(57)【要約】  インクジェットプリントヘッド用のインクジェットプリントヘッドダイであって、プレーナ半導体部材及びプレーナ基板部材をその界面にて互いに熔着させた複合基板を備える。
2013525160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリントヘッド用のインクジェットプリントヘッドダイであって、
（Ｉ）プレーナ半導体部材、プレーナ基板部材及び界面を有する複合基板を備え、
（ｉ）プレーナ半導体部材が、
（ａ）第１面、
（ｂ）第１インク供給孔、
（ｃ）第２インク供給孔、並びに
（ｄ）第１面上に位置するノズルアレイを有し、
（ｉｉ）プレーナ基板部材が、
（ａ）底部を有する第１チャネル、
（ｂ）第１チャネルからの距離がほぼｄで底部を有する第２チャネル、
（ｃ）プレーナ半導体部材から見て第１面の逆側にある第２面、
（ｄ）第１チャネルの底部から第２面まで延びる第１インク源接続孔、並びに
（ｅ）第１インク源接続孔からの距離がＤ（但しＤ＞ｄ）で第２チャネルの底部から第２面まで延びる第２インク源接続孔を有し、
（ｉｉｉ）界面が、プレーナ半導体部材・プレーナ基板部材間熔着面であるインクジェットプリントヘッドダイ。
【請求項２】
請求項１記載のインクジェットプリントヘッドダイであって、その界面にて第１チャネルが第１インク供給孔、第２チャネルが第２インク供給孔に連通するインクジェットプリントヘッドダイ。
【請求項３】
請求項１記載のインクジェットプリントヘッドダイであって、そのノズルアレイから見て、第１インク供給孔のある側と第２インク供給孔がある側とが互いに逆側であるインクジェットプリントヘッドダイ。
【請求項４】
請求項１記載のインクジェットプリントヘッドダイであって、その第１インク供給孔・第２インク供給孔間が互いに連通しないインクジェットプリントヘッドダイ。
【請求項５】
請求項１記載のインクジェットプリントヘッドダイであって、そのｄが０．５ｍｍ未満のインクジェットプリントヘッドダイ。
【請求項６】
請求項１記載のインクジェットプリントヘッドダイであって、そのＤが１ｍｍ未満のインクジェットプリントヘッドダイ。
【請求項７】
請求項１記載のインクジェットプリントヘッドダイであって、その第１インク供給孔の寸法が１００μｍ未満のインクジェットプリントヘッドダイ。
【請求項８】
請求項１記載のインクジェットプリントヘッドダイであって、その第１面・界面間距離が２００μｍ未満のインクジェットプリントヘッドダイ。
【請求項９】
請求項１記載のインクジェットプリントヘッドダイであって、そのプレーナ半導体部材が、上記ノズルアレイたる第１ノズルアレイに加え第２ノズルアレイを有し、第１インク供給孔が第１ノズルアレイ内ノズルのうち１個又は複数個、第２インク供給孔が第２ノズルアレイ内ノズルのうち１個又は複数個に連通するインクジェットプリントヘッドダイ。
【請求項１０】
請求項１記載のインクジェットプリントヘッドダイであって、そのプレーナ半導体部材が、ノズルアレイ内ノズルに近接配置された抵抗発熱素子を有するインクジェットプリントヘッドダイ。
【請求項１１】
請求項１記載のインクジェットプリントヘッドダイであって、そのプレーナ半導体部材が電子デバイスを有するインクジェットプリントヘッドダイ。
【請求項１２】
（Ｉ）プレーナ半導体部材及びプレーナ基板部材を有する複合基板を備え、
（ｉ）プレーナ半導体部材が、
（ａ）その面積がＡ1の第１面、
（ｂ）第１インク供給孔、
（ｃ）第２インク供給孔、並びに
（ｄ）第１面上でアレイ方向沿いに延びるノズルアレイを有し、
（ｉｉ）プレーナ基板部材が、プレーナ半導体部材から見て第１面の逆側にある界面にてプレーナ半導体部材に接合されており、且つ
（ａ）第１孔を伴う底部を有するチャネル、並びに
（ｂ）界面の逆側にありその面積がＡ2（但し０．８＜Ａ2／Ａ1＜１．２）の第２面を有するインクジェットプリントヘッドダイ。
【請求項１３】
請求項１２記載のインクジェットプリントヘッドダイであって、そのプレーナ基板部材が、上記チャネルたる第１チャネルに加え、第１チャネルに連通しない第２チャネルを有するインクジェットプリントヘッドダイ。
【請求項１４】
請求項１２記載のインクジェットプリントヘッドダイであって、そのプレーナ基板部材が、上記チャネルたる第１チャネルに加え、第２孔を伴う底部を有する第２チャネルを有し、第１孔・第２孔間距離が第１チャネル・第２チャネル間距離より大きいインクジェットプリントヘッドダイ。
【請求項１５】
（Ｉ）プレーナ半導体部材及びプレーナ基板部材を有する複合基板を備え、
（ｉ）プレーナ半導体部材が、
（ａ）第１面、
（ｂ）その隣接ノズル間間隔がＳのノズルアレイ、
（ｃ）その第１面沿い寸法が５Ｓ未満の第１インク供給口、並びに
（ｄ）その第１面沿い寸法が５Ｓ未満の第２インク供給口を有し、
（ｉｉ）プレーナ基板部材が、
（ａ）底部を有するチャネル、
（ｂ）プレーナ半導体部材から見て第１面の逆側にある第２面、並びに
（ｃ）プレーナ半導体部材・プレーナ基板部材間接合面たる界面を有し、
チャネル・第１インク供給口間及びチャネル・第２インク供給口間が界面にて連通するインクジェットプリントヘッドダイ。
【請求項１６】
複合基板を有するインクジェットプリントヘッドダイ、実装基板、並びにインク源を備え、
（Ｉ）複合基板が、プレーナ半導体部材、プレーナ基板部材及び界面を有し、
（ｉ）プレーナ半導体部材が、
（ａ）第１面、
（ｂ）第１インク供給孔、
（ｃ）第２インク供給孔、並びに
（ｄ）第１面上に位置するノズルアレイを有し、
（ｉｉ）プレーナ基板部材が、
（ａ）底部を有する第１チャネル、
（ｂ）第１チャネルからの距離がほぼｄで底部を有する第２チャネル、
（ｃ）プレーナ半導体部材から見て第１面の逆側にある第２面、
（ｄ）第１チャネルの底部から第２面まで延びる第１インク源接続孔、並びに
（ｅ）第１インク源接続孔からの距離がＤ（但しＤ＞ｄ）で第２チャネルの底部から第２面まで延びる第２インク源接続孔を有し、
（ｉｉｉ）界面が、プレーナ半導体部材・プレーナ基板部材間熔着面であり、
（ＩＩ）実装基板が、インクジェットプリントヘッドダイの第２面に接合されており、且つ第１及び第２インクポートを有し、
（ｉ）第１インクポートが、インクジェットプリントヘッドダイの第１インク源接続孔に連通し、
（ｉｉ）第２インクポートが、インクジェットプリントヘッドダイの第２インク源接続孔に連通し、
（ＩＩＩ）インク源が、第１インクポートに連通するインクジェットプリントヘッド。
【請求項１７】
請求項１６記載のインクジェットプリントヘッドであって、上記インク源たる第１インク源に加え、第２インクポートに連通する第２インク源を備えるインクジェットプリントヘッド。
【請求項１８】
請求項１７記載のインクジェットプリントヘッドであって、第１インク源から供給されるインクが第２インク源から供給されるインクとは別種のインクジェットプリントヘッド。
【請求項１９】
請求項１６記載のインクジェットプリントヘッドであって、第２インクポートに連通するインクシンクを備え、第１インクポートでインクに加わる圧力が第２インクポートでインクに加わる圧力よりも正側のインクジェットプリントヘッド。
【請求項２０】
請求項１６記載のインクジェットプリントヘッドであって、その第１インク源接続孔・第２インク源接続孔間距離が１ｍｍ超のインクジェットプリントヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット印刷、特に印刷装置内インク流通に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷は普及が進んだ印刷技術である。なかでもドロップオンデマンド（ＤＯＤ）インクジェット印刷システムは、家庭やオフィスでの高品質印刷需要を比較的低コストで充足可能なシステムである。ＤＯＤ印刷システムは滴吐出器のアレイをＤＯＤ印刷装置装置上に１本又は複数本設けたシステムであり、個々の滴吐出器を随時、随所で作動させ記録媒体上にインクのドットを堆積させることで画像を印刷する仕組みを採っている。ヒータ、圧電機構等の滴形成機構や、個々の滴吐出器を組成するノズルに加え、インク源からのインクを１個又は複数個の滴吐出器に届ける１個又は複数個のインク供給孔も設けられる。サーマルインクジェット印刷装置のうち一台当たり滴吐出器個数が数百個以上のものには、複数個のヒータに対する電気的接続を制御するためドライバ及び論理回路も設けるのが普通である。
【０００３】
また、連続インクジェット（ＣＩＪ）印刷システムは、高スループット印刷が可能で業務印刷上の諸条件によく合致するシステムである。ＣＩＪでは、１個又は複数個のノズルからインクの連続的加圧流が吐出され、その細分で複数個の滴が形成され、その滴のうち一部が記録媒体に送られインクドット形成ひいては画像印刷に使用される一方、それ以外の滴が再循環用のガターに送られる。滴への細分は、例えば特許文献１の記載に従い、所要滴サイズに応じた時間間隔でヒータを作動させることで可制御的に実行可能である。生じた諸サイズの滴は、気流による偏向、ノズルから見て別の側にあるヒータ間の非対称作動による偏向等を受け、記録媒体又はガターに送られる。ＤＯＤ印刷装置と同じくＣＩＪ印刷装置にも、インク供給孔が１個又は複数個設けられ、またヒータ制御用のドライバ及び論理回路が設けられるのが普通である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６５０５９２１号明細書
【特許文献２】米国特許第４８９９１８１号明細書
【特許文献３】米国特許第７２５５４２５号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００５／０１１０８２９号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００８／０１８０４８５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここに、高解像度印刷を低コスト且つ高スループットで行えるようにするには、ＤＯＤノズルアレイの稠密配置やインク供給孔間隔の狭隘化が有効である。ＣＩＪ印刷装置に対しては、その長期間印刷信頼性が高まるよう、ノズルに至るチャネルの清掃を含めインク供給孔間の清掃に役立つクロスフロー機能の実現も望まれている。ただ、そのような形態でＤＯＤ乃至ＣＩＪ印刷装置をコンパクト化すると、従来型のデバイス形状及び製造手法では解決困難な製造上の問題が幾つか発生する。
【０００６】
そのため、新規なデバイス形状及び製造手法を提案し、次の条件
１）そのノズルアレイから見て同じ側にあるのか逆の側にあるのかを問わず、ノズルアレイ付近に密配置されている複数個のインク供給孔への連通（流体的結合）を提供可能であること、
２）そのノズル面上における異色インク供給孔間間隔が１ｍｍに比しかなり小さい印刷装置向けに、インク源からインク供給孔に至る信頼性の高い封止型連通を、インクの色毎に実現すること、
のうち少なくとも１個を充足させることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ここに、本発明に係るインクジェットプリントヘッドダイは、インクジェットプリントヘッド用のものであって、プレーナ半導体部材及びプレーナ基板部材をその界面にて互いに熔着させた複合基板を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】インクジェットプリンタシステムの模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るインクジェットプリントヘッドダイの一部を示す破断斜視図である。
【図３】図２中の線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図４】図２に示したプリントヘッドダイの模式的頂面図である。
【図５】図２に示したプリントヘッドダイのうちプレーナ基板部材相当部分を示す俯瞰斜視図である。
【図６】図５に示したプレーナ基板部材にプレーナ半導体部材を接合する工程を示す俯瞰斜視図である。
【図７】図６に示したプレーナ半導体部材の上に抵抗ヒータアレイを形成する工程を示す図である。
【図８】図７に示したプレーナ半導体部材の上に供給口付誘電体層を形成する工程を示す図である。
【図９】図８に示したプレーナ半導体部材の上にパターン化チャンバ層を形成する工程を示す図である。
【図１０】図９に示したプレーナ半導体部材に貫通エッチングでインク供給孔を形成する工程を示す図である。
【図１１】図１０中の線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。
【図１２】図１０に示したプレーナ半導体部材の上にノズルプレート及びノズルを形成する工程を示す図である。
【図１３】図１２中の線Ｃ−Ｃに沿った断面図である。
【図１４】諸工程からなる製造手順のフローチャートである。
【図１５】図２に示したインクジェットプリントヘッドダイの斜視図である。
【図１６】複合ウェハ基板対及び複数個のダイサイトを示す図である。
【図１７】本発明の第２実施形態に係るインクジェットプリントヘッドダイの一部を示す俯瞰破断斜視図である。
【図１８】図１７に示したインクジェットプリントヘッドダイの一部を示す仰視破断斜視図である。
【図１９】図１７に示したプリントヘッドダイの模式的頂面図である。
【図２０】図１７に示したプリントヘッドダイのうちプレーナ基板部材相当部分を示す俯瞰斜視図である。
【図２１】図２０に示したプレーナ基板部材にプレーナ半導体部材を接合する工程を示す俯瞰斜視図である。
【図２２】図２１に示したプレーナ半導体部材の上に抵抗ヒータアレイを形成する工程を示す図である。
【図２３】図２２に示したプレーナ半導体部材の上に供給口付誘電体層を形成する工程を示す図である。
【図２４】図２３に示したプレーナ半導体部材の上にパターン化チャンバ層を形成する工程を示す図である。
【図２５】図２４に示したプレーナ半導体部材に貫通エッチングでインク供給孔を形成する工程を示す図である。
【図２６】図２５中の線Ｄ−Ｄに沿った断面図である。
【図２７】図２６に示したプレーナ半導体部材の上にノズルプレート及びノズルを形成する工程を示す図である。
【図２８】図２７中の線Ｅ−Ｅに沿った断面図である。
【図２９】本発明の第３実施形態に係るＣＩＪプリントヘッドダイの模式的部分断面図である。
【図３０】図２９に示したプリントヘッドダイのうちプレーナ基板部材相当部分を示す俯瞰斜視図である。
【図３１】図３０に示したプレーナ基板部材にプレーナ半導体部材を接合する工程を示す俯瞰斜視図である。
【図３２】図３１に示したプレーナ半導体部材の上に抵抗ヒータアレイを形成する工程を示す図である。
【図３３】図３２に示したプレーナ半導体部材の上に供給口付誘電体層を形成する工程を示す図である。
【図３４】図３３に示したプレーナ半導体部材の上にパターン付壁層を形成する工程を示す図である。
【図３５】図３４に示したプレーナ半導体部材に貫通エッチングで供給孔を形成する工程を示す図である。
【図３６】図３５に示したプレーナ半導体部材の上にノズルプレート及びノズルを形成する工程を示す図である。
【図３７】図２９に示したＣＩＪプリントヘッドダイの仰視斜視図である。
【図３８】実装基板に図１７又は図２９のインクジェットプリントヘッドダイを固定する工程を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１に、ＤＯＤインクジェットプリンタシステム１０の構成を模式的に示す。このシステム１０は、データ源１２例えば画像データ源、そのデータ源１２からの信号を解釈してインク滴吐出指令を出力するコントローラ１４、その出力に応じ励振用電気パルスを発生させる電気パルス源１６、そのパルス源１６からのパルスを受け取るインクジェットプリントヘッドダイ１８等を備えている。コントローラ１４としては、相応のソフトウェアやファームウェアに従い稼働するマイクロプロセッサ等を使用することができる。ダイ１８には通例に倣い滴吐出器２０が複数個設けられており、それらの吐出器２０でアレイ４８、例えば略直線状で方向２２沿いに延びるローが形成されている。個々の吐出器２０には、ノズルプレート３１やその上に形成されたノズル３２のほか、この図には示さないがチャンバ、壁及び滴形成機構が備わっている。その動作中には、図示しないインク源からダイ１８のインク源接続孔４０内に入ってくるインクでインク滴２１を形成し、記録媒体１９上にそれを堆積させることによって、データ源１２からの画像データに応じた画像が形成される。インクジェットプリントヘッドを製造する際には、図示しないインク流路付の実装基板上にこうしたダイ１８を実装して電気的な接続を施せばよい。
【００１０】
図２に、本発明の第１実施形態に係るインクジェットプリントヘッドダイ１８の一部に関し、その部分破断斜視外観を不等倍縮尺で示す。このダイ１８は、プレーナ半導体部材２８とプレーナ基板部材４４を界面２４にて相互接合することで形成された複合基板を備えている。半導体部材２８の第１面２９、即ち界面２４とは逆側にある面２９には、絶縁性の誘電体層５０、チャンバ層５４及びノズルプレート３１を含め複数個の層がある。この図には明示しないが、誘電体層５０付近に更なる層を設け、滴吐出構造、論理回路、電力回路、電気的相互接続手段等の形成に使用することもできる。プレート３１には、方向２２沿いに延びるようノズル３２のアレイが設けられている。図中のＳは、隣り合うノズル３２同士の中心間間隔である。この図では、インク流路５５が見えるようダイ１８の一端を破断させてあるので、基板部材４４内チャネル３８も見えている。インク源接続孔４０は、そのチャネル３８の底部３９から基板部材４４の第２面４１、即ち界面２４とは逆側にある面４１へと延びている。その孔４０の面積は、チャネル底部３９の面積に比し２０％未満にするのが望ましい。
【００１１】
図３に、図２中の線Ａ−Ａに沿ったインクジェットプリントヘッドダイ１８の断面を示す。この図には、図２を参照して説明した諸構成に加え、抵抗ヒータ３４を挟み別々の場所を占める供給孔３６ａ，３６ｂが示されている。これは、ヒータ３４が滴形成機構、ダイ１８がサーマルインクジェットプリントヘッドダイである場合の例である。インクは、インク源接続孔４０、プレーナ基板部材４４を貫くチャネル３８、プレーナ半導体部材２８内を通る供給孔３６ａ，３６ｂ、誘電体層５０に開口する供給口５２ａ，５２ｂ、更にはインク流路５５を通りヒータ３４へと供給される。言い換えれば、これらの通路は連通（流体的結合）関係にある。特に、チャネル３８は、基板部材４４・半導体部材２８間界面２４にて供給孔３６ａ，３６ｂに連通している。なお、図示した断面ではヒータ３４及びその下部構造が他部材につながっていないかのように見えるが、線Ａ−Ａと平行な別の断面をとればわかるように、ヒータ３４の下部構造は、半導体部材２８のうち供給孔３６ａ，３６ｂで囲まれた部分につながっている。
【００１２】
図４に、図２及び図３を参照して説明した第１実施形態に係るＤＯＤインクジェットプリントヘッドダイ１８の一部に関し、その頂面をノズルプレート３１越しに且つ模式的に示す。この図では、ダイ１８上でアレイを形成している滴吐出器２０のうち１個を、それにインクを供給するための供給孔３６ａ，３６ｂと併せ太破線で示してある。その吐出器２０は、プレート３１に向かい上方へと延びチャンバ３０を画定する複数個の壁２６を有しており、同じアレイ内で隣り合っている吐出器２０間はその壁２６で仕切られている。個々のチャンバ３０は、プレート３１に形成されたインク吐出用のノズル３２に通じている。個々のチャンバ３０内には、滴形成機構の一例たる抵抗ヒータ３４も配置されている。図３及び図４に示したのは、多々ある例のうち、そのヒータ３４がプレーナ半導体部材２８の頂面より上方にあり、ノズル３２と向かい合うようチャンバ３０の底部に配置されている例である。言い換えれば、この例は、チャンバ３０の底面が半導体部材２８の第１面２９より上方にあり、チャンバ３０の頂面がプレート３１で画定される例である。
【００１３】
図４に示すように、チャンバ３０へのインク供給に使用される供給孔３６ａ，３６ｂは都合２本のリニアアレイを形成している。孔３６ａ，３６ｂは、滴吐出器２０やそのチャンバ３０及びノズル３２から見て互いに逆の側にあり、図３及び図４の如く吐出器２０で形成されるアレイ４８の対辺上に位置している。個々の吐出器２０がインク供給孔複数個からインク供給を受けるこの構造、即ちデュアル送給型構造なら高周波ジェット生成が可能である。デュアル送給型構造の別例としては特許文献５に記載のものがある。吐出器２０やそれに対応するノズル３２も、そのノズル密度が高い１本のリニアアレイ４８を形成している。例えば、そのノズル密度が１２００個／インチの滴吐出器アレイ４８なら、吐出器２０及びそれに対応するノズル３２の中心間間隔Ｓは約２１μｍ、６００個／インチのアレイ４８なら約４２μｍとなる（１インチ＝約０．０２５ｍ）。この例ではデュアル送給型構造が採られているので、プレーナ半導体部材２８の第１面２９に連なる面に沿った孔３６ａ，３６ｂの長さＬは１０〜１００μｍの値域内で設計的に定めることができる。孔３６ａ，３６ｂの幅Ｗも、同様に１０〜１００μｍの値域内で定めることができる。
【００１４】
図２及び図４に示すように、本実施形態には、プレーナ基板部材４４内チャネル３８で小径のインク供給孔間がつながる、という特徴がある。寸法Ｌ，Ｗの値域が１０〜１００μｍ、滴吐出器間隔Ｓの値域が２１〜４２μｍであれば、プレーナ半導体部材２８の第１面２９に連なる面における寸法Ｌ，Ｗが５Ｓ未満、或いは３Ｓ未満、更にはＳ未満のインク供給孔３６ａ，３６ｂですら、チャネル３８を介し連通させることができる。図４に示す例では、一斉にインク供給を受けうるよう滴吐出器アレイ４８の片側で孔３６ａ同士、他側で孔３６ｂ同士がチャネル３８を介し連通している。図４中の破線円はそのチャネル３８に通ずるインク源接続孔４０を表している。チャネル３８内に他の構造、例えば支持構造４２を設けることも可能である。
【００１５】
図５〜図１３に、本発明の第１実施形態に係る製造手順を示す。この手順は、滴吐出器２０に併置された小径のインク供給孔３６ａ，３６ｂ複数個を有し、その高周波作動が可能なインクジェットプリントヘッドダイ１８を製造する手順である。また、図１４に、そのダイ１８の製造手順を構成する諸工程をフローチャートで示す。
【００１６】
図１４中の工程１００では、図５に示すように、プレーナ基板部材４４に対するパターニング及びエッチングで、その表面のうち後に図２中の界面２４になる面にチャネル３８を形成する。基板部材４４はその厚みが３００μｍ〜１ｍｍ、好ましくは６５０〜７２５μｍの値域に属するシリコンウェハである。図５〜図１３には、そうしたシリコンウェハに例えば数百個備わるダイサイトのうち一部分を示してある。チャネル３８は、本件技術分野で周知の手法に倣い、シリコンに対するリソグラフィックなパターニング及び深反応性イオンエッチングで形成される。チャネル３８の深さは基板部材４４の厚み未満、深さの値域は３００〜９００μｍ例えば４００〜４５０μｍにするのが望ましい。そのようにすると、チャネル３８が第２面４１に到達せず底部３９が生じる。このエッチング処理でチャネル３８内に支持構造４２を設けることもできる。
【００１７】
図１４中の工程１０２では、図６に示すように、シリコンウェハ等のプレーナ半導体部材２８を界面２４にてプレーナ基板部材４４に接合することで、インクジェットプリントヘッドダイ１８用のダイサイトを複数個有する複合基板ウェハ対４６（図１６参照）を形成する。このウェハ間接合は界面２４における二面間高温熔着接合で実行できる。その接合に先立ち、基板部材４４、半導体部材２８又はその双方の上に熱酸化物を発現させてもよい。半導体部材２８は、接合処理後に薄化（シニング）させることができるので、接合当初はどのような厚みでもよい。図６に示した半導体部材２８は薄化処理を経ており、５０〜４００μｍの値域、より好ましくは５０〜１００μｍの値域に属する厚みまで薄化されている。好ましくは、半導体部材２８の第１面２９即ち薄化処理終了時点での頂面が、界面２４から２００μｍ未満の位置を占めるようにする。基板部材４４及び半導体部材２８の厚みは、複合基板を組成する両ウェハの合計厚が標準的な２００ｍｍ径シリコンウェハの厚み例えば７５０μｍとほぼ等しくなるよう調整するのが望ましい。その方が、後続のウェハ処理工程で都合がよい。
【００１８】
図１４中の工程１０４では、図７に示すように、複合基板を組成するプレーナ半導体部材２８の頂部に絶縁性の誘電体層５０を形成し、その層５０の頂部に滴形成機構、具体的には抵抗ヒータ３４のアレイを形成する。インクジェットプリントヘッドダイ１８内には、図示しないが、ヒータ３４に対する電気的接続手段や滴吐出制御用のパワーＬＤＭＯＳ及びＣＭＯＳ論理回路も形成される。層５０を成長させる処理を、それらの形成工程中に実行してもよい。なお、ヒータ構造の形成については、係属中の２００８年６月２３日付米国特許出願第１２／１４３８８０号等にも記載がある。それら先行するインクジェットプリントヘッドと本発明との相違点は、本発明ではインク流路例えばチャネル３８が第１ウェハ内に形成され、その第１ウェハが第２ウェハに接合され、その上に滴吐出器及びそれに関連する電子回路が後続して形成される点にある。
【００１９】
図１４中の工程１０６では、図８に示すように、誘電体層５０に対するパターニング及び貫通エッチングでプレーナ半導体部材２８に供給口５２ａ，５２ｂを形成する。
【００２０】
図１４中の工程１０８では、図９に示すように、チャンバ層５４で被覆しパターニングすることで、隣り合う滴吐出器２０同士の間にチャンバ壁２６を形成すると共に、インクジェットプリントヘッドダイ１８の残余部分上に拡がり回路をインクから保護する外側保護層５６を形成する。層５４の形成は、ノボラック樹脂ベースのエポキシをはじめとするフォトイメージャブルエポキシ、例えば東京応化工業株式会社製のＴＭＭＲ（登録商標）レジストを用いたスピンコーティング、露光及び現像で行うことができる。層５４の厚みは８〜２５μｍの値域内とするのが望ましい。
【００２１】
図１４中の工程１１０では、図１０及び図１１に示すように、プレーナ半導体部材２８に対する貫通エッチングでインク供給孔３６ａ，３６ｂを形成し、滴吐出器２０を界面２４にてプレーナ基板部材４４内チャネル３８と連通させる。孔３６ａ，３６ｂは、本件技術分野で周知の手法に倣い、供給口５２ａ，５２ｂをマスクとして用いシリコンを異方性反応性イオンエッチングすることで形成される。図１１に示した断面、即ち図１０中の線Ｂ−Ｂに沿った断面には、貫通エッチングで半導体部材２８に形成された孔３６ａ，３６ｂが示されている。
【００２２】
図１４中の工程１１２では、図１２及び図１３に示すように、ドライフィルムレジストを積層してフォトイメージャブルなノズルプレート３１の層を形成し、その層に対するパターニングでノズル３２を形成する。このフォトイメージャブルノズルプレート層は、ノボラック樹脂ベースエポキシをはじめとするドライフィルムフォトイメージャブルエポキシ、例えば東京応化工業株式会社製のＴＭＭＦ（登録商標）ドライフィルムレジストを用い形成することができる。その層厚は、５〜２０μｍの値域に属する値例えば１０μｍにするのが望ましい。ドライフィルムレジストの積層でプレート３１を形成するのは、インク供給孔３６ａ，３６ｂをはじめ込み入った形状部分を有するインクジェットプリントヘッドにもプレート３１を形成できるからである。また、この段階では、チャネル３８をプレーナ基板部材４４の第２面４１につなぐインク源接続孔４０（図２〜図４参照）がまだ形成されていない。即ち、インク供給口３６ａ，３６ｂが複合基板の背面たる第２面４１にまだつながっていないので、第２面４１における減圧吸着で複合基板を保持しつつ、積層処理を難なく行うことができる。図１３に示した断面、即ち図１２中の線Ｃ−Ｃに沿った断面には、抵抗ヒータ３４の上方に位置するようプレート３１の層に形成されたノズル３２が示されている。
【００２３】
図１４中の工程１１４では、図２及び図３に示すように、プレーナ基板部材４４内チャネル３８に通ずるよう、その基板部材４４の第２面４１にインク源接続孔４０を開口させる。孔４０の形成はシリコンに対するレーザ穿孔やエッチングで行える。孔４０の直径は、チャネル３８の幅に合わせるのが望ましいが、より大きめの径又は小さめの径にしてもかまわない。図３に示した断面、即ち図２中の線Ａ−Ａに沿った断面には、基板部材４４内チャネル３８に通ずる孔４０が示されている。図２では孔４０が円形であるが方形や楕円形でもかまわない。図示しないが、孔４０を複数個の注入孔からなる構成にすることも可能である。例えば、孔４０を形成すべく実行されるレーザ穿孔乃至エッチングの過程で小開口のグリッドを形成し、それによって孔４０内に粒子フィルタを形成することができる。
【００２４】
図１４中の工程１１６では、図１５及び図１６に示すように、複合基板ウェハ対４６をダイシングして複数個、例えば数百個のインクジェットプリントヘッドダイ１８を作成する。このダイシング処理では、ダイ１８の側端面がウェハ対４６の表面に対しほぼ直交することとなるようウェハ対４６が切断されるので、ダイ１８の幅Ｘ及び長さＹは、プレーナ半導体部材２８の第１面２９上でもプレーナ基板部材４４の第２面４１上でもほとんど違わない。即ち、第１面２９におけるダイ１８の面積Ａ1＝Ｘ1×Ｙ1は、第２面４１における面積Ａ2＝Ｘ2×Ｙ2とほぼ等しくなる。ノズルプレート３１をはじめ第１面２９上の諸層は非常に薄いので、図１５に示すように、ノズルプレート３１の外表面におけるダイ１８の幅Ｘ1と長さＹ1を乗じ、得られた積が実質的に面積Ａ1であると見なすことができる。また、ダイシング面にテーパを付けることで、Ａ1・Ａ2間に微差を付けることが可能である。同じく、エッチングで接続孔４０を形成する際等に第２面４１の端面にエッチングでスロットを形成することでも、Ａ1・Ａ2間に差を付けることができる。但し、Ａ1・Ａ2間の差は２０％未満にするのが望ましい。即ち、０．８＜Ａ2／Ａ1＜１．２を満たすようにするのが望ましい。
【００２５】
図１７及び図１８に、本発明の第２実施形態に係るインクジェットプリントヘッドダイ１８の一部に関し、その部分破断俯瞰（図１７）及び仰視（図１８）斜視外観を不等倍縮尺で示す。このダイ１８は、プレーナ半導体部材２８とプレーナ基板部材４４を界面２４にて接合することで形成された複合基板を備えている。半導体部材２８の第１面２９、即ち界面２４とは逆側にある面２９には、ノズルプレート３１を含め複数個の層が設けられている。このダイ１８の長所は、多々ある他のインクジェットプリントヘッドダイに比し、吐出するインクの種類が異なる滴吐出器同士を近い位置に設けることが可能な点である。これは、小型の多色インクジェットプリントヘッドダイやスワス長が大きいインクジェットプリントヘッドダイをダイ面積拡張無しで実現する上で有益なことである。関連する先行技術としては、係属中の２００９年３月３０日付米国特許出願第１２／４１３７２９号に記載のものがある。しかしながら、そうした既存の製造手法を用いたのでは、ある種のインクが供給される位置と別種のインクが供給される位置とを大きく近づけることや、それら二種類のインク間で流路やインク源接続孔を確実に分離することが難しい。
【００２６】
図１８に示す例では、２個あるインクチャネル３８ａ，３８ｂの中心間間隔がｄで、順にインク源接続孔４０ａ，４０ｂに通じている。チャネル３８ａ，３８ｂには底部３９ａ，３９ｂがあり、孔４０ａ，４０ｂは対応する底部３９ａ，３９ｂからプレーナ基板部材４４の第２面４１へと延びている（符号同順）。従って、チャネル３８ａ，３８ｂに互いに別種のインクが供給されるよう、孔４０ａ，４０ｂに互いに別種のインク源を接続することができる。対応するチャネル３８ａ，３８ｂの長手方向に沿い、孔４０ａに対する孔４０ｂの位置をずらすことで、インク源接続孔同士の中心間距離Ｄを、Ｄ＞ｄを満たす値にすることができる。具体的には、ｄを０．５ｍｍ未満、例えば０．０５〜０．５ｍｍの値域に属する値にすることで、小型の多色インクジェットプリントヘッドダイ１８を好適に製造することができ、また、Ｄを１ｍｍ超、例えば１〜１０ｍｍの値域に属する値にすることで、孔４０ａ，４０ｂを介したインク源接続の信頼性を高めることができる。
【００２７】
図１９に、図１７及び図１８を参照して説明した本発明の第２実施形態に係るＤＯＤインクジェットプリントヘッドダイ１８の一部に関し、その頂面を模式的に示す。この図では、ダイ１８上でアレイを形成している滴吐出器２０のうち２個即ち２０ａ，２０ｂを、それに対応するインク供給孔３６ａ，３６ｂと併せ太破線方形で括ってある。その吐出器２０は、ノズルプレート３１に向かい上方へと延びチャンバ３０を画定する複数個の壁２６を有しており、同じアレイ内で隣接しており吐出するインクの種類が異なる吐出器２０ａ，２０ｂ間はその壁２６で分離・隔離されている。図示例では、吐出するインクの種類によらず吐出器２０が一直線に並び、壁２６が一種の蛇状壁構造を形成している。図示しないが、ある種のインクを吐出する吐出器２０ａ同士が同一の直線沿いに並び、それとは別種のインクを吐出する吐出器２０ｂ同士がその線と平行な他の直線沿いに並ぶようにしてもよい。個々のチャンバ３０は、プレート３１に形成された液体吐出用のノズル３２に通じている。個々のチャンバ３０内には、滴形成機構の一例たる抵抗ヒータ３４も配置されている。この図に示したのは、多々ある例のうち、そのヒータ３４がプレーナ半導体部材２８の頂面より上方にあり、ノズル３２と向かい合うようチャンバ３０の底部に配置されている例である。言い換えれば、この例は、チャンバ３０の底面が半導体部材２８の第１面２９より上方にあり、チャンバ３０の頂面がプレート３１で画定される例である。
【００２８】
図１９に示すように、チャンバ３０にインクを供給するためのインク供給孔３６ａ，３６ｂは都合２本のリニアアレイを形成している。孔３６ａはノズルアレイの片側即ち滴吐出器２０ａ側、孔３６ｂはノズルアレイの他側即ち滴吐出器２０ｂ側にあり、それら吐出器２０ａ，２０ｂにはそれぞれチャンバ３０及びノズル３２が備わっている。この例では、孔３６ａがチャネル３８ａを介し他の孔３６ａと連通する一方、孔３６ｂとは連通していない。吐出器２０は高いノズル密度で形成されている。吐出器２０の間隔（配置周期）は２０〜８０μｍの値域内で設計的に定めることができる。同様に、孔３６ａ，３６ｂの長さは１０〜１００μｍ、幅は１０〜１００μｍの値域内で定めることができる。
【００２９】
図２０〜図２８に、本発明の第２実施形態に係る製造手順を示す。この手順は、互いに異なるインクを供給するインクチャネル同士、互いに異なるインクを吐出するノズル同士の間隔が狭いインクジェットプリントヘッドダイ１８を製造する手順である。本実施形態のダイ１８は第１実施形態のそれと形状的且つ機能的に相違しているが、図１４として示したフローチャートは引き続き製造諸工程の概略として参照することができる。
【００３０】
図１４中の工程１００では、図２０に示すように、プレーナ基板部材４４に対するパターニング及びエッチングで、その表面のうち後に図１７中の界面２４になる面に２個のチャネル３８ａ，３８ｂを形成する。基板部材４４はその厚みが３００μｍ〜１ｍｍ、好ましくは６５０〜７２５μｍの値域に属するシリコンウェハである。チャネル３８ａ，３８ｂは、本件技術分野で周知の手法に倣い、シリコンに対するリソグラフィックなパターニング及び深反応性イオンエッチングで形成される。チャネル３８ａ，３８ｂの深さは基板部材４４の厚み未満、深さの値域は３００〜９００μｍ例えば４００〜４５０μｍにするのが望ましい。そのようにすると、チャネル３８ａ，３８ｂが第２面４１まで到達せず底部３９ａ，３９ｂが生じることとなる（符号同順）。
【００３１】
図１４中の工程１０２では、図２１に示すように、シリコンウェハ等のプレーナ半導体部材２８を界面２４にてプレーナ基板部材４４に接合することで複合基板ウェハ対を形成する。このウェハ間接合は界面２４における二面間高温熔着接合で実行できる。その接合に先立ち、基板部材４４、半導体部材２８又はその双方の上に熱酸化物を発現させてもよい。半導体部材２８は、接合処理後に薄化させることができるので、接合当初はどのような厚みでもよい。図２１に示した半導体部材２８は薄化処理を経ており、５０〜４００μｍの値域、より好ましくは５０〜１００μｍの値域に属する厚みまで薄化されている。好ましくは、半導体部材２８の第１面２９即ち薄化処理終了時点での頂面が、界面２４から２００μｍ未満の位置を占めるようにする。基板部材４４及び半導体部材２８の厚みは、複合基板を組成する両ウェハの合計厚が標準的な２００ｍｍ径シリコンウェハの厚み例えば７５０μｍとほぼ等しくなるよう調整するのが望ましい。その方が、後続のウェハ処理工程で都合がよい。
【００３２】
図１４中の工程１０４では、図２２に示すように、プレーナ半導体部材２８の頂部に位置するよう第１面２９上に絶縁性の誘電体層５０を形成し、その層５０の頂部に滴形成機構、具体的には抵抗ヒータ３４のアレイを形成する。インクジェットプリントヘッドダイ１８内には、図示しないが、ヒータ３４に対する電気的接続手段や滴吐出制御用のパワーＬＤＭＯＳ及びＣＭＯＳ論理回路も形成される。層５０を成長させる処理を、それらの形成工程中に実行してもよい。なお、ヒータ構造の形成については、係属中の２００８年６月２３日付米国特許出願第１２／１４３８８０号等にも記載がある。
【００３３】
図１４中の工程１０６では、図２３に示すように、誘電体層５０に対するパターニング及び貫通エッチングで、プレーナ半導体部材２８に供給口５２ａ，５２ｂを形成する。
【００３４】
図１４中の工程１０８では、図２４に示すように、チャンバ層５４で被覆しパターニングすることで、隣り合う滴吐出器２０の間にチャンバ壁２６を形成すると共に、インクジェットプリントヘッドダイ１８の残余部分上に拡がり回路をインクから保護する外側保護層５６を形成する。壁２６は吐出器２０ａ同士、吐出器２０ｂ同士が連通するようパターニングで形成されるので、吐出器２０ａから吐出されるインクと吐出器２０ｂから吐出される別種のインクとが混ざり合うことはない。層５４の形成は、ノボラック樹脂ベースのエポキシをはじめとするフォトイメージャブルエポキシ、例えば東京応化工業株式会社製のＴＭＭＲ（登録商標）レジストを用いたスピンコーティング、露光及び現像で行うことができる。層５４の厚みは８〜２５μｍの値域内とするのが望ましい。
【００３５】
図１４中の工程１１０では、図２５及び図２６に示すように、プレーナ半導体部材２８に対する貫通エッチングでインク供給孔３６ａ，３６ｂを形成し、滴吐出器２０ａ，２０ｂを界面２４にて対応するプレーナ基板部材４４内チャネル３８ａ，３８ｂと連通させる。即ち、チャネル３８ａを孔３６ａ、チャネル３８ｂを孔３６ｂに界面２４にて連通させる。孔３６ａ，３６ｂは、本件技術分野で周知の手法に倣い、供給口５２ａ，５２ｂをマスクとして用いシリコンを異方性反応性イオンエッチングすることで形成される。図２６に示した断面、即ち図２５中の線Ｄ−Ｄに沿った断面には、半導体部材２８に対する貫通エッチングで形成された孔３６ａが示されている。線Ｄ−Ｄは孔３６ｂを過ぎっていない。
【００３６】
図１４中の工程１１２では、図２７及び図２８に示すように、ドライフィルムレジストを積層してフォトイメージャブルなノズルプレート３１の層を形成し、その層に対するパターニングでノズル３２を形成する。このフォトイメージャブルノズルプレート層は、ノボラック樹脂ベースエポキシをはじめとするドライフィルムフォトイメージャブルエポキシ、例えば東京応化工業株式会社製のＴＭＭＦ（登録商標）ドライフィルムレジストを用い形成することができる。その層厚は、５〜２０μｍの値域に属する値例えば１０μｍにするのが望ましい。ドライフィルムレジストの積層でプレート３１を形成するのは、インク供給孔３６ａ，３６ｂをはじめ込み入った形状部分を有するインクジェットプリントヘッドダイにもプレート３１を形成できるからである。また、この段階では、チャネル３８ａ，３８ｂとプレーナ基板部材４４の第２面４１との間を結ぶインク源接続孔４０ａ，４０ｂ（図１８及び図１９参照）はまだ形成されていない。即ち、インク供給口３６ａ，３６ｂが複合基板の背面たる第２面４１にまだつながっていないので、第２面４１における減圧吸着で複合基板を保持しつつ、積層処理を難なく行うことができる。図２８に示した断面、即ち図２７中の線Ｅ−Ｅに沿った断面には、抵抗ヒータ３４の上方に位置するようノズルプレート３１の層に形成されたノズル３２が示されている。
【００３７】
図１４中の工程１１４では、図１７及び図１８に示すように、対応するプレーナ基板部材４４内チャネル３８ａ，３８ｂに通ずるよう基板部材４４の背面にインク源接続孔４０ａ，４０ｂを開口させる。孔４０ａ，４０ｂの形成はシリコンに対するレーザ穿孔やエッチングで行える。孔４０ａ，４０ｂの直径は、チャネル３８ａ，３８ｂの幅に合わせるのが望ましいが、より大きめの径又は小さめの径にしてもかまわない。図１８には、基板部材４４の底部で基板部材４４内チャネル３８ａ，３８ｂにつながる孔４０ａ，４０ｂが示されている。図１８では孔４０ａ，４０ｂが円形であるが、方形や楕円形でもかまわない。また、図示したのはインクジェットプリントヘッドダイ１８の一部のみであり、プリントヘッドダイに沿ったインク源接続孔の個数は更に多数になりうる。更に、複数種類のインクを吐出できるインクジェットプリントヘッドダイであるので、インクの種類毎に複数個ずつ滴吐出器、チャネル、インク源接続孔及びインク供給孔が備わる構成にすることができる。
【００３８】
図１４中の工程１１６では、図１５及び図１６に示すように、複合基板ウェハ対４６をダイシングして複数個、例えば数百個のインクジェットプリントヘッドダイ１８を作成する。図１５を参照して前述した通り、このダイシング処理では、ダイ１８の側端面がウェハ対４６の表面に対しほぼ直交することとなるようウェハ対４６が切断されるので、ダイ１８の幅Ｘ及び長さＹは、プレーナ半導体部材２８の第１面２９上でもプレーナ基板部材４４の第２面４１上でもほとんど違わない。
【００３９】
図２９に、本発明の第３実施形態に係るＣＩＪプリントヘッドダイ１１８の部分断面を模式的に示す。このダイ１１８は、アレイをなす複数個の加圧液吐出器１２０を備えている。壁１２６は、加圧液吐出器１２０同士を仕切ると共に、加圧液体流の吐出元たるノズル１３２の各側で流入路１２７ａ，１２７ｂを画している。加圧液体流を細分して滴を発生させるため、その流入路１２７ａ，１２７ｂ内には抵抗ヒータ１３４ａ，１３４ｂも配置されている。これとは違い、各ノズル１３２の直下に抵抗ヒータが１個ずつ備わる構成にしてもよい。
【００４０】
図２９に示すように、供給孔１３６ａ，１３６ｂはプレーナ半導体部材１２８内でリニアアレイを都合２本形成している。加圧液は吐出器１２０の片側にある供給孔１３６ａから流入路１２７ａに流れ込む一方、その吐出器１２０の他側にある供給孔１３６ｂから流入路１２７ｂに流れ込み、合流してノズル１３２から流出する。それら、供給孔１３６ａはプレーナ基板部材１４４内チャネル１３８ａ、供給孔１３６ｂは基板部材１４４内チャネル１３８ｂに連通している。その基板部材１４４の背面には接続孔１４０ａ，１４０ｂがあり、諸吐出器１２０に加圧液を供給できるよう図示しない液源に連通している。接続孔１４０ａにおける圧力が接続孔１４０ｂのそれに比べ正側である場合、流入路１２７ａ，１２７ｂ内デブリの清掃に資するよう、太線矢印で図示の方向に沿う方向のクロスフローが発生することとなろう。
【００４１】
図３０〜図３７に、本発明の第３実施形態に係る製造手順を示す。この手順は、クロスフロー清掃機能を有する多チャネル型のＣＩＪプリントヘッドダイ１１８を製造する手順である。本実施形態のダイ１１８は第１及び第２実施形態のそれと形状的且つ機能的に相違しているが、図１４として示したフローチャートは引き続き製造諸工程の概略として参照することができる。
【００４２】
図１４中の工程１００では、図３０に示すように、プレーナ基板部材１４４に対するパターニング及びエッチングでチャネル１３８ａ，１３８ｂを形成する。基板部材１４４はその厚みが３００μｍ〜１ｍｍ、好ましくは６５０〜７２５μｍの値域に属するシリコンウェハである。チャネル１３８ａ，１３８ｂは、本件技術分野で周知の手法に倣い、シリコンに対するリソグラフィックなパターニング及び深反応性イオンエッチングで形成される。チャネル１３８ａ，１３８ｂの深さは基板部材１４４の厚み未満、深さの値域は３００〜９００μｍ例えば４００〜４５０μｍにするのが望ましい。そのようにすると、チャネル１３８ａ，１３８ｂが第２面１４１まで到達せず底部１３９ａ，１３９ｂが生じることとなる。
【００４３】
図１４中の工程１０２では、図３１に示すように、シリコンウェハ等のプレーナ半導体部材１２８を界面１２４にてプレーナ基板部材１４４に接合することで複合基板ウェハ対を形成する。このウェハ間接合は界面１２４における二面間高温熔着接合で実行できる。その接合に先立ち、基板部材１４４、半導体部材１２８又はその双方の上に熱酸化物を発現させてもよい。半導体部材１２８は、接合処理後に薄化させることができるので、接合当初はどのような厚みでもよい。図３１に示した半導体部材１２８は薄化処理を経ており、５０〜４００μｍの値域、より好ましくは５０〜１００μｍの値域に属する厚みまで薄化されている。好ましくは、半導体部材１２８の第１面１２９即ち薄化処理終了時点での頂面が、界面１２４から２００μｍ未満の位置を占めるようにする。基板部材１４４及び半導体部材１２８の厚みは、複合基板を組成する両ウェハの合計厚が標準的な２００ｍｍ径シリコンウェハの厚み例えば７５０μｍとほぼ等しくなるよう調整するのが望ましい。その方が、後続のウェハ処理工程で都合がよい。
【００４４】
図１４中の工程１０４では、図３２に示すように、プレーナ半導体部材１２８の頂部に絶縁性の誘電体層１５０を形成し、その層１５０の頂部に滴細分機構、具体的には抵抗ヒータ１３４ａ，１３４ｂのアレイを形成する。ＣＩＪプリントヘッドダイ１１８内には、図示しないが、ヒータ１３４ａ，１３４ｂに対する電気的接続手段や滴細分制御用のパワーＬＤＭＯＳ及びＣＭＯＳ論理回路も形成される。層１５０を成長させる処理を、それらの形成工程中に実行してもよい。
【００４５】
図１４中の工程１０６では、図３３に示すように、誘電体層１５０に対するパターニング及び貫通エッチングでプレーナ半導体部材１２８に供給口１５２ａ，１５２ｂを形成する。
【００４６】
図１４中の工程１０８では、図３４に示すように、壁層１５４で被覆しパターニングすることで、隣り合う吐出器１２０間に壁１２６を形成すると共に、ＣＩＪプリントヘッドダイ１１８の残余部分上に拡がり回路をインクから保護する外側保護層１５６を形成する。層１５４の形成は、ノボラック樹脂ベースのエポキシをはじめとするフォトイメージャブルエポキシ、例えば東京応化工業株式会社製のＴＭＭＲ（登録商標）レジストを用いたスピンコーティング、露光及び現像で行うことができる。層１５４の厚みは４〜２５μｍの値域内とするのが望ましい。
【００４７】
図１４中の工程１１０では、図３５に示すように、プレーナ半導体部材１２８に対する貫通エッチングで供給孔１３６ａ，１３６ｂを形成し、吐出器１２０をプレーナ基板部材１４４内チャネル１３８ａ，１３８ｂと連通させる。孔１３６ａ，１３６ｂは、本件技術分野で周知の手法に倣い、図３３に示したインク供給口１５２ａ，１５２ｂを形状画定用のマスクとして用い、シリコンを異方性反応性イオンエッチングすることで形成される。
【００４８】
図１４中の工程１１２では、図３６に示すように、ドライフィルムレジストを積層してフォトイメージャブルなノズルプレート１３１の層を形成し、その層に対するパターニングでノズル１３２を形成する。このフォトイメージャブルノズルプレート層は、ノボラック樹脂ベースエポキシをはじめとするドライフィルムフォトイメージャブルエポキシ、例えば東京応化工業株式会社製のＴＭＭＦ（登録商標）ドライフィルムレジストを用い形成することができる。その層厚は、５〜２０μｍの値域に属する値例えば１０μｍにするのが望ましい。ドライフィルムレジストの積層でプレート１３１を形成するのは、供給孔１３６ａ，１３６ｂをはじめ込み入った形状部分を有する液吐出プリントヘッドにもプレート１３１を形成できるからである。また、この段階では、チャネル１３８ａ，１３８ｂとプレーナ基板部材１４４の第２面１４１との間を結ぶ接続孔１４０ａ，１４０ｂ（図２９参照）はまだ形成されていない。即ち、供給孔１３６ａ，１３６ｂが複合基板の背面たる第２面１４１にまだつながっていないので、第２面１４１における減圧吸着で複合基板を保持しつつ、積層処理を難なく行うことができる。
【００４９】
図１４中の工程１１４では、仰視斜視図たる図３７に示すように、対応するチャネル１３８ａ，１３８ｂに通ずるようプレーナ基板部材１４４の背面に接続孔１４０ａ，１４０ｂを開口させる。孔１４０ａ，１４０ｂの形成はシリコンに対するレーザ穿孔やエッチングで行える。孔１４０ａ，１４０ｂの直径は、対応するチャネル１３８ａ，１３８ｂの幅に合わせるのが望ましいが、より大きめの径又は小さめの径にしてもかまわない。図３７では孔１４０ａ，１４０ｂが円形であるが方形や楕円形でもかまわない。
【００５０】
図１４中の工程１１６では、図１５及び図１６に示すように、複合基板ウェハ対４６をダイシングして複数個、例えば数百個のインクジェットプリントヘッドダイ１１８を作成する。図１５を参照して前述した通り、このダイシング処理では、ダイ１１８の側端面がウェハ対４６の表面に対しほぼ直交することとなるようウェハ対４６が切断されるので、ダイ１１８の幅Ｘ及び長さＹは、プレーナ半導体部材１２８の第１面１２９上でもプレーナ基板部材１４４の第２面１４１上でもほとんど違わない。
【００５１】
ＤＯＤインクジェットプリントヘッドやＣＩＪインクジェットプリントヘッドを製造する際には、相応のインクジェットプリントヘッドダイ１８，１１８を図３８の如く実装基板６０に固定すればよい。プレーナ基板部材４４の第２面４１を実装基板６０に接合する際には、機械的強度、インクに対する化学的親和性、流体封止の信頼性及び（可能なら）熱伝導率が良好になるよう接着剤を使用するのが望ましい。基板６０としては、図示しない導電リードや１個又は複数個のインクポート、例えば図中の第１インクポート６２及び第２インクポート６４を備えるものを使用するのが望ましい。図示例は第２インク源接続孔４０ｂを有する例であり、インク源接続孔４０ａには第１インクポート６２、インク源接続孔４０ｂには第２インクポート６４が連通している。その第１インクポート６２には第１インク源６６が連通している。複数種類のインクを吐出可能なインクジェットプリントヘッドダイ１８では、第２インクポート６４に第２インク源６８を連通させればよい。清掃用クロスフロー（クロスフラッシング）が可能な構成のＣＩＪプリントヘッドダイでは、基板６０側の第２インクポート６４を、例えばインクシンクとして振る舞うインク源６８に連通させればよい。第１インクポート６２を第２インクポート６４に比し正側に加圧することで、インク流を発生させることができる。また、図中の６１は、ダイ１８・基板６０間を電気的に接続する部材、例えばボンディングワイヤである。
【００５２】
以上、その好適な実施形態を参照しつつ本発明について詳細に説明したが、本発明の技術的範囲内でそれらに変形乃至改良を施せることをご理解頂きたい。
【図１】
2013525160.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【国際調査報告】
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