CN107878028B - Mems装置、液体喷射头、液体喷射装置及mems装置的制造方法 - Google Patents

Mems装置、液体喷射头、液体喷射装置及mems装置的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种能够对被层叠在树脂部上的配线中的电连接的可靠性的下降进行抑制的MEMS装置、液体喷射头、液体喷射装置、以及MEMS装置的制造方法，所述MEMS装置具备基板，所述基板具有从一个面突出的由树脂形成的树脂部以及覆盖树脂部的表面的至少一部分的第一配线，第一配线沿着所述一个面上的第一方向而从与树脂部重叠的位置起延伸设置至偏离于树脂部的位置处，在与第一方向交叉的第二方向上，树脂部的宽度为覆盖该树脂部的第一配线的宽度以上。

Description

MEMS装置、液体喷射头、液体喷射装置及MEMS装置的制造方法
技术领域
本发明涉及一种具备树脂和覆盖于该树脂的表面的配线以作为例如凸状电极的MEMS装置的制造方法，以及一种液体喷射头的制造方法。
背景技术
具备对两个基板之间进行电连接的凸状电极的MEMS(Micro Electro MechanicalSystems：微机电系统)装置被应用于各种装置(例如，液体喷射装置和传感器等)中。例如，作为一种MEMS装置的一种的液体喷射头具备上述的凸状电极和压电元件等的致动器，并经由凸状电极而向致动器发送驱动信号(电信号)。此外，作为搭载有这样的液体喷射头的液体喷射装置，例如有喷墨式打印机、喷墨式绘图仪等的图像记录装置。此外，最近，也利用能够将极少量的液体准确地喷落于预定位置这一优点而将液体喷射头应用于各种制造装置中。例如应用于，制造液晶显示器等的滤色器的显示器制造装置、形成有机EL(ElectroLuminescence：电致发光)显示器和FED(面发光显示器)等的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。而且，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色材喷射头中，喷射R(Red：红色)、G(Green：绿色)、B(Blue：蓝色)各色材的溶液。此外，在电极形成装置用的电极材料喷射头中，喷射液状的电极材料，而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。
作为上述的凸状电极而存在有如下的凸状电极，所述凸状电极具备在基板的表面上所形成的一串树脂部(树脂层)、和在该树脂部上所形成的配线(例如，参照专利文献1)。在此，树脂部之中的与相邻的配线之间(即，凸状电极之间)相对应的部分通过蚀刻从而使表面的一部分被削去，从而变小。也就是说，相邻的配线之间的树脂部的高度(从基板至树脂部的上表面为止的尺寸)被形成为与位于配线的正下方的树脂部(换言之，被配线覆盖着的部分的树脂部)的高度相比而较低(参照专利文献1)。而且，这种形状是在于树脂部上形成配线之后，将该配线作为掩膜而通过对树脂部进行蚀刻而形成的。
在此，即使是在树脂部的蚀刻中使用干蚀刻，位于配线的正下方的树脂部也会被进行侧面蚀刻。也就是说，如图19所示，例如，在使用氧等离子体而对在基板90上所形成的树脂部91进行蚀刻时，该氧等离子体会将位于配线92的正下方的树脂部91的侧面略微削去。因此，位于配线92的正下方的树脂部91的宽度与将其覆盖的配线92的宽度相比而较小(细)，从而会成为配线92的一部分向树脂部91的外侧突出的形状。其结果为，例如，在为了将凸状电极93的配线92与被形成在对置的基板上的端子连接而向将树脂部91压溃的方向进行加压的情况下，存在凸状电极93倾斜或倾倒，从而其形状被破坏的可能。而且，当凸状电极93的形状被破坏时，电连接的可靠性会下降。另外，图19所示的虚线箭头表示氧等离子体的飞散影像。
专利文献1：日本特开2009-260389号公报
发明内容
本发明鉴于这种情况而被完成，其目的在于，提供了一种能够对被层叠在树脂部上的配线中的电连接的可靠性的下降进行抑制的MEMS装置、液体喷射头、液体喷射装置、以及MEMS装置的制造方法。
为了达成上述目的而提出了本发明的MEMS装置，其特征在于，具备基板，所述基板具有从一个面突出的由树脂形成的树脂部，以及覆盖所述树脂部的表面的至少一部分的第一配线，所述第一配线沿着所述一个面上的第一方向而从与所述树脂部重叠的位置起延伸设置至偏离于所述树脂部的位置，在与所述第一方向交叉的第二方向上，所述树脂部的宽度为覆盖该树脂部的第一配线的宽度以上。
根据该结构，由于树脂部的宽度被形成为覆盖该树脂部的第一配线的宽度以上，因此能够抑制树脂部的形状被破坏的情况。也就是说，由于对配线进行支承的树脂部作为支承台而较为稳定，并且相对于宽度方向上的应力而言较坚固，因此凸状电极的形状不易破坏。其结果为，能够对被层叠在树脂部上的第一配线中的电连接的可靠性的下降进行抑制，进而能够抑制MEMS装置的可靠性的下降。
此外，在上述结构中，优选为，所述树脂部具备第一部分和第二部分，所述第二部分沿着所述第二方向而与所述第一部分相邻，并且自所述一个面起的高度与所述第一部分相比而较低，所述第一配线被设置在与所述第一部分重叠的位置处，在所述第二方向上，所述第一部分的宽度为覆盖该第一部分的第一配线的宽度以上。
根据该结构，作为第一配线的端子的部分的自一个面起的高度会变得相对较高，从而能够容易地与所对应的端子电连接。此外，由于第二部分对第一部分进行支承，因此能够抑制在对树脂部向压溃方向进行加压时树脂部的形状被破坏的情况。
并且，在上述结构中，优选为，在所述第一部分与所述第一配线之间具有第二配线，在所述第二方向上，所述第二配线的宽度为覆盖所述第一部分的第一配线的宽度以上。
根据该结构，在使第二配线作为第一配线与树脂部之间的紧贴层而发挥功能的情况下，能够更切实地确保第一配线的紧密性。
此外，在上述结构中，优选为，在所述第二方向上，所述第二配线的宽度与所述第一部分的宽度相比而较大。
根据该结构，在将第一配线以及第二配线作为掩膜而对树脂部进行蚀刻时，即使第一部分被侧面蚀刻，也能够对第一部分的宽度变得与第一配线的宽度相比而较小(细)的情况进行抑制。
并且，在上述结构中，优选为，在所述第二方向上，所述第二配线的宽度为所述第一部分的宽度以下。
根据该结构，能够对第二配线从第一部分被剥落的情况进行抑制。
此外，本发明的液体喷射头的特征在于，为具备喷射液体的喷嘴的液体喷射头，所述液体喷射头具备上述各结构的任意一项的MEMS装置的结构。
根据该结构，能够抑制液体喷射头的可靠性的下降。
并且，本发明的液体喷射装置的特征在于，具备上述结构的液体喷射头。
根据该结构，能够抑制液体喷射装置的可靠性的下降。
此外，在本发明的MEMS装置的制造方法的特征在于，所述MEMS装置具备基板，所述基板具有从一个面突出的由树脂形成的树脂部、覆盖所述树脂部的表面的至少一部分的第一配线、以及被配置在所述树脂部与所述第一配线之间的第二配线，所述第一配线以及所述第二配线沿着所述一个面上的第一方向而从与所述树脂部重叠的位置起延伸设置至偏离于所述树脂部的位置处，所述MEMS装置的制造方法包括：树脂部形成工序，其中，在所述基板的所述一个面上形成所述树脂部；导电膜成膜工序，其中，在包括形成有所述树脂部的区域的所述一个面上使作为所述第二配线的第二导电膜成膜后，使作为所述第一配线的第一导电膜以与所述第二导电膜重叠的方式而成膜；第一蚀刻工序，其中，对所述第一导电膜以及第二导电膜进行蚀刻从而形成所述第一配线以及所述第二配线；第二蚀刻工序，其中，在所述第一蚀刻工序后，对所述第一配线进行蚀刻，从而使所述第一配线的与所述第一方向交叉的第二方向上的宽度与所述第二配线的所述第二方向上的宽度相比而较小；第三蚀刻工序，其中，在所述第二蚀刻工序后，将所述第一配线以及所述第二配线作为掩膜来对所述树脂部进行蚀刻。
根据该方法，能够制作出树脂部的宽度被形成为第一配线的宽度以上的MEMS装置。即，能够制作出可靠性的下降得到抑制的MEMS装置。
此外，在上述制造方法中，优选为，包括第四蚀刻工序，在所述第四蚀刻工序中，在所述第三蚀刻工序后对所述第二配线进行蚀刻，从而使所述第二配线的所述第二方向上的宽度与所述树脂部的所述第二方向上的宽度相比而较小。
根据该结构，能够制作出第二配线的宽度被形成为树脂部的宽度以下的MEMS装置。其结果为，能够抑制第二配线从树脂部剥落的情况。
附图说明
图1为对打印机的结构进行说明的立体图。
图2为对记录头的结构进行说明的剖视图。
图3为放大了密封板的主要部分的俯视图。
图4为图3中的A-A剖视图。
图5为图3中的B-B剖视图。
图6为对凸状电极的形成方法进行说明的、密封板的与树脂部的延伸方向正交的方向上的剖面的状态转变图。
图7为对凸状电极的形成方法进行说明的、密封板的与树脂部的延伸方向正交的方向上的剖面的状态转变图。
图8为对凸状电极的形成方法进行说明的、密封板的与树脂部的延伸方向正交的方向上的剖面的状态转变图。
图9为对凸状电极的形成方法进行说明的、密封板的树脂部的延伸方向上的剖面的状态转变图。
图10为对凸状电极的形成方法进行说明的、密封板的树脂部的延伸方向上的剖面的状态转变图。
图11为对凸状电极的形成方法进行说明的、密封板的树脂部的延伸方向上的剖面的状态转变图。
图12为对凸状电极的形成方法进行说明的、密封板的与树脂部的延伸方向正交的方向上的剖面的状态转变图。
图13为对凸状电极的形成方法进行说明的、密封板的树脂部的延伸方向上的剖面的状态转变图。
图14为第二实施方式中的放大了密封板的主要部分的剖视图。
图15为对第二实施方式中的凸状电极的形成方法进行说明的、密封板的树脂部的延伸方向上的剖面的状态转变图。
图16为对第二实施方式中的凸状电极的形成方法进行说明的、密封板的树脂部的延伸方向上的剖面的状态转变图。
图17为对第二实施方式中的凸状电极的形成方法进行说明的、密封板的树脂部的延伸方向上的剖面的状态转变图。
图18为第三实施方式中的放大了密封板的主要部分的剖视图。
图19为对现有的凸状电极的形成方法进行说明的、基板的树脂部的延伸方向上的剖视图。
具体实施方式
在下文中，参照附图而对用于实施本发明的方式进行说明。另外，虽然在以下所述的实施方式中，作为本发明所优选的具体示例而进行了各种限定，但是只要在以下的说明中没有特别对本发明进行限定的内容的记载，则本发明的范围不限定于这些方式。此外，在下文中，以作为MEMS装置的一个种类的液体喷射头，特别是作为液体喷射头的一种的喷墨式记录头(以下，称之为记录头)3为例而进行说明。图1是作为搭载有记录头3的液体喷射装置的一种的喷墨式打印机(以下，称之为打印机)1的立体图。
打印机1为相对于记录纸等的记录介质2(喷落对象的一种)的表面喷射油墨(液体的一种)而实施图像等的记录的装置。该打印机1具备，记录头3、安装有该记录头3的滑架4、使滑架4于主扫描方向上进行移动的滑架移动机构5、将记录介质2向副扫描方向进行输送的输送机构6等。在此，上述的油墨被贮留在作为液体供给源的墨盒7中。该墨盒7以能够装拆的方式而被安装于记录头3。另外，能够采用墨盒被配置在打印机的主体侧并从该墨盒经由油墨供给管而向记录头进行供给的结构。
上述的滑架移动机构5具备正时带8。而且该正时带8通过DC(Direct-Current：直流)电机等的脉冲电机9而被驱动。因此当脉冲电机9工作时，滑架4在被架设于打印机1的导向杆10上被引导，并在主扫描方向上(记录介质2的宽度方向)进行往复移动。滑架4的主扫描方向上的位置通过作为位置信息检测单元的一种的线性编码器(未图示)而被检测。线性编码器将其检测信号，即编码器脉冲(位置信息的一种)向打印机1的控制部发送。
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。另外，在下文的说明中，适当地以各部件的层叠方向为上下方向而进行说明。如图2所示，本实施方式的记录头3以致动器单元14以及流道单元15被层叠的状态而被安装于头外壳16上。
头外壳16为合成树脂制的箱体状部件，在其内部形成有向各压力室30供给油墨的液体导入通道18。该液体导入通道18为与下文所述的共用液室25一起对被所形成的多个压力室30所共用的油墨进行贮留的空间。在本实施方式中，对应于被并列设置为两列的压力室30的列而形成有两个液体导入通道18。此外，在头外壳16的下侧(流道单元15侧)的部分处，形成从该头外壳16的下表面(流道单元15侧的面)起至头外壳16的高度方向的中途为止凹陷为长方体状的收纳空间17。从而被构成为，当后文所述的流道单元15以定位于头外壳16的下表面的状态而与该头外壳16的下表面接合时，层叠在连通基板24上的致动器单元14(压力室形成基板29、密封板33、驱动IC34等)被收纳在收纳空间17内。另外，虽然省略了图示，但是在收纳空间17的顶面的一部分上设置有连通头外壳16的外侧的空间与收纳空间17的开口。未图示的FPC(柔性印刷基板)等的配线基板经由该开口而插穿至收纳空间17内，并与该收纳空间17内的致动器单元14连接。因此，收纳空间17成为向大气开放的空间。
本实施方式中的流道单元15具有连通基板24以及喷嘴板21。喷嘴板21是与连通基板24的下表面(压力室形成基板29的相反侧的面)接合的硅制的基板。在本实施方式中，通过该喷嘴板21而密封了后文所述的成为共用液室25的空间的下表面侧的开口。此外，在喷嘴板21上，以直线状(列状)而开设多个喷嘴22。由该多个喷嘴22所形成的喷嘴22的列(即，喷嘴列)在喷嘴板21上被形成有两列。构成各喷嘴列的喷嘴22从一端侧的喷嘴22起至另一端侧的喷嘴22为止以与点形成密度相对应的间距而沿着例如副扫描方向被等间隔设置。另外，也能够将喷嘴板接合在连通基板中的从共用液室向内侧偏离的区域处，并通过例如具有挠性的可塑性薄片等的部件将成为共用液室的空间的下表面侧的开口密封。
连通基板24为构成流道单元15的上部(头外壳16侧的部分)的硅制的基板。如图2所示，在该连通基板24上通过蚀刻等而形成有：与液体导入通道18连通并贮留有被各压力室30所共用的油墨的共用液室25、经由该共用液室25而将来自于液体导入通道18的油墨向各压力室30独立地供给的独立连通通道26、及将压力室30与喷嘴22连通的喷嘴连通通道27。图2所示，共用液室25为沿着喷嘴列方向的长条状的空部，并对应于被并列设置为两列的压力室30的列而被形成为两列。此外，独立连通通道26以及喷嘴连通通道27沿着喷嘴列方向而形成有多个。
如图2所示，本实施方式中的致动器单元14以层叠了压力室形成基板29、振动板31、作为致动器的一种的压电元件32、密封板33以及驱动IC 34等从而被单元化的状态，被接合于连通基板24上。此外，将致动器单元14形成为与收纳空间17相比而较小，以便能够将之收纳在收纳空间17内。
压力室形成基板29是构成致动器单元14的下部(流道单元15侧的部分)的硅制的基板。在该压力室形成基板29上，其一部分通过蚀刻等而于板厚方向上被除去，从而沿着喷嘴列方向而并列设置了多个应当成为压力室30的空间。该空间的下方通过连通基板24而被划分，其上方通过振动板31而被划分，从而构成了压力室30。此外，该空间即压力室30对应于被形成为两列的喷嘴列而被形成为两列。各压力室30在与喷嘴列方向正交的方向上为长条状的空部，其长度方向上的一侧的端部与独立连通通道26连通，其另一侧的端部与喷嘴连通通道27连通。
振动板31为具有弹性的薄膜状的部件，其被层叠在压力室形成基板29的上表面(流道单元15侧的相反侧的面)上。通过该振动板31，应当成为压力室30的空间的上部开口被密封。换言之，通过振动板31而划分出压力室30。该振动板31的与压力室30(具体地，压力室30的上部开口)相对应的部分作为随着压电元件32的挠曲变形而向远离或接近喷嘴22的方向进行位移的位移部而发挥功能。也就是说，振动板31的与压力室30的上部开口相对应的区域成为容许挠曲变形的驱动区域35。另一方面，振动板31的从压力室30的上部开口偏离的区域成为挠曲变形被阻碍的非驱动区域36。
此外，振动板31由例如弹性膜和绝缘膜形成，所述弹性膜例如被形成在压力室形成基板29的上表面上、并由二氧化硅(SiO2)构成，所述绝缘膜被形成在该弹性膜上，并由氧化锆(ZrO2)构成。而且，在该绝缘膜上(振动板31的与压力室形成基板29侧相反一侧的面)的与各压力室30相对应的区域、即驱动区域35上分别层叠有压电元件32。本实施方式中的压电元件32为所谓的挠曲模式的压电元件。例如，该压电元件32通过在振动板31上依次层叠下电极层、及上电极层而形成。该上电极层或下电极层中的任意一方是以共用的方式而被形成在各压电元件32上的共用电极，而另一方是在各压电元件32中被独立形成的独立电极。而且，当向下电极层与上电极层之间施加与两电极的电位差相对应的电场时，压电元件32会向远离或接近喷嘴22的方向挠曲变形。另外，本实施方式中的压电元件32对应于沿着喷嘴列方向而被并列设置为两列的压力室30，而沿着该喷嘴列方向被形成为两列。
此外，如图2及图4所示，在振动板31上形成有与压电元件32的独立电极或共用电极连接的引线40。该引线40延伸(延伸设置)至振动板31的非驱动区域36，并成为在该非驱动区域36中与凸状电极37(后文叙述)连接的端子。也就是说，如图2所示，在振动板31的上表面(与密封板33对置的面)的非驱动区域36中形成有，与压电元件32的独立电极连接的独立端子41以及与压电元件32的共用电极连接的共用端子42。具体而言，在与喷嘴列方向正交的方向上，于一方的压电元件32的列的外侧以及另一方压电元件32的列的外侧处形成有独立端子41，在两个压电元件32的列之间形成有共用端子42。由于独立端子41被连接在压电元件32的独立电极上，因此独立端子41是针对每个压电元件32而被形成的。例如，独立端子41沿着喷嘴列方向而形成有多个。另一方面，由于共用端子42被连接在压电元件32的共用电极上，因此被形成有至少一个以上。另外，本实施方式中的共用端子42与一方压电元件32的列的共用电极和另一方压电元件32的列的共用电极的双方连接。
如图2所示，密封板33(相当于本发明中的基板)为，以在具有绝缘性的感光性粘合剂43介于该密封板33与振动板31之间的状态下相对于振动板31而隔开间隔的方式被配置的硅制的基板。在本实施方式中的密封板33的压力室形成基板29侧的面、即下表面(相当于本发明中的一个面)上，形成有将来自驱动IC 34的驱动信号向压电元件32侧输出的多个凸状电极37。如图2所示，该凸状电极37被形成在如下位置处，即，与被形成在一方的压电元件32的外侧处的一方的独立端子41相对应的位置、与被形成在另一方的压电元件32的外侧处的另一方的独立端子41对应的位置、以及与被形成在双方压电元件32的列之间的共用端子42相对应的位置等。然后，各凸状电极37与各自所对应的独立端子41或共用端子42连接。更详细而言，后文所述的导电膜39(基底膜55以及电极膜56)与所对应的独立端子41或共用端子42导通。另外，密封板33和压力室形成基板29以向接近方向被加压的状态下接合，以使各凸状电极37和与之对应的独立端子41以及共用端子42切实地导通。
如图4所示，本实施方式中的凸状电极37是由树脂部38以及覆盖树脂部38的表面(具体地，与密封板33的下面所接触的表面相反侧的表面)的至少一部分的导电膜39形成的、所谓的树脂核凸点，所述树脂部38由从密封板的下表面突出的树脂形成。该导电膜39被形成在树脂部38的表面上的与独立端子41或共用端子42相对应的位置处。具体而言，与独立端子41导通的、凸状电极37的导电膜39对应于沿着喷嘴列方向而并列设置的独立端子41而沿着该喷嘴列方向被形成有多个。此外，与共用端子42导通的导电膜39对应于共用端子42而形成有至少一个以上。而且，树脂部38以隔着导电膜39而在高度方向上稍微被压溃的状态与独立端子41或共用端子42连接。也就是说，凸状电极37以在高度方向上稍微被压溃的状态而与独立端子41或共用端子42连接。另外，如图2所示，凸状电极37的导电膜39延伸(延伸设置)至从树脂部38偏离的位置处，并覆盖于板厚方向上贯穿密封板33的贯穿配线45的下端。由此，导电膜39经由贯穿配线45而与层叠在密封板33的上表面(与压力室形成基板29相反一侧的面)上的上表面侧配线46连接。另外，关于凸状电极37的结构，将在下文中详细说明。
对密封板33与压力室形成基板29(更详细而言，层叠在压力室形成基板29上的振动板31)进行粘合的感光性粘合剂43为，具有固化度因光的照射而变化的感光性、以及固化度因加热而变化的热固化性的粘合剂。作为这样的感光性粘合剂43例如，优选为包含主要成分为环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、硅酮树脂、苯乙烯合成树脂等的树脂。此外，如图2所示，本实施方式中的感光性粘合剂43被设置在密封板33的外周部分、以及与喷嘴列方向正交的方向上的凸状电极37的两侧。然后，通过设置在密封板33的外周部分的感光性粘合剂43而在密封板33与压力室形成基板29之间形成了密封空间44。也就是说，密封空间44通过密封板33、压力室形成基板29(振动板31)以及被设置在密封板33的外周部分的感光性粘合剂43而被划分出。因此，压电元件32被收纳在该密封空间44内。另外，由于密封空间44经由贯穿密封板33的直径较小的大气开放通道(未图示)而向大气开放，因此并不是完全被密封的空间。此外，被设置在凸状电极37的两侧的感光性粘合剂43分别沿着树脂部38的延伸方向而被形成为长条状。
在密封板33的上表面上层叠有驱动IC34。驱动IC34是用于对压电元件32进行驱动的IC芯片，其经由各向异性导电膜(ACF)等的粘合剂48而被固定在密封板33的上表面上。如图2所示，在该驱动IC 34的下表面(密封板33侧的面)上形成有多个与上表面侧配线46的端子部连接的IC端子47。IC端子47中的对应于独立端子41的IC端子47沿着喷嘴列方向而并列设置有多个。在本实施方式中，与并列设置为两列的压电元件32的列对应而形成有两列IC端子47的列。
而且，上述结构的记录头3将来自于墨盒7的油墨经由液体导入通道18、共用液室25及独立连通通道26等导入压力室30。如果在该状态下将来自于驱动IC34的驱动信号经由凸状电极37、引线40等而向压电元件32供给，则压电元件32被驱动并且压力室30内的油墨会产生压力变动。通过利用该压力变动，使得记录头3从喷嘴22喷射油墨滴。
接下来，对凸状电极37的结构进行详细说明。图3为从密封板33的下表面侧(压力室形成基板29侧)对形成有与一方(图2中的左侧)的独立端子41连接的凸状电极37的区域的一部分进行观察时的俯视图。此外，图4是图3中的A-A剖视图，图5是图3中的B-B剖视图。
与独立端子41连接的凸状电极37的树脂部38例如由聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂等的具有弹性的树脂构成，并如图3等所示，其在密封板33的表面上沿着喷嘴列方向(相当于本发明中的第二方向)而被形成为突条。本实施方式中的树脂部38被配置在，于压电元件32的列的外侧处被形成为两列的感光性粘合剂43之间。此外，如图4所示，树脂部38的与喷嘴列方向交叉的方向上的剖面上的表面(具体而言，振动板31侧的表面)被形成为圆弧状。并且，如图3至图5所示，在树脂部38中的与独立端子41对应的部分的表面上层叠有导电膜39。导电膜39对应于独立端子41而以在喷嘴列方向上隔开间隔的方式被形成有多个。因此，在树脂部38上沿着喷嘴列方向而交替地形成有被导电膜39覆盖的第一部分51、和偏离于导电膜39而未被覆盖并从导电膜39露出的第二部分52。另外，各导电膜39沿着与喷嘴列方向交叉的方向(相当于本发明中的第一方向)而从与树脂部38重叠的区域延伸至与其外侧的贯穿配线45相对应的区域。在本实施方式中，相邻的凸状电极37的导电膜39向不同的方向被引出。也就是说，从与树脂部38重叠的区域向一侧被引出的导电膜39和从与树脂部38重叠的区域向另一侧被引出的导电膜39沿着喷嘴列方向而交替形成。另外，各导电膜39不限定于上述的结构，也能够采用分别向同侧被引出的结构。
此外，如图3至图5所示，树脂部38的未被导电膜39覆盖的第二部分52通过干蚀刻而被形成为与被导电膜39覆盖的第一部分51相比而较小。也就是说，第二部分52的与喷嘴列方向交叉的方向上的尺寸w2被形成为，相比于第一部分51的与喷嘴列方向交叉的方向上的尺寸w1而较小。换言之，第一部分51的与喷嘴列方向交叉的方向上的尺寸w1被形成为，相比于第二部分52的与喷嘴列方向交叉的方向上的尺寸w2而较大。此外，第二部分52的高度(从密封板33的下表面至顶部为止的尺寸)h2被形成为与第一部分51的高度h1相比而较低。换言之，第一部分51的高度h1被形成为与第二部分52的高度h2相比而较高。即，在树脂部38上，沿着喷嘴列方向而交替形成有自密封板33的下表面起的高度相对较高的第一部分51、和从密封板33的下表面起的高度相对较低的第二部分52。而且，导电膜39被形成在与第一部分51重叠的位置处。
并且，如图4以及图5所示，导电膜39是从密封板33的下表面侧起依次使基底膜55(相当于本发明中的第二配线)以及电极膜56(相当于本发明中的第一配线)而被形成的。也就是说，基底膜55被形成在电极膜56与树脂部38(更具体而言为第一部分51)之间，以及电极膜56与密封板33的下表面之间。此外，电极膜56是构成导电膜39的最表层的层，并且与独立端子41等的端子抵接。另外，基底膜55例如由钛(Ti)、镍(Ni)、铬(Cr)、钨(W)及其合金、或其层叠所得到的金属等构成，并具有耐腐蚀性和导电性。此外，电极膜56是由金(Au)等构成的。因此，基底膜55不仅作为覆盖贯穿配线45的一端而进行保护的保护膜而发挥功能之外，而且作为提高电极膜56的紧密性的紧贴层而发挥功能。并且，基底膜55还能够作为对电极膜56与贯穿配线45之间所产生的金属扩散进行抑制的阻挡层而发挥功能。通过抑制金属扩散，从而能够降低电阻值的变动，并且使可靠性提高。
在此，凸状电极37被构成为，在喷嘴列方向(即，树脂部38的延伸方向)上，构成该凸状电极37的树脂部38的宽度(具体而言，第一部分51的宽度)w5成为覆盖第一部分51的电极膜56的宽度w3以上。在本实施方式中，如图5所示，将第一部分51的宽度w5和覆盖第一部分51的电极膜56的宽度w3形成为大致相同的宽度。此外，在喷嘴列方向上，基底膜55的宽度w4被形成为与第一部分51的宽度w5以及覆盖第一部分51的电极膜56的宽度w3相比而较大。换言之，第一部分51的宽度w5和覆盖第一部分51的电极膜56的宽度w3被形成为与基底膜55的宽度w4相比而较小。另外，能够将电极膜56的宽度w3和基底膜55的宽度w4形成为相同的宽度。也就是说，基底膜55的宽度w4也可以为覆盖第一部分51的电极膜56的宽度w3以上。
以此方式，通过将第一部分51的宽度w5构成为电极膜56的宽度w3以上，从而能够对凸状电极37的形状被破坏的情况进行抑制。例如，在将凸状电极37向与之对置的端子(独立端子41等)进行连接时，即使将与该端子抵接的电极膜56于凸状电极37的高度方向上进行按压，第一部分51也能够承受该压力。由此而抑制了凸状电极37的倾斜或倾倒。也就是说，由于对电极膜56进行支承的第一部分51作为支承台而较为稳定，特别是其针对宽度方向(树脂部38的延伸方向)上的应力而变得较为稳固，因此凸状电极37的形状不易被破坏。其结果，能够对凸状电极37(层叠在树脂部38上的电极膜56)中的电连接的可靠性的下降进行抑制，进而能够对记录头3的可靠性的下降进行抑制。此外，由于将凸状电极37之间的树脂部38设为高度从密封板33的下表面起相对较低的第二部分52，因此，凸状电极37的高度、具体而言为成为电极膜56的端子的部分(也就是说，与所对应的端子(独立端子41等)连接的部分)的高度变得相对较高，从而变得较为容易地与所对应的端子电连接。此外，能够通过第二部分52来加强第一部分51的喷嘴列方向上的强度，从而能够抑制第一部分51的形状被破坏的情况。也就是说，由于第二部分52对第一部分51进行支承，因此能够抑制向将树脂部38压溃的方向进行加压时树脂部38的形状被破坏的情况。由此，能够进一步抑制凸状电极37中的电连接的可靠性的下降。并且，由于将基底膜55的宽度w4构成为电极膜56的宽度w3以上，因此能够使基底膜55作为紧贴层而充分地发挥功能，从而能够更切实地确保电极膜56的紧密性。而且，由于将基底膜55的宽度w4形成为大于第一部分51的宽度w5，因此，即使在为了形成第二部分52而将导电膜39作为掩膜来对树脂部38进行蚀刻时，第一部分51被进行了侧面蚀刻，也能够抑制第一部分51的宽度w5与电极膜56的宽度w3相比而较小(细)的情况。由此，能够抑制凸状电极37的形状被破坏的情况。此外，关于该点，将在下文中详细说明。
接下来，将针对记录头3的制造方法，特别是凸状电极37的形成方法进行详细的说明。图6至图13为对凸状电极37的形成方法进行说明的密封板33的剖面的状态转变图。另外，图6、图8、图12为与图3中的A-A剖面相对应的密封板33的剖视图(即，在与树脂部38的延伸方向正交的方向上的密封板33的剖视图)，图7、图9至图11、图13为与图3中的B-B剖面相对应的密封板33的剖视图(即，树脂部38的延伸方向上的密封板33的剖视图)。此外，在图6至图13中，为了方便说明，使其以相对于图4以及图5上下反转的方式而示出。也就是说，在图6至图13中，密封板33的下表面侧(压力室形成基板29侧)为上方，上表面侧(驱动IC 34侧)为下方。
首先，在树脂部形成工序中，在作为形成有贯穿配线45等的密封板33的硅基板(在下文中仅称之为密封板33)的下表面(图6以及图7中的上方的面)上形成树脂部38。具体而言，例如，在密封板33的表面上使树脂层成膜，并通过光刻工序等而在预定的位置处形成树脂层。也就是说，形成沿着喷嘴列方向而延伸的、剖面为矩形状的树脂层。在形成了这样的树脂层之后，对密封板33进行加热。通过该热量而使树脂层的粘度降低，从而使其角倾倒。之后，通过对密封板33进行冷却而使树脂层固化。其结果为，如图6以及图7所示，在树脂部38的与延伸方向交叉的剖面上形成表面为圆弧状的树脂部38。
接下来，在树脂部38上形成导电膜39。具体而言，首先，在第一成膜工序中，在包括形成有树脂部38的区域的、密封板33的下表面(图8以及图9中的上方的面)的整个面上，通过溅射法等而使作为基底膜55的金属层55′(相当于本发明中的第二导电膜)成膜。接下来，在第二成膜工序中，在作为基底膜55的金属层55′上，通过溅射法等而使作为电极膜56的金属层56′(相当于本发明中的第一导电膜)成膜。由此，如图8以及图9所示，在密封板33的下表面上依次层叠金属层55′以及金属层56′。另外，由第一成膜工序和第二成膜工序构成的这一系列的工序相当于本发明中的导电膜成膜工序。
在于密封板33的表面上使作为基底膜55的金属层55′以及作为电极膜56的金属层56′成膜之后，在第一蚀刻工序中，对作为基底膜55的金属层55′以及作为电极膜56的金属层56′进行蚀刻，从而形成基底膜55以及电极膜56(即，导电膜39)。具体而言，在作为电极膜56的金属层56′上形成抗蚀层，并通过光刻工序等而使抗蚀层残留在预定的位置处。在该状态下，通过干蚀刻或湿蚀刻而对作为基底膜55的金属层55′以及作为电极膜56的金属层56′进行蚀刻。由此，如图10所示，会在预定的位置处形成导电膜39(基底膜55以及电极膜56)。接下来，在第二蚀刻工序中，对电极膜56进行蚀刻，从而使树脂部38的延伸方向上的电极膜56的宽度与相同方向上的基底膜55的宽度相比而较小。具体而言，将使第一蚀刻工序中所形成的抗蚀层残留的状态下，通过使用了仅与电极膜56发生反应的蚀刻溶液的湿蚀刻而对电极膜56进行侧面蚀刻。由此，如图11所示，会形成树脂部38的延伸方向上的宽度与相同方向上的基底膜55的宽度相比而较小的电极膜56。在此，通过调节电极膜56的蚀刻时间等而使树脂部38的延伸方向上的电极膜56的宽度不大于之后的工序中所形成的第一部分51的宽度。另外，在对电极膜56进行了侧面蚀刻之后将抗蚀层除去。
此后，在第三蚀刻工序中，将导电膜39(基底膜55和电极膜56)作为掩膜而对树脂部38进行蚀刻。例如，将导电膜39作为掩膜而实施使用了氧等离子体的干蚀刻，并将树脂部38中的处于导电膜39之间的部分(与第二部分52相对应的部分)于高度方向上削去。由此，如图12以及图13所示，导电膜39之间的树脂部38的表面部分被蚀刻，从而变得与导电膜39正下方的树脂部38相比小一圈。也就是说，导电膜39之间的树脂部38的自密封板33的表面起的高度变得低于导电膜39正下方的树脂部38的自密封板33的表面起的高度。换言之，形成自密封板33的下表面起的高度相对较高的第一部分51和自密封板33的下表面起的高度相对较低的第二部分52。此时，如图13所示，树脂部38的延伸方向上的第一部分51的侧面被侧面蚀刻，从而成为与基底膜55相比而向内侧凹陷的状态。也就是说，树脂部38的延伸方向上的第一部分51的宽度变得与相同方向上的基底膜55的宽度相比而较小。另外，该宽度(树脂部38的延伸方向上的第一部分51的宽度)能够通过调节树脂部38的蚀刻条件来进行变更。在本实施方式中，同时考虑电极膜56的蚀刻条件来实施调节，以使树脂部38的延伸方向上的第一部分51的宽度与相同方向上的电极膜56的宽度大致相同。
以此方式，由于在第一蚀刻工序后实施了对电极膜56进行蚀刻的第二蚀刻工序，因此即使因第三蚀刻工序而导致第一部分51被侧面蚀刻，也能够使树脂部38的延伸方向上的第一部分51的宽度为相同方向上的电极膜56的宽度以上。也就是说，能够制作出第一部分51的宽度被形成为电极膜56的宽度以上的凸状电极37。
然后，在于密封板33的下表面上制作出凸状电极37后，在基板接合工序中，在形成有压电元件32和振动板31等的压力室形成基板29与密封板33之间夹着感光性粘合剂43的状态下，对感光性粘合剂43进行加热，从而使感光性粘合剂43固化。详细而言为，首先，在压力室形成基板29或密封板33中任意一方基板的预定的位置处，通过曝光工序和显影工序等而形成感光性粘合剂43。接下来，以将感光性粘合剂43夹在中间的方式而使压力室形成基板29与密封板33对置，并在将压力室形成基板29与密封板33向使双方接近的方向进行按压(加压)的同时进行加热。通过该按压，感光性粘合剂43以及凸状电极37于高度方向上被压溃，从而使凸状电极37和与之对应的独立端子41及共用端子42导通。在此，由于将第一部分51的宽度构成为电极膜56的宽度以上，从而能够抑制凸状电极37的形状被破坏的情况。然后，通过加热而使感光性粘合剂43完全固化，从而对压力室形成基板29与密封板33进行接合。
在使感光性粘合剂43固化后，停止按压以及加热，并将被接合在一起的压力室形成基板29与密封板33冷却至常温。之后，从下表面侧对压力室形成基板29(密封板33侧的相反侧)进行研磨，从而使压力室形成基板29变薄。接下来，通过光刻工序以及蚀刻工序等而在变薄了的压力室形成基板29上形成压力室30。在于压力室形成基板29上形成了压力室30后，将驱动IC34接合在密封板33上，从而制成致动器单元14。然后，在对致动器单元14和流道单元15进行了接合后，将接合有致动器单元14的流道单元15接合在头外壳16的下表面上。由此而将致动器单元14收纳在收纳空间17内，从而制成上文所述的记录头3。
另外，在上文所述的第一实施方式中，虽然在树脂部38的延伸方向上，基底膜55的宽度w4被形成为与第一部分51的宽度w5相比而较大，但是并不限定于此。例如，在图14所示的第二实施方式中，在树脂部38的延伸方向上，基底膜55的宽度w4′被形成为与第一部分51的宽度w5′相比而较小。此外，在树脂部38的延伸方向上，电极膜56的宽度w3′被形成为与基底膜55的宽度w4′相比而较小。也就是说，在树脂部38的延伸方向上，第一部分51的宽度w5′大于基底膜55的宽度w4′及电极膜56的宽度w3′。以此方式，通过使第一部分51的宽度w5大于基底膜55的宽度w4′及电极膜56的宽度w3′，因此能够进一步抑制凸状电极37的形状被破坏的情况。也就是说，即使是在高度方向上对凸状电极37进行了按压，第一部分51也能够承受该压力。其结果为，对电极膜56进行支承的第一部分51作为支承台而更为稳定，因此使凸状电极37的形状不易被破坏。其结果，能够进一步抑制凸状电极37中的电连接的可靠性下降，进而能够进一步抑制记录头3的可靠性的下降。另外，由于其它的结构与上文所述的第一实施方式相同，因此省略其说明。
接下来，将针对第二实施方式中的凸状电极37的形成方法进行详细说明。图15至图17为对第二实施方式中的凸状电极37的形成方法进行说明的密封板33的剖面的状态转变图。另外，在图15至图17中，密封板33的下表面侧(压力室形成基板29侧)为上方，上表面侧(驱动IC 34侧)为下方。此外，由于在于预定的位置处形成了导电膜39(基底膜55以及电极膜56)之后，直至使树脂部38的延伸方向上的电极膜56的宽度缩小的工序、即第二蚀刻工序为止，与上文所述的第一实施方式都是相同的，因此省略其说明。
具体而言，与第一实施方式同样，通过树脂部形成工序、第一成膜工序、第二成膜工序、第一蚀刻工序以及第二蚀刻工序等，而如图15所示，在密封板33的下表面上形成树脂部38、基底膜55以及在树脂部38的延伸方向上的宽度小于相同方向上的基底膜55的宽度的电极膜56。接下来，与第一实施方式相同，在第三蚀刻工序中，将导电膜39(基底膜55以及电极膜56)作为掩膜而对树脂部38进行蚀刻。由此，如图16所示，形成自密封板33的下表面起的高度相对较高的第一部分51、和自密封板33的下表面起的高度相对较低的第二部分52。此外，在本实施方式中，树脂部38的延伸方向上的第一部分51的宽度被形成为与相同方向上的基底膜55的宽度相比而较小。而且，在本实施方式中，与第一实施方式不同，通过调节树脂部38的蚀刻条件以及电极膜56的蚀刻条件等，从而将树脂部38的延伸方向上的第一部分51的宽度形成为与相同方向上的电极膜56的宽度相比而较大。
此后，在第四蚀刻工序中，对基底膜55进行蚀刻从而使树脂部38的延伸方向上的基底膜55的宽度与相同方向上的第一部分51的宽度相比而较小。例如，通过光刻工序等而在预定的位置处形成抗蚀层，并通过干蚀刻或湿蚀刻来对基底膜55进行蚀刻。由此，如图17所示，形成了如下基底膜55，所述基底膜55的树脂部38的延伸方向上的宽度与相同方向上的第一部分51的宽度相比而较小，且与相同方向上的电极膜56的宽度相比而较大。也就是说，形成了，第一部分51的宽度被形成为与基底膜55的宽度以及电极膜56的宽度相比而较大的凸状电极37。
此外，在图18所示的第三实施方式中，在树脂部38的延伸方向上，基底膜55的宽度w4″被形成为与第一部分51的宽度w5″大致相同的大小。此外，在树脂部38的延伸方向上，电极膜56的宽度w3″被形成为与基底膜55的宽度w4″以及第一部分51的宽度w5″相比而较小。以此方式，通过使第一部分51的宽度w5″大于电极膜56的宽度w3″，从而在本实施方式中也能够进一步抑制凸状电极37的形状被破坏的情况。另外，由于其它的结构与上文所述的第一实施方式相同，因此省略其说明。此外，由于对于本实施方式中的凸状电极37的形成方法而言，除了在第四蚀刻工序中对基底膜55进行蚀刻以使得其宽度成为与第一部分51的宽度大致相同的大小之外，与上述的第二实施方式中的凸状电极37的形成方法相同，因此省略其说明。
另外，在上述的各实施方式中，虽然在密封板33侧形成了凸状电极37，但不限于此。例如也可以在压力室形成基板侧形成凸状电极。在该情况下，由振动板以及压力室形成基板构成的基板相当于本发明中的基板。此外，在上述的各实施方式中，虽然通过基底膜55和电极膜56这两层构成了凸状电极37的导电膜39，但是不限于此。作为导电膜、即覆盖树脂部的配线只要由至少一层以上的层而被构成即可。而且，与端子抵接的最表层的配线的宽度只要为树脂部的宽度以下即可。也就是说，最表层的配线相当于本发明中的第一配线。并且，在上文所述的实施方式中，虽然树脂部38具备第一部分51和第二部分52，但是不限于此。例如，也能够形成为如下状态，即，将第二部分于高度方向上全部除去，而仅残留第一部分。
此外，虽然在上文中，作为凸状电极37的结构以及形成方法的说明而着眼于多个凸状电极37中的与一方的独立端子41连接的凸状电极37进行了说明，但由于其它的凸状电极37(与另一方的独立端子41连接的凸状电极37和与共用端子42连接的凸状电极37等)的结构等与被连接于一方的独立端子41的凸状电极37几乎相同，因此省略其说明。
然后，虽然在上文中，作为液体喷射头而以喷墨式记录头3为例进行了说明，但是本发明也能够应用于其它的液体喷射头。例如，本发明也能够应用于，用于液晶显示器等的滤色器的制造的色材喷射头、用于有机EL(Electro Luminescence：电致发光)显示器、用于FED(面发光显示器)等的电极形成的电极材料喷射头、用于生物芯片(生物化学元件)的制造的生体有机物喷射头等。在用于显示器制造装置的色材喷射头中，喷射作为液体的一种的R(Red)、G(Green)、B(Blue)的各色材的溶液。此外，在电极形成装置用的电极材料喷射头中喷射作为液体的一种的液状的电极材料，并且在芯片制造装置的生体有机物喷射头中喷射作为液体的一种的生体有机物的溶液。
此外，本发明还能够应用于具备第一基板和第二基板，并且在第一基板和第二基板中的任意一个基板上具备树脂部和覆盖树脂部的一部分的电极的MEMS装置。例如，本发明还能够应用于如下MEMS装置，所述MEMS装置在第一基板或第二基板中的任意一个上具备驱动区域和压电元件，并且该压电元件被应用于对驱动区域的压力变化、振动、或位移等进行检测的传感器等。
符号说明
1…打印机；2…记录介质；3…记录头；4…滑架；5…滑架移动机构；6…输送机构；7…墨盒；8…正时带；9…脉冲电机；10…导向杆；14…致动器单元；15…流道单元；16…头外壳；17…收纳空间；18…液体导入通道；21…喷嘴板；22…喷嘴；24…连通基板；25…共用液室；26…独立连通通道；27…喷嘴连通通道；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；34…驱动IC；35…驱动区域；36…非驱动区域；37…凸状电极；38…树脂部；39…导电膜；40…引线；41…独立端子；42…共用端子；43…感光性粘合剂；44…密封空间；45…贯穿配线；46…上表面侧配线；47…IC端子；48…粘合剂；51…第一部分；52…第二部分；55…基底膜；55′…金属层；56…电极膜；56′…金属层。

Claims (5)

1.一种微机电系统装置，其特征在于，
具备基板，所述基板具有从一个面突出的由树脂形成的树脂部、以及覆盖所述树脂部的表面的至少一部分的第一配线，
所述第一配线沿着所述一个面上的第一方向而从与所述树脂部重叠的位置起延伸设置至偏离于所述树脂部的位置处，
在与所述第一方向交叉的第二方向上，所述树脂部的宽度为覆盖该树脂部的第一配线的宽度以上，
所述树脂部具备第一部分和第二部分，所述第二部分沿着所述第二方向而与所述第一部分相邻，并且自所述一个面起的高度与所述第一部分相比而较低，
所述第一配线被设置在与所述第一部分重叠的位置处，
在所述第二方向上，所述第一部分的宽度为覆盖该第一部分的第一配线的宽度以上，
在所述第一部分与所述第一配线之间具有第二配线，
在所述第二方向上，所述第二配线的宽度为覆盖所述第一部分的第一配线的宽度以上，
在所述第二方向上，所述第二配线的宽度与所述第一部分的宽度相比而较大。
2.一种液体喷射头，其特征在于，具备喷射液体的喷嘴，
所述液体喷射头具备权利要求1所述的微机电系统装置的结构。
3.一种液体喷射装置，其特征在于，
具备权利要求2所述的液体喷射头。
4.一种微机电系统装置的制造方法，其特征在于，
所述微机电系统具备基板，所述基板具有从一个面突出的由树脂形成的树脂部、覆盖所述树脂部的表面的至少一部分的第一配线、以及被配置在所述树脂部与所述第一配线之间的第二配线，所述第一配线以及所述第二配线沿着所述一个面上的第一方向而从与所述树脂部重叠的位置起延伸设置至偏离于所述树脂部的位置处，
所述微机电系统装置的制造方法包括：
树脂部形成工序，其中，在所述基板的所述一个面上形成所述树脂部；
导电膜成膜工序，其中，在包括形成有所述树脂部的区域的所述一个面上使作为所述第二配线的第二导电膜成膜后，使作为所述第一配线的第一导电膜以与所述第二导电膜重叠的方式而成膜；
第一蚀刻工序，其中，对所述第一导电膜以及第二导电膜进行蚀刻从而形成所述第一配线以及所述第二配线；
第二蚀刻工序，其中，在所述第一蚀刻工序后，对所述第一配线进行蚀刻，从而使所述第一配线的与所述第一方向交叉的第二方向上的宽度与所述第二配线的所述第二方向上的宽度相比而较小；
第三蚀刻工序，其中，在所述第二蚀刻工序后，将所述第一配线以及所述第二配线作为掩膜来对所述树脂部进行蚀刻。
5.如权利要求4所述的微机电系统装置的制造方法，其特征在于，
包括第四蚀刻工序，在所述第四蚀刻工序中，在所述第三蚀刻工序后对所述第二配线进行蚀刻，从而使所述第二配线的所述第二方向上的宽度与所述树脂部的所述第二方向上的宽度相比而较小。
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