具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例一

本实施例中提供一种液体喷射器件，请参阅图1，显示为所述液体喷射器件的分解结构示意图，自上而下依次包括封装板1、振动板2、流道板3、墨道板4、连接板5及喷孔板6。再请参阅图2，显示为所述液体喷射器件的局部剖面图。

具体的，所述封装板1中设有上下贯穿所述封装板1的至少一个第一墨孔101，所述封装板1下表面设有多个凹槽102，用以容纳后面所描述的薄膜压电结构202。其中，所述凹槽的开槽大小由所述薄膜压电结构202的尺寸决定，需比所述薄膜压电结构202大，且与所述薄膜压电结构202对位，单位了可靠性的考量，开槽不应过大。

本实施例中，所述封装板1中设有两个所述第一墨孔101，分别靠近所述封装板1一条对角线的两端。在实际应用中，两个所述第一墨孔101可都作为进墨孔使用，也可以其中一个作为进墨口，另外一个作为出墨口使用，或者将其中一个所述第一墨孔101完全封闭使用。当然，在其它实施例中，所述第一墨孔101的数量及位置也可以根据需要进行调整。

具体的，所述振动板2位于所述封装板1下方，所述振动板2中设有上下贯穿所述振动板2的至少一个第二墨孔201，所述第二墨孔201与所述第一墨孔101对准，所述振动板2上表面设有多个薄膜压电结构202，所述薄膜压电结构202对准所述封装板1下表面的所述凹槽。

作为示例，所述振动板2采用硬性薄板，其厚度小于10微米。

作为示例，所述薄膜压电结构202整体可设计为圆形、椭圆形或其它形状，多个所述薄膜压电结构202呈阵列式排列，具体排列规则可视应用需要决定。所述薄膜压电结构202至少包括上电极、下电极及压电材料层，所述压电材料层位于所述上电极与所述下电极之间，所述上电极与所述下电极分别与导线连接，以实现与所述封装板1中电路的电连接。现有的薄膜压电材料在一定程度上均可应用于所述压电材料层，包括但不限于锆钛酸铅(PZT)，本实施例中，所述压电材料层优选采用单结晶锆钛酸铅，其能够耐受更高的温度，从而有利于扩大工艺窗口，并使器件获得更优的特性。所述薄膜压电结构202还可进一步包括钝化层和适配层以提高特定性能。其中，所述薄膜压电结构202可以采用全MEMS工艺实现微细加工。

具体的，所述流道板3位于所述振动板2下方，所述流道板3中设有上下贯穿所述流道板3的至少一个第三墨孔301、多个第一压电腔302及多条流道303，所述第三墨孔301对准所述第二墨孔201，多个所述第一压电腔302如多个所述薄膜压电结构202一样呈阵列式排列，所述第一压电腔302对准所述薄膜压电结构202，每一所述第一压电腔302分别与至少一所述流道303连通。

作为示例，所述第一压电腔302的尺寸由所述薄膜压电结构202的尺寸决定，需比所述薄膜压电结构202大，且与所述薄膜压电结构202对位，但为了可靠性的考量，不应过大。

作为示例，所述流道303采用矩形通槽，其位于所述第一压电腔302的一侧或两侧，具体位置视应用需要决定。本实施例中，所述流道303位于所述第一压电腔302的一侧，且每两列所述第一压电腔302的流道相向设置，以共用一条后面所述的进墨道403。

具体的，所述墨道板4位于所述流道板3下方，所述墨道板4中设有上下贯穿所述墨道板4的至少一个第四墨孔401、多个第二压电腔402及至少一条进墨道403，所述第四墨孔401对准所述第三墨孔301，所述进墨道403与所述流道303连通，多个所述第二压电腔402如多个所述第一压电腔302一样呈阵列式排列，所述第二压电腔402对准所述第一压电腔302，。

作为示例，所述进墨道403采用矩形通槽，其尺寸需考虑所述第一压电腔302、所述流道303及所述第二压电腔402的尺寸，设计上，所述进墨道403需与所述流道303相连，但最好不与所述第一压电腔302直接连接，因此对位时应考量精度。

作为示例，多个所述第二压电腔402排列成至少两列，其中，两列所述第二压电腔共用一条所述进墨道，或者每列所述第二压电腔使用一条所述进墨道，或者每列所述第二压电腔使用两条所述进墨道。本实施例中，优选采用两列所述第二压电腔402共用一条所述进墨道403的方案。当然，在其它实施例中，多个所述第二压电腔402也可仅排列成一列，其中，这一列所述第二压电腔402使用一条所述进墨道，或者这一列所述第二压电腔402使用两条所述进墨道。

具体的，所述连接板5位于所述墨道板4下方，所述连接板5中设有上下贯穿所述连接板5的墨腔501及多个连接腔502，所述连接腔502对准所述第二压电腔402，所述墨腔501与所述第四墨孔401及所述进墨道403均连通。

作为示例，所述墨腔501包括相连的主墨道5011及支墨道5012，所述主墨道5011与所述第四墨孔401连通，所述支墨道5012对准所述进墨道403。本实施例中，与两个所述第四墨孔401相对应，所述墨腔501包括相对设置的两条主墨道5011，多条支墨道5012位于两条所述主墨道5011之间，且每条支墨道5012两端分别与两条主墨道5011连接。

作为示例，所述连接腔502的开口尺寸不大于所述第二压电腔402的开口，所述支墨道5012的尺寸不小于所述进墨道403，但应避免过大导致所述墨腔与所述第二压电腔402直接连通。

作为示例，所述连接腔502的边缘可以不与所述第二压电腔402平齐，所述支墨道5012的边缘可以不与所述进墨道403的边缘平齐。

具体的，所述喷孔板6位于所述连接板5下方并封闭所述墨腔501的至少一部分，所述喷孔板6中设有多个喷孔601，所述喷孔601对准所述连接腔502。其中，所述喷孔601的开口面积小于所述连接腔502的开口面积，具体喷孔大小由实际应用场景决定。

需要指出的是，所述喷孔板6可以封闭所述墨腔501的全部，也可以仅封闭所述墨腔501的所述支墨道5012，而所述墨腔501的所述主墨道5011由柔性膜层7封闭。本实施例中，优选采用所述柔性膜层7封闭所述墨腔501的所述主墨道5011，有利于增大墨腔形变量，产生更大的墨料推力，并有助于防止墨料回流。本实施例中，所述柔性膜层7的材质优选采用高分子材料，以满足应对一些腐蚀性较高的墨料的需求。所述柔性膜层7与所述喷孔板6可以分别加工，也可以一体化加工。

作为示例，如图2所示，所述连接板5的下表面还设有粘附层8，用以提高所述连接板5与所述喷孔板7之间的结合力，所述喷孔板7连接于所述粘附层8的下表面，所述柔性膜层7也贴附于所述粘附层8的下表面。本实施例中，所述粘附层8优选采用成本较低、易于加工的金属板，其图形可与所述连接板5完全一致，所述粘附层8中的图形可采用激光加工方式得到。所述粘附层8可键合或粘贴与所述连接板5的下表面。

具体的，所述封装板1、所述振动板2、所述流道板3、所述墨道板4、所述连接板5及所述喷孔板6的材质分别包括硅、氧化硅、玻璃、硬质塑料(高硬度的有机材料)、金属中的至少一种。本实施例中，所述封装板1、所述振动板2、所述流道板3、所述墨道板4、所述连接板5及所述喷孔板6优选采用硅材料及其氧化物，可方便通过半导体加工工艺制作，实现全MEMS结构微细加工。

需要指出的是，在微细加工制程中，对薄膜压电材料与硅的加工可采用离子打薄(ion mill)、离子耦合等离子体刻蚀(ion coupled plasma etch)、反应性离子刻蚀(reactive ion etch)、湿法刻蚀(wet etch)等手段，具体视加工条件与能力而定。加工过程中，不可避免地会使用到光刻胶进行图形化或对材料与结构进行保护，应在光刻胶、显影液即去除方法上格外注意，避免工程中对材料造成伤害导致劣化。尤其需要注意，压电材料在高温下会发生去极化现象，应在材料耐受范围内谨慎配置工艺条件。

作为示例，所述封装板1、所述振动板2、所述流道板3、所述墨道板4、所述连接板5及所述喷孔板6可以分别加工，也可以至少有一组相邻两层或相邻三层采用一体化加工得到，可节省一定材料成本，但会对加工提出更大挑战。本实施例中，所述振动板2与所述流道板3一体加工，所述墨道板4与所述连接板5一体加工。

作为示例，所述封装板1、所述振动板2、所述流道板3、所述墨道板4、所述连接板5及所述喷孔板6中，相邻两层采用胶连方式或直接键合方式结合，本实施例中，优选采用直接键合，有利于避免材料失配等情况。对于采用胶连方式结合的情况，优先采用高分子材料进行粘合，以满足应对一些腐蚀性较高的墨料的需求。此外，在墨料腐蚀性低的前提下，可采用一般的粘合剂进行胶连。封装过程中，应尤其注意高温可能导致材料的温度失配，从而影响可靠性；此外，高温也会导致压电材料去极化，在可能的前提下，应尽量避免。

需要指出的是，所述封装板1、所述振动板2、所述流道板3、所述墨道板4、所述连接板5及所述喷孔板6中，很多图形需要严格对准，在对位时，可采取销子对位、光学对位等多种方法，根据对位方法不同，可在各层添加对位孔、对位图形等设计。

本实施例的液体喷射器件在使用时，墨料经由对位的第一、第二、第三、第四墨孔流入，并经由墨腔依次流入进墨道、流道、第一振动腔、第二振动腔、连接腔，最终由喷孔喷出，实现喷墨打印。该器件以薄膜压电材料与硅基材料为基础，辅以有机材料膜以及金属精密工件(上述金属板)，采用全MEMS结构设计，实现了全MEMS结构液体喷射器件，并可以针对高粘度液料进行大喷墨量的喷吐。

实施例二

本实施例中提供一种封装结构，请参阅图3，显示为所述封装结构的分解结构示意图，包括结构固定组件9、外部墨料组件10及如实施例一中所述的液体喷射器件11，其中，所述结构固定组件9包括一收容槽901及至少一驱动芯片902，所述收容槽901底部设有开口903；所述液体喷射器件11放置于所述收容槽901中，并与所述驱动芯片902电连接，其中，所述液体喷射器件11具有所述喷孔的一面朝下，所述收容槽901底部的所述开口903暴露出所述喷孔；所述外部墨料组件10位于所述液体喷射器件11上方，用于通过所述第一墨孔101向所述液体喷射器件11供应墨料。

具体的，所述外部墨料组件10用于提供与外部墨料的进出界面，通常会采用金属管路进行连接。所述外部墨料组件10内部可设有墨仓10a，可以容纳一定体积的墨料，所述墨仓10a设有与液体喷射墨孔进行对接的界面，即所述墨仓10a与所述封装板的所述第一墨孔101连通。所述外部墨料组件10的上表面可设有至少一个与所述墨仓10a连通的墨料输送孔10b。

作为示例，所述收容槽901由一对硬质结构框架904及位于一对所述硬质结构框架904之间的金属框架905围成，所硬质结构框架904可以是硬质塑料、玻璃、金属等材料，用于保护液滴喷射器件，所述金属框架905中的所述开口903是为了不阻挡喷孔。需要指出的是，所述收容槽901在可容纳所述液滴喷射器件11的前提下应避免过大导致失去保护效果。

在所述液滴喷射器件11固定于所述结构固定组件9中之后，一般需要将所述液体喷射器件11内部的引线与所述驱动芯片902进行互连。互连方法可以使用柔性印刷版互连、接合线互连等各种主流互连方式。在完成器件互连和与其它组件的组装后，还可使用保护胶进行一次封装，进一步保护器件。请参阅图4，显示为组装完毕之后的所述封装结构的示意图。

在实际应用中，所述液滴喷射器件11上的两个墨孔可都作为进墨孔使用，也可以一端作为进墨口，一端作为出墨口使用，或者将一端完全封闭使用。将墨料通过外部墨料组件墨孔注入，在引脚上施加合适的电压后，器件内的压电薄膜结构会发生形变，形成压力波并将墨料以墨滴的形式自喷孔喷射而出。

综上所述，本发明的液体喷射器件可采用全MEMS工艺制作，具有高精度、高集成度的优点，其中，流道板、墨道板中的压电腔采用阵列式排列，单片集成密度更高，设计灵活性也更好，可以完成单片芯片的高解析度、高幅宽排列，也可以针对墨料的不同粘度改变压电腔的尺寸，从而不仅能够适配低粘度墨料，也能够适配高粘度墨料，喷射尺寸更大的液滴，实现高粘度墨料的大喷墨量喷吐，满足工业制造大通量的需求。本发明的液体喷射器件采用薄膜压电材料，可以带来更好的频率特性，且能耗更低、发热量更少；由于能够使用半导体工艺进行加工，可以在大批量生产时降低成本。本发明的液体喷射器件还可以通过结构固定组件与外部墨料组件、驱动芯片封装在一起，形成喷墨器件。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。