KR101188572B1 - 액체 토출 장치 및 액체 토출 장치의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 기판(11), 반도체 기판(11) 상에 설치된 발열 소자(12), 반도체 기판(11) 상에 설치되고 발열 소자(12) 상의 영역에 노즐(14a)이 배치된 피복층(14) 및 발열 소자(12) 상의 영역과 외부를 연통하는 개별 유로(14b)를 포함하며 반도체 기판(11)에 개별 유로(14b)와 연통하는 연통 구멍이 형성되어 있지 않은 칩(10)과, 공통 유로(21b)가 형성되고 공통 유로(21b)와 칩(10)의 개별 유로(14b)가 연통하도록 칩(10)이 접착되는 잉크 공급 잉크 공급 부재(21)와, 칩(10)과 잉크 공급 부재(21)에 걸치도록 배치되고 공통 유로(21b)를 형성하기 위해 관통한 부분을 밀봉하는 천장판(22)을 구비한다.

반도체 기판, 발열 소자, 노즐, 피복층, 칩, 잉크 공급 부재

Description

액체 토출 장치 및 액체 토출 장치의 제조 방법 {LIQUID DISCHARGING APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING LIQUID DISCHARGING APPARATUS}

본 발명은 예를 들어 잉크젯 프린터의 프린터 헤드 등으로서 이용되는 액체 토출 헤드와, 그 제조 방법에 관한 것이다. 상세하게는, 반도체 기판에 관통 구멍을 형성하지 않고 제조할 수 있도록 함으로써, 수율이 좋고, 저렴하게 한 액체 토출 헤드와 그 제조 방법에 관한 것이다.

도10은 종래의 액체 토출 헤드의 일례인 서멀 방식의 프린터 헤드를 도시하는 단면도이다. 도10에 있어서, 프린터 헤드는 잉크 공급 부재(2)와, 이 잉크 공급 부재(2) 상에 접착된 칩(1)을 구비한다. 칩(1)은 반도체 기판(1a) 상에 발열 소자(3)를 배열하는 동시에, 발열 소자(3)의 상부에 노즐(4a)이 위치하도록 피복층(4)이 설치된 것이다. 또한, 발열 소자(3) 상의 영역으로부터 그 영역에 연통하는 반도체 기판(1a)의 외연부까지의 영역은 개별 유로(4b)를 형성하고 있다. 또한, 반도체 기판(1a)에는 관통 구멍(1b)이 형성되어 있다.

한편, 잉크 공급 부재(2)는 도10 중 하면측에 잉크 공급구(2a)가 형성되어 있는 동시에, 이 잉크 공급구(2a)에 연통하여 잉크 공급 부재(2)의 기체(基體)를 관통하도록 공통 유로(2b)가 형성되어 있다.

이상의 프린터 헤드에 있어서, 외부의 잉크 탱크 등(도시 생략)으로부터 잉크 공급구(2a)를 통해 공통 유로(2b) 내에 잉크가 공급된다. 이 잉크는 관통 구멍(1b)을 통해 개별 유로(4b) 내에 인입하여, 발열 소자(3)의 영역 상을 채우게 된다.

이 상태에서 발열 소자(3)가 급속히 가열되면, 발열 소자(3) 상에 기포가 발생하고, 그 기포 발생시의 압력 변화에 의해 발열 소자(3) 상의 잉크가 노즐(4a)로부터 잉크 액적으로서 토출된다. 토출된 잉크는 기록 매체 등에 착탄되어 화소를 형성한다.

여기서, 상기 프린터 헤드는 이하와 같이 하여 제조된다.

우선, 반도체 제조 기술 등을 이용하여 실리콘 등의 기판[반도체 기판(1a)] 상에 발열 소자(3)를 형성한다. 그 상부에, 용해 가능한 수지, 예를 들어 포토레지스트 등의 감광성 수지를 포토리소그래피 기술로 패터닝 형성을 행하고, 희생층(도시 생략)을 형성한다. 또한 그 희생층 상에 구조체가 되는 피복층(수지층)(4)을, 예를 들어 스핀 코트 등으로 도포하여 형성한다.

그리고 이 피복층(4)에 건식 에칭이나, 예를 들어 이 피복층(4)이 감광성 수지이면 포토리소그래피 기술에 의해 노즐(4a)을 형성한다. 그 후, 잉크 공급구(2a)로서, 예를 들어 일본 특허 제3343875호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 반도체 기판(1a)의 이면으로부터 습식 에칭 등으로 반도체 기판(1a)에 관통 구멍(1b)을 형성하고, 이 관통 구멍(1b)으로부터 희생층 용해액, 예를 들어 희생층이 감광성 수지이면 그 현상액 등을 유입하여 희생층을 용해(용출)한다. 이에 의해, 칩(1)이 형성된다.

한편, 잉크 공급 부재(2)는 알루미늄, 스테인레스강 또는 수지 등으로 기계가공에 의해 형성된다. 그리고, 이 잉크 공급 부재(2)에 상기 칩(1)을 접착한다. 이상에 의해 프린터 헤드가 완성된다.

전술한 종래의 기술에서는, 반도체 기판(1a)의 이면측으로부터 반도체 기판(1a)에 관통 구멍(1b)을 형성하고, 그 관통 구멍(1b)으로부터 희생층 용해액을 유입하여 희생층을 용해하고 있다. 여기서, 반도체 기판(1a)에 관통 구멍(1b)을 형성하는 공정은, 통상, 이방성 습식 에칭 기술이나 건식 에칭 기술의 어느 한쪽이나, 또는 양방의 병용으로 행하고 있다.

그러나, 이방성 에칭에 대해서는 이하의 문제가 있다.

첫 번째로, 에치 레이트가 매우 느리다(0.5 내지 1.0 ㎛/분 전후). 예를 들어 600 ㎛ 정도의 반도체 기판(1a)에 관통 구멍(1b)을 형성하기 위해서는, 최저라도 10시간 정도는 필요했다. 이로 인해, 제조 시간이 많이 걸리는 문제가 있다.

또한 두 번째로, 관통 구멍(1b)을 형성할 때에, 관통 구멍(1b) 이외의 영역에 에칭 마스크가 되는 부재를 형성할 필요가 있으므로, 공정이 복잡해지는 문제가 있다.

또한 세 번째로, 반도체 기판(1a)의 표면에 예를 들어 알루미늄 패드(PAD) 등이 있는 경우에는, 에칭액이 표면에 침투하면 침식하게 되므로, 에칭액이 표면으로 침투하지 않도록 하거나, 또는 에칭액이 침투해도 문제가 생기지 않도록 보호막을 부여하는 등의 연구가 필요하다는 문제가 있다.

한편, 건식 에칭에 대해서도 이하의 문제가 있다.

첫 번째로, 에치 레이트가 이방성 에칭보다 더 느리다는 문제가 있다.

또한 두 번째로, 이방성 에칭의 제2 문제점과 마찬가지로, 에칭 마스크가 필요해지는 문제가 있다.

이상과 같이, 에칭 기술을 이용함으로써, 제조 공정이 복잡화되고, 제조 시간도 길어진다. 그로 인해, 프린터 헤드의 수율도 나쁘고, 높은 비용이 되어 버린다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 반도체 기판의 관통 구멍 형성 공정(에칭)을 행하지 않고, 간소한 공정만으로 액체 토출 헤드를 제조할 수 있도록 하여 수율이 좋고, 저렴하게 제조하는 것이다.

본 발명은, 이하의 해결 수단에 의해 상술한 과제를 해결한다.

제1 발명은, 반도체 기판과, 상기 반도체 기판 위에 설치되고 일 방향으로 배열된 복수의 발열 소자와, 상기 반도체 기판 위에 설치되고 각각의 상기 발열 소자 위에 노즐이 배치된 피복층과, 상기 반도체 기판 위와 상기 피복층 사이에 형성되어 각각의 상기 발열 소자 위의 영역과 외부를 연통하는 개별 유로를 포함하며, 상기 반도체 기판에 상기 개별 유로와 연통하는 관통 구멍이 형성되어 있지 않은 반도체 칩과, 기체(基體)를 관통한 공통 유로가 형성되고 상기 공통 유로와 상기 반도체 칩의 상기 개별 유로가 연통하도록 상기 반도체 칩이 접착되는 액체 공급 부재와, 상기 반도체 칩의 상기 피복층과 상기 액체 공급 부재에 걸치도록 배치되고, 상기 공통 유로를 형성하도록 관통된 부분을 밀봉하는 밀봉 부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

제1 발명에 있어서는, 반도체 기판에는 관통 구멍이 형성되어 있지 않다. 또한, 반도체 칩이 액체 공급 부재에 접착되었을 때에, 액체 공급 부재와 반도체 칩 사이에 형성되는 간극, 즉 공통 유로를 형성하도록 관통된 부분은 밀봉 부재에 의해 밀봉된다. 그리고, 액체 공급 부재, 반도체 칩 및 밀봉 부재에 의해 폐색된 공통 유로가 형성된다.

또한, 제2 발명은, 반도체 기판 위에 일 방향으로 배열된 복수의 발열 소자를 형성하는 제1 공정과, 상기 발열 소자 위를 포함하는 영역에 용해액으로 용해 가능한 희생층을 형성하는 제2 공정과, 상기 희생층 위에 피복층을 형성하는 제3 공정과, 상기 제3 공정과 동시에 또는 상기 제3 공정 후에 행해지고 상기 피복층의 상기 발열 소자 위의 영역에 상기 피복층을 관통하는 노즐을 형성하는 제4 공정과, 상기 희생층 및 상기 피복층의 적층 방향을 따라 상기 반도체 기판을 절단하고 절단면에 상기 희생층이 노출된 반도체 칩을 형성하는 제5 공정과, 상기 제5 공정에 의해 형성된 상기 반도체 칩을 상기 용해액에 침지하여 상기 희생층을 용해하는 제6 공정을 포함하는 액체 토출 헤드의 제조 방법으로서, 적어도 상기 제5 공정까지 종료한 상기 반도체 칩을, 기체를 관통한 공통 유로가 형성된 액체 공급 부재에 대해 상기 반도체 칩의 상기 절단면이 상기 공통 유로측을 향하도록 접착하는 접착 공정과, 상기 접착 공정에 의해 접착된 상기 반도체 칩의 상기 피복층과 상기 액체 공급 부재에 걸치도록, 상기 공통 유로를 형성하도록 관통된 부분을 밀봉 부재에 의해 밀봉하는 밀봉 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

제2 발명에 있어서는, 제1 공정 내지 제6 공정까지의 공정에 의해 반도체 칩이 제조된다. 반도체 칩의 제조 공정에서는, 반도체 기판에 대해 관통 구멍을 형성하는 공정은 마련되어 있지 않다. 반도체 칩의 개별 유로[발열 소자 상의 영역(액실)을 포함함]는 희생층이 용해됨으로써 반도체 기판과 피복층과의 층간에 형성된다.

또한, 액체 공급 부재와 반도체 칩 사이에 형성되는 간극, 즉 공통 유로를 형성하기 위해 관통한 부분은 밀봉 공정에 의해 밀봉된다.

제1 발명에 따르면, 반도체 기판에 관통 구멍을 형성하지 않고 공통 유로 및 개별 유로를 형성할 수 있다.

또한, 제2 발명에 따르면, 반도체 기판에 관통 구멍을 형성하는 공정을 마련하지 않고, 공통 유로 및 개별 유로를 설치한 액체 토출 헤드를 제조할 수 있다. 이에 의해, 수율이 좋고, 저렴하게 액체 토출 헤드를 제조할 수 있다.

도1은 제1 실시 형태에 있어서의 헤드의 제조 방법을 순서에 따라 설명하는 측면의 단면도이다.

도2는 도1의 제조 공정에 이어지는 제조 공정을 설명하는 도면이다.

도3은 도2의 제조 공정에 이어지는 제조 공정을 설명하는 도면이다.

도4는 도3의 제조 공정에 이어지는 제조 공정을 설명하는 도면이다.

도5는 도4의 제조 공정에 이어지는 제조 공정을 설명하는 도면이다.

도6은 본 발명의 제2 실시 형태를 도시하는 측면의 단면도이고, 제1 실시 형태의 도4에 상당하는 도면이다.

도7은 본 발명의 제2 실시 형태를 도시하는 측면의 단면도이고, 제1 실시 형태의 도5에 상당하는 도면이다.

도8은 제1 실시예의 헤드를 도시하는 측면의 단면도이다.

도9는 제2 실시예의 헤드를 도시하는 측면의 단면도이다.

도10은 종래의 액체 토출 헤드의 일례인 서멀 방식의 프린터 헤드를 도시하는 단면도이다.

이하, 도면 등을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 대해 설명한다. 또, 본 발명에 있어서의 액체 토출 헤드 및 그 제조 방법은, 이하의 실시 형태에서는 서멀 방식의 잉크젯 프린트 헤드(이하, 단순히「헤드」라 함) 및 그 제조 방법을 예로 든다.

(제1 실시 형태)

도1 내지 도5까지는, 제1 실시 형태에 있어서의 헤드의 제조 방법을 순서에 따라 설명하는 측면의 단면도이다.

우선, 도1에 있어서, 실리콘, 유리, 또는 세라믹스 등으로 이루어지는 반도체 기판(11) 상에, 예를 들어 반도체나 전자 디바이스 제조 기술용 미세 가공 기술을 사용하여 발열 소자(12)를 형성한다(제1 공정). 발열 소자(12)는, 도1 중 반도체 기판(11)의 길이 방향에 있어서 소정 간격으로 배치되는 동시에, 도1 중 지면에 수직인 방향에 있어서는 일 방향으로 연속해서 소정 피치로 배열된다. 예를 들어 600DPI의 헤드로 하는 경우에는, 지면에 수직인 방향에 있어서 발열 소자(12)간의 피치는 42.3(㎛)이다.

다음에, 적어도 발열 소자(12) 상의 영역(액실이 되는 영역)을 포함하는 동시에, 반도체 칩의 개별 유로가 되는 영역에 희생층(13)을 형성한다(제2 공정). 희생층(13)은 감광성 레지스트 등으로 이루어지는 수지층이다.

이어서, 희생층(13)이 형성된 영역을 포함하는 영역에 피복층(14)을 형성한다(제3 공정). 피복층(14)은 종래의 노즐 시트 및 배리어층으로서의 기능을 하는 층이며, 스핀 코트 등으로 도포하여 형성된다.

이어서, 피복층(14)에 대해 발열 소자(12)의 바로 위에 위치하도록 노즐(14)을 형성한다(제4 공정). 여기서, 노즐(14)은 희생층(13)까지 도달하도록, 즉 피복층(14)을 관통하도록 예를 들어 포토레지스트에 의해 형성된다.

다음에, 도2에 도시한 바와 같이 반도체 기판(11)은 예를 들어 다이서 등을 이용하여 컷트라인(L1 및 L2)을 따라 절단된다(제5 공정). 도2에서는, 컷트라인(L1과 L2)으로 나누고 있지만, 컷트라인(L1)은 희생층(13)이 연속하고 있지 않은 부분의 절단 라인이다. 본 실시 형태에서는, 희생층(13)뿐만 아니라, 피복층(14)을 설치하고 있지 않은 부분을 설치하고, 이 부분에 컷트라인(L1)이 위치하도록 하고 있다.

또한, 컷트라인(L2)은 하나의 (연속하는)희생층(13)을 대략 중앙 위치에서 절단하는 절단 라인이다. 컷트라인(L2)에서 절단되면, 그 양측에는 대칭 형상 의(180도 반전시키면 동일 형상의) 반도체 기판(11)이 남게 된다.

또한, 컷트라인(L2)은 희생층(13)을 통과하는 절단 라인이므로, 절단 후의 단면에는 희생층(13)이 노출된다.

또, 도2와 같이 절단된 하나의 부분을, 이하 칩(반도체 칩)(10)이라 한다.

여기서, 도2에 도시한 바와 같은 절단은 희생층(13)이 없는 상태에서는 행하는 것은 곤란하다.

희생층(13)이 존재하지 않는 경우에는, 절단시에 희생층(13)에 상당하는 공극이 도피부가 되어 버려 가공 정밀도 등에 영향을 미치기 때문이다.

다음에, 도3에 도시한 바와 같이 칩(10)을 용해액(52)이 충전된 액조(51) 내에 침지한다(제6 공정). 여기서, 용해액(52)으로서는, 예를 들어 희생층(13)이 감광성 레지스트일 때에는 그 현상액이 바람직하다. 또, 이와 같이 용해액(52)에 침지하는 것은 아니며, 절단면에 용해액(52)을 뿜어내는 등으로 해도 좋다.

칩(10)을 용해액(52)에 침지하면, 칩(10)의 희생층(13)이 용해액(52)에 의해 용해되고 유동체가 되어 외부로 유출(용출)한다. 한편, 피복층(14)은 용해액(52)에 의한 침지의 전후에 형상 등에 변화는 없다. 이에 의해, 도3 중 우측 도면에 도시한 바와 같이 희생층(13)이 존재하고 있던 부분이 공극이 되고, 이 부분이 액실을 포함하는 개별 유로(14b)가 된다. 또한, 희생층(13)의 용해 후에는, 노즐(14a)은 개별 유로(14b)와 연통한다. 또, 개별 유로(14b) 내부에는 발열 소자(12)가 존재하고 있다.

이상과 같이 하여 반도체 기판(11), 발열 소자(12) 및 노즐(14a)과 개별 유 로(14b)가 형성된 피복층(14)을 구비하는 칩(10)이 형성된다.

다음에, 도4에 도시한 바와 같이 칩(10)은 잉크(액체) 공급 부재(21)에 접착된다(접착 공정). 잉크 공급 부재(21)는 예를 들어 알루미늄, 스테인레스강, 세라믹스, 또는 수지 등으로 이루어지고, 도면 중 상하 방향으로 기체를 관통하는 구멍이 형성되어 있다. 이 관통 구멍의 하면측이 잉크(액체) 공급구(21a)가 되고, 내부가 공통 유로(21b)가 된다.

도4의 실시 형태에서는 잉크 공급 부재(21)는 칩(10)이 접착되는 쪽의 면이 다른 쪽 면보다 낮게 형성되어 있다. 그리고, 도4에 도시한 바와 같이 칩(10)이 접착되면, 칩(10)의 피복층(14)의 상면과 잉크 공급 부재(21)의 칩(10)이 접착되지 않는 면이 대략 동일 높이가 된다.

또한, 칩(10)은 개별 유로(14b)의 개구면측이 공통 유로(21b)측을 향하도록 접착된다.

계속해서, 도5에 도시한 바와 같이 칩(10)의 피복층(14)의 상면과, 잉크 공급 부재(21)의 상면을 걸치도록 천장판(22)(본 발명의 밀봉 부재에 상당하는 것)이 접착제(23)를 통해 접착된다(밀봉 공정).

천장판(22)은 예를 들어 폴리이미드나 PET 등의 수지 필름, 또는 니켈, 알루미늄, 스테인레스 등의 금속박으로 형성된 시트 형상 부재이다. 또한, 접착제(23)는 천장판(22)의 하면측, 또는 피복층(14) 상 및 잉크 공급 부재(21)의 상면에 미리 형성되어 있고, 예를 들어 열압착 등에 의해 접착된다.

이에 의해, 잉크 공급 부재(21)의 상면측 개구부는 천장판(22)에 의해 밀봉 된다. 바꾸어 말하면, 천장판(22)에 의해 상면의 개구부가 덮여진 상태가 된다. 따라서, 공통 유로(21b)는 잉크 공급 부재(21)와, 칩(10)과, 천장판(22)에 의해 폐쇄된 유로가 된다.

또, 희생층(13)을 용해하는 공정(도3)은 칩(10)을 잉크 공급 부재(21)에 접착한 공정(도4) 후라도 좋고, 또는 천장판(22)을 접착한 공정(도5)의 후라도 좋다.

도5에 도시한 바와 같이 잉크 공급구(21a)로부터 잉크 공급 부재(21)의 내부에 잉크가 인입하면, 공통 유로(21b)를 통해 칩(10)의 개별 유로(14b) 내에 인입한다. 이 상태에서, 발열 소자(12)가 가열되면, 발열 소자(12) 상의 잉크에 기포를 발생시키고, 그 기포 발생시의 압력 변화(기포의 팽창 및 수축)에 의해 잉크의 일부가 액적으로서 노즐(14a)로부터 외부로 토출된다. 또, 도5에서는 잉크의 흐름을 화살표로 도시하고 있다.

(제2 실시 형태)

도6 및 도7은 본 발명의 제2 실시 형태를 도시하는 측면의 단면도이다. 도6 및 도7는 각각 도4 및 도5에 상당하는 도면이다. 또, 제2 실시 형태에서 이용되는 칩(10)은 제1 실시 형태와 동일하고, 잉크 공급 부재(21)의 형상 및 칩(10)의 개수가 제1 실시 형태와 다르다. 또, 잉크 공급 부재(21)나 천장판(22)의 재질은 제1 실시 형태와 동일하다.

제1 실시 형태(도4)에서는, 관통 구멍[공통 유로(21b)]을 사이에 두고 잉크 공급 부재(21)의 한쪽측에 칩(10)을 접착하였다.

이에 대해, 제2 실시 형태에서는 잉크 공급 부재(21)의 상면을 플랫으로 하 고, 관통 구멍[공통 유로(21b)]을 사이를 두고 잉크 공급 부재(21)의 양측에 칩(10)을 접착하는 것이다.

도6에 도시한 바와 같이, 칩(10)은 개별 유로(14b)의 개구면측이 공통 유로(21b)측을 향하는 동시에, 공통 유로(21b)를 사이에 두고 대향하여 배치되도록 접착된다. 여기서, 대향하는 칩(10)이 접착되는 잉크 공급 부재(21)의 상면의 높이가 동일하므로, 칩(10)이 각각 접착되어도 양 칩(10)의 피복층(14)의 상면 높이는 마찬가지가 된다.

그리고, 도7에 도시한 바와 같이 양 칩(10)의 피복층(14) 상 사이를 걸치도록 천장판(22)이 접착제(23)에 의해 접착된다.

또, 도7에서는 도5와 마찬가지로 잉크의 흐름을 화살표로 도시하고 있다. 도7에 도시한 바와 같이 잉크 공급구(21a)로부터 잉크 공급 부재(21)의 내부에 잉크가 인입하면, 공통 유로(21b)를 통해 양 칩(10)의 개별 유로(14b) 내로 인입한다.

이상의 도5 또는 도7에 도시하는 헤드에 의해 종래 행하고 있던 반도체 기판(11)으로의 관통 구멍 형성 등의 공정을 행할 필요가 없어진다. 따라서, 간소한 공정으로 헤드를 형성할 수 있다.

계속해서, 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.

(제1 실시예)

도8은 제1 실시예의 헤드를 도시하는 측면의 단면도이다.

발열 소자(12)가 형성된 실리콘 웨이퍼[반도체 기판(11)] 상에 포지티브형 포토레지스트 PMER-LA900(도꾜오까고교 가부시끼가이샤제)을 막 두께 10 ㎛가 되도록 스핀 코트로 도포하고, 마스크 얼라이너로 노광한 후에, 현상액(수산화테트라메틸암모늄 3 % 수용액)으로 현상, 및 순수로 린스 처리를 행하여 유로 패턴을 형성하였다. 그리고, 이 레지스트 패턴 상에 상술한 마스크 얼라이너로 전면 노광을 행하고 질소 분위기 중에서 24시간 자연 방치하였다.

다음에, 이 패터닝된 레지스트 상에 또한 광경화형의 네가티브형 포토레지스트를 스핀 코트에 의해 희생층(13) 상의 막 두께가 10 ㎛가 되도록 회전수를 조정하여 도포하였다. 다음에 마스크 얼라이너로 노광을 행하고, 현상액(OK73 시너 : 도꼬오까고교 가부시끼가이샤제)ㆍ린스액(IPA)으로 현상 및 린스를 행하였다. 또한, 발열 소자(12)의 상방에 노즐(14a)(직경 15 ㎛)을 형성하였다.

다음에, 이 웨이퍼를, 다이서를 이용하여 다이싱을 행하고, 원하는 칩 사이즈로 컷트하여 칩(10)을 형성하였다. 이 때의 다이싱 라인이 패터닝된 포지티브형 포토레지스트 상에 걸리도록 포지티브형 레지스트의 포토마스크를 미리 설계하고 있다.

그 후, 칩(10)을 포지티브형 포토레지스트의 용해성을 갖는 유기 용제(PGMEA)에 초음파 진동을 가하면서 포지티브형 포토레스트가 완전히 용해ㆍ용출할 때까지 계속해서 침지하였다.

그 후, IPA 치환 및 건조를 행하고, 노즐(14a) 및 개별 유로(14b)를 형성하였다.

한편, 스테인레스강으로 기계 가공에 의해 잉크 공급 부재(21)를 형성하였 다. 그리고, 상기 칩(10)을 실리콘계 접착제를 이용하여 도8에 도시한 바와 같이 칩(10)의 개별 유로(14b)의 입구가 공통 유로(21b)측을 향하도록 접착하였다. 접착 조건은 상온에서 1시간의 자연 방치이다. 이 상태에서, 잉크 공급 부재(21)의 상면과 칩(10)의 상면이 대략 동일 높이가 되도록 미리 설계하고 있다. 그래서, 동일 높이로 되어 있는 양면의 사이에, 미리 원하는 형상으로 컷트한 두께 25 ㎛의 폴리이미드 시트[천장판(22)]를 부착하였다.

이 때의 접착제[접착제(23)]도 또한 상기 실리콘계 접착제를 사용하고, 접착 조건도 동일하게 행하였다. 또한, 폴리이미드 시트의 가장자리를 따라 실리콘계 접착제를 도포하고, 잉크가 누출되는 일이 없도록 확실하게 실드하였다. 이 일련의 부착시에는 실리콘계 접착제가 넘쳐 나와 공통 유로(21b)나 노즐(14a)을 막는 일이 없도록 접착제 도포량의 조절을 엄밀하게 행하였다.

그 후, 칩(10)을 구동하기 위한 프린트 기판(24)의 단자(24a)와, 칩(10) 상의 단자(10a)(PAD)를 와이어 본딩으로 접속하고, 또한 그 부분이 잉크에 접촉하지 않도록 밀봉제(에폭시계 접착제)로 밀봉하였다.

이상과 같이 하여 형성한 헤드를 이용하여 잉크 토출 시험을 행한 결과, 잉크의 누설에 의한 동작 불량 등의 문제도 없어 안정된 잉크 토출을 행할 수 있었다.

(제2 실시예)

도9는 제2 실시예의 헤드를 도시하는 측면의 단면도이다.

우선, 상기 제1 실시예와 같은 순서에 의해 발열 소자(12), 노즐(14a) 및 개 별 유로(14b)가 형성된 칩(10)을 제작하였다.

한편, 스테인레스강으로 기계 가공에 의해 잉크 공급 부재(21)를 형성하였다. 그리고, 칩(10)을 실리콘계 접착제를 이용하여 잉크 공급 부재(21)에 접착하였다. 여기서, 도9에 도시한 바와 같이 대향하는 칩(10)의 개별 유로(14b)의 입구가 공통 유로(21b)측을 향하도록 배치된다. 또한, 여기서의 접착 조건은 상온에서 1시간의 자연 방치이다.

잉크 공급 부재(21)의 양 칩(10)의 접착면은 높이가 동일 높이가 되도록 설계되어 있고, 이들 면에 접착된 칩(10)의 피복층(14) 상면은 동일 높이가 된다. 다음에, 이 동일 높이로 되어 있는 칩(10)의 피복층(14)의 상면간에 미리 원하는 형상으로 컷트한 두께 25 ㎛의 폴리이미드 시트[천장판(22)]를 부착하였다. 이 때의 접착제[접착제(23)]도 상기 실리콘계 접착제를 사용하였다. 또한, 폴리이미드 시트의 가장자리를 따라 실리콘계 접착제를 도포하고, 잉크가 누출되지 않도록 확실하게 실드하였다. 이 일련의 부착시에는 접착제가 넘쳐 나와 공통 유로(21b)나 노즐(14a)을 막는 일이 없도록 접착제 도포량의 조절을 엄밀하게 행하였다.

그 후, 각 칩(10)을 구동하기 위한 프린트 기판(24)의 단자(24a)와, 칩(10) 상의 단자(10a)(PAD)를 와이어 본딩으로 접속하고, 또한 그 부분이 잉크에 접촉하지 않도록 밀봉제(에폭시계 접착제)로 밀봉하였다.

이상과 같이 하여 형성한 헤드를 이용하여 잉크 토출 시험을 행한 결과, 잉크의 누설에 의한 동작 불량 등의 문제도 없어, 안정된 잉크 토출을 행할 수 있었다.

Claims (7)

1. 액체 토출 헤드로서,

   반도체 기판과, 상기 반도체 기판 위에 설치되고 일 방향으로 배열된 복수의 발열 소자와, 상기 반도체 기판 위에 설치되고 각각의 상기 발열 소자 위에 노즐이 배치된 피복층과, 상기 반도체 기판 위와 상기 피복층 사이에 형성되고 각각의 상기 발열 소자 위의 영역과 외부를 연통하는 개별 유로를 포함하며, 상기 반도체 기판에 상기 개별 유로와 연통하는 관통 구멍이 형성되어 있지 않은 반도체 칩과,

   기체(基體)를 관통한 공통 유로가 형성되고 상기 공통 유로와 상기 반도체 칩의 상기 개별 유로가 연통하도록 상기 반도체 칩이 접착되는 액체 공급 부재와,

   상기 반도체 칩의 상기 피복층과 상기 액체 공급 부재에 걸치도록 배치되고, 상기 공통 유로를 형성하도록 관통된 부분을 밀봉하는 밀봉 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
2. 제1항에 있어서, 상기 액체 공급 부재의 상기 반도체 칩이 접착되는 면은 상기 밀봉 부재가 접착되는 면보다 높이가 낮게 형성되어 있고, 상기 반도체 칩이 접착되었을 때에 상기 반도체 칩의 상기 피복층의 상면과 상기 액체 공급 부재의 상기 밀봉 부재가 접착되는 면이 동일 높이가 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
3. 액체 토출 헤드로서,

   반도체 기판과, 상기 반도체 기판 위에 설치되고 일 방향으로 배열된 복수의 발열 소자와, 상기 반도체 기판 위에 설치되고 각각의 상기 발열 소자 위에 노즐이 배치된 피복층과, 상기 반도체 기판 위와 상기 피복층 사이에 형성되고 각각의 상기 발열 소자 위의 영역과 외부를 연통하는 개별 유로를 포함하며, 상기 반도체 기판에 상기 개별 유로와 연통하는 관통 구멍이 형성되어 있지 않은 반도체 칩과,

   기체를 관통한 공통 유로가 형성되고 상기 공통 유로와 상기 반도체 칩의 상기 개별 유로가 연통하도록 한 쌍의 상기 반도체 칩이 대향하여 접착되는 액체 공급 부재와,

   한 쌍의 상기 반도체 칩의 상기 피복층 위의 사이에 걸치도록 배치되고, 상기 공통 유로를 형성하도록 관통된 부분을 밀봉하는 밀봉 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
4. 반도체 기판 위에 일 방향으로 배열된 복수의 발열 소자를 형성하는 제1 공정과,

   상기 발열 소자 위를 포함하는 영역에 용해액으로 용해 가능한 희생층을 형성하는 제2 공정과,

   상기 희생층 위에 피복층을 형성하는 제3 공정과,

   상기 제3 공정과 동시에 또는 상기 제3 공정 후에 행해지고 상기 피복층의 상기 발열 소자 위의 영역에 상기 피복층을 관통하는 노즐을 형성하는 제4 공정과,

   상기 희생층 및 상기 피복층의 적층 방향을 따라 상기 반도체 기판을 절단하고 절단면에 상기 희생층이 노출된 반도체 칩을 형성하는 제5 공정과,

   상기 제5 공정에 의해 형성된 상기 반도체 칩을 상기 용해액에 침지하여 상기 희생층을 용해하는 제6 공정을 포함하는 액체 토출 헤드의 제조 방법으로서,

   적어도 상기 제5 공정까지 종료한 상기 반도체 칩을, 기체를 관통한 공통 유로가 형성된 액체 공급 부재에 대해 상기 반도체 칩의 상기 절단면이 상기 공통 유로측을 향하도록 접착하는 접착 공정과,

   상기 접착 공정에 의해 접착된 상기 반도체 칩의 상기 피복층과 상기 액체 공급 부재에 걸치도록, 상기 공통 유로를 형성하도록 관통된 부분을 밀봉 부재에 의해 밀봉하는 밀봉 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드의 제조 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 접착 공정은 상기 제6 공정을 경유한 상기 반도체 칩에 대해 행하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드의 제조 방법.
6. 반도체 기판 위에 일 방향으로 배열된 복수의 발열 소자를 형성하는 제1 공정과,

   상기 발열 소자 위를 포함하는 영역에 용해액으로 용해 가능한 희생층을 형성하는 제2 공정과,

   상기 희생층 위에 피복층을 형성하는 제3 공정과,

   상기 제3 공정과 동시에 또는 상기 제3 공정 후에 행해지고 상기 피복층의 상기 발열 소자 위의 영역에 상기 피복층을 관통하는 노즐을 형성하는 제4 공정과,

   상기 희생층 및 상기 피복층의 적층 방향을 따라 상기 반도체 기판을 절단하고 절단면에 상기 희생층이 노출된 반도체 칩을 형성하는 제5 공정과,

   상기 제5 공정에 의해 형성된 상기 반도체 칩을 상기 용해액에 침지하고 상기 희생층을 용해하는 제6 공정을 포함하는 액체 토출 헤드의 제조 방법으로서,

   적어도 상기 제5 공정까지 종료한 한 쌍의 상기 반도체 칩을, 기체를 관통한 공통 유로가 형성된 액체 공급 부재에 대해 상기 반도체 칩의 상기 절단면이 상기 공통 유로를 사이에 두고 대향하여 배치되도록 접착하는 접착 공정과,

   상기 접착 공정에 의해 접착된 상기 반도체 칩의 상기 피복층 위의 사이에 걸치도록, 상기 공통 유로를 형성하도록 관통된 부분을 밀봉 부재에 의해 밀봉하는 밀봉 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드의 제조 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 접착 공정은 상기 제6 공정을 경유한 상기 반도체 칩에 대해 행하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드의 제조 방법.

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