專利名稱：噴液裝置、及其噴液頭結(jié)構(gòu)的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種具有多流道卡匣的噴液裝置，特別是有關(guān)于一種可偵測(cè)其流道間的漏液的噴液裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)在生化分析領(lǐng)域的應(yīng)用上，往往需要將多種不同的試劑，同時(shí)進(jìn)行分析檢驗(yàn)或其它化學(xué)、生化的反應(yīng)，也就是將多樣性的試劑，傳輸?shù)教囟ǚ绞脚帕械奈恢?，組成試片或工具，以進(jìn)行后續(xù)的反應(yīng)或分析。例如，基因芯片(DNA Chip)的制造方法之一就是以微噴液頭布放為數(shù)眾多的基因探針在經(jīng)表面化學(xué)處理過(guò)的基材上，以作為后續(xù)檢測(cè)的工具。
從可靠度的觀點(diǎn)來(lái)看，在噴液中，防止不同試劑間的交互污染是很重要的，例如，在具有多孔道的噴液卡匣中，如何防止交互污染的產(chǎn)生，即為一重要的課題。
除了噴液時(shí)有可能發(fā)生交互污染之外，交互污染也可能因?yàn)閲娨侯^中的流道間的漏液而產(chǎn)生。一般而言，一個(gè)微噴液頭的結(jié)構(gòu)是由多層組件貼合而成，其中包含多孔道卡匣、噴液晶片、微流道阻障層、以及噴孔片等，而墨水會(huì)有侵入性或是會(huì)隨著時(shí)間從原本局限的區(qū)域中泄漏出來(lái)，舉例來(lái)說(shuō)，墨水會(huì)從噴液晶片與微流道阻障層貼合處，或是從微流道阻障層與噴孔片貼合處泄漏，甚至是卡匣與噴液晶片的貼合處，然而這些泄漏出來(lái)的墨水可能會(huì)造成控制電路間的短路、相異墨水間的交互污染，或是其它噴液頭功能上的故障。
美國(guó)專利第6,431,678號(hào)揭露一種漏液偵測(cè)裝置。參考圖1a和圖1b，檢測(cè)器21形成在接觸墊片22附近，當(dāng)漏液至檢測(cè)器21和電源線或控制線24上時(shí)，將經(jīng)由具有導(dǎo)電性的墨水23導(dǎo)致在檢測(cè)器21上產(chǎn)生電壓。檢測(cè)器21也與一檢測(cè)電路電性連接，其在收到來(lái)自控制線24等的電壓時(shí)，會(huì)輸出一漏液訊號(hào)，借此進(jìn)行漏液偵測(cè)。應(yīng)了解的是噴液頭20包括芯片25、阻障層26、以及噴孔片27。
雖然美國(guó)專利第6,431,678號(hào)中揭露的裝置可針對(duì)一些噴液頭進(jìn)行漏液偵測(cè)，但其并不適用于具有多孔道微噴液卡匣的噴液裝置。詳而言之，在圖1a和圖1b中所示的偵測(cè)裝置不能決定是哪個(gè)孔道漏液。另外，此裝置并無(wú)法偵測(cè)芯片和噴液卡匣之間的漏液。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種噴液裝置，其可偵測(cè)流道間的漏液。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種噴液頭結(jié)構(gòu)的制造方法，其可使漏液偵測(cè)便利化。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種噴液裝置，其包括一卡匣、一芯片、以及一控制器，其中卡匣具有一第一流道和一第二流道，且第一流道容納一第一液體于其中，而第二流道容納一第二液體于其中；芯片設(shè)置于卡匣上，且包括一第一導(dǎo)體和一第二導(dǎo)體，而第一導(dǎo)體與第一液體接觸，且第二導(dǎo)體與第二液體接觸；控制器與第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體電性連接，用以偵測(cè)第一流道和第二流道間的漏液。
在一較佳實(shí)施例中，噴液裝置更包括一第一端子以及一第二端子，其中第一端子與第一導(dǎo)體電性連接，使控制器經(jīng)由第一端子與第一導(dǎo)體電性連接；第二端子與第二導(dǎo)體電性連接，使控制器經(jīng)由第二端子與第二導(dǎo)體電性連接。
在另一較佳實(shí)施例中，芯片包括一絕緣層以及一導(dǎo)電層，其中絕緣層由氮化硅和碳化硅所形成，且具有多個(gè)接觸孔，而第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體設(shè)置于其上；導(dǎo)電層由鋁所形成，且在其上設(shè)置有絕緣層，而第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體經(jīng)由接觸孔與導(dǎo)電層電性連接；導(dǎo)電層與控制器電性連接，使第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體經(jīng)由導(dǎo)電層與控制器電性連接。
在另一較佳實(shí)施例中，芯片更包括一致動(dòng)器，其是一加熱層，且由鋁化鉭形成。
應(yīng)注意的是第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體可由鉭形成。
在另一較佳實(shí)施例中，噴液裝置更包括一阻障層以及一噴孔片，其中阻障層設(shè)置于芯片上，而噴孔片設(shè)置于阻障層上，且是由聚亞醯胺(polyimide)所制成，并具有多個(gè)孔口，其分別與第一流道和第二流道連通。
在另一較佳實(shí)施例中，芯片是由玻璃制成，或由硅制成，且具有一電隔絕層。
在另一較佳實(shí)施例中，控制器包括一電壓供給裝置，其供給電壓至第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體；又，控制器可為一三用電表。
又在本發(fā)明中，提供一種噴液頭結(jié)構(gòu)的制造方法，其包括下列步驟提供一基材，且形成一致動(dòng)層在基材上；之后，形成一導(dǎo)電層在致動(dòng)層上，且形成一絕緣層在導(dǎo)電層上，其中絕緣層具有多個(gè)接觸孔于其中；然后，形成多個(gè)導(dǎo)體在絕緣層上，其中導(dǎo)體經(jīng)由接觸孔與導(dǎo)電層電性連接。


圖1a是美國(guó)專利第6,431,678號(hào)中的噴液頭之示意圖，其中部分被切開(kāi)；圖1b是圖1a中的噴液頭的俯視圖；
圖2a是本發(fā)明的噴液裝置的示意圖；圖2b是圖2a的噴液裝置的平面圖；圖2c是沿著圖2b中的線c-c的剖面圖；以及圖3a～圖3d是本發(fā)明的噴液頭結(jié)構(gòu)制造方法的示意圖。
符號(hào)說(shuō)明11～第一液體12～第二液體20～噴液頭21～檢測(cè)器22～接觸墊片23～墨水24～電源線或控制線25～芯片26～阻障層27～噴孔片100～噴液裝置110～卡匣111～第一流道112～第二流道120～芯片121a～第一導(dǎo)體121b～第二導(dǎo)體122～絕緣層122a～接觸孔123～導(dǎo)電層124～致動(dòng)層
125～基材130～阻障層140～噴孔片150～控制器160～端子161～第一端子162～第二端子170～黏膠具體實(shí)施方式

為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合所附圖示，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
參考圖2a～圖2c，其揭露本發(fā)明的噴液裝置100。噴液裝置100包括一卡匣110、一芯片120、一阻障層130、一噴孔片140、一控制器150、以及多個(gè)端子160。
卡匣110具有多個(gè)流道111、112于其中，應(yīng)注意的是在圖2a中，僅有兩個(gè)流道被顯示，其中一個(gè)以下稱為第一流道111，而另一個(gè)稱為第二流道112。不同的流道分別容納不同種類的液體，例如，在圖2a中，第一流道111容納一第一液體11于其中，而第二流道112容納一第二液體12于其中。
芯片120經(jīng)由黏膠170而被設(shè)置于卡匣110上，且包括多個(gè)導(dǎo)體121a、121b、一絕緣層122、一導(dǎo)電層123、一致動(dòng)層124、以及一基材125。詳而言之，以下參考圖3a～圖3d說(shuō)明制造芯片120的方法。如圖3a所示，提供基材125，且形成致動(dòng)層124在基材125上；之后，形成導(dǎo)電層123在致動(dòng)層124上，且其形狀如圖3b所示；接著，形成絕緣層122在導(dǎo)電層123上，且絕緣層具有多個(gè)接觸孔122a于其中，如圖3c所示；然后，形成多個(gè)導(dǎo)體121a、121b在絕緣層122上，且導(dǎo)體121a、121b經(jīng)由接觸孔122a與導(dǎo)電層123電性連接，如圖3d所示。
導(dǎo)體121a、121b在噴液裝置100噴液時(shí)，可用以保護(hù)芯片120，應(yīng)注意的是在圖2c中，僅顯示兩個(gè)導(dǎo)體，其中一個(gè)以下稱為第一導(dǎo)體121a，而另個(gè)稱為一第二導(dǎo)體121b，且每一導(dǎo)體可分別與一種液體接觸，例如，第一導(dǎo)體121a可與第一液體11接觸，而第二導(dǎo)體121b可與第二液體12接觸；另外，導(dǎo)體121a、121b可由鉭(Ta)形成。
絕緣層122可由氮化硅(SiN)和碳化硅(SiC)所形成，而導(dǎo)電層123與端子160電性連接，且可由鋁(Al)形成；致動(dòng)層124是作為一致動(dòng)器，用以產(chǎn)生氣泡來(lái)噴射液體，其可為由鋁化鉭(TaAl)形成的加熱層。基材125可由玻璃制成，或由硅制成，且具有一電隔絕層于其中。
如圖2a所示，阻障層130設(shè)置于芯片120上，而噴孔片140設(shè)置于阻障層130上，且可由聚亞醯胺(polyimide)所制成，并具有多個(gè)孔口141，其可分別與第一流道111和第二流道112連通。
應(yīng)了解的是從卡匣110流到芯片120的液體是儲(chǔ)存在阻障層130中，如圖2b所示。
控制器150是以可拆裝的方式，經(jīng)由端子160與導(dǎo)體121a、121b電性連接，用以偵測(cè)流道111、112間之漏液。例如，控制器150可包括一電壓供給裝置，其可供給電壓至導(dǎo)體121a、121b；或者，控制器150可為一三用電表。
每一端子160是設(shè)置于芯片120上，且分別經(jīng)由導(dǎo)電層123與導(dǎo)體121a、121b電性連接；另外，每一端子160可與控制器150電性連接，使控制器150可供給電壓至導(dǎo)體121a、121b。例如，其中一端子可稱為第一端子161，而另一端子可稱為第二端子162，而第一端子161與第一導(dǎo)體121a電性連接，使控制器150可經(jīng)由第一端子161與第一導(dǎo)體121a電性連接；第二端子162與第二導(dǎo)體121b電性連接，使控制器150可經(jīng)由第二端子162與第二導(dǎo)體121b電性連接。
噴液裝置的構(gòu)造如上所述，以下說(shuō)明其流道間的漏液偵測(cè)方法。
為了偵測(cè)漏液，控制器150每次與端子160中的任兩個(gè)電性連接，直到所有的端子160均已被檢查。例如，控制器150可與第一端子161和第二端子162電性連接后，經(jīng)由第一端子161和第二端子162供給電壓至第一導(dǎo)體121a和第二導(dǎo)體121b。在正常的狀況下，因?yàn)榈谝涣鞯?11和第二流道112之間是獨(dú)立的通道，量測(cè)各端子時(shí)，第一導(dǎo)體121a和第二導(dǎo)體121b間的電阻值極高，呈現(xiàn)開(kāi)路狀態(tài)；當(dāng)?shù)谝涣鞯?11和第二流道112間產(chǎn)生間隙而發(fā)生漏液時(shí)，因?yàn)樵噭?huì)導(dǎo)電，使得第一導(dǎo)體121a經(jīng)由液體11、12而與第二導(dǎo)體121b電性連接，而形成一回路，因此控制器150可量測(cè)出電阻值或電流值。
由本發(fā)明提供的方法和裝置，不但可以知道任意兩孔道間是否發(fā)生試劑滲漏的現(xiàn)象，亦可確定是哪個(gè)孔道間發(fā)生漏液的問(wèn)題，可以防止試劑間的交互污染，且有效確保所布放的試劑的正確性；另外，本發(fā)明也可偵測(cè)噴液裝置中的卡匣和芯片間的漏液。
權(quán)利要求
1.一種噴液裝置，包括一卡匣，具有一第一流道和一第二流道，其中該第一流道容納一第一液體于其中，且該第二流道容納一第二液體于其中；一芯片，設(shè)置于該卡匣上，且包括一第一導(dǎo)體和一第二導(dǎo)體，其中該第一導(dǎo)體與該第一液體接觸，且該第二導(dǎo)體與該第二液體接觸；一控制器，與該第一導(dǎo)體和該第二導(dǎo)體電性連接，用以偵測(cè)該第一流道和該第二流道間的漏液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴液裝置，更包括一第一端子，與該第一導(dǎo)體電性連接，使該控制器經(jīng)由該第一端子與該第一導(dǎo)體電性連接；以及一第二端子，與該第二導(dǎo)體電性連接，使該控制器經(jīng)由該第二端子與該第二導(dǎo)體電性連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴液裝置，其中該芯片更包括一絕緣層，具有多個(gè)接觸孔，其中該第一導(dǎo)體和該第二導(dǎo)體設(shè)置于其上；以及一導(dǎo)電層，其上設(shè)置有該絕緣層，其中該第一導(dǎo)體和該第二導(dǎo)體經(jīng)由各接觸孔與該導(dǎo)電層電性連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴液裝置，其中該絕緣層是由氮化硅和碳化硅所形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴液裝置，其中該導(dǎo)電層是由鋁所形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴液裝置，其中該導(dǎo)電層與該控制器電性連接，使該第一導(dǎo)體和該第二導(dǎo)體經(jīng)由該導(dǎo)電層與該控制器電性連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴液裝置，其中該芯片更包括一致動(dòng)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的噴液裝置，其中該致動(dòng)器是一加熱層，且由鋁化鉭形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴液裝置，其中該第一導(dǎo)體和該第二導(dǎo)體是由鉭形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴液裝置，更包括一阻障層，設(shè)置于該芯片上；以及一噴孔片，設(shè)置于該阻障層上，且具有多個(gè)孔口，其分別與該第一流道和該第二流道連通。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的噴液裝置，其中該噴孔片是由聚亞醯胺所制成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴液裝置，其中該芯片是由玻璃制成。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴液裝置，其中該芯片由硅制成，且具有一電隔絕層。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴液裝置，其中該控制器包括一電壓供給裝置，其供給電壓至該第一導(dǎo)體和該第二導(dǎo)體。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴液裝置，其中該控制器為一三用電表。
16.一種噴液頭結(jié)構(gòu)的制造方法，包括提供一基材；形成一致動(dòng)層在該基材上；形成一導(dǎo)電層在該致動(dòng)層上；形成一絕緣層在該導(dǎo)電層上，其中該絕緣層具有多個(gè)接觸孔于其中；以及形成多個(gè)導(dǎo)體在該絕緣層上，其中該等導(dǎo)體經(jīng)由各接觸孔與該導(dǎo)電層電性連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中該基材是由玻璃制成。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中該絕緣層是由氮化硅和碳化硅所形成。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中該導(dǎo)電層是由鋁所形成。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中該致動(dòng)層由鋁化鉭形成。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中各導(dǎo)體是由鉭形成。
全文摘要
一種可偵測(cè)泄漏的噴液裝置、及其噴液頭結(jié)構(gòu)的制造方法，其中噴液裝置包括一卡匣、一芯片、以及一控制器，卡匣具有一第一流道和一第二流道，且第一流道容納一第一液體于其中，而第二流道容納一第二液體于其中；芯片設(shè)置于卡匣上，且包括一第一導(dǎo)體和一第二導(dǎo)體，而第一導(dǎo)體與第一液體接觸，且第二導(dǎo)體與第二液體接觸；控制器與第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體電性連接，用以偵測(cè)第一流道和第二流道間的漏液。
文檔編號(hào)B41J2/14GK1637419SQ20041002969
公開(kāi)日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2004年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月29日
發(fā)明者邱嘉政, 蘇士豪, 吳建宗, 陳秋能, 洪隆裕 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院, 華聯(lián)生物科技股份有限公司