用于槽间隔接地的备选接地线制造技术

在范例实施方式中，一种接地结构包括周边接地线，所述周边接地线围绕打印头管芯的周边，并且具有北分段、南分段、东分段和西分段。所述结构包括：槽间接地线，其在两个流体槽之间从北分段延伸到南分段；以及备选接地线，其从东分段延伸到西分段，并在接近流体槽的端部的连接区中与槽间接地线相交。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于槽间隔接地的备选接地线
技术介绍
管芯缩小(dieshrink)通常指的是减小半导体管芯的尺寸同时保持相同的管芯功能。较小的管芯尺寸通过以下有益于半导体制造公司：使得能够每硅晶片(或者其它半导体，例如，GaAs)产生更多的管芯，这降低了每管芯的成本。较小的管芯尺寸还通过以下有益于终端用户：减少了半导体设备内的功耗和热量生成，这降低了操作成本。通过向流体喷射、打印头管芯应用管芯缩小在喷墨打印系统中实现成本效益。喷墨打印系统控制打印头管芯将墨水喷射到打印介质以产生图像和文本。除了半导体设备之外，打印头管芯将可以呈现关于管芯缩小的特定挑战的射流结构并入。附图说明现在将参考附图描述范例，其中：图1示出了将接地结构并入的范例打印头管芯的平面视图，所述接地结构包括备选接地线以改进槽间接地；图2示出了从图1所示的范例打印头管芯采取的侧视图(视图A-A)；图3示出了将诸如图1和2所示的打印头管芯并入的范例集成打印盒的透视视图。贯穿附图，相同的附图标记指代相似的但不必相同的元件。具体实施方式如上所述，通过管芯缩小实现的较小的打印头管芯尺寸由于每硅晶片的较大管芯产出而提供成本节约。同时，改进打印头管芯性能常常涉及趋于增加打印头管芯尺寸的设计改变。例如，改进打印头管芯性能常常包括设计具有增加数量的流体喷嘴的打印头管芯，这增加了数据存储需求(例如，在EPROM内)和路由需求。因此，随着打印头管芯性能持续改进，实现能够容纳增加的存储器和路由需求的较小尺寸的打印头管芯尺寸的能力将变得日益重要。然而，缩小打印头管芯尺寸存在传统半导体管芯可能不会遇到的一些挑战。例如，打印头管芯包括射流结构，诸如，在管芯中形成的流体槽，其能够使部件的放置以及金属层电力线、地址线、接地线、其它互连线以及键合焊盘的路由复杂化。另外，一些操作模式(即，打印模式)创建能够拉紧与在打印头管芯上的这种路由相关的性能限制的条件。例如，其中输出非常暗(例如，用深墨水完全覆盖打印介质)的打印模式可以引起最大开火，其中，在数据组中的所有喷嘴同时开火(fire)，从而生成最大量的电流以通过接地线汇流(sink)。维持能够汇流这样的大量电流的足够的接地线的同时试图缩小打印头管芯尺寸存在显著的挑战。热喷墨打印头的开火喷嘴涉及在流体腔中加热墨水。热量创建蒸汽气泡，其将墨水从腔通过喷嘴喷喷射。通过跨腔内的热电阻器施加高电压而生成热量。加热过程导致大量电流，其当喷嘴数据组在同时开火时可以达到其最大值。在流体槽之间行进的槽间接地线旨在在槽间喷嘴的开火期间排出电流。然而，减小打印头管芯尺寸导致较小的槽距(槽到槽的距离)，这导致当槽间接地线从流体槽之间离开并进入流体槽的端部处的严重拥塞的管芯区域时，朝向槽间接地线的端部部分的更小/更细的槽间接地线。朝向流体槽端部的区能够被拥挤有许多宽度保持相同的火线和地址线，同时槽间接地线宽度减小。槽间接地线的细化降低了其汇流电流的能力并增加了键合焊盘之间的寄生电阻，从而导致无效的喷嘴开火。因此，本文描述的范例打印头管芯提供了改进槽间接地并减少寄生电阻的接地结构，其增强了当通过接地线的电流处于最高水平时在最大喷嘴开火条件期间喷嘴开火的可靠性。在一些范例中，在金属二层(M2层)中的槽间接地线由金属一层(M1层)中的备选接地线补充。当M2层中的槽间接地线继续承载电流到周边接地线的北和南分段时，在M1层中的备选接地线提供将电流承载到周边接地线的东和西分段的备选接地路径。在接近其中槽间接地线由于管芯拥挤而开始变窄的流体槽端部的点处，备选接地线耦合到槽间接地线。备选接地线在其端部处耦合到周边接地线的东和西分段，并且从而创建共享从喷嘴开火到周边接地线的电流的备选接地路径。因此，所有的喷嘴开火电流不必挤过槽间接地线的狭窄的端部部分，这在最大喷嘴开火期间尤其有利。在M1层中的备选接地线通过经过M1和M2金属层之间的介电层的通孔耦合到M2层中的槽间接地线。在范例实施方式中，接地结构包括在M2金属二(M2)层中围绕打印头管芯的周边的周边接地线。周边接地线包括北、南、东和西分段。同样，在M2层中，槽间接地线在两个流体槽之间从北分段延伸到南分段。接地结构还包括在金属一(M1)层中的备选接地线，所述备选接地线从周边接地线的东分段延伸到西分段，并且通过通孔在接近流体槽的端部的连接区中与槽间接地线相交。在另一范例实施方式中，打印头管芯包括在管芯中形成的多个流体槽。周边接地线在管芯的周边上的流体槽周围行进，并且槽间接地线在两个流体槽之间行进并耦合到周边接地线的北分段和南分段。第一和第二备选接地线中的每个都在中点处耦合到槽间接地线，并且在第一和第二端点处分别耦合到周边接地线的东分段和西分段。在另一范例中，接地结构包括在印刷头管芯周边周围的周边接地线。周边接地线具有北、南、东和西分段。所述结构包括在两个流体槽之间从北分段延伸到南分段的槽间接地线，以及从东分段延伸到西分段并在接近流体槽的端部的连接区中与槽间接地线相交的备选接地线。图1示出了将接地结构并入的范例打印头管芯100的平面视图，所述接地结构包括备选接地线以改进槽间接地。图2示出了从图1所示的范例打印头管芯100采取的侧视图(视图A-A)。打印头管芯100通常包括分层架构，其具有不同层、部件和使用各种精密微加工和集成电路制造技术形成的其它特征，诸如，电铸、激光消融、各向异性蚀刻、溅射、旋转涂覆、干膜层压、干蚀刻、光刻法、铸造、模塑、冲压、加工等。总体参考图1和图2，印刷头管芯100的分层架构包括半导体衬底102，诸如硅衬底，其中形成有一个或多个流体槽104。尽管在图1和图2中的范例打印头管芯100中示出有三个流体槽104，但是在其它范例中，可以存在更多或更少的流体槽104。沿着每个流体槽104的每侧行进的是液滴喷射器的列，其通常包括喷嘴106，在喷嘴106的下面具有相关联的热电阻器和流体腔(未示出)。打印头管芯100可以包括在衬底102上形成的各层，包括薄膜层、基础层、腔或屏障层以及喷嘴层。薄膜层可以实施薄膜热电阻器和相关联的电路，诸如，驱动电路、寻址电路(未示出)，以及操作于从印刷头管芯100喷射液滴的金属路由线。因此，如图2所示，打印头管芯100包括在衬底102上形成的金属1(M1)层108(下层)和金属2(M2)层112(上层)。在衬底102上还形成有介电薄膜层110(中间层)，所述介电薄膜层被定位于M1层108与M2层110中间，以讲M1和M2层彼此电隔离。如图1和2所示，打印头管芯100包括周边接地线14，其围绕流体槽并沿着管芯100的周边行进。周边接地线114形成于M2金属层110中，并包括四个分段，所述四个分段可以被称作北周边接地线分段114-1、南周边接地线分段114-2、东周边接地线分段114-3和西周边接地线分段114-4。北周边接地线分段114-1、南周边接地线分段114-2、东周边接地线分段114-3和西周边接地线分段114-4通过接地键合焊盘124(被示出为接地键合焊盘124-1、124-2、124-3、124-4)耦合到一起。如下文关于图3讨论的，接地键合焊盘124耦合到柔性线缆，所述柔性线缆包含电连接印刷头管芯100与集成印刷盒上的导电焊盘的迹线。北周边接地线分段114-1耦合在右上接地键本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接地结构，包括：在金属二层中：周边接地线，其围绕打印头管芯的周边，所述周边接地线具有北分段、南分段、东分段和西分段；槽间接地线，其在两个流体槽之间从所述北分段延伸到所述南分段；在金属一层中：备选接地线，其从所述东分段延伸到所述西分段，并在接近所述流体槽的端部的连接区中与所述槽间接地线相交。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种接地结构，包括：在金属二层中：周边接地线，其围绕打印头管芯的周边，所述周边接地线具有北分段、南分段、东分段和西分段；槽间接地线，其在两个流体槽之间从所述北分段延伸到所述南分段；在金属一层中：备选接地线，其从所述东分段延伸到所述西分段，并在接近所述流体槽的端部的连接区中与所述槽间接地线相交。2.根据权利要求1所述的接地结构，还包括：介电层，其在所述金属二层与所述金属一层之间；以及通孔，其延伸通过所述介电层以将所述备选接地线与所述槽间接地线以及所述东分段和所述西分段连接。3.根据权利要求1所述的接地结构，还包括：键合焊盘，其将所述北分段和所述南分段耦合到所述东分段和所述西分段以形成所述周边接地线。4.根据权利要求1所述的接地结构，其中，所述键合焊盘包括四个键合焊盘，在所述打印头管芯的四个角中的每个中具有一个键合焊盘，并且其中：所述北分段被耦合在被定位于所述打印头管芯的上角中的两个键合焊盘之间；所述南分段被耦合在被定位于所述打印头管芯的下角中的两个键合焊盘之间；所述西分段被耦合在被定位于所述打印头管芯的左角中的两个键合焊盘之间；并且所述东分段被耦合在被定位于所述打印头管芯的右角中的两个键合焊盘之间。5.根据权利要求1所述的接地结构，其中，所述槽间接地线包括在所述两个流体槽之间的槽间区域内的中间部分、从所述北分段延伸到所述中间部分的第一端部部分以及从所述南分段延伸到所述中间部分的第二端部部分，并且其中，所述端部部分比所述中间部分更细。6.根据权利要求5所述的接地结构，其中，所述备选接地线在正常部分和变细部分相接之处与所述槽间接地线相交。7.根据权利要求1所述的接地结构，其中，所述备选接地线包括两条备选接地线，每条备选接地线从所述东分段延伸到所述西分段，所述两条备选接地线中的一条邻近于朝向所述北分段的流体槽端部行进，并且所...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·B·吴，T·M·温，J·J·兰多，
申请(专利权)人：惠普发展公司有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国,US