잉크젯 프린터용 발열체의 제작과 특성연구

Preparation and Characterization of Heating Element for Inkjet Printer

잉크젯 헤드의 발열체에 적용하기 위해 poly-Si/SiO₂/Si 다층기판 위에 결정화된 안정한 코발트실리사이드(CoSi₂) 박막을 형성하여 오메가 형태의 발열체를 제작하고 발열체의 구조적 형상과 온도저항계수 등 전기적 특성을 조사, 연구하였다 (CoSi₂) 박막의 형성은 금속 Co 박막을 급속 열처리장치를 이용하여 800℃에서 20초 동안 질소 분위기에서 열처리하여 실리사이드 박막을 형성하였다. 발열체의 온도 저항계수 값은 약 0.0014/℃ 값을 얻을 수 있었다. 인가전압 10 V, 주파수 10KHz 및 펄스간격 1μs 인가시 발열체의 순간전력은 최대 2W를 나타내었다. 반복된 전압인가에 따른 발열체의 피로특성을 조사한 결과 15 V 이하의 전압인가시 10⁸ 펄스 cycle 까지 저항변화가 거의 없었으나 17 V 인가전압에서는 10⁶ cycle에서 발열체의 저항이 급격히 증가하였다.

The crystallized stable cobalt silicide(CoSi₂) films were prepared on poly-Si/SiO₂/Sisubstrates for the application of inkjet printing head as a heating element with omega shape. The structural images and temperature resistance coefficient were investigated. The value of temperature resistance coefficient of the heating element was found to be about 0.0014/℃. The maximum power of the heating element was 2 W at the applied voltage of 2 V, 10 kHz in frequency and 1μs in pulse width. From the investigation of fatigue property according to the repeated applied voltages, there was no drastic changes in the resistances of heating element under the condition of 10⁸ pulsed cycles at below 15 V biased voltage. In contrast, the resistance of heating element was greatly increased at 10⁶ pulsed cycles when the heating element was operated at 17 V.