喷墨印字头加热器件结构制造技术

技术编号:1025310 阅读:236 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种喷墨印字头加热器件结构,包括一个衬底、一绝缘层、一电阻层、一热消散层、一第一保护层以及一导电层。绝缘层是位于衬底之上,而电阻层是位于绝缘层之上,其中电阻层具有一个加热区与两个对应的非加热区。热消散层则是位于电阻层的非加热区与绝缘层之间。第一保护层覆盖电阻层,导电层则分别与电阻层的非加热区电性连接。由于热消散层的存在,因此可以有效提高喷墨印字头加热器件结构的寿命。

【技术实现步骤摘要】

.本专利技术是有关于 一 种喷墨印字头加热器件结构,且特别是有关于 一 种热汽泡式喷墨印字头(thermal ink jet printhead)的力口热器件结构。
技术介绍
目前的喷墨印字头(ink jet printhead)加热器 件结构 (heating elements structure) 有各种的样 式。在美国专禾U US 4 , 5 3 2,5 3 0中揭露 一 种如图1的喷墨印字头加热器件,其中包含衬底(substrate)1 0 0、禾由下层 (underglaze layer) 1 0 2、 玻璃 平台 (glass mesa) 1 0 4、 电阻器 (resistor) 10 6、导线(lead) 1 0 8、第一层二氧化硅层(Si02 layer) 1 1 0 、 钽层 (tantalum layer) 1 1 2以及 第二层二氧化硅层l 1 4。从图1可知,当电流通过 导线1 0 8流入电阻器1 0 6时,图1电阻器1 0 6内的点状区域代表会开始发热的区域,但是因为在部分发热区域l 1 6上方具有结构较厚的第二层二氧化 硅层1 1 4 ,导致部分发热区域1 1 6无法有效热消 散,而因热应力效应造成加热器件脆裂。在美国专禾U US 4 , 9 5 1 , 0 6 3中揭露另 一 种如 图2的喷墨印字头加热器件,其中包含衬底2 0 0 、 禾由下层2 0 2 、多晶鞋力口热构件(polysiliconheating element) 2 0 4 、 禾由上层 (overglaze layer) 2 0 6、电极 (electrode)2 0 8 、 热解氮化硅膜 (pyrolyticsiliconnitride ) 210 、组层 (tantalum layer) 2 1 2 以及保护层 (passivation layer) 2 1 4 。同样地,从图2可知,当电流通过电 极2 0 8流入多晶硅加热构件2 0 4时,其中的点状区域代表会开始发热的区域。然而,因为在部分发热 区域2 1 6上方有结构较厚的保护层2 1 4 ,使部分 发热区域2 1 6无法有效热消散,导致热应力效应而 造成加热器件脆裂。在美国专禾IJ US 5 , 9 8 0 , 0 2 5中所公开的 一 种 如图3的喷墨印字头加热器件结构,除 一 般的衬底30 0、 釉下层3 0 2 、 栅氧化层 (gate oxide layer) 3 0 4 、 氧化物混合层 (composite 1 ayer) 3 0 6、 铝电极 (aluminum electrode) 3 0 8 、 多晶硅层31 0 、 缓冲氧化层 (buffer oxide layer) 3 1 2 、氮化层 (nitride layer) 3 1 4、 钽层3 1 6以及聚 醯亚胺层(polyimide layer) 3 1 8之夕卜,还提议用 更高掺杂(doping)浓度处理其中的多晶硅层3 1 0 , 使其具有高掺杂多晶硅 (heavily-doped n + + polysilicon) 的力口热端 (heater ends) 3 2 0 , 以 降低多晶硅层3 1 0两端发热的现象。但是,高掺杂 的加热端3 2 0于高温加热时,掺杂浓度会发生变化,进而影响喷墨头寿命和打印口 叩质。从图3可知,当电流通过铝电极3 0 8流入加执端3 2 0时,其中的点状区域代表会开始发热的区域,但是在部分发热区域3 22上方有结构较厚的聚醯亚胺层31 8,使部分发热区域32 2无法有效执消散,所以会因为热应力效应造成加热器件脆裂美国专利US 6 , 267 ,47 1中还提出一种如图4的喷黑 歪印字头加热器件,中在制作喷墨印字头加热器件时,会在已经形成介电质基层(basslayer )4 02与掺杂多晶硅404的衬底4 00之上,形成一层金属娃化物4 0 6,以改善掺杂多晶娃4 0 4与后续形成的金属接触窗部件contactm6 mber )的附着性。而且,在图4中还揭露在金属硅化物4 0 6中形成咼掺杂区4 0 8 ,以降低此处的发热现象,但仍有上述的发热问题,而导致喷墨头寿命及打印品质。
技术实现思路
本专利技术提供 一 种喷墨印字头加热器件结构,适用 于热汽泡式喷墨印字头上,可降低喷墨印字头制造成 本、增加喷墨印字头使用寿命、并且提高打印品质。本专利技术的其它目的和优点可以从本专利技术所揭露的技术特征中得到近 一 步的了解。基于上述其中的一个或部份或全部目的或其它目 的,本专利技术 一 实施例提出 一 种喷墨印字头加热器件结构,包括一衬底(substrate)、 一绝缘层(insulating layer)、 一电阻层 (resistive heater layer)、 一热 消散层(heat dissipation layer)、 一第一保护层以 及一导电层。绝缘层是位于衬底之上,而电阻层是位 于绝缘层之上,其中电阻层具有一个加热区(heating region) 与两个对应的非力口热区 (non —heating regions )。热消散层则是位于电阻层的非加热区与绝 缘层之间。第 一 保护层覆盖电阻层,导电层则分别与 电阻层的非加热区电性连接。在本专利技术的 一 实施例中,上述热消散层的材料包 括金属或非金属。在本专利技术的 一 实施例中,上述热消散层的材料包 括金、银、钽(tantalum)、 鸽(tungsten)或金属复合材料 (metal composite)。在本专利技术的 一 实施例中,上述热消散层的材料包 括钻石(diamond)、合成碳或碳化物的非金属。在本专利技术的 一 实施例中,上述电阻层的材料包括 掺杂多晶硅。电阻层的非加热区内的掺杂浓度(dopant concentration)可大于力口热区内的掺杂浓度。在本专利技术的一实施例中,上述喷黑 耍印字头加热器件结构还包括还包括空穴效应保护层,覆兰 皿第一保护层在本专利技术的一实施例中,上述喷黑 歪印字头加热器件结构还包括一第一保护层,覆生 隱导电层并露出加执区上的第保护层在本专利技术的一实施例中,上述第保护层的材料为—氧化硅或氮化桂在本专利技术的一实施例中,上述空穴效应保护层可延伸覆主第保护层在本专利技术的一实施例中,还包括一第保护层,覆生导电层与第一保护层在本专利技术的一实施例中,还包括空穴效应保护层覆生第保护层。在本专利技术的一实施例中,上述绝缘层的材料包括氧化娃。在本专利技术的一实施例中,上述第保护层的材料包括一氧化硅、氮化硅或碳化硅。在本专利技术的一实施例中,上述喷墨印字头加执 J 、"器件结构还包括接触窗(contact windc> w ),位于第一保护层内,用以电性连接导电层以及电阻层的非加区本专利技术另实施例提出 一 种喷墨印字头加热器件结构,包本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种喷墨印字头加热器件结构,其特征在于,包括: 一衬底; 一绝缘层,位于该衬底之上; 一电阻层,位于该绝缘层之上,其中该电阻层至少具有一加热区与两个对应的非加热区; 一热消散层,位于该电阻层的该些非加热区与该绝缘层之间; 一第一保护层,覆盖该电阻层;以及 一导电层,分别与该电阻层的该些非加热区电性连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李致淳赖伟夫李明玲
申请(专利权)人:国际联合科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:71[]

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