專利名稱：噴墨頭芯片的供墨槽制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種制造方法，尤指一種噴墨頭芯片的供墨槽制造方法。
背景技術(shù)：
隨著打印技術(shù)的發(fā)展與打印設(shè)備的進(jìn)步，噴墨打印機(jī)(ink jet printer)的 功能日益強(qiáng)大，打印品質(zhì)與效率也獲得很大的提升，其中，供墨系統(tǒng)是噴墨打印 機(jī)中相當(dāng)關(guān)鍵的核心之一，且噴墨頭芯片的供墨槽品質(zhì)還可以直接影響到打印效 果。
目前噴墨頭芯片所使用的穿孔加工方法有許多方式，主要是以干蝕刻、濕蝕 刻、激光及噴砂等加工方式來進(jìn)行，其中濕蝕刻加工會(huì)出現(xiàn)等向性蝕刻輪廓的問 題，而干蝕刻與激光加工所使用的設(shè)備又較為昂貴，且生產(chǎn)效率較慢，故在成本 因素的考量下一般產(chǎn)業(yè)在大量生產(chǎn)時(shí)較多采用噴砂方式來進(jìn)行加工，而現(xiàn)行用來 進(jìn)行芯片穿孔的噴砂加工方式又可分為兩種， 一種為精密單個(gè)供墨槽加工模式， 而另一種為全面式噴砂模式。
精密單個(gè)供墨槽加工模式是先行以電荷耦合元件(CCD)(未圖示)于芯片11的 背面取像及設(shè)定定位點(diǎn)12(如圖l(a)所示)，以運(yùn)算出精密單顆供墨槽13的位置 后，再加以噴砂方式貫穿，以形成一供墨槽13。此法可減少芯片11應(yīng)力集中現(xiàn) 象的產(chǎn)生，相較于全面式噴砂也有較佳的供墨槽加工形狀，且若單顆供墨槽加工 出現(xiàn)問題時(shí)便可立即處理，也能避免整片供墨槽加工出現(xiàn)不良品，但是若供墨槽 的形狀較長(zhǎng)，例如單邊長(zhǎng)度大于lcm，則此加工方式便無法使用，且各種供墨槽 的形狀是決定于制造噴嘴的尺寸，若噴嘴變形則噴出的供墨槽即為不良品，且一 旦各軸承出現(xiàn)誤差，或于加工時(shí)噴砂的高壓氣體出現(xiàn)漂浮，則其所噴出的供墨槽 也屬不良品，另外供墨槽與供墨槽間所需的移動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，例如由圖l(b)所示的 供墨槽14的位置移動(dòng)至供墨槽15的位置，以致整體生產(chǎn)效率較慢，加上耗材損
耗率較高，將使機(jī)臺(tái)維護(hù)成本偏高。
至于，全面式噴砂則是先行以一種感光保護(hù)膜22貼于芯片21上(如圖2(a) 所示)，并運(yùn)用半導(dǎo)體平版印刷曝光對(duì)位及顯影技術(shù)于該感光保護(hù)膜22上完成所 需的供墨槽區(qū)域開口 23(如圖2(b)所示)，以暴露出欲形成供墨槽的芯片21表面， 接著，再以全面式噴砂方式將所開出的供墨槽開口 23噴穿以形成如圖2(c)所示 的多個(gè)供墨槽24。此做法的各種供墨槽的形狀是決定于半導(dǎo)體平版印刷曝光對(duì)位 及顯影技術(shù)，故供墨槽與供墨槽間移動(dòng)無需定位，即使供墨槽形狀較長(zhǎng)，例如單 邊長(zhǎng)度大于lcm，也可使用此法進(jìn)行加工，因此可加快生產(chǎn)效率且機(jī)臺(tái)也較便宜。
但是使用全面式噴砂方式的出砂較不穩(wěn)定，故供墨槽加工形狀較不一致，且 在芯片21不需加工處也常有噴砂存在，將產(chǎn)生芯片21應(yīng)力集中現(xiàn)象，使供墨槽 加工處容易造成裂痕而導(dǎo)致芯片破碎。另外，若有單個(gè)供墨槽的加工問題，也無 法進(jìn)行加工，再加上進(jìn)行全面式噴砂需要使用穩(wěn)定的高壓氣體，若有飄浮則所生 產(chǎn)的供墨槽形狀極差，將影響良率。
因此，如何發(fā)展一種可克服上述現(xiàn)有技術(shù)缺失，且可增加產(chǎn)能及提升生產(chǎn)良 率的噴墨頭芯片的供墨槽制造方法，實(shí)為目前迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種噴墨頭芯片的供墨槽制造方法，其是以 全面式噴砂工序結(jié)合單孔噴砂工序進(jìn)行加工，以解決現(xiàn)有供墨槽單純使用精 密單顆供墨槽加工工序或是全面式噴砂工序所造成的出砂不穩(wěn)定、供墨槽形 狀不一致、噴砂所產(chǎn)生的粉塵污染、加工時(shí)噴砂的高壓出現(xiàn)飄浮造成噴出的 供墨槽為不良品以及產(chǎn)品良率不佳等缺點(diǎn)。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明的一較廣義實(shí)施樣態(tài)為提供一種噴墨頭芯片的供 墨槽制造方法，其適用于一噴墨頭芯片，至少包含下列步驟(a)提供該噴 墨頭芯片，其中該噴墨頭芯片具有一第一表面及相對(duì)應(yīng)的一第二表面；(b)分 別覆蓋一第一感光保護(hù)膜及一第二感光保護(hù)膜于該第一表面及該第二表面 上；(c)利用一掩模顯影蝕刻工序于該第一感光保護(hù)膜及該第二感光保護(hù)膜分 別定義出相對(duì)應(yīng)的多個(gè)第一供墨槽區(qū)域開口及多個(gè)第二供墨槽區(qū)域開口； (d) 于該第一供墨槽區(qū)域開口處對(duì)該噴墨頭芯片的該第一表面進(jìn)行一全面式噴砂
工序，以形成多個(gè)凹槽；(e)以及于該第二供墨槽區(qū)域開口處對(duì)該噴墨頭芯片 的該第二表面進(jìn)行一單孔噴砂工序，用以分別貫穿該多個(gè)凹槽，以于該噴墨 頭芯片上形成多個(gè)供墨槽。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中步驟(e)后還包含下列步驟(el)由該噴墨
頭芯片的該第一表面及該第二表面分別移除該第一感光保護(hù)膜及該第二感光 保護(hù)膜。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該掩模顯影蝕刻工序是一半導(dǎo)體平版印刷曝光 對(duì)位及顯影工序。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該全面式噴砂工序是使用一粗噴砂進(jìn)行加工。 根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該多個(gè)凹槽的深度約是該噴墨頭芯片厚度的
2/3。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該單孔噴砂工序是使用一細(xì)噴砂進(jìn)行加工。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該單孔噴砂工序是借助一線性XY精密機(jī)構(gòu)進(jìn) 行定位。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該線性XY精密機(jī)構(gòu)中是附掛一噴嘴，用以噴 出該細(xì)噴砂。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該單孔噴砂工序是使用一高壓定量噴砂單元來 控制該噴嘴進(jìn)行噴砂工序。


圖1 (a) (b)是現(xiàn)有使用精密單個(gè)供墨槽加工模式制造供墨槽的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2(a) (c)是現(xiàn)有使用全面式噴砂模式制造噴墨頭芯片的供墨槽的流程結(jié) 構(gòu)示意圖。
圖3(a) (e)是本發(fā)明較佳實(shí)施例的噴墨頭芯片的供墨槽制造流程結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3(d)所示的噴墨頭芯片的第二表面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的一些典型實(shí)施例將在下面的說明中詳細(xì)敘述。 應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的態(tài)樣上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明 的范圍，且其中的說明及圖示在本質(zhì)上是當(dāng)作說明用，而非用以限制本發(fā)明。
本發(fā)明所揭示的制造方法主要應(yīng)用在制造噴墨頭芯片的供墨槽的穿孔加
工方法。請(qǐng)參閱圖3(a) (e)，其是本發(fā)明較佳實(shí)施例的噴墨頭芯片的供墨槽 制造流程結(jié)構(gòu)示意圖，以下將以圖3(a) (e)所示的制造流程為基礎(chǔ)，并配合 實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明發(fā)明的內(nèi)容。
本發(fā)明的供墨槽制造方法所適用的噴墨頭芯片31具有第一表面32與第 二表面33,其中第一表面32為噴墨頭芯片31的正面，而第二表面33為噴墨 頭芯片31的背面(如圖3(a)所示)，首先，必須先清洗噴墨頭芯片31的表面 后，再于第一表面32與第二表面33上分別貼覆第一感光保護(hù)膜34與第二感 光保護(hù)膜35(如圖3(b)所示)，當(dāng)然，第一感光保護(hù)膜34與第二感光保護(hù)膜35 的覆蓋方式并不局限于本實(shí)施例的黏貼方式，只要是能將任何可以進(jìn)行掩模 顯影蝕刻工序的感光材料確實(shí)形成于芯片上的任何方式，均為本發(fā)明所欲保 護(hù)的范圍。
于第一感光保護(hù)膜34與第二感光保護(hù)膜35覆蓋完成之后，接著對(duì)圖3(b) 所示的噴墨頭芯片31進(jìn)行一掩模顯影蝕刻工序，于本實(shí)施例中可使用半導(dǎo)體 平版印刷曝光對(duì)位及顯影工序，并經(jīng)過曝光定位及顯影之后，將于噴墨頭芯 片31的第一感光保護(hù)膜34上定義出多個(gè)第一供墨槽區(qū)域開口 36以暴露出欲 形成供墨槽的第一表面32，而于第二感光保護(hù)膜35上則定義出與第一供墨槽 區(qū)域開口 36相對(duì)應(yīng)的多個(gè)第二供墨槽區(qū)域開口 37并暴露出欲形成供墨槽的 第二表面33(如圖3(c)所示)，且多個(gè)第一供墨槽區(qū)域開口 36的位置、形狀 及尺寸均各自對(duì)稱于相對(duì)應(yīng)的多個(gè)第二供墨槽區(qū)域開口 37。
其中掩模顯影蝕刻工序包含許多技術(shù)及步驟，例如光刻膠涂布、覆蓋、 曝光及顯影等，而本發(fā)明實(shí)施例的掩模顯影蝕刻工序并不局限于利用半導(dǎo)體 平版印刷曝光及顯影工序來定義出多個(gè)第一供墨槽區(qū)域開口 36及多個(gè)第二供 墨槽區(qū)域開口 37，任何可分別于第一感光保護(hù)膜34與第二感光保護(hù)膜35定 義出相對(duì)應(yīng)的第一供墨槽區(qū)域開口 36及第二供墨槽區(qū)域開口 37的半導(dǎo)體工 序均為本發(fā)明所適用的范圍。
然后，于多個(gè)第一供墨槽區(qū)域開口 36處對(duì)噴墨頭芯片31的第一表面32 進(jìn)行全面式噴砂工序，主要以粗噴砂對(duì)噴墨頭芯片31經(jīng)由第一供墨槽區(qū)域開 口 36所暴露的第一表面32全面進(jìn)行蝕刻，直到蝕刻出多個(gè)凹槽38為止(如 圖3(d)所示)，于本實(shí)施例中凹槽38的深度約為噴墨頭芯片31厚度的2/3， 但不以此為限；由于全面式噴砂是對(duì)芯片31所暴露的全部表面同時(shí)進(jìn)行噴砂， 因此在短時(shí)間內(nèi)就能完成多個(gè)凹槽38的加工，對(duì)整個(gè)供墨槽的工序步驟來說， 先使用全面式噴砂工序來進(jìn)行初期加工，可提高加工效率。
接著，以一線性XY精密機(jī)構(gòu)(未圖示)對(duì)多個(gè)第二供墨槽區(qū)域開口 37進(jìn) 行取像及定位，但不以此為限，且該線性XY精密機(jī)構(gòu)中附掛有一微小噴嘴(未 圖示)，經(jīng)定位完成后利用一高壓定量噴砂單元(未圖示)來控制該微小噴嘴于 噴墨頭芯片31所暴露的第二表面33進(jìn)行單孔噴砂工序，該微小噴嘴主要以 細(xì)噴砂分別由第二供墨槽區(qū)域開口 37處對(duì)噴墨頭芯片31所暴露的第二表面33 進(jìn)行噴砂加工，并對(duì)整列第二供墨槽區(qū)域開口 37 —一噴砂蝕刻至貫穿所對(duì)應(yīng) 的凹槽38且至所需要的大小為止，以形成噴墨頭芯片31的供墨槽39(如圖3(e) 所示)。
請(qǐng)參閱圖4，其是圖3(d)所示的噴墨頭芯片的第二表面結(jié)構(gòu)示意圖，如 圖所示，于本實(shí)施例中，對(duì)噴墨頭芯片31的第二表面33進(jìn)行單孔噴砂工序 即由第二供墨槽區(qū)域開口 371做為加工起點(diǎn)開始噴砂，并沿著同一列的第二 供墨槽區(qū)域開口移動(dòng)位置及噴砂至該列最末的第二供墨槽區(qū)域開口 372，接著 再換下一列并由第二供墨槽區(qū)域開口 373做為新的加工起點(diǎn)，繼續(xù)噴砂至供 墨槽區(qū)域開口 374，以此類推，直到貫穿所有多個(gè)凹槽38以形成噴墨頭芯片 31的供墨槽39為止，最后，由噴墨頭芯片31的第一表面32及第二表面33 移除第一感光保護(hù)膜34及第二感光保護(hù)膜35(如圖3(e)所示)，即完成本發(fā) 明噴墨頭芯片的供墨槽的制造步驟。
綜上所述，本發(fā)明的噴墨頭芯片的供墨槽制造方法是借助先于噴墨頭芯 片的第一表面及第二表面上分別覆蓋第一感光保護(hù)膜及第二感光保護(hù)膜，并 經(jīng)掩模顯影蝕刻工序定義出相對(duì)應(yīng)的第一供墨槽區(qū)域開口及第二供墨槽區(qū)域 開口并暴露出欲形成供墨槽的噴墨頭芯片表面，接著利用全面式噴砂工序先 于噴墨頭芯片經(jīng)由第一供墨槽區(qū)域開口所暴露的第一表面快速形成多個(gè)凹槽
后，最后再由噴墨頭芯片經(jīng)由第二供墨槽區(qū)域開口所暴露的第二表面以單孔 噴砂工序?qū)疾垡灰回灤┎⑼瓿晒┠鄣男螤?，可快速且大量地制造出品質(zhì) 及形狀良好的供墨槽，因此具有下述優(yōu)點(diǎn)-
1. 提升良率
本發(fā)明是先以全面式噴砂工序進(jìn)行加工，再以單孔噴砂工序完成供墨槽 的制造，不僅有效改良傳統(tǒng)噴砂中出砂的不穩(wěn)定因素，也避免了芯片出現(xiàn)應(yīng) 力集中現(xiàn)象，使供墨槽形狀保持完整而不易崩裂，可大幅提升供墨槽的生產(chǎn) 良率；
2. 增加產(chǎn)能
由于全面式噴砂的加工效率較快，將噴墨頭芯片以較快的蝕刻速度先行 加工形成具有一定深度的多個(gè)凹槽，接下來于單孔噴砂工序中只需花費(fèi)少許 時(shí)間即可將凹槽貫穿而完成噴墨頭芯片的供墨槽，可縮短工序所需時(shí)間，相 對(duì)地也大大增加了供墨槽的產(chǎn)能；
3. 降低成本
除了因量產(chǎn)的良率及速度都獲得提升而使產(chǎn)品本身的成本降低以外，本 發(fā)明的制造方法還有效克服供墨槽的形狀問題，不需因供墨槽的形狀改變而 必須制作相同形狀的噴嘴，故噴嘴的單位成本也因此而下降；
4. 減少粉塵污染
由于本發(fā)明的制造方法能快速而有效率地制造噴墨頭芯片的供墨槽，也 即在制造過程中噴砂加工的精密程度更為準(zhǔn)確，出砂品質(zhì)也更為穩(wěn)定，所以 也減少了因噴砂而產(chǎn)生的粉塵污染，使操作者更容易接受并有助于作業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種供墨槽的制造方法，其適用于一噴墨頭芯片，至少包含下列步驟(a)提供該噴墨頭芯片，其中該噴墨頭芯片具有一第一表面及相對(duì)應(yīng)的一第二表面；(b)分別覆蓋一第一感光保護(hù)膜及一第二感光保護(hù)膜于該第一表面及該第二表面上；(c)利用一掩模顯影蝕刻工序于該第一感光保護(hù)膜及該第二感光保護(hù)膜分別定義出相對(duì)應(yīng)的多個(gè)第一供墨槽區(qū)域開口及多個(gè)第二供墨槽區(qū)域開口；(d)于該第一供墨槽區(qū)域開口處對(duì)該噴墨頭芯片的該第一表面進(jìn)行一全面式噴砂工序，以形成多個(gè)凹槽；以及(e)于該第二供墨槽區(qū)域開口處對(duì)該噴墨頭芯片的該第二表面進(jìn)行一單孔噴砂工序，用以分別貫穿該多個(gè)凹槽，以于該噴墨頭芯片上形成多個(gè)供墨槽。
2. 如權(quán)利要求1所述的供墨槽的制造方法，其特征在于步驟(e)后還包 含下列步驟(el)由該噴墨頭芯片的該第一表面及該第二表面移除第一感光保護(hù)膜 及第二感光保護(hù)膜。
3. 如權(quán)利要求1所述的供墨槽的制造方法，其特征在于該掩模顯影蝕刻工 序是一半導(dǎo)體平版印刷曝光對(duì)位及顯影工序。
4. 如權(quán)利要求1所述的供墨槽的制造方法，其特征在于該全面式噴砂工序 是使用一粗噴砂進(jìn)行加工。
5. 如權(quán)利要求1所述的供墨槽的制造方法，其特征在于該多個(gè)凹槽的深度 約是該噴墨頭芯片厚度的2/3。
6. 如權(quán)利要求1所述的供墨槽的制造方法，其特征在于該單孔噴砂工序是 使用一細(xì)噴砂進(jìn)行加工。
7. 如權(quán)利要求6所述的供墨槽的制造方法，其特征在于該單孔噴砂工序是 借助一線性XY精密機(jī)構(gòu)進(jìn)行定位。
8. 如權(quán)利要求7所述的供墨槽的制造方法，其特征在于該線性XY精密機(jī) 構(gòu)中附掛有一噴嘴，用以噴出該細(xì)噴砂。
9.如權(quán)利要求8所述的供墨槽的制造方法，其特征在于該單孔噴砂工序是 使用一高壓定量噴砂單元來控制該噴嘴進(jìn)行噴砂工序。
全文摘要
本發(fā)明是一種供墨槽的制造方法，其適用于噴墨頭芯片，至少包含下列步驟提供噴墨頭芯片，其具有第一表面及相對(duì)應(yīng)的第二表面；分別覆蓋第一感光保護(hù)膜及第二感光保護(hù)膜于第一表面及第二表面上；利用掩模顯影蝕刻工序于第一感光保護(hù)膜及第二感光保護(hù)膜分別定義出相對(duì)應(yīng)的多個(gè)第一供墨槽區(qū)域開口及多個(gè)第二供墨槽區(qū)域開口；于第一供墨槽區(qū)域開口處對(duì)噴墨頭芯片的第一表面進(jìn)行全面式噴砂工序以形成多個(gè)凹槽；于第二供墨槽區(qū)域開口處對(duì)噴墨頭芯片的第二表面進(jìn)行單孔噴砂工序以分別貫穿多個(gè)凹槽而于噴墨頭芯片上形成多個(gè)供墨槽。
文檔編號(hào)B41J2/14GK101100130SQ200610101
公開日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2006年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月7日
發(fā)明者鄭香京 申請(qǐng)人:研能科技股份有限公司