液体排出头及其制造方法技术

本发明专利技术公开了液体排出头及其制造方法，该液体排出头包括与液体排出设备电连接的电触点；第一半导体基板，具有用于产生用于排出液体的能量的能量产生元件，以及包括第一晶体管并且被配置用于驱动所述能量产生元件的驱动器单元；以及第二半导体基板，具有接收单元和展开单元，所述接收单元被配置为具有第二晶体管并且接收经所述电触点串行传输的信号，所述展开单元被配置为具有第三晶体管并且并行转换在所述接收单元中接收到的信号以产生用于控制所述驱动器单元的信号，其中第一晶体管中的栅极氧化物膜比第二晶体管中的栅极氧化物膜和第三晶体管中的栅极氧化物膜厚。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于排出液体的液体排出头和用于制造该液体排出头的方法。
技术介绍
喷墨记录装置(下面称为记录装置)是如下这样的装置，该装置使用代表性的喷墨记录头(下面被称为记录头)作为液体排出头来排出墨并且在记录介质上执行记录。在此记录装置的性能的改进中，为了增加记录速度，提高记录头上的墨排出端口的数量和记录频率。另外，为了稳定图像质量，记录装置在设置在记录装置主体上的主体控制单元和设置在记录头上的用于驱动记录元件的记录元件驱动单元之间传输和接收控制信号，并且控制墨排出状态。此控制的细节包括，例如，监视记录头的温度以便在更适合的条件下驱动记录头，将记录头和墨调整到预定温度以便稳定墨排出量等。记录装置的这种发展增加了从设置在记录装置上的主体控制单元传输到记录头的数据量。因此，必须增加通过其传输数据的布线的数量。从而，当记录头上的用于与主体控制单元电连接的触点端子的数量增加时，这导致大的记录头。当以高密度布置布线以避免大的记录头时，在布线中，容易产生噪声。因此， 担心其影响记录头的稳定驱动。作为解决这种问题的一种方法，如在美国专利公开 No. 2002/0105554中讨论的记录装置中所示，采用用于以高速度传输串行数据的低电压差分传输法是有效的。通过使用这种低电压差分传输法，可以减少布线的数量和噪声的产生， 并且可以减小噪声对信号传输的影响。因此，可以实现高传输速度。图13是示出了一般记录装置主体和记录头上的记录元件基板之间的控制的配置的例子的框图。记录元件基板包括记录元件驱动单元56以及接收单元和展开(expansion) 单元57，记录元件驱动单元56包括记录元件和用于驱动记录元件的驱动器单元，接收单元和展开单元57被配置用于从记录装置主体接收数据以便将其传输到记录元件驱动单元。 当从主体控制单元串行传输的数据被并行转换和传输到记录元件驱动单元56时，可以减少用于连接记录装置主体和记录头的触点端子的数量。为了在上述配置中实现高速数据传输，需要接收单元中的串行数据的接收和展开单元中的并行转换被高速执行。为了加速这些处理，重要的是将构成接收单元和展开单元的晶体管的操作速度加速。构成接收单元和展开单元的晶体管例如是增强型N沟道金属氧化物半导体(NMOQ晶体管。为了增加此晶体管的操作速度，使得栅极氧化物膜的厚度变薄并且从而降低晶体管的操作阈值电压是有效的。另一方面，与这些晶体管具有类似配置的晶体管还被用于构成记录元件驱动单元 56上的驱动器单元的晶体管。然而，与构成接收单元和展开单元57的晶体管相比，构成用于驱动记录元件的驱动器单元的晶体管被施加高得多的电压。因此，驱动器单元上的晶体管需要确保抵抗较高的施加电压的耐压性。为了提高耐压性，加厚栅极氧化物膜的厚度是有效的。因此，晶体管中的栅极氧化物膜的所需厚度在数据传输加速的情况与耐压性增加的情况之间是不同的。当构成各电路的晶体管中的栅极氧化物膜厚度不同时，制造工艺可能是复杂的并且可能增加成本。另一方面，当使用与制造半导体时的形成工艺相似的形成工艺(forming process)在记录元件基板上形成构成各电路的晶体管中的栅极氧化物膜时，通常以相同厚度形成栅极氧化物膜。因此，数据传输加速和耐压性增加的性能两者可能不能足够地相容。
技术实现思路
本专利技术涉及这样的液体排出头，该液体排出头可被容易地制造，并且解决(cope with)数据传输速度加速和耐压性增加两者。根据本专利技术的一个方面，一种液体排出头包括与液体排出设备电连接的电触点； 第一半导体基板，具有用于产生用于排出液体的能量的能量产生元件，以及驱动器单元，该驱动器单元包括第一晶体管并且被配置用于驱动该能量产生元件；以及第二半导体基板， 具有接收单元和展开单元，该接收单元被配置为具有第二晶体管并且接收经由该电触点串行传输的信号，所述展开单元被配置为具有第三晶体管并且并行转换在该接收单元中接收到的信号以产生用于控制该驱动器单元的信号，其中第一晶体管中的栅极氧化物膜比第二晶体管中的栅极氧化物膜和第三晶体管中的栅极氧化物膜厚。根据本专利技术，可以提供可容易制造的、并且可以实现数据传输加速和耐压性增加两者的液体排出头。参考附图从下面对示例实施例的详细描述中，本专利技术的其它特征和方面将变得清晰。附图说明并入说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的示例实施例、特征和方面，并且与描述一起用于解释本专利技术的原理。图1是示出了根据本专利技术的记录头上的布线和触点端子之间的连接的图。图2是示出了结合根据本专利技术的记录头的记录装置的整体配置的图。图3是示出了根据本专利技术的记录头和记录装置主体之间的控制的配置的框图。图4是示出了根据本专利技术的记录头中的使用差分传输法的数据传输的图。图5是示出了根据本专利技术的记录头上的记录元件基板的电路的配置的图。图6A和6B是示出了根据本专利技术的第一示例实施例的记录头的配置的图。图7A和7B是示出了结合根据本专利技术的第一示例实施例的记录头的记录装置上的滑架单元(carriage unit)的配置。图8是示出了根据本专利技术的第二示例实施例的记录头的配置的外视图。图9是示出了根据本专利技术的第二示例实施例的记录头的配置的分解图。图10是示出了根据本专利技术的第三示例实施例的记录头的配置的外视图。图IlA是示出了设置在控制基板上的晶体管的配置的图，并且图IlB是示出了设置在记录元件基板上的晶体管的结构的图。图12是示出了控制基板上的内部电路的配置的框图。图13是示出了常规记录装置和记录头之间的控制的配置的框图。具体实施例方式下面将参考附图详细描述本专利技术的各个示例实施例、特征和方面。首先参考图2，将描述喷墨记录装置100 (下面被称为记录装置)的主要配置，该喷墨记录装置100是作为根据本专利技术的液体排出头的喷墨记录头1 (下面被称为记录头1)被安装在其上的液体排出装置。记录头1具有包括用于排出墨的多个排出端口的排出端口阵列。此记录头1安装于其上的滑架2与轴12接合，并且沿与传送记录介质15的方向正交的方向扫描。滑架2 经由带13接收来自马达14的驱动力。因此，滑架2执行扫描。通过滑架位置传感器(未示出)检测滑架编码器16，从而检测滑架2的位置。当开始记录操作时，通过由给纸马达8驱动的给纸辊6传送记录介质15 (诸如纸)。传感器11检测与给纸马达8同步旋转的给纸编码器10中设置的缝隙，从而检测记录介质15的位置。通过排纸辊3的旋转将以从记录头1排出的墨进行记录的记录介质传送到记录装置100之外。控制用于从记录头1上的排出端口排出墨的记录头1的驱动、滑架2的扫描以及记录介质15的传送的各定时。从而，在记录介质15的预定位置处排出墨。图3是示出了其上安装有记录头1的记录装置100的主体和记录头1之间的控制系统的配置的框图。基于在记录装置100的主体上的主体控制单元28中产生的信号驱动记录头1。记录头1包括作为第一半导体基板的记录元件基板21，以及作为第二半导体基板的控制基板 25。这些基板是作为分离体(s印arate body)被设置的半导体集成电路芯片。记录元件基板21包括记录元件23，该记录元件23作为用于产生用于从记录头1 的排出端口排出墨的能量的能量产生元件。安装在记录元件基板21上的记录元件驱动单元M是包含记录元件23和用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种液体排出头，包括：与液体排出设备电连接的电触点；第一半导体基板，包括用于产生用于排出液体的能量的能量产生元件，以及驱动器单元，所述驱动器单元具有第一晶体管并且被配置用于驱动所述能量产生元件；以及第二半导体基板，包括接收单元和展开单元，所述接收单元被配置为具有第二晶体管并且接收经由所述电触点串行传输的信号，所述展开单元被配置为具有第三晶体管并且并行转换在所述接收单元中接收到的信号以产生用于控制所述驱动器单元的信号，其中第一晶体管中的栅极氧化物膜比第二晶体管中的栅极氧化物膜以及第三晶体管中的栅极氧化物膜厚。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：村冈千秋，山口裕久雄，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP