CN1073509C

CN1073509C - 打印机喷墨头的制造方法

Info

Publication number: CN1073509C
Application number: CN97121344A
Authority: CN
Inventors: 莫自治; 杨长谋; 庄元中; 周沁怡
Original assignee: Microjet Technology Co Ltd
Current assignee: Microjet Technology Co Ltd
Priority date: 1997-10-21
Filing date: 1997-10-21
Publication date: 2001-10-24
Anticipated expiration: 2017-10-21
Also published as: CN1214994A

Abstract

本发明涉及一种喷墨式打印机喷墨头的制造方法，此喷墨头包含多数个墨水槽，用以盛装墨水；一喷孔片上有对应于该多数个墨水槽的多数个喷墨孔，用以射出该墨水；一晶片，用以控制该墨水的射出，其步骤包含：a)在该晶片上涂布一光阻层；b)在该光阻层上进行一微影步骤，以产生该多数个墨水槽；c)将该喷孔片放置在该光阻层上，使其上该多数个喷墨孔对准该多数个墨水槽；以及d)的加热该光阻层，使该光阻层粘合该晶片及该喷孔片。

Description

打印机喷墨头的制造方法

本发明涉及一种喷墨式打印机喷墨头的制造方法，尤指涉及一种不需点胶粘合的喷墨式打印机喷墨头的制造方法。

喷墨式打印机一直在印刷市场上占有一席之地，随着其日渐增加的清晰度，以及容易应用于彩色印刷的特性，喷墨式打印机并未因激光打印机的出现而被淘汰，对于喷墨式打印机而言，喷墨头即是一个相当重要的零件，因为其与打印质量紧密相关。请参阅图1，显示一典型的喷墨头，喷墨头的主体为一晶片1，其中包含有电路，用来接受软件的控制以进行喷墨动作，中间有一镂空处即为墨水贮放处2，用以贮放所有的墨水21，在墨水贮放处2周围有许多的墨水槽3，可与墨水贮放处2相通，使得墨水21得以流入，在墨水槽3上覆盖一含许多喷墨孔41的喷孔片4，每一墨水槽3均对应于一喷墨孔41，作为射出墨水的出口。该部分放大图如图2所示。请参阅图2，其为图1中的一个墨水槽3的侧剖放大图，其中墨水槽3微影一光阻层31后所得的凹槽，晶片1中包含一加热片，当我们下指令要在纸上打印时，晶片1中的电路即控制加热片开始加热墨水21，墨水21就从喷孔片4上的喷墨孔41喷出到纸上。由此可知，当我们要求一台喷墨式打印机具有高清晰度，首先喷墨孔41就标准要够小，才能控制墨水21的喷出量。请参阅图3，其为公知墨水式打印机喷墨头的制造方法示意图，首先在晶片上涂布一光阻层31，利用微影形成的空间作为盛装墨水21的墨水槽3，接着将这些元件加以硬烤，降低光阻层31内所残留的溶剂含量，然后在光阻层31上点上粘着剂5，最后放上喷孔片4，将喷墨孔41对准墨水槽3后即可加压升温粘合。这种方法最大的缺点在于，精密零件所需粘着剂的量很少，粘着剂的量难以控制得当，如果粘着剂的量过多，很容易就堵住微小的喷墨孔，造成墨水槽阻塞，墨水无法由喷墨孔射出，如果粘着剂的量不够，又会造成粘合不当，将导致喷孔片脱落，或是墨水由墨水槽中漏泄出来；另外，精密点胶仪器十分昂贵，但是即使是再精密的点胶仪器，也无法达到百分之百的合格率，合格率仅约百分之五十，十分浪费制造成本。

本发明的目的在于提供一种喷墨式打印机喷墨头的制造方法，其不需要以粘着剂粘合喷孔片，并以较少的步骤达到节省制造时间的效果。

本发明的目的是这样实现的，一种打印机喷墨头的制造方法，此喷墨头包含多数个墨水槽，用以盛装墨水；一喷孔片是有对应于该多数个墨水槽的多数个喷墨孔，用以射出该墨水；一晶片，用以控制该墨水的射出，其步骤包含：a)在该晶片上涂布一光阻层；b)在该光阻层上进行一微影步骤，以产生该多数个墨水槽；c)将该喷孔片放置于该光阻层上，使其上该多数个喷墨孔对准该多数个墨水槽；以及d)加热该光阻层，使该光阻层粘合该晶片及该喷孔片。

依据上述的技术解决方案，打印机喷墨头的制造方法中该光阻层的材料包含一树脂。

依据上述的技术解决方案，打印机喷墨头的制造方法中该光阻层的材料为一干式光阻，该光阻层厚度较佳为50μm至100μm。

依据上述的技术解决方案，打印机喷墨头的制造方法中该光阻的材料系为一液式光阻，该光阻层的厚度较佳为0.1μm至50μm。

依据上述的技术解决方案，打印机喷墨头的制造方法中步骤d)包含一步骤d1)在该喷孔片上施加一压力。该压力范围较佳为0.01kg/cm²至1kg/cm²。

依据上述的技术解决方案，打印机喷墨头的制造方法中该加热步骤是以加热板为之，该加热步骤的温度范围较佳为100℃至250℃，该加热步骤的时间范围较佳为1分钟至10小时。

依据上述的技术解决方案，打印机喷墨头的制造方法中该喷孔片为一金属片，该金属片较佳为一镍片。

由于采用了上述的技术解决方案，本发明不仅节省了逐一点胶的制造步骤，同时也去除了点胶而带来的合格率低的影响。合格率可达百分之百，并可舍去昂贵的点胶仪器，因此，此喷墨式打印机喷墨头的制造方法不仅节省了设备成本，亦减少了原料成本，在制造成本及生产能力上均能有效地反应出本制造方法的进步性。

下面通过图示及较佳实施例的详细说明，对本发明作深入的了解：

图1是典型喷墨头的示意图；

图2是图1中墨水槽的侧剖放大图；

图3是公知喷墨式印表机喷墨头的制造方法示意图；

图4是本发明较佳实施例的示意图。

请参阅图4，其为本发明打印机喷墨头的制造方法的较佳实施例的示意图。首先在晶片1上涂布一光阻层31，此光阻层31的材料使用公知的光感性材料即可，只要根据所需光阻层31的厚度来决定使用液式光阻或干式光阻，液式光阻中的溶剂成分较多，适合形成较薄的光阻层，厚度约为0.1μm至50μm；而干式光阻中的溶剂成分较少，适合形成较厚的光阻层，厚度约在50μm至1000μm，现在的喷墨头都采用干式光阻，可容纳较多的墨水。另外，只要光阻材料中的树脂成分能够有良好的附着效果即可，不需特别的要求；涂布的方式是利用旋涂法，因此方法能将光阻层31均匀地涂布在晶片1上。

接着实施一微影步骤，依序经过软烤、曝光及显影后，洗去不需要的部分，形成一个个的圆孔状凹槽，此凹槽部分就是用来盛装墨水21的墨水槽3。由公知的制造方法，微影步骤之后接着就是硬烤，以蒸发出光阻层31中的溶剂，增加光阻层31对晶片1的附着力，但光阻层31干了之后，就不能再对其他物品进行粘着；本实施例即在此暂停硬烤的步骤，在光阻层31内还存有溶剂之前，先穿凿好墨水通道，随即利用精密封位装置，将喷孔片4放置在晶片1的正确位置上，使得喷孔片4上的喷墨孔41对准每一个对应的墨水槽3，然后才进行硬烤的步骤。

接着将整个元件加以硬烤，降低光阻层31内所残留的溶剂含量，使得光阻层31能适当粘着在晶片1及喷孔片4上，硬烤时是以传统的热传导方式加热，在晶片1及喷孔片4两侧以平行加热板加热，加热的温度及时间依光阻材料的特性来加以谨慎选择，一般而言，约用100℃至250℃加热1分钟至10小时。如果加热温度太低，就需要较长的时间将溶剂蒸发；如果加热温度太低，就需要较长的时间将溶剂蒸发；如果加热温度太高，则元件受热不均，光阻层31的表面部份先行硬化，则内部溶剂就无法蒸发出来，会影响光阻层31的粘着性，更甚者，会使光阻层31的附着性因累积太多的接伸应力而降低；如果加热时间过短，光阻层31内部的溶剂残存量过多，也无法妥当的粘合住晶片1与喷孔片4；而如果加热时间过长，其粘合性也会因光阻变脆而降低，同时浪费加热成本。另外，在加热过程中还可在喷孔片4上施加约0.01kg/cm²至1kg/cm²的压力，可加速粘合的效力。

当然，因为本发明所提供的制造方法施行简单以及几乎无限制，将此方法稍加变化，就可以使制造喷墨头的效率更为提高。例如，传统粘合喷孔片的方法是将喷孔片一片一片粘在含元件的晶圆上，是因为精密点胶步骤的限制。如果想要一次将粘着剂都涂布在晶圆上，再进行整批喷孔片的粘合步骤，则因为粘着剂涂布时间太长，恐怕粘着剂还未涂布完全，较早涂布的粘着剂已经干掉，无法粘合喷孔片，所以只好将喷孔片逐一粘贴在晶片上。一个晶圆如果包含两百个晶片，则两百个粘贴步骤所费时间相当可观；而利用本发明所提供的利用光阻层来粘结晶片及喷孔片的方法，可将一整片包含两百片喷孔片的金属板直接以精密对位放置于晶圆上，使墨水槽与喷墨孔对准，再以平行板加热压合，一次就粘完两百片的喷孔片，很明显的，由此所增加的成品率是很高的。

与公知制的喷墨式打印机喷墨头的制造方法比较，本发明不仅节省制造步骤，同时不需要严重影响合格率的点胶步骤。就节省步骤而言，本发明省去了逐一点胶的步骤，又因为所涂布的粘着剂需要加热或曝照紫外光时间，使得粘着剂交联、硬化，而达到所欲达成的粘着效果，而本发明则将硬烤步骤延后，直接利用光阻本身的粘着性，省去了逐一点胶以及等待粘着剂硬化的步骤，加速了制造程序。另外，就提高合格率而言，因为不需要点胶，就不需要担心因控制不易的粘着剂量造成喷孔片脱落、墨水槽漏泄或墨水槽阻塞等问题，利用光阻的感光性，经过微影步骤，就可形成适宜形状的墨水槽，再加上精密对位，就可让光阻层适宜地粘着在喷墨孔的周围，合格率可达百分之百。最后，因舍去了昂贵的点胶仪器，又同时大幅提高了制造合格率，因此，此喷墨式打印机喷墨头的制造方法不仅节省了设备成本，亦减少了原料成本，在制造成本及生产能力上均能有效地反应出本制造方法的进步性。

Claims

1．一种打印机喷墨头的制造方法，此喷墨头包含多数个墨水槽，用以盛装墨水；一喷孔片上有对应于该多数个墨水槽的多数个喷墨孔，用以射出该墨水；一晶片，用以控制该墨水的射出，其特征在于包括下列步骤：

a)在该晶片上涂布一光阻层；

b)在该光阻层上进行一微影步骤，以产生该多数个墨水槽；

c)将该喷孔片放置在该光阻层上，使其上该多数个喷墨孔对准该多数个墨水槽；以及

d)加热该光阻层，使该光阻层粘合该晶片及该喷孔片。

2．根据权利要求1所述的一种打印机喷墨头的制造方法，其特征在于：所述的光阻层的材料包含一树脂。

3．根据权利要求2所述的一种打印机喷墨头的制造方法，其特征在于：所述的光阻层的材料为一干式光阻，该光阻层的厚度为50μm至100μm。

4．根据权利要求2所述的一种打印机喷墨头的制造方法，其特征在于：所述的光阻层的材料为一液式光阻，该光阻层的厚度为0.1μm至50μm。

5．根据权利要求1所述的一种打印机喷墨头的制造方法，其特征在于：所述的步骤d)包含一步骤d1)在该喷孔片上施加一压力。

6．根据权利要求5所述的一种打印机喷墨头的制造方法，其特征在于：所述的压力范围属0.01kg/cm²至1kg/cm²。

7．根据权利要求1所述的一种打印机喷墨头的制造方法，其特征在于：所述的加热步骤是以加热板为之。

8．根据权利要求7所述的一种打印机喷墨头的制造方法，其特征在于：所述的加热步骤的温度范围在100℃至250℃，该加热步骤的时间范围在1分钟至10小时。

9．根据权利要求1所述的一种打印机喷墨头的制造方法，其特征在于：所述的喷孔片为一金属片。

10．根据权利要求9所述的一种打印机喷墨头的制造方法，其特征在于：所述的金属片为一镍片。