JP2008132646A - Liquid droplet ejection head and manufacturing method for liquid ejector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、積層した複数の基板をダイシング加工して形成する、液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドを有する液滴吐出装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a droplet discharge head formed by dicing a plurality of stacked substrates and a method for manufacturing a droplet discharge device having a droplet discharge head.
例えばシリコン等を加工して微小な素子等を形成する微細加工技術(MEMS:Micro Electro Mechanical Systems)が急激な進歩を遂げている。微細加工技術により形成される微細加工素子の例としては、例えば液滴吐出方式のプリンタのような記録(印刷)装置で用いられている液滴吐出ヘッド(インクジェットヘッド)、マイクロポンプ、光可変フィルタ、モータのような静電アクチュエータ、圧力センサ等がある。 For example, micro electro mechanical systems (MEMS) that process silicon or the like to form minute elements or the like have made rapid progress. Examples of microfabricated elements formed by microfabrication technology include, for example, a droplet discharge head (inkjet head), a micropump, and an optical variable filter used in a recording (printing) apparatus such as a droplet discharge type printer. There are electrostatic actuators such as motors, pressure sensors and the like.
液滴吐出方式(代表的なものとして、インクを吐出して印刷等を行うために用いるインクジェットがある)は、家庭用、工業用を問わず、あらゆる分野の印刷(プリント)等に利用されている。液滴吐出方式は、微細加工素子である例えば複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドを、対象物との間で相対移動させ、対象物の所定の位置に液体を吐出するものである。近年では、液晶(Liquid Crystal)を用いた表示装置を作製する際のカラーフィルタ、有機電界発光(Organic ElectroLuminescence :以下、OELという)素子を用いた表示基板(OLED)、DNA等、生体分子のマイクロアレイ等の製造にも利用されている。 The droplet discharge method (typically, there is an inkjet used for printing by discharging ink) is used for printing (printing) in all fields regardless of household use or industrial use. Yes. In the droplet discharge method, for example, a droplet discharge head having a plurality of nozzles, which are microfabricated elements, is moved relative to an object and the liquid is discharged to a predetermined position of the object. In recent years, microarrays of biomolecules such as color filters used in manufacturing display devices using liquid crystals, display substrates (OLED) using organic electroluminescence (hereinafter referred to as OEL) elements, DNA, and the like. Etc. are also used in the manufacture of
液滴吐出方式を実現する吐出ヘッドとして、例えば、各ノズル内の液体を加熱して気体(バブル)を発生させ、その圧力によってインク液滴を吐出させるものがある。また、吐出液体を溜めておく吐出室の少なくとも一面の壁(例えば底壁とする。この壁は他の壁と一体形成されているが、以下、この壁のことを振動板ということにする)が撓んで形状が変化するようにしておき、振動板を撓ませて吐出室内の圧力を高め、吐出室と連通するノズルから液滴を吐出させるものがある。 As an ejection head that realizes a droplet ejection system, for example, there is a head that heats a liquid in each nozzle to generate a gas (bubble) and ejects ink droplets by the pressure. Further, at least one wall of the discharge chamber for storing the discharge liquid (for example, a bottom wall. This wall is integrally formed with the other wall. Hereinafter, this wall is referred to as a diaphragm). In some cases, the shape is changed by bending, and the diaphragm is bent to increase the pressure in the discharge chamber, and the liquid droplets are discharged from the nozzle communicating with the discharge chamber.
静電方式による液滴吐出ヘッドの場合には、振動板と各振動板と対向している個別電極との間に静電力を発生させ、振動板を個別電極に引きつける。その後、静電力を弱める又は発生を停止させると、振動板が元に戻って平衡状態になろうとする復元力(弾性力)が働くため、振動板が元の位置に変位する。これらを繰り返すことで振動板を駆動させ、液滴を吐出する。このような液滴吐出ヘッドを製造する際の材料として、例えば、ガラス基板、シリコン基板が用いられる。そして、各基板に部材形成を行い、積層し、接合して製造をしている。 In the case of an electrostatic droplet discharge head, an electrostatic force is generated between the diaphragm and the individual electrode facing each diaphragm, and the diaphragm is attracted to the individual electrode. After that, when the electrostatic force is weakened or the generation is stopped, a restoring force (elastic force) that returns the diaphragm to its original state to be in an equilibrium state works, so that the diaphragm is displaced to the original position. By repeating these steps, the diaphragm is driven to discharge droplets. As a material for manufacturing such a droplet discharge head, for example, a glass substrate or a silicon substrate is used. Then, members are formed on each substrate, stacked, and bonded to manufacture.
ここで、通常、液滴吐出ヘッドはウェハ単位で加工を行う。そして、ウェハ単位で一体形成された複数の液滴吐出ヘッドを、チップ化(個片化)して製造する。このとき、ダイシングブレードを用いてダイシング(切り離し)加工、ブレーク加工等を行う(例えば特許文献1参照)。 Here, normally, the droplet discharge head performs processing in units of wafers. Then, a plurality of droplet discharge heads integrally formed on a wafer basis are manufactured as chips (divided into individual pieces). At this time, dicing (separation) processing, break processing, or the like is performed using a dicing blade (see, for example, Patent Document 1).
液滴吐出ヘッドのノズルはますます高密度化する傾向にあるが、ノズル間隔を狭くしていくと、吐出室も狭くなる。そのため、ある吐出室での振動が隣の吐出室内の液体に影響を与える。この影響を抑えようとすると吐出室の高さを低くする必要がある。そこで、従来、吐出室となる部材と同じ基板上に形成していたリザーバと呼ばれる共通液室となる部分を独立した基板(以下、リザーバ基板という)に形成し、吐出室となる部分を形成した基板に積層させた構造も提案され、実現されつつある。 Although the nozzles of the droplet discharge head tend to have a higher density, the discharge chamber becomes narrower as the nozzle interval is reduced. Therefore, vibration in one discharge chamber affects the liquid in the adjacent discharge chamber. In order to suppress this influence, it is necessary to reduce the height of the discharge chamber. Therefore, conventionally, a portion that becomes a common liquid chamber called a reservoir formed on the same substrate as a member that becomes a discharge chamber is formed on an independent substrate (hereinafter referred to as a reservoir substrate), and a portion that becomes a discharge chamber is formed. A structure laminated on a substrate has also been proposed and is being realized.
以上のように、液滴吐出ヘッドの積層化が進むとその厚さが増すことになる。ここで、ブレーク加工は、例えば基板に亀裂等が入って破損する可能性があるため、破損を少なくするためにはダイシング加工を行う方が望ましい。ただ、液滴吐出ヘッドの厚さが増すと、ダイシングを行う際に、ダイシングブレードに多大な負荷をかけることになり、摩耗等、ダイシングブレードの損傷が早くなる。また、この摩耗でダイシングブレードの刃先の幅が変わる等により、各液滴吐出ヘッドのチップサイズのバラツキが生じることがある。また、ガラス基板にバリ等が発生することもあるため、他のユニットとの接合等がうまくいかず、組み立て不良が生じる場合がある。 As described above, the thickness of the droplet discharge head increases as the number of droplet discharge heads increases. Here, since the break processing may be damaged due to, for example, a crack in the substrate, it is preferable to perform dicing processing in order to reduce the damage. However, when the thickness of the droplet discharge head increases, a large load is applied to the dicing blade when dicing, and damage to the dicing blade such as wear is accelerated. Further, due to this wear, the width of the cutting edge of the dicing blade may change, and the chip size of each droplet discharge head may vary. Moreover, since burrs or the like may occur on the glass substrate, joining with other units may not be successful, resulting in assembly failure.
そこで、個片化する際、ダイシングブレードに負担をかけずに、所望するサイズに液滴吐出ヘッド(特に厚みがある積層数が多い液滴吐出ヘッド)を個片化することができる液滴吐出ヘッドの製造方法等を得ることを目的とする。 Therefore, when separating into individual pieces, it is possible to divide the liquid droplet ejection head (particularly, the liquid droplet ejection head having a large number of layers having a large thickness) into a desired size without placing a burden on the dicing blade. An object is to obtain a method for manufacturing a head.
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、液滴を吐出するための部位を設けた複数の基板を積層して形成した複数の液滴吐出ヘッドを有する基板をダイシング加工し、各液滴吐出ヘッドに切り離す液滴吐出ヘッドの製造方法において、最表層の基板のダイシング加工を行う部分に対して、所望するダイシング幅よりも広い凹部を有するダイシング補助用の溝をダイシング加工前に形成する工程を有する。
本発明によれば、最表層の基板におけるダイシング加工を行う部分に対して、所望するダイシング幅よりも広い凹部を有するダイシング補助用の溝をダイシング加工前に形成するようにしたので、ダイシングブレードによる研削量を減らすことができ、摩耗を少なくすることができる。
In the method for manufacturing a droplet discharge head according to the present invention, a substrate having a plurality of droplet discharge heads formed by laminating a plurality of substrates provided with portions for discharging droplets is diced to each droplet. In the method for manufacturing a droplet discharge head to be separated from the discharge head, a step of forming a dicing auxiliary groove having a recess wider than a desired dicing width for a portion to be subjected to dicing processing on the outermost substrate before dicing Have
According to the present invention, a dicing auxiliary groove having a recess wider than a desired dicing width is formed on the portion of the outermost substrate that is to be subjected to dicing before dicing. The amount of grinding can be reduced and wear can be reduced.
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、サンドブラスト加工により、ダイシング補助用の溝を形成する。
本発明によれば、他の加工よりも深く、速く、所定の深さの溝を形成することができ、生産性を向上させることができる。また、テーパ状に形成することができるため、例えば溝側面がはみ出すようなことがなく、その後のユニット組み立ても容易におこなうことができる。
Also, in the method for manufacturing a droplet discharge head according to the present invention, a groove for assisting dicing is formed by sandblasting.
According to the present invention, a groove having a predetermined depth can be formed deeper and faster than other processing, and productivity can be improved. Moreover, since it can form in a taper shape, a groove side surface does not protrude, for example, and subsequent unit assembly can also be performed easily.
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、ダイシング補助用の溝の形成と同じ工程で液滴吐出ヘッドに液体を供給するための液体供給口となる穴を形成する。
本発明によれば、ダイシング補助用の溝の形成と同じ工程で、液滴吐出ヘッドに必要な液体供給口となる穴の形成も行うことができるので、時間的に効率がよく、低コスト化を図ることができる。
In the method for manufacturing a droplet discharge head according to the present invention, a hole serving as a liquid supply port for supplying a liquid to the droplet discharge head is formed in the same process as the formation of the groove for assisting dicing.
According to the present invention, since a hole serving as a liquid supply port necessary for the droplet discharge head can be formed in the same process as the formation of the dicing assist groove, it is efficient in terms of time and cost. Can be achieved.
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法では、液体供給口は、ダイシング補助用の溝と同じ深さまで穴を形成し、ダイシング補助用の溝にマスクを施した後、ダイシング補助用の溝を形成した面から貫通させる。
本発明によれば、ダイシング補助用の溝形成と同じ工程で液体供給口となる穴を途中まで形成し、その後に貫通させるようにしたので、時間的に効率がよく、低コスト化を図ることができる。
In the method for manufacturing a droplet discharge head according to the present invention, the liquid supply port is formed with a hole to the same depth as the dicing assisting groove, and a mask is applied to the dicing assisting groove. It penetrates from the surface where the groove is formed.
According to the present invention, the hole serving as the liquid supply port is formed halfway in the same process as the dicing assist groove formation, and then penetrated thereafter, so that it is efficient in terms of time and cost reduction. Can do.
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法では、液体供給口は、ダイシング補助用の溝と同じ深さまで穴を形成し、ダイシング補助用の溝を形成した面と反対の面から貫通させる。
本発明によれば、ダイシング補助用の溝形成と同じ工程で液体供給口となる穴を途中まで形成し、その後に貫通させるようにしたので、例えば貫通にドリル等を用いることができ、さらに時間的に効率がよく、低コスト化を図ることができる。
In the method for manufacturing a droplet discharge head according to the present invention, the liquid supply port is formed with a hole to the same depth as the dicing auxiliary groove, and is penetrated from a surface opposite to the surface on which the dicing auxiliary groove is formed. .
According to the present invention, since the hole serving as the liquid supply port is formed partway in the same process as the dicing assist groove formation, and then penetrated, for example, a drill or the like can be used for the penetration, and the time Efficient and cost-effective.
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、液滴を吐出する複数のノズル孔が形成されたノズル基板と、底面に振動板を形成し、液滴を溜めておく吐出室となる凹部が形成されたキャビティ基板と、振動板に対向し、振動板を駆動する個別電極が形成された電極基板と、吐出室に液滴を供給する共通液滴室となる凹部と、共通液滴室から吐出室へ液滴を移送するための貫通孔と、吐出室からノズル孔へ液滴を移送するノズル連通孔とを有するリザーバ基板とを積層し、電極基板にダイシング補助用の溝を形成する。
本発明によれば、4層の基板を積層して構成した液滴吐出ヘッドに対して、最も厚い、土台となる電極基板にダイシング補助用の溝を形成するようにしたので、ダイシングブレードの研削量を減らす効果をさらに享受することができる。
In addition, the method for manufacturing a droplet discharge head according to the present invention provides a nozzle substrate having a plurality of nozzle holes for discharging droplets, and a discharge chamber in which a diaphragm is formed on the bottom surface to store the droplets. A cavity substrate having a recess, an electrode substrate on which an individual electrode that opposes the diaphragm and drives the diaphragm is formed, a recess serving as a common droplet chamber for supplying droplets to the discharge chamber, and a common droplet A reservoir substrate having a through hole for transferring droplets from the chamber to the discharge chamber and a nozzle communication hole for transferring droplets from the discharge chamber to the nozzle hole is laminated to form a dicing assist groove on the electrode substrate. To do.
According to the present invention, since the groove for assisting dicing is formed in the thickest electrode substrate for the droplet discharge head constituted by laminating four layers of substrates, the dicing blade is ground. The effect of reducing the amount can be further enjoyed.
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1に係る液滴吐出ヘッドを分解して表した図である。図1は液滴吐出ヘッドの一部を示している。本実施の形態では、例えば静電方式で駆動するフェイスイジェクト型の液滴吐出ヘッドについて説明する。(なお、構成部材を図示し、見やすくするため、図1を含め、以下の図面では各構成部位(部材)の大きさの関係が実際のものと異なる場合がある。また、図における上側を上とし、下側を下として説明する)。
FIG. 1 is an exploded view of a droplet discharge head according to
図1に示すように本実施の形態に係る液滴吐出ヘッドは、電極基板10、キャビティ基板20、リザーバ基板30及びノズル基板40の4つの基板が下から順に積層されて構成される。ここで本実施の形態では、電極基板10とキャビティ基板20とは陽極接合により接合する。また、キャビティ基板20とリザーバ基板30、リザーバ基板30とノズル基板40とはエポキシ樹脂等の接着剤を用いて接合する。
As shown in FIG. 1, the droplet discharge head according to the present embodiment is configured by stacking four substrates in order from the bottom: an
本実施の形態における液滴吐出ヘッドの土台となる電極基板10は、厚さ約1mmの例えば硼珪酸系の耐熱硬質ガラス等の基板を主要な材料としている。本実施形態では、ガラス基板とするが、例えば単結晶シリコンを基板とすることもできる。電極基板10の表面には、後述するキャビティ基板20に形成される吐出室21となる凹部に合わせて、例えば深さ約0.3μmを有する複数の凹部11が形成されている。また、キャビティ基板20の各吐出室21(振動板22)と対向する凹部11の内側(特に底部)には、固定電極となる個別電極12が設けられている。ここで、製造の際に、個別電極12が凹部11からはみ出さないようにするため、必要な個別電極12形状よりも大きな形状でパターンを形成しておく。個別電極12は電極部、リード部及び端子部を有し、端子部を介してドライバIC50と電気的に接続され、ドライバIC50から電圧印加による電荷供給等が行われる。この個別電極12の材料としてクロム等の金属材料を用いてもよいが、本実施の形態では、例えばスパッタ法により、ITO(Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物)を0.1μmの厚さで凹部11の内側に成膜して形成する。例えば、ITOは可視光領域において透明であるため、振動板22と個別電極12との間において、凹部11により振動板22が撓む(変位する)ことができる一定のギャップ(凹部11等に囲まれた空間、空隙室)の様子をガラス基板である電極基板10側から観察しやすく、放電等の確認を行いやすいからである。
The
さらに、凹部11には、後述するFPC51からドライバIC50に各個別電極12にそれぞれ個別の電荷供給制御を行うためのSEG信号を送信するためのリード線(配線)の役割を果たす信号リード線13が設けられている、ドライバIC50が収容されたときに、ドライバIC50の直下となる部分に配される。また、電極基板10には、他にも外部のタンク(図示せず)から供給された液体を取り入れてリザーバ31に流す流路となる液体供給口14となる貫通穴が設けられている。
Further, in the recess 11, a
ここで、本実施の形態においては、電極基板10においてダイシング補助溝側面15が形成されている。これは、ウェハ単位で製造した液滴吐出ヘッドを個片化のためにダイシングする際の補助を行うために形成された溝(以下、ダイシング補助溝という)を、ダイシングしてできる側面である。ダイシング補助溝の形成及びダイシング補助溝を用いたダイシングについては後述する。
Here, in the present embodiment, the dicing auxiliary
キャビティ基板20は、厚さ約50μmの例えば表面が(110)面方位のシリコン単結晶基板(以下、シリコン基板という)を主要な材料としている。キャビティ基板20には、吐出室21となる凹部(底壁がボロンドープ層で形成された可動電極となる振動板22となっている)が形成されている。また、キャビティ基板20の下面(電極基板10と対向する面)には、振動板22と個別電極12との間を電気的に絶縁し、短絡防止を図るための絶縁膜23が成膜されている。絶縁膜23は、例えばプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition :TEOS−pCVDともいう)法を用いて、0.1μmのTEOS膜により成膜する。ここでは絶縁膜23をTEOS膜としているが、例えばAl2O3(酸化アルミニウム(アルミナ))を用いてもよい。さらに、キャビティ基板20にも液体供給口14となる貫通穴が設けられている(電極基板10に設けられた貫通穴と連通する)。さらに、外部の電力供給手段(図示せず)から基板(振動板22)に個別電極12と反対の極性の電荷を供給する際の端子となる共通電極端子27を備えている。また、ドライバIC50を収容するためのドライバ収容部28となる貫通穴を有している。また、溝穴内に封止材料を堆積させ、不要な部分に堆積させずに所望範囲に封止材26を形成するための貫通溝穴29が形成されている。
The
リザーバ基板30は例えば厚さ180μmのシリコン基板を主要な材料とする。リザーバ基板30には、各吐出室21に液体を供給するリザーバ(共通液室)31となる凹部が形成されている。この凹部の底面にも、液体供給口14となる貫通穴(電極基板10に設けられた貫通穴と連通する)が設けられている。また、凹部の底面には、リザーバ31から各吐出室21に液体を供給するための供給口32が各吐出室21の位置に合わせて形成されている。そして、各吐出室21とノズル基板40に設けられたノズル41との間の流路となり、吐出室21で加圧された液体がノズル41に移送する流路となる複数のノズル連通孔33が各ノズル(各吐出室21)に合わせて設けられている。また、ドライバIC50を収容するためのドライバ収容部28となる貫通穴(キャビティ基板20に設けられた貫通穴と連通する)を有している。ここで、特に限定するものではないが、本実施の形態では、キャビティ基板20と対向する面側に吐出室21の容積を拡げるための凹部を設ける。
The
ノズル基板40についても、例えば厚さ約50μmのシリコン基板を主要な材料とする。ノズル基板40には、複数のノズル41が形成されている。各ノズル41は、各ノズル連通孔33から移送された液体を液滴として外部に吐出する。ノズル41を複数段で形成すると、液滴を吐出する際の直進性向上が期待できる。本実施の形態ではノズル41を2段で形成する。ここで、振動板22によりリザーバ31側の液体に加わる圧力を緩衝するためのダイヤフラムを設けるようにしてもよい。ここで、このノズル基板40が蓋となって、ドライバ収容部28に収容したドライバIC50が保護される。
Also for the
ドライバIC50は、液滴吐出ヘッドにある複数の個別電極12に対して、それぞれ独立して電圧を印加し、電荷供給、維持、放電等を行うための手段である。本実施の形態では、2つのドライバIC50を収容するようにしているが、この数について限定するものではない。また、FPC(Flexible Print Circuit)51は、駆動制御手段(図示せず)からの信号を液滴吐出ヘッド側に送信するための配線が設けられている。配線は、共通電極端子27を介して液滴吐出ヘッド内の全振動板22に対して共通した電荷供給制御を行うためのCOM信号を送信するFPC配線51a及び信号リード線13を介してドライバIC50に前述したSEG信号を送信するFPC配線51bからなる。
The
図2は液滴吐出ヘッドの断面図である。ノズル12のノズル孔から吐出させる液体を吐出室21で溜めておき、吐出室21の底壁となる振動板22を撓ませることにより、吐出室21内の圧力を高め、ノズル41から液滴を吐出させる。ここで、本実施の形態の振動板22は、高濃度のボロンドープ層で構成されている。これは、例えばKOH(水酸化カリウム)水溶液等のアルカリ性水溶液でシリコンの異方性ウェットエッチングを行った場合、高濃度(約5×1019atoms・cm-3以上)のボロン拡散領域で極端にエッチングレートが小さくなる、いわゆるエッチングストップ技術を利用するためである。これにより、振動板22の厚さ、吐出室21の容積を高精度に形成することができる。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the droplet discharge head. The liquid discharged from the nozzle hole of the nozzle 12 is stored in the
振動板22と個別電極12との間に形成されたギャップ(空間、空隙)は、封止材26を貫通溝穴29内に封止させることにより、ドライバ収容部28の空間と連通することなく、外気と遮断されている。これにより、振動板22と個別電極12とが貼り付く原意となる水分等のギャップへの混入を防ぐことができる。ドライバIC50に選択された個別電極12には例えば約30Vの電圧が印可され、正に帯電する。このとき、振動板22は相対的に負に帯電する(ここでは、FPC(Flexible Print Circuit)等、共通電極端子27を介してキャビティ基板20には負の極性を有する電荷が供給される)。そのため、選択された個別電極12と振動板22との間では静電気力が発生し、個別電極12に引き寄せられて撓む。これにより吐出室21の容積は広がる。そして電荷供給を止めると振動板22は元に戻ろうとする。そのとき吐出室21の容積も元に戻り、その圧力で加圧された液体がノズル41から液滴として吐出する。この液滴が例えば記録紙に着弾することによって印刷等が行われる。なお、このような方法は引き打ちと呼ばれるものであるが、バネ等を用いて液滴を吐出する押し打ちと呼ばれる方法もある。
A gap (space) formed between the
図3はウェハに形成されたダイシング補助溝と液滴吐出ヘッドとの関係例を表す図である。例えば、本実施の形態の液滴吐出ヘッドは、電極基板10、キャビティ基板20、リザーバ基板30及びノズル基板40となるウェハ状の基板を積層した後に、あらかじめ定められた部分(これをダイシングラインという)に沿って個々に切り離して製造する。例えば、図3では、直径100mmの基板から10mm×30mmの大きさの液滴吐出ヘッドを10個に切り離す。ここで、積層数が多くなり、液滴吐出ヘッドの高さ方向に対する厚さが増すと、ダイシングブレードにかかる負荷が大きくなり、摩耗等、損傷がはやくなる。これが、製造される液滴吐出ヘッドのサイズのバラツキにも影響する。そこで本実施の形態では、最表層に形成された、最も厚く、硬いガラス基板である電極基板10において、ダイシングラインに沿ってあらかじめダイシング補助溝を形成しておき、ダイシング加工を行いやすくするものである。
FIG. 3 is a view showing an example of the relationship between the dicing auxiliary grooves formed on the wafer and the droplet discharge head. For example, the droplet discharge head according to the present embodiment has a predetermined portion (this is called a dicing line) after laminating a wafer-like substrate to be the
図4は電極基板10の製造工程を表す図である。図4に基づいて電極基板10の製造について説明する。実際には電極基板10は、ウェハ状のガラス基板で複数個分を同時形成する。そして、他の基板と接合等をした後、個々に切り離して液滴吐出ヘッドを製造するが、図4では1つの液滴吐出ヘッドの電極基板10の一部分だけを示している。
FIG. 4 is a diagram illustrating a manufacturing process of the
約1mmのガラス基板61の一方の面に対し、例えば、マスクとなるクロム(Cr)膜62を成膜する(図4(a))。クロム膜62の形成は、PVD(Physical Vapor Deposition )法で行う。例えば、PVD法としては、スパッタ、真空蒸着、イオンプレーティング等の方法がある。さらに、クロム膜62上の全面にフォトレジスト63を塗布する。そして、フォトリソグラフィ(Photolithography)法を用い、クロム膜上の全面に塗布したフォトレジスト用の感光性樹脂をマスクアライナ等で露光し、現像液で現像することで、ガラス基板61に、後に電極基板10の凹部11となる部分を形成するためのフォトレジスト63によるパターンを形成する。 For example, a chromium (Cr) film 62 serving as a mask is formed on one surface of a glass substrate 61 of about 1 mm (FIG. 4A). The chromium film 62 is formed by a PVD (Physical Vapor Deposition) method. For example, as the PVD method, there are methods such as sputtering, vacuum deposition, and ion plating. Further, a photoresist 63 is applied on the entire surface of the chromium film 62. Then, using a photolithography method, the photoresist photosensitive resin coated on the entire surface of the chromium film is exposed with a mask aligner or the like, and developed with a developer. A pattern of a photoresist 63 for forming a portion to be the concave portion 11 is formed.
フォトレジストパターンを形成した後、例えば硝酸セリウムアンモニウム水溶液によりウェットエッチングを行い、クロム62膜の不要な部分を除去する(図4(b))。これによりガラス基板51上には、クロム膜62により凹部11となる部分のエッチングパターンが形成される。そして、例えばフッ化アンモニウム水溶液によりガラス基板61をウェットエッチングを行って、約0.3μmの高さの側壁を有する凹部11を形成する(図4(c))。その後、クロム膜62を剥離する(図4(d))。
After the photoresist pattern is formed, wet etching is performed with, for example, an aqueous solution of cerium ammonium nitrate, and unnecessary portions of the chromium 62 film are removed (FIG. 4B). As a result, an etching pattern of a portion that becomes the recess 11 is formed on the
そして、個別電極12、信号リード線13となるITOの膜64(以下、ITO膜64という)を凹部11を形成した面に対して全面成膜する(図4(e))。ここで、成膜方法については特に限定するものではないが、例えばスパッタ等により成膜を行う。そして、ITO膜64に対して、前述したフォトリソグラフィ法を用いてフォトレジスト65を塗布し、パターニングを行う(図4(f))。その後、ITO膜64をウェットエッチングを行い、フォトレジスト65を剥離して個別電極12を形成する(図4(g))。
Then, an ITO film 64 (hereinafter referred to as an ITO film 64) to be the individual electrodes 12 and the
そして、個別電極12を形成した面とは反対の面にマスクのためのドライフィルム66をラミネート法により貼付する(両面に貼付してもよい)。パターニングを行ってドライフィルム66において、液体供給口14となる部分及びダイシング補助溝67となる部分を開口した後(図4(h))、液体供給口14及びダイシング補助溝67を形成する(図4(i))。液体供給口14に関してはこの段階では貫通させないようにする。
And the dry film 66 for a mask is affixed by the laminating method on the surface opposite to the surface in which the individual electrode 12 was formed (may be affixed on both surfaces). After patterning and opening a portion that becomes the
ここで、溝、孔等の形成には、例えばドリル等の切削加工等も考えられるが、ここではサンドブラスト加工により液体供給口14となる穴(この段階では貫通させない)及びダイシング補助溝67を形成するものとする。サンドブラスト加工は、孔、溝を各個に形成しければならない切削加工とは異なり、ウェハレベルで一度に加工することができるため、加工レートが高く、加工時間が加工箇所の多さに依存することなく時間短縮を図ることができる。そのため、ダイシング補助溝67を液体供給口14と同じ工程で形成することができ、ダイシング補助溝67を形成するために特別な工程を必要としない。また、エッチングによる加工とは異なり、孔、溝を深く、速く形成することができる。特に本実施の形態のような硼珪酸系の耐熱硬質ガラスでは、エッチングレートが非常に低いため、100μm以上の加工は困難であることから、本実施の形態のようにダイシングの負荷を軽減するために深い溝を形成する場合にはサンドブラスト加工の方が都合がよい。
Here, the formation of the grooves, holes, and the like can be considered by, for example, a cutting process such as a drill, but here, the holes (not penetrating at this stage) and the dicing auxiliary grooves 67 that become the
また、ダイシング補助溝67については、深さを約800μm(この点は液体供給口14となる穴も同じ)とし、底面部分の幅を約500μmとするように形成する。深さ約800μmとするのは、約200μmの厚みを残しておくことで、その後の加工等により、基板の割れ等の損傷を防げる強度を確保するためである。また、底面部分の幅を約500μmとするのは、ダイシングブレードの厚さが約300μmであるため、ダイシングブレードが底面部分に到達するまで電極基板10との接触しないようにして負荷を軽減するためである。ここで、ダイシング補助溝67となる部分のドライフィルム66の開口については、形成された溝、孔がテーパ形状となるサンドブラスト加工の特性を考慮し、底部分の幅が500μmとなるように開口させるようにする。
Further, the dicing auxiliary groove 67 is formed to have a depth of about 800 μm (this point is the same for the hole serving as the liquid supply port 14) and a width of the bottom surface portion of about 500 μm. The reason why the depth is about 800 μm is to keep the thickness of about 200 μm, thereby ensuring the strength to prevent damage such as cracking of the substrate by subsequent processing. Also, the reason why the width of the bottom portion is about 500 μm is that the thickness of the dicing blade is about 300 μm, so that the load is reduced by preventing contact with the
そして、ドライフィルム66を剥離する(図4(j))。ここで、例えばサンドブラスト加工により荒れた溝、穴内部を滑らかにするために、ウェットエッチング等を行ってもよい。そして、例えば、個別電極12が形成された面側から、切削加工により液体供給口14となる穴を貫通させ、電極基板10を作製する(図4(k))。ここでは、切削加工により穴を貫通させているが、例えばダイシング補助溝67をマスクした後、液体供給口14となる穴に対しては、さらにサンドブラスト加工を行って貫通させるようにしてもよい。
Then, the dry film 66 is peeled off (FIG. 4 (j)). Here, for example, wet etching or the like may be performed in order to smooth the inside of the groove and hole roughened by sandblasting. Then, for example, from the surface side on which the individual electrode 12 is formed, a hole serving as the
図5及び図6は実施の形態1に係る液滴吐出ヘッド1の製造工程を表す図である。図5及び図6に基づいて液滴吐出ヘッドの製造工程について説明する。なお、実際には、ウェハ単位で複数個分の液滴吐出ヘッドの部位等を同時形成するが、図5及び図6ではその一部分だけを示している。
5 and 6 are diagrams illustrating the manufacturing process of the
酸素の濃度が低いシリコン基板71の片面(電極基板10との接合面側となる)を鏡面研磨し、例えば220μmの厚さの基板(キャビティ基板20となる)を作製する。次に、シリコン基板71のボロンドープ層を形成する面を、B2O3を主成分とする固体の拡散源に対向させて石英ボートにセットする。さらに縦型炉に石英ボートをセットして、炉内を窒素雰囲気にし、温度を1050℃に上昇させて7時間保持することで、ボロンをシリコン基板71中に拡散させ、ボロンドープ層(図示せず)を形成する。取り出したボロンドープ層の表面にはボロン化合物(SiB6 :ケイ化6ホウ素)が形成されているが(図示せず)、酸素及び水蒸気雰囲気中、600℃の条件で1時間30分酸化させると、フッ酸水溶液によるエッチングが可能なB2O3+SiO2 に化学変化させることができる。B2O3+SiO2 に化学変化させた状態で、B2O3+SiO2 を、フッ酸水溶液にて等方性ウェットエッチング(以下、ウェットエッチングという)して除去する。ボロンドープ層により振動板22を形成することで、ボロンドープ層は、ウェットエッチングにおけるシリコンとの選択比が大きくなるため、ウェットエッチングによる板厚のバラツキを抑えることができる。そして、ボロンドープ層を形成した面に、プラズマCVD法により、成膜時の処理温度は360℃、高周波出力は250W、圧力は66.7Pa(0.5Torr)、ガス流量はTEOS流量100cm3 /min(100sccm)、酸素流量1000cm3 /min(1000sccm)の条件で例えば、絶縁膜23を0.1μm成膜する(図5(a))。
One side of the silicon substrate 71 having a low oxygen concentration (on the side of the bonding surface with the electrode substrate 10) is mirror-polished to produce a substrate having a thickness of 220 μm (to be the cavity substrate 20), for example. Next, the surface on which the boron doped layer of the silicon substrate 71 is formed is set on a quartz boat so as to face a solid diffusion source mainly composed of B 2 O 3 . Further, a quartz boat is set in a vertical furnace, the inside of the furnace is put into a nitrogen atmosphere, the temperature is raised to 1050 ° C. and held for 7 hours, whereby boron is diffused into the silicon substrate 71 and a boron doped layer (not shown) ). A boron compound (SiB 6 : 6 boron silicide) is formed on the surface of the boron doped layer taken out (not shown), but when oxidized in an oxygen and water vapor atmosphere at 600 ° C. for 1 hour and 30 minutes, It can be chemically changed to B 2 O 3 + SiO 2 which can be etched with a hydrofluoric acid aqueous solution. B in 2 O 3 + SiO 2 in a state of being chemically changed, the B 2 O 3 + SiO 2, isotropic wet etching (hereinafter, referred to as wet etching) in an aqueous solution of hydrofluoric acid and removed. By forming the
そして、シリコン基板71と電極基板10を360℃に加熱した後、電極基板10に負極、シリコン基板71に正極を接続して、800Vの電圧を印加して陽極接合を行う(図5(b))。
And after heating the silicon substrate 71 and the
陽極接合後の接合済み基板に対し、シリコン基板71の厚さが例えば約60μmになるまでシリコン基板71表面の研削加工を行う。その後、加工変質層を除去する為に、32w%の濃度の水酸化カリウム溶液により、シリコン基板71に対して約10μmのウェットエッチングを行う。これによりシリコン基板71の厚さを約50μmにする(図5(c))。 The surface of the silicon substrate 71 is ground to the bonded substrate after the anodic bonding until the thickness of the silicon substrate 71 becomes, for example, about 60 μm. Thereafter, in order to remove the work-affected layer, wet etching of about 10 μm is performed on the silicon substrate 71 with a potassium hydroxide solution having a concentration of 32 w%. Thereby, the thickness of the silicon substrate 71 is set to about 50 μm (FIG. 5C).
次に、ウェットエッチングを行った面に対し、TEOSによる酸化シリコンのハードマスク(以下、TEOSハードマスクという)をプラズマCVD法により成膜する。成膜条件としては、例えば、成膜時の処理温度は360℃、高周波出力は700W、圧力は33.3Pa(0.25Torr)、ガス流量はTEOS流量100cm3 /min(100sccm)、酸素流量1000cm3 /min(1000sccm)の条件で1.5μm成膜する。TEOSを用いた成膜は比較的低温で行うことができ、基板の加熱をできる限り抑えられる点で都合がよい。TEOSハードマスクを成膜した後、吐出室21、ドライバ収容部28(貫通穴)、貫通溝穴29及び液体供給口14(貫通穴)となる部分のTEOSハードマスクをエッチングするため、レジストパターニングを施す。そして、フッ酸水溶液を用いてTEOSハードマスクが無くなるまで、それらの部分をエッチングしてTEOSハードマスクパターニングし、それらの部分について、シリコン基板71を露出させる。エッチングした後にレジストを剥離する。
Next, a silicon oxide hard mask (hereinafter referred to as TEOS hard mask) by TEOS is formed on the wet-etched surface by plasma CVD. As film formation conditions, for example, the processing temperature during film formation is 360 ° C., the high-frequency output is 700 W, the pressure is 33.3 Pa (0.25 Torr), the gas flow rate is TEOS flow rate 100 cm 3 / min (100 sccm), and the oxygen flow rate is 1000 cm. A film having a thickness of 1.5 μm is formed under the condition of 3 / min (1000 sccm). Film formation using TEOS can be performed at a relatively low temperature, which is advantageous in that heating of the substrate can be suppressed as much as possible. After the TEOS hard mask is formed, resist patterning is performed in order to etch the TEOS hard mask in the portions serving as the
その後、接合済み基板を35wt%の濃度の水酸化カリウム(KOH)水溶液に浸し、吐出室21、ドライバ収容部28、貫通溝穴29となる部分の厚さが約10μmになるまでウェットエッチングを行う。さらに、接合済み基板を3wt%の濃度の水酸化カリウム水溶液に浸し、ボロンドープ層が露出し、エッチングの進行が極度に遅くなるエッチングストップが十分効いたものと判断するまでウェットエッチングを続ける。このように、前記2種類の濃度の異なる水酸化カリウム水溶液を用いたエッチングを行うことによって、吐出室21となる部分に形成される振動板22の面荒れを抑制し、厚さ精度を0.80±0.05μm以下にすることができる。その結果、液滴吐出ヘッドの吐出性能を安定化することができる。
Thereafter, the bonded substrate is immersed in a 35 wt% potassium hydroxide (KOH) aqueous solution, and wet etching is performed until the thicknesses of the
ウェットエッチングを終了すると、接合済み基板をフッ酸水溶液に浸し、シリコン基板71表面のTEOSハードマスクを剥離する。次に、ドライバ収容部28となる部分、貫通溝穴29及び液体供給口14となる貫通穴となる部分のボロンドープ層を除去するため、それらの部分を開口したシリコンマスクを、接合済み基板のシリコン基板71側の表面に取り付ける。そして、例えば、RFパワー200W、圧力40Pa(0.3Torr)、CF4 流量30cm3 /min(30sccm)の条件で、RIEドライエッチング(異方性ドライエッチング)を30分間行い、シリコンマスクが開口した部分のみにプラズマを当てて、開口する(図5(d))。ここで、例えば接合済み基板とシリコンマスクとのアライメント精度を高めるため、シリコンマスクの装着は、接合済み基板とシリコンマスクとにピンを通すピンアライメントにより行うようにするとよい。
When the wet etching is finished, the bonded substrate is immersed in a hydrofluoric acid aqueous solution, and the TEOS hard mask on the surface of the silicon substrate 71 is peeled off. Next, in order to remove the boron-doped layer in the portion serving as the
さらに、貫通溝穴29の部分を開口したマスクを接合済み基板のシリコン基板71側の表面に取り付ける。そして、例えば、ギャップへの水分透過等を防ぐために、TEOSを用いたプラズマCVD、蒸着、スパッタ等により、封止材26を貫通溝穴29に堆積させて封止を行う(図5(e))。ここで、エポキシ樹脂等を封止材として用いてもよい。堆積させる封止材26の厚さについては、特に限定しないが、ギャップの幅が約0.2μmであることから、例えば最薄部分で約2〜3μm又はそれ以上、他の基板との接合に影響しない範囲で堆積できればよい。さらに共通電極端子27となる部分を開口したマスクを、接合済み基板のシリコン基板71側の表面に取り付ける。そして、例えばプラチナ(Pt)をターゲットとしてスパッタ等を行い、共通電極端子27を形成する。
Further, a mask having an opening in the through-groove hole 29 is attached to the surface of the bonded substrate on the silicon substrate 71 side. Then, for example, in order to prevent moisture permeation through the gap, sealing is performed by depositing the sealing
あらかじめ別工程で作製していたリザーバ基板30を、例えばエポキシ系接着剤により、接合済み基板のキャビティ基板20側から接着し、接合する(図5(f))。また、ドライバIC50を個別電極12及び信号リード線13と接続する(図6(g))。さらに別工程で作製していたノズル基板40についても同様に、例えばエポキシ系接着剤により、接合したリザーバ基板30側から接着する(図6(h))。
The
そして、ダイシング補助溝67に沿ってダイシングブレードを切断して個々のチップに切り離して個片化し、ダイシング補助溝側面15を有する液滴吐出ヘッドが完成する(図6(i))。
Then, the dicing blade is cut along the dicing auxiliary grooves 67 to be separated into individual chips, and a droplet discharge head having the dicing auxiliary
以上のように実施の形態1によれば、ウェハ単位で形成した液滴吐出ヘッドを個々に切り離すダイシング工程を行う場合に、あらかじめ電極基板10に形成したダイシング補助溝67をに沿ってダイシングを行うようにしたので、ダイシングブレードによるガラスの研削量を減らすことができる。そのため、ダイシングブレードの摩耗を少なくすることができ、個々に切り離した液滴吐出ヘッドのサイズのバラツキを抑えて、そろえることができる。そのため、例えば、カートリッジタンク等と整合させることができ、ユニットとして組み立てることができる。以上のことは、4層の基板で構成される積層数の多い液滴吐出ヘッドにおいて特に有効である。
As described above, according to the first embodiment, dicing is performed along the dicing auxiliary grooves 67 formed in advance in the
そして、電極基板10の製造の際、ダイシング補助溝67をサンドブラスト加工により形成するようにしたので、エッチング加工、切削加工よりも深く、速く、所定の深さの溝をテーパ状に形成することができ、生産性を向上させることができる。そして、その際、液体供給口14となる穴の形成と同じ工程でダイシング補助溝67を形成するようにしたので、時間的に効率がよく、低コスト化を図ることができる。また、ダイシング補助溝67の深さを約800μmとすることで、基板の加工による割れ等の損傷を発生させないだけの強度を保ちつつ、ダイシングの際のダイシングブレードの負担を軽減することができる。さらに、ダイシング補助溝67の底面部分の幅を約500μmとしたので、ダイシングブレードが接触することなく、底面部分から電極基板10の研削を行うことができる。
In addition, since the dicing auxiliary groove 67 is formed by sandblasting when manufacturing the
また、シリコン基板71と電極基板10を接合した後に、シリコン基板71に吐出室21等の各部位を形成するようにしたので、電極基板10が支持基板となって、部位が形成されるシリコン基板71の基板の割れを低減することができ、基板を大口径化することができる。大口径化により、1枚の基板に多くの液滴吐出ヘッドを製造することができるため、生産性を向上させることができる。また、3層構造の基板構成の液滴吐出ヘッドでも適用することができるが、本実施の形態では、特にキャビティ基板20より厚いリザーバ基板30をキャビティ基板20に積層する4層構造の液滴吐出ヘッドにしたので、リザーバ31における流路抵抗を低くすることができ、吐出能力の向上を図りつつ、小型化を図ることができる。このようにしてダイシング補助溝67を切断することによってできたダイシング補助溝側面15により、電極基板10において特に必要がないガラス部分が除かれているため、ユニット化する際も容易に組み立てることができる。
In addition, since each part such as the
実施の形態2.
上述の実施の形態においては、静電方式の液滴吐出ヘッドについて説明したが、これに限定するものではない。例えば、ピエゾ(圧電)素子を変形させて液体を加圧するピエゾ方式、液体を加熱して気体を発生させて加圧する方式等、他の方式を用いた様々な液滴吐出ヘッドにおいても、上述のように、あらかじめダイシング補助溝を形成した上で、ダイシング加工を行うようにすることができる。また、フェイスイジェクト型の液滴吐出ヘッドだけではなく、例えば、エッジイジェクト型の液滴吐出ヘッドについても適用することができる。例えば、エッジイジェクト型の場合には、その反対側の表層の基板が土台となるようなガラス基板となる場合もあるため、そのような場合等には、ダイシング補助溝は、電極基板10側でなくても、その基板に形成することもできる。また、積層数が多い方が効果が大きいが、例えばリザーバ31と吐出室21とを同じ基板に形成してリザーバ基板30を除いた3層基板で構成した液滴吐出ヘッドについても適用することができる。
In the above-described embodiment, the electrostatic droplet discharge head has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, various droplet discharge heads using other methods such as a piezo method in which a piezoelectric (piezoelectric) element is deformed to pressurize a liquid, a method in which a liquid is heated to generate a gas, and the like are used in the above-described methods. As described above, dicing processing can be performed after the dicing auxiliary grooves are formed in advance. Further, the present invention can be applied not only to the face ejection type droplet ejection head but also to an edge ejection type droplet ejection head, for example. For example, in the case of the edge eject type, there is a case where the surface substrate on the opposite side may be a glass substrate that serves as a base. In such a case, the dicing auxiliary groove is formed on the
実施の形態3.
図7は上述の実施の形態で製造した液滴吐出ヘッドを用いた液滴吐出装置(プリンタ100)の外観図である。また、図8は液滴吐出装置の主要な構成手段の一例を表す図である。図7及び図8の液滴吐出装置は液滴吐出方式(インクジェット方式)による印刷を目的とする。また、いわゆるシリアル型の装置である。図8において、被印刷物であるプリント紙110が支持されるドラム101と、プリント紙110にインクを吐出し、記録を行う液滴吐出ヘッド102とで主に構成される。また、図示していないが、液滴吐出ヘッド102にインクを供給するためのインク供給手段がある。プリント紙110は、ドラム101の軸方向に平行に設けられた紙圧着ローラ103により、ドラム101に圧着して保持される。そして、送りネジ104がドラム101の軸方向に平行に設けられ、液滴吐出ヘッド102が保持されている。送りネジ104が回転することによって液滴吐出ヘッド102がドラム101の軸方向に移動するようになっている。
FIG. 7 is an external view of a droplet discharge apparatus (printer 100) using the droplet discharge head manufactured in the above-described embodiment. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of main components of the droplet discharge device. 7 and 8 is intended for printing by a droplet discharge method (inkjet method). Further, it is a so-called serial type device. In FIG. 8, a drum 101 that supports a printing paper 110 that is a printing object and a droplet discharge head 102 that discharges ink onto the printing paper 110 and performs recording are mainly configured. Although not shown, there is an ink supply means for supplying ink to the droplet discharge head 102. The print paper 110 is held by being pressed against the drum 101 by a paper press roller 103 provided parallel to the axial direction of the drum 101. A feed screw 104 is provided parallel to the axial direction of the drum 101, and the droplet discharge head 102 is held. As the feed screw 104 rotates, the droplet discharge head 102 moves in the axial direction of the drum 101.
一方、ドラム101は、ベルト105等を介してモータ106により回転駆動される。また、プリント制御手段107は、印画データ及び制御信号に基づいて送りネジ104、モータ106を駆動させ、また、ここでは図示していないが、発振駆動回路を駆動させて振動板4を振動させ、制御をしながらプリント紙110に印刷を行わせる。
On the other hand, the drum 101 is rotationally driven by a motor 106 via a belt 105 or the like. Further, the
ここでは液体をインクとしてプリント紙110に吐出するようにしているが、液滴吐出ヘッドから吐出する液体はインクに限定されない。例えば、カラーフィルタとなる基板に吐出させる用途においては、カラーフィルタ用の顔料を含む液体、有機化合物等の電界発光素子を用いた表示パネル(OLED等)の基板に吐出させる用途においては、発光素子となる化合物を含む液体、基板上に配線する用途においては、例えば導電性金属を含む液体を、それぞれの装置において設けられた液滴吐出ヘッドから吐出させるようにしてもよい。また、液滴吐出ヘッドをディスペンサとし、生体分子のマイクロアレイとなる基板に吐出する用途に用いる場合では、DNA(Deoxyribo Nucleic Acids :デオキシリボ核酸)、他の核酸(例えば、Ribo Nucleic Acid:リボ核酸、Peptide Nucleic Acids:ペプチド核酸等)タンパク質等のプローブを含む液体を吐出させるようにしてもよい。その他、布等の染料の吐出等にも利用することができる。 Here, the liquid is ejected onto the print paper 110 as ink, but the liquid ejected from the droplet ejection head is not limited to ink. For example, in an application to be discharged onto a substrate to be a color filter, a light emitting element is used in an application to be discharged onto a substrate of a display panel (OLED or the like) using an electroluminescent element such as a liquid containing a color filter pigment or an organic compound. For example, a liquid containing a conductive metal and a liquid containing a conductive metal may be discharged from a droplet discharge head provided in each device. In addition, when the droplet discharge head is used as a dispenser and used for discharging onto a substrate that is a microarray of biomolecules, DNA (Deoxyribo Nucleic Acids: deoxyribonucleic acid), other nucleic acids (for example, Ribo Nucleic Acid: ribonucleic acid, Peptide (Nucleic Acids: peptide nucleic acids, etc.) A liquid containing a probe such as a protein may be discharged. In addition, it can also be used for discharging dyes such as cloth.
上述した実施の形態では、液滴吐出ヘッドについて説明したが、同様にモータ、センサ、SAWフィルタのような振動素子(レゾネータ)、波長可変光フィルタ、ミラーデバイス等、他の種類の微細加工のアクチュエータ、圧力センサ等のセンサ等の微細加工素子についても、上述のように、本方法を用いて、土台となる例えば最も厚い基板において、あらかじめダイシング補助溝を形成した上で、ダイシング加工を行うようにすることができる。 In the above-described embodiment, the droplet discharge head has been described. Similarly, other types of microfabricated actuators such as a motor, a sensor, a vibration element (resonator) such as a SAW filter, a wavelength tunable optical filter, a mirror device, and the like. As described above, with respect to a microfabricated element such as a sensor such as a pressure sensor, dicing processing is performed after forming a dicing auxiliary groove in advance on, for example, the thickest substrate serving as a base using this method. can do.
1 液滴吐出ヘッド、10 電極基板、11 凹部、12 個別電極、12a ギャップ、13 信号リード線、14 液体供給口、20 キャビティ基板、21 吐出室、22 振動板、23 絶縁膜、23a 絶縁膜開口部、24 測定用凹部、25 測定板、26 封止材、27 共通電極端子、28 ドライバ収容部、30 リザーバ基板、31 リザーバ、32 供給口、33 ノズル連通孔、40 ノズル基板、41 ノズル、50 ドライバIC、51 FPC 51a,51b FPC配線、71 シリコン基板、72 TEOSハードマスク、100 プリンタ、101 ドラム、102 液滴吐出ヘッド、103 紙圧着ローラ、104 送りネジ、105 ベルト、106 モータ、107 プリント制御手段、110 プリント紙。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
最表層の基板における前記ダイシング加工を行う部分に対し、所望するダイシング幅よりも広い凹部を有するダイシング補助用の溝を、前記ダイシング加工前に形成する工程を有することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。 In a manufacturing method of a droplet discharge head in which a plurality of substrates on which portions for discharging droplets are formed are stacked and diced, and separated into each droplet discharge head,
A droplet discharge head comprising a step of forming, before the dicing process, a dicing auxiliary groove having a concave portion wider than a desired dicing width for a portion of the outermost substrate on which the dicing process is performed. Manufacturing method.
底面に振動板を形成し、前記液滴を溜めておく吐出室となる凹部が形成されたキャビティ基板と、
前記振動板に対向し、前記振動板を駆動する個別電極が形成された電極基板と、
前記吐出室に液滴を供給する共通液滴室となる凹部と、前記共通液滴室から前記吐出室へ液滴を移送するための貫通孔と、前記吐出室から前記ノズル孔へ液滴を移送するノズル連通孔とを有するリザーバ基板と
を積層し、前記電極基板に前記ダイシング補助用の溝を形成することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。 A nozzle substrate having a plurality of nozzle holes for discharging droplets;
A cavity substrate formed with a vibration plate on the bottom surface and formed with a recess serving as a discharge chamber for storing the droplets;
An electrode substrate on which an individual electrode that faces the diaphragm and drives the diaphragm is formed;
A recess serving as a common droplet chamber for supplying droplets to the discharge chamber, a through hole for transferring droplets from the common droplet chamber to the discharge chamber, and a droplet from the discharge chamber to the nozzle hole 6. A droplet discharge head according to claim 1, wherein a reservoir substrate having a nozzle communication hole to be transferred is laminated, and the dicing assist groove is formed in the electrode substrate. Manufacturing method.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20100202 |