TWI703053B - 熱印頭結構及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種熱印頭結構之製造方法包含步驟如下。依序層疊一釉面層、一發熱電阻層與一電極層於一基板上;使一遮罩件可移除地位於電極層上;形成一絕緣保護層於電極層及遮罩件上,遮罩件被部分包覆於絕緣保護層內;從絕緣保護層上移除遮罩件,以致絕緣保護層對應遮罩件之位置留下一匹配遮罩件之缺口,且缺口從絕緣保護層露出電極層之局部位置;以及將一驅動晶片電性連接缺口內之電極層之局部位置。
Description
本發明有關於一種熱印頭結構之製造方法。
習知熱列印頭(TPH)元件之製造過程中包含曝露出電極層之局部區域的步驟。此步驟之常見做法為在絕緣保護層形成於電極層後,透過搭配光罩與光阻之習知做法,使得絕緣保護層之部份能夠被移除,以致曝露出電極層用於連接驅動晶片之局部區域。
然而,上述步驟需要因應電極層之厚度,而配置較厚的光阻層於絕緣保護層上,如此,不僅無法節省成本,且過厚的光阻層在後續步驟中無法順利移除,導致移除效果不佳之問題。
本發明之一目的在於提供一種熱印頭結構之製造方法,用以解決以上先前技術所提到的困難,意即,不須透過
光罩與光阻之搭配以移除部份之絕緣保護層,不僅有助降低成本,而且也能夠避免過厚的光阻層無法順利移除的困擾。
本發明之一實施例提供了一種熱印頭結構之製造方法。熱印頭結構之製造方法包含數個步驟如下。提供一基板。依序層疊一釉面層、一發熱電阻層與一電極層於基板上。使一遮罩件可移除地位於電極層上;形成一絕緣保護層於電極層及遮罩件上,遮罩件之一部分被包覆於絕緣保護層內;從絕緣保護層上移除遮罩件,以致絕緣保護層對應遮罩件之位置留下一缺口,缺口匹配遮罩件之外形,且缺口露出電極層之一局部位置;以及將一驅動晶片電性連接該缺口內之該電極層之該局部位置。
依據本發明一或複數個實施例,在上述之熱印頭結構之製造方法中,使遮罩件可移除地位於電極層上之步驟更包含步驟如下。將呈柱狀之遮罩件放置於電極層上,使得遮罩件之長側邊直接接觸電極層。
依據本發明一或複數個實施例,在上述之熱印頭結構之製造方法中,使遮罩件可移除地位於電極層上之步驟更包含步驟如下:遮罩件之橫截面呈倒梯形,將遮罩件放置於電極層上,使得倒梯形之下底面接觸電極層,倒梯形之下底面小於倒梯形之上底面。
依據本發明一或複數個實施例,在上述之熱印頭結構之製造方法中,形成絕緣保護層於電極層及遮罩件上之步驟更包含步驟如下。形成絕緣保護層於電極層上,使得絕緣保護層至電極層之最大高度小於遮罩件至電極層之最大高度,且
遮罩件之一部份凸出於絕緣保護層上。
依據本發明一或複數個實施例,在上述之熱印頭結構之製造方法中,從絕緣保護層上移除遮罩件之步驟更包含步驟如下。抓持遮罩件之部份,並將遮罩件從絕緣保護層內拔出。
依據本發明一或複數個實施例,在上述之熱印頭結構之製造方法中,層疊電極層於基板上之步驟更包含數個步驟如下。形成多數個導電線於發熱電阻層上,這些導電線跨過釉面層,且彼此間隔排列於發熱電阻層上,每個導電線相對釉面層之一端具有一導接部;以及使遮罩件位於電極層上之步驟更包含將遮罩件直接覆蓋這些導接部。
依據本發明一或複數個實施例,在上述之熱印頭結構之製造方法中,形成絕緣保護層於電極層及遮罩件上之步驟更包含步驟如下。在攝氏300~400度內形成絕緣保護層於電極層及遮罩件上。
依據本發明一或複數個實施例,在上述之熱印頭結構之製造方法中,遮罩件之材質為抗高溫之不鏽鋼金屬、低熱膨脹係數合金或石英。低熱膨脹係數合金例如為因瓦合金。
本發明之一實施例提供了一種熱印頭結構。熱印頭結構包含一基板、一釉面層、一發熱電阻層、一電極層、一絕緣保護層與一遮罩件。釉面層,具有一條狀隆起部。條狀隆起部位於基板上。發熱電阻層配置於條狀隆起部及基板上。電極層配置於發熱電阻層上。絕緣保護層覆蓋於電極層與基板上。絕緣保護層具有一缺口,電極層之一局部位置位於缺口。
遮罩件可移除地位於缺口內,直接覆蓋電極層之局部位置。缺口匹配遮罩件之外形。
依據本發明一或複數個實施例,在上述之熱印頭結構中,電極層包含一共同電極圖案與多數個導電線。這些導電線跨過釉面層,且彼此間隔排列於發熱電阻層上。每個導電線相對釉面層之一端具有一導接部。這些導接部皆位於缺口內,且被遮罩件直接覆蓋。
依據本發明一或複數個實施例,在上述之熱印頭結構中,遮罩件呈柱狀,且遮罩件之一長側邊直接覆蓋這些導接部。
依據本發明一或複數個實施例,在上述之熱印頭結構中,遮罩件之橫截面呈倒梯形,且遮罩件之倒梯形之下底面直接覆蓋這些導接部。倒梯形之下底面小於倒梯形之上底面。
依據本發明一或複數個實施例,在上述之熱印頭結構中,絕緣保護層至電極層之最大高度小於遮罩件至電極層之最大高度,且遮罩件之一部份凸出於絕緣保護層上。
依據本發明一或複數個實施例,在上述之熱印頭結構中,遮罩件之材質為抗高溫之不鏽鋼金屬、低熱膨脹係數合金或石英。低熱膨脹係數合金,例如,為因瓦合金。
以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等,本發明之具體細節將在下文的實施例及相關圖式中詳細介紹。
10‧‧‧熱印頭結構
11~18‧‧‧步驟
100‧‧‧基板
110‧‧‧頂面
200‧‧‧釉面層
210‧‧‧條狀隆起部
300‧‧‧發熱電阻層
310‧‧‧電阻材料層
400‧‧‧電極層
410‧‧‧局部位置
420‧‧‧金屬膜
430‧‧‧共同電極圖案
431‧‧‧第一導電線
440‧‧‧個別電極圖案
441‧‧‧第二導電線
442‧‧‧導接部
500、501‧‧‧遮罩件
510‧‧‧長側邊
520‧‧‧部份
530‧‧‧倒梯形
531‧‧‧下底面
532‧‧‧上底面
533‧‧‧斜面
600‧‧‧絕緣保護層
610‧‧‧缺口
700‧‧‧驅動晶片
710‧‧‧打線
800‧‧‧第一光阻層
810‧‧‧第一光罩
900‧‧‧第二光阻層
910‧‧‧第二光罩
H1、H2‧‧‧最大高度
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂,所附圖式之說明如下:第1圖繪示依照本發明一實施例之熱印頭結構之製造方法的流程圖;第2A圖~第2M圖分別為第1圖之製造方法之細部操作示意圖;第3圖為第2I圖之局部俯視圖;第4圖為第2J圖之局部俯視圖;第5圖為第2K圖之局部俯視圖;第6圖為第2L圖之局部俯視圖;以及第7圖繪示依照本發明一實施例之熱印頭結構之遮罩件與電極層之示意圖。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施例,為明確說明起見,許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而,應瞭解到,這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說,在本發明實施例中,這些實務上的細節是非必要的。此外,為簡化圖式起見,一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
第1圖繪示依照本發明一實施例之熱印頭結構10之製造方法的流程圖。如第1圖所示,熱印頭結構10之製造方法包含步驟11~步驟18,如下。在步驟11中,提供一基板100。
在步驟12中,形成一釉面層200於基板100上。在步驟13中,形成一發熱電阻層300於釉面層200及基板100上。在步驟14中,形成一電極層400於發熱電阻層300及基板100上。在步驟15中,使一遮罩件500可移除地位於電極層400上。在步驟16中,形成一絕緣保護層600於電極層400及遮罩件500上,使得遮罩件500之一部分被包覆於絕緣保護層600內。在步驟17中,從絕緣保護層600上移除遮罩件500,以致絕緣保護層600對應遮罩件500之位置留下一缺口610,缺口610匹配遮罩件500之外形,且缺口610露出電極層400之一局部位置410。在步驟18中,將一驅動晶片700電性連接缺口610內之電極層400之局部位置410。
如此,透過以上步驟,本發明能夠不須透過光罩與光阻之搭配以移除部份之絕緣保護層600,不僅有助降低成本,而且也能夠避免過厚的光阻層無法順利移除的困擾。
第2A圖~第2L圖分別為第1圖之製造方法之細部操作示意圖。如第2A圖所示,在步驟12中,舉例來說,釉面層200形成於基板100之頂面110上,釉面層200包含一條狀隆起部210。條狀隆起部210為將玻璃釉料透過網版印刷工藝在基板100上所印刷出條狀圖案,且通過高溫所燒結而成。此外,基板100例如為玻璃、陶瓷或矽晶體等,然而本發明不限基板100之材質。此外,條狀隆起部210於基板100上之橫剖面呈弓形,意即,條狀隆起部210之頂點最遠離基板100之頂面110。
如第2B圖至第2E圖所示,在步驟13中,舉例來說,形成一電阻材料層310於條狀隆起部210及基板100之頂面
110上(第2B圖);接著,對電阻材料層310圖案化,以便形成上述發熱電阻層300(第2C圖~第2D圖)。當形成上述電阻材料層310時,舉例來說,藉由化學氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)或物理氣相沉積(Physical vapor deposition,PVD)法,將上述發熱電阻層300形成於條狀隆起部210與基板100之頂面110上。發熱電阻層300之材質例如為氮化鉭(TaN)、氧化鉭(Ta2O5)或硅钽氧化物(TaSiO2)等等。
此外,當對電阻材料層310圖案化時,舉例來說,如第2C圖至第2E圖所示,先配置一第一光阻層800於電阻材料層310之一部分上方,且配置一第一光罩810於第一光阻層800上方(第2C圖);接著,透過第一光罩810對第一光阻層800進行曝光(第2C圖);接著,透過乾蝕刻法移除電阻材料層310之另一部分(第2D圖);接著,移除第一光阻層800,以留下上述發熱電阻層300(第2E圖)。
第3圖為第2I圖之局部俯視圖。如第2F圖至第2I圖所示,在步驟14中,舉例來說,依據鍍膜方式,形成一金屬膜420於發熱電阻層300與基板100之頂面110上(第2F圖);接著,對金屬膜420圖案化(第2G圖至第2I圖)。當形成上述金屬膜420時,舉例來說,金屬膜420藉由化學氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)或物理氣相沉積(Physical vapor deposition,PVD)法所形成,其中金屬膜420之材質例如為銅、鋁或鈦等等。
此外,當對金屬膜420圖案化時,舉例來說,如第2G圖至第2I圖所示,先配置一第二光阻層900於金屬膜420之
一部分上方,且配置一第二光罩910於第二光阻層900上方(第2G圖);接著,透過第二光罩910對第二光阻層900進行曝光(第2G圖);接著,透過濕蝕刻法移除金屬膜420之另一部分(第2H圖);接著,移除第二光阻層900(第2I圖),以留下一共同電極圖案430與一個別電極圖案440(第3圖)。共同電極圖案430包含多個第一導電線431,個別電極圖案440包含多個第二導電線441,這些第一導電線431與這些第二導電線441彼此交錯且間隔並排,每個第二導電線441相對釉面層200之一端具有一導接部442。
第4圖為第2J圖之局部俯視圖。如第2J圖與第4圖所示,在步驟15中,舉例來說,事先準備一呈柱狀體之遮罩件500,接著,將此遮罩件500放置於電極層400上,使得遮罩件500之一長側邊510直接接觸電極層400。更具體地,遮罩件500之長側邊510同時直接覆蓋此些第二導電線441之此些導接部442,第二導電線441與遮罩件500之長側邊510相互正交。
第5圖為第2K圖之局部俯視圖。如第2K圖與第5圖所示,在步驟16中,舉例來說,藉由化學氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)或物理氣相沉積(Physical vapor deposition,PVD)形成一絕緣保護層600於基板100之頂面110、電極層400、發熱電阻層300及遮罩件500上。更具體地,在攝氏300~400度內形成此絕緣保護層600於電極層400及遮罩件500上。
須了解到,絕緣保護層600之厚度分別大於基板100、電極層400與發熱電阻層300之厚度,且絕緣保護層600
至電極層400之最大高度H1小於遮罩件500至電極層400之最大高度H2,且遮罩件500之一部份520凸出於絕緣保護層600背對電極層400之一面。
第6圖為第2L圖之局部俯視圖。如第2L圖與第6圖所示,在步驟17中,舉例來說,透過抓持上述遮罩件500凸出於絕緣保護層600之部份520,以將遮罩件500從絕緣保護層600內朝背對基板100之方向(例如上方)拔出。此時,這些第二導電線441之這些導接部442位於遮罩件500所空出之缺口610內,換句話說,這些第二導電線441之這些導接部442從絕緣保護層600之缺口610所外露,使得使用者可從缺口610內觀察到這些第二導電線441之這些導接部442。
如第2M圖所示,在步驟18中,舉例來說,將缺口610內之每個第二導電線441之導接部442分別電性連接一驅動晶片700(例如IC晶片)。驅動晶片700排列於基板100之頂面110,透過打線710電性連接每個第二導電線441之導接部442。這些打線710分別電性連接驅動晶片700之導接腳位,以便接受驅動晶片700之訊號。
然而,本發明不限於遮罩件500之外型,在其他實施例中,遮罩件500也可能為倒梯形530等。
第7圖繪示依照本發明一實施例之熱印頭結構10之遮罩件500與電極層400之示意圖。如第7圖所示,舉例來說,遮罩件500之橫截面呈倒梯形530,將遮罩件500放置於電極層400上,使得倒梯形530之下底面531接觸電極層400,倒梯形530之下底面531小於倒梯形530之上底面532。如此,由
於遮罩件500之兩斜面533越接近基板100的方向(例如朝下)朝彼此接近,故,更方便拔出遮罩件500。然而,本發明也不限於遮罩件500之種類。
上述實施例中步驟17以前所提供之熱印頭結構10包含一基板100、一釉面層200、一發熱電阻層300、一電極層400、一絕緣保護層600與一遮罩件500。釉面層200具有一條狀隆起部210。條狀隆起部210位於基板100上。發熱電阻層300配置於條狀隆起部210及基板100上。電極層400配置於發熱電阻層300上。絕緣保護層600覆蓋於電極層400與基板100上。絕緣保護層600具有一缺口610,電極層400之局部位置410位於缺口610。遮罩件500可移除地位於缺口610內,直接覆蓋電極層400之局部位置410。缺口610匹配遮罩件500之外形。例如遮罩件500之材質為抗高溫之不鏽鋼金屬、低熱膨脹係數合金或石英。低熱膨脹係數合金,例如,為因瓦合金(Invar alloy)。
如此,當遮罩件500位於缺口610內,不僅可空出電極層400之局部位置410的空間,又可以遮蔽外界灰塵與異物。
最後,上述所揭露之各實施例中,並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,皆可被保護於本發明中。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
11~18‧‧‧步驟
Claims (13)
- 一種熱印頭結構之製造方法,包含:提供一基板;依序層疊一釉面層、一發熱電阻層、一電極層於該基板上;使一遮罩件可移除地位於該電極層上;形成一絕緣保護層於該電極層及該遮罩件上,其中當該絕緣保護層形成於該遮罩件上時,該遮罩件之一部分被包覆於該絕緣保護層內,且該遮罩件之另一部份凸出於該絕緣保護層上;抓持該遮罩件之該部份,並將該遮罩件從該絕緣保護層內完全拔出,以從該絕緣保護層上移除該遮罩件,以致該絕緣保護層對應該遮罩件之位置留下一缺口,該缺口匹配該遮罩件之外形,且該缺口露出該電極層之一局部位置;以及將一驅動晶片電性連接該缺口內之該電極層之該局部位置。
- 如請求項1所述之熱印頭結構之製造方法,其中使該遮罩件可移除地位於該電極層上之步驟,更包含:將呈柱狀之該遮罩件放置於該電極層上,使得該遮罩件之一長側邊直接接觸該電極層。
- 如請求項1所述之熱印頭結構之製造方法,其中使該遮罩件可移除地位於該電極層上之步驟,更包含:該遮罩件之橫截面呈倒梯形,將該遮罩件放置於該電極 層上,使得該倒梯形之下底面接觸該電極層,其中該倒梯形之該下底面小於該倒梯形之上底面。
- 如請求項1所述之熱印頭結構之製造方法,其中形成該絕緣保護層於該電極層及該遮罩件上之步驟,更包含:形成該絕緣保護層於該電極層上,使得該絕緣保護層至該電極層之最大高度小於該遮罩件至該電極層之最大高度。
- 如請求項1所述之熱印頭結構之製造方法,其中層疊該電極層於該基板上之步驟,更包含:形成多數個導電線於該發熱電阻層上,其中該些導電線跨過該釉面層,且彼此間隔排列於該發熱電阻層上,每一該些導電線相對該釉面層之一端具有一導接部;以及使該遮罩件位於該電極層上之步驟,更包含:將該遮罩件直接覆蓋該些導接部。
- 如請求項1所述之熱印頭結構之製造方法,其中形成該絕緣保護層於該電極層及該遮罩件上之步驟,更包含:在攝氏300~400度內形成該絕緣保護層於該電極層及該遮罩件上。
- 如請求項1所述之熱印頭結構之製造方法,其中該遮罩件之材質為抗高溫之不鏽鋼金屬、低熱膨脹係數 合金或石英。
- 一種熱印頭結構,包含:一基板;一釉面層,具有一條狀隆起部,該條狀隆起部位於該基板上;一發熱電阻層,配置於該條狀隆起部及該基板上;一電極層,配置於該發熱電阻層上;以及一絕緣保護層,覆蓋於該電極層與該基板上,該絕緣保護層具有一缺口,其中該電極層之一局部位置位於該缺口;以及一遮罩件,可移除地位於該缺口內,直接覆蓋該電極層之該局部位置,其中該缺口匹配該遮罩件之外形,該遮罩件之一部分被包覆於該絕緣保護層內,且該遮罩件之另一部份凸出於該絕緣保護層上。
- 如請求項8所述之熱印頭結構,其中該電極層包含一共同電極圖案與多數個導電線,該些導電線跨過該釉面層,且彼此間隔排列於該發熱電阻層上,每一該些導電線相對該釉面層之一端具有一導接部,該些導接部皆位於該缺口內,且被該遮罩件直接覆蓋。
- 如請求項9所述之熱印頭結構,其中該遮罩件呈柱狀,且該遮罩件之一長側邊直接覆蓋該些導接部。
- 如請求項9所述之熱印頭結構,其中該遮罩件之橫截面呈倒梯形,且該遮罩件之該倒梯形之下底面直接覆蓋該些導接部,其中該倒梯形之該下底面小於該倒梯形之上底面。
- 如請求項8所述之熱印頭結構,其中該絕緣保護層至該電極層之最大高度小於該遮罩件至該電極層之最大高度。
- 如請求項8所述之熱印頭結構,其中該遮罩件之材質為抗高溫之不鏽鋼金屬、低熱膨脹係數合金或石英。
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