CN1421318A - 喷墨头和喷墨头的制造方法 - Google Patents

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Abstract

上述的课题是喷墨头的制造方法，所述喷墨头是完整的多气泡喷墨的低成本化，通过具有以下步骤的喷墨头制造方法而实现。在基板上设置喷墨压力产生元件，在与喷墨压力产生元件相向的盘侧配置喷出口，使油墨内产生气泡，从该喷出口喷出油墨，其特征在于在陶瓷基板上形成油墨供给口的贯通孔的步骤、在该贯通孔内熔融填充无机物的步骤、使填充了无机物的基板的贯通孔部平坦化的步骤、在贯通孔部分被平坦化的基板表面上层叠高热传导材料层的层叠步骤、在该高热传导材料层上形成所述喷墨压力产生元件的步骤、在有所述喷墨压力产生元件的基板上形成有喷出口的油墨喷出部分的步骤、和从有该油墨喷出部分的基板除去所述填充材料的步骤。

Description

喷墨头和喷墨头的制造方法
技术领域
本发明涉及一种通过从外部给液体施加能量，喷出所希望的液体的喷墨头和喷墨头的制造方法。
背景技术
已知的喷墨记录方法是通过给油墨施加热等能量，促使其产生气泡，利用这种体积变化从喷出口喷出油墨，附着在记录介质上形成图像。喷墨方式中，已知的喷墨头形态是相对于基板垂直喷出油墨的侧喷型(side-shooter-type)。
关于侧喷型喷墨头，特开平4-10940号公报已经公开了为了从基板里面向表面的喷出压产生元件供给油墨，在单晶Si基板上用各向异性腐蚀法打开贯通的油墨供给口的构成。
过去的侧喷型喷墨头是利用单晶Si在不同面的腐蚀速度不同的各向异性腐蚀法，通过从基板里面腐蚀油墨供给口形成。因此基板就只限定于是Si的单结晶基板，制作的喷墨头的大小也受单结晶基板大小的制约。此外Si的各向异性腐蚀需要花费7～116小时的长时间也是问题。
因此用除硅以外的材料作为基板，本发明人首先提出了在铝上层叠硅，具有良好的热传导性和低成本的兼顾的技术。(特开平1-49662号公报)
使用该基板，据认为可以降低成本和缩短加工时间。尽管如此，使用特开平1-49662号公报公开的基板，形成贯通孔时，有贯通孔周边的硅层剥离的情况。
发明内容
因此，本发明人为解决上述的问题完成了以下的构成。
即喷墨头用基板具有喷墨用的油墨喷出压力产生元件，是具有贯通孔的陶瓷基板、和在该陶瓷基板的所述元件形成侧层叠氮化硅膜、和在该氮化硅膜上层叠高热传导材料层的喷墨头用基板。
此外，喷墨头，其特征在于具有带有作为油墨供给口的贯通孔的陶瓷基板、在该陶瓷基板的所述元件形成侧层叠的氮化硅膜、在该氮化硅膜上层叠的高热传导材料层、在该高热传导材料层上层叠的蓄热层、在该蓄热层上形成的喷墨用的油墨喷出压力发生元件、在该油墨喷出压力发生元件上形成的喷墨口、和连通该喷墨口与所述油墨供给口的油墨流路。
进而，喷墨头的制造方法，是在基板上设置油墨喷出压力产生元件，在与油墨喷出压力产生元件相对的板侧上设置喷出口，使油墨内部产生气泡，从该喷出口喷出墨。其特征在于具有在陶瓷基板上形成构成油墨供给口的贯通孔的步骤、在该贯通孔内熔融填充材料的填充步骤、使被填充材料填充的基板的贯通孔部分平坦化的步骤、在贯通孔部分被平坦化的基板表面上层叠氮化硅膜的步骤、在该氮化硅膜上层叠高热传导材料层的步骤、在该高热传导材料层上形成所述喷墨压力产生元件的步骤、在有所述喷墨压力产生元件的基板上形成有喷出口的油墨喷出部分、和从有该油墨喷出部分的基板除去所述填充材料的步骤。
本发明提供一种喷墨头用的基板，在价廉的陶瓷基板上开贯通孔，用耐热性填充材料添埋使平坦化，在氮化硅膜表面上层叠热传导性优良的硅而能够耐受CVD等高温步骤。
附图的简单说明
【图1】
本发明喷墨头基础基板的概略图。
【图2】
图1的其它侧面示意图。
【图3】
本发明喷墨头的步骤流程示意图。
【图4】
续图3，本发明喷墨头的步骤流程示意图。
【图5】
续图4，本发明喷墨头的步骤流程示意图。
【图6】
续图5，本发明喷墨头的步骤流程示意图。
【图7】
续图6，本发明喷墨头的步骤流程示意图。
【图8】
续图7，本发明喷墨头的步骤流程示意图。
【图9】
本发明喷墨头基板的平面图。
【图10】
本发明喷墨头步骤过程的概略示意图。
【图11】
本发明喷墨记录头的步骤流程图。
【图12】
续图13，本发明喷墨记录头的步骤流程示意图。
【图13】
续图14，本发明喷墨记录头的步骤流程示意图。
【图14】
续图15，本发明喷墨记录头的步骤流程示意图。
【图14】
续图15，本发明喷墨记录头的步骤流程示意图。
【图15】
续图16，本发明喷墨记录头的步骤流程示意图。
【图16】
续图17，本发明喷墨记录头的步骤流程示意图。
【图17】
本发明基板的概略图。
【图18】
本发明喷墨记录头基板的概略示意图。
发明的具体实施方式
以下用图对本发明进行详细的说明。
图1是本发明所示的实施方式例的喷墨头基础基板的模式图。此外，图3(1)～图8(2)和图10(2)是说明本发明的喷墨记录喷嘴步骤的步骤说明图。
图1中，基板101是用SiC、氧化铝、氮化铝、玻璃等的陶瓷等。为了从里面供给油墨在基板的中心部开通贯通孔102。如果喷墨头喷嘴的排列宽度扩大，此供给口的基板中心竖直断裂，使基板强度下降。因此将本实施方式如图2(图1的侧面图)的供给口分割成多个，在内部设置横梁105增加强度。此时为了不使横梁上部106(喷墨压产生元件形成面侧)阻挡油墨流路，设计成连续的沟形状。可以用切粒、激光加工对此供给口进行加工。
加工后的油墨供给口因为有必要通过在其后高温空气中的薄膜工序，所以用高耐热性的材料填埋。
此填充材料可以用耐热性优良、优选与基板的线膨胀系数比较接近的材料。这样的材料可以举出者例如Si、Ge、Sn或其合金等。此外也可以使用耐热性聚亚胺或耐热性聚胺之类树脂等。
例如用无机材料为填充材料填充时按下述方法进行。
首先，将基板放置在如图10(2)的加热用表面平坦的舟404上，在形成的供给口内填充上述无机材料403的粉末。
然后加热到无机填充材料的熔点以上，无机材料多晶化同时在供给口内的填充状态密实。
其后用研磨等将填埋凸起部研磨平坦。
本发明人用以下实验确认了上述基板的有效性。
[实验1]
在陶瓷基板401上通过机械加工钻孔。为了塞住油墨供给口402，进行如图10的实验。如(2)所示向与加热用的碳舟404密合的基板的油墨供给口填充粒径50μm以下的粉末状Si403，加热舟的空气温度达到1500℃，向供给口内填充多晶Si。
用粒径1μm的胶质二氧化硅研磨与舟接触的侧面405，制成平坦的基板表面407。基板表面的供给口上没有出现超过5000埃的大空隙。
[实验2]
与实验1同样的构成，填充剂改成Ge的粉末进行实验。熔融温度980℃，供给口用Ge紧密填充，研磨后舟侧的表面408上没有出现超过5000埃的大空隙。
用上述实验确认了这样的填充材料适用于本发明。
然后在这样的基板上，用CVD法或溅射法等层叠氮化硅膜，制得腐蚀停止层205。层叠的腐蚀停止膜的总膜厚一般为5000埃～3μm，优选8000～25000埃，最优选1μm～2μm。被层叠的腐蚀停止层膜的总应力一般在2×10-9dyne/cm2以下，更优选1.8×10-9dyne/cm2以下，最优选1.5×10-9dyne/cm2以下。此腐蚀停止层的氮化硅膜可以起到防止高热传导性材料层剥离的作用。如果只作为能保持良好的粘附性，将高热传导性材料层的热很好地传导到陶瓷基板上的材料，除氮化硅膜外还可以使用碳化硅膜或部分金属，但因为对这些膜的膜应力控制非常困难，所以实质上很难象氮化硅膜那样防止高热传导材料层的剥离。
用CVD法或熔融涂布法层叠多晶硅层206作为高热传导材料层。为了使喷墨元件的热散出，层叠10～40μm。此高热传导材料层可用热传导优良的多晶硅、掺杂的N型多晶硅、钨或SiC等。
用CVD法或溅射法等层叠SiN、SiO2膜形成图形，形成蓄热层207。在其上层叠Al或Cu和其合金形成图形，形成下层布线电极208。
用等离子体CVD等层叠SiN或SiON、SiO2等的膜形成层间绝缘膜209。进而在层间绝缘膜上形成接触孔210。
与油墨供给口组合，形成了作为油墨喷出压力产生元件的加热器部分212。用溅射法或真空蒸镀等层叠Ta、TaN、TaNSi等金属膜形成图形，作为加热器材料。进而同样地用Al、Mo、Ni、Cu等的金属膜形成作为电供给用的上层电极211。
为了提高加热器的耐久性，用等离子体CVD层叠SiN膜213，制得保护膜。
而且，用溅射法等层叠Ta，形成耐气蚀膜214。此膜的膜厚优选1000～5000埃，更优选2000～4000埃，最优选2500～3500埃。
毫无疑问此处对布线和加热器的形成顺序等没有特殊的限制。
为了提高树脂制喷嘴的粘附性，形成了耐腐蚀性高的树脂膜215。然后形成加热器部分和油墨供给口部分。
为确保油墨流路，以可以用强碱或有机溶剂等溶解的树脂形成流路图形216。可以用印刷法或感光树脂形成的图形形成此图形。
在油墨流路的图形上形成覆盖树脂层217。因为此覆盖树脂层形成微细图形，所以期望通过感光性抗蚀剂，而且具有不被除去形成流路的树脂层的碱或溶剂等变形变性的性质是必要的。
然后形成流路的覆盖树脂层图形，形成与加热器部分对应的油墨喷出口218和电极的外部连接部分。此后覆盖树脂层被光或热等固化。
为保护此基板的喷嘴形成面侧，用抗蚀剂形成保护膜219。
此基板浸渍在碱性腐蚀剂中(KOH、TMAH、肼等)，将油墨供给口中填充的填充材料腐蚀，形成油墨供给口220。此时，腐蚀停止在在腐蚀停止层205之前。
用氢氟酸等药液或干式腐蚀等部分地除去腐蚀停止层的SiN等的膜，打开油墨供给口221。最后除去油墨流路形成材料，确保喷墨的流路222的流通。
上述步骤中，对基板的加工顺序没有特殊限制，可以任意选择。
[实施例]
[实施例1]
以下说明本发明的实施例。
图1是本发明所示实施例的喷墨头基底基板的模式图。
在氧化铝基板101中心部分形成从里面供给油墨的贯通孔，此贯通孔内填充填充材料102。在基板表面上设置作为腐蚀停止层103的SiN膜，进而为了使喷墨的油墨喷出用加热器的加热良好，在其上层叠高热传导材料层多晶硅104。
此时为确保基板强度也可以如图2(图1的侧面图)那样将供给口分割成多个，在内部设置横梁105以增加强度。油墨供给口的宽为200μm，长为100μm，横梁间距为10mm，横梁宽为5mm。
然后用图3～8对本发明喷墨头的制造方法进行详细的说明。
首先，在外形6英寸φ、厚1mm的氧化铝基板201的中心部，用切粒机切削加工成从里面供给油墨的供给口的贯通孔202。油墨供给口的宽为200μm，长为100mm。
将加工后的基板置于碳舟上，从供给口的上部以添塞的方式向供给口填充粒径500μm以下的粉末状Ge。然后在980℃加热熔融此粉末状Ge，多晶化使填充状态紧密。
进而冷却基板后，用粒径8000～4000埃的胶态的磨料研磨填埋部多晶化的Ge的凸起部，使其平坦。
通过平坦化后将供给口部分的凹凸控制在5000埃以下。
在平坦化的基板上，用等离子体CVD法层叠各向异性腐蚀时的作为腐蚀停止层205的SiN2μm。成膜条件是SiH4/NH3/N2＝160/400/2000sccm，压力1600mtorr，基板温度300℃，RF1400W。
然后用等离子体CVD法在此SiN膜上层叠的P掺杂的多晶硅层206 20μm。成膜条件是SiH4/PH3(H2稀释0.5％)/H2＝250∶200∶1000sccm，压力1200mtorr，基板温度300℃，RF1.6KW。
进一步用等离子体CVD法在多晶硅层上堆积8000埃的SiO2膜形成图形，形成蓄热层207。成膜条件是SiH4/N2O/N2＝250/1200/4000sccm，压力1800mtorr，基板温度300℃，RF1800W。
然后在其上堆积3000埃的AlCu形成图形，形成下层布线电极208。
进而用等离子体CVD法，用与所述相同条件在下层布线电极上堆积SiO2膜12000埃，形成层间绝缘膜209。
然后在层间绝缘膜上形成接触孔210。
与油墨供给口组合，形成作为油墨喷出压力产生元件的加热器部分212。具体来说是在绝缘膜上，用溅射法顺序层叠作为加热层的TaSiN膜(Ta∶Si∶N＝43∶42∶15)500埃，作为供电用上层电极211的AlCu膜(Al∶Cu＝99.5∶0.5)2000埃。用光刻技术形成图形，形成了加热层和电极布线层的层叠结构。此AlCu膜也装入所述的贯通孔内，与下层电极布线处于接通状态。加热部分212的大小为24×24μm。
应予说明，用上述的构成是将与加热部分相连的布线电极形成上下折返的构成，也可如图9所示那样布线电极302在平面上折返，个别信号供给线和下流的底部电源部可以用同一条布线形成。
为了增强耐久性，在加热器部分和上层电极上用等离子体CVD层叠3000埃SiN膜213。
进而在其上用溅射法层叠2300埃Ta形成图形，形成耐气蚀膜214。
为了提高树脂制喷嘴的粘附性，形成耐碱性膜(HIMAL：商品名日立化成公司制)215。然后通过图形形成将与加热部分对应的部分除去。涂布作为感光性树脂的聚甲基异丙烯基酮(ODUR-1010：商品名东京应化公司制)20μm厚，其后形成图形，形成如图6(1)所示的油墨流路型材216。
进而在油墨流路型材料216上涂布12μm厚的如表1所示的材料，形成感光树脂层217。[表1]
环氧树脂 邻甲酚型环氧树脂(油化shell公司Epicode180H65) 100份
阳离子光聚合引发剂 4，4′-二叔丁基苯基碘鎓六氟锑酸盐 1份
硅烷偶合剂 日本ユニカ-A187 10份
用光刻法使此感光性树脂217形成图形，形成如图6(2)的喷墨口218。
然后为了保护感光性树脂层217的喷嘴形成面一侧，用橡胶类抗蚀剂(OBC：商品名，东京应化社制)通过涂布感光性树脂层217形成保护膜219。
将此基板浸渍在21％的TMAH水溶液中，对基板的供给口部分各向异性腐蚀。腐蚀剂温度为83℃，腐蚀时间为3小时。
如图7(1)这样进行腐蚀，停止在腐蚀停止层之前。此时的腐蚀停止层上没有龟裂，没有出现腐蚀液向流路形成树脂层或喷嘴部分的浸入。
然后，如图7(2)方式用CDE(化学干式腐蚀)法除去腐蚀停止层的SiN和其上的多晶硅层。腐蚀的条件是CF4/O2＝300/250sccm，RF800W，压力250mtorr。此时为了使氧化铝基板变成腐蚀掩模，只选择性去除SiN和其上的多晶硅层的供给口部分。进一步因为CDE到达油墨流路型材时腐蚀率极度下降，油墨流路型材料实质上有腐蚀停止层的功能。
除去保护膜后，如图8(2)所示在乳酸甲酯中用超声波除去流路形成树脂，形成油墨流路222，制成喷墨头。
[实施例2]
除高热传导材料层堆积钨膜替代多晶硅层以外，其它与实施例1同样制成喷墨头。钨膜的成膜条件是WF6/H2/SiH4＝300/
3000/100sccm，压力100mtorr，基板温度400℃。
[实施例3]
除作为高热传导材料层堆积SiC膜替代钨层以外，其它与实施例2同样制成喷墨头。SiC膜的成膜条件是SiCl4/C3H8/H2＝500∶
60∶1400sccm，常压，基板温度1200℃。
上述实施例1～3的喷墨头上连接电气外部布线，以喷出频率18KHz进行打印测验，在100mm宽的整个区域，没有出现打印模糊、浓度不均、油墨不喷出，可以得到高质量的打印。
[实施例4]
以下，通过本发明对其它实施方式进行说明。
在用陶瓷基板形成薄膜元件时，一般称为带成型法，可以用焙烧生片形成的方法。此方法中，向生片的原材料中的氧化铝粒子中添加熔剂MgO-SiO2-CaO等，将聚甲基丙烯酸树脂类作为粘合剂。此种情况下在内部和表面产生很多的空隙，一旦有空隙，会出现象图17(2)这样的在供给口601部分出现空隙引起的侧面腐蚀。因此，为了提高喷墨头的成品率，优选使空隙消失。
作为消除空隙的方法，虽然如特开平6-246946号公报上所公开那样在表面涂布玻璃状的物质可以使其平坦化，但是对采用加热器的热使油墨喷出的方式的喷墨记录头，因为玻璃状涂布层的热传导性不好，所以不太可取。
此外，特开平5-279114号公报公开了对焙烧辅助剂成分进行研究，使空隙减少的技术，在此技术中基板表面空隙的面积占有率在4％左右。
因此，本发明人等通过用高耐热性的无机物填充陶瓷等耐热基板的空隙，使其平坦化，使上层的放热层表面平坦化。由此可以在价廉的陶瓷基板上形成布线图形细、可以进行高精细打印的喷墨记录头。
填充陶瓷基板上空隙的方法是用熔融的无机物添埋的方法和用CVD法等的膜堆积填埋方法。
用热熔融法在陶瓷基板上堆积厚的Si的方法，可以用如下的方法制成。
在碳制的舟上装上Si的小片，其上放上如盖的氧化铝基板，升温到1450℃使Si完全熔融时，给基板施加100g/cm2以上的压力，排除气泡，使Si与氧化铝密合。在保持这种状态下室温缓慢冷却，制得氧化铝和Si的复合(hybrid)基板。
在腐蚀上述基板时，从基板的表面观察此贯通孔601，如图17(1)所示，没有发现空隙引起的侧面腐蚀。
此外，作为该用于平坦化的层(以下称平坦化层)的材料，可以使用耐热性优良、热传导性高的材料，具体可以举出者如以Si、Ge为主成分的材料等。
此平坦化层也可以是与所述的无机填充材料相同的材料，此种情况下将材料设置在供给口和基板的表面，通过熔融同时进行平坦化层和无机填充材料的填充。
分别进行平坦化层的形成和无机填充材料的填充时，无机填充材料平坦化后形成平坦化层，此时被研磨削掉后的Si、Ge等无机物，因形成头时的腐蚀，在腐蚀停止层以下引起侧面腐蚀，所以此部分的厚度应尽量薄，一般在5μm以下，优选3μm以下，最优选在1μm以下。
以下对本发明的第4实施例用附图进行详细的说明。
图11(1)～图16(2)是说明根据本实施例的喷墨记录嘴的步骤的步骤说明图。
首先，在外形6英寸φ，厚1mm的氧化铝基板101的中心部，用切粒机切削加工制成从里面供给油墨的贯通孔102。油墨供给口的宽为200μm、长为100μm。
此时，为确保基板的强度，如图2所示将供给口分割成多个，内部设置横梁105可使强度增加。此横梁的间距为10mm，横梁宽为5mm。另外一方面，连接上部的沟107深为200μm。
如图11(2)那样将加工的基板翻转，置于碳舟上，将粒径50μm以下的Si粉末填充到基板上和油墨供给口，1500℃熔融，形成多晶硅层424和供给口的填充部分403。此时基板，上面的多晶硅层424平均厚为70μm。冷却后，取出基板研磨表面使平坦，消磨多晶硅层427到5μm厚。
其后，在基板表面上堆积SiN薄膜14000埃作为腐蚀停止层408。成膜条件是SiH4/NH3/N2＝160∶400∶2000sccm，压力1600mtorr，基板温度300℃，RF1400KW。
进而为了使喷出油墨的喷墨用加热器的放热良好，在其上层叠P掺杂N型多晶硅层409。成膜条件是SiH4/PH3(H2稀释0.5％)/H2＝250∶200∶1000sccm，压力1200mtorr，基板温度300℃，RF1.6KW。
在此放热层上堆积15000埃SiOx作为绝缘层704，在油墨供给口的两侧间隔42μm设置厚400埃、24μm□的TaSiN加热器705。各加热器连接厚3000埃的Al布线706，使能够分别供给电信号。
加热器上层叠作为保护膜707的SiN3000埃、作为耐气蚀膜709的Ta2300埃。
为提高树脂制喷嘴的密合性，如图13(4)那样形成厚2μm的耐碱性膜(HIMAL：商品名，日立化成社制)418。加热器部分形成图形。
涂布20μm作为感光树脂的聚甲基异丙烯基酮(ODUR-1010：商品名东京应化社制)，形成图形。形成如图14(1)的油墨流路型材料419。进而涂布如表1所示的感光树脂层420 12μm成型，在如图14(2)所示的各加热器正上方形成喷墨口421。
为保护喷嘴形成面一侧，用橡胶类抗蚀剂(OBC：商品名东京应化社制)形成保护膜422。
将此基板浸渍在22％的TMAH水溶液中腐蚀。腐蚀剂温度83℃，腐蚀时间3小时。
如图15(1)所示，进行腐蚀，停止在腐蚀停止层前。腐蚀停止层上没有龟裂，没有出现腐蚀液向流路形成树脂层或喷嘴部的浸入。
然后，如图15(2)所示，用CDE法除去腐蚀停止层的SiN和其上的钨层。腐蚀条件是CF4/O2＝300/250sccm，RF800W、压力250mtorr。
除去保护膜后，如图16(2)所示，在乳酸甲酯中用超声波除去流路形成树脂，形成油墨流路425，完成如图18的喷墨记录头。
用此喷墨记录头，以4.5pl的油墨滴、喷出频率8KHz进行打印测试，在20mm宽范围的整个区域，没有出现打印模糊、浓度不均、油墨不喷出，可以得到高质量的打印物。
(实施例5)
以下，按照顺序就基于本发明第5实施例喷墨头的制作方法进行说明。省略与实施例4相同的符号。
用切削加工在外形6英寸φ、厚630μm的氧化铝基板上开通宽300μm、长20mm的贯通孔402。
用钻石磨石进行切割加工，加工条件是用粒度400的钻石刀片、55.6mmφ的刀片，在2500转，设定切入量为50μm，进刀速度为5mm/sec。
在表面平坦的船式板上放置基板，在形成的供给口和基板表面上放置平均粒径50μm以下的粉末状的Ge，然后在98℃熔融多晶化而紧密地填充加工后的基板。
然后，研磨Ge的填充部分，使氧化铝表面的Ge层厚为5μm。控制表面的凹凸在4000埃以下。
用等离子体CVD法在平坦的基板上堆积2μm的SiN，形成腐蚀停止层。成膜条件是SiH4/NH3/N2＝160/400/2000sccm、压力1600mtorr、基板温度300℃，RF1400W。
进而用CVD法堆积钨层。成膜条件是WF6/H2/SiH4＝300/3000/100sccm、压力100mtorr、基板温度400℃，
进而用等离子体CVD法层叠SiO2膜8000埃形成图形，形成蓄热层。成膜条件是SiH4/N2O/N2＝250/1200/4000sccm、压力1800mtorr、基板温度300℃，RF1800W。
在其上层叠AlCu3000埃形成图形，形成下层布线电极。
进而用等离子体CVD法，以与所述相同的条件层叠SiO2膜12000埃，形成层间绝缘膜。进而在层间绝缘膜上形成接触孔。
与油墨供给口组合形成作为油墨喷出压力产生元件的加热器部分。是用溅射法层叠TaSiN膜500埃形成图形作为加热器材料。进而层叠AlCu膜2000埃作为供电用的上层电极形成图形。
为了提高加热器的耐久性，用等离子体CVD层叠SiN膜3000埃。然后用溅射法在其上层叠2300埃的Ta膜作为耐气蚀膜。
为提高树脂制喷嘴的密合性，在形成厚2μm的耐碱性膜(HIMAL：商品名日立化成社制)同时，通过形成图形除去加热器部分。
作为感光树脂涂布20μm的聚甲基异丙烯基酮(ODUR-1010：商品名，东京应化社制)形成图形，形成油墨流路型材料。进而涂布如表1所示的感光树脂层12μm成型，形成喷墨口。
为保护喷嘴形成面一侧，用橡胶类抗蚀剂(OBC：商品名东京应化社制)形成保护膜。
将此基板浸渍在22％的TMAH水溶液中腐蚀。腐蚀剂温度83℃，腐蚀时间3小时。
腐蚀到腐蚀停止层为止。腐蚀停止层上没有龟裂，没有出现腐蚀液向流路形成树脂层或喷嘴部浸入的情况。
然后用CDE法除去腐蚀停止层的SiN和其上的钨层。腐蚀条件是CF4/O2＝300/250sccm，RF800W、压力250mtorr。
除去保护膜后，在乳酸甲酯中通超声波除去流路形成树脂，形成流路，制成喷墨记录头。
此喷墨记录头与电气外部布线相连，以4.5pl的喷出墨滴、喷出频率8KHz进行打印测验，在20mm范围的全部区域，没有出现打印模糊、浓度不均、油墨不喷出，得到高质量的打印件。
如上所述，根据上述实施例4、5，用机械加工在陶瓷板上形成油墨供给口、通过在其上层叠高放热性的层，使其具有足够的机械强度和良好的蓄热性和放热性平衡，制得喷墨记录头用的基板。
用成本低、面积大的陶瓷基板能提供可以实现高质量打印的喷墨记录头。
基于如上所述的本发明，在陶瓷板上用机械加工形成油墨供给口，通过用SiN膜在其上层叠放热性高的层，使其具有足够的机械强度和良好的蓄热性和放热性平衡，制得喷墨头用的基板。
用成本低、面积大的陶瓷基板提供能实现高质量打印的喷墨头。

Claims (21)

1.一种喷墨头的制造方法，所述喷墨头是在基板上设置喷墨压力产生元件，在与喷墨压力产生元件相对的板侧设置喷出口，使油墨内部产生气泡，从该喷出口喷出油墨，
其特征在于有以下步骤：
在陶瓷基板上形成成为油墨供给口的贯通孔的步骤、
在该贯通孔内熔融填充材料、填充的步骤、
使被填充材料填充的基板的贯通孔部分平坦化的步骤、
在贯通孔部分被平坦化的基板表面上层叠氮化硅膜的步骤、
在该氮化硅膜上层叠高热传导材料层的步骤、
在该高热传导材料层上形成所述喷墨压力发生元件的步骤、
在具有所述喷墨压力产生元件的基板上形成具有喷出口的油墨喷出部分的步骤、
和从有该油墨喷出部分的基板除去所述填充材料的步骤。
2.权利要求1所述的喷墨头制造方法，其特征在于所述的陶瓷基板的油墨供给口加工部分是利用在生片焙烧前模塑成形而形成的。
3.权利要求1所述的喷墨头制造方法，其特征在于所述陶瓷等耐热基板的油墨供给口加工部分是在生片焙烧后，利用机械加工而形成的。
4.权利要求1所述的喷墨头制造方法，其特征在于所述基板平坦化步骤是在所述填充材料的填充步骤后，为了填充基板表面上的空隙，在基板表面上形成无机材料层、通过使该无机材料层平坦化而进行的。
5.权利要求4所述的喷墨头制造方法，其特征在于前述无机材料层是由以硅为主成分的材料构成的。
6.权利要求4所述的喷墨头制造方法，其特征在于形成前述无机材料的步骤是用CVD法成膜的。
7.权利要求1所述的喷墨头制造方法，其特征在于所述填充材料加到供给口内和基板表面，填充供给口和基板表面的空隙。
8.权利要求7所述的喷墨头制造方法，其特征在于所述无机材料层是由以硅为主成分的材料组成的。
9.权利要求1所述的喷墨头制造方法，其特征在于所述填充材料是含有硅的化合物。
10.权利要求1所述的喷墨头制造方法，其特征在于所述填充材料是含有Ge的化合物。
11.权利要求1所述的喷墨头制造方法，其特征在于所述陶瓷基板是以氧化铝为主成分的基板。
12.权利要求1所述的喷墨头制造方法，其特征在于所述高热传导材料层是以多晶硅、钨或碳化硅为主成分。
13.权利要求1所述的喷墨头制造方法，其特征在于所述高热传导材料层的层厚为10～40μm。
14.权利要求1所述的喷墨头制造方法，其特征在于除去所述填充材料的步骤是用碱液腐蚀。
15.喷墨头用基板，具有用于喷出油墨的喷墨压力产生元件，具有贯通孔的陶瓷基板、在该陶瓷基板的所述元件形成侧层叠的氮化硅膜、和在该氮化硅膜上层叠高热传导材料层。
16.权利要求15所述的喷墨头用基板，其特征在于所述陶瓷基板是以氧化铝为主成分的基板。
17.权利要求15所述的喷墨头用基板，其特征在于所述高热传导材料层是以多晶硅、钨或碳化硅为主成分的。
18.权利要求15所述的喷墨头用基板，其特征在于所述高热传导材料层的层厚是10～40μm。
19.喷墨头，具有作为油墨供给口的贯通孔的陶瓷基板、在该陶瓷基板的所述元件形成侧层叠的氮化硅膜、在该氮化硅膜上层叠的高热传导材料层、在该高热传导材料层上层叠的蓄热层、在该蓄热层上形成的用于喷出油墨的油墨喷出压力产生元件、在该油墨喷出压力产生元件上形成的油墨喷出口、连通该油墨喷出口和所述油墨供给口的油墨流路。
20.权利要求19所述的喷墨头，其特征在于所述油墨供给口通过横梁连接，排列成直线。
21、权利要求20所述的喷墨头，其特征在于与所述油墨供给口邻接的横梁在基板的喷墨元件面侧形成空隙部。
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