电子装置以及电子装置的制造方法

电子装置以及电子装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种能够提高基于粘合剂对基板之间的接合强度的电子装置以及电子装置的制造方法。所述制造方法的特征在于，包括：第一层压工序，其在第一基板的第二基板侧的表面上形成第一感光性粘合剂(42)；第二层压工序，其以与第一感光性粘合剂(42)重叠的方式而形成与该第一感光性粘合剂(42)相比固化度较低的第二感光性粘合剂(43)；接合工序，其在第一基板与第二基板之间夹着第一感光性粘合剂(42)以及第二感光性粘合剂(43)的状态下，通过加热而使第二感光性粘合剂(43)固化，从而对第一基板与第二基板进行接合。
【专利说明】
电子装置以及电子装置的制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种在两个基板之间具备对该两个基板进行接合的感光性粘合剂的电子装置以及电子装置的制造方法。
【背景技术】
[0002]电子装置为具备因电压的施加而变形的压电元件等的设备，并被应用于各种装置或传感器等。例如，在液体喷射装置中，从使用电子装置的液体喷射头喷射各种液体。作为该液体喷射装置而存在例如喷墨式打印机或喷墨式绘图仪等的图像记录装置，但是最近也被应用于能够发挥使仅少量的液体正确地喷落在预定位置这一特长的各种制造装置中。例如，被应用于制造液晶显示器等的彩色过滤器的显示器制造装置、形成有机EUElectroLuminescence:电致发光)显示器或FED(表面发光显示器)等电极的电极形成装置、制造生物芯片(生物化学元件)的芯片制造装置中。并且，在图像记录装置用的记录头中喷射液状的油墨，在显示器制造装置用的彩色油墨喷射头中喷射R(Red)、G(Green)、B(Blue)的各颜色材料的溶液。此外，在电极形成装置用的电极材喷射头中喷射液状的电极材料，在芯片制造装置用的生体有机物喷射头中喷射生体有机物的溶液。
[0003]上述的液体喷射头具备形成有与喷嘴连通的压力室的压力室形成基板、使压力室内的液体产生压力变动的压电元件(一种驱动元件)以及层压有以相对于该压电元件而隔开间隔的方式配置的密封板等的电子装置。近年来，开发出了一种在该密封板上设置用于对压电元件进行驱动的驱动电路(也被称为驱动器电路)的技术。这种密封板和层压有压电元件的压力室形成基板在使突起电极介于密封板和压力室形成基板之间的状态下通过粘合剂而被接合(例如，参照专利文献I)。由此，驱动电路与压电元件经由突起电极而电连接。
[0004]此外，作为上述的粘合剂，开发出一种使用由具有感光性的树脂等组成的粘合剂(感光性粘合剂)的技术。在使用这种粘合剂的情况下，首先，使用旋转涂敷机等而将液体状的粘合剂涂敷在一方的基板上，并通过加热而使其固化至一定程度。并且，通过曝光以及成像而在预定的位置处对粘合剂进行图案形成。此后，使所对置的另一方的基板贴合，并通过再次加热而使粘合剂完全固化，从而将两个基板接合。由此，能够在预定的位置处精度良好地形成粘合剂的图案。
[0005]在使用上述的感光性粘合剂的情况下，为了抑制成像后的形状走样而固化反应至成为一定程度的固化度为止。因此，在对两个基板进行接合时，因粘合剂的朝向另一方基板的粘合力(即，接合强度)降低。特别是，在基板表面(粘合面)具有凹凸的情况下，粘合剂的紧贴性降低而使粘合力显著降低。
[0006]本发明为鉴于这种实际情况的发明，其目的在于，提供一种能够提高基于粘合剂的基板之间的接合强度的电子装置以及电子装置的制造方法
[0007]专利文献I:日本特开2014 — 51008号公报

【发明内容】

[0008]本发明的电子装置的制造方法为用于达成上述目的而提出的电子装置的制造方法，其特征在于，所述电子装置具备第一基板和第二基板，所述第二基板以使第一感光性粘合剂以及第二感光性粘合剂介于所述第一基板和所述第二基板之间的状态被接合在所述第一基板上，所述制造方法包括:第一工序，在所述第一基板上形成所述第一感光性粘合剂;第二工序，以与所述第一感光性粘合剂重叠的方式而设置与该第一感光性粘合剂相比固化度较低的第二感光性粘合剂;接合工序，在所述第一基板与所述第二基板之间夹着所述第一感光性粘合剂以及所述第二感光性粘合剂的状态下，通过加热而使所述第二感光性粘合剂固化，从而对所述第一基板与所述第二基板进行接合。
[0009]根据该方法，由于在第一感光性粘合剂上形成与该第一感光性粘合剂相比固化度较低的第二感光性粘合剂，因此能够通过第二感光性粘合剂而提高第一基板与第二基板的接合强度。即，即使为了提高粘合剂的图案形成精度而使第一感光性粘合剂的固化反应进行，也能够通过第二感光性粘合剂而确保粘合力。其结果为，能够同时使感光性粘合剂的图案形成精度提高和使接合强度提高。
[0010]此外，在上述方法中，优选为，所述电子装置使第三感光性粘合剂介于所述第二感光性粘合剂与所述第二基板之间，所述制造方法包括第三工序，在所述第三工序中，在所述第二基板上形成与所述第二感光性粘合剂相比固化度较高的所述第三感光性粘合剂，在所述接合工序中，在使所述第二感光性粘合剂与所述第三感光性粘合剂紧贴的状态下，通过加热而使所述第二感光性粘合剂固化。
[0011 ]根据该结构，由于在第二基板上直接涂敷第三感光性粘合剂，因此能够切实地确保第二基板与第三感光性粘合剂的接合强度。此外，由于通过第二感光性粘合剂与第三感光性粘合剂的粘合即粘合剂彼此的粘合而对第一基板和第二基板进行接合，因此能够进一步提高第一基板与第二基板的接合强度。
[0012]并且，在上述方法中，优选为，所述电子装置使第三感光性粘合剂介于所述第二感光性粘合剂和所述第二基板之间，所述制造方法包括:第三工序，在所述第二基板上形成与所述第二感光性粘合剂相比固化度较高的所述第三感光性粘合剂，第四工序，以与所述第三感光性粘合剂重叠的方式设置第二感光性粘合剂，在所述接合工序中，在使被设置在所述第一基板上的第二感光性粘合剂和被设置在所述第二基板上的第二感光性粘合剂紧贴的状态下，通过加热而使双方的第二感光性粘合剂固化。
[0013]根据该结构，由于在第二基板上直接涂敷第三感光性粘合剂，因此能够切实地确保第二基板与第三感光性粘合剂的接合强度。此外，由于通过第二感光性粘合剂同士的粘合而对第一基板与第二基板进行接合，因此能够进一步提高第一基板与第二基板的接合强度。
[0014]此外，本发明的电子装置的特征在于，具备，第一基板;第一感光性粘合剂，其被形成在该第一基板上;第二感光性粘合剂，其以与该第一感光性粘合剂重叠的方式设置;第二基板，其以使所述第一感光性粘合剂以及所述第二感光性粘合剂介于所述第一基板和所述第二基板之间的状态被接合在所述第一基板上，所述第二感光性粘合剂在所述第一基板与所述第二基板之间以至少一部分与所述第一感光性粘合剂相比向外侧膨胀的方式而形成。
[0015]并且，在上述结构中，优选为，在所述第二感光性粘合剂与所述第二基板之间具备第三感光性粘合剂。
【附图说明】
[0016]图1为对打印机的结构进行说明的立体图。
[0017]图2为对记录头的结构进行说明的剖视图。
[0018]图3为对电子装置的主要部分进行放大的剖视图。
[0019]图4为对电子装置的制造工序进行说明的模式图。
[0020]图5为对第二实施方式中的电子装置的主要部分进行放大的剖视图。
[0021]图6为对第二实施方式中的电子装置的制造工序进行说明的模式图。
[0022]图7为对第二实施方式的改变例中的电子装置的制造工序进行说明的模式图。
【具体实施方式】
[0023]以下，参照附图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的方式中，作为本发明的优选的具体例而进行了各种的限定，但只要在以下的说明中没有特别地对本发明进行限定的记载，则本发明的范围就并不限于这些方式。此外，以下，以作为搭载了喷墨式记录头(以下，称为记录头)的一种液体喷射装置的喷墨式打印机(以下，称为打印机)为例进行说明，其中，所述喷墨式记录头为具备了本发明所涉及的电子装置的一种液体喷射头。
[0024]参照图1，对打印机I的结构进行说明。打印机I为，对记录纸等记录介质2(—种喷落对象)的表面喷射油墨(一种液体)从而实施图像等记录的装置。该打印机I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、向副扫描方向传送记录介质2的输送机构6等。在此，上述的油墨贮留在作为液体供给源的墨盒7中。该墨盒7相对于记录头3以可拆装的方式安装。另外，可以采用如下结构，S卩，将墨盒配置在打印机的主体侧并通过油墨供给管从该墨盒向记录头供给油墨。
[0025]上述的滑架移动机构5具备正时皮带8。并且，该正时皮带8通过DC电机等的脉冲电机9而被驱动。因此，在脉冲电机9进行工作时，滑架4被架设在打印机I上的导向杆10所引导，从而在主扫描方向(记录介质2的宽度方向)上往复移动。滑架4在主扫描方向上的位置通过作为一种位置信息检测单元的线性编码器(未图示)而被检测出。线性编码器向打印机I的控制部发送该检测信号即编码器脉冲(一种位置信息)。
[0026]此外，在滑架4的移动范围内的与记录区域相比靠外侧的端部区域内设定有成为滑架4的扫描的基点的初始位置。在该初始位置处从端部侧起依次配置有对被形成在记录头3的喷嘴面(喷嘴板21)上的喷嘴22进行密封的盖部件11以及用于对喷嘴面进行擦拭的擦拭单元12。
[0027]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。图3为图2中的区域A的放大图，S卩，对安装有记录头3的电子装置14的主要部分进行放大的剖视图。如图2所示，本实施方式中的记录头3，在层压了电子装置14及流道单元15的状态下被安装在头外壳16内。另外，为了便于说明，将各部件的层压方向作为上下方向进行说明。
[0028]头外壳16为合成树脂制的箱体状部件，且其内部形成有向各个压力室30供给油墨的贮液器18。该贮液器18为被多个并排设置的压力室30共用的贮留油墨的空间，并沿着喷嘴列方向而形成。另外，在头外壳16的上方形成有向贮液器18导入来自墨盒7侧的油墨的油墨导入通道(未图示)。此外，头外壳16的下表面侧形成有从该下表面起凹陷至头外壳16的高度方向的中途处的正方体状的收纳空间17。并且构成为，当后述的流道单元15在定位了的状态下被接合于头外壳16的下表面时，被层压在连通基板24上的电子装置14(压力室形成基板29、密封板33等)被收纳在收纳空间17内。
[0029]被接合在头外壳16的下表面上的流道单元15具有连通基板24、喷嘴板21以及可塑性薄片28。连通基板24为硅制的板材，在本实施方式中，通过以表面(上表面以及下表面)的结晶面方位为(110)面的单晶硅基板而制作出。如图2所示，在该连通基板24上通过蚀刻而形成有与贮液器18连通并被各压力室30共用的贮留有油墨的共通液室25、经由该共通液室25而分别向各压力室30供给来自贮液器18的油墨的独立连通通道26。共通液室25为沿着喷嘴列方向(压力室30的并排设置方向)的较长的空部。该共通液室25由第一液室25a和第二液室25b构成，所述第一液室25a贯穿连通基板24的板厚方向，所述第二液室25b从连通基板24的下表面侧起朝向上表面侧凹陷直至该连通基板24的板厚方向上的中途，并以上表面侧残留有薄板部的状态而形成。独立连通通道26以在第二液室25b的薄板部上与压力室30对应的方式而沿着该压力室30的并排设置方向形成有多个。该独立连通通道26在连通基板24与压力室形成基板29被接合的状态下，与所对应的压力室30的长度方向的一侧的端部连通。
[0030]此外，在连通基板24的与各喷嘴22对应的位置处形成有贯穿连通基板24的板厚方向的喷嘴连通通道27。即，喷嘴连通通道27以与喷嘴列对应的方式沿着该喷嘴列方向形成有多个。通过该喷嘴连通通道27而使压力室30与喷嘴22连通。本实施方式中的喷嘴连通通道27在连通基板24与压力室形成基板29接合的状态下与所对应的压力室30的长度方向的另一侧(独立连通通道26的相反侧)的端部连通。
[0031]喷嘴板21为被接合在连通基板24的下表面(压力室形成基板29的相反侧的面)上的硅制的基板(例如，单晶硅基板)。本实施方式的喷嘴板21被接合在连通基板24的从可塑性薄片28(共通液室25)偏离的区域中。在该喷嘴板21上开设有多个直线状(列状)的喷嘴22。该并列设置的多个喷嘴22(喷嘴列)从一端侧的喷嘴22起至另一端侧的喷嘴22，以与点形成密度对应的间距(例如，600dpi)而沿着与主扫描方向正交的副扫描方向上等间隔设置。
[0032]可塑性薄片28为从连通基板24的接合有喷嘴板21的区域偏离的区域，并在与共通液室25对应的区域内，以对成为该共通液室25的空间的下表面侧的开口进行堵塞的状态接合。该可塑性薄片28由可挠膜28a和固定板28b组成，所述可挠膜28a具有可挠性，所述固定板28b为上表面上固定有该可烧膜28a的硬质的固定板。在固定板28b的与共通液室25对应的位置处以不阻碍可挠膜28a的可挠曲变形的方式设置有开口。由此，共通液室25的下表面侧成为仅由可挠膜28a划分出的可塑性部。通过该可塑性部而能够对在贮液器18以及共通液室25内的油墨中所产生的压力变化进行吸收。
[0033]本实施方式的电子装置14为作为使各压力室30内的油墨产生压力变动的致动器而发挥作用的薄板状的装置。如图2以及图3所示，该电子装置14通过层压有压力室形成基板29、振动板31、压电元件32以及密封板33从而被单元化。另外，电子装置14以与收纳空间17相比而较小的方式形成，从而能够被收纳在收纳空间17内。
[0034]压力室形成基板29为硅制的硬质的板材，在本实施方式中，通过以表面(上表面以及下表面)的结晶面方位为(110)面的单晶硅基板而被制作出。在该压力室形成基板29上，通过蚀刻而在板厚方向上将一部分完全去除，由此形成应当成为压力室30的空间。该空间即压力室30以与各喷嘴22对应的方式而沿着喷嘴列方向并排设置有多个。各压力室30为在与喷嘴列方向正交的方向上较长的空部，并且在长度方向的一侧的端部上与独立连通通道26连通，在另一侧的端部上与喷嘴连通通道27连通。
[0035]振动板31为具有弹性的薄膜状的部件，并被层压在压力室形成基板29的上表面(连通基板24侧的相反侧的面)上。通过该振动板31而对应当成为压力室30的空间的上部开口进行密封。换言之，通过振动板31而划分出压力室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的挠曲变形而在与喷嘴22远离的方向或接近的方向上位移的位移部而发挥功能。即，振动板31的与压力室30的上部开口对应的区域成为容许挠曲变形的驱动区域al。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阻碍挠曲变形的非驱动区域a2。
[0036]另外，振动板31由例如弹性膜和绝缘体膜组成，所述弹性膜由被形成在压力室形成基板29的上表面上的二氧化硅(S12)组成，所述绝缘体膜由被形成在该弹性膜上的氧化锆(ZrO2)组成。并且，在该绝缘膜上(与振动板31的与压力室形成基板29侧相反侧的面)的与各压力室30对应的区域、即驱动区域al内分别层压有压电元件32。各压电元件32以与沿着喷嘴列方向并排设置的压力室30对应的方式而沿着该喷嘴列方向形成有多个。另外，压力室形成基板29以及层压其上的振动板31相当于本发明中的第一基板。
[0037]本实施方式的压电元件32为所谓挠曲模式的压电元件。如图3所示，例如该压电元件32在振动板31上依次层压有下电极层37(独立电极)、压电体层38以及上电极层39(共通电极)。当以此方式构成的压电元件32在下电极层37和上电极层39之间被施加有与两电极的电位差对应的电场时，会在与喷嘴22远离的方向或者近接的方向上挠曲变形。如图3所示，上电极层39的另一侧(图2以及图3中的左侧)的端部从驱动区域al起超过了层压有压电体层38的区域而延伸至非驱动区域a2。另一方面，虽然未图示，但下电极层37的一侧(图2以及图3中的右侧)的端部从驱动区域al起超过了层压有压电体层38的区域而延伸至与层压了上电极层39的非驱动区域a2相反侧的非驱动区域a2。即，在压力室30的长度方向上，下电极层37延伸至一侧的非驱动区域a2，上电极层39延伸至另一侧的非驱动区域a2。并且，在该延伸的下电极层37以及上电极层39上分别接合有对应的突起电极40(后述)。
[0038]密封板33(相当于本发明中的第二基板)为以相对于振动板31(或者压电元件32)而隔开间隔的方式配置的平板状的硅基板。在本实施方式中，通过以表面(上表面以及下表面)的结晶面方位为(110)面的单晶硅基板而被制作出。如图3所示，在该密封板33的与压电元件32对置的区域中形成有分别用于对各压电元件32进行驱动的驱动电路46(驱动器电路)。驱动电路46通过在成为密封板33的单晶硅基板(硅晶片)的表面上使用半导体处理(即，成膜工序、光刻法工序以及蚀刻工序等)而被制作出。此外，与驱动电路46连接的配线层47在朝向密封板33的表面露出的状态下形成在密封板33的压电元件32—侧的表面的该驱动电路46上。配线层47绕回至与驱动电路46相比靠外侧的、与被层压在非驱动区域a2中的下电极层37以及上电极层39对置的位置处为止。并且，其一部分作为后述的突起电极40的导电膜40b而被形成在内部树脂40a上。另外，配线层47虽然为了方便而在图3中一体表示，但是包含有多个配线。配线层47中所包含的各个配线与驱动电路46内所对应的配线电连接。此外，作为配线层47而使用有金(Au)、铜(Cu)、镍(Ni)等金属。
[0039]如图3所示，层压了振动板31以及压电元件32的压力室形成基板29与密封板33，以使突起电极40、第一感光性粘合剂42以及第二感光性粘合剂43介于所述压力室形成基板29与所述密封板33之间的状态被接合。具体而言，在压力室形成基板29与密封板33之间夹着突起电极40的状态下，通过第一感光性粘合剂42以及与其重叠的第二感光性粘合剂43而对压力室形成基板29与密封板33进行接合。即，压力室形成基板29与密封板33通过被层压(重叠)于振动板31的上表面(密封板33—侧的表面)上的具有感光性以及热固化性的第一感光性粘合剂42以及被层压(重叠)于该第一感光性粘合剂42上的具有相同感光性以及热固化性的第二感光性粘合剂43而以保持间隔的状态被接合。另外，该间隔被设定为不阻碍压电元件32的应变变形的程度，例如设定为约5μπι?约25μπι。本实施方式中的突起电极40、第一感光性粘合剂42以及第二感光性粘合剂43以夹着压电元件32的方式而分别在压力室30的长度方向上的两侧的非驱动区域a2中形成。
[0040]更详细说明，本实施方式中的突起电极40具有弹性，并以从密封板33的表面朝向压力室形成基板29侧突出的方式设置。具体而言，如图3所示，突起电极40具备具有弹性的内部树脂40a、由覆盖内部树脂40a的表面的配线层47组成的导电膜40b。该内部树脂40a在密封板33的表面中与形成了下电极层37的非驱动区域a2对置的区域以及与形成了上电极层39的非驱动区域a2对置的区域中，分别以沿着喷嘴列方向的方式被形成为突条。此外，与下电极层37(独立电极)对置的导电膜40b以对应于沿着喷嘴列方向而并列设置的压电元件32的方式沿着该喷嘴列方向而形成有多个。同样，与上电极层39(共通电极)对置的导电膜40b沿着喷嘴列方向而形成有多个。即，突起电极40分别沿着喷嘴列方向而形成有多个。另夕卜，作为内部树脂40a而使用例如聚酰亚氨树脂等的树脂。
[0041 ]此外，如图3所示，第一感光性粘合剂42以及被层压在其上的第二感光性粘合剂43在与喷嘴列方向正交的方向上的突起电极40的两侧沿着喷嘴列方向而被形成为带状。具体而言，被设置在突起电极40与驱动区域al(或者压电体层38)之间的非驱动区域a2以及相对于突起电极40而与驱动区域al侧相反侧的非驱动区域a2中。在本实施方式中，第一感光性粘合剂42以及第二感光性粘合剂43以相对于突起电极40而隔开距离的状态设置。并且，第二感光性粘合剂43以在振动板31与密封板33之间至少一部分朝向与第一感光性粘合剂42相比靠外侧膨胀的方式而形成。
[0042]更详细说明，第二感光性粘合剂43以高度方向的中间部与第一感光性粘合剂42相比向外侧膨胀的方式而形成。即，第二感光性粘合剂43以第一感光性粘合剂42与密封板33之间的宽度Wl (与喷嘴列方向正交的方向上的尺寸)大于与第一感光性粘合剂42的边界面或密封板33的表面(或者配线层47的表面)的宽度W2的方式而形成，并且以大于第一感光性粘合剂42的宽度W3的方式而形成。另外，本实施方式中的第一感光性粘合剂42以高度方向上的中间部几乎不向外侧膨胀的方式而将截面的形状形成为大致矩形形状。此外，第一感光性粘合剂42的宽度W3以与第二感光性粘合剂43的高度方向上的端部(与第一感光性粘合剂42的边界面或密封板33的表面(或者配线层47的表面))的宽度W2大至尺寸相同或者稍微大于该宽度W2的尺寸的方式而形成。
[0043]另外，在本实施方式中，以夹着突起电极40的方式而被形成在两侧的第一感光性粘合剂42以及第二感光性粘合剂43以相对于该突起电极40而对称的方式配置。此外，关于以夹着压电元件32的方式而被设置在一侧(图2中的右侧)的非驱动区域a2中的突起电极40、第一感光性粘合剂42以及第二感光性粘合剂43，如图3所示，也以与被设置在另一侧(图2中的左侧)的非驱动区域a2中的突起电极40、第一感光性粘合剂42以及第二感光性粘合剂43相同的结构形成。并且，第一感光性粘合剂42与第二感光性粘合剂43都使用了相同组成的物质。另外，作为该第一感光性粘合剂42以及第二感光性粘合剂43而优选使用例如主要成分包含环氧树脂、丙烯树脂、苯酚树脂、聚酰亚氨树脂、硅酮树脂、苯乙烯树脂等的树脂。
[0044]并且，以上述方式而形成的记录头3经由油墨导入通道、贮液器18、共通液室25以及独立连通通道26而向压力室30导入来自墨盒7的油墨。在该状态下，通过经由突起电极40而向压电元件32供给来自驱动电路46的驱动信号，从而使压电元件32驱动并使压力室30产生压力变动。通过使用该压力变动，从而使记录头3经由喷嘴连通通道27而从喷嘴22喷射油墨滴。
[0045]接下来，对上述的记录头3特别是电子装置14的制造方法进行说明。图4为对电子装置14的制造工序进行说明的模式图。本实施方式的电子装置14的获取方式为，在对形成了多个成为密封板33的区域的单晶硅基板(硅晶片)和形成了多个层压了振动板31以及压电元件32而成为压力室形成基板29的区域的单晶硅基板(硅晶片)进行接合之后，实施切断并分片化。
[0046]详细说明，关于密封板33侧的单晶硅基板，首先通过半导体处理而在表面(与压力室形成基板29侧对置的一侧的面)上形成驱动电路46。接下来，在表面上制造树脂膜，并在通过光刻法工序以及蚀刻工序而形成内部树脂40a之后，通过加热而对该内部树脂40a进行熔融从而使该角呈圆状。此后，通过蒸镀或溅射法等而在表面上成膜金属膜，并通过光刻法工序以及蚀刻工序而形成配线层47(导电膜40b)。由此，在单晶硅基板上形成多个成为与各个记录头3对应的密封板33的区域。另一方面，关于压力室形成基板29侧的单晶硅基板，首先在表面(与密封板33侧对置的一侧的面)上层压振动板31。接下来，通过半导体处理而依次对下电极层37、压电体层38以及上电极层39等进行图案形成，从而形成压电元件32。由此，在单晶硅基板上形成多个成为与各个记录头3对应的压力室形成基板29的区域
[0047]在各个单晶硅基板上形成了密封板33以及压力室形成基板29之后，在压力室形成基板29侧的单晶硅基板的表面(密封板33侧的面)上制造感光性粘合剂层，并通过光刻法工序而在预定的位置处形成第一感光性粘合剂42(第一层压工序(相当于本发明中的第一工序))。具体而言，使用旋转涂敷机等而将具有感光性以及热固化性的液体状的感光性粘合剂涂敷在振动板31上，并通过加热而形成感光性粘合剂层。并且，通过曝光以及成像而在预定的位置处对第一感光性粘合剂42的形状进行图案形成(参照图4(a))。此时，通过对制膜后的加热量以及曝光时的曝光量进行调节，从而使第一感光性粘合剂42的固化反应进行至一定程度的固化度，例如固化至80%至100%的固化度为止。由此，能够抑制第一感光性粘合剂42的形状走样或第一感光性粘合剂42从单晶硅基板的表面脱落的情况。在此，固化度使用差示扫目苗量热仪(以下为DSC，Differential Scanning Calorimeter)而测定。在基于DSC的测定中，将氧化铝(Al2O3)作为基准物质。在根据与该基准物质的温度差而计算出的反应热量中，在该反应热量不再产生变化时，即与基准物质的温度差消失时定义固化度为100%。此外，在感光性粘合剂的情况下，将在刚曝光之后的树脂的反应热量定义为固化度0%。并且，固化度为50%的定义为，通过固化度为0%与100%的一半时的反应热量而被固化的状态。
[0048]接下来，通过相同的工序而以与第一感光性粘合剂42重叠的方式而形成第二感光性粘合剂43(第二层压工序(相当本发明中的第二工序))。具体而言，与第一层压工序相同，使用旋转涂敷机等而将具有感光性以及热固化性的液体状的感光性粘合剂涂敷在层压了第一感光性粘合剂42的振动板31上，并通过加热而形成感光性粘合剂层。并且，通过曝光以及成像而在与第一感光性粘合剂42相同的位置处对第二感光性粘合剂43的形状进行图案形成(参照图4(a))。由此，在第一感光性粘合剂42上形成第二感光性粘合剂43。此时，通过对制膜后的加热量以及曝光时的曝光量进行调节，从而使第二感光性粘合剂43的固化度低于第一感光性粘合剂42的固化度。例如，将第二感光性粘合剂43的固化度设定为30%至80%的固化度。另外，在本实施方式中，通过对涂敷量进行调节，从而使第二感光性粘合剂43厚于第一感光性粘合剂42。
[0049]此外，为了确保突起电极40的压溃量，第一感光性粘合剂42以及与其重叠的第二感光性粘合剂43以从该突起电极40离开的方式而形成。该突起电极40与第一感光性粘合剂42以及第二感光性粘合剂43的间隔被设定为，即使在对密封板33以及压力室形成基板29进行按压而将该突起电极40、第一感光性粘合剂42以及第二感光性粘合剂43压溃，也互不干涉的程度的尺寸。但是，第一感光性粘合剂42由于固化反应进行至一定程度的固化度，因此难以被压溃。
[0050]并且，如果形成第一感光性粘合剂42以及第二感光性粘合剂43，则对两单晶硅基板进行接合(接合工序)。具体而言，使任意一方的单晶硅基板朝向另一方的单晶硅基板侧进行相对移动，从而将第一感光性粘合剂42以及第二感光性粘合剂43夹在两单晶硅基板之间并夹紧。在该状态下，抵抗突起电极40的弹性复原力，并从上下方向上对两单晶硅基板进行加压(参照图4(b)中的箭头)。由此，如图4(b)所示，突起电极40被压溃从而能够可靠地将压力室形成基板29侧的下电极层37以及上电极层39等导通。此外，由于第二感光性粘合剂43被设定为与第一感光性粘合剂42相比而固化度较低，因此被压溃从而朝向与第一感光性粘合剂42相比靠外侧膨胀。并且，在加压的同时加热至第一感光性粘合剂42以及第二感光性粘合剂43的固化温度。其结果为，在突起电极40被压溃的状态下，第一感光性粘合剂42以及第二感光性粘合剂43固化而将两单晶硅基板接合。
[0051 ]如果将两单晶硅基板接合，则从背面侧(密封板33侧的与单晶硅基板侧的相反侧)对压力室形成基板29侧的单晶硅基板进行研磨，从而使该压力室形成基板29侧的单晶硅基板变薄。此后，通过光刻法工序以及蚀刻工序而在变薄的压力室形成基板29侧的单晶硅基板上形成压力室30。最后，沿着预定的切割线进行切割，从而切断为各个电子装置14。另外，在上述的方法中，虽然通过在对两张单晶硅基板进行接合之后实施分片化从而制作出电子装置14，但是并不限定于此。例如，也可以首先分别对密封板以及压力室形成基板进行分片化，然后对其进行接合。即使在该情况下，基于感光性粘合剂的接合密封板与压力室形成基板的接合也与上述的方法相同。
[0052]并且，由上述的过程制造出的电子装置14使用粘合剂等并在流道单元15(连通基板24)中被确定位置而固定。并且，在将电子装置14收纳在头外壳16的收纳空间17中的状态下，通过对头外壳16与流道单元15进行接合，从而制造出上述的记录头3。
[0053]以此方式，由于在第一感光性粘合剂42上形成有与该第一感光性粘合剂42相比固化度较低的第二感光性粘合剂43，因此能够通过第二感光性粘合剂43而使层压了振动板31以及压电元件32的压力室形成基板29与密封板33的接合强度提高。即，即使为了使第一感光性粘合剂42的图案形成精度提高而使该第一感光性粘合剂42的固化反应进行，也能够确保基于第二感光性粘合剂43的粘合力。其结果为，能够同时使感光性粘合剂的图案形成精度提高和使接合强度提高。此外，如本实施方式，在密封板33的形成了配线层47的区域中对感光性粘合剂进行粘合的情况下，存在由于该配线层47的凹凸而造成感光性粘合剂与密封板33的表面的紧贴性降低而使接合强度降低的可能性。但是，在本实施方式中，由于通过使第二感光性粘合剂43的固化度进一步降低，从而能够使第二感光性粘合剂43与密封板33的表面的紧贴性提高，因此能够抑制接合强度的降低。
[0054]然而，在上述的第一实施方式中，虽然将突起电极40设置在密封板33侧，但是并不限定于此。例如，也能够将突起电极设置在压力室基板侧。此外，在上述的实施方式中，虽然突起电极40由内部树脂40a与导电膜40b构成，但是并不限定于此。例如，也能够通过金(Au)或焊锡等的金属而形成突起电极。并且，在上述的第一实施方式的制造方法中，虽然在压力室形成基板29侧的单晶硅基板上涂敷了第一感光性粘合剂42以及第二感光性粘合剂43，但是并不限定于此。例如，也能够将第一感光性粘合剂以及第二感光性粘合剂涂敷在密封板侧的单晶硅基板上。在该情况下，第一基板成为密封板侧的单晶硅基板，第二基板成为压力室形成基板侧的单晶娃基板。
[0055]此外，在上述的第一实施方式中，虽然使用第一感光性粘合剂42以及第二感光性粘合剂43而对压力室形成基板29与密封板33进行接合，但是并不限定于此。例如，在图5所示的第二实施方式的电子装置14’中，在第二感光性粘合剂43’与密封板33之间具备第三感光性粘合剂44，并通过第一感光性粘合剂42’、第二感光性粘合剂43’以及第三感光性粘合剂44而对压力室形成基板29与密封板33进行接合。
[0056]S卩，如图5所示，层压了振动板31以及压电元件32的压力室形成基板29与密封板33，在使第一感光性粘合剂42’、第二感光性粘合剂43’以及第三感光性粘合剂44介于所述压力室形成基板29与所述密封板33之间的状态下被接合。本实施方式中的第一感光性粘合剂42’以及第三感光性粘合剂44被形成为与上述的第一实施方式中的第一感光性粘合剂42’大致相同的形状。具体而言，第一感光性粘合剂42’以及第三感光性粘合剂44以其宽度W3，小于第二感光性粘合剂43，的高度方向的中间部的宽度Wl，的方式而形成，并且以其厚度薄于第二感光性粘合剂43’的厚度的方式而形成。此外，第一感光性粘合剂42’以及第三感光性粘合剂44以高度方向的中间部几乎不朝向外侧膨胀的方式而将截面的形状形成为大致矩形形状。
[0057]另一方面，第二感光性粘合剂43’与上述的第一实施方式相同，以高度方向的中间部朝向与第一感光性粘合剂42’以及第三感光性粘合剂44相比靠外侧膨胀的方式而形成。即，以在第一感光性粘合剂42’与第三感光性粘合剂44之间的宽度W1’大于与第一感光性粘合剂42 ’的边界面或与第三感光性粘合剂44的边界面的宽度W2 ’的方式而形成。另外，第三感光性粘合剂44与第一感光性粘合剂42 ’以及第二感光性粘合剂43’相同，均使用了具有感光性以及热固化性的物质，在本实施方式中，使用了与第一感光性粘合剂42’以及第二感光性粘合剂43’相同组成的物质。此外，由于其它的结构与上述的第一实施方式相同，因此省略说明。
[0058]接下来，对本实施方式中的电子装置14’的制造方法进行说明。图6为对本实施方式中的电子装置14’的制造工序进行说明的模式图。本实施方式的制造方法也与上述的第一实施方式的制造方法相同，在对形成有多个成为密封板33的区域的单晶硅基板(硅晶片)和形成有多个对振动板31以及压电元件32进行层压而成为压力室形成基板29的区域的单晶硅基板(硅晶片)进行接合之后，分别实施切断。
[0059]详细而言，首先，与上述的第一实施方式的制造方法相同，在密封板33侧的单晶硅基板上形成驱动电路46、配线层47以及突起电极40等。此外，在压力室形成基板29侧的单晶硅基板上形成压电元件32。接下来，与上述的第一实施方式的第一层压工序相同，在压力室形成基板29侧的单晶硅基板的表面上的预定的位置处形成第一感光性粘合剂42’(第一层压工序)。此外，与上述的第一实施方式的第二层压工序相同，以与第一感光性粘合剂42，重叠的方式形成与第一感光性粘合剂42’相比固化度较低的第二感光性粘合剂43’(第二层压工序)。
[0060]另一方面，与本实施方式的第一层压工序相同，在密封板33侧的单晶硅基板的表面(压力室形成基板29侧的面)上也在预定的位置处形成第三感光性粘合剂44(第三层压工序(相当于本发明中的第三工序))。即，通过使用旋转涂敷机等而将具有感光性以及热固化性的液体状的感光性粘合剂涂敷在密封板33上并加热从而形成感光性粘合剂层。并且，通过曝光以及成像而在预定的位置处对第三感光性粘合剂44的形状进行图案形成(参照图6(a))。此时，与第一层压工序相同，通过对制膜后的加热量以及曝光时的曝光量进行调节，从而使第三感光性粘合剂44的固化反应进行，并固化至与第一感光性粘合剂42’固化大致同的固化度。由此，在密封板33侧的单晶硅基板的表面上形成与第二感光性粘合剂43’相比固化度较高的第三感光性粘合剂44。其结果为，能够抑制第三感光性粘合剂44的形状走样或第三感光性粘合剂44从单晶硅基板的表面脱落。
[0061 ]并且，在压力室形成基板29侧的单晶硅基板的表面上形成第一感光性粘合剂42’以及第二感光性粘合剂43’，并在密封板33侧的单晶硅基板的表面上形成第三感光性粘合剂44之后，对两单晶娃基板进彳丁接合(接合工序)。具体而目，使任意一方的单晶娃基板朝向另一方的单晶硅基板侧而进行相对移动，从而使第二感光性粘合剂43’紧贴在第三感光性粘合剂44上。在该状态下，抵抗突起电极40的弹性复原力，并从上下方向对两单晶硅基板进行加压(参照图6(b)中的箭头)。由此，突起电极40被压溃，并且固化度较低的第二感光性粘合剂43’被压溃从而朝向与第一感光性粘合剂42’相比靠外侧膨胀。并且，在加压的同时加热至第一感光性粘合剂42’、第二感光性粘合剂43’以及第三感光性粘合剂44的固化温度为止。其结果为，在突起电极40被压溃的状态下，第一感光性粘合剂42’、第二感光性粘合剂43’以及第三感光性粘合剂44固化，从而对两单晶硅基板进行接合。另外，由于其它的方法与上述的第一实施方式的制造方法相同，因此省略说明。
[0062]以此方式，在本实施方式中，由于在密封板33上直接涂敷第三感光性粘合剂44，因此能够可靠地确保密封板33与第三感光性粘合剂44的接合强度。此外，由于通过第二感光性粘合剂43’与第三感光性粘合剂44的粘合即粘合剂彼此的粘合而对层压了振动板31以及压电元件32的压力室形成基板29与密封板33进行接合，因此能够使两个基板29、33的接合强度进一步提尚。
[0063]然而，使第三感光性粘合剂44介于第二感光性粘合剂43’与密封板33之间的电子装置14’的制造方法并不限定于上述的实施方式。例如，在图7所示的第二实施方式的制造方法的改变例中，包括以与第三感光性粘合剂44重叠的方式而形成第二感光性粘合剂43’的工序。
[0064]详细说明，首先，与上述的第二实施方式的制造方法相同，在密封板33侧的单晶硅基板上形成驱动电路46、配线层47以及突起电极40等，并在压力室形成基板29侧的单晶硅基板上形成压电元件32。接下来，与上述的第二实施方式的第一层压工序相同，在压力室形成基板29侧的单晶硅基板的表面上的预定的位置处形成第一感光性粘合剂42’(第一层压工序)。此外，与上述的第二实施方式的第二层压工序相同，以与第一感光性粘合剂42’重叠的方式而形成与第一感光性粘合剂42’相比固化度较低的第二感光性粘合剂43a’(第二层压工序)。在此，在本改变例的第二层压工序中，使第二感光性粘合剂43a’的厚度薄于上述的第二实施方式的第二层压工序中被层压的第二感光性粘合剂43’。
[0065]另一方面，与上述的第二实施方式的第三层压工序相同，在密封板33侧的单晶硅基板的表面(压力室形成基板29侧的面)上形成与第二感光性粘合剂43a’相比固化度较高的第三感光性粘合剂44(第三层压工序)。并且，与上述的第二层压工序相同，以与该第三感光性粘合剂44重叠的方式而形成第二感光性粘合剂43b’(第四层压工序(相当于本发明中的第四工序))。即，通过使用旋转涂敷机等而将具有感光性以及热固化性的液体状的感光性粘合剂涂敷在密封板33上并加热，从而形成感光性粘合剂层。并且，通过曝光以及成像，从而也在密封板33侧的单晶硅基板上对第二感光性粘合剂43b’的形状进行图案形成(参照图7(a))。另外，在本实施方式中，被层压在密封板33侧的第二感光性粘合剂43b’的膜厚被统一为几乎与被层压在压力室形成基板29侧的第二感光性粘合剂43a’的膜厚相同。
[0066]并且，在压力室形成基板29侧的单晶硅基板的表面上形成第一感光性粘合剂42’以及第二感光性粘合剂43a’，在密封板33侧的单晶硅基板的表面上形成第三感光性粘合剂44以及第二感光性粘合剂43b’之后，对两单晶硅基板进行接合(接合工序)。具体而言，通过使任意一方的单晶硅基板朝向另一方的单晶硅基板侧相对移动，从而使被形成在压力室形成基板29侧的第二感光性粘合剂43a’与被形成在密封板33侧的第二感光性粘合剂43b’紧贝占。在该状态下，抵抗突起电极40的弹性复原力，并从上下方向对两单晶硅基板进行加压(参照图7(b)中的箭头)。由此，双方的第二感光性粘合剂43a’与43b’混合而成为一个第二感光性粘合剂43 ’，并且被压溃而朝向与第一感光性粘合剂42 ’相比靠外侧膨胀。并且，在加压的同时，加热至第一感光性粘合剂42 ’、第二感光性粘合剂43 ’以及第三感光性粘合剂44的固化温度为止。其结果为，在突起电极40被压溃的状态下，第一感光性粘合剂42，、第二感光性粘合剂43’以及第三感光性粘合剂44固化，从而将两单晶硅基板接合。另外，由于其它的方法与上述第二实施方式的制造方法相同，因此省略说明。
[0067]以此方式，由于在本改变例中也在密封板33上直接涂敷第三感光性粘合剂44，因此能够可靠地确保密封板33与第三感光性粘合剂44的接合强度。此外，由于通过第二感光性粘合剂43’彼此的粘合即固化度较低的粘合剂彼此的粘合，而对层压了振动板31以及压电元件32的压力室形成基板29与密封板33进行接合，从而能够进一步使两个基板29、33的接合强度提高。
[0068]然而，在上述的各实施方式中，虽然将第二感光性粘合剂43的厚度设为最厚，但是并不限定于此。各感光性粘合剂的厚度能够任意设定。此外，在上述的各实施方式中，虽然将第一感光性粘合剂42、42’、第二感光性粘合剂43、43’以及第三感光性粘合剂44的组成设为相同，但是并不限定于此。例如，也可以将第一感光性粘合剂与第三感光性粘合剂的组成设为相同，而将第一感光性粘合剂以及第三感光性粘合剂与第二感光性粘合剂的组成设为不同。或者，也可以将各感光性粘合剂的组成设为各不相同。总之，在对压力室形成基板与密封板进行接合时，只要第二感光性粘合剂的固化度与其它的感光性粘合剂的固化度相比而较低，则任意的组成均可。
[0069]并且，在上述的各实施方式中，虽然将感光性粘合剂42、43、44设置为相对于突起电极40而左右对称，但是并不限定于此。使相对于突起电极而在内侧或外侧的任意一方上形成的感光性粘合剂与在另一方上形成的感光性粘合剂相比，粘合面积形成得更大。例如，通过使与空间较富余的突起电极相比靠外侧的区域上所形成的感光性粘合剂的粘合面积增大，从而能够提高密封板与压力室形成基板的接合强度。
[0070]并且，在上述的各实施方式中，虽然在密封板33上形成驱动电路46，但是并不限定于此。在密封板上形成成为电极的层，并通过突起电极而将该电极与压力室形成基板侧的电极导通这一结构也能够适用于本发明。例如，也可以在密封板上接合形成有驱动电路的基板，并在该密封板上仅设置配线。在该情况下，经由在密封板上形成的配线与突起电极而将在不同于密封板的其它的基板上形成的驱动电路与压电元件电连接。
[0071]并且，以上，虽然例示了被搭载在喷墨打印机中的喷墨式记录头作为液体喷射头，但能够应用于对除油墨以外的液体进行喷射的装置中。例如，本发明也可以应用于被使用在液晶显示器等彩色滤光器的制造中的染料喷射头、有机EL(Electro Luminescence:电致发光)显示器、FED(面发光显示器)等被使用于电极形成的电极材料喷射头、被使用于生物芯片(生物化学元件)的制造中的生物体有机物喷射头等。
[0072]此外，本发明并不限于作为致动器而被使用在液体喷射头中的装置，也可以应用于例如被使用在各种传感器等中的电子装置等。
[0073]符号说明
[0074]I…打印机；3…记录头；14…电子装置；15…流道单兀；16...头外壳；17...收纳空间；18...|￡液器;21…喷嘴板;22...喷嘴;24...连通基板;25...共通液室;26...独立连通通道；28...可塑性基板;29...压力室形成基板;30...压力室;31...振动板;32...压电兀件;33...密封板;37…下电极层;38...压电体层;39...上电极层;40...突起电极;42...第一感光性粘合剂；43…第三感光性粘合剂;44...第三感光性粘合剂;46…驱动电路;47…配线层。
【主权项】
1.一种电子装置的制造方法，其特征在于，所述电子装置具备第一基板和第二基板，所述第二基板以使第一感光性粘合剂以及第二感光性粘合剂介于所述第一基板和所述第二基板之间的状态被接合在所述第一基板上， 所述制造方法包括: 第一工序，在所述第一基板上形成所述第一感光性粘合剂； 第二工序，以与所述第一感光性粘合剂重叠的方式而设置与该第一感光性粘合剂相比固化度较低的第二感光性粘合剂； 接合工序，在所述第一基板与所述第二基板之间夹着所述第一感光性粘合剂以及所述第二感光性粘合剂的状态下，通过加热而使所述第二感光性粘合剂固化，从而对所述第一基板与所述第二基板进行接合。2.如权利要求1所述的电子装置的制造方法，其特征在于，所述电子装置使第三感光性粘合剂介于所述第二感光性粘合剂与所述第二基板之间， 所述制造方法包括第三工序，在所述第三工序中，在所述第二基板上形成与所述第二感光性粘合剂相比固化度较高的所述第三感光性粘合剂， 在所述接合工序中，在使所述第二感光性粘合剂与所述第三感光性粘合剂紧贴的状态下，通过加热而使所述第二感光性粘合剂固化。3.如权利要求1所述的电子装置的制造方法，所述电子装置使第三感光性粘合剂介于所述第二感光性粘合剂和所述第二基板之间， 所述制造方法的特征在于，包括: 第三工序，在所述第二基板上形成与所述第二感光性粘合剂相比固化度较高的所述第三感光性粘合剂； 第四工序，以与所述第三感光性粘合剂重叠的方式设置第二感光性粘合剂， 在所述接合工序中，在使被设置在所述第一基板上的第二感光性粘合剂和被设置在所述第二基板上的第二感光性粘合剂紧贴的状态下，通过加热而使双方的第二感光性粘合剂固化。4.一种电子装置，其特征在于，具备: 第一基板； 第一感光性粘合剂，其被形成在该第一基板上； 第二感光性粘合剂，其以与该第一感光性粘合剂重叠的方式设置； 第二基板，其以使所述第一感光性粘合剂以及所述第二感光性粘合剂介于所述第一基板和所述第二基板之间的状态被接合在所述第一基板上， 所述第二感光性粘合剂在所述第一基板与所述第二基板之间以至少一部分与所述第一感光性粘合剂相比向外侧膨胀的方式而形成。5.如权利要求4所述的电子装置，其特征在于， 在所述第二感光性粘合剂与所述第二基板之间具备第三感光性粘合剂。
【文档编号】B41J2/01GK105936183SQ201610118378
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月2日
【发明人】吉池政史, 斋藤朋善
【申请人】精工爱普生株式会社