JP2001010069A - Production of ink-jet printing head - Google Patents

Production of ink-jet printing head

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JP2001010069A
JP2001010069A JP11187517A JP18751799A JP2001010069A JP 2001010069 A JP2001010069 A JP 2001010069A JP 11187517 A JP11187517 A JP 11187517A JP 18751799 A JP18751799 A JP 18751799A JP 2001010069 A JP2001010069 A JP 2001010069A
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JP
Japan
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head
ink
silicon wafer
head chips
chips
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JP11187517A
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Japanese (ja)
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Ichiro Kono
一郎 河野
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production method of an ink-jet printer head, capable of producing an appropriate product at a good yield by preventing a problem of cracking of a substrate. SOLUTION: In head chips 35 with the same configuration on a silicon wafer 52, in the exposure of a driving circuit, first, head chips 35 in odd-numbered rows 56 in the arrangement direction orthogonal to an orientation flat 55 are exposed. Next, with the reticle of the silicon wafer 52 rotated by 180 degrees, head chips 35 in even-numbered rows 57 are exposed so as to form driving circuits zigzag in the head chip longitudinal direction for each head chip 35. Thereafter, a heat generation part, a common electrode, an individual wiring electrode, a partition wall, a common ink supply groove 43, an ink receipt and supply hole 44, an ink ejection nozzle, or the like are formed by a processing step same as the conventional method, using a proximity type exposing device and a photomask with patterns arranged zigzag. Accordingly, the common ink supply grooves 43 as a narrow groove are not aligned straightly, thus the silicon wafer 52 hardly cracks in the later step.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基板の割れを防止
して歩留まりを高めることができるインクジェットプリ
ンタヘッドの製造方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method for manufacturing an ink jet printer head capable of preventing a substrate from cracking and increasing the yield.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、取り扱いが比較的軽便なインクジ
ェット方式のプリンタが主流となって広く用いられてい
る。このインクジェット方式によるプリンタには、イン
クを加熱し気泡を発生させてその圧力でインク滴を飛ば
すサーマルジェット方式や、ピエゾ抵抗素子(圧電素
子)の変形によってインク滴を飛ばすピエゾジェット方
式等がある。これらは、記録材たるインクをインク滴に
して印字ヘッドのノズルから噴射させて、そのインク滴
を紙、布などの被記録材に吸収させて文字や画像等の記
録(印字、印刷)を行なうものであり、騒音の発生が少
なく、特別な定着処理を要することもなく、インクの無
駄の無い印字方法である。
2. Description of the Related Art In recent years, ink jet printers, which are relatively easy to handle, have become mainstream and have been widely used. Ink jet printers include a thermal jet method in which ink is heated to generate bubbles and eject ink droplets at the pressure, and a piezo jet method in which ink droplets are ejected by deformation of a piezoresistive element (piezoelectric element). In these, ink (recording material) is formed into ink droplets, ejected from nozzles of a print head, and the ink droplets are absorbed by a recording material such as paper or cloth to record (print, print) characters and images. This is a printing method that generates less noise, does not require special fixing processing, and has no waste of ink.

【0003】また、従来は専らモノクロ印字のプリンタ
だけであったが、現在では、むしろフルカラー印字のプ
リンタが主流となっている。フルカラー印字は、通常、
減法混色の三原色であるイエロー(黄色)、マゼンタ
(赤色染料名)及びシアン(緑味のある青色)の3色の
インクを用い、ものによっては、文字や画像の黒色部分
に専用されるブラック(黒)を加えた4色のインクを用
いて行なわれる。
Conventionally, only printers for monochrome printing have been used, but now, printers for full-color printing have become mainstream. Full color printing is usually
Using three inks of three subtractive primary colors, yellow (yellow), magenta (red dye name) and cyan (greenish blue), depending on the type, black ( This is performed by using four color inks to which (black) is added.

【0004】図7は、そのような印字を行うインクジェ
ットプリンタ(以下、単にプリンタという)の構成を模
式的に示す斜視図である。同図に示すプリンタ1は、家
庭で個人的に使用される小型のプリンタであり、キャリ
ッジ2に印字を実行する印字ヘッド3とインクを収容し
ているインクカートリッジ4が取り付けられている。キ
ャリッジ2は、一方ではガイドレール5により滑動自在
に支持され、他方では歯付き駆動ベルト6に固着してい
る。これにより、印字ヘッド3及びインクカートリッジ
4は、図の両方向矢印Aで示す印字主走査方向に往復駆
動される。この印字ヘッド3と装置本体(プリンタ1)
の不図示の制御装置との間にフレキシブル通信ケーブル
7が接続され、このフレキシブル通信ケーブル7を介し
て制御装置から印字データと制御信号が印字ヘッド3に
送出される。
FIG. 7 is a perspective view schematically showing a configuration of an ink jet printer (hereinafter simply referred to as a printer) for performing such printing. The printer 1 shown in FIG. 1 is a small printer used personally at home, and has a carriage 2 on which a print head 3 for executing printing and an ink cartridge 4 containing ink are attached. The carriage 2 is slidably supported on one side by a guide rail 5 and is fixed to a toothed drive belt 6 on the other hand. As a result, the print head 3 and the ink cartridge 4 are reciprocated in the main scanning direction indicated by the double-headed arrow A in the drawing. The print head 3 and the apparatus main body (printer 1)
A flexible communication cable 7 is connected to the control device (not shown), and print data and a control signal are sent from the control device to the print head 3 via the flexible communication cable 7.

【0005】この印字ヘッド3に対向し、印字ヘッド3
の上記印字主走査方向に延在して、装置本体のフレーム
8の下端部にプラテン9が配設されている。このプラテ
ン9に接して用紙10が給紙ローラ11と排紙ローラ1
2により図の矢印Bで示す印字副走査方向(図の斜め左
下方向)に間欠的に搬送される。この用紙10の間欠搬
送の停止期間中に、印字ヘッド3は、モータ13により
歯付き駆動ベルト6及びキャリッジ2を介して駆動され
ながら、用紙10に近接した状態でインク滴を噴射して
紙面に印字する。この用紙10の間欠搬送と印字ヘッド
3による往復移動時の印字との繰り返しによって用紙1
0の全面に印字を行う。印字で消費されたインクはイン
クカートリッジ4から、印字ヘッド3の裏面接合部に形
成されているインク受給孔を通して印字ヘッド3に補給
される。このようなプリンタは、旧来はモノクロプリン
タが主流であったが、昨今では前述したようにフルカラ
ープリンタがむしろ主流である。
The print head 3 is opposed to the print head 3.
A platen 9 is provided at the lower end of the frame 8 of the apparatus main body so as to extend in the above-mentioned main printing direction. The sheet 10 comes in contact with the platen 9 and the sheet feed roller 11 and the sheet discharge roller 1
2, the sheet is intermittently conveyed in the printing sub-scanning direction (the lower left direction in the figure) indicated by the arrow B in the figure. While the intermittent conveyance of the paper 10 is stopped, the print head 3 ejects ink droplets in the state of being close to the paper 10 while being driven by the motor 13 via the toothed drive belt 6 and the carriage 2, and prints on the paper surface. Print. The repetition of the intermittent conveyance of the paper 10 and the printing during reciprocation by the print head 3 causes the paper 1
0 is printed on the entire surface. The ink consumed in printing is supplied to the print head 3 from the ink cartridge 4 through an ink receiving hole formed in the back surface joint of the print head 3. In the past, such printers were mainly monochrome printers, but recently, full-color printers have been the mainstream as described above.

【0006】図8(a) はモノクロプリンタ用の印字ヘッ
ドを模式的に示し、同図(b) はフルカラー用の印字ヘッ
ドを模式的に示している。また、同図(c) は、同図(a)
又は(b) に示す印字ヘッドが製造されるシリコンウエハ
を示す図である。同図(a) に示す印字ヘッド3−1又は
同図(b) に示す印字ヘッド3−2は、いずれも被記録材
側から見た印字ヘッド3のインク吐出面を示している。
FIG. 8A schematically shows a print head for a monochrome printer, and FIG. 8B schematically shows a print head for full color. In addition, FIG.
FIG. 6 is a view showing a silicon wafer on which the print head shown in FIG. The print head 3-1 shown in FIG. 3A and the print head 3-2 shown in FIG. 3B both show the ink ejection surface of the print head 3 viewed from the recording material side.

【0007】図8(a) に示すように、印字ヘッド3−1
は、表面(インク吐出面)にオリフィス板14を積層さ
れ、そのオリフィス板14には、孔空け加工による多数
のインク吐出ノズル15が縦一列に配置されてノズル列
16を形成している。印字ヘッド3−1の一方の端部
(図では上端部)には、共通給電端子17と駆動回路端
子18が形成されている。同図(a) の印字ヘッド3−1
はモノクロプリンタ用の印字ヘッドであり、同図(b) の
印字ヘッド3−2は、同図(a) の印字ヘッド3−1の構
成を、これよりも大きいヘッドチップ上に4列モノリシ
ックに並べて形成したものである。上記の印字ヘッド3
−1又は3−2は、いずれも、同図(c) に示すように、
4インチ或は6インチ等の大きさの親基板つまりシリコ
ンウエハ19に多数(例えば90個以上)のヘッドチッ
プ20に区画形成され、これらのヘッドチップ20上に
製造される。
[0007] As shown in FIG.
In the figure, an orifice plate 14 is laminated on the surface (ink ejection surface), and a large number of ink ejection nozzles 15 are formed on the orifice plate 14 by drilling to form a nozzle row 16. A common power supply terminal 17 and a drive circuit terminal 18 are formed at one end (upper end in the figure) of the print head 3-1. Print head 3-1 in FIG.
Is a print head for a monochrome printer, and a print head 3-2 in FIG. 4B is a monolithic print head having a configuration in which the print head 3-1 in FIG. They are formed side by side. The above print head 3
Both -1 and 3-2 are as shown in FIG.
A parent substrate having a size of 4 inches or 6 inches or the like, that is, a silicon wafer 19, is partitioned into a large number (for example, 90 or more) of head chips 20 and manufactured on these head chips 20.

【0008】図9(a) 〜(f) は、上記のシリコンウエハ
19のヘッドチップ20上における印字ヘッド3(3−
1又は3−2)の製造工程順の状態を示す図である。
尚、同図(a) 〜(f) は、図8(a) のD−D′断面矢視図
部分、又は図8(b) のE−E′断面矢視図部分の製造工
程順の状態を示している。
FIGS. 9 (a) to 9 (f) show print heads 3 (3- (3) on the head chips 20 of the silicon wafer 19 described above.
It is a figure which shows the state of a manufacturing process order of 1 or 3-2).
8 (a) to 8 (f) show the order of the manufacturing steps of the section taken along the line DD 'in FIG. 8 (a) or the section taken along the line EE' in FIG. 8 (b). The state is shown.

【0009】先ず、例えば600μm程度の厚いシリコ
ンウエハ19に所定数のヘッドチップ20を設定する。
そして、同図(a) に示すように、ヘッドチップ20の所
定の位置にMOSトランジスタ等からなる駆動回路21
を形成する。この駆動回路21の製造工程では、予めシ
リコンウエハ19の全面に形成したフォトレジストを、
1つのヘッドチップ20に対応する1枚のマスク(レク
チル)を縮小投影してパターニングする。この際、1つ
のヘッドチップ20の領域毎にシリコンウエハ19を移
動させながらステップ・アンド・リピート方式で露光す
る。したがって、1枚のシリコンウエハ19から採れる
ヘッドチップ20の数の回数の露光を行う。この後は通
常のフォトリソグラフイープロセスを実施してLSlを
形成する。
First, a predetermined number of head chips 20 are set on a silicon wafer 19 having a thickness of, for example, about 600 μm.
As shown in FIG. 2A, a driving circuit 21 composed of a MOS transistor or the like is provided at a predetermined position on the head chip 20.
To form In the manufacturing process of the drive circuit 21, a photoresist formed in advance on the entire surface of the silicon wafer 19 is
One mask (reticle) corresponding to one head chip 20 is reduced and projected for patterning. At this time, exposure is performed by a step-and-repeat method while moving the silicon wafer 19 for each region of one head chip 20. Therefore, the number of exposures is equal to the number of head chips 20 taken from one silicon wafer 19. Thereafter, an ordinary photolithography process is performed to form LSl.

【0010】次の発熱抵抗体22、共通電極23、個別
配線電極24及び隔壁25の形成工程では、1枚のウエ
ハに対応する1枚のマスクを用い、プロキシミティ露光
機で一括露光してフォトレジストをパターニングする。
露光回数は1枚のウエハに対して1回である。
In the next step of forming the heating resistor 22, the common electrode 23, the individual wiring electrode 24, and the partition wall 25, one mask corresponding to one wafer is used, and collective exposure is carried out by a proximity exposure machine to carry out photolithography. Pattern the resist.
The number of times of exposure is one for one wafer.

【0011】続いて、共通インク供給溝とインク受給孔
の形成工程では、同図(b) に示すように、シリコンウエ
ハ19の表裏にフォトレジスト材料からなるドライフィ
ルム26を貼り付け、先ず、その表面を1枚のシリコン
ウエハに対応する1枚のマスクを用いプロキシミティ露
光機で一括露光して、共通インク供給溝に対応するパタ
ーン27を形成する。次いで、裏面を1枚のシリコンウ
エハに対応する他の1枚のマスクを用いプロキシミティ
露光機で一括露光して、インク受給孔に対応するパター
ン28を形成する。これにより、シリコンウエハ19の
表面には各ヘッドチップ20ごとに対応する共通インク
供給溝のパターン27が配置されたドライフィルムマス
クが形成され、裏面には各ヘッドチップ20ごとに対応
するインク受給孔のパターン28が配置されたドライフ
ィルムマスクが形成される。
Subsequently, in the step of forming the common ink supply groove and the ink receiving hole, as shown in FIG. 1B, a dry film 26 made of a photoresist material is attached to the front and back of the silicon wafer 19, and The surface is collectively exposed by a proximity exposure machine using one mask corresponding to one silicon wafer to form a pattern 27 corresponding to the common ink supply groove. Next, the back surface is collectively exposed by a proximity exposure machine using another one mask corresponding to one silicon wafer to form a pattern 28 corresponding to the ink receiving hole. As a result, a dry film mask on which a common ink supply groove pattern 27 corresponding to each head chip 20 is arranged is formed on the front surface of the silicon wafer 19, and an ink receiving hole corresponding to each head chip 20 is formed on the back surface. A dry film mask on which the pattern 28 is arranged is formed.

【0012】この後、上記ドライフィルムマスクのパタ
ーンに従って共通インク供給溝及びインク受給孔の穿設
を行う。この穿設には、サンドブラスト法が好適であ
る。すなわち、先ず、同図(c) に示すように、シリコン
ウエハ19表面の共通インク供給溝のパターン27に従
ってサンドブラスト加工29を行って共通インク供給溝
31を所定の深さに穿設した後、支持軸F−F′を回転
軸として、同図(d) に示すように、シリコンウエハ19
を180度回転させる。然る後、シリコンウエハ19裏
面のインク受給孔のパターン28に従って再びサンドブ
ラスト加工29を行ってインク受給孔32を穿設し、こ
れを共通インク供給溝31に貫通させる。
Thereafter, a common ink supply groove and an ink receiving hole are formed in accordance with the pattern of the dry film mask. For this perforation, a sand blast method is preferable. That is, first, as shown in FIG. 3C, the common ink supply groove 31 is formed to a predetermined depth by sandblasting 29 in accordance with the pattern 27 of the common ink supply groove on the surface of the silicon wafer 19, and Using the axis FF 'as a rotation axis, as shown in FIG.
Is rotated 180 degrees. Thereafter, sand blast processing 29 is performed again according to the pattern 28 of the ink receiving holes on the back surface of the silicon wafer 19 to form the ink receiving holes 32, and the ink receiving holes 32 are made to pass through the common ink supply grooves 31.

【0013】この後、再び同図(c) の支持軸F−F′を
回転軸として同図(e) に示すようにシリコンウエハ19
を180度回転させて表面を後段工程の処理面として上
にし、表裏のドライフィルムマスクを除去した後、同図
(f) に示すように、隔壁25の上に図8(a) に示したオ
リフィス板14を積層し、特には図示しないが、金属薄
膜をコーティングした後、これをパターニングして金属
膜マスクを形成し、この金属膜マスクに従ってオリフィ
ス板14をドライエッチングして、これも図8(a) に示
したインク吐出ノズル15を形成する。この後、ダイシ
ングソーなどを用いてシリコンウエハ19をカッティン
グして、ヘッドチップ20を個別に分割して取り出し、
ヘッド基板にダイスボンデングし、端子接続して、図8
(a) に示す印字ヘッド3−1又は同図(b) に示す印字ヘ
ッド3−2が完成する。
Thereafter, the silicon wafer 19 is again used as shown in FIG. 5E with the support shaft FF ′ of FIG.
Is rotated 180 degrees so that the surface is turned up as a processing surface in a subsequent process, and the dry film masks on the front and back are removed.
8 (a), the orifice plate 14 shown in FIG. 8 (a) is laminated on the partition wall 25, and although not particularly shown, after coating a metal thin film, this is patterned to form a metal film mask. Then, the orifice plate 14 is dry-etched according to the metal film mask to form the ink discharge nozzles 15 shown in FIG. Thereafter, the silicon wafer 19 is cut using a dicing saw or the like, and the head chips 20 are individually divided and taken out.
Die bonding to the head substrate and terminal connection
The print head 3-1 shown in (a) or the print head 3-2 shown in FIG.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した印
字ヘッドの製造工程では、各ヘッドチップ20は、同一
の形状であることは勿論であるが、各部の配置も同一に
形成されている。
By the way, in the manufacturing process of the print head described above, the respective head chips 20 are of course of the same shape, but the arrangement of the respective parts is also formed in the same manner.

【0015】図10(a) は、そのように各部の配置が同
一に形成されていることを分かり易く示すため、図9
(e) に示した工程途中の状態にあるシリコンウエハ19
の表面を示す図であり、図10(b) は、同じくシリコン
ウエハ19の裏面を示す図、同図(c) は、同図(a) の部
分拡大図である。同図(a),(b),(c) に示すように、シリ
コンウエハ19上のヘッドチップ20には、ヘッドチッ
プ20の長手方向に延在して共通インク供給溝31が穿
設されており、その共通インク供給溝31に連通しヘッ
ドチップ20裏面に貫通するインク受給孔32が、共通
インク供給溝31毎に3個ずつ設けられている。
FIG. 10A is a view for clearly showing that the arrangement of the respective parts is formed in the same manner.
The silicon wafer 19 in the middle of the process shown in FIG.
10 (b) is a diagram showing the back surface of the silicon wafer 19, and FIG. 10 (c) is a partially enlarged view of FIG. 10 (a). As shown in FIGS. 3A, 3B and 3C, a common ink supply groove 31 is formed in the head chip 20 on the silicon wafer 19 so as to extend in the longitudinal direction of the head chip 20. In addition, three ink receiving holes 32 communicating with the common ink supply groove 31 and penetrating the back surface of the head chip 20 are provided for each common ink supply groove 31.

【0016】このように、ヘッドチップ20の長手方向
に略一杯に延在して、共通インク供給溝27がヘッドチ
ップ20の表面から例えばチップ厚の1/3をやや超え
る深さまで(図9(e) 参照)穿設されている。
As described above, the common ink supply groove 27 extends almost completely in the longitudinal direction of the head chip 20 so that the common ink supply groove 27 extends from the surface of the head chip 20 to a depth slightly exceeding, for example, 1 / of the chip thickness (FIG. 9 ( e) See).

【0017】そして、長手方向に並んだヘッドチップの
各共通インク供給溝31がシリコンウエハ19上で一直
線に整合して連なって、あたかも間隔の狭いミシン目を
入れた如き状態で配置され、各共通インク供給溝31間
が脆くなっている。このため、共通インク供給溝31が
形成された後の図9(d) 〜(f) に示す工程で、共通イン
ク供給溝31間の部分でその延在方向に沿ってシリコン
ウエハ19に亀裂が生じる或は割れてしまうという不具
合がしばしば発生する。このため、インクジェットプリ
ントヘッドの製造上の歩留まりが著しく低下するという
問題を有していた。
Each of the common ink supply grooves 31 of the head chips arranged in the longitudinal direction is aligned in a straight line on the silicon wafer 19 and connected to each other. The space between the ink supply grooves 31 is brittle. For this reason, in the steps shown in FIGS. 9D to 9F after the formation of the common ink supply groove 31, cracks are formed in the silicon wafer 19 along the extending direction at the portion between the common ink supply grooves 31. A defect that often occurs or breaks often occurs. For this reason, there has been a problem that the production yield of the inkjet print head is significantly reduced.

【0018】更に、図9(d) に示す工程では、その共通
インク供給溝31からヘッドチップ20の裏面まで貫通
するインク受給孔32が、外部からの受給インクを出来
るだけ均一に共通インク供給溝31に給送するために3
個も設けられているから、共通インク供給溝31が上記
のように一直線に連なる部分の強度が一層低下してシリ
コンウエハ19がより割れやすくなる。
Further, in the step shown in FIG. 9D, an ink receiving hole 32 penetrating from the common ink supply groove 31 to the back surface of the head chip 20 forms an ink supply groove from outside as uniformly as possible. 3 to feed 31
Since the plurality of common ink supply grooves 31 are provided as described above, the strength of the portion where the common ink supply groove 31 continues in a straight line as described above is further reduced, and the silicon wafer 19 is more easily broken.

【0019】本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、
基板が製造工程中で割れる不具合を防止し、多数の製品
を一括して短時間で歩留まり良く製造できるインクジェ
ットプリンタヘッドの製造方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances,
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an ink jet printer head which can prevent a substrate from cracking during a manufacturing process and can manufacture a large number of products collectively in a short time with high yield.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
プリンタヘッドの製造方法は、個々に細長溝が基板材に
穿設されてなる複数のインクジェットプリンタ用ヘッド
チップを一枚の親基板に形成した後、個々のヘッドチッ
プに分割するインクジェットプリンタヘッドの製造方法
であって、上記細長溝が延在する第1の方向に整列する
複数の上記ヘッドチップの内の、少なくと一つのヘッド
チップの上記細長溝の位置と他の何れかのヘッドチップ
の上記細長溝の位置とを上記第1の方向とは異なる第2
の方向へずらせて各上記ヘッドチップを形成するように
構成される。
According to the method of manufacturing an ink jet printer head of the present invention, a plurality of head chips for an ink jet printer each having an elongated groove formed in a substrate material are formed on a single parent substrate. A method of manufacturing an ink jet printer head divided into individual head chips, wherein at least one of the plurality of head chips aligned in a first direction in which the elongated grooves extend is elongated. The position of the groove and the position of the elongated groove of any of the other head chips are set to a second direction different from the first direction.
To form each of the above-mentioned head chips.

【0021】上記親基板は、例えば請求項2記載のよう
に、シリコンウエハであり、この場合は、上記第1の方
向は、例えば請求項3記載のように、上記シリコンウエ
ハのオリエンテーション・フラットの方向と異なるよう
にすることが好ましい。
The parent substrate is, for example, a silicon wafer as described in claim 2, and in this case, the first direction is, for example, an orientation flat of the silicon wafer as described in claim 3. Preferably, the direction is different.

【0022】また、上記細長溝は、例えば請求項4記載
のように、実用単位の上記ヘッドチップが外部から受給
したインクを各吐出部へ供給する共通インク供給溝であ
り、また、例えば請求項5記載のように、その位置が、
n個(nは自然数)の上記ヘッドチップ毎に上記第2の
方向にずらせてあることが好ましい。
Further, the elongated groove is, for example, a common ink supply groove for supplying ink received from outside by the practical unit of the head chip to each discharge portion, as described in claim 4. As described in 5, the position is
It is preferable that each of the n (n is a natural number) head chips is shifted in the second direction.

【0023】そして、複数の上記ヘッドチップは、例え
ば請求項6記載のように、同一のヘッドチップであり、
上記少なくとも一つのヘッドチップを上記他の何れかの
ヘッドチップに対し180度回転させて配置するように
することが好ましい。
The plurality of head chips are the same head chip, for example, as set forth in claim 6;
It is preferable that the at least one head chip is arranged to be rotated by 180 degrees with respect to any of the other head chips.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図1(a),(b),(c) は、一実施
の形態におけるインクジェットプリンタヘッドの製造方
法を工程順に示す図であり、それぞれ一連の工程におい
てシリコンウエハのヘッドチップ上に形成されていく状
態の概略の平面図と断面図を模式的に示している。尚、
これらの図には、説明の便宜上、いずれもフルカラー用
のインクジェットプリンタヘッドの1個の印字ヘッド
(モノクロ用インクジェットプリンタヘッドの構成と同
じ)のみを示しているが、実際には後述するように、こ
のような印字ヘッドが複数個(通常は4個)連なった形
状のものが、1個のヘッドチップ上に形成される。ま
た、同図(c) には36個のオリフィスとしてのインク吐
出ノズル49を示しているが、実際には64個、128
個、256個等、設計上の方針によって多数形成される
ものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1A, 1B, and 1C are diagrams showing a method of manufacturing an ink jet printer head according to an embodiment in the order of steps, each being formed on a head chip of a silicon wafer in a series of steps. FIG. 1 schematically shows a schematic plan view and a cross-sectional view of the state. still,
In these drawings, for convenience of explanation, only one print head of the full-color inkjet printer head (the same as the configuration of the monochrome inkjet printer head) is shown. However, in actuality, as described later, A print head having a shape in which a plurality of (typically four) print heads are connected is formed on a single head chip. FIG. 3 (c) shows the ink ejection nozzles 49 as 36 orifices.
A large number are formed according to the design policy, such as 256 pieces.

【0025】図2(a),(b),(c) は、上段に図1(a),(b),
(c) の平面図をそれぞれ拡大して詳細に示しており、中
段に上段のF−F′断面矢視図(同図(a) 参照)、下段
に上段のG−G′断面矢視図(同図(a) 参照)を示して
いる。また、同図(a),(b),(c) の中段に示す断面図は、
それぞれ図1(a),(b),(c) の下に示す断面図と同一のも
のである。尚、図2(a),(b),(c) には、図示する上での
便宜上、64個、128個又は256個のインク吐出ノ
ズルを、5個のインク吐出ノズル49で代表させて示し
ている。
FIGS. 2 (a), (b) and (c) are shown in FIG. 1 (a), (b),
The plan view of (c) is shown in an enlarged manner in detail. The middle section is an FF 'cross-sectional view of the upper section (see FIG. (a)), and the lower section is an upper GG' cross-sectional view of the upper section. (See FIG. 3A). In addition, the cross-sectional views shown in the middle part of the figures (a), (b), (c) are:
These are the same as the cross-sectional views shown below FIGS. 1 (a), (b) and (c), respectively. 2 (a), 2 (b) and 2 (c), for convenience of illustration, 64, 128 or 256 ink discharge nozzles are represented by five ink discharge nozzles 49. Is shown.

【0026】最初に、基本的な製造方法について説明す
る。先ず、工程1として、4インチ以上のシリコン基板
にLSI形成処理により駆動回路とその端子を形成する
と共に、厚さ1〜2μmの酸化膜(Si O2 )を形成
し、次に、工程2として、薄膜形成技術を用いて、タン
タル(Ta)−シリコン(Si)−酸素(O)からなる
発熱抵抗体膜の層と、Ti−W等の密着層を介在させて
Auなどによる電極膜を順次積層形成する。そして、電
極膜と発熱抵抗体膜をフォトリソグラフィー技術によっ
て夫々パターニングし、ストライプ状の発熱抵抗体膜上
の発熱部とする領域の両側に配線電極を形成する。この
工程で発熱部の位置が決められる。
First, a basic manufacturing method will be described. First, as a step 1, a drive circuit and its terminals are formed on a silicon substrate of 4 inches or more by an LSI forming process, and an oxide film (SiO 2 ) having a thickness of 1 to 2 μm is formed. Using a thin film forming technique, a heating resistor film layer made of tantalum (Ta) -silicon (Si) -oxygen (O) and an electrode film made of Au or the like are sequentially interposed with an adhesion layer made of Ti-W or the like interposed therebetween. Lamination is formed. Then, the electrode film and the heating resistor film are respectively patterned by photolithography technology, and wiring electrodes are formed on both sides of a region serving as a heating portion on the stripe-shaped heating resistor film. In this step, the position of the heat generating portion is determined.

【0027】図1(a) 及び図2(a) は、上記の工程1及
び工程2が終了した直後の状態を示している。すなわ
ち、ヘッドチップ35には酸化膜からなる絶縁層の下に
駆動回路36及び駆動回路端子37(図1(a) 参照)が
形成され、絶縁層の上には、発熱抵抗体層が複数条にパ
ターン化され、その発熱部38となる両端に共通電極3
9と個別配線電極41が形成されて、発熱部38、共通
電極39、及び個別配線電極41からなる複数条の発熱
素子が所定の間隔で平行に並設形成され、発熱部列3
8′及び個別配線電極列41′を形成している。また、
上記の共通電極39には共通給電端子42が形成されて
いる(図1(a) 参照)。
FIGS. 1 (a) and 2 (a) show a state immediately after the above steps 1 and 2 have been completed. That is, a drive circuit 36 and a drive circuit terminal 37 (see FIG. 1A) are formed below an insulating layer made of an oxide film on the head chip 35, and a plurality of heating resistor layers are formed on the insulating layer. The common electrode 3 is provided at both ends of the
9 and the individual wiring electrodes 41 are formed, and a plurality of heating elements composed of the heating part 38, the common electrode 39, and the individual wiring electrode 41 are formed in parallel at a predetermined interval in parallel, and the heating part row 3
8 'and an individual wiring electrode array 41' are formed. Also,
The common electrode 39 is provided with a common power supply terminal 42 (see FIG. 1A).

【0028】続いて、工程3として、個々の発熱部38
に対応するインク加圧室とこれらへのインク流路を形成
すべく感光性ポリイミドなどの有機材料からなる隔壁部
材をコーティングにより高さ20μm程度に形成し、こ
れをフォトリソ技術によりパターン化した後に、300
℃〜400℃の熱を30分〜60分加えるキュア(乾燥
硬化、焼成)を行い、高さ10μm程度の上記感光性ポ
リイミドによる隔壁をヘッドチップ35上に形成・固着
させる。
Subsequently, in step 3, the individual heat generating parts 38
After forming a partition member made of an organic material such as photosensitive polyimide to a height of about 20 μm by coating to form an ink pressurizing chamber corresponding to the above and an ink flow path to these, after patterning this by photolithography technology, 300
Curing (dry curing, baking) is performed by applying heat at a temperature of 400C to 400C for 30 minutes to 60 minutes, and a partition made of the photosensitive polyimide having a height of about 10 m is formed and fixed on the head chip 35.

【0029】更に、工程4として、サンドブラスト法
(ウェットエッチングでもよい)などにより上記ヘッド
チップ35の面に、詳しくは後述する配置に従って、共
通インク供給溝を穿設し、更にこの共通インク供給溝に
連通しヘッドチップ35の下面に開口するインク受給孔
を形成する。
Further, as a step 4, a common ink supply groove is formed in the surface of the head chip 35 by a sand blast method (wet etching may be performed) or the like according to an arrangement described later in detail. An ink receiving hole is formed on the lower surface of the communicating head chip 35.

【0030】図1(b) 及び図2(b) は、上述の工程3及
び工程4が終了した直後の状態を示している。すなわ
ち、共通電極39に取り囲まれるようにして共通インク
供給溝43が形成され、これに連通してインク受給孔4
4が形成されている。そして、共通インク供給溝43の
左側に位置する共通電極39部分にはインクシール隔壁
45−1が形成され、右方の個別配線電極41が配設さ
れている部分にもインクシール隔壁45−2が形成さ
れ、このインクシール隔壁45−2から各発熱部38と
発熱部38の間に延び出す区画隔壁45−3が形成され
ている。
FIGS. 1 (b) and 2 (b) show a state immediately after the above-mentioned steps 3 and 4 are completed. That is, the common ink supply groove 43 is formed so as to be surrounded by the common electrode 39, and communicates with the common ink supply groove 43.
4 are formed. An ink seal partition 45-1 is formed in the portion of the common electrode 39 located on the left side of the common ink supply groove 43, and the ink seal partition 45-2 is also formed in the portion where the individual wiring electrode 41 on the right side is provided. Are formed, and a partition wall 45-3 extending from the ink seal partition 45-2 to between the heat generating portions 38 is formed.

【0031】上記の個別配線電極41上のインクシール
隔壁45−2を櫛の胴とすれば、各発熱部38と発熱部
38との間に延び出す区画隔壁45−3は櫛の歯に相当
する形状をなしている。これにより、この櫛の歯状の区
画隔壁45−3を仕切り壁として、その歯と歯の間の付
け根部分に発熱部38が位置する微細なインク加圧室4
6が、発熱部38の数だけ形成される。
If the ink seal partition 45-2 on the individual wiring electrode 41 is a comb body, the partition partition 45-3 extending between the heat generating portions 38 corresponds to the teeth of the comb. Shape. Thus, the fine ink pressurizing chamber 4 in which the heat generating portion 38 is located at the base between the teeth of the comb-shaped partition wall 45-3 as a partition wall.
6 are formed by the number of the heat generating portions 38.

【0032】この後、工程5として、ポリイミドからな
る厚さ10〜30μmのフィルムのオリフィス板を、上
記積層構造の最上層つまり隔壁45(45−1、45−
2、45−3)の上に張り付けて290〜300℃で加
熱しながら加圧してそのオリフィス板を固着させる。続
いてNi、Cu又はAlなどの厚さ0.5〜1μm程度
の金属膜を形成する。
Thereafter, in step 5, an orifice plate of a polyimide film having a thickness of 10 to 30 μm is placed on the uppermost layer of the laminated structure, that is, the partition 45 (45-1, 45-45).
2, 45-3), and pressurize while heating at 290 to 300 ° C. to fix the orifice plate. Subsequently, a metal film such as Ni, Cu, or Al having a thickness of about 0.5 to 1 μm is formed.

【0033】更に、工程6として、オリフィス板の上の
金属膜をパターン化して、ポリイミドを選択的にエッチ
ングするマスクを形成し、続いて、オリフィス板を例え
ばヘリコン波エッチング装置により上記の金属膜マスク
に従って31μmφ〜29μmφの孔空けをして多数の
インク吐出ノズルを一括形成する。
Further, as a step 6, the metal film on the orifice plate is patterned to form a mask for selectively etching the polyimide. Subsequently, the orifice plate is subjected to the above-mentioned metal film mask by a helicon wave etching apparatus, for example. And a plurality of ink discharge nozzles are collectively formed by forming holes of 31 μmφ to 29 μmφ according to the above.

【0034】図1(c) 及び図2(c) は、上述した工程5
と工程6が終了した直後の状態を示している。すなわ
ち、オリフィス板47が共通給電端子42及び駆動回路
端子37の部分を除く全領域を覆っており、区画隔壁4
5−3によって形成されている高さ10μmのインク加
圧室46が共通インク供給溝43方向に開口を向けてい
る。そして、これらインク加圧室46の開口と共通イン
ク供給溝43とを連通させる高さ10μmのインク流路
48が形成されている。
FIGS. 1 (c) and 2 (c) show the process 5 described above.
And the state immediately after the end of step 6. That is, the orifice plate 47 covers the entire area except for the common power supply terminal 42 and the drive circuit terminal 37, and
The ink pressurizing chamber 46 having a height of 10 μm formed by 5-3 has an opening facing the common ink supply groove 43. Further, an ink flow path 48 having a height of 10 μm is formed to allow the openings of the ink pressurizing chambers 46 and the common ink supply groove 43 to communicate with each other.

【0035】そして、オリフィス板47には、発熱部3
8に対向する部分にオリフィス、つまりインク吐出ノズ
ル49が形成されている。これにより、64個、128
個又は256個のインク吐出ノズル49を1列に備えた
モノカラーインクジェットプリンタヘッド50が完成す
る。
The orifice plate 47 has a heat generating portion 3
An orifice, that is, an ink discharge nozzle 49 is formed in a portion facing 8. Thereby, 64, 128
A mono-color ink jet printer head 50 having one or 256 ink ejection nozzles 49 in one row is completed.

【0036】上記のように1列のインク吐出ノズル49
を備えたモノカラーインクジェットプリンタヘッド50
は、モノクロ用のインクジェットプリンタヘッドの構成
であるが、通常フルカラー印字においては、前述したよ
うに減法混色の三原色であるイエロー(Y)、マゼンタ
(M)、シアン(C)の3色に、文字や画像の黒部分に
専用されるブラック(Bk)を加えて合計4色のインク
を必要とする。したがって最低でも4列のノズル列が必
要である。
As described above, one row of ink ejection nozzles 49
Color ink jet printer head 50 provided with
Is a configuration of an inkjet printer head for monochrome printing. Normally, in full-color printing, as described above, the three primary colors of subtractive color mixing, yellow (Y), magenta (M), and cyan (C), And black (Bk) dedicated to the black part of the image, and a total of four colors of ink are required. Therefore, at least four nozzle rows are required.

【0037】図3(a) は、上記のモノカラーインクジェ
ットプリンタヘッド50を4列並べてフルカラーインク
ジェットプリンタヘッド51を構成した例を示す図であ
り、同図(b) は、そのフルカラーインクジェットプリン
タヘッド51がシリコンウエハ52上に多数形成された
状態を示す図である。上述した製造方法によれば、図1
(a),(b),(c) に示したヘッドチップ35よりも大きなヘ
ッドチップ53を図3(b) に示すようにシリコンウエハ
52上に多数設定し、そのヘッドチップ53に、図1
(c) に示したモノカラーインクジェットプリンタヘッド
50を4列にモノリシックに構成して、図3(a) に示す
ようにフルカラーのインクジェットプリンタヘッド51
を製造することは可能であり、各ノズル列54の位置関
係も今日の半導体の製造技術によりマスクを用いて正確
に配置することが可能である。
FIG. 3A is a diagram showing an example in which the above-described mono-color ink-jet printer head 50 is arranged in four rows to constitute a full-color ink-jet printer head 51, and FIG. FIG. 4 is a view showing a state in which a large number are formed on a silicon wafer 52. According to the manufacturing method described above, FIG.
A large number of head chips 53 larger than the head chips 35 shown in FIGS. 3A, 3B and 3C are set on the silicon wafer 52 as shown in FIG.
The mono-color ink jet printer head 50 shown in FIG. 3C is monolithically constructed in four rows, and a full-color ink jet printer head 51 is formed as shown in FIG.
Can be manufactured, and the positional relationship between the nozzle rows 54 can be accurately arranged by using a mask by today's semiconductor manufacturing technology.

【0038】ところで、本発明においては上述した製造
方法において、共通インク供給溝43及びインク受給孔
44の形成方法に特別の工夫が施され、特殊な製法が採
用されている。以下、これについて説明する。
In the present invention, in the above-described manufacturing method, a special method is applied to the method of forming the common ink supply groove 43 and the ink receiving hole 44, and a special manufacturing method is employed. Hereinafter, this will be described.

【0039】図4(a),(b),(c) は、上記の工程4におけ
る共通インク供給溝43及びインク受給孔44の形成に
おける特別の製法を示す図であり、同図(a) は工程4を
終了した状態にあるシリコンウエハ52の表面を示す
図、同図(b) は、同じくシリコンウエハ52の裏面を示
す図、同図(c) は、同図(a) の部分拡大図である。尚、
同図(a),(b),(c) には、説明の便宜上、見た目に分かり
易くするために、一列のノズル列を有するモノカラーイ
ンクジェットプリンタヘッド50の場合を例にとって、
共通インク供給溝31とインク受給孔32のみを示して
いる。ただし、ここに示す各ヘッドチップ間相互の配置
構成は、フルカラーのインクジェットプリンタヘッド5
1の場合にも全く同様に適用できることは勿論である。
FIGS. 4A, 4B, and 4C are views showing a special manufacturing method for forming the common ink supply groove 43 and the ink receiving hole 44 in the above-mentioned step 4. Is a diagram showing the front surface of the silicon wafer 52 after the step 4 is completed, FIG. 4B is a diagram showing the back surface of the silicon wafer 52, and FIG. 4C is a partially enlarged view of FIG. FIG. still,
FIGS. 6A, 6B, and 6C illustrate, for convenience of explanation, a case of a mono-color inkjet printer head 50 having a single nozzle row as an example for easy understanding.
Only the common ink supply groove 31 and the ink receiving hole 32 are shown. However, the mutual arrangement between the head chips shown here is based on the full-color inkjet printer head 5.
Needless to say, the same can be applied to the case of 1.

【0040】図4(a) に示すように、シリコンウエハ5
2上の各ヘッドチップ35は、その細長溝である共通イ
ンク供給溝31が延在する長手方向(第1の方向)に整
列して、その長手方向をシリコンウエハ52のオリエン
テーション・フラット55に対して平行に配置されてい
る。
As shown in FIG. 4A, the silicon wafer 5
2 are aligned in the longitudinal direction (first direction) in which the common ink supply groove 31, which is an elongated groove, extends, and the longitudinal direction is aligned with the orientation flat 55 of the silicon wafer 52. Are arranged in parallel.

【0041】これらのヘッドチップ35は、全て同一構
成のヘッドチップであり、同図(c)に拡大して示すよう
に、長手方向に整列する各ヘッドチップ35は、隣接す
るヘッドチップ35に対し180度回転して配置されて
いる。その結果、共通インク供給溝43は図1(b)に示
す様にヘッドチップ35の幅方向の中央から側端部へ所
定距離ずれた位置に形成されているので、長手方向に整
列する一つのヘッドチップ35の共通インク供給溝43
の位置と隣接するヘッドチップ35の共通インク供給溝
43の位置とは、上記長手方向と直角な方向(第2の方
向)へ、間隔Hだけずれることになる。換言すれば、共
通インク供給溝43が、長手方向に見て千鳥足状に配列
(千鳥配列)されている。
All of these head chips 35 are head chips having the same configuration. As shown in an enlarged view in FIG. They are arranged 180 degrees rotated. As a result, as shown in FIG. 1B, the common ink supply groove 43 is formed at a position shifted from the center in the width direction of the head chip 35 to the side end by a predetermined distance, so that one of the ones aligned in the longitudinal direction is formed. Common ink supply groove 43 of head chip 35
Is shifted from the position of the common ink supply groove 43 of the adjacent head chip 35 by an interval H in a direction (second direction) perpendicular to the longitudinal direction. In other words, the common ink supply grooves 43 are arranged in a staggered pattern when viewed in the longitudinal direction (staggered arrangement).

【0042】前述したように、シリコンウエハ52上の
各ヘッドチップ35に、駆動回路36(図1(a),(b) 及
び図2(a),(b) 参照)を形成する場合は、レチクルと呼
ばれるフォトマスクのパターンを、光学レンズで、1ヘ
ッドチップ毎に、シリコンウエハ52を移動しながらス
テップ・アンド・リピート方式で縮小投影して露光す
る。
As described above, when the drive circuit 36 (see FIGS. 1A and 1B and FIGS. 2A and 2B) is formed on each head chip 35 on the silicon wafer 52, A pattern of a photomask called a reticle is reduced and projected by an optical lens by a step-and-repeat method while moving the silicon wafer 52 for each head chip and exposed.

【0043】本例の場合は、例えば図4(a) に示すシリ
コンウエハ52のオリエンテーション・フラット55に
対して直交する方向の配列の奇数列56のヘッドチップ
35を露光した後、シリコンウエハ52もしくはレチク
ルを180度回転させて、偶数列57のヘッドチップ3
5を露光するようにすればよい。
In the case of this embodiment, for example, after exposing the head chips 35 in an odd-numbered row 56 arranged in a direction orthogonal to the orientation flat 55 of the silicon wafer 52 shown in FIG. By rotating the reticle by 180 degrees, the head chips 3 in the even rows 57
5 may be exposed.

【0044】このようにして、駆動回路36を千鳥配列
して形成した後は、他の部分の構成は駆動回路36の構
成よりは比較的粗いから、プロキシミティタイプの露光
機で十分である。すなわち、発熱部38、共通電極3
9、個別配線電極41、隔壁45、共通インク供給溝4
3、インク受給孔44、及びインク吐出ノズル49等
は、全て千鳥配列されたフォトマスクを使用することに
よって、従来同様のプロセスと変わらない加工工程で製
造することが可能である。
After the drive circuits 36 are formed in a staggered arrangement in this manner, the proximity type exposure device is sufficient because the configuration of other parts is relatively coarser than the configuration of the drive circuit 36. That is, the heating section 38 and the common electrode 3
9, individual wiring electrode 41, partition wall 45, common ink supply groove 4
3. The ink receiving holes 44, the ink discharge nozzles 49, and the like can be manufactured by using a photomask arranged in a staggered manner, and by the same processing steps as those in the conventional process.

【0045】このように、ヘッドチップ35内部の構成
を長手方向に千鳥配列となるようにしたことにより、細
長溝である共通インク供給溝43が長手方向に一直線に
整合しなくなり、これにより、シリコンウエハ52が、
共通インク供給溝43形成した後の処理工程において割
れにくくなるという利点が得られる。
As described above, since the internal structure of the head chip 35 is staggered in the longitudinal direction, the common ink supply groove 43, which is an elongated groove, is not aligned in the longitudinal direction. The wafer 52 is
An advantage is obtained in that it is less likely to break in the processing steps after the formation of the common ink supply groove 43.

【0046】そして、ヘッドチップ35そのものは、従
来同様のスクライブライン内に配列させることができる
ので、個々に分割してシリコンウエハ52から採取する
際には従来と同様にカッティング(スクライブ)するこ
とができて、特別に手数が掛かるというようなことは無
い。
Since the head chips 35 themselves can be arranged in a scribe line as in the conventional case, when they are individually divided and collected from the silicon wafer 52, they can be cut (scribed) as in the conventional case. There is nothing special that can be done.

【0047】尚、上記の実施の形態では、ヘッドチップ
35の長手方向がシリコンウエハ52のオリエンテーシ
ョン・フラット55に対して平行する方向になるように
ヘッドチップ35を配列しているが、ヘッドチップ35
の配列はこれに限るものではない。
In the above embodiment, the head chips 35 are arranged such that the longitudinal direction of the head chips 35 is parallel to the orientation flat 55 of the silicon wafer 52.
Is not limited to this.

【0048】図5(a),(b) は、他の実施の形態における
インクジェットプリントヘッド製造時のヘッドチップの
シリコンウエハ上の配置例を示す図であり、ヘッドチッ
プの長手方向がシリコンウエハのオリエンテーション・
フラットの方向と異なるように配置した例を示す図であ
る。同図(a),(b) に示すように、ヘッドチップ35の長
手方向を示す線Kは、シリコンウエハ52のオリエンテ
ーション・フラット55の方向を示す線Jに平行せず、
交叉している。このようにヘッドチップ35を配置した
うえで、上述したようにヘッドチップ35内の構成を長
手方向に千鳥配置するようにしてもよい。このように、
ヘッドチップ35の長手方向つまり共通インク供給溝の
延在方向をオリエンテーション・フラットの方向と異な
らせて構成すると、シリコンウエハが一層割れにくくな
る。
FIGS. 5 (a) and 5 (b) are diagrams showing an example of the arrangement of head chips on a silicon wafer at the time of manufacturing an ink jet print head according to another embodiment. orientation·
It is a figure which shows the example arrange | positioned so that it may differ from the direction of a flat. As shown in FIGS. 7A and 7B, the line K indicating the longitudinal direction of the head chip 35 is not parallel to the line J indicating the direction of the orientation flat 55 of the silicon wafer 52.
Crossed. After arranging the head chips 35 in this manner, the configuration inside the head chips 35 may be staggered in the longitudinal direction as described above. in this way,
When the longitudinal direction of the head chip 35, that is, the extending direction of the common ink supply groove is made different from the direction of the orientation flat, the silicon wafer becomes more difficult to be broken.

【0049】尚、上記の実施の形態では、いずれもヘッ
ドチップ35の長手方向に、ヘッドチップ35一つ毎の
千鳥配置にしているが、千鳥配置はこれに限るるもので
はとない。
In each of the above embodiments, the head chips 35 are arranged in a staggered manner in the longitudinal direction of the head chips 35, but the staggered arrangement is not limited to this.

【0050】図6(a),(b),(c) は、夫々千鳥配置の他の
例を示す図である。すなわち、同図(a) は、ヘッドチッ
プ35二つ毎の千鳥配置を示し、同図(b) はヘッドチッ
プ35三つ毎の千鳥配置を示している。また、同図(c)
は、何個毎と決まっていないランダムな千鳥配置の例を
示している。
FIGS. 6A, 6B, and 6C are diagrams showing other examples of the staggered arrangement. That is, FIG. 7A shows a staggered arrangement for every two head chips 35, and FIG. 8B shows a staggered arrangement for every three head chips 35. Also, FIG.
Shows an example of a random staggered arrangement that is not determined every number.

【0051】また、上述のように一枚のシリコンウエハ
から一種類のヘッドチップを製造するのではなく、複数
種類のヘッドチップを製造する場合にも、共通インク供
給溝が一直線に並ばないように複数種類の各ヘッドチッ
プを配置することにより、同様に、シリコンウエハの割
れを防止できる。
In the case where a plurality of types of head chips are manufactured instead of manufacturing one type of head chip from a single silicon wafer as described above, the common ink supply grooves should not be aligned. By arranging a plurality of types of head chips, similarly, cracking of the silicon wafer can be prevented.

【0052】とにかく、ヘッドチップ長手方向に整列す
るヘッドチップの内の少なくと一つのヘッドチップ35
の共通インク供給溝43の位置と他の何れかのヘッドチ
ップ35の共通インク供給溝43の位置とを、その長手
方向とは異なる例えば直角方向へ間隔Hだけずらせて各
ヘッドチップ35を形成するようにすると、各ヘッドチ
ップ35の細長溝である共通インク供給溝43が、長手
方向に一直線に整合しなくなり、これにより、シリコン
ウエハ52が、その後の処理工程において割れにくくな
るという利点が得られる。
Anyway, at least one of the head chips 35 of the head chips aligned in the longitudinal direction of the head chip is used.
The position of the common ink supply groove 43 of the head chip 35 and the position of the common ink supply groove 43 of any of the other head chips 35 are shifted from each other by, for example, an interval H in a direction perpendicular to the longitudinal direction, thereby forming each head chip 35. By doing so, the common ink supply groove 43, which is an elongated groove of each head chip 35, is not aligned in a straight line in the longitudinal direction, thereby obtaining an advantage that the silicon wafer 52 is less likely to be broken in a subsequent processing step. .

【0053】尚、上述した実施の形態では、いずれも駆
動回路と一体なモノリシック型のインクジェットプリン
トヘッドの構成例を示したが、上述した製造方法は、駆
動回路を除いた発熱部、電極、隔壁、共通インク供給
溝、インク受給孔、オリフィス板、及びインク吐出ノズ
ルから成る印字ヘッドの部分だけをシリコン基板または
ガラス基板などの親基板に形成する場合でも、全く同様
に適用できる。
In the above-described embodiment, an example of the configuration of a monolithic ink jet print head integrated with a drive circuit has been described. However, the above-described manufacturing method employs a heating unit, electrodes, and partition walls excluding the drive circuit. The same applies to the case where only the print head portion including the common ink supply groove, the ink receiving hole, the orifice plate, and the ink discharge nozzle is formed on a parent substrate such as a silicon substrate or a glass substrate.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、共通インク供給溝を長手方向に一直線に整合しな
いように配列したので、基板が割れにくくなり、これに
より、インクジェットプリントヘッドの製造歩留りが向
上する。
As described above in detail, according to the present invention, the common ink supply grooves are arranged so as not to be aligned in the longitudinal direction, so that the substrate is less likely to be broken, and as a result, the ink jet print head can be used. The production yield is improved.

【0055】また、各ヘッドチップの内部構成の配置が
異なるだけでヘッドチップそのものは方形格子配列とし
ているので、従来と同様にカッティングして個々に分割
することができ、作業能率を低下させることなくインク
ジェットプリントヘッドの製造歩留りを向上させること
ができる。
Further, since the head chips themselves are arranged in a square lattice arrangement only by different arrangement of the internal structure of each head chip, the head chips can be cut and divided individually as in the conventional case, without lowering the working efficiency. The manufacturing yield of the inkjet print head can be improved.

【0056】また、駆動回路を形成した以降はプロキシ
ミテイタイプの露光機で例えば千鳥配列のフォトマスク
を用いて従来プロセスと変わらない加工工程で発熱部、
配線電極、隔壁、共通インク供給溝、インク受給孔、及
びインク吐出ノズルの形成ができるので、この点でも作
業能率を低下させることなくインクジェットプリントヘ
ッドの製造歩留りを向上させることができる。
After the drive circuit is formed, the proximity type exposure machine uses a photomask of, for example, a staggered arrangement, and the heating section and the heating section are processed in the same process as the conventional process.
Since the wiring electrodes, the partition walls, the common ink supply grooves, the ink receiving holes, and the ink discharge nozzles can be formed, the production yield of the inkjet print head can be improved without lowering the work efficiency also in this regard.

【0057】また、共通インク供給溝の長手方向を親基
板のオリエンテーション・フラットの方向と異ならせて
ヘッドチップを配列させることにより、シリコンウエハ
が一層割れにくくなる。
Further, by arranging the head chips in such a manner that the longitudinal direction of the common ink supply groove is different from the direction of the orientation flat of the parent substrate, the silicon wafer is more difficult to be broken.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a),(b),(c) は一実施の形態におけるインクジ
ェットプリンタヘッドの製造方法を工程順に示す図であ
る。
FIGS. 1A, 1B, and 1C are diagrams showing a method of manufacturing an inkjet printer head according to an embodiment in the order of steps.

【図2】(a),(b),(c) の上段は図1(a),(b),(c) の平面
拡大図、中段は上段のF−F′断面矢視図、下段は上段
のG−G′断面矢視図である。
2 (a), 2 (b), and 2 (c) are enlarged plan views of FIGS. 1 (a), 1 (b) and 1 (c). Is a sectional view taken along the line GG ′ of the upper stage.

【図3】(a) はフルカラーインクジェットプリンタヘッ
ドを示す図、(b) はヘッドチップがシリコンウエハ上に
多数形成された状態を示す図である。
3A is a diagram illustrating a full-color inkjet printer head, and FIG. 3B is a diagram illustrating a state in which a number of head chips are formed on a silicon wafer.

【図4】(a),(b),(c) は一実施の形態におけるインクジ
ェットプリントヘッド製造時のヘッドチップのシリコン
ウエハ上の配置例を示す図である。
FIGS. 4A, 4B, and 4C are diagrams illustrating an example of an arrangement of head chips on a silicon wafer at the time of manufacturing an inkjet print head according to an embodiment.

【図5】(a),(b) は他の実施の形態におけるインクジェ
ットプリントヘッド製造時のヘッドチップのシリコンウ
エハ上の配置例を示す図である。
FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating an example of an arrangement of head chips on a silicon wafer when an inkjet print head is manufactured according to another embodiment.

【図6】(a),(b),(c) は本発明のインクジェットプリン
トヘッドの製造方法におけるヘッドチップのシリコンウ
エハ上の配置例が種々あることを示す図である。
FIGS. 6 (a), (b), and (c) are diagrams showing various examples of arrangement of head chips on a silicon wafer in the method of manufacturing an ink jet print head of the present invention.

【図7】従来のインクジェットプリンタの構成を模式的
に示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view schematically showing a configuration of a conventional ink jet printer.

【図8】(a) はモノクロプリンタ用の印字ヘッドを模式
的に示す図、(b) はフルカラー用の印字ヘッドを模式的
に示す図、(c) は(a) 又は(b) に示す印字ヘッドが製造
されるシリコンウエハを示す図である。
8A is a diagram schematically illustrating a print head for a monochrome printer, FIG. 8B is a diagram schematically illustrating a print head for a full color, and FIG. 8C is a diagram schematically illustrated in FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a silicon wafer on which a print head is manufactured.

【図9】(a) 〜(f) はシリコンウエハのヘッドチップ上
における印字ヘッドの製造工程順の状態を示す図であ
る。
FIGS. 9A to 9F are views showing states of a print head on a silicon wafer head chip in a manufacturing process order.

【図10】(a) は各部の配置が同一に形成されているこ
とを分かり易く示すため工程途中の状態にあるシリコン
ウエハの表面を示す図、(b) はその裏面を示す図、(c)
は(a) の部分拡大図である。
10A is a diagram showing the front surface of a silicon wafer in a state in the middle of the process in order to clearly show that the arrangement of each part is the same, FIG. 10B is a diagram showing the back surface thereof, and FIG. )
2 is a partially enlarged view of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インクジェットプリンタ 2 キャリッジ 3(3−1、3−2) 印字ヘッド 4 インクカートリッジ 5 ガイドレール 6 歯付き駆動ベルト 7 フレキシブル通信ケーブル 8 本体フレーム 9 プラテン 10 用紙 11 給紙ローラ 12 排紙ローラ 13 モータ 14 オリフィス板 15 インク吐出ノズル 16 ノズル列 17 共通給電端子 18 駆動回路端子 19 シリコンウエハ 19−1 表面 19−2 裏面 20 ヘッドチップ 21 駆動回路 22 発熱抵抗体 23 共通電極 24 個別配線電極 25 隔壁 26 ドライフィルム 27 共通インク供給溝に対応するパターン 28 インク受給孔に対応するパターン 29 サンドブラスト加工 31 共通インク供給溝 32 インク受給孔 35 ヘッドチップ 36 駆動回路 37 駆動回路端子 38 発熱部 38′ 発熱部列 39 共通電極 41 個別配線電極 41′ 個別配線電極列 42 共通給電端子 43 共通インク供給溝 44 インク受給孔 45 隔壁 45−1、45−2 インクシール隔壁 45−3 区画隔壁 46 インク加圧室 47 オリフィス板 48 インク流路 49 インク吐出ノズル 50 モノカラーインクジェットプリンタヘッド 51 フルカラーインクジェットプリンタヘッド 52 シリコンウエハ 53 ヘッドチップ 54 ノズル列 55 オリエンテーション・フラット 56 ヘッドチップ奇数列 57 ヘッドチップ偶数列 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ink-jet printer 2 Carriage 3 (3-1, 3-2) Print head 4 Ink cartridge 5 Guide rail 6 Toothed drive belt 7 Flexible communication cable 8 Main frame 9 Platen 10 Paper 11 Paper feed roller 12 Paper discharge roller 13 Motor 14 Orifice plate 15 Ink discharge nozzle 16 Nozzle row 17 Common power supply terminal 18 Drive circuit terminal 19 Silicon wafer 19-1 Front surface 19-2 Back surface 20 Head chip 21 Drive circuit 22 Heating resistor 23 Common electrode 24 Individual wiring electrode 25 Partition 26 Dry film 27 Pattern corresponding to common ink supply groove 28 Pattern corresponding to ink receiving hole 29 Sandblasting 31 Common ink supply groove 32 Ink receiving hole 35 Head chip 36 Drive circuit 37 Drive circuit terminal 38 Heating section 8 'heating section row 39 common electrode 41 individual wiring electrode 41' individual wiring electrode row 42 common power supply terminal 43 common ink supply groove 44 ink receiving hole 45 partition 45-1 and 45-2 ink seal partition 45-3 partition partition 46 ink Pressurizing chamber 47 Orifice plate 48 Ink flow path 49 Ink ejection nozzle 50 Mono-color inkjet printer head 51 Full-color inkjet printer head 52 Silicon wafer 53 Head chip 54 Nozzle row 55 Orientation flat 56 Head chip odd row 57 Head chip even row

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 個々に細長溝が基板材に穿設されてなる
複数のインクジェットプリンタ用ヘッドチップを一枚の
親基板に形成した後、個々のヘッドチップに分割するイ
ンクジェットプリンタヘッドの製造方法であって、 前記細長溝が延在する第1の方向に整列する複数の前記
ヘッドチップの内の、少なくと一つのヘッドチップの前
記細長溝の位置と他の何れかのヘッドチップの前記細長
溝の位置とを前記第1の方向とは異なる第2の方向へず
らせて各前記ヘッドチップを形成することを特徹とする
インクジェットプリンタヘッドの製造方法。
1. A method of manufacturing an ink jet printer head in which a plurality of ink jet printer head chips each having an elongated groove perforated in a substrate material are formed on one parent substrate, and then divided into individual head chips. Wherein the position of the elongated groove of at least one of the plurality of head chips aligned in the first direction in which the elongated groove extends and the elongated groove of any of the other head chips And forming the respective head chips by shifting the position of the head chip in a second direction different from the first direction.
【請求項2】 前記親基板は、シリコンウエハであるこ
とを特徴とする請求項1記載のインクジェットプリント
ヘッドの製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the parent substrate is a silicon wafer.
【請求項3】 前記第1の方向は、前記シリコンウエハ
のオリエンテーション・フラットの方向と異なることを
特徴とする請求項2記載のインクジェットプリントヘッ
ドの製造方法。
3. The method according to claim 2, wherein the first direction is different from an orientation flat direction of the silicon wafer.
【請求項4】 前記細長溝は、実用単位の前記ヘッドチ
ップが外部から受給したインクを各吐出部へ供給する共
通インク供給溝であることを特徴とする請求項1記載の
インクジェットプリントヘッドの製造方法。
4. The ink-jet printhead according to claim 1, wherein said elongated groove is a common ink supply groove for supplying ink received from outside by said head chip of a practical unit to each discharge unit. Method.
【請求項5】 前記細長溝は、その位置が、n個(nは
自然数)の前記ヘッドチップ毎に前記第2の方にずらせ
てあることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の
インクジェットプリントヘッドの製造方法。
5. The device according to claim 1, wherein the position of the elongated groove is shifted to the second direction for every n (n is a natural number) of the head chips. A method for manufacturing the inkjet print head according to the above.
【請求項6】 複数の前記ヘッドチップは、同一構成の
ヘッドチップであり、前記少なくとも一つのヘッドチッ
プを前記他の何れかのヘッドチップに対し180度回転
させて配置することを特徴とする請求項1記載のインク
ジェットプリントヘッドの製造方法。
6. The plurality of head chips are head chips having the same configuration, and the at least one head chip is arranged by being rotated by 180 degrees with respect to any of the other head chips. Item 7. A method for manufacturing an ink jet print head according to Item 1.
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