喷墨打印头的封装结构、封装方法及喷墨打印头卡匣结构的制作方法

专利名称：喷墨打印头的封装结构、封装方法及喷墨打印头卡匣结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种喷墨打印头结构，特别是涉及一种用于宽幅打印的喷 墨打印头封装结构、封装方法及应用其的喷墨打印头卡匣结构。
背景技术：
喷墨打印头(ink jet printhead)晶片是通过软性电路板与打印机联 系，提供其传递与接收控制打印讯号的作用，从而喷出墨水以印制文档或图案。
请参阅图1所示，是一种先前现有技术的喷墨打印头晶片的封装结构 示意图。此先前现有技术是将喷墨打印头晶片120封装在一块软性电路板 110上。当此现有技术为了满足宽幅打印及增加打印速度的需求时，则必须 增加喷墨打印头晶片120的尺寸以满足上述需求。然而，增加喷墨头晶片 120的尺寸会增加软性电路板110的面积。因此，此现有习知技术必须通过 增加成本来满足宽幅打印及增加打印速度的需求。
图2所示为美国专利U. S. Pat. No. 5, 696， 544专利说明书中提及一种 多个喷墨打印头晶片的封装方法。在此专利所揭露的多个喷墨头晶片封装 方法中，每一颗喷墨打印头晶片的晶片接触垫必须满足一个条件，即LpS Ls-2X (Ls-Lh)。其中Ls表示为喷墨打印头晶片长度,Lh表示为喷墨打印头 晶片中涵盖加热元件的总长度，Lp表示喷墨打印头晶片中涵盖晶片接触垫 的长度。此先前现有技术所提的限制条件可换算得到以下结果Lp^Lh，亦 即，喷墨打印头晶片中涵盖晶片接触垫的长度必须小于喷墨头晶片中涵盖 加热元件的总长度。因此，该喷墨打印头晶片的尺寸和规格受到相当的限 制。
上述现有的喷墨打印头的封装结构及其封装方法在产品结构、封装方 法与使用上，仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为解决上述 存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见 适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够 解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种 新的喷墨打印头的封装结构、封装方法及喷墨打印头卡匣结构，实属当前 重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容
本发明的目的在于，克服现有的喷墨打印头的封装结构存在的缺陷，而 提供一种新型的喷墨打印头的封装结构，所要解决的技术问题是使其可以 在不增加软性电路板面积的条件下，能够满足宽幅打印及增加打印速度的需求。
本发明的另一目的在于，克服现有的喷墨打印头的封装结构存在的缺 陷，而提供一种新的喷墨打印头卡匣结构，所要解决的技术问题是使其可 以在不增加软性电路板面积的条件下，能够满足宽幅打印及增加打印速度 的需求。
本发明的还一目的在于，克服现有的喷墨打印头封装方法所存在的缺 陷，而提供一种新的喷墨打印头封装方法，所要解决的技术问题是使其提供 一种布线灵活，并且可以在不增加软性电路板面积的条件下，能够满足宽 幅打印及增加打印速度的需求。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。基 于上述其中之一个或部分或全部目的或其他目的，本发明的一实施例提出 适用于 一打印装置的 一种喷墨打印头的封装结构，其包括一软性电路板和 至少一喷墨打印头晶片。软性电路板包括一第一平面、与第一平面相对设 置的一第二平面、一第一印刷电路层以及一第二印刷电路层。第一印刷电
路层设置于第一平面且包括多条第一导线。第二印刷电路层设置于第二平 面且包括多条第二导线。软性电路板内形成有多个导电物，至少一个这些 导电物的一端被设置于第一平面并电连接于对应的这些第一导线其中的一 条，且其另一端被设置于第二平面并电连接于对应的这些第二导线其中之 一条。喷墨打印头晶片设置于邻近于第一平面，喷墨打印头晶片设有多个 晶片接触垫，这些晶片接触垫分别电连接于这些第 一导线。
在本发明一实施例中，前述的喷墨打印头的封装结构，其更包括一第 一绝缘层，设置于第一印刷电路层与第二印刷电路层之间，且这些导电物贯 通设置于第一绝缘层中。
在本发明一实施例中，前述的喷墨打印头的封装结构，其更包括一第 二绝缘层与一第三绝缘层，第二绝缘层覆盖这些第一导线，且第三绝缘层覆 盖这些第二导线。
在本发明一实施例中，前述的喷墨打印头卡匣结构，其中所述的喷墨 打印头晶片为包括二条长边与二条短边的矩形，这些晶片接触垫设置于至 少这些长边之一或至少这些短边之一上。
在本发明一实施例中，前述的喷墨打印头卡n结构，其中所述的软性 电路板更包括多个接触端，适用于电连接至打印装置的一打印控制模组。 在本发明一实施例中，前述的喷墨打印头卡匣结构，其中所述的每一这这些导电物的第一端设置于第一 平面，每一这些导电物的第二端设置于第二平面，每一這些第二导线包含 一第一端和一第二端，每一这些第二导线的第一端电连接于对应的导电物 的第二端，每一这些第二导线的第二端电连接对应的另一导电物的第二端。
在本发明一实施例中，前述的喷墨打印头卡匣结构，其中所述的每一 这些导电物包含一第一端和一第二端，每一这些导电物的第一端设置于第 一平面，每一这些导电物的第二端设置于第二平面，每一这些第二导线包 含一第一端和一第二端，每一这些第二导线的第一端电连接于对应的导电 物的第二端，每一这些第二导线的第二端电连接对应的另一导电物的第二 端，另一导电物的第一端电连接对应的第一导线的一端，且对应的第一导线 的另 一端电连接对应的接触端。
本发明再一实施例提出适用于一打印装置的一种喷墨打印头的封装结 构，包括一软性电路板和至少一喷墨打印头晶片。软性电路板包括一第一绝 缘层、至少一晶片容置区、 一第一印刷电路层以及一第二印刷电路层。第 一绝缘层包括一第一平面及一第二平面，第二平面与第一平面相对设置。晶 片容置区穿设于软性电路板。第一印刷电路层设置于第一平面且包括多条 第一导线。第二印刷电路层设置于第二平面且包括多条第二导线。软性电 路板内形成有多个导电物，至少一个这些导电物的一端被设置于第一平面 并电连接于对应的这些第一导线其中之一条，且其另一端被设置于第二平 面并电连接于对应的这些第二导线其中之一条。喷墨打印头晶片设置于对 应的晶片容置区。喷墨打印头晶片设有多个晶片接触垫，这些晶片接触垫 分别电连接于这些第一导线。
在本发明一实施例中，前述的喷墨打印头卡匣结构，其中所述的喷墨 打印头晶片为包括二条长边与二条短边的矩形，这些晶片接触垫设置于至 少这些长边之一或至少这些短边之一上。
在本发明一实施例中，前述的喷墨打印头的封装结构，其更包括一第 二绝缘层与一第三绝缘层，第二绝缘层覆盖这些第一导线，且第三绝缘层覆 盖这些第二导线。
在本发明一实施例中，前述的喷墨打印头卡匣结构，其中所述的软性 电路板更包括多个接触端，适用于电连接至打印装置的一打印控制模组。
在本发明一实施例中，前述的喷墨打印头卡匣结构，其中所述的每一 这些导电物包含一第一端和一第二端，每一这些导电物的第一端设置于第 一平面，每一这些导电物的第二端设置于第二平面，每一这些第二导线包含 一第一端和一第二端，每一这些第二导线的第一端电连接于相对应的导电 物的第二端，每一这些第二导线的第二端电连接对应的另一导电物的第二 端，另 一导电物的第 一端电连接对应的第 一导线的 一端，且第 一导线的另一
9端电连4妾对应的4妻触端。
在本发明一实施例中，前述的喷墨打印头卡匣结构，其中所述的每一这 些导电物包含一第一端和一第二端，每一这些导电物的第一端设置于第一 平面，每一这些导电物的第二端设置于第二平面。
在本发明一实施例中，前述的喷墨打印头卡匣结构，其中所述的这些 第一导线包括多条的第一组第一导线、多条的第二组第一导线以及多条的 第三组第一导线，每一这些第一组第一导线的一端连接于对应的晶片接触 垫，每一这些第 一组第 一导线的另 一端连接对应的接触端，每一第二组第一 导线的 一端连接于对应的晶片接触垫，每一第二组第 一导线的另 一端则电 连接于对应的导电物的第一端，导电物的第二端电连接于对应的第二导线 的 一端，第二导线的另 一端电连接于另 一导电物的第二端，另 一导电物的第
一端电连接对应的第三组第一导线之一的一端，对应的第三组第一导线之 一的另 一端电连接对应的接触端。
本发明的另 一 实施例提出适用于 一打印装置的 一种喷墨打印头的封装 结构，其包括一软性电路板和多个喷墨打印头晶片。软性电路板包括一第 一平面、与第一平面相对设置的一第二平面、多个晶片容置区、 一第一印 刷电路层以及一第二印刷电路层。这些晶片容置区穿设于软性电路板。第 一印刷电路层设置于第一平面且包括多条第一导线。第二印刷电路层设置 于第二平面且包括多条第二导线。每一个喷墨打印头晶片设置于对应的晶 片容置区，每一个喷墨打印头晶片设有多个晶片接触垫，这些晶片接触垫 分别电连接于这些第一导线。软性电路板内形成有多个导电物，至少一个 这些导电物的一端被设置于第一平面并电连接于这些第一导线其中之一 条，且其另一端被设置于第二平面并电连接于这些第二导线其中之一条。
在本发明一实施例中，前述的喷墨打印头的封装结构，其更包括一第 一绝缘层，设置于第一印刷电路层与第二印刷电路层之间，且这些导电物贯 通设置于第一绝缘层中。
在本发明一实施例中，前述的喷墨打印头的封装结构，其更包括一第二 绝缘层与一第三绝缘层，第二绝缘层覆盖这些第一导线，且第三绝缘层覆盖 这些第二导线。
本发明的另 一 实施例提出适用于一打印装置的 一种喷墨打印头的封装 结构，其包括一软性电路板和至少一喷墨打印头晶片。软性电路板包括一第 一平面、与第一平面相对设置的一第二平面、至少一晶片容置区、设置于 第一平面的多条第一导线以及设置于第二平面的多条第二导线。晶片容置 区穿设于软性电路板。软性电路板内形成有多个导电物，至少一个这些导 电物的一端被设置于第一平面并电连接于对应的这些第一导线其中之一 条，且另一端被设置于第二平面并电连接于对应的这些第二导线其中之一条。喷墨打印头晶片设置于对应的晶片容置区。喷墨打印头晶片设有多个 晶片接触垫，这些晶片接触垫分别电连接于这些第 一导线。
在本发明的一 实施例中，前述的喷墨打印头的封装结构，其更包括一第 一绝缘层，设置于这些第一导线与这些第二导线之间，且这些导电物贯通设 置于第一绝缘层中。
在本发明的 一 实施例中，前述的喷墨打印头的封装结构，其更包括一第 二绝缘层与一第三绝缘层，第二绝缘层覆盖这些第一导线，且第三绝缘层覆 盖这些第二导线。
本发明的又一 实施例提出 一种喷墨打印头卡匣结构，其包括一个喷墨 打印头的封装结构与 一个喷墨打印头卡匣。喷墨打印头封装结构包括一软 性电路板以及至少一喷墨打印头晶片。软性电路板包括一第一平面、与第 一平面相对设置的一第二平面、至少一晶片容置区、设置于第一平面且包 括多条第一导线的一第一印刷电路层、设置于第二平面且包括多条第二导 线的一第二印刷电路层、以及设置于第一印刷电路层与第二印刷电路层之 间的一第一绝缘层。软性电路板内形成有多个导电物，这些导电物贯通设 置于第一绝缘层中，至少一个这些导电物的一端被设置于第一平面并电连 接于这些第一导线其中之一条，且其另一端被设置于第二平面并电连接于 这些第二导线其中之一条。墨打印头晶片设置于对应的晶片容置区。喷墨
打印头晶片设有多个晶片接触垫，这些晶片接触垫分别电连接于这些第一 导线。喷墨打印头的封装结构设置于喷墨打印头卡匣上。
在本发明的 一 实施例中，前述的喷墨打印头卡匣结构，其中所述的喷墨 打印头的封装结构更包括一第二绝缘层与一第三绝缘层，第二绝缘层覆盖 这些第一导线，且第三绝缘层覆盖这些第二导线。
在本发明的一实施例中，前述的喷墨打印头卡匣结构，其更包括一载 板，载板设置有至少一个晶片槽，且软性电路板贴合至载板，喷墨打印头晶 片被容置于对应的晶片槽内，载板设置于喷墨打印头卡匣上。
本发明的再一 实施例提出 一种喷墨打印头的封装方法，其包括以下步
骤提供一软性电路板，此软性电路板包括相对设置的第一平面和第二平
面、形成于第一平面上的多条第一导线与形成于第二平面上的多条第二导
线；在软性电路板内形成多个导电物，将这些导电物中至少其一的一端设置 于第一平面并电连接于对应的这些第一导线其中之一条，且将其另一端设 置于第二平面并电连接于对应的这些第二导线其中之一条；在软性电路板 穿设形成一晶片容置区；以及将喷墨打印头晶片安装于晶片容置区，并将喷 墨打印头晶片的多个晶片接触垫分别电连接于这些第 一导线。
在本发明的一实施例中，前述的喷墨打印头的封装方法，其更包括以下 步骤分别在第一平面之上及第二平面之上各形成设有一绝缘层，以分别覆盖这些第一导线与这些第二导线。
借由上述技术方案，本发明喷墨打印头的封装结构、封装方法及喷墨打 印头卡匣结构至少具有下列其中一个或部分或全部的优点及有益效果
1、 在本发明中采用了多层软性电路板作为连接喷墨打印头晶片的基
墨打印头晶片部分的晶片接触垫可经由此多层软性电路板的第 一导线，沿 导电物连接不同电路层的电路导线，故可以较小的软性电路板面积来实现 喷墨打印头晶片与多层软性电路板中的电源层、地线层、讯号线层、位址 线层、不同的功能控制线或导线之间以及各个喷墨打印头晶片彼此之间的 电性互耳关。
2、 本发明采用此种封装结构，不仅软性电路板布线灵活，并且可以在不
增加软性电路板面积的条件下，容纳更多的喷墨打印头晶片，从而可以满 足宽幅打印及增加打印速度的需求。
3、 此外，本发明一实施例还可提供设置有晶片槽的载板，此晶片槽可
容置喷墨打印头晶片，晶片槽下开设有墨水供应流道以提供墨水至喷墨打 印头晶片，由于此墨水供应流道是独立提供给相对应的喷墨打印头晶片，故 流道中的墨水可依照使用者所需配置任意颜色的墨水。
综上所述，本发明的喷墨打印头的封装结构及喷墨打印头卡匣结构，可 以在不增加喷墨打印头晶片尺寸以及软性电路板面积的条件下，能够满足 宽幅打印及增加打印速度的需求。本发明的喷墨打印头封装方法，具有布 线灵活，并且可以在不增加喷墨打印头晶片尺寸以及软性电路板面积的条 件下，能够满足宽幅打印及增加打印速度的需求。本发明具有上述诸多优 点及实用价值，其不论在产品结构、封装方法或功能上皆有较大改进，在技 术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的喷墨打印头 的封装结构及封装方法具有增进的突出功效。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的 技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和 其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附
图，详细i兌明如下。


图1是一种先前现有技术的喷墨打印头晶片的封装结构示意图。 图2是一种先前现有技术的多个喷墨打印头晶片的封装结构示意图。 图3A是本发明第一实施方式的喷墨打印头封装结构的电路布线透视示 意图。
图3B是本发明第一实施方式的软性电路板的部分剖面示意图。图4是本发明第一实施方式的喷墨打印头封装结构的局部电路布线放 大透视示意图。
图5是本发明第一实施方式的喷墨打印头封装结构的另一局部电路布 线放大透视示意图。
图6是本发明第一实施方式的喷墨打印头封装结构的电路讯号传输的
剖面示意图。
图7 A ~ 7 D是本发明第 一 实施方式的喷墨打印头晶片的晶片接触垫的多 种位置关系示意图。
图8是本发明第二实施方式的喷墨打印头封装结构的电路布线透视示 意图。
图9是本发明喷墨打印头封装结构与载板组合的结构示意图。
图10是本发明喷墨打印头封装结构与载板组合的剖面示意图。
图11是本发明喷墨打印头封装结构与载板及卡匣组合的结构示意图。
410软性电路板411、711:第一导线
411a:第一印刷电路层412第二导线
412a:第二印刷电路层413导电物
413a:导电物第一端413b:导电物第二端414第一绝缘层415接触端
417第一组第一导线418第二组第一导线
419第三组第一导线420喷墨打印头晶片
421、 4211:晶片接触垫4212、 4213:晶片接角4214:晶片接触垫430第二绝缘层
431第三绝缘层440晶片容置区
450地线460第一平面
470第二平面510软性电路板
520喷墨打印头晶片710软性电路板
720喷墨打印头晶片721晶片接触垫
722喷墨孔723力口热电阻
740载板741:晶片槽
742.墨水供应流道750:喷墨打印头卡匣
具体实施例方式
为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所釆取的技术手段及功 效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的喷墨打印头的封装 结构、封装方法及喷墨打印头卡匣结构其具体实施方式

、结构、方法、步 骤、特征及其功效，详细说明如后。有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图 式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式

的说明，当 可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体 的了解。
下文中结合参阅附图以便更充分地描述本发明，且附图中显示本发明 的实施例。然而，本发明可以以许多不同形式来体现，且不应将其解释为 限于本文所陈述的实施例。实际上提供这些实施例，只是为了将本发明的 范畴完全传达至所属技术领域中具有通常知识者。在附图中，为了明确起
到的方向用语，例如:上":'〈下"、:左"、、"右，，等，仅是参阅附图的方向，因
此使用的方向用语仅是用来进行说明，而非用来限制本发明。
请参阅图3A所示，是本发明第一实施方式的喷墨打印头封装结构的电
路布线透视示意图。在本实施例中，本发明的喷墨打印头的封装结构，包括
软性电路板410以及多个喷墨打印头晶片420。每个喷墨打印头晶片420均 设置有多个喷墨孔(未绘示于图3A中)以进行喷墨打印。软性电路板410设 有至少一个晶片容置区440 (如本实施例中为设有四个)。晶片容置区440穿 设于软性电路板410，以供喷墨打印头晶片420容置于对应的晶片容置区 440中。
本发明第一实施方式的软性电路板410,为双层软性电路板，请同时参 阅图3B所示，为本发明第一实施方式的软性电路板410的部分剖面结构示 意图。其中，软性电路板410具有一个绝缘层414，并在绝缘层的两侧相对具 有第一平面460与第二平面470。在第一平面460上设置有第一印刷电路层 411a，在第二平面470上则设置有第二印刷电路层412a。第一印刷电路层 411a与第二印刷电路层412a可为铜箔层材料，其分别覆盖于第一平面460 与第二平面470的表面。
请再参阅图3A所示，在软性电路板410的制造过程中，第一印刷电路层 411a与第二印刷电路层412a的多余铜箔层部分被蚀刻去除掉，留下来的部 分即分别形成多条第一导线411与多条第二导线412。第一导线411与第二 导线412分别藉由第一印刷电路层411a与第二印刷电路层412a形成，此即 本发明实施例所称的双层软性电路板。如前所述，由于在软性电路板410 的制造过程中，第一印刷电路层411a与第二印刷电路层412a的多余铜箔 层部分被蚀刻去除掉，留下来的部分即分别形成多条第一导线411与多条 第二导线412，因此，本发明所称的第一印刷电路层411a与第二印刷电路层 412a分别覆盖于第一平面460与第二平面470的表面或类似用语，并非指在 软性电路板成品中，整个第一平面460与第二平面470的表面完全由铜箔 层全部覆盖。第一导线411与第二导线412被称作导线或称布线，用于提供喷墨打印头晶片420与软性电路板410之间的电路连接，作为电源线、地 线、讯号线、位址线或不同的功能控制线或导线来传输讯号。
如上所述，软性电路板410例如是双层软性电路板，其第一平面460 与第二平面470上分别设置有第一导线411与第二导线412。若要将部分的 第一导线411与第二导线412电连接，则需要在第一平面460与第二平面 470之间设置适当的电性通道。这种第一平面460与第二平面470的电路间 的导电"桥梁"称为导电物或称接触窗(contact window)。请参阅图6所 示，在软性电路板410内即形成有多个导电物413,其一端(第一端)413a位 于第一平面460并电连接于对应的第一导线411，另一端(第二端)413b则 位于第二平面470并电连接于对应的第二导线412。导电物413可为充满或 涂有金属的小洞(即一般所称的导孔，via),其可以将第一导线411与第二 导线412作电路连接。须说明的是，本发明实施例所称的导电物的一端位 于第一平面而另一端是位于第二平面，并非指导电物的端部必须如图6般 凸出于第一平面和/或第二平面；导电物端部贴平或紧临于第一平面和/或 第二平面，使位于第一平面的第一导线和第二平面的第二导线能与导电物 端部电连接，亦属本发明实施例所称的导电物的端部位于第一平面和/或第 二平面或类似用语。
喷墨打印头晶片420，其上设置有多个晶片接触垫(chip contact pad)421，其可分别与对应的第一导线411电性连接，使喷墨打印头晶片420 封装固定于软性电路板410的晶片容置区420内。由于软性电路板410为 柔性基材，因此喷墨打印头晶片420可以采用表面粘着式封装(Surface Mounted Technology, SMT)或3求4册阵列封装(Bal 1 Grid Array Package, BGA) 等方式封装固定，但本发明并不限于这些方式。每一晶片接触垫421通过 焊锡或焊盘或其他连接方式与第一平面460上的对应的第一导线411相接 触，形成电连接。喷墨打印头晶片420经由晶片接触垫421与第一导线411 形成的导电电路与外部电路或元件电性连接，从而实现喷墨打印头晶片420 与软性电路板410中的电源线、地线、讯号线、位址线、不同的功能控制 线或导线之间以及各个喷墨打印头晶片彼此之间的电路互联。
在图3A所揭示的实施例中，多个喷墨打印头晶片420沿着与喷墨打印 头晶片420长边相平行的方向呈交错方式排列。这种排列方式可以使每二 个相邻的喷墨打印头晶片420之间最接近的喷墨孔之间沿喷墨打印头晶片 420长边方向的间距，等于每个喷墨打印头晶片420内部的相邻喷墨孔之间 的间距，从而使沿喷墨打印头晶片420长边相平行的方向上的喷墨孔均匀 分布，达到使用多个喷墨打印头晶片420进行宽幅打印的目的。惟本发明 并不限于此种排列方式。
请参阅图4所示，为本发明第一实施方式中的喷墨打印头封装结构的
15局部电路布线放大透视示意图。在本实施例中，每个喷墨打印头晶片420 都与地线450电连接。由于地线450本身的电压值为0，其在喷墨打印头晶 片420作移动打印操作时并无讯号改变，因此地线450可与每个喷墨打印 头晶片420并联。如图4所示，每个喷墨打印头晶片420中有部分的晶片接 触垫421经由第一导线411和导电物413电连接至第二导线412中的地线 450。另一方面，对于控制每个喷墨打印头晶片420的某些控制讯号线，例如 位址线(address 1 ines)，每个喷墨打印头晶片420所接收的讯号均相同，即 这些控制讯号线可与每个喷墨打印头晶片420的对应位置的晶片接触垫421 并联，为布线方便，这些控制讯号线可被设置于软性电路板410的第二平 面，并经由导电物413及对应的第一导线411来与对应位置的晶片接触垫 421电连接。对于例如是提供电压或电流予每个喷墨打印头晶片420的加热 电阻的电源线(power lines)以及选择特定喷墨打印头晶片420的选择线 (selection lines)而言，由于每个喷墨打印头晶片所接收的讯号可能会有 所差异变化，因此这些电源线或选择线即是通过不同的第一导线411分别 与各自对应的喷墨打印头晶片420的晶片接触垫421电连接来实施。
当然，如本领域技术人员所知，前述的分层方式应并非唯一，只要能 够将讯号线分成多层就可以多少达到节省软性电路板410的面积的目的，因
请参阅图5戶;示，为4^发明的第一实施"^式中喷墨打印头封装结构的
另一局部电路布线放大透视示意图，其中部分的第一导线411与第二导线 412采用交叉的方式布线。此处所称第一导线411与第二导线412采用交叉 方式布线，并非指第一导线411与第二导线412两者之间相互重叠接触布 线，而是指第一导线411与第二导线412在空间上为交叉。第一导线411与 第二导线412通过双层软性电路板410上的导电物413实现电性连接，确保 软性电路板410的不同电路层之间传输的电性讯号可以相互传输，这不仅 使电路布线设计更加方便灵活，而且喷墨打印头晶片420也不会因单层电 路板单位面积的布线密度有限而受到限制。因此，本发明采用本技术可以 在不增加软性电路板面积的条件下，容纳更多的喷墨打印头晶片，从而能 够满足宽幅打印及增加打印速度的需求。
请参阅图6所示，为本发明的第一实施方式中喷墨打印头封装结构的 电路讯号传输的剖面示意图。软性电路板410的接触端(TAB pad) 415从打 印装置(例如打印机)(图中未绘示)端接收讯号，以控制喷墨打印头晶片420 的喷墨打印。在一实施例中，喷墨打印头晶片420设置于邻近于第一平面 460。喷墨打印头晶片420的晶片接触垫421首先经由设置于第一平面460 上的第一导线411电连接至导电物413的一端(第一端)413a，然后经由导 电物413的另一端(第二端)413b与设置于第二平面470上的第二导线412电连接，沿第二导线412电连接至另一导电物413的一端(第二端)413b，并 经由此另一导电物413的另一端(第一端)413a电连接于与接触端415相连 接的另一条第一导线411。接触端415则电连接至打印装置的打印控制模组 或其他的电路元件以使喷墨打印头运作。第一导线411与第二导线412之 间(即第一印刷电路层与第二印刷电路层之间)间隔有第一绝缘层414，此绝 缘层可由例如是聚酰亚胺制成，厚度例如约为50微米。软性电路板410的 外表面(即第一导线411上与第二导线412上以及第一表面上与第二表面 上)也通常设置有保护性的第二绝缘层430和第三绝缘层431，其也可由例 如是聚酰亚胺制成。第二绝缘层430和第三绝缘层431分别覆盖第一导线 411和第二导线412，藉此可将第一导线411与第二导线412与外界环境隔 开，可以避免因机械划伤或电路腐蚀而造成软性电路板410的不良甚至损 坏。需要说明的是，由于部分的第一导线411的一端须焊接于晶片接触垫 421，另一端须连接于接触端415;部分的第一导线411的一端须焊接于晶 片接触垫421，另一端电连接导电物413;部分的第一导线411的一端须连 接于接触端415，另一端电连接导电物413。因此本发明所称的第二绝缘层 430覆盖于第一导线411,并非是完全覆盖；如图6所示，虽然第一导线411 绝大部分已被第一绝缘层430所覆盖，但对于邻近于第一导线411用于焊 接于晶片接触垫421的一端，因为须与晶片接触垫421焊接，故不会被第 一绝缘层430所覆盖，而此种情形仍然属于本发明所称的"绝缘层覆盖于 第一导线"或类似用语。
请参阅图5与图6所示，举例而言，在本发明一实施例中，第一导线可 包含多条的第一组第一导线417、多条的第二组第一导线418以及多条的第 三组第一导线419。第二导线412可以包含例如是多条地址线。第一组第一 导线417可以充当例如是电源线或选"f奪线，第一组第一导线417的一端连 接于对应的晶片接触垫421，而另一端则连接于对应的接触端415。每一条 第二组第一导线的一端连接于对应的晶片接触垫421,另一端则电连接于对 应的导电物413的一端，而此导电物413的另一端则连接于对应的第二导 线412的一端，此对应的第二导线412的另一端则连接于另一导电物413 的一端，而此另一导电物413的另一端则电连接对应的第三组第一导线419 的一端，而此对应的第三组第一导线419的另一端则电连接到接触端415。
请参阅图7A至7D所示，为本发明的第一实施方式中喷墨打印头晶片 的晶片接触垫的位置关系示意图。如图7A至7D所示， 一般喷墨打印头晶 片420为矩形，其包括二条长边与二条短边。晶片接触垫可以设置于长边 或短边位置上。举例来说，晶片接触垫可设置于喷墨打印头晶片420的二 条长边上，如图7A的晶片接触垫4211;或仅设置于喷墨打印头晶片420的 一条长边上，如图7B的晶片接触垫4212;或设置于喷墨打印头晶片420的二条长边及一条短边上，如图7C的晶片接触垫4213;或设置于喷墨打印头 晶片420的一条长边及一条短边上，如图7D的晶片接触垫4214。此外，晶 片接触垫421还可以是设置在喷墨打印头晶片42 0的二条短边上(图中未绘 示)，或同时设置在二条长边与二条短边上(图中未绘示)。
请参阅图8所示，为本发明第二实施方式的喷墨打印头封装结构的电 路布线透视示意图。如图所示，多个喷墨打印头晶片520通过晶片接触垫 521封装固定于软性电路板510上。与本发明的第一实施方式的不同之处在 于，这些喷墨打印头晶片520沿着与喷墨打印头晶片520的长边相平行的方 向呈阶梯方式排列。这种排列方式可以使每二个相邻的喷墨打印头晶片520 之间最接近的喷墨孔之间沿喷墨打印头晶片420长边方向的间距，等于每 个喷墨打印头晶片520内部的相邻喷墨孔之间的间距，从而使沿喷墨打印 头晶片520长边相平行的方向上的喷墨孔均匀分布，达到多个喷墨打印头 晶片520进行宽幅打印的目的。
请参阅图9所示，为本发明的喷墨打印头封装结构与载板组合的结构 示意图。当喷墨打印头晶片720与多层软性电路板710完成封装后，本发 明可提供载板740用于承载封装完成的软性电路板710。载板740设置有多 个晶片槽741(参见图10所示)，如此一来，在完成封装之后的多层软性电 路板710贴合至载板740的表面的时候，喷墨打印头晶片将可被轻易地容 置于对应的晶片槽741内。
请参阅图IO所示，为本发明的喷墨打印头封装结构与载板组合的剖面 示意图。如图所示，喷墨打印头晶片720容置于晶片槽741内。多层软性电 路板710通过第一导线711与喷墨打印头晶片720的晶片接触垫721电连 接，并利用例如是焊接封装固定。载板740中的晶片槽741设置有墨水供应 流道742，墨水供应流道742用于供应墨水至喷墨打印头晶片720。由于此 墨水供应流道742是独立提供给相对应的喷墨打印头晶片720,故墨水供应 流道742中的墨水可依照使用者的需求，配置任意颜色墨水。打印时，喷墨 打印头晶片720内的加热电阻(heater) 723将墨水加热并经由喷墨孔722向
外喷射。
请参阅图ll所示，为本发明的喷墨打印头封装结构与载板及卡匣组合 的结构示意图。除前一个实施例的元件之外，本实施例还提供一个喷墨打 印头卡匣750。在前一个实施例中完成组合后的载板740,可被安装固定于 喷墨打印头卡匣750上。完成组合后，多个喷墨头晶片720以及多层电路 板710被封装在喷墨打印头卡匣750上。此组合完成的喷墨打印头卡匣750 将可达成宽幅打印及增加打印速度的需求。需要说明的是，本发明不限于 喷墨打印头晶片720与多层软性电路板71Q完成封装后需先贴合至载板740 然后再安装固定于喷墨打印头卡匣750，亦可在喷墨打印头晶片720与多层软性电路板710完成封装后，直接固定于喷墨打印头卡匣750上。
综上所述，在本发明的实施方式是采用多层软性电路板作为承载喷墨 打印头晶片，此多层软性电路板在布线中可使用导电物连接不同电路层的 电路导线，这些喷墨打印头晶片的部分晶片接触垫可经由多层软性电路板 的第一印刷电路层的第一导线，沿着导电物连接不同电路层的电路导线，故 可以实现喷墨打印头晶片与多层软性电路板中的电源层、地线层、讯号线 层、位址线层、不同的功能控制线或导线之间以及各个喷墨打印头晶片彼 此之间的电性互联。采用此种封装结构，不仅软性电路板布线灵活，并且可 在不增加软性电3各板面积的条件下，容纳更多的喷墨打印头晶片。此外，本 发明实施例还可提供设置有晶片槽的载板，此晶片槽可容置喷墨打印头晶 片并开设有墨水供应流道，可提供应墨水至喷墨打印头晶片。由于此墨水 供应流道是独立提供给相对应的喷墨打印头晶片，故流道中的墨水可依照 使用者的需求，配置任意颜色的墨水。
须说明的是，本发明不限于双层软性电路板，亦可用于双层以上软性 电路板，其实施方式可以如第一实施方式，不同层之间的导线通过导电物 相互电连接，而不同层的导线之间设有绝缘层。此外，本发明也不限于需用 于多个喷墨打印头晶片，亦可用于单个喷墨打印头晶片，例如高解析喷墨 打印头晶片，其实施方式与第一实施方式相同。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上 的限制，本发明的任一 实施例或申请专利范围不须达成本发明所揭露的全 部目的或优点或特点，因此本发明不限于用于宽幅打印的喷墨打印头。此 外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明 的专利保护范围。虽然本发明已经以较佳实施例揭露如上，然而并非用以 限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围 内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变 化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技 术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本 发明技术方案的范围内。
权利要求
1、一种喷墨打印头的封装结构，适用于一打印装置，其特征在于该喷墨打印头的封装结构包括一软性电路板，其包括一第一平面；一第二平面，与该第一平面相对设置；一第一印刷电路层，设置于该第一平面且包括多条第一导线；及一第二印刷电路层，设置于该第二平面且包括多条第二导线；以及至少一喷墨打印头晶片，设置于邻近于该第一平面，该喷墨打印头晶片设有多个晶片接触垫，该些晶片接触垫分别电连接于该些第一导线；其中，该软性电路板内形成有多个导电物，至少一个该些导电物的一端被设置于该第一平面并电连接于对应的该些第一导线之一，且其另一端被设置于该第二平面并电连接于对应的该些第二导线之一。
2、 根据权利要求1所述的喷墨打印头的封装结构，其特征在于其更包 括一第 一绝缘层，该第 一绝缘层设置于该第 一印刷电路层与该第二印刷电 路层之间，且该些导电物贯通设置于该第一绝缘层中。
3、 根据权利要求2所述的喷墨打印头的封装结构，其特征在于其更包 括一第二绝缘层与一第三绝缘层，该第二绝缘层覆盖该些第一导线，且该第 三绝缘层覆盖该些第二导线。
4、 根据权利要求1所述的喷墨打印头的封装结构，其特征在于其中所 述的喷墨打印头晶片为包括二条长边与二条短边的矩形，该些晶片接触垫 设置于至少该些长边之一或至少该些短边之一上。
5、 根据权利要求1所述的喷墨打印头的封装结构，其特征在于其中所 述的软性电路板更包括多个接触端，适用于电连接至该打印装置的一打印 控制模组。
6、 根据权利要求5所述的喷墨打印头的封装结构，其特征在于其中 所述的每一该些导电物包含一第 一端和一第二端，每一该些导电物的该第 一端设置于该第一平面，每一该些导电物的该第二端设置于该第二平面，每 一该些第二导线包含一第一端和一第二端，每一该些第二导线的该第一端 电连接于对应的该导电物的该第二端，每一该些第二导线的该第二端电连 接对应的另 一该导电物的该第二端。
7、 根据权利要求5所述的喷墨打印头的封装结构，其特征在于其中 所述的每一该些导电物包含一第一端和一第二端，每一该些导电物的该第 一端设置于该第一平面，每一该些导电物的该第二端设置于该第二平面，每 一该些第二导线包含一第一端和一第二端，每一该些第二导线的该第一端电连接于对应的该导电物的该第二端，每一该些第二导线的该第二端电连 接对应的另 一该导电物的该第二端，该另 一导电物的该第 一端电连接对应 的该第 一导线的 一端，且对应的该第 一导线的另 一端电连接对应的该接触端。
8、 一种喷墨打印头的封装结构，适用于一打印装置，其特征在于该喷墨 打印头的封装结构包括一软性电路板，其包括一第一绝缘层，该第 一绝缘层包括一第 一平面及一第二平面，该第二平面与该第一平面相对设置；至少一晶片容置区，穿设于该软性电路板；一第一印刷电路层，设置于该第一平面且包括多条第一导线；及 一第二印刷电路层，设置于该第二平面且包括多条第二导线；以及 至少 一喷墨打印头晶片，设置于对应的该晶片容置区，该喷墨打印头晶 片设有多个晶片接触垫，该些晶片接触垫分别电连接于该些第 一导线；其中，该软性电路板内形成有多个导电物，至少一个该些导电物的一端 被设置于该第一平面并电连接于对应的该些第一导线之一，且其另一端被 设置于该第二平面并电连接于对应的该些第二导线之一。
9、 根据权利要求8所述的喷墨打印头的封装结构，其特征在于其中所 述的喷墨打印头晶片为包括二条长边与二条短边的矩形，该些晶片接触垫 设置于至少该些长边之一或至少该些短边之一上。
10、 根据权利要求9所述的喷墨打印头的封装结构，其特征在于其更 包括一第二绝缘层与一第三绝缘层，该第二绝缘层覆盖该些第一导线，且该 第三绝缘层覆盖该些第二导线。
11、 根据权利要求8所述的喷墨打印头的封装结构，其特征在于其中 所述的软性电路板更包括多个接触端，适用于电连接至该打印装置的一打 印控制模组。
12、 根据权利要求11所述的喷墨打印头的封装结构，其特征在于其中 所述的每一该些导电物包含一第一端和一第二端，每一该些导电物的该第 一端设置于该第一平面，每一该些导电物的该第二端设置于该第二平面，每 一该些第二导线包含一第一端和一第二端，每一该些第二导线的该第一端 电连接于对应的该导电物的该第二端，每一该些第二导线的该第二端电连 接对应的另一该导电物的该第二端，该另一导电物的该第一端电连接对应 的该第 一导线的 一端，且该第 一导线的另 一端电连接对应的该接触端。
13、 根据权利要求8所述的喷墨打印头的封装结构，其特征在于其中 所述的每一该些导电物包含一第一端和一第二端，每一该些导电物的该第 一端设置于该第一平面，每一该些导电物的该第二端设置于该第二平面。
14、 根据权利要求13所述的喷墨打印头的封装结构，其特征在于其 中所述的该些第一导线包括多条的第一组第一导线、多条的第二组第一导 线以及多条的第三组第一导线，每一该些第一组第一导线的一端连接于对 应的该晶片接触垫，每一该些第 一组第 一导线的另 一端连接对应的该接触 端，每一第二组第 一导线的 一端连接于对应的该晶片接触垫，每一第二组第一导线的另 一端则电连接于对应的该导电物的第 一端，该导电物的第二端 电连接于对应的该第二导线的一端，该第二导线的另一端电连接于另一该 导电物的第二端，另一该导电物的第一端电连接对应的该第三组第一导线 之一的 一端，该对应的该第三组第 一导线之一的另 一端电连接对应的该接触端。
15、 一种喷墨打印头的封装结构，适用于一打印装置，其特征在于该喷 墨打印头的封装结构包括一软性电路板，其包括 一第一平面；一第二平面，与该第一平面相对设置； 多个晶片容置区，穿设于该软性电路板；一第一印刷电路层，设置于该第一平面且包括多条第一导线；及 一第二印刷电路层，设置于该第二平面且包括多条第二导线；以及多个喷墨打印头晶片，每一该些喷墨打印头晶片设置于对应的该晶片 容置区，每一该些喷墨打印头晶片设有多个晶片接触垫，该些晶片接触垫 分别电连接于该些第一导线；其中，该软性电路板内形成有多个导电物，至少 一个该些导电物的 一端 被设置于该第一平面并电连接于该些第一导线之一，且其另一端被设置于 该第二平面并电连接于该些第二导线之一。
16、 根据权利要求15所述的喷墨打印头的封装结构，其特征在于其更 包括一第一绝缘层，该第一绝缘层设置于该第一印刷电路层与该第二印刷 电路层之间，且该些导电物贯通设置于该第一绝缘层中。
17、 根据权利要求16所述的喷墨打印头的封装结构，其特征在于其更 包括一第二绝缘层与一第三绝缘层，该第二绝缘层覆盖该些第一导线，且该 第三绝缘层覆盖该些第二导线。
18、 一种喷墨打印头卡匣结构，适用于一打印装置，其特征在于该喷墨 打印头卡匣结构包括一喷墨打印头的封装结构，该喷墨打印头封装结构包括 一软性电路板，包括 一第一平面；一第二平面，与该第一平面相对设置；至少一晶片容置区，穿设于该软性电路板；一第一印刷电路层，设置于该第一平面且包括多条第一导线；一第二印刷电路层，设置于该第二平面且包括多条第二导线；一第一绝缘层，设置于该第一印刷电路层与该第二印刷电路层之间；及至少 一喷墨打印头晶片，设置于对应的该晶片容置区，该喷墨打印 头晶片设有多个晶片接触垫，该些晶片接触垫分别电连接于该些第一导线； 以及一喷墨打印头卡匣，该喷墨打印头的封装结构设置于该喷墨打印头卡 匣上；其中，该软性电路板内形成设有多个导电物，该些导电物贯通设置于该 第一绝缘层中，至少一个该些导电物的一端被设置于该第一平面并电连接 于该些第一导线之一，且其另一端被设置于该第二平面并电连接于该些第 二导线之一。
19、 根据权利要求18所述的喷墨打印头卡匣结构，其特征在于其中所 述的喷墨打印头的封装结构更包括一第二绝缘层与 一第三绝缘层，该第二 绝缘层覆盖该些第 一导线，且该第三绝缘层覆盖该些第二导线。
20、 根据权利要求19所述的喷墨打印头卡匣结构，其特征在于其更 包括一载板，该载板设置有至少一个晶片槽，且该软性电路板贴合至该载 板，该喷墨打印头晶片被容置于对应的该晶片槽内，该载板设置于该喷墨打 印头卡匣上。
21、 一种喷墨打印头的封装方法，其特征在于其包括以下步骤提供一软性电路板，该软性电路板包括相对设置的一第一平面和一第 二平面，多条第一导线形成于该第一平面，多条第二导线形成于该第二平 面；在该软性电路板内形成多个导电物，将至少一个该些导电物的一端设 置于该第一平面并电连接于对应的该些第一导线之一，且将其另一端设置 于该第二平面并电连接于对应的该些第二导线之一；在该软性电路板穿设形成一晶片容置区；以及将一喷墨打印头晶片安装于该晶片容置区，并将该喷墨打印头晶片的 多个晶片接触垫分别电连接于该些第 一导线。
22、 根据权利要求21所述的喷墨打印头的封装方法，其特征在于其更 包括以下步骤分别在该第一平面之上及该第二平面之上各形成设有一绝 缘层，以分别覆盖该些第一导线与该些第二导线。
23、 一种喷墨打印头的封装结构，适用于一打印装置，其特征在于该喷 墨打印头的封装结构包括一软性电路板，其包括 一第一平面；一第二平面，与该第一平面相对设置； 至少一晶片容置区，穿设于该软性电路板； 多条第一导线，设置于该第一平面；及 多条第二导线，设置于该第二平面；以及至少 一喷墨打印头晶片，设置于对应的该晶片容置区，该喷墨打印头晶 片设有多个晶片接触垫，该些晶片接触垫分别电连接于该些第 一导线；其中，该软性电路板内形成设有多个导电物，至少一个该些导电物的 一端被设置于该第一平面并电连接于对应的该些第一导线之一，且另一端 被设置于该第二平面并电连接于对应的该些第二导线之一。
24、 根据权利要求23所述的喷墨打印头的封装结构，其特征在于其更 包括一第一绝缘层，该第一绝缘层设置于该些第一导线与该些第二导线之 间，且该些导电物贯通设置于该第 一绝缘层中。
25、 根据权利要求24所述的喷墨打印头的封装结构，其特征在于其更 包括一第二绝缘层与一第三绝缘层，该第二绝缘层覆盖该些第一导线，且该 第三绝缘层覆盖该些第二导线。
全文摘要
本发明是有关于一种喷墨打印头的封装结构、封装方法及喷墨打印头卡匣结构。该喷墨打印头的封装结构，包括在相对第一平面和第二平面分别设有第一印刷电路层及第二印刷电路层的软性电路板。第一印刷电路层包括多条第一导线，第二印刷电路层包括多条第二导线。软性电路板内形成有多个导电物，其一端位于第一平面并电连接于对应第一导线，另一端位于第二平面并电连接于对应第二导线。至少一晶片容置区穿设软性电路板。设有多个晶片接触垫的喷墨打印头晶片设于对应晶片容置区，且电连接于第一导线。本发明还提供一种喷墨打印头封装方法及应用此封装结构的喷墨打印头卡匣。本发明可在不增加软性电路板面积条件下，能满足宽幅打印及增加打印速度需求。
文档编号B41J2/145GK101439613SQ200710187
公开日2009年5月27日 申请日期2007年11月20日 优先权日2007年11月20日
发明者叶世杰, 李明玲, 李致淳, 赖伟夫 申请人:国际联合科技股份有限公司