KR20050112027A - Method of fabricating ink jet head having glue layer - Google Patents
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Abstract
접착층을 갖는 잉크젯 헤드의 제조방법이 제공된다. 일실시예에 의하면 상기 잉크젯 헤드의 제조방법은 잉크 토출을 위한 압력 생성요소가 마련된 기판을 준비하는 것을 포함한다. 상기 기판상의 전면에 접착 물질층 및 챔버 수지층을 차례로 형성한다. 상기 챔버 수지층을 패터닝 하여 상기 접착 물질층 상에 잉크가 이동하는 유로의 측벽을 구성하는 챔버 플레이트를 형성한다. 다음으로, 상기 챔버 플레이트를 식각마스크로 사용하여 상기 챔버 플레이트에 의하여 노출된 상기 접착 물질층을 식각하여 상기 챔버 플레이트 및 상기 기판 사이에 개재된 접착층을 형성한다. 다른 실시예에 의하면, 상기 기판 상에 접착층이 먼저 형성된다. 상기 접착층 상에 챔버 플레이트가 형성되되, 상기 챔버 플레이트는 상기 접착층과 동일한 네가티브 감광성 수지층으로 형성된다.A method for producing an inkjet head having an adhesive layer is provided. According to one embodiment, the method of manufacturing the inkjet head includes preparing a substrate provided with a pressure generating element for ink ejection. An adhesive material layer and a chamber resin layer are sequentially formed on the entire surface of the substrate. The chamber resin layer is patterned to form chamber plates constituting sidewalls of flow paths through which ink moves on the adhesive material layer. Next, using the chamber plate as an etching mask, the adhesive material layer exposed by the chamber plate is etched to form an adhesive layer interposed between the chamber plate and the substrate. In another embodiment, an adhesive layer is first formed on the substrate. A chamber plate is formed on the adhesive layer, wherein the chamber plate is formed of the same negative photosensitive resin layer as the adhesive layer.
Description
본 발명은 잉크젯 헤드의 제조방법에 관한 것으로, 특히 접착층을 갖는 잉크젯 헤드의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an inkjet head, and more particularly, to a method of manufacturing an inkjet head having an adhesive layer.
잉크젯 기록장치(ink jet recording device)는 인쇄용 잉크의 미소한 액적을 기록매체 상의 원하는 위치에 토출시켜서 화상으로 인쇄하는 장치이다. 이러한 잉크젯 기록장치는 가격이 저렴하고 수 많은 종류의 색상을 높은 해상도로 인쇄할 수 있어 광범위하게 사용되고 있다. 상기 잉크젯 기록장치는 기본적으로 잉크가 실질적으로 토출되는 잉크젯 헤드(ink jet head)와 상기 잉크젯 헤드와 유체 연통되는 잉크 수납용기를 포함한다. 상기 잉크 수납용기에 함유되어 있던 잉크는 유로를 통하여 상기 잉크젯 헤드에 공급되고, 상기 잉크젯 헤드는 상기 잉크 수납용기로 부터 공급받은 잉크를 피기록재에 토출하여 인쇄를 행한다. An ink jet recording device is an apparatus for printing an image by discharging minute droplets of printing ink to a desired position on a recording medium. Such inkjet recording apparatuses are widely used because they are inexpensive and can print many kinds of colors at high resolution. The ink jet recording apparatus basically includes an ink jet head through which ink is substantially discharged, and an ink container in fluid communication with the ink jet head. Ink contained in the ink container is supplied to the ink jet head through a flow path, and the ink jet head discharges ink supplied from the ink container to the recording material to perform printing.
상기 잉크젯 헤드는 기본적으로 잉크 토출을 위한 압력 생성요소들이 마련된 기판, 상기 기판 상에 배치되어 잉크의 이동통로로 제공되는 유로의 측벽을 구성하는 챔버 플레이트, 및 잉크가 토출되는 노즐을 갖는 노즐 플레이트로 이루어진다. 상기 기판 상에는 상기 압력 생성요소들 및 이에 전기적으로 연결되는 배선들을 보호하기 위하여 패시배이션층(passivation layer)이 형성되며 상기 챔버 플레이트는 상기 패시배이션층 상에 형성될 수 있다. 그러나, 통상적으로 상기 패시배이션층은 실리콘을 함유하는 무기물로 형성되고, 상기 챔버 플레이트는 유기물인 폴리머로 형성된다. 따라서, 상기 패시배이션층을 갖는 기판과 상기 챔버 플레이트의 접착성을 향상시키기 위하여 상기 패시배이션층과 상기 챔버 플레이트 사이에 접착층(glue layer)이 형성된다. 상기 접착층은 상기 기판 또는 상기 패시배이션층과, 챔버 플레이트간의 열팽창계수 차이를 완화시켜 안정적인 접합상태를 제공해야한다. 또한, 잉크와 장시간 접촉하더라도 부식되거나 반응하지 않는 높은 내화학성이 요구된다. The inkjet head is basically a nozzle plate having a substrate provided with pressure generating elements for ejecting ink, a chamber plate disposed on the substrate and constituting a side wall of a flow path provided as a moving passage of ink, and a nozzle through which ink is ejected. Is done. A passivation layer may be formed on the substrate to protect the pressure generating elements and the wires electrically connected thereto, and the chamber plate may be formed on the passivation layer. However, typically, the passivation layer is formed of an inorganic material containing silicon, and the chamber plate is formed of a polymer that is an organic material. Therefore, in order to improve the adhesion between the substrate having the passivation layer and the chamber plate, a glue layer is formed between the passivation layer and the chamber plate. The adhesive layer should provide a stable bonding state by alleviating the difference in coefficient of thermal expansion between the substrate or the passivation layer and the chamber plate. In addition, high chemical resistance is required that does not corrode or react with prolonged contact with the ink.
접착층을 갖는 잉크젯 헤드의 제조방법이 미국특허 제6,390,606호에 개시되어 있다. A method of manufacturing an inkjet head having an adhesive layer is disclosed in US Pat. No. 6,390,606.
도 1은 상기 미국특허 제6,390,606호에 개시된 잉크젯 헤드의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view for describing a method of manufacturing an inkjet head disclosed in US Pat. No. 6,390,606.
도 1을 참조하면, 기판(100) 상에 고저항 금속층으로 이루어지는 발열 저항체(102)가 형성된다. 상기 발열 저항체(102)를 갖는 기판 상에 폴리 에테르 아미드(polyether amide)층을 형성한다. 상기 폴리 에테르 아미드층을 패터닝하여 상기 기판 상의 소정 영역에 접착층(104)을 형성한다. 상기 폴리 에테르 아미드층은 산소 플라즈마를 이용한 애슁공정에 의하여 패터닝된다. 이후, 상기 기판(100) 상에 잉크가 이동하는 유로가 형성될 영역을 덮는 희생 몰드층(도시하지 않음)을 형성한다. 상기 희생 몰드층 상에 에폭시 수지층을 형성하고, 상기 에폭시 수지층을 포토리소그래피 공정으로 패터닝하여 상기 발열 저항체(102)와 대응하는 노즐(108)을 갖는 유로 구조물(106)을 형성한다. 다음으로, 상기 기판(100)을 식각하여 잉크 공급로(110)를 형성하는 공정과, 상기 희생 몰드층을 용해하여 제거하여 잉크챔버(112)를 포함하는 유로구조를 형성하는 공정을 수행하여 잉크젯 헤드를 제조 한다. Referring to FIG. 1, a heat generating resistor 102 made of a high resistance metal layer is formed on a substrate 100. A polyether amide layer is formed on the substrate having the heat generating resistor 102. The polyether amide layer is patterned to form an adhesive layer 104 in a predetermined region on the substrate. The poly ether amide layer is patterned by an ashing process using an oxygen plasma. Thereafter, a sacrificial mold layer (not shown) is formed on the substrate 100 to cover a region where an ink flow path is to be formed. An epoxy resin layer is formed on the sacrificial mold layer, and the epoxy resin layer is patterned by a photolithography process to form a flow path structure 106 having a nozzle 108 corresponding to the heating resistor 102. Next, the inkjet process may be performed by etching the substrate 100 to form an ink supply path 110 and forming a flow path structure including the ink chamber 112 by dissolving and removing the sacrificial mold layer. Manufacture the head.
그러나, 상술한 바에 의하면, 상기 접착층(104)을 형성하기 위하여 상기 폴리 에테르 아미드층 상에 식각 마스크로 사용되는 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 폴리 에테르 아미드층을 식각하여 상기 접착층(104)을 형성한 후 상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 공정이 수행되므로 공정상의 번거로움이 발생될 수 있다. 또한, 상기 접착층(104) 재료와 상기 유로 구조물(106) 재료로써 서로 다른 재료가 사용되므로 별도의 투자가 필요하고 유지관리 비용이 추가로 발생될 수 있다.However, as described above, a process of forming a photoresist pattern used as an etching mask on the polyether amide layer to form the adhesive layer 104, and etching the polyether amide layer to form the adhesive layer 104 Since the process of removing the photoresist pattern is performed after the formation, it may cause process inconvenience. In addition, since different materials are used as the adhesive layer 104 material and the flow path structure 106 material, a separate investment is required and maintenance costs may be additionally generated.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 접착층을 갖는 잉크젯 헤드의 제조방법에 있어서 접착층 형성공정을 단순화시키고, 적용 물질을 단순화하여 투자 및 유지관리 비용을 절감하는 데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to simplify the adhesive layer forming process in the manufacturing method of the inkjet head having the adhesive layer, and to reduce the investment and maintenance costs by simplifying the applied material.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은 접착층을 갖는 잉크젯 헤드의 제조방법을 제공한다. 본 발명의 일태양에 의하면, 이 방법은 잉크 토출을 위한 압력 생성요소가 마련된 기판을 준비하는 것을 포함한다. 상기 기판상의 전면에 접착 물질층 및 챔버 수지층을 차례로 형성한다. 상기 챔버 수지층을 패터닝 하여 상기 접착 물질층 상에 잉크가 이동하는 유로의 측벽을 구성하는 챔버 플레이트를 형성한다. 다음으로, 상기 챔버 플레이트를 식각마스크로 사용하여 상기 챔버 플레이트에 의하여 노출된 상기 접착 물질층을 식각하여 상기 챔버 플레이트 및 상기 기판 사이에 개재된 접착층을 형성한다. In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a method of manufacturing an inkjet head having an adhesive layer. According to one aspect of the invention, the method includes preparing a substrate provided with a pressure generating element for ink ejection. An adhesive material layer and a chamber resin layer are sequentially formed on the entire surface of the substrate. The chamber resin layer is patterned to form chamber plates constituting sidewalls of flow paths through which ink moves on the adhesive material layer. Next, using the chamber plate as an etching mask, the adhesive material layer exposed by the chamber plate is etched to form an adhesive layer interposed between the chamber plate and the substrate.
상기 접착 물질층은 비감광성을 갖는 폴리이미드계 또는 폴리아미드계 수지로 형성하는 것이 바람직하다. The adhesive material layer is preferably formed of a polyimide-based or polyamide-based resin having non-photosensitive properties.
본 발명의 다른 태양에 의하면, 상기 잉크젯 헤드의 제조방법은 잉크 토출을 위한 압력 생성요소가 마련된 기판을 준비하는 것을 포함한다. 상기 기판 상의 전면에 접착 물질층을 형성하되, 상기 접착 물질층은 네가티브 감광성 수지로 형성된다. 상기 접착물질층을 패터닝하여 상기 기판 상의 소정영역에 잔존하는 접착층을 형성한다. 상기 접착층을 갖는 기판 상에 챔버 수지층을 형성하되, 상기 챔버 수지층은 상기 접착층과 동일한 수지층으로 형성한다. 상기 챔버 수지층을 패터닝하여, 상기 접착층 상에, 잉크가 이동하는 유로의 측벽을 구성하는 챔버 플레이트를 형성한다. 상기 접착 물질층 및 상기 챔버 수지층은 네가티브 감광성을 갖는 에폭시계 수지 또는 폴리이미드계 수지로 형성하는 것이 바람직하다.According to another aspect of the present invention, a method of manufacturing an inkjet head includes preparing a substrate provided with a pressure generating element for ejecting ink. An adhesive material layer is formed on the entire surface of the substrate, wherein the adhesive material layer is formed of a negative photosensitive resin. The adhesive material layer is patterned to form an adhesive layer remaining in a predetermined region on the substrate. A chamber resin layer is formed on a substrate having the adhesive layer, and the chamber resin layer is formed of the same resin layer as the adhesive layer. The chamber resin layer is patterned to form a chamber plate constituting the side wall of the flow path through which ink moves. The adhesive material layer and the chamber resin layer are preferably formed of an epoxy resin or a polyimide resin having negative photosensitivity.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명 하기로 한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed subject matter is thorough and complete, and that the scope of the invention to those skilled in the art will fully convey. In the drawings, the thicknesses of layers and regions are exaggerated for clarity. Like numbers refer to like elements throughout.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 잉크젯 헤드의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.2 to 6 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an inkjet head according to a first embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 잉크젯 헤드를 이루는 구성요소들이 형성될 지지 구조물(support structure)로써 제공되는 기판(300)을 준비한다. 상기 기판(300)은 약 500㎛의 두께를 갖는 실리콘 기판인 것이 바람직하다. 이는 반도체 소자의 제조에 널리 사용되는 실리콘 기판을 그대로 사용할 수 있어 대량생산에 효과적이다. 상기 기판(300) 상에 열장벽층(thermal barrier layer;302)을 형성한다. 상기 열장벽층(302)은 열산화에 의하여 형성된 실리콘 산화막일 수 있으며 잉크 토출 동작시 발생하는 열에너지가 상기 기판(300)을 통하여 손실되는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 열장벽층(302) 상에 발열층(304) 및 배선층(306)을 형성한다. 상기 발열층(304) 및 배선층(306)을 형성하는 공정은 다음과 같을 수 있다. 먼저, 상기 기판(300) 상에 탄탈륨-알루미늄 합금과 같은 고저항 금속층 및 알루미늄과 같은 배선용 저저항 금속층을 차례로 형성한다. 이후, 상기 저저항 금속층 및 상기 고저항 금속층을 차례로 식각하여 발열층(304) 및 저저항 금속층 패턴을 형성한다. 이후, 상기 저저항 금속층 패턴을 선택적으로 식각하여 상기 발열층(304)의 소정영역을 노출시킨다. 상기 저저항 금속층 패턴에 의하여 노출된 부분의 발열층(304)은 잉크 토출을 위한 열에너지를 생성시키는 압력 생성요소(304′)로써 제공된다. 또한, 상기 저저항 금속층 패턴중 상기 발열층(304)상에 잔존하는 부분은 상기 압력 생성요소(304′)에 전기적 신호를 공급하기 위한 배선층(306)으로써 제공된다. 이후, 상기 압력 생성요소(304′) 및 배선층(306)을 갖는 기판상의 전면에 패시배이션층(308) 및 캐비태이션 방지층 (anti-cavitation layer;310)을 차례로 형성한다. 상기 패시배이션층(308)은 상기 압력 생성요소(304′) 및 상기 배선층(306)의 부식 및 물리적 손상을 방지하기 위하여 형성하며, 실리콘 산화막(SiO), 실리콘 질화막(SiN) 또는 실리콘 탄화막(SiC)으로 형성할 수 있다. 상기 캐비태이션 방지층(310)은 잉크 토출에 의한 압력변화에 의한 물리적 손상으로 부터 상기 압력 생성요소(304′)를 보호하기 위하여 형성하며, 탄탈륨으로 형성하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 2, a substrate 300 provided as a support structure in which the components constituting the inkjet head are to be prepared is prepared. The substrate 300 is preferably a silicon substrate having a thickness of about 500 μm. This is effective for mass production since the silicon substrate which is widely used in the manufacture of semiconductor devices can be used as it is. A thermal barrier layer 302 is formed on the substrate 300. The thermal barrier layer 302 may be a silicon oxide film formed by thermal oxidation and prevents heat energy generated during an ink ejection operation from being lost through the substrate 300. The heat generating layer 304 and the wiring layer 306 are formed on the heat barrier layer 302. The process of forming the heating layer 304 and the wiring layer 306 may be as follows. First, a high resistance metal layer such as tantalum-aluminum alloy and a low resistance metal layer for wiring such as aluminum are sequentially formed on the substrate 300. Thereafter, the low resistance metal layer and the high resistance metal layer are sequentially etched to form the heat generating layer 304 and the low resistance metal layer pattern. Thereafter, the low resistance metal layer pattern is selectively etched to expose a predetermined region of the heat generating layer 304. The heat generating layer 304 of the portion exposed by the low resistance metal layer pattern is provided as a pressure generating element 304 'that generates heat energy for ink ejection. In addition, a portion of the low resistance metal layer pattern remaining on the heating layer 304 is provided as a wiring layer 306 for supplying an electrical signal to the pressure generating element 304 ′. Thereafter, a passivation layer 308 and an anti-cavitation layer 310 are sequentially formed on the entire surface of the substrate having the pressure generating element 304 ′ and the wiring layer 306. The passivation layer 308 is formed to prevent corrosion and physical damage of the pressure generating element 304 ′ and the wiring layer 306, and is formed of a silicon oxide film (SiO), a silicon nitride film (SiN), or a silicon carbide film. (SiC) can be formed. The cavitation prevention layer 310 is formed to protect the pressure generating element 304 'from physical damage caused by pressure change due to ink ejection, and is preferably formed of tantalum.
도 3을 참조하면, 상기 기판(300) 상의 전면에 접착 물질층(312) 및 챔버 수지층(314)을 차례로 형성한다. 상기 접착 물질층(312) 및 상기 챔버 수지층(314)은 스핀 코팅과 같은 방법을 사용하여 상기 기판(300)상에 균일하게 형성될 수 있다. 상기 접착 물질층(312)은 점성을 갖는 비감광성 수지로 형성할 수 있다. 바람직하게는 상기 접착 물질층(312)은 비감광성을 갖는 폴리이미드(polyimide)계 수지 또는 폴리아미드(polyamide)계 수지로 형성할 수 있다. 상기 챔버 수지층(314)은 네가티브 감광성을 갖는 에폭시계, 폴리이미드계 또는 폴리아크릴레이트 (polyacrylate)계 수지로 형성할 수 있다. Referring to FIG. 3, an adhesive material layer 312 and a chamber resin layer 314 are sequentially formed on the entire surface of the substrate 300. The adhesive material layer 312 and the chamber resin layer 314 may be uniformly formed on the substrate 300 using a method such as spin coating. The adhesive material layer 312 may be formed of a non-photosensitive resin having a viscosity. Preferably, the adhesive material layer 312 may be formed of a non-photosensitive polyimide resin or a polyamide resin. The chamber resin layer 314 may be formed of an epoxy, polyimide, or polyacrylate resin having negative photosensitivity.
도 4를 참조하면, 상기 챔버 수지층(314)을 패터닝하여 챔버플레이트(314′)를 형성한다. 상기 챔버 수지층(314)은 포토리소그래피 공정에 의하여 패터닝될 수 있다. 즉, 유로 패턴이 마련된 포토마스크를 사용하여 상기 챔버 수지층(314)에 대한 선택적인 노광을 수행한다. 이후, 네가티브 감광성 수지를 용해할 수 있는 예를 들어, 알칼리성 용매를 사용하여 상기 챔버 수지층(314) 중 노광되지 않은 부분을 제거한다. 그 결과, 도 4에 도시된 바와 같이 잉크가 이동되는 유로의 측벽을 구성하는 챔버 플레이트(314′)가 형성된다.Referring to FIG. 4, the chamber resin layer 314 is patterned to form a chamber plate 314 ′. The chamber resin layer 314 may be patterned by a photolithography process. That is, selective exposure of the chamber resin layer 314 is performed using a photomask provided with a flow path pattern. Thereafter, an unexposed portion of the chamber resin layer 314 is removed using, for example, an alkaline solvent capable of dissolving the negative photosensitive resin. As a result, as shown in FIG. 4, the chamber plate 314 'which forms the side wall of the flow path through which ink moves is formed.
도 5를 참조하면, 상기 챔버 플레이트(314′)에 의하여 노출된 부분의 상기 접착 물질층(312)을 제거한다. 상기 접착 물질층(312)은 산소 플라즈마를 이용한 건식식각 공정을 통하여 제거될 수 있다. 이 과정에서 상기 챔버 플레이트(314′)는 식각마스크로써 역할을 한다. 상기 챔버 플레이트(314′)를 식각마스크로 사용하여 상기 접착 물질층(312)을 건식식각한 결과, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 챔버 플레이트(314′) 및 상기 기판(300) 사이에 개재되어 잔존하는 접착층(312′)이 형성된다. 또한, 상기 기판(300) 상에 패시배이션층(308)이 형성된 경우에는 상기 접착층(312′)과 상기 기판(300) 사이에 상기 패시배이션층(308)이 개재될 수 있다. Referring to FIG. 5, the adhesive material layer 312 of the portion exposed by the chamber plate 314 ′ is removed. The adhesive material layer 312 may be removed through a dry etching process using an oxygen plasma. In this process, the chamber plate 314 'serves as an etching mask. As a result of dry etching the adhesive material layer 312 using the chamber plate 314 'as an etching mask, the chamber plate 314' is interposed between the chamber plate 314 'and the substrate 300 as shown in FIG. The remaining adhesive layer 312 'is formed. In addition, when the passivation layer 308 is formed on the substrate 300, the passivation layer 308 may be interposed between the adhesive layer 312 ′ and the substrate 300.
상술한 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 의하면, 상기 접착 물질층(312) 상에 상기 챔버 플레이트(314′)를 먼저 형성하고, 상기 챔버 플레이트(314′)를 식각마스크로 사용한 이방성식각을 통해서 상기 접착층(312′)을 형성한다. 따라서, 상기 접착 물질층(312)을 패터닝하기 위한 별도의 포토레지스트 패턴 형성하는 과정 및 상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 공정을 생략할 수 있게 되어 잉크젯 헤드 제조공정을 단순화시킬 수 있게된다.As described above, according to the first embodiment of the present invention, the chamber plate 314 'is first formed on the adhesive material layer 312, and anisotropic etching using the chamber plate 314' as an etching mask is performed. The adhesive layer 312 'is formed through. Therefore, the process of forming a separate photoresist pattern for patterning the adhesive material layer 312 and the process of removing the photoresist pattern may be omitted, thereby simplifying an inkjet head manufacturing process.
도 6을 참조하면, 상기 챔버 플레이트(314′) 상에 상기 압력 생성요소(304′)와 대응되는 노즐(308)을 갖는 노즐 플레이트(316)를 형성한다. 상기 노즐 플레이트(316)를 형성하는 공정은 당업자에게 공지된 기술을 사용하여 다양하게 실시될 수 있을 것이다. 예를 들어, 상기 노즐 플레이트(316)는 다음과 같은 공정을 수행함으로써 형성될 수 있다. 먼저 도 5에 도시된 결과물 상에 상기 챔버 플레이트(314′)를 덮는 수지층을 형성한다. 이후, 화학적 기계적 연마(chemical mechanical polishing)공정을 수행하여 상기 챔버 플레이트(314′)의 상부면이 노출되도록 상기 수지층을 평탄화한다. 그결과, 상기 챔버 플레이트(314′) 사이를 채우는 희생 몰드층(도시하지 않음)이 형성된다. 이후, 상기 희생 몰드층 및 상기 챔버 플레이트(314′) 상에 네가티브 감광성 수지층을 형성한 후, 포토리소그래피 공정을 수행하여 상기 챔버 플레이트(314′) 및 상기 희생 몰드층 상에 잉크가 토출되는 노즐(318)을 갖는 노즐 플레이트(316)를 형성한다.Referring to FIG. 6, a nozzle plate 316 having a nozzle 308 corresponding to the pressure generating element 304 ′ is formed on the chamber plate 314 ′. The process of forming the nozzle plate 316 may be variously performed using techniques known to those skilled in the art. For example, the nozzle plate 316 may be formed by performing the following process. First, a resin layer covering the chamber plate 314 ′ is formed on the resultant shown in FIG. 5. Subsequently, a chemical mechanical polishing process is performed to planarize the resin layer to expose the top surface of the chamber plate 314 '. As a result, a sacrificial mold layer (not shown) filling between the chamber plates 314 'is formed. Subsequently, after forming a negative photosensitive resin layer on the sacrificial mold layer and the chamber plate 314 ', a nozzle for discharging ink onto the chamber plate 314' and the sacrificial mold layer by performing a photolithography process. A nozzle plate 316 having 318 is formed.
이후, 상기 기판(300), 상기 열장벽층(302) 및 상기 패시배이션층(308)을 차례로 식각하여 잉크 공급로(320)를 형성한 후, 상기 희생 몰드층을 용해하여 제거함으로써 상기 희생 몰드층이 제거된 영역에 잉크챔버(302)를 포함하는 유로 구조를 형성한다.Subsequently, the substrate 300, the heat barrier layer 302, and the passivation layer 308 are sequentially etched to form an ink supply path 320, and then the sacrificial mold layer is dissolved and removed, thereby sacrificing the sacrificial mold layer. A flow path structure including the ink chamber 302 is formed in the region where the mold layer is removed.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 잉크젯 헤드의 제조방법을 나타낸 단면도들이다.7 to 9 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an inkjet head according to a second embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 기판(500) 상에 열장벽층(502), 발열층(504), 배선층 (506), 압력생성요소(504′), 패시배이션층(508) 및 캐비태이션 방지층(510)을 형성한다. 상기 구성 요소들(500, 502, 504, 506, 504′, 508 및 510)은 본 발명의 제1 실시예에서 설명된 바와 같은 공정을 통하여 형성될 수 있다. 이후, 상기 구성 요소들이 형성된 결과물 상에 접착 물질층(512)을 형성한다. 본 발명의 제2 실시예에 있어서, 상기 접착 물질층(512)은 네가티브 감광성 수지로 형성한다. 바람직하게는 상기 접착 물질층(512)은 에폭시계 수지 또는 폴리이미드계 수지로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 7, a heat barrier layer 502, a heating layer 504, a wiring layer 506, a pressure generating element 504 ′, a passivation layer 508, and a cavitation prevention layer are formed on the substrate 500. 510 is formed. The components 500, 502, 504, 506, 504 ′, 508 and 510 may be formed through a process as described in the first embodiment of the present invention. Thereafter, an adhesive material layer 512 is formed on the resultant component. In the second embodiment of the present invention, the adhesive material layer 512 is formed of a negative photosensitive resin. Preferably, the adhesive material layer 512 may be formed of an epoxy resin or a polyimide resin.
도 8을 참조하면, 상기 접착 물질층(512)을 패터닝하여 상기 기판(500) 상에 접착층(512′)을 형성한다. 상기 접착 물질층(512)은 포토리소그래피 공정에 의하여 패터닝될 수 있다. 즉, 포토마스크를 사용한 선택적 노광공정을 수행하고, 노광되지 않은 부분을 용해하여 제거함으로써 상기 기판(500) 상의 소정영역에 잔존하는 접착층(512′)이 형성된다. 상기 접착층(512′)은 적어도, 챔버 플레이트가 형성되도록 미리 예정된 영역을 덮도록 형성된다. Referring to FIG. 8, the adhesive material layer 512 is patterned to form an adhesive layer 512 ′ on the substrate 500. The adhesive material layer 512 may be patterned by a photolithography process. That is, by performing a selective exposure process using a photomask and dissolving and removing the unexposed portions, an adhesive layer 512 'remaining in a predetermined region on the substrate 500 is formed. The adhesive layer 512 'is formed so as to cover at least a region which is predetermined to form the chamber plate.
도 9를 참조하면, 상기 접착층(512′)을 갖는 기판 상에 챔버 수지층(도시하지 않음)을 형성한다. 상기 챔버 수지층은 상기 접착 물질층(512)과 동일한 수지층을 사용하여 형성된다. 상기 챔버 수지층은 상기 접착 물질층(512)과 동일한 네가티브 감광성 수지로 형성되며, 바람직하게는 에폭시계 수지 또는 폴리이미드계 수지로 형성할 수 있다. 이후, 유로 패턴이 마련된 포토마스크를 사용하여 상기 챔버 수지층에 대한 선택적인 노광을 수행하고, 노광되지 않은 부분을 용해하여 제거함으로써 상기 접착층(512′) 상에 유로의 측벽을 구성하는 챔버 플레이트(514′)가 형성된다. 상기 챔버 플레이트(514′)는 도 9에 도시된 바와 같이 상기 접착층(512′)에 정렬되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 접착층(512′)을 형성하는 과정에서 상기 접착층(512′)은 유로가 형성될 영역의 일부를 덮도록 형성될 수도 있다. 이 경우에는 도 9에 도시된 상기 접착층(512′)은 유로가 형성될 영역으로 일정부분 연장될 것이다. 상기 챔버 플레이트(514′)를 형성한 후에 본 발명의 제1 실시예에서 설명된 바와 같은 후속 공정들을 더 수행하여 도 6에 도시된 바와 같은 잉크젯 헤드를 형성할 수 있다.Referring to FIG. 9, a chamber resin layer (not shown) is formed on a substrate having the adhesive layer 512 ′. The chamber resin layer is formed using the same resin layer as the adhesive material layer 512. The chamber resin layer may be formed of the same negative photosensitive resin as the adhesive material layer 512, and may be preferably formed of an epoxy resin or a polyimide resin. Subsequently, a chamber plate constituting sidewalls of the flow path on the adhesive layer 512 'by performing selective exposure to the chamber resin layer using a photomask provided with a flow path pattern and dissolving and removing the unexposed portions ( 514 ') is formed. The chamber plate 514 ′ may be formed to be aligned with the adhesive layer 512 ′ as shown in FIG. 9. In addition, in the process of forming the adhesive layer 512 ', the adhesive layer 512' may be formed to cover a part of the region where the flow path is to be formed. In this case, the adhesive layer 512 ′ shown in FIG. 9 may extend to a region where the flow path is to be formed. After the chamber plate 514 'is formed, subsequent processes as described in the first embodiment of the present invention may be further performed to form an inkjet head as shown in FIG.
본 발명의 제2 실시예에 의하면, 상기 접착층(512′) 및 상기 챔버 플레이트(514′)는 동일한 네가티브 감광성 수지를 사용하여 형성된다. 따라서, 상기 접착층(512′)과 상기 챔버 플레이트(514′)간의 접착력이 향상될 뿐만 아니라 잉크젯 헤드의 제조공정에 적용되는 물질을 단순화 할 수 있다.According to the second embodiment of the present invention, the adhesive layer 512 'and the chamber plate 514' are formed using the same negative photosensitive resin. Therefore, the adhesion between the adhesive layer 512 'and the chamber plate 514' is improved, and the material applied to the manufacturing process of the inkjet head can be simplified.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 잉크젯 헤드의 제조방법에 있어서 단순한 공정에 의하여 접착층을 형성할 수 있게된다. 또한, 접착층과 챔버 플레이트를 동일한 물질로 형성함으로써 층간의 접착력을 향상시킬 수 있게되고, 적용 물질을 단순화하여 투자 및 유지관리 비용을 절감할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, the adhesive layer can be formed by a simple process in the method of manufacturing an inkjet head. In addition, by forming the adhesive layer and the chamber plate of the same material it is possible to improve the adhesion between the layers, it is possible to simplify the applied material to reduce the investment and maintenance costs.
도 1은 종래 잉크젯 헤드의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view for explaining a method of manufacturing a conventional inkjet head.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 잉크젯 헤드의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.2 to 6 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an inkjet head according to a first embodiment of the present invention.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 잉크젯 헤드의 제조방법을 나타낸 단면도들이다.7 to 9 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an inkjet head according to a second embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 설명 *Description of the main parts of the drawing
300 : 기판 302 : 열장벽층300: substrate 302: heat barrier layer
304 : 발열층 304′: 압력 생성요소304: heating layer 304 ′: pressure generating element
306 : 배선층 308 : 패시배이션층306: wiring layer 308: passivation layer
310 : 캐비태이션 방지층 312 : 접착 물질층310: cavitation prevention layer 312: adhesive material layer
312′: 접착층 314′: 챔버 플레이트 312 ': adhesive layer 314': chamber plate
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8500246B2 (en) | 2008-03-20 | 2013-08-06 | Samsung Electronics Co., Ltd | Inkjet print head and manufacturing method thereof |
| KR101522552B1 (en) * | 2008-11-03 | 2015-05-26 | 삼성전자주식회사 | Inkjet printhead and method of manufacturing the same |
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2004
- 2004-05-24 KR KR1020040037048A patent/KR20050112027A/en not_active Application Discontinuation
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