JP7455538B2 - 流路形成基板の製造方法、及び液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、流体が流れる流路を形成した流路形成基板の製造方法等に関する。

液体を吐出する液体吐出ヘッドには、液体を流動させるための流路が形成された流路形成基板が設けられている。特許文献１には、この種の液体吐出ヘッドの製造方法が開示されている。この製造方法では、２枚のウエハ形態の基板のそれぞれに、半導体製造工程を応用して溝状のパターンを形成した後、２枚の基板を接合して流路を完成させるという工程をとる。さらに、ウエハ形態で接合された基板を分割し、チップ形態の流路形成基板を形成している。

特開平１１－９９３号公報

上記のように、流路形成基板には流路に相当する空間が存在するため、同じ基板厚さの一般的なデバイスに対して基板の体積が少なく、基板強度が低くなる傾向がある。しかしながら、特許文献１に開示の製造方法では、ＴＡＢテープなどの接続部分として、チップ端部に沿った電極取り出し口の上部に、大きな堀込みをエッチングによって追加加工している。このため、基板の強度が低下して精度の低下や破壊の発生が生じ易くなり、これに伴って歩留りの低下も発生する。

そこで、本発明は、安価で信頼性の高い流路形成基板を製造することが可能な製造方法の提供を目的とする。

本発明は、第１基板の平面と第２基板の平面とを互いに接合させることにより、複数の流路が形成された接合基板を形成する接合工程と、前記接合基板を、前記流路を有する複数のチップ形態の流路形成基板に分割する分割工程と、を備えた流路形成基板の製造方法であって、前記分割工程は、前記第１基板と前記第２基板のそれぞれを前記接合基板の平面方向における異なる位置で切断する切断工程を含み、前記接合工程は、前記第１基板と前記第２基板とが接合する接合領域と、前記第１基板と前記第２基板とが接合しない非接合領域とを形成し、前記切断工程は、同一の前記非接合領域の範囲内において前記第１基板の切断と前記第２基板の切断を行うことを特徴とする。

本発明によれば、基板強度の低下を抑制し、安価で信頼性の高い流路形成基板を製造することが可能になる。

第１実施形態の液体吐出ヘッドを示す平面図及び断面図である。 図１に示す液体吐出ヘッドの製造方法を示す断面図である。 第２実施形態の液体吐出ヘッドを示す平面図及び断面図である。 図２に示す液体吐出ヘッドの製造方法を示す断面図である。 第３実施形態の液体吐出ヘッドを示す平面図及び断面図である。 図３に示す液体吐出ヘッドの製造方法を示す断面図である。 第４実施形態の液体吐出ヘッドを示す平面図及び断面図である。 図４に示す液体吐出ヘッドの製造方法を示す断面図である。

以下、本発明に係る流路形成基板の製造方法、及びこれを用いた液体吐出ヘッドの製造方法の実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

（第１実施形態）
本実施形態では、一般的な半導体デバイスの製造工程と同様に、円板状のウエハ形態での工程を行い、その後、複数の複数のチップ形態に分割する工程を行う。ウエハ形態では次のような工程が行われる。まず、シリコン基板などの半導体基板からなる円板状の２枚のウエハ（第１基板、第２基板）のそれぞれに対して、流路等を含む構造部分を格子状に複数形成する工程を行う。次に、第１基板の平面と第２基板の平面とを互いに接合する接合工程を行う。その後、互いに接合された第１基板と第２基板（以下、この接合された基板を接合基板と称す）に形成された複数の構造部分を分割する工程を行う。以上によって、図１に示すチップ形態の流路形成基板２０が形成される。

ここで、図１及び図２を参照しつつ、本実施形態によって製造される流路形成基板２０を備えた液体吐出ヘッド用基板１００及び液体吐出ヘッドＨ１の構成を説明する。なお、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩｂ－Ｉｂ線断面図である。また、図２は図１に示した液体吐出ヘッドＨ１の製造方法を示す図である。また、本明細書及び以下に参照する各図面において、Ｘ方向を第１方向、第１方向と交差するＹ方向を第２方向と称す。本実施形態では、第１方向（Ｘ方向）と第２方向（Ｙ方向）とが互いに直交する例を示している。また、後述の各基板の表面及び裏面はＸ方向及びＹ方向と平行する平面に沿って配置されているものとする。

図１において、液体吐出ヘッド用基板（以下、単にヘッド用基板という）１００は、流路形成基板２０と、流路形成基板２０に設けたオリフィスプレート（吐出口形成部材）３０とを含み構成されている。オリフィスプレート３０には、液体を吐出するための吐出口（オリフィス）３１が第１方向（Ｘ方向）に沿って複数配列されている。流路形成基板２０とオリフィスプレート３０との間には、吐出口２１に連通する圧力室３２が形成されている。

流路形成基板２０は、第１チップ基板１と第２チップ基板１０とにより構成されている。第１チップ基板１は、前述の分割工程によって第１基板１Ａを分割した部分を指し、第２チップ基板１０は、分割工程によって第２基板１０Ａを分割した部分を指す。第１チップ基板１の一方の面（吐出口３１と対向する面）には、第２チップ基板１０が接合領域１３に塗布された接着剤によって接合されている。この接合は、前述のウエハ形態において行われる。第１チップ基板１の一方の面には、複数のエネルギー発生素子（ヒータ）３が、複数の吐出口３１と対向する位置にそれぞれ形成されている。また、第１チップ基板１には、フォトリソグラフィを用いた多層配線技術によって、ヒータ３を駆動するための半導体素子からなる不図示の駆動回路と不図示の配線層とが形成されている。なお、このヒータ及び駆動回路の形成は、ウエハ形態の段階で行われる。さらに、第１チップ基板１には、圧力室３２に連通する個別流路２が形成されている。また、第２チップ基板１０には個別流路２に連通する共通流路１１が形成されている。第１チップ基板１の一端部（図１における右端部）には、第２チップ基板１０の一端部から、外方（図１において右方）に突出する突出部４が形成されている。さらに、第２チップ基板１０の他端部（図１における左端部）には、第２チップ基板１０の左端部から外方（図１において左方）に突出する突出部１２が形成されている。以上により、本実施形態における液体吐出ヘッド用基板１００が構成されている。

ヘッド用基板１００には、第１チップ基板１に設けられた駆動回路への信号の入力及びヒータ３への電力の供給などを行うＴＡＢテープ４０の一端部が保持されている。本実施形態では、第１チップ基板１に形成された突出部４の他方の面（オリフィスプレート３０が接合されている面とは反対側の面（図１において下面））に、ＴＡＢテープ４０の一端部が接着保持されている。さらに、ＴＡＢテープ４０は電気実装ワイヤー４１によって第１チップ基板１に電気的に接続されている。これにより、第１チップ基板１に形成されたＴＡＢテープ４０及び電気実装ワイヤー４１を介して外部から第１チップ基板１への電気信号の入力及び電力の供給が可能になる。以上のように、ヘッド用基板１００に対してＴＡＢテープ４０の接続などの電気実装工程を行うことにより液体吐出ヘッドＨ１が構成される。この液体吐出ヘッドＨ１は不図示の液体吐出装置本体に搭載される。

液体吐出装置本体に液体吐出ヘッドＨ１が搭載されると、液体吐出ヘッドＨ１の共通流路５は、液体吐出装置本体に設けられた不図示の液体貯留部に連通する。これにより、液体貯留部に貯留された液体が共通流路１１に供給される。共通流路１１に供給された液体は、個別流路２を経て圧力室３２に流入し、圧力室３２に充填される。ここで、液体吐出装置本体からの信号を受けた駆動回路がヒータ３を駆動すると、ヒータ３から発せられた熱エネルギーによって、吐出口３１から液体が吐出される。

なお、図１には、オリフィスプレート３０が流路形成基板２０より上方に位置するような状態でヘッド用基板１００が示されている。しかし多くの場合、液体吐出ヘッドＨ１は、オリフィスプレート３０を下方へ向けた状態で、液体吐出装置本体に取り付けられる。従って、吐出口３１は下方へ向けて液体（液滴）を吐出する。例えば、液体吐出装置がインクジェット記録装置である場合、インクジェット記録装置に搭載される液体吐出ヘッド（記録ヘッド）の吐出口３１からは下方に向けて液体（インク）が吐出される。そして、吐出された液体が、吐出口３１の下方に対向する位置に存在する記録媒体に着弾することにより、記録媒体に画像が記録される。

次に、流路形成基板２０を形成する際に行う各部の加工方法について説明する。ヘッド用基板１０内に液体を流入させて、圧力室２２に液体を供給するためには、前述の個別流路２及び共通流路１１のように、第１チップ基板１と第２チップ基板１０のそれぞれに、互いに連通する液体の流路を形成する必要がある。

個別流路２及び共通流路１１の製造方法は、各流路に要求される形状によって異なる。例えば、第２チップ基板１０に形成される共通流路１１は、複数の吐出口３１からなる吐出口列に対応する大きな貫通溝を形成する必要がある。このような大きな貫通溝の形成に適する加工方法としては、ウエットエッチングによる異方性エッチング法や、レーザー法、及びサンドブラスト法等がある。また、第２チップ基板１０に個別流路２を精度よく形成するためには、複数の吐出口のそれぞれに対応する小さな貫通孔を多数形成する必要がある。この個別流路２を精度よく形成するための加工方法としては、Ｄｅｅｐ－ＲＩＥによるドライエッチング法などがある。

このように、比較的複雑な流路を形成する場合には、ウエハ形態の２枚の基板に分けて流路の一部を形成し、その後、両基板を接合することによって１つの流路を形成する方法を採ることが有効である。この場合、２枚の基板の接合方法としては、前述のように２枚の基板を接着剤によって接合させる方法や、２枚の基板に酸化膜を形成して接合させるプラズマ活性化接合を行う方法がある。さらに、２枚の基板を全面的に接合させる方法や、２枚の基板を部分的に接合させるパターニング方法等も用いられている。

ヘッド用基板１０に設けられるオリフィスプレート３０は、ヘッド用基板１０とは別部材で形成されることが多い。本実施形態では感光性のエポキシ樹脂を用いてオリフィスプレート３０を形成している。エポキシ樹脂としては、ドライフィルム３０Ａを用いている。ドライフィルム３０Ａを第１基板１Ａに貼り合わせた後、露光、現像、硬化ベークなどの処理を行って吐出口３１及び圧力室２２を形成することにより、オリフィスプレート３０を形成する。

ウエハ形態での工程の後、ウエハを複数のチップ形態に分割する分割工程には、ブレードダイシング法、レーザーダイシング法、あるいはエッチング法等が用いられる。この切分割工程については、後に詳細に説明する。

ところで、液体吐出ヘッドに設けられる流路形成基板には、ウエハ形態からチップ形態へと分割された状態で、棚状に突出する部分（本実施形態における突出部４）を形成することが求められることがある。例えば、特許文献１に示す基板には、電極の取り出し口の上部に大きな堀込みをエッチングで追加加工することにより突出部を形成している。しかし、ウエハ形態の基板に対して大きな堀込などの追加加工を行うと、その後の工程、例えば、吐出口の形成工程などで基板強度が低下し、応力集中などによる基板破壊が発生することが知られている。

そこで本実施形態では、ウエハ形態での工程において突出部を形成するための追加加工を行うのではなく、ウエハ形態の基板を、チップ形態の流路形成基板２０へと分割する分割工程を改善することによって、突出部４、１２を形成することを可能にしている。

以下、本実施形態における流路形成基板及び液体吐出ヘッドの製造方法を、図２を参照しつつより具体的に説明する。

図２（ａ）に示すように、表面側（図中、上面側）にエネルギー発生素子３や、不図示の駆動回路及び配線層を形成した厚さ６００μｍのシリコンウエハからなる第１基板１Ａを用意する。次に、図２（ｂ）に示すように、第１基板１Ａの表面側からエッチングを行い、５０×５０μｍ、深さ２５０μｍの穴２Ａを形成する。本例では、エッチングガスとしてＳＦ６（六フッ化硫黄）とＣ４Ｆ８（四フッ化メタン）を用い、Ｄｅｅｐ－ＲＩＥ法によって、エッチングと成膜とを交互に行うことにより穴２Ａを形成した。

次に、図２（ｃ）に示すように、第１基板１Ａを裏面側から研磨し、基板厚さ２００μｍまで薄化させる。これにより、穴２Ａは研磨によって第１基板１Ａを貫通する貫通孔２となる。この貫通孔２は、図１に示す流路形成基板２０の個別流路２となる。

次に、厚さ４００μｍのシリコンウエハからなる第２基板１０Ａを用意する（図２（ｄ））。この第２基板１０Ａに対し、図２（ｅ）に示すように、表面側（図２（ｄ）の上面側）からエッチングを行い、幅２００μｍの貫通溝１１を形成する。この貫通溝１１が図１に示す流路形成基板２０の共通流路１１となる。エッチングには、Ｄｅｅｐ－ＲＩＥ法を用いた。エッチングガスとしてはＳＦ６とＣ４Ｆ８を用いた。

次に、第１基板１Ａと第２基板１０Ａとを接合させるための接合工程を行う。この接合工程では、まず、図２（ｆ）に示すように、第２基板１０Ａの表面に接合領域１３を形成する。接合領域１３は、インクジェット方式によって第２塗基板１０Ａの表面に接着剤を塗布することにより形成する。本実施形態では、第２基板１０Ａの表面に接合領域１３と非接合領域１４とを形成した。非接合領域１４はスクライブラインに沿って６００μｍの幅で形成した。この後、図２（ｇ）に示すように、第１基板１Ａと第２基板１０Ａとを接合する。両基板の接合は、プレス方式によって両基板をプレスしつつ、接着剤が硬化する温度までキュアすることによって行う。

次に、図２（ｈ）に示すように、第１基板１Ａの表面（図２における上面）に、感光性のエポキシ樹脂を含んだドライフィルム３０Ａを貼り付ける。その後、図２（ｉ）に示すように、ドライフィルム３０Ａを部分的に分けて露光し、現像する。これによって、液体が流れる流路及び吐出口３１を形成し、オリフィスプレート３０が形成される。

次に、図２（ｊ）に示すように、第１基板１Ａと第２基板１０Ａとを接合したウエハ形態の合成基板２０Ａを、チップ形態の流路形成基板２０に分割する分割工程を行う。本実施形態では、レーザーダイシングによって第１基板１Ａと第２基板１０Ａとを切断した。

第１基板１Ａの切断は、第１基板１Ａの表面（図２における上面)から第２基板１０Ａとの接合面に至る深さ(この場合、２００μｍ)までレーザーダイシングでハーフカットすることによって行う。図２（ｊ）に示す線Ｌａが、この切断工程によって形成される切込みを示している。

また、第２基板１０Ａの切断は、第１基板１Ａの表面(図中、下方に位置する面)から第１基板１Ａとの接合面に至る深さ(４００μｍ)までレーザーダイシングでハーフカットすることによって行う。図２（ｊ）に示す線Ｌｂが、この切断工程によって形成される切込みを示している。

このレーザーダイシングによる切断は、第１基板１Ａと第２基板１０Ａとが接合されていない非接合領域１４内で行う。本実施形態では非接合領域の幅は６００μｍに設定されており、この６００μｍの範囲内で第１基板１Ａの切断及び第２基板１０Ａの切断を行った。このようにして第１基板１Ａの切断と第２基板１０Ａの切断を、非接合領域１４内の異なる位置で行うことにより、ウエハ形態の基板から複数の独立した流路形成基板２０に分割することができる。

また、分割工程では、第１基板１Ａの切断位置と第２基板１０Ａの切断位置は、両基板の平面方向と平行する第２方向（Ｙ方向）において異なる位置に設定している。すなわち、同一の非接合領域１４において、第２基板１０Ａの切断位置は非接合領域１４の中心より右側に位置し、第２基板１０Ａの切断位置は非接合領域１４の中心より左側に位置している。

このように第１基板１Ａの切断位置と、第２基板１０Ａの切断位置とを異ならせる。これにより、第１チップ基板１の一方の側端部（図中、右端部）には、第２チップ基板１０の一方の側端部（右端部）から、第１基板１Ａの平面方向と平行する第２方向（Ｙ方向）に沿って外方（図２における右側方）に突出する突出部４が形成される。本実施形態では、突出部４の幅（第２チップ基板１０の右端部から第１チップ基板１の右端部に至る距離）を５００μｍ確保した。

この後、図２（ｋ）に示すように、切り分けられた複数の流路形成基板２０の間の間隔を拡張させて各流路形成基板２０を分離させるエキスパンド（分離工程）を実施する。以上により、図１に示す流路形成基板２０が製造される。

次に、製造した流路形成基板２０を用いた液体吐出ヘッドＨ１の製造方法を説明する。

図２（ｌ）は上述の分割工程によって製造したチップ形態の流路形成基板２０を示す図である。この流路形成基板２０の側端部に突出する５００μｍの幅を有する棚状の突出部４の裏面（ヒータ３が形成されている面とは反対側の面）にＴＡＢテープ（Tape Automated Bonding）テープ４０の一端部を接着する（図２（ｍ）参照）。次に、第１チップ基板１の表面に形成されている電気接続端子とＴＡＢテープ４０の電気接続端子とを電気実装ワイヤー４１で接続する（図２（ｎ））。これにより、図１に示す液体吐出ヘッドＨ１が構成される。

以上のように、本実施形態では、ウエハ形態の合成基板２０Ａの分割工程を改善することによって、ウエハ形態の合成基板２０Ａに対しエッチング等の追加加工を施すことなく、突出部４、１２を形成することが可能になる。このため、接合基板２０Ａの強度を維持しつつ、突出部４、１２を有する流路形成基板２０を形成することが可能となり、流路形成基板２０の精度の低下を抑制することができ、信頼性の高い流路形成基板２０を得ることが可能になる。その結果、流路形成基板２０の歩留まりの低下も抑制することが可能になる。

また、流路形成基板２０の突出部４にＴＡＢテープ４０を保持させることが可能になるため、ＴＡＢテープ４０を接着保持させるための専用の部品が不要となり、液体吐出ヘッドＨ１を安価に構成することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図３及び図４を参照しつつ説明する。図３は、本実施形態における流路形成基板２０及び液体吐出ヘッドＨ２の構成を示す図であり、図３(ａ)は液体吐出ヘッドの平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩＩＩｂ－ＩＩＩｂ線断面図である。また、図４は本実施形態における流路形成基板２０及び液体吐出ヘッドＨ２の製造方法を示す図である。なお、図３及び図４において、第１実施形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付す。

本実施形態における流路形成基板２０の基本的な構成及び製造方法は、第１実施形態と同様であるため、ここでは第１実施形態と相違する部分を中心に説明を行う。本実施形態においても、図２（ａ）～図２（ｅ）と同様の工程を実施する。その後、図４（ｆ）、図４（ｅ）において第１基板１Ａと第２基板１０Ａとを接合させる接合工程を行う。本実施形態では、第１実施形態のように、第１基板１Ａと第２基板１０Ａとを接着剤を用いて接合させるのではなく、酸化膜を用いたプラズマ活性化接合を行う。

図４（ｆ）に示す工程では、第２基板１０Ａの一面（第１基板１Ａとの対向面（図４において上面））に、酸化膜を設けた接合領域１３と、酸化膜を設けない非接合領域１４とを形成する。非接合領域１４はスクライブラインに沿って６００μｍの幅に形成する。

次に、図２（ｇ）に示すように、第１基板１Ａと第２基板１０Ａとの接合を行う。本実施形態では、第１基板１Ａと第２基板１０Ａとの接合には、酸化膜を用いたプラズマ活性化接合を用いた。プラズマ活性化処理の後、第１基板１Ａと第２基板１０Ａを重ね、両基板をプレスしつつキュアを行う。これにより、第１基板１Ａと第２基板１０Ａとが接合される。

その後、図４（ｈ）～図４（ｋ）の工程を行う。この加工は、第１実施形態で述べた図２（ｈ）～図２（ｋ）の工程と同様であるため、説明を省略する。

以上が流路形成基板２０の製造方法である。次に液体吐出ヘッドの製造方法について説明する。図４（ｌ）は、図４（ｊ）及び図４（ｋ）の分割工程によって製造されたチップ形態の流路形成基板２０を示す図である。この流路形成基板２０に対し、本実施形態では、２つのＴＡＢテープ（第１ＴＡＢテープ４０、第２ＴＡＢテープ４２）を接着保持させる。

まず、第１チップ基板１の一端部に形成されている幅５００μｍの突出部（第１突出部）４の裏面に第１ＴＡＢテープ４０の一端部を接着保持させる。次に、第１チップ基板１の他端部（図中、左端部）より側方へと突出する第２チップ基板１０の突出部（第２突出部）１２の表面（図中、上面）に、第２ＴＡＢテープ４２を接着保持させる（図４（ｍ）参照）。この第２突出部１２は、第１突出部４と同様に５００μｍの幅を有しているため、第２ＴＡＢテープ４２も第１ＴＡＢテープ４０と同様に接着保持させることができる。

その後、第１チップ基板１の電気接続端子と第１ＴＡＢテープ４０の電気接続端子とを電気実装ワイヤー４１で接続する。さらに、第１チップ基板１の他方の電気接続端子とＴＡＢテープ４２の電気接続端子とを電気実装ワイヤー４３で接続する。

以上により、２つのＴＡＢテープ４０、４２を接続した液体吐出装置が構成される。２本のＴＡＢテープ４０、４２はいずれも、ＴＡＢテープ専用の保持部品を用いることなく、流路形成基板２０の両端部に形成されている突出部４、１２に接着保持されている。このため、２本のＴＡＢテープを接続する場合にも、液体吐出ヘッドを少ない部品点数で安価に構成することができる。

また、ウエハ形態の基板に対して追加加工を施すことなく、流路形成基板２０に突出部４、１２を形成することが可能になるため、流路形成基板の精度の低下や歩留りの低下を抑制することが可能になる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を図５及び図６を参照しつつ説明する。図５は、本実施形態における流路形成基板２０及び液体吐出ヘッドＨ３の構成を示す図であり、図５(ａ)は液体吐出ヘッドＨ３の平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＶｂ－Ｖｂ線断面図である。また、図６は本実施形態における流路形成基板２０及び液体吐出ヘッドＨ３の製造方法を示す図である。なお、本実施形態においても、第１実施形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付す。

本実施形態では、図２（ａ）～図２（ｉ）と略同様の工程を行った後、図６（ｊ）～図６（ｎ）に示す工程を行う。図６（ｊ）及び図６（ｋ）は、本実施形態における切断工程を示しており、この分割工程が第１実施形態と相違する。

すなわち、前述の第１実施形態では、図２（ｊ）に示すように、第１基板１Ａの切断と第２基板１０Ａの切断を、６００μｍの幅を有する非接合領域１４の範囲内に定めた２つの異なる位置で行う。これに対し、本実施形態では、同一の非接合領域１４内の異なる２つの位置（図中、切断位置Ａ１、Ａ２）で第２基板１０Ａを切断し、さらに、切断位置Ａ１と切断位置Ａ２の中央に設定した切断位置Ｂで第１基板１Ａの切断を行う。つまり、同一の非接合領域１４の範囲内に定めた異なる３つの切断位置で切断を行う。また、流路形成基板２０のうち、切断位置Ｂで切断された端部とは反対側の端部の形成は、接合基板２０Ａを構成する第１基板１Ａと第２基板１０Ａをフルカットすることにより行う。

上記の切断工程によってチップ形態に切断された流路形成基板２０は、隣接する流路形成基板２０の突出部４が互いに向き合うような配置となる。このような配置で切断を行う場合にも、第１実施形態と同様の幅を有する突出部４を形成するためには、非接合領域の形成位置を第１実施形態とは異ならせることが必要になる。つまり、第１実施形態では、１チップ毎（１つの流路形成基板毎）に６００μｍの幅を有する非接合領域を設定したが、本実施形態では、２チップ毎（２つの流路形成基板毎）に１２００μｍの幅を有する非接合領域を設定することが必要になる。

以下、本実施形態における分割工程をより具体的に説明する。図６（ｊ）は、ウエハ形態の接合基板２０Ａから複数のチップ形態の流路形成基板２０に切り分ける切断工程を示す図である。ここでは、前述のように２チップ毎に設定された幅１２００μｍの非接合領域１４の範囲内で接合基板の切断を行う。第１実施形態とは異なり、本実施形態における切断工程では、ブレードダイシングを用いる。

ブレードダイシングを実施するに先立ち、まず、接合基板の表面（図中、上面）にダイシングテープを貼る。その後、接合基板の裏面（図中、下面）から、ブレードダイシングによって、厚さ４００μｍの第２基板１０Ａのみを切断するハーフカットを行う。このブレードダイシングは、非接合領域１４の範囲内に設定した２つの切断位置Ａ１、Ａ２において行う。以下、切断位置Ａ１、Ａ２において行うブレードダイシングを第１のブレードダイシングと称す。図６（ｊ）に示す線Ｌ１、Ｌ２が、第１のブレードダイシングによって形成される切込みを示している。

次に、ダイシングテープを接合基板の裏面（図中、下面）に貼り換え、接合基板の表面から第２のブレードダイシングを行う。第２のブレードダイシングでは、前述の切断位置Ａ１と切断位置Ａ２の中心位置（矢印Ｂで示す切断位置）において、厚さ２００μｍの第１基板１Ａのみを切断するハーフカットを行う。図６（ｊ）に示す線Ｌ３が、第２のブレードダイシングによって形成される切込みを示している。

この後、接合基板の表面から、矢印Ｃ１、Ｃ２で示す切断位置において第３のブレードダイシングを行う。第３のブレードダイシングでは、形成すべきチップ形態の流路形成基板２０のうち、切断位置Ｂで切断された端部とは反対側の端部の形成を行う。この第３のブレードダイシングは、接合基板の第１基板１Ａと第２基板１０Ａをフルカットすることにより行う。図６（ｊ）の線Ｌ４、Ｌ５が、第３のブレードダイシングによって形成される切込みを示している。

上記の切断工程の後、図６（ｋ）に示すようにエキスパンドを行い、個々の流路形成基板（チップ）２０に分離し、ダイシングテープからの取り出を行う。取り出した流路形成基板２０は、一端部にのみ突出部４が形成される。本実施形態では、突出部４に５００μｍの幅を確保した。なお、切断位置Ａ１とＡ２との間に形成される部分１５は、ダイシングテープに残され、流路形成基板２０からは除去される。

以上が本実施形態における流路形成基板２０の製造方法である。製造された流路形成基板に対し、図６（ｍ）、（ｎ）に示す工程によってＴＡＢテープ４０の接続と、電気実装ワイヤーの接続を行うことにより、液体吐出ヘッドＨ３が構成される。なお、図６（ｍ）、（ｎ）に示す工程は、第１実施形態において述べた工程（ｍ）、（ｎ）と同一であるため、重複説明は省略する。

以上のように、本実施形態においても、ウエハ形態の接合基板２０Ａに対して追加加工を施すことなく、突出部４を形成することができる。このため、流路形成基板２０の精度の低下や歩留りの低下を抑制することが可能になる。また、流路形成基板２０の突出部４にＴＡＢテープ４０を接着させることが可能になるため、液体吐出ヘッドＨ３の部品点数を削減でき、安価に構成することができる。

さらに、本実施形態では、流路形成基板２０のうち、突出部４が形成される端部とは反対側の端部をフルカットし、第１チップ基板１と第２チップ基板１０の端部位置を揃えるようにしたため、流路形成基板２０の端面形状を単純化することが可能になる。また、フルカットを行うことにより、切断工程の単純化及び切断時間の短縮化を図ることが可能になる。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４実施形態を図７及び図８を参照しつつ説明する。図７は、本実施形態における流路形成基板２０及び液体吐出ヘッドＨ４の構成を示す図であり、図７(ａ)は液体吐出ヘッドＨ４の平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＶＩＩｂ－ＶＩＩｂ線断面図である。また、図８は本実施形態における流路形成基板２０及び液体吐出ヘッドＨ４の製造方法を示す図である。なお、本実施形態においても、第１実施形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付す。

本実施形態では、第１基板１Ａと第２基板１０Ａとの接合工程において、非接合領域を形成しない。すなわち、第１基板１Ａと第２基板１０Ａとが対向する面の全体を接合領域として両基板１Ａ、１０Ａを接合し、その後、分割工程によって突出部４を有するチップ形態の流路形成基板２０を形成する。この点が、第１記実施形態と異なる。なお、本実施形態においても、図１（ａ）～図１（ｅ）に示す工程と同様の工程を行う。さらに、図８（ｆ）～図（ｈ）に示す工程は、第１基板１Ａと第２基板１０Ａとの間に非接合領域を形成しない点を除き、それ以外は、図１（ａ）～図１（ｈ）と同一である。よって、以下では、第１実施形態との相違点を中心に説明を行う。

以下、図８（ｊ）～図８（ｎ）の工程について説明する。図８（ｊ）、（ｋ）は、ウエハ形態の接合基板２０Ａをチップ形態の流路形成基板２０に分割する分割工程を示す図である。図８（ｊ）の切断工程では、第１基板１Ａの切断位置Ａと、第２基板１０Ａの切断位置Ｂを接合基板２０Ａの面方向において異なる位置に設定している。

具体的には、接合基板の表面からレーザーダイシングによって２００μｍの深さのハーフカットを切断位置Ａで行い、第１基板１Ａのみを切断する。図８（ｊ）に示す線Ｌ１１が、この切断工程によって形成される切込みを示している。

次に、接合基板２０の裏面からレーザーダイシングによって４００μｍの深さのハーフカットを切断位置Ｂで行い、第２基板１０Ａのみを切断する。図８（ｊ）に示す線Ｌ１２が、この切断工程によって形成される切込みを示している。

図８（ｊ）に示す切断工程では、第１基板１Ａと第２基板１０Ａとの接合領域に対してレーザーダイシングが行われるのに対し、図２（ｊ）に示す第１実施形態における切断工程では、非接合領域１４に対してレーザーダイシングが行われる。この点で本実施形態における切断工程と第１実施形態における切断工程とは相違する。

さらに、本実施形態では、図８（ｊ）に示すように、第１基板１Ａの切断位置Ａと基板２の切断位置Ｂとの間隔を、第１実施形態における間隔よりも狭めている。具体的には、第１実施形態では、切断位置Ａと切断位置Ｂとの間隔を５００μｍとしているのに対し、本実施形態では切断位置Ａと切断位置Ｂとの間隔を２００μｍまで狭めた。これは、後述のエキスパンドによるチップの分離を容易にするとともに、分離に際して生じる基板破壊の影響を軽減するためである。

次に、図８（ｋ）に示すように、エキスパンドを実施し、棚状の突出部４を有するチップ形態の流路形成基板２０に分離させた。このエキスパンドを行う前の段階では、切断工程は行われているものの、接合基板２０Ａは、チップ形態の流路形成基板へと切り離された状態にはなっていない。例えば、隣接する２つの流路形成基板を考えた場合、一方の流路形成基板２０の突出部となる部分４Ａは、これに隣接する他方の流路形成基板の突出部となる部分１２Ａに接合された状態にある。これは前述のように第１基板１Ａと第２基板１０Ａの全面を接合領域としたことによる。

本実施形態では、エキスパンドによる引っ張り力によって、流路形成基板と流路形成基板との間で意図的に基板破壊を発生させてチップ分離を行う。これにより、図８（ｋ）に示すように、突出部４、１２を有する流路形成基板２０が構成される。なお、基板破壊により分離された突出部の接合領域側の面（図中、下面）は完全な平坦面ではなくなる可能性があるが、突出部４、１２には、ＴＡＢテープ４０を保持させるために必要とされる所定の吐出幅以上（２００μｍ以上）の吐出幅を確保することができた。

以上が本実施形態における流路形成基板の製造方法である。次にインクジェット記録ヘッドの製造方法について説明する。

図２（ｌ）は上述の分割工程によって製造されたチップ形態の流路形成基板２０を示す図である。この流路形成基板２０の側端部には、外方に突出する突出幅２００μｍの棚状の突出部４が形成されている。この突出部４の裏面（ヒータ３が形成されている面とは反対側の面）にＴＡＢテープ４０の一端部を接着した（図８（ｍ）参照）。ＴＡＢテープ４０を接着させる突出部４の面（図中、下面）は、チップ分離された際に生じた基板破壊により、完全な平坦面とはなっていない可能性がある。このため、接着工程では、図８（ｍ）に示すようにＴＡＢテープ４０の端部の表面を突出部４の一面（図中、下面）に突き当てるようにし、ＴＡＢ接着剤５０を接着界面に充填する要領でＴＡＢテープ４０を接着保持させる。その後、第１チップ基板１の表面に形成されている電気接続端子とＴＡＢテープ４０の電気接続端子とを電気実装ワイヤー４１で接続する（図８（ｎ））。以上により、本実施形態における液体吐出ヘッドＨ４が得られる。

以上のように、本実施形態においても、ウエハ形態の基板に対して追加加工を施すことなく、突出部４及び１２を形成することができる。このため、ウエハ形態の基板の加工工程において基板の強度を維持しつつ、突出部４を形成することが可能になり、流路形成基板２０の精度の低下や歩留りの低下を抑制することが可能になる。また、流路形成基板２０の突出部４にＴＡＢテープ４０を接着させることが可能になるため、液体吐出ヘッドの部品点数を削減でき、安価に構成することができる。

さらに、本実施形態では、第１基板１Ａと第２基板１０Ａと接合工程において、第１基板１Ａと第２基板１０Ａとが対向する面の全体を接合領域としている。このため、本実施形態によれば、接合領域と非接合領域とを形成する第１ないし第３実施形態に比し、工程を簡略化することが可能になる。

ところで、以上説明した実施形態では、流路形成基板に形成した突出部４を、ＴＡＢテープ４０の保持部分として用いた例を示した。しかし、突出部４はＴＡＢテープの保持以外にも使用可能である。例えば、特許文献１に示されるように電極の取り出し口や、デバイスを保護するキャップの取り付け部分としても使用可能である。さらに、また、製造段階において突出部を使用することも可能である。例えば、流路形成基板のハンドリングにおいて、デバイスへの損傷を避けるために、突出部４を把持部として使用したり、流路形成基板を組み付ける際に突出部を突き当てて基板の厚み方向の基準として使用したりすることも可能である。

（他の実施形態）
上記実施形態では、両方の側端部(図では左右の側端部)の形状が異なる流路形成基板を製造する例を示した。すなわち、第１、第２、第４第実施形態では、流路形成基板１の一方(右方)の側端部に突出部４を形成し、他方（左方）の側端部には突出部１２を形成している。また、第３実施形態では、流路形成基板２０の一方の側端部にのみ突出部４を形成し、他方の側端部には均一な端面を形成している。これに対し、流路形成基板の両方の側端部に同一形状（同一の突出量）の突出部を形成するように製造することも可能である。これは、次のような方法で実現可能である。例えば、図２（ｊ）において、左側のオリフィスプレート３０より左側の部分では、第１基板１Ａを切断位置Ｂで切断し、第２基板１０Ａを切断位置Ａで切断する。また、右側のオリフィスプレート３０より右側の部分では、第１基板１Ａを切断位置Ｂで切断し、第２基板１０Ａを切断位置Ａで切断する。さらに、左右のオリフィスプレート３０の間の切断は、図２（ｊ）に示す通りに行う。これによれば、各流路形成基板２０の左右の側端部には、第１基板１Ａからなる同一形状の突出部が形成される。

このような方法で接合基板の切断を行った場合、右側の流路形成基板の突出部より、左側の流路形成基板の突出部の方が長くなる。つまり、ウエハ形態の１つの接合基板から、突出部の突出量が異なる２種類の流路形成基板を形成することができる。

また、上記実施形態では、ウエハ形態の接合基板２０を第１方向（Ｘ方向）に沿って切断する場合に、第１基板と第２基板との切断位置を異ならせる例を示した。しかし、第１方向と交差する第２方向（Ｙ方向）に切断する場合にも、第１基板１Ａと第２基板１０Ａの切断位置を異ならせるようにすることも可能である。これによれば、チップ形態の流路形成基板２０の第２方向における切断部分にも上述のような突出部を形成することが可能になる。

１Ａ 第１基板
２ 個別流路（流路）
１０Ａ 第２基板
１１ 共通流路（流路）
２０ 流路形成基板
２０Ａ 接合基板

Claims (9)

1. 第１基板の平面と第２基板の平面とを互いに接合させることにより、複数の流路が形成された接合基板を形成する接合工程と、
   前記接合基板を、前記流路を有する複数のチップ形態の流路形成基板に分割する分割工程と、を備えた流路形成基板の製造方法であって、
   前記分割工程は、前記第１基板と前記第２基板のそれぞれを前記接合基板の平面方向における異なる位置で切断する切断工程を含み、
   前記接合工程は、前記第１基板と前記第２基板とが接合する接合領域と、前記第１基板と前記第２基板とが接合しない非接合領域とを形成し、
   前記切断工程は、同一の前記非接合領域の範囲内において前記第１基板の切断と前記第２基板の切断を行うことを特徴とする流路形成基板の製造方法。
2. 前記切断工程は、前記第１基板と前記第２基板とを前記平面方向における異なる位置で切断することにより前記流路形成基板の少なくとも一端部を形成する、請求項１に記載の流路形成基板の製造方法。
3. 第１基板の平面と第２基板の平面とを互いに接合させることにより、複数の流路が形成された接合基板を形成する接合工程と、
   前記接合基板を、前記流路を有する複数のチップ形態の流路形成基板に分割する分割工程と、を備えた流路形成基板の製造方法であって、
   前記分割工程は、前記第１基板と前記第２基板のそれぞれを前記接合基板の平面方向における異なる位置で切断する切断工程を含み、
   前記接合工程は、前記第１基板と前記第２基板とが接合する接合領域と、前記第１基板と前記第２基板とが接合しない非接合領域とを形成し、
   前記切断工程は、同一の前記非接合領域の範囲内における異なる２つの切断位置において前記第２基板を切断し、かつ前記２つの切断位置の間に定めた１つの切断位置において前記第１基板を切断することにより、前記流路形成基板の少なくとも一端部を形成することを特徴とする流路形成基板の製造方法。
4. 前記接合工程は、前記第１基板と前記第２基板とが対向する領域の全体を接合させ、
   前記分割工程は、前記切断工程による切断位置の間を拡張させることにより複数の流路形成基板に分離させる分離工程を含む、請求項１または２に記載の流路形成基板の製造方法。
5. 前記分割工程によって分割された前記流路形成基板の端部には、前記平面方向と平行する方向に沿って外方に突出する突出部が形成される、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の流路形成基板の製造方法。
6. 前記流路形成基板は、前記第１基板を分割した第１チップ基板と前記第２基板を分割した第２チップ基板とを含み、
   前記突出部は、前記第１チップ基板のうち、前記第２チップ基板の端部より外方に突出する部分によって形成される、請求項５に記載の流路形成基板の製造方法。
7. 前記流路形成基板は、前記第１基板を分割した第１チップ基板と前記第２基板を分割した第２チップ基板とを含み、
   前記突出部は、前記第２チップ基板のうち、前記第１チップ基板の端部より外方に突出する部分によって形成される、請求項５に記載の流路形成基板の製造方法。
8. 前記突出部が突出する幅は、２００μｍ以上である、請求項６または７に記載の流路形成基板の製造方法。
9. 第１基板の平面と第２基板の平面とを互いに接合させることにより、複数の流路が形成された接合基板を形成する接合工程と、
   前記流路から供給された液体を吐出するための吐出口が形成された吐出口形成部材を前記第１基板に形成する工程と、
   前記接合基板における前記第１基板と前記第２基板のそれぞれを前記接合基板の平面方向における異なる位置で切断し、前記流路を有する複数のチップ形態の流路形成基板に分割する分割工程と、
   前記分割工程によって前記流路形成基板の端部に形成された突出部の一面にＴＡＢテープの一端部を保持させる工程と、
   を含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。

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