專利名稱:安裝構(gòu)造、設(shè)備的制造方法、液滴噴頭及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種安裝構(gòu)造、設(shè)備的制造方法、液滴噴頭、液滴噴頭的制造方法以及液滴噴出裝置。
背景技術(shù):
以往,已公開有在圖像形成裝置或者微小設(shè)備的制造之際進(jìn)行的液滴噴出法(噴墨法)。液滴噴出法是指,將包含用于圖像形成的油墨或用于形成設(shè)備的材料的功能液形成為液滴形狀,通過液滴噴頭噴出,在基體上形成所希望的圖案的方法。
在特開2000-127379號(hào)公報(bào)所公開的液滴噴頭(噴墨式記錄噴頭)中,配置于臺(tái)階上部的半導(dǎo)體元件(驅(qū)動(dòng)IC)的連接端子,與配置在臺(tái)階下部的驅(qū)動(dòng)元件(壓電元件)的配線,通過引線接合法連接在一起。
在使用液滴噴頭,進(jìn)行圖像形成裝置或微小設(shè)備制造的方法中,為了實(shí)現(xiàn)圖像的高精細(xì)化或微小設(shè)備的微細(xì)化,優(yōu)選將設(shè)置于液滴噴頭的噴嘴開口部之間的距離(噴嘴間距)盡量減小(變窄)。由于所述壓電元件與噴嘴開口部相對(duì)應(yīng),形成有多個(gè),所以,如果減小噴嘴間距,則與其噴嘴間距對(duì)應(yīng),壓電元件之間的距離也必須減小。如果壓電元件之間的距離減小,則通過引線接合方法,很難將與多個(gè)壓電元件連接的配線分別和驅(qū)動(dòng)IC連接。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于,提供一種即使配線狹小間距化,也可以安裝半導(dǎo)體元件的安裝構(gòu)造、設(shè)備的制造方法、液體噴頭及其制造方法。并且,本發(fā)明的目的在于提供一種具有所述液滴噴頭的液滴噴出裝置。
本發(fā)明的安裝構(gòu)造,其特征在于,包括具有形成第1配線的第1面的第1部件;配置在所述第1部件的所述第1面上的第2部件,即具有第2面與側(cè)面的所述第2部件,所述第2面配置在與所述第1部件相反的一側(cè),并且,形成第2配線,所述側(cè)面形成將所述第1配線與所述第2配線連接的第3配線;在所述第1部件的所述第1面或所述第2部件的所述第2面上配置的半導(dǎo)體元件;使所述第1配線、所述第2配線、所述第3配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層。
根據(jù)該構(gòu)成,即使配線狹小間距化,也不需為了引線接合而設(shè)置旋回引線的空間,可以安裝半導(dǎo)體元件。
而且,所述第2部件的所述側(cè)面,優(yōu)選形成為傾斜面。
根據(jù)該構(gòu)成,與第2部件的側(cè)面為垂直面的時(shí)候相比,可以容易地在第2部件的側(cè)面形成第3配線。
并且,優(yōu)選所述第1配線、所述第2配線、以及所述第3配線中的至少有1個(gè)由被付與催化劑的感光性樹脂構(gòu)成。
根據(jù)該構(gòu)成,僅通過光刻法就可以將配線形成圖案,從而簡(jiǎn)化制造工序。而且,通過催化劑,能夠可靠地析出鍍層。
本發(fā)明的設(shè)備制造方法,其特征在于,具有在第1部件的第1面上形成第1配線的工序;在所述第1部件的所述第1面上配置第2部件、在所述第1部件的相反側(cè)配置所述第2部件的第2面上形成第2配線、在所述第2部件的側(cè)面形成連接所述第1配線和所述第2配線的第3配線的工序;在所述第1部件的所述第1面或所述第2部件的所述第2面上配置半導(dǎo)體元件的工序;析出使所述第1配線、所述第2配線、所述第3配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層的工序。
根據(jù)該構(gòu)成,即使在連接端子與配線之間或配線相互之間存在位置偏差或間隙,通過鍍層,也可以可靠地確保電氣連接。而且,能夠同時(shí)執(zhí)行半導(dǎo)體元件的安裝以及各配線的電氣連接,使得制造工序簡(jiǎn)略化。
本發(fā)明的液滴噴頭,是通過驅(qū)動(dòng)元件的變形,將液滴噴出的液滴噴頭,其特征在于,包括具有噴出所述液滴的噴嘴開口、和第1面的壓力產(chǎn)生室,該第1面形成與所述驅(qū)動(dòng)元件導(dǎo)通連接的第1配線;配置在所述壓力產(chǎn)生室的所述第1面上,并且覆蓋所述驅(qū)動(dòng)元件的保護(hù)基板,即具有第2面和側(cè)面的所述保護(hù)基板,其中,所述第2面配置在與所述壓力產(chǎn)生室相反一側(cè),并且形成第2配線,所述側(cè)面形成連接所述第1配線和所述第2配線的第3配線;配置在所述保護(hù)基板的所述第2面上、驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)元件的半導(dǎo)體元件;使所述第1配線、所述第2配線、所述第3配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層。
根據(jù)該構(gòu)成,隨著噴嘴開口的狹小間距化,即使與驅(qū)動(dòng)元件導(dǎo)通連接的第1配線狹小間距化,也不需要為了引線接合而設(shè)置旋回引線的空間,可以安裝半導(dǎo)體元件。
而且,所述保護(hù)基板由面方位(1,0,0)的硅基板構(gòu)成,優(yōu)選將所述硅基板蝕刻形成的傾斜面,作為所述保護(hù)基板的所述側(cè)面。
根據(jù)該構(gòu)成,能夠簡(jiǎn)單地形成傾斜面。而且,可以在保護(hù)基板的傾斜面上容易地形成第3配線。
并且,優(yōu)選所述第1配線、所述第2配線、以及所述第3配線,由被付與催化劑的樹脂構(gòu)成。
根據(jù)該構(gòu)成,可以僅通過光刻法將配線形成圖案,使得制造工序簡(jiǎn)略化。而且,通過催化劑能夠可靠地析出鍍層。
另外,所述第2配線的一部分,與所述半導(dǎo)體元件的所述連接端子相對(duì)向配置,所述半導(dǎo)體元件的所述連接端子,具有導(dǎo)電性,并且優(yōu)選具有朝向所述第2配線突出的突起。
根據(jù)該構(gòu)成,由于半導(dǎo)體元件的突起,使半導(dǎo)體元件與第2配線通過鍍層可靠地結(jié)合,從而可以提高電氣連接的信賴性。
本發(fā)明的液滴噴頭的制造方法,是一種通過驅(qū)動(dòng)元件的變形將液滴噴出的液滴噴頭的制造方法,其特征在于,包括在具有噴出所述液滴的噴嘴開口的壓力產(chǎn)生室的第1面上,形成第1配線的工序;在所述壓力產(chǎn)生室的所述第1面上配置覆蓋所述驅(qū)動(dòng)元件的保護(hù)基板、在與所述壓力產(chǎn)生室相反一側(cè)配置的所述保護(hù)基板的第2面上形成第2配線、在所述保護(hù)基板的側(cè)面形成連接所述第1配線和所述第2配線的第3配線的工序;在所述保護(hù)基板的所述第2面上,配置驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)元件的半導(dǎo)體元件的工序;析出使所述第1配線、所述第2配線、所述第3配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層的工序。
根據(jù)該構(gòu)成,即使在連接端子與配線之間或配線相互之間存在位置偏差或間隙,也可以通過鍍層可靠地確保電氣連接。而且,能夠同時(shí)實(shí)施半導(dǎo)體元件的安裝以及各配線的電氣連接,使得制造工序簡(jiǎn)略化。
本發(fā)明的安裝構(gòu)造,其特征在于,包括具有上臺(tái)階面、下臺(tái)階面、連接所述上臺(tái)階面和所述下臺(tái)階面的側(cè)面的臺(tái)階形狀體;在所述臺(tái)階形狀體的所述下臺(tái)階面上形成的第1配線;在所述臺(tái)階形狀體的所述上臺(tái)階面上形成的第2配線;在所述臺(tái)階形狀體的所述側(cè)面上形成的半導(dǎo)體元件;使所述第1配線、所述第2配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層。
根據(jù)該構(gòu)成,即使配線狹小間距化,也不需為了引線接合而設(shè)置旋回引線的空間,可以安裝半導(dǎo)體元件。
而且,所述臺(tái)階形狀體的側(cè)面,優(yōu)選形成為傾斜面。
根據(jù)該構(gòu)成,與臺(tái)階形狀體的側(cè)面為垂直面的時(shí)候相比,可以容易地安裝半導(dǎo)體元件。
并且,優(yōu)選所述第1配線、所述第2配線、以及所述第3配線中的至少有1個(gè)由被付與催化劑的感光性樹脂構(gòu)成。
根據(jù)該構(gòu)成,僅通過光刻法就可以將配線形成圖案,從而簡(jiǎn)化制造工序。而且,通過催化劑,能夠可靠地析出鍍層。
本發(fā)明的設(shè)備制造方法,其特征在于,包括在臺(tái)階形狀體的下臺(tái)階面形成第1配線的工序;在所述臺(tái)階形狀體的上臺(tái)階面形成第2配線的工序;在所述臺(tái)階形狀體的連接所述上臺(tái)階面和所述下臺(tái)階面的側(cè)面配置半導(dǎo)體元件的工程;析出使所述第1配線、所述第2配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層的工序。
根據(jù)該構(gòu)成,即使由于制造誤差等,使得在半導(dǎo)體元件的連接端子和各配線之間發(fā)生位置偏差,也可以通過鍍層可靠地確保電氣連接。而且,不需在臺(tái)階形狀體的側(cè)面形成配線,從而簡(jiǎn)化了制造工序。
本發(fā)明的液滴噴頭,是通過驅(qū)動(dòng)元件的變形,將液滴噴出的液滴噴頭,其特征在于,包括具有噴出所述液滴的噴嘴開口、和第1面的壓力產(chǎn)生室,該第1面形成與所述驅(qū)動(dòng)元件導(dǎo)通連接的第1配線;配置在所述壓力產(chǎn)生室的所述第1面上,并且覆蓋所述驅(qū)動(dòng)元件的保護(hù)基板,即具有第2面和側(cè)面的所述保護(hù)基板,其中,所述第2面配置在與所述壓力產(chǎn)生室相反一側(cè),并且形成第2配線,所述側(cè)面連接所述第2面和所述壓力產(chǎn)生室的所述第1面;配置在所述保護(hù)基板的側(cè)面、驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)元件的半導(dǎo)體元件;使所述第1配線、所述第2配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層。
根據(jù)該構(gòu)成,隨著噴嘴開口的狹小間距化,即使與驅(qū)動(dòng)元件導(dǎo)通連接的第1配線狹小間距化,也不需要為了引線接合而設(shè)置旋回引線的空間,可以安裝半導(dǎo)體元件。
而且,所述保護(hù)基板由面方位(1,0,0)的硅基板構(gòu)成,優(yōu)選將所述硅基板蝕刻形成的傾斜面,作為所述保護(hù)基板的所述側(cè)面。
根據(jù)該構(gòu)成,能夠簡(jiǎn)單地形成傾斜面。而且,可以在保護(hù)基板的傾斜面上容易地安裝半導(dǎo)體元件。
并且,優(yōu)選所述第1配線、以及所述第2配線中至少1個(gè),由被付與催化劑的樹脂構(gòu)成。
根據(jù)該構(gòu)成,可以僅通過光刻法將配線形成圖案,使得制造工序簡(jiǎn)略化。而且,通過催化劑能夠可靠地析出鍍層。
本發(fā)明的液滴噴頭的制造方法,是一種通過驅(qū)動(dòng)元件的變形將液滴噴出的液滴噴頭的制造方法,其特征在于,包括在具有噴出所述液滴的噴嘴開口的壓力產(chǎn)生室的第1面上,形成第1配線的工序;在所述壓力產(chǎn)生室的所述第1面上配置覆蓋所述驅(qū)動(dòng)元件的保護(hù)基板、在與所述壓力產(chǎn)生室相反一側(cè)配置的所述保護(hù)基板的第2面上形成第2配線工序;在所述保護(hù)基板的側(cè)面,配置驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)元件的半導(dǎo)體元件的工序;析出使所述第1配線、所述第2配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層的工序。
根據(jù)該構(gòu)成,即使由于制造誤差等,在半導(dǎo)體元件的連接端子與各配線之間發(fā)生位置偏差,也可以通過鍍層可靠地確保電氣連接。而且,不需在保護(hù)基板的側(cè)面形成配線,使得制造工序簡(jiǎn)略化。
本發(fā)明的安裝構(gòu)造,其特征在于,包括具有形成第1配線的第1面的第1部件;配置在所述第1部件的所述第1面上的第2部件,即具有第2面、第3面和側(cè)面的所述第2部件,所述第2面配置在與所述第1部件相反的一側(cè),并且,形成第2配線,所述第3面配置在所述第1部件側(cè),并且形成第3配線,所述側(cè)面形成將所述第2配線和所述第3配線連接的第4配線;在所述第2部件的所述第2面上配置的半導(dǎo)體元件;使所述第1配線、所述第2配線、所述第3配線、所述第4配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層。
根據(jù)該構(gòu)成,即使配線狹小間距化,也不需為了引線接合而設(shè)置旋回引線的空間,可以安裝半導(dǎo)體元件。并且,僅在第2部件上析出鍍層即可,能夠避免鍍層處理對(duì)第1部件的影響。因此,可以提高安裝構(gòu)造的電氣信賴性。
而且,所述第2部件的所述側(cè)面,優(yōu)選形成為傾斜面。
根據(jù)該構(gòu)成,與第2部件的側(cè)面為垂直面的時(shí)候相比,可以容易地在第2部件的側(cè)面形成配線。
并且,優(yōu)選所述第1配線、所述第2配線、所述第3配線、以及所述第4配線的至少有1個(gè),由被付與催化劑的感光性樹脂構(gòu)成。
根據(jù)該構(gòu)成,僅通過光刻法就可以將各配線形成圖案,從而簡(jiǎn)化制造工序。而且,通過催化劑,能夠可靠地析出鍍層。
而且,所述第2部件的所述側(cè)面,優(yōu)選具有多個(gè)相對(duì)于所述第2面,角度互不相同的傾斜面。
根據(jù)該構(gòu)成,可以在一方側(cè)和另一方側(cè)分開進(jìn)行第2部件的側(cè)面的曝光,與側(cè)面整體一次曝光的時(shí)候相比,可以容易地調(diào)整曝光裝置的焦點(diǎn)深度。因此,可以在第2部件的側(cè)面簡(jiǎn)單、低成本地形成配線。
另外,所述第2部件的所述側(cè)面,優(yōu)選具有相互夾角為鈍角的多個(gè)傾斜面或曲面。
根據(jù)該構(gòu)成,可以從第2部件的一方面到另一方面連續(xù)形成各配線。而且,即使在各配線之間產(chǎn)生間隙的情況下,也可以通過從鄰接的配線增長(zhǎng)的鍍層使配線之間可靠地導(dǎo)通連接。因此,可以提高安裝構(gòu)造的電氣信賴性。
本發(fā)明的設(shè)備的制造方法,其特征在于,具有在第1部件的第1面上形成第1配線的工序;第2部件的第2面上形成第2配線、在所述第2面的相反側(cè)配置的所述第2部件的第3面上形成第3配線、在所述第2部件的側(cè)面形成第4配線的工序;在所述第2部件的所述第2面上配置半導(dǎo)體元件的工序;析出使所述第2配線、所述第3配線、所述第4配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層的工序;在所述第1部件的所述第1面上配置所述第2部件,導(dǎo)通連接所述鍍層和所述第1配線的工序。
根據(jù)該構(gòu)成,即使在連接端子與配線之間或配線相互之間存在位置偏差或間隙,通過鍍層,也可以可靠地確保電氣連接。而且,能夠同時(shí)執(zhí)行半導(dǎo)體元件的安裝以及各配線的電氣連接,使得制造工序簡(jiǎn)略化。
本發(fā)明的液滴噴頭,是通過驅(qū)動(dòng)元件的變形,將液滴噴出的液滴噴頭,其特征在于,包括具有噴出所述液滴的噴嘴開口、和第1面的壓力產(chǎn)生室,該第1面形成與所述驅(qū)動(dòng)元件導(dǎo)通連接的第1配線;配置在所述壓力產(chǎn)生室的所述第1面上,并且覆蓋所述驅(qū)動(dòng)元件的保護(hù)基板,即具有第2面、第3面和側(cè)面的所述保護(hù)基板,所述第2面配置在與所述壓力產(chǎn)生室相反的一側(cè),并且,形成第2配線,所述第3面與所述壓力產(chǎn)生室的所述第1面對(duì)接,并且形成第3配線,所述側(cè)面形成將所述第2配線和所述第3配線連接的第4配線;配置在所述保護(hù)基板的所述第2面上、驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)元件的半導(dǎo)體元件;使所述第1配線、所述第2配線、所述第3配線、所述第4配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層。
根據(jù)該構(gòu)成,隨著噴嘴開口的狹小間距化,即使與驅(qū)動(dòng)元件導(dǎo)通連接的第4配線狹小間距化,也不需為了引線接合而設(shè)置旋回引線的空間,可以安裝半導(dǎo)體元件。并且,僅在保護(hù)基板上析出鍍層即可,能夠避免鍍層處理對(duì)要求高精度的驅(qū)動(dòng)元件的影響。因此,可以提高液滴噴頭的電氣信賴性。
而且,所述保護(hù)基板由面方位(1,0,0)的硅基板構(gòu)成,優(yōu)選將所述硅基板蝕刻形成的傾斜面,作為所述保護(hù)基板的所述側(cè)面。
根據(jù)該構(gòu)成,能夠簡(jiǎn)單地形成傾斜面。而且,可以在保護(hù)基板的傾斜面上容易地形成配線。
并且,優(yōu)選所述第1配線、所述第2配線、所述第3配線、以及所述第4配線,由被付與催化劑的樹脂構(gòu)成。
根據(jù)該構(gòu)成,可以僅通過光刻法將配線形成圖案,使得制造工序簡(jiǎn)略化。而且,通過催化劑能夠可靠地析出鍍層。
而且,所述保護(hù)基板的所述側(cè)面,優(yōu)選具有多個(gè)相對(duì)于所述第2面角度互不相同的傾斜面。
根據(jù)該構(gòu)成,可以在一方側(cè)和另一方側(cè)分開進(jìn)行第2部件的側(cè)面的曝光,與側(cè)面整體一次曝光的時(shí)候相比,可以容易地調(diào)整曝光裝置的焦點(diǎn)深度。因此,可以簡(jiǎn)單、低成本地形成配線。
另外,所述保護(hù)基板的所述側(cè)面,優(yōu)選具有相互夾角為鈍角的多個(gè)傾斜面或曲面。
根據(jù)該構(gòu)成,可以從保護(hù)基板的一方面到另一方面連續(xù)形成各配線。而且,即使在各配線之間產(chǎn)生間隙的情況下,也可以通過從鄰接的配線增長(zhǎng)的鍍層使配線之間可靠地導(dǎo)通連接。因此,可以提高液滴噴頭的電氣信賴性。
并且,析出的所述鍍層和所述第1配線,優(yōu)選介由各向異性導(dǎo)電性薄膜導(dǎo)通連接。
根據(jù)該構(gòu)成,即使第1配線狹小間距化,介由各向異性導(dǎo)電性薄膜也可以可靠地電氣連接第1配線和鍍層。
另外,優(yōu)選所述半導(dǎo)體元件被密封。
根據(jù)該構(gòu)成,可以在液滴噴頭的制造工序中保護(hù)半導(dǎo)體元件。而且,在液滴噴頭完成之后也可以保護(hù)半導(dǎo)體元件。
本發(fā)明的液滴噴頭的制造方法,是一種通過驅(qū)動(dòng)元件的變形將液滴噴出的液滴噴頭的制造方法,其特征在于,包括在具有噴出所述液滴的噴嘴開口的壓力產(chǎn)生室的第1面上,形成第1配線的工序;在保護(hù)基板的第2面上形成第2配線、在與所述第2面相反一側(cè)配置的所述保護(hù)基板的第3面上形成第3配線、在所述保護(hù)基板的側(cè)面形成連接所述第2配線和所述第3配線的第4配線的工序;在所述保護(hù)基板的所述第2面上,配置驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)元件的半導(dǎo)體元件的工序;析出使所述第2配線、所述第3配線、所述第4配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層的工序;以覆蓋所述驅(qū)動(dòng)元件的方式,在所述壓力產(chǎn)生室的所述第1面上配置所述保護(hù)基板,導(dǎo)通連接所述鍍層和所述第1配線的工序。
根據(jù)該構(gòu)成,即使在連接端子與配線之間或配線相互之間存在位置偏差或間隙,也可以通過鍍層可靠地確保電氣連接。而且,能夠同時(shí)實(shí)施保護(hù)基板上半導(dǎo)體元件的安裝以及各配線的電氣連接,使得制造工序簡(jiǎn)略化。
本發(fā)明的液滴噴出裝置,其特征在于,具有上述液滴噴頭。
根據(jù)該構(gòu)成,由于具有將噴嘴開口狹小間距化的液滴噴頭,所以,能夠描畫高精細(xì)的圖案。
圖1是表示第1實(shí)施方式中液滴噴頭的立體構(gòu)成圖。
圖2是從下側(cè)觀察液滴噴頭的立體構(gòu)成圖。
圖3是沿著圖1的A-A線的剖面構(gòu)成圖。
圖4是表示第1實(shí)施方式中安裝構(gòu)造的局部放大圖。
圖5是表示液滴噴頭的制造方法的流程圖。
圖6A、6B、6C、6D以及6E是表示液滴噴頭的制造方法的剖面工序圖。
圖7是表示第2實(shí)施方式中安裝構(gòu)造的局部放大圖。
圖8A以及8B是表示液滴噴頭的制造方法的剖面工序圖。
圖9是表示第3實(shí)施方式中液滴噴頭的立體構(gòu)成圖。
圖10是從下側(cè)觀察液滴噴頭的立體構(gòu)成圖。
圖11是沿著圖9的A-A線的剖面構(gòu)成圖。
圖12是表示第3實(shí)施方式中安裝構(gòu)造的局部放大圖。
圖13是表示液滴噴頭的制造方法的流程圖。
圖14A、14B、14C、14D以及14E是表示液滴噴頭的制造方法的剖面工序圖。
圖15是表示第4實(shí)施方式中液滴噴頭的立體構(gòu)成圖。
圖16是從下側(cè)觀察液滴噴頭的立體構(gòu)成圖。
圖17是沿著圖15的A-A線的剖面構(gòu)成圖。
圖18是第4實(shí)施方式中安裝構(gòu)造的局部放大圖。
圖19是液滴噴頭的制造方法的流程圖。
圖20A、20B、20C、20D、20E、20F以及20G是表示液滴噴頭的制造方法的剖面工序圖。
圖21A是表示第5實(shí)施方式中液滴噴頭的局部放大圖。
圖21B是表示第5實(shí)施方式的液滴噴頭的第1變形例的局部放大圖。
圖21C是表示第5實(shí)施方式的液滴噴頭的第2變形例的局部放大圖。
圖22A、22B、22C以及22D是表示第5實(shí)施方式的液滴噴頭的第1變形例中液滴噴頭的制造工序。
圖23是作為液滴噴出裝置的一個(gè)實(shí)例的噴墨式記錄裝置的立體構(gòu)成圖。
具體實(shí)施例方式
下面,參照附圖,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
在以下的說(shuō)明中,設(shè)定了XYZ正交坐標(biāo)系,一邊參照XYZ正交坐標(biāo)系,一邊對(duì)各部件的位置關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。將水平面內(nèi)的規(guī)定方向定義為X軸方向,在水平面內(nèi)與X軸方向正交的方向?yàn)閅軸方向,分別與X軸方向以及Y軸方向正交的方向(即鉛垂方向)為Z軸方向。
(第1實(shí)施方式)參照?qǐng)D1至圖3對(duì)本發(fā)明的液滴噴頭的第1實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示液滴噴頭的一個(gè)實(shí)施方式的立體構(gòu)成圖、圖2是從下側(cè)觀察液滴噴頭的立體構(gòu)成圖的局部剖視圖、圖3是沿著圖1的A-A線的剖面構(gòu)成圖。
如圖3所示,本實(shí)施方式的液滴噴頭1將功能液形成液滴形狀,從噴嘴噴出。液滴噴頭1包括流路形成基板10(第1部件、第1基板)、與噴出液滴的噴嘴開口15連通的壓力產(chǎn)生室(第1部件、第1基板)12、配設(shè)在壓力產(chǎn)生室12的上面并且在壓力產(chǎn)生室12中產(chǎn)生壓力變化的壓電元件(驅(qū)動(dòng)元件)300、配設(shè)在壓力產(chǎn)生室12的上面并且覆蓋壓電元件300的容器形成基板(保護(hù)基板、第2部件、第2基板)20、配設(shè)在容器形成基板20的上面并且驅(qū)動(dòng)壓電元件300的半導(dǎo)體元件200。液滴噴頭1的動(dòng)作,通過與半導(dǎo)體元件200連接的未圖示的外部控制器進(jìn)行控制。
如圖2所示,在液滴噴頭1的下側(cè)(-Z側(cè))安裝有噴嘴基板16。在噴嘴基板16上,沿Y軸方向配列設(shè)置有多個(gè)噴出液滴的噴嘴開口15。在本實(shí)施方式中,將在噴嘴基板16上的多個(gè)區(qū)域內(nèi)排列的一組噴嘴開口15,分別稱作第1噴嘴開口組15A、第2噴嘴開口組15B、第3噴嘴開口組15C、第4噴嘴開口組15D。
第1噴嘴開口組15A和第2噴嘴開口組15B在X軸方向上排列配置。第3噴嘴開口組15C設(shè)置在第1噴嘴開口組15A的+Y側(cè),第4噴嘴開口組15D設(shè)置在第2噴嘴開口組15B的+Y側(cè)。第3噴嘴開口組15C和第4噴嘴開口組15D在X軸方向上排列配置。
在圖2中,例示了各開口組15A~15D分別由6個(gè)噴嘴開口15構(gòu)成,但是,實(shí)際中各噴嘴開口組例如由720個(gè)左右的噴嘴開口15構(gòu)成。
在噴嘴基板16的上側(cè)(+Z側(cè))配置有流路形成基板10。流路形成基板10的下面與噴嘴基板16,例如,介由粘結(jié)劑或熱熔敷薄膜等固定。流路形成基板10可以由硅或玻璃、陶瓷材料等構(gòu)成,在本實(shí)施方式中是由硅形成的。在流路形成基板10的內(nèi)側(cè),形成有多個(gè)從其中央部向X軸方向延伸的隔壁11。隔壁11是通過利用各向異性蝕刻法,將流路形成基板10的母材即單晶硅基板局部除去而形成的。通過隔壁11,在流路形成基板10上形成多個(gè)俯視近似為梳齒狀的開口區(qū)域。這些開口領(lǐng)域中,在X軸方向延伸而形成的部分,由噴嘴基板16和振動(dòng)板400包圍,構(gòu)成壓力產(chǎn)生室(第1部件)12。壓力產(chǎn)生室12收容功能液,在液滴噴頭1動(dòng)作的時(shí)候,通過被施加的壓力從噴嘴開口15噴出功能液。
各壓力產(chǎn)生室12對(duì)應(yīng)多個(gè)噴嘴開口15而設(shè)置。即,壓力產(chǎn)生室12,以與分別構(gòu)成第1~第4噴嘴開口組15A~15D的多個(gè)噴嘴開口15相對(duì)應(yīng)的方式,在Y軸方向上排列多個(gè)而設(shè)置。與第1噴嘴開口組15A相對(duì)應(yīng)而形成的多個(gè)壓力產(chǎn)生室12,構(gòu)成第1壓力產(chǎn)生室組12A;與第2噴嘴開口組15B相對(duì)應(yīng)而形成的多個(gè)壓力產(chǎn)生室12,構(gòu)成第2壓力產(chǎn)生室組12B;與第3噴嘴開口組15C相對(duì)應(yīng)而形成的多個(gè)壓力產(chǎn)生室12,構(gòu)成第3壓力產(chǎn)生室組12C;與第4噴嘴開口組15D相對(duì)應(yīng)而形成的多個(gè)壓力產(chǎn)生室12,構(gòu)成第4壓力產(chǎn)生室組12D。第1壓力產(chǎn)生室組12A和第2壓力產(chǎn)生室組12B在X軸方向排列設(shè)置,在它們之間形成向Y軸方向延伸的隔壁10K。同樣地,第3壓力產(chǎn)生室組12C和第4壓力產(chǎn)生室組12D在X軸方向排列設(shè)置,在它們之間也形成向Y軸方向延伸的隔壁10K。
而且,在流路形成基板10上形成的俯視近似為梳齒形狀的開口區(qū)域中,在圖示Y方向延伸而形成的部分構(gòu)成容器100。形成第1壓力產(chǎn)生室組12A的多個(gè)壓力產(chǎn)生室12的基板外緣部側(cè)(+X側(cè))的端部,與所述容器100連接。容器100,是用于預(yù)備保持向壓力產(chǎn)生室12提供的功能液的部件,形成構(gòu)成第1壓力產(chǎn)生室組12A的多個(gè)壓力產(chǎn)生室12的共通的功能液保持室(油墨室)。第2、第3、第4壓力產(chǎn)生室組12B、12C、12D也分別與所述相同的容器100連接,分別構(gòu)成向壓力產(chǎn)生室組12B~12D提供的功能液的暫時(shí)存積部。
如圖3所示,容器100,由在容器形成基板20上形成的容器部21、和在流路形成基板10上形成的連通部13構(gòu)成。連通部13,具有將容器部21分別連接到各壓力產(chǎn)生室12上的功能。在容器形成基板20的外側(cè)(與流路形成基板10相反側(cè)),接合有柔性基板30,該柔性基板30是由密封膜31與固定板32層疊而構(gòu)成。在柔性基板30中,配置在內(nèi)側(cè)的密封膜31由剛性低、具有可撓性的材料(例如,厚度為6μm左右的聚苯硫醚薄膜)形成。另一方面,配置在外側(cè)的固定板32由金屬等硬質(zhì)材料(例如,厚度為30μm左右的不銹鋼)形成。在固定板32上形成有開口部33,該開口部是將容器100所對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域切口而形成的。根據(jù)這樣的構(gòu)成,容器100的上部,僅利用具有可撓性的密封膜31密封,通過內(nèi)部壓力的變化而構(gòu)成能夠變形的可撓部22。而且,在柔性基板30上,形成用于向容器100提供功能液的功能液入口25。在容器形成基板20上,設(shè)置有連通該功能液入口25與容器100的導(dǎo)入口26。
通過功能液導(dǎo)入口25導(dǎo)入的功能液,經(jīng)過導(dǎo)入口26流入容器100,然后經(jīng)過供給路14,分別向構(gòu)成第1壓力產(chǎn)生室組12A的多個(gè)壓力產(chǎn)生室12供給。雖然由于壓電元件300驅(qū)動(dòng)時(shí)功能液的流動(dòng)與周圍的熱量,會(huì)在容器100的內(nèi)部有發(fā)生壓力變化之顧慮,但是,因?yàn)槿萜?00的可撓部22發(fā)生撓曲變形、吸收了該壓力變化,所以,容器100內(nèi)能夠經(jīng)常保持為一定的壓力。
另一方面,在流路形成基板10的圖示上面?zhèn)?+Z側(cè)),配置有振動(dòng)板400。振動(dòng)板400,具有從流路形成基板10側(cè)順次層疊彈性膜50和下電極膜60的構(gòu)造。在流路形成基板10側(cè)配置的彈性膜50,例如是由1~2μm厚度左右的氧化硅膜構(gòu)成。下電極膜60,例如是由0.2μm厚度左右的金屬膜構(gòu)成。在本實(shí)施方式中,下電極膜60,起作為配置在流路形成基板10與容器形成基板20之間的多個(gè)壓電元件300的共通電極的功能。
在振動(dòng)板400的圖示上面?zhèn)?+Z側(cè)),配置有用于使振動(dòng)板400變形的壓電元件300。壓電元件300,具有從下電極膜60側(cè)順次層疊壓電體膜70和上電極膜80的構(gòu)造。壓電體膜70,例如是由1μm厚度左右的PZT膜等構(gòu)成。上電極膜80,例如是由0.1μm厚度左右的金屬膜構(gòu)成。
作為壓電元件300的概念,除了壓電體膜70以及上電極膜80之外,還可以是包含下電極膜60的部件。因?yàn)橄码姌O膜60除了具有作為壓電元件300的功能之外,還具有作為振動(dòng)板400的功能。在本實(shí)施方式中,雖然采用了彈性膜50以及下電極膜60起作為振動(dòng)板400的功能的構(gòu)成,但是,也可以省略彈性膜50,采用下電極膜60兼作彈性膜50的構(gòu)成。
壓電元件300(壓電體膜70以及上電極膜80),與多個(gè)噴嘴開口15以及壓力產(chǎn)生室12對(duì)應(yīng),設(shè)置有多個(gè)。在本實(shí)施方式中,為了方便起見,以和構(gòu)成第1噴嘴開口組15A的噴嘴開口15分別對(duì)應(yīng)的方式,將多個(gè)在Y軸方向排列設(shè)置的一組壓電元件300稱作第1壓電元件組;以和構(gòu)成第2噴嘴開口組15B的噴嘴開口15分別對(duì)應(yīng)的方式,將多個(gè)在Y軸方向排列設(shè)置的一組壓電元件300稱作第2壓電元件組。而且,將與第3噴嘴開口組對(duì)應(yīng)的一組壓電元件稱作第3壓電元件組、與第4噴嘴開口組對(duì)應(yīng)的一組壓電元件稱作第4壓電元件組。所述第1壓電元件組和第2壓電元件組在X軸方向排列配置,同樣地,第3壓電元件組和第4壓電元件組也在X軸方向排列設(shè)置。
以覆蓋壓電元件300的方式,在流路形成基板10的圖示上面?zhèn)?+Z側(cè))配置有容器形成基板(保護(hù)基板、第2部件)20。由于容器形成基板20和流路形成基板10是形成液體噴頭1的基體的構(gòu)件,所以,作為其構(gòu)成材料,優(yōu)選使用具有與流路形成基板10大致相同的熱膨脹率的剛性材料。由于本實(shí)施方式中,流路形成基板10由硅構(gòu)成,所以,適宜選用與其相同材料的單晶硅基板。因?yàn)楣杌逋ㄟ^各向異性蝕刻能夠容易地實(shí)施高精度加工,所以,具有可以容易地形成下面所述的壓電元件保持部24等的優(yōu)點(diǎn)。與流路形成基板10相同,也可以使用玻璃或陶瓷材料等,構(gòu)成容器形成基板20。
在容器(reserver)形成基板20上,設(shè)置有密封壓電元件300的密封部23。在本實(shí)施方式中,密封第1壓電元件組的部分稱作第1密封部23A,密封第2壓電元件組的部分稱作第2密封部23B。同樣地,密封第3壓電元件組的部分稱作第3密封部,密封第4壓電元件組的部分稱作第4密封部。在密封部23上,設(shè)置有壓電元件保持部(元件保持部)24,該壓電元件保持部24由在圖11的紙面垂直方向延伸的俯視近似為矩形形狀的凹部形成。壓電元件保持部24,用于確保在壓電元件300的周圍,不阻礙壓電元件300的運(yùn)動(dòng)的適度的空間,并且,具有密封該空間的功能。壓電元件保持部24的尺寸至少是可以密封壓電元件300中的壓電體膜70。而且,壓電元件保持部24也可以按多個(gè)壓電元件300來(lái)劃分。
這樣,容器形成基板20,具有作為從外部環(huán)境遮斷壓電元件300的保護(hù)基板的功能。通過利用容器形成基板20密封壓電元件300,可以防止由于外部的水分等,造成壓電元件300的特性劣化等。而且,在本實(shí)施方式中,雖然將壓電元件保持部24的內(nèi)部保持為密封的狀態(tài),但是,還可以將其內(nèi)部保持為真空,或者通入氮或氬等氣體,使壓電元件保持部24內(nèi)保持為低濕度。根據(jù)這樣的構(gòu)成,可以進(jìn)一步有效地防止壓電元件300的劣化。
在容器形成基板20的第1密封部23A與第2密封部23B之間,設(shè)置有貫通容器形成基板20的槽部20a。穿過槽部20a,流路形成基板10的上面向外部露出。從露出的流路形成基板10的上面,到容器形成基板20的密封部23的上面,形成臺(tái)階部。
容器形成基板20的槽部20a的側(cè)面20b,形成為傾斜面。尤其是,如果由面方位(1,0,0)的硅基板構(gòu)成容器形成基板20,將硅基板在KOH等堿溶液進(jìn)行濕蝕刻,則由于各面方位的蝕刻率不同,可以將槽部20a的側(cè)面20b形成大約為54的傾斜面。
在通過容器形成基板20的壓電元件保持部24密封的壓電元件300中,上電極膜80的-X側(cè)的端部,延伸設(shè)置到露出的流路形成基板10的上面,構(gòu)成第1配線36。第1配線36,由Al或Ni-Cr、Cu、Ni、Au、Ag等金屬材料構(gòu)成,也可以由被付與催化劑的感光性樹脂材料構(gòu)成。當(dāng)在流路形成基板10上以平面薄板形狀設(shè)置下電極膜60的時(shí)候,在壓電元件保持部24的外側(cè)延伸設(shè)置的上電極膜80與下電極膜60之間,設(shè)置有用于防止二者短路的絕緣膜600。而且,作為延伸設(shè)置上電極膜80的替代,也可以在流路形成基板10上形成與上電極膜80電氣連接的電極配線,將電極配線向壓電元件保持部24的外側(cè)拉出,作為第1配線36。
另一方面,在容器形成基板20的上面形成第2配線34,在容器形成基板20的側(cè)面形成第3配線35。如圖1所示,與36相同數(shù)目的第2配線34以及第3配線35,形成在與第1配線26相同的Y方向位置。雖然第2配線34與第3配線35之間連接,但是,也可以形成幾μm~10μm左右的間隙。
圖3所示的第2配線34以及第3配線35,優(yōu)選由被付與催化劑的樹脂材料構(gòu)成。具體地說(shuō),由分散有Pd(鈀)微粒子的感光性樹脂材料構(gòu)成。該情況下,第2配線34以及第3配線35可以通過光刻法形成。即,將樹脂材料涂布在容器形成基板20的上面及側(cè)面,通過曝光及顯影,可以形成第2配線34以及第3配線35的圖案。
第2配線34以及第3配線35也可以由Al或Ni-Cr、Cu、Ni、Au、Ag等金屬材料構(gòu)成。但是,為了將金屬材料形成圖案需要進(jìn)行把抗蝕劑作為掩模的蝕刻,造成制造工序的繁雜化。對(duì)此,如果由被付與催化劑的感光性樹脂材料構(gòu)成,則僅通過光刻法就可以形成第2配線34以及第3配線35的圖案,使得制造工序簡(jiǎn)單化。
在容器形成基板20的圖示上面?zhèn)?+Z側(cè)),以面朝下的狀態(tài)配置有半導(dǎo)體元件200。半導(dǎo)體元件200,包含具有例如電路基板或驅(qū)動(dòng)電路的半導(dǎo)體集成電路(IC)而構(gòu)成。如圖1所示,在本實(shí)施方式中,配設(shè)有4個(gè)用于驅(qū)動(dòng)第1~第4壓電元件組的半導(dǎo)體元件200A~200D。
在圖3所示的半導(dǎo)體元件200的圖示下面?zhèn)?-Z側(cè))的中央部,配置有由聚酰亞氨等熱塑性材料構(gòu)成的粘接劑42。通過一邊加熱半導(dǎo)體元件200,一邊對(duì)容器形成基板20加壓,可以將半導(dǎo)體元件200固定在容器形成基板20的上面。
而且,在半導(dǎo)體元件200的圖示下面?zhèn)?-Z側(cè))的邊緣部,設(shè)置有多個(gè)連接端子44。連接端子44,由Al或Ni-Cr、Cu、Ni、Au、Ag等金屬材料構(gòu)成。為了與壓電元件電氣連接而使用,在半導(dǎo)體元件200A的-X側(cè)的端部,以與第2配線34相同的間距排列設(shè)置與第2配線34相同個(gè)數(shù)的連接端子44。并且,在半導(dǎo)體元件200A的+X側(cè)的端部,形成與外部控制器電氣連接而使用的連接端子44。通過調(diào)整配置在半導(dǎo)體元件200下面的粘接劑量、以及粘接時(shí)候的加熱、加壓量,可以在連接端子44與第2配線34之間形成幾μm~10μm左右的間隙。
這樣,在連接端子44與第2配線34之間存在間隙。另外,由于容器形成基板20與流路形成基板10之間介由粘接劑(未圖示)而固定,所以,在第3配線35和第1配線36之間也存在間隙。而且,構(gòu)成第2配線34以及第3配線35、被付與催化劑的樹脂材料是具有絕緣性的材料。因此,在上述狀態(tài)下,半導(dǎo)體元件200與壓電元件300無(wú)法電氣連接。
因此,在第1~第3配線以及連接端子的表面析出鍍層46。具體地說(shuō),第1配線36的表面析出鍍層36a,第3配線35的表面析出鍍層35a,第2配線34的表面析出鍍層34a,連接端子44的表面析出鍍層44a。在由被付與催化劑的樹脂材料構(gòu)成的第2配線34以及第3配線35上,相對(duì)于其催化劑析出鍍層34a及鍍層35a。這些鍍層46,由Cu或Ni、Au等金屬材料構(gòu)成。也可以在各配線及連接端子的表面析出不同材料的鍍層。
圖4是第1實(shí)施方式中安裝構(gòu)造的說(shuō)明圖、是圖6E的B部的擴(kuò)大圖。如圖4所示,在半導(dǎo)體元件200的連接端子44的表面析出鍍層44a,在第2配線34的表面析出鍍層34a。通過增長(zhǎng)的鍍層44a以及34a的結(jié)合,連接端子44與第2配線34電氣連接,這樣,半導(dǎo)體元件200被安裝。同樣地,如圖3所示,在第3配線35的表面析出、增長(zhǎng)的鍍層35a與在第1配線36的表面析出、增長(zhǎng)的鍍層36a結(jié)合,使得第3配線35與第1配線36電氣連接。由此,半導(dǎo)體元件200與壓電元件300可以電氣連接。
為了從圖3所示的液滴噴頭1噴出功能液的液滴,通過與該液滴噴頭1連接的外部控制器(省略圖示),驅(qū)動(dòng)與功能液導(dǎo)入口25連接的、未圖示的外部功能液供給裝置。由外部功能液供給裝置輸出的功能液,在介由功能液導(dǎo)入口25供給容器100之后,充滿到噴嘴開口15為止的液滴噴頭1的內(nèi)部流路。
而且,外部控制器,向安裝在容器形成基板20上的半導(dǎo)體元件200發(fā)出驅(qū)動(dòng)電力和指令信號(hào)。接受到指令信號(hào)等的半導(dǎo)體元件200,將基于由外部控制器發(fā)出的指令的驅(qū)動(dòng)信號(hào),送至各壓電元件300。
于是,分別在壓力產(chǎn)生室12所對(duì)應(yīng)的下電極膜60與上電極膜80之間施加電壓的結(jié)果,使得彈性膜50、下電極膜60以及壓電體膜70產(chǎn)生位移,由于該位移,各壓力產(chǎn)生室12的容積發(fā)生變化,導(dǎo)致內(nèi)部壓力增加,這樣,從噴嘴開口15噴出液滴。
下面,參照?qǐng)D5的流程圖以及圖6A~6E的剖面工序圖,對(duì)液滴噴頭的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
首先,參照?qǐng)D5以及圖3,對(duì)于液滴噴頭制造工序的概略進(jìn)行說(shuō)明。
為了制造液滴噴頭,首先,在圖3所示的蝕刻加工前的流路形成基板10上,層疊形成彈性膜50和下電極膜60,然后,通過在下電極膜60上圖案形成壓電體膜70以及上電極膜80,形成壓電元件300(步驟SA1)。
另外,通過與步驟SA1同時(shí),在單晶硅基板上實(shí)施各向異性蝕刻,制作具有槽部20a與壓電元件保持部24、導(dǎo)入路26、容器部21等的容器形成基板20(步驟SA2)。然后,在容器形成基板20的上面形成第2配線34,在側(cè)面圖案形成第3配線35(步驟SA3)。
接著,將經(jīng)過步驟SA3的容器形成基板20,對(duì)位固定在覆蓋經(jīng)過步驟SA1的流路形成基板10上的壓電元件300的位置(步驟SA4)。之后,通過對(duì)由單晶硅基板構(gòu)成的流路形成基板10實(shí)施各向異性蝕刻,制作圖3所示的壓力產(chǎn)生室12與供給路14、連通部13等(步驟SA5)。之后,將半導(dǎo)體元件200粘接到容器形成基板20的上面(步驟SA6)。接著,在第1~第3配線以及半導(dǎo)體元件的連接端子上析出鍍層,導(dǎo)通連接半導(dǎo)體元件200與壓電元件300(步驟SA7)。
通過以上的工序,可以制造安裝有半導(dǎo)體元件200的液滴噴頭1。
下面,參照?qǐng)D6A~6E,對(duì)容器形成基板20的制造工序以及半導(dǎo)體元件的安裝工序進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。圖6A~6E,是與沿著圖1的A-A線的概略剖面構(gòu)成相對(duì)應(yīng)的圖。
首先,如圖6A所示,通過蝕刻,將單晶硅基板920的圖示上面(+Z側(cè)面)的中央部除去,形成槽部20a。具體地說(shuō),首先,熱氧化單晶硅基板920的表面,形成氧化硅膜。接著,在單晶硅基板920的表面涂布防蝕劑,通過光刻法在為了形成槽部20a的部分形成防蝕劑的開口部。然后,通過氫氟酸處理防蝕劑的開口部,形成氧化硅膜的開口部。然后,將單晶硅基板920浸漬到35重量%左右的氫氧化鉀(KOH)水溶液中,對(duì)從氧化硅膜的開口部露出的單晶硅基板920進(jìn)行各向異性蝕刻。由于氧化硅膜具有作為蝕刻停止機(jī)構(gòu)的功能,所以,蝕刻在貫通單晶硅基板920的地方停止。在蝕刻結(jié)束后,再次熱氧化單晶硅基板920的表面,形成氧化硅膜。
同樣地,通過蝕刻形成容器部21以及壓電元件保持部24。
接著,如圖6B所示,在單晶硅基板920的上面形成第2配線34,在槽部20a的側(cè)面20b上形成第3配線35。具體地說(shuō),首先,通過旋涂法或噴涂法等,在單晶硅基板920的表面上涂布被付與催化劑的樹脂材料的液體。然后,介由描畫第2配線34以及第3配線35的圖案的掩模,使樹脂材料曝光、顯影。由此,第2配線34以及第3配線35在單晶硅基板920的表面形成圖案。
當(dāng)?shù)?配線34以及第3配線35由金屬材料構(gòu)成的情況下,通過噴濺形成金屬膜、通過介由防蝕劑掩模的蝕刻形成圖案。也可以通過介由Si掩模的噴濺法或噴墨法等,直接描畫第2配線34。根據(jù)以上的方法,形成容器形成基板20。
接著,如圖6C所示,將容器形成基板20,對(duì)位固定在覆蓋蝕刻加工前的流路形成基板10上的壓電元件300的位置。以在流路形成基板10上的中央部延伸設(shè)置的壓電元件300的第1配線36,穿過在容器形成基板20的中央部形成的槽部20a穿過而露出的方式,在形成第1配線36圖案的上面,預(yù)先配置兩基板。然后,通過對(duì)由單晶硅基板形成的流路形成基板10實(shí)施各向異性蝕刻,制作壓力產(chǎn)生室12等。之后,將柔性基板30接合到容器形成基板20上、將噴嘴基板16接合到流路形成基板10上。
然后,如圖6D所示,將半導(dǎo)體元件200粘接在容器形成基板20的上面。具體地說(shuō),首先,在半導(dǎo)體元件200的下面中央部,涂布由熱塑性樹脂材料構(gòu)成的粘接劑42。接著,將半導(dǎo)體元件200的連接端子44對(duì)位到容器形成基板20的第2配線34處,一邊加熱半導(dǎo)體元件200,一邊對(duì)容器形成基板20加壓。在此,通過調(diào)整粘接劑的涂布量和粘接時(shí)的加熱、加壓量,將連接端子44與第2配線34之間的間隙設(shè)定在幾μm~10μm左右。之后,整體冷卻使粘接劑42固化,從而將半導(dǎo)體元件200固定在容器形成基板20的上面。也可以在將半導(dǎo)體元件200粘接在容器形成基板20之后,將容器形成基板20固定在流路形成基板10上。
接著,如圖6E所示,在第1配線35、第3配線35、第2配線34、以及連接端子44的表面析出鍍層46。具體地說(shuō),通過以下的處理工序?qū)嵤┓请娊忮儗印?br>
首先,以提高各配線以及連接端子表面的潤(rùn)濕性、除去殘留物為目的,浸漬到含有氫氟酸0.01~1%、硫酸0.01~1%的水溶液中1~5分鐘?;蛘?,也可以浸漬到0.1~10%的氫氧化鈉等堿性基質(zhì)水溶液1~10分鐘。
接著,浸漬到以氫氧化鈉為基質(zhì)、被加溫至20~60℃的PH值為9~13的堿性水溶液中1秒~5分鐘,除去表面的氧化膜。也可以浸漬到以5~30%硝酸為基質(zhì)、被加溫至20~60℃的PH值為1~3的酸性水溶液中1秒至5分鐘。
接著,浸漬到含有ZnO的PH值為11~13的鋅酸鹽液中1秒~2分鐘,將各配線以及連接端子的表面置換為Zn。接著,浸漬到5~30%的硝酸水溶液中1~60秒,將Zn剝離。再次浸漬到鋅酸鹽浴中1秒~2分鐘,在各配線以及連接端子的表面析出致密的Zn粒子。
然后,浸漬到非電解Ni鍍敷浴中,使Ni鍍層析出??梢允乖撳儗?,析出到2~30μm高度左右。另外,鍍敷浴是以亞磷酸作為還原劑的浴,PH值為4~5、浴溫為80~95℃。由于是亞磷酸浴,所以共析出磷。
而且,也可以浸漬到置換Au鍍敷浴中,將Ni表面置換為Au。Au形成為0.05μm~0.3μm厚度左右。而且,Au浴使用無(wú)氰類型,PH值為6~8、浴溫50~80℃、浸漬1~30分鐘。
這樣,在各配線以及連接端子的表面上析出Ni或Ni-Au鍍層。另外,也可以在Ni-Au配線上實(shí)施一定厚度的鍍Au。所以即使成為鍍層的襯底的各配線很薄,通過將鍍層帶有一定厚度,可以減小電阻。
在各化學(xué)處理之間進(jìn)行水洗處理。水洗槽可以使用具有溢出構(gòu)造或QDR機(jī)構(gòu)的容器,從最下面進(jìn)行N2發(fā)泡。發(fā)泡法是指在樹脂制造的管等上開孔,放出N2的方法,或通過燒結(jié)體等放出N2的方法。這樣,在短時(shí)間里可以取得充分效果的清洗。
如圖4所示,根據(jù)上述工序,在半導(dǎo)體元件200的連接端子44的表面上析出鍍層44a,在第2配線34的表面析出鍍層34a。通過鍍層44a以及鍍層34a增長(zhǎng)至相互結(jié)合,可以使連接端子44與第2配線34電氣連接。同樣地,通過圖3所示的第3配線35的表面析出的鍍層35a,與在第1配線36的表面析出的鍍層36a增長(zhǎng)至相互結(jié)合,可以使第3配線35與第1配線36電氣連接。由此,半導(dǎo)體元件200與壓電元件300被電氣連接。
通過以上方法,可以形成本實(shí)施方式的液滴噴頭。
如以上詳述所示,本實(shí)施方式的液滴噴頭1,是導(dǎo)通連接在流路形成基板10的上面形成的壓電元件300的第1配線36、在容器形成基板20的上面形成的第2配線34、在容器形成基板20的側(cè)面形成的第3配線35、半導(dǎo)體元件200的連接端子44,通過在各配線34~36以及連接元件44的表面析出的鍍層46導(dǎo)通連接而構(gòu)成的。
根據(jù)這樣的構(gòu)成,與通過引線接合法使半導(dǎo)體元件200與第1配線36連接的情況不同,不需要設(shè)置旋回引線的空間。因此,即使隨著噴嘴開口15的狹小間距化,第1配線36也狹小間距化,還是能夠在確保與該第1配線36的電氣連接的同時(shí),安裝半導(dǎo)體元件200。除此之外,與以往通過引線接合法所實(shí)施的安裝相比,能夠?qū)崿F(xiàn)短TAT、低成本、高合格率的安裝。
而且,即使在連接端子44與配線36之間或配線相互之間存在位置偏差或間隙,通過析出鍍層,可以確保電氣連接。另外,可以同時(shí)實(shí)施半導(dǎo)體元件200的安裝以及各配線的電氣連接,使制造工序簡(jiǎn)單化。
而且,由于本實(shí)施方式的液滴噴頭1,其容器形成基板20的側(cè)面20b形成為傾斜面,所以能夠容易地形成第3配線35。因此,可以可靠地將半導(dǎo)體元件200與壓電元件300電氣連接。
而且,根據(jù)本實(shí)施方式的液滴噴頭1,能夠使噴嘴開口15狹小間距化,如果使用該液滴噴頭1制造設(shè)備,則可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高精細(xì)化以及微細(xì)化。
另外,由于根據(jù)本實(shí)施方式的安裝構(gòu)造,可以將臺(tái)階下部的配線36與臺(tái)階上部的半導(dǎo)體元件200可靠地電氣連接,所以,不僅是液滴噴頭,在其他的設(shè)備中也可以實(shí)現(xiàn)介由臺(tái)階部的安裝、相對(duì)于電子機(jī)器和輸送機(jī)器、印刷機(jī)器等可以廣泛使用。
(第2實(shí)施方式)下面,使用圖7對(duì)本發(fā)明的液滴噴頭的第2實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
圖7是第2實(shí)施方式中安裝構(gòu)造的說(shuō)明圖、是圖8B的C部放大圖。如圖7所示,第2實(shí)施方式的液滴噴頭與第1實(shí)施方式不同點(diǎn)在于,其第2配線34延伸設(shè)置到與半導(dǎo)體元件200的連接端子44相對(duì)向的位置,并且,在其連接端子44上朝向第2配線34形成具有導(dǎo)電性的突起45。對(duì)于與第1實(shí)施方式具有相同構(gòu)成的部分,省略其詳細(xì)說(shuō)明。
在第2實(shí)施方式中,在容器形成基板20的上面形成的第2配線34,延伸設(shè)置到與半導(dǎo)體元件200的連接端子44相對(duì)向的位置。而且,在連接端子44的表面上,朝向第2配線34突出形成具有導(dǎo)電性的突起(凸出)45。突起45,由Al或Ni-Cr、Cu、Ni、Au、Ag等金屬材料形成幾μm~10μm左右的高度。以覆蓋第2配線34以及突起45的方式,析出鍍層46。
接著,參照?qǐng)D8A以及8B,對(duì)第2實(shí)施方式的液滴噴頭的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。從容器形成基板20的形成工序,到與流路形成基板10的固定工序,和由圖6A~6C所示的第1實(shí)施方式相同。
如圖8A所示,在第2實(shí)施方式中,預(yù)先在半導(dǎo)體元件200的連接端子的表面上形成突起45。以該突起45的前端與第2配線34對(duì)接的方式,一邊將半導(dǎo)體200加壓到容器形成基板上,一邊通過粘接劑固定。由于突起45的高度偏差等,也可以在突起45的前端和第2配線34之間存在若干的間隙。
然后,如圖8B所示,在各配線以及突起45的表面上析出鍍層46。具體地說(shuō),通過與第1實(shí)施方式相同的處理實(shí)施非電解鍍層。在此,由于使突起45的前端與第2配線34對(duì)接,所以,可以使在兩者的表面上析出的鍍層46可靠地結(jié)合。即使在突起45的前端與第2配線34之間存在若干的間隙也是一樣的。由此,可以使連接端子與第2配線34可靠地電氣連接。
如上詳述所示,在第2實(shí)施方式中,第2配線34延伸設(shè)置到與半導(dǎo)體元件200的連接端子44相對(duì)向的位置,并且,在其連接端子44上突出形成朝向第2配線34、具有導(dǎo)電性的突起45。進(jìn)而,使突起45的前端與第2配線34對(duì)接,在兩者的表面上析出鍍層46。
根據(jù)這樣的構(gòu)成,能夠可靠地將半導(dǎo)體元件200的連接端子44與第2配線34電氣連接,可以提高電氣連接的信賴性。
而且,在電氣連接之際通過少量的鍍層即可解決,能夠?qū)崿F(xiàn)短TAT、低成本以及高合格率的安裝。并且,在使鍍層帶有一定厚度的時(shí)候,由于在配線的橫方向上也增長(zhǎng),所以,相對(duì)于配線的狹小間距化比較困難,在第2實(shí)施方式中,因?yàn)殡姎膺B接之際的鍍層量少,所以,配線的狹小間距化以及液滴噴頭1的噴嘴開口15的狹小間距化能夠容易地實(shí)現(xiàn)。
在由被付與催化劑的感光性樹脂構(gòu)成第2配線的情況下,由于第2配線34具有彈性,所以,可以防止與突起45的對(duì)接而引起破壞。而且,在通過突起45對(duì)第2配線34施加初期壓縮的狀態(tài)下,也可以將半導(dǎo)體元件200固定在容器形成基板20上,從而進(jìn)一步提高電氣連接的信賴性。
(第3實(shí)施方式)參照?qǐng)D9至圖11,對(duì)本發(fā)明的液滴噴頭的第3實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖9是表示液滴噴頭的第3實(shí)施方式的立體構(gòu)成圖、圖10是從下側(cè)觀察液滴噴頭的立體構(gòu)成圖的局部剖視圖、圖11是沿著圖9的A-A線的剖面構(gòu)成圖。
如圖11所示,本實(shí)施方式的液滴噴頭1將功能液形成液滴形狀,從噴嘴噴出。液滴噴頭1包括與噴出液滴的噴嘴開口15連通的壓力產(chǎn)生室12、配設(shè)在壓力產(chǎn)生室12的上面并且在壓力產(chǎn)生室12中產(chǎn)生壓力變化的壓電元件(驅(qū)動(dòng)元件)300、配設(shè)在壓力產(chǎn)生室12的上面并且覆蓋壓電元件300的容器形成基板(保護(hù)基板)20、配設(shè)在容器形成基板20的側(cè)面20b并且驅(qū)動(dòng)壓電元件300的半導(dǎo)體元件200。另外,液滴噴頭1的動(dòng)作,通過與半導(dǎo)體元件200連接的未圖示的外部控制器進(jìn)行控制。
如圖10所示,在液滴噴頭1的下側(cè)(-Z側(cè))安裝有噴嘴基板16。在噴嘴基板16上,沿Y軸方向配列設(shè)置有多個(gè)噴出液滴的噴嘴開口15。在本實(shí)施方式中,將在噴嘴基板16上的多個(gè)區(qū)域內(nèi)排列的一組噴嘴開口15,分別稱作第1噴嘴開口組15A、第2噴嘴開口組15B、第3噴嘴開口組15C、以及第4噴嘴開口組15D。
第1噴嘴開口組15A和第2噴嘴開口組15B在X軸方向上排列配置。第3噴嘴開口組15C設(shè)置在第1噴嘴開口組15A的+Y側(cè),第4噴嘴開口組15D設(shè)置在第2噴嘴開口組15B的+Y側(cè)。第3噴嘴開口組15C和第4噴嘴開口組15D在X軸方向上排列配置。
在圖10中,例示了各開口組15A~15D分別由6個(gè)噴嘴開口15構(gòu)成,但是,實(shí)際中各噴嘴開口組例如由720個(gè)左右的噴嘴開口15構(gòu)成。
在噴嘴基板16的上側(cè)(+Z側(cè))配置有流路形成基板10。流路形成基板10的下面與噴嘴基板16,例如,介由粘結(jié)劑或熱熔敷薄膜等固定。流路形成基板10可以由硅或玻璃、陶瓷材料等構(gòu)成,在本實(shí)施方式中是由硅形成的。在流路形成基板10的內(nèi)側(cè),形成有多個(gè)從其中央部向X軸方向延伸的隔壁11。隔壁11是通過利用各向異性蝕刻法,將流路形成基板10的母材即單晶硅基板局部除去而形成的。通過隔壁11,在流路形成基板10上形成多個(gè)俯視近似為梳齒狀的開口區(qū)域。這些開口領(lǐng)域中,在X軸方向延伸而形成的部分,由噴嘴基板16和振動(dòng)板400包圍,構(gòu)成壓力產(chǎn)生室12。壓力產(chǎn)生室12收容功能液,在液滴噴頭1動(dòng)作的時(shí)候,通過被施加的壓力從噴嘴開口15噴出功能液。
各壓力產(chǎn)生室12對(duì)應(yīng)多個(gè)噴嘴開口15而設(shè)置。即,壓力產(chǎn)生室12,以與分別構(gòu)成第1~第4噴嘴開口組15A~15D的多個(gè)噴嘴開口15相對(duì)應(yīng)的方式,在Y軸方向上排列多個(gè)而設(shè)置。與第1噴嘴開口組15A相對(duì)應(yīng)而形成的多個(gè)壓力產(chǎn)生室12,構(gòu)成第1壓力產(chǎn)生室組12A;與第2噴嘴開口組15B相對(duì)應(yīng)而形成的多個(gè)壓力產(chǎn)生室12,構(gòu)成第2壓力產(chǎn)生室組12B;與第3噴嘴開口組15C相對(duì)應(yīng)而形成的多個(gè)壓力產(chǎn)生室12,構(gòu)成第3壓力產(chǎn)生室組12C;與第4噴嘴開口組15D相對(duì)應(yīng)而形成的多個(gè)壓力產(chǎn)生室12,構(gòu)成第4壓力產(chǎn)生室組12D。第1壓力產(chǎn)生室組12A和第2壓力產(chǎn)生室組12B在X軸方向排列設(shè)置,在它們之間形成向Y軸方向延伸的隔壁10K。同樣地,第3壓力產(chǎn)生室組12C和第4壓力產(chǎn)生室組12D在X軸方向排列設(shè)置,在它們之間也形成向Y軸方向延伸的隔壁10K。
而且,在流路形成基板10上形成的俯視近似為梳齒形狀的開口區(qū)域中,在圖示Y方向延伸而形成的部分構(gòu)成容器100。形成第1壓力產(chǎn)生室組12A的多個(gè)壓力產(chǎn)生室12的基板外緣部側(cè)(+X側(cè))的端部,與所述容器100連接。容器100,是用于預(yù)備保持向壓力產(chǎn)生室12提供的功能液的部件,形成構(gòu)成第1壓力產(chǎn)生室組12A的多個(gè)壓力產(chǎn)生室12的共通的功能液保持室(油墨室)。第2、第3、第4壓力產(chǎn)生室組12B、12C、12D也分別與所述相同的容器100連接,分別構(gòu)成向壓力產(chǎn)生室組12B~12D提供的功能液的暫時(shí)存積部。
如圖11所示,容器100,由在容器形成基板20上形成的容器部21、和在流路形成基板10上形成的連通部13構(gòu)成。連通部13,具有將容器部21分別連接到各壓力產(chǎn)生室12上的功能。在容器形成基板20的外側(cè)(與流路形成基板10相反側(cè)),接合有柔性基板30,該柔性基板30是由密封膜31與固定板32層疊而構(gòu)成。在柔性基板30中,配置在內(nèi)側(cè)的密封膜31由剛性低、具有可撓性的材料(例如,厚度為6μm左右的聚苯硫醚薄膜)形成。另一方面,配置在外側(cè)的固定板32由金屬等硬質(zhì)材料(例如,厚度為30μm左右的不銹鋼)形成。在固定板32上形成有開口部33,該開口部33是將容器100所對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域切口而形成的。由此,容器100的上部,僅利用具有可撓性的密封膜31密封,通過內(nèi)部壓力的變化構(gòu)成能夠變形的可撓部22。而且,在柔性基板30上,形成用于向容器100提供功能液的功能液入口25。在容器形成基板20上,設(shè)置有連通該功能液入口25與容器100的導(dǎo)入口26。
通過功能液導(dǎo)入口25導(dǎo)入的功能液,經(jīng)過導(dǎo)入口26流入容器100,然后經(jīng)過供給路14,分別向構(gòu)成第1壓力產(chǎn)生室組12A的多個(gè)壓力產(chǎn)生室12供給。雖然由于壓電元件300驅(qū)動(dòng)時(shí)功能液的流動(dòng)與周圍的熱量,會(huì)在容器100的內(nèi)部有發(fā)生壓力變化之顧慮,但是,由于容器100的可撓部22發(fā)生撓曲變形、吸收了該壓力變化,所以,容器100內(nèi)能夠經(jīng)常保持為一定的壓力。
另一方面,在流路形成基板10的圖示上面?zhèn)?+Z側(cè)),配置有振動(dòng)板400。振動(dòng)板400,具有從流路形成基板10側(cè)順次層疊彈性膜50和下電極膜60的構(gòu)造。在流路形成基板10側(cè)配置的彈性膜50,例如是由1~2μm厚度左右的氧化硅膜構(gòu)成,下電極膜60,例如是由0.2μm厚度左右的金屬膜構(gòu)成。在本實(shí)施方式中,下電極膜60,起作為配置在流路形成基板10與容器形成基板20之間的多個(gè)壓電元件300的共通電極的功能。
在振動(dòng)板400的圖示上面?zhèn)?+Z側(cè)),配置有用于使振動(dòng)板400變形的壓電元件300。壓電元件300,具有從下電極膜60側(cè)順次層疊壓電體膜70和上電極膜80的構(gòu)造。壓電體膜70,例如是由1μm厚度左右的PZT膜等構(gòu)成,上電極膜80,例如是由0.1μm厚度左右的金屬膜構(gòu)成。
作為壓電元件300的概念,除了壓電體膜70以及上電極膜80之外,還可以是包含下電極膜60的部件。因?yàn)橄码姌O膜60除了具有作為壓電元件300的功能之外,還具有作為振動(dòng)板400的功能。在本實(shí)施方式中,雖然采用了彈性膜50以及下電極膜60起作為振動(dòng)板400的功能的構(gòu)成,但是,也可以省略彈性膜50,采用下電極膜60兼作彈性膜50的構(gòu)成。
壓電元件300(壓電體膜70以及上電極膜80),與多個(gè)噴嘴開口15以及壓力產(chǎn)生室12對(duì)應(yīng),設(shè)置有多個(gè)。在本實(shí)施方式中,為了方便起見,以和構(gòu)成第1噴嘴開口組15A的噴嘴開口15分別對(duì)應(yīng)的方式,將多個(gè)在Y軸方向排列設(shè)置的一組壓電元件300稱作第1壓電元件組;以和構(gòu)成第2噴嘴開口組15B的噴嘴開口15分別對(duì)應(yīng)的方式,將多個(gè)在Y軸方向排列設(shè)置的一組壓電元件300稱作第2壓電元件組。而且,將與第3噴嘴開口組對(duì)應(yīng)的一組壓電元件稱作第3壓電元件組、與第4噴嘴開口組對(duì)應(yīng)的一組壓電元件稱作第4壓電元件組。所述第1壓電元件組和第2壓電元件組在X軸方向排列配置,同樣地,第3壓電元件組和第4壓電元件組也在X軸方向排列設(shè)置。
以覆蓋壓電元件300的方式,在流路形成基板10的圖示上面?zhèn)?+Z側(cè))配置有容器形成基板(保護(hù)基板)20。由于容器形成基板20和流路形成基板10是形成液體噴頭1的基體的構(gòu)件,所以,作為其構(gòu)成材料,優(yōu)選使用具有與流路形成基板10大致相同的熱膨脹率的剛性材料。由于本實(shí)施方式中,流路形成基板10由硅構(gòu)成,所以,適宜選用與其相同材料的單晶硅基板。因?yàn)楣杌逋ㄟ^各向異性蝕刻能夠容易地實(shí)施高精度加工,所以,具有可以容易地形成下面所述的壓電元件保持部24等的優(yōu)點(diǎn)。與流路形成基板10相同,也可以使用玻璃或陶瓷材料等,構(gòu)成容器形成基板20。
在容器形成基板20上,設(shè)置有密封壓電元件300的密封部23。在本實(shí)施方式中,密封第1壓電元件組的部分稱作第1密封部23A,密封第2壓電元件組的部分稱作第2密封部23B。同樣地,密封第3壓電元件組的部分稱作第3密封部,密封第4壓電元件組的部分稱作第4密封部。在密封部23上,設(shè)置有壓電元件保持部(元件保持部)24,該壓電元件保持部24由在圖11的紙面垂直方向延伸的俯視近似為矩形形狀的凹部形成。壓電元件保持部24,用于確保在壓電元件300的周圍,不阻礙壓電元件300的運(yùn)動(dòng)的適度的空間,并且,具有密封該空間的功能。壓電元件保持部24的尺寸至少是可以密封壓電元件300中的壓電體膜70。而且,壓電元件保持部24也可以按多個(gè)壓電元件300來(lái)劃分。
這樣,容器形成基板20,具有作為從外部環(huán)境遮斷壓電元件300的保護(hù)基板的功能。通過利用容器形成基板20密封壓電元件300,可以防止由于外部的水分等,造成壓電元件300的特性劣化等。而且,在本實(shí)施方式中,雖然將壓電元件保持部24的內(nèi)部保持為密封的狀態(tài),但是,還可以將其內(nèi)部保持為真空,或者通入氮或氬等氣體,使壓電元件保持部24內(nèi)保持為低濕度。根據(jù)這樣的構(gòu)成,可以進(jìn)一步有效地防止壓電元件300的劣化。
在容器形成基板20的第1密封部23A與第2密封部23B之間,設(shè)置有貫通容器形成基板20的槽部20a。穿過槽部20a,流路形成基板10的上面向外部露出。將露出的流路形成基板10的上面作為下臺(tái)階面、將容器形成基板20的密封部23的上面作為上臺(tái)階面,構(gòu)成臺(tái)階形狀體。
將容器形成基板20的密封部23的上面和流路形成基板10的上面連接的容器形成基板20的槽部20a的側(cè)面20b,形成為傾斜面。尤其是,如果由面方位(1,0,0)的硅基板構(gòu)成容器形成基板20,將硅基板在KOH等堿溶液進(jìn)行濕蝕刻,則由于各面方位的蝕刻率不同,可以將槽部20a的側(cè)面20b形成大約為54°的傾斜面。
在通過容器形成基板20的壓電元件保持部24密封的壓電元件300中,上電極膜80的-X側(cè)的端部,延伸設(shè)置到露出的流路形成基板10的上面,構(gòu)成第1配線36。第1配線36,由Al或Ni-Cr、Cu、Ni、Au、Ag等金屬材料構(gòu)成,也可以與下面敘述的第2配線34相同,由被付與催化劑的感光性樹脂材料構(gòu)成。當(dāng)在流路形成基板10上以大致為平面薄板形狀設(shè)置下電極膜60的時(shí)候,在壓電元件保持部24的外側(cè)延伸設(shè)置的上電極膜80與下電極膜60之間,設(shè)置有用于防止二者短路的絕緣膜600。而且,作為延伸設(shè)置上電極膜80的替代,也可以在流路形成基板10上形成與上電極膜80電氣連接的電極配線,將電極配線向壓電元件保持部24的外側(cè)拉出,作為第1配線36。
另一方面,在容器形成基板20的上面,形成用于將后述的半導(dǎo)體元件與外部控制器電氣連接的第2配線34。第2配線34,優(yōu)選由被付與催化劑的樹脂材料構(gòu)成。具體地說(shuō),是由分散有Pd(鈀)微粒子的感光性樹脂材料構(gòu)成。該情況下,第2配線34可以通過光刻法形成。即,將樹脂材料涂布在容器形成基板20的上面及側(cè)面,通過曝光及顯影,可以形成第2配線34的圖案。
第2配線34,也可以由Al或Ni-Cr、Cu、Ni、Au、Ag等金屬材料構(gòu)成。但是,為了將金屬材料形成圖案需要進(jìn)行把抗蝕劑作為掩模蝕刻,造成制造工序的繁雜化。對(duì)此,如果由被付與催化劑的感光性樹脂材料構(gòu)成,則僅通過光刻法就可以將第2配線34形成圖案,使得制造工序簡(jiǎn)單化。
在容器形成基板20上形成的槽部20a的側(cè)面20b上,以面朝下的狀態(tài)配置有半導(dǎo)體元件200。半導(dǎo)體元件200,包含具有例如電路基板或驅(qū)動(dòng)電路的半導(dǎo)體集成電路(IC)而構(gòu)成。半導(dǎo)體元件200的寬度,形成與容器形成基板20的側(cè)面20b的高度相等。如圖9所示,在本實(shí)施方式中,配設(shè)有4個(gè)用于驅(qū)動(dòng)第1~第4壓電元件組的半導(dǎo)體元件200A~200D。
在圖11所示的半導(dǎo)體元件200的圖示下面?zhèn)?-Z側(cè))的中央部,配置有由聚酰亞氨等熱塑性材料構(gòu)成的粘接劑42。通過一邊加熱半導(dǎo)體元件200,一邊對(duì)容器形成基板20加壓,可以將半導(dǎo)體元件200固定在容器形成基板20的側(cè)面20b上。
而且,在半導(dǎo)體元件200的圖示下面?zhèn)?-Z側(cè))的邊緣部,設(shè)置有多個(gè)連接端子44。連接端子44,由Al或Ni-Cr、Cu、Ni、Au、Ag等金屬材料構(gòu)成。為了與壓電元件電氣連接而使用,在半導(dǎo)體元件200A的-X側(cè)的邊緣部,以與第1配線36相同的間距排列設(shè)置與第1配線36相同個(gè)數(shù)的連接端子44s。并且,為了與外部控制器電氣連接而使用,在半導(dǎo)體元件200A的+X側(cè)的邊緣部,以與第2配線34相同的間距排列設(shè)置與第2配線34相同個(gè)數(shù)的連接端子44r。通過調(diào)整配置在半導(dǎo)體元件200下面的粘接劑量、以及粘接時(shí)候的加熱、加壓量,可以在連接端子44s與第1配線36之間以及在連接端子44r與第2配線34之間,形成幾μm~10μm左右的間隙。
這樣,由于在連接端子44s與第1配線36之間存在間隙,所以,在該狀態(tài)下,半導(dǎo)體元件200與壓電元件300無(wú)法電氣連接。因此,在各配線以及連接端子的表面上析出鍍層46。具體地說(shuō),第1配線36的表面析出鍍層36a,第2配線34的表面析出鍍層34a,連接端子44r、44s的表面析出鍍層44a。在由被付與催化劑的樹脂材料構(gòu)成的第2配線34上,相對(duì)于其催化劑析出鍍層34a。這些鍍層46,由Cu或Ni、Au等金屬材料構(gòu)成。也可以在各配線及連接端子的表面析出不同材料的鍍層。
圖12是本實(shí)施方式中安裝構(gòu)造的說(shuō)明圖、是圖14E的B部的擴(kuò)大圖。如圖12所示,在半導(dǎo)體元件200的連接端子44r的表面析出鍍層44a,在第2配線34的表面析出鍍層34a。通過增長(zhǎng)的鍍層44a以及34a的結(jié)合,使得連接端子44與第2配線34電氣連接。同樣地,如圖11所示,在半導(dǎo)體元件200的連接端子44s的表面析出、增長(zhǎng)的鍍層44a與在第1配線36的表面析出、增長(zhǎng)的鍍層36a結(jié)合,使得連接端子44s與第1配線36電氣連接。由此,半導(dǎo)體元件200被安裝、半導(dǎo)體元件200與壓電元件300電氣連接。
為了從圖11所示的液滴噴頭1噴出功能液的液滴,通過與該液滴噴頭1連接的外部控制器(省略圖示),驅(qū)動(dòng)與功能液導(dǎo)入口25連接的、未圖示的外部功能液供給裝置。由外部功能液供給裝置輸出的功能液,在介由功能液導(dǎo)入口25供給容器100之后,充滿到噴嘴開口15為止的液滴噴頭1的內(nèi)部流路。
而且,外部控制器,向安裝在容器形成基板20上的半導(dǎo)體元件200發(fā)出驅(qū)動(dòng)電力和指令信號(hào)。接受到指令信號(hào)等的半導(dǎo)體元件200,將基于由外部控制器發(fā)出的指令的驅(qū)動(dòng)信號(hào),送至各壓電元件300。
于是,分別在壓力產(chǎn)生室12所對(duì)應(yīng)的下電極膜60與上電極膜80之間施加電壓的結(jié)果,使得彈性膜50、下電極膜60以及壓電體膜70產(chǎn)生位移,由于該位移,各壓力產(chǎn)生室12的容積發(fā)生變化,導(dǎo)致內(nèi)部壓力增加,這樣,從噴嘴開口15噴出液滴。
下面,參照?qǐng)D13的流程圖以及圖14A~14E的剖面工序圖,對(duì)液滴噴頭的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
首先,參照?qǐng)D13以及圖11,對(duì)于液滴噴頭制造工序的概略進(jìn)行說(shuō)明。
為了制造液滴噴頭,首先,在圖11所示的蝕刻加工前的流路形成基板10上,層疊形成彈性膜50和下電極膜60,然后,通過在下電極膜60上圖案形成壓電體膜70以及上電極膜80,形成壓電元件300(步驟SA1)。
另外,通過與步驟SA1同時(shí),在單晶硅基板上實(shí)施各向異性蝕刻,制作具有槽部20a與壓電元件保持部24、導(dǎo)入路26、容器部21等的容器形成基板20(步驟SA2)。然后,在容器形成基板20的上面形成第2配線34(步驟SA3)。
接著,將經(jīng)過步驟SA3的容器形成基板20,對(duì)位固定在覆蓋經(jīng)過步驟SA1的流路形成基板10上的壓電元件300的位置(步驟SA4)。之后,通過對(duì)由單晶硅基板構(gòu)成的流路形成基板10實(shí)施各向異性蝕刻,制作圖11所示的壓力產(chǎn)生室12與供給路14、連通部13等(步驟SA5)。之后,將半導(dǎo)體元件200粘接到容器形成基板20的槽部20a的側(cè)面20b上(步驟SA6)。接著,在第1、第2配線以及半導(dǎo)體元件的連接端子上析出鍍層,將半導(dǎo)體元件200與壓電元件300電氣連接(步驟SA7)。
通過以上的工序,可以制造安裝有半導(dǎo)體元件200的液滴噴頭1。
下面,參照?qǐng)D14A~14E,對(duì)容器形成基板20的制造工序以及半導(dǎo)體元件的安裝工序進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。圖14A~14E,是與沿著圖9的A-A線的概略剖面構(gòu)成相對(duì)應(yīng)的圖。
首先,如圖14A所示,通過蝕刻,將單晶硅基板920的圖示上面(+Z側(cè)面)的中央部除去,形成槽部20a。具體地說(shuō),首先,熱氧化單晶硅基板920的表面,形成氧化硅膜。接著,在單晶硅基板920的表面涂布防蝕劑,在為了形成槽部20a的部分形成防蝕劑的開口部。然后,通過氫氟酸處理防蝕劑的開口部,在為了形成槽部20a的部分形成氧化硅膜的開口部。然后,將單晶硅基板920浸漬到35重量%左右的氫氧化鉀(KOH)水溶液中,對(duì)從氧化硅膜的開口部露出的單晶硅基板920進(jìn)行各向異性蝕刻。由于氧化硅膜具有作為蝕刻停止機(jī)構(gòu)的功能,所以,蝕刻在貫通單晶硅基板920的地方停止。在蝕刻結(jié)束后,再次熱氧化單晶硅基板920的表面,形成氧化硅膜。
同樣地,通過蝕刻形成容器部21以及壓電元件保持部24。
接著,如圖14B所示,在單晶硅基板920的上面形成第2配線34。具體地說(shuō),首先,通過旋涂法等,在單晶硅基板920的表面上涂布被付與催化劑的樹脂材料的液體。然后,介由描畫第2配線34的圖案的掩模,使樹脂材料曝光、顯影。由此,第2配線34在單晶硅基板920的表面上形成圖案。
當(dāng)?shù)?配線34由金屬材料構(gòu)成的情況下,通過噴濺形成金屬膜、通過介由防蝕劑掩模的蝕刻形成圖案。也可以通過介由Si掩模的噴濺法或噴墨法等,直接描畫第2配線34。根據(jù)以上的方法,形成容器形成基板20。
接著,如圖14C所示,將容器形成基板20,對(duì)位固定在覆蓋蝕刻加工前的流路形成基板10上的壓電元件300的位置。以在流路形成基板10上的中央部延伸設(shè)置的壓電元件300的第1配線36,穿過在容器形成基板20的中央部形成的槽部20a而露出的方式,在形成第1配線36圖案的上面,預(yù)先配置兩基板。然后,通過對(duì)由單晶硅基板形成的流路形成基板10實(shí)施各向異性蝕刻,制作壓力產(chǎn)生室12等。之后,將柔性基板30接合到容器形成基板20上、將噴嘴基板16接合到流路形成基板10上。
然后,如圖14D所示,將半導(dǎo)體元件200粘接在容器形成基板20的上面。具體地說(shuō),首先,在半導(dǎo)體元件200的下面中央部,涂布由熱塑性樹脂材料構(gòu)成的粘接劑42。接著,將半導(dǎo)體元件200的連接端子44s對(duì)位到第1配線36處、將連接端子44r對(duì)位到第2配線34處,一邊加熱半導(dǎo)體元件200,一邊對(duì)容器形成基板20加壓。在此,通過調(diào)整粘接劑42的涂布量和粘接時(shí)的加熱、加壓量,將連接端子44s與第1配線36的間隙以及連接端子44r與第2配線34的間隙,分別設(shè)定在幾μm~10μm左右。之后,整體冷卻使粘接劑42固化,從而將半導(dǎo)體元件200固定在容器形成基板20的上面。也可以在將半導(dǎo)體元件200粘接在容器形成基板20之后,將容器形成基板20固定在流路形成基板10上。
接著,如圖14E所示,在第1配線36、第2配線34、以及連接端子44r、44s的表面析出鍍層46。具體地說(shuō),通過以下的處理工序?qū)嵤┓请娊忮儗印?br>
首先,以提高各配線以及連接端子表面的潤(rùn)濕性、除去殘留物為目的,浸漬到含有氫氟酸0.01~1%、硫酸0.01~1%的水溶液中1~5分鐘。或者,也可以浸漬到0.1~10%的氫氧化鈉等堿性基質(zhì)水溶液1~10分鐘。
接著,浸漬到以氫氧化鈉為基質(zhì)、被加溫至20~60℃的PH值為9~13的堿性水溶液中1秒~5分鐘,除去表面的氧化膜。也可以浸漬到以5~30%硝酸為基質(zhì)(base)、被加溫至20~60℃的PH值為1~3的酸性水溶液中1秒至5分鐘。
接著,浸漬到含有ZnO的PH值為11~13的鋅酸鹽液中1秒~2分鐘,將各配線以及連接端子的表面置換為Zn。接著,浸漬到5~30%的硝酸水溶液中1~60秒,將Zn剝離。再次浸漬到鋅酸鹽浴中1秒~2分鐘,在各配線以及連接端子的表面析出致密的Zn粒子。
然后,浸漬到非電解Ni鍍敷浴中,使Ni鍍層析出??梢允乖撳儗?,析出到2~30μm高度左右。另外,鍍敷浴是以次磷酸作為還原劑的浴,PH值為4~5、浴溫為80~95℃。由于是亞磷酸浴,所以共析出磷。
而且,也可以浸漬到置換Au鍍敷浴中,將Ni表面置換為Au。Au形成為0.05μm~0.3μm厚度左右。而且,Au浴使用無(wú)氰類型,PH值為6~8、浴溫50~80℃、浸漬1~30分鐘。
這樣,在各配線以及連接端子的表面上析出Ni或Ni-Au鍍層。另外,也可以對(duì)Ni-Au配線實(shí)施一定厚度的鍍Au。所以即使成為鍍層的襯底的各配線很薄,通過將鍍層帶有一定厚度,可以減小電阻。
在各化學(xué)處理之間進(jìn)行水洗處理。水洗槽可以使用具有溢出構(gòu)造或QDR機(jī)構(gòu)的容器,從最下面進(jìn)行N2發(fā)泡。發(fā)泡法是指在樹脂制造的管等上開孔,放出N2的方法,或通過燒結(jié)體等放出N2的方法。這樣,在短時(shí)間里可以取得充分效果的清洗。
如圖12所示,根據(jù)上述工序,在半導(dǎo)體元件200的連接端子44r的表面上析出鍍層44a,在第2配線34的表面析出鍍層34a。通過鍍層44a以及鍍層34a增長(zhǎng)至相互結(jié)合,可以使連接端子44r與第2配線34電氣連接。同樣地,通過圖11所示的連接端子44s的表面析出的鍍層44a,與第1配線36的表面析出的鍍層36a增長(zhǎng)至相互結(jié)合,可以使連接端子44s與第1配線36電氣連接。由此,半導(dǎo)體元件200被安裝、半導(dǎo)體元件200與壓電元件300被電氣連接。
通過以上方法,可以形成本實(shí)施方式的液滴噴頭。
如以上詳述所示,本實(shí)施方式的液滴噴頭1,是電氣連接在流路形成基板10的上面形成的壓電元件300的第1配線36、在容器形成基板20的上面形成的第2配線34、在容器形成基板20的側(cè)面20b上配置的半導(dǎo)體元件200的連接端子44,通過在各配線34、36以及連接元件44的表面析出的鍍層46電氣連接而構(gòu)成的。
根據(jù)這樣的構(gòu)成,由于相對(duì)于壓力產(chǎn)生室12上的第1配線36以及容器形成基板20上的第2配線34,可以電氣連接半導(dǎo)體元件200,所以,不需要由于引線接合法而設(shè)置旋回引線的空間。因此,即使隨著噴嘴開口15的狹小間距化,第1配線36也狹小間距化,還是能夠在確保與該第1配線36的電氣連接的同時(shí),安裝半導(dǎo)體元件200。除此之外,與以往通過引線接合法所實(shí)施的安裝相比,能夠?qū)崿F(xiàn)短TAT、低成本、高合格率的安裝。
而且,即使由于制造誤差等在半導(dǎo)體元件200的連接端子44與配線34、36之間產(chǎn)生位置偏差,通過析出鍍層46,可以確保電氣連接。而且,由于在容器形成基板20的側(cè)面20b上形成配線,所以,沒有必要使用噴涂機(jī)等特殊噴涂裝置或特殊曝光技術(shù)等。由于通過安裝半導(dǎo)體元件200,完成了所有的配線連接,所以簡(jiǎn)化了制造工序。
而且,由于本實(shí)施方式的液滴噴頭1,其容器形成基板20的側(cè)面20b形成為傾斜面,所以與側(cè)面20b為垂直面的時(shí)候相比,相對(duì)于側(cè)面20b可以容易地執(zhí)行半導(dǎo)體元件200的加壓。因此,能夠容易地安裝半導(dǎo)體元件200。
根據(jù)本實(shí)施方式的液滴噴頭1,能夠使噴嘴開口15狹小間距化,如果使用該液滴噴頭1制造設(shè)備,則可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高精細(xì)化以及微細(xì)化。
另外,由于根據(jù)本實(shí)施方式的安裝構(gòu)造,可以將臺(tái)階形狀體的下臺(tái)階面的配線36與上臺(tái)階面的半導(dǎo)體元件200可靠地電氣連接,所以,不僅是液滴噴頭,在其他的設(shè)備中也可以實(shí)現(xiàn)向臺(tái)階形狀體安裝半導(dǎo)體元件、相對(duì)于電子機(jī)器和輸送機(jī)器、印刷機(jī)器等可以廣泛使用。
(第4實(shí)施方式)參照?qǐng)D15至圖17,對(duì)本發(fā)明的液滴噴頭的第4實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖15是第4實(shí)施方式的液滴噴頭的立體構(gòu)成圖、圖16是從下側(cè)觀察液滴噴頭的立體構(gòu)成圖的局部剖視圖、圖17是沿著圖15的A-A線的剖面構(gòu)成圖。
如圖17所示,本實(shí)施方式的液滴噴頭1將功能液形成液滴形狀,從噴嘴噴出。液滴噴頭1包括與噴出液滴的噴嘴開口15連通的壓力產(chǎn)生室(第1部件)12、配設(shè)在壓力產(chǎn)生室12的上面并且在壓力產(chǎn)生室12中產(chǎn)生壓力變化的壓電元件(驅(qū)動(dòng)元件)300、配設(shè)在壓力產(chǎn)生室12的上面并且覆蓋壓電元件300的容器形成基板(保護(hù)基板、第2部件)20、配設(shè)在容器形成基板20的上面并且驅(qū)動(dòng)壓電元件300的半導(dǎo)體元件200。另外,液滴噴頭1的動(dòng)作,通過與半導(dǎo)體元件200連接的未圖示的外部控制器進(jìn)行控制。
如圖16所示,在液滴噴頭1的下側(cè)(-Z側(cè))安裝有噴嘴基板16。在噴嘴基板16上,沿Y軸方向配列設(shè)置有多個(gè)噴出液滴的噴嘴開口15。在本實(shí)施方式中,將在噴嘴基板16上的多個(gè)區(qū)域內(nèi)排列的一組噴嘴開口15,分別稱作第1噴嘴開口組15A、第2噴嘴開口組15B、第3噴嘴開口組15C、以及第4噴嘴開口組15D。
第1噴嘴開口組15A和第2噴嘴開口組15B在X軸方向上排列配置。第3噴嘴開口組15C設(shè)置在第1噴嘴開口組15A的+Y側(cè),第4噴嘴開口組15D設(shè)置在第2噴嘴開口組15B的+Y側(cè)。第3噴嘴開口組15C和第4噴嘴開口組15D在X軸方向上排列配置。
在圖16中,例示了各開口組15A~15D分別由6個(gè)噴嘴開口15構(gòu)成,但是,實(shí)際中各噴嘴開口組例如由720個(gè)左右的噴嘴開口15構(gòu)成。
在噴嘴基板16的上側(cè)(+Z側(cè))配置有流路形成基板10。流路形成基板10的下面與噴嘴基板16,例如,介由粘結(jié)劑或熱熔敷薄膜等固定。流路形成基板10可以由硅或玻璃、陶瓷材料等構(gòu)成,在本實(shí)施方式中是由硅形成的。在流路形成基板10的內(nèi)側(cè),形成有多個(gè)從其中央部向X軸方向延伸的隔壁11。隔壁11是通過利用各向異性蝕刻法,將流路形成基板10的母材即單晶硅基板局部除去而形成的。通過隔壁11,在流路形成基板10上形成多個(gè)俯視近似為梳齒狀的開口區(qū)域。這些開口領(lǐng)域中,在X軸方向延伸而形成的部分,由噴嘴基板16和振動(dòng)板400包圍,構(gòu)成壓力產(chǎn)生室(第1部件)12。壓力產(chǎn)生室12收容功能液,在液滴噴頭1動(dòng)作的時(shí)候,通過被施加的壓力從噴嘴開口15噴出功能液。
各壓力產(chǎn)生室12對(duì)應(yīng)多個(gè)噴嘴開口15而設(shè)置。即,壓力產(chǎn)生室12,以與分別構(gòu)成第1~第4噴嘴開口組15A~15D的多個(gè)噴嘴開口15相對(duì)應(yīng)的方式,在Y軸方向上排列多個(gè)而設(shè)置。與第1噴嘴開口組15A相對(duì)應(yīng)而形成的多個(gè)壓力產(chǎn)生室12,構(gòu)成第1壓力產(chǎn)生室組12A;與第2噴嘴開口組15B相對(duì)應(yīng)而形成的多個(gè)壓力產(chǎn)生室12,構(gòu)成第2壓力產(chǎn)生室組12B;與第3噴嘴開口組15C相對(duì)應(yīng)而形成的多個(gè)壓力產(chǎn)生室12,構(gòu)成第3壓力產(chǎn)生室組12C;與第4噴嘴開口組15D相對(duì)應(yīng)而形成的多個(gè)壓力產(chǎn)生室12,構(gòu)成第4壓力產(chǎn)生室組12D。第1壓力產(chǎn)生室組12A和第2壓力產(chǎn)生室組12B在X軸方向排列設(shè)置,在它們之間形成向Y軸方向延伸的隔壁10K。同樣地,第3壓力產(chǎn)生室組12C和第4壓力產(chǎn)生室組12D在X軸方向排列設(shè)置,在它們之間也形成向Y軸方向延伸的隔壁10K。
而且,在流路形成基板10上形成的俯視近似為梳齒形狀的開口區(qū)域中,在圖示Y方向延伸而形成的部分構(gòu)成容器100。形成第1壓力產(chǎn)生室組12A的多個(gè)壓力產(chǎn)生室12的基板外緣部側(cè)(+X側(cè))的端部,與所述容器100連接。容器100,是用于預(yù)備保持向壓力產(chǎn)生室12提供的功能液的部件,形成構(gòu)成第1壓力產(chǎn)生室組12A的多個(gè)壓力產(chǎn)生室12的共通的功能液保持室(油墨室)。第2、第3、第4壓力產(chǎn)生室組12B、12C、12D也分別與所述相同的容器100連接,分別構(gòu)成向壓力產(chǎn)生室組12B~12D提供的功能液的暫時(shí)存積部。
如圖17所示,容器100,由在容器形成基板20上形成的容器部21、和在流路形成基板10上形成的連通部13構(gòu)成。連通部13,具有將容器部21分別連接到各壓力產(chǎn)生室12上的功能。在容器形成基板20的外側(cè)(與流路形成基板10相反側(cè)),接合有柔性基板30,該柔性基板30是由密封膜31與固定板32層疊而構(gòu)成。在柔性基板30中,配置在內(nèi)側(cè)的密封膜31由剛性低、具有可撓性的材料(例如,厚度為6μm左右的聚苯硫醚薄膜)形成。另一方面,配置在外側(cè)的固定板32由金屬等硬質(zhì)材料(例如,厚度為30μm左右的不銹鋼)形成。在固定板32上形成有開口部33,該開口部33是將容器100所對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域切口而形成的。根據(jù)這樣的構(gòu)成,容器100的上部,僅利用具有可撓性的密封膜31密封,通過內(nèi)部壓力的變化構(gòu)成能夠變形的可撓部22。而且,在柔性基板30上,形成用于向容器100提供功能液的功能液入口25。在容器形成基板20上,設(shè)置有連通該功能液入口25與容器100的導(dǎo)入口26。
通過功能液導(dǎo)入口25導(dǎo)入的功能液,經(jīng)過導(dǎo)入口26流入容器100,然后經(jīng)過供給路14,分別向構(gòu)成第1壓力產(chǎn)生室組12A的多個(gè)壓力產(chǎn)生室12供給。雖然由于壓電元件300驅(qū)動(dòng)時(shí)功能液的流動(dòng)與周圍的熱量,會(huì)在容器100的內(nèi)部有發(fā)生壓力變化之顧慮,但是,由于容器100的可撓部22發(fā)生撓曲變形、吸收了該壓力變化,所以,容器100內(nèi)能夠經(jīng)常保持為一定的壓力。
另一方面,在流路形成基板10的圖示上面?zhèn)?+Z側(cè)),配置有振動(dòng)板400。振動(dòng)板400,具有從流路形成基板10側(cè)順次層疊彈性膜50和下電極膜60的構(gòu)造。在流路形成基板10側(cè)配置的彈性膜50,例如是由1~2μm厚度左右的氧化硅膜構(gòu)成,下電極膜60,例如是由0.2μm厚度左右的金屬膜構(gòu)成。在本實(shí)施方式中,下電極膜60,起作為配置在流路形成基板10與容器形成基板20之間的多個(gè)壓電元件300的共通電極的功能。
在振動(dòng)板400的圖示上面?zhèn)?+Z側(cè)),配置有用于使振動(dòng)板400變形的壓電元件300。壓電元件300,具有從下電極膜60側(cè)順次層疊壓電體膜70和上電極膜80的構(gòu)造。壓電體膜70,例如是由1μm厚度左右的PZT膜等構(gòu)成,上電極膜80,例如是由0.1μm厚度左右的金屬膜構(gòu)成。
作為壓電元件300的概念,除了壓電體膜70以及上電極膜80之外,還可以是包含下電極膜60的部件。因?yàn)橄码姌O膜60除了具有作為壓電元件300的功能之外,還具有作為振動(dòng)板400的功能。在本實(shí)施方式中,雖然采用了彈性膜50以及下電極膜60起作為振動(dòng)板400的功能的構(gòu)成,但是,也可以省略彈性膜50,采用下電極膜60兼作彈性膜50的構(gòu)成。
壓電元件300(壓電體膜70以及上電極膜80),與多個(gè)噴嘴開口15以及壓力產(chǎn)生室12對(duì)應(yīng),設(shè)置有多個(gè)。在本實(shí)施方式中,為了方便起見,以和構(gòu)成第1噴嘴開口組15A的噴嘴開口15分別對(duì)應(yīng)的方式,將多個(gè)在Y軸方向排列設(shè)置的一組壓電元件300稱作第1壓電元件組;以和構(gòu)成第2噴嘴開口組15B的噴嘴開口15分別對(duì)應(yīng)的方式,將多個(gè)在Y軸方向排列設(shè)置的一組壓電元件300稱作第2壓電元件組。而且,將與第3噴嘴開口組對(duì)應(yīng)的一組壓電元件稱作第3壓電元件組、與第4噴嘴開口組對(duì)應(yīng)的一組壓電元件稱作第4壓電元件組。所述第1壓電元件組和第2壓電元件組在X軸方向排列配置,同樣地,第3壓電元件組和第4壓電元件組也在X軸方向排列設(shè)置。
以覆蓋壓電元件300的方式,在流路形成基板10的圖示上面?zhèn)?+Z側(cè))配置有容器形成基板(保護(hù)基板、第2部件)20。由于容器形成基板20和流路形成基板10是形成液體噴頭1的基體的構(gòu)件,所以,作為其構(gòu)成材料,優(yōu)選使用具有與流路形成基板10大致相同的熱膨脹率的剛性材料。由于本實(shí)施方式中,流路形成基板10由硅構(gòu)成,所以,適宜選用與其相同材料的單晶硅基板。因?yàn)楣杌逋ㄟ^各向異性蝕刻能夠容易地實(shí)施高精度加工,所以,具有可以容易地形成下面所述的壓電元件保持部24等的優(yōu)點(diǎn)。與流路形成基板10相同,也可以使用玻璃或陶瓷材料等,構(gòu)成容器形成基板20。
在容器形成基板20上,設(shè)置有密封壓電元件300的密封部23。在本實(shí)施方式中,密封第1壓電元件組的部分稱作第1密封部23A,密封第2壓電元件組的部分稱作第2密封部23B。同樣地,密封第3壓電元件組的部分稱作第3密封部,密封第4壓電元件組的部分稱作第4密封部。在密封部23上,設(shè)置有壓電元件保持部(元件保持部)24,該壓電元件保持部24由在圖17的紙面垂直方向延伸的俯視近似為矩形形狀的凹部形成。壓電元件保持部24,用于確保在壓電元件300的周圍,不阻礙壓電元件300的運(yùn)動(dòng)的適度的空間,并且,具有密封該空間的功能。壓電元件保持部24的尺寸至少是可以密封壓電元件300中的壓電體膜70。而且,壓電元件保持部24也可以按多個(gè)壓電元件300來(lái)劃分。
這樣,容器形成基板20,具有作為從外部環(huán)境遮斷壓電元件300的保護(hù)基板的功能。通過利用容器形成基板20密封壓電元件300,可以防止由于外部的水分等,造成壓電元件300的特性劣化等。而且,在本實(shí)施方式中,雖然將壓電元件保持部24的內(nèi)部保持為密封的狀態(tài),但是,還可以將其內(nèi)部保持為真空,或者通入氮或氬等氣體,使壓電元件保持部24內(nèi)保持為低濕度。根據(jù)這樣的構(gòu)成,可以進(jìn)一步有效地防止壓電元件300的劣化。
在容器形成基板20的第1密封部23A與第2密封部23B之間,設(shè)置有貫通容器形成基板20的槽部20a。穿過槽部20a,流路形成基板10的上面向外部露出,從露出的流路形成基板10的上面,到容器形成基板20的密封部23的上面,形成臺(tái)階部。
容器形成基板20的槽部20a的側(cè)面20b,形成為傾斜面。尤其是,如果由面方位(1,0,0)的硅基板構(gòu)成容器形成基板20,將硅基板在KOH等堿溶液進(jìn)行濕蝕刻,則由于各面方位的蝕刻率不同,可以將槽部20a的側(cè)面20b形成大約為54°的傾斜面。
在容器形成基板20的上面的槽部20a側(cè)的端部,形成第2配線234,在容器形成基板20的下面的槽部20a側(cè)的端部,形成第3配線236。而且,從第2配線234的槽部20a的端部,到第3配線236的槽部20a的端部,在容器形成基板20的側(cè)面形成第4配線235。另外,由于容器形成基板的側(cè)面形成為傾斜面,所以,與其側(cè)面為垂直面的時(shí)候相比,可以容易地形成第3配線35。而且,雖然在圖17中各配線之間是連結(jié)的,但是,也可以在各配線之間形成幾μm~10μm左右的間隙。并且,第2配線234、第3配線236以及第4配線235,與后述的第1配線237形成相同數(shù)目、與第1配線237同在Y方向位置配置。
圖17所示的第2配線234、第3配線236以及第4配線235,優(yōu)選由被付與催化劑的感光性樹脂材料構(gòu)成。具體地說(shuō),由分散有Pd(鈀)微粒子的感光性樹脂材料構(gòu)成。該情況下,第2配線234、第3配線236以及第4配線235可以僅通過光刻法形成。即,將樹脂材料涂布在容器形成基板20的上面及側(cè)面,通過曝光及顯影,可以形成第2配線234以及第4配線235的圖案。然后將樹脂材料涂布在容器形成基板20的下面,通過曝光及顯影,可以形成第3配線236的圖案。
另外,第2配線234、及第3配線236以及第4配線235,也可以由Al或Ni-Cr、Cu、Ni、Au、Ag等金屬材料構(gòu)成。但是,為了將金屬材料形成圖案需要進(jìn)行把抗蝕劑作為掩模的蝕刻,造成制造工序的繁雜化。對(duì)此,如果由被付與催化劑的感光性樹脂材料構(gòu)成,則僅通過光刻法就可以形成第2配線234以及第4配線235的圖案,使得制造工序簡(jiǎn)單化。
另一方面,在容器形成基板20的圖示上面?zhèn)?+Z側(cè)),以面朝下的狀態(tài)配置有半導(dǎo)體元件200。半導(dǎo)體元件200,包含具有例如電路基板或驅(qū)動(dòng)電路的半導(dǎo)體集成電路(IC)而構(gòu)成。如圖15所示,在本實(shí)施方式中,配設(shè)有4個(gè)用于驅(qū)動(dòng)第1~第4壓電元件組的半導(dǎo)體元件200A~200D。
而且,在半導(dǎo)體元件200的圖示下面?zhèn)?-Z側(cè))的邊緣部,設(shè)置有多個(gè)連接端子44。連接端子44,由Al或Ni-Cr、Cu、Ni、Au、Ag等金屬材料構(gòu)成。為了與壓電元件電氣連接而使用,在半導(dǎo)體元件200A的-X側(cè)的端部,以與第2配線234相同的間距排列設(shè)置與第2配線234相同個(gè)數(shù)的連接端子44。并且,在半導(dǎo)體元件200A的+X側(cè)的端部,形成與外部控制器電氣連接而使用的連接端子44。
在圖17所示的半導(dǎo)體元件200的圖示下面?zhèn)?-Z側(cè))的中央部,配置有由聚酰亞氨等熱塑性材料構(gòu)成的粘接劑42。通過一邊加熱半導(dǎo)體元件200,一邊對(duì)容器形成基板20加壓,可以將半導(dǎo)體元件200固定在容器形成基板20的上面。在此,通過調(diào)整配置在半導(dǎo)體元件200下面的粘接劑量、以及粘接時(shí)候的加熱、加壓量,可以在連接端子44與第2配線234之間形成幾μm~10μm左右的間隙。
這樣,在連接端子44與第2配線234之間存在間隙。并且,在各配線之間也有存在幾μm~10μm左右間隙的情況,特別是在以銳角連接的第4配線235與第3配線236之間,形成間隙的可能性較大。而且,構(gòu)成各配線、被付與催化劑的樹脂材料是具有絕緣性的材料。因此,在上述狀態(tài)下,半導(dǎo)體元件200與壓電元件300無(wú)法電氣連接。
因此,在第1~第3配線以及連接端子的表面析出鍍層246。具體地說(shuō),連接端子44的表面析出鍍層244a,第2配線234的表面析出鍍層234a,第4配線235的表面析出鍍層235a,第3配線236的表面析出鍍層236a。在由被付與催化劑的樹脂材料構(gòu)成的各配線上,相對(duì)于其催化劑析出鍍層。這些鍍層246,由Cu或Ni、Au等金屬材料構(gòu)成。也可以在各配線及連接端子的表面析出不同材料的鍍層。
圖18是第4實(shí)施方式中半導(dǎo)體元件的安裝構(gòu)造的說(shuō)明圖、是圖17的B部的擴(kuò)大圖。如圖18所示,在半導(dǎo)體元件200的連接端子44的表面析出鍍層244a,在第2配線234的表面析出鍍層234a。通過增長(zhǎng)的鍍層244a以及34a的結(jié)合,連接端子44與第2配線234電氣連接、半導(dǎo)體元件200被安裝。同樣地,如圖17所示,在第2配線234的表面析出、增長(zhǎng)的鍍層234a與在第4配線235的表面析出、增長(zhǎng)的鍍層235a結(jié)合,使得第2配線234與第4配線235電氣連接。并且,在第4配線235的表面析出、增長(zhǎng)的鍍層235a與在第3配線236的表面析出、增長(zhǎng)的鍍層236a結(jié)合,使得第4配線235與第3配線236電氣連接。由此,半導(dǎo)體元件200與第3配線236可以電氣連接。
也可以將第2配線234延伸設(shè)置到與半導(dǎo)體元件200的連接端子44相對(duì)向的位置,并且,在連接端子44的表面形成朝向該第2配線234突出的導(dǎo)電性突起。導(dǎo)電性突起,由Al或Ni-Cr、Cu、Ni、Au、Ag等金屬材料構(gòu)成,形成高度為幾μm~10μm左右。一邊以導(dǎo)電性突起的前端與第2配線234對(duì)接的方式,將半導(dǎo)體元件200加壓到容器形成基板上,一邊通過粘接劑42將半導(dǎo)體元件200固定。也可以在導(dǎo)電性突起的前端與第2配線234之間存在若干的間隙。根據(jù)這樣的構(gòu)成,能夠使在導(dǎo)電性突起以及第2配線234上析出的鍍層可靠地結(jié)合。由此,可以將半導(dǎo)體元件200的連接端子44與第2配線234可靠地電氣連接,能夠提高電氣連接的信賴性。
另一方面,構(gòu)成在流路形成基板上形成的壓電元件300的上電極膜80的端部,延伸設(shè)置到容器形成基板20的壓電元件保持部24的槽部20a側(cè)的端部,形成第1配線237。另外,第1配線237也可以穿過槽部20a,延伸設(shè)置到露出的流路形成基板10的上面。第1配線237,由Al或Ni-Cr、Cu、Ni、Au、Ag等金屬材料構(gòu)成,也可以與所述的第2~第4配線234~236相同,由被付與催化劑的感光形樹脂材料構(gòu)成。另外,當(dāng)在流路形成基板10上以平面薄板形狀設(shè)置下電極膜60的時(shí)候,在該下電極膜60與第1配線237之間,設(shè)置用于防止二者短路的絕緣膜600。而且,作為延伸設(shè)置上電極膜80的替代,也可以在流路形成基板10上形成與上電極膜80電氣連接的電極配線,將電極配線延伸設(shè)置到壓電元件保持部24的槽部20a的端部,構(gòu)成第1配線237。
在容器形成基板20的第3配線236上析出的鍍層236a,與流路形成基板10的第1配線237電氣連接。電氣連接,是通過在二者之間配置各向異性導(dǎo)電性薄膜(ACF)500而實(shí)現(xiàn)的。各向異性導(dǎo)電性薄膜500是在熱固性樹脂中,使導(dǎo)電性粒子分散而形成的薄膜。通過導(dǎo)電性粒子進(jìn)入容器形成基板20的鍍層236a與流路形成基板10的第1配線237之間,使得鄰接的配線不會(huì)短路,從而兩者被電氣連接。通過以上所述,可以安裝流路形成基板10與容器形成基板20,使得在流路形成基板10上形成的壓電元件300,與安裝在容器形成基板20上的半導(dǎo)體元件200被電氣連接。
為了從圖17所示的液滴噴頭1噴出功能液的液滴,通過與該液滴噴頭1連接的外部控制器(省略圖示),驅(qū)動(dòng)與功能液導(dǎo)入口25連接的、未圖示的外部功能液供給裝置。由外部功能液供給裝置輸出的功能液,在介由功能液導(dǎo)入口25供給容器100之后,充滿到噴嘴開口15為止的液滴噴頭1的內(nèi)部流路。
而且,外部控制器介由撓性基板等(未圖示),向安裝在容器形成基板20上的半導(dǎo)體元件200發(fā)出驅(qū)動(dòng)電力和指令信號(hào)。接受到指令信號(hào)等的半導(dǎo)體元件200,將基于由外部控制器發(fā)出的指令的驅(qū)動(dòng)信號(hào),送至各壓電元件300。于是,對(duì)由下電極膜60與上電極膜80夾持的壓電體膜70施加電壓,使得與壓電體膜70鄰接的下電極膜60和彈性膜50產(chǎn)生位移,由于該位移,各壓力產(chǎn)生室12的容積發(fā)生變化,導(dǎo)致內(nèi)部壓力增加,這樣,從噴嘴開口15噴出液滴。
下面,參照?qǐng)D19的流程圖以及圖20A~20G的剖面工序圖,對(duì)液滴噴頭的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
首先,參照?qǐng)D19以及圖17,對(duì)于液滴噴頭制造工序的概略進(jìn)行說(shuō)明。
為了制造液滴噴頭,首先,在圖17所示的蝕刻加工前的流路形成基板10上,層疊形成彈性膜50和下電極膜60,然后,通過在下電極膜60上圖案形成壓電體膜70以及上電極膜80,形成壓電元件300(步驟SA1)。
另一方面,與步驟SA1并行,制作容器形成基板。首先,通過在單晶硅基板上實(shí)施各向異性蝕刻,形成槽部20a與壓電元件保持部24、導(dǎo)入路26、容器部21等(步驟SA2)。然后,在容器形成基板20的上面形成第2配線234,在側(cè)面形成第4配線235,在下面形成第3配線236(步驟SA3)。而且,將半導(dǎo)體元件200粘接到容器形成基板20的上面(步驟SA4)。在第2~第4配線以及半導(dǎo)體元件的連接端子上析出鍍層,導(dǎo)通連接半導(dǎo)體元件200與第3配線236(步驟SA5)。
接著,將經(jīng)過步驟SA5的容器形成基板20,對(duì)位固定在覆蓋經(jīng)過步驟SA1的流路形成基板10上的壓電元件300的位置(步驟SA6)。在此,如圖20F所示,將半導(dǎo)體元件200的周圍通過樹脂201密封(步驟SA7)。之后,通過對(duì)由單晶硅基板構(gòu)成的流路形成基板10實(shí)施各向異性蝕刻,制作圖17所示的壓力產(chǎn)生室12與供給路14、連通部13等(步驟SA8)。
通過以上的工序,可以制造安裝有半導(dǎo)體元件200的液滴噴頭1。
下面,參照?qǐng)D20A~20G,對(duì)容器形成基板的制造工序(SA2,SA3)、半導(dǎo)體元件的安裝工序(SA4,SA5)以及容器形成基板的安裝工序(SA6),進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。圖20A~20G所示的各圖,是與沿著圖15的A-A線的概略剖面構(gòu)成相對(duì)應(yīng)的圖。
首先,如圖20A所示,通過蝕刻,將單晶硅基板920的圖示上面(+Z側(cè)面)的中央部除去,形成槽部20a。具體地說(shuō),首先,熱氧化單晶硅基板920的表面,形成氧化硅膜。接著,在單晶硅基板920的表面涂布防蝕劑,通過光刻法在為了形成槽部20a的部分形成防蝕劑的開口部。然后,通過氫氟酸處理防蝕劑的開口部,形成氧化硅膜的開口部。然后,將單晶硅基板920浸漬到35重量%左右的氫氧化鉀(KOH)水溶液中,對(duì)從氧化硅膜的開口部露出的單晶硅基板920進(jìn)行各向異性蝕刻。由于氧化硅膜具有作為蝕刻停止機(jī)構(gòu)的功能,所以,蝕刻在貫通單晶硅基板920的地方停止。在蝕刻結(jié)束后,再次熱氧化單晶硅基板920的表面,形成氧化硅膜。
同樣地,通過蝕刻形成容器部21以及壓電元件保持部24。
接著,如圖20B所示,在單晶硅基板920的上面形成第2配線234,在槽部20a的側(cè)面20b上形成第4配線235。具體地說(shuō),首先,通過旋涂法或噴涂法等,在單晶硅基板920的上面以及槽部20a的側(cè)面20b上,涂布被付與催化劑的樹脂材料的液體。然后,介由描畫第2配線234以及第4配線235的圖案的掩模,使樹脂材料曝光、顯影。由此,在單晶硅基板920的上面圖案形成第2配線234、在側(cè)面圖案形成第4配線235。
接著,通過與上述相同的方法,在單晶硅基板920的下面形成第3配線236。具體地說(shuō),首先,通過旋涂法或噴涂法等,在單晶硅基板920的下面,涂布被付與催化劑的樹脂材料的液體。然后,介由描畫第3配線236的圖案的掩模,使樹脂材料曝光、顯影。由此,在單晶硅基板920的下面圖案形成第3配線236。
另外,當(dāng)各配線由金屬材料構(gòu)成的情況下,通過噴濺形成金屬膜、通過介由防蝕劑掩模的蝕刻形成圖案。而且,也可以通過介由Si掩模的噴濺法或噴墨法等,直接描畫第2配線234。根據(jù)以上的方法,形成容器形成基板20。
然后,如圖20C所示,將半導(dǎo)體元件200粘接在容器形成基板20的上面。具體地說(shuō),首先,在半導(dǎo)體元件200的下面中央部,涂布由熱塑性樹脂材料構(gòu)成的粘接劑42。接著,將半導(dǎo)體元件200的連接端子44對(duì)位到容器形成基板20的第2配線234處,一邊加熱半導(dǎo)體元件200,一邊對(duì)容器形成基板20加壓。在此,通過調(diào)整粘接劑的涂布量和粘接時(shí)的加熱、加壓量,將連接端子44與第2配線234之間的間隙設(shè)定在幾μm~10μm左右。之后,通過整體冷卻使粘接劑42固化,將半導(dǎo)體元件200固定在容器形成基板20的上面。
接著,如圖20D所示,在第2配線234、第3配線236、第4配線235以及連接端子44的表面析出鍍層246。具體地說(shuō),通過以下的處理工序?qū)嵤┓请娊忮儗印?br>
首先,以提高各配線以及連接端子表面的潤(rùn)濕性、除去殘留物為目的,浸漬到含有氫氟酸0.01~1%、硫酸0.01~1%的水溶液中1~5分鐘?;蛘?,也可以浸漬到0.1~10%的氫氧化鈉等堿性基質(zhì)水溶液1~10分鐘。
接著,浸漬到以氫氧化鈉為基質(zhì)、被加溫至20~60℃的PH值為9~13的堿性水溶液中1秒~5分鐘,除去表面的氧化膜。也可以浸漬到以5~30%硝酸為基質(zhì)、被加溫至20~60℃的PH值為1~3的酸性水溶液中1秒至5分鐘。
接著,浸漬到含有ZnO的PH值為11~13的鋅酸鹽液中1秒~2分鐘,將各配線以及連接端子的表面置換為Zn。接著,浸漬到5~30%的硝酸水溶液中1~60秒,將Zn剝離。再次浸漬到鋅酸鹽浴中1秒~2分鐘,在各配線以及連接端子的表面析出致密的Zn粒子。
然后,浸漬到非電解Ni鍍敷浴中,使Ni鍍層析出。可以使該鍍層,析出到2~30μm高度左右。另外,鍍敷浴是以亞磷酸作為還原劑的浴,PH值為4~5、浴溫為80~95℃。由于是亞磷酸浴,所以共析出磷。
而且,也可以浸漬到置換Au鍍敷浴中,將Ni表面置換為Au。Au形成為0.05μm~0.3μm厚度左右。而且,Au浴使用無(wú)氰類型,PH值為6~8、浴溫50~80℃、浸漬1~30分鐘。
這樣,在各配線以及連接端子的表面上析出Ni或Ni-Au鍍層。另外,也可以在Ni-Au配線上實(shí)施一定厚度的鍍Au。所以即使成為鍍層的襯底的各配線很薄,通過將鍍層帶有一定厚度,可以減小電阻。
在各化學(xué)處理之間進(jìn)行水洗處理。水洗槽可以使用具有溢出構(gòu)造或QDR機(jī)構(gòu)的容器,從最下面進(jìn)行N2發(fā)泡。發(fā)泡法是指在樹脂制造的管等上開孔,放出N2的方法,或通過燒結(jié)體等放出N2的方法。這樣,在短時(shí)間里可以取得充分效果的清洗。
如圖18所示,根據(jù)上述工序,在半導(dǎo)體元件200的連接端子44的表面上析出鍍層244a,在第2配線234的表面析出鍍層234a。通過鍍層244a以及鍍層234a增長(zhǎng)至相互結(jié)合,可以使連接端子44與第2配線234電氣連接。同樣地,通過圖17所示的第2配線234的表面析出的鍍層234a,與在第4配線235的表面析出的鍍層235a、在第3配線236的表面析出的鍍層236a增長(zhǎng)至相互結(jié)合,可以使第2配線234、在第4配線235以及第3配線236電氣連接。由此,半導(dǎo)體元件200與第3配線236被電氣連接。
接著,如圖20E所示,將容器形成基板20安裝到流路形成基板10上。即,一邊將在容器形成基板20的第3配線236的表面析出的鍍層236a,和在流路形成基板10上形成的第1配線237電氣連接,一邊機(jī)械地連接兩基板。具體地說(shuō),在作為電氣連接部的鍍層236a與第1配線237之間,配置各向異性導(dǎo)電性薄膜500,并且,在機(jī)械的連接部涂布熱固化性粘接劑501。一邊加熱容器形成基板20,一邊朝向流路形成基板10按壓。由此,鍍層236a與第1配線237之間被電氣連接,并且,熱固化性粘接劑固化,使兩基板機(jī)械地連接。
然后,如圖20F所示,密封半導(dǎo)體元件200。在下面所述的流路形成基板10的壓力產(chǎn)生室12等的制作工序中,與流路形成基板10一同將容器形成基板20以及半導(dǎo)體元件200浸漬到蝕刻液中。由于從該蝕刻液保護(hù)半導(dǎo)體元件200,所以,將半導(dǎo)體元件200密封。該密封,優(yōu)選采用熱固化性樹脂等的樹脂材料201。具體地說(shuō),只要將固定的容器形成基板20以及流路形成基板10配置在砂型內(nèi),在半導(dǎo)體元件200的周圍將樹脂材料201噴射成型即可。如果這樣密封半導(dǎo)體元件200,則在液滴噴頭完成之后,可以從光等有害的環(huán)境條件保護(hù)半導(dǎo)體元件200。但是,如果環(huán)境條件沒有問題,也可以在液滴噴頭完成之后將密封樹脂除去。
然后,如圖20G所示,通過對(duì)由單晶硅基板構(gòu)成的流路形成基板10實(shí)施各向異性蝕刻,制作壓力產(chǎn)生室12等。該蝕刻的具體方法與容器形成基板20的蝕刻方法相同。之后,將柔性基板30接合到容器形成基板20上,將噴嘴基板16接合到流路形成基板10上。也可以在流路形成基板10上制作壓力產(chǎn)生室12等之后,與容器形成基板20連接。
通過以上方法,可以形成本實(shí)施方式的液滴噴頭。
如以上詳述所示,本實(shí)施方式的液滴噴頭1,是半導(dǎo)體元件200的連接端子44、在容器形成基板20的上面形成的第2配線234、在下面形成的第3配線235、在側(cè)面20b上形成的第4配線235,通過在各配線以及連接元件44的表面析出的鍍層246導(dǎo)通連接的,進(jìn)而,析出的鍍層246、和與流路形成基板10的壓電元件300導(dǎo)通連接的第1配線237導(dǎo)通連接而構(gòu)成。
根據(jù)這樣的構(gòu)成,在通過引線接合法將半導(dǎo)體元件200與第1配線237連接的時(shí)候,不需要設(shè)置旋回引線的空間。因此,即使隨著噴嘴開口15的狹小間距化,第1配線237也狹小間距化,還是能夠在確保與該第1配線237的電氣連接的同時(shí),安裝半導(dǎo)體元件200。除此之外,與以往通過引線接合法所實(shí)施的安裝相比,能夠?qū)崿F(xiàn)短TAT、低成本、高合格率的安裝。
而且,即使在連接端子44與配線234之間或配線相互之間存在位置偏差或間隙,通過析出鍍層246、增長(zhǎng)以及結(jié)合,可以確保電氣連接。另外,可以同時(shí)實(shí)施半導(dǎo)體元件200的安裝以及各配線的電氣連接,使制造工序簡(jiǎn)單化。而且,即使成為襯底的各配線形成得很薄,通過將鍍層246帶有一定厚度,可以減小電阻。
對(duì)于在流路形成基板10上形成的壓電元件300要求高精度。但是,如果將壓電元件300浸漬到鍍敷液中,則由于鍍敷液中所含有的Na等引起遷移等,會(huì)降低電氣的信賴性。如果從鍍敷液中為了保護(hù)壓電元件300而樹脂密封,則會(huì)使制造工序復(fù)雜化。
對(duì)此,在本實(shí)施方式中,僅在容器形成基板20上析出鍍層246就足夠,不需要將在流路形成基板10上形成的壓電元件300浸漬到鍍敷液中。因此,能夠避免鍍敷處理對(duì)要求高精度的壓電元件300造成影響,可以提高液滴噴頭1的電氣信賴性。而且,由于和進(jìn)行引線接合的以往技術(shù)相同,只要形成流路形成基板10即可,所以不需要重新設(shè)計(jì)流路形成基板10,另外,也沒必要變更制造工序。因此,可以降低制造成本。
根據(jù)本實(shí)施方式,可以提供使噴嘴開口15狹小間距化的液滴噴頭1,如果使用該液滴噴頭1制造設(shè)備,則可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高精細(xì)化以及微細(xì)化。
另外,由于根據(jù)本實(shí)施方式的安裝構(gòu)造,可以將臺(tái)階下部的配線237與臺(tái)階上部的半導(dǎo)體元件200可靠地電氣連接,所以,不僅是液滴噴頭,在其他的設(shè)備中也可以實(shí)現(xiàn)介由臺(tái)階部的安裝、相對(duì)于電子機(jī)器和輸送機(jī)器、印刷機(jī)器等可以廣泛使用。
(第5實(shí)施方式)下面,使用圖21A~21C以及圖22A~22D,對(duì)本發(fā)明的液滴噴頭的第5實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
圖21A是第5實(shí)施方式的液滴噴頭的說(shuō)明圖、是相當(dāng)于圖17的C部局部放大圖。在圖21A所示的第5實(shí)施方式的液滴噴頭中,容器形成基板20的側(cè)面由多個(gè)傾斜面構(gòu)成這一點(diǎn),與由1個(gè)傾斜面構(gòu)成的第4實(shí)施方式不同。另外,對(duì)于和第4實(shí)施方式具有相同構(gòu)成的部分,省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
在圖21A所示的第5實(shí)施方式的液滴噴頭中,在容器形成基板20上形成的槽部20a的側(cè)面20b由多個(gè)傾斜面構(gòu)成。即,朝向上側(cè)的第1傾斜面110配置在容器形成基板20的上側(cè),朝向下側(cè)的第2傾斜面120配置在容器形成基板20的下側(cè)。另外,通過由面方位(1,0,0)的硅基板構(gòu)成容器形成基板20,將硅基板在KOH等堿溶液進(jìn)行濕蝕刻,可以將第1傾斜面110以及第2傾斜面120都形成大約為54°的傾斜面。在第1傾斜面110的表面上形成第4配線235A,在第2傾斜面120的表面上形成第4配線235B。
圖21B是第5實(shí)施方式的液滴噴頭的第1變形例。在第1變形例中,朝向上側(cè)的第1傾斜面110由角度不同的多個(gè)傾斜面(平緩斜面111以及陡斜面112)構(gòu)成,各傾斜面111、112配置在容器形成基板20的上側(cè)。另外,朝向下側(cè)的第2傾斜面120也是由角度不同的多個(gè)傾斜面(平緩傾斜面121以及陡斜面122)構(gòu)成,各傾斜面121、122配置在容器形成基板20的下側(cè)。以鄰接的傾斜面的內(nèi)角在90°以上的方式配置各傾斜面,容器形成基板20的上面和下面以鈍角連接。在第1傾斜面110的表面上形成第4配線235A,在第2傾斜面120的表面上形成第4配線235B。
圖21C是第5實(shí)施方式的液滴噴頭的第2變形例。在第2變形例中,容器形成基板20的上面和下面由具有半圓形狀剖面的曲面130而連接。在這種情況下,也是朝向上側(cè)的第1傾斜面110配置在容器形成基板20的上側(cè),朝向下側(cè)的第2傾斜面120配置在容器形成基板20的下側(cè)。在曲面130的表面上形成第3配線135。
圖22A~22D,是第5實(shí)施方式的第1變形例的液滴噴頭的制造工序圖。為了制造圖21B所示的第1變形例的液滴噴頭,首先,如圖22A所示,在容器形成基板20的上面形成掩模118、在下面形成掩模128。然后,與第4實(shí)施方式相同,對(duì)于容器形成基板20進(jìn)行濕蝕刻。濕蝕刻在時(shí)間管理下進(jìn)行,在容器形成基板20的上面連續(xù)形成平緩斜面111、在下面連續(xù)形成陡斜面121的時(shí)候結(jié)束。這樣,可以形成具有圖21A所示的大約為54°的傾斜面的容器形成基板20。
然后,如圖22B所示,從容器形成基板20的上面到平緩斜面111新形成掩模119,從下面到陡斜面121新形成掩模129。重新進(jìn)行上述的濕蝕刻。該濕蝕刻也在時(shí)間管理下進(jìn)行,在上側(cè)的平緩斜面111上連續(xù)形成陡斜面112、在下側(cè)的平緩斜面121上連續(xù)形成陡斜面122的時(shí)候結(jié)束。通過以上的方法,可以形成如圖21B所示的第1變形例的容器形成基板20。
接著,如圖22C所示,從容器形成基板20的上面到第1傾斜面110,形成第2配線234以及第4配線235A。具體地說(shuō),涂布被付與催化劑的感光性樹脂材料,首先,使容器形成基板20的上面以及側(cè)面曝光。在此,為了使容器形成基板的側(cè)面正確曝光,必須調(diào)整曝光裝置的焦點(diǎn)深度。但是,在第5實(shí)施方式中,由于容器形成基板20的側(cè)面由朝向上側(cè)的第1傾斜面110以及朝向下側(cè)的第2傾斜面120構(gòu)成,所以,與容器形成基板20的上面一同,首先僅使第1傾斜面110曝光即可。之后,通過進(jìn)行顯影,形成第2配線234以及第4配線235A。
接著,如圖22D所示,從容器形成基板20的下面到第2傾斜面120,形成第3配線236以及第4配線235B。具體地說(shuō),涂布被付與催化劑的感光性樹脂材料,使容器形成基板20的下面以及側(cè)面曝光。在此,與容器形成基板20的下面一同,僅使第2傾斜面120曝光即可。之后,通過進(jìn)行顯影,形成第3配線236以及第4配線235B。
然后,經(jīng)過與第4實(shí)施方式相同的工序,可以形成如圖21B所示的第1變形例的液滴噴頭。
如以上詳述所示,在第5實(shí)施方式的液滴噴頭1中,容器形成基板20的側(cè)面20b由多個(gè)傾斜面構(gòu)成,朝向上側(cè)的第1傾斜面110配置在容器形成基板20的上側(cè),朝向下側(cè)的第2傾斜面120配置在容器形成基板20的下側(cè)。由于根據(jù)這樣的構(gòu)成,可以在上側(cè)和下側(cè)分開進(jìn)行容器形成基板20的側(cè)面的曝光,所以,與側(cè)面整體一次曝光的第4實(shí)施方式相比,可以容易地調(diào)整曝光裝置的焦點(diǎn)深度。由此,可以降低曝光裝置的設(shè)備成本。而且,由于簡(jiǎn)化了制造工序,所以可以降低制造成本。因此,能夠簡(jiǎn)單并且低成本形成第3配線。
而且,在第5實(shí)施方式的液滴噴頭中,容器形成基板20的側(cè)面20b,以容器形成基板20的上面和下面通過鈍角或曲面連接的方式而形成。根據(jù)這樣的構(gòu)成,從容器形成基板20的上面到下面,可以連續(xù)形成各襯底配線。并且,即使在各襯底配線之間產(chǎn)生間隙的情況下,也可以容易地使從鄰接的襯底配線增長(zhǎng)的鍍層246結(jié)合。因此,可以提供具有優(yōu)越的電氣信賴性的液滴噴頭。
(液滴噴出裝置)下面,參照?qǐng)D23,對(duì)具有上述液滴噴頭1的液滴噴出裝置的一個(gè)實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)例中,作為一個(gè)例子,對(duì)具有所述液滴噴頭的噴墨式記錄裝置進(jìn)行說(shuō)明。
液滴噴頭,構(gòu)成具有噴墨流路的記錄噴頭單元的一部分,搭載于噴墨式記錄裝置,所述油墨流路與油墨插入式片盒等連通。如圖23所示,在具有液滴噴頭的記錄噴頭單元1A以及1B上,可拆裝地設(shè)置有構(gòu)成油墨供給機(jī)構(gòu)的插入式片盒2A以及2B,搭載記錄噴頭單元1A以及1B的滑動(dòng)架3,軸方面移動(dòng)自如地安裝在滑動(dòng)架軸5上,該滑動(dòng)架軸5安裝在裝置主體4上。
記錄噴頭單元1A以及1B,是例如分別噴出黑墨組成物以及彩墨組成物的噴頭。通過驅(qū)動(dòng)馬達(dá)6的驅(qū)動(dòng)力,介由未圖示的多個(gè)齒輪以及同步帶7傳遞到滑動(dòng)架3上,使得搭載記錄噴頭單元1A以及1B的滑動(dòng)架3沿著滑動(dòng)架軸5移動(dòng)。另一方面,在裝置主體4上沿著承載軸5設(shè)置有壓印平板8,通過未圖示的給紙滾輪,作為紙等記錄媒體的記錄薄板S被搬送到壓印平板8上。由于具備上述構(gòu)成的噴墨式記錄裝置包括所述的液滴噴頭,所以,能夠形成小型、信賴性高、低成本的噴墨式記錄裝置。
雖然在圖23中,作為本發(fā)明的液滴噴出裝置的一個(gè)實(shí)例,例示了打印機(jī)單體的噴墨式記錄裝置,但是,本發(fā)明并不限定于此,也可以適用于通過組裝該液滴噴頭而實(shí)現(xiàn)的打印機(jī)單元。這樣的打印機(jī)單元,例如,安裝到電視等的顯示設(shè)備或黑板等輸入設(shè)備上,通過顯示設(shè)備或者輸入設(shè)備,用于印刷顯示或輸入的圖像而使用。
而且,上述液滴噴頭,也可以適用于通過液相法,用于形成各種設(shè)備的液滴噴出裝置。在該方式中,由液滴噴頭噴出的功能液,是使用包含用于形成液晶顯示設(shè)備的液晶顯示設(shè)備形成用材料、用于形成有機(jī)EL顯示設(shè)備的有機(jī)EL形成用材料、用于形成電子電路的配線圖案的配線圖案形成用材料等的液體。由于根據(jù)利用液滴噴出裝置將這些功能液選擇配置在基體上的制造工序可以不經(jīng)過光刻工序而配置功能材料的圖案,所以,可以廉價(jià)地制造液晶顯示裝置和有機(jī)EL裝置、電路基板等。
以上,雖然對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明,但是本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。只要是在沒有脫離本發(fā)明的主旨范圍內(nèi),可以進(jìn)行構(gòu)成的追加、缺省、置換以及其他的變更。本發(fā)明不是通過所述的說(shuō)明進(jìn)行限定,而是僅根據(jù)所要求保護(hù)的范圍進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.一種安裝構(gòu)造,其特征在于,包括具有形成第1配線的第1面的第1部件;配置在所述第1部件的所述第1面上的第2部件,所述第2部件具有第2面與側(cè)面,其中,所述第2面與所述第1部件的第1面朝向相同方向并且形成有第2配線,所述側(cè)面形成有將所述第1配線與所述第2配線連接的第3配線;在所述第1部件的所述第1面或所述第2部件的所述第2面上配置的半導(dǎo)體元件;使所述第1配線、所述第2配線、所述第3配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安裝構(gòu)造,其特征在于,所述第2部件的所述側(cè)面形成為傾斜面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)力要求2所述的安裝構(gòu)造,其特征在于,所述第1配線、所述第2配線、以及所述第3配線中的至少有1個(gè)由被付與催化劑的感光性樹脂構(gòu)成。
4.一種具有半導(dǎo)體元件的設(shè)備的制造方法,其特征在于,包括在第1部件的第1面上形成第1配線的工序;在所述第1部件的所述第1面上配置第2部件、在朝向與所述第1部件的所述第1面相同方向的所述第2部件的第2面上形成第2配線、在所述第2部件的側(cè)面形成連接所述第1配線和所述第2配線的第3配線的工序;在所述第1部件的所述第1面或所述第2部件的所述第2面上配置所述半導(dǎo)體元件的工序;析出使所述第1配線、所述第2配線、所述第3配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層的工序。
5.一種液滴噴頭,是通過驅(qū)動(dòng)元件的變形將液滴噴出的液滴噴頭,其特征在于,具備第1基板,具有壓力產(chǎn)生室和第1面,其中,所述壓力產(chǎn)生室具有噴出所述液滴的噴嘴開口,所述第1面上形成有與所述驅(qū)動(dòng)元件導(dǎo)通連接的第1配線;配置在所述第1基板的所述第1面上并且覆蓋所述驅(qū)動(dòng)元件的第2基板,所述第2基板具有第2面和側(cè)面,其中,所述第2面與所述第1基板的所述第1面朝向同一方向并且形成有第2配線,所述側(cè)面上形成有連接所述第1配線和所述第2配線的第3配線;配置在所述第2基板的所述第2面上、驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)元件的半導(dǎo)體元件;使所述第1配線、所述第2配線、所述第3配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液滴噴頭,其特征在于,所述第2基板由面方位(1,0,0)的硅基板構(gòu)成,所述第2基板的所述側(cè)面是將所述硅基板蝕刻而形成的傾斜面。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或權(quán)力要求6所述的液滴噴頭,其特征在于,所述第1配線、所述第2配線、以及所述第3配線中的至少有1個(gè)由被付與催化劑的感光性樹脂構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任意一項(xiàng)所述的液滴噴頭,其特征在于,所述第2配線的一部分,與所述半導(dǎo)體元件的所述連接端子相對(duì)配置,所述半導(dǎo)體元件的所述連接端子具有導(dǎo)電性并且具有朝向所述第2配線突出的突起。
9.一種制造方法,是通過驅(qū)動(dòng)元件的變形而將液滴噴出的液滴噴頭的制造方法,其特征在于,包括在具有壓力產(chǎn)生室的第1基板的第1面上形成第1配線的工序,所述壓力產(chǎn)生室包含噴出所述液滴的噴嘴開口;在所述第1基板的所述第1面上配置覆蓋所述驅(qū)動(dòng)元件的保護(hù)基板、在與所述第1基板的所述第1面朝向同一方向的所述第2基板的第2面上形成第2配線、在所述第2基板的側(cè)面形成連接所述第1配線和所述第2配線的第3配線的工序;在所述第2基板的所述第2面上,配置驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)元件的半導(dǎo)體元件的工序;析出使所述第1配線、所述第2配線、所述第3配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層的工序。
10.一種安裝構(gòu)造,其特征在于,具備具有上臺(tái)階面、下臺(tái)階面、連接所述上臺(tái)階面和所述下臺(tái)階面的側(cè)面的臺(tái)階形狀體;在所述臺(tái)階形狀體的所述下臺(tái)階面上形成的第1配線;在所述臺(tái)階形狀體的所述上臺(tái)階面上形成的第2配線;在所述臺(tái)階形狀體的所述側(cè)面上形成的半導(dǎo)體元件;使所述第1配線、所述第2配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的安裝構(gòu)造,其特征在于,所述臺(tái)階形狀體的所述側(cè)面形成為傾斜面。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的安裝構(gòu)造,其特征在于,所述第1配線、所述第2配線、以及所述第3配線中的至少有1個(gè)由被付與催化劑的感光性樹脂構(gòu)成。
13.一種具有半導(dǎo)體元件的設(shè)備的制造方法,其特征在于,包括在臺(tái)階形狀體的下臺(tái)階面形成第1配線的工序;在所述臺(tái)階形狀體的上臺(tái)階面形成第2配線的工序;在所述臺(tái)階形狀體的連接所述上臺(tái)階面和所述下臺(tái)階面的側(cè)面配置半導(dǎo)體元件的工程;析出使所述第1配線、所述第2配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層的工序。
14.一種液滴噴頭,是通過驅(qū)動(dòng)元件的變形使液滴噴出的液滴噴頭,其特征在于,包括具有壓力產(chǎn)生室和第1面的第1基板,其中,所述壓力產(chǎn)生室具有噴出所述液滴的噴嘴開口,所述第1面形成與所述驅(qū)動(dòng)元件導(dǎo)通連接的第1配線;配置在所述第1基板的所述第1面上并且覆蓋所述驅(qū)動(dòng)元件的第2基板,所述第2基板具有第2面和側(cè)面,其中,所述第2面與所述第1基板的所述第1面朝向同一方向并且形成第2配線,所述側(cè)面形成連接所述第1配線和所述第2配線的第3配線;配置在所述第2基板的所述側(cè)面、驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)元件的半導(dǎo)體元件;使所述第1配線、所述第2配線、所述第3配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液滴噴頭,其特征在于,所述保護(hù)基板由面方位(1,0,0)的硅基板構(gòu)成,將所述硅基板蝕刻形成的傾斜面,作為所述保護(hù)基板的所述側(cè)面。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的液滴噴頭,其特征在于,所述第1配線以及所述第2配線中的至少1個(gè),由被付與催化劑的感光性樹脂構(gòu)成。
17.一種液滴噴頭的制造方法,是通過驅(qū)動(dòng)元件的變形將液滴噴出的液滴噴頭的制造方法,其特征在于,包括在具有壓力產(chǎn)生室的第1基板的第1面上,形成第1配線的工序,所述壓力產(chǎn)生室包括噴出所述液滴的噴嘴開口;在所述第1基板的所述第1面上配置覆蓋所述驅(qū)動(dòng)元件的第2基板、在與所述第1基板的所述第1面朝向同一方向的所述第2基板的第2面上形成第2配線、在所述第2基板的側(cè)面形成連接所述第1配線和所述第2配線的第3配線的工序;在所述第2基板的所述側(cè)面,配置驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)元件的半導(dǎo)體元件的工序;析出使所述第1配線、所述第2配線、所述第3配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層的工序。
18.一種安裝構(gòu)造,其特征在于,包括具有形成第1配線的第1面的第1部件;配置在所述第1部件的所述第1面上的第2部件,所述第2部件具有第2面、第3面和側(cè)面,其中,所述第2面與所述第1部件的所述第1面朝向相同方向并且形成有第2配線,所述第3面與所述第1部件鄰接并且形成有第3配線,所述側(cè)面上形成連接所述第2配線和所述第3配線的第4配線;在所述第2部件的所述第2面上配置的半導(dǎo)體元件;使所述第1配線、所述第2配線、所述第3配線、所述第4配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的安裝構(gòu)造,其特征在于,所述第2部件的所述側(cè)面形成為傾斜面。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的安裝構(gòu)造,其特征在于,所述第1配線、所述第2配線、所述第3配線、以及所述第4配線中的至少有1個(gè),由被付與催化劑的感光性樹脂構(gòu)成。
21.根據(jù)權(quán)利要求18至20中任意一項(xiàng)所述的安裝構(gòu)造,其特征在于,所述第2部件的所述側(cè)面,具有多個(gè)相對(duì)于所述第2面的角度互不相同的傾斜面。
22.根據(jù)權(quán)利要求18至21中任意一項(xiàng)所述的安裝構(gòu)造,其特征在于,所述第2部件的所述側(cè)面具有相互夾角為鈍角的多個(gè)傾斜面或曲面。
23.一種具有半導(dǎo)體元件的設(shè)備的制造方法,其特征在于,包括在第1部件的第1面上形成第1配線的工序;第2部件的第2面上形成第2配線、在所述第2面的相反側(cè)即所述第2部件的第3面上形成第3配線、在所述第2部件的側(cè)面形成第4配線的工序;在所述第2部件的所述第2面上配置所述半導(dǎo)體元件的工序;析出使所述第2配線、所述第3配線、所述第4配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層的工序;在所述第1部件的所述第1面上配置所述第2部件,導(dǎo)通連接所述鍍層和所述第1配線的工序。
24.一種液滴噴頭,是通過驅(qū)動(dòng)元件的變形將液滴噴出的液滴噴頭,其特征在于,包括具有壓力產(chǎn)生室和第1面的第1基板,所述壓力產(chǎn)生室具有噴出所述液滴的噴嘴開口,所述第1面形成有與所述驅(qū)動(dòng)元件導(dǎo)通連接的第1配線;配置在所述第1基板的所述第1面上并且覆蓋所述驅(qū)動(dòng)元件的第2基板,所述第2基板具有第2面、第3面和側(cè)面,其中,所述第2面與所述第1基板的所述第1面朝向相同方向并且形成有第2配線,所述第3面與所述第1基板的所述第1面對(duì)接并且形成有第3配線,所述側(cè)面形成有將所述第2配線和所述第3配線連接的第4配線;配置在所述第2基板的所述第2面上、驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)元件的半導(dǎo)體元件;使所述第1配線、所述第2配線、所述第3配線、所述第4配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所記載的液滴噴頭,其特征在于,所述保護(hù)基板由面方位(1,0,0)的硅基板構(gòu)成,所述保護(hù)基板的所述側(cè)面是通過對(duì)所述硅基板進(jìn)行蝕刻而形成的傾斜面。
26.根據(jù)權(quán)利要求24或25所記載的液滴噴頭,其特征在于,所述第1配線、所述第2配線、所述第3配線、以及所述第4配線中的至少1個(gè),由被付與催化劑的感光性樹脂構(gòu)成。
27.根據(jù)權(quán)利要求24至26中任意一項(xiàng)所記載的液滴噴頭,其特征在于,所述保護(hù)基板的所述側(cè)面,具有多個(gè)相對(duì)于所述第2面角度互不相同的傾斜面。
28.根據(jù)權(quán)利要求24至27中任意一項(xiàng)所記載的液滴噴頭,其特征在于,所述保護(hù)基板的所述側(cè)面,具有相互夾角為鈍角的多個(gè)傾斜面或曲面。
29.根據(jù)權(quán)利要求24至28中任意一項(xiàng)所記載的液滴噴頭,其特征在于,所述鍍層和所述第1配線,介由各向異性導(dǎo)電性薄膜導(dǎo)通連接。
30.根據(jù)權(quán)利要求24至29中任意一項(xiàng)所記載的液滴噴頭,其特征在于,所述半導(dǎo)體元件被密封。
31.一種液滴噴頭的制造方法,是通過驅(qū)動(dòng)元件的變形將液第噴出的液滴噴頭的制造方法,其特征在于,包括在具有壓力產(chǎn)生室的第1基板的第1面上形成第1配線的工序,其中,所述壓力產(chǎn)生室包括噴出所述液滴的噴嘴開口;在第2基板的第2面上形成第2配線、在作為所述第2面相反一側(cè)的所述第2基板的第3面上形成第3配線、在所述第2基板的側(cè)面形成所述第4配線的工序;在所述第2基板的所述側(cè)面上配置驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)元件的半導(dǎo)體元件的工序;析出使所述第2配線、所述第3配線、所述第4配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子相互導(dǎo)通的鍍層的工序;在所述第1基板的所述第1面上配置所述第2基板,覆蓋所述驅(qū)動(dòng)元件,并且導(dǎo)通連接所述鍍層和所述第1配線的工序。
32.一種液滴噴出裝置,其特征在于,具有權(quán)力要求5至權(quán)力要求8中任意一項(xiàng)、權(quán)力要求14至權(quán)力要求16中任意一項(xiàng)、或者權(quán)力要求24至權(quán)力要求30中任意一項(xiàng)所記載的液滴噴頭。
全文摘要
一種液滴噴頭(1),具備具有噴出液滴的噴嘴開口(15)和第1面的壓力產(chǎn)生室(12),其中,所述第1面上形成有與驅(qū)動(dòng)元件(300)導(dǎo)通連接的第1配線(36);配置在所述壓力產(chǎn)生室的所述第1面上并且覆蓋所述驅(qū)動(dòng)元件(300)的保護(hù)基板(20),所述保護(hù)基板具有第2面和側(cè)面(20b),其中,所述第2面上配置在與所述壓力產(chǎn)生室相反一側(cè)并且形成有第2配線(34),所述側(cè)面上形成連接所述第1配線和所述第2配線的第3配線(35);配置在所述保護(hù)基板的所述第2面上、驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)元件的半導(dǎo)體元件(200);使所述第1配線、所述第2配線、所述第3配線、所述半導(dǎo)體元件的連接端子(44)相互導(dǎo)通的鍍層(46)。
文檔編號(hào)B41J2/16GK1810507SQ2006100063
公開日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2006年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月26日
發(fā)明者依田剛 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社