多层结构元件基板、液体排出头和打印设备制造技术

本发明专利技术涉及多层结构元件基板、液体排出头和打印设备。为了抑制当加热器配线发生断线时由墨引起的金属溶解的进展，在根据本发明专利技术例如用于喷墨打印头的元件基板中，集成在元件基板中的每个加热器经由穿过绝缘层的第一通孔连接到单用配线，并且从单用配线经由穿过绝缘层的第二通孔再经由形成在另一个配线层中的配线进一步连接到共用配线。单用配线和共用配线形成在同一配线层中，并且第二通孔的纵横比小于第一通孔的纵横比。

【技术实现步骤摘要】
多层结构元件基板、液体排出头和打印设备
本专利技术涉及多层结构元件基板、液体排出头和打印设备，尤其是涉及例如使用液体排出头作为打印头的打印设备，液体排出头包括有元件基板，能够抑制墨造成的溶解，以根据喷墨方法执行打印。
技术介绍
已知的喷墨打印头(在下文中称为打印头)形成通过各种方法排出的墨滴。特别是，采用来自加热器的热量进行排墨的方法的打印头可以相对容易地实现高密度的多喷嘴，并且可以以高分辨率和高图像质量执行高速打印。众所周知，当同时驱动多个加热器来执行打印时，由配线引起的电压降会取决于同时驱动的加热器数量而变化，提供给加热器的能量取决于同时驱动的加热器数量而变化，并且排墨稳定性降低。为了解决这个问题，日本专利特开No.2016-137705中描述的打印头使用共用配线，为了减小会导致电压降的配线电阻，要使连接到加热器的配线层厚，并且还要使配线层尽可能地宽。在打印头中，由于异常脉冲(例如噪声)的产生，过电流会流向加热器，并且在元件基板中的加热器中会发生意外的断线。由于元件基板中加热器的周边暴露于墨，所以连接到加热器的配线在断线时暴露于墨。为了驱动其余的正常加热器，向共用配线提供电压。结果，从加热器中发生断线的部分起会发生配线的电蚀。如果这种状态持续下去，那么甚至在与断线加热器相邻的其它加热器的配线中也会发生电蚀，并且加热器会与断线加热器都发生故障。最近，在一些打印头中，引入了检测断线加热器并通过其余正常加热器补充打印的技术。然而，如果配线元件的电蚀在元件基板中扩散，使用其余正常加热器进行补充打印也是困难的。因此，图像质量降低。
技术实现思路
因此，本专利技术设想是对常规技术的上述缺点的回应。例如，根据本专利技术的多层结构元件基板、液体排出头和打印设备能够抑制连接到加热器的配线的电蚀扩散。根据本专利技术的一个方面，提供了一种多层结构元件基板，包括：加热器层，加热器层中形成有多个加热器；和第一配线层，第一配线层中形成有第一共用配线，第一共用配线配置成将电压从外部向所述多个加热器提供，多层结构元件基板还包括：单用配线，形成在第一配线层中，并且分别单独连接到所述多个加热器中的每一个加热器；第一导电插塞，设置在加热器层和第一配线层之间，并填充穿过第一绝缘层的第一通孔的内部，第一绝缘层覆盖第一配线层；第二配线层，形成在第一配线层下面的层中；以及第二导电插塞，设置在第一配线层和第二配线层之间，并填充穿过第二绝缘层的第二通孔的内部，第二绝缘层覆盖第二配线层，其中，所述多个加热器中的每一个加热器经由第一导电插塞连接到单用配线，并且单用配线经由第二导电插塞和第二配线层的配线连接到第一共用配线，以及第二通孔的纵横比小于第一通孔的纵横比。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种液体排出头，其采用了多层结构元件基板，多层结构元件基板包括：加热器层，加热器层中形成有多个加热器；和第一配线层，第一配线层中形成有第一共用配线，第一共用配线配置成将电压从外部向所述多个加热器提供，液体排出头包括：多个孔，配置成排出液体，其中，多层结构元件基板还包括：单用配线，形成在第一配线层中，并且分别单独连接到所述多个加热器中的每一个加热器；第一导电插塞，设置在加热器层和第一配线层之间，并填充穿过第一绝缘层的第一通孔的内部，第一绝缘层覆盖第一配线层；第二配线层，形成在第一配线层下面的层中；以及第二导电插塞，设置在第一配线层和第二配线层之间，并填充穿过第二绝缘层的第二通孔的内部，第二绝缘层覆盖第二配线层，其中，所述多个加热器中的每一个加热器经由第一导电插塞连接到单用配线，并且单用配线经由第二导电插塞和第二配线层的配线连接到第一共用配线，以及第二通孔的纵横比小于第一通孔的纵横比。根据本专利技术的又一个方面，提供了一种打印设备，用于采用液体排出头在打印介质上执行打印，液体排出头作为打印头配置成排出液体，打印头配置成排出墨作为液体，其中，液体排出头包括：多个孔，配置成排出液体；和多层结构元件基板，包括：加热器层，加热器层中形成有多个加热器；和第一配线层，第一配线层中形成有第一共用配线，第一共用配线配置成将电压从外部向所述多个加热器提供；其中，多层结构元件基板还包括：单用配线，形成在第一配线层中，并且分别单独连接到所述多个加热器中的每一个加热器；第一导电插塞，设置在加热器层和第一配线层之间，并填充穿过第一绝缘层的第一通孔的内部，第一绝缘层覆盖第一配线层；第二配线层，形成在第一配线层下面的层中；以及第二导电插塞，设置在第一配线层和第二配线层之间，并填充穿过第二绝缘层的第二通孔的内部，第二绝缘层覆盖第二配线层，其中，所述多个加热器中的每一个加热器经由第一导电插塞连接到单用配线，并且单用配线经由第二导电插塞和第二配线层的配线连接到第一共用配线，以及第二通孔的纵横比小于第一通孔的纵横比。因为经由每个加热器的单用配线进行从加热器到共用配线的连接，本专利技术是特别有利的。因此，即使单用配线断线，也能抑制由配线断线引起的电蚀向共用配线的扩散。通过以下参考附图对示例性实施例的描述，本专利技术的其它特征将变得明显。附图说明图1是示出根据本专利技术示例性实施例的包括打印头的打印设备的示意性布置的透视图；图2是示出图1中所示打印设备的控制配置的框图；图3是示出集成在打印头上的元件基板(头基板)的布局布置的视图；图4是图3中所示元件基板的X部的放大图；图5是示出配置成驱动一个加热器的驱动电路的等效电路的视图；图6是示出作为对比例的元件基板的多层结构的截面图；图7是示出两个加热器的配线状态的平面图；图8A、图8B和图8C是示出三个通孔的结构的截面图；图9是具有多层结构的元件基板的截面图，示意性地示出加热器中发生断线的状态；图10是示意性地示出溶解已进展的通孔340的状态的视图；图11是示意性地示出溶解已进展的VH共用配线的状态的平面图；图12是示出根据第一实施例的元件基板的多层结构的截面图；图13是示出集成在图12所示元件基板上的两个加热器的配线状态的平面图；图14是示出形成为狭缝形状的通孔330的平面图；图15是示意性示出由于图12所示元件基板的配线断线而导致插塞溶解的状态的视图；图16是示出根据第二实施例的元件基板的多层结构的截面图；以及图17是示出根据第三实施例的元件基板的多层结构的截面图。具体实施方式在下文中，将参考附图详细描述实施例。应注意，以下实施例并不旨在限制本专利技术要求保护的范围。尽管在实施例中描述了多个特征，但是专利技术不限于需要所有这些特征，而是可以适当地组合多个这些特征。此外，在附图中，相同的附图标记示出了相同或相似的构成部件，并且省略多余描述。在本说明书中，术语“打印”不仅包括形成例如字符和图形之类的重要信息，而且广义地包括在打印介质上形成图像、图形、图案等或者对处理介质的处理，无论它们是重要的还是不重要的，也无论它们是否可视化为人视觉可感知的。此外，术语“打印介质”不仅包括在普通打本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层结构元件基板，包括：加热器层，加热器层中形成有多个加热器；和第一配线层，第一配线层中形成有第一共用配线，第一共用配线配置成将电压从外部向所述多个加热器提供，多层结构元件基板还包括：/n单用配线，形成在第一配线层中，并且分别单独连接到所述多个加热器中的每一个加热器；/n第一导电插塞，设置在加热器层和第一配线层之间，并填充穿过第一绝缘层的第一通孔的内部，第一绝缘层覆盖第一配线层；/n第二配线层，形成在第一配线层下面的层中；以及/n第二导电插塞，设置在第一配线层和第二配线层之间，并填充穿过第二绝缘层的第二通孔的内部，第二绝缘层覆盖第二配线层，/n其中，所述多个加热器中的每一个加热器经由第一导电插塞连接到单用配线，并且单用配线经由第二导电插塞和第二配线层的配线连接到第一共用配线，以及/n第二通孔的纵横比小于第一通孔的纵横比。/n

【技术特征摘要】
20190423 JP 2019-0821981.一种多层结构元件基板，包括：加热器层，加热器层中形成有多个加热器；和第一配线层，第一配线层中形成有第一共用配线，第一共用配线配置成将电压从外部向所述多个加热器提供，多层结构元件基板还包括：
单用配线，形成在第一配线层中，并且分别单独连接到所述多个加热器中的每一个加热器；
第一导电插塞，设置在加热器层和第一配线层之间，并填充穿过第一绝缘层的第一通孔的内部，第一绝缘层覆盖第一配线层；
第二配线层，形成在第一配线层下面的层中；以及
第二导电插塞，设置在第一配线层和第二配线层之间，并填充穿过第二绝缘层的第二通孔的内部，第二绝缘层覆盖第二配线层，
其中，所述多个加热器中的每一个加热器经由第一导电插塞连接到单用配线，并且单用配线经由第二导电插塞和第二配线层的配线连接到第一共用配线，以及
第二通孔的纵横比小于第一通孔的纵横比。


2.根据权利要求1所述的多层结构元件基板，还包括：
开关层，开关层在第二配线层下面的层中，在开关层中形成有连接到所述多个加热器的多个开关元件；以及
第二共用配线，配置成将所述多个开关元件连接到GND。


3.根据权利要求2所述的多层结构元件基板，其中，第二共用配线形成在与第一共用配线相同的第一配线层中。


4.根据权利要求2所述的多层结构元件基板，其中，第二共用配线形成在第三配线层中，第三配线层设置在加热器层和第一配线层之间。


5.根据权利要求1所述的多层结构元件基板，其中，连接到单用配线的第二导电插塞所填充的第二通孔的纵横比小于穿过第二绝缘层的另一通孔的纵横比。


6.根据权利要求1所述的多层结构元件基板，其中，纵横比是穿过绝缘层的通孔的直径与通孔的高度的比率。


7.根据权利要求1所述的多层结构元件基板，其中，
第一阻挡金属层形成在第一通孔中第一导电插塞的下表面侧上和侧表面侧周围，以及
第二阻挡金属层形成在第二通孔中第二导电插塞的下表面侧上和侧表面侧周围。


8.根据权利要求7所述的多层结构元件基板，其中，
第一导电插塞和第二导电插塞由钨制成，以及
第一阻挡金属层和第二阻挡金属层大体上由钛Ti和含Ti材料中的一种制成。


9.根据权利要求1所述的多层结构元件基板，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：小薄洋平，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