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JP4696781B2 - Method for manufacturing droplet discharge head and method for manufacturing droplet discharge device - Google Patents
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Method for manufacturing droplet discharge head and method for manufacturing droplet discharge device Download PDF

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    • B41J2002/14491Electrical connection

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

本発明は、液滴吐出ヘッドの製造方法及び液滴吐出装置の製造方法に関し、特にノズル基板とリザーバ基板とを確実に接合する液滴吐出ヘッドの製造方法及び液滴吐出装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a droplet discharge head and a method of manufacturing a droplet discharge device, and more particularly to a method of manufacturing a droplet discharge head and a method of manufacturing a droplet discharge device that reliably bond a nozzle substrate and a reservoir substrate.

近年、インクジェットヘッドには、高解像度画像の高速印刷化及び多色化を目的として、ノズル列を複数有する構造のものが求められている。この要求を実現するためには、インクジェットヘッドのノズル密度を高密度化するとともに、長尺化(1列当たりのノズル数の増加)させなければならない。それに伴って、インクジェットヘッド内のアクチュエータ数も、益々増加するようになっている。このような状況の中、高密度なノズル密度で、長尺化かつ多列化したノズル列を有した小型のインクジェットヘッドが種々提案されている。   In recent years, ink jet heads having a structure having a plurality of nozzle arrays have been required for the purpose of high-speed printing of high-resolution images and multi-coloring. In order to realize this requirement, it is necessary to increase the nozzle density of the inkjet head and lengthen it (increase the number of nozzles per row). Along with this, the number of actuators in the ink jet head is also increasing. Under such circumstances, various small-sized inkjet heads having long and multi-row nozzle rows with a high nozzle density have been proposed.

このようなインクジェットヘッドの中には、個別電極に駆動電源を供給するためのドライバICをインクジェットヘッド内に設置するようになっているものが存在する。このようなインクジェットヘッドでは、ドライバICが異方性導電接着剤によって電極実装部(バンプ)に実装されることが一般的である。この異方性導電接着剤には導電粒子が含まれており、導電粒子を介してドライバICと電極実装部との電気的な接続が実現されている。   Among such ink jet heads, there is one in which a driver IC for supplying driving power to individual electrodes is installed in the ink jet head. In such an ink jet head, a driver IC is generally mounted on an electrode mounting portion (bump) with an anisotropic conductive adhesive. The anisotropic conductive adhesive contains conductive particles, and electrical connection between the driver IC and the electrode mounting portion is realized through the conductive particles.

たとえば、「エネルギー発生素子である電気熱変換素子及びインク流路やインク吐出口を形成した基板の表面に、制御用のICチップをフェースダウンで実装するとともに、ICチップの入力側をフレキシブルプリント基板の外部取出し電極に接続する」ようにした液体噴射ヘッドが開示されている(たとえば、特許文献1参照)。この液体噴射ヘッドは、制御用IC部品が、絶縁樹脂に導電粒子を分散させた樹脂層によって素子基板に実装されていることを特徴としている。   For example, “An IC chip for control is mounted face down on the surface of a substrate on which an electrothermal conversion element as an energy generating element and an ink flow path and an ink discharge port are formed, and the input side of the IC chip is a flexible printed circuit board. A liquid ejecting head that is connected to an external extraction electrode ”is disclosed (see, for example, Patent Document 1). This liquid ejecting head is characterized in that the control IC component is mounted on the element substrate by a resin layer in which conductive particles are dispersed in an insulating resin.

特開2002−210969号公報(5頁及び図1)JP 2002-210969 (page 5 and FIG. 1)

上記の液体噴射ヘッドは、ICチップ表面がノズル面の一部を形成しているため、ICチップ表面にインクから保護する層が必要となり構造が複雑になってしまうという問題があった。また、印刷紙に対してノズルよりもICチップの位置が近いため、インク滴の飛翔距離を短くすることができずにインク滴の着弾ずれが生じやすく、高精細な印刷が困難になってしまうという問題もあった。さらに、インク流路とFPCとはICチップをはさんで互いに反対側に配置される構造であるため、ノズル列の多列化を行った場合、液体噴射ヘッド全体が大きくなってしまうという問題もあった。   The liquid ejecting head has a problem in that the IC chip surface forms a part of the nozzle surface, so that a layer protecting the ink from the ink is required on the IC chip surface and the structure becomes complicated. In addition, since the position of the IC chip is closer to the printing paper than the nozzle, the flying distance of the ink droplets cannot be shortened, and the landing of the ink droplets is liable to occur, making high-definition printing difficult. There was also a problem. Furthermore, since the ink flow path and the FPC are arranged on opposite sides of the IC chip, there is a problem that when the number of nozzle rows is increased, the entire liquid ejecting head becomes larger. there were.

上記のような問題を解決するためには、ICチップを液体噴射ヘッドを構成する各基板(電極基板やキャビティ基板、リザーバ基板、ノズル基板)内に収納するようにした構造の液滴吐出ヘッドが考えられる。しかしながら、電極基板及びキャビティ基板を接合した接合基板とリザーバ基板との接着接合後にICチップを実装する際、異方性導電接着剤内バインダーからの放出ガスがリザーバ基板上に付着してしまい、リザーバ基板とノズル基板との接着接合強度が低下してしまうという新たな問題が発生してしまった。   In order to solve the above problems, a liquid droplet ejection head having a structure in which an IC chip is accommodated in each substrate (electrode substrate, cavity substrate, reservoir substrate, nozzle substrate) constituting the liquid ejecting head is provided. Conceivable. However, when the IC chip is mounted after the adhesive substrate and the reservoir substrate are bonded to each other and the electrode substrate and the cavity substrate are bonded, the gas released from the binder in the anisotropic conductive adhesive adheres to the reservoir substrate. A new problem has occurred that the adhesive bonding strength between the substrate and the nozzle substrate is reduced.

一般的に、リザーバ基板とノズル基板との接着接合強度を高めるために、下地となるプライマー層をリザーバ基板とノズル基板に作製することが多い。しかしながら、エポキシ系接着剤を用いてリザーバ基板とノズル基板とを接着接合する場合、異方性導電接着剤内バインダーからの放出ガスがリザーバ基板に付着すると、その放出ガスが異物になって接着接合強度が低下してしまう。また、リザーバ基板上に付着した放出ガスを除去するという方法も考えられるが、リザーバ基板上には既にプライマー層が形成されているため、付着した放出ガスを除去しようとするとプライマー層も一緒に除去されてしまう。さらに、プライマー層を一旦除去した後に、再度プライマー層を形成させることは、技術的に困難である。   In general, in order to increase the adhesive bonding strength between the reservoir substrate and the nozzle substrate, a primer layer serving as a base is often formed on the reservoir substrate and the nozzle substrate. However, when the reservoir substrate and the nozzle substrate are adhesively bonded using an epoxy adhesive, if the released gas from the binder in the anisotropic conductive adhesive adheres to the reservoir substrate, the released gas becomes a foreign substance and adhesively bonds. Strength will fall. Another possible method is to remove the released gas adhering to the reservoir substrate. However, since the primer layer has already been formed on the reservoir substrate, the primer layer is also removed when attempting to remove the attached released gas. Will be. Furthermore, it is technically difficult to form the primer layer again after removing the primer layer once.

本発明は、異方性導電接着剤内バインダーからの放出ガスをリザーバ基板に付着させないようにして、リザーバ基板とノズル基板とを確実に接合する液滴吐出ヘッドの製造方法及び液滴吐出装置の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention relates to a method for manufacturing a droplet discharge head and a droplet discharge device for securely bonding a reservoir substrate and a nozzle substrate so that a gas released from a binder in an anisotropic conductive adhesive does not adhere to the reservoir substrate. An object is to provide a manufacturing method.

本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、個別電極と該個別電極に駆動信号を供給するドライバICを実装するための実装部とが形成された電極基板と、実装部に対応する部分を開口した第1の穴部と個別電極に対向する位置に液滴吐出用の圧力室とが形成されたキャビティ基板と、第1の穴部に連通するように開口した第2の穴部と圧力室に液滴を供給するためのリザーバとが形成されたリザーバ基板とが積層された積層体を形成する工程と、第2の穴部に対応する部分を開口させたマスクを積層体のリザーバ基板上にセットする工程と、マスクがセットされた後に、異方性導電接着剤により積層体の実装部にドライバICを実装する工程とを有することを特徴とする。 The manufacturing method of a droplet discharge head according to the present invention includes an electrode substrate on which an individual electrode and a mounting portion for mounting a driver IC that supplies a driving signal to the individual electrode are formed, and a portion corresponding to the mounting portion. A cavity substrate in which a first hole portion opened and a pressure chamber for droplet discharge are formed at positions facing the individual electrodes, and a second hole portion and pressure that are open to communicate with the first hole portion A step of forming a laminate in which a reservoir substrate on which a reservoir for supplying droplets to the chamber is formed is laminated, and a mask in which a portion corresponding to the second hole is opened is a reservoir substrate of the laminate And a step of mounting the driver IC on the mounting portion of the laminate by an anisotropic conductive adhesive after the mask is set.

積層体のリザーバ基板上にマスクをセットした後に、ドライバICを実装する上記構成によれば、ドライバICを実装する際に放出されるガスがリザーバ基板に付着することがない。すなわち、リザーバ基板にガスが付着することがないので、リザーバ基板とノズル基板との接着接合強度が低下しない。したがって、確実にリザーバ基板とノズル基板とを接合することができる。また、リザーバ基板とノズル基板とを確実に接着接合できるので、歩留まりの高い製造方法を提供することが可能となる。
また、ドライバICと個別電極とを異方性導電接着剤により装着するようになっているので、ドライバICと個別電極との電気的な接続が可能となっている。この異方性導電接着剤は、熱硬化性樹脂に導電粒子を分散させたものである。
According to the above configuration in which the driver IC is mounted after the mask is set on the reservoir substrate of the stacked body, the gas released when the driver IC is mounted does not adhere to the reservoir substrate. That is, since gas does not adhere to the reservoir substrate, the adhesive bonding strength between the reservoir substrate and the nozzle substrate does not decrease. Therefore, the reservoir substrate and the nozzle substrate can be reliably bonded. In addition, since the reservoir substrate and the nozzle substrate can be securely bonded to each other, it is possible to provide a manufacturing method with a high yield.
In addition, since the driver IC and the individual electrode are mounted with an anisotropic conductive adhesive, the driver IC and the individual electrode can be electrically connected. This anisotropic conductive adhesive is obtained by dispersing conductive particles in a thermosetting resin.

本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、個別電極と該個別電極に駆動信号を供給するドライバICを実装するための実装部とが形成された電極基板と、実装部に対応する部分を開口した第1の穴部と個別電極に対向する位置に液滴吐出用の圧力室とが形成されたキャビティ基板と、第1の穴部に連通するように開口した第2の穴部と圧力室に液滴を供給するためのリザーバとが形成されたリザーバ基板とが積層された積層体を形成する工程と、積層体のリザーバ基板における第2の穴部以外の部分に保護テープを貼り付ける工程と、保護テープを貼り付けた後に、異方性導電接着剤により積層体の実装部にドライバICを実装する工程とを有することを特徴とする。 The manufacturing method of a droplet discharge head according to the present invention includes an electrode substrate on which an individual electrode and a mounting portion for mounting a driver IC that supplies a driving signal to the individual electrode are formed, and a portion corresponding to the mounting portion. A cavity substrate in which a first hole portion opened and a pressure chamber for droplet discharge are formed at positions facing the individual electrodes, and a second hole portion and pressure that are open to communicate with the first hole portion Forming a laminate in which a reservoir substrate on which a reservoir for supplying droplets to the chamber is formed is laminated, and attaching a protective tape to a portion of the laminate substrate other than the second hole portion And a step of mounting the driver IC on the mounting portion of the laminated body with an anisotropic conductive adhesive after applying the protective tape.

積層体のリザーバ基板上に保護テープを貼り付けた後に、ドライバICを実装する上記構成によれば、ドライバICを実装する際に放出されるガスがリザーバ基板に付着することがない。すなわち、リザーバ基板にガスが付着することがないので、リザーバ基板とノズル基板との接着接合強度が低下しない。したがって、確実にリザーバ基板とノズル基板とを接合することができる。また、リザーバ基板とノズル基板とを確実に接着接合できるので、歩留まりの高い製造方法を提供することが可能となる。
また、ドライバICと個別電極とを異方性導電接着剤により装着するようになっているので、ドライバICと個別電極との電気的な接続が可能となっている。
According to the above configuration in which the driver IC is mounted after the protective tape is attached on the reservoir substrate of the laminate, the gas released when the driver IC is mounted does not adhere to the reservoir substrate. That is, since gas does not adhere to the reservoir substrate, the adhesive bonding strength between the reservoir substrate and the nozzle substrate does not decrease. Therefore, the reservoir substrate and the nozzle substrate can be reliably bonded. In addition, since the reservoir substrate and the nozzle substrate can be securely bonded to each other, it is possible to provide a manufacturing method with a high yield.
In addition, since the driver IC and the individual electrode are mounted with an anisotropic conductive adhesive, the driver IC and the individual electrode can be electrically connected.

本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、個別電極と該個別電極に駆動信号を供給するドライバICを実装するための実装部とが形成された電極基板と、実装部に対応する部分を開口した第1の穴部と個別電極に対向する位置に液滴吐出用の圧力室とが形成されたキャビティ基板と、第1の穴部に連通するように開口した第2の穴部と圧力室に液滴を供給するためのリザーバとが形成されたリザーバ基板とが積層された積層体を形成する工程と、実装部及び第1の穴部、第2の穴部を隔離するための遮蔽壁を積層体における第1の穴部及び第2の穴部に挿入し、遮蔽壁の内側で、異方性導電接着剤により積層体の実装部にドライバICを実装する工程とを有することを特徴とする。 The manufacturing method of a droplet discharge head according to the present invention includes an electrode substrate on which an individual electrode and a mounting portion for mounting a driver IC that supplies a driving signal to the individual electrode are formed, and a portion corresponding to the mounting portion. A cavity substrate in which a first hole portion opened and a pressure chamber for droplet discharge are formed at positions facing the individual electrodes, and a second hole portion and pressure that are open to communicate with the first hole portion Forming a laminate in which a reservoir substrate on which a reservoir for supplying droplets to the chamber is formed is laminated, and shielding for isolating the mounting portion, the first hole portion, and the second hole portion Inserting the wall into the first hole and the second hole in the laminate, and mounting the driver IC on the mounting portion of the laminate with an anisotropic conductive adhesive inside the shielding wall. Features.

実装部及び第1の穴部、第2の穴部を隔離するための遮蔽壁を設け、遮蔽壁の内側でドライバICを実装する上記構成によれば、ドライバICを実装する際に放出されるガスが遮蔽壁の外側に流出することがない。すなわち、リザーバ基板にガスが付着することがないので、リザーバ基板とノズル基板との接着接合強度が低下しない。したがって、確実にリザーバ基板とノズル基板とを接合することができる。また、リザーバ基板とノズル基板とを確実に接着接合できるので、歩留まりの高い製造方法を提供することが可能となる。
また、ドライバICと個別電極とを異方性導電接着剤により装着するようになっているので、ドライバICと個別電極との電気的な接続が可能となっている。
According to the above-described configuration in which the mounting portion, the first hole portion, and the shielding wall for isolating the second hole portion are provided, and the driver IC is mounted inside the shielding wall, the driver IC is released when mounting the driver IC. Gas does not flow out of the shielding wall. That is, since gas does not adhere to the reservoir substrate, the adhesive bonding strength between the reservoir substrate and the nozzle substrate does not decrease. Therefore, the reservoir substrate and the nozzle substrate can be reliably bonded. In addition, since the reservoir substrate and the nozzle substrate can be securely bonded to each other, it is possible to provide a manufacturing method with a high yield.
In addition, since the driver IC and the individual electrode are mounted with an anisotropic conductive adhesive, the driver IC and the individual electrode can be electrically connected.

本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、前記遮蔽壁を有するドライバIC実装ツールを用いて、積層体の実装部にドライバICを実装することを特徴とする。遮蔽壁を有するドライバIC実装ツールを用いて、ドライバICを実装する上記構成によれば、ドライバICを実装する際に放出されるガスが遮蔽壁の外側に流出することがない。すなわち、リザーバ基板にガスが付着することがないので、リザーバ基板とノズル基板との接着接合強度が低下しない。したがって、確実にリザーバ基板とノズル基板とを接合することができる。また、リザーバ基板とノズル基板とを確実に接着接合できるので、歩留まりの高い製造方法を提供することが可能となる。   The method for manufacturing a droplet discharge head according to the present invention is characterized in that a driver IC is mounted on the mounting portion of the laminate using the driver IC mounting tool having the shielding wall. According to the above configuration in which the driver IC is mounted using the driver IC mounting tool having the shielding wall, the gas released when the driver IC is mounted does not flow out of the shielding wall. That is, since gas does not adhere to the reservoir substrate, the adhesive bonding strength between the reservoir substrate and the nozzle substrate does not decrease. Therefore, the reservoir substrate and the nozzle substrate can be reliably bonded. In addition, since the reservoir substrate and the nozzle substrate can be securely bonded to each other, it is possible to provide a manufacturing method with a high yield.

本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、積層体の実装部にドライバICを実装する工程において、実装部とドライバICとをピンによってアライメントすることを特徴とする。ピンを利用して電極基板とドライバICとのアライメント(位置合わせ)をするので、電極基板とドライバICとの位置ずれを防止することが可能となる。すなわち、確実にドライバICを電極基板に実装することができる。   The manufacturing method of the droplet discharge head according to the present invention is characterized in that in the step of mounting the driver IC on the mounting portion of the stacked body, the mounting portion and the driver IC are aligned by pins. Since the alignment between the electrode substrate and the driver IC is performed using pins, it is possible to prevent the positional deviation between the electrode substrate and the driver IC. That is, the driver IC can be reliably mounted on the electrode substrate.

本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、積層体の実装部にドライバICを実装する工程において、実装部とドライバICとをカメラによってアライメントすることを特徴とする。カメラを利用して電極基板とドライバICとのアライメント(位置合わせ)をするので、電極基板とドライバICとの位置ずれを防止することが可能となる。すなわち、確実にドライバICを電極基板に実装することができる。   The manufacturing method of the droplet discharge head according to the present invention is characterized in that in the step of mounting the driver IC on the mounting portion of the stacked body, the mounting portion and the driver IC are aligned by a camera. Since the alignment between the electrode substrate and the driver IC is performed using the camera, it is possible to prevent the positional deviation between the electrode substrate and the driver IC. That is, the driver IC can be reliably mounted on the electrode substrate.

本発明に係る液滴吐出装置の製造方法は、請求項1〜7のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法を含むことを特徴とする。したがって、上記のいずれかの液滴吐出ヘッドの製造方法を含むため、上述した効果を得ることが可能となる。   A method for manufacturing a droplet discharge device according to the present invention includes the method for manufacturing a droplet discharge head according to any one of claims 1 to 7. Therefore, since the method for manufacturing any one of the above-described droplet discharge heads is included, the above-described effects can be obtained.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態に係る液滴吐出ヘッド100の分解斜視図である。また、図2は、液滴吐出ヘッド100が組み立てられた状態のA−A断面を示す縦断面図である。なお、この液滴吐出ヘッド100は、ノズル基板の表面側に設けられたノズル孔から液滴を吐出するフェイスイジェクトタイプのものであり、また静電気力により駆動される静電駆動方式のものである。また、図1は、駆動信号を供給するためのFPC(Flexible Printed Circuit)の一部を含めて示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is an exploded perspective view of a droplet discharge head 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an AA section in a state where the droplet discharge head 100 is assembled. The droplet discharge head 100 is of a face eject type that discharges droplets from nozzle holes provided on the surface side of the nozzle substrate, and is of an electrostatic drive type that is driven by electrostatic force. . FIG. 1 also shows a part of an FPC (Flexible Printed Circuit) for supplying a drive signal.

図1に示すように、液滴吐出ヘッド100は、一般的な静電駆動方式の液滴吐出ヘッドのような3層構造ではなく、電極基板4、キャビティ基板3、リザーバ基板2、ノズル基板1の4つの基板で構成される4層構造を特徴としている。リザーバ基板2の一方の面にはノズル基板1が接合されており、リザーバ基板2の他方の面にはキャビティ基板3が接合されている。また、キャビティ基板3のリザーバ基板2が接合された面の反対面には、電極基板4が接合されている。すなわち、電極基板4、キャビティ基板3、リザーバ基板2、ノズル基板1の順で接合されている。さらに、液滴吐出ヘッド100には、個別電極17に駆動信号を供給するドライバIC15が設けられている。なお、電極基板4とキャビティ基板3とリザーバ基板1とで積層体を構成している。   As shown in FIG. 1, the droplet discharge head 100 does not have a three-layer structure like a general electrostatic drive type droplet discharge head, but an electrode substrate 4, a cavity substrate 3, a reservoir substrate 2, and a nozzle substrate 1. It is characterized by a four-layer structure composed of four substrates. The nozzle substrate 1 is bonded to one surface of the reservoir substrate 2, and the cavity substrate 3 is bonded to the other surface of the reservoir substrate 2. An electrode substrate 4 is bonded to the opposite surface of the cavity substrate 3 to which the reservoir substrate 2 is bonded. That is, the electrode substrate 4, the cavity substrate 3, the reservoir substrate 2, and the nozzle substrate 1 are bonded in this order. Further, the droplet discharge head 100 is provided with a driver IC 15 that supplies a drive signal to the individual electrode 17. The electrode substrate 4, the cavity substrate 3 and the reservoir substrate 1 constitute a laminate.

[電極基板4]
電極基板4は、ホウ珪酸ガラス等のガラスで形成するとよい。ここでは、電極基板4がホウ珪酸ガラスで形成されている場合を例に示すが、これに限定するものではない。たとえば、電極基板4を単結晶シリコンで形成してもよい。この電極基板4には、凹部(ガラス溝)12が、形成されている。この凹部12は、たとえば深さ0.3μmで形成するとよい。また、この凹部12の内部には個別電極17が、一定の間隔を有して後述の振動板8と対向するように作成されている。この個別電極17は、たとえばITO(Indium Tin Oxide)を0.1μmの厚さでスパッタして作製するとよい。
[Electrode substrate 4]
The electrode substrate 4 may be formed of glass such as borosilicate glass. Here, a case where the electrode substrate 4 is formed of borosilicate glass is shown as an example, but the present invention is not limited to this. For example, the electrode substrate 4 may be formed of single crystal silicon. A concave portion (glass groove) 12 is formed in the electrode substrate 4. The recess 12 may be formed with a depth of 0.3 μm, for example. In addition, the individual electrodes 17 are formed inside the recess 12 so as to face a diaphragm 8 described later at a constant interval. The individual electrode 17 is preferably made by sputtering ITO (Indium Tin Oxide) with a thickness of 0.1 μm, for example.

凹部12は、その一部が個別電極17を装着できるように、これらの形状に類似したやや大きめの形状にパターン形成されており、その他の部分(中央部)は、ドライバIC15を装着できるようにパターン形成されている。この中央部にドライバIC15を設置するようにしている。個別電極17は、その一端がドライバIC15と接続されており、ドライバIC15から駆動信号が供給されるようになっている。   The concave portion 12 is patterned in a slightly larger shape similar to these shapes so that a part of the concave electrode 12 can be attached to the individual electrode 17, and the other portion (center portion) can be attached with the driver IC 15. A pattern is formed. The driver IC 15 is installed at the center. One end of the individual electrode 17 is connected to the driver IC 15, and a drive signal is supplied from the driver IC 15.

この液滴吐出ヘッド100は、複数の個別電極17が長辺及び短辺を有する長方形状に形成されており、この個別電極17が、互いの長辺が平行になるように配置され、個別電極17の短辺方向に伸びる電極列を2列形成している。なお、個別電極17の短辺が長辺に対して斜めに形成されており、個別電極17が細長い平行四辺形状になっている場合には、長辺方向に直角方向に伸びる電極列を形成するようにすればよい。   In the droplet discharge head 100, a plurality of individual electrodes 17 are formed in a rectangular shape having long sides and short sides, and the individual electrodes 17 are arranged so that their long sides are parallel to each other. Two electrode rows extending in the short side direction of 17 are formed. In addition, when the short side of the individual electrode 17 is formed obliquely with respect to the long side and the individual electrode 17 has an elongated parallelogram shape, an electrode array extending in a direction perpendicular to the long side direction is formed. What should I do?

また、液滴吐出ヘッド100は、ドライバIC15が2つの電極列の間に形成され、両方の電極列に接続されるようになっている。したがって、ドライバIC15から2つの電極列に駆動信号を供給することが可能となり、電極列の多列化が容易となる。さらに、ドライバIC15の個数を少なくすることが可能なため、製造に要するコストを削減することができ、液滴吐出ヘッド100の小型化も可能となる。   In the droplet discharge head 100, the driver IC 15 is formed between two electrode rows and is connected to both electrode rows. Therefore, it becomes possible to supply drive signals from the driver IC 15 to the two electrode rows, and it is easy to increase the number of electrode rows. Furthermore, since the number of driver ICs 15 can be reduced, the cost required for manufacturing can be reduced, and the droplet discharge head 100 can be downsized.

電極基板4には、インク供給孔11が形成されている。このインク供給孔11は、電極基板4を貫通している。また、電極基板4には、FPC実装部21が形成されている。なお、電極基板4とキャビティ基板3とが接合された後に、IC出力実装部18及びギャップ13を封止するための封止部材14が形成されるが、この封止部材14については後に詳述する(図2参照)。また、ここでは、2つのドライバIC15が設置されている場合を例に示しているが、これに限定するものではない。たとえば、これらのドライバIC15を1つのICで構成したり、3つ以上のICで構成するようにしてもよい。   An ink supply hole 11 is formed in the electrode substrate 4. The ink supply hole 11 passes through the electrode substrate 4. Further, the FPC mounting portion 21 is formed on the electrode substrate 4. A sealing member 14 for sealing the IC output mounting portion 18 and the gap 13 is formed after the electrode substrate 4 and the cavity substrate 3 are joined. The sealing member 14 will be described in detail later. (See FIG. 2). Further, here, a case where two driver ICs 15 are installed is shown as an example, but the present invention is not limited to this. For example, these driver ICs 15 may be constituted by one IC or may be constituted by three or more ICs.

[キャビティ基板3]
キャビティ基板3は、たとえば単結晶シリコンからなり、底壁が振動板8となる圧力室(又は吐出室)7が複数形成されている。この圧力室7は、個別電極17の電極列に対応して2列に形成されるようになっている。また、キャビティ基板3には、電極列の間にキャビティ基板3を貫通するように第1の穴部22が形成されている。さらに、キャビティ基板3は、振動板8に電圧を印加するための共通電極16を有している。そして、この共通電極16は、FPC30と接続されている。
[Cavity substrate 3]
The cavity substrate 3 is made of, for example, single crystal silicon, and a plurality of pressure chambers (or discharge chambers) 7 whose bottom walls are the diaphragms 8 are formed. The pressure chambers 7 are formed in two rows corresponding to the electrode rows of the individual electrodes 17. In addition, a first hole 22 is formed in the cavity substrate 3 so as to penetrate the cavity substrate 3 between the electrode arrays. Further, the cavity substrate 3 has a common electrode 16 for applying a voltage to the diaphragm 8. The common electrode 16 is connected to the FPC 30.

なお、このキャビティ基板3は、単結晶シリコンからなり、その全面にプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)によって、TEOS(TetraEthylOrthoSilicate)からなる図示省略の絶縁膜を0.1μm形成している。これは、振動板8の駆動時における絶縁破壊及びショートを防止するためと、インク等の液滴によるキャビティ基板3のエッチングを防止するためのものである。   The cavity substrate 3 is made of single crystal silicon, and an insulating film (not shown) made of TEOS (Tetra Ethyl Ortho Silicate) is formed on the entire surface by plasma CVD (Chemical Vapor Deposition). This is for preventing dielectric breakdown and short-circuit when the diaphragm 8 is driven, and for preventing etching of the cavity substrate 3 by droplets of ink or the like.

なお、振動板8は、高濃度のボロンドープ層で形成するようにしてもよい。水酸化カリウム水溶液等のアルカリ溶液による単結晶シリコンのエッチングにおけるエッチングレートは、ドーパントがボロンの場合、約5×1019atoms/cm3 以上の高濃度の領域において、非常に小さくなる。このため、振動板8の部分を高濃度のボロンドープ層とし、アルカリ溶液による異方性エッチングによって圧力室7を形成する際に、ボロンドープ層が露出してエッチングレートが極端に小さくなる、いわゆるエッチングストップ技術を用いることにより、振動板8を所望の厚さに形成することができる。 The diaphragm 8 may be formed of a high concentration boron doped layer. The etching rate in etching single crystal silicon with an alkaline solution such as an aqueous potassium hydroxide solution is very small in a high concentration region of about 5 × 10 19 atoms / cm 3 or more when the dopant is boron. For this reason, when the diaphragm 8 is made of a high-concentration boron-doped layer and the pressure chamber 7 is formed by anisotropic etching with an alkaline solution, the boron-doped layer is exposed and the etching rate becomes extremely small, so-called etching stop. By using the technique, the diaphragm 8 can be formed in a desired thickness.

電極基板4とキャビティ基板3とを接合すると個別電極17と振動板8との間に空隙である振動室(ギャップ)13が形成される。この振動室13は、たとえば深さ0.2μmとなるように形成されている。また、キャビティ基板3には、キャビティ基板3を貫通するインク供給孔11が形成されている。   When the electrode substrate 4 and the cavity substrate 3 are joined, a vibration chamber (gap) 13 that is a gap is formed between the individual electrode 17 and the diaphragm 8. The vibration chamber 13 is formed to have a depth of 0.2 μm, for example. In addition, the ink supply hole 11 penetrating the cavity substrate 3 is formed in the cavity substrate 3.

[リザーバ基板2]
リザーバ基板2は、たとえば単結晶シリコンからなり、圧力室7に液滴を供給するためのリザーバ10が2つ形成されており、リザーバ10の底面には、リザーバ10から圧力室7へ液滴を移送するための供給孔9が形成されている。また、リザーバ10の底面には、リザーバ10の底面を貫通するインク供給孔11が形成されている。このリザーバ基板2に形成されたインク供給孔11と、キャビティ基板3に形成されたインク供給孔11及び電極基板4に形成されたインク供給孔11は、リザーバ基板2、キャビティ基板3及び電極基板4が接合された状態において互いに繋がっており、外部からリザーバ10に液滴を供給するためのものである(図2参照)。さらに、リザーバ基板2のリザーバ10の間には、リザーバ基板2を貫通する第2の穴部23が形成されている。
[Reservoir substrate 2]
The reservoir substrate 2 is made of, for example, single crystal silicon, and two reservoirs 10 for supplying droplets to the pressure chamber 7 are formed, and droplets from the reservoir 10 to the pressure chamber 7 are formed on the bottom surface of the reservoir 10. A supply hole 9 for transfer is formed. An ink supply hole 11 that penetrates the bottom surface of the reservoir 10 is formed on the bottom surface of the reservoir 10. The ink supply hole 11 formed in the reservoir substrate 2, the ink supply hole 11 formed in the cavity substrate 3, and the ink supply hole 11 formed in the electrode substrate 4 are the reservoir substrate 2, the cavity substrate 3, and the electrode substrate 4. Are connected to each other in the joined state, and are for supplying droplets to the reservoir 10 from the outside (see FIG. 2). Further, a second hole 23 that penetrates the reservoir substrate 2 is formed between the reservoirs 10 of the reservoir substrate 2.

図2に示すように、キャビティ基板3に設けられた第1の穴部22と、リザーバ基板2に設けられた第2の穴部23とは連通して収容部24を形成している。そして、この収容部24の内部には、ドライバIC15が収容されるようになっている。また、リザーバ基板2のリザーバ10以外の部分には、各々の圧力室7に連通し、圧力室7から後述するノズル孔5に液滴を移送するためのノズル連通孔6が形成されている。このノズル連通孔6は、リザーバ基板2を貫通しており、圧力室7の供給孔9が連通する一端の反対側の一端に連通している。   As shown in FIG. 2, the first hole portion 22 provided in the cavity substrate 3 and the second hole portion 23 provided in the reservoir substrate 2 communicate with each other to form an accommodating portion 24. The driver IC 15 is accommodated in the accommodating portion 24. Further, nozzle communication holes 6 are formed in portions of the reservoir substrate 2 other than the reservoir 10 so as to communicate with the respective pressure chambers 7 and to transfer droplets from the pressure chambers 7 to the nozzle holes 5 described later. The nozzle communication hole 6 penetrates the reservoir substrate 2 and communicates with one end of the pressure chamber 7 opposite to one end with which the supply hole 9 communicates.

[ノズル基板1]
ノズル基板1は、たとえば厚さ100μmのシリコン基板からなり、各々のノズル連通孔6と連通する複数のノズル孔5が形成されている。なお、ノズル孔5を2段に形成して液滴を吐出する際の直進性を向上させている(図2参照)。また、電極基板4、キャビティ基板3、リザーバ基板2及びノズル基板1を接合するときに、シリコンからなる基板とホウ珪酸ガラスからなる基板を接合する場合は陽極接合により、シリコンからなる基板同士を接合する場合は直接接合によって接合することができる。またシリコンからなる基板同士は、接着剤を用いて接合することもできる。ここでは、ノズル基板1とリザーバ基板2とは、エポキシ系接着剤を用いて接着接合している。
[Nozzle substrate 1]
The nozzle substrate 1 is made of, for example, a silicon substrate having a thickness of 100 μm, and a plurality of nozzle holes 5 communicating with the respective nozzle communication holes 6 are formed. The nozzle holes 5 are formed in two stages to improve the straightness when discharging droplets (see FIG. 2). Further, when the electrode substrate 4, the cavity substrate 3, the reservoir substrate 2 and the nozzle substrate 1 are bonded, when the silicon substrate and the borosilicate glass substrate are bonded, the silicon substrates are bonded to each other by anodic bonding. If so, it can be joined by direct joining. Further, the substrates made of silicon can be bonded using an adhesive. Here, the nozzle substrate 1 and the reservoir substrate 2 are adhesively bonded using an epoxy adhesive.

図2に示すように、液滴吐出ヘッド100では、ドライバIC15が収容部24の内部に収容されており、収容部24がノズル基板1、リザーバ基板2、キャビティ基板3及び電極基板4によって閉塞されている。すなわち、ノズル基板1が収容部24の上面を、電極基板4が収容部24の下面を、キャビティ基板3及びリザーバ基板2が収容部24の側面を形成することにより、収容部24が閉塞されるようになっている。なお、収容部24は、液滴や外気からドライバIC15を保護するために密閉するのが望ましい。   As shown in FIG. 2, in the droplet discharge head 100, the driver IC 15 is accommodated in the accommodating portion 24, and the accommodating portion 24 is closed by the nozzle substrate 1, the reservoir substrate 2, the cavity substrate 3, and the electrode substrate 4. ing. That is, the nozzle substrate 1 forms the upper surface of the housing portion 24, the electrode substrate 4 forms the lower surface of the housing portion 24, and the cavity substrate 3 and the reservoir substrate 2 form the side surfaces of the housing portion 24, thereby closing the housing portion 24. It is like that. In addition, it is desirable that the accommodating portion 24 be sealed in order to protect the driver IC 15 from liquid droplets and outside air.

また、封止部材14は、振動板8と個別電極17との間のギャップ13を封止するようになっている。この封止部材14は、たとえば水分透過性の低い酸化シリコン(SiO2 )、酸化アルミニウム(Al23)、酸窒化シリコン(SiON)、窒化シリコン(SiN)、ポリパラキシリレン等で形成するとよい。なお、ポリパラキシリレンは、結晶性ポリマー樹脂であり水分透過防止性及び耐薬品性に優れている性質を有している。これらの材料をスパッタやCVD等を用いて成膜すれば、水分透過性の低い封止部材14を小さく形成することができ、液滴吐出ヘッド100を更に小型化することが可能となる。 The sealing member 14 seals the gap 13 between the diaphragm 8 and the individual electrode 17. The sealing member 14 is formed of, for example, silicon oxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxynitride (SiON), silicon nitride (SiN), polyparaxylylene, or the like having low moisture permeability. Good. In addition, polyparaxylylene is a crystalline polymer resin and has properties that are excellent in moisture permeation prevention and chemical resistance. If these materials are formed by sputtering, CVD, or the like, the sealing member 14 having low moisture permeability can be formed small, and the droplet discharge head 100 can be further downsized.

次に、液滴吐出ヘッド100の動作について説明する。リザーバ10には、インク供給孔11を介して外部からインク等の液滴が供給されている。また、圧力室7には、供給孔9を介してリザーバ10から液滴が供給されている。ドライバIC15には、FPC30のFPC内配線(IC入力)32及び電極基板4に設けられたIC入力実装部20(図1参照)を介して液滴吐出装置の図示省略の制御部から駆動信号(パルス電圧)が供給されている。   Next, the operation of the droplet discharge head 100 will be described. A droplet such as ink is supplied to the reservoir 10 from the outside through the ink supply hole 11. In addition, droplets are supplied from the reservoir 10 to the pressure chamber 7 through the supply hole 9. The driver IC 15 receives a drive signal (not shown) from a control unit (not shown) of the droplet discharge device via an FPC internal wiring (IC input) 32 of the FPC 30 and an IC input mounting unit 20 (see FIG. 1) provided on the electrode substrate 4. Pulse voltage).

そして、ドライバIC15から個別電極17に0Vから40V程度までのパルス電圧を印加し個別電極17をプラスに帯電させ、対応する振動板8をFPC内配線31(COM)を介して液滴吐出装置の図示省略の制御部から駆動信号(パルス電圧)を供給してマイナスに帯電させる。そうすると、振動板8は、静電気力によって個別電極17側に吸引されて撓むことになる。次に、このパルス電圧をオフにすると、振動板8にかけられた静電気力がなくなり振動板11は復元する。このとき、圧力室7の内部の圧力が急激に上昇し、圧力室7内の液滴がノズル連通孔6を通過してノズル孔5から吐出されることになる。その後、液滴がリザーバ10から供給孔9を通じて圧力室7内に補給され、初期状態に戻る。   Then, a pulse voltage of about 0 V to 40 V is applied from the driver IC 15 to the individual electrode 17 to charge the individual electrode 17 positively, and the corresponding diaphragm 8 is connected to the droplet discharge device via the FPC internal wiring 31 (COM). A drive signal (pulse voltage) is supplied from a control unit (not shown) to be negatively charged. If it does so, the diaphragm 8 will be attracted | sucked by the individual electrode 17 side by an electrostatic force, and will be bent. Next, when this pulse voltage is turned off, the electrostatic force applied to the diaphragm 8 disappears and the diaphragm 11 is restored. At this time, the pressure inside the pressure chamber 7 rises rapidly, and the droplets in the pressure chamber 7 pass through the nozzle communication hole 6 and are discharged from the nozzle hole 5. Thereafter, the droplet is replenished from the reservoir 10 into the pressure chamber 7 through the supply hole 9 and returns to the initial state.

なお、液滴吐出ヘッド100のリザーバ10への液滴の供給は、たとえばインク供給孔11に接続された図示省略の液滴供給管により行われている。また、FPC30が、FPC30の長手方向が電極列を形成する個別電極17の短辺方向と平行となるようにドライバIC15と接続されている。たとえば、個別電極17の短辺が長辺に対して斜めになっており、個別電極17が細長い平行四辺形状になっている場合には、個別電極17の長辺と直角方向にFPC30を接続すればよい。これにより、複数の電極列を有する液滴吐出ヘッド100とFPC30とをコンパクトに接続することができる。   The supply of droplets to the reservoir 10 of the droplet discharge head 100 is performed by, for example, a droplet supply tube (not shown) connected to the ink supply hole 11. The FPC 30 is connected to the driver IC 15 so that the longitudinal direction of the FPC 30 is parallel to the short side direction of the individual electrodes 17 forming the electrode array. For example, when the short side of the individual electrode 17 is inclined with respect to the long side and the individual electrode 17 has an elongated parallelogram shape, the FPC 30 is connected in a direction perpendicular to the long side of the individual electrode 17. That's fine. Thereby, the droplet discharge head 100 having a plurality of electrode rows and the FPC 30 can be connected in a compact manner.

図3は、異方性導電接着剤内のバインダーからガスが放出されることを示す説明図である。図2で示したように、ドライバIC15は収容部24に実装されるようになっている。このドライバIC15は、異方性導電接着剤であるACF(Anisotropic Conductive Film)若しくはACP(Anisotropic Conductive Paste)を貼付けることで実装するようになっている。ここでは、ACFを使用してドライバIC15が実装される場合を例に示している。   FIG. 3 is an explanatory view showing that gas is released from the binder in the anisotropic conductive adhesive. As shown in FIG. 2, the driver IC 15 is mounted in the housing portion 24. The driver IC 15 is mounted by attaching an anisotropic conductive adhesive (ACF) or an anisotropic conductive paste (ACP), which is an anisotropic conductive adhesive. Here, a case where the driver IC 15 is mounted using ACF is shown as an example.

この異方性導電接着剤は、電気的な接続を可能にする役割を果たす直径数μmの導電粒子が混在した接着剤バインダー(以下、単にバインダーという)で構成されている。このACFを用いてドライバIC15を固定するためには、一般的に、加熱・加圧してACFを硬化させてドライバIC15を固定するようになっている(後の詳述する)。そして、加熱するときに、バインダーからガスが放出される。このガスが、リザーバ基板2上に付着してしまうと、リザーバ基板2とノズル基板1との接着接合強度が低下してしまう。   This anisotropic conductive adhesive is composed of an adhesive binder (hereinafter simply referred to as a binder) in which conductive particles having a diameter of several μm are mixed, which plays a role of enabling electrical connection. In order to fix the driver IC 15 using this ACF, the driver IC 15 is generally fixed by heating and pressurizing to cure the ACF (detailed later). And when heating, gas is emitted from a binder. If this gas adheres to the reservoir substrate 2, the adhesive bonding strength between the reservoir substrate 2 and the nozzle substrate 1 will decrease.

なお、リザーバ基板2には、ノズル基板1との接着接合強度をより強固にするために下地となるプライマー層を一般的に設けることが多い。このプライマー層に、バインダーから放出されたガスが付着してしまうと、そのガスが接着阻害物(異物)となって、接着接合強度が低下してしまうことになる。そこで、実施の形態1では、リザーバ基板2上にマスクを設けて、リザーバ基板2上にガスが付着しないようにした(図8参照)。また、実施の形態2では、ドライバIC実装ツールに遮蔽壁を設けて、リザーバ基板2上にガスが付着しないようにした(図9参照)。   The reservoir substrate 2 is generally provided with a primer layer as a base in order to further strengthen the adhesive bonding strength with the nozzle substrate 1. If the gas released from the binder adheres to the primer layer, the gas becomes an adhesion inhibitor (foreign matter) and the adhesive bonding strength is reduced. Therefore, in the first embodiment, a mask is provided on the reservoir substrate 2 to prevent gas from adhering to the reservoir substrate 2 (see FIG. 8). In the second embodiment, the driver IC mounting tool is provided with a shielding wall so that gas does not adhere to the reservoir substrate 2 (see FIG. 9).

ここで、ドライバIC15の一般的な実装工程について説明する。まず、ドライバIC15とドライバIC15を設置する基板(たとえば、電極基板4)を用意する。そして、基板上のドライバIC15の設置箇所へACFを貼り付ける。ここでは、基板にACFを貼り付ける場合を例に説明するが、ドライバIC15の端子部分にACFを貼り付けてもよい。   Here, a general mounting process of the driver IC 15 will be described. First, a driver IC 15 and a substrate (for example, electrode substrate 4) on which the driver IC 15 is installed are prepared. And ACF is affixed on the installation location of driver IC15 on a board | substrate. Here, a case where the ACF is attached to the substrate will be described as an example, but the ACF may be attached to a terminal portion of the driver IC 15.

次に、ドライバIC15を基板上に仮圧着する。この仮圧着は、仮圧着装置によって行うようになっている。基板及びドライバIC15を仮圧着装置に載置したら、アライメントマークに基づいて位置合わせを行う。この位置合わせは、アライメントマークをカメラで認識してもよく、アライメントマークをピンで認識してもよい。位置合わせが終了すると、仮圧着を行う。たとえば、温度70℃、圧力1MPaで基板にドライバIC15を仮圧着する。このように、仮圧着はあまり高温でない温度で行われるので、バインダーからガスが放出されたとしても、接着接合強度を低下させるほどの量にはならない。   Next, the driver IC 15 is temporarily bonded onto the substrate. This temporary pressure bonding is performed by a temporary pressure bonding apparatus. After the substrate and the driver IC 15 are placed on the temporary pressure bonding apparatus, alignment is performed based on the alignment mark. For this alignment, the alignment mark may be recognized by a camera, or the alignment mark may be recognized by a pin. When the alignment is completed, provisional pressure bonding is performed. For example, the driver IC 15 is temporarily bonded to the substrate at a temperature of 70 ° C. and a pressure of 1 MPa. As described above, since the temporary pressure bonding is performed at a temperature that is not so high, even if the gas is released from the binder, the amount is not enough to reduce the adhesive bonding strength.

仮圧着が完了したら、基板にドライバIC15を本圧着する。つまり、仮圧着は、基板とドライバIC15との位置ずれ等を考慮して簡易に行われるものであるが、本圧着は、基板にドライバIC15を実際に固着させるために行われるものである。この本圧着は、本圧着装置で行われるようになっている。たとえば、温度220℃、圧力80MPaで基板にドライバIC15を本圧着する。この本圧着は、高温で行われるのでバインダーから多量のガスが放出されることになる。   When the temporary pressure bonding is completed, the driver IC 15 is finally pressure bonded to the substrate. That is, the temporary pressure bonding is simply performed in consideration of the positional deviation between the substrate and the driver IC 15, but the main pressure bonding is performed to actually fix the driver IC 15 to the substrate. This main press-bonding is performed by a main press-bonding apparatus. For example, the driver IC 15 is permanently bonded to the substrate at a temperature of 220 ° C. and a pressure of 80 MPa. Since this main pressure bonding is performed at a high temperature, a large amount of gas is released from the binder.

したがって、本圧着工程において放出されるガスが、リザーバ基板2に付着しないようにする必要がある。そこで、本発明はリザーバ基板2上にマスクを設けたり、ドライバIC実装ツールに遮蔽壁を設けたりして、リザーバ基板2上にガスが付着しないようにしたのである。なお、仮圧着と本圧着とを別の装置で行う場合を例に説明したが、これに限定するものではない。たとえば、仮圧着と本圧着とを同じ装置で行ってもよい。   Therefore, it is necessary to prevent the gas released in the main pressure bonding process from adhering to the reservoir substrate 2. Therefore, in the present invention, a mask is provided on the reservoir substrate 2 or a shielding wall is provided on the driver IC mounting tool so that gas does not adhere to the reservoir substrate 2. In addition, although the case where temporary crimping and this crimping | compression-bonding are performed with another apparatus was demonstrated to the example, it is not limited to this. For example, the temporary pressure bonding and the main pressure bonding may be performed with the same apparatus.

図4は、液滴吐出ヘッド100の斜視図である。ここでは、3つの液滴吐出ヘッド100の切断前の状態を一例として便宜的に示している。液滴吐出ヘッド100を1つ1つに切断(ダイシング)する前の段階を示している。なお、ここで示している液滴吐出ヘッド100を1つ1つに切断せず、このままの状態で使用してもよい。図に示すように、ドライバIC15を液滴吐出ヘッド100の内部に収納するので、液滴吐出ヘッド100の小型化が実現されている。また、容易にノズルの多列化を実現することが可能になっている。   FIG. 4 is a perspective view of the droplet discharge head 100. Here, the state before the cutting of the three droplet discharge heads 100 is shown as an example for convenience. A stage before the droplet discharge head 100 is cut (diced) one by one is shown. The droplet discharge heads 100 shown here may be used as they are without being cut one by one. As shown in the figure, since the driver IC 15 is housed inside the droplet discharge head 100, the droplet discharge head 100 can be downsized. In addition, it is possible to easily realize multiple nozzles.

図5は、液滴吐出ヘッド100が搭載された液滴吐出装置の制御系を示す概略ブロック図である。なお、ここでは、液滴吐出装置が一般的なインクジェットプリンタであるものとして説明する。以下、図に基づいて、液滴吐出ヘッド100が搭載された液滴吐出装置の制御系について説明する。ただし、液滴吐出ヘッド100が搭載された液滴吐出装置の制御系を、ここで示した場合に限定するものではない。   FIG. 5 is a schematic block diagram showing a control system of a droplet discharge device on which the droplet discharge head 100 is mounted. In the following description, it is assumed that the droplet discharge device is a general ink jet printer. Hereinafter, a control system of a droplet discharge device on which the droplet discharge head 100 is mounted will be described with reference to the drawings. However, the control system of the droplet discharge device on which the droplet discharge head 100 is mounted is not limited to the case shown here.

インクジェットプリンタは、液滴吐出ヘッド100を駆動制御するための制御装置50を備えている。この制御装置50は、CPU(中央処理装置)51を中心に構成されている。CPU51は、パーソナルコンピュータや遠隔制御装置(リモコン)等の外部装置60から印刷情報が入力されるようになっている。この印刷情報は、バス52を介して入力されたり、赤外線信号等の無線信号で入力されたりするようになっている。また、CPU51には、内部バス53を介してROM54、RAM55及びキャラクタジェネレータ56と接続されている。   The ink jet printer includes a control device 50 for driving and controlling the droplet discharge head 100. The control device 50 is configured around a CPU (central processing unit) 51. The CPU 51 receives print information from an external device 60 such as a personal computer or a remote control device (remote control). This print information is input via the bus 52 or input by a wireless signal such as an infrared signal. The CPU 51 is connected to a ROM 54, a RAM 55, and a character generator 56 via an internal bus 53.

制御装置50では、RAM55内の記憶領域を作業領域として用いて、ROM54内に格納されている制御プログラムを実行し、キャラクタジェネレータ56から発生するキャラクタ情報に基づき、液滴吐出ヘッド100を駆動するための制御信号を生成する。制御信号は、論理ゲートアレイ57及び駆動パルス発生回路58を介して、印刷情報に対応した駆動制御信号となって、コネクタ65を経由して液滴吐出ヘッド100に内蔵されたドライバIC15に供給されるほか、COM発生回路59に供給される。また、ドライバIC15には、印字用の駆動パルス信号V3、制御信号LP、極性反転制御信号REV等(図4参照)も供給されるようになっている。なお、COM発生回路59は、たとえば駆動パルスを発生するための図示省略の共通電極ICで構成されているとよい。   The control device 50 uses the storage area in the RAM 55 as a work area, executes a control program stored in the ROM 54, and drives the droplet discharge head 100 based on character information generated from the character generator 56. Control signal is generated. The control signal becomes a drive control signal corresponding to the print information via the logic gate array 57 and the drive pulse generation circuit 58, and is supplied to the driver IC 15 built in the droplet discharge head 100 via the connector 65. In addition, it is supplied to the COM generation circuit 59. The driver IC 15 is also supplied with a drive pulse signal V3 for printing, a control signal LP, a polarity inversion control signal REV, and the like (see FIG. 4). Note that the COM generation circuit 59 may be configured by a common electrode IC (not shown) for generating a drive pulse, for example.

COM発生回路59では、供給された各信号に基づき、液滴吐出ヘッド100の共通電極16、すなわち各振動板8に印加すべき駆動信号をその図示省略の共通出力端子COMから出力するようになっている。また、ドライバIC15では、供給された各信号及び電源回路70から供給される駆動電圧Vpに基づき、各個別電極17に印加すべき駆動信号を、各個別電極17に対応した個数の個別出力端子SEGから出力するようになっている。そして、共通出力端子COMの出力と個別出力端子SEGの出力との電位差が、各振動板8とそれに対向する個別電極17との間に印加されるようになっている。振動板8の駆動時(液滴の吐出時)には指定された向きの駆動電位差波形を与え、非駆動時には駆動電位差を与えないようになっている。   The COM generation circuit 59 outputs a drive signal to be applied to the common electrode 16 of the droplet discharge head 100, that is, each diaphragm 8, from a common output terminal COM (not shown) based on the supplied signals. ing. In the driver IC 15, a drive signal to be applied to each individual electrode 17 is applied to each individual electrode 17 based on each supplied signal and the drive voltage Vp supplied from the power supply circuit 70. To output. A potential difference between the output of the common output terminal COM and the output of the individual output terminal SEG is applied between each diaphragm 8 and the individual electrode 17 facing it. When the diaphragm 8 is driven (when droplets are ejected), a drive potential difference waveform in the designated direction is given, and when the diaphragm 8 is not driven, no drive potential difference is given.

図6は、ドライバIC15及びCOM発生回路59の内部構成の一例を示す概略ブロック図である。なお、ドライバIC15及びCOM発生回路59は、1組で64個の個別電極17及び振動板8に駆動信号を供給するものとする。また、ドライバIC15が、電源回路70から高電圧系の駆動電圧Vp及び論理回路系の駆動電圧Vccが供給されて動作するCMOSの64ビット出力の高耐圧ドライバである場合を例に示している。   FIG. 6 is a schematic block diagram showing an example of the internal configuration of the driver IC 15 and the COM generation circuit 59. The driver IC 15 and the COM generation circuit 59 supply driving signals to the 64 individual electrodes 17 and the diaphragm 8 in one set. Further, an example is shown in which the driver IC 15 is a CMOS 64-bit output high voltage driver that operates by being supplied with the high voltage drive voltage Vp and the logic circuit drive voltage Vcc from the power supply circuit 70.

ドライバIC15は、供給された駆動制御信号に応じて、駆動電圧パルスとGND電位の一方を、個別電極17に印加する。ドライバIC15は、64ビットのシフトレジスタ81を有し、シフトレジスタ81はシリアルデータとして論理ゲートアレイ57より送信された64ビット長のDI信号入力を、DI信号に同期する基本クロックパルスであるXSCLパルス信号入力によりデータをシフトアップし、シフトレジスタ81内のレジスタに格納するスタティクシフトレジスタとなっている。DI信号は、64個の個別電極17のそれぞれを選択するための選択情報をオン/オフにより示す制御信号であり、この信号がシリアルデータとして送信される。   The driver IC 15 applies one of the drive voltage pulse and the GND potential to the individual electrode 17 in accordance with the supplied drive control signal. The driver IC 15 has a 64-bit shift register 81. The shift register 81 is an XSCL pulse that is a basic clock pulse that synchronizes the DI signal input of 64-bit length transmitted from the logic gate array 57 as serial data with the DI signal. It is a static shift register that shifts up data by a signal input and stores it in a register in the shift register 81. The DI signal is a control signal indicating selection information for selecting each of the 64 individual electrodes 17 by ON / OFF, and this signal is transmitted as serial data.

また、ドライバIC15は、64ビットのラッチ回路82を有し、ラッチ回路82はシフトレジスタ81内に格納された64ビットデータを制御信号(ラッチパルス)LPによりラッチしてデータを格納し、格納されたデータを64ビット反転回路83に信号出力するスタティクラッチである。ラッチ回路82では、シリアルデータのDI信号が各振動板11の駆動を行うための64セグメント出力を行うための64ビットのパラレル信号へと変換される。   The driver IC 15 has a 64-bit latch circuit 82. The latch circuit 82 latches the 64-bit data stored in the shift register 81 with a control signal (latch pulse) LP to store the data. This is a static clutch that outputs the data to the 64-bit inversion circuit 83 as a signal. In the latch circuit 82, the DI signal of the serial data is converted into a 64-bit parallel signal for outputting 64 segments for driving each diaphragm 11.

反転回路83では、ラッチ回路82から入力される信号と、REV信号との排他的論理和をレベルシフタ84へ出力する。レベルシフタ84は、反転回路83からの信号の電圧レベルをロジック系の電圧レベル(5Vレベル又は3.3Vレベル)からヘッド駆動系の電圧レベル(0〜45Vレベル)に変換するレベルインターフェイス回路である。SEGドライバ85は、64チャンネルのトランスミッションゲート出力となっていて、レベルシフタ84の入力によりSEG1〜SEG64のセグメント出力に対して、駆動電圧パルス入力か又はGND入力のいずれかを出力する。COM発生回路59に内蔵されたCOMドライバ86は、REV入力に対して駆動電圧パルスか又はGND入力のいずれかをCOMへ出力する。   The inverting circuit 83 outputs an exclusive OR of the signal input from the latch circuit 82 and the REV signal to the level shifter 84. The level shifter 84 is a level interface circuit that converts the voltage level of the signal from the inverting circuit 83 from the logic system voltage level (5 V level or 3.3 V level) to the head drive system voltage level (0 to 45 V level). The SEG driver 85 is a 64 channel transmission gate output, and outputs either a drive voltage pulse input or a GND input to the segment outputs SEG1 to SEG64 by the input of the level shifter 84. A COM driver 86 built in the COM generation circuit 59 outputs either a drive voltage pulse or a GND input to the COM in response to the REV input.

XSCL、DI、LP及びREVの各信号は、ロジック系の電圧レベルの信号であり、論理ゲートアレイ57よりドライバIC15に送信される信号である。このように、ドライバIC15及びCOM発生回路59を構成することにより、駆動するセグメント数(振動板8の数)が増加した場合においても容易に液滴吐出ヘッド100の振動板8の駆動する駆動電圧パルスとGNDとを切り替えることが可能となる。   The XSCL, DI, LP, and REV signals are logic system voltage level signals that are transmitted from the logic gate array 57 to the driver IC 15. In this way, by configuring the driver IC 15 and the COM generation circuit 59, even when the number of segments to be driven (the number of diaphragms 8) increases, the driving voltage for driving the diaphragm 8 of the droplet discharge head 100 can be easily achieved. It is possible to switch between pulse and GND.

図7及び図8は、液滴吐出ヘッド100の製造工程の一例を示す縦断面図である。なお、ここで液滴吐出ヘッド100の製造方法の一例を示すが、これに限定するものではない。まず、個別電極17、インク供給孔11等が形成された電極基板4に、たとえば厚さ525μmのキャビティ基板3を陽極接合する(a)。なお、液滴吐出ヘッド100は、電極基板4がホウ珪酸ガラスからなるものとし、電極基板4に2列の電極列を形成して製造されるものとする。   7 and 8 are longitudinal sectional views showing an example of the manufacturing process of the droplet discharge head 100. FIG. An example of a method for manufacturing the droplet discharge head 100 is shown here, but the present invention is not limited to this. First, the cavity substrate 3 having a thickness of, for example, 525 μm is anodically bonded to the electrode substrate 4 on which the individual electrodes 17 and the ink supply holes 11 are formed (a). The droplet discharge head 100 is manufactured by forming the electrode substrate 4 of borosilicate glass and forming two electrode rows on the electrode substrate 4.

ここで電極基板4の製造方法の一例を簡単に説明する。まず、レジストをガラス基板の片面全体に塗布して所定形状にパターニングした後、フッ酸水溶液等でエッチングして凹部12を形成してレジストを剥離する。そして、凹部12の形成された面の全面にスパッタ等でITOを成膜し、ITOの表面にレジストを塗布してパターニングし、エッチングによって個別電極17を形成した後にレジストを剥離する。なお、インク供給孔11は、ドリル等によって形成することが可能になっている。   Here, an example of the manufacturing method of the electrode substrate 4 will be briefly described. First, a resist is applied to the entire surface of the glass substrate and patterned into a predetermined shape, and then etched with a hydrofluoric acid aqueous solution or the like to form a recess 12 to peel off the resist. Then, ITO is formed on the entire surface where the recess 12 is formed by sputtering or the like, a resist is applied to the surface of the ITO and patterned, and after the individual electrodes 17 are formed by etching, the resist is peeled off. The ink supply hole 11 can be formed by a drill or the like.

次に、機械研削によってキャビティ基板3を薄板化して、キャビティ基板3の厚さを140μmにする(b)。なお、機械研削した後に、キャビティ基板3の表面に発生した加工変質層を水酸化カリウム水溶液等で除去するのが望ましい。そして、キャビティ基板3の表面にプラズマCVDによってTEOS膜(TetraEthylOrthoSilicate)等で酸化膜を形成した後(c)、酸化膜表面にレジストを塗布して圧力室7、第1の穴部22、インク供給孔11の形状をパターニングする(d)。   Next, the cavity substrate 3 is thinned by mechanical grinding so that the thickness of the cavity substrate 3 is 140 μm (b). In addition, it is desirable to remove the work-affected layer generated on the surface of the cavity substrate 3 with a potassium hydroxide aqueous solution or the like after mechanical grinding. Then, an oxide film is formed on the surface of the cavity substrate 3 by plasma CVD using a TEOS film (Tetra Ethyl Ortho Silicate) or the like (c), and then a resist is applied to the oxide film surface to apply the pressure chamber 7, the first hole 22, and the ink supply. The shape of the hole 11 is patterned (d).

それから、たとえば水酸化カリウム水溶液でキャビティ基板3をエッチングして圧力室7、第1の穴部22、インク供給孔11を形成して、酸化膜を剥離する(e)。なお、上記のようにキャビティ基板3にボロンドープ層を形成していた場合には、ボロンドープ層が振動板8等の薄膜として残ることとなる。その後、RIE(Reactive Ion Etching)等によって第1の穴部22及びインク供給孔11に残ったシリコンの薄膜を除去し、第1の穴部22及びインク供給孔11を形成する(f)。   Then, for example, the cavity substrate 3 is etched with an aqueous potassium hydroxide solution to form the pressure chamber 7, the first hole 22, and the ink supply hole 11, and the oxide film is peeled off (e). If the boron doped layer is formed on the cavity substrate 3 as described above, the boron doped layer remains as a thin film such as the diaphragm 8. Thereafter, the silicon thin film remaining in the first hole 22 and the ink supply hole 11 is removed by RIE (Reactive Ion Etching) or the like to form the first hole 22 and the ink supply hole 11 (f).

次に、第1の穴部22に封止部材14を形成して個別電極17との間のギャップ13を封止する(g)。このとき、個別電極17の封止部材14によって封止されていない部分は、封止部材14によって被覆するようにする。なお、封止部材14は、ポリパラキシレン等の樹脂を材料として用いる場合には、ニードル(針)によって所定位置に封止材を塗布することにより形成することができる。また、封止部材14の材料として酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸窒化シリコン、窒化シリコン等の金属系のものを用いる場合には、シリコン等からなるマスク90を使用したCVDによって形成することもできる。   Next, the sealing member 14 is formed in the first hole 22 to seal the gap 13 between the individual electrodes 17 (g). At this time, a portion of the individual electrode 17 that is not sealed with the sealing member 14 is covered with the sealing member 14. In the case where a resin such as polyparaxylene is used as a material, the sealing member 14 can be formed by applying a sealing material at a predetermined position with a needle. Further, when a metal material such as silicon oxide, aluminum oxide, silicon oxynitride, or silicon nitride is used as the material of the sealing member 14, it can be formed by CVD using a mask 90 made of silicon or the like.

次に、キャビティ基板3の圧力室7が形成された面に、リザーバ基板2を接合する(h)。このとき、第1の穴部22と第2の穴部23とが連通して収容部24が形成される。リザーバ基板2には、予め圧力室7に液滴を供給するリザーバ10と、リザーバ10から圧力室7へ液滴を移送するための供給孔9と、圧力室7からノズル孔5へ液滴を移送するノズル連通孔6と、第2の穴部23とを形成しておくとよい。なお、リザーバ基板2は、シリコン基板にシリコン酸化膜を形成した後、シリコン酸化膜の表面にレジストをパターニングして所定部分のシリコン酸化膜をエッチングし、その後水酸化カリウム水溶液等でシリコン基板をエッチングすることにより形成することができる。   Next, the reservoir substrate 2 is bonded to the surface of the cavity substrate 3 where the pressure chambers 7 are formed (h). At this time, the first hole portion 22 and the second hole portion 23 communicate with each other to form the accommodating portion 24. In the reservoir substrate 2, a reservoir 10 for supplying droplets to the pressure chamber 7 in advance, a supply hole 9 for transferring droplets from the reservoir 10 to the pressure chamber 7, and droplets from the pressure chamber 7 to the nozzle hole 5 are provided. The nozzle communication hole 6 to be transferred and the second hole portion 23 are preferably formed. The reservoir substrate 2 is formed by forming a silicon oxide film on the silicon substrate, patterning a resist on the surface of the silicon oxide film to etch a predetermined portion of the silicon oxide film, and then etching the silicon substrate with a potassium hydroxide aqueous solution or the like. Can be formed.

ここで、収容部24に対応した開口部を設けたマスク90をリザーバ基板2上にセットする(i)。ここでは、ドライバIC15の設置される電極基板4に、ACFを貼付けてドライバIC15を実装する場合を例に示している。前述したように、異方性導電接着剤内のバインダーから放出されるガスがリザーバ基板2に付着すると、リザーバ基板2とノズル基板1との接着接合強度が低下してしまう。これを防止するために、リザーバ基板2上にマスク90をセットさせるようにした。   Here, a mask 90 provided with an opening corresponding to the accommodating portion 24 is set on the reservoir substrate 2 (i). Here, an example is shown in which the driver IC 15 is mounted by attaching ACF to the electrode substrate 4 on which the driver IC 15 is installed. As described above, when the gas released from the binder in the anisotropic conductive adhesive adheres to the reservoir substrate 2, the adhesive bonding strength between the reservoir substrate 2 and the nozzle substrate 1 is reduced. In order to prevent this, the mask 90 is set on the reservoir substrate 2.

リザーバ基板2には、ノズル基板1との接着接合をより強固にするために下地となるプライマー層を一般的に設けることが多い。このプライマー層に、バインダーから放出されるガスが付着してしまうと、そのガスが接着阻害物(異物)となって、接着接合強度が低下してしまうことになる。そこで、リザーバ基板2をキャビティ基板3に接合した後、ドライバIC15を実装する前に、リザーバ基板2上にマスク90をセットしてリザーバ基板2とノズル基板1との接着接合強度の低下を防止している。   In many cases, the reservoir substrate 2 is generally provided with a primer layer as a base in order to further strengthen the adhesive bonding with the nozzle substrate 1. If the gas released from the binder adheres to the primer layer, the gas becomes an adhesion inhibitor (foreign matter) and the adhesive bonding strength is reduced. Therefore, after bonding the reservoir substrate 2 to the cavity substrate 3 and before mounting the driver IC 15, a mask 90 is set on the reservoir substrate 2 to prevent a decrease in adhesive bonding strength between the reservoir substrate 2 and the nozzle substrate 1. ing.

ここで使用するマスク90は、放出されるガスがリザーバ基板2(プライマー層)とマスク90との間に入り込まないようなものであればよく、特に限定するものではない。たとえば、リザーバ基板2とマスク90との間に入り込まないような材質や厚さで構成されたマスク90を使用すればよい。また、ホウ珪酸ガラスや単結晶シリコン等で作成したようなマスク90基板でもよく、ダイシングテープのような保護テープでもよい。ただし、ダイシングテープを使用する場合には、ダイシングテープの耐熱を考慮する必要がある。なお、前述したように、リザーバ基板2とマスク90との位置合わせは、ピンやカメラ等によるアライメントで行うとよい。   The mask 90 used here is not particularly limited as long as the released gas does not enter between the reservoir substrate 2 (primer layer) and the mask 90. For example, a mask 90 made of a material or a thickness that does not enter between the reservoir substrate 2 and the mask 90 may be used. Further, it may be a mask 90 substrate made of borosilicate glass or single crystal silicon, or a protective tape such as a dicing tape. However, when using a dicing tape, it is necessary to consider the heat resistance of the dicing tape. As described above, the alignment between the reservoir substrate 2 and the mask 90 may be performed by alignment with pins or a camera.

リザーバ基板2上へのマスク90形成が終了した後、ドライバIC15を準備し、第1の穴部22内において2列の電極列を構成する個別電極17と接続されるように、ドライバIC15を電極基板4上に実装する(j)。収容部24内におけるドライバIC15の実装位置を確認したら、仮圧着を行う。この仮圧着は、たとえば温度70℃、圧力1MPaで行うとよい。仮圧着後、異方性導電接着剤を硬化させて、接合を確実にするために本圧着を行う。この本圧着は、たとえば、温度220℃、圧力80MPaとして行うとよい。本圧着が完了したら、マスク90を剥離する。マスク90を剥離しても、異方性導電接着剤は既に硬化しているのでガスが放出されることはない。つまり、ACFを加熱しなければ、ガスが放出されることはない。   After the formation of the mask 90 on the reservoir substrate 2 is completed, the driver IC 15 is prepared, and the driver IC 15 is connected to the individual electrodes 17 constituting the two electrode rows in the first hole portion 22. It is mounted on the substrate 4 (j). After confirming the mounting position of the driver IC 15 in the housing portion 24, temporary crimping is performed. This temporary pressure bonding may be performed, for example, at a temperature of 70 ° C. and a pressure of 1 MPa. After the temporary pressure bonding, the anisotropic conductive adhesive is cured and the main pressure bonding is performed to ensure the bonding. The main press bonding may be performed, for example, at a temperature of 220 ° C. and a pressure of 80 MPa. When the main pressure bonding is completed, the mask 90 is peeled off. Even if the mask 90 is peeled off, the anisotropic conductive adhesive is already cured, so that no gas is released. That is, the gas will not be released unless the ACF is heated.

そして、ICP(Inductively Coupled Plasma)放電又はエッチング等によってノズル孔5が形成されたノズル基板1を、エポキシ系接着剤等の接着剤を用いてリザーバ基板2に接合する(k)。最後に、電極基板4、キャビティ基板3、リザーバ基板2、ノズル基板1が接合された接合基板を切断(ダイシング)して個々の液滴吐出ヘッド100が完成する。   Then, the nozzle substrate 1 in which the nozzle holes 5 are formed by ICP (Inductively Coupled Plasma) discharge or etching or the like is bonded to the reservoir substrate 2 using an adhesive such as an epoxy adhesive (k). Finally, the bonded substrate to which the electrode substrate 4, the cavity substrate 3, the reservoir substrate 2, and the nozzle substrate 1 are bonded is cut (diced) to complete individual droplet discharge heads 100.

このように、キャビティ基板3に第1の穴部22を設け、リザーバ基板2に第2の穴部23を設けて第1の穴部22と第2の穴部23とによって収容部24を形成し、この収容部24にドライバIC15を収容するため、液滴吐出ヘッド100のサイズを小さくすることが可能になっている。したがって、印刷紙とノズル孔5との距離を近くすることができ、高精細な印刷が可能となる。また、ノズル孔5が形成されている面を平らにすることができるため、ワイピング(不要な液滴を除去する工程)を容易に行うことができる。さらに、収容部24は、ノズル基板1、キャビティ基板3、リザーバ基板2及び電極基板4によって閉塞されているため、ドライバIC15を液滴から保護する層を別途設けなくて済み、ドライバIC15を外気等から保護することが可能となる。   As described above, the first hole portion 22 is provided in the cavity substrate 3, the second hole portion 23 is provided in the reservoir substrate 2, and the accommodating portion 24 is formed by the first hole portion 22 and the second hole portion 23. In addition, since the driver IC 15 is accommodated in the accommodating portion 24, the size of the droplet discharge head 100 can be reduced. Therefore, the distance between the printing paper and the nozzle hole 5 can be reduced, and high-definition printing is possible. Further, since the surface on which the nozzle holes 5 are formed can be flattened, wiping (a step of removing unnecessary droplets) can be easily performed. Further, since the accommodating portion 24 is closed by the nozzle substrate 1, the cavity substrate 3, the reservoir substrate 2 and the electrode substrate 4, it is not necessary to provide a layer for protecting the driver IC 15 from droplets. It becomes possible to protect from.

実施の形態2.
図9は、液滴吐出ヘッド100の製造工程の他の一例を示す縦断面図である。図を用いて、本発明の実施の形態2に係わる液滴吐出ヘッド100の製造工程を説明する。なお、実施の形態2では、ドライバIC実装ツール91を使用してドライバIC15を実装する場合について説明する。なお、実施の形態2と実施の形態1との相違点について説明し、実施の形態1と同様である液滴吐出ヘッド100の構成や他の製造工程については説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing another example of the manufacturing process of the droplet discharge head 100. The manufacturing process of the droplet discharge head 100 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the second embodiment, a case where the driver IC 15 is mounted using the driver IC mounting tool 91 will be described. The difference between the second embodiment and the first embodiment will be described, and the description of the configuration of the droplet discharge head 100 and other manufacturing processes that are the same as those of the first embodiment will be omitted.

ドライバIC15は、ドライバIC実装ツール91により実装される。このドライバIC実装ツール91には、バインダーから放出されるガスがリザーバ基板2上に付着しないように遮蔽壁92が設けられている。遮蔽壁92は、収容部24内のキャビティ基板3からリザーバ基板2の開口部方向に伸びており、ガスをドライバIC実装ツール91外に放出しないようにしている。ドライバIC実装ツール91は、ドライバIC15を加熱・加圧して固定するためのものであるが、遮蔽壁92を備えることで放出ガスの拡散を同時に防止することを可能にしている。   The driver IC 15 is mounted by a driver IC mounting tool 91. The driver IC mounting tool 91 is provided with a shielding wall 92 so that gas released from the binder does not adhere to the reservoir substrate 2. The shielding wall 92 extends from the cavity substrate 3 in the accommodating portion 24 toward the opening of the reservoir substrate 2 so as not to release the gas out of the driver IC mounting tool 91. The driver IC mounting tool 91 is for fixing the driver IC 15 by heating and pressurizing, but by providing the shielding wall 92, it is possible to prevent diffusion of the released gas at the same time.

すなわち、ドライバIC15の実装工程において、ドライバIC15の実装とリザーバ基板2上へのガスの付着の防止とを同時に実現しているのである。実施の形態1では、リザーバ基板2にマスク90をセットし、このマスク90を最終的に剥離しなければならないが、実施の形態2では、マスク90のセット及び剥離という工程を省略することができる。したがって、実施の形態1で説明した効果の他、製造工程を更に簡略することができ、手間の軽減及び製造スピードの向上を図ることが可能になっている。   That is, in the mounting process of the driver IC 15, the mounting of the driver IC 15 and the prevention of gas adhesion on the reservoir substrate 2 are realized at the same time. In the first embodiment, it is necessary to set the mask 90 on the reservoir substrate 2 and finally peel off the mask 90. However, in the second embodiment, the steps of setting and peeling the mask 90 can be omitted. . Therefore, in addition to the effects described in the first embodiment, the manufacturing process can be further simplified, and it is possible to reduce labor and improve the manufacturing speed.

図10は、実施の形態1及び実施の形態2に係る液滴吐出ヘッドの製造方法で製造された液滴吐出ヘッド100を搭載した液滴吐出装置150の一例を示した斜視図である。この液滴吐出装置150は、一般的なインクジェットプリンタである。実施の形態に係わる液滴吐出ヘッド100は、上述したようにサイズが小さく、吐出安定性及び耐久性に優れている。また、この液滴吐出ヘッド100を搭載した液滴吐出装置150も小型で印字性能及び耐久性が高いものとなる。   FIG. 10 is a perspective view showing an example of a droplet discharge device 150 equipped with the droplet discharge head 100 manufactured by the method of manufacturing a droplet discharge head according to the first and second embodiments. The droplet discharge device 150 is a general ink jet printer. As described above, the droplet discharge head 100 according to the embodiment is small in size and excellent in discharge stability and durability. Further, the droplet discharge device 150 equipped with the droplet discharge head 100 is also small and has high printing performance and high durability.

なお、液滴吐出ヘッド100は、図10に示したインクジェットプリンタの他に、液滴を種々変更することで、液晶ディスプレイのカラーフィルタの製造、有機EL表示装置の発光部分の形成、生体液体の吐出等にも適用することが可能である。また、液滴吐出ヘッド100及びその製造方法並びに液滴吐出装置150は、本発明の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において変形可能である。たとえば、封止部材位置は、2カ所で密閉するようにしてもよい。   In addition to the ink jet printer shown in FIG. 10, the droplet discharge head 100 can be used to manufacture liquid crystal color filters, to form light emitting portions of organic EL display devices, It can also be applied to discharge or the like. Further, the droplet discharge head 100, the manufacturing method thereof, and the droplet discharge device 150 are not limited to the embodiments of the present invention, and can be modified within the scope of the present invention. For example, the sealing member position may be sealed at two places.

本発明の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the droplet discharge head concerning an embodiment of the invention. 液滴吐出ヘッドが組み立てられた状態のA−A断面を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the AA cross section of the state by which the droplet discharge head was assembled. 異方性導電接着剤内のバインダーからガスが放出されることを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows that gas is discharge | released from the binder in an anisotropic conductive adhesive. 液滴吐出ヘッドの斜視図である。It is a perspective view of a droplet discharge head. 液滴吐出ヘッドが搭載された液滴吐出装置の制御系を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the control system of the droplet discharge apparatus by which a droplet discharge head is mounted. ドライバIC及びCOM発生回路の内部構成の一例を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows an example of an internal structure of a driver IC and a COM generation circuit. 液滴吐出ヘッドの製造工程の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the manufacturing process of a droplet discharge head. 液滴吐出ヘッドの製造工程の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the manufacturing process of a droplet discharge head. 液滴吐出ヘッドの製造工程の他の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows another example of the manufacturing process of a droplet discharge head. 実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法で製造された液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置の一例を示した斜視図である。It is the perspective view which showed an example of the droplet discharge apparatus carrying the droplet discharge head manufactured with the manufacturing method of the droplet discharge head which concerns on embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 ノズル基板、2 リザーバ基板、3 キャビティ基板、4 電極基板、5 ノズル孔、6 ノズル連通孔、7 圧力室、8 振動板、9 供給孔、10 リザーバ、11 インク供給孔、12 凹部(ガラス溝)、13 振動室(ギャップ)、14 封止部材、15 ドライバIC、16 共通電極、17 対向電極(個別電極ITO)、18 IC出力(SEG)実装部、20 IC入力実装部、21 FPC実装部、22 第1の穴部、23 第2の穴部、30 FPC、31 FPC内配線(COM)、32 FPC内配線(IC入力)、50 制御装置、51 CPU、52 バス、53 内部バス、54 ROM、55 RAM、56 キャラクタジェネレータ、57 理論ゲートアレイ、58 駆動パルス発生回路、59 COM発生回路、60 外部装置、65 コネクタ、70 電源回路、90 マスク、91 ドライバIC実装ツール、92 遮蔽壁、100 液滴吐出ヘッド、150 液滴吐出装置。
1 nozzle substrate, 2 reservoir substrate, 3 cavity substrate, 4 electrode substrate, 5 nozzle hole, 6 nozzle communication hole, 7 pressure chamber, 8 diaphragm, 9 supply hole, 10 reservoir, 11 ink supply hole, 12 recess (glass groove) ), 13 Vibration chamber (gap), 14 Sealing member, 15 Driver IC, 16 Common electrode, 17 Counter electrode (Individual electrode ITO), 18 IC output (SEG) mounting part, 20 IC input mounting part, 21 FPC mounting part , 22 1st hole, 23 2nd hole, 30 FPC, 31 FPC internal wiring (COM), 32 FPC internal wiring (IC input), 50 control device, 51 CPU, 52 bus, 53 internal bus, 54 ROM, 55 RAM, 56 Character generator, 57 Theoretical gate array, 58 Drive pulse generation circuit, 59 COM generation circuit, 60 External device, 65 Connector, 7 0 power supply circuit, 90 mask, 91 driver IC mounting tool, 92 shielding wall, 100 droplet ejection head, 150 droplet ejection device.

Claims (7)

個別電極と該個別電極に駆動信号を供給するドライバICを実装するための実装部とが形成された電極基板と、前記実装部に対応する部分を開口した第1の穴部と前記個別電極に対向する位置に液滴吐出用の圧力室とが形成されたキャビティ基板と、前記第1の穴部に連通するように開口した第2の穴部と前記圧力室に液滴を供給するためのリザーバとが形成されたリザーバ基板とが積層された積層体を形成する工程と、
前記第2の穴部に対応する部分を開口させたマスクを前記積層体のリザーバ基板上にセットする工程と、
前記マスクがセットされた後に、異方性導電接着剤により前記積層体の実装部にドライバICを実装する工程とを有する
ことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
An electrode substrate on which an individual electrode and a mounting portion for mounting a driver IC that supplies a drive signal to the individual electrode are formed, a first hole portion that opens a portion corresponding to the mounting portion, and the individual electrode A cavity substrate having a pressure chamber for discharging liquid droplets formed at opposing positions, a second hole portion opened so as to communicate with the first hole portion, and a droplet for supplying the pressure chamber to the pressure chamber Forming a laminate in which a reservoir substrate and a reservoir substrate are laminated;
Setting a mask having an opening corresponding to the second hole on the reservoir substrate of the laminate;
And a step of mounting a driver IC on the mounting portion of the laminated body with an anisotropic conductive adhesive after the mask is set. A method of manufacturing a droplet discharge head, comprising:
個別電極と該個別電極に駆動信号を供給するドライバICを実装するための実装部とが形成された電極基板と、前記実装部に対応する部分を開口した第1の穴部と前記個別電極に対向する位置に液滴吐出用の圧力室とが形成されたキャビティ基板と、前記第1の穴部に連通するように開口した第2の穴部と前記圧力室に液滴を供給するためのリザーバとが形成されたリザーバ基板とが積層された積層体を形成する工程と、
前記積層体のリザーバ基板における第2の穴部以外の部分に保護テープを貼り付ける工程と、
前記保護テープを貼り付けた後に、異方性導電接着剤により前記積層体の実装部にドライバICを実装する工程とを有する
ことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
An electrode substrate on which an individual electrode and a mounting portion for mounting a driver IC that supplies a drive signal to the individual electrode are formed, a first hole portion that opens a portion corresponding to the mounting portion, and the individual electrode A cavity substrate having a pressure chamber for discharging liquid droplets formed at opposing positions, a second hole portion opened so as to communicate with the first hole portion, and a droplet for supplying the pressure chamber to the pressure chamber Forming a laminate in which a reservoir substrate and a reservoir substrate are laminated;
Attaching a protective tape to a portion of the laminate body other than the second hole in the reservoir substrate;
And a step of mounting a driver IC on the mounting portion of the laminated body with an anisotropic conductive adhesive after applying the protective tape. A method of manufacturing a droplet discharge head, comprising:
個別電極と該個別電極に駆動信号を供給するドライバICを実装するための実装部とが形成された電極基板と、前記実装部に対応する部分を開口した第1の穴部と前記個別電極に対向する位置に液滴吐出用の圧力室とが形成されたキャビティ基板と、前記第1の穴部に連通するように開口した第2の穴部と前記圧力室に液滴を供給するためのリザーバとが形成されたリザーバ基板とが積層された積層体を形成する工程と、
前記実装部及び前記第1の穴部、前記第2の穴部を隔離するための遮蔽壁を前記積層体における前記第1の穴部及び前記第2の穴部に挿入し、
前記遮蔽壁の内側で、異方性導電接着剤により前記積層体の実装部にドライバICを実装する工程とを有する
ことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
An electrode substrate on which an individual electrode and a mounting portion for mounting a driver IC that supplies a drive signal to the individual electrode are formed, a first hole portion that opens a portion corresponding to the mounting portion, and the individual electrode A cavity substrate having a pressure chamber for discharging liquid droplets formed at opposing positions, a second hole portion opened so as to communicate with the first hole portion, and a droplet for supplying the pressure chamber to the pressure chamber Forming a laminate in which a reservoir substrate and a reservoir substrate are laminated;
Inserting a shielding wall for isolating the mounting part, the first hole part, and the second hole part into the first hole part and the second hole part in the laminate,
And a step of mounting a driver IC on the mounting portion of the laminate with an anisotropic conductive adhesive inside the shielding wall.
前記遮蔽壁を有するドライバIC実装ツールを用いて、前記積層体の実装部にドライバICを実装する
ことを特徴とする請求項3に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
The method of manufacturing a droplet discharge head according to claim 3, wherein a driver IC is mounted on the mounting portion of the stacked body using a driver IC mounting tool having the shielding wall.
前記積層体の実装部にドライバICを実装する工程において、In the step of mounting the driver IC on the mounting portion of the laminate,
前記実装部と前記ドライバICとをピンによってアライメントするThe mounting part and the driver IC are aligned by pins.
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。The method for manufacturing a droplet discharge head according to any one of claims 1 to 4.
前記積層体の実装部にドライバICを実装する工程において、In the step of mounting the driver IC on the mounting portion of the laminate,
前記実装部と前記ドライバICとをカメラによってアライメントするThe mounting unit and the driver IC are aligned by a camera.
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。The method for manufacturing a droplet discharge head according to any one of claims 1 to 4.
前記請求項1〜6のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法を含むThe manufacturing method of the droplet discharge head in any one of the said Claims 1-6 is included.
ことを特徴とする液滴吐出装置の製造方法。A method of manufacturing a droplet discharge device.
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