JP2019155804A - Resin layer forming method and liquid discharge head manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板の上に樹脂層を形成する方法に関する。本発明はまた、インク等の液体を吐出する液体吐出ヘッドの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for forming a resin layer on a substrate. The present invention also relates to a method of manufacturing a liquid discharge head that discharges liquid such as ink.
液体吐出ヘッドの製造方法として、特許文献１には、基板に感光性樹脂からなるドライフィルムを転写し、転写したドライフィルムを用いて流路形成部材を形成する方法が開示されている。基板に転写する前のドライフィルムは支持体で支持されており、転写の際に、支持体はドライフィルムから剥離される。基板の上に転写されたドライフィルムをフォトリソグラフィー等によってパターニングすることにより、流路形成部材を形成する。この文献には、支持体に離型処理を施すことも開示される。
As a method for manufacturing a liquid discharge head,
支持体に離型処理を施すことによって、支持体からドライフィルムが剥がれやすくなる。しかしながら、支持体に離型処理を施した場合、ドライフィルムの転写時に、基板面（ドライフィルムを転写する基板の主面）より外側にドライフィルムのバリが生じることがあった。 By subjecting the support to a release treatment, the dry film is easily peeled off from the support. However, when a release treatment is performed on the support, a dry film burr may occur outside the substrate surface (the main surface of the substrate to which the dry film is transferred) during transfer of the dry film.
図２に、バリが形成される過程を示す。図２には、基板端部近傍のみ示す。同図（ａ）に示すように、支持体２０１上に離型層２０２及び樹脂層２０３がこの順に形成されている積層体２０９を、基板１の一方の主面に貼り合わせる。積層体２０９は、当該主面の面方向において、当該主面よりも大きくかつ外側に突き出ている。次に、同図（ｂ）に示すように、支持体２０１を樹脂層２０３から剥離する。このとき、離型層２０２は支持体２０１とともに樹脂層２０３から剥離される。樹脂層２０３の、当該主面より外側に突き出した部分は、樹脂層２０３の他の部分とともに基板１側に転写され、バリ２１０となる。バリ２１０は、基板や使用する装置内を汚染する原因となり得る。その結果、液体吐出ヘッドを精度良く製造することが困難になることがある。
FIG. 2 shows a process in which burrs are formed. FIG. 2 shows only the vicinity of the substrate end. As shown in FIG. 1A, a
本発明の目的は、離型処理が施された支持体上に形成された樹脂層を基板に転写する際に、バリの発生を抑制可能な樹脂層の形成方法を提供することである。 The objective of this invention is providing the formation method of the resin layer which can suppress generation | occurrence | production of a burr | flash when transferring the resin layer formed on the support body in which the mold release process was performed to a board | substrate.
本発明の別の目的は、液体吐出ヘッドを精度良く製造することのできる液体吐出ヘッドの製造方法を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a liquid discharge head capable of manufacturing the liquid discharge head with high accuracy.
本発明の一態様により、
支持体の上に離型層及び樹脂層がこの順に形成された積層体を、基板の一方の主面に、前記樹脂層が前記一方の主面側となるように貼り合わせる貼り合わせ工程と、前記貼り合わせ工程の後に前記支持体を剥離する剥離工程とを含む、樹脂層の形成方法であって、
前記支持体の前記樹脂層が形成される領域Ａ２は、前記支持体の前記離型層が形成される領域Ａ１を含み且つ前記領域Ａ１より大きく、
前記領域Ａ１は、前記一方の主面の外縁で画定される領域Ａ３と同じ大きさ及び形状を有するか、前記領域Ａ３よりも小さく、
前記一方の主面の面方向において前記領域Ａ１が前記領域Ａ３と一致するか前記領域Ａ３に含まれるように、前記貼り合わせ工程を行い、
前記剥離工程で、前記一方の主面の面方向において、前記領域Ａ１より外側に位置する樹脂層を前記支持体とともに剥離し、前記領域Ａ１に位置する樹脂層を基板に転写する
樹脂層の形成方法が提供される。
According to one aspect of the invention,
A laminating step in which a laminate in which a release layer and a resin layer are formed in this order on a support is bonded to one main surface of a substrate so that the resin layer is on the one main surface side; A method of forming a resin layer, including a peeling step of peeling the support after the bonding step,
The region A2 of the support where the resin layer is formed includes a region A1 where the release layer of the support is formed and is larger than the region A1,
The region A1 has the same size and shape as the region A3 defined by the outer edge of the one main surface, or is smaller than the region A3,
The bonding step is performed so that the region A1 coincides with or is included in the region A3 in the surface direction of the one main surface,
In the peeling step, in the surface direction of the one main surface, a resin layer located outside the region A1 is peeled together with the support, and a resin layer is formed to transfer the resin layer located in the region A1 to the substrate. A method is provided.
本発明の別の態様により、
液体を吐出する吐出口及び前記吐出口に連通する流路を形成する流路形成部材と、前記流路に前記液体を供給する貫通口である液体供給口を有する基板と、を備える液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記の樹脂層の形成方法を用いて前記基板に樹脂層を形成し、形成した樹脂層から前記流路形成部材の少なくとも一部を形成する、液体吐出ヘッドの製造方法が提供される。
According to another aspect of the invention,
A liquid discharge head comprising: a discharge port that discharges a liquid; a flow path forming member that forms a flow path communicating with the discharge port; and a substrate having a liquid supply port that is a through-hole that supplies the liquid to the flow path. A manufacturing method of
There is provided a method for manufacturing a liquid discharge head, wherein a resin layer is formed on the substrate using the resin layer forming method, and at least a part of the flow path forming member is formed from the formed resin layer.
本発明により、離型処理が施された支持体上に形成された樹脂層を基板に転写する際に、バリの発生を抑制可能な樹脂層の形成方法が提供される。 The present invention provides a method for forming a resin layer capable of suppressing the generation of burrs when a resin layer formed on a support subjected to a release treatment is transferred to a substrate.
また本発明により、液体吐出ヘッドを精度良く製造することのできる液体吐出ヘッドの製造方法が提供される。 The present invention also provides a method of manufacturing a liquid discharge head that can manufacture the liquid discharge head with high accuracy.
以下に、本発明に係る樹脂層の形成方法を、液体吐出ヘッドの製造に適用する場合について説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。 The case where the resin layer forming method according to the present invention is applied to the manufacture of a liquid discharge head will be described below, but the present invention is not limited thereto.
（液体吐出ヘッド）
図１に、本発明によって製造することのできる液体吐出ヘッドの一例を示す。液体吐出ヘッドは、基板１と、流路形成部材１２とを有する。基板１は、例えばシリコンで形成される。以下、基板１の一方の主面（図１における上面）を「第一の面」と呼ぶことがあり、その裏面の、他方の主面を「第二の面」と呼ぶことがある。基板１の第一の面２１には、液体吐出エネルギ発生素子２が形成されている。液体吐出エネルギ発生素子２の例としては発熱抵抗体や圧電素子が挙げられる。液体吐出エネルギ発生素子は、基板の第一の面２１と接するように形成されていてもよいし、基板の第一の面２１に対して一部が浮いた状態で形成されていてもよい。また、基板の第一の面２１にはバンプ１３が形成されており、バンプ１３を介して基板外部から供給された電力によって液体吐出エネルギ発生素子が駆動される。基板には、液体供給口３が形成されている。液体供給口３は、第一の面２１から第二の面２２まで貫通する貫通口である。液体供給口３から供給された液体は、駆動された液体吐出エネルギ発生素子２によってエネルギが与えられ、流路形成部材１２に形成された液体吐出口１１から吐出される。流路形成部材１２は、液体吐出口１１に連通する流路を形成する。
(Liquid discharge head)
FIG. 1 shows an example of a liquid discharge head that can be manufactured according to the present invention. The liquid discharge head includes a
（実施形態１）
図３を用いて本発明の一形態を説明する。
(Embodiment 1)
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
・支持体
まず、図３（ａ）に示すように支持体２０１を用意する。支持体２０１の材料の例としてはポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、又はポリアミドなどが挙げられる。典型的には、支持体はフィルム状であり、ベースフィルムと呼ばれる。支持体２０１の厚みは１０μｍ以上、２００μｍ以下が好ましい。後に詳述するように液体吐出口を有する基板に樹脂層（ドライフィルム）を転写する場合に、液体供給口上で樹脂層が落ち込むことを抑制するためには、支持体２０１の厚みは７５μｍ以上が好ましい。
-Support First, a
支持体２０１がロールタイプのフィルムの場合、図５に示すように枚葉フィルム化することができる。枚葉フィルム化する際、取り扱いの容易さの観点から、図５（ａ）に示すようなサポートとしての枠体２３０を用い、同図（ｂ）に示すように、枠体２３０に支持体２０１を貼りつけることが好ましい。枚葉フィルム化は、後述する離型層形成用塗膜２０２ａを形成する前に行ってもよいし、離型層２０２を形成した後に行ってもよい。
When the
・離型層
次に、図３（ｂ）に示すように、支持体２０１の上に離型層形成用の塗液を塗布して離型層形成用塗膜２０２ａを形成する。離型層形成用塗膜２０２ａは、支持体上の離型層２０２を形成する領域Ａ１（図３（ｃ）参照）よりも広い領域に形成する。離型層形成用塗膜２０２ａは、支持体２０１の全面に形成してもよいし、一部に形成してもよい。
-Releasing layer Next, as shown in FIG.3 (b), the coating liquid for mold release layer formation is apply | coated on the
離型層形成用塗膜２０２ａを形成する方法としてはスリットコート法やスピンコート法などがある。支持体の形態（ロール、枚葉フィルムなど）に応じて塗膜形成方法を適宜選択できる。
Examples of a method for forming the release layer forming
離型層２０２は、表面自由エネルギを低くする材料であるメラミン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂からなる群から選ばれる１つ以上を含むことができる。後に詳述する密着力に係る関係（式２）が成り立つように、支持体２０１及び樹脂層２０３の材料に応じて離型層２０２の材料を選択することができる。離型層の材料を適宜の有機溶媒に溶かしたものを離型層形成用の塗液として使用することができる。
The
離型層２０２の厚みは、離型性能の観点から０．１μｍ以上が好ましく、離型層を支持体上に残す観点から１μｍ以下が好ましい。
The thickness of the
次に、図３（ｃ）に示すように、離型層形成用塗膜２０２ａから離型層２０２を形成する。本形態では、そのために、支持体２０１をスピン回転させながら離型層形成用塗膜２０２ａに液体（例えば離型層形成用塗液に含まれる溶媒と同じ溶媒）を付与して、塗膜２０２ａの所望の領域以外の領域を除去する。すなわち、エッジビードリムーブ（ＥＢＲ）に類似した手法によって、領域Ａ１（支持体２０１の離型層が形成される領域）に存在する離型層形成用塗膜を残し、それ以外の部分（すなわち、領域Ａ１より外側に位置する部分）の離型層形成用塗膜を除去する。その後ベーク処理（ここでは離型層形成用塗膜２０２ａの乾燥）を行い離型層形成用塗膜に含まれる溶媒を取り除き、離型層２０２を得る。
Next, as shown in FIG. 3C, a
領域Ａ１は、基板の一方の主面（第一の面２１）の外縁で画定される領域Ａ３（図３（ｅ）参照）と同じ大きさ及び形状を有することができる。あるいは、領域Ａ１は、領域Ａ３よりも小さくてもよい。つまり、領域Ａ１は、領域Ａ３と重ねたときに領域Ａ３と一致する領域であってもよいし、領域Ａ３に含まれる領域であってもよい。これは、貼り合わせ工程において、第一の面２１の面方向において、領域Ａ１が領域Ａ３より外側に、はみ出さないようにするためである。
The region A1 can have the same size and shape as the region A3 (see FIG. 3E) defined by the outer edge of one main surface (first surface 21) of the substrate. Alternatively, the area A1 may be smaller than the area A3. That is, the region A1 may be a region that coincides with the region A3 when overlapped with the region A3, or may be a region included in the region A3. This is to prevent the region A1 from protruding outside the region A3 in the surface direction of the
したがって、貼り合わせ工程において、第一の面２１の面方向における領域Ａ１の外縁と領域Ａ３の外縁との間の距離を０ｍｍ以上とする。すなわち、第一の面２１の面方向において、領域Ａ１の外縁上の任意の点Ｐ１について、領域Ａ３の外縁上の点のうちのＰ１に最も近い点をＰ３としたとき、Ｐ１とＰ３とを結ぶ線分の長さＬが０ｍｍ以上である。このような条件が成り立つように、領域Ａ３の大きさ及び形状に応じて、領域Ａ１を決めることができる。
Therefore, in the bonding step, the distance between the outer edge of the region A1 and the outer edge of the region A3 in the surface direction of the
領域Ａ１及びＡ３は典型的には円形である。例えば基板１がシリコンウェハ（円盤状）であるとき、領域Ａ３はシリコンウェハの平坦部の外縁で画定され、当該外縁は円をなす。
Regions A1 and A3 are typically circular. For example, when the
領域Ａ１及びＡ３が円形であり、領域Ａ１及びＡ３の直径をそれぞれＸ１（ｍｍ）及びＸ３（ｍｍ）としたとき、
式１
Ｘ３−５ｍｍ ≦ Ｘ１ ≦ Ｘ３
の関係が成り立つことが好ましい。
When the areas A1 and A3 are circular and the diameters of the areas A1 and A3 are X1 (mm) and X3 (mm), respectively,
X3-5mm ≤ X1 ≤ X3
It is preferable that this relationship is established.
領域Ａ１及びＡ３が円形の場合、貼り合わせ工程で、第一の面２１の面方向において、領域Ａ１及びＡ３を同心に配置することができる。この場合、式１は、領域Ａ１の外縁をなす円と、領域Ａ３の外縁をなす円との間の距離が２．５ｍｍ以内であることを意味する。
When the regions A1 and A3 are circular, the regions A1 and A3 can be arranged concentrically in the surface direction of the
・樹脂層
次に図３（ｄ）に示すように、離型層２０２が形成された支持体２０１上に樹脂層２０３を形成する。樹脂層２０３は、例えば感光性樹脂層であり、いわゆるドライフィルム（レジスト）である。
-Resin layer Next, as shown in FIG.3 (d), the
そのために、離型層２０２が形成された支持体２０１上に樹脂層形成用の塗液を塗布して樹脂層形成用塗膜を形成する。樹脂層形成用塗膜を形成する方法の例としてはスピンコート法やスリットコート法が挙げられる。
For that purpose, a resin layer forming coating solution is applied on the
樹脂層は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等を含むことができる。エポキシ樹脂としてはビスフェノールＡ型やクレゾールノボラック型や脂環式のエポキシ樹脂、アクリル樹脂としてはポリメチルメタクリレート、ウレタン樹脂としてはポリウレタン等が例として挙げられる。 The resin layer can include an epoxy resin, an acrylic resin, a urethane resin, and the like. Examples of the epoxy resin include bisphenol A type, cresol novolac type and alicyclic epoxy resin, acrylic resin such as polymethyl methacrylate, and urethane resin such as polyurethane.
また剛性を上げるために樹脂層に樹脂バインダーを添加することが好ましい。樹脂バインダーとしてはｊＥＲ１００７（商品名、三菱ケミカル製）が挙げられる。樹脂バインダーとは、樹脂層の重量平均分子量を上げることで膜の凝集力や軟化点を向上させる目的で添加する、ベース樹脂（上記エポキシ樹脂等）よりも高分子量の樹脂のことをいう。樹脂層の剛性を高くすることによって、基板が貫通口（液体供給口）を有する場合に、貫通口の上に樹脂層を転写することが容易となる。 In order to increase rigidity, it is preferable to add a resin binder to the resin layer. An example of the resin binder is jER1007 (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical). The resin binder refers to a resin having a higher molecular weight than the base resin (such as the epoxy resin) added for the purpose of improving the cohesive force and softening point of the film by increasing the weight average molecular weight of the resin layer. By increasing the rigidity of the resin layer, when the substrate has a through hole (liquid supply port), it becomes easy to transfer the resin layer onto the through hole.
樹脂層形成用塗液を得るためにこれらの樹脂を溶解する溶媒としては、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールメチルエーテルアセテート）、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、キシレン等が例として挙げられる。 Examples of the solvent for dissolving these resins for obtaining a resin layer forming coating solution include PGMEA (propylene glycol methyl ether acetate), cyclohexanone, methyl ethyl ketone, xylene and the like.
樹脂層形成用塗膜を離型層２０２が形成された支持体上に形成した後、ベーク処理（ここでは樹脂層形成用塗膜の乾燥）をすることで、支持体２０１と離型層２０２と樹脂層２０３とがこの順に積層した積層体２０９を得る。
After the resin layer-forming coating film is formed on the support on which the
樹脂層の厚みとしては、転写性の観点から、３μｍ以上、３０μｍ以下が好ましい。 The thickness of the resin layer is preferably 3 μm or more and 30 μm or less from the viewpoint of transferability.
支持体２０１の樹脂層２０３が形成される領域Ａ２は、支持体の離型層２０２が形成される領域Ａ１を含み且つ領域Ａ１より大きい。したがって、樹脂層２０３は離型層２０２の全域を覆うように、かつ離型層よりも外側まで設けられる。
The region A2 where the
典型的には、領域Ａ２は領域Ａ３よりも大きく、貼り合わせ工程において、第一の面２１の面方向において領域Ａ２が領域Ａ３を含み、したがって領域Ａ２が領域Ａ３の全域を覆い且つ領域Ａ３よりも外側まで存在するように貼り合わせを行う。
Typically, the region A2 is larger than the region A3, and in the bonding step, the region A2 includes the region A3 in the surface direction of the
・基板への転写
次に、図３（ｅ）〜（ｇ）に示すように、樹脂層２０３の一部（領域Ａ１に存在する部分）を、液体供給口３が形成された基板１に転写し、支持体２０１を剥離する。液体供給口３は、基板１を貫通する貫通口であり、図３には１つだけ示すが、一つの基板から複数個の液体吐出ヘッドを作製する場合など、基板１に複数個の液体供給口３が設けられてもよい。また、基板１には、液体吐出エネルギ発生素子、及び他の部材（例えば、後述する流路側壁形成部材）が、適宜予め設けられてもよい。なお、基板１の主面（すなわち第一の面２１及び第二の面２２）は、平坦面であり、基板が面取りされている場合でも面取り面２３は含まない。
Transfer to Substrate Next, as shown in FIGS. 3E to 3G, a part of the resin layer 203 (portion existing in the region A1) is transferred to the
具体的には、図３（ｅ）、（ｆ）に示すように積層体２０９を、基板１の第一の面２１に貼り合わせる。この貼り合わせ工程は、樹脂層２０３が第一の面２１側（すなわち前記一方の主面側）となるように、行う。また、第一の面２１の面方向において、領域Ａ１が領域Ａ３と一致するように、または領域Ａ１が領域Ａ３に含まれるように、貼り合わせ工程を行う。さらに、貼り合わせ工程で、領域Ａ１が液体供給口２１３を覆う位置に配置される。基板に液体供給口３が複数個存在する場合には、典型的には、領域Ａ１が全ての液体供給口を覆う位置に配置される。
Specifically, as shown in FIGS. 3E and 3F, the
次に図３（ｇ）に示すように、支持体２０１を剥離する。この剥離工程で、第一の面２１の面方向において、領域Ａ１より外側に位置する樹脂層２０３ａを、支持体２０１とともに剥離する。領域Ａ１に位置する樹脂層２０３ｂは、基板に転写する。
Next, as shown in FIG. 3G, the
剥離工程の詳細を、図４（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。図４には、基板端部（図３（ｆ）において破線Ｂで囲った部分）のみ示す。積層体２０９には、支持体２０１と樹脂層２０３の積層部（以下、「二層部」ということがある）と、支持体２０１と離型層２０２と樹脂層２０３の積層部（以下、「三層部」ということがある）が存在する。第一の面２１の面方向において、二層部は領域Ａ１の外側に位置し、三層部は領域Ａ１に位置する。積層体に剥離力２２０を作用させると、二層部では、樹脂層と支持体２０１との密着力が強いため、樹脂層２０３ａが支持体２０１とともに剥離される。一方、三層部では、樹脂層と基板１との密着力が強い（樹脂層と離型層との密着力が弱い）ため、樹脂層２０３ｂが基板側に転写される。二層部と、三層部との境界２２１が、樹脂層２０３が基板側に転写される部分と転写されない部分との境となる。境界２２１が、基板の主面上に位置するため、バリの発生が抑制される。
The details of the peeling step will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows only the substrate end portion (the portion surrounded by the broken line B in FIG. 3F). The
積層体２０９において、支持体２０１と離型層２０２との密着力をＦＡ、離型層２０２と樹脂層２０３との密着力をＦＢ、支持体２０１と樹脂層２０３との密着力をＦＣとしたとき、
式２
ＦＢ＜ＦＡ かつ ＦＢ＜ＦＣ
が成り立つことが好ましい。支持体２０１と離型層２０２との間ではなく、離型層２０２と領域Ａ１に位置する樹脂層２０３ｂとの間で剥離を生じさせる観点から、ＦＢ＜ＦＡとすることが好ましい。領域Ａ１より外側に位置する樹脂層２０３ａを、支持体２０１とともに剥離する観点から、ＦＢ＜ＦＣとすることが好ましい。密着力の測定方法としてはシェア強度測定法が挙げられる。
In the laminate 209, the adhesion between the
Formula 2
FB <FA and FB <FC
Is preferably satisfied. From the viewpoint of causing separation between the
また、貼り合わせ工程を行った際の、第一面２１と樹脂層２０３との密着力をＦＤとしたとき、
式３
ＦＢ＜ＦＤ＜ＦＣ
が成り立つことが好ましい。領域Ａ１に位置する樹脂層２０３ｂを第一の面２１に転写する観点から、ＦＢ＜ＦＤが好ましい。領域Ａ１より外側に位置する樹脂層２０３ａを第一の面２１から剥離する観点から、ＦＤ＜ＦＣが好ましい。
In addition, when the adhesion between the
Formula 3
FB <FD <FC
Is preferably satisfied. From the viewpoint of transferring the
なお、領域Ａ３は、貼り合わせ工程及び剥離工程の段階の基板について定義される。後述するように、貼り合わせ工程及び剥離工程より後にチップ化等のために基板を切断することもあるが、領域Ａ３は切断前の基板について定義され、切断後の基板について定義されるものではない。 Note that the region A3 is defined for the substrate at the stage of the bonding process and the peeling process. As will be described later, the substrate may be cut for chip formation after the bonding step and the peeling step, but the region A3 is defined for the substrate before cutting, and is not defined for the substrate after cutting. .
・液体吐出ヘッドの製造
上述した樹脂層形成方法によって、図７（ａ）に示すように、液体供給口３０５が形成された基板３０４に流路側壁形成部材となる第一の層（感光性樹脂層）３０２を形成する。この基板には、液体吐出エネルギ発生素子３０１が設けられ、さらに中間層３０３が設けられていてよい。
-Manufacture of Liquid Discharge Head As shown in FIG. 7A, the first layer (photosensitive resin) serving as a channel side wall forming member on the
次に図７（ｂ）に示すように、第一の露光マスク３１０を用いて第一の層３０２を所望の形状に露光した後、露光後ベークを行う。
Next, as shown in FIG. 7B, after the
次に図７（ｃ）に示すように、吐出口形成部材となる第二の層３２０を、第一の層３０２と同様の手法で第一の層３０２上に形成する。第二の層としては第一の層よりも高感度な感光性樹脂層を使用する。
Next, as shown in FIG. 7C, a
次に図７（ｄ）に示すように、第二の層３２０上に撥水性を持った撥水層３３０を形成する。撥水層３３０の形成方法としてはスリットコート法を用いることができる。撥水層３３０の材料の例としてはフッ素系の撥水材が挙げられ、その厚みは０．１μｍ〜１．０μｍが好適である。撥水材に感光性を持たせてもよい。
Next, as shown in FIG. 7D, a
次に図７（ｅ）に示すように、第二の露光マスク３４０を用いて撥水層３３０と第二の層３２０を露光した後、露光後ベークを行う。
Next, as shown in FIG. 7E, the water-
次に図７（ｆ）に示すように、現像液３５０を用いて撥水層３３０、第二の層３２０、第一の層３０２の未硬化部を現像処理して除去する。現像液としてはＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールメチルエーテルアセテート）、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、キシレン等が挙げられる。また現像処理後に、現像液と異なる液でリンスを行うことで、これらの層の残渣を除去する。リンス液としてはＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）などの流路部材を溶解しない、または現像液よりも溶解性が低いものが好適である。現像方法としては、現像液の入った槽に複数の基板を同時に浸けこむバッチ式現像と、基板一枚ごとに回転させながら現像液を掛ける枚葉スピン現像が挙げられる。現像液の進入または排出を促す観点から、現像液に遠心力が加わる枚葉スピン現像が好適である。現像処理後にベーク処理を行う。
Next, as shown in FIG. 7F, uncured portions of the
以上の工程を経て流路形成部材を形成し、液体吐出ヘッドを得ることができる。なお、上述の方法では、第一の層から、流路形成部材の一部（流路壁となる流路側壁形成部材）を形成している。そして、第二の層から流路形成部材の別の一部（吐出口を形成する吐出口形成部材）を形成している。 Through the above steps, the flow path forming member is formed, and a liquid discharge head can be obtained. In the above-described method, a part of the flow path forming member (the flow path side wall forming member serving as the flow path wall) is formed from the first layer. And another part (discharge port forming member which forms a discharge port) of the flow path forming member is formed from the second layer.
必要に応じて基板をダイシングソー等によって切断分離して個々の液体吐出ヘッドにチップ化することができる。また、液体吐出エネルギ発生素子を駆動させる電気配線を適宜行うことができる。さらに、液体吐出ヘッドに液体供給用のチップタンク部材を接合することもできる。 If necessary, the substrate can be cut and separated by a dicing saw or the like to form chips in individual liquid discharge heads. Further, electrical wiring for driving the liquid discharge energy generating element can be appropriately performed. Further, a chip tank member for supplying liquid can be joined to the liquid discharge head.
（実施形態２）
次いで、実施形態２として、本発明の別の形態を説明する。実施形態２は、実施形態１とは離型層の形成方法が異なり、その他の工程については共通しているので説明は省略する。
(Embodiment 2)
Next, another embodiment of the present invention will be described as a second embodiment. The second embodiment is different from the first embodiment in the method for forming the release layer, and the other steps are the same, so the description thereof is omitted.
図６（ａ）に示すように第二の支持体２１５の上に離型層形成用の塗膜２０２ｂを形成する。そのために、前記領域Ａ１と同じ大きさ及び形状の面を有する第二の支持体２１５を用意する。第二の支持体２１５の前記面の上に、離型層形成用の塗液を塗布して塗膜２０２ｂを形成する。この塗膜を形成する方法としてはスリットコート法やスピンコート法などがある。離型層は、第二の支持体の前記面の全域に形成する。
As shown in FIG. 6A, a
第二の支持体２１５の材料としては、離型層形成用の塗膜２０２ｂを第二の支持体２１５から支持体２０１に転写するために、支持体２０１よりも表面自由エネルギの低いものが好ましい。表面自由エネルギを低くするために、表面自由エネルギの低い物質の層が形成された第二の支持体２１５を用いてもよい。表面自由エネルギの低い物質としては、フッ素系樹脂が例として挙げられる。
The material of the
次に図６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、積層体２０９を構成する支持体２０１を、離型層形成用の塗膜２０２ｂと貼りあわせる。その後、第二の支持体２１５を剥離することによって、支持体２０１の上に離型層形成用の塗膜２０２ｂを転写する。
Next, as shown in FIGS. 6B and 6C, the
次に離型層形成用の塗膜２０２ｂをベーク（ここでは離型層形成用塗膜の乾燥）して、支持体２０１の上に離型層２０２を得る（図６（ｄ）参照）。
Next, the release layer-forming
このようにして、支持体２０１の所望の領域に、離型層２０２を形成することができる。この形態では、液体付与による離型層形成用塗膜の除去（ＥＢＲ類似の手法）は行わなくてよい。
In this way, the
（実施例１）
実施形態１に従って、液体吐出ヘッドを作製した。まず、ＴａＳｉＮからなる液体吐出エネルギ発生素子２を有する基板１を用意した。基板１としては、ＳｉＮの保護膜（不図示）を有するシリコン（１００）基板を用いた。基板１の主面（第一の面及び第二の面）は円形であり、その直径Ｘ３は１９９．２ｍｍであった。また、基板１には、貫通口として液体供給口３を形成した。液体供給口３は、ＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）方式にてボッシュプロセスで形成した。
Example 1
In accordance with
次に図３（ａ）に示すように、枠体２３０（図５参照）に貼り付けた枚葉状の支持体２０１を用意した。支持体２０１は厚み１００μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムを用いた。
Next, as shown to Fig.3 (a), the sheet-
次に図３（ｂ）に示すように、離型層形成用の塗液をスピンコートにて支持体２０１の全面に塗布し、支持体２０１上に離型層形成用の塗膜２０２ａを形成した。離型層形成用の塗液としては、メラミン系樹脂を有機溶媒に溶解させたものを使用した。
Next, as shown in FIG. 3B, a release layer forming coating solution is applied onto the entire surface of the
次に図３（ｃ）に示すように、支持体２０１上の領域Ａ１に離型層２０２を作成した。具体的には、塗膜２０２ａの領域Ａ１より外側に位置する部分を、支持体を回転させながら有機溶剤を用いて除去した。その後、その塗膜をオーブンによって１００℃で乾燥させ、離型層２０２を得た。領域Ａ１は、シリコン基板の主面の直径Ｘ３より３ｍｍ小さい直径Ｘ１（１９６．２ｍｍ）を有する円形であった。この離型層は、厚さが０．５μｍであった。
Next, as shown in FIG.3 (c), the
次に図３（ｄ）に示すように、離型層２０２を形成した支持体２０１上に、感光性樹脂層形成用の塗液を塗布した。この塗液としては、エポキシ樹脂（ＤＩＣ製、商品名；ＥＰＩＣＬＯＮ Ｎ−６９５）及び光酸発生剤（サンアプロ製、商品名；ＣＰＩ−２１０Ｓ）をＰＧＭＥＡ（プロピレングリコール−１−モノメチルエーテル−２−アセテート）に溶解させた溶液を用いた。この塗液は、離型層２０２の全域を覆うように、かつ離型層よりも外側まで塗布した。その塗膜を、オーブンによって１００℃で乾燥させることで樹脂層２０３を形成した。樹脂層２０３は、直径２１９．２ｍｍの円形とした。その厚さ（離型層２０２と重なった部分）は１５μｍであった。
Next, as shown in FIG.3 (d), the coating liquid for photosensitive resin layer formation was apply | coated on the
次に図３（ｅ）から（ｆ）に示すように、液体供給口が形成されたシリコン基板１の第一の面２１に樹脂層２０３を貼り合わせ、同図（ｇ）に示すように支持体２０１を基板から剥離することによって、樹脂層を基板に転写した。貼り合わせ工程において、領域Ａ１と領域Ａ３とは同心に配置した。距離Ｌ（第一の面２１の面方向における領域Ａ１の外縁と領域Ａ３の外縁との間の距離）は、領域Ａ１の外縁上の全ての点について１．５ｍｍの一定値であった。
Next, as shown in FIGS. 3 (e) to 3 (f), a
転写にはロール式ラミネーターを使用した。剥離する際、境界２２１（図４（ｂ）参照）を境に、離型層のない領域（二層部）では樹脂層２０３ａが支持体２０１上に残り、離型層が有る領域（三層部）では樹脂層２０３ｂが基板１に転写された。感光性樹脂層によるバリは発生しなかった。
A roll laminator was used for the transfer. At the time of peeling, the
この基板に転写した樹脂層をパターニングして流路側壁形成部材を形成した。 The resin layer transferred to the substrate was patterned to form a channel side wall forming member.
同様にして、流路側壁形成部材上にもう一層感光性樹脂層を形成し、パターニングすることで液体吐出口１１を有する吐出口形成部材を形成した。
Similarly, another photosensitive resin layer was formed on the channel side wall forming member and patterned to form a discharge port forming member having the
このようにして、第一の面上に流路形成部材を形成し、液体吐出ヘッドが完成した。 In this way, the flow path forming member was formed on the first surface, and the liquid discharge head was completed.
（実施例２）
実施例２では、実施形態２に従って、液体吐出ヘッドを作製した。実施例２は、実施例１とは離型層の形成方法が異なる。その他の工程については共通しているので説明は省略する。
(Example 2)
In Example 2, a liquid discharge head was manufactured according to Embodiment 2. Example 2 is different from Example 1 in the method of forming the release layer. Since other processes are common, the description is omitted.
まず第二の支持体２１５を用意した。第二の支持体としては、主面が直径１９４ｍｍの円状であるシリコン基板を用いた。このシリコン基板の一方の主面には、表面自由エネルギを低くするためにフッ素系の撥水材の層を予め形成した（不図示）。
First, a
図６（ａ）に示すように第二の支持体２１５の前記一方の主面の全面に、離型層形成用の塗膜２０２ｂ（直径１９４ｍｍの円状）を形成した。塗膜は、スリットコート法で形成した。離型層形成用の塗液としては、実施例１で用いたものと同様のものを用いた。
As shown in FIG. 6A, a release layer-forming
次に、枠体２３０（図５参照）に貼り付けた枚葉支持体２０１を用意した。支持体２０１には厚み１００μｍのＰＥＴフィルムを用いた。この支持体は実施例１で用いた支持体２０１と同じである。
Next, the
次に図６（ｂ）〜（ｃ）に示すように、支持体２０１と、第二の支持体２１５上に形成した離型層形成用の塗膜２０２ｂとを貼り合わせた。その後、第二の支持体を塗膜２０２ｂから剥離し、塗膜２０２ｂを支持体２０１の上に転写した。その塗膜２０２ｂをオーブン中１００℃で乾燥させることで支持体２０１上に離型層２０２を形成した（図６（ｄ））。得られた離型層の厚さは０．５μｍであった。
Next, as shown in FIGS. 6B to 6C, the
なお、実施例１及び２のいずれにおいても、密着力ＦＡ、ＦＢ、ＦＣ、ＦＤのシェア強度測定による測定結果は、次のとおりであった。
ＦＢ＝１０ｇｆ（０．０９８Ｎ）、ＦＡ＝５０ｇｆ（０．４９Ｎ）、ＦＣ＝５０ｇｆ（０．４９Ｎ）、ＦＤ＝２５ｇｆ（０．２５Ｎ）。
In both Examples 1 and 2, the measurement results by the shear strength measurement of the adhesion forces FA, FB, FC, and FD were as follows.
FB = 10 gf (0.098 N), FA = 50 gf (0.49 N), FC = 50 gf (0.49 N), FD = 25 gf (0.25 N).
なお、密着力測定は、万能型ボンドテスター４０００ＰＸＹ（ノードン・アドバンスト・テクノロジー社製）を用いて行った。具体的には、密着力を測定したい基材（Ｓｉ基板やフィルム）上にレジストもしくは離型層と同じ材料で制作したテストパターン（半円筒状）を配置し、そのパターンを押し倒し基材から剥がす際の荷重を測定した。 The adhesion was measured using a universal bond tester 4000PXY (manufactured by Nordon Advanced Technology). Specifically, a test pattern (semi-cylindrical shape) made of the same material as the resist or release layer is placed on the base material (Si substrate or film) whose adhesion is to be measured, and the pattern is pushed down and peeled off from the base material. The load at the time was measured.
１：基板
２：エネルギ発生素子
３：液体供給口
１１：吐出口
１２：流路形成部材
１３：バンプ
２１：第一の面
２２：第二の面
２０１：支持体
２０２：離型層
２０３：感光性樹脂層
２０９：積層体
２１０：バリ
２１５：第二の支持体
２２０：剥離力
２２１：境界
２３０：枠体
1: substrate 2: energy generating element 3: liquid supply port 11: discharge port 12: flow path forming member 13: bump 21: first surface 22: second surface 201: support 202: release layer 203: photosensitive Resin layer 209: laminate 210: burr 215: second support 220: peeling force 221: boundary 230: frame
Claims (15)
前記支持体の前記樹脂層が形成される領域Ａ２は、前記支持体の前記離型層が形成される領域Ａ１を含み且つ前記領域Ａ１より大きく、
前記領域Ａ１は、前記一方の主面の外縁で画定される領域Ａ３と同じ大きさ及び形状を有するか、前記領域Ａ３よりも小さく、
前記一方の主面の面方向において前記領域Ａ１が前記領域Ａ３と一致するか前記領域Ａ３に含まれるように、前記貼り合わせ工程を行い、
前記剥離工程で、前記一方の主面の面方向において、前記領域Ａ１より外側に位置する樹脂層を前記支持体とともに剥離し、前記領域Ａ１に位置する樹脂層を基板に転写する
樹脂層の形成方法。 A laminating step in which a laminate in which a release layer and a resin layer are formed in this order on a support is bonded to one main surface of a substrate so that the resin layer is on the one main surface side; A method of forming a resin layer, including a peeling step of peeling the support after the bonding step,
The region A2 of the support where the resin layer is formed includes a region A1 where the release layer of the support is formed and is larger than the region A1,
The region A1 has the same size and shape as the region A3 defined by the outer edge of the one main surface, or is smaller than the region A3,
The bonding step is performed so that the region A1 coincides with or is included in the region A3 in the surface direction of the one main surface,
In the peeling step, in the surface direction of the one main surface, a resin layer located outside the region A1 is peeled together with the support, and a resin layer is formed to transfer the resin layer located in the region A1 to the substrate. Method.
前記領域Ａ１及びＡ３の直径をそれぞれＸ１（ｍｍ）及びＸ３（ｍｍ）としたとき、
式１
Ｘ３−５ｍｍ ≦ Ｘ１ ≦ Ｘ３
の関係が成り立つ、請求項１に記載の樹脂層の形成方法。 The areas A1 and A3 are circular,
When the diameters of the areas A1 and A3 are X1 (mm) and X3 (mm), respectively,
Formula 1
X3-5mm ≤ X1 ≤ X3
The method for forming a resin layer according to claim 1, wherein:
前記支持体の上に離型層形成用の塗液を塗布して塗膜を形成する工程と、
前記支持体を回転させながら前記塗膜に液体を付与することによって前記領域Ａ１より外側に位置する前記塗膜を除去する工程と、
前記塗膜を乾燥させる工程と
を行う、請求項１または２に記載の樹脂層の形成方法。 In order to form a release layer on the support,
Applying a coating liquid for forming a release layer on the support to form a coating film;
Removing the coating film located outside the region A1 by applying a liquid to the coating film while rotating the support;
The method for forming a resin layer according to claim 1 or 2, wherein the step of drying the coating film is performed.
前記領域Ａ１と同じ大きさ及び形状の面を有する第二の支持体を用意し、前記第二の支持体の前記面の全面に、離型層形成用の塗液を塗布して塗膜を形成する工程と、
前記塗膜を、前記積層体を構成する前記支持体の上に貼り合わせた後、前記第二の支持体を剥離する工程と、
前記塗膜を乾燥させる工程と
を行う請求項１または２に記載の樹脂層の形成方法。 In order to form a release layer on the support constituting the laminate,
A second support having a surface having the same size and shape as the region A1 is prepared, and a coating liquid is formed on the entire surface of the second support by applying a coating solution for forming a release layer. Forming, and
A step of peeling the second support after bonding the coating film on the support constituting the laminate;
The method for forming a resin layer according to claim 1 or 2, wherein the step of drying the coating film is performed.
前記貼り合わせ工程で、前記領域Ａ１が前記貫通口を覆う位置に配置される、請求項１から４の何れか一項に記載の樹脂層の形成方法。 The substrate has a through hole;
5. The method for forming a resin layer according to claim 1, wherein, in the bonding step, the region A <b> 1 is disposed at a position covering the through hole.
式２
ＦＢ＜ＦＡ かつ ＦＢ＜ＦＣ
が成り立つ、請求項１から１２の何れか一項に記載の樹脂層の形成方法。 In the laminate, the adhesion between the support and the release layer is FA, the adhesion between the release layer and the resin layer is FB, and the adhesion between the support and the resin layer is FC. When
Formula 2
FB <FA and FB <FC
The method of forming a resin layer according to claim 1, wherein:
式３
ＦＢ＜ＦＤ＜ＦＣ
が成り立つ、請求項１３に記載の樹脂層の形成方法。 When the adhesion between the one main surface and the resin layer is FD,
Formula 3
FB <FD <FC
The method for forming a resin layer according to claim 13, wherein:
請求項１から１４の何れか一項に記載の樹脂層の形成方法を用いて前記基板に樹脂層を形成し、形成した樹脂層から前記流路形成部材の少なくとも一部を形成する、液体吐出ヘッドの製造方法。
A liquid discharge head comprising: a discharge port that discharges a liquid; a flow path forming member that forms a flow path communicating with the discharge port; and a substrate having a liquid supply port that is a through-hole that supplies the liquid to the flow path. A manufacturing method of
A liquid ejection comprising: forming a resin layer on the substrate using the method for forming a resin layer according to claim 1; and forming at least a part of the flow path forming member from the formed resin layer. Manufacturing method of the head.
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