具有稳健的焊线包封的喷墨打印头制造技术

一种电子组件包括基板，该基板具有安装在其上的管芯和PCB。焊线将管芯的键合焊盘与PCB的接触焊盘互连，每个焊线具有键合到相应键合焊盘的第一端部部分、键合到相应接触焊盘的相反的第二端部部分、以及在第一端部部分与第二端部部分之间延伸的中间区段。围坝包封剂包封第一端部部分和第二端部部分中的每一个，第一填充包封剂接触基板和围坝包封剂；并且第二填充包封剂叠加在第一填充包封剂上。第一填充包封剂具有比第二填充包封剂和围坝包封剂低的弹性模量。弹性模量。弹性模量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有稳健的焊线包封的喷墨打印头
专利

[0001]本专利技术涉及焊线包封，特别是在具有连接到PCB的一个或多个打印头管芯的喷墨打印头中。焊线包封主要用于为焊线提供稳健的化学和机械保护，同时将可能导致比如管芯开裂等问题的热机械应力最小化。
[0002]专利技术背景
[0003]本申请人先前已描述喷墨打印头中的焊线包封的方法。例如，如US8,063,318(其内容通过援引并入本文)所述，连接打印头芯片(或“打印头管芯”)上的接触焊盘和PCB的焊线可以使用“围坝”包封剂珠粒和“填充”包封剂的组合来包封，这些“围坝”包封剂珠粒覆盖焊线的相反两端处的接触焊盘，“填充”包封剂包封在这些端部之间延伸的焊线。如US 8,063,318所述，围坝包封剂具有比填充包封剂相对较高的弹性模量，这提供了对机械应力的充分控制，以在打印头的热膨胀/收缩期间避免焊线损坏。
[0004]US 10,442,200(其内容通过援引并入本文)描述了一种打印头，该打印头具有经由金属合金(例如因瓦合金)垫片附接到金属合金歧管的多个打印头管芯。这种打印头已被设计成与基于颜料的墨料一起使用，并且进一步使得能够实现相对长的打印头(比如A3页宽的打印头)的构造。
[0005]如上所述，喷墨打印头中的焊线包封剂的主要功能是保护焊线不受墨料的影响。如果包封剂破裂并且墨料接触焊线，那么打印头将由于电短路而出现故障。然而，同样重要的是，包封剂自身不会在打印头中引入热机械应力，热机械应力可能在制造期间或经由热循环在正常使用期间引起焊线断裂或管芯开裂。
[0006]相对较硬的包封材料(即，具有相对高的弹性模量的包封材料)在机械和化学稳健性方面(特别是针对某些喷墨墨料中的侵蚀性助溶剂和表面活性剂)通常是优选的。对于与US 10,442,200所述的打印头一起使用的基于颜料的墨料，已发现相对较硬的包封材料对于避免化学侵蚀是必要的。另一方面，那些相对较硬的材料较容易在打印头中引入不希望的热机械应力。特别是，当使用相对较硬的“填充”包封剂时，US 10,442,200所述的打印头在制造期间非常容易出现管芯开裂。这被理解为由管芯与PCB之间的包封材料提供的机械联动的结果。
[0007]因此，希望提供一种焊线包封剂，该焊线包封剂抵抗化学侵蚀，同时将打印头中的热机械应力最小化，热机械应力可能导致管芯开裂。
[0008]专利技术概述
[0009]一种电子组件，包括：
[0010]基板；
[0011]一个或多个管芯，该一个或多个管芯安装在基板上，每个管芯具有多个键合焊盘；
[0012]PCB，该PCB安装在基板上，该PCB具有多个接触焊盘；
[0013]多个焊线，该多个焊线将键合焊盘和接触焊盘互连，每个焊线具有键合到相应键合焊盘的第一端部部分、键合到相应接触焊盘的相反的第二端部部分、以及在第一端部部分与第二端部部分之间延伸的中间区段；
[0014]围坝包封剂，该围坝包封剂包封第一端部部分与第二端部部分、键合焊盘和接触焊盘中的每一个；
[0015]第一填充包封剂，该第一填充包封剂设置在基板上，以便至少接触该基板和围坝包封剂；以及
[0016]第二填充包封剂，该第二填充包封剂设置在该第一包封剂上，以便至少接触该第一填充包封剂和该围坝包封剂；
[0017]其中：
[0018]第二填充包封剂不接触基板；
[0019]第一填充包封剂和第二填充包封剂中的至少一个包封焊线的中间区段；并且
[0020]第一填充包封剂具有比第二填充包封剂和围坝包封剂低的弹性模量。
[0021]根据第一方面的电子组件有利地提供了对焊线的稳健保护，同时将可能引起管芯开裂或焊线断裂的热机械应力最小化。特别地，相对较硬的第二填充包封剂提供了机械上稳健且耐化学腐蚀的外层，而相对较软的第一填充包封剂削弱了管芯与PCB之间的机械联动，使得在制造期间或正常使用期间的管芯开裂被最小化。虽然管芯和PCB没有完全机械去耦，但是相对较软的第一填充包封剂足以将热机械应力最小化到管芯开裂变得不成问题的程度。
[0022]优选地，电子组件是打印头，并且管芯是打印头芯片，比如MEMS打印头芯片。
[0023]优选地，基板是用于将墨料输送到打印头芯片的墨料歧管。墨料歧管可以包括例如聚合物(比如液晶聚合物)或金属(比如因瓦合金)。
[0024]优选地，打印头芯片经由介入垫片安装在基板上。垫片可以例如采取双面胶带的形式，该双面胶带具有设置在聚合物支撑件上的相反的粘合剂层，如US 7,347,534(其内容通过援引并入本文)所述。替代性地，垫片可以采取例如粘接至基板的膜(例如，金属合金膜)的形式，如US10,442,200所述。典型地，垫片具有限定在其中的墨料通孔，用于将墨料从墨料歧管输送到打印头芯片。
[0025]典型地，PCB直接安装在基板上，例如，经由粘接。基板可以具有台阶状安装表面，用于容纳PCB。
[0026]优选地，围坝包封剂被配置为周边壁，周边壁具有分别覆盖接触焊盘和键合焊盘的一对相对的较长壁、以及在其每一端处与较长壁互连的一对较短壁。
[0027]优选地，第一填充包封剂和第二填充包封剂设置在周边壁内，使得围坝包封剂围挡第一填充包封剂和第二填充包封剂在其液体沉积期间的流动。
[0028]优选地，第二填充包封剂比第一填充包封剂相对更耐化学侵蚀。
[0029]优选地，第一填充包封剂的弹性模量在20MPa至200MPa、或优选地在50MPa至150MPa的范围内。
[0030]优选地，第二填充包封剂的弹性模量在500MPa至3000MPa、或优选地在700MPa至2000MPa的范围内。
[0031]优选地，围坝包封剂的弹性模量在500MPa至3000MPa、或优选地在700MPa至2000MPa的范围内。第二填充包封剂和围坝包封剂可以包括相同或不同的材料。
[0032]典型地，围坝包封剂、第一填充包封剂和第二填充包封剂各自包括环氧树脂。具有不同弹性模量的环氧树脂包封剂可从各个供应商(例如，蔚士纳(ResinLab)、大通公司
(Chase Corporation)、工程材料系统有限公司(Engineering Materials Systems，Inc.)等)商购，并且对于本领域技术人员来说是众所周知的。
[0033]在相关方面中，提供了一种在电子组件中包封焊线的方法，该电子组件具有：
[0034]基板；
[0035]一个或多个管芯，该一个或多个管芯安装在基板上，每个管芯具有多个键合焊盘；
[0036]PCB，该PCB安装在基板上，该PCB具有多个接触焊盘；以及
[0037]多个焊线，该多个焊线将键合焊盘和接触焊盘互连，每个焊线具有键合到相应键合焊盘的第一端部部分、键合到相应接触焊盘的相反的第二端部部分、以及在第一端部部分与第二端部部分之间延伸的中间区段，
[0038]其中所述方法包括以下步骤：
[0039]在第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电子组件，包括：基板；一个或多个管芯，所述一个或多个管芯安装在所述基板上，每个管芯具有多个键合焊盘；PCB，所述PCB安装在所述基板上，所述PCB具有多个接触焊盘；多个焊线，所述多个焊线将所述键合焊盘和所述接触焊盘互连，每个焊线具有键合到相应键合焊盘的第一端部部分、键合到相应接触焊盘的相反的第二端部部分、以及在所述第一端部部分与所述第二端部部分之间延伸的中间区段；围坝包封剂，所述围坝包封剂包封所述第一端部部分与所述第二端部部分、所述键合焊盘和所述接触焊盘中的每一个；第一填充包封剂，所述第一填充包封剂设置在所述基板上，以便至少接触所述基板和所述围坝包封剂；以及第二填充包封剂，所述第二填充包封剂设置在所述第一包封剂上，以便至少接触所述第一填充包封剂和所述围坝包封剂；其中：所述第二填充包封剂不接触所述基板；所述第一填充包封剂和所述第二填充包封剂中的至少一个包封所述焊线的中间区段；并且所述第一填充包封剂具有比所述第二填充包封剂和所述围坝包封剂低的弹性模量。2.如权利要求1所述的电子组件，其中，所述管芯是打印头芯片，并且所述电子组件是打印头。3.如权利要求2所述的电子组件，其中，所述基板是用于向所述打印头芯片输送墨料的墨料歧管。4.如权利要求3所述的电子组件，其中，所述打印头芯片经由介入垫片安装在所述基板上。5.如权利要求4所述的电子组件，其中，所述垫片包括金属合金膜。6.如权利要求4所述的电子组件，其中，所述PCB直接安装在所述基板上。7.如权利要求1所述的电子组件，其中，所述围坝包封剂被配置为环形周边壁，所述环形周边壁具有分别覆盖所述接触焊盘和所述键合焊盘的一对相对的较长壁、以及在其每一端处与所述较长壁互连的一对较短壁。8.如权利要求7所述的电子组件，其中，所述第一填充包封剂和所述第二填充包封剂设置在所述周边壁内，使得所述围坝包封剂围挡所述第一填充包封剂和所述第二填充包封剂在其液体沉积期间的流动。9.如权利要求8所述的电子组件，其中，所述第二填充包封剂比所述第一填充包封剂相对更耐化学侵蚀。10.如权利要求1所述的电子组件，其中，所述第一填充包封剂的弹性模量在20MPa...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃尔默，
申请(专利权)人：马姆杰特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：