JP2015080918A - 液体吐出ヘッドおよび該液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シリコンを抜き加工してインク供給口を形成する記録素子基板の場合、アンダーフィル材の膨張および収縮の応力によりシリコン抜き部を起点として、剛性の弱い側の変形や破損に繋がる可能性がある。【解決手段】基板と該基板の主面に流路を形成する流路形成部材とを備えた記録素子基板と、該記録素子基板を支持する支持部材と、前記基板と前記支持部材とを接合した接合部を少なくとも被覆するアンダーフィル材と、を有する液体吐出ヘッドにおいて、前記基板の少なくとも一つの側面よりも前記流路形成部材の端部が張り出すように形成されている。前記アンダーフィル材は、前記接合部の外面を被覆し、かつ、該アンダーフィル材が前記流路形成部材の張り出した端部に達するように該基板の少なくとも一つの側面を被覆していることを特徴とする液体吐出ヘッド。【選択図】図１

Description

本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドおよび該液体吐出ヘッドの製造方法に関する。

液体吐出ヘッドの一例として、記録に用いられるインク等の液体を吐出するインクジェット記録ヘッドが知られている。一般的なインクジェット記録ヘッドは、液体に吐出エネルギーを付与するエネルギー発生素子によって液体吐出口からインク滴を吐出させられる流路形成部材が基板の主面に接合された記録素子基板と、電気信号を記録素子基板に印加する電気配線基板と、を有する。

流路形成部材が接合された基板の面には、エネルギー発生素子として発熱抵抗体の電気熱変換体が設けられている。インクが、流路形成部材内で電気熱変換体により加熱され、膜沸騰の作用によって、液体吐出口からインク滴として吐出される。電気熱変換体に替えてピエゾ素子等の電気圧力変換体を使用してインク滴を吐出する方式も知られている。

このような基板の流路形成部材とは反対側の面は、インクタンクと接合されており、この面より流路形成部材の流路へインクタンク内のインクを供給するインク供給路が、基板を貫通している。

このような従来のインクジェット記録ヘッドに関して、特許文献１では、温度又は湿度サイクルによる記録素子基板の破損の可能性と、互いに接合されたインクタンクと記録素子基板の間の境界面からのインクの漏れの可能性とを低減することが可能な方法が示されている。

特許文献１に記載の記録ヘッドでは、記録素子基板が接合されるインクタンクに、液体吐出口が形成された面（吐出口面と呼ぶ。）を外方に向けて該記録素子基板を収容する凹部が形成されている。その凹部の底面は、記録素子基板の裏面に露呈するインク供給路の開口と連通するインク供給口と、該インク供給口の周囲に在って該記録素子基板の裏面が接着剤で接合される主平面と、を有する。該吐出口面の端部に、電気配線基板を接続する電気接続部が設けられている。

該記録素子基板は複数の側面を備えており、これらの側面は、吐出口面の電気接続部が設けられていない側に形成される非電気接続側の側面と、吐出口面の電気接続部が設けられた側に形成される電気接続側の側面と、を含む。

この記録素子基板は上記の凹部の底面における主平面に、接着剤を介してインクタンクに接合される。そして、上記の電気接続側の側面と凹部の側壁との間の空間に封止材が充填され、該封止材で電気接続部も封止される。これに対して、上記の非電気接続側の側面と凹部の側壁との間では、該封止材が、記録素子基板の裏面と凹部の底面との間から露出する接着剤の外面をその全長に渡って覆うだけで、非電気接続側の側面の大部分を覆うことなく露出させている。

このような方法によれば、記録素子基板のそれぞれの側面と凹部の側壁との間の空間をすべて封止材で満たすことなく、記録素子基板の電気接続側の側面に対応する一部の空間のみに封止材を充填している。このため、温度あるいは湿度サイクルによる記録素子基板の破損は生じにくい、とされている。

特開２０１２―１８７８０４号公報

記録素子基板を貫通するインク供給路の内側面については、記録素子基板の製造段階でインク耐性の保護膜を形成していることが知られている。

しかしながら、記録素子基板はウェハからダイシングソー等で切り出されたダイチップであるため、上記した特許文献１の方法では、記録素子基板の側面のうち封止材で覆われていない側面は基板材料のシリコンがむき出しである。露出した記録素子基板の側面がアルカリ系のインク等に長期間触れていると、シリコンが溶解する虞がある。結果、経年的に電気信頼性が低下することが懸念される。

このようなシリコンの溶解を防止する為に、記録素子基板の側面（シリコン面）と、該記録素子基板の裏面とインクタンクの間の境界部とをいわゆるアンダーフィル材で封止して、シリコンがインクに触れない構成にすることが考えられる。

ところが、温度又は湿度サイクルでアンダーフィル材の膨張、収縮が発生すると、アンダーフィル材の収縮および膨張で発生する応力で剛性の脆弱箇所の変形や破損を引き起こす問題が有り得る。特にインク供給路が貫通形成されて剛性が比較的低くなりがちな記録素子基板の場合にその問題が露呈する。

アンダーフィル材は、ＢＧＡ（Ball Grid Array）・ＣＳＰ（Chip Size Package）のＩＣパッケージ等に一般的に用いられている液状の加熱硬化型エポキシ系材料と同じで、封止したい個所に塗布し毛細管現象によって隙間に浸透させ加熱硬化する方法で使用される。インクジェット記録ヘッドにおいても、インク漏れの補強等を目的に同様なアンダーフィル材を用いて封止を行っている。

また、アンダーフィル材には前記加熱硬化タイプの他に、ＵＶ硬化や室温湿気硬化タイプのシリコーン樹脂等が有り、アンダーフィル材に求められる特性の中には、熱的応力に対して封止信頼性の保持や膨張、収縮による機械的な破損防止が求められている。

インクジェット記録ヘッドにおいても同様に封止応力の緩和が課題であるが、現状の方法では、封止する物とアンダーフィル材との線膨張係数の差に起因した応力の影響を避けることは困難であった。

本発明は上記の課題を鑑みて発明されたものである。その目的は、インクタンクと記録素子基板とを接合した接合部および、記録素子基板の側面に剥き出しにされたシリコンをアンダーフィル材で封止して、接合部からのインク漏れとシリコンの溶解を抑制する構成を提供することにある。さらに、そのアンダーフィル材の収縮および膨張で発生する応力が封止部分に加わった場合でも、変形や破損しにくい信頼性の高い液体吐出ヘッドを提供することを目的としている。

本発明の一つの態様は、基板と該基板の主面に流路を形成する流路形成部材とを備えた記録素子基板と、該記録素子基板を支持する支持部材と、前記基板と前記支持部材とを接合した接合部を少なくとも被覆するアンダーフィル材と、を有する液体吐出ヘッドに係る。

この液体吐出ヘッドにおいて、基板の少なくとも一つの側面よりも流路形成部材の端部が張り出すように形成されている。アンダーフィル材は、該接合部の外面を被覆し、かつ、該アンダーフィル材が流路形成部材の張り出した端部に達するように該基板の少なくとも一つの側面を被覆している。

本発明の他の態様は、前記液体吐出ヘッドを製造する方法に係わる。この製造方法は、ウェハから複数の記録素子基板を作るために、該ウェハをダイシングして複数の記録素子基板に分割するときのダイシングラインに対応した位置に、該ウェハにおける各々の記録素子基板を構成する基板の部分どうしを隔てる空き部分を形成する工程を有している。また、この工程において、該空き部分はダイシングブレードの厚みよりも大きくされている。

上記の各態様によれば、記録素子基板において、基板の少なくとも一つの側面よりも流路形成部材の端部が張り出し、その基板の側面をアンダーフィル材が、流路形成部材の張り出した端部に達するように被覆している。このように配置されたアンダーフィル材は温度または湿度サイクルに起因して膨張および収縮するが、その膨張および収縮の応力が流路形成部材の張り出し部に加わるため、その張り出し部が屈曲して、その応力を吸収することができる。

本発明によれば、記録素子基板における基板の側面を液体から保護できるだけでなく、流路形成部材の張り出した端部でアンダーフィル材の膨張および収縮の応力を吸収することができる。たとえ液体供給路が貫通形成されて剛性が比較的低くなりがちな記録素子基板を使用する場合でも、基板側面を保護したアンダーフィル材の膨張および収縮に起因した記録素子基板の変形や破損を抑制し、長期信頼性の高い液体吐出ヘッドを提供することが可能となる。

本発明による一実施形態のインクジェット記録ヘッドを説明する図。 図１に示した態様のインクジェット記録ヘッドの変形例を示す図。 一実施形態によるインクジェット記録ヘッドの製造過程を示す断面図。 一実施形態によるインクジェット記録ヘッドの製造過程を示す断面図。 一実施形態によるインクジェット記録ヘッドの製造過程を示す断面図。 一実施形態によるインクジェット記録ヘッドの製造過程を示す断面図。 一実施形態によるインクジェット記録ヘッドの製造過程を示す断面図。

次に、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下に説明する液体吐出ヘッドは、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に搭載可能である。

そして、この液体吐出ヘッドを用いることによって、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど種々の被記録媒体に記録を行うことができる。本実施形態では、このような記録に用いられ吐出方式にインクジェット方式を採用した液体吐出ヘッド、すなわちインクジェット記録ヘッドを例に説明するが、本発明は、これに限定されない。

したがって、本明細書内で用いられる「記録」とは、文字や図形などの意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与することだけでなく、パターンなどの意味を持たない画像を付与することも意味することとする。

さらに「液体」とは広く解釈されるべきものであり、被記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成、被記録媒体の加工、或いは、インクまたは被記録媒体の処理に供される液体を言うものとする。

インクまたは被記録媒体の処理としては、例えば、被記録媒体に付与されるインク中の色材の凝固または不溶化による定着性の向上や、記録品位ないし発色性の向上、画像耐久性の向上などのことを言うものとする。

また液体吐出エネルギーを発生させる手段についても本発明は限定しないが、本実施形態では電気熱変換体である発熱抵抗体とした。

（液体吐出ヘッドの構成例）
図１は本実施形態のインクジェット記録ヘッドを説明する図である。図１の（Ａ）は記録素子基板をインクタンクに接合してなるインクジェット記録ヘッドの部分断面図、（Ｂ）はその記録素子基板の斜視図、（Ｃ）は（Ｂ）のＡ−Ａ線に沿った断面の模式図、を示している。

本実施形態のインクジェット記録ヘッド１００（液体吐出ヘッド）は、図１（Ａ）に示すように、記録素子基板１（素子基板）と、記録素子基板１を支持するインクタンク２（支持部材）とを備える。本実施形態ではインクタンク２が記録素子基板１を支持する支持部材の機能を果たしているが、該支持部材はインクタンク２とは別に設けることもできる。

記録素子基板１は、図１（Ｂ），（Ｃ）に示すように、シリコン基板３と、シリコン基板３のおもて面に接合された流路形成部材４とを備える。

シリコン基板３は、そのおもて側面に発熱抵抗体５および配線等を形成した構造を備える。発熱抵抗体５および配線（不図示）等の上にはインクとの接触から保護する保護膜６が形成されている。シリコン基板３のおもて側面に流路形成部材４が、密着を向上させる中間層７を介して接合されている。

流路形成部材４は、発熱抵抗体５を包囲する液室を含む流路８と、液体の吐出を行うために発熱抵抗体５に対応して形成された、液室に連通する吐出口９と、を備えている。シリコン基板３には、流路８にインクを供給するインク供給路１０が形成されている。インク供給路１０（液体供給路）は、シリコン基板３のおもて側面から裏面へ貫通している。流路形成部材４の外側面には撥水膜１４が形成されている。

シリコン基板３は、流路形成部材４が接合されるおもて面３ａと、これとは反対側に位置する裏面３ｂと、複数（本例では４つ）の側面３ｃと、を有している。周囲の４つの側面３ｃは、後述する製造方法で説明するようにウェハをエッチングすることで形成されるため、シリコンが露出し、裏面３ｂに対してほぼ垂直に切り立った切断面となっている。

シリコン基板３のおもて面３ａの周縁について、２つの対向する側面３ｃにそれぞれ隣接する２つの周縁部分は流路形成部材４で覆われずに露出されている。各々の周縁部分に沿って、複数の電極パッド１１が配置されている。

流路形成部材４の吐出口９については複数の吐出口９が一方向に配列された吐出口列を成しており、また、吐出口列は吐出口９の配列方向と交差する方向に複数設けられている。吐出口９の配列方向は、インクジェット記録ヘッドを搭載した記録装置がシリアル型インクジェット方式をとる場合には該インクジェット記録ヘッドの主走査方向に対して交差する方向に対応するようになっている。

上記した記録素子基板１は、図１（Ａ）に示すようにインクタンク２と接合されている。インクタンク２には、流路形成部材４を外方に向けて記録素子基板１を収容する凹部２ａが形成されている。凹部２ａの底面は、シリコン基板３の裏面３ｂに露呈するインク供給路１０の開口と連通するインク供給口２ｂ（液体供給口）と、インク供給口２ｂの周囲に在ってシリコン基板３の裏面３ｂと接着剤１２で接合される平面２ｃと、を有する。インクタンク２内のインクは、インク供給口２ｂを経て、記録素子基板１のインク供給路１０に供給される。

本実施形態の場合、上記したシリコン基板３のおもて面３ａの周縁部分に配置された電極パッド１１と不図示の電気配線基板（例えばＴＡＢテープ）のリードとが電気的に接続される。このようなリードおよび電極パッドで成す電気接続部を封止するため、電極パッド１１が配置された側のシリコン基板３の側面３ｃと、この側面に対向するインクタンク２の凹部２ａの側壁との間の空間に、封止材（熱硬化性樹脂）を充填して、電気接続部を封止する方法がとられる。この場合、シリコン基板３の電気接続側の側面、並びに、この側面に隣接するシリコン基板３の裏面３ｂとインクタンク２とを接着剤１２で接合した接合部を、封止材で被覆することができる。

それに対し、電極パッド１１が配置されていない側のシリコン基板３の側面３ｃと、この側面に対向するインクタンク２の凹部２ａの側壁との間の空間については、この空間を封止材で満たすことはしていない。従来技術の欄で説明したように、温度あるいは湿度サイクルによる記録素子基板の破損を抑制するためである。この空間では、シリコン基板３の電気接続しない側の側面、並びに、この側面に隣接するシリコン基板３の裏面３ｂとインクタンク２とを接着剤１２で接合した接合部を、アンダーフィル材１３で被覆している。

これは、後述するインクジェット記録ヘッドの製造工程において、記録素子基板１がインクタンク２と接着剤１２で接合された後、シリコン基板３の電気接続しない側の側面を水平な状態にし、該側面にアンダーフィル材１３を供給することで実現可能である。

とりわけ、本発明による記録素子基板は、シリコン基板３の電気接続しない側において、流路形成部材４がシリコン基板３よりも幅広く張り出している。したがって、上記のようにシリコン基板３の電気接続しない側の側面を水平にして該側面にアンダーフィル材１３を付与すると、該側面にアンダーフィル材１３が広がり、張り出した流路形成部材４の端でメニスカスを張る。つまり、アンダーフィル材１３が、張り出した流路形成部材４の端に達するように、シリコン基板３の電気接続しない側の側面を被覆している。

そして、シリコン基板３の電気接続しない側の側面、および、シリコン基板３の裏面３ｂとインクタンク２とを接合している接着剤１２を被覆したアンダーフィル材１３は、張り出した流路形成部材４の端でメニスカスを張った形のまま硬化されている。結果、張り出した流路形成部材４に、アンダーフィル材１３の膨張や収縮の応力が加わると、その張り出し部４ａが屈曲して、その応力を吸収することができる。

図１に示した態様では、シリコン基板３の電気接続しない側の、流路形成部材４の端面が、シリコン基板３のおもて面３ａから任意の高さまでは、シリコン基板３の電気接続しない側の側面と段差が無く揃っており、その任意の高さから上で該側面よりも張り出している。しかし本発明は、この態様に限られず、図２の態様をとることもできる。

図２の態様では、シリコン基板３の電気接続しない側の、流路形成部材４の端面の全体がシリコン基板３の電気接続しない側の側面よりも張り出している。

なお、上記した実施形態では、流路形成部材４は感光性を有する有機材料をフォトリソグラフィー法で加工したものであるが、それに限定することなく、耐インク性を有する無機材料を用いた場合でも有機材料の場合と同様の効果を得る事が可能である。また、記録素子基板１を形成するために流路形成部材４が接合される基板はシリコン基板３であるが、本発明はそれに限定されない。特定の性質の液体に溶解しやすい無機材料の基板に対しても本発明の手法は、シリコン基板３の場合と同様の効果を得る事が可能である。

また、上記した実施形態は、電極パッド１１をシリコン基板３のおもて面３ａに設け、おもて面ａの電極パッド１１に電気配線基板のリードを電気接続する構成のインクジェット記録ヘッドを示したが、本発明の液体吐出ヘッドはこれに限定されない。すなわち、電極パッドをシリコン基板３のおもて面３ａとは別の面、例えば裏面３ｂに設け、裏面の３ｂの電極パッドを、電気配線基板の電気接続端子（配線パターンやリード端子等）にはんだ等で接合する構成であってもよい。この構成の場合、電気接続部の位置がシリコン基板３の裏面になるため、電極接続部を封止材で封止したときにシリコン基板３の側面３ｃも被覆されるような事がなくなる。そのため、シリコン基板３のそれぞれの側面３ｃをアンダーフィル材で被覆する必要が生じる。このような場合にも本発明の手法を適用すれば、アンダーフィル材の収縮、膨張で発生する応力を流路形成部材の張り出し部で吸収して、記録素子基板の変形や破損を抑制することができる。

（液体吐出ヘッドの製造方法例）
次に、図３から図７を参照して、図１の態様のインクジェット記録ヘッドの製造方法を説明する。

まず、図３（Ａ）に示すように、シリコン基板３（ウェハ）のおもて面３ａ（主面）に発熱抵抗体５を形成し、その上層にＳｉＮ等からなる保護膜６を成膜する。シリコン基板３の裏面３ｂに、インク供給路１０を形成する部分が開口されたマスク材２１をパターニングする。

続いて、シリコン基板３のおもて面側に感光性レジストを塗布する。そして、該レジストに対してフォトリソグラフィー技術でパターニングを実施し、図３（Ｂ）に示すように、流路形成部材４と記録素子基板１との密着向上を目的とした中間層７と、流路８を形成する為の型材２２と、スクライブライン（複数の記録素子基板に分割するときにダイシングソー等で切断される領域、ダイシングラインとも呼ぶ。）上に位置する型材２３となるレジストパターンを残す。

このとき、シリコン基板３（ウェハ）のスクライブライン上に、型材２３をパターニングしなければ、図２に示した態様の流路形成部材４を形成可能である。つまり、図１に示した態様は、型材２２を形成するパターニング時に、型材２２と同じ材料の型材２３をスクライブラインに対応する位置にも形成しておくことで、図１に示すようにシリコン基板３上の流路形成部材４の厚みよりも厚さが薄い張り出し部４ａを作っている。これに対して、図２に示した態様では、型材２３をスクライブラインに対応する位置にパターニングしない分、張り出し部４ａの厚さを厚くした構造を提供できる。

次に図３（Ｃ）に示すように、ネガ型の感光性を有する流路形成部材４となる樹脂を前記型材２２および２３よりも厚い所望の厚みで塗布した後、流路形成部材４となる樹脂の上面全体に撥水剤を塗布して流路形成部材４の上層に撥水膜１４を形成する。

さらに、図４（Ａ）に示すように、流路形成部材４の吐出口９を形成する箇所の露光を防ぐマスク２４を用い、流路形成部材４に、マスク２４を介して、２０００Ｊ／ｃｍ^２〜８０００Ｊ／ｃｍ^２のエネルギーを与える。その後、露光した物を所定の現像液に浸漬し、流路形成部材４の露光されていない箇所を除去すると、その箇所に吐出口９が形成される。

一般に、ウェハにスクライブラインで区画された複数個の記録素子基板１の領域を形成し、該ウェハをスクライブラインに沿ってダイシングソー等で切断することで、ウェハから複数個の記録素子基板１が得られる。このため、スクライブライン上に位置する流路形成部材４の部位はウェハのダイシングと一緒に除去され、スクライブラインに沿って切断した後のシリコン基板３の断面と流路形成部材４の断面は段差がつかず平坦に揃っている。

これに対して、本実施形態では、各記録素子基板１は、シリコン基板３の側面よりも該側面に対応する流路形成部材４の端部が張り出した構成になっている必要がある。このため、スクライブライン上に位置する流路形成部材４の部位を残す必要がある。こうした構成が実現されるように、前述した型材２２，２３のパターニングが行われる。

次に、シリコン基板３にインク供給路１０を形成するのに先立って、図４（Ｂ）に示すように、流路形成部材４を保護するマスク材２５を吐出口９内にも充填されるように流路形成部材４の周囲に塗布する。

そして上記のようにマスク材２５で流路形成部材４が保護された物を、シリコンを溶解するエッチング液に所定の時間浸漬する。シリコン基板３の裏面３ｂにパターニングされたマスク材２１の開口より、シリコン基板３のシリコンに対して異方性ウェットエッチングが行われる。これにより、図４（Ｃ）に示すようにシリコン基板３の裏面からおもて面側まで貫通するインク供給路１０が形成される。

続いて、シリコン基板３の裏面側からドライエッチング法で所望の領域のシリコンをエッチングするため、ドライエッチング用のマスク材２６をシリコン基板３の裏面に形成する。そのため、図５（Ａ）に示すように、例えばスクリーン印刷技術を用い、シリコン基板３の裏面に印刷版２７を配置し、印刷版２７上にマスク材２６を供給し、マスク材２６を印刷ブレード２８で印刷版２７の開口内へ押し込むように印刷した後、マスク材２６を熱硬化させる。このとき、各記録素子基板１のインク供給路１０の開口内にマスク材２６が充填されるとともに、各記録素子基板１のシリコン基板３の裏面３ｂとなる範囲にマスク材２６が印刷される。

引き続き、ドライエッチング法を用いて、ＳＦ６、Ｃ４Ｆ８などを含むエッチングガスを供給し、マスク材２６の開口部に対応するシリコン基板３のシリコンを除去する。これにより、図５（Ｂ）に示すようにシリコン基板３にシリコン抜き部２９が形成される。シリコン抜き部２９は、各々の記録素子基板１を構成するシリコン基板３の部分同士を隔てる空き部分となる。またシリコン抜き部２０はダイシングブレード３１の厚みよりも大きい（図６（Ａ）参照）。

なお、図３（Ｃ）で形成したインク供給路１０をこのドライエッチング工程の際に形成しても良い。

その後、図５（Ｃ）に示すようにマスク材２６を専用液で除去する。さらに、シリコン基板３の裏面に形成された、インク供給路１０およびシリコン抜き部２９の開口部から、ＳｉＮからなる保護膜６の一部を、ドライエッチング法を用いて除去する。

この処理で得られた物を専用の除去液に一定時間浸漬し、図５（Ｄ）に示すように、流路形成部材４の保護に使用されていたマスク材２５および、型材２２、２３を除去する。この結果、インク供給路１０と流路８とが吐出口９と繋がる。また、流路形成部材４のシリコン抜き部２９に対応する部位は除去されないで残っている。

さらに、このように型材２２，２３等が除去された物を２００℃程度の環境下で６０分程度ベークすることで、流路形成部材４を硬化させる。

次に、図６（Ａ）に示すように、シリコン基板３をダイシングテープ３０に貼りつけた後、高速に回転するダイシングブレード３１を用いて流路形成部材４を切断して、流路形成部材４の張り出し部４ａを形成する。流路形成部材４を切断するとき、ダイシングブレード３１は、スクライブライン上に位置する型材２３を除去して出来たシリコン抜き部２９の中央の位置に入れられている。

この切断の際、ダイシングブレード３１の厚み（幅）を薄くするほど張り出し部４ａの張り出す量を多くし、その厚みを厚くするほど張り出す量を少なくすることが可能である。

これにより、例えばインクジェット記録ヘッドの記録素子基板１の左右側面で、アンダーフィル材１３の被覆量を可変したい場合、各々の記録素子基板１を構成するシリコン基板３の部分の左右でダイシングブレード３１の厚みを変えることで、当該アンダーフィル材の溜められる量を調整することが可能である。

あるいは、ダイシングブレード３１の厚みを変えずにシリコン抜き部２９の大きさ（各々の記録素子基板１を構成するシリコン基板３の部分同士を隔てる幅）を変えることで、アンダーフィル材の溜められる量に関連する張り出し部４ａの張り出す量を調整することも可能である。

上記のように流路形成部材４を切断すると、図６（Ｂ）に示す記録素子基板１が複数得られる。各々の記録素子基板１は、シリコン基板３の側面よりも該側面に対応する流路形成部材４の端部が張り出した構成になる。

次に、図６（Ｃ）に示すように、記録素子基板１をインクタンク２の凹部２ａの底面に接着剤１２で接合する。このとき、インクタンク２のインク供給口２ｂが記録素子基板１のインク供給路と繋がる。

続いて、図７（Ａ）に示すように、記録素子基板１を支持する支持部材であるインクタンク２の姿勢を変更し、記録素子基板１におけるシリコン基板３の保護したい側面３ｃ（本例ではシリコン基板３の電気接続しない側の側面）を水平な状態にする。それから、ディスペンス塗布技術を用い、この側面にニードル３２でアンダーフィル材１３を供給する。供給されたアンダーフィル材１３は、シリコン基板３の保護したい側面３ｃと、この側面に隣接するシリコン基板３の裏面とインクタンク２とを接合した接着剤１２の外面とを覆う。

このとき、アンダーフィル材１３はその側面に広がり、シリコン基板３よりも張り出した流路形成部材４の端でメニスカスを張るように供給されている。つまり、アンダーフィル材１３が流路形成部材４の張り出し部４ａの端に達するように、インクから保護したいシリコン基板３の側面３ｃをアンダーフィル材１３で被覆している。

その後、熱キュア工程を実施する。これにより、シリコン基板３の電気接続しない側の側面と、シリコン基板３の裏面３ｂとインクタンク２とを接合している接着剤１２の外面とを覆うアンダーフィル材１３は、張り出した流路形成部材４の端でメニスカスを張った形のまま硬化される。

上記のようなアンダーフィル材１３の塗布と硬化をシリコン基板３の保護したい側面３ｃのすべてに実施すると、図７（Ｂ）に示すインクジェット記録ヘッド１００が完成する。

以上に説明した実施形態では、基板上に流路形成部材が、該基板の保護したい側面よりも該流路形成部材の端部が張り出すように形成されている。そして、該基板の保護したい側面と、該基板とこれを支持する支持部材とを接合した接着剤の外面とを被覆するアンダーフィル材は、張り出した流路形成部材の端でメニスカスを張った形のまま硬化されている。

このように配置されたアンダーフィル材は温度または湿度サイクルに起因して膨張および収縮するが、その膨張および収縮の応力が流路形成部材の張り出し部に加わるため、その張り出し部が屈曲して、その応力を吸収することができる。したがって、インク供給路が形成された記録素子基板の変形や破損を抑制した、長期信頼性の高い液体吐出ヘッドを提供することが出来る。

１ 記録素子基板
２ インクタンク
２ｂ インク供給口
３ シリコン基板
３ｃ 側面
４ 流路形成部材
４ａ 張り出し部
８ 流路
１０ インク供給路
１１ 電極パッド
１３ アンダーフィル材
３１ ダイシングブレード

Claims (9)

1. 基板と該基板の主面に流路を形成する流路形成部材とを備えた記録素子基板と、該記録素子基板を支持する支持部材と、前記基板と前記支持部材とを接合した接合部を少なくとも被覆するアンダーフィル材と、を有する液体吐出ヘッドにおいて、
   前記基板の少なくとも一つの側面よりも前記流路形成部材の端部が張り出すように形成されており、前記アンダーフィル材は、前記接合部の外面を被覆し、かつ、該アンダーフィル材が前記流路形成部材の張り出した端部に達するように該基板の少なくとも一つの側面を被覆していることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記流路形成部材の張り出した端部が変形して前記アンダーフィル材の膨張および収縮の応力を吸収することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記側面を被覆した前記アンダーフィル材は、該側面よりも張り出した前記流路形成部材の端でメニスカスを張った形に構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記側面はシリコンの面であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記記録素子基板は、前記流路形成部材が形成されている側の面に電気配線基板を電気接続する電気接続部を有し、前記記録素子基板の電気接続される側の側面は前記電気接続部を封止する封止材で被覆されており、前記記録素子基板の電気接続しない側の側面は、前記アンダーフィル材で被覆された前記基板の少なくとも一つの側面であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記基板における前記主面とは反対側の面が前記支持部材に接合されており、該支持部材は、前記記録素子基板に液体を供給する液体供給口を有し、該記録素子基板は、該液体供給口から前記流路に液体を供給する液体供給路を備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
7. 基板と該基板の主面に流路を形成する流路形成部材とを備えた記録素子基板と、該記録素子基板を支持する支持部材と、を有する液体吐出ヘッドであって、前記基板の少なくとも一つの側面よりも前記流路形成部材の端部が張り出すように形成されており、アンダーフィル材によって、前記基板と前記支持部材とを接合した接合部の外面を被覆し、かつ、前記基板の少なくとも一つの側面を前記流路形成部材の張り出した端部に達するように被覆した前記液体吐出ヘッドを製造する方法であって、
   ウェハから複数の前記記録素子基板を作るために、該ウェハをダイシングして前記複数の記録素子基板に分割するときのダイシングラインに対応した位置に、該ウェハにおける各前記記録素子基板を構成する前記基板の部分どうしを隔てる空き部分を形成し、かつ、該空き部分をダイシングブレードの厚みよりも大きくした工程を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
8. 前記空き部分の位置で前記ウェハおよび前記流路形成部材をダイシングして前記複数の記録素子基板に分割することで、前記基板の少なくとも一つの側面よりも前記流路形成部材の端部が張り出すように形成されることを特徴とする請求項７に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
9. 前記アンダーフィル材によって、前記接合部の外面、および、前記基板の少なくとも一つの側面を前記流路形成部材の張り出した端部に達するように被覆するとき、該アンダーフィル材は該張り出した端部でメニスカスを張るように供給されることを特徴とする請求項８に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。