【手続補正書】
【提出日】平成22年6月7日(2010.6.7)
【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】
基材上にプラズマ重合膜を備える第１の被着体の前記プラズマ重合膜と、プラズマ重合膜のない被着面を有する基材を備えた第２の被着体の前記被着面と、を密着させ、仮接合体を得る第１の工程と、
前記プラズマ重合膜に対してエネルギーを付与することにより、前記プラズマ重合膜と前記第２の被着体とを接合して、接合体を得る第２の工程とを有することを特徴とする接合方法。
【請求項２】
前記第２の被着体の前記被着面には、水酸基が存在している請求項１に記載の接合方法。
【請求項３】
前記第２の被着体の前記被着面は、酸化膜で覆われている請求項２に記載の接合方法。
【請求項４】
前記プラズマ重合膜は、ポリオルガノシロキサンまたは有機金属ポリマーを材料として構成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の接合方法。
【請求項５】
前記ポリオルガノシロキサンは、オクタメチルトリシロキサンの重合物を成分とするものである請求項４に記載の接合方法。
【請求項６】
前記有機金属ポリマーは、トリメチルガリウムまたはトリメチルアルミニウムの重合物を成分とするものである請求項４に記載の接合方法。
【請求項７】
前記プラズマ重合膜の平均厚さは、１〜１０００ｎｍである請求項１ないし６のいずれかに記載の接合方法。
【請求項８】
前記第２の工程における前記エネルギーの付与は、前記仮接合体を加熱する方法、および、前記仮接合体に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われる請求項１ないし７のいずれかに記載の接合方法。
【請求項９】
前記加熱の温度は、２５〜１００℃である請求項８に記載の接合方法。
【請求項１０】
前記圧縮力は、０．２〜１０ＭＰａである請求項８または９に記載の接合方法。
【請求項１１】
前記第１の被着体が備える基材および前記第２の被着体が備える基材のうちの少なくとも一方は、エネルギー線の透過性を有しており、
前記第２の工程における前記エネルギーの付与は、前記仮接合体の前記透過性を有する基材側から、前記エネルギー線を照射する方法により行われる請求項１ないし１０のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１２】
前記第１の被着体が備える基材および前記第２の被着体が備える基材のうちの少なくとも一方は、透光性を有しており、
前記第２の工程における前記エネルギーの付与は、前記仮接合体の前記透光性を有する基材側から、紫外線を照射する方法により行われる請求項１ないし１１のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１３】
前記紫外線の波長は、１５０〜３００ｎｍである請求項１２に記載の接合方法。
【請求項１４】
前記第２の工程は、大気雰囲気中で行われる請求項１ないし１３のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１５】
前記第２の工程の後、前記接合体に加熱する工程を有する請求項１ないし１４のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１６】
前記加熱温度は、２５〜１００℃である請求項１５に記載の接合方法。
【請求項１７】
前記第２の工程の後、前記接合体を加圧する工程を有する請求項１ないし１６のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１８】
前記接合体を加圧する際の圧力は、０．２〜１０ＭＰａである請求項１７に記載の接合方法。
【請求項１９】
前記第１の被着体は、あらかじめ、前記基材上に前記プラズマ重合膜との密着性を高める表面処理を施した後、該表面処理を施した領域に前記プラズマ重合膜を形成してなるものである請求項１ないし１８のいずれかに記載の接合方法。
【請求項２０】
前記表面処理は、プラズマ処理である請求項１９に記載の接合方法。
【請求項２１】
前記第１の被着体が備える基材および前記第２の被着体が備える基材は、それぞれ剛性が異なっている請求項１ないし２０のいずれかに記載の接合方法。
【請求項２２】
２つの基材が、請求項１ないし２１のいずれかに記載の接合方法により接合されたことを特徴とする接合体。
【請求項２３】
前記２つの基材間の接合強度は５ＭＰａ以上である請求項２２に記載の接合体。
【請求項２４】
請求項２２または２３に記載の接合体を有することを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２５】
請求項２４に記載の液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の接合方法は、基材上にプラズマ重合膜を備える第１の被着体の前記プラズマ重合膜と、プラズマ重合膜のない被着面を有する基材を備えた第２の被着体の前記被着面と、を密着させ、仮接合体を得る第１の工程と、
前記プラズマ重合膜に対してエネルギーを付与することにより、前記プラズマ重合膜と前記第２の被着体とを接合して、接合体を得る第２の工程とを有することを特徴とする。
これにより、プラズマ重合膜に接着性が発現し、２つの被着体同士を、高い寸法精度で強固に、かつ低温で効率よく接合することができる。また、仮接合体の状態では、プラズマ重合膜と第２の被着体との間は接合されていないので、第１の被着体と第２の被着体とをずらし、これらの相対的な位置を容易に微調整することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の接合方法では、前記プラズマ重合膜は、ポリオルガノシロキサンまたは有機金属ポリマーを材料として構成されていることが好ましい。
これにより、第１の被着体と第２の被着体とをより強固に接合することができる。また、ポリオルガノシロキサンは、プラズマ重合膜の接着性の制御を容易に行うことができる。また、有機金属ポリマーは、エネルギーが付与されることにより優れた導電性を発現し、配線等に適用可能な接合体を得ることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の接合方法では、前記ポリオルガノシロキサンは、オクタメチルトリシロキサンの重合物を成分とするものであることが好ましい。
これにより、接着性に特に優れたプラズマ重合膜が得られる。また、オクタメチルトリシロキサンを主成分とする原料は、常温で液状をなし、適度な粘性を有するため、取り扱いが容易であるという利点もある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の接合方法では、前記有機金属ポリマーは、トリメチルガリウムまたはトリメチルアルミニウムの重合物を成分とするものであることが好ましい。
これにより、第１の被着体と第２の被着体とを特に強固に接合するとともに、エネルギーが付与されることにより、プラズマ重合膜に特に高い導電性を付与することができる。
本発明の接合方法では、前記プラズマ重合膜の平均厚さは、１〜１０００ｎｍであることが好ましい。
これにより、接合体の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、２つの被着体同士をより強固に接合することができる。また、これにより、プラズマ重合膜にある程度の形状追従性が確保されるので、基材の接合面に存在する凹凸を吸収して、プラズマ重合膜の表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。その結果、接合体の接合強度のさらなる向上を図ることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の接合方法では、前記第２の工程における前記エネルギーの付与は、前記仮接合体を加熱する方法、および、前記仮接合体に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われることが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の接合方法では、前記第１の被着体が備える基材および前記第２の被着体が備える基材のうちの少なくとも一方は、エネルギー線の透過性を有しており、
前記第２の工程における前記エネルギーの付与は、前記仮接合体の前記透過性を有する基材側から、前記エネルギー線を照射する方法により行われることが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜を効率よく活性化させることができる。また、短時間で大きなエネルギーを付与することができる。したがって、プラズマ重合膜中の分子構造を必要以上に切断しないので、プラズマ重合膜の特性が低下してしまうのを避けることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明の接合方法では、前記第１の被着体が備える基材および前記第２の被着体が備える基材のうちの少なくとも一方は、透光性を有しており、
前記第２の工程における前記エネルギーの付与は、前記仮接合体の前記透光性を有する基材側から、紫外線を照射する方法により行われることが好ましい。
これにより、簡単な設備を用いて、プラズマ重合膜の広い範囲をムラなく、より短時間に活性化させることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の接合方法では、前記紫外線の波長は、１５０〜３００ｎｍであることが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜の特性が著しく低下するのを防止しつつ、プラズマ重合膜を活性化させることができる。
本発明の接合方法では、前記第２の工程は、大気雰囲気中で行われることが好ましい。
これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、エネルギーの付与をより簡単に行うことができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明の接合方法では、前記第２の工程の後、前記接合体に加熱する工程を有することが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜と第２の被着体との界面において、水酸基の脱水縮合がより進行する。その結果、接合体における接合強度をより高めることができる。
本発明の接合方法では、前記加熱温度は、２５〜１００℃であることが好ましい。
これにより、接合体が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合体の接合強度を確実に高めることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明の接合方法では、前記第２の工程の後、前記接合体を加圧する工程を有することが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜と第２の被着体とがより近接し、脱水縮合が促進される。その結果、接合体における接合強度をより高めることができる。
本発明の接合方法では、前記接合体を加圧する際の圧力は、０．２〜１０ＭＰａであることが好ましい。
これにより、基材に損傷等を生じさせることなく、接合体の接合強度を確実に高めることができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
次に、本発明の接合方法の実施形態について、上記のプラズマ重合装置１００を用いた場合を例に説明する。
図２および図３は、本発明の接合方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図２および図３中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
本実施形態にかかる接合方法は、第１の基材２１と、第２の基材２２（第２の被着体４２）とを用意し、第１の基材２１の接合面２３上に、プラズマ重合膜３を形成し、第１の被着体４１を作製する工程と、第１の被着体４１と第２の被着体４２とを重ね合わせて、仮接合体５を得る工程（第１の工程）と、仮接合体５中のプラズマ重合膜３に対してエネルギーを付与することにより、仮接合体５を接合して、接合体を得る工程（第２の工程）とを有する。以下、各工程について順次説明する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
かかる中間層の構成材料には、例えば、前記第１の基材２１の接合面２３に形成する中間層の構成材料と同様の材料を用いることができる。
なお、上記のような表面処理および中間層の形成は、必要に応じて行えばよく、特に高い接合強度を必要としない場合には、省略することができる。
また、第２の基材２２の構成材料によっては、後述する第２の工程において仮接合体５にエネルギーを付与することにより、第２の基材２２の接合面２４に対して、前述した表面処理による作用・効果と同様の作用・効果をもたらすことが期待できる。この場合には、表面処理および中間層の形成を省略しても、十分に高い接合強度を得ることができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
［２］次に、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１の基材２１の接合面２３に、プラズマ重合膜３を形成する。
かかるプラズマ重合膜３は、強電界中に、原料ガスとキャリアガスとの混合ガスを供給することにより、原料ガス中の分子を重合して得ることができる。
具体的には、まず、チャンバー１０１内に第１の基材２１を収納して封止状態とした後、排気ポンプ１７０の作動により、チャンバー１０１内を減圧状態とする。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
［３］次に、プラズマ重合膜３の表面３１と第２の基材２２の接合面２４とが密着するように、２つの被着体４１、４２を重ね合わせる（図２（ｄ）参照）。これにより、図３（ｅ）に示す仮接合体５を得る（第１の工程）。
なお、この仮接合体５の状態では、第１の被着体４１と第２の被着体４２との間は接合されていない。このため、第１の被着体４１と第２の被着体４２とをずらし、これらの相対的な位置を調整することができる。このようにすれば、２つの被着体４１、４２を重ね合わせた後、これらの位置を容易に微調整することができるので、位置の調整の作業性が向上し、最終的に得られる接合体１の面方向における寸法精度を高めることができる。
特に、プラズマ重合膜３がポリオルガノシロキサンを主材料として構成されている場合、プラズマ重合膜３の表面３１は、前述したように、十分な非接着性を示すことから、２つの被着体４１、４２は、その位置を自在に調整することができる。このため、２つの被着体４１、４２の位置を特に容易に微調整することができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
［４］次に、得られた仮接合体５にエネルギーを付与する。これにより、仮接合体５において、プラズマ重合膜３の分子結合の一部が切断され、活性化される（第２の工程）。
なお、この「活性化」とは、プラズマ重合膜３の表面３１付近および内部の分子結合が切断されて、終端化されていない結合手（未結合手またはダングリングボンド）が生じた状態や、その切断された結合手に水酸基が結合した状態、または、これらの状態が混在した状態のことを言う。