液体喷射元件及其制造方法技术

一种用于制造通过喷射出口喷射液体的液体喷射元件的液体喷射元件基板的制造方法，所述液体喷射元件基板包括用于生成喷射液体的能量的能量生成元件和为能量生成元件提供电能的电极，所述方法包括：在所述基板的前表面上形成能量生成元件和与所述能量生成元件电连接的布线的步骤；在所述基板的所述表面上在形成所述布线的位置处形成采用沟槽形式的凹槽的步骤；通过在所述凹槽中充填电极材料形成与所述布线电连接的嵌埋电极的步骤；以及在形成所述嵌埋电极后在后表面使得所述基板变薄以使得所述嵌埋电极暴露在所述基板的后表面，从而提供在所述基板的后表面暴露的电极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种优选用于通过从喷孔喷射墨在记录介质上进行记录的液体喷射元件，以及用于制造这种液体喷射元件的方法。
技术介绍
近年来，喷墨记录设备在记录密度和记录速度方面已经得到增大。随着这样的增大，喷墨记录头的喷孔布置密度和喷孔数量也增大。液体喷射元件的尺寸取决于喷孔(即，能量生成元件)的数量。因此，液体喷射元件的喷孔数量的增大导致了液体喷射元件的尺寸的增大。另一方面，为了全色记录，喷墨记录头需要设有多个液体喷射元件，液体喷射元件的数量等于用于全色记录的液体喷射元件所喷射的各种彩色墨的数量。这样，不仅需要使液体喷射元件在平行于喷孔排列方向的方向上是足够长的，而且需要使具有喷孔的构件以外的构件的尺寸尽可能的小。另外，从提高液体喷射元件的各种材料的利用效率的观点出发，即，为了减小液体喷射元件的各种材料中的每一种的量，需要液体喷射元件尽可能的小。关于该主题，日本未审定公开专利申请2002-67328和2000-52549披露一种用于减小液体喷射元件的用于外部电连接的表面区域的尺寸的方案。根据该方案，利用穿通电极使得液体喷射元件的基板的前表面和后表面相连以减小上述区域的尺寸。该结构布置的使用能够利用液体喷射元件的后表面使得液体喷射元件的电子器件和另一个基板上的电子器件相连，从而减小用于电连接前者和后者的元件对具有喷孔的液体喷射元件的表面和记录介质之间的间隙。为了在具有高密度布置的大量喷液孔的液体喷射元件和在另一个基板上的电子器件之间建立电连接，必须在液体喷射元件的后表面上高密度地布置大量穿通电极。当使用这样的穿通电极时，预先穿通液体喷射元件的基板形成通孔。一般地，利用激光或者干法刻蚀制造这些通孔。但是，这些方法存在下列问题。即，需要形成的通孔越长，即，基板越厚，所得到的通孔的位置精度、直线度和垂直度越低。另外，基板越厚，形成通孔所需的时间越长，因此，形成通孔的费用越高。对于穿通电极，利用电镀形成在通孔中。这样，需要利用电镀进行充填的通孔越长，即，通孔直径相对于基板的厚度的比率越小，利用电镀充填通孔也越困难。出于上述原因，难以高密度地布置大量通孔，只要用于制造液体喷射元件的基板仍然保持原来的特点。除非能够高密度地布置大量通孔，否则难以体现使用穿通电极的优点，即，能够在液体喷射元件的后表面在液体喷射元件的电子器件和另一个基板(即，除了喷墨元件的基板以外的基板)上的电子器件之间建立电连接，因此，难以减小液体喷射元件的尺寸。另外，供墨道也是形成在液体喷射元件的基板中的通孔。因此，上述涉及穿通电极形成的位置精度和加工时间的问题也涉及供墨道。从位置精度的观点出发，能量生成元件和供墨道之间的位置关系是比较重要的，这是因为在液体喷射元件中的能量生成元件和供墨道之间的位置关系的不均匀性影响液体喷射元件的液体喷射性能，从而降低液体喷射元件进行记录的图像质量水平。对于解决这些问题的手段，能够减小液体喷射元件的基板的前体(即，能量生成元件形成在其上并且通孔穿通其形成的预定物质的板)的厚度。实际上，由于下列原因这是不可行的。即，当形成能量生成元件、穿通电极等时，液体喷射元件的基板经受在真空中执行的薄膜形成工艺。在该工艺中，基板经受高温。因此，如果液体喷射元件的基板的前体薄，它可能翘曲或者断裂。另外，当形成用于信号驱动系统的电子元件时，例如，即，基板上的除了能量生成元件以外的电子元件，基板经受高温处理，诸如扩散。因此，基板的温度变得很高，与上述在真空中的薄膜形成工艺相比，更可能导致基板翘曲和/或断裂。另外，喷嘴板可能是由树脂形成的，并且如果树脂用作喷嘴板的材料，液体喷射元件的薄基板可能由于当树脂硬化时产生的残余应力等的作用而翘曲。基板的翘曲导致通过喷嘴形成后的工艺形成液体喷射元件的各个构件的精度水平降低，并且随后还难以处理基板。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是以高的精度水平高效地制造液体喷射元件，以生产尺寸和费用远小于利用现有技术的液体喷射元件制造方法制造的液体喷射元件的液体喷射元件。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供一种制造通过喷射出口喷射液体的液体喷射元件的液体喷射元件基板的制造方法，所述液体喷射元件基板包括用于生成喷射液体的能量的能量生成元件和为能量生成元件提供电能的电极，所述方法包括在所述基板的前表面形成能量生成元件和与所述能量生成元件电连接的布线的步骤；在所述基板的所述表面上在形成所述布线的位置处形成采用沟槽形式的凹槽的步骤；通过在所述凹槽中充填电极材料形成与所述布线电连接的嵌埋电极的步骤；以及在形成所述嵌埋电极后在后表面使得所述基板变薄以使得所述嵌埋电极暴露在所述基板的后表面，从而提供在所述基板的后表面暴露的电极。从下面结合附图对本专利技术的优选实施例的描述中可以明显地看出本专利技术的这些和其他目的、特征和优点。附图说明图1(a)是本专利技术的第一实施例中的液体喷射元件的主要部分的平面图，以及图1(b)是在图1(a)中的线b-b处的图1(a)中所示的液体喷射元件的该部分的截面图。图2是表示制造图1中所示的液体喷射元件的一种(第一种)方法的其中一个步骤的示意图。图3是表示制造图1中所示的液体喷射元件的第一种方法的其中一个步骤的示意图。图4是表示制造图1中所示的液体喷射元件的第一种方法的其中一个步骤的示意图。图5是表示制造图1中所示的液体喷射元件的第一种方法的其中一个步骤的示意图。图6是表示制造图1中所示的液体喷射元件的第二种方法的其中一个步骤的示意图。图7是表示制造图1中所示的液体喷射元件的第二种方法的其中一个步骤的示意图。图8是表示制造图1中所示的液体喷射元件的第二种方法的其中一个步骤的示意图。图9是表示制造图1中所示的液体喷射元件的第二种方法的其中一个步骤的示意图。图10是表示制造图1中所示的液体喷射元件的第三种方法的其中一个步骤的示意图。图11是表示制造图1中所示的液体喷射元件的第三种方法的其中一个步骤的示意图。图12是表示制造图1中所示的液体喷射元件的第三种方法的其中一个步骤的示意图。图13是表示制造图1中所示的液体喷射元件的第三种方法的其中一个步骤的示意图。图14是表示制造图1中所示的液体喷射元件的第四种方法的其中一个步骤的示意图。图15是具有好效果的应用本专利技术的典型喷墨记录设备的透视图。具体实施例方式下面将参照附图对本专利技术的优选实施例进行描述。在下面对本专利技术的优选实施例的描述中，“液体喷射元件基板”(下面可被简称为元件基板)指的是用于喷射液体的电子构件(诸如能量生成元件、电极等)形成在其上的板。基本上，“液体”，其液滴为液体喷射元件喷射的对象，指的是包含一种或者多种着色物质的液体。但是，它也包括在墨沉积在记录介质之前或者之后用于处理记录介质(例如以防止墨渗出)的液体。无论液体喷射元件喷射的液体是墨或者用于处理记录介质的液体都不会影响本专利技术的效果。图1(a)是本实施例中的液体喷射元件的主要部分的平面图，以及图1(b)是在图1(a)中的线b-b处的图1(a)中所示的液体喷射元件的该部分的截面图。图1中所示的液体喷射元件1是由用作能量生成元件的多个生热电阻器13、元件基板10和顶板15(即，具有多个喷嘴的最外层)构成。生热电阻器13形成在元件基板10上。顶板15被放置在元件基板10上以覆盖在元件基板10上的生热电阻器13以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造通过喷射出口喷射液体的液体喷射元件的液体喷射元件基板的制造方法，所述液体喷射元件基板包括用于生成喷射液体的能量的能量生成元件和为能量生成元件提供电能的电极，所述方法包括：　　　　在所述基板的前表面上形成能量生成元件和与所述能量生成元件电连接的布线的步骤；　　　　在所述基板的所述表面上在形成所述布线的位置处形成沟槽形式的凹槽的步骤；　　　　　通过在所述凹槽中充填电极材料形成与所述布线电连接的嵌埋电极的步骤；以及　　　　在形成所述嵌埋电极后在后表面使得所述基板变薄以使得所述嵌埋电极暴露在所述基板的后表面，从而提供在所述基板的后表面暴露的电极。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小室博和，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]