JP2008100438A - Manufacturing method of liquid droplet discharge head and manufacturing method of liquid droplet ejector - Google Patents

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JP2008100438A JP2006285364A JP2006285364A JP2008100438A JP 2008100438 A JP2008100438 A JP 2008100438A JP 2006285364 A JP2006285364 A JP 2006285364A JP 2006285364 A JP2006285364 A JP 2006285364A JP 2008100438 A JP2008100438 A JP 2008100438A
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友樹 坂下
Hiroshi Komatsu
洋 小松
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of liquid droplet discharge head, which manufactures the liquid droplet discharge head by a simple working procedure without using an exclusive facility and device, and also to provide a manufacturing method of liquid droplet ejector. <P>SOLUTION: The method comprises the processes of: making out a laminated substrate by joining a cavity substrate wherein the end wall of a discharge chamber serves as an oscillating board and an electrode substrate wherein an individual electrode which counters the oscillating board and actuates the oscillating board with a separating gap between the oscillating board and the individual electrode; forming a recess 5a which is used as a nozzle hole 5 for discharging a liquid droplet transferred from the discharge chamber in a silicon substrate 1' used as a nozzle substrate 1; sticking the cavity substrate to compose the laminated substrate to the surface where the recess 5a of the silicon substrate 1' is formed after forming the recess 5a in the silicon substrate 1'; and making the recess 5a opened by grinding the silicon substrate 1' for making it thinner and using it as the nozzle hole 5. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、インクやその他の液体を吐出する液滴吐出ヘッドの製造方法及び液滴吐出装置の製造方法に関し、特にボイド等を発生させずに基板を積層可能にした液滴吐出ヘッドの製造方法及び液滴吐出装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a droplet discharge head for discharging ink and other liquids, and a method for manufacturing a droplet discharge device, and more particularly, to a method for manufacturing a droplet discharge head capable of stacking substrates without generating voids or the like. And a method of manufacturing a droplet discharge device.

近年、シリコン等を加工して微小な素子等を形成する微細加工技術（ＭＥＭＳ：Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）が急激に進歩している。この微細加工技術により形成される微細加工素子には、たとえば、液滴吐出方式のプリンタのような記録（印刷）装置で用いられている液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）やマイクロポンプ、光可変フィルタ、モータのような静電アクチュエータ、圧力センサ等がある。   In recent years, micro electro mechanical systems (MEMS) that process silicon or the like to form microelements or the like have rapidly advanced. The microfabricated elements formed by this microfabrication technology include, for example, a droplet discharge head (inkjet head), a micropump, and an optical variable filter used in a recording (printing) apparatus such as a droplet discharge type printer. There are electrostatic actuators such as motors, pressure sensors and the like.

一般に、このようなインクジェットヘッドは、インク滴を吐出するための複数のノズル孔が形成されたノズル基板と、このノズル基板に接合されノズル孔に連通する吐出室や、リザーバ等のインク流路が形成されたキャビティ基板とを備え、吐出室に圧力を加えることによりインク滴を選択されたノズル孔より吐出するように構成されている。このようにインク滴を吐出させる方式としては、静電気力を利用する静電駆動方式や、圧電素子による圧電方式、発熱素子を利用するバブルジェット（登録商標）方式等がある。その中でも、特に駆動手段に静電気力を利用してインク液滴を吐出させる方式の液滴吐出装置は、チップサイズの小型高密度化、印字性能の高品質化及び長寿命化できるということに優れている。   In general, such an ink jet head has a nozzle substrate in which a plurality of nozzle holes for discharging ink droplets are formed, an ejection chamber joined to the nozzle substrate and communicated with the nozzle holes, and an ink flow path such as a reservoir. And a cavity substrate formed, and configured to discharge ink droplets from selected nozzle holes by applying pressure to the discharge chamber. As a method for ejecting ink droplets in this manner, there are an electrostatic driving method using electrostatic force, a piezoelectric method using a piezoelectric element, a bubble jet (registered trademark) method using a heating element, and the like. Among them, a droplet discharge device that discharges ink droplets by using electrostatic force in the driving means is particularly excellent in that the chip size is small and the density is high, the printing performance is high, and the life is extended. ing.

また、このように構成されたインクジェットヘッドに対しては、印字や画質等の高品位化の要求が一段と強くなってきているとともに、ノズル孔の高密度化及びインク吐出性能の向上の要求も強い。このような背景から、インクジェットヘッドのノズルプレートに関しては従来より様々な工夫が提案されている。インク吐出性能を改善するためには、ノズルプレートに設けられているノズル孔部でのインク液滴の流路抵抗を調整し、最適なノズル長さになるようにノズルプレートの厚みを調整することが望ましい。   In addition, for the ink jet head configured as described above, there is an increasing demand for higher quality such as printing and image quality, and there is also a strong demand for higher nozzle hole density and improved ink ejection performance. . Against this background, various devices have been proposed for the nozzle plate of an inkjet head. To improve ink discharge performance, adjust the flow resistance of the ink droplets at the nozzle holes provided in the nozzle plate, and adjust the thickness of the nozzle plate to achieve the optimal nozzle length. Is desirable.

たとえば、ノズル基板の部材としてシリコンを用いる場合、ノズル孔を多段形状にしたり、ノズル孔をテーパ形状にしたりすることが多い。そして、ノズル孔を加工した後に、研削加工によってノズル基板を数十μｍの厚みにし、ノズル孔が開口されるようになっている。この研削加工を行なう場合、ノズル基板単体では、その後のプロセスにおいてハンドリングが非常に困難になるため、ノズル基板をサポートするサポート基板に貼り付けることが多くなっている。   For example, when silicon is used as a member of the nozzle substrate, the nozzle holes are often formed in a multistage shape, or the nozzle holes are tapered. And after processing a nozzle hole, a nozzle board | substrate is made into thickness of tens of micrometers by grinding, and a nozzle hole is opened. When this grinding process is performed, the nozzle substrate alone is very difficult to handle in the subsequent processes, and is therefore often attached to a support substrate that supports the nozzle substrate.

そのようなものとして、「液晶表示素子を構成する一対の基板を、互いに対向するそれらの内側表面の外周部に、開口部を有して塗布した接着剤を介して配置して貼り合せる際に、前記一対の基板を保持する一対のシーラーと、前記一対の基板の内側に形成される間隙部を前記開口部を通して減圧する減圧手段とを備え、前記間隙部を前記減圧手段によって減圧して、所定間隔に圧着保持し、前記接着剤を硬化させて前記一対の基板を貼り合せる基板貼り合せ装置において、前記一対の基板の外側表面で、且前記接着剤の外側に前記シーラーの密着部を配置すると共に、前記シーラーを可撓性材料より構成した基板貼り合せ装置」が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。   As such, “when a pair of substrates constituting a liquid crystal display element are disposed and bonded to the outer peripheral portions of their inner surfaces facing each other via an adhesive applied with an opening. A pair of sealers that hold the pair of substrates, and a decompression unit that decompresses a gap formed inside the pair of substrates through the opening, and the decompression unit decompresses the gap by the decompression unit, In a substrate laminating apparatus that holds the pair of substrates by pressing and holding at a predetermined interval and curing the adhesive, an adhesion portion of the sealer is disposed on the outer surface of the pair of substrates and outside the adhesive In addition, a “substrate bonding apparatus in which the sealer is made of a flexible material” has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

また、「２枚の基板を処理室内に搬送する搬送手段を備え、前記処理室内にて対向して配置された第１及び第２の保持板にそれぞれ保持した両基板を貼り合わせる貼合せ基板製造装置において、前記搬送手段は、前記第１及び第２の保持板に保持する２枚の基板のうち上側の基板を吸着し、該吸着した基板をその下方から所定の気体を噴出しながら水平方向に保持する保持部を備える貼合せ基板製造装置」が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。   In addition, “a bonded substrate manufacturing device that includes a transfer means for transferring two substrates into the processing chamber, and bonds both substrates held on the first and second holding plates disposed facing each other in the processing chamber. In the apparatus, the conveying means adsorbs an upper substrate of the two substrates held by the first and second holding plates, and horizontally ejects the adsorbed substrate from below under a predetermined gas. An apparatus for manufacturing a bonded substrate board having a holding part to be held on the board has been proposed (for example, see Patent Document 2).

特開２００３−１４９６５９号公報（第３頁及び第１図）JP 2003-149659 A (page 3 and FIG. 1) 特開２００３−２７０６０９号公報（第６頁及び第２図）JP 2003-270609 A (page 6 and FIG. 2)

特許文献１に記載されている基板貼り合せ装置は、減圧環境下で基板の貼り合せを行うことによってボイド等の不良を抑制している。特許文献２に記載されている貼合せ基板製造装置は、貼り合せる一対の基板の片方の基板にガスを噴出させることによって水平に保持し、接着不良を抑制している。このようにして、十分な基板の接着強度を確保するために、接着時に発生し易いボイド等を抑制するようになっている。しかしながら、ボイド等の発生を抑制するためには、専用の設備や装置が必要であり、製造に要する手間及び費用を多く要することになってしまう。また、このような技術をインクジェットヘッドの製造プロセスに適応させることは、容易ではないといった課題があった。   The substrate bonding apparatus described in Patent Document 1 suppresses defects such as voids by bonding substrates in a reduced pressure environment. The bonded substrate manufacturing apparatus described in Patent Document 2 is held horizontally by jetting a gas to one of a pair of substrates to be bonded to suppress poor adhesion. In this way, in order to ensure sufficient bonding strength of the substrate, voids or the like that are likely to occur during bonding are suppressed. However, in order to suppress generation | occurrence | production of a void etc., an exclusive installation and apparatus are required and will require much effort and expense which are required for manufacture. In addition, there is a problem that it is not easy to apply such a technique to the manufacturing process of the inkjet head.

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、専用の設備や装置を用いることなく、簡易な作業手順で液滴吐出ヘッドを製造できる液滴吐出ヘッドの製造方法及び液滴吐出装置の製造方法を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and a method and liquid for producing a liquid droplet ejection head capable of producing the liquid droplet ejection head with a simple work procedure without using a dedicated facility or apparatus. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a droplet discharge device.

本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、吐出室が形成され、吐出室の底壁が振動板となるキャビティ基板と、振動板に対向し振動板を駆動する個別電極が形成されたガラス基板とを、振動板と個別電極との間にギャップを隔てて接合して積層基板とする工程と、ノズル基板となるシリコン基板に吐出室から移送される液滴を吐出するノズル孔となる凹部を形成する工程と、シリコン基板に凹部を形成した後に、シリコン基板の凹部を形成した面に積層基板を構成しているキャビティ基板を貼り合わせる工程と、シリコン基板を積層基板に貼り付けた後、シリコン基板を研削し薄板化することで凹部を開口させてノズル孔とする工程とを有することを特徴とする。   The method for manufacturing a droplet discharge head according to the present invention is a glass in which a discharge chamber is formed, a cavity substrate whose bottom wall of the discharge chamber is a vibration plate, and an individual electrode that faces the vibration plate and drives the vibration plate is formed. A step of joining the substrate with a gap between the diaphragm and the individual electrode to form a laminated substrate, and a recess serving as a nozzle hole for discharging droplets transferred from the discharge chamber to the silicon substrate serving as the nozzle substrate After forming the recesses in the silicon substrate, bonding the cavity substrate constituting the multilayer substrate to the surface of the silicon substrate where the recesses are formed, and pasting the silicon substrate to the multilayer substrate, And a step of opening the recess to form a nozzle hole by grinding and thinning the silicon substrate.

したがって、ノズル基板となるシリコン基板の研削時に、シリコン基板を支持するサポートガラス基板のようなサポート基板を使用せずに、キャビティ基板をサポート基板の代用とするので、サポート基板及びサポート工程が不要になる。これにより、液滴吐出ヘッドの製造に要する工程及び費用を低減することが可能となる。また、サポートガラス基板等を使用しなくて済み、シリコン基板を平坦な状態に保つことが可能になる。   Therefore, when grinding a silicon substrate that serves as a nozzle substrate, a support substrate such as a support glass substrate that supports the silicon substrate is not used, and the cavity substrate is used instead of the support substrate. Become. As a result, it is possible to reduce the process and cost required for manufacturing the droplet discharge head. Further, it is not necessary to use a support glass substrate or the like, and the silicon substrate can be kept flat.

本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、シリコン基板とキャビティ基板とを接着層を介して貼り合わせることを特徴とする。したがって、サポート基板の貼り合せに使用していた剥離テープが不要となるので、シリコン基板を平坦な状態に保つことが可能になる。また、剥離テープを使用しないので、Ｎ2 ガスによるボイド（気泡溜まり）が発生しない。 A manufacturing method of a droplet discharge head according to the present invention is characterized in that a silicon substrate and a cavity substrate are bonded together via an adhesive layer. Therefore, since the peeling tape used for bonding the support substrate is not necessary, the silicon substrate can be kept flat. Moreover, since no release tape is used, voids (bubble accumulation) due to N 2 gas do not occur.

本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、シリコン基板とキャビティ基板とを平坦な状態にセットして加圧することで貼り合わせることを特徴とする。すなわち、シリコン基板は平坦な状態を保っているので、シリコン基板とキャビティ基板とに均等な加圧力をウエハ全体にかけることができ、シリコン基板とキャビティ基板との接着不良を回避できる。   The manufacturing method of the droplet discharge head according to the present invention is characterized in that the silicon substrate and the cavity substrate are set in a flat state and bonded together by pressing. That is, since the silicon substrate is kept flat, a uniform pressure can be applied to the entire silicon substrate and the cavity substrate, and poor adhesion between the silicon substrate and the cavity substrate can be avoided.

本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、吐出室が形成され、吐出室の底壁が振動板となるキャビティ基板と、振動板に対向し振動板を駆動する個別電極が形成されたガラス基板とを、振動板と個別電極との間にギャップを隔てて接合して第１の積層基板とする工程と、ノズル基板となるシリコン基板に吐出室から移送される液滴を吐出するノズル孔となる凹部を形成する工程と、シリコン基板の凹部を形成した面に、吐出室に液滴を供給するリザーバ、リザーバから吐出室へ液滴を移送するための供給口、及び吐出室からノズル孔へ液滴を移送するノズル連通穴が形成されたリザーバ基板を貼り合わせて第２の積層基板とする工程と、第２の積層基板を形成した後、シリコン基板を研削し薄板化することで凹部を開口させてノズル孔とする工程と、第１の積層基板を構成しているキャビティ基板と、第２の積層基板を構成しているリザーバ基板とを貼り合わせる工程とを有することを特徴とする。   The method for manufacturing a droplet discharge head according to the present invention is a glass in which a discharge chamber is formed, a cavity substrate whose bottom wall of the discharge chamber is a vibration plate, and an individual electrode that faces the vibration plate and drives the vibration plate is formed. A step of joining the substrate with a gap between the vibration plate and the individual electrode to form a first laminated substrate, and a nozzle hole for discharging droplets transferred from the discharge chamber to the silicon substrate serving as the nozzle substrate A step of forming a recess, a reservoir for supplying droplets to the discharge chamber, a supply port for transferring droplets from the reservoir to the discharge chamber, and a nozzle hole from the discharge chamber A step of bonding a reservoir substrate having nozzle communication holes for transferring droplets to the substrate to form a second laminated substrate, and forming the second laminated substrate, and then grinding and thinning the silicon substrate to form a recess. To make a nozzle hole And having a step, and the cavity substrate constituting the first laminated substrate, and a step of bonding the reservoir substrate constituting the second laminated board.

したがって、ノズル基板となるシリコン基板の研削時に、シリコン基板を支持するサポートガラス基板のようなサポート基板を使用せずに、リザーバ基板をサポート基板の代用とするので、サポート基板及びサポート工程が不要になる。これにより、液滴吐出ヘッドの製造に要する工程及び費用を低減することが可能となる。また、サポートガラス基板等を使用しなくて済み、シリコン基板を平坦な状態に保つことが可能になる。   Therefore, when grinding the silicon substrate that is the nozzle substrate, the support substrate and the support substrate are used instead of the support substrate such as the support glass substrate that supports the silicon substrate, so the support substrate and the support process are unnecessary. Become. As a result, it is possible to reduce the process and cost required for manufacturing the droplet discharge head. Further, it is not necessary to use a support glass substrate or the like, and the silicon substrate can be kept flat.

本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、シリコン基板とリザーバ基板とを接着層を介して貼り合わせることを特徴とする。したがって、サポート基板の貼り合せに使用していた剥離テープが不要となるので、シリコン基板を平坦な状態に保つことが可能になる。また、剥離テープを使用しないので、Ｎ2 ガスによるボイド（気泡溜まり）が発生しない。 A manufacturing method of a droplet discharge head according to the present invention is characterized in that a silicon substrate and a reservoir substrate are bonded together via an adhesive layer. Therefore, since the peeling tape used for bonding the support substrate is not necessary, the silicon substrate can be kept flat. Moreover, since no release tape is used, voids (bubble accumulation) due to N 2 gas do not occur.

本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、シリコン基板とリザーバ基板とを平坦な状態にセットして加圧することで貼り合わせることを特徴とする。すなわち、シリコン基板は平坦な状態を保っているので、シリコン基板とキャビティ基板とに均等な加圧力をウエハ全体にかけることができ、シリコン基板とキャビティ基板との接着不良を回避できる。   The manufacturing method of the droplet discharge head according to the present invention is characterized in that the silicon substrate and the reservoir substrate are set in a flat state and bonded together by applying pressure. That is, since the silicon substrate is kept flat, a uniform pressure can be applied to the entire silicon substrate and the cavity substrate, and poor adhesion between the silicon substrate and the cavity substrate can be avoided.

本発明に係る液滴吐出装置の製造方法は、上述の液滴吐出ヘッドの製造方法を含むことを特徴としている。したがって、上述の液滴吐出ヘッドの製造方法の効果をすべて有している。   A manufacturing method of a droplet discharge device according to the present invention includes the above-described manufacturing method of a droplet discharge head. Therefore, it has all the effects of the manufacturing method of the above-described droplet discharge head.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る液滴吐出ヘッド１００を分解した状態を示す分解斜視図である。図１に基づいて、液滴吐出ヘッド１００の構成について説明する。この液滴吐出ヘッド１００は、静電気力により駆動される静電駆動方式の静電アクチュエータの代表として、ノズル基板の表面側に設けられたノズル孔から液滴を吐出するフェイスイジェクトタイプの液滴吐出ヘッドを表している。また、図１には、ドライバＩＣ１５に駆動信号を供給するためのＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）３０の一部を含めて示している。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図の上側を上とし、下側を下として説明するものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a state in which a droplet discharge head 100 according to an embodiment of the present invention is disassembled. The configuration of the droplet discharge head 100 will be described with reference to FIG. This droplet discharge head 100 is a representative of electrostatic actuators driven by electrostatic force, and is a face eject type droplet discharge device that discharges droplets from nozzle holes provided on the surface side of a nozzle substrate. Represents the head. FIG. 1 also shows a part of an FPC (Flexible Printed Circuit) 30 for supplying a drive signal to the driver IC 15. In addition, in the following drawings including FIG. 1, the relationship of the size of each component may be different from the actual one. Also, the upper side of the figure will be described as the upper side, and the lower side will be described as the lower side.

図１に示すように、この液滴吐出ヘッド１００は、電極基板（ガラス基板）４、キャビティ基板３、リザーバ基板２及びノズル基板１の４つの基板が順に積層されて接合された４層構造を特徴としている。リザーバ基板２の一方の面（上面）にはノズル基板１が接合されており、リザーバ基板２の他方の面（下面）にはキャビティ基板３が接合されている。また、キャビティ基板３のリザーバ基板２が接合された面の反対面には、電極基板４が接合されている。すなわち、電極基板４、キャビティ基板３、リザーバ基板２、ノズル基板１の順で接合されている。さらに、液滴吐出ヘッド１００には、個別電極１７に駆動信号を供給するドライバＩＣ１５が設けられている。   As shown in FIG. 1, this droplet discharge head 100 has a four-layer structure in which four substrates of an electrode substrate (glass substrate) 4, a cavity substrate 3, a reservoir substrate 2 and a nozzle substrate 1 are laminated and joined in order. It is a feature. The nozzle substrate 1 is bonded to one surface (upper surface) of the reservoir substrate 2, and the cavity substrate 3 is bonded to the other surface (lower surface) of the reservoir substrate 2. An electrode substrate 4 is bonded to the opposite surface of the cavity substrate 3 to which the reservoir substrate 2 is bonded. That is, the electrode substrate 4, the cavity substrate 3, the reservoir substrate 2, and the nozzle substrate 1 are bonded in this order. Further, the droplet discharge head 100 is provided with a driver IC 15 that supplies a drive signal to the individual electrode 17.

［電極基板４］
電極基板４は、たとえば、厚さ１ｍｍのホウ珪酸ガラス等のガラスを主要な材料として形成するとよい。ここでは、電極基板４がホウ珪酸ガラスで形成されている場合を例に示すが、たとえば、電極基板４を単結晶シリコンで形成してもよい。この電極基板４の表面には、後述するキャビティ基板３の吐出室７の形状に合わせた凹部（ガラス溝）１２が形成されている。この凹部１２は、たとえばエッチングにより深さ０．３μｍで形成するとよい。 [Electrode substrate 4]
For example, the electrode substrate 4 may be formed of glass such as borosilicate glass having a thickness of 1 mm as a main material. Here, a case where the electrode substrate 4 is formed of borosilicate glass is shown as an example, but the electrode substrate 4 may be formed of single crystal silicon, for example. A concave portion (glass groove) 12 is formed on the surface of the electrode substrate 4 in accordance with the shape of the discharge chamber 7 of the cavity substrate 3 to be described later. The recess 12 is preferably formed to a depth of 0.3 μm by etching, for example.

また、この凹部１２の内部（特に底部）には、固定電極となる個別電極１７が、一定の間隔を有して後述のキャビティ基板３の各吐出室７（振動板８）と対向するように作製されている。そして、凹部１２は、その一部が個別電極１７を装着できるように、これらの形状に類似したやや大きめの形状にパターン形成されている。この個別電極１７は、たとえばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：インジウム錫酸化物）を０．１μｍの厚さでスパッタして作製するとよい。   In addition, inside the recess 12 (particularly at the bottom), the individual electrode 17 serving as a fixed electrode is opposed to each discharge chamber 7 (vibration plate 8) of the cavity substrate 3 to be described later with a certain interval. Have been made. And the recessed part 12 is pattern-formed by the slightly large shape similar to these shapes so that the one part can mount | wear with the separate electrode 17. FIG. The individual electrode 17 may be manufactured by sputtering ITO (Indium Tin Oxide) with a thickness of 0.1 μm, for example.

このようにＩＴＯで個別電極１７を作製すると、透明なので放電したかどうかの確認が行ないやすいという利点がある。さらに、個別電極１７は、その一端（電極基板４の中心側）がドライバＩＣ１５と接続されており、そのドライバＩＣ１５から個別電極１７に駆動信号が供給されるようになっている。このドライバＩＣ１５は、個別電極１７の２つの電極列の間（電極基板４の中心）における凹部１２に実装され、両方の電極列に接続されるようになっている。したがって、ドライバＩＣ１５から２つの電極列に駆動信号を供給することが可能となり、電極列の多列化が容易となる。   Thus, when the individual electrode 17 is made of ITO, there is an advantage that it is easy to confirm whether or not the discharge has occurred because it is transparent. Further, one end of the individual electrode 17 (the center side of the electrode substrate 4) is connected to the driver IC 15, and a drive signal is supplied from the driver IC 15 to the individual electrode 17. The driver IC 15 is mounted in the recess 12 between the two electrode rows of the individual electrode 17 (center of the electrode substrate 4), and is connected to both electrode rows. Therefore, it becomes possible to supply drive signals from the driver IC 15 to the two electrode rows, and it is easy to increase the number of electrode rows.

また、電極基板４の凹部１２には、ＦＰＣ３０を実装するためのＦＰＣ実装部１３が形成されている。ＦＰＣ実装部１３には、ＦＰＣ３０からドライバＩＣ１５を駆動する入力信号を供給するための入力配線２０が形成されており、ＦＰＣ３０とドライバＩＣ１５とを接続するようになっている。なお、電極基板４とキャビティ基板３とを接合した後に、電極基板４とキャビティ基板３との間に形成される所定の空隙であるギャップ１８を封止するための封止部１４を形成するとよい。この実施の形態では、１つの液滴吐出ヘッド１００に２つのドライバＩＣ１５を搭載した場合を例に示しているが、これに限定するものではない。たとえば、ドライバＩＣ１５は、駆動させる個別電極１７の個数に応じて搭載する個数を決定するとよい。   Further, an FPC mounting portion 13 for mounting the FPC 30 is formed in the concave portion 12 of the electrode substrate 4. An input wiring 20 for supplying an input signal for driving the driver IC 15 from the FPC 30 is formed in the FPC mounting unit 13 so as to connect the FPC 30 and the driver IC 15. In addition, after joining the electrode substrate 4 and the cavity substrate 3, it is good to form the sealing part 14 for sealing the gap 18 which is a predetermined space | gap formed between the electrode substrate 4 and the cavity substrate 3. FIG. . In this embodiment, a case where two driver ICs 15 are mounted on one droplet discharge head 100 is shown as an example, but the present invention is not limited to this. For example, the driver IC 15 may determine the number to be mounted according to the number of individual electrodes 17 to be driven.

電極基板４とキャビティ基板３とを接合して積層体を形成すると、振動板８と個別電極１７との間には、振動板８を撓ませる（変位させる）ことができる一定のギャップ（空隙）１８が、電極基板４の凹部１２により形成されるようになっている。このギャップ１８は、たとえば深さ０．２μｍとなるように形成するとよい。このギャップ１８は、凹部１２の深さ、個別電極１７及び振動板８の厚さにより決まることになる。このギャップ１８は、液滴吐出ヘッド１００の吐出特性に大きく影響するため、厳格な精度管理が要求される。なお、振動板８は、静電気力で駆動するのでアクチュエータとして機能するようになっている。   When the laminated body is formed by joining the electrode substrate 4 and the cavity substrate 3, a certain gap (gap) between the diaphragm 8 and the individual electrode 17 can bend (displace) the diaphragm 8. 18 is formed by the recess 12 of the electrode substrate 4. The gap 18 is preferably formed to have a depth of 0.2 μm, for example. The gap 18 is determined by the depth of the recess 12 and the thickness of the individual electrode 17 and the diaphragm 8. Since the gap 18 greatly affects the discharge characteristics of the droplet discharge head 100, strict accuracy control is required. The diaphragm 8 is driven by an electrostatic force and functions as an actuator.

このギャップ１８は、各振動板８に対向する位置に細長い一定の深さを有するように形成されている。なお、ギャップ１８は、電極基板４に凹部１２を形成する他に、キャビティ基板３となるシリコン基板に凹部を形成したり、スペーサを挟むことによって設けたりすることも可能である。また、個別電極１７は、一定の間隔の隙間をもって振動板８に対向しており、ギャップ１８の底面に沿って電極基板４の末端まで伸びている。そして、この末端でドライバＩＣ１５と接続されるようになっている。   The gap 18 is formed at a position facing each diaphragm 8 so as to have an elongated constant depth. In addition to forming the recess 12 in the electrode substrate 4, the gap 18 can also be provided by forming a recess in the silicon substrate to be the cavity substrate 3 or sandwiching a spacer. Further, the individual electrode 17 faces the diaphragm 8 with a gap of a constant interval, and extends to the end of the electrode substrate 4 along the bottom surface of the gap 18. At this end, the driver IC 15 is connected.

この液滴吐出ヘッド１００は、複数の個別電極１７が長辺及び短辺を有する長方形状に形成されており、この個別電極１７が、互いの長辺が平行になるように配置されている。そして、図１では、個別電極１７の短辺方向に伸びる１つの電極列を示している。なお、個別電極１７の短辺が長辺に対して斜めに形成されており、個別電極１７が細長い平行四辺形状になっている場合には、長辺方向に直角方向に伸びる電極列を形成するようにすればよい。   In the droplet discharge head 100, a plurality of individual electrodes 17 are formed in a rectangular shape having long sides and short sides, and the individual electrodes 17 are arranged so that their long sides are parallel to each other. FIG. 1 shows one electrode row extending in the short side direction of the individual electrode 17. In addition, when the short side of the individual electrode 17 is formed obliquely with respect to the long side and the individual electrode 17 has an elongated parallelogram shape, an electrode array extending in a direction perpendicular to the long side direction is formed. What should I do?

なお、電極基板４には、図示省略の外部のインクタンクから供給される液体を取り入れる流路となるインク供給孔１１が設けられている。このインク供給孔１１は、電極基板４を貫通している。また、個別電極１７をＩＴＯで作製した場合を例に示したが、これに限定するものではなく、クロム等の金属等で作製してもよい。さらに、ここで示した凹部１２の深さやギャップ１８の長さ、個別電極１７の厚さは一例であり、ここで示す値に限定するものではない。   The electrode substrate 4 is provided with an ink supply hole 11 serving as a flow path for taking in liquid supplied from an external ink tank (not shown). The ink supply hole 11 passes through the electrode substrate 4. Moreover, although the case where the individual electrode 17 is made of ITO is shown as an example, the invention is not limited to this, and the electrode 17 may be made of a metal such as chromium. Furthermore, the depth of the recess 12, the length of the gap 18, and the thickness of the individual electrode 17 shown here are examples, and are not limited to the values shown here.

［キャビティ基板３］
キャビティ基板３は、たとえば厚さ約５０μｍ（マイクロメートル）の（１１０）面方位のシリコン単結晶基板（以下、単にシリコン基板という）を主要な材料として構成されている。このシリコン基板にドライエッチングまたは異方性ウエットエッチングのいずれかあるいは双方を行い、底壁が可撓性を有する振動板８となる吐出室（または、圧力室）７が複数形成されている。この吐出室７は、個別電極１７の電極列に対応して形成されており、インク等の液滴が保持されて吐出圧が加えられるようになっている。 [Cavity substrate 3]
The cavity substrate 3 is configured using, for example, a silicon single crystal substrate (hereinafter simply referred to as a silicon substrate) having a (110) plane orientation of about 50 μm (micrometer) in thickness as a main material. Either or both of dry etching and anisotropic wet etching are performed on the silicon substrate, and a plurality of discharge chambers (or pressure chambers) 7 whose bottom walls are flexible diaphragms 8 are formed. The discharge chambers 7 are formed corresponding to the electrode rows of the individual electrodes 17 so that droplets such as ink are held and a discharge pressure is applied.

また、吐出室７は、紙面手前側から奥側にかけて平行に並んで形成されているものとする。キャビティ基板３の中央部には、凹部１２の形状に対応した貫通穴２４が形成されている。キャビティ基板３に貫通穴２４を形成することで、電極基板４にドライバＩＣ１５を搭載可能になっているのである。なお、図１では、キャビティ基板３の電極基板４に形成されるＦＰＣ実装部１３に対応する部分にも開口部が形成されている場合を例に示している。   The discharge chamber 7 is formed in parallel from the front side to the back side of the drawing. A through hole 24 corresponding to the shape of the recess 12 is formed in the center of the cavity substrate 3. The driver IC 15 can be mounted on the electrode substrate 4 by forming the through hole 24 in the cavity substrate 3. FIG. 1 shows an example in which an opening is formed in a portion corresponding to the FPC mounting portion 13 formed on the electrode substrate 4 of the cavity substrate 3.

さらに、キャビティ基板３の下面（電極基板４と対向する面）には、振動板８と個別電極１７との間を電気的に絶縁するためのＴＥＯＳ膜（ここでは、Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ Ｔｅｔｒａｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ：テトラエトキシシラン（珪酸エチル）を用いてできるＳｉＯ2 をいう）である絶縁膜２３（図２参照）をプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＴＥＯＳ−ｐＣＶＤともいう）法を用いて、０．１μｍ成膜している。これは、振動板８の駆動時における絶縁破壊及びショートを防止するためと、インク等の液滴によるキャビティ基板３のエッチングを防止するためのものである。 Further, a TEOS film (here, tetraethylsilane: tetraethoxysilane) for electrically insulating the diaphragm 8 and the individual electrodes 17 is formed on the lower surface of the cavity substrate 3 (surface facing the electrode substrate 4). An insulating film 23 (refer to FIG. 2) (referring to SiO 2 made of ethyl silicate) is formed to a thickness of 0.1 μm using a plasma CVD (also referred to as Chemical Vapor Deposition: TEOS-pCVD) method. . This is for preventing dielectric breakdown and short-circuit when the diaphragm 8 is driven, and for preventing etching of the cavity substrate 3 by droplets of ink or the like.

ここでは、絶縁膜２３がＴＥＯＳ膜である場合を示しているが、これに限定するものではなく、絶縁性能が向上する物質であればよい。たとえば、Ａｌ2Ｏ3（酸化アルミニウム（アルミナ））を用いてもよい。また、キャビティ基板３の上面にも、図示省略の液体保護膜となるＳｉＯ2 膜（ＴＥＯＳ膜を含む）を、プラズマＣＶＤ法又はスパッタリング法により成膜するとよい。液体保護膜を成膜することによって、インク滴で流路が腐食されるのを防止できるからである。この液体保護膜の応力と絶縁膜２３の応力とを相殺させ、振動板８の反りを小さくできるという効果もある。 Although the case where the insulating film 23 is a TEOS film is shown here, the present invention is not limited to this, and any material that improves the insulating performance may be used. For example, Al 2 O 3 (aluminum oxide (alumina)) may be used. Further, an SiO 2 film (including a TEOS film) that is a liquid protective film (not shown) may be formed on the upper surface of the cavity substrate 3 by a plasma CVD method or a sputtering method. This is because, by forming the liquid protective film, it is possible to prevent the flow path from being corroded by the ink droplets. There is also an effect that the stress of the liquid protective film and the stress of the insulating film 23 are offset and the warpage of the diaphragm 8 can be reduced.

なお、振動板８は、高濃度のボロンドープ層で形成するようにしてもよい。水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ水溶液）等のアルカリ溶液による単結晶シリコンのエッチングにおけるエッチングレートは、ドーパントがボロンの場合、約５×１０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 以上の高濃度の領域において、非常に小さくなる。このため、振動板８の部分を高濃度のボロンドープ層とし、アルカリ溶液による異方性エッチングによって吐出室７を形成する際に、ボロンドープ層が露出してエッチングレートが極端に小さくなる、いわゆるエッチングストップ技術を用いることにより、振動板８を所望の厚さに形成することができる。 The diaphragm 8 may be formed of a high concentration boron doped layer. The etching rate in etching single crystal silicon with an alkaline solution such as an aqueous potassium hydroxide solution (KOH aqueous solution) is very small in a high concentration region of about 5 × 10 19 atoms / cm 3 or more when the dopant is boron. . For this reason, when the diaphragm 8 is made of a high-concentration boron-doped layer and the discharge chamber 7 is formed by anisotropic etching with an alkaline solution, the boron-doped layer is exposed and the etching rate becomes extremely small, so-called etching stop. By using the technique, the diaphragm 8 can be formed in a desired thickness.

また、キャビティ基板３にも、インク供給孔１１が設けられている（電極基板４に設けられたインク供給孔１１と連通するようになっている）。さらに、キャビティ基板３には、外部電極端子としての共通電極端子１６が形成されている。この共通電極端子１６は、図示省略の外部の発振回路等から振動板８に個別電極１７と反対の極性の電荷が供給する際の端子となるものである。   The cavity substrate 3 is also provided with an ink supply hole 11 (in communication with the ink supply hole 11 provided in the electrode substrate 4). Furthermore, a common electrode terminal 16 as an external electrode terminal is formed on the cavity substrate 3. The common electrode terminal 16 serves as a terminal when electric charges having a polarity opposite to that of the individual electrode 17 are supplied to the diaphragm 8 from an external oscillation circuit (not shown) or the like.

［リザーバ基板２］
リザーバ基板２は、たとえば単結晶シリコンを主要な材料としており、各吐出室７にインク等の液滴を供給するためのリザーバ１０が各吐出室７に共通して形成されている。このリザーバ１０の底面には、リザーバ１０から吐出室７へ液滴を移送するための供給口９が各吐出室７の位置に合わせて形成されている。また、リザーバ１０の底面には、リザーバ１０の底面を貫通するインク供給孔１１が形成されている。 [Reservoir substrate 2]
The reservoir substrate 2 is made of, for example, single crystal silicon as a main material, and a reservoir 10 for supplying droplets such as ink to the discharge chambers 7 is formed in common to the discharge chambers 7. A supply port 9 for transferring droplets from the reservoir 10 to the discharge chamber 7 is formed on the bottom surface of the reservoir 10 according to the position of each discharge chamber 7. An ink supply hole 11 that penetrates the bottom surface of the reservoir 10 is formed on the bottom surface of the reservoir 10.

このインク供給孔１１と、キャビティ基板３に形成されたインク供給孔１１と、電極基板４に形成されたインク供給孔１１とは、リザーバ基板２、キャビティ基板３及び電極基板４が接合された状態において互いに連通するようになっており、外部のインクタンクから液滴が供給されるようになっている。さらに、各吐出室７とノズル基板１に設けられたノズル孔５との間の流路となり、吐出室７で加圧されたインク滴がノズル孔５に移送する流路となる複数のノズル連通孔６が各ノズル孔５に合わせて形成されている。なお、リザーバ基板２の中央部には、貫通穴２４の形状に対応した貫通穴２５が形成されている。   The ink supply hole 11, the ink supply hole 11 formed in the cavity substrate 3, and the ink supply hole 11 formed in the electrode substrate 4 are in a state where the reservoir substrate 2, the cavity substrate 3 and the electrode substrate 4 are joined. The liquid droplets are supplied from an external ink tank. In addition, a plurality of nozzle communication channels serving as flow paths between the respective ejection chambers 7 and the nozzle holes 5 provided in the nozzle substrate 1 and serving as flow paths for transferring ink droplets pressurized in the ejection chambers 7 to the nozzle holes 5. A hole 6 is formed in accordance with each nozzle hole 5. A through hole 25 corresponding to the shape of the through hole 24 is formed at the center of the reservoir substrate 2.

［ノズル基板１］
ノズル基板１は、たとえば厚さ１００μｍのシリコン基板を主要な材料としており、各々のノズル連通孔６と連通する複数のノズル孔５が形成されている。そして、各ノズル孔５は、各ノズル連通孔６から移送された液滴を外部に吐出するようになっている。なお、ノズル孔５を複数段で形成すると、液滴を吐出する際の直進性の向上が期待できる。ここでは、ノズル孔５を有するノズル基板１を上面とし、電極基板４を下面として説明するが、実際に用いられる場合には、ノズル基板１の方が電極基板４よりも下面となることが多い。 [Nozzle substrate 1]
The nozzle substrate 1 is made of, for example, a silicon substrate having a thickness of 100 μm as a main material, and a plurality of nozzle holes 5 communicating with the respective nozzle communication holes 6 are formed. Each nozzle hole 5 discharges the liquid droplets transferred from each nozzle communication hole 6 to the outside. If the nozzle holes 5 are formed in a plurality of stages, it is possible to expect an improvement in straightness when ejecting droplets. Here, the nozzle substrate 1 having the nozzle holes 5 will be described as the upper surface, and the electrode substrate 4 will be described as the lower surface. However, when actually used, the nozzle substrate 1 is often lower than the electrode substrate 4. .

なお、電極基板４、キャビティ基板３、リザーバ基板２及びノズル基板１を接合するときに、シリコンからなる基板とホウ珪酸ガラスからなる基板を接合する場合（電極基板４とキャビティ基板３とを接合する場合）は陽極接合により、シリコンからなる基板同士を接合する場合（キャビティ基板３とリザーバ基板２、リザーバ基板２とノズル基板１）は直接接合によって接合することができる。また、シリコンからなる基板同士は、接着剤を用いて接合することもできる。   When the electrode substrate 4, the cavity substrate 3, the reservoir substrate 2, and the nozzle substrate 1 are bonded, a substrate made of silicon and a substrate made of borosilicate glass are bonded (the electrode substrate 4 and the cavity substrate 3 are bonded). In the case of bonding the substrates made of silicon by anodic bonding (cavity substrate 3 and reservoir substrate 2, reservoir substrate 2 and nozzle substrate 1) can be bonded by direct bonding. Further, the substrates made of silicon can be bonded using an adhesive.

図２は、液滴吐出ヘッド１００の断面構成を示す縦断面図である。この図は、液滴吐出ヘッド１００が組み立てられた状態のＡ−Ａ’断面（図１参照）を示す縦断面図である。図２に基づいて、液滴吐出ヘッド１００の組み立てられた状態の構成及び動作について説明する。図２に示すように、液滴吐出ヘッド１００は、キャビティ基板３と接合した電極基板４の各個別電極１７の端部を露出させるため、キャビティ基板３の中央部を開口して貫通穴２４を形成している。この貫通穴２４を利用してドライバＩＣ１５が実装されるようになっている。   FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a sectional configuration of the droplet discharge head 100. This figure is a longitudinal sectional view showing an A-A ′ section (see FIG. 1) in a state where the droplet discharge head 100 is assembled. Based on FIG. 2, the structure and operation of the droplet discharge head 100 in an assembled state will be described. As shown in FIG. 2, the droplet discharge head 100 opens the central portion of the cavity substrate 3 to open the through hole 24 in order to expose the end portions of the individual electrodes 17 of the electrode substrate 4 bonded to the cavity substrate 3. Forming. The driver IC 15 is mounted using the through hole 24.

そして、個別電極１７に対する電力（電荷）供給手段となるドライバＩＣ１５は、貫通穴２４において各個別電極１７と電気的に接続し、選択した個別電極１７に電荷を供給するようになっている。つまり、この液滴吐出ヘッド１００では、ドライバＩＣ１５が液滴吐出ヘッド１００の内部に収容されており、上面をノズル基板１、側面をリザーバ基板２及びキャビティ基板３、下面を電極基板４によって閉塞されるようになっている。つまり、キャビティ基板３の貫通穴２４と、リザーバ基板２の貫通穴２５とで収容部２６を形成し、この収容部２６にドライバＩＣ１５が収容されるようになっている。なお、収容部２６は、液滴や外気からドライバＩＣ１５を保護するために密閉するのが望ましい。   The driver IC 15 serving as power (charge) supply means for the individual electrodes 17 is electrically connected to the individual electrodes 17 through the through holes 24 and supplies charges to the selected individual electrodes 17. That is, in the droplet discharge head 100, the driver IC 15 is accommodated in the droplet discharge head 100, and the upper surface is blocked by the nozzle substrate 1, the side surface is blocked by the reservoir substrate 2 and the cavity substrate 3, and the lower surface is blocked by the electrode substrate 4. It has become so. That is, the housing portion 26 is formed by the through hole 24 of the cavity substrate 3 and the through hole 25 of the reservoir substrate 2, and the driver IC 15 is housed in the housing portion 26. In addition, it is desirable that the housing portion 26 be hermetically sealed to protect the driver IC 15 from droplets and outside air.

また、電極基板４とキャビティ基板３とを接合した際に形成されるギャップ１８を密閉するために貫通穴２４側に封止部１４を形成するようになっている。こうすることで、ギャップ１８を気密に封止することができる。なお、封止部１４に使用する材料を特に限定するものではなく、ギャップ１８を気密封止できる材料であればよい。たとえば、水分透過性の低い酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）や、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、ポリパラキシリレン等で封止部１４を形成するとよい。 Further, a sealing portion 14 is formed on the through hole 24 side in order to seal the gap 18 formed when the electrode substrate 4 and the cavity substrate 3 are joined. By doing so, the gap 18 can be hermetically sealed. Note that the material used for the sealing portion 14 is not particularly limited, and any material that can hermetically seal the gap 18 may be used. For example, when the sealing portion 14 is formed of silicon oxide (SiO 2 ) having low moisture permeability, aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxynitride (SiON), silicon nitride (SiN), polyparaxylylene, or the like. Good.

ここで、液滴吐出ヘッド１００の動作について簡単に説明する。リザーバ１０には、インク供給孔１１を介して外部からインク等の液滴が供給されている。また、吐出室７には、供給口９を介してリザーバ１０から液滴が供給されている。ドライバＩＣ１５には、ＦＰＣ３０を介して液滴吐出装置の図示省略の制御部から駆動信号（パルス電圧）が供給されている。そして、ドライバＩＣ１５によって選択された個別電極１７には０Ｖ〜４０Ｖ程度のパルス電圧が印可され、その個別電極１７を正に帯電させる。   Here, the operation of the droplet discharge head 100 will be briefly described. A droplet such as ink is supplied to the reservoir 10 from the outside through the ink supply hole 11. In addition, droplets are supplied from the reservoir 10 to the discharge chamber 7 via the supply port 9. A drive signal (pulse voltage) is supplied to the driver IC 15 from a control unit (not shown) of the droplet discharge device via the FPC 30. A pulse voltage of about 0V to 40V is applied to the individual electrode 17 selected by the driver IC 15, and the individual electrode 17 is positively charged.

このとき、共通電極端子１６を介してキャビティ基板３には負の極性を有する電荷が外部の発振回路等から供給され、正に帯電された個別電極１７に対応する振動板８を相対的に負に帯電させる。そのため、選択された個別電極１７と振動板８との間では静電気力が発生することになる。そうすると、振動板８は、静電気力によって個別電極１７側に引き寄せられて撓むことになる。これにより吐出室７の容積は広がる。   At this time, a negative polarity charge is supplied to the cavity substrate 3 from the external oscillation circuit or the like via the common electrode terminal 16, and the diaphragm 8 corresponding to the positively charged individual electrode 17 is relatively negative. To charge. Therefore, an electrostatic force is generated between the selected individual electrode 17 and the diaphragm 8. If it does so, the diaphragm 8 will be drawn to the individual electrode 17 side by an electrostatic force, and will bend. This increases the volume of the discharge chamber 7.

次に、個別電極１７へのパルス電圧の供給を止めると、振動板８と個別電極１７との間の静電気力がなくなり、振動板８は元の状態に復元する。このとき、吐出室７の内部の圧力が急激に上昇し、吐出室７内の液滴がノズル連通孔６を通過してノズル孔５から吐出されることになる。この液滴が、たとえば記録紙に着弾することによって印刷等が行われるようになっている。その後、液滴がリザーバ１０から供給口９を通じて吐出室７内に補給され、初期状態に戻る。このような方法は、引き打ちと呼ばれるものであるが、バネ等を用いて液滴を吐出する押し打ちと呼ばれる方法もある。   Next, when the supply of the pulse voltage to the individual electrode 17 is stopped, the electrostatic force between the diaphragm 8 and the individual electrode 17 disappears, and the diaphragm 8 is restored to the original state. At this time, the pressure inside the discharge chamber 7 suddenly increases, and the droplets in the discharge chamber 7 pass through the nozzle communication hole 6 and are discharged from the nozzle hole 5. Printing or the like is performed by the droplets landing on a recording sheet, for example. Thereafter, the droplets are replenished from the reservoir 10 through the supply port 9 into the discharge chamber 7 and return to the initial state. Such a method is called pulling, but there is also a method called pushing that discharges droplets using a spring or the like.

なお、液滴吐出ヘッド１００のリザーバ１０への液滴の供給は、たとえばインク供給孔１１に接続された図示省略の液滴供給管により行われている。また、ＦＰＣ３０が、ＦＰＣ３０の長手方向が電極列を形成する個別電極１７の短辺方向と平行となるようにドライバＩＣ１５と接続されている。たとえば、個別電極１７の短辺が長辺に対して斜めになっており、個別電極１７が細長い平行四辺形状になっている場合には、個別電極１７の長辺と直角方向にＦＰＣ３０を接続すればよい。これにより、複数の電極列を有する液滴吐出ヘッド１００とＦＰＣ３０とをコンパクトに接続することができる。   The supply of droplets to the reservoir 10 of the droplet discharge head 100 is performed by, for example, a droplet supply tube (not shown) connected to the ink supply hole 11. The FPC 30 is connected to the driver IC 15 so that the longitudinal direction of the FPC 30 is parallel to the short side direction of the individual electrodes 17 forming the electrode array. For example, when the short side of the individual electrode 17 is inclined with respect to the long side and the individual electrode 17 has an elongated parallelogram shape, the FPC 30 is connected in a direction perpendicular to the long side of the individual electrode 17. That's fine. Thereby, the droplet discharge head 100 having a plurality of electrode rows and the FPC 30 can be connected in a compact manner.

ここで、ノズル基板の製造工程について説明する。まず、本発明の理解を容易にするために既存のノズル基板９０の製造工程について説明する。図３及び図４は、既存のノズル基板９０の製造工程を説明するための説明図である。図３及び図４に基づいて、ノズル基板９０の既存の製造工程について簡単に説明する。なお、ここでは、ノズル基板９０をリザーバ基板に張り合わせる場合を例に説明するものとする。ノズル基板９０に形成するノズル孔５’は、液滴の直進性を向上させるために、多段形状またはテーパー形状（たとえば、図２で示すような第１のノズル孔４１と第２のノズル孔４２との２段形状）で形成されることが多い。通常、ノズル孔５’を形成した後に、ノズル基板９０を薄板化してノズル孔５’を開口させるようになっている。   Here, the manufacturing process of the nozzle substrate will be described. First, in order to facilitate understanding of the present invention, the manufacturing process of the existing nozzle substrate 90 will be described. 3 and 4 are explanatory diagrams for explaining the manufacturing process of the existing nozzle substrate 90. The existing manufacturing process of the nozzle substrate 90 will be briefly described with reference to FIGS. Here, the case where the nozzle substrate 90 is bonded to the reservoir substrate will be described as an example. The nozzle hole 5 ′ formed in the nozzle substrate 90 has a multi-stage shape or a tapered shape (for example, a first nozzle hole 41 and a second nozzle hole 42 as shown in FIG. 2) in order to improve the straightness of the droplet. And a two-stage shape). Usually, after the nozzle hole 5 'is formed, the nozzle substrate 90 is thinned to open the nozzle hole 5'.

まず、ノズル基板９０をサポートガラス基板６０に貼り付ける（図３（ａ））。つまり、ノズル基板９０の接合面９０ａ（ノズル基板９０のノズル孔９１となる凹部９１ａを形成した面）に自己剥離テープ６１を介してサポートガラス基板６０を貼り付けるのである。ノズル基板９０とサポートガラス基板６０とを貼り合せる部材としては、紫外線照射により粘着層（自己剥離層６１ａ及び再剥離層６１ｃ）からＮ2 ガス５１が発生する両面テープ等の自己剥離テープ６１を使用することが一般的である。この自己剥離テープ６１は、自己剥離層６１ａと、芯材６１ｂと、再剥離層６１ｃとで構成されている。自己剥離層６１ａがノズル基板９０と、再剥離層６１ｃがサポートガラス基板６０とそれぞれ接着するようになっている。 First, the nozzle substrate 90 is attached to the support glass substrate 60 (FIG. 3A). That is, the support glass substrate 60 is attached to the bonding surface 90a of the nozzle substrate 90 (the surface on which the concave portion 91a to be the nozzle hole 91 of the nozzle substrate 90 is formed) via the self-peeling tape 61. As a member for bonding the nozzle substrate 90 and the support glass substrate 60, a self-peeling tape 61 such as a double-sided tape that generates N 2 gas 51 from the adhesive layer (self-peeling layer 61a and re-peeling layer 61c) by ultraviolet irradiation is used. It is common to do. The self-peeling tape 61 includes a self-peeling layer 61a, a core material 61b, and a re-peeling layer 61c. The self-peeling layer 61a is bonded to the nozzle substrate 90 and the re-peeling layer 61c is bonded to the support glass substrate 60.

自己剥離テープ６１を使用すれば、自己剥離層６１ａ及び再剥離層６１ｃによって、ノズル基板９０とサポートガラス基板６０との剥離性が向上する。つまり、研削加工後にノズル基板９０をサポートガラス基６０板から剥離する際、ノズル基板９０が割れるのを効果的に防止できるのである。このように、サポートガラス基板６０とノズル基板９０との貼り合せ部材には、研削加工時には強固な貼り合せ強度をもち、かつ加工後の剥離時には、簡単に剥離できるものが望ましい。   If the self-peeling tape 61 is used, the peelability between the nozzle substrate 90 and the support glass substrate 60 is improved by the self-peeling layer 61a and the re-peeling layer 61c. That is, when the nozzle substrate 90 is peeled from the support glass base 60 plate after grinding, it is possible to effectively prevent the nozzle substrate 90 from cracking. Thus, it is desirable that the bonding member between the support glass substrate 60 and the nozzle substrate 90 has a strong bonding strength at the time of grinding and can be easily peeled off at the time of peeling after processing.

ノズル基板９０をサポートガラス基板６０に貼り付けたら、ノズル基板９０の研削面９０ｂを研削加工により規定の厚みに加工して薄板化する。ノズル基板９０の薄板化は、バックグラインダーやポリッシャー、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）等によって研磨加工するとよい。なお、ノズル基板９０の薄板化の仕上げをポリッシャー又はＣＭＰによって行うようにすれば、シリコン基板９０の表面を鏡面状に仕上げることができる。   After the nozzle substrate 90 is affixed to the support glass substrate 60, the ground surface 90b of the nozzle substrate 90 is processed to a specified thickness by grinding and thinned. The nozzle substrate 90 may be thinned by polishing using a back grinder, a polisher, CMP (Chemical Mechanical Polishing), or the like. It should be noted that the surface of the silicon substrate 90 can be mirror-finished by finishing the thinning of the nozzle substrate 90 by a polisher or CMP.

ノズル基板９０とサポートガラス基板６０との貼り合せ時に使用する自己剥離テープ６１は、紫外線（ＵＶ）５０照射や加熱により自己剥離層６１ａ及び再剥離層６１ｃからＮ2 ガス５１が発生している（図３（ｂ））。このような特徴から、ノズル基板９０の研削加工を行っている時や、ノズル基板９０の搬送時において、少量ながらも常にＮ2 ガス５１を発生していることになる。つまり、再剥離層６１ｃとサポートガラス基板６０との間には、Ｎ2 ガス５１によってボイドが生じ、このボイドによって自己剥離テープ６１には波打ったような凹凸が形成されてしまうのである（図３（ｃ））。なお、後述する２度目のサポートガラス基板６５を貼り付ける前に、サポートガラス基板６０側から紫外線５０を照射してもＮ2 ガス５１が発生することになる。 The self-peeling tape 61 used at the time of bonding the nozzle substrate 90 and the support glass substrate 60 generates N 2 gas 51 from the self-peeling layer 61a and the re-peeling layer 61c by ultraviolet (UV) 50 irradiation or heating ( FIG. 3 (b)). Due to such characteristics, the N 2 gas 51 is always generated even when the nozzle substrate 90 is ground or when the nozzle substrate 90 is transported. That is, a void is generated by the N 2 gas 51 between the re-peeling layer 61c and the support glass substrate 60, and the self-peeling tape 61 is unevenly formed by this void (see FIG. 3 (c)). Note that N 2 gas 51 is generated even if ultraviolet rays 50 are irradiated from the support glass substrate 60 side before the second support glass substrate 65 to be described later is attached.

この結果、ノズル基板９０の研削加工終了時には、薄板化したノズル基板９０をＮ2 ガス５１が持ち上げている状態（浮いた状態）になっている（図３（ｄ））。すなわち、ノズル基板９０の表面に波打ったような凹凸が形成された状態になっているのである。そして、研削加工したノズル基板９０のサポートガラス基板６０の貼りついている面の反対側の面に、サポートガラス基板６５を貼り付ける（図４（ｅ））。これは、ノズル基板９０のサポートガラス基板６０が貼り付いている面にリザーバ基板２を接着するためである。 As a result, at the end of the grinding process of the nozzle substrate 90, the thinned nozzle substrate 90 is in a state where the N 2 gas 51 is lifted (floating state) (FIG. 3D). That is, the surface of the nozzle substrate 90 is in a state where irregularities such as undulations are formed. And the support glass substrate 65 is affixed on the surface on the opposite side to the surface where the support glass substrate 60 is affixed of the ground nozzle substrate 90 (FIG. 4E). This is because the reservoir substrate 2 is bonded to the surface of the nozzle substrate 90 to which the support glass substrate 60 is attached.

このときも、剥離性を考慮して研削加工時と同じ両面テープ等の自己剥離テープ６６を使用してサポートガラス基板６５とノズル基板９０との貼り合せを行う。その後、サポートガラス基板６０をノズル基板９０から剥離すれば、リザーバ基板に接着する前のノズル基板９０が完成する（図４（ｆ））。このノズル基板９０のリザーバ基板との接着面には、不規則な波打ったような凹凸が形成されているために、平坦な貼り合わせを行なうことができない。   At this time, the support glass substrate 65 and the nozzle substrate 90 are bonded together by using a self-peeling tape 66 such as a double-sided tape, which is the same as that used during grinding, in consideration of peelability. Then, if the support glass substrate 60 is peeled from the nozzle substrate 90, the nozzle substrate 90 before being bonded to the reservoir substrate is completed (FIG. 4F). Since the irregular surface such as irregular undulations is formed on the adhesion surface of the nozzle substrate 90 to the reservoir substrate, flat bonding cannot be performed.

すなわち、２度目のサポートガラス基板６５の貼り合せの際に、すでにノズル基板９０の表面が凹凸形状となっているため、サポートガラス基板６５との貼り合せ時にＮ2 ガス５１の気泡によるボイドが形成されてしまう。このボイドによって、リザーバ基板との接着時にノズル基板９０とリザーバ基板との積層基板の全体に荷重をかけることが困難になる。したがって、ノズル基板９０とリザーバ基板との接着不良が発生し、信頼性及び安定性の低い液滴吐出ヘッドとなってしまうことになる。 That is, when the support glass substrate 65 is bonded for the second time, since the surface of the nozzle substrate 90 is already uneven, a void due to bubbles of the N 2 gas 51 is formed when the support glass substrate 65 is bonded. Will be. This void makes it difficult to apply a load to the entire laminated substrate of the nozzle substrate 90 and the reservoir substrate when bonded to the reservoir substrate. Therefore, poor adhesion between the nozzle substrate 90 and the reservoir substrate occurs, resulting in a droplet ejection head with low reliability and stability.

以上より、ノズル基板９０とリザーバ基板との貼り合せ時において、ボイド等の発生を防止し、接着不良を抑制するためには、ノズル基板９０及びリザーバ基板の全面に均等な圧力を加えるとともに、ノズル基板９０及びリザーバ基板の間隔を均等に保つことが要求される。すなわち、張り合わせる基板（ノズル基板９０及びリザーバ基板）を可能な限り平坦な状態にすることが重要になる。   From the above, in order to prevent the generation of voids and the like and to suppress poor adhesion when the nozzle substrate 90 and the reservoir substrate are bonded together, an equal pressure is applied to the entire surface of the nozzle substrate 90 and the reservoir substrate. It is required to keep the distance between the substrate 90 and the reservoir substrate uniform. That is, it is important that the substrates to be bonded (the nozzle substrate 90 and the reservoir substrate) be as flat as possible.

次に、本発明の特徴部分であるノズル基板１の製造工程について説明する。図５及び図６は、本発明の実施の形態に係るノズル基板１の製造工程を説明するための説明図である。図５及び図６に基づいて、ノズル基板１の製造工程について簡単に説明する。ここでは、ノズル基板１をリザーバ基板２に張り合わせる場合を例に説明する。ノズル基板１をエポキシ系接着剤等の接着層７０を介してリザーバ基板２に接合する場合、ノズル基板１及びリザーバ基板２の全面に均等な荷重を加え、接着層７０を均一な厚みで形成することで良好な接着強度を得ることができる。   Next, the manufacturing process of the nozzle substrate 1 which is a characteristic part of the present invention will be described. FIG.5 and FIG.6 is explanatory drawing for demonstrating the manufacturing process of the nozzle substrate 1 which concerns on embodiment of this invention. The manufacturing process of the nozzle substrate 1 will be briefly described with reference to FIGS. Here, a case where the nozzle substrate 1 is bonded to the reservoir substrate 2 will be described as an example. When the nozzle substrate 1 is bonded to the reservoir substrate 2 via the adhesive layer 70 such as an epoxy adhesive, an equal load is applied to the entire surface of the nozzle substrate 1 and the reservoir substrate 2 to form the adhesive layer 70 with a uniform thickness. Thus, good adhesive strength can be obtained.

荷重が均等にならない場合は、局所的に基板が割れたり、基板と接着層の間に隙間ができ基板が浮き上がったりしてしまう。つまり、液滴吐出ヘッド１００内部の流路構成が破損し、インク等の液滴が染み出す等の不具合が生じてしまう。したがって、歩留まりが低く、信頼性及び安定性の低いものとなってしまう。均等な加圧ができない要因としては、図３及び図４で説明したような、ノズル基板１とサポートガラス基板６０との間に生じるボイドによるところが大きい。それは、ボイドが生じるとノズル基板１に凹凸が形成されてしまい、均等な荷重をかけることができないからである。また、接着層７０とノズル基板１との間に異物が入り込んでしまうこともある。   When the load is not uniform, the substrate is locally cracked, or a gap is formed between the substrate and the adhesive layer, and the substrate is lifted. That is, the flow path configuration inside the droplet discharge head 100 is damaged, and problems such as ink droplets ooze out. Therefore, the yield is low, and the reliability and stability are low. The reason why the uniform pressurization cannot be performed is largely due to voids generated between the nozzle substrate 1 and the support glass substrate 60 as described with reference to FIGS. 3 and 4. This is because irregularities are formed on the nozzle substrate 1 when a void is generated, and an equal load cannot be applied. In addition, foreign matter may enter between the adhesive layer 70 and the nozzle substrate 1.

ノズル基板１とリザーバ基板２との接着強度を高くするためには、ノズル基板１及びリザーバ基板２を可能な限り平坦な状態にしたうえで接着層７０を形成することが要求される。ここで、このような問題を解決するための手段について説明する。まず、研削加工前のノズル基板１（図８（ｊ）で示す２段形状のノズル孔５の加工終了後のシリコン基板１’）をアライメントステージ７２にセットする。このとき、ノズル基板１の接合面１ａ（ノズル基板１のノズル孔５となる凹部５ａを形成した面）にリザーバ基板２を貼り付けるようにする。   In order to increase the adhesive strength between the nozzle substrate 1 and the reservoir substrate 2, it is required to form the adhesive layer 70 after making the nozzle substrate 1 and the reservoir substrate 2 as flat as possible. Here, means for solving such a problem will be described. First, the nozzle substrate 1 before grinding (the silicon substrate 1 ′ after finishing the two-stage nozzle hole 5 shown in FIG. 8J) is set on the alignment stage 72. At this time, the reservoir substrate 2 is affixed to the bonding surface 1a of the nozzle substrate 1 (the surface on which the concave portion 5a to be the nozzle hole 5 of the nozzle substrate 1 is formed).

その後、ノズル基板１とリザーバ基板２とを位置決めピンでアライメントする。ノズル基板１とリザーバ基板２とをアライメントしたら、接着層７０を介してノズル基板１の接合面１ａとリザーバ基板２とを貼り合わせて第２の積層基板である積層基板８０を作製する（図５（ａ））。ノズル基板１とリザーバ基板２とは、加圧プレート７１を用いて１００〜３００Ｋｇｆ加圧することで貼り合わせる。   Thereafter, the nozzle substrate 1 and the reservoir substrate 2 are aligned with positioning pins. When the nozzle substrate 1 and the reservoir substrate 2 are aligned, the bonding surface 1a of the nozzle substrate 1 and the reservoir substrate 2 are bonded to each other through the adhesive layer 70 to produce a multilayer substrate 80 as a second multilayer substrate (FIG. 5). (A)). The nozzle substrate 1 and the reservoir substrate 2 are bonded together by applying a pressure of 100 to 300 kgf using a pressure plate 71.

つまり、この実施の形態では、ノズル基板１の研削加工を、サポートガラス基板６０に貼り合わせるのではなく、リザーバ基板２へ貼り合わせて行なうようになっている。リザーバ基板２をサポートガラス基板６０の代用とすることによって、自己剥離テープ６１を使用しなくて済み、ノズル基板１を平坦な状態で維持することが可能になる。したがって、ノズル基板１とリザーバ基板２とを良好な接着強度で貼り合わせることができるのである。   That is, in this embodiment, the nozzle substrate 1 is ground not on the support glass substrate 60 but on the reservoir substrate 2. By substituting the reservoir substrate 2 for the support glass substrate 60, it is not necessary to use the self-peeling tape 61, and the nozzle substrate 1 can be maintained in a flat state. Therefore, the nozzle substrate 1 and the reservoir substrate 2 can be bonded together with good adhesive strength.

それから、ノズル基板１の研削加工（研削面１ｂの研削）を行い所定の厚みにする（図５（ｂ））。その後、ノズル基板１の表面に図示省略の撥水膜を成膜する。そして、積層基板８０を静電アクチュエータとして機能する電極基板４とキャビティ基板３との第１の積層基板である積層基板８１に接合する（図６（ｃ））。まず、積層基板８１をアライメントステージ７２にセットする。その後、積層基板８０と積層基板８１とを位置決めピンでアライメントする。積層基板８０と積層基板８１とをアライメントしたら、接着層７０を介して積層基板８０と積層基板８１とを貼り合わせて液滴吐出ヘッド１００を作製する（図６（ｄ））。   Then, the nozzle substrate 1 is ground (the ground surface 1b is ground) to a predetermined thickness (FIG. 5B). Thereafter, a water repellent film (not shown) is formed on the surface of the nozzle substrate 1. Then, the multilayer substrate 80 is bonded to the multilayer substrate 81 which is the first multilayer substrate of the electrode substrate 4 and the cavity substrate 3 functioning as an electrostatic actuator (FIG. 6C). First, the laminated substrate 81 is set on the alignment stage 72. Thereafter, the laminated substrate 80 and the laminated substrate 81 are aligned with positioning pins. When the multilayer substrate 80 and the multilayer substrate 81 are aligned, the multilayer substrate 80 and the multilayer substrate 81 are bonded to each other through the adhesive layer 70 to produce the droplet discharge head 100 (FIG. 6D).

以上のように、４層構造の液滴吐出ヘッド１００を形成することができる。このようにすれば、積層させる各基板をそれぞれ平坦な状態に保つことができる。したがって、良好な平坦度で接着層７０が形成されるとともに、十分な接着強度を有する積層基板を形成することができる。なお、図３〜図６では、リザーバ基板２をサポートガラス基板の代用として用いた接合を例に説明したが、これに限定するものではない。たとえば、３層構造の場合には、リザーバ基板２ではなくキャビティ基板３をサポートガラス基板の代用としてもよい。   As described above, the droplet discharge head 100 having a four-layer structure can be formed. In this way, each substrate to be laminated can be kept flat. Therefore, the adhesive layer 70 can be formed with good flatness, and a laminated substrate having sufficient adhesive strength can be formed. In addition, in FIGS. 3-6, although demonstrated using the joining which used the reservoir | reserver board | substrate 2 as a substitute of a support glass board | substrate as an example, it is not limited to this. For example, in the case of a three-layer structure, the cavity substrate 3 instead of the reservoir substrate 2 may be substituted for the support glass substrate.

次に、液滴吐出ヘッド１００の製造工程について説明する。
図７及び図８は、ノズル基板１の製造工程の一例を示す縦断面図である。図７及び図８に基づいて、液滴吐出ヘッド１００を構成するノズル基板１の製造工程について説明する。なお、ここでは、ノズル基板１の製造工程の一例を示すが、これに限定するものではない。また、ノズル孔５が２段形状（第１のノズル孔４１及び第２のノズル孔４２）で形成されている場合を例に説明する。 Next, the manufacturing process of the droplet discharge head 100 will be described.
7 and 8 are longitudinal sectional views showing an example of the manufacturing process of the nozzle substrate 1. A manufacturing process of the nozzle substrate 1 constituting the droplet discharge head 100 will be described with reference to FIGS. In addition, although an example of the manufacturing process of the nozzle board | substrate 1 is shown here, it is not limited to this. The case where the nozzle holes 5 are formed in a two-stage shape (the first nozzle holes 41 and the second nozzle holes 42) will be described as an example.

まず、たとえば厚さが５２５μｍのシリコン基板１’を準備し、このシリコン基板１’の全面にシリコン酸化膜６３を均一に成膜する（図７（ａ））。たとえば、このシリコン酸化膜６３は、熱酸化装置により温度１０７５℃、酸素と水蒸気との混合雰囲気中で４時間熱酸化することにより形成するとよい。次に、シリコン基板１’の片面にレジスト６４をコーティングし、第２のノズル孔４２となる部分４２ａをパターニングして、その第２のノズル孔４２となる部分４２ａのレジスト６４を除去する（図７（ｂ））。   First, for example, a silicon substrate 1 ′ having a thickness of 525 μm is prepared, and a silicon oxide film 63 is uniformly formed on the entire surface of the silicon substrate 1 ′ (FIG. 7A). For example, the silicon oxide film 63 may be formed by thermal oxidation for 4 hours in a mixed atmosphere of oxygen and water vapor at a temperature of 1075 ° C. using a thermal oxidation apparatus. Next, a resist 64 is coated on one surface of the silicon substrate 1 ′, and the portion 42a that becomes the second nozzle hole 42 is patterned, and the resist 64 in the portion 42a that becomes the second nozzle hole 42 is removed (FIG. 7 (b)).

そして、たとえばフッ酸水溶液とフッ化アンモニウム水溶液を１対６で混合した緩衝フッ酸水溶液でシリコン酸化膜６３をハーフエッチングし、第２のノズル孔４２なる部分４２ａのシリコン酸化膜６３を薄膜化する（図７（ｃ））。なお、このときレジスト６４の形成されていない面のシリコン酸化膜６３も同様に薄くなる。それから、シリコン酸化膜６３の片面に形成されているレジスト６４を剥離する（図７（ｄ））。   Then, for example, the silicon oxide film 63 is half-etched with a buffered hydrofluoric acid aqueous solution in which a hydrofluoric acid aqueous solution and an ammonium fluoride aqueous solution are mixed 1: 6, so that the silicon oxide film 63 in the portion 42a serving as the second nozzle hole 42 is thinned. (FIG. 7 (c)). At this time, the silicon oxide film 63 on the surface where the resist 64 is not formed is similarly thinned. Then, the resist 64 formed on one surface of the silicon oxide film 63 is removed (FIG. 7D).

その後、シリコン酸化膜６３の表面に再度レジスト６５をコーティングし、第１のノズル孔４１となる部分４１ａをパターニングして、その第１のノズル孔４１となる部分４１ａのレジスト６５を除去する（図７（ｅ））。そして、たとえばフッ酸水溶液とフッ化アンモニウム水溶液を１対６で混合した緩衝フッ酸水溶液でシリコン酸化膜６３をハーフエッチングし、第１のノズル孔４１となる部分４１ａのシリコン酸化膜６３を除去する（図８（ｆ））。なお、このときレジスト６５の形成されていない面のシリコン酸化膜６３もすべて除去されることになる。それから、残っているレジスト６５を剥離する（図８（ｇ））。   After that, the surface of the silicon oxide film 63 is coated again with a resist 65, and the portion 41a that becomes the first nozzle hole 41 is patterned to remove the resist 65 in the portion 41a that becomes the first nozzle hole 41 (FIG. 7 (e)). Then, for example, the silicon oxide film 63 is half-etched with a buffered hydrofluoric acid aqueous solution in which a hydrofluoric acid aqueous solution and an ammonium fluoride aqueous solution are mixed 1: 6, and the silicon oxide film 63 in the portion 41a to be the first nozzle hole 41 is removed. (FIG. 8F). At this time, all the silicon oxide film 63 on the surface where the resist 65 is not formed is also removed. Then, the remaining resist 65 is peeled off (FIG. 8G).

次に、たとえばＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）放電によるドライエッチングによって第１のノズル孔４１となる部分４１ａを深さ２５μｍまで掘り下げる（図８（ｈ））。この異方性ドライエッチングのエッチングガスとしては、Ｃ4 Ｆ8、ＳＦ6を交互に使用するとよい。つまり、Ｃ4Ｆ8は第１のノズル孔４１の側面方向にエッチングが進行しないようにするために使用し、ＳＦ6 は第１のノズル孔４１の垂直方向のエッチングを促進するために使用する。 Next, the portion 41a that becomes the first nozzle hole 41 is dug down to a depth of 25 μm by dry etching using, for example, ICP (Inductively Coupled Plasma) discharge (FIG. 8H). As an etching gas for this anisotropic dry etching, C 4 F 8 and SF 6 may be used alternately. That is, C 4 F 8 is used to prevent etching from proceeding in the side direction of the first nozzle hole 41, and SF 6 is used to promote etching in the vertical direction of the first nozzle hole 41. .

その後、シリコン酸化膜６３をハーフエッチングして、第２のノズル孔４２となる部分４２ａのシリコン酸化膜６３を除去する（図８（ｉ））。このとき、シリコン酸化膜６３のその他の部分も薄くなる。そして、たとえば異方性ドライエッチングによって第２のノズル孔４２となる部分４２ａを掘り下げる（図８（ｊ））。この第２のノズル孔４２となる部分４２ａは、ＩＣＰ放電によって深さ４０μｍとして形成するとよい。なお、第１のノズル孔４１となる部分も、同時にエッチングされることになる。   Thereafter, the silicon oxide film 63 is half-etched to remove the silicon oxide film 63 in the portion 42a that becomes the second nozzle hole 42 (FIG. 8 (i)). At this time, other portions of the silicon oxide film 63 are also thinned. Then, for example, a portion 42a that becomes the second nozzle hole 42 is dug down by anisotropic dry etching (FIG. 8J). The portion 42a to be the second nozzle hole 42 is preferably formed to a depth of 40 μm by ICP discharge. Note that the portion to be the first nozzle hole 41 is also etched at the same time.

その後、図５（ａ）で示したように、シリコン基板１’をアライメントステージ７２に載置し、リザーバ基板２を接合して積層基板８０を形成する。リザーバ基板２を接合したら、シリコン基板１’をバックグラインダーやポリッシャー、ＣＭＰ等によって研削加工を行い、第１のノズル孔４１の先端が開口するまでシリコン基板１’を薄板化し、第１のノズル孔４１及び第２のノズル孔４２の内壁表面に撥水処理等を施せばノズル基板１が完成する（図８（ｋ））。   Thereafter, as shown in FIG. 5A, the silicon substrate 1 ′ is placed on the alignment stage 72, and the reservoir substrate 2 is bonded to form the laminated substrate 80. After the reservoir substrate 2 is joined, the silicon substrate 1 ′ is ground by a back grinder, a polisher, CMP, etc., and the silicon substrate 1 ′ is thinned until the tip of the first nozzle hole 41 is opened. If the surface of the inner wall of 41 and the second nozzle hole 42 is subjected to a water repellent treatment or the like, the nozzle substrate 1 is completed (FIG. 8 (k)).

なお、リザーバ基板２には、予め吐出室７に液滴を供給するリザーバ１０と、リザーバ１０から吐出室７へ液滴を移送するための供給口９と、吐出室７からノズル孔５へ液滴を移送するノズル連通孔６とが形成されている。また、リザーバ基板２は、シリコン基板にシリコン酸化膜を形成した後、シリコン酸化膜の表面にレジストをパターニングして所定部分のシリコン酸化膜をエッチングし、その後水酸化カリウム水溶液等でシリコン基板をエッチングすることにより形成することができる。また、リザーバ基板２には、キャビティ基板３の貫通穴２４に対応した部分が貫通孔２５として開口されているものとする。   The reservoir substrate 2 has a reservoir 10 for supplying droplets to the discharge chamber 7 in advance, a supply port 9 for transferring droplets from the reservoir 10 to the discharge chamber 7, and a liquid from the discharge chamber 7 to the nozzle hole 5. A nozzle communication hole 6 for transferring droplets is formed. The reservoir substrate 2 is formed by forming a silicon oxide film on the silicon substrate, patterning a resist on the surface of the silicon oxide film, etching a predetermined portion of the silicon oxide film, and then etching the silicon substrate with a potassium hydroxide aqueous solution or the like. Can be formed. Further, it is assumed that a portion corresponding to the through hole 24 of the cavity substrate 3 is opened as a through hole 25 in the reservoir substrate 2.

図９及び図１０は、液滴吐出ヘッド１００の製造工程の一例を示す縦断面図である。図９及び図１０に基づいて、積層基板８０に積層基板８１を接合させて液滴吐出ヘッド１００を完成させる製造工程について説明する。なお、最初にノズル基板１を作製した場合を例に示しているが、これに限定するものではなく、電極基板４、キャビティ基板３、リザーバ基板２及びノズル基板１の作製順序を固定するものではない。   9 and 10 are longitudinal sectional views showing an example of the manufacturing process of the droplet discharge head 100. FIG. Based on FIGS. 9 and 10, a manufacturing process for completing the droplet discharge head 100 by bonding the multilayer substrate 81 to the multilayer substrate 80 will be described. In addition, although the case where the nozzle substrate 1 is first manufactured is shown as an example, the present invention is not limited to this, and the manufacturing order of the electrode substrate 4, the cavity substrate 3, the reservoir substrate 2, and the nozzle substrate 1 is not fixed. Absent.

まず、個別電極１７、インク供給孔１１等が形成された電極基板４に、たとえば厚さ５２５μｍのシリコン基板３ａを陽極接合する（図９（ａ））。この陽極接合は、シリコン基板３ａとホウ珪酸ガラス製の電極基板４とを３６０℃に加熱した後、電極基板４に負極、シリコン基板３ａに正極を接続して、８００Ｖの電圧を印加することで行なう。シリコン基板３ａと電極基板４とを陽極接合することによって、シリコン基板３ａと電極基板４とが原子レベルで接合される。なお、シリコン基板３ａの電極基板４との接合面面には、プラズマＣＶＤ法により、成膜時の処理温度は３６０℃、高周波出力は２５０Ｗ、圧力は６６．７Ｐａ（０．５Ｔｏｒｒ）、ガス流量はＴＥＯＳ流量１００ｃｍ3 ／ｍｉｎ（１００ｓｃｃｍ）、酸素流量１０００ｃｍ3 ／ｍｉｎ（１０００ｓｃｃｍ）の条件で絶縁膜２３が０．１μｍ成膜されている。 First, a silicon substrate 3a having a thickness of, for example, 525 μm is anodic bonded to the electrode substrate 4 on which the individual electrodes 17 and the ink supply holes 11 are formed (FIG. 9A). In this anodic bonding, the silicon substrate 3a and the electrode substrate 4 made of borosilicate glass are heated to 360 ° C., then the negative electrode is connected to the electrode substrate 4, the positive electrode is connected to the silicon substrate 3a, and a voltage of 800 V is applied. Do. By anodically bonding the silicon substrate 3a and the electrode substrate 4, the silicon substrate 3a and the electrode substrate 4 are bonded at the atomic level. The bonding surface of the silicon substrate 3a with the electrode substrate 4 is formed by a plasma CVD method at a film forming temperature of 360 ° C., a high frequency output of 250 W, a pressure of 66.7 Pa (0.5 Torr), and a gas flow rate. In this case, the insulating film 23 is formed to a thickness of 0.1 μm under the conditions of a TEOS flow rate of 100 cm 3 / min (100 sccm) and an oxygen flow rate of 1000 cm 3 / min (1000 sccm).

ここで電極基板４の製造方法の一例を簡単に説明する。まず、レジストをガラス基板の片面全体に塗布して所定形状にパターニングした後、フッ酸水溶液等でエッチングして凹部１２を形成してレジストを剥離する。そして、凹部１２の形成された面の全面にスパッタ等でＩＴＯを成膜し、ＩＴＯの表面にレジストを塗布してパターニングし、エッチングによって個別電極１７を形成した後にレジストを剥離する。なお、インク供給孔１１は、ドリル等によって形成することが可能になっている。   Here, an example of the manufacturing method of the electrode substrate 4 will be briefly described. First, a resist is applied to the entire surface of the glass substrate and patterned into a predetermined shape, and then etched with a hydrofluoric acid aqueous solution or the like to form a recess 12 to peel off the resist. Then, ITO is formed on the entire surface where the recess 12 is formed by sputtering or the like, a resist is applied to the surface of the ITO and patterned, and after the individual electrodes 17 are formed by etching, the resist is peeled off. The ink supply hole 11 can be formed by a drill or the like.

次に、機械研削によってシリコン基板３ａを薄板化して、シリコン基板３ａの厚さを１４０μｍにする（図９（ｂ））。なお、機械研削した後に、シリコン基板３ａの表面に発生した加工変質層を水酸化カリウム水溶液等で除去するのが望ましい。そして、シリコン基板３ａの表面にプラズマＣＶＤによって絶縁膜２３ａを形成した後（図９（ｃ））、絶縁膜２３ａの表面にレジストを塗布して吐出室７、貫通穴２４及びインク供給孔１１の形状をパターニングする（図９（ｄ））。   Next, the silicon substrate 3a is thinned by mechanical grinding so that the thickness of the silicon substrate 3a is 140 μm (FIG. 9B). In addition, it is desirable to remove the work-affected layer generated on the surface of the silicon substrate 3a with a potassium hydroxide aqueous solution or the like after mechanical grinding. Then, after an insulating film 23a is formed on the surface of the silicon substrate 3a by plasma CVD (FIG. 9C), a resist is applied to the surface of the insulating film 23a, and the discharge chamber 7, the through holes 24, and the ink supply holes 11 are formed. The shape is patterned (FIG. 9D).

それから、たとえば水酸化カリウム水溶液でシリコン基板３ａをエッチングして吐出室７、貫通穴２４及びインク供給孔１１を形成して、絶縁膜２３ａを剥離する（図９（ｅ））。なお、上記のようにシリコン基板３ａにボロンドープ層を形成していた場合には、ボロンドープ層が振動板８等の薄膜として残ることとなる。その後、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）等によって貫通穴２４及びインク供給孔１１に残ったシリコンの薄膜を除去し、貫通穴２４及びインク供給孔１１を形成し、キャビティ基板３が作製される（図９（ｆ））。   Then, the silicon substrate 3a is etched with, for example, an aqueous potassium hydroxide solution to form the discharge chamber 7, the through hole 24, and the ink supply hole 11, and the insulating film 23a is peeled off (FIG. 9E). When the boron doped layer is formed on the silicon substrate 3a as described above, the boron doped layer remains as a thin film such as the diaphragm 8. Thereafter, the silicon thin film remaining in the through holes 24 and the ink supply holes 11 is removed by RIE (Reactive Ion Etching) or the like to form the through holes 24 and the ink supply holes 11, and the cavity substrate 3 is manufactured (FIG. 9). (F)).

そして、ドライバＩＣ１５を準備し、このドライバＩＣ１５を貫通穴２４が形成されている部分において２列の電極列を構成する個別電極１７と接続するように電極基板４上に実装する（図１０（ｇ））。なお、ドライバＩＣ１５は、ドライバＩＣ１５の下部に形成された接続端子に、異方導電性接着剤であるＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）やＡＣＰ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）を貼付けて実装すればよい。   Then, a driver IC 15 is prepared, and the driver IC 15 is mounted on the electrode substrate 4 so as to be connected to the individual electrodes 17 constituting the two electrode rows in the portion where the through holes 24 are formed (FIG. 10G )). The driver IC 15 may be mounted by attaching ACF (Anisotropic Conductive Film) or ACP (Anisotropic Conductive Paste), which is an anisotropic conductive adhesive, to a connection terminal formed below the driver IC 15.

ドライバＩＣ１５を実装したら、貫通穴２４に封止部１４を形成して個別電極１７との間のギャップ１８を封止する（図１０（ｈ））。なお、ポリパラキシレン等の樹脂を材料として封止部１４を形成する場合には、ニードル（針）によって所定位置に塗布するように形成するとよい。また、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸窒化シリコン、窒化シリコン等の金属系のものを封止部１４の材料とする場合には、シリコン等からなるマスクを使用したＣＶＤによって形成するとよい。   When the driver IC 15 is mounted, the sealing portion 14 is formed in the through hole 24 to seal the gap 18 between the individual electrodes 17 (FIG. 10H). In addition, when forming the sealing part 14 using resin, such as a polyparaxylene, it is good to form so that it may apply | coat to a predetermined position with a needle (needle). Further, when a metal material such as silicon oxide, aluminum oxide, silicon oxynitride, or silicon nitride is used as the material of the sealing portion 14, it may be formed by CVD using a mask made of silicon or the like.

それから、キャビティ基板３の吐出室７が形成された面に、図６（ｃ）で示したように、リザーバ基板２とノズル基板１との積層基板８０をエポキシ接着剤等の接着層７１を介して接合する（図１０（ｉ））。最後に、電極基板４、キャビティ基板３、リザーバ基板２０及びノズル基板１が順に接合された積層基板をダイシング（切断）することによって個々の液滴吐出ヘッド１００に分割され、液滴吐出ヘッド１００が完成する。   Then, on the surface of the cavity substrate 3 on which the discharge chamber 7 is formed, as shown in FIG. 6C, a laminated substrate 80 of the reservoir substrate 2 and the nozzle substrate 1 is interposed through an adhesive layer 71 such as an epoxy adhesive. (FIG. 10 (i)). Finally, the laminated substrate in which the electrode substrate 4, the cavity substrate 3, the reservoir substrate 20, and the nozzle substrate 1 are joined in order is diced (cut) to be divided into individual droplet ejection heads 100. Complete.

以上のように、ノズル基板１のサポートをサポートガラス基板６０及びサポートガラス基板６５からリザーバ基板２に変更することにより、接着時に接着層７０及び接着層７１を平坦な状態に保つことができる。そのため、積層される各基板も平坦な状態となり、均等な加圧力をウェハ全体にかけることができるとともに、ボイド等の接着不良を回避することができる。その結果として、十分な接着強度を有する積層構造の液滴吐出ヘッド１００を製造することができる。同時に、サポート工程が不要になるため、サポートガラス基板６０及びサポートガラス基板６５をノズル基板１に貼り合せる工程が不要となる。したがって、自己剥離テープ６１も不要となり、工程短縮及びコストダウンを実現することができる。   As described above, by changing the support of the nozzle substrate 1 from the support glass substrate 60 and the support glass substrate 65 to the reservoir substrate 2, the adhesive layer 70 and the adhesive layer 71 can be kept flat during bonding. Therefore, each substrate to be laminated is also in a flat state, and uniform pressure can be applied to the entire wafer, and adhesion failure such as voids can be avoided. As a result, the droplet discharge head 100 having a laminated structure having sufficient adhesive strength can be manufactured. At the same time, since a support process is not necessary, a process of bonding the support glass substrate 60 and the support glass substrate 65 to the nozzle substrate 1 is not necessary. Therefore, the self-peeling tape 61 is not necessary, and the process can be shortened and the cost can be reduced.

図１１は、上述した液滴吐出ヘッド１００を搭載した液滴吐出装置１５０の一例を示した斜視図である。図９に示す液滴吐出装置１５０は、一般的なインクジェットプリンタである。なお、この液滴吐出装置１５０は、周知の製造方法によって製造することができる。また、液滴吐出ヘッド１００は、図９に示す液滴吐出装置１５０の他に、液滴を種々変更することで、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、生体液体の吐出等にも適用することができる。   FIG. 11 is a perspective view showing an example of a droplet discharge device 150 equipped with the droplet discharge head 100 described above. A droplet discharge device 150 shown in FIG. 9 is a general inkjet printer. The droplet discharge device 150 can be manufactured by a known manufacturing method. In addition to the droplet discharge device 150 shown in FIG. 9, the droplet discharge head 100 can produce various color droplets to produce a color filter for a liquid crystal display, form a light emitting portion of an organic EL display device, The present invention can also be applied to liquid discharge.

たとえば、液滴吐出ヘッド１００をディスペンサとし、生体分子のマイクロアレイとなる基板に吐出する用途に用いる場合では、ＤＮＡ（Ｄｅｏｘｙｒｉｂｏ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ：デオキシリボ核酸）、他の核酸（例えば、Ｒｉｂｏ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ：リボ核酸、Ｐｅｐｔｉｄｅ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ：ペプチド核酸等）タンパク質等のプローブを含む液体を吐出させるようにしてもよい。   For example, when the droplet discharge head 100 is used as a dispenser and is used for discharge onto a substrate that is a biomolecule microarray, DNA (Deoxyribo Nucleic Acids), other nucleic acids (for example, Ribo Nucleic Acid: ribonucleic acid, (Peptide Nucleic Acids: peptide nucleic acid, etc.) A liquid containing a probe such as a protein may be discharged.

なお、本発明の実施の形態に係る液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置、液滴吐出ヘッドの製造方法及び液滴吐出装置の製造方法は、上述の実施の形態で説明した内容に限定されるものではなく、本発明の思想の範囲内において変更することができる。たとえば、ウエットエッチングに使用するエッチング液の選択比やドライエッチングに使用するエッチングガスの選択比等は、エッチングする深さやエッチングされる材料の厚さ等の条件によって適宜変更するとよい。   Note that the droplet discharge head, the droplet discharge device, the method for manufacturing the droplet discharge head, and the method for manufacturing the droplet discharge device according to the embodiment of the present invention are limited to the contents described in the above embodiments. It can be modified within the scope of the idea of the present invention. For example, the selection ratio of the etchant used for wet etching and the selection ratio of the etching gas used for dry etching may be appropriately changed depending on conditions such as the depth of etching and the thickness of the material to be etched.

液滴吐出ヘッドを分解した状態を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the state which decomposed | disassembled the droplet discharge head. 液滴吐出ヘッドの断面構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the cross-sectional structure of a droplet discharge head. 既存のノズル基板の製造工程を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the manufacturing process of the existing nozzle substrate. 既存のノズル基板の製造工程を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the manufacturing process of the existing nozzle substrate. 実施の形態に係るノズル基板の製造工程を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the manufacturing process of the nozzle substrate which concerns on embodiment. 実施の形態に係るノズル基板の製造工程を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the manufacturing process of the nozzle substrate which concerns on embodiment. ノズル基板の製造工程の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the manufacturing process of a nozzle substrate. ノズル基板の製造工程の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the manufacturing process of a nozzle substrate. 液滴吐出ヘッドの製造工程の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the manufacturing process of a droplet discharge head. 液滴吐出ヘッドの製造工程の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the manufacturing process of a droplet discharge head. 液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置の一例を示した斜視図である。It is the perspective view which showed an example of the droplet discharge apparatus carrying a droplet discharge head.

符号の説明Explanation of symbols

１ ノズル基板、１’ シリコン基板、１ａ 接合面、１ｂ 研削面、２ リザーバ基板、３ キャビティ基板、３’ シリコン基板、４ 電極基板、５ ノズル孔、５ａ ノズル孔となる凹部、６ ノズル連通孔、７ 吐出室、８ 振動板、９ 供給口、１０ リザーバ、１１ インク供給孔、１２ 凹部（ガラス溝）、１３ ＦＰＣ実装部、１４ 封止部、１５ ドライバＩＣ、１６ 共通電極端子、１７ 個別電極、１８ ギャップ、２０ 入力配線、２３ 絶縁膜、２３ａ 絶縁膜、２４ 貫通穴、２５ 貫通穴、２６ 収容部、３０ ＦＰＣ、４１ 第１のノズル孔、４１ａ 第１のノズル孔となる部分、４２ 第２のノズル孔、４２ａ 第２のノズル孔となる部分、５０ 紫外線（ＵＶ）、５１ Ｎ2 ガス、６０ サポートガラス基板、６１ 自己剥離テープ、６１ａ 自己剥離層、６１ｂ 芯材、６１ｃ 再剥離層、６３ シリコン酸化膜、６４ レジスト、６５ レジスト、６６ サポートガラス基板、６７ 自己剥離テープ、７０ 接着層、７１ 加圧プレート、７２ アライメントステージ、８０ 積層基板、８１ 積層基板、９０ ノズル基板、９０ａ 接合面、９０ｂ 研削面、９１ ノズル孔、９１ａ ノズル孔となる凹部、１００ 液滴吐出ヘッド、１５０ 液滴吐出装置。 1 nozzle substrate, 1 ′ silicon substrate, 1a bonding surface, 1b grinding surface, 2 reservoir substrate, 3 cavity substrate, 3 ′ silicon substrate, 4 electrode substrate, 5 nozzle hole, 5a concave portion to be a nozzle hole, 6 nozzle communication hole, 7 Discharge chamber, 8 Diaphragm, 9 Supply port, 10 Reservoir, 11 Ink supply hole, 12 Recess (glass groove), 13 FPC mounting part, 14 Sealing part, 15 Driver IC, 16 Common electrode terminal, 17 Individual electrode, 18 gap, 20 input wiring, 23 insulating film, 23a insulating film, 24 through hole, 25 through hole, 26 accommodating portion, 30 FPC, 41 first nozzle hole, 41a portion to become first nozzle hole, 42 second Nozzle hole, 42a Second nozzle hole portion, 50 UV (UV), 51 N 2 gas, 60 Support glass substrate, 61 Self-peeling tape, 61a Self-peeling layer, 61b Core material, 61c re-peeling layer, 63 silicon oxide film, 64 resist, 65 resist, 66 support glass substrate, 67 self-peeling tape, 70 adhesive layer, 71 pressure plate, 72 alignment stage, 80 laminated substrate, 81 laminated substrate, 90 nozzle substrate, 90a bonding surface, 90b grinding surface, 91 nozzle hole, 91a concave part to be the nozzle hole, 100 droplet ejection head, 150 droplet ejection device.

Claims (7)

吐出室が形成され、前記吐出室の底壁が振動板となるキャビティ基板と、前記振動板に対向し前記振動板を駆動する個別電極が形成されたガラス基板とを、前記振動板と前記個別電極との間にギャップを隔てて接合して積層基板とする工程と、
ノズル基板となるシリコン基板に前記吐出室から移送される液滴を吐出するノズル孔となる凹部を形成する工程と、
前記シリコン基板の前記凹部を形成した面に、前記積層基板を構成している前記キャビティ基板を貼り合わせる工程と、
前記シリコン基板を前記積層基板に貼り付けた後、前記シリコン基板を研削し薄板化することで前記凹部を開口させて前記ノズル孔とする工程とを有する
ことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。 A cavity substrate in which a discharge chamber is formed and a bottom wall of the discharge chamber serves as a vibration plate, and a glass substrate on which an individual electrode that faces the vibration plate and drives the vibration plate is formed. A step of joining the electrode with a gap to form a laminated substrate;
Forming a recess to be a nozzle hole for discharging a droplet transferred from the discharge chamber on a silicon substrate to be a nozzle substrate;
Bonding the cavity substrate constituting the laminated substrate to the surface of the silicon substrate on which the recess is formed;
Manufacturing the droplet discharge head, comprising: attaching the silicon substrate to the laminated substrate; and grinding and thinning the silicon substrate to open the recess to form the nozzle hole. Method. 前記シリコン基板と前記キャビティ基板とを接着層を介して貼り合わせる
ことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。 The method for manufacturing a droplet discharge head according to claim 1, wherein the silicon substrate and the cavity substrate are bonded together via an adhesive layer. 前記シリコン基板と前記キャビティ基板とを平坦な状態にセットして加圧することで貼り合わせる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。 The method for manufacturing a droplet discharge head according to claim 1, wherein the silicon substrate and the cavity substrate are bonded together by setting and pressing the silicon substrate and the cavity substrate. 吐出室が形成され、前記吐出室の底壁が振動板となるキャビティ基板と、前記振動板に対向し前記振動板を駆動する個別電極が形成されたガラス基板とを、前記振動板と前記個別電極との間にギャップを隔てて接合して第１の積層基板とする工程と、
ノズル基板となるシリコン基板に前記吐出室から移送される液滴を吐出するノズル孔となる凹部を形成する工程と、
前記シリコン基板の前記凹部を形成した面に、前記吐出室に液滴を供給するリザーバ、前記リザーバから前記吐出室へ液滴を移送するための供給口、及び前記吐出室からノズル孔へ液滴を移送するノズル連通穴が形成されたリザーバ基板を貼り合わせて第２の積層基板とする工程と、
前記第２の積層基板を形成した後、前記シリコン基板を研削し薄板化することで前記凹部を開口させて前記ノズル孔とする工程と、
前記第１の積層基板を構成している前記キャビティ基板と、前記第２の積層基板を構成しているリザーバ基板とを貼り合わせる工程とを有する
ことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。 A cavity substrate in which a discharge chamber is formed and a bottom wall of the discharge chamber serves as a vibration plate, and a glass substrate on which an individual electrode that faces the vibration plate and drives the vibration plate is formed. Bonding with a gap between the electrodes to form a first laminated substrate;
Forming a recess to be a nozzle hole for discharging a droplet transferred from the discharge chamber on a silicon substrate to be a nozzle substrate;
A reservoir for supplying droplets to the discharge chamber, a supply port for transferring droplets from the reservoir to the discharge chamber, and a droplet from the discharge chamber to the nozzle hole on the surface of the silicon substrate where the concave portion is formed. Bonding the reservoir substrate formed with the nozzle communication hole for transferring the second laminated substrate,
After forming the second laminated substrate, the step of opening the recess to make the nozzle hole by grinding and thinning the silicon substrate,
A method of manufacturing a droplet discharge head, comprising: bonding the cavity substrate constituting the first laminated substrate and the reservoir substrate constituting the second laminated substrate. 前記シリコン基板と前記リザーバ基板とを接着層を介して貼り合わせる
ことを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。 The method for manufacturing a droplet discharge head according to claim 4, wherein the silicon substrate and the reservoir substrate are bonded together via an adhesive layer. 前記シリコン基板と前記リザーバ基板とを平坦な状態にセットして加圧することで貼り合わせる
ことを特徴とする請求項４または５に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。 6. The method of manufacturing a droplet discharge head according to claim 4, wherein the silicon substrate and the reservoir substrate are bonded together by setting and pressing the silicon substrate and the reservoir substrate. 前記請求項１〜６のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法を適用した
ことを特徴とする液滴吐出装置の製造方法。 A method for manufacturing a droplet discharge device, wherein the method for manufacturing a droplet discharge head according to any one of claims 1 to 6 is applied.
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