CN1721191A - 液体喷射元件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
技术领域
本发明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。
背景技术
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。
发明内容
本发明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。
根据本发明的一个方面，本发明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发明的优选实施例的描述中可以明显地看出本发明的这些和其他目的、特征和优点。
附图说明
图1(a)是本发明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发明的典型喷墨记录设备的透视图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的优选实施例进行描述。
在下面对本发明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发明的效果。
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以使顶板15的喷嘴一对一地面对生热电阻器13。
元件基板10是由硅板形成的。在元件基板10的前表面上具有多个生热电阻器13和一对一地与生热电阻器13相连的多个电线14。液体喷射元件1设有看起来像狭缝的供墨道11。对于元件基板10的厚度方向，供墨道11从元件基板10的前表面延伸到元件基板10的后表面，对于元件基板10的长度方向(Y方向)，供墨道11从其平行于元件基板10的宽度方向的一个边缘的中心部分延伸到另一个边缘的中心部分。生热电阻器13以两条直线的形式布置在元件基板10上以使一行生热电阻器13在供墨道11的一侧以及另一行生热电阻器13在供墨道11的另一侧，以及使得在一行中的生热电阻器13在行方向上与在另一行中的相应的生热电阻器13偏离一定间距。从元件基板10的前表面延伸到元件基板10的后表面的一个穿通电极12与每一个布线14的每一端相连。利用下列方法形成每一个穿通电极12。即，首先，电极形成在元件基板10的前体中以使其从基板10的前体的前表面在垂直于前体的前(后)表面的方向上延伸预定深度，接着前体从前体的后表面的厚度减小直至电极从前体的后表面露出。
顶板15具有多个以一对一的方式与生热电阻器13对准的喷孔17和生热电阻器13一对一地存在于其中的多个墨通道16，墨通道16在一侧通向供墨道11并且在另一侧一对一地通向喷孔17。顶板15例如可由树脂形成。
液体喷射元件11与另一基板一起安装在底板(未示出)，响应于记录信号为生热电阻器13提供电能以驱动生热电阻器13的电路以及其他各种元件设置在所述另一基板上。液体喷射元件1、另一基板和底板的组合构成喷墨记录头。该附加的基板位于液体喷射元件1的后表面上，并且电能从在该附加基板上的供电电路通过穿通电极12和电线14被供给到生热电阻器13。底板具有墨出口(未示出)，墨出口的一端与供墨道11相连，其另一端与容纳墨的墨存储部分(未示出)相连。
墨存储部分中的墨被供给到供墨道11，并且充填每一个墨通道16，保持在其中并且由于毛细作用力的存在而在每一个喷孔17中形成弯液面。当墨保持该状态时，生热电阻器13被驱动以使得在所选择的生热电阻器13上的墨被充分加热使得墨生成气泡，从而利用由气泡增大产生的压力使得墨从喷孔17喷出。
下面将描述用于制造在该实施例中的液体喷射元件1的方法中的步骤。
液体喷射元件的制造方法1
参见图2，首先，通过在硅基板101的前表面上溅射形成TaN膜和Al膜，厚度为625微米，在该阶段比在液体喷射元件1完成时厚。接着，利用光刻技术分别利用TaN膜和Al膜以预定的图案形成生热电阻器13和电线14。每一个生热电阻器13的尺寸为30微米×30微米。如果需要的话，保护层(未示出)可形成在生热电阻器13和电线14上。
接着，参见图3，通过每一个电线14的每一个端部和硅基板101的相应部分形成预定深度的盲孔。预定深度指的是这样一个深度，即，在硅基板101的深度减小后大于硅基板101的厚度的深度。这些孔可利用干法蚀刻、激光加工等形成。在这些盲孔形成后，用于电镀的晶种层(未示出)形成在每一个盲孔的内表面上。接着，通过使每一个盲孔的内表面镀有作为电极材料的金，从而使得其内表面已经覆有用于电镀的晶种层的每一个盲孔充有金。因此，形成每一个电极102，电极102中被嵌埋在电线14中的一部分暴露在硅基板10的前表面上，并且其余部分被嵌埋在硅基板101中。
每一个嵌埋电极101最终成为穿通电极12(图1)。因此，盲孔的直径和深度可在使盲孔可令人满意地充填有穿通电极材料的范围内选择，另外，通过盲孔的充填而形成的穿通电极在测量中是精确的。盲孔的深度，换言之，嵌埋电极102相对于硅基板101的厚度方向的测量最好在50-300微米的范围内。如果该测量不小于300微米，那么嵌埋电极102的孔可能在位置和垂直度方面低精度地形成，另外，加工硅基板101形成穿通电极102需要花费更多的时间。另一方面，如果它不大于50微米，那么上述问题不会出现。但是，必须使得硅基板101变薄许多以使得嵌埋电极102变成穿通电极12。因此，硅基板101在其厚度减小后可能难以处理。只要每一个盲孔的深度在上述范围内，每一个盲孔的直径不小于25微米，盲孔可令人满意地充填有穿通电极12的材料。每一个盲孔的直径越大，每一个盲孔将越令人满意地充填有电极材料。但是，盲孔直径具有上限，它取决于生热电阻器13布置的间距，换言之，每一个穿通电极12的前体102嵌埋的间距。在该实施例中，形成用于每一个穿通电极前体102的盲孔以使其直径为25微米并且距离硅基板101的表面的深度为300微米。
接着，硅基板101的厚度从后表面减小以从基板101的后表面露出嵌埋电极102。对于减小硅基板101厚度的方法，可使用各种用于减小这种基板厚度的技术。例如，采用这样一种方法，即，利用机械方法对基板进行粗磨，接着，利用化学机械方法对其进行细磨，以使其精确地减小到预定的厚度。由于硅基板101如上所述厚度减小，嵌埋电极12(图3)在硅基板101的后表面上露出。换言之，嵌埋电极102变为穿通电极12，如图4中所示，穿通电极12从硅基板101的前表面延伸到后表面。这种硅基板101的厚度减小到预定值的方法形成最终形状的元件基板10。在该实施例中，元件基板10的厚度被设定为300微米。但是，根据盲孔的深度，最好将其设定为在50-300微米的范围内的一个数值。
通过减小硅基板101的厚度而得到的最终形状的元件基板10，其中预先形成有穿通电极12的前体102(嵌埋电极)，实际上在后表面上是无瑕疵地平的，确保在后面的液体喷射元件制造步骤中牢固地保持元件基板10。由于元件基板10被牢固地保持，液体喷射元件中后面将形成的部分可以较高的精度水平形成。相比较，对于在将被充填有穿通电极12的材料以形成穿通电极12的通孔形成之前使得生热电阻器13形成在硅基板101上的方法，利用使得通孔充填有电极材料的步骤和/或形成上述电镀晶种层的步骤可能使得硅基板101的前和后表面将被制作得不平，尽管很轻微。这种不平，特别是元件基板10的后表面的不平难以在液体喷射元件制造中的随后的步骤中牢固地保持元件基板10，因此，有时不可能以较高的精度水平形成液体喷射元件中将在后面形成的部分。
下面，参照图5，例如利用下列方法形成从元件基板10的前表面延伸到元件基板10的后表面的供墨道11。即，首先，在元件基板10的后表面上形成一个蚀刻掩模层，并且利用型样去除掩模层中位置对应于供墨道11的部分。接着，利用干法蚀刻形成供墨道11。最后，去除掩模层。另外，利用基于激光的方法形成供墨道11。
在形成供墨道11后，墨通道16和孔17预先形成在其中的顶板15粘接于元件基板10的前表面，如图1中所示。顶板15可由一个树脂薄膜制成，并且可利用激光束处理该薄膜形成墨通道16和孔17。
利用上述制造程序制造液体喷射元件1。当在该实施例中的上述制造方法用于制造液体喷射元件1时，为穿通电极12形成的孔(盲孔)不一定需要与当使用根据现有技术的制造方法时为穿通电极12形成的孔一样深。因此，在用于穿通电极12的孔的位置和测量方面可以较高的精度水平处理硅基板101。因此，可以相当高的密度布置穿通电极12。因此，利用在该实施例中的液体喷射元件制造方法制造具有特定技术要求的液体喷射元件，可利用现有技术所涉及的液体喷射元件制造方法制造，与利用现有技术所涉及的方法相比，能够减小元件基板10的表面区域以及处理硅基板101以形成穿通电极12的孔所需的时间。换言之，在该实施例中的方法可以较高的效率制造元件基板10，从而能够降低元件基板10的制造费用。随着元件基板10的表面区域和制造费用的减小，能够减小液体喷射元件1自身的表面面积和制造费用。另外，当形成电极时，硅基板101的厚度保持与在液体喷射元件1制造开始时相同的厚度，能够防止这样的问题等，即，当形成电极时在硅基板101被处理时受损。
另外，在该实施例中的液体喷射元件制造方法在硅基板101变薄后形成供墨道11。因此，它可以较高的位置精度水平形成供墨道11，能够制造在供墨道11和每一个生热电阻器13之间的距离更精确的液体喷射元件，从而与可利用现有技术所涉及的液体喷射元件制造方法形成的液体喷射元件相比在喷墨特性方面更优越。另外，根据在该实施例中的液体喷射元件制造方法，利用元件基板10的后表面上的穿通电极12建立在元件基板10上的构件和另一元件的基板上的构件之间的电连接，能够消除在使用现有技术所涉及的方法时从元件基板10的前表面突出的电子器件。因此，能够使得记录介质和每一个液体喷射孔17之间的距离减小到远小于当在液体喷射元件1的前表面上建立上述电连接时可达到的数值。记录介质和每一个液体喷射孔17之间的距离越小，从喷孔17喷射的每一个墨液滴落在记录介质上的位置精度水平越高，因此，液体喷射元件1进行的记录的质量水平越高。
液体喷射元件制造方法2
对于上述液体喷射元件制造方法，利用激光束处理树脂薄膜形成顶部元件15。但是，也可通过使得硅基板101涂有树脂性物质来形成顶部元件15。接着，参照图6-9描述通过使得硅基板101涂有树脂性物质来形成顶部元件15的液体喷射元件制造方法。
该制造方法与在前的制造方法1相同，直到通过减小硅基板101的厚度来影响穿通电极的步骤，即，图4中所示的步骤。在图4中所示的步骤后，生热电阻器13和电线14已经形成在其上的元件基板10的前表面涂有15微米厚的正抗蚀剂，并且通过利用预定型样使得抗蚀剂层曝光以及使得曝光的抗蚀剂层显影的方法使得所得到的抗蚀剂层变为墨通道型样层103，如图6中所示。
该墨通道型样层103涂有30微米厚的光敏感性环氧树脂(负抗蚀剂)。接着，在墨通道型样层103存在于环氧树脂层和生热电阻器13之间的情况下，利用曝光工艺和显影工艺去除该环氧树脂层中位置一对一地对应于生热电阻器13的部分，形成多个喷孔17。换言之，形成图7中所示的顶板15。每一个喷孔17的直径为25微米。
接着，参照图8，顶板15的顶表面涂有树脂以在顶板15上形成保护层105。接着，参照图9，在保护层105形成后，供墨道11形成在元件基板10中。对于形成供墨道11的方法，可利用在元件基板10的后表面上以预定图案的形式形成掩模层并且从元件基板10的后表面对元件基板10进行干法蚀刻来形成供墨道11。在这种情况下，液体通道型样层103用作蚀刻阻挡层。最后，液体通道型样层103和保护层105被去除以形成如图1中所示的液体喷射元件1。
根据这种液体喷射元件的制造方法，可以比根据前面提及的液体喷射元件制造方法更高的精度水平形成顶板15。即，不仅液体通道16和喷孔17根据它们的测量可更精确地形成，而且它们可相对于生热电阻器13更精确地定位。换言之，这种液体喷射元件制造方法可令人满意地用于制造喷射远小于由前述的方法形成的液体喷射元件喷射的液滴的液体喷射元件。另外，为了可使用喷墨头以更高的精度水平记录，出现了在由喷墨头喷射的墨滴的尺寸减小的喷墨头的趋势。然而，液滴越小，其具有的动能越小，因此，其落在记录媒介上的位置精度水平就越低。因此，考虑到前述趋势，能够以更高的精度水平形成顶板15是有利的。
液体喷射元件制造方法3
考虑到可处理液体喷射元件基板的容易程度，在液体喷射元件制造工序中需要尽可能晚地执行减小液体喷射元件基板的厚度的步骤。因此，接下来，将描述在可处理液体喷射元件基板的容易程度方面优越于前述方法的该液体喷射元件制造方法。
一直到用于形成穿通电极12的前体(嵌埋电极)102的步骤之前，即，图3中所示的步骤之前，该方法与第一方法相同。之后，在具有生热电阻器13和电线14的硅基板101的所述表面涂有15微米厚的正抗蚀剂。之后，通过使得抗蚀剂层曝光、利用用于形成墨通道16(图1)的型样以及使得曝光的抗蚀剂层显影的程序，将所得到的抗蚀剂层变为液体通道型样层103。
之后，在具有液体通道型样层103的表面上，将硅基板101涂覆以30微米厚的光敏感性环氧树脂(负抗蚀剂)，从而覆盖液体通道型样层103。接着，在墨通道型样层103存在于环氧树脂层和生热电阻器13之间的情况下，利用曝光工艺和显影工艺去除该环氧树脂层中在位置上一对一地对应于生热电阻器13的部分，形成多个喷孔17。换言之，形成图11中所示的顶板15。每一个喷孔17的直径为25微米。
接着，参照图12，顶板15的顶表面涂有树脂以在顶板15上形成保护层105。接着，参照图13，在保护层105形成后，从后侧减小硅基板101的厚度以露出穿通电极12的前体102(嵌埋电极)，从而形成具有穿通电极12的元件基板10，如图13中所示的。至于用于减小硅基板101厚度的方法，可使用与第一方法所使用的方法相同的方法。
之后，通过上述第二制造方法将供墨道11按照原状形成在元件基板10中，之后，液体通道型样层103和保护层105被去除以形成如图1中所示的液体喷射元件1。
在完成元件基板10之后，与上述第二制造方法相比较，这种液体喷射元件方法在有待执行的步骤数量方面更少，因此，在处理容易度方面更好。
液体喷射元件制造方法4
参照图1，所有穿通电极12和供墨道11都被形成得从元件基板10的前表面延伸到元件基板10的后表面。因此，如果可在同一步骤中形成用于形成穿通电极12和供墨道11的孔的话，可简化液体喷射元件的制造工序，所述工序最好尽可能地简单。接下来，将描述该制造方法，即，其中在同一步骤中形成用于形成穿通电极12和供墨道11的孔的液体喷射元件制造方法的一个示例。
一直到用于在硅基板101上形成生热电阻器13和电线14的步骤之前，即，图2中所示的步骤之前，该方法与第一方法相同。之后，如图14中所示的，在同一个步骤中，从分别与穿通电极12和供墨道11的理论顶端重合的硅基板101前表面的部分中，将用于形成穿通电极12的前体102(嵌埋电极)和沟槽107(供墨道11的前体)的盲孔蚀刻于硅基板101中。用于形成用于穿通电极12的嵌埋前体102的盲孔的步骤可与用于形成沟槽107(供墨道11的前体)的步骤相分离。然而，通过在同一个步骤中形成它们全部可简化液体喷射元件的制造程序。至于用于形成这些盲孔的方法，可通过干法蚀刻、激光工艺等形成所述孔。之后，用于嵌埋穿通电极12的前体102的盲孔充有电极材料，与第一方法中相同，以便于在所述盲孔中形成穿通电极12的前体102，其一端被暴露在硅基板101的前表面处。其中形成有穿通电极12的前体102的每个盲孔的深度，以及用于形成供墨道11的沟槽107的深度与通过第一方法所形成的其深度相同。
之后，从硅基板101的后侧减小硅基板101的厚度，从硅基板101的后侧(元件基板10)露出嵌埋电极102，并且将沟槽107形成为通孔(沿硅基板(元件基板)的厚度方向)，所述通孔从元件基板10的前侧延伸到元件基板10的后侧。换句话说，该制造方法可在同一个步骤中形成穿通电极12和供墨道11，穿通电极12和供墨道11如图5中所示的那样构成。至于用于减小硅基板101的厚度的方法，可使用与第一方法所使用的方法相同的方法。之后，与第一制造方法一样将顶部元件15粘接于元件基板10的顶侧，从而形成如图1中所示的液体喷射元件1。
如上所述的，依照本发明所涉及的每个前述液体喷射元件制造方法，在硅基板101的盲孔中形成穿通电极的前体102，之后减小硅基板101的厚度以便于使得前体102(嵌埋电极)转变为穿通电极12。因此，与依照现有技术所涉及的任意一个液体喷射元件制造方法相比，可更有效并且在更高的精度水平下形成穿通电极12。换句话说，更有利于减小液体喷射元件1的尺寸和制造成本。
另外，结合液体喷射元件的生热电阻器13以两条直线的形式布置的液体喷射元件1描述了前述液体喷射元件制造方法。然而，生热电阻器13的布置无需局限于上述方式。另外，在上述液体喷射元件1的情况中，赋予墨热能的生热电阻器13被用作能量产生元件。然而，通过机械地振动墨而付与墨喷射能量的机电换能器(诸如压电元件)也可被用作能量产生元件。
接下来，将参照图15描述本发明可良好地应用于其上的喷墨记录设备的一个示例。
图15中所示的喷墨记录设备是串行型的喷墨记录设备。它具有：可沿由喷墨记录设备的框架支撑的导向轴3往复运动的滑架2；容纳多张记录媒介的层的自动纸张供给设备6，所述记录媒介即，在其上进行记录的物品，所述自动纸张供给设备6将其中的记录媒介一张接一张地供给到所述设备的主组件中；以及由各种辊(诸如输送辊、纸张排出辊等)构成的纸张输送机构，用于输送从自动纸张供给设备6中输送的记录媒介纸张等。通过滑架马达4的旋转被驱动的一部分同步皮带5连接于滑架2。因此，当滑架马达4正向或反向旋转时，滑架2沿导向轴3分别正向或反向移动。滑架2支撑喷墨盒7，喷墨盒7以可移动的方式安装在滑架2上。喷墨盒7包括上述液体喷射元件1(图1)的记录头与填充或再填充有将被供应于记录头的墨的墨容器的整体组合。记录头以使得墨被向下喷出的方式被安装在滑架2上。另外，如果喷墨记录设备为单色喷墨记录设备的话，记录头仅有一个液体喷射元件1，而如果喷墨记录设备为多色喷墨记录设备的话，记录头就具有多个液体喷射元件1，其数量与将由记录头喷射的各种墨的数量相匹配。另外在多色喷墨记录设备的情况下，记录头装有多个墨容器，其数量与将由记录头喷射的各种墨的数量相匹配。
在由自动纸张供给设备6供给之后，每张记录媒介都沿与滑架2往复运动所沿的方向相交的方向由纸张输送机构输送，以使得所述记录媒介沿设置得使其面对喷墨盒7的记录头的台板8的顶表面移动。自动纸张供给设备6和纸张输送机构由供给马达9驱动。
通过在从记录头中喷射墨滴的同时使滑架2往复运动而在记录媒介上进行记录。关于记录媒介的移动，在预定节距下间歇地输送记录媒介，也就是说，每次在滑架2沿一个方向的移动完成时，或者在每次完成滑架2的一个往复移动时，在预定节距下输送记录媒介。因此，在记录媒介的整张纸上进行记录。
在本发明的前述实施例中，喷墨盒7是记录头与墨容器的整体组合。然而，可如此构成喷墨盒7，即，使得记录头与墨容器可相互分离，以便于在其中的墨完全耗尽之后可允许更换墨容器。
虽然已结合文中披露的结构描述了本发明，但是本发明不局限于所描述的细节，并且本申请趋向于覆盖可包含在所附权利要求的改进目的或保护范围内的所述修正和改变。
Claims (13)
1.一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。
2.依照权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述变薄步骤之后所述基板具有50微米-300微米的厚度。
3.依照权利要求1所述的方法，在所述变薄步骤之前，还包括形成不同于基板的所述表面上的所述凹槽的第二凹槽，其中，在所述基板变薄的所述步骤中，所述第二凹槽从所述基板的前表面穿透到其后表面，从而在所述基板中提供用于供应所要喷射的液体的供应孔。
4.一种用于制造液体喷射元件的制造方法，所述液体喷射元件包括在用于喷射液体的喷射出口处打开的液体流动路径、用于生成用于从液体流动路径中通过喷射出口喷射液体的能量的能量生成元件和用于为所述能量生成元件提供电能的电极，所述制造方法包括：
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将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；以及
在所述基板的已形成有所述能量生成元件和所述布线的所述表面上提供形成所述喷射出口和所述液体流动路径的顶板元件的步骤。
5.依照权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述变薄步骤之后执行所述顶板元件提供步骤。
6.依照权利要求5所述的方法，其特征在于，所述顶板元件提供步骤包括将中已形成有所述液体流动路径和所述喷射出口的树脂膜粘接在所述基板的所述表面上的步骤。
7.依照权利要求6所述的方法，在所述变薄步骤之前，还包括形成不同于所述基板的所述表面上的所述凹槽的第二凹槽，其中，在将所述基板变薄的所述步骤中，所述第二凹槽从所述基板的前表面穿透到后表面，从而在所述基板中提供用于供应所要喷射的液体的供应孔。
8.依照权利要求4所述的方法，其特征在于，所述顶板元件提供步骤包括在将形成所述液体流动路径的位置处形成保护层的步骤；通过在所述保护层上施加感光性树脂材料、曝光并显影而在所述感光性树脂材料中形成所述喷射出口的步骤；以及在所述喷射出口形成步骤之后通过去除保护层而形成所述液体流动路径的步骤。
9.依照权利要求8所述的方法，在所述保护层形成步骤之后，还包括形成穿透所述基板的供应孔的步骤，所述供应孔用于将所要喷射的液体从所述基板的后表面供应到所述液体流动路径。
10.一种用于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，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，所述液体喷射元件基板包括：
基板；
能量生成元件和与所述能量生成元件电连接的布线，所述能量生成元件和所述布线形成在所述基板的前表面上；
与所述布线电连接并且在形成有所述布线的位置处从所述前表面到后表面穿透所述基板的穿通电极；
其中，所述穿通电极是通过在所述基板的所述前表面上形成与所述布线电连接的嵌埋电极形成的，之后从所述后表面使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。
11.一种液体喷射元件，所述液体喷射元件包括在用于喷射液体的喷射出口处打开的液体流动路径、用于生成用于从液体流动路径中通过喷射出口喷射液体的能量的能量生成元件和用于为所述能量生成元件提供电能的电极，所述液体喷射元件包括：
液体喷射元件基板，其在所述基板的前表面上具有能量生成元件和与所述能量生成元件电连接的布线；
设在所述前表面上的顶板元件，具有液体流动路径和形成在其中的所述喷射出口；
其中，在所述基板的所述前表面上，所述液体喷射元件基板具有通过形成与所述布线电连接的嵌埋电极而形成的穿通电极，之后从后表面使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。
12.一种喷墨头，包括：
在用于喷射液体的喷射出口处打开的液体流动路径；
用于生成用于从液体流动路径中通过喷射出口喷射液体的能量的能量生成元件；
用于为所述能量生成元件提供电能的电极，所述喷墨头包括：
液体喷射元件基板，其在所述基板的前表面上具有能量生成元件和与所述能量生成元件电连接的布线；
设在所述前表面上的顶板元件，具有液体流动路径和形成在其中的所述喷射出口；
支撑所述液体喷射元件基板的基板；
其中，在所述基板的所述前表面上，所述液体喷射元件基板具有通过形成与所述布线电连接的嵌埋电极而形成的穿通电极，之后从后表面使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。
13.一种喷墨盒，包括：
喷墨头，所述喷墨头包括，
在用于喷射液体的喷射出口处打开的液体流动路径；
用于生成用于从液体流动路径中通过喷射出口喷射液体的能量的能量生成元件；
用于为所述能量生成元件提供电能的电极；
液体喷射元件基板，其在所述基板的前表面上具有能量生成元件和与所述能量生成元件电连接的布线；
设在所述基板的所述前表面上的顶板元件，具有液体流动路径和所述喷射出口；
支撑所述液体喷射元件基板的基板；
其中，在所述基板的所述前表面上，所述液体喷射元件基板具有通过形成与所述布线电连接的嵌埋电极而形成的穿通电极，之后从后表面使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；
所述喷墨头还包括，
用于容纳待通过所述喷射出口被喷射的墨的墨容器。
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