CZ20004782A3 - Způsob výroby modulu zahřívacího čípu inkoustové tiskárny - Google Patents

Způsob výroby modulu zahřívacího čípu inkoustové tiskárny Download PDF

Info

Publication number
CZ20004782A3
CZ20004782A3 CZ20004782A CZ20004782A CZ20004782A3 CZ 20004782 A3 CZ20004782 A3 CZ 20004782A3 CZ 20004782 A CZ20004782 A CZ 20004782A CZ 20004782 A CZ20004782 A CZ 20004782A CZ 20004782 A3 CZ20004782 A3 CZ 20004782A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
forming
carrier substrate
silicon wafer
chip
manufacturing
Prior art date
Application number
CZ20004782A
Other languages
English (en)
Inventor
Steven Robert Komplin
Ashok Murthy
Carl Edmond Sullivan
Original Assignee
Lexmark International, Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lexmark International, Inc. filed Critical Lexmark International, Inc.
Publication of CZ20004782A3 publication Critical patent/CZ20004782A3/cs

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14072—Electrical connections, e.g. details on electrodes, connecting the chip to the outside...
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1601—Production of bubble jet print heads
    • B41J2/1603—Production of bubble jet print heads of the front shooter type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1623—Manufacturing processes bonding and adhesion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1626—Manufacturing processes etching
    • B41J2/1628—Manufacturing processes etching dry etching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1626—Manufacturing processes etching
    • B41J2/1629—Manufacturing processes etching wet etching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1631—Manufacturing processes photolithography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1635—Manufacturing processes dividing the wafer into individual chips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1642—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by CVD [chemical vapor deposition]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1645—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by spincoating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1646—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by sputtering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/4912—Layout
    • H01L2224/49171—Fan-out arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85909—Post-treatment of the connector or wire bonding area
    • H01L2224/8592—Applying permanent coating, e.g. protective coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01019—Potassium [K]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01021—Scandium [Sc]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/0132—Binary Alloys
    • H01L2924/01322—Eutectic Alloys, i.e. obtained by a liquid transforming into two solid phases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/102—Material of the semiconductor or solid state bodies
    • H01L2924/1025—Semiconducting materials
    • H01L2924/10251—Elemental semiconductors, i.e. Group IV
    • H01L2924/10253—Silicon [Si]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49082—Resistor making
    • Y10T29/49083—Heater type
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124—On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913—Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316—Impeller making
    • Y10T29/4932—Turbomachine making
    • Y10T29/49323—Assembling fluid flow directing devices, e.g., stators, diaphragms, nozzles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49401—Fluid pattern dispersing device making, e.g., ink jet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

Oblast techniky
Předkládaný vynález se týká způsobu výroby modulu zahřívacího čipu, upraveného k zajištění k inkoustem naplněnému kontejneru.
Dosavadní stav techniky
Tato přihláška vynálezu je v úzkém vztahu k prozatímním US patentovým přihláškám č. 09/100,070 o názvu Modul zahřívacího čipu inkoustové tiskárny s těsnícím materiálem; č. 09/100,485 o názvu Modul zahřívacího čipu a způsob jeho výroby; č. 09/100,544 o názvu Modul zahřívacího čipu inkoustové tiskárny; č. 09/100,538 o názvu Modul zahřívacího čipu pro použití v inkoustové tiskárně; a č. 09/100,218 o názvu Modul zahřívacího čipu inkoustové tiskárny, zahrnující tryskovou desku spojující zahřívací čip s nosičem LE9-98-003, jejichž popisy jsou začleněny do této přihlášky prostřednictvím odkazu.
Inkoustové tiskárny, pracující na požádání, využívají tepelné energie pro vytvoření plynové bubliny v inkoustem naplněné komoře pro vytlačení kapky. V komoře na zahřívacím čipu v blízkosti vypouštěcí trysky je umístěn generátor tepelné energie nebo topný prvek, obvykle odpor. V tiskové hlavě tiskárny je vytvořeno množství komor, přičemž každá komora je vytvořena s jedním topným prvkem. Tisková hlava obvykle zahrnuje zahřívací čip a tryskovou desku mající v sobě vytvořeno množství vypouštěcích trysek. Tisková hlava tvoří část inkoustového zásobníku inkoustové tiskárny, který rovněž zahrnuje inkoustem naplněný kontejner.
• · • 4
4 • · ·« ? .· : · ♦ · · · z ·· · ·· ·· ··
Množství bodů, zahrnující řádek tištěných dat, je tištěno jak zásobník inkoustové tiskárny provádí jeden průchod přes tiskové médium, jako je arch papíru. Datový řádek má danou délku a šířku. Délka datového řádku, která se rozprostírá příčně ke směru průchodu, je určena velikostí zahřívacího Čipu.
Výrobci tiskáren neustále hledají techniky, které mohou být použity pro zlepšení rychlosti tisku. Jedno možné řešení zahrnuje použití větších zahřívacích čipů. Vetší zahřívací Čipy jsou ale nákladné na výrobu. Zahřívací čipy jsou obvykle vytvořeny na křemíkovém plátku majícím obecně kruhový tvar. Jak se obvykle obdélníkové zahřívací čipy zvětšují, může být pro výrobu zahřívacích čipů použito méně křemíkových plátků. Navíc, jak se zvětšuje velikost zahřívacích čipů, zvětšuje se rovněž pravděpodobnost, že čip bude mít vadný topný prvek, vodič nebo jiný prvek, který je na něm vytvořen. Tím se snižuje produktivita výroby se zvětšující se velikosti zahřívacího čipu.
Jak je patrné z výše uvedeného, v současnosti existuje potřeba zlepšené tiskové hlavy nebo sestavy tiskové hlavy, která umožní zvýšenou rychlost tisku a ještě je možné ji vyrábět ekonomicky výhodným způsobem.
Podstata vynálezu
Podle předkládaného vynálezu je tedy navržen způsob výroby modulu zahřívacího čipu, zahrnujícího nosič upravený pro zajištění k inkoustem naplněnému kontejneru, alespoň jeden zahřívací čip mající základnu spojenou s nosičem, a alespoň jednu tryskovou destičku spojenou se zahřívacím čipem. Nosič zahrnuje nosný substrát mající alespoň jeden • · • φ • ··· průchod, který definuje cestu pro inkoust pro postup od kontejneru k zahřívacímu čipu. Zahřívací čip je zajištěn u své základny k části nosného substrátu. Pružný obvod je spojen s modulem zahřívacího čipu, jako například prostřednictvím spojování TAB nebo spojování vodičů.
Dva nebo více zahřívacích čipů, které jsou umístěny čely k sobě, nebo boky vedle sebe nebo vzájemně k sobě pod úhlem, je možné zajistit k jednomu nosnému substrátu.
Každý ze dvou nebo více zahřívacích čipů, spojených k jednomu nosnému substrátu, může být přidělen pro odlišnou barvu. Například tři zahřívací čipy, umístěné boky vedle sebe, mohou být spojeny s jedním nosným substrátem, přičemž každý zahřívací čip přijímá inkoust jedné ze tří základních barev.
Alespoň část nosného substrátu je vytvořena z materiálu majícího v podstatě stejný součinitel teplotní roztažnosti, jako základna zahřívacího čipu. Základna zahřívacího čipu a část nosného substrátu se tudíž roztahuji a stahují v podstatě se stejnou rychlostí. To je výhodné z mnoha důvodů. Za prvé je méně pravděpodobné, že selže spojovací materiál, spojující zahřívací čip a nosič. Dále, pokud je k nosiči zajištěno dva nebo více zahřívacích čipů, je zvýšena přesnost umístění bodu, protože uložení zahřívacích čipů vzhledem k papíru se bude měnit s menší pravděpodobností. Je rovněž výhodné, když část nosného substrátu je vytvořena z materiálu majícího tepelnou vodivost, která je v podstatě stejná nebo větší než tepelná vodivost materiálu, ze kterého je vytvořena základna zahřívacího čipu. V důsledku toho může být vyloučeno zvyšování tepla v zahřívacím čipu, ke kterému může docházet,
• * • • · 9 • 9 9 9
w • • 9 • ··♦ 9 * 9
9 9 • 9 • • 9 9 · •
• 9 9 • • • I · •
90 9 99 99· 9 9 999
když tepelná vodivost části nosného substrátu je menši než tepelná vodivost základny zahřívacího čipu.
Přehled obrázků na výkresech
Obr.l znázorňuje perspektivní pohled, částečně rozložený, na inkoustové tiskací zařízení mající tiskový zásobník zkonstruovaný podle předkládaného vynálezu;
Obr. 2 znázorňuje půdorys části modulu zahřívacího čipu, zkonstruovaného podle prvního provedení předkládaného vynálezu;
Obr.2A znázorňuje pohled v řezu, vedeném rovinou 2A-2A na obr. 2;
Obr.2B znázorňuje pohled v řezu, vedeném rovinou 2B-2B na obr. 2;
Obr.2C znázorňuje půdorys nosného substrátu, distančního prvku a zahřívacího čipu modulu ilustrovaného na obr. 2, obr. 2A a obr. 2B s odstraněnou tryskovou destičkou s pružným obvodem;
Obr.3 až obr. 7 jsou schematické pohledy v příčném řezu, ilustrující způsob výroby nosného substrátu znázorněného na obr. 2A a obr. 2B;
Obr. 8 znázorňuje pohled v příčném řezu na část nosného substrátu modulu zahřívacího čipu podle obr. 2, obr. 2A a obr. 2B;
Obr. 9 znázorňuje pohled v příčném řezu na část modulu zahřívacího čipu, zkonstruovaného • · • ·♦· podle druhého provedeni předkládaného vynálezu;
Obr.10 znázorňuje půdorys části modulu zahřívacího čipu, ilustrované na obr. 9; a
Obr.11 znázorňuje půdorys značky na spodním povrchu zahřívacího čipu.
Příklady provedení vynálezu
Na obr. 1 je znázorněno inkoustové tiskací zařízení 10 mající tiskový zásobník 20 zkonstruovaný podle předkládaného vynálezu. Zásobník 20 je nesen na vozíku 40, který je dále kluzně posunutelně nesen na vodící kolejničce 42. Hnací mechanismus 44 je vytvořen pro zajištění vratného přímočarého pohybu vozíku 40 a tiskového zásobníku 20 tam a zpět podél vodící kolejničky 42. Jak se tiskový zásobník posouvá tam a zpět, vypuzuje inkoustové kapičky na papírový substrát 12, který je pod ním.
Tiskový zásobník 20 zahrnuje kontejner 22., znázorněný pouze na obr. 1, naplněný inkoustem, a modul 50 zahřívacího čipu. Kontejner 22 může být vytvořen z polymerního materiálu. V ilustrovaném provedení je kontejner 22 vytvořen z polyfenyloxidu, který je komerčně dosažitelný od firmy Generál Electric Company pod obchodním označením NORYL SE-1. Kontejner 22 může být vytvořen z jiných materiálů, které zde explicitně nebudou uváděny.
V provedení, ilustrovaném na obr. 2, obr. 2A a obr. 2B, modul 50 zahrnuje nosič 52., hranový zahřívací čip ^0. a tryskovou desku 70.. Zahřívací čip 60 zahrnuje množství odporových topných prvků 62, které jsou umístěny na základně
• ·
I « ♦ * • *♦·· *
• ·· ··4··
64, viz obr. 2A. V ilustrovaném provedení je základna 64 vytvořena z křemíku. Trysková deska 70 má množství otvorů 72 procházejících skrz ní, které definují množství trysek 74, skrz které jsou vypuzovány inkoustové kapičky. Nosič 52 je zajištěn přímo ke spodní straně (není znázorněna) kontejneru 22, to jest ke straně podle obr. 1 nejblíže k papírovému substrátu 12, jako například prostřednictvím lepidla (není znázorněno). V ilustrovaném provedení zde tedy není žádný další prvek umístěný mezi nosičem 52 a kontejnerem 22, až na lepidlo spojující tyto dva prvky dohromady. Příkladem lepidla, které může být použito pro zajištění nosiče 52 ke kontejneru 22, je lepidlo, které je komerčně dosažitelné od firmy Emerson and Cuming Specialty Polymers, což je divize společnosti National Starch and Chemical Company, pod označením produktu ECCOBOND 3193-17.
Trysková destička 70 může být tvořena substrátem z pružného polymerního materiálu, který je přilepen k zahřívacímu čipu 60 prostřednictvím lepidla (není znázorněno). Příklady polymerních materiálů, ze kterých může být vytvořena trysková destička 70, a lepidel pro zajištění destičky 70 k zahřívacímu čipu 60 jsou uvedeny ve společně postoupených patentových přihláškách US č. 08/966,281 o názvu Způsob výroby konstrukce trysek tiskové hlavy inkoustové tiskárny, (Ashok Murthy a kol), s datem podání 7. 11. 1997, která je částečně pokračovací přihláškou přihlášky US č. 08/519,906 o názvu, Způsob výroby konstrukce trysek tiskové hlavy inkoustové tiskárny, (Tonya H. Jackson a kol), s datem podání 28. 8. 1995, jejichž popisy jsou tímto začleněny do tohoto popisu prostřednictvím odkazu. Jak již bylo zmiňováno, destička 70 může být vytvořena z polymerního materiálu, jako • · φφ • · · · ·· φ·· je polyimid, polyester, fluorouhlovodikový polymer, nebo polykarbonát, který je výhodně od kolem 15 do kolem 200 pm silný a zvláště výhodně od přibližně 20 do přibližně 80 pm silný. Příklady komerčně dosažitelných materiálů tryskové desky zahrnují polyimidový materiál dosažitelný od firmy E.I. DuPont de Nemours & Co. pod obchodním označením ΚΑΡΊΌΝ a polyimidový materiál od firmy Ube (z Japonska) pod obchodním označením UPILEX. Lepidlo pro zajištění destičky 70 k zahřívacímu čipu 60 může zahrnovat fenolické butyralové lepidlo. Složený materiál z polyimidového substrátu a fenolického butyralového lepidla je komerčně dostupný od firmy Rogers Corporation, Chandler, AZ, pod jménem produktu RFLEX 1100.
Trysková destička 70 může být spojena s čipem 60 prostřednictvím jakékoliv techniky známé v oboru, včetně termokompresního spojovacího procesu. Když destička 70 a zahřívací čip 60 jsou spojeny dohromady, úseky 76 destičky 70 a části 66 zahřívacího čipu 60 definují množství bublinkových komor 65. Inkoust dodávaný kontejnerem 22 proudí do bublinkových komor 65 skrz kanálky 65a pro přívod inkoustu. Jak je ilustrováno na obr. 2A, procházejí tyto přívodní kanálky 65a od bublinkových komor 65 za první a druhou vnější hranu 60a a 60b zahřívacího čipu 60. Odporové topné prvky 62 jsou umístěné na zahřívacím čipu 60 tak, že každá bublinková komora 65 má pouze jeden topný prvek 62 . Každá bublinková komora 65 je spojena s jednou tryskou 74.
Nosič 52 zahrnuje nosný substrát 54 a distanční prvek 56, viz obr. 2A a obr. 2B. Nosný substrát 54 zahrnuje křemíkový plátek 58 mající první a druhý vnější povrch 58.a a 58b, viz obr. 2A a obr. 8. Křemíkový plátek 58 je v tomto popisu rovněž označován jako část nosného substrátu 54. Plátek 58 má tloušťku Tp od přibližně 400 pm do přibližně 2500 pm a výhodně od 500 pm a do přibližně 1000 pm. Skrz křemíkový plátek 58 prochází první a druhý průchod 58c a 58d. V ilustrovaném provedení jsou průchody 58c a 58d obecně obdélníkové tam, kde se střetávají s prvním a druhým vnějším povrchem 58a a 58b. Tyto průchody se rovněž sbíhají dovnitř od prvního vnějšího povrchu 58a k druhému vnějšímu povrchu 58b. Alternativně mohou být průchody 58c a 58d oválné, eliptické nebo mohou mít i jiný geometrický tvar.
První vrstva 59 materiálu odolného proti leptadlu je vytvořena na prvním vnějším povrchu 58a křemíkového plátku 58, viz obr. 8. První vrstva 59 může být vytvořena z kteréhokoliv z množství známých materiálů odolných proti leptadlu včetně, například, nitridu křemíku, karbidu křemíku, hliníku, tantalu a oxidu křemičitého. Další materiály, které explicitně v tomto popisu nejsou uvedeny, mohou být rovněž použity pro vytvoření vrstvy 59. První vrstva 59 má tloušťku ve směru osy Z, viz obr. 8, od přibližně 1 pm do přibližně 20 pm, včetně všech rozsahů spadajících do tohoto rozsahu a výhodně od přibližně 1 pm do přibližně 2,5 pm.
První vrstva 59 obsahuje první a druhý otvor 59a a 59b, procházející zcela skrz ní, které jsou spojeny s průchody 58c a 58d. První otvor 59a má obecně stejný tvar a velikost jako první průchod 58c tam, kde průchod 58c se střetává s prvním povrchem 58a křemíkového plátku. Druhý otvor 59b má obecně stejný tvar a velikost jako druhý průchod 58d tam, kde průchod 58d se střetává s prvním povrchem 58a křemíkového plátku. První a druhý průchod 58c a 58d křemíkového plátku a první a druhý otvor 59a a 59b první
• · · 9 9 9 9 • · · » * ·· ··· ·· ·♦ ·· * vrstvy definují první a druhý průchod 52a a 52b v nosném substrátu 54. Vnější povrch 59c první vrstvy 59 definuje první vnější povrch 54a nosného substrátu 54. Druhý vnější povrch 58b křemíkového plátku 58 definuje druhý vnější povrch 54b nosného substrátu 54.
Distanční prvek 56 je vytvořen z materiálu zvoleného ze skupiny sestávající z keramiky, kovů, křemíku a polymerů.
Tento prvek je zajištěn k nosnému substrátu 54 prostřednictvím lepidla 56a. Příklady lepidel, která mohou být použita pro zajištění distančního prvku 56 k nosnému substrátu 54, zahrnují teplem vytvrditelný foliový předlisek lepidla B-fáze (polysulfon), který je komerčně dosažitelný od firmy Alpha Metals lne, pod označením produktu Staystik 415, a další adhezivní materiál, který je komerčně dostupný od firmy Mitsui Toatsu Chemicals lne. pod označením produktu REGULUS.
Distanční prvek 56 má v ilustrovaném provedení obecně obdélníkový otvor 56b definovaný čtyřmi vnitřními bočními stěnami 56c, viz obr. 2C. Centrální úsek 54c druhého vnějšího povrchu 54b nosného substrátu 54 a vnitřní boční stěny 56c distančního prvku 56 definují vnitřní dutinu 52c nosiče 52, jak je patrné z obr. 2C a obr. 8. Zahřívací čip 60 je umístěn ve vnitřní dutině 52c nosiče 52 a je zajištěn k druhému povrchu 54b nosného substrátu 54. Jak může být patrné z obr. 2A, první a druhý průchod 52a a 52b nosného substrátu jsou spojeny s vnitřní dutinou 52c.
Vnitřní dutina 52c a zahřívací čip 60 mají voleny takové rozměry, že opačné boční části 60c a 60d zahřívacího čipu 60 jsou oddáleny od přiléhájících vnitřních bočních stěn
56c distančního prvku 56, aby vytvořily mezery 80a a 80b s • · dostatečnou velikostí pro umožněni inkoustu, aby protékal volně mezi bočními částmi 60c a 60d čipu a přiléhajícími vnitřními bočními stěnami 56c. viz obr. 2C.
Trysková destička 70 má voleny takové rozměry, aby se rozprostírala přes vnější část 56d distančního prvku 56, obklopující otvor 56b tak, že vnitřní dutina 52c je utěsněna pro zabránění v unikání inkoustu z vnitřní dutiny 52c, jak je patrné z obr. 2A. Průchody 52a a 52b vytvářejí cestu pro inkoust, aby postupoval z kontejneru 22 do vnitřní dutiny 52c. Z vnitřní dutiny 52c potom inkoust protéká do přívodních kanálků 65a pro inkoust.
Odporové topné prvky 62 jsou individuálně napájeny napěťovými pulzy vytvářenými obvodem zdroje energie tiskárny (není znázorněn). Každý napěťový pulz je aplikován na jeden z topných prvků 62 pro dočasné odpaření inkoustu v kontaktu s tímto topným prvkem 62 pro vytvoření bubliny uvnitř bublinkové komory 65, ve které je topný prvek 62 umístěn. Funkcí bublinky je posunout inkoust uvnitř bublinkové komory 65 tak, že kapička inkoustu je vytlačena z trysky 74, sdružené s bublinkovou komorou 65.
Pružný obvod 90, zajištěný ke kontejneru 22 z polymerního materiálu a k distančnímu prvku 56, je použit pro vytvoření cesty, aby energetické pulzy mohly procházet od obvodu zdroje energie tiskárny k zahřívacímu čipu 60. Spojovací plošky 68 na zahřívacím čipu 60 jsou dráty propojeny s úseky 92a stop 92 v pružném obvodu 90, viz obr. 2 a obr. 2b. Proud protéká od obvodu zdroje energie tiskárny ke stopám 92 na pružném obvodu 90 a od stop 92 ke spojovacím ploškám 68 na zahřívacím čipu 60. Na základně 64 zahřívacího čipu jsou vytvořeny vodiče (nejsou znázorněny) a tyto vodiče procházejí od spojovacích plošek 68 k topným prvkům 62. Proud protéká od spojovacích plošek 68 podél těchto vodičů k topným prvkům 62.
Nyní bude ve spojení s odkazy na obr. 3 až obr. 7 popsán způsob výroby nosného substrátu 54,. Je vytvořen křemíkový plátek 158 mající tloušťku Xp od přibližně 400 pm do přibližně 2500 pm a výhodně od přibližně 500 pm do přibližně 1000 pm. Tloušťka plátku 158 není kritickým parametrem a může spadat i mimo tento rozsah. Množství nosných substrátů 54 je vytvořeno na jednom plátku 158. Pro jednoduchou ilustraci je na obr. 3 až obr. 7 znázorněna pouze část plátku 158.
Na první a druhé straně 158a a 158b plátku 158 je vytvořena první a druhá vrstva 159 a 161 materiálu odolného proti leptadlu, viz obr. 3. Vrstvy 159 a 161 mohu být vytvořeny z jakéhokoliv z množství známých materiálů odolných proti leptadlu včetně, například, nitridu křemíku, karbidu křemíku, hliníku, tantalu, oxidu křemičitého, a podobně. V ilustrovaném provedení je na vnější povrchy plátku 158 současně nanesen nitrid křemíku s použitím běžného nízkotlakého procesu pokovování srážením kovových par nebo prostřednictvím plazmového chemického napařovacího procesu. Alternativně mohou být na plátek 158 tepelně nanášeny vrstvy oxidu křemičitého, nebo mohou být na opačných površích plátku vytvářeny vrstvy hliníku nebo tantalu prostřednictvím běžného procesu odpařování nebo procesu pokovování rozprašováním.
První vrstva 159 má tloušťku ve směru osy Z, jak je patrné na obr. 3, od přibližně 1 pm do přibližně 20 pm, a výhodně od přibližně 1,0 pm do přibližně 2,5 pm. Druhá vrstva
161 má tloušťku ve směru osy Z od přibližně 1 pm do přibližně 20 pm, a výhodně od přibližně 1,0 pm do přibližně 2,5 pm.
Poté, co první a druhá vrstva 159 a 161 jsou naneseny na plátek 158, je přes první vrstvu 159 materiálu odolného proti leptadlu vytvořena první vrstva 170 fotorezistu prostřednictvím běžného procesu odstředivého nanášení. Vrstva 170 má tloušťku Tpl od přibližně 100 angstrómů do přibližně 50 pm a výhodně od přibližně 1,0 pm do přibližně 5,0 pm. Materiálem fotorezistu může být negativní nebo pozitivní fotorezistní materiál. V ilustrovaném provedení je vrstva 170 vytvořena z negativního fotorezistního materiálu, který je komerčně dosažitelný od firmy Olin Microelectronic Materials pod označením produktu SC-100 Resist. Poté, co je vrstva 170 fotorezistu nanesena na plátek 158, je tato vrstva mírně vypálena při vhodné teplotě tak, aby se částečně odpařila rozpouštědla fotorezistu a podpořilo se přilnutí vrstvy 170 k první vrstvě 159. Dalším důvodem tohoto mírného vypálení vrstvy 170 je zabránění první masce, která bude diskutována v popisu níže, aby přilnula k vrstvě 170.
První maska (není znázorněna), mající množství blokovaných nebo zakrytých oblastí, které odpovídají prvním a druhým otvorům 59a a 5 9b v první vrstvě 59, je umístěna před první vrstvu 170 fotorezistu. První maska je vyrovnána běžným způsobem s plochou plátku (není znázorněno). Potom jsou nezablokované části první vrstvy 170 fotorezistu vystaveny ultrafialovému světlu pro způsobení vytvrzení nebo polymerace těchto vystavených částí. První maska je potom odstraněna. Potom jsou nevystavené nebo nevytvrzené části první vrstvy 170 fotorezistu odstraněny s použitím běžné vývojky. V ilustrovaném provedení jsou nezpolymerované části odstraněny
- - v w v * • • 9
• · • • • ··· · • •
• · • * » • · t • •
* · * • • • ♦ •
• * • *· ··· · • ···
rozprašováním vývojky, jako je vývojka komerčně dostupná od firmy Olin Microelectronic Materials pod označením produktu PF Developer, na první stranu plátku, zatímco se plátek 158 otáčí. Po spuštěni vyvolávacího procesu je na první stranu otáčejícího se plátku 158 rozprašována směs přibližně 90 % objemových vývojky a 10 % objemových isopropylalkoholu. Nakonec je vyvolávací proces zastaven rozprašováním pouze isopropylalkoholu na otáčející se plátek 158. Poté, co jsou nezpolymerované části první vrstvy 170 fotorezistu odstraněny z plátku 158, jsou vystaveny části 159a první vrstvy 159 materiálu odolného proti leptadlu, jak je patrné na obr. 4.
Namísto rozprašování tří různých vyvolávacích směsí na plátek 158 může být plátek 158 postupně vkládán do tří lázní obsahujících 100 % vývojky, směs přibližně 90 % vývojky a 10 % isopropylalkoholu, a 100 % isopropylalkoholu. Plátek 158 zůstává v první lázni, dokud vyvolávací proces nebyl spuštěn. Z druhé lázně je vyjímán a je ukládán do třetí lázně poté, co již byly odstraněny nezpolymerované Části první vrstvy 170. Plátkem 158 je výhodně míchání, když je umístěn v každé z lázní.
Následně pro vyvolání první vrstvy fotorezistu 170 je tato první vrstva silně vypálena běžným způsobem tak, aby se dosáhlo finálního odpařeni zbývajících rozpouštědel ve vrstvě 170.
Vzor (obrazec), vytvořený v první vrstvě 170 fotorezistu, je přenesen na první vrstvu 159 materiálu odolného proti leptadlu, viz obr. 5, s použitím běžného procesu leptání. Například může být použito leptacího procesu reaktivními ionty. Když je první vrstva 159 materiálu odolného proti leptadlu vytvořena z nitridu křemíku, je
• · · • · ♦ · · * · · ·· ···
reaktivním plynem přiváděným k reaktivnímu iontovému leptadlu CF4. Pro leptání hliníku může být přiváděn plynný chlor. Když je vrstva 159 vytvořena z tantalu, je výhodně přiváděn plynný CF4.
Poté, co byl vzor přenesen na první vrstvu 159 materiálu odolného proti leptadlu, je běžným způsobem odstraněn polymerovaný fotorezistni materiál, zbývající na plátku 158. Například může být použito běžného reaktivního iontového leptadla přijímajícího plasma O2. Alternativně může být použit komerčně dostupný odvrstvovač pro odstraňování fotorezistu, jako je například odvrstvovač dosažitelný od firmy Olin Microelectronic Materials pod označením produktu Microstrip.
Potom je realizován krok mikroobrábění pro vytvoření průchodů 58c a 58d v silikonovém plátku 158. Tento krok zahrnuje uložení plátku 158 do leptací lázně tak, že vystavené části křemíku jsou odleptány. Může být použita lázeň na bázi tetrametylamoniumhydroxidu (TMAH). Lázeň na bázi TMAH zahrnuje v procentech hmotnostních od přibližně 5 % do přibližně 40 %, a výhodně přibližně 10 %, tetrametylamoniumhydroxidu, a od přibližně 60 % do přibližně 95 %, a výhodně přibližně 90 %, vody. Roztok TMAH/voda je pasivován rozpuštěním křemíku a/nebo kyseliny křemičité do roztoku TMAH/voda, dokud roztok nemá pH od přibližně 11 do přibližně 13. Podrobnější diskuse o pasivaci TMAH roztoků je možné nalézt v článku: U.Schnakenberg, W.Benecke, a P.Lange, THAHW Etchants for Silicon Micromachininql,, Proč. Int. Conf. on Solid Statě Sensors and Actuators (Transducers 1991), strany 815-818, San Francisco, červen 1991, jehož obsah je tímto začleněn do tohoto popisu prostřednictvím odkazu.
• v • W • ··
• • ··· · • •
♦ · • • · · • •
• • * • *
·· ··♦ ··
Pasivovaný roztok ΤΜΆΗ/voda je výhodný, protože nebude působit na kovovou vrstvu materiálu odolného proti leptadlu. Pokud je první vrstva 159 materiálu odolného proti leptadlu vytvořena z nekovu, jako je nitrid křemíku, může být použita lázeň na bázi hydroxidu draselného (KOH) . Lázeň na bázi KOH zahrnuje v procentech hmotnostních od přibližně 5 % do přibližně 75 %, a výhodně kolem 45 %, hydroxidu draselného, a od přibližně 25 % do přibližně 95 %, a výhodně přibližně 55 %, vody. Pokud je tedy první vrstva 159 materiálu odolného proti leptadlu vytvořena z kovu, jako je hliník nebo tantal, je třeba použít lázeň na bázi tetrametylamoniumhydroxidu (TMAH), protože lázeň na bázi KOH by nepříznivě působila na kovovou vrstvu 159. Když již proběhlo dostatečné vyleptáni, takže jsou vytvořeny průchody 58c a 58d, jak je patrné na obr. 6, je plátek 158 vyjmut z lázně.
Když je použito roztoku na bázi KOH, následující rovnice popisují výslednou geometrii průchodů 58c a 58d:
WE1 - WE2 + TP(1,414)
Le1 = LE2 + TPÍ1,414)
WE1 je šířka vstupu každého z průchodů 58c a 58d, viz obr. 8;
WE2 je šířka výstupu každého z průchodů 58c a 58d;
Le1 je délka vstupu každého z průchodů 58c a 58d, přičemž délka vstupu prochází příčně k šířce vstupu (není • 4 w · * · w4 * · · »·· 44 • · · · · 4· • · 4 44 ·· ···44
444 naznačeno na výkresech, ale prochází do a z roviny papíru při pohledu na obr. 8); a
LE2 je délka výstupu každého z průchodů 58c a 58d, přičemž délka výstupu prochází příčně k šířce vstupu (není naznačeno na výkresech, ale prochází do a z roviny papíru při pohledu na obr. 8).
Když je použito roztoku na bázi TMAH, následující rovnice popisují výslednou geometrii průchodů 58c a 58d:
WE1 = WE2 + Tp(2/tanQ)
LE1 = Le2 + Tp(2/tanQ) kde:
WE1 je šířka vstupu každého z průchodů 58c a 58d;
WE2 je šířka výstupu každého z průchodů 58c a 58d;
Le1 je délka vstupu každého z průchodů 58c a 58d, přičemž délka vstupu prochází příčně k šířce vstupu (není naznačeno na výkresech, ale prochází do a z roviny papíru při pohledu na obr. 8);
Le2 je délka výstupu každého z průchodů 58c a 58d, přičemž délka výstupu prochází příčně k šířce vstupu (není naznačeno na výkresech, ale prochází do a z roviny papíru při pohledu na obr. 8); a
Q je úhel svíraný boční stěnou každého z průchodů 58c a 58d a horizontální rovinou, viz obr. 8.
• • * • t • V * v v •
• • • • » · • · · • •
• · • • · • t • •
* · 9 *· ··· ··
Potom je s použitím běžného reaktivního iontového leptadla odstraněna druhá vrstva 161 materiálu odolného proti leptadlu. Alternativně mohou být odstraněny pouze úseky 161a vrstvy 161 během kroku oplachování vodou s použitím běžné pračky pro plátky, viz obr. 6 a obr. 7. V tomto provedení horní povrch 163 druhé vrstvy 161 definuje horní povrch 154 b nosného substrátu 54. Zahřívací čip 60 je tedy spojen k hornímu povrchu 163 druhé vrstvy 161 v tomto provedení. Pokud je odstraněna celá druhá vrstva 161, je zahřívací čip 60 spojen s druhým vnějším povrchem 58b křemíkového plátku 58.
Po odstranění druhé vrstvy 161 nebo úseků 161a druhé vrstvy je plátek 158 nakrájen na jednotlivé nosné substráty 54..
Zahřívací čip 60 je výhodně vytvořen se dvěma vyrovnávacími značkami 100 na svém spodním povrchu 64a, viz obr. 2C. Vyrovnávací značka 100, vytvořená podle předkládaného vynálezu, je znázorněna na obr. 11. Tato značka zahrnuje centrální linku 100a, dvě tenčí boční linky 100b, umístěné na opačných stranách centrální linky 100a, a dvě přerušované linky 100c. umístěné vně dvou bočních linek 100b. Centrální linka 100a a přerušované linky 100c mají každá šířku o velikosti přibližně 100 pm. Boční linky 100b mají šířku o velikosti přibližně 5 pm. Linky 100a, 100b a 100c jsou vzájemně od sebe oddáleny přibližně o 10 pm.
Značky 100 jsou vytvořeny následujícím způsobem. Pozitivní vrstva fotoresistu, vytvořená například z materiálu komerčně dosažitelného od firmy Shipley Company lne. pod označením produktu 1827 Positive Resist, je odstředivě nanesena na vnější povrch křemíkového plátku (není znázorněno) do tloušťky přibližně 3 pm. Obvykle je množství
v 4 • 4 ~ 4 44
• 9 • • * ··# 4 • •
• 4 • • 4 • • • 4 • •
• • 4 9 • 4 • 4
·· • 4« 44· • 4 ···
zahřívacích čipů 60 vytvořeno na jednom plátku. Výhodně jsou značky 100 vytvořeny na plátku poté, co jsou vytvořeny topné prvky, vodiče a další prvky zahřívacích čipů. Poté, co je odstředivě nanesena na plátek, je vrstva fotorezistu mírně vypálena při vhodné teplotě tak, aby se částečně odpařila rozpouštědla z fotorezistu.
Druhá maska (není znázorněna), mající množství blokovaných nebo zakrytých oblastí, které odpovídají plochám pozadí mezi linkami 100a. 100b a 100c, je umístěna přes vrstvu fotorezistu. Maska je vyrovnána běžným způsobem, jako například prostřednictvím infračerveného vyrovnávače masky, se dvěma nebo více prvky, například topnými prvky nebo vodiči, předtím vytvořenými na opačné straně plátku. Potom jsou nezablokované části vrstvy fotorezistu vystaveny ultrafialovému světlu pro změnu chemické struktury materiálu fotorezistu z relativně nerozpustného na mnohem rozpustnější. Potom je maska odstraněna. Následně po odstranění masky je vrstva fotorezistu namáčena v lázni chlorobenzenu po dobu přibližně pěti minut. Fotorezist je potom vyvolán s použitím, například, materiálu komerčně dosažitelného od firmy Shipley Co. Inc. pod označením produktu Microposit MF319. Během tohoto kroku vyvolání jsou odstraněny části vrstvy fotorezistu, které byly vystaveny ultrafialovému záření.
Následně po kroku vyvolání je na plátek rozprašováním nanesena vrstva chrómu do tloušťky přibližně 500 angstromů. Plátek je potom máčen v acetonu po dobu přibližně pěti minut pro odstranění zbývajícího fotorezistního materiálu a částí chromové vrstvy, vytvořených přes zbývající fotorezistní materiál. Chromový materiál, zbývající po procesu namáčení v acetonu, představuje značky 100.
Nyní bude popsán způsob výroby modulu 50 zahřívacího čipu, ilustrovaného na obr. 2, obr. 2A a obr. 2B. Jak bylo zmiňováno výše, trysková destička 70 zahrnuje ohebný nebo pružný substrát z polymerního materiálu. V ilustrovaném provedení je tento pružný substrát vytvořen s překryvnou vrstvou fenolického butyralového lepidla pro zajištění tryskové destičky 70 k zahřívacímu čipu 60.
Nejprve je trysková destička 70 vyrovnána s a namontována k zahřívacímu čipu 60. V tomto okamžiku již byl zahřívací čip 60 oddělen od ostatních zahřívacích čipů 60, vytvořených na stejném plátku. Vyrovnáni může probíhat následovně. Jedna nebo více prvních rámových značek (nejsou znázorněny) může být vytvořeno na tryskové destičce 7.0, které jsou potom vyrovnány s jednou nebo více druhými rámovými značkami (nejsou znázorněny), vytvořenými na zahřívacím čipu 60. Poté, co je trysková destička 70 vyrovnána s a umístěna na zahřívacím čipu 60, je tato destička 70 přichycena k zahřívacímu čipu s použitím, například, běžného procesu termokompresniho spojování. Fenoíické butyralové lepidlo na tryskové destičce 70 není zcela vytvrzeno poté, co již byl dokončen tento krok přichyceni.
Buď předtím nebo potom, co je trysková destička 70 přichycena k zahřívacímu čipu 0., je s nosným substrátem 54 spojen distanční prvek 56. V tomto okamžiku nosný substrát již byl oddělen od ostatních nosných substrátů 54, vytvořených na stejném plátku. Vrstva lepidla 56a, jehož příklady jsou zmiňovány výše, je nanesena na druhý vnější povrch 54b nosného substrátu 54, kde má být umístěn distanční prvek 56. Distanční prvek 56 je potom namontován na nosný
• * • • · w «
• · • · • « • • · · • · • Φ • · · · * · · · ··· ♦· • •
substrát 54,. Potom je lepidlo 56a plně vytvrzeno s použitím tepla a tlaku.
Další lepivý materiál (není znázorněn), jako je 0,002 palcová fólie fenolického lepidla pro čipové substráty, která je komerčně dosažitelná od firmy Rogers Corporation (Chandler, Arizona), pod označením produktu 1000B200, je uložen na část 56e distančního prvku 56, ke které má být zajištěn pružný obvod 90. Potom je pružný obvod 90 umístěn přes lepivou fólii a přichycen k distančnímu prvku 56 s použitím tepla a tlaku. V ilustrovaném provedení je pružný obvod 90 spojen s distančním prvkem 56 poté, co distanční prvek 56 již byl spojen s nosným substrátem. Lze si ale rovněž představit, že pružný obvod 90 může být spojen s distančním prvkem 56 předtím, než je tento distanční prvek 56 zajištěn k nosnému substrátu 54.
Sestava trysková destička/zahřivací čip je potom namontována na sestavu nosný substrát/distančni prvek. Nejprve je na druhý vnější povrch 54b nosného substrátu 54 v místech, ve kterých má být umístěn jeden nebo více zahřívacích čipů 60, naneseno běžné lepidlo 110 pro spojování čipových substrátů, jako je v podstatě transparentní fenolické polymerní lepidlo, které je komerčně dosažitelné od firmy Georgia Pacific pod označením produktu ΒΚΞ 2600. Lze předpokládat, že k jednomu nosnému substrátu 54 může být zajištěn jeden nebo dva nebo více zahřívacích čipů 60. Například mohou být dva zahřívací čipy 60 umístěny konci k sobě, boky k sobě nebo vzájemně od sebe posunuté na nosném substrátu 54. Dva zahřívací Čipy 60 mohou být upraveny ve stejné nebo v různých vnitřních dutinách 52c. Potom jsou dvě značky 100 na spodním povrchu 64a každého zahřívacího čipu 60 • · « t • «
vyrovnány vzhledem k vnitřním hranám 58e a 58f křemíkového plátku 58., viz obr. 2 a obr. 8. Zahřívací čip 60 je vyrovnán, když centrální linka 100a jedné z jeho dvou značek 1Q0 je umístěna přes hranu 58e a centrální linka 100a druhé značky 100 je umístěna přes hranu 58f. Značky 100 mohou být pozorovány s použitím, například, video-mikroskopu (není znázorněn), který vytváří výstupní signál přiváděný buď na monitor pro analýzu lidským okem nebo do optického analyzátoru pro analýzu prostřednictvím elektronického zařízení. Je rovněž možné předpokládat, že operátor může sledovat značky 100 prostřednictvím okuláru standardního mikroskopu.
Alternativně mohou být vyrovnávací značky (nejsou znázorněny) , dvě pro každý zahřívací čip 60, vytvořeny na druhém vnějším povrchu 54b nosného substrátu 54. Značky 100 na zahřívacím čipu 60 a značky na nosném substrátu 54 jsou umístěny příslušně na zahřívacím čipu 60 a na nosném substrátu 54 tak, že, když jsou tyto značky vzájemně spolu vyrovnány (v zákrytu), zahřívací čip 60 je správně vyrovnán s nosným substrátem 54.. Pro zajištění vyrovnání značek na zahřívacím Čipu 60 a na nosném substrátu 54 může být použit běžný infra-červený vyrovnávač.
Sestava trysková destička/zahřívací čip je přichycena k sestavě nosný substrát/distanční prvek tak, aby byly udrženy tyto dvě sestavy spojené dohromady, dokud není vytvrzeno lepidlo 110 pro spojování čipových substrátů. Předtím, než je sestava trysková destička/zahřívací čip namontována na sestavu nosný substrát/distanční prvek, je na jedno nebo více míst na nosném substrátu 54 tam, kde mají být umístěny rohy zahřívacího čipu 60., naneseno běžné lepidlo
• · ··· • · · · • · a ♦ ·
(není znázorněno) vytvrditelné ultrafialovým světlem (UV zářením), jako je lepidlo komerčně dosažitelné od firmy Emerson and Cuming Specialty Polymers, což je divize společnosti National Starch and Chemical Company, pod označením produktu UV9000. Poté, co je sestava trysková destička/zahřivací čip namontována na sestavu nosný substrát/distančni prvek, je vystavené lepidlo vytvrzeno s použitím ultrafialového záření pro zajištění přichycení.
Dále jsou sestava trysková destička/zahřivací čip a sestava nosný substrát/distančni prvek zahřívány v peci při takové teplotě a po takovou časovou periodu, které postačují pro zajištění vytvrzeni následujících materiálů: fenolického butyralového lepidla, které spojuje tryskovou destičku 70 a zahřívací čip 60 a distanční prvek 56; fenolické lepivé fólie, která spojuje pružný obvod 90 s distančním prvkem 56; a lepidla 110 pro spojování čipových substrátů, které spojuje zahřívací čip 60 s nosným substrátem 54. Během tohoto kroku ohřívání, může být nebo nemusí být aplikován tlak na sestavu trysková destička/zahřivací čip a sestavu nosný substrát/distančni prvek.
Poté, co sestava trysková destička/zahřivací čip a pružný obvod 90 již bylo spojeny se sestavou nosný substrát/distančni prvek, jsou dráty propojeny úseky 92a stop 92 na pružném obvodu 90 se spojovacími ploškami 68 na zahřívacím čipu 60, viz obr. 2 a obr. 2B. Jeden drátek 112 prochází mezi každou dvojicí spojovací ploška/úsek stopy poté, co je propojení drátky dokončeno. Drátky 112 procházejí skrz okénka nebo otvory 71 vytvořené v tryskové destičce 7_0. Lze rovněž předpokládat, že trysková destička 70 může být vytvořena s takovými rozměry, že drátky 112 neprocházejí skrz • · 000
0· 000
0
0
0 okénka v tryskové destičce 70, jako je popsáno ve výše zmiňované patentové přihlášce o názvu Modul zahřívacího čipu inkoustové tiskárny s těsnícím materiálem. Je rovněž možné předpokládat, že úseky stop mohou být spojeny se spojovacími ploškami 68 prostřednictvím běžného procesu páskového automatizovaného spojování (TAB), jako je způsobem popsaným ve shora zmiňované patentové přihlášce o názvu Modul zahřívacího čipu inkoustové tiskárny, zahrnující tryskovou destičku spojující zahřívací čip s nosičem. Po propojení drátky nebo po propojení prostřednictvím procesu TAB je přes úseky 92a stop 92, spojovací plošky 68, drátky 112 a okénka či otvory 71 nanesen kapalný zapouzdřovací materiál 114, jako je lepidlo vytvrditelné ultrafialovým světlem (UV zářením), jako je lepidlo komerčně dosažitelné od firmy Emerson and Cuming Specialty Polymers, což je divize společnosti National Starch and Chemical Company, pod označením produktu UV9000, jak je znázorněno na obr. 2B. Toto lepidlo, vytvrditelné UV zářením, je potom vytvrzeno s použitím ultrafialového světla.
Modul 50 zahřívacího čipu, který zahrnuje sestavu trysková destička/zahřívací čip a sestavu nosný substrát/distanční prvek, a ke kterému je přichycen pružný obvod 90., je vyrovnán s a spojen přímo s kontejnerem 22 z polymerního materiálu. Lepidlo (není znázorněno), jako je lepidlo komerčně dosažitelné od firmy Emerson and Cuming Specialty Polymers, což je divize společnosti National Starch and Chemical Company, pod označením produktu ECCOBOND 3193-17, je naneseno na část kontejneru, kde má být umístěn modul 50.. Modul 50 je pak namontován na tuto část kontejneru.
Dále jsou modul 50 zahřívacího čipu a kontejner 22 zahřívány v peci při takové teplotě a po takovou časovou • t • · · • 9 ·
9
periodu, které postačují pro zajištění vytvrzeni lepidla, které spojuje modul 50 zahřívacího čipu s kontejnerem 22.
Část pružného obvodu 90, která není spojena s distančním prvkem 56, je spojena s kontejnerem 22 prostřednictvím, například, běžné volně-stojící, na tlak citlivé, lepivé fólie, jako je popsáno v souběžné patentové přihlášce US č. 08/827,140 o názvu Způsob spojování pružného obvodu s kontejnerem z polymerního materiálu a vytváření blokovací vrstvy přes úseky pružného obvodu a další prvky s využitím zapouzdřovacího materiálu, podané 27.3.1997, jejíž obsah je začleněn do tohoto popisu prostřednictvím odkazu.
Je rovněž možné předpokládat, že zahřívací čip 60 může být zajištěn k nosnému substrátu 54 spojováním spékáním křemíku, eutektickým spojováním nebo anodickým spojováním. Při anodickém spojování je tenká vrstva rozprašováním naneseného skla nanesena na druhý vnější povrch 54b nosného substrátu 54 tam, kde má být zajištěn jeden nebo více zahřívacích čipů 60. Příkladem iontového skleněného materiálu je materiál, který je komerčně dosažitelný od firmy Corning lne. pod označením produktu Glass Code 7440. Anodické spojování zahrnuje aplikaci tepla a současnou aplikaci vysokého napětí přes nosný substrát 54 a zahřívací čip 60.
Modul 250 zahřívacího čipu, vytvořený podle druhého provedení předkládaného vynálezu, je znázorněn na obr. 9 a obr. 10, přičemž stejné vztahové značky jsou dále použity pro označení stejných prvků jako v předcházejícím popisu. Zde je vytvořen nosný substrát 154 mající pouze jeden průchod 152a pro každý zahřívací čip 160. Zahřívací čip 160 zahrnuje běžný zahřívací čip s centrálním přívodem, mající centrální cestu 162 přijímající inkoust. Inkoust z kontejneru 22 postupuje • · H· •: : : · ··
• · * • · · • » » «· · skrz průchod 152a v nosném substrátu 154 do cesty cesty 162 inkoust prochází skrz přívodní kanálky 165a v tryskové destičce 170 do bublinkových kanálků 165 definovaných částmi zahřívacího čipu 160 a úseky tryskové destičky 170.
Nosný substrát 154 může být vytvořen ze v podstatě stejných materiálů, ze kterých je vytvořen nosný substrát 54 v provedení podle obr. 2. Dále mohou být rovněž při vytváření nosného substrátu 154 použity kroky procesu popisované výše při vytváření nosného substrátu 54. Je ale vytvořen pouze jeden průchod 158a skrz křemíkový plátek 158 a jeden otvor 159a je vytvořen v první vrstvě 159 materiálu odolného proti leptadlu pro každý zahřívací čip 160.
Sestavení komponentů modulu 250 zahřívacího čipu může probíhat následujícím způsobem. Nejprve je trysková destička 170 vyrovnána s a namontována k zahřívacímu čipu 160. Obvykle je na jednom plátku vytvořeno množství zahřívacích čipů 160. V tomto provedení je trysková destička 170 namontována ke každému zahřívacímu čipu 160 předtím, než je plátek rozkrájen. Vyrovnání může probíhat následovně. Jedna nebo více prvních rámových značek (nejsou znázorněny) může být vytvořeno na tryskové destičce 170, které jsou vyrovnány s jednou nebo více druhými rámovými značkami (nejsou znázorněny), vytvořenými na zahřívacím čipu 160. Poté, co je trysková destička 170 vyrovnána s a umístěna na zahřívacím čipu 160, je tato trysková destička 170 přichycena k zahřívacímu čipu 160.
Trysková destička 170 obsahuje jeden nebo více otvorů 177, které mají v ilustrovaném provedení trojúhelníkový tvar, viz obr. 10. Tyto otvory 177 mohou být kruhové, čtvercové
• · • · • · • • • · « · * • g ·♦· Ϊ • · e v • • ·· • *
26 ·· e ·· • · ··· ·» * • ···
nebo mohu mít jiný geometrický tvar. Přes tyto otvory 177 tak, aby se dotýkalo jak tryskové destičky 170 tak i zahřívacího čipu 160, je naneseno lepidlo (není znázorněno) vytvrditelné ultrafialovým světlem (UV zářením), jako je lepidlo komerčně dosažitelné od firmy Emerson and Cuming Specialty Polymers, což je divize společnosti National Starch and Chemical Company, pod označením produktu UV9000. Potom je toto lepidlo vytvrzeno s využitím UV záření pro zajištění přichycení. Každý zahřívací čip 160 na plátku se zahřívacími čipy přijímá tryskovou destičku 170, která je přichycena k jejímu odpovídajícímu zahřívacímu čipu 160 tímto způsobem. Poté, co je přichycení dokončeno, jsou tryskové destičky trvale spojeny se zahřívacími čipy 160 na plátku prostřednictvím vytvrzení vrstvy fenolického butyralového lepidla, vytvořené na spodní straně každé tryskové destičky 170, s využitím například běžného procesu termokompresního spojování. Potom je plátek se zahřívacími čipy nakrájen tak, aby se vzájemně od sebe oddělily sestavy trysková destička/zahřívací čip.
Poté, co již byl plátek se zahřívacími čipy nakrájen, je k zahřívacímu čipu 160 každé sestavy trysková destička/zahřívací čip připevněn pružný obvod 190. Koncové úseky 192a stop 192 na pružném obvodu 19Q jsou spojeny procesem TAB se spojovacími ploškami 168 na zahřívacím čipu 160, viz obr. 9 a obr. 10. Je rovněž možné předpokládat, že úseky stop mohou být spojeny se spojovacími ploškami 168 prostřednictvím procesu spojování drátky. Takový krok spojování drátky by ale nejpravděpodobněji proběhl poté, co by pružný obvod 190 byl připevněn k distančnímu prvku 156.
« · « ·♦
Buď předtím nebo potom, co trysková destička 170 je přichycena k zahřívacímu čipu 160, je distanční prvek 156 spojen s nosným substrátem 154 s využitím stejného procesu a lepidla, jako bylo popisováno výše pro spojení distančního prvku 56 s nosným substrátem 54.
Další lepivý materiál (není znázorněn), jako je 0,002 palcová fólie fenolického lepidla pro čipové substráty, která je komerčně dostupná od Rogers Corporation pod označením produktu 1000B200, je uložen na část 156e distančního prvku 156, ke které má být zajištěn pružný obvod 190.
Poté, co trysková destička 170 již byla spojena se zahřívacím čipem 160, distanční prvek 156 již byl spojen s nosným substrátem 154, a fenolická lepivá fólie již byla uložena na distanční prvek, je sestava trysková destička/zahřívací čip vyrovnána s a přichycena k sestavě nosný substrát/distanční prvek. Nejprve je lepidlo 110 pro spojování čipových substrátů naneseno na druhý vnější povrch 254b nosného substrátu 154 v místě, kde má být umístěn zahřívací čip 160. Dvojice značek 100, vytvořená na spodním povrchu 164a základny 164 zahřívacího čipu na opačných stranách cesty 162, je potom vyrovnána s vnitřními hranami 158b a 158c křemíkového plátku 158. Hrany 158b a 158c definují vnější hranu průchodu 152a.
Sestava trysková destička/zahřívací čip je přichycena k sestavě nosný substrát/distanční prvek tak, aby byly udrženy tyto dvě sestavy spojené dohromady, dokud není vytvrzeno lepidlo 110 pro spojování čipových substrátů. Předtím, než je sestava trysková destička/zahřívací čip namontována na sestavu nosný substrát/distanční prvek, je na jedno nebo více míst na nosném substrátu 154 tam, kde mají ·· ··♦
9 9 být umístěny rohy zahřívacího čipu 160, naneseno běžné lepidlo (není znázorněno) vytvrditelné ultrafialovým světlem (UV zářením), jako je lepidlo komerčně dosažitelné od firmy Emerson and Cuming Specialty Polymers, což je divize společnosti National Starch and Chemical Company, pod označením produktu UV9000. Poté, co je sestava trysková destička/zahřívací čip namontována na sestavu nosný substrát/distanční prvek, je vystavené lepidlo vytvrzeno s použitím ultrafialového záření pro zajištění přichycení.
Jakmile je sestava trysková destička/zahřívací čip namontována na sestavu nosný substrát/distanční prvek, dotýká se pružný obvod 190 fenolické lepivé fólie uložené na distančním prvku 156. Pružný obvod 190 je přichycen k distančnímu prvku 156 s použitím běžného zařízení pro termokompresní spojování.
Dále jsou sestava trysková destička/zahřívací čip a sestava nosný substrát/distanční prvek zahřívány v peci při takové teplotě a po takovou časovou periodu, které postačuji pro zajištění vytvrzení následujících materiálů: fenolické lepivé fólie, která spojuje pružný obvod 190 s distančním prvkem 156; a lepidla 110 pro spojování čipových substrátů, které spojuje zahřívací čip 160 a s nosným substrátem 154.
Přes koncové úseky 192a stop 192 a spojovací plošky 168 je potom nanesen kapalný zapouzdřovací materiál (není znázorněn), jako je lepidlo vytvrditelné ultrafialovým světlem (UV zářením), jako je lepidlo komerčně dosažitelné od firmy Emerson and Cuming Specialty Polymers, což je divize společnosti National Starch and Chemical Company, pod označením produktu UV9000. Toto lepidlo, vytvrditelné • ··· ultrafialovým zářením, je potom vytvrzeno s použitím ultrafialového světla.
Modul 250 zahřívacího čipu, který zahrnuje sestavu trysková destička/zahřívaci čip a sestavu nosný substrát/distanční prvek, a ke kterému je přichycen pružný obvod 190, je vyrovnán s a spojen přímo s kontejnerem 22 z polymerního materiálu. Lepidlo (není znázorněno), jako je lepidlo komerčně dostupné od Emerson and Cuming Specialty Polymers, což je divize společnosti National Starch and Chemical Company, pod označením produktu ECCOBOND 3193-17, je naneseno na část kontejneru, kde má být umístěn modul 250. Modul 250 je pak namontován na tuto část kontejneru.
Dále jsou modul 250 zahřívacího čipu a kontejner 22 zahřívány v peci při takové teplotě a po takovou časovou periodu, které postačují pro zajištění vytvrzení lepidla, které spojuje modul 250 zahřívacího čipu s kontejnerem 22.
Část pružného obvodu 190, která není spojena s distančním prvkem 156, je spojena s kontejnerem 22 prostřednictvím, například, běžné volně-stojící, na tlak citlivé, lepivé fólie.
Je rovněž možné předpokládat, že pružný obvod 190 může být spojen se spojovacími ploškami 168 na zahřívacím čipu 160, poté, co je sestava trysková destička/ zahřívací čip zajištěna k sestavě nosný substrát/distanční prvek.
Je rovněž možné dále předpokládat, že trysková destička 70, 170 může být spojena se zahřívacím čipem 60, 160 poté, co je zahřívací čip 60, 160 spojen s nosným substrátem 54, 154.
♦ · ··· ···
Protože značná část, totiž křemíkový plátek 58, nosného substrátu 54, 154 je vytvořena z materiálu majícího v podstatě stejný součinitel teplotní roztažnosti jako základna 64, 164 zahřívacího čipu, roztahují a stahují se základna 64, 164 zahřívacího čipu a nosný substrát 54., 154 v podstatě se stejnou rychlostí. To je výhodné z mnoha důvodů. Za prvé je méně pravděpodobné, že selže spojovací materiál spojující zahřívací čip a nosič. Navíc, pokud jsou k nosiči zajištěny dva nebo více zahřívacích čipů je zvýšena přesnost umístění bodu, protože je méně pravděpodobné, že se bude měnit uložení zahřívacích čipů vzhledem k papíru. Část, totiž křemíkový plátek 58, nosného substrátu je rovněž vytvořena z materiálu majícího tepelnou vodivost, která je v podstatě stejná jako tepelná vodivost materiálu, ze kterého je vytvořena základna zahřívacího čipu 64, 164. Nosič tudíž zajišťuje disipační cestu pro teplo vytvářené zahřívacím čipem. Následně je vyloučen nárůst tepla v zahřívacím čipu, který by mohl nastat, pokud by tepelná vodivost části nosného substrátu byla menší než tepelná vodivost základny zahřívacího čipu. Část nosného substrátu může být rovněž vytvořena z materiálu majícího tepelnou vodivost, která je větší než tepelná vodivost materiálu, ze kterého je vytvořena základna zahřívacího čipu.
Je rovněž možné dále předpokládat, že nosný substrát může být vytvořen z komerčně dostupného chemicky naparovaného (CVD) diamantového plátku. CVD diamantový plátek má součinitel teplotní roztažnosti, který je přibližně stejný jako u křemíku. Navíc má tepelnou vodivost, která je větší než u křemíku. Tento materiál je komerčně dostupný od firmy Norton Díamond Film of Northboro, MA.
PATENTOVÉ

Claims (23)

1. Způsob výroby sestavy zahřívací číp/nosný substrát inkoustové tiskárny, vyznačující se tím, že zahrnuje kroky: vytvoření nosného substrátu;
vytvořeni alespoň jednoho průchodu v uvedeném nosném substrátu;
vytvoření zahřívacího čipu majícího první vyrovnávací značku vytvořenou na spodním povrchu tohoto čipu;
vyrovnání uvedené vyrovnávací značky na uvedeném čipu s vyrovnávací části uvedeného nosného substrátu; a zajištění vyrovnaného zahřívacího čipu k nosnému substrátu.
2. Způsob výroby sestavy zahřívací čip/nosný substrát inkoustové tiskárny podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená vyrovnávací část nosného substrátu zahrnuje hranu na nosném substrátu, která definuje vnější hranu uvedeného průchodu, a uvedený krok vyrovnání zahrnuje krok vyrovnáni uvedené vyrovnávací značky na čipu s touto hranou na nosném substrátu.
3. Způsob výroby sestavy zahřívací čip/nosný substrát inkoustové tiskárny podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená vyrovnávací část nosného substrátu zahrnuje druhou vyrovnávací značku, vytvořenou na nosném substrátu, a uvedený krok vyrovnání zahrnuje vyrovnání první vyrovnávací značky s touto druhou značkou.
4. Způsob výroby modulu zahřívacího čipu inkoustové tiskárny, vyznačující se tím, že zahrnuje kroky:
vytvořeni nosiče zahrnujícího nosný substrát mající alespoň jeden průchod ·· ·♦· vytvoření zahřívacího čipu majícího první vyrovnávací značku vytvořenou na spodním povrchu tohoto zahřívacího čipu;
vytvoření tryskové destičky;
zajištění tryskové destičky k uvedenému zahřívacímu čipu;
vyrovnání uvedené vyrovnávací značky na zahřívacím čipu s vyrovnávací části uvedeného nosného substrátu; a zajištění vyrovnaného zahřívacího čipu k nosnému substrátu.
5. Způsob výroby modulu zahřívacího čipu inkoustové tiskárny podle nároku 4, vyznačující se tím, že uvedená vyrovnávací část nosného substrátu zahrnuje hranu na nosném substrátu, která definuje vnější hranu uvedeného průchodu, a uvedený krok vyrovnání zahrnuje krok vyrovnání uvedené vyrovnávací značky na čipu s touto hranou na nosném substrátu.
6. Způsob výroby modulu zahřívacího čipu inkoustové tiskárny podle nároku 4, vyznačující se tím, že uvedená vyrovnávací část nosného substrátu zahrnuje druhou vyrovnávací značku, vytvořenou na nosném substrátu, a uvedený krok vyrovnání zahrnuje vyrovnání první vyrovnávací značky s touto druhou značkou.
Ί . Způsob výroby modulu zahřívacího čipu inkoustové tiskárny podle nároku 4, vyznačující se tím, že uvedený krok vytvoření nosiče, zahrnujícího nosný substrát mající alespoň jeden průchod, zahrnuje kroky:
vytvoření křemíkového plátku majícího první a druhý vnější povrch;
vytvořeni první vrstvy materiálu odolného proti ·· ♦ · · «
leptadlu na uvedeném prvním vnějším povrchu plátku, přičemž tato první vrstva zahrnuje alespoň jeden otvor procházející skrz tuto první vrstvu; a vytvoření druhé vrstvy materiálu odolného proti leptadlu na uvedeném druhém vnějším povrchu plátku.
8. Způsob výroby modulu zahřívacího čipu inkoustové tiskárny podle nároku 7, vyznačující se tím, že uvedený krok vytvoření nosiče, zahrnujícího nosný substrát mající alespoň jeden průchod, dále zahrnuje krok vytvoření alespoň jednoho průchodu skrz uvedený křemíkový plátek, který je spojen s uvedeným otvorem v uvedené první vrstvě.
9. Způsob výroby modulu zahřívacího čipu inkoustové tiskárny podle nároku 8, vyznačující se tím, že uvedený krok vytvoření alespoň jednoho průchodu skrz uvedený křemíkový plátek zahrnuje krok leptání skrz křemíkový plátek od vystavené části uvedeného prvního vnějšího povrchu křemíkového plátku k uvedené druhé vrstvě materiálu odolného proti leptání, takže průchod má tvar, který se sbíhá směrem dovnitř od uvedeného prvního vnějšího povrchu křemíkového plátku k uvedenému druhému vnějšímu povrchu křemíkového plátku.
10. Způsob výroby modulu zahřívacího čipu inkoustové tiskárny podle nároku 8, vyznačující se tím, že uvedený krok vytvoření alespoň jednoho průchodu skrz uvedený křemíkový plátek zahrnuje krok leptání skrz křemíkový plátek od vystavené části uvedeného prvního vnějšího povrchu křemíkového plátku s použitím leptacího roztoku na bázi tetrametylamoniumhydroxidu.
• » • ···
11. Způsob výroby modulu zahřívacího čipu inkoustové tiskárny podle nároku 8, vyznačující se tím, že uvedený krok vytvoření alespoň jednoho průchodu skrz uvedený křemíkový plátek zahrnuje krok leptání skrz křemíkový plátek od vystavené části uvedeného prvního vnějšího povrchu křemíkového plátku s použitím leptacího roztoku na bázi hydroxidu draselného.
12. Způsob výroby modulu zahřívacího čipu inkoustové tiskárny podle nároku 4, vyznačující se tím, že uvedený krok vytvoření nosiče, zahrnujícího nosný substrát mající alespoň jeden průchod, dále zahrnuje kroky:
vytvoření distančního prvku; a zajištění tohoto distančního prvku k uvedenému nosnému substrátu, přičemž distanční prvek má otvor definovaný vnitřními bočními stěnami, nosný substrát má první a druhý vnější povrch, úsek druhého vnějšího povrchu nosného substrátu a vnitřní boční stěny distančního prvku definují vnitřní dutinu uvedeného nosiče, uvedený zahřívací čip je umístěn v této vnitřní dutině a uvedený alespoň jeden průchod je spojen s touto vnitřní dutinou.
13. Způsob výroby modulu zahřívacího čipu inkoustové tiskárny podle nároku 10, vyznačující se tím, že uvedený krok vytvoření zahřívacího čipu zahrnuje krok vytvoření zahřívacího čipu s centrálním přívodem.
14. Způsob výroby modulu zahřívacího čipu inkoustové tiskárny podle nároku 10, vyznačující se tím, že uvedený krok vytvoření zahřívacího čipu zahrnuje krok vytvoření zahřívacího čipu s hranovým přívodem.
* ···
35 ·· · ·· ··· ·· *··
15. Způsob výroby modulu zahřívacího cípu inkoustové tiskárny, vyznačující se tím, že zahrnuje kroky:
vytvoření nosiče zahrnujícího nosný substrát mající alespoň jeden průchod procházející skrz tento nosný substrát, přičemž alespoň část nosného substrátu je vytvořena z křemíku;
vytvoření zahřívacího čipu;
vytvoření tryskové destičky;
zajištění tryskové destičky k uvedenému zahřívacímu čipu; a zajištění zahřívacího čipu k uvedenému nosnému substrátu.
16. Způsob výroby modulu zahřívacího čipu inkoustové tiskárny podle nároku 15, vyznačující se tím, že uvedený krok vytvoření nosiče, zahrnujícího nosný substrát mající alespoň jeden průchod procházející skrz, zahrnuje kroky:
vytvoření křemíkového plátku majícího první a druhý vnější povrch;
vytvoření první vrstvy materiálu odolného proti leptadlu na uvedeném prvním vnějším povrchu plátku, přičemž tato první vrstva zahrnuje alespoň jeden otvor procházející skrz tuto první vrstvu; a vytvoření druhé vrstvy materiálu odolného proti leptadlu na uvedeném druhém vnějším povrchu plátku.
17. Způsob výroby modulu zahřívacího čipu inkoustové tiskárny podle nároku 16, vyznačující se tím, že uvedený krok vytvoření nosiče, zahrnujícího nosný substrát mající alespoň jeden průchod procházející skrz, dále zahrnuje krok vytvoření alespoň jednoho průchodu skrz uvedený křemíkový plátek, který je spojen s uvedeným otvorem v uvedené první vrstvě.
* φ φφφ
36 ·· · .........
18. Způsob výroby modulu zahřívacího čipu inkoustové tiskárny podle nároku 17, vyznačující se tím, že uvedený krok vytvoření alespoň jednoho průchodu skrz uvedený křemíkový plátek zahrnuje krok leptání skrz křemíkový plátek od vystavené části uvedeného prvního vnějšího povrchu křemíkového plátku k uvedené druhé vrstvě materiálu odolného proti leptáni, takže průchod má tvar, který se sbíhá směrem dovnitř od uvedeného prvního vnějšího povrchu křemíkového plátku k uvedenému druhému vnějšímu povrchu křemíkového plátku.
19. Způsob výroby modulu zahřívacího čipu inkoustové tiskárny podle nároku 17, vyznačující se tím, že uvedený krok vytvoření alespoň jednoho průchodu skrz uvedený křemíkový plátek zahrnuje krok leptání skrz křemíkový plátek od vystavené části uvedeného prvního vnějšího povrchu křemíkového plátku s použitím leptacího roztoku na bázi tetrametylamoniumhydroxidu.
20. Způsob výroby modulu zahřívacího Čipu inkoustové tiskárny podle nároku 17, vyznačující se tím, že uvedený krok vytvoření alespoň jednoho průchodu skrz uvedený křemíkový plátek zahrnuje krok leptání skrz křemíkový plátek od vystavené části uvedeného prvního vnějšího povrchu křemíkového plátku s použitím leptacího roztoku na bázi hydroxidu draselného.
21. Způsob výroby modulu zahřívacího čipu inkoustové tiskárny podle nároku 16, vyznačující se tím, že uvedený krok vytvoření nosiče, zahrnujícího nosný substrát mající alespoň jeden průchod procházející skrz, dále zahrnuje kroky:
vytvoření alespoň jednoho průchodu skrz uvedený • 4 * · 44*
4 · 4 ** · · 4 « 4 4
37 ·’ · ·· *.......
křemíkový plátek, který je spojen s uvedeným otvorem v uvedené první vrstvě; a vytvoření alespoň jednoho otvoru v uvedené druhé vrstvě, který je spojen s uvedeným alespoň jedním průchodem.
22. Způsob výroby modulu zahřívacího čipu inkoustové tiskárny podle nároku 15, vyznačující se tím, že uvedený krok vytvoření nosiče, zahrnujícího nosný substrát mající alespoň jeden průchod procházející skrz, dále zahrnuje kroky:
vytvoření distančního prvku; a zajištění tohoto distančního prvku k uvedenému nosnému substrátu, přičemž distanční prvek má otvor definovaný vnitřními bočními stěnami, nosný substrát má první a druhý vnější povrch, úsek druhého vnějšího povrchu nosného substrátu a vnitřní boční stěny distančního prvku definují vnitřní dutinu uvedeného nosiče, uvedený zahřívací čip je umístěn v této vnitřní dutině a uvedený alespoň jeden průchod je spojen s touto vnitřní dutinou.
23. Způsob výroby modulu zahřívacího čipu inkoustové tiskárny podle nároku 22, vyznačující se tím, že uvedený krok vytvoření zahřívacího čipu zahrnuje krok vytvoření zahřívacího čipu s centrálním přívodem.
24. Způsob výroby modulu zahřívacího čipu inkoustové tiskárny podle nároku 22, vyznačující se tím, že uvedený krok vytvoření zahřívacího čipu zahrnuje krok vytvoření zahřívacího čipu s hranovým přívodem.
CZ20004782A 1998-06-19 1999-06-16 Způsob výroby modulu zahřívacího čípu inkoustové tiskárny CZ20004782A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/099,854 US6449831B1 (en) 1998-06-19 1998-06-19 Process for making a heater chip module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20004782A3 true CZ20004782A3 (cs) 2001-08-15

Family

ID=22276926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20004782A CZ20004782A3 (cs) 1998-06-19 1999-06-16 Způsob výroby modulu zahřívacího čípu inkoustové tiskárny

Country Status (5)

Country Link
US (2) US6449831B1 (cs)
EP (1) EP1090533A4 (cs)
AU (1) AU4571199A (cs)
CZ (1) CZ20004782A3 (cs)
WO (1) WO1999066765A1 (cs)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6449831B1 (en) * 1998-06-19 2002-09-17 Lexmark International, Inc Process for making a heater chip module
US6231168B1 (en) * 1999-04-30 2001-05-15 Hewlett-Packard Company Ink jet print head with flow control manifold shape
US7204580B2 (en) * 2000-03-09 2007-04-17 Silverbrook Research Pty Ltd System for aligning a plurality of printhead modules
AUPQ611100A0 (en) 2000-03-09 2000-03-30 Silverbrook Research Pty Ltd Thermal expansion compensation for printhead assemblies
SG136001A1 (en) * 2000-08-09 2007-10-29 Sony Corp Print head, manufacturing method therefor, and printer
US6679587B2 (en) * 2001-10-31 2004-01-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device with a composite substrate
JP4126553B2 (ja) * 2003-10-07 2008-07-30 ソニー株式会社 液体吐出装置
TWI220415B (en) * 2003-11-04 2004-08-21 Benq Corp Fluid eject device and method of fabricating the same
TWI276929B (en) * 2003-12-16 2007-03-21 Showa Denko Kk Photosensitive composition remover
JP4455287B2 (ja) * 2003-12-26 2010-04-21 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッドの製造方法
US7267431B2 (en) * 2004-06-30 2007-09-11 Lexmark International, Inc. Multi-fluid ejection device
US7475964B2 (en) * 2004-08-06 2009-01-13 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Electrical contact encapsulation
US7370945B2 (en) * 2004-12-03 2008-05-13 Konica Minolta Holdings, Inc. Inkjet head
TWI250629B (en) * 2005-01-12 2006-03-01 Ind Tech Res Inst Electronic package and fabricating method thereof
US7354794B2 (en) * 2005-02-18 2008-04-08 Lexmark International, Inc. Printed conductive connectors
US7658977B2 (en) 2007-10-24 2010-02-09 Silverbrook Research Pty Ltd Method of fabricating inkjet printhead having planar nozzle plate
JP2010052149A (ja) * 2008-08-26 2010-03-11 Canon Inc 記録ヘッドの製造方法
US8205338B2 (en) * 2009-08-20 2012-06-26 Eastman Kodak Company Method of making a multi-lobed nozzle
US8499453B2 (en) * 2009-11-26 2013-08-06 Canon Kabushiki Kaisha Method of manufacturing liquid discharge head, and method of manufacturing discharge port member
JP5717527B2 (ja) * 2010-05-19 2015-05-13 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド
CN102248794B (zh) * 2010-05-19 2014-05-07 佳能株式会社 液体排出头
US20110318882A1 (en) * 2010-06-24 2011-12-29 Xiaoming Wu Method of restricting chip movement upon bonding to rigid substrate using spray coatable adhesive
JP5679713B2 (ja) * 2010-07-07 2015-03-04 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド及び液体吐出ヘッドの製造方法
JP2013103392A (ja) 2011-11-14 2013-05-30 Seiko Epson Corp 液体噴射装置
JP6463034B2 (ja) * 2013-09-24 2019-01-30 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド
JP7366573B2 (ja) * 2019-04-04 2023-10-23 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4169008A (en) 1977-06-13 1979-09-25 International Business Machines Corporation Process for producing uniform nozzle orifices in silicon wafers
US4558333A (en) 1981-07-09 1985-12-10 Canon Kabushiki Kaisha Liquid jet recording head
US4612554A (en) * 1985-07-29 1986-09-16 Xerox Corporation High density thermal ink jet printhead
US4639748A (en) 1985-09-30 1987-01-27 Xerox Corporation Ink jet printhead with integral ink filter
US4678529A (en) * 1986-07-02 1987-07-07 Xerox Corporation Selective application of adhesive and bonding process for ink jet printheads
US4789425A (en) 1987-08-06 1988-12-06 Xerox Corporation Thermal ink jet printhead fabricating process
US4774530A (en) * 1987-11-02 1988-09-27 Xerox Corporation Ink jet printhead
US4786357A (en) 1987-11-27 1988-11-22 Xerox Corporation Thermal ink jet printhead and fabrication method therefor
US4829324A (en) * 1987-12-23 1989-05-09 Xerox Corporation Large array thermal ink jet printhead
US4822755A (en) * 1988-04-25 1989-04-18 Xerox Corporation Method of fabricating large area semiconductor arrays
US4878992A (en) * 1988-11-25 1989-11-07 Xerox Corporation Method of fabricating thermal ink jet printheads
EP0398031A1 (en) 1989-04-19 1990-11-22 Seiko Epson Corporation Ink jet head
US5010355A (en) * 1989-12-26 1991-04-23 Xerox Corporation Ink jet printhead having ionic passivation of electrical circuitry
US5063655A (en) 1990-04-02 1991-11-12 International Business Machines Corp. Method to integrate drive/control devices and ink jet on demand devices in a single printhead chip
US5098503A (en) * 1990-05-01 1992-03-24 Xerox Corporation Method of fabricating precision pagewidth assemblies of ink jet subunits
US5041190A (en) * 1990-05-16 1991-08-20 Xerox Corporation Method of fabricating channel plates and ink jet printheads containing channel plates
US5408189A (en) 1990-05-25 1995-04-18 Everett Charles Technologies, Inc. Test fixture alignment system for printed circuit boards
US5036337A (en) 1990-06-22 1991-07-30 Xerox Corporation Thermal ink jet printhead with droplet volume control
US5469199A (en) 1990-08-16 1995-11-21 Hewlett-Packard Company Wide inkjet printhead
US5068006A (en) * 1990-09-04 1991-11-26 Xerox Corporation Thermal ink jet printhead with pre-diced nozzle face and method of fabrication therefor
US5075250A (en) 1991-01-02 1991-12-24 Xerox Corporation Method of fabricating a monolithic integrated circuit chip for a thermal ink jet printhead
US5160403A (en) * 1991-08-09 1992-11-03 Xerox Corporation Precision diced aligning surfaces for devices such as ink jet printheads
US5198054A (en) 1991-08-12 1993-03-30 Xerox Corporation Method of making compensated collinear reading or writing bar arrays assembled from subunits
US5154815A (en) * 1991-10-23 1992-10-13 Xerox Corporation Method of forming integral electroplated filters on fluid handling devices such as ink jet printheads
JP3147132B2 (ja) 1992-03-03 2001-03-19 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録ヘッド、インクジェット記録ヘッド用振動板、及びインクジェット記録ヘッド用振動板の製造方法
US5278584A (en) * 1992-04-02 1994-01-11 Hewlett-Packard Company Ink delivery system for an inkjet printhead
US5434607A (en) 1992-04-02 1995-07-18 Hewlett-Packard Company Attachment of nozzle plate to flexible circuit for facilitating assembly of printhead
DE69322025T2 (de) 1992-08-31 1999-06-10 Canon K.K., Tokio/Tokyo Tintenstrahlkopfherstellungsverfahren mittels Bearbeitung durch Ionen und Tintenstrahlkopf
US5387314A (en) 1993-01-25 1995-02-07 Hewlett-Packard Company Fabrication of ink fill slots in thermal ink-jet printheads utilizing chemical micromachining
US5459501A (en) 1993-02-01 1995-10-17 At&T Global Information Solutions Company Solid-state ink-jet print head
US5450109A (en) 1993-03-24 1995-09-12 Hewlett-Packard Company Barrier alignment and process monitor for TIJ printheads
US5408739A (en) 1993-05-04 1995-04-25 Xerox Corporation Two-step dieing process to form an ink jet face
US5388326A (en) 1993-09-07 1995-02-14 Hewlett-Packard Corporation Self aligning orifice construction for thermal ink-jet printheads
US5368683A (en) 1993-11-02 1994-11-29 Xerox Corporation Method of fabricating ink jet printheads
US5487483A (en) 1994-05-24 1996-01-30 Xerox Corporation Nozzles for ink jet devices and method for microfabrication of the nozzles
US5604521A (en) * 1994-06-30 1997-02-18 Compaq Computer Corporation Self-aligning orifice plate for ink jet printheads
US5565901A (en) 1994-11-08 1996-10-15 Xerox Corporation Self-aligned features for accurate etched silicon transducer placement
US6000787A (en) * 1996-02-07 1999-12-14 Hewlett-Packard Company Solid state ink jet print head
US5789278A (en) * 1996-07-30 1998-08-04 Micron Technology, Inc. Method for fabricating chip modules
DE69723368T2 (de) 1996-07-31 2004-07-01 Canon K.K. Bubble jet head and bubble jet apparatus employing the same
US6257703B1 (en) 1996-07-31 2001-07-10 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording head
JPH1076650A (ja) * 1996-09-05 1998-03-24 Fuji Xerox Co Ltd インクジェットプリントヘッドおよびその作製方法
US6164762A (en) * 1998-06-19 2000-12-26 Lexmark International, Inc. Heater chip module and process for making same
US6449831B1 (en) * 1998-06-19 2002-09-17 Lexmark International, Inc Process for making a heater chip module
US6267472B1 (en) * 1998-06-19 2001-07-31 Lexmark International, Inc. Ink jet heater chip module with sealant material
US6039439A (en) * 1998-06-19 2000-03-21 Lexmark International, Inc. Ink jet heater chip module
US6170931B1 (en) * 1998-06-19 2001-01-09 Lemark International, Inc. Ink jet heater chip module including a nozzle plate coupling a heater chip to a carrier

Also Published As

Publication number Publication date
US20020152607A1 (en) 2002-10-24
AU4571199A (en) 2000-01-05
EP1090533A4 (en) 2001-09-12
EP1090533A1 (en) 2001-04-11
WO1999066765A1 (en) 1999-12-23
WO1999066765A9 (en) 2000-05-25
US6796019B2 (en) 2004-09-28
US6449831B1 (en) 2002-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20004782A3 (cs) Způsob výroby modulu zahřívacího čípu inkoustové tiskárny
US6039439A (en) Ink jet heater chip module
EP0609860B1 (en) Method of manufacturing ink jet recording head
US5686224A (en) Ink jet print head having channel structures integrally formed therein
US6659588B2 (en) Liquid discharge head and producing method therefor
JPS58220754A (ja) インクジエツト記録ヘツド
US6164762A (en) Heater chip module and process for making same
JP4078070B2 (ja) インクジェットヘッドの製造方法
US5368683A (en) Method of fabricating ink jet printheads
JP6029316B2 (ja) 液体吐出ヘッドの製造方法
US20040021745A1 (en) Manufacturing method fo liquid jet head
JPWO2003084759A1 (ja) 液体吐出ヘッド、液体吐出装置及び液体吐出ヘッドの製造方法
US20020001020A1 (en) Heater chip module for use in an ink jet printer
JPH0242670B2 (cs)
EP2026973B1 (en) Ink-jet printhead die and manufacturing method thereof
JP4213268B2 (ja) インクジェットヘッド
CA2125306C (en) Ink jet printhead having compensation for topographical formations developed during fabrication
JP2005001347A (ja) 液体吐出ヘッド及びその製造方法
JPH0631920A (ja) インクジェット記録ヘッド及びその製造方法
JP2001018397A (ja) インクジェットヘッドおよびその製造方法
JPH05147224A (ja) インクジエツト記録ヘツドの製造方法、該製造方法によつて製造されたインクジエツト記録ヘツド及び該ヘツドを具備するインクジエツト記録装置
JP2001018396A (ja) インクジェットヘッドおよびその製造方法
JP2005001348A (ja) 液体吐出ヘッドの製造方法及び液体吐出装置