(57)【要約】      （修正有）【課題】封止材と基板との間にエッチング液が浸入することを確実に防ぐ。【解決手段】インクジェット記録ヘッド１の製造方法は、エネルギー発生素子、及び流路形成部を、基板２０１の表面に形成する流路形成工程Ｓ１１と、防護膜の一部を開口する開口工程Ｓ１２と、接着剤を、基板２０１の表面及び流路形成部上に塗布する塗布工程Ｓ１３と、封止材２４０と接着剤とを圧着する圧着工程Ｓ１４と、押圧部材３００を基板２０１に装着する装着工程Ｓ１５と、基板２０１をエッチング液に浸漬し、防護膜が形成されていない基板２０１の裏面がエッチングされることにより、基板２０１の裏面から供給孔を形成する浸漬工程Ｓ１６と、封止材２４０を基板２０１から剥離する剥離工程Ｓ１７と、を含む。【選択図】図９
2013233703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子、及びインクの流路を形成する流路形成部を、基板の表面に形成する流路形成工程と、
前記流路と連通し前記流路にインクを供給する供給孔を形成するため、エッチング液から防護するために前記基板の裏面に形成された防護膜の一部を開口する開口工程と、
前記基板の表面及び前記流路形成部を封止する封止材を接着する接着剤を、前記基板の表面及び前記流路形成部上に塗布する塗布工程と、
前記封止材と前記接着剤とを圧着する圧着工程と、
押圧部材が前記基板を押圧するように、前記押圧部材を前記基板に装着する装着工程と、
前記押圧部材が装着された前記基板を、エッチング液に浸漬し、前記防護膜が形成されていない前記基板の裏面がエッチングされることにより、前記基板の裏面から前記供給孔を形成する浸漬工程と、
前記押圧部材の押圧をやめ前記基板から前記押圧部材を外した状態で、前記封止材を前記基板から剥離する剥離工程と、
を含むことを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記装着工程は、
前記エッチング液が前記基板の両面に接触可能に表裏面に開口された開口部を備える前記押圧部材を、前記基板に装着することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記圧着工程は、
前記封止材を、前記接着剤が塗布された前記基板の表面を互いに対向させた２つの前記基板の間に挟み、２つの前記基板の表面の各々に塗布された接着剤を前記封止材の両面に圧着し、
前記装着工程は、
前記押圧部材が２つの前記基板の各々の裏面を押圧するように、前記押圧部材を２つの前記基板に装着し、
前記浸漬工程は、
前記押圧部材が装着された２つの前記基板を前記エッチング液に浸漬し、前記防護膜が形成されていない２つの前記基板の各々の裏面がエッチングされることにより、２つの前記基板の各々の裏面から前記供給孔を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記装着工程は、
前記押圧部材に形成された弾性体が前記基板の外縁部及び側面を押圧するように、前記基板に前記押圧部材を装着することを特徴とする請求項１〜３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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路と連通し流路にインクを供給するための供給孔を基板に形成するインクジェット記録ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット記録ヘッドは、例えば、ノズル開口に連通する圧力発生室が形成されるシリコン基板からなる流路形成基板と、この流路形成基板の一方面側に形成される圧電素子と、流路形成基板の圧電素子側の面に接着されて圧電素子を封止する圧電素子封止部を有する封止基板と、を有する。
【０００３】
特許文献１に記載されているように、インクジェット記録ヘッドの製造方法としては、次のような方法がある。具体的には、流路形成基板が複数一体的に形成されるシリコンウェハの一方面に圧電素子を形成し、シリコンウェハに封止基板となる封止基板形成材を接合する。封止基板形成材の表面に、封止シートを接着剤を用いて貼着し、封止基板形成材を封止シートで封止する。封止シートが封止基板形成材に貼着された状態で、シリコンウェハをアルカリ溶液でウェットエッチングすることにより圧力発生室、インク供給路等を形成する。封止シート及び接着剤を過酸化水素水に所定時間浸漬し、封止シートを封止基板形成材から除去する。シリコンウェハを所定のチップサイズに分割することにより、インクジェット記録ヘッドが製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−６０１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、接着剤のみの接着力では、アルカリ溶液でウェットエッチングする前又はウェットエッチングしている間に、封止シートが封止基板形成材から剥がれてしまう恐れがあった。その結果、剥がれた封止シートと封止基板形成材との間から、流路形成基板に向かってアルカリ溶液が浸入することがある。このアルカリ溶液の浸入により、インク供給路が形成される流路形成基板の位置とは異なる流路形成基板の位置がエッチングされる恐れがあった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、封止シートとしての封止材と流路形成基板としての基板との間にエッチング液が浸入することを確実に防ぐインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法は、インクを吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子、及びインクの流路を形成する流路形成部を、基板の表面に形成する流路形成工程と、前記流路と連通し前記流路にインクを供給する供給孔を形成するため、エッチング液から防護するために前記基板の裏面に形成された防護膜の一部を開口する開口工程と、前記基板の表面及び前記流路形成部を封止する封止材を接着する接着剤を、前記基板の表面及び前記流路形成部上に塗布する塗布工程と、前記封止材と前記接着剤とを圧着する圧着工程と、押圧部材が前記基板を押圧するように、前記押圧部材を前記基板に装着する装着工程と、前記押圧部材が装着された前記基板を、エッチング液に浸漬し、前記防護膜が形成されていない前記基板の裏面がエッチングされることにより、前記基板の裏面から前記供給孔を形成する浸漬工程と、前記押圧部材の押圧をやめ前記基板から前記押圧部材を外した状態で、前記封止材を前記基板から剥離する剥離工程と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法の前記装着工程は、前記エッチング液が前記基板の両面に接触可能に表裏面に開口された開口部を備える前記押圧部材を、前記基板に装着することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法の前記圧着工程は、前記封止材を、前記接着剤が塗布された前記基板の表面を互いに対向させた２つの前記基板の間に挟み、２つの前記基板の表面の各々に塗布された接着剤を前記封止材の両面に圧着し、前記装着工程は、前記押圧部材が２つの前記基板の各々の裏面を押圧するように、前記押圧部材を２つの前記基板に装着し、前記浸漬工程は、前記押圧部材が装着された２つの前記基板を前記エッチング液に浸漬し、前記防護膜が形成されていない２つの前記基板の各々の裏面がエッチングされることにより、２つの前記基板の各々の裏面から前記供給孔を形成することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法の前記装着工程は、前記押圧部材に形成された弾性体が前記基板の外縁部及び側面を押圧するように、前記基板に前記押圧部材を装着することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法は、装着工程を含む。装着工程は、押圧部材が基板を押圧するため、押圧力により封止材と基板とが固定され、封止材が基板から剥がれることを防ぐことができる。その結果、封止材と基板との間にエッチング液が浸入し、供給孔が形成される基板の位置とは異なる位置がエッチングされる恐れがなくなる。
【００１２】
請求項２に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法の装着工程は、開口部を備える押圧部材を用いる。押圧部材の開口部が押圧部材の両面に開口されているため、エッチング液の水圧が押圧部材及び基板の表裏面に均等にかかる。その結果、押圧部材及び基板が水圧により割れることを防ぐことができる。
【００１３】
請求項３に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法の圧着工程は、２つの基板を封止材を挟んで圧着する。さらに、装着工程により、封止材を挟んで圧着され一体となった２つの基板に１つの押圧部材を装着する。１つの基板に１つの押圧部材を装着した状態で、複数の基板をエッチング槽に浸漬した場合、各基板の裏面付近のエッチング液の流動性をよくするために、押圧部材を装着した基板と押圧部材を装着した基板との間に所定のスペースが必要である。基板が複数ある場合、少なくとも所定のスペースは基板の数だけ必要である。本発明においては、２つの基板に１つの押圧部材を装着するため、基板が複数ある場合にも、所定のスペースが基板の数の半分しか必要ない。所定のスペースが基板の数の半分しか必要ないため、同体積のエッチング槽において、１つの基板に１つの押圧部材を装着した場合と比較して、多くの基板を一度にエッチングすることができる。
【００１４】
請求項４に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法の装着工程は、弾性体が基板の外縁部及び側面を押圧するように、基板に押圧部材を装着する。弾性体が、基板と押圧部材とを一層密着させるため、封止材が基板から一層剥がれにくくなる。また弾性体は、基板側面を押圧するため、エッチング液が基板側面に浸入することを防ぐことができる。その結果、基板側面がエッチングされることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係るウェハ１００を模式的に示す上面図。
【図２】第１実施形態に係るウェハ１００のＡ−Ａ断面図。
【図３】第１実施形態に係るウェハ１００の一部であるインクジェット記録ヘッド１を模式的に示す断面図。
【図４】第１実施形態に係る製造工程のうち流路形成工程Ｓ１１を示す断面図。
【図５】第１実施形態に係る製造工程のうち開口工程Ｓ１２を示す断面図。
【図６】第１実施形態に係る製造工程のうち塗布工程Ｓ１３を示す断面図。
【図７】第１実施形態に係る製造工程のうち圧着工程Ｓ１４を示す断面図。
【図８】第１実施形態に係る製造工程のうち装着工程Ｓ１５を示す上面図。
【図９】第１実施形態に係る製造工程のうち装着工程Ｓ１５を示すＢ―Ｂ断面図。
【図１０】第１実施形態に係る製造工程のうち浸漬工程Ｓ１６を示す断面図。
【図１１】第１実施形態に係る製造工程のうち剥離工程Ｓ１７を示す断面図。
【図１２】第１実施形態に係る製造工程のうち膜除去工程Ｓ１８を示す断面図。
【図１３】第１実施形態に係る製造工程のうち接着剤除去工程Ｓ１９を示す断面図。
【図１４】第２実施形態に係る製造工程のうち装着工程Ｓ１５Ｂを示す上面図。
【図１５】第２実施形態に係る製造工程のうち装着工程Ｓ１５Ｂを示すＣ−Ｃ断面図。
【図１６】第３実施形態に係る製造工程のうち塗布工程Ｓ１３Ｃを示す断面図。
【図１７】第３実施形態に係る製造工程のうち圧着工程Ｓ１４Ｃを示す断面図。
【図１８】第３実施形態に係る製造工程のうち装着工程Ｓ１５Ｃを示す断面図。
【図１９】第３実施形態に係る製造工程のうち浸漬工程Ｓ１６Ｃを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるインクジェット記録ヘッド１の製造方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
［第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッド１の構成］
図１〜図３を参照し、ウェハ１００に複数形成されたインクジェット記録ヘッド１の構成について説明する。
【００１８】
図１に示すように、ウェハ１００は、円板形状を有する。ウェハ１００の直径は、例えば１５０ｍｍ程度である。ウェハ１００は、複数のインクジェット記録ヘッド１を備える。図１では、説明の便宜上、１枚のウェハ１００に形成されるインクジェット記録ヘッド１の数が実際に形成される数より少なく描かれている。１つのウェハ１００は、例えば３００個のインクジェット記録ヘッド１を備える。インクジェット記録ヘッド１は、一方向に整列した複数のノズル孔１１０を備える。図１は、説明の便宜上、ノズル孔１１０の数が実際に形成される数より少なく描かれている。ノズル孔１１０の数は、例えば３２０個である。インクジェット記録ヘッド１は、供給孔１２０を備える。ウェハ１００は、後述する基板２０１に上防護膜２０６、及び流路形成部２０５が密着し、供給孔１２０が開口された構造物である。
【００１９】
本実施形態の方向について定義する。複数のノズル孔１１０が整列する一方向を、前後方向とする。ウェハ１００の厚み方向を、上下方向とする。上下方向と前後方向とに直交する方向を、左右方向とする。
【００２０】
図２に示すように、インクジェット記録ヘッド１は、基板２０１と、基板２０１の上面である表面に形成され後述するエッチング液３２０から基板２０１を防護する上防護膜２０６と、ノズル孔１１０が形成され、基板２０１の表面の上防護膜２０６上に形成され後述するインクの流路２００を形成する流路形成部２０５と、流路２００と連通し流路２００にインクを供給する供給孔１２０と、を備える。図２〜図１９では、説明の便宜上、流路形成部２０５の上下方向の厚みが実際の構成より厚く描かれている。図２、及び図４〜図１９では、説明の便宜上、図３にて後述する発熱抵抗層２０２、電極層２０３、及び保護膜２０４の図示を省略している。
【００２１】
図３に示すように、ノズル孔１１０は、流路形成部２０５に形成される。ノズル孔１１０の各々は、流路２００と外部空間との間を連通する。
【００２２】
ヒータ部２１０は、基板２０１の表面の上防護膜２０６上に形成される。ヒータ部２１０は、インクを吐出するためのエネルギーを発生する。
【００２３】
インクジェット記録ヘッド１の層構造は、基板２０１と、上防護膜２０６と、発熱抵抗層２０２と、電極層２０３と、保護膜２０４と、流路形成部２０５と、から構成されている。
【００２４】
供給孔１２０は、基板２０１、保護膜２０４、及び上防護膜２０６の所定箇所を上下方向に貫通する。所定箇所とは、流路２００内において、ノズル孔１１０の形成位置の反対側である左側である。供給孔１２０は、前後左右方向に延びる四角形状を有する。供給孔１２０の左右方向の長さは、１２０μｍ程度である。供給孔１２０の前後方向の長さは、１５μｍ程度である。
【００２５】
流路２００は、保護膜２０４、及び流路形成部２０５によって区画形成され、供給孔１２０を介して供給されるインクを保持する。
【００２６】
基板２０１は、シリコン等を含み構成され、例えば、５００μｍ〜７００μｍ程度の厚さを有する。
【００２７】
上防護膜２０６は、基板２０１と発熱抵抗層２０２との間に形成され、電気的な絶縁、蓄熱、及び耐アルカリウェットエッチング性の機能を有する酸化シリコンを含み構成される。上防護膜２０６は、例えば、シリコンからなる基板２０１を熱酸化することによって形成したり、予め酸化シリコン膜が設けられた基板２０１を用いたりする構成でもよいＣＶＤ法等で成膜する構成であっても良い。本実施形態において、防護とは、基板２０１がエッチング液により腐食することを防ぐことである。
【００２８】
発熱抵抗層２０２は、ＴａＮ、又はＴａＡｌ等を含み構成され、例えば、２０〜１００ｎｍ程度の厚みとなるよう上防護膜２０６上に形成される。ヒータ部２１０は、発熱抵抗層２０２の一部である。ヒータ部２１０は、熱エネルギーを発生する。ヒータ部２１０は、電極層２０３を介してヒータ部２１０に印加される電圧によって加熱され、流路２００に保持されるインクに気泡を発生させる。ヒータ部２１０の数は、インクジェット記録ヘッド１のノズル孔１１０の数と同数である。
【００２９】
電極層２０３は、Ａｌ、又はＡｌ合金を含み構成され、例えば、５００ｎｍ程度の厚さとなるようにヒータ部２１０上を除いて発熱抵抗層２０２上に形成される。具体的には、例えば、電極層２０３は、図示しない電源制御部から印加される電圧が電極層２０３を介して発熱抵抗層２０２におけるヒータ部２１０に印加され、流路２００からインクの吐出がおこなわれるように形成される。電極層２０３は、右側にある正電極層２０３Ｐと、左側にある負電極層２０３Ｍと、を備える。電流は、電源制御部から、右側の正電極層２０３Ｐからヒータ部２１０を通って、左側の負電極層２０３Ｍに流れる。
【００３０】
保護膜２０４は、発熱抵抗層２０２、及び電極層２０３を、インク及びエッチング液による腐食から防護するために、耐インク性及び耐アルカリウェットエッチング性を有する窒化シリコン等を含み構成され、上防護膜２０６、電極層２０３、及び発熱抵抗層２０２上に形成される。
【００３１】
流路形成部２０５は、上防護膜２０６上に形成されたヒータ部２１０の周囲に設けられ、流路２００を区画形成する。流路形成部２０５は、流路壁２０５Ｒと、ノズル層２０５Ｎと、を備える。流路壁２０５Ｒは、上防護膜２０６から、上方向に伸びて形成される。流路形成部２０５は、エポキシ樹脂からなる。流路壁２０５Ｒの上下方向の高さは、例えば２０μｍ程度である。ノズル層２０５Ｎは、流路壁２０５Ｒの上端の上に、ヒータ部２１０を覆うように形成される。ノズル層２０５Ｎの上下方向の厚みは、例えば２０μｍ程度である。なお、特に図示はしないが、インクジェット記録ヘッド１は、各層を接続する密着層、又は流路形成部２０５の上面に撥水膜等を備える構成でもよい。
【００３２】
インクジェット記録ヘッド１内のインクの流れについて説明する。インクジェット記録ヘッド１の下面から流路２００へと連通する供給孔１２０によって、インクが流路２００に供給される。流路２００に供給されたインクの一部は、ヒータ部２１０の加熱により気泡となる。この気泡によって押し出された流路２００内のインクは、ノズル孔１１０から上方向に吐出される。
【００３３】
［第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッド１の製造方法］
図４〜図１３を参照し、第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッド１の製造方法について説明する。
【００３４】
図４に示すように、ヒータ部２１０を含む発熱抵抗層２０２、電極層２０３、保護膜２０４、及び流路形成部２０５を基板２０１の表面の上防護膜２０６上に形成する流路形成工程Ｓ１１を行う。具体的には、ヒータ部２１０を含む図３に図示し、図４に図示を省略した発熱抵抗層２０２、電極層２０３、及び保護膜２０４は、反応性スパッタリング法、ＣＶＤ法による成膜、ウェットエッチング法、及びドライエッチング法によって形成される。
【００３５】
流路形成部２０５は、特開２０１２―３０４５８号公報等に記載のように犠牲層を用いて、形成する。
【００３６】
流路壁２０５Ｒの形成工程について説明する。流路壁２０５Ｒの材料をスピンコート法を用いて保護膜２０４上に塗布する。流路壁２０５Ｒの材料を、プリベークする。フォトリソグラフィ法を用いて選択的に流路壁２０５Ｒの材料を除去する。次に、流路２００の内部空間を保持する犠牲層を流路壁２０５Ｒの内側に埋め込む。次に、犠牲層の上面と流路壁２０５の上面とが同一平面上になるよう切削する。
【００３７】
ノズル層２０５Ｎの形成工程について説明する。ノズル層２０５Ｎの材料をスピンコート法を用いて流路壁２０５Ｒ及び犠牲層の上面に塗布する。ノズル層２０５Ｎの材料をプリベークする。フォトリソグラフィ法を用いて選択的にノズル層２０５Ｎの材料を除去する。その後、ノズル層２０５Ｎにおいて、上防護膜２０６上のヒータ部２１０に対向する位置にフォトリソグラフィ法を用いてノズル孔１１０を設ける。流路形成部２０５内の犠牲層を除去する。
【００３８】
図５に示すように、供給孔１２０を形成するため、基板２０１の裏面に形成された下防護膜２０７の一部を開口する開口工程Ｓ１２を行う。具体的には、基板２０１の裏面に形成された下防護膜２０７の全面にフォトレジストを塗布する。フォトレジストの供給孔１２０の形成位置を露光し、フォトレジストを現像する。フォトレジストにＢＨＦ（バッファードフッ酸）を用いて、基板２０１の裏面の下防護膜２０７の一部をエッチングする。フォトレジストを下防護膜２０７から剥離する。
【００３９】
図６に示すように、基板２０１の表面の上防護膜２０６及び流路形成部２０５を封止する後述する封止材２４０を接着する接着剤２３０を、基板２０１の表面に形成される上防護膜２０６及び流路形成部２０５上に塗布する塗布工程Ｓ１３を行う。具体的には、接着剤２３０をスピンコーターを用いて上防護膜２０６及び流路形成部２０５上に塗布する。接着剤２３０は、流路形成部２０５を完全に覆うように塗布する。接着剤２３０の上下方向の厚みは、２０〜４０μｍ程度である。接着剤２３０は、耐アルカリ性のワックスである。ワックスは、例えば日化精工（登録商標）製の固形のスカイワックスをキシレンで溶解した高粘度液体ワックスである。ワックスは、１２０℃程度で軟化する性質を有する。
【００４０】
図７に示すように、封止材２４０と接着剤２３０とを圧着する圧着工程Ｓ１４を行う。具体的には、封止材２４０と接着剤２３０とをラミネーターを用いて熱圧着することにより、封止材２４０を接着剤２３０に密着させる。本実施形態においては、熱圧着とは、熱で接着剤を軟化させた状態で別部材に押圧して硬化させ，別部材と接着することである。圧着する際のラミネーターの温度は、１２０℃〜１５０℃程度である。封止材２４０は、耐アルカリ性を有するフィルムである。フィルムは、例えば帝人デュポンフィルム（登録商標）製のＰＥＮフィルムである。フィルムの厚みは、７５μｍである。
【００４１】
図８及び図９に示すように、第１中間体１０１を封止材２４０の上から押圧する押圧部材３００を、第１中間体１０１に装着する装着工程Ｓ１５を行う。第１中間体１０１は、基板２０１に上防護膜２０６、下防護膜２０７、流路形成部２０５、接着剤２３０、及び封止材２４０が密着したＳ１４終了後の構造物である。
【００４２】
〔押圧部材３００の説明〕
押圧部材３００は、概略的には第１中間体１０１の外縁部及び側面を覆う円板形状を有する。押圧部材３００の中心部は、開口されている。押圧部材３００の直径は、第１中間体１０１の直径より大きい。押圧部材３００の直径は、例えば２００ｍｍ程度である。具体的には、押圧部材３００は、環状鍔部３０５と、Ｏリング３１０と、留め具３３０と、を備える。
【００４３】
環状鍔部３０５は、円板形状を有する。環状鍔部３０５は、第１中間体１０１に押圧部材３００を装着した際に、第１中間体１０１の外縁部及び側面を覆う。環状鍔部３０５の内壁面は、第１中間体１０１が装着可能なよう凹んでいる溝部３０８を備える。環状鍔部３０５は、例えばＰＥＥＫ等の耐アルカリ性の素材からなる。環状鍔部３０５は、上側に設けられる上鍔部３０６と、下側に設けられる下鍔部３０７と、を備える。
【００４４】
Ｏリング３１０は、輪形状である。Ｏリング３１０は、ゴム等の弾性体からなる。Ｏリング３１０は、上中間体リング３１１と、下中間体リング３１２と、鍔リング３１３と、を含む。
【００４５】
上中間体リング３１１、下中間体リング３１２は、第１中間体１０１の側面にエッチング液が浸入することを防ぎ、押圧部材３００を第１中間体１０１に固定するために、第１中間体１０１の外縁部を上下方向に押圧する。第１中間体１０１の外縁部とは、第１中間体１０１のインクジェット記録ヘッド１が形成される領域とは異なる外側の領域である。上中間体リング３１１は、第１中間体１０１の装着時において、第１中間体１０１の外縁部上の上鍔部３０６に設けられる。具体的には、上中間体リング３１１は、上鍔部３０６の溝部３０８の上側に設けられる。下中間体リング３１２は、第１中間体１０１の装着時において、第１中間体１０１の外縁部下の下鍔部３０７に設けられる。下中間体リング３１２は、下鍔部３０７の溝部３０８の下側に設けられる。上中間体リング３１１及び下中間体リング３１２の直径は、第１中間体１０１の直径より小さい。なお、第１実施形態においては、装着とは、第１中間体１０１の表裏面を上中間体リング３１１及び下中間体リング３１２によって挟んで、押圧部材３００と第１中間体１０１とを固定することである。
【００４６】
鍔リング３１３は、第１中間体１０１の側面にエッチング液が浸入することを防ぐために、上鍔部３０６と下鍔部３０７との間を一層密着させるために設けられる。鍔リング３１３は、環状鍔部３０５の第１中間体１０１の外側に設けられる。具体的には、鍔リング３１３は、上突起部３１３と下突起部３１４との間に設けられる。上突起部３１３は、溝部３０８の外側において下方向に突起する。下突起部３１４は、溝部３０８の外側において上方向に突起する。詳細には、鍔リング３０６は、上鍔部３０６の突起部３１３の下面に設けられる。押圧部材３００を第１中間体１０１に装着した際に、鍔リング３０６が下鍔部３０７の突起部３１４の上面と接触する。鍔リング３１３の直径は、第１中間体１０１の直径より大きい。
【００４７】
〔開口部の説明〕
上鍔部３０６は、上開口部３１６が設けられる。上開口部３１６は、上鍔部３０６の中心に開口されている。下鍔部３０７は、下開口部３１７が設けられる。下開口部３１７は、下鍔部３０７の中心に開口されている。
【００４８】
下開口部３１７は、後述するエッチング液３２０が満たされたエッチング槽３２１に押圧部材３００を装着した第１中間体１０１を浸漬した際に、エッチング液３２０が第１中間体１０１の基板２０１の下側である裏面に接触可能なよう下面に開口されている。
【００４９】
上開口部３１６は、下開口部３１７と対向するように設けられる。上開口部３１６の開口面積は、下開口部３１７の開口面積と同一である。上開口部３１６及び下開口部３１７の直径は、例えば１４０ｍｍ程度である。上開口部３１６及び下開口部３１７が開口されていることにより、エッチング液の水圧が押圧部材３００及び第１中間体１０１の表裏面に均等にかかる。その結果、押圧部材３００及び第１中間体１０１が水圧により割れることを防ぐことができる。
【００５０】
上中間体リング３１１及び下中間体リング３１２により押圧される封止材２４０の押圧面及び下防護膜２０７の押圧面は、それぞれ同一平面上に設けられるため、第１中間体１０１をエッチング槽３２１に浸漬した際に、エッチング液３２０が上中間体リング３１１及び下中間体リング３１２を超えて第１中間体１０１の側面へ浸入することを防ぐことができる。第１中間体１０１の側面とは、インクジェット記録ヘッド１とは異なる外側の領域の上下方向に延びる面である。第１中間体１０１の側面へエッチング液３２０が浸入することにより、第１中間体１０１の側面がエッチング液３２０に浸食される。その後、インクジェット記録ヘッド１の形成位置までエッチング液３２０の浸食が及ぶと、例えば流路形成部２０５に孔が空き、流路形成部２０５にインクを保持できなくなるインクジェット記録ヘッドが生まれる。その結果、インクジェット記録ヘッド１の不良品が多くなる。しかしながら、封止材２４０の押圧面及び下防護膜２０７の押圧面がそれぞれ同一平面上に設けられるため、上中間体リング３１１と封止材２４０及び下中間体リング３１２と下防護膜２０７との間に隙間が生じず、エッチング液３２０が第１中間体１０１の側面へ浸入しない。その結果、インクジェット記録ヘッド１の歩留まりを向上させることができる。
【００５１】
留め具３３０は、上鍔部３０６及び下鍔部３０７を第１中間体１０１を挟んで密着固定させた状態に留める機能を有する。留め具３３０は、少なくとも左側の左留め具３３１と、右側の右留め具３３２と、を備える。左留め具３３１及び右留め具３３２は、上鍔部３０６、及び下鍔部３０７の外周面に上鍔部３０６、及び下鍔部３０７の中心を挟んで対向する位置に配置される。なお、留め具は、上鍔部３０６、及び下鍔部３０７の外周面に複数備えられていても良い。また、留め具は、上鍔部３０６、及び下鍔部３０７上にねじ孔を形成することで設けても良い。具体的には、第１中間体１０１を挟んで上鍔部３０６と下鍔部３０７、左留め具３３１の上留め部と下留め部、右留め具３３２の上留め部と下留め部を対向密着させた状態で、左ねじ３３３、及び右ねじ３３４を締めることにより、第１中間体１０１と押圧部材３００とが固定される。左ねじ３３３及び右ねじ３３４は、例えば耐アルカリ性のＰＥＥＫからなる。
【００５２】
図１０に示すように、押圧部材３００が装着された第１中間体１０１を、エッチング液３２０に浸漬し、下防護膜２０７の開口部より、基板２０１の裏面がエッチングされることにより、基板２０１の裏面から供給孔１２０を形成する浸漬工程Ｓ１６を行う具体的には、エッチング槽３２１内のエッチング液面と第１中間体１０１の厚み方向とが平行になるように、押圧部材３００が装着された第１中間体１０１をエッチング槽３２１内に浸漬する。浸漬時間は、例えば２０時間である。図１０は、説明の便宜上、押圧部材３００及び第１中間体１０１の厚みが厚く、浸漬する第１中間体１０１の数が少なく描かれている。押圧部材３００が装着された第１中間体１０１の枚数は、例えば１２枚である。第１中間体１０１を装着した押圧部材３００と第１中間体１０１を装着した押圧部材３００との間の距離ＤＥは、１０ｍｍ程度である。また、押圧部材３００が装着された第１中間体１０１の全体の厚みＰＬは、２０ｍｍ程度である。エッチング中においては、エッチングの分布のばらつきを低減させるために、第１中間体１０１をエッチング槽３２１内にて回転させる、又は循環ポンプ等を用いてエッチング液３２０をエッチング槽３２１内にて環流させる。エッチング液３２０は、例えば８５℃に加温した濃度２０％のＴＭＡＨ水溶液である。本実施形態においては、Ｓ１６の浸漬とは、供給孔１２０を形成可能な程度に基板２０１の裏面がエッチング液に接触することである。したがって、本実施形態においては、第１中間体１０１のすべてがエッチング槽３２１内のエッチング液３２０に浸かっていたが、浸漬とは、第１中間体１０１の一部がエッチング液に浸かっている状態も含む。
【００５３】
図１１に示すように、押圧部材３００の押圧をやめ、第１中間体１０１から押圧部材３００を取り外し、封止材２４０を接着剤２３０から剥離する剥離工程Ｓ１７を行う。具体的には、左ねじ３３３、及び右ねじ３３４を緩め、押圧部材３００を第１中間体１０１から取り外す。さらに、第１中間体１０１を１２０℃に加温することにより、接着剤２３０を軟化させる。接着剤２３０を軟化させた後、封止材２４０を接着剤２３０から剥離する。
【００５４】
図１２に示すように、供給孔１２０の形成位置に存在する上防護膜２０６、及び保護膜２０４を除去する膜除去工程Ｓ１８を行う。具体的には、供給孔１２０を形成するために、スピンエッチング等のウェットエッチング、又はＣＦ４等のガスを用いたドライエッチング等の方法を用いて、上防護膜２０６、及び保護膜２０４の供給孔１２０の形成位置を除去する。なお、上防護膜２０６を除去する際に、下防護膜２０７は、完全に除去されても残っていてもよい。浸漬工程Ｓ１６及び膜除去工程Ｓ１８により、供給孔１２０が形成される。
【００５５】
図１３に示すように、接着剤２３０を溶解する溶解液を接着剤２３０に塗布することにより、接着剤２３０を除去する接着剤除去工程Ｓ１９を行う。具体的には、第２中間体１０２を例えばキシレン等の溶解液を満たした液槽に浸漬することにより、接着剤２３０を溶解除去する。第２中間体１０２は、基板２０１に上防護膜２０６、下防護膜２０７、流路形成部２０５、及び接着剤２３０が密着したＳ１８終了後の構造物である。
【００５６】
その後、ダイシングソーを用いて、ウェハ１００をインクジェット記録ヘッド１毎に切断することで、分割する。このようにして、インクジェット記録ヘッド１を製造する。
【００５７】
〔第２実施形態に係るインクジェット記録ヘッド１の製造方法〕
図１４及び図１５を参照し、第２実施形態に係るインクジェット記録ヘッド１の製造方法について説明する。第２実施形態は、第１実施形態にて押圧部材３００を第１中間体１０１に装着する装着工程Ｓ１５に代えて、押圧部材３００Ｂを第１中間体１０１に装着する装着工程Ｓ１５Ｂを含む点で異なる。なお、第１実施形態のインクジェット記録ヘッド１と同じ構成部分については、同じ符号を付し、説明を省略する。
【００５８】
第１実施形態に記載のＳ１１〜Ｓ１４の製造工程を行った後、装着工程Ｓ１５Ｂに製造工程を進める。
【００５９】
図１４及び図１５に示すように、押圧部材３００Ｂに形成された弾性体３４０が第１中間体１０１の外縁部及び側面を押圧するように、第１中間体１０１に押圧部材３００Ｂを装着する装着工程Ｓ１５Ｂを行う。
【００６０】
〔押圧部材３００Ｂの説明〕
押圧部材３００Ｂは、概略的には押圧部材３００のＯリング３１０に代えて、弾性体３４０を備える。具体的には、押圧部材３００Ｂは、環状鍔部３０５Ｂと、溝部３０８Ｂと、弾性体３４０と、留め具３３０Ｂと、を備える。環状鍔部３０５Ｂは、左右方向に分割された輪形状を有する。溝部３０８Ｂは、環状鍔部３０５Ｂの内周面に形成される。溝部３０８Ｂの上下方向の長さは、第１中間体１０１の厚みより大きい。弾性体３４０は、溝部３０８Ｂに充填される。弾性体３４０は、例えば耐アルカリ性のゴムからなる。環状鍔部３０５Ｂが第１中間体１０１を挟んで左右方向に密着した状態で、留め具３３０Ｂのねじを締める。留め具３３０Ｂのねじを締めることにより、弾性体３４０が第１中間体１０１を押圧するように、押圧部材３００Ｂは第１中間体１０１に装着される。第２実施形態においては、装着とは、第１中間体１０１の外縁部及び側面を弾性体３４０によって挟んで、押圧部材３００Ｂと第１中間体１０１とを密着固定することである。
【００６１】
装着時においては、押圧力が、図１５に示す矢印の方向にかかり、封止材２４０と接着剤２３０とが密着される。さらに、装着時においては、弾性体３４０が撓んだ状態で第１中間体１０１と接触することにより、弾性体３４０が第１中間体１０１の側面及び外縁部を覆う。弾性体３４０が第１中間体１０１の側面及び外縁部を覆うことにより、エッチング槽３２１に第１中間体１０１を浸漬させた際に、エッチング液３２０が第１中間体１０１の側面へ浸入することを防ぐことができる。押圧部材３００Ｂは、第１中間体１０１への装着時において、左右の弾性体３４０が密着され、左右の環状鍔部３０５Ｂの隙間を埋めて、エッチング液の浸入を防ぐ。
【００６２】
Ｓ１５Ｂ終了後、第１実施形態に記載のＳ１６〜Ｓ１９の製造工程を行った後、第２実施形態に係るインクジェット記録ヘッド１の製造を終了する。
【００６３】
〔第３実施形態に係るインクジェット記録ヘッド１の製造方法〕
図１６〜図１９を参照し、第３実施形態に係るインクジェット記録ヘッド１の製造方法について説明する。第３実施形態は、１枚の第１中間体１０１に１つの押圧部材３００を装着する第１実施形態の装着工程Ｓ１５に代えて、上接着剤２３０Ｃ１及び下接着剤２３０Ｃ２によって貼り合わせた上中間体１０３Ｃ１及び下中間体１０３Ｃ２に１つの押圧部材３００を装着する装着工程Ｓ１５Ｃを含む点で異なる。なお、第１実施形態のインクジェット記録ヘッド１と同じ構成部分については、同じ符号を付し、説明を省略する。
【００６４】
第１実施形態に記載のＳ１１及びＳ１２の製造工程を行った後、塗布工程Ｓ１３Ｃに製造工程を進める。
【００６５】
図１６に示すように、上接着剤２３０Ｃ１及び下接着剤２３０Ｃ２を上基板２０１Ｃ１及び下基板２０１Ｃ２のそれぞれの表面の第１上防護膜２０６Ｃ１、第２上防護膜２０６Ｃ２及び上流路形成部２０５Ｃ１、下流路形成部２０５Ｃ２上にそれぞれ塗布する塗布工程Ｓ１３Ｃを行う。
【００６６】
図１７に示すように、封止材２４０を、上接着剤２３０Ｃ１及び下接着剤２３０Ｃ２が塗布された上基板２０１Ｃ１、及び下基板２０１Ｃ２の表面を互いに対向させた上中間体１０３Ｃ１と下中間体１０３Ｃ２との間に挟み、上基板２０１Ｃ１及び下基板２０１Ｃ２の表面の各々に塗布された上接着剤２３０Ｃ１及び下接着剤２３０Ｃ２を封止材２４０の両面に圧着する圧着工程Ｓ１４Ｃを行う。具体的には、上中間体１０３Ｃ１と下中間体１０３Ｃ２との間に封止材２４０を挟んだ状態で、上中間体１０３Ｃ１及び下中間体１０３Ｃ２のうち一方の中間体の裏面に１２０℃〜１５０℃に加温したラミネーターを押圧することにより、上接着剤２３０Ｃ１、及び下接着剤２３０Ｃ２を封止材２４０の両面に圧着する。上中間体１０３Ｃ１は、Ｓ１２終了後の上基板２０１Ｃ１に第１上防護膜２０６Ｃ１、第１下防護膜２０７Ｃ１、上流路形成部２０５Ｃ１、上接着剤２３０Ｃ１が密着した構造物である。下中間体１０３Ｃ２は、Ｓ１２終了後の下基板２０１Ｃ２に第２上防護膜２０６Ｃ２、第２下防護膜２０７Ｃ１、下流路形成部２０５Ｃ２、下接着剤２３０Ｃ２が密着した構造物である。二重中間体１０４は、上中間体１０３Ｃ１と下中間体１０３Ｃ２との間に封止材２４０を挟んで圧着した構造物である。
【００６７】
図１８に示すように、押圧部材３００が上接着剤２３０Ｃ１及び下接着剤２３０Ｃ２が封止材２４０に圧着された上中間体１０３Ｃ１、及び下中間体１０３Ｃ２の各々の裏面を押圧するように、押圧部材３００を上中間体１０３Ｃ１、及び下中間体１０３Ｃ２に装着する装着工程Ｓ１５Ｃを行う。Ｏリング３１０により押圧される下防護膜２０７Ｃ１、２０７Ｃ２の押圧面が、それぞれ同一平面上に設けられるため、後述するエッチング槽３２１に押圧部材３００を装着した上中間体１０３Ｃ１、及び下中間体１０３Ｃ２を浸漬した際に、Ｏリング３１０を越えてエッチング液３２０が上中間体１０３Ｃ１、及び下中間体１０３Ｃ２の各々の側面へ浸入することを防ぐことができる。その結果、インクジェット記録ヘッド１の歩留まりを向上させることができる。
【００６８】
図１９に示すように、押圧部材３００が装着された上中間体１０３Ｃ１、及び下中間体１０３Ｃ２をエッチング液３２０に浸漬し、第１下防護膜２０７Ｃ１、及び第２下防護膜２０７Ｃ２が形成されていない上基板２０１Ｃ１、及び下基板２０１Ｃ２の各々の裏面がエッチングされることにより、上基板２０１Ｃ１、及び下基板２０１Ｃ２の各々の裏面から供給孔を形成する浸漬工程Ｓ１６Ｃを行う。具体的には、エッチング槽３２１内のエッチング液面と上中間体１０３Ｃ１、及び下中間体１０３Ｃ２の厚み方向とが平行になるように、押圧部材３００が装着された上中間体１０３Ｃ１、及び下中間体１０３Ｃ２をエッチング槽３２１内に浸漬する。浸漬時間は、例えば２０時間である。図１９は、説明の便宜上、押圧部材３００が装着された上中間体１０３Ｃ１、及び下中間体１０３Ｃ２の厚みが厚く、浸漬する上中間体１０３Ｃ１、及び下中間体１０３Ｃ２の数が少なく描かれている。浸漬するウェハの枚数は、例えば第１実施形態の約２倍の数である２４枚である。押圧部材３００が装着された二重中間体１０４と押圧部材３００が装着された二重中間体１０４との間の距離ＤＥＣは、１０ｍｍ程度である。また、押圧部材３００が装着された二重中間体１０４の全体の厚みＰＬＣは、例えば２０ｍｍ程度である。
【００６９】
Ｓ１６Ｃ終了後、第１実施形態に記載のＳ１７〜Ｓ１９の製造工程を行った後、第３実施形態に係るインクジェット記録ヘッド１の製造を終了する。
【００７０】
〔変形例〕
本発明は、今までに述べた実施形態に限定されることはなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形又は変更が可能である。以下に、その変形の一例を述べる。
【００７１】
本実施形態においては、押圧部材３００、３００Ｂはそれぞれ独立してエッチング槽３２１に浸漬させたが、複数の押圧部材が連結可能に構成されていてもよい。複数の押圧部材が連結されていることにより、複数の押圧部材を同時にエッチング槽３２１に浸漬することができ、押圧部材が装着された中間体を１つずつエッチング槽３２１に投入する場合と比較して、浸漬工程における工数を減らすことができる。また、中間体毎の浸漬時間の誤差をなくすことができる。
【００７２】
本実施形態においては、熱エネルギーを発生させるヒータ部２１０を用いてインクを吐出させたが、運動エネルギーを発生させる圧電素子を用いてインクを吐出させてもよい。
【００７３】
本実施形態における押圧部材３００、３００Ｂは、表裏の両面が開口されていた。しかしながら、押圧部材の表裏面のどちらか一方の面が開口されていてもよい。また、表裏面のどちらも開口されておらず、押圧部材の側面等の表裏面とは異なる面が開口されていてもよい。押圧部材は、エッチング液が基板の裏面に接触可能に開口されていればよい。
【００７４】
〔発明と実施例との対応関係〕
本実施形態におけるヒータ部２１０は、本発明におけるエネルギー発生素子の一例である。
本実施形態における流路２００は、本発明における流路の一例である。
本実施形態における供給孔１２０は、本発明における供給孔の一例である。
本実施形態における下防護膜２０７は、本発明における防護膜の一例である。
本実施形態における封止材２４０は、本発明における封止材の一例である。
本実施形態における接着剤２３０、２３０Ｃ１、２３０Ｃ２は、本発明における接着剤の一例である。
本実施形態における流路形成部２０５は、本発明における流路形成部の一例である。
本実施形態における押圧部材３００、３００Ｂは、本発明における押圧部材の一例である。
本実施形態における基板２０１、２０１Ｃ１、２０１Ｃ２は、本発明における基板の一例である。
本実施形態における上開口部３１６、及び下開口部３１７は、本発明における開口部の一例である。
【符号の説明】
【００７５】
１            インクジェット記録ヘッド
１００        ウェハ
１０１        第１中間体
１０２        第２中間体
１１０        ノズル孔
１２０        供給孔
２０１ 、２０１Ｃ１、２０１Ｃ２    基板
２０２        発熱抵抗層
２０３        電極層
２０４        保護膜
２０５        流路形成部
２０６        上防護膜
２０７        下防護膜
２１０        ヒータ部
２３０        接着剤
２４０        封止材
３００、３００Ｂ     押圧部材
３０５、３０５Ｂ     環状鍔部
３１０        Ｏリング
３１６、３１７              開口部
３２０        エッチング液
３２１        エッチング槽
３３０、３３０Ｂ     留め具
３４０        弾性体        
【図１】
2013233703.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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