[发明专利]喷墨印字头加热器件结构

说明书

技术领域

本发明是有关于一种喷墨印字头加热器件结构，且特别是有关于一种热汽泡式喷墨印字头(thermalink jet printhead)的加热器件结构。

背景技术

目前的喷墨印字头(ink jet printhead)加热器件结构(heating elements structure)有各种的样式。在美国专利US 4,532,530中揭露一种如图1的喷墨印字头加热器件，其中包含衬底(substrate)100、釉下层(underglaze layer)102、玻璃平台(glass mesa)104、电阻器(resistor)106、导线(lead)108、第一层二氧化硅层(SiO₂layer)110、钽层(tantalum layer)112以及第二层二氧化硅层114。从图1可知，当电流通过导线108流入电阻器106时，图1电阻器106内的点状区域代表会开始发热的区域，但是因为在部分发热区域116上方具有结构较厚的第二层二氧化硅层114，导致部分发热区域116无法有效热消散，而因热应力效应造成加热器件脆裂。

在美国专利US 4,951,063中揭露另一种如图2的喷墨印字头加热器件，其中包含衬底200、釉下层202、多晶硅加热构件(polysilicon heatingelement)204、釉上层(overglaze layer)206、电极(electrode)208、热解氮化硅膜(pyrolytic silicon nitride)210、钽层(tantalum layer)212以及保护层(passivationlayer)214。同样地，从图2可知，当电流通过电极208流入多晶硅加热构件204时，其中的点状区域代表会开始发热的区域。然而，因为在部分发热区域216上方有结构较厚的保护层214，使部分发热区域216无法有效热消散，导致热应力效应而造成加热器件脆裂。

在美国专利US 5,980,025中所公开的一种如图3的喷墨印字头加热器件结构，除一般的衬底300、釉下层302、栅氧化层(gate oxide layer)304、氧化物混合层(composite layer)306、铝电极(aluminum electrode)308、多晶硅层310、缓冲氧化层(buffer oxide layer)312、氮化层(nitride layer)314、钽层316以及聚醯亚胺层(polyimide layer)318之外，还提议用更高掺杂(doping)浓度处理其中的多晶硅层310，使其具有高掺杂多晶硅(heavily-doped n++polysilicon)的加热端(heater ends)320，以降低多晶硅层310两端发热的现象。但是，高掺杂的加热端320于高温加热时，掺杂浓度会发生变化，进而影响喷墨头寿命和打印品质。从图3可知，当电流通过铝电极308流入加热端320时，其中的点状区域代表会开始发热的区域，但是在部分发热区域322上方有结构较厚的聚醯亚胺层318，使部分发热区域322无法有效热消散，所以会因为热应力效应造成加热器件脆裂。

美国专利US 6,267,471中还提出一种如图4的喷墨印字头加热器件，其中在制作喷墨印字头加热器件时，会在已经形成介电质基层(base layer)402与掺杂多晶硅404的衬底400之上，形成一层金属硅化物406，以改善掺杂多晶硅404与后续形成的金属接触窗部件(contact member)的附着性。而且，在图4中还揭露在金属硅化物406中形成高掺杂区408，以降低此处的发热现象，但仍有上述的发热问题，而导致喷墨头寿命及打印品质。

发明内容

本发明提供一种喷墨印字头加热器件结构，适用于热汽泡式喷墨印字头上，可降低喷墨印字头制造成本、增加喷墨印字头使用寿命、并且提高打印品质。

本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到近一步的了解。