JP7844129B2 - Structure and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、構造体とその製造方法に関する。 This invention relates to a structure and a method for manufacturing the same.
インクジェットプリンタ等に用いられる液体吐出ヘッドでは、液体の吐出流路を形成するために、穴の形成された複数の基板を接合することがある。この際、接合時の圧着によって余剰な接着材が穴にはみ出し、穴の側面を伝い這い上がる現象が知られている。この現象は、液体流路の断面縮小や閉塞を引き起こす可能性がある。特許文献1には、接合面の近傍に穴の拡径部を設けた液体吐出ヘッドが開示されている。拡径部は這い上がってきた接着材を収容し、液体流路の断面縮小や閉塞の可能性を低減する。 In liquid ejection heads used in inkjet printers and the like, multiple substrates with holes are sometimes joined together to form the liquid ejection channel. During this process, excess adhesive can seep into the holes due to the pressure applied during joining, and then crawl up the sides of the holes. This phenomenon can cause a reduction in the cross-sectional area of the liquid channel or blockage. Patent Document 1 discloses a liquid ejection head with an enlarged hole section near the joining surface. The enlarged section contains the crawling adhesive, reducing the possibility of reduction in the cross-sectional area of the liquid channel or blockage.
特許文献1に開示された構成によれば、接合面における穴の開口面積が増加するため、液体吐出ヘッドの小型化が制約される可能性がある。この問題は液体吐出ヘッドの基板に限定されず、一般に、穴の開いた部材を他の部材に接着材で接合して構造体を製造する際に生じる可能性がある。本発明は、接着材の這い上がりによる穴の断面縮小や閉塞が生じにくい構造体を提供することを目的とする。 According to the configuration disclosed in Patent Document 1, the opening area of the hole at the joint surface increases, which may limit the miniaturization of the liquid discharge head. This problem is not limited to the substrate of the liquid discharge head; it can generally occur when manufacturing a structure by joining a perforated component to another component with adhesive. The present invention aims to provide a structure that is less susceptible to reduction or blockage of the hole's cross-section due to adhesive creep.
本発明の構造体は、第1の接合面を有する第1の部材と、第2の接合面を有する第2の部材と、第1の部材と第2の部材とを接着する第1の接着材と、を有している。第1の部材は第1の接合面から延びる第1の穴を有し、第1の穴は、第1の方向に延びる中央部と、中央部の側面を周方向に延び、第1の方向に互いに隣接する2つの第1の溝と、を有している。第1の接着材は、第1の接合面と第2の接合面との間に介在するとともに、少なくとも一つの第1の溝の少なくとも一部を埋めている。第1の溝は、第1の溝の開口から延在する第1の側壁と、第1の溝の開口から延在し、かつ、第1の側壁と第1の溝の底部で接続する第2の側壁と、を含んでいる。第1の側壁と第2の側壁とのなす角は鋭角である。第1の方向において、第1の溝の底部の少なくとも一部が第1の溝の開口と異なる位置にある。第1の方向において、一方の前記第1の溝の前記底部の少なくとも一部が、他方の前記第1の溝の前記開口と同じ位置にある。
The structure of the present invention comprises a first member having a first joining surface, a second member having a second joining surface, and a first adhesive for bonding the first member and the second member. The first member has a first hole extending from the first joining surface, the first hole having a central portion extending in a first direction, and two first grooves extending circumferentially from the side surface of the central portion and adjacent to each other in the first direction . The first adhesive is interposed between the first joining surface and the second joining surface and fills at least a portion of at least one of the first grooves. The first groove includes a first side wall extending from the opening of the first groove, and a second side wall extending from the opening of the first groove and connecting with the first side wall at the bottom of the first groove. The angle between the first side wall and the second side wall is acute. In a first direction, at least a portion of the bottom of the first groove is in a different position from the opening of the first groove. In a first direction, at least a portion of the bottom of one of the first grooves is in the same position as the opening of the other first groove.
本発明によれば、接着材の這い上がりによる穴の断面縮小や閉塞が生じにくい構造体を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a structure that is less prone to reduction or blockage of the cross-sectional area of holes due to the creeping of adhesive material.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る構造体とその製造方法について説明する。以下に述べる実施形態は技術的に好ましい一例を示しており、本発明はこの実施形態のみに限定されるものではない。以下の説明において、第1の方向Zは第1の穴(またはその中心線C)の延びる方向であり、第1の部材1の第1の接合面S1と垂直である。 The following describes a structure according to one embodiment of the present invention and its manufacturing method with reference to the drawings. The embodiments described below represent technically preferred examples, and the present invention is not limited to these embodiments. In the following description, the first direction Z is the direction in which the first hole (or its centerline C) extends, and is perpendicular to the first joining surface S1 of the first member 1.
図1に構造体1の概念図を示す。図1(a)は構造体1の平面図、図1(b)は図1(a)の1b-1b線に沿った構造体1の縦断面図、図1(c)は図1(b)のA部拡大図を示す。構造体10は、第1の接合面S1を有する第1の部材1と、第2の接合面S2を有する第2の部材2と、第1の部材1と第2の部材2とを接着する第1の接着材B1と、を有している。第1の接着材B1は、第1の接合面S1と第2の接合面S2との間に介在し、第1の部材1と第2の部材2とを接合する。第1の接合面S1と第2の接合面S2は互いに平行な平面である。第1の部材1と第2の部材2はシリコン単結晶で形成されたシリコン基板である。第1の接着材B1はエポキシ樹脂からなる。 Figure 1 shows a conceptual diagram of structure 1. Figure 1(a) is a plan view of structure 1, Figure 1(b) is a longitudinal cross-sectional view of structure 1 along the line 1b-1b in Figure 1(a), and Figure 1(c) is an enlarged view of section A in Figure 1(b). Structure 10 comprises a first member 1 having a first joining surface S1, a second member 2 having a second joining surface S2, and a first adhesive B1 that bonds the first member 1 and the second member 2. The first adhesive B1 is interposed between the first joining surface S1 and the second joining surface S2, joining the first member 1 and the second member 2. The first joining surface S1 and the second joining surface S2 are planes parallel to each other. The first member 1 and the second member 2 are silicon substrates formed from silicon single crystals. The first adhesive B1 is made of epoxy resin.
第1の部材1は第1の接合面S1から延びる第1の穴11を有している。第1の穴11は、第1の接合面S1と垂直な第1の方向Zに沿って延びている。第1の穴11の第1の接合面S1と平行な断面の形状は正方形であるが、隣接する2辺の長さが異なる長方形、円形であってもよい。第1の穴11の各隅部は丸められているが、丸められていなくてもよい。第1の穴11は、第1の方向Zに延びる中央部12と、中央部12の側面12Aを周方向に延びる少なくとも一つの第1の溝13と、を有している。第1の溝13は第1の方向Zに沿って多数形成されている。中央部12は第1の方向Zに延びる概ね四角柱形状の空間である。第1の溝13は中央部12と同心の枠状の溝である。後述するように、第1の溝13は修正したボッシュプロセスで形成される。 The first member 1 has a first hole 11 extending from a first joint surface S1. The first hole 11 extends along a first direction Z perpendicular to the first joint surface S1. The cross-sectional shape of the first hole 11 parallel to the first joint surface S1 is square, but it may also be rectangular or circular with two adjacent sides of different lengths. The corners of the first hole 11 are rounded, but may not be. The first hole 11 has a central portion 12 extending in the first direction Z, and at least one first groove 13 extending circumferentially along the side surface 12A of the central portion 12. Numerous first grooves 13 are formed along the first direction Z. The central portion 12 is a roughly rectangular prism-shaped space extending in the first direction Z. The first groove 13 is a frame-shaped groove concentric with the central portion 12. As described later, the first groove 13 is formed by a modified Bosch process.
第1の接合面S1と第2の接合面S2を加圧接合する際に、第1の接合面S1と第2の接合面S2との隙間からはみ出した第1の接着材B1が第1の穴11に漏洩することがある。この際、第1の接着剤は第1の溝13で捕捉され、保持される。従って、第1の接着材B1が第1の穴11に入り込むことによる、第1の穴11の断面縮小や閉塞が生じにくくなる。第1の接着材B1は第1の接合面S1に近い第1の溝13から順に充填されていくが、すべての第1の溝13が第1の接着材B1で埋められる必要はない。また、第1の溝13の全周が第1の接着材B1で埋められる必要もない。第1の接着材B1は、少なくとも一つの第1の溝13の少なくとも一部を埋めていればよい。互いに隣接する2つの第1の溝13は、第1の方向Zに隙間なく設けられている。これによって、第1の接着材B1が一つの第1の溝13を埋めたときに、当該第1の溝13に収まらなかった第1の接着材B1が、これと隣接する第1の溝13に容易に侵入するので、第1の溝13が第1の接着材B1を捕捉し保持する効果が高められる。 When the first joint surface S1 and the second joint surface S2 are pressure-bonded, the first adhesive B1 that has squeezed out from the gap between the first joint surface S1 and the second joint surface S2 may leak into the first hole 11. In this case, the first adhesive is captured and held in the first groove 13. Therefore, it becomes less likely that the cross-sectional reduction or blockage of the first hole 11 will occur due to the first adhesive B1 entering the first hole 11. The first adhesive B1 is filled sequentially starting from the first groove 13 closest to the first joint surface S1, but it is not necessary for all of the first grooves 13 to be filled with the first adhesive B1. Also, it is not necessary for the entire circumference of the first groove 13 to be filled with the first adhesive B1. The first adhesive B1 only needs to fill at least a part of at least one of the first grooves 13. Two adjacent first grooves 13 are provided without gaps in the first direction Z. As a result, when the first adhesive B1 fills one of the first grooves 13, any adhesive B1 that does not fit into that groove easily enters the adjacent groove 13, thereby enhancing the effect of the first groove 13 in capturing and holding the first adhesive B1.
第1の溝13は全体として第1の方向Zと直交する面に対して傾斜した方向に延びている。第1の溝13は、第1の方向Zに互いに対向する2つの側面14A,14Bを有し、2つの側面14A,14Bは第1の溝13の底部15において鋭角θをなしている。第1の方向と平行な断面において、2つの側面14A,14Bは直線状に延びている。製造上の理由により、2つの側面14A,14Bは緩い曲線状に形成される場合もあるが、巨視的には概ね直線状である。図2には、通常のボッシュプロセスで形成された第1の穴111の縦断面を示している。通常のボッシュプロセスでは、第1の穴111の側面に丸みを帯びた椀状のスキャロップ112(ボッシュプロセスにより形成される側壁の凹凸形状)が形成される。このようなスキャロップ112は第1の接着材B1を捕捉し保持する能力が低いため、第1の接着材B1が第1の穴11の中央部12に侵入しやすくなる。これに対し、本実施形態では、第1の溝13が細長い形状を有し、且つ第1の方向Zと直交する面に対して十分に傾斜しているので、第1の接着材B1を捕捉し保持する能力が高められる。第1の溝13は第1の接合面S1に露出していないので、第1の接合面S1に占める第1の穴11の面積の割合が増加することがない。このため、第1の部材1の大きさの増加を抑制することが可能となる。 The first groove 13 extends in a direction inclined with respect to a plane perpendicular to the first direction Z as a whole. The first groove 13 has two sides 14A and 14B facing each other in the first direction Z, and the two sides 14A and 14B form an acute angle θ at the bottom 15 of the first groove 13. In a cross section parallel to the first direction, the two sides 14A and 14B extend in a straight line. For manufacturing reasons, the two sides 14A and 14B may be formed in a gently curved shape, but macroscopically they are generally straight. Figure 2 shows a longitudinal cross section of the first hole 111 formed by a normal Bosch process. In a normal Bosch process, a rounded, bowl-shaped scallop 112 (the uneven shape of the side wall formed by the Bosch process) is formed on the side of the first hole 111. Such scallops 112 have a low ability to capture and hold the first adhesive B1, making it easier for the first adhesive B1 to penetrate the central part 12 of the first hole 11. In contrast, in this embodiment, the first groove 13 has an elongated shape and is sufficiently inclined with respect to the plane perpendicular to the first direction Z, thus improving its ability to capture and hold the first adhesive B1. Since the first groove 13 is not exposed to the first joining surface S1, the ratio of the area of the first hole 11 to the first joining surface S1 does not increase. Therefore, it is possible to suppress an increase in the size of the first member 1.
第1の方向Zにおいて、第1の溝13の底部15は第1の溝13の開口16と異なる位置にある。すなわち、第1の方向Zと平行な断面において、第1の溝13の底部15から第1の方向Zと直交する向きに引いた垂線は当該第1の溝13の開口16と重なってない。換言すれば、第1の溝13の第1の方向Zに互いに対向する2つの側面14A,14Bは、当該第1の溝13の底部15を通り第1の方向Zと直交する面17に関して同じ側にある。第1の溝13の底部15は、第1の方向Zと平行な断面において、中心線Cから最も離れた部分であり、本実施形態では点である。第1の方向Zにおいて、第1の溝13の底部15は、当該第1の溝13と隣接する第1の溝13の開口16と重なっていることが好ましい。すなわち、第1の方向Zに互いに隣接する2つの第1の溝13のうち、一方の第1の溝13の底部15の少なくとも一部が、他方の第1の溝13の開口16と同じ位置にあることが好ましい。このように第1の溝13を傾斜させることで、第1の接着材B1を捕捉し保持する能力が一層高められる。 In the first direction Z, the bottom 15 of the first groove 13 is in a different position from the opening 16 of the first groove 13. That is, in a cross-section parallel to the first direction Z, the perpendicular line drawn from the bottom 15 of the first groove 13 in a direction perpendicular to the first direction Z does not coincide with the opening 16 of the first groove 13. In other words, the two sides 14A and 14B of the first groove 13 that face each other in the first direction Z are on the same side with respect to the plane 17 that passes through the bottom 15 of the first groove 13 and is perpendicular to the first direction Z. The bottom 15 of the first groove 13 is the part furthest from the center line C in a cross-section parallel to the first direction Z, and in this embodiment it is a point. In the first direction Z, it is preferable that the bottom 15 of the first groove 13 coincides with the opening 16 of the first groove 13 adjacent to the first groove 13. In other words, it is preferable that at least a portion of the bottom 15 of one of the two first grooves 13 adjacent to each other in the first direction Z is at the same position as the opening 16 of the other first groove 13. By inclining the first grooves 13 in this way, the ability to capture and hold the first adhesive B1 is further enhanced.
第1の溝13は第1の接合面S1から離れる方向に延びていることが好ましい。この場合、第1の方向Zにおいて、第1の溝13の底部15の少なくとも一部は、当該第1の溝13の開口16に関して第1の接合面S1の反対側にある。このように第1の溝13の向きを調整することで、第1の穴11に流入する第1の接着材B1をより一層捕捉しやすくなる。また、第1の溝13に入った第1の接着材B1は、後から流入する第1の接着材B1で第1の溝13に押し込まれるので、第1の接着材B1を捕捉し保持する能力がさらに高められる。なお、第1の溝13は第1の接合面S1に近づく方向に延びていてもよい。 Preferably, the first groove 13 extends in a direction away from the first joining surface S1. In this case, in the first direction Z, at least a portion of the bottom 15 of the first groove 13 is on the opposite side of the first joining surface S1 with respect to the opening 16 of the first groove 13. By adjusting the orientation of the first groove 13 in this way, it becomes easier to capture the first adhesive B1 flowing into the first hole 11. Furthermore, the first adhesive B1 that enters the first groove 13 is pushed into the first groove 13 by the first adhesive B1 that flows in later, further enhancing the ability to capture and hold the first adhesive B1. Note that the first groove 13 may also extend in a direction toward the first joining surface S1.
第1の溝13の形状は図1の例に限定されるものではなく、第1の溝13は様々な形状をとることができる。図3に第1の溝13の様々な形状を示している。図3(a)に示すように、互いに隣接する2つの第1の溝13の間に隙間Gが形成されていてもよい。図3(b)に示すように、底部15の近傍が丸められていてもよい。図3(c)に示すように、第1の溝13の側面14A,14Bは曲面でもよい。図3(d)に示すように、第1の溝13は多数の頂点を含んでいてもよい。図示の例では、底部15は第1の方向Zに幅を持っている。この場合、底部15の少なくとも一部が第1の溝13の開口16と異なる位置にあればよく、好ましくは底部15の全体が第1の溝13の開口16と異なる位置にある。図示は省略するが、第1の溝13の側面14A,14Bは直線と曲線とから構成されていてもよい。 The shape of the first groove 13 is not limited to the example in Figure 1; the first groove 13 can take various shapes. Figure 3 shows various shapes of the first groove 13. As shown in Figure 3(a), a gap G may be formed between two adjacent first grooves 13. As shown in Figure 3(b), the vicinity of the bottom 15 may be rounded. As shown in Figure 3(c), the sides 14A and 14B of the first groove 13 may be curved. As shown in Figure 3(d), the first groove 13 may contain multiple vertices. In the illustrated example, the bottom 15 has a width in the first direction Z. In this case, at least a portion of the bottom 15 may be in a different position from the opening 16 of the first groove 13, and preferably the entire bottom 15 is in a different position from the opening 16 of the first groove 13. Although not shown, the sides 14A and 14B of the first groove 13 may be composed of straight lines and curves.
次に、以上説明した構造体10、特に第1の溝13を備えた第1の穴11を形成する方法について説明する。構造体10は以下のステップを順次実施することによって形成される。
-第1の接合面S1を有する第1の部材1に、第1の接合面S1から延びる第1の穴11を形成するステップ
-第1の穴11が形成された第1の部材1と、第2の接合面S2を有する第2の部材2とを、第1の接着材B1で接着するステップ
前述のように、第1の接着材B1は、第1の接合面S1と第2の接合面S2との間に介在するとともに、少なくとも一つの第1の溝13の少なくとも一部を埋める。本実施形態では、第1の穴11は、ドライエッチングのボッシュプロセスにより形成される。ボッシュプロセスはエッチングと側壁の保護とを繰り返しながら行うエッチングプロセスであり、本実施形態では従来のボッシュプロセスを一部修正して適用している。以下、第1の穴11を形成する方法について説明する。
Next, a method for forming the structure 10 described above, particularly the first hole 11 with the first groove 13, will be explained. The structure 10 is formed by sequentially carrying out the following steps.
- A step of forming a first hole 11 extending from the first joining surface S1 in a first member 1 having a first joining surface S1 - A step of bonding the first member 1 with the first hole 11 formed therein and the second member 2 having a second joining surface S2 with a first adhesive B1 As described above, the first adhesive B1 is interposed between the first joining surface S1 and the second joining surface S2 and fills at least a portion of at least one of the first grooves 13. In this embodiment, the first hole 11 is formed by a dry etching Bosch process. The Bosch process is an etching process that repeats etching and protection of the sidewalls, and in this embodiment, a modified version of the conventional Bosch process is applied. The method for forming the first hole 11 will be described below.
図4に第1の溝13を形成するプロセスを模式的に示している。図4は、第1の穴11のある一つの第1の溝13を形成するステップを時系列的に示している。ボッシュプロセスは、曲面状に凹んだスキャロップ19が側面に形成された掘り込み部18を第1の部材1に形成する掘り込み部形成ステップと、スキャロップ19から第1の溝13を形成する溝形成ステップと、を有している。掘り込み部形成ステップと溝形成ステップとを行うことで、第1の溝13を一つだけ含む第1の穴11の一部が形成される。図4はこの第1の穴11の一部だけを示したものである。掘り込み部形成ステップと溝形成ステップとを有するステップを繰り返し行うことで、第1の穴11が形成される。第1の穴11は第1の接合面S1からその反対面に向けて形成する。 Figure 4 schematically illustrates the process of forming the first groove 13. Figure 4 shows the steps for forming one first groove 13 within the first hole 11 in chronological order. The Bosch process includes a recessing step, in which a recessed portion 18 with a curved, recessed scallop 19 formed on its side surface is formed in the first member 1, and a groove forming step, in which the first groove 13 is formed from the scallop 19. By performing the recessing step and the groove forming step, a portion of the first hole 11 containing only one first groove 13 is formed. Figure 4 shows only this portion of the first hole 11. By repeatedly performing the steps comprising the recessing step and the groove forming step, the first hole 11 is formed. The first hole 11 is formed from the first joining surface S1 toward the opposite surface.
掘り込み部形成ステップは従来のボッシュプロセスと特に違いはなく、従来と同様のエッチング条件で、図4(a)に示すような掘り込み部18を形成する。第1の部材1の第1の接合面S1の第1の穴11を形成する部位の周囲には、第1の部材1のエッチングを防止するためのエッチングマスク41が形成されている(図5(b)、図6(b)、図7(b)参照)。次に、溝形成ステップを行う。溝形成ステップは、以下のサブステップからなる。
-スキャロップ19の表面に保護膜20を形成する保護膜形成ステップ(図4(b))
-スキャロップ19の第1の接合面S1から離れた側に形成された保護膜20をイオン51によるエッチングで除去する保護膜エッチングステップ(図4(c))
-エッチングで除去された部分から、第1の部材1をラジカル52によるエッチングで除去する部材エッチングステップ(図4(d))
掘り込み部形成ステップでは、これらの3つのステップを繰り返し行う。
The recess formation step is no different from the conventional Bosch process, and the recess 18 shown in Figure 4(a) is formed under the same etching conditions as in the conventional process. An etching mask 41 is formed around the area where the first hole 11 is formed on the first joining surface S1 of the first member 1 to prevent etching of the first member 1 (see Figures 5(b), 6(b), and 7(b)). Next, the groove formation step is performed. The groove formation step consists of the following substeps.
- Protective film formation step (Figure 4(b)) where a protective film 20 is formed on the surface of the scallop 19.
- Protective film etching step (Figure 4(c)) in which the protective film 20 formed on the side of the scallop 19 away from the first bonding surface S1 is removed by etching with ions 51.
- A component etching step in which the first component 1 is removed from the portion removed by etching by radical 52 (Figure 4(d))
In the excavation formation step, these three steps are repeated.
3つのサブステップは、チャンバーに導入する導入ガスの圧力や各ステップの実行時間等を調整することで実行することができる。コイルパワー、バイアス、導入ガスの流量などを変更することでもエッチング条件を変更することができる。具体的な例は実施例で説明するが、要約すると以下のようにエッチング条件を制御する。
-保護膜形成ステップにおける導入ガスの圧力を、掘り込み部形成ステップにおける導入ガスの圧力より大きくする。
-部材エッチングステップにおける導入ガスの圧力を、掘り込み部形成ステップにおける導入ガスの圧力より大きくする。
-保護膜形成ステップの実行時間を、掘り込み部形成ステップにおける保護膜形成ステップの実行時間より長くする。
The three substeps can be performed by adjusting the pressure of the gas introduced into the chamber and the execution time of each step. Etching conditions can also be changed by changing the coil power, bias, and flow rate of the introduced gas. Specific examples will be explained in the examples, but in summary, the etching conditions are controlled as follows.
- The pressure of the introduced gas in the protective film formation step is made greater than the pressure of the introduced gas in the recess formation step.
- The pressure of the gas introduced during the component etching step is made greater than the pressure of the gas introduced during the recess formation step.
- The execution time of the protective film formation step is made longer than the execution time of the protective film formation step in the recessed section formation step.
ボッシュプロセスは、その進行方向にイオンの引き込みによるエッチング異方性を持っている。このため、保護膜エッチングステップでは、1つのスキャロップ19内のうち、掘り込み部18の開口18A(図5(d)参照)から遠い側の保護膜20が除去されやすい。換言すれば、1つのスキャロップ19内の、ボッシュプロセスの進行方向下流側の保護膜20が除去されやすい。通常のボッシュプロセスでは、1つのスキャロップ19内の保護膜20がすべて残存するように保護膜形成ステップと保護膜エッチングステップのエッチング条件を調整している。これに対し、本実施形態では、開口18Aから遠い側の保護膜20が選択的に除去されるように、保護膜形成ステップと保護膜エッチングステップのエッチング条件を調整する。通常のボッシュプロセスより保護膜20の厚さを薄くしてもよいし、通常のボッシュプロセスより除去可能な保護膜20の厚さが増えるようにエッチングの量を増やしてもよい。 The Bosch process exhibits etching anisotropy due to ion pull in the direction of its progression. Therefore, in the protective film etching step, the protective film 20 on the side of a scallop 19 furthest from the opening 18A of the recessed portion 18 (see Figure 5(d)) is more easily removed. In other words, the protective film 20 on the downstream side of the Bosch process within a scallop 19 is more easily removed. In a typical Bosch process, the etching conditions in the protective film formation step and the protective film etching step are adjusted so that the entire protective film 20 within a single scallop 19 remains intact. In contrast, in this embodiment, the etching conditions in the protective film formation step and the protective film etching step are adjusted so that the protective film 20 furthest from the opening 18A is selectively removed. The thickness of the protective film 20 may be thinner than in a typical Bosch process, or the amount of etching may be increased to increase the thickness of the protective film 20 that can be removed compared to a typical Bosch process.
部材エッチングステップでは、第1の部材1の、保護膜エッチングステップで保護膜20が選択的に除去された箇所を、ラジカル52によりエッチングする。これによって、ボッシュプロセスの進行方向に溝が成長していく。また、掘り込み部18の底部の保護膜20は保護膜エッチングステップで除去されているので、掘り込み部18の直下の部分もエッチングされ、掘り込み部18の深さが増加していく。再び保護膜形成ステップ(図4(e))と保護膜エッチングステップ(図4(f))と部材エッチングステップ(図4(g))を行い、さらにこれらのステップを繰り返し行う(図4(h)~(j))。図示は省略するが、図4(e)~(g)では下側(ボッシュプロセスの進行方向)に新たな溝が形成され、図4(h)~(j)ではさらに下側に新たな溝が形成される。つまり、図4に示す第1の溝13は、その下に掘り込み部18が掘られていく過程で段階的に形成される。 In the component etching step, the areas of the first component 1 where the protective film 20 was selectively removed in the protective film etching step are etched by radicals 52. This causes the groove to grow in the direction of the Bosch process. Furthermore, since the protective film 20 at the bottom of the recessed portion 18 was removed in the protective film etching step, the area directly below the recessed portion 18 is also etched, increasing the depth of the recessed portion 18. The protective film formation step (Figure 4(e)), protective film etching step (Figure 4(f)), and component etching step (Figure 4(g)) are performed again, and these steps are repeated (Figures 4(h) to (j)). Although not shown, in Figures 4(e) to (g), a new groove is formed on the lower side (in the direction of the Bosch process), and in Figures 4(h) to (j), a new groove is formed even further down. In other words, the first groove 13 shown in Figure 4 is formed gradually as the recessed portion 18 is excavated beneath it.
図4(f)に示す2回目の保護膜エッチングステップでは、スキャロップ19が下方に膨らんでいるため、溝の奥の部分がイオン51に対して影となり、イオン51によるエッチングを受けにくくなる。図4(i)に示す3回目の保護膜エッチングステップでは、溝がさらに成長しているため、イオン51によるエッチングをさらに受けにくくなる。従って、溝の成長は、溝が一定の深さまで形成されたところで止まる。第1の穴11の浅い部分で形成された第1の溝13は、その後第1の穴11の深い部分を形成するために繰り返し保護膜エッチングステップを受けることになるが、ある段階に達すると保護膜20が除去されることはなくなる。これによって、図4(k)に示すような第1の溝13が形成される。 In the second protective film etching step shown in Figure 4(f), the scallop 19 bulges downward, casting a shadow on the deeper part of the groove to the ions 51, making it less susceptible to etching by the ions 51. In the third protective film etching step shown in Figure 4(i), the groove has grown further, making it even less susceptible to etching by the ions 51. Therefore, groove growth stops once a certain depth has been reached. The first groove 13, formed in the shallow portion of the first hole 11, will subsequently undergo repeated protective film etching steps to form the deeper portion of the first hole 11. However, once a certain stage is reached, the protective film 20 will no longer be removed. This results in the formation of the first groove 13 as shown in Figure 4(k).
(実施例1)
本発明の適用例として、いくつかの実施例について説明する。以下に説明する実施例はいずれも液体吐出ヘッドの流路部材である。図5は、第1の部材1と第2の部材2を接合することで液体吐出流路を作成する工程を示す模式的断面図である。第1の部材1と第2の部材2はいずれもシリコン基板である。第1の穴11はインクの流路である。まず、図5(a)に示すように、厚さ625μmの第1の部材1を用意した。次に、図5(b)に示すように、第1の部材1の第1の接合面S1にフォトレジスト41を厚さ17.5μmで塗布した。次に、図5(c)に示すように、フォトレジスト41に紫外線を照射し現像することで、開口を有するエッチングマスク42を作製した。エッチングマスク42の開口はエッチングマスク42の表面から見て縦45μm、横45μmの正方形状とした。次に、図5(d)のように、掘り込み部形成ステップと溝形成ステップを繰り返す修正したボッシュプロセスを行った。第1の接合面S1側から、エッチングマスク42を介してSF6を用いたシリコンエッチングを行い、深さ2μmの第1の溝13を備えた深さ80μmの第1の穴11を形成した。スキャロップ19の、第1の接合面S1から遠い側の部分のみが選択的にエッチングされ、図5(d)に示すような細長く傾斜した形状の第1の溝13が形成された。なお、図5(d)は模式図であり、実際の第1の溝13の数はこれより多い。
(Example 1)
As examples of applications of the present invention, several embodiments will be described. All embodiments described below are flow path members for a liquid discharge head. Figure 5 is a schematic cross-sectional view showing the process of creating a liquid discharge flow path by joining a first member 1 and a second member 2. Both the first member 1 and the second member 2 are silicon substrates. The first hole 11 is an ink flow path. First, as shown in Figure 5(a), a first member 1 with a thickness of 625 μm was prepared. Next, as shown in Figure 5(b), a photoresist 41 was applied to the first joining surface S1 of the first member 1 to a thickness of 17.5 μm. Next, as shown in Figure 5(c), an etching mask 42 having an opening was fabricated by irradiating the photoresist 41 with ultraviolet light and developing it. The opening of the etching mask 42 was a square shape with a vertical dimension of 45 μm and a horizontal dimension of 45 μm when viewed from the surface of the etching mask 42. Next, as shown in Figure 5(d), a modified Bosch process was performed, repeating the recess formation step and the groove formation step. From the first bonding surface S1 side, silicon etching using SF6 was performed via an etching mask 42 to form a first hole 11 with a depth of 80 μm and a first groove 13 with a depth of 2 μm. Only the portion of the scallop 19 furthest from the first bonding surface S1 was selectively etched, forming a long, slender, inclined first groove 13 as shown in Figure 5(d). Note that Figure 5(d) is a schematic diagram, and the actual number of first grooves 13 is greater.
本実施例では、図2に示す一般的なスキャロップ112を作成する際のエッチング条件(以下、基準例という。基準例のエッチングレートは4μm/分。)に対して、エッチング条件を以下のように変更した。まず、保護膜エッチングステップにおける導入ガスの圧力を基準例の150%とした。これは、保護膜20の除去能力を向上し、保護膜20を選択的に除去するためである。部材エッチングステップにおける導入ガスの圧力を基準例の300%とした。これは、第1の溝13を形成するための等方性エッチングを促進するためである。保護膜形成ステップの実施時間を基準例の150%に変更した(導入ガスの圧力は基準例と同じとした)。これは、他のエッチング条件を変更したことによる保護膜20の破断などの異常を防ぐためである。 In this embodiment, the etching conditions were modified as follows from the typical etching conditions for creating the scallop 112 shown in Figure 2 (hereinafter referred to as the "reference example"; the etching rate of the reference example is 4 μm/min). First, the pressure of the introduced gas in the protective film etching step was set to 150% of that in the reference example. This is to improve the removal capability of the protective film 20 and to selectively remove the protective film 20. Next, the pressure of the introduced gas in the component etching step was set to 300% of that in the reference example. This is to promote isotropic etching for forming the first groove 13. Finally, the execution time of the protective film formation step was changed to 150% of that in the reference example (the pressure of the introduced gas remained the same as in the reference example). This is to prevent abnormalities such as rupture of the protective film 20 caused by changes in other etching conditions.
最後に、図5(e)に示すようにエッチングマスク42の剥離を行った後、図5(f)に示すように第2の部材2を用意し、第1の接合面S1と第2の接合面S2をエポキシ樹脂からなる第1の接着材B1で加熱加圧接合した。これによって、第1の穴11はインクが流通する液室となった。第1の接着材B1は第1の穴11の側面を、第1の穴11の奥に向かって這い上がるが、細長い第1の溝13によって保持され、這い上がりが抑制された。以上の通り、第1の溝13によって第1の接着材B1の第1の穴11への這い上がりを抑制しつつ、液体吐出ヘッドの液室を得ることができた。
(実施例2)
Finally, as shown in Figure 5(e), the etching mask 42 was removed, and as shown in Figure 5(f), a second member 2 was prepared, and the first bonding surface S1 and the second bonding surface S2 were bonded together by heating and pressing with a first adhesive B1 made of epoxy resin. As a result, the first hole 11 became a liquid chamber through which ink flowed. The first adhesive B1 crawled up the side of the first hole 11 toward the back of the first hole 11, but was held in place by the elongated first groove 13, which suppressed its crawling. In this way, a liquid chamber for the liquid discharge head was obtained while suppressing the crawling of the first adhesive B1 into the first hole 11 by the first groove 13.
(Example 2)
図6は、第1の部材1と第2の部材2を接合することで液体吐出流路を作成する工程を示す模式的断面図である。第1の部材1と第2の部材2はいずれもシリコン基板である。第1の部材1は第1の穴11を有し、第2の部材2は第1の穴11と連通する第2の穴12を有する。第1の穴11と第2の穴12はインク流路である。実施例1と異なり、第1の穴11は第1の部材1を貫通している。図6(a)~(c)、(e)~(f)のステップは実施例1と同じであるので説明を省略する。第1の部材の材料、寸法、エッチングマスク42の開口の大きさなども実施例1と同じである。本実施例においても、実施例1と同様、保護膜形成ステップの実施時間を基準例の150%に、保護膜エッチングステップにおける導入ガスの圧力を基準例の150%に、部材エッチングステップにおける導入ガスの圧力を基準例の300%に設定した。 Figure 6 is a schematic cross-sectional view showing the process of creating a liquid discharge channel by joining a first member 1 and a second member 2. Both the first member 1 and the second member 2 are silicon substrates. The first member 1 has a first hole 11, and the second member 2 has a second hole 12 that communicates with the first hole 11. The first hole 11 and the second hole 12 are ink channels. Unlike Example 1, the first hole 11 penetrates the first member 1. The steps in Figures 6(a) to (c) and (e) to (f) are the same as in Example 1, so their explanation is omitted. The material and dimensions of the first member, the size of the opening of the etching mask 42, etc., are also the same as in Example 1. In this example, as in Example 1, the execution time of the protective film formation step was set to 150% of the reference example, the pressure of the introduced gas in the protective film etching step was set to 150% of the reference example, and the pressure of the introduced gas in the member etching step was set to 300% of the reference example.
本実施例では掘り込み部18を形成する工程を途中で終了させず、掘り込み部18が裏面に達するまで継続した。これによって、図6(d)に示すように、貫通孔の形状の第1の穴11が得られた。第1の部材1のエッチング条件は掘り込み部18が裏面に達するまで同一としたが、第1の穴11の、後から形成された部分には、第1の溝13のような細長く傾斜した溝は形成されなかった。換言すれば、少なくとも一つの第1の溝13に関して第1の接合面S1の反対側に、第1の溝13と形状が異なる少なくとも一つの第2の溝23が形成された。第2の溝23は第1の溝13と同様、中央部12の側面12Aを周方向に延びている。第1の溝13は第1の穴11の全長の一部に設けられ、第2の溝23は第1の穴11の全長の残部に設けられる。これは、掘り込み部18の深さが増加していくにつれ、掘り込み部18のアスペクト比(掘り込み部18の深さ/掘り込み部18の開口16面積)が大きくなり、保護膜20がエッチングを受けにくくなるためである。この結果、掘り込み部18の深い部分では、通常のボッシュプロセスで形成されるのと同様の形状のスキャロップを有する第2の溝23が形成された。すなわち、第1の方向Zにおいて、第2の溝23の底部15の少なくとも一部は、第2の溝23の開口16と同じ位置にある。以上の通り、第1の溝13によって第1の接着材B1の第1の穴11への這い上がりを抑制しつつ、液体吐出ヘッドの液体吐出流路を得ることができた。なお、図6(d)~(f)では、第1の溝13はすべて同じ形状で示され、第2の溝23もすべて同じ形状で示されているが、上述の説明から理解できる通り、溝の形状は段階的に変化する。溝が形成される深さ位置が増加するに従い、第1の方向Zにおいて溝の底部15が溝の開口16と重なるようになり、第1の溝13から第2の溝23に移行していく。 In this embodiment, the process of forming the recessed portion 18 was not terminated midway, but continued until the recessed portion 18 reached the back surface. As a result, a first hole 11 in the shape of a through hole was obtained, as shown in Figure 6(d). The etching conditions of the first member 1 were kept the same until the recessed portion 18 reached the back surface, but no elongated, inclined grooves like the first groove 13 were formed in the later-formed portion of the first hole 11. In other words, with respect to at least one first groove 13, at least one second groove 23 with a different shape from the first groove 13 was formed on the opposite side of the first joining surface S1. The second groove 23 extends circumferentially along the side surface 12A of the central portion 12, similar to the first groove 13. The first groove 13 is provided in part of the total length of the first hole 11, and the second groove 23 is provided in the remaining part of the total length of the first hole 11. This is because, as the depth of the recessed portion 18 increases, the aspect ratio of the recessed portion 18 (depth of recessed portion 18 / area of the opening 16 of recessed portion 18) increases, making the protective film 20 less susceptible to etching. As a result, in the deeper parts of the recessed portion 18, a second groove 23 having a scallop shape similar to that formed in a normal Bosch process is formed. That is, in the first direction Z, at least a portion of the bottom 15 of the second groove 23 is in the same position as the opening 16 of the second groove 23. As described above, the first groove 13 suppresses the crawling of the first adhesive B1 into the first hole 11 while providing a liquid discharge path for the liquid discharge head. Note that in Figures 6(d) to (f), the first groove 13 and the second groove 23 are all shown with the same shape, but as can be understood from the above explanation, the shape of the grooves changes in stages. As the depth at which the groove is formed increases, the bottom 15 of the groove comes into contact with the opening 16 of the groove in the first direction Z, and the groove transitions from the first groove 13 to the second groove 23.
(実施例3)
図7は、第1~第3部材1,2,3を接合することで液体吐出流路を作成する工程を示す模式的断面図である。第1の部材1は第1の穴11を有し、第2の部材2は第1の穴11と連通する第2の穴12を有し、第3の部材3は第1の穴11と連通する第3の穴31を有する。第1~第3の穴11,21,31はインクの流路である。本実施例の構造体10は、第1の接合面S1を有する第1の部材1と、第2の接合面S2を有する第2の部材2と、第3の接合面S3を有する第3の部材3と、を有している。第1~第3の部材1,2,3はシリコン基板である。構造体10は、第1の部材1と第2の部材2とを接着する第1の接着材B1と、第1の部材1と第3の部材3とを接着する第2の接着材B2と、を有している。第1の部材1は第1の接合面S1の裏面である第4の接合面S4を有している。第2の接着材B2は第1の接着材B1と同様、エポキシ樹脂からなる。
(Example 3)
Figure 7 is a schematic cross-sectional view showing the process of creating a liquid discharge channel by joining the first to third members 1, 2, and 3. The first member 1 has a first hole 11, the second member 2 has a second hole 12 communicating with the first hole 11, and the third member 3 has a third hole 31 communicating with the first hole 11. The first to third holes 11, 21, and 31 are ink channels. The structure 10 of this embodiment includes a first member 1 having a first joining surface S1, a second member 2 having a second joining surface S2, and a third member 3 having a third joining surface S3. The first to third members 1, 2, and 3 are silicon substrates. The structure 10 includes a first adhesive B1 for bonding the first member 1 and the second member 2, and a second adhesive B2 for bonding the first member 1 and the third member 3. The first member 1 has a fourth joining surface S4 which is the back surface of the first joining surface S1. The second adhesive B2 is made of epoxy resin, similar to the first adhesive B1.
実施例2と同様、第1の穴11は第4の接合面S4まで延びて、第1の部材1を貫通している。図7(a)~(e)のステップは実施例1と同じであるので説明を省略する。第1の部材1の材料、寸法、エッチングマスク42の開口の大きさなども実施例1と同じである。本実施例においても、実施例1と同様、保護膜形成ステップの実施時間を基準例の150%に、保護膜エッチングステップにおける導入ガスの圧力を基準例の150%に、部材エッチングステップにおける導入ガスの圧力を基準例の300%に設定した。 Similar to Example 2, the first hole 11 extends to the fourth bonding surface S4 and penetrates the first member 1. The steps in Figures 7(a) to 7(e) are the same as in Example 1, so their explanation is omitted. The material and dimensions of the first member 1, and the size of the opening in the etching mask 42 are also the same as in Example 1. In this example, as in Example 1, the execution time of the protective film formation step was set to 150% of the reference example, the pressure of the introduced gas in the protective film etching step was set to 150% of the reference example, and the pressure of the introduced gas in the member etching step was set to 300% of the reference example.
次に、第1の部材1を上下ひっくり返し、図7(f)~(i)に示すように、第4の接合面S4から掘り込み部18Aを作っていった。具体的な方法は実施例1と同じであるので説明を省略する。後から作った掘り込み部18Aが最初に作った掘り込み部18と第1の部材1内で合体して、一つの第1の穴11が形成されるように、ドライエッチングの狙い深さを320μm以上とするようにエッチング時間を設定した。以上の工程によって、第1の穴11の第1の接合面S1の側に少なくとも一つの第1の溝13が形成され、第1の穴11の第4の接合面S4の側に少なくとも一つの第3の溝33が形成された。第1の溝13と第3の溝33は同じエッチング条件で形成されるため、実質的に同じ形状を有している。 Next, the first member 1 was flipped upside down, and as shown in Figures 7(f) to 7(i), a recess 18A was created from the fourth bonding surface S4. The specific method is the same as in Example 1, so the explanation is omitted. The etching time was set so that the target depth of the dry etching was 320 μm or more, so that the later-created recess 18A would merge with the first-created recess 18 within the first member 1 to form a single first hole 11. Through these steps, at least one first groove 13 was formed on the first bonding surface S1 side of the first hole 11, and at least one third groove 33 was formed on the fourth bonding surface S4 side of the first hole 11. Since the first groove 13 and the third groove 33 were formed under the same etching conditions, they have substantially the same shape.
次に、30μm×30μmの第2の穴12が形成された第2の部材2と、30μm×30μmの第3の穴31が形成された第3の部材3を用意し、図7(j)に示すように、第1の部材1の両面(第1の接合面S1、第4の接合面S4)に接合した。具体的には、第1の部材1の第1の接合面S1と第2の部材2の第2の接合面S2をエポキシ樹脂である第1の接着材B1で加熱加圧接合した。その後、第1の部材1の第4の接合面S4と第3の部材3の第3の接合面S3をエポキシ樹脂である第2の接着材B2で加熱加圧接合した。第1の接着材B1は、第1の接合面S1と第2の接合面S2との間に介在するとともに、少なくとも一つの第1の溝13の少なくとも一部を埋める。第2の接着材B2は、第3の接合面S3と第4の接合面S4との間に介在するとともに、少なくとも一つの第3の溝33の少なくとも一部を埋める。以上の通り、第1の溝13及び第3の溝33によって第1及び第2の接着材B1,B2の第1の穴11への這い上がりを抑制しつつ、液体吐出ヘッドの液体吐出流路を得ることができた。 Next, a second member 2 with a second hole 12 measuring 30 μm × 30 μm and a third member 3 with a third hole 31 measuring 30 μm × 30 μm were prepared and joined to both sides of the first member 1 (the first joining surface S1 and the fourth joining surface S4) as shown in Figure 7(j). Specifically, the first joining surface S1 of the first member 1 and the second joining surface S2 of the second member 2 were heat-pressurized and joined using a first adhesive B1, which is an epoxy resin. Subsequently, the fourth joining surface S4 of the first member 1 and the third joining surface S3 of the third member 3 were heat-pressurized and joined using a second adhesive B2, which is an epoxy resin. The first adhesive B1 is interposed between the first joining surface S1 and the second joining surface S2 and fills at least a portion of at least one of the first grooves 13. The second adhesive B2 is interposed between the third joining surface S3 and the fourth joining surface S4, and fills at least a portion of at least one of the third grooves 33. As described above, the first groove 13 and the third groove 33 suppress the creeping of the first and second adhesives B1 and B2 into the first hole 11, while simultaneously providing a liquid discharge channel for the liquid discharge head.
本実施例では、図7(i)に示すように、第1の穴11の中央部12、すなわち第1の溝13と第3の溝33との間に、第1の溝13及び第3の溝33とは異なる少なくとも一つの第2の溝23が形成された。第2の溝23は、第1の穴11の中央部12の側面12Aを周方向に延びる溝である。第1の溝13と第3の溝33は細長く傾斜した溝である。第1の方向Zにおいて、第1の溝13の底部15の少なくとも一部が第1の溝13の開口16と異なる位置にあり、第3の溝33の底部15の少なくとも一部は第3の溝33の開口16と異なる位置にある。これに対して、第2の溝23は、通常のボッシュプロセスで形成されるのと同様の形状のスキャロップ19を有する溝であった。すなわち、第1の方向Zにおいて、第2の溝23の底部15の少なくとも一部は第2の溝23の開口16と同じ位置にある。この様な溝は、実施例2の第2の溝23と同様の理由で形成される。第1の穴11のアスペクトレシオ等によっては第2の溝23が形成されないこともある。この場合、第1の溝13は第1の穴11の全長の一部に設けられ、第3の溝33は第1の穴11の全長の残部に設けられることになる。また、本実施例では、第1の接合面S1と第4の接合面S4から掘り込み部18,18Aを作成したので、第1の溝13は第3の溝33の方向を向き、第3の溝33は第1の溝13の方向を向いている。従って、第1の接着材B1と第2の接着剤はそれぞれ、第1の溝13と第3の溝33で良好に捕捉され、保持される。 In this embodiment, as shown in Figure 7(i), at least one second groove 23, different from the first groove 13 and the third groove 33, is formed in the central part 12 of the first hole 11, that is, between the first groove 13 and the third groove 33. The second groove 23 is a groove that extends circumferentially along the side surface 12A of the central part 12 of the first hole 11. The first groove 13 and the third groove 33 are elongated and inclined grooves. In the first direction Z, at least a portion of the bottom 15 of the first groove 13 is in a different position from the opening 16 of the first groove 13, and at least a portion of the bottom 15 of the third groove 33 is in a different position from the opening 16 of the third groove 33. In contrast, the second groove 23 was a groove having a scallop 19 with a shape similar to that formed in a normal Bosch process. In other words, in the first direction Z, at least a portion of the bottom 15 of the second groove 23 is in the same position as the opening 16 of the second groove 23. Such grooves are formed for the same reasons as the second groove 23 in Embodiment 2. Depending on the aspect ratio of the first hole 11, the second groove 23 may not be formed. In this case, the first groove 13 is provided in a portion of the total length of the first hole 11, and the third groove 33 is provided in the remaining portion of the total length of the first hole 11. Furthermore, in this embodiment, since the recessed portions 18, 18A are created from the first joining surface S1 and the fourth joining surface S4, the first groove 13 faces the direction of the third groove 33, and the third groove 33 faces the direction of the first groove 13. Therefore, the first adhesive B1 and the second adhesive are well captured and held in the first groove 13 and the third groove 33, respectively.
1 第1の部材
2 第2の部材
11 第1の穴
12 中央部
13 第1の溝
B1 第1の接着材
S1 第1の接合面
S2 第2の接合面
1 First member 2 Second member 11 First hole 12 Central part 13 First groove B1 First adhesive S1 First joining surface S2 Second joining surface
Claims (17)
前記第1の部材は前記第1の接合面から延びる第1の穴を有し、
前記第1の穴は、第1の方向に延びる中央部と、前記中央部の側面を周方向に延び、前記第1の方向に互いに隣接する2つの第1の溝と、を有し、
前記第1の接着材は、前記第1の接合面と前記第2の接合面との間に介在するとともに、前記少なくとも一つの第1の溝の少なくとも一部を埋め、
前記第1の溝は、前記第1の溝の開口から延在する第1の側壁と、前記第1の溝の開口から延在し、かつ、前記第1の側壁と前記第1の溝の底部で接続する第2の側壁と、を含み、
前記第1の側壁と前記第2の側壁とのなす角は鋭角であり、
前記第1の方向において、前記第1の溝の底部の少なくとも一部が前記第1の溝の開口と異なる位置にあり、
前記第1の方向において、一方の前記第1の溝の前記底部の少なくとも一部が、他方の前記第1の溝の前記開口と同じ位置にある、構造体。 It comprises a first member having a first joining surface, a second member having a second joining surface, and a first adhesive for bonding the first member and the second member together.
The first member has a first hole extending from the first joining surface,
The first hole has a central portion extending in a first direction, and two first grooves extending circumferentially from the side surface of the central portion and adjacent to each other in the first direction ,
The first adhesive is interposed between the first joining surface and the second joining surface and fills at least a portion of the at least one first groove.
The first groove includes a first side wall extending from the opening of the first groove, and a second side wall extending from the opening of the first groove and connecting with the first side wall at the bottom of the first groove.
The angle between the first side wall and the second side wall is acute.
In the first direction, at least a portion of the bottom of the first groove is in a position different from the opening of the first groove.
A structure wherein, in the first direction, at least a portion of the bottom of one of the first grooves is in the same position as the opening of the other first groove .
前記第1の部材は前記第1の接合面から延びる第1の穴を有し、The first member has a first hole extending from the first joining surface,
前記第1の穴は、第1の方向に延びる中央部と、前記中央部の側面を周方向に延びる少なくとも一つの第1の溝と、を有し、The first hole has a central portion extending in a first direction and at least one first groove extending circumferentially along the side surface of the central portion.
前記第1の接着材は、前記第1の接合面と前記第2の接合面との間に介在するとともに、前記少なくとも一つの第1の溝の少なくとも一部を埋め、The first adhesive is interposed between the first joining surface and the second joining surface and fills at least a portion of the at least one first groove.
前記第1の溝は、前記第1の溝の開口から延在する第1の側壁と、前記第1の溝の開口から延在し、かつ、前記第1の側壁と前記第1の溝の底部で接続する第2の側壁と、を含み、The first groove includes a first side wall extending from the opening of the first groove, and a second side wall extending from the opening of the first groove and connecting with the first side wall at the bottom of the first groove.
前記第1の側壁と前記第2の側壁とのなす角は鋭角であり、The angle between the first side wall and the second side wall is acute.
前記第1の方向において、前記第1の溝の底部の少なくとも一部が前記第1の溝の開口と異なる位置にあり、In the first direction, at least a portion of the bottom of the first groove is in a position different from the opening of the first groove.
前記少なくとも一つの第1の溝に関して前記第1の接合面の反対側に位置する少なくとも一つの第2の溝を有し、前記少なくとも一つの第2の溝は前記中央部の前記側面を前記周方向に延び、前記第1の方向において、前記第2の溝の底部の少なくとも一部が前記第2の溝の開口と同じ位置にある、構造体。A structure having at least one second groove located on the opposite side of the first joint surface with respect to the at least one first groove, wherein the at least one second groove extends circumferentially along the side surface of the central portion, and in the first direction, at least a portion of the bottom of the second groove is in the same position as the opening of the second groove.
前記第1の部材は前記第1の接合面から延びる第1の穴を有し、The first member has a first hole extending from the first joining surface,
前記第1の穴は、第1の方向に延びる中央部と、前記中央部の側面を周方向に延びる少なくとも一つの第1の溝と、を有し、The first hole has a central portion extending in a first direction and at least one first groove extending circumferentially along the side surface of the central portion.
前記第1の接着材は、前記第1の接合面と前記第2の接合面との間に介在するとともに、前記少なくとも一つの第1の溝の少なくとも一部を埋め、The first adhesive is interposed between the first joining surface and the second joining surface and fills at least a portion of the at least one first groove.
前記第1の溝は、前記第1の溝の開口から延在する第1の側壁と、前記第1の溝の開口から延在し、かつ、前記第1の側壁と前記第1の溝の底部で接続する第2の側壁と、を含み、The first groove includes a first side wall extending from the opening of the first groove, and a second side wall extending from the opening of the first groove and connecting with the first side wall at the bottom of the first groove.
前記第1の側壁と前記第2の側壁とのなす角は鋭角であり、The angle between the first side wall and the second side wall is acute.
前記第1の方向において、前記第1の溝の底部の少なくとも一部が前記第1の溝の開口と異なる位置にあり、In the first direction, at least a portion of the bottom of the first groove is in a position different from the opening of the first groove.
第3の接合面を有する第3の部材と、前記第1の部材と前記第3の部材とを接着する第2の接着材と、を有し、It comprises a third member having a third joining surface, and a second adhesive for bonding the first member and the third member,
前記第1の部材は前記第1の接合面の裏面である第4の接合面を有し、The first member has a fourth joining surface which is the back surface of the first joining surface,
前記第1の穴は前記第4の接合面まで延び、The first hole extends to the fourth joining surface,
前記第1の穴は前記中央部の前記側面を周方向に延びる少なくとも一つの第3の溝を有し、The first hole has at least one third groove extending circumferentially along the side surface of the central portion,
前記少なくとも一つの第1の溝は前記第1の接合面の側にあり、前記少なくとも一つの第3の溝は前記第4の接合面の側にあり、The at least one first groove is located on the side of the first joint surface, and the at least one third groove is located on the side of the fourth joint surface.
前記第2の接着材は、前記第3の接合面と前記第4の接合面との間に介在するとともに、前記少なくとも一つの第3の溝の少なくとも一部を埋め、The second adhesive is interposed between the third joint surface and the fourth joint surface, and fills at least a portion of the at least one third groove.
前記第3の溝は、前記第3の溝の開口から延在する第3の側壁と、前記第3の溝の開口から延在し、かつ、前記第3の側壁と前記第3の溝の底部で接続する第4の側壁と、を含み、The third groove includes a third side wall extending from the opening of the third groove, and a fourth side wall extending from the opening of the third groove and connecting with the third side wall at the bottom of the third groove.
前記第3の側壁と前記第4の側壁とのなす角は鋭角であり、The angle between the third side wall and the fourth side wall is acute.
前記第1の方向において、前記第3の溝の底部の少なくとも一部が前記第3の溝の開口と異なる位置にある、構造体。A structure wherein, in the first direction, at least a portion of the bottom of the third groove is located at a different position from the opening of the third groove.
前記第3の溝は、前記第4の接合面から離れる方向に延在する、請求項8に記載の構造体。 The first groove extends in a direction away from the first joint surface,
The structure according to claim 8 , wherein the third groove extends in a direction away from the fourth joint surface.
前記第2の部材は前記第1の部材の前記第1の穴と連通する第2の穴を有し、
前記第1の穴と前記第2の穴は、インクの流路である、請求項1から12のいずれか1項に記載の構造体。 The first member and the second member are flow path members of the liquid discharge head.
The second member has a second hole that communicates with the first hole of the first member.
The structure according to any one of claims 1 to 12 , wherein the first hole and the second hole are ink channels.
前記第1の穴が形成された前記第1の部材と、第2の接合面を有する第2の部材とを、第1の接着材で接着することと、を有し、
前記第1の穴は、第1の方向に延びる中央部と、前記中央部の側面を周方向に延びる少なくとも一つの第1の溝と、を有し、
前記第1の接着材は、前記第1の接合面と前記第2の接合面との間に介在するとともに、前記少なくとも一つの第1の溝の少なくとも一部を埋め、
前記第1の溝は、前記第1の溝の開口から延在する第1の側壁と、前記第1の溝の開口から延在し、かつ、前記第1の側壁と前記第1の溝の底部で接続する第2の側壁と、を含み、
前記第1の側壁と前記第2の側壁とのなす角は鋭角であり、
前記第1の方向において、前記第1の溝の底部の少なくとも一部が前記第1の溝の開口と異なる位置にあり、
前記第1の穴は、ドライエッチングのボッシュプロセスにより形成され、
前記ボッシュプロセスは、曲面状に凹んだスキャロップが側面に形成された掘り込み部を前記第1の部材に形成する掘り込み部形成ステップと、前記スキャロップから第1の溝を形成する溝形成ステップと、を有し、
前記溝形成ステップは、前記スキャロップに保護膜を形成する保護膜形成ステップと、各スキャロップの前記第1の接合面から離れた側に形成された前記保護膜をエッチングで除去する保護膜エッチングステップと、前記エッチングで除去された部分から前記第1の部材をエッチングで除去する部材エッチングステップと、を繰り返し行うことを有する、構造体の製造方法。 A first member, which is a silicon substrate having a first bonding surface, has a first hole extending from the first bonding surface.
The first member having the first hole formed therein and the second member having the second joining surface are bonded together with the first adhesive,
The first hole has a central portion extending in a first direction and at least one first groove extending circumferentially along the side surface of the central portion.
The first adhesive is interposed between the first joining surface and the second joining surface and fills at least a portion of the at least one first groove.
The first groove includes a first side wall extending from the opening of the first groove, and a second side wall extending from the opening of the first groove and connecting with the first side wall at the bottom of the first groove.
The angle between the first side wall and the second side wall is acute.
In the first direction, at least a portion of the bottom of the first groove is in a position different from the opening of the first groove.
The first hole is formed by a dry etching Bosch process.
The Bosch process includes a recessing step of forming recesses in the first member, in which curved, recessed scallops are formed on the side surface, and a groove forming step of forming a first groove from the scallops.
A method for manufacturing a structure, wherein the groove forming step is repeatedly performed: a protective film forming step of forming a protective film on the scallops; a protective film etching step of removing the protective film formed on the side of each scallop away from the first bonding surface by etching; and a member etching step of removing the first member from the portion removed by etching .
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