CN107257735B - 电子装置 - Google Patents

电子装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107257735B
CN107257735B CN201680010204.0A CN201680010204A CN107257735B CN 107257735 B CN107257735 B CN 107257735B CN 201680010204 A CN201680010204 A CN 201680010204A CN 107257735 B CN107257735 B CN 107257735B
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
salient pole
pressure chamber
adhesive
electronic device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680010204.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107257735A (zh
Inventor
田中秀一
佐藤直也
依田刚
难波利成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Publication of CN107257735A publication Critical patent/CN107257735A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107257735B publication Critical patent/CN107257735B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14274Structure of print heads with piezoelectric elements of stacked structure type, deformed by compression/extension and disposed on a diaphragm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14233Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14233Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
    • B41J2002/14241Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm having a cover around the piezoelectric thin film element
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14419Manifold
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14491Electrical connection

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

本发明提供一种电子装置,所述电子装置能够抑制由于凸块电极的恢复力而引起的变形。所述电子装置包括:压力室形成基板(29),其设置有在能够弯曲变形的驱动区域(a1)上的压电元件(32),所述压电元件引起所述驱动区域(a1)变形;密封板(33),其以具有弹性的凸块电极(40)介于压力室形成基板和密封板之间的状态布置为相对于所述压力室形成基板存在间隔;以及粘合剂(43),其将所述压力室形成基板(29)与所述密封板(33)在保持所述间隔的状态下接合,并且所述粘合剂(43)至少设置在所述凸块电极(40)与所述驱动区域(a1)之间的区域上。

Description

电子装置
技术领域
本发明涉及一种设置有引起驱动区域变形的驱动元件的电子装置。
背景技术
一种电子装置是一种包括诸如压电元件的通过施加电压来进行变形的驱动元件的设备,并且用于各种设备或传感器。例如,在一种液体喷射设备中,使用电子装置的液体喷射头喷射各种液体。作为这样的液体喷射设备的例子,有一种诸如喷墨式打印机或喷墨式绘图机的图像记录设备,并且近来,液体喷射设备因其少量的液体能够精确地着落在预定位置的特点而已经被应用于各种类型的制造设备。例如,液体喷射设备已经被应用于制造诸如在液晶显示器中使用的滤色器的显示器制造装置、形成用于有机电致发光(EL)显示器、场致发射显示器(FED)等的电极的电极形成设备、以及制造生物芯片(生化元件)的芯片制造设备。该图像记录设备的记录头喷射液体状墨,并且用于显示器制造设备的颜色材料喷射头喷射红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的各颜色材料的溶液。另外,用于电极形成设备的电极材料喷射头喷射液体状电极材料,而用于芯片制造设备的生化有机物喷射头喷射生物有机物溶液。
上述的液体喷射头包括:形成有穿入压力室的喷嘴的压力室形成基板、产生所述压力室内的液体中的压力变动的压电元件(一种驱动元件),及层压有相对于压电元件成间隔布置的密封板等的电子装置。近来,已开发了一种在密封板上设置用于驱动压电元件的驱动电路(被称为驱动器电路)的技术。这样的密封板以及层压有压电元件的压力室形成基板以凸块电极介于两者之间的状态通过粘合剂而彼此接合(例如,参考PTL1)。于是,驱动电路和压电元件通过凸块电极彼此电连接。
引用列表
专利文献
PTL1:JP-A-2014-51008
发明内容
技术问题
上述的凸块电极设置在密封板和压力室形成基板中的任一个上,并且通过施加压力而与设置在另一基板上的电极导通。在此,为了通过凸块电极可靠地进行导通,已经开发出树脂的表面覆盖有导电膜的具有弹性的凸块电极。这样的凸块电极以在高度方向被按压的状态固定在密封板与压力室形成基板之间。但是,会担忧密封板和压力室形成基板由被按压的凸块电极的弹性恢复力加压,并且密封板或压力室形成基板变形。特别地,当由压电元件驱动的驱动区域(振动区域)变形时,存在液体不能正常地喷射的担忧。
本发明是为了解决上述问题,并且其目的在于提供一种能够抑制由凸块电极的恢复力而引起的变形的电子装置。
问题的解决方案
本发明的电子装置为了实现该目的而提出,并且包括:第一基板,其设置有在能够弯曲变形的驱动区域上的压电元件,所述压电元件引起所述驱动区域变形;第二基板,其以具有弹性的凸块电极介于所述第一基板与所述第二基板之间的状态布置为相对于所述第一基板存在间隔;以及感光性粘合剂,其将所述第一基板以保持所述间隔的状态接合到所述第二基板,其中所述感光性粘合剂至少设置在所述凸块电极与所述驱动区域之间的区域上。
根据该构造,由于感光性粘合剂设置在凸块电极与驱动区域之间的区域上,因此即使应力施加到第一基板与第二基板之间,仍然能够抑制由于凸块电极的弹性恢复力引起的这些基板的变形,尤其是驱动区域的变形。另外,由于感光性粘合剂用于接合第一基板和第二基板,因此感光性粘合剂能够通过光刻技术精确地形成图案。于是,能够使感光性粘合剂尽可能靠近诸如驱动区域的构成电子装置的其他部分,并且电子装置可以小型化。此外,由于粘合剂为感光性粘合剂,无需使粘着的表面大面积湿润,因此能过抑制由于高度方向上的中部的宽度变窄(即,被压缩)而引起的其强度的劣化。
在该构造中,优选地,所述感光性粘合剂设置在所述凸块电极的两侧。
根据该构造,能够进一步抑制第一基板和第二基板的变形。另外,粘合剂可以相对于凸块电极而在凸块电极的两侧对称地布置。因而,能够抑制施加到第一基板和第二基板的偏应力,并且能够进一步抑制第一基板和第二基板的变形。
在该构造中,优选地,所述感光性粘合剂和所述凸块电极分离地设置。
根据该构造,在通过按压凸块电极将第一基板与第二基板导通时,能够抑制由于感光性粘合剂而在宽度方向上变宽的弹性变形的凸块电极的干扰。即,能够固定凸块电极的按压边缘,因此能够抑制凸块电极的导通故障。
在该构造中,优选地,所述电子装置进一步包括在第一方向上的多个所述凸块电极,并且所述感光性粘合剂在所述第一方向上设置成列。
根据该构造,能够增大感光性粘合剂的粘附区。于是,能够提高粘附强度,并且能够进一步抑制第一基板和第二基板的变形。
在该构造中,优选地,所述电子装置进一步包括在所述第一方向上的多个所述压电元件,并且所述感光性粘合剂设置在所述凸块电极的在第二方向上的两侧,所述第一方向与所述第一方向正交。
根据该构造中,能够进一步增大感光性粘合剂的粘附区的尺寸。于是,能够提高粘附强度,并且能够进一步可靠地抑制第一基板和第二基板的变形。
附图说明
图1是示出打印机的构造的立体图。
图2是示出记录头的构造的截面图。
图3是示出电子装置的放大的主要部分的截面图。
图4是示出粘合剂与凸块电极之间的位置关系的平面图。
图5A是示出该电子装置的制造工艺的示意图。
图5B是示出该电子装置的制造工艺的示意图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图来描述用于实施本发明的实施例。同样在下文中描述的实施例中,本发明的具体示例以各种方式并限制地描述;但是,在下文描述中,除非对本发明特别限定的范围另有说明,否则本发明的范围并不限于这些方案。而且,在下文中,将作为示例来描述喷墨式打印机(以下为打印机),该喷墨式打印机是一种液体喷射设备,包括根据本发明的电子装置并且安装有作为一种液体喷射头的喷墨式记录头(以下称为记录头)。
将参照图1来描述打印机1的构造。打印机1是一种将油墨(一种液体)喷射到诸如记录纸的记录介质2(一种着落目标)的表面上的设备,并且记录图像等。打印机1包括记录头3、安装有记录头3的滑架4、在主扫描方向上移动滑架4的滑架移动机构5以及在副扫描方向上输送记录介质2的输送机构6。此处,上述的油墨储存在作为液体供给源的墨盒7中。墨盒7可拆卸地安装在记录头3中。此外,墨盒布置在打印机的主体侧,并且油墨可以从墨盒经过供墨管供给到记录头。
滑架移动机构5包括同步齿形带8。而且,同步齿形带8由诸如直流电动机的脉冲电动机9驱动。于是,当脉冲电动机9工作时,滑架4被引导到设置在打印机1中的引导杆10,并在主扫描方向(记录介质2的宽度方向)上往复移动。滑架4的在主扫描方向上的位置由作为一种位置信息检测装置的线性编码器(未示出)检测。线性编码器将其检测到的信号,即,编码器脉冲(一种位置信息)发送到打印机1的控制器。
另外,在滑架4的移动范围内的处于记录区域外侧的端部区域,设定有作用为滑架4的扫描起点的初始位置。在初始位置,从端部依次布置有密封形成在记录头3的喷嘴面(喷嘴板21)上的喷嘴22的盖11以及用于擦拭喷嘴面的擦拭单元12。
接下来,将描述记录头3。图2是示出记录头3的构造的截面图。图3是图2中的区域III的放大图,并且是安装在记录头3中的电子装置14的主要部分的截面图。图4是示出粘合剂43与凸块电极40之间的位置关系的示意图,并且是从底表面侧(振动板31侧)观察接合到振动板31的密封板33时的平面图。如图2所示,本实施例的记录头3以电子装置14和流路单元15被层压的状态而安装在头壳体16中。此外,为了方便起见,每个构件被层压的方向被称为竖直方向。
头壳体16是由合成树脂制成的盒形构件,并且其中设置有将油墨供给到每个压力室30的贮液器。贮液器18为存储所设置的多个压力室30的共用油墨的空间,并且在喷嘴列方向上形成。而且,在头壳体16上形成有将油墨从墨盒7侧引导到贮液器18中的油墨引导通道(未示出)。另外,容纳空间17设置在头壳体16的底表面侧,并且容纳空间17形成为从头壳体16的底表面起以长方体状凹陷至头壳体16的高度方向上的中部。当稍后描述的流路单元15以位于头壳体16的底表面上的状态接合时,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)容纳在容纳空间17中。
接合在头壳体16的底表面上的流路单元15包括连通基板24、喷嘴板21以及顺应性片28。连通基板24是硅板材,并且在本实施例中,由表面(顶表面和底表面)的晶面取向被设定为(110)面的单晶硅基板形成。在连通基板24中,如图2所示,共用液室25和独立连通通道26通过蚀刻形成,共用液室25连通贮液器18并且储存每个压力室30共用的油墨,独立连通通道26通过共用液室25将油墨从贮液器18分别供应到每个压力室30。共用液室25是在喷嘴列方向(压力室30的垂直方向)上伸长的空部。共用液室25被构造为具有第一液室25a和第二液室25b,第一液室25a贯穿连通基板24的板厚方向,第二液室25b从连通基板24的底表面侧朝向其顶表面侧而凹陷至该连通基板24的板厚方向上的中部,并且以在其顶表面侧形成有薄板部的状态形成。独立连通通道26是第二液室25b的薄板部。多个独立连通通道26通过对应于压力室30而在压力室30的垂直方向上形成。在连通基板24与压力室形成基板29彼此接合的状态下,独立连通通道26连通压力室30的在长度方向上的一侧的端部。
另外,贯穿连通基板24的板厚方向的喷嘴连通通道27形成在对应于连通基板24的每个喷嘴22的位置。即,多个喷嘴连通通道27在对应于喷嘴列的喷嘴列方向上形成。压力室30和喷嘴22通过喷嘴连通通道27彼此连通。在连通基板24与压力室形成基板29彼此接合的状态下,本实施例的喷嘴连通通道27连通对应的压力室30的长度方向上的另一侧(独立连通通道26的对侧)的端部。
喷嘴板21是接合到连通基板24的底表面(压力室形成基板29的相反侧的表面)的硅基板(例如,单晶硅基板)。本实施例的喷嘴板21接合到连通基板24中的偏离于顺应性片28(共用液室25)的区域中。在喷嘴板21中,多个喷嘴22以直线形状(连续形状)开口。设置成列的多个喷嘴22(喷嘴列)从一端侧的喷嘴22到另一端侧的喷嘴22以对应于点形成密度的间距(例如,600dpi)在与主扫描方向正交的副扫描方向上成等间隔设置。
顺应性片28是从接合有连通基板24的喷嘴板21的区域偏离的区域,并且以将作为共用液室25的空间的底表面侧的开口阻断的状态而接合到对应于共用液室25的区域中。顺应性片28被构造为具有柔性的柔性膜28a和固定到柔性膜28a的顶表面的硬质固定板28b。在固定板28b的对应于共用液室25的区域中,设置有开口以便不干扰柔性膜28a的柔性变形。于是,共用液室25的底表面成为仅由柔性膜28a划分的顺应性部。在贮液器18和共用液室25内的油墨中产生的压力变动能够由顺应性部吸收。
本实施例的电子装置14是薄膜形装置,起到使压力变动在每个压力室30内的油墨中产生的致动器的作用。如图2所示,电子装置14通过对压力室形成基板29、振动板31、压电元件32以及密封板33进行层压而形成为单元。此外,电子装置14形成为比容纳空间17小的尺寸,从而能够容纳在容纳空间17中。
压力室形成基板29是硬质硅板材,并且在本实施例中,使用表面(顶表面和底表面)的晶面取向被设定为(110)面的单晶硅基板来生产。在压力室形成基板29中,其一部分通过在板厚方向上蚀刻而完全去除,而形成了待成为压力室30的空间。该空间,即,多个压力室30通过对应于每个喷嘴22而在喷嘴列方向(对应于本发明中的第一方向)上并列设置。每个压力室30是在与喷嘴列方向正交的方向(对应于本发明中的第二方向)上伸长的空部。其长度方向的一侧的端部连通独立连通通道26,而其另一侧的端部连通喷嘴连通通道27。
振动板31是具有弹性的薄膜型构件,并且被层压在压力室形成基板29的顶表面(与连通基板24相反的表面)上。待成为压力室30的空间的上部开口利用振动板31密封。换言之,压力室30由振动板31划分。振动板31中对应于压力室30的部分(具体而言,压力室30的上部开口)起到根据压电元件32弯曲变形而在远离或靠近喷嘴22的方向上移位的移位部。即,振动板31中的对应于压力室30的上部开口的区域成为能够弯曲变形的驱动区域a1。同时,振动板31中的偏离于压力室30的上部开口的区域成为不容易弯曲变形的非驱动区域a2。
另外,例如,振动板31由形成在压力室形成基板29的顶表面上的由二氧化硅(SiO2)制成的弹性膜以及形成在该弹性膜上的由氧化锆(ZrO2)制成的绝缘膜形成。而且,压电元件32分别层压在绝缘膜中(振动板31的与压力室形成基板29侧相反的表面)的对应于每个压力室30的区域中,即,在驱动区域a1上。每个压电元件32通过与在喷嘴列方向(第一方向)上并列设置的压力室30对应而在喷嘴列方向上形成。此外,压力室形成基板29以及层压于其上的振动板31对应于本发明中的第一基板。
本实施例的压电元件32是一种所谓的弯曲模式的压电元件。如图3所示,例如,压电元件32被构造为具有依次层压在振动板31上的下电极层37(独立电极)、压电层38以及上电极层39(共用电极)。当对应于两电极之间的电势差的电场施加到下电极层37与上电极层39之间时,这种压电元件32在远离或靠近喷嘴22的方向上弯曲变形。如图3所示,上电极层39的另一侧的端部(图2和图3中的左侧)从驱动区域a1越过层压有压电层38的区域而延伸到非驱动区域a2。尽管未示出,但下电极层37的一侧的端部(图2和图3中的右侧)从驱动区域a1越过层压有压电层38的区域而延伸到非驱动区域a2,即,层压有电极层39的非驱动区域a2的相反侧。即,在压力室30的长度方向上,下电极层37延伸到非驱动区域a2的一侧,上电极层39延伸到非驱动区域a2的另一侧。而且,凸块电极40(稍后将描述)分别接合到延伸的下电极层37和上电极层39。
密封板33(对应于本发明中的第二基板)是相对于振动板31(或压电元件32)成间隔布置的平板状的硅基板。在本实施例中,密封板33由表面(顶表面和底表面)的晶面取向为(110)面的单晶硅基板制成。如图3所示,用于分别驱动每个压电元件32的驱动电路46(驱动器电路)形成在面向密封板33的压电元件32的区域上。驱动电路46通过在成为密封板33的单晶硅基板(硅晶片)的表面上进行半导体工艺(即,成膜工艺、光刻工艺、蚀刻工艺等)而形成。另外,连接到驱动电路46的布线层47以暴露在密封板33的表面的状态形成在密封板33的压电元件32侧的表面中的驱动电路46上。布线层47放置至比驱动电路46更靠外侧并且面向层压在非驱动区域a2上的下电极层37和上电极层39的位置。而且,布线层的一部分形成在内部树脂40a上作为凸块电极40的导电膜40b(稍后将描述)。另外,布线层47为方便起见在图3中一体地示出;但是,它包括多根导线。包含在布线层47中的每根导线电连接到驱动电路46内的对应的导线。另外,使用诸如金(Au)、铜(Cu)、镍(Ni)等金属作为布线层47。
层压有振动板31和压电元件32的压力室形成基板29以及密封板33以凸块电极40介于两者之间的状态通过感光性粘合剂43(对应于本发明中的感光性粘合剂)彼此接合。即,粘合剂43使压力室形成基板29和密封板33以保持压力室形成基板29和密封板33之间的间隔的状态彼此接合。具体地,如图2所示,振动板31与密封板33之间(压电元件32介于两者之间)的间隔由凸块电极40和粘合剂43保持,凸块电极40和粘合剂43形成在压力室30的在长度方向上的两侧的非驱动区域a2上形成。而且,该间隔被设定为不阻碍压电元件32的变形,例如,被设定为大约5μ到25μ。
本实施例的凸块电极40具有弹性,并从密封板33朝向压力室形成基板29侧的表面突起。具体地,如图3和图4所示,凸块电极40包括具有弹性的内部树脂40a以及由配线层47制成并覆盖内部树脂40a的表面的导电膜40b。本实施例的内部树脂40a在喷嘴列方向(第一方向)上分别以突起状形成在密封板33的表面中的面向形成有下电极层37的非驱动区域a2的区域中以及面向形成有上电极层39的非驱动区域a2的区域中。另外,面向下电极层37(独立电极)的多个导电膜40b通过与在喷嘴列方向上的压电元件32对应而在喷嘴列方向上形成为列。以同一方式,面向上电极层39(共用电极)的多个导电膜40b在喷嘴列方向上形成。即,多个凸块电极40分别在喷嘴列方向(第一方向)上形成。而且,例如,使用诸如聚酰亚胺树脂的树脂作为内部树脂40a。
此处,如图3和图4所示,粘合剂43以从凸块电极40分离的状态而形成在凸块电极40的在与喷嘴列方向(第一方向)正交的方向(第二方向)上的两侧。具体地,粘合剂43形成在凸块电极40与驱动区域a1(或压电层38)之间的非驱动区域a2上,并且形成在相对于凸块电极40与驱动区域a1侧相反的非驱动区域a2上。粘合剂43在喷嘴列方向(第一方向)上形成为带型。此外,本实施例的粘合剂43在振动板31的表面(具体而言,下电极层37或上电极层39的表面)以及密封板33的表面(具体而言,配线层47的表面)的宽度(第二方向的尺寸)比在振动板31与密封板33之间的宽度大。即,粘合剂43形成为其在振动板31与密封板33之间的中部朝向外侧膨胀的形状。另外,粘合剂43相对于凸块电极40而在凸块电极40的两侧对称地设置。
在上文中,主要描述了图3所示的凸块电极40和粘合剂43,即,布置在另一侧(图2中的左侧)的凸块电极40和粘合剂43;但是,布置在一侧(图2中的右侧)的凸块电极40和粘合剂43也以相同的方式形成。另外,使用具有感光性和热固性的粘合剂作为粘合剂43。例如,优选地使用主要包括环氧树脂、丙烯酸树脂、酚树脂、聚酰亚胺树脂、有机硅树脂、苯乙烯树脂等的树脂。
如上所述所形成的记录头3将油墨从墨盒7经过油墨引导通道、贮液器18、共用液室25以及独立连通通道26引导到压力室30。在如上所述的状态下,当驱动信号从驱动电路46经过凸块电极40而施加到压电元件32时,通过驱动压电元件32,在压力室30中产生了压力变动。记录头3利用该压力变动使墨滴经过喷嘴连通通道27从喷嘴22喷射。
接下来,将描述上述的记录头3的制造方法,并且具体地,将描述电子装置14的制造方法。图5A和图5B是示出电子装置14的制造工艺的立体图。在将形成有成为密封板33的多个区域的单晶硅基板(硅晶片)接合到形成有成为压力室形成基板29的多个区域的单晶硅基板(硅晶片)之后,(此处,振动板31和压电元件32层压在压力室形成基板29上),将所得物切成独立的片,由此获得了本实施例14的电子装置。
在进行详细描述时,首先,驱动电路46通过半导体工艺形成在密封板33侧的单晶硅基板的表面(与压力室形成基板29侧相对的表面)上。接下来,树脂膜形成在该表面上,内部树脂40a通过光刻工艺和蚀刻工艺而形成,然后内部树脂40a经加热而熔化,从而磨圆其角。随后,金属膜通过蒸发、溅镀等而形成在该表面上,并且配线层47(导电膜40b)通过光刻工艺和蚀刻工艺而形成。于是,对应于每个记录头3的成为密封板33的多个区域形成在单晶硅基板上。同时,对于压力室形成基板29侧的单晶硅基板,首先,振动板31层压在表面(面对密封板33侧的一侧的表面)上。接下来,通过半导体工艺相继形成下电极层37、压电层38、上电极层39等的图案,并且形成压电元件32。于是,对应于每个记录头3的成为压力室形成基板29的多个区域形成在单晶硅基板上。
当在每个单晶硅基板上形成密封板33和压力室形成基板29时,粘合层形成在压力室形成基板29侧的单晶硅基板的表面上,并且粘合剂43通过光刻工艺而形成在预定位置。具体地,由旋涂机将具有感光性和热固性的液状粘合剂涂覆在振动板31上,并且通过加热形成具有弹性的粘合剂层。而且,通过曝光和显影,在预定位置(参照图5A)处形成图案得到粘合剂43的形状。此处,粘合剂43形成为从凸块电极40分离,以便确保凸块电极40的按压余量。凸块电极40与粘合剂43之间的间隔的尺寸被设定为即使当密封板33和压力室形成基板29被加压而使凸块电极40和粘合剂43被按压时凸块电极40和粘合剂43也不彼此干扰的程度。
另外,当形成粘合剂43时,两个单晶硅基板彼此接合。具体地,单晶硅基板中的任一个朝向另一个单晶硅基板侧相对移动,并且它们以介于两个单晶硅基板之间的粘合剂43而彼此接合。在该状态下,两个单晶硅基板在竖直方向上通过克服凸块电极40的恢复力而加压(参照图5B中的箭头)。于是,如图5B所示,凸块电极40被按压,并且能够可靠地连通压力室形成基板29侧的下电极层37、上电极层39等。而且,基板在被加压的同时被加热到粘合剂43的固化温度。因此,粘合剂43被固化,并且两个单晶硅基板以凸块电极40被按压的状态彼此接合。此时,粘合剂43以其高度方向上的中部朝外膨胀的状态被固化。
当两个单晶硅基板彼此接合时,对压力室形成基板29侧的单晶硅基板从背面侧(密封板33侧的单晶硅基板的相反侧)研磨,并且使压力室形成基板29侧的单晶硅基板薄化。在此之后,通过光刻工艺和蚀刻工艺,压力室30形成在薄化的压力室形成基板29侧的单晶硅基板上。最后,对预定的划片槽进行划片,从而切割成每个电子装置14。同时,在上述方法中,电子装置14通过将两个单晶硅基板接合然后分隔所接合的基板来生产,但用于生产该电子装置的方法不限于此。例如,也可以预先分别分隔密封板和压力室形成基板,然后接合密封板和压力室形成基板。即使在这种情况下,通过凸块电极使密封板和压力室形成基板彼此接合仍然以相同的方式进行。
而且,通过上述工艺形成的电子装置14利用粘合剂等被固定到流路单元15(连通基板24)。另外,在电子装置14容纳在头壳体16的容纳空间17中的状态下,记录头3通过将头壳体16接合到流路单元15而形成。
如上所述,在本实施例中,由于粘合剂43设置在凸块电极40与驱动区域a1之间的区域上,因此即使当在密封板33与压力室形成基板29之间施加了应力,仍然能够抑制由凸块电极40的弹性恢复力而引起的密封板33和压力室形成基板29的变形,特别是驱动区域a1的变形。另外,由于具有感光性的感光性粘合剂43用于接合密封板33和压力室形成基板29,因此粘合剂43可以使用光刻技术精确地形成图案。于是,可以使粘合剂43尽可能地接近诸如驱动区域a1的构成了电子装置14的其他部分,并且电子装置14可以小型化。此外,由于粘合剂43具有感光性,无需使粘着表面大面积湿润,因此能够抑制其因为高度方向上的中部的宽度变窄(即,被压缩)而引起的强度的劣化。
另外,在本实施例中,粘合剂43设置在凸块电极40的两侧之间,由此密封板33和压力室形成基板29的变形能够进一步被抑制。此外,粘合剂43可以相对于凸块电极40对称地设置在凸块电极40的两侧。因此,能够抑制施加到密封板33和压力室形成基板29的偏应力,并且能够进一步抑制密封板33和压力室形成基体29的变形。另外,粘合剂43在喷嘴列方向上设置成列,并且粘合剂43的粘附区可以增大。于是,提高了粘附强度,并且能够进一步抑制密封板33和压力室形成基板29的变形。此外,当粘合剂43在凸块电极40的在与喷嘴列方向正交的方向上的两侧设置成列时,粘合剂43的粘附区能够进一步增大。于是,粘附强度能够提高,并且能够可靠地抑制密封板33和压力室形成基板29的变形。另外,粘合剂43设置成从凸块电极40分离,在导通密封板33与压力室形成基板29时,能够抑制粘合剂43对弹性变形的凸块电极40的干扰从而能够在宽度方向上大幅按压。即,能够确保凸块电极40的按压余量,因此,能够抑制凸块电极40的导通故障。
在上述的实施例中,凸块电极40设置在密封板33侧;但并不限于此。例如,凸块电极可以设置在压力室基板侧。另外,在上述的制造方法中,粘合剂43涂覆到压力室形成基板29侧的单晶硅基板;但并不限定于此。例如,粘合剂也可以涂覆到密封板侧的单晶硅基板。另外,粘合剂可以涂覆压力室形成基板侧的单晶硅基板和密封板侧的单晶硅基板两者。此外,在上述实施例中,凸块电极40被构造成具有内部树脂40a和导电膜40b;但并不限于此。总之,可以采用任何具有弹性的凸块电极。
另外,在上述实施例中,粘合剂43相对于凸块电极40对称地设置;但是,并不限于此。粘合剂可以形成为使得任一侧的内部或外部粘附区形成为比相对于凸块电极的另一侧的粘附区大。例如,相对地,当布置在凸块电极外侧的具有额外空间的区域上的粘合剂的量增大并且粘附区增大时,密封板33和压力室形成基板29的变形能够进一步被抑制。
此外,在上述实施例中,驱动电路46形成在密封板33上;但是,并不限于此。只要成为电极的层形成在密封板上并且该电极通过凸块电极而与压力室形成基板侧的电极导通,就可以采用任何构造。例如,形成有驱动电路的基板接合到密封板上,并且可以在密封板上仅设置导线。在这种情况下,形成在与密封板不同的基板上的驱动电路通过形成在密封板上的导线和凸块电极而电连接到压电元件。
至此,作为一种液体喷射头,例示了安装在喷墨式打印机中的喷墨式记录头;但是,液体喷射头也可以用于喷射油墨之外的液体的打印机。例如,本发明也可以应用于用来制造液晶显示器等的滤色器的颜色材料喷射头、用于形成有机电致发光(EL)显示器、场致发射显示器(FED)等的电极的电极材料喷射头,以及用于制造生物芯片(生化物质元件)的生化有机物喷射头等。
另外,本发明并不限于用于作为致动器的液体喷射头,例如,还可应用于在各种传感器等中使用的电子装置等。
1 打印机
3 记录头
14 电子装置
15 流路单元
16 头壳体
17 容纳空间
18 贮液器
21 喷嘴板
22 喷嘴
24 连通基板
25 共用液室
26 独立连通通道
28 顺应性片
29 压力室形成基板
30 压力室
31 振动板
32 压电元件
33 密封板
37 下电极层
38 压电层
39 上电极层
40 凸块电极
43 粘合剂
46 驱动电路
47 配线层

Claims (4)

1.一种电子装置,包括:
第一基板,其设置有在能够弯曲变形的驱动区域上的驱动元件,所述驱动元件引起所述驱动区域变形;
第二基板,其以具有弹性的凸块电极介于所述第一基板与所述第二基板之间的状态布置为相对于所述第一基板存在间隔;以及
感光性粘合剂,其将所述第一基板以保持所述间隔的状态接合到所述第二基板,
其中所述感光性粘合剂至少设置在所述凸块电极与所述驱动区域之间的区域上,
其中所述感光性粘合剂和所述凸块电极分离地设置。
2.根据权利要求1所述的电子装置,
其中所述感光性粘合剂设置在所述凸块电极的两侧。
3.根据权利要求1或2所述的电子装置,进一步包括:
在第一方向上的多个所述凸块电极,
其中所述感光性粘合剂在所述第一方向上设置成列。
4.根据权利要求3所述的电子装置,进一步包括:
在所述第一方向上的多个所述驱动元件,
其中所述感光性粘合剂设置在所述凸块电极的在第二方向上的两侧,所述第一方向与所述第一方向正交。
CN201680010204.0A 2015-02-27 2016-01-26 电子装置 Active CN107257735B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-037782 2015-02-27
JP2015037782 2015-02-27
PCT/JP2016/000382 WO2016136139A1 (en) 2015-02-27 2016-01-26 Electronic device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107257735A CN107257735A (zh) 2017-10-17
CN107257735B true CN107257735B (zh) 2019-08-13

Family

ID=55443279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680010204.0A Active CN107257735B (zh) 2015-02-27 2016-01-26 电子装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20180250935A1 (zh)
EP (1) EP3261845B1 (zh)
JP (2) JP6403033B2 (zh)
KR (1) KR20170125367A (zh)
CN (1) CN107257735B (zh)
TW (1) TWI665099B (zh)
WO (1) WO2016136139A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6926647B2 (ja) * 2017-05-09 2021-08-25 セイコーエプソン株式会社 実装構造体、超音波デバイス、超音波探触子、超音波装置、及び電子機器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011132516A1 (ja) * 2010-04-20 2011-10-27 コニカミノルタホールディングス株式会社 インクジェット式記録ヘッド

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4281608B2 (ja) * 2004-04-22 2009-06-17 ブラザー工業株式会社 記録ヘッドの製造方法及び記録ヘッド
JP4182921B2 (ja) * 2004-06-08 2008-11-19 セイコーエプソン株式会社 ノズルプレートの製造方法
JP4337723B2 (ja) * 2004-12-08 2009-09-30 セイコーエプソン株式会社 液滴吐出ヘッドの製造方法及び液滴吐出ヘッド並びに液滴吐出装置
JP4349273B2 (ja) * 2004-12-17 2009-10-21 セイコーエプソン株式会社 成膜方法、液体供給ヘッドおよび液体供給装置
JP5282367B2 (ja) * 2007-03-19 2013-09-04 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
JP5003320B2 (ja) * 2007-07-06 2012-08-15 パナソニック株式会社 導電性バンプとその製造方法およびそれらを用いた電子部品実装構造体とその製造方法
TWI342267B (en) * 2007-07-13 2011-05-21 Microjet Technology Co Ltd Micro-droplet spray structure
JP2009099765A (ja) * 2007-10-17 2009-05-07 Seiko Epson Corp 電子部品の実装構造
JP2009252882A (ja) * 2008-04-03 2009-10-29 Seiko Epson Corp 電子装置及びその製造方法
JP2010069750A (ja) * 2008-09-19 2010-04-02 Seiko Epson Corp インクジェット式記録ヘッド及びその製造方法、インクジェット式記録装置
JP4985623B2 (ja) * 2008-11-28 2012-07-25 ブラザー工業株式会社 配線部材の接続方法、配線部材の製造方法、及び、配線部材
JP4911189B2 (ja) * 2009-03-30 2012-04-04 ブラザー工業株式会社 液体吐出装置およびその製造方法
KR20120124034A (ko) * 2011-04-29 2012-11-12 제록스 코포레이션 연성 회로 및 유전성 언더필을 이용한 인쇄장치용 고밀도 전기 인터커넥트
JP2013095088A (ja) * 2011-11-02 2013-05-20 Konica Minolta Holdings Inc インクジェットヘッドおよびその製造方法と、インクジェット描画装置
JP6161411B2 (ja) * 2012-06-22 2017-07-12 キヤノン株式会社 液体吐出装置の製造方法
JP6029346B2 (ja) * 2012-06-22 2016-11-24 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド
JP6044200B2 (ja) 2012-09-06 2016-12-14 ブラザー工業株式会社 液体噴射装置
JP2013030789A (ja) * 2012-09-10 2013-02-07 Seiko Epson Corp 実装構造体及び実装構造体の製造方法
JP5983252B2 (ja) * 2012-09-28 2016-08-31 ブラザー工業株式会社 液体吐出装置、基板の接続構造、及び、液体吐出装置の製造方法
JP2015000484A (ja) * 2013-06-13 2015-01-05 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド
JP2015024533A (ja) * 2013-07-25 2015-02-05 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッドとその駆動方法
EP3230066A1 (en) * 2014-12-09 2017-10-18 Seiko Epson Corporation Piezoelectric device, liquid ejecting head, manufacturing method of piezoelectric device, and manufacturing method of liquid ejecting head

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011132516A1 (ja) * 2010-04-20 2011-10-27 コニカミノルタホールディングス株式会社 インクジェット式記録ヘッド

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019006124A (ja) 2019-01-17
EP3261845A1 (en) 2018-01-03
JP6403033B2 (ja) 2018-10-10
US20180250935A1 (en) 2018-09-06
WO2016136139A1 (en) 2016-09-01
TWI665099B (zh) 2019-07-11
EP3261845B1 (en) 2020-10-07
CN107257735A (zh) 2017-10-17
JP2018505804A (ja) 2018-03-01
KR20170125367A (ko) 2017-11-14
TW201643047A (zh) 2016-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10245833B2 (en) Liquid ejecting head and method of manufacturing liquid ejecting head
CN107405918B (zh) 液体喷射头以及液体喷射头的制造方法
CN105936183B (zh) 电子装置以及电子装置的制造方法
CN105984225B (zh) 电子装置以及电子装置的制造方法
CN106466966A (zh) 接合结构体及其制造方法、压电装置、液体喷射头
CN107428166B (zh) 喷墨头和喷墨打印机
US10272682B2 (en) Piezoelectric device, liquid ejecting head, manufacturing method of piezoelectric device, and manufacturing method of liquid ejecting device
CN107257735B (zh) 电子装置
US20170028714A1 (en) Electronic device, liquid ejecting head, and method of manufacturing electronic device
CN107405920B (zh) 喷墨头和喷墨打印机
CN105936184B (zh) 电子装置的制造方法以及电子装置
JP2016157773A (ja) 電子デバイス、及び、電子デバイスの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant