CN101128556B - 粘结衬底的方法 - Google Patents

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Abstract

一种将第一衬底粘结到第二衬底的方法。该方法包括下列步骤：(a)提供第一衬底，其具有多个限定在第一粘结表面内的蚀刻沟道；(b)提供第二衬底，其具有第二粘结表面；和(c)使用粘合剂将所述第一粘结表面和所述第二粘结表面粘结到一起。在粘结期间，所述粘合剂至少部分地容纳在多个所述蚀刻沟道中，从而增大粘合强度，同时避免进行表面粗糙处理。该方法特别适于使用液体粘合剂粘结半导体芯片。

Description

粘结衬底的方法
技术领域
本发明涉及用于将衬底粘结到一起的方法，以及适于粘结在一起的衬底。开发出这种方法主要用于使得微尺度衬底粘结到其它衬底上的粘结力最大化，同时避免了传统的表面打磨技术。
相关申请交叉引用
这里通过交叉索引结合由本申请人或本发明的受让人提交的下列专利或专利申请。
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某些申请以案卷编号列出。在得知申请号时，将以申请号替代这些案卷编号。
背景技术
众所周知，如果首先使表面变粗糙，使用液体粘合剂可将表面粘接得更好。使表面粗糙增加了可用于粘结到液体粘合剂的表面面积，这显著地增强了粘合剂的粘结强度。
通常地，通过打磨待粘结的一个或两个表面而获得表面粗糙度。例如，与未打磨的表面相比较，用砂布简单地打磨其中一个表面能够显著地提高粘合强度。
然而，当粘结微尺度衬底时，例如半导体集成电路(“芯片”)，通常不希望打磨衬底的表面。事实上，非常希望半导体芯片具有非常光滑的表面。集成电路的表面上的任何缺陷可能导致裂纹扩展或者使设备显著地变弱。随着朝向越来越薄的集成电路(例如小于200微米的IC)的需求，存在一种相应的减小表面粗糙度的需要，以便于在设备中保持可接受的机械强度。
由于表面粗糙度具有首要的重要性，通常使用两步方法使得硅晶片变薄。在前端处理晶片后，通常首先通过在机械研磨工具上进行背面磨削(backgrind)而修磨晶片。晶片磨削工具的例子是Strasbaugh 7AF和DiscoDFG-841工具。机械磨削是快速和廉价磨削硅的方法。然而，其还使得后侧表面具有较高的表面粗糙度(例如Rmax约为150纳米)。此外，机械磨削可能导致缺陷(例如裂纹或错位)，其延伸进晶片后侧表面约20微米。
在机械强度方面，在集成电路中，表面粗糙和表面缺陷是不可接受的。因此，后端修磨通常由一种技术完成，其去除这些缺陷并且提供低的表面粗糙度。等离子体修磨是一种用于完成晶片修磨的方法。通常，等离子体修磨用于去除最终20微米的硅，以实现所需的晶片厚度。虽然等离子体修磨比较慢，但是其形成非常平滑的后侧表面，几乎没有表面缺陷。通常，等离子体修磨提供了小于1纳米的最大表面粗糙度(Rmax)。因此，等离子体修磨是在集成电路构造中用于后端处理的方法的一种选择。
例如MEMS设备等集成电路经常需要粘结到其它衬底上。在本申请人的MEMS打印头的构造中，例如打印头集成电路并排地粘结到模制的墨歧管上以形成打印头组件。(至于本申请人的打印头构造过程的更详细的描述，参见下面的详细说明以及美国专利申请No.10/728,970，在此通过交叉引用引入其内容)。
然而，需要理解的是，集成电路在其后侧表面上具有互相矛盾的需求。一方面，集成电路的后侧表面应该具有低的表面粗糙度并且应该没有任何裂纹，以使其机械强度最大。这对于薄集成电路(例如小于250微米的集成电路)特别重要。另一方面，集成电路的后侧表面通常需要适于使用粘合剂或粘结带粘结到其它衬底上。如上所述，通常通过增大待粘结表面的表面粗糙度来使得粘合强度最大，从而使得与中间的粘合剂的接触最大。
希望提供一种使用粘合剂粘结衬底的改进的方法，其避免增大衬底的表面粗糙度。还希望提供一种薄衬底(例如＜1000微米厚的衬底)，其具有适于使用粘合剂粘结的表面，但是仍然具有可接受的机械强度。
发明内容
在一个方面，提供一种将第一衬底粘结到第二衬底的方法，该方法包括下列步骤：
(a)提供第一衬底，其具有多个限定在第一粘结表面内的蚀刻沟道；
(b)提供第二衬底，其具有第二粘结表面；和
(c)使用粘合剂将所述第一粘结表面和所述第二粘结表面粘结到一起，
其中，在粘结期间，所述粘合剂至少部分地容纳在多个所述蚀刻沟道中。
在第二方面，提供一种适于使用粘合剂粘结到第二衬底的第一衬底，所述第一衬底具有多个限定在第一粘结表面内的蚀刻沟道，所述蚀刻沟道配置成用于在粘结期间容纳所述粘合剂。
在第三方面，提供一种粘结组件，包括：
(a)第一衬底，其具有多个限定在第一粘结表面内的蚀刻沟道；
(b)第二衬底，其具有第二粘结表面；和
(c)粘合剂，其将所述第一粘结表面和所述第二粘结表面粘结到一起，
其中，所述粘合剂夹在所述第一和第二衬底之间并且容纳在多个所述蚀刻沟道中。
在第四方面，提供一种打印头组件，包括：
(a)多个打印头集成电路，每个打印头集成电路包括：
多个喷嘴，其形成于所述打印头集成电路的前侧；
多个墨供应槽，其用于将墨从所述打印头集成电路的后侧供应到所述喷嘴；以及
多个蚀刻沟道，其形成于所述后侧内；以及
(b)墨歧管，其具有安装表面，每个打印头集成电路的后侧由粘合剂粘结到所述安装表面，
其中所述粘合剂至少部分地容纳在多个所述蚀刻沟道中。
在第五方面，提供一种适于使用粘合剂粘结到墨歧管的安装表面的打印头集成电路，所述打印头集成电路包括：
多个喷嘴，其形成于所述打印头集成电路的前侧；
多个墨供应槽，其用于将墨从所述打印头集成电路的后侧供应到所述喷嘴；以及
多个蚀刻沟道，其限定于所述后侧内，所述蚀刻沟道配置成用于在粘结期间容纳所述粘合剂。
迄今为止，表面粗糙法是用于提高待粘结衬底的表面特性的唯一方法。然而，如上所述，表面粗糙法在非常薄的衬底中不理想，例如在厚度小于1000微米、可选地小于500微米或者可选地小于250微米的硅晶片中。因此，本发明提供一种以受控的方式提高粘合剂粘结的方法，其特别适于用于将硅晶片(例如MEMS芯片)粘结到其它衬底。然而，本发明不限制于使用于半导体芯片，并且可用于粘结不希望进行表面粗糙的任何可蚀刻的衬底(例如金属衬底、二氧化硅衬底、氮化硅衬底等)。
本发明特别有利于用于构造打印头芯片，因为打印头芯片通常具有蚀刻在后侧粘结表面中的墨供应槽。从而，本发明的沟道可与墨供应槽同时蚀刻，不需要在构造过程中增加任何附加的步骤。
所述第二衬底的特性不特别受限制，并且可包括例如塑料、金属、硅、玻璃等。第二衬底能可选地包括如上结合第一衬底描述的沟道。
所述沟道的尺寸可设计为通过毛细作用吸入粘合剂。所需要的确切尺寸将依赖于所述粘合剂的表面张力。本领域的技术人员能够通过使用公知的毛细作用方程容易地确定所需的沟道尺寸。替代地，所述沟道的尺寸可设计为在所述第二衬底以及所述粘合剂被挤压在所述第一粘结表面上时容易容纳所述粘合剂。通常，所述沟道的直径(在圆柱形沟道的情形中)或者宽度(在非圆柱形沟道的情形中)小于约10微米，可选地小于约5微米或者可选地小于约3微米。
所述沟道可具有适于提高附着力的任何深度，不会使所述第一衬底的总体强度打折扣。可选地，所述沟道蚀刻到至少10微米、可选地至少20微米、可选地至少30微米或者可选地至少50微米的深度。通常，所述沟道的高宽比为至少3∶1、至少5∶1或者至少10∶1。可通过任何已知的各向异性的蚀刻技术(例如在US 5,501,893中描述的Bosch方法)容易地蚀刻大的高宽比沟道。大的高宽比有利于使得可用于粘合剂的表面积最大，不会使总体的机械强度打折扣。
通常，所述第一粘结表面具有小于20纳米的最大表面粗糙度(Rmax)，其Rmax可选地小于5纳米、或者可选地小于1纳米。当使用这种表面时本发明特别有利，因为这些表面使用粘合剂通常难以粘合，因为其极其光滑。替代地，所述第一粘结表面可具有小于20纳米的平均表面粗糙度(Ra)，其Ra可选地小于5纳米、或者可选地小于1纳米。
粘合剂通常为液基粘合剂，或者是在加热时变成液体用于粘结的粘合剂。可选地，粘合剂是在一侧或两侧上包括粘合剂的粘合带。在半导体领域中，双侧粘合剂薄膜或带是公知的。
可选地，在粘结过程期间，第一衬底冷却。这通常通过加热第一衬底(这还可熔化粘合剂)并接着使得其冷却同时粘结到第二衬底上而获得。该选项的优点是在沟道中在粘合剂之上形成局部真空，这有助于在粘结期间将衬底保持在一起。在另一方面，提供一种方法，其中第一衬底适于使用粘合剂粘结到第二衬底，所述第一衬底具有多个限定在第一粘结表面内的蚀刻沟道，所述蚀刻沟道配置成用于在粘结期间容纳所述粘合剂。
在另一方面，提供一种粘结组件，包括：
(a)第一衬底，其具有多个限定在第一粘结表面内的蚀刻沟道；和
(b)第二衬底，其具有第二粘结表面，所述第二粘结表面由粘合剂粘结到所述第一粘结表面，
其中，所述粘合剂至少部分地容纳在多个所述蚀刻沟道中。
在另一方面，提供一种打印头组件，包括：
(a)多个打印头集成电路，每个打印头集成电路包括：
多个喷嘴，其形成于所述打印头集成电路的前侧；
多个墨供应槽，其用于将墨从所述打印头集成电路的后侧供应到所述喷嘴；以及
多个蚀刻沟道，其限定于所述后侧内；以及
(b)墨歧管，其具有安装表面，每个打印头集成电路的后侧由粘合剂粘结到所述安装表面，
其中所述粘合剂至少部分地容纳在多个所述蚀刻沟道中。
在另一方面，提供一种适于使用粘合剂粘结到墨歧管的安装表面的打印头集成电路，所述打印头集成电路包括：
多个喷嘴，其形成于所述打印头集成电路的前侧；
多个墨供应槽，其用于将墨从所述打印头集成电路的后侧供应到所述喷嘴；以及
多个蚀刻沟道，其限定于所述后侧内，所述蚀刻沟道配置成用于在粘结期间容纳所述粘合剂。
在另一方面，提供一种将第一衬底粘结到第二衬底的方法，该方法包括下列步骤：
(a)提供第一衬底，其具有多个限定在第一粘结表面内的蚀刻沟道；
(b)提供第二衬底，其具有第二粘结表面；和
(c)使用粘合剂将所述第一粘结表面和所述第二粘结表面粘结到一起，
其中，在粘结期间，所述粘合剂至少部分地容纳在多个所述蚀刻沟道中。
在另一方面，提供一种粘结组件，包括：
(a)第一衬底，其具有多个限定在第一粘结表面内的蚀刻沟道；和
(b)第二衬底，其具有第二粘结表面，所述第二粘结表面由粘合剂粘结到所述第一粘结表面，
其中，所述粘合剂至少部分地容纳在多个所述蚀刻沟道中。
在另一方面，提供一种将第一衬底粘结到第二衬底的方法，该方法包括下列步骤：
(a)提供第一衬底，其具有多个限定在第一粘结表面内的蚀刻沟道；
(b)提供第二衬底，其具有第二粘结表面；和
(c)使用粘合剂将所述第一粘结表面和所述第二粘结表面粘结到一起，
其中，在粘结期间，所述粘合剂至少部分地容纳在多个所述蚀刻沟道中。
在另一方面，提供一种适于使用粘合剂粘结到第二衬底的第一衬底，所述第一衬底具有多个限定在第一粘结表面内的蚀刻沟道，所述蚀刻沟道配置成用于在粘结期间容纳所述粘合剂。
在另一方面，提供一种将第一衬底粘结到第二衬底的方法，该方法包括下列步骤：
(a)提供第一衬底，其具有多个限定在第一粘结表面内的蚀刻沟道；
(b)提供第二衬底，其具有第二粘结表面；和
(c)使用粘合剂将所述第一粘结表面和所述第二粘结表面粘结到一起，
其中，在粘结期间，所述粘合剂至少部分地容纳在多个所述蚀刻沟道中。
在另一方面，提供一种适于使用粘合剂粘结到第二衬底的第一衬底，所述第一衬底具有多个限定在第一粘结表面内的蚀刻沟道，所述蚀刻沟道配置成用于在粘结期间容纳所述粘合剂。
在另一方面，提供一种粘结组件，包括：
(a)第一衬底，其具有多个限定在第一粘结表面内的蚀刻沟道；和
(b)第二衬底，其具有第二粘结表面，所述第二粘结表面由粘合剂粘结到所述第一粘结表面，
其中，所述粘合剂至少部分地容纳在多个所述蚀刻沟道中。
在另一方面，提供一种适于使用粘合剂粘结到墨歧管的安装表面的打印头集成电路，所述打印头集成电路包括：
多个喷嘴，其形成于所述打印头集成电路的前侧；
多个墨供应槽，其用于将墨从所述打印头集成电路的后侧供应到所述喷嘴；以及
多个蚀刻沟道，其限定于所述后侧内，所述蚀刻沟道配置成用于在粘结期间容纳所述粘合剂。
在另一方面，提供一种将第一衬底粘结到第二衬底的方法，该方法包括下列步骤：
(a)提供根据权利要求1所述的打印头集成电路；
(b)提供第二衬底，其具有第二粘结表面；和
(c)使用粘合剂将所述第一粘结表面和所述第二粘结表面粘结到一起，
其中，在粘结期间，所述粘合剂至少部分地容纳在多个所述蚀刻沟道中。
在另一方面，提供一种适于使用粘合剂粘结到第二衬底的第一衬底，所述第一衬底具有多个限定在第一粘结表面内的蚀刻沟道，所述蚀刻沟道配置成用于在粘结期间容纳所述粘合剂；并且所述第一衬底是根据权利要求1所述的打印头集成电路。
在另一方面，提供一种粘结组件，包括：
(a)根据权利要求1所述的打印头集成电路；和
(b)第二衬底，其具有第二粘结表面，所述第二粘结表面由粘合剂粘结到所述第一粘结表面，
其中，所述粘合剂至少部分地容纳在多个所述蚀刻沟道中。
在另一方面，提供一种打印头组件，包括：
(a)多个打印头集成电路，每个打印头集成电路包括：
多个喷嘴，其形成于所述打印头集成电路的前侧；
多个墨供应槽，其用于将墨从所述打印头集成电路的后侧供应到所述喷嘴；以及
多个蚀刻沟道，其形成于所述后侧内并且每个打印头集成电路是根据权利要求1的打印头集成电路；以及
(b)墨歧管，其具有安装表面，每个打印头集成电路的后侧由粘合剂粘结到所述安装表面，
其中所述粘合剂至少部分地容纳在多个所述蚀刻沟道中。
附图说明
图1示出打印机的前视立体图，其中输入托盘中带有纸张并且收集托盘伸出；
图2示出了图1的打印机单元(输入托盘内无纸且收集托盘缩回)，其中机壳打开以露出内部；
图3示出了支架单元的立体图，其中盖组件是打开的并且墨盒单元从中移除；
图4示出了图3的支架单元，其中盖组件位于其关闭位置；
图5示出了图3的墨盒单元的前视立体图；
图6示出了图5的墨盒单元的分解立体图；
图7示出了图6中示出的打印头组件的俯视立体图；
图8示出了图7中示出的打印头组件的分解立体图；
图9示出了图7中示出的打印头组件的颠倒的分解立体图；
图10示出了图7中示出的打印头组件的横截面端视图；
图11示出图8到10所示的打印头集成电路模块的阶降式(drop)三角端的放大局部立体图；
图12示出图8到11所示的两个打印头集成电路模块之间的结合结构的放大立体图；
图13示出图11所示的打印头集成电路的仰视图；
图14示出图13所示的墨供应槽的横截面立体图；
图15A示出图7的打印头组件的俯视透视图，其特别示出用于将墨供应到打印头集成电路的墨管；
图15B为图15A的局部放大视图；
图16示出与本发明一起使用的用于喷墨的单个喷嘴的竖直方向剖视图，其中喷嘴处于静止状态；
图17示出图16的喷嘴在初始致动阶段中的竖直方向剖视图；
图18示出图17的喷嘴在致动阶段后期时的竖直方向剖视图；
图19示出在图18所示的致动状态下图16的喷嘴的立体局部竖直方向剖视图；
图20示出图16的喷嘴的立体竖直方向剖视图，其中省略了墨；
图21示出图20的喷嘴的竖直方向剖视图；
图22示出在图17所示致动状态下图16的喷嘴的立体局部竖直方向剖视图；
图23示出图16的喷嘴的俯视图；
图24示出图16的喷嘴的俯视图，其中为了清晰起见移除了杠杆臂和可移动喷嘴；
图25示出打印头芯片的一部分的立体竖直方向剖视图，所述打印头芯片集成有多个图16所示类型的喷嘴装置；
图26示出通过用于喷墨的单个喷嘴的墨腔的示意性横截面图，其中所述喷嘴属于形成气泡的加热元件致动器类型；
图27A到27C示出热弯曲致动器的基本操作原理；
图28示出依据图27构造的单个喷墨喷嘴装置的三维视图；
图29示出图28所示喷嘴装置的阵列。
具体实施方式
下面在构造用于喷墨打印机的打印头组件的范围内描述本发明的特定形式。然而，需要理解的是，本发明可用于将任何两个衬底粘结到一起，并且不限制于打印头构造的特定实施方式。
喷墨打印机单元
图1示出包括介质供应托盘3的打印机单元2，该介质供应托盘支撑并供应要由(藏在打印机机壳内的)打印引擎打印的介质8。已打印过的介质8的页从打印引擎供给到介质输出托盘4以进行收集。用户界面5为一个LCD触摸屏且使得用户可以控制打印机单元2的操作。
图2示出打印机单元2的盖7打开，以暴露出位于内腔6中的打印引擎1。拾取机构9接合输入托盘3中的介质(为清晰起见没有示出)并将各个页供给到打印引擎1。打印引擎1包括介质传输装置，所述介质传输装置获取各个页并供给所述的页而使其通过一个打印头组件(在下文中说明)以进行打印，随后将介质传送到介质输出托盘4(示出为缩回的)。
打印引擎
打印引擎1在图3和4中详细地示出，并且包括两个主要部分：墨盒单元10和支架单元12。
墨盒单元10的形状和尺寸形成为容纳在支架单元12内并且由安装到支架单元的盖组件11固定在合适位置。支架单元12又配置成固定在打印机单元2内以便于如上所述地打印。
图4示出处于组装形式中的打印引擎1，其中墨盒单元10固定在支架单元12内并且盖组件11关闭。打印引擎1响应来自于打印机单元2的用户界面5的用户输入而对与打印相关的多个方面进行控制。这些方面包括以受控的方式将介质传送过打印头，并且墨受控地喷射到正在通过的介质的表面上。
墨盒单元
墨盒单元10在图5和6中详细地示出。参照图6所示的分解视图，墨盒单元10总体上包括主体20、墨存储模块组件21、打印头组件22和维护组件23。
所有这些部件组装在一起以形成一个一体的单元，该一体的单元将墨存储装置和墨喷出装置组合在一起。这种设置确保墨按需要直接供应到打印头组件22以进行打印，并且如果需要更换墨存储装置或打印头组件或需要更换两者，则可以通过更换整个墨盒单元10而容易地实现。
然而，打印头的工作寿命不由墨源限制。墨盒单元10的上表面42具有用于与墨的再填充源对接的接口61，以在需要时对墨存储模块45进行补充。为了进一步延长打印头的寿命，墨盒单元承载有一个一体的打印头维护组件23，该打印头维护组件封盖、擦拭和湿润打印头。
打印头组件
在图7到10中更详细地示出了打印头组件22，打印头组件22适于附接到主体20的下侧，以从出口模件27接收墨。
打印头组件22总体上包括一个长形的上构件62，所述上构件62配置成在立柱26之间在主体20下方延伸。多个U形夹63从上构件62突出。U形夹63穿过设置在刚性板34中的凹口37并被形成于主体20中的凸耳(未示)锁住以紧固打印头组件22。
上构件62具有多个供给管64，当打印头组件22紧固到主体20上时，所述供给管容置在出口模件27中的出口内。供给管64可设置有外涂层以防止墨渗漏。
上构件62由具有多个优点的液晶聚合物(LCP)制造。上构件62可以模制而成，使得其热膨胀系数(CTE)与硅的热膨胀系数近似。可以理解，(下文描述的)打印头集成电路74与下侧模件之间的任何大的CTE差异会导致整个结构弯曲。然而，为LCP沿模制方向的CTE远小于非模制方向的CTE(～5ppm/℃相对于～20ppm/℃)，所以必须注意确保LCP模件的模制方向与打印头集成电路(IC)74的纵向是方向一致的。LCP还具有相对较高的刚度，其模量通常为诸如聚碳酸酯、苯乙烯、尼龙、PET及聚丙烯等“普通塑料”的5倍。
如图8所最佳示出的，上构件62具有一个开槽构造，用于容置一个通过粘合膜66粘合到其上的下构件65。下构件65也由LCP制造，并具有多个沿其长度形成的墨槽67。每个墨槽67从其中一个供给管64接收墨，并沿着打印头组件22的长度分配墨。所述槽的宽度为1毫米，并由0.75毫米厚的壁隔开。
在所示的实施方式中，下构件65具有五个沿其长度延伸的槽67。每个槽67仅从五个供给管64中的一个接收墨，所述供给管又从其中一个墨存储模块45(参见图9)接收墨，以减少不同颜色的墨混合的风险。在这个方面，粘合膜66也用于密封各个墨槽67，以防止当下构件65组装到上构件62时墨在槽间的交叉混合。
在每个槽67的底部是一系列等间距的孔69(在图9中最佳示出)，以在下构件65的底面中形成五行孔69。中间行的孔69沿下构件65的中线延伸，直接位于打印头IC 74的上方。如同在图15中最佳示出，位于中间行两侧的其它行的孔69需要从各孔69延伸到中央的导管70，使得墨能够供给到打印头IC 74。
参见图10，打印头IC 74通过一个聚合物密封膜71安装到下构件65的下侧。这个膜可以是诸如PET或聚砜膜的热塑性膜，或者可以是热固性的膜——例如由AL技术和罗杰斯公司制造的膜。聚合物密封膜71是一个迭层片——其中在中央膜的两侧带有粘合层，并且层迭在下构件65的下侧上。如图9、14和15所示，多个孔72由激光钻穿粘合膜71而成，以与居中设置的墨传送点(中间行的孔69和管道70的端部)一致，用于在打印头IC 74和槽67之间形成流体连通。
聚合物密封膜71的厚度对于其所提供的墨密封效果非常关键。如图13和15最佳示出，聚合物密封膜对打印头IC 74的相反侧上的蚀刻槽77以及位于膜另一侧上的导管70进行密封。
然而，当膜71密封导管70的开口端时，它也可以凸出或者陷入导管内。陷入导管70内的该部分膜跨越打印头IC 74中的数个蚀刻槽77。所述陷入可能在隔开各蚀刻槽77的壁之间产生间隙。明显地，这使得密封出现缺口并允许墨泄漏出打印头IC 74或者在槽77之间泄漏。
为了避免此情形，聚合物密封膜71应当足够厚以解决向导管70内的陷入，同时维持蚀刻槽77上的密封。聚合物密封膜71的最小厚度将取决于：
1、所陷入的导管的宽度；
2、膜的层状结构中的粘合层的厚度；
3、当打印头IC 74推压至粘合层上时粘合层的“刚度”；以及
4、迭层片的中央膜材料的模量。
对于所示的打印头组件22来说，25微米厚的聚合物密封膜71是足够的。然而，将厚度增加到50、100或甚至200微米将相应地增加所提供的密封的可靠性。
墨输送入口73形成于打印头IC 74的“前”表面中。入口73将墨供应到位于入口之上的对应喷嘴801(在下文中参考图16到31对其进行描述)。墨必须被输送到IC以将墨供应到每个独立的入口73。因此，各个打印头IC 74中的入口73被物理地分组以减少墨供应的复杂程度和布线的复杂程度。它们也逻辑地分组以减少能量消耗并允许各种打印速度。
每个打印头IC 74配置成接收和打印五种不同的墨色(青色、品红色、黄色、黑色以及红外)，并且对于每种颜色包括1280个墨入口，其中这些喷嘴被分成为偶喷嘴和奇喷嘴(每组640个)。用于每种颜色的偶喷嘴和奇喷嘴设置在打印头IC 74的不同排上，并竖直地对准以实现真正的1600dpi打印，意味着喷嘴801如图11中所清晰示出地设置成10排。单个排上的两个相邻喷嘴801之间的水平距离为31.75微米，而喷嘴排之间的竖直距离基于喷嘴的喷射顺序，但是通常地，排之间由确切数量的点线分隔开，并且点线的其中一部分对应于排喷射时间之间纸将移过的距离。而且，对于一给定颜色的偶和奇喷嘴排之间的间距必须使得它们可以共享一个墨槽，这将在下文描述。
打印头IC 74设置成沿打印头组件22的整个宽度水平地延伸。为此，各个打印头IC 74以抵靠的设置方式在整个粘合层71的表面上联结在一起，如图8和9所示。通过将打印头IC加热到粘合层熔点之上、然后将其压入密封膜71内，或者在将其压入膜内之前通过以激光熔化位于IC下方的粘合层，而使得打印头IC 74可附连到聚合物密封膜71。另一个选项是在将IC压入膜71内之前加热IC(不加热到粘合剂的熔点之上)及粘合层。
参照图13和14，多个沟道85蚀刻到每个打印头IC 74的后侧。这些沟道提供了用于粘合剂粘结到打印头IC 74的额外的表面。一旦膜71被加热到粘合剂熔点之上，在打印头IC 74被压靠住膜时，粘合剂流到沟道85中。粘合剂可通过毛细作用而被吸入到沟道中，或者其在粘结期间可简单地被压入到沟道中，这取决于粘合剂的表面张力以及沟道的尺寸。在晶片阶段在蚀刻槽77的同时，将沟道85蚀刻到打印头IC 74的后侧。
如果打印头IC 74在粘结之前被加热，那么在打印头IC冷却下来时，在沟道85中在容纳在沟道中的粘合剂上方形成局部真空。这个局部真空有助于将打印头IC 74靠住膜71而保持在合适位置，并且在粘结期间使其保持合适地对准。
各个打印头IC 74的长度为大约20-22毫米。为了打印一个A4/US信纸大小的页，11-12个打印头IC 74连续地联结在一起。各个打印头IC74的数量可以变化以适应其它宽度的页。
打印头IC 74可以多种方式联结在一起。在图12中示出了联结IC 74的一个具体方式。在这个结构中，IC 74端部的形状如此地形成：其联结在一起而形成一个IC水平线，相邻IC之间没有竖直偏差。在IC之间设置有一个大致为45度的倾斜结合部。结合边缘不是直的，而是具有锯齿形的轮廓以利于定位，且IC 74之间期望隔开大约11微米(垂直于结合边缘测量)。在此结构中，每个排上的最左边的墨输送喷嘴73降低10个行距，并设置成三角形的构造。这种结构在结合处提供了一定程度的喷嘴重叠并保持了喷嘴的间距，从而确保墨滴沿打印区域一致地输送。这种结构还保证了在IC 74的边缘处设置更多的硅以确保足够的联结。在由(在下文描述的)SoPEC单元对喷嘴的操作进行控制的同时，对喷嘴的补偿可发生于打印头内，或者也可通过SoPEC设备实现，这取决于存储要求。在这个方面，可以理解，位于IC 74一端的喷嘴的阶降式三角设置对打印头的存储要求最低。然而，当存储要求不是很关键时，可以使用不同于三角形的形状，例如，阶降式的行可采取梯形的形式。
打印头IC的上表面具有多个沿打印头IC边缘设置的粘合垫75，所述粘合垫提供了用于从SoPEC设备接收数据和/或电力以控制喷嘴73的操作的装置。为了辅助将IC 74正确地定位在粘合层71的表面上且对齐IC 74、从而使得IC 74与形成在粘合层71中的孔72正确地对齐，基准装置76也设置在IC 74的表面上。基准装置76的形式是可以由适当的定位设备容易地识别的标记，以指示IC 74相对于相邻IC与粘合层71表面的确切位置，并且策略性地位于IC 74的边缘上，且沿着粘合层71的长度。
为了从形成于聚合物密封膜71中的孔72接收墨并将所述墨分配到墨入口73，每个打印头IC 74的下侧如图13所示地构造。设置有多个蚀刻槽77，其中每个槽77与用于传送一种特定颜色或一种类型墨的成对的入口73的排流体连通。槽77的宽度大约为80微米，该宽度等于聚合物密封膜71中的孔72的宽度，并且槽77延伸过IC 74的长度。槽77由硅壁78分成数个部分。每个部分直接地供墨，以缩短往入口73的流动路径，以及减少向各个喷嘴801的供墨不足的可能性。在这个方面，每个部分通过相应的入口73供应大约128个喷嘴801。
图15B更清楚地示出墨如何供应至形成在IC 74下侧内的蚀刻槽77以供应到喷嘴73。如图所示，在硅壁78将槽77隔成多个部分的位置处，贯穿聚合物密封膜71而形成的孔72与一个槽77对准。孔72的宽度大约为80微米，该宽度与槽77的宽度大致相等，从而使得一个孔72将墨供应到槽77的两个部分。可以理解，这使得聚合物密封膜71中所需要的孔72的密度减半。
在将每个打印头IC 74附连到聚合物密封膜71的表面上并与之对准之后，沿IC 74的边缘附连一个柔性PCB 79(参见图18)，使得控制信号与电力可供应到粘合垫75以控制和操作喷嘴801。如图15所更清晰示出，柔性PCB 79从打印头组件22延伸并绕打印头组件22折叠。
柔性PCB 79还可具有多个沿其长度布置的去耦电容81，用于控制接收到的电力和信号。如图8所最佳示出，柔性PCB 79具有多个沿其长度形成的电接点180，用于从支架单元12的控制电路接收电力和/或数据信号。还沿柔性PCB 79的远边形成多个孔80，所述多个孔80提供用于将柔性PCB附连到主体20的刚性板34的凸缘部40的装置。柔性PCB 79的电接点与支架单元12的电力及数据接点接触的方式将在下文中描述。
如图10所示，介质遮蔽件82保护打印头IC 74，使之不会因为与经过介质相接触而导致损伤。在打印头IC 74的上游，介质遮蔽件82通过适当的卡锁装置或通过粘合剂附连到上构件62。当以此方式附连时，打印头IC74位于介质遮蔽件82的表面的下方，处在介质经过的路径之外。
在介质遮蔽件82与上构件62和下构件65之间设置有空间83，该空间可以从空气压缩机等接收加压空气。因为此空间83沿打印头组件22的长度延伸，所以压缩空气可以从打印头组件22的任一端供应到空间56并沿组件均匀地分布。介质遮蔽件82的内表面设置有一系列翼片，所述翼片限定多个沿介质遮蔽件82的长度均匀分布的空气出口，压缩空气通过所述空气出口而沿介质输送方向被导引通过打印头IC 74。此装置用来防止介质携带的灰尘和其它微粒物质在打印头IC 74的表面上沉积，所述沉积会导致喷嘴的堵塞和损坏。
墨输送喷嘴
现在将参照图16到图25对一种适于打印头IC的墨输送喷嘴装置的示例类型进行描述。图25示出了形成于硅衬底8015上的墨输送喷嘴装置801的阵列。每个喷嘴装置801是相同的，然而，不同组的喷嘴装置801设置成被供以不同颜色的墨或固定剂。在这个方面，喷嘴装置成排地设置并彼此交错，以使得在打印时墨滴的间距比单排喷嘴时所能实现的更近。这种设置使得可提供高的喷嘴密度——例如排列成多个交错排的多于5000个的喷嘴，在每排中，喷嘴之间的间距为大约32微米，而在相邻排之间的喷嘴间距为大约80微米。所述多个排还允许冗余(如果需要的话)，从而允许每个喷嘴具有一定的故障率。
每个喷嘴装置801通过集成电路制造技术制造。特别地，喷嘴装置801限定一个微机电系统(MEMS)。
为了描述的清晰和容易起见，将参照图16到图24对单个喷嘴装置801的构造和操作进行描述。
喷墨打印头集成电路74包括硅晶片衬底8015，硅晶片衬底8015上设置有0.35微米的1 P4M 12伏的CMOS微处理电子单元。
一个二氧化硅(或替代地为玻璃)层8017设置在衬底8015上。二氧化硅层8017限定了CMOS介电层。CMOS顶层金属限定了一对位于二氧化硅层8017上的对齐的铝电极接触层8030。硅晶片衬底8015和二氧化硅层8017均被蚀刻以限定墨的入口槽8014，所述入口槽的横截面大致是圆的(在俯视图上)。由CMOS金属1、CMOS金属2/3和CMOS顶层金属形成的铝扩散屏障8028绕着墨的入口槽8014设置在二氧化硅层8017中。扩散屏障8028用于阻止氢氧离子扩散通过驱动电子层8017的CMOS氧化层。
一个氮化硅形式的钝化层8031设置在铝接触层8030和二氧化硅层8017上。钝化层8031的位于接触层8030上的每个部分具有一个限定于其中的开口8032，以提供通往接点8030的入口。
喷嘴装置801包括一个由环形的喷嘴壁8033限定的喷嘴腔8029，所述喷嘴壁在上端处终止于喷嘴顶8034以及径向内喷嘴缘804之内，径向内喷嘴缘804在俯视时是圆的。墨入口槽8014与喷嘴腔8029流体连通。在喷嘴壁的下端，设置有一个移动的缘8010，所述移动的缘8010包括移动的密封唇8040。一个环绕壁8038包绕着可移动的喷嘴，并包括静止的密封唇8039，当喷嘴如图19所示地静止时，所述密封唇8039与移动的缘8010邻近。由于限位在静止密封唇8039和移动密封唇8040之间的墨的表面张力而形成一个流体密封8011。这防止了墨从槽泄漏，同时在环绕壁8038和喷嘴壁8033之间提供低阻力耦联。
如图23最佳示出，多个径向延伸的凹口8035绕着喷嘴缘804限定于顶部8034中。凹口8035用于容纳由于墨离开喷嘴缘804而导致的径向墨流。
喷嘴壁8033形成为安装在大致为U形轮廓的托架8036上的杠杆装置的一部分，托架8036的基部8037附接到氮化硅层8031。
杠杆装置还包括一个杠杆臂8018，所述杠杆臂从喷嘴壁延伸并结合有侧向加强梁8022。杠杆臂8018附接到一对从动梁806上，所述从动梁806由氮化钛(TiN)形成并位于喷嘴装置的任一侧，如图19和24最佳示出。从动梁806的另一端附接至托架8036。
杠杆臂8018还附接到一个由TiN形成的致动梁807。需要指出的是，这个与致动梁的附接形成在一个位置处，所述位置比与从动梁806的附接点高出一个小但是重要的距离。
如图16和22最佳示出，致动梁807在俯视图中大致是U形的，在电极809和相对电极8041之间限定一个电流通路。每个电极809和8041导电地连接到接触层8030中的相应的位置。在通过接点809而电耦连的同时，致动梁还机械地锚接到锚固件808。锚固件808配置成在喷嘴装置操作时限制致动梁807往图19到21的左方的运动。
致动梁807中的TiN是导电的，但是其电阻足够高，从而，当电流在电极809和8041之间通过时，TiN自加热。没有电流流经从动梁806，所以，从动梁806不膨胀。
在使用时，所述设备在静止位置填充有墨8013，所述的墨在表面张力的影响下形成了一个弯液面803。墨由所述弯液面保持在腔8029中，并且在没有某些其它物理作用的时候通常不会漏出。
如图17所示，为了从喷嘴喷射墨，在接点809和8041之间通以电流，电流流经致动梁807。梁807由于其电阻而引起的自加热导致梁膨胀。致动梁807的尺寸和设计意味着：在图16到18中，膨胀主要是在水平方向上。在锚固件808的作用下，向左侧的膨胀受到限制，从而，致动梁807邻近杠杆臂8018的端部被推向右侧。
从动梁806沿水平方向的相对不可变形性阻止了其允许杠杆臂8018进行大的水平运动。然而，从动梁与致动梁分别附接到杠杆臂的附接点的相对位移导致了一个扭曲运动，所述扭曲运动导致杠杆臂8018大体上向下运动。这个运动实际上是一个枢转运动或铰链运动。然而，不存在真实的枢转点，这意味着转动是绕着由从动梁806的弯曲所限定的枢转区域进行的。
杠杆臂8018的向下运动(以及略微的转动)由喷嘴壁8033和从动梁806之间的距离放大。喷嘴壁和顶部的向下运动导致腔8029内的压力增加，使得所述弯液面如图17所示地凸起。可以注意到：墨的表面张力意味着流体密封8011由这个运动拉紧，但是不允许墨泄漏。
如图18所示，在适当的时间，驱动电流停止，且致动梁807迅速地冷却和收缩。收缩导致杠杆臂回到静止位置，这又导致腔8029中压力的减少。凸起的墨的动量与其固有的表面张力、以及由喷嘴腔8029的向上运动所导致的负压的相互作用使得凸起弯液面细缩并最终断开，以形成一个墨滴802，所述墨滴继续向上运动直至其接触邻近的打印介质。
紧接着墨滴802的分离之后，弯液面803形成如图18所示的凹形。表面张力使得腔8029内的压力保持相对地低，直至墨通过入口8014而被向上地吸入，这将喷嘴装置和墨恢复到图16所示的静止情形。
现在将参照图26对另一种适于打印头IC 74的打印头喷嘴装置的类型进行描述。再次地，为了清晰和容易地描述，将对单个喷嘴装置1001的构造和操作进行描述。
喷嘴装置1001是气泡形成加热元件致动器类型，其包括一个其中具有喷嘴1003的喷嘴板1002，所述喷嘴具有喷嘴缘1004和贯穿喷嘴板的孔口1005。喷嘴板1002通过对一个氮化硅结构进行等离子体蚀刻而获得，所述氮化硅结构通过化学气相沉积(CVD)而沉积在牺牲材料上，然后牺牲材料被蚀刻。
对于每个喷嘴1003而言，喷嘴装置包括其上支撑有喷嘴板的侧壁1006、由所述壁和喷嘴板1002限定的腔1007、一个多层的衬底1008和一个贯穿所述多层衬底而延伸到衬底远侧(未示)的入口通道1009。一个环形的长加热元件1010悬置在腔1007中，从而，所述元件呈悬臂梁形式。喷嘴装置如图所示是一个通过平版印刷工艺形成的微机电系统(MEMS)结构。
当使用喷嘴装置时，来自于贮液器(未示)的墨1011通过入口通道1009进入到腔1007中，从而对腔进行填充。此后，加热元件1010被加热一段稍微小于1微秒的时间，从而加热呈热脉冲形式。可以理解：加热元件1010与腔1007中的墨1011热接触，从而，当元件被加热时，其导致在墨内形成蒸汽气泡。因此，墨1011构成形成气泡的液体。
气泡1012一旦产生就会导致腔1007内的压力增加，这又导致墨1011的一个墨滴1016通过喷嘴1003喷出。在墨滴1016喷出时，缘1004帮助导引所述墨滴1016，从而使得墨滴错误地定向的可能性最小化。
每个入口通道1009只有一个喷嘴1003和腔1007的原因在于：其使得在元件1010加热并形成气泡1012时，产生于腔内的压力波不会影响到相邻的腔及它们的对应喷嘴。
腔1007内的压力增加不仅把墨1011通过喷嘴1003迫出，而且还将一些墨通过入口通道1009迫回。然而，入口通道1009的长度大约为200到300微米，而直径仅仅大约为16微米。因此，存在有明显的粘性阻力。由此，腔1007内压力升高所带来的最主要的效果是把墨以喷滴1016的形式通过喷嘴1003迫出，而不是通过入口通道1009迫回。
如图26所示，示出正在被喷出的墨滴1016处于其在墨滴脱离之前的“颈缩阶段”。在这个阶段中，气泡1012已经达到了其最大尺寸然后开始朝塌陷点1017塌陷。
气泡1012朝塌陷点1017塌陷导致一些墨1011从喷嘴1003内(从墨滴的侧部1018)、以及从入口通道1009被抽向塌陷点。以这种方式抽取的墨1011中的大多数是从喷嘴1003中抽取的，在墨滴1016脱离之前于其基部形成一个环形颈部1019。
为了脱离，滴1016需要一定的动量来克服表面张力。随着墨1011因为气泡1012的塌陷而从喷嘴1003处抽出，颈部1019的直径减小，从而使保持所述墨滴的总表面张力减小，从而，所述墨滴在喷出喷嘴时的动量足以允许滴脱离。
当墨滴1016脱离时，随着气泡1012朝塌陷点1017塌陷，导致了以箭头1020表示的空穴力。需要指出的是：在塌陷点1017的附近不存在空穴可以发生作用的坚固表面。
现在将参照图27-29对另一种适于打印头IC的打印头喷嘴装置的类型进行描述。此类型通常提供一个墨输送喷嘴装置，所述墨输送喷嘴装置具有含墨喷嘴腔、以及连接至位于所述腔内的桨上的热弯曲致动器。所述热致动器设备被致动而从喷嘴腔喷出墨。优选实施方式包括一个特定的热弯曲致动器，所述热弯曲致动器包括一系列渐细的部分，用于对导电路径进行导电加热。致动器通过一个臂连接到桨，所述臂穿过喷嘴腔的一个开槽壁。致动臂具有配合的形状，以与处于喷嘴腔壁中的狭槽表面大致配合。
首先参照图27(A)-(C)，其示意性地示出了此实施方式喷嘴装置的基本操作。喷嘴腔501通过墨入口槽503而填充以墨502，墨入口槽503可通过蚀刻而贯穿晶片衬底而获得，喷嘴腔501设置在所述晶片衬底上。喷嘴腔501还包括有墨喷射口504，在墨喷射口504周围形成墨弯液面。
喷嘴腔501内设有桨型的设备507，所述设备与致动器508通过位于喷嘴腔501壁中的狭槽而相互连接。致动器508包括位于立柱510端部附近的加热器装置——例如509。立柱510固定在衬底上。
当期望从喷嘴腔501喷出一个墨滴时，如图27(B)所示，加热器装置509加热而发生热膨胀。优选地，加热器装置509本身或者致动器508的其它部分由具有很高的弯曲效率的材料制造，其中弯曲效率如此地定义：
一种适合用于加热元件的材料是铜镍合金，其能够形成为用来弯曲玻璃材料。
理想地，加热器装置509位于立柱510端部附近，从而，致动的效果在桨端507处放大，使得立柱510附近小的热膨胀导致桨端的大移动。
加热器装置509的移动以及随后的桨移动导致墨弯液面505周围的压力总体升高，墨弯液面505如图27(B)所示迅速地膨胀。加热器电流是脉冲形式的，且墨在从墨槽503流入的同时喷出于口504。
随后，桨507被去激励而再次地返回到其静止位置。所述去激励导致墨总体上流回喷嘴腔内。喷嘴缘外的墨的向前动量以及相应的回流导致了墨滴512的总体上的颈缩和脱离，并往打印介质运动。塌陷的弯液面505导致墨总体上通过墨流槽503吸到喷嘴腔502内。喷嘴腔501及时地重新填充，使得再次达到图27(A)中的位置，且喷嘴腔随后准备好了喷射另一个墨滴。
图28示出了喷嘴装置的一个侧向立体图。图29示出了剖切图28中的一组喷嘴装置的剖视图。在这些图中，保持了先前介绍过的元件编号。
首先，致动器508包括一系列渐细的致动器单元——例如515，所述致动器单元包括一个形成于氮化钛层517顶部上的上玻璃部分(非晶二氧化硅)516。替代地，可以采用弯曲效率更高的铜镍合金层(下文中称其为白铜)。
氮化钛层517呈渐缩形式，并且因此电阻式加热发生在立柱510端部的附近。相邻的氮化钛/玻璃部分515在一个块部519处相互连接，块部还为致动器508提供机械结构支撑。
理想地，加热器装置509包括有多个渐细的致动器单元515，这些致动器单元是长形的并且是间隔开的，从而在加热时沿着致动器508轴线方向的弯曲力得以最大化。在相邻的渐细单元515之间限定有槽缝，所述槽缝允许各致动器508相对于相邻致动器508进行微小的差异操作。
块部519与臂520互连。臂520又通过例如522的槽缝连接到喷嘴腔501内的桨507，槽缝522形成于喷嘴腔501的侧部。槽缝522设计成与臂520的表面大致配合，从而使得臂520周围的墨流出的可能性最小化。墨大体上由槽缝522周围的表面张力效应保持在喷嘴腔501内。
当需要致动所述臂520时，使一个传导电流通过氮化钛层517，所述氮化钛层517位于连接到下CMOS层506的块部519内，所述下CMOS层提供喷嘴装置所需要的电力和控制电路。所述传导电流导致邻近立柱510的氮化物层517的加热，这导致臂20整体上向上弯曲并随后将墨从喷嘴504喷出。喷出的墨滴以如上所述的用于喷墨打印机的通常方式打印在页上。
可以形成一个喷嘴装置的阵列以形成单个打印头。例如，在图29中，示出了一个部分剖开的不同阵列的视图，所述的阵列包括多个喷墨喷嘴装置，所述喷嘴装置布置成交错的行以形成一个打印头阵列。当然，可以将不同类型的阵列设置为包括全彩色阵列等。
所述打印头系统的构造可通过使用标准MEMS技术、通过适当的改进步骤而进行，所述改进步骤在授予本申请人的名称为“Image CreationMethod and Apparatus(IJ 41)”美国专利US 6,243,113中进行了描述，其全文通过交叉引用而引入本文中。
集成电路74可设置有5,000到100,000个沿其表面布置的上述墨输送喷嘴，所述喷嘴数量取决于集成电路的长度和所需要的打印性能。例如，对于窄的介质而言，为了获得需要的打印结果，可能仅仅需要5,000个沿打印头组件表面布置的喷嘴；而对于宽的介质而言，为了获得需要的打印结果，可能需要10,000、20,000或者50,000个沿打印头组件长度布置的喷嘴。为了在A4或US信纸大小的介质上获得1,600dpi左右的全彩色照片质量图像，对于每种颜色，集成电路74可具有13824个喷嘴。因此，在打印头组件22能够打印4种颜色(C、M、Y、K)的情况下，集成电路74可具有大约53,396个沿其表面设置的喷嘴。此外，在打印头组件22可以打印6种打印流体(C、M、Y、K、IR以及固定剂)的情形时，这可导致82,944个喷嘴设置在集成电路74的表面上。在所有这些结构中，支持各喷嘴的电子装置是相同的。
虽然参照示例的实施方式对本发明进行了解释和描述，但是本领域内的技术人员可以明显地得知并实现各种修改而不会偏离本发明的范围和精神。相应地，所附权利要求的范围并不限于在此作出的描述，而是应当做广义的理解。

Claims (31)

1.一种将打印头集成电路粘结到模制墨歧管的方法，该方法包括下列步骤：
(a)提供打印头集成电路，其具有多个限定在第一粘结表面内的蚀刻沟道；
(b)提供模制墨歧管，其具有第二粘结表面并配置成用于安装打印头集成电路，所述模制墨歧管具有多个墨传送点；和
(c)使用包括液基粘合剂的粘合带将所述第一粘结表面和所述第二粘结表面粘结到一起，
其中，所述粘合带中限定有多个激光钻穿的孔，以与模制墨歧管的墨传送点和打印头集成电路的墨入口对应，并且在粘结期间，所述粘合剂至少部分地容纳在多个所述蚀刻沟道中。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述打印头集成电路的厚度小于1000微米。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述打印头集成电路的厚度小于250微米。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述蚀刻沟道的直径或宽度足以通过毛细作用吸入液体粘合剂。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述蚀刻沟道的直径或宽度小于10微米。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述蚀刻沟道的深度至少为20微米。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述蚀刻沟道的高宽比为至少3∶1。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述蚀刻沟道使得所述第一粘结表面的有效表面积增大至少20％。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述第一粘结表面的最大表面粗糙度Rmax小于20纳米。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述第一粘结表面的最大表面粗糙度Rmax小于5纳米。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述第一粘结表面的平均表面粗糙度Ra小于20纳米。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述第一粘结表面的平均表面粗糙度Ra小于5纳米。
13.如权利要求1所述的方法，其中所述打印头集成电路的总体厚度变化(TTV)小于5微米。
14.如权利要求1所述的方法，其中在粘结期间至少所述打印头集成电路冷却，从而在所述蚀刻沟道中在所述粘合剂之上形成局部真空。
15.如权利要求1所述的方法，其中在粘结之前至少所述打印头集成电路被加热，并且在粘结期间允许冷却。
16.如权利要求14所述的方法，其中在粘结期间，所述局部真空至少部分地将所述打印头集成电路和所述模制墨歧管保持在一起。
17.一种打印头组件，包括：
(a)多个打印头集成电路，每个打印头集成电路包括：
多个喷嘴，其形成于所述打印头集成电路的前侧；
多个墨供应槽，其用于将墨从所述打印头集成电路的后侧供应到所述喷嘴；以及
多个蚀刻沟道，其限定于所述后侧内；以及
(b)墨歧管，其具有安装表面和多个墨传送点；
其中每个打印头集成电路的后侧由包括液基粘合剂的粘合带粘结到所述安装表面，
其中所述粘合带中限定有多个激光钻穿的孔，以与墨歧管的墨传送点和打印头集成电路的墨入口对应，并且
其中所述粘合剂至少部分地容纳在多个所述蚀刻沟道中。
18.如权利要求17所述的打印头组件，其中每个打印头集成电路的厚度小于250微米。
19.如权利要求17所述的打印头组件，其中所述墨歧管是由聚合物形成的模制墨歧管。
20.如权利要求17所述的打印头组件，其中所述蚀刻沟道的直径或宽度足以通过毛细作用吸入液体粘合剂。
21.如权利要求17所述的打印头组件，其中所述蚀刻沟道的直径或宽度小于10微米。
22.如权利要求17所述的打印头组件，其中所述蚀刻沟道的深度至少为20微米。
23.如权利要求17所述的打印头组件，其中所述蚀刻沟道的高宽比为至少3∶1。
24.如权利要求17所述的打印头组件，其中所述蚀刻沟道使得每个后侧表面的有效表面积增大至少20％。
25.如权利要求17所述的打印头组件，其中每个后侧表面的最大表面粗糙度Rmax小于20纳米。
26.如权利要求17所述的打印头组件，其中每个后侧表面的最大表面粗糙度Rmax小于5纳米。
27.如权利要求17所述的打印头组件，其中每个后侧表面的平均表面粗糙度Ra小于20纳米。
28.如权利要求17所述的打印头组件，其中每个后侧表面的平均表面粗糙度Ra小于5纳米。
29.如权利要求17所述的打印头组件，其中每个打印头集成电路的总体厚度变化(TTV)小于5微米。
30.一种包括如权利要求17所述的打印头组件的打印机。
31.如权利要求30所述的打印机，该打印机为页宽喷墨打印机。
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