致动器装置的制造方法及液体喷射装置的制作方法

文档序号:2480081阅读:168来源:国知局
专利名称:致动器装置的制造方法及液体喷射装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种致动器装置的制造方法及液体喷射装置。
背景技术
具有通过施加电压产生而移位的压电元件的致动器装置例如被搭载在喷射液滴的液体喷头等上。作为这样的液体喷头,例如公知有下述喷墨式记录头,即,用振动膜构成与喷嘴开口连通的压力产生室的一部分,并且通过压电元件使所述振动膜变形,从而向压力产生室内的墨水加压,进而从喷嘴开口喷出墨滴。并且,在喷墨式记录头中已被实用化的有以下两种,一种是搭载有在压电元件的轴方向上伸缩的纵向振动模式的压电致动器装置的喷墨式记录头,一种是搭载有挠曲振动模式的致动器装置的喷墨式记录头。并且,作为使用挠曲振动模式的致动器的喷墨式记录头例如有如下喷墨式记录头,即,在振动膜的整个表面上通过成膜技术形成均匀的压电膜,并且通过平板印刷术将所述压电膜切成与压力产生室对应的形状,由此按每个压力产生室独立形成压电元件。
作为所述压电层(压电薄膜),例如使用锆钛酸铅(PZT)等的强电介质。并且,所述压电体薄膜例如按照如下方法形成即,使用溅射法等在下电极上形成锆结晶,通过溶胶凝胶法在所述锆结晶上形成压电体前驱体膜,并且烧结所述压电体前驱体膜(例如参见日本专利文献特开2001-274472号公报(第五页))。
若按照所述方法形成压电层,则压电层的结晶以锆结晶为核成长,从而可获得较致密的柱状结晶。但是,很难控制压电层的结晶性能,从而无法使压电层的电特性或机械特性均匀,因此有压电元件的移位特性产生偏差的问题。此外,所述问题不仅存在于搭载到喷墨式记录头等液体喷头上致动器装置的制造过程中,还同样存在于搭载到其他装置的致动器装置的制造过程中。

发明内容
本发明就是鉴于这样的问题而完成的,其目的在于提供一种既可以提高构成压电元件的压电层的特性、又可以稳定压电层特性的致动器装置的制造方法及液体喷射装置。
解决上述技术问题的本发明的第一方案是一种致动器装置的制造方法,其是一种包括在基板的一个表面上形成振动膜的工序,和在该振动膜上形成由下电极、压电层及上电极构成的压电元件的工序的压电致动器制造方法,其特征在于,形成所述振动膜的工序包括通过形成锆层并且在预定温度下对该锆层进行热氧化,从而将由氧化锆形成的构成所述振动膜的最表层的绝缘膜以使其表面粗糙度Ra在1~3nm范围内地形成的工序,并且,形成所述压电元件的工序包括通过使用溅射法在所述下电极上涂布钛(Ti)来形成钛种层的工序;以及在该钛种层上涂布压电材料来形成压电体前驱体膜,并且烧结该压电体前驱体膜使其结晶,从而形成所述压电层的工序。
在所述第一方案中,通过将作为压电层衬底的绝缘膜的表面粗糙度控制在预定值以下,可提高压电层的特性。
本发明第二方案是如第一方案所述的致动器装置的制造方法,其特征在于,在形成所述绝缘膜的工序中,使所述绝缘膜的表面粗糙度Ra大于2nm。
在所述第二方案中,可以进一步提高压电层的特性。
本发明第三方案是如第一或第二方案所述的致动器装置的制造方法,其特征在于,在形成所述绝缘膜的工序中,所述锆层的(002)面取向度为80%以上。
在所述第三方案中,通过控制锆层的结晶取向,可形成结晶性优良并具有期望的表面粗糙度的绝缘膜。
本发明第四方案是如第一至第三方案中任一方案所述的致动器装置的制造方法,其特征在于,在热氧化所述锆层时,使其加热温度在900℃以下。
在所述第四方案中,由于可以将锆层的表面粗糙度控制成很大,所以对压电层的结晶性的控制变得容易。
本发明第五方案是如第一至第四方案中任一方案所述的致动器装置的制造方法,其特征在于,在形成所述钛种层的工序中,将所述钛种层形成为1~8nm的厚度。
在所述第五方案中,通过将钛种层形成为预定厚度,从而更加可靠地提高了压电层的结晶性。
本发明第六方案是如第一至第五方案中任一方案的致动器装置的制造方法,其特征在于,使形成所述钛种层时的功率密度为1~4kW/m2。
在所述第六方案中,由于形成了更多的作为压电层结晶核的钛种层,所以进一步提高了压电层的结晶性。
本发明第七方案是如第一至第六方案中任一方案所述的致动器装置的制造方法,其特征在于,在形成所述钛种层的工序中,在所述下电极上至少涂布两次以上的钛(Ti)。
在所述第七方案中,由于形成了更多的作为压电层结晶核的钛种层,所以进一步提高了压电层的结晶性。
本发明第八方案是一种液体喷射装置,其特征在于,具有将使用第一至第七方案中任一方案所述的制造方法制造的致动器装置作为液体喷射单元的头部件。
在所述第八方案中,可以比较容易地并且可靠地制造出提高了压电元件的移位特性并提高了液体喷射特性的液体喷射装置。


图1是实施方式1的记录头的立体分解图;图2(a)和图2(b)是实施方式1的记录头的平面图及剖面图;图3(a)至图3(d)是表示实施方式1的记录头的制造工序剖面图;
图4(a)至图4(c)是表示实施方式1的记录头的制造工序剖面图;图5(a)至图5(d)是表示实施方式1的记录头的制造工序剖面图;图6(a)至图6(c)是表示实施方式1的记录头的制造工序剖面图;图7(a)和图7(b)是实施例1及比较例1的压电层表面的SEM照片。
具体实施例方式
以下,基于实施方式详细说明本发明。
(实施方式1)图1是本发明实施方式1的喷墨式记录头的立体分解图,图2(a)和图2(b)是图1的平面图及剖面图。如图所示,在本实施方式中,流路形成基板10由(110)晶向的单晶硅基板构成,在其一个面上形成有厚度为0.5~2μm的弹性膜50,所述弹性膜50由预先热氧化处理形成的二氧化硅形成。在流路形成基板10上,在其宽度方向上并列设置有多个压力产生室12,所述压力产生室12从该流路形成基板10的另一面一侧进行各向异性腐蚀而形成,并被隔壁11隔开。此外在流路形成基板10的压力产生室12的长度方向外侧的区域上形成有连通部13,连通部13和各压力产生室12经由设置在每个压力产生室12上的供墨通路14而连通。此外,连通部13与后述的保护基板的畜墨池部连通,从而构成畜墨池的一部分,所述畜墨池构成各压力产生室12的通用墨室。供墨通路14以比压力产生室12窄的宽度形成,从而将从连通部13流入压力产生室12中的墨水的流路阻力保持恒定。
此外,在流路形成基板10的开口面一侧经由后述的掩模并使用粘合剂或热熔接膜等固定有喷嘴板20,在所述喷嘴板20上贯穿设置有与各压力产生室12的供墨通路14相反侧的端部附近连通的喷嘴开口21。此外,喷嘴板20由厚度例如为0.01~1mm、线膨胀系数为300℃以下、例如为2.5~4.5[×10-6/℃]的玻璃陶瓷、单晶硅基板或不锈钢等形成。
另一方面,如上所述,在所述流路形成基板10的与开口面一侧相反的一侧上形成有弹性膜50,所述弹性膜50由厚度例如约为1.0μm的二氧化硅(SiO2)形成,并且,在该弹性膜50上形成有绝缘膜55,所述绝缘膜55由厚度例如约为0.4μm的二氧化锆(ZrO2)形成。此外,在所述绝缘膜55上,以后述的工序层叠形成有厚度例如约为0.1~0.2μm的下电极膜60、厚度例如约为1.0μm的压电层70和厚度例如约为0.05μm的上电极膜80,从而构成压电元件300。此处,压电元件300是包括下电极膜60、压电层70及上电极膜80的部分。一般来说,将压电元件300的某一个电极作为通用电极,并且按每个压力产生室12进行图案化来形成另一个电极及压电层70。并且,此处将由图案化而成的另一个电极及压电层70构成的通过对两个电极施加电压来产生电压应变的部分称为压电主动部分。在本实施方式中,将下电极膜60作为压电元件300的通用电极,将上电极膜80作为压电元件300的个别电极,但也可以根据驱动电路或配线的情况而将它们相反设置。无论在那种情况下都会按每个压力产生室形成压电主动部分。在此处,将压电元件300和由该压电元件300的驱动而产生移位的振动膜合称为压电致动器。此外,在上述的例子中,弹性膜50、绝缘膜55及下电极膜60起振动膜的作用。
此外,在上述各压电元件300的上电极膜80上分别连接有引导电极90,从而经由所述引导电极90有选择地向各压电元件300施加电压。
此处,在本发明中,构成振动膜最表层的绝缘膜55的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)在1~3nm的范围内,优选为1.5nm以上,特别优选为大于2nm,其中所述振动膜是构成压电元件300的压电层70的衬底。此外,在所述绝缘膜55上形成的下电极膜60的表面粗糙度Ra也在1~3nm以下。通过如上述使下电极膜60的表面粗糙度Ra较大,可提高形成在所述绝缘膜55上的压电层70的特性,对此将在下面详细叙述。
此外,在流路形成基板10上的压电元件300一侧的表面上经由粘合剂接合有保护基板30,所述保护基板30在与压电元件300相对的区域上具有压电元件保持部31。压电元件300由于被形成在所述压电元件保持部31内,所以几乎不受外部环境的影响。而且,在保护基板30上,在与流路形成基板10的连通部13对应的区域上设置有畜墨池部分32。在本实施方式中,所述畜墨池部分32在厚度方向上贯穿保护基板30,并且沿压力产生室12的排列方向设置,从而如上所述那样与流路形成基板10的连通部13连通,构成作为压力产生室12的通用墨室的畜墨池100。
此外,在保护基板30的压电元件保持部31和畜墨池部分32之间的区域上设置有在厚度方向上贯穿保护基板30的贯通孔33,下电极膜60的一部分及引导电极90的前端部分在所述贯通孔33内露出,并且,虽然图中没有示出,但在这些下电极膜60及引导电极90上连接有连接配线的一端,所述连接配线的另一端与驱动IC连接。
此外,保护基板30的材料例如可例举出玻璃、陶瓷材料、金属、树脂等,但最好使用与流路形成基板10的热膨胀率大致相同的材料来形成,在本实施方式中,使用与流路形成基板10相同的材料的单晶硅结晶基板来形成。
此外,在保护基板30上接合有柔性基板40,所述柔性基板40包括密封膜41及固定板42。密封膜41由刚性低的具有挠度的材料(例如厚度为6μm的聚苯硫醚(PPS)膜)形成,并由所述密封膜41密封畜墨池部分32的一个面。此外,固定板42由金属等硬质的材料(例如厚度为30μm的不锈钢(SUS)等)形成。由于在所述固定板42的与畜墨池100相对的区域上形成有在厚度方向上完全切除的开口部43,所以畜墨池100的一个面仅靠具有挠度的密封膜41来密封。
在所述本实施方式的喷墨式记录头中,从图中未示出的外部供墨装置取入墨水,并用墨水填满从畜墨池100到喷嘴开口21的内部,其后根据来自图中未示出的驱动IC的记录信号,向每个与压力产生室12对应的下电极膜60和上电极膜80之间施加电压,从而使弹性膜50、绝缘膜55、下电极膜60及压电层70挠曲变形,由此,各压力产生室12内的压力变高,从而从喷嘴开口21喷出墨水。
此处,参照图3(a)~图6(c)来说明所述喷墨式记录头的制造方法。此外,图3(a)~图6(c)是压力产生室12的长度方向上的剖面图。首先,如图3(a)所示,在约100℃的扩散炉内热氧化由硅晶片形成的流路形成基板用晶片110,从而在其表面形成构成弹性膜50的二氧化硅膜51。此外,在本实施方式中,使用膜厚约为625μm的比较厚的且刚性高的硅晶片来作为流路形成基板10。
接着,如图3(b)所示,在弹性膜50(二氧化硅膜51)上形成由氧化锆形成的绝缘膜55。具体来说,在弹性膜50(二氧化硅膜51)上使用DC溅射法或RF溅射法等来形成锆(Zr)层。此时,将锆层的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)控制在1~3nm,优选为1.5nm以上,特别优选为大于2nm。
而且,优选使锆层表面的(002)面取向度为80%以上。此外,此处所述的“取向度”是指在使用广角X射线衍射法测量锆层时产生的衍射强度的比率。具体来说,若使用广角X射线衍射法测量锆层,则产生与(100)面、(002)面及(101)面对应的峰值。并且,所谓的“(002)面取向度”是指与(002)面对应的峰值强度相对于与这些各面对应的峰值强度的比率。
并且,为了如上所述使锆层的表面粗糙度Ra在1~3nm的范围内,优选使形成锆层时的溅射输出功率在500W以下。此外,优选使溅射温度为常温(约23~25℃)。而且,优选使溅射压力在0.5Pa以上。此外,优选使目标间隔(目标和基板之间的距离)在100mm以下。通过这样适当选择成膜条件来形成锆层,可将锆层的表面粗糙度Ra控制在1~3nm的范围内,并且还可以使(002)面取向度为80%以上。
在如上所述形成锆层之后,对该锆层进行热氧化,从而形成由氧化锆形成的绝缘膜55。此时的加热温度为900℃以下,优选在700~900℃的范围内。通过如上所述调节热氧化时的加热温度,从而使绝缘膜55的表面粗糙度Ra在1~3nm的范围内来形成绝缘膜55。例如,在本实施方式中,在被加热到约700~900℃的氧气氛下的扩散炉内,以300mm/min以上、优选为500mm/min以上的速度插入流路形成基板用晶片110,从而对锆层进行约15~60分钟的热氧化。
由此,可获得结晶状态良好的绝缘膜55,该绝缘膜55的表面粗糙度Ra在1~3nm的范围内。即,构成绝缘膜55的氧化锆的结晶均匀成长,从而形成从下表面到上表面连续的柱状结晶,由此,表面粗糙度Ra在1~3nm的范围内,较粗糙。
接着,如图3(c)所示,例如,使用溅射法等在绝缘膜55的整个表面上形成至少含有铂和铱的下电极膜60,之后将下电极膜60图案化成预定形状。此外,由于该下电极膜60的表面粗糙度Ra依赖于绝缘膜55的表面粗糙度Ra,所以如果绝缘膜55的表面粗糙度Ra在1~3nm的范围内,则下电极膜60的表面粗糙度Ra也在1~3nm的范围内。
接着,如图3(d)所示,使用溅射法,例如使用DC溅射法在下电极膜60及绝缘膜55上涂布两次以上的钛(Ti),在本实施方式中通过涂布两次而形成以预定厚度连续的钛种层65。所述钛种层65的膜厚优选形成在1nm~8nm的范围内。这是由于通过形成这种厚度的钛种层65,可提高在后述工序中形成的压电层70的结晶性的缘故。
此处,虽然不特别限定形成钛种层65时的溅射条件,但溅射压力预选在0.4~4.0Pa的范围内。此外,溅射的输出功率优选为50~100W,溅射的温度优选在常温(约23~25℃)~200℃的范围内。而且,功率密度优选为1~4kW/m2左右。此外,如上所述,此处通过涂布两次钛,可形成许多钛种,所述钛种成为在下面的工序中形成的压电层70的结晶核。
接着,在如上所述形成的钛种层65上形成压电层70,所述压电层70例如由锆钛酸铅(PZT)形成。在本实施方式中,使用溶胶凝胶法来形成由PZT形成的压电层70,所述溶胶凝胶法是指对将金属有机物溶解、分散到催化剂中而形成的凝胶进行涂布干燥,从而凝胶化,进而在高温下进行烧结,由此可获得由金属氧化物形成的压电层70。
作为压电层70的形成步骤,首先如图4(a)所示,在钛种层65上形成作为PZT前驱体膜的压电体前驱体膜71。即,在流路形成基板用晶片110上涂布包含金属有机化合物的溶胶(溶液)。接着,将压电体前驱体膜71加热到预定温度来进行恒定时间的干燥,从而使溶胶的溶媒蒸发,由此来干燥压电体前驱体膜71。进而,在大气气氛下以恒定的温度对压电体前驱体膜71进行恒定时间的脱脂。此处所说的脱脂是指将压电体前驱体膜71中所含有的有机成分例如以NO2、CO2、H2O等形式脱离。
并且,将上述的涂布、干燥、脱脂的工序重复进行预定次数,例如在本实施方式中重复两次,由此来如图4(b)所示,形成预定厚度的压电体前驱体膜71,并通过将该压电体前驱体膜71在扩散炉内进行加热处理来使其结晶,从而形成压电膜72。即,通过烧结压电体前驱体膜71来使结晶以钛种层65为结晶核成长,从而形成压电膜72。例如,在本实施方式中约在700℃下进行30分钟的加热来烧结压电体前驱体膜71,从而形成压电膜72。此外,如上所述形成的压电膜72的结晶优先沿(100)面取向。
进而,如图4(c)所示,通过重复多次上述的涂布、干燥、脱脂的工序,来形成由多层的压电膜72构成的预定厚度的压电层70,在本实施方式中形成由五层的压电膜72构成的预定厚度的压电层70。例如当涂布一次溶胶的膜厚为0.1μm左右时,压电层70整体的膜厚约为1μm。
通过经上述工序形成压电层70,可提高压电层70的特性,并且还可使使特性稳定。即,压电层70的结晶性,例如取向度、强度、粒径等容易受到其衬底的影响,而作为其衬底的下电极膜60及绝缘膜55的表面粗糙度Ra越是较粗糙,就越有提高结晶性的倾向,但如果过于粗糙的话,结晶性将会恶化。在本发明中,通过将绝缘膜55的表面粗糙度Ra控制在1~3nm的范围内,来将下电极膜60的表面粗糙度Ra控制在1~3nm的范围内,而且提高了所述下电极膜60上形成的压电层70的结晶性,其中所述绝缘膜55是构成作为压电层70的衬底的振动膜的最表层。由此,可形成电特性及机械特性优良的压电层70。此外,可以将同一晶片内的压电层70的特性偏差抑制得很小。
进而,压电层70的结晶性变得容易控制,并且可以比较容易地制造出期望特性的压电层70,而且还可以批量生产能力。即,在本发明中,通过将绝缘膜55的表面粗糙度Ra控制在1~3nm的范围内,从而即使在其上形成锆种层65时不严格控制溅射条件,与使绝缘膜的表面粗糙度Ra在预定范围以外的情况相比,仍能够比较容易地提高在其上形成的压电层70的特性,而且还可以比较容易稳定压电层70的特性。由此,可以提高成品率。
此外,作为压电层70的材料,也可以使用在锆钛酸铅(PZT)等强介电性压电材料中添加了铌、镍、镁、铋或钇等金属的驰豫强电介质等。只要考虑压电元件的特性、用途等来适当选择其组成即可,例如,可以例举出PbTiO3(PT)、PbZrO3(PZ)、Pb(ZrxTi1-x)O3(PZT)、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)、Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PZN-PT)、Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PNN-PT)、Pb(In1/2Nb1/2)O3-PbTiO3(PIN-PT)、Pb(Sc1/3Ta2/3)O3-PbTiO3(PST-PT)、Pb(Sc1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PSN-PT)、BiScO3-PbTiO3(BS-PT)、BiYbO3-PbTiO3(BY-PT)等。此外,压电层70的制造方法不限于溶胶凝胶法,例如,也可以使用MOD(金属有机分解)法等。
此外,在如上所述形成压电层70之后,如图5(a)所示,在流路形成基板用晶片110的整个表面上形成例如由铱形成的上电极膜80。接着,如图5(b)所示,在与各压力产生室12相对的区域上将压电层70及上电极膜80图案化,从而形成压电元件300。接着形成引导电极90。具体来说,如图5(c)所示,在流路形成基板用晶片110的整个表面上形成包含金(Au)等的金属层91。之后通过由抗蚀剂等构成的掩模图案(图中未示出)按每个压电元件300对金属层91进行图案化,从而形成引导电极90。
接着,如图5(d)所示,在流路形成基板用晶片110的压电元件300一侧接合保护基板用晶片130,所述保护基板用晶片130是硅晶片,并且将形成多个保护基板30。此外,由于所述保护基板用晶片130具有例如400μm左右的厚度,所以通过接合保护基板用晶片130,可显著提高流路形成基板用晶片110的刚性。
接着,如图6(a)所示,将流路形成基板用晶片110研磨到某一程度的厚度,此后,进一步使用氟代硝酸进行湿腐蚀,由此使流路形成基板用晶片110达到预定厚度。例如,在本实施方式中,对流路形成基板用晶片110进行腐蚀加工,使其约为70μm厚。接着,如图6(b)所示,在流路形成基板用晶片110上重新形成例如由氮化硅(SiN)形成的掩模52,并图案化成预定形状。并且,经该掩模52对流路形成基板用晶片110进行各向异性腐蚀,由此来如图6(c)所示,在流路形成基板用晶片110上形成压力产生室12、连通部13及供墨通路14等。
此外,此后例如通过切割等来切断去除流路形成基板用晶片110及保护基板用晶片130的外周边部分的不需要的部分。此外,在流路形成基板用晶片110的与保护基板用晶片130相反一侧的表面上接合喷嘴板20,所述喷嘴板20贯穿设置有喷嘴开口21,并且在保护基板用晶片130上接合柔性基板40,并将流路形成基板用晶片110分割成如图1所示的一个芯片大小的流路形成基板10等,从而形成本实施方式的喷墨式记录头。
此处,在通过使溅射压力约为0.5Pa,使溅射功率输出约为500W,使目标间隔(目标和基板之间的距离)约为65mm来在弹性膜上形成表面粗糙度Ra约为2.2nm的锆层之后,在约700~900℃下进行约15~60分钟的热氧化,从而形成绝缘膜,除此之外,再根据上述制造方法制造而成的记录头是实施例1的喷墨式记录头。该实施例1中的头部件的压电层(PZT层)的表面粗糙度约为2.1nm。图7(a)示出了实施例1的压电层表面的SEM(电子扫描显微镜)照片。
为了进行比较,举出比较例1的喷墨式记录头,所述比较例1的喷墨式记录头是除了将形成锆层时的溅射条件设定得不同,即设溅射压力为0.3Pa,设溅射输出功率为1000W,设目标间隔为170mm以外,与实施例1相同地形成的。该比较例1的头部件的压电层(PZT)的表面粗糙度约为0.8nm。图7(b)示出了比较例1的压电层表面的SEM照片。
如图7(a)及图7(b)所示,可以确认实施例1的压电层是比比较例1的压电层致密的层。并且,通过比较上述实施例1及比较例1的头部件的压电元件(压电层)特性可知,实施例1的头部件比比较例1的头部件压电层特性更好。
(其他实施方式)以上说明了本发明的一个实施方式,但本发明不限于上述实施方式。例如,在上述实施方式中,作为用于液体喷射装置的头部件的一个例子,示出了喷墨式记录头,但本发明是以广泛的整个液体喷头为对象的,因此适用于喷射墨水之外的液体的喷头。作为其他的液体喷头可以例举出用于打印机等图像记录装置上的各种记录头、用于制造液晶显示器等的滤色器的颜料喷头、用于形成有机EL显示器或者FED(平面发光显示器)等的电极的电极材料喷头、用于生物芯片的制造的生物有机物喷头等。此外,本发明不仅适用于作为液体喷射单元而搭载在所述液体喷头(喷墨式记录头)上的致动器装置,而且还可适用于搭载在所有装置上的致动器装置。例如,除上述头部件之外,致动器装置还可以适用于传感器等上。
权利要求
1.一种致动器装置的制造方法,其是一种包括在基板的一个表面上形成振动膜的工序,和在该振动膜上形成由下电极、压电层及上电极构成的压电元件的工序的压电致动器制造方法,其特征在于,形成所述振动膜的工序包括通过形成锆层并且在预定温度下对该锆层进行热氧化,从而将由氧化锆形成的构成所述振动膜的最表层的绝缘膜以使其表面粗糙度Ra在1~3nm范围内地形成的工序,并且形成所述压电元件的工序包括通过使用溅射法在所述下电极上涂布钛(Ti)来形成钛种层的工序;以及在该钛种层上涂布压电材料来形成压电体前驱体膜,并且烧结该压电体前驱体膜使其结晶,从而形成所述压电层的工序。
2.如权利要求1所述的致动器装置的制造方法,其特征在于,在形成所述绝缘膜的工序中,使所述绝缘膜的表面粗糙度Ra大于2nm。
3.如权利要求1所述的致动器装置的制造方法,其特征在于,在形成所述绝缘膜的工序中,所述锆层的(002)面取向度为80%以上。
4.如权利要求1所述的致动器装置的制造方法,其特征在于,在热氧化所述锆层时,使其加热温度在900℃以下。
5.如权利要求1所述的致动器装置的制造方法,其特征在于,在形成所述钛种层的工序中,将所述钛种层形成为1~8nm的厚度。
6.如权利要求1所述的致动器装置的制造方法,其特征在于,使形成所述钛种层时的功率密度为1~4kW/m2。
7.如权利要求1所述的致动器装置的制造方法,其特征在于,在形成所述钛种层的工序中,在所述下电极上至少涂布两次以上的钛(Ti)。
8.一种液体喷射装置,其特征在于,具有将使用权利要求1~7中任一项所述的制造方法制造的致动器装置作为液体喷射单元的头部件。
全文摘要
本发明提供一种既可以提高构成压电元件的压电层的特性,又可以稳定压电层特性的致动器装置的制造方法及液体喷射装置。形成所述振动膜的工序包括通过形成锆层并且在预定温度下对该锆层进行热氧化,从而将由氧化锆形成的构成所述振动膜的最表层的绝缘膜以使其表面粗糙度Ra在1~3nm范围内地形成的工序,并且,形成所述压电元件的工序包括通过使用溅射法在所述下电极上涂布钛(Ti)来形成钛种层的工序;以及在该钛种层上涂布压电材料来形成压电体前驱体膜,并且烧结该压电体前驱体膜使其结晶,从而形成所述压电层的工序。
文档编号B41J2/16GK1666870SQ2005100538
公开日2005年9月14日 申请日期2005年3月11日 优先权日2004年3月11日
发明者李欣山, 村井正己, 新保俊尚, 伊藤牧 申请人:精工爱普生株式会社
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