元件基板、元件基板的制造方法、打印头和打印装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了元件基板、元件基板的制造方法、打印头和打印装置。在具有其中在布线层和打印元件层的中间层中设置温度检测元件的多层结构的元件基板上，布线层和在第一层间绝缘膜上形成的温度检测元件通过穿透第一层间绝缘膜的第一导电插塞连接。另外，布线层和在形成于第一层间绝缘膜上的第二层间绝缘膜上形成的打印元件通过穿透第一和第二层间绝缘膜的第二导电插塞连接。通过按这种布置制造元件基板，可以使打印元件与温度检测元件之间的层间绝缘膜的厚度薄，并且可以提高温度检测元件的灵敏度。

Manufacturing Method, Printing Head and Printing Device of Component Substrate and Component Substrate

The invention discloses a manufacturing method, a printing head and a printing device of a component base plate and a component base plate. On a component substrate with a multilayer structure in which a temperature detection element is arranged in the middle layer of the wiring layer and the printing element layer, the wiring layer and the temperature detection element formed on the first interlayer insulation film are connected by a first conductive plug penetrating the first interlayer insulation film. In addition, the wiring layer and the print element formed on the second interlayer insulating film formed on the first interlayer insulating film are connected by a second conductive plug penetrating the first and second interlayer insulating film. By fabricating component substrates according to this arrangement, the thickness of the interlayer insulation film between the printed element and the temperature detection element can be thin, and the sensitivity of the temperature detection element can be improved.

【技术实现步骤摘要】
元件基板、元件基板的制造方法、打印头和打印装置
本专利技术涉及元件基板、元件基板的制造方法、打印头和打印装置，并且特别地涉及例如为了根据喷墨方法通过使用加入元件基板以用于集成温度检测元件的打印头来执行打印而被应用的打印装置。
技术介绍
为了更高的图像质量和更高速度的打印，喷墨打印头已变为其中存在更高密度的打印元件和喷嘴并且排列大量的喷嘴的布置。近年来，特别地，已提出其中跨诸如打印纸张的打印介质的宽度布置多个元件基板的大量的全行(full-line)打印头。另一方面，随着喷嘴的数量增加，由于喷嘴阻塞、在墨供给通道中气泡被俘获、喷嘴表面的泄漏等而在一些喷嘴中出现墨排出故障的可能性增加。为了应对这一点，指出已出现排出故障的喷嘴并且向图像补充打印或打印头恢复处理给出关于它们的反馈的技术变得更重要。日本专利公开Nos.2008-023987和2012-250511公开了经由绝缘膜向每个打印元件提供由薄膜电阻器形成的温度检测元件、检测每个喷嘴的温度信息并且指出由于温度变化而遭受排出故障的喷嘴的布置。提出了借此向图像补充打印或打印头恢复处理给出反馈的技术。日本专利公开No.2012-250511公开了为了便于检测通过施加强调温度变化的驱动脉冲进行排出检查的方法。这样的用于进行排出检查的驱动方法是有效的。然而，为了大大提高检测温度变化的灵敏度，希望采用其中每个温度检测元件经由绝缘膜被布置在打印元件中的相应的一个的正下方的结构并且尽可能地使打印元件与温度检测元件之间的距离较短。以日本专利公开No.2012-250511中公开的打印头基板为例，仅需要可以使加热器与温度检测元件之间的层间绝缘膜薄。然而，层间绝缘膜需要具有确保布线与另一布线之间的电绝缘性能和布线自身的覆盖的厚度。对于日本专利公开No.2012-250511中描述的布置，层间绝缘膜需要具有确保由连接到温度检测元件的厚膜布线引起的阶梯(step)部分的覆盖的厚度。因此，打印元件与温度检测元件之间的距离受布线层之间的绝缘膜的厚度限制。
技术实现思路
因此，作为对传统技术的上述缺点的响应，构想了本专利技术。例如，根据本专利技术的元件基板、元件基板的制造方法、打印头和打印装置能够在电热换能器与温度检测元件之间形成薄的层间绝缘膜，并且提高温度检测灵敏度。根据本专利技术的一个方面，提供一种具有多层结构的元件基板，包括：基体(base)；布线层，所述布线层被形成在所述基体的前表面侧；第一层间绝缘膜，所述第一层间绝缘膜被配置为覆盖所述布线层；温度检测元件，所述温度检测元件被形成在所述第一层间绝缘膜的表面上；第一电连接部件，所述第一电连接部件被配置为穿透所述第一层间绝缘膜，并且电连接所述温度检测元件和所述布线层的用于所述温度检测元件的布线；第二层间绝缘膜，所述第二层间绝缘膜被形成在所述温度检测元件的表面和所述第一层间绝缘膜的表面上；电热换能器，所述电热换能器被布置在当从与所述基体的前表面垂直的方向观看时所述电热换能器的至少一部分与所述温度检测元件重叠的位置处，并且被形成在所述第二层间绝缘膜的表面上；以及第二电连接部件，所述第二电连接部件被配置为穿透至少所述第二层间绝缘膜，并且电连接所述电热换能器和所述布线层的用于所述电热换能器的布线。根据本专利技术的另一方面，提供一种具有多层结构的元件基板的制造方法，包括：在布线层被形成在基体的前表面侧的情况下相对于所述基体形成第一层间绝缘膜，所述第一层间绝缘膜被配置为覆盖所述布线层；在所述第一层间绝缘膜中形成第一通孔，所述第一通孔被配置为到达所述布线层；通过利用金属材料填充所述第一通孔并且将所述第一层间绝缘膜的表面平滑化来形成第一电连接部件；在包括所述第一电连接部件的所述第一层间绝缘膜的表面上的区域中形成温度检测元件；在所述第一层间绝缘膜的表面和所述温度检测元件的表面上形成第二层间绝缘膜；以及在所述第二层间绝缘膜的表面上形成电热换能器。根据本专利技术的还另一方面，提供一种打印头，所述打印头使用具有多层结构的元件基板、使用电热换能器作为打印元件、并且通过用所述打印元件向墨施加热能来排出墨，所述打印头包括：孔口，所述孔口被设置在所述打印元件附近并且被配置为排出墨；供给端口，所述供给端口被配置为向所述打印元件供给墨；以及压力室，所述压力室被配置为与所述供给端口和孔口连通，在所述压力室中墨由于所述打印元件的发热而冒泡，其中，所述元件基板包括：基体；布线层，所述布线层被形成在所述基体的前表面侧；第一层间绝缘膜，所述第一层间绝缘膜被配置为覆盖所述布线层；温度检测元件，所述温度检测元件被形成在所述第一层间绝缘膜的表面上；第一电连接部件，所述第一电连接部件被配置为穿透所述第一层间绝缘膜，并且电连接所述温度检测元件和所述布线层的用于所述温度检测元件的布线；第二层间绝缘膜，所述第二层间绝缘膜被形成在所述温度检测元件的表面和所述第一层间绝缘膜的表面上；电热换能器，所述电热换能器被布置在当从与所述基体的前表面垂直的方向观看时所述电热换能器的至少一部分与所述温度检测元件重叠的位置处，并且被形成在所述第二层间绝缘膜的表面上；以及第二电连接部件，所述第二电连接部件被配置为穿透至少所述第二层间绝缘膜，并且电连接所述电热换能器和所述布线层的用于所述电热换能器的布线。根据本专利技术的还另一方面，提供一种打印装置，所述打印装置通过使用打印头将墨排出到打印介质来打印图像，所述打印头使用具有多层结构的元件基板、使用电热换能器作为打印元件、并且通过用所述打印元件向墨施加热能来排出墨，其中，所述打印头包括：孔口，所述孔口被设置在所述打印元件附近并且被配置为排出墨；供给端口，所述供给端口被配置为向所述打印元件供给墨；以及压力室，所述压力室被配置为与所述供给端口和孔口连通，在所述压力室中墨由于所述打印元件的发热而冒泡，其中，所述元件基板包括：基体；布线层，所述布线层被形成在所述基体的前表面侧；第一层间绝缘膜，所述第一层间绝缘膜被配置为覆盖所述布线层；温度检测元件，所述温度检测元件被形成在所述第一层间绝缘膜的表面上；第一电连接部件，所述第一电连接部件被配置为穿透所述第一层间绝缘膜，并且电连接所述温度检测元件和所述布线层的用于所述温度检测元件的布线；第二层间绝缘膜，所述第二层间绝缘膜被形成在所述温度检测元件的表面和所述第一层间绝缘膜的表面上；电热换能器，所述电热换能器被布置在当从与所述基体的前表面垂直的方向观看时所述电热换能器的至少一部分与所述温度检测元件重叠的位置处，并且被形成在所述第二层间绝缘膜的表面上；以及第二电连接部件，所述第二电连接部件被配置为穿透至少所述第二层间绝缘膜，并且电连接所述电热换能器和所述布线层的用于所述电热换能器的布线。根据本专利技术的还另一方面，提供一种具有多层结构的元件基板，包括：基体；布线层，所述布线层被形成在所述基体的前表面侧；第一层间绝缘膜，所述第一层间绝缘膜被配置为覆盖所述布线层；温度检测元件，所述温度检测元件被形成在所述第一层间绝缘膜的表面上；第一电连接部件，所述第一电连接部件被配置为穿透所述第一层间绝缘膜，并且电连接所述温度检测元件和所述布线层的用于所述温度检测元件的布线；第二层间绝缘膜，所述第二层间绝缘膜被形成在所述温度检测元件的表面和所述第一层间绝缘膜的表面上，并且比所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有多层结构的元件基板，包括：基体；布线层，所述布线层被形成在所述基体的前表面侧；第一层间绝缘膜，所述第一层间绝缘膜被配置为覆盖所述布线层；温度检测元件，所述温度检测元件被形成在所述第一层间绝缘膜的表面上；第一电连接部件，所述第一电连接部件被配置为穿透所述第一层间绝缘膜，并且电连接所述温度检测元件和所述布线层的用于所述温度检测元件的布线；第二层间绝缘膜，所述第二层间绝缘膜被形成在所述温度检测元件的表面和所述第一层间绝缘膜的表面上；电热换能器，所述电热换能器被布置在当从与所述基体的前表面垂直的方向观看时所述电热换能器的至少一部分与所述温度检测元件重叠的位置处，并且被形成在所述第二层间绝缘膜的表面上；以及第二电连接部件，所述第二电连接部件被配置为穿透至少所述第二层间绝缘膜，并且电连接所述电热换能器和所述布线层的用于所述电热换能器的布线。

【技术特征摘要】
2017.10.11 JP 2017-197771;2018.08.29 JP 2018-160601.一种具有多层结构的元件基板，包括：基体；布线层，所述布线层被形成在所述基体的前表面侧；第一层间绝缘膜，所述第一层间绝缘膜被配置为覆盖所述布线层；温度检测元件，所述温度检测元件被形成在所述第一层间绝缘膜的表面上；第一电连接部件，所述第一电连接部件被配置为穿透所述第一层间绝缘膜，并且电连接所述温度检测元件和所述布线层的用于所述温度检测元件的布线；第二层间绝缘膜，所述第二层间绝缘膜被形成在所述温度检测元件的表面和所述第一层间绝缘膜的表面上；电热换能器，所述电热换能器被布置在当从与所述基体的前表面垂直的方向观看时所述电热换能器的至少一部分与所述温度检测元件重叠的位置处，并且被形成在所述第二层间绝缘膜的表面上；以及第二电连接部件，所述第二电连接部件被配置为穿透至少所述第二层间绝缘膜，并且电连接所述电热换能器和所述布线层的用于所述电热换能器的布线。2.根据权利要求1所述的元件基板，其中，所述第一电连接部件是第一插塞，并且所述第二电连接部件是第二插塞，所述第二插塞被配置为穿透所述第一层间绝缘膜和第二层间绝缘膜。3.根据权利要求1或2所述的元件基板，其中，所述第一电连接部件被布置在当从所述垂直方向观看时所述第一电连接部件不与所述电热换能器重叠的区域中。4.根据权利要求1或2所述的元件基板，其中，所述第一电连接部件和第二电连接部件被布置在当从所述垂直方向观看时所述电热换能器和温度检测元件不重叠的区域中。5.根据权利要求1或2所述的元件基板，进一步包括：至少一对所述第一电连接部件；和至少一对所述第二电连接部件，其中，至少一对所述第二电连接部件中的一个连接到所述电热换能器在第一方向上的一个端部，并且至少一对所述第二电连接部件中的另一个连接到所述电热换能器在所述第一方向上的另一个端部，并且至少一对所述第一电连接部件被布置为在与所述第一方向相交的第二方向上彼此间隔开。6.根据权利要求2所述的元件基板，其中，所述第一插塞包括多个第一插塞，并且所述第二插塞包括多个第二插塞，并且所述多个第一插塞被排列的方向和所述多个第二插塞被排列的方向彼此相交。7.根据权利要求1或2所述的元件基板，其中，所述温度检测元件具有蜿蜒形状。8.根据权利要求1或2所述的元件基板，其中，所述第二层间绝缘膜的厚度小于所述第一层间绝缘膜的厚度。9.根据权利要求1或2所述的元件基板，其中，所述第二层间绝缘膜的位于所述温度检测元件上的部分的厚度落在0.2μm(包含0.2μm)至0.5μm(包含0.5μm)的范围内。10.根据权利要求1或2所述的元件基板，其中，所述第二层间绝缘膜的位于所述温度检测元件上的部分的厚度不大于0.4μm。11.根据权利要求1或2所述的元件基板，进一步包括金属层，所述金属层被布置在当从所述垂直方向观看时所述金属层与所述电热换能器和温度检测元件的至少部分重叠的位置处，并且被所述第一层间绝缘膜覆盖，其中，所述第二层间绝缘膜的位于所述温度检测元件上的部分的厚度小于所述第一层间绝缘膜的位于所述金属层上的部分的厚度。12.根据权利要求11所述的元件基板，进一步包括被配置为接触所述金属层的设置所述第一层间绝缘膜的表面的后表面并且朝着所述基体的前表面延长的插塞。13.根据权利要求1或2所述的元件基板，其中，所述第一层间绝缘膜的表面和所述第二层间绝缘膜的表面被平滑化。14.根据权利要求1或2所述的元件基板，进一步包括涂覆膜片，所述涂覆膜片被配置为覆盖所述电热换能器。15.一种具有多层结构的元件基板的制造方法，包括：在布线层被形成在基体的前表面侧的情况下相对于所述基体形成第一层间绝缘膜，所述第一层间绝缘膜被配置为覆盖所述布线层；在所述第一层间绝缘膜中形成第一通孔，所述第一通孔被配置为到达所述布线层；通过利用金属材料填充所述第一通孔并且将所述第一层间绝缘膜的表面平滑化来形成第一电连接部件；在包括所述第一电连接部件的所述第一层间绝缘膜的表面上的区域中形成温度检测元件；在所述第一层间绝缘膜的表面和所述温度检测元件的表面上形成第二层间绝缘膜；以及在所述第二层间绝缘膜的表面上形成电热换能器。16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：在与所述第一通孔的位置不同的位置处形成第二通孔，所述第二通孔被配置为穿透所...

【专利技术属性】
技术研发人员：菅野英雄，平山信之，佐久间贞好，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP