CN1151024C - 制造喷墨打印头的方法 - Google Patents
制造喷墨打印头的方法Info
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Abstract
将一打印头基底放在螺旋波干蚀刻系统的工作台上,该打印头基底具有一个其上形成有热产生元件和隔板的硅基底和一个粘附于该隔板上的喷孔板。在通过允许冷却剂气体通入该基底和该工作台之间而对该打印头基底进行冷却的过程中,进行螺旋波干蚀刻。这便允许即使将一两面均粘附有粘合层的薄膜板作为喷孔板,也可同时并迅速在喷孔板中钻出多个具有理想的适当形状的喷孔,从而提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种在喷墨打印头的喷孔板中同时且快速形成(钻出)作为具有精确形状的喷嘴(下文称作“喷孔”)的孔的方法。
背景技术
近来,喷墨打印机已广泛使用。该喷墨打印机包括一种热喷型打印机和一种压电型打印机,所述热喷型打印机利用一种热产生电阻元件在对油墨加热产生的气泡的压力下喷射墨滴,而所述压电型打印机则通过压电电阻元件(压电元件)的变形施加到油墨上的压力来喷射墨滴。
因为这些类型的打印机不需要显影和转印的步骤,并且直接在记录介质上喷射墨滴来记录信息,所以与利用粉末状调色剂的电子照相型打印机相比,它们具有易于小型化和利用较低打印能量的优点。因此,这些喷墨打印机尤其普遍用作个人打印机。
热喷型打印头根据墨滴的喷射方向分为两种结构。第一种类型是一种侧面发射式热喷墨打印头,其是在平行于热产生电阻元件的热产生表面的方向上喷射墨滴的。第二种类型是一种顶部发射式或顶端发射式热喷墨打印头,其是在垂直于热产生电阻元件的热产生表面的方向上喷射墨滴的。特别地,该顶部发射式热喷墨打印头因其非常低的能量消耗而众所周知。
图1A是显示了配置有这样一种顶部发射式热喷墨打印头的打印机结构的透视图,图1B是显示了该喷墨打印头的喷墨侧的平面图,图1C是从图1B中C-C′方向观察的横截面图,并且图1D是示范了制造这种喷墨打印头的硅晶片的平面图。
图1A所示的打印机1是用作家庭和个人使用的小型打印机,并且具有一个滑架2,其与一个打印的喷墨打印头3和一个保存油墨的墨盒4相连。该滑架2由一个导轨5滑动支撑,并且固定在一个锯齿形的传动带6上。通过这种结构,该喷墨打印头3和该墨盒4在图中双箭头B所示的主打印扫描方向上往复移动。这个喷墨打印头3通过一个柔性的通信电缆7与打印机1主体中的一个未显示的控制单元相连。该控制单元通过该柔性的通信电缆7向该喷墨打印头3发送打印数据和控制信号。
一块压印板9位于机架8的下端部分上,其面向该喷墨打印头3并在该打印头3的主扫描方向上延伸。纸张10与该压印板9相接触并通过输纸辊11和导纸辊12在图中箭头C所示的打印副扫描方向上被间歇地输送。在间歇输送纸张10的固定时间段中,该喷墨打印头3在通过锯齿形的传动带6和滑架2由一个马达13驱动的同时,在邻近的纸张10上喷射墨滴并在该纸张10上进行打印。在纸张10上的打印是通过重复纸张10的间歇输送和在喷墨打印头3的往复运动过程中的喷墨来实现的。
虽然象这样的单色打印机在以前占主流,但近来全彩色打印机已变得相当普遍。用在全彩色打印机中的喷墨打印头3具有四个形成在喷孔板15上的用于喷射四种不同颜色油墨的平行喷孔列16,所述喷孔板层压在基片14上,其大小例如为10mm×15mm,如图1B所示。例如对于360dpi的分辨率,每个喷孔列16在一行中形成有128个喷孔17,或对于720dpi的分辨率,其具有256个喷孔17。
一种制造这样一种喷墨打印头的方法是利用硅LSI技术和薄膜技术同时形成多个喷孔、许多热产生元件和驱动器,所述驱动器以整块的方式分别驱动这些元件。根据这种方法,在相同的基片14上形成分别与该128个或256个喷孔17相连的热产生元件18和驱动器19。
如图1D所示,在一个硅晶片21上同时形成多个喷墨打印头3。除了喷孔17,热产生元件18和驱动器19之外,在预定数量的基片14的每个基片上还形成单个的布线电极22,和一个公共的电极23,布线引线24和与该电极相连的供电引线25,一块用于形成油墨流道26的隔板27,一个输墨孔28和一个公共的输墨凹槽29,所述布线电极22用于驱动单个的热产生元件18,所述输墨孔28用于接收从外部墨盒4向油墨流道26供应的油墨。
各组件以这种方式形成在硅晶片21上的该喷墨打印头3最终利用划片机或类似物沿着划线被分割成单个的单元。每个分开的单元被点焊到一个安装基底上,并通过引线与这些基底相连,由此完成了该喷墨打印头3。
在打印的时候,根据打印信息有选择地对该喷墨打印头3中的热产生元件18予以激励和启动,自然地会产生热而在油墨上引起薄膜沸腾现象。因此,从与已产生热的热产生元件18相对应的喷孔17中喷射出墨滴。根据这个喷墨打印头3,墨滴以尺寸与喷孔17的直径相应的、大致为球形的形状喷射,并且以该尺寸的两倍打印在纸张上。
通常,该喷孔17是通过利用一种激发激光技术或湿蚀刻或干蚀刻在每个基片14上的喷孔板15中钻出的。根据该干蚀刻方案,在一层Al,Ni或Cu的金属薄膜层压在该喷孔板15上之后,便形成了图案,并且通过一种带有用作掩膜的形成了图案的金属薄膜的常用干蚀刻系统有选择地对该喷孔板15进行蚀刻。
在钻出喷孔的步骤中,例如需要在预定的位置准确地形成预定尺寸和形状的128个喷孔17。但是,该传统的方法要同时且准确地在厚喷孔板15中的预定的位置上形成多个具有预定尺寸和形状的喷孔17是困难的。因此,通常在喷孔板中一次形成足够数量的喷孔,从而钻出全部的喷孔是耗时的。
发明的公开
因此,本发明的目的是提供一种制造喷墨打印头的方法,其可在短时间内在预定的位置上同时且准确地形成具有预定尺寸和形状的作为喷嘴的多个喷孔。
为了实现上述目的,根据本发明的一方面,提供了一种制造喷墨打印头的方法,该喷墨打印头具有一个基底和位于该基底上的一喷孔板,该基底上设有许多用于产生压力能以喷出油墨的能量产生元件,该喷孔板上具有许多形成于其中的喷嘴,所述喷嘴通过由能量产生元件产生的压力在预定的方向上喷射油墨,该方法包括以下步骤:在形成喷嘴之前在喷孔板上形成一具有与喷嘴相对应的图案的蚀刻掩膜;以及在对其上设置着带有掩膜的喷孔板的打印头基底进行冷却的过程中,通过带有螺旋波等离子源的干蚀刻工艺(下文称作“螺旋波干蚀刻”)形成喷孔板中的许多喷嘴。
根据这种方法,因为喷嘴是在对打印头基底进行冷却的过程中,通过采用可确保用一股大的离子流快速地蚀刻的螺旋波干蚀刻工艺钻出的,因此其能够可靠地防止经受处理的打印头基底的温度升得过高,而打印头基底温度升得过高则会显著影响将钻出的喷嘴的形状。这一点使得具有理想和适当的尺寸和形状的多个喷嘴可同时且快速地钻出。
在这种方法中,该喷孔板优选为一个多层板,其具有沉积在一聚酰亚胺板的两面上的玻璃态转化温度高于200℃的热塑性粘合层。在这种情况下,该打印头基底可冷却至200℃或更低的温度。这便解决了热塑性粘合层可能热延展过度从而对喷嘴的形成造成不利影响的传统问题。
在上述的方法中,优选的是,该打印头基底的冷却是通过用冷却剂气体对其底部进行冷却而进行的。在这种情况下,当钻出喷嘴时,该冷却剂气体从该喷嘴中吹出。防止这一缺点的第一适当方案是这样的,即在从该基底的底部贯穿到其顶面的输墨通道形成之后,并在开始供应冷却剂气体之前堵住该输墨通道,并且在完成了该喷嘴的形成和停止了冷却剂气体的供应之后,解除对该输墨通道的阻塞。在这种情况下,可仅仅通过在该基底的底部粘合一块成块橡胶来堵住该输墨通道,并且该输墨通道的阻塞可仅仅通过移走该成块橡胶而得到解除。
防止上述缺点的第二适当方案是这样的,即在开始供应冷却剂气体之前,堵住许多从输墨通道延伸到位于该基底顶面的能量产生元件的导墨通道,其中该输墨通道从该基底的底部贯穿到其顶面,并且在完成了该喷嘴的形成和停止了冷却剂气体的供应之后,解除对该导墨通道的阻塞。在这种情况下,可仅仅通过充填一种易被溶剂溶解的可溶性树脂来堵住该输墨通道,并且导墨通道的阻塞可仅仅通过溶解该可溶性树脂而得到解除。
该可溶性树脂优选是通过以覆盖该能量产生元件的方式充填的。这便防止了该能量产生元件受到过蚀刻的损坏。
防止上述缺点的第三适当方案是这样的,即在从该基底的底部贯穿到其顶面的输墨通道开通之前钻出喷嘴。在这种情况下,该输墨通道仅仅通过将该基底顶侧上的一个输墨凹槽与该基底底侧的一个输墨孔相连接的方式形成,并且仅仅需要该输墨凹槽和输墨孔中的一个在形成喷嘴之后形成,以开通输墨通道。更优选的是,所述输墨孔是在形成喷嘴之后形成的,以开通输墨通道。
防止上述缺点的第四适当方案是这样的,即在开始向打印头基底的底部供应冷却剂气体后,开始进行螺旋波干蚀刻,并且在基本上钻好所有的喷嘴之后,马上停止冷却剂气体的供应。在这种情况下,优选的是,基本上钻好所有喷嘴的时间是通过冷却剂气体的流速变化而检测的。
为了实现上述目的,根据本发明的另一方面,提供了一种制造喷墨打印头的方法,该喷墨打印头是通过对油墨施加压力能并且从许多喷嘴中将油墨喷射到记录介质上来进行记录的,该方法包括的步骤有:在基底上设置许多产生压力能的能量产生元件;在带有能量产生元件的基底上设置作为喷孔板的一薄膜板,该薄膜板具有粘合在其顶面和底面上的粘合层;以及在对其上设有喷孔板的打印头基底进行冷却的过程中通过干蚀刻在喷孔板中同时钻出与能量产生元件相关联的许多喷嘴,其中在所述基底的背面施加冷却剂气体。
根据这种方法,即便将工作效率良好、两面都粘有热塑性粘合树脂的薄膜板用作喷孔板,在干蚀刻过程中打印头基底的总体温度的上升仍可得到抑制。这便防止了该热塑性粘合层热延展过度(否则其会对喷嘴的形成造成不利的影响),并且使得具有理想及适当尺寸和形状的多个喷嘴可同时且快速地钻出。因此,使得有可能提供一种以高的工作效率制造配备具有理想和适当尺寸及形状的喷嘴的喷墨打印头的方法。
根据该第二种方法,如果将螺旋波干蚀刻作为干蚀刻工艺的话,具有适当形状的多个喷嘴可更快速地钻出。这进一步提高了制造喷墨打印头的生产率。
附图说明
通过下面详细的说明和附图,本发明的这些目的和其它目的以及优点将变得更加明显。
图1A是传统热喷墨打印头的总体透视图;
图1B是显示了从喷墨端观察的图1A中喷墨打印头的平面视图;
图1C是从图1B中C-C′方向观察的横截面图;
图1D是描绘了制造图1B中打印头的硅晶片的平面视图;
图2A是示范了根据本发明的第一实施例,在喷墨打印头的制造中完成了热产生元件的形成之后的状态的平面视图;
图2B是该状态的横截面图;
图3A是示范了根据本发明的第一实施例,在喷墨打印头的制造中完成了隔板的形成之后的状态的平面视图;
图3B是该状态的横截面图;
图4A是示范了根据本发明的第一实施例,在喷墨打印头的制造中完成了喷孔的形成之后的状态的平面视图;
图4B是该状态的横截面图;
图5A是显示了图2A中结构的一个部分f的放大平面视图;
图5B是从图5A中B-B′方向观察的横截面图;
图5C是从图5A中C-C′方向观察的横截面图;
图6A是显示了图3A中结构的一个部分f的放大平面视图;
图6B是从图6A中B-B′方向观察的横截面图;
图6C是从图6A中C-C′方向观察的横截面图;
图7A是显示了图4A中结构的一个部分f的放大平面视图;
图7B是从图7A中B-B′方向观察的横截面图;
图7C是从图7A中C-C′方向观察的横截面图;
图8A是显示了根据本发明的第一实施例,从喷墨端观察的全彩色喷墨打印头的平面视图;
图8B是描绘了用于生产图8A中打印头的硅晶片的平面视图;
图9A是示范了在已开始形成喷孔之前热产生区附近的状态的横截面图;
图9B是示范了在已开始形成喷孔之后热产生区附近的状态的横截面图;
图10是示范了当通过螺旋波干蚀刻钻出喷孔时所出现的问题的横截面图;
图11A是显示了该螺旋波干蚀刻系统的示意性结构的举例说明图;
图11B是显示了在图11A中螺旋波干蚀刻系统中晶片夹紧段的平面视图;
图11C是示范了正被图11A中的螺旋波干蚀刻系统处理的一打印头的横截面图;
图12是示范了冷却剂气体从钻好的喷孔中吹出的状态的横截面图;
图13A是示范了在根据本发明的第一实施例的制造方法中,一个输墨孔正被阻塞的横截面图;
图13B是显示了根据本发明的第一实施例获得的喷墨打印头的横截面图;
图14是显示了列出与本发明的第一实施例相应的各种热分离片的不同性能的图表;
图15是示范了本发明的第一实施例的一种改进的横截面图;
图16A到16F是示范了一种根据本发明的第二实施例,一步步按每个基本阶段制造喷墨打印头的方法的横截面图;
图17A到17E是示范了一种根据本发明的第三实施例,一步步按每个基本阶段制造喷墨打印头的方法的横截面图;
图18A是示范了在一种根据本发明的第四实施例制造喷墨打印头的方法中,钻出喷孔之前状态的横截面图;
图18B是示范了在一种根据本发明的第四实施例制造喷墨打印头的方法中,钻出喷孔之后状态的横截面图;
图19是显示了根据本发明第四实施例制造喷墨打印头方法的流程图。
实施发明的最佳模式
现在参照附图对本发明的优选实施例作出描述。
图2A和2B,图3A和3B以及图4A和4B都是在根据本发明的第一实施例制造一个整体式喷墨打印头的方法中,按步骤对其三个阶段的制造状态进行显示的示意性平面视图和横截面图。尽管这些视图中的每一个都因为便于说明的原因而仅仅显示了全彩色喷墨打印头中的一个打印头(具有与单色喷墨打印头相同的结构),但实际上,许多相似类型的打印头(通常为四个)都是在随后描述的单一基片上并排形成的。尽管图4A示范了36个喷孔44,但多个喷孔,例如64、128或256个喷孔实际上都是根据设计原则形成的。
图5A,6A和7A是示范了在图2A,3A,4A的平面视图中基本部分的局部放大平面视图。图5B,6B和7B是从前三个视图中的B-B′方向观察的横截面图,而图5C,6C和7C是同样从前三个视图中的C-C′方向观察的横截面图。图5A-7C因为说明方便的原因,显示了作为代表64,128或256个热产生区、喷孔或类似结构的5个热产生区33,5个喷孔44和类似结构。
下面将讨论基本的制造方法。首先,作为步骤1,通过LSI技术将驱动器和它们的引线形成在4英寸或更大的硅基底上,并且在其上形成具有1到2μm厚的一层氧化物薄膜(SiO2)。作为下一个步骤2,通过采用薄膜沉积技术形成一层钽(Ta)-硅(Si)-氧(O)的热产生电阻薄膜,并且随后在这一插入有紧密Ti-W隔层或类似层的热产生电阻元件薄膜上沉积一层Au电极薄膜或类似的薄膜。然后,通过照相平版印刷术对该电极薄膜和该热产生电阻元件形成图案。然后通过曝光该热产生电阻元件获得热产生区,并且在该热产生区的两面层压布线电极,由此获得例如呈一条纹形状的128个热产生元件。在这一步骤中,该热产生区的位置是排成一直线的。
图2A,2B和5A-5C显示了在步骤1和2刚刚完成后所处的状态。在一基片30上,在一由氧化物薄膜形成的绝缘层下面形成驱动器31和驱动器引线32(见图2A)。在该绝缘层上,该热产生电阻元件薄膜形成的图案为多列带有一公共电极34的热产生区33和在每一热产生区33的各面上形成的单个布线电极36。也就是说,每列均包括公共电极34,热产生区33和单个布线电极36的多列热产生元件以预定的间隔平行地形成,由此产生热产生区列33′和单个的布线电极列36′。公共电极供电引线35也与公共电极34(见图2A)一起形成。
作为下一个步骤3,为了形成与单个热产生区33相对应的油墨流道和分别与这些油墨流道相连的油墨流道,通过涂布形成约20μm厚的由有机材料(例如光敏聚酰亚胺)制成的分隔元件。在通过照相平版印刷术对这一分隔元件形成图案之后,进行固化(退火)处理,以对该基片30进行30到60分钟的温度为300℃到400℃的加热,由此将该约10μm高的光敏聚酰亚胺的分隔元件固定在该基片30上。作为下一个步骤4,通过湿蚀刻、喷砂或类似技术,在基片30中设有隔板的表面上形成一个公共的输墨凹槽,随后形成与该输墨凹槽相通、并且通向该基片30底部的输墨孔。
图3A,3B和6A-6C显示了在步骤3和4刚刚完成之后所处的状态。一个公共的输墨凹槽37和输墨孔38以被公共电极34包围的方式形成。一个油墨密封隔板39-1形成在该公共电极34的一个端口上,其中该端口位于公共输墨凹槽37的左手侧,并且一个油墨密封隔板39-2形成在位于右手侧的该公共电极34的端口上,其中右手侧是单个布线电极36所处的位置。一个分段隔板39-3从这一油墨密封隔板39-2延伸到单个热产生区33之间。
如果将单个布线电极36上的油墨密封隔板39-2当作一把梳子的脊背,则延伸到单个热产生区34之间的分段隔板39-3便具有一个与该梳子的梳齿相当的形状。通过用作分隔壁的齿状分段隔板39-3,由位于齿之间基部的热产生区33形成的超细油墨流道41在数量上与该热产生区33是相等的。
紧接着,作为步骤5,例如通过一种热塑性粘合剂,将一块10到30μm厚的具有聚酰亚胺薄膜片形状的喷孔板粘附在层压结构或隔板39(39-1,39-2,39-3)的最顶层上,然后在最终的结构上施压,同时在290到300℃下加热,由此固定该喷孔板。随后,一块0.6到1μm厚的Ni,Cu,Al或类似金属的金属薄膜沉积在该喷孔板的表面上,该表面与固定该隔板的面(沉积金属薄膜的一侧将在下文称作隔板相对侧)相对。在通过干蚀刻钻出随后将讨论的喷孔的时候,这一金属薄膜用作掩膜。
然后,作为步骤6,该喷孔板上的金属薄膜形成图案,以形成对该喷孔板有选择地干蚀刻的掩膜,随后根据采用了将在随后具体讨论的螺旋波干蚀刻系统的金属掩膜来对该喷孔板进行干蚀刻,由此保证同时形成31μmΦ到15μmΦ的多个喷孔。
图4A,4B和7A-7C显示了在步骤5和6刚完成之后所处的状态。该喷孔板42覆盖了不包括公共电极供电引线35和驱动器引线32的整个区域,并且由分段隔板39-3形成的10μm高的单个油墨流道41具有面向公共输墨凹槽37的开口。形成一个10μm高的公共油墨流道43,以将那些油墨流道41的开口与公共输墨凹槽37相连。
该喷孔44形成在喷孔板42内的面向热产生区33的部分处。这便完成了具有一列64,128或256个喷孔44的单色喷墨打印头45。
如上所述,配备单列喷孔44的单色喷墨打印头45采取了单色喷墨打印头的结构,并且需要总共四种颜色的油墨,也就是正常全彩色打印中,除了减原色黄色(Y),品红(M)和青色(C)之外,还有专用于黑色部分的字符或图像的黑色(BK)。因此,最少也需要四列喷孔。
图8A是显示了通过并排设置上述类型的四个单色喷墨打印头45而构成的全彩色喷墨打印头的视图,而图8B是描绘了在硅晶片上多个全彩色喷墨打印头45的视图。上述方法可通过在图8B中所示的硅晶片47上形成图8A中所示的多个基片46,和通过在以整体形式出现的四列中的每一基片46上构造图4A和4B所示的单色喷墨打印头45来制造如图8A所示的全彩色喷墨打印头48。该单个的喷孔列49可通过艺术级的半导体技术准确设置在特定的关系中。
在上述的制造步骤中当在硅晶片47上产生出该喷墨打印头后,最后利用一个切锯或类似物沿着划线将该硅晶片47切成小方块,把各基片46彼此分开,从而得到如图8A所示的全彩色喷墨打印头48。然后,获得的全彩色喷墨打印头48被点焊到一个安装基底上,并通过引线与这些基底相连,因此它变成了全彩色喷墨打印头的一个实用单元。
下面将更加具体地描述怎样利用螺旋波干蚀刻系统来钻出喷孔,其中该螺旋波干蚀刻系统已在制造喷墨打印头方法中的步骤6中作了简略的解释。在该实施例中采用该螺旋波干蚀刻系统是因为该蚀刻系统能利用可提高工作效率的高能等离子流进行快速干蚀刻。该螺旋波是在等离子体中传播的一类电磁波,其被称作啸声波并产生高密度的等离子。
图9A是示范了在上述干蚀刻步骤之前的一个步骤之后,热产生区33或被制造的喷墨打印头48的基本部分和该区33附近部分的放大横截面图。图9B是显示了通过螺旋波干蚀刻系统对该喷墨打印头48进行干蚀刻的状态的横截面图。
如图9A所示,该喷孔板42包括三层:一个粘合层51a,一个聚酰亚胺薄膜52和一个粘合层51b。例如,该粘合层51a和51b是由热塑性聚酰亚胺或环氧基粘合剂形成的,并且涂布在厚度约30μm的聚酰亚胺薄膜52的顶面和底面上,涂布的厚度为约为2到5μm。当温度上升到玻璃态转化温度之上时,热塑性树脂材料例如该粘合层51a或51b的弹性模量迅速下降,因而提高了粘附性,因此这种材料显示了粘结的效果。
然而,需要该性能的是将粘附于隔板39(39-1,39-2,39-3)上的喷孔板42的背面,而不是该喷孔板42的顶侧或喷射侧。除了该喷孔板背面上的粘合层51b之外,在顶面上还设有粘合层51a。因为仅在背面具有粘合层51b的喷孔板将在制造工艺中导致喷孔板元件发生弯曲或卷曲,并且使得加工变得困难。换句话说,如果该喷孔板42的顶面和背面具有因粘合层51a和51b引起的相同热延性,就能防止该聚酰亚胺薄膜52在制造工艺中卷起。
这一喷孔板42位于隔板39上,并且粘合层51b的那面面向基片46,由此形成一个覆盖单个油墨流道41和公共油墨流道43的盖。因为将该喷孔板42加热到200到250℃并且对其施加几十分钟的数Kg/cm2的压力,所以它会均匀而牢固地粘附到该隔板39。
随后,形成约0.5到1μm厚的一层Ni,Cu,Al,Ti或类似金属的金属薄膜53,其作为用于随后将讨论的干蚀刻的掩膜材料,并且与例如在图4A中所示的喷孔44相应的图案54形成在该薄膜上,由此形成有选择地蚀刻该喷孔板42的掩膜。在如该实施例所述将螺旋波干蚀刻系统用于在喷孔板42中钻出喷孔44的情况下,Ni,Cu,Al,Ti或类似金属的金属薄膜53的使用对于聚酰亚胺薄膜52到金属薄膜53提供了大约1∶50到100的蚀刻比率。因此,为了将该聚酰亚胺薄膜52蚀刻成大约30μm厚,小于1μm的金属薄膜53就足够了。
在形成该金属薄膜53之后,图8B所示的基片46或硅晶片47被置于螺旋波干蚀刻系统内,并且通过图9B所示的干蚀刻将喷孔44钻出。氧气被用作螺旋波干蚀刻系统中进行干蚀刻的处理气体。在螺旋波干蚀刻系统中,处理氧气O2变成由氧离子56和氧原子团57构成的氧气等离子体55,其溅射到金属掩膜表面上,由此如图9B所示,根据图案54进行喷孔44的钻孔。
在通过常规干蚀刻系统形成孔和通过激发激光或类似技术形成孔的过程中,该喷孔板42顶部的粘合层51a不会引起大的问题。然而,当将螺旋波干蚀刻系统用于快速形成本发明中的孔时,该螺旋波干蚀刻系统由于采用了高能离子流,因而与其它蚀刻方案相比,显著地提高了目标加工件的温度。这便带来了下面的问题。
图10是示范了当通过螺旋波干蚀刻钻出喷孔时所出现问题的横截面图。当采用螺旋波干蚀刻系统以通常的方式钻出喷孔时,如图10所示,将整个的目标加工件或整个打印头基底即基片46加热至高温,其中在该基片上设有热产生区33、隔板39和喷孔板42。受氧气等离子体影响最大的该喷孔板42表面上的热塑性粘合树脂51a的热延程度最大,从而在该热塑性粘合层51a上产生皱纹58。因此,大大延伸的粘合层51a可能作为蚀刻的残留物留在喷孔44中或者会使喷口44′的形状变形。这便会不期望地导致油墨在非原来预定的方向,即在不同于与喷孔板表面垂直的方向上喷射,或者会导致不期望出现的非常小的称作附属物的点撞击在打印点周围。
为了防止皱纹58的产生,可采用在顶端无粘合层51a的喷孔板,但这一方案并不是可取的,因为正如早些提到的那样,位于顶端的粘合层51a在制造工艺中是用于防止喷孔板42卷曲的。
因此,在这一实施例中,注意到用作粘合层51a的热塑性聚酰亚胺的玻璃态转化温度Tg要高于200℃的事实,因此,在通过螺旋波干蚀刻系统形成喷孔板42中的喷孔44的过程中将硅晶片47冷却至200℃或低于该温度时进行蚀刻。
图11A是显示了螺旋波干蚀刻系统的举例说明图,图11B是其晶片夹紧段的平面视图,且图11C是图11A的局部放大视图。如图11A所示,螺旋波干蚀刻系统在其中心具有一个处理腔61和一个设在该处理腔61中的晶片夹紧段62。图8B所示的硅晶片47是从系统的左边放入该系统中的,如图11A的箭头G所示,并且放置在该晶片夹紧段62上。
该硅晶片47是通过机械夹具(其以机械方式固定对象),静电夹具(其利用静电固定对象)或类似物固定在晶片夹紧段62上的。通过从一个接地侧AC电源64将一个例如为13.56MHZ的RF(无线电频率)偏压施加到该晶片夹紧段62,该晶片夹紧段62便在支撑体63上一体化地形成。
低温循环器65的一种防冻液体通过支撑体63循环流动到晶片夹紧段62。通过位于支撑体63和晶片夹紧段62中的冷却剂输送通道68,由一个冷却剂输送泵67将一种用于处理热传导和增进冷却效果的例如He气的冷却剂气体66输送到通向晶片夹紧段62的晶片支撑表面的冷却剂喷口69中,并使之进入晶片夹紧段62和硅晶片47之间的一个小间隙中。这便通过低温循环器65对硅晶片47进行了冷却。
具体地说,用循环防冻剂和介于晶片夹紧段62和硅晶片47之间的冷却剂气体66将螺旋波干蚀刻系统的晶片夹紧段62冷却至-10℃或更低,由此在螺旋波干蚀刻的时候,有效地抑制了整个打印头基底温度的上升。
在处理腔61周围设有一块磁铁71,用于收集该腔61中的氧气(O2)等离子体55,并且在该腔61的上中心位置处设置一个电源室72。在该电源室72周围的两个段(上和下)中设有一根天线73,并且一个内线圈74和外线圈75设在该天线73的外部,以密封该等离子体。
供应处理气体(处理氧气)的管道76通向电源室72的上部。一个供电源77向该两段天线73施加与接地AC电源64的周期相对应的13.5MHz的电压。
通过这种结构,通过管道76供应的处理氧气便通过天线73转变成电源室72中的等离子体,然后通过内线圈74和外线圈75送进处理腔61。通过RF偏压电压将已用这种方式产生的氧气等离子体55吸取并集中在处理腔61中,其中该RF偏压电压是通过支撑体63和晶片夹紧段62施加到硅晶片47(下文称作“打印头基底”,尽管该基底实际上是以硅晶片47的形式处理的)上的。
位于处理腔61壁上的磁铁71防止了该氧气等离子体55的电子在该壁上消失。这便导致该氧气等离子体55以均匀分布的形式溅射在打印头基底(硅晶片47)上,并且与喷孔板42顶面相碰撞,其中该顶面通过金属薄膜53上的掩膜图案54曝光,因此对该喷孔板42进行蚀刻。将处理后的处理气体排放到如图11A箭头J所示的系统的右边。
与RIE(活性离子蚀刻)不相同,尽管螺旋波干蚀刻没有电极的平行板设置,但该打印头基底46的潜力是在氧气等离子体55中引进氧气离子56的方向上发挥出来的。因此,在加工件(喷孔板47)上溅射氧气离子56的同时,采用原子团57进行化学蚀刻。
例如当该加工件是聚酰亚胺时,其基本成分是碳和氢,从而蚀刻是采用 的化学反应进行的。因此,该螺旋波干蚀刻可通过采用溅射(物理蚀刻)和基团反应(化学蚀刻)的结合,利用高的蚀刻比率进行各向异性的蚀刻,例如孔的形成。
尽管蚀刻是在打印头基底充分冷却的状态下进行的,上述单一的冷却系统仍然带来图10中所示的问题。
图12是用于解释即便在打印头基底充分冷却的状态下进行蚀刻时问题依然存在的原因的视图。如图中所示,因为输墨孔38是在基片46的背面中敞开的,冷却剂气体66通过输墨孔38、公共输墨凹槽37和油墨流道43,如箭头K所示从喷孔44中向上逸出,该喷孔44通过螺旋波干蚀刻而钻出。
因为当通过干蚀刻钻出喷孔44时,残留物例如粘合层51a粘结在喷孔44的壁上,所以为了将残留物移走并把该喷孔精加工成理想和适当的形状,一般需进行过蚀刻约1到3分钟。但是,如果此时冷却剂气体66从喷孔44向上逸出,在晶片夹紧段62和基片46背面之间间隙h的真空度上升,并且因此热传导降低。这便迅速提高了包括基片46的整个打印头基底的温度。
结果,皱纹58产生在图10所示的喷孔板42的表面上。此时,在喷孔板42上出现的大量冷却剂气体66使得氧气等离子体55□的密度不均匀。已发现这样不均匀的密度可能会破坏或损坏驱动器31中的MOS晶体管和电容器。
根据第一实施例,暂时堵住输墨孔38以克服这样的问题,即当钻出喷孔44时,冷却剂气体66通过从输墨孔38到喷孔44的路线向上逸出。
图13A是显示了通过将一层施有粘合剂的板78粘附在基片46的背面来暂时阻塞输墨孔38的视图,而图13B是示范了采用这种方案钻出喷孔44情况的放大横截面图。
图13A中所示的该施有粘合剂的板78具有一种两层结构,即在基底或聚酯薄膜79上沉积一层热分离粘合剂81。该热分离粘合剂81在室温时具有粘合强度,但在一定的温度之上易于从与基片46相接的分界面分开。例如,这个热分离温度对于α型为90℃以上,对于β型为120℃以上,对于γ型为150℃以上。
图14是显示了采用PET(聚酯)薄膜作为粘合目标,对热分离粘合剂81的粘合强度进行试验的结果图表。从该表可明显得看出,热分离温度为120℃的β型粘合剂在分离前具有500g/20mm的粘合强度,该强度是三种类型中最强的,而其涂层厚度要比热分离温度为150℃的γ型粘合剂薄15μm。
当打印头基底放入螺旋波干蚀刻系统时,如果空气进入基片46和热分离粘合剂81之间的分界面,该空气便在真空中膨胀并且将基片46升到晶片夹紧段62之上。因此,在将施有粘合剂的板78粘附于基片46的时候,通过采用一种工具例如一个辊子或一个刷子使该板78紧密粘附于基片46上,从而空气不会进入该分界面。
因为如图11A所示的螺旋波干蚀刻是这样进行的,即使在钻出喷孔44之后,仍可维持在穿过喷孔44之前获得的均匀冷却状态。这便保证了充分的过蚀刻,从而可形成如图13B所示的具有理想和适当形状的喷孔。
在完成螺旋波干蚀刻的工艺之后,将粘附有施有粘合剂的板78的打印头基底放在一个烤箱中,并且根据每种粘合剂的热分离温度在90℃,120℃或150℃加热3分钟以上。因此,该热分离粘合剂81不会残留在图13B所示的基片46上,并能很容易地被分离。
下面是在对打印头基底冷却的过程中通过螺旋波干蚀刻在喷孔板42中钻出喷孔44的工艺的适当条件。
处理气体(氧气)的流速:4-76sccm
处理压力:0.2-1Pa
电源功率:500-1000W
偏压功率:50-600W
处理时间:10-40分钟
循环器温度设定:-10到-30℃
冷却He的流速:10-30sccm
聚酰亚胺的蚀刻速率:约1-3μm/分钟
该工艺条件的一个实例在下面给定,所处的状态是:输墨孔用施有粘合剂的板78堵住,其中在该板78上施加有热分离温度为90℃的热分离粘合剂81,并且通过螺旋波干蚀刻在16μm厚的喷孔板42中钻出喷孔44。
喷孔板厚度:16μm
实现的真空度:7.45×10-2Pa
处理气体(氧气)的流速:50sccm
处理压力:0.5Pa
电源功率:1000W
偏压功率:300W
处理时间:13分钟
循环器温度设定:-30℃
冷却He的流速:10sccm
聚酰亚胺的蚀刻速率:约1.6μm/分钟
在上述的条件下,直到钻出喷孔的蚀刻时间是10分钟,并且过蚀刻时间是3分钟。在该工艺中,该施有粘合剂的板78的粘合强度确实没有变小,并且由阻塞输墨孔38引起的打印头基底的膨胀确实没有对螺旋波干蚀刻产生有害影响。
暂时阻塞基片46内输墨孔38的装置并不受使用施有粘合剂的板78的限制,例如,也可采用一层干的薄膜。
图15是示范了在80℃-90℃下一个层压在基片46背面的干薄膜82的视图。该干薄膜82的使用也能阻塞输墨孔38。在这种情况下,可在通过螺旋波干蚀刻钻出喷孔的工艺完成之后,通过采用例如单乙醇胺的剥离溶液将该干薄膜82剥去。
现在将讨论本发明的第二实施例。
图16A至16F是示范了根据本发明的第二实施例的一种制造喷墨打印头的方法。图16A显示了在上述制造步骤1到4刚完成之后打印头基底所处的状态或者与图2B所示相同的状态,从而与图2B所示相应的组件相同的这些组件所给的参考数字是相同的。
这一实施例与第一实施例的不同在于图16B所示状态之后的工艺。首先,如图16B所示,一种水溶性的树脂材料例如PVA(聚乙烯醇)作为一层保护膜84涂布在形成隔板39等的基片46的表面上。将输墨孔38连接到公共输墨凹槽37的输墨通道从基片46的底部一直贯穿到其顶部。因此优选应将一层阻流薄膜(未示出)或类似的薄膜粘附在基片46的背面,以防止当该保护膜84从公共输墨凹槽37进入输墨孔38时,该保护膜84回绕到该基片46的背面。
因为该保护膜84随后可很容易地从该基片46上移走,所以例如它由一种水溶性树脂(例如PVA、聚偏二乙烯或聚氧化乙烯)制成,或由一种可溶于酸性溶液的树脂(例如尼龙、尿素树脂、甘酞树脂或纤维素树脂)制成,或由一种可溶于碱性溶液的树脂(例如聚酯、尿素树脂或三聚氰胺树脂)制成,或由一种可溶于其它类型溶液的树脂(例如丙酮、苯、乙醇和三氯甲烷)制成。
该保护膜可采用不同的方法涂布,例如旋转涂布、辊涂、喷射涂布、印刷、或模压。
因为图16B所示的涂布在隔板39上的保护膜84防碍随后的喷孔板42的粘附,所以如图16C所示,通过刮、擦或任何其它的适当方案将其移走。此后将最终的结构予以干燥,以使残留的保护膜84变硬。而且,将已不再必要的阻流膜分离。紧接着,通过在普通制造步骤中未显示的粘合层将喷孔板42热粘附于隔板39上,然后形成金属薄膜53,紧接着形成图案54,如图16D所示。到该步骤完成时,当然也就阻塞了通过公共输墨凹槽37和公共油墨流道43的输墨通道,其中输墨通道从输墨孔38延伸到单个油墨流道41。
随后,通过图16E所示的螺旋波干蚀刻钻出喷孔44、连接引线部分和类似的部分。在这种情况下,即便在钻出例如喷孔的孔之后,也要进行过蚀刻适当的一段时间。承受过蚀刻的是该保护膜84的表面,并且在该保护膜84下的热产生区33,电极部分和驱动器31中没有一个直接受到蚀刻。因此,该热产生区33和驱动器31并未受到过蚀刻的损坏。
因为在通过螺旋波干蚀刻钻出喷孔时,冷却剂气体的喷射受到阻塞油墨流道的保护膜84的抑制,其中螺旋波干蚀刻是已在第一实施例中作过解释,所以在钻出喷孔之后仍保持对基片46的冷却。这便克服了驱动器内由冷却剂气体的喷射造成的可能的破坏,并且也允许充分的过蚀刻。
此后,已变得不再必要的保护膜84从如图16F所示的打印头基底上移走,例如,如果它是水溶性的,便用温水将其冲洗掉。当不同于水溶性的树脂材料用作保护膜84时,该保护膜84被其可溶的酸性或碱性溶液溶解掉。在移走保护膜84的工艺中,可一并移走由干蚀刻引起的停留在保护膜84表面上的残留物。
在上述的螺旋波干蚀刻中,采用氧气等离子体。这种氧气等离子体是在有机物上而不是在无机物或金属上具有较高的蚀刻效果。因此,在这一实施例中,当采用一种包含具有高抗蚀刻性的金属或无机物的树脂材料作为保护膜84时,与单独用树脂材料作保护膜相比起到了良好的作用。具体地说,保护膜84最好采用一种材料,该材料具有包含在例如一PVA树脂材料中的氧化铝、例如氮化硅的陶瓷或玻璃颗粒,或采用一种材料,该材料具有包含在一树脂材料中的例如Al、Ni、Cu、Fe、Co或Ag的金属。
对于保护膜84,可采用一种聚硅酸乙烯基光刻胶,一种橡胶基(环聚异戊二烯双偶氮基)负光刻胶,一种酚醛树脂的正光刻胶或一种叠氮混合物的光刻胶来代替上述含有金属或无机物的树脂或树脂材料。
在这种情况下,在基片46上涂布该保护膜84之后,便采用这样的方式来对图案进行曝光和显影,即该保护膜84仍处于不同于隔板的其它部分上,然后将最终的结构予以烘烤来固化该保护膜84。然后,在喷孔板42粘附于该保护膜84之后,形成金属薄膜掩膜53并且通过干蚀刻钻出喷孔44,此时应将不再必要的该保护膜84从如图16F所示的打印头基底移走,例如如果它是溶于水的,就用温水将其冲洗掉。当不同于水溶性的树脂材料用作保护膜84时,便通过一种碱性剥离剂、溶剂或类似物溶解该保护膜84。
因为该保护膜84具有一种光敏性,所以这一方案可通过采用照相平版印刷术形成精细的图案,且因为与喷墨打印头小型化相匹配的小型化处理是可能的,因此这一方案是有利的。可使用一种干薄膜保护层材料,来代替一种液体光刻胶材料。在这种情况下,通过一个加热辊进行加热和加压,来粘附该干薄膜保护层材料。因为该干薄膜保护层材料与液体保护层材料相比不具有流动性,因此将一种阻流薄膜粘附于硅晶片47的背面是不必要的。这有利于将制造步骤简单化。
现在将讨论本发明的第三实施例。
图17A至17E是示范了根据第三实施例的一种制造喷墨打印头的方法。由于除了在制造步骤的次序上稍有不同以外,图17A-17C中所示的结构实际上与图9A中的结构相同,所以与图9A所示相应的组件相同的这些组件所给的参考数字是相同的。
根据该第三实施例,首先,在基片46上形成未显示的驱动器之后,形成热产生区33、公共电极34、单个布线电极36和隔板39,紧接着形成图17A所示的公共输墨凹槽37。然后,层压如图17B所示的喷孔板42,并且形成金属薄膜53,其中在该金属薄膜上形成如图17C所示的掩膜图案54。在这样进行仅从基片46的表面开始的处理之后,便进行通过螺旋波干蚀刻钻孔的步骤,以形成图17D所示的喷孔44。此后,从基片46的底端钻出输墨孔38,以便与顶面的公共输墨凹槽37相通,因此输墨通道与该基片46贯通。
从上述看很明显,在图17D所示的螺旋波干蚀刻阶段中尚未进行图17E中所示包括从基片46开始钻孔的输墨孔38的形成过程,因此在钻出喷孔44时尚未钻出基片46中的输墨通道。因此,保持在基片46底端的在图11C中所示的冷却剂气体66并不会从喷孔44逸出到顶面。因此,正如在第一和第二实施例中那样,即便在钻出喷孔44之后,在钻出喷孔44之前获得的均匀冷却状态也能保持。因此该第三实施例能保证充分的过蚀刻,并且允许同时形成许多具有理想和适当形状的喷孔44。
现在将讨论本发明的第四实施例。
图18A和18B是示范了根据第四实施例的一种制造喷墨打印头的方法。
根据这一第四实施例,首先,如图18A所示,通过图11A-11C所示的螺旋波干蚀刻钻出喷孔44。在这种情况下的工艺条件与第一实施例中的那些条件相同。如图18B所示,在基本上已钻出所有喷孔44之后,冷却剂输送泵67就停止从晶片夹紧段62中的冷却剂喷射口69(见图11A-11C)喷射冷却剂气体66。随后将讨论一种检测喷孔44被穿透的方法。
因为停止从晶片夹紧段62中的冷却剂喷射口69喷射冷却剂气体66,所以冷却剂气体66停止流动并且流体的惯性和压力也下降,因此仅仅是靠近输墨孔38的冷却剂气体66稍微朝钻好的喷孔44逸出。大多数冷却剂气体还均匀保持在位于基片46背面和晶片夹紧段62之间的间隙中。这便允许维持残留冷却剂气体66对基底的冷却作用,尽管作用的时间很短。过蚀刻是在残留冷却剂气体66分散之前进行的。
图19是显示了根据第四实施例进行螺旋波干蚀刻操作的流程图。如该流程图所示,首先,该喷孔板42位于基底(硅晶片47)上或者它牢固地层压在隔板39上(步骤S1)。紧接着,金属薄膜53在该喷孔板42的表面上形成,随后在该金属薄膜53上形成图案54(步骤S2)。
随后,将这一基底47放在螺旋波干蚀刻系统中,并固定在晶片夹紧段62上。此外,启动低温循环器65(见图6)以使防冻液体循环,并且启动冷却剂输送泵67来开始冷却该基底47的冷却气体(He)的流动,从而将该冷却气体66输送到该基底47和晶片夹紧段62之间的间隙(步骤S3)。
紧接着,便开始螺旋波蚀刻并控制喷孔44的穿透(步骤S4)。在这一蚀刻工艺中,喷孔44的穿透需要花费大约10分钟。当在大约10分钟之后检测到该喷孔44已穿透时,该冷却剂输送泵67便停止基底47和晶片夹紧段62间的冷却剂气体66的流动(步骤S6)。这一过程需花费大致100毫秒。
然后,在恢复蚀刻一分钟之后,即在进行过蚀刻一分钟之后,停止螺旋波干蚀刻(步骤S7)。这便完成了喷孔板42中喷孔44的钻出。
根据这一实施例,尽管没有改变穿透喷孔44需要的时间或10分钟(在第一实施例中的上述条件之一),但在穿透喷孔44之后对基底的冷却仅采用残留冷却剂气体66。这使得缩短过蚀刻的时间是必要的,其为1分钟。
现在将对怎样检测到基本上已钻出所有喷孔44的时间(即蚀刻定时)作出描述。可通过采用不同方法来实现对喷孔44穿透的检测,例如发射光谱分析、反射光谱分析、气体分析、压力测量图和流率测量图。
发射光谱分析检测光线并监控随时间推移的光强度的变化,其中该光线相对应于螺旋波干蚀刻的等离子体蚀刻工艺中产生的反应物或反应气体具有特定的波长。在终点周围,反应物减少,从而在监控的信号中出现了变化。根据这一实施例,检测出其波长相应于由聚酰亚胺产生的反应物或反应气体的特定光线。
根据反射光谱分析,当一个对象是由一种将被蚀刻的物质和该基底构成时,在蚀刻的过程中观察从将被蚀刻的物质反射的光线,并且在穿透喷孔44之后观察从该基底反射的光线。在这一实施例中,在蚀刻过程中检测从喷孔板42的聚酰亚胺中反射的光线,并且在穿透喷孔44之后检测从Si、布线材料(Au,Al或类似物)或电阻元件(Ta-Si-O或类似物)反射的光线。
在喷孔44尚未钻透喷孔板42的蚀刻过程中,在该基底的底端和晶片夹紧段62之间的间隙中流动的冷却剂气体66并不从该基底表面流出。但是,一旦穿透喷孔44之后,冷却剂气体66便从该基底表面流出出。该气体分析检测到喷射出的冷却剂气体。例如,在这一实施例中检测的是He。
考虑到前面对气体分析的描述中的相同现象,压力测量方案是在穿透喷孔44之前和之后,通过检测冷却剂气体压力的变化来检测到蚀刻的结束的。
同样,考虑到前面对气体分析的描述中的相同现象,流率测量方案是检测这样一个点作为蚀刻结束点的,即在该点处已明显增加的冷却气体66的流速在该大流速处变得稳定。
本发明不局限于顶部发射式喷墨打印头,其同样适合于侧面发射式热喷墨打印头。此外,本发明不局限于热喷型喷墨打印头,其同样适合于压电型喷墨打印头。
可对本发明作出不同的实施例和变换,而不脱离本发明广义的精神和范围。上述实施例只是用来说明本发明的,而不限制本发明的范围。可通过所附权利要求而不是实施例来显示本发明的范围。在权利要求以内和在与本发明权利要求相当的意义以内所作的不同改型将被认为落在本发明的范围内。
Claims (14)
1.一种制造喷墨打印头的方法,该喷墨打印头具有一个基底(46)和位于该基底上的一喷孔板(42),基底(46)上设有许多用于产生压力能以喷出油墨的能量产生元件(33),喷孔板上(42)上具有许多形成于其中的喷嘴(44),所述喷嘴(44)用于通过由能量产生元件(33)产生的压力在预定的方向上喷射油墨,所述方法包括以下步骤:
在形成所述喷嘴(44)之前,在所述喷孔板(42)上形成一具有与所述喷嘴相对应的图案(54)的蚀刻掩膜(53);
在利用施加于所述基底(46)背面的冷却剂气体(66)对打印头基底进行冷却的过程中,通过螺旋波干蚀刻在所述喷孔板(42)中形成所述的许多喷嘴(44);
其中,在形成了从所述基底(46)底端贯穿到其顶面的一个输墨通道之后,在开始供应所述冷却剂气体(66)之前阻塞所述输墨通道,并且在完成所述喷嘴(44)的形成和停止所述冷却剂气体(66)的供应之后,解除对所述输墨通道的阻塞。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述喷孔板(42)是一多层板,其在一聚酰亚胺板的两面上沉积有玻璃态转化温度高于200℃的热塑性粘合层。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述打印头基底被冷却至200℃或更低温度。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过在所述基底(46)的底端上粘附一阻塞板(78,82)来阻塞所述输墨通道,并且通过移走所述阻塞板(78,82)来解除对所述输墨通道的阻塞。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在开始供应所述冷却剂气体之前,阻塞许多从一个输墨通道延伸到所述能量产生元件的导墨通道,其中输墨通道从所述基底(46)的底部贯穿到其顶面,能量产生元件位于所述基底(46)的顶面上,并且在完成所述喷嘴(44)的形成和停止所述冷却剂气体(66)的供应之后,解除对所述导墨通道的阻塞。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,通过充填一种易被溶剂溶解的可溶性树脂(84)来阻塞所述导墨通道,并且通过溶解所述可溶性树脂(84)来解除对所述导墨通道的阻塞。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述可溶性树脂(84)是以覆盖所述能量产生元件的方式充填的。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述喷嘴(44)是在开通一个输墨通道之前钻出的,所述输墨通道从所述基底(46)的底部贯穿到其顶面。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,通过将一位于所述基底顶面上的输墨凹槽(37)与一位于所述基底底部上的输墨孔(38)相连接的方式形成所述输墨通道,并且所述输墨凹槽(37)和所述输墨孔(38)中的一个在形成所述喷嘴之后形成,以开通所述输墨通道。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述输墨孔(38)在形成所述喷嘴之后形成,以开通所述输墨通道。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在开始向所述打印头基底的所述基底(46)的底部供应所述冷却剂气体(66)之后开始所述的螺旋波干蚀刻过程,并在基本上已钻出所有喷嘴(44)之后立刻停止所述冷却剂气体(66)的供应。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,通过所述冷却剂气体(66)流速的变化来检测基本上钻出所有喷嘴(44)的时间。
13.一种制造喷墨打印头的方法,该喷墨打印头用于通过向油墨施加压力能并通过从许多喷嘴(44)中将所述油墨喷射到记录介质上来进行记录,它包括以下步骤:
在基底(46)上设置许多用于产生所述压力能的能量产生元件;
将一作为喷孔板(42)的薄膜板放置在其上设有能量产生元件的所述基底(46)上,其中该薄膜板的顶面和底面粘附有粘合层(51a,51b);
在利用施加于所述基底(46)背面的冷却剂气体(66)对其上设有所述喷孔板(42)的打印头基底进行冷却的过程中,通过干蚀刻在所述喷孔板(42)中形成许多与所述能量产生元件相关联的喷嘴(44);
其中,在形成了从所述基底(46)底端贯穿到其顶面的一个输墨通道之后,在开始供应所述冷却剂气体(66)之前阻塞所述输墨通道,并且在完成所述喷嘴(44)的形成和停止所述冷却剂气体(66)的供应之后,解除对所述输墨通道的阻塞。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述干蚀刻是螺旋波干蚀刻。
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