[发明专利]喷墨印头及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种喷墨印头(inkjet print head)及其制造方法，特别是涉及一种能改善晶片(chip)与腔室层(chamber layer)之间的粘着力的喷墨印头及其制造方法。

背景技术

近年来在高科技产业的带动发展之下，所有电子相关产业无不突飞猛进。就打印机而言，在短短几年的时间之内，打印技术已经从早期的针式打印及单色激光打印，一直进步到目前的彩色喷墨打印及彩色激光打印。就喷墨打印机而言，目前在市面上的喷墨打印机所应用的打印技术主要有热泡式(thermal bubble)或压电式(piezoelectric)的喷墨技术，用以将墨水喷至记录媒介，例如纸张等，因而形成文字或图案在记录媒介的表面。以热泡式喷墨印头为例，该类型的喷墨印头大多利用一层配置于衬底(substrate)之上的腔室层(chamber layer)来形成大体上与衬底表面水平的多数个墨水流道(ink channel)及墨水腔室(ink chamber)，并通过穿过衬底的墨水开槽(ink slot)或通孔(via)来供应墨水至这些墨水流道，再流经这些水平的墨水流道进入对应的墨水腔室，之后通过在加热元件(电热元件)将墨水汽化后所产生的力量来推动墨水，使得墨水穿过配置于墨水腔室上的喷嘴板(nozzle plate)的喷嘴(nozzle)来喷出以形成墨滴。喷嘴板虽结构简单，但因其对墨滴喷发有直接的影响，因此喷嘴板的品质、材料、精度与喷嘴形状等要求较多。

喷嘴板压合至晶片上的一种制作方式，是先以电铸、机械或激光钻孔方式预先完成含有喷嘴的喷嘴板，再一片片对位压合至晶片上。利用前述制造技术和方法所产生的喷嘴板，除了成本不斐外(例如采用金属喷嘴板)，在其过程上也须较投入较昂贵的设备及耗费较多人力及工时。目前有一种发展中的技术，是利用干蚀刻(dry-etching)来制作喷墨印头的喷嘴板，但是干蚀刻的过程同样在过程设备上需要较高成本，因此较新的技术是以负型光致抗蚀剂(negative photoresist)作为喷嘴板的材料，并选用例如是环氧基(epoxy-based)或聚酰亚胺基(polyimide-based)树脂作为喷嘴板，以解决电铸法在使用上有金属喷嘴板被墨水侵蚀的问题，且上述环氧基或聚酰亚胺基树脂制的喷嘴板因表面能(surface energy)较高，所以相对于金属喷嘴板较不易积墨，且其为透明材料，故易于观察及进行不良产品的分析。再者，这种以负型光致抗蚀剂作为喷嘴板材料的技术所需过程成本及设备皆较现有干蚀刻的过程低，且将该种材料的喷嘴板压合或粘着至晶片之上所需的过程温度、压力也较低，因此能避免喷嘴板压合或粘着至晶片后，产生喷嘴板下凹的问题。

这些采用环氧基或聚酰亚胺基树脂作为喷嘴板的喷墨印头，所使用的腔室层的材料也采用采用环氧基型或聚酰亚胺基(polyimide-based)树脂，例如美国专利US6,739,519，US6,409,312所示。然而，因为喷墨头晶片上有裸露的含硅材料、Ta、氧化材料(oxide material)、氮化材料(nitridematerial)、含金材料等，使环氧基或聚酰亚胺基树脂的腔室层与晶片的粘着力不够好，有剥离的问题，而造成产品的可靠度不佳。

发明内容

本发明的目的就是在提供一种喷墨印头，可改善腔室层与晶片之间粘着力不佳的问题。

本发明的另一目的是提供一种喷墨印头，以避免腔室层自晶片剥离的情形发生。

本发明的又一目的是提供一种喷墨印头，可改善腔室层与喷嘴层之间粘着力不佳的问题同时可以防止墨水对腔室层的侵蚀。

本发明的再一目的是提供一种喷墨印头的制造方法，能以简单的过程达到改善晶片与腔室层之间粘着力不佳的问题，并提升喷嘴层与腔室层之间的预粘着力。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。