JP2024058748A - 液体吐出ヘッドの製造方法及び液体吐出ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】ダイシング片の発生を抑制し、かつ、記録素子基板と電気配線基板の接合において割れにくい液体吐出ヘッドとその製造方法を提供する。【解決手段】吐出口形成部材と、吐出口へ液体を吐出するためのエネルギーを供給するエネルギー発生素子と、を有する記録素子基板と、記録素子基板と電気的に接続された電気配線基板と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、表面にエネルギー発生素子と吐出口形成部材とを備えるウエハを用意する工程と、ウエハ裏面に凹部を形成する工程と、ウエハ裏面とダイシングテープとを張り付ける工程と、ウエハ表面の切断ラインに沿ってウエハを切断し、記録素子基板を形成する工程と、記録素子基板の有する端子へ電気配線基板をボンディングによって接続する工程と、を有し、ウエハと垂直な方向から見て、凹部は切断ラインに対応して形成され、端子の凹部と重なる領域の面積は、重ならない領域の面積よりも小さい。【選択図】図２

Description

本発明は、インクジェットプリンタ等液体吐出方式の記録装置に用いる液体吐出ヘッドの製造方法及び液体吐出ヘッドに関するものである。

インクジェットヘッドなどの液体吐出ヘッドの吐出部を構成する記録素子基板は、半導体製造プロセスと同様の製造方法で製造されている。すなわち、φ３～φ８インチ程度のウエハに、フォトリソグラフィ技術を用いた薄膜プロセスにより吐出口部やエネルギー発生素子等のパターンを、数十から数百個単位で形成した後、それぞれを切り離して個々の記録素子基板にする。このときのウエハの切断方法の一例として、先端の鋭利なダイヤモンドでウエハにスクラッチを入れた後、ウエハに曲げ力や引張力を加えて割るという方法がある。しかし、この手法では、寸法精度が非常に悪くチッピングの発生も多いため、ウエハの曲げ力や引張り力の制御が極めて困難である。

特許文献１には、ダイシングブレードを用いた切断において、切断されなかったバリ部分がゴミ不良となることを抑制する液体吐出ヘッドの製造方法が開示されている。具体的には、切断ラインに対応するようにウエハ裏面に凹部を形成し、ダイシングブレードがウエハの裏面側の凹所に突出するまで切り込むことが提案されている（特許文献１参照）。

特開２００６－２８１６７９号公報

記録素子基板には、液滴を吐出させるための電気信号を記録装置本体から供給するための電気配線基板が、記録素子基板上に設けられた電気入力端子を介して接続される。この電気信号入力端子は、記録素子基板の外周付近に形成されることが多い。ここで、特許文献１に記載の製造方法では、凹部はダイシングブレードの切断ラインに対応するように形成されるため、ダイシング後の記録素子基板の外周には、凹部に由来した斜面が端面に存在する。電気入力端子と電気配線基板との接続においては、電気配線基板から電気入力端子へ荷重と温度や超音波振動などのエネルギーとをかけて接合を行う。このため、凹部に由来する斜面が電気入力端子の垂直方向直下にあると、電気配線基板側から電気入力端子へかけられる荷重を、記録素子基板の底面で受けることができなくなる場合がある。このため、特に超音波振動で接合を行う場合、斜面を起点にして記録素子基板の割れやキズなどが発生することがある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ウエハから記録素子基板を切り出すダイシングにおいて発生するダイシング片の発生を抑制し、かつ、記録素子基板と電気配線基板の接合において割れにくい液体吐出ヘッドの製造方法及び液体吐出ヘッドを提供する。

本発明は、吐出口を備える吐出口形成部材と、前記吐出口へ液体を吐出するためのエネルギーを供給するエネルギー発生素子と、を有する記録素子基板と、前記記録素子基板と電気的に接続された電気配線基板と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、前記エネルギー発生素子が設けられたウエハを用意する工程と、前記ウエハの表面に前記吐出口形成部材を設ける工程と、前記ウエハの裏面に凹部を形成する工程と、前記ウエハの前記裏面をダイシングテープに張り付ける工程と、前記ウエハを、前記ウエハの表面に形成される複数の切断ラインに沿って切断し、複数の前記記録素子基板を形成する工程と、前記記録素子基板の有する端子へ前記電気配線基板をボンディングによって接続する工程と、を有し、前記ウエハの前記表面と垂直な方向から見て、前記凹部は、前記切断ラインに対応する位置に形成され、前記端子が前記凹部と重なる領域の面積は、前記端子が前記凹部と重ならない領域の面積よりも小さいことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法を提供する。

また、本発明は、液体を吐出するための吐出口を備える吐出口形成部材と、前記吐出口へ液体を吐出するためのエネルギーを供給するエネルギー発生素子と、を表面に有する記録素子基板と、前記エネルギー発生素子と電気的に接続された電気配線基板と、を有する液体吐出ヘッドであって、前記記録素子基板は、前記表面と反対の面である裏面において、外周部に斜面を有し、前記斜面は、前記表面と垂直な方向から見て、前記端子が前記斜面と重なる領域の面積は、前記端子が前記斜面と重ならない領域の面積よりも小さいことを特徴とする液体吐出ヘッドを提供する。

本発明によれば、ダイシング片の発生を抑制し、かつ、記録素子基板と電気配線基板の接合において割れにくい液体吐出ヘッドの製造方法及び液体吐出ヘッドを提供することができる。

本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す斜視図及び断面図である。 本発明に係る記録素子基板及び電気配線基板の一例を示す平面図及び断面図である。 本発明に係る記録素子基板の一例を示す平面図である。 本発明に係る電気配線基板の一例を示す平面図及び断面図である。 本発明に係る記録素子基板の製造方法の一部を示す平面図である。 本発明に係る、図１に示す液体吐出ヘッドの製造方法の一例を示す断面図である。 比較例に係る、図１に示す液体吐出ヘッドの製造方法の、図６に続く工程を示す図である。 本発明に係る、図１に示す液体吐出ヘッドの製造方法の、図６に続く工程を示す図である。 図１に示す液体吐出ヘッドの製造方法の、ウエハを切断する工程を示す拡大図である。 本発明に係る記録素子基板の一例を示す平面図である。 本発明に係る記録素子基板及び電気配線基板の接合工程の一例を示す断面図である。 本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法の一部を示す拡大図である。 本発明の変形例１の液体吐出ヘッドを示す図である。 本発明の変形例２の液体吐出ヘッドを示す図である。 本発明の変形例３の液体吐出ヘッドを示す図である。 本発明の変形例４の液体吐出ヘッドを示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッドとその製造方法について説明する。本発明における液体吐出ヘッドは、インクジェット記録装置（以下、装置本体ともいう）に備えられるインクジェット記録ヘッドとして好適に用いることができる。

図１（ａ）は、液体吐出ヘッドの構成を模式的に示す斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す液体吐出ヘッドの一部を分解した分解斜視図である。また、図１（ｃ）は、本発明の液体吐出ヘッドの要部を示す断面図である。液体吐出ヘッド１００は、インク等の液体を吐出する記録素子基板１０１と、記録素子基板と電気的に接続された電気配線基板１０２と、記録素子基板１０１および電気配線基板１０２を支持する支持体部材１０３を有する。

支持部材１０３は、記録素子基板１０１を支持する支持部１０４と、電気配線基板１０２を支持する支持部１０５と、記録素子基板１０１に液体を供給するための流路１０６と、を有する。支持部１０４は、記録素子基板１０１の全体を支持可能な大きさである。支持部１０５は、支持部１０４の周りに一段高く設けられている。支持部材１０３の材料には、例えば、樹脂材料や、Ａｌ_２Ｏ_３に代表されるセラミック材料等を用いることが可能である。本実施形態では、支持部材１０３の材料に変性ポリフェニレンエーテルを用いて、モールド成形により、支持部材１０３が形成される。

記録素子基板１０１は、接着剤１０７を介して支持部材１０３に接合される。接着剤１０７は、耐インク性を有するエポキシ樹脂を主成分とした接着剤であることが望ましい。記録素子基板１０１は、支持基板１１１と、吐出口形成部材１１７とを有する。シリコン製の支持基板１１１の一方の面に、酸化シリコンまたは窒化シリコンからなる表層１１２が形成されている。支持基板１１１には貫通孔である液体の供給路１１５が形成されている。表層１１２にはインクなどの液体を吐出口１１４から吐出するためのエネルギーを発生する、所定の数のエネルギー発生素子１１３（例えば電気熱変換素子や圧電素子等）が配設されている。表層１１２に重なるように、樹脂製の吐出口形成部材１１７が設けられている。吐出口形成部材１１７は、吐出口１１４を有しており、支持基板１１１との間に共通液室１１６と圧力室１１８とを形成している。共通液室１１６は、支持基板１１１の供給路１１５に連通するとともに、複数の圧力室１１８に連通している。複数の圧力室１１８は、それぞれの内部にエネルギー発生素子１１３が位置するように設けられている。さらに、各圧力室１１８から外部に向かって開口する吐出口１１４がそれぞれ設けられている。吐出口形成部材１１７は、吐出口１１４が並んだ吐出口列１１４ａを複数有し、共通液室１１６は吐出口列１１４ａと平行方向に延びている。支持基板１１１の供給路１１５は、支持部材１０３の有する流路１０６に連通している。

この液体吐出ヘッド１００において、タンク等（不図示）から、流路１０６と供給路１１５と共通液室１１６とを介して、各圧力室１１８にインク等の液体が供給される。そして、電気配線基板１０２を介して、複数のエネルギー発生素子１１３の少なくとも１つに選択的に電力が供給されて駆動される。エネルギー発生素子１１３として電気熱変換素子が用いられるときには、エネルギー発生素子１１３は駆動されると発熱し、圧力室１１８内でエネルギー発生素子１１３の近傍に位置する液体が加熱されて発泡し、発泡圧によって液滴が吐出口１１４から吐出する。この場合、酸化シリコンまたは窒化シリコンからなる表層１１２は蓄熱層を兼ねてもよい。エネルギー発生素子１１３として圧電素子が用いられるときには、エネルギー発生素子１１３が駆動されると機械的振動を発生し、圧力室１１８内でエネルギー発生素子１１３の近傍に位置する液体が圧力を受け、液滴として吐出口１１４から吐出する。このように、エネルギー発生素子１１３を選択的に駆動して液滴を吐出して、紙などの記録媒体に付着させて、文字や図形や模様等を記録媒体に形成する。

図２は、本発明の液体吐出ヘッドにおける記録素子基板１０１と電気配線基板１０２とが接続された状態を示す図である。図２（ａ）は平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）中のＡ－Ａにおける断面図である。また、図３及び図４はそれぞれ、図２に示した記録素子基板１０１及び電気配線基板１０２を示す図である。図２に示すように、記録素子基板１０１は、吐出口形成部材１１７を有する側の面に備える端子１１０を介して、電気配線基板３と接続される。

電気配線基板１０２に関して図４を用いて説明する。図４（ａ）は電気配線基板１０２の部分拡大図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）中のＡ－Ａにおける断面図である。図４に示すように、電気配線基板１０２は、ベースフィルム２０１と、カバーフィルム２０２と、ベースフィルム２０１とカバーフィルム２０２間に配置されたリード配線部２００と、を有する。リード配線部２００は、ガラス固化温度が６０℃～７０℃程度のエポキシを主成分とした接着剤を用いて、ベースフィルム２０１及びカバーフィルム２０２と固定されている。ベースフィルム２０１とカバーフィルム２０２は、例えばポリイミドフィルムなどの折り曲げが可能な絶縁性有機樹脂で構成される。ベースフィルム２０１とカバーフィルム２０２には、記録素子基板１０１を露出するためのデバイスホール２０３が設けられている。本実施形態におけるデバイスホール２０３の形状は、一例として、略長方形の記録素子基板１０１を露出するための略長方形である。

デバイスホール２０３の少なくとも一辺には、リード配線部２００の一部が露出するように構成されている（図４（ａ））。図２（ｂ）に示すように、この露出したリード配線部２００が、記録素子基板１０１上の端子１１０と電気的に接合される。また、電気配線基板３は端子２０４を介して装置本体と電気的に接続される。これにより、装置本体からリード配線部２００及び接続端子１１０を介して記録素子基板１０１へ駆動信号を供給することが可能となる。なお、リード配線部２００の材料としては、Ａｌ等の金属配線（導電性部材）を用いることが出来る。本実施形態では、リード配線部２００の主成分としてＣｕを選択した。端子１１０との接続部においてには、リード配線部２００はＮｉメッキを施され、さらにその上にＡｕメッキを施される。

次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法について説明する。
［記録素子基板の基本構造の形成］
まず、記録素子基板１０１の製造方法について説明する。図５に示すように、記録素子基板１０１は、ウエハ１１１に一体的に作り込まれた複数の吐出素子基板１０１を切断ライン１２２に沿って切断し、各基板に分離する工程によって形成される。複数の切断ライン１２２は、一方向（例えば図５の左右方向）に延びる切断ライン１２２ｘと、それに交差する方向（例えば図５の上下方向）に延びる切断ライン１２２ｙとを含む。切断ライン１２２に沿ってウエハ１１１が切断されることで、複数の記録素子基板１０１が得られる。

以下に、ウエハ１１１から複数の記録素子基板１０１を形成する工程を示す。

図６（ａ）に示すように、結晶面方位が＜１００＞または＜１１０＞であるシリコン製のウエハ１１１を用意する。ウエハ１１１は大面積の円板であって、複数に分割されて支持基板１１１になる部材であり、同一の符号１１１で表す。このウエハ１１１の一方向の面（以下、「表面」とも称する）に酸化シリコンまたは窒化シリコンで構成される表層１１２を形成する。この表層１１２は、後述するウエハ１１１の異方性エッチングにおけるストップ層として機能する。そして、図６（ａ）に示すように、表層１１２上の所定位置にエネルギー発生素子１１３を配設する。エネルギー発生素子１１３のそれぞれには、それらを動作させるための制御信号入力用電極（不図示）が接続されている。エネルギー発生素子１１３の耐久性向上を目的として、保護層などの各種機能層をさらに設けてもよい。表層１１２をエネルギー発生素子１１３の保護層として用いることも出来る。この場合、表層１１２として酸化シリコンや窒化シリコンを選択すればよい。また、この際、に電気配線基板１０２のリード配線部と電気的に接続される複数の端子１１０（図３参照）もウエハ１１１上に形成される。

次に、図６（ｂ）に示すように、ウエハ１１１のエネルギー発生素子１１３が形成された表面と反対の面（以下、「裏面」とも称する）に、供給路１１５及び後述する凹部１２０を形成するためのマスク材１１９を設ける。そして、図６（ｃ）に示すように、マスク材１１９をパターニングしてマスク材開口１２１を形成する。マスク材開口１２１は、支持基板１１１に設けられる供給路１１５を形成するための１２１ａと、ウエハ１１１表面の切断ライン１２２に対応してウエハ１１１の裏面に設けられる凹部１２０を得るための１２１ｂとを含む。マスク材１１９は、シリコンの異方性エッチングのマスクとなるもので、酸化シリコン膜や窒化シリコン膜、あるいはポリエーテルアミド樹脂膜などが好適に用いられる。マスク材１１９として酸化シリコン膜や窒化シリコン膜を用いる場合には、必要に応じてウエハ１１１の表面にもマスク材１１９を設けることが可能である。ウエハ１１１の一方の面のマスク材１１９は、前述した保護層などを兼ねていても構わない。また、マスク材１１９は感光性材料で形成されることが好ましく、この場合、両面マスクアライナーなどを用いることで、フォトリソグラフィによりマスク材開口１２１を正確に形成できる。本実施形態においては一例として、マスク材１１９の形成にネガ型感光性材を用いた。

次に、図６（ｄ）に示すように、表層１１２上に型材１２３を形成する。まず、溶解可能な樹脂を表層１１２上に所望の方法にて成膜する。成膜方法としては、例えば、スピンコート法ダイレクトコート法、もしくはスプレー法等により塗布するか、またはロールコート法で成膜することができる。その後に、ウエハ１１１上に形成された樹脂を、共通液室１１６および圧力室１１８に対応する形状になるようにパターニングして、型材１２３を形成する。型材１２３の形成方法としては、例えば、レジストを塗布し、露光及び現像することによってレジストパターンを形成した後、レジストをマスクとしてエッチングすることで所望のパターンの型材１２３を形成することができる。また、感光性樹脂を用いて直接パターニングを行ってもよいし、フィルム化した樹脂をウエハ１１１に貼りつけて型材１２３を形成してもよい。

続いて、図６（ｅ）に示すように、型材１２３を覆うように樹脂製の吐出口形成部材１１７を形成する。吐出口形成部材１１７は、液体吐出ヘッドの構造材となるため、高い機械的強度、耐熱性、ウエハ１１１に対する密着性、吐出する液体に対する耐性、当該液体を変質させない等の特性が要求される。特に、吐出口形成部材１１７は、光または熱エネルギーの付与により重合、硬化してウエハ１１１に対して強く密着する樹脂材料で形成されることが好ましい。この吐出口形成部材１１７を製膜した後、吐出口１１４および切断ライン１２２を形成する。切断ライン１２２は、ウエハ１１１から切り出される個々の記録素子基板１０１の輪郭にあたる位置に設けられ、吐出口形成部材１１７が設けられたウエハ１１１を切断ライン１２２に沿って切断することにより、複数の記録素子基板１０１が形成される。すなわち、切断ライン１２２に沿ってウエハ１１１が分割されることによって得られる基板１１１と、基板１１１の上に設けられている吐出口形成部材１１７とから、記録素子基板１０１が構成される。切断ライン１２２は、吐出口形成部材１１７を構成する樹脂材料に設けられた溝状の切り欠き部であり、吐出口形成部材１１７を完全に貫通していてもよいし、貫通していなくてもよい。切断ライン１２２が吐出口形成部材１１７を貫通していない場合には、切断ライン１２２に沿ってウエハ１１１と吐出口形成部材１１７とを同時に切断することにより、記録素子基板１０１を得ることができる。吐出口１１４及び切断ライン１２２は、型材１２３のパターニングと同様フォトリソグラフィ技術を用いて、レジストパターンを形成した後にエッチングすることで形成することができる。感光性材料の直接パターニングや、フィルム化した材料のウエハ１１１への貼りつけによって、吐出口１４及び切断ライン１２２を形成することも出来る。

続いて、吐出口１１４及び切断ライン１２２が形成された吐出口形成部材１１７を硬化した後に、図６（ｆ）に示すように、供給路１１５及び凹部１２０を同時に形成する。供給路１１５及び凹部１２０の形成は、シリコン製のウエハ１１１の裏面を異方性エッチングすることで形成される。異方性エッチングは、強アルカリ溶液に代表されるシリコン異方性エッチング液へウエハ１１１を浸漬させるウェットエッチングにより行うことができる。この時、ウエハ１１１の表面は必要に応じて保護する。シリコンの異方性エッチングは、アルカリ性エッチング液に対する結晶方位の溶解度の差を利用したもので、ほとんど溶解度を示さない（１１１）面でエッチングは停止する。したがって、ウエハ１１１に用いるシリコン基板の面方位によって、形成される供給路１１５及び凹部１２０の形状が異なる。結晶面方位＜１００＞の場合には、ウエハ表面に対する傾斜角θ＝５４．７°となり、結晶面方位＜１１０＞の場合には表面に対する傾斜角θ＝９０°となる。

その後、図６（ｇ）に示すように、型材１２３を溶出することで、共通液室１１６、圧力室１１８、エネルギー発生素子１１３、および吐出口１１４を有する記録素子基板１０１の基本構造がウエハ１１１上に形成される。
［ウエハの切断］
続いて、ウエハ１１１を切断して複数の記録素子基板１１０に分離する（ダイシング）。まず、切断後に複数の記録素子基板１０１がばらばらになるのを防ぐため、ウエハ１１１の裏面をダイシングテープ５１の粘着面に貼り付ける（図７、図８参照）。ダイシングテープ５１は一般に、樹脂製基材の上に、粘着性を有するアクリル系の材質の接着層が形成されてあり、接着層によってウエハ１１１が保持固定される。次に、ダイシングブレード５２を回転させつつ、隣り合う記録素子基板１０１の間に位置する切断ライン１２２に沿って移動させる。ダイシングブレード５２はウエハ１１１の表面側から挿入される。この際、記録素子基板１０１がばらばらにならないよう、ダイシングテープ５１の全てを切断しないようにダイシングブレード１２５の切り込み量を制御する。これにより、ダイシングテープ５１に固定されたウエハ１１１を所望のサイズの記録素子基板１０１に切断する。その後、純水でウエハ１１１を洗浄した後、記録素子基板を１つずつ切り出す。

図７は、切断ライン１２２に凹部１２０が形成されていない比較例におけるダイシング工程の概略図であり、図８は切断ライン１２２下端に凹部１２０が形成された本発明におけるダイシング工程の概略図である。先述の通り、切断ライン１２２に沿ってダイシングブレード５２を移動し、ウエハ１１１のダイシングを行う。

ダイシング工程においては、ウエハ１１１の下端でウエハ１１１の端部が割れてダイシング片１２６が発生することがある（図７（ｂ）及び図８（ｂ））。図７に示す比較例では、ダイシング片１２６はダイシングテープ５１に接着しているため、ウエハ１１１の洗浄後にもダイシングテープ５１上に残ることがある（図７（ｃ））。この場合、ウエハから記録素子基板を１つずつ切り出す際に、残ったダイシング片１２６が、吐出口１１４や供給路１１５等の記録素子基板１０１中の流路内に移動することがある（図７（ｄ））。ダイシング片１２６の大きさや流路内における付着位置によっては、製造した液体吐出ヘッド１００において、実際にインク等の液体を吐出する際に、流路内のダイシング片１２６が液滴形成を阻害し吐出不良を招く場合がある。

一方、図８に示す本発明では、凹部１２０が切断ライン１２２に沿ってウエハ１１１裏面に形成されている。このため、上述した比較例と異なってダイシング片１２６はダイシングテープ５１に接着されておらず、洗浄の際にウエハ１１１上から除去される（図８（ｃ））。よって、ウエハから記録素子基板を１つずつ切り出す際（図８（ｄ））に、ダイシング片１２６が記録素子基板１０１中の流路内に移動してしまうことが防がれる。
［凹部及びダイシングブレードの寸法］
以上に説明したウエハ１１１の切断工程における不良の発生を抑えるためにより好ましい構成について説明する。図９に示すように、ウエハ１１１の裏面に設けられる凹部１２０が、ウエハの表面に向かって先細の三角形状の断面形状を有する構成のとき、凹部１２０の頂点とダイシングブレード１２５の中心との間にずれが生じることがある。ダイシングブレード１２５が凹部１２０の頂点を通らないと、凹部１２０の頂点付近が除去されずに残ってダイシング片１２６が生じる。このダイシング片１２６の生成を抑制するには、ダイシングブレード１２５が凹部１２０の頂点を通ることが好ましい。具体的には、図９に示すように、ダイシングブレード１２５の厚さをａ、凹部１２０の幅（長手方向に直交する幅方向の寸法）をｂとする。さらに、ダイシングブレード１２５の両側における、凹部１２０の幅方向端部とダイシングブレード１２５の幅方向端部との間の間隔をそれぞれｃ、ｄとする。そして、これらの寸法ａ、ｂ、ｃ、ｄが、ａ≧ｂ／３、ｃ＜ｂ／２、ｄ＜ｂ／２の関係を満たすことが好ましい。また、凹部１２０の幅方向の寸法ｂ が１００μｍ以上２００μｍ以下である時には、ダイシングブレード１２５の厚さａが５５μｍ以上であることが好ましい。このような構成にすることで、ダイシングブレード１２５が、断面形状が三角形状の凹部１２０の頂点を通ってウエハ１１１を切断することが容易になる。その結果、ダイシング片１２６の発生をより抑制した高精度のウエハ切断が可能になる。

上述の製造方法により形成された記録素子基板１０１を吐出口形成部材１１７側（以下、「表面側」とも称する）から見たのが図３であり、記録素子基板１０１を吐出口形成部材１１７側と反対側（以下、「裏面」とも称する）から見たのが図１０である。なお、図１０においては、表面に端子１１０が形成されている部分に対応する領域１１０ｂを点線で示した。図１０に示すように、記録素子基板１０１は裏面の外周部に、製造工程にてウエハ１１１の裏面に形成された凹部１２０に由来する、斜面１２０１を有する。

切断後の記録素子基板１０１は、接着剤１０７によって支持部材１０３に接着する。接着剤１０７は、低粘度で硬化温度が低く、耐インク性を有するエポキシ樹脂を主成分とした熱硬化接着剤であることが望ましい。次いで、エネルギー発生素子１１３を駆動するための電気配線基板１０２と記録素子基板１０１とを接続し、該接続部を保護するための封止を行って、液体吐出ヘッドが完成する。
［記録素子基板と電気配線基板との接合］
次に、記録素子基板１０１と電気配線基板１０２における接合工程について説明する。

記録素子基板１０１（支持基板１１１）と電気配線基板１０２との接合は、ワイヤボンディングにより行うことができる。先述の通り、図２は、記録素子基板１０１と電気配線基板１０２とがリード配線部２００により接合された状態を示し、図２（ａ）は表面側から見た図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）中のＡ－Ａにおける断面図である。支持基板１１１表面上の端子１１０の所定の位置へ、リード配線部２００の位置合わせを行い、ボンディングツールの有するホーン５３でリード配線部２００を端子１１０へと押し付けることで接合を行う。本実施形態では一例として、図１１に示すように、１００～３００℃に温められたＡｕ製の端子１１０へ、リード配線部２００越しに超音波振動させたホーン５３から１０～５０Ｎ程度の荷重をかけた。これにより、端子１１０のＡｕ層とリード配線部１００の最表層であるＡｕ層とが拡散結合され、電気的な接続が形成される。

上記のように、接合時には端子１１０の直下に荷重がかかることになる。ここで、図２（ｂ）の断面図に示すように、記録素子基板１０１の支持基板１１１は、外周部の端面に、ウエハ１１１の切断工程時の凹部１２０に由来する、斜面１２０１を有する。そのため、記録素子基板１０１表面に対して垂直な方向から見て、斜面１２０１が端子１１０の直下に存在すると、接合時にかけられる荷重によって記録素子基板１０１（支持基板１１１）の端部が割れる場合がある。図１１（ｂ）に、端子１１０直下に斜面１２０が存在する場合の、記録素子基板１０１と電気配線基板３との接合時の断面図を示す。そこで、本発明においては端子１１０の直下に斜面１２０１が形成されないよう、ウエハ１１１における切断ライン１２２に対応して形成される凹部１２０を、ウエハ１１１表面と垂直な方向から見て端子１１０と重ならない位置に形成する。図１２に、本発明における、凹部１２０の形成されたウエハ１１１を裏面側から見た平面図を示す。凹部１２０は、表面の端子１１０に対応する領域１１０ｂと重ならない位置に形成され、ここから、図１０に示す記録素子基板１０１が形成される。

図１０において、斜面１２０１は、表面に配置された端子１１０と重ならない位置に形成されており、支持基板１１１の端子１１０が一列に配置された辺において、端子１１０の列よりも外周側に斜面１２０１が形成されている。これにより、記録素子基板１０１とリード配線部２００との接合の際に、ホーン５３からの荷重を支持基板１１１裏面の平坦部で受けることができ、支持基板１１１端部の割れが起こりにくくなる。

なお、本実施形態における記録素子基板１０１では、複数の端子１１０が一列に並んだ端子列１１０ａ、吐出口列１１４ａと直交する方向に並んで形成されていたが、端子列１１０ａと吐出口列１１４ａとの向きはこれに限定されるものではない。例えば端子１１０ａが吐出口列１１４ａと略平行方向に並んで形成される記録素子基板１０１及び液体吐出ヘッドにおいても好適に用いることができる。

また、記録素子基板１０１と電気配線基板１０２との接合時に、記録素子基板へ荷重がかる接合手段であれば、上に説明したワイヤボンディング以外のボンディング方法であっても、本発明を好適に用いることができる。

以上説明した通り本発明によれば、ウエハのダイシング時におけるダイシング片の発生を抑制し、かつ、記録素子基板１０１と電気配線基板１０２の接合時において記録素子基板１０１端部の割れを抑制することができる。

以下、支持基板１１０の裏面における斜面１２０１の形成位置が図１０とは異なる、変形例１～４について説明する。
［変形例１］
本発明の液体吐出ヘッドの変形例（変形例１）について図１３を参照して説明する。以下には、本変形例１が、前述した構成と異なる部分について主に説明し、前述した構成と同様の部分は説明を省略する。

図１３（ａ）は記録素子基板１０１と電気配線基板１０２とがリード配線部２００により接合された状態を示す図であり、図１３（ｂ）は記録素子基板１０１を裏面側からみた部分概略図である。本実施形態において、表面に端子１１０が位置する領域箇所１１０ｂの間に形成されている。図１３（ｃ）は図１３（ａ）中のＡ－Ａにおける端子１１０と重なる位置の断面図であり、図１３（ｄ）は図１３（ａ）中のＢ－Ｂにおける端子１１０と重ならない位置の断面図である。また、図１３（ｅ）は、凹部１２０の形成されたウエハ１１１を裏面側から見た平面図を示す。この場合においても前述した構成同様、端子１１０の直下には斜面１２０１が形成されていないため、記録素子基板１０１とリード配線部２００との接合の際に、ホーン５３からかかる荷重によって支持基板１１１の端部の割れを防ぐ、本発明の効果が得られる。さらに、本変形例１のように、支持基板１１１の外周部が、斜面１２０１を有さない平坦部を有することで、図１０のように外周部すべてに斜面１２０１を有する場合と比べ、支持基板１１１端部の剛性が高まる効果が得られる。
［変形例２］
本発明の液体吐出ヘッドのさらに別の変形例（変形例２）について図１４を参照して説明する。以下には、本変形例２が、前述した構成と異なる部分について主に説明し、前述した構成と同様の部分は説明を省略する。

図１４（ａ）は記録素子基板１０１と電気配線基板１０２とがリード配線部２００により接合された状態を示す図であり、図１４（ｂ）は記録素子基板１０１を裏面側からみた部分概略図である。本変形例２において、端子列１１０ａと沿う方向の支持基板１１０の辺（以下、第１の辺とも称する）における斜面１２０１は、基板表面と垂直な方向から見て、端子１１０と一部が重なる位置に形成されている。図１４（ｃ）は図１４（ａ）中のＡ－Ａにおける、端子１１０と重なる位置の断面図である。図１４（ｃ）に示すように、端子１１０の端子列１１０ａと直交する方向（図中ｙ方向）の長さをＹとすると、斜面１２０１はＹの中点と重なる位置までは到達していない。この場合、ホーン５３から荷重がかかる際に、基板表面と垂直な方向から見て、端子１１０の面積の半分以上は、支持基板１１１の裏面の平坦部で当該荷重を受けることが出来る。そのため、図１１（ｂ）に示すような、端子１１０が斜面１２０１と完全に重なる位置に形成されている場合と比べ、記録素子基板１０１とリード配線部２００との接合の際に、ホーン５３からかかる荷重によって支持基板１１１の端部の割れを防ぐ、本発明の効果が得られる。この場合、液体吐出ヘッドの製造においては、ウエハ１１１の表面と垂直な方向から見て、端子１１０の凹部１２０と重なる領域の面積は、端子１１０の凹部１２０と重ならない領域の面積よりも小さくなるように記録素子基板１０１の形成が行われる。
［変形例３］
本発明の液体吐出ヘッドのさらに別の変形例（変形例３）について図１５を参照して説明する。以下には、本変形例３が、前述した構成と異なる部分について主に説明し、前述した構成と同様の部分は説明を省略する。

図１５（ａ）は記録素子基板１０１と電気配線基板１０２とがリード配線部２００により接合された状態を示し、図１５（ｂ）は記録素子基板１０１を裏面側からみた部分概略図である。本変形例３において、端子列１１０ａと沿う方向の支持基板１１０の辺の裏面に形成された斜面１２０１は、当該辺の中心においてとぎれている。図１５（ｃ）は図１５（ａ）中のＡ－Ａにおける斜面１２０１が形成された位置の断面図であり、図１５（ｄ）は図１５（ａ）中のＢ－Ｂにおける斜面１２０１が形成されていない位置の断面図である。また、図１５（ｅ）は、凹部１２０の形成されたウエハ１１１を裏面側から見た平面図を示す。記録素子基板１０１（支持基板１１０）の端子列１１０ａと略平行方向（図中ｘ方向）の長さをＸとし、記録素子基板１０１の端子列１１０ａが形成された辺において斜面１２０１が形成されていない長さをＬとする。この場合、Ｌ≧Ｘ／２となるように斜面１２０１を形成することが好ましい。このような斜面１２０１が形成されるよう、記録素子基板１０１の製造工程において、図１５（ｅ）に示すようにウエハ１１１へ凹部１２０を形成する。これにより、ダイシング時にダイシング片が発生しやすい支持基板１１１の端部では、凹部が形成されているためにダイシング片の発生を抑制する本発明の効果を得ることができる。その上で、ダイシング後の支持基板１１１の第１の辺においては、中心付近には斜面１２０１が存在しない。そのため、記録素子基板１０１とリード配線部２００との接合の際に、ホーン５３からかかる荷重によって支持基板１１１の端部の割れを防ぐ、本発明の効果を得られる。
［変形例４］
本発明の液体吐出ヘッドのさらに別の変形例（変形例４）について図１６を参照して説明する。以下には、本変形例４が、前述した構成と異なる部分について主に説明し、前述した構成と同様の部分は説明を省略する。

図１６（ａ）は記録素子基板１０１と電気配線基板１０２とがリード配線部２００により接合された状態を示す図であり、図１６（ｂ）は記録素子基板１０１を裏面側からみた部分概略図である。また、図１６（ｄ）は、凹部１２０の形成されたウエハ１１１を裏面側から見た平面図を示す。本変形例４において、支持基板１１０の第１の辺には、斜面１２０１が形成されていない。図１６（ｃ）は図１６（ｃ）中のＡ－Ａにおける断面図である。本変形例４では、斜面１２０１は、端子列１１０ａが設けられていない辺のみに斜面１２０１を有する。このような斜面１２０１が形成されるよう、記録素子基板１０１の製造工程において、図１６（ｄ）に示すように端子列１１０ａと略平行な切断ライン（１２２ｘ）を除いた切断ライン（１２２ｙ）と対応するようにウエハ１１１へ凹部１２０を形成する。これにより、端子列１１０ａの設けられていない辺においては、ダイシング時にダイシング片の発生を抑制する、本発明の効果を得ることができる。その上で、ダイシング後の支持基板１１０における第１の辺には斜面１２０１が存在しないために、記録素子基板１０１とリード配線部２００との接合の際に、ホーン５３からかかる荷重によって支持基板１１１の端部の割れを防ぐ効果を得られる。

以上説明したように、本発明によれば、ウエハのダイシング時に、ダイシング片の発生による吐出不良の発生を低減できる効果を得られる。そのうえで、記録素子基板１０１と電気配線基板１０２の接合時に、記録素子基板１０１端部における割れを抑制できる効果を得られる。

１０１ 記録素子基板
１０２ 電気配線基板
１１０ 端子
１１７ 吐出口形成部材
１２０ 凹部
１２０１ 斜面
１２２ 切断ライン
２００ リード配線部

Claims (11)

1. 液体を吐出するための吐出口を備える吐出口形成部材と、前記吐出口へ液体を吐出するためのエネルギーを供給するエネルギー発生素子と、を有する記録素子基板と、
   前記記録素子基板と電気的に接続された電気配線基板と、
   を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
   表面に前記エネルギー発生素子と前記吐出口形成部材とを備えるウエハを用意する工程と、
   前記ウエハの裏面に凹部を形成する工程と、
   前記ウエハの前記裏面とダイシングテープとを張り付ける工程と、
   前記ウエハを、前記ウエハの表面に形成される複数の切断ラインに沿って切断し、複数の前記記録素子基板を形成する工程と、
   前記記録素子基板の有する端子へ前記電気配線基板をボンディングによって接続する工程と、を有し、
   前記ウエハの前記表面と垂直な方向から見て、
   前記凹部は、前記切断ラインに対応する位置に形成され、
   前記端子が前記凹部と重なる領域の面積は、前記端子が前記凹部と重ならない領域の面積よりも小さいことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
2. 前記切断ラインは、個々の前記記録素子基板の輪郭にあたる位置に設けられる、請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
3. 前記凹部は、前記ウエハのウェットエッチングによって形成される、請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
4. 前記記録素子基板は、前記吐出口形成部材に液体を供給する供給路を有し、前記供給路と前記凹部とが同時に形成される、請求項３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
5. 前記切断ラインは、前記吐出口形成部材を構成する樹脂材料に設けられた溝状の切り欠き部である、請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
6. 前記ウエハの切断をダイシングブレードによって行う、請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
7. 前記ダイシングブレードの厚さをａ、前記凹部の長手方向に直交する幅方向の寸法をｂ、前記ダイシングブレードの両側における、前記凹部の幅方向端部と前記ダイシングブレードの幅方向端部との間の間隔をそれぞれｃ、ｄとすると、
   ａ≧ｂ／３、ｃ＜ｂ／２、ｄ＜ｂ／２である、請求項６に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
8. 前記凹部は、前記ウエハの裏面から表面に向かって先細の三角形状の断面形状を有し、前記ダイシングブレードは、断面形状が三角形状の前記凹部の頂点を通って前記ウエハを切断する、請求項６に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
9. 前記記録素子基板は、複数の前記端子が前記記録素子基板の一辺に沿って一列に並んだ端子列を有し、
   前記ウエハの前記表面と垂直な方向から見て、前記端子列と略平行な前記切断ラインは、前記凹部が形成されない領域を有し、
   前記記録素子基板において前記端子列を有する前記辺の長さをＸとし、
   前記辺において前記凹部が形成されない前記領域の前記辺と平行方向の長さをＬとしたとき、
   Ｌ≧Ｘ／２である、請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
10. 前記記録素子基板は、複数の前記端子が前記記録素子基板の一辺に沿って一列に並んだ端子列を有し、
    前記凹部は、前記ウエハの前記表面と垂直な方向から見て、前記端子列と略平行な前記切断ラインを除いた前記切断ラインと対応する位置に形成される、請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
11. 液体を吐出するための吐出口を備える吐出口形成部材と、前記吐出口へ液体を吐出するためのエネルギーを供給するエネルギー発生素子と、を表面に有する記録素子基板と、
    前記エネルギー発生素子と電気的に接続された電気配線基板と、
    を有する液体吐出ヘッドであって、
    前記記録素子基板は、前記表面と反対の面である裏面において、外周部に斜面を有し、
    前記表面と垂直な方向から見て、前記端子が前記斜面と重なる領域の面積は、前記端子が前記斜面と重ならない領域の面積よりも小さいことを特徴とする液体吐出ヘッド。

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