CN1915668A - 器件安装结构、器件安装方法、电子装置、液滴吐出头以及液滴吐出装置 - Google Patents

器件安装结构、器件安装方法、电子装置、液滴吐出头以及液滴吐出装置 Download PDF

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Abstract

一种器件安装结构，具备：基体；单元，其具有搭载有器件的搭载区域；突起，其形成于所述单元的一面上；第一布线，其配置于所述单元的所述突起的顶部和所述搭载区域之间；槽，其设于所述基体上，安装所述突起的至少一部分；第二布线，其配置于所述基体的所述槽的底部，与所述第一布线电连接。所述第一布线包括：含金属粒子的树脂层、和所述树脂层上的金属膜。

Description

器件安装结构、器件安装方法、电子装置、液滴吐出头以及液滴吐出装置
技术领域
本发明涉及一种器件安装结构、器件安装方法、电子装置、液滴吐出头及液滴吐出装置。
背景技术
作为将IC芯片等的驱动器件配置在电路基板上进行电连接的方法，历来的引线接合法为人所周知。例如，在图像的形成以及微型器件制造时适用于液滴吐出法(喷墨法)的情况下，在所使用的液滴吐出头(喷墨式记录头)中，也可以在连接为了使墨水吐出的压电元件和向压电元件供给电信号的驱动电路部(IC芯片等)的连接时使用引线接合法。(例如参考特开2003-159800号公报及特开2004-284176号公报)
近年来随着IC芯片等的高集成化，出现了IC芯片等的外部连接端子呈狭小化、间距紧密化等趋势。与此同时基础基板上形成的布线图案也有了间距紧密化的趋势。为此，再使用所述的引线接合法就变得非常困难。
另外，与基于液滴吐出法的图像成形和微型器件的制造相对应，为了实现图像的高精细化和微型器件的细微化，设置在液滴吐出头上的喷嘴开口部位彼此之间的间距(喷嘴间距)优选要尽可能地小。因为对应喷嘴开口部的压电元件有多个，喷嘴间距缩小，就需要对应的压电元件彼此之间的距离必须缩小，这样，将这多个压电元件和各自的驱动IC用引线接合法连接就十分困难。
此外，随着电子装置的密集化，介于基于IC芯片等的装置产生的段差和由基板的形状引起的段差使装置与基础基板的布线电连接就变得非常必要。
发明内容
本发明的目的是，提供能够很好的适用于经由布线紧密化和段差的布线连接的器件安装结构。
本发明的器件安装结构的特征是，具有：基体；具有搭载有器件的搭载区域的单元；在所述单元的一面形成的突起；第一布线，其配置于所述单元的所述突起的顶部与所述搭载区域之间；槽，其设于所述基体，组装有所述突起的至少一部分；第二布线，其配置于所述基体的所述槽的底部，和所述第一布线电连接，并且，所述第一布线包括：包括金属粒子的树脂层、和所述树脂层上的金属膜。
根据这种器件安装结构，通过将搭载有器件的单元的突起与基体的槽组合在一起，使单元和基体电连接。即，基体的槽底部是电连接部分的情况下，可以可靠地实现电连接。另外，单元上设置的第一布线容易高精细化，因此能够较好的对应布线的紧密化。
另外，在单元上设置的第一布线，因为具有含金属粒子的树脂层和金属膜，所以可以实现制造工序的简单化。此外，第一布线的树脂层，在电连接单元和基体的时候，可以起到吸收位置误差(高度偏差等)有助于提高连接的可靠性。
这些结果说明，本发明的器件安装结构，能够实现对应紧密化需求的高可靠性、高效率、低成本的器件安装。
在本发明的器件安装结构中，所述树脂层和金属膜还可以使其各自带有多个线状图案，这样以来，多个电连接部位的位置误差可以被树脂层确实地吸收。
在本发明的器件安装结构中，由于所述树脂层是面状的，所述金属膜可以包括在所述树脂层上形成的多个线状图案，这样以来，有助于多个电连接部位的位置差被树脂层有效吸收，并且使制造工序也简单化。
在本发明的器件安装结构中，所述树脂层所含的金属粒子可以是从Pd、Pt以及Au构成组中选择一种或者2种以上的材料，由此，可以形成对树脂层紧贴性高的金属膜。
在本发明的器件安装结构中，可以通过镀覆法形成所述金属膜，由此，能够高效且以少的处理工序形成金属膜。
在本发明的器件安装结构中，形成所述金属膜的材料，例如可以是从Al、NiCr、Cr、Cu、Ni、Au及Ag构成组中选择1种或2种以上的材料。
在本发明的器件安装结构中，可以使所述基体的线膨胀系数和所述单元的线膨胀系数大体相同，由此能够防止因为温度变化带来的电连接部位的剥离。
在本发明的器件安装结构中，所述单元的形成材料，例如可以使用陶瓷、工程塑料、环氧树脂有机玻璃、玻璃以及硅材料等各种材料。
在本发明的器件安装结构中，所述单元上的突起，可以用各向异性蚀刻法形成，这样可以高效且以少工序地形成单元的突起。
本发明的器件安装方法的特征为，具有：在有搭载区域的单元的一面上形成突起的工序；在所述单元上的所述突起的顶部和所述搭载区域之间配置第一布线的工序；在基体上设置的工序；在基体上的所述槽的底部设置第二布线的工序；在所述基体的所述槽组装所述单元的所述突起的至少一部分，连接所述第一和第二布线的工序，并且，所述第一布线包括：含金属粒子的树脂层、和所述树脂层上的金属膜。
根据这样的器件安装方法，将单元的突起组装在基体的槽上，由此使基体和单元电连接。即，即使基体的槽的底部作为电连接部位时，也可以确实地电连接。另外，单元上设置的布线容易进行高精细化，可以很好地适应布线的紧密化。
另外，因为设于单元的布线包括：含有金属粒子的树脂层、和金属膜，所以能构实现制造工序的简化。此外，其布线的树脂层具有在电连接单元与基体时作为吸收位置误差(高度偏差等)的缓冲层的功能。其结果，本发明的器件安装方法，能够实现对应于紧密化且高信赖性、高效、低成本的器件安装。
在本发明的器件安装方法中，所述布线的形成工序包括：在所述单元上形成由所述树脂层构成的多个线状图案的工序；分别在所述多个线状图案上形成所述金属膜的工序。
由此，多个电连接处的位置误差得以被树脂层确切地吸收。
在本发明的器件安装方法中，所述布线的形成工序还包括：在由所述树脂层构成的多个线状图案的表面，使所述金属粒子露出的工序。如此，可以确保金属膜紧贴在树脂层表面。
在本发明的器件安装方法中，所述布线的形成方法还包括：在所述单元上形成面状的所述树脂层的工序；在所述树脂层上形成由所述金属膜构成的多个线状图案的工序，如此，能够实现多个电连接处的位置误差被树脂层确实地吸收，并且能够实现制造工序的简单化。
在本发明的器件安装方法中，所述的布线形成的工序还包括：在所述树脂层表面使所述金属粒子以多个线状图案状露出的工序，如此，金属膜确实地且以多个线状图案状地紧贴于树脂层的表面。
在本发明的器件安装方法中，能够使用镀覆法形成所述金属膜。由此，能够高效且少处理工序地形成金属膜。
在本发明的器件安装方法中，含于所述树脂层的金属粒子可以是例如从Pd、Pt以及Au构成组中选择一种或者2种以上的材料，这样可以形成对树脂层紧贴性高的金属膜。
在本发明的器件安装方法中，所述金属膜的形成材料，可以含有例如从Al、NiCr、Cu、Ni、Au及Ag构成组中选择1种或2种以上的材料。
在本发明的器件安装方法中，可以使用各向异性蚀刻法，在所述单元一面形成突起。如此，能够高效且少处理工序地形成单元的突起。
在本发明的器件安装方法中，可以使用各向异性的导电材，使所述单元的所述突起的顶部与所述基板的所述槽的底部电连接，如此，能够对应紧密化，另外能够实现处理工序简单化。
在本发明的器件安装方法中，可以通过超声波接合，使所述单元的所述突起的顶部与所述基板的所述槽的底部电连接，如此，能够对应紧密化，另外能够实现处理工序简单化。
本发明的电子装置的特征是具备了使用上述的本发明的器件安装结构在基体上安装的电子器件。
另外，本发明的电子装置的特征为，具备了使用上述的本发明的器件安装方法在基体上安装的电子器件，由此，能构实现安装效率的提高、紧凑化、或低成本化。
本发明的液滴吐出头的特征是，具有所述本发明的器件安装结构。另外，本发明的液滴吐出头就是采用所述本发明的器件安装方法来制造的。另外，本发明的液滴吐出装置的特征是具有所述本发明的液滴吐出头。如此，能够实现吐出间距的高精细化、紧密化或低成本化。
附图说明
图1为液滴吐出头的外观立体图；
图2为从喷嘴开口侧观察液滴吐出头的立体图；
图3为图1的A-A线剖面图；
图4为驱动单元的外观立体图；
图5所示为液滴吐出头的制造方法的流程图；
图6A、6B、6C所示为驱动单元的制造方法的说明图；
图7所示为驱动单元的变形例的外观立体图；
图8A、8B、8C所示为图7的驱动单元的制造方法的说明图；
图9所示为液滴吐出装置的一例的立体图。
具体实施方式
以下，用附图说明本发明的实施方式。
在以下说明中参照的各图中，为了使附图容易看懂，根据需要对各个构成部分的尺寸进行了相应的调整，省略掉了一部分而表示。
(液滴吐出头)
首先，参照图1至图4说明具备本发明的器件安装结构的液滴吐出头。
图1是表示液滴吐出头的一实施方式的外观立体图，图2是从喷嘴开口侧观察液滴吐出头一部分剖面图，图3是图1的A-A线剖面图，图4是驱动单元的外观立体图。
另外，在以下说明中，设定了XYZ的垂直坐标系，参照该XYZ垂直坐标系来说明各部分的位置关系。以水平面内的规定方向为X轴方向，在水平面内与X轴垂直的方向定为Y轴方向，与X轴方向及Y轴方向分别垂直的方向(及铅直方向)定为Z轴方向。
如图1～图4所示，液滴吐出头1是吐出功能液的液滴的装置，包括：具有液滴吐出用喷嘴15的喷嘴基板16；配置于基板16上的流路形成基板10；振动板400，其配置于流路形成基板10上，由压电元件300的驱动来位移；配置于振动板400上的蓄液池形成基板20；用以驱动压电元件300的驱动电路部(IC驱动)200A、200B(参照图3)；搭载有驱动电路部200A、200B的驱动单元360。液滴吐出头1的动作通过未图示的外部控制器来控制。
由流路形成基板10和喷嘴基板16和振动板400所围起来的空间，形成了配置有从喷嘴开口部15吐出前的功能液的压力发生室12。另外，由蓄液池形成基板20和流路形成基板10所围成的空间，形成预备保持向压力发生室12供应功能液之前的蓄液池100。还有，由所述流路形成基板10和蓄液池形成基板20构成了本发明的基体。
如图2所示，喷嘴基板16把设置在流路形成基板10的一面上的开口覆盖住而配置，流路形成基板10和喷嘴基板16经由例如粘结剂或者热熔膜等而固定。在该喷嘴基板16上设置了吐出液滴的喷嘴开口15。喷嘴开口15在喷嘴基板16上设有多个。具体来说，在喷嘴基板16上设有由在Y轴方向上多个并排设置的喷嘴开口15构成的、第一喷嘴开口群15A、以及第二喷嘴开口群15B。第一喷嘴开口群15A和第二喷嘴开口群15B在X轴方向相对而配置。
还有，在图2中的各喷嘴开口群15A、15B分别由6个喷嘴开口15构成而表示，但实际上各开口群例如可由720个左右的多个喷嘴开口15而构成。
在流路形成基板10的内侧形成有多个隔壁11。流路形成基板10是由硅材料形成的，多个隔壁11通过对作为流路形成基板10的母材的单晶硅基板进行各向异性蚀刻形成。作为单晶硅可以使用剖面形成锥形的结晶方位面为100面的，也可以使用剖面形成为矩形的结晶方位面为110面的。于是，作为由具有多个隔壁11的流路形成基板10和喷嘴基板16及振动板400围成的空间，形成多个压力发生室12。压力发生室12与多个喷嘴开口15相对应地形成多个。即，压力发生室12与构成第一、第二喷嘴开口群15A、15B的多个喷嘴开口17分别对应，沿Y轴方向多个排列而设置。于是，由与第一喷嘴开口群15A对应形成多个的压力发生室12构成有第一压力发生室群12A。由与第二喷嘴开口群15B对应形成多个的压力发生室12构成第二压力发生室群12B。第一压力发生室群12A与第二压力发生室群12B在X轴方向相对而配置，在其间形成有隔壁10K。
还有，如图2所示，形成第一压力发生室群12A的多个压力发生室12中，-X侧的端部由所述隔壁10K封闭，+X侧的端部相互连接并与蓄液池100(参照图3)相连接。
如图3所示，蓄液池100可以暂时保持由功能液导入口25导入、向压力发生室12供给前的功能液。蓄液池100具备：在蓄液池形成基板20上沿Y轴方向延伸形成的蓄液池部21；及在流路形成基板10上沿Y轴方向延伸形成的、分别连接蓄液池部21和各压力发生室12的连通部13。即，蓄液池100是构成第一压力发生室群12A的多个压力发生室12的共同的功能液保持室(墨水室)。从功能液导入口25导入的功能液经过导入管路26流入蓄液池100，然后经过供给管路14，而分别供给构成第一压力发生室群12A的多个压力发生室12。
另外，与所述相同，构成第二压力发生室群12B的压力发生室12也与蓄液池100相连接。
配置于流路形成基板10和蓄液池形成基板20之间的振动板400，具备：覆盖流路形成基板10的一面的弹性膜50；和设于弹性膜50上的下电极膜60。弹性膜50由例如厚度1～2μm左右的二氧化硅形成，下电极膜60由厚度0.2μm左右的金属构成。在本实施方式中，下电极膜60成为多个压电元件300的共同电极。
用于使振动板400位移的压电元件300具备：设于下电极膜60上的压电体膜70；和设于该压电体膜70上的上电极膜80。压电膜体70的厚度例如为1μm左右，上电极膜80的厚度例如为0.1μm左右。还有，所谓压电元件300，除了压电体膜70和上电极膜80，还可以包括下电极膜60。也就是说，本实施方式的下电极膜60，兼具压电元件300的功能和振动板400的功能。另外，在本实施方式中，弹性膜50和下电极膜60发挥振动板400的作用，但也可以形成省略弹性膜50的结构，由下电极膜60来兼具弹性膜(50)。
压电体膜70及上电极膜80(即压电元件300)，与多个喷嘴开口15及压力发生室12分别对应而设置多个。也就是说，每个喷嘴开口15(每个压力发生室12)对应设置一个压电元件300。如上所述，下电极膜60作为多个压电元件300的共同电极发挥作用，上电极膜80则作为多个压电元件300的单个电极发挥作用。
与第一喷嘴开口群15A的各喷嘴15对应，在Y轴方向排列的多个压电元件300构成了第一压电元件群。与第二喷嘴开口群15B的各喷嘴15对应，在Y轴方向排列的多个压电元件300构成了第二压电元件群。第一压电元件群与第二压电元件群沿X轴方向相对而配置。
在蓄液池形成基板20上，连接着具有封闭膜31和固定板32的柔性(compliance)基板30。封闭膜31可以用刚性较低的具有挠性的材料(例如厚度6μm左右的聚苯硫膜)构成。通过该封闭膜31封闭蓄液池部21。另外，固定板32用金属等硬质材料(例如厚度30μm左右的不锈钢)形成。该固定板32中，对应蓄液池100的领域，成为在厚度方向上被完全除去的开口部33。因此，蓄液池100的上部仅被具有挠性的封闭膜31所密封，成为可以根据内部压力的变化而变形的挠性部22。
从功能液入口25向蓄液池100供给功能液时，例如，压电元件300的驱动时的功能液产生流动，或者由周围的热等致使蓄液池100内的压力发生变化。如上所述，将蓄液池100的上部用具有挠性的封闭膜31(挠性部22)封闭，从而挠性部22弯曲变形而吸收其压力变化。因此，使蓄液池100内部保持一定的压力，其他部分由固定板32来保持足够的强度。
在蓄液池100的外侧的柔性基板30上，形成有用于向蓄液池100供给功能液的功能液导入口25，在蓄液池形成基板20上，设有连通功能液导入口25与蓄液池100的侧壁的导入管路26。
蓄液池形成基板20中，在X轴方向的中央部，形成有沿Y轴方向延伸的槽(凹部)700，槽700，具有随着截面向下方而缩径的锥形状。
蓄液池形成基板20，含有将槽700分开的第一封闭部20A和第二封闭部20B。第一封闭部20A封闭与驱动电路部200A连接的多个压电元件300。第二封闭部20B封闭与驱动电路部200B连接的多个压电元件300。第一封闭部20A和第二封闭部20B在各自与压电元件300相对的区域，确保不妨碍压电元件300运动(驱动)的空间，并且具有密封这个空间的压电元件保持部(元件保持部)24。压电元件300中至少压电体膜70被密封在这个压电元件保持部24内。压电元件24可以构成为将含于各压电元件群的压电元件300全部封闭，也可以构成为把各压电元件300个别地封闭。
如此，蓄液池形成基板20具有将压电元件300与外界环境隔断、从而将压电元件300封闭的功能。通过由蓄液池形成基板20将压电元件300封闭，可以防止压电元件300因水分等外部环境引起劣化。另外，在本实施方式中，可以形成将压电元件封闭部24的内部形成密封状态的结构。例如使压电元件封闭部24内的空间成为真空或者形成氮气、氩气氛等，从而使压电元件封闭部24内保持低湿度，能够进一步确实地防止压电元件300的劣化。
另外，蓄液池形成基板20是刚性体。作为蓄液池形成基板20的形成材料优选使用玻璃、陶瓷材料等与流路形成基板10的热膨胀系数大体相同的材料。在本实施方式中采用与流路形成基板10相同材料的单晶硅基板。使用单晶硅基板时，可以通过各向异性蚀刻很容易地进行高精度的加工，形成压电元件保持部24和槽(凹部)700也很容易。
如图3所示，被第一封闭部20A的压电元件保持部24封闭的压电元件300中，上电极膜80的-X侧的端部，延伸到第一封闭部20A的外侧，配置在蓄液池形成基板20的槽700的内部。同样，被第二封闭部20B的压电元件保持部24封闭的压电元件300中，上电极膜80的+X侧的端部，延伸到第二封闭部20B的外侧，配置在蓄液池形成基板20的槽700的内部。并且在上电极膜80的延接部分和下电极膜60之间，各自配置有绝缘膜600。
如图4所示，驱动单元360包括：单元基材361；布线362、363；驱动电路部200A、200B。基材361包括：矩形板状的平板部(基板部)41；设于平板部41上的驱动电路200A、200B的搭载面上的突起42。突起42在平板部41的中央部沿着宽度方向(Y轴方向)设置。另外，突起42由随着从平板部41离开而缩径的形状(纵截面呈梯形)构成，具有平的顶面42a和两个平的倾斜面42b、42c。
布线362包括在单元基材361的平板部41的规定位置(驱动电路200A、200B的搭载位置)和突起42的顶面42a之间连续延伸的多个线状图案380。也就是说，布线362除了单元基材361的突起42的顶面42a以及平板部41，也配置在突起42的倾斜面42b、42c上。多个线状图案380分别互相平行，沿Y轴方向按一定间距排列。布线362的端部是端子365(参照图3)或端子366。端子365与驱动电路部200A、200B电连接，端子366与构成压电元件300的上电极膜80电连接。
另外，布线362包括：含金属粒子的树脂层370；树脂层370上的金属膜371。含于树脂层370的金属粒子，是金属膜371的成长核(或者成长催化剂)。作为含于树脂层370的金属粒子例如是Pd(钯)、Pt(铂)、Au(金)等。这些金属可以单独使用，也可以多种组合使用。该树脂层370可以用印刷法、照相平版(photolithography)法、或者液滴吐出法等高精细地形成。金属膜371的形成材料，例如是Al(铝)、NiCr(镍镉合金)、Cu(铜)、Ni(镍)、Au(金)及Ag(银)。这些可以单独使用，也可以多种组合使用。该金属膜371可以用印刷法、照相平版法、液滴吐出法或者镀覆法等高精度地形成。通过使用镀覆法，可以使含于树脂层370的金属粒子作为成长核而良好地形成金属膜371。还有，在单元基体361的表面和树脂层370之间，也可以形成用于防止金属材料扩散的屏障(barrier)膜、和用于提高树脂层370的紧密性的膜等其他的膜。
布线363形成于单元基材361上的平板部41。布线363的端部是端子367(参照图3)或端子368(参照图1)。端子367与驱动电路部200A、200B电连接，端子368在平板部41的里面经由外部基板(FPC基板等)与未图示的外部控制器电连接。布线363可以用金属材料、导电性聚合物、超导体等形成。
驱动电路部200A、200B具有包括例如电路基板或驱动电路的半导体集成电路(IC)而构成。另外，驱动电路200A、200B具有多个连接端子200a(参照图3)。驱动电路部200A、200B搭载于单元基材361上的各个布线362、363上。驱动电路部200A、200B的连接端子200a与单元基材361上的布线362、363的各端子365、367连接。驱动电路部200A在平板部41上(驱动单元360上)沿Y轴方向纵长配置，驱动电路部200B与驱动电路部200A大致平行沿Y轴方向纵长配置。
本实施方式中，多个线状图案380分别是包括线状树脂层370和线状金属膜371的层叠结构。如图4所示，线状图案群380A，其一端(端子365)与驱动电路部200A连接，另一端(端子366)与对应于第一喷嘴群15A的第一压电元件群的压电元件300连接。线状图案群380B，其一端(端子365)与驱动电路部200B连接，另一端(端子366)与对应于第二喷嘴开口群15B的第二压电元件群的压电元件300连接。在单元基材361的突起42的顶面42a中，多个线状图案380的排列间距与如图3所示的在槽700内延伸的上电极膜80的间距一致。
单元基材361的突起42如图3所示，形成不堵塞蓄液池形成基板20的槽700的形状。另外，突起42的高度(Z方向的长度)壁槽700的深度大。更详细地说，单元基材361的突起42插入蓄液池形成基板20的槽700时，装配于平板部41上的驱动电路部200A、200B设定为不与蓄液池形成基板20接触的大小。
另外，在单元基材361的平板部41上，根据需要，可以形成未图示的定位记号(alignment mark)。这个定位记号作为驱动单元360对于基体(流路形成基板10及蓄液池形成基板20)的位置对齐的基准。定位记号可以例如利用布线362的形成工序而形成。
单元基材361是由至少表面具有绝缘性的材料形成。作为单元基材361可例举出陶瓷(氧化铝陶瓷或氧化锆陶瓷)、工程塑料(聚碳酸酯和聚酰亚胺或者液晶聚合物)、环氧玻璃、玻璃等绝缘性材料的成形体等。另外，作为单元基材361还可以使用在硅(Si)构成的基体的表面通过热氧化而形成氧化硅膜、或者在所述硅基体的表面形成绝缘性的树脂膜。由于单元基材361的线膨胀系数与流路形成基板10以及蓄液池形成基板20的线膨胀系数大体相同，可以防止伴随温度变化而产生体积变化带来的导电结合部的剥离的发生。
在本实施方式中，作为单元基材361可以使用与流路形成基板10及蓄液池形成基板20相同的材料的单晶硅基板。例如作为单元基材361可以使用通过各向异性蚀刻将单晶硅基板(结晶方位面为100面)部分地除去而形成突起42的。还有，作为单元基材361如果使用环氧玻璃、陶瓷或者工程塑料等成形体，比用硅基体更能够得到优良的耐冲击性。
具备所述构成的驱动单元360，如图3所示，以将单元基材361的突起42插入蓄液池形成基板20的槽700中的状态，倒装(flip chip)于压电元件300的上电极膜80。即，单元基材361的突起42的顶面42a的端子366与流路形成基板10上的压电元件300的上电极膜80电连接。驱动电路部200A、200B和基体(流路形成基板10及蓄液池形成基板20)之间用环氧树脂等非导电树脂46封闭。通过该封闭将驱动单元360和所述基体一体化成为液滴吐出头1。
作为倒装安装(导电连接结构)的方式，除了用超音波或者压接使金属间直接接合之外，还可以用经由中间导电材的接合等。作为中间导电材可以用包括钎焊材、各向异性导电膜(ACF：anisotropic conductivefilm)、各向异性导电糊(ACP：anisotropic conductive paste)等的各向异性导电材。
如此，在本实施方式中，因为在驱动单元360上设置了电连接用的突起42，所以即使在基体(流路形成基板10及蓄液池形成基板20)的槽700的底部是电连接部的情况下，也可以确实地形成电连接。为此，不需要引线接合法中的电线盘绕空间，从而实现液滴吐出头1的薄型化。
另外，本实施方式中，在基体10、20的槽中装入驱动单元360的突起42，此外由树脂46将基体10、20和驱动单元360一体化。为此，液滴吐出头1自身的刚性比较高，由此有效地防止因为弯曲等导致吐出精度的降低。另外，由于树脂46的防湿效果可以防止电连接部或者压电元件300的特性劣化。
另外，在本实施方式中，设于单元基材361的布线362的高精细化容易，能够很好地对应布线的紧密化。因此，该液滴吐出头1可以较好地用于高精细的图像形成和膜图案形成。
另外，本实施方式中，通过驱动单元360的突起42的倾斜面42b、42c的引导，驱动单元360对于基体10、20定位，或驱动单元360的突起42容易地插入基体10、20的槽700的内部。
另外，本实施方式中，因为设于单元基材361的布线362，包括：含金属粒子的树脂层370、和金属膜371，所以此树脂层370在电连接驱动单元360和所述基体10、20时，作为吸收位置误差(高度偏差等)的缓冲层发挥作用。即，在将驱动单元360的突起42压抵基体10、20时，由于树脂层370容易变形，所以缝隙偏差缓和。其结果能够实现驱动单元360与基体10、20的端子间连接的可靠性的提高。
另外，在本实施方式中，是倒装驱动电路部200A、200B以及驱动单元360的结构，因此通过使用同一装置(安装装置)，能够实现安装处理效率的提高。
下面，对具有所述构成的液滴吐出头1的动作进行说明：
为了从液滴吐出头1吐出功能液，外部控制器驱动连接于功能液导入口25的未图示的外部功能液供给装置。从外部供液装置送出的功能液，经由导入口25供给蓄液池100后，填充液滴吐出头1的内部管路直到喷嘴开口15。另外，外部控制器向驱动电路部200A、200B输送驱动电力和指令信号。驱动电路部200A、200B根据从外部控制器传来的指令，经由布线362等对压电元件300的下电极膜60和上电极膜80之间施加电压。由于弹性膜50、下电极膜60及压电体膜70位移，规定的压力发生室12内的压力提高，液滴从喷嘴开口15吐出。
(液滴吐出头的制造方法)
下面，参照图5的流程图说明液滴吐出头1的制造方法的一个例。
首先，在单晶硅基板上通过照相平版法等层叠形成弹性膜50和下电极膜60，此外，通过在下电极膜60上图案形成压电体膜70及上电极膜80而形成压电元件300。(步骤SA1)
接着，在和步骤SA1的另外的工序中，通过各向异性蚀刻或干蚀刻在单晶硅板上形成如图3所示的压电元件保持部24、槽700及导入管路26。此外，通过用干蚀刻法在其基板上形成蓄液池部21，从而制作蓄液池形成基板20(步骤SA2)。
接着，在经过步骤SA1的基板10上，将经过步骤SA2形成的蓄液池形成基板20位置对齐而配置，其后接合基板10和蓄液池形成基板20(步骤SA3)。接着，从基板10的里面通过各向异性蚀刻或干蚀刻在单晶硅基板上形成图3所示的压力发生室12、供给路14及连通部13等，由此，制作流路形成基板10(步骤SA4)。
另外，在和步骤SA1～SA4的另外的工序中，在图4所示的单元基材361上形成布线362、363等(步骤SA5)。其后，在单元基材361的规定区域(安装区域)上，用倒装片(flip chip)法安装驱动电路部200A、200B，形成驱动单元360(步骤SA6)。还有，后面对单元基材361上形成布线362的工序进行详细说明。
接着，将经过步骤6形成的驱动单元360在蓄液池形成基板20上位置对齐而配置(步骤SA7)。位置对齐，基于观察形成于驱动单元360(单元基材361)及/或蓄液池形成基板20的定位记号的结果高精度地进行。
接着，将单元基材361的突起42插入蓄液池形成基板20的槽700的内部(步骤SA8)。通过将在顶面42a形成有端子366的驱动单元360的突起42装入所述槽700中，从而在该槽700的底部单元基材361的布线362和压电元件的上电极膜80电连接。在该电连接(倒装安装)中，能够使用金属压接式、使用钎焊材和各项异性导电材的加压加热式、超声波振动式(超音波加热式)等。由于使用各向异性导电材，能够进行对应于紧密化的电连接，另外能够实现处理工序的简化。或者即使通过使用超声波接合(Au-Au接合等)，也能够进行对应于紧密化的电连接，另外能够实现处理工序的简化。
接着，通过树脂塑模由非导电性树脂46将驱动单元360和蓄液池形成基板20之间封闭(步骤SA9)。
根据以上工序，能够制造出液滴吐出头1。
(驱动单元的制造方法)
接着，参照图6A～6C说明驱动单元360的制造方法。如图6A所示，在单元基材361上，在平板部41的一面设有突起42，该突起42由随着从平板部41离开而缩径的形状(纵截面呈梯形)构成。另外，在单元基材361的平板部41上，形成有外部连接用的布线363。
形成所述突起42时，例如，首先将结晶方位面为100面的单晶硅的表面热氧化以后，在基板表面配置部分保护层(resist)。在保护层的部分配置中，能够使用照相平版法或液滴吐出法。保护层的配置区域，是成为突起42的顶面42a的区域。接着，用氟酸将热氧化膜除去，其后使用用KOH溶液或乙二胺水溶液等的蚀刻液进行各向异性蚀刻。如此，在该基板上形成锥形状的突起42，该锥形状的突起42具有：由保护层保护的平的顶面42a；基于结晶方位的两个平的倾斜面42b、42c(倾斜角度约54度)。
接着，如图6B及6C所示，在单元基材361上形成布线362。布线362从平板部41通过突起42的倾斜面42b(42c)到达顶面42a，如此而形成。在本例中，线状的树脂层370形成后，通过镀覆处理形成金属膜371。
首先，如图6B所示，在单元基材361上配置树脂层370。在树脂层370的配置中，能够使用喷涂法、印刷法、液滴吐出法等各种涂敷方法。在单元基材361的全部表面上配置的树脂层370，通过照相平版工序图案形成为多个线状图案。或者，通过液滴吐出法直接描绘形成多个线状图案380(树脂层370)。在树脂层370配置前可以对单元基材361的表面进行亲水或者憎水加工。另外，还可以在任意的时刻适当地进行树脂层370的干燥处理(硬化处理)。作为含于树脂层370的金属粒子例如能够用Pd(钯)、Pt(铂)、Au(金)等。本例中用的是Pd。
形成多个线状图案380(树脂层370)后，在其多个线状图案380的表面使金属粒子(Pd)露出。该露出处理，能够使用RIE的光蚀刻、加热处理等。用蚀刻法除去树脂层370表面的树脂、或者通过加热处理熔融树脂层370的表面的树脂，从而使金属粒子(Pd)从树脂层370的表面露出。
接着，如图6C所示，在多个线状图案380(树脂层370)上形成金属膜371。在本例中，金属膜371的形成采用的是镀覆法。在镀覆处理中，可以使用无电解镀覆法、电解镀覆法等的各种镀覆法。树脂层370的表面露出的金属粒子(Pd)成为金属膜的371的成长核。作为金属膜371的形成材料，例如，可以使用Al(铝)、NiCr(镍镉合金)、Cu(铜)、Ni(镍)、Au(金)及Ag(银)等。
通过使用镀覆法，金属膜371的厚膜化比较容易，特别是能够防止弯曲部分的金属膜371的断线。即，在镀覆法形成的金属膜371的形成过程中，金属膜371也在面方向成长。其结果，在突起42的角部(顶面42a和倾斜面42b、42c的边界位置、倾斜面42b、42c和平板部41的边界位置)中，在相邻的2个面上成长的金属膜371彼此结合并形成一体化。即使在所述角部等树脂层370有断线发生的情况下，也能形成没有断线的金属膜371。
如上所述，在单元基材361上形成有布线362，其由包括树脂层370和金属膜371的多个线状图案380构成。其后，如图1所示，通过在布线362、363上倒装驱动电路部200A、200B，从而完成驱动单元360。
如此，在本例中，因为使用镀覆处理形成金属膜371，即使布线362是弯曲的结构，断线的可能性也很低，另外，导电膜的厚度的确保容易。金属膜371的厚膜化对布线362的电性能的提高有利。
还有，镀覆处理可以一次形成多个金属膜，另外通过和照相平版技术组合，布线间距的细微化(例如100μm以下)的对应也变得容易。
(变形例)
图7是表示所述驱动单元360的一个变形例的立体图。
还有，在图7中，与图4的驱动单元360的构成要素具有同一功能的采用同一符号表示，并简化其说明。
在图7的驱动单元360A中，电连接用布线362中，树脂层370是面状，金属膜371由形成于树脂层370的多个线状图案380构成。
具体地说，布线362包括：含金属粒子的面状的树脂层370、由形成于树脂层370上的多个线状图案380构成的金属膜371。即，在本实施方式中，多个线状图案380是由金属膜371构成的单层结构。面状的树脂层370在单元基材361的平板部41的规定位置(驱动电路200A、200B的搭载位置)和突起42的顶面42a之间连续延伸形成。即，树脂层370除单元基材361的突起42的顶面42a及平板部41外，还配置于突起42的倾斜面42b、42c上。多个线状图案380(金属膜371)在面状树脂层370上，在单元基材361的平板部41的规定位置(驱动电路200A、200B的搭载位置)和突起42的顶面42a之间连续延伸形成。多个线状图案380(金属膜371)分别互相平行，沿Y轴方向按照规定的间距排列。
图7所示的线状图案群380A，其一端(端子365)与驱动电路部200A连接，另一端(端子366)与对应于第一喷嘴开口群15A的第一压电元件群的压电元件300连接。线状图案群380B，其一端(端子365)与驱动电路部200B连接，另一端(端子366)与对应于第二喷嘴开口群15B的第二压电元件群的压电元件300连接。在单元基材361的突起42的顶面42a中，多个线状图案380(金属膜371)的排列间距，与从图3所示的槽700内部延伸出来的上电极膜80的间距一致。还有，单元基材361的表面和树脂层370之间，也可以形成有用于防止金属材料扩散的屏障膜、和用于提高树脂层370的紧贴性的膜等的其他的膜。含于树脂层370的金属粒子，以及金属膜371的形成材料与先前说明的图4的方式相同。
在图7的方式中，与图4的方式相同，设于单元基材361的布线362包括：含金属粒子的树脂层370和金属膜371，因此该树脂层370在电连接驱动单元360A和所述基体10、20时，作为吸收位置误差(高度偏差等)的缓冲层发挥作用。即，将驱动单元360A的突起42压抵基体时，由于树脂层370容易变形，从而间隙偏差缓和。其结果能够实现驱动单元360A与基体的端子间电连接的可靠性的提高。
另外，在图7的方式中，与图4的方式不同的是树脂层370是面状，因此能够实现制造工序的简化。另外，通过由面状的树脂层370覆盖含突起42的单元基材361的表面，能够防止破裂等的单元基材361的破损。
(驱动单元的制造方法)
接着，参照图8A～8C来说明图7的驱动单元360A的制造方法。
首先，如图8A所示，在单元基材361上配置树脂层370。在树脂层370的配置中，能够使用喷涂法、印刷法、液滴吐出法等各种涂敷方法。在树脂层370的配置前，可以对单元基材361的表面进行亲水或者憎水加工。另外，在任意的时刻，可以适当地进行树脂层370的干燥处理(硬化处理)。作为含于树脂层370的金属粒子可以用例如Pd(钯)、Pt(铂)、Au(金)等。本例中用的是Pd。
在本例中，因为形成的树脂层370是面状，所以能够省略图案形成工序。布线363的形成区域可以根据需要掩蔽(masking)。其结果与前图6B的工序相比，能够实现制造工序的简化。
接着，如图8B所示，在面状树脂层370形成以后，在树脂层370表面使金属粒子(Pd)部分地露出(露出领域为370a)。在该露出处理中例如可以用激光照射的加热处理。由激光照射的加热处理，有利于简化处理工序和缩短处理时间。通过将树脂层370的表面的树脂部分地熔融，使金属粒子(Pd)在树脂层370的表面露出。树脂层370的金属粒子露出的区域是金属膜形成的区域，包括多个线状图案。
接着，如图8所示，在树脂层370上，用镀覆法形成金属膜371。在镀覆处理中，可以适用无电解镀覆法、电解镀覆法等各种镀覆法。在本例中，树脂层370中，在金属粒子的露出区域(370a)，选择性地形成金属膜371。其结果形成有由线状图案380构成金属膜371。在树脂层370的表面露出的金属粒子(Pd)成为金属膜371的成长核。作为金属膜371的形成材料可以用例如Al(铝)、NiCr(镍镉合金)、Cu(铜)、Ni(镍)、Au(金)及Ag(银)等。
通过使用镀覆法，金属膜371的厚膜化比较容易，特别是可以防止金属膜在弯折部分的断线。即，在镀覆法形成的金属膜的形成过程中，金属膜371也在面方向成长。其结果，在突起42的角部(顶面42a和倾斜面42b、42c的边界位置，倾斜面42b、42c和平板部41的边界位置)中，在相邻的2个面上成长的金属膜371彼此结合且形成一体化。即使在所述角部等树脂层370有断线发生的情况下，也能形成不断线的金属膜371。
如上所述，在单元基材361上形成包括面状树脂层370和线状金属膜371的布线362。其后，如图7所示，通过将驱动电路部200A、200B倒装在布线362、363上，从而完成驱动单元360。
如此，在本例中，因为使用镀覆处理形成金属膜371，所以即使布线362是弯曲的结构，断线的可能性也低，另外，导电膜的厚度的确保容易。金属膜371的厚膜化有利于布线362的电性能的提高。
此外，在本例中，因为树脂层370是面状，所以能够实现制造工序的简化。该树脂层370，在将所述的驱动单元360安装在基体(流路形成基板10及蓄液池形成基板20)上时，作为吸收位置误差(高度偏差等)的缓冲层发挥作用，有助于提高连接的可靠性。因为树脂层370是面状，所以即使在金属膜371比较细的情况下也能确实地发挥树脂层370的缓冲效果。
(液滴吐出装置)
接着，参照图9对具有所述液滴吐出头1的液滴吐出装置的一例进行说明。本例中，作为例子，对具备所述液滴吐出头的喷墨式记录装置进行说明。
液滴吐出头构成具有和墨水盒等连通的墨水流路的记录头单元的一部分，搭载于喷墨式记录装置上。如图9所示，在具有液滴吐出头的纪录头单元1A及1B上，可装卸地设有构成墨水供给机构的墨盒2A和2B。搭载了该纪录头单元1A和1B的托架3，在轴向可自由移动地安装于被安装在装置主体4上的托架轴5上。
纪录头单元1A和1B，例如分别吐出黑墨水组成物和彩色墨水组成物。驱动马达的驱动力经由未图示的多个齿轮和齿轮皮带(timing belt)7传递到托架3。通过该传递，搭载了纪录头单元1A和1B的托架3沿着托架轴5移动。另一方面，在装置主体4上，沿着托架轴5设有压板(platen)8。通过未图示的送纸辊等将送来的纸等作为记录媒介的纪录片S搬送到压板8上。具有所述构造的喷墨式记录装置，因为装备了所述的液滴吐出头，所以小型且可靠性高，成本更低。
另外，在图9中表示的是作为本发明的液滴吐出装置的一例，用作打印机单体的喷墨式记录装置。但是本发明并不限于此，还可以适用于通过组装所述液滴吐出头而实现的打印单元。该打印单元，例如安装于电视机等显示装置和白板等输入装置，用于打印该显示装置或输入装置显示或者输入的图像。
另外，所述液滴吐出头，还能够适用于用于由液相法形成各种装置的液滴吐出装置。在该方式中，作为从液滴吐出头吐出的功能液，可以包括用于形成液晶装置的液晶显示装置形成用材料、用于形成有机EL显示装置的有机EL形成用材料、用于形成电子电路的布线图案的布线图案形成用材料等。根据使这些功能液通过液滴吐出装置有选择地配置在基板上的制造工艺，可以不经过照相平版工序而进行功能材料的图案配置，因此，能够廉价地制造液晶显示装置及有机EL装置、电路基板等。
以上，对本发明的优选实施例进行了说明，但本发明并不限于此实施例。在不脱离本发明的主旨的范围内，可以对构成部分进行添加、省略、替换以及其他变更。本发明不受所述说明的限定，仅受请求范围的限定。

Claims (25)

1.一种器件安装结构，其特征在于，具有：
基体；
具有搭载器件的搭载区域的单元；
突起，其形成于所述单元的一面上；
第一布线，其配置于所述单元中所述突起的顶部和所述搭载区域之间；
槽，其设于所述基体，装入所述突起的至少一部分；
第二布线，其配置于所述基体的所述槽的底部，与所述第一布线电连接，
并且，所述第一布线包括：含金属粒子的树脂层、和所述树脂层上的金属膜。
2.根据权利要求1所述的器件安装结构，其特征在于，所述树脂层及所述金属膜分别包括多个线状图案。
3.根据权利要求1所述的器件安装结构，其特征在于，所述树脂层为面状，所述金属膜包括形成于所述树脂层上的多个线状图案。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的器件安装结构，其特征在于，含于所述树脂层的金属粒子是从Pd、Pt、及Au构成的组中选择的1种或者2种以上的材料。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的器件安装结构，其特征在于，所述金属膜由镀覆法形成。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的器件安装结构，其特征在于，所述金属膜的形成材料包括从Al、NiCr、Cu、Ni、Au及Ag构成的组中选出的1种或2种以上的材料。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的器件安装结构，其特征在于，所述基体的线膨胀系数与所述单元的线膨胀系数大致相同。
8.根据权利要求7所述的器件安装结构，其特征在于，所述单元的形成材料为陶瓷、工程塑料、玻璃环氧树脂、玻璃以及硅的任意一种。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的器件安装结构，其特征在于，所述单元的突起采用各向异性刻蚀而形成。
10.一种器件安装方法，其特征在于，具有：
在具有搭载区域的单元的一面形成突起的工序；
在所述单元的所述突起的顶部和所述搭载区域之间配置第一布线的工序；
在基体上设置槽的工序；
在所述基体的所述槽的底部配置第二布线的工序；
将所述单元的所述突起的至少一部分装入所述基体的所述槽中，并连接所述第一布线和第二布线的工序，
并且，所述第一布线包括：含金属粒子的树脂层、和所述树脂层上的金属膜。
11.根据权利要求10所述的器件安装方法，其特征在于，所述第一布线的形成工序包括：在所述单元上形成由所述树脂层构成的多个线状图案的工序；分别在所述多个线状图案上形成所述金属膜的工序。
12.根据权利要求11所述的器件安装方法，其特征在于，所述第一布线的形成工序还包括：在由所述树脂层构成的多个线状图案的表面上使所述金属粒子露出的工序。
13.根据权利要求10所述的器件安装方法，其特征在于，所述第一布线的形成工序包括：在所述单元上形成面状的所述树脂层的工序；在所述树脂层上形成由所述金属膜构成的多个线状图案的工序。
14.根据权利要求13所述的器件安装方法，其特征在于，所述第一布线的形成工序还包括：在所述树脂层的表面上使所述金属粒子以多个线状图案状露出的工序。
15.根据权利要求10～14中任一项所述的器件安装方法，其特征在于，使用镀覆法形成所述金属膜。
16.根据权利要求10～15中任一项所述的器件安装方法，其特征在于，含于所述树脂层的金属粒子是从Pd、Pt及Au构成的组中选择的1种或2种以上的材料。
17.根据权利要求10～16中任一项所述的器件安装方法，其特征在于，所述金属膜的形成材料包括从Al、NiCr、Cu、Ni、Au及Ag构成的组中选择的1种或2种以上的材料。
18.根据权利要求10～17中任一项所述的器件安装方法，其特征在于，采用各向异性蚀刻形成所述突起。
19.根据权利要求10～18中任一项所述的器件安装方法，其特征在于，用各向异性导电材连接所述第一及第二布线。
20.根据权利要求10～18中任一项所述的器件安装方法，其特征在于，用超声波接合连接所述第一及第二布线。
21.一种电子装置，其特征在于，具有权利要求1～9中任一项所述的器件安装结构。
22.一种电子装置，其特征在于，具有使用权利要求10～20中任一项所述的器件安装方法在基体上安装的电子器件。
23.一种液滴吐出头，其特征在于，具有权利要求1～9中任一项所述的器件安装结构。
24.一种液滴吐出头，其特征在于，采用权利要求10～20中任一项所述的器件安装方法制造。
25.一种液滴吐出装置，其特征在于，具有权利要求23或24所述的液滴吐出头。
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