JP7621856B2 - 液体吐出ヘッド、素子基板及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は液体吐出ヘッド、素子基板及びその製造方法に関する。

インクジェットプリンターに代表されるような液体吐出装置において、被記録媒体への記録等のために液体を吐出する液体吐出ヘッドは、一般的に、素子基板と、素子基板に液体を供給する筐体とを有している。また、素子基板は、液体を吐出する複数の吐出口と、各吐出口に連通する複数の圧力室と、各圧力室に内包され、吐出エネルギーを発生するエネルギー発生素子と、を少なくとも備えている。素子基板は、主として、シリコンウェハ上に複数の金属層を積層して形成され、ダイシング装置等によって１個ずつ分離されることによって製造される。

液体吐出装置は、液体吐出装置から液体吐出ヘッドの素子基板へと電気信号を送るために、フレキシブルな中継配線部等を介して、素子基板の電気配線部を液体吐出装置の電気出力端子と接続している。素子基板の製造時、電気配線部はシリコンウェハ上に形成され、個々の素子基板に分離された後も、電気配線部はシリコンウェハ上に設けられている。しかし、このような構成では、個々の素子基板をダイシング装置等で分離する際のスクライブラインと呼ばれる切断ライン幅に当たるスペースがシリコンウェハ上に必要となるため、素子基板の大型化につながっていた。また、電気配線部は下面側がシリコンウェハに接しており、上面側のみが外部の配線等と接続可能に開放されているため、中継配線部との接続方法について選択性に乏しかった。これに対し、特許文献１では、フレキシブルな中継配線部と接続する素子基板の電気配線部から延長させたメッキ導体を、切断ライン幅をまたぐ領域まで成長させた素子基板の電極形成方法が紹介されている。

特開２００６―２１０８１５号公報

しかし、特許文献１の構成では、メッキ導体部の範囲が広がることによる製造コストの上昇や、メッキ配線形成前のウェハ上に段差溝や貫通穴を形成する必要があることから、製造工程の複雑化を生じる懸念がある。

そこで本発明は、製造コストの上昇や工程の複雑化を伴わずに、中継配線部との接続方法の選択性に優れた吐出積層体及びその製造方法を提供することを目的とする。

さらに、本発明の別の側面としての液体吐出ヘッドは、
流体経路を有する基層と、前記流体経路に連通する吐出口を有する吐出口形成部材と、液体を吐出するためのエネルギーを発生させるエネルギー発生素子と、前記エネルギー発生素子に電気的に接続され、外部と電気的に接続可能な配線パッド部と、を備える素子基板と、
前記配線パッド部と接続するインナーリードを備える中継配線部と、
前記素子基板に供給する前記液体を内部に貯蔵する筐体と、
を有する液体吐出ヘッドにおいて、
前記配線パッド部は、前記基層の端面よりも外側に延伸するように設けられ、
前記配線パッド部と前記インナーリードを接続する固定保護材は、前記配線パッド部と前記インナーリードに対して、前記基層側に設けられることを特徴とする。

さらにまた、本発明の別の側面としての素子基板の製造方法は、
流体経路を有する基層と、前記流体経路に連通する吐出口を有する吐出口形成部材と、液体を吐出するためのエネルギーを発生させるエネルギー発生素子と、前記エネルギー発生素子に電気的に接続され、外部と電気的に接続可能な配線パッド部と、を備える素子基板の製造方法であって、
前記基層を構成することになるウェハ上に前記吐出口形成部材と、前記エネルギー発生素子と、前記配線パッド部と、を積層する積層工程と、
前記ウェハを切断して前記素子基板を形成するウェハ切断工程と、
を含む素子基板の製造方法において、
前記ウェハ切断工程の前に、前記配線パッド部が前記基層の端面よりも外側に延伸するように、前記ウェハの一部を除去するウェハ除去工程を含み、
前記ウェハ除去工程は、前記ウェハの前記配線パッド部が積層される面と反対側の面から先導孔を形成する工程と、エッチングにより先導孔の周囲の部分を除去する工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば製造コストの上昇や工程の複雑化を伴わずに、中継配線部との接続方法の選択性に優れた吐出積層体及びその製造方法を提供することができる。

本発明の実施例１の素子基板の概略構成を示す模式図である。 本発明の実施例２の素子基板の概略構成を示す模式図である。 従来例の素子基板の概略構成を示す模式図である。 本発明の実施例１のパッド部における、膜形成過程を示す模式図である。 本発明の実施例１のパッド部における、膜形成過程を示す模式図である。 本発明の実施例１のパッド部における、膜形成過程を示す模式図である。 本発明の実施例１のパッド部における、膜形成過程を示す模式図である。 本発明の実施例１のパッド部における、膜形成過程を示す模式図である。 本発明の実施例１のパッド部における、膜形成過程を示す模式図である。 本発明の実施例１のパッド部における、膜形成過程を示す模式図である。 本発明の実施例１のパッド部における、膜形成過程を示す模式図である。 従来例のパッド部における、膜形成過程を示す模式図である。 従来例のパッド部における、膜形成過程を示す模式図である。 従来例のパッド部における、膜形成過程を示す模式図である。 従来例のパッド部における、膜形成過程を示す模式図である。 従来例のパッド部における、膜形成過程を示す模式図である。 従来例のパッド部における、膜形成過程を示す模式図である。 従来例のパッド部における、膜形成過程を示す模式図である。 従来例のパッド部における、膜形成過程を示す模式図である。 本発明の実施例１の製造工程を示す模式図である。 本発明の実施例２の製造工程を示す模式図である。 従来例の製造工程を示す模式図である。 本発明の実施例１の素子基板の接続工程を示す模式図である。 本発明の実施例１の液体吐出ヘッド組み立て工程を示す模式図である。 本発明の実施例１の液体吐出ヘッド組み立て工程を示す模式図である。 本発明の実施例１の液体吐出ヘッド組み立て工程を示す模式図である。 本発明の実施例１の液体吐出ヘッド組み立て工程を示す模式図である。 本発明の実施例１の液体吐出ヘッド組み立て工程を示す模式図である。

以下に図面を参照して、この開示を実施するための形態を、例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、開示が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この開示の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

＜実施例１＞
（素子基板の概略構成）
液体吐出ヘッドは、液体供給部材である筐体４０１に、中継配線部３０１を介して素子基板２が接続して構成される。まずは、吐出積層体としての素子基板２の概略構成について、図１を用いて説明する。図１（Ａ）は、シリコンウェハ１上に素子基板２を構成することになる積層体が複数形成された状態と、かかる複数の積層体がシリコンウェハ１の一部とともに個々に分離されることで複数の素子基板２が分離形成された状態を示す平面図と斜視図である。シリコンウェハ１は大面積の円板状であり、一枚のシリコンウェハ１から多数の素子基板２を切り出すことができる。すなわち、多数の素子基板２がそれぞれ備える基層部分は、単一のシリコンウェハ１から形成されることになる。素子基板２には、シリコンウェハ１で形成される基層１０１上に、外部と電気的に接続するための配線部として、メッキ配線パッド３（配線パッド部）と、筐体４０１から供給される液体が吐出される吐出口７を備える吐出口形成部材４が設けられている。メッキ配線パッド３は、基層の端面２４から延伸した中空状態で、各素子基板２に設けられる。本発明において、基層の端面とは、基層１０１の側面２４のことをいう（以下、基層の端面２４とも称す）。これら基層上に形成される各種機能層は、単一のシリコンウェハ上に、後に個々の素子基板２として切り出される領域毎に複数区分けされた積層体構造として形成される。

隣接する素子基板２同士（それぞれが素子基板２を構成することになる隣接する積層体）の間には、それぞれのメッキ配線パッド３が千鳥状に形成されている。具体的には、メッキ配線パッド３の延伸方向に隣接する積層体間において、一方の積層体から他方の積層体側に延びるメッキ配線パッド３の端部と、他方の積層体から一方の積層体側に延びるメッキ配線パッド３の端部とが、互い違いに配置される。すなわち、両端部は、上記延伸方向と直交する方向に見たときに互いに重なるように、該方向に互い違いにずらした配置となる。個々の積層体の端面からはメッキ配線パッド３の端部が複数延伸しており、それら複数の端部は、延伸方向と直交する幅方向に間隔を空けて設けられている。その間隔は、メッキ配線パッド３の端部の幅よりも広くとられる。これにより、一方の積層体から他方の積層体側に延びる複数のメッキ配線パッド３の端部と、他方の積層体から一方の積層体側に延びる複数のメッキ配線パッド３の端部とが、延伸方向と直交する幅方向において互い違いの配置となる千鳥配置とすることができる。このような千鳥配置は、素子基板２においてメッキ配線パッド３における基層側が開放される本実施例特有の基板構成だからこそ実現することができるものである。詳細は後述する。

また、隣接する素子基板２の間であって、メッキ配線パッド３が設けられていない側には、後に切断するための幅としてスクライブライン６が存在する。図３に示す従来例では
、スクライブライン６は、メッキ配線パッド３が備えられた側にも同様に設けられている。すなわち実施例１では、従来例と比較して、シリコンウェハ１上のスペースの節約ができており、一枚のウェハから形成できる素子基板２の数が増加する。

図１に示したように、シリコンウェハ１上にメッキ配線パッド３を千鳥状に形成するために、各素子基板２の同一端面上に複数設けられたメッキ配線パッド３間の間隔は、メッキ配線パッド３の延伸している部分の幅よりも広く構成される。こうすることで、隣接する素子基板２の間に、それぞれのメッキ配線パッド３を延伸方向と直交する方向に隣接して、複数形成することができる。

また、図１（Ｂ）は、メッキ配線パッド３が設けられた領域を拡大して、吐出口７の断面を示した斜視図である。シリコンウェハ１上において、メッキ配線パッド３と流体経路８が設けられる場所には、エッチングを狙い通り行うための層として、犠牲層５が設けられている。詳細工程については後述するが、各種金属層をシリコンウェハ１上に形成した後、一部のシリコンウェハ１や犠牲層５を除去して、流体経路８を形成し、メッキ配線パッド３を中空状態にし、最後に個々の素子基板２に分離する。以上の工程により、素子基板２の長手外周部には、メッキ配線パッド３が外側に延伸した中空状態で設けられる。

（素子基板の膜形成、除去工程）
素子基板２の具体的な製造工程（本実施例に係る素子基板の製造方法）について、まずはシリコンウェハ１上に設ける金属層の形成工程（積層工程）と除去工程を、図４を用いて説明する。本実施例においては、素子基板２をフレキシブルな中継配線部３０１と接続するための媒体として金メッキを採用し、メッキ法によってメッキ配線パッド３を、パッド部１０９上に接続するように形成する。

まず、図４Ａに示すように、基層１０１上に、蓄熱層１０２、蓄熱層１０３、配線層１０４、エネルギー発生素子１０５、配線層１０６、蓄熱層１０７、保護膜１０８の順で形成する。本実施例においては、基層１０１は厚さ０．７２５ｍｍのシリコン基板であり、シリコンウェハ１で構成される。また、シリコンウェハ１の蓄熱層１０２等が形成される面と反対側の底面（図の下方）には保護膜１０が設けられていてもよい（図６参照）。蓄熱層１０２、１０３、１０７はシリコン化合物など、配線層１０４、１０６はアルミニウムを含む合金など、ヒータ層１０５はタンタル窒化シリコンなど、保護膜１０８はタンタル膜などが用いられる。また、配線層１０６は、後述する金メッキ層２０３を介して、中継配線部３０１と接続するために、パッド部１０９と呼ばれる部分で解放されている。

また、個々の素子基板２を成す素子基板領域２２の境界間には、除去される領域として除去幅２１が設けられている。本実施例においては、除去幅２１上に配線層１０４、蓄熱層１０７と保護膜１０８を設けている。これらの層は後述するメッキ配線パッド３を中空状態に形成を効率よく行うために必要な層である。本実施例においては、除去幅２１上の配線層１０４は、基層１０１よりもエッチング液に対するエッチング速度が速い層であり、犠牲層５としての機能を有する。一方、除去幅２１上の蓄熱層１０７は基層１０１よりもエッチング液に対するエッチング速度が遅い層であり、エッチングストップ層としての機能を有する。配線層１０４と蓄熱層１０７は、吐出口形成部材４が形成される素子基板領域２２上にも形成される層である。素子基板領域２２上と除去幅２１上には、それぞれの層が同時に形成される。すなわち、後のエッチング工程のために、余計な工程を追加することなく、各層を除去幅２１上に設けることができる。

次に、図４Ｂに示すように、高融点金属材料であるＴｉＷ等からなる密着向上層２０１を、真空成膜法等によって全面に成膜し、配線金属として優れているメッキ導体金の下地層２０２を、真空成膜法等によって薄く形成する。

次に、図４Ｃに示すように、下地層２０２上の金メッキ層２０３を設けない箇所に、フォトリソグラフィ法によりパターニングしたフォトレジスト２０４を形成する。この時、所望の高さに成長させるメッキ導体金の膜厚よりもフォトレジスト２０４の膜厚を厚くする。

次に、図４Ｄに示すように、メッキ下地層２０２に電流を流して、フォトレジスト２０４で覆われていない領域に電解メッキ法によって金を析出させ、金メッキ層２０３を形成する。

次に、図４Ｅに示すように、フォトレジスト２０４を除去し、金メッキ層２０３を露出させる。

次に、図４Ｆに示すように、メッキ下地層２０２をヨウ素にてエッチングし、金メッキ層２０３が設けられていない箇所について、ＴｉＷ等からなる密着向上層２０１を露出させる。

次に、図４Ｇに示すように、過酸化水素水を含む溶剤で、露出した密着向上層２０１をエッチングする。こうして、ＴｉＷ等の密着向上層２０１と金メッキ層２０３が除去幅２１に残された状態となる。この金メッキ層２０３が、素子基板２を中継配線部３０１と接続するための電極となり、メッキ配線パッド３として機能する。

そして、後述する流体経路８の形成工程と同時、図４Ｈに示すように、異方性エッチングにより除去幅２１上の基層１０１と配線層１０４を除去する。その後、フッ素系ガスを用いた反応性イオンエッチングのドライエッチング等により、除去幅２１上の蓄熱層１０７と保護膜１０８を除去することで、中空状態の金メッキ層２０３が得られる。以上の工程より、メッキ配線パッド３としての金メッキ層２０３が、基層の端面２４から延伸した中空状態で、各素子基板２に設けられる。

（素子基板の製造工程）
続いて、金メッキ層２０３形成後から、素子基板２を完成させるまでの工程について、図６を用いて説明する。大まかには、シリコンウェハ１上の各素子基板２に吐出口と流体経路８を形成する工程と、個々の素子基板２に分離する工程とで分けられる。まずは、吐出口と流体経路８の形成工程について説明する。

まず、図６（Ａ）に示すように、メッキ配線パッド３を含む各種金属層が形成されたシリコンウェハ１に対して、各素子基板２の流体経路８が形成される部分の犠牲層５を覆うように、流路型材９を塗布する。続いて、フォトリソグラフィ技術を用いて流路型材９をパターニングして、圧力室に相当する形状に形成する。そして、パターニング後の流路型材９を覆うように、吐出口形成部材４を積層し、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングする。さらに、流路型材９及び吐出口形成部材４を覆い、保護する保護部材（不図示）を設ける。

次に、図６（Ｂ）に示すように、シリコンウェハ１の底面側（図の下方側）から、レーザ光（例えばＹＡＧ基本波）を照射して、先導孔１１を形成する。先導孔１１は、流体経路８を形成する起点とするためのものであり、さらに、本発明での先導孔１１は、除去幅２１上の層もあわせて除去する。一例としては、先導孔１１は直径０．０５ｍｍで深さ０．７ｍｍである。

先導孔１１が形成された後、異方性エッチングを行い、シリコンウェハ１の先導孔１１
の周囲の部分を侵食して、犠牲層５（スクライブライン６上の配線層１０４を含む）を完全に除去する。異方性エッチングとしては、例えば面方位が＜１００＞面のシリコンのエッチングレートが０．５μｍ／ｍｉｎであるＴＭＡＨ２２％の溶液をエッチング液として用い、温度８３℃のエッチング液に１００分浸漬させて行う。

続いて、蓄熱層１０７及び保護膜１０８を、フッ素系ガスを用いた反応性イオンエッチングのドライエッチング等により除去する。これらの層を除去することで、シリコンウェハ１（基層１０１）の端面、すなわち基層の端面２４から延伸した、中空状態のメッキ配線パッド３が形成される（図４（Ｈ）参照）。つまり、メッキ配線パッド３が基層１０１から延伸して形成される領域のシリコンウェハ１と、流体経路８が形成される部分に対応するシリコンウェハ１とを同じ工程で除去することできる。

その後、吐出口形成部材４を完全に硬化させるため、表面の保護部材（不図示）や流路型材９を除去してから、吐出口形成部材４をシリコンウェハ１とともに、キュア炉に配置して２００℃で６０分加熱する。そして、シリコンウェハ１の、吐出口形成部材４側と反対側の面（図の下方側）の流体経路８から、吐出口形成部材４側の面（図の上方側）まで連通する液体の流路が形成される。シリコンウェハ１には、このような液体の経路を構成する個々の素子基板２が多数形成されている。

次に、図６（Ｃ）に示すように、ダイシングテープ１３上に固定したシリコンウェハ１のスクライブライン６上を、ダイシング装置１２等により切断する。本実施例では、各素子基板２のメッキ配線パッド３が設けられていない側のみをダイシング装置１２により切断する。以上説明したように、各種金属層を積層し、エッチングによるウェハ除去工程と、ダイシングによるウェハ切断工程を経て、図６（Ｄ）に示すような、メッキ配線パッド３が延伸して中空状態となる素子基板２を得る。すなわち、本発明において、メッキ配線パッド３は基層の端面２４、及び吐出口形成部材の端面２６よりも外側に延伸している構成となる。なお、吐出口形成部材の端面とは、吐出口形成部材４の側面２６のことをいう（以下、吐出口形成部材の端面２６とも称す）。

（液体吐出ヘッドと中継配線部の接続工程）
続いて、素子基板２とフレキシブルな中継配線部３０１を接合する工程について、図９を用いて説明する。中継配線部３０１には、デバイスホール３０３と呼ばれ、素子基板２が内部に収まる空洞部分が設けられている。さらに、デバイスホール３０３には、素子基板２のメッキ配線パッド３と電気接続するためのインナーリード３０２と呼ばれる、銅箔の周囲にニッケルと金がメッキされた配線が剥き出しとなったものが設けられている。インナーリード３０２は中継配線部３０１内を通り、液体吐出装置本体の電気出力端子と接触するための、コンタクトパッド３０４に電気的に接続されている。また、コンタクトパッドを囲む四隅には中継配線部３０１を筐体４０１に固定するためのピン穴３０５が設けられている。

まず、図９（Ａ）に示すように、素子基板２と中継配線部３０１の、電気配線接続を行う。端部が素子基板２のパッド部１０９と接続され、もう一端が中空状態になっているメッキ配線パッド３と、中継配線部３０１のインナーリード３０２を接続する。接続は、例えば、素子基板２は素子基板置き台３０６に置き、中継配線部３０１を中継配線部置き台３０７に置いた状態で、熱を与える接続ツール３０８などによって接合される。なお、接続方法としては、熱や圧力、超音波などによる金属接合や、補助接続材料を使用した接触式などが挙げられる。また、本実施例ではメッキ配線パッド３は素子基板置き台３０６側を向く面（図の下方の面）で、インナーリード３０２と接続する。つまり、従来と異なり、インナーリード３０２全体を中継配線部置き台３０７上に置いた状態で作業できるため、作業性に優れる。こうして、図９（Ｂ）に示すように、素子基板２と中継配線部３０１
が、メッキ配線パッド３とインナーリード３０２を介して、電気的に接続される。なお、本実施例では、メッキ配線パッド３の下面側とインナーリード３０２の上面側で接合したが、メッキ配線パッド３とインナーリードが互いにむき出しの状態であるため、各部品の構成や配置関係によって、接続する面は変更することが可能である。

（液体吐出ヘッドの製造工程）
最後に、素子基板２と中継配線部３０１を筐体４０１に接続し、液体吐出ヘッドを完成させる工程について、図１０を用いて説明する。図１０Ａは、筐体４０１に接続される前の素子基板２と中継配線部３０１の状態を示した模式図である。筐体４０１は、中継配線部３０１が貼り付けられる貼付け面４０２と、素子基板２が収まる素子基板搭載部４０３と、素子基板搭載部４０３内に、素子基板２が貼り付けられる貼付け凸部４０５と、中継配線部３０１を固定するための加締めピン４０６と、を有する。さらに、素子基板搭載部４０３には、素子基板２の流体経路８に連通し、筐体４０１内の液体を供給するための液体供給路４０４が形成されている。液体を内部に貯蓄し、供給する筐体４０１は、金型を用いたインサート成形などによって形成する。筐体４０１の材料としては、変性ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＨＩＰＳ（耐衝撃ポリスチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂が挙げられる。

図１０Ｂに示すように、素子基板２と中継配線部３０１を筐体４０１と接続するために接着剤４０７を塗布する。本実施例では、接着剤４０７を、筐体４０１の貼付け面４０２と、液体供給路４０４の周りを囲み、かつ貼付け凸部４０５を覆うように素子基板搭載部４０３と、に塗布している。

次に、図１０Ｃに示すように、接着剤４０７を介して素子基板２と中継配線部３０１を筐体４０１上に重ね合わせ、筐体４０１に向けて押圧して互いを接合する。そして素子基板２と中継配線部３０１を筐体４０１に貼り合わせた状態で、紫外線照射や、素子基板２を吸着する治具などの加熱によって、貼り合わせた部分を仮止めする。

次に、図１０Ｄに示すように、素子基板２と中継配線部３０１の電気接続部となるメッキ配線パッド３とインナーリード３０２に、アンダーフィル４０８と呼ばれる固定保護材（例えば熱硬化型エポキシ樹脂）を塗布し、電気配線の接続部を封止する。そして、１０５℃に熱したキュア炉内において、１．５時間以上加熱して、接着剤４０７とアンダーフィル４０８を完全に硬化させる。こうして、筐体４０１と素子基板２、中継配線部３０１との貼り合わせが完了する。ここで、アンダーフィル４０８の高さが素子基板２を超え、吐出口７より高い位置にあると、その分だけ吐出口７と液体が吐出される記録媒体の間の間隔を広げる必要がある。しかし、間隔が広がることは液滴の方向がずれて、所望の記録ができないなどの不具合につながる可能性もあり、好ましくない。しかし、本実施例においては吐出口７と反対側（図の下方）からもアンダーフィル４０８を塗布することができ、吐出口７側（図の上方）への塗布量をその分減らしつつ、強固に接合することが可能である。

次に、図１０Ｅのように中継配線部３０１の、液体吐出装置本体の電気出力端子と接触するコンタクトパッド３０４側を、筐体４０１に沿わせるように折り曲げる。そして、筐体４０１から凸状に出ている加締めピン４０６に中継配線部３０１のピン穴３０５を合わせ入れる。次に、加締めピン４０６を２００℃に熱したホーンで潰して熱圧着し、中継配線部３０１のコンタクトパッド３０４側を、筐体４０１に固定する。

最後に、筐体４０１に所望の液体を注入し、蓋４０９を、横振動溶着法により摩擦熱を発生させることで筐体４０１に溶着させる。こうして、筐体４０１を完全に密閉し、筐体４０１内に液体を貯蔵することで、液体吐出ヘッドが完成する。図１０Ｅでは、液体吐出
ヘッドが、素子基板２の吐出口７が上面に位置する状態で示されている。本実施例に係る液体吐出ヘッドは、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像記録装置に用いられるものである。液体吐出ヘッドは、記録装置において、吐出口７が記録材の記録面に対向するよう装着される（典型的には吐出口７が下方を向くように組付けられる）。液体吐出ヘッドは、中継配線部３０１を介して装置本体の制御部と電気的に接続され、その液体の吐出動作等が制御される。具体的には、液体吐出ヘッドは、装置本体のキャリッジに組付けられ、該キャリッジの移動により記録面に対して所定の走査方向に移動（往復動）しながら、画像記録用の液体（代表的にはインク）を記録面に向けて吐出する。

以上に述べた構成により、メッキ配線パッド３を素子基板２から延伸して中空状態としたため、中継配線部３０１との接続向きや方法について、筐体等の構造に応じて適宜最適なものを選択することができる。また、所望のメッキ配線パッド３を製造する方法も、各種膜の形成や除去工程について、従来と比較して複雑な工程を追加していないため、製造コストの上昇や工程の複雑化を防いでいる。さらには、シリコンウェハ１上でメッキ配線パッド３を千鳥配列に形成することで、一枚のシリコンウェハ１から得られる素子基板２の個数を増やすことができる。

＜実施例２＞
本発明の液体吐出ヘッドの実施例２について、図２と図７を用いて説明する。実施例１と同様の部分については説明を省略する。

まず、図２に実施例２の素子基板２の概略構成を示す。図２（Ａ）は、シリコンウェハ１上に素子基板２を構成することになる積層体が複数形成された状態と、かかる複数の積層体がシリコンウェハ１の一部とともに個々に分離されることで複数の素子基板２が分離形成された状態を示す平面図と斜視図である。また、図２（Ｂ）は、メッキ配線パッド３が設けられた領域を拡大して、吐出口７の断面を示した斜視図である。実施例１では、メッキ配線パッド３は、シリコンウェハ１に配置された素子基板２に千鳥配列されている。一方、実施例２においては、メッキ配線パッド３は素子基板２の一面からのみ突出し、シリコンウェハ１上では隣接する素子基板２同士の間には、片方の素子基板２のメッキ配線パッド３のみが形成される。すなわち、実施例１のようにメッキ配線パッド３を、一つの素子基板２に対して長手方向の両端部に配置するのではなく、一方の端部のみに配置している。このような配置は、液体吐出装置本体への取り付けや、素子基板２の電気配線回路設計の都合上、片側のみのパッド配置が好まれる場合に有効である。このような配置にした場合においても、隣接した素子基板２同士の間で、メッキ配線パッド３が設けられた側には、スクライブライン６を設ける必要がなく、従来例（図３参照）と比較して、シリコンウェハ１上のスペースの節約ができている。

次に、実施例２の金メッキ層２０３形成後から、素子基板２を完成させるまでの工程について、図７に示す。実施例１と同様の工程で、吐出口形成部材４の形成や犠牲層５の除去が行われ、図７（Ｄ）に示すような中空状態のメッキ配線パッド３が片側のみに配置された素子基板２が得られる。メッキ配線パッド３が、基層の端面２４と吐出口形成部材の端面２６よりも外側に延伸することで、メッキ配線パッド３の上面でも下面でも、インナーリード３０２と接続可能な、配線部接続の選択性に優れた構成となっている。

＜従来例＞
本発明の比較例として、従来例の液体吐出ヘッドの製造工程を図３、図５と図８を用いて説明する。まず、図３に従来例の素子基板２の概略構成を示す。図３（Ａ）は、シリコンウェハ１上に素子基板２を構成することになる積層体が複数形成された状態と、かかる複数の積層体がシリコンウェハ１の一部とともに個々に分離されることで複数の素子基板２が分離形成された状態を示す平面図と斜視図である。また、図３（Ｂ）は、メッキ配線
パッド３が設けられた領域を拡大して、吐出口７の断面を示した斜視図である。メッキ配線パッド３は犠牲層５を間に挟むことなく、シリコンウェハ１上に形成される。このとき、スクライブライン６上に、メッキ配線パッド３が重ならないように形成されるため、素子基板２同士の間隔は、本発明の実施例１より大きくなる。さらに、スクライブライン６の幅をダイシング装置１２等で切断するため、実施例１のように、隣接する素子基板２同士の間でメッキ配線パッド３を千鳥状に形成することは不可能である。また、完成した素子基板２のメッキ配線パッド３は、中空状態ではなく基層１０１上に位置する。メッキ配線パッド３は中継配線部３０１との接続のため、吐出口形成部材４で覆うことはできず、その分の面積が素子基板２に加わることで、素子基板２のサイズはより大きくなる。このように、従来例においては、メッキ配線パッド３の間のスクライブライン６としてダイシングで喪失する部分と、メッキ配線パッド３が素子基板２上に設けられる部分を考慮しなければならない。すなわち、シリコンウェハ１上から素子基板２が得られる個数は本発明の実施例１より少なくなる。

従来例の膜形成工程と除去工程を図５に示す。素子基板領域２２の間に設けられた除去幅２１は、従来例においては、ダイシング装置等で切断するためのスクライブライン６と同義である。したがって、除去幅２１には金メッキ層２０３を形成することはなく、図５Ａに示すように、配線層なども形成しない。本実施例１では、ここに素子基板２内の流体経路８となる部分と同じ配線層１０４（犠牲層５）と保護膜１０８を新たに形成しているが、これに伴って工程が増えることがないことは先述の通りである（図４Ａ参照）。

以降、図５Ｂから図５Ｇまで、実施例１と同様の手順で、メッキ配線パッド３となる金メッキ層２０３を形成する。最後に、図８と図５Ｈに示すように、流体経路８を形成した後に、ダイシング装置によりスクライブライン６上を切断することで、個々の素子基板２が得られる。図８（Ｄ）に示すように、従来例においては、メッキ配線パッド３がシリコンウェハ１上に設けられた状態で、個々の素子基板２として完成する。つまり、メッキ配線パッド３が基層の端面２４よりも内側に位置するため、メッキ配線パッド３の下面側を通じて、外部と電気的に接続することは不可能である。

＜変形例＞
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。以下に、その変形例の一例を示す。

（変形例１）
本実施例では、長方形状をした素子基板２の長手方向の端部からメッキ配線パッド３が延伸しているが、例えば素子基板２の短手方向の端部からメッキ配線パッド３が延伸する場合や、素子基板２が正方形などの形状をしている場合でも、同様の効果が得られる。また、実施例１のように千鳥配列でなく、電気配線回路設計の都合等にあわせて、メッキ配線パッド３が素子基板２の端面上で片側に偏っている構成や、メッキ配線パッド３が２つずつ交互に隣接して配置されるような構成としても、同様の効果が得られる。

（変形例２）
本実施例では、素子基板２と中継配線部３０１の接続部にアンダーフィル４０８を上下から塗布していたが、例えば下側（吐出口と反対側）からのみ塗布して接続することもできる。このような構成は、メッキ配線パッド３から吐出口７までの高さ方向の距離が短い場合に特に有効である。

１…シリコンウェハ、２…素子基板、３…メッキ配線パッド（配線パッド部）、４…吐出
口形成部材、５…犠牲層、６…スクライブライン、７…吐出口、８…流体経路、１０１…基層

Claims (12)

1. 流体経路を有する基層と、前記流体経路に連通する吐出口を有する吐出口形成部材と、液体を吐出するためのエネルギーを発生させるエネルギー発生素子と、前記エネルギー発生素子に電気的に接続され、外部と電気的に接続可能な配線パッド部と、を備える素子基板と、
   前記配線パッド部と接続するインナーリードを備える中継配線部と、
   前記素子基板に供給する前記液体を内部に貯蔵する筐体と、
   を有する液体吐出ヘッドにおいて、
   前記配線パッド部は、前記基層の端面よりも外側に延伸するように設けられ、
   前記配線パッド部と前記インナーリードを接続する固定保護材は、前記配線パッド部と前記インナーリードに対して、前記基層側に設けられることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記インナーリードは、前記配線パッド部の、前記基層の端面よりも外側に延伸している部分の前記基層側と接触して接続され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. 流体経路を有する基層と、前記流体経路に連通する吐出口を有する吐出口形成部材と、液体を吐出するためのエネルギーを発生させるエネルギー発生素子と、前記エネルギー発生素子に電気的に接続され、外部と電気的に接続可能な配線パッド部と、を備える素子基板の製造方法であって、
   前記基層を構成することになるウェハ上に前記吐出口形成部材と、前記エネルギー発生素子と、前記配線パッド部と、を積層する積層工程と、
   前記ウェハを切断して前記素子基板を形成するウェハ切断工程と、
   を含む素子基板の製造方法において、
   前記ウェハ切断工程の前に、前記配線パッド部が前記基層の端面よりも外側に延伸するように、前記ウェハの一部を除去するウェハ除去工程を含み、
   前記ウェハ除去工程は、前記ウェハの前記配線パッド部が積層される面と反対側の面から先導孔を形成する工程と、エッチングにより先導孔の周囲の部分を除去する工程と、を
   含むことを特徴とする素子基板の製造方法。
4. 前記ウェハ除去工程において、前記基層において前記流体経路が形成される部分に対応する前記ウェハの部分も除去することを特徴とする請求項３に記載の素子基板の製造方法。
5. 前記積層工程において、前記ウェハ除去工程で除去される前記ウェハの一部の上に、犠牲層を形成することを特徴とする請求項３又は４に記載の素子基板の製造方法。
6. 前記素子基板は、前記エネルギー発生素子に接続される配線層を備え、
   前記積層工程において、前記配線層を、その一部が前記犠牲層として機能するように形成することを特徴とする請求項５に記載の素子基板の製造方法。
7. 前記積層工程において、前記ウェハ除去工程で除去される前記ウェハの一部の上に形成される前記犠牲層の上に、エッチングストップ層を形成することを特徴とする請求項６に記載の素子基板の製造方法。
8. 前記素子基板は、前記配線層の上に設けられる蓄熱層を備え、
   前記積層工程において、前記蓄熱層を、その一部が前記エッチングストップ層として機能するように形成することを特徴とする請求項７に記載の素子基板の製造方法。
9. 単一の前記ウェハから複数の前記素子基板を形成する素子基板の製造方法であり、
   前記積層工程において、単一の前記ウェハ上に、前記吐出口形成部材、前記エネルギー発生素子、前記配線パッド部からなる積層体を、複数形成し、
   前記ウェハ除去工程において除去される前記ウェハの一部は、前記ウェハにおける複数の前記積層体うち前記配線パッド部が延伸する方向に隣接する前記積層体の間の部分であることを特徴とする請求項３～８のいずれか１項に記載の素子基板の製造方法。
10. 前記積層工程において、前記隣接する前記積層体のうちの一方の前記積層体から他方の積層体側に延びる前記配線パッド部の端部と、前記他方の前記積層体から前記一方の積層体側に延びる前記配線パッド部の端部とを、前記配線パッド部の延伸方向と直交する方向に見たときに互いに重なるように、前記方向に互い違いにずらした配置にすることを特徴とする請求項９に記載の素子基板の製造方法。
11. 前記積層工程において、一つの前記積層体に対して前記配線パッド部を延伸方向と直交する方向に間隔を空けて複数形成し、
    前記間隔は、前記配線パッド部の前記延伸方向と直交する方向における幅よりも広いことを特徴とすることを特徴とする請求項１０に記載の素子基板の製造方法。
12. 前記積層工程において、前記一方の前記積層体から前記他方の前記積層体側に延びる複数の前記配線パッド部の端部と、前記他方の前記積層体から前記一方の前記積層体側に延びる複数の前記配線パッド部の端部とが、前記延伸方向と直交する方向において互い違いの配置となるように前記配線パッド部を形成することを特徴とする請求項１１に記載の素子基板の製造方法。
    

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