MEMS器件、液体喷射头以及液体喷射装置的制作方法

文档序号:14048833阅读:223来源:国知局
MEMS器件、液体喷射头以及液体喷射装置的制作方法

本发明涉及一种在被接合在一起的两个基板之间形成有空间的mems器件、液体喷射头以及液体喷射装置。



背景技术:

具备两个基板并且在这两个基板之间具有空间的mems(microelectromechanicalsystems(微机电系统))器件被应用于各种装置(例如,液体喷射装置或传感器等)。例如,在作为mems器件的一种的液体喷射头中,在上述的空间中具备压电元件等致动器。此外,作为搭载有这种液体喷射头的液体喷射装置,例如有喷墨式打印机或喷墨式绘图仪等图像记录装置。最近,液体喷射头发挥能够将极少量的液体准确地喷落在预定位置处的特长,从而也被应用在各种制造装置中。例如,被应用于制造液晶显示器等的滤色器的显示器制造装置、形成有机el(electroluminescence:电致发光)显示器或fed(面发光显示器)等的电极的电极形成装置、制造生物芯片(生物化学元件)的芯片制造装置等中。而且,通过图像记录装置用的记录头而喷射液状的油墨,通过显示器制造装置用的颜色材料喷射头而喷射r(red:红色)、g(green:绿色)、b(blue:蓝色)的各种颜色材料的溶液。此外,通过电极形成装置用的电极材料喷射头而喷射液状的电极材料,通过芯片制造装置用的生物体有机物喷射头而喷射生物体有机物的溶液。

作为上述的mems器件,存在如下器件,即,两个基板中的任意一方的基板具备在板厚方向上贯穿该基板的配线(以下,称为贯穿配线)。另外,并不限定于mems器件的贯穿配线,形成于基板等上的配线也被覆盖保护膜,以达到抑制腐蚀的目的(例如,参照专利文献1)。尤其在具有贯穿配线的基板中,如专利文献1所公开的那样,由于贯穿配线的两端部(基板的上表面侧的端部以及基板的下表面侧的端部)露出,因此为了覆盖这两端部而在基板的两个面上形成有保护膜。

在此,从提高生产效率的观点以及抑制制造成本的观点出发,期望将保护膜的厚度减薄(换言之,薄膜化)。尤其在保护膜采用了具有导电性以及耐腐蚀性的金属,以使保护膜作为配线的一部分而发挥功能的情况下,制造成本容易增加。即,具有导电性以及耐腐蚀性的金属多包含例如钛(ti)或钨(w)等稀有金属,从而制造成本容易增加。因此,更加期望保护膜的薄膜化。

专利文献1:日本特开平8-181242号公报



技术实现要素:

本发明是鉴于这种情况而完成的发明,其目的在于,提供一种能够实现保护膜的薄膜化,并且能够降低制造成本的mems器件、液体喷射头以及液体喷射装置。

本发明的mems器件是为了达成上述目的而提出的,其特征在于,具备:第一基板;第二基板,其相对于所述第一基板隔开间隔而配置;被夹持部件,其被夹持在所述第一基板与所述第二基板之间,所述mems器件具有由所述第一基板、所述第二基板以及所述被夹持部件划分出的空间,所述第一基板具备配线,所述配线从作为与所述第二基板侧相反的一侧的面的第一面侧向作为所述第二基板侧的面的第二面侧延伸设置,并且由导体构成,所述配线的所述第一面侧的端部由设置于所述第一面侧的第一保护膜所覆盖,所述配线的所述第二面侧的端部面对所述空间。

根据该结构,由于配线的第二面侧的端部面对空间,因此该配线的第二面侧的端部不易受到第一基板以及第二基板的外侧的环境的影响。由此,配线的第二面侧的端部不易被腐蚀,从而能够将覆盖配线的第二面侧的端部的保护膜减薄。或者,能够将覆盖配线的第二面侧的端部的保护膜省略。其结果为,能够对mems器件的制造成本进行抑制。此外,能够缩短形成保护膜的时间,从而能够提高mems器件的生产效率。

此外,在上述结构中,优选为,所述配线的所述第二面侧的端部由设置于所述第二面侧的第二保护膜所覆盖,所述第二保护膜的膜厚度与所述第一保护膜的膜厚度相比较薄。

根据该结构,能够对mems器件的制造成本进行抑制,并且能够提高mems器件的生产效率。此外,与未用保护膜覆盖配线的第二面侧的端部的情况相比,能够提高配线的耐腐蚀性。

而且,在上述结构中,优选为,所述第二保护膜具有导电性,所述mems器件形成有从所述第二面突出的由树脂构成的突起部,所述第二保护膜从对所述配线的所述第二面侧的端部进行覆盖的位置延伸设置到与所述突起部重叠的位置,所述突起部与被形成在所述第二基板上的端子以中间隔着所述保护膜的方式而连接。

根据该结构,能够使第二保护膜作为与端子连接的凸块电极而发挥功能。而且,由于第二保护膜的膜厚度被形成为与第一保护膜的膜厚度相比较薄,因此在将凸块电极压贴于端子上而取得导通时,不易在第二保护膜上产生裂纹或裂缝。其结果为,能够提高成为凸块电极的第二保护膜与端子之间的连接的可靠性。

此外,在上述结构中,优选为,所述突起部具有:第一树脂面,其为沿着所述第二面的面;第二树脂面,其为被设置成相对于所述第二面交叉的面,所述突起部的所述第一树脂面与所述突起部的所述第二树脂面的交点处的内角在所述第二保护膜的延伸设置方向上为90度以下。

根据该结构,能够对如下情况进行抑制,即,从第一基板的第二面延伸至与突起部重叠的位置的第二保护膜在第二面与突起部的边界处发生断线的情况。

而且,本发明的液体喷射头的特征在于,具备喷射液体的喷嘴,并具备上述各结构中的任一mems器件的结构。

根据该结构,能够抑制液体喷射头的制造成本,并且能够使液体喷射头的生产效率提高。

此外,本发明的液体喷射装置的特征在于,具备上述结构的液体喷射头。

根据该结构,能够抑制液体喷射装置的制造成本,并且能够使液体喷射装置的生产效率提高。

附图说明

图1为对打印机的结构进行说明的立体图。

图2为对记录头的结构进行说明的剖视图。

图3为将记录头的主要部分放大后的剖视图。

图4为对密封板的制造方法进行说明的状态转变图。

图5为对密封板的制造方法进行说明的状态转变图。

图6为对密封板的制造方法进行说明的状态转变图。

图7为对密封板的制造方法进行说明的状态转变图。

图8为将第二实施方式中的记录头的主要部分放大后的剖视图。

具体实施方式

以下,参照附图而对用于实施本发明的方式进行说明。另外,虽然在以下所叙述的实施方式中,作为本发明的优选的具体例而被进行了各种限定,但只要在以下的说明中没有旨在特别地对本发明进行限定的记载,则本发明的范围并不限定于这些方式。此外,在下文中,以作为mems器件的一类的液体喷射头为例,尤其以作为液体喷射头的一种的喷墨式记录头(以下称为记录头)3为例而进行说明。图1为搭载了记录头3的作为液体喷射装置的一种的喷墨式打印机(以下称为打印机)1的立体图。

打印机1为对记录纸等记录介质2(喷落对象的一种)的表面喷射油墨(液体的一种)从而实施图像等的记录的装置。该打印机1具备:记录头3;安装有该记录头3的滑架4;使滑架4在主扫描方向上移动的滑架移动机构5;在副扫描方向上移送记录介质2的输送机构6等。在此,上述的油墨被贮存在作为液体供给源的墨盒7中。该墨盒7相对于记录头3以可拆装的方式而被安装。另外,也能够采用如下的结构,即,将墨盒配置在打印机的主体侧,并通过油墨供给管而从该墨盒向记录头供给油墨。

上述的滑架移动机构5具备同步带8。而且,该同步带8通过dc电机等脉冲电机9而被驱动。因此,当脉冲电机9进行工作时,滑架4会被架设在打印机1上的导杆10引导,并在主扫描方向(记录介质2的宽度方向)上进行往复移动。滑架4在主扫描方向上的位置通过作为位置信息检测构件的一种的线性编码器(未图示)而被检测。线性编码器将其检测信号即编码器脉冲(位置信息的一种)发送至打印机1的控制部。

接下来,对记录头3进行说明。图2为对记录头3的结构进行说明的剖视图。此外,图3为将记录头3的主要部分放大后的剖视图。即,图3为,将位于记录头3的一方(图2中的左侧)的端部处的凸块电极37的周围放大后的剖视图。另外,在以下的说明中,适当地将构成致动器单元14的各个部件的层叠方向设为上下方向来进行说明。如图2所示,本实施方式中的记录头3以致动器单元14及流道单元15被层叠的状态而被安装于头壳体16。

头壳体16为合成树脂制的箱体状部件,在其内部形成有向各个压力室30供给油墨的液体导入通道18。该液体导入通道18与后述的共用液室25一起成为对所形成的多个压力室30所共用的油墨进行贮存的空间。在本实施方式中,以与并排形成为两列的压力室30的列相对应的方式而形成有两条液体导入通道18。此外,在头壳体16的下表面侧(流道单元15侧)的部分处,形成有从该头壳体16的下表面(流道单元15侧的面)起以长方体状凹陷至头壳体16的高度方向的中途的收纳空间17。采用如下结构,即,当后述的流道单元15以被定位了的状态而被接合在头壳体16的下表面上时,被层叠在连通基板24上的致动器单元14(压力室形成基板29、密封板33、驱动ic34等)会被收纳在收纳空间17内。另外,虽然省略了图示,但在收纳空间17的顶面的一部分处开口设置有将头壳体16的外侧的空间与收纳空间17连通的开口。通过该开口而将未图示的fpc(flexibleprintedcircuit,柔性印刷基板)等配线基板插穿在收纳空间17内,并且连接于该收纳空间17内的致动器单元14。因此,收纳空间17成为向大气开放的空间。

本实施方式中的流道单元15具有连通基板24以及喷嘴板21。喷嘴板21为,被接合在连通基板24的下表面(与压力室形成基板29相反的一侧的面)上的硅制的基板。在本实施方式中,由该喷嘴板21将成为后述的共用液室25的空间的下表面侧的开口密封。此外,多个喷嘴22以直线状(列状)而被开口设置在喷嘴板21上。由该多个喷嘴22组成的喷嘴22的列(即,喷嘴列)在喷嘴板21上形成有两列。构成各喷嘴列的喷嘴22从一端侧的喷嘴22到另一端侧的喷嘴22,以与点形成密度相对应的间距,例如沿着副扫描方向而等间隔地被配置。另外,能够将喷嘴板21接合在连通基板24中的从共用液室25向内侧偏离的区域,并且用例如具有挠性的可塑性薄片等部件将成为共用液室25的空间的下表面侧的开口密封。

连通基板24为,构成流道单元15的上部(头壳体16侧的部分)的硅制的基板。如图2所示,在该连通基板24上通过蚀刻等方式而形成有:共用液室25,其与液体导入通道18连通,并且贮存有各压力室30所共用的油墨;独立连通通道26,其经由该共用液室25而将从液体导入通道18流入的油墨独立地向各压力室30供给;喷嘴连通通道27,其将压力室30与喷嘴22连通。独立连通通道26以及喷嘴连通通道27沿着喷嘴列方向形成有多个。此外,如图2所示,共用液室25为,沿着喷嘴列方向的长条状的空部,并且对应于并排设置为两列的压力室30的列而被形成为两列。

如图2所示,本实施方式中的致动器单元14以层叠有压力室形成基板29、振动板31、作为致动器的一种的压电元件32、密封板33以及驱动ic34等而被单元化的状态,被接合在连通基板24上。另外,致动器单元14被形成为与收纳空间17相比较小,从而能够被收纳在收纳空间17内。

压力室形成基板29为构成致动器单元14的下部(流道单元15侧的部分)的硅制的基板。在该压力室形成基板29中,通过蚀刻等而使一部分在板厚方向上被去除,从而沿着喷嘴列方向并排设置有多个待成为压力室30的空间。该空间的下侧由连通基板24划分,上侧由振动板31划分,从而构成压力室30。此外,该空间即压力室30以与被形成为两列的喷嘴列相对应的方式而形成为两列。各个压力室30为以与喷嘴列方向正交的方向为长度方向的空部,且长度方向上的一侧的端部与独立连通通道26连通,另一侧的端部与喷嘴连通通道27连通。

振动板31为具有弹性的薄膜状的部件,并被层叠在压力室形成基板29的上表面(与流道单元15侧相反的一侧的面)上。通过该振动板31而将应待成为压力室30的空间的上部开口密封。换言之,通过振动板31来划分压力室30。该振动板31中的与压力室30(详细而言,压力室30的上部开口)对应的部分作为随着压电元件32的挠曲变形而朝向远离喷嘴22的方向或者接近喷嘴22的方向进行移位的移位部来发挥功能。即,振动板31中的与压力室30的上部开口对应的区域成为挠曲变形被允许的驱动区域35。另一方面,振动板31中的从压力室30的上部开口偏离的区域成为挠曲变形被阻碍的非驱动区域36。另外,层叠有振动板31的压力室形成基板29,即,由振动板31以及压力室形成基板29组成的基板相当于本发明中的第二基板。

另外,振动板31例如通过被形成在压力室形成基板29的上表面上的由二氧化硅(sio2)构成的弹性膜和被形成在该弹性膜上的由二氧化锆(zro2)构成的绝缘膜构成。而且,在该绝缘膜上(振动板31的与压力室形成基板29侧相反的一侧的面)的与各压力室30相对应的区域,即在驱动区域35上分别层叠有压电元件32。本实施方式中的压电元件32为所谓的挠曲模式的压电元件。在该压电元件32中,例如,在振动板31上依次层叠有下电极层、压电体层以及上电极层。该上电极层或者下电极层中的任意一方成为在各压电元件32上共同形成的共用电极,另一方成为在各压电元件32上独立地形成的独立电极。而且,当在下电极层37与上电极层39之间施加与两个电极的电位差相对应的电场时,压电元件32将朝向远离喷嘴22的方向或接近喷嘴22的方向进行挠曲变形。另外,本实施方式中的压电元件32对应于沿着喷嘴列方向被并排设置为两列的压力室30,而沿着该喷嘴列方向被形成为两列。

此外,如图2及图3所示,在振动板31上形成有与压电元件32的独立电极或者共用电极连接的配线40。该配线40延伸至振动板31的非驱动区域36,在该非驱动区域36中成为与凸块电极37(后述)连接的端子。即,如图2所示,在振动板31的上表面(与密封板33对置的面)上的非驱动区域36中形成有与压电元件32的独立电极连接的独立端子41(本发明中的端子的一种)以及与压电元件32的共用电极连接的共用端子42(本发明中的端子的一种)。具体而言,在与喷嘴列方向正交的方向上,于一方的压电元件32的列的外侧以及另一方的压电元件32的列的外侧形成有独立端子41,并且在两个压电元件32的列之间形成有共用端子42。由于独立端子41与压电元件32的独立电极连接,因此针对每个压电元件32而被形成。即,独立端子41沿着喷嘴列方向而形成有多个。另一方面,由于共用端子42与压电元件32的共用电极连接,因此至少形成有一个以上。另外,本实施方式中的共用端子42被连接于一方的压电元件32的列的共用电极以及另一方的压电元件32的列的共用电极双方。

如图2以及图3所示,密封板33(相当于本发明中的第一基板)为,在使具有绝缘性的感光性粘合剂43(相当于本发明中的被夹持部件)介于该密封板33与振动板31之间的状态下,相对于振动板31隔开间隔而配置的硅制的基板。在本实施方式中的密封板33的压力室形成基板29侧的面即下表面(相当于本发明中的第二面)上形成有多个将来自驱动ic34的驱动信号向压电元件32侧输出的凸块电极37。如图2所示,该凸块电极37被形成在如下位置,即:与被形成于一方的压电元件32的外侧的一方的独立端子41对应的位置;与被形成于另一方的压电元件32的外侧的另一方的独立端子41对应的位置;以及与被形成于两方的压电元件32的列之间的共用端子42对应的位置等。而且,各凸块电极37被连接在各自对应的独立端子41或者共用端子42上。另外,密封板33与压力室形成基板29以在使两者靠近的方向上被加压的状态而被接合,从而使各凸块电极37和与之对应的独立端子41以及共用端子42可靠地导通。

如图3所示,本实施方式中的凸块电极37为所谓的树脂芯凸块,并且通过由从密封板33的下表面突出的树脂构成的突起部38以及对突起部38的表面(详细而言,同与密封板33的下表面接触的表面相反的一侧的表面)的一部分进行覆盖的导电膜39而构成。突起部38为,例如通过由聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂等构成的具有弹性的树脂形成,并且在密封板33的下表面上沿着喷嘴列方向而被形成为突条。此外,如图3所示,突起部38在与喷嘴列方向交叉的方向上的截面中,下侧的表面被形成为圆弧状。即,突起部38具有:沿着密封板33的下表面延伸的与该密封板33接触的第一树脂面57;和从该表面的两端朝向相对于密封板33的下表面交叉的方向立起的圆弧状的第二树脂面58。而且,在与喷嘴列方向交叉的方向上的截面(即,导电膜39的延伸设置方向)中,该圆弧状的第二树脂面58的端部的立起角度θ,换言之,第一树脂面57与第二树脂面58的交点处的内角θ被设定为90度以下。在本实施方式中,该角度θ被设定为60度至80度。

此外,导电膜39通过从密封板33的下表面侧依次层叠下表面侧保护膜52(相当于本发明中的第二保护膜)以及下表面侧金属膜53而形成。下表面侧保护膜52例如由钛(ti)、镍(ni)、铬(cr)、钨(w)以及它们的合金或者将它们层叠的物质等构成,并且具有耐腐蚀性以及导电性。此外,下表面侧金属膜53由金(au)等构成。因此,下表面侧保护膜52除了作为保护后述的贯穿配线45的保护膜而发挥功能之外,还作为提高下表面侧金属膜53的紧贴性的紧贴层而发挥功能。此外,下表面侧保护膜52也能够作为对在下表面侧金属膜53与贯穿配线45之间产生的金属扩散进行抑制的阻挡层而发挥功能。通过对金属扩散进行抑制,从而能够减少电阻值的变动而提高可靠性。本实施方式中的下表面侧保护膜52的膜厚度与后述的上表面侧保护膜55的膜厚度相比较薄,例如被形成为50nm至150nm。此外,下表面侧金属膜53的膜厚度被形成为与后述的上表面侧金属膜56的膜厚度大致相同,例如,被形成为400nm至600nm。

这种由两层构成的导电膜39被形成在突起部38的表面上的与独立端子41或者共用端子42对应的位置处。具体而言,与独立端子41导通的凸块电极37的导电膜39对应于沿着喷嘴列方向并排设置的独立端子41而沿着该喷嘴列方向形成有多个。此外,与共用端子42导通的导电膜39对应于共用端子42而至少形成有一个以上。而且,突起部38与独立端子41或者共用端子42以中间隔着导电膜39(下表面侧保护膜52以及下表面侧金属膜53)并且突起部38在高度方向上稍微被压扁的状态而相连接。即,凸块电极37以在高度方向上稍微被压扁的状态而与独立端子41或者共用端子42相连接。

此外,如图3所示,导电膜39在密封板33的下表面上,沿着与喷嘴列方向交叉的方向而延伸至同被形成在与突起部38不同的位置处的贯穿配线45(相当于本发明中的配线)重叠的位置。即,导电膜39在与喷嘴列方向交叉的方向上,从与贯穿配线45的下表面侧的端部重叠的位置延伸到与突起部38重叠的位置。而且,贯穿配线45的下表面侧的端部被导电膜39(即,下表面侧保护膜52)覆盖,并且与该导电膜39电连接。另外,在本实施方式中,由于被形成在凸块电极37的一侧的贯穿配线45与被形成在凸块电极37的另一侧的贯穿配线45沿着喷嘴列方向而交替配置,因此,与此相对应地,从与突起部38重叠的位置向一侧引出的导电膜39和从与突起部38重叠的位置向另一侧引出的导电膜39沿着喷嘴列方向而交替配置。

如图2以及图3所示,贯穿配线45为对密封板33的下表面与上表面之间进行中继的配线,即,为从密封板33的下表面侧延伸设置到上表面侧的配线,并且由被形成于将密封板33在板厚方向上贯穿的贯穿孔49的内部的铜(cu)等金属(导体)构成。本实施方式中的贯穿孔49被形成在与密封空间44(后述)对应的位置处,所述密封空间44被形成在压力室形成基板29与密封板33之间。即,贯穿配线45被配置为,下表面侧的端(端部)面对密封空间44内。而且,如上文所述那样,贯穿配线45中的在贯穿孔49的下表面侧的开口部露出的部分(换言之,贯穿配线45的下表面侧的端)被对应的导电膜39所覆盖。另一方面,贯穿配线45中的在贯穿孔49的上表面侧的开口部露出的部分(换言之,贯穿配线45的上表面侧的端(端部))被对应的上表面侧配线46所覆盖。通过该贯穿配线45而使从凸块电极37延伸设置的导电膜39与上表面侧配线46电连接。另外,贯穿配线45无需被填充在贯穿孔49内,只需至少在贯穿孔49内的一部分处从密封板33的上表面延伸至密封板33的下表面即可。

上表面侧配线46为,被层叠在密封板33的驱动ic34侧(与压力室形成基板29侧相反的一侧)的面即上表面(相当于本发明中的第一面)上的配线。该上表面侧配线46通过从密封板33的上表面侧依次层叠上表面侧保护膜55(相当于本发明中的第一保护膜)以及上表面侧金属膜56而形成。上表面侧保护膜55由与下表面侧保护膜52相同的金属组成,例如由钛(ti)、镍(ni)、铬(cr)、钨(w)以及它们的合金或将它们层叠的物质等构成。因此,上表面侧保护膜55也与下表面侧保护膜52相同,具有耐腐蚀性以及导电性。此外,上表面侧金属膜56由与下表面侧金属膜53相同的金属构成,由金(au)等构成。而且,上表面侧保护膜55与下表面侧金属膜53相同,除了作为保护贯穿配线45的保护膜而发挥功能之外,还作为提高上表面侧金属膜56的紧贴性的紧贴层而发挥功能。此外,上表面侧保护膜55也能够作为对在上表面侧金属膜56与贯穿配线45之间产生的金属扩散进行抑制的阻挡层而发挥功能。通过对金属扩散进行抑制,从而能够减少电阻值的变动而提高可靠性。本实施方式中的上表面侧保护膜55的膜厚度与下表面侧保护膜52的膜厚度相比较厚,例如,被形成为250nm至350nm。此外,如上所述,上表面侧金属膜56的膜厚度被形成为与下表面侧金属膜53的膜厚度大致相同的膜厚度,例如,被形成为400nm至600nm。另外,上表面侧配线46从对贯穿配线45的上表面侧的端部进行覆盖的位置延伸至与后述的驱动ic34的ic端子47相对应的位置,并且在该位置处成为与ic端子47连接的端子部。

将密封板33与压力室形成基板29(更详细而言,为层叠于压力室形成基板29上的振动板31)粘合的感光性粘合剂43为,具有通过光照射而使硬化度发生变化的感光性以及通过加热而使硬化度发生变化的热硬化性的粘合剂。作为这种感光性粘合剂43,例如,优选使用含有环氧树脂、丙烯树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、硅酮树脂、丙乙烯树脂等以作为主成分的树脂。此外,如图2所示,本实施方式中的感光性粘合剂43被设置在密封板33的外周部分以及在与喷嘴列方向正交的方向上的凸块电极37的两侧。而且,通过被设置在密封板33的外周部分处的感光性粘合剂43而在密封板33与压力室形成基板29之间形成密封空间44(本发明中的空间的一种)。即,密封空间44通过密封板33、压力室形成基板29(振动板31)以及被设置在密封板33的外周部分处的感光性粘合剂43而被划分。因此,压电元件32被收纳在该密封空间44内。另外,由于密封空间44经由贯穿密封板33的小径的大气开放通道(未图示)而向大气开放,因此并非为被完全密封的空间。此外,被设置在凸块电极37的两侧的感光性粘合剂43分别沿着突起部38的延伸方向而被形成为长条状。

在密封板33的上表面上层叠有驱动ic34。驱动ic34为用于对压电元件32进行驱动的ic芯片,并且通过各向异性导电薄膜(acf,anisotropicconductivefilm)等粘合剂48而被固定于密封板33的上表面上。如图2所示,在该驱动ic34的下表面(密封板33侧的面)上形成有多个与上表面侧配线46的端子部连接的ic端子47。ic端子47中的与独立端子41对应的ic端子47沿着喷嘴列方向而并排设置有多个。在本实施方式中,与被并排设置为两列的压电元件32的列对应地,ic端子47的列形成有两列。

而且,如上述那样的结构的记录头3将来自墨盒7的油墨经由液体导入通道18、共用液室25以及独立连通通道26等而导入到压力室30中。在该状态下,如果经由凸块电极37等而将来自驱动ic34的驱动信号供给至压电元件32,则压电元件32会被驱动,从而压力室30内的油墨会发生压力变动。通过利用该压力变动,从而记录头3从喷嘴22喷射油墨滴。

接下来,对记录头3的制造方法,尤其对密封板33的制造方法进行详细说明。图4至图7为对密封板33的制造方法进行说明的状态转变图。首先,如图4所示,在成为密封板33的硅基板(以下,简称为密封板33)的预定的位置处形成将密封板33在板厚方向上贯穿的贯穿孔49。这种贯穿孔49例如通过干式蚀刻、湿式蚀刻、激光或者将这些方法组合的方法等而被形成。在密封板33上形成了贯穿孔49后,通过电解电镀法等而在贯穿孔49的内部形成贯穿配线45。具体而言,例如,通过溅射法等而在贯穿孔49的内部形成种子层,并且通过电解电镀法而使金属在该种子层上生长,从而由金属填充贯穿孔49内部。另外,从密封板33的上表面或者下表面向外侧析出的金属能够使用cmp(chemicalmechanicalpolish,化学机械研磨)法等而被去除。由此,如图5所示的贯穿配线45被形成。

接下来,在密封板33的下表面上形成凸块电极37。具体而言,例如,在密封板33的表面上形成树脂层,并且经过光刻工序等而在预定的位置处形成树脂层。即,形成沿着喷嘴列方向延伸的、截面为矩形形状的树脂层。在形成了这种树脂层后,对密封板33进行加热。通过该热量而使树脂层的粘度降低,从而其角部松弛。之后,通过对密封板33进行冷却,从而使树脂层固化。其结果为,如图6所示,形成表面成为圆弧状的突起部38。接下来,在突起部38上形成导电膜39。具体而言,首先,在密封板33的下表面的整个面上将成为下表面侧保护膜52的金属层形成为例如50nm至150nm的厚度,并在其上将成为下表面侧金属膜53的金属层形成为例如400nm至600nm的厚度。之后,在成为下表面侧金属膜53的金属层上形成抗蚀层,并且经过光刻工序以及蚀刻工序等而对成为下表面侧保护膜52的金属层以及成为下表面侧金属膜53的金属层进行蚀刻。由此,如图6所示,在预定的位置处形成有导电膜39(下表面侧保护膜52以及下表面侧金属膜53),并且形成有凸块电极37。

最后在密封板33的上表面上形成上表面侧配线46等。具体而言,在密封板33的上表面的整个面上将成为上表面侧保护膜55的金属层形成为例如250nm至350nm的厚度,并且在其上将成为上表面侧金属膜56的金属层形成为例如400nm至600nm的厚度。之后,在成为上表面侧金属膜56的金属层上形成抗蚀层,并且经过光刻工序以及蚀刻工序等而对成为上表面侧保护膜55的金属层以及成为上表面侧金属膜56的金属层进行蚀刻。由此,如图7所示,在预定的位置处形成有上表面侧配线46(上表面侧保护膜55以及上表面侧金属膜56),从而制成密封板33。另外,作为密封板33的制造方法,并不限定于上述的方法。例如,也可以先在密封板33的上表面上形成上表面侧配线46等,之后在密封板33的下表面上形成凸块电极37等。

而且,在形成了密封板33后,以中间隔着硬化之前的感光性粘合剂43的方式而对形成有振动板31等的压力室形成基板29与密封板33向使两者靠近的方向进行按压(加压)。在该状态下,通过进行加热而使感光性粘合剂43硬化从而将压力室形成基板29与密封板33接合在一起。之后,在密封板33上接合驱动ic34,由此制成致动器单元14。而且,在将致动器单元14与流道单元15接合在一起之后,将接合有致动器单元14的流道单元15接合在头壳体16的下表面上。由此,在收纳空间17内收纳有致动器单元14,从而制成上述的记录头3。

以此方式,由于能够使下表面侧保护膜52的膜厚度相对变薄,因此能够缩短成为下表面侧保护膜52的金属层的制膜时间。即,能够缩短形成下表面侧保护膜52的时间,从而能够提高记录头3的生产效率,进而提高打印机1的生产效率。此外,与将下表面侧保护膜52减薄的量相对应地,能够对形成下表面侧保护膜52时的成本进行抑制,从而能够对记录头3的制造成本进行抑制,进而对打印机1的制造成本进行抑制。而且,即使以此方式使下表面侧保护膜52变薄,由于贯穿配线45的下表面侧的端部面对密封空间44,因此也能够对贯穿配线45的下表面侧的端部被腐蚀的情况进行抑制。即,由于贯穿配线45的下表面侧的端部被密封在密封空间44内,而与致动器单元14的外侧的环境隔离,因此贯穿配线45的下表面侧的端部不易被腐蚀。再有,在本实施方式中,由于用下表面侧保护膜52对贯穿配线45的下表面侧的端部进行覆盖,因此,与未用保护膜覆盖贯穿配线45的下表面侧的端部的情况相比,能够提高贯穿配线45的耐腐蚀性。另一方面,由于贯穿配线45的上表面侧的端部由膜厚度相对较厚的上表面侧保护膜55所覆盖,因此贯穿配线45的上表面侧的端部不易被腐蚀。其结果为,能够提高记录头3的可靠性。

而且,由于下表面侧保护膜52从对贯穿配线45的下表面侧的端部进行覆盖的位置延伸至与突起部38重叠的位置,因此能够使下表面侧保护膜52作为与独立端子41或者共用端子42连接的电极(凸块电极)的一部分而发挥功能。而且,由于下表面侧保护膜52的膜厚度被形成为与上表面侧保护膜55的膜厚度相比较薄,因此在将凸块电极37压贴在端子上而取得导通时,在下表面侧保护膜52上不易产生裂纹或裂缝。其结果为,能够提高成为凸块电极37的下表面侧保护膜52与独立端子41或者共用端子42的连接的可靠性。而且,由于在下表面侧保护膜52的延伸方向上,沿着密封板33的下表面延伸的突起部38的第一树脂面57与在相对于密封板33的下表面交叉的方向上延伸的突起部38的第二树脂面58的交点处的内角θ被设定为90度以下,因此能够对从密封板33的下表面延伸至与突起部38重叠的位置的下表面侧保护膜52在密封板33的下表面与突起部38的边界处发生断线的情况进行抑制。尤其在本实施方式中,由于将上述的内角θ设定为60度至80度,因此即使在将下表面侧保护膜52的膜厚度设为相对较薄的情况下,也能够对下表面侧保护膜52发生断线的情况进一步进行抑制。

另外,虽然在上述的实施方式中,用下表面侧保护膜52对贯穿配线45的下表面侧的端部进行覆盖,但并不限定于此。例如,在如图8所示的第二实施方式中,在密封板33的下表面上未形成有下表面侧保护膜52。即,如图8所示,导电膜39只由下表面侧金属膜53构成。如此,通过将下表面侧保护膜省略,从而不再需要下表面侧保护膜的制膜工序,由此能够进一步提高记录头3的生产效率。此外,能够进一步对记录头3的制造成本进行抑制。而且,在将凸块电极37压贴在端子上而取得导通时,下表面侧保护膜的裂纹或裂缝等问题消失。其结果为,能够进一步提升凸块电极37与独立端子41或者共用端子42的连接的可靠性。而且,即使以此方式省略了下表面侧保护膜,由于贯穿配线45的下表面侧的端部面对密封空间44,因此也能够对贯穿配线45的下表面侧的端部被腐蚀的情况进行抑制。另外,由于其他的结构,即,除了未设置下表面侧保护膜而将导电膜39设为一层的结构之外,与上述的第一实施方式相同,因此省略说明。

此外,虽然在以上说明中,作为凸块电极37的结构等的说明,而着眼于多个凸块电极37中的被连接在一方的独立端子41上的凸块电极37进行了说明,但由于其他的凸块电极37(被连接在另一方的独立端子41上的凸块电极37或被连接在共用端子42上的凸块电极37等)的结构等几乎与被连接在一方的独立端子41上的凸块电极37相同,因此省略说明。而且,虽然在上述的各实施方式中,将感光性粘合剂43作为在密封板33与压力室形成基板29之间对密封空间44进行划分的被夹持部件而进行了例示,但并不限定于此。作为被夹持部件,只要能够在密封板与压力室形成基板之间对密封空间进行划分,则可以为任意部件。例如,也可以为在密封板与压力室形成基板之间,上表面被粘合在密封板上并且下表面被粘合在压力室形成基板上的中空状的部件(基板)。

而且,虽然在以上的说明中,作为液体喷射头而举出喷墨式记录头3为例进行了说明,但本发明还可以应用于其他的液体喷射头中。例如,也可以将本发明应用于:液晶显示器等的滤色器的制造所使用的颜色材料喷射头;有机el(electroluminescence:电致发光)显示器、fed(面发光显示器)等的电极形成所使用的电极材料喷射头;生物芯片(生物化学元件)的制造所使用的生物体有机物喷射头等。通过显示器制造装置用的颜色材料喷射头而喷射作为液体的一种的r(red:红色)、g(green:绿色)、b(blue:蓝色)的各种颜色材料的溶液。此外,通过电极形成装置用的电极材料喷射头而喷射作为液体的一种的液状的电极材料,通过芯片制造装置用的生物体有机物喷射头而喷射作为液体的一种的生物体有机物的溶液。

此外,也能够将本发明应用于具有第一基板与第二基板以隔开间隔的状态被接合在一起的结构的mems器件。也能够将本发明应用于如下的mems器件,例如,第一基板或者第二基板中的任意一方具备驱动区域以及压电元件,并且将该压电元件应用于对驱动区域的压力变化、振动或者位移等进行检测的传感器等的mems器件。

符号说明

1…打印机;2…记录介质;3…记录头;4…滑架;5…滑架移动机构;6…输送机构;7…墨盒;8…同步带;9…脉冲电机;10…导杆;14…致动器单元;15…流道单元;16…头壳体;17…收纳空间;18…液体导入通道;21…喷嘴板;22…喷嘴;24…连通基板;25…共用液室;26…独立连通通道;27…喷嘴连通通道;29…压力室形成基板;30…压力室;31…振动板;32…压电元件;33…密封板;34…驱动ic;35…驱动区域;36…非驱动区域;37…凸块电极;38…突起部;39…导电膜;40…配线;41…独立端子;42…共用端子;43…感光性粘合剂;44…密封空间;45…贯穿配线;46…上表面侧配线;47…ic端子;48…粘合剂;49…贯穿孔;52…下表面侧保护膜;53…下表面侧金属膜;55…上表面侧保护膜;56…上表面侧金属膜;57…第一树脂面;58…第二树脂面。

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