(57)【要約】【課題】必要材料を減らし、高歩留まりでインクジェット記録ヘッドを製造する。【解決手段】ウエハ４の切断に先立って、ベースフィルム２１上にホットメルト粘着層２２が形成されたダイシングテープ２０のウエハ４の裏面に接合させる。その後、ウエハ４及び粘着層２２を開口部２ごとに切断し、ウエハ４を複数の素子基板３に分離する。次いで、分離された各素子基板３の開口部２の形成領域を除く領域にのみ粘着層２２を残してダイシングテープ２０を剥離させる。その後、素子基板３に残っている粘着層２２を接着剤として、各素子基板をマウント基板９に接合する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面と該第１の面と反対側の第２の面とを連通させる複数の開口部が形成されるとともに、前記第１の面の上に、前記開口部と連通する複数の吐出口を有するオリフィスプレートと、前記各吐出口に対応する吐出エネルギー発生素子とが前記開口部ごとに形成されたウエハを前記開口部を少なくとも一つ含む形で切断して複数の素子基板に分離し、分離された各素子基板をマウント基板に接合するインクジェット記録ヘッドの製造方法において、
前記ウエハの切断に先立って、ベースフィルムの上に粘着層が形成されたダイシングテープを前記粘着層により前記第２の面に接合する工程と、
前記ウエハ及び該ウエハに接合されている前記粘着層を、前記開口部を少なくとも１つ含む形で切断して複数の素子基板に分離する工程と、
分離された各素子基板の前記開口部の形成領域を除く領域にのみ前記粘着層を残して前記ダイシングテープを剥離する工程と、
分離された各素子基板に残っている前記粘着層を接着剤として、前記各素子基板を前記マウント基板に接合する工程と、を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記ベースフィルムと前記粘着層との接着力よりも、前記粘着層と前記第２の面との接着力の方が大であることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記ダイシングテープの前記粘着層に粒状物が含有されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記ダイシングテープを剥離させる際、剥離された前記ダイシングテープと前記第２の面とが成す角度を３０度以上にすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記ダイシングテープの剥離速度が１００ｍｍ／ｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録ヘッドの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録ヘッドの製造方法は、ウエハをインクジェット素子基板（以下「素子基板」）ごとに切断分離する工程と、切断分離された個々の素子基板を接着剤を用いてマウント基板に接合させる工程とを有する。より具体的には以下のとおりである。
【０００３】
図４（ａ）に示すように、素子基板３（図４ｂ）の液室２となる開口部２が形成され、かつ、開口部２と連通する複数の吐出口を有するオリフィスプレート１と、各吐出口に対応する吐出エネルギー発生素子とが開口部２ごとに形成されたウエハ４を用意する。尚、上記吐出口及び吐出エネルギー発生素子の図示は省略する。また、開口部を通してインクを供給するのである為、１色のみ扱う素子基板では通常１つであり、複数のカラーインクを扱う素子基板では少なくとも、扱う色数分形成される。
【０００４】
次いで、ウエハ４を開口部２を少なくとも１つ含む形で切断し、ウエハ４から複数の素子基板３を切り出す。換言すれば、ウエハ４を素子基板３ごとに切断分離する。
【０００５】
ここで、ウエハ４を完全に切断分離するために、ダイシングに先立ってウエハ４の裏面にダイシングテープ５が接合される。ダイシングテープ５は、ベースフィルム６と、ベースフィルム６上に形成された粘着層７とを有する。ウエハ４をダイシングテープ５に接合する際は、加圧圧着したり、加熱ながら圧着したりする。粘着層７には、ダイシング中のウエハ４を確実に固定し、かつ、ダイシング後はウエハ４に残ることなく、容易に剥離可能であることが求められる。
【０００６】
図４（ｂ）に示すように、ウエハ４を切断分離する際には、少なくとも粘着層７、通常はベースフィルム６にまで達する切り込みを入れて、ウエハ４を完全に切断分離する。
【０００７】
次に、図５（ａ）（ｂ）に示すように、個片に分離された各素子基板３をマウント接着剤８を用いてマウント基板９に接合する。ここで、マウント基板９には、インク供給口１０が予め形成されており、そのインク供給口１０と素子基板３の開口部２とを位置合わせして、素子基板３とマウント基板９とを接合する。また、マウント接着剤８は、マウント基板９のインク供給口１０の周囲に予め塗布される。
【０００８】
マウント接着剤８は、インク供給口１を避けて、接合面にのみ塗布する必要がある。そこで、マウント接着剤８の塗布には次のような方法が採られている。すなわち、マウント接着剤８が充填されたシリンジの先にニードルを設け、シリンジを加圧してニードル先端からマウント接着剤８を押し出す方法が採られている。
【０００９】
その後、素子基板３が接合されたマウント基板９に、素子基板３に電気信号を供給する為のフレキシブル基板を接合し、インクタンクに固定することによって、インクジェット記録ヘッドが完成する。インクタンクの一例としては、インクを保持するための負圧発生部材を内蔵したインクタンクが挙げられる。また、ゴミ等の異物がインクとともに素子基板３に侵入することが防止するためのフィルタが流路の途中に設けられることもある。
【００１０】
以上のような従来のインクジェット記録ヘッドの製造方法については、特許文献１、２に記載されている。
【特許文献１】特開平６−２８６１４９号公報
【特許文献２】特開平１１−１７９９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記従来のインクジェット記録ヘッドの製造方法には、以下の問題があった。
【００１２】
ダイシングテープを剥離除去した後に、素子基板を接合するために、新たに接着剤（マウント接着剤）を塗布しなくてはならない。
【００１３】
マウント接着剤を所定領域にのみ精度良く塗布するためには、時間、手間及びコストが掛かる。ニードルを備えたシリンジを使った塗布方法については既に説明したが、それ以外にも、例えば、マウント接着剤を転写する場合には、転写版が必要になる。
【００１４】
素子基板の開口部を異方性エッチングによって形成した場合、該開口部に角ができる。また、開口部をサンドブラストによって形成した場合、表面の荒れが発生する。一方マウント接着剤は流動性を有する。このため、開口部に角や表面の荒れがあると、これらを伝わって素子基板の表面側にマウント接着剤が流入し、インク吐出口を塞ぎ、吐出不良を発生させる虞がある。従って、マウント接着剤の塗布量を必要最低限に管理したり、塗布直後に、接着性に問題の起きない範囲で硬化を進め粘度を上げて流動性を低下させた状態で素子基板を接合したりする対策を取る必要が生じる。または、高粘度の接着剤を用いる等の対策をとる場合もある。
【００１５】
しかし、塗布量を必要最小限に管理する方法では、接着剤ロット毎、使用時間毎に、物性を確認するもしくは吐出量を確認する等の作業が必要になる。
【００１６】
塗布直後に、接着性に問題の起きない範囲で硬化を進め粘度を上げて流動性を低下させる方法では、素子基板接合前に半硬化状態を作り出す工程が必要となる。
【００１７】
高粘度の接着剤を用いる方法では、シリンジからの吐出量が少なくなるので、生産タクトが落ちる。
【００１８】
以上のような問題は、ＩＣチップが集積されたウエハをダイシングし、ダイシングされた各ＩＣチップをマウントする際にも発生する共通の問題である。
【００１９】
すなわち、ＩＣチップが小さい場合には、適量の接着剤を塗布することが困難であり、ＩＣチップから接着剤がはみ出してしまうという問題があった。また、ＩＣチップが大きい場合には、接着剤が不足するなどによって、充分な接着力を有する接着を行なうことができない等という問題があった。
【００２０】
上記ＩＣチップに関する問題の解決法の一つとして、マウントの際に接着剤としてそのまま使用することができる粘着層を有するダイシングテープが提案されている。
【００２１】
しかし、素子基板のように開口部を有する部材の場合には、ダイシング後にダイシングテープを剥がしたときに、必要な領域のみでなく、それ以外の領域にも粘着層が残存してしまうという問題があった。すなわち、ＩＣチップには、図５に示す開口部２に相当するような開口部は無い。従って、ダイシングテープの粘着層が単にＩＣチップ側に残れば、その粘着層をマウント用の接着剤として利用することができる。しかし、素子基板のように開口部を有するものでは、開口部の形成領域に対応する粘着層はベースフィルム側に残し、それ以外の領域に対応する粘着層を素子基板側に残さなくてはならない。さもないと、粘着層によって開口部が閉塞されてしまうからである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法では、まず、複数の素子基板が作り込まれたウエハを用意する。ウエハには、第１の面と該第１の面と反対側の第２の面とを連通させる複数の開口部が形成されている。また、前記第１の面上に、前記開口部と連通する複数の吐出口を有するオリフィスプレートと、前記各吐出口に対応する吐出エネルギー発生素子とが前記開口部ごとに形成されている。
【００２３】
次に、前記ウエハの切断に先立って、ベースフィルム上に粘着層が形成されたダイシングテープを前記粘着層により前記第２の面に接合させる。その後、前記ウエハ及び該ウエハに接合されている前記粘着層を前記開口部を少なくとも１つ含む形で切断して複数の素子基板に分離する。次いで、分離された各素子基板の前記開口部の形成領域を除く領域にのみ前記粘着層を残して前記ダイシングテープを剥離させる。その後、素子基板に残っている前記粘着層を接着剤として、前記各素子基板を前記マウント基板に接合する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ダイシングテープの粘着層の一部をそのままマウント用の接着剤として利用できるので、マウントに際して新たに接着剤を塗布する必要がない。また、素子基板の開口部を除く必要領域にのみダイシングテープの粘着層が残るので、粘着層によって開口部が閉塞されることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法の実施形態の一例について説明する。
【００２６】
図１（ａ）に示すように、素子基板３（図１ｂ）の液室２となる開口部２が形成され、かつ、開口部２と連通する複数の吐出口を有するオリフィスプレート１と、各吐出口に対応する吐出エネルギー発生素子とが開口部２ごとに形成されたウエハ４を用意する。尚、各開口部２は、ウエハ４の第１の面（表面）と該第１の面の反対側の第２の面（裏面）とを連通させており、オリフィスプレート１及び吐出エネルギー発生素子は、第１の面（表面）に設けられている。換言すれば、開口部２は、ウエハ４の表裏面に貫通しており、オリフィスプレート１及び吐出エネルギー発生素子は、ウエハ４の表面に設けられている。尚、図１においても上記吐出口及び吐出エネルギー発生素子の図示は省略する。
【００２７】
次に、ウエハ４の第２の面（裏面）に、ダイシングテープ２０を接合する。ダイシングテープ２０は、ベースフィルム２１と、該ベースフィルム２１の上に形成されたホットメルト粘着層２２とを有する。よって、ウエハ４の第２の面（裏面）に、ダイシングテープ２０をホットメルト粘着層２２により接合させる。ベースフィルム２１の素材には、従来のダイシングテープのベースフィルムと同一の素材を用いることができる。また、ホットメルト粘着層２２には、常温では固体で、加熱することで粘着性・流動性を発揮する素材が用いられる。
【００２８】
ここで、後工程でウエハ４（素子基板３）からダイシングテープ２０を剥がす際に、所定領域のホットメルト粘着層２２はウエハ４（素子基板３）側に残す必要がある。そこで、ホットメルト粘着層２２とウエハ４及びベースフィルム２１との間の接着力が調整されている。具体的には、ホットメルト粘着層２２とベースフィルム２１との接着力をＡｂ、ホットメルト粘着層２２とウエハ４との接着力をＡｗとしたとき、Ａｂ＜Ａｗの関係が成立している。
【００２９】
一方、後工程でウエハ４（素子基板３）からダイシングテープ２０を剥がす際に、上記所定領域の以外の領域のホットメルト粘着層２２は、ベースフィルム２１側に残す必要がある。そこで、上記関係を損なわない範囲で、ベースフィルム２１の表面の接着性向上処理を行なうことが望ましい。表面処理の方法としては、コロナ放電処理、プラズマ処理、炎処理、クロム酸処理等が挙げられる。
【００３０】
再び図１を参照する。ウエハ４の第２の面（裏面）にダイシングテープ２０を接合した後、図１（ｂ）に示すように、ウエハ４を開口部２を少なくとも１つ含む形で切断し、ウエハ４を複数の素子基板３に分離する。このとき、不図示の回転ブレードをダイシングライン（図中には鎖線を用いて模式的に示してある。）に沿ってダイシングテープ２０のベースフィルム２１にまで到達させる。これによって、ウエハ４が複数の素子基板３に切断分離されるとともに、ホットメルト粘着層２２も素子基板３ごとに切断分離される。
【００３１】
次に、図１（ｃ）に示すように、ダイシングテープ２０をウエハ４（素子基板３）の裏面から剥離させる。このとき、接着力Ａｂと接着力Ａｗとの間にはＡｂ＜Ａｗの関係が成立しているので、剥離時のウエハ裏面とベースフィルム表面との成す角度θ及び剥離速度を好適化することによって、素子基板３の開口部２を除く領域にのみ粘着層２２を残すことができる。換言すれば、開口部２の形成領域に対応するホットメルト粘着層２２は、ベースフィルム２１側に残り、ベースフィルム２１とともに素子基板３から剥離する。
【００３２】
次に、図２（ａ）（ｂ）に示すように、素子基板２００℃に加熱し、２５０℃に加熱したマウント基板９に搭載して接合する。このとき、素子基板３側に残っているホットメルト粘着層２２の一部が加熱によって粘着性・流動性を発揮し、マウント用の接着剤として機能する。尚、マウント基板９の構造は、図５に示すマウント基板９と同一なので、同一の符号を用いて説明に代える。ここでも、マウント基板９のインク供給口１０と素子基板３の開口部２とを位置合わせして、素子基板３とマウント基板９とを接合する点は従来と同様である。
【００３３】
以上のように、本発明によれば、ダイシングテープの粘着層の一部をそのままマウント用の接着剤として利用できるので、マウントに際して新たに接着剤を塗布する必要がない。また、素子基板の開口部を除く必要領域にのみダイシングテープの粘着層が残るので、粘着層によって開口部が閉塞されることもない。
【実施例】
【００３４】
以下、本発明を実施例に従ってより詳細に説明する。
【００３５】
図１等に示すベースフィルム２１の素材としては、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート／イソフタレート共重合体）、ポリ塩化ビニル及びセルロースのような重合体からなるものを用いることができる。本例では、厚さ０.１５ｍｍのＰＥＴフィルムを用いた。
【００３６】
図１等に示すホットメルト粘着層２２には、ＥＶＡ系、ポリエステル・ポリアミド系、ウレタン系、ポリオレフィン系のものを用いることができる。また、ホットメルト粘着層２２の厚さは０．０１〜０.５ｍｍ程度が好ましく、より好適には０.０１５〜０.２ｍｍである。これより薄い場合は、図１（ｂ）示すウエハ４の切断工程中に、該ウエハ４が脱離する可能性がある。一方、これより厚い場合は、図１（ｃ）に示す剥離工程において、素子基板３の開口部２での破断性（ちぎれ性）が悪く、開口部２の形状に従ったホットメルト粘着層１２が残らない可能性がある。
【００３７】
素子基板３の開口部２での破断性を上げるため、ホットメルト粘着層２２に粒状物を含有させても良い。ダイシングテープ２０を剥す際、ホットメルト粘着層２２の樹脂成分は柔軟性を有するので、ベースフィルム２１の変形に従う。しかし、粒状物は変形に追従することが出来ず界面で応力が生じ、樹脂成分との間で剥離が生じ、開口部２での破断性が向上する。粒状物としては、オルガノシリカ、ベントナイト、コロイドシリカ、及びガラス粉、二酸化チタン、硫酸バリウム等が挙げられる。
【００３８】
上記粒状物の粒径は、ホットメルト粘着層２２の厚さに対して大きくなると表面に出てきて粘着性を低下させる原因となる。よって、ホットメルト粘着層２２の厚さの１／２以下であることが好ましい。粒状物の含有量としては、樹脂成分に対して６割を超えない範囲が好ましい。これを超えて含有すると粘着性の低下を生じる可能性がある。
【００３９】
本例では、ホットメルト粘着層２２として、変性オレフィン系ホットメルト接着剤に、粒状シリカを３０重量％含有させたもの用いた。厚さは０.０３５ｍｍである。変性オレフィン系ホットメルト接着剤は、東亜合成株式会社製のアロンメルトＰＰＥＴ−２１１３（製品名）である。また、粒状シリカは、電気化学工業株式会社製のＦＢ−４０Ｓ（製品名）である。
【００４０】
ホットメルト粘着層２２をベースフィルム２１上に設ける方法としては、ホットメルト粘着層２２の材料を加熱し流動性のある状態で直接ベースフィルム２１上に設ける方法が挙げられる。もしくは、溶剤に溶解させた溶液をベースフィルム２１上に塗布した後、溶剤を乾燥する方法が挙げられる。
【００４１】
本例では、図１（ａ）に示すダイシングテープ接合工程において、ダイシングテープ２０のベースフィルム２１側を１８０℃に加熱しながらウエハ４を加圧接合した。
【００４２】
本件発明者の実験によれば、図１（ｃ）に示す角度θ、すなわち、剥離時のウエハ４の第２の面（裏面）とベースフィルム表面との成す角度を大きくした方が開口部２のホットメルト粘着層２２のちぎれ性が良好であった。また、剥離速度があまり高速では開口部２のホットメルト粘着層２２がきれいに除去されなかった。そこで、本例では、上記角度θを３０度以上、剥離速度を１００ｍｍ／ｓｅｃ以下とした。かかる条件下では、マウントに必要な領域にのみホットメルト粘着層２２が残ることが確認されている。ここでの剥離とは、ダイシングテープ２０の一辺を持ち上げ、該一辺を対向する他の一辺に近づけるように引き剥がすことを意味する。
【００４３】
その後、図３に示すように、素子基板３が接合されたマウント基板９に、素子基板３に電気信号を供給する為のフレキシブル基板３０を接合し、インクタンク３１に固定することによって、インクジェット記録ヘッドを完成させた。インクタンク３１の内部には、インクを保持するための負圧発生部材３２が収容されている。また、ゴミ等の異物がインクとともに素子基板３に侵入することが防止するためのフィルタを流路の途中に設けることもできる。尚、図３では、便宜上の理由から、素子基板３とマウント基板９とが分離した状態で図示されている。実際には、素子基板３とマウント基板９とは、上記のようにして接合され一体化されている。
【００４４】
以上のようにして製造した本例のインクジェット記録ヘッドを用いて画像を印字したところ、従来製法で製造された記録ヘッドと全く変わらない、きれいな印字物が得られた。また、６０℃で１ヶ月保存したものでも同様にきれいな印字物が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法の工程の一部を示す模式図である。
【図２】図１に示す工程に続く工程を示す模式図である。
【図３】図２に示す工程に続く工程を示す模式図である。
【図４】従来のインクジェット記録ヘッドの製造方法の工程の一部を示す模式図である。
【図５】図４に示す工程に続く工程を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  オリフィスプレート
２  開口部
３  素子基板
４  ウエハ
２０  ダイシングテープ
２１  ベースフィルム
２２  ホットメルト粘着層
【図１】
2008302552.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008302552.tif 000005
【図４】
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【図５】
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