KR101327674B1 - 액체 토출 헤드의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
액체를 토출하는 토출구와 상기 토출구와 연통하는 유로를 포함하는 액체 토출 헤드의 제조 방법은, 제1층과 제2층이 이 순서대로 평탄하게 적층되는 기판을 준비하는 제1 단계; 토출구를 형성하기 위한 부재(A)를 상기 제2층으로부터 형성하는 제2 단계; 상기 유로를 형성하기 위한 몰드를 상기 제1층으로부터 형성하는 제3 단계; 상기 몰드를 피복하고, 상기 부재(A)에 밀착하도록 제3층을 제공하는 제4 단계; 및 상기 몰드를 제거하여 상기 유로를 형성하는 제5 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 실리콘 기판의 처리 방법 및 액체 토출 헤드용 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
액체를 토출하는 액체 토출 헤드의 대표적인 예로서, 잉크를 기록 매체에 토출해서 기록을 행하는 잉크젯 기록 방법에 적용되는 잉크젯 기록 헤드를 들 수 있다. 일반적으로, 잉크젯 기록 헤드로 대표되는 액체 토출 헤드는, 유로, 각각의 유로에 설치된 에너지 발생부, 및 에너지 발생부에서 발생된 에너지에 의해 액체를 토출하기 위한 미세한 토출구를 포함한다. 이 액체 토출 헤드의 제조를 위해, 감광 재료를 이용하는 리소그래피 방법이 미세 가공 등의 관점에서 종종 채용된다.
일본 특허 공개 제2006-044237호(특허 문헌 1)에 개시되어 있는 방법에서는, 토출 에너지 발생부를 갖는 기판 상에 감광 재료를 이용해서 유로에 대한 몰드의 패턴층이 형성되고, 그 후에 부재를 형성하는 유로벽 내로 형성된 피복층이 패턴층 상에 설치된다. 피복층에서 유로에 대한 몰드의 패턴층 상에서, 그리고 에너지 발생부의 에너지 발생면과 대향하는 위치에서, 토출구로서 이용되는 개구가 형성된 후에, 패턴층이 제거되어 유로로서 각각 기능하는 공간이 형성된다.
그러나, 특허 문헌 1에 개시된 방법을 사용해서 액체 토출 헤드가 제조되는 경우에는, 몇몇 경우에 이하가 바람직하지 못하게 발생할 수 있다.
예를 들면, 피복층이 유로에 대한 몰드의 패턴층에 따라 형성되므로, 패턴층의 형상에 의해 영향을 받기 쉽다. 그 때문에, 패턴층의 중앙부 부근의 피복층의 두께는 패턴층의 단부 부근의 피복층의 두께와 상이할 수 있으며, 그 결과 피복층의 두께에 분포가 생길 수 있다. 또한, 액상 감광 수지의 용매 코팅이 실리콘 웨이퍼에 행해져 피복층을 형성하는 경우, 감광 수지의 용매가 증발하면서, 패턴층 위로 넘어가도록 감광 수지가 확장된다. 따라서, 웨이퍼의 중앙측에 위치된 피복층의 두께는 웨이퍼의 외주부에 따라 위치된 피복층의 두께와 바람직하지 않게 상이하다.
패턴층 상의 피복층의 두께는 토출구부의 액로의 길이를 결정하므로, 피복층의 두께에 변동이 발생하면, 토출구면과 에너지 발생부(소자)의 에너지 발생면 사이의 거리가 변할 수 있다. 이 거리는 토출되는 액체의 양에 크게 영향을 주는 인자이므로, 상술한 변동이 발생하면, 균일 액량을 갖는 액적을 안정적으로 토출하는 것이 곤란해진다. 이는 잉크젯 기록 방법의 분야에서는 이하의 이유로 심각한 문제이다.
잉크젯 기록 방법의 분야에서는, 화질의 추가적인 향상이 해마다 점점 요구되고 있다.
따라서, 토출된 액적이 최소화되도록 요구되고, 액체 토출 헤드도 상술한 요건을 만족시키도록 점점 더 요구된다.
특허 문헌
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 제2006-044237호
본 발명은, 토출된 액적의 액량의 변동을 억제할 수 있고, 균일한 액량을 갖는 액적을 안정적으로 반복하여 토출할 수 있는 액체 토출 헤드를 양호한 양산성으로 제조하기 위한 방법을 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 각각 액체를 토출하는 토출구와 상기 토출구와 연통하는 유로를 포함하는 액체 토출 헤드의 제조 방법으로서, 제1층과 제2층이 이 순서대로 평탄하게 적층되는 기판을 준비하는 제1 단계; 토출구를 형성하기 위한 부재(A)를 상기 제2층으로부터 형성하는 제2 단계; 상기 유로를 형성하기 위한 몰드를 상기 제1층으로부터 형성하는 제3 단계; 상기 몰드를 피복하고, 상기 부재(A)에 밀착하도록 제3층을 제공하는 제4 단계; 및 상기 몰드를 제거하여 상기 유로를 형성하는 제5 단계를 포함하는, 액체 토출 헤드의 제조 방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 토출된 액적의 액량의 변동을 억제할 수 있고, 균일한 액량을 갖는 액적을 안정적으로 반복하여 토출할 수 있는 액체 토출 헤드가 양호한 양산성으로 제조될 수 있다.
도 1a 내지 1j는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 제조 방법을 각각 설명하는 개략 단면도이다.
도 2a 내지 2g는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 제조 방법을 각각 설명하는 개략 단면도이다.
도 3a 내지 3e는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 제조 방법을 각각 설명하는 개략 단면도이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 다른 제조 방법을 각각 설명하는 개략 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 제조 방법에 의해 얻어지는 액체 토출 헤드를 설명하는 개략 단면도이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 다른 제조 방법과 그것에 의해 얻어지는 액체 토출 헤드를 각각 설명하는 개략 단면도이다.
도 7은 본 발명의 액체 토출 헤드의 제조 방법에 의해 얻어지는 액체 토출 헤드의 일례를 나타내는 개략 사시도이다.
도 8a 내지 8f는 비교예에 따른 액체 토출 헤드의 제조 방법을 각각 설명하는 개략 단면도이다.
도 2a 내지 2g는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 제조 방법을 각각 설명하는 개략 단면도이다.
도 3a 내지 3e는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 제조 방법을 각각 설명하는 개략 단면도이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 다른 제조 방법을 각각 설명하는 개략 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 제조 방법에 의해 얻어지는 액체 토출 헤드를 설명하는 개략 단면도이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 다른 제조 방법과 그것에 의해 얻어지는 액체 토출 헤드를 각각 설명하는 개략 단면도이다.
도 7은 본 발명의 액체 토출 헤드의 제조 방법에 의해 얻어지는 액체 토출 헤드의 일례를 나타내는 개략 사시도이다.
도 8a 내지 8f는 비교예에 따른 액체 토출 헤드의 제조 방법을 각각 설명하는 개략 단면도이다.
이하, 도면을 참조해서 본 발명을 설명한다.
액체 토출 헤드는, 프린터, 복사기, 통신 시스템을 갖는 팩시밀리, 프린터 유닛을 갖는 워드 프로세서와 같은 장치와, 또한 각종 처리 디바이스와 일체로 결합된 산업 기록 장치에 탑재가능하다. 예를 들면, 액체 토출 헤드는 바이오칩 생산, 전자 회로 인쇄 및 화학재의 분사에도 사용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 액체 토출 헤드의 일례를 나타내는 개략 사시도이다.
도 7에 나타내는 본 발명의 액체 토출 헤드는, 잉크와 같은 액체를 토출하기 위해서 에너지를 각각 발생하는 에너지 발생 소자(2)가 소정의 피치로 형성된 기판(1)을 갖는다. 액체를 공급하는 공급구(3)가 에너지 발생 소자(2)의 2개의 열 사이에서 기판(1)에 형성된다. 기판(1) 상에는, 에너지 발생 소자(2) 위에서 개방되는 토출구(5)와, 공급구(3)로부터 각 토출구(5)와 연통하는 액체 유로(6)가 형성된다.
공급구(3)로부터 각 토출구(5)와 연통하는 유로(6)의 벽을 형성하는 유로 벽 부재(4)는, 토출구(5)가 설치된 토출구 부재와 일체적으로 형성된다.
제1 실시예
다음으로, 도 1a 내지 1j를 참조해서 본 발명의 액체 토출 헤드의 제조 방법의 제1 실시예에 대해 설명한다. 도 7은 제1 실시예에서 제조되는 액체 토출 헤드의 일부를 잘라낸 개략 사시도이다. 도 1a 내지 1j는 도 7의 I-I 선에 따라 기판(1)에 수직하게 취해진 각 공정에서의 단면을 나타내는 개략 단면도이다.
도 1a에 나타낸 바와 같이, 기판(1) 상에, 제1층(7)과 제2층(8)이 이 순서대로 서로 평탄하게 적층되어 있다. 우선, 상술한 적층 상태로 설치된 기판(1)이 준비된다(제1 공정). 준비 방법에 대해서는, 기판(1) 상에 제1층(7)이 설치된 후, 제1층(7) 상에 제2층(8)이 적층될 수 있거나, 미리 막의 형태로 준비된 제1층(7)과 제2층(8)으로 이루어진 적층물이, 제1층(7)이 기판(1)측에 위치되도록 기판(1) 상에 설치될 수 있다. 제2층(8)은, 유로에 대한 몰드가 그 내부에 형성되기 전에 제1층(7) 상에 설치되므로, 기판(1)의 면 상에 평탄하게 형성된다.
제1층(7)으로부터 유로에 대한 몰드(10)가 형성되어, 토출구 형성 부재(A)(9)가 제2층(8)으로부터 형성된다. 몰드(10)의 각각은 최종적으로 기판(1) 상에서 제거되므로, 제1층(7)은 용제를 사용해서 용이하게 제거될 수 있는 재료로 형성될 수 있다. 상술한 이유로부터, 제1층(7)은 포지티브형(positive type) 감광 수지로 형성될 수 있다. 토출구 형성 부재(A)(9)에는 토출구로서 사용되는 관통-홀이 설치되지만, 이 관통-홀은 포토리소그래피 방법에 의해 높은 위치 정밀도를 갖는 미소 치수를 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 토출구 형성 부재(A)(9)는 구조 부재로서의 기계적 강도를 각각 갖도록 요구된다. 상술한 이유로부터, 제2층(8)은 네거티브형 감광 수지로 형성될 수 있다.
제1층에 사용되는 포지티브형 감광 수지로서, 예를 들어, 폴리(메틸 이소프로페닐 케톤) 및 메타크릴산과 메타크릴레이트의 공중합체를 적절한 수지로 들 수 있다. 그 이유는, 상술한 화합물은 통상적으로 사용되는 용매에 의해 용이하게 제거될 수 있고, 상술한 화합물이 단순한 조성을 가지므로, 그 구성 성분이 제2층(8)에 미치는 영향이 작기 때문이다.
제2층(8)에 사용되는 네거티브형 감광 수지로서, 에폭시기, 옥세탄기, 비닐기 등을 포함하는 수지와, 상술한 수지에 대응하는 중합 개시제를 포함하는 조성물을 적절한 조성물로서 들 수 있다. 그 이유는, 상술한 관능기를 포함하는 수지는 높은 중합 반응성을 가지므로, 부재(A)(9)가 높은 기계적 강도를 갖도록 얻어질 수 있기 때문이다.
제1층(7)의 두께와 제2층(8)의 두께는 적절히 별개로 결정될 수 있다. 수 피코리터를 갖는 미소 액적을 토출하는 토출구와 상술한 토출구에 대응하는 액체 유로가 형성되는 경우에, 제1층(7)의 두께는 3*10-6m 내지 15*10-6의 범위로 설정되는 것이 바람직하고, 제2층(8)의 두께는 3*10-6m 내지 10*10-6m의 범위로 설정되는 것이 바람직하다.
이 경우에, 토출구가 설치되어 있는 표면에 발액(liquid repellent) 기능을 부여하는 목적으로 제2층(8)의 소정면에 감광 발액 재료가 제공될 수 있다.
다음으로, 토출구 형성 부재(A)(9)가 제2층(8)으로부터 형성된다(제2 공정). 우선, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 제2층(8)에 대하여 패턴 노광이 수행된다. 이 노광은 토출구 형성 부재(A)(9)를 형성하기 위해 행해진다. 평탄한 상면을 갖는 제1층(7) 상에 적층되어 있는 제2층(8)에 대하여 마스크(201)를 통해 노광이 행해지고, 노광된 부분(21)이 경화된다. 필요할 때마다, 경화는 가열에 의해 촉진될 수 있다. 그 후에, 도 1c에 나타낸 바와 같이, 제2층(8)이 현상되고, 제2층(8)의 미노광 부분이 제거되어, 토출구 형성 부재(A)(9)가 형성된다. 이 경우에, 도 1c에 나타낸 바와 같이, 그 일부가 토출구로서 사용되는 개구(23)가 동시에 형성된다. 개구(23)는 토출구 형성 마스크를 사용하여, 제2층(8)의 미노광 부분을 제거함으로써 부재(A)(9)가 형성된 후에, 형성될 수도 있다. 개구(23)는 에너지 발생 소자(2)의 각 에너지 발생면에 대향하는 위치에 형성될 수 있지만, 그 위치 관계는 상술한 것에 한정되지 않는다.
제1 공정 및 제2 공정이 순서대로 수행되므로, 제1층의 표면이 유로에 대한 몰드로 머시닝되기 전에 평탄할 때, 부재(A)(9)가 두께의 변동을 실질적으로 가지지 않도록 제2층(8)으로부터 얻어질 수 있다. 도 1c에 나타낸 바와 같이, 공정의 간략화의 관점에서, 부재(A)(9)가 형성될 때 개구(23)가 동시에 형성되는 것이 적절하다. 한편, 제2 공정에서 개구(23)가 형성되지 않는 부재(A)(9)가 얻어진 후에, 후술하는 유로에 대한 몰드가 얻어지는 제3 공정 후이며, 제3층이 형성되는 제4 공정 전에, 드라이 에칭법 등에 의해 토출구로서 일부 사용되는 개구(23)가 부재(A)(9)에 형성될 수 있다. 상술한 경우에서도, 제2 공정에서, 부재(A)(9)가 평탄하게 형성되어, 제3 공정 후에도 그 평탄성이 유지되므로, 얻어지는 개구(23)의 길이(액로)(부재(A)(9)의 두께 방향)는 기판 내에서 균일하다.
또한, 제2층(8)의 표면 상에 발액 재료가 도포되면, 부재(A)(9) 각각의 상면(기판(1)측에 반대되는 각 부재(A)(9)의 표면)은 발액성을 갖고, 부재(A)(9)의 상면에 잉크와 같은 액체가 부착되지 않으므로 편리하다. 토출 액체로서 안료 또는 염료를 포함한 잉크가 상정되는 경우에는, 물에서의 전진 접촉각이 대략 80도 이상인 발액성이 충분하다고 생각된다. 대략 90도 이상인 물의 전진 접촉각이, 부재(A)(9)에의 액체의 부착이 더욱 억제될 수 있으므로 더욱 바람직하다.
그 후에, 유로의 형상을 갖는 몰드(10)가 제1층(7)으로부터 형성된다(제3 공정). 도 1d에 나타낸 바와 같이, 유로를 형성하기 위한 몰드를 형성하기 위해서, 제1층(7)에 대하여 마스크(202)를 통해 노광이 행해진다. 노광에 의해 처리된 부분(22)의 수지의 분자량이 감소되어, 노광된 수지가 현상액에 용해되기 쉬워진다. 본 실시예에서는, 부재(A)(9) 외측에 위치된 제1층(7)의 부분(노광된 부분(22))에 대하여 노광이 행해진다. 그 후에, 도 1e에 나타낸 바와 같이, 적절한 현상액을 사용해서 제1층(7)에 대하여 현상이 수행되어 노광된 부분(22)을 제거하여 몰드(10)가 형성된다. 적어도 2개의 몰드(10)가 제1층(7)으로부터 얻어질 수 있다.
그 후에, 도 1f에 나타낸 바와 같이, 몰드(10)의 상면(24)보다 높은 높이(두께)를 갖도록, 몰드(10)와 부재(A)(9)에 밀착해서 제3층(11)이 설치된다(제4 공정). 제3층(11)은 기판(1)의 상면으로부터 몰드(10)의 두께보다 큰 두께를 갖도록 형성되어, 몰드(10)를 피복하고, 부재(A)(9)에 밀착된다.
상술한 이유로부터, 제1층(7)이 3*10-6m 내지 15*10-6m의 두께를 갖고, 제2층(8)이 3*10-6m 내지 10*10-6m의 두께를 가질 경우, 제3층(11)은 에너지 발생면으로부터 3*10-6m보다 큰 두께를 갖도록 형성된다. 상술한 것 외에, 제3층(11) 내에 발생되는 응력의 강도를 고려하여, 제3층(11)의 두께는 40*10-6m 이하로 설정되는 것이 바람직하다.
제3층(11)의 두께에 대해서는, 그 상면 위치가 부재(A)(9)의 상면(13)의 위치보다 높을 수도(클 수도) 있고, 동일할 수도 있고, 또는 낮을 수도(작을 수도) 있다. 예를 들면, 도 6a에 나타낸 바와 같이, 부재(A)(9)의 상면(13)에 비해 작도록 제3층(11)의 두께가 형성될 수 있다. 도 6a에 나타낸 경우에, 제3층(11)은 토출구로서 사용되는 개구(23)에 일부 충진된다. 제3층(11)은 제2층(8)과 동일한 조성을 갖는 네거티브형 감광 수지로 형성될 수 있으며, 적절하게는, 제3층(11)에 포함된 화합물이 제2층(8)에 포함된 화합물과 동일하다. 하지만, 조성비가 동일할 필요는 없다.
다음으로, 도 1g에 나타낸 바와 같이, 제3층(11)에 대하여 마스크(203)를 통해 노광이 행해지고, 제3층(11)의 노광된 부분(25)이 경화된다. 제3층(11)의 일부인, 토출구로서 사용되는 개구(23) 내에 위치된 부분(26)과 그 부분(26) 상에 위치된 상부(27)는 제거되어야 하므로, 부분(26)과 상부(27)는 마스크(203)에 의해 차광된다.
다음으로, 도 1h에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 액체 현상법에 의해 노광이 행해지지 않은 부분이 제거된다. 제거가 용해에 의해 행해지는 경우에는, 네거티브형 감광 수지의 조성에 따라서 크실렌과 같은 적절한 용매가 이용될 수 있다. 제3층(11)의 미노광 부분, 즉 토출구로서 사용되는 개구(23) 내부의 부분과 그 위의 부분이 제거된다.
다음으로, 도 1i에 나타낸 바와 같이, 공급구(3)가 기판(1)에 드라이 에칭 등에 의해 형성된다. 따라서, 몰드(10)가 외부와 연통한다.
그 후에, 도 1j에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 유로 형성을 위한 몰드(10)가 적절한 용매에 의해 용해되고, 토출구(5)와 연통하도록 액체 유로(6)가 형성된다(제5 공정). 유로 벽 부재(4)는, 토출구(5)가 형성되는 면에 인접한 벽면(12)을 갖는다. 토출 액체가 토출구(5) 내, 즉 개구면(14)으로부터 떨어진 기판측에서 메니스커스를 형성할 수 있도록, 벽면(12)과 토출구(5) 사이의 거리가 설정된다. 예를 들면, 토출구의 직경이 15*10-6m인 경우, 벽면(12)으로부터 토출구(5)의 모서리까지의 거리는, 80*10-6m 이상인 것이 바람직하다. 부재(A)(9)의 형성 후에 행해진 후속 공정에 의해 부재(A)(9)의 평탄성은 손상되지 않으므로, 부재(A)(9)와 몰드(10)가 평탄하게 형성되어, 기판 내에서, 기판(1)의 에너지 발생면으로부터 토출구(5)까지의 거리 D는 균일하게 된다. 따라서, 복수의 토출구로부터 토출되는 액체의 양이 일정하게 될 수 있다.
그 후에, 발액 기능이 토출구(5)의 개구면(14)에 부여될 수 있다.
제2 실시예
도 3a 내지 3e, 도 4a와 4b, 및 도 5를 참조해서 본 발명의 제2 실시예에 대해 설명한다. 본 실시예에서는, 토출구의 표면에 대하여 발액 처리가 행해진다.
도 3a 내지 3e는, 도 1a 내지 1j에 나타낸 경우의 각 공정에서의 단면을 나타내는 단면도이며, 도 4a, 4b 및 5는 제조 공정에서의 상태를 각각 설명하는 단면도이다. 절단면의 위치는 도 1a 내지 1j와 같다.
개시로부터 도 1a에 나타낸 공정(제1 공정)까지의 공정은 제1 실시예와 마찬가지로 방식으로 행해진다. 그 후에, 부재(A)(9)를 형성하는 공정(제2 공정)이 행해진다.
도 3a에 나타낸 바와 같이, 제2층(8)의 상면에 발액성을 부여하기 위한 발액 재료(15)가 제공된다. 발액 재료(15)는 일부 또는 전부가 제2층(8)에 침투될 수 있다. 토출되는 액체가 수성 또는 유성 잉크인 경우에는, 발액성이 부여되는 기판(1)에 수직한 방향으로의 두께 2*10-6m를 갖는 발액 재료에 의해 충분한 발액성이 얻어질 수 있다. 제1층(7)과 제2층(8)의 경우에서와 같이, 발액 재료(15)는 기판 상에 평탄하게 적층된다. 예를 들어, 감광성의 불소 함유 에폭시 수지 필름이나, 불소 함유 실란과 중합기를 함유하는 실란의 축합물을 포함하는 조성물이 발액 재료(15)에 이용될 수 있다. 상술한 화합물이 발액 재료(15)에 이용되는 경우에는, 발액 재료(15)와 제2층(8)이 포토리소그래피에 의해 일괄적으로 패터닝될 수 있다.
그 후에, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 제2층(8)과 발액 재료(15)에 대하여 마스크(16)를 통해 부재(A)(9)를 형성하기 위한 노광이 행해진다. 마스크의 형상을 조정함으로써, 발액 재료(15)의 일부가 경화하고, 그 다른 일부는 경화되지 않도록 노광이 행해진다. 구체적으로, 마스크(16)의 개구(50) 내에 차광부(16a)가 설치되어, 개구(50)에 대응하는 제2층(8)의 부분은 노광되고, 차광부(16a)에 대응하는 발액 재료(15)의 부분은 노광되지 않는다. 차광부(16a)의 폭은 제2층(8) 및 발액 재료(15)의 해상도를 고려해서 결정된다. 다음으로, 노광된 부분이 경화된 후에 현상되어, 제2층(8)과 발액 재료(15)의 미노광 부분이 제거된다. 따라서, 도 3c에 나타낸 바와 같이, 부재(A)(9)의 상면에 토출구로서 이용되는 개구(23)의 주변에, 발액성을 갖는 발액 부분(17)이 설치된다. 또한, 개구(23)의 주변 이외의 영역에서 발액 재료가 제거되면, 상술한 영역에는 발액성이 부여되지 않는다. 또한, 마스크(16)의 형상을 적절히 설계함으로써, 도 4a에 나타낸 바와 같은 부재(A)(9)에 관통-홀(18)이 설치될 수 있다. 상술한 구성으로, 부재(A)(9)의 상면에 설치된 제3층(11)이 홀(18) 내에 일부 충진되고, 홀(18)의 내벽과 제3층(11)이 서로 접촉하게 된다. 그 결과, 부재(A)(9)와 제3층(11) 사이의 접합 강도가 증가될 수 있다. 또한, 마스크(16)의 형상을 적절히 설계함으로써, 도 4b에 나타낸 바와 같이 부재(A)(9)에 홈(19)이 형성되고, 홈(19)의 내벽과 제3층(11)이 서로 접촉하도록 될 수 있다.
다음으로, 도 1e를 참조하여 설명한 방법과 동일한 방식으로 몰드(10)가 형성되고(제3 공정), 그 후, 도 3d에 나타낸 바와 같이, 부재(A)(9)의 상면에 제3층(11)이 형성된다(제4 공정). 부재(A)(9)의 발액 부분(17)에서 제3층(11)이 반발될 수 있지만, 발액 부분(17)이 제공되지 않는 부재(A)(9)의 상면에서는 제3층(11)이 반발되지 않고, 부재(A)(9)의 상면과 밀착하게 된다. 또한, 부재(A)(9)의 측면에 발액성이 부여되지 않으므로, 제3층이 이와 밀착하게 된다. 다음으로, 기판(1)에 공급구(3)가 형성된 후에, 몰드(10)가 제거되어 유로(6)를 형성하고(제5 공정), 도 3e에 나타낸 바와 같이, 액체 토출 헤드가 얻어진다.
부재(A)(9)의 토출구(5)가 개방되는 개구면(14)에 발액성이 부여되므로, 유로에 충진된 토출 액체(30)는 개구면(14) 상에 머물지 않고(도 5 참조), 토출구(5)와 거의 동일한 위치에서 메니스커스를 확실하게 형성할 수 있다. 또한, 개구면(14)에 발액성이 부여되므로, 토출된 액체가 일부 미스트(mist) 형상으로 부유해서 개구면(14)에 부착되어도, 미스트가 개구면(14)에 고정되지 않고, 예를 들어, 토출 장치에 구비되어 있는 흡인 기구의 흡인에 의해 용이하게 제거될 수 있다.
(제3 실시예)
도 2a 내지 2g를 참조해서 본 발명의 제3 실시예에 대해서 설명한다. 도 2a 내지 2g는, 도 1a 내지 1j에 나타낸 경우와 같이 각 공정에서의 단면을 나타내는 단면도이며, 절단면의 위치는 도 1a 내지 1j와 마찬가지이다.
우선, 제1 실시예에서 설명한 도 1a 내지 1e에 나타낸 공정이 행해진다.
그 후에, 유로에 대한 몰드를 형성하는 공정(제3 공정)에서, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 부재(A)(9)를 차광 마스크로서 이용하여 포지티브형 감광 수지의 제1층(7)이 노광된다. 각 부재(A)(9)가 네거티브형 감광 수지의 경화물로부터 형성되는 경우, 부재(A)(9)는 파장 200nm 내지 300nm의 범위를 갖는 광을 흡수할 수 있다. 한편, 많은 포지티브형 감광 수지의 감광 파장은 220nm 내지 300nm 이므로; 부재(A)(9)를 차광 마스크로서 이용하여 제1층(7)이 파장 220nm 내지 300nm를 갖는 광에 의해 노광되고, 노광된 제1층(7)의 수지가 분해될 수 있다.
제1층(7)의 노광된 부분이 현상에 의해 제거되면, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 유로에 대한 몰드(10)가 얻어질 수 있다. 기판(1)의 표면에 평행한 방향으로 유로에 대한 몰드(10)의 형상이 부재(A)(9)의 형상에 따라 형성되므로, 부재(A)(9)의 외곽선이 유로의 형상에 대응되도록 미리 형성되어야 한다.
제1층(7)과 접촉하는 부재(A)(9)가 차광 마스크로서 사용되므로, 이들 사이의 정렬 정밀도가 향상될 수 있다. 또한, 차광 마스크에 의해 회절된 광에 의해 제1층이 노광되는 것이 억제될 수 있다.
그 후에, 그 두께가 몰드(10)의 상면보다 높도록 제3층(11)이 설치된다(제4 공정). 다음으로, 도 2d에 나타낸 바와 같이, 마스크(203)를 통해 제3층(11)에 대하여 노광이 수행되고, 제3층(11)의 노광된 부분(25)이 경화된다. 다음으로, 도 2e에 나타낸 바와 같이, 미노광 부분이 제거되고, 개구(23)가 형성된다. 그 후에, 도 2f에 나타낸 바와 같이, 기판(1)에 공급구(3)가 형성된다. 다음으로, 몰드(10)가 제거되고, 유로(6) 및 토출구(5)가 형성되어, 도 2g에 나타낸 상태의 액체 토출 헤드가 얻어진다(제5 공정).
이하, 예들을 참조하여 본 발명에 대해 보다 상세히 설명한다.
제1 예
도 1a 내지 1j를 참조하여, 기판(1)이 소형 단편으로 절단되기 전의 기판의 일부라고 상정해서, 제1 예를 설명한다.
우선, 제1층(7)과 제2층(8)이 설치된 기판(1)(6-인치 웨이퍼)이 준비된다(도 1a). 포지티브형 감광 수지인 ODUR-1010(Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. 제조)이 스핀 코트법에 의해 도포되고, 섭씨 120도에서 건조가 수행되어, 제1층(7)이 형성된다. 형성 후의 제1층(7)의 평균 두께는 7*10-6m이고, 기판(1)(6-인치 웨이퍼) 내에서의 제1층(7)의 두께의 표준 편차는 0.1*10-6m 이하이다(6-인치 웨이퍼의 350개의 위치에서 측정).
다음으로, 표 1에 나타낸 조성물이 스핀 코트법을 사용해서 제1층(7) 상에 도포되고, 섭씨 90도에서 3분간 건조되어, 제2층(8)이 형성된다. 제2층(8)의 평균 두께는 5*10-6m이고, 기판(6-인치 웨이퍼)내에서의 그 두께의 표준 편차는 0.2*10-6m이다(6-인치 웨이퍼의 350개 위치에서 측정).
| 조성물 | 중량부 |
| EHPE-3150 (Daicel Chemical Industries, Ltd.) | 100 |
| A-187 (Nippon Unicar Co., Ltd.) | 5 |
| 구리 트리플레이트 | 0.5 |
| SP-170 (Asahi Denka Kogyo K.K.) | 0.5 |
| 메틸 이소부틸 케톤 | 100 |
| 크실렌 | 100 |
다음으로, CANON KABUSHIKI KAISHA에 의해 제조된 마스크 얼라이너 MPA-600 Super(제품명)를 사용해서 제2층(8)이 노광된다(도 1b).
그 후에, 제2층(8)에 대하여 포스트베이크(postbake) 및 현상이 수행되어, 부재(A)(9)가 형성된다. 또한, 노광량은 1J/cm2이며, 현상액으로서 메틸 이소부틸 케톤/크실렌이 2/3 비율인 혼합액이 사용되고, 현상 후에 린스제로서 크실렌이 사용된다.
다음으로, Ushio, Inc.에 의해 제조된 마스크 얼라이너 UX-3000SC(제품명)를 사용해서 딥(deep) UV광(220nm 내지 400nm의 파장)으로 제1층(7)이 10J/cm2으로 조사된다(도 1d).
그 후에, 메틸 이소부틸 케톤을 사용해서 제1층(7)의 현상이 수행된 후, 이소프로필 알콜로 제1층(7)이 린스되고, 제1층(7)의 노광된 부분이 제거되어, 유로에 대한 몰드(10)가 형성된다(도 1e).
다음으로, 표 1에 나타내어지는 조성물이 부재(A)(9)와 몰드(10) 상에 도포되어, 제3층(11)이 형성된다(도 1f). 기판(1)의 표면으로부터 부재(A)(9) 위에 위치된 제3층의 부분의 상면까지의 두께가 18*10-6m가 되도록, 제3층(11)이 형성된다.
그 후에, MPA-600 Super(제품명: CANON KABUSHIKI KAISHA 제조)에 의해 제3층(11)에 대하여 노광이 수행된 후에(노광량=1J/cm2)(도 1g), 포스트베이크, 현상 및 린스가 수행되어, 직경 12*10-6m를 각각 갖는 개구(23)가 형성된다(도 1h). 현상액으로서, 메틸 이소부틸 케톤/크실렌이 2/3 비율인 혼합액이 사용되고, 현상 후의 린스용으로 크실렌이 사용된다.
섭씨 80도에서 테트라메틸암모늄 히드록사이드 수용액을 에칭액으로서 사용하여, 실리콘의 기판(1) 상에 이방성 에칭이 수행되어, 공급구(3)가 형성된다(도 1i).
그 후, 기판(1) 상의 몰드(10)가 메틸 락테이트(lactate)에 의해 용해되고 제거되어, 직경 12*10-6m를 각각 갖는 토출구(5)가 형성된다(도 1j).
기판(6-인치 웨이퍼) 내에서, 평균 거리 D는 12*10-6m이고, 그 표준 편차는 0.25*10-6m이다. 또한, 웨이퍼 내의 350개의 토출구가 웨이퍼 중앙으로부터 단부까지 균일하게 선택되고, 거리 D는 각 토출구로부터 측정에 의해 얻어진다.
마지막으로, 6-인치 웨이퍼가 다이싱 소(dicing saw)에 의해 절단되고, 하나의 액체 토출 헤드가 얻어진다.
제2 예
도 6a 및 6b를 참조하여 제2 예를 설명한다. 도 6a 및 6b는 본 발명의 이러한 예에 따른 액체 토출 헤드의 제조 공정 중의 상태를 각각 설명하는 단면도이다. 절단면의 위치는 도 1a 내지 1j와 마찬가지이다.
제1 예와 제2 예가 다른 점은 이하와 같다. 제1층(7)의 상면으로부터 제2층(8)의 두께는 10*10-6m로 설정되고, 제1층 상에 설치된 부분의 상면의 높이가 제1층(7)의 상면으로부터 5*10-6m로 설정되도록 제3층(11)이 형성된다. 상술한 바와 같이, 제3층(11)은, 그 상면이 부재(A)(9)의 상면보다 낮게 위치되도록 설치된다. 다른 점들은 제1 예와 마찬가지의 방식으로 수행된다.
도 6b는 상술한 바와 같이 형성된 액체 토출 헤드를 나타낸다. 토출구(5)는, 유로 벽 부재(4)의 외벽 부분(4a)의 상면보다 기판을 기초로 더 높은 위치에 설치된다.
기판(6-인치 웨이퍼) 내에서, 평균 거리 D는 17*10-6m이고, 거리 D의 표준 편차는 0.25*10-6m이다. 또한, 제1 예와 마찬가지로, 웨이퍼(6-인치 웨이퍼) 내의 350개 토출구가 웨이퍼 중앙으로부터 단부까지 균일하게 선택되고, 각 토출구의 거리 D가 측정된다.
제1 비교예
도 8a 내지 8f를 참조해서 비교예에 따른 액체 토출 헤드의 형성 방법에 대해 설명한다.
도 8a 내지 8f는 비교예에 따른 액체 토출 헤드를 형성하는 공정에서의 단면도이다.
에너지 발생 소자(102)를 구비한 실리콘 기판(101)(6-인치 웨이퍼) 상에, ODUR-1010(상품명, Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd)이 도포되고, 건조가 수행되어, 두께 7*10-6m를 갖는 포지티브형 감광 수지의 층(103)이 기판(101) 상에 형성된다(도 8a).
그 후에, 포지티브형 감광 수지의 층(103)에 대하여, 노광과 이에 후속하는 현상이 수행되어, 유로에 대한 몰드(104)가 형성된다(도 8b).
다음으로, 제1 예의 표 1에 나타내어진 조성물이 몰드(104) 상에 스핀 코트법을 사용해서 도포되고, 그 후에 섭씨 90도로 3분간 건조를 수행해서, 피복층(105)이 형성된다. 피복층(105)은, 몰드(104)의 상면에 설치된 부분이 7*10-6m의 두께를 갖도록 형성된다(도 8c).
그 후에, 마스크(110)를 사용해서 피복층(105) 상에 노광이 수행되고, 노광된 부분(106)이 경화된다(도 8d).
현상에 의해 피복층(105)의 미노광 부분이 제거되어, 유로의 벽을 형성하는 부재(111)와 직경 12*10-6m를 각각 갖는 토출구(107)가 형성된다(도 8e).
다음으로, 기판(101)에 공급구(109)가 형성된 후, 몰드(104)가 제거되어 유로(108)가 형성된다(도 8f).
다음으로, 6-인치 웨이퍼가 다이싱 소에 의해 절단되고, 하나의 액체 토출 헤드 단위가 분리된다.
이렇게 얻어진 액체 토출 헤드에서는, 기판(101)의 에너지 발생 소자(102)의 에너지 발생발생로부터 토출구(107)까지의 거리 h의 평균값이 12*10-6m이다. 또한, 거리 h의 표준 편차는 0.6*10-6m이다. 또한, 웨이퍼 내의 350개 토출구가 웨이퍼 중앙으로부터 단부까지 균일하게 선택되고, 거리 h는 각 토출구로부터 측정에 의해 얻어진다.
제1 예 및 제2 예의 각각에 따른 액체 토출 헤드의 거리 D의 표준 편차는 제1 비교예에 따른 액체 토출 헤드의 거리 h의 표준 편차와 약간 다르다.
거리 D의 표준 편차가 0.25*10-6m으로 작은 원인은, 평탄하게 형성된 제2층(8)으로부터, 두께의 변동이 상당히 적은 부재(A)(9)가 얻어질 수 있기 때문인 것으로 생각된다.
한편, 거리 h의 표준 편차가 0.6*10-6m로 큰 하나의 원인은, 그 아래 몰드(104)가 설치된 피복층(105)의 상면의 높이가 그 아래 몰드(104)가 설치되지 않은 피복층의 상면의 높이와 다르기 때문이라고 생각된다. 또한, 제1 비교예에서, 거리 h의 표준 편차가 큰 다른 이유는 아래와 같다고 생각된다. 6-인치 웨이퍼의 최외주 부분에 설치된 몰드(104)의 외측의 위치에는 몰드(104)가 설치되지 않으므로, 웨이퍼의 외주 부분에서의 피복층(105)의 상면의 높이는 그 중앙 부분의 높이에 비해 상대적으로 더 낮게 형성된다.
제1 예 및 제2 예와 제1 비교예의 액체 토출 헤드를 사용해서 시험 기록이 수행된다. 동일한 6-인치 웨이퍼로부터 잘라내어진 복수의 액체 토출 헤드를 사용하여 기록이 수행된다. 또한, 순수(pure water)/디에틸렌 글리콜/이소프프로필 알콜/리튬 아세테이트/흑색 염료 푸드 블랙2를 79.4/15/3/0.1/2.5의 비율로 함유하는 액체 잉크가 사용되고, 1 피코리터의 토출 체적 Vd 및 15kHz의 토출 주파수 f로 기록이 수행된다.
기록에 의해 얻어진 화상이 관찰되었을 때, 제1 예 및 제2 예의 액체 토출 헤드를 사용해서 기록이 수행된 경우에는, 매우 높은 품질의 기록 화상이 얻어지는 것을 알게 되었다. 또한, 동일한 6-인치 웨이퍼로부터 얻어진 복수의 액체 토출 헤드에 의해 형성된 화상이 동등하게 높은 품질이었다. 한편, 제1 비교예의 액체 토출 헤드를 사용해서 기록이 수행된 경우에는, 제1 예 및 제2 예 각각의 기록 화상에 비해, 기록 화상이 불균일하였다. 또한, 동일한 6-인치 웨이퍼로부터 형성된 복수의 액체 토출 헤드를 사용해서 얻어진 기록 화상이 서로 비교되는 경우, 불균일의 정도가 서로 약간 상이하였다. 이 원인은, 상술한 거리 D의 표준 편차가 거리 h의 표준 편차보다 작기 때문에, 제1 예 및 제2 예 각각의 액체 토출 헤드로부터 토출되는 잉크의 체적의 변동이 제1 비교예의 액체 토출 헤드로부터 토출되는 잉크의 체적의 변동보다 작기 때문이라고 생각된다.
실시예들을 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 개시된 실시예들에 한정되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형 및 동등한 구성 및 기능을 포함하도록 최광의의 해석에 따라야 한다.
본 출원은 그 전체가 본 명세서에 참조로서 통합되는 2009년 11월 11일자로 출원된 일본 특허 출원 제2009-258192호를 우선권 주장한다.
Claims (14)
- 액체를 토출하는 토출구와 상기 토출구와 연통하는 유로를 포함하는 액체 토출 헤드의 제조 방법으로서,
제1층과 제2층이 이 순서대로 평탄하게 적층되는 기판을 준비하는 제1 단계;
상기 토출구를 부재(A) 내에 형성하기 위하여 상기 부재(A)를 상기 제2층으로부터 형성하는 제2 단계;
상기 유로를 형성하기 위한 몰드를 상기 제1층으로부터 형성하는 제3 단계;
상기 몰드를 피복하고, 상기 부재(A)에 밀착하도록 제3층을 제공하는 제4 단계; 및
상기 몰드를 제거하여 상기 유로를 형성하는 제5 단계
를 포함하는, 액체 토출 헤드의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 단계는, 미노광된 포지티브형 감광 수지를 함유하는 상기 제1층을 상기 기판 상에 제공하는 하위 단계와, 상기 제1층 상에 상기 제2층을 제공하는 하위 단계를 포함하고, 상기 제2 단계 후에, 상기 몰드를 형성하기 위해서 상기 제1층에 대해 노광이 수행되는, 액체 토출 헤드의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제2 단계에서, 상기 토출구로서 사용되는 개구가 상기 부재(A)에 형성되는, 액체 토출 헤드의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제3층은 상기 부재(A)의 상면(upper surface)의 높이 이하의 높이를 갖도록 제공되는, 액체 토출 헤드의 제조 방법. - 제3항에 있어서,
상기 제4 단계가 수행되기 전에, 상기 부재(A)의 상기 개구의 주변 부분에 발액성(liquid repellence)이 부여되는, 액체 토출 헤드의 제조 방법. - 제3항에 있어서,
상기 제4 단계가 수행되기 전에, 발액성 부분 및 비발액성 부분이 상기 기판과 반대되는, 상기 부재(A)의 표면 상에 제공되는, 액체 토출 헤드의 제조 방법. - 제6항에 있어서,
상기 발액성 부분은 상기 부재(A)의 상기 개구의 주변 부분이며, 상기 부재(A)는 상기 비발액성 부분에서 상기 제3층과 접촉하는, 액체 토출 헤드의 제조 방법. - 제6항에 있어서,
상기 제2 단계에서, 발액성을 부여하는 재료가 상기 제2층 상에 제공되고, 발액성이 상기 재료에 의해 상기 개구의 주변 부분에 부여되고, 상기 개구의 주변 이외의 부분에 제공된 상기 재료는 제거되는, 액체 토출 헤드의 제조 방법. - 제8항에 있어서,
상기 제2 단계에서, 상기 재료가 제거되는 경우, 제거되는 상기 재료의 아래에 위치된 제2층의 부분이 동시에 제거되는, 액체 토출 헤드의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제2층은 네거티브형 감광 수지를 포함하는, 액체 토출 헤드의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제2층과 상기 제3층은 동일한 조성을 갖는 네거티브형 감광 수지를 포함하는, 액체 토출 헤드의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 부재(A)를 형성하는 상기 제2 단계에서, 상기 부재(A)의 형상은 상기 유로의 형상에 대응하도록 형성되고, 상기 부재(A)를 마스크로서 사용하여, 상기 부재(A)가 적층되지 않은 상기 제1층의 부분을 제거함으로써 상기 몰드가 형성되는, 액체 토출 헤드의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1층은 포지티브형 감광 수지를 포함하고, 상기 제1층이 상기 부재(A)를 마스크로서 사용하여 노광된 후에, 노광된 부분을 제거함으로써 상기 몰드가 형성되는, 액체 토출 헤드의 제조 방법. - 제3항에 있어서,
상기 제5 단계가 수행된 후에, 상기 부재(A)의 상기 개구의 주변 부분에 발액성이 부여되는, 액체 토출 헤드의 제조 방법.
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007063690A1 (en) | 2005-12-02 | 2007-06-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid discharge head producing method |
| US20090065474A1 (en) | 2007-09-06 | 2009-03-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid-ejection head and method for manufacturing liquid-ejection head substrate |
| US20090162797A1 (en) | 2007-12-19 | 2009-06-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing liquid ejection head |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3143307B2 (ja) * | 1993-02-03 | 2001-03-07 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
| JPH08174833A (ja) * | 1994-12-21 | 1996-07-09 | Canon Inc | インクジェット記録装置の記録ヘッドおよびその基板端面への酸化皮膜形成方法 |
| EP0734866B1 (en) * | 1995-03-31 | 1999-08-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for the production of an ink jet head |
| JP3343875B2 (ja) * | 1995-06-30 | 2002-11-11 | キヤノン株式会社 | インクジェットヘッドの製造方法 |
| US6137510A (en) * | 1996-11-15 | 2000-10-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet head |
| EP1423282B1 (en) * | 2001-09-06 | 2011-02-09 | Ricoh Company, Ltd. | Method of manufacturing a liquid drop discharge head |
| US6986982B2 (en) * | 2002-02-20 | 2006-01-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Resist material and method of manufacturing inkjet recording head using the same |
| US6869541B2 (en) * | 2002-02-21 | 2005-03-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Epoxy resin composition, surface treating method, ink-jet recording head, and ink-jet recording apparatus |
| JP2005074747A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Canon Inc | インクジェットヘッドの製造方法およびインクジェットヘッド |
| US7322104B2 (en) * | 2004-06-25 | 2008-01-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for producing an ink jet head |
| CN100496984C (zh) * | 2004-06-28 | 2009-06-10 | 佳能株式会社 | 排液头的制造方法和使用这一方法获得的排液头 |
| JP4533256B2 (ja) * | 2004-06-28 | 2010-09-01 | キヤノン株式会社 | 微細構造体の製造方法および液体吐出ヘッドの製造方法 |
| JP4484774B2 (ja) | 2004-06-28 | 2010-06-16 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッドの製造方法 |
| JP4761498B2 (ja) * | 2004-06-28 | 2011-08-31 | キヤノン株式会社 | 感光性樹脂組成物、ならびにこれを用いた段差パターンの製造方法及びインクジェットヘッドの製造方法 |
| JP2006069009A (ja) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | Canon Inc | インクジェットヘッドの製造方法 |
| JP4614383B2 (ja) * | 2004-12-09 | 2011-01-19 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッドの製造方法、及びインクジェット記録ヘッド |
| KR100657334B1 (ko) * | 2005-09-13 | 2006-12-14 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 프린터 헤드의 제조 방법 및 상기 방법에 의하여제조된 잉크젯 프린터 헤드 |
| JP2008046584A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-28 | Fujifilm Corp | カラーフィルタの製造方法 |
| US7909428B2 (en) * | 2006-07-28 | 2011-03-22 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fluid ejection devices and methods of fabrication |
| KR20090030111A (ko) * | 2007-09-19 | 2009-03-24 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 프린터 헤드의 제조 방법 및 상기 방법에 의하여제조된 잉크젯 프린터 헤드 |
| KR101452705B1 (ko) * | 2008-01-10 | 2014-10-24 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 프린터 헤드의 제조 방법 및 상기 방법에 의하여제조된 잉크젯 프린터 헤드 |
| JP5094519B2 (ja) | 2008-04-14 | 2012-12-12 | オリンパス株式会社 | 走査型レーザ顕微鏡 |
| KR20090117010A (ko) * | 2008-05-08 | 2009-11-12 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 프린터 헤드의 제조 방법 및 상기 방법에 의하여제조된 잉크젯 프린터 헤드 |
| JP5312202B2 (ja) * | 2008-06-20 | 2013-10-09 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッド及びその製造方法 |
| US8262199B2 (en) * | 2008-09-30 | 2012-09-11 | Fujifilm Corporation | Droplet jetting head, method of manufacturing droplet jetting head, and droplet jetting apparatus equipped with droplet jetting head |
| US8844123B2 (en) * | 2009-12-03 | 2014-09-30 | Chin-Chi Yang | Method of manufacturing a hollow surface mount type electronic component |
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| US20090065474A1 (en) | 2007-09-06 | 2009-03-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid-ejection head and method for manufacturing liquid-ejection head substrate |
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