本發(fā)明涉及一種模塑打印頭。

背景技術(shù)：
常規(guī)的噴墨打印頭需要從微小的噴墨腔到肉眼可見的墨供應(yīng)通道的流體上的散開。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了下述技術(shù)方案：一種打印頭，包括：打印頭芯片，其具有正面，流體能夠沿所述正面從所述芯片被分配，所述芯片被模塑到其中具有通道的單塊模塑件中，通過該通道，流體能夠直接傳送到所述芯片的背部，所述芯片的所述正面暴露于所述模塑件外，并且所述芯片的所述背部除所述通道處之外都被所述模塑件覆蓋；電接觸件，其暴露于所述模塑件外，以連接到所述打印頭外的電路；印刷電路板，其被模塑到所述模塑件中，所述印刷電路板具有露出的正面和導(dǎo)體，所述印刷電路板的露出的正面與所述芯片的露出的正面共面并包圍所述芯片的露出的正面，并且所述印刷電路板的導(dǎo)體電連接到所述接觸件；以及在所述芯片和所述印刷電路板的導(dǎo)體之間的電連接結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述芯片的所述露出的正面、所述印刷電路板的所述露出的正面以及所述模塑件的正面一起形成限定所述打印頭的正面的連續(xù)平面表面。優(yōu)選地，所述電連接結(jié)構(gòu)位于所述芯片的所述背部和所述印刷電路板的導(dǎo)體之間，并且被完全包裹在所述模塑件中。優(yōu)選地，所述芯片包括從所述芯片的所述背部至所述芯片內(nèi)的電路的貫穿硅的過孔；并且所述電連接結(jié)構(gòu)包括從所述貫穿硅的過孔至所述印刷電路板的導(dǎo)體的被完全包裹在所述模塑件中的接合線。優(yōu)選地，所述模塑件的與所述正面相反的背面除在所述通道處之外形成連續(xù)的平面表面。優(yōu)選地，所述打印頭芯片包括橫跨所述模塑件互相平行地布置的多個打印頭芯片長條；并且所述通道包括多個通道，通過每個通道，流體都能夠直接傳送到所述芯片長條中相對應(yīng)一個的背部。一種打印頭，包括：多個打印頭芯片，其被嵌入模塑件中，所述模塑件完全包裹從所述芯片中的每個延伸到露出的電接觸件的電導(dǎo)體，所述芯片和所述模塑件一起限定了包圍所述芯片中的每個的正面處的分配孔口的露出的平面表面，并且所述模塑件中具有通道，通過所述通道，流體能夠傳送到所述芯片。優(yōu)選地，包括被嵌入所述模塑件中的印刷電路板，所述導(dǎo)體包括在所述印刷電路板中連接到所述接觸件的第一導(dǎo)體和將所述第一導(dǎo)體連接到所述芯片的背部的第二導(dǎo)體，并且所述芯片、所述模塑件和所述印刷電路板一起形成包圍所述芯片中的每個的所述正面處的所述分配孔口的所述露出的平面表面。優(yōu)選地，所述第二導(dǎo)體包括接合線。優(yōu)選地，每個芯片包括從所述芯片的所述背部至所述芯片內(nèi)的電路的貫穿硅的過孔；并且每個接合線將貫穿硅的過孔連接到第一導(dǎo)體。優(yōu)選地，包括：非打印頭芯片電子裝置，其被嵌入所述模塑件中并且利用完全包裹在所述模塑件中的接合線連接到所述印刷電路板中的第一導(dǎo)體。一種打印頭，包括：在單塊模塑件中的細長的矩形體打印頭芯片長條，所述模塑件覆蓋所述芯片長條的背面和側(cè)面，留下所述芯片長條的正面，使其沿平面表面露出，所述平面表面包括所述芯片長條的正面和包圍所述芯片長條的所述正面的所述模塑件的正面，所述模塑件中具有開口，通過所述開口，流體能夠直接傳送到所述芯片長條的背部。優(yōu)選地，包括：在所述模塑件中的印刷電路板，所述模塑件覆蓋所述印刷電路板的背面和側(cè)面，留下所述印刷電路板的正面，使其沿所述平面表面露出，所述平面表面包括所述芯片長條的所述正面、包圍所述芯片長條的所述正面的所述模塑件的所述正面、和所述印刷電路板的所述正面，所述印刷電路板中具有導(dǎo)體，所述導(dǎo)體電連接到被所述模塑件覆蓋的所述芯片長條的背部。優(yōu)選地，所述細長的矩形體芯片長條包括沿所述模塑件基本上端對端地布置成交錯配置的多個細長的矩形體芯片長條，其中，所述芯片長條中的一個或多個與所述芯片長條中相鄰的一個或多個重疊；并且所述開口包括多個開口，每個開口各自位于所述芯片長條中相對應(yīng)一個的背部處。優(yōu)選地，所述細長的矩形體芯片長條包括橫跨所述模塑件互相平行地布置的多個細長的矩形體芯片長條；并且所述開口包括多個開口，每個開口各自位于所述芯片長條中相對應(yīng)一個的背部處。一種打印桿制造方法，包括：將多個打印頭芯片面向下地放置在載體上；將印刷電路板放置在所述載體上；用接合線將每個打印頭芯片接合到所述印刷電路板；以及對所述載體上的所述打印頭芯片和所述印刷電路板二次成型，包括完全包裹所述接合線。優(yōu)選地，將所述印刷電路板放置在所述載體上包括：將所述印刷電路板放置在所述載體上，并且所述印刷電路板中的多個開口中的每個包圍所述打印頭芯片中的一個或多個。優(yōu)選地，將非打印頭芯片電子裝置放置在所述載體上，并且用接合線將所述非打印頭芯片電子裝置接合到所述印刷電路板，并且其中，所述二次成型包括對所述載體上的所述非打印頭芯片電子裝置二次成型。優(yōu)選地，將模塑結(jié)構(gòu)分離成各個打印桿，然后從所述載體釋放所述打印桿；或者從所述載體釋放所述模塑結(jié)構(gòu)，然后將所述模塑結(jié)構(gòu)分離成各個打印桿。附圖說明圖1是方塊圖，圖示了實現(xiàn)新的模塑打印頭的一個例子的具有介質(zhì)寬度的打印桿的噴墨打印機。圖2和圖3分別是背面和正面立體圖，圖示了具有多個打印頭的模塑打印桿的一個例子，諸如可用于圖1所示的打印機的打印桿。圖4是沿圖2的線4-4截取的剖視圖。圖5是沿圖2的線5-5截取的剖視圖。圖6是圖3的細節(jié)圖。圖7-11圖示了用于制造諸如圖2-6所示的打印桿的一個示例性過程。圖12是圖7-11所示過程的流程圖。在所有附圖中，相同的零件編號表示相同或相似的零件。圖不必按比例繪制?？浯罅艘恍┝慵南鄬Τ叽?，以更清楚地圖示所示例子。具體實施方式常規(guī)的噴墨打印頭需要從微觀的噴墨腔到宏觀的墨供應(yīng)通道的流體上的散開?；萜展狙兄屏艘环N新的模塑噴墨打印頭，其打破了噴射腔所需芯片的尺寸和流體驅(qū)出所需的間隔之間的聯(lián)系，使得能夠使用極小的打印頭芯片“長條”，諸如2013年6月17日提交的名稱為“PrintheadDie”的國際專利申請PCT/US2013/046065中以及2013年2月28日提交的名稱為“MoldedPrintBar”的國際專利申請PCT/US2013/028216中描述的那些，這兩個國際申請中每個的全部內(nèi)容都通過引用合并于此。雖然此新方法具有許多優(yōu)點，但一個挑戰(zhàn)是在打印頭芯片和外部接線之間制造能夠承受墨和機械壓力同時不會影響低成本加帽和維修的穩(wěn)固的電連接。為了應(yīng)對此挑戰(zhàn)，已經(jīng)研制出新的模塑打印頭，其中，一個示例性配置是，將電連接移到打印頭芯片的背面并嵌入模塑件中。此配置容許形成大部分被保護而不會暴露于墨的機械上穩(wěn)固的連接，并且因為沿芯片的正面不存在電連接，所以打印頭可被制成為平坦的，并由此最小化可能干擾打印頭與紙的間隔和/或加蓋和維修的突起結(jié)構(gòu)。在下文詳細描述的一個示例性實施方式中，具有頁寬的模塑打印桿包括具有埋入模塑件中的接合線的多個打印頭。電連接從每個打印頭的背面通過嵌入模塑件中的印刷電路板被引導(dǎo)，從而使得能夠跨打印桿的正面具有連續(xù)的平面表面，在此處，露出噴射孔口以分配打印流體。新的打印頭的例子不限于具有頁寬的打印桿，而是可實現(xiàn)在其他結(jié)構(gòu)或組件中。如在本文件中使用的，“打印頭”和“打印頭芯片”是指噴墨打印機或其他噴墨式分配器的從一個或多個開口分配流體的那部分，并且芯片“長條”是指長寬比為50或更大的打印頭芯片。打印頭包括一個或多個打印頭芯片?！按蛴☆^”和“打印頭芯片”不限于用墨或其他打印流體打印，而是還包括其他流體和/或用于除打印之外的用途的噴墨式分配。附圖示出和本文描述的例子說明但不限制本發(fā)明，本發(fā)明由隨附于本說明書的權(quán)利要求來限定。圖1是方塊圖，其圖示了實現(xiàn)模塑打印頭14的一個例子的具有介質(zhì)寬度的打印桿12的噴墨打印機10。參照圖1，打印機10包括跨打印介質(zhì)16的寬度的打印桿12、與打印桿12相關(guān)連的流調(diào)節(jié)器18、介質(zhì)運送機構(gòu)20、墨或其他打印流體源22以及打印機控制器24。控制器24表示程序、一個或多個處理器和相關(guān)的一個或多個存儲器，以及控制打印機10的操作元件所需的電子電路和部件。打印桿12包括一個或多個模塑打印頭14的布置，用于將打印流體分配到一張紙或紙的連續(xù)幅面或其他打印介質(zhì)16上。圖1中的打印桿12包括嵌入跨打印介質(zhì)16的模塑件26中的一個或多個打印頭14。一個或多個打印頭14與到外部電路的接觸件30之間的電連接28從每個打印頭14的背面被引導(dǎo)并被埋入模塑件26中，以容許沿一個或多個打印頭14的正面32具有單個不間斷的平面表面。圖2和圖3分別是背面和正面立體圖，圖示了具有多個打印頭14的模塑打印桿12的一個例子，例如可用于圖1所示的打印機10。圖4和圖5是沿圖2的線4-4和5-5截取的剖視圖。圖6是圖3的細節(jié)圖。參照圖2-6，打印桿12包括多個打印頭14，它們被嵌入單塊模塑件26中并且跨打印桿縱長地以交錯配置的形式成行布置，其中每個打印頭與相鄰的打印頭重疊。盡管示出了交錯配置的10個打印頭14，但可使用更多或更少的和/或采用不同配置的打印頭14。例子不限于介質(zhì)寬度的打印桿。例子還可被實現(xiàn)為掃描式噴墨筆，或者具有更少模塑打印頭甚至單個模塑打印頭的打印頭組件。每個打印頭14包括嵌入模塑件26中的打印頭芯片34和形成在模塑件26中用以將打印流體直接運載到相對應(yīng)的打印頭芯片34的通道35。盡管示出了橫跨模塑件26的互相平行地布置的四個芯片34，例如為了打印四種不同的墨顏色，但可具有更多或更少的和/或其他配置的打印頭芯片34。如上文提到的，研制出的新的模塑噴墨打印頭使得能夠使用極小的打印頭芯片“長條”，諸如2013年6月17日提交的名稱為“PrintheadDie的國際專利申請PCT/US2013/046065中描述的那些。這里描述的模塑打印頭結(jié)構(gòu)和電互連尤其適合在打印頭14中實現(xiàn)這類極小的芯片長條34。在所示例子中，將每個打印頭芯片34連接到外部電路的電導(dǎo)體36延伸通過印刷電路板(PCB)38。印刷電路板通常也被稱作印刷電路組件(“PCA”)。噴墨打印頭芯片34通常是形成在硅襯底41上的復(fù)雜集成電路(IC)結(jié)構(gòu)39。PCB38中的導(dǎo)體36將電信號運載到每個打印頭芯片34的噴射器和/或其他元件。如圖5所示，PCB導(dǎo)體36通過接合線40連接到每個打印頭芯片34中的電路。雖然在圖5的剖視圖中僅可見單根接合線40，但多個接合線40將每個打印頭芯片34連接到多個PCB導(dǎo)體36。每個接合線40分別連接到打印頭芯片34和PCB38的背面部分46、48處的接合焊盤或其他合適的端子42、44，然后被埋入模塑件26中。(圖8和圖9的制作順序圖也示出了接合線40和接合焊盤42、44。)模塑件26完全包裹接合焊盤42、44和接合線40。在此背景下，“背面”部分是指背離打印桿12的正面50，從而使得電連接可被完全包裹在模塑件26中。此配置容許芯片34的正面32、53、54、模塑件26和PCB38分別沿每個芯片34的面32處的噴墨孔口56形成單個不間斷的平面表面/面50，如在圖4的剖視圖中最佳可見的那樣。雖然可采用其他導(dǎo)體布線配置，但印刷電路板提供了用于使導(dǎo)體在模塑打印頭中布線的相對價廉且高度適配的平臺。類似地，雖然可使用其他配置將打印頭芯片連接到PCB導(dǎo)體，但接合線組件工具容易獲得且容易適應(yīng)打印頭14和打印桿12的制作。對于內(nèi)部電子電路主要遠離芯片的背面形成的打印頭芯片34，在每個芯片34中形成貫穿硅的過孔(TSV)58，以將芯片34背面處的接合焊盤42連接到內(nèi)部電路，如圖5所示。對于在芯片背面處已經(jīng)具有內(nèi)部電路的芯片配置而言，不需要TSV?，F(xiàn)在將參照圖7-11描述用于制造打印桿12的一個示例性過程。圖12是圖7-11所示過程的流程圖。首先參照圖7，將打印頭芯片34放置在具有熱膠帶或其他合適的可釋放粘合劑的載體60上(圖12中的步驟102)。在所示例子中，專用集成電路(ASIC)芯片62也被放置在載體60上。然后，如圖8和圖9所示，將PCB38放置在載體60上，使得開口64圍繞打印頭芯片34，開口66圍繞ASIC62(圖12的步驟104)。然后，將PCB38中的導(dǎo)體用導(dǎo)線接合或以其他方式電連接到芯片34和ASIC62(圖12中的步驟106)。根據(jù)每個打印桿12的需要或要求，PCB38可包括表面安裝器件(SMD)68。具有PCB導(dǎo)體布線的模塑打印桿12的優(yōu)點之一是易于將其他部件，諸如ASIC62和SMD68，合并到打印桿中。圖10是平面圖，示出了圖8的多個過程中的打印桿在載體板60上的布局。利用環(huán)氧樹脂模塑化合物或其他合適的可模塑材料26二次成型板60上的PCB38和打印頭芯片34(圖12中的步驟108)，如圖11所示，然后分離單獨的打印桿條(圖12中的步驟110)，并從載體60釋放單獨的打印桿條(圖12的步驟112)，以形成圖2-6所示的單獨的打印桿12。模塑結(jié)構(gòu)可被分離成多個條，并且從載體60釋放這些條，或者可從載體60釋放模塑結(jié)構(gòu)，然后將其分離成多個條?？墒褂萌魏魏线m的模塑技術(shù)，包括例如傳遞模塑和壓縮模塑。在二次成型期間在模塑件26中形成的通道35可延伸貫通芯片34，以露出打印頭芯片34。替代性地，二次成型期間形成的通道35可僅部分地延伸通過模塑件26，并且在單獨的加工步驟中通過粉末爆破或其他方式開口，以露出打印頭芯片34。對面向下放置在載體60上的打印頭芯片34和PCB38進行二次成型會產(chǎn)生跨每個打印桿12的正面50的連續(xù)平面表面，在該處，噴射孔口56露出，以分配打印流體。如在圖6中最佳可見的，打印桿的面50是芯片面32、PCB面52及圍繞芯片34和PCB38的模塑件26的面54的復(fù)合面。根據(jù)打印桿12的特定實施方式的需要或要求，也可將模塑件26的后面70也模塑成平坦的，以完全平坦化打印桿12(當然，除了通道35處之外)。模塑件26利用單個粘合劑保持與打印頭芯片34隔開并且包裹電連接結(jié)構(gòu)，這不僅簡化了打印頭結(jié)構(gòu)，而且有助于降低材料成本以及制造加工成本。此外，不需要電RDL(重布線層)，價廉的PCB38執(zhí)行了RDL的功能，并且僅使用單級的相互電連接將每個芯片34連接到PCB38，以進一步簡化結(jié)構(gòu)和降低制造成本。權(quán)利要求中使用的措詞“一”表示一個或多個。如在本說明書開始處所提到的，附圖示出和以上描述的例子說明但不限制本發(fā)明?？纱嬖谄渌?。因此，以上描述不應(yīng)該被認為限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。