JP2006272884A - Liquid jetting head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばシリコンウェハー等の基材に切断予定線を設定し、この切断予定線に沿って基材を切断して複数の流路形成基板に分割し、この流路形成基板を備えた液体噴射ヘッドに関する。 In the present invention, for example, a planned cutting line is set on a base material such as a silicon wafer, the base material is cut along the planned cutting line and divided into a plurality of flow path forming substrates, and the flow path forming substrate is provided. The present invention relates to a liquid ejecting head.
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)に代表される液体噴射ヘッドにおいては、微細な液体流路や圧力発生室を正確に形成する必要があるので高い加工精度が要求される。そのため、これらの基材としては、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、シリコン等が好適に用いられる。 In a liquid ejecting head represented by an ink jet recording head (hereinafter simply referred to as a recording head), high processing accuracy is required because it is necessary to accurately form a fine liquid flow path and a pressure generating chamber. Therefore, as these substrates, silicon or the like that can form a fine shape with high dimensional accuracy by etching is preferably used.
例えば、上記記録ヘッドの流路形成基板を作成する場合には、基材としての略円形状のシリコンウェハー上に、切断予定線を縦横に設定することで流路形成基板となる領域を複数区画し、切断予定線上にエッチングによって複数の小さな貫通孔を開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における隣り合う貫通孔同士を隔てる部分が脆弱部となり、この脆弱部を破断することでシリコンウェハーを切断予定線に沿って切断し、複数の流路形成基板に分割する。そして、この流路形成基板の一方の面にノズル形成部材を、他方の面に弾性板をそれぞれ接合することで、流路ユニットが構成される。
このシリコンウェハーを分割する方法としては、伸張性を有するシート部材(ダイシングテープ)をシリコンウェハーの表面に貼着し、このシート部材をシリコンウェハー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で切断させる所謂エキスパンドブレイクという方法がある(例えば、特許文献1参照)。
For example, when creating the flow path forming substrate of the recording head, a plurality of regions that become the flow path forming substrate are set on the substantially circular silicon wafer as the base material by setting the planned cutting lines vertically and horizontally. A break pattern is formed by opening a plurality of small through holes on the planned cutting line by etching. A portion separating adjacent through holes in the break pattern becomes a fragile portion. By breaking the fragile portion, the silicon wafer is cut along a planned cutting line and divided into a plurality of flow path forming substrates. And a flow path unit is comprised by joining a nozzle formation member to the one surface of this flow path formation board | substrate, and an elastic board to the other surface, respectively.
As a method of dividing the silicon wafer, a sheet member (dicing tape) having extensibility is attached to the surface of the silicon wafer, and this sheet member is radially expanded in the surface direction of the silicon wafer to cut with a break pattern. There is a so-called expanded break method (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上記のエキスパンドブレイク等で分割された複数の流路形成基板は、分割する前のシリコンウェハーにおける配置について分割後においても識別できるように、各流路形成基板の表面にポジションナンバーをナンバリングしてあるものが一般的である。
しかしながら、製造上のトラブル等により、この流路形成基板にシリコンウェハー上の配置に起因する不具合等が発生した場合、その不具合が生じた配置の流路形成基板で構成された記録ヘッドだけを識別して取り除こうとしても、一度記録ヘッドを分解しないとポジションナンバーを確認できないため、記録ヘッド完成品では識別できないという問題があった。
By the way, the plurality of flow path forming substrates divided by the above-described expanded break and the like are numbered on the surface of each flow path forming substrate so that the arrangement on the silicon wafer before the division can be identified even after the division. Is common.
However, if a defect due to the arrangement on the silicon wafer occurs on this flow path forming substrate due to a manufacturing problem, etc., only the recording head configured with the flow path forming substrate having the defective arrangement is identified. Even if the recording head is removed, the position number cannot be confirmed unless the recording head is disassembled.
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、流路形成基板の表面に記したポジションナンバーに依存することなく、流路形成基板の基材における配置を個別に識別可能とした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 the object thereof is to independently arrange the arrangement of the flow path forming substrate on the base material without depending on the position number marked on the surface of the flow path forming substrate. An object of the present invention is to provide a liquid ejecting head that can be identified.
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、圧力発生素子と、該圧力発生素子の作動に応じて液滴が吐出されるノズル開口に連通する圧力発生室が形成された流路形成基板、とを備え、
前記流路形成基板は、基材を当該基材表面の形成された複数のブレイクパターンからなる切断予定線に沿って分割することにより得られ、
前記流路形成基板の側面には、前記ブレイクパターンの破断面が複数形成され、
これら破断面の中の少なくとも一部の形状は、分割して得られた流路形成基板ごとに異なることを特徴とする液体噴射ヘッドである。
The present invention has been proposed in order to achieve the above object, and includes a pressure generating element and a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening through which droplets are discharged in accordance with the operation of the pressure generating element. A flow path forming substrate,
The flow path forming substrate is obtained by dividing the base material along a planned cutting line composed of a plurality of break patterns formed on the base material surface,
A plurality of fracture surfaces of the break pattern are formed on the side surface of the flow path forming substrate,
In the liquid ejecting head, at least a part of a shape of the fracture surface is different for each flow path forming substrate obtained by dividing.
上記構成によれば、破断面の中の少なくとも一部の形状は、分割して得られた流路形成基板ごとに異なるので、基材から分割された後に、この破断面の形状に基づいて流路形成基板の基材における配置を個別に識別することが可能となる。つまり、ブレイクパターンを形成することで、同時に流路形成基板の基材における配置を個別に識別可能な状態にしており、流路形成基板の表面にポジションナンバーを形成する必要がない。また、製造工程中の都合上、流路形成基板の表面にポジションナンバーを形成したとしても、完成品後において流路形成基板の基材における配置を個別に識別することになった場合に、流路形成基板の表面のポジションナンバーで識別する必要がない。 According to the above configuration, at least a part of the shape in the fractured surface differs for each flow path forming substrate obtained by dividing, so that the flow is divided based on the shape of the fractured surface after being divided from the base material. It is possible to individually identify the arrangement of the path forming substrate on the base material. That is, by forming the break pattern, the arrangement of the flow path forming substrate on the base material can be individually identified at the same time, and there is no need to form a position number on the surface of the flow path forming substrate. In addition, even if the position number is formed on the surface of the flow path forming substrate for convenience during the manufacturing process, if the arrangement of the flow path forming substrate on the base material is individually identified after the finished product, There is no need to identify the position number on the surface of the path forming substrate.
上記構成において、他の切断予定線との交点を境にして前記ブレイクパターンを異ならせることが望ましい。
また、前記交点よりも外側のブレイクパターンにおける脆弱部の切断予定線方向の幅を、前記交点よりも中心側のブレイクパターンにおける脆弱部の幅よりも短くすることが望ましい。
In the above configuration, it is desirable that the break pattern is made different at an intersection with another scheduled cutting line.
In addition, it is desirable that the width of the fragile portion in the break line direction in the break pattern outside the intersection is shorter than the width of the fragile portion in the break pattern on the center side of the intersection.
この構成によれば、他の切断予定線との交点を境にして前記ブレイクパターンが異なるので、側面に形成されたブレイクパターンの破断面の幅などの違いに基づいて、流路形成基板の基材における配置を特定することができる。 According to this configuration, since the break pattern is different at the intersection with another planned cutting line, the base of the flow path forming substrate is based on the difference in the width of the fracture surface of the break pattern formed on the side surface. The arrangement in the material can be specified.
上記構成において、前記切断予定線の前記基材における位置に応じて、前記ブレイクパターンにおける脆弱部の切断予定線方向の幅を異ならせることが望ましい。 The said structure WHEREIN: It is desirable to vary the width | variety of the cutting part line direction of the weak part in the said break pattern according to the position in the said base material of the said cutting line.
この構成によれば、基材における位置に応じて、前記ブレイクパターンにおける脆弱部の切断予定線方向の幅が異なるので、この脆弱部の幅に応じて破断面の幅も異なり、これにより、この破断面の幅の違いに基づいて流路形成基板の基材における配置をより正確、且つ、簡単に識別できる。 According to this configuration, the width in the planned cutting line direction of the fragile portion in the break pattern is different depending on the position on the base material, so the width of the fracture surface is also different depending on the width of the fragile portion. The arrangement of the flow path forming substrate on the base material can be more accurately and easily identified based on the difference in the width of the fracture surface.
上記構成において、前記基材の外側に位置する切断予定線ほど、基材の内側に位置する切断予定線よりも脆弱部の幅を短くすることが望ましい。 The said structure WHEREIN: It is desirable to make the width | variety of a weak part shorter than the planned cutting line located inside the said base material rather than the planned cutting line located inside the base material.
この構成によれば、基材の外側に位置する切断予定線ほど、基材の内側に位置する切断予定線よりも脆弱部の幅が短いので、この破断面の幅の違いに基づいて流路形成基板の基材における配置を、内側に位置するものから外側に位置するものまで特定し易くなる。 According to this configuration, since the width of the fragile portion is shorter in the planned cutting line positioned outside the base material than the planned cutting line positioned inside the base material, the flow path is based on the difference in the width of the fracture surface. It becomes easy to specify the arrangement of the formation substrate on the base material from the inside to the outside.
上記構成において、前記切断予定線の前記基材における位置に応じて、前記ブレイクパターンにおける貫通孔の形状を異ならせてもよい。 The said structure WHEREIN: You may vary the shape of the through-hole in the said break pattern according to the position in the said base material of the said cutting planned line.
この構成によれば、基材における位置に応じて、前記ブレイクパターンにおける貫通孔の形状が異なるので、同じ破断面の形状を持つ流路形成基板同士でも、分割後の側面に形成された貫通孔による形状の違いに基づいて、基材における配置を個別に識別することが可能となる。 According to this configuration, since the shape of the through hole in the break pattern differs depending on the position on the base material, the through holes formed on the side surfaces after the division even between the flow path forming substrates having the same fracture surface shape Based on the difference in shape due to, it is possible to individually identify the arrangement on the substrate.
上記構成において、前記切断予定線の前記基材における位置に応じて、前記ブレイクパターンにおける貫通孔の形成間隔を異ならせてもよい。 The said structure WHEREIN: You may vary the formation interval of the through-hole in the said break pattern according to the position in the said base material of the said cutting planned line.
この構成によれば、切断予定線の前記基材における位置に応じて、前記ブレイクパターンにおける貫通孔の形成間隔が異なるので、この貫通孔の形成間隔に応じて破断面の幅も異なる。したがって、この破断面の幅の違いに基づいて流路形成基板の基材における配置をより正確、且つ、簡単に識別できる。 According to this configuration, since the formation interval of the through hole in the break pattern varies depending on the position of the planned cutting line in the base material, the width of the fracture surface also varies depending on the formation interval of the through hole. Therefore, the arrangement of the flow path forming substrate on the base material can be more accurately and easily identified based on the difference in the width of the fracture surface.
上記構成において、前記ノズル開口を露出すると共に他の部分を被覆する状態で前記流路ユニットに対して取り付けられるヘッドカバーを設け、
前記ヘッドカバーには、前記流路形成基板の側面に対応する位置に、前記ブレイクパターンの破断面を露出可能な露出窓部を設けることが望ましい。
In the above configuration, a head cover that is attached to the flow path unit is provided in a state in which the nozzle opening is exposed and the other part is covered,
It is desirable that the head cover is provided with an exposed window portion that can expose the fracture surface of the break pattern at a position corresponding to the side surface of the flow path forming substrate.
この構成によれば、ヘッドカバーには、流路形成基板の側面に対応する位置に、前記ブレイクパターンの破断面を露出可能な露出窓部を開口しているので、流路形成基板に他の部材を組み付けて液体噴射ヘッドが完成した状態でも、この露出窓部から流路形成基板の破断面の形状を視認することが可能となる。したがって、液体噴射ヘッドを分解しなくても、この破断面の形状に基づいて、流路形成基板の基材における配置を個別に識別することが可能となる。また、流路形成基板の表面、例えば、ノズル形成部材側の表面にポジションナンバーを付与して流路形成基板の基材における配置を個別に識別可能にしたい場合には、ノズル形成部材上に流路形成基板の表面のポジションナンバーを露出させるための露出窓部を形成することも考えられるが、ノズル形成部材にそのような窓部を形成すると、その部分からノズル開口から吐出された液滴がミスト化したものが浸入してしまう。そこで、上記構成であれば、ノズル形成部材上にそのような窓部を形成する必要がないので、ミストの浸入を抑制しつつ、流路形成基板の基材における配置は個別に識別可能となっている。 According to this configuration, the head cover has an exposed window portion that can expose the fracture surface of the break pattern at a position corresponding to the side surface of the flow path forming substrate. Even in a state where the liquid jet head is completed by assembling, it is possible to visually recognize the shape of the fractured surface of the flow path forming substrate from the exposed window portion. Therefore, it is possible to individually identify the arrangement of the flow path forming substrate on the base material based on the shape of the fracture surface without disassembling the liquid jet head. In addition, when it is desired to assign a position number to the surface of the flow path forming substrate, for example, the surface on the nozzle forming member side so that the arrangement of the flow path forming substrate on the base material can be individually identified, the flow is formed on the nozzle forming member. Although it is conceivable to form an exposed window for exposing the position number of the surface of the path forming substrate, when such a window is formed in the nozzle forming member, droplets discharged from the nozzle opening from the portion are formed. The mist is infiltrated. Therefore, with the above configuration, since it is not necessary to form such a window on the nozzle forming member, the arrangement of the flow path forming substrate on the base material can be individually identified while suppressing the intrusion of mist. ing.
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の分解斜視図、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3、ケース4、流路ユニット5、及び、アクチュエータユニット6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7を介在させた状態でインク導入針8が複数取り付けられている。これらのインク導入針8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 an exploded perspective view of the
駆動用基板3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9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10や抵抗やコンデンサ等の電子部品11等を実装している。コネクタ10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3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3は、パッキンとして機能するシート12を介在させた状態で、インク導入針8とは反対側の基台2の底面側に配置される。
The
ケース4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5を接合し、内部に形成された収容空部13内にはアクチュエータユニット6を収容し、流路ユニット5側とは反対側の基板取付面14には駆動用基板35を取り付けるようになっている。また、図1に示すように、このケース4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5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には、流路ユニット5の長手方向の各側面側に位置する部分に2カ所ずつ露出窓部17が設けられており、この露出窓部17より、流路ユニット5の側面の4カ所を見ることができる。そして、このヘッドカバー16は、流路ユニット5やケース4を保護すると共に、流路ユニット5のノズル形成部材であるノズルプレート18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6は、櫛歯状に列設された複数の圧電振動子9(圧力発生素子の一種)と、この圧電振動子9が接合される固定板19と、駆動用基板3からの駆動信号を圧電振動子9に伝達するための、TCP(テープキャリアパッケージ)等の配線部材等から構成される。各圧電振動子9は、固定端部側が固定板19上に接合され、自由端部側が固定板19の先端面よりも外側に突出している。即ち、各圧電振動子9は、所謂片持ち梁の状態で固定板19上に取り付けられている。また、各圧電振動子9を支持する固定板19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6は、固定板19の背面を、収納空部を区画するケース4内壁面に接着することで収納空部内に収納・固定されている。
The
流路ユニット5は、図2に示すように、弾性板20、流路形成基板24、及びノズルプレート18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からインク供給口25及び圧力発生室26を通りノズル開口30に至るまでの一連のインク流路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25となる溝部、及び、圧力発生室26となる空部を隔壁で区画した状態で、ノズルプレート18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、後述するように、基材であるシリコンウェハー35をエッチング処理することによって作製されている。
As shown in FIG. 2, the
上記の圧力発生室26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8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25を通じて各圧力発生室26に供給される。弾性板20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20の圧力発生室26に対応する部分には、圧電振動子9の自由端部の先端を接合するための島部38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20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としても機能する。このコンプライアンス部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3から配線部材を通じて駆動信号が供給されると、圧電振動子9が素子長手方向に伸縮し、これに伴い島部38が圧力発生室26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26の容積が変化し、圧力発生室26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(a)は、上記流路形成基板24の基材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カ所)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39(図4(a)参照)を横方向の切断予定線L1上に複数穿設してブレイクパターンが形成されている。また、この横方向の切断予定線L1に直交する縦方向の切断予定線L2上にも、同様にして貫通孔39を複数列設することでブレイクパターンが形成されている。
FIG. 3A is a plan view of a
図3(a)における切断予定線L1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。この切断予定線L1は、本実施形態においては、シリコンウェハー35における最も外側に位置する第1切断予定線L1a、この第1切断予定線L1aに対して平行且つ1つ内側(シリコンウェハー35の中心O寄り)に位置する第2切断予定線L1b、この第2切断予定線L1bの延長線上で端側(外側)に位置する第3切断予定線L1c、及び、最も内側、即ち、シリコンウェハー35の中心Oを通り、切断予定線L1a,L1bに平行な第4切断予定線L1dから構成されている。また、縦方向の切断予定線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。
The planned cutting line L1 in FIG. 3 (a) is set on the (110) plane and in the plane direction of the first (111) plane orthogonal to the (110) plane. In the present embodiment, the planned cutting line L1 is a first cutting planned line L1a located on the outermost side of the
そして、これらの切断予定線L1、L2によって区画された基板領域24´には、このシリコンウェハー35における配置を表すポジションナンバーが付けられている(図3(a)中の#1〜#10がポジションナンバーに対応する)。このポジションナンバーは、各基板領域24´に顕微鏡で視認できる大きさでプリントされているのが一般的であり、これにより、シリコンウェハー35から分割した後に、流路形成基板24がどの配置のものかを個別に識別することができる。
Then, the
図4(a)は、シリコンウェハー35における切断予定線L1上に形成されたブレイクパターンの構成を説明する部分拡大図である。
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40を設けている。そして、切断予定線L1において隣り合う貫通孔39同士を隔てる部分が脆弱部41となり、この脆弱部41と貫通孔39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39は、第1の(111)面46を長辺とし、該第1の(111)面46に交差すると共に(110)面に直交する第2の(111)面47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47は、第1の(111)面46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39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. 4A is a partial enlarged view illustrating the configuration of the break pattern formed on the planned cutting line L1 in the
In this embodiment, 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、脆弱部41が破断する。これにより、シリコンウェハー35は、切断予定線に沿って切断され、個々のパーツ、即ち、流路形成基板24に分割されるようになっている。そして、この脆弱部41が破断すると、流路形成基板24の側面には、ブレイクパターンの脆弱部41の形状に応じた破断面42が形成される(図4(b)参照)。
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(ダイシングテープ)を分割前のシリコンウェハー35の表面37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。
When the external force is applied to the
As a method of dividing the
ところで、上記エキスパンドブレイクによってシリコンウェハー35より分割された流路形成基板24に、記録ヘッド1に組み込むために一方の面にノズルプレート18を、他方の面に弾性板20をそれぞれ接合するので、表面のポジションナンバーの確認ができなくなってしまう。すなわち、このように流路形成基板24に他の部材を組み付けて記録ヘッド1が完成した状態では、流路形成基板24のシリコンウェハー35における配置を識別することができなくなるという問題が生じる。
By the way, the
そこで、シリコンウェハー35における位置に応じて、ブレイクパターンにおける脆弱部41の切断予定線方向の幅Wを異ならせて設定している。具体的には、上記シリコンウェハー35の外側に位置する切断予定線ほど、内側の切断予定線よりも脆弱部41の切断予定線方向の幅Wを短く設定している。
Therefore, according to the position on the
本実施形態においては、図4(a)に示すような切断予定線L1における貫通孔39の形状をエッチングによって工夫することで脆弱部41の幅Wを調整するようにしている。具体的には、エッチングによって浸食されて形成される貫通孔39の長尺方向の幅を調整することで脆弱部41の幅Wを調整する。この場合は、エッチング時間、若しくは、エッチング溶液の濃度や温度を調整することで貫通孔39の長尺方向の幅を調整することができる。また、エッチングに対するマスクパターンの形状を調整して貫通孔39自体の大きさを異ならせて調整することも可能である。なお、以下では、横方向の切断予定線L1を例に挙げて説明するが、縦方向の切断予定線L2についても基本的には同様に調整できる。
In the present embodiment, the width W of the
図4(b)は、図4(a)における切断予定線L1によって分割された流路形成基板24のA−A方向から見た側面の部分拡大図である。そして、上記のエッチングを用いて、例えば、第2切断予定線L1bでは脆弱部41の幅Wを350μmに設定し、第2切断予定線L1bよりも外側に位置する第1切断予定線L1aでは、脆弱部41の幅Wを最も短い250μmに設定する。また、第2切断予定線L1bよりも内側に位置する第4切断予定線L1dでは、脆弱部41の幅Wを最も長い400μmに設定し、後述する第3切断予定線を300μmに設定している。また、このようにしてシリコンウェハー35の脆弱部41の切断予定線L1方向の幅Wを調整すると、分割後に流路形成基板24の側面に形成される破断面42の幅wを、脆弱部41の幅Wに応じて調整することができる。すなわち、図4(a)、(b)に示すように、分割後のブレイクパターンの破断面42の幅w(切断予定線L1方向の距離)は、脆弱部41の幅Wとほぼ等しくなる。
FIG. 4B is a partial enlarged view of the side surface of the flow
ここで、図3(b)は、図3(a)のシリコンウェハー35より分割された流路形成基板24の拡大図である。この流路形成基板24における各長辺を仮想的に二等分し、図3(b)における上側の長辺の右半分に位置する側面部を側面A部とし、左半分に位置する側面部を側面C部とし、また、下側の長辺の右半分(側面A部の向かいに位置する側面部)を側面B部とし、同様に下側の長辺の左半分(側面C部の向かいに位置する側面部)を側面D部とする。このように、側面A〜D部の4つの領域に分けた理由は、本実施形態では、長辺の中間に交点を設け、この交点の左右でブレイクパターンの種類を異ならせたからである。以下、各流路形成基板24の側面については、上述した側面A〜D部に基づいて説明する。
Here, FIG. 3B is an enlarged view of the flow
本実施形態では、記録ヘッド1の完成状態でもヘッドカバー16の露出窓部17から肉眼で覗き込んで、各流路形成基板24の側面A〜D部に形成される破断面42の中の少なくとも一部の幅Wの違いに基づいて、シリコンウェハー35における配置(#1〜#10)を識別することができる。例えば、図3(a)のシリコンウェハー35において、側面A部の破断面42の幅wが250μmとなるものは、#1、#2の流路形成基板24となり、側面B部の破断面42の幅wが250μmとなるものは、#9、#10の流路形成基板24となり、側面A部とC部の両方の破断面42の幅wが350μmとなるものは、#4の流路形成基板24のみとなり、側面B部とD部の両方の破断面42の幅wが350μmとなるものは、#7の流路形成基板24のみとなる。このように、シリコンウェハー35の外側に位置する切断予定線ほど、内側の切断予定線よりも脆弱部41の切断予定線方向の幅を短く設定すると、分割前にシリコンウェハー35の外側に位置する流路形成基板24と中心側に位置する流路形成基板24とを、分割した後も流路形成基板24の側面に形成された破断面42に表われた脆弱部41の幅に基づいて、正確、且つ、簡単に識別することが可能となる。
In the present embodiment, at least one of the fracture surfaces 42 formed on the side surfaces A to D of each flow
さらに、このようにしてシリコンウェハー35の外側に位置する切断予定線ほど、内側の切断予定線よりも脆弱部41の切断予定線方向の幅を短く設定すると、外側の切断予定線ほど、より脆弱になる。これにより、エキスパンドブレイクの際に、外側の切断予定線から優先的に切断されるようにすることができる。これにより、全ての切断予定線を残すことなく切断することができ、より確実にシリコンウェハー35を個々の流路形成基板に分割することが可能となる。
Furthermore, if the width of the cut portion line direction of the
また、本実施形態においては、切断予定線L1における切断予定線L2との交点を境にして外側の脆弱部41の幅Wを、この切断予定線L1の中心側の脆弱部41の幅Wよりも短く設定している。
In the present embodiment, the width W of the outer
ここで、図5は、図3(a)における領域Sの拡大図である。例えば、図5に例示した縦方向の切断予定線L2との交点P1を境にして外側(図における右側)の第3切断予定線L1cでは、脆弱部41の幅Wを300μmに設定し、交点P1よりも中心側(図における左側)の第2切断予定線L1bでは、脆弱部41の幅Wを350μmに設定している。
Here, FIG. 5 is an enlarged view of the region S in FIG. For example, the width W of the
そして、本実施形態において、上記交点P1は、#3の流路形成基板24の上側の長辺を二分する中点になるので、切断予定線L1c対応する#3の流路形成基板24の側面が側面A部となり、切断予定線L1bに対応する#3の流路形成基板24の側面が側面C部、#1の流路形成基板24の側面が側面B部となる。また、交点P2〜P4においても、上記同様に切断予定線における他の切断予定線との交点を境にして外側の脆弱部41の幅Wを、この切断予定線の中心側の脆弱部41の幅Wよりも短くしている。これにより、流路形成基板24の側面に形成される破断面42の中の少なくとも一部の幅Wの違いに基づいて、流路形成基板24のシリコンウェハー35における配置を個別に特定することができる。例えば、側面A部の破断面42の幅wが300μmとなるのは、#3の流路形成基板24のみとなり、側面B部の破断面42の幅wが300μmとなるのは、#6の流路形成基板24のみとなり、側面D部の破断面42の幅wが300μmとなるのは、#8の流路形成基板24のみとなり、側面C部の破断面42の幅wが300μmとなるのは、#5の流路形成基板24のみとなる。このように、交点を境にして外側のブレイクパターンにおける脆弱部41の幅を中心側のブレイクパターンにおける脆弱部41の幅より短くすると、分割後の流路形成基板24の側面の破断面42の幅も脆弱部41の幅に応じて形成されるので、この破断面42の幅に基づいて、シリコンウェハー35における流路形成基板24の配置を個別に特定することができる。
In the present embodiment, the intersection point P1 is a midpoint that bisects the upper long side of the # 3 flow
さらに、このように脆弱部41の幅を設定すると、より外側の脆弱部41ほど、より脆弱になるので、エキスパンドブレイクによるシリコンウェハー35の分割時に、切断予定線の外側の脆弱部41から順次破断していく。これにより、比較的長い切断予定線でも、先に外側の脆弱部41を破断させることで、その後は内側の脆弱部41に応力を集中させることができ、同一長さの切断予定線を一度に切断する場合よりも確実に切断させることが可能となる。
Further, when the width of the
また、上記の実施形態の以外に、図6(a)、(b)に示すように、脆弱部41の幅Wの調整は、ブレイクパターンにおける貫通孔39の形成間隔を異ならせて形成することでも可能である。この場合も、上記の実施形態同様に、貫通孔39の間隔、すなわち、脆弱部41の幅に応じて破断面42の幅も変化するので、流路形成基板24の側面に形成されたブレイクパターンの破断面42の幅に基づいて、シリコンウェハー35における流路形成基板24の配置を個別に識別することができる。
In addition to the above embodiment, as shown in FIGS. 6A and 6B, the width W of the
また、上記の実施形態において、破断面42の形状の違いに基づいて、流路形成基板24のシリコンウェハー35における配置を個別に識別可能としているが、本発明は、これに限られない。例えば、切断予定線L1のシリコンウェハー35における位置に応じて、ブレイクパターンの貫通孔の形状を異ならせてもよい。例えば、図7(a)に示すようなブレイクパターンの貫通孔49を用いてもよい。このブレイクパターンは一般的に使用されており、その破断面42は、図7(b)に示したようになる。この貫通孔49は、エッチング工程において、図4(a)に示すような平行四辺形の貫通孔2つを上下に千鳥状に形成して、さらにエッチングによりそれらの貫通孔同士を連結して形成される(図示せず)。その連結した際に形成された連結面は台座50と呼ばれ、1つの貫通孔に向かい合わせに2つ形成される。そして、図7(b)に示すように、流路形成基板24の側面には破断面42の以外に台座50も視認することができる。したがって、切断予定線のシリコンウェハー35における位置に応じて、ブレイクパターンにおける貫通孔の形状を異ならせると、流路形成基板24の側面に形成される破断面42の幅が同じもの同士であっても、貫通孔の形状の違い、すなわち、台座50の有無に基づいて流路形成基板24のシリコンウェハー35における配置を個別に識別することができる。
Moreover, in said embodiment, although arrangement | positioning in the
さらに、この貫通孔49により形成された脆弱部41は、上記実施形態における脆弱部41に比べて、これらが同じ幅であっても破断しやすいという特性がある。この特性を用いて、例えば、上記実施形態の切断予定線L1a〜L1cのブレイクパターンの貫通孔をこの貫通孔49を用いたもので形成し、切断予定線L1dのみを上記実施形態の貫通孔39で形成されたブレイクパターンとし、且つ、切断予定線L1bとL1dにおける脆弱部41の幅Wを共に350μmとしても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、側面A〜D部全てが破断部の幅wが350μmとなる#4と#7の流路形成基板24においても、#4の流路形成基板24の側面A部に台座50あり、側面B部に台座50なし、#7の流路形成基板24の側面B部に台座50あり、側面A部に台座50なしとなり、識別することができる。また、シリコンウェハー35の外側に位置する切断予定線(L1a〜L1c)ほど、内側の切断予定線(L1d)よりも破断しやすくなるので、エキスパンドブレイクの際に、外側の切断予定線から優先的に切断されるようにすることができる。これにより、全ての切断予定線を残すことなく切断することができ、より確実にシリコンウェハー35を個々の流路形成基板に分割することが可能となる。
Further, the
つまり、これらの実施形態では、ブレイクパターンを形成することで、同時に流路形成基板のシリコンウェハー35における配置を個別に識別可能な状態にしており、流路形成基板の表面にポジションナンバーを形成する必要がない。また、製造工程中の都合上、流路形成基板の表面にポジションナンバーを形成したとしても、完成品後において流路形成基板のシリコンウェハー35における配置を個別に識別することになった場合に、流路形成基板の表面のポジションナンバーで識別する必要がない。
That is, in these embodiments, by forming a break pattern, the arrangement of the flow path forming substrate on the
また、これらの実施形態におけるヘッドカバー16は、図8に示すように、ノズル開口30を露出すると共に他の部分を被覆する状態で流路ユニット5に対して取り付けられ、流路形成基板24の側面A〜D部に対応する位置に、ブレイクパターンの破断面42を露出可能な露出窓部17を4カ所設けている。これにより、流路形成基板24の側面A〜D部の4カ所の破断面42の形状を、ヘッドカバー16を取り付けた状態でも露出窓部17より視認することができる。すなわち、流路形成基板24に他の部材を組み付けて記録ヘッド1の完成状態でも記録ヘッド1を分解することなく、上記の実施形態同様に、ブレイクパターンの破断面42に基づいて流路形成基板24のシリコンウェハー35における配置を個別に識別することができる。また、流路形成基板24の表面、例えば、ノズルプレート18側の表面にポジションナンバーを付与して流路形成基板24のシリコンウェハー35における配置を個別に識別可能にしたい場合には、ノズルプレート18上に流路形成基板24の表面のポジションナンバーを露出させるための露出窓部(図示せず)を形成することも考えられるが、ノズルプレート18にそのような露出窓部を形成すると、その部分からノズル開口30から吐出されたインク滴がミストになって浸入してしまう。そこで、上記構成であれば、ノズルプレート18上にそのような露出窓部を形成する必要がないので、ミストの浸入を抑制しつつ、流路形成基板24のシリコンウェハー35における配置は個別に識別可能である。
Further, as shown in FIG. 8, the
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、記録ヘッド1の流路形成基板24が、シリコンウェハー35を分割して得られた流路形成基板により構成された例を示したが、これには限らず、例えば、シリコンウェハー35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、他の基材を用いることも可能である。
In the above, the 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 jet recording head has been described as an example of the liquid ejecting head. However, the present invention can also be applied to other liquid ejecting heads. For example, a color material ejecting head used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, an electrode material ejecting head used for forming an electrode such as an organic EL (Electro Luminescence) display, an FED (surface emitting display), a biochip (biochemical element) The present invention can also be applied to bioorganic matter ejecting heads and the like used in the production of
1…記録ヘッド,2…カートリッジ基台,3…駆動用基板,4…ケース,5…流路ユニット,6…アクチュエータユニット,7…フィルタ,8…インク導入針,9…圧電振動子,10…コネクタ,11…電子部品,12…シート,13…収容空部,14…基板取付面,16…ヘッドカバー,17…露出窓部,18…ノズルプレート,19…固定板,20…弾性板,24…流路形成基板,25…インク供給口,26…圧力発生室,27…共通インク室,30…ノズル開口,35…シリコンウェハー,37…表面,38…島部,39…貫通孔,40…薄肉部,41…脆弱部,42…破断面,46…第1の(111)面,47…第2の(111)面,49…貫通孔,50…台座
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記流路形成基板は、基材を当該基材表面の形成された複数のブレイクパターンからなる切断予定線に沿って分割することにより得られ、
前記流路形成基板の側面には、前記ブレイクパターンの破断面が複数形成され、
これら破断面の中の少なくとも一部の形状は、分割して得られた流路形成基板ごとに異なることを特徴とする液体噴射ヘッド。 A pressure generating element, and a flow path forming substrate in which a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening through which droplets are discharged in response to the operation of the pressure generating element is formed,
The flow path forming substrate is obtained by dividing the base material along a planned cutting line composed of a plurality of break patterns formed on the base material surface,
A plurality of fracture surfaces of the break pattern are formed on the side surface of the flow path forming substrate,
A liquid ejecting head, wherein a shape of at least a part of the fractured surface is different for each flow path forming substrate obtained by division.
前記ヘッドカバーには、前記流路形成基板の側面に対応する位置に、前記ブレイクパターンの破断面を露出可能な露出窓部を設けたことを特徴とする請求項1から請求項7の何れかに記載の液体噴射ヘッド。 Provide a head cover that is attached to the flow path unit in a state in which the nozzle opening is exposed and other parts are covered
8. The head cover is provided with an exposure window portion that can expose a fracture surface of the break pattern at a position corresponding to a side surface of the flow path forming substrate. The liquid ejecting head described.
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