JP5082837B2 - Manufacturing method of discharge head - Google Patents

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Description

本発明は、液状体を液滴として吐出可能な吐出ヘッドの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an ejection head capable of ejecting a liquid material as droplets.

吐出ヘッドの製造方法としては、液体を吐出するノズル開口に連通する圧力発生室が画成される流路形成基板と、該流路形成基板の一方の面側に振動板を介して設けられた圧電素子と、該圧電素子を密封可能な空間を有する封止基板とを備えた液体噴射ヘッドの製造方法が知られている(特許文献1)。   As a manufacturing method of the discharge head, a flow path forming substrate in which a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening for discharging a liquid is defined, and one surface side of the flow path forming substrate is provided via a diaphragm. A manufacturing method of a liquid jet head including a piezoelectric element and a sealing substrate having a space capable of sealing the piezoelectric element is known (Patent Document 1).

上記液体噴射ヘッドの製造方法は、流路形成基板用ウェハに形成された位置決め孔と封止基板用ウェハに形成された位置決め孔とに位置決めピンを挿入して流路形成基板用ウェハと封止基板用ウェハとを位置決めした状態で接合する工程を備えている。
これにより、流路形成基板と封止基板とを高精度且つ容易に位置決めして接合することができるとしている。
The liquid jet head manufacturing method includes the step of inserting a positioning pin into a positioning hole formed in the flow path forming substrate wafer and a positioning hole formed in the sealing substrate wafer and sealing the flow path forming substrate wafer. A step of bonding the substrate wafer in a positioned state is provided.
Thus, the flow path forming substrate and the sealing substrate can be positioned and bonded with high accuracy and ease.

特開2004−50487号公報JP 2004-50487 A

しかしながら、上記液体噴射ヘッドの製造方法では、個々の流路形成基板が流路形成基板用ウェハ上において、どのような精度で形成されているかについて言及されていない。
上記位置決めピンを用いて流路形成基板用ウェハと封止基板用ウェハとを位置決めした状態で接合したとしても、個々の流路形成基板における流路の寸法精度がばらつくと、不良が発生するおそれがあるという課題を有している。
However, in the manufacturing method of the liquid jet head, there is no mention of the accuracy with which each flow path forming substrate is formed on the flow path forming substrate wafer.
Even if the flow path forming substrate wafer and the sealing substrate wafer are bonded in a state of being positioned using the positioning pins, defects may occur if the dimensional accuracy of each flow path forming substrate varies. There is a problem that there is.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]本適用例の吐出ヘッドの製造方法は、圧力発生室と前記圧力発生室に液状体を導く液状体供給路とを含む流路と、前記圧力発生室に連通するノズルとを有する吐出ヘッドの製造方法であって、複数の前記流路を1つの単位とする流路基板を、フォトリソグラフィ法を用いてマザー基板に複数形成する流路形成工程を備え、前記流路形成工程は、前記マザー基板における前記流路基板の配置に基づいた複数の流路露光パターンを有するマスクを用いて前記マザー基板を一括露光する露光工程を含み、前記流路露光パターンは、前記流路の設計上の基準寸法に対して、前記マスクの露光中心からの距離に応じた寸法補正が施されていることを特徴とする。   [Application Example 1] A method of manufacturing an ejection head according to this application example includes a flow path including a pressure generation chamber, a liquid material supply path for introducing a liquid material to the pressure generation chamber, and a nozzle communicating with the pressure generation chamber. A method of manufacturing a discharge head, comprising: a flow path forming step of forming a plurality of flow path substrates having a plurality of the flow paths as a unit on a mother substrate using a photolithography method, wherein the flow path forming step Includes a step of exposing the mother substrate in a lump using a mask having a plurality of flow path exposure patterns based on the arrangement of the flow path substrates on the mother substrate, the flow path exposure pattern comprising: A dimensional correction according to a distance from the exposure center of the mask is performed with respect to a design reference dimension.

フォトリソグラフィ法において一括露光を行う場合、露光装置の光学系における露光光の光軸に対するコリメイトや色収差によって、露光によりマスクから転写された流路露光パターンの寸法精度が影響を受ける。この方法によれば、マスクの露光中心からの距離に応じて複数の流路露光パターンの寸法補正が施されている。したがって、少なくとも露光時の光学系に起因する寸法のばらつきを低減して、精度よく複数の流路を形成することができる。   When performing batch exposure in the photolithography method, the dimensional accuracy of the flow path exposure pattern transferred from the mask by exposure is affected by collimate and chromatic aberration with respect to the optical axis of the exposure light in the optical system of the exposure apparatus. According to this method, the dimensions of the plurality of flow path exposure patterns are corrected according to the distance from the exposure center of the mask. Therefore, it is possible to reduce a dimensional variation due to at least the optical system during exposure and to form a plurality of flow paths with high accuracy.

[適用例2]上記適用例の吐出ヘッドの製造方法において、前記流路露光パターンは、前記マスクの前記露光中心からの距離と、前記露光中心に対する配置角度とに応じた寸法補正が施されていることを特徴とする。
一括露光を行う露光装置の光学系における露光光の光軸に対するコリメイトや色収差は、必ずしも露光中心を基準として1次的(直線的)なばらつきを有するとは限らない。この方法によれば、マスク上の複数の流路露光パターンが、露光中心からの距離と、露光中心に対する配置角度とに応じた2次的(平面的)な寸法補正が施されているので、より高い精度で形成された複数の流路を有する吐出ヘッドを製造することができる。
Application Example 2 In the ejection head manufacturing method according to the application example, the flow path exposure pattern is subjected to dimensional correction in accordance with a distance from the exposure center of the mask and an arrangement angle with respect to the exposure center. It is characterized by being.
Collimate and chromatic aberration with respect to the optical axis of exposure light in an optical system of an exposure apparatus that performs batch exposure do not necessarily have a primary (linear) variation with respect to the exposure center. According to this method, the plurality of flow path exposure patterns on the mask are subjected to secondary (planar) dimensional correction according to the distance from the exposure center and the arrangement angle with respect to the exposure center. An ejection head having a plurality of flow paths formed with higher accuracy can be manufactured.

[適用例3]上記適用例の吐出ヘッドの製造方法において、前記複数の流路露光パターンは、前記マスク上の配置位置に応じて複数のグループに区分され、前記グループごとに与えられた補正量に基づいて寸法補正が施されているとしてもよい。
マザー基板に露光される流路露光パターンの数が増えると、複数の流路露光パターンごとの寸法補正作業は、膨大になる。この方法によれば、複数の流路露光パターンを、マスク上の配置位置に応じて複数のグループに区分し、グループごとに寸法補正を施すので、寸法補正作業を軽減することができる。この場合、グループ分けは、露光装置の光学系における露光光の光軸に対するコリメイトや色収差のばらつきを考慮して行うことが好ましい。これにより、寸法補正における適正な補正量を、グループ分けされた各流路露光パターンに適用することができる。
Application Example 3 In the ejection head manufacturing method according to the application example, the plurality of flow path exposure patterns are divided into a plurality of groups according to arrangement positions on the mask, and a correction amount given to each group. Dimension correction may be performed based on the above.
As the number of flow path exposure patterns exposed on the mother substrate increases, the size correction work for each of the plurality of flow path exposure patterns becomes enormous. According to this method, the plurality of flow path exposure patterns are divided into a plurality of groups according to the arrangement positions on the mask, and the dimensional correction is performed for each group. Therefore, the dimensional correction work can be reduced. In this case, the grouping is preferably performed in consideration of variations in collimate and chromatic aberration with respect to the optical axis of the exposure light in the optical system of the exposure apparatus. Thereby, an appropriate correction amount in dimensional correction can be applied to each grouped flow path exposure pattern.

[適用例4]上記適用例の吐出ヘッドの製造方法において、前記流路露光パターンは、前記圧力発生室を形成するパターン部と、前記液状体供給路を形成するパターン部とを有し、前記寸法補正は、少なくとも前記液状体供給路を形成するパターン部に対して施されていることが望ましい。
圧力発生室に充填された液状体をアクチュエータにより加圧して複数のノズルから吐出する場合、圧力発生室に連通する液状体供給路の精度は、液状体の流動抵抗を左右するため、複数のノズルごとの液状体の吐出特性に影響する。この方法によれば、寸法精度よく液状体供給路を形成することができる。したがって、安定した吐出特性を有する吐出ヘッドを製造することができる。なお、吐出特性としては、液状体の吐出量、吐出速度などが挙げられる。
Application Example 4 In the method for manufacturing an ejection head according to the application example, the flow path exposure pattern includes a pattern portion that forms the pressure generation chamber and a pattern portion that forms the liquid supply path, It is desirable that the dimensional correction is performed on at least the pattern portion that forms the liquid supply path.
When the liquid material filled in the pressure generation chamber is pressurized by an actuator and discharged from a plurality of nozzles, the accuracy of the liquid material supply path communicating with the pressure generation chamber affects the flow resistance of the liquid material. This affects the discharge characteristics of each liquid. According to this method, the liquid supply path can be formed with high dimensional accuracy. Accordingly, an ejection head having stable ejection characteristics can be manufactured. The discharge characteristics include the discharge amount and discharge speed of the liquid material.

[適用例5]上記適用例の吐出ヘッドの製造方法において、前記寸法補正は、複数の前記圧力発生室の前記液状体供給路を形成するパターン部ごとに施されていることが好ましい。
この方法によれば、複数のノズルごとに安定した吐出特性を有する吐出ヘッドを製造することができる。
Application Example 5 In the ejection head manufacturing method according to the application example described above, it is preferable that the dimensional correction is performed for each pattern portion that forms the liquid supply passages of the plurality of pressure generation chambers.
According to this method, it is possible to manufacture an ejection head having stable ejection characteristics for each of a plurality of nozzles.

[適用例6]上記適用例の吐出ヘッドの製造方法において、前記複数の圧力発生室を複数のグループに区分し、前記寸法補正は、前記グループごとに与えられた補正量に基づいて施されているとしてもよい。
この方法によれば、1つの吐出ヘッドを単位とする複数の圧力発生室を複数のグループに分けて、グループごとの圧力発生室に連通する液状体供給路の寸法補正を行う。したがって、圧力発生室ごと、すなわち複数のノズルごとに寸法補正を行う場合に比べて、寸法補正作業を軽減することができる。この場合、グループ分けは、露光時の光学系における露光光の光軸に対するコリメイトや色収差のばらつきを考慮して行うことが好ましい。これにより、寸法補正における適正な補正量を、グループ分けされた各液状体供給路を形成するパターン部に適用することができる。
Application Example 6 In the ejection head manufacturing method according to the application example described above, the plurality of pressure generation chambers are divided into a plurality of groups, and the dimensional correction is performed based on a correction amount given to each group. It may be.
According to this method, a plurality of pressure generation chambers having one discharge head as a unit are divided into a plurality of groups, and the dimension correction of the liquid supply path communicating with the pressure generation chambers for each group is performed. Therefore, the dimension correction work can be reduced as compared with the case where the dimension correction is performed for each pressure generation chamber, that is, for each of the plurality of nozzles. In this case, the grouping is preferably performed in consideration of variations in collimate and chromatic aberration with respect to the optical axis of the exposure light in the optical system during exposure. Accordingly, an appropriate correction amount in the dimensional correction can be applied to the pattern portions that form the grouped liquid material supply paths.

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.

(実施形態1)
<吐出ヘッド>
まず、本実施形態の吐出ヘッドについて説明する。図1は、吐出ヘッドの構造を示す要部分解斜視図である。
(Embodiment 1)
<Discharge head>
First, the ejection head of this embodiment will be described. FIG. 1 is an exploded perspective view of a main part showing the structure of the ejection head.

図1に示すように、本実施形態の吐出ヘッド10は、複数のノズル4aを有するノズル基板4と、複数の圧力発生室3aを含む複数の流路が形成された流路基板3と、流路基板3の複数の圧力発生室3aに対応して設けられた圧電素子6と、圧電素子6側に面して窪んだ封止室1aを有する封止基板1と、圧電素子6を駆動する駆動回路120とを備えている。吐出ヘッド10は、駆動回路120により圧電素子6が駆動されることにより、圧力発生室3aを加圧して、圧力発生室3aに充填された液状体を圧力発生室3aに連通したノズル4aから吐出するものである。   As shown in FIG. 1, the ejection head 10 of this embodiment includes a nozzle substrate 4 having a plurality of nozzles 4a, a channel substrate 3 on which a plurality of channels including a plurality of pressure generation chambers 3a are formed, The piezoelectric element 6 provided corresponding to the plurality of pressure generation chambers 3a of the road substrate 3, the sealing substrate 1 having the sealing chamber 1a recessed toward the piezoelectric element 6 side, and the piezoelectric element 6 are driven. And a drive circuit 120. The ejection head 10 pressurizes the pressure generating chamber 3a by driving the piezoelectric element 6 by the drive circuit 120, and ejects the liquid filled in the pressure generating chamber 3a from the nozzle 4a communicating with the pressure generating chamber 3a. To do.

ノズル基板4は、厚さが例えば、0.01〜1mmのガラス、セラミックス、シリコン単結晶基板またはステンレス鋼などからなる。本実施形態では、ステンレス鋼を用いた。複数のノズル4aは、一定の方向に所定のピッチで穿孔されている。ノズル径は、およそ27μmである。   The nozzle substrate 4 is made of, for example, glass having a thickness of 0.01 to 1 mm, ceramics, a silicon single crystal substrate, or stainless steel. In this embodiment, stainless steel is used. The plurality of nozzles 4a are perforated at a predetermined pitch in a certain direction. The nozzle diameter is approximately 27 μm.

流路基板3は、面方位(110)のシリコン単結晶基板からなり、隔壁3bによって区画された略矩形状の複数の圧力発生室3aが複数のノズル4aの配列方向に並設されている。圧力発生室3aの長手方向と直交する方向に連通部3cが形成され、連通部3cと各圧力発生室3aとが、液状体供給路3eを介して連通されている。連通部3cは、後述する封止基板1のリザーバ部1bと連通して各圧力発生室3aの共通リザーバ3dの一部を構成する。流路基板3のノズル基板4に面する側の一方の表面は、窒化膜3fで覆われている。   The flow path substrate 3 is made of a silicon single crystal substrate having a plane orientation (110), and a plurality of substantially rectangular pressure generating chambers 3a partitioned by partition walls 3b are arranged in parallel in the arrangement direction of the plurality of nozzles 4a. A communication portion 3c is formed in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the pressure generation chamber 3a, and the communication portion 3c and each pressure generation chamber 3a are communicated with each other via a liquid supply passage 3e. The communication portion 3c communicates with a reservoir portion 1b of the sealing substrate 1 described later and constitutes a part of a common reservoir 3d of each pressure generating chamber 3a. One surface of the flow path substrate 3 facing the nozzle substrate 4 is covered with a nitride film 3f.

圧電素子6は、一対の電極6b,6dと、一対の電極6b,6dに挟まれた圧電体6aとからなり、流路基板3の上記一方の表面に対して反対側の他方の表面に形成されるものである。まず、流路基板3の上記他方の表面に熱酸化により厚さおよそ1〜2μmのシリコン酸化膜からなる弾性膜2aを形成する。その上に、厚さが、およそ0.3〜0.4μmの酸化ジルコニウム(ZrO2)などからなる絶縁体膜2bを積層形成する。絶縁体膜2b上に、厚さが、およそ0.1〜0.2μmの白金からなる導電膜を成膜してパターニングすることにより下電極6dを形成する。次に、厚さが、および0.5〜5μmのチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)からなる圧電体層を形成し、さらに厚さ0.1μmの白金からなる導電膜を成膜してパターニングすることにより、圧電体6aと上電極6bとを形成する。すなわち、圧電素子6は、白金からなる下電極6dと、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)からなる圧電体6aと、白金からなる上電極6bとが順に弾性膜2a上に積層形成されたものである。弾性膜2aは、圧力発生室3aの一部を構成し振動板として機能する。すなわち、振動板としての弾性膜2aと圧電素子6とにより圧力発生室3aの体積を変動させるアクチュエータを構成するものである。 The piezoelectric element 6 includes a pair of electrodes 6b and 6d and a piezoelectric body 6a sandwiched between the pair of electrodes 6b and 6d, and is formed on the other surface opposite to the one surface of the flow path substrate 3. It is what is done. First, an elastic film 2a made of a silicon oxide film having a thickness of about 1 to 2 μm is formed on the other surface of the flow path substrate 3 by thermal oxidation. On top of this, an insulator film 2b made of zirconium oxide (ZrO 2 ) having a thickness of approximately 0.3 to 0.4 μm is laminated. On the insulator film 2b, a conductive film made of platinum having a thickness of about 0.1 to 0.2 μm is formed and patterned to form the lower electrode 6d. Next, a piezoelectric layer made of lead zirconate titanate (PZT) having a thickness of 0.5 to 5 μm is formed, and a conductive film made of platinum having a thickness of 0.1 μm is formed and patterned. Thus, the piezoelectric body 6a and the upper electrode 6b are formed. That is, the piezoelectric element 6 has a lower electrode 6d made of platinum, a piezoelectric body 6a made of lead zirconate titanate (PZT), and an upper electrode 6b made of platinum stacked in order on the elastic film 2a. is there. The elastic film 2a constitutes a part of the pressure generation chamber 3a and functions as a diaphragm. That is, an actuator that varies the volume of the pressure generating chamber 3a is constituted by the elastic film 2a as the vibration plate and the piezoelectric element 6.

下電極6dは、圧電素子6の共通電極の機能を果たしている。その上に積層される圧電体6aと上電極6bは、流路基板3に形成される複数の圧力発生室3aに対応してパターニング形成されている。また、連通部3cと封止基板1のリザーバ部1bとに連通する連通部2cがパターニング形成され開口している。そして、上電極6bには、金などからなるリード電極6cが連通部2c側に向かって延設されている。   The lower electrode 6d functions as a common electrode of the piezoelectric element 6. The piezoelectric body 6a and the upper electrode 6b stacked thereon are patterned to correspond to the plurality of pressure generating chambers 3a formed on the flow path substrate 3. In addition, a communication portion 2c communicating with the communication portion 3c and the reservoir portion 1b of the sealing substrate 1 is formed by patterning and opened. A lead electrode 6c made of gold or the like is extended from the upper electrode 6b toward the communication portion 2c.

封止基板1は、流路基板3の熱膨張率とほぼ同一の材料を用いることが好ましく、本実施形態では、厚みおよそ400μmの面方位(110)のシリコン単結晶基板を用いた。圧電素子6側に臨む一方の表面をエッチングして窪むように形成された封止室1aと、厚み方向に貫通するリザーバ部1bと貫通孔1cとを有している。   The sealing substrate 1 is preferably made of substantially the same material as the thermal expansion coefficient of the flow path substrate 3. In this embodiment, a silicon single crystal substrate having a plane orientation (110) of about 400 μm in thickness is used. It has a sealing chamber 1a formed so as to be etched and recessed on one surface facing the piezoelectric element 6, and a reservoir portion 1b and a through hole 1c penetrating in the thickness direction.

封止基板1のリザーバ部1bが開口する他方の表面1dには、可撓性材料からなる封止膜5aとリザーバ部1bに対応した開口部5cを有する固定板5bとにより構成されたコンプライアンス基板5が接合されている。   On the other surface 1d where the reservoir portion 1b of the sealing substrate 1 is opened, a compliance substrate constituted by a sealing film 5a made of a flexible material and a fixing plate 5b having an opening 5c corresponding to the reservoir portion 1b. 5 is joined.

図2は、吐出ヘッドの構造を示す要部平面図である。図2に示すように、封止基板1の封止室1aは、複数の圧電素子6が配列する領域を封止するように設けられている。封止基板1の貫通孔1c内には、圧電素子6の上電極6bに接続したリード電極6cと共通電極である下電極6dの一部が露出している。圧力発生室3aに繋がる液状体供給路3eは、開口部5c(流路基板3の連通部3c)側に延びている。液状体供給路3eは、圧力発生室3aよりも狭い幅3gで形成されており、連通部3cから圧力発生室3aに流入する液状体の流路抵抗を一定とする機能を有している。そのため、本実施形態では、液状体供給路3eの幅3gにおける設計上の基準寸法に対して、流路基板3の製造工程を考慮した寸法補正が施されている(詳細は吐出ヘッドの製造方法において説明する)。なお、圧力発生室3aに繋がる液状体供給路3eは、1条に限定されず、複数条設ける構成としてもよい。   FIG. 2 is a plan view of an essential part showing the structure of the ejection head. As shown in FIG. 2, the sealing chamber 1a of the sealing substrate 1 is provided so as to seal a region where a plurality of piezoelectric elements 6 are arranged. In the through hole 1 c of the sealing substrate 1, a part of the lower electrode 6 d that is a common electrode with the lead electrode 6 c connected to the upper electrode 6 b of the piezoelectric element 6 is exposed. The liquid supply path 3e connected to the pressure generating chamber 3a extends to the opening 5c (the communication part 3c of the flow path substrate 3). The liquid supply path 3e is formed with a width 3g narrower than that of the pressure generating chamber 3a, and has a function of making the flow resistance of the liquid flowing into the pressure generating chamber 3a from the communicating portion 3c constant. For this reason, in the present embodiment, the dimension correction is performed in consideration of the manufacturing process of the flow path substrate 3 with respect to the design reference dimension in the width 3g of the liquid supply path 3e (for details, the manufacturing method of the ejection head) To explain in detail). In addition, the liquid supply path 3e connected to the pressure generation chamber 3a is not limited to a single line, and a plurality of lines may be provided.

図3は、吐出ヘッドの構造を示す概略断面図である。詳しくは、図2のA−A'線で切った断面図である。   FIG. 3 is a schematic sectional view showing the structure of the ejection head. In detail, it is sectional drawing cut | disconnected by the AA 'line of FIG.

図3に示すように、吐出ヘッド10は、複数のノズル4aからなる所謂2連のノズル列4b(図4参照)を有しており、ノズル列4bに対して図2で示した構成を線対称な位置に備えている。また、封止基板1、流路基板3、ノズル基板4、コンプライアンス基板5の4つの基板を接合することに構成されている。ノズル基板4は、複数のノズル4aが流路基板3の圧力発生室3aに連通するように接合されている。封止基板1は、圧電素子6を封止すると共に、リザーバ部1bが流路基板3の連通部3cに連通して共通リザーバ3dを構成するように接着層1eを介して流路基板3に接合されている。   As shown in FIG. 3, the ejection head 10 has a so-called double nozzle row 4b (see FIG. 4) composed of a plurality of nozzles 4a, and the configuration shown in FIG. It has a symmetrical position. Further, the four substrates of the sealing substrate 1, the flow path substrate 3, the nozzle substrate 4 and the compliance substrate 5 are joined. The nozzle substrate 4 is bonded so that the plurality of nozzles 4 a communicate with the pressure generation chamber 3 a of the flow path substrate 3. The sealing substrate 1 seals the piezoelectric element 6 and is connected to the flow path substrate 3 via the adhesive layer 1e so that the reservoir portion 1b communicates with the communication portion 3c of the flow path substrate 3 to form a common reservoir 3d. It is joined.

駆動回路120の各出力端子と貫通孔1c内の圧電素子6の各リード電極6cおよび下電極6dとは、接続配線121を用いたワイヤボンディングにより電気的に接続されている。   Each output terminal of the drive circuit 120 and each lead electrode 6c and the lower electrode 6d of the piezoelectric element 6 in the through hole 1c are electrically connected by wire bonding using the connection wiring 121.

このような吐出ヘッド10は、封止膜5aと固定板5bとからなるコンプライアンス基板5の一部に配管(図示省略)が接続され、リザーバ部1bに配管を通じて液状体が導入される。導入された液状体は、連通部2c、連通部3c、液状体供給路3eを経由して各圧力発生室3aに充填される。駆動回路120から圧電素子6に駆動電圧が印加されると、圧電素子6が撓むことにより圧力発生室3aの体積が変化し、充填された液状体に圧力が加わってノズル4aから液状体が液滴として吐出される。液状体供給路3eの幅3gの寸法に対して、流路基板3の製造工程を考慮した寸法補正が施されているので、液状体の流路抵抗が、各圧力発生室3aごとにほぼ一定となっている。したがって、安定した液滴の吐出特性(吐出量、吐出速度など)が得られる。   In such a discharge head 10, a pipe (not shown) is connected to a part of the compliance substrate 5 including the sealing film 5a and the fixing plate 5b, and a liquid material is introduced into the reservoir portion 1b through the pipe. The introduced liquid material is filled into each pressure generating chamber 3a via the communication portion 2c, the communication portion 3c, and the liquid material supply path 3e. When a drive voltage is applied to the piezoelectric element 6 from the drive circuit 120, the volume of the pressure generating chamber 3a changes due to the bending of the piezoelectric element 6, and pressure is applied to the filled liquid material, so that the liquid material is discharged from the nozzle 4a. It is ejected as a droplet. Since the dimension correction in consideration of the manufacturing process of the flow path substrate 3 is performed on the dimension of the width 3g of the liquid supply path 3e, the flow path resistance of the liquid is substantially constant for each pressure generating chamber 3a. It has become. Therefore, stable droplet discharge characteristics (discharge amount, discharge speed, etc.) can be obtained.

<吐出ヘッドの製造方法>
次に、本実施形態の吐出ヘッド10の製造方法について図を参照して説明する。図4は積層構造における吐出ヘッドの配置を示す概略平面図、図5は吐出ヘッドの製造方法を示すフローチャート、図6〜図9は吐出ヘッドの製造方法を示す概略断面図である。
<Discharge head manufacturing method>
Next, a method for manufacturing the ejection head 10 of the present embodiment will be described with reference to the drawings. 4 is a schematic plan view showing the arrangement of the ejection heads in a laminated structure, FIG. 5 is a flowchart showing a method for manufacturing the ejection heads, and FIGS. 6 to 9 are schematic cross-sectional views showing the method for manufacturing the ejection heads.

図4に示すように、上記吐出ヘッド10は、積層構造体100に面付けされた状態で製造される。積層構造体100は、複数の封止基板1が面付けされたマザー基板101と、複数の流路基板3が面付けされたマザー基板103と、2連のノズル列4bを有する複数のノズル基板4と、複数のコンプライアンス基板5(図示の都合上背面側となるので省略した)とが積層されたものである。本実施形態では、積層構造体100に合計22個の吐出ヘッド10(H1〜H22)が格子状に面付けされている。各マザー基板101,103には、平面的な方向を規定するオリフラが設けられている。この場合、各マザー基板101,103は、シリコン単結晶基板(ウェハ)からなるため、オリフラは結晶方位に基づいて設けられている。   As shown in FIG. 4, the ejection head 10 is manufactured in a state of being impressed on the laminated structure 100. The laminated structure 100 includes a mother substrate 101 on which a plurality of sealing substrates 1 are applied, a mother substrate 103 on which a plurality of flow path substrates 3 are applied, and a plurality of nozzle substrates having two nozzle rows 4b. 4 and a plurality of compliance substrates 5 (omitted since they are on the back side for the sake of illustration). In the present embodiment, a total of 22 ejection heads 10 (H1 to H22) are imposed on the laminated structure 100 in a lattice shape. Each mother substrate 101, 103 is provided with an orientation flat that defines a planar direction. In this case, since each of the mother substrates 101 and 103 is made of a silicon single crystal substrate (wafer), the orientation flat is provided based on the crystal orientation.

各吐出ヘッド10は、積層構造体100において区画領域102により区画形成されている。区画領域102には、X方向とY方向とに仮想の切断予定ライン40が設けられている。この切断予定ライン40に沿って、例えば、回転するブレードを走らせるダイシング法や、レーザ光を照射するレーザスクライブ法を用いて、積層構造体100を切断し、面付けされた個々の吐出ヘッド10を取り出す。   Each ejection head 10 is partitioned by a partition region 102 in the laminated structure 100. In the partitioned area 102, virtual cutting lines 40 are provided in the X direction and the Y direction. For example, a dicing method for running a rotating blade or a laser scribing method for irradiating a laser beam along the planned cutting line 40 is used to cut the laminated structure 100 and impose the individual ejection heads 10 that are impositioned. Take out.

図5に示すように、本実施形態の吐出ヘッド10の製造方法は、アクチュエータ形成工程(ステップS1)と、封止基板接合工程(ステップS2)と、流路形成工程(ステップS3)と、ノズル基板接合工程(ステップS4)と、コンプライアンス基板接合工程(ステップS5)と、分断工程(ステップS6)とを備えている。   As shown in FIG. 5, the manufacturing method of the ejection head 10 of the present embodiment includes an actuator forming step (Step S1), a sealing substrate bonding step (Step S2), a flow path forming step (Step S3), a nozzle A substrate bonding step (step S4), a compliance substrate bonding step (step S5), and a dividing step (step S6) are provided.

図5のステップS1は、アクチュエータ形成工程である。ステップS1では、図6(a)に示すように、まず、シリコン単結晶基板(ウェハ)であるマザー基板103を約1100℃の拡散炉で熱酸化し、その表面に二酸化シリコン膜(弾性膜2a)を形成する。なお、本実施形態では、マザー基板103として、厚みが約625μmと比較的厚く剛性の高いウェハを用いた。   Step S1 in FIG. 5 is an actuator formation process. In step S1, as shown in FIG. 6A, first, a mother substrate 103 which is a silicon single crystal substrate (wafer) is thermally oxidized in a diffusion furnace at about 1100 ° C., and a silicon dioxide film (elastic film 2a) is formed on the surface. ). In this embodiment, a relatively thick and highly rigid wafer having a thickness of about 625 μm is used as the mother substrate 103.

次に、図6(b)に示すように、二酸化シリコン膜(弾性膜2a)上に、酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜2bを形成する。具体的には、スパッタ法などによりジルコニウム(Zr)層を形成後、このジルコニウム層を、500〜1200℃の拡散炉で熱酸化することにより酸化ジルコニウム(ZrO2)からなる絶縁体膜2bを形成する。 Next, as shown in FIG. 6B, an insulator film 2b made of zirconium oxide is formed on the silicon dioxide film (elastic film 2a). Specifically, after forming a zirconium (Zr) layer by sputtering or the like, this zirconium layer is thermally oxidized in a diffusion furnace at 500 to 1200 ° C. to form an insulator film 2b made of zirconium oxide (ZrO 2 ). To do.

次に、図6(c)に示すように、白金を絶縁体膜2b上に積層することにより導電膜を形成した後、この導電膜をフォトリソグラフィ法により所定形状にパターニングして下電極6dを形成する。   Next, as shown in FIG. 6C, after forming a conductive film by laminating platinum on the insulator film 2b, the conductive film is patterned into a predetermined shape by a photolithography method to form the lower electrode 6d. Form.

次に、図6(d)に示すように、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)などからなる圧電体層と、白金からなる導電膜とを下電極6dが形成された表面に積層形成する。続いて、各圧力発生室3aに対向する領域に対応させてパターニングして圧電体6a、上電極6bを形成する。圧電素子6を構成する圧電体6aの材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)などの強誘電性圧電性材料や、これにニオブ、ニッケル、マグネシウム、ビスマスまたはイットリウムなどの金属を添加したリラクサ強誘電体などが用いられる。また、圧電体層の形成方法は、特に限定されないが、例えば、本実施形態では、金属有機物を触媒に溶解・分散した所謂ゾルを塗布乾燥してゲル化し、さらに高温で焼成することで金属酸化物からなる圧電体層を得る、所謂ゾル−ゲル法を用いて圧電体層を形成した。   Next, as shown in FIG. 6D, a piezoelectric layer made of lead zirconate titanate (PZT) or the like and a conductive film made of platinum are stacked on the surface on which the lower electrode 6d is formed. Subsequently, the piezoelectric body 6a and the upper electrode 6b are formed by patterning corresponding to the regions facing the pressure generating chambers 3a. As a material of the piezoelectric body 6a constituting the piezoelectric element 6, for example, a ferroelectric piezoelectric material such as lead zirconate titanate (PZT) or a metal such as niobium, nickel, magnesium, bismuth or yttrium is added thereto. Relaxed ferroelectrics are used. The method for forming the piezoelectric layer is not particularly limited. For example, in the present embodiment, a so-called sol in which a metal organic substance is dissolved and dispersed in a catalyst is applied, dried, gelled, and further fired at a high temperature. A piezoelectric layer was formed using a so-called sol-gel method for obtaining a piezoelectric layer made of a material.

次に、図6(e)に示すように、マザー基板103の複数の圧電素子6が形成された表面に、例えば、金(Au)などからなる金属層91を形成し、その後、フォトリソグラフィ法により金属層91を圧電素子6ごとにパターニングすることによってリード電極6cを形成する。また、同時にマザー基板103の所定位置に金属層91を残留させることで、後の工程で位置決め用に用いられるアライメントマーク92を形成する。アライメントマーク92を形成する位置は、特に限定されないが、本実施形態では、吐出ヘッド10が区画形成される領域以外の位置に設けた。また、アライメントマーク92は、位置決め用に2つ以上設けるのが好ましい。なお、上記パターニングにおけるマザー基板103の位置決めは、前述したオリフラを基準としている。そして、ステップS2へ進む。   Next, as shown in FIG. 6E, a metal layer 91 made of, for example, gold (Au) or the like is formed on the surface of the mother substrate 103 on which the plurality of piezoelectric elements 6 are formed. Thus, the metal layer 91 is patterned for each piezoelectric element 6 to form the lead electrode 6c. At the same time, by leaving the metal layer 91 at a predetermined position on the mother substrate 103, an alignment mark 92 used for positioning in a later process is formed. The position at which the alignment mark 92 is formed is not particularly limited, but in this embodiment, the alignment mark 92 is provided at a position other than the area where the ejection head 10 is partitioned. Further, it is preferable to provide two or more alignment marks 92 for positioning. Note that the positioning of the mother substrate 103 in the patterning is based on the orientation flat described above. Then, the process proceeds to step S2.

図5のステップS2は、封止基板接合工程である。ステップS2では、図7(f)に示すように、マザー基板103の圧電素子6側に、シリコン単結晶基板(ウェハ)であり複数の封止基板1が形成されたマザー基板101を接着層1eを介して接合する。これにより、各圧電素子6は、封止室1a内に収容され封止される。なお、マザー基板101は、400μm程度の厚さを有するため、マザー基板101とマザー基板103とが接合された積層構造体100の剛性は著しく向上することになる。なお、マザー基板101における複数の封止基板1の形成方法は、フォトリソグラフィによる異方性エッチング法やドライエッチング法を用いることができる。   Step S2 in FIG. 5 is a sealing substrate bonding step. In step S2, as shown in FIG. 7 (f), the mother substrate 101, which is a silicon single crystal substrate (wafer) and has a plurality of sealing substrates 1 formed on the mother substrate 103 on the piezoelectric element 6 side, is bonded to the adhesive layer 1e. Join through. Thereby, each piezoelectric element 6 is accommodated in the sealing chamber 1a and sealed. Since the mother substrate 101 has a thickness of about 400 μm, the rigidity of the laminated structure 100 in which the mother substrate 101 and the mother substrate 103 are joined is significantly improved. Note that as a method of forming the plurality of sealing substrates 1 in the mother substrate 101, an anisotropic etching method or a dry etching method by photolithography can be used.

次いで、図7(g)に示すように、マザー基板103をある程度の厚さとなるまで研磨した後、さらにフッ酸と硝酸の混合液に浸漬することによってウェットエッチングする。本実施形態では、厚みがおよそ70μmになるようにマザー基板103をエッチング加工した。そして、ステップS3へ進む。   Next, as shown in FIG. 7G, after the mother substrate 103 is polished to a certain thickness, it is further wet-etched by being immersed in a mixed solution of hydrofluoric acid and nitric acid. In this embodiment, the mother substrate 103 is etched so that the thickness becomes approximately 70 μm. Then, the process proceeds to step S3.

図5のステップS3は、流路形成工程である。ステップS3では、マザー基板103を異方性エッチングすることにより、圧力発生室3a、連通部3cおよび液状体供給路3eを形成する。詳しくは、まず図7(h)に示すように、マザー基板103の一方の面に亘って、窒化シリコン(SiN)からなる窒化膜3fを新たに形成する。窒化膜3fは、例えば、スパッタリング法などにより形成することができる。次に、図8(i)に示すように、窒化膜3f上に亘って感光性樹脂をスピンコートなどの方法により塗布して、フォトレジスト110を形成する。   Step S3 in FIG. 5 is a flow path forming process. In step S3, the mother substrate 103 is anisotropically etched to form the pressure generation chamber 3a, the communication portion 3c, and the liquid supply path 3e. Specifically, first, as shown in FIG. 7H, a nitride film 3 f made of silicon nitride (SiN) is newly formed over one surface of the mother substrate 103. The nitride film 3f can be formed by, for example, a sputtering method. Next, as shown in FIG. 8I, a photoresist 110 is formed by applying a photosensitive resin over the nitride film 3f by a method such as spin coating.

続いて、図8(j)に示すように、流路露光パターンを有するマスク200を用いて、フォトレジスト110を露光する。マスク200には位置決め用のアライメントマーク201が形成されている。まず、このアライメントマーク201とマザー基板103に形成したアライメントマーク92とを光学系210により観察することにより、位置決めを行う。光学系210は、CCDなどの撮像素子を備えたカメラと拡大用の光学レンズとを備えている。   Subsequently, as shown in FIG. 8J, the photoresist 110 is exposed using a mask 200 having a channel exposure pattern. An alignment mark 201 for positioning is formed on the mask 200. First, the alignment mark 201 and the alignment mark 92 formed on the mother substrate 103 are observed by the optical system 210 to perform positioning. The optical system 210 includes a camera including an image sensor such as a CCD and an optical lens for enlargement.

次に、マスク200とマザー基板103とを所定の間隔をおいた状態で、露光を行う。図10は、露光装置の構成を示す概略図である。図10に示すように、露光装置300は、一括露光装置と呼ばれるものであって、露光光源301と、光学レンズ302と、ミラー303と、ワークWを吸着して載置するテーブル304とを備えている。   Next, exposure is performed with the mask 200 and the mother substrate 103 spaced apart from each other by a predetermined distance. FIG. 10 is a schematic view showing the arrangement of the exposure apparatus. As shown in FIG. 10, the exposure apparatus 300 is called a batch exposure apparatus, and includes an exposure light source 301, an optical lens 302, a mirror 303, and a table 304 on which the work W is sucked and placed. ing.

露光光源301は、例えば、超高圧水銀灯などである。露光光源301から発した露光光は、光学レンズ302により光軸に対して略平行光に変換されてミラー303に入射する。ミラー303は、入射した露光光がマスク200の露光面に対して垂直に入射するように配置されている。ミラー303によって反射した露光光は、テーブル304に載置されたワークWにマスク200を介して入射する。ワークWの表面には感光性樹脂材料からなる所謂フォトレジストが塗布されており、マスク200を介して入射した露光光により、露光される。   The exposure light source 301 is, for example, an ultra high pressure mercury lamp. The exposure light emitted from the exposure light source 301 is converted into substantially parallel light with respect to the optical axis by the optical lens 302 and enters the mirror 303. The mirror 303 is arranged so that the incident exposure light is incident perpendicular to the exposure surface of the mask 200. The exposure light reflected by the mirror 303 enters the work W placed on the table 304 through the mask 200. A so-called photoresist made of a photosensitive resin material is applied to the surface of the workpiece W, and is exposed by exposure light incident through the mask 200.

マスク200には、上記フォトレジストの露光タイプ(ポジ型またはネガ型)に対応した所望の露光パターンが形成されている。露光によって、上記フォトレジストが感光して所望の露光パターンが転写される。以降、本実施形態では、ポジ型のフォトレジストを用いた場合を例にして説明する。   On the mask 200, a desired exposure pattern corresponding to the exposure type (positive type or negative type) of the photoresist is formed. By exposure, the photoresist is exposed and a desired exposure pattern is transferred. Hereinafter, in the present embodiment, a case where a positive photoresist is used will be described as an example.

露光光源301は、厳密には点光源と言えず、光学レンズ302により変換された露光光は、必ずしも光軸に対してコリメイトした平行光とは言い切れない。また、露光光は必ずしも単一波長ではないため、光学レンズ302の色収差などの特性により、マスク200の露光面の平面的な位置(座標)によっては、露光光の入射角度が露光面に対して垂直な90度からわずかにずれていることがある。   Strictly speaking, the exposure light source 301 is not a point light source, and the exposure light converted by the optical lens 302 is not necessarily parallel light collimated with respect to the optical axis. Further, since the exposure light is not necessarily a single wavelength, the incident angle of the exposure light with respect to the exposure surface depends on the planar position (coordinates) of the exposure surface of the mask 200 due to characteristics such as chromatic aberration of the optical lens 302. There may be a slight deviation from 90 degrees vertical.

図11(a)はマスクにおける流路露光パターンの配置を示す概略平面図、同図(b)は同図(a)の要部詳細図である。   FIG. 11A is a schematic plan view showing the arrangement of the flow path exposure pattern in the mask, and FIG.

図11(a)に示すように、マスク200は、方形のブランクス(透明なマスク基材)の点E0を基準として、22個の流路露光パターンC1〜C22が区画形成されている。また、点E0を基準としてY軸に沿った位置に2つのアライメントマーク201が設けられている。これらの流路露光パターンC1〜C22、アライメントマーク201を形成する方法としては、ブランクスの表面にCrなどの金属薄膜を形成して、これをパターニングする方法、あるいはブランクスの表面に描画装置を用いて、直接、所望の露光パターンを描画する方法が挙げられる。 As shown in FIG. 11 (a), the mask 200, based on the points E 0 of a rectangular blank (transparent mask substrate), 22 of the channel exposure pattern C1~C22 is defined and formed. Further, two alignment marks 201 are provided at positions along the Y axis with respect to the point E 0 . As a method of forming these flow path exposure patterns C1 to C22 and the alignment mark 201, a metal thin film such as Cr is formed on the surface of the blank and is patterned, or a drawing apparatus is used on the surface of the blank. A method of directly drawing a desired exposure pattern is mentioned.

1つの流路露光パターンは、破線で示した略矩形状の範囲に形成されており、各流路露光パターンC1〜C22ごとに、マスク200上における座標中心が与えられている。例えば、流路露光パターンC18の座標中心は、E18である。 One channel exposure pattern is formed in a substantially rectangular range indicated by a broken line, and a coordinate center on the mask 200 is given for each channel exposure pattern C1 to C22. For example, the coordinates center of the passage exposure pattern C18 is E 18.

マスク200は、露光装置300にセットされる場合、露光面における露光光の中心(以降、露光中心と呼ぶ)とブランクスの点E0とが合致するように位置決めされる。ワークWは、位置決めされたマスク200に対して、テーブル304をX軸、Y軸によって規定される平面内で移動させることにより位置決めされる。よって、以降、ブランクスの点E0を露光中心E0として説明する。 Mask 200, as set in the exposure apparatus 300, the center (hereinafter, referred to as the exposure center) of exposure light in an exposure surface and a point E 0 of blanks are positioned to match. The workpiece W is positioned with respect to the positioned mask 200 by moving the table 304 within a plane defined by the X axis and the Y axis. Therefore, hereinafter, the blank point E 0 will be described as the exposure center E 0 .

図11(b)に示すように、流路露光パターンC18における露光パターンは、圧力発生室3aを形成する複数のパターン部Ca1〜Ca180と、連通部3cを形成するパターン部3c18と、これらを結ぶ液状体供給路3eを形成する複数のパターン部Ce1〜Ce180とを有している。これらのパターン部は、いずれも露光光が透過するように開口している。本実施形態の吐出ヘッド10は、前述したように2連のノズル列4bを有しているので、実際の流路露光パターンC18は、図11(b)に示した各パターン部を図面上でほぼ左右対称な状態で一対備えている。 As shown in FIG. 11B, the exposure pattern in the channel exposure pattern C18 includes a plurality of pattern portions Ca 1 to Ca 180 that form the pressure generating chamber 3a, and a pattern portion 3c 18 that forms the communication portion 3c. It has a plurality of pattern portions Ce 1 to Ce 180 that form a liquid supply path 3e that connects them. All of these pattern portions are opened so that the exposure light is transmitted. Since the ejection head 10 of the present embodiment has the two nozzle rows 4b as described above, the actual flow path exposure pattern C18 has the pattern portions shown in FIG. A pair is provided in a substantially symmetrical state.

圧力発生室3aを形成する複数のパターン部Ca1〜Ca180は、X軸方向の長さがおよそ1mm、Y軸方向の幅daがおよそ100μmである。また、そのY軸方向における配置ピッチは、複数のノズル4aの配置ピッチと等しく、およそ141μmである。 The plurality of pattern portions Ca 1 to Ca 180 forming the pressure generating chamber 3a have a length in the X-axis direction of about 1 mm and a width da in the Y-axis direction of about 100 μm. The arrangement pitch in the Y-axis direction is equal to the arrangement pitch of the plurality of nozzles 4a, and is approximately 141 μm.

液状体供給路3eを形成する複数のパターン部Ce1〜Ce180は、X軸方向の長さがおよそ300μm、Y軸方向の幅dgがおよそ20μmである。 The plurality of pattern portions Ce 1 to Ce 180 forming the liquid supply path 3e have a length in the X-axis direction of about 300 μm and a width dg in the Y-axis direction of about 20 μm.

図12は、流路露光パターンの露光状態を示す概略断面図である。図12に示すように、マスク200とマザー基板103とを所定の位置および間隔を置いて対向させた状態で露光すると、フォトレジスト110に感光転写された流路露光パターンC1〜C22の幅dは、ばらつき±Δdを有することが予測される。ばらつきの要因は、前述したように露光光の光軸に対するコリメイトや、光学レンズ302の色収差などに起因する。そこで、設計上の基準寸法に基づいて流路露光パターンを形成した試験マスクを用いて露光し、現像することによって、転写された流路露光パターンの寸法を計測した。   FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing the exposure state of the channel exposure pattern. As shown in FIG. 12, when exposure is performed with the mask 200 and the mother substrate 103 facing each other at a predetermined position and interval, the width d of the channel exposure patterns C1 to C22 photosensitively transferred to the photoresist 110 is as follows. , It is predicted to have a variation ± Δd. As described above, the cause of the variation is caused by collimate with respect to the optical axis of the exposure light, chromatic aberration of the optical lens 302, or the like. Therefore, the dimension of the transferred channel exposure pattern was measured by exposing and developing using a test mask in which the channel exposure pattern was formed based on the design standard dimension.

図13(a)〜(c)は、ノズル別液状体供給路幅を示すグラフである。詳しくは、2つのノズル列4bの一方をA列、他方をB列として計測した結果である。   FIGS. 13A to 13C are graphs showing the nozzle-specific liquid supply path width. Specifically, it is a result of measuring one of the two nozzle rows 4b as A row and the other as B row.

前述したように、液状体供給路3eは、圧力発生室3aに流入する液状体の流路抵抗を一定とする機能を有している。それゆえに、本実施形態では、図13(a)〜(c)に示すように、22個の流路露光パターンC1〜C22において、ノズル別の液状体供給路3eを形成するパターン部Ce1〜Ce180の幅dgを、設計上の基準寸法を「1」として正規化し、且つ、これをノズル列A,Bに分けて多項式にしたがって近似した。得られたグラフは、同図(a)に示すように右肩上がりの傾向を有するもの、同図(b)に示すようにほぼフラットな傾向を有するもの、同図(c)に示すように右肩下がりの傾向を有するものの3つのタイプに層別できた。なお、ノズルNoは、ノズル列A,Bごとにオリフラに近い方から順に1〜180の番号が与えられている。 As described above, the liquid supply path 3e has a function of making the flow resistance of the liquid flowing into the pressure generating chamber 3a constant. Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 13A to 13C, in the 22 flow path exposure patterns C1 to C22, the pattern portions Ce 1 to C that form the liquid supply paths 3e for each nozzle. The width dg of Ce 180 was normalized with the design reference dimension set to “1”, and this was divided into nozzle rows A and B and approximated according to a polynomial expression. The obtained graph has a tendency of rising to the right as shown in the figure (a), has a tendency to be almost flat as shown in the figure (b), as shown in the figure (c). It was stratified into three types with a tendency to fall right. The nozzle numbers are assigned numbers 1 to 180 in order from the side closer to the orientation flat for each of the nozzle rows A and B.

また、これら3タイプの幅dgのばらつき傾向と、流路露光パターンC1〜C22の試験マスクにおける位置との関係を調べると、相関があることが判明した。   Further, when the relationship between the variation tendency of the three types of width dg and the position of the channel exposure patterns C1 to C22 on the test mask was examined, it was found that there was a correlation.

図11(a)において、マザー基板103のオリフラの反対側に配列する6つの流路露光パターンC3,C6,C9,C12,C15,C18における幅dgの計測結果は、図13(a)に示すような右肩上がりの傾向を示した。露光中心E0を通過するX軸上に配置された6つの流路露光パターンC4,C7,C10,C13,C16,C19における幅dgの計測結果は、図13(b)に示すようになフラットな傾向を示した。オリフラ側に配列する6つの流路露光パターンC5,C8,C11,C14,C17,C20における幅dgの計測結果は、図13(c)に示すような右肩下がりの傾向を示した。また、流路露光パターンC1,C21の幅dgの計測結果は、図13(a)と(b)の間の傾向を示し、流路露光パターンC2,C22の幅dgの計測結果は、図13(b)と(c)の間の傾向を示した。すなわち、一括露光による露光装置300の光学系の影響を受けて、露光中心E0からの距離Lが長くなるに従って、幅dgの寸法が大きくなる傾向がある。 In FIG. 11A, the measurement results of the width dg in the six channel exposure patterns C3, C6, C9, C12, C15, and C18 arranged on the opposite side of the orientation flat of the mother substrate 103 are shown in FIG. It showed a tendency to rise. The measurement result of the width dg in the six flow path exposure patterns C4, C7, C10, C13, C16, and C19 arranged on the X axis passing through the exposure center E 0 is a flat as shown in FIG. Showed a trend. The measurement result of the width dg in the six flow path exposure patterns C5, C8, C11, C14, C17, and C20 arranged on the orientation flat side showed a tendency to descend to the right as shown in FIG. Further, the measurement result of the width dg of the channel exposure patterns C1 and C21 shows a tendency between FIGS. 13A and 13B, and the measurement result of the width dg of the channel exposure patterns C2 and C22 is FIG. The tendency between (b) and (c) was shown. That is, the dimension of the width dg tends to increase as the distance L from the exposure center E 0 becomes longer due to the influence of the optical system of the exposure apparatus 300 by the batch exposure.

そこで、本実施形態では、各流路露光パターンC1〜C22の座標中心En(nは1〜22)の露光中心E0からの距離Lと、露光中心E0に対する配置角度θとに応じて、ノズル別の幅dgの寸法が図13(b)に示すようにフラットな傾向となるように寸法補正したマスク200を用意した。具体的には、幅dgを正規化したときに、基準値「1」となるように、基準値「1」を超える場合には、マイナス補正し、基準値「1」を下回る場合には、プラス補正を施した。 Therefore, in the present embodiment, according to the distance L from the exposure center E 0 of the coordinate center E n (n is 1 to 22) of each flow path exposure pattern C 1 to C 22 and the arrangement angle θ with respect to the exposure center E 0 . A mask 200 was prepared in which dimensions were corrected so that the dimension of the width dg for each nozzle tends to be flat as shown in FIG. Specifically, when the width dg is normalized, when the reference value “1” is exceeded, minus correction is performed so that the reference value “1” is obtained, and when the width dg is below the reference value “1”, A positive correction was made.

22個の流路露光パターンC1〜C22において、各ノズル列A,BのノズルNoごとに幅dgの寸法補正を施すことが最も好ましいが、寸法補正作業に膨大な時間を要することが考えられる。したがって、幅dgのばらつき傾向を考慮して、22個の流路露光パターンC1〜C22をマスク200における配置に対応して5つのグループに区分してもよい。   In the twenty-two flow path exposure patterns C1 to C22, it is most preferable to perform dimension correction of the width dg for each nozzle No. of the nozzle arrays A and B, but it is considered that the dimension correction operation takes a long time. Therefore, in consideration of the variation tendency of the width dg, the 22 flow path exposure patterns C1 to C22 may be divided into five groups corresponding to the arrangement in the mask 200.

すなわち、右肩上がりの傾向を有する6つの流路露光パターンC3,C6,C9,C12,C15,C18のグループ1と、フラットな傾向を有する6つの流路露光パターンC4,C7,C10,C13,C16,C19のグループ2と、右肩下がりの傾向を有する6つの流路露光パターンC5,C8,C11,C14,C17,C20のグループ3と、中間的な傾向を有する2つの流路露光パターンC1,C21のグループ4と、同じく中間的な傾向を有する流路露光パターンC2,C22のグループ5とに区分する。   That is, a group 1 of six channel exposure patterns C3, C6, C9, C12, C15, and C18 having a tendency of rising right and six channel exposure patterns C4, C7, C10, C13 having a flat tendency, Group 2 of C16 and C19, Group 3 of six flow path exposure patterns C5, C8, C11, C14, C17, and C20 having a downward-sloping tendency, and two flow path exposure patterns C1 having an intermediate tendency , C21 and group 5 of channel exposure patterns C2 and C22 having an intermediate tendency.

各グループ1〜5において、代表的な寸法補正を施した流路露光パターンをそのグループごとの流路露光パターン数に基づいて繰り返し配置すればよい。ただし、プラスマイナスの補正量は、ノズルNoごとに設定する。   In each of the groups 1 to 5, the channel exposure patterns subjected to typical dimension correction may be repeatedly arranged based on the number of channel exposure patterns for each group. However, the plus / minus correction amount is set for each nozzle No.

さらには、ノズル列A,Bにおいて、幅dgのばらつき傾向を考慮して、180個のノズルNoを複数のグループに区分して補正量を設定してもよい。例えば、180個のノズルNoを30個ずつに分けて補正量を設定する。このようにすれば、寸法補正作業の負荷をより軽減することが可能である。   Furthermore, in the nozzle arrays A and B, the correction amount may be set by dividing 180 nozzles into a plurality of groups in consideration of the variation tendency of the width dg. For example, 180 nozzle numbers are divided into 30 nozzles and the correction amount is set. In this way, it is possible to further reduce the load of the dimension correction work.

本実施形態では、液状体供給路3eを形成する複数のパターン部Cen(nは1〜180)に着目して寸法補正を施したが、圧力発生室3aを形成する複数のパターン部Can(nは1〜180)についても同様に寸法補正を施してもよい。 In the present embodiment, (the n 1 to 180) a plurality of pattern portions Ce n to form a liquid material supply channel 3e has been subjected to a dimension correction by focusing on, a plurality of forming the pressure generating chamber 3a pattern portion Ca n Similarly, the dimension correction may be applied to (n is 1 to 180).

次に、図8(k)に示すように、上記のように寸法補正が施された流路露光パターンを有するマスク200を用いて露光する。続いて、露光されたフォトレジスト110を現像することにより、図9(l)に示すように流路露光パターンが転写されたフォトレジスト110が得られる。そして、マザー基板103の表面を覆う窒化膜3fをエッチングすることにより、流路露光パターンが転写された窒化膜3fが得られる。このパターニングされた窒化膜3fをマスクとしてシリコン単結晶基板であるマザー基板103を異方性エッチングする。これにより、結晶面に沿ってエッチングが進行するため、図9(m)に示すような断面形状を有する複数の流路としての圧力発生室3a、共通リザーバ3d、液状体供給路3eを形成することができる。そして、ステップS4へ進む。   Next, as shown in FIG. 8 (k), exposure is performed using a mask 200 having a channel exposure pattern that has been dimensionally corrected as described above. Subsequently, the exposed photoresist 110 is developed to obtain a photoresist 110 to which the flow path exposure pattern is transferred as shown in FIG. Then, by etching the nitride film 3f covering the surface of the mother substrate 103, the nitride film 3f to which the flow path exposure pattern is transferred is obtained. The mother substrate 103, which is a silicon single crystal substrate, is anisotropically etched using the patterned nitride film 3f as a mask. As a result, since the etching proceeds along the crystal plane, the pressure generation chamber 3a, the common reservoir 3d, and the liquid supply path 3e are formed as a plurality of flow paths having a cross-sectional shape as shown in FIG. be able to. Then, the process proceeds to step S4.

図5のステップS4は、ノズル基板接合工程である。ステップS4では、図9(n)に示すように、複数の流路が形成されたマザー基板103の表面に、ノズル基板4を接合する。マザー基板103には、22個分の吐出ヘッド10に対応する流路基板3が形成されているので、22個のノズル基板4をそれぞれ接合する。接合方法としては、例えば、エポキシ系の接着剤を用いて熱圧着する方法などが挙げられる。ノズル基板4は複数のノズル4aを有し、各ノズル4aが各圧力発生室3aのそれぞれに連通するように位置決めして接合する。マザー基板103とノズル基板4との接合により、複数の流路としての圧力発生室3a、共通リザーバ3d、液状体供給路3eが完成する。そして、ステップS5へ進む。   Step S4 in FIG. 5 is a nozzle substrate bonding step. In step S4, as shown in FIG. 9 (n), the nozzle substrate 4 is bonded to the surface of the mother substrate 103 on which a plurality of flow paths are formed. Since the flow path substrate 3 corresponding to the 22 ejection heads 10 is formed on the mother substrate 103, the 22 nozzle substrates 4 are bonded to each other. Examples of the bonding method include a method of thermocompression bonding using an epoxy adhesive. The nozzle substrate 4 has a plurality of nozzles 4a, and each nozzle 4a is positioned and joined so as to communicate with each pressure generating chamber 3a. By joining the mother substrate 103 and the nozzle substrate 4, a pressure generating chamber 3a, a common reservoir 3d, and a liquid supply path 3e as a plurality of flow paths are completed. Then, the process proceeds to step S5.

図5のステップS5は、コンプライアンス基板接合工程である。ステップS5では、図3に示すように、コンプライアンス基板5をリザーバ部1bが形成された封止基板1の表面1dに接合する。コンプライアンス基板5は、封止膜5aを接合側として、リザーバ部1bと開口部5cとが合致するように位置決めして封止基板1に接合する。接合方法としては、ノズル基板接合工程と同様にエポキシ系の接着剤を用いて熱圧着する方法などが挙げられる。以上の製造工程を経ることにより、図4に示した複数の吐出ヘッド10が面付けされた積層構造体100ができあがる。そして、ステップS6へ進む。   Step S5 in FIG. 5 is a compliance substrate bonding process. In step S5, as shown in FIG. 3, the compliance substrate 5 is bonded to the surface 1d of the sealing substrate 1 on which the reservoir portion 1b is formed. The compliance substrate 5 is positioned and bonded to the sealing substrate 1 with the sealing film 5a as the bonding side so that the reservoir portion 1b and the opening 5c match. Examples of the bonding method include a method of thermocompression bonding using an epoxy adhesive as in the nozzle substrate bonding step. Through the above manufacturing process, the laminated structure 100 on which the plurality of ejection heads 10 shown in FIG. Then, the process proceeds to step S6.

図5のステップS6は、分断工程である。ステップS6では、図4に示すように、積層構造体100のX方向とY方向とに設けられた仮想の切断予定ライン40に沿って、例えば、回転するブレードを走らせるダイシング法や、レーザ光を照射するレーザスクライブ法を用いて、積層構造体100を切断し、面付けされた個々の吐出ヘッド10を取り出す。   Step S6 in FIG. 5 is a dividing step. In step S6, as shown in FIG. 4, for example, a dicing method in which a rotating blade runs along the virtual cutting planned line 40 provided in the X direction and the Y direction of the laminated structure 100, or laser light. The laminated structure 100 is cut using a laser scribing method that irradiates the surface, and the individual ejection heads 10 that have been subjected to imposition are taken out.

上記吐出ヘッド10の製造方法によれば、ステップS3の流路形成工程では、露光中心E0からの距離Lと、露光中心E0に対する座標中心En(nは1〜22)の配置角度θとに応じて寸法補正が施された流路露光パターンC1〜C22を有するマスク200を用いて、複数の流路を形成するための露光を行う。寸法補正は、少なくとも液状体供給路3eを形成する複数のパターン部Cen(nは1〜180)に対して施されている。
したがって、高い寸法精度で液状体供給路3eを形成することができる。また、液状体供給路3eの幅dgの寸法ばらつき傾向が、ノズル列A,Bごとにフラットな状態に近づく。ゆえに、複数のノズル4aから吐出される液状体の吐出特性(例えば、液滴の吐出量や吐出速度など)がノズル4aごとに安定する。すなわち、ばらつきが少ない安定した吐出特性を有する吐出ヘッド10を製造することができる。
According to the method of manufacturing the ejection head 10, in the flow path forming step of step S 3 , the distance L from the exposure center E 0 and the arrangement angle θ of the coordinate center E n (n is 1 to 22) with respect to the exposure center E 0 . Then, exposure for forming a plurality of channels is performed using the mask 200 having the channel exposure patterns C1 to C22 that have been subjected to dimension correction according to the above. Dimensional correction, a plurality of pattern portions Ce n to form at least the liquid material supply channel 3e (n is 1 to 180) are subjected to.
Therefore, the liquid supply path 3e can be formed with high dimensional accuracy. In addition, the dimensional variation tendency of the width dg of the liquid supply passage 3e approaches a flat state for each of the nozzle arrays A and B. Therefore, the discharge characteristics of the liquid material discharged from the plurality of nozzles 4a (for example, the discharge amount and discharge speed of droplets) are stabilized for each nozzle 4a. That is, the ejection head 10 having stable ejection characteristics with little variation can be manufactured.

(実施形態2)
<他の吐出ヘッド>
次に、本実施形態の他の吐出ヘッドについて図14および図15を参照して説明する。図14は、実施形態2の吐出ヘッドの構造を示す要部分解斜視図である。また図15は、図14のB−B’線で切った概略断面図である。
(Embodiment 2)
<Other ejection heads>
Next, another ejection head of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 14 is an essential part exploded perspective view showing the structure of the ejection head of the second embodiment. FIG. 15 is a schematic cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG.

図14に示すように、本実施形態の吐出ヘッド50は、電極61を有する第1の基板51と、振動板部55を有する流路基板としての第2の基板52と、液状体が吐出される複数のノズル54を有するノズル基板としての第3の基板53とで構成されている。   As shown in FIG. 14, the ejection head 50 of the present embodiment ejects a liquid material from a first substrate 51 having an electrode 61, a second substrate 52 as a flow path substrate having a diaphragm 55. And a third substrate 53 as a nozzle substrate having a plurality of nozzles 54.

第1の基板51は、第2の基板52に設けられた各圧力発生室56の振動板部55に所定の間隔を置いて対向配置された複数の電極61と、電極61を底面に形成した振動室59となる凹部51aと、凹部51aの底面に形成された電極61に繋がるリード部62および端子部63と、外部に連通して液状体をリザーバ58に供給するための液状体取入口を含む貫通孔64とを有している。   The first substrate 51 has a plurality of electrodes 61 disposed on the bottom surface of the diaphragm 55 of each pressure generating chamber 56 provided on the second substrate 52 so as to face each other at a predetermined interval. A recess 51a serving as the vibration chamber 59, a lead portion 62 and a terminal portion 63 connected to the electrode 61 formed on the bottom surface of the recess 51a, and a liquid material inlet for supplying the liquid material to the reservoir 58 in communication with the outside And a through-hole 64 including it.

第2の基板52は、液状体が充填される圧力発生室56となる複数の凹部52aと、複数の凹部52aに液状体を供給するための共通キャビティであるリザーバ58となる凹部52cと、各凹部52aと凹部52cとに連通する液状体供給路57となる凹部52bとを有している。すなわち、凹部52a、凹部52b、凹部52cは、液状体の複数の流路を構成するものである。   The second substrate 52 includes a plurality of recesses 52a serving as pressure generation chambers 56 filled with a liquid material, a recess 52c serving as a reservoir 58 that is a common cavity for supplying the liquid material to the plurality of recesses 52a, It has the recessed part 52b used as the liquid supply path 57 connected to the recessed part 52a and the recessed part 52c. That is, the recessed part 52a, the recessed part 52b, and the recessed part 52c comprise the several flow path of a liquid material.

第3の基板53は、第2の基板52の複数の圧力発生室56に連通するように形成された複数のノズル54を有している。   The third substrate 53 has a plurality of nozzles 54 formed so as to communicate with the plurality of pressure generating chambers 56 of the second substrate 52.

また、図15に示すように、第1の基板51と第2の基板52が接合された状態では、凹部51aによって形成された室としての振動室59内に電極61が略閉塞状態に配置されると共に、電極61と振動板部55とが所定の間隔(ギャップ)をおいて対向配置された状態にある。これら電極61と振動板部55とにより、静電気力で振動板部55を駆動させるアクチュエータとしての電気機械変換素子65が構成されており、この電気機械変換素子65が第1の基板51と第2の基板52の下部とにより構築されている。   Further, as shown in FIG. 15, in the state where the first substrate 51 and the second substrate 52 are bonded, the electrode 61 is disposed in a substantially closed state in a vibration chamber 59 as a chamber formed by the recess 51a. In addition, the electrode 61 and the diaphragm portion 55 are in a state of being opposed to each other with a predetermined interval (gap). The electrode 61 and the vibration plate portion 55 constitute an electromechanical conversion element 65 as an actuator that drives the vibration plate portion 55 by electrostatic force. The electromechanical conversion element 65 is connected to the first substrate 51 and the second substrate 51. And the lower part of the substrate 52.

振動室59は、第1の基板51と第2の基板52を前述のように接合した後に、第2の基板52端部で且つ電極61に繋がる端子部63の上部にてエポキシ樹脂などの封止材66により、外部から気密封止されている。このとき振動室59の振動板部55と電極61との間隔は、0.18〜0.2μm程度に保持されている。   After the first substrate 51 and the second substrate 52 are joined as described above, the vibration chamber 59 is sealed with an epoxy resin or the like at the end of the second substrate 52 and above the terminal portion 63 connected to the electrode 61. The stopper 66 is hermetically sealed from the outside. At this time, the distance between the vibration plate portion 55 of the vibration chamber 59 and the electrode 61 is maintained at about 0.18 to 0.2 μm.

そして、第2の基板52と第3の基板53は、圧力発生室56とノズル54とが対応するように接合されている。これにより液状体を供給するための流路となるリザーバ58と、リザーバ58に連通する複数の圧力発生室56とがそれぞれ区画され、圧力発生室56ごとにノズル54が連通している。なお、第2の基板52に形成された液状体供給路57を構成する凹部52bに対応して第3の基板53にも液状体供給路57を構成する凹部53aが形成されている。この凹部53aは、液状体供給路57を通過する流体の量や圧力などを考慮して形成されるものであり、必ずしも設ける必要はない。また、本実施形態の吐出ヘッド50は、ノズル54が第3の基板53を貫通し圧力発生室56と連通して液状体を吐出する所謂フェイスジェット方式であるが、圧力発生室56と連通して第2の基板52の端部にノズル孔または溝を形成して吐出ヘッド50の側端面(図15における左側面)に形成されたノズルから液状体を吐出するエッジジェット方式であってもよい。   The second substrate 52 and the third substrate 53 are bonded so that the pressure generation chamber 56 and the nozzle 54 correspond to each other. Accordingly, a reservoir 58 serving as a flow path for supplying the liquid material and a plurality of pressure generation chambers 56 communicating with the reservoir 58 are partitioned, and the nozzles 54 communicate with each pressure generation chamber 56. The third substrate 53 is also provided with a recess 53a that forms the liquid material supply path 57 corresponding to the recess 52b that forms the liquid material supply path 57 formed in the second substrate 52. The recess 53a is formed in consideration of the amount of fluid passing through the liquid supply path 57, the pressure, and the like, and is not necessarily provided. The discharge head 50 according to the present embodiment is a so-called face jet method in which the nozzle 54 passes through the third substrate 53 and communicates with the pressure generation chamber 56 to eject a liquid material. Alternatively, an edge jet method may be employed in which a nozzle hole or groove is formed in the end portion of the second substrate 52 and the liquid material is discharged from the nozzle formed on the side end surface (the left side surface in FIG. 15) of the discharge head 50. .

また、吐出ヘッド50は、第1の基板51としてホウ珪酸ガラスを用い、第2の基板52としてシリコン単結晶基板を用いているが、第1の基板51は、低膨張ガラスやシリコン単結晶基板でも製造可能である。ノズル54を有する第3の基板53は、低膨張ガラス、プラスチック、ステンレスなどの金属、シリコンなどの薄板を用いることができる。   The ejection head 50 uses borosilicate glass as the first substrate 51 and uses a silicon single crystal substrate as the second substrate 52. The first substrate 51 may be a low expansion glass or silicon single crystal substrate. But it can be manufactured. As the third substrate 53 having the nozzles 54, a low expansion glass, a metal such as plastic or stainless steel, or a thin plate such as silicon can be used.

さらに吐出ヘッド50の駆動時に、振動板部55と電極61との短絡を防止するために第2の基板52であるシリコン単結晶基板の下面にSiO2からなる絶縁層52d(図14に示す)が形成されている。また吐出ヘッド50の駆動のために第2の基板52であるシリコン単結晶基板の上面に共通電極67(図15に示す)が形成されている。 Further, when the ejection head 50 is driven, an insulating layer 52d (shown in FIG. 14) made of SiO 2 is formed on the lower surface of the silicon single crystal substrate, which is the second substrate 52, in order to prevent a short circuit between the diaphragm 55 and the electrode 61. Is formed. Further, a common electrode 67 (shown in FIG. 15) is formed on the upper surface of the silicon single crystal substrate which is the second substrate 52 for driving the ejection head 50.

このような構成の吐出ヘッド50の共通電極67と各電極61に繋がる端子部63との間に、吐出ヘッド50を駆動するためのドライバIC70が実装されたFPCなどの回路基板を接続すれば、この吐出ヘッド50を駆動することができる。   If a circuit board such as an FPC on which a driver IC 70 for driving the ejection head 50 is mounted is connected between the common electrode 67 of the ejection head 50 having such a configuration and the terminal portion 63 connected to each electrode 61, The discharge head 50 can be driven.

また、貫通孔64に液状体を貯留したタンクに繋がる配管を接続すればリザーバ58および各圧力発生室56に液状体を充填することができる。本実施形態で使用する液状体は、水、アルコール、トルエンなどの主溶媒にエチレングリコールなどの界面活性剤と、染料または顔料とを溶解または分散して調整されたものである。また、吐出ヘッド50にヒータなどの加熱機構を備えればホットメルトタイプの液状体も使用することが可能である。   Further, if a pipe connected to a tank storing the liquid material is connected to the through hole 64, the reservoir 58 and each pressure generating chamber 56 can be filled with the liquid material. The liquid used in the present embodiment is prepared by dissolving or dispersing a surfactant such as ethylene glycol and a dye or pigment in a main solvent such as water, alcohol, or toluene. Further, if the discharge head 50 is provided with a heating mechanism such as a heater, a hot melt type liquid material can also be used.

<吐出ヘッド50の製造方法>
本実施形態の吐出ヘッド50の製造方法は、第1のマザー基板に複数の第1の基板51を形成する電極形成工程と、第2のマザー基板に複数の流路となる各凹部52a,52b,52cを形成する流路形成工程と、を備えている。第2のマザー基板から個々の流路基板である第2の基板52を取り出す工程を備えている。また、第1のマザー基板と第2の基板52とを接合する接合工程と、電極61の端子部63の取り出し口を封止する気密封止工程と、貫通孔64を形成する貫通孔形成工程と、を備えている。さらに、ノズル基板としての第3の基板53を接合するノズル基板接合工程と、第1のマザー基板に第2の基板52および第3の基板53が接合された積層構造体を切断する切断工程と、駆動用のドライバIC70を実装するヘッド組立工程と、を備えている。
<Method for Manufacturing Discharge Head 50>
The manufacturing method of the ejection head 50 according to the present embodiment includes an electrode forming process for forming a plurality of first substrates 51 on a first mother substrate, and recesses 52a and 52b that form a plurality of flow paths on the second mother substrate. , 52c for forming a flow path. A step of taking out the second substrate 52 as an individual flow path substrate from the second mother substrate is provided. In addition, a joining step for joining the first mother substrate and the second substrate 52, an airtight sealing step for sealing the outlet port of the terminal portion 63 of the electrode 61, and a through hole forming step for forming the through hole 64 And. Furthermore, a nozzle substrate bonding step for bonding the third substrate 53 as the nozzle substrate, and a cutting step for cutting the laminated structure in which the second substrate 52 and the third substrate 53 are bonded to the first mother substrate, And a head assembly process for mounting the driver IC 70 for driving.

図16(a)〜(i)は、実施形態2の吐出ヘッドの製造方法を示す概略断面図である。   16A to 16I are schematic cross-sectional views illustrating the method for manufacturing the ejection head according to the second embodiment.

まず、電極形成工程では、図16(a)〜(c)に示すように、ホウ珪酸ガラスからなる第1のマザー基板を用いる。第1のマザー基板における複数の第1の基板51の面付け状態は、例えば、上記実施形態1の図4と同様である。電極61とこれに繋がるリード部62および端子部63を形成する凹部51aを、深さおよそ0.28μmエッチングして区画形成する。   First, in the electrode forming step, as shown in FIGS. 16A to 16C, a first mother substrate made of borosilicate glass is used. The imposition state of the plurality of first substrates 51 in the first mother substrate is, for example, the same as in FIG. 4 of the first embodiment. A recess 51a for forming the electrode 61 and the lead portion 62 and the terminal portion 63 connected to the electrode 61 is etched to a depth of about 0.28 μm to form a partition.

このエッチング方法としては、エッチングされる凹部51a以外の第1のマザー基板の面をCu−Auでマスクするようにパターニングしておき、フッ化アンモニウムと過酸化水素水の混合液にて常温でエッチングする方法が挙げられる。なお、第2のマザー基板であるシリコン単結晶基板において、振動室59となる凹部51aを電極61に対向する面に異方性エッチングによって形成してもよい。   As this etching method, the surface of the first mother substrate other than the recess 51a to be etched is patterned so as to be masked with Cu—Au, and etched at room temperature with a mixed solution of ammonium fluoride and hydrogen peroxide. The method of doing is mentioned. Note that, in the silicon single crystal substrate that is the second mother substrate, the recess 51a that becomes the vibration chamber 59 may be formed on the surface facing the electrode 61 by anisotropic etching.

また、第1のマザー基板をエッチングする際に、第1のマザー基板と第2の基板52とを接合するときの位置決め用の凹部(図示せず)を、第1のマザー基板のエッチング面またはその反対面に同時にエッチングして形成してもよい。または、位置決め用の凹部の代わりに位置決め用の貫通孔を形成してもよい。   Further, when the first mother substrate is etched, a positioning recess (not shown) for bonding the first mother substrate and the second substrate 52 is formed on the etching surface of the first mother substrate or The opposite surface may be etched at the same time. Alternatively, a positioning through-hole may be formed instead of the positioning recess.

次に電極材料としてITO(Indium Tin Oxide)薄膜を真空蒸着法または真空スパッタ法などで第1のマザー基板の凹部51aが形成された表面に厚みがおよそ0.1μmとなるように成膜する。そして成膜されたITO薄膜表面に感光性樹脂であるフォトレジストをコーティングし、電極61と同じパターンを有するフォトマスクを用いて露光、現像、エッチングして図14に示したような電極61、リード部62および端子部63を形成する。   Next, an ITO (Indium Tin Oxide) thin film is formed as an electrode material on the surface of the first mother substrate on which the concave portions 51a are formed by vacuum deposition or vacuum sputtering so as to have a thickness of approximately 0.1 μm. Then, a photoresist, which is a photosensitive resin, is coated on the surface of the formed ITO thin film, and is exposed, developed, and etched using a photomask having the same pattern as the electrode 61, and the electrode 61 and leads as shown in FIG. The part 62 and the terminal part 63 are formed.

ITO薄膜のエッチングは、例えば、王水または塩化鉄の塩酸溶液によりエッチングする方法が挙げられる。エッチング後フォトレジストは第1のマザー基板より無機アルカリ溶液などを用いて剥離され、図16(c)に示すように凹部51aの底面に電極61、端子部63が区画形成された断面構造を持つ第1のマザー基板(複数の第1の基板51)が形成される。当然ながら、これらの凹部51a、電極61、リード部62および端子部63は、複数のノズル54に対応して複数形成される。   Etching of the ITO thin film includes, for example, a method of etching with aqua regia or a hydrochloric acid solution of iron chloride. After the etching, the photoresist is peeled off from the first mother substrate using an inorganic alkaline solution or the like, and has a cross-sectional structure in which an electrode 61 and a terminal portion 63 are partitioned on the bottom surface of the recess 51a as shown in FIG. A first mother substrate (a plurality of first substrates 51) is formed. Of course, a plurality of the recesses 51 a, the electrodes 61, the lead portions 62, and the terminal portions 63 are formed corresponding to the plurality of nozzles 54.

次に流路形成工程では、電気機械変換素子65を構成する振動板部55と、振動板部55が底面をなす圧力発生室56を構成する凹部52aと、共通キャビティであるリザーバ58を構成する凹部52cと、凹部52aと凹部52cに連通する液状体供給路57を構成する凹部52bとを、第2のマザー基板に異方性エッチングして区画形成する工程と、これらの凹部52a,52b,52cが形成された第2のマザー基板に共通電極67を形成する工程とで構成されている。   Next, in the flow path forming step, a diaphragm 55 that constitutes the electromechanical conversion element 65, a recess 52a that constitutes the pressure generation chamber 56 that forms the bottom surface of the diaphragm 55, and a reservoir 58 that is a common cavity are constituted. Forming a recess 52c, a recess 52b constituting the liquid supply path 57 communicating with the recess 52a and the recess 52c, by anisotropically etching the second mother substrate, and forming these recesses 52a, 52b, And a step of forming the common electrode 67 on the second mother substrate on which the 52c is formed.

第2のマザー基板は、シリコン単結晶基板を両面研磨して厚み180μmに加工したものである。また大気中にて1100℃で1時間加熱することにより熱酸化し、全面にSiO2の酸化膜を約0.1μmの厚みで形成する。この酸化膜は、図14に示す絶縁層52dとして機能する。 The second mother substrate is obtained by polishing a silicon single crystal substrate on both sides to a thickness of 180 μm. Further, thermal oxidation is performed by heating at 1100 ° C. for 1 hour in the atmosphere, and an SiO 2 oxide film is formed on the entire surface with a thickness of about 0.1 μm. This oxide film functions as the insulating layer 52d shown in FIG.

第2のマザー基板は、第1のマザー基板と同様にフォトリソグラフィ方式で複数の流路(第2の基板52)が形成される。露光工程では、フォトレジストが露光面に塗布された第2のマザー基板に対して、上記実施形態1と同様に、露光装置300と、寸法補正が施された流路露光パターンを有するマスクとを用いて一括露光する。エッチング工程では、フォトレジストが現像された第2のマザー基板をKOH水溶液に浸漬して行われる。これによって形成された振動板部55の厚みは、およそ2μmである。少なくとも液状体供給路57となる凹部52bが精度よく形成され、凹部52bの幅の寸法ばらつきが低減される。   As in the first mother substrate, the second mother substrate has a plurality of flow paths (second substrates 52) formed by photolithography. In the exposure step, an exposure apparatus 300 and a mask having a flow path exposure pattern subjected to dimension correction are applied to the second mother substrate on which the photoresist is applied to the exposure surface, as in the first embodiment. Use for batch exposure. In the etching process, the second mother substrate on which the photoresist is developed is immersed in an aqueous KOH solution. The thickness of the diaphragm portion 55 formed thereby is approximately 2 μm. At least the recess 52b serving as the liquid supply path 57 is formed with high accuracy, and variations in the width of the recess 52b are reduced.

共通電極67は、液状体の流路である凹部52a,52b,52cが形成された第2のマザー基板に、これらの流路をマスキングして、第1のマザー基板に形成された端子部63と相対する位置に、Pt(白金)を真空蒸着法または真空スパッタ法などで成膜する。   The common electrode 67 has a terminal portion 63 formed on the first mother substrate by masking these channels on the second mother substrate on which the recesses 52a, 52b, and 52c, which are fluid channels, are formed. A film of Pt (platinum) is formed at a position opposite to that by a vacuum deposition method or a vacuum sputtering method.

次に、流路基板である第2の基板52が複数形成された第2のマザー基板を切断して個々の第2の基板52を取り出す。   Next, the second mother substrate on which a plurality of second substrates 52 that are flow path substrates are formed is cut to take out the individual second substrates 52.

接合工程では、図16(d)に示すように、電極61を有する第1のマザー基板と振動板部55を有する第2の基板52とを、電極61が振動板部55と所定の間隔を置いて対向するように位置決めし、振動板部55と面する振動室59内に略閉塞された状態に陽極接合する。   In the bonding step, as shown in FIG. 16D, the first mother substrate having the electrode 61 and the second substrate 52 having the vibration plate portion 55 are connected to each other, and the electrode 61 has a predetermined distance from the vibration plate portion 55. Then, the electrodes are positioned so as to face each other, and anodic bonded in a state of being substantially closed in a vibration chamber 59 facing the vibration plate portion 55.

この陽極接合は、第2の基板52をプラス電極、第1のマザー基板をマイナス電極に接続して、300〜400℃の温度で、5分間程度700〜900V印加する。これにより第2の基板52と第1のマザー基板を完全に密着させた接合を行うことができる。これにより高精度に振動室59の電極61と振動板部55とを所定の間隔を置いて接合し、基板材料の強度にほぼ等しい接合強度と気密性を得ることができる。なお、第1のマザー基板と第2の基板52とを完全に密着させると共に、振動板部55を電極61との間隔を任意所定の寸法に保持し、接合することができれば、接着剤により貼り合わせる方法でもよい。   In this anodic bonding, the second substrate 52 is connected to the positive electrode and the first mother substrate is connected to the negative electrode, and 700 to 900 V is applied at a temperature of 300 to 400 ° C. for about 5 minutes. As a result, the second substrate 52 and the first mother substrate can be bonded together completely. As a result, the electrode 61 of the vibration chamber 59 and the vibration plate portion 55 are bonded with a predetermined interval with high accuracy, and a bonding strength and airtightness substantially equal to the strength of the substrate material can be obtained. If the first mother substrate and the second substrate 52 are completely brought into close contact with each other, and the distance between the vibration plate portion 55 and the electrode 61 can be maintained at an arbitrary predetermined size and bonded, it can be pasted with an adhesive. The method of matching may be used.

気密封止工程では、図16(e)に示すように、接合された第1のマザー基板と第2の基板52をエポキシ樹脂を用いて気密封止する。図16(d)に示すように、振動室59を構成する凹部51aは、第1のマザー基板の端子部63の上方に第2の基板52の端部が位置決めされることにより開口部68を有している。気密封止工程は、エポキシ系熱硬化型樹脂である封止材66を用い、端子部63を後の駆動回路接続に必要な長さだけ残して、この開口部68を気密封止する。本実施形態では、封止材66としてエポキシ系熱硬化型樹脂を用いたが、気密性を確保できれば、アクリル系光硬化型樹脂やシリコン系封着材などを用いてもよい。   In the hermetic sealing step, as shown in FIG. 16E, the bonded first mother substrate and second substrate 52 are hermetically sealed using an epoxy resin. As shown in FIG. 16D, the recess 51a constituting the vibration chamber 59 has the opening 68 formed by positioning the end of the second substrate 52 above the terminal portion 63 of the first mother substrate. Have. In the hermetic sealing process, the opening 68 is hermetically sealed by using a sealing material 66 that is an epoxy-based thermosetting resin, leaving the terminal portion 63 as long as necessary for subsequent drive circuit connection. In the present embodiment, an epoxy thermosetting resin is used as the sealing material 66, but an acrylic photocurable resin, a silicon sealing material, or the like may be used as long as airtightness can be secured.

貫通孔形成工程では、第2の基板52に形成されたリザーバ58である凹部52cに液状体を導くための液状体取入口として、接合された第1のマザー基板と第2の基板52とを貫通する貫通孔64を形成する。貫通孔64を形成する方法としては、例えば、ダイヤモンドドリルを用いて穿孔する方法が挙げられる。その場合、図16(f)に示すように、まず第1のマザー基板側から貫通しないように孔64aを穿孔する。その後、第2の基板52側から再び穿孔して、図16(g)に示すように貫通孔64を形成することが好ましい。これにより、穿孔時に発生するバリなどが複数の流路を有する第2の基板52側に残ることを低減することができる。   In the through-hole forming step, the bonded first mother substrate and second substrate 52 are used as a liquid material inlet for guiding the liquid material to the recess 52c that is the reservoir 58 formed in the second substrate 52. A penetrating through hole 64 is formed. Examples of the method of forming the through hole 64 include a method of drilling using a diamond drill. In that case, as shown in FIG. 16F, first, a hole 64a is formed so as not to penetrate from the first mother substrate side. After that, it is preferable to drill again from the second substrate 52 side to form a through hole 64 as shown in FIG. Thereby, it is possible to reduce the occurrence of burrs or the like generated at the time of drilling on the second substrate 52 side having a plurality of flow paths.

ノズル基板接合工程では、図16(h)に示すように、複数のノズル54が形成されたノズル基板としての第3の基板53を第2の基板52に接合する。これにより、圧力発生室56と、リザーバ58と、圧力発生室56に繋がる液状体供給路57とで構成される液状体の流路を完成させる。第3の基板53と第2の基板52との接合は、エポキシ系熱硬化型樹脂で加熱圧着する。   In the nozzle substrate bonding step, as shown in FIG. 16 (h), a third substrate 53 as a nozzle substrate having a plurality of nozzles 54 formed thereon is bonded to the second substrate 52. As a result, a liquid material flow path composed of the pressure generation chamber 56, the reservoir 58, and the liquid material supply path 57 connected to the pressure generation chamber 56 is completed. The third substrate 53 and the second substrate 52 are joined by thermocompression bonding with an epoxy thermosetting resin.

切断工程では、第1のマザー基板と第2の基板52および第3の基板53の3層構造となった積層構造体を所定の位置でダイシングにより切断し、個々の吐出ヘッド50を取り出す。   In the cutting step, the laminated structure having a three-layer structure of the first mother substrate, the second substrate 52, and the third substrate 53 is cut by dicing at a predetermined position, and each discharge head 50 is taken out.

ヘッド組立工程では、図16(i)に示すように、1つの吐出ヘッド50に備えられた共通電極67と電極61に繋がる端子部63との間に、電気機械変換素子65を駆動するためのドライバIC70を実装したFPCなどの回路基板をACF(異方性導電フィルム(Anisotropic Conductive Film))などを用いて接続する。   In the head assembling step, as shown in FIG. 16 (i), the electromechanical conversion element 65 is driven between the common electrode 67 provided in one ejection head 50 and the terminal portion 63 connected to the electrode 61. A circuit board such as an FPC on which the driver IC 70 is mounted is connected using an ACF (Anisotropic Conductive Film) or the like.

上記吐出ヘッド50の製造方法によれば、複数の流路を有する第2の基板52が、寸法補正が施された流路露光パターンを有するマスクを用いて一括露光することにより形成される。したがって、少なくとも液状体供給路57を構成する凹部52bが精度よく形成されると共に、凹部52bの幅の寸法ばらつきが低減される。ゆえに、複数のノズル54ごとに安定した吐出特性を有する静電方式のアクチュエータを備えた吐出ヘッド50を製造することができる。   According to the method of manufacturing the ejection head 50, the second substrate 52 having a plurality of flow paths is formed by batch exposure using a mask having a flow path exposure pattern subjected to dimension correction. Accordingly, at least the recess 52b constituting the liquid supply path 57 is formed with high accuracy, and the width variation of the recess 52b is reduced. Therefore, it is possible to manufacture the ejection head 50 including the electrostatic actuator having stable ejection characteristics for each of the plurality of nozzles 54.

上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。   Various modifications other than the above embodiment are conceivable. Hereinafter, a modification will be described.

(変形例1)上記実施形態1の吐出ヘッド10の製造方法において、流路露光パターンC1〜C22の寸法補正の方法は、これに限定されない。例えば、露光装置300の光学系において、露光光の光軸に対するコリメイトや色収差が、露光中心E0を中心として外周に向かって1次的(直線的)なばらつき傾向を示すならば、露光中心E0から各流路露光パターンの座標中心En(nは1〜22)までの距離Lに応じて補正量を定め、寸法補正を施してもよい。また、寸法補正は、個々の流路露光パターンの寸法補正だけでなく、流路露光パターン間の相対的な位置の補正を含んでいてもよい。 (Modification 1) In the manufacturing method of the ejection head 10 of the first embodiment, the method of correcting the dimensions of the flow path exposure patterns C1 to C22 is not limited to this. For example, in the optical system of the exposure apparatus 300, if the collimate or chromatic aberration with respect to the optical axis of the exposure light shows a primary (linear) variation tendency toward the outer periphery with the exposure center E 0 as the center, the exposure center E A correction amount may be determined according to a distance L from 0 to the coordinate center E n (n is 1 to 22) of each flow path exposure pattern, and dimension correction may be performed. Further, the dimension correction may include not only the dimension correction of the individual channel exposure patterns but also the correction of the relative position between the channel exposure patterns.

(変形例2)上記実施形態1の吐出ヘッド10の製造方法において、流路露光パターンC1〜C22の寸法補正の方法は、流路露光パターンのみに適用することに限定されない。例えば、圧電素子6を構成する圧電体6aや上電極6bのパターニングなどにも適用することができる。精度よく位置および形状が形成された圧電素子6を有する吐出ヘッド10を製造することができる。   (Modification 2) In the manufacturing method of the ejection head 10 of the first embodiment, the method of correcting the dimensions of the channel exposure patterns C1 to C22 is not limited to being applied only to the channel exposure pattern. For example, the present invention can be applied to patterning of the piezoelectric body 6a and the upper electrode 6b constituting the piezoelectric element 6. The ejection head 10 having the piezoelectric element 6 with the position and shape formed with high accuracy can be manufactured.

(変形例3)上記実施形態1の吐出ヘッド10の製造方法において、製造工程の順番は、これに限定されない。例えば、マザー基板103にアクチュエータとしての圧電素子6や弾性膜2a、複数の流路を形成した後に、マザー基板101(封止基板1)とマザー基板103とを接合してもよい。   (Modification 3) In the manufacturing method of the ejection head 10 of the first embodiment, the order of the manufacturing process is not limited to this. For example, the mother substrate 101 (sealing substrate 1) and the mother substrate 103 may be bonded after the piezoelectric element 6 as the actuator, the elastic film 2a, and a plurality of flow paths are formed on the mother substrate 103.

(変形例4)上記実施形態1の吐出ヘッド10の製造方法において、露光装置300の構成は、これに限定されない。例えば、光学系の色収差を改善するために、複数の光学レンズを組み合わせることが考えられる。そのような場合においても、試験マスクを用いて露光し、転写された流路露光パターンを計測することによって、その位置や寸法のばらつきを入手する。そのばらつきを分析することにより、光学系の露光精度における傾向を掴むことができる。また、その傾向に則って露光中心E0を基準する流路露光パターンの位置や寸法を補正することが望ましい。 (Modification 4) In the manufacturing method of the ejection head 10 of the first embodiment, the configuration of the exposure apparatus 300 is not limited to this. For example, it is conceivable to combine a plurality of optical lenses in order to improve the chromatic aberration of the optical system. Even in such a case, exposure is performed using a test mask, and the transferred flow path exposure pattern is measured to obtain variations in position and dimensions. By analyzing the variation, the tendency in the exposure accuracy of the optical system can be grasped. In addition, it is desirable to correct the position and size of the channel exposure pattern with reference to the exposure center E 0 in accordance with the tendency.

(変形例5)上記実施形態2の吐出ヘッド50の製造方法において、製造工程の順番は、これに限定されない。例えば、第1のマザー基板(複数の第1の基板51)と第2のマザー基板(複数の第2の基板52)と第3の基板53とを接合してから、切断して個々の吐出ヘッド50を取り出し、開口部68を気密封止してもよい。   (Modification 5) In the manufacturing method of the ejection head 50 of the second embodiment, the order of the manufacturing process is not limited to this. For example, a first mother substrate (a plurality of first substrates 51), a second mother substrate (a plurality of second substrates 52), and a third substrate 53 are joined, and then cut and individually discharged. The head 50 may be taken out and the opening 68 may be hermetically sealed.

(変形例6)上記実施形態1の吐出ヘッド10の製造方法を適用可能な吐出ヘッドは、上記実施形態2の静電方式のアクチュエータを備えた吐出ヘッド50に限定されない。例えば、アクチュエータとして電気熱変換素子を備えた吐出ヘッドの製造方法にも適用することができる。   (Modification 6) The ejection head to which the manufacturing method of the ejection head 10 of the first embodiment can be applied is not limited to the ejection head 50 including the electrostatic actuator of the second embodiment. For example, the present invention can be applied to a manufacturing method of an ejection head provided with an electrothermal conversion element as an actuator.

実施形態1の吐出ヘッドの構造を示す要部分解斜視図。FIG. 3 is an exploded perspective view showing a main part of the structure of the ejection head according to the first embodiment. 実施形態1の吐出ヘッドの構造を示す要部平面図。FIG. 3 is a main part plan view showing the structure of the ejection head according to the first embodiment. 図2のA−A’線で切った吐出ヘッドの構造を示す要部断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of an essential part showing the structure of the ejection head cut along line A-A ′ in FIG. 積層構造体における吐出ヘッドの配置を示す概略平面図。FIG. 3 is a schematic plan view showing an arrangement of ejection heads in a laminated structure. 吐出ヘッドの製造方法を示すフローチャート。6 is a flowchart showing a method for manufacturing the ejection head. (a)〜(e)は吐出ヘッドの製造方法を示す概略断面図。(A)-(e) is a schematic sectional drawing which shows the manufacturing method of an ejection head. (f)〜(h)は吐出ヘッドの製造方法を示す概略断面図。(F)-(h) is a schematic sectional drawing which shows the manufacturing method of an ejection head. (i)〜(k)は吐出ヘッドの製造方法を示す概略断面図。(I)-(k) is a schematic sectional drawing which shows the manufacturing method of an ejection head. (l)〜(n)は吐出ヘッドの製造方法を示す概略断面図。(L)-(n) is a schematic sectional drawing which shows the manufacturing method of an ejection head. 露光装置の構成を示す概略図。Schematic which shows the structure of exposure apparatus. (a)はマスクにおける流路露光パターンの配置を示す概略平面図、(b)は(a)の要部詳細図。(A) is a schematic plan view which shows arrangement | positioning of the flow-path exposure pattern in a mask, (b) is principal part detail drawing of (a). 流路露光パターンの露光状態を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the exposure state of a flow-path exposure pattern. (a)〜(c)はノズル別液状体供給路幅を示すグラフ。(A)-(c) is a graph which shows the liquid supply path width according to nozzle. 実施形態2の吐出ヘッドの構造を示す要部分解斜視図。FIG. 5 is an exploded perspective view of a main part showing a structure of a discharge head according to a second embodiment. 図14のB−B’線で切った吐出ヘッドの構造を示す要部断面図。FIG. 15 is an essential part cross-sectional view showing the structure of the ejection head taken along line B-B ′ in FIG. 14. (a)〜(i)は実施形態2の吐出ヘッドの製造方法を示す概略断面図。(A)-(i) is a schematic sectional drawing which shows the manufacturing method of the discharge head of Embodiment 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

3…流路基板、3a…圧力発生室、3e…液状体供給路、4a…ノズル、10,50…吐出ヘッド、52…流路基板としての第2の基板、53…ノズル基板としての第3の基板、54…ノズル、56…圧力発生室、57…液状体供給路、103…マザー基板、200…マスク、C1〜C22…流路露光パターン、Can…圧力発生室を形成するパターン部、Cen…液状体供給路を形成するパターン部、E0…露光中心、L…距離、θ…配置角度。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Flow path board | substrate, 3a ... Pressure generating chamber, 3e ... Liquid supply path, 4a ... Nozzle 10, 50 ... Discharge head, 52 ... 2nd board | substrate as a flow path board | substrate, 53 ... 3rd as a nozzle board | substrate substrate, 54 ... nozzle, 56 ... pressure generating chamber, 57 ... liquid material supply passage, 103 ... mother substrate 200 ... mask, C1 to C22 ... passage exposure pattern, the pattern portion to form a Ca n ... pressure generating chamber, pattern portion forming a ce n ... liquid material supply channel, E 0 ... exposure center, L ... distance, theta ... arrangement angle.

Claims (6)

圧力発生室と前記圧力発生室に液状体を導く液状体供給路とを含む流路と、前記圧力発生室に連通するノズルとを有する吐出ヘッドの製造方法であって、
複数の前記流路を1つの単位とする流路基板を、フォトリソグラフィ法を用いてマザー基板に複数形成する流路形成工程を備え、
前記流路形成工程は、前記マザー基板における前記流路基板の配置に基づいた複数の流路露光パターンを有するマスクを用いて前記マザー基板を一括露光する露光工程を含み、
前記流路露光パターンは、前記流路の設計上の基準寸法に対して、前記マスクの露光中心からの距離に応じた寸法補正が施されていることを特徴とする吐出ヘッドの製造方法。
A discharge head manufacturing method comprising: a flow path including a pressure generation chamber and a liquid supply path that guides a liquid to the pressure generation chamber; and a nozzle that communicates with the pressure generation chamber.
A flow path forming step of forming a plurality of flow path substrates having a plurality of the flow paths as a unit on a mother substrate using a photolithography method;
The flow path forming step includes an exposure process in which the mother substrate is collectively exposed using a mask having a plurality of flow path exposure patterns based on the arrangement of the flow path substrates in the mother substrate.
The method of manufacturing an ejection head, wherein the flow path exposure pattern is subjected to dimensional correction according to a distance from an exposure center of the mask with respect to a reference dimension in design of the flow path.
前記流路露光パターンは、前記マスクの前記露光中心からの距離と、前記露光中心に対する配置角度とに応じた寸法補正が施されていることを特徴とする請求項1に記載の吐出ヘッドの製造方法。   2. The ejection head manufacturing method according to claim 1, wherein the flow path exposure pattern is subjected to dimensional correction in accordance with a distance of the mask from the exposure center and an arrangement angle with respect to the exposure center. Method. 前記複数の流路露光パターンは、前記マスク上の配置位置に応じて複数のグループに区分され、前記グループごとに与えられた補正量に基づいて寸法補正が施されていることを特徴とする請求項2に記載の吐出ヘッドの製造方法。   The plurality of flow path exposure patterns are divided into a plurality of groups according to arrangement positions on the mask, and dimension correction is performed based on a correction amount given for each group. Item 3. A method for manufacturing an ejection head according to Item 2. 前記流路露光パターンは、前記圧力発生室を形成するパターン部と、前記液状体供給路を形成するパターン部とを有し、
前記寸法補正は、少なくとも前記液状体供給路を形成するパターン部に対して施されていることを特徴とする請求項3に記載の吐出ヘッドの製造方法。
The flow path exposure pattern has a pattern portion that forms the pressure generating chamber, and a pattern portion that forms the liquid supply path,
The method of manufacturing an ejection head according to claim 3, wherein the dimension correction is performed at least on a pattern portion that forms the liquid supply path.
前記寸法補正は、複数の前記圧力発生室の前記液状体供給路を形成するパターン部ごとに施されていることを特徴とする請求項4に記載の吐出ヘッドの製造方法。   5. The ejection head manufacturing method according to claim 4, wherein the dimension correction is performed for each pattern portion forming the liquid supply path of the plurality of pressure generation chambers. 前記複数の前記圧力発生室を複数のグループに区分し、
前記寸法補正は、前記グループごとに与えられた補正量に基づいて施されていることを特徴とする請求項5に記載の吐出ヘッドの製造方法。
Dividing the plurality of pressure generating chambers into a plurality of groups;
6. The method of manufacturing an ejection head according to claim 5, wherein the dimensional correction is performed based on a correction amount given for each group.
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