KR100778158B1

KR100778158B1 - 잉크 제트 헤드 회로 보드, 그 제조 방법 및 그를 사용한잉크 제트 헤드

Info

Publication number: KR100778158B1
Application number: KR1020050074013A
Authority: KR
Inventors: 가즈아끼 시바따; 사까이 요꼬야마; 겐지 오노; 데루오 오자끼; 사또시 이베; 이찌로 사이또; 도시야스 사까이
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2004-08-16
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2025-08-12
Also published as: EP1627744A1; US20060033779A1; CN1736717B; JP4208794B2; DE602005006913D1; EP1627744B1; US7862155B2; JP2006051771A; KR20060050415A; CN1736717A

Abstract

잉크 토출용으로 열 에너지를 발생시키는 히터를 갖는 잉크 제트 헤드 회로 보드가 구비되어 있다. 상기 보드는 상기 히터의 영역을 줄이기 위해 고 정밀도로 형성된 히터를 갖는다. 보드는 부식에 대하여 전극 와이어를 보호하고 부식의 진행을 막기 위한 설비를 갖는다. 기판에 내식 금속으로 이루어진 얇은 제1 전극이 형성된다. 제1 전극 위에 알루미늄으로 이루어진 제2 전극이 형성된다. 제2 전극에 레지스터 층이 형성된다. 히터는 제1 전극 사이의 갭 내에 형성된다. 이 구조에서, 히터는 상기 히터 사이에 큰 치수 편수 없이 형성된다. 히터 위 또는 부근 보호층에 결함이 생기더라도, 레지스터 층의 재료가 알루미늄보다 침식에 더 내성이고, 제1 전극이 내식이기 때문에 부식의 진행은 효과적으로 방지될 수 있다.

잉크 제트 헤드 회로 보드, 전극, 히터, 보호층, 레지스터 층, 잉크 제트 헤드, 내식 금속, 전극 와이어 층, 패터닝, 잉크 토출 노즐

Description

잉크 제트 헤드 회로 보드, 그 제조 방법 및 그를 사용한 잉크 제트 헤드{INK JET HEAD CIRCUIT BOARD, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME AND INK JET HEAD USING THE SAME}

도1은 종래의 잉크 제트 헤드 회로 보드의 히터를 도시한 개략적 평면도.

도2는 도1의 선(II-II)을 따른 단면도.

도3은 히터를 형성하는 전극 와이어 층의 두께와 히터 영역의 치수 공차 사이의 관계를 도시한 그래프.

도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 잉크 제트 헤드 회로 보드의 히터를 도시한 개략적 단면도.

도5a 내지 도5d는 도4의 회로 보드 제작 공정을 도시한 개략적 단면도.

도6은 제1 실시예의 변경예에 따른 잉크 제트 헤드 회로 보드의 히터를 도시한 개략적 단면도.

도7a 및 도7b는 히터의 전극 와이어의 저항을 감소하거나 또는 균일하게 하는데 있어서 종래의 구조가 갖는 문제점 및 본 발명의 제2 실시예에 의해 채용된 기본 구조의 종래 구조에 대한 우수성을 도시하는 도면.

도8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 잉크 제트 헤드 회로 보드의 히터의 개략적 단면도.

도9는 제1 및 제2 실시예 중 하나의 회로 보드를 사용하는 잉크 제트 헤드를 도시한 사시도.

도10a 내지 도10d는 도9의 잉크 제트 헤드 제작 공정을 도시한 개략적 단면도.

도11은 도9의 잉크 제트 헤드로 구성된 잉크 제트 카트리지를 도시한 사시도.

도12는 도11의 잉크 제트 카트리지를 사용하는 잉크 제트 인쇄 장치의 윤곽 구조를 도시한 개략적 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 회로 보드

4 : 오리피스 판

5 : 노즐

101 : 전극

102 : 히터

103 : 전극 와이어 층

106 : 절연 층

107 : 레지스터 층

109 : 보호절연 층

120 : 기판

303 : 외피 부재

306 : 발수층

410 : 잉크 제트 헤드

500 : 카트리지

504 : 구동 모터

506 : 선형 인코더

508 : 슬릿 감지 시스템

본 발명은 인쇄용 잉크를 토출하는 잉크 제트 헤드용 회로 보드, 회로 보드 제조 방법, 및 회로 보드를 사용하는 잉크 제트 헤드에 관한 것이다.

잉크 제트 인쇄 시스템은 인쇄 수단인 잉크 제트 헤드가 크기 면에서 용이하게 감소 될 수 있고, 고속으로 고해상도 화상을 인쇄할 수 있고, 어떠한 특정 처리도 하지 않은 소위 보통 용지에도 화상을 형성할 수 있기 때문에 운영 비용이 낮은 장점을 갖는다. 다른 장점은 인쇄 헤드가 사용하는 비 충격 인쇄 시스템에 의해 달성되는 낮은 소음 및 복수의 컬러 잉크를 사용하여 컬러 인쇄를 용이하게 실행할 수 있는 인쇄 헤드의 능력을 포함한다.

잉크 제트 인쇄 시스템을 구현하기 위해 잉크 제트 헤드용으로 이용 가능한 다양한 토출 방법이 있다. 특히, 미국 특허 제4,723,129호 및 제4,740,796호에 기재된 것과 같은, 잉크를 토출하기 위해 열 에너지를 사용하는 잉크 제트 헤드는 통 상적으로 잉크를 가열하여 잉크에 기포를 발생시키는 복수의 히터 및 히터의 전기적 연결용 와이어가 하나의 동일 기판에 형성되어 잉크 제트 헤드 회로 보드가 제조되는 구조 및 회로 보드의 잉크 토출 노즐이 상기 노즐과 연관된 히터에 형성되는 구조를 갖는다. 이 구조는, 반도체 제조 공정과 유사한 공정을 통하여, 고밀도로 복수의 히터 및 와이어를 통합하는 잉크 제트 헤드 회로 보드의 용이한 고정밀도 제조를 가능하게 한다. 이는 더 높은 인쇄 해상도 및 더 빠른 인쇄 속도를 구현하는 것을 도와주며, 이로 인해 추가로 잉크 제트 헤드 및 상기 잉크 제트 헤드를 사용하는 인쇄 장치 크기의 감소에 기여한다.

도1 및 도2는 통상의 잉크 제트 헤드 회로 보드의 히터의 개략적 평면도 및 도1의 선(II-II)을 따라 취한 단면도이다. 도2에 도시된 것처럼, 기판(120)에 레지스터 층(107)이 하부 층으로 형성되고, 상기 레지스터 층 위에 전극 와이어 층(103)이 상부 층으로 형성된다. 전극 와이어 층(103)의 일부분은 제거되어 레지스터 층(107)을 노출시켜 히터(102)를 형성한다. 전극 와이어 패턴(205, 207)은 기판(120)에 배선되고, 구동 소자 회로 및 외부로부터의 전기 공급용 외부 전력 공급 단말기에 연결된다. 레지스터 층(107)은 높은 전기 저항을 갖는 재료로 형성된다. 외부로부터 전극 와이어 층(103)에 전기 전류를 공급함으로써 히터(102), 전극 와이어 층(103)이 존재하지 않는 부분이 잉크에 버블을 생성하는 열 에너지를 발생시킨다. 전극 와이어 층(103)의 재료는 주로 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함한다.

잉크 제트 헤드 회로 보드는 인가되는 전기 에너지를 감소시켜 감소된 전기 소비를 보장할 뿐만 아니라 반복되는 잉크의 버블 생성 및 붕괴로 인한 공동화에 의해 유발되는 가능한 기계적 손상 및 히터에 가열용 전기적 펄스 에너지를 반복적으로 인가할 때, 히터(102)가 파손됨으로써 유발될 수 있는 회로 보드의 수명 감소를 방지하기 위해서 히터에 형성된 보호층을 사용한다.

열 및 에너지 효율의 관점에서 볼 때, 보호층은 양호하게는 높은 열 전도성을 가지거나 또는 얇게 형성된다. 한편, 보호층은 히터(102)로 안내되는 전극 와이어를 잉크로부터 보호하는 기능을 가진다. 회로 보드 제작 공정 동안 층에서 발생하는 결함의 가능성과 관련하여, 보호층의 두께를 증가시키는 것이 유리하다. 따라서, 에너지 효율과 신뢰도 사이의 균형을 취하기 위해서는, 보호층은 적절한 두께로 설정되어야 한다.

그러나, 보호층은 잉크의 버블 생성에 의해 유발되는 공동화로부터 기계적 손상을 받게 되고, 버블이 형성된 직후 히터와 접촉된 보호층 표면에서 발생 되는 고온에서 잉크 구성 요소와 보호층을 구성하는 재료 사이의 화학적 반응에 의해 유발되는 화학적 손상 또한 입는다. 따라서, 절연하여 잉크로부터 와이어를 보호하는 기능 및 기계적 손상과 화학적 손상에 대하여 보호하는 기능은 동시에 달성되기 어렵다. 그러므로, 잉크 제트 헤드 회로 보드의 보호층을 2층 구조로 형성하는 것이 일반적인 통례이고, 상부 층으로 기계적 및 화학적 손상에 견딜 수 있는 상당히 안정적인 층을 형성하고, 하부 층으로 와이어를 보호하기 위해서 보호절연 층을 형성한다.

더욱 구체적으로, 상부 층으로 매우 높은 기계적 및 화학적 안정성을 갖는 Ta 층을 형성하고, 하부 층으로 현존하는 반도체 제조 장비를 사용하여 형성하기에 안정적이고 용이한 SiN 또는 SiO 층을 형성하는 것이 통례이다. 더 상세하게, SiN 층은 하부 보호층(보호절연 층)(108)으로 약 0.2 내지 1μm의 두께로 와이어에 형성되고, 그 후 상부 보호층(공동화로부터 가능한 파손에 저항하는 상기 상부 보호층의 능력 때문에 통상적으로 반공동화 층이라 함)(110)으로, Ta 층이 0.2 내지 0.5μm의 두께로 형성된다. 이 구조는 한편으론 잉크 제트 헤드 회로 보드의 개선된 전열 변환 효율과 길어진 수명 및 다른 한편으론 상기 잉크 제트 헤드 회로 보드의 개선된 신뢰성이라는 양립하지 않는 요건을 충족한다.

잉크 제트 헤드의 감소된 전력 소비 및 개선된 열 효율을 위해서, 최근 몇 년 동안 개별 레지스터의 저항을 증가시키려는 노력을 하고 있다. 그래서, 히터 크기의 미세한 편차 조차도 히터 사이의 저항 편차에 큰 영향을 준다. 만약 저항 편차가 히터 사이의 버블 생성 현상에 차이를 가져오면, 하나의 노즐용 잉크의 필요량을 안정적으로 확보할 수 없을 뿐만 아니라 잉크 양이 또한 상이한 노즐들 사이에 심하게 변화하여 인쇄된 화상 품질의 열화를 일으킨다. 이런 상황하에서, 히터에서 전극 와이어 패터닝의 개선된 정밀도가 전보다 더 요구된다.

잉크 제트 프린터가 급증함에 따라, 더 높은 인쇄 해상도, 더 높은 인쇄 품질 및 더 빠른 인쇄 속도에 대한 증가하는 요구에 직면하고 있다. 더 높은 해상도 및 화상 품질에 대한 요구의 해결책 중 하나는 도트(또는 잉크가 액적의 형태로 토출될 때 잉크 액적의 직경)를 형성하기 위해 토출되는 잉크의 양을 줄이는 것을 포함한다. 잉크 토출 체적을 감소시키기 위한 요건은 종래에는 노즐의 형상을 변경 하거나(오리피스 영역을 감소함) 히터의 영역(도1에서 폭(W) x 길이(L))을 감소함으로써 처리하였다. 히터의 크기가 더 작아짐에 따라, 히터 크기 편차의 상대적 영향은 더 중요하게 되었다. 이는 히터의 위치에서 전극 와이어 패터닝의 개선된 정밀도를 요구하게 되는 하나의 요인이다.

한편, 일반적으로 회로 보드에 의해 소모되는 전기 양을 감소시키려는 관점에서, 전극 와이어의 저항을 낮추는 것이 중요하다. 통상적으로, 전극 와이어의 저항은 회로 보드에 형성된 전극 와이어의 폭을 증가시킴으로써 감소된다. 그러나, 회로 보드에 형성된 히터의 수가 매우 많고 개별 히터의 영역을 감소하려는 추세가 커지는 상황에서 회로 보드의 크기를 증가시키지 않고 전극 와이어의 폭을 증가시킬 수 있는 충분한 공간을 확보하는 것은 점점 더 어려워지고 있다. 또한, 전극 와이어 폭의 증가는 소 영역 히터 또는 노즐의 고밀도 통합에 제한을 부과한다

전극 와이어 두께를 증가시킴으로써 전극 와이어의 감소된 저항을 달성할 수 있다고 생각할 수 있다. 그러나, 이 방법은 히터의 패터닝 정밀도 개선을 어렵게 한다.

이것을 도1 내지 도3을 참조하여 설명한다.

먼저, 도1 및 도2에 도시된 구조에서, 히터(102)가 형성된 영역에서, 전극 와이어 층(103')은 에칭되어 레지스터 층을 노출한다. 여기서, 보호 절연 층(108) 및 반공동화 층(110)의 적용 범위를 고려하면, 전극 와이어 층(103')은 테이퍼링된 형상으로 습식 에칭된다. 습식 에칭은 등방성으로 진행되기 때문에, 에칭에 의해 유발되는 에러, 특히 히터(102)의 종 방향 치수 공차는 전극 와이어 층(103')의 두께에 비례한다.

도3은 0.3μm 두께(300 nm)의 승산 계수를 나타내는 횡 좌표와 치수 공차(μm)를 나타내는 세로 좌표로, 알루미늄 전극 와이어 층의 두께 및 방향(L)의 치수 공차 사이의 관계를 도시한다. 이 개략도에서 알 수 있는 것처럼, 승산 계수 = 1인 두께에 대하여, 치수 공차는 0.5μm 이며, 승산 계수 = 1.7인 두께에 대하여, 치수 공차는 대략 1μm 이며, 승산 계수 = 2.9인 두께에 대하여, 치수 공차는 대략 2μm 이다. 이것은 길이(L)가 히터(102)의 감소된 영역과 맞추어 지도록 더 작아지면, 공차 편차의 영향이 증가한다는 것을 도시한다.

전술한 바와 같이, 레지스터의 저항을 증가시키고 히터의 영역을 감소시키는 요건 및 전극 와이어 두께를 증가시키는 요건, 이들 두 요건을 동시에 충족하기는 매우 어렵다.

본 발명은 상기 문제들을 극복하도록 이루어졌으며, 본 발명의 주된 목적은 히터를 고 정밀도로 형성하여, 이에 따라서 레지스터의 증가된 저항 및 감소된 히터 영역에 대한 요구를 충족하는 것을 가능하게 하여, 전기 소모의 감소, 열 효율 개선과 더 높은 인쇄 해상도 및 더 높은 화상 품질에 기여하는 것이다.

전술한 기술에 의해, 안정적인 인쇄 작업을 수행할 수 있는 작고, 믿을 수 있는 잉크 제트 헤드를 제공하는 것 또한 본 발명의 목적이다.

본 발명의 제1 태양에서, 통전될 때 잉크를 토출하기 위한 열 에너지를 발생 시키는 히터를 포함하는 잉크 제트 헤드 회로 보드가 구비되어 있으며,

히터를 형성하도록 그 사이에 갭을 갖는 제1 전극과,

제1 전극의 갭 보다 폭이 더 넓은 갭을 가지며 제1 전극에 중첩되는 제2 전극과,

제1 전극의 갭과 제2 전극의 갭을 포함하여 제1 전극 및 제2 전극에 형성되는 레지스터 층을 포함하며,

제1 전극은 제2 전극의 두께보다 더 작은 두께를 갖는 잉크 제트 헤드 회로 보드.

본 발명의 제2 태양에서, 통전될 때 잉크를 토출하기 위한 열 에너지를 발생시키는 히터를 갖는 잉크 제트 헤드 회로 보드 제조 방법이 구비되어 있으며,

히터를 형성하기 위해 그 사이에 갭을 갖는 제1 전극을 기판에 형성하는 단계와,

제1 전극의 두께보다 더 두꺼운 두께를 갖는 제2 전극용 층을 제1 전극 상에 형성하고, 그 후 제2 전극을 형성하도록 제1 전극의 갭 보다 더 크고, 그 단부가 제1 전극 위에 위치한 갭부를 상기 층으로부터 제거하는 단계와,

제1 전극의 갭과 제2 전극의 갭을 포함하여 제1 전극 및 제2 전극 상에 레지스터 층을 생성하는 단계를 포함하는 방법.

본 발명의 제3 태양에서,

상기 잉크 제트 헤드 회로 보드와,

히터에 상응하는 잉크 토출 노즐을 포함하는 잉크 제트 헤드가 구비되어 있 다.

본 발명에서, 히터는 두께가 감소된 제1 전극 층의 각 갭 내에 형성될 수 있기 때문에, 히터 사이의 치수 편차는 작아질 수 있으며, 레지스터 층의 스텝 커버리지 및 위에 놓여있는 보호층을 개선할 수 있다. 이는 레지스터의 더 높은 저항 및 더 작은 히터 영역에 대한 요구를 충족시킬 수 있으며, 차례로 전기의 소모를 감소하고, 열 효율을 개선하고, 인쇄 해상도 및 화상 품질을 향상하는데 기여한다. 결과적으로, 회로 보드 및 잉크 제트 헤드는 개선된 신뢰도 및 내구성을 갖는다.

그 결과 안정된 인쇄 작업을 수행할 수 있는 작고, 믿을 수 있는 잉크 제트 헤드를 구비하는 것이 가능하다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 효과, 특징과 장점들은 첨부한 도면과 함께 취한 본 발명의 실시예 이하 기술로 더 명백해 질 것이다.

이제, 본 발명은 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 기술될 것이다.

<잉크 제트 헤드 회로 보드의 제1 실시예 및 그 제조 공정>

도4는 도1의 선(II-II)을 따라 취한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 잉크 제트 헤드 회로 보드의 히터의 개략적 단면도이다. 이 도면에서, 도2에서와 동일한 기능을 하는 구성 요소는 동일한 참조 번호로 되어 있다.

본 실시예에서, 도4에 도시된 것처럼, 소정의 거리로 이격 배치된 전극(101) 쌍은 절연 층(106)을 개재하여 기판(120)에 위치되어 있다. 전극(101)은 내식 금속으로 이루어진다. 전극(101) 위에는 전극(101)의 갭보다 더 넓은 갭을 갖는 알루미늄 또는 알루미늄을 포함하는 합금으로 이루어진 전극 와이어 층(103)이 형성된다. 전극 와이어 층(103)은 전극(101)에 전기적으로 연결된다. 레지스터 층(107)은 이 층 위에 형성된다. 즉, 히터(102)는 전극(101)의 갭 내에 형성되며 그 치수는 갭에 의해 한정된다. 전극 와이어 층(103)은 기판(120) 위에 배선되어 구동 소자 회로 및 외부 전원 공급 단자에 연결된다. 전극 와이어 층(103)의 단부는 전극(101)에 위치된다. 이하 설명에서 히터(102)를 형성하고 그 치수를 한정하는 전극(101)은 제1 전극이라 칭하며 전극 와이어 층(103)은 제2 전극이라고 칭한다.

도5a 내지 도5d를 참조하여, 도4의 잉크 제트 헤드 회로 보드를 제조하는 공정의 일례를 설명한다.

먼저, 도5a에서, 도2에서 처럼 실리콘으로 형성된 기판(미 도시)이 준비되고, 절연 층(106)이 형성된다. 여기서, 기판은 히터(102)를 선택적으로 구동하도록 <100> Si 기판에 미리 제조된, 절환 트랜지스터와 같은 반도체 소자로 이루어진 구동 회로를 갖고 있다. 또한, 절연 층(106)에는, Ta 층과 같은, 내식 금속이 100 nm의 두께로 스퍼터링되고, 그 후 소정의 형태로 패터닝되어 제1 전극(101)을 형성한다.

다음에, 도5b에 도시된 것처럼, 제2 전극(103)용 알루미늄 층이 약 350 내지 600 nm의 두께로, 도5b에 도시된 것처럼, 형성된다. 포토리소그래피를 사용하여 소정의 패턴으로 레지스트(resist)를 도포하는 단계가 뒤따르며, 그 후, 소위, BCl₃ 및 Cl₂ 가스 혼합물을 사용하여 반응적인 이온 에칭(RIE)을 수행하여 소정의 패턴으로 제2 전극(103)을 형성한다. 제2 전극(103)에서 갭이 되는 히터(102)에 근접한 이들 부분으로부터 알루미늄을 제거하기 위해서, 소정의 형태의 레지스트가 포토리소그래피를 사용하여 도포되고, 알루미늄 층은 주 구성 요소로 인산을 사용하는 습식 에칭에 의해 에칭된다.

다음에, 도5c에 도시된 것처럼, 예를 들면, 레지스터를 형성하기 위해서 TaSiN으로 된 층(107)이 대략 50 nm의 두께로 스퍼터링된다. 그 후, 포토리소그래피를 사용하여 소정의 패턴으로 레지스트를 도포하고, 소위, BCl₃ 및 Cl₂ 가스 혼합물을 사용하여 반응적인 이온 에칭(RIE)을 수행하여 소정의 패턴으로 층(107)을 형성한다.

다음에, 도5d에 도시된 것처럼, 레지스터 층(107) 및 제2 전극의 와이어부가 잉크에 직접 접촉되는 것을 방지하기 위해서, SiN으로 된 보호절연 층(108)이 대략 400℃로 대략 300 nm의 두께로 플라즈마 CVD에 의해 형성된다.

또한, 반공동화 층(110)을 형성하기 위해서, Ta이 대략 200 nm의 두께로 스퍼터링된다. 그 후, 포토리소그래피를 사용하여 소정의 형태의 레지스트로 덮은 후, Ta 층은 CF₄를 사용하여 반응적인 건식 에칭에 의해 소정의 패턴으로 에칭된다. 이제, 도4에 도시된 잉크 제트 헤드 회로 보드를 얻었다.

상기 공정에 의해서 제조된 잉크 제트 헤드 회로 보드는 기판에 형성되고 각 각으로부터 제1 갭으로 이격 배치되고 제1 갭에 형성된 히터를 갖는 제1 전극 쌍 과, 제1 갭보다 더 넓은 제2 갭을 갖고 제1 전극 쌍에 중첩되어 있는 제2 전극 쌍 및 이들 전극에 형성된 레지스터 층을 갖는다. 제1 전극은 내식 금속으로 이루어져 있다. 이 구조는 이하의 현저한 효과를 만들어 낸다.

먼저, 제2 전극(103)이 배열되어 제1 전극을 중첩하기 때문에, 제1 전극(101)은 와이어 저항의 갑작스런 증가를 방지하는 동시에 두께가 감소될 수 있다. 히터(102)는 제1 전극 사이에 형성되기 때문에, 히터의 치수 편차는 작아질 수 있으며 레지스터 층 및 위에 놓여있는 보호층(108, 110)의 스텝 커버리지(step coverage)가 개선될 수 있다. 또한, 제2 전극이 습식 에칭 방법을 사용하여 패턴화될 때, 이는 히터(102) 외부에서 행해진다. 이는 히터 수치가 제2 전극의 패터닝 처리에 의해 영향을 받는 것을 방지할 수 있다. 만약 스텝 커버리지가 충분하지 않더라도, 히터 저항 편차에 역효과를 주지 않는다. 따라서, 히터는 고 정밀도로 형성될 수 있으며, 이는 레지스터의 증가된 저항 및 히터의 감소된 영역에 대한 요구를 충족하는데 도움을 준다. 또한, 보호층의 개선된 스텝 커버리지는 더 높은 신뢰도 및 내구성의 결과를 가져온다.

또한, 전극 와이어 층에 통상적으로 사용되는 알루미늄 또는 알루미늄 합금은 보호층 형성 공정 동안 주위 온도가 400℃를 초과할 때 상당한 정도의 힐록(hillocks)을 형성한다. 이 힐록은 전극 와이어 층의 스텝 커버리지를 저하하고, 따라서 전극 와이어 층용 보호층이 충분한 두께를 가질 필요가 있다. 그러나, 만약 레지스터 층이 전극 와이어 위에 형성되면, 고융점 금속을 함유한 레지스터 층의 존재로 인해 힐록 형성을 방해할 수 있기 때문에 보호층 형성 동안 온도가 400℃를 초과할 때에도 힐록의 형성을 억제할 수 있다.

본 실시예와 달리, 레지스터 층이 제1 전극(101)의 아래에 위치된 층으로 형성된 경우를 고려해 보자. 아래에 위치된 레지스터 층이 제1 전극의 패터닝에 의해, 즉, 히터를 형성하기 위해 수행되는 처리에 의해, 잠식되지 않도록 하기 위해서, 제1 전극의 재료가 레지스터 층의 재료와 다른 것이 바람직하다(예를 들면, 레지스터 층(107)이 Ta 또는 Ta을 함유한 합금으로 형성될 때, 제1 전극(101)은 적어도 Ta 또는 Ta을 함유한 합금이 아닌 내식 금속으로 제작될 수 있다). 따라서, 정밀도가 높고 재료 선택의 자유도가 증가된 히터를 형성할 때, 본 실시예에서처럼 제1 전극(101) 위에 레지스터 층을 형성하는 것이 유리하다.

또한, 알루미늄으로 이루어진 제2 전극(103)이 히터(102)와 직접 대면하지 않는 구조에서, 만약 히터(102)의 반복적인 통전이 히터(102) 위 또는 근처의 보호층 파손을 일으키면, 제2 전극(103)이 잠식될 가능성은 줄어든다. 이는 차례로 발생할 것 같지 않은, 와이어를 따른 부식을 만든다. 레지스터 층은 통상적으로 알루미늄 보다 더 잠식에 내성인 재료로 이루어지며, 제1 전극의 재료는 내식 금속 중에서 선택된다. 따라서, 히터 위 또는 근처의 보호층에서 결함이 발생되면, 도2에 도시된 구조보다 더 효과적으로 부식을 방지할 수 있다.

즉, 도2에 도시된 구조에서, 반복적으로 통전될 때 히터의 위 또는 근처에서 보호층이 파손될 때, 히터에 대면하고 있는 와이어는 잠식되어 파손되게 된다. 만약 와이어 단선이 일어난 후에도, 히터가 계속 활성화 상태이면, 전해로 인한 와이어 부식이 와이어 단선의 국부로부터 진행된다. 잉크 제트 헤드는 소정의 수의 히터가 통상적으로 동시에 유닛 블록으로서 배선되어 통전되는 블록 구동용으로 종종 배치된다. 그런 배선 구성이 사용되면, 한 국부의 와이어 파손조차도 전체 블록으로 퍼지는 부식을 일으킨다. 본 실시예는, 그러나, 그런 심각한 문제의 발생 가능성을 실질적으로 감소시킬 수 있다.

제1 전극의 두께는 본 발명의 개념을 벗어나지 않고 소정의 효과를 만드는 범위로 결정될 수 있다. 즉, 높은 치수 정밀도로 히터를 형성하고 보호층이 우수한 스텝 커버리지를 갖도록 하기 위해서, 제1 전극의 두께는 바람직하게는 100 nm 보다 적거나 같다.

제1 전극용으로 사용될 수 있는 내식 금속은 Ta, 그 합금, Pt, 그 합금 및 TiW를 포함한다. 적절한 처리가 선택한 재료에 따라 수행될 수 있다.

전술한 바와 같이, 소위, Ta로 이루어진 제1 전극(101)이 SiO로 된 절연 층(106) 위에 형성되면, 예를 들면, Cl₂ 및 BCl₃ 의 가스 혼합물을 사용하여 RIE 같은 건식 에칭 방법이 수행된다. 비록 습식 에칭과 비교하여 치수 정밀도에 적은 영향을 주지만, 건식 에칭은 오버에칭을 유발하여 제1 전극 사이의 절연 층(106)의 두께를 감소시킬 수 있으며, 제1 전극의 두께보다 더 큰 스텝을 형성한다. 이는 히터 사이의 저항 편차를 일으키고, 레지스터 층(107) 또는 보호층(108, 110)의 스텝 커버리지를 저하한다.

오버에칭의 효과는 도6에 도시된 것처럼, 제1 전극을 형성하기 전에, 제1 전극(101)의 아래에 위치된 층으로, SiO 층보다 더 높은 에칭 선택성을 제공하는 SiC 층(210)을 우선 형성함으로써 억제할 수 있다.

또한, 제1 전극이 그 재료로 TiW를 사용할 때, 예를 들면, 습식 에칭이 수행된다. 그 경우, 아래에 위치된 절연 층(106)에 대한 에칭 선택성은 만약 과산화수소 수용액을 에칭 액으로 사용하면 개선될 수 있다. 즉, 제1 전극 사이의 절연 층(106)이 두께에 있어서 감소된 크기가 작아지기 때문에, 이어서 형성되는 레지스터 층(107) 및 보호층(108, 110)은 개선된 스텝 커버리지, 회로 보드 및 헤드의 향상된 신뢰도를 갖는다.

전술한 바와 같이, 잉크 토출용으로 열 에너지를 사용하는 잉크 제트 헤드는 더 높은 인쇄 해상도, 더 높은 인쇄 품질 및 더 빠른 인쇄 속도에 대한 요구를 만족시키기 위해서 노즐의 수를 늘리고, 이들을 소형화하여 더 높은 밀도로 이들을 통합해야 하는 점점 더해지는 시장 압력을 받고 있다. 이런 목적을 위해서, 기판에 배열된 히터의 수를 늘리고, 작게 만들어 고 밀도로 그들을 배열하는 것이 필요하다. 전기 소모를 감소하기 위해 열 효율을 향상하는 것 또한 필요하다. 에너지 보존 관점에서, 레지스터에 연결된 전극 와이어의 저항을 줄이는 것이 강력하게 요구된다. 보통, 전극 와이어의 저항은 기판에 형성되는 전극 와이어의 폭을 증가시킴으로써 감소한다. 그러나, 기판에 형성된 에너지 발생 구성 요소의 수가 전술한 이유 때문에 매우 커지기 때문에, 회로 보드의 크기를 증가시키지 않고 전극 와이어의 폭을 증가시킬 수 있는 충분한 공간을 확보할 수 없다.

도7a를 참조하여 이를 설명한다.

도7a에서, 회로 보드(미 도시)의 단부에 위치한 단자(205T) 부근 히터(102N) 용 와이어 패턴(205N)이 방향(Y)으로 연장된 와이어부에 폭(W)을 갖는다고 가정하자. 그 후, 단자(205T)로부터 이격된 히터(102F)용 와이어 패턴(205F)이 도면의 방향(Y)으로 연장된 와이어부에 폭(x·W(x>1))을 갖는다. 이는 단자(205T)로부터 각 히터까지의 거리, 즉, 와이어 길이가 균일하지 않고 그 저항이 단자(205T)로부터의 거리에 따라 변하기 때문이다. 전술한 바와 같이, 동일 평면에서 와이어 저항을 감소시키거나 또는 동일하게 하기 위해 구성된 구조에서, 회로 보드는 개별 히터용 와이어부 폭의 총합과 일치하는 영역을 가지는 것이 필요하다(히터가 단자로부터 더 멀어질수록, 관련된 와이어부의 폭은 더 커진다).

따라서, 더 높은 해상도, 더 높은 화상 품질 및 더 빠른 인쇄 속도를 달성하기 위해 히터의 수를 증가하려고 시도할 때, 방향(X)의 회로 보드 크기는 더욱 크게 증가하여, 비용을 올리며 통합될 수 있는 히터의 수를 제한한다. 히터 바로 근처의 와이어부에 관련하여, 와이어 저항을 감소하기 위해 방향(Y)의 폭을 증가시키는 것은 히터의 간격 또는 노즐의 고 밀도 정렬에 대해 제한을 부과한다.

이 문제를 대처하기 위해서, 본 발명의 발명가는 기판 또는 회로 보드의 크기의 증가를 방지하고 히터의 고 밀도 통합을 구현하기 위해서 사이에 보호층을 갖는 복수의 적층된 층에 형성된 전극 와이어 구조를 연구하였다.

도7b에 도시된 바와 같이, 와이어 저항을 감소시키거나 또는 동일하게 하기 위해서 복수의 층에 전극 와이어를 형성하는 구조에서, 단자(205T) 부근 히터(102N)용 와이어 패턴(205N) 및 단자(205T)로부터 이격된 히터(102F)의 바로 근처의 와이어 패턴(205F1), 둘 모두는 하부 층 또는 제1 전극 층으로 형성되며, 와이어부(205F1)에 대해 방향(Y)으로 연장된 와이어부(205F2)는 상부 층 또는 제2 전극 와이어 층으로 형성되며, 와이어부(205F2)의 단부는 관통 구멍을 거쳐서 단자(205T) 및 와이어부(205F1)에 연결된다. 이 구조에서, 회로 보드는 와이어 저항을 감소시키거나 또는 동일하게 하는 동시에 회로 보드의 표면 영역을 감소하는 것을 가능하게 하기 위해서, 상부 와이어부(205F2)의 폭(x·W)을 수용할 수 있는 충분한 크기의 영역을 단지 요구한다.

전술한 기본 구조에 더하여, 본 발명의 제2 실시예는 와이어 저항을 더 감소시키거나 또는 동일하게 하는 구조를 채용한다.

도8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 잉크 제트 헤드 회로 보드의 히터를 도시한 개략적 단면도이다. 이 도면에서, 제1 실시예에서와 동일한 기능을 하는 구성 요소는 동일한 참조 번호가 할당된다.

제2 전극(103) 위에, 그 사이에 개재된 보호절연 층(109)을 갖는 전극 와이어 층(104)이 형성된다. 제2 전극 및 전극 와이어 층은 관통 구멍을 통해서 상호 연결된다. 전극 와이어는 복수의 층으로 형성되기 때문에, 히터로 안내되는 와이어 저항은 회로 보드의 전극 와이어 영역을 증가시키지 않고 히터 사이에서 감소되고 동일하게 될 수 있다.

상기 구조의 회로 보드는 이하와 같이 제조될 수 있다.

먼저, 제1 실시예의 도5a 내지 도5c에 도시된 것과 유사한 단계로, 절연 층(106), 제1 전극(101), 제2 전극(103), 및 레지스터 층(107)이 연속적으로 기판에 형성되어 히터(102)를 형성한다.

이 층은 보호절연 층(109)으로 덮이며 그 후, 레지스터 층(107)을 에칭 스토퍼로 하여, 히터(102)의 위 또는 외부로부터 에칭된다. 동시에, 제2 전극(103)과 후에 형성되는 전극 와이어 층(104)이 연결되도록, 관통 구멍을 필요에 따라 보호절연 층에 형성한다. 그 후, 전극 와이어 층(104)이 형성되어 패터닝되고, 이어서 보호층(108, 110)으로 덮인다.

본 실시예의 구조는 제1 실시예의 변형예에도 적용될 수 있다.

<잉크 제트 헤드의 구조의 일례 및 그 제조 공정>

이제, 상기 실시예 중 하나의 회로 보드를 사용한 잉크 제트 헤드가 설명될 것이다.

도9는 잉크 제트 헤드의 개략적 사시도이다.

이 잉크 제트 헤드는 소정의 피치로 배열된 히터(102)의 두 평행 컬럼을 병합하고 있는 회로 보드(1)를 갖는다. 여기서, 상기 공정에 의해 제작된 두 회로 보드는 히터(102)가 배열된 그 에지부가 서로 대향하도록 조합되며, 따라서, 히터(102)의 두 평행 컬럼을 형성한다. 또는 상기 제조 공정은 보드의 히터의 두 평행 컬럼을 형성하기 위해 단일 회로 보드에서 수행될 수 있다.

회로 보드(1)는 오리피스 판(4)과 결합하여 잉크 제트 헤드(410)를 형성한다. 오리피스 판은 내부에 히터에 상응하는 잉크 토출 개구 또는 노즐(5), 외부로부터 주입된 잉크를 저장하기 위한 액체 챔버(미 도시), 액체 쳄버로부터 노즐에 잉크를 공급하도록 노즐(5)에 일대일 대응되는 잉크 공급 포트(9), 노즐(5) 및 공급 포트(9)와 연통하는 경로를 형성한다.

비록 도9는 히터(102)의 두 컬럼 및 이와 관련되어 선대칭으로 배열된 잉크 토출 노즐(5)을 도시하지만, 이들은 인쇄 해상도를 증가시키기 위해서 반 피치로 엇갈리게 배치될 수 있다.

도10a 내지 도10d는 도9의 잉크 제트 헤드 제조 공정을 도시한 개략적 단면도이다.

히터(102)를 형성하는 표면부에 <100> Si 결정 방위를 갖는 회로 보드(1)용 기판이 기술된다. 회로 보드(1)의 배면의 SiO₂ 층(307) 위에, 내알카리성 마스킹 재료로 이루어진 SiO₂ 층 패터닝 마스크(308)가 형성되고, 상기 SiO₂ 층 패터닝 마스크는 잉크 공급 포트(310)를 형성하기 위해 사용된다. SiO₂ 층 패터닝 마스크(308)를 형성하는 공정의 일례가 이하 기술된다.

먼저, 마스크 재료는 회로 보드(1)의 배면 표면 전체에 걸쳐 스핀 코팅에 의해 펼쳐져서 SiO₂ 층 패터닝 마스크(308)를 형성하고, 상기 SiO₂ 층 패터닝 마스크는 열에 의해 경화된다. 패터닝 마스크(308) 위에, 양의 레지스트가 스핀 코팅되고 건조된다. 다음에, 양의 레지스트는 상기 패터닝된 양의 레지스트를 마스크로 하여, 포토리소그래피 패터닝되고, 패터닝 마스크(308)의 노출부가 건식 에칭에 의해 제거된다. 이 후에, 양의 레지스트가 제거되어 소정의 패턴의 SiO₂ 패터닝 마스크(308)를 얻는다.

다음에, 히터(102)가 이미 형성된 표면에 외피 부재(303)가 형성된다. 외피 부재(303)는 차후 공정에서 용융되어 그 자체로 잉크 통로를 형성한다. 즉, 소정의 높이 및 소정의 평면 패턴으로 된 잉크 통로를 형성하기 위해서, 외피 부재(303)는 적절한 높이 및 평면 패턴의 형태로 형성된다. 외피 부재(303)는 이하와 같이 형성될 수 있다.

외피 부재(303)용 재료 양의 포토레지스트, 예를 들면, ODUR1010(상표명, 도꾜 오까 고교 가부시끼가이샤 제작)가 사용된다. 상기 재료는 회로 보드(1)에 소정의 두께로 스핀 코팅 또는 건식 필름 적층물의 형태로 도포된다. 다음에, 노광 및 현상을 위해서 자외선 광 또는 강한 UV 광을 사용하여 포토리소그래피에 의해 패터닝된다. 이제, 소정의 두께 및 평면 패턴으로 된 외피 부재(303)를 얻게 된다.

다음에, 도10b에 도시된 단계에서, 오리피스 판(4)의 재료가 스핀 코팅되어 선행 단계에서 회로 보드(1)에 형성된 외피 부재(303)를 덮고, 그 후, 포토리소그래피에 의해 소정의 형태로 패터닝된다. 히터(102) 위의 소정의 위치에, 잉크 토출 개구 또는 노즐(5)이 포토리소그래피에 의해 형성된다. 노즐(5)이 개방된 오리피스 판(4)의 표면은 건식 필름 적층물의 형태인 발수(water repellent)층(306)으로 덮인다.

오리피스 판(4)은 감광성 에폭시 수지 및 감광성 아크릴 수지를 그 재료로 사용할 수 있다. 오리피스 판(4)은 잉크 통로를 한정하며, 잉크 제트 헤드가 사용중일 때, 항상 잉크와 접촉된다. 그래서, 광 반응성, 카티온 중합체가 특히 오리피스 판의 재료로 적합하다. 또한, 오리피스 판(4)의 재료의 내구성이 사용되는 잉크의 종류 및 특성에 의존하여 크게 변화될 수 있기 때문에, 전술한 재료와 다른 적절한 혼합물이 사용 잉크에 따라서 선택될 수 있다.

다음에, 도10c에 도시된 단계에서, 수지 보호 재료(311)는 스핀 코팅되어 잉크 제트 헤드 기능 요소가 이미 형성되어 있는 회로 보드(1)의 표면, 및 잉크 공급 포트(310)를 형성할 때, 에칭 액이 상기 요소의 표면과 접촉하는 것을 방지하기 위해서 회로 보드(1)를 관통한 상기 회로 보드의 측벽 표면을 덮는다. 보호 재료(311)는 이방성 에칭 동안 사용되는 강 알카리성 용액에 대해 충분한 저항성을 가져야 한다. 상기 보호 재료(311)로 오리피스 판(4)의 상부 표면을 덮음으로써, 발수층(306)의 열화를 피할 수 있다.

다음에, 선행 단계에서 준비된 SiO₂ 층 패터닝 마스크(308)를 사용하여, SiO₂ 층(307)은 습식 에칭에 의해 패터닝되어 회로 보드(1)의 배면을 노출하는 에칭 개시 개구(309)를 형성한다.

다음에, 도10d에 도시된 단계에서, 잉크 공급 포트(310)가 SiO₂ 층(307)을 마스크로 하여 이방성 에칭에 의해 형성된다. 이방성 에칭용 에칭액으로, TMAH(테트라메틸 암모니아 수산화물) 용액과 같은, 강알카리성 용액이 사용될 수도 있다. 그 후, TMAH 22 중량%의 용액이 소정의 시간(대략 12시간 동안) 동안 80℃의 온도를 유지하면서 에칭 개시 개구(309)로부터 Si 회로 보드(1)에 도포되어 관통 구멍을 형성한다.

마지막 단계에서, SiO₂ 층 패터닝 마스크(308) 및 보호성 재료(311)는 제거 된다. 그 후, 외피 부재(303)는 용융되어 노즐(5) 및 잉크 공급 포트(310)로부터 제거된다. 그 후, 회로 보드는 건조된다. 외피 부재(303)의 제거는 회로 보드의 전체 표면을 강한 UV 광에 노광시켜 현상함으로써 달성된다. 현상 동안, 상기 회로 보드는 외피 부재(303)의 실질적으로 완전한 제거를 위해 요구되는 만큼 초음파 침지될 수도 있다.

상기 단계에 의해 잉크 제트 헤드의 주요부 제조 공정은 완료되고 도9에 도시된 구조를 얻는다.

<잉크 제트 헤드 카트리지 및 인쇄 장치>

상기 잉크 제트 헤드는 프린터, 복사기, 통신 시스템을 갖춘 팩시밀리 및 프린터 유닛을 갖춘 워드 프로세서 같은 사무 기기뿐만 아니라 다양한 처리 장치와 결합되어 사용되는 산업용 기록 장치에도 장착될 수 있다. 상기 잉크 제트 헤드를 사용함으로써 용지, 나사, 섬유, 옷감, 가죽, 금속, 플라스틱, 유리, 나무 및 세라믹을 포함하는 다양한 인쇄 매체에 인쇄하는 것이 가능하게 된다. 본 명세서에서, "인쇄"라는 단어는 문자 및 숫자 같은 의미있는 화상 및 패턴과 같은 의미없는 화상을 인쇄 매체에 수용하는 것을 의미한다.

이하에서, 잉크 탱크와 결합된 상기 잉크 제트 헤드를 포함하는 카트리지 및 상기 유닛을 사용하는 잉크 제트 인쇄 장치가 설명될 것이다.

도11은 잉크 제트 헤드 유닛의 구성상의 요소로서 상기 잉크 제트 헤드를 통합한 카트리지 유형의 잉크 제트 헤드 유닛 구조의 일례를 도시한다. 도면에서, 표시(402)는 잉크 제트 헤드(410)에 전기를 공급하는 단자를 갖는 TAB(테이프 자동 접합) 테이프 부재이다. TAB 테이프 부재(402)는 접촉부(403)를 통하여 프린터 몸체로부터 전력을 공급한다. 표시(404)는 헤드(410)에 잉크를 공급하는 잉크 탱크이다. 도11의 잉크 제트 헤드 유닛은 카트리지 폼을 가지며 따라서, 인쇄 장치에 쉽게 장착될 수 있다.

도12는 도11의 잉크 제트 헤드 유닛을 사용하는 잉크 제트 인쇄 장치 구조의 일례를 개략적으로 도시한다.

도시한 잉크 제트 인쇄 장치에서, 카트리지(500)는 무단 벨트(501)에 고정되어 있으며 가이드 축(502)을 따라 이동할 수 있다. 무단 벨트(501)는 풀리(503)를 휘감고 있으며, 상기 풀리(503) 중 하나는 카트리지 구동 모터(504)의 구동 축에 결합 되어있다. 따라서, 모터(504)가 회전하면, 카트리지(500)는 주 스캔 방향(화살표(A)로 표시)의 가이드 축(502)을 따라 왕복 운동한다.

카트리지 유형의 잉크 제트 헤드 유닛은 헤드(410)의 잉크 토출 노즐(5)이 인쇄 매체인 용지(p)에 대항하는 것과 같은 방법으로 카트리지(500)에 장착되며 노즐 컬럼의 방향은 주 스캔 방향이 아닌, 다른 방향과 일치한다(예를 들면, 용지(p)가 급지되는 부스캔 방향). 잉크 제트 헤드(410) 및 잉크 탱크(404)의 조합은 사용되는 잉크 컬러의 수에 대응하는 수로 구비될 수 있다. 도시된 일례에서, 네 개의 조합이 네 가지 컬러와 대응하기 위해 구비된다(예를 들면, 블랙, 옐로우, 마젠타 및 시안).

또한, 도시된 장치에는 주 스캔 방향으로 카트리지의 순간 위치를 감지하는 선형 인코더(506)가 구비되어 있다. 선형 인코더(506)의 구성상의 요소 둘 중 하 나는 카트리지(500)가 이동하는 방향으로 연장된 선형 스케일(507)이다. 선형 스케일(507)은 소정의 동일한 간격으로 형성된 슬릿을 갖는다. 선형 인코더(506)의 다른 구성상의 요소는 발광기 및 광센서를 갖는 슬릿 감지 시스템(508), 및 신호 처리 회로를 포함하며, 상기 두 요소는 카트리지(500)에 구비된다. 따라서, 카트리지(500)가 이동하면, 선형 인코더(506)는 잉크 토출 시간 및 카트리지 위치 정보를 한정하는 신호를 출력한다.

인쇄 매체인 용지(p)는 카트리지(500)의 스캔 방향에 직각인 화살표(B)의 방향으로 간헐적으로 급지된다. 용지는 상기 용지가 수송될 때 잉크 제트 헤드(410)에 대하여 평 표면을 형성할 수 있도록 일정한 장력을 용지에 인가하기 위해서 급지 방향의 상류 측에서는 롤러 유닛 쌍(509, 510)에 의해 지지되고, 하류 측에서는 롤러 유닛 쌍(511, 512)에 의해 지지된다. 롤러 유닛용 구동력은 미 도시된 용지 수송 모터에 의해 구비된다.

상기 구조에서, 전체 용지는 카트리지(500)가 스캔할 때 잉크 제트 헤드(410)의 인쇄 작업 및 용지 급지 작업을 반복적으로 교번함으로써 인쇄되며, 각 인쇄 작업은 폭 및 높이가 헤드의 노즐 컬럼의 길이에 상응하는 영역의 대역을 커버링한다.

카트리지(500)는 인쇄 작업 동안, 요구되면, 인쇄 작업 개시에서의 홈 위치에 정지한다. 상기 홈 위치에서, 노즐로 형성된 각 잉크 제트 헤드(410)의 면(노즐 면)을 싸는 캡핑(capping) 부재(513)가 구비되어 있다. 캡핑 부재(513)는 노즐 막힘을 방지하기 위해 노즐로부터 잉크를 강제적으로 빨아내는 흡입 기초 회수 수단(미 도시)과 연결된다.

본 발명은 노즐 막힘을 상세하게 기술하고 있다.

본 발명은 양호한 실시예와 관련하여 상세하게 설명되며, 이상으로부터, 본 발명을 벗어나지 않고 변경 및 변형이 보다 넓은 의미에서 행해질 수 있다는 것이 당업자들에게는 명백해질 것이면, 이데 따라 청구항에서는 이러한 모든 변형예들을 커버하도록 의도된다.

본 발명에 따르면, 히터를 고 정밀도로 형성하여, 레지스터의 증가된 저항 및 감소된 히터 영역에 대한 요구를 충족하는 것을 가능하게 하여 감소된 전기 소모, 개선된 열 효율과 더 높은 인쇄 해상도 및 더 높은 화상 품질에 기여할 수 있는 효과가 있다.

Claims

통전될 때 잉크를 토출하기 위한 열 에너지를 발생시키는 히터를 포함하는 잉크 제트 헤드 회로 보드이며,

히터를 형성하도록 그 사이에 갭을 갖는 제1 전극과,

제1 전극의 갭보다 더 넓은 갭을 가지며 제1 전극에 중첩되는 제2 전극과,

제1 전극의 갭과 제2 전극의 갭을 포함하여 제1 전극 및 제2 전극 상에 형성되는 레지스터 층을 포함하며,

제1 전극은 제2 전극의 두께보다 더 작은 두께를 가지며,

레지스터 층 중 히터를 형성하는 부분과 제1 전극이 동일 면 상에 형성되는 잉크 제트 헤드 회로 보드.
제1항에 있어서, 제1 전극이 내식 금속으로 형성된 잉크 제트 헤드 회로 보드.
제2항에 있어서, 내식 금속은 Ta, Pt 또는 이들 중 적어도 하나를 함유하는 합금을 포함하는 잉크 제트 헤드 회로 보드.
제3항에 있어서, SiC 층이 제1 전극의 아래에 위치된 층으로서 형성된 잉크 제트 헤드 회로 보드.
제2항에 있어서, 내식 금속이 TiW인 잉크 제트 헤드 회로 보드.
제1항에 있어서, 상기 제2 전극과 전기적 접속 상태로 상기 제2 전극 상에 형성되는 전극 와이어 층을 더 포함하고, 상기 전극 와이어 층과 상기 제2 전극 사이에는 보호층이 개재되는 잉크 제트 헤드 회로 보드.
제1항에 있어서, 제1 전극이 100 nm 보다 같거나 또는 더 작은 두께를 갖는 잉크 제트 헤드 회로 보드.
통전될 때 잉크를 토출하기 위한 열 에너지를 발생시키는 히터를 갖는 잉크 제트 헤드 회로 보드의 제조 방법이며,

히터를 형성하기 위해 그 사이에 갭을 갖는 제1 전극을 기판에 형성하는 단계와,

제1 전극의 두께보다 더 두꺼운 두께를 갖는 제2 전극용 층을 제1 전극 상에 형성하고, 그 후 제2 전극을 형성하도록 제1 전극의 갭 보다 더 크고, 그 단부가 제1 전극 위에 위치한 갭부를 상기 층으로부터 제거하는 단계와,

제1 전극의 갭과 제2 전극의 갭을 포함하여 제1 전극 및 제2 전극 상에 레지스터 층을 형성하는 단계를 포함하며,

레지스터 층 중 히터를 형성하는 부분과 제1 전극이 동일 면 상에 형성되는 잉크 제트 헤드 회로 보드의 제조 방법.
제8항에 있어서, 제1 전극이 내식 금속으로 형성되는 잉크 제트 헤드 회로 보드의 제조 방법.
제9항에 있어서, 제1 전극을 형성하는 단계 이전에 SiC 층을 기판에 배치하는 단계를 더 포함하는 잉크 제트 헤드 회로 보드의 제조 방법.
제10항에 있어서, 제1 전극을 형성하는 단계는 Ta, Pt 또는 이들 중 적어도 하나를 함유하는 합금을 사용하여 제1 전극용 층을 형성하는 단계와, 제1 전극을 형성하도록 건식 에칭으로 층을 패터닝하는 단계를 포함하는 잉크 제트 헤드 회로 보드의 제조 방법.
제9항에 있어서, 제1 전극을 형성하는 단계는 TiW를 사용하여 제1 전극용 층을 형성하는 단계와, 제1 전극을 형성하도록 주 구성 요소로서 과산화수소를 함유한 수용액으로 상기 층을 에칭하는 단계를 포함하는 잉크 제트 헤드 회로 보드의 제조 방법.
제8항에 있어서, 전극 와이어 층을 상기 제2 전극 상에 배치하고 상기 제2 전극과 전기적으로 연결시키는 단계를 더 포함하며, 상기 전극 와이어 층과 상기 제2 전극 사이에는 보호층이 개재되는 잉크 제트 헤드 회로 보드의 제조 방법.
제1항에 기술된 잉크 제트 헤드 회로 보드와,

히터에 상응하는 잉크 토출 노즐을 포함하는 잉크 제트 헤드.