JP2008044270A

JP2008044270A - Manufacturing method of liquid droplet discharge head

Info

Publication number: JP2008044270A
Application number: JP2006223283A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Komatsu; 洋小松; Yasushi Matsuno; 靖史松野; Yuki Sakashita; 友樹坂下
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2006-08-18
Filing date: 2006-08-18
Publication date: 2008-02-28

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a liquid droplet discharge head which can be easily partitioned into each head from a laminated structure wherein a plurality of heads have been formed. <P>SOLUTION: By the manufacturing method of the liquid droplet discharge head, at least two or more substrates are joined, and the first substrate 1 is composed of a silicon substrate wherein a channel with an oscillating board 5 and a common electrode 15 have been formed at each head and the second substrate 2 is composed of a glass substrate wherein an individual electrode 8 arranged at a predetermined space with respect to the oscillating board 5 have been formed at each head among these substrates, and the liquid droplet discharge head is partitioned into each head along a plurality of partition lines. On each partition line, the common electrode 15 and the individual electrode 8 are arranged so that both silicone parts of the first substrate 1 and the glass part of the second substrate may exist in a state of being joined with each other. A material-quality changed part is formed by irradiating the inside of the first substrate 1 with a laser beam along each partition line, and then the liquid droplet discharge head is partitioned into each head by receiving stress from the side of the second substrate 2. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、インクジェットプリンタ等に用いられる液滴吐出ヘッドの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a droplet discharge head used in an inkjet printer or the like.

液滴を吐出するための液滴吐出ヘッドとして、例えばインクジェット記録装置に搭載されるインクジェットヘッドが知られている。インクジェットヘッドは複数の基板を積層してなる積層構造体により構成されている。例えば、静電駆動方式のインクジェットヘッドの場合は、中間の第１の基板とその下面に接合される第２の基板との間に静電アクチュエータ部が形成され、上記第１の基板とその上に接合される第３の基板との間にインクを吐出するノズル孔に連通するインク流路が形成される。
このような積層構造体より構成されるインクジェットヘッドを個々のヘッドに分割する方法として、ダイシング加工による切断・分割とスクライブ（溝）を形成しそのスクライブに沿ってブレイク分割する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 As a droplet discharge head for discharging droplets, for example, an inkjet head mounted on an inkjet recording apparatus is known. The ink jet head is composed of a laminated structure in which a plurality of substrates are laminated. For example, in the case of an electrostatic drive type inkjet head, an electrostatic actuator unit is formed between an intermediate first substrate and a second substrate bonded to the lower surface thereof, and the first substrate and the upper substrate are formed thereon. An ink flow path communicating with a nozzle hole for ejecting ink is formed between the third substrate and the third substrate.
As a method of dividing an inkjet head composed of such a laminated structure into individual heads, a method of cutting and dividing by dicing and forming a scribe (groove) and dividing the break along the scribe has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1).

しかし、特許文献１に開示されるヘッド分割方法は、列方向のダイシング加工と行方向のブレイク加工によるものであるため、以下に示すような課題があった。
（１）ヘッドの千鳥配列（互い違いの配列）の分割が困難である。その結果、１枚の基板からのヘッド取り個数を向上させることが難しい。
（２）ブレード刃幅、スクライブ幅が必要であるため、ヘッド取り個数が減少する可能性がある。
（３）切断・分割時に異物が発生し、ノズル孔等へ浸入するおそれがある。
（４）ダイシング加工時には切削水を供給する必要があり、切削水のノズル孔等への浸入防止のためにダイシングシートによる基板保護が必要となる。そのため、コストアップとなる。
（５）ダイシング加工時にはブレードの摩耗による切断面垂直度の確保やチッピング発生防止のために、ツルーイング、ドレッシング、セットアップといった作業を頻繁に実施する必要があり、生産性が低下する。 However, since the head dividing method disclosed in Patent Document 1 is based on dicing processing in the column direction and breaking processing in the row direction, there are problems as described below.
(1) It is difficult to divide the staggered arrangement (alternate arrangement) of the heads. As a result, it is difficult to improve the number of heads taken from one substrate.
(2) Since the blade blade width and the scribe width are required, the number of heads taken may be reduced.
(3) Foreign matter may be generated during cutting / dividing and may enter the nozzle hole or the like.
(4) It is necessary to supply cutting water during dicing, and it is necessary to protect the substrate with a dicing sheet in order to prevent the cutting water from entering the nozzle holes and the like. Therefore, the cost is increased.
(5) At the time of dicing, it is necessary to frequently perform operations such as truing, dressing, and setup in order to ensure the perpendicularity of the cut surface due to blade wear and to prevent chipping, and productivity is reduced.

一方、上記課題の一解決手段として、表面に電子デバイスまたは電極パターンが形成されかつ裏面に粘着シートが貼り付けられた基板の内部に集光点を合わせて、前記粘着シートに対して透過性を有するレーザ光を前記粘着シートを介して前記基板の裏面から入射させ、前記基板の切断予定ラインに沿って前記基板の内部に多光子吸収による改質領域を形成するレーザ加工方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
この方法によれば、基板に外部から比較的小さな力を加えることによって、改質領域を基点として切断予定ラインに沿って基板を割って切断することができる。 On the other hand, as one means for solving the above-mentioned problems, the light condensing point is aligned with the inside of the substrate on which the electronic device or the electrode pattern is formed on the front surface and the pressure-sensitive adhesive sheet is attached on the back surface, thereby making the adhesive sheet transparent. A laser processing method has been proposed in which a laser beam is incident from the back surface of the substrate through the adhesive sheet, and a modified region by multiphoton absorption is formed inside the substrate along a planned cutting line of the substrate. (For example, refer to Patent Document 2).
According to this method, by applying a relatively small force to the substrate from the outside, the substrate can be cut along the planned cutting line with the modified region as a base point.

特開平９−３００６３０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-300630 特開２００２−１９２３６７号公報JP 2002-192367 A

しかし、静電アクチュエータを備えた静電駆動方式のインクジェットヘッドの場合、分割ライン上には、前記第1の基板を構成するシリコン部分と前記第２の基板を構成するガラス部分との陽極接合部と、個別電極の配線部（電極取り出し部）を構成する第２の基板のガラス部分のみが存在する。さらに、共通電極の端子部は分割ラインをまたがって隣接のヘッド同士で連続して形成されている。このように、分割ライン上にシリコンが存在しない場合とシリコン上に金属膜などの異種の材料が存在する場合は、前記レーザ加工による改質領域（材料変質部）を形成できず、したがってヘッド分割が不可能である。 However, in the case of an electrostatic drive type ink jet head equipped with an electrostatic actuator, an anodic bonding portion between a silicon portion constituting the first substrate and a glass portion constituting the second substrate is arranged on a dividing line. And only the glass part of the 2nd board | substrate which comprises the wiring part (electrode extraction part) of an individual electrode exists. Further, the terminal portion of the common electrode is continuously formed between adjacent heads across the dividing line. As described above, when silicon is not present on the dividing line and when a different kind of material such as a metal film is present on the silicon, the modified region (material altered portion) by the laser processing cannot be formed. Is impossible.

本発明は、上記の課題を解決しようとするものであり、複数のヘッドが形成された積層構造体から簡単に個々のヘッドに分割することができる液滴吐出ヘッドの製造方法を提供することを目的としている。 The present invention is intended to solve the above-described problems, and provides a method for manufacturing a droplet discharge head that can be easily divided into individual heads from a laminated structure in which a plurality of heads are formed. It is aimed.

前記課題を解決するため、本発明に係る液滴吐出ヘッドの第１の製造方法は、少なくとも２枚以上の基板が接合され、該基板のうち第１の基板は振動板を有する流路及び共通電極がヘッドごとに形成されたシリコン基板からなり、第２の基板は前記振動板に対して所定の間隔を隔てて対向配置される個別電極がヘッドごとに形成されたガラス基板からなり、複数の分割ラインに沿って個々の前記ヘッドに分割する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、各々の前記分割ライン上には、前記第１の基板のシリコン部分と前記第２の基板のガラス部分とが接合された状態で存在するように、前記共通電極及び前記個別電極を配置形成する工程と、前記各分割ラインに沿って前記第１の基板の内部にレーザ光を照射することにより材料変質部を形成する工程と、前記第２の基板側から応力を加えて個々の前記ヘッドに分割する工程と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, in a first method for manufacturing a droplet discharge head according to the present invention, at least two or more substrates are bonded, and the first substrate among the substrates is a common channel having a diaphragm and a common channel. The electrode is made of a silicon substrate formed for each head, and the second substrate is made of a glass substrate in which individual electrodes arranged to face the vibration plate at a predetermined interval are formed for each head. A method of manufacturing a droplet discharge head that is divided into individual heads along a dividing line, wherein each of the dividing lines includes a silicon portion of the first substrate and a glass portion of the second substrate. And the step of arranging and forming the common electrode and the individual electrode so that the first and second substrates are joined together, and the laser beam is irradiated to the inside of the first substrate along the dividing lines. Form And having a step, and a step of dividing into individual said head stressed from the second substrate side.

この第１の製造方法では、各々の分割ラインにおける接合部には全て同一材料のシリコンが存在することになるため、シリコン基板からなる第１の基板にレーザ光を照射することにより、各分割ラインに沿って多光子吸収による材料変質部を形成することができ、第２の基板側から応力を加えることで簡単に個々のヘッドに分割（ブレイク）することができる。 In this first manufacturing method, since silicon of the same material is present in all the joints in each division line, each division line is irradiated by irradiating the first substrate made of a silicon substrate with laser light. A material-modified part by multiphoton absorption can be formed along the line, and can be easily divided (breaked) into individual heads by applying stress from the second substrate side.

また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの第２の製造方法は、少なくとも２枚以上の基板が接合され、該基板のうち第１の基板は振動板を有する流路及び共通電極がヘッドごとに形成されたシリコン基板からなり、第２の基板は前記振動板に対して所定の間隔を隔てて対向配置される個別電極がヘッドごとに形成されたガラス基板からなり、複数の分割ラインに沿って個々の前記ヘッドに分割する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、前記第２の基板の前記第１の基板との接合面と反対側の裏面に分割用シリコン基板を接合する工程と、各々の前記分割ライン上には、前記第２の基板のガラス部分と前記分割用シリコン基板のシリコン部分とが接合された状態で存在するように、前記共通電極及び前記個別電極を配置形成する工程と、前記各分割ラインに沿って前記分割用シリコン基板の内部にレーザ光を照射することにより材料変質部を形成する工程と、前記第１の基板側から応力を加えて個々の前記ヘッドに分割する工程と、を有することを特徴とする。 Further, in the second manufacturing method of the droplet discharge head according to the present invention, at least two or more substrates are joined, and the first substrate of the substrates has a flow path having a diaphragm and a common electrode for each head. The second substrate is formed of a glass substrate in which individual electrodes that are arranged to be opposed to the diaphragm with a predetermined interval are formed for each head, along a plurality of dividing lines. A method of manufacturing a droplet discharge head that is divided into individual heads, the step of bonding a dividing silicon substrate to the back surface of the second substrate opposite to the bonding surface with the first substrate, A step of arranging and forming the common electrode and the individual electrodes so that the glass portion of the second substrate and the silicon portion of the silicon substrate for division exist on the dividing line. , Each division Irradiating a laser beam inside the dividing silicon substrate along the in-line, forming a material altered portion, and applying stress from the first substrate side to divide the head into individual heads. It is characterized by having.

この第２の製造方法では、分割用シリコン基板を第２の基板の裏面に接合して、第１の製造方法と同様にこの分割用シリコン基板にレーザ光を照射して材料変質部を形成するものである。したがって、第２の製造方法でも第１の製造方法と同様に簡単に個々のヘッドに分割（ブレイク）することができる。しかも、この第２の製造方法によれば、個別電極とフレキシブル配線基板とを接続するための電極取り出し部がほぼ平坦な開口部にできるメリットがある。 In the second manufacturing method, the dividing silicon substrate is bonded to the back surface of the second substrate, and the material-modified portion is formed by irradiating the dividing silicon substrate with laser light in the same manner as in the first manufacturing method. Is. Therefore, the second manufacturing method can be easily divided (breaked) into individual heads as in the first manufacturing method. Moreover, according to the second manufacturing method, there is an advantage that the electrode lead-out portion for connecting the individual electrode and the flexible wiring board can be a substantially flat opening.

また、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ₄レーザまたはＹＬＦレーザの基本波長光を照射することにより前記材料変質部を形成するものである。
ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ₄レーザまたはＹＬＦレーザの基本波長光は、シリコン基板に対して透過性を有し、シリコン基板の内部に多光子吸収による材料変質部を形成することができる。 Further, the material altered portion is formed by irradiating with the fundamental wavelength light of YAG laser, YVO ₄ laser or YLF laser.
The fundamental wavelength light of the YAG laser, the YVO ₄ laser, or the YLF laser is transmissive to the silicon substrate, and a material altered portion by multiphoton absorption can be formed inside the silicon substrate.

また、前記材料変質部は、前記第１の基板の板厚全体にわたって形成することが好ましい。
材料変質部は基板の分割面を形成するものであるため、分割（ブレイク）の際の起点とするために第１の基板の板厚全体にわたって形成することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the material-altered portion is formed over the entire thickness of the first substrate.
Since the material altered portion forms a dividing surface of the substrate, it is preferably formed over the entire thickness of the first substrate so as to be a starting point at the time of dividing (breaking).

また、分割用シリコン基板に材料変質部を形成する場合でも上記同様に、分割用シリコン基板の板厚全体にわたって形成することが好ましい。
また、材料変質部は、レーザ光を集光素子で集光させ、集光点を第１の基板の第２の基板との接合面から相対的に分割ライン方向に移動させながら板厚方向に移動させることにより形成する。
また、分割用シリコン基板に材料変質部を形成する場合でも上記同様に、レーザ光を集光素子で集光させ、集光点を分割用シリコン基板の第２の基板との接合面から相対的に分割ライン方向に移動させながら板厚方向に移動させることにより材料変質部を形成する。 Further, even when the material-altered portion is formed on the dividing silicon substrate, it is preferably formed over the entire thickness of the dividing silicon substrate as described above.
In addition, the material alteration portion condenses the laser light with a condensing element, and moves the condensing point in the plate thickness direction while moving the condensing point relative to the dividing line direction from the joint surface with the second substrate. It is formed by moving.
Further, even in the case where the material alteration portion is formed on the dividing silicon substrate, similarly to the above, the laser beam is condensed by the condensing element, and the condensing point is relative to the bonding surface of the dividing silicon substrate with the second substrate. The material altered portion is formed by moving in the plate thickness direction while moving in the dividing line direction.

このようにレーザ光を照射することによって、第１の基板または分割用シリコン基板の板厚全体にわたって材料変質部を形成することができる。 By irradiating the laser beam in this way, the material-modified part can be formed over the entire thickness of the first substrate or the dividing silicon substrate.

また、分割用シリコン基板は、格子状に形成され、格子部が各分割ライン上に接合されているものである。
分割用シリコン基板は、特に限定されるものではなく一枚板でも良いが、上記のように格子状に形成されている場合は、その開口部を通して液滴吐出ヘッド内部の検査を行うことができる。 The dividing silicon substrate is formed in a lattice shape, and the lattice portion is bonded on each dividing line.
The dividing silicon substrate is not particularly limited and may be a single plate. However, when the dividing silicon substrate is formed in a lattice shape as described above, the inside of the droplet discharge head can be inspected through the opening. .

実施の形態１．
以下、本発明の製造方法により製造される液滴吐出ヘッドの実施の形態について図面に基づいて説明する。まず、本発明の製造方法を説明する前に、液滴吐出ヘッドの構成について説明する。ここでは、液滴吐出ヘッドの一例として、基板の表面に設けられたノズル孔からインク滴を吐出するフェイス吐出型の静電駆動方式のインクジェットヘッドをとりあげて説明する。なお、本発明は、以下の図に示す構造、形状に限られるものではなく、４枚の基板を積層した４層構造のものや圧電素子等を用いた駆動方式、あるいは基板の端部に設けられたノズル孔からインク滴を吐出するエッジ吐出型のものなどにも同様に適用することができる。 Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, embodiments of a droplet discharge head manufactured by the manufacturing method of the present invention will be described with reference to the drawings. First, before describing the manufacturing method of the present invention, the configuration of the droplet discharge head will be described. Here, as an example of the droplet discharge head, a face discharge type electrostatic drive type inkjet head that discharges ink droplets from nozzle holes provided on the surface of the substrate will be described. Note that the present invention is not limited to the structure and shape shown in the following drawings, but is provided in a four-layer structure in which four substrates are stacked, a driving method using a piezoelectric element or the like, or provided at an end of the substrate. The present invention can be similarly applied to an edge discharge type that discharges ink droplets from the nozzle holes.

図１は本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの概略構成を分解して示す分解斜視図であり、一部を断面で表してある。図２は組立状態における図１の略右半分の構成を示すインクジェットヘッドの断面図、図３は図２のインクジェットヘッドの上面図である。なお、図１および図２では、通常使用される状態とは上下逆に示されている。 FIG. 1 is an exploded perspective view showing an exploded schematic configuration of an ink jet head according to Embodiment 1 of the present invention, and a part thereof is shown in cross section. 2 is a cross-sectional view of the ink jet head showing the configuration of the substantially right half of FIG. 1 in the assembled state, and FIG. 3 is a top view of the ink jet head of FIG. 1 and 2 are shown upside down from a state in which they are normally used.

本実施の形態１のインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッドの一例）１０は、図１および図２に示すように、以下に説明する構造を持つ３枚の基板１、２、３を貼り合わせることにより構成される積層構造体となっている。なお、このインクジェットヘッド１０は１個につきノズル孔４が２列に形成された構成となっており、ノズル孔４の列ごとに左右１個ずつのヘッド部分を持つ構成となっているが、当該ヘッド部分は１個ずつで構成されていても良い。またノズル孔４の数は制限されない。 As shown in FIGS. 1 and 2, the ink jet head 10 (an example of a droplet discharge head) 10 according to the first embodiment is formed by bonding three substrates 1, 2, and 3 having a structure described below. It is the laminated structure comprised. In addition, this inkjet head 10 has a configuration in which nozzle holes 4 are formed in two rows per one, and has a configuration having one head portion on each side of each nozzle hole 4. The head portion may be constituted by one piece. Further, the number of nozzle holes 4 is not limited.

中間の第１の基板１は、キャビティ基板とも呼ばれ、単結晶のシリコン基板からなり、その表面には複数の流路となる溝もしくは凹部がエッチングにより形成されている。個々の流路には、底部を振動板５とする吐出室６となる凹部１１が形成されている。また、各流路に共通に連通するリザーバ７となる凹部１２が形成される。 The intermediate first substrate 1 is also called a cavity substrate and is made of a single crystal silicon substrate, and grooves or recesses serving as a plurality of flow paths are formed by etching on the surface. Each flow path is formed with a recess 11 serving as a discharge chamber 6 having a vibration plate 5 at the bottom. Moreover, the recessed part 12 used as the reservoir | reserver 7 connected to each flow path in common is formed.

第１の基板１の下面に接合される第２の基板２は、電極基板もしくは電極ガラス基板とも呼ばれ、ガラス基板を用いて形成されている。第２の基板２は第１の基板１と陽極接合により接合されるので、剥離のない接合強度を確保するために、熱膨張係数がシリコンのそれに近いホウ珪酸系ガラスが一般に用いられている。
第２の基板２の表面には、一般にＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）からなる個別電極８が形成されている。各個別電極８は上記振動板５と対向する位置にエッチングにより形成された凹部２１内に形成されている。振動板５と個別電極８とは所定の間隔（ギャップ長という）Gを隔てて対向配置される。また、絶縁破壊や短絡を防止するために振動板５と個別電極８との間には絶縁膜１３が介在されているので、実際の有効なギャップ長Gは絶縁膜１３と個別電極８間の距離ということになる。このギャップ長Gは例えば０．２μmとなっている。絶縁膜１３を含む振動板５と個別電極８により静電アクチュエータ部が構成される。絶縁膜１３はシリコンの熱酸化膜やＴＥＯＳ（Tetraethoxysilane：テトラエトキシシラン）を原料ガスとして用いるシリコン酸化膜で形成されている。また、第２の基板２には上記リザーバ７の底部を貫通して連通するインク供給孔２２が形成されている。インク供給孔２２は図示しないインクタンクに接続されている。 The second substrate 2 bonded to the lower surface of the first substrate 1 is also called an electrode substrate or an electrode glass substrate, and is formed using a glass substrate. Since the second substrate 2 is bonded to the first substrate 1 by anodic bonding, borosilicate glass having a thermal expansion coefficient close to that of silicon is generally used in order to ensure bonding strength without peeling.
On the surface of the second substrate 2, an individual electrode 8 generally made of ITO (Indium Tin Oxide) is formed. Each individual electrode 8 is formed in a recess 21 formed by etching at a position facing the diaphragm 5. The diaphragm 5 and the individual electrode 8 are arranged to face each other with a predetermined gap (referred to as a gap length) G. Further, since the insulating film 13 is interposed between the diaphragm 5 and the individual electrode 8 in order to prevent dielectric breakdown or short circuit, the actual effective gap length G is between the insulating film 13 and the individual electrode 8. It will be a distance. This gap length G is, for example, 0.2 μm. The diaphragm 5 including the insulating film 13 and the individual electrode 8 constitute an electrostatic actuator section. The insulating film 13 is formed of a silicon thermal oxide film or a silicon oxide film using TEOS (Tetraethoxysilane) as a source gas. The second substrate 2 is formed with an ink supply hole 22 that passes through the bottom of the reservoir 7 and communicates therewith. The ink supply hole 22 is connected to an ink tank (not shown).

また、振動板５と個別電極８との間に形成されるギャップの開放端部はエポキシ樹脂等による封止材１６で封止される。これにより、湿気や塵埃等が電極間ギャップへ侵入するのを防止することができ、インクジェットヘッド１０の信頼性を高く保持することができる。 The open end of the gap formed between the diaphragm 5 and the individual electrode 8 is sealed with a sealing material 16 made of epoxy resin or the like. Thereby, moisture and dust can be prevented from entering the gap between the electrodes, and the reliability of the inkjet head 10 can be kept high.

第１の基板１の上面に接合される第３の基板３は、ノズル基板とも呼ばれ、単結晶のシリコン基板からなり、エッチングにより上記の吐出室６に連通し第３の基板３に対し垂直に貫通するように形成されたノズル孔４と、吐出室６とリザーバ７とを連通させるように下面に細溝状に形成された供給口３１と、リザーバ７部の圧力変動を補償するためのダイヤフラム部３２とを有する構成となっている。ノズル孔４は、径の小さい噴射口部とこれより径の大きい導入口部とから２段に構成することにより、インク滴の直進性を向上させることができる。 The third substrate 3 bonded to the upper surface of the first substrate 1 is also called a nozzle substrate and is made of a single crystal silicon substrate, communicates with the discharge chamber 6 by etching and is perpendicular to the third substrate 3. For compensating for pressure fluctuations in the reservoir 7 part, a nozzle port 4 formed so as to penetrate the nozzle, a supply port 31 formed in a narrow groove shape on the lower surface so as to allow the discharge chamber 6 and the reservoir 7 to communicate with each other. The diaphragm portion 32 is included. The nozzle hole 4 can be improved in the straightness of the ink droplet by being configured in two stages from the ejection port portion having a smaller diameter and the introduction port portion having a larger diameter.

また、上記第１の基板１および第３の基板３の後端部は、図１〜図３に示すように、エッチングにより開口された電極取り出し部１４となっており、電極取り出し部１４の形状は、平面視で方形状の開口部を有するものとなっている。そして、第２の基板２上に形成された個別電極８の端子部８ａが電極取り出し部１４において露出するように形成されている。また、第１の基板１の上面の後端部において片側もしくは両側に金属膜からなる共通電極１５が形成されている。そして、静電アクチュエータ部の駆動手段として、振動板５と個別電極８との間にパルス電圧を印加するためのドライバＩＣ等の駆動制御回路９を搭載したフレキシブル配線基板（図示せず）が各個別電極８の端子部８ａと共通電極１５とに例えば導電性接着剤を用いて接続される。 Moreover, as shown in FIGS. 1 to 3, the rear end portions of the first substrate 1 and the third substrate 3 form an electrode extraction portion 14 opened by etching, and the shape of the electrode extraction portion 14. Has a rectangular opening in plan view. The terminal portion 8 a of the individual electrode 8 formed on the second substrate 2 is formed so as to be exposed at the electrode extraction portion 14. A common electrode 15 made of a metal film is formed on one side or both sides at the rear end of the upper surface of the first substrate 1. A flexible wiring board (not shown) on which a drive control circuit 9 such as a driver IC for applying a pulse voltage between the diaphragm 5 and the individual electrode 8 is mounted as a driving means of the electrostatic actuator unit. The terminal portion 8a of the individual electrode 8 and the common electrode 15 are connected using, for example, a conductive adhesive.

次に、以上のように構成されるインクジェットヘッド１０の動作を説明する。
駆動制御回路９により個別電極８と第１の基板１の共通電極１５の間にパルス電圧を印加すると、振動板５は個別電極８側に引き寄せられて吸着し、吐出室６内に負圧を発生させて、リザーバ７内のインクを吸引し、インクの振動（メニスカス振動）を発生させる。このインクの振動が略最大となった時点で、電圧を解除すると、振動板５は離脱して、その復元力によりインクをノズル孔４から押し出し、インク滴を吐出する。 Next, the operation of the inkjet head 10 configured as described above will be described.
When a pulse voltage is applied between the individual electrode 8 and the common electrode 15 of the first substrate 1 by the drive control circuit 9, the diaphragm 5 is attracted to and attracted to the individual electrode 8 side, and a negative pressure is applied to the discharge chamber 6. The ink in the reservoir 7 is sucked and ink vibration (meniscus vibration) is generated. When the voltage of the ink is released when the vibration of the ink becomes substantially maximum, the vibration plate 5 is released, and the ink is ejected from the nozzle hole 4 by the restoring force to eject the ink droplet.

次に、本実施の形態１のインクジェットヘッド１０の製造方法について、図４〜図９を参照して説明する。 Next, a method for manufacturing the inkjet head 10 of the first embodiment will be described with reference to FIGS.

（インクジェットヘッド１０の配置）
まず、このインクジェットヘッド１０の基板上への配置について図４〜図６により説明する。
図４は第１の基板１を上から見た図で、インクジェットヘッド１０（但し、ノズル基板である第３の基板３は未接合のもの）のパターン配置の一例を示すものである。この第１の基板１の下面には前述したように予め個別電極８が形成された第２の基板２が陽極接合により接合されている。図５は図４のＡ部の拡大図であり、図６は図５のＢ−Ｂ断面図である。なお、図４では簡明のため、図１に示したインクジェットヘッド１０を縦・横方向に計１１個配置した例を示している。
インクジェットヘッド１０は、図４に示すように、縦方向分割ライン１０１及び横方向分割ライン１０２に沿って個々のインクジェットヘッドに分割されることになるが、各分割ライン１０１、１０２には後述するように、レーザ光の照射によりシリコン基板にのみ材料変質部が形成されている。すなわち、この材料変質部は、第２の基板２のガラス部分のみや個別電極８の端子部８ａ、共通電極１５の部分には形成することができないので、ガラス部分のみや端子部８ａ、共通電極１５の部分が、図５、図６に示すように、横方向分割ライン１０２上に存在しないように配置する。したがって、各分割ライン１０１、１０２上には第１の基板１のシリコン部分と第２の基板２のガラス部分のみが接合された状態で存在するように、端子部８ａ、共通電極１５を配置形成する。 (Arrangement of inkjet head 10)
First, the arrangement of the inkjet head 10 on the substrate will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is a view of the first substrate 1 as viewed from above, and shows an example of the pattern arrangement of the inkjet head 10 (however, the third substrate 3 which is a nozzle substrate is not bonded). As described above, the second substrate 2 on which the individual electrodes 8 are formed in advance is bonded to the lower surface of the first substrate 1 by anodic bonding. 5 is an enlarged view of a portion A in FIG. 4, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. For the sake of simplicity, FIG. 4 shows an example in which a total of 11 inkjet heads 10 shown in FIG. 1 are arranged in the vertical and horizontal directions.
As shown in FIG. 4, the inkjet head 10 is divided into individual inkjet heads along a vertical direction dividing line 101 and a horizontal direction dividing line 102, and each of the dividing lines 101 and 102 will be described later. In addition, the material altered portion is formed only on the silicon substrate by the laser beam irradiation. That is, since this material altered portion cannot be formed only on the glass portion of the second substrate 2, or on the terminal portion 8a of the individual electrode 8, or on the common electrode 15, only the glass portion, the terminal portion 8a, or the common electrode can be formed. As shown in FIGS. 5 and 6, the 15 portions are arranged so as not to exist on the horizontal dividing line 102. Accordingly, the terminal portion 8a and the common electrode 15 are arranged and formed on each of the dividing lines 101 and 102 so that only the silicon portion of the first substrate 1 and the glass portion of the second substrate 2 are joined. To do.

（インクジェットヘッド１０の製造工程）
次に、図７及び図８を参照して、インクジェットヘッド１０の製造方法の一例について簡単に説明する。なお、ここでは説明を簡単にするため、１つのヘッド部分のみを図示して説明する。図７及び図８はインクジェットヘッド１０の製造工程を示す断面図である。 (Manufacturing process of inkjet head 10)
Next, an example of a method for manufacturing the inkjet head 10 will be briefly described with reference to FIGS. Note that only one head portion is illustrated and described here for the sake of simplicity. 7 and 8 are cross-sectional views showing the manufacturing process of the ink jet head 10.

（ａ）第１の基板１の作製
まず、第１の基板１として、所要の厚さ(例えば６０μｍ程度)の両面ミラーポリッシュ仕上げのシリコン基板を用意し、その片面全面に、例えば厚さが０．８μｍのボロン拡散層５１を形成する。さらに、このシリコン基板のボロン拡散層５１側の接合面（下面）にプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）によりＴＥＯＳを用いたシリコン酸化膜からなる絶縁膜１３を例えば０．１μｍの厚さで形成する（図７（ａ））。なお、シリコン基板は厚いものを使用し、後述する第２の基板２に陽極接合してから研削加工等を施して所要の厚さに薄くする加工方法を採用してもよい。 (A) Production of First Substrate 1 First, as a first substrate 1, a double-sided mirror-polished silicon substrate having a required thickness (for example, about 60 μm) is prepared. A boron diffusion layer 51 of 8 μm is formed. Further, an insulating film 13 made of a silicon oxide film using TEOS is formed to a thickness of, for example, 0.1 μm on the bonding surface (lower surface) of the silicon substrate on the boron diffusion layer 51 side by plasma CVD (Chemical Vapor Deposition). FIG. 7 (a)). Note that a thick silicon substrate may be used, and a processing method may be employed in which the silicon substrate is anodically bonded to a second substrate 2 described later and then subjected to grinding or the like to reduce the thickness to a required thickness.

（ｂ）第２の基板２の作製
まず、ホウ珪酸系ガラス等からなる板厚約１ｍｍのガラス基板に、例えば金・クロムのエッチングマスクを使用してフッ酸によってエッチングすることにより所望の深さの凹部２１を形成する。このとき、分割ライン上のガラス部分はエッチング除去せずに残しておく。
次に、例えば、スパッタ法によりＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜を０．１μｍの厚さで形成し、このＩＴＯ膜をフォトリソグラフィーによりパターニングして個別電極８となる部分以外をエッチング除去して、凹部２１の内部に個別電極８を形成する。その後、マイクロブラスト加工等によってインク供給孔２２となる孔部を形成する（図７（ｂ））。以上により、個別電極８が形成された第２の基板２が作製される。 (B) Production of second substrate 2 First, a glass substrate made of borosilicate glass or the like having a thickness of about 1 mm is etched with hydrofluoric acid using a gold / chromium etching mask, for example, to a desired depth. The recess 21 is formed. At this time, the glass portion on the dividing line is left without being removed by etching.
Next, for example, an ITO (Indium Tin Oxide) film is formed to a thickness of 0.1 μm by a sputtering method, and this ITO film is patterned by photolithography to remove the portions other than the individual electrodes 8 by etching. Individual electrodes 8 are formed inside 21. Thereafter, a hole to be the ink supply hole 22 is formed by microblasting or the like (FIG. 7B). Thus, the second substrate 2 on which the individual electrode 8 is formed is manufactured.

（ｃ）第１の基板１と第２の基板２の接合
上記のように、予め個別電極８が形成された第２の基板２上に、上記第１の基板１を絶縁膜１３を介して陽極接合する。次にこの第１の基板１の上面にエッチングマスク５２となるシリコン酸化膜を形成する（図７（ｃ））。 (C) Joining of the first substrate 1 and the second substrate 2 As described above, the first substrate 1 is placed on the second substrate 2 on which the individual electrodes 8 are previously formed via the insulating film 13. Anodized. Next, a silicon oxide film to be an etching mask 52 is formed on the upper surface of the first substrate 1 (FIG. 7C).

（ｄ）材料変質部６０の形成
次に、縦方向及び横方向の分割ラインに沿って、第１の基板１内にレーザ光を照射することにより材料変質部６０を形成する（図７（ｃ））。
ここで、材料変質部６０の形成方法を図９に示す。図９に示すように、第１の基板（シリコン基板）１の内部に、半導体レーザとして例えばＹＡＧレーザの基本波長のレーザ光６１をレンズ６２により集光して照射し、分割ライン方向Ｘにスキャンすることにより、第１の基板１の内部に多光子吸収による改質層としての材料変質部６０を形成することができる。材料変質部６０は、レーザ光６１を分割ライン方向Ｘにスキャンするごとに、集光点を第１の基板１の接合面から上面に向けて板厚方向上方へ移動させることにより、第１の基板１の板厚全体にわたって形成することができる。これは、逆にレーザ光６１の集光点を第１の基板１の上面から接合面に向けて下方へ移動させると、いったん形成された材料変質部６０に再度レーザ光６１が当たって光が散乱し、板厚方向に材料変質部６０が伸びて形成されていかないからである。なお、レーザ光６１は、集光点を第１の基板１に対して相対的に分割ライン方向と板厚方向に移動させればよい。 (D) Formation of Material Altered Part 60 Next, the material altered part 60 is formed by irradiating the first substrate 1 with laser light along the vertical and horizontal dividing lines (FIG. 7C). )).
Here, a method for forming the material-affected portion 60 is shown in FIG. As shown in FIG. 9, the first substrate (silicon substrate) 1 is irradiated with a laser beam 61 having a fundamental wavelength of, for example, a YAG laser as a semiconductor laser by a lens 62 and scanned in the dividing line direction X. By doing so, the material altered portion 60 as a modified layer by multiphoton absorption can be formed inside the first substrate 1. Each time the material alteration section 60 scans the laser light 61 in the division line direction X, the material alteration section 60 moves the condensing point upward from the bonding surface of the first substrate 1 toward the upper surface in the plate thickness direction. It can be formed over the entire thickness of the substrate 1. Conversely, when the condensing point of the laser beam 61 is moved downward from the upper surface of the first substrate 1 toward the bonding surface, the laser beam 61 strikes the material altered portion 60 once formed and the light is emitted. This is because the material altered portion 60 is not scattered and formed in the thickness direction. The laser beam 61 may be moved in the dividing line direction and the plate thickness direction relative to the first substrate 1 with respect to the condensing point.

上記レーザ光６１の照射条件の一例をあげると、次のとおりである。
レーザ媒質：Ｎｄ：ＹＡＧ
レーザ波長：１０６４ｎｍ
レーザ光スポット断面積：３．１４×１０^-8ｃｍ²
発振形態：Ｑスイッチパルス
繰り返し周波数：１００ｋＨｚ
パルス幅：３０ｎｓ
出力：２０μＪ／パルス
レーザ光品質：ＴＥＭ₀₀
偏光特性：直線偏光
集光用レンズ倍率：５０倍
開口数（ＮＡ）：０．５５
レーザ光波長に対する透過率：６０％
移動速度：１００ｍｍ／ｓｅｃ An example of the irradiation condition of the laser beam 61 is as follows.
Laser medium: Nd: YAG
Laser wavelength: 1064 nm
Laser beam spot cross-sectional area: 3.14 × 10 ⁻⁸ cm ²
Oscillation form: Q switch pulse repetition frequency: 100 kHz
Pulse width: 30ns
Output: 20 μJ / pulse laser light Quality: TEM ₀₀
Polarization characteristics: Lens for condensing linearly polarized light Magnification: 50 times numerical aperture (NA): 0.55
Transmittance to laser light wavelength: 60%
Movement speed: 100mm / sec

なお、半導体レーザとしてはＹＡＧレーザのほかに、ＹＶＯ₄レーザまたはＹＬＦレーザを使用することもできる。これらのレーザ光はシリコン基板からなる第１の基板１に対して透過性があるので有効である。 In addition to the YAG laser, a YVO ₄ laser or a YLF laser can also be used as the semiconductor laser. These laser beams are effective because they are transmissive to the first substrate 1 made of a silicon substrate.

（ｄ）第１の基板１のエッチング加工
次に、接合済みの第１の基板１の表面にフォトリソグラフィーによってレジストパターニングを行い（図７（ｄ））、ＫＯＨ水溶液によるウェットエッチングによりパターニング開口部をボロン拡散層５１が出現するまでエッチングする（図７（ｅ））。これによって、吐出室６となる凹部１１、リザーバ７となる凹部１２および電極取り出し部１４となる凹部１７が形成される。また、ボロン拡散層５１の面が出現するとエッチングレートが極端に遅くなるため、これによりエッチングストップがかかるので、振動板５の厚みを高精度に制御することができる。なお、リザーバ７となる凹部１２についてはエッチング開始を遅らせることにより底部を若干厚く形成する。 (D) Etching of first substrate 1 Next, resist patterning is performed on the surface of the bonded first substrate 1 by photolithography (FIG. 7D), and patterning openings are formed by wet etching with KOH aqueous solution. Etching is performed until the boron diffusion layer 51 appears (FIG. 7E). As a result, a recess 11 serving as the discharge chamber 6, a recess 12 serving as the reservoir 7, and a recess 17 serving as the electrode extraction portion 14 are formed. Further, since the etching rate becomes extremely slow when the surface of the boron diffusion layer 51 appears, this causes an etching stop, so that the thickness of the diaphragm 5 can be controlled with high accuracy. In addition, about the recessed part 12 used as the reservoir | reserver 7, a bottom part is formed a little thickly by delaying an etching start.

（ｅ）電極取り出し部１４の形成
次に、例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching）ドライエッチングにより、凹部１７の底部をエッチング除去して、電極取り出し部１４のみを開口する（図８（ｆ））。これによって、電極取り出し部１４は平面視で方形状の開口部を有する形状に形成される。 (E) Formation of the electrode lead-out portion 14 Next, the bottom of the concave portion 17 is removed by etching, for example, by RIE (Reactive Ion Etching) dry etching, and only the electrode lead-out portion 14 is opened (FIG. 8F). As a result, the electrode lead-out portion 14 is formed in a shape having a square opening in plan view.

（ｆ）共通電極１５の形成、ヘッド分割等
共通電極１５をスパッタ等により第１の基板１上に形成し、さらに振動板５と個別電極８間のギャップ開放端部をエポキシ樹脂等の封止材１６で封止する。また、インク供給孔２２の穴をリザーバ７となる凹部１２の底部を貫通させる。その後、分割ラインに沿って、第２の基板２側から曲げやせん断応力などの応力Ｆを加えて個々のヘッドに分割する（図８（ｇ））。なお、上記（ｄ）の材料変質部６０の形成をこの共通電極１５形成後に実施しても良い。
分割ラインに沿って、応力Ｆを加えることによって、材料変質部６０の端に微小なクラックが入り、この破断力が強固に接合されている第２の基板２へ伝達されるため、分割ラインに沿ってまっすぐに分割することができる。したがって、破断面に欠けなどを生じることなく基板の面に垂直な破断面が得られる。よって、個々のヘッドに簡単に分割することができる。 (F) Formation of common electrode 15 and head division, etc. Common electrode 15 is formed on first substrate 1 by sputtering or the like, and the gap opening end between diaphragm 5 and individual electrode 8 is sealed with epoxy resin or the like. Seal with material 16. Further, the hole of the ink supply hole 22 is penetrated through the bottom of the recess 12 serving as the reservoir 7. After that, along the dividing line, a stress F such as bending or shearing stress is applied from the second substrate 2 side to divide into individual heads (FIG. 8G). In addition, the formation of the material altered portion 60 of (d) may be performed after the formation of the common electrode 15.
By applying a stress F along the dividing line, a minute crack enters the end of the material altered portion 60, and this breaking force is transmitted to the second substrate 2 that is firmly joined. Can be divided straight along. Therefore, a fracture surface perpendicular to the surface of the substrate can be obtained without causing any chipping in the fracture surface. Therefore, it can be easily divided into individual heads.

（ｇ）第３の基板３の接合
最後に、ノズル孔４等が形成され個々のノズル基板に切断分割された第３の基板３を上記により分割されたヘッドの第２の基板２上に接着することにより、インクジェットヘッド１０の本体部が完成する（図８（ｈ））。 (G) Joining of the third substrate 3 Finally, the third substrate 3 formed with the nozzle holes 4 and cut and divided into individual nozzle substrates is bonded onto the second substrate 2 of the head divided as described above. Thus, the main body of the inkjet head 10 is completed (FIG. 8H).

本実施の形態１のインクジェットヘッド１０の製造方法では、各々の分割ライン１０１、１０２上に、第１の基板１のシリコン部分と第２の基板２のガラス部分とが陽極接合された状態で存在するように、共通電極１５及び個別電極８を配置形成し、各々の分割ライン１０１、１０２に沿って第１の基板１の内部にレーザ光６１を照射することにより材料変質部６０を形成し、第２の基板２側から応力を加えて個々のヘッドに分割するものであるから、複数のヘッドが形成された積層構造体から簡単に個々のヘッドに分割（ブレイク）することができる。
また、レーザ光の照射により形成される分割ライン幅（材料変質部６０の厚み）はきわめて小さく、かつレーザ光の走査速度も速いため、より多くのヘッドを基板上に配置できるとともに、千鳥配列（互い違いの配列）も可能なため、取り個数が増加し、生産性の向上、コスト低減が可能となる。 In the method of manufacturing the inkjet head 10 according to the first embodiment, the silicon portion of the first substrate 1 and the glass portion of the second substrate 2 are present on the respective dividing lines 101 and 102 in an anodic bonding state. In this manner, the common electrode 15 and the individual electrode 8 are arranged and formed, and the material altered portion 60 is formed by irradiating the inside of the first substrate 1 with the laser light 61 along the respective dividing lines 101 and 102. Since stress is applied from the second substrate 2 side to divide into individual heads, the laminated structure in which a plurality of heads are formed can be easily divided (breaked) into individual heads.
Further, since the division line width (thickness of the material altered portion 60) formed by laser light irradiation is extremely small and the scanning speed of the laser light is high, more heads can be arranged on the substrate, and a staggered arrangement ( (Alternate arrangement) is also possible, increasing the number of products, improving productivity and reducing costs.

実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係るインクジェットヘッド１０Ａの構成を図１０に示す。図１０は図２と同様のインクジェットヘッド１０Ａの断面図である。なお、図２と同一の部分には同一符号を付して説明は省略する。
本実施の形態２では、第２の基板２の第１の基板１との接合面と反対側の裏面に分割用シリコン基板２５を陽極接合するものである。前記実施の形態１では図２に示したように、分割後、電極取り出し部１４の後端部に第１の基板１のシリコン部分１ａが壁のような形で残っている。そのため、個別電極８の端子部８ａとフレキシブル配線基板（図示せず）とを接続する際に、高さ寸法によってはこのシリコン部分１ａが邪魔になる場合がある。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 10 shows the configuration of an inkjet head 10A according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 10 is a cross-sectional view of an ink jet head 10A similar to FIG. Note that the same parts as those in FIG.
In the second embodiment, the dividing silicon substrate 25 is anodically bonded to the back surface of the second substrate 2 opposite to the bonding surface with the first substrate 1. In the first embodiment, as shown in FIG. 2, after the division, the silicon portion 1a of the first substrate 1 remains in the shape of a wall at the rear end portion of the electrode extraction portion 14. Therefore, when the terminal portion 8a of the individual electrode 8 and a flexible wiring board (not shown) are connected, the silicon portion 1a may become an obstacle depending on the height dimension.

そこで、本実施の形態２では、このシリコン部分１ａが残存しないようにしたものである。そのために、ガラス基板からなる第２の基板２の裏面に両面ミラーポリッシュ仕上げの分割用シリコン基板２５を陽極接合する構成とする。
分割用シリコン基板２５は、インク取り入れ孔のみ形成された状態で第２の基板２の裏面の全面に接合しても良いし、あるいは図１０に示すように各分割ライン上に格子状に接合しても良い。分割用シリコン基板２５を格子状に形成した場合には、その開口部２６を通して静電アクチュエータ部の検査、すなわち異物の侵入や個別電極８の異常などの顕微鏡による検査が可能になる利点がある。 Therefore, in the second embodiment, the silicon portion 1a is not left. For this purpose, a split silicon substrate 25 having a double-sided mirror polish finish is anodically bonded to the back surface of the second substrate 2 made of a glass substrate.
The dividing silicon substrate 25 may be bonded to the entire back surface of the second substrate 2 in a state where only the ink intake holes are formed, or may be bonded in a grid pattern on each dividing line as shown in FIG. May be. When the dividing silicon substrate 25 is formed in a lattice shape, there is an advantage that inspection of the electrostatic actuator portion, that is, inspection by a microscope such as intrusion of foreign matter and abnormality of the individual electrode 8 can be performed through the openings 26.

本実施の形態２によれば、電極取り出し部１４は平面視で略コ字状に開口され、その後端部はほぼ平坦に形成できるので、個別電極８の端子部８ａとフレキシブル配線基板（図示せず）との接続が容易になる効果がある。 According to the second embodiment, the electrode lead-out portion 14 is opened in a substantially U shape in plan view, and the rear end portion thereof can be formed almost flat, so that the terminal portion 8a of the individual electrode 8 and a flexible wiring board (not shown) This makes it easy to connect to

図１１はこのインクジェットヘッド１０Ａ（但し、ノズル基板である第３の基板３は未接合のもの）の基板への配置例を示し、第２の基板２の裏面側から見た図である。また、分割用シリコン基板２５は上記のように格子状に形成されたものを示している。図１２は図１１のＣ−Ｃにおける拡大断面図である。 FIG. 11 shows an example of the arrangement of the inkjet head 10 </ b> A (however, the third substrate 3, which is a nozzle substrate, not bonded) on the substrate, as viewed from the back side of the second substrate 2. The dividing silicon substrate 25 is formed in a lattice shape as described above. 12 is an enlarged cross-sectional view taken along the line CC of FIG.

このインクジェットヘッド１０Ａの製造方法は、基本的に前記実施の形態１と同様である。異なる点は、以下のとおりである。
（１）分割用シリコン基板２５を第２の基板２の裏面に陽極接合すること。
（２）各分割ライン１０１、１０２に沿って、分割用シリコン基板２５にレーザ光を照射し、その内部に材料変質部６０を形成すること。
（３）電極取り出し部１４をＲＩＥなどのドライエッチングで開口する際、電極取り出し部１４の後端部の前記シリコン部分１ａをエッチングで除去すること。
（４）また、第２の基板２の電極取り出し部１４の後端部のガラス部分２ａ（図２参照）は、エッチングで凹部２１を形成する際に、残すか、もしくは除去する。 The manufacturing method of the inkjet head 10A is basically the same as that of the first embodiment. The differences are as follows.
(1) Anodically bonding the dividing silicon substrate 25 to the back surface of the second substrate 2.
(2) A laser beam is irradiated to the dividing silicon substrate 25 along the dividing lines 101 and 102, and the material alteration portion 60 is formed therein.
(3) When the electrode lead-out portion 14 is opened by dry etching such as RIE, the silicon portion 1a at the rear end portion of the electrode lead-out portion 14 is removed by etching.
(4) Further, the glass portion 2a (see FIG. 2) at the rear end portion of the electrode extraction portion 14 of the second substrate 2 is left or removed when the recess 21 is formed by etching.

本実施の形態２の製造方法によれば、第１の基板１側から応力を加えることによって、第１の基板１、第２の基板２、及び分割用シリコン基板２５の３枚の基板の積層構造体を個々のヘッドに容易に分割（ブレイク）することができる。
なお、第２の基板２が厚い場合には、図１２のように各分割ライン上にスクライブ１８をエッチングで形成してもよい。 According to the manufacturing method of the second embodiment, by applying stress from the first substrate 1 side, the three substrates of the first substrate 1, the second substrate 2, and the dividing silicon substrate 25 are stacked. The structure can be easily divided (breaked) into individual heads.
When the second substrate 2 is thick, the scribe 18 may be formed by etching on each dividing line as shown in FIG.

上記の実施の形態では、インクジェットヘッドおよびその製造方法について述べたが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の思想の範囲内で種々変更することができる。例えば、本発明は、ノズル孔より吐出される液状材料を変更することにより、インクジェットプリンタのほか、液晶ディスプレイのカラーフィルタの製造、有機ＥＬ表示装置の発光部分の形成、遺伝子検査等に用いられる生体分子溶液のマイクロアレイの製造など様々な用途の液滴吐出装置として利用することができる。 In the above embodiment, the ink jet head and the manufacturing method thereof have been described. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made within the scope of the idea of the present invention. For example, in the present invention, by changing the liquid material ejected from the nozzle holes, in addition to inkjet printers, the manufacture of color filters for liquid crystal displays, the formation of light-emitting portions of organic EL display devices, biological tests used for genetic testing, etc. It can be used as a droplet discharge device for various uses such as manufacturing a microarray of a molecular solution.

本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの概略構成を示す分解斜視図。1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of an inkjet head according to Embodiment 1 of the present invention. 組立状態における図１の略右半分の構成を示すインクジェットヘッドの断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of an inkjet head showing a configuration of a substantially right half of FIG. 1 in an assembled state. 図２のインクジェットヘッドの上面図。FIG. 3 is a top view of the inkjet head of FIG. 2. 実施の形態１に係るインクジェットヘッドの基板への配置例を示す基板の上面図。FIG. 3 is a top view of the substrate showing an example of arrangement of the inkjet head according to Embodiment 1 on the substrate. 図４のＡ部の拡大図。The enlarged view of the A section of FIG. 図５のＢ−Ｂ断面図。BB sectional drawing of FIG. 実施の形態１に係るインクジェットヘッドの製造工程の概要を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an outline of a manufacturing process of the inkjet head according to the first embodiment. 図７に続く製造工程の断面図。Sectional drawing of the manufacturing process following FIG. 材料変質部の形成方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the formation method of a material alteration part. 本発明の実施の形態２に係るインクジェットヘッドの概略断面図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of an inkjet head according to Embodiment 2 of the present invention. 実施の形態１に係るインクジェットヘッドの基板への配置例を示す基板の下面図。FIG. 3 is a bottom view of the substrate showing an example of arrangement of the inkjet head according to Embodiment 1 on the substrate. 図１１のＣ−Ｃ拡大断面図。CC expanded sectional view of FIG.

Explanation of symbols

１第１の基板（キャビティ基板）、２第２の基板（電極基板）、３第３の基板（ノズル基板）、４ノズル孔、５振動板、６吐出室、７リザーバ、８個別電極、９駆動制御回路（駆動手段）、１０、１０Ａインクジェットヘッド、１１凹部、１２凹部、１３絶縁膜、１４電極取り出し部、１５共通電極、１６封止材、１７凹部、１８スクライブ、２１凹部、２２インク供給孔、２５分割用シリコン基板、２６開口部、３１供給口、３２ダイヤフラム部、５１ボロン拡散層、５２エッチングマスク、６０材料変質部、６１レーザ光、６２レンズ、１０１縦方向分割ライン、１０２横方向分割ライン。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st board | substrate (cavity board | substrate), 2nd board | substrate (electrode board | substrate), 3rd board | substrate (nozzle board | substrate), 4 nozzle hole, 5 diaphragm, 6 discharge chamber, 7 reservoir, 8 individual electrode, 9 Drive control circuit (drive means) 10, 10A Inkjet head, 11 recess, 12 recess, 13 insulating film, 14 electrode takeout portion, 15 common electrode, 16 sealing material, 17 recess, 18 scribe, 21 recess, 22 ink supply Hole, 25 Dividing silicon substrate, 26 Opening portion, 31 Supply port, 32 Diaphragm portion, 51 Boron diffusion layer, 52 Etching mask, 60 Material alteration portion, 61 Laser beam, 62 Lens, 101 Vertical dividing line, 102 Horizontal direction Split line.

Claims

At least two or more substrates are joined, the first substrate of which is a silicon substrate in which a flow path having a diaphragm and a common electrode are formed for each head, and the second substrate is connected to the diaphragm. A method of manufacturing a droplet discharge head, wherein the individual electrodes arranged opposite to each other with a predetermined interval are formed of a glass substrate formed for each head, and are divided into individual heads along a plurality of division lines,
A step of arranging and forming the common electrode and the individual electrodes so that the silicon portion of the first substrate and the glass portion of the second substrate exist on each of the dividing lines. When,
Forming a material altered portion by irradiating the inside of the first substrate with laser light along each of the dividing lines;
Applying stress from the second substrate side to divide the head into individual heads;
A method of manufacturing a droplet discharge head, comprising:

At least two or more substrates are joined, the first substrate of which is a silicon substrate in which a flow path having a diaphragm and a common electrode are formed for each head, and the second substrate is connected to the diaphragm. A method of manufacturing a droplet discharge head, wherein the individual electrodes arranged opposite to each other with a predetermined interval are formed of a glass substrate formed for each head, and are divided into individual heads along a plurality of division lines,
Bonding a dividing silicon substrate to the back surface of the second substrate opposite to the bonding surface with the first substrate;
A step of arranging and forming the common electrode and the individual electrodes so that the glass portion of the second substrate and the silicon portion of the dividing silicon substrate are present on each of the dividing lines. When,
Forming a material altered portion by irradiating the inside of the dividing silicon substrate along the dividing lines with a laser beam;
Applying stress from the first substrate side to divide the head into individual heads;
A method of manufacturing a droplet discharge head, comprising:

YAG laser, YVO ₄ laser or YLF claim 1 or 2 droplets manufacturing method of the ejection head, wherein the forming the material transformed portion by irradiating the fundamental wavelength light of the laser.

4. The method of manufacturing a droplet discharge head according to claim 1, wherein the material altered portion is formed over the entire thickness of the first substrate. 5.

4. The method of manufacturing a droplet discharge head according to claim 2, wherein the material alteration portion is formed over the entire thickness of the dividing silicon substrate.

The material alteration part condenses the laser beam with a condensing element, and moves the condensing point relative to the dividing line direction from the joint surface of the first substrate with the second substrate in the plate thickness direction. 6. The method of manufacturing a droplet discharge head according to claim 1, wherein the droplet discharge head is formed by moving the droplet discharge head.

The material alteration part condenses the laser beam with a condensing element, and moves the condensing point relative to the dividing line direction from the joint surface of the dividing silicon substrate with the second substrate in the plate thickness direction. The method of manufacturing a droplet discharge head according to claim 2, wherein the droplet discharge head is formed by moving the droplet discharge head.

The method of manufacturing a droplet discharge head according to claim 2, wherein the dividing silicon substrate is formed in a lattice shape, and a lattice portion is bonded onto each of the dividing lines.