JP3577935B2

JP3577935B2 - Method of manufacturing ink jet recording apparatus

Info

Publication number: JP3577935B2
Application number: JP5306898A
Authority: JP
Inventors: 浩之宇佐美; 弘明手塚
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-03-05
Filing date: 1998-03-05
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2018-03-05
Also published as: JPH11245426A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１の基体と第２の基体を接合してなるインクジェット記録装置の製造方法に関するものであり、より詳細には、第１の基体上に平坦化されパターン化されたポリマー系絶縁膜からなる厚膜層を形成した後、第２の基体と接合してなるインクジェット記録装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２は、サーマルタイプのインクジェット記録装置の一例を示す断面図、図３は、同じく正面図である。図中、１は第１の基体、２は厚膜層、３は第２の基体、４はグレーズ層、５は発熱抵抗体、６は発熱抵抗体保護層、７は配線、８はボンディングパッド、９はインク供給口、１０は液室、１１はインク流路、１２，１３は切断位置、１４は気泡である。第１の基体１は、例えばＳｉからなり、その表面にグレーズ層４が形成されている。グレーズ層の上にはインクの噴射素子となる発熱抵抗体５、および、発熱抵抗体５に電気信号を送って駆動するための配線７や駆動回路などの電気回路が形成される。また、外部から記録すべき画像信号や電力を受け取るためのボンディングパッド８等も形成される。さらに、発熱抵抗体５上には発熱抵抗体保護層６が形成される。もちろん、これらの層以外の種々の層が形成される場合もある。
【０００３】
さらにその上には、ポリマー系絶縁膜からなる厚膜層２が形成され、例えば発熱抵抗体５上などの部分がパターニング除去されて凹部が形成される。また、ボンディングパッド８が配置されている部分も除去される。そして厚膜層２を例えば熱硬化させる。
【０００４】
一方、同じくＳｉからなる第２の基体３にエッチングなどによって貫通孔を形成してインク供給口９および液室１０を設けるとともに、第１の基体１上に形成された発熱抵抗体５に対応したインク流路１１をエッチングなどによって形成する。
【０００５】
そして、厚膜層２が形成された第１の基体１と第２の基体３とを位置合わせし、厚膜層２を挟むように接合する。そして、切断位置１２および切断位置１３で切断することによってインクジェット記録装置が形成される。このとき、切断位置１２では第１の基体１および第２の基体３とも切断し、図３に示すようにインク流路１１を開放させてインクを吐出するためのノズルを形成する。また、切断位置１３では第２の基体３のみを切断し、ボンディングバッド８を露出させる。このようにして形成されたインクジェット記録装置は、例えばヒートシンクなどに組み付けられ、またワイヤボンディングなどによってボンディングバッド８と配線基板とが電気的に接続される。
【０００６】
インクは、図示しないインクタンクからインク供給口９を介して液室１０、インク流路１１に供給される。ボンディングパッド８を介して本体から記録すべき画像の信号や電力などが供給されると、第１の基体１上に形成されている電気回路から配線７を介して発熱抵抗体５に一時的に信号が送られ、発熱抵抗体５が発熱する。発生した熱は発熱抵抗体保護層６を介してインクに伝わり、インクが膜沸騰して気泡１４が発生する。この気泡１４が成長する際の圧力によってインク流路１１中のインクがノズルから押し出され、インク滴として飛翔する。このインク滴が紙などの被記録媒体に着弾して、記録画素が形成される。与えられる画像信号に応じて発熱抵抗体５に送る信号を制御することによって、被記録媒体上には画像が形成されることになる。
【０００７】
このようなポリマー系絶縁膜からなる厚膜層２を第１の基体１および第２の基体３で挟んだ構成のインクジェット記録装置では、第２の基体３と直接接合される厚膜層２の凹凸が問題となる。ポリマー系絶縁膜としては、所要の幾何学形状にパターン化でき、発熱体の温度サイクルにも耐えられる材料としてポリイミドであることが望ましいが、欠点として、熱硬化させると、パターニングした縁が盛り上がったり、リップ（１〜８ミクロンの高さ）が発生するなど、表面に凹凸が生じる傾向がある。図４は、従来のインクジェット記録装置の一例における発熱抵抗体付近の拡大断面図である。図４では、図３において円で示した部分を拡大して示している。上述のように厚膜層２の表面に凹凸が生じると、第１の基体１と第２の基体３と接合する時に、これらの盛り上がった縁やリップが第２の基体３と当接し、他の部分は接合できずに隙間が生じてしまう。そのため、各インク流路１１が分離されず、クロストークなどの重大な障害を引き起こす場合があった。
【０００８】
このような問題を解決するため、例えば特開平８−１１８６５３号公報で開示されているように、厚膜層２を熱硬化後、第２の基体３と接合する前に、厚膜層２の表面に対して化学的機械的研磨を行ない平坦化することが行なわれている。これによって、厚膜層２の表面は平坦化し、第２の基体３と接合しても隙間が生じるなどの重大な障害を回避することができる。
【０００９】
図５は、厚膜層の研磨を行なった従来のインクジェット記録装置の一例における発熱抵抗体付近の拡大断面図である。図中、２１は残渣物、２２はバリである。厚膜層２の表面に対して上述の文献に記載されているような化学的機械的研磨を行なうと、その際に削り取った厚膜層２の破片や研磨剤（スラリー）が凹部である発熱抵抗体５上に堆積し、残渣物２１となってしまうことがあることが分かった。このような残渣物２１は、発熱抵抗体５の面積の１０％を超える量に達することもある。また、厚膜層２の角部には削り取れなかったバリ２２が発生することがあることも分かった。このような残渣物２１やバリ２２が残ったまま第２の基体３との接合を行なうと、記録を行なう際に、残渣物２１によって発熱抵抗体５で発生する熱がインクによく伝わらず、また、発熱抵抗体５上に発生する気泡１４はバリ２２でその成長が妨げられ、噴射されるインク滴の滴量が不均一となったり、インク滴が噴射されないという重大な障害が発生するという問題が発生していた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、厚膜層の化学的機械的研磨によって発生する残渣物やバリ等によるインク滴の不吐出という重大な障害が発生しないようにしたインクジェット記録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。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、厚膜層の外面の化学的機械的研磨を行なった後、第１の基体が乾燥しないうちに、中性あるいは弱アルカリ性の界面活性剤を希釈した溶液中で超音波洗浄を行ない、引き続いてエタノールアミン系の有機溶剤で洗浄を行なうことを特徴とするものである。中性または弱アルカリの界面活性剤入りの溶液中での超音波洗浄によって、研磨の際に発生する残渣物を除去することができる。また、エタノールアミン系の有機溶液での洗浄によって、研磨の際に発生する残渣物とともに、厚膜層に発生するバリを除去することができる。このような洗浄によって、化学的機械的研磨によって発生した残渣物やバリを除去することができるので、インク滴の液量を変化させることはなく、インク滴が噴射しないなどの不具合を生じることもない。もちろん、第１の基体と第２の基体は良好に接合されるので、接合不良による重大な障害を引き起こすこともない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のインクジェット記録装置の製造方法の実施の一形態を示す工程図である。ここでは図２、図３に示したインクジェット記録装置を製造する場合を想定して説明してゆく。従来の製造方法と同様に、Ｓ３１において、例えばＳｉからなる第１の基体１上に、グレーズ層４、インクの噴射素子となる発熱抵抗体５、および、発熱抵抗体５に電気信号を送って駆動するための配線７や駆動回路などの電気回路、発熱抵抗体５上に発熱抵抗体保護層６などの各層が積層される。もちろん、これらの層以外の種々の層が形成される場合もある。例えば発熱抵抗体５や電気回路等をＣＶＤ酸化膜あるいは窒化シリコンなどの絶縁膜を成膜し、これらを不活性化することができる。また、各層の積層時には適宜パターニングされる。
【００１３】
Ｓ３２において、各層が積層された上に、例えば回転塗布法などによってポリマー系絶縁膜からなるポリイミドの厚膜層２を塗布する。そしてフォトリソグラフィなどによって、例えば発熱抵抗体５上やボンディングパッド８が配置されている部分などをパターニング除去する。
【００１４】
次にＳ３３において、熱処理を３５０゜Ｃ、１２０分行なう。熱処理により、ポリイミドの厚膜層２は硬化するが、そのパターンの縁が盛り上がったり、下地の層の凹凸による膜厚の変化が表面に現われる。そのため、Ｓ３４において化学的機械的研磨を行なう。この化学的機械的研磨の際の研磨条件としては、例えば、テーブル速度８０ｒｐｍ、キャリア速度４０ｒｐｍ、下方圧力５．０ｐｓｉ、背圧３．０ｐｓｉで行なうことができる。もちろん、この条件に拘束されるものではない。この時使用するスラリーとしては、アルミナ系のスラリー（具体例としてはロデール社Ｒ−９０、平均粒子サイズ０．８〜１．４μｍ）を用いることができる。
【００１５】
化学的機械的研磨の後、第１の基体１が乾燥しないうちに、Ｓ３５において弱アルカリ性の界面活性剤１％溶液にて超音波洗浄（例えば常温にて１０分程度）を行ない、その後水洗（例えば１０分程度）する。この弱アルカリ性の界面活性剤１％溶液による超音波洗浄は、主にスラリー残渣を除去する。図６は、界面活性剤の濃度と洗浄時間に対するスラリーの残り具合の一例を示す説明図である。図中、○はスラリー残渣がなかったことを示し、△はスラリーが多少残る場合があることを示し、×はスラリーが残ることを示している。ここでは図６において太枠で囲んだ１％溶液で１０分間の超音波洗浄を行なっているが、もっと短時間の洗浄でも、また、溶液の濃度が低くても、十分スラリー残渣を除去することができる。濃度の低い界面活性剤の溶液を用いる場合には、洗浄時間を長くとればよいし、また、短時間で洗浄を行ないたい場合には溶液の濃度を濃くすればよい。しかし、スラリー残渣の除去効果は、溶液の濃度を３％以上にしてもあまり変化はない。逆に、アルミニウムのボンディングパッド８が露出している状態で洗浄を行なうことになるため、濃度の高い弱アルカリ性の界面活性剤で洗浄を行なうと、アルミニウムが界面活性剤によって溶解し、ボンディングパッド８などの膜厚が減るなど、別の障害が出てくる。そのため、弱アルカリ性の界面活性剤の濃度としては、３％以下とすることが望ましい。また、このアルミニウムが弱アルカリ性の界面活性剤で溶解することを利用し、ボンディングパッド８などの上にこびりついたスラリー残渣も除去することができる。
【００１６】
次にＳ３６において、エタノールアミン系の有機溶剤によって５０゜Ｃで１０分間洗浄し、その後水洗（例えば１０分程度）を行なう。エタノールアミン系の有機溶剤による洗浄は、残渣の除去効果もあるが、主に研磨によって厚膜層２に生じたポリイミドのバリを除去する。エタノールアミン系の有機溶剤は、例えばレジスト剥離液等として用いられているものである。このエタノールアミン系のレジスト剥離液は、処理温度を上げると急激に剥離特性が高くなるという性質を有している。一般にレジストの剥離は９０〜１１０゜Ｃで行なわれているが、この温度でポリイミドの厚膜層２を処理すると、膜厚が減る等の不具合生じてしまう。そのため、研磨で発生するバリの除去には、５０゜Ｃ以下が最適であることが確認できた。５０゜Ｃ以下で処理すると厚膜層２の表面が０．１μｍ程度エッチングされる。この時、厚膜層２の表面に固着したスラリーやゴミなども同時に除去される。
【００１７】
このようにしてＳ３５およびＳ３６において洗浄を行なうことにより、研磨で発生したスラリー残渣やバリなどが除去される。ここで、研磨後のスラリーの残り具合や、バリの発生状況によっては、Ｓ３５における洗浄かあるいはＳ３６における洗浄のどちらか一方のみを行なうようにしてもよい。
【００１８】
一方、別工程において、例えばＳｉからなる第２の基体３に、エッチングなどによって液室１０となる貫通孔を形成するとともに、第１の基体１上に形成された発熱抵抗体５に対応するインク流路１１をエッチングなどによって形成する。
【００１９】
そしてＳ３７において、厚膜層２が形成され、研磨、洗浄が行なわれた第１の基体１と、別工程で作成された第２の基体３の両方、あるいはいずれか一方に接着剤を塗布し、第１の基体１と第２の基体３とを位置合わせして、厚膜層２を挟むように接合する。このとき、Ｓ３６におけるエタノールアミン系の有機溶剤によって厚膜層２の表面は多少エッチングされ、その際に表面が荒らされているため接着面積が大きくなって接着性が向上しており、良好に接合することができる。そしてＳ３８において、切断位置で切断することによって個々のインクジェット記録装置に分離される。
【００２０】
図７は、本発明の実施の一形態で製造されたインクジェット記録装置の発熱抵抗体付近の拡大断面図である。図４や図５に示した従来のインクジェット記録装置と比較して、厚膜層２と第２の基体３とが良好に接合されており、また、残渣物２１やバリ２２などは存在していない。そのため、発熱抵抗体５で発生する熱は効率よくインクへと伝わり、気泡１４の成長もバリ２２などで妨げられることはないので、インク滴を所定の液量だけ噴射することができ、良好に記録を行なうことができる。
【００２１】
なお、本発明は厚膜層を挟んで第１の基体と第２の基体を接合してなるあらゆるインクジェット記録装置の製造に際して適用できるものであって、その構造は図２、図３に示すものに限定されるものではなく、種々の流路構造、あるいは例えばルーフシュータ型のインクジェット記録装置、さらには発熱抵抗体５を用いたサーマル型以外の駆動方式を用いたインクジェット記録装置などにも適用することができる。
【００２２】
【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、ポリマー系絶縁膜であるポリイミドの厚膜層に対して化学的機械的研磨を行なってその表面を平坦化するとともに、研磨の直後に適切な洗浄を行ない、研磨の際に発生する残渣物やバリなどを良好に除去するので、第１の基体と第２の基体との分離や、残渣物やバリなどによるインク滴量の不足やインク滴の不吐出という重大な障害の発生を防止したインクジェット記録装置を提供することが可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の製造方法の実施の一形態を示す工程図である。
【図２】サーマルタイプのインクジェット記録装置の一例を示す断面図である。
【図３】サーマルタイプのインクジェット記録装置の一例を示す正面図である。
【図４】従来のインクジェット記録装置の一例における発熱抵抗体付近の拡大断面図である。
【図５】従来の厚膜層の研磨を行なったインクジェット記録装置の一例における発熱抵抗体付近の拡大断面図である。
【図６】界面活性剤の濃度と洗浄時間に対するスラリーの残り具合の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の一形態で製造されたインクジェット記録装置の発熱抵抗体付近の拡大断面図である。
【符号の説明】
１…第１の基体、２…厚膜層、３…第２の基体、４…グレーズ層、５…発熱抵抗体、６…発熱抵抗体保護層、７…配線、８…ボンディングパッド、９…インク供給口、１０…液室、１１…インク流路、１２，１３…切断位置、１４…気泡、２１…残渣物、２２…バリ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an ink jet recording apparatus in which a first substrate and a second substrate are joined, and more particularly, to a polymerized insulating material which is flattened and patterned on the first substrate. The present invention relates to a method for manufacturing an ink jet recording apparatus in which a thick film layer is formed and then joined to a second substrate.
[0002]
[Prior art]
FIG. 2 is a sectional view showing an example of a thermal type ink jet recording apparatus, and FIG. 3 is a front view of the same. In the drawing, 1 is a first base, 2 is a thick film layer, 3 is a second base, 4 is a glaze layer, 5 is a heating resistor, 6 is a heating resistor protection layer, 7 is a wiring, and 8 is a bonding pad. , 9 is an ink supply port, 10 is a liquid chamber, 11 is an ink flow path, 12 and 13 are cutting positions, and 14 is a bubble. The first base 1 is made of, for example, Si, and has a glaze layer 4 formed on the surface thereof. On the glaze layer, there are formed a heating resistor 5 serving as an ink ejection element, and an electric circuit such as a wiring 7 and a drive circuit for sending an electric signal to the heating resistor 5 for driving. Further, a bonding pad 8 and the like for receiving an image signal and power to be recorded from outside are formed. Further, a heating resistor protection layer 6 is formed on the heating resistor 5. Of course, various layers other than these layers may be formed.
[0003]
Further, a thick film layer 2 made of a polymer-based insulating film is formed thereon. For example, a portion on the heating resistor 5 is removed by patterning to form a concave portion. Further, the portion where the bonding pad 8 is arranged is also removed. Then, the thick film layer 2 is thermally cured, for example.
[0004]
On the other hand, a through-hole is formed in the second substrate 3 also made of Si by etching or the like to provide the ink supply port 9 and the liquid chamber 10, and correspond to the heating resistor 5 formed on the first substrate 1. The ink flow path 11 is formed by etching or the like.
[0005]
Then, the first substrate 1 on which the thick film layer 2 is formed and the second substrate 3 are aligned, and are joined so as to sandwich the thick film layer 2 therebetween. Then, by cutting at the cutting position 12 and the cutting position 13, an ink jet recording apparatus is formed. At this time, the first base 1 and the second base 3 are also cut at the cutting position 12, and the nozzles for discharging the ink by opening the ink flow path 11 are formed as shown in FIG. At the cutting position 13, only the second base 3 is cut to expose the bonding pad 8. The ink jet recording apparatus thus formed is mounted on, for example, a heat sink or the like, and the bonding pad 8 and the wiring board are electrically connected by wire bonding or the like.
[0006]
The ink is supplied from a not-shown ink tank to a liquid chamber 10 and an ink flow path 11 via an ink supply port 9. When a signal or power of an image to be recorded is supplied from the main body via the bonding pad 8, the electric circuit formed on the first base 1 is temporarily connected to the heating resistor 5 via the wiring 7. A signal is sent, and the heating resistor 5 generates heat. The generated heat is transmitted to the ink via the heat-generating resistor protective layer 6, and the ink undergoes film boiling to generate bubbles 14. The ink in the ink flow path 11 is pushed out of the nozzle by the pressure at which the bubble 14 grows, and flies as an ink droplet. The ink droplet lands on a recording medium such as paper to form a recording pixel. An image is formed on the recording medium by controlling a signal to be sent to the heating resistor 5 according to the applied image signal.
[0007]
In an ink jet recording apparatus in which the thick film layer 2 made of such a polymer-based insulating film is sandwiched between the first substrate 1 and the second substrate 3, the thick film layer 2 directly bonded to the second substrate 3 Irregularities are a problem. As the polymer-based insulating film, it is desirable to use polyimide as a material that can be patterned into a required geometrical shape and that can withstand the temperature cycle of the heating element. And unevenness on the surface, such as lip (1-8 micron height). FIG. 4 is an enlarged sectional view of the vicinity of a heating resistor in an example of a conventional ink jet recording apparatus. FIG. 4 is an enlarged view of a portion indicated by a circle in FIG. If the surface of the thick film layer 2 has irregularities as described above, when the first base 1 and the second base 3 are joined, these raised edges and lips come into contact with the second base 3, and Cannot be joined and a gap is created. For this reason, the ink flow paths 11 are not separated from each other, which may cause a serious obstacle such as crosstalk.
[0008]
In order to solve such a problem, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 8-118563, after the thick film layer 2 is thermally cured, before the thick film layer 2 is bonded to the second substrate 3, the thick film layer 2 is hardened. The surface is subjected to chemical mechanical polishing to make it flat. As a result, the surface of the thick film layer 2 is flattened, and even if the thick film layer 2 is bonded to the second substrate 3, a serious obstacle such as a gap can be avoided.
[0009]
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of a heating resistor in an example of a conventional ink jet recording apparatus in which a thick film layer is polished. In the figure, 21 is a residue and 22 is a burr. When the surface of the thick film layer 2 is subjected to chemical mechanical polishing as described in the above-mentioned document, the fragments or abrasive (slurry) of the thick film layer 2 which are shaved off at that time generate heat, which is a concave portion. It has been found that there is a case where it is deposited on the resistor 5 and becomes a residue 21. Such a residue 21 may reach an amount exceeding 10% of the area of the heating resistor 5. It was also found that burrs 22 that could not be removed were generated at the corners of the thick film layer 2. If bonding with the second substrate 3 is performed while such residue 21 and burr 22 remain, the heat generated by the heating resistor 5 due to the residue 21 due to the residue 21 is not well transmitted to the ink during recording. Further, the growth of the bubbles 14 generated on the heating resistor 5 is hindered by the burrs 22, which causes a non-uniform amount of ejected ink droplets or a serious obstacle that the ink droplets are not ejected. There was a problem.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has been made to prevent the occurrence of a serious obstacle such as non-ejection of ink droplets due to residues or burrs generated by chemical mechanical polishing of a thick film layer. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a device.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, after the chemical mechanical polishing of the outer surface of the thick film layer, ultrasonic cleaning is performed in a solution in which a neutral or weakly alkaline surfactant is diluted before the first substrate is dried. Subsequently, washing is performed with an ethanolamine-based organic solvent. By ultrasonic cleaning in a solution containing a neutral or weakly alkaline surfactant, residues generated during polishing can be removed. Further, by washing with an ethanolamine-based organic solution, it is possible to remove burrs generated in the thick film layer together with residues generated during polishing. By such cleaning, residues and burrs generated by chemical mechanical polishing can be removed, so that the amount of ink droplets does not change and problems such as ink droplets not being ejected may occur. Absent. Of course, since the first base and the second base are satisfactorily bonded, there is no possibility that a serious failure due to poor bonding is caused.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a process chart showing one embodiment of a method for manufacturing an ink jet recording apparatus of the present invention. Here, the description will be made on the assumption that the inkjet recording apparatus shown in FIGS. 2 and 3 is manufactured. As in the conventional manufacturing method, in S31, a glaze layer 4, a heating resistor 5 serving as an ink ejecting element, and an electric signal are sent to the heating resistor 5 on the first base 1 made of, for example, Si. Each layer such as a heating resistor protection layer 6 is laminated on an electric circuit such as a wiring 7 and a driving circuit for driving, and a heating resistor 5. Of course, various layers other than these layers may be formed. For example, an insulating film such as a CVD oxide film or silicon nitride can be formed on the heating resistor 5 and the electric circuit to inactivate them. Also, when each layer is laminated, it is appropriately patterned.
[0013]
In S32, after the respective layers are laminated, a thick film layer 2 of polyimide made of a polymer insulating film is applied by, for example, a spin coating method or the like. Then, by photolithography or the like, for example, the portion on the heating resistor 5 and the portion where the bonding pad 8 is arranged is removed by patterning.
[0014]
Next, in S33, heat treatment is performed at 350 ° C. for 120 minutes. Although the polyimide thick film layer 2 is cured by the heat treatment, the edge of the pattern rises, and a change in the film thickness due to the unevenness of the underlying layer appears on the surface. Therefore, chemical mechanical polishing is performed in S34. The polishing conditions for this chemical mechanical polishing can be, for example, a table speed of 80 rpm, a carrier speed of 40 rpm, a downward pressure of 5.0 psi, and a back pressure of 3.0 psi. Of course, it is not restricted to this condition. As the slurry to be used at this time, an alumina-based slurry (R-90, as a specific example, an average particle size of 0.8 to 1.4 μm) can be used.
[0015]
After the chemical mechanical polishing, before the first substrate 1 is not dried, ultrasonic cleaning (for example, about 10 minutes at room temperature) is performed with a 1% solution of a weakly alkaline surfactant in S35, and then water washing ( (For example, about 10 minutes). This ultrasonic cleaning with a 1% solution of a weakly alkaline surfactant mainly removes slurry residues. FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the remaining state of the slurry with respect to the concentration of the surfactant and the cleaning time. In the figure, ○ indicates that there was no slurry residue, Δ indicates that some slurry may remain, and x indicates that slurry remains. Here, ultrasonic cleaning is performed for 10 minutes using a 1% solution surrounded by a thick frame in FIG. 6, but even if cleaning is performed for a shorter time or the concentration of the solution is low, it is necessary to sufficiently remove slurry residues. Can be. When a surfactant solution having a low concentration is used, the washing time may be increased, and when it is desired to perform the washing in a short time, the concentration of the solution may be increased. However, the effect of removing the slurry residue does not change much even when the concentration of the solution is 3% or more. Conversely, since cleaning is performed in a state where the aluminum bonding pad 8 is exposed, when cleaning is performed with a high-concentration weak alkaline surfactant, aluminum is dissolved by the surfactant and the bonding pad 8 is dissolved. Another obstacle appears, such as a decrease in film thickness. Therefore, the concentration of the weakly alkaline surfactant is desirably 3% or less. Also, by utilizing the dissolution of this aluminum with a weakly alkaline surfactant, slurry residues stuck on the bonding pad 8 and the like can be removed.
[0016]
Next, in S36, the substrate is washed with an ethanolamine-based organic solvent at 50 ° C. for 10 minutes, and then washed with water (for example, about 10 minutes). Washing with an ethanolamine-based organic solvent also has the effect of removing residues, but mainly removes burrs of polyimide generated in the thick film layer 2 by polishing. The ethanolamine-based organic solvent is used, for example, as a resist stripper. This ethanolamine-based resist stripper has a property that the stripping characteristics are rapidly increased when the processing temperature is increased. Generally, the resist is stripped at a temperature of 90 to 110 ° C. However, if the polyimide thick film layer 2 is treated at this temperature, problems such as a decrease in the film thickness occur. Therefore, it was confirmed that the temperature of 50 ° C. or less was optimal for removing burrs generated by polishing. When the treatment is performed at 50 ° C. or less, the surface of the thick film layer 2 is etched by about 0.1 μm. At this time, slurry, dust, and the like fixed on the surface of the thick film layer 2 are also removed at the same time.
[0017]
By performing the cleaning in S35 and S36 in this manner, slurry residues, burrs, and the like generated by polishing are removed. Here, only one of the cleaning in S35 and the cleaning in S36 may be performed depending on the remaining state of the slurry after polishing and the state of occurrence of burrs.
[0018]
On the other hand, in another step, a through-hole serving as the liquid chamber 10 is formed in the second substrate 3 made of, for example, Si by etching or the like, and ink corresponding to the heating resistor 5 formed on the first substrate 1 is formed. The channel 11 is formed by etching or the like.
[0019]
Then, in S37, an adhesive is applied to both or one of the first substrate 1 on which the thick film layer 2 has been formed and polished and cleaned, and the second substrate 3 formed in a separate process. Then, the first base 1 and the second base 3 are aligned and joined so as to sandwich the thick film layer 2 therebetween. At this time, the surface of the thick film layer 2 is slightly etched by the ethanolamine-based organic solvent in S36, and the surface is roughened at that time, so that the adhesion area is increased and the adhesiveness is improved, and good bonding is achieved. can do. Then, in S38, the sheet is cut into individual ink jet recording devices by cutting at the cutting position.
[0020]
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the heating resistor of the ink jet recording apparatus manufactured according to the embodiment of the present invention. Compared with the conventional ink jet recording apparatus shown in FIGS. 4 and 5, the thick film layer 2 and the second substrate 3 are better bonded, and the residue 21 and the burr 22 are present. Absent. Therefore, the heat generated by the heat generating resistor 5 is efficiently transmitted to the ink, and the growth of the bubbles 14 is not hindered by the burrs 22 and the like. Records can be made.
[0021]
The present invention can be applied to the production of any ink jet recording apparatus in which a first substrate and a second substrate are joined with a thick film layer interposed therebetween, and the structure thereof is shown in FIGS. The present invention is not limited to this, but is also applicable to various flow path structures, for example, a roof shooter type ink jet recording apparatus, and an ink jet recording apparatus using a driving method other than the thermal type using the heating resistor 5. be able to.
[0022]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the thick film layer of polyimide, which is a polymer-based insulating film, is subjected to chemical mechanical polishing to flatten its surface, and Rinsing is performed to remove residue and burrs generated during polishing well, so that the first substrate and the second substrate are separated from each other, the amount of ink droplets is insufficient due to the residue and burrs, etc. There is an effect that it is possible to provide an ink jet recording apparatus which prevents the occurrence of a serious obstacle such as non-ejection of a droplet.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process chart showing one embodiment of a method for manufacturing an ink jet recording apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of a thermal type inkjet recording apparatus.
FIG. 3 is a front view showing an example of a thermal type ink jet recording apparatus.
FIG. 4 is an enlarged sectional view showing the vicinity of a heating resistor in an example of a conventional inkjet recording apparatus.
FIG. 5 is an enlarged sectional view showing the vicinity of a heating resistor in an example of an ink jet recording apparatus in which a conventional thick film layer is polished.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a remaining state of a slurry with respect to a concentration of a surfactant and a cleaning time.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of a heating resistor of the ink jet recording apparatus manufactured according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st base | substrate, 2 ... thick film layer, 3 ... 2nd base | substrate, 4 ... Glaze layer, 5 ... Heating resistor, 6 ... Heating resistor protection layer, 7 ... Wiring, 8 ... Bonding pad, 9 ... Ink supply port, 10: liquid chamber, 11: ink flow path, 12, 13: cutting position, 14: bubble, 21: residue, 22: burr.

Claims

In a method of manufacturing an ink jet recording apparatus comprising joining a first base and a second base, an electric circuit is formed on the first base, and a thick film layer made of a polymer-based insulating film is formed on the first base. Depositing, patterning the thick film layer to form at least one depression in the thick film layer, curing the thick film layer, and performing a chemical mechanical polishing of an outer surface of the thick film layer, After the outer surface of the thick film layer is flattened, before the first substrate is not dried, ultrasonic cleaning is performed in a solution in which a neutral or weakly alkaline surfactant is diluted. A method for manufacturing an ink jet recording apparatus, comprising washing with a solvent and bonding to a second substrate.

2. The method according to claim 1, wherein the concentration of the solution obtained by diluting the neutral or weakly alkaline surfactant used in the ultrasonic cleaning is 3% or less.

The method according to claim 1, wherein the cleaning with the ethanolamine-based organic solvent is performed at a liquid temperature of the ethanolamine-based organic solvent of 50 ° C. or less.