专利名称：流道结构、制造该流道结构的方法、以及液体喷射头的制作方法
技术领域：
本发明涉及流道结构、制造该流道结构的方法、以及液体喷射头，更具体来说，涉及适用于诸如墨水之类的流体通过的流道的结构、及其制造技木。
背景技术：
日本专利申请公开第08-168889号公开了ー种利用Au-Sn(金锡)合金来接合金属组件的技术以及使用该接合技术制造喷墨打印头的技术，并且描述了通过利用金锡合金的接合技术接合组件层所制造的结构在微机电系统(MEMS)技术领域中是公知的。 例如，如果使用通过上述接合技术制造的结构来制造用于喷墨法的墨水流道，则根据流过所述流道的墨水溶液的类型，诸如Sn之类的流道成分会溶解在墨水中，从而破坏了流道结构并导致墨水泄漏等。
发明内容
基于上述情况提出了本发明，本发明的ー个目的是提供一种耐用性高并且防泄漏的长期稳定的流道结构、一种制造该流道结构的方法、以及包含该流道结构的液体喷射头。为了实现上述目的，本发明提供了ー种流道结构，其包括第一基板，其中设置有第一流道部分；第一粘合层，其设置在所述第一基板上；第一贵金属层，其包含金，并且设置在第一基板上的第一粘合层上方；第二基板，其中设置有第二流道部分；第二粘合层，其设置在所述第二基板上；第二贵金属层，其包含金，并且设置在第二基板上的第二粘合层上方；和Au管状结构，其布置在第一和第二贵金属层之间，所述第一和第二贵金属层跨(across)所述Au管状结构彼此面对，所述Au管状结构具有中空部，所述中空部用作连通第一和第二流道部分的连通流道部分，所述Au管状结构的金含量不低于90原子百分比(at% )。根据本发明的这一方面，流道由顺次连通的第一流道部分、Au管状结构的中空部分(连通流道部分)和第二流道部分形成。根据本发明的这一方面，Au管状结构和各个基板之间的粘附度较高，并且能够形成具有较高耐用性的流道结构。优选地，第一流道部分、Au管状结构的中空部分以及第二流道部分形成了供液体通过的流道。根据本发明的这一方面，能够使用该流道结构作为供各种液体通过的流道，而无需考虑液体类型(如碱性或酸性液体)。优选地，Au管状结构的金含量不低于99at%。考虑到液阻等方面，更期望使金含量更高。优选地，通过对Au粉末进行模制成型然后对模制成型的Au粉末进行加热和压缩来制成Au管状结构。例如，以规定的模具对Au粉末进行模制成型，然后对模制成型的Au粉末加热和加压，以压缩模制成型的Au粉末来获得Au管状结构。
优选地,所述第一和第二基板中的姆一个均由娃制成。根据本发明的这一方面，能够使用半导体制造技术来执行高精细度的处理。优选地，所述第一和第二粘合层中的每ー个均包含钛、镍、铬和锆中的ー种。这些材料适于用作粘合层。优选地，流道结构还包括第一扩散阻挡层，其布置在第一贵金属层和第一粘合层之间，用于防止第一贵金属层的金原子扩散进入第一粘合层；和第二扩散阻挡层，其布置在第二贵金属层和第二粘合层之间，用于防止第二贵金属层的金原子扩散进入第二粘合层。根据本发明的这一方面，通过将扩散阻挡层布置在贵金属层和粘合层之间，能够 获得更高的耐用性。优选地，第一和第二扩散阻挡层中的每ー个均包含钼、铱和钌或者钼、铱和钌的任意氧化物之一。这些材料适于用作扩散阻挡层。优选地，在沿着Au管状结构的中空部分的轴截取的截面中来观察Au管状结构和第一贵金属层之间的第一交界面以及Au管状结构和第二贵金属层之间的第二交界面中的姆ー个时，在所述第一和第二交界面中的姆ー个中，接合(bonded)部分的比例R不低于50%，其中比例R定义为R(% ) = (Ll/L) X 100，其中L是视场内截面中第一和第二交界面中每ー个的整体长度，LI是Au管状结构接合至第一和第二贵金属层中的相应ー个的部分沿视场内截面中第一和第二交界面中每ー个的总长度。根据本发明的这一方面，能够形成无泄漏的稳定流道。接合部分的比例R最好不低于60%，并且越高越好。为了实现上述目的，本发明还提供了ー种液体喷射头，其包括上述流道结构；压力室，其构造为存储液体并连通至流道，所述流道由用于将液体提供至压カ室的流道结构构成；喷嘴，其构造为用于将压力室中的液体喷出的喷射ロ ；和喷射能量产生元件，其与压力室相对应地布置，并且构造为产生用于通过喷嘴喷射液滴的能量。为了实现上述目的，本发明还提供了一种制造流道结构的方法，该方法包括第一粘合层形成步骤，用于在第一基板上形成第一粘合层；第一贵金属层形成步骤，用于在第一基板上的第一粘合层上方形成第一贵金属层，所述第一贵金属层包含金；和Au管状结构前体形成步骤，用于通过对Au粉末进行模制成型来在第一贵金属层上形成Au管状结构前体，Au管状结构前体具有中空部分；第一通孔形成步骤，用于在第一基板中形成第一通孔，所述第一通孔构造为连通至Au管状结构前体的中空部分；第二粘合层形成步骤，用于在第二基板上形成第二粘合层；第二贵金属层形成步骤，用于在第二基板上的第二粘合层上方形成第二贵金属层，所述第二贵金属层包含金；第二通孔形成步骤，用于在第二基板中形成第二通孔，所述第二通孔构造为连通至Au管状结构前体的中空部分；以及接合(bonding)步骤，用于将第一基板和第二基板布置为使得Au管状结构前体与第二贵金属层接触，并且同时将Au管状结构前体的中空部分与第二通孔彼此对准，然后对Au管状结构前体进行加热和压缩以形成Au管状结构，所述第一基板和第二基板通过所述Au管状结构彼此接合，从而形成具有流道的流道结构，其中第一通孔和第二通孔通过从Au管状结构前体的中空部分得到的Au管状结构的中空部分相连通。根据本发明的这一方面，能够得到具有高耐用性的优良流道结构。优选地，该方法还包括处在所述第一粘合层形成步骤和第一贵金属层形成步骤之间的第一扩散阻挡层形成步骤，用于在第一粘合层上方形成第一扩散阻挡层，在第一贵金属层形成步骤中在第一扩散阻挡层上形成第一贵金属层，所述第一扩散阻挡层防止金原子从第一贵金属层扩散进入第一粘合层；以及处在所述第二粘合层形成步骤和第二贵金属层形成步骤之间的第二扩散阻挡层形成步骤，用于在第二粘合层上方形成第二扩散阻挡层，在第二贵金属层形成步骤中在第二扩散阻挡层上形成第二贵金属层，所述第二扩散阻挡层防止金原子从第二贵金属层扩散进入第二粘合层。根据本发明的这一方面，能够更好地改善耐用性。根据本发明，利用包含Au管状结构的构成，能够得到耐用性高并且长期保持无泄漏等的稳定流道。
下面将结合附图对本发明的性质及其它目的和优点进行说明，各个附图中相同的參考标号表示相同或相似的部件，以及附图中图I是示出了根据本发明第一实施例的流道结构的构成的剖视图；图2是示出了根据本发明第二实施例的流道结构的构成的剖视图；图3是在根据本发明的示例中得到的流道结构中接合部分的剖面图像；图4是在对比示例中得到的流道结构中接合部分的剖面图像；和图5是示出了根据本发明实施例的喷墨头的构成的剖视图。
具体实施例方式第一实施例图I是示出了根据本发明第一实施例的流道结构的构成的剖视图。流道结构10包括第一基板20、第二基板30、和Au (金)管状结构40,其中Au管状结构40具有管状形状，并且设置在第一基板20和第二基板30之间。第一粘合层22和第一 Au层26布置在第一基板20上，Au管状结构40的下端通过第一 Au层26接合至第一基板20。类似地，第二粘合层32和第二 Au层36设置在第二基板30上，Au管状结构40的上端通过第二 Au层36接合至第二基板30。贯穿第一基板20、第一粘合层22和第一 Au层26形成第一通孔28。贯穿第二基板30、第二粘合层32和第二 Au层36形成第二通孔38。第一通孔28和第二通孔38与Au管状结构40的中空部分42连通。在图I中，为了绘图方便，未示出第一通孔28和第二通孔38的中空部分，并且以虚线表示第一通孔28和第二通孔38的侧壁面。第一通孔28用作第一流道部分，第二通孔38用作第二流道部分。第一 Au层26用作第一贵金属层，第二 Au层36用作第二贵金属层。第一和第二 Au层26和36具有改善与Au管状结构40的亲合性(接合特性)的效果。只要贵金属层主要由Au构成就可以获得类似的效果。贵金属层还可以由钼(Pt)、铱(Ir)、钌(Ru)等构成。优选使贵金属层的Au含量较高，具体来说不低于50原子百分比(at% )。第一基板20和第二基板30优选为娃(Si)基板。最好使分别布置在Au层26和36与Si基板20和30之间的第一和第二粘合层22和32中的每ー个包含钛(Ti)、镍(Ni)、铬(Cr)和锆(Zr)中的至少ー种。
Au管状结构40的金含量优选不低于90at %，更优选地不低于95at %，进ー步优选地不低于99at%。这种Au管状结构40可以通过烧结处理制成，例如通过将Au粉末(例如平均颗粒尺寸为亚微米级的Au粉末)模制成型为期望的形状，然后对模制成型的Au粉末进行加热和压缩以形成Au固体。Au管状结构40不限于圆管形状，也可以是多边形管形状。另外，对于液体流过的中空部分42的流道的截面形状没有特别的限制；可以使用诸如圆形、椭圆形、方形、六边形或其它多边形状等的各种形状。Au管状结构40用作连通第一通孔28和第二通孔38的连通流道。通过图I所示的结构，第一通孔28、Au管状结构40的中空部分42、和第二通孔38成直线连通以组成流道，诸如墨水之类的液体可以流过该流道。尽管图I中仅示出了ー个流道，但在第一基板20和第二基板30之间形成了可供液体流经的多个类似的流道。对于液体流动的方向没有特别的限制，液体可以在图I中从上向下(从第二通孔38向第一通孔28)流动，或者以相反方向流动。另外，尽管附图中未示出，但可以在图I中 第一基板20的下表面上设置另一基板(未示出)，在所述另一基板中形成有连通至第一通孔28的流道。类似地，还可以在图I中第二基板30的上表面上设置另一基板(未示出)，在所述另一基板中形成有连通至第二通孔38的流道。第二实施例图2是示出了根据本发明第二实施例的流道结构的构成的剖视图。在图2中，以相同的參考标号指示与參照图I描述的组件相同或相似的元件，并且在此省略对其进一歩的说明。在图2所示的流道结构50中，第一扩散阻挡层24设置在第一粘合层22和第一 Au层26之间，第二扩散阻挡层34设置在第二粘合层32和第二 Au层36之间。第一扩散阻挡层24具有在进行加热和压缩处理以形成Au管状结构40期间，防止Au原子从第一 Au层26扩散(移动)至第一粘合层22中的功能,从而具有改善第一 Au层26和第一粘合层22之间粘合度的效果。类似地，第二扩散阻挡层34具有在进行加热和压缩处理以形成Au管状结构40期间，防止Au原子从第二 Au层36扩散(移动)至第二粘合层32中的功能，从而具有改善第二 Au层36和第二粘合层32之间粘合度的效果。于是，第一和第二扩散阻挡层24和34防止了各层的分离。从反应性的角度出发，优选使第一和第二扩散阻挡层24和34由贵金属构成。例如，优选形成Pt、Ir、Ru及其氧化物中至少ー种的层来作为第一和第二扩散阻挡层24和34。第二实施例中的流道结构50相比第一实施例中的流道结构10具有进ー步提高了的耐用性。制造流道结构的方法示例I下面对制造图2所示流道结构50的方法进行说明，以作为具体示例。流道结构50通过如下过程制造。<步骤1>制备其中预先形成有流道的层叠晶片基板(由接合在一起的Si晶片组成)。该晶片基板对应于第一基板20。<步骤2>在晶片基板的表面上通过溅射顺次形成Ti层、Pt层和Au层。Ti层对应于第一粘合层22，Pt层对应于第一扩散阻挡层24，Au层对应于第一 Au层26。各个层的厚度如下=Ti为20nm，Pt为lOOnm，Au为20nm。这些层的厚度为示例，本发明的实施例可以使用其它厚度来实现。Ti层、Pt层和Au层的叠层用作粘合层，以将Au管状结构40接合到晶片基板上。由3层的叠层构成的粘合层可以被图案化，并且仅在后续步骤中将要形成Au管状结构的部分处形成，或者可以在晶片基板的整个表面上形成。<步骤3>接下来，利用抗蚀剂在晶片基板上形成图案(具体来说是在已经形成在晶片基板上的Au层上形成图案)。将平均颗粒尺寸为0. 3 y m的Au粉末嵌入抗蚀剂图案中，然后在100°C下执行预烧结处理并移除抗蚀剂。从而，形成了具有圆管形状的Au管状结构前体，其外径为180iim、内径为120iim,高度为20iim。这里形成的Au管状结构前体最终成为后续步骤中的Au管状结构40。抗蚀剂图案用作将Au粉末成形为三维形状的Au管状结构前体的模具，并且按照制造目标的结构形状被图案化。<步骤4>接下来，通过在对应于Au管状结构前体的中空部分的部分处进行干蚀刻来在晶片基板中开孔，以制造完整流道的ー侧。从而，在晶片基板中形成对应于第一通孔28的孔。在这ー阶段，Au管状结构前体的Au含量不低于99at%。<步骤5>制备要与步骤4中得到的晶片基板接合的另ー个Si晶片基板(对应于第二基板30)，在这个第二晶片基板的表面上通过溅射顺次形成Ti层、Pt层和Au层。Ti层对应于第二粘合层32,Pt层对应于第二扩散阻挡层34, Au层对应于第二 Au层36。各个层的厚度如下=Ti为20nm，Pt为lOOnm，Au为20nm。这些层的厚度可以等于步骤2中描述的厚度，或者可以适当变化。另外，与步骤2类似，可以仅在对应于Au管状结构的部分处对这些层进行图案化，或者可以在Si晶片基板的整个表面上形成这些层而不进行图案化。〈步骤6>通过干蚀刻在步骤5中得到的晶片基板中开孔，以形成与第二通孔38对应的开ロ。<步骤7>于是，上述两个晶片基板彼此对准并叠置，并在300°C的加热温度下和50Mpa的施加压カ下经过I个小时的接合处理，从而完成完整的流道晶片组件。通过加热和加压处理，对Au管状结构前体进行了压缩，并获得了图2所示的Au管状结构40。例如，高度为20 ii m的Au管状结构前体通过加热和加压被压缩为具有大约10 ii m至15 ii m的高度。在接合处理中，示例I中所施加的压カ为50Mpa，加热温度为300°C;优选使所施加的压カ不低于20Mpa且不高于50Mpa，并且加热温度不低于200°C且不高于300°C。当在这些条件下对Au管状结构前体进行加热和压缩时，形成Au管状结构前体的Au粉末的各颗粒接合起来形成Au固体,而不是Au颗粒的聚集。在上述示例中，在两个晶片基板接合在一起之前形成对应于第二通孔38的开ロ ；不过，并不对形成(这些)通孔的时间进行特别限定，也可以在两个晶片基板接合在一起之后形成该孔，或者使用其中至少ー个具有预先形成的孔的各晶片基板来形成Au管状结构前体。通过执行上述包括步骤I至I的制造方法，能够制造具有图2所示构成的流道结构。或者，通过省略在步骤2和5中形成扩散阻挡层(Pt层)的同时执行类似的制造方法，可以制造具有图I所示构成的流道结构。
〈耐用性确定实验〉将通过上述包括步骤I至7的制造方法得到的完整流道晶片组件(对应于流道结构)浸没在PH值为3的盐酸中24小时并进行观察，可以确认该完整流道晶片组件未发生变化，从而耐用性优良。图3示出了利用扫描电子显微镜(SEM)观察完整流道晶片组件中Au层(贵金属层)和Au管状结构之间的接合部分截面的样本图像。观察到Au层和Au管状结构之间的交界面中的接合部分的比例为60%，接合良好。<接合部分比例的定义>Au层和Au管状结构之间的交界面中的接合部分的比例定义如下。在沿着Au管状结构的中空部分的轴的截面中观察Au管状结构和Au层之间的接合部分。更具体来说，从液体可以穿过的一侧来看Au管状结构的流道中没有液体穿过的平面中的截面，观察该截面中的任意视场(这里所示的视场的长度约为IOum)来測量总长度 LI，该总长度LI是Au管状结构与Au层接合的部分在沿Au管状结构和Au层的交界面的方向上的总长度。接合部分的比例R定义为R(% ) = (Ll/L) X 100，其中L是Au管状结构和Au层之间的交界面在视场内的总长度。对于用作供液体流经的流道的流道结构来说，优选从防止液体泄漏的角度来使得在Au管状结构和Au层之间的接合部分中的任何视场中(无论观察哪个视场)，接合部分的比例R不低于50%，更优选地不低于60%，进ー步优选地不低于80 %。对比示例I通过镀共晶Au_20Sn(80wt%的Au和2(^セ％的Sn)在Si晶片上形成与示例I中通过步骤4得到的形状相似的结构。然后，与示例I类似地，在约280°C和20MPa下将具有粘合层的另一 Si晶片接合到上述结构上。将所得的晶片层叠体(完整流道晶片组件)浸没在PH值为3的盐酸中24小时后，观察到有腐蚀情况。对比示例2制备要被结合的晶片基板，其具有与示例I类似的由Au粉末制成的结构；然而，将由20nm的Ti层和IOOnm的Pt层组成的叠层(不具有任何Au层)用作各粘合层，除此之夕卜，在与示例I相同的条件下执行接合。当利用SEM观察得到的接合体的截面时，接合部分的比例低于50%。图4示出了利用SEM观察的样本图像。如图4所示，在接合部分的交界面附近存在大量空穴，当液体流经该流道时，可以观察到少量泄漏，从而该结构不适用于流道。对比示例3制备要被接合的晶片基板，其具有与示例I类似的由Au粉末制成的结构；然而，将由20nm的Ti层和20nm的Pt层组成的叠层用作各粘合层，除此之外，在与示例I相同的条件下执行接合。在处理期间上述接合的结构发生了剥离。其原因可能是，Au管状结构中的Au原子扩散到Ti层和Si层中并形成合金，于是由于在Au管状结构和粘合层之间不存在具有屏障属性的贵金属层，使得交界面处的粘合度变差。实施例中的液体喷射头的构成图5是示出了根据本发明一个实施例的喷墨头的构成的剖视图。在图5中，以相同的參考标号指示与參照图I和图2描述的构成相同或相似的元件，并且在此省略对其的描述。图5所示的喷墨头100包括喷嘴102，其形成墨水喷射ロ ；压力室(墨水腔)104，其中填充要通过喷嘴102喷射的墨水；和压电元件106 (用作喷射能量产生元件)，其与压力室104相对应地布置。尽管未示出压电元件106的详细构成，但压电元件106由设置在膜片108上的下部电极、设置在下部电极上的压电体、以及设置在压电体上的上部电极构成。这里，仅例示了对应于一个喷嘴102的喷射机构，但喷墨头100具有多个相似的喷射机构和多个喷嘴102。在喷墨头100中形成内部流道110，墨水通过该内部流道110提供至压カ室104。内部流道110用作各个供给通道的限流器部件(最窄部分)，墨水通过供流通道输送至压カ室104。在Si结构120 (下文中称为下部Si结构)中形成内部流道110以及连通至内部流道110的第一通孔28和压カ室104。下部Si结构120可以由单个Si基板构成，或者由层叠并接合在一起的多个Si基板所形成的层叠结构构成。
另ー Si结构130 (下文中称为上部Si结构)通过Au管状结构40接合到下部Si结构120上。上部Si结构130可以由单个Si基板构成，或者由层叠并接合在一起的多个Si基板所形成的层叠结构构成。下部Si结构120包括与參照图I和图2描述的第一基板20相对应的组件，并且下部Si结构120形成有与第一通孔28相对应的孔。上部Si结构130包括与參照图I和图2描述的第二基板30相对应的组件，并且上部Si结构130形成有与第二通孔38相对应的孔。尽管图5中未示出，但在下部Si结构120上与Au管状结构40的交界面处，设置了參照图I描述的第一粘合层22和第一 Au层26，或者设置了參照图2描述的第一粘合层22、第一扩散阻挡层24和第一 Au层26。另外，在上部Si结构130上与Au管状结构40的交界面处，设置了參照图I描述的第二粘合层32和第二 Au层36，或者设置了參照图2描述的第二粘合层32、第二扩散阻挡层34和第二 Au层36。于是，本发明实施例中的喷墨头100具有通过将下部Si结构120、Au管状结构40和上部Si结构130层叠在一起所形成的结构，其中下部Si结构120包括其中形成有喷嘴102的喷嘴板150。在图5中，在上部Si结构130的上表面所开的孔132是墨水输入口，通过该孔提供墨水。如图5所示，每个流道都成直线形成在与基板垂直的向下方向上，在每个流道中墨水流经墨水输入口 132、第二通孔38、Au管状结构40的中空部分42和第一通孔28。从墨水输入口 132进入的墨水通过内部流道110提供至压カ室104。膜片108构成了压カ室104的表面的一部分(图5中为顶面)。当把驱动电压施加给接合至膜片108的压电元件106的上部电极(单个电极)时，压电元件106发生形变，压カ室104的容积改变，由此产生的压カ变化导致压力室104中的墨水通过喷嘴102喷射。尽管图5中仅不出了供星流道，但嗔星头100具有使星水在嗔星头100内部循环的构成，在上部Si结构130的上表面中设置有用作墨水输出ロ的孔(未示出)，并且形成有与供给流道类似的包括Au管状结构的循环(回收)流道。具体来说，用于墨水回收(循环)的回收流道连通至下部Si结构120中的每个压力室104，墨水可以通过墨水回收系统中的墨水流道循环至上部Si结构130的墨水输出口，其中墨水回收系统包括与上述供墨系统类似的Au管状结构。〈本实施例的优点〉根据本实施例，能够获得可以传送强碱墨水及强酸墨水并且不管所传送的墨水类型如何都具有高耐用性的微流道。另外，根据本实施例，能够得到在长期无漏液的稳定流道。<变型例1>对于喷射能量产生元件，可以使用加热元件或静电致动器来代替參照图5描述的实施例中的压电元件。<变型例2>还可以将根据本发明实施例的流道结构用于传送不同于喷墨系统的墨水的液体，并具有同样良好的耐用性。另外，根据本发明实施例的流道结构还可以用于传送诸如气体之类的流体，而不仅是液体。 〈变型例3>对于基板，可以使用由Si之外的材料制成的基板来代替上述实施例中的Si基板。例如，可以使用由金属材料(如不锈钢、钛、铝等)或玻璃材料制成的基板。此外，还可以使用由耐热树脂制成的基板，所述耐热树脂例如是聚酰亚胺(PD、聚苯硫醚(pps)、聚醚酮醚(PEEK)等，或者是带有额外填充料的这些树脂之一。<本发明实施例的其它应用>以上描述了本发明的实施例在喷墨头中的应用，但本发明的应用范围不限于此。例如，本发明的实施例可以广泛应用于各种领域中的微流道结构，如中央处理单元(CPU)中的散热流道、微全分析系统(U-TAS)等。应当理解，本发明不限于所公开的具体形式，相反，本发明涵盖落入权利要求所定义的本发明的思想和范围内的全部变型、替换构造和等同结构。
权利要求
1.ー种流道结构，包括 第一基板，其中设置有第一流道部分； 第一粘合层，其设置在所述第一基板上； 第一贵金属层，其包含金，并且设置在所述第一基板上的第一粘合层上方； 第二基板，其中设置有第二流道部分； 第二粘合层，其设置在所述第二基板上； 第二贵金属层，其包含金，并且设置在所述第二基板上的第二粘合层上方；和 Au管状结构，其布置在所述第一贵金属层和所述第二贵金属层之间，所述第一贵金属层和所述第二贵金属层跨所述Au管状结构彼此面对，所述Au管状结构具有中空部，所述中空部用作连通所述第一流道部分和所述第二流道部分的连通流道部分，所述Au管状结构的金含量不低于90at%。
2.如权利要求I所述的流道结构，其中所述第一流道部分、所述Au管状结构的中空部分、以及所述第二流道部分形成供液体通过的流道。
3.如权利要求I所述的流道结构，其中所述Au管状结构的金含量不低于99at%。
4.如权利要求I所述的流道结构，其中通过对Au粉末进行模制成型然后对模制成型的Au粉末进行加热和压缩来制成所述Au管状结构。
5.如权利要求I所述的流道结构，其中所述第一基板和所述第二基板中的每ー个均由娃制成。
6.如权利要求I所述的流道结构，其中所述第一粘合层和所述第二粘合层中的每ー个均包含钛、镍、铬和错之一。
7.如权利要求I所述的流道结构，还包括 第一扩散阻挡层，其布置在所述第一贵金属层和所述第一粘合层之间，用于防止金原子从所述第一贵金属层扩散到所述第一粘合层中；和 第二扩散阻挡层，其布置在所述第二贵金属层和所述第二粘合层之间，用于防止金原子从所述第二贵金属层扩散到所述第二粘合层中。
8.如权利要求7所述的流道结构，其中所述第一扩散阻挡层和所述第二扩散阻挡层中的每ー个均包含钼、铱和钌或者钼、铱和钌的任意氧化物之一。
9.如权利要求I所述的流道结构，其中在沿着所述Au管状结构的中空部分的轴截取的截面中来观察所述Au管状结构和所述第一贵金属层之间的第一交界面以及所述Au管状结构和所述第二贵金属层之间的第二交界面中的每ー个时，所述第一交界面和所述第二交界面中每ー个的接合部分的比例R不低于50%，其中比例R定义为R(%) = (Ll/L) X100,其中L是视场内截面中所述第一交界面和所述第二交界面中每ー个的整体长度，LI是所述Au管状结构接合至所述第一贵金属层和所述第二贵金属层中的相应ー个的部分沿视场内截面中所述第一交界面和所述第二交界面中每ー个的总长度。
10.ー种液体喷射头，包括 如权利要求I所述的流道结构； 压カ室，其构造为存储液体并连通至流道，所述流道由用于将液体提供至所述压カ室的所述流道结构构成； 喷嘴，其构造为用于将所述压カ室中的液体喷出的喷射ロ ；和喷射能量产生元件，其与所述压カ室相对应地布置，并且构造为产生用于通过所述喷嘴喷射液滴的能量。
11.一种制造流道结构的方法，包括 第一粘合层形成步骤，用于在第一基板上形成第一粘合层； 第一贵金属层形成步骤，用于在所述第一基板上的第一粘合层上方形成第一贵金属层，所述第一贵金属层包含金； Au管状结构前体形成步骤，用于通过对Au粉末进行模制成型来在所述第一贵金属层上形成Au管状结构前体,所述Au管状结构前体具有中空部分； 第一通孔形成步骤，用于在所述第一基板中形成第一通孔，所述第一通孔构造为连通至所述Au管状结构前体的中空部分； 第二粘合层形成步骤，用于在第二基板上形成第二粘合层； 第二贵金属层形成步骤，用于在所述第二基板上的第二粘合层上方形成第二贵金属层，所述第二贵金属层包含金； 第二通孔形成步骤，用于在所述第二基板中形成第二通孔，所述第二通孔构造为连通至所述Au管状结构前体的中空部分；以及 接合步骤，其中将所述第一基板和所述第二基板布置为使得所述Au管状结构前体与所述第二贵金属层接触，并且同时将所述Au管状结构前体的中空部分与所述第二通孔彼此对准，然后对所述Au管状结构前体进行加热和压缩以形成Au管状结构，所述第一基板和所述第二基板通过所述Au管状结构彼此接合，以形成具有流道的流道结构，其中所述第一通孔和所述第二通孔通过从所述Au管状结构前体的中空部分得到的Au管状结构的中空部分相连通。
12.如权利要求11所述的方法，还包括 处在所述第一粘合层形成步骤和第一贵金属层形成步骤之间的第一扩散阻挡层形成步骤，用于在所述第一粘合层上方形成第一扩散阻挡层，在所述第一贵金属层形成步骤中在所述第一扩散阻挡层上形成所述第一贵金属层，所述第一扩散阻挡层防止金原子从所述第一贵金属层扩散到所述第一粘合层中；以及 处在所述第二粘合层形成步骤和第二贵金属层形成步骤之间的第二扩散阻挡层形成步骤，用于在所述第二粘合层上方形成第二扩散阻挡层，在所述第二贵金属层形成步骤中在所述第二扩散阻挡层上形成所述第二贵金属层，所述第二扩散阻挡层防止金原子从所述第二贵金属层扩散到所述第二粘合层中。
全文摘要
本发明公开了流道结构、制造该流道结构的方法、以及液体喷射头。该流道结构包括第一基板，其中设置有第一流道部分；第一粘合层，其设置在所述第一基板上；第一贵金属层，其包含金，并且设置在第一基板上的第一粘合层上方；第二基板，其中设置有第二流道部分；第二粘合层，其设置在所述第二基板上；第二贵金属层，其包含金，并且设置在第二基板上的第二粘合层上方；和Au管状结构，其布置在第一和第二贵金属层之间，所述第一和第二贵金属层跨所述Au管状结构彼此面对，所述Au管状结构具有中空部，所述中空部用作连通第一和第二流道部分的连通流道部分，所述Au管状结构的金含量不低于90at％。
文档编号B41J2/175GK102649363SQ2012100469
公开日2012年8月29日 申请日期2012年2月27日 优先权日2011年2月28日
发明者向山明博, 藤井隆满 申请人:富士胶片株式会社