[发明专利]制造喷墨打印头的方法

说明书

技术领域

本发明总的发明构思涉及一种制造喷墨打印头的方法。更具体地，本发明总的发明构思涉及一种制造喷墨打印头的方法，其包括形成墨水供给孔的一种改良工艺。

背景技术

喷墨打印头通过在印刷纸的期望位置排出印刷墨水的细墨滴来印刷图像。基于墨滴排出机构，这样的喷墨打印头分为热打印类型和压电打印类型。热喷墨打印头通过加热源在墨水中产生气泡，并且由产生的气泡的膨胀力使墨滴排出。

一般热打印头包括供给墨水的墨水供给孔、基板、流动通道形成层和喷嘴层，基板在其表面提供有用于加热墨水的加热器，流动通道形成层被布置在基板上并且形成流动通道和墨水室，喷嘴层被布置在流动通道形成层上并且具有相应于墨水室的喷嘴。

为了制造这样的喷墨打印头，一般使用联合(binding)法和整体(monolithic)法。联合法通过单独生产基板和喷嘴层，对齐基板和喷嘴层，并且通过聚合物薄膜将基板附着在喷嘴层上实现。而整体法通过在基板上直接形成流动通道形成层和喷嘴层实现。整体法无需对条件要求严格的粘合剂，也无需喷嘴层的对齐操作和用于执行对齐的设备，因而与联合法相比，具有降低生产成本和提高生产力的优点。

图1A至1F是示出了一种常规的整体印刷头的制造方法的视图。如图1A所示，通过光刻在基板1上形成流动通道形成层2，在基板1上排列有用来加热墨水的加热器1a和用来给加热器1a供给电流的电极1b。如图1B所示，在基板1上没有流动通道形成层2的区域填充光致抗蚀剂，因而形成牺牲层3。如图1C所示，在包括流动通道形成层2和牺牲层3的所得结构上形成带有喷嘴4a的喷嘴层4。与形成流动通道形成层的方法相同，喷嘴层4通过光刻形成。如图1D所示，形成用于形成墨水供给孔的蚀刻掩模5。如图1E所示，基板1被蚀刻以形成墨水供给孔，因此墨水供给孔穿过通过蚀刻掩模5暴露出的基板1的背面。基板1的蚀刻由使用等离子体的干法蚀刻实现。使用溶剂除去蚀刻掩模5和牺牲层3，从而获得如图1F所示的喷墨打印头。

在常规方法中，墨水供给孔1c的形成通过在干法蚀刻设备中放置晶片和在每个晶片上执行处理而进行。因此，该方法具有生产力劣化的缺点。力图提高生产力，已采取了增加干法蚀刻设备数量的办法，但是这种设备的增加因昂贵的设备而有局限性。

另外，由干法蚀刻形成的墨水供给孔1c宽度窄，因而很难获得希望的墨水供给性能。

发明内容

本发明总的发明构思提供一种制造喷墨打印头的方法，它包括形成墨水供给孔的改良工艺，从而能够提高生产力并通过墨水供给孔提供良好的墨水供给。该总的发明构思另外的方面和效用将部分地在如下描述中提出，并且部分地从描述中显而易见，或可以从本发明的实施中获得。

本发明总的发明构思的前述的和/或其他方面和效用可以由提供一种制造喷墨打印头的方法实现，制造喷墨打印头的方法包括：提供基板，在该基板上，加热墨水的加热器形成于其正面；在基板的正面上形成流动通道形成层，以使流动通道形成层限定出墨水流动通道；在流动通道形成层上形成具有喷嘴的喷嘴层；形成第一保护层，使得该第一保护层覆盖流动通道形成层和喷嘴层；将用来蚀刻基板的掩模材料施加到基板背面；施加第二保护层以保护基板的侧面；以及通过湿法蚀刻在基板上形成墨水供给孔。

掩模材料可由钽(Ta)制成，第二保护层可由聚对二甲苯(parylene)制成。

第二保护层可通过化学气相沉积(CVD)被施加到基板的侧面。

第一保护层可由苯氧树脂(phenoxy resin)制成。

通过湿法蚀刻在基板上形成墨水供给孔可以包括：图案化掩模材料以形成用于形成墨水供给孔的蚀刻掩模；以及湿法蚀刻通过蚀刻掩模暴露出的基板的背面。

第二保护层可以涂布在基板的背面和掩模材料上，以使第二保护层覆盖基板的背面和掩模材料。通过湿法蚀刻在基板上形成墨水供给孔可以包括：图案化掩模材料和第二保护层以形成用于形成墨水供给孔的蚀刻掩模，以及湿法蚀刻通过蚀刻掩模暴露的基板的背面。

形成喷嘴层可以包括：在基板的正面上形成沟槽；在布置有沟槽和流动通道形成层的基板上形成牺牲层，以使牺牲层覆盖流动通道形成层；用化学机械抛光(CMP)平面化牺牲层和流动通道形成层的上表面；并在牺牲层和流动通道形成层上形成喷嘴层。制造喷墨打印头的方法还可以包括在通过湿法蚀刻在基板上形成墨水供给孔后除去牺牲层。