CN110406258A - 液体喷头基板、制造液体喷头基板的方法和液体喷头 - Google Patents

Abstract

本公开涉及液体喷头基板、制造液体喷头基板的方法和液体喷头。一种液体喷头基板，包括：基部，包括具有第一发热元件和第二发热元件的表面；导电的第一覆盖部分；导电的第二覆盖部分；绝缘层，布置在第一发热元件和第一覆盖部分之间以及第二发热元件和第二覆盖部分之间；熔丝部分；第一布线，通过熔丝部分电连接到第一覆盖部分，所述第一布线将第一覆盖部分电连接到第二覆盖部分；端子，通过第一布线电连接到第一覆盖部分和第二覆盖部分；第二布线；和电连接部分，在通过第一布线的电流路径中设置在熔丝部分和端子之间，所述电连接部分将第一布线和第二布线彼此并联连接。

Description

液体喷头基板、制造液体喷头基板的方法和液体喷头

技术领域

本公开涉及液体喷头基板、制造液体喷头基板的方法和液体喷头。

背景技术

目前，采用许多其中安装有液体喷头的喷液设备。液体喷头利用气泡产生能量从喷口喷射液滴，所述气泡产生能量是通过向发热元件施加电力并加热液体室内部的液体而使液体膜沸腾(film boiling)产生的。当在这样的喷液设备中进行打印时，存在这样的情况：诸如在发热元件的区域中发生液体起泡、收缩和消泡时发生的气蚀(cavitation)引起的冲击之类的物理效应被施加在发热元件上的该区域中。此外，当喷射液体时，由于发热元件的温度变高，因此存在这样的情况：在发热元件的区域中发生例如液体的成分被热分解、附着到发热元件的表面以及在发热元件的表面上凝固和积聚之类的化学作用。为了保护发热元件免受这种物理效应或化学作用，在发热元件上布置用作覆盖发热元件的覆盖部分的保护层。

保护层通常由诸如钽或铱的金属材料形成，并且布置在保护层与液体接触的位置处。此外，为了实现发热元件和保护层之间的绝缘，在发热元件和保护层之间布置绝缘层。

然而，由于某种原因，存在绝缘层的功能丧失(机会故障)的可能性，并且可能建立电力从发热元件或布线直接流到保护层的连接。当供应到发热元件的一部分电力流到保护层时，保护层和液体之间可能发生电化学反应，并且保护层可能退化或洗脱，并且保护层的耐久性可能降低。此外，在多个保护层彼此电连接的情况下，电流可能流到除了与发热元件建立连接的保护层之外的保护层，并且退化的影响可能会扩散到液体喷头内部。

注意到，日本专利公开No.2014-124923描述了一种配置，其中多个保护层各自通过熔丝部分连接到公共布线，该公共布线电耦合到保护层。在这样的配置中，当电流由于上述连接的建立而流入保护层之一时，电流导致对应的熔丝部分被切断；因此，与其它保护层的电连接也变得断开。由此，可以抑制保护层的退化的影响在液体喷头内部扩散。

发明内容

根据本公开的一个方面的液体喷头基板包括：基部，包括其中设置有第一发热元件和第二发热元件的表面，所述第一发热元件和第二发热元件产生用于喷射液体的热；导电的第一覆盖部分，覆盖第一发热元件；导电的第二覆盖部分，覆盖第二发热元件；绝缘层，布置在第一发热元件和第一覆盖部分之间以及第二发热元件和第二覆盖部分之间；熔丝部分；第一布线，通过熔丝部分电连接到第一覆盖部分，第一布线将第一覆盖部分和第二覆盖部分彼此电连接；端子，通过第一布线电连接到第一覆盖部分和第二覆盖部分；第二布线，在相对于基部的表面的正交方向上设置在与第一布线的位置不同的位置处；和多个电连接部分，在通过第一布线的电流路径中设置在熔丝部分和端子之间，所述多个电连接部分将第一布线和第二布线彼此并联连接。

从以下参考附图对示例实施例的描述，本公开的其它特征和方面将变得清楚。

附图说明

图1是示例打印设备的示意性框图。

图2A和图2B是示例打印头的透视图。

图3是示意性地示出示例打印元件基板的透视图。

图4A和图4B是示例液体喷头基板的示意性平面图。

图5A和图5B是液体喷头基板的一部分的截面图。

图6A和图6B是打印元件基板的一部分的截面图。

图7A1至图7G2是示出液体喷头基板的制造步骤的局部截面图。

图8A和图8B是液体喷头基板的示意性平面图。

图9是液体喷头基板的一部分的截面图。

图10是示出端子和熔丝部分之间的布线电阻值的曲线图。

具体实施方式

如果一条公共布线到熔丝部分的布线电阻高，则流过该熔丝部分的电流值将变小，并且将难以允许流动断开熔丝部分所需的电流。以上可能损害熔丝部分的功能。特别是，如果液体喷头基板的长度较长并且公共布线在基板的长度方向上延伸，则公共布线的布线电阻将趋于变高。此外，如果液体喷头基板的宽度小，则公共布线的宽度也会小；因此，布线的电阻趋于高。因此，取决于设置熔丝部分的位置，流过熔丝部分的电流值变小，并且熔丝部分不会断开的可能性增加。

因此，本公开获得设置在液体喷头基板中的熔丝部分的可切割性，并且抑制当发热元件和覆盖部分彼此连通时的覆盖部分的退化效应的扩散。

根据本发明，可以获得设置在液体喷头基板中的熔丝部分的可切割性，并且可以抑制当发热元件和覆盖部分彼此连通时的覆盖部分的退化效应的扩散。

在下文中，将参考附图来描述本公开的示例实施例。注意，以下描述不限制本公开的范围。

虽然示例实施例是配置成在罐(tank)和喷液设备之间循环诸如墨水之类的液体的喷墨打印设备(打印设备)，但是示例实施例可以具有不同的配置。例如，示例实施例可以具有这样的配置，其中通过在喷液设备的上游侧和下游侧设置两个罐并且使墨水从一个罐向另一个罐流动，使得压力室内部的墨水在没有墨水的任何循环的情况下流动。

虽然示例实施例是具有长度对应于打印介质的宽度的所谓的线型头(line head)的喷液设备，但是本公开可以应用于在扫描打印介质的同时进行打印的所谓的串行型喷液设备。串行型喷液设备可以具有例如安装用于黑色墨水的单个打印元件基板和用于彩色墨水的单个打印元件基板的配置。不限于此，可以制备短线型头，该短线型头具有比打印介质的宽度短的长度并且包括在喷口行方向中布置的多个打印元件基板以便与喷口重叠，并且短线型头可以被配置为扫描打印介质。

示例喷墨打印设备

图1中示出了示例实施例的喷液设备、特别是通过喷射墨水进行打印的喷墨打印设备1000(下文中，也称为打印设备)的示意性配置。打印设备1000包括传送单元101和线型液体喷头103，传送单元101传送打印介质102，线型液体喷头103基本上与打印介质的传送方向正交地布置。打印设备1000是在连续或间歇地传送多个打印介质102的同时一次(inone pass)进行连续记录的线型打印设备。打印介质102不限于切割片材，也可以是连续卷状片材。打印设备1000包括四个液体喷头103，每个液体喷头103用于对应于四种颜色的墨水的单色，四种颜色即CMYK(青色、品红色、黄色和黑色)。此外，打印设备1000包括盖子1007。通过在非记录时段期间用盖子1007覆盖液体喷头103的喷口表面侧，可以防止墨水从喷口蒸发。

示例打印头

将描述根据示例实施例的打印头103(液体喷头103)的配置。图图2A和图2B是根据示例实施例的液体喷头103的透视图。液体喷头103是线型液体喷头，其中16个打印元件基板10在直线上(直线布置)对齐，单个打印元件基板10能够喷射单色墨水。喷射每种颜色墨水的液体喷头103以类似的方式配置。

如图2A和图2B中所示，液体喷头103包括打印元件基板10、柔性布线基板40以及设置有信号输入端子91和电源端子92的电布线板90。信号输入端子91和电源端子92电连接到打印设备1000的控制单元，并且将喷射所需的喷射驱动信号和电力供应给打印元件基板10。通过将布线与电路集成在电布线板90中，信号输入端子91的数量和电源端子92的数量可以小于打印元件基板10的数量。由此，当液体喷头103安装在打印设备1000中时或更换液体喷头时需要拆卸的电连接部分的数量可以是少的。设置在液体喷头103的两个端部上的连接部分93连接到打印设备1000的供墨系统。墨水通过连接部分93中的一个从打印设备1000的供应系统供应到液体喷头103，并且已经通过液体喷头103内部的墨水被打印设备1000的供应系统通过另一个连接部分93收集。如上所述，液体喷头103被配置成使得墨水可以通过打印设备1000的路径和液体喷头103的路径循环。

示例打印元件基板

图3是示意性地示出根据本公开的示例实施例的打印元件基板10的透视图。注意，在本说明书中，基板或层的液体被喷射的一侧的表面被称为基板或层的表面，并且基板或层的液体被喷射的一侧被称为基板或层的上侧。

打印元件基板10包括：基板11(液体喷头基板)，其中形成有液体供应通道18和液体收集通道19；流动通道形成构件12，形成在基板11的前表面侧上；以及盖板20，形成在基板11的背表面侧上。四排喷口行形成在打印元件基板10的流动通道形成构件12中，每排喷口行对应于相应的墨水颜色。在基板11中，液体供应通道18设置在每个喷口行的一侧，并且液体收集通道19设置在每个喷口行的另一侧。每个液体供应通道18和每个液体收集通道19设置成在喷口行方向上延伸。此外，与液体供应通道18连通的多个供应口17a在喷口行方向上设置在基板11中，并且与液体收集通道19连通的多个收集口17b也在喷口行方向上设置在基板11中。

如图3中所示，用热能在液体中形成气泡的热施加部分31布置在对应于每个喷口13的位置处。热施加部分31是向液体添加由发热元件15(图5A)产生的热的部分。注意，热施加部分31也用作稍后描述的第一电极31。

其中包括热施加部分31的压力室23(流动通道)用流动通道形成构件12分开。对应于热施加部分31的发热元件15电连接到端子16，端子16用设置在基板11中的电布线将热施加部分31电耦合到其外部的部分。基于通过柔性布线基板40和端子16输入的来自电布线板90的脉冲信号，发热元件15产生热并使压力室23内部的液体沸腾。通过由沸腾产生的鼓泡力，液体通过喷口13喷射。

此外，盖板20设置有与液体供应通道18连通的开口21和与液体收集通道连通的开口21。以开口21、液体供应通道18、供应口17a的顺序通过的墨水被供应到压力室23。供应到压力室23的墨水通过收集口17b、液体收集通道19和开口21被收集。

第一示例实施例

液体喷头基板的示例配置

图4A是根据本公开的示例实施例的基板11的示意性平面图。此外，图4B是由虚线表示的图4A中的区域IVB的示意性平面图，并且以放大的方式示出。

如图4B中所示，提供保护发热元件15免于气蚀的保护层7(覆盖部分)以覆盖发热元件15。该保护层7可以例如形成为包括钽或铱的金属膜，或其中层叠有多个上述金属膜的层叠膜。保护层7的表面设置成与压力室23内部的液体接触，并且上述保护层7的包括该表面的部分用作位于发热元件15上方的第一电极31。此外，对应于第一电极31的第二电极32布置在压力室23内部，并且第二电极32的表面设置成与压力室23内部的液体接触。

本示例实施例被配置为使得可以通过液体在第一电极31和第二电极32之间施加电压。由此，通过液体在第一电极31和第二电极32之间施加电压，并且可以与第一电极31一起将粘附在第一电极31的表面上的结垢洗脱到液体中，并且可以从第一电极31的表面排斥引起结垢的带电粒子。在下文中，从去除结垢和抑制结垢粘附的视角，将通过其中包括与液体接触的表面的第一电极31和第二电极32的部分由铱形成的示例来给出本示例实施例的描述。

第一电极31和第二电极32各自通过后面描述的布线连接到对应的端子16(图4A)，并且从基板11外部的部分通过端子16在第一电极31和第二电极32之间施加电压。

如图4B中所示，供应口17a和收集口17b布置成将发热元件15插入其间。此外，一对供应口17a和一对收集口17b布置用于两个发热元件15。多个供应口17a设置在喷口行方向(发热元件15排列的方向)上，并且多个收集口17b也设置在喷口行方向上。

第一电极31各自连接到用于第一电极31的单独布线33，单独布线33被设置成穿过相邻的供应口17a之间的梁部分。此外，多条单独布线33电连接到用于第一电极31的公共布线34(第一布线)。多个第二电极32电连接到用于第二电极32的布线36。

如图4A中所示，公共布线34和布线36在喷口行(发热元件15的行)延伸的方向上延伸，并且单个公共布线34和单个布线36设置用于单行发热元件15。公共布线34相对于该行发热元件15设置在供应口17a侧，并且布线36相对于该行发热元件15设置在收集口17b侧。多条公共布线34和多条布线36布置在基板11上，以具有串叶状(ctenidium)形状。多条公共布线34通过端子连接布线41连接到端子16，并且多条布线36通过端子连接布线42连接到端子16。此外，公共布线34和布线36布置在多行发热元件15之间。

如图4B中所示，每个公共布线34和对应的单独布线33与设置在其间的熔丝部分35连接。换句话说，公共布线34电连接到覆盖发热元件15(第一发热元件15a)的保护层7(第一覆盖部分7a)和覆盖另一个发热元件15(第二发热元件15b)的保护层7(第二覆盖部分7b)。熔丝部分35设置在公共布线34和多个保护层7之间的电流路径中。

当发生机会故障并且发热元件15和覆盖发热元件15的保护层7变得彼此连接时，电流通过保护层7从发热元件15流到熔丝部分35，并且熔丝部分35变得断开。由此，通过将已经变得连接到发热元件15的保护层7与公共布线34电分离，可以抑制将上述保护层7的退化扩散到覆盖其它发热元件15的保护层7。

每个熔丝部分35的宽度窄于每个单独布线33的宽度，使得当电流从发热元件15流到端子16时，相关的熔丝部分35熔化。熔丝部分35的宽度在处理尺寸上需要为数微米或更小，优选为3μm或更小，以确保可切割性。

在本示例实施例中，为覆盖两个发热元件15的保护层7设置单个熔丝部分35。可以确定发热元件15和熔丝部分35组合的方式，以便在发热元件15中发生机会故障时，其它发热元件15可以补偿发生机会故障的发热元件15。

然而，如上所述，存在布置在相邻行的发热元件15之间的公共布线34。因此，当相邻行的发热元件15之间的间隔减小以减小基板11的大小时，由于布置在行之间的公共布线34的宽度也需要减小，因此公共布线34的布线电阻变得更高。此外，当喷口13(发热元件15)的数量大并且喷口行(发热元件的行)长时，多个熔丝部分35中的从端子16经由公共布线34到熔丝部分35的距离长的熔丝部分35中的公共布线34处的布线电阻变高。如上所述，当公共布线34的布线电阻高时，流过熔丝部分35的电流小，并且熔丝部分35可能不被切断。

因此，在本示例实施例中，布线37(第二布线)在层叠方向上或在与基板的表面正交的方向上设置在与公共布线34(第一布线)不同的层中(图4B)。此外，公共布线34和布线37通过设置为穿透绝缘层5的多个电连接部分39彼此电连接。此外，多个电连接部分39设置在端子16与熔丝部分35之间并在通过公共布线34的电流路径中，并将公共布线34和布线37彼此并联连接。由此，端子16与熔丝部分35之间的电流路径中的布线电阻被设定得低(图4A和后面描述的图5B)。由此，抑制了公共布线34中的电压降，并且抑制了流过熔丝部分35的电流量的减少；因此，可以获得熔丝部分35的可切割性。换句话说，当发热元件15和保护层7变得彼此连接时，允许从发热元件15流动的电流流过布线37，使得熔丝部分35容易地被切断。因此，可以抑制当发热元件15和保护层7变得彼此连接时施加的影响扩散到覆盖其它发热元件15的保护层7。

注意，如图4A中所示，在本示例实施例中，将布线37和公共布线34彼此连接的电连接部分39设置在每个公共布线34的两个端部处。此外，在端子16的附近设置将端子连接布线41与布线37彼此连接的电连接部分39，该端子连接布线41将多条公共布线34和端子16彼此连接。

注意，为了进一步减小端子16和熔丝部分35之间的电流路径中的布线电阻，期望地，将布线37的薄层电阻设定为低于公共布线34的薄层电阻。例如，期望使用铝和铜的合金来提供布线37。例如，当铱层用于保护层7时，为了获得足够的耐久性，铱层的膜厚度优选在30nm至100nm的范围内，并且为了抑制制造负荷，形成为包括构成保护层7的铱层的公共布线34的薄层电阻约为每平方几欧姆。另一方面，当使用铝和铜的合金形成布线37时，例如，薄层电阻为1Ω/sq或更小，厚度为200nm。因此，通过将上述两者彼此电耦合，可以充分地获得抑制端子16和熔丝部分35之间的电流路径中的布线电阻的效果。

此外，为了抑制基板11的大小增加，期望地，当在平面图中观察基板11时，公共布线34和布线37被设置为至少部分地彼此重叠。

在本示例实施例中，如图4A中所示，例如，将多条连接布线34中距离端子16最远的公共布线34与端子16彼此连接的端子连接布线41的长度为7mm，并且其宽度为70μm。此外，例如，布置在各行发热元件15之间的公共布线34的长度为20mm，并且其宽度为200μm。

随后，将描述液体喷头基板11的层叠配置。图5A是沿图4A中的线VA-VA截取的基板11的局部截面图，并且是示出发热元件15、端子16以及发热元件15和端子16的附近的图。图5B是沿图4A中的线VB-VB截取的基板11的局部截面图，并且是示出将公共布线34和布线37彼此电耦合的电连接部分39以及电连接部分39的附近的截面图。

通过在硅基板的表面上提供诸如SiO(优选几百纳米厚)的绝缘层来配置基部1，所述硅基板设置有驱动元件和用于驱动元件的布线(均未示出)。此外，例如，由铝和铜的合金形成的布线层2设置在绝缘层的前表面侧上。由于布线层2构成用于驱动发热元件15的电源布线，因此其厚度优选为200nm至2000nm。这里，布线层2的厚度例如是1000nm。

期望地，由例如SiO形成的绝缘层3设置在布线层2的表面上，其厚度在1μm至2μm的范围内(例如，在本示例实施例中为1.5μm)。由例如TaSiN等形成的热敏电阻器层14设置在绝缘层3的表面上。在热敏电阻器层14中，被供应来自布线层2的电力的部分用作发热元件15。上述发热元件15的大小例如为15μm×15μm。发热元件15和布线层2通过插塞4彼此电连接，插塞4由例如钨形成并且设置在绝缘层3中。注意，其上设置绝缘层3的基部1，换句话说，作为基部1和绝缘层3的组合的构件，可以称为基部。在这种情况下，基部包括其上设置有发热元件15的表面。

此外，在绝缘层3上形成金属层，其间具有热敏电阻器层14。布线层37和构成用于外部连接的端子16的一部分的端子形成层16a由该金属层形成。例如，由铝和铜的合金形成的铝层可以用作该金属层。

设置由SiN、SiC、SiCN等形成的绝缘层5(例如，厚度为200nm)以覆盖发热元件15和布线37。

此外，在绝缘层5的前表面侧上、在对应于发热元件15的位置处设置由导电材料形成并且用于保护发热元件15免于气蚀的保护层7。在本示例实施例中，保护层7是层叠膜，其中钽层和铱层从绝缘层5侧起层叠。例如，关于保护层7的厚度，钽层为30nm厚，并且铱层为70nm厚。

此外，公共布线34设置在布线37上方，其间具有绝缘层5。在本示例实施例中，为了抑制制造负荷，公共布线34被配置为包括形成保护层7的层中的至少一些层。在本示例实施例中，公共布线34具有三层结构，其中，除了构成保护层7的钽层和铱层之外，在铱层上方设置钽层。例如，关于从绝缘层5侧起的公共布线34的每层的厚度，钽层为30nm，铱层为70nm，并且钽层为70nm。注意，可以使用与保护层7的材料不同的材料并且在不同的制造处理中形成公共布线34。

注意，如图5A中所示，期望地，将公共布线34设置为覆盖由于布线37的端部而形成的绝缘层5的台阶部分。究其原因是当对公共布线34进行蚀刻以使得公共布线34的端部形成在由布线37的端部形成的绝缘层5的台阶部分内时，可能在台阶部分处产生蚀刻残留物。

此外，包括Si的中间层6布置在公共布线34和绝缘层5上方，以便获得与流动通道形成构件12的粘附。例如，在本示例实施例中，为了抑制由液体引起的腐蚀，设置具有高耐液体性和150nm厚度的SiCN膜作为中间层6。注意，如图5A中的截面图中所示，在发热元件15上方的区域中，去除钽层和中间层6，使得在表面层侧上的钽层和中间层6中形成通孔，从而暴露铱层。用上述铱层形成第一电极31。类似地，第二电极32(图5A中的截面图中未示出)也是通过去除表面层侧上的钽层和中间层而暴露的铱层形成的。

此外，如图5B中所示，公共布线34和布线37通过电连接部分39彼此连接。上述电连接部分39连接通过去除公共布线34的表面层侧上的钽层和中间层6而暴露的铱层的表面与通过去除绝缘层5和中间层6而暴露的布线37的表面。换句话说，电连接部分39被设置为连接公共布线34的和与布线37相对的表面相对的一侧的表面以及布线37的与公共布线34相对的表面。此外，电连接部分39由与构成图5A中所示的端子16的一部分的端子形成层16b的材料相同的材料形成。例如，电连接部分39和端子形成层16b形成为层叠膜，其中在前表面侧上设置由金形成的层，并且在金层下方设置用作阻挡金属的TiW层。注意，虽然图5A示出了电连接到发热元件15的端子16，但是连接到公共布线34的端子16也具有类似的层叠配置，其中端子形成层16a和端子形成层16b层叠。

图6A和图6B示出了对应于图5B中的液体喷头基板11的局部截面图的打印元件基板10的局部截面图。

在本示例实施例中，由于电连接部分39设置在基板11的上层侧，所以液体可以接触电连接部分39。因此，在图6A中所示的示例中，电连接部分39被流动通道形成构件12覆盖，以保护电连接部分39免受液体的影响。注意，由于只要保护电连接部分39免受液体的影响就足够了，所以流动通道形成构件12可以被配置成覆盖电连接部分39以与电连接部分39接触，或者流动通道形成构件12可以被配置成与电连接部分39之间布置间隙并覆盖电连接部分39周围的部分。

在图6B中所示的示例中，围绕电连接部分39设置的流动通道形成构件12与电连接部分39设置有间隙，并且进一步地，开口被设置在电连接部分39上方并且部分地覆盖电连接部分39。为了防止流动通道形成构件12和包括金的电连接部分39之间的剥离，流动通道形成构件12和电连接部分39被配置成彼此不直接接触。

注意，如果电连接部分39的数量大，则液体接触电连接部分39的可能性增加。因此，在本示例实施例中，如上所述(图4A)，在公共布线34的两个端部中的每一个上设置单个电连接部分39。由此，可以在抑制液体侵入的可能性的同时抑制公共布线34的布线电阻，并且可以获得布置在远离端子16的位置处的熔丝部分35的可切割性。注意，通过使在公共布线34的两个端部处设置的电连接部分39中的至少一个具有在行方向上位于发热元件15的行外侧的部分，可以进一步抑制液体涌入到电连接部分39周围的部分中的可能性。此外，在设置在公共布线34的两个端部处的电连接部分39之间，期望地，电连接部分39中的至少一个包括相对于在发热元件15的行方向上设置的熔丝部分35的行在行方向上位于外侧的部分。由此，可以提高通过将公共布线34和布线37电连接而获得的抑制公共布线34的电阻的效果。

注意，尽管图4A中所示的基板11(打印元件基板10)的平面形状是矩形，但是基板11的形状不限于上述形状。基板11的平面形状可以是例如没有直角的梯形或平行四边形形状。利用这种形状，将更容易配置图2中所示的具有排列在直线上的多个打印元件基板10的线型液体喷头。

制造液体喷头基板的示例方法

图7A1至图7G2是用于示出本示例实施例的液体喷头基板的制造步骤的截面图。图7A1至图7G1示出了沿图4A中的线VIIA1-VIIA1至VIIG1-VIIG1截取的基板11的局部截面图，并且图7A2至图7G2示出了沿图4A中的线VIIA2-VIIA2至VIIG2-VIIG2截取的基板11的局部截面图。

首先，准备在硅基板的表面上设置有诸如SiO之类的绝缘层的基部1，该硅基板设置有驱动元件和用于驱动元件的布线(均未示出)。随后，在基部1的绝缘层的前表面侧上形成例如由铝和铜的合金形成的布线层2。随后，形成覆盖布线层2的由例如SiO形成的绝缘层3，并用CMP方法平坦化绝缘层3的表面(图7A1和图7A2)。

随后，在绝缘层3中形成通孔，例如通过CVD方法形成钨以填充通孔，此外，通过CMP方法平坦化绝缘层3的表面以形成插塞4。此外，例如，通过溅射方法形成由例如TaSiN形成的热敏电阻器层14和由铝和铜的合金形成的金属层，并进行图案化。由此，形成端子形成层16a和布线37(图7B1和图7B2)。

随后，通过湿法蚀刻部分地去除将成为发热元件15的热敏电阻器层14上的金属层，以提供发热元件15(图7C1)。

随后，形成由例如SiN形成的绝缘层5以覆盖发热元件15和金属层，此外，用溅射方法形成例如钽层/铱层/钽层的层叠膜。将层叠膜图案化以形成公共布线34(图7D1)、熔丝部分35、用于第二电极32的布线36等。这样，为了在布线37和稍后步骤中形成的电连接部分39之间提供连接区域，对公共布线34(层叠膜)进行图案化并去除其一部分以在公共布线34中形成通孔34a(图7D2)。

随后，形成由例如SiCN形成的中间层6，以覆盖构成绝缘层5和公共布线34的层叠膜(图7E1和图7E2)。

随后，由层叠膜形成第一电极31和第二电极32(图4B)。对于上述情况，通过干法蚀刻去除形成在将成为电极的部分上方的层叠膜上的中间层6和作为层叠膜中的最外层的钽层，并且形成穿透上述层的通孔8(图7F1)。由此，形成位于发热元件15上方的第一电极31和对应于第一电极31的第二电极32。换句话说，形成保护层7，其中在发热元件15上层叠有两个层，即钽层和铱层。此外，在与上述相同的处理中，去除中间层6和作为层叠膜中的最外层的钽层，以在公共布线34和稍后步骤中形成的电连接部分39之间提供连接区域，从而形成穿透上述层的通孔9(图7F2)。

随后，提供穿透绝缘层5和中间层6的通孔以暴露端子形成层16a的表面。在与上述相同的处理中，为了暴露布线37的表面的一部分，形成穿透设置在公共布线34的通孔34a(图7D2)内部的绝缘层5和中间层6的通孔。此外，例如，在端子形成层16a上设置用作阻挡金属的TiW层作为下层，并在其上形成设置有金层的端子形成层16b(图7G1)。由此，形成端子16。此外，在与上述相同的处理中，例如，在下层中设置TiW层，并且形成其中金层设置在下层上的电连接部分39。暴露的布线37的表面的一部分通过上述电连接部分39连接到暴露的公共布线34中的铱层的表面(图7G2)。

如上所述，在本示例实施例中，在与形成端子16(端子形成层16a)的步骤相同的步骤中，形成与在端子16和熔丝部分35之间的公共布线34并联连接的布线37。此外，在与形成端子16(端子形成层16b)的步骤相同的步骤中，还形成将公共布线34和布线37彼此连接的电连接部分39。由此，在抑制制造步骤中的负荷的同时，可以抑制公共布线34中的电压降，并且可以获得熔丝部分35的可切割性。

第二示例实施例

将主要在与上述示例实施例不同的点上描述本示例实施例的液体喷头基板。

图8A是根据本公开的示例实施例的基板11的示意性平面图。此外，图8B是由图8A中的虚线指示的区域VIIIB的示意性平面图，并且以放大的方式示出。

图9是沿图8A中的线IX-IX截取的基板11的局部截面图，并且是示出发热元件15、端子16、将公共布线34和布线37彼此电连接的电连接部分49及其附近的图。

在本示例实施例中，电连接部分49的配置不同于上述示例实施例的配置，并且如图9中所示，通孔5a设置在公共布线34和布线37之间的绝缘层5中，并且通过将公共布线34和布线37彼此直接连接而形成电连接部分49。

在本示例实施例中，在基板11的前表面侧设置与流动通道形成构件12具有高接合性的中间层6，并且诸如上述示例实施例中的电连接部分39之类的电连接部分39未朝向基板11的前表面侧暴露；因此，可以获得流动通道形成构件12和基板11之间的粘附。因此，如图8B中所示，还可以提供对应于单个熔丝部分35的单个电连接部分49。由此，在进一步抑制公共布线34中的电压降的同时，能够进一步提高熔丝部分35的可切割性。

在本示例实施例中，在形成绝缘层5之后，在绝缘层5中形成通孔5a。在设置通孔5a的状态下，布线37的表面的一部分从通孔5a的开口暴露，并且可以在该表面上形成绝缘膜。为了在公共布线34和布线37之间充分建立电连接，在形成通孔5a之后且在形成构成公共布线34的层之前，期望地，进行反向溅射并且去除表面上的绝缘膜。注意，也可以通过反向溅射步骤刮掉发热元件15上的绝缘层5。因此，为了获得发热元件15和保护层7之间的绝缘性质，当绝缘层5较厚时，可以说本示例实施例的配置是有效的。

示例实施例和比较例中的到熔丝部分的布线电阻

图10是示出上述示例实施例中和比较示例中的端子16和熔丝部分35之间的布线电阻值的曲线图。注意，与上述示例实施例不同，比较例不设有布线37，并且端子16和熔丝部分35之间的部分与公共布线34和端子连接布线41连接。图10示出了从端子16到布置在+X方向上距离端子16最远的位置(图4A和8A)处的发热元件15的行中的每个熔丝部分35的布线电阻值。此外，图10中的横坐标轴表示每个熔丝部分35在+Y方向上的位置(图4A和图8A)，并且从端子16通过公共布线34到熔丝部分35的距离朝向曲线图的右侧增加。

注意，公共布线34的薄层电阻是1.6Ω//sq，并且与公共布线34的薄层电阻相比，布线37的薄层电阻显著低至0.1Ω/sq。

第一和第二示例实施例设置有将布线37连接到端子16的附近的电连接部分39和电连接部分49(图4A和图8A)。因此，与比较例的情况相比，在任一个熔丝部分35中来自端子16的布线电阻值都是低的。此外，在第一示例实施例中，由于将布线37和公共布线34彼此连接的电连接部分39设置在公共布线34的两个端部处，因此从端子16到位于电连接部分39的附近的熔丝部分35的电阻值是低的。在第二示例实施例中，由于电连接部分49被设置为对应于熔丝部分35，所以从端子16到熔丝部分35的布线电阻甚至低于第一示例实施例中的布线电阻。如上所述，由于本示例实施例能够抑制到熔丝部分35的布线电阻，因此可以获得熔丝部分35的可切割性。

虽然已经参考示例实施例描述了本公开，但是应该理解，本发明不限于所公开的示例实施例。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的解释，以包含所有这些修改和等同的结构和功能。

Claims (21)

1.一种液体喷头基板，其特征在于，所述液体喷头基板包括：

基部，包括其中设置有第一发热元件和第二发热元件的表面，所述第一发热元件和第二发热元件产生用于喷射液体的热；

导电的第一覆盖部分，覆盖所述第一发热元件；

导电的第二覆盖部分，覆盖所述第二发热元件；

绝缘层，布置在所述第一发热元件和所述第一覆盖部分之间以及所述第二发热元件和所述第二覆盖部分之间；

熔丝部分；

第一布线，通过所述熔丝部分电连接到所述第一覆盖部分，所述第一布线将所述第一覆盖部分和所述第二覆盖部分彼此电连接；

端子，通过所述第一布线电连接到所述第一覆盖部分和所述第二覆盖部分；

第二布线，在相对于所述基部的表面的正交方向上设置在与所述第一布线的位置不同的位置处；和

多个电连接部分，在通过所述第一布线的电流路径中设置在所述熔丝部分和所述端子之间，所述多个电连接部分将所述第一布线和所述第二布线彼此并联连接。

2.根据权利要求1所述的液体喷头基板，还包括：

元件行，其中排列有包括所述第一发热元件和所述第二发热元件的多个发热元件，

其中所述第一布线和所述第二布线在元件行方向上延伸。

3.根据权利要求2所述的液体喷头基板，

其中，所述电连接部分设置在所述第一布线在所述元件行方向上的两个端部处。

4.根据权利要求2或3所述的液体喷头基板，还包括：

多个覆盖部分，包括所述第一覆盖部分和所述第二覆盖部分，并覆盖所述多个发热元件；和

熔丝部分的行，其中在所述元件行方向上设置将所述多个覆盖部分和所述第一布线彼此连接的熔丝部分，

其中，所述多个电连接部分中的至少一个包括在行方向上位于所述熔丝部分的行的外侧的部分。

5.根据权利要求1或2所述的液体喷头基板，

其中，所述第二覆盖部分通过所述熔丝部分以外的另一个熔丝部分连接到所述第一布线，以及

其中，所述电连接部分设置成对应于所述熔丝部分和所述熔丝部分以外的所述另一个熔丝部分。

6.根据权利要求1或2所述的液体喷头基板，

其中所述第二布线的薄层电阻低于所述第一布线的薄层电阻。

7.根据权利要求1或2所述的液体喷头基板，

其中，所述绝缘层在所述正交方向上布置在所述第一布线和所述第二布线之间，以及

其中，所述多个电连接部分中的每一个的至少一部分被设置为穿透所述绝缘层。

8.根据权利要求1或2所述的液体喷头基板，

其中，当在所述正交方向上观察时，所述第一布线和所述第二布线至少部分地彼此重叠。

9.根据权利要求8所述的液体喷头基板，

其中，在所述正交方向上，所述第二布线、所述绝缘层和所述第一布线从基部侧起按此顺序布置，以及

其中，所述第一布线覆盖所述绝缘层的台阶部分，该台阶部分覆盖所述第二布线的端部。

10.根据权利要求1或2所述的液体喷头基板，

其中，所述第二布线由与构成所述端子的至少一个端子形成层的材料相同的材料构成，并且在所述正交方向上被配置为与至少一个端子形成构件相同的层。

11.根据权利要求1或2所述的液体喷头基板，

其中，所述多个电连接部分设置为与所述第一布线和所述第二布线不同的层。

12.根据权利要求11所述的液体喷头基板，

其中，所述第一布线在所述正交方向上比所述第二布线远离所述基部，并且

其中，所述多个电连接部分将所述第一布线的与所述第二布线相对的表面的相对侧表面以及所述第二布线的与所述第一布线相对的表面彼此连接。

13.根据权利要求11所述的液体喷头基板，

其中，所述多个电连接部分由与构成所述端子的至少一个端子形成层的材料相同的材料构成，并且被配置为在所述正交方向上与至少一个端子形成构件是相同的层。

14.根据权利要求1或2所述的液体喷头基板，

其中，所述绝缘层在所述正交方向布置在所述第一布线和所述第二布线之间，以及

其中，通过使所述第一布线和所述第二布线经由设置在所述绝缘层中的多个通孔彼此接触而构成所述多个电连接部分。

15.一种制造液体喷头基板的方法，其特征在于，所述液体喷头基板包括：

基部，包括第一发热元件和第二发热元件，所述第一发热元件和第二发热元件产生用于喷射液体的热，

导电的第一覆盖部分，覆盖所述第一发热元件，

导电的第二覆盖部分，覆盖所述第二发热元件，

绝缘层，布置在所述第一发热元件和所述第一覆盖部分之间以及所述第二发热元件和所述第二覆盖部分之间，

熔丝部分，

第一布线，通过所述熔丝部分电连接到所述第一覆盖部分，所述第一布线将所述第一覆盖部分和所述第二覆盖部分彼此电连接，以及

端子，通过所述第一布线电连接到所述第一覆盖部分和所述第二覆盖部分，

该制造液体喷头基板的方法包括：

准备在其表面上设置有第二布线的所述基部；

形成所述绝缘层以覆盖所述第二布线；

在所述绝缘层上形成所述第一布线；和

形成多个电连接部分，其中所述多个电连接部分中的每一个的至少一部分穿透所述绝缘层，其中所述多个电连接部分在通过所述第一布线的电流路径中设置在所述熔丝部分和所述端子之间，并且其中所述多个电连接部分将所述第一布线和所述第二布线彼此并联连接。

16.根据权利要求15所述的制造液体喷头基板的方法，

其中，在准备所述基部时，将形成在所述基部的表面上的金属层图案化，并且从所述金属层形成所述第二布线和构成所述端子的至少一个端子形成层。

17.根据权利要求15所述的制造液体喷头基板的方法，

其中，在形成所述多个电连接部分时，在该形成中一起形成构成所述端子的端子形成层的至少一部分。

18.一种液体喷头，其特征在于，所述液体喷头包括：

液体喷头基板，包括：

基部，包括其中设置第一发热元件和第二发热元件的表面，所述第一发热元件和第二发热元件产生用于喷射液体的热，

导电的第一覆盖部分，覆盖所述第一发热元件，

导电的第二覆盖部分，覆盖所述第二发热元件，

绝缘层，布置在所述第一发热元件和所述第一覆盖部分之间以及所述第二发热元件和所述第二覆盖部分之间，

熔丝部分，

第一布线，通过所述熔丝部分电连接到所述第一覆盖部分，所述第一布线将所述第一覆盖部分和所述第二覆盖部分彼此电连接，以及

端子，通过所述第一布线电连接到所述第一覆盖部分和所述第二覆盖部分；和

流动通道形成构件，设置在所述液体喷头基板的第一覆盖部分侧，所述流动通道形成构件与所述液体喷头基板一起形成流动通道，液体通过该流动通道流动，

其中所述液体喷头基板包括

第二布线，在相对于所述基部的表面的正交方向上设置在与所述第一布线的层不同的层处，以及

多个电连接部分，在通过所述第一布线的电流路径中设置在所述熔丝部分和所述端子之间，所述多个电连接部分将所述第一布线和所述第二布线彼此并联连接。

19.根据权利要求18所述的液体喷头，

其中，所述多个电连接部分设置在所述液体喷头基板在流动通道形成构件侧的表面上，以及

其中，所述流动通道形成构件覆盖所述多个电连接部分的至少一部分。

20.根据权利要求19所述的液体喷头，

其中，所述流动通道形成构件与所述多个电连接部分接触。

21.根据权利要求19所述的液体喷头，

其中，所述流动通道形成构件设置成与所述多个电连接部分形成间隙。