微机电系统装置、液体喷射头以及液体喷射装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种MEMS装置、液体喷射头以及液体喷射装置，该MEMS装置能够更加切实地对驱动电路与配线图案进行连接，从而能够对压力产生单元进行驱动，所述液体喷射头能够实施可靠性较高的液体的喷出。所述MEMS装置具备：保护基板(30)，其上安装有对压电致动器(300)进行驱动的驱动电路(120)，并形成有与驱动电路(120)电连接的配线图案(110)；密封基板，其具有第一开口(45)，并隔着配线图案(110)的一部分且通过粘合剂(46)而与保护基板(30)粘合，配线图案(110)从保护基板(30)与密封基板(40)通过粘合剂(46)而被粘合的粘合区域(130)起向第一开口(45)延伸，并具有连接部(112)，所述连接部(112)具备与驱动电路(120)电连接的连接区域(115)，连接部(112)在粘合区域(130)与连接部(112)的分界(140)和连接区域(115)之间形成有槽(114)。
【专利说明】
微机电系统装置、液体喷射头以及液体喷射装置
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种MEMS装置、液体喷射头以及液体喷射装置，尤其涉及作为液体而喷射油墨的喷墨式记录头以及喷墨式记录装置。【背景技术】
[0002]作为具备MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微机电系统)装置的一个不例的液体喷射头而存在有具备如下部分的液体喷射头，即，流道形成基板，其上形成有与喷射液体的喷嘴开口连通的压力产生室;压电致动器，其被设置在流道形成基板的一个面侧； 保护基板，其与流道形成基板的压电致动器侧接合;驱动电路，其对压电致动器进行驱动； 歧管，其成为各个压力产生室共用的液体室。
[0003]驱动电路被配置在保护基板的一个面(以下称之为设置面)上，驱动电路的端子部经由接合引线而与压电致动器电连接。此外，在保护基板的设置面上形成有与FPC (flexible print circuit:柔性印刷电路)等外部配线连接的配线图案，并且配线图案与驱动电路通过接合引线而被电连接。[〇〇〇4]此外，在保护基板的设置面侧处开口有歧管，该开口通过密封基板的具有可挠性的可塑部而被密封。这样的密封基板被粘合在设置面的未设置有配线图案的区域上(例如， 参照专利文献1)。
[0005]在这样的液体喷射头中，将液体从外部的液体供给源供给到歧管中，并且从该歧管供给到各压力产生室中。然后，从驱动电路将预定的驱动波形施加于压电致动器，从而使压力产生室内的液体被加压并从喷嘴开口喷出。此外，由于可塑部以对歧管内的液体的压力变动进行吸收的方式而变形，从而能够使歧管内的液体的压力固定。
[0006]此处，在使密封基板避开配线图案而粘合在保护基板上时，必须确保将密封基板粘合在保护基板上的区域，从而液体喷射头的平面方向上的尺寸会变大。因此考虑到如下方式，即，在俯视观察时，使连接有外部配线或接合引线的配线图案的两端露出，并在其以外的区域上使密封基板重叠，从而将密封基板与保护基板粘合。根据这样的方式，由于能够将配线图案的一部分兼用为对密封基板进行粘合的区域，从而能够将保护基板的粘合区域设置为较小并实现平面方向上的尺寸的小型化。
[0007]然而，粘合剂会从密封基板与保护基板之间进入至配线图案上或其周围，并会到达配线图案的连接有接合引线的区域。如果该区域被粘合剂覆盖，则无法对接合引线进行电连接，从而有可能会变得无法妥当地实施压电致动器的驱动。
[0008]另外，这样的问题不仅存在于喷射液体的液体喷射头中，在液体喷射头以外的 MEMS装置中同样存在。
[0009]专利文献1:日本特开2004-17600号公报
【发明内容】
[0010]本发明鉴于这样的情况而将如下内容作为课题，S卩，提供能够将驱动电路与配线图案更加切实地连接、并使压力产生单元驱动的MEMS装置、以及能够可靠地实施液体的喷出的液体喷射头及液体喷射装置。
[0011]解决上述课题的本发明的方式为一种微机电系统装置，所述微机电系统装置的特征在于，具备:保护基板，其上安装有对压力产生单元进行驱动的驱动电路，并形成有与所述驱动电路电连接的配线图案;密封基板，其具有开口，并隔着所述配线图案的一部分且通过粘合剂而与所述保护基板粘合，所述配线图案从所述保护基板与所述密封基板通过所述粘合剂而被粘合的区域起向所述开口延伸，并具有连接部，所述连接部具有与所述驱动电路电连接的连接区域，所述连接部在所述区域与所述连接部的分界和所述连接区域之间形成有槽。
[0012]在所涉及的方式中，能够抑制对密封基板进行粘合的粘合剂进入连接区域的情况。因此，能够对配线图案与驱动电路的电连接由于粘合剂而被阻碍的情况进行抑制。由此，能够将配线图案与驱动电路更加切实地电连接并向驱动电路供给驱动信号，从而对压力产生单元进行驱动。此外，由于将配线图案的一部分兼用为对密封基板进行粘合的粘合区域，从而能够将保护基板的粘合区域设置为较小而使平面方向的尺寸小型化，进而作为 MEMS装置也能够实现小型化。[〇〇13]此处，优选为，所述槽以包围所述连接区域的方式而被形成，并且在所述连接区域的与所述分界相反一侧处和所述连接部导通。由此，由于槽成为了使粘合剂到达连接区域的可能性为最低的配置，因此能够更加切实地对粘合剂进入连接区域的情况进行抑制。 [〇〇14]此外，优选为，所述连接部具有被设置在所述分界与所述连接区域之间的直线部、 和从该直线部上分支出的分支部。由此，粘合剂绕过连接部的周缘整体的可能性变低，从而能够对粘合剂与连接部接触而到达连接区域的情况进行抑制。
[0015]此外，优选为，相邻的所述连接部中的一方的所述连接部的所述分支部与另一方的所述连接部的所述分支部在从所述分界朝向所述连接区域的方向上重叠。由此，由于能够将邻接的连接部所占的宽度设置为较窄，因此能够实现设置有这些部件的保护基板的平面方向上的尺寸的小型化，并且能够进一步实现MEMS装置的小型化。
[0016]解决上述课题的本发明的方式为一种微机电系统装置，其特征在于，具备:保护基板，其上安装有对压力产生单元进行驱动的驱动电路，并形成有与所述驱动电路电连接的配线图案;密封基板，其具有开口，并隔着所述配线图案的一部分且通过粘合剂而与所述保护基板粘合，所述配线图案从所述保护基板与所述密封基板通过所述粘合剂而被粘合的区域起向所述开口延伸，并具有连接部，所述连接部具有与所述驱动电路电连接的连接区域， 所述连接部具有被设置在所述分界与所述连接区域之间的直线部、和从该直线部上分支出的分支部。
[0017]在所涉及的方式中，粘合剂绕过连接部的周缘整体的可能性较低，从而能够对粘合剂与连接部接触并到达至连接区域的情况进行抑制。由此，能够将驱动电路与配线图案更加切实地电连接并向驱动电路供给驱动信号，从而能够对压力产生单元进行驱动。此外， 由于将配线图案的一部分兼用为对密封基板进行粘合的粘合区域，从而将保护基板的粘合区域设置为较小而实现平面方向上的尺寸的小型化，进而作为MEMS装置也能够实现小型化。[〇〇18]此外，解决上述课题的本发明的方式为一种液体喷射头，所述液体喷射头的特征在于，具备:上述的微机电系统装置;流道形成基板，其上设置有与喷射液体的喷嘴开口连通的压力产生室，所述压力产生单元被设置于所述流道形成基板的一个面上，并且使所述压力产生室的液体产生压力变化。由此，能够抑制对密封基板进行粘合的粘合剂进入连接区域的情况。因此，能够对配线图案与驱动电路的电连接由于粘合剂而被阻碍的情况进行抑制。由此而提供一种能够将配线图案与驱动电路更加切实地电连接并能够向驱动电路供给驱动信号，从而能够对压力产生单元进行驱动并能够可靠地实施液体的喷出的液体喷射头。此外，由于将配线图案的一部分兼用为对密封基板进行粘合的粘合区域，从而能够将保护基板的粘合区域设置为较小并实现平面方向上的尺寸的小型化，进而作为液体喷射头也能够实现小型化。
[0019]在此，优选为，所述保护基板被设置于所述流道形成基板的所述一个面上，并且形成有容许所述压力产生单元的挠曲的空间。由此，能够将设置有与驱动电路连接的配线图案的保护基板兼用为对设置于流道形成基板的压力产生单元进行保护的部件，从而能够降低部件的成本。
[0020]此外，解决上述课题的本发明的方式为一种液体喷射装置，所述液体喷射装置的特征在于，具备上述液体喷射头。由此而提供一种能够将驱动电路与配线图案更加切实地连接从而能够可靠地实施液体的喷出的液体喷射装置。【附图说明】[0021 ]图1为喷墨式记录装置的概要图。[〇〇22]图2为头单元的分解立体图。[〇〇23]图3为头单元的立体图。[〇〇24]图4为头单元的剖视图。[〇〇25]图5为记录头的分解立体图。[〇〇26]图6为记录头的俯视图。[〇〇27]图7为图6的A-A’线剖视图。
[0028]图8为对配线图案的连接部附近进行了放大的俯视图。[〇〇29] 图9为图8的B-B’线剖视图。
[0030]图10为对配线图案的连接部附近进行了放大的俯视图。【具体实施方式】
[0031]实施方式1
[0032]基于实施方式来对本发明详细地进行说明。喷墨式记录头为液体喷射头的一个示例，仅称之为记录头。喷墨式记录装置为液体喷射装置的一个示例。
[0033]图1为本发明的喷墨式记录装置的概要图。在喷墨式记录装置I中，喷墨式记录头单元1(以下也称之为头单元1)被搭载在滑架3上。而且，搭载有头单元1的滑架3以能够在轴向上移动的方式而被设置在安装于装置主体4的滑架轴5上。
[0034]此外，在装置主体4中设置有贮留有油墨的油墨罐等的液体贮留单元2,来自液体贮留单元2的油墨经由管等的供给管2a而向被搭载在滑架3上的头单元1供给。另外，在本实施方式中，在液体贮留单元2中贮留有五种不同的油墨。
[0035]然后，通过使驱动电机6的驱动力经由未图示的多个齿轮以及同步齿形带7而传递至滑架3来使搭载有头单元1的滑架3沿着滑架轴5而进行移动。另一方面，在装置主体4中设置有作为输送单元的输送辊8,并且纸等的被喷射介质S通过输送辊8而被输送。另外，对被喷射介质S进行输送的输送单元不限定于输送辊，也可以为带或硒鼓等。
[0036]此外，在喷墨式记录装置I中设置有作为对该喷墨式记录装置I的动作进行控制的控制单元的控制装置9。控制装置9经由FPC等外部配线9a而与后文所述的记录头220的驱动电路120连接。控制装置9经由外部配线9a而将驱动信号以及驱动电压向驱动电路120供给。
[0037]在本实施方式中，将被喷射介质S的输送方向称为第一方向X，将滑架3的移动方向称为第二方向Y。此外，将头单元1的油墨滴的喷射方向称为第三方向Z。另外，虽然在本实施方式中，将第一方向X、第二方向Y以及第三方向Z设为相互正交，但并不会特别地限定于此， 也可以为除了正交以外的交叉的方向。此外，图1所示的坐标轴表示第一方向X、第二方向Y、 第三方向Z，也将箭头标记所指的方向称为正(+ )方向，并将其相反方向称为负(-)方向。这一点对于图2以后的箭头也为相同设定。
[0038]参照图2?图4来对头单元1的一个示例进行说明。图2为头单元的分解立体图，图3 为头单元的立体图，图4为头单元的剖视图。
[0039]头单元1具备流道部件210、被保持在流道部件210上的多个记录头220、头外壳 230,头罩240。
[0040]流道部件210具有直接或经由压力调节单元等而与液体贮留单元2的供给管2a连接的连接部211。此外，在流道部件210中设置有，一端向连接部211开口，另一端向连接部 211的相反一面侧开口的多个第一油墨连通通道212。并且，在连接部211的第一油墨连通通道212的开口部分处，经由过滤器214而固定有油墨供给针213,所述油墨供给针213直接或经由压力调节单元等而与供给管2a连接，所述过滤器214对油墨内的气泡或垃圾等异物进行去除。
[0041]此外，在第三方向Z上，在流道部件210的与连接部211相反一面侧(+Z侧的面)固定有多个记录头220,在本实施方式中为固定有5个记录头220,并且从油墨供给针213经由第一油墨连通通道212而被供给的油墨被供给至记录头220。此处，记录头220的并排设置方向被配置为，与将头单元1搭载于上述的喷墨式记录装置I时的第二方向Y—致。因此，以下在记录头220以及头单元1中，将其被搭载于喷墨式记录装置I上时的方向作为基准来表示第一方向X以及第二方向Y。[〇〇42]这样的记录头220的第三方向Z上的与液体喷射面20a相反一面侧(-Z侧的面)经由头外壳230而被固定在流道部件210上。此外，记录头220的液体喷射面20a侧通过使喷嘴开口 21露出的头罩240而被覆盖，并且头罩240被固定在流道部件210上。[〇〇43] 在头外壳230中设置有后文所述的用于向记录头220供给液体的第二油墨连通通道231。第二油墨连通通道231与流道部件210的第一油墨连通通道212连通。另外，作为头外壳230的材料例如能够使用树脂或金属等。
[0044]使用图5?图9来对本实施方式所涉及的记录头220进行说明。图5为记录头的分解立体图，图6为记录头的俯视图，图7为图6的A-A’线剖视图，图8为对配线图案的连接部附近进行了放大的俯视图，图9为图8的B-B’线剖视图。
[0045]如图5?图7所示，本实施方式所涉及的记录头220具备，流道形成基板10、压电致动器300、保护基板30、密封基板40等多个部件。另外，在本实施方式中，具备安装了对压电致动器300进行驱动的驱动电路120并形成有配线图案110的保护基板30、与通过粘合剂46 而被粘合在保护基板30上的密封基板40的结构相当于权利要求中的MEMS装置。
[0046]在构成记录头220的流道形成基板10中，通过多个隔壁11而被划分出的压力产生室12沿着第一方向X而被并排设置。此外，在本实施方式中，压力产生室12的并排设置于第一方向X上的列在第二方向Y上被设置有两列。[〇〇47]在流道形成基板10的压力产生室12的第二方向Y的一端部侧形成有连通部13,连通部13与各压力产生室12经由针对每个压力产生室12而设置的油墨供给通道14以及连通通道15而被连通。连通部13与后文所述的保护基板30的歧管部31连通，并构成了成为针对每列压力产生室12的列而共用的油墨室的、歧管的一部分。油墨供给通道14在第一方向X上以与压力产生室12相比而较窄的宽度而形成，并将从连通部13向压力产生室12流入的油墨的流道阻力保持为固定。另外，虽然在本实施方式中，通过从第一方向X的一侧对流道的宽度进行挤压从而形成油墨供给通道14,但也可以通过从两侧对流道的宽度进行挤压来使其形成。此外，也可以不对流道的宽度进行挤压，而通过从厚度方向挤压从而形成油墨供给通道。并且，各连通通道15以如下方式形成，S卩，通过将其在压力产生室12的第一方向X的两侧的隔壁延伸设置至连通部13侧，从而对油墨供给通道14与连通部13之间的空间进行划分。 即，在流道形成基板10中，通过多个隔壁11而划分设置有油墨供给通道14与连通通道15,所述油墨供给通道14具有与压力产生室12的宽度方向的截面面积相比而较小的截面面积，所述连通通道15与该油墨供给通道14连通并且具有与油墨供给通道14的宽度方向的截面面积相比而较大的截面面积。
[0048]在流道形成基板10的一面侧(+Z侧的面)、即开口有压力产生室12等的液体流道的面上，通过粘合剂22而接合有喷嘴板20,所述喷嘴板20上插设有与各个压力产生室12连通的喷嘴开口 21。即，喷嘴板20上，喷嘴开口 21在第一方向X上并排设置的列在第二方向Y上设置有两列。另外，作为喷嘴板20例如能够使用玻璃陶瓷、单晶硅基板或不锈钢等的金属材料等。
[0049]在流道形成基板10的另一面侧(-Z侧的面)上形成有振动板50。本实施方式所涉及的振动板50由被形成在流道形成基板10上的弹性膜51、和被形成在弹性膜51上的绝缘体膜 52构成。另外，压力产生室12等的液体流道为通过从一个面对流道形成基板10进行各向异性蚀刻而被形成，压力产生室12等的液体流道的另一个面由振动板50(弹性膜51)构成。
[0050]此外，在振动板50上设置有作为压力产生单元的一个示例的压电致动器300。在本实施方式中，第一电极60、压电体层70、第二电极80通过成膜以及光刻法而形成，并且其构成了压电致动器300。此处，压电致动器300是指包括第一电极60、压电体层70以及第二电极 80的部分。一般情况下，将压电致动器300的任意一侧的电极作为共用电极，并且针对每个压力产生室12来对另一侧的电极以及压电体层70进行图案化处理而构成。然后，此处将由被实施了图案化处理的任意一方侧的电极以及压电体层70构成，并通过向两个电极施加电压而产生压电变形的部分称为压电体能动部。虽然在本实施方式中，将第一电极60设为压电致动器300的共用电极，将第二电极80设为压电致动器300的独立电极，但根据驱动电路或配线的状况而将其以相反的方式来设置也没有问题。另外，在上述的示例中，虽然弹性膜 51、绝缘体膜52以及第一电极60作为振动板而发挥作用，但当然并不限定于此，例如作为振动板50,也可以仅设置弹性膜51以及绝缘体膜52中的任意一方，此外，也可以不设置弹性膜 51以及绝缘体膜52,而仅将第一电极60设置为振动板。此外，也可以设为压电致动器300自身实质上兼用为振动板。
[0051]压电体层70为，由被形成在第一电极60上的表现出电气机械转换作用的强介电性陶瓷材料组成的钙钛矿结构的结晶膜(钙钛矿型结晶)。作为压电体层70的材料，例如能够使用锆钛酸铅(PZT)等强介电性压电材料或向其中添加了氧化铌、氧化镍或氧化镁等金属氧化物的材料等。此外，作为压电体层70的材料，并不限定于包含铅的铅类的压电材料，还可以使用不包含铅的非铅类的压电材料。[〇〇52]此外，在压电致动器300的作为独立电极的各第二电极80上，连接有从油墨供给通道14侧的端部附近被引出并被延伸设置至绝缘体膜52的例如由金(Au)等组成的引线电极 90 〇[〇〇53] 在形成有这样的压电致动器300的流道形成基板10上，即在第一电极60、振动板50 以及引线电极90上，通过粘合剂35而接合有保护基板30。[〇〇54]在保护基板30的与压电致动器300对置的区域中设置有，具有容许压电致动器300 的挠曲的空间的保持部32。保持部32只要具有容许压电致动器300的挠曲的空间即可，该空间密封或不密封均可。
[0055]作为这样的保护基板30,优选为使用与流道形成基板10的热膨胀率大致相同的材料、例如玻璃、陶瓷材料等，而在本实施方式中，其使用与流道形成基板10相同的材料的单晶硅基板而形成。
[0056]此外，保护基板30具有构成歧管100的至少一部分的歧管部31。在本实施方式中， 该歧管部31在厚度方向上贯穿保护基板30,并以横跨压力产生室12的宽度方向(第一方向 X)的方式而形成。歧管部31与上述的流道形成基板10的连通部13连通，并且构成了成为各个压力产生室12的共用的油墨室的歧管100。[〇〇57]另外，也可以将流道形成基板10的连通部13按照压力产生室12而分割为多个，并仅将歧管部31作为歧管。并且，例如也可以在流道形成基板10上仅设置压力产生室12,并在介于流道形成基板10与保护基板30之间的部件(例如弹性膜51、绝缘体膜52等)上设置对歧管与各个压力产生室12进行连通的油墨供给通道14。[〇〇58]此外，在保护基板30上设置有在厚度方向上贯穿保护基板30的贯穿孔33。并且，从各个压电致动器300引出的引线电极90的端部附近以在贯穿孔33内露出的方式而设置。 [〇〇59]将保护基板30的与压电致动器300相反的面称为设置面301。在该设置面301上固定有用于对压电致动器300进行驱动的驱动电路120。驱动电路120为，形成用于对压电致动器300进行驱动的驱动信号，并能够将驱动信号向压电致动器300传递的电路，但并不限定于这样的方式。驱动电路也可以为形成这种驱动信号的有源电路，还可以为仅由将从外部的控制装置等传递的驱动信号传递至压电致动器300的配线组成的电路。
[0060]驱动电路120经由由接合引线等的导电性电线组成的第一连接配线121而与引线电极90电连接。[〇〇61]此外，在保护基板30的设置面301上形成有多个配线图案110。各配线图案110为用于连接FPC等的外部配线9a与驱动电路120或压电致动器300的配线。[〇〇62] 这样的配线图案110通过外部配线9a而与控制装置9连接。从控制装置9经由外部配线9a、配线图案110而向驱动电路120或压电致动器300供给驱动信号或电力。配线图案 110例如能够在保护基板30的设置面301的整个面上形成金属等导电性的膜后，通过图案化处理来形成。对于具体的配线图案110的配置或形状会在后文中叙述。[〇〇63]在保护基板30的设置面301上接合有由密封膜41以及固定板42组成的密封基板40 〇[〇〇64]在本实施方式中，固定板42具有与保护基板30大致相同的外形，并且被形成为在中央处设置有第一开口45的框状。此外，在固定板42上的第二方向Y的两侧处，设置有两个在第一方向X上为长条状的第二开口43。固定板42例如由金属等硬质的材料(例如不锈钢 (SUS)等)形成。另外，第一开口45为，权利要求中的“开口”的一个示例。[〇〇65]第一开口45以如下方式形成，S卩，使设置在保护基板30上的驱动电路120或配线图案110的一部分以及贯穿孔33在第一开口45内露出。第二开口43被设置在保护基板30的与歧管部31对置的位置处。即，在固定板42的与歧管100对置的区域处，形成有在厚度方向上被完全去除的第二开口 43。[〇〇66]在固定板42的保护基板30侧的面上，以覆盖固定板42的整个面以及歧管部31的方式而设置有密封膜41。密封膜41由刚性较低并具有可挠性的材料(例如聚苯硫醚(PPS)膜) 组成。[〇〇67]这样的密封基板40隔着配线图案110的一部分通过粘合剂46而与保护基板30的设置面301粘合。即，密封基板40通过粘合剂46而与保护基板30的设置面301、配线图案110的一部分粘合。保护基板30与密封基板40通过粘合剂46而被粘合的区域相当于权利要求中的 “区域”，以下称之为粘合区域。在粘合区域中，还包括形成在保护基板30上的配线图案110 的一部分与密封基板40通过粘合剂46而被粘合的区域。[〇〇68]在本实施方式中，在密封膜41的保护基板30侧的表面上，除了与固定板42的第一开口 45以及第二开口 43对置的部分处，均设置有粘合剂46，从而会在其上粘合保护基板30 的设置面301以及配线图案110的一部分。即，粘合区域成为与固定板42的平面形状相同的形状。[〇〇69] 将密封膜41中的对歧管部31进行覆盖的部分称为可塑部44。可塑部44对歧管100 的开口(歧管部31的设置面301侧的开口)进行密封。由于可塑部44会对应于歧管100内的液体的压力变化而挠曲，因此会将歧管100内的液体的压力保持为固定。
[0070]此外，在密封基板40上设置有贯穿了厚度方向(第三方向Z)的第三油墨连通通道 47。第三油墨连通通道47与设置在歧管100、以及头外壳230上的第二油墨连通通道231连通。并且经由第三油墨连通通道47而将油墨从第二油墨连通通道231向歧管100供给。
[0071]在该本实施方式的记录头220中，从上述的液体贮留单元2向歧管100内导入油墨， 并在用油墨将内部从歧管100起到达至喷嘴开口 21为止而装满后，根据驱动电路120的记录信号，在分别对应于压力产生室12的第一电极60与第二电极80之间施加电压，并通过使振动板50以及压电致动器300挠曲变形而使各压力产生室12内的压力增高，从而使油墨滴从喷嘴开口21喷出。
[0072]此处，使用图6?图9来对配线图案110详细地进行说明。配线图案110从粘合区域 130(图8的斜线部分)向第一开口45延伸，并具有连接部112,所述连接部具有与驱动电路 120电连接的连接区域115。
[0073]配线图案110从粘合区域130向第一开口 45延伸是指，在俯视观察(参照图6、图8) 时，配线图案110被形成为，一部分经由粘合剂46而被夹持在保护基板30与密封基板40之间，且一部分在第一开口 45内露出。[〇〇74]连接部112是指，配线图案110中的在第一开口 45内露出的部分且具有与驱动电路 120电连接的连接区域115的部分。连接区域115为，连接部112中的与驱动电路120电连接的部分。例如，连接有由接合引线等导电性电线组成的第二连接配线122的部分即为连接区域 115。此外，将配线图案110中的经由粘合剂46而由保护基板30与密封基板40夹持的部分称为覆盖部113。并且，将配线图案110中的未通过保护基板30与密封基板40而被粘合剂46覆盖、并连接有外部配线9a的部分，称为外部配线连接部111。
[0075]在本实施方式中，根据形状、配置而将多个配线图案110中的3种配线图案110A、 110B、110C设置在保护基板30上。各配线图案110的两端未被保护基板30以及密封基板40覆盖，该端部分别成为外部配线连接部111以及连接部112。另外，对于该配线图案110A?配线图案110C，单独提及时使用符号11(^、11(?、110(:，而在统称时使用符号110。[〇〇76] 配线图案110A为，用于将从控制装置9经由外部配线9a(未图示)而传递的驱动信号经由第二连接配线122而传递至驱动电路120的配线。具体而言，在配线图案110A的外部配线连接部111上连接有外部配线9a，并且在连接部112上连接有第二连接配线122。[〇〇77]配线图案110B为，用于对被施加在作为压电致动器300的共用电极的第一电极60 上的电压(偏压)进行供给的配线。具体而言，在配线图案110B的外部配线连接部111上连接有外部配线9a，在连接部112上连接有由接合引线等的导电性电线组成的第三连接配线 123。配线图案110B经由第三连接配线123而与第一电极60连接。
[0078]配线图案110C与配线图案110A相同，其为用于将驱动信号传递至驱动电路120的配线。配线图案110C未被夹持在保护基板30与密封基板40之间，而是被驱动电路120所覆盖，并且外部配线连接部111以及连接部112与外部配线9a以及驱动电路120连接。
[0079]在配线图案110A的连接部112处，在粘合区域130与连接部112的分界140和连接区域115之间形成有槽114。分界140是指，在俯视观察密封基板40时(参照图6、图8)，粘合区域 130与连接部112之间的分界线部分。换言之，其为俯视观察时的密封基板40的第一开口 45 的开口边缘部与配线图案110重叠的部分。
[0080]在本实施方式中，槽114以包围连接区域115的方式而被形成为大致矩形形状，并且在连接区域115的与分界140相反一侧处与连接部112导通。换言之，槽114以如下方式而形成，即，将未被连接区域115的槽114包围的区域R配置在分界140的相反侧。
[0081]另外，所谓槽114以包围连接区域115的方式而形成是指，连接区域115被形成为， 并未通过槽114而被从连接部112完全地分离。此外，使连接区域115与连接部112导通的区域R的位置并不限定于连接区域115的与分界140相反一侧。[〇〇82]如上所述，密封基板40通过粘合剂46而被粘合于保护基板30的设置面301以及作为配线图案110A的一部分的覆盖部113上。因此，如图8的箭头标记P所示，粘合剂46会从覆盖部113与密封基板40之间漏出，并会从分界140朝向连接区域115而进入到连接部112上部。尤其是，在将密封基板40粘合在保护基板30上的工序中，由于在以高于常温的温度而通过粘合剂4 6进行粘合的情况下，粘合剂4 6的粘性会降低，因此会较容易地到达连接区域 115〇
[0083]此外，如图8的箭头Q所示，粘合剂46会从保护基板30的设置面301与密封基板40之间以沿着连接部112的周缘的方式而漏出，并且会在进入到连接部112的周缘整体后与连接部112的上表面接触。
[0084]然而，由于在本实施方式所涉及的配线图案110A中，在连接部112处形成有槽114， 从而能够在该槽114内保留固定量的粘合剂46。由此，即使粘合剂46进入到连接部112上，也能够通过槽114来拦截粘合剂46,从而能够对粘合剂46到达连接区域115的情况进行抑制。 此外，由于即使在沿着连接部112的周缘的粘合剂46与连接部112的上表面接触的情况下， 其也会流入到槽114内，从而能够对粘合剂46到达连接区域115的情况进行抑制。
[0085]如上所述，为了使连接区域115与连接部112导通而使连接区域115具有未被槽114 包围的区域R。因此，粘合剂46会从区域R浸入到连接区域115。
[0086]然而，由于区域R被设置在连接区域115的与分界140相反一侧，因此其成为粘合剂 46到达的可能性最低的配置。也就是说，虽然考虑到如下路径，S卩，粘合剂46如箭头Q所示， 沿着连接部112的周缘而到达分界140的相反侧，并与连接部112的上表面接触，从而到达至区域R的路径，但能够将从该分界140到达至区域R的路径设置为最长。
[0087]如上述说明，根据本发明，能够通过将槽114设置在配线图案110A的连接部112上来抑制对密封基板40进行粘合的粘合剂46进入到连接区域115的情况。因此，能够对第二连接配线122与连接区域115的接合由于粘合剂46而受到阻碍的情况进行抑制。由此，能够更加切实地将第二连接配线122连接于连接区域115并向驱动电路120供给驱动信号，从而会提供能够可靠地喷吐油墨的记录头220。[〇〇88]此外，在本发明的记录头220中，密封基板40通过粘合剂46而与保护基板30的设置面301以及配线图案110的一部分粘合。即，作为粘合有密封基板40的粘合区域而利用了配线图案110的一部分(在本实施方式中为，配线图案110A、配线图案110B)。[〇〇89] 例如在本实施方式中，如图6所示，配线图案110A以及配线图案110B的覆盖部113 成为粘合区域。
[0090]由于将配线图案110的一部分兼用为粘合区域，因此与未将配线图案110的一部分兼用为粘合区域的情况相比，能够将设置面301的粘合区域整体设为较窄。如此，在本实施方式所涉及的记录头220中，能够将保护基板30的粘合区域设置为较小并能够实现平面方向(XY平面)上的尺寸的小型化。在假设未将配线图案110兼用为粘合区域的情况下，例如需要在第一开口 45与第二开口 43之间确保未设置有配线图案110的区域为较宽。如此在设置面301中，必须确保未设置有配线图案110的粘合区域较宽，从而保护基板30会大型化。
[0091]另外，虽然在本实施方式所涉及的记录头220中，槽114以包围连接部112的连接区域115的方式而设置，但并不限定于这样的方式。槽114只要设置在至少分界140与连接区域 115之间即可。例如，也可以在连接部112的分界140与连接区域115之间，以未完全分割连接部112的程度来设置槽114。通过这样的方式，也能够通过槽114来拦截从分界140进入到连接区域115的粘合剂46。此外，槽114的个数或形状、配置未被特别地限定，能够设定为任意的个数、形状、配置。并且，槽114能够以在厚度方向上贯穿连接部112的方式来设置，也可以设其未贯穿连接部112。[〇〇92]实施方式2
[0093]在实施方式1所涉及的记录头220中，虽然在连接部112处设置槽114,从而对粘合剂46进入连接区域115的情况进行了抑制，但并不限定于这样的方式。图10为本实施方式所涉及的配线图案的连接部附近处的俯视图。另外，在与实施方式1相同处标注相同的符号， 并省略重复的说明。[〇〇94]如图10(a)所示，本实施方式所涉及的配线图案110A的连接部112A具有，被设置在分界140与连接区域115之间的直线部116、从直线部116上分支出的分支部117、通过槽114 而被包围的连接区域115。将构成槽114以及连接区域115的部分称为连接主体部118。本实施方式的连接主体部118为，配线图案110A中的、与直线部116的和分界140相反一侧的部分连续的矩形形状的部分。
[0095]分支部117与直线部116连续，并向平面方向(XY平面方向)突出。在本实施方式中， 沿着相对于延伸设置有直线部116的第一方向X而正交的第二方向Y，而在直线部116的左右两侧各设置有三个、共计六个分支部117。[〇〇96]此处，从分界140侧漏出的粘合剂46的进入路径为如下路径，S卩，沿着作为连接部 112A的周缘的直线部116与分支部117的周缘而到达至连接主体部118,并且在包围这些直线部116、分支部117及连接主体部118的周缘整体后，与连接主体部118的上表面接触，并到达至连接区域115的路径。[〇〇97]通过设置分支部117,能够将粘合剂46的进入路径延长对应于分支部117的周缘的长度的量。由于能够以该方式延长进入路径，因此粘合剂46绕过直线部116、分支部117以及连接主体部118的周缘整体的可能性较低，从而能够对粘合剂46到达连接区域115的情况进行抑制。[〇〇98] 通过以该方式设置分支部117,能够更切实地避免粘合剂46到达至连接区域115而阻碍第二连接配线122的连接的情况。[〇〇99] 此外，在图10(b)中图示有相邻的连接部112B以及连接部112C。在一方的连接部 112B中，在直线部116的左右两侧设置各一个、共计两个分支部117。此外，在另一方的连接部112C中，在直线部116的左右两侧各设置两个，总计四个分支部117。
[0100]相邻的连接部112B以及连接部112C中的一方的连接部112B的分支部117与另一方的连接部112C的分支部117在从分界140朝向连接区域115的第一方向X上重叠。即，在第二方向Y上的范围Ly内配置有相邻的连接部112B以及连接部112C的分支部117。在范围Ly内只要包括分支部117的至少一部分即可，当然也可以包括分支部117整体。
[0101]在为设置有该形状的分支部117的结构的、连接部112B以及连接部112C中，与在图 10(a)中所说明的连接部112A相同，能够切实地避免粘合剂46到达至连接区域115而阻碍第二连接配线122的连接的情况。[〇1〇2]并且，一方的连接部112B的分支部117与另一方的连接部112C的分支部117在第一方向X上重叠。即，能够使分支部117在第二方向Y上所占的宽度减小对应于分支部117重叠的范围Ly的的量。如此，由于能够将连接部112B以及连接部112C在第二方向Y上所占的宽度设置为较窄，从而能够实现设置有这些部分的保护基板30的平面方向上的尺寸的小型化， 并且能够进一步实现记录头220的小型化。
[0103]另外，虽然分支部117沿着第二方向Y而被延伸设置为直线状，但并不限定于这样的方式。分支部117只要为从直线部116分支的形状即可，对于方向或形状并未特别地进行限定。
[0104]此外，在实施方式1所涉及的记录头220中，在设置在保护基板30上的保持部32内收纳有设置于流道形成基板10的压电致动器300。即，将设置有配线图案110的保护基板30 兼用为对压电致动器300进行保护的部件。由此，不需要另外用于对压电致动器300进行保护的部件，从而能够降低部件的成本。另外，本发明并不限定于为了保护压电致动器300而兼用了设置有配线图案110的保护基板30的方式。例如，也可以在流道形成基板10上设置保护压电致动器300的另外的部件，并在该部件上设置保护基板30。[〇1〇5]其他实施方式
[0106]虽然在上文中，对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明的基本结构并不限定于上述的结构。
[0107]例如，虽然在实施方式2中，在连接部112上设置了槽114以及分支部117,但并不限定于这样的方式。例如，也可以设为未设置槽114而具有分支部117的配线图案110。在这样的方式中，也能够对粘合剂46沿着连接部112的周缘而到达连接区域115的情况进行抑制。
[0108]虽然在实施方式1中，根据用途或配置而将配线图案110例示了配线图案110A?配线图案110C这三种，但并不限定于这样的用途或配置。
[0109]虽然在实施方式1中，相对于两列压电致动器300而设置了两个驱动电路120,但并不特别地限定于此。例如，还可以以共用于两列压电致动器300的方式而设置一个驱动电路 120〇
[0110]虽然在上述的实施方式1?2中，例示了将压电致动器300的列在第二方向Y上设置为两列的结构，但压电致动器300的列的数量并不会特别地限定于此，还可以为三列以上。
[0111]虽然在上述的实施方式1?2中，作为在压力产生室12中产生压力变化的压力产生单元而使用薄膜型的压电致动器300进行了说明，但并不会特别地限定于此，例如可以使用通过粘贴印刷电路基板等方法而被形成的厚膜型的压电致动器、或将压电材料与电极形成材料交替地层压从而使其在轴向上伸缩的纵振动型的压电致动器等。此外，作为压力产生单元而能够使用:在压力产生室内配置发热元件并通过由于发热元件的发热产生的气泡而从喷嘴开口喷出液滴的压力产生单元;或在振动板与电极之间产生静电，并通过静电力使振动板变形从而使液滴从喷嘴开口喷出的所谓静电式致动器等。[〇112]虽然实施方式1所涉及的密封基板40具有第二开口 43，但并不限定于这样的方式， 只要至少设置第一开口45即可。此外，密封基板40的第一开口45并不限定于由框状的固定板42来形成。权利要求中所记载的密封基板的开口是指，形成在保护基板上的配线图案或驱动电路未通过密封基板而被覆盖的部分。例如也可以为密封基板。本发明也包括如下方式，即，将这样的板状的密封基板通过粘合剂而固定在保护基板的设置面上，并且在保护基板的未通过密封基板而粘合的部分上使驱动电路或配线图案的连接部露出。
[0113]虽然在实施方式1所涉及的喷墨式记录装置I中，例示了将记录头220作为头单元1 而搭载在滑架3上，并使其沿着主扫描方向移动的方式，但并不特别地限定于此。例如，也可以将如下记录装置应用于本发明，即，将头单元1固定，而仅使纸张等被喷射介质S在副扫描方向上移动来实施印刷的所谓的行式记录装置。
[0114]虽然实施方式1所涉及的喷墨式记录装置I具备搭载有多个记录头220的头单元1， 但并不限定于这样的方式。也可以采用将一个记录头220搭载在滑架3上的方式。
[0115]此外，虽然在上述的示例中，喷墨式记录装置I为将油墨罐等液体贮留单元2固定于装置主体4,并经由管等的供给管对贮留单元与头单元1进行连接的结构，但并不限定于这样的结构。例如也可以采用将液体贮留单元2搭载在滑架3上的结构。
[0116]本发明为将种类较多的液体喷射头整体作为对象，例如本发明也能够应用于，打印机等的图像记录装置中所使用的各种喷墨式记录头等的记录头，液晶显示器等的滤色器的制造中所使用的色材喷射头、有机EL显示器、FED(场发射显示器)等的电极形成中所使用的电极材料喷射头、生物芯片制造中的生体有机物喷射头等。[〇117]此外，本发明为广泛地将MEMS装置作为对象的发明，其也能够应用于液体喷射头以外的MEMS装置中。作为MEMS装置的一个示例可列举出，超声波装置、电机、压力传感器、热电元件、强介电体元件等。此外，MEMS装置也包括，利用了这些MEMS装置的成品，例如利用了上述头的液体等的喷射装置、利用了上述超声波装置的超声波传感器、利用上述电机来作为驱动源的机器人、利用了上述热电元件的IR传感器、利用了强介电体元件的强介电体存储器等。
[0118]符号说明
[0119]1:喷墨式记录装置；1:喷墨式记录头单元(头单元)；9a:外部配线；10:流道形成基板;12:压力产生室;20:喷嘴板;21:喷嘴开口； 30:保护基板;40:密封基板;46:粘合剂；100: 歧管；110:配线图案；112:连接部；114:槽；115:连接区域；116:直线部；117:分支部；120:驱动电路；130:粘合区域(区域)；140:分界;220:记录头(液体喷射头)；300:压电致动器。
【主权项】
1.一种微机电系统装置，其特征在于，具备:保护基板，其上安装有对压力产生单元进行驱动的驱动电路，并形成有与所述驱动电 路电连接的配线图案；密封基板，其具有开口，并隔着所述配线图案的一部分且通过粘合剂而与所述保护基 板粘合，所述配线图案从所述保护基板与所述密封基板通过所述粘合剂而被粘合的区域起向 所述开口延伸，并具有连接部，所述连接部具有与所述驱动电路电连接的连接区域，所述连接部在所述区域与所述连接部的分界、和所述连接区域之间，形成有槽。2.如权利要求1所述的微机电系统装置，其特征在于，所述槽以包围所述连接区域的方式而形成，并且在所述连接区域的与所述分界相反一 侧处和所述连接部导通。3.如权利要求1或权利要求2所述的微机电系统装置，其特征在于，所述连接部具有被设置在所述分界与所述连接区域之间的直线部、和从该直线部上分 支出的分支部。4.如权利要求3所述的微机电系统装置，其特征在于，相邻的所述连接部中的一方的所述连接部的所述分支部与另一方的所述连接部的所 述分支部在从所述分界朝向所述连接区域的方向上重叠。5.—种微机电系统装置，其特征在于，具备:保护基板，其上安装有对压力产生单元进行驱动的驱动电路，并形成有与所述驱动电 路电连接的配线图案；密封基板，其具有开口，并隔着所述配线图案的一部分且通过粘合剂而与所述保护基 板粘合，所述配线图案从所述保护基板与所述密封基板通过所述粘合剂而被粘合的区域起向 所述开口延伸，并具有连接部，所述连接部具有与所述驱动电路电连接的连接区域，所述连接部具有被设置在所述分界与所述连接区域之间的直线部、和从该直线部上分 支出的分支部。6.—种液体喷射头，其特征在于，具备:权利要求1至权利要求5中的任意一项所述的微机电系统装置；流道形成基板，其上设置有与喷射液体的喷嘴开口连通的压力产生室，所述压力产生单元被设置于所述流道形成基板的一个面上，并且使所述压力产生室的 液体产生压力变化。7.如权利要求6所述的液体喷射头，其特征在于，所述保护基板被设置于所述流道形成基板的所述一个面上，并且形成有容许所述压力 产生单元的挠曲的空间。8.—种液体喷射装置，其特征在于，具备权利要求6或权利要求7所述的液体喷射头。
【文档编号】B41J2/01GK105966070SQ201610136485
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月10日
【发明人】八十岛健, 上條隆弘, 有贺幸二, 御子柴匡矩
【申请人】精工爱普生株式会社