JP3109154B2 - Method of manufacturing ink jet recording head - Google Patents

Method of manufacturing ink jet recording head

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JP3109154B2
JP3109154B2 JP20235091A JP20235091A JP3109154B2 JP 3109154 B2 JP3109154 B2 JP 3109154B2 JP 20235091 A JP20235091 A JP 20235091A JP 20235091 A JP20235091 A JP 20235091A JP 3109154 B2 JP3109154 B2 JP 3109154B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インクを吐出して記録
を行なうインクジェット記録ヘッド製造方法、特に、基
板を貼り合わせて構成されるインクジェット記録ヘッド
の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an ink jet recording head for performing recording by discharging ink, and more particularly to a method of manufacturing an ink jet recording head formed by bonding substrates.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェット記録方式に使用されるイ
ンクジェット記録ヘッドの製造には、少なくとも一方に
複数の溝を有する基板を接合し、マルチノズルを形成す
る方法が一般的である。
2. Description of the Related Art A general method of manufacturing an ink jet recording head used in an ink jet recording method is to form a multi-nozzle by bonding a substrate having a plurality of grooves on at least one side.

【0003】この基板を接着する方法としては、特開昭
63−34152号公報に開示されているように、可撓
性の基板上に薄い接着剤の層を形成し、それを接着面上
に転写して接着剤を付けて接着を行なう転写方法や、特
開平1−255552号公報に開示されているように、
接合する基板の重ね合わせ面に、液状接着剤を毛管現象
により浸透させ接着を行なう浸透方法などが知られてい
る。
[0003] As a method for bonding the substrate, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-34152, a thin adhesive layer is formed on a flexible substrate, and the thin adhesive layer is formed on the bonding surface. A transfer method of transferring and bonding by applying an adhesive, and as disclosed in JP-A 1-255552,
There is known a permeation method in which a liquid adhesive is permeated into a superposed surface of substrates to be bonded by capillary action to perform bonding.

【0004】ところで、インクジェット記録ヘッドとし
て、サーマルインクジェットヘッドが注目されている。
サーマルインクジェットヘッドは、発熱素子によって発
生した気泡の圧力により、インク滴を噴射させるもので
あるが、特開昭62−33648号公報には、発熱素子
によって発生した気泡の成長領域を規定して、インクの
噴射安定化を図るためのヘッド構造が記載されている。
具体的には、数10μmの厚膜の樹脂層を、ヒーター基
板上に形成し、フォトリソグラフィーにより、ピットと
呼ばれる凹部を形成したものである。ピットの底部に
は、発熱素子が位置している構造になっている。また、
特開昭60−206663号公報には、発熱素子のオン
・オフを制御するための駆動回路や論理回路をヒーター
基板上に搭載したヘッドが開示されている。さらに、特
開昭61−230954号公報には、チャンネルの作製
方法や接着方法、切断方法など、ヘッドの作製方法が全
般的に記載されている。
Meanwhile, a thermal ink jet head has been receiving attention as an ink jet recording head.
A thermal ink jet head ejects ink droplets by the pressure of bubbles generated by a heating element. Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-33648 defines a growth area of bubbles generated by a heating element. A head structure for stabilizing ink ejection is described.
Specifically, a resin layer having a thickness of several tens of μm is formed on a heater substrate, and concave portions called pits are formed by photolithography. The heating element is located at the bottom of the pit. Also,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-206663 discloses a head in which a drive circuit and a logic circuit for controlling on / off of a heating element are mounted on a heater substrate. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 61-230954 generally describes a method of manufacturing a head, such as a method of manufacturing a channel, a bonding method, and a cutting method.

【0005】このようなピットを備えた従来のサーマル
インクジェットヘッドの作製工程は、一般的には、ま
ず、2枚の基板が作製される。すなわち、シリコン基板
上に発熱素子、駆動回路、論理回路、保護層等を形成し
た後、厚膜樹脂層を積層してピットをパターニング形成
して作製されるヒーター基板と、チャンネル,インクザ
ーバ等のインク流路を、シリコン基板に異方性エッチン
グにより形成して作製されるチャンネル基板である。チ
ャンネル基板には、例えば、特開昭63−34152号
公報に開示されているように、選択的接着剤塗布法によ
り接着剤が塗布され、ヒーター基板とチャンネル基板
は、アライメントされて接着される。その後、ワイヤボ
ンディングパッドを露出し、ダイサーにより個々のチッ
プに切断分離されて、ノズル面が形成される。このよう
な製造工程を採用するヘッドにおいては、接着状態や、
ダイシング時のノズルチッピングは、噴射時安定化、高
印字品質に大きな影響を与える。
In the process of manufacturing a conventional thermal ink jet head having such pits, generally, first, two substrates are manufactured. That is, after a heating element, a drive circuit, a logic circuit, a protective layer, and the like are formed on a silicon substrate, a thick resin layer is laminated, and pits are patterned to form a heater substrate and ink such as a channel and an ink reservoir. The channel substrate is a channel substrate formed by forming a channel on a silicon substrate by anisotropic etching. For example, as disclosed in JP-A-63-34152, an adhesive is applied to the channel substrate by a selective adhesive application method, and the heater substrate and the channel substrate are aligned and bonded. After that, the wire bonding pad is exposed, and cut and separated into individual chips by a dicer to form a nozzle surface. In a head adopting such a manufacturing process, an adhesive state,
Nozzle chipping during dicing has a significant effect on stabilization during ejection and high print quality.

【0006】接着状態について説明する。転写方法を用
いて、例えば、溝を有するチャンネル基板に対して、ヒ
ーター基板を接着する状態を説明する。図4は、接着剤
を転写したチャンネル基板の断面の一部を図示したもの
である。図中、11はチャンネル基板、12は溝、14
a,14bは接着剤である。接着剤が付着された可撓性
の基板を用いて、チャンネル基板11に接着剤を転写す
ると、溝と溝の間では、接着剤14aが盛り上がること
よりに十分な接着力を得られる。これに対して、溝など
がない比較的広い接着部では、接着剤14bは広がっ
て、表面に凹凸が生じる状態となることがあり、接着不
良が起きやすくなる。
The state of adhesion will be described. A state in which a heater substrate is bonded to a channel substrate having a groove, for example, using a transfer method will be described. FIG. 4 illustrates a part of the cross section of the channel substrate to which the adhesive has been transferred. In the figure, 11 is a channel substrate, 12 is a groove, 14
a and 14b are adhesives. When the adhesive is transferred to the channel substrate 11 using a flexible substrate to which the adhesive is attached, a sufficient adhesive force can be obtained between the grooves by the swelling of the adhesive 14a. On the other hand, in a relatively wide bonded portion having no groove or the like, the adhesive 14b spreads, and a surface may have irregularities, which may cause poor bonding.

【0007】図4で説明した接着状態は、接着面が平坦
である場合でも問題となるが、接着面が平坦でない場合
には、さらに、接着不良の要因となる。上述したピット
の形成に用いられるような厚膜樹脂層を基板に形成する
場合は、樹脂層表面の接着面の平坦さが問題になる。
The bonding state described with reference to FIG. 4 causes a problem even when the bonding surface is flat. However, when the bonding surface is not flat, it further causes poor bonding. When a thick resin layer such as that used for forming the above-mentioned pits is formed on a substrate, flatness of the adhesive surface of the resin layer surface becomes a problem.

【0008】図8は、従来の方法による厚膜樹脂層を有
する基板の接着状態の説明図である。この図は、2枚の
基板を接着した状態でのダイシング面近傍のチャンネル
軸に平行な面での断面を図示したものである。図中、3
1はチャンネル基板、32はヒーター基板、33は厚膜
樹脂層、34は積層体、35は接着剤、36はチャンネ
ル溝、37はピット、38はノズル面位置、39は凹み
である。チャンネル溝間の切断面であるから、チャンネ
ル溝36やピット37の断面は見えないので、点線で図
示した。積層体34は、シリコンウェハ上に形成される
駆動回路、論理回路、発熱素子、電極、保護膜等が含ま
れるものであるが、上述したように、チャンネル溝間の
断面であるから、ヒーターや電極等の断面も見えない。
両基板は、接着が完了した後、一点鎖線で示す38の位
置でダイシングブレードで切断されるから、切断面がノ
ズル面38となる。図示の積層体は、最大4〜5μm前
後の厚さであるから、厚膜樹脂層33を積層する前のヒ
ーター基板面の凹凸は、4〜5μm前後あることにな
る。この面に、例えば、感光性ポリイミド樹脂をスピン
被覆した場合、ある程度レベリングして平坦になるが、
完全ではなく、凹み39が発生する。レベリングの程度
は、「最新耐熱性高分子」(株式会社総合技術センター
発行)第225頁に記載されているように、通常50%
程度である。実際、厚膜樹脂層を数10μm積層するよ
うに、スピンコーティングを行なうと、最大1〜2μm
前後の凹凸が残ることは避けられない。さらに、厚膜樹
脂層をパターニングした後、硬化させると、パターンの
エッジが盛り上がる現象が加わるため、最大4μm前後
の凹凸が発生する可能性がある。良好な印字品質を得る
ためには、ヒーター基板とチャンネル基板との接着層厚
は、1μm以下が望ましい。また、チャンネルへの接着
剤のはみ出しがないようにするため、接着剤塗布量は、
平均1μm位が望ましい。厚膜樹脂層のパターンのエッ
ジの盛り上がりの対策は、特願平2−285204号に
おいて、チャンネルウエハに逃げ溝を作製することを提
案し、これによってある程度解決できるが、厚膜樹脂層
の下地層となる積層体34の影響による凹み39は、両
基板の接着不良の原因となっている。基板の接着不良
は、インクの噴射が不安定となり、インク漏れや、接着
強度の不足をもたらし、また、ダイシング時におけるノ
ズル面の欠けを誘発する等の問題となる。
FIG. 8 is an explanatory view of a bonded state of a substrate having a thick resin layer according to a conventional method. This figure shows a cross section in a plane parallel to the channel axis near the dicing surface in a state where two substrates are bonded. In the figure, 3
1 is a channel substrate, 32 is a heater substrate, 33 is a thick resin layer, 34 is a laminate, 35 is an adhesive, 36 is a channel groove, 37 is a pit, 38 is a nozzle surface position, and 39 is a recess. Since the cross section between the channel grooves is not visible, the cross sections of the channel grooves 36 and the pits 37 are not visible, and are shown by dotted lines. The laminated body 34 includes a driving circuit, a logic circuit, a heating element, an electrode, a protective film, and the like formed on the silicon wafer. The cross section of the electrodes and the like is not visible.
Both substrates are cut by the dicing blade at the position indicated by the one-dot chain line after the bonding is completed, so that the cut surface becomes the nozzle surface. The illustrated laminate has a thickness of about 4 to 5 μm at the maximum, so that the unevenness on the heater substrate surface before the thick resin layer 33 is laminated is about 4 to 5 μm. On this surface, for example, when spin-coated with a photosensitive polyimide resin, it is leveled to some extent and becomes flat,
It is not perfect and a dent 39 occurs. As described in page 225 of “Latest heat-resistant polymer” (published by Sogo Gijutsu Center), the leveling level is usually 50%.
It is about. Actually, when spin coating is performed so as to stack several tens of μm thick resin layers, a maximum of 1-2 μm
It is inevitable that unevenness before and after remains. Furthermore, when the thick resin layer is patterned and then cured, a phenomenon in which the edges of the pattern swell is added, so that irregularities of up to about 4 μm may occur. In order to obtain good printing quality, the thickness of the adhesive layer between the heater substrate and the channel substrate is desirably 1 μm or less. In order to prevent the adhesive from protruding into the channel, the amount of the adhesive applied is
An average of about 1 μm is desirable. As a countermeasure against the swelling of the edge of the pattern of the thick resin layer, Japanese Patent Application No. 2-285204 proposes forming an escape groove in the channel wafer, which can be solved to some extent. The depression 39 due to the influence of the laminated body 34 causes poor adhesion between the two substrates. Insufficient adhesion of the substrate causes problems such as instability of ink ejection, ink leakage and insufficient bonding strength, and inducing chipping of the nozzle surface during dicing.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点を解決するためになされたもので、接着不良が発生
しないインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供する
ことを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an ink jet recording head which does not cause defective bonding.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項1の発
明においては、少なくとも2枚の基板を貼り合わせ、イ
ンク流路とインク吐出のためのノズルを形成するインク
ジェット記録ヘッドの製造方法において、インク流路の
外側に先端位置が長さ方向に順次ずれた複数の溝を形成
し、前記溝を切断位置の確認マークとすることを特徴と
するものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an ink jet recording head, comprising: bonding at least two substrates to form an ink flow path and a nozzle for discharging ink. A plurality of grooves whose tip positions are sequentially shifted in the length direction are formed outside the ink flow path, and the grooves are used as confirmation marks for cutting positions.

【0011】上記溝を、インク流路の外側に先端位置が
長さ方向に順次ずらせて形成することにより、ダイシン
グを行なう際の位置確認用マークとして兼用することが
できる。
By forming the groove outside the ink flow path such that the leading end position is sequentially shifted in the length direction, the groove can also be used as a position confirmation mark when dicing is performed.

【0012】また、請求項2の発明においては、一方の
基板に積層体が形成され、該積層体の上に樹脂層が形成
され、その上に他方の基板が接着されるインクジェット
記録ヘッドの製造方法において、前記積層体に重ならず
間隔をおいて、前記樹脂層の下地となる補正層であっ
て、かつ、前記積層体とほぼ同じ高さとした前記補正層
を先に形成して前記樹脂層の下地の段差を補正した後、
前記樹脂層を形成し、その後、前記他方の基板を前記樹
脂層の上に接着することを特徴とするものである。
According to the second aspect of the invention, there is provided a method for manufacturing an ink jet recording head in which a laminate is formed on one substrate, a resin layer is formed on the laminate, and the other substrate is adhered on the resin layer. In the method, the correction layer serving as an underlayer of the resin layer, which is not overlapped with the laminate, and which has the same height as the laminate, is formed first. After correcting the level difference of the base of the layer,
The method is characterized in that the resin layer is formed, and then the other substrate is bonded on the resin layer.

【0013】上記補正層は、インクジェット記録ヘッド
の論理回路、高圧駆動回路、発熱素子、保護層、電極等
を作製するときに形成される層で作製することができ
る。また、上記補正層を厚膜樹脂層で作製するようにし
てもよい。
The correction layer can be formed by a layer formed when a logic circuit, a high-voltage drive circuit, a heating element, a protective layer, an electrode, and the like of the ink jet recording head are formed. Further, the correction layer may be made of a thick resin layer.

【0014】[0014]

【作用】請求項1の発明によれば、上述したように溝を
形成することにより、接着剤の塗布状態が好ましくなか
った比較的広い面積の接合部分を、溝により区分して、
実質的に狭い接合部分の集合とすることができ、十分な
接着力が得られる。
According to the first aspect of the present invention, by forming the grooves as described above, the joining portion having a relatively large area where the adhesive is not preferably applied is divided by the grooves.
A substantially narrow set of joints can be formed, and sufficient adhesive strength can be obtained.

【0015】そして、インク流路の外側に先端位置が長
さ方向に順次ずれた複数の溝を形成することにより、ダ
イシングの際の位置確認マークとして利用することがで
きる。
By forming a plurality of grooves whose tip positions are sequentially shifted in the length direction outside the ink flow path, the grooves can be used as position confirmation marks during dicing.

【0016】また、請求項2の発明によれば、補正層に
より下地層の段差がならされ、基板接着面である厚膜樹
脂層が平坦になり、接着が良好になる。
Further, according to the second aspect of the present invention, the step of the underlayer is leveled by the correction layer, and the thick resin layer which is the substrate bonding surface becomes flat, and the adhesion becomes good.

【0017】[0017]

【実施例】図1は本発明の第1の実施例を説明するため
のチャンネル基板の説明図である。(A)図は平面図、
(B)図は(A)図のB−B断面図である。図中、11
はチャンネル基板、12,13は溝、14a,14bは
接着剤である。チャンネル基板11には、インク流路お
よびノズルを形成するための溝12が設けられている。
溝12間の接着面は狭いが、図では右側の領域は広い接
着面である。この実施例では、この広い接着面の領域
に、溝12と平行に溝13を形成した。接着剤の塗布
は、可撓性の基板に薄い接着剤の層を形成し、チャンネ
ル基板の接着面側に転写する方法を用いる。転写された
溝12間の接着剤14aは、従来と同様に、適当に盛り
上がることよりに十分な接着力を得られる。溝13を形
成した領域も、溝13のために、接着剤14bが、適当
に盛り上がることよりに十分な接着力を得ることができ
る。このように、接着力改善のための溝13は、適当な
間隔をもって、適当なパターンに形成する。
FIG. 1 is an explanatory view of a channel substrate for explaining a first embodiment of the present invention. (A) Figure is a plan view,
(B) is a sectional view taken along line BB of (A). In the figure, 11
Is a channel substrate, 12 and 13 are grooves, and 14a and 14b are adhesives. The channel substrate 11 is provided with a groove 12 for forming an ink flow path and a nozzle.
Although the bonding surface between the grooves 12 is narrow, the area on the right side in the figure is a wide bonding surface. In this embodiment, the groove 13 is formed in the area of the wide bonding surface in parallel with the groove 12. The adhesive is applied by a method in which a thin adhesive layer is formed on a flexible substrate and transferred to the adhesive surface side of the channel substrate. The adhesive 14a between the transferred grooves 12 can obtain a sufficient adhesive force by appropriately swelling as in the related art. In the region where the groove 13 is formed, a sufficient adhesive force can be obtained because the adhesive 13 b is appropriately raised due to the groove 13. As described above, the grooves 13 for improving the adhesive strength are formed in an appropriate pattern at appropriate intervals.

【0018】図2は、本発明の第2の実施例を説明する
ためのチャンネル基板の説明図である。(A)図はチャ
ンネル基板全体の概略を示す平面図、(B)図は端部を
拡大した平面図、(C)図は(B)図のC−C断面図で
ある。図中、11はチャンネル基板、12,13は溝、
15はインク室である。溝12は、インク流路およびノ
ズルを形成するための溝であり、溝13は、接着力を改
善するために設けた本発明による溝である。この実施例
では、溝13は、長さ方向に少しづつずれて形成されて
いる。
FIG. 2 is an explanatory view of a channel substrate for explaining a second embodiment of the present invention. (A) is a plan view schematically showing the entire channel substrate, (B) is a plan view in which an end portion is enlarged, and (C) is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. In the figure, 11 is a channel substrate, 12 and 13 are grooves,
Reference numeral 15 denotes an ink chamber. The groove 12 is a groove for forming an ink flow path and a nozzle, and the groove 13 is a groove according to the present invention provided for improving the adhesive force. In this embodiment, the groove 13 is formed so as to be slightly shifted in the length direction.

【0019】このチャンネル基板11は、シリコンウェ
ハ上に複数個が形成される。また、これらの溝は水酸化
カリウム水溶液による異方性エッチングにより形成され
ている。これとは別に、チャンネル基板11に対応した
ヒーター基板が用意されている。ヒーター基板は、その
表面に、発熱抵抗体、電極およびトランジスタ等が形成
され、その上をポリイミドで覆われた構造を有している
が、チャンネル基板と同じく、シリコンウェハ上に複数
個が形成されている。
A plurality of the channel substrates 11 are formed on a silicon wafer. These grooves are formed by anisotropic etching with an aqueous solution of potassium hydroxide. Separately, a heater substrate corresponding to the channel substrate 11 is prepared. The heater substrate has a structure in which a heating resistor, an electrode, a transistor, and the like are formed on the surface thereof, and the surface thereof is covered with polyimide. ing.

【0020】上述した2枚のシリコンウェハを貼り合わ
せるために、チャンネル基板11側に、可撓性の基板に
薄い接着剤の層を施したものを用いて、接着剤を転写す
る。比較的広い面積を有する部分に、接着力改善のため
の溝13を設けたことにより、塗布された接着剤が広が
らなくなり、十分な接着強度を得ることができる。
In order to bond the two silicon wafers described above, an adhesive is transferred to the channel substrate 11 using a flexible substrate having a thin adhesive layer applied thereto. By providing the groove 13 for improving the adhesive strength in a portion having a relatively large area, the applied adhesive does not spread, and a sufficient adhesive strength can be obtained.

【0021】次に、2枚のシリコンウェハを貼り合わ
せ、個々のヘッドごとに切り放すために、ダイシングを
行なう。このとき、接着力強化のための溝13は、
(B)図に示すように位置をずらして形成されているた
め、ダイシングの際の位置確認マークとなる。すなわ
ち、仮に、4本の接着強化のための溝13を、溝の垂直
方向のずれdを8μmとなるように形成した場合、所望
のダイシング位置をB−B線の位置とし、実際にはC−
C線の位置でダイシングを行なったとすると、その切断
面の形状は、(C)図に示すように、切断位置限界であ
る右から3番目の溝の断面が完全な三角形とならない状
態である。このとき、ダイシングの誤差は、±4μm以
内であるということができる。
Next, two silicon wafers are bonded to each other, and dicing is performed to cut off each individual head. At this time, the groove 13 for strengthening the adhesive force is
(B) As shown in the figure, since it is formed so as to be shifted in position, it becomes a position confirmation mark at the time of dicing. That is, if four grooves 13 for strengthening the adhesion are formed so that the vertical deviation d of the grooves is 8 μm, the desired dicing position is set to the position of the line BB, and −
Assuming that dicing is performed at the position of the line C, the shape of the cut surface is such that the cross section of the third groove from the right, which is the cut position limit, does not become a perfect triangle, as shown in FIG. At this time, the dicing error can be said to be within ± 4 μm.

【0022】図3は、本発明の第3の実施例の説明図で
ある。(A)図は、ヒーター基板の端部を拡大した平面
図、(B)図は、ヒーター基板に天板を貼り付けた状態
での(A)図のB−B線に相当する位置で切断した断面
図である。図中、21はヒーター基板、22は感光性樹
脂層、23は天板、24は接着剤、25,26は溝であ
る。溝25は、インク流路およびノズルを形成するため
の溝であり、溝26は、接着力を改善するために設けた
本発明による溝である。この実施例では、表面にインク
流路およびノズルを形成するための溝を有する基板を、
感光性樹脂を用いて形成した場合の実施例である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a third embodiment of the present invention. (A) is a plan view in which an end portion of the heater substrate is enlarged, and (B) is a cross-section taken along a line corresponding to line BB in (A) in a state where a top plate is attached to the heater substrate. FIG. In the figure, 21 is a heater substrate, 22 is a photosensitive resin layer, 23 is a top plate, 24 is an adhesive, and 25 and 26 are grooves. The groove 25 is a groove for forming an ink flow path and a nozzle, and the groove 26 is a groove according to the present invention provided for improving the adhesive force. In this embodiment, a substrate having a groove for forming an ink flow path and a nozzle on the surface is provided.
This is an example in the case of forming using a photosensitive resin.

【0023】インク吐出のための圧力発生部、例えば、
ヒーターを持つヒーター基板21上に、感光性の樹脂組
成物、例えば、感光性ポリイミドをスピンコートなどの
方法を用いて積層し、その後、フォトリソ技法、エッチ
ング技法などを用いて、溝25ならびに溝26を形成す
る。ヒーター基板は、同一の大きな基板上に複数個が形
成されている。シリコンウェハを用いた第2の実施例と
の違いは、インク流路およびノズルを形成するための溝
25、ならびに、接着力改善のための溝26が、インク
吐出のための圧力発生部を持つ基板上に形成されている
ことであるが、もちろん、これらが別々の基板上に形成
されてたとしてもなんら問題はない。
A pressure generating unit for discharging ink, for example,
On a heater substrate 21 having a heater, a photosensitive resin composition, for example, a photosensitive polyimide is laminated using a method such as spin coating, and then the grooves 25 and 26 are formed using a photolithography technique, an etching technique, or the like. To form A plurality of heater substrates are formed on the same large substrate. The difference from the second embodiment using a silicon wafer is that the groove 25 for forming the ink flow path and the nozzle and the groove 26 for improving the adhesive strength have a pressure generating portion for discharging the ink. Although they are formed on a substrate, there is no problem even if they are formed on separate substrates.

【0024】次に、可撓性の基板に薄い接着剤の層を施
したものより接着剤を転写する方法、あるいは、その他
の方法で、接着力改善のための溝を設けた基板に接着剤
を塗布し、接合する。その後、ヘッドを個々に切り離す
ためにダイシングを行なうが、接着力強化のための溝
は、第2の実施例と同様に、ダイシングの際の位置確認
マークとすることができる。
Next, the adhesive is transferred from a flexible substrate on which a thin adhesive layer is applied, or the substrate is provided with a groove for improving the adhesive strength by another method. Is applied and joined. Thereafter, dicing is performed to separate the heads individually. The grooves for strengthening the adhesive strength can be used as position confirmation marks for dicing, as in the second embodiment.

【0025】これらの接着力改善のための溝を有する基
板については、上述した実施例に限られるものではな
く、エッチングにより加工されたシリコン基板、あるい
は、型加工された樹脂、感光性樹脂、感光性ガラス等、
転写による接着剤の塗布が可能な材質のすべての基板に
適用できるものである。
The substrate having these grooves for improving the adhesive strength is not limited to the above-described embodiment, but may be a silicon substrate processed by etching, a resin processed by molding, a photosensitive resin, or a photosensitive resin. Glass, etc.
The present invention can be applied to all substrates made of a material to which an adhesive can be applied by transfer.

【0026】図5は、本発明の第4の実施例の説明図で
あり、2枚の基板を接着した状態でのダイシング面近傍
のチャンネル軸に平行な面での断面を図示したものであ
る。図中、図8と同様な部分には同じ符号を付して説明
を省略する。40は補正層である。図5も、図8と同じ
く、チャンネル溝間の切断面であるから、チャンネル溝
36やピット37の断面は見えないので、点線で図示し
た。積層体34は、シリコンウェハ上に形成される駆動
回路、論理回路、発熱素子、電極、保護膜等が含まれる
ものであるが、上述したように、チャンネル溝間の断面
であるから、ヒーターや電極等の断面も見えない。両基
板は、接着が完了した後、一点鎖線で示す38の位置で
ダイシングブレードにより切断されるから、切断面がノ
ズル面38となる。この実施例では、厚膜樹脂層33の
下地の段差、凹みを埋めるような凸部層を補正層40と
して形成し、厚膜樹脂層33の凹みを補正する構造とし
た。厚膜樹脂層33の凹みは、無視できる程度となり、
接着不良を防止することができる。
FIG. 5 is an explanatory view of a fourth embodiment of the present invention, and shows a cross section in a plane parallel to a channel axis near a dicing plane in a state where two substrates are bonded. . In the figure, the same parts as those in FIG. Reference numeral 40 denotes a correction layer. Also in FIG. 5, as in FIG. 8, since the cross section is between the channel grooves, the cross sections of the channel grooves 36 and the pits 37 are not visible, so they are shown by dotted lines. The laminated body 34 includes a driving circuit, a logic circuit, a heating element, an electrode, a protective film, and the like formed on the silicon wafer. The cross section of the electrodes and the like is not visible. Both substrates are cut by the dicing blade at the position indicated by the one-dot chain line after the bonding is completed, so that the cut surface becomes the nozzle surface. In this embodiment, a convex layer that fills the steps and depressions of the base of the thick resin layer 33 is formed as the correction layer 40, so that the depression of the thick resin layer 33 is corrected. The dent of the thick resin layer 33 becomes negligible,
Adhesion failure can be prevented.

【0027】補正層40は、通常の製造工程では積層さ
れない領域にパターニングされる。補正層40を、新た
なプロセスを加えて作製することもできるが、製造コス
トの面からは、ヘッドの論理回路、高圧駆動回路、発熱
素子、保護層、電極等を形成するプロセスで同時に形成
されるのがよい。この場合、積層体34の各層のうちの
1層のみで補正層40を形成してもよく、あるいは、複
数層によって形成するようにしてもよい。
The correction layer 40 is patterned in a region that is not laminated in a normal manufacturing process. The correction layer 40 can be manufactured by adding a new process. However, from the viewpoint of manufacturing cost, the correction layer 40 is simultaneously formed by a process of forming a logic circuit, a high-voltage drive circuit, a heating element, a protective layer, an electrode, and the like of the head. Is good. In this case, the correction layer 40 may be formed of only one of the layers of the laminate 34, or may be formed of a plurality of layers.

【0028】積層体34のうちの一部の層を補正層40
の形成に利用する場合、比較的厚みのあるガラス層と同
じものを用いるのがよい。ガラス層類には、熱酸化膜、
リフローガラス、PSG(PhosphoーSilic
ateーGlass)などがある。このガラス層類の積
層だけでも、3μm厚の凸部が得られ、補正層40とし
て用いることができる。また、ダイシングの際のチッピ
ングの発生を軽減するため、補正層40として、比較的
厚みがあり軟らかい材質の層を選ぶことができる。例え
ば、アルミニウム、ポリシリコン膜等である。堅めでは
あるが、脆くない、タンタル膜を利用してもよい。
A part of the layered body 34 is replaced with a correction layer 40.
In the case of utilizing the glass layer, it is preferable to use the same glass layer having a relatively large thickness. Thermal oxide film,
Reflow glass, PSG (Phospho-Silic)
ate-Glass). A convex portion having a thickness of 3 μm can be obtained only by laminating the glass layers, and can be used as the correction layer 40. Further, in order to reduce the occurrence of chipping at the time of dicing, a layer of a relatively thick and soft material can be selected as the correction layer 40. For example, it is an aluminum or polysilicon film. Tantalum films that are rigid but not brittle may be used.

【0029】このようにして形成される補正層40の厚
さは、近傍の積層体34と同じ厚みが望ましい。この観
点からは、近傍の積層体40と同等の層構成であるよう
にすることもよい方法である。
The thickness of the correction layer 40 thus formed is desirably the same as the thickness of the adjacent laminate 34. From this point of view, it is also a good method to have a layer configuration equivalent to that of the adjacent stacked body 40.

【0030】積層体34と補正層40との間隔Dは、0
〜50μm程度が望ましい。近傍の積層体34と補正層
40とが異なる層で形成される場合、両パターンが互い
に重なると、局部的に異常凸部となり、好ましいもので
はない。また、両パターンが離れすぎていると、厚膜樹
脂層33の間隔Dの部分が凹んでくるのでよくない。
The distance D between the laminate 34 and the correction layer 40 is 0
About 50 μm is desirable. In the case where the neighboring laminate 34 and the correction layer 40 are formed of different layers, if both patterns overlap each other, they become local abnormal protrusions, which is not preferable. On the other hand, if the two patterns are too far apart from each other, the portion of the thick film resin layer 33 at the interval D is dented, which is not good.

【0031】図6は、厚膜樹脂層をスピン塗布によって
形成する場合のレベリングを説明する図である。サーマ
ルインクジェットヘッドのように、ヒーター基板32上
に形成された下地のパターン41の厚みが、最大4〜5
μmあり、厚膜樹脂層33の厚みが、数10μmである
場合は、(A)図に示すように、厚膜樹脂層33におけ
る下地パターンの段差のエッジ42からの変化領域の幅
Wは、±50μm程度である。ここで、(B)図に示す
ように、ほぼ厚さの等しい下地パターン43,44を形
成し、その間隔Dを50μm程度にとった場合、厚膜樹
脂層33の表面は、凹みがより少ないものとなる。した
がって、下地パターン43,44の間隔Dは、50μm
以下であることが望ましい。
FIG. 6 is a diagram for explaining leveling when a thick resin layer is formed by spin coating. Like the thermal ink jet head, the thickness of the underlying pattern 41 formed on the heater substrate 32 is 4 to 5 at the maximum.
In the case where the thickness of the thick resin layer 33 is several tens of μm, as shown in FIG. It is about ± 50 μm. Here, as shown in FIG. 6B, when the underlayer patterns 43 and 44 having substantially the same thickness are formed and the interval D is set to about 50 μm, the surface of the thick film resin layer 33 has less dents. It will be. Therefore, the interval D between the base patterns 43 and 44 is 50 μm
It is desirable that:

【0032】図7は、本発明の第5の実施例の説明図で
あり、図6と同様に、2枚の基板を接着した状態でのダ
イシング面近傍のチャンネル軸に平行な面での断面を図
示したものである。図中、図6と同様な部分には同じ符
号を付して説明を省略する。この実施例では、補正層4
0は、厚膜樹脂層33と同じ材料を用い、これを下地パ
ターンと同じ厚さにパターニングして形成した。形成後
は、従来例と同じ層構成となるから区別しにくいが、下
地の段差による厚膜樹脂層33の凹みがないため、接着
面は平らになり、良好な接合構造を実現できる。
FIG. 7 is an explanatory view of a fifth embodiment of the present invention. Similar to FIG. 6, a cross section taken along a plane parallel to the channel axis near the dicing plane when two substrates are bonded together. Is illustrated. In the figure, the same parts as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In this embodiment, the correction layer 4
No. 0 was formed by using the same material as the thick film resin layer 33 and patterning it to the same thickness as the underlying pattern. After formation, the layer structure is the same as that of the conventional example, so it is difficult to distinguish them. However, since there is no dent of the thick resin layer 33 due to the step of the base, the bonding surface becomes flat, and a good bonding structure can be realized.

【0033】第4,第5の実施例では、ヘッドを作製す
るときに使用する材料を補正層の材料として利用した
が、補正層を作製するプロセス、材料を別途のものとし
て作製することも当然可能である。
In the fourth and fifth embodiments, the material used for fabricating the head is used as the material for the correction layer. However, it is natural that the process for fabricating the correction layer and the material are separately prepared. It is possible.

【0034】なお、以上の実施例では、ノズル面近傍の
構造について説明してきたが、これ以外の領域にも本発
明の方法が適用できるのは当然である。また、本発明の
方法は、マイクロデバイスの接着で、接着層が薄い場合
や、接着面が平坦でない場合に広く応用できるものであ
る。
In the above embodiment, the structure near the nozzle surface has been described. However, it is obvious that the method of the present invention can be applied to other regions. In addition, the method of the present invention can be widely applied to bonding of microdevices, where the bonding layer is thin or the bonding surface is not flat.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、複数枚の基板により形成されるインクジェッ
ト記録ヘッドの接着において、より確実な接着を行なう
ことが可能となり、歩留りが向上できるという効果があ
る。
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to perform more reliable bonding of an ink jet recording head formed by a plurality of substrates, and to improve the yield. This has the effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1の実施例の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第2の実施例の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第3の実施例の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a third embodiment of the present invention.

【図4】 従来のインクジェット記録ヘッドの接着状況
の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a bonding state of a conventional inkjet recording head.

【図5】 本発明の第4の実施例の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a fourth embodiment of the present invention.

【図6】 厚膜樹脂層の形成状態の説明図である。FIG. 6 is an explanatory view of a formation state of a thick resin layer.

【図7】 本発明の第5の実施例の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a fifth embodiment of the present invention.

【図8】 従来の方法によるサーマルインクジェットヘ
ッドの説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a thermal inkjet head according to a conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 チャンネル基板、12,13 溝、14a,14
b 接着剤、21 ヒーター基板、22 感光性樹脂
層、24 接着剤、25,26 溝、31 チャンネル
基板、32 ヒーター基板、33 厚膜樹脂層、34
積層体、35 接着剤、40 補正層。
11 channel substrate, 12, 13 groove, 14a, 14
b adhesive, 21 heater substrate, 22 photosensitive resin layer, 24 adhesive, 25, 26 groove, 31 channel substrate, 32 heater substrate, 33 thick resin layer, 34
Laminate, 35 adhesives, 40 correction layers.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−206657(JP,A) 特開 昭61−249765(JP,A) 特開 昭58−220755(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-60-206657 (JP, A) JP-A-61-249765 (JP, A) JP-A-58-220755 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) B41J 2/16

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 少なくとも2枚の基板を貼り合わせ、イ
ンク流路とインク吐出のためのノズルを形成するインク
ジェット記録ヘッドの製造方法において、インク流路の
外側に先端位置が長さ方向に順次ずれた複数の溝を形成
し、前記溝を切断位置の確認マークとすることを特徴と
するインクジェット記録ヘッドの製造方法。
1. A method of manufacturing an ink jet recording head in which at least two substrates are bonded to form an ink flow path and a nozzle for discharging ink, a tip position is sequentially shifted in a length direction outside the ink flow path. Wherein a plurality of grooves are formed and the grooves are used as confirmation marks for cutting positions.
【請求項2】 一方の基板に積層体が形成され、該積層
体の上に樹脂層が形成され、その上に他方の基板が接着
されるインクジェット記録ヘッドの製造方法において、
前記積層体に重ならず間隔をおいて、前記樹脂層の下地
となる補正層であって、かつ、前記積層体とほぼ同じ高
さとした前記補正層を先に形成して前記樹脂層の下地の
段差を補正した後、前記樹脂層を形成し、その後、前記
他方の基板を前記樹脂層の上に接着することを特徴とす
るインクジェット記録ヘッドの製造方法。
2. A method for manufacturing an ink jet recording head in which a laminate is formed on one substrate, a resin layer is formed on the laminate, and the other substrate is bonded thereon.
The correction layer serving as a base of the resin layer is formed at an interval so as not to overlap with the laminate, and the correction layer having substantially the same height as the laminate is formed first to form a base for the resin layer. Forming the resin layer after correcting the step, and then bonding the other substrate on the resin layer.
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