喷墨打印机头及其制造方法技术

一种喷墨打印机头及其制造方法。所述喷墨打印机头包括衬底；在衬底上形成的，用以生成热能的加热层；在除了所述加热层的喷嘴形成部分以外的所述加热层上形成的第一电极；以及从所述第一电极的顶部向所述加热层的喷嘴形成部分延伸预定距离，从而与所述加热层的中央部分接触的第二电极。因此，所述喷墨打印机头具有高效率和耐用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。更具体而言，本专利技术涉及在墨水直接接触加热器时能够保护电极免受墨水影响的喷墨打印机头。
技术介绍
随着计算机的普及，外围设备也得到了广泛应用。在外围设备当中，诸如数字激光打印机的新型打印机已经得到了发展并继续扩大使用。但是，对于个人消费而言，数字打印机价格昂贵，因此，个人通常采用价格较低的喷墨打印机。喷墨打印机采用打印机头通过喷嘴将墨滴喷到纸上来打印图像。在喷墨打印机中，有各种方法将墨水喷到纸上。通常采用热传递喷墨法，这种方法从加热层产生热量，从而在含有墨水的墨室中产生气泡，并通过喷觜喷出墨水。依次淀积衬底、加热层、电极、钝化层和抗空化(anti-cavitation)层，以形成常规喷墨打印机头。更具体而言，在除了形成喷嘴的部分以外的衬底中央部分上形成电极，在加热层和电极上形成钝化层和抗空化层，以保护加热层和电极。钝化层使加热层电绝缘，并保护加热层免受外部影响，钝化层保护加热层免受因墨水气泡消失而产生的空化力的损害。墨水气泡是由热能导致的。但是，由于钝化层和抗空化层的存在，墨水不能接触加热层，从而损失了热量，降低了热效率。将参照图1对这一点予以说明。图1是说明根据驱动条件，常规喷墨打印机中每一层中温度分布的曲线图。参照图1，在加热层TaN中温度最高，并朝着衬底Si逐渐降低。由于在钝化层SiNx和SiOx中温度梯度最陡峭，所以在钝化层中产生最大的热损失，由于抗空化层Ta中温度梯度平缓，所以在抗空化层Ta中很少产生热损失。例如，在通过10V驱动打印机时，如果提供0.64μs的能量，使接触墨水的界面内温度升高至300度，从而形成墨水气泡，那么加热层的温度就会升高至760度，因此，在加热效率降低的影响下损失了460度的温度差。为了防止由钝化层导致的热量损失，可以形成薄的钝化层和抗空化层，或者将其去除。如果去除钝化层和抗空化层，可以防止热量损失，以提高加热效率。但是，在暴露至墨水中时，电极通常采用的铝(Al)在化学上是非常不稳定的，因而易受到破坏。因此，缩短了电极的寿命。此外，如果采用相对于墨水具有化学稳定性的金(Au)或铂(Pt)解决Al的不利影响，那么应当将Au和Pt用于与其他电极层连接的经由结构(viastructure)和逻辑部分。虽然Au或Pt相对于墨水具有化学稳定性，但是采用Au或Pt不容易实现窄线宽，并且不能制造高度集成的小型打印头。
技术实现思路
本专利技术提供了一种喷墨打印机头，其形成了用来保护第一电极，使得加热层直接接触墨水的第二电极，所述第一电极能够得到保护，避免受到墨水影响，本专利技术还提供了所述喷墨打印机头的制造方法。本专利技术的其他方面和效用一方面将在下文的说明中得到阐述，另一方面，可以从说明当中显而易见，或者通过对本专利技术的实践习知。通过提供一种喷墨打印机头实现了本专利技术的上述和/或其他方面，所述喷墨打印机头包括衬底；在衬底上形成的、用以生成热能的加热层；在除了所述加热层的喷嘴形成部分以外的所述加热层上形成的第一电极；以及从所述第一电极的顶部向所述加热层的喷嘴形成部分延伸预定距离，从而与所述加热层的中央部分接触的第二电极。所述喷墨打印机头可以进一步包括在未形成第二电极的第一电极部分上形成的钝化层。所述第二电极可以由相对于墨水具有化学稳定性的材料构成。所述第一电极和第二电极可以由不同的金属构成。所述第一电极可以由铝(Al)构成，所述第二电极可以由金(Au)、钽(Ta)和铂(Pt)之一形成。通过提供一种喷墨打印机头，也可以实现本专利技术的上述和/或其他方面，所述喷墨打印机头包括衬底；在所述衬底上形成的、用来加热墨水的，并且具有墨水经过的喷嘴形成部分的加热层；在除了所述喷嘴形成部分以外的所述加热层上形成的，用来将电信号传输至所述加热层的第一导电金属层；以及在所述第一导电金属层和所述加热层的部分喷嘴形成部分上形成的，用来防止墨水接触所述第一导电金属层的第二导电金属层。通过提供一种喷墨打印机头，也可以实现本专利技术的上述和/或其他方面，所述喷墨打印机头包括直接接触墨水、并生成加热所述墨水的热量的加热层；以及具有向所述加热层传输电信号的第一电极层和防止所述第一电极层与墨水接触的第二电极层的电极部分。通过提供一种制造喷墨打印机头的方法，也可以实现本专利技术的上述和/或其他方面，所述方法包括在衬底上形成用来生成热能的加热层；在除了所述加热层的喷嘴形成部分以外的加热层上形成第一电极；以及形成从所述第一电极的顶部向所述加热层的喷嘴形成部分内延伸预定距离，从而与所述加热层的中央部分接触的第二电极。所述方法可以进一步包括在形成第一电极之后，在所述第一电极上形成保护所述第一电极的钝化层。所述第二电极的形成可以包括形成从所述钝化层的顶部和所述第一电极的顶部向所述喷嘴形成部分内延伸预定距离的第二电极。所述第二电极可以由相对于墨水具有化学稳定性的材料构成。所述第一电极和第二电极可以由不同的金属构成。所述第一电极可以由铝(Al)构成，所述第二电极可以由金(Au)、钽(Ta)和铂(Pt)之一构成。通过提供一种制造喷墨打印机头的方法，也可以实现本专利技术的上述和/或其他方面，所述方法包括在衬底上淀积加热层；在所述加热层上形成第一导电金属，从而向所述加热层提供电信号；去除一部分第一导电金属，以暴露墨水经过的加热层的喷嘴形成区域；以及在部分所述第一导电金属和部分暴露的所述加热层的喷嘴形成区域上淀积第二导电金属，以防止墨水接触所述第一导电金属。附图说明根据下文中参照附图对实施例的说明，本专利技术的这些和/或其他方面将变得清晰，并且更为易于理解，其中 图1是说明常规喷墨打印机头的每一层中的温度分布的曲线图；图2是说明根据本专利技术的实施例的喷墨打印机头的横截面图；图3A和3B是说明根据本专利技术的其他实施例的喷墨打印机头的横截面图；图4(a)-4(f)是说明根据本专利技术的实施例的图3A所示的喷墨打印机头的制造方法的工艺图；以及图5(a)-5(g)是说明根据本专利技术的另一实施例的图3B所示的喷墨打印机头的制造方法的工艺图。具体实施例方式现在将详细参照本专利技术的实施例，在附图中示出了其实例，其中，始终采用类似的附图标记表示类似的元件。在下文中将对实施例予以阐述，从而达到参照附图对本专利技术予以说明的目的。图2是说明根据本专利技术的实施例的喷墨打印机头的横截面图。参照图2，喷墨打印机头根据热传递法向上喷墨，并且包含衬底10、加热层20、第一电极30和第二电极40。衬底10可以由Si制成。加热层20是在衬底10上形成的薄膜加热器，其将从第一电极30处接收的电信号转换为热能，从而产生瞬间加热墨水的热能。加热层20可以由金属材料构成，例如铝钽Ta-Al、氮化钽TaN、硅铝钽Ta-Al-Si和多晶硅Poly-Si。在除了形成圆形通孔喷嘴的加热层20的喷嘴形成部分50以外的加热层20上形成第一电极30。第一电极30可以接收来自CMOS(互补金属氧化物半导体)逻辑(未示出)和功率晶体管(未示出)的电信号，并将电信号传递给加热层20。第一电极30可以由铝(Al)制成，其具有高电导率。第二电极40从第一电极30的顶部向喷嘴形成部分50内延伸预定距离，以接触加热层20的中央部分。由于第二电极40接触加热层20，第一电极30没有暴露到位于喷嘴形成部分50的墨水当中，因此能够保护第一电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨打印机头，其包括：衬底；在所述衬底上形成的，用以生成热能的加热层；在除了所述加热层的喷嘴形成部分以外的所述加热层上形成的第一电极；以及从所述第一电极的顶部向所述加热层的所述喷嘴形成部分延伸预定距离、从 而与所述加热层的中央部分接触的第二电极。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朴用植，权明钟，朴性俊，李镇郁，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]