KR100374600B1 - 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법 - Google Patents

잉크젯 프린터 헤드의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100374600B1
KR100374600B1 KR10-2000-0030248A KR20000030248A KR100374600B1 KR 100374600 B1 KR100374600 B1 KR 100374600B1 KR 20000030248 A KR20000030248 A KR 20000030248A KR 100374600 B1 KR100374600 B1 KR 100374600B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
delete delete
plate
photoresist
forming
lower portion
Prior art date
Application number
KR10-2000-0030248A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20010066812A (ko
Inventor
윤상경
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR10-2000-0030248A priority Critical patent/KR100374600B1/ko
Publication of KR20010066812A publication Critical patent/KR20010066812A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100374600B1 publication Critical patent/KR100374600B1/ko

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04581Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on piezoelectric elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14032Structure of the pressure chamber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1607Production of print heads with piezoelectric elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/1626Manufacturing processes etching
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/1631Manufacturing processes photolithography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/164Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1643Manufacturing processes thin film formation thin film formation by plating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

본 발명은 기판을 제공하는 단계, 기판의 하부에 포토리소그라피 및 도금에 의하여 크레이터층을 형성하는 단계, 크레이터층의 하부에 포토리소그라피 및 도금에 의하여 노즐 플레이트를 형성하는 단계, 노즐 플레이트의 하부에 포토리소그라피 및 도금에 의하여 유로판을 형성하는 단계, 유로판의 하부에 포토리소그라피 및 도금에 의하여 리저버판을 형성하는 단계, 리저버판의 하부에 포토리소그라피 및 도금에 의하여 리스트릭터판을 형성하는 단계, 리스트릭터판 하부에 포토리소그라피 및 도금에 의하여 챔버판을 형성하는 단계, 챔버판의 하부에서 도금을 하여 진동판을 형성하는 단계, 기판을 제거하는 단계, 남아있는 포토레지스트를 모두 제거하는 단계, 진동판의 상부에 전원이 인가됨에 따라 액츄에이팅을 하는 압전/전왜막을 형성하는 단계 및 압전/전왜막의 상부에 상부전극을 형성하는 단계를 포함하는 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법에 관한 것이다.

Description

잉크젯 프린터 헤드의 제조방법{Manufacturing method of ink jet printer head}
본 발명은 프린터 헤드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잉크젯 프린터 헤드를 제조하는 방법에 관한 것이다.
잉크젯 프린터 헤드는 도 1에 나타낸 바와 같이, 노즐(223)이 형성된 노즐 플레이트(222)와, 리저버(220)가 형성되는 리저버판(221)과, 유로(218)가 형성되는 유로판(219)과, 리스트릭터(216)가 형성되는 리스트릭터판(217)과, 챔버(214)를 형성하는 챔버판(215)과, 상부전극(210)과 압전체(211)와 하부전극(212)으로 구성된 액츄에이터가 차례로 적층되어 형성되는 것이 일반적이다.
상기의 구성에 의하여 잉크젯 프린터 헤드에는 서로 다른 크기와 형상의 노즐(223), 리저버(220), 유로(218), 리스트릭터(216) 및 챔버(214)와 같은 잉크의 이동로가 형성된다.
잉크통(도시되지 않음)에서 공급된 잉크는 리저버(220)에 저장되어 있다가 유로(218)를 통하여 챔버(214) 내로 유입된다. 이때 유로(218)와 챔버(214) 사이에 형성된 리스트릭터(216)는 잉크가 챔버(214) 내로 유입되는 속도를 일정하게 유지시켜 준다.
챔버(214)의 상부에 형성된 액츄에이터의 상부전극(210)과 하부전극(212)에 전압이 인가되면 압전체(211)가 액츄에이팅을 하게 되고, 이러한 압전체(211)의 액츄에이팅에 의하여 챔버(214)의 부피가 순간적으로 감소하면서 챔버(214)내의 잉크는 노즐 플레이트(222)에 형성된 노즐(223)을 통해 피기록재에 분사된다. 잉크의 분사에 의하여 인쇄가 행해진다.
상기와 같은 잉크젯 프린터 헤드를 제조하기 위하여 종래에는 노즐이 형성된 노즐 플레이트, 리저버가 형성된 리저버판, 유로가 형성된 유로판, 리스트릭터가 형성된 리스트릭터판 및 챔버가 형성된 챔버판을 각각 별도로 형성한 후 조립하는 방법을 사용하여 왔다.
이 방법에서는 잉크젯 프린터 헤드를 구성하는 각 판들을 별도의 공정에 의하여 형성하고, 별도로 형성된 각 판에 포토레지스트를 도포하여 노광한 후 마이크로펀칭(micro-punching) 또는 리소그라피(lithography)공정을 이용한 마이크로 패터닝에 의하여 조립을 위한 가이드 홀을 형성하고 차례로 포갠다. 가이드 홀을 나사 등으로 조여서 판들을 고정시킨 후 열처리를 하여 각 판들이 접합되도록 하여 잉크젯 프린터 헤드를 완성한다.
이러한 종래의 방법은 각 판들을 조립할 때 크기 및 가이드 홀의 위치가 정확하게 일치하지 않아 조립공차가 발생할 가능성이 커서 수율이 낮아지는 문제점이 있다. 또한 각 판을 접합시키기 전에 도포하는 포토레지스트로는 접착성이 우수하고 잉크와의 반응성이 낮은 포토레지스트를 사용하여야 하므로 제조비용이 상승하는 단점이 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 전기화학적 공정을 이용하여 각부품을 일괄적으로 형성하여 잉크젯 프린터 헤드를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 일반적인 잉크젯 프린터 헤드를 나타낸 단면도,
도 2 내지 도 26은 본 발명의 일실시예를 나타낸 공정도,
도 27 내지 도 50은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 공정도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10, 60 : 기판 12, 62 : 제1포토레지스트
13, 63 : 크레이터 14, 64 : 크레이터층
16, 66 : 제2포토레지스트 17, 67 : 노즐
18, 68 : 노즐 플레이트 20, 70 : 제3포토레지스트
21, 71 : 유로 22, 72 : 유로판
24, 74 : 제4포토레지스트 25, 75 : 리저버
26, 76 : 리저버판 28, 78 : 제5포토레지스트
29, 79 : 리스트릭터 30, 80 : 리스트릭터판
32, 82 : 제6포토레지스트 33, 83 : 챔버
34, 84 : 챔버판 36, 86 : 진동판
38 : 하부전극 40, 90 : 압전/전왜막
42, 92 : 상부전극
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기판을 제공하는 단계와; 기판의 하부에 포토레지스트를 크레이터층의 두께만큼 도포하여 제1포토레지스트층을 형성하는 단계와; 상기 제1포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 크레이터부분에만 포토레지스트를 남기는 단계와; 상기 기판의 하부에서 도금을 하여 크레이터층을 형성하는 단계와; 상기 크레이터층의 하부에 포토레지스트를 노즐 플레이트의 두께만큼 도포하여 제2포토레지스트층을 형성하는 단계와; 상기 제2포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 노즐부분에만 포토레지스트를 남기는 단계와; 상기 크레이터층의 하부에서 도금을 하여 노즐 플레이트를 형성하는 단계와; 상기 노즐 플레이트의 하부에 포토레지스트를 유로판의 두께만큼 도포하여 제3포토레지스트층을 형성하는 단계와; 상기 제3포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 유로부분에만 포토레지스트를 남기는 단계와; 상기 노즐 플레이트의 하부에서 도금을 하여 유로판을 형성하는 단계와; 상기 유로판의 하부에 포토레지스트를 리저버판의 두께만큼 도포하여 제4포토레지스트층을 형성하는 단계와; 상기 제4포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 리저버부분에만 포토레지스트를 남기는 단계와; 상기 유로판의 하부에서 도금을 하여 리저버판을 형성하는 단계와; 상기 리저버판의 하부에 포토레지스트를 리스트릭터판의 두께만큼 도포하여 제5포토레지스트층을 형성하는 단계와; 상기 제5포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 리스트릭터부분에만포토레지스트를 남기는 단계와; 상기 리저버판의 하부에서 도금을 하여 리스트릭터판을 형성하는 단계와; 상기 리스트릭터판 하부에 포토레지스트를 챔버판의 두께만큼 도포하여 제6포토레지스트층을 형성하는 단계와; 상기 제6포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 챔버부분에만 포토레지스트를 남기는 단계와; 상기 리스트릭터판의 하부에서 도금을 하여 챔버판을 형성하는 단계와; 상기 챔버판의 하부에서 도금을 하여 진동판을 형성하는 단계와; 상기 기판을 제거하는 단계와; 상기 남아있는 포토레지스트를 모두 제거하는 단계와; 상기 진동판의 상부에 전원이 인가됨에 따라 액츄에이팅을 하는 압전/전왜막을 형성하는 단계와; 상기 압전/전왜막의 상부에 상부전극을 형성하는 단계를 포함하는 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법에 관한 것이다.
또한 본 발명은 압전/전왜물질로 이루어진 기판을 제공하는 단계와; 상기 기판의 하부에서 도금을 하여 진동판을 형성하는 단계와; 상기 진동판의 하부에 포토레지스트를 챔버판의 두께만큼 도포하여 제6포토레지스트층을 형성하는 단계와; 상기 제6포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 챔버부분에만 포토레지스트를 남기는 단계와; 상기 진동판의 하부에서 도금을 하여 챔버판을 형성하는 단계와; 상기 챔버판의 하부에 포토레지스트를 리스트릭터판의 두께만큼 도포하여 제5포토레지스트층을 형성하는 단계와; 상기 제5포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 리스트릭터부분에만 포토레지스트를 남기는 단계와; 상기 챔버판의 하부에서 도금을 하여 리스트릭터판을 형성하는 단계와; 상기 리스트릭터판의 하부에 포토레지스트를 리저버판의 두께만큼 도포하여 제4포토레지스트층을 형성하는 단계와; 상기제4포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 리저버부분에만 포토레지스트를 남기는 단계와; 상기 리스트릭터판의 하부에서 도금을 하여 리저버판을 형성하는 단계와; 상기 리저버판의 하부에 포토레지스트를 유로판의 두께만큼 도포하여 제3포토레지스트층을 형성하는 단계와; 상기 제3포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 유로부분에만 포토레지스트를 남기는 단계와; 상기 리저버판의 하부에서 도금을 하여 유로판을 형성하는 단계와; 상기 유로판의 하부에 포토레지스트를 노즐 플레이트의 두께만큼 도포하여 제2포토레지스트층을 형성하는 단계와; 상기 제2포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 노즐부분에만 포토레지스트를 남기는 단계와; 상기 유로판 하부에서 도금을 하여 노즐 플레이트를 형성하는 단계와; 상기 노즐 플레이트의 하부에 포토레지스트를 크레이터층의 두께만큼 도포하여 제1포토레지스트층을 형성하는 단계와; 상기 제1포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 크레이터부분에만 포토레지스트를 남기는 단계와; 상기 노즐 플레이트의 하부에서 도금을 하여 크레이터층을 형성하는 단계와; 상기 남아있는 포토레지스트를 모두 제거하는 단계와; 상기 기판을 래핑 및 에칭하여 압전/전왜막을 형성하는 단계와; 상기 압전/전왜막의 상부에 상부전극을 형성하는 단계를 포함하는 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법에 관한 것이다.
베이스가 되는 기판의 재료로는 실리콘(Si)웨이퍼, 스테인레스 스틸(Stainless steel) 등의 금속류, 고분자화합물, 또는 산화알루미늄(Al2O3), 이산화규소(SiO2), PZT 등의 세라믹계 물질을 사용할 수 있다.
상기 기판의 하부에 제1포토레지스트를 크레이터층의 두께만큼 도포한 후 노광하고 에칭하여 크레이터가 형성될 부위를 제1포토레지스트로 차폐한다.
실리콘웨이퍼, 고분자물질 또는 세라믹의 비전도성물질을 기판으로 사용하는 경우에는 기판의 하부에 시딩층을 형성하여야 한다. 금속류를 기판으로 사용하는 경우에는 반드시 시딩층을 형성할 필요는 없으나 도금이 안정하게 일어나도록 하기 위해서 별도의 시딩층을 형성할 수도 있다. 시딩층으로는 금(Au), 니켈(Ni) 등의 전도성 금속을 스퍼터링하거나 이베포레이션하여 박막을 형성한다.
제1포토레지스트로 차폐한 후 금속기판 또는 시딩층이 형성된 기판의 하부에 크레이터층을 형성한다.
형성된 크레이터층의 하부에 제2포토레지스트를 노즐 플레이트의 두께만큼 도포한 후 노광하고 에칭하여 노즐이 형성될 부위를 제2포토레지스트로 차폐한다. 제2포토레지스트로 차폐한 후 크레이터층의 하부에 노즐 플레이트를 형성한다. 형성된 노즐 플레이트의 하부에 제3포토레지스트를 유로판의 두께만큼 도포한 후 노광하고 에칭하여 유로가 형성될 부위를 제3포토레지스트로 차폐한다. 제3포토레지스트로 차폐한 노즐 플레이트의 하부에 유로판을 형성한다.
형성된 유로판의 하부에 제4포토레지스트를 리저버판의 두께만큼 도포한 후 노광하고 에칭하여 리저버가 형성될 부위를 제4포토레지스트로 차폐한다. 제4포토레지스트로 차폐된 유로판의 하부에 리저버를 형성한다.
형성된 리저버판의 하부에 제5포토레지스트를 리스트릭터판의 두께만큼 도포한 후 노광하고 에칭하여 리스트릭터가 형성될 부위를 제5포토레지스트로 차폐한다. 제5포토레지스트로 차폐된 리저버판의 하부에 리스트릭터판을 형성한다.
형성된 리스트릭터판의 하부에 제6포토레지스트를 챔버판의 두께만큼 도포한 후 노광하고 에칭하여 챔버가 형성될 부위를 제6포토레지스트로 차폐한다. 제6포토레지스트로 차폐된 리스트릭터판의 하부에 챔버판을 형성한다.
형성된 챔버판의 하부에 진동판을 형성한다.
크레이터층, 노즐 플레이트, 유로판, 리저버판, 리스트릭터판, 챔버판 및 진동판의 재료로는 단일금속, 복합금속, 세라믹 및 금속-세라믹복합체 중 선택하여 사용한다. 단일금속으로는 니켈(Ni), 구리(Cu) 등을 사용하는 것이 바람직하고, 복합금속으로는 니켈-크롬(Ni-Cr), 니켈-코발트-텅스텐(Ni-Co-W) 등의 합금을 사용하는 것이 바람직하다. 세라믹으로는 이산화규소(SiO2), 질화규소(Si3N4), 산화알루미늄(Al2O3), 탄화규소(SiC) 등을 사용하는 것이 바람직하다. 금속-세라믹복합체로는 니켈-산화알루미늄(Ni-Al2O3), 니켈-이산화규소(Ni-SiO2), 니켈-이산화티탄(Ni-TiO2), 니켈-탄화실리콘(Ni-SiC), 니켈-탄화티타늄(Ni-TiC), 니켈-탄화텅스텐(Ni-WC) 등을 사용하는 것이 바람직하다.
이때 사용되는 물질의 재질에 따라 완성된 잉크젯 프린터 헤드의 특성이 변화될 수 있으므로 잉크젯 프린터 헤드의 강성, 잉크젯 프린터 헤드의 재료와 잉크와의 반응성, 부재의 표면특성, 내부식성 등의 외부저항성 등을 고려하여 적절한 재료를 선택하여 사용한다.
특히 진동판의 경우에는 금속-세라믹복합체를 사용하는 것이 바람직하다. 이는 이러한 재료들이 강성이 높아서 주파수특성이 우수하고 잉크젯 프린터 헤드의 고집적화에 따른 크로스토크(crosstalk)를 방지할 수 있기 때문이다.
또한 상기 재료들을 도금함으로써 크레이터층, 노즐 플레이트, 유로판, 리저버판, 리스트릭터판, 챔버판 및 진동판을 형성하며, 도금방법으로는 전해도금법 또는 무전해도금법을 사용한다.
진동판을 형성하여 전체구조를 완성한 후 기판을 제거한다. 기판을 제거한 후 포토레지스트를 에칭에 의하여 제거한다. 전체구조에 포함된 포토레지스트를 제거하면 크레이터, 노즐, 유로, 리저버, 리스트릭터, 챔버가 형성된다.
상기의 공정을 역순으로 진행하는 것도 가능하다. 역순으로 진행하는 경우 각 공정은 상기에서 설명한 바와 같으며, 기판에 진동판, 챔버판, 리스트릭터판, 리저버판, 유로판, 노즐 플레이트 및 크레이터층의 순서로 형성한 후 기판을 제거하고 에칭하여 포토레지스트를 제거한다.
상기의 방법들에 의하여 형성된 진동판의 상부에 액츄에이터인 압전/전왜막 및 상부전극을 형성하거나, 하부전극, 압전/전왜막 및 상부전극을 형성하여 잉크젯 프린터 헤드를 완성한다. 액츄에이터를 형성하는 방법으로는 일반적으로 사용되는 방법들을 사용할 수 있다.
상기 역순의 방법에서 기판으로 PZT 등의 압전/전왜물질을 사용하는 경우에는 전체구조가 완성된 후 기판을 래핑(lapping)하고 패터닝하여 에칭함으로써 압전/전왜막으로 사용할 수도 있다. 이 경우에는 상부전극만을 형성하면 잉크젯 프린터 헤드가 완성된다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 26은 본 발명의 방법의 일실시예를 나타낸 도면이다.
기판(10)의 하부에 제1포토레지스트(12)를 크레이터층의 두께만큼 도포한 후 노광하고 에칭하여 크레이터가 형성될 부위를 제1포토레지스트(12)로 차폐한다. 제1포토레지스트(12)로 차폐한 후 기판의 하부에 크레이터층(14)을 형성한다.
형성된 크레이터층(14)의 하부에 제2포토레지스트(16)를 노즐 플레이트의 두께만큼 도포한 후 노광하고 에칭하여 노즐이 형성될 부위를 제2포토레지스트(16)로 차폐한다. 제2포토레지스트(16)로 차폐한 후 크레이터층(14)의 하부에 노즐 플레이트(18)를 형성한다.
형성된 노즐 플레이트(18)의 하부에 제3포토레지스트(20)를 유로판의 두께만큼 도포한 후 노광하고 에칭하여 유로가 형성될 부위를 제3포토레지스트(20)로 차폐한다. 제3포토레지스트(20)로 차폐한 노즐 플레이트(18)의 하부에 유로판(22)을 형성한다.
형성된 유로판(22)의 하부에 제4포토레지스트(24)를 리저버판의 두께만큼 도포한 후 노광하고 에칭하여 리저버가 형성될 부위를 제4포토레지스트(24)로 차폐한다. 제4포토레지스트(24)로 차폐된 유로판(22)의 하부에 리저버판(26)을 형성한다.
형성된 리저버판(26)의 하부에 제5포토레지스트(28)를 리스트릭터판의 두께만큼 도포한 후 노광하고 에칭하여 리스트릭터가 형성될 부위를 제5포토레지스트(28)로 차폐한다. 제5포토레지스트(28)로 차폐된 리저버판(26)의 하부에 리스트릭터판(30)을 형성한다.
형성된 리스트릭터판(30)의 하부에 제6포토레지스트(32)를 챔버판의 두께만큼 도포한 후 노광하고 에칭하여 챔버가 형성될 부위를 제6포토레지스트(32)로 차폐한다. 제6포토레지스트(32)로 차폐된 리스트릭터판(30)의 하부에 챔버판(34)을 형성한다.
형성된 챔버판(34)의 하부에 진동판(36)을 형성하여 몸체구조를 완성한 후 기판(10)을 제거한다. 기판(10)을 제거한 후 포토레지스트(12)(16)(20)(24)(28)(32)를 에칭하여 제거한다. 전체구조에 포함된 포토레지스트를 제거하면 크레이터(13), 노즐(17), 유로(21), 리저버(25), 리스트릭터(29), 챔버(33)가 형성되어, 잉크젯 프린터 헤드의 몸체가 완성된다.
잉크젯 프린터 헤드의 몸체에서 진동판(36)의 상부에 하부전극(38), 압전/전왜막(40) 및 상부전극(42)을 형성하여 잉크젯 프린터 헤드를 완성한다.
도 27 내지 도 50은 본 발명의 방법의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
먼저 압전/전왜물질로 이루어진 기판(60)의 하부에서 도금을 하여 진동판(86)을 형성한다.
형성된 진동판(60)의 하부에 제6포토레지스트(82)를 챔버판의 두께만큼 도포한 후 노광하고 에칭하여 챔버가 형성될 부위를 제6포토레지스트(82)로 차폐한다. 제6포토레지스트(82)로 차폐된 진동판(86)의 하부에 챔버판(84)을 형성한다.
형성된 챔버판(84)의 하부에 제5포토레지스트(78)를 리스트릭터판의 두께만큼 도포한 후 노광하고 에칭하여 리스트릭터가 형성될 부위를 제5포토레지스트(78)로 차폐한다. 제5포토레지스트(78)로 차폐된 챔버판(84)의 하부에리스트릭터판(80)을 형성한다.
형성된 리스트릭터판(80)의 하부에 제4포토레지스트(74)를 리저버판의 두께만큼 도포한 후 노광하고 에칭하여 리저버가 형성될 부위를 제4포토레지스트(74)로 차폐한다. 제4포토레지스트(74)로 차폐된 리스트릭터판(80)의 하부에 리저버판(76)을 형성한다.
형성된 리저버판(76)의 하부에 제3포토레지스트(72)를 유로판의 두께만큼 도포한 후 노광하고 에칭하여 유로가 형성될 부위를 제3포토레지스트(72)로 차폐한다. 제3포토레지스트(72)로 차폐된 리저버판(76)의 하부에 유로판(72)을 형성한다.
형성된 유로판(72)의 하부에 제2포토레지스트(66)를 노즐 플레이트의 두께만큼 도포한 후 노광하고 에칭하여 노즐이 형성될 부위를 제2포토레지스트(66)로 차폐한다. 제2포토레지스트(66)로 차폐된 유로판(72)의 하부에 노즐 플레이트(68)를 형성한다.
형성된 노즐 플레이트(68)의 하부에 제1포토레지스트(62)를 크레이터층의 두께만큼 도포한 후 노광하고 에칭하여 크레이터가 형성될 부위를 제1포토레지스트(62)로 차폐한다. 제1포토레지스트(62)로 차폐된 노즐 플레이트(68)의 하부에 크레이터층(64)을 형성한다.
크레이터층(64)을 형성하여 몸체구조를 완성한 후 포토레지스트(62)(66)(70)(74)(78)(82)를 에칭하여 제거한다. 포토레지스트를 제거하면 크레이터(63), 노즐(67), 유로(71), 리저버(75), 리스트릭터(79), 챔버(83)가 형성되어, 잉크젯 프린터 헤드의 몸체가 완성된다.
몸체를 완성한 후 기판(60)을 일정한 두께로 래핑하고 에칭하여 압전/전왜막(90)을 형성한다. 형성된 압전/전왜막(90)의 상부에 상부전극(92)을 형성하여 잉크젯 프린터 헤드를 완성한다.
상기와 같은 본 발명의 방법은 전기화학적 배치(batch) 공정에 의하여 잉크젯 프린터 헤드를 일괄적으로 성형하므로 대면적의 대량생산이 용이하며, 종래에서와 같은 부품별 및 전체부품의 접합 및 조립공정이 불필요하므로 리드타임이 단축된다.
또한 각 부품의 수율이 향상되며 성형된 구조물의 정렬오차가 최소화되므로 고정밀 배열이 가능해지며, 각 부품의 구성성분을 적절히 선택함으로써 각 부위별로 요구되는 헤드부품의 친수성 및 발수성과 같은 내잉크특성 및 강성을 조절할 수 있다.

Claims (76)

  1. 기판을 제공하는 단계와;
    기판의 하부에 포토레지스트를 크레이터층의 두께만큼 도포하여 제1포토레지스트층을 형성하는 단계와;
    상기 제1포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 크레이터부분에만 제1포토레지스트를 남기는 단계와;
    상기 기판의 하부에서 도금을 하여 크레이터층을 형성하는 단계와;
    상기 크레이터층의 하부에 포토레지스트를 노즐 플레이트의 두께만큼 도포하여 제2포토레지스트층을 형성하는 단계와;
    상기 제2포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 노즐부분에만 제2포토레지스트를 남기는 단계와;
    상기 크레이터층의 하부에서 도금을 하여 노즐 플레이트를 형성하는 단계와;
    상기 노즐 플레이트의 하부에 포토레지스트를 유로판의 두께만큼 도포하여 제3포토레지스트층을 형성하는 단계와;
    상기 제3포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 유로부분에만 제3포토레지스트를 남기는 단계와;
    상기 노즐 플레이트의 하부에서 도금을 하여 유로판을 형성하는 단계와;
    상기 유로판의 하부에 포토레지스트를 리저버판의 두께만큼 도포하여 제4포토레지스트층을 형성하는 단계와;
    상기 제4포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 리저버부분에만 제4포토레지스트를 남기는 단계와;
    상기 유로판의 하부에서 도금을 하여 리저버판을 형성하는 단계와;
    상기 리저버판의 하부에 포토레지스트를 리스트릭터판의 두께만큼 도포하여 제5포토레지스트층을 형성하는 단계와;
    상기 제5포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 리스트릭터부분에만 제5포토레지스트를 남기는 단계와;
    상기 리저버판의 하부에서 도금을 하여 리스트릭터판을 형성하는 단계와;
    상기 리스트릭터판 하부에 포토레지스트를 챔버판의 두께만큼 도포하여 제6포토레지스트층을 형성하는 단계와;
    상기 제6포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 챔버부분에만 제6포토레지스트를 남기는 단계와;
    상기 리스트릭터판의 하부에서 도금을 하여 챔버판을 형성하는 단계와;
    상기 챔버판의 하부에서 도금을 하여 진동판을 형성하는 단계와;
    상기 기판을 제거하는 단계와;
    상기 남아있는 포토레지스트를 모두 제거하는 단계와;
    상기 진동판의 상부에 전원이 인가됨에 따라 액츄에이팅을 하는 압전/전왜막을 형성하는 단계와;
    상기 압전/전왜막의 상부에 상부전극을 형성하는 단계를 포함하는 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 삭제
  37. 삭제
  38. 삭제
  39. 압전/전왜물질로 이루어진 기판을 제공하는 단계와;
    상기 기판의 하부에서 도금을 하여 진동판을 형성하는 단계와;
    상기 진동판의 하부에 포토레지스트를 챔버판의 두께만큼 도포하여 제6포토레지스트층을 형성하는 단계와;
    상기 제6포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 챔버부분에만 제6포토레지스트를 남기는 단계와;
    상기 진동판의 하부에서 도금을 하여 챔버판을 형성하는 단계와;
    상기 챔버판의 하부에 포토레지스트를 리스트릭터판의 두께만큼 도포하여 제5포토레지스트층을 형성하는 단계와;
    상기 제5포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 리스트릭터부분에만제5포토레지스트를 남기는 단계와;
    상기 챔버판의 하부에서 도금을 하여 리스트릭터판을 형성하는 단계와;
    상기 리스트릭터판의 하부에 포토레지스트를 리저버판의 두께만큼 도포하여 제4포토레지스트층을 형성하는 단계와;
    상기 제4포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 리저버부분에만 제4포토레지스트를 남기는 단계와;
    상기 리스트릭터판의 하부에서 도금을 하여 리저버판을 형성하는 단계와;
    상기 리저버판의 하부에 포토레지스트를 유로판의 두께만큼 도포하여 제3포토레지스트층을 형성하는 단계와;
    상기 제3포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 유로부분에만 제3포토레지스트를 남기는 단계와;
    상기 리저버판의 하부에서 도금을 하여 유로판을 형성하는 단계와;
    상기 유로판의 하부에 포토레지스트를 노즐 플레이트의 두께만큼 도포하여 제2포토레지스트층을 형성하는 단계와;
    상기 제2포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 노즐부분에만 제2포토레지스트를 남기는 단계와;
    상기 유로판 하부에서 도금을 하여 노즐 플레이트를 형성하는 단계와;
    상기 노즐 플레이트의 하부에 포토레지스트를 크레이터층의 두께만큼 도포하여 제1포토레지스트층을 형성하는 단계와;
    상기 제1포토레지스트층을 패터닝, 노광 및 에칭하여 크레이터부분에만 제1포토레지스트를 남기는 단계와;
    상기 노즐 플레이트의 하부에서 도금을 하여 크레이터층을 형성하는 단계와;
    상기 남아있는 포토레지스트를 모두 제거하는 단계와;
    상기 기판을 래핑, 패터닝 및 에칭하여 압전/전왜막을 형성하는 단계와;
    상기 압전/전왜막의 상부에 상부전극을 형성하는 단계를 포함하는 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법.
  40. 제1항 또는 제39항에 있어서, 상기 기판의 하부에 하부전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법.
  41. 제1항 또는 제39항에 있어서, 상기 기판의 하부에 도금이 안전하게 이루어질 수 있도록 하는, 금속으로 된 시딩층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법.
  42. 제1항 또는 제39항에 있어서, 상기 진동판, 상기 챔버판, 상기 리스트릭터판, 상기 리저버판, 상기 유로판, 상기 노즐 플레이트, 상기 클레이터층 각각의 재료로는 단일금속, 복합금속, 세라믹 및 금속-세라믹복합체 중 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법.
  43. 제42항에 있어서, 단일금속으로는 니켈(Ni) 또는 구리(Cu)를 사용하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법.
  44. 제42항에 있어서, 복합금속으로는 니켈-크롬(Ni-Cr) 또는 니켈-코발트-텅스텐(Ni-Co-W)을 사용하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법.
  45. 제42항에 있어서, 세라믹으로는 이산화규소(SiO2), 질화규소(Si3N4), 산화알루미늄(Al2O3) 및 탄화규소(SiC) 중 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법.
  46. 제42항에 있어서, 금속-세라믹복합체로는 니켈-산화알루미늄(Ni-Al2O3), 니켈-이산화규소(Ni-SiO2), 니켈-이산화티탄(Ni-TiO2), 니켈-탄화실리콘(Ni-SiC), 니켈-탄화티타늄(Ni-TiC) 및 니켈-탄화텅스텐(Ni-WC) 중 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법.
  47. 삭제
  48. 삭제
  49. 삭제
  50. 삭제
  51. 삭제
  52. 삭제
  53. 삭제
  54. 삭제
  55. 삭제
  56. 삭제
  57. 삭제
  58. 삭제
  59. 삭제
  60. 삭제
  61. 삭제
  62. 삭제
  63. 삭제
  64. 삭제
  65. 삭제
  66. 삭제
  67. 삭제
  68. 삭제
  69. 삭제
  70. 삭제
  71. 삭제
  72. 삭제
  73. 삭제
  74. 삭제
  75. 삭제
  76. 삭제
KR10-2000-0030248A 1999-12-10 2000-06-02 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법 KR100374600B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0030248A KR100374600B1 (ko) 1999-12-10 2000-06-02 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990056399 1999-12-10
KR19990056399 1999-12-10
KR10-2000-0030248A KR100374600B1 (ko) 1999-12-10 2000-06-02 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010066812A KR20010066812A (ko) 2001-07-11
KR100374600B1 true KR100374600B1 (ko) 2003-03-10

Family

ID=26636433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0030248A KR100374600B1 (ko) 1999-12-10 2000-06-02 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100374600B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100887221B1 (ko) * 2005-12-27 2009-03-06 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤 액적 토출 헤드 및 그 제조 방법, 액적 토출 장치

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3998254B2 (ja) * 2003-02-07 2007-10-24 キヤノン株式会社 インクジェットヘッドの製造方法
KR101042658B1 (ko) * 2011-03-21 2011-06-20 한국지역난방기술 (주) 지역난방 축열조의 진공 및 과압 방지용 압력조절장치
JP7146521B2 (ja) * 2018-08-09 2022-10-04 東芝テック株式会社 インクジェットヘッド、インクジェット装置、及びインクジェットヘッドの製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100887221B1 (ko) * 2005-12-27 2009-03-06 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤 액적 토출 헤드 및 그 제조 방법, 액적 토출 장치
US7607761B2 (en) 2005-12-27 2009-10-27 Fuji Xerox Co., Ltd. Droplet discharging head and manufacturing method for the same, and droplet discharging device
US8141250B2 (en) 2005-12-27 2012-03-27 Fuji Xerox Co., Ltd. Method of manufacturing a droplet discharging head

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010066812A (ko) 2001-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR910007328B1 (ko) 일체로된 써어멀 잉크 제트 프린트헤드 및 그 제조방법
US4412224A (en) Method of forming an ink-jet head
KR100396559B1 (ko) 일체형 잉크젯 프린트헤드의 제조 방법
US7503114B2 (en) Method for producing ink jet head
US6497019B1 (en) Manufacturing method of ink jet printer head
GB2134039A (en) Liquid jet recording head
JP2001179996A (ja) インクジェットプリンタヘッド及びその製造方法
US6843554B2 (en) Ink jet head and method of production thereof
KR100374600B1 (ko) 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법
KR20130051889A (ko) 고밀도 프린트 헤드에 대한 본딩된 실리콘 구조
JP2003118128A (ja) 圧電式プリンタヘッドとその製造方法
KR20030077626A (ko) 프린터 헤드의 제조 방법 및 정전 엑추에이터의 제조 방법
US4956654A (en) Liquid injection recording head with flexible support
KR20020009281A (ko) 잉크젯 프린터 헤드
JP3533205B2 (ja) マイクロ液滴生成装置およびその製造方法
US5153610A (en) Liquid jet recording head
KR100374601B1 (ko) 잉크젯 프린터 헤드 및 그 제조방법
KR100327251B1 (ko) 잉크젯 프린트헤드 액츄에이터와 그의 제조방법
KR20030012061A (ko) 잉크젯 프린트헤드의 잉크 공급로 형성 방법
JP2001191540A (ja) ノズル形成部材及びその製造方法、インクジェットヘッド並びにインクジェット記録装置
CN101184622B (zh) 液滴沉积装置
KR100408274B1 (ko) 모놀리틱 버블 잉크젯 프린터헤드의 제조방법
JP2003053974A (ja) 圧電式インクジェットプリンタヘッドとその製造方法
JPH07156399A (ja) インクジェット式記録ヘッド、及びその製造方法
JP2001130011A (ja) インクジェットヘッド及びその製造方法並びにインクジェット式記録装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20080130

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee