CN108621579A - 液体喷射头芯片的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种在形成为切起形状的喷射通道和非喷射通道内,难以产生镀敷球的制造方法。吐出通道(54)和非吐出通道(55)形成为都具有延伸部(54a、55a)、以及从这两个延伸部(54a、55a)的端部连续的切起部(54b、55b)的同样的形状。之后,在对象面,作为镀敷处理工序,进行催化剂的赋予、无用的催化剂的洗净、镀敷处理等。在本实施方式中,在该镀敷处理工序之后,进行电极退避槽(81)的形成。由于吐出通道(54)和非吐出通道(55)用的通道槽为同样的形状,故将催化剂洗净时的水流在通道内均等地流动,能够避免由镀敷引起的球形成在通道槽中。

Description

液体喷射头芯片的制造方法
技术领域
本发明涉及液体喷射头芯片的制造方法。
背景技术
一直以来,作为对记录纸等被记录介质吐出(喷射)液滴状的墨水,以对被记录介质记录图像、字符的装置,存在具备喷墨头(液体喷射头)的喷墨打印机(液体喷射装置)。
对喷墨头,对压电体(PZT等)基材进行喷出通道和非喷出通道通道槽加工,使得在通道槽内部以及表面形成电极,并进行驱动来从喷出通道吐出墨水。
喷墨头通过将驱动通道槽的促动器板、以及盖住通道槽的上部的一部分以形成墨水流路的盖板这两种板组合来构成。
在促动器板,形成有驱动用的电极,在将促动器板和盖板组合时,该电极与盖板侧的电极接触以形成布线。
为了防止在晶圆的组合时接近并面对的电极短路,提出沿横穿非喷射通道的通道槽的上部的方向形成比通道侧浅的电极退避槽,之后形成电极的技术(专利文献1)。
另外,专利文献1的记载技术是通过斜向蒸镀法制作电极的技术,如果通过喷墨头的喷嘴(通道)的高密度化,通道槽的宽度微小化,那么槽边的壁变为阴影,在槽内部只能将电极形成到相对于通道槽的宽度两倍左右的深度,如果使通道槽较浅,那么无法使驱动产生必要且足够的力。
因此,作为基于斜向蒸镀的电极形成的代替,考虑基于能够与更深的槽对应的镀敷法的电极形成。即,考虑首先进行防止短路用的电极退避槽加工,之后形成基于镀敷法(无电解镀)的电极。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-233875号公报。
发明内容
发明要解决的问题
虽然在无电解镀处理中,在对对象面赋予催化剂之后,通过水洗除去无用催化剂,但根据镀敷对象物体的形状,水洗导致的催化剂的除去程度较大地不同。
因此,因为如果先形成电极退避槽,那么非喷出通道的通道槽的洗净液流到电极退避槽侧,所以根据电极退避槽的深度,存在非喷出通道槽的液流混乱,非喷出通道槽的洗净不足导致的球产生、局部的洗净过剩导致的催化剂脱落产生电极不析出部位的风险。
另外,在专利文献1的记载技术中,在通道槽(喷射通道槽和非喷射通道槽)之中,喷射通道槽为切起形状,相对于此,非喷射通道槽为切断形状,两个通道槽的形状不同。在此,切起形状是槽的深度从中途慢慢地变浅直到变为零的形状,而切断形状是槽的深度直到端部都是相同深度的形状。因此,即使在不形成电极退避槽的状态下进行了无电解镀的情况下,由于两个通道槽形状不同,故也在流入的洗净液量中产生差异,其结果,存在因洗净不足导致的球产生、因洗净过剩导致的电极不析出部位产生的风险。
另外,在专利文献1的记载技术中,形成驱动电极的槽包括非喷射通道槽和喷射通道槽,在现有技术中由于非喷射通道槽是切断形状,故存在晶圆在非喷射通道槽部分处容易沿槽方向开裂的问题。
因此,本发明的申请人作为未公开的发明,关于如下技术进行了专利申请(日本特愿2017-018236号),该技术通过使非喷射通道槽和喷射通道槽二者为相同的切起形状,在镀敷处理中抑制流入两个槽道的洗净液的不均衡,并且抑制非喷射通道槽部分处的开裂。
但是,即使使非喷射通道槽和喷射通道槽二者为切起,如果形成了横穿非喷射通道槽的电极退避槽,洗净液也流到电极退避槽而非非喷射通道槽和喷射通道槽,将两个通道侧形成为同样形状的效果消失。
本发明的目的在于提供一种在形成的通道槽内难以产生镀敷球的制造方法。
用于解决问题的方案
(1)在权利要求1所述的发明中,提供了一种液体喷射头芯片的制造方法,其特征在于,所述液体喷射头芯片具有在相互正交的第一方向、第二方向、第三方向之中,朝着所述第三方向的促动器板侧第一主面侧形成了各部分的促动器板、以及在所述促动器板侧第一主面侧处接合于所述促动器板的盖板,所述促动器板的所述各部分具备:沿所述第一方向形成,且沿所述第二方向隔开间隔交替地并列设置的多个喷射通道以及非喷射通道;在所述喷射通道的内周面通过镀敷皮膜形成的公共电极;在所述非喷射通道的内侧的两侧面通过镀敷皮膜形成的个别电极;通过镀敷皮膜形成于所述促动器板侧第一主面,在相对于所述喷射通道位于所述第一方向的一侧的部分,从所述公共电极延伸出,并且沿所述第二方向隔开间隔配置的多个促动器板侧公共焊盘;通过镀敷皮膜形成于所述促动器板侧第一主面,连接将所述喷射通道夹在中间的相向的所述个别电极彼此的促动器板侧个别布线;以及在所述促动器板的所述第一方向的一侧,在所述促动器板侧公共焊盘和促动器板侧个别布线之间形成的所述第二方向的电极退避槽,所述液体喷射头芯片的制造方法包含:在所述促动器板的促动器板侧第一主面,形成多个促动器板侧公共焊盘和多个促动器板侧个别布线用的掩模图案的掩模图案形成工序;在所述促动器板侧第一主面侧的所述形成的掩模图案部分,通过切削加工形成所述喷射通道和所述非喷射通道的通道槽的通道槽形成工序;对通过所述通道槽形成工序进行了切削加工的促动器板,通过进行催化剂赋予、洗净、镀敷处理来形成镀敷皮膜,一体地形成所述公共电极、所述个别电极、所述促动器板侧公共焊盘、以及所述促动器板侧个别布线的镀敷工序;在所述促动器板侧第一主面侧的,通过所述镀敷工序一体地形成的所述促动器板侧公共焊盘、以及所述促动器板侧个别布线之间,通过切削加工形成所述电极退避槽的退避槽形成工序;在所述促动器板侧第一主面侧的,通过所述镀敷工序一体地形成的所述公共电极和所述个别电极之间,通过切削加工形成所述电极退避槽的退避槽形成工序;以及在所述各非喷射通道槽的内侧,将在相向的两个侧面形成的所述个别电极分离的个别电极分离工序。
(2)在权利要求2所述的发明中,提供了如下权利要求1所述的液体喷射头芯片的制造方法,其特征在于,所述镀敷工序包含在形成所述镀敷皮膜之前使形成该镀敷皮膜的面粗糙的粗化工序。
(3)在权利要求3所述的发明中,提供了如下权利要求1或权利要求2所述的液体喷射头芯片的制造方法,其特征在于,所述通道槽形成工序通过切削加工形成通道槽,所述通道槽具有沿所述第一方向延伸的延伸部、以及从所述延伸部向所述第一方向的一侧相连,并且槽深随着去往所述第一方向的一侧而逐渐浅的切起部。
发明效果
根据本发明,由于在电极退避槽加工之后形成电极,故能够抑制因退避槽加工导致压电体基材的剥离。
附图说明
图1是表示在实施方式所涉及的促动器板形成的电极退避槽的立体图;
图2是实施方式所涉及的喷墨打印机的概要构成图;
图3是实施方式所涉及的喷墨头以及墨水循环手段的概要构成图;
图4是实施方式所涉及的喷墨头的分解立体图;
图5是实施方式所涉及的喷墨头的截面图;
图6是实施方式所涉及的喷墨头的截面图;
图7是包含图6的VI-VI截面的图;
图8是实施方式所涉及的头芯片的分解立体图;
图9是实施方式所涉及的盖板的立体图;
图10是用于说明实施方式所涉及的喷墨头的制造方法的流程图;
图11是用于说明实施方式所涉及的晶圆准备工序的工序图;
图12是用于说明实施方式所涉及的掩模图案形成工序的工序图;
图13是用于说明实施方式所涉及的通道形成工序的工序图;
图14是用于说明实施方式所涉及的通道形成工序的其他工序图;
图15是用于说明实施方式所涉及的催化剂赋予工序的工序图;
图16是用于说明实施方式所涉及的镀敷工序的工序图;
图17是用于说明实施方式所涉及的掩模除去工序的工序图;
图18是用于说明实施方式所涉及的镀敷皮膜除去工序的工序图;
图19是用于说明盖板制作工序的工序图(平面图);
图20是包含图19的XVIII-XVIII截面的图;
图21是用于说明实施方式所涉及的公共布线形成工序以及个别布线形成工序的图;
图22是包含图21的XX-XX截面的图;
图23是用于说明实施方式所涉及的流路板制作工序的图;
图24是包含图5的XXII-XXII截面的图,是用于说明各种板接合工序的工序图;
图25是实施方式的变形例所涉及的喷墨头的截面图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明所涉及的实施方式。在实施方式中,作为含有具备本发明的液体喷射头芯片(以下,简称为“头芯片”)的液体喷射头的液体喷射装置的一例,举利用墨水(液体)对被记录介质进行记录的喷墨打印机(以下,简称为“打印机”)为例进行说明。此外,在以下的说明中使用的附图中,为了使各部件为能够识别的大小,适当变更了各部件的比例尺。
(1)实施方式的概要
本实施方式的喷墨头(液体喷射头芯片)具备促动器板51和盖板52(参照图8)。如图1所示,在促动器板(51)的表面,通过切割刀片等的切削处理,Z方向的吐出通道(喷射通道)(54)和非吐出通道(非喷射通道)(55)用的通道槽沿X方向交替并列地形成。
本实施方式的吐出通道54和非吐出通道55形成为同样的形状。也就是说,吐出通道54和非吐出通道55都具有延伸部54a、55a、以及从这两个延伸部54a、55a的端部连续的切起部54b、55b。
而且,在形成了通道槽的促动器板51的对象面,作为镀敷处理工序,进行催化剂的赋予、无用的催化剂的洗净、镀敷处理等。
在本实施方式中,在该镀敷处理工序之后,进行电极退避槽81的形成。
如此,根据本实施方式的喷墨头的制造方法,吐出通道54和非吐出通道55都形成为具有与延伸部54a、55a连续的切起部54b、55b的同样的形状。
在本实施方式中,不是先形成电极退避槽81,而是在电极退避槽81的形成之前进行镀敷处理工序。因此,对同样形状的吐出通道54和非吐出通道55用的通道槽,洗净时的水流在通道内均等地流动,能够避免由镀敷引起的球形成在通道槽中。
(2)实施方式的细节
<打印机>
图2是打印机1的概要构成图。
如图2所示,本实施方式的打印机1具备一对运送手段2、3、墨水储罐4、喷墨头5(液体喷射头)、墨水循环手段6、以及扫描手段7。此外,在以下的说明中,根据需要利用X、Y、Z的正交坐标系来进行说明。X方向是被记录介质P(例如,纸等)的运送方向。Y方向是扫描手段7的扫描方向。Z方向是与X方向以及Y方向正交的上下方向。
运送手段2、3沿X方向运送被记录介质P。具体而言,运送手段2具备沿Y方向延伸设置的栅格辊(grid roller)11、与栅格辊11平行地延伸设置的夹送辊(pinch roller)12、以及使栅格辊11绕轴旋转的马达等驱动机构(未图示)。运送手段3具备沿Y方向延伸设置的栅格辊13、与栅格辊13平行地延伸设置的夹送辊14、以及使栅格辊13绕轴旋转的驱动机构(未图示)。
墨水储罐4沿单方向设置有多个。在实施方式中,多个墨水储罐4是分别容纳黄、洋红、青、黑这四色墨水的墨水储罐4Y、4M、4C、4K。在实施方式中,墨水储罐4Y、4M、4C、4K沿X方向排列配置。
如图3所示,墨水循环手段6使墨水在墨水储罐4与喷墨头5之间循环。具体而言,墨水循环手段6具备具有墨水供给管21以及墨水排出管22的循环流路23、连接于墨水供给管21的加压泵24、以及连接于墨水排出管22的吸引泵25。例如,墨水供给管21及墨水排出管22由具有能够跟随与支撑喷墨头5的扫描手段7的动作的可挠性的柔性软管构成。
加压泵24对墨水供给管21内加压,通过墨水供给管21对喷墨头5送出墨水。由此,相对于喷墨头5,墨水供给管21侧为正压。
吸引泵25对墨水排出管22内减压,通过墨水排出管22内从喷墨头5吸引墨水。由此,相对于喷墨头5,墨水排出管22侧为负压。而且,墨水能够通过加压泵24及吸引泵25的驱动而通过循环流路23在喷墨头5与墨水储罐4之间循环。
如图2所示,扫描手段7使喷墨头5沿Y方向往复扫描。具体而言,扫描手段7具备沿Y方向延伸设置的一对导轨31、32、被一对导轨31、32以能够移动的方式支撑的滑架33、以及使滑架33沿Y方向移动的驱动机构34。此外,运送手段2、3及扫描手段7作为使喷墨头5和被记录介质P相对移动的移动机构起作用。
驱动机构34配置在X方向上的导轨31、32之间。驱动机构34具备在Y方向上隔开间隔地配置的一对滑轮35、36、卷绕于一对滑轮35、36之间的无接头带37、以及使一个滑轮35进行旋转驱动的驱动马达38。
滑架33连结于无接头带37。在滑架33搭载有多个喷墨头5。在实施方式中,多个喷墨头5是分别吐出黄、洋红、青、黑这四色墨水的喷墨头5Y、5M、5C、5K。在实施方式中,喷墨头5Y、5M、5C、5K沿Y方向排列配置。
<喷墨头>
如图4所示,喷墨头5具备一对头芯片40A、40B、流路板41、入口歧管42、出口歧管(未图示)、返回板43、以及喷嘴板44(喷射板)。喷墨头5是从吐出通道54中的通道延伸方向的前端部吐出墨水的所谓边射类型之中,使墨水在与墨水储罐4之间循环的循环式(边射循环式)的喷墨头。
<头芯片>
一对头芯片40A、40B是第一头芯片40A以及第二头芯片40B。以下,以第一头芯片40A为中心进行说明。在第二头芯片40B中,对于与第一头芯片40A同样的构成,附以相同附图标记并省略其详细说明。
第一头芯片40A具备促动器板51、以及盖板52。
<促动器板>
促动器板51的外形构成在X方向上较长且在Z方向上较短的矩形板状。在实施方式中,促动器板51是将极化方向在厚度方向(Y方向)上不同的两片压电基板层叠的,所谓的人字纹(chevron)类型的层叠基板(参照图7)。例如,压电基板优选地使用包括PZT(钛酸锆酸铅)等的陶瓷基板。
在促动器板51的Y方向上的第一主面(促动器板侧第一主面),形成有多个通道54、55。在实施方式中,促动器板侧第一主面是促动器板51的Y方向内侧面51f1(以下称为“AP侧Y方向内侧面51f1”)。在此,Y方向内侧是指喷墨头5的Y方向中心侧(在Y方向上流路板41一侧)。在实施方式中,促动器板侧第二主面是促动器板51的Y方向外侧面(在图4中用符号51f2表示)。
各通道54、55形成为沿着Z方向(第一方向)延伸的直线状。各通道54、55沿着X方向(第二方向)隔开间隔交替地形成。各通道54、55之间由促动器板51形成的驱动壁56分别分隔。一个通道54是填充墨水的吐出通道54(喷射通道)。另一个通道55是不填充墨水的非吐出通道55(非喷射通道)。
吐出通道54的上端部在促动器板51内终止。吐出通道54的下端部在促动器板51的下端面处开口。
图5是包含第一头芯片40A中的吐出通道54的截面的图。
如图5所示,吐出通道54具有位于下端部的延伸部54a、以及从延伸部54a在上方相连的切起部54b。
延伸部54a的槽深沿Z方向整体相同。切起部54b的槽深随着去往上方而逐渐变浅。
如图4所示,非吐出通道55的上端部在促动器板51的上端面处开口。非吐出通道55的下端部在促动器板51的下端面处开口。
图6是包含第一头芯片40A中的非吐出通道55的截面的图。
如图6所示,非吐出通道55具有位于下端部的延伸部55a、以及从延伸部55a在上方相连的切起部55b。
延伸部55a的槽深沿Z方向整体相同。非吐出通道55中的延伸部55a的Z方向长度比吐出通道54中的延伸部54a(参照图5)的Z方向长度长。切起部55b的槽深随着去往上方而逐渐变浅。非吐出通道55中的切起部55b的梯度与吐出通道54中的切起部54b(参照图5)的梯度实质上相同。即,在吐出通道54以及非吐出通道55中,虽然因延伸部54a、55a的Z方向长度的差异引起的梯度开始位置不同,但梯度自身(斜度,曲率)实质上相同。
而且,在本实施方式中,通过在形成电极退避槽81之前进行镀敷处理,在镀敷处理工序中,在将催化剂洗净时,能够使在吐出通道54和非吐出通道55的两个通道内流动的洗净液几乎相同,能够避免由洗净程度的偏差造成的球的形成、乃至由球引起的短路所导致的产品不良的增加等。
多个通道54、55具有互不相同的形状。具体而言,非吐出通道55的Z方向的长度比吐出通道54的Z方向的长度长。在此,将各通道54、55的槽宽设为W,将槽深设为D。槽宽W是指各通道54、55的X方向长度。槽深D是指各通道54、55的Y方向长度。例如,在各通道54、55的延伸部54a、55a中,槽宽W和槽深D之比D/W为3以上(D/W≥3)。
如图5所示,在吐出通道54的内表面,形成有公共电极61。公共电极61在吐出通道54的内表面整体形成。即,公共电极61形成于延伸部54a的内表面整体,以及切起部54b的内表面整体。
在促动器板51之中,在相对于吐出通道54位于上方的部分51e(从吐出通道54的Z方向侧的端部,到促动器板51的Z方向侧的端部之间,以下,称为“AP侧尾部51e”)的Y方向内侧面,形成有促动器板侧公共焊盘62(以下,称为“AP侧公共焊盘62”)。AP侧公共焊盘62从公共电极61的上端延伸到AP侧尾部51e的Y方向内侧面形成。即,AP侧公共焊盘62的下端部与突出通道54内的公共电极61连接。AP侧公共焊盘62的上端部在AP侧尾部51e的Y方向内侧面上终止。AP侧公共焊盘62连接于公共电极61。如图4所示,AP侧公共焊盘62在AP侧尾部51e(参照图8)的Y方向内侧面上沿X方向隔开间隔配置有多个。
如图6所示,在非吐出通道55的内表面,形成有个别电极63。
如图7所示,个别电极63在非吐出通道55的内表面之中,个别地形成于在X方向上相向的内侧面。从而,在各个个别电极63之中,在同一非吐出通道55内相向的个别电极63彼此在非吐出通道55的底面处电气地分离。个别电极63遍布非吐出通道55的内侧面整体(Y方向以及Z方向整体)形成。
如图6所示,在AP侧尾部51e的Y方向内侧面,形成有促动器板侧个别布线64(以下称为“AP侧个别布线64”)。如图4所示,AP侧个别布线64将在AP侧尾部51e(参照图8)的Y方向内侧面之中,与AP侧公共布线62相比位于上方的部分沿X方向延伸。AP侧个别布线64连接将吐出通道54夹在中间的相向的个别电极63彼此。
另外,如图5、图6、图8所示,在AP侧尾部51e中,在AP侧公共焊盘62和AP侧个别布线64之间,形成有电极退避槽81,电极退避槽81用于防止在盖板52形成的横穿公共电极80和AP侧个别布线64的短路。
之后详细说明,本实施方式的促动器板51相对于形成了各通道用的通道槽(54、55)的促动器晶圆110,首先形成通过镀敷处理形成的各种电极,之后通过利用切割刀片的切削加工形成电极退避槽81。
<盖板>
如图4所示,盖板52的外形构成在X方向上较长且在Z方向上较短的矩形板状。盖板52的较长方向的长度与促动器板51的较长方向的长度实质上相同。另一方面,盖板52的较短方向的长度比促动器板51的较短方向的长度长。在盖板52之中,与AP侧Y方向内侧面51f1相向的第一主面(盖板侧第一主面)接合于AP侧Y方向内侧面51f1。在实施方式中,盖板侧第一主面是盖板52的Y方向内侧面52f1(以下称为“CP侧Y方向内外侧面52f1”)。在此,Y方向外侧的是指与喷墨头5的Y方向中心侧相反的一侧(在Y方向上与流路板41侧相反的一侧)。在实施方式中,盖板侧第二主面是盖板52的Y方向内侧面52f2(以下称为“CP侧Y方向内内侧面52f2”)。
在盖板52,形成有沿Y方向(第三方向)贯穿盖板52,并且连通于吐出通道54的液体供给路径70。液体供给路径70包含将盖板52在Y方向内侧开口的公共墨水室71、连通于公共墨水室71并且在Y方向外侧开口且沿X方向隔开间隔配置的多个狭缝72。公共墨水室71通过狭缝72个别地连通于各吐出通道54内。另一方面,公共墨水室71未连通于非吐出通道55。
如图5所示,公共墨水室71形成于CP侧Y方向内侧面52f2。公共墨水室71在Z方向上配置在与吐出通道54的切起部54b实质上相同的位置。公共墨水室71形成为朝CP侧Y方向外侧面52f1侧凹陷,并且沿X方向延伸的槽状。墨水通过流路板41流入公共墨水室71。
狭缝72形成在CP侧Y方向外侧面52f1。狭缝72在Y方向上配置在与公共墨水室71相向的位置。狭缝72连通于公共墨水室71和吐出通道54。狭缝72的X方向宽度与吐出通道54的X方向宽度实质上相同。
在盖板52,形成有沿Y方向贯穿盖板52,并且配置在墨水(液体)的流路以外的部位的贯穿孔87。贯穿孔87在盖板52中配置在避开液体供给路径70的位置。贯穿孔87在盖板52中配置在与液体供给路径70相比上方的部分。
贯穿孔87形成为在X方向上较长的狭缝状(椭圆形状)。例如,贯穿孔87的较长方向的长度为与相邻的两个狭缝72的排列间距实质上相同的长度。
此外,贯穿孔87的长度以及配置数量能够适当地变更。
另外,虽然本实施方式的贯穿孔87如图8所示地形成为狭缝状,但也可以是圆形的贯穿孔,在图4中表示形成了圆形的贯穿孔85的情况。
如图8、图4所示,贯穿孔87(85)沿X方向隔开间隔,以实质上相等间隔的排列间距配置有多个。
各贯穿孔87与每两个狭缝72对应地在X方向上配置在实质上相同的位置。另一方面,各贯穿孔85(图4)和各狭缝72在X方向上配置在实质上相同的位置。
即,各贯穿孔87(85)和各狭缝72沿Z方向排列配置。
在盖板52中,在贯穿孔87的内表面形成有贯穿孔内电极86。例如,贯穿孔内电极86通过蒸镀等仅形成在贯穿孔87的内周面。此外,贯穿孔内电极86还可以通过导电膏等而填充在贯穿孔87内。
通过将贯穿孔87形成为狭缝状,与形成圆形贯穿孔85的情况相比较,容易使贯穿孔内电极86的形成区域较大,因而能够提高贯穿孔内电极86和横穿公共电极80的电连接的可靠性。此外,使贯穿孔87仅在横穿公共电极80的延伸方向(X方向)上延伸即可,因而能够缩短头芯片40A、40B的Z方向长度。
如图8所示,在CP侧Y方向外侧面52f1中的贯穿孔87的周围,形成有盖板侧公共焊盘66(以下,称为“CP侧公共焊盘66”)。如图5所示,CP侧公共焊盘66从贯穿孔内电极86朝CP侧Y方向外侧面52f1的下方延伸出而形成。即,CP侧公共焊盘66的上端部连接于贯穿孔87内的贯穿孔内电极86。CP侧公共焊盘66的下端部在CP侧Y方向外侧面52f1上的贯穿孔87和狭缝72的Z方向之间终止。CP侧公共焊盘66连接于贯穿孔内电极86。另一方面,CP侧公共焊盘66从狭缝72的上端向上方隔开。CP侧公共焊盘66在CP侧Y方向外侧面52f1上沿X方向隔开间隔配置有多个(参照图8)。
CP侧公共焊盘66在Y方向上与AP侧公共焊盘62相向。如图8所示,CP侧公共焊盘66配置在将促动器板51和盖板52接合时的与AP侧公共焊盘62对应的位置。即,在促动器板51和盖板52的接合时,CP侧公共焊盘66和AP侧公共焊盘62电连接。
如图8所示,在CP侧Y方向外侧面52f1,形成有与多个CP侧公共焊盘66连接的横穿公共电极80。横穿公共电极80在CP侧Y方向外侧面52f1之中狭缝72与CP侧个别焊盘69a之间的部分上沿X方向延伸。横穿公共电极80在CP侧Y方向外侧面52f1处沿X方向带状地形成。横穿公共电极80在CP侧Y方向外侧面52f1上连接于多个CP侧公共焊盘66的上端部。另一方面,横穿公共电极80在CP侧Y方向外侧面52f1上未抵接于CP侧个别焊盘69a。
在AP侧尾部51e的Y方向内侧面,形成有横穿公共电极80的电极退避槽81(电极退避槽81)。电极退避槽81在AP侧尾部51e的Y方向内侧面之中AP侧公共焊盘62与AP侧个别布线64之间的部分上沿X方向延伸。电极退避槽81在Y方向上与横穿公共电极80相向。电极退避槽81配置在将促动器板51和盖板52接合时的与横穿公共电极80对应的位置。即,在促动器板51和盖板52的接合时,横穿公共电极80配置在电极退避槽81内。
在CP侧Y方向外侧面52f1上,形成有与多个CP侧公共焊盘66连接,并且沿X方向延伸的横穿公共电极80。由于能够通过该横穿公共电极80来预备地连接多个CP侧公共焊盘66,因而与多个CP侧公共焊盘66仅连接于贯穿孔内电极86的情况相比较,能够提高多个CP侧公共焊盘66的电连接的可靠性。
另外,在AP侧尾部51e的Y方向内侧面,形成有沿X方向延伸,并且在Y方向上与横穿公共电极80相向的电极退避槽81。通过该电极退避槽81,在促动器板51和盖板52的接合时,能够容纳横穿公共电极51,因而能够避免促动器板51侧的电极(例如,AP侧个别布线64)和横穿公共电极80短路的情况。
如图8、图5所示,在CP侧Y方向内侧面52f2中的贯穿孔87周围,形成有公共引出布线67(引出布线)。如图4所示,在盖板52的上端,形成有朝盖板52的Z方向内侧凹陷,并且沿X方向隔开间隔配置的多个凹部73。在图4中,示出了沿X方向实质上隔开等间隔配置的四个凹部73。
如图5所示,公共引出布线67在从CP侧Y方向内侧面52f2中的贯穿孔87在CP侧Y方向内侧面52f2上向上延伸之后,经过盖板52上端的凹部73,被引出到CP侧Y方向外侧面52f1的上端部。换言之,公共引出布线67被引出到盖板52之中,相对于促动器板51位于上方的部分52e(以下称为“CP侧尾部52e”)的Y方向外侧面。由此,在多个吐出通道54的内表面形成的公共电极61经过AP侧公共焊盘62、CP侧公共焊盘66、贯穿孔内电极86以及公共引出布线67,在公共端子68中与柔性基板45(外部布线)电连接。在实施方式中,公共引出布线67以及贯穿孔内电极86构成将公共电极61和柔性基板45连接的连接布线60。在连接布线60之中,公共引出布线67在盖板52上沿X方向分割形成在至少三个以上的多个部位。
图9是将图8所示的盖板52从其相反侧(CP侧Y方向内侧面52f2侧)表示的立体图。
如图9所示,在CP侧Y方向内侧面52f2,形成有与多个公共引出布线67连接的连结公共电极82。如图4所示,连结公共电极82在CP侧Y方向内侧面52f2之中相邻的两个公共引出布线67之间的部分上沿X方向延伸。连结公共电极82在CP侧Y方向内侧面52f2处沿多个贯穿孔87的排列方向(X方向)带状地形成。连结公共电极82在CP侧Y方向内侧面52f2上连接于多个公共引出布线67的下端部。另一方面,连结公共电极82在CP侧Y方向内侧面52f2上从公共墨水室71的上端向上方隔开。
如图8所示,公共引出布线67具备在CP侧尾部52e的Y方向外侧面沿X方向分割形成在至少三个以上的多个部位的公共端子68。在实施方式中,公共端子68在CP侧尾部52e的Y方向外侧面沿X方向隔开间隔配置有四个。相邻的两个公共端子68的间隔实质上为等间隔。
在盖板52,形成有盖板个别布线69(以下,称为“CP侧个别布线69”)。CP侧个别布线69在CP侧Y方向外侧面52f1的上端部处沿X方向分割形成。CP侧个别布线69具备配置在将促动器板51和盖板52接合时的与AP侧个别布线64对应的位置的盖板侧个别焊盘69a(以下称为“CP侧个别焊盘69a”)、以及在从CP侧个别焊盘69a以越为上侧则越位于X方向外侧的方式倾斜之后,向上方直线状地延伸形成的个别端子69b。
即,在促动器板51和盖板52的接合时,CP侧个别焊盘69a和AP侧个别布线64电连接。CP侧个别焊盘69a在X方向上隔开间隔地配置有多个。相邻的两个CP侧个别焊盘69a的间隔(排列间距)实质上为等间隔。多个CP侧个别焊盘69a和多个CP侧公共焊盘66在Z方向上分别一对一地相向。换言之,各CP侧个别焊盘69a和各CP侧公共焊盘66在Z方向上以排列在一条直线上的方式配置。
个别端子69b延伸到CP侧尾部52e的Y方向外侧面的上端。由此,在多个非吐出通道55的内表面形成的个别电极63经过AP侧个别布线64以及CP侧个别焊盘69a,在个别端子69b处与柔性基板45(参照图6)电连接。
个别端子69b在X方向上隔开间隔配置有多个。相邻的两个个别端子69b的间隔(排列间距)实质上为等间隔。多个个别端子69b配置在沿X方向排列的多个公共端子68(公共端子组)之间。个别端子69b的排列间距和公共端子68的排列间距实质上为等间隔。
此外,盖板52由具有绝缘性,并且具有促动器板51以上的导热率的材料形成。例如,在通过PZT形成促动器板51的情况下,盖板52优选由PZT或硅形成。由此,能够缓和促动器板51中的温度不均,以谋求墨水温度的均一化。由此,能够谋求墨水的吐出速度的均一化,以提高印字稳定性。
<一对头芯片的配置关系>
如图4所示,各头芯片40A、40B在使各CP侧Y方向内侧面52f2彼此在Y方向上相向的状态下,沿Y方向隔开间隔地配置。
第二头芯片40B的吐出通道54及非吐出通道55相对于第一头芯片40A的吐出通道54及非吐出通道55的排列间距沿X方向错开半个间距地排列。即,各头芯片40A、40B的吐出通道54彼此以及非吐出通道55彼此排列为交错状。
即,如图5所示,第一头芯片40A的吐出通道54、以及第二头芯片40B的非吐出通道55在Y方向上相向。如图4所示,第一头芯片40A的非吐出通道55、以及第二头芯片40B的非吐出通道54在Y方向上相向。各头芯片40A、40B的通道54、55的间距能够适当地变更。
<流路板>
流路板41被夹持在第一头芯片40A和第二头芯片40B的Y方向之间。流路板41由同一部件一体地形成。如图4所示,流路板41的外形构成在X方向上较长且在Z方向上较短的矩形板状。从Y方向看,流路板41的外形与盖板52的外形实质上相同。
在流路板41的Y方向上的第一主面41f1(朝向第一头芯片40A侧的面),接合有第一头芯片40A中的CP侧Y方向内侧面52f2。在流路板41的Y方向上的第二主面41f2(朝向第二头芯片40B侧的面),接合有第二头芯片40B中的CP侧Y方向内侧面52f2。
流路板41由具有绝缘性,并且具有盖板52以上的导热率的材料形成。例如,在通过硅形成盖板52的情况下,流路板41优选由硅或碳形成。由此,在各头芯片40A、40B之间,能够缓和盖板52处的温度不均。因此,在各头芯片40A、40B之间,能够缓和促动器板51中的温度不均,以谋求墨水温度的均一化。由此,能够谋求墨水的吐出速度的均一化,以提高印字稳定性。
在流路板41的各主面41f1、41f2,形成有与公共墨水室71个别地连通的入口流路74、以及与返回板43的循环路径76个别地连通的出口流路75。
各入口流路74从流路板41的各主面41f1、41f2朝Y方向的内侧凹陷。各入口流路74的X方向的一端部在流路板41的X方向的一端面处开口。各入口流路74在从流路板41的X方向的一端面以越为X方向的另一端侧则越位于下方的方式倾斜之后,朝X方向的另一端侧屈曲并直线状地延伸。如图5所示,入口流路74的Z方向宽度比公共墨水室71的Z方向宽度大。此外,入口流路74的Z方向宽度还可以为公共墨水室71的Z方向宽度以下。
各入口流路74在第一头芯片40A和第二头芯片40B的Y方向之间,沿Y方向隔开间隔地配置。即,在流路板41中,各入口流路74的Y方向之间的部分由壁部件分隔。由此,由于墨水吐出时等产生的通道内的压力波动被壁部件遮挡,故能够抑制在各头芯片40A、40B之间,所述压力波动经由流路变为压力波传播至其他通道等的所谓串扰。因而,能够获得优秀的吐出性能(印字稳定性)。
如图4所示,出口流路75从流路板41的各主面41f1、41f2朝Y方向的内侧凹陷,并且从流路板41的下端面朝上方凹陷。各出口流路75的一端部在流路板41的X方向的另一端面处开口。各出口流路75在从流路板41的X方向的另一端面朝下方曲柄状地屈曲之后,朝X方向的一端侧直线状地延伸。如图5所示,出口流路75的Z方向宽度比入口流路74的Z方向宽度小。出口流路75的Y方向深度与入口流路74的Y方向深度实质上相同。
出口流路75在流路板41的X方向的另一端面处连接于未图示的出口歧管。出口歧管连接于墨水排出管22(参照图2)。
各出口流路75在第一头芯片40A和第二头芯片40B的Y方向之间,沿Y方向隔开间隔地配置。即,在流路板41中,各出口流路75的Y方向之间的部分由壁部件分隔。由此,由于墨水吐出时等产生的通道内的压力波动被壁部件遮挡,故能够抑制在各头芯片40A、40B之间,所述压力波动经由流路变为压力波传播至其他通道等的所谓串扰。因而,能够获得优秀的吐出性能(印字稳定性)。
在图5的截面视图中,在流路板41之中,与CP侧尾部52e在Y方向上重叠的部分,未形成入口流路74以及出口流路75。即,流路板41之中,与CP侧尾部52e在Y方向上重叠的部分为实心部件。由此,与将流路板41之中与CP侧尾部52e在Y方向上重叠的部分作为中空部件的情况相比较,在流路板41和盖板52的连接时,能够避免因连接时的部件退避导致的压接不良。
<入口歧管>
如图4所示,入口歧管42与各头芯片40A、40B以及流路板41的X方向的一端面一起接合。在入口歧管42,形成有与各入口流路74连通的供给路径77。供给路径77从入口歧管42的X方向内端面朝X方向外侧凹陷。供给路径77与各入口流路74一起连通。入口歧管42连接于墨水供给管21(参照图2)。
<返回板>
返回板43的外形构成在X方向上较长且在Y方向上较短的矩形板状。返回板43与各头芯片40A、40B以及流路板41的下端面一起接合。换言之,返回板43配置在第一头芯片40A和第二头芯片40B中的吐出通道54的开口端侧。返回板43是介于第一头芯片40A和第二头芯片40B中的吐出通道54的开口端、以及喷嘴板44的上端之间的间隔板。在返回板43,形成有将各头芯片40A、40B的吐出通道54和出口流路75之间连接的多个循环路径76。多个循环路径76包含第一循环路径76a以及第二循环路径76b。多个循环路径76沿Z方向贯穿返回板43。
如图5所示,第一循环路径76a与第一头芯片40A的吐出通道54在X方向上形成于实质上相同的位置。第一循环路径76a与第一头芯片40A的吐出通道54的排列间距对应地在X方向上隔开间隔形成有多个。
第一循环路径76a沿Y方向延伸。第一循环路径76a中的Y方向内侧端部与第一头芯片40A中的CP侧Y方向内侧面52f2相比位于Y方向的内侧。第一循环路径76a中的Y方向的内侧端部与出口流路75内连通。第一循环路径76a中的Y方向的外侧端部与第一头芯片40A的吐出通道54内个别地连通。
以下,将用与墨水的流动方向正交的面切断第一头芯片40A的吐出通道54之中与返回板43相向的部分时的截面积称为“通道侧流路截面积”。在此,第一头芯片40A的吐出通道54之中与返回板43相向的部分是指吐出通道54与第一循环路径76a接触的部分(边界部分)。即,通道侧流路截面积是指在墨水的流动方向上,第一头芯片40A的吐出通道54的下游端的开口面积。
以下,将用与墨水的流动方向正交的面切断第一循环路径76a时的截面积称为“循环路径侧流路截面积”。即,循环路径侧流路截面积是指在用与自身的延伸方向正交的面切断第一循环路径76时的截面积。
在实施方式中,循环路径侧流路截面积比通道侧流路截面积小。由此,与循环路径侧流路截面积比通道侧流路截面积大的情况相比较,能够抑制在墨水吐出时等产生的通道内的压力波动经由流路变为压力波并传播至其他通道的所谓的串扰。因而,能够获得优秀的吐出性能(印字稳定性)。
如图6所示,第二循环路径76b与第二头芯片40B的吐出通道54在X方向上形成于实质上相同的位置。第二循环路径76b与第二头芯片40B的吐出通道54的排列间距对应地在X方向上隔开间隔形成有多个。
第二循环路径76b沿Y方向延伸。第二循环路径76b中的Y方向内侧端部与第二头芯片40B中的CP侧Y方向内侧面52f2相比位于Y方向的内侧。第二循环路径76b中的Y方向的内侧端部与出口流路75内连通。第二循环路径76b中的Y方向的外侧端部与第二头芯片40B的吐出通道54内个别地连通。
<喷嘴板>
如图4所示,喷嘴板44的外形构成在X方向上较长且在Y方向上较短的矩形板状。喷嘴板44的外形与返回板43的外形实质上相同。喷嘴板44接合于返回板43的下端面。在喷嘴板44,形成有沿Z方向贯穿喷嘴板44的多个喷嘴孔78(喷射孔)。多个喷嘴孔78包含第一喷嘴孔78a以及第二喷嘴孔78b。多个喷嘴孔78沿Z方向贯穿喷嘴板44。
如图5所示,第一喷嘴孔78a分别形成在喷嘴板44之中,与返回板43的各第一循环路径76a在Z方向上相向的部分。即,第一喷嘴孔78a按照与第一循环路径76a相同的间距,在X方向上隔开间隔排列在一条直线上。第一喷嘴孔78a在第一循环路径76a中的Y方向的外端部处与第一循环路径76a内连通。由此,各第一喷嘴孔78a经由第一循环路径76a分别连通于第一头芯片40A的对应的吐出通道54。
如图6所示,第二喷嘴孔78b分别形成在喷嘴板44之中,与返回板43的各第二循环路径76b在Z方向上相向的部分。即,第二喷嘴孔78b按照与第二循环路径76b相同的间距,在X方向上隔开间隔排列在一条直线上。第二喷嘴孔78b在第二循环路径76b中的Y方向的外端部处与第二循环路径76b内连通。由此,各第二喷嘴孔78b经由第二循环路径76b分别连通于第二头芯片40B的对应的吐出通道54。
另一方面,各非吐出通道55与喷嘴孔78a、78b未连通,由返回板43从下方覆盖。
<打印机的工作方法>
接着,说明利用打印机1,对被记录介质P记录字符、图形等的情况下的打印机1的工作方法。
此外,作为初始状态,设在图2所示的四个墨水储罐4充分地封入有各不相同的颜色的墨水。另外,墨水储罐4内的墨水为经由墨水循环手段6填充于喷墨头5内的状态。
如图2所示,如果在初始状态下使打印机1工作,则通过运送手段2、3的栅格辊11、13旋转,在这些栅格辊11、13及夹送辊12、14之间朝运送方向(X方向)运送被记录介质P。另外,在被记录介质P的运送的同时,驱动马达38使滑轮35、36旋转以使无接头带37移动。由此,滑架33一边被导轨31、32引导,一边沿Y方向往复移动。
而且,在滑架33的往复移动期间,通过各喷墨头5对被记录介质P适当地吐出四色墨水,能够对被记录介质P进行字符、图像等的记录。
在此,说明各喷墨头5的动作。
在本实施方式那样的边射类型之中,在纵循环式的喷墨头5中,首先通过使图3所示的加压泵24及吸引泵25工作,从而使墨水在循环流路23内流通。在该情况下,在墨水供给管21中流通的墨水通过图4所示的入口歧管42的供给路径77,流入流路板41的各入口流路74内。流入各入口流路74内的墨水在通过了各公共墨水室71之后,通过狭缝72供给到各吐出通道54内。流入各吐出通道54内的墨水通过返回板43的循环路径76在出口流路75内集合,之后通过未图示的出口歧管排出到图3所示的墨水排出管22。排出到墨水排出管22的墨水在回到墨水储罐4之后,再次供给到墨水供给管21。由此,使墨水在喷墨头5与墨水储罐4之间循环。
而且,若通过滑架33(参照图2)开始往复移动,则经由柔性印刷基板45对各电极61、63施加驱动电压。此时,将个别电极63作为驱动电位Vdd,将公共电极61作为基准电位GND在各电极61、63之间施加驱动电压。于是,在限定吐出通道54的两个驱动壁56产生厚度滑移变形,这两个驱动壁56以向非吐出通道55侧突出的方式变形。即,由于本实施方式的促动器板51是沿厚度方向(Y方向)进行了分级处理的两片压电基板层叠的,故通过施加驱动电压,将驱动壁56中的Y方向的中间位置作为中心V字状地屈曲变形。由此,吐出通道54好像膨胀一样地变形。
如果通过两个驱动壁56的变形,吐出通道54的容积增大,那么公共墨水室71内的墨水通过狭缝72被引导到吐出通道54内。然后,被诱导到吐出通道54内部的墨水成为压力波而传播到吐出通道54内部,在该压力波到达喷嘴孔78的定时,使对各电极61、63之间施加的驱动电压为零。
由此,驱动壁56复原,暂时增大的吐出通道54的容积恢复原来的容积。通过该动作,吐出通道54内部的压力增加,墨水被加压。其结果,能够使墨水从喷嘴孔78吐出。此时,墨水在通过喷嘴孔78时变为液滴状的墨水滴并被吐出。由此,能够如上所述地对被记录介质P记录字符、图像等。
此外,喷墨头5的工作方法不限于上述内容。例如,还可以以通常状态的驱动壁56朝吐出通道54的内侧变形,吐出通道54好像向内侧凹陷一样的方式构成。该情况能够通过使施加在各电极61、63之间的电压为与上述电压正负相反的电压,或者不改变电压的正负,而是使促动器板51的极化方向相反来实现。另外,还可以在使得以吐出通道54向外侧膨胀的方式变形之后,使得以吐出通道54向内侧凹陷的方式变形,以提高吐出时的墨水的加压力。
<喷墨头的制造方法>
接着,说明喷墨头5的制造方法。本实施方式的喷墨头5的制造方法如图10(a)的流程图所示,包含头芯片制作工序(步骤5)、流路板制作工序(步骤10)、各种板接合工序(步骤15)、返回板等接合工序(步骤20)。
此外,头芯片制作工序关于各头芯片40A、40B都能够通过同样的方法来进行。因而,在以下的说明中,对第一头芯片40A中的头芯片制作工序进行说明。
<头芯片制作工序(步骤5)>
实施方式的头芯片制作工序作为促动器板侧的工序,如图10(b)所示,包含晶圆准备工序(步骤105)、掩模图案形成工序(步骤110)、通道形成工序(步骤115)、电极形成工序(步骤120)以及切断工序(步骤122)。
如图11所示,在晶圆准备工序(步骤105)中,首先将沿厚度方向(Y方向)进行了极化处理的两片压电晶圆110a、110b在使极化方向相反的情况下层叠。由此,形成人字纹类型的促动器晶圆110。
之后,对促动器晶圆110的表面(一个压电晶圆110a)进行研磨。此外,虽在在本实施方式中,对将厚度相等的压电晶圆110a、110b贴合的情况进行了说明,但是还可以预先将厚度不同的压电晶圆110a、110b贴合。
如图12所示,在掩模图案形成工序(步骤110)中,形成在电极形成工序(步骤120)中使用的掩模图案111。具体而言,在将安装胶带112粘贴在促动器晶圆110的背面之后,将感光性干膜等掩模材料粘贴在促动器晶圆110的表面。之后,使用光刻(photolithography)技术对掩模材料进行图案形成,从而除去掩模材料之中位于上述AP侧公共焊盘62以及AP侧个别布线64(参照图8)的形成区域的部分掩模材料。由此,在促动器晶圆110的表面上,形成至少AP侧公共焊盘62以及AP侧个别布线64的形成区域开口的掩模图案111。在该情况下,掩模图案111覆盖促动器晶圆110之中AP侧公共焊盘62以及AP侧个别布线64的形成区域以外的部分。此外,掩模材料还可以通过涂布等形成在促动器晶圆110的表面。
如图13所示,在通道形成工序(步骤115)中,通过未图示的切割刀片等,对促动器晶圆110的表面进行切削加工。具体而言,如图14所示,在促动器晶圆110的表面上,以多个通道54、55沿X方向隔开间隔平行地排列的方式形成。在该情况下,在促动器晶圆110的表面之中,对于上述的每个掩模图案111,对各通道54、55的形成区域进行切削。
具体而言,在通道形成工序中(步骤115),将具有沿Z方向延伸的延伸部54a、55a(参照图5)、以及从延伸部54a、55a向Z方向的一侧相连,并且槽深随着去往Z方向的一侧而逐渐浅的切起部54b、55b(参照图5)的多个通道54、55,以沿X方向隔开间隔并列设置的方式形成于促动器晶圆110。
此外,关于上述掩模图案形成工序(步骤110)以及通道形成工序(步骤115),如果能够将掩模图案111形成为期望的形状,则工序的顺序也可以相反。另外,在上述掩模图案形成工序中,还可以预先除去位于吐出通道54以及非吐出通道55的形成区域的部分的掩模材料。
电极形成工序(步骤120)如图10(c)所示,包含脱脂工序(步骤205)、蚀刻工序(210)、脱铅工序(步骤215)、催化剂赋予工序(步骤220)、洗净工序(步骤222)、镀敷工序(步骤225)、退避槽形成工序(步骤230)、掩模除去工序(步骤235)、以及镀敷皮膜除去工序(步骤240)。
在脱脂工序(步骤205)中,除去附着于促动器晶圆110的油脂等脏污。
在蚀刻工序(步骤210)中,通过氟化铵溶液等来对促动器晶圆110进行蚀刻,从而进行对形成电极的镀敷对象面进行的粗化(粗化工序)。由此,能够提高通过镀敷工序形成的镀敷皮膜和促动器晶圆110的由锚定效果导致的紧贴力。
在脱铅工序(步骤215)中,在通过PZT形成促动器晶圆110的情况下,除去促动器晶圆110表面的铅。由此,抑制促动器晶圆110的表面处的铅的催化剂抑制效果。
例如,催化剂赋予工序(步骤220)通过敏化剂活化剂法进行。如图15所示,在敏化剂活化剂法中,首先使其浸渍于氯化亚锡(塩化第1錫)水溶液,以进行使氯化亚锡吸附于促动器晶圆110的敏化处理。接着,通过水洗等轻微地洗净促动器晶圆110。之后,使促动器晶圆110浸渍于氯化钯水溶液,以使氯化钯吸附于促动器晶圆110。于是,通过在吸附于促动器晶圆110的氯化钯、和在上述敏化处理中吸附的氯化亚锡之间发生氧化还原反应,作为催化剂113析出金属钯(活化处理)。此外,催化剂赋予工序还可以进行多次。
此外,催化剂赋予工序还可以通过上述敏化剂活化剂法以外的方法进行。例如,催化剂赋予工序还可以通过催化加速剂法进行。在催化加速剂法中,将促动器晶圆110浸渍于锡和钯的胶体溶液。接着,将促动器晶圆110浸渍于酸性溶液(例如盐酸溶液)以活性化,使得金属钯析出于促动器晶圆110的表面。
通过该催化剂赋予工序,如图15所示,在包含掩模图案111在内的露出面整体析出催化剂113(金属钯)。
接着,进行洗净工序(步骤222)。
即,进行用于从在表面析出了催化剂113的促动器晶圆110除去无用催化剂的水洗。
根据本实施方式,通过多个通道54、55分别具有沿Z方向延伸的延伸部54a、55a、以及从延伸部54a、55a向Z方向的一侧相连,并且槽深随着去往Z方向的一侧而逐渐浅的切起部54b、55b,使多个通道54、55的形状形成为分别具有公共部分的同样的形状。
因此,在促动器晶圆110的洗净工序中,由于洗净液在多个通道54、55的通道槽内同样地流动,因而能够使两个通道槽内的无用催化剂的除去为相同程度。因而,能够抑制因为在通道槽之间无用催化剂的除去程度不同导致产生镀敷皮膜的不析出部位、产生镀敷球的情况。
如图16所示,在镀敷工序(步骤225)中,将促动器晶圆110与掩模图案111一同浸渍于镀敷液。于是,在促动器晶圆110之中,在被赋予了催化剂113的部分析出金属皮膜114。此外,作为在镀敷工序中使用的金属电极,例如优选Ni(镍)、Co(钴)、Cu(铜)、Au(金)等,特别优选使用Ni。
图16(b)是表示金属皮膜114通过镀敷工序而析出了的状态的图。但是,在图16(b)中,为了使区域明确,对作为金属电极起作用的部分进行网线显示,通过后述掩模除去工序除去的掩模图案111部分没有进行网线显示。
此外,虽然在成为AP侧公共焊盘62的区域和成为AP侧个别布线64的区域之间也残留有掩模图案111a,但该部分与后述形成电极退避槽81的范围一致。但是,还可以使掩模图案111a部分的宽度比图16(b)窄,即,使成为AP侧公共焊盘62和AP侧个别布线64的区域朝两者的中心侧变宽。在该情况下,在下个退避槽形成工序中,通过用比掩模图案111a的宽度大的宽度形成电极退避槽81,留下AP侧公共焊盘62和AP侧个别布线64的区域。
如图1、图8所示,在退避槽形成工序(步骤230)中,在AP侧尾部51e的范围中,在成为AP侧公共焊盘62的区域和成为AP侧个别布线64的区域之间,在非吐出通道55中的切起部55b的底面的Y方向上方形成电极退避槽81。
电极退避槽81是通过切割刀片等,对促动器晶圆110的表面进行切削加工而形成的。具体而言,如图1所示,在促动器晶圆110的表面上,沿X方向形成。在该情况下,在促动器晶圆110的表面之中,留下AP侧公共焊盘62和AP侧个别布线64的形成区域,与掩模图案111一同切削。
如图17所示,在掩模除去工序(步骤235)中,通过举离等除去在促动器晶圆110的表面形成的掩模图案111。
此外,在掩模图案111上析出的金属皮膜114被与掩模图案111一同除去。
由此,在促动器晶圆110,从掩模图案111露出的部分,即吐出通道54的公共电极61和与其连续的AP侧公共焊盘62残留,并且非吐出通道55的个别电极63和与其连续的AP侧个别布线64残留。
如图18所示,在镀敷皮膜除去工序(步骤240)中,在金属皮膜114之中,除去位于非吐出通道55底面的部分。
即,在非吐出通道55中,如图18所示,两个驱动壁56的相向的两个壁面的金属被膜114通过底面一体地连接,为个别电极63彼此短路的状态。因此,通过将非吐出通道55的底面的金属被膜遍布Z方向的全长除去,来将两个壁面的个别电极63分离绝缘。
具体而言,在朝非吐出通道55的底面照射激光光L的状态下,沿Z方向扫描激光光L。于是,选择性地除去在金属皮膜114(参照图16)之中,被照射激光光L的部分。由此,金属皮膜114(参照图16)在非吐出通道55的底面处分离。由此,在促动器晶圆110之中,通道54、55的内表面分别形成有公共电极61以及个别电极63。另外,在促动器晶圆110的表面,形成与对应的公共电极61以及个别电极63连接的AP侧公共焊盘62以及AP侧个别布线64(参照图8)。
此外,还可以代替激光光L使用切割器。另外,在镀敷皮膜除去工序中,不限于除去金属皮膜114之中位于非吐出通道55底面的部分。例如,在催化剂除去工序中,还可以除去催化剂113之中位于非吐出通道55底面的部分。具体而言,在催化剂除去工序中,还可以在朝非吐出通道55的底面照射激光光L的状态下,沿Z方向扫描激光光L,以选择性地除去催化剂113之中被照射激光光L的部分。
之后,在剥离工序(步骤122)中,剥离安装胶带112,利用切割器等使促动器晶圆110单片化,从而完成上述促动器板51(参照图8)。
图10(a)的流程图所示的头芯片制作工序(步骤5)除了以上说明的促动器板51侧的工序之外,作为盖板侧的工序,包含公共墨水室形成工序、狭缝形成工序、贯穿孔形成工序、凹部形成工序以及电极和布线形成工序。
如图19所示,在供给墨水形成工序中,对盖晶圆120从表面侧通过未图示的掩模进行喷砂等,以形成公共墨水室71。
接着,如图20所示,在狭缝形成工序中,对盖晶圆120从背面侧通过未图示的掩模进行喷砂等,以形成与公共墨水室71内个别地连通的狭缝72。
在贯穿孔形成工序中,如图19所示,对盖晶圆120从表面侧通过未图示的掩模进行喷砂等,以形成表面侧贯穿凹部85a。此外,表面侧贯穿凹部85a的形成工序还可以通过与公共墨水室形成工序相同的工序进行。
接着,如图20所示,在贯穿孔形成工序中,对盖晶圆120从背面侧通过未图示的掩模进行喷砂等,以形成与表面侧贯穿凹部85a内个别地连通的背面侧贯穿凹部85b。如此,通过使表面侧贯穿凹部85a和背面侧贯穿凹部85b连通,对盖晶圆120形成狭缝形状的贯穿孔87。此外,背面侧贯穿凹部85b的形成工序还可以通过与狭缝形成工序相同的工序进行。
在凹部形成工序中,如图19所示,对盖晶圆120从表面侧或背面侧通过未图示的掩模进行喷砂等,以形成用于形成凹部73(参照图8)的狭缝121。之后,利用切割器等沿狭缝121的轴线将盖晶圆120单片化,从而对盖晶圆120形成凹部73。由此,完成形成了凹部73的盖板52(参照图4)。
此外,公共墨水室形成工序、狭缝形成工序、贯穿孔形成工序以及凹部形成工序这些各个工序不限于喷砂,还以通过切割、切削等来进行。
接着,如图21所示,在电极和布线形成工序中,在盖板52,形成贯穿孔内电极86、CP侧公共焊盘66、公共引出布线67、连结公共电极82(参照图22)以及CP侧个别布线69等各种电极和布线。
具体而言,在电极和布线形成工序中,如图22所示,首先在盖板52的所有面(包含表面、背面以及上端面、以及凹部73的形成面及贯穿孔87的形成面),配置各种电极以及各种布线(贯穿孔内电极86、CP侧公共焊盘66、公共引出布线67、连结公共电极82以及CP侧个别布线69)的形成区域开口的未图示的掩模。之后,对盖板52的所有面通过无电解镀敷等形成电极材料的膜。由此,通过掩模的开口在盖板52的所有面形成成为各种电极以及各种布线的电极材料的膜。此外,作为掩模,例如能够使用感光性干膜等。另外,电极和布线形成工序不限于镀敷,还可以通过蒸镀等进行。此外,在贯穿孔内电极86的形成工序中,还可以通过将导电膏等填充在贯穿孔87内来形成贯穿孔内电极86。
在电极和布线形成工序的结束之后,从盖板52的所有面除去掩模。
然后,将各促动器板51和各盖板52彼此接合,以制作各头芯片40A、40B。具体而言,将各AP侧Y方向内侧面51f1粘贴于各CP侧Y方向外侧面52f1。
<流路板制作工序>
实施方式的流路板制作工序包含流路形成工序以及单片化工序。
如图23所示,在流路形成工序(表面侧流路形成工序)中,首先对流路晶圆130从表面侧通过未图示的掩模进行喷砂等,以形成入口流路74以及出口流路75。
此外,在流路形成工序(背面侧流路形成工序)中,对流路晶圆130从背面侧通过未图示的掩模进行喷砂等,以形成入口流路74以及出口流路75。此外,流路形成工序的各工序不限于喷砂,还以通过切割、切削等来进行。
之后,在单片化工序中,利用切割器等沿着出口流路75中的X方向直线部的轴线(假想线D)将流路晶圆130单片化。由此,流路板41(参照图4)完成。
<各种板接合工序>
接着,如图24所示,在各种板接合工序中,将各头芯片40A、40B中的盖板52和流路板41接合。具体而言,将流路板41的Y方向外侧面(各主面41f1、41f2)粘贴于各头芯片40A、40B中的CP侧Y方向内侧面52f2。
由此,制作板接合体5A。
此外,还可以在将所有的板在晶圆状态下贴合之后进行芯片分割(单片化)。
<返回板等接合工序>
接着,相对于板接合体5A接合返回板43以及喷嘴板44。之后,相对于CP侧尾部52e安装柔性基板45(参照图5)。
通过以上,本实施方式的喷墨头5完成。
根据本实施方式的喷墨头的制造方法,吐出通道54和非吐出通道55都形成为具有与延伸部54a、55a连续的切起部54b、55b的同样的形状。
而且,不是先形成电极退避槽81,而是在电极退避槽81的形成之前进行镀敷处理工序。因此,对同样形状的吐出通道54和非吐出通道55用的通道槽,洗净时的水流在通道内均等地流动,能够避免由镀敷引起的球形成在通道用槽中。
因此,能够避免因球的形成导致的成品率降低,能够谋求成本降低。
而且,虽然能够通过蒸镀形成的电极的深度有限制,另外,虽然在PZT晶界等处成为阴影的部分不形成电极,但在本变形例的制造方法中,由于通过镀敷进行电极形成,故能够更可靠地将电极连接。
基于以上说明的实施方式,还能够使液体喷射头芯片、液体喷射头、液体喷射装置以及液体喷射头芯片的制造方法为如下的构成(1)~构成(15)。
(构成1)一种液体喷射头芯片,其特征在于,具备:促动器板,其中沿与第一方向正交的第二方向隔开间隔并列设置有多个通道,所述多个通道的具有沿所述第一方向延伸的延伸部、以及从所述延伸部向所述第一方向的一侧相连,并且槽深随着去往所述第一方向的一侧而逐渐浅的切起部;以及在所述通道的内表面通过镀敷皮膜形成的通道内电极。
也就是说,本实施方式所涉及的头芯片40A、40B具备:促动器板51,其中多个通道54、55沿X方向隔开间隔并列设置,所述多个通道54、55具有沿Z方向延伸的延伸部54a、55a、以及从延伸部54a、55a向Z方向的一侧相连,并且槽深随着去往Z方向的一侧而逐渐浅的切起部54b、55b;以及通过镀敷被膜在通道54、55的内表面形成的通道内电极61、63。
根据本发明人的研究,根据形成电极的通道(槽)的形状,存在产生镀敷皮膜的不析出部位,或者产生镀敷球的情况。特别地,明白了在多个通道由仅具有沿第一方向延伸的延伸部的切断(突っ切り)形状的通道、以及具有切起部的通道构成的情况下,容易产生镀敷皮膜的不析出部位、或者产生镀敷球。这是因为,在催化剂赋予之后的用于无用催化剂的除去的水洗根据镀敷对象物体的形状,催化剂的除去程度较大地不同,因而如果使催化剂赋予的条件配合一个形状,那么另一个则必要的催化剂因水洗过剩而不足,产生镀敷皮膜的不析出部位,或者因水洗不足而产生镀敷球。因此,可以认为在通过镀敷进行电极形成的情况下,对多个不同的形状进行镀敷的条件是困难的。该状态由于提高喷嘴密度,故如果缩窄槽宽(例如,到100μm以下)则变得显著。
本发明人在锐意研究之后,发现了产生镀敷皮膜的不析出部位,或者产生镀敷球的频率和通道形状之间具有较高的相关,如果使多个通道的形状为分别具有公共部分的形状,那么能够抑制产生镀敷皮膜的不析出部位,或者产生镀敷球的情况,得到了本发明。
根据本实施方式,通过多个通道54、55分别具有沿Z方向延伸的延伸部54a、55a、以及从延伸部54a、55a向Z方向的一侧相连,并且槽深随着去往Z方向的一侧而逐渐浅的切起部54b、55b,使多个通道54、55的形状为分别具有公共部分的形状。而且,通道内电极61、63通过镀敷皮膜而形成在为分别具有公共部分的形状的多个通道54、55的内表面。因而,在镀敷电极中,能够抑制产生镀敷皮膜的不析出部位,或者产生镀敷球的情况。
另外,从抑制镀敷皮膜的不析出部位以及镀敷球的产生的观点来看,可以考虑使多个通道中的各个为切断形状的通道。但是,在使多个通道分别为切断形状的通道的情况下,在形成镀敷电极的工序中,存在在促动器板产生开裂或缺口的可能性。
相对于此,根据本实施方式,由于多个通道54、55中的各个具有切起部54b、55b,故与使多个通道中的各个为切断形状的通道的情况相比较,构造上牢固。因而,在形成镀敷电极的工序中,能够抑制在促动器晶圆110产生开裂或缺口的情况。
(构成2)根据构成1所述的液体喷射头芯片,其特征在于,所述多个通道具有互不相同的形状。
即,在本实施方式中,多个通道54、55具有互不相同的形状。
另外,根据液体从多个通道的喷射方式,存在使多个通道的形状互不相同的情况。例如,存在通过切断形状的通道、以及具有切起部的通道构成多个通道的情况。但是在该情况下,明白容易产生镀敷皮膜的不析出部位,或者产生镀敷球的情况。
相对于此,根据本实施方式,即使在使多个通道54、55的形状互不相同的情况下,由于多个通道54、55中的各个具有切起部54b、55b,故在镀敷电极中,能够抑制产生镀敷皮膜的不析出部位,或者产生镀敷球的情况。此外,能够抑制在促动器板51产生开裂或缺口的情况。
(构成3)根据构成2所述的液体喷射头芯片,其特征在于,所述多个通道是沿所述第二方向隔开间隔交替地并列设置的喷射通道以及非喷射通道,所述通道内电极是在所述吐出通道的内表面形成的公共电极、以及在所述非喷射通道的内表面形成的个别电极,所述非喷射通道的所述第一方向的长度比所述喷射通道的所述第一方向的长度长。
即,在本实施方式中,多个通道54、55是沿X方向隔开间隔交替地并列设置的吐出通道54以及非吐出通道55,通道内电极61、63是在吐出通道54的内表面形成的公共电极61、以及在非吐出通道55的内表面形成的个别电极63,非吐出通道55的Z方向长度比吐出通道54的Z方向的长度长。
根据本实施方式,在多个通道54、55之中仅从吐出通道54吐出墨水的方式中,能够抑制在镀敷电极产生镀敷皮膜的不析出部位,或者产生镀敷球的情况。此外,能够抑制在促动器板51产生开裂或缺口的情况。
(构成4)根据构成3所述的液体喷射头芯片,其特征在于,还具备:盖板,其层叠于所述促动器板之中,与所述第一方向以及所述第二方向正交的第三方向上的促动器板侧第一主面以堵塞所述喷射通道以及所述非喷射通道,并且形成有连通于所述喷射通道的液体供给路径、以及沿所述第三方向贯穿自身且配置在所述液体供给路径以外部位的贯穿孔;以及连接布线,其在所述盖板中经由所述贯穿孔将所述公共电极和外部布线连接。
即,在本实施方式中,还具备:盖板52,其层叠于AP侧Y方向内侧面51f1以堵塞吐出通道54以及非吐出通道55,并且形成有连通于吐出通道54的液体供给路径70、以及沿Y方向贯穿自身且配置在液体供给路径70以外部位的贯穿孔87;以及连接布线60,其在盖板52中经由贯穿孔87将公共电极61和柔性基板45连接。
根据本实施方式,通过在盖板52,形成沿Y方向贯穿自身且配置在液体供给流路70以外的部位的贯穿孔87,连接布线60经由贯穿孔87将公共电极61和柔性基板45连接,从而与将公共电极61形成在墨水的流路的构成相比较,能够减少具有腐蚀可能性的场所的电极。因而,能够抑制由墨水等液体导致的电极的腐蚀,以提高可靠性。此外,与将公共电极61形成在墨水的流路的构成相比较,能够增加电极金属的选择项。例如,能够将因墨水等液体而腐蚀的金属(例如,铜,银等)用于连接布线60(电极)。此外,不会受到吐出通道54以及非吐出通道55等槽的影响,能够确保能够形成连接布线的区域的面积。特别地,在将吐出通道54以及非吐出通道55形成于促动器板51的构成中,与仅形成喷射通道的构成相比较,通道的形成区域容易复杂化,因而在确保各种布线的连接部分的强度以提高各种布线的布局自由度方面是优选的。此外,通过连接布线60在盖板52中将公共电极61和柔性基板45连接,与连接布线60配置在促动器板51侧的构成相比较,使连接布线60从促动器板51侧的电极隔开,能够抑制电容量的增加。
(构成5)根据构成4所述的液体喷射头芯片,其特征在于,所述连接布线在所述促动器板和所述盖板的层叠状态下,形成于所述盖板之中,与所述促动器板的所述第一方向的第一端面相比延伸出到外侧的尾部。
即,连接布线60在促动器板51和盖板52的层叠状态下形成于CP侧尾部52e。
根据本实施方式,能够在CP侧尾部52e较大地确保能够形成连接布线60的区域的面积。因而,容易确保各种布线的连接部分的强度,并且提高各种布线的布局的自由度。
(构成6)根据构成5所述的液体喷射头芯片,其特征在于,所述连接布线具备:在所述贯穿孔的内表面形成的贯穿孔内电极;以及在所述盖板的所述尾部处将所述贯穿孔内电极和所述外部布线连接的引出布线。
即,在实施方式中,连接布线60具备在贯穿孔87的内表面形成的贯穿孔内电极86、以及在CP侧尾部52e处将贯穿孔内电极86和柔性基板45连接的公共引出布线67。
根据本实施方式,在避开了液体供给路径70的位置,能够经由贯穿孔内电极86和公共引出布线67,将公共电极61和柔性基板45电连接。因此,能够避免连接布线60接触在液体供给路径70内流动的墨水等液体。
(构成7)根据构成6所述的液体喷射头芯片,其特征在于,所述引出布线具备公共端子,所述公共端子在所述盖板的所述尾部之中,在与所述促动器板侧第一主面相向的盖板侧第一主面处沿所述第二方向分割形成在至少三个以上的多个部位,并且连接于所述外部布线。
即,在本实施方式中,公共引出布线67具备在CP侧尾部52e的Y方向外侧面沿X方向分割形成在至少三个以上的多个部位,并且连接于柔性基板45的公共端子68。
根据本实施方式,通过公共端子68形成在CP侧尾部52e的Y方向外侧面,与公共端子68形成在CP侧Y方向内侧面的情况相比较,能够容易进行柔性基板45和公共端子68的压接作业。此外,通过公共端子68沿X方向分割形成在至少三个以上的多个部位,与公共端子68局部(例如,X方向的两端)形成的情况相比较,能够抑制因X方向上的喷嘴位置的差异引起的驱动脉冲的变圆。
(构成8)根据构成6至构成7中的任一项所述的液体喷射头芯片,其特征在于,在所述促动器板侧第一主面之中,相对于所述喷射通道位于所述第一方向的一侧的部分,形成有从所述公共电极延伸出,并且沿所述第二方向隔开间隔配置的多个促动器板侧公共焊盘,在所述盖板之中,与所述促动器板侧第一主面相向的盖板侧第一主面中的所述贯穿孔的周围,形成有从所述贯穿孔内电极延伸出,并且沿所述第二方向隔开间隔配置多个,并且分别在所述第三方向上与所述促动器板侧公共焊盘相向的盖板侧公共焊盘。
即,在本实施方式中,在AP侧尾部51e的Y方向内侧面,形成有从公共电极61延伸出,并且沿X方向隔开间隔配置的多个AP侧公共焊盘62,在CP侧Y方向外侧面52f1中的贯穿孔87的周围,形成有从贯穿孔内电极86延伸出,并且沿X方向隔开间隔配置有多个,并且分别在Y方向上与AP侧公共焊盘62相向的CP侧公共焊盘66。
根据本实施方式,在促动器板51和盖板52的接合时,能够将AP侧公共焊盘62和CP侧公共焊盘66连接,因而能够经由各焊盘62、66等容易地进行公共电极61和柔性基板45的连接。此外,在多个吐出通道54的内表面形成的公共电极61从AP侧公共焊盘62经过CP侧公共焊盘66与贯穿孔内电极86导通,连接于贯穿孔内电极86的引出布线67被延伸出到CP侧尾部52e,因而能够容易地进行公共电极61和个别电极63的电极配置。
(构成9)根据构成8所述的液体喷射头芯片,其特征在于,在所述盖板侧第一主面,形成有与所述多个盖板侧公共焊盘连接,并且沿所述第二方向延伸的横穿公共电极。
即,在本实施方式中,在AP侧尾部51e的Y方向内侧面,形成有沿X方向延伸,并且连接将吐出通道54夹在中间相向的个别电极63彼此的AP侧个别布线64,在CP侧Y方向外侧面52f1,形成有在Z方向的一端部处沿X方向分割的CP侧个别布线69,CP侧个别布线69具备在Y方向上与AP侧个别布线64相向的CP侧个别焊盘69a、以及从CP侧个别焊盘69a朝上端延伸的个别端子69b。
根据本实施方式,在促动器板51和盖板52的接合时,能够将AP侧个别布线64和CP侧个别焊盘69a连接,因而能够经由各个别布线64、69以及个别焊盘69a等容易地进行个别电极63和柔性基板45的连接。在实施方式中,由于个别端子69b以及公共端子68双方形成在CP侧Y方向外侧面52f1,故与将个别端子69b和公共端子68形成在盖板52中的不同面的情况相比较,能够容易地进行个别端子69b以及公共端子68和柔性基板45的压接作业。
(构成10)根据构成4至构成9中的任一项所述的液体喷射头芯片,其特征在于,在所述促动器板侧第一主面,形成有在所述第一方向的一端部处沿所述第二方向延伸,并且连接将所述喷射通道夹在中间相向的所述个别电极彼此的促动器板侧个别布线,在所述盖板之中,与所述促动器板侧第一主面相向的盖板侧第一主面,形成有在所述第一方向的一端部处沿所述第二方向分割的盖板侧个别布线,所述盖板侧个别布线具备:在所述第三方向上与所述促动器板侧个别布线相向的盖板侧个别焊盘;以及从所述盖板侧个别焊盘朝所述第一方向的一端延伸的个别端子。
即,在本实施方式中,在CP侧尾部52e的上端,形成有向盖板52的内侧凹陷,并且沿X方向隔开间隔地配置的多个凹部73,公共引出布线67经由凹部73将贯穿孔内电极86与柔性基板45连接。
根据本实施方式,与经由贯穿孔90(参照图25)将公共引出布线67连接于贯穿孔内电极86和柔性基板45的情况相比较,在盖板52具有比贯穿孔形成区域(图25所示的贯穿孔90的形成区域)小的凹部形成区域(例如,图19所示的狭缝121的形成区域)即可,因而能够缩短头芯片40A、40B的Z方向的长度。因此,能够使头芯片40A、40B小型化,能够增大从既定大小的晶圆取得的个数。
(构成11)一种液体喷射头,其特征在于,具备构成1至构成10中的任一项所记载的液体喷射头芯片。
即,本实施方式所涉及的喷墨头5具备上述头芯片40A、40B。
根据本实施方式,在具备上述头芯片40A、40B的喷墨头5中,能够抑制在镀敷电极产生镀敷皮膜的不析出部位,或者产生镀敷球的情况。此外,能够抑制在促动器板51产生开裂或缺口的情况。
(构成12)根据构成11所述的液体喷射头,其特征在于,所述多个通道是沿所述第二方向隔开间隔交替地并列设置的喷射通道以及非喷射通道,所述液体喷射头芯片具备盖板,所述盖板层叠于所述促动器板之中,与所述第一方向以及所述第二方向正交的第三方向上的促动器板侧第一主面以堵塞所述喷射通道以及所述非喷射通道,并且形成有连通于所述喷射通道的液体供给路径、具备使在所述盖板之中,与所述促动器板侧第一主面相向的盖板侧第一主面和相反侧的盖板侧第二主面相互沿所述第三方向相向配置的一对所述液体喷射头芯片,在一对所述液体喷射头芯片之间,配置有流路板,在所述流路板,形成有与一对所述盖板的所述液体供给路径连通的入口流路。
即,在本实施方式中,具备使CP侧Y方向内侧面52f2相互在Y方向上相向地配置的一对头芯片40A、40B,在一对头芯片40A、40B之间,配置流路板41,在流路板41,形成有与一对盖板52的液体供给路70连通的入口流路74。
根据本实施方式,由于各头芯片40A、40B中的CP侧Y方向外侧面52f1在Y方向的外侧露出,故在两列类型的喷墨头5中能够容易地进行柔性基板45和连接布线60的连接。
(构成13)根据构成12所述的液体喷射头芯片,其特征在于,所述多个喷射通道在一对所述液体喷射头芯片中的所述促动器板的所述第一方向的另一端面处分别开口,在一对所述促动器板中的所述第一方向的另一端侧,配置有喷嘴板,所述喷嘴板具有与所述喷射通道分别连通的喷射孔,在所述第一方向上的所述一对促动器板和所述喷射板之间,配置有返回板,所述返回板具有将所述喷射通道和所述喷嘴孔分别连通的循环路径,在所述流路板,形成有与所述循环路径连通的出口流路。
即,在本实施方式中,多个吐出通道54在一对头芯片40A、40B中的促动器板51的下端面处分别开口,在一对促动器板51中的下端侧,配置有喷嘴板44,喷嘴板44具有与吐出通道54分别连通的喷嘴孔78,在Z方向上的一对促动器板51和喷嘴板44之间,配置有返回板43,返回板43具有将吐出通道54和喷嘴孔78分别连通的循环路径76,在流路板41,形成有与循环路径76连通的出口流路75。
根据本实施方式,能够使液体在各吐出通道54和墨水储罐4之间循环,因而能够抑制在吐出通道54内的喷嘴孔78附近的气泡的滞留。
(构成14)一种液体喷射装置,其特征在于,具备:构成11至构成13中的任一项所述的液体喷射头;以及使所述液体喷射头与被记录介质相对地移动的移动机构。
即,本实施方式所涉及的打印机1具备上述喷墨头5、以及使喷墨头5和被记录介质P相对地移动的移动机构2、3、7。
根据本实施方式,在具备上述喷墨头5的打印机1中,能够抑制在镀敷电极产生镀敷皮膜的不析出部位,或者产生镀敷球的情况。此外,能够抑制在促动器板51产生开裂或缺口的情况。
(构成15)一种液体喷射头芯片的制造方法,其特征在于,具备:通道形成工序,将多个通道以沿与第一方向正交的第二方向隔开间隔并列设置的方式形成于促动器晶圆,所述多个通道具有沿所述第一方向延伸的延伸部、以及从所述延伸部向所述第一方向的一侧相连,并且槽深随着去往所述第一方向的一侧而逐渐浅的切起部;以及电极形成工序,在所述通道形成工序之后,在所述通道的内表面作为通道内电极形成镀敷皮膜。
即,本实施方式所涉及的头芯片40A、40B的制造方法具备:通道形成工序,将多个通道54、55以沿X方向隔开间隔并列设置的方式形成于促动器晶圆110,所述多个通道54、55具有沿Z方向延伸的延伸部54a、55a、以及从延伸部54a、55a向Z方向的一侧相连,并且槽深随着去往Z方向的一侧而逐渐浅的切起部54b、55b;以及电极形成工序,在通道形成工序之后,在通道54、55的内表面作为通道内电极61、63形成镀敷皮膜。
根据该方法,通过在通道形成工序中,形成多个通道54、55,多个通道54、55具有沿Z方向延伸的延伸部54a、55a、以及从延伸部54a、55a向Z方向的一侧相连,并且槽深随着去往Z方向的一侧而逐渐浅的切起部54b、55b,使多个通道54、55的形状为分别具有公共部分的形状。而且,在电极形成工序中,在为分别具有公共部分的形状的多个通道54、55的内表面作为通道内电极61、63形成镀敷皮膜。因而,在镀敷电极中,能够抑制产生镀敷皮膜的不析出部位,或者产生镀敷球的情况。此外,由于多个通道54、55中的各个具有切起部54b、55b,故与使多个通道中的各个为切断形状的通道的情况相比较,构造上牢固。因而,在电极形成工序中,能够抑制在促动器晶圆110产生开裂或缺口的情况。
此外,本发明的技术范围并不限于上述实施方式,能够在不脱离本发明主旨的范围内加以各种变更。
例如,虽然在上述实施方式中,作为液体喷射装置的一例,举喷墨打印机1为例进行了说明,但不限于打印机。例如,还可以是传真机、按需印刷机等。
虽然在上述实施方式中,对喷嘴孔78排列两列的两列类型的喷墨头进行了说明,但不限于此。例如,也可以采用喷嘴孔为三列以上的喷墨头5,还可以采用喷嘴孔为一列的喷墨头5。
在上述实施方式中,对在边射类型之中,墨水在喷墨头5与墨水储罐4之间循环的循环式进行了说明,但不限于此。例如,还可以将本发明适用于从吐出通道的通道延伸方向中央部吐出墨水的所谓侧射类型(side shoot type)的喷墨头。
虽然在上述实施方式中,对吐出通道54和非吐出通道55交替排列的构成进行了说明,但不仅限于该构成。例如,还可以将本发明适用于从全部通道依次吐出墨水的,所谓三循环方式的喷墨头。
虽然在上述实施方式中,对作为促动器板使用人字纹类型的构成进行了说明,但不限于此。即,还可以使用单极类型(极化方向在厚度方向上为单方向)的促动器板。
虽然在上述实施方式中,对多个通道54、55具有互不相同的形状的构成进行了说明,但不限于此。即,多个通道54、55还可以具有相互相同的形状。
虽然在上述实施方式中,对非吐出通道55的Z方向的长度比吐出通道54的Z方向的长度长的构成进行了说明,但不限于此。例如,非吐出通道55的Z方向的长度为吐出通道54的Z方向的长度以下也可。
虽然在上述实施方式中,对在CP侧Y方向内侧面52f2,形成有与多个公共引出布线67连接的连结公共电极82的构成进行了说明,但不限于此。例如,还可以在CP侧Y方向内侧面52f2形成有连结公共电极82。即,在CP侧Y方向内侧面52f2中,相邻的两个公共引出布线67之间的部分还可以未电连接。
虽然在上述实施方式中,对流路板41由同一部件一体地形成的构成进行了说明,但不仅限于该构成。例如,流路板41还可以由多个部件的组合形成。
在以下的变形例中,对于与上述实施方式同样的构成,附以相同附图标记并省略其详细说明。
<变形例>
例如,如图25所示,代替实施方式的凹部73(参照图5),在盖板52的上端部,形成沿Y方向贯穿,并且沿X方向隔开间隔配置的多个贯穿孔90也可。
公共引出布线67在从CP侧Y方向内侧面52f2中的贯穿孔87在CP侧Y方向内侧面52f2上向上延伸之后,经过盖板52上端部的贯穿孔90,被引出到CP侧Y方向外侧面52f1的上端部。换言之,公共引出布线67被经由贯穿孔90内的贯穿电极91引出到CP侧尾部52e的Y方向外侧面。由此,在多个吐出通道54的内表面形成的公共电极61经过AP侧公共焊盘62、CP侧公共焊盘66、贯穿孔内电极86以及公共引出布线67,在公共端子68中与柔性基板45电连接。
例如,贯穿电极91通过蒸镀等仅形成在贯穿孔90的内周面。此外,贯穿电极91还可以通过导电膏等而填充在贯穿孔90内。
在本变形例中,在CP侧尾部52e的上端部,形成有沿Y方向贯穿盖板52,并且沿X方向隔开间隔地配置的多个贯穿孔90,公共引出布线67经由贯穿孔90将贯穿孔内电极86与柔性基板45连接。
根据本变形例,与经由凹部73(参照图5)将公共引出布线67连接于贯穿孔内电极86和柔性基板45的情况相比较,能够利用贯穿孔形成部(壁部)保护公共引出布线67,因而能够避免公共引出布线67在贯穿孔90内损伤。
另外,在不脱离本发明主旨的范围内,能够适当地将上述实施方式中的构成要素替换为公知的构成要素,另外,还可以将上述各变形例适当地组合。
符号说明
1 喷墨打印机(液体喷射装置)
2 运送手段(移动机构)
3 运送手段(移动机构)
5、5K、5C、5M、5Y 喷墨头(液体喷射头)
7 扫描手段(移动机构)
41 流路板
43 返回板
44 喷嘴板(喷射板)
45 柔性基板(外部布线)
51 促动器板
51f1 AP侧Y方向内侧面(促动器板侧第一主面)
51e AP侧尾部(促动器板之中,相对于喷射通道位于第一方向的一侧的部分)。
52 盖板
52f1 CP侧Y方向外侧面(盖板侧第一主面)
52f2 CP侧Y方向内侧面(盖板侧第二主面)
52e CP侧尾部(盖板之中,与促动器板的第一方向的一端面相比向外侧延伸的尾部)。
54 吐出通道(喷射通道)
54a 延伸部
54b 切起部
55 非吐出通道(非喷射通道)
55a 延伸部
55b 切起部
56 驱动壁
60 连接布线
61 公共电极(通道内电极)
62 AP侧公共焊盘(促动器板侧公共焊盘)
63 个别电极(通道内电极)
64 AP侧个别布线(促动器板侧个别布线)
65 个别电极
66 CP侧公共焊盘(盖板侧公共焊盘)
67 公共引出电极(引出电极)
68 公共端子
69 CP侧个别布线(盖板侧个别布线)
69a CP侧个别焊盘(盖板侧个别焊盘)
69b 个别端子
70 液体供给路径
74 入口流路
75 出口流路
76 循环路径
78 喷嘴孔(喷射孔)
80 横穿公共电极
81 电极退避槽
85 贯通孔
86 贯通孔内电极
87 贯通孔
110 促动器晶圆
111 掩模图案
112 安装胶带
113 催化剂
114 金属皮膜
P 被记录介质。

Claims (3)

1.一种液体喷射头芯片的制造方法,其特征在于,
所述液体喷射头芯片具有在相互正交的第一方向、第二方向、第三方向之中,朝着所述第三方向的促动器板侧第一主面侧形成了各部分的促动器板、以及在所述促动器板侧第一主面侧处接合于所述促动器板的盖板,
所述促动器板的所述各部分具备:
沿所述第一方向形成,且沿所述第二方向隔开间隔交替地并列设置的多个喷射通道以及非喷射通道;
在所述喷射通道的内周面通过镀敷皮膜形成的公共电极;
在所述非喷射通道的内侧的两侧面通过镀敷皮膜形成的个别电极;
通过镀敷皮膜形成于所述促动器板侧第一主面,在相对于所述喷射通道位于所述第一方向的一侧的部分,从所述公共电极延伸出,并且沿所述第二方向隔开间隔配置的多个促动器板侧公共焊盘;
通过镀敷皮膜形成于所述促动器板侧第一主面,连接将所述喷射通道夹在中间的相向的所述个别电极彼此的促动器板侧个别布线;以及
在所述促动器板的所述第一方向的一侧,在所述促动器板侧公共焊盘和促动器板侧个别布线之间形成的所述第二方向的电极退避槽,
所述液体喷射头芯片的制造方法包含:
在所述促动器板的促动器板侧第一主面,形成多个促动器板侧公共焊盘和多个促动器板侧个别布线用的掩模图案的掩模图案形成工序;
在所述促动器板侧第一主面侧的所述形成的掩模图案部分,通过切削加工形成所述喷射通道和所述非喷射通道的通道槽的通道槽形成工序;
对通过所述通道槽形成工序进行了切削加工的促动器板,通过进行催化剂赋予、洗净、镀敷处理来形成镀敷皮膜,一体地形成所述公共电极、所述个别电极、所述促动器板侧公共焊盘、以及所述促动器板侧个别布线的镀敷工序;
在所述促动器板侧第一主面侧的、通过所述镀敷工序一体地形成的所述促动器板侧公共焊盘、以及所述促动器板侧个别布线之间,通过切削加工形成所述电极退避槽的退避槽形成工序;以及
在所述各非喷射通道槽的内侧,将在相向的两个侧面形成的所述个别电极分离的个别电极分离工序。
2.根据权利要求1所述的液体喷射头芯片的制造方法,其特征在于,所述镀敷工序包含在形成所述镀敷皮膜之前使形成该镀敷皮膜的面粗糙的粗化工序。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的液体喷射头芯片的制造方法,其特征在于,所述通道槽形成工序通过切削加工形成通道槽,所述通道槽具有沿所述第一方向延伸的延伸部、以及从所述延伸部向所述第一方向的一侧相连,并且槽深随着去往所述第一方向的一侧而逐渐浅的切起部。
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