(57)【要約】【課題】第１の基板を第２の基板に接合するための優れた方法を提供する。【解決手段】第１の基板を第２の基板に接合する方法が提供される。この方法は、（ａ）複数のエッチングされた溝が第１の接合面に画定された、第１の基板を提供するステップと、（ｂ）第２の接合面を有する第２の基板を提供するステップと、（ｃ）第１の接合面と第２の接合面を相互に、接着材を使用して接合するステップとを含む。接合中、接着材が少なくとも部分的に、複数のエッチングされた溝内に収容され、それによって、粗面処理を回避しても接着接合強度が増大される。この方法は、半導体チップを、液体接着材を使用して接合するのに特に適している。【選択図】図１４
2008530316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板を第２の基板に接合する方法であって、
（ａ）複数のエッチングされた溝が第１の接合面に画定された第１の基板を提供するステップと、
（ｂ）第２の接合面を有する第２の基板を提供するステップと、
（ｃ）接着材を使用して前記第１の接合面と前記第２の接合面とを接合するステップと
を含み、
接合中に、前記接着材が少なくとも部分的に、前記複数のエッチングされた溝内に収容される、方法。
【請求項２】
前記第１の基板が、１０００ミクロン未満の厚さを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の基板が、約２５０ミクロン未満の厚さを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の基板が集積回路である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の基板が、プリントヘッド集積回路である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の基板が、複数のプリントヘッド集積回路を前記第２の基板上に取り付けるように構成された成形インクマニホルドである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記複数のエッチングされた溝が、液体接着材を毛管作用によって引き込むのに十分な直径または幅を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記複数のエッチングされた溝が、約１０ミクロン未満の直径または幅を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記複数のエッチングされた溝が、少なくとも２０ミクロンの深さを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数のエッチングされた溝が、少なくとも３：１のアスペクト比を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数のエッチングされた溝が、前記第１の接合面の有効表面積を少なくとも２０％増大させる、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の接合面が、約２０ｎｍ未満の最大表面粗さＲｍａｘを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の接合面が、約５ｎｍ未満の最大表面粗さＲｍａｘを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の接合面が、約２０ｎｍ未満の平均表面粗さＲａを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の接合面が、約５ｎｍ未満の平均表面粗さＲａを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の基板が、約５ミクロン未満のＴＴＶ（Ｔｏｔａｌ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記接着材が、液体ベースの接着材である、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記接着材が、液体ベースの接着材を備える接着テープである、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
接合中に、少なくとも前記第１の基板が冷却し、それによって、前記複数のエッチングされた溝内の前記接着材の上に部分的な真空が発生する、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
少なくとも前記第１の基板が接合前に加熱され、接合中に冷却される、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
接合中に、前記部分的な真空が、少なくとも部分的に、前記第１および第２の基板を一緒に保持する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
第２の基板に接着材を使用して接合するのに適した第１の基板であって、前記第１の基板は、複数のエッチングされた溝が第１の接合面に画定され、前記複数のエッチングされた溝が、接合中に前記接着材を収容するように構成される、第１の基板。
【請求項２３】
１０００ミクロン未満の厚さを有する、請求項２２に記載の第１の基板。
【請求項２４】
２５０ミクロン未満の厚さを有する、請求項２２に記載の第１の基板。
【請求項２５】
半導体集積回路である、請求項２２に記載の第１の基板。
【請求項２６】
ＭＥＭＳ集積回路である、請求項２２に記載の第１の基板。
【請求項２７】
プリントヘッド集積回路である、請求項２２に記載の第１の基板。
【請求項２８】
前記複数のエッチングされた溝が、液体接着材を毛管作用によって引き込むのに十分な直径または幅を有する、請求項２２に記載の第１の基板。
【請求項２９】
前記複数のエッチングされた溝が、約１０ミクロン未満の直径または幅を有する、請求項２２に記載の第１の基板。
【請求項３０】
前記複数のエッチングされた溝が、少なくとも２０ミクロンの深さを有する、請求項２２に記載の第１の基板。
【請求項３１】
前記複数のエッチングされた溝が、少なくとも３：１のアスペクト比を有する、請求項２２に記載の第１の基板。
【請求項３２】
前記複数のエッチングされた溝が、前記第１の接合面の有効表面積を少なくとも２０％増大させる、請求項２２に記載の第１の基板。
【請求項３３】
前記第１の接合面が、約２０ｎｍ未満の最大表面粗さＲｍａｘを有する、請求項２２に記載の第１の基板。
【請求項３４】
前記第１の接合面が、約５ｎｍ未満の最大表面粗さＲｍａｘを有する、請求項２２に記載の第１の基板。
【請求項３５】
前記第１の接合面が、約２０ｎｍ未満の平均表面粗さＲａを有する、請求項２２に記載の第１の基板。
【請求項３６】
前記第１の接合面が、約５ｎｍ未満の平均表面粗さＲａを有する、請求項２２に記載の第１の基板。
【請求項３７】
前記第１の基板が、約５ミクロン未満のＴＴＶ（Ｔｏｔａｌ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）を有する、請求項２２に記載の第１の基板。
【請求項３８】
前記接着材が液体ベースの接着材である、請求項２２に記載の第１の基板。
【請求項３９】
前記接着材が、液体ベースの接着材を備える接着テープである、請求項２２に記載の第１の基板。
【請求項４０】
（ａ）複数のエッチングされた溝が第１の接合面に画定された、第１の基板と、
（ｂ）第２の接合面を有する第２の基板であり、前記第２の接合面が、前記第１の接合面に接着材で接合される、前記第２の基板と
を備え、
前記接着材が少なくとも部分的に、前記複数のエッチングされた溝内に収容される、接合済み組立体。
【請求項４１】
前記第１の基板が、１０００ミクロン未満の厚さを有する、請求項４０に記載の接合済み組立体。
【請求項４２】
前記第１の基板が、２５０ミクロン未満の厚さを有する、請求項４０に記載の接合済み組立体。
【請求項４３】
前記第１の基板が、半導体集積回路である、請求項４０に記載の接合済み組立体。
【請求項４４】
前記第１の基板が、ＭＥＭＳ集積回路である、請求項４０に記載の接合済み組立体。
【請求項４５】
前記第１の基板が、プリントヘッド集積回路である、請求項４０に記載の接合済み組立体。
【請求項４６】
前記第２の基板がポリマーである、請求項４０に記載の接合済み組立体。
【請求項４７】
前記第２の基板が、複数のプリントヘッド集積回路を前記第２の基板上に取り付けるように構成された成形インクマニホルドである、請求項４５に記載の接合済み組立体。
【請求項４８】
前記複数のエッチングされた溝が、液体接着材を毛管作用によって引き込むのに十分な直径または幅を有する、請求項４０に記載の接合済み組立体。
【請求項４９】
前記複数のエッチングされた溝が、約１０ミクロン未満の直径または幅を有する、請求項４０に記載の接合済み組立体。
【請求項５０】
前記複数のエッチングされた溝が、少なくとも２０ミクロンの深さを有する、請求項４０に記載の接合済み組立体。
【請求項５１】
前記複数のエッチングされた溝が、少なくとも３：１のアスペクト比を有する、請求項４０に記載の接合済み組立体。
【請求項５２】
前記複数のエッチングされた溝が、前記第１の接合面の有効表面積を少なくとも２０％増大させる、請求項４０に記載の接合済み組立体。
【請求項５３】
前記第１の接合面が、約２０ｎｍ未満の最大表面粗さＲｍａｘを有する、請求項４０に記載の接合済み組立体。
【請求項５４】
前記第１の接合面が、約５ｎｍ未満の最大表面粗さＲｍａｘを有する、請求項４０に記載の接合済み組立体。
【請求項５５】
前記第１の接合面が、約２０ｎｍ未満の平均表面粗さＲａを有する、請求項４０に記載の接合済み組立体。
【請求項５６】
前記第１の接合面が、約５ｎｍ未満の平均表面粗さＲａを有する、請求項４０に記載の接合済み組立体。
【請求項５７】
前記第１の基板が、約５ミクロン未満のＴＴＶ（Ｔｏｔａｌ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）を有する、請求項４０に記載の接合済み組立体。
【請求項５８】
前記接着材が、液体ベースの接着材である、請求項４０に記載の接合済み組立体。
【請求項５９】
前記接着材が、液体ベースの接着材を備える接着テープである、請求項４０に記載の接合済み組立体。
【請求項６０】
（ａ）複数のプリントヘッド集積回路であり、各プリントヘッド集積回路が、
前記プリントヘッド集積回路の前面上に形成された複数のノズルと、
インクを前記プリントヘッド集積回路の裏面から前記複数のノズルに供給するための、複数のインク供給チャネルと、
前記裏面に画定された、複数のエッチングされた溝と
を備える前記複数のプリントヘッド集積回路と、
（ｂ）取付け面を有するインクマニホルドであり、各プリントヘッド集積回路の前記裏面が、前記取付け面に接着材で接合される、前記インクマニホルドと
を具備し、
前記接着材が少なくとも部分的に、前記複数のエッチングされた溝内に収容される、プリントヘッド組立体。
【請求項６１】
各プリントヘッド集積回路が、２５０ミクロン未満の厚さを有する、請求項６０に記載のプリントヘッド組立体。
【請求項６２】
前記インクマニホルドが、ポリマーから形成される成形インクマニホルドである、請求項６０に記載のプリントヘッド組立体。
【請求項６３】
前記複数のエッチングされた溝が、液体接着材を毛管作用によって引き込むのに十分な直径または幅を有する、請求項６０に記載のプリントヘッド組立体。
【請求項６４】
前記複数のエッチングされた溝が、約１０ミクロン未満の直径または幅を有する、請求項６０に記載のプリントヘッド組立体。
【請求項６５】
前記複数のエッチングされた溝が、少なくとも２０ミクロンの深さを有する、請求項６０に記載のプリントヘッド組立体。
【請求項６６】
前記複数のエッチングされた溝が、少なくとも３：１のアスペクト比を有する、請求項６０に記載のプリントヘッド組立体。
【請求項６７】
前記複数のエッチングされた溝が、各裏面の有効表面積を少なくとも２０％増大させる、請求項６０に記載のプリントヘッド組立体。
【請求項６８】
各裏面が、約２０ｎｍ未満の最大表面粗さＲｍａｘを有する、請求項６０に記載のプリントヘッド組立体。
【請求項６９】
各裏面が、約５ｎｍ未満の最大表面粗さＲｍａｘを有する、請求項６０に記載のプリントヘッド組立体。
【請求項７０】
各裏面が、約２０ｎｍ未満の平均表面粗さＲａを有する、請求項６０に記載のプリントヘッド組立体。
【請求項７１】
各裏面が、約５ｎｍ未満の平均表面粗さＲａを有する、請求項６０に記載のプリントヘッド組立体。
【請求項７２】
各プリントヘッド集積回路が、約５ミクロン未満のＴＴＶ（Ｔｏｔａｌ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）を有する、請求項６０に記載のプリントヘッド組立体。
【請求項７３】
前記接着材が、液体ベースの接着材である、請求項６０に記載のプリントヘッド組立体。
【請求項７４】
前記接着材が、液体ベースの接着材を備える接着テープである、請求項６０に記載のプリントヘッド組立体。
【請求項７５】
請求項６０に記載のプリントヘッド組立体を備えるプリンタ。
【請求項７６】
ページ幅インクジェットプリンタである、請求項７５に記載のプリンタ。
【請求項７７】
インクマニホルドの取付け面に接着材を使用して接合するのに適したプリントヘッド集積回路であって、
前記プリントヘッド集積回路の前面上に形成された複数のノズルと、
インクを前記プリントヘッド集積回路の裏面から前記複数のノズルに供給するための、複数のインク供給チャネルと、
前記裏面に画定された、複数のエッチングされた溝であり、接合中に前記接着材を収容するように構成される、前記複数のエッチングされた溝と
を備える、プリントヘッド集積回路。
【請求項７８】
２５０ミクロン未満の厚さを有する、請求項７７に記載のプリントヘッド集積回路。
【請求項７９】
前記複数のエッチングされた溝が、液体接着材を毛管作用によって引き込むのに十分な直径または幅を有する、請求項７７に記載のプリントヘッド集積回路。
【請求項８０】
前記複数のエッチングされた溝が、約１０ミクロン未満の直径または幅を有する、請求項７７に記載のプリントヘッド集積回路。
【請求項８１】
前記複数のエッチングされた溝が、少なくとも２０ミクロンの深さを有する、請求項７７に記載のプリントヘッド集積回路。
【請求項８２】
前記複数のエッチングされた溝が、少なくとも３：１のアスペクト比を有する、請求項７７に記載のプリントヘッド集積回路。
【請求項８３】
前記複数のエッチングされた溝が、第１の接合面の有効表面積を少なくとも２０％増大させる、請求項７７に記載のプリントヘッド集積回路。
【請求項８４】
第１の接合面が、約２０ｎｍ未満の最大表面粗さＲｍａｘを有する、請求項７７に記載のプリントヘッド集積回路。
【請求項８５】
第１の接合面が、約５ｎｍ未満の最大表面粗さＲｍａｘを有する、請求項７７に記載のプリントヘッド集積回路。
【請求項８６】
第１の接合面が、約２０ｎｍ未満の平均表面粗さＲａを有する、請求項７７に記載のプリントヘッド集積回路。
【請求項８７】
第１の接合面が、約５ｎｍ未満の平均表面粗さＲａを有する、請求項７７に記載のプリントヘッド集積回路。
【請求項８８】
約５ミクロン未満のＴＴＶ（Ｔｏｔａｌ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）を有する、請求項７７に記載のプリントヘッド集積回路。
【請求項８９】
前記接着材が、液体ベースの接着材である、請求項７７に記載のプリントヘッド集積回路。
【請求項９０】
前記接着材が、液体ベースの接着材を備える接着テープである、請求項７７に記載のプリントヘッド集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を相互に接合する方法、および、該方法に適合された基板に関する。本発明は主として、従来の表面研磨技法を回避してもマイクロスケール基板の他の基板への接合を最大にできるように、開発されたものである。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本発明の出願人または譲受人によって出願された以下の特許または特許出願を、ここに相互参照により組み込む。
【表１】
2008530316.tif 000003
【表２】
2008530316.tif 000004
一部の出願は、整理番号で列挙されている。それらは、出願番号が判明した際に、置き換えられる。
【背景技術】
【０００３】
表面は、最初に粗面化される場合、液体接着材の使用により、より十分に接合することがよく知られている。粗面処理を行うと、液体接着材への接合に利用できる表面積が増大し、それによって接着接合強度が大幅に増大する。
【０００４】
一般に、粗面処理は、接合される表面の一方または両方を研磨することによって実現される。例えば、表面の一方を研磨布で単に研磨することによって、非研磨表面と比べると、接着強度の大幅な改善を実現することができる。
【０００５】
しかし、半導体集積回路（「チップ」）などのマイクロスケール基板を接合する際、基板の表面を研磨することは一般に望ましくない。それどころか、半導体チップが非常に平滑な表面を有することが、大いに望ましい。集積回路の表面上に欠陥があればそれが、亀裂の伝搬を生じ、デバイスを著しく弱化させる恐れがある。ますます薄くなる集積回路（例えば、２００ミクロン未満のＩＣ）に向けた取り組みのある中で、それに対応して、デバイス内に許容可能な機械的強度を維持するために、表面粗さを低減させる必要がある。
【０００６】
表面粗さは最も重要であるので、シリコンウェーハは一般に、２段階のプロセスを使用して薄化される。ウェーハは、フロントエンド処理後、通常まず機械的研削ツール内で裏面研削によって薄化される。ウェーハ研削ツールの例が、Ｓｔｒａｓｂａｕｇｈ  ７ＡＦツール、およびＤｉｓｃｏ  ＤＦＧ−８４１ツールである。機械的研削は、迅速で費用のかからないシリコン研削方法である。しかし、機械的研削はまた、比較的高い表面粗さ（例えば、約１５０ｎｍのＲｍａｘ）を有する裏面を残す。さらに、機械的研削は、ウェーハの裏面の中に最大約２０μｍ広がる欠陥（例えば、亀裂または転位）を生ずる恐れがある。
【０００７】
機械的強度の点から、表面粗さおよび表面欠陥は、集積回路では許容されない。したがって、バックエンドの薄化は一般に、そうした欠陥を除去し、低表面粗さをもたらす技法によって達成される。プラズマ薄化（ｐｌａｓｍａ  ｔｈｉｎｎｉｎｇ）が、ウェーハ薄化の達成に使用される１つの方法である。一般に、プラズマ薄化は、所望のウェーハ厚さを実現するために、最後の２０μｍのシリコンを除去するのに使用される。プラズマ薄化は比較的遅いが、実質的に表面欠陥のない、極めて平滑な裏面をもたらす。一般に、プラズマ薄化は、１ｎｍ未満の最大表面粗さ（Ｒｍａｘ）をもたらす。したがって、プラズマ薄化は、集積回路製作でのバックエンド処理用に選択する一方法である。
【０００８】
ＭＥＭＳデバイスなどの集積回路はしばしば、他の基板に接合する必要がある。例えば、出願人のＭＥＭＳプリントヘッドの製作では、プリントヘッド集積回路が、成形されたインクマニホルド上に並んで接合されて、プリントヘッド組立体を形成する。（出願人のプリントヘッド製作プロセスの詳細な説明については、以下の詳細な説明、およびその内容を本明細書に相互参照により組み込む。特許文献１を参照されたい。）しかし、集積回路には、その裏面についての相反する要件があることが理解されよう。一方では、集積回路の裏面は、その機械的強度を最大にするために、低表面粗さを有するべきであり、どんな亀裂もあってはならない。これは、薄い（例えば、２５０μｍ未満の）集積回路にとって特に重要である。他方では、集積回路の裏面はしばしば、接着材または接着テープを使用して他の基板に接合するのに適している必要がある。上記で論じたように、接着強度は通常、接合される表面の表面粗さを増大させることによって最大にされ、それによって介在する接着材との接触が最大にされる。
【０００９】
基板の表面粗さが増大しないようにする、接着材を使用して基板を接合する改善された方法を提供することが望ましい。接着材を使用しての接合に適した表面を有するが、許容可能な機械的強度を維持する薄い基板（例えば、＜１０００ミクロン厚さ基板）を提供することも望ましい。
【特許文献１】米国特許出願第１０／７２８９７０号
【発明の開示】
【００１０】
第１の態様では、第１の基板を第２の基板に接合する方法であって、
（ａ）複数のエッチングされた溝が第１の接合面に画定された、第１の基板を提供するステップと、
（ｂ）第２の接合面を有する第２の基板を提供するステップと、
（ｃ）第１の接合面と第２の接合面を相互に、接着材を使用して接合するステップと
を含み、接合中に、接着材が少なくとも部分的に、複数のエッチングされた溝内に収容される方法が提供される。
【００１１】
第２の態様では、第２の基板に接着材を使用して接合するのに適した第１の基板であって、前記第１の基板は、複数のエッチングされた溝が第１の接合面に画定され、複数のエッチングされた溝が、接合中に接着材を収容するように構成される第１の基板が提供される。
【００１２】
第３の態様では、
（ａ）複数のエッチングされた溝が第１の接合面に画定された第１の基板と、
（ｂ）第２の接合面を有する第２の基板と、
（ｃ）第１の接合面と第２の接合面を相互に接合する接着材と
を備え、接着材が、第１と第２の基板の間に挟まれ、複数のエッチングされた溝内に収容される、接合済み組立体が提供される。
【００１３】
第４の態様では、
（ａ）複数のプリントヘッド集積回路であり、各プリントヘッド集積回路が、
プリントヘッド集積回路の前面上に形成された複数のノズルと、
インクをプリントヘッド集積回路の裏面から複数のノズルに供給するための、複数のインク供給チャネルと、
裏面に画定された、複数のエッチングされた溝と
を備える、複数のプリントヘッド集積回路と、
（ｂ）取付け面を有するインクマニホルドであり、各プリントヘッド集積回路の裏面が、取付け面に接着材で接合される、インクマニホルドと
を具備し、接着材が少なくとも部分的に、複数のエッチングされた溝内に収容される、プリントヘッド組立体が提供される。
【００１４】
第５の態様では、インクマニホルドの取付け面に接着材を使用して接合するのに適したプリントヘッド集積回路であって、
プリントヘッド集積回路の前面上に形成された複数のノズルと、
インクをプリントヘッド集積回路の裏面から複数のノズルに供給するための、複数のインク供給チャネルと、
裏面に画定された複数のエッチングされた溝であり、接合中に接着材を収容するように構成される複数のエッチングされた溝と
を備える、プリントヘッド集積回路が提供される。
【００１５】
従来、粗面処理は、接合される基板の表面特性の改善に使用される唯一の方法であった。しかし、上記で説明したように、粗面処理は、シリコンチップなどの、１０００μｍ未満の、任意選択で５００μｍ未満の、または任意選択で２５０μｍ未満の厚さを有する非常に薄い基板では望ましくない。したがって、本発明では、シリコンチップ（例えばＭＥＭＳチップ）を他の基板に接合する際に使用するのに特に適した、接着接合を制御された形で改善する方法を提供する。しかし、本発明は、半導体チップと共に使用するのに限定されるのではなく、粗面処理が望ましくない任意のエッチング可能な基板（例えば、金属基板、酸化シリコン基板、窒化シリコン基板など）を接合するのに使用してもよい。
【００１６】
本発明は、プリントヘッドチップの製作において使用するのに特に有利である。というのも、プリントヘッドチップは一般に、インク供給チャネルが、裏側接合面内にエッチングされるためである。したがって、本発明の溝を、製作プロセス内に任意の追加ステップを必要とすることなく、インク供給チャネルと同時にエッチングすることができる。
【００１７】
第２の基板の性質は、特に限定されず、例えば、プラスチック、金属、シリコン、ガラスなどからなることができる。第２の基板は、第１の基板に関連して上述された溝を任意選択で備えることができる。
【００１８】
溝は、接着材を毛管作用によって引き込むように、寸法設定することができる。必要な正確な寸法は、接着材の表面張力に依存する。必要な溝の寸法は、当業者によって、公知の毛管現象の式を使用して容易に決定することができる。あるいは溝を、第２の基板と接着材とが第１の接合面に押し付けられたときに、接着材を単に収容するように寸法設定することもできる。一般に、溝は、約１０μｍ未満の、任意選択で約５μｍ未満の、または任意選択で約３μｍ未満の、直径（円筒形の溝の場合）または幅（非円筒形の溝の場合）を有する。
【００１９】
溝は、第１の基板の全体的な頑健さを損なわずに接着性を改善するのに適した、任意の深さを有することができる。任意選択で、溝は、少なくとも１０μｍの、任意選択で少なくとも２０μｍの、任意選択で少なくとも３０μｍの、または任意選択で少なくとも５０μｍの深さまでエッチングされる。一般に、溝は、少なくとも３：１の、少なくとも５：１の、または少なくとも１０：１のアスペクト比を有する。高アスペクト比の溝は、任意の既知の異方性エッチング技法（例えば、米国特許第５５０１８９３号に記載のＢｏｓｃｈ社のプロセス）によって、容易にエッチングすることができる。高アスペクト比は、全体的な機械的強度を損なわずに接着材に利用できる表面積を最大にするのに有利である。
【００２０】
一般に、第１の接合面は、２０ｎｍ未満の最大表面粗さ（Ｒｍａｘ）、任意選択で５ｎｍ未満のＲｍａｘ、または任意選択で１ｎｍ未満のＲｍａｘを有する。本発明は、そうした表面と共に使用すると特に有利である。というのも、そうした表面は通常、その並外れた平滑さのために、接着材を使用して十分に接合されないためである。
【００２１】
あるいは、第１の接合面が、２０ｎｍ未満の平均表面粗さ（Ｒａ）、任意選択で５ｎｍ未満のＲａ、または任意選択で１ｎｍ未満のＲａを有してもよい。
【００２２】
接着材は一般に、液体ベースの接着材、または接合用に加熱されたときに液体になる接着材である。任意選択で、接着材は、接着材を一方または両方の面に備える接着テープである。両面接着フィルムまたはテープが、半導体分野で公知である。
【００２３】
任意選択で、接合プロセス中に第１の基板が冷却する。これは通常、第１の基板を加熱し（それにより、接着材も溶融させることができる）、次いで第１の基板が、第２の基板に接合する間に冷却するのを可能にすることによって実現される。この任意選択の利点は、溝内の接着材の上に部分的な真空が形成され、それが、接合中に基板を一緒に保持する助けとなるという点である。別の態様では、第１の基板が、第２の基板に接着材を使用して接合するのに適しており、前記第１の基板は、複数のエッチングされた溝が、第１の接合面に画定され、複数のエッチングされた溝が、接合中に接着材を収容するように構成される方法が提供される。
【００２４】
別の態様では、
（ａ）複数のエッチングされた溝が第１の接合面に画定された、第１の基板と、
（ｂ）第２の接合面を有する第２の基板であり、第２の接合面が第１の接合面に接着材で接合される、第２の基板と
を備え、接着材が少なくとも部分的に、複数のエッチングされた溝内に収容される、接合済み組立体が提供される。
【００２５】
別の態様では、
（ａ）複数のプリントヘッド集積回路であり、各プリントヘッド集積回路が、
プリントヘッド集積回路の前面上に形成された、複数のノズルと、
インクをプリントヘッド集積回路の裏面から複数のノズルに供給するための、複数のインク供給チャネルと、
裏面に画定された複数のエッチングされた溝と
を備える、複数のプリントヘッド集積回路と、
（ｂ）取付け面を有するインクマニホルドであり、各プリントヘッド集積回路の裏面が、取付け面に接着材で接合される、インクマニホルドと
を具備し、接着材が少なくとも部分的に、複数のエッチングされた溝内に収容される、プリントヘッド組立体が提供される。
【００２６】
別の態様では、インクマニホルドの取付け面に接着材を使用して接合するのに適したプリントヘッド集積回路であって、
プリントヘッド集積回路の前面上に形成された、複数のノズルと、
インクをプリントヘッド集積回路の裏面から複数のノズルに供給するための、複数のインク供給チャネルと、
裏面に画定された複数のエッチングされた溝であり、接合中に接着材を収容するように構成される複数のエッチングされた溝と
を備える、プリントヘッド集積回路が提供される。
【００２７】
別の態様では、第１の基板を第２の基板に接合する方法であって、
（ａ）複数のエッチングされた溝が第１の接合面に画定された、第１の基板を提供するステップと、
（ｂ）第２の接合面を有する第２の基板を提供するステップと、
（ｃ）第１の接合面と第２の接合面を相互に、接着材を使用して接合するステップと
を含み、接合中に、接着材が少なくとも部分的に、複数のエッチングされた溝内に収容される方法が提供される。
【００２８】
別の態様では、
（ａ）複数のエッチングされた溝が第１の接合面に画定された、第１の基板と、
（ｂ）第２の接合面を有する第２の基板であり、第２の接合面が、第１の接合面に接着材で接合される第２の基板と
を備え、接着材が少なくとも部分的に、複数のエッチングされた溝内に収容される、接合済み組立体が提供される。
【００２９】
別の態様では、第１の基板を第２の基板に接合する方法であって、
（ａ）複数のエッチングされた溝が第１の接合面に画定された、第１の基板を提供するステップと、
（ｂ）第２の接合面を有する第２の基板を提供するステップと、
（ｃ）第１の接合面と第２の接合面を相互に、接着材を使用して接合するステップと
を含み、接合中に、接着材が少なくとも部分的に、複数のエッチングされた溝内に収容される方法が提供される。
【００３０】
別の態様では、第２の基板に接着材を使用して接合するのに適した第１の基板であって、前記第１の基板は、複数のエッチングされた溝が第１の接合面に画定され、複数のエッチングされた溝が、接合中に接着材を収容するように構成される、第１の基板が提供される。
【００３１】
別の態様では、第１の基板を第２の基板に接合する方法であって、
（ａ）複数のエッチングされた溝が第１の接合面に画定された、第１の基板を提供するステップと、
（ｂ）第２の接合面を有する第２の基板を提供するステップと、
（ｃ）第１の接合面と第２の接合面を相互に、接着材を使用して接合するステップと
を含み、接合中に、接着材が少なくとも部分的に、複数のエッチングされた溝内に収容される方法が提供される。
【００３２】
別の態様では、第２の基板に接着材を使用して接合するのに適した第１の基板であって、前記第１の基板は、複数のエッチングされた溝が第１の接合面に画定され、複数のエッチングされた溝が、接合中に接着材を収容するように構成される、第１の基板が提供される。
【００３３】
別の態様では、
（ａ）複数のエッチングされた溝が第１の接合面に画定された、第１の基板と、
（ｂ）第２の接合面を有する第２の基板であり、第２の接合面が第１の接合面に接着材で接合される、第２の基板と
を備え、接着材が少なくとも部分的に、複数のエッチングされた溝内に収容される、接合済み組立体が提供される。
【００３４】
別の態様では、インクマニホルドの取付け面に接着材を使用して接合するのに適したプリントヘッド集積回路であって、
プリントヘッド集積回路の前面上に形成された、複数のノズルと、
インクをプリントヘッド集積回路の裏面から複数のノズルに供給するための、複数のインク供給チャネルと、
裏面に画定された複数のエッチングされた溝であり、接合中に接着材を収容するように構成される複数のエッチングされた溝と
を備える、プリントヘッド集積回路が提供される。
【００３５】
別の態様では、第１の基板を第２の基板に接合する方法であって、
（ａ）請求項１に記載のプリントヘッド集積回路を提供するステップと、
（ｂ）第２の接合面を有する第２の基板を提供するステップと、
（ｃ）第１の接合面と第２の接合面を相互に、接着材を使用して接合するステップと
を含み、接合中に、接着材が少なくとも部分的に、複数のエッチングされた溝内に収容される方法が提供される。
【００３６】
別の態様では、第２の基板に接着材を使用して接合するのに適した第１の基板であって、前記第１の基板は、複数のエッチングされた溝が第１の接合面に画定され、複数のエッチングされた溝が、接合中に接着材を収容するように構成され、第１の基板が、請求項１に記載のプリントヘッド集積回路である、第１の基板が提供される。
【００３７】
別の態様では、
（ａ）請求項１に記載のプリントヘッド集積回路と、
（ｂ）第２の接合面を有する第２の基板であり、第２の接合面が第１の接合面に接着材で接合される、第２の基板と
を備え、接着材が少なくとも部分的に、複数のエッチングされた溝内に収容される、接合済み組立体が提供される。
【００３８】
別の態様では、
（ａ）複数のプリントヘッド集積回路であり、各プリントヘッド集積回路が、
プリントヘッド集積回路の前面上に形成された、複数のノズルと、
インクをプリントヘッド集積回路の裏面から複数のノズルに供給するための、複数のインク供給チャネルと、
裏面に画定された複数のエッチングされた溝とを備え、各プリントヘッド集積回路が、請求項１に記載のものである、複数のプリントヘッド集積回路と、
（ｂ）取付け面を有するインクマニホルドであり、各プリントヘッド集積回路の裏面が、取付け面に接着材で接合される、インクマニホルドと
を具備し、接着材が少なくとも部分的に、複数のエッチングされた溝内に収容される、プリントヘッド組立体が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明の特定の形態を、以下にインクジェットプリンタ用のプリントヘッド組立体を製作する文脈において説明する。しかし、本発明は、任意の２つの基板の相互の接合に関して使用することができ、プリントヘッドの製作についての特定の実施形態に、いかなる形であれ限定されないことが理解されよう。
【００４０】
インクジェットプリンタユニット
図１は、（プリンタケーシング内に隠されている）印刷エンジンによって印刷される媒体８を支持および供給する媒体供給トレイ３を備える、プリンタユニット２を示す。媒体８の印刷後のシートが、印刷エンジンから媒体出力トレイ４に収集のために送られる。ユーザインターフェース５は、ＬＣＤタッチスクリーンであり、ユーザがプリンタユニット２の動作を制御するのを可能にするものである。
【００４１】
図２は、プリンタユニット２の蓋７が開いて、内部キャビティ６内に配置された印刷エンジン１を露出させた様子を示す。ピッカ機構９が、入力トレイ３内の媒体（見やすいように図示せず）を引っかからせて、個々のシートを印刷エンジン１に送る。印刷エンジン１は、個々のシートを受け取り、それを、印刷および後続の媒体出力トレイ４（図では格納されている）への送出のために、プリントヘッド組立体（以下に説明する）を通り越して送る、媒体輸送手段を含む。
【００４２】
印刷エンジン
印刷エンジン１を、図３および４に詳細に示す。印刷エンジン１は、カートリッジユニット１０およびクレードルユニット１２の２つの主要部分からなる。
【００４３】
カートリッジユニット１０は、クレードルユニット１２内に収容されて、クレードルユニットに取り付けられたカバー組立体１１によって適所に固定されるように形状設定およびサイズ設定される。クレードルユニット１２は、プリンタユニット２内に固定されるように構成されて、上記で論じたように印刷を促進する。
【００４４】
図４は、カートリッジユニット１０がクレードルユニット１２内に固定され、カバー組立体１１が閉じられて、組み立てられた形にある印刷エンジン１を示す。印刷エンジン１は、プリンタユニット２のユーザインターフェース５からのユーザ入力に応答して、印刷に関連するさまざまな側面を制御する。そうした側面は、媒体をプリントヘッドを通り越して制御された形で輸送すること、および通過する媒体の表面上へのインクの制御された噴射を含む。
【００４５】
カートリッジユニット
カートリッジユニット１０を、図５および６に詳細に示す。図６の分解図を参照すると、カートリッジユニット１０は全体的に、本体２０と、インク貯蔵モジュール組立体２１と、プリントヘッド組立体２２と、メンテナンス組立体２３とからなる。
【００４６】
これらの部分はそれぞれ、一緒に組み立てられて、インク貯蔵手段をインク噴射手段と共に組み合わせる一体型ユニットが形成される。そうした構成は、インクが、必要に応じて、印刷のためにプリントヘッド組立体２２に直接供給されることを確実にし、またインク貯蔵またはプリントヘッド組立体の一方あるいは両方を置き換える必要がある場合には、カートリッジユニット１０全体を置き換えることによってそれを容易に行うことができるようにする。
【００４７】
しかし、プリントヘッドの動作寿命は、インクの供給によって制限されない。カートリッジユニット１０の上面４２に、必要なときにインクの補充供給とドッキングしてインク貯蔵モジュール４５を補充するための、インターフェース６１がある。プリントヘッドの寿命をさらに延ばすために、カートリッジユニットは、プリントヘッドを覆い、ぬぐい、湿らせる、一体型プリントヘッドメンテナンス組立体２３を備える。
【００４８】
プリントヘッド組立体
プリントヘッド組立体２２を、図７〜１０により詳細に示す。プリントヘッド組立体２２は、本体２０の下面に取り付けられて、出口成形物２７からインクを受け取るように適合される。
【００４９】
プリントヘッド組立体２２は全体的に、本体２０の下でポスト２６同士の間に延びるように構成された細長い上部部材６２を備える。複数のＵ字形クリップ６３が、上部部材６２から突き出す。これらは、剛性プレート３４内に設けられた陥凹３７の中を通過し、本体２０内に形成された耳部（図示せず）によって捕らえられた状態になることによって、プリントヘッド組立体２２を固定する。
【００５０】
上部要素６２は、プリントヘッド組立体２２が本体２０に固定されたときに出口成形物２７内の出口内に収容される、複数の供給管６４を有する。供給管６４に、インク漏洩から保護するための外部被覆を設けることができる。
【００５１】
上部部材６２は、いくつかの利点をもたらす液晶ポリマー（ＬＣＰ）から形成される。ＬＣＰは、その熱膨張係数（ＣＴＥ）が、シリコンの熱膨張係数と類似するように成形することができる。プリントヘッド集積回路７４（以下に論じる）のＣＴＥと、下にある成形物のＣＴＥに大きな差があればそれが、全体の構造を曲げる恐れがあることが理解されよう。しかし、成形方向におけるＬＣＰのＣＴＥは、非成形方向におけるＬＣＰのＣＴＥよりもずっと小さい（〜２０ｐｐｍ／℃に比べて〜５ｐｐｍ／℃）ので、ＬＣＰ成形物の成形方向が、プリントヘッド集積回路（ＩＣ）７４の長手方向の広がりと単一の方向を向くように注意しなければならない。ＬＣＰはまた、ポリカーボネート、スチレン、ナイロン、ＰＥＴ、およびポリプロピレンなど、「標準的なプラスチック」の一般に５倍の係数をもつ、比較的高いスチフネスも有する。
【００５２】
図８で最も良く分かるように、上部部材６２は、下部部材６５を収容するための開チャネル構成を有し、下部部材６５は上部部材６２に、接着フィルム６６を介して接合される。下部部材６５もＬＣＰから形成され、下部部材６５には、複数のインクチャネル６７がその長さに沿って形成される。インクチャネル６７はそれぞれ、供給管６４の１つからインクを受け取り、プリントヘッド組立体２２の長さに沿ってインクを分配する。これらのチャネルは、１ｍｍ幅であり、０．７５ｍｍ厚さの壁によって分離される。
【００５３】
図示の実施形態では、下部部材６５が、その長さに沿って延びる５つのチャネル６７を有する。異なる色のインクが混合するリスクを低減するために、各チャネル６７は、インクを５つの供給管６４のうち１つだけから受け取り、供給管６４の１つは、インクをインク貯蔵モジュール４５（図６を参照されたい）のうち１つから受け取る。この点に関して、接着フィルム６６は、下部部材６５が上部部材６２に組み立てられたとき、インクがチャネルを横切って混合しないようにするために、個々のインクチャネル６７を密閉する働きもする。
【００５４】
各チャネル６７の底面には、５列の穴６９を下部部材６５の底面にもたらすための、一連の等間隔に離隔された穴６９（図９で最も良く分かる）がある。穴６９の中央の列は、下部部材６５の中央線に沿って、プリントヘッドＩＣ７４の真上に延びる。図１５で最も良く分かるように、中央列の両側にある穴６９の他の列は、インクをプリントヘッドＩＣ７４に供給することができるように、各穴６９から中央への管路７０を必要とする。
【００５５】
図１０を参照すると、プリントヘッドＩＣ７４が、下部部材６５の下面に、ポリマー密閉フィルム７１によって取り付けられている。このフィルムは、ＰＥＴまたはポリスルホンフィルムなどの熱可塑性フィルムでも、ＡＬ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社やＲｏｇｅｒｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社により製造されたような、熱硬化性フィルムの形をとってもよい。ポリマー密閉フィルム７１は、接着材層が中央のフィルムの両側にある積層物であり、下部部材６５の下面上に積層される。図９、１４および１５に示すように、プリントヘッドＩＣ７４とチャネル６７との間で流体連通することができるように、複数の穴７２が、中央に配設されたインク吐出点（ｉｎｋ  ｄｅｌｉｖｅｒｙ  ｐｏｉｎｔ）（穴６９の中央の列および管路７０の端部）と一致するように接着フィルム７１を貫通してレーザで穴あけされる。
【００５６】
ポリマー密閉フィルム７１の厚さは、それがもたらすインクの密閉の有効性に決定的に重大である。図１３および１５で最も良く分かるように、ポリマー密閉フィルムは、プリントヘッドＩＣ７４の裏面にあるエッチングされたチャネル７７、およびフィルムの他方の側にある管路７０を密閉する。しかし、フィルム７１は、管路７０の開端全体にわたって密閉するので、管路内に膨れるまたは弛むこともある。管路７０内に弛んだフィルムの部分が、プリントヘッドＩＣ７４内のいくつかのエッチングされたチャネル７７を横切って延びる。弛みは、エッチングされたチャネル７７をそれぞれ分離する壁の間に、間隙を生ずる恐れがある。明らかにこれは密閉を破綻させて、インクがプリントヘッドＩＣ７４から外に漏洩および／またはエッチングされたチャネル７７同士の間で漏洩するのが可能になる。
【００５７】
インク漏洩から守るために、ポリマー密閉フィルム７１は、エッチングされたチャネル７７を覆って密閉を維持しながら、管路７０内へのどんな弛みも打ち消すのに十分なほど厚くなければならない。ポリマー密閉フィルム７１の最小厚さは、
１  ポリマー密閉フィルム７１が弛み込む管路の幅、
２  フィルムの積層構造内の接着材層の厚さ、
３  プリントヘッドＩＣ７４が接着材層に押し込まれているときの接着材層の「スチフネス」、
４  積層物の中央のフィルム材料の係数
に依存する。
【００５８】
２５ミクロンというポリマー密閉フィルム７１の厚さが、図示のプリントヘッド組立体２２に適当である。しかし、厚さを５０、１００、または２００ミクロンまでも増大させると、それに対応して、もたらされる密閉の信頼性が増大する。
【００５９】
インク吐出入口７３が、プリントヘッドＩＣ７４の「前」面に形成される。入口７３はインクを、入口上に配置されたそれぞれに対応するノズル８０１（以下に図１６〜３１を参照して説明する）に供給する。インクは、どの個々の入口７３にもインクを供給するようにＩＣに吐出されなければならない。したがって、個々のプリントヘッドＩＣ７４内の入口７３は、インク供給の複雑さおよび配線の複雑さを低減するために、物理的にグループ化される。入口７３は、電力消費を最小限に抑え、またさまざまな印刷速度を可能にするために、論理的にもグループ化される。
【００６０】
各プリントヘッドＩＣ７４は、５種の異なる色のインク（Ｃ、Ｍ、Ｙ、ＫおよびＩＲ）受け取って印刷するように構成され、また１色あたり１２８０個のインク入口を収容し、それらのノズルが、偶数および奇数ノズル（各６４０個）に分割される。各色用の偶数および奇数ノズルは、プリントヘッドＩＣ７４上の異なる列上に設けられ、真の１６００ｄｐｉ印刷を実施するために縦に整合される。これは、図１１に明らかに示すように、ノズル８０１が１０列に配列されることを意味する。単一列上の２つの隣接するノズル８０１間の横の距離は、３１．７５ミクロンであり、ノズルの列間の縦の距離は、ノズルの発射順序に基づくが、列は一般に、ドットラインの正確な数に、列発射時間の間に紙が移動する距離に対応するドットラインの何分の一かを加えた分だけ分離される。また、所与の色に関するノズルの偶数列および奇数列の間隔は、以下に説明するように、それらがインクチャネルを共有できるようでなければならない。
【００６１】
プリントヘッドＩＣ７４は、プリントヘッド組立体２２の幅全体にわたって横に延びるように配列される。これを実現するために、個々のプリントヘッドＩＣ７４は、図８および９に示すように、接着材層７１の表面全体にわたって、隣接した配列で相互に連結される。プリントヘッドＩＣ７４を、ＩＣを接着材層の融点より高く加熱して、次いでＩＣを密閉フィルム７１に押し付ける、またはＩＣの下の接着材層をレーザで溶融してからＩＣをフィルムに押し付けることによって、ポリマー密閉フィルム７１に取り付けることができる。別の選択肢は、ＩＣ（接着材の融点より高くなく）と接着材層の両方を加熱してから、ＩＣをフィルム７１に押し付けることである。
【００６２】
図１３および１４を参照すると、複数の溝８５が、各プリントヘッドＩＣ７４の裏面にエッチングされている。これらの溝は、接着材がプリントヘッドＩＣ７４と接合するための追加の表面積をもたらす。フィルム７１が接着材の融点より高く加熱された後、プリントヘッドＩＣ７４がフィルムに押し付けられると、接着材が溝８５に流れ込む。接着材は、接着材の表面張力および溝の寸法に応じて、毛管作用によって溝に引き込まれても、接合中に溝に単に押し込まれてもよい。溝８５は、ウェーハ段階で、チャネル７７がエッチングされるのと同時にプリントヘッドＩＣ７４の裏面にエッチングされる。
【００６３】
プリントヘッドＩＣ７４が接合前に加熱される場合、プリントヘッドＩＣが冷却したとき、溝８５内の溝内に収容された接着材の上に部分的な真空が形成される。この部分的な真空は、プリントヘッドＩＣ７４をフィルム７１に対して適所に保持するのを助け、接合中にプリントヘッドＩＣ７４を適切に整合した形で維持する。
【００６４】
個々のプリントヘッドＩＣ７４の長さは、約２０〜２２ｍｍである。Ａ４／ＵＳレターサイズのページを印刷するには、１１〜１２個の個々のプリントヘッドＩＣ７４が、連続して相互に連結される。個々のプリントヘッドＩＣ７４の数は、他の幅のシートに対応するように変えることができる。
【００６５】
プリントヘッドＩＣ７４を、さまざまな様式で相互に連結することができる。ＩＣ７４を連結するための１つの特定の様式を、図１２に示す。この構成では、ＩＣ７４がそれらの端部で、隣接するＩＣ間に垂直方向のオフセットなしに、相互に連結してＩＣからなる水平な線を形成するように形状設定される。ほぼ４５°の角度を有する傾斜した接合箇所が、ＩＣ間に設けられる。接合縁部は一直線ではなく、位置決めを容易にするための、のこぎり歯状の輪郭を有し、ＩＣ７４は、接合縁部に垂直に測定して約１１ミクロン離隔されるものとする。この構成では、各列上にある最も左のインク吐出ノズル７３が、１０ラインピッチだけ欠かれ、三角形構成として構成される。この構成は、接合箇所にノズルのある程度のオーバーラップを設け、インク滴が印刷ゾーンに沿って一定に吐出されるのを確実にするために、ノズルのピッチを維持するものである。この構成はまた、十分な連結を確実にするために、より多くのシリコンがＩＣ７４の縁部に設けられるようにもするものである。ノズルの動作の制御は、ＳｏＰＥＣデバイス（本説明において後に論じる）によって実施されるが、ノズルの補償は、貯蔵要件に応じて、プリントヘッド内で実施しても、ＳｏＰＥＣデバイスによって実施してもよい。この点に関して、ＩＣ７４の一端に配設されたノズルの欠落した三角形構成は、プリントヘッド上の最小の貯蔵要件をもたらすことが理解されよう。しかし、貯蔵要件がより決定的に重要でない場合には、三角形以外の形状を使用することができ、例えば欠落した列は、台形の形をとることができる。
【００６６】
プリントヘッドＩＣの上面には、ノズル７３の動作を制御するためのデータおよび／または電力をＳｏＰＥＣデバイスから受け取る手段を提供する、いくつかのボンディングパッド７５がその縁部に沿って設けられる。接着材層７１の表面上にＩＣ７４を正しく位置決めし、ＩＣ７４を、接着材層７１に形成された穴７２と正しく整合するように位置合わせするのを助けるために、フィデューシャル７６もＩＣ７４の表面上に設けられる。フィデューシャル７６は、ＩＣ７４の隣接するＩＣおよび接着材層７１の表面に対する真の位置を示すために、適当な位置決め装置によって容易に識別可能なマーカの形をとり、ＩＣ７４の縁部および接着材層７１の長さに沿ったところに効果的に配置される。
【００６７】
インクをポリマー密閉フィルム７１内に形成された穴７２から受け取るために、またインクをインク入口７３に分配するために、各プリントヘッドＩＣ７４の下面が、図１３に示すように構成される。いくつかのエッチングされたチャネル７７が設けられ、各チャネル７７は、１つの特定の色またはタイプのインクの吐出専用である、入口７３の１対の列と流体連通する。チャネル７７は、ポリマー密閉フィルム７１内の穴７２の幅に等しい約８０ミクロン幅であり、ＩＣ７４の長さに及ぶ。チャネル７７は、シリコン壁７８によって区画に分割される。各区画には、入口７３への流路を減らし、個々のノズル８０１に対してインクが枯渇する可能性を低減するために、インクが直接供給される。この点に関して、各区画は、約１２８個のノズル８０１に、それらのそれぞれに対応する入口７３を介して供給する。
【００６８】
図１５Ｂは、インクが、ノズル８０１に供給するために、ＩＣ７４の下面に形成されたエッチングされたチャネル７７にどのように供給されるかについてより明確に示す。図示のように、ポリマー密閉フィルム７１を貫通して形成された穴７２が、チャネル７７のうち１つと、シリコン壁７８がチャネル７７を区画に分離する点で整合される。穴７２は、約８０ミクロン幅であり、これは、１つの穴７２がインクをチャネル７７の２つの区画に供給するように、チャネル７７とほぼ同じ幅である。このため、ポリマー密閉フィルム７１内に必要な穴７２の密度が半分になることが理解されよう。
【００６９】
各プリントヘッドＩＣ７４の、ポリマー密閉フィルム７１の表面への取付けおよび整合に続いて、フレックスＰＣＢ７９が、ノズル８０１を制御し動作させるために制御信号および電力をボンディングパッド７５に供給することができるように、ＩＣ７４の縁部に沿って取り付けられる。図１５により明確に示されるように、フレックスＰＣＢ７９は、プリントヘッド組立体２２から延びて、プリントヘッド組立体２２に巻きつく。
【００７０】
フレックスＰＣＢ７９には、受け取った電力およびデータ信号を制御するために、複数のデカップリングコンデンサ８１が、その長さに沿って配置されてもよい。図８で最も良く分かるように、フレックスＰＣＢ７９には、電力および／またはデータ信号をクレードルユニット１２の制御回路から受け取るために、複数の電気接点１８０が、その長さに沿って形成される。フレックスＰＣＢを本体２０の剛性プレート３４のフランジ部分４０に取り付けるための手段を提供する複数の穴８０も、フレックスＰＣＢ７９の末端縁部に沿って形成される。フレックスＰＣＢ７９の電気接点が、クレードルユニット１２の電力接点およびデータ接点にどのように接触するかについては、後に説明する。
【００７１】
図１０に示すように、媒体シールド８２がプリントヘッドＩＣ７４を、通過する媒体との接触のために生ずる恐れのある損傷から保護する。媒体シールド８２は、適当なクリップロック（ｃｌｉｐ−ｌｏｃｋ）構成または接着材によって、プリントヘッドＩＣ７４の上流側で上部部材６２に取り付けられる。このようにして取り付けられたとき、プリントヘッドＩＣ７４は、媒体シールド８２の表面の下方の、通過する媒体の経路の外に位置する。
【００７２】
圧縮空気を空気圧縮機などから受け取ることができるスペース８３が、媒体シールド８２と、上部６２および下部６５部材との間に設けられる。このスペース８３は、プリントヘッド組立体２２の長さに沿って延びるので、圧縮空気を、プリントヘッド組立体２２のどちらか一方の端部からスペース５６に供給して、組立体に沿って均等に分配することができる。媒体シールド８２の内面には、一連のフィン８４が設けられ、フィン８４は、媒体シールド８２の長さに沿って均等に分配された複数の空気出口を画定し、圧縮空気がそれを通って移動し、プリントヘッドＩＣ７４をまたいで媒体送出方向に向けられる。この構成は、媒体と共に運ばれるほこり、および他の粒子状物質が、プリントヘッドＩＣの表面上に積もる（ノズルに対して閉塞および損傷を引き起こす恐れがある）のを防ぐ働きをする。
【００７３】
インク吐出ノズル
ここで、プリントヘッドＩＣ７４に適したインク吐出ノズル構成のタイプの例を、図１６〜２５を参照して説明する。図２５は、シリコン基板８０１５上に形成されたインク吐出ノズル構成８０１のアレイを示す。ノズル構成８０１はそれぞれ同一のものであるが、ノズル構成８０１のグループに、異なる色のインクまたは定着剤が供給されるように構成される。この点に関して、ノズル構成は、列をなして構成され、相互に食い違いに並べられ、それによって印刷中に、インクドットを、単一列のノズルを用いて可能であるよりも近くに離隔するのが可能になる。そうした構成にすると、高密度のノズル、例えば、それぞれが各列内のノズル間に約３２ミクロンの、また隣接する列間に約８０ミクロンの隙間を有する、複数の食い違いに並べられた列内にアレイされた５０００個を超えるノズルを設けることが可能になる。複数列は、冗長構成（希望するなら）も可能にし、それによって、ノズルあたりの所定の故障率が可能になる。
【００７４】
各ノズル構成８０１は、集積回路製作技法の産物である。具体的には、ノズル構成８０１は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）を画定する。
【００７５】
説明を明確および簡単にするために、単一のノズル構成８０１の製作および動作について、図１６〜２４を参照して説明する。
【００７６】
インクジェットプリントヘッド集積回路７４は、シリコンウェーハ基板８０１５を含み、シリコンウェーハ基板８０１５は、その上に配置された０．３５ミクロンの１Ｐ４Ｍ  １２ボルトＣＭＯＳマイクロプロセッシング電子回路を有する。
【００７７】
二酸化シリコン（または、代替としてガラス）層８０１７が、基板８０１５上に配置される。二酸化シリコン層８０１７は、ＣＭＯＳ誘電体層を画定する。ＣＭＯＳ最上位メタルが、二酸化シリコン層８０１７上に配置された、１対の整合されたアルミニウム電極接点層８０３０を画定する。シリコンウェーハ基板８０１５と二酸化シリコン層８０１７は両方共、エッチングされて、概して円形の断面（平面図として）を有するインク入口チャネル８０１４を画定する。ＣＭＯＳメタル１、ＣＭＯＳメタル２／３、およびＣＭＯＳ最上位メタルのアルミニウム拡散障壁８０２８が、二酸化シリコン層８０１７内の、インク入口チャネル８０１４の周囲に配置される。拡散障壁８０２８は、ヒドロキシルイオンがドライブエレクトロニクス（ｄｒｉｖｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）層８０１７のＣＭＯＳ酸化物層を通って拡散するのを妨げる働きをする。
【００７８】
窒化シリコン層の形をとるパッシベーション層８０３１が、アルミニウム接点層８０３０および二酸化シリコン層８０１７上に配置される。接点層８０３０上に配置されたパッシベーション層８０３１の各部分には、接点８０３０へのアクセスを提供するために、その中に開口８０３２が画定される。
【００７９】
ノズル構成８０１は、ノズルルーフ８０３４内の上端で終わる、環状のノズル壁８０３３と、平面図として円形の径方向内側のノズルリム（ｎｏｚｚｌｅ  ｒｉｍ）８０４とによって画定されるノズル室８０２９を含む。インク入口チャネル８０１４は、ノズル室８０２９と流体連通する。ノズル壁の下端に、可動シールリップ８０４０を含む可動リム８０１０が配設される。包囲壁８０３８が、可動ノズルを取り囲み、包囲壁８０３８は、ノズルが図１９に示すように静止しているときに可動リム８０１０に隣接する、固定シールリップ８０３９を含む。固定シールリップ８０３９と可動シールリップ８０４０の間に閉じ込められたインクの表面張力のため、流体シール（ｆｌｕｉｄｉｃ  ｓｅａｌ）８０１１が形成される。これにより、インクが室から漏洩するのが防止されるとともに、包囲壁８０３８とノズル壁８０３３の間に低抵抗結合がもたらされる。
【００８０】
図２３で最も良く分かるように、複数の径方向に延びる陥凹８０３５が、ルーフ８０３４内のノズルリム８０４の周囲に画定される。陥凹８０３５は、インクがノズルリム８０４を通り越して漏れたことによる径方向のインクの流れを収容する働きをする。
【００８１】
ノズル壁８０３３は、基部８０３７が窒化シリコン層８０３１に取り付けられた、概してＵ字形の輪郭を有するキャリア８０３６に取り付けられたレバー構成の一部分を形成する。
【００８２】
レバー構成は、ノズル壁から延び、また横方向の補強ばり（ｓｔｉｆｆｅｎｉｎｇ  ｂｅａｍ）８０２２を組み込むレバーアーム８０１８も含む。レバーアーム８０１８は、１対の受動ばり（ｐａｓｓｉｖｅ  ｂｅａｍ）８０６に取り付けられ、受動ばり８０６は、窒化チタン（ＴｉＮ）から形成され、図１９および２４で最も良く分かるように、ノズル構成の両側に配置される。受動ばり８０６の他方の端部が、キャリア８０３６に取り付けられる。
【００８３】
レバーアーム８０１８は、ＴｉＮから形成されるアクチュエータばり（ａｃｔｕａｔｏｒ  ｂｅａｍ）８０７にも取り付けられる。アクチュエータばりへのこの取付けは、受動ばり８０６への取付けよりもわずかだが決定的に重大な距離だけ高い、ある点で行われることに留意されよう。
【００８４】
図１６および２２で最も良く分かるように、アクチュエータばり８０７は、平面図としてほぼＵ字形であり、電極８０９と対向する電極８０４１の間の電流経路を画定する。電極８０９および８０４１はそれぞれ、接点層８０３０内のそれぞれに対応する点に電気的に接続される。アクチュエータばりは、接点８０９を介して電気的に結合されるだけでなく、アンカー８０８に機械的にも固定される。アンカー８０８は、ノズル構成が動作中であるとき、アクチュエータばり８０７の運動を、図１９〜２１の左側に対して制限するように構成される。
【００８５】
アクチュエータばり８０７内のＴｉＮは、導電性であるが、電流が電極８０９と８０４１の間に流れるときに、それが自己加熱を受けるのに十分高い電気抵抗を有する。電流は受動ばり８０６を通って流れないので、受動ばり８０６は膨張しない。
【００８６】
使用の際には、静止しているデバイスがインク８０１３で充填され、インク８０１３は、表面張力の影響を受けてメニスカス８０３を画定する。インクは、メニスカスによって室８０２９内に保持され、他の何らかの物理的な影響がない場合、一般に漏出しない。
【００８７】
図１７に示すように、ノズルからインクを発射するために、接点８０９と８０４１の間に電流が流されて、アクチュエータばり８０７内を通る。はり８０７のその抵抗に起因する自己加熱が、はりを膨張させる。アクチュエータばり８０７の寸法および設計は、図１６〜１８に対して水平方向に膨張の大部分を結果としてもたらす。膨張は、アンカー８０８によって左側に対して制限されるので、アクチュエータばり８０７のレバーアーム８０１８に隣接する端部が、右側に押しやられる。
【００８８】
受動ばり８０６の相対的な水平方向の不撓性が、受動ばり８０６がレバーアーム８０１８の大きな水平方向の運動を可能にするのを妨げる。しかし、受動ばりおよびアクチュエータばりそれぞれのレバーアームへの取付け点の相対的な変位が、ねじれ運動を引き起こし、それがレバーアーム８０１８を、一般に下方に移動させる。この運動は、事実上、回転またはヒンジ運動である。しかし、真の回転中心がないことは、回転が、受動ばり８０６が曲がることによって画定される回転領域を中心とすることを意味する。
【００８９】
レバーアーム８０１８の下方の運動（およびわずかな回転）は、ノズル壁８０３３の受動ばり８０６からの距離によって増幅される。ノズル壁およびルーフが下方に運動すると、室８０２９内に圧力増加を引き起こし、図１７に示すように、メニスカスを膨らませる。インクの表面張力が、流体シール８０１１がその運動によってインクを漏出させずに引き伸ばされるという結果を生ずることに留意されよう。
【００９０】
図１８に示すように、適当な時間に駆動電流が停止され、アクチュエータばり８０７が、迅速に冷却して収縮する。この収縮によって、レバーアームがその静止位置へと戻るのが始まり、それが室８０２９内の圧力を減少させる。膨れたインクの運動量およびその固有の表面張力と、ノズル室８０２９の上向きの運動によって引き起こされた負圧との相互作用により、膨れたメニスカスが薄くなり、最終的に切れてインク滴８０２を画定し、インク滴８０２が、隣接する印刷媒体に接触するまで上向きに存続する。
【００９１】
滴８０２が切り離された直後、メニスカス８０３が、図１８に示す凹形状を成す。表面張力が、室８０２９内の圧力を、インクが上向きに入口８０１４を通って吸い込まれてしまうまで比較的低いままにとどめ、それによって、ノズル構成およびインクが、図１６に示す静止状態に戻る。
【００９２】
次に、プリントヘッドＩＣ７４に適した別のタイプのプリントヘッドノズル構成について、図２６を参照して説明する。この場合もやはり、説明を明確および簡単にするために、単一のノズル構成１００１の製作および動作について説明する。
【００９３】
ノズル構成１００１は、気泡形成用加熱要素アクチュエータタイプのものであり、ノズル１００３がその中にあるノズルプレート１００２を備え、ノズルは、ノズルリム１００４と、ノズルプレートを貫通して延びる開口１００５とを有する。ノズルプレート１００２は、後にエッチングされる犠牲材料上に化学気相成長（ＣＶＤ）によって配設された窒化シリコン構造からプラズマエッチングされる。
【００９４】
このノズル構成は、各ノズル１００３に関して、ノズルプレートがその上に支持される側壁１００６と、壁およびノズルプレート１００２によって画定される室１００７と、多層基板１００８と、多層基板を貫通して基板の向こう側（図示せず）まで延びる入口通路１００９とを含む。輪状の細長い加熱要素１０１０が、室１００７内に吊り下げられ、したがって要素は、吊り下げられたはりの形をとる。図示のノズル構成は、リソグラフィプロセスによって形成される微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）構造である。
【００９５】
このノズル構成が使用中であるとき、リザーバ（図示せず）からのインク１０１１が、室１００７に入口通路１００９を経由して入り、その結果室が充満する。その後、加熱要素１０１０が、１マイクロ秒にいくらか満たない間加熱され、したがってこの加熱は、熱パルスの形をとる。加熱要素１０１０は、室１００７内でインク１０１１と熱接触し、したがって要素が加熱されると、それがインク中に蒸気泡の発生を引き起こすことが理解されよう。したがって、インク１０１１は、気泡形成用液体である。
【００９６】
気泡１０１２は、発生後、室１００７内に圧力の増加を引き起こし、それがインク１０１１の滴１０１６の、ノズル１００３を通る噴射を引き起こす。リム１００４が、滴１０１６が噴射されるときそれを、誤った方向を向く可能性を最小限に抑えるように誘導するのを助ける。
【００９７】
入口通路１００９ごとにノズル１００３および室１００７が１つしかない理由は、要素１０１０の加熱および気泡１０１２の形成のすぐ後で、室内に発生する圧力波が、隣接する室およびそれらに対応するノズルに影響を及ぼさないようにするためである。
【００９８】
室１００７内の圧力の増加は、インク１０１１をノズル１００３を通って押し出すだけでなく、一部のインクを入口通路１００９を通って押し戻しもする。しかし、入口通路１００９は、約２００〜３００ミクロンの長さであり、約１６ミクロンの直径しかない。したがって、かなりの粘性抵抗がある。その結果、室１００７内での圧力上昇の主な影響は、インクを、入口通路１００９を通って戻すのではなく、噴射された滴１０１６としてノズル１００３を通って外へ押しやることである。
【００９９】
図２６に示されるように、滴が分離する前の「ネッキング段階（ｎｅｃｋｉｎｇ  ｐｈａｓｅ）」中に噴射されているインク滴１０１６が示されている。この段階で、気泡１０１２はすでにその最大サイズに達しており、次いで、崩壊点１０１７に向かって崩壊し始めている。
【０１００】
崩壊点１０１７に向かって気泡１０１２が崩壊すると、一部のインク１０１１が、ノズル１００３内から（滴の側面１０１８から）、また一部が、入口通路１００９から、崩壊点に向かって引き込まれる。このようにして引き込まれるインク１０１１の大部分は、ノズル１００３から引き込まれて、環状の首部１０１９を、滴１０１６が分離する前にその基部に形成する。
【０１０１】
滴１０１６は、分離するために、表面張力に打ち勝つためのある程度の運動量を必要とする。気泡１０１２の崩壊によって、インク１０１１がノズル１００３から引き込まれるとき、首部１０１９の直径が減少し、それによって、滴を保持している表面張力全体の量が減少し、したがって滴がノズルから外に噴射されるときのその運動量が、滴を分離させるのに十分になる。
【０１０２】
滴１０１６が分離するとき、気泡１０１２が崩壊点１０１７に向かって崩壊するので、矢印１０２０で示すように、キャビテーション力が生ずる。キャビテーションが影響を及ぼし得る崩壊点１０１７の付近には、固体面がないことに留意されよう。
【０１０３】
次に、プリントヘッドＩＣに適した、さらに別のタイプのプリントヘッドノズル構成について、図２７〜２９を参照して説明する。このタイプは一般に、インクを含むノズル室と、室内に配置されたパドルに接続された熱曲げアクチュエータとを有するインク吐出ノズル構成を実現するものである。熱アクチュエータデバイスは、ノズル室からインクを噴射するように作動される。この好ましい実施形態は、導電性トレースの導電加熱をもたらすための一連のテーパ状部分を含む、特定の熱曲げアクチュエータを含む。アクチュエータはパドルに、ノズル室のスロット付きの壁を貫通して受けられたアームを介して接続される。アクチュエータアームは、実質的にノズル室壁内のスロットの表面とかみ合うようにかみ合い形状を有する。
【０１０４】
初めに図２７（ａ）〜（ｃ）に移ると、本実施形態のノズル構成の基本動作についての概略図が示されている。インク入口チャネル５０３によってインク５０２で充填されたノズル室５０１が設けられ、インク入口チャネル５０３は、ノズル室５０１がその上に載っているウェーハ基板を貫通してエッチングすることができる。ノズル室５０１はさらに、インクメニスカスがその周囲に生ずるインク噴射ポート５０４を含む。
【０１０５】
ノズル室５０１の内側に、パドルタイプデバイス５０７があり、それが、ノズル室５０１の壁内のスロットを貫通してアクチュエータ５０８に相互接続される。アクチュエータ５０８は、ポスト５１０の端部に隣接して配置されたヒータ手段、例えば５０９を含む。ポスト５１０は、基板に固定される。
【０１０６】
ノズル室５０１から滴を噴射することが望まれるとき、図２７（ｂ）に示すように、ヒータ手段５０９が、熱膨張を受けるように加熱される。好ましくは、ヒータ手段５０９自体、またはアクチュエータ５０８の他の部分が、高い曲げ効率（ｂｅｎｄ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）を有する材料から製作され、ここで曲げ効率は次のように定義される。
曲げ効率＝（ヤング率×（熱膨張係数））／（密度×比熱容量）
ヒータ要素に適した材料は、銅ニッケル合金であり、これは、ガラス材料を曲げるように形成することができる。
【０１０７】
ヒータ手段５０９は、理想的には、作動の影響がパドル端部５０７で強められ、したがってポスト５１０付近の小さな熱膨張が、パドル端部の大きな運動をもたらすように、ポスト５１０の端部に隣接して配置される。
【０１０８】
ヒータ手段５０９およびその結果として生ずるパドルの運動が、インクメニスカス５０５の周囲に全体的な圧力増加を引き起こし、インクメニスカス５０５が、図２７（ｂ）に示すように、迅速に膨張する。ヒータ電流がパルス状にされ、インクが、インクチャネル５０３から流れ込むのに加えてポート５０４から外に噴射される。
【０１０９】
その後、パドル５０７が非アクティブにされて、その静止位置に再度戻る。非アクティブ化は、ノズル室内へのインクの全体的な逆流を引き起こす。ノズルリムの外側でのインクの順方向の運動量およびそれに対応する逆流が、滴５１２の全体的なネッキングおよび分離を生じ、滴５１２が印刷媒体に向かって進む。メニスカス５０５の崩壊によって、インクが、インク流チャネル５０３を介してノズル室５０２内に全体的に吸い込まれる。最終的に、ノズル室５０１が、図２７（ａ）の位置に再度達するように再充填され、ノズル室はその後、別のインク滴を噴射する準備が整う。
【０１１０】
図２８は、このノズル構成の側面斜視図である。図２９は、図２８のノズル構成のアレイ全体にわたる断面図である。これらの図では、先に導入された要素の番号付けが維持される。
【０１１１】
まず、アクチュエータ５０８は、一連のテーパ状アクチュエータユニット、例えば５１５を含み、これらは、窒化チタン層５１７の上面上に形成された上部ガラス部分（非晶質二酸化シリコン）５１６を備える。あるいは、より高い曲げ効率を有する銅ニッケル合金層（以後、キュプロニッケルと呼ぶ）を利用することもできる。
【０１１２】
窒化チタン層５１７はテーパ状であり、したがって抵抗加熱が、ポスト５１０の端部付近で生ずる。隣接する窒化チタン／ガラス部分５１５が、アクチュエータ５０８に機械的構造支持も提供するブロック部分５１９で相互接続される。
【０１１３】
ヒータ手段５０９は、理想的には、加熱するとすぐ、アクチュエータ５０８の軸に沿って示される曲げ力が最大にされるように、細長く離隔された複数のテーパ状アクチュエータユニット５１５を含む。隣接するテーパ状ユニット５１５同士の間にスロットが画定され、スロットは、各アクチュエータ５０８が、隣接するアクチュエータ５０８に対してわずかに異なる動作をするのを可能にする。
【０１１４】
ブロック部分５１９が、アーム５２０に相互接続される。アーム５２０は、ノズル室５０１の内側で、ノズル室５０１の側面に形成されたスロット、例えば５２２によって、パドル５０７に接続される。スロット５２２は、インクがアーム５２０の周囲に流出する可能性を最小限に抑えるように、全体的にアーム５２０の表面とかみ合うように設計される。インクは、スロット５２２の周囲の表面張力効果によって、全体的にノズル室５０１内に保持される。
【０１１５】
アーム５２０を作動させることが望まれるとき、伝導電流が、ノズル構成に必要な電力および制御回路を提供する下部ＣＭＯＳ層５０６に接続するブロック部分５１９内で、窒化チタン層５１７に流される。伝導電流は、ポスト５１０に隣接する窒化物層５１７の加熱を生じ、それが、アーム５２０を全体的に上向きに曲げて、その結果、インクをノズル５０４から外に噴射させる。噴射された滴が、前述のインクジェットプリンタに通常の様式で、ページ上に印刷される。
【０１１６】
ノズル構成のアレイを、単一のプリントヘッドを製作するように形成することができる。例えば、図２９では、一部分が断面にされた多様なアレイの図が示してあり、図は、プリントヘッドアレイを形成するように交互配置されたライン内にレイアウトされた複数のインク噴射ノズル構成を備える。もちろん、フルカラーアレイなどを含む、さまざまなタイプのアレイを案出することができる。
【０１１７】
説明したプリントヘッドシステムの製作は、標準的なＭＥＭＳ技法を、その内容を相互参照により完全に組み込む、本出願人の「Ｉｍａｇｅ  Ｃｒｅａｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ（ＩＪ  ４１）」という名称の米国特許第６２４３１１３号に記載のステップの適切な変更を通じて利用することによって、進めることができる。
【０１１８】
集積回路７４を、集積回路の長さおよび必要な所望の印刷特性に応じて、５０００〜１００，０００個の上述したインク吐出ノズルがその表面に沿って配列されるように構成することができる。例えば、狭い媒体の場合、所望の印刷結果を実現するために、プリントヘッド組立体の表面に沿って配列された５０００個のノズルしか必要としないことが可能である場合があり、より幅広い媒体の場合、所望の印刷結果を実現するために、最低限１０，０００、２０，０００または５０，０００個のノズルを、プリントヘッド組立体の長さに沿って設ける必要がある場合がある。１６００ｄｐｉまたはその付近での、Ａ４またはＵＳレターサイズの媒体上のフルカラー写真品質画像の場合、集積回路７４は、１色あたり１３８２４個のノズルを有する場合がある。したがって、プリントヘッド組立体２２が、４色（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）で印刷することができる場合、集積回路７４には、約５３３９６個のノズルが、その表面に沿って配設される場合がある。さらに、プリントヘッド組立体２２が、６つの印刷液（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、ＩＲおよび定着剤）を印刷することができる場合、そのために集積回路７４の表面上に８２９４４個のノズルが設けられる場合がある。かかる全ての構成では、各ノズルをサポートする電子回路は同じものである。
【０１１９】
以上、本発明を、その例示的諸実施形態例に即して図示し説明してきたが、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、さまざまな変更が当業者には明らかとなり、またさまざまな変更を当業者の手で容易に行うことができよう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本明細書に記載の説明に限定されることを意図するものではなく、特許請求の範囲は、広義に解釈されることを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】紙が入力トレイ内にあり、収集トレイが突き出したプリンタの前面斜視図である。
【図２】ケーシングが開いて内部を露出させた（入力トレイ内に紙がなく、収集トレイが格納された状態の）図１のプリンタユニットを示す図である。
【図３】クレードルユニットおよび開いたカバー組立体、ならびにクレードルユニットから取り出されたカートリッジユニットの斜視図である。
【図４】カバー組立体が閉じた位置にある、図３のクレードルユニットを示す図である。
【図５】図３のカートリッジユニットの前面斜視図である。
【図６】図５のカートリッジユニットの分解斜視図である。
【図７】図６に示すプリントヘッド組立体の上面斜視図である。
【図８】図７に示すプリントヘッド組立体の分解図である。
【図９】図７に示すプリントヘッド組立体の上下逆さにした分解図である。
【図１０】図７のプリントヘッド組立体の端部断面図である。
【図１１】図８〜１０に示すプリントヘッド集積回路モジュールの、欠落（ｄｒｏｐ）三角形端部の拡大部分斜視図である。
【図１２】図８〜１１に示すプリントヘッド集積回路モジュール２つの間の接合箇所の拡大斜視図である。
【図１３】図１１に示すプリントヘッド集積回路の下面図である。
【図１４】図１３に示すインク供給チャネルの横断面斜視図である。
【図１５Ａ】図７のプリントヘッド組立体の、特にインクをプリントヘッド集積回路に供給するためのインク管路を示す、上面透視図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａの部分拡大図である。
【図１６】本発明と共に使用する、単一のインク噴射用ノズルの、静止状態における垂直断面図である。
【図１７】図１６のノズルの、初期作動段階中の垂直断面図である。
【図１８】図１７のノズルの、作動段階後期の垂直断面図である。
【図１９】図１６のノズルの、図１８に示す作動状態における、部分垂直断面斜視図である。
【図２０】インクが省略された図１６のノズルの垂直断面斜視図である。
【図２１】図２０のノズルの垂直断面図である。
【図２２】図１６のノズルの、図１７に示す作動状態における、部分垂直断面斜視図である。
【図２３】図１６のノズルの平面図である。
【図２４】見やすくするためにレバーアームおよび可動ノズルを除いた、図１６のノズルの平面図である。
【図２５】図１６に示すタイプの複数のノズル構成を組み込んだ、プリントヘッドチップの一部分の垂直断面斜視図である。
【図２６】気泡形成用加熱要素（ｂｕｂｂｌｅ  ｆｏｒｍｉｎｇ  ｈｅａｔｅｒ  ｅｌｅｍｅｎｔ）アクチュエータタイプのインクを噴射するための単一のノズルの、インク室全体にわたる概略断面図である。
【図２７Ａ】熱曲げアクチュエータの基本的な動作原理を示す図である。
【図２７Ｂ】熱曲げアクチュエータの基本的な動作原理を示す図である。
【図２７Ｃ】熱曲げアクチュエータの基本的な動作原理を示す図である。
【図２８】図２７Ａ〜図２７Ｃに従って製作された、単一のインクジェットノズル構成の３次元図である。
【図２９】図２８に示すノズル構成のアレイを示す図である。
【図１】
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【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１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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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（Ａ）】
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【図２７（Ｂ）】
2008530316.tif 000033
【図２７（Ｃ）】
2008530316.tif 000034
【図２８】
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【図２９】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年8月21日(2007.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板を第２の基板に接合する方法であって、
（ａ）複数のエッチングされた溝が第１の接合面に画定された第１の基板を提供するステップと、
（ｂ）第２の接合面を有する第２の基板を提供するステップと、
（ｃ）接着材を使用して前記第１の接合面と前記第２の接合面とを接合するステップと
を含み、
接合中に、前記接着材が少なくとも部分的に、前記複数のエッチングされた溝内に収容される、方法。
【請求項２】
前記第１の基板が、１０００ミクロン未満の厚さを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の基板が、２５０ミクロン未満の厚さを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の基板が、集積回路である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の基板が、プリントヘッド集積回路である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の基板が、複数のプリントヘッド集積回路を前記第２の基板上に取り付けるように構成された成形インクマニホルドである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記複数のエッチングされた溝が、液体接着材を毛管作用によって引き込むのに十分な直径または幅を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記複数のエッチングされた溝が、１０ミクロン未満の直径または幅を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記複数のエッチングされた溝が、少なくとも２０ミクロンの深さを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数のエッチングされた溝が、少なくとも３：１のアスペクト比を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数のエッチングされた溝が、前記第１の接合面の有効表面積を少なくとも２０％増大させる、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の接合面が、２０ｎｍ未満の最大表面粗さＲｍａｘを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の接合面が、５ｎｍ未満の最大表面粗さＲｍａｘを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の接合面が、２０ｎｍ未満の平均表面粗さＲａを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の接合面が、５ｎｍ未満の平均表面粗さＲａを有する、請求項１に記載の方法。
【国際調査報告】
2008530316.tif 000037
2008530316.tif 000038
2008530316.tif 000039