【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体を吐出口から液滴として吐出し印字記録や画像形成等を行う液体吐出ヘッドに関するものである。
【従来の技術】
【０００２】
液体吐出装置（インクジェット記録装置）は、液体吐出ヘッドにインク等の液体を供給し、液体吐出ヘッドに設けられたピエゾ素子や電気熱変換素子（発熱体）等の吐出エネルギー発生素子を記録情報や画像情報に対応した駆動信号に基づいて駆動することによって、液滴を吐出させて各種の記録媒体に印字記録や画像形成等を行うことができ、低騒音、高速記録等の点で優れた記録装置として知られており、プリンタ、ワードプロセッサ、ファクシミリ、複写機等の記録機構を担う装置として広く採用されている。この種の液体吐出装置に用いられる液体吐出ヘッドは、例えば、発熱体を用いた液体吐出ヘッドにおいては、発熱体を液流路内に配置し、これに吐出信号となる駆動信号を与えることにより、液体に熱エネルギーを与え、そのときの液体の相変化により生じる液体の発泡（沸騰）時の気泡圧力を液滴の吐出に利用している。
【０００３】
この種の液体吐出ヘッドは、図３に例示するように構成されており、以下に、図３を参照して液体吐出ヘッドの作製プロセスについて説明する。
【０００４】
Ｓｉ基板１０１上に、スパッタリングやＣＶＤ等を用いてＳｉＯ２ 、ＳｉＮ等からなる絶縁膜１０２を成膜した後に、吐出エネルギー発生素子としての発熱体１０３を設ける。発熱体１０３としては、ＴａＮ、ＴａＳｉＮｘ、ＴａＡｌ等を同様にスパッタリングやＣＶＤ等の方法で成膜し、成膜された発熱体膜をフォトリソグラフィー技術により所望の形状にパターニングする。その後、発熱体１０３の電極配線（不図示）およびＩＣ実装部のバンプ（不図示）等を形成する。電極配線にはＡｌを用い、発熱体１０３と同様にフォトリソグラフィー技術により所望の形状にパターニングする。また、ＩＣ実装部のバンプはメッキにより形成する。発熱体１０３および電極配線の一部上に有機樹脂からなる保護膜１０４を形成する。
【０００５】
その後に、保護膜１０４上に液流路１０５となる除去可能な液流路型材を塗布して発熱体１０３に対応するようにパターニングを行う。この液流路型材としては、感光性樹脂を用い、パターニングはフォトリソグラフィー技術を用いて行う。そして、液流路型材上に流路形成部材１０６を形成する。この流路形成部材１０６としては、感光性樹脂を用い、フォトリソグラフィー技術を用いてパターニングを行う。また、流路形成部材１０６には、発熱体１０３に対応する部位に適宜吐出口１０７が形成される。その後、液流路型材を除去液で溶解除去して液流路１０５を形成し、液流路１０５および吐出口１０７を有するノズルが形成される。また、Ｓｉ基板１０１には基板裏面から液流路１０５に連通する液供給口１０８となる貫通孔が適宜の手法により形成される。
【０００６】
そして、発熱体１０３の電極配線のＩＣ実装部のバンプに駆動用ＩＣ１１０がＡＣＦ（異方性導電性接着フィルム）を介して実装される。駆動用ＩＣ１１０には、発熱体１０３を駆動するトランジスタ回路や該トランジスタを駆動するためのロジック回路等が搭載されている。なお、駆動用ＩＣ１１０は、図４の（ａ）に示すようにＳｉウエハＷに作り込まれ、その後に、図４の（ｂ）および（ｃ）に示すように、スクライブラインＳに沿って切断されて個々に分離され、ＩＣチップＴとして作製される。
【０００７】
基板１上に実装された駆動用ＩＣ１１０およびその周辺には、最後に、図３に示すように、封止材１１２による封止が行われる。すなわち、駆動用ＩＣ１１０や電極配線部が露出していると、吐出口１０７から飛散した液滴や記録媒体上から跳ね返った液滴が駆動用ＩＣ１１０や電極配線部に付着して、ＩＣや電極およびその下地金属を腐食するため、エポキシ樹脂等の封止性およびイオン遮断性に優れた封止材１１２により被覆され封止されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来例のような構成では、駆動用ＩＣ１１０をインク等の液体から保護するために封止材１１２を用いてＩＣ全面を覆っているが、ＩＣ１１０の上に均一な封止材１１２の保護膜を形成することは困難であった。これは、保護膜材の液体を塗布した場合、図３に（Ｂ）で示すように、駆動用ＩＣ１１０の上部四辺の角部のカバレッジが悪く、保護膜の上部四辺部近傍のみ薄くなってしまうという現象が起きていた。この現象は、凹凸形状の上に樹脂を塗布する場合の一般的な現象である。このように、駆動用ＩＣ１１０の上部四辺近傍のカバレッジが悪いため、実際にインクを用いて印字記録する場合、初期状態では異常は見られないが、使い込んでいくうちに、駆動用ＩＣ１１０が破壊され、機能しなくなるといった現象が生じていた。これは、上部四辺近傍の薄い保護膜が破損し、その破損箇所から印字記録用のインク等の液体が入り込み、Ｓｉチップ自身を溶かしてしまうという現象が生じてしまうためである。この問題は、液体吐出ヘッド素子の耐久性にダイレクトに影響するものであり、早急な対応が望まれていた。
【０００９】
そこで、本発明は、前述した従来技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであって、液体吐出ヘッドに実装される駆動用ＩＣの封止性能を向上させ、耐久性および信頼性に優れた液体吐出ヘッドを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子が配設された基板上に液体を吐出する吐出口が形成され、前記エネルギー発生素子が配設された基板面に対してほぼ垂直な方向に液体を吐出する液体吐出ヘッドにおいて、前記エネルギー発生素子を駆動するための裏面四辺が面取りされた駆動用ＩＣを前記エネルギー発生素子が配設された基板面上にフェースダウンで実装し、前記駆動用ＩＣを封止材により封止してあることを特徴とする。
【００１１】
本発明の液体吐出ヘッドにおいて、前記駆動用ＩＣは、該駆動用ＩＣが作り込まれたシリコンウエハの裏面のスクライブライン部を異方性エッチングすることにより面取りし、さらにスライサーにより切断分離されていることが好ましく、さらに、前記駆動用ＩＣが作り込まれた前記シリコンウエハの裏面の結晶方位が（１００）であることが好ましい。
【００１２】
本発明の液体吐出ヘッドにおいては、前記駆動用ＩＣの面取り面の結晶方位が（１１１）であることが好ましい。
【００１３】
また、前記エネルギー発生素子は、熱エネルギーを発生する発熱体であることが好ましい。
【００１４】
【作用】
本発明の液体吐出ヘッドによれば、液体吐出ヘッド素子上にフェースダウンで実装する駆動用ＩＣの裏面四辺を面取りすることにより、封止材を塗布あるいは印刷した場合の封止材の膜厚は、従来のように局部的に薄くなることがなく、均一に形成することができ、実際にインク等の液体を用いた場合の耐久性および信頼性を向上させることができる。
【００１５】
さらに、破損する可能性の最も高い駆動用ＩＣの裏面四辺部を異方性エッチングにより面取りし、その面取り面を（１１１）面とすることにより耐インク性を付加し、万一封止材が破損した場合であっても、インクダメージを防止することができ、信頼性の非常に高い液体吐出ヘッドを作製することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の液体吐出ヘッドにおいて、液体吐出ヘッド素子上に駆動用ＩＣを実装した状態を示す概略的な断面図であり、図２は、本発明の液体吐出ヘッドに用いる駆動用ＩＣチップをＳｉウエハから切り出す態様を説明するための工程図である。
【００１８】
本発明の液体吐出ヘッドは、図１に図示するように、Ｓｉ基板１に、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子としての発熱体３を配設するとともに、Ｓｉ基板１上に発熱体３に対応する液流路５および吐出口７を形成し、発熱体３が配設された基板面に対して垂直な方向に液滴を吐出するサイドシューター型の液体吐出ヘッドであり、発熱体３を駆動するトランジスタ回路や該トランジスタを駆動するためのロジック回路等が搭載された駆動用ＩＣ１０は、基板上のＩＣ実装部にＡＣＦを介してフェースダウンで実装され、封止材１２により封止されている。
【００１９】
次に、本発明の液体吐出ヘッドに用いる駆動用ＩＣの詳細およびその作製手法について図２を用いて説明する。
【００２０】
液体吐出ヘッドに用いる駆動用ＩＣ１０は、図２の（ａ）に示すように、結晶面方位がオリフラの側面で（１１０）、裏面で（１００）となるＳｉウエハＷに作り込まれ、後に、スクライブラインＳに沿って切断分離され、図２の（ｄ）に示すようなＩＣチップＴとして作製される。
【００２１】
ＩＣチップＴの分離切断に際して、始めに、図２の（ａ）に示すように、ＳｉウエハＷの結晶方位が（１００）である裏面側にフォトレジストを塗布しスクライブラインＳのパターンを形成する。そして、異方性エッチング溶液を用いてＳｉウエハＷの裏面側からスクライブライン部を異方性エッチングする。異方性エッチング溶液としては、ＫＯＨやＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）を用いることができ、ＴＭＡＨを用いる場合には、ＴＭＡＨ２０％溶液を８０℃に加熱した後に異方性エッチングを行う。この異方性エッチングにより、図２の（ｂ）に示すように、Ｓｉの斜めの面（１１１）でエッチングがとまり、インクによるダメージを受けない耐インク性を有する面ができる。その後に、図２の（ｃ）に示すように、スクライブラインＳに沿った残りの部分をスライサーを用いて切断する。このようにして分離切断されたＩＣチップＴにおいては、図２の（ｄ）に示すように、裏面側の四辺が面取りされ、（１１１）面を面取り面１１とするＩＣチップＴ（１０）が得られる。
【００２２】
以上にように作製される駆動用ＩＣ１０を用いる本発明の液体吐出ヘッドについて、図１を用いて作製プロセスに沿ってさらに説明する。
【００２３】
図１において、Ｓｉ基板１上に、スパッタリングやＣＶＤを用いてＳｉＯ２ 、ＳｉＮ等からなる絶縁膜２を成膜した後に、熱エネルギーを発生する発熱体３を設ける。発熱体３としては、ＴａＮ、ＴａＳｉＮｘ、ＴａＡｌ等を同様にスパッタリングやＣＶＤ等の方法で成膜し、成膜された発熱体膜をフォトリソグラフィー技術により所望の形状にパターニングする。その後、発熱体３の電極配線（不図示）およびＩＣ実装部のバンプ（不図示）等を形成する。電極配線にはＡｌを用い、発熱体と同様にフォトリソグラフィー技術により所望の形状にパターニングする。また、ＩＣ実装部はメッキによりＡｕメッキを施した。そして、発熱体３および電極配線の一部上に日立化成製のＨＩＭＡＬ樹脂等の有機樹脂からなる保護膜４を形成する。
【００２４】
その後に、保護膜４上に液流路５および吐出口７を形成する。すなわち、液流路５となる除去可能な液流路型材を塗布して発熱体３に対応するようにパターニングを行う。液流路型材は感光性樹脂（例えば、東京応化製のフォトレジストＯＤＵＲ）で、フォトリソグラフィー技術を用いてパターニングを行った。そして、液流路型材上に流路形成部材６を形成する。流路形成部材６としては、感光性樹脂（例えば、旭電化製アデカオプトマーＣＲ１．０）を用い、フォトリソグラフィー技術を用いてパターニングを行った。この流路形成部材６の発熱体３に対応する部位に吐出口７が形成される。吐出口７は、流路形成部材６のパターニングと同時に、あるいは、パターニング後に適宜の手法で形成することができる。その後、液流路型材を除去液で溶解除去することで液流路５を形成し、発熱体３に対応して液流路５および吐出口７を有するノズルが形成される。また、Ｓｉ基板１には基板裏面から液流路５に連通する液供給口８となる貫通孔が適宜の手法により形成される。
【００２５】
そして、前述したように作製された駆動用ＩＣチップ１０が、発熱体３の電極配線のＩＣ実装部にＡＣＦを介してフェースダウンで実装される。その後に、封止材１２（例えば、ナミックス社製のチップコート）を１２００μｍの膜厚をディスペンサーにより塗布して液体吐出ヘッドを得た。
【００２６】
このように作製された液体吐出ヘッドは、駆動用ＩＣ１０の裏面四辺が面取りされているため、封止材１２が、図１において（Ａ）で示す部位の膜厚が薄くならず、しかも面取り面１１が（１１１）面であるため、耐インク性に優れたものとすることができる。また、なんらかの原因で封止材１２に欠陥が生じ、インクがＩＣチップに進入した場合でも、駆動用ＩＣ１０の面取り面１１の結晶方位が（１１１）になっているため、インクによるダメージを受けることがなく、従来例のようにインクダメージによる不良が発生することもなく、信頼性の高いものとすることができる。
【００２７】
また、前述した実施例では、駆動用ＩＣを封止する封止材をディスペンサーにより塗布しているが、封止材をスクリーン印刷で印刷することもできる。以下に、封止材をスクリーン印刷で印刷する実施例について図１を参照して説明する。
【００２８】
前述した実施例と同様に液体吐出ヘッドにおける発熱体３の電極配線のＩＣ実装部に駆動用ＩＣ１０をＡＣＦを介してフェースダウンで実装した後に、スクリーン印刷機により駆動用ＩＣ１０とその周辺に封止材１２を印刷する。封止材１２には前述した実施例と同様にナミックス社製のチップコートを用い、膜厚は約８００μｍになるようにした。
【００２９】
このようにして作製された液体吐出ヘッドにおいては、封止材自体の厚さは薄いものの、駆動用ＩＣ１０の面取り面１１も含めて均一に封止材１２を印刷することができるので、前述した実施例と同様に信頼性の高いものであった。さらに、駆動用ＩＣ１０の面取り面１１において、封止材１２の欠陥等があった場合にもＳｉの（１１１）面は耐インク性を有しているので、十分な耐久性を有するものであった。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、液体吐出ヘッド素子上にフェースダウンで実装する駆動用ＩＣの裏面四辺を面取りすることにより、封止材を塗布あるいは印刷した場合の封止材の膜厚は、局部的に薄くなることがなく、均一に形成することができ、耐久性および信頼性を向上させることができる。また、破損する可能性の最も高い駆動用ＩＣの裏面四辺部を異方性エッチングにより面取りし、その面取り面を（１１１）面とすることにより耐インク性を付加し、万一封止材が破損した場合であっても、インクダメージを防止することができ、信頼性の非常に高い液体吐出ヘッドを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液体吐出ヘッドにおいて、液体吐出ヘッド素子上に駆動用ＩＣを実装した状態を示す概略的な断面図である。
【図２】本発明の液体吐出ヘッドに用いるＩＣチップをＳｉウエハから切り出す態様を説明するための工程図である。
【図３】従来の一般的な液体吐出ヘッドにおいて、液体吐出ヘッド素子上に駆動用ＩＣを実装した状態を示す概略的な断面図である。
【図４】従来の一般的な液体吐出ヘッドに用いるＩＣチップをＳｉウエハから切り出す態様を説明するための工程図である。
【符号の説明】
１ Ｓｉ基板
２ 絶縁膜
３ 発熱体（吐出エネルギー発生素子）
４ 保護膜
５ 液流路
６ 流路形成部材
７ 吐出口
８ 液供給口
１０ 駆動用ＩＣ
１１ 面取り面
１２ 封止材
Ｗ Ｓｉウエハ
Ｓ スクライブライン
Ｔ ＩＣチップ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid discharge head that discharges a liquid as a droplet from a discharge port and performs print recording, image formation, and the like.
[Prior art]
[0002]
2. Description of the Related Art A liquid ejection device (inkjet recording device) supplies a liquid such as ink to a liquid ejection head, and discharges an ejection energy generating element such as a piezo element or an electrothermal conversion element (heating element) provided in the liquid ejection head with recording information or the like. By driving based on a drive signal corresponding to image information, it is possible to perform printing recording and image formation on various recording media by discharging droplets, and recording excellent in terms of low noise, high speed recording, etc. Known as a device, it is widely adopted as a device that carries a recording mechanism such as a printer, a word processor, a facsimile, and a copying machine. For example, in a liquid ejection head using a heating element, a liquid ejection head used in this type of liquid ejection apparatus is configured such that a heating element is arranged in a liquid flow path and a driving signal serving as an ejection signal is given to the heating element. Then, thermal energy is given to the liquid, and the bubble pressure at the time of bubbling (boiling) of the liquid caused by the phase change of the liquid at that time is used for discharging the droplet.
[0003]
This type of liquid discharge head is configured as illustrated in FIG. 3, and a manufacturing process of the liquid discharge head will be described below with reference to FIG.
[0004]
After an insulating film 102 made of SiO 2 , SiN, or the like is formed on a Si substrate 101 by sputtering, CVD, or the like, a heating element 103 as an ejection energy generating element is provided. As the heating element 103, TaN, TaSiNx, TaAl, or the like is similarly formed by sputtering, CVD, or the like, and the formed heating element film is patterned into a desired shape by photolithography. Thereafter, electrode wiring (not shown) of the heating element 103, bumps (not shown) of the IC mounting portion, and the like are formed. Al is used for the electrode wiring, and is patterned into a desired shape by the photolithography technique similarly to the heating element 103. Further, the bumps of the IC mounting portion are formed by plating. A protective film 104 made of an organic resin is formed on the heating element 103 and a part of the electrode wiring.
[0005]
Thereafter, a removable liquid flow path material serving as the liquid flow path 105 is applied on the protective film 104 and is patterned to correspond to the heating element 103. As the liquid channel material, a photosensitive resin is used, and patterning is performed using a photolithography technique. Then, the flow path forming member 106 is formed on the liquid flow path mold. As the flow path forming member 106, a photosensitive resin is used, and patterning is performed using a photolithography technique. In the flow path forming member 106, a discharge port 107 is appropriately formed at a position corresponding to the heating element 103. After that, the liquid flow path material is dissolved and removed with a removing liquid to form the liquid flow path 105, and a nozzle having the liquid flow path 105 and the discharge port 107 is formed. Further, a through hole serving as a liquid supply port 108 communicating from the back surface of the substrate to the liquid flow path 105 is formed in the Si substrate 101 by an appropriate method.
[0006]
Then, the driving IC 110 is mounted on the bumps of the IC mounting portion of the electrode wiring of the heating element 103 via the ACF (anisotropic conductive adhesive film). The driving IC 110 includes a transistor circuit for driving the heating element 103, a logic circuit for driving the transistor, and the like. The driving IC 110 is formed on the Si wafer W as shown in FIG. 4A, and then cut along the scribe line S as shown in FIGS. 4B and 4C. Then, they are individually separated and manufactured as an IC chip T.
[0007]
Finally, the drive IC 110 mounted on the substrate 1 and its periphery are sealed with a sealing material 112 as shown in FIG. That is, when the driving IC 110 or the electrode wiring portion is exposed, the droplet scattered from the ejection port 107 or the droplet splashed from the recording medium adheres to the driving IC 110 or the electrode wiring portion, and the IC, the electrode, and the In order to corrode the underlying metal, it is covered and sealed with a sealing material 112 such as an epoxy resin having excellent sealing properties and ion blocking properties.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration as in the above-described conventional example, the entire surface of the driving IC 110 is covered with the sealing material 112 in order to protect the driving IC 110 from a liquid such as ink. It was difficult to form a protective film. This is because when the liquid of the protective film material is applied, as shown in FIG. 3B, the coverage of the corners of the upper four sides of the driving IC 110 is poor, and only the vicinity of the upper four sides of the protective film becomes thin. That phenomenon was occurring. This phenomenon is a general phenomenon in the case where a resin is applied on the uneven shape. As described above, since the coverage near the upper four sides of the driving IC 110 is poor, when printing is actually performed using ink, no abnormality is observed in the initial state, but the driving IC 110 is broken during use. , The phenomenon that it stopped functioning occurred. This is because a thin protective film in the vicinity of the upper four sides is damaged, and a liquid such as ink for printing and recording enters from the damaged portion, causing a phenomenon that the Si chip itself is dissolved. This problem directly affects the durability of the liquid ejection head element, and an urgent response has been desired.
[0009]
Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned unsolved problems of the related art, and has been made to improve the sealing performance of a driving IC mounted on a liquid ejection head, and to improve durability and reliability. It is an object to provide an excellent liquid ejection head.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the liquid discharge head of the present invention, a discharge port for discharging liquid is formed on a substrate on which an energy generating element for generating energy used for discharging liquid is provided, In a liquid ejection head for ejecting liquid in a direction substantially perpendicular to a substrate surface on which an energy generating element is provided, a driving IC having four chamfered back surfaces for driving the energy generating element is provided by the energy generating element. Is mounted face-down on the substrate surface on which is disposed, and the driving IC is sealed with a sealing material.
[0011]
In the liquid discharge head of the present invention, the driving IC is chamfered by anisotropically etching a scribe line portion on the back surface of the silicon wafer in which the driving IC is formed, and further cut and separated by a slicer. Preferably, the crystal orientation of the back surface of the silicon wafer on which the driving IC is formed is (100).
[0012]
In the liquid discharge head of the present invention, it is preferable that the crystal orientation of the chamfered surface of the driving IC is (111).
[0013]
Further, it is preferable that the energy generating element is a heating element that generates thermal energy.
[0014]
[Action]
According to the liquid ejection head of the present invention, the film thickness of the sealing material when the sealing material is applied or printed is obtained by chamfering four sides of the back surface of the driving IC mounted face down on the liquid ejection head element. Unlike the prior art, the film can be formed uniformly without being locally thinned, and the durability and reliability when a liquid such as ink is actually used can be improved.
[0015]
Further, the four sides of the back surface of the driving IC which is most likely to be damaged are chamfered by anisotropic etching, and the chamfered surface is made to be a (111) surface, so that ink resistance is added. Even in the case of breakage, ink damage can be prevented, and a highly reliable liquid ejection head can be manufactured.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a state in which a driving IC is mounted on a liquid ejection head element in a liquid ejection head of the present invention, and FIG. 2 is a driving IC used in the liquid ejection head of the present invention. FIG. 4 is a process chart for describing an aspect of cutting out a chip from a Si wafer.
[0018]
In the liquid discharge head of the present invention, as shown in FIG. 1, a heating element 3 as a discharge energy generating element for generating energy used for discharging a liquid A liquid flow path 5 and a discharge port 7 corresponding to the heat generating element 3 are formed on the substrate 1, and a side shooter type liquid discharge that discharges liquid droplets in a direction perpendicular to the substrate surface on which the heat generating element 3 is disposed. A driving IC 10 which is a head and includes a transistor circuit for driving the heating element 3 and a logic circuit for driving the transistor is mounted face-down on an IC mounting portion on a substrate via an ACF. It is sealed by the stopper 12.
[0019]
Next, details of a driving IC used for the liquid ejection head of the present invention and a manufacturing method thereof will be described with reference to FIGS.
[0020]
As shown in FIG. 2A, the driving IC 10 used for the liquid ejection head is formed on a Si wafer W having a crystal plane orientation of (110) on the side surface of the orientation flat and (100) on the back surface. It is cut and separated along the scribe line S, and is manufactured as an IC chip T as shown in FIG.
[0021]
At the time of separating and cutting the IC chip T, first, as shown in FIG. 2A, a photoresist is applied to the back surface side of the Si wafer W having the crystal orientation of (100) to form a pattern of the scribe line S. . Then, the scribe line portion is anisotropically etched from the back side of the Si wafer W using an anisotropic etching solution. As the anisotropic etching solution, KOH or TMAH (tetramethylammonium hydroxide) can be used. When TMAH is used, anisotropic etching is performed after heating a 20% TMAH solution to 80 ° C. By this anisotropic etching, as shown in FIG. 2B, the etching stops at the oblique surface (111) of Si, and a surface having ink resistance that is not damaged by ink is formed. Thereafter, as shown in FIG. 2C, the remaining portion along the scribe line S is cut using a slicer. In the IC chip T thus separated and cut, as shown in FIG. 2D, the four sides on the back side are chamfered, and the IC chip T (10) having the (111) plane as the chamfered surface 11 is formed. can get.
[0022]
The liquid discharge head of the present invention using the driving IC 10 manufactured as described above will be further described along the manufacturing process with reference to FIG.
[0023]
In FIG. 1, a heating element 3 that generates thermal energy is provided after an insulating film 2 made of SiO 2 , SiN, or the like is formed on a Si substrate 1 by sputtering or CVD. As the heating element 3, TaN, TaSiNx, TaAl or the like is similarly formed by a method such as sputtering or CVD, and the formed heating element film is patterned into a desired shape by a photolithography technique. Thereafter, electrode wiring (not shown) of the heating element 3 and bumps (not shown) of the IC mounting portion are formed. Al is used for the electrode wiring, and is patterned into a desired shape by a photolithography technique similarly to the heating element. Further, the IC mounting portion was plated with Au by plating. Then, a protective film 4 made of an organic resin such as Hitachi Chemical's HIMAL resin is formed on the heating element 3 and a part of the electrode wiring.
[0024]
After that, the liquid flow path 5 and the discharge port 7 are formed on the protective film 4. That is, a removable liquid flow path material serving as the liquid flow path 5 is applied and patterned so as to correspond to the heating element 3. The liquid flow path material was a photosensitive resin (for example, a photoresist ODUR manufactured by Tokyo Ohka) and was patterned by photolithography. Then, the flow path forming member 6 is formed on the liquid flow path mold. As the flow path forming member 6, a photosensitive resin (for example, Adeka Optomer CR1.0 manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.) was used, and patterning was performed using photolithography technology. A discharge port 7 is formed in a portion of the flow path forming member 6 corresponding to the heating element 3. The discharge port 7 can be formed by an appropriate method at the same time as the patterning of the flow path forming member 6 or after the patterning. Thereafter, the liquid flow path 5 is formed by dissolving and removing the liquid flow path material with a removing liquid, and a nozzle having the liquid flow path 5 and the discharge port 7 corresponding to the heating element 3 is formed. Further, a through hole serving as a liquid supply port 8 communicating with the liquid flow path 5 from the back surface of the substrate is formed in the Si substrate 1 by an appropriate method.
[0025]
Then, the driving IC chip 10 manufactured as described above is mounted face down on the IC mounting portion of the electrode wiring of the heating element 3 via the ACF. Thereafter, a sealing material 12 (for example, a chip coat manufactured by Namics Corporation) was applied to a thickness of 1200 μm by a dispenser to obtain a liquid ejection head.
[0026]
Since the four sides of the back surface of the driving IC 10 are chamfered in the liquid ejection head thus manufactured, the film thickness of the sealing material 12 at the portion shown in FIG. Since 11 is the (111) plane, the ink can have excellent ink resistance. In addition, even if a defect occurs in the sealing material 12 for some reason and the ink enters the IC chip, it may be damaged by the ink because the crystal orientation of the chamfered surface 11 of the driving IC 10 is (111). Therefore, unlike the conventional example, a defect due to ink damage does not occur, and high reliability can be obtained.
[0027]
In the above-described embodiment, the sealing material for sealing the driving IC is applied by the dispenser, but the sealing material may be printed by screen printing. Hereinafter, an embodiment in which the sealing material is printed by screen printing will be described with reference to FIG.
[0028]
As in the above-described embodiment, the driving IC 10 is mounted face-down via the ACF on the IC mounting portion of the electrode wiring of the heating element 3 in the liquid ejection head, and then sealed on the driving IC 10 and its periphery by a screen printer. The material 12 is printed. A chip coat manufactured by Namics Corporation was used for the sealing material 12 in the same manner as in the above-described embodiment, and the film thickness was about 800 μm.
[0029]
In the liquid ejection head manufactured in this manner, although the thickness of the sealing material itself is small, the sealing material 12 can be printed uniformly including the chamfered surface 11 of the driving IC 10, and thus the above-described method is used. The reliability was high as in the example. Further, even if there is a defect or the like in the sealing material 12 on the chamfered surface 11 of the driving IC 10, the Si (111) surface has ink resistance, and therefore has sufficient durability. Was.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the sealing material is applied or printed by chamfering four sides of the back surface of the driving IC mounted face down on the liquid ejection head element. The thickness can be formed uniformly without being locally reduced, and the durability and reliability can be improved. In addition, the four sides of the back surface of the driving IC which is most likely to be damaged are chamfered by anisotropic etching, and the chamfered surface is made to be a (111) surface, so that ink resistance is added. Even in the case of breakage, ink damage can be prevented, and a highly reliable liquid ejection head can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a driving IC is mounted on a liquid ejection head element in a liquid ejection head of the present invention.
FIG. 2 is a process diagram for explaining a mode of cutting an IC chip used for the liquid discharge head of the present invention from a Si wafer.
FIG. 3 is a schematic sectional view showing a state in which a driving IC is mounted on a liquid discharge head element in a conventional general liquid discharge head.
FIG. 4 is a process chart for explaining a mode of cutting an IC chip used for a conventional general liquid discharge head from a Si wafer.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 Si substrate 2 Insulating film 3 Heating element (ejection energy generating element)
4 Protective film 5 Liquid flow path 6 Flow path forming member 7 Discharge port 8 Liquid supply port 10 Driving IC
11 chamfered surface 12 sealing material W Si wafer S scribe line T IC chip
