CN1551832A - 液滴喷射头及其制造方法、微型器件、喷墨头、墨盒以及喷墨打印设备 - Google Patents

Abstract

一种液滴喷射头，包括一个通过分割硅晶片20形成的芯片21。所述硅晶片20具有相互交叉的第一和第二方向。所述芯片21是通过沿着一个平行于所述晶片的第一方向的分割线22对所述晶片进行蚀刻和通过沿着一个平行于所述硅晶片的第二方向的第二分割线23对晶片20进行切割而从所述晶片上分割的。

Description

液滴喷射头及其制造方法、微型器件、 喷墨头、墨盒以及喷墨打印设备

技术领域

本发明涉及一种从喷嘴中喷射液滴的液滴喷射头及其制造方法、一种微型器件、一种喷墨头以及一种喷墨打印设备。

背景技术

喷墨头是一种用在诸如打印机、传真机或复印机之类的作为图像记录设备或图像形成设备给出的喷墨打印设备中的液滴喷射头。这样的喷墨头包括一个喷射液滴的喷嘴、一个与喷嘴连通形成自由通路的液腔(又称加压液腔、压力腔、喷射腔、墨水通路等等)以及一个产生为液腔中的墨水加压的压力的压力发生装置。利用在液腔中由压力发生装置所产生的压力对墨水加压，使墨滴从喷嘴中喷出。

关于其它液滴喷射头，例如，以液滴的方式喷射液态抗蚀剂的液滴喷射头，和以液滴的方式喷射DNA样本的液滴喷射头，是众所周知的。

此外，作为微型器件，例如，微型泵的致动器(或光学开关)、微型光学阵列、微型开关(或微型继电器)以及高倍光学镜头、微型流量计、压力传感器等等，也是公知的。

下面将介绍作为代表实例的喷墨头。

喷墨头有三种主要类型：压电型、热动型和静电型。压电型是通过使用诸如压电元件之类的机电转换器作为压力发生装置使形成液腔壁的表面的隔板发生变形和位移而喷射墨滴的。热动型是通过使用诸如布置在液腔内的加热电阻之类的电热转换元件使墨水沸腾产生墨泡而喷射墨滴的。静电型是通过使用形成液腔壁的表面的隔板(或整体形成的电极)及其相反电极所产生的静电力使隔板发生变形而喷射墨滴的。

在传统的喷墨头中，液腔和与各个液腔连通的公共液腔是由诸如感光树脂、树脂模、金属或玻璃之类的材料制成的。然而，由于树脂的刚度不够，因此相邻的液腔之间有可能发生相互干扰，从而存在图像品质恶化的问题。

此外，金属或玻璃的刚度倒是够的，故而不会发生相互干扰的问题。不过，金属或玻璃液腔的制造工艺非常难于实现。而且，目前，为了获得高品质的再现图像，要求喷墨头具有高密度的液腔。对于传统的喷墨头而言，要达到目前对喷墨头的这个要求已经变得很困难了。

日本专利第3141652号、日本公开专利申请第7-276626号和9-226112号公开了一种喷墨头，在这种喷墨头中，液腔和公共液腔是通过对硅衬底(硅晶片)进行各向异性蚀刻而形成的。硅的刚度非常高并且其制造工艺可以通过使用各向异性蚀刻容易地实现。这种液腔的垂面能够通过使用[110]晶向的硅晶片来形成，并且这使得构造高密度液腔成为可能。

当使用硅作为形成液腔的元件时，必须在硅衬底(硅晶片)上形成多个相当于头芯片的液腔和公共液腔，然后再将硅衬底分离为各个单独的芯片。

在这种情况下，切割通常用作将硅晶片分离为芯片的方法。

在切割中，外周附着有金刚石粉的刀片高度旋转并沿着切割线移动，从而将硅晶片切成芯片。

例如，日本公开专利申请第10-157149号公开了一种消除切割中切屑粘着的硅切割方法。在上述文献的方法中，在硅晶片上形成一个预定的分割图案掩模，然后进行各向异性蚀刻，从而通过V形槽将硅晶片分割成芯片。

日本公开专利申请第5-36825号公开了另一种消除切割中切屑粘着的硅切割方法。在上述文献的方法中，在硅晶片上形成第一和第二V形槽，并且对该第一和第二V形槽施加集中应力，从而通过V形槽将晶片分割为芯片。

然而，当通过传统的切割方法进行芯片分割时，切割线是直的，如附图27所示，并且必须在硅晶片200上以网格形式构成各个芯片201。取决于芯片的大小和形状，将会对布局规划发生限制，并且将会增加晶片的无用部分。由一片硅晶片所生产的芯片的数量将会减少，从而制造成本将会升高。

而且，只能排布具有相同大小的各芯片，而不能同时生产具有不同尺寸的芯片。

另一方面，使用各向异性蚀刻法将硅晶片分割为芯片，增大了芯片在晶片上的布局规划的自由度。其优点为：可以在同一个晶片上排布具有不同构形的芯片，并且通过以错开的形式排布芯片能够增加所生产的芯片的数量。

不过，当将分割之后的芯片粘接到其它部件上时，必须将芯片的边缘与其它部件精确对齐地接触。这样，就要求使芯片的边缘具有高精度。不过，当分割是通过各向异性蚀刻完成的时，是无法保证芯片边缘的精度的。

就是说，当分割是通过各向异性蚀刻完成的时侯，在晶向的作用下，晶片边缘是楔形的，就像刀刃，从而无法获得高精度。

当晶片的厚度发生变化时，由于芯片的边缘是楔形的，芯片边缘也会发生变化，导致该边缘的精度恶化。再有，由于芯片是楔形的，所以生产过程中所发生的断裂导致了边缘精度的降低。

取决于硅的晶向，通过各向异性蚀刻得到了直线边缘。得到直线边缘的原因如下：在(100)晶向的硅晶片中，有两个交叉垂直的<110>方向。然而，在(110)晶向的硅晶片中，有不交叉垂直的两个<112>方向或两个<110>方向。在后一种情况下，不能将硅晶片分割成矩形或正方形芯片。

在希望将(110)晶向的硅晶片分割成矩形或正方形芯片的时候，需要用到以直线的形式排布图案并形成分割线的方法。然而，在这种情况下，结果得到的芯片的边缘将变成锯齿状，或者有凸起形成于其上，并且这样的边缘不适于对齐并且它可能会产生颗粒。这些颗粒将会造成芯片与隔板或喷嘴板的接合质量降低。

而且，当通过各向异性蚀刻将晶片完全分割成芯片时，依然存在问题，所得到的芯片分散在蚀刻液中。在这种情况下，收集芯片是很困难的。为了避免这个问题，形成不穿透分割线的V形槽，从而使得晶片不会完全分割成芯片。

不过，通过各向异性蚀刻形成分割线的硅晶片具有非常小的硬度，从而存在该晶片在后续工艺中或运输途中遭到损伤的可能性。

而且，在将晶片分割成芯片的时候，由滚筒对其进行按压以施加应力，从而晶片通过断裂而分割开来。象电子设备那样，尺寸小于几个平方毫米的芯片可以通过沿着由各向异性蚀刻形成的分割线进行分离切割而生产。然而，对于身为尺寸相对较大的芯片的微型器件来说，由于其中形成了通孔或者其中分布有各种尺寸的子芯片，很有可能在集中应力的作用下造成这种芯片的损坏。

发明内容

为了克服上述问题，本发明的一个目的是，提供一种经改进的液滴喷射头及其制造方法、一种经改进的微型器件、一种经改进的喷墨头、一种经改进的墨盒、一种经改进的喷墨打印设备，它们通过提高在晶片上排布芯片的自由度增加了从一块晶片得到的芯片的数量、提供了与其它部件的容易定位并使得制造成本较低。

为了解决上述问题，本发明的液滴喷射头包括一个通过分割硅晶片形成的头部件芯片，该硅晶片具有相互交叉的第一方向和第二方向。该芯片包括：一个第一分割线，平行于该硅晶片的该第一方向，通过一种第一分割方法沿着该第一分割线从该硅晶片上对该芯片进行分割；和一个第二分割线，平行于该硅晶片的该第二方向，通过一种第二分割方法沿着该第二分割线从该硅晶片上对该芯片进行分割。

理想的情况为，该芯片是沿着该第一分割线通过蚀刻从晶片上进行分割的，并且是沿着该第二分割线通过切割从该晶片上进行分割的。

在这种情况下，理想情况为，该芯片被构成为矩形形状，其具有与该第二分割线平行的纵向，从该晶片上分割该芯片的切割是沿着该第二分割线进行的，和与该第一分割线平行的横向，从该晶片上分割该芯片的蚀刻是沿着该第一分割线进行的。

而且，理想的情况为，该硅晶片为(110)晶向，该芯片是由该硅晶片形成的，并且通过蚀刻从该硅晶片上对该芯片进行分割的该第一分割线平行于该硅晶片的<112>方向。

而且，理想的情况为，该喷射头包括：一个提供液腔的液腔形成元件、一个提供喷嘴的喷嘴形成元件、一个提供电极的电极形成元件，并且该芯片至少形成该液腔形成元件、该喷嘴形成元件和该电极形成元件之一。

再有，理想的情况为，该芯片没有在该第一分割线和该第二分割线的交点处设置任何桥接部分。

为了解决上述问题，本发明的液滴喷射头的制造方法包括步骤：沿着平行于该硅晶片的该第一方向的第一分割线对该硅晶片进行蚀刻，以沿着该第一分割线将多个芯片彼此分割；和沿着平行于该硅晶片的该第二方向的第二分割线对该硅晶片进行切割，以沿着该第一和第二分割线从该硅晶片上分割多个该芯片。

理想的情况为，该多个芯片的每一个被构成为矩形形状，其具有与该第二分割线平行的纵向，在该方向上该芯片是通过切割步骤从该硅晶片上分割的，和与该第一分割线平行的横向，在该方向上该芯片是通过蚀刻步骤从该硅晶片上分割的。

在这种情况下，理想的情况为，该硅晶片为(110)晶向，以矩形形状构成的该多个芯片排布在该硅晶片中，并且用于通过蚀刻步骤从该硅晶片上对该芯片进行分割的该第一分割线平行于该硅晶片的<112>方向。

在这种情况下，理想的情况为，将用于通过蚀刻步骤从该硅晶片上分割该多个芯片的该第一分割线的宽度设置为1微米或更大。

为了解决上述问题，本发明的液滴喷射头的制造方法包括步骤：沿着平行于该硅晶片的该第一方向的第一分割线对该硅晶片进行蚀刻，以沿着该第一分割线从该硅晶片上分割多个芯片；和沿着平行于该硅晶片的该第二方向的第二分割线对该硅晶片进行切割，以沿着该第一和第二分割线从该硅晶片上分割多个该芯片。在该制造方法中，该蚀刻步骤是如此进行的：在该蚀刻步骤之后各个独立的芯片并没有完全分离，并且该切割步骤是如此进行的：在该切割步骤之后，各个独立的芯片完全分离了。

理想的情况为，将该多个芯片排列成与该硅晶片的该第一方向平行的一组芯片列，从而该芯片的相邻列的该第一分割线在平行于该第二分割线的方向上是错开的。

在这种情况下，理想的情况为，将该第二分割线设置为：该多个芯片之一的该第二分割线在该硅晶片内具有大到足以伸展到该多个芯片之一的相邻芯片的范围的宽度。

而且，理想的情况为，该多个芯片从该硅晶片上分割，在该第一分割线和该第二分割线之间的交点处没有任何桥接部分。

理想的情况为，通过同时从该硅晶片的顶面和底面进行蚀刻来进行该蚀刻步骤，以在该硅晶片内形成该第一分割线。

理想的情况为，在形成头部件芯片的结构的同时，进行蚀刻步骤，以通过蚀刻在该硅晶片内形成该第一分割线。

为解决上述问题，本发明的微型器件包括一个通过分割硅晶片形成的芯片，并且以相似于本发明液滴喷射头中的头部件芯片的方式来提供该硅晶片。在该微芯片中，第一和第二分割方法是彼此不同的，并且是从切割、蚀刻、喷砂处理、线锯处理、喷水处理和激光处理中选取的。

按照本发明的液滴喷射头，头部件芯片是通过沿着平行于该硅晶片的该第一方向的第一分割线对该硅晶片进行蚀刻并通过沿着平行于该硅晶片的该第二方向的第二分割线对该硅晶片进行切割而形成的。能够与其它部件容易地定位。在硅晶片上排布芯片的自由度得以提高，并且从硅晶片上得到的芯片的数量得到了增加。这样，提高了产量，并且实现了低成本的制造。

按照本发明的液滴喷射头的制造方法，在硅晶片上排布芯片的自由度得以提高，并且从硅晶片上得到的芯片的数量得到了增加，提高了产量，并且实现了低成本的制造。

按照本发明的微型器件，该微型设备安装了一种本发明的液滴喷射头，从硅晶片上得到的芯片的数量得到了增加。这样，提高了产量，并且实现了低成本的制造。

按照本发明的喷墨头，该喷墨头是作为一种本发明的液滴喷射头来提供的，从而该喷墨头的生产效率能够得以提高，从而实现了低成本的制造。

按照本发明的墨盒，将向喷墨头供墨的墨罐和喷射墨滴的喷墨头形成为一体，并且本发明的液滴喷射头是作为喷墨头来提供的。该墨盒的生产效率能够得以提高，从而实现了低成本的制造。

按照本发明的喷墨打印设备，本发明的液滴喷射头是作为喷射墨滴的喷墨头来提供的，从而该喷墨打印设备的生产效率能够得以提高，从而实现了低成本的制造。

附图说明

图1是本发明液滴喷射头第一优选实施例的喷墨头的立体分解图。

图2是沿着平行于液腔横向的直线截取的第一实施例喷墨头的截面图。

图3是表示用于说明本发明液滴喷射头制造方法的第一优选实施例的晶片上的芯片排布方式的示意图。

图4是表示从晶片分割出来条形芯片的示意图。

图5是沿着图3中的直线A-A截取的芯片截面图。

图6是表示用于说明第一优选实施例制造方法的另一个例子的晶片上的芯片排布方式的示意图。

图7是表示用于说明本发明液滴喷射头制造方法的第二优选实施例的硅晶片上的芯片排布方式的示意图。

图8是沿着图7给出的线B-B截取的晶片截面图。

图9是表示从图7的晶片上分割出来的条形芯片的示意图。

图10是表示用于说明本发明液滴喷射头制造方法的第三优选实施例的硅晶片上的芯片排布方式的示意图。

图11是表示用于说明本发明液滴喷射头制造方法的第四优选实施例的硅晶片上的芯片排布方式的示意图。

图12是表示构成蚀刻分割线的图案的放大图。

图13是表示构成蚀刻分割线的另一种图案的放大图。

图14是用于解释在芯片分割中产生楔形残留的示意图。

图15是表示用于说明本发明液滴喷射头制造方法的第五优选实施例的硅晶片上的芯片排布方式的示意图。

图16是用于解释在晶片内形成蚀刻分割线的方法的硅晶片截面图。

图17是用于解释在晶片内形成蚀刻分割线的方法的另一实施例的硅晶片截面图。

图18是本发明液滴喷射头制造方法的第六优选实施例的示意图。

图19是本发明液滴喷射头第二优选实施例的喷墨头的立体分解图。

图20是沿着平行于隔板纵向的直线截取的第二优选实施例喷墨头的截面图。

图21是沿着平行于隔板横向的直线截取的第二优选实施例喷墨头的截面图。

图22是本发明液滴喷射头第三优选实施例的喷墨头的透视图。

图23是表示第三优选实施例的喷墨头的通路形成衬底的透视图。

图24是本发明的墨盒的透视图。

图25是本发明的喷墨打印设备的机械部分的立体透视图。

图26是本发明的喷墨打印设备的机械部分的截面图。

图27是用于解释硅晶片上传统的芯片排列的示意图。

图28是表明晶片上的芯片排列的示意图，用于对本发明液滴喷射头制造方法的第七优选实施例进行说明。

图29是用于解释图28的晶片分割方法的示意图。

图30是表明在形成切口之前晶片上的芯片布局的示意图。

图31是用于说明在图30的状态下进行芯片分割时出现的问题的晶片截面图。

图32是表明在形成切口之前晶片上的芯片布局的示意图。

图33是用于解释已形成切口的芯片部分从晶片分割开的状态示意图。

图34是用于解释切口的宽度的芯片示意图。

图35是用于解释切口的长度的芯片截面图。

图36是表明晶片上的芯片布局的示意图，用于对本发明液滴喷射头制造方法的第八优选实施例进行说明。

图37是沿着图36中示出的直线A-A截取的晶片截面图。

图38是表明晶片上的切口部分的示意图，用于解释本发明液滴喷射头制造方法的第九优选实施例。

图39是当通过从基片的一侧进行蚀刻形成切口时沿图38中所示的B-B直线截取的晶片截面图。

图40是当通过从基片的两侧进行蚀刻形成切口时沿图38中所示的B-B直线截取的晶片截面图。

图41是用于解释切口的形成方法的晶片截面图。

图42是表明晶片上的芯片布局的图，用于对本发明液滴喷射头制造方法的第十优选实施例进行说明。

图43是相当于图42的晶片中一个芯片大小的芯片的放大图。

图44是表明晶片上的芯片布局的示意图，用于对本发明液滴喷射头制造方法的第十一优选实施例进行说明。

图45是相当于图44的晶片中一个芯片大小的芯片的放大图。

图46是作为图44所示实施例的变形的、相当于晶片中单芯片大小的芯片的放大图。

图47是作为图44所示实施例的变形的、相当于晶片中单芯片大小的芯片的放大图。

图48是当使用(100)晶向的硅晶片的槽的截面图。

图49是当使用(110)晶向的硅晶片时图45中横向上的槽的截面图。

图50是用于说明通过各向异性蚀刻得到的图案的示意图。

图51是用于解释当排列了两个平行四边形的图案时的第一个例子的示意图。

图52是用于解释当排列了两个平行四边形的图案时的第二个例子的示意图。

图53表示用于说明本发明墨滴喷射头制造方法的第十二优选实施例的晶片上的芯片排布图。

图54表示用于解释从一侧进行各向异性蚀刻形成构成分割线的图案的例子的晶片截面图。

图55表示用于解释从两侧进行各向异性蚀刻形成构成分割线的图案的例子的晶片截面图。

图56表示用于解释从两侧进行各向异性蚀刻形成构成分割线的图案的另一个例子的晶片截面图。

图57是用于说明制造方法的第一个例子的流程图，此时芯片结构与另一个衬底接合在一起。

图58是用于说明制造方法的第二个例子的流程图，此时芯片结构与另一个衬底接合在一起。

图59是用于说明制造方法的第三个例子的流程图，此时芯片结构与另一个衬底接合在一起。

图60是本发明液滴喷射头第四优选实施例的喷墨头的立体分解图。

图61是沿着与隔板纵方向平行的直线截取的第四优选实施例的喷墨头的截面图。

具体实施方式

现在将参照图说明本发明的第一优选实施例的。

首先，将参照图1和图2对本发明液滴喷射头的第一优选实施例的喷墨头进行说明。

图1表示本实施例的喷墨头。图2是本实施例的喷墨头沿着平行于液腔横向的直线截取的截面图。

这个实施例的喷墨头包括通路形成衬底1(液腔衬底)，它是一个由单晶硅形成的液腔形成元件，并且该液腔形成元件充当芯片结构。

该喷墨头包括与通路形成衬底1的底面相接合的隔板2以及与通路形成衬底1的顶面相接合的喷嘴板3。

该喷墨头包括向加压液腔6供给墨水的公共液腔8，该加压液腔6是与喷射墨滴的喷嘴5相连通的通路(墨水液腔)，并且形成了穿过墨水供给路径用作阻流部分的加压液腔6。在隔板2的外侧(液腔6一侧)，为与每个加压液腔6相对应的压电器件12设置了一个驱动装置并接合在那里。每个压电器件12接合在底部衬底13上。沿着压电器件12序列的外周，有一个间隔元件14接合在底部衬底13上。

此外，在压电器件12之间布置了象压电器件一样的柱元件15。压电器件12是通过交替地堆叠压电材料层和内部电极而形成的。

在本实施例中，可以采用通过利用d33方向上的位移对加压液腔6中的墨水进行加压的组合结构，其中d33方向为压电器件12的压电效应方向。而且，也可以采用通过利用d31方向上的位移对加压液腔6中的墨水进行加压的组合结构，其中d31方向为压电器件12的压电效应方向。

通路形成衬底1是使用碱性蚀刻液对具有晶向(110)的单晶硅衬底进行各向异性蚀刻而形成的，其中碱性蚀刻液为诸如氢氧化钾(KOH)水溶液之类的蚀刻液。在衬底1上形成通孔来实现各个加压液腔6，并且在衬底1上形成通孔来实现公共液腔8。各个加压液腔6由分隔壁划分开来。

隔板2是由镍金属板形成的，并且是由电镀形成法生产的。喷嘴板3是这样制备的，相应于每个加压液腔6形成一个具有10-30微米直径的喷嘴5，并且借助粘合剂将其粘接在通道形成衬底1上。

可以使用诸如不锈钢和镍钢这样的金属组合、金属和诸如聚酰亚胺树脂膜或硅树脂这样的树脂的组合，或其它包含这些材料的组合，都可以作为喷嘴板3的原料。

而且，为了保证墨水的抗水性，使用公知的方法在喷嘴侧面(喷射方向上的喷射侧表面)上形成了防水膜，例如使用电镀、涂覆或防水剂涂覆方法。

在本实施例的喷墨头中，当20-50V的脉冲驱动电压选择性地施加到压电器件12上时，该压电器件12在堆叠方向上发生位移。隔板2也将会在朝向喷嘴5的方向上发生位移，从而借助加压液腔6的容积的变化对加压液腔6中的墨水进行加压，以致墨滴从喷嘴5中喷出。

随着墨滴的喷出，加压液腔6中的液压能力下降，并且依据此时墨水流动的惯性，在加压液腔6中产生了一定的负压。

通过将施加给压电器件12的电压转为关闭状态，隔板2返回到初始位置并且加压液腔6恢复到初始形状，从而进一步产生了负压。

此时，墨水从进墨通道通过墨水供给路径充满了加压液腔6，该墨水供给路径是公共液腔和阻流部分。

然后，在喷嘴5的墨水弯月面振动进而稳定了之后，向压电器件12施加脉冲驱动电压，以进行下一次墨滴喷射，从而墨滴从喷嘴5中喷出。

采用本发明的制造方法而可以生产出通路形成衬底1，该通路形成衬底1包括形成喷墨头中的液腔6和公共液腔8的硅衬底。

下面将参照图3到图5给出本发明的液滴喷射头的制造方法的第一优选实施例。

为了解释本实施例的制造方法，图3给出了一种硅晶片20上的芯片排布方式。图3的晶片20中的芯片21构成了上面提到的喷墨头的通路形成衬底1。图4表示从晶片20分割出来条形芯片。图5是沿着图3中的直线A-A截取的芯片截面图。

在本实施例中，使用了(100)晶向的硅晶片20。如图3所示，芯片21横向上的分割线是由各向异性蚀刻得到的蚀刻分割线22，而图3中用虚线给出的纵向分割线是通过切割得到的切割分割线23。

如图5所示，在硅晶片20上形成有诸如二氧化硅和氮化硅之类的耐蚀刻层24，并且它是使用光刻技术根据蚀刻分割线的形状形成图案的，并且最后将会将其除去。

蚀刻分割线22的图案是与硅晶片的<110>方向相平行地形成的。

然后，使用诸如氢氧化钾(KOH)水溶液、TMAH(四甲基铵水溶液)、EDP(乙二胺邻苯二酚)或氢氧化锂(LiOH)之类的碱性液体对耐蚀刻层24蚀刻出开口。

在这种情况下，在使用碱性液体对(100)晶向的硅晶片进行的各向异性蚀刻中，形成了与晶片表面成54.7度角的具有(111)方向的楔形表面25。

当两个楔形表面25相遇时，形成了V形槽，并且蚀刻将不再继续进行。

V形槽的深度是由图线的宽度预先决定的，并且需要根据晶片的厚度和所需的残余部分的数量对其进行设计。

通过沿着与蚀刻分割线22垂直的切割分割线23对晶片20(其上已经形成了蚀刻分割线22)进行切割，产生了图4中所示的条形芯片26。

由于已经形成了蚀刻分割线22，通过施加应力就能够实现条形芯片26的断裂，所以，能够轻松地将条形芯片26分割为单独的芯片21。

按照本实施例，在图3和图4中，晶片是通过切割在纵向上分割为芯片21的。从而可以将芯片边缘的精度保持在较高的程度，于是可以使在将芯片定位到与芯片相接的其它部分上时的精度保持在较高的程度。

而且，芯片的横截面不会变为楔形的而是竖直的，从而在定位的时候不会发生芯片的破裂。

再有，晶片是通过蚀刻在横向上分割为芯片的，这使得芯片在晶片上排布的自由度得以增大，并且从晶片上生产出来的芯片的数量要比图27中所示的传统的芯片排布方式多。

而且，使用条形芯片26能够容易地实现与蚀刻分割线22成一条直线的断裂，从而防止了例如在使用晶片进行断裂时所造成的破坏，从而使产量得到提高。

得到高速喷墨打印设备的一种方法是增加喷墨头的喷嘴的数量，从而由于喷嘴数量的增加，要将喷墨头芯片构造为细长的形状。

在这种矩形芯片的情况下，如图6所示，希望通过蚀刻分割线22按照芯片21的短边的方向使用蚀刻分割，并且通过切割分割线23按照芯片21的长边的方向使用切割分割。

当通过切割将其变为条形芯片时，蚀刻分割线22已经形成在芯片21的短边上了，从而能够轻松地完成断裂。芯片几乎不会发生损坏从而产量得到了提高。

而且，在将矩形芯片21定位到其它部件上时，如果在芯片的纵向上进行定位，则可以将精度保持为较高的程度。

因此，通过在芯片的长边的方向上使用切割来分割晶片，能够将分割线的精度保持在较高的程度上，并且横截面也是竖直的，从而将精度保持在较高的程度上。

接下来，将参照图7到图9对本发明的液滴喷射头的制造方法的第二优选实施例进行介绍。

为了解释本实施例的制造方法，图7给出了一种硅晶片30上的芯片排布方式。图8是沿着图7给出的线B-B截取的晶片截面图。图9表示从图7的晶片上分割出来的条形芯片。

在本实施例中，使用了(100)晶向的硅晶片30。

如图7所示，在(110)晶向的硅晶片30的<112>方向上形成了蚀刻分割线32。

在(110)晶向的硅晶片30中，通过<112>方向的图案可以形成垂直于晶片侧面的面(111)。

因此，如果不像(100)晶向的硅晶片蚀刻为V形槽那样终止蚀刻，并且延长蚀刻时间，蚀刻分割线将会穿透晶片的底部。

因此，通过在<112>方向上形成蚀刻分割线32，可以将蚀刻分割线32的宽度做得很小，从而可以有效地利用晶片的面积。

而且，如图7和图8所示，蚀刻分割线32被制成为间断线。

即使通过这种方式蚀刻分割线穿透了晶片的侧面，也能够形成桥接33并且维持在芯片21之间。

进行了切割之后得到了条形芯片36并且通过对芯片21之间的桥接施加应力并发生断裂将晶片分割为各个芯片21。

此外，在晶片30的背部，仍然在穿透部分处保留有抗蚀刻膜24。

由于厚度为数十纳米-大约2微米，所以达到芯片保持原状程度不成问题。

在通过各向异性蚀刻形成了蚀刻分割线32之后，需要将抗蚀刻膜24除去，当残留在开口中的抗蚀刻膜24破裂时，会出现这样的问题：在断裂的时候会产生颗粒。

而且，在使用(110)晶向的晶片的情况下，由于一条直线上的蚀刻形状为具有70.5度角或54.7度角的平行四边形和六边形，所以无法形成具有交叉垂直于<112>方向的方向的蚀刻分割线。

虽然在交叉垂直于<112>方向的方向上形成蚀刻分割线时，可以将小图案按顺序排列形成，但是在这种情况下，芯片的边缘还是会形成为锯齿状。

然后，由于蚀刻分割线是在<112>方向上形成的，在该方向上通过蚀刻得到了直线，并且切割是在与<112>方向垂直的方向上进行分割的，所以所形成的芯片边缘在这里具有足够的精确度。

而且，为了能够使在喷墨头中在一条直线上高密度地形成液腔，利用(110)晶向的硅衬底垂直地形成液腔分隔壁是很有效的。

为了垂直地形成液腔的分隔壁，液腔使直边的方向与硅晶片的<112>方向相同，形成它，并在垂直于<112>方向的方向上安排许多液腔。

从而，芯片形状变为长边在垂直于<112>方向的方向上的矩形形状。

按照本实施例，由于芯片直边的方向是由切割分割出来的，所得到的芯片的长边的边缘可以具有足够的精度，并且能与其它部件接合、夹紧等等，并且能够以足够的精度进行定位。

再有，在使用(110)晶向的硅晶片的时候，芯片分割线的宽度在理论上可以制造得无限小。

不过，如果在进行各向异性蚀刻的时候产生了气泡，并且这些气泡滞留在狭小的槽中，蚀刻液就再也无法进入槽中了，从而蚀刻将无法继续进行。

为了不在槽中滞留气泡，就芯片分割线32的宽度来说，希望其为3微米或更大。

通过在蚀刻过程中使用施加超声波的机械装置强制性地驱出窄槽中的小气泡，也能够实现对更窄的槽的蚀刻，并且加快了液体在槽中的流通，从而在这种情况下，1微米或大于1微米的槽也是可以接受的。

下面，将参照图10对本发明液滴喷射头制造方法的第三优选实施例进行说明。

为了解释本实施例的制造方法，图10给出了一种硅晶片30上的芯片排布方式。

在本实施例中，晶片是被彻底地分割的，并且是在进行了沿着切割分割线将其分割的切割之后，沿着通过蚀刻形成的蚀刻分割线实现分离。就是说，在前面的第二优选实施例中所提到的桥接部分34是位于蚀刻分割线32和切割分割线33的交点处的。

当完成了切割，将芯片31从晶片上分割下来时，蚀刻分割线32上的桥接也通过切割一起切断了，从而当切割完成了时芯片分割也完全完成了。

在本实施例中，桥接34具有比切割分割线33的宽度窄的理想宽度，并且由于不会通过切割在芯片31边缘处产生桥接34的残留，因此本实施例的制造方法能够防止在后续工艺中由于桥接的残留而造成在芯片上产生颗粒。

下面，将参照图11对本发明的液滴喷射头的制造方法的第四优选实施例进行说明。

为了解释本实施例的制造方法，图11给出一种硅晶片30上的芯片排布方式。

类似地，在本实施例中，晶片是彻底分离的，并且在进行了切割以将其沿着切割分割线分割之后，沿着由蚀刻形成的蚀刻分割线完成分离。芯片21是以平行于硅晶片30的第一方向的一组芯片列的方式排布的，从而相邻芯片列的第一分割线32在平行于第二分割线33的方向上是错开的。

这样，由于通过这种排布方式蚀刻分割线32不会变为长直线，能够防止蚀刻分割线32形成之后晶片的硬度增加，防止在晶片运送过程中由于通过蚀刻分割线发生断裂而对晶片造成破坏。

在这种情况下，不是所有相邻的芯片列都必须完全错开，而是根据晶片硬度、芯片形状或芯片尺寸对芯片排列方式进行适当的设计就足够了。

下面，将参照图12到图14对蚀刻分割线32和切割分割线33之间的关系进行说明。

图12是图10中的桥接部分28的放大图，而图13是图11中的桥接部分28的放大图。

在硅晶片(110)晶向的情况下，如图12或图13所示，蚀刻形状为平行四边形或六边形。

成为平行四边形还是六边形取决于所使用的蚀刻掩模的形状。

(111)方向的楔形表面40出现在端部，在图12和图13中用阴影线表示，并且每个楔形表面40的长度与硅晶片的厚度T成比例，表示为

T。

硅晶片在41的部分内由蚀刻穿透。

在图12和图13中，虚线表示切割分割线33，并且该切割分割线33的宽度在宽度B和宽度C之间变化，取决于切割刀具的宽度。

图12和图13中所给出的切割分割线33的宽度B和宽度C仅用作比较举例，而并不局限于所示出的宽度。

当切割分割线33的宽度等于“B”时，在分割完成的芯片外周上不会残留楔形表面40的任何部分。然而，当切割分割线33的宽度等于“C”时，在分割完成的芯片的边缘上会留有图14中所示的楔形表面40的楔形残留42。

由于这些楔形残留42充当了芯片21的尖点边缘，因此有可能在下一道工艺中对芯片造成伤害并且可能会产生颗粒。

是否将会留有楔形残留42是由晶片的厚度T和切割刀具的厚度决定的。

晶片的厚度并不是根据既不破坏设计和晶片也不破坏芯片的条件得来的，而是几乎不能自由地选择。

然后，将参照图15对本发明的液滴喷射头的制造方法的第五优选实施例进行说明。

在本实施例中，蚀刻分割线32是延长到与其邻接的芯片21而形成的。

通过这样做，在后面的处理中没有由于切割产生的楔形残留，能够防止芯片遭到损坏，并且不会产生颗粒。

由于将蚀刻分割线32延长到邻接的芯片，所以还会在相邻的芯片21中形成蚀刻分割线32的挖块，虽然如此，在将芯片21用作喷墨头的情况下，其外周还是精密的，这根本就不会成为问题。

而且，在对晶片进行的断续切割中，作为可选择的方案，切割刀具进行高速旋转，并能够在晶片侧面内切掉一部分，由于刀具是圆形的，所以晶片上下表面的切割面的直线长度是不同的。

当使用断续切割形成本实施例的蚀刻分割线时，通过使分割线的一部分进入邻接的芯片，能够消除掉晶片的上下表面的切削面边线之间的差距。

下面，参照图16对晶片的蚀刻分割线的形成方法进行说明。

图16是用于解释在晶片内形成蚀刻分割线的方法的硅晶片截面图。

楔形面40形成在左右两端，此时图16(a)表示沿着图12的直线C-C的横截面并且蚀刻分割线32是通过从晶片30的一侧进行蚀刻而形成的。

另一方面，图16(b)表示对抗蚀刻层24进行了图案化、从两侧对晶片30进行了蚀刻并且在其两侧中形成了蚀刻分割线32的情况。

由于变成了通过从两侧进行蚀刻直到穿透晶片30进行挖深而得到的深度，所以从一侧进行一半蚀刻就足够了，因此楔形部分40的长度变成了一半，并且没有图14中所示的楔形残留42，能够防止在后面的处理中的楔形残留的残余，并且不会产生颗粒。

在这种情况下，如果在楔形面从两侧彼此汇合之后进一步进行蚀刻，则可以继续进行楔形面的蚀刻，从而如图17所示，最终楔形部分40也完全消失了。

下面，参照图18对本发明的液滴喷射头的制造方法的第六优选实施例进行说明。

本图是沿着晶片的液腔的阵列方向的横截面图，并且为了简便只示出了晶片上的一个芯片部分。

在本实施例中，致力于通过形成液腔6和公共液腔8同时形成蚀刻分割线32而缩短了处理过程，由于液腔6、公共液腔8等是通过各向异性蚀刻形成的。

如图18(a)所示，将作为抗蚀刻层24a和24b的氮化硅形成在(110)晶向的硅晶片30的两侧上。

如图18(b)所示，按照液腔图案52、公共液腔图案和蚀刻分割线53的形状通过光刻法和干蚀刻在顶部上进行抗蚀刻层24a的图案化。

如图18(c)所示，按照液腔图案54、公共液腔图案和蚀刻分割线图案55的形状采用同样的方法在底部进行抗蚀刻层24b的图案化。

此时为了复制顶部上的图案和位置进行了IR定位。

然后，在80摄氏度的温度下使用35wt％的氢氧化钾水溶液进行各向异性蚀刻。

此时，由于使用了(110)晶向的硅晶片，如图18(d)所示，挖块是在竖直方向上形成的。

如果进一步继续进行蚀刻，将会穿透晶片，并且如图18(e)所示，将会形成液腔6、公共液腔和蚀刻分割线32。

这样，通过与液腔和公共液腔同时形成蚀刻分割线的图案，并同时进行蚀刻，在形成液腔和公共液腔的同时，蚀刻分割线也同步地形成了，这样能够在不需要用于形成蚀刻分割线的专门处理的情况下进行生产，从而能够降低成本。

在本实施例中，虽然横截面是竖直的，直线精度很好并且作为实例提出了切割作为具有足够定位精度的分割方法，但是喷射清理、线锯、水喷射等等皆可用作实现全部或部分优点的分割方法。

而且，虽然将各向异性蚀刻作为在晶片侧面的局部内形成分割线的方法的可供选择的实例，并且使用各向异性蚀刻能够形成具有足够精度的窄槽，虽然这是适当的，但是作为形成分割线的其它可选方法，还可以使用使激光穿过的水激光法，而且还可以使用各向同性蚀刻、喷射清理、断续切割、激光处理和水柱法中的任何方法。

下面，参照图19到21对作为本发明液滴喷射头的喷墨头的第二优选实施例进行说明。

图19是本实施例的喷墨头的立体分解图。图20是沿着平行于隔板的纵向的直线截取的本实施例的喷墨头的截面图。图21是沿着平行于隔板的横向的直线截取的本实施例的喷墨头的截面图。

本实施例的喷墨头包括作为通路衬底61配备的液腔形成元件(第一衬底)。

它是一个堆叠结构，以堆叠的方式与作为元件的电极衬底63接合，并且作为第三衬底的喷嘴板64制备在通路衬底61的顶部。作为第二衬底的电极形成衬底制备在通路衬底61的底部。

液腔66也是墨水通路，为这些自由通路开有两个或更多个喷嘴65，公共液腔68对从阻流部分67到液腔66形成的自由通路是开放的。

在通路衬底61中形成有形成了隔板70并且形成了用作液腔66的壁的表面以及该液腔66的底部的凹陷部分和将各个液腔66分隔开来的分隔壁71以及形成公共液腔78的凹陷部分。

在通路衬底71中，在(100)晶向的单晶硅衬底(硅晶片)的厚度(深度)方向上将硼作为高密度杂质进行扩散，直至扩散到与隔板一致的厚度，并利用高密度硼掺杂层作为蚀刻终止层进行各向异性蚀刻，当形成了用作液腔66的凹陷部分时，就得到了具有所需厚度的隔板70。

除了上面所说的硼之外，还可以使用镓、铝等等作为高密度p型杂质。

而且，在高密度硼掺杂层中，除了硼之外，可以在硼的基础上再包含具有大于硅的晶格常数的锗，由此可以减小张应力。

而且，还可以使用通过氧化物膜将主体衬底和有源层接合在一起的硅绝缘体(SOI)衬底作为通路衬底71。

在这种情况下，在主体衬底上切出凹陷部分，使其成为具有液腔66和公共液腔68的主体衬底，并将有源层衬底用作隔板70。

在电极衬底63中，形成了凹陷部分74，电极75与隔板70之间维持有预定的气隙76，并且电极75与隔板70组成一对，电极75是形成在凹陷部分74的底部中的，并且在静电力的作用下，隔板70变为致动部分，从而通过电极75和隔板70的组合液腔66的容积发生了变化。

为了防止电极75与位于电极衬底73的电极75上方的隔板70接触而对其造成损害，形成了厚度为0.1微米的绝缘层77，例如SiO₂层。

形成有电极焊盘75a，其用于将电极75安装得靠近电极衬底73的端部，并且形成有使电极焊盘75a与外部驱动电路相连接的连接装置。

电极衬底63仅仅在凹陷部分74中形成电极75，凹陷部分74是通过在玻璃衬底或单晶硅衬底上用HF水溶液等进行蚀刻而得到的，在衬底表面上形成有热氧化膜63a，在凹陷部分74中，使用诸如溅镀、CVD和真空蒸镀之类的隔膜形成技术以电极材料所需厚度形成具有高抗热性的隔膜，例如氮化钛，之后再形成光致抗蚀层并且进行蚀刻。

使用诸如阳极板接合和直接接合这样的方法，将电极衬底63和通路衬底61接合在一起。

掺杂了难熔金属的多晶硅膜，诸如金属材料，例如两层结构，例如，钨表面膜和多晶硅膜，或金和铝、Cr、镍，这类在半导体器件的制造工艺中常用的材料，和Ti、TiN以及掺杂物，都能够用于电极75。

在本例中，通过蚀刻在硅衬底中形成的具有0.4微米深度的凹陷部分74中，电极75是通过氮化钛的溅镀达到0.1微米的厚度而形成的，并且在其上形成厚度为0.1微米的溅镀膜作为绝缘层77。

因此，在这个头中，在将电极衬底63和通路衬底61接合在一起之后气隙76的长度(隔板70和绝缘层77之间的间隔)为0.2微米。

而且，在喷嘴板64上形成有用于从外部向用作阻流部分67的喷嘴65的槽和公共液腔68供应墨水的送墨口79，并且在喷射侧上设置了防水涂层。

由于这个喷嘴板66具有金属层的双层结构，所以可以使用例如金属、例如通过镍电铸法制成的金属电镀膜、硅衬底和SUS、树脂和氧化锆等等。

喷嘴板64是通过粘合剂与通路衬底61接合在一起的。这样，喷墨头就按照上述方式制造完成了。

通过使用隔板70作为公共电极、电极75作为独立电极，并且由驱动IC(驱动电路)在隔板70和电极75之间交替地施加驱动电压。

在隔板70和电极75之间产生的静电力的作用下，隔板70在朝向电极75的一侧上发生变形并进行位移，并且通过对隔板70和电极75之间电荷的作用从这一状态下进行放电(驱动电压设置为0)，隔板70发生变形恢复。

液腔66的容积(容积)/压力发生了变化，从而使液滴从喷嘴65喷出。

下面，参照图22和图23对本发明的液滴喷射头的第三优选实施例的喷墨头进行说明。

图22表示一个喷墨头，它是本发明的液滴喷射头的第三优选实施例。图23表示本实施例的喷墨头的通路形成衬底。

本实施例的喷墨头包括：第一衬底81，它是通路形成元件(液腔形成元件)；和第二衬底82，它是加热元件衬底，设置在第一衬底81的底部。

还形成有公共液腔通路88、加压液腔通路86和喷嘴84，公共液腔通路88为加压液腔通路86供给墨水，加压液腔通路86是液体通路，与各个喷嘴84相连通以喷射墨滴。

墨水是从第一衬底81的送墨口90加入的，并且经过公共液腔通路88和加压液腔通路86从喷嘴84以滴状喷出。

对于每个芯片单元，在硅晶片上，作为通路形成元件的第一衬底81形成有喷嘴84、加压液腔86和公共液腔88，并且通过切割和蚀刻将这些组分芯片分割开。

公共电极92和独立电极93用于在放热电阻(电热转换元件)91上施加驱动电压，并且该放热电阻91是形成在第二衬底82中的。

这样，在本实施例的喷墨头中，通过向独立电极93交替地施加驱动电压，放热电阻91产生热量，产生墨泡，发生了压力变化，从而利用加压液腔通路86中的墨水的压力变化，从喷嘴84中喷出墨滴。

下面，参照图24对本发明的墨盒进行说明。图24表示按照本发明的墨盒。

在图24的墨盒100中，为喷墨头102供墨的墨罐103和具有用于喷射墨滴的喷嘴101的本发明的喷墨头102是整体地形成为一体的。

这样，在本实施例的情况下，喷墨头的产品缺陷将会直接给整个墨盒带来缺陷。按照本实施例，由于降低了切屑的残留，能够实现细小墨滴喷射，并且墨盒的产量得到了提高，并且能够实现墨盒的低成本生产。

下面，参照图25和26对装有喷墨头的喷墨打印设备的一个例子进行说明，其中喷墨头是本发明的液滴喷射头。

图25是本实施例的喷墨打印设备的机械部分的立体透视图。图26是该喷墨打印设备的机械部分的截面图。

本实施例的喷墨打印设备包括主体部分111，打印机械装置部分112设置于其中。在该打印机械装置部分112中，设置有：为喷墨头供墨的墨盒、在主扫描方向上可移动的托架、由本发明的喷墨头构成的并且设置于承载架之上的打印头。

在主体部分111的下部，能够在其中装入数张打印纸113的送纸盒(或纸托盘)114可以从前端自由地插入或拔出。手工送纸盘115可转动地安装在前侧面上，并且通过使用该手工送纸盘115，能够将打印纸113手工地供给打印头。

当将打印纸113放在送纸盒114中或手工送纸盘115上时，打印纸113被从托盘114或115送入打印机械装置部分112，从而通过打印机械装置部分112在打印纸113上进行图像打印。此后，将打印纸113输送到装配在打印设备111的后侧表面上的出纸盘116上。

在打印机械装置部分112中，作为引导构件，配备了水平地与左右侧板相交的主引导杆121和从引导杆122。承载架123由引导构件121和122保持在主扫描方向上(与图26正交的方向)。

设置在承载架123上的打印头124包括按照本发明的液滴喷射头的喷墨头，并且这些喷墨头分别喷射黄色(Y)、青色(C)和黑色(Bk)墨滴。用于每种颜色的喷墨喷嘴排布在与主扫描方向相交的方向上，并且将墨滴喷射的方向转向向下的方向。

而且，承载架123配备有各个独立墨盒125，用于为打印头124供给各种颜色的墨水。将每个墨盒125安装得可以用新的墨盒更换该墨盒125。

每个墨盒125包括位于其上部的与大气相通的进气口、位于其上部的向喷墨头供墨的供墨出口和其中充满了墨水的多孔物。

此外，本实施例中使用了带有四种颜色的喷墨头的打印头124，不过也可以改为使用具有喷射各种颜色墨滴的喷嘴的单一打印头。

承载架123可移动地安装在位于后端部分的主引导杆121的后侧(打印纸运送方向的下游一侧)，并且可移动地安装在位于前端部分的从引导杆122的后侧(打印纸运送方向的下游一侧)。

为了在主扫描方向上进行承载架123的移动扫描，在驱动带轮128和从动带轮129之间装配有正时皮带130，由此在扫描电机127的驱动下进行旋转驱动。正时皮带130装在承载架123上，从而通过扫描电机127的正反向转动实现了承载架123的双向驱动。

另一方面，为了将装在送纸盒114中的打印纸113传送到打印头124的下部端，装配了从送纸盒114中对打印纸113进行分离和送入的输纸辊131、对打印纸113的运送进行引导的引导件133、反转并供给打印纸113的输送辊134、给定打印纸113从输送辊135和输送辊135送出的角度的前置辊136。

在送纸电机137的驱动下，通过齿轮系对输送辊134进行旋转驱动。

打印插座件139设置在与承载架123的主扫描方向的连续范围相应的位置上。打印插座件139是打印纸113的引导构件，通过该打印插座件139，将打印纸113从输送辊134送出并由记录头124的下部端夹持。

为了在输送方向上送出打印纸113，在打印纸输送方向上，在打印插座件139的下游端，设置了与输送辊141和支撑辊142共同使用的出纸辊143和支撑辊144，通过它们进行旋转驱动。并且，为了将打印纸113送出到出纸盘116上，布置了形成打印纸的输送路径的引导件145和146。

在打印的时候，承载架123通过依照图像信号进行驱动而进行移动，在打印位置上墨水喷射到打印纸页面113上，并且图像的一条线记录在其上，然后在进行了预定量的输送之后，将下一条线记录在打印纸113上。

通过接收到打印结束信号或打印纸113后端到达了打印区域的信号，打印操作停止并且将打印纸113送出。

在这种情况下，由于构成打印头124的本发明的喷墨头的可控性使墨滴喷射得到了改善并且使性质波动得到了抑制，所以其性质是稳定的并且能够对高画面品质的图片进行记录。

而且，在与记录区域分开直到承载架123移动方向的右端的端部的位置上，配置了用于弥补打印头124的不良喷射的收集装置147。

收集装置147具有遮盖装置、吸收装置和清洗装置。

在打印待机期间，打印头124移动到收集装置147一侧，并且在打印头124中使用遮盖装置进行对承载架123的遮盖，从而通过将排出部分保持为潮湿的状态防止了由于墨水干结而造成的不良喷射。

而且，通过在打印操作期间进行与打印无关的墨水喷射，能够修正所有喷嘴的墨水粘度，从而保持稳定的性能。

当不良喷射发生时，用遮盖装置将打印头124的排出部分(喷嘴)密封住，使用吸收装置通过内部管道将气泡等与墨水一起从排出部分中吸出，附着在排出端面上的墨水、灰尘等等通过清洗装置去除，从而使不良喷射恢复正常。

而且，将所吸收下来的墨水收集到按照在主体部分的下部的废墨储存器(未示出)中，并且这种吸收保存是由废墨储存器的墨水吸收器进行的。

这样，由于在这种喷墨打印设备中安装了由本发明实现的低成本喷墨头，因此能够实现打印设备的低成本生产。

下面，参照图28和29对本发明的液滴喷射头的制造方法的第七优选实施例进行说明。

为了解释本发明的液滴喷射头的制造方法的第七优选实施例，在图28中给出了硅晶片220上的芯片排布方式。图29是用于解释条形芯片从硅晶片220上的分割方法的示意图。

本实施例是通过在使用(100)晶向的硅晶片220的情况下的实例而给出的。

在图28中，是这样构成的：通过在横向分割线222和纵向分割线223的位置上对硅晶片220进行分割可以得到两个或多个条形芯片221。

在这种情况下，可以将其看做是这样的布局：一个分割线(纵向分割线223)的至少1个序列(在图中为左右两列)的芯片和相同芯片221的序列与另一侧的分割线(横向分割线222)相平行地移动为其他芯片序列，并由此使其构成。

在本实施例中，在硅晶片220的纵向方向的分割线222的一部分上通过激光等形成了穿透硅晶片220的切口224。

此外，在图28中，分割线222和切口224是如图所示那样重叠的，这是为了阐明切口224的位置。

如图29所示，断续切割通过与横向分割线222相应的切割分割线225(粗线)进行分割，并且通过切割与纵向分割线23相应的切割分割线226(虚线)将硅晶片220分割。

由于断续切割能够在晶片的任何位置上提起或落下切割刀具，因此通过在开口224的位置上抬起切割刀具，如图29中的箭头227所示那样再落下刀具，能够实现切割刀具沿着切割分割线225的切割。

而且在切割(logging)布局中，一个分割线的至少1个序列的芯片和相同芯片的序列与另一侧的分割线相平行地移动为其他芯片序列，按照图28中所示的本实施例，并由此其构成其它芯片序列。

由于在纵向上是通过切割进行分割的，如图29所示，因此芯片边缘的精度可以很好，在与其它与芯片相接触的部件进行定位时，芯片能够使精度也变得很好，并且能够增加芯片的数量。

而且，由于横截面不会变成锥形的，而是竖直的，因此在定位的时候几乎不会发生断裂。

再有，由于纵向是通过激光切口和断续切割而分割的，因此芯片阵列的自由度变得很大，从而将会生产出比图27所示的传统阵列更多的芯片。

下面，参照图30到35对形成在分割线上的切口224的形式进行说明。

图30表示芯片分割图案(切割图案)的布局，其中在形成切口之前的状态下，结构沿着图28的分割线的方向发生移动。

在切割中，通常使用带有金刚石磨粒的圆形的切割刀具。

切口224并不是如图30中所示的那种使用圆形刀具对带有图28的芯片布局图的晶片进行切割的情况下形成的。图31是用于对图30中的布局进行芯片分割时出现的问题进行说明的晶片的截面放大图。

图31中用阴影线标出的部分230并没有被切割刀具231完全切下来，并且将会遗留在芯片221A上。

当想要通过切割将部分230完全切下来时，刀具231将会进入芯片221A的范围之内，从而该芯片221A将由于这一情况而变为劣质芯片。

芯片的端面不会成为直线，当想要使该芯片的边缘进行接触并进行对齐时，从而如果后面通过断裂将部分230(阴影线)分割为221B和221C时，精度将会降低。

因此，通过将切口224开在横向分割线222和纵向分割线223的交点处，如图23所示，能够将芯片221B和221C完全分开，而不会使芯片221A质量变差。

当对图32的芯片221B进行切割，并且分离芯片时，如图33所示，在芯片221B的端部232出现了表面高度差WL。

表面高度差WL的产生时由于在形成切口224制造过程中的尺寸变化或刀具231的尺寸公差的波动而造成的，并且切口224的宽度W和切割刀具231的宽度Wk并不时必须相同的，如图34所示。

当切口224的宽度W和切割刀具231的宽度Wk的差过大时，高度差可能会发生很大的变化，并且不能保证对准精度。有时可能会导致装配时的缺陷。

按照本发明，证实了，如果切口224的宽度W和切割刀具231的宽度Wk之间的差绝对值小于0.5mm(或如果高度差WL是0.5mm或更小)，那么可以保证对准精度并能够降低装配时的缺陷。

这样，通过限制芯片端面的高度差WL，使得分割之后的芯片的尺寸完全统一，能够实现芯片的简易定位，从而封装时的成本可以降低。

下面，如果芯片221A制作得不好时，如果切口224的长度过短，当将要通过切割或断裂进行分割时，则有可能出现不能完全分割的情况，芯片221B和221C将不能成为一条直线，并且也不能改善对准精度了。

于是，如图35所示，假设r代表切割刀具的半径，t代表芯片的厚度，理想的情况是切口224的长度L满足下列公式(1)

$\sqrt{r^2-{(r-t)}^2}\&le;L---\left(1\right)$

因此，如果切口长度L按照公式(1)加以限制，桥接部分不会在分割之后还存留在芯片上。通过本实施例的芯片排布方式能够得到容易并且高精度的对准，并且能够实现低成本的加工制造。

下面，参照图36和图37对本发明的液滴喷射头的制造方法的第八优选实施例进行说明。

为了解释本实施例的制造方法，图36给出了一种芯片排布方式。图37是沿着图36中示出的直线A-A截取的晶片的截面图。

在本实施例中，切口224是使用(110)晶向的硅晶片240通过在(110)晶向的硅晶片240上的<112>方向上进行蚀刻形成的。

在(110)晶向的硅晶片240中，如果与晶片侧面垂直的晶面(111)是通过<112>方向的图案和延长蚀刻时间形成的，则切口将穿透到晶片的底部。

因此，通过在<112>方向上形成切口，切口224的宽度尺寸通过蚀刻可以形成足够的精度，可以对切口宽度W和刀具宽度Wk之间的关系进行控制以得到足够的精度，并且控制高度差WL能够进一步得到充足的精度。

在(110)晶向的晶片中，蚀刻结构变成了具有54.7度角或70.5度角的平行四边形。在与<112>方向相交垂直的方向上无法在一条直线上形成六边形的切口。

虽然在相交垂直于<112>方向上形成切口时可以按顺序排列小的图案并形成，但是芯片的边缘将变成锯齿状。

于是，由于切口是在<112>方向上形成的，其中通过蚀刻和沿着垂直于<112>方向的方向切割分离得到一条直线，所以形成的芯片边缘具有足够的精度。

下面，参照图38到41对(110)晶向的硅晶片的<112>方向上形成切口的方法进行说明。

图38表示用于说明本发明的第九优选实施例的制造方法的晶片上的切口部分。图39是沿图38中给出的直线B-B截取的当从晶片的一侧进行蚀刻形成切口时的晶片的截面图。图40是沿图38中给出的直线B-B截取的当从晶片的两侧进行蚀刻形成切口时的晶片的截面图。图41是用于解释切口的形成方法的晶片的截面图。

如图38和图39所示，当在(110)晶向的硅晶片240的整个表面上形成了抗蚀刻层242b以及具有用于形成切口的开口的抗蚀刻层242a时，通过从晶片的一侧进行蚀刻，形成了切口224，在左右两端形成了楔形部分241。

然后，如图40所示，通过进行抗蚀刻层242a的图案化，得到了用于形成切口的开口，从晶片240的两侧进行蚀刻，并在这些开口中形成切口并继续蚀刻直到穿透晶片240，正好是从一侧进行蚀刻时的一半深度，所以楔形部分241的长度也变为一半。

再有，如果蚀刻在楔形部分241相交后继续从两侧进行，则对楔形部分241的蚀刻继续进行，并且如图41所示，最终楔形部分241完全消失。结果没有破坏性的楔形残留，并且在后续工序中不会产生颗粒。

下面，参照图42和图43对本发明的液滴喷射头的制造方法的第十优选实施例进行说明。

图42表示用于解释本实施例的制造方法的芯片排布方式。图43是图42的晶片320中相当于一个芯片大小的芯片的放大图。

在本实施例中，设计的芯片排布方式是针对硅晶片320上通路衬底1的八芯片(结构)3211。在芯片321之间形成有窄槽322。

窄槽322是在形成公共液腔8(或68)和液腔6(或66)的同时通过各向异性蚀刻形成的。

在这种情况下，由于为了形成隔板2(或70)而形成了高密度硼扩散层，如前面所述，则窄槽322将不会穿透硅晶片320，而是只留下隔板2的厚度。

而且，窄槽322是间断地形成的，并且芯片321是由不连续的部分(桥接)323维系的，而不会断开。

此外，不连续部分323的宽度是用于保证芯片不与芯片断开的宽度、不与晶片断开的宽度等等。

芯片分割线324是由整齐摆放的这些窄槽322的图案和不连续部分323而构成的。

因此，由于各个芯片321之间是沿着芯片分割线324连接在桥接323上的，所以通过轻微作功就能够将其分割为各个独立的芯片321。

虽然窄槽322遗留了与隔板2厚度相同的没有穿透的部分，但是由于所遗留的部分的厚度非常的薄，所以是很容易实现分离的。

而且，如果将槽宽度制作得更窄，尽管已经变成了V形槽的形状，也不用对槽322再进行穿透的。

此时，通过使V形槽的剩余部分(＝(厚度)-(V形槽深度))变为很小，就可以做很小的功而将其分离了。

可以借助槽宽度对V形槽的剩余厚度进行调节。

而且，当不使槽部分的形成终止并且在V形槽中没有发生穿透时，就没有必要使槽322成为断续状了。

这样，通过在各个芯片之间形成窄槽、向硅晶片施加应力而将芯片分离，避免了切割时的切屑附着。

在这种情况下，与切割时所产生细小的切屑不同，由于在分割芯片时桥接断裂可能产生的少量碎屑相对较大，所以在芯片分割之后能够通过清洗将其除去。

而且，诸如水压和真空夹盘这样的外力没有增加，而且，由于切割带等等不再需要了，所以产量得到了提高。

下面，参照图44和图45对本发明的液滴喷射头的制造方法的第十一优选实施例进行说明。

图44表示用于说明本实施例的制造方法的晶片330上的芯片排布图。图45是图44的晶片330中相当于一个芯片大小的芯片的放大图。

使用(110)晶向的硅衬底(硅晶片30)形成通路衬底1。

由于使用了(110)晶向的衬底，公共液腔8不会与平行四边形相交，图中的长度方向不会平面状的晶面相交，所以，液腔6形成为锯齿形状。

而且，在(110)晶向的衬底的各向异性蚀刻中，通过进行图案化，液腔6之间的分隔壁成为竖直的，从而能够高密度地形成液腔6。

本实施例中，在芯片331之间，形成了形状为平行四边形(图案)的槽332a和332b。

在图中，由于横方向(<112>方向)的槽332a是与液腔6同向的，在垂直方向(111)形成了细长的槽。

这个槽332a和各个槽332a之间的不连续部分(桥接)333a构成了芯片分割线334a。

另一方面，由于图中纵方向(<111>方向)与晶向不一致，所以不能形成竖直槽。

于是，按顺序排放形成了小平行四边形的槽(图案)332b，芯片分割线334b包括槽332b和各个槽332b之间的不连续部分。

在这种情况下，如果平行四边形的图案过小，(111)面的楔形将相交成V形槽并使蚀刻终止，因此必须考虑硅晶片的厚度来决定平行四边形槽332b的大小。

此外，关于构成芯片分割线334a和334b的槽332a和332b的形状，并不局限于图45所示的例子，如图46所示，平行四边形的方向也可以形成为朝向相反一侧的方向，即，图45中液腔6的平行四边形图案的相反的方向。

如图47所示，可以不将槽形成为平行四边形，而是将其形成为平面形状为六边形(图案)的槽。

分割线334a和334b越细则在晶片内取得的芯片的数量越多，分割线334a和334b的宽度越细越好。

当此时使用(100)晶向的硅晶片时，构成分割线的槽的晶片厚度方向的截面图如图48所示。

此外，在晶片的顶部和底部表面上都形成有包括二氧化硅或氮化硅等等的蚀刻掩模层325。

在这个硅晶片中，通过各向异性蚀刻形成了θ＝54.7度的(111)面楔形，并且在楔形接触的地方蚀刻终止。

楔形相接触的情况下，挖深深度T和槽宽L之间的关系为 $L=\sqrt{2}T,$

厚度为A的晶片能够穿透时所要求的槽宽至少为 $\mathrm{LPLQ}=\sqrt{2}A.$

而且，希望留下少量的晶片厚度b而不将晶片穿透的情况下，槽宽L为

并且可以将其保持为更高的程度。

而且，在使用(110)晶向的硅晶片时，图45中的纵向槽332a的晶片厚度方向的截面图如图49所示。

(110)晶向的晶片形成(111)面的竖直壁，并且理论上槽宽可以制作得无限小。

不过，如果在进行各向异性蚀刻的时候产生了气泡并且这些气泡堵塞在了窄槽内部的话，蚀刻液将无法施加到槽中，从而蚀刻无法继续进行。

为了防止气泡进入槽中，需要槽具有3微米或以上的宽度。

而且，当使用了向槽中施加超声波以迫使槽中的气泡排出的手段时，对槽宽是1微米或以上槽也能进行蚀刻。

另一方面，使用(110)晶向的硅晶片时图45中构成纵方向(<111>方向)上的分割线334b的槽332b不能象横向上的槽332a那样形成。

于是，下面将详细说明使纵方向上的分割线334b变细的构成方式。

首先，在(110)晶向的硅晶片中也形成斜向楔形。

通过对(110)晶向的硅晶片进行各向异性蚀刻得到了如图50(a)和(c)所示的两种类型的平行四边形和图50(b)中所示六边形图案。

此外，对图中的两侧进行不同的组合还可以形成两侧不同的四角形、梯形或五角形，这里省略对它们的说明。

图50表示当V形槽形成同一深度时的三种形状。

图50(a)所示的是具有70.5度角的平行四边形，其宽度在它们之中最小，并将该宽度设为W0。

因此，通过将具有70.5度角的平行四边形槽(图案)332b依次排列可以形成具有最小宽度L的分割线334b。

然后，参照图51对在纵向排列平行四边形图案的槽并构成分割线时两个平行四边形的配置关系的第一个例子进行说明。

在这个例子中，平行四边形图案332b的高度H制成得比平行四边形图案332b阵列的节距P小。

为了使两个平行四边形图案332b能够得到局部通过桥接333b连接的形状，必须要存在平行四边形图案32b相互重叠的范围Δ。

从图51中显然可以看出，当确定了蚀刻深度T时最小分割线宽度L为如下列公式(2)所示：

$L=\sqrt{3}T+\frac{\mathrm{\&Delta;}}{2}---\left(2\right)$

为了使晶片穿透所要做的仅仅是使蚀刻深度T大于晶片厚度。

而且平行四边形图案的高度H是由下列公式确定的：

$P=\sqrt{6}T-\frac{\sqrt{2}}{2}\mathrm{\&Delta;}---\left(3\right)$

桥接的宽度t可以依据所需的强度任意地确定。理想情况为，在保证在晶片运输中或蚀刻后处理中具有足够的强度、在芯片分离时容易分开并且有效利用晶片面积的前提下，确保桥接的宽度t尽量大。而且，理性情况为，使宽度t小于常用的分割芯片方法切割的分割宽度。

因此，桥接的宽度t为1-50微米并且桥接的长度Δ为0.5-100微米。最好，宽度t为5-30微米，长度Δ为2-50微米。

虽然除了宽度t还包含楔形(111)面，但是需要考虑楔形的影响来决定桥接的设计值。

平行四边形图案的高度H是 微米到 微米。最好，该高度为

微米到 微米。

下面，参照图52对在垂直排列平行四边形图案的槽并构成分割线时的两个平行四边形的配置关系的第二个例子进行说明。

这个例子是将平行四边形图案332b的高度H制作得比平行四边形图案的阵列的节距P大的情况。

从图52中显然可以看出，当确定了蚀刻深度T时的最小分割线宽度L为如下列公式(4)所示：

$L=\sqrt{3}T+\frac{\mathrm{\&Delta;}}{2}---\left(4\right)$

为了使晶片穿透所要做的仅仅是使蚀刻深度T大于晶片厚度。

而且平行四边形图案32b的高度H是由下列公式(5)确定的：

$P=\sqrt{6}T-\frac{\sqrt{2}}{2}\mathrm{\&Delta;}---\left(5\right)$

如前面所述，桥接的宽度t可以依据所需的强度任意地确定。理想的情况是，在保证在晶片运输中或蚀刻后处理中具有足够的强度、在芯片分离时容易分开并且有效利用晶片面积的前提下，确保桥接的宽度t尽量大。而且，理想情况为，使宽度t小于常用的分割芯片方法切割的分割宽度。

因此，桥接的宽度t为1-50微米并且桥接的长度ε为0.5-100微米。最好，宽度t为5-30微米，长度ε为2-50微米。

通过这种排列方法，可以将分割线宽度L制作得比第一个例子仅仅Δ。Δ近似等于宽度t，并且平行四边形图案的高度H是 微米到

微米。最好，该高度为 微米到

微米。

下面，参照图53对本发明的液滴喷射头的制造方法的第十二实施例进行说明。

图53表示用于说明本实施例的制造方法的晶片上的芯片的排布图。

通过交替地构成芯片331，本实施例使从一个晶片中取得的芯片的数量超过了图44的例子。

就是说，通过使用上面所述的芯片分割线334a和334b，能够提高晶片上的芯片排布的自由度，并且与直分割线的不可分切割的分割方法相比，可以从相同大小的晶片上多得到两个芯片。

而且，在这种情况下，由于纵向是直线，纵向也可采用切割进行分离。

在后面的工序中，当使用芯片的边缘进行定位时，通过切割分割的边缘方向上具有很好的精度，由于纵向分割线采用了蚀刻，使得所得到的芯片的数量最多。

下面，参照图54和55对从硅晶片的两侧进行蚀刻的例子进行说明。

此外，每个图都是硅晶片的晶片厚度方向上的截面图。图54表示从一侧进行蚀刻所形成的构成分割线的图案的例子。

此时，当使用了(100)晶向的硅衬底并且楔形角度θ使用54.7度的硅衬底和(110)晶向时，θ变为35.3度。

另一方面，图55表示通过从两侧进行蚀刻形成构成分割线的蚀刻掩模图案328的例子。

如果蚀刻是从两侧进行的时，晶片将被挖深到穿透，其深度将是从单面进行蚀刻时的一半。

因此，槽宽M2也为槽宽M1的一半，从而能够使分割线宽度更窄。

在这种情况下，如果在楔形从两端相交之后继续进行蚀刻，将会开始对楔形进行蚀刻，并且开口将变大(图55(b))。

最后，楔形完全消失(图55(c))。

随着楔形的消失，连接在芯片之间的桥接333b变得更窄，从而其变得更加容易进行分割。

而且，如图56所示，晶片的一面上(顶面上)的蚀刻掩模图案328a与图55中的是同样的。

如果另一侧(底面)上的蚀刻掩模图案328b被形成得没有备置相应于桥接的图案，则使用这些掩模图案328a和328b进行蚀刻。

那么最终将更容易地获得比衬底(晶片)330厚度薄的桥接厚度，从而更加容易实现芯片的分割。

下面，对通路衬底1与另一个电极衬底2等进行堆叠的情况进行说明。

第一种方法为，对硅晶片(衬底)进行各向异性蚀刻、形成液腔和公共液腔的同时形成芯片分割线、之后沿着芯片分割线对芯片进行分割、将分割得到的芯片各自与电极衬底等接合，如图57所示。

如果不这样做，也可以使用从两侧蚀刻芯片分割线图案的方法，可以将分割线制作得更窄从而有效利用晶片面积。

如图58所示，第二种方法为，对硅晶片(衬底)进行各向异性蚀刻、在形成每个芯片的液腔和公共液腔的同时形成芯片分割线。将其与其它具有晶片尺寸的衬底接合，例如电极衬底和喷嘴板，而不将其分割为各个芯片。

电极衬底和喷嘴衬底可以由诸如镍这样的金属、SUS、诸如氧化铝这样的陶瓷或者诸如派热克斯(Pyrex)(注册商标)这样的玻璃制成。

在这种情况下，虽然同时切开这种由不同种类的材料堆叠而成的结构很困难，但是，由于硅衬底含有仅由桥接连接的分割线，所以，在切开其它衬底的时候，硅衬底是很容易分离开的。

下面，作为第三种方法，如图59所示，首先将硅衬底与其它具有晶片尺寸的衬底接合，例如电极衬底、喷嘴板等等，然后在对其进行蚀刻。然后通过形成在硅晶片上的芯片分割线进行芯片分割。

由于上述第一和第二方法是在蚀刻之后进行处理的，所以其强度变低了，而按照第三种方法，蚀刻是在接合之后进行的，由于蚀刻是对堆叠衬底进行的，所以由于处理而造成的对强度的强烈破坏得到了减小。

下面，参照图60和61对本发明的液滴喷射头的第四优选实施例的喷墨头进行说明。

图60表示本实施例的喷墨头，而图61表示本实施例的喷墨头沿着平行于横向的直线截取的截面图。

形成这种喷墨头的通路形成衬底341是由单晶硅衬底(液腔衬底)形成的。

它具有接合在通路形成衬底341的底面上的隔板342，和接合在通路形成衬底341顶面上的喷嘴板343。

形成有公共液腔348与加压液腔346通过作为阻流部分的供墨路径347构成的自由通路，其中公共液腔348向作为进行墨滴喷出的喷嘴345的通路(墨水液腔)的加压液腔345供墨。

在隔板342的外侧(液腔346一侧)，为与每个加压液腔346相对应的压电器件352设置有一个驱动装置并且接合在那里。叠层型压电器件352接合在底部衬底353上。在压电器件352列的周围，间隔构件354接合在底部衬底353上。

压电器件352是交替堆叠压电材料和内部电极而形成的。

在这种情况下，可以将其看做这样的组合结构：利用压电器件352的压电方向d33方向上的位移对加压液腔346内的墨水进行加压。也可以是这样的组合结构：利用压电器件352的压电方向d31方向上的位移对加压液腔346内的墨水进行加压。

底部衬底353和间隔354内形成用于从外部向公共液腔348供墨的进墨口349。

而且使用环氧系树脂或聚亚苯基亚硫酸盐在隔板342的底面端部边缘部分进行注模，形成了形成通路形成衬底341的外围部分的头框架357的粘接接合，而且头框架357和底部衬底353是使用粘合剂等彼此固定的，该部分此处未示出。

虽然头框架357被分成了两部分，但是它也可以由一部分构成。

再有，为了向压电器件352提供驱动信号，借助焊接接合、ACF(异向导电性膜)接合或引线接合将用于向各个压电器件352分别施加驱动波的驱动电路(驱动IC)359安装在FPC电缆358中。

通路形成衬底341是利用诸如氢氧化钾水溶液这样的碱性蚀刻液通过对(110)晶向的单晶硅衬底进行各向异性蚀刻而形成的，并分别形成作为各加压液腔346的通孔、用作供墨路径347的槽以及用作公共液腔348的通孔。

在这种情况下，各个加压液腔346是由分隔壁分开的。

隔板342是由镍金属板形成的，并且是通过电镀形成法制造的。

喷嘴板342相应于各个加压液腔346形成了具有10-30微米直径的喷嘴345，并且与通路衬底341进行粘合剂接合。

可以使用诸如不锈钢和镍钢这样的金属组合物、金属和诸如聚酰亚胺树脂膜之类的树脂、硅以及由这些组合物组成的物质制作喷嘴板343。

而且，为了确保墨水的防水，利用电镀涂覆或防水涂层这样的公知的方法在喷嘴侧(表面：喷射方向的喷射侧)上形成有防水膜。

这样，在所构成的喷墨头中，通过分别向压电器件352施加20-50V的驱动脉冲电压，被施加了脉冲电压的压电器件352在堆叠方向上发生位移，隔板342在喷嘴345的方向上发生变化，通过加压液腔346的容积/体积变化对加压液腔346中的墨水施加压力，从而喷嘴345完成了墨滴的喷射(注射)。

并且随着墨滴的喷射，加压液腔346中的液压降低，并且按照此时墨水流动的惯性，在加压液腔346内产生了一定的负压。

由于通过向压电器件352施加电压使其进入关闭状态，隔板342恢复到初始位置并且加压液腔346恢复到初始形状，因此负压进一步产生。

此时，墨水从进墨口349经过公共液腔348和作为阻流部分的供墨路径347充入加压液腔346。

然后，在喷嘴345的墨水弯月面发生振动进而稳定了之后，向压电器件352施加脉冲驱动电压，以进行下一次墨滴喷射，从而喷出墨滴。

在这种情况下，与前面所述的第一实施例相同，在硅晶片内形成通路形成衬底341的液腔346、公共液腔348等等，在各个芯片间通过各向异性蚀刻形成微小的多边形图案槽，通过按顺序形成这些槽构成了芯片分割线，并且借助各个芯片分割线通路形成衬底的分割形成。

在上述的实施例中，以喷墨头作为代表性例子对液滴喷射头进行了介绍，但是本发明除了喷墨头之外，还可以作为其它液滴喷射头使用，例如将液态抗蚀剂喷射为液滴的液滴喷射头，和将DNA样本喷射为液滴的液滴喷射头。

如上文所述，本发明的液滴喷射头包括一个通过分割硅晶片形成的头部件芯片，该硅晶片具有相互交叉的第一方向和第二方向。该芯片包括：一个第一分割线，平行于该硅晶片的该第一方向，通过一种第一分割方法沿着该第一分割线从该硅晶片上对该芯片进行分割；和一个第二分割线，平行于该硅晶片的该第二方向，通过一种第二分割方法沿着该第二分割线从该硅晶片上对该芯片进行分割。

在本发明的液滴喷射头中，该芯片是沿着该第一分割线通过蚀刻从晶片上进行分割的，并且是沿着该第二分割线通过切割从该晶片上进行分割的。

在本发明的液滴喷射头中，该芯片被构成为矩形形状，其具有与该第二分割线平行的纵向，从该晶片上分割该芯片的切割是沿着该第二分割线进行的，和与该第一分割线平行的横向，从该晶片上分割该芯片的蚀刻是沿着该第一分割线进行的。

而且，在本发明的的液滴喷射头中，该硅晶片为(110)晶向，该芯片是由该硅晶片形成的，并且通过蚀刻从该硅晶片上对该芯片进行分割的该第一分割线平行于该硅晶片的<112>方向。

而且，在本发明的液滴喷射头中，包括：一个提供液腔的液腔形成元件、一个提供喷嘴的喷嘴形成元件、一个提供电极的电极形成元件，并且该芯片至少形成该液腔形成元件、该喷嘴形成元件和该电极形成元件之一。

再有，在本发明的液滴喷射头中，该芯片没有在该第一分割线和该第二分割线的交点处设置任何桥接部分。

本发明的液滴喷射头的制造方法包括步骤：沿着平行于该硅晶片的该第一方向的第一分割线对该硅晶片进行蚀刻，以沿着该第一分割线将多个芯片彼此分割；和沿着平行于该硅晶片的该第二方向的第二分割线对该硅晶片进行切割，以沿着该第一和第二分割线从该硅晶片上分割多个该芯片。

在本发明的制造方法中，该多个芯片的每一个被构成为矩形形状，其具有与该第二分割线平行的纵向，在该方向上该芯片是通过切割步骤从该硅晶片上分割的，和与该第一分割线平行的横向，在该方向上该芯片是通过蚀刻步骤从该硅晶片上分割的。

在本发明的制造方法中，该硅晶片为(110)晶向，以矩形形状构成的该多个芯片排布在该硅晶片中，并且用于通过蚀刻步骤从该硅晶片上对该芯片进行分割的该第一分割线平行于该硅晶片的<112>方向。

在本发明的制造方法中，将用于通过蚀刻步骤从该硅晶片上分割该多个芯片的该第一分割线的宽度设置为1微米或更大。

本发明的液滴喷射头的制造方法包括步骤：沿着平行于该硅晶片的该第一方向的第一分割线对该硅晶片进行蚀刻，以沿着该第一分割线从该硅晶片上分割多个芯片；和沿着平行于该硅晶片的该第二方向的第二分割线对该硅晶片进行切割，以沿着该第一和第二分割线从该硅晶片上分割多个该芯片。在该制造方法中，该蚀刻步骤是如此进行的：在该蚀刻步骤之后各个独立的芯片并没有完全分离，并且该切割步骤是如此进行的：在该切割步骤之后，各个独立的芯片完全分离了。

在本发明的制造方法中，将该多个芯片排列成与该硅晶片的该第一方向平行的一组芯片列，从而该芯片的相邻列的该第一分割线在平行于该第二分割线的方向上是错开的。

在本发明的制造方法中，将该第二分割线设置为：该多个芯片之一的该第二分割线在该硅晶片内具有大到足以伸展到该多个芯片之一的相邻芯片的范围之内的宽度。

而且，在本发明的制造方法中，该多个芯片从该硅晶片上分割，在该第一分割线和该第二分割线之间的交点处没有任何桥接部分。

在本发明的制造方法中，通过同时从该硅晶片的顶面和底面进行蚀刻来进行该蚀刻步骤，以在该硅晶片内形成该第一分割线。

在本发明的制造方法中，在形成头部件芯片的结构的同时，进行蚀刻步骤，以通过蚀刻在该硅晶片内形成该第一分割线。

本发明的微型器件，包括一个通过分割硅晶片形成的芯片，并且将该硅晶片设置得与本发明的液滴喷射头中的头部件芯片相同。在该微芯片中，第一和第二分割方法是彼此不同的，并且是从切割、蚀刻、喷砂处理、线锯处理、喷水处理和激光处理中选取的。

按照本发明的液滴喷射头，头部件芯片是通过沿着平行于该硅晶片的该第一方向的第一分割线对该硅晶片进行蚀刻并通过沿着平行于该硅晶片的该第二方向的第二分割线对该硅晶片进行切割对硅晶片进行分割而形成的。能够与其它部件的容易地定位。在硅晶片上排布芯片的自由度得以提高，并且从硅晶片上得到的芯片的数量得到了增加。这样，提高了产量，并且实现了低成本的制造。

按照本发明的液滴喷射头的制造方法，在硅晶片上排布芯片的自由度得以提高，并且从硅晶片上得到的芯片的数量得到了增加，提高了产量，并且实现了低成本的制造。

按照本发明的微型器件，该微型设备安装了一种本发明的液滴喷射头，从硅晶片上得到的芯片的数量得到了增加。这样，提高了产量，并且实现了低成本的制造。

按照本发明的喷墨头，将该喷墨头设置为一种本发明的液滴喷射头，从而该喷墨头的生产效率能够得以提高，从而实现了低成本的制造。

按照本发明的墨盒，将向喷墨头供墨的墨罐和喷射墨滴的喷墨头形成为一体，并且将本发明的液滴喷射头设置为喷墨头。该墨盒的生产效率能够得以提高，从而实现了低成本的制造。

按照本发明的喷墨打印设备，将本发明的液滴喷射头设置为喷射墨滴的喷墨头，从而该喷墨打印设备的生产效率能够得以提高，从而实现了低成本的制造。

Claims (37)

1.一种液滴喷射头，包括一个通过分割硅晶片形成的头部件芯片，所述硅晶片具有相互交叉的第一方向和第二方向，其特征在于，所述芯片包括：

一个第一分割线，平行于所述硅晶片的所述第一方向，通过一种第一分割方法沿着所述第一分割线从所述硅晶片上对所述芯片进行分割；和

一个第二分割线，平行于所述硅晶片的所述第二方向，通过一种第二分割方法沿着所述第二分割线从所述硅晶片上对所述芯片进行分割。

2.按照权利要求1所述的液滴喷射头，其特征在于：所述芯片是沿着所述第一分割线通过蚀刻从晶片上进行分割的，并且是沿着所述第二分割线通过切割从所述晶片上进行分割的。

3.按照权利要求2所述的液滴喷射头，其特征在于：所述芯片被构成为矩形形状，其具有与所述第二分割线平行的纵向和与所述第一分割线平行的横向，从所述晶片上分割所述芯片的切割是沿着该第二分割线进行的，从所述晶片上分割所述芯片的蚀刻是沿着该第一分割线进行的。

4.按照权利要求2所述的液滴喷射头，其特征在于：所述硅晶片为(110)晶向，所述芯片是由该硅晶片形成的，并且通过蚀刻从所述硅晶片上对所述芯片进行分割的所述第一分割线平行于所述硅晶片的<112>方向。

5.按照权利要求1所述的液滴喷射头，其特征在于：所述喷射头包括一个提供液腔的液腔形成元件、一个提供喷嘴的喷嘴形成元件、一个提供电极的电极形成元件，并且所述芯片至少形成所述液腔形成元件、所述喷嘴形成元件和所述电极形成元件之一。

6.按照权利要求1所述的液滴喷射头，其特征在于：所述芯片没有在所述第一分割线和所述第二分割线的交点处设置任何桥接部分。

7.一种液滴喷射头的制造方法，所述液滴喷射头包括一个通过分割硅晶片形成的头部件芯片，所述硅晶片具有相互交叉的第一方向和第二方向，其特征在于，该方法包括下列步骤：

沿着平行于所述硅晶片的所述第一方向的第一分割线，对所述硅晶片进行蚀刻，以沿着所述第一分割线将多个芯片彼此分割；和

沿着平行于所述硅晶片的所述第二方向的第二分割线，对所述硅晶片进行切割，以沿着所述第一和第二分割线从所述硅晶片上分割多个所述芯片。

8.按照权利要求7所述的制造方法，其特征在于：所述多个芯片的每一个被构成为矩形形状，其具有与所述第二分割线平行的纵向和与所述第一分割线平行的横向，在该纵向上所述芯片是通过切割步骤从所述硅晶片上分割的，在该横向上所述芯片是通过蚀刻步骤从所述硅晶片上分割的。

9.按照权利要求7所述的制造方法，其特征在于：所述硅晶片为(110)晶向，以矩形形状构成的所述多个芯片排布在该硅晶片中，并且用于通过蚀刻步骤从所述硅晶片上对所述芯片进行分割的所述第一分割线平行于所述硅晶片的<112>方向。

10.按照权利要求9所述的制造方法，其特征在于：将用于通过蚀刻步骤从所述硅晶片上分割所述多个芯片的所述第一分割线的宽度设置为1微米或更大。

11.一种液滴喷射头的制造方法，所述液滴喷射头包括一个通过分割硅晶片形成的头部件芯片，所述硅晶片具有相互交叉的第一方向和第二方向，其特征在于，该方法包括下列的步骤：

沿着平行于所述硅晶片的所述第一方向的第一分割线，对所述硅晶片进行蚀刻，以沿着所述第一分割线从所述硅晶片上分割多个芯片；和

沿着平行于所述硅晶片的所述第二方向的第二分割线，对所述硅晶片进行切割，以沿着所述第一和第二分割线从所述硅晶片上分割多个所述芯片，

其中所述蚀刻步骤是如此进行的：在所述蚀刻步骤之后各个独立的芯片并没有完全分离，并且所述切割步骤是如此进行的：在所述切割步骤之后，各个独立的芯片完全分离了。

12.按照权利要求11所述的制造方法，其特征在于：将所述多个芯片排列成与所述硅晶片的所述第一方向平行的一组芯片列，从而相邻列的所述芯片的所述第一分割线在平行于所述第二分割线的方向上是错开的。

13.按照权利要求12所述的制造方法，其特征在于：将所述第二分割线设置为：所述多个芯片之一的所述第二分割线在所述硅晶片内具有大到足以伸展到所述多个芯片之一的相邻芯片的范围之内的宽度。

14.按照权利要求11所述的制造方法，其特征在于：所述多个芯片从所述硅晶片上分割，在所述第一分割线和所述第二分割线之间的交点处没有任何桥接部分。

15.按照权利要求11所述的制造方法，其特征在于：通过同时从所述硅晶片的顶面和底面进行蚀刻来进行所述蚀刻步骤，以在所述硅晶片内形成所述第一分割线。

16.按照权利要求11所述的制造方法，其特征在于：在形成头部件芯片的结构的同时，进行蚀刻步骤，以通过蚀刻在所述硅晶片内形成所述第一分割线。

17.一种微型器件，包括一个通过分割硅晶片形成的芯片，所述硅晶片具有相互交叉的一个第一方向和一个第二方向，其特征在于所述芯片包括：

一个第一分割线，平行于所述硅晶片的所述第一方向，通过一种第一分割方法沿着所述第一分割线从所述硅晶片上对所述芯片进行分割；和

一个第二分割线，平行于所述硅晶片的所述第二方向，通过一种第二分割方法沿着所述第二分割线从所述硅晶片上对所述芯片进行分割，

其中所述第一和第二分割方法是彼此不同的，并且是从切割、蚀刻、喷砂处理、线锯处理、喷水处理和激光处理中选取的。

18.一种喷墨头，包括喷射墨滴的喷嘴、与所述喷嘴连通的液腔和产生用于向容纳在所述液腔中的墨水加压的压力发生单元，所述喷墨头包括通过分割硅晶片形成的头部件芯片，所述硅晶片具有相互交叉的一个第一方向和一个第二方向，其特征在于所述芯片包括：

一个第一分割线，平行于所述硅晶片的所述第一方向，通过一种第一分割方法沿着所述第一分割线从所述硅晶片上对所述芯片进行分割；和

一个第二分割线，平行于所述硅晶片的所述第二方向，通过一种第二分割方法沿着所述第二分割线从所述硅晶片上对所述芯片进行分割。

19.一种墨盒，其中喷墨头和墨罐整体地形成，所述喷墨头喷射墨滴，而所述墨罐向所述喷墨头供墨，所述喷墨头包括通过分割硅晶片形成的头部件芯片，所述硅晶片具有相互交叉的一个第一方向和一个第二方向，其特征在于所述芯片包括：

一个第一分割线，平行于所述硅晶片的所述第一方向，通过一种第一分割方法沿着所述第一分割线从所述硅晶片上对所述芯片进行分割；和

一个第二分割线，平行于所述硅晶片的所述第二方向，通过一种第二分割方法沿着所述第二分割线从所述硅晶片上对所述芯片进行分割。

20.一种喷墨打印设备，包括喷射墨滴的喷墨头，所述喷墨头包括通过分割硅晶片形成的头部件芯片，所述硅晶片具有相互交叉的一个第一方向和一个第二方向，其特征在于所述芯片包括：

一个第一分割线，平行于所述硅晶片的所述第一方向，通过一种第一分割方法沿着所述第一分割线从所述硅晶片上对所述芯片进行分割；和

一个第二分割线，平行于所述硅晶片的所述第二方向，通过一种第二分割方法沿着所述第二分割线从所述硅晶片上对所述芯片进行分割。

21.一种液滴喷射头，包括通过分割硅晶片形成的头部件芯片，所述硅晶片具有相互交叉的一个第一方向和一个第二方向，其特征在于所述芯片包括：

一个第一分割线，平行于所述硅晶片的所述第一方向，通过一种第一分割方法在所述第一分割线上局部形成穿透所述硅晶片的切口，沿着所述第一分割线将所述芯片从所述硅晶片上分割；和

一个第二分割线，平行于所述硅晶片的所述第二方向，利用所述切口通过一种第二分割方法沿着所述第二分割线从所述硅晶片上对所述芯片进行分割。

22.按照权利要求21所述的液滴喷射头，其特征在于：所述芯片是沿着所述第一分割线通过断续切割从晶片上进行分割，然后沿着所述第二分割线通过切割从所述晶片上进行分割。

23.按照权利要求21所述的液滴喷射头，其特征在于：所述分割之后的所述芯片包括具有0.5微米或更小的高度差的端面。

24.按照权利要求21所述的液滴喷射头，其特征在于：将所述切口构成得满足下列公式

$\sqrt{r^2-{(r-t)}^2}\&le;L$

其中L是形成在所述晶片内的切口的长度，r为切割刀具的半径，而t是所述晶片的厚度。

25.按照权利要求21所述的液滴喷射头，其特征在于：所述硅晶片为(110)晶向，所述切口是通过蚀刻局部地形成在所述第一分割线上的，并且所述第一分割线平行于所述硅晶片的<112>方向。

26.按照权利要求21所述的液滴喷射头，其特征在于：所述喷射头包括一个提供液腔的液腔形成元件、一个提供喷嘴的喷嘴形成元件、一个提供电极的电极形成元件，并且所述芯片至少形成所述液腔形成元件、所述喷嘴形成元件和所述电极形成元件之一。

27.一种液滴喷射头的制造方法，所述液滴喷射头包括一个通过分割硅晶片形成的头部件芯片，所述硅晶片具有相互交叉的第一方向和第二方向，其特征在于，该方法包括下列步骤：

在平行于所述硅晶片的所述第一方向的所述第一分割线上局部地形成一个切口，该切口穿透所述硅晶片，以沿着所述第一分割线对所述芯片进行分割；和

沿着平行于所述硅晶片的所述第二方向的第二分割线对所述硅晶片进行切割，以利用所述切口沿着所述第一和第二分割线从所述硅晶片上分割所述芯片。

28.按照权利要求27所述的制造方法，其特征在于：所述芯片是沿着所述第一分割线通过断续切割从晶片上进行分割，然后沿着所述第二分割线通过切割从所述晶片上进行分割。

29.按照权利要求28所述的制造方法，其特征在于：所述分割之后的所述芯片包括具有0.5微米或更小的高度差的端面。

30.按照权利要求27所述的制造方法，其特征在于：将所述切口构成得满足下列公式

$\sqrt{r^2-{(r-t)}^2}\&le;L$

其中L是形成在所述晶片内的切口的长度，r为切割刀具的半径，而t是所述晶片的厚度。

31.按照权利要求27所述的制造方法，其特征在于：所述硅晶片为(110)晶向，所述切口是通过蚀刻局部地形成在所述第一分割线上的，并且所述第一分割线平行于所述硅晶片的<112>方向。

32.按照权利要求27所述的液滴喷射头的制造方法，其特征在于：将所述多个芯片排列成与所述硅晶片的所述第一方向平行的一组芯片列，从而相邻列的所述芯片的所述第一分割线在平行于所述第二分割线的方向上是错开的。

33.按照权利要求27所述的制造方法，其特征在于：在形成所述头部件芯片结构的同时，进行在所述硅晶片内形成所述切口的所述形成步骤。

34.一种微型器件，包括一个通过分割硅晶片形成的芯片，所述硅晶片具有相互交叉的一个第一方向和一个第二方向，其特征在于所述芯片包括：

一个第一分割线，平行于所述硅晶片的所述第一方向，通过一种第一分割方法在所述第一分割线上局部形成穿透所述硅晶片的切口，沿着所述第一分割线将所述芯片从所述硅晶片上分割；和

一个第二分割线，平行于所述硅晶片的所述第二方向，利用所述切口通过一种第二分割方法沿着所述第二分割线从所述硅晶片上对所述芯片进行分割。

35.一种喷墨头，包括喷射墨滴的喷嘴、与所述喷嘴连通的液腔和产生用于向容纳在所述液腔中的墨水加压的压力发生单元，所述喷墨头包括通过分割硅晶片形成的头部件芯片，所述硅晶片具有相互交叉的一个第一方向和一个第二方向，其特征在于所述芯片包括：

一个第一分割线，平行于所述硅晶片的所述第一方向，通过一种第一分割方法在所述第一分割线上局部形成穿透所述硅晶片的切口，沿着所述第一分割线将所述芯片从所述硅晶片上分割；和

一个第二分割线，平行于所述硅晶片的所述第二方向，利用所述切口通过一种第二分割方法沿着所述第二分割线从所述硅晶片上对所述芯片进行分割。

36.一种墨盒，其中喷墨头和墨罐整体地形成，所述喷墨头喷射墨滴，而所述墨罐向所述喷墨头供墨，所述喷墨头包括通过分割硅晶片形成的头部件芯片，所述硅晶片具有相互交叉的一个第一方向和一个第二方向，其特征在于所述芯片包括：

一个第一分割线，平行于所述硅晶片的所述第一方向，通过一种第一分割方法在所述第一分割线上局部形成穿透所述硅晶片的切口，沿着所述第一分割线将所述芯片从所述硅晶片上分割；和

一个第二分割线，平行于所述硅晶片的所述第二方向，利用所述切口通过一种第二分割方法沿着所述第二分割线从所述硅晶片上对所述芯片进行分割。

37.一种喷墨打印设备，包括喷射墨滴的喷墨头，所述喷墨头包括通过分割硅晶片形成的头部件芯片，所述硅晶片具有相互交叉的一个第一方向和一个第二方向，其特征在于所述芯片包括：

一个第一分割线，平行于所述硅晶片的所述第一方向，通过一种第一分割方法在所述第一分割线上局部形成穿透所述硅晶片的切口，沿着所述第一分割线将所述芯片从所述硅晶片上分割；和

一个第二分割线，平行于所述硅晶片的所述第二方向，利用所述切口通过一种第二分割方法沿着所述第二分割线从所述硅晶片上对所述芯片进行分割。

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