[發明專利]制造噴墨打印頭的方法

無效

• 申請號: 200710169166.6
• 申請日: 2007-12-28
• 公開（公告）號: CN101269576A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 李鎮郁;金敬鎰;樸性俊;金一宇
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: B41J2/16
• 分類號: B41J2/16
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 陶鳳波

技術領域

本發明涉及一種制造噴墨打印頭的方法，尤其涉及一種通過使用濕法蝕刻制造具有供墨通道的噴墨打印頭的方法。

背景技術

噴墨打印頭是通過向打印介質上的指定位置噴射墨滴以形成圖像的設備。根據墨滴噴射機制，噴墨打印頭大體上分為電熱型和壓電型兩類。電熱型打印頭使用加熱源在墨水中產生氣泡，并借助氣泡的膨脹力噴出墨滴。

圖1是表示相關技術中電熱型噴墨打印頭的截面圖。如圖1所示，電熱型打印頭通常包括：硅晶片基板1；形成于基板1上用以供墨的供墨通道；設置在基板1上，具有流動通道3a和墨腔3b的流動通道層3；以及設置在流動通道層3上，具有與墨腔3b相對應的噴嘴4a的噴嘴層4。

在所述噴墨打印頭中，供墨通道2通過干法蝕刻或者濕法蝕刻形成。因為一般不能進行批量處理，干法蝕刻耗費更高的制造成本和更多的制造時間。而由于大量晶片可以同時浸入蝕刻溶液并蝕刻，濕法蝕刻在產率上具有優勢。

濕法蝕刻具有工藝控制難度，因為不能容易地獲得所期望的蝕刻形狀。在圖1中，基板1有(100)晶格取向(在下文中，稱為“(100)晶片”)。供墨通道2通過濕法蝕刻形成。如果供墨通道2在(100)晶片上通過濕法蝕刻形成，則由于硅的晶體結構的原因，供墨通道2的內壁2a以約54.7度傾斜。在這種供墨通道2中，在基板1后表面的開口2b比在基板1前表面的開口2c大許多。因為多種原因，在噴墨打印頭中這一結構是不期望的。

詳細地，如圖1所示，如果后表面開口2b較大，則后表面具有更小的安裝區域，在該安裝區域噴墨打印頭安裝到墨盒(cartridge)，因此墨水可能泄露。如果為了獲得足夠的安裝區域而增加基板1的尺寸，則打印頭的整個尺寸也將增加。而且，對基板1后表面增加的蝕刻會降低打印頭的結構剛性，而且打印頭可能因為受到內部殘余應力或外力而輕易變形或損壞。

發明內容

本發明的一方面提供了一種制造噴墨打印頭的方法，其通過使用濕法蝕刻提高了生產率。

本發明的另一方面提供了一種制造噴墨打印頭的方法，所述噴墨打印頭擁有緊湊的結構和增強的剛性。

根據本發明的方面，提供了一種制造噴墨打印頭的方法，包括：在具有(110)晶面取向(晶格面)的硅晶片基板的前表面形成溝槽；以及通過濕法蝕刻，從基板后表面到所述溝槽，形成供墨通道。

根據本發明的方面，所述溝槽可以通過干法蝕刻形成，且當從基板的前表面看時溝槽的形狀可以是矩形。

根據本發明的方面，所述供墨通道具有相對于基板的前表面和/或后表面垂直延伸的壁。

根據本發明的方面，所述濕法蝕刻使用的蝕刻溶液包括從KOH、NaOH、TMAH及其混合物所組成的組中選擇出的材料。

根據本發明的又一方面，提供了一種制造噴墨打印頭的方法，包括：在具有(110)晶面取向的單晶硅基板的前表面形成加熱墨水的加熱器；形成與加熱器相鄰的溝槽；在基板的前表面上形成限定墨水通路的流動通道層；在流動通道層上形成具有噴嘴的噴嘴層；以及通過各向異性濕法蝕刻，從基板后表面到所述溝槽形成供墨通道。

根據本發明的方面，所述供墨通道具有與所述基板的后表面和/或前表面基本上垂直的壁。

本發明的其他方面和優點將部分在隨后的描述中闡明，并部分地通過該描述而明顯，或可通過實踐本發明而得知。

附圖說明

通過下面結合附圖對實施例的描述，本發明的以上和/或其他方面和優點將變得更明顯且更易于理解，其中：

圖1是表示相關技術中噴墨打印頭的截面圖；

圖2是根據本發明所述方法制造的噴墨打印頭的平面圖；

圖3是表示沿圖2中的I-I線的截面圖；

圖4a-4i是用于解釋根據本發明制造噴墨打印頭的示范性方法的示意圖。

具體實施方法

現在將更詳細地參照本發明的示范性實施例，在附圖中表示了本發明的實例，且全文相同的標號代表相同的元件。以下參照附圖描述這些實施例以說明本發明。

圖2是根據本發明的方法制造的噴墨打印頭200的平面圖，并且圖3是沿圖2中的I-I線的截面圖。如圖2和3所示，噴墨打印頭200包括基板10，布置在基板10上的流動通道層20和布置在流動通道層20上的噴嘴層30。

基板10形成有供墨通道40以供墨。供墨通道40通過濕法蝕刻形成，并沿著噴墨打印頭200的縱向延伸。基本上與基板10的后表面10b和/或前表面10a相垂直地形成供墨通道40的內壁41。如果基本上與前表面10a和/或后表面10b相垂直形成供墨通道40，那么供墨通道40占用最小量的基板10的后表面10b。