(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセグメントが半導体基板に形成された半導体装置であって、各セグメントはノズル中の液体を吐出させるための複数の駆動部を有し、各駆動部は駆動回路と前記駆動回路によって駆動されて前記ノズル中の液体を吐出させるエネルギーを該液体に作用させる素子とを有し、
前記半導体装置は、外部から電力の供給を受ける電源パッドと、前記電源パッドから前記複数のセグメントのそれぞれへ前記電力を供給する複数の導電パターンとを含み、
前記導電パターンは、
前記電源パッドに接続されて第１方向に延在する第１導電部と、
前記第１方向に延在する矩形状の第２導電部と、
前記複数の駆動部に接続された第３導電部と、
前記第２導電部と前記第３導電部とを接続する接続部を有し、
前記第２導電部の前記第１方向に直交する第２方向の長さは、前記第１導電部の前記第２方向の長さよりも長く、
前記第２導電部は第１角部で前記第１導電部に接続されるともに前記第１角部の対角に位置する第２角部で前記接続部に接続され、
前記第３導電部は前記接続部に接続された部分から前記第１方向に延在する
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第２導電部の前記第１角部は、前記第２導電部の角部のうち前記電源パッドから近い方且つ前記第３導電部から遠い方に位置する角部であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記複数のセグメントは、第１セグメントと、前記第１セグメントよりも前記電源パッドから遠い位置にある第２セグメントとを含み、
前記第１セグメントに電力を供給する導電パターンの前記第１導電部の前記第２方向の長さは、前記第２セグメントに電力を供給する導電パターンの前記第１導電部の前記第２方向の長さよりも短く、
前記第１セグメントに電力を供給する導電パターンの前記第２導電部の前記第２方向の長さは、前記第２セグメントに電力を供給する導電パターンの前記第２導電部の前記第２方向の長さよりも短い
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記複数の導電パターンの抵抗値は互いに等しいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記複数の導電パターンの前記第３導電部の前記第２方向の長さは互いに等しいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記導電パターンにより電力が供給されるセグメントの前記第１方向の長さと、当該導電パターンの前記第２導電部の前記第１方向の長さとは等しいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の半導体装置と、前記半導体装置によって液体の吐出が制御されるノズルとを備えることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項８】
請求項７に記載の液体吐出ヘッドとインクを収容する液体容器とを備えることを特徴とする液体吐出カートリッジ。
【請求項９】
請求項７に記載の液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに液体を吐出させるための駆動信号を供給する供給手段とを有することを特徴とする液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置と、半導体装置を備える液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドカートリッジ及び液体吐出装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
吐出口から液体を吐出する液体吐出ヘッドは、例えば液体としてインクを使用し、記録信号に応じてインクの吐出を制御してインクを紙等の記録媒体に付着させることにより、インクジェット方式の記録ヘッドとして用いられる。また、このような液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置は、例えばインクジェット記録装置として応用されている。熱エネルギーを利用するインクジェット記録ヘッドは、ヒータが発生した熱エネルギーを液体に付与することにより、液体中で選択的に発泡現象を生じさせ、その発泡のエネルギーにより吐出口からインク液滴を吐出する。近年、記録の高速化を実現するために吐出口数の増加が進んでいる。一方でボンディングパッド部から各ヒータまでの抵抗値のばらつきが大きくなり、複数のヒータに対して均等に電力を供給することが困難となっている。この対策として特許文献１の図５はヒータに電力を供給する導電線を複数に分割し、各導電線の抵抗値のばらつきを低減するための構成を開示している。図５ではヒータ１０１、パワートランジスタ１０２及びレベル変換回路１０３の各４つを１セグメントとする。そして、ボンディングパッド部から遠い位置にあるセグメントへのＶＨ配線ほど配線幅を広くすることによって、各セグメントまでのＶＨ配線の抵抗値のばらつきを低減する。ボンディングパッド部から各セグメントまでのＧＮＤＨ配線についても同様である。これにより複数のヒータ対して均等に電力を供給することを目指す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１０４１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら特許文献１による記録ヘッドでは、半導体基板上に配置されるヒータの個数を増やして記録ヘッドを長尺化した場合に、電源パッドに接続される導電線の分割数が多くなる。ボンディングパッド部から各セグメントへの配線幅は累積的に増加するため、配線レイアウトに必要な領域が拡大してしまい、記録ヘッドのサイズが大きくなる。そこで本発明の目的は、各セグメントまでの配線抵抗値のばらつきを抑制しつつ、配線領域の拡大を抑制するための技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題に鑑みて、本発明の一側面に係る半導体装置は、複数のセグメントが半導体基板に形成された半導体装置であって、各セグメントはノズル中の液体を吐出させるための複数の駆動部を有し、各駆動部は駆動回路と前記駆動回路によって駆動されて前記ノズル中の液体を吐出させるエネルギーを該液体に作用させる素子とを有し、前記半導体装置は、外部から電力の供給を受ける電源パッドと、前記電源パッドから前記複数のセグメントのそれぞれへ前記電力を供給する複数の導電パターンとを含み、前記導電パターンは、前記電源パッドに接続されて第１方向に延在する第１導電部と、前記第１方向に延在する矩形状の第２導電部と、前記複数の駆動部に接続された第３導電部と、前記第２導電部と前記第３導電部とを接続する接続部を有し、前記第２導電部の前記第１方向に直交する第２方向の長さは、前記第１導電部の前記第２方向の長さよりも長く、前記第２導電部は第１角部で前記第１導電部に接続されるともに前記第１角部の対角に位置する第２角部で前記接続部に接続され、前記第３導電部は前記接続部に接続された部分から前記第１方向に延在することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
上記手段により、各セグメントまでの配線抵抗値のばらつきを抑制しつつ、配線領域の拡大を抑制するための技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態の半導体装置１００の回路構成図。
【図２】第１実施形態の半導体装置１００の配線レイアウト図。
【図３】比較例の半導体装置の配線レイアウト図。
【図４】第１実施形態の半導体装置１００の変形例の配線レイアウト図。
【図５】第１実施形態の半導体装置１００を複数備える構成の配線レイアウト図。
【図６】その他の実施形態を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施形態について、添付の図面を参照しつつ以下に説明する。
＜第１実施形態＞
図１を用いて本実施形態に係る半導体装置１００の回路構成の一例について説明する。半導体装置１００はインクジェット記録ヘッドを制御するために用いられうる。半導体装置１００の半導体基板は、インクジェット記憶ヘッド内のノズル中の液体であるインクを吐出させるために熱エネルギーをインクに作用させる複数のヒータ１０１を備えうる。半導体装置１００の半導体基板はさらに、複数のｎ型のパワートランジスタ１０２を駆動回路として備えてもよく、それぞれのパワートランジスタ１０２はヒータ１０１に接続されてヒータ１０１を駆動するように電流を供給する。半導体装置１００においてヒータ１０１とパワートランジスタ１０２とは１対１に対応して、１つの対が１つの駆動部を構成する。さらに、隣接する複数の駆動部で１つのセグメントが構成される。本実施形態の半導体装置１００では、一例として、隣接する４つの駆動部で１つのセグメント１０４が構成される。
【０００９】
各セグメント１０４は、導電パターンを介して２つの電源パッド１０５ａ、１０５ｂに接続される。電源パッド１０５ａ、１０５ｂは外部から、例えばインクジェット記録装置から電力の供給を受ける。一方の電源パッド１０５ａに接続される導電パターンをＶＨ配線１０６と呼び、もう一方の電源パッド１０５ｂに接続される導電パターンをＧＮＤＨ配線１０７と呼ぶ。本実施形態では、電源パッド１０５ａが正の電位を有し、電源パッド１０５ｂが接地の役割を果たす場合を扱うが、他の実施形態ではその逆に電源パッド１０５ａが接地の役割を果たし、電源パッド１０５ｂが正の電位を有してもよい。ＶＨ配線１０６は電源パッド１０５ａの付近で分岐し、それぞれが各セグメント１０４まで延びる。各セグメント１０４において、ＶＨ配線１０６はさらに分岐し、それぞれが各ヒータ１０１に接続される。ＧＮＤＨ配線１０７も同様に、電源パッド１０５ｂの付近で分岐し、それぞれが各セグメント１０４まで延びる。各セグメント１０４において、ＧＮＤＨ配線１０７はさらに分岐し、それぞれが各パワートランジスタ１０２に接続される。
【００１０】
ヒータ１０１の一端はＶＨ配線１０６に接続され、もう一端はパワートランジスタ１０２のソース又はドレインに接続される。パワートランジスタ１０２のソース及びドレインのうち、ヒータ１０１に接続されていない方はＧＮＤＨ配線１０７に接続される。また、パワートランジスタのゲート電極は論理回路１０３に接続される。論理回路１０３は外部からの信号（図示しない）によりパワートランジスタ１０２を駆動を制御しうる。論理回路１０３は従来の回路構成と同じであってもよいため、具体的な回路構成についての説明を省略する。
【００１１】
続いて、図２を用いて本実施形態の半導体装置１００の配線レイアウトの一例について説明する。図２（ａ）に示されるように、半導体装置１００には、半導体装置製造技術を用いて素子が形成されたシリコン半導体基板の上に、多層配線技術を用いて配線層が形成されている。本実施形態では例えばＶＨ配線１０６とＧＮＤＨ配線１０７との両方ともが第２層に位置する均一な厚みのアルミニウム配線層をパターニングすることで形成される。ＶＨ配線１０６はパワートランジスタ１０２が形成された領域の上に形成され、ＧＮＤＨ配線１０７は論理回路１０３が形成された領域の上に形成される。ＶＨ配線１０６、ＧＮＤＨ配線１０７はそれぞれ、パワートランジスタ１０２が形成された領域、論理回路１０３が形成された領域の外側（例えば右側）に位置する電源パッド１０５ａ、１０５ｂに接続される。図２（ａ）に示される例では半導体装置１００は横一列に並んだ４つのセグメントを有しており、電源パッド１０５ａ、１０５ｂから近い順にそれぞれ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ及び１０４ｄで表す。
【００１２】
次に、図２（ｂ）を用いてＶＨ配線１０６の詳細な形状について説明する。図２（ｂ）は図２（ａ）に示されたＶＨ配線１０６及び電源パッド１０５ａに着目した図である。ＶＨ配線１０６は独立した４つの導電パターン１０６ａ〜１０６ｄを有しうる。導電パターン１０６ａ〜１０６ｄのそれぞれの一端は何れも電源パッド１０５ａに接続され、もう一端はセグメント１０４ａ〜１０４ｄにそれぞれ接続される。その結果、導電パターン１０６ａはセグメント１０４ａに電力を供給し、導電パターン１０６ｂはセグメント１０４ｂに電力を供給し、以下同様である。以下に導電パターン１０６ｄの形状についてさらに詳細に説明するが、導電パターン１０６ｂ、１０６ｃについても同様の形状を有する。導電パターン１０６ａの形状については別途後述する。以下では説明のために、ＶＨ配線１０６を含む平面において、セグメント１０４ａ〜１０４ｄが並ぶ方向（第１方向）にｘ軸をとり、ｘ軸に直交する方向（第２方向）にｙ軸をとった座標系２００をおく。ｘ軸において図面左向きを正方向とし、ｙ軸において図面上向きを正方向とする。
【００１３】
導電パターン１０６ｄは、電源パッド１０５ａから近い順に第１導電部１０８ｄ、第２導電部１０９ｄ、接続部１１０ｄ及び第３導電部１１１ｄに分けられうる。この分割はあくまでも説明のためであり、導電パターン１０６ｄが異なる金属板を結合して形成される必要はなく、単一層の配線層をパターニングすることで形成されてもよい。第１導電部１０８ｄは電源パッド１０５ａに接続され、電源パッド１０５ａからｘ軸の正方向に延在しうる。半導体装置１００の例では、第１導電部１０８ｄのｙ方向の長さは一定である。第２導電部１０９ｄはｘ方向の長さがｙ方向の長さよりも長い矩形状（半導体装置１００の例では長方形）でありえ、ｘ軸方向に延在しうる。第２導電部１０９ｄはその図面右上の角部１０９ｄ１（第１角部）において第１導電部１０８ｄのｘ方向左側の端部即ち電源パッド１０５ａに接続している端部とは反対側の端部に接続しうる。また、第２導電部１０９ｄは、角部１０９ｄ１の対角に位置する図面左下の角部１０９ｄ２（第２角部）において接続部１１０ｄに接続する。図面右上の角部１０９ｄ１は、矩形状の第２導電部１０９ｄの４つの角部のうち、電源パッド１０５ａに近い方であり且つ第３導電部１１１ｄから即ちヒータ１０１から遠い方に位置する角部である。また、図面左下の角部１０９ｄ２は、矩形状の第２導電部１０９ｄの４つの角部のうち、電源パッド１０５ａに遠い方であり且つ第３導電部１１１ｄから即ちヒータ１０１から近い方に位置する角部である。
【００１４】
接続部１１０ｄは矩形状でありえ、ｙ方向上側即ちヒータ１０１から遠い方の辺で第２導電部１０９ｄに接続し、ｙ方向下側即ちヒータ１０１から近い方の辺で第３導電部１１１ｄに接続しうる。第３導電部１１１ｄは接続部１１０ｄに接続し、接続する部分からｘ軸の負方向すなわち電源パッド１０５ａに近づく向きに延在しうる。図２（ａ）に示されるように、第３導電部１１１ｄはセグメント１０４ｄ内の各ヒータ１０１に接続されうる。導電パターン１０６ｄにおいて、第２導電部１０９ｄのｙ方向の長さは第１導電部１０８ｄのｙ方向の長さよりも長くてもよい。また、導電パターン１０６ｄにおいて、第２導電部１０９ｄのｘ方向の長さ１１２がセグメント１０４ｄのｘ方向の長さ１１３に等しくてもよい。これに加えて又はこれに代えて、第３導電部１１１ｄのｘ方向の長さ１１２がセグメント１０４ｄのｘ方向の長さ１１３に等しくてもよい。さらに、図２（ｂ）に示されるように、第１導電部１０８ｄの上側の辺と第２導電部１０９ｄの上側の辺とのｙ方向の位置が一致していてもよい。第２導電部１０９ｄと第３導電部１１１ｄとは接続部１１０ｄを介して接続されているため、第２導電部１０９ｄと第３導電部１１１ｄとの間には電源パッド１０５ａ側に開口を有する隙間１１４ｄが形成されうる。
【００１５】
導電パターン１０６ａは、図２（ｂ）に示されるように、第１導電部１０８ａ、接続部１１０ａ及び第３導電部１１１ａを有するものの、第２導電部は有していない。第１導電部１０８ａは電源パッド１０５ａに接続する端部とは反対側の端部において接続部１１０ａに接続しうる。接続部１１０ａは矩形状でありえ、ヒータ１０１から遠い方の辺で第１導電部１０８ａに接続し、ヒータ１０１から近い方の辺で第３導電部１１１ａに接続しうる。第３導電部１１１ａは接続部１１０ａに接続し、接続する部分からｘ軸の負方向即ち電源パッド１０５ａに近づく向きに延在しうる。図２（ａ）に示されるように、第３導電部１１１ａはセグメント１０４ａ内の各ヒータ１０１に接続されうる。第１導電部１０８ａと第３導電部１１１ａとは接続部１１０ａを介して接続されているため、第１導電部１０８ａと第３導電部１１１ａとの間には電源パッド１０５ａ側に開口を有する隙間１１４ａが形成されうる。
【００１６】
続いて、導電パターン１０６ａ〜１０６ｄの相互の関係について説明する。ここでは、導電パターン１０６ｃと導電パターン１０６ｄとを比較するが、以下に示される関係は、ＶＨ配線１０６の有する任意の２つの導電パターンについて成り立つ。導電パターン１０６ｃはセグメント１０４ｃ（第１セグメント）に電力を供給し、導電パターン１０６ｄはセグメント１０４ｃよりも左側すなわち電源パッド１０５ａから遠い位置にあるセグメント１０４ｄ（第２セグメント）に電力を供給する。この場合に、導電パターン１０６ｃの第１導電部１０８ｃのｘ方向の長さは導電パターン１０６ｄの第１導電部１０８ｄのｘ方向の長さよりも長くなりうる。そこで、導電パターン１０６ｃと導電パターン１０６ｄとの抵抗値を互いに等しくするため又は差を低減するために、導電パターン１０６ｄの第１導電部１０８ｄのｙ方向の長さを導電パターン１０６ｃの第１導電部１０８ｃのｙ方向の長さよりも長くしうる。さらに、導電パターン１０６ｄの第２導電部１０９ｄのｙ方向の長さを導電パターン１０６ｃの第２導電部１０９ｃのｙ方向の長さよりも長くしてもよい。本実施形態の例では、第２導電部１０９ｃの左側に第２導電部１０９ｄが配置される。そのため、導電パターン１０６ｃの第２導電部１０９ｃと導電パターン１０６ｄの第１導電部１０８ｄとの間の間隔の分だけ、第２導電部１０９ｄのｙ方向の長さを第２導電部１０９ｃのｙ方向の長さよりも長くできる。このように、第２導電部１０９ｃの左側に第２導電部１０９ｄを配置することによって、電源パッド１０５ａから遠い位置にある第２導電部ほどｙ方向の長さを長くすることができる。第２導電部１０９ｄにおいて電流は角部１０９ｄ１から角部１０９ｄ２へ向けて流れるため、第２導電部１０９ｄのｙ方向の長さが長いほど抵抗値が小さくなる。導電パターン１０７ａは第２導電部を有していないが、第２導電部のｙ方向の長さをゼロとみなせば、上記の議論が成り立つ。
【００１７】
接続部１１０ａ〜１１０ｄはすべて同じ形状であってもよく、さらに第３導電部１１１ａ〜１１１ｄもすべて同じ形状であってもよい。接続部１１０ａ〜１１０ｄ及び第３導電部１１１ａ〜１１１ｄの形状が各セグメント１０４ａ〜１０４ｄで互いに等しければ、接続部１１０ａ〜１１０ｄから各ヒータ１０１までの抵抗値のセグメント間のばらつきが解消される。さらに、第３導電部１１１ａ〜１１１ｄが他の配線層の導電パターンに接続されている場合に、接続された導電パターンとのｘ方向の単位長さあたりの合成抵抗が等しくなるように第３導電部１１１ａ〜１１１ｄのｙ方向の長さを調整してもよい。導電パターン１０６ａ〜１０６ｄの抵抗値は等しいことが望ましいが、そのバラツキが１０％未満であれば、インクジェット記録装置としての印字性能上、特に画質劣化は生じない。
【００１８】
図３は本実施形態の効果を説明するための比較例となる半導体装置３００の配線レイアウト図である。半導体装置３００は特許文献１の図５に記載された２セグメントの配線レイアウトを４セグメントに拡張した場合に予想される配線レイアウトを示す。図２と同様の要素には同一の参照符号を付して説明を省略する。半導体装置３００は、ＶＨ配線３０１及びＧＮＤＨ配線３０２の形状が本実施形態に係る半導体装置１００と異なる。図３（ｂ）はＶＨ配線３０１及び電源パッド１０５ａに着目した図である。
【００１９】
ＶＨ配線３０１は独立した４つの導電パターン３０１ａ〜３０１ｄを有する。導電パターン３０１ａ〜３０１ｄのそれぞれの一端は何れも電源パッド１０５ａに接続され、もう一端はセグメント１０４ａ〜１０４ｄにそれぞれ接続される。
【００２０】
導電パターン３０１ｄは、電源パッド１０５ａから近い順に第１導電部３０３ｄ、接続部３０４ｄ及び第３導電部３０５ｄに分けられる。第１導電部３０３ｄは電源パッド１０５ａに接続され、電源パッド１０５ａからｘ軸の正方向に延在する。接続部１１０ｄは矩形状をしており、第１導電部３０３ｄの左側の端部と第３導電部３０５ｄの左上の角部とを接続する。第３導電部３０５ｄは接続部３０４ｄの図面下側の辺に接続し、接続する部分からｘ軸の負方向すなわち電源パッド１０５ａに近づく向きに延在する。図３（ａ）に示されるように、第３導電部３０５ｄはセグメント１０４ｄ内の各ヒータ１０１に接続される。
【００２１】
続いて、本実施形態に係る半導体装置１００と比較例の半導体装置３００とにおけるＶＨ配線の各導電パターンの第１導電部のｙ方向の長さを比較した結果について説明する。比較のための前提条件として、電源パッド１０５ａと電源パッド１０５ａに最も近いセグメント１０４ａまでの距離２０１を０．５ｍｍ、セグメントのピッチ２０２を１ｍｍ、導電パターンの最小Ｌ／Ｓを５ｕｍする。そして、電源パッド１０５ａから接続部１１０ａ〜１１０ｄ、３０４ａ〜３０４ｄまでの導電パターンのそれぞれの抵抗値が互いに等しくなり、且つ各導電パターンの第１導電部のｙ方向の幅の合計が最小となるようにする。このような前提条件の下でのＶＨ配線の各導電パターンの第１導電部のｙ方向の長さは以下の表１のようになる。「配線幅合計値」は各導電パターンの第１導電部のｙ方向の長さの合計値を現す。半導体装置１００においては参考のために第２導電部１０９ａ〜１０９ｄのｙ方向の長さも記載する。
【００２２】
【表１】
0005539030.tif 000002
【００２３】
表１から、本実施形態の半導体装置１００のＶＨ配線１０６の方が、比較例の半導体装置３００のＶＨ配線３０１よりもｙ方向の長さの合計値が１７％短くなっていることがわかる。
【００２４】
次に、図２（ｃ）を用いてＧＮＤＨ配線１０７の詳細な形状について説明する。図２（ｃ）は図２（ａ）に示されたＧＮＤＨ配線１０７及び電源パッド１０５ｂに着目した図である。ＧＮＤＨ配線１０７は独立した４つの導電パターン１０７ａ〜１０７ｄを有しうる。導電パターン１０７ａ〜１０７ｄのそれぞれの一端は何れも電源パッド１０５ｂに接続され、もう一端はセグメント１０４ａ〜１０４ｄにそれぞれ接続される。その結果、導電パターン１０７ａはセグメント１０４ａに電力を供給し、導電パターン１０７ｂはセグメント１０４ｂに電力を供給し、以下同様である。以下に導電パターン１０７ｄの形状についてさらに詳細に説明するが、導電パターン１０７ｃについても同様の形状を有する。導電パターン１０７ａ、１０７ｂの形状については別途後述する。
【００２５】
導電パターン１０７ｄは、電源パッド１０５ｂから近い順に第１導電部１２１ｄ、第２導電部１２２ｄ、接続部１２３ｄ及び第３導電部１２４ｄに分けられうる。この分割はあくまでも説明のためであり、導電パターン１０７ｄが異なる金属板を結合して形成される必要はなく、単一層の配線層をパターニングすることで形成されてもよい。第１導電部１２１ｄは電源パッド１０５ｂに接続され、電源パッド１０５ｂからｘ軸の正方向に延在しうる。半導体装置１００の例では、第１導電部１２１ｄのｙ方向の長さは一定である。第２導電部１２２ｄはｘ方向の長さがｙ方向の長さよりも長い矩形状（半導体装置１００の例では長方形）でありえ、ｘ軸方向に延在しうる。第２導電部１２２ｄはその図面右上の角部１２２ｄ１（第１角部）において第１導電部１２１ｄのｘ方向左側の端部即ち電源パッド１０５ｂに接続している端部とは反対側の端部に接続しうる。また、第２導電部１２２ｄは、角部１２２ｄ１の対角に位置する図面左下の角部１２２ｄ２（第２角部）において接続部１２３ｄに接続しうる。図面右上の角部１２２ｄ１は、矩形状の第２導電部１２２ｄの４つの角部のうち、電源パッド１０５ｂに近い方であり且つ第３導電部１２４ｄから即ちパワートランジスタ１０２から遠い方に位置する角部である。また、図面左下の角部１２２ｄ２は、矩形状の第２導電部１２２ｄの４つの角部のうち、電源パッド１０５ｂに遠い方であり且つ第３導電部１２４ｄから即ちパワートランジスタ１０２から近い方に位置する角部である。
【００２６】
接続部１２３ｄは矩形状でありえ、ｙ方向上側即ちパワートランジスタ１０２から遠い方の辺で第２導電部１２２ｄに接続し、ｙ方向下側即ちパワートランジスタ１０２から近い方の辺で第３導電部１２４ｄに接続しうる。第３導電部１２４ｄは接続部１２３ｄに接続し、接続する部分からｘ軸の正方向すなわち電源パッド１０５ｂから遠ざかる向きに延在しうる。図２（ａ）に示されるように、第３導電部１２４ｄはセグメント１０４ｄ内の各パワートランジスタ１０２に接続されうる。導電パターン１０７ｄにおいて、第２導電部１２２ｄのｙ方向の長さは第１導電部１２１ｄのｙ方向の長さよりも長くてもよい。また、導電パターン１０７ｄにおいて、第２導電部１２２ｄのｘ方向の長さ１２５がセグメント１０４ｄのｘ方向の長さ１１３に等しくてもよい。これに加えて又はこれに代えて、第３導電部１２４ｄのｘ方向の長さがセグメント１０４ｄのｘ方向の長さ１１３に等しくてもよい。さらに、図２（ｃ）に示されるように、第１導電部１２１ｄの上側の辺と第２導電部１２２ｄの上側の辺とのｙ方向の位置が一致していてもよい。
【００２７】
導電パターン１０７ａは、図２（ｃ）に示されるように、第１導電部１２１ａ及び第３導電部１２４ａを有するものの、接続部及び第２導電部は有していない。第１導電部１２１ａは電源パッド１０５ｂに接続する端部とは反対側の端部において第３導電部１２４ａに接続しうる。第３導電部１２４ａは第１導電部１２１ａに接続し、接続する部分からｘ軸の正方向即ち電源パッド１０５ｂから遠ざかる向きに延在しうる。図２（ａ）に示されるように、第３導電部１２４ａはセグメント１０４ａ内の各パワートランジスタ１０２に接続されうる。
【００２８】
導電パターン１０７ｂは、図２（ｃ）に示されるように、第１導電部１２１ｂ、接続部１２３ｂ及び第３導電部１２４ｂを有するものの、第２導電部は有していない。第１導電部１２１ｂは電源パッド１０５ｂに接続する端部とは反対側の端部において接続部１２３ｂに接続しうる。接続部１２３ｂは矩形状でありえ、パワートランジスタ１０２から遠い方の辺で第１導電部１２１ｂに接続し、パワートランジスタ１０２から近い方の辺で第３導電部１２４ｂに接続しうる。第３導電部１２４ｂは接続部１２３ｂに接続し、接続する部分からｘ軸の正方向即ち電源パッド１０５ｂから遠ざかる向きに延在しうる。図２（ａ）に示されるように、第３導電部１２４ｂはセグメント１０４ｂ内の各パワートランジスタ１０２に接続されうる。
【００２９】
続いて、導電パターン１０７ａ〜１０７ｄの相互の関係について説明する。ここでは、導電パターン１０７ｃと導電パターン１０７ｄとを比較するが、以下に示される関係は、ＧＮＤＨ配線１０７の有する任意の２つの導電パターンについて成り立つ。導電パターン１０７ｃはセグメント１０４ｃ（第１セグメント）に電力を供給し、導電パターン１０７ｄはセグメント１０４ｃよりも左側すなわち電源パッド１０５ｂから遠い位置にあるセグメント１０４ｄ（第２セグメント）に電力を供給する。この場合に、導電パターン１０７ｃの第１導電部１２１ｃのｘ方向の長さは導電パターン１０７ｄの第１導電部１２１ｄのｘ方向の長さよりも長くなりうる。そこで、導電パターン１０７ｃと導電パターン１０７ｄとの抵抗値を互いに等しくするため又は差を低減するために、導電パターン１０７ｄの第１導電部１２１ｄのｙ方向の長さを導電パターン１０７ｃの第１導電部１２１ｃのｙ方向の長さよりも長くしうる。さらに、導電パターン１０７ｄの第２導電部１２２ｄのｙ方向の長さを導電パターン１０７ｃの第２導電部１２２ｃのｙ方向の長さよりも長くしてもよい。本実施形態の例では、第２導電部１２２ｃの左側に第２導電部１２２ｄが配置される。そのため、導電パターン１０７ｃの第２導電部１２２ｃと導電パターン１０７ｄの第１導電部１２１ｄとの間の間隔の分だけ、第２導電部１２２ｄのｙ方向の長さを第２導電部１２２ｃのｙ方向の長さよりも長くできる。このように、第２導電部１２２ｃの左側に第２導電部１２２ｄを配置することによって、電源パッド１０５ｂから遠い位置にある第２導電部ほどｙ方向の長さを長くすることができる。第２導電部１２２ｄにおいて電流は角部１２２ｄ１から角部１２２ｄ２へ向けて流れるため、第２導電部１２２ｄのｙ方向の長さが長いほど抵抗値が小さくなる。導電パターン１０４ｂは第２導電部を有していないが、第２導電部のｙ方向の長さをゼロとみなせば、上記の議論が成り立つ。
【００３０】
接続部１２３ｂ〜１２３ｄはすべて同じ形状であってもよく、さらに第３導電部１２４ａ〜１２４ｄもすべて同じ形状であってもよい。接続部１２３ｂ〜１２３ｄ及び第３導電部１２４ｂ〜１２４ｄの形状が各セグメント１０４ｂ〜１０４ｄで互いに等しければ、接続部１２３ｂ〜１２３ｄから各パワートランジスタ１０２までの抵抗値のセグメント間のばらつきが解消される。導電パターン１０７ａについては、第１導電部１２１ａのｘ方向の長さで接続部を有していないことによる他の導電パターン１０７ｂ〜１０７ｄとの抵抗値の差を調整してもよい。さらに、第３導電部１２４ａ〜１２４ｄが他の配線層の導電パターンに接続されている場合に、接続された導電パターンとのｘ方向の単位長さあたりの合成抵抗が等しくなるように第３導電部１２４ａ〜１２４ｄのｙ方向の長さを調整してもよい。導電パターン１０７ａ〜１０７ｄの抵抗値は等しいことが望ましいが、そのバラツキが１０％未満であれば、インクジェット記録装置としての印字性能上、特に画質劣化は生じない。
【００３１】
図３（ｂ）はＧＮＤＨ配線３０２及び電源パッド１０５ｂに着目した図である。ＧＮＤＨ配線３０２は独立した４つの導電パターン３０２ａ〜３０２ｄを有する。導電パターン３０２ａ〜３０２ｄのそれぞれの一端は何れも電源パッド１０５ｂに接続され、もう一端はセグメント１０４ａ〜１０４ｄにそれぞれ接続される。
【００３２】
導電パターン３０２ｄは、電源パッド１０５ｂから近い順に第１導電部３２１ｄ及び第３導電部３２２ｄに分けられる。第１導電部３２１ｄは電源パッド１０５ｂに接続され、電源パッド１０５ｂからｘ軸の正方向に延在する。第３導電部３２２ｄは第１導電部３２１ｄに接続し、接続する部分からｘ軸の正方向すなわち電源パッド１０５ｂから遠ざかる向きに延在する。図３（ａ）に示されるように、第３導電部３２２ｄはセグメント１０４ｄ内の各パワートランジスタ１０２に接続される。
【００３３】
続いて、本実施形態に係る半導体装置１００と比較例の半導体装置３００とにおけるＧＮＤＨ配線の各導電パターンの第１導電部のｙ方向の長さを比較した結果について説明する。比較のための前提条件はＶＨ配線についての比較と同一であるため繰り返さない。このような前提条件の下でのＧＮＤＨ配線の各導電パターンの第１導電部のｙ方向の長さは以下の表２のようになる。「配線幅合計値」は各導電パターンの第１導電部のｙ方向の長さの合計値を現す。半導体装置１００においては参考のために第２導電部１２２ａ〜１２２ｄのｙ方向の長さも記載する。
【００３４】
【表２】
0005539030.tif 000003
【００３５】
表２から、本実施形態の半導体装置１００のＧＮＤＨ配線１０７の方が、比較例の半導体装置３００のＧＮＤＨ配線３０２よりもｙ方向の長さの合計値が１５％短くなっていることがわかる。
【００３６】
図２（ａ）に示されるように、半導体装置１００では、セグメント内の各ヒータにおける配線抵抗値の差が小さくなるように、ＶＨ配線１０６がそのセグメントにｘ方向左側から接続し、ＧＮＤＨ配線１０７がそのセグメントにｘ方向右側から接続する。しかし、他の実施形態ではこの逆でもよい。すなわち、ＶＨ配線がＧＮＤＨ配線１０７の形状を有すると共に、ＧＮＤＨ配線がＶＨ配線１０６の形状を有してもよい。
【００３７】
以上のように、ＶＨ配線１０６とＧＮＤＨ配線１０７とに第２導電部を設けることで、各セグメントへの配線抵抗値のばらつきを抑制できると共に、導電パターンのｙ方向の長さの合計値を小さくすることが可能となる。その結果、小型の半導体装置１００が提供され、１ウエハで作製できるチップの数が増えるため、チップ１個当りの製造コストを低減することができる。
【００３８】
以上の実施形態では、ＶＨ配線１０６とＧＮＤＨ配線１０７との両方に第２導電部を設けたが、どちらか一方にのみ第２導電部を設けた場合であっても従来の半導体装置３００よりも小型の半導体装置を実現できる。また、各導電部及び接続部は長方形である必要はなく、フィレットや丸みを有していてもよい。例えば、図４（ａ）に示されるＶＨ配線４０１やＧＮＤＨ配線４０２のように各導電部は階段形状であってもよいし、図示しないが平行四辺形等や複数の形状の組み合わせであってもよい。また、図４（ｂ）に示されるＶＨ配線４０３やＧＮＤＨ配線４０４のように、電源パッド１０５ａ、１０５ｂ付近の領域４０５において第１導電部が屈曲していてもよい。
【００３９】
半導体装置１００ではセグメント数を４とし、１セグメントのヒータ１０１の数を４としているが、これらの数を増やして総ヒータ数を増やすことで、印字スピードの向上、印字精度の向上が実現される。セグメント数を増やした場合に、ＶＨ配線、ＧＮＤＨ配線の本数が増えることにより配線領域が拡大するため、本実施形態の効果がより顕著に表れる。さらに、図５（ａ）に示される半導体装置５００のように、半導体装置１００をｘ方向に２つ並べて配置してもよい。この場合、半導体装置５０１と半導体装置５０２とはｙ軸対称となる。さらに、図５（ｂ）に示される半導体装置５１０のように、半導体装置５００をｙ方向に２つ並べて配置してもよい。この場合、半導体装置５１１と半導体装置５１２とはｘ軸対称となる。
【００４０】
＜その他の実施形態＞
その他の実施形態として、図６を参照しつつ、第１実施形態で説明された半導体装置１００を利用した液体吐出ヘッド、液体吐出カートリッジ及び液体吐出装置を以下に説明する。図６（ａ）は、第１実施形態で説明された半導体装置１００を基体６０１として有する記録ヘッド６００の主要部を液体吐出ヘッドの一例として示す。図６（ａ）では、第１実施形態のヒータ１０１が発熱部６０２として描かれている。また、説明のために天板６０３の一部が切り取られている。図６（ａ）に示されるように、複数の吐出口６０４に連通した液路６０５を形成するための流路壁部材６０６とインク供給口６０７を有する天板６０３とを基体６０１に組み合わせることにより、記録ヘッド６００が構成されうる。この場合に、インク供給口６０７から注入されるインクが内部の共通液室６０８へ蓄えられて各液路６０５へ供給され、その状態で基体６０１が駆動されることで、吐出口６０４からインクが吐出される。
【００４１】
図６（ｂ）は液体吐出カートリッジの一例であるインクジェット用のカートリッジ６１０の全体構成を説明する図である。カートリッジ６１０は、上述した複数の吐出口６０４を有する記録ヘッド６００と、この記録ヘッド６００に供給するためのインクを収容するインク容器６１１とを備えている。液体容器であるインク容器６１１は、境界線Ｋを境に記録ヘッド６００に着脱可能に設けられている。カートリッジ６１０には、図６（ｃ）に示される記録装置に搭載された場合にキャリッジ側からの駆動信号を受け取るための電気的コンタクト（不図示）が設けられており、この駆動信号によって発熱部６０２が駆動される。インク容器６１１の内部には、インクを保持するために繊維質状又は多孔質状のインク吸収体が設けられており、これらのインク吸収体によってインクが保持されている。
【００４２】
図６（ｃ）は液体吐出装置の一例であるインクジェット記録装置７００の外観斜視図を示す。インクジェット記録装置７００は、カートリッジ６１０を搭載し、カートリッジ６１０へ付与される信号を制御することにより、高速記録、高画質記録を実現しうる。インクジェット記録装置７００において、カートリッジ６１０は、駆動モータ７０１の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア７０２、７０３を介して回転するリードスクリュー７０４の螺旋溝７２１に対して係合するキャリッジ７２０上に搭載されている。カートリッジ６１０は駆動モータ７０１の駆動力によってキャリッジ７２０と共にガイド７１９に沿って矢印ａ又はｂ方向に往復移動可能である。不図示の記録媒体給送装置によってプラテン７０６上に搬送される記録用紙Ｐ用の紙押え板７０５は、キャリッジ移動方向に沿って記録用紙Ｐをプラテン７０６に対して押圧する。フォトカプラ７０７、７０８は、キャリッジ７２０に設けられたレバー７０９のフォトカプラ７０７、７０８が設けられた領域での存在を確認して駆動モータ７０１の回転方向の切換等を行うためにホームポジションの検知を行う。支持部材７１０はカートリッジ６１０の全面をキャップするキャップ部材７１１を支持し、吸引部７１２はキャップ部材７１１内を吸引し、キャップ内開口を介してカートリッジ６１０の吸引回復を行う。移動部材７１５は、クリーニングブレード７１４を前後方向に移動可能にし、クリーニングブレード７１４及び移動部材７１５は、本体支持板７１６に支持されている。クリーニングブレード７１４は、図示の形態でなく周知のクリーニングブレードが本実施形態にも適用できる。また、レバー７１７は、吸引回復の吸引を開始するために設けられ、キャリッジ７２０と係合するカム７１８の移動に伴って移動し、駆動モータ７０１からの駆動力がクラッチ切換等の公知の伝達手法で移動制御される。カートリッジ６１０に設けられた発熱部６０２に信号を付与し、駆動モータ７０１等の各機構の駆動制御を司る記録制御部（不図示）は、装置本体側に設けられている。
【００４３】
次に、図６（ｄ）に示されるブロック図を用いてインクジェット記録装置７００の記録制御を実行するための制御回路の構成について説明する。制御回路は、記録信号が入力するインタフェース８００、ＭＰＵ（マイクロプロセッサ）８０１、ＭＰＵ８０１が実行する制御プログラムを格納するプログラムＲＯＭ８０２を備えている。制御回路は更に、各種データ（上記記録信号やヘッドに供給される記録データ等）を保存しておくダイナミック型のＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）８０３と、記録ヘッド８０８に対する記録データの供給制御を行うゲートアレイ８０４とを備えている。ゲートアレイ８０４は、インタフェース８００、ＭＰＵ８０１、ＲＡＭ８０３間のデータ転送制御も行う。さらにこの制御回路は、記録ヘッド８０８を搬送するためのキャリアモータ８１０と、記録紙搬送のための搬送モータ８０９とを備えている。この制御回路はさらに、記録ヘッド８０８を駆動するヘッドドライバ８０５、搬送モータ８０９及びキャリアモータ８１０をそれぞれ駆動するためのモータドライバ８０６、８０７とを備えている。上記制御構成の動作を説明すると、インタフェース８００に記録信号が入るとゲートアレイ８０４とＭＰＵ８０１との間で記録信号がプリント用の記録データに変換される。そして、モータドライバ８０６、８０７が駆動されるとともに、ヘッドドライバ８０５に送られた記録データに従って記録ヘッドが駆動され、印字が行われる。
【図１】
0005539030.tif 000004
【図２】
0005539030.tif 000005
【図３】
0005539030.tif 000006
【図４】
0005539030.tif 000007
【図５】
0005539030.tif 000008
【図６】
0005539030.tif 000009