JP2006175668A - Break pattern forming method and liquid ejection head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シリコンウェハー等の結晶性を有する基材の切断予定線上に、エッチングによりブレイクパターンを形成するブレイクパターン形成方法、及び、液体噴射ヘッドに関する。 The present invention relates to a break pattern forming method for forming a break pattern by etching on a planned cutting line of a crystalline substrate such as a silicon wafer, and a liquid jet head.
圧力発生室内の液体に圧力変動を生じさせることでノズル開口から液滴として吐出させる液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられるインクジェット式記録ヘッド(以下、単に記録ヘッドという)、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレー、FED(面発光ディスプレー)等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ(生物化学素子)の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等がある。 Examples of the liquid ejecting head that ejects liquid droplets from the nozzle openings by causing pressure fluctuations in the liquid in the pressure generating chamber include, for example, an ink jet recording head used in an image recording apparatus such as a printer (hereinafter simply referred to as a recording head). , Color material jet heads used in the manufacture of color filters such as liquid crystal displays, electrode material jet heads used for forming electrodes such as organic EL (Electro Luminescence) displays, FED (surface emitting displays), biochips (biochemical elements) There are bio-organic matter ejecting heads used in the manufacture of
上記記録ヘッドの場合を例に挙げると、複数のノズル開口が開設されたノズル形成部材、ノズル開口に通じる圧力発生室を含む液体流路を形成する流路形成部材、圧力発生室の液体に圧力変動を付与するための圧力発生素子を具備したアクチュエータユニット等を備えて構成されている。これらの構成部材、特に、上記流路形成部材は、記録画像の高密度化や記録動作の高速化に対応すべく、加工密度や加工精度の向上が要求される。そのため、この流路形成部材の材料としては、エッチングによって微細な形状を寸法精度良く形成可能なシリコン等の結晶性を有する基材が好適に用いられる。 Taking the case of the recording head as an example, a nozzle forming member having a plurality of nozzle openings, a flow path forming member that forms a liquid flow path including a pressure generation chamber that communicates with the nozzle openings, and pressure applied to the liquid in the pressure generation chamber The actuator unit is provided with a pressure generating element for imparting fluctuations. These constituent members, particularly the flow path forming member, are required to be improved in processing density and processing accuracy in order to cope with higher recording image density and higher recording operation speed. Therefore, as the material of the flow path forming member, a base material having crystallinity such as silicon that can form a fine shape with high dimensional accuracy by etching is preferably used.
シリコンを基材として流路形成部材を作製する場合には、例えば、略円形状のシリコンウェハー上に、流路形成部材となる複数の領域を区画し、各領域に液体流路となる部分をエッチングによって形成する。また、同じくエッチングによって複数の小さな貫通孔を切断予定線上に穿設してブレイクパターンを形成する。このブレイクパターンでは、隣り合う貫通孔同士の間の部分が脆弱部となり、外力を加えるとこの部分が破断し、複数のパーツに分割される。これにより、1つのシリコンウェハーから複数の流路形成部材を得ることができる(例えば、特許文献1参照)。 When a flow path forming member is manufactured using silicon as a base material, for example, a plurality of regions to be flow path forming members are partitioned on a substantially circular silicon wafer, and a portion to be a liquid flow path is formed in each region. It is formed by etching. Similarly, a plurality of small through holes are formed on the planned cutting line by etching to form a break pattern. In this break pattern, a portion between adjacent through holes becomes a weak portion, and when an external force is applied, this portion is broken and divided into a plurality of parts. Thereby, a plurality of channel formation members can be obtained from one silicon wafer (for example, refer to patent documents 1).
このように、シリコンウェハーから記録ヘッドの構成部材を作製する場合には、1つのシリコンウェハーから得られる流路形成部材の数は限られるため、流路形成部材をより多く得ることが可能な表面積のより大きいシリコンウェハーを用いるのが望ましい。例えば、上記の記録ヘッドの例では、直径4インチ(約10cm)のシリコンウェハーが主流であったが、最近では、直径6インチ(15cm)のものを使用する場合もある。 As described above, in the case where a recording head component is manufactured from a silicon wafer, the number of flow path forming members obtained from one silicon wafer is limited, and thus a surface area capable of obtaining more flow path forming members. It is desirable to use a larger silicon wafer. For example, in the example of the recording head described above, a silicon wafer having a diameter of 4 inches (about 10 cm) has been mainstream, but recently, a wafer having a diameter of 6 inches (15 cm) may be used.
ところで、シリコンウェハーの厚さは、そのまま流路形成部材の厚さとなるため、シリコンウェハーの直径の大小に拘らず一定である(例えば、400μm)。しかしながら、シリコンウェハーの厚さを変えずに、その直径を大きくすると、アスペクト比の関係で、ブレイクパターンに作用する力の係り具合が変化してしまう。具体的には、ブレイクパターンに作用する力が大きくなり易くなる。その結果、例えば、ブレイクパターンを作成した後にシリコンウェハーを搬送する際等、シリコンウェハーの取り扱い中に、何らかの外力が作用してブレイクパターンが不用意に破断してしまうといった不具合が生じる場合がある。 By the way, the thickness of the silicon wafer becomes the thickness of the flow path forming member as it is, and is constant regardless of the diameter of the silicon wafer (for example, 400 μm). However, if the diameter of the silicon wafer is increased without changing the thickness, the degree of force acting on the break pattern changes due to the aspect ratio. Specifically, the force acting on the break pattern is likely to increase. As a result, for example, when the silicon wafer is transported after the break pattern is created, there may be a problem that the break pattern is carelessly broken due to some external force during the handling of the silicon wafer.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、個々のパーツへの分割の際には容易に切断することができ、且つ、通常の取り扱い時には不用意に割れ難くすることが可能なブレイクパターン形成方法、及び、液体噴射ヘッドを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to be able to be easily cut when divided into individual parts, and to be difficult to break carelessly during normal handling. Another object of the present invention is to provide a break pattern forming method and a liquid jet head that can be used.
本発明のブレイクパターン形成方法は、上記目的を達成するために提案されたものであり、表面を(110)面としたシリコンウェハーに、(110)面上であって、該(110)面に直交する第1の(111)面の面方向に切断予定線を設定し、
エッチングによって、前記第1の(111)面を長辺とし、該第1の(111)面に交差すると共に前記(110)面に直交する第2の(111)面を短辺とした貫通孔を前記切断予定線上に開設して、ブレイクパターンを形成するブレイクパターン形成方法であって、
前記貫通孔の形成過程において、シリコンウェハーの厚さ方向の貫通後、前記(110)面に対して傾斜した第3の(111)面の縁が貫通孔の鋭角部の頂点に至る前に、エッチングによる浸食を停止させることにより、貫通孔の鋭角部に前記第3の(111)面で構成される残存部を形成したことを特徴とする。
The break pattern forming method of the present invention has been proposed in order to achieve the above object, and is a silicon wafer having a (110) surface as a surface, on a (110) surface, and on the (110) surface. Set a planned cutting line in the plane direction of the first (111) plane that is orthogonal,
Through-holes having the first (111) plane as a long side by etching and the second (111) plane intersecting the first (111) plane and orthogonal to the (110) plane as a short side Is a break pattern forming method of forming a break pattern on the planned cutting line,
In the process of forming the through hole, after the penetration in the thickness direction of the silicon wafer, before the edge of the third (111) plane inclined with respect to the (110) plane reaches the apex of the acute angle portion of the through hole, The remaining portion constituted by the third (111) plane is formed at the acute angle portion of the through hole by stopping the erosion by etching.
上記構成によれば、貫通孔の鋭角部に形成された残存部が、ブレイクパターンを補強するので、個々のパーツへの分割の容易性を確保しつつも、通常の取り扱い時には不用意に割れ難くすることが可能となる。 According to the above configuration, the remaining part formed at the acute angle part of the through hole reinforces the break pattern, so that it is difficult to break carelessly during normal handling while ensuring easy division into individual parts. It becomes possible to do.
上記構成において、隣り合う貫通孔における鋭角部頂点間の切断予定線方向の距離と前記残存部の切断予定線方向の幅との総和の、切断予定線の総延長に対する比が、10〜12%であることが望ましい。 In the above configuration, the ratio of the sum of the distance in the planned cutting line direction between the apexes of the acute angle portions in adjacent through holes and the width in the planned cutting line direction of the remaining portion to the total extension of the planned cutting line is 10 to 12%. It is desirable that
この構成によれば、切断予定線の総延長に応じて残存部の切断予定線方向の幅が規定されるので、ブレイクパターンをより最適な強度に設定することができる。 According to this configuration, since the width of the remaining portion in the direction of the planned cutting line is defined according to the total length of the planned cutting line, the break pattern can be set to a more optimal strength.
また、本発明の液体噴射ヘッドは、共通液体室液体を吐出するノズル開口に通ずる圧力発生室の少なくとも一方の液体流路となる部分が形成されると共に、上記何れかの構成のブレイクパターン形成方法でシリコンウェハーに形成されたブレイクパターンを切断予定線で切断して得られる流路形成部材と、前記圧力発生室の液体をノズル開口から吐出させるための駆動源となる圧力発生素子と、を備えることを特徴とする。 In the liquid jet head according to the present invention, a break pattern forming method having any one of the above-described configurations is formed, in which a portion serving as a liquid flow path of at least one of the pressure generation chambers leading to a nozzle opening for discharging a common liquid chamber liquid is formed. A flow path forming member obtained by cutting a break pattern formed on the silicon wafer with a planned cutting line, and a pressure generating element serving as a driving source for discharging the liquid in the pressure generating chamber from the nozzle opening. It is characterized by that.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面等を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下の説明は、本発明の液体噴射ヘッドとして、インクジェット式記録装置(液体噴射装置の一種。以下、単にプリンタという)に搭載されるインクジェット式記録ヘッド(以下、単に記録ヘッドという)を例に挙げて行う。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the embodiments described below, various limitations are made as preferred specific examples of the present invention. However, the scope of the present invention is not limited to the following description unless otherwise specified. However, the present invention is not limited to these embodiments. In the following description, an ink jet recording head (hereinafter simply referred to as a recording head) mounted on an ink jet recording apparatus (a type of liquid ejecting apparatus; hereinafter simply referred to as a printer) is taken as an example of the liquid ejecting head of the present invention. To do.
図1は、本実施形態における記録ヘッド1の概略斜視図、図2は、記録ヘッド1の要部断面図である。例示した記録ヘッド1は、カートリッジ基台2(以下、「基台」という)、駆動用基板5、ケース10、流路ユニット11、及び、アクチュエータユニット13を主な構成要素としている。基台2は、例えば、エポキシ系樹脂等の合成樹脂によって成型されており、その上面にはフィルタ3を介在させた状態でインク導入針4が複数取り付けられている。これらのインク導入針4には、インクを貯留したインクカートリッジ(図示せず)が装着されるようになっている。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a
駆動用基板5は、図示せぬプリンタ本体側からの駆動信号を圧電振動子19へ供給するための配線パターンが形成されると共に、プリンタ本体側との接続のためのコネクタ6や抵抗やコンデンサ等の電子部品8等を実装している。コネクタ6にはFFC(フレキシブルフラットケーブル)等の配線部材が接続され、駆動用基板5は、このFFCを介してプリンタ本体側から駆動信号を受けるようになっている。そして、この駆動用基板5は、パッキンとして機能するシート7を介在させた状態で、インク導入針4とは反対側の基台2の底面側に配置される。
The
ケース10は、合成樹脂製の中空箱体状部材であり、先端面(下面)には流路ユニット11を接合し、内部に形成された収容空部12内にはアクチュエータユニット13を収容し、流路ユニット11側とは反対側の基板取付面14には駆動用基板5を取り付けるようになっている。また、このケース10の先端面側には、金属製の薄板部材によって作製されたヘッドカバー16が、流路ユニット11の外側からその周縁部を包囲するように取り付けられる。このヘッドカバー16は、流路ユニット11やケース10を保護すると共に、流路ユニット11のノズルプレート25を接地電位に調整し、記録紙等から発生する静電気によるノイズ等の障害を防止する機能を果たす。
The
上記アクチュエータユニット13は、櫛歯状に列設された複数の圧電振動子19(圧力発生素子の一種)と、この圧電振動子19が接合される固定板20と、駆動用基板5からの駆動信号を圧電振動子19に伝達するための、TCP(テープキャリアパッケージ)等の配線部材21等から構成される。各圧電振動子19は、固定端部側が固定板20上に接合され、自由端部側が固定板20の先端面よりも外側に突出している。即ち、各圧電振動子19は、所謂片持ち梁の状態で固定板20上に取り付けられている。また、各圧電振動子19を支持する固定板20は、例えば厚さ1mm程度のステンレス鋼によって構成されている。そして、アクチュエータユニット13は、固定板20の背面を、収納空部12を区画するケース内壁面に接着することで収納空部12内に収納・固定されている。
The
流路ユニット11は、弾性板23、流路形成基板24(本発明における流路形成部材に相当)、及びノズルプレート25を積層した状態で接着剤等で接合して一体化することにより作製されており、共通インク室27(本発明における共通液体室に相当)からインク供給口28及び圧力発生室29を通りノズル開口30に至るまでの一連のインク流路(本発明における液体流路に相当)が形成された部材である。流路形成基板24は、インク流路となる部分、具体的には、共通インク室27となる空部、インク供給口28となる溝部、及び、圧力発生室29となる空部を隔壁で区画した状態で、ノズルプレート25に開設されたノズル開口30に対応させて複数形成した板状の部材である。本実施形態において、流路形成基板24は、結晶性を有する基材であるシリコンウェハーをエッチング処理することによって作製されている。
The
上記の圧力発生室29は、ノズル開口30の列設方向(ノズル列方向)に対して直交する方向に細長い室として形成されている。また、共通インク室27は、インクカートリッジに挿入されたインク導入針4側からのインクが導入される室である。そして、この共通インク室27に導入されたインクは、インク供給口28を通じて各圧力発生室29に供給される。弾性板23は、ステンレス鋼等の金属製の支持板上に弾性フィルムをラミネート加工した二重構造の複合板材である。この弾性板23の圧力発生室29に対応する部分には、圧電振動子19の自由端部の先端を接合するための島部32が形成されており、この部分がダイヤフラム部として機能する。また、弾性板23は、共通インク室27となる空部の一方の開口面を封止し、コンプライアンス部33としても機能する。このコンプライアンス部33に相当する部分については弾性フィルムだけにしている。
The
そして、この記録ヘッド1において、上記駆動用基板5から配線部材21を通じて駆動信号が供給されると、圧電振動子19が素子長手方向に伸縮し、これに伴い島部32が圧力発生室29に近接する方向或いは離隔する方向に移動する。これにより、圧力発生室29の容積が変化し、圧力発生室29内のインクに圧力変動が生じる。この圧力変動によってノズル開口30からインク滴(液滴の一種)が吐出される。
In the
図3は、上記流路形成基板24の材料となるシリコンウェハー35の平面図である。このシリコンウェハー35は、表面37が結晶方位面(110)面に設定され、厚さが流路形成基板24の厚さに等しい400μmに設定されたシリコン単結晶基板である。このシリコンウェハー35の表面37上に、流路形成基板24となる基板領域24´を複数(本実施形態では10箇所)区画し、各領域に上記インク流路となる部分をエッチングによって形成する。また、同じくエッチングによって細長く小さな貫通孔40(図4等参照)を横切断線L1上に複数穿設すると共に、この横切断線L1に直交する縦切断線L2上に貫通孔を複数穿設してブレイクパターンを形成する。図3における横切断線L1(本発明における切断予定線に相当)は、(110)面上であって、この(110)面に直交する第1の(111)面の面方向に設定されている。また、縦方向の縦切断線L2は、第1の(111)面に垂直な軸方向に設定されている。なお、第1の(111)面は、エッチング処理における基準面となるオリエンテーションフラット(所謂オリフラ)OFを構成している。
FIG. 3 is a plan view of a
図4は、シリコンウェハー35における横切断線L1上に形成されたブレイクパターンの構成を説明する一部拡大図である。本実施形態においては、ブレイクパターンの周囲を、シリコンウェハー35の厚さ方向の途中までエッチング(所謂ハーフエッチング)することで、他の部分よりも薄い薄肉部41を設けている。横切断線L1では、隣り合う貫通孔40同士を隔てる部分が脆弱部48となり、この脆弱部48と貫通孔40とを交互に複数配置してブレイクパターンが構成されている。このブレイクパターンにおける貫通孔40は、第1の(111)面42を長辺とし、該第1の(111)面42に交差すると共に(110)面に直交する第2の(111)面43を短辺とした細長い平行四辺形状に形成されている。上記第2の(111)面43は、第1の(111)面42に対して(110)面(表面37)上で約70°の角度で交差する。なお、この貫通孔40の形状は一例であって、例示したものには限定されない。
FIG. 4 is a partially enlarged view illustrating the configuration of the break pattern formed on the horizontal cutting line L1 in the
そして、このようなブレイクパターンが形成されたシリコンウェハー35に外力を加えると、ブレイクパターンにおける脆弱部48が破断し、個々の流路形成基板24に分割されるようになっている。本実施形態において、ブレイクパターンで切断してシリコンウェハー35を分割する方法としては、伸張性を有するシート部材を分割前のシリコンウェハー35の表面に貼着し、このシート部材をシリコンウェハー35の面方向に放射状に伸張させることでブレイクパターンを破断させる所謂エキスパンドブレイクが採用されている。このエキスパンドブレイクについては後述する。
When an external force is applied to the
このように、エッチングによってシリコンウェハー35から複数の流路形成基板24を作製する場合において、ブレイクパターンの作成後エキスパンドブレイクを行うまでの間の通常の取り扱い時には不用意に割れ難くする一方、エキスパンドブレイクによって個々の流路形成基板24に分割する際には、ブレイクパターンで確実に切断可能とすることが肝要となる。そのため、本実施形態においては、ブレイクパターンにおける貫通孔の形状を工夫することで上記の2つの条件を両立させている。
As described above, in the case where a plurality of flow
具体的には、シリコンウェハー35の表面37、つまり(110)面をエッチングによって浸食させると、この(110)面に対して傾斜した第3の(111)面44が出現するが、シリコンウェハー35の厚さ方向の貫通後、第3の(111)面44の縁が貫通孔40の鋭角部46の頂点に至る前に、浸食を途中で停止させることによって、貫通孔40の鋭角部46に第3の(111)面44の一部を残存部47として意図的に残している。この残存部47の大きさを調整することで、隣り合う貫通孔40同士の間の脆弱部48の強度を、上記2つの条件を両立可能な最適な強度に設定することができる。以下、この点について、より詳細に説明する。
Specifically, when the
図5(a)〜(e)は、図4のブレイクパターンにおける貫通孔40の形成過程を説明する状態遷移図、図6(a)〜(e)は、図5の各状態におけるA−A´線断面図である。上記ブレイクパターンを作製するためには、まず、熱酸化処理によって、シリコンウェハー35の表面37(表側と裏側の(110)面)に、厚さ1μm〜2μm程度のシリコン酸化膜(SiO2)49(以下、単に酸化膜49という。)を形成する。酸化膜49を形成する方法としては、例示したものには限らず、他の方法、例えば、CVD(化学蒸着法)やイオン注入法などを採用することもできる。また、シリコン酸化膜には限らず、ホウ素やガリウム原子を添加した所謂p型シリコン膜や、ヒ素やアンチモン原子を添加したn型シリコン膜などを形成しても良い。その後、樹脂レジストを用いて、貫通孔40に対応する部分が開口したレジストパターンを設け、フッ化水素酸(所謂フッ酸)水溶液などのエッチング溶液によって、開口部に露出した酸化膜49を除去することで、図5(a)、図6(a)に示すように、エッチングに対するマスクパターンを形成する。
FIGS. 5A to 5E are state transition diagrams for explaining the formation process of the through
酸化膜49によるマスクパターンを形成したならば、例えば、温度78℃、濃度20重量%に調整された水酸化カリウム(KOH)水溶液からなるエッチング溶液を用いて、シリコンウェハー35の表面37(表側と裏側の(110)面)を異方性エッチングする(第1エッチング工程)。この第1エッチング工程を開始すると、図5(b)、図6(b)に示すように、表面37((110)面)に対して約30度傾斜した第3の(111)面44が出現する。エッチングの浸食は、この第3の(111)面44に垂直な方向に、表側と裏側から同時に進行していき、しばらくするとシリコンウェハー35の厚さ方向を貫通する(図5(c)、図6(c))。本実施形態において、この第1エッチング工程は、160〜180分間行われる。
If the mask pattern by the
次に、貫通孔40の周囲に薄肉部41を、貫通孔40の形成と同時進行で形成する。そのため、図5(d)、図6(d)に示すように、薄肉部41を形成する部分の酸化膜49を除去した後、さらにエッチングを進める(第2エッチング工程)。この第2エッチング工程では、温度78℃、濃度37重量%に調整された水酸化カリウム水溶液が用いられ、薄肉部41における表面37からの深さが80μmになるまで行われる。そして、このタイミングでエッチングを停止させると、図5(e)、図6(e)に示すように、第3の(111)面44の縁EGが貫通孔40の鋭角部46の頂点Vに至る前に浸食が止まる。これにより、鋭角部46には、第3の(111)面44から成る残存部47が形成される。
Next, the
この残存部47は、ブレイクパターンにおける脆弱部48を補強する役目を果たす。この残存部47の大きさを、横切断線L1の総延長Lt(図3参照)に応じて調整することで、ブレイクパターンを最適な強度に設定することができる。具体的には、図4に示すように、隣り合う貫通孔40における鋭角部頂点V間の、横切断線L1方向の距離(脆弱部48の幅)をLa、残存部47の横切断線L1方向の幅をLb、横切断線L1内の脆弱部48の個数をnとすると、横切断線L1における脆弱部48の幅Laと残存部47の幅Lbの総和の、総延長Ltに対する比が、10〜12%となるように残存部47の幅Lbを調整している。つまり、以下の式(1)を満たすように、上記第1エッチング工程のエッチング時間を設定している。
{La+(Lb×2)}×n=0.1〜0.12 …(1)
実際には、総延長Ltの長さが12600μmの場合、残存部47の幅Lbは、10〜30μmとなる。なお、残存部47の大きさは、時間のみに限らず、勿論、エッチング溶液の濃度や温度を変更することによっても調整することができる。
The remaining
{La + (Lb × 2)} × n = 0.1 to 0.12 (1)
Actually, when the length of the total extension Lt is 12600 μm, the width Lb of the remaining
このようにして、総延長Ltに応じて残存部47の幅Lbを規定すると、総延長Ltが比較的短い横切断線L1では、残存部47の幅Lbがより小さくなり、一方、総延長Ltが比較的長い横切断線L1では、残存部47の幅Lbはより大きくなる。
ここで、シリコンウェハー35に外力が加えられたときに脆弱部48に作用する力は、横切断線L1の総延長Ltの長短に応じて異なり、総延長Ltが長いほど個々の脆弱部48に作用する力は大きく、総延長Ltが短いほど個々の脆弱部48に作用する力は小さい傾向にある。そのため、総延長Ltに基づいて残存部47の幅Lbを調整すると、ブレイクパターン(脆弱部48)をより最適な強度に設定することが可能となる。つまり、横切断線L1の総延長Ltの長短に拘らず、ブレイクパターンにおける脆弱部48の強度を一定に揃えることができる。
In this way, when the width Lb of the remaining
Here, the force acting on the
以上の工程を経てブレイクパターンを形成したならば、次にエキスパンドブレイクによってシリコンウェハー35をブレイクパターンで切断し、個々のパーツ(流路形成基板24)に分割する(エキスパンドブレイク工程)。
図7は、このエキスパンドブレイク工程を説明する模式図である。エキスパンドブレイク工程では、まず、ブレイクパターンが形成されたシリコンウェハー35の表面に、伸張性を有するシート部材51(ダイシングテープ)を貼着する。このシート部材51の周縁部には、内径がシリコンウェハー35の外径(例えば、150mm)よりも大きく(例えば、180mm)設定された輪状の保持リング52が取り付けられている。
If a break pattern is formed through the above steps, the
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining this expanding break process. In the expanding break process, first, a sheet member 51 (dicing tape) having extensibility is attached to the surface of the
そして、シート部材51が貼着された状態のシリコンウェハー35は、図7(a)に示すように、テーブル53の上に載置され、その上方には、内径が保持リング52と揃えられたエキスパンドリング54が配置される。この状態でエキスパンドリング54を下方に降下させると、エキスパンドリング54が保持リング52に当接する。その後、エキスパンドリング54をさらに降下させると、これに伴って、図7(b)に示すように、シート部材51が伸張し、シリコンウェハー35は、中心から放射状に引っ張られる。その結果、シリコンウェハー35は、ブレイクパターンで切断され、個々の流路形成基板24に分割される。
Then, as shown in FIG. 7A, the
以上のように、ブレイクパターンにおける貫通孔40の鋭角部46に残存部47を設けると、残存部47がブレイクパターンを補強するので、エキスパンドブレイク工程において個々のパーツへの分割の容易性を確保しつつも、エキスパンドブレイク工程以外の通常の取り扱い時にはシリコンウェハー35が不用意に割れるのを防止することが可能となる。また、残存部47の大きさ(幅Lb)を、横切断線L1の総延長Ltに応じて調整するようにしたので、ブレイクパターンをより最適な強度に設定することが可能となる。
As described above, when the remaining
ところで、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。 By the way, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made based on the description of the scope of claims.
以上においては、シリコンウェハー35を用いて記録ヘッド1の流路形成基板24を作製する例を示したが、これには限らず、例えば、シリコンウェハーを用いて半導体素子等を作製する場合においても、本発明を適用することができる。
また、流路形成基板24の基材としては、シリコンウェハー35に限らず、結晶性を有する他の基材を用いることも可能である。
In the above, an example in which the flow
Further, the base material of the flow
また、以上では、液体噴射ヘッドとして、インクジェット式記録ヘッド1を例に挙げて説明したが、本発明は他の液体噴射ヘッドにも適用することができる。例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレー、FED(面発光ディスプレー)等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ(生物化学素子)の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも本発明を適用することができる。
In the above description, the ink
1 記録ヘッド,2 カートリッジ基台,3 フィルタ,4 インク導入針,5 駆動用基板,6 コネクタ,7 シート,8 電子部品,10 ケース,11 流路ユニット,12 収容空部,13 アクチュエータユニット,14 基板取付面,16 ヘッドカバー,19 圧電振動子,20 固定板,21 フレキシブルケーブル,23 弾性板,24 流路形成基板,25 ノズルプレート,27 共通インク室28 インク供給口,29 圧力発生室,30 ノズル開口,32 島部,35 シリコンウェハー,37 シリコンウェハーの表面,40 貫通孔,42 第1の(111)面,43 第2の(111)面,44 第3の(111)面,46 鋭角部,47 残存部,48 脆弱部,49 酸化膜,51 シート部材,52 保持リング,53 テーブル,54 エキスパンドリング
DESCRIPTION OF
Claims (3)
エッチングによって、前記第1の(111)面を長辺とし、該第1の(111)面に交差すると共に前記(110)面に直交する第2の(111)面を短辺とした貫通孔を前記切断予定線上に開設して、ブレイクパターンを形成するブレイクパターン形成方法であって、
前記貫通孔の形成過程において、シリコンウェハーの厚さ方向の貫通後、前記(110)面に対して傾斜した第3の(111)面の縁が貫通孔の鋭角部の頂点に至る前に、エッチングによる浸食を停止させることにより、貫通孔の鋭角部に前記第3の(111)面で構成される残存部を形成したことを特徴とするブレイクパターン形成方法。 A cutting planned line is set in the surface direction of the first (111) plane that is on the (110) plane and orthogonal to the (110) plane, on the silicon wafer having the surface as the (110) plane,
Through-holes having the first (111) plane as a long side by etching and the second (111) plane intersecting the first (111) plane and orthogonal to the (110) plane as a short side Is a break pattern forming method of forming a break pattern on the planned cutting line,
In the process of forming the through hole, after the penetration in the thickness direction of the silicon wafer, before the edge of the third (111) plane inclined with respect to the (110) plane reaches the apex of the acute angle portion of the through hole, A break pattern forming method, wherein a remaining portion constituted by the third (111) plane is formed at an acute angle portion of a through hole by stopping erosion by etching.
A portion serving as a liquid flow path of at least one of the pressure generating chambers leading to the nozzle opening for discharging the common liquid chamber liquid is formed, and is formed on the silicon wafer by the break pattern forming method according to claim 1 or 2. And a flow path forming member obtained by cutting the break pattern along a planned cutting line, and a pressure generating element serving as a driving source for discharging the liquid in the pressure generating chamber from the nozzle opening. Jet head.
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JP2008100382A (en) * | 2006-10-17 | 2008-05-01 | Seiko Epson Corp | Bonded substrate, liquid jet head, method for manufacturing the same, and liquid jet device |
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JP2016132170A (en) * | 2015-01-20 | 2016-07-25 | キヤノン株式会社 | Recording element substrate, and method for manufacturing same |
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- 2004-12-21 JP JP2004369661A patent/JP2006175668A/en active Pending
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