KR100436760B1 - 잉크젯 프린터의 헤드 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
잉크젯 프린터의 헤드가 개시된다. 개시된 본 발명에 의한 잉크젯 프린터의 헤드는, 잉크챔버 내의 잉크를 가열하는 히터가 구비된 기판과, 잉크챔버와 연통하는 노즐을 갖는 노즐플레이트가 유리질의 박막으로 이루어지는 중간접합층의 개재하에 정전기력에 의해 접합되어 구성된다. 기판과 노즐플레이트를 중간접합층을 개재하여 가조립한 후 전계를 가하면, 노즐플레이트와 기판의 계면에서 SiO2가 형성되어 SiO2의 정전기력에 의해 노즐플레이트와 기판이 접합된다. 이와 같이, 본 발명은 유리박막으로 이루어지는 중간접합층을 이용하여 노즐플레이트와 기판을 접합함으로써, 기존의 폴리머를 접합층으로 하여 헤드를 제작하는 경우 잉크가 각 층 사이의 계면에 스며들어 폴리머가 스웰링되고, 각 층간에 절리현상이 발생하는 문제를 방지할 수 있으며, 또한, 웨이퍼 단위의 접합공정이 가능하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 잉크젯 프린터의 헤드에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 버블젯 방식 잉크젯 프린터의 헤드 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 잉크젯 프린터의 잉크 토출 방식은, 크게 버블젯 방식, PZT 방식, 열전사 방식, 열압축 방식으로 분류된다. 여기서, 버블젯 방식은 발열소자로 액상잉크를 가열하여 버블을 발생시켜 잉크가 토출되도록 하는 것으로, 이러한 버블젯 방식 잉크젯 프린터의 헤드는 잉크챔버를 제공하는 잉크챔버벽의 일측에 노즐을 갖는 노즐플레이트가 배치되고, 잉크챔버벽의 타측에는 잉크챔버 내의 잉크를 가열하는 히터가 구비된 기판이 배치되는 기본 구조를 가진다.
상기와 같은 버블젯 방식 잉크젯 프린터 헤드의 전형적인 한 예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 잉크젯 프린터의 헤드는, 기판(10)과, 노즐플레이트(20)와, 기판(10)과 노즐플레이트(20) 사이에 위치되어 이들을 접착시킴과 동시에 잉크챔버(30)를 제공하는 잉크챔버벽(40)을 구비한다.
상기 기판(10)에는 상기 잉크챔버(30) 내의 잉크를 가열하는 히터(11)와, 상기 잉크챔버(30)로 잉크를 공급하는 잉크공급로(도시되지 않음)가 구비된다. 또한, 기판(10)에는 방열층(12)과 전극(13)과 전극 및 히터 보호를 위한 패시베이션층(14)이 아울러 구비된다. 상기 패시베이션층(14)은 SiN:H로 형성된 절연막(14a), 히터보호막(14b) 및 SiC:H로 형성된 절연막(14c)으로 구성된다.
상기 노즐플레이트(20)에는 상기 잉크챔버(30)와 연통하는 노즐(21)이 구비되며, 이 노즐(21)은 그 안쪽에서부터 바깥쪽으로 갈수록 직경이 점점 작아지는 테이퍼 형상으로 형성된다.
상기 잉크챔버(30)는 상기 기판(10)에 감광성 폴리머를 소정 높이로 적층하는 것에 의해 형성된 잉크챔버벽(40)의 일부분(히터 형성영역)을 패터닝하여 제거하는 것에 의해 형성된다. 기판(10)과 노즐플레이트(20)는 상기 잉크챔버벽(40) 역할을 하는 감광성 폴리머에 의해 접착된다.
이와 같이 구성된 종래의 잉크젯 프린터의 헤드는, 기판(10)의 히터(11)에 2~3㎲ 동안 잉크가 과열되기 충분한 에너지를 인가하면, 히터(11) 표면에 버블이 형성되고, 이 버블의 체적과 압력에 의해 잉크챔버(30) 내의 잉크가 노즐플레이트(20)의 노즐(21)을 통해 외부로 분사된다.
상기와 같이 구성된 일반적인 잉크젯 프린터의 헤드는, 그 구조상 폴리머로 형성된 잉크챔버벽(40)이 기판(10)과 노즐플레이트(20) 사이에서 접착층의 역할을 하면서 잉크와 접촉하게 된다. 잉크는 60~70% 이상이 수분으로 이루어지는데, 이에 따라 잉크가 잉크챔버(30)를 둘러싸고 있는 폴리머의 벌크와 히터기판(10)-잉크챔버벽(40)-노즐플레이트(20)의 접착 계면을 통해 스며들게 된다. 이러한 현상은 폴리머의 팽창과 각 부품 간의 절리 현상을 야기시켜 헤드 불량의 주요 요인이 되므로 개선이 요구되고 있다.
또한, 종래의 잉크젯 프린터의 헤드는, 각 잉크공급로와 잉크 챔버(30)가 잉크라는 유체로 채워져 있으므로, 잉크 토출시 인접 히터와 잉크공급로에 그 압력이 전파되어 버블 형성과 잉크 토출 특성에 영향을 주는 간섭현상(crosstalk)이 발생한다고 하는 문제도 있다.
또한, 종래의 잉크젯 프린터의 헤드는, 기판(10)에 폴리머를 적층하고 감광 및 현상한 다음, 이 기판(10)과 노즐플레이트(20)를 접착하는 순서로 제조되는 바, 이에 따라, 히터(11), 잉크챔버(30), 노즐(21)을 정렬시키는 것이 매우 어렵다. 이러한 이유로 각각의 공정에서 배열이 어긋남으로써 히터(11)와 잉크챔버(30) 그리고 노즐(21)의 정렬이 어긋나게 되면, 잉크 토출의 방향성이 좋지 않게 되어 인쇄 품질의 저하를 초래하므로, 이 또한 개선이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 히터를 가지는 기판과 노즐을 가지는 노즐플레이트를 정전기력을 이용하여 일체적으로 접합함으로써, 기존의 폴리머를 이용하여 접합할 때 발생되는 절리현상 및 간섭현상을 방지할 수 있는 잉크젯 프린터의 헤드 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 노즐플레이트에 노즐과 잉크챔버를 같이 형성함으로써 노즐과 잉크챔버 및 히터의 정렬이 정확히 이루어지며, 아울러 소자의 집적도를 향상시킬 수 있는 잉크젯 프린터의 헤드 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 잉크젯 프린터 헤드의 한 예를 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 헤드를 나타낸 단면도,
도 3a 내지 도 3h는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법에 따른 공정도, 그리고,
도 4는 본 발명에 따른 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법에서 노즐플레이트와 기판의 접합원리를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 ; 기판 110 ; 히터
120 ; 방열층 130 ; 패시베이션층
131 ; 절연층 132 ; 히터보호층
140 ; 도전층 200 ; 노즐플레이트
210 ; 노즐 220 ; 잉크챔버
300 ; 중간층
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 잉크젯 프린터의 헤드는, 잉크챔버 내의 잉크를 가열하는 히터를 가지는 기판; 상기 히터에 의해 가열된 잉크챔버 내의 잉크가 토출되는 노즐을 가지는 노즐플레이트; 및 기 기판과 상기 노즐플레이트 사이에 개재되어 이들 기판과 노즐플레이트를 정전기력으로 접합하는 중간접합층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 중간접합층은 융점이 낮고 성분의 60% 이상이 비정질 산화규소로 이루어지는 유리박막으로 구성될 수 있다.
또한, 기판에는 히터의 방열을 방지하기 위한 방열층과, 히터 보호를 위한 패시베이션층이 구비되며, 상기 패시베이션층은, 상기 히터에 증착되는 절연층과 상기 절연층에 증착되며 일측이 기판과 통전되도록 연결된 히터보호층을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법은, 잉크챔버 내의 잉크를 가열하는 히터를 가지는 기판을 제작하는 단계; 히터에 의해 가열된 잉크챔버 내의 잉크가 토출되는 노즐을 가지는 노즐플레이트를 제작하는 단계; 및 상기 기판과 상기 노즐플레이트를 중간접합층을 개재하여 정전기력으로 접합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 접합단계는, 기판상의 노즐플레이트 접합부에 중간접합층을 형성하는 단계; 중간접합층상에 상기 노즐플레이트를 올려 가조립하는 단계; 및 노즐플레이트가 가조립된 기판을 가열하여 소정 온도 이상 과열될 때, 상기 노즐플레이트와 상기 히터기판이 통전되도록 전계를 가하는 단계;를 포함한다.
여기서, 상기 중간접합층은, 기판상에 일정 두께의 유리박막을 형성한 후, 이 유리박막의 히터 형성부위를 식각하여 제거하는 것으로 이루어진다.
그리고, 상기 유리박막은 스핀코팅 증착법, 스퍼터링 박막증착법, 전자-빔 증착법에 의해 형성될 수 있으며, 대략 1∼5㎛의 두께로 형성됨이 바람직하다.
기판과 노즐플레이트 접합시 가열온도는 상온 ~ 500℃ 이고, 전계는 0 ~ 1000V의 직류전압 및 펄스신호 중에서 선택될 수 있다.
한편, 상기 기판 제작은 실리콘 기판상에 방열층을 형성하는 단계; 방열층상에 히터 및 도전층을 형성하는 단계; 및 히터 및 도전층상에 패시베이션층을 형성하는 단계로 이루어진다. 여기서, 패시베이션층 형성은 실리콘 질화막과 실리콘 카바이드막을 일정두께로 순차적으로 증착하여 절연층을 형성한 후, 이 절연층의 일부에 실리콘 기판과 통하는 비아홀(via hole)을 형성하고, 이 위에 탄탈륨을 일정두께로 증착하여 히터보호층을 형성하는 순서로 이루어진다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 헤드를 나타낸 단면도이고, 도 3a 내지 도3h는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법에 대한 공정도이며, 도 4는 본 발명에 따른 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법에서 기판과 노즐플레이트의 접합원리를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 헤드는, 기판(100), 노즐플레이트(200) 및 상기 히터기판(100)과 노즐플레이트(200)를 접합시키는 중간접합층(300)을 구비한다.
상기 기판(100)에는 잉크챔버(220) 내의 잉크를 가열하는 히터(110)가 구비된다. 이 히터(110)는 Ta-Al을 500∼5000Å의 두께로 증착하는 것에 형성된다. 또한, 상기 기판(100)에는 상기 히터(110)에서 발생된 열에너지가 히터 하부의 기판으로 빠져나가는 것을 방지하기 위한 방열층(120)과 히터(110)가 산화되거나 잉크와 직접 접촉하는 것을 방지하고 열과 압력에 의한 캐비테이션을 방지하기 위한 패시베이션층(130)이 아울러 형성된다. 상기 방열층(120)은 실리콘 산화막(SiO2)을 1∼5㎛두께로 증착하는 것에 의해 형성되며, 이 방열층(120)의 상부에 상기 히터(110)가 형성된다. 상기 패시베이션층(130)은 절연층(131)과 히터보호층(132)으로 구성된다. 상기 절연층(131)은 히터(110)의 상부에 실리콘 질화막(SiN:H)를 0.1∼1.0㎛의 두께로 증착하는 것에 의해 형성되며, 상기 히터보호층(132)은 상기 절연층(131)의 상부에 탄탈(Ta)을 0.1∼1.0㎛의 두께로 증착하는 것에 의해 형성된다. 여기서, 상기 히터보호층(132)는 일측이 기판과 연결되어 통전되도록 형성된다. 한편, 상기 절연층(131)은 실리콘 질화막의 상부에 0.1∼1.0㎛의 두께로 형성되는 실리콘 카바이드막을 더 구비할 수 있다. 이 실리콘 카바이드막은 히터의 내화학성 및 열전도성을 보강하는 역할을 한다. 도면에서 참조부호 140은 히터(110)에 전원을 인가하기 위한 도전층이다.
상기 노즐플레이트(200)에는 잉크챔버(220)와 노즐(210)이 서로 연통하도록 형성된다. 한편, 도시예에서는 상기 잉크챔버(220)가 노즐플레이트(200)에 형성된 예를 도시하고 있으나, 상기 잉크챔버(220)는 기판(100)에 형성될 수도 있다.
상기 중간접합층(300)은 상기 기판(100)과 노즐플레이트(200)를 정전기력으로 접합시키기 위한 것으로, 융점이 낮고 성분의 60% 이상이 비정질 산화규로소 구성된 유리박막으로 이루어진다. 이 유리박막은 스퍼터링 증착방법, 전자-빔 증착방법 또는 액상유리를 스핀코팅하는 방법에 의해 기판(100)의 노즐플레이트 접합부위에 1∼5㎛의 두께로 형성된다. 상기 기판(100)의 노즐플레이트 접합부위에 상기와 같은 중간접합층(300)으로서의 유리박막을 형성한 후, 이 유리박막 위에 노즐플레이트(200)를 올려 가조립한 상태에서 기판(100)과 노즐플레이트(200)에 전계를 가하면, 노즐플레이트(200)와 중간접합층(300)의 계면에 산화실리콘이 얇게 성장되면서 계면을 메우게 되고, 이 산화실리콘의 정전기력에 의해 기판과 노즐플레이트가 일체적으로 접합되게 된다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 잉크젯 프린터의 헤드를 제조하는 방법에 대하여 도 3a 내지 3h를 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 3a 내지 3h에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법은, 기판(100) 제작단계(도 3a), 중간접합층(300) 형성단계(도 3c, 3d), 노즐플레이트(200) 제작단계(도 3e, 3f), 기판(100)과 노즐플레이트(200)의 접합단계(도 3g)를 포함한다.
상기 기판(100) 제작단계는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 먼저, 기판(100)에 실리콘 산화막을 일정두께로 증착하여 방열층(120)을 형성한다. 그런 다음 상기 방열층(120)의 상부에 탄탈-알루미늄 합금을 일정두께로 증착하여 히터(110)를 형성하고, 이어서 상기 히터(110)에 전원을 인가하기 위한 도전층(140)을 형성하여 패터닝한다. 상기 히터(110)는 스퍼터링방법에 의해 형성되나, 이를 꼭 한정하는 것은 아니다.
그런 다음, 도 3b에 도시된 바와 같이, 기판(100)에 히터(110)를 보호하기 위한 패시베이션층(130)을 형성한다. 본 실시예에서의 패시베이션층(130)은히터(110)의 상부에 히터(110)를 보호하기 위하여 순차적으로 형성된 절연층(131)과 히터보호층(132)을 포함한다. 상기 절연층(131)은 실리콘 산화막을 일정두께로 증착하는 것에 의해 형성되며, 히터보호층(132)은 탄탈륨을 일정두께로 증착하는 것에 의해 형성된다. 상기 탄탈륨은 전성 및 연성이 풍부하고 잘 산화되지 않으며 플루오르화수소산외의 산에는 녹지 않는 특성을 가지므로 히터(110)를 보호할 수 있다. 여기서, 상기 히터보호층(132)은 그 일측이 기판(100)에 연결되도록 절연층(131)과 방열층(120)을 관통하여 형성된 비아홀(100a)에 충진되어 형성된다. 이는 기판(100)과 노즐플레이트(200)의 접착단계에서 전계 인가시 이온이 통전될 수 있도록 하기 위함이다. 한편, 상기 절연층(131)은 실리콘 산화막을 증착한 후 이 위에 실리콘 카바이드막을 추가로 증착하여 내화학성 및 열전도성을 보강하도록 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 기판(100)에 패시베이션층(130)을 형성한 다음에는 도 3c에 도시된 바와 같이, 히터보호층(132) 상에 일정두께로 유리박막을 증착하여 중간접합층(300)을 형성한다. 이 유리박막은 일반적으로 사용되는 스퍼터링 방법 또는 전자-빔 증착법으로 형성될 수 있으며, 또한, 액상유리를 스핀코팅하는 것에 의해 형성될 수 있다. 상기 유리박막은 노즐플레이트(200)와 접합을 이루는 접합층으로, 잉크누설이 생기지 않도록 기밀이 유지되어야 하므로, 표면의 평탄화가 요구된다. 상기 스핀코팅방법은 코팅과 동시에 평탄화가 자연스럽데 이루어지기 때문에, 절연층의 패턴에 의한 구배가 극복되지만, 스퍼터링이나 전자-빔 증착법에 의해 형성된 유리박박은 충분한 두께를 확보한 후 평탄화 공정을 거쳐야 한다. 따라서, 유리박막의 형성은 스핀코팅방법이 유리하다. 상기와 같은 방법에 의해 기판(100)에 유리박막을 형성한 다음에는 도 3d에 도시된 바와 같이, 이 유리박막의 필요부위, 즉 노즐플레이트 접합부위만을 남기고 나머지는 패터닝하여 제거한다.
상기의 과정에 따라 기판(100)을 제작한 다음에는 도 3e 및 3f에 도시된 바와 같이, 노즐플레이트(200)를 제작한다. 먼저, 노즐플레이트(200)의 안쪽에 잉크챔버(220)를 형성한 후, 이 잉크챔버(220)와 연통하는 노즐(210)을 형성하여 노즐플레이트(200)을 제작한다. 여기서, 상기 잉크챔버(220)는 1 또는 2개 이상의 식각액을 이용한 습식식각에 의해 10∼40㎛의 크기로 형성되며, 상기 노즐(210)은 반응성 개스와 플라즈마를 이용한 건식식각에 의해 10∼40㎛의 크기로 형성된다.
상기와 같은 과정에 의해 각각 제작된 기판(100)과 노즐플레이트(200)를 도 3g에 나타낸 바와 같이, 중간접합층(300)을 사이에 두고 가조립한 상태에서 열과 전계를 인가하여 접합시키는 바, 이를 자세히 살펴보면 다음과 같다.
도 4에 도시된 바와 같이, 기판(100)과 노즐플레이트(200)가 가조립된 조립품을 도전성 물질로 이루어진 열플레이트(400) 위에 놓고, 전극을 노즐플레이트(200)와 열플레이트(400)에 연결하여 열플레이트(400)에 의해 가열되고 통전되도록 한다. 여기서 가열온도는 양이온들이 전계에 의해 충분히 이동 가능하면서 기판(100)상의 박막층(131)(132)들이 영향을 받지 않는 온도 범위인 상온에서 500℃ 정도의 범위에서 선택된다. 그리고, 전계는 중간접합층(300)의 두께와 성분에 따라 0∼1000V의 직류전압 또는 펄스신호로 인가된다.
온도가 상승되고 전계가 가해지면, 중간접합층(300) 내 양이온의 이동도가증가하여 음극쪽의 중간접합층(300) 계면 쪽으로 이온이 이동해서 중성화 되고, 중간접합층(300) 내에 남겨진 음이온은 접촉된 노즐플레이트(200)의 실리콘 표면에 공간전하층을 형성하게 된다. 가해진 전계가 모두 이 공간전하층에 집중되고 강력한 정전기력이 작용하게 되므로, 중간접합층(300)을 구성하는 유리박막 내의 산소이온과 노즐플레이트를 구성하는 실리콘의 결합이 이루어진다. 즉, 계면에 SiO2가 얇게 성장되면서 노즐플레이트(200)와 중간접합층(300)의 경계면을 메우게 된다.
상기와 같이 기판(100)과 노즐플레이트(200)를 접합한 후에는 도 3h에 도시된 바와 같이, 노즐과 신호영역을 열어주기 위해 상기 구조의 노즐플레이트(200)의 바깥쪽에서 CMP로 가공하여 헤드를 완성한다.
잉크젯 프린터의 헤드는, 기판(100)과 노즐플레이트(200)가 접합되어 각 히터칩에 해당하는 잉크챔버와 유로, 그리고 노즐이 설정되고 잉크공급로가 형성된다. 따라서, 잉크젯 프린터의 헤드에 있어서 각 부품간의 접합 또는 접착은 신뢰성에 영향을 주는 큰 요인이 된다. 본 발명에 의하면, 실리콘-유리-실리콘 접합을 이용해서 기판(100)과 노즐플레이트(200)를 접합, 즉 노즐플레이트를 구성하는 실리콘과 열팽창계수가 거의 동일한 유리박막을 기판(100)에 증착하여 실리콘-유리-실리콘 접합을 하여 헤드를 제조하기 때문에, 높은 신뢰성을 가지는 잉크젯 프린터의 헤드를 제조할 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 잉크젯 프린터의 헤드 제작 시 유리질의 박막을 이용한 정전기력으로 히터기판과 노즐플레이트를 접합하기 때문에, 기존의 헤드 조립시 사용되는 폴리머계 접착층의 사용을 배제할 수 있어, 폴리머계 접착층으로 인해 각 층 사이에 잉크가 침투하여 불량이 일어나는 것을 방지할 수 있고, 웨이퍼 단위의 접합공정이 가능하게 되므로 단위 헤드별 접착 방식보다 양산성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 감광성 인쇄(PR Photo)와 식각 공정을 통해 노즐플레이트에 잉크챔버와 노즐이 같이 제작되므로, 잉크챔버, 히터, 노즐간의 정렬이 정확이 이루어지며, 헤드의 집적도를 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
Claims (16)
- 잉크챔버 내의 잉크를 가열하는 히터를 가지는 기판;상기 히터에 의해 가열된 잉크챔버 내의 잉크가 토출되는 노즐을 가지며 실리콘으로 형성된 노즐플레이트; 및상기 기판상의 소정영역에 융점이 낮고 성분의 60% 이상이 비정질 산화규소로 이루어지는 유리박막의 증착에 의해 형성되며, 상기 기판과 상기 노즐플레이트 사이에 개재되어 소정 조건에서 형성되는 산화실리콘의 정전기력에 의해 상기 기판 및 상기 노즐플레이트를 접합하는 중간접합층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드.
- 제 1 항에 있어서,상기 잉크챔버는 상기 노즐플레이트에 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드.
- 제 1 항에 있어서,상기 기판에는 히터의 방열을 방지하기 위한 방열층과, 히터 보호를 위한 패시베이션층이 구비되며, 상기 패시베이션층은 상기 히터에 증착되는 절연층과, 상기 절연층에 증착되며 일측이 기판과 통전되도록 연결된 히터보호층을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드.
- 잉크챔버 내의 잉크를 가열하여 토출시키는 잉크젯 프린터의 헤드를 제조하는 방법에 있어서,a)상기 잉크챔버 내의 잉크를 가열하는 히터를 가지는 기판을 제작하는 단계;b)상기 히터에 의해 가열된 잉크챔버 내의 잉크가 토출되는 노즐을 가지며, 실리콘으로 형성되는 노즐플레이트를 제작하는 단계; 및c)상기 기판과 상기 노즐플레이트를 성분의 60% 이상이 비정질 산화규소로 이루어지는 유리박막으로 형성된 중간접합층을 개재하여 소정 조건에서 형성되는 산화실리콘에 의한 정전기력으로 상기 기판과 상기 노즐플레이트를 접합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법.
- 제 4 항에 있어서, 상기 c)단계는,c-1)상기 기판상의 노즐플레이트가 접합되는 영역에 상기 유리박막을 증착하여 상기 중간접합층을 형성하는 단계;c-2)상기 중간접합층상에 상기 노즐플레이트를 올려 가조립하는 단계; 및c-3)상기 노즐플레이트를 가열하여 소정 온도 이상 과열될 때, 상기 노즐플레이트와 상기 히터기판이 통전되도록 전계를 가하여 정전기력을 발생시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법.
- 제 5항에 있어서,상기 c-1)단계는 상기 기판상에 일정 두께의 유리박막을 증착한 후, 이 유리박막의 히터 형성부위를 식각하여 제거하는 것으로 이루어짐을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 유리박막은 스퍼터링 증착법에 의해 형성됨을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 유리박막은 전자-빔 증착법에 의해 형성됨을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 유리박막은 1∼5㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 가열 온도는 상온 ~ 500℃ 이고, 상기 전계는 0 ~ 1000V의 직류전압 및 펄스신호 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법.
- 제 4 항에 있어서, 상기 a)단계는,a-1)실리콘 기판상에 방열층을 형성하는 단계;a-2)상기 방열층상에 히터 및 도전층을 형성하는 단계; 및a-3)상기 히터 및 도전층상에 히터 보호를 위한 패시베이션층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 배시베이션층은 실리콘 질화막과 실리콘 카바이드막을 일정두께로 순차적으로 증착하여 절연층을 형성한 후, 이 절연층의 일부에 실리콘 기판과 통하는 비아홀을 형성하고, 상기 절연층의 상부에 탄탈륨을 일정두께로 증착하여 히터보호층을 형성하여 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법.
- 제 12 항에 있어서,상기 히터보호층의 두께는 0.1 ~ 1.0㎛인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 b)단계는, 노즐플레이트를 습식식각하여 잉크챔버를 형성한 후, 이 잉크챔버와 연결되는 노즐을 건식식각으로 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법.
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