TW448108B - Ink jet head and its manufacturing method - Google Patents

Description

8 10 8 五、發明說明（1) 本發明係指一種噴墨頭及其製造方法，特別係指一種 由中央供墨之喷墨頭，其在進行墨水通道之喷砂打洞時， 可防止晶片破裂及裂口成長之製造方法，以提高喷墨頭之 製作良率。 喷墨印表機的使用已’相當的普遍，其可提供高品質的 列印、體積小可攜帶及列印快速、無噪音等特點。 在現今之技術領域裡，喷墨印表機大至上可分為熱汽 泡式喷墨頭以及壓電式喷墨頭，熱汽泡式喷墨頭係利用加 熱裝置產生高溫，將位於加熱裝置上之墨水瞬間加熱產生 汽泡，藉由汽泡之壓力將墨水噴出。而壓電式（P i e ζ 〇 )喷 墨頭係利用壓電材料作為驅動方式，即利用電極的改變透 過薄膜施壓於墨水，使該點之墨水經由噴嘴喷出。 而習知熱喷墨式之喷墨頭，其上設置有多數個喷嘴裝 置，每一喷嘴裝置包括有一個加熱元件，一墨水腔，一喷 孔及控制單元，該控制單元用以控制加熱元件作動，而將 墨水腔内之墨水加熱產生一定大小之氣泡，使氣泡藉由壓 力由喷孔噴出，而達到喷墨列印之效果。 此種熱喷墨式之喷墨頭，係將加熱元件及連接控制單 元之電連接線路以半導體製程之方式形成於一基板上，使 控制單元將控制訊號經由電連接線路傳送至加熱元件上， 以進行喷墨作業。而於該基板每一加熱元件位置.處形成有 一墨水腔，使墨水匣内之墨水可流入喷墨頭之墨水腔内。 習知將墨水匣内之墨水流入i水腔内之一種方式，係以喷 砂打洞的方式於基板中央部位開設一墨水通道；然而，在

第4頁 I : 五、發明說明（2) 進行噴砂打洞以形成墨水通道時，該基板上墨水通道周邊 常會產生破裂或裂口成長，以致於基板之製造良率不高或 影響到墨水之供墨正常化。 有鑑於此，發明人本於精,益求精、創新突破之精神， 戮力於喷墨頭之研發，而發明出本發明喷墨頭及其製造方 法，其可改進前述習知喷墨頭之基板及其製造方法之缺 失，使喷墨頭之製造良率提昇及使墨水之供墨更為順暢。 本發明之主要目的，在於提供一種喷墨頭及其製造方 法，其在喷墨頭之基板上進行喷砂打洞時，、可防止基板破 裂或裂口成長，可提高喷墨頭製造良率之目的β 本發明之又一目的，在於提供一種喷墨頭及其製造方 法，其可使喷墨頭之供墨更為順暢° 為達上述之目的，本發明喷墨頭及其製造方法，其特 徵在於；提供一基板；於該基板中央部位形成一適當大小之 環狀保護層，以該環狀保護層所環繞之區域成為一墨水通 道預定區；在基板上以喷砂打洞方式，於該墨水通道預定 區内形成一墨水通道。 如是，在製造基板時，由於預先於基板上形成一環狀 保護層，使得於該環狀保護層所環繞之區域内進行喷砂打 洞時，不會傷害到基板本身，使基板不致有破裂之情形， 因而，可提高基板之製造良率。再者，該環狀保護層可與 製作加熱元件之電阻層或導電層，同時以曝光顯影之方式 形成，因此，在製造上不會增加其製程。 為使本發明之目的、特徵及其優點能更明瞭易懂，特

第5頁 五、發明說明（3) 舉出一較佳實施，並配合圖式’作一詳細說明如下。 圖1為本發明喷墨頭之製造方法之第一製程圖。 圖2為本發明喷墨頭之製造方法之第二製程圖。 圖3為本發明喷墨頭之基板的上視圖。 圖4為本發明噴墨頭之製造方法之第三製程圖。 圖5為本發明噴墨頭之製造方法之第四製程圖。 圊6為本發明唢·墨頭之基板的立體圖。 請參閱圖1 ’本發明喷墨頭及其製造方法，在本發明 之實施例令，首先提供一基板i 〇，例如為一矽基板，並於 基板10上以熱氧化法（thermal oxidation)形成一介電層 12，例如二氧化矽層（Si02)。 請參閱圖2、3，在基板10上之介電層12上方以濺鍍法 形成一铭化钽（TaAl)層’其較佳厚度為3〇〇〇 —8000A，而成 為一電阻層1 4 ’並以光蝕刻（曝光顯影）方式形成喷墨頭之 加熱元件15。在形成電阻層14時，同時可於基板1〇上中央 部位形成一適當大小之第一環狀保護層1 6，而以第一環狀 保護層16所環繞之區域，作為一墨水通道預定區，如圖3 所示’環狀保護層1 6亦為鋁化鈕之材質，其所環繞之區域 係為欲製作墨水通道22之區域。 請參閱圖4，於該鋁化钽（TaAl)層所形成之電阻層14上 方.，以濺鍍法形成一鋁金屬層，其厚度為3000-8000A，以 作為噴墨頭之導電層18，而於形成導電層18同時，相對於 第一環狀保護層16位置處，形成一與第一環狀保護層1 6重 疊之第二環狀保護層（囷中未顯示）。

第6頁 αά'Β'Τύ''ϋ 五 '發明說明（4) 請參閱圖5，於導電層18上方形成一光阻層20，以光 阻層20為罩幕進行對第一1二環狀保護層16所環繞區域之 墨水通道預定區進行，以形成欲形成墨水通道22之區 域0 請參閱圖6，以喷砂ΐτ洞方式在基板10上，欲形成墨 水通道22之'區域（第一環狀保護層16及第二環狀保護層）所 環繞之區域）喷砂打洞形成墨水通道22 »由於藉由第一環 狀保護層16及第二環狀保護層之保護，在進行墨水通道2 2 之喷砂打洞過程中，並不會傷害到墨水通道2 2周邊，使晶 片產生損傷或破裂。 如是，墨水匣内之墨水可由基板1 〇之墨水通道2 2流入 加熱元件15上，以作為喷墨列印之用。 另一較佳實施例中’欲將一環狀保護層形成於基材J 〇 上時’僅須將第二環狀保護層與導電層1 8同時形成於加熱 元件15上方’再於導電層18上方形成一光阻層，以光阻 層2 0為罩幕進行對第二環狀保護層所環繞之區域進行蝕 刻’以欲形成墨水通道2 2之區域。再以噴砂打洞方式在基 材10上欲形成墨水通道22之區域（第二環狀保護層所環繞 之區域）喷砂打洞形成墨水通道2 2。 :、因此’本發明之晶片製造方法中，事先於欲形成墨水 通道2 2.之周緣形成一環狀保護層’使得在進行喷砂打洞 ，^藉由環狀保護層之保護、’而不會損壞到晶片本身，使 得晶片之製作良率得以提昇’並且供墨更為順暢。 另外’環狀保護層之形成’係於製作電阻層14及導電

五、發明說明（5) 層18同時完成或僅於製作導電層18時，配合形成第二環狀 保護層（圖中未顯示），使得本發明晶片之製作，並不會增 加製程，而可簡易的達成。 以上所述，僅為本發明之較佳實施例，舉凡任何熟悉 此項技藝者，於本發明之領域内所作之任何修飾，具有同 等之功效者，均含蓋於本發明之申請專利範圍内。 圖號說明 基板 10 介電層12 加熱元件1 5 第一環狀保護層1 6 導電層 18 光阻層20 墨水通道2 2 電阻層1 4

第8頁

Claims (1)

1. 4" 六/申請專利範圍 上之喷 造方法 基板： 板中央 護層所 上以喷 板之墨 頭。 請專.利 係為矽 請專利 形成一 請專利 層係以 請專利 層形成 請專利 係以熱 請專利 該環狀 同時形 請專利 上形成 1 . 一種喷墨頭之製造方法，該噴墨頭係設置於墨水匣上， 藉由其上之喷嘴元件將墨水匣内之墨水喷出列印，該喷墨 頭之製 提供一 於該基 環狀保 在基板 貫通基 入喷墨 2 ·如申 該基板 3 如申 基板上 4. 如申 該電阻 5. 如申 於電阻 6 ·如申· 介電層 .7 如申 ，其中 電阻層 8 .如申 於基板 包括下列步驟； 部位形成一適當大小之環狀保護層，而以該 環繞之區域，成為一墨水通道預定區； 砂打洞方式，於該墨水通道預定區内形成一 水通道，使墨水匣内之墨水由該墨水通道流 範圍 基板 範圍 電阻 範圍 濺鍍 範圍 於基 範圍 氧化 範圍 保護 成。 範圍 電阻 第1項所述之喷墨頭之製造方法，其中 〇 策1項所述之喷墨頭之製造方法，於該 層，而成為加熱元件。 第3項所述之喷墨頭之製造方法，其中 法形成铭化組層。 第3項所述之喷墨頭之製造方法，其中 板上之前，可於基板上先形成介電層。 第5項所述之噴墨頭之製造方法，其中 法形成二氧化矽層。 第3項所述之喷墨頭之製造方法 層包括有一第.一環狀保護層，其係與該 第3項所述之喷墨頭之製造方法，其中 層後，於電阻層上方形成一導電層。

   第9頁 4 48 六、申請專利範圍 9. 如申請專利範圍第8項所述之喷墨頭之製造方法，其中 該環狀保護層包括有一第二環狀保護層，其係與導電層同 時形成。 10. 如申請專利範圍第7項所述之喷墨頭之製造方法，其中 該電阻層與第一環狀保護層形成後，於其上形成一導電層 及一與第一環狀保護層重疊之第二環狀保護層。 11. 一種喷墨頭，其包括有； 一基板； 多數個加熱元件排列式地設於該基板上； 一墨水通道形成於該基板之中央部位； 一環狀保護層設於該基板上，並環繞於該墨水通道四周； 一喷孔元件係設於基板上，其上相對於每一加熱元件位置 處形成有喷孔。 1 2.如申請專利範圍第1 1項所述之喷墨頭，其中該基板係 為石夕基板。 1 3.如申請專利範圍第1 1項所述之喷墨頭，其中該基板上 形成一電阻層’而以曝光顯影方式形成該多數個加熱元 件，並於該電阻層上形成一導電層，而以曝光顯影方式-形 成一電連接線路6 1 4.如申請專利範圍第1 1項所述之喷墨頭，其中該環狀保 護層包括有一第一環狀保護層與多數個加熱元;件同時形 成。 1 5.如申請專利範圍第ί 3項所述之喷墨頭，其中該環狀保 護層包括有一第二環狀保護層與該導電層同時形成。

   第10頁 4 4 B 1 0 8

   第11頁