JP2004148813A - Liquid jet head, method of manufacturing the same, and liquid jet device - Google Patents

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    • B41J2002/14241—Structure 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

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid jet head that can surely prevent a short circuit between a driving IC and driving wiring and to provide a liquid jet device. <P>SOLUTION: The driving IC 120 is fixed on the driving wiring 130 formed on a surface of a protection substrate 30 by an adhesive 140 and the driving IC 120 and the driving wiring 130 are connected with a connection wires 151 consisting of bonding wires. Granular insulation materials 141 having certain sizes are mixed in the adhesive 140, thereby preventing the contact between the driving wiring 130 and the driving IC 120. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

本発明は、被噴射液を吐出する液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置に関し、特に、インク滴を吐出するノズル開口と連通する圧力発生室に供給されたインクを圧電素子によって加圧することにより、ノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッド及びその製造方法並びにインクジェット式記録装置に関する。   The present invention relates to a liquid ejecting head for ejecting a liquid to be ejected, a method for manufacturing the same, and a liquid ejecting apparatus. The present invention relates to an ink jet recording head for ejecting ink droplets from nozzle openings, a method for manufacturing the same, and an ink jet recording apparatus.

インク滴を吐出するノズル開口と連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板を圧電素子により変形させて圧力発生室のインクを加圧してノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッドには、圧電素子の軸方向に伸長、収縮する縦振動モードの圧電アクチュエータを使用したものと、たわみ振動モードの圧電アクチュエータを使用したものの２種類が実用化されている。   A part of the pressure generating chamber communicating with the nozzle opening for discharging the ink droplet is constituted by a vibrating plate, and the vibrating plate is deformed by a piezoelectric element to pressurize the ink in the pressure generating chamber to discharge the ink droplet from the nozzle opening. Two types of ink jet recording heads have been put into practical use, one using a longitudinal vibration mode piezoelectric actuator that expands and contracts in the axial direction of a piezoelectric element, and the other using a flexural vibration mode piezoelectric actuator.

そして、たわみ振動モードのアクチュエータを使用したものとしては、例えば、振動板の表面全体に亙って成膜技術により均一な圧電材料層を形成し、この圧電材料層をリソグラフィ法により圧力発生室に対応する形状に切り分けて各圧力発生室毎に独立するように圧電素子を形成したものが知られている。   As an actuator using a flexural vibration mode, for example, a uniform piezoelectric material layer is formed by a film forming technique over the entire surface of a diaphragm, and this piezoelectric material layer is placed in a pressure generating chamber by lithography. It is known that a piezoelectric element is formed so as to be cut into a corresponding shape so as to be independent for each pressure generating chamber.

また、このようなインクジェット式記録ヘッドは、圧電素子を駆動するための駆動ＩＣ（半導体集積回路）等が必要である。この駆動ＩＣは、圧力発生室が形成された流路形成基板に接合される基板、例えば、リザーバ形成基板上に搭載され、ワイヤボンディングによって各圧電素子と接続する構造が採用されている（特許文献１参照）。   Further, such an ink jet recording head requires a driving IC (semiconductor integrated circuit) for driving the piezoelectric element. This drive IC adopts a structure in which it is mounted on a substrate to be joined to a flow path forming substrate in which a pressure generating chamber is formed, for example, a reservoir forming substrate, and is connected to each piezoelectric element by wire bonding (Patent Document 1). 1).

しかしながら、このような構造のインクジェット式記録ヘッドでは、一般的に、リザーバ形成基板上に外部配線等と接続するための駆動配線が設けられ、この駆動配線上に駆動ＩＣが接着剤により固定されているため、駆動配線と駆動ＩＣとが短絡して駆動ＩＣ等が破壊されてしまうという問題がある。例えば、このように配線パターン上に駆動ＩＣを固定する場合、その接着剤としては絶縁性のものが用いられるが、それでも両者の短絡を完全に防止することはできない。なお、このような問題は、インクを吐出するインクジェット式記録ヘッドだけでなく、勿論、インク以外の液体を噴射する他の液体噴射ヘッドにおいても、同様に存在する。   However, in an ink jet recording head having such a structure, generally, a drive wiring for connecting to an external wiring or the like is provided on a reservoir forming substrate, and a drive IC is fixed on the drive wiring by an adhesive. Therefore, there is a problem that the drive wiring and the drive IC are short-circuited and the drive IC and the like are destroyed. For example, when the drive IC is fixed on the wiring pattern as described above, an insulating adhesive is used as the adhesive, but it is still impossible to completely prevent a short circuit between the two. Such a problem exists not only in an ink jet recording head that ejects ink but also in other liquid ejecting heads that eject liquid other than ink.

特開２００２−１６０３６６号公報（第６頁、第１−２図）JP-A-2002-160366 (page 6, FIG. 1-2)

本発明は、このような事情に鑑み、駆動ＩＣと駆動配線との短絡を確実に防止することができる液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置を提供することを課題とする。   In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a liquid ejecting head, a method of manufacturing the same, and a liquid ejecting apparatus that can reliably prevent a short circuit between a driving IC and a driving wiring.

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が形成される流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に振動板を介して設けられて前記圧力発生室内に圧力変化を生じさせる圧電素子と、前記流路形成基板の前記圧電素子側の面に接合されて当該圧電素子を保護する圧電素子保持部を有する保護基板と、該保護基板上に設けられて前記圧電素子を駆動するための駆動ＩＣとを具備する液体噴射ヘッドにおいて、前記駆動ＩＣが前記保護基板の表面に形成された駆動配線上に接着剤によって固定されると共に、当該駆動ＩＣと前記駆動配線とがボンディングワイヤからなる接続配線によって接続され、且つ前記接着剤には一定の大きさを有する粒状の絶縁物が混合されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第１の態様では、粒状の絶縁物によって駆動ＩＣと駆動配線との接触が防止されるため、両者の短絡を確実に防止することができる。 A first aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems is to provide a flow path forming substrate in which a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening for ejecting a liquid is formed, and a vibrating plate on one side of the flow path forming substrate. A piezoelectric element that is provided to cause a pressure change in the pressure generating chamber, and a protection substrate that has a piezoelectric element holding portion that is bonded to a surface of the flow path forming substrate on the piezoelectric element side to protect the piezoelectric element, A liquid ejecting head including a drive IC provided on the protection substrate for driving the piezoelectric element, wherein the drive IC is fixed on a drive line formed on a surface of the protection substrate by an adhesive. And a liquid in which the driving IC and the driving wiring are connected by a connection wiring made of a bonding wire, and a granular insulator having a certain size is mixed in the adhesive. In the injection head.
In the first aspect, the granular insulating material prevents contact between the drive IC and the drive wiring, so that a short circuit between the two can be reliably prevented.

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記絶縁物の粒径が、前記駆動配線の厚さよりも大きいことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第２の態様では、駆動ＩＣと駆動配線との接触を確実に防止することができる。 According to a second aspect of the present invention, in the liquid ejecting head according to the first aspect, a particle diameter of the insulator is larger than a thickness of the drive wiring.
In the second aspect, contact between the drive IC and the drive wiring can be reliably prevented.

本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記絶縁物が、球形であることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第３の態様では、絶縁物の粒径が、各粒子の向きに係わらず一定となるため、駆動ＩＣが傾いた状態で接着されることがない。 A third aspect of the present invention is the liquid jet head according to the first or second aspect, wherein the insulator is spherical.
In the third aspect, the particle size of the insulator is constant irrespective of the direction of each particle, so that the drive IC is not bonded in a tilted state.

本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記絶縁物が、酸化シリコン、窒化シリコン又は酸化タンタルであることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第４の態様では、絶縁物として所定の材料を用いることにより、駆動ＩＣと駆動配線との短絡を防止し且つ両者を良好に接合することができる。 A fourth aspect of the present invention is the liquid jet head according to any one of the first to third aspects, wherein the insulator is silicon oxide, silicon nitride, or tantalum oxide.
According to the fourth aspect, by using a predetermined material as the insulator, a short circuit between the drive IC and the drive wiring can be prevented and the both can be satisfactorily joined.

本発明の第５の態様では、第１〜３の何れかの態様において、前記絶縁物が、樹脂材料からなることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第５の態様では、絶縁物として所定の材料を用いることにより、駆動ＩＣと駆動配線との短絡を防止し且つ両者を良好に接合することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the liquid ejecting head according to any one of the first to third aspects, the insulator is made of a resin material.
In the fifth aspect, by using a predetermined material as the insulator, a short circuit between the drive IC and the drive wiring can be prevented, and both can be satisfactorily joined.

本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様において、前記絶縁物が、前記接着剤に０．１重量％〜３０重量％の割合で混合されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第６の態様では、接着剤に絶縁物が所定の割合で混合されているため、駆動ＩＣが傾いて接着されることがなく且つ絶縁物の応力に起因する不良が発生することがない。 According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the insulator is mixed with the adhesive at a ratio of 0.1% by weight to 30% by weight. In the liquid jet head.
In the sixth aspect, since the insulator is mixed with the adhesive at a predetermined ratio, the drive IC is not inclined and adhered, and a defect due to the stress of the insulator does not occur.

本発明の第７の態様は、第１〜６の何れかの液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる第７の態様では、耐久性及び信頼性を向上した液体噴射装置を実現することができる。 According to a seventh aspect of the invention, there is provided a liquid ejecting apparatus including any one of the first to sixth liquid ejecting heads.
According to the seventh aspect, it is possible to realize a liquid ejecting apparatus with improved durability and reliability.

本発明の第８の態様は、液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が形成される流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に振動板を介して設けられて前記圧力発生室内に圧力変化を生じさせる圧電素子と、前記流路形成基板の前記圧電素子側の面に接合されて当該圧電素子を保護する圧電素子保持部を有する保護基板と、該保護基板上に固定されて前記圧電素子を駆動するための駆動ＩＣとを具備する液体噴射ヘッドの製造方法であって、駆動配線が形成された前記保護基板の表面上に一定の大きさを有する粒状の絶縁物が混合された接着剤を転写により塗布する工程と、この接着剤上に前記駆動ＩＣを載置して前記接着剤を硬化させる工程とを有することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる第８の態様では、絶縁物が混合された接着剤が所定厚さで塗布されるため、接着剤を硬化することにより駆動ＩＣが保護基板上に良好に固定される。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a flow path forming substrate in which a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening for ejecting a liquid is formed, and the pressure generating chamber is provided on one surface side of the flow path forming substrate via a diaphragm. A piezoelectric element for causing a pressure change in the pressure generating chamber, a protection substrate having a piezoelectric element holding portion joined to a surface of the flow path forming substrate on the piezoelectric element side to protect the piezoelectric element, and on the protection substrate. A method for manufacturing a liquid ejecting head, comprising: a driving IC fixed to drive the piezoelectric element, wherein a granular insulator having a predetermined size is formed on a surface of the protection substrate on which driving wiring is formed. A step of applying an adhesive mixed with the adhesive by transfer, and a step of mounting the drive IC on the adhesive and curing the adhesive. .
In the eighth aspect, since the adhesive mixed with the insulating material is applied at a predetermined thickness, the drive IC is favorably fixed on the protection substrate by curing the adhesive.

本発明の第９の態様は、第８の態様において、前記接着剤を硬化させる工程が、当該接着剤を、常温又は所定温度に加熱して所定時間保持することによって前記接着剤を硬化させる熱硬化工程を少なくとも含むことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる第９の態様では、接着剤が良好に硬化し、駆動ＩＣが保護基板に確実に接着固定される。 A ninth aspect of the present invention is the method according to the eighth aspect, wherein the step of curing the adhesive is performed by heating the adhesive to room temperature or a predetermined temperature and holding the adhesive for a predetermined time to cure the adhesive. A method for manufacturing a liquid jet head, comprising at least a curing step.
In the ninth aspect, the adhesive cures well, and the drive IC is securely bonded and fixed to the protection substrate.

本発明の第１０の態様は、第９の態様において、前記接着剤を硬化させる工程が、前記接着剤に紫外線を照射して硬化させる紫外線硬化工程を含むことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる第１０の態様では、加熱接着工程と紫外線硬化工程とを併用して接着剤を硬化させることで、接着剤を比較的短時間で硬化させることができると共に、接着剤のはみ出しを防止することができる。 According to a tenth aspect of the present invention, in the manufacturing method of the ninth aspect, the step of curing the adhesive includes an ultraviolet curing step of irradiating the adhesive with ultraviolet rays to cure the adhesive. In the way.
In the tenth aspect, the adhesive can be cured in a relatively short time and the protrusion of the adhesive can be prevented by curing the adhesive in combination with the heat bonding step and the ultraviolet curing step. Can be.

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図２は、実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの平面図及びそのＡ−Ａ’断面図である。図示するように、流路形成基板１０は、本実施形態では面方位（１１０）のシリコン単結晶基板からなり、その一方面には予め熱酸化により形成した二酸化シリコンからなる、厚さ１〜２μｍの弾性膜５０が設けられている。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an exploded perspective view of the ink jet recording head according to the first embodiment, and FIG. 2 is a plan view of the ink jet recording head according to the first embodiment and a cross-sectional view taken along line AA ′. As shown in the figure, the channel forming substrate 10 in this embodiment is formed of a silicon single crystal substrate having a plane orientation of (110), and one surface thereof is formed of silicon dioxide previously formed by thermal oxidation and has a thickness of 1 to 2 μm. Elastic film 50 is provided.

この流路形成基板１０には、その他方面側から異方性エッチングすることにより形成され、隔壁１１によって区画された複数の圧力発生室１２が並設されている。また、圧力発生室１２の長手方向外側には、各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００の一部を構成する連通部１３が形成され、この連通部１３は各圧力発生室１２の長手方向一端部とそれぞれインク供給路１４を介して連通されている。   A plurality of pressure generating chambers 12 formed by anisotropic etching from the other side and partitioned by partition walls 11 are arranged in the flow path forming substrate 10 in parallel. Further, a communication portion 13 which forms a part of a reservoir 100 which is a common ink chamber of each pressure generation chamber 12 is formed outside the pressure generation chamber 12 in the longitudinal direction. Are communicated with one end in the longitudinal direction through ink supply passages 14, respectively.

ここで、異方性エッチングは、シリコン単結晶基板のエッチングレートの違いを利用して行われる。例えば、本実施形態では、シリコン単結晶基板をＫＯＨ等のアルカリ溶液に浸漬すると、徐々に侵食されて（１１０）面に垂直な第１の（１１１）面と、この第１の（１１１）面と約７０度の角度をなし且つ上記（１１０）面と約３５度の角度をなす第２の（１１１）面とが出現し、（１１０）面のエッチングレートと比較して（１１１）面のエッチングレートが約１／１８０であるという性質を利用して行われる。かかる異方性エッチングにより、二つの第１の（１１１）面と斜めの二つの第２の（１１１）面とで形成される平行四辺形状の深さ加工を基本として精密加工を行うことができ、圧力発生室１２を高密度に配列することができる。   Here, the anisotropic etching is performed using the difference in the etching rate of the silicon single crystal substrate. For example, in the present embodiment, when a silicon single crystal substrate is immersed in an alkaline solution such as KOH, it is gradually eroded, and the first (111) plane perpendicular to the (110) plane and the first (111) plane And a second (111) plane that forms an angle of about 70 degrees with the (110) plane and forms an angle of about 35 degrees with the (110) plane, and the etching rate of the (111) plane is compared with the etching rate of the (110) plane. The etching is performed using the property that the etching rate is about 1/180. By such anisotropic etching, precision processing can be performed based on depth processing of a parallelogram formed by two first (111) surfaces and two oblique second (111) surfaces. , The pressure generating chambers 12 can be arranged at a high density.

本実施形態では、各圧力発生室１２の長辺を第１の（１１１）面で、短辺を第２の（１１１）面で形成している。この圧力発生室１２は、流路形成基板１０をほぼ貫通して弾性膜５０に達するまでエッチングすることにより形成されている。ここで、弾性膜５０は、シリコン単結晶基板をエッチングするアルカリ溶液に侵される量がきわめて小さい。また各圧力発生室１２の一端に連通する各インク供給路１４の断面積は、圧力発生室１２のそれより小さく形成されており、圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。   In this embodiment, the long side of each pressure generating chamber 12 is formed by the first (111) plane, and the short side is formed by the second (111) plane. The pressure generating chamber 12 is formed by etching until it reaches the elastic film 50 substantially through the flow path forming substrate 10. Here, the amount of the elastic film 50 that is attacked by the alkaline solution for etching the silicon single crystal substrate is extremely small. Further, the cross-sectional area of each ink supply passage 14 communicating with one end of each pressure generating chamber 12 is formed smaller than that of the pressure generating chamber 12 so as to keep the flow resistance of the ink flowing into the pressure generating chamber 12 constant. are doing.

このような流路形成基板１０の厚さは、圧力発生室１２の配列密度に合わせて最適な厚さを選択すればよく、圧力発生室１２の配列密度が、例えば、１インチ当たり１８０個（１８０ｄｐｉ）程度であれば、流路形成基板１０の厚さは、２２０μｍ程度であればよいが、例えば、２００ｄｐｉ以上と比較的高密度に配列する場合には、流路形成基板１０の厚さは１００μｍ以下と比較的薄くするのが好ましい。これは、隣接する圧力発生室１２間の隔壁１１の剛性を保ちつつ、配列密度を高くできるからである。   The thickness of such a flow path forming substrate 10 may be selected in accordance with the arrangement density of the pressure generating chambers 12, and the arrangement density of the pressure generating chambers 12 is, for example, 180 pieces per inch ( If it is about 180 dpi), the thickness of the flow path forming substrate 10 may be about 220 μm. For example, if the flow path forming substrate 10 is arranged at a relatively high density of 200 dpi or more, the thickness of the flow path forming substrate 10 It is preferable that the thickness be relatively thin, 100 μm or less. This is because the arrangement density can be increased while maintaining the rigidity of the partition 11 between the adjacent pressure generating chambers 12.

また、流路形成基板１０の開口面側には、各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側の端部近傍に連通するノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０が接着剤や熱溶着フィルム等を介して固着されている。なお、ノズルプレート２０は、厚さが例えば、０．０１〜１ｍｍで、線膨張係数が３００℃以下で、例えば２．５〜４．５［×１０-6／℃］であるガラスセラミックス、シリコン単結晶基板又は不錆鋼などからなる。ノズルプレート２０は、一方の面で流路形成基板１０の一面を全面的に覆い、シリコン単結晶基板を衝撃や外力から保護する補強板の役目も果たす。また、ノズルプレート２０は、流路形成基板１０と熱膨張係数が略同一の材料で形成するようにしてもよい。この場合には、流路形成基板１０とノズルプレート２０との熱による変形が略同一となるため、熱硬化性の接着剤等を用いて容易に接合することができる。 A nozzle plate 20 having a nozzle opening 21 communicating with the vicinity of an end of each pressure generating chamber 12 opposite to the ink supply path 14 is provided on the opening surface side of the flow path forming substrate 10 with an adhesive or the like. It is fixed via a heat welding film or the like. The nozzle plate 20 has a thickness of, for example, 0.01 to 1 mm, a coefficient of linear expansion of 300 ° C. or less, for example, 2.5 to 4.5 [× 10 −6 / ° C.], glass ceramic, silicon, or the like. It is made of a single crystal substrate or non-rust steel. One surface of the nozzle plate 20 entirely covers one surface of the flow path forming substrate 10 and also serves as a reinforcing plate for protecting the silicon single crystal substrate from impact and external force. Further, the nozzle plate 20 may be formed of a material having substantially the same thermal expansion coefficient as the flow path forming substrate 10. In this case, since the deformation of the flow path forming substrate 10 and the nozzle plate 20 due to heat become substantially the same, it is possible to easily join them using a thermosetting adhesive or the like.

ここで、インク滴吐出圧力をインクに与える圧力発生室１２の大きさと、インク滴を吐出するノズル開口２１の大きさとは、吐出するインク滴の量、吐出スピード、吐出周波数に応じて最適化される。例えば、１インチ当たり３６０個のインク滴を記録する場合、ノズル開口２１は数十μｍの直径で精度よく形成する必要がある。   Here, the size of the pressure generating chamber 12 that applies the ink droplet ejection pressure to the ink and the size of the nozzle opening 21 that ejects the ink droplet are optimized according to the amount of the ejected ink droplet, the ejection speed, and the ejection frequency. You. For example, when recording 360 ink droplets per inch, the nozzle openings 21 need to be formed with a diameter of several tens of μm with high accuracy.

一方、流路形成基板１０の開口面とは反対側の弾性膜５０の上には、厚さが例えば、約０．２μｍの下電極膜６０と、厚さが例えば、約０．５〜５μｍの圧電体層７０と、厚さが例えば、約０．１μｍの上電極膜８０とが、後述するプロセスで積層形成されて、圧電素子３００を構成している。ここで、圧電素子３００は、下電極膜６０、圧電体層７０、及び上電極膜８０を含む部分をいう。一般的には、圧電素子３００の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を各圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。そして、ここではパターニングされた何れか一方の電極及び圧電体層７０から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態では、下電極膜６０は圧電素子３００の共通電極とし、上電極膜８０を圧電素子３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。何れの場合においても、圧力発生室１２毎に圧電体能動部が形成されていることになる。また、ここでは、圧電素子３００と当該圧電素子３００の駆動により変位が生じる振動板とを合わせて圧電アクチュエータと称する。なお、上述した例では、弾性膜５０及び下電極膜６０が振動板として作用する。また、圧電素子３００の個別電極である各上電極膜８０には、例えば、金（Ａｕ）等からなり一端がインク供給路１４に対向する領域まで延設されるリード電極９０が接続されている。   On the other hand, the lower electrode film 60 having a thickness of, for example, about 0.2 μm and the thickness of, for example, about 0.5 to 5 μm are formed on the elastic film 50 on the side opposite to the opening surface of the flow path forming substrate 10. The piezoelectric layer 70 and the upper electrode film 80 having a thickness of, for example, about 0.1 μm are laminated and formed by a process to be described later to configure the piezoelectric element 300. Here, the piezoelectric element 300 refers to a portion including the lower electrode film 60, the piezoelectric layer 70, and the upper electrode film 80. Generally, one of the electrodes of the piezoelectric element 300 is used as a common electrode, and the other electrode and the piezoelectric layer 70 are patterned for each of the pressure generating chambers 12. Here, a portion which is constituted by one of the patterned electrodes and the piezoelectric layer 70 and in which a piezoelectric strain is generated by applying a voltage to both electrodes is referred to as a piezoelectric active portion. In the present embodiment, the lower electrode film 60 is used as a common electrode of the piezoelectric element 300, and the upper electrode film 80 is used as an individual electrode of the piezoelectric element 300. In any case, a piezoelectric active portion is formed for each pressure generating chamber 12. Further, here, the piezoelectric element 300 and a vibration plate whose displacement is generated by driving the piezoelectric element 300 are collectively referred to as a piezoelectric actuator. In the example described above, the elastic film 50 and the lower electrode film 60 function as a diaphragm. Further, a lead electrode 90 made of, for example, gold (Au) or the like and having one end extending to a region facing the ink supply path 14 is connected to each upper electrode film 80 which is an individual electrode of the piezoelectric element 300. .

このような圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上には、圧電素子３００に対向する領域にその運動を阻害しない程度の空間を確保可能な圧電素子保持部３１を有する保護基板３０が接合されている。圧電素子３００は、この圧電素子保持部３１内に形成されているため、外部環境の影響を殆ど受けない状態で保護されている。なお、この圧電素子保持部３１は、並設された圧電素子３００の列毎に設けられている。また、この保護基板３０には、リザーバ１００の少なくとも一部を構成するリザーバ部３２が、各圧力発生室１２の列毎に設けられている。これらのリザーバ部３２は、本実施形態では、保護基板３０を厚さ方向に貫通して圧力発生室１２の幅方向に亘って形成されており、弾性膜５０に設けられた連通孔を介して流路形成基板１０の連通部１３と連通され、各圧力発生室１２の列毎の共通のインク室となるリザーバ１００をそれぞれ構成している。また、保護基板３０の圧電素子保持部３１とリザーバ部３２との間の領域には、保護基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３３が設けられている。そして、各圧電素子３００から引き出されたリード電極９０は、その端部近傍が貫通孔３３内で露出されている。このような保護基板３０としては、例えば、ガラス、セラミックス材料、金属、樹脂等が挙げられるが、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料で形成されていることがより好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。   On the flow path forming substrate 10 on which such a piezoelectric element 300 is formed, a protection substrate 30 having a piezoelectric element holding portion 31 capable of securing a space in a region facing the piezoelectric element 300 so as not to hinder its movement is provided. Are joined. Since the piezoelectric element 300 is formed in the piezoelectric element holding portion 31, it is protected in a state where it is hardly affected by an external environment. The piezoelectric element holding portions 31 are provided for each row of the piezoelectric elements 300 arranged in parallel. Further, the protection substrate 30 is provided with a reservoir portion 32 constituting at least a part of the reservoir 100 for each row of the pressure generating chambers 12. In the present embodiment, these reservoir portions 32 are formed so as to penetrate the protection substrate 30 in the thickness direction and to extend in the width direction of the pressure generation chamber 12, and through communication holes provided in the elastic film 50. The reservoirs 100 communicate with the communication portions 13 of the flow path forming substrate 10 and serve as common ink chambers for each row of the pressure generating chambers 12. In a region between the piezoelectric element holding portion 31 and the reservoir portion 32 of the protection substrate 30, a through hole 33 penetrating the protection substrate 30 in a thickness direction is provided. The lead electrode 90 drawn out from each piezoelectric element 300 is exposed in the through hole 33 near the end. Examples of such a protective substrate 30 include glass, a ceramic material, a metal, a resin, and the like. However, it is more preferable that the protective substrate 30 be formed of a material having substantially the same coefficient of thermal expansion as the flow path forming substrate 10. In the embodiment, the channel forming substrate 10 is formed using a silicon single crystal substrate of the same material.

また、保護基板３０の表面、すなわち、流路形成基板１０との接合面とは反対側の面には、例えば、二酸化シリコン等からなる絶縁膜３５が設けられ、この絶縁膜３５上には、圧電素子３００を駆動するための駆動ＩＣ（半導体集積回路）１２０が実装されている。具体的には、保護基板３０表面の絶縁膜３５上には、駆動ＩＣ１２０を制御するための駆動配線１３０が所定パターンで形成されている。そして、この駆動配線１３０上に駆動ＩＣ１２０が絶縁性の接着剤１４０によって固定され、駆動ＩＣ１２０と各駆動配線１３０とは、ボンディングワイヤからなる第１の接続配線１５１によって電気的に接続されている。そして、各圧電素子３００と駆動ＩＣ１２０とは、各圧電素子３００から引き出されたリード電極９０とボンディングワイヤからなり貫通孔３３内に延設される第２の接続配線１５２とによって電気的に接続されている。   In addition, an insulating film 35 made of, for example, silicon dioxide is provided on the surface of the protection substrate 30, that is, on the surface opposite to the bonding surface with the flow path forming substrate 10. A drive IC (semiconductor integrated circuit) 120 for driving the piezoelectric element 300 is mounted. Specifically, the drive wiring 130 for controlling the drive IC 120 is formed in a predetermined pattern on the insulating film 35 on the surface of the protection substrate 30. The drive IC 120 is fixed on the drive wiring 130 by an insulating adhesive 140, and the drive IC 120 and each drive wiring 130 are electrically connected by the first connection wiring 151 made of a bonding wire. Each of the piezoelectric elements 300 and the driving IC 120 are electrically connected to each other by a lead electrode 90 drawn out of each of the piezoelectric elements 300 and a second connection wiring 152 made of a bonding wire and extending into the through hole 33. ing.

ここで、駆動配線１３０上に駆動ＩＣ１２０を接着するための接着剤１４０には、一定の大きさを有する粒状の絶縁物１４１が混合されている。このため、駆動ＩＣ１２０を接着する際に、駆動配線１３０と駆動ＩＣ１２０とが接触することがない。すなわち、図２（ｂ）に示すように、駆動ＩＣ１２０と駆動配線１３０との間に粒状の絶縁物１４１が存在するため両者が接触することがなく、両者の短絡を防止することができる。   Here, a granular insulator 141 having a certain size is mixed in the adhesive 140 for bonding the drive IC 120 to the drive wiring 130. Therefore, when bonding the drive IC 120, the drive wiring 130 and the drive IC 120 do not come into contact with each other. That is, as shown in FIG. 2B, since the granular insulator 141 exists between the driving IC 120 and the driving wiring 130, they do not come into contact with each other, and a short circuit between them can be prevented.

このような絶縁物１４１の粒径（平均粒径）は、駆動配線１３０の厚さよりも大きいことが好ましい。例えば、本実施形態では、駆動配線１３０の厚さが、１〜３μｍであるのに対し、絶縁物１４１の粒径は、５μｍ程度である。これにより、図３に示すように、絶縁物１４１が、各駆動配線１３０の間に入り込んだ場合でも駆動ＩＣ１２０と駆動配線１３０とが接触することがなく、両者が接触するのを確実に防止することができる。   It is preferable that the particle size (average particle size) of the insulator 141 be larger than the thickness of the drive wiring 130. For example, in the present embodiment, the thickness of the drive wiring 130 is 1 to 3 μm, whereas the particle size of the insulator 141 is about 5 μm. As a result, as shown in FIG. 3, even when the insulator 141 enters between the drive wirings 130, the drive IC 120 and the drive wiring 130 do not come into contact with each other, and the two are reliably prevented from coming into contact with each other. be able to.

また、絶縁物１４１の材質としては、例えば、硬質プラスチック等の樹脂材料、あるいは酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸化タンタル（ＴａＯｘ）等が挙げられ、特に、駆動ＩＣ１２０及び保護基板３０に用いられている材料の熱膨張係数に近いものであることが好ましい。例えば、本実施形態では、保護基板３０がシリコン単結晶基板からなるため、接着剤１４０に二酸化シリコン（ＳｉＯ２）である粒状の絶縁物１４１を混合している。これにより、接着時に加熱したとしても、保護基板３０と接着剤１４０に混合されている絶縁物１４１の熱膨張係数の違いによる反り等の発生が防止されるため、保護基板３０（駆動配線１３０）と駆動ＩＣ１２０とを良好に接合することができる。 Examples of the material of the insulator 141 include a resin material such as a hard plastic, or silicon oxide (SiO x ), silicon nitride (SiN), and tantalum oxide (TaO x ). It is preferable that the material has a coefficient of thermal expansion close to that of the material used for the substrate 30. For example, in this embodiment, since the protective substrate 30 is formed of a silicon single crystal substrate, the adhesive 140 is mixed with a granular insulator 141 of silicon dioxide (SiO 2 ). Thereby, even if it is heated at the time of bonding, the occurrence of warpage or the like due to the difference in the thermal expansion coefficient between the protective substrate 30 and the insulator 141 mixed in the adhesive 140 is prevented, so that the protective substrate 30 (drive wiring 130) And the drive IC 120 can be satisfactorily joined.

さらに、絶縁物１４１の粒子形状は、球形であることが好ましい。これにより、絶縁物１４１の各粒子の向きに拘わらず、駆動ＩＣ１２０が傾いた状態で接着されることはない。したがって、駆動ＩＣ１２０と駆動配線１３０とをワイヤボンディングすることによって接続する際、すなわち、駆動ＩＣ１２０と駆動配線１３０とを接続する第１の接続配線１５１を形成する際に、接続不良が発生するのを防止することができる。なお、絶縁物１４１の粒子形状は、各粒子の粒径が均一であれば、例えば、図４に示すように多角形であってもよいが、立方体等のように各辺の長さが一定であることが望ましい。   Further, the particle shape of the insulator 141 is preferably spherical. Accordingly, regardless of the direction of each particle of the insulator 141, the drive IC 120 is not bonded in a tilted state. Therefore, when the drive IC 120 and the drive wiring 130 are connected by wire bonding, that is, when the first connection wiring 151 that connects the drive IC 120 and the drive wiring 130 is formed, the occurrence of poor connection is prevented. Can be prevented. The particle shape of the insulator 141 may be, for example, a polygon as shown in FIG. 4 as long as the particle size of each particle is uniform, but the length of each side is constant like a cube or the like. It is desirable that

そして、接着剤１４０には、このような絶縁物１４１が０．１重量％〜３０重量％の割合で混合されていることが好ましく、好適には０．１重量％〜１０重量％である。絶縁物１４１の混合量が少なすぎると、例えば、絶縁物１４１が均等に混合されていない場合等に駆動ＩＣ１２０が傾いて固定され、第１の接続配線１５１の接続不良の要因となる。また、絶縁物１４１の混合量が多すぎると、駆動ＩＣ１２０又は保護基板３０と絶縁物１４１との熱膨張係数の違いにより反り等が発生する要因となる。このため、接着剤１４０には絶縁物１４１が上記の割合で混合されていることが好ましい。   Preferably, such an insulator 141 is mixed in the adhesive 140 at a ratio of 0.1% by weight to 30% by weight, and more preferably, 0.1% by weight to 10% by weight. If the amount of the insulator 141 is too small, for example, when the insulator 141 is not evenly mixed, the drive IC 120 is inclined and fixed, which causes a poor connection of the first connection wiring 151. On the other hand, if the amount of the insulator 141 is too large, warpage or the like may occur due to a difference in the thermal expansion coefficient between the drive IC 120 or the protective substrate 30 and the insulator 141. Therefore, it is preferable that the insulating material 141 is mixed in the adhesive 140 at the above ratio.

以上説明したように、本発明では、保護基板３０の表面に設けられた駆動配線１３０上に粒状の絶縁物１４１が混合された接着剤１４０によって駆動ＩＣ１２０を接着固定するようにしたので、駆動ＩＣ１２０と駆動配線１３０との短絡を確実に防止することができる。また、絶縁物１４１の材質と混合量により、保護基板３０等の反り量をコントロールして駆動ＩＣ１２０を良好に接着固定することができる。   As described above, in the present invention, the drive IC 120 is bonded and fixed to the drive wiring 130 provided on the surface of the protection substrate 30 by the adhesive 140 in which the granular insulator 141 is mixed. And the drive wiring 130 can be reliably prevented from being short-circuited. In addition, the amount of warpage of the protection substrate 30 and the like can be controlled by the material and the amount of the insulator 141, so that the drive IC 120 can be satisfactorily adhered and fixed.

また、このような絶縁物１４１が混合された接着剤１４０の塗布方法は、特に限定されないが、所定厚さで形成された接着剤を転写により保護基板３０表面に塗布するようにするのが好ましい。これにより、接着剤をディスペンサ等で保護基板３０表面に直接塗布するよりも、絶縁物１４１が比較的均一に混合された接着剤１４０を確実に所定厚さで形成することができるため、駆動ＩＣ１２０を良好に固定することができる。なお、塗布時の接着剤１４０の厚さは、駆動配線１３０の厚さ以上であればよく、混合されている絶縁物１４１の粒径に応じて適宜決定されればよいが、例えば、３〜１０μｍ程度であることが好ましい。接着剤１４０が薄すぎると、駆動ＩＣ１２０を確実に固定することができず、また接着剤１４０が厚すぎると、駆動ＩＣ１２０を固定する際に位置ズレ等が発生する虞があるからである。   The method of applying the adhesive 140 mixed with the insulator 141 is not particularly limited. However, it is preferable that the adhesive formed to have a predetermined thickness is applied to the surface of the protective substrate 30 by transfer. . This makes it possible to form the adhesive 140 in which the insulator 141 is relatively uniformly mixed with a predetermined thickness, as compared with the case where the adhesive is directly applied to the surface of the protective substrate 30 with a dispenser or the like. Can be fixed favorably. The thickness of the adhesive 140 at the time of application may be any thickness as long as it is equal to or greater than the thickness of the drive wiring 130, and may be appropriately determined according to the particle size of the mixed insulator 141. It is preferably about 10 μm. This is because if the adhesive 140 is too thin, the drive IC 120 cannot be securely fixed, and if the adhesive 140 is too thick, there is a possibility that a displacement or the like may occur when the drive IC 120 is fixed.

また、塗布した接着剤１４０は、常温で、あるいは、所定温度、例えば、６５℃程度に加熱して所定時間保持する熱硬化工程によって硬化させるのが好ましい。これにより、接着剤１４０を良好に硬化させることができ、駆動ＩＣ１２０を所定位置に確実に固定することができる。さらに、紫外線照射によって接着剤１４０を硬化させる紫外線硬化工程を組み合わせるようにしてもよい。これにより、接着剤１４０の硬化時間を短縮することができ、製造効率が向上する。   The applied adhesive 140 is preferably cured at room temperature or in a thermosetting step of heating to a predetermined temperature, for example, about 65 ° C., and holding for a predetermined time. Thereby, the adhesive 140 can be satisfactorily cured, and the drive IC 120 can be reliably fixed at a predetermined position. Further, an ultraviolet curing step of curing the adhesive 140 by ultraviolet irradiation may be combined. Thereby, the curing time of the adhesive 140 can be shortened, and the manufacturing efficiency is improved.

また特に、接着剤１４０を加熱して硬化させる場合には、これら熱硬化工程と紫外線硬化工程とを組み合わせるのが好ましい。すなわち、接着剤１４０を加熱して硬化させる場合、接着剤１４０の粘度が一旦低下するため、その際、接着剤１４０がはみ出してしまう虞がある。このため、紫外線照射によって接着剤１４０を瞬間的にある程度硬化させ、その後、接着剤１４０を加熱して硬化させるのが望ましい。これにより、接着剤１４０のはみ出しを防止して、比較的短時間で接着剤１４０を良好に硬化させることができる。   In particular, when the adhesive 140 is cured by heating, it is preferable to combine the heat curing step and the ultraviolet curing step. That is, when the adhesive 140 is heated and cured, the viscosity of the adhesive 140 is temporarily reduced, and at this time, the adhesive 140 may run out. Therefore, it is desirable that the adhesive 140 be momentarily cured to some extent by ultraviolet irradiation, and then the adhesive 140 be cured by heating. Thereby, the adhesive 140 can be prevented from protruding, and the adhesive 140 can be satisfactorily cured in a relatively short time.

なお、保護基板３０のリザーバ部３２に対応する領域には、封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプライアンス基板４０が接合されている。ここで、封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料（例えば、厚さが６μｍのポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム）からなり、この封止膜４１によってリザーバ部３２の一方面が封止されている。また、固定板４２は、金属等の硬質の材料（例えば、厚さが３０μｍのステンレス鋼（ＳＵＳ）等）で形成される。この固定板４２のリザーバ１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４３となっているため、リザーバ１００の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。   Note that a compliance substrate 40 including a sealing film 41 and a fixing plate 42 is bonded to a region corresponding to the reservoir 32 of the protection substrate 30. Here, the sealing film 41 is made of a material having low rigidity and flexibility (for example, a polyphenylene sulfide (PPS) film having a thickness of 6 μm), and the sealing film 41 seals one surface of the reservoir 32. Has been stopped. The fixing plate 42 is formed of a hard material such as a metal (for example, stainless steel (SUS) having a thickness of 30 μm). Since a region of the fixing plate 42 facing the reservoir 100 is an opening 43 completely removed in the thickness direction, one surface of the reservoir 100 is sealed only with the sealing film 41 having flexibility. Have been.

以上説明した本実施形態のインクジェット式記録ヘッドは、図示しないインク供給手段からインクを取り込み、リザーバ１００からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動ＩＣ１２０からの駆動信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの下電極膜６０と上電極膜８０との間に駆動電圧を印加し、弾性膜５０、下電極膜６０及び圧電体層７０を変位させることにより、各圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル開口２１からインク滴が吐出する。   The ink jet recording head according to the embodiment described above takes in ink from an ink supply unit (not shown), fills the inside from the reservoir 100 to the nozzle opening 21 with ink, and generates a pressure according to a drive signal from the drive IC 120. By applying a driving voltage between the lower electrode film 60 and the upper electrode film 80 corresponding to the chamber 12 and displacing the elastic film 50, the lower electrode film 60, and the piezoelectric layer 70, The pressure inside increases, and ink droplets are ejected from the nozzle opening 21.

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、成膜及びリソグラフィプロセスを応用して製造される薄膜型のインクジェット式記録ヘッドを例にしたが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型のインクジェット式記録ヘッドにも本発明を採用することができる。 (Other embodiments)
The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is, of course, not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, a thin-film type ink jet recording head manufactured by applying a film forming and lithography process is described as an example. However, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a thick-film type ink jet recording head formed by such a method.

また、このようなインクジェット式記録ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図５は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。図５に示すように、インクジェット式記録ヘッドを有する記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。そして、駆動モータ６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８上に搬送されるようになっている。   In addition, such an ink jet recording head constitutes a part of a recording head unit having an ink flow path communicating with an ink cartridge or the like, and is mounted on an ink jet recording apparatus. FIG. 5 is a schematic view showing an example of the ink jet recording apparatus. As shown in FIG. 5, the recording head units 1A and 1B having the ink jet recording heads are provided with detachable cartridges 2A and 2B constituting an ink supply means, and a carriage 3 on which the recording head units 1A and 1B are mounted. Is provided on a carriage shaft 5 attached to the apparatus main body 4 so as to be movable in the axial direction. The recording head units 1A and 1B eject, for example, a black ink composition and a color ink composition, respectively. Then, the driving force of the driving motor 6 is transmitted to the carriage 3 via a plurality of gears (not shown) and the timing belt 7, so that the carriage 3 on which the recording head units 1A and 1B are mounted is moved along the carriage shaft 5. You. On the other hand, the apparatus main body 4 is provided with a platen 8 along the carriage shaft 5, and a recording sheet S, which is a recording medium such as paper fed by a paper feed roller (not shown), is conveyed onto the platen 8. It has become.

また、上述した実施形態においては、本発明の液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを説明したが、液体噴射ヘッドの基本的構成は上述したものに限定されるものではない。本発明は、広く液体噴射ヘッドの全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射するものにも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。   In the above-described embodiment, the ink jet recording head has been described as an example of the liquid ejecting head of the present invention. However, the basic configuration of the liquid ejecting head is not limited to the above. The present invention is intended for a wide range of liquid ejecting heads, and can of course be applied to a device for ejecting liquid other than ink. Other liquid ejecting heads include, for example, various recording heads used for image recording devices such as printers, color material ejecting heads used for manufacturing color filters such as liquid crystal displays, organic EL displays, and FEDs (surface emitting displays). And the like, an electrode material ejecting head used for forming an electrode, and a biological organic matter ejecting head used for producing a biochip.

実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the recording head according to the first embodiment. 実施形態１に係る記録ヘッドの平面図及び断面図である。FIG. 2 is a plan view and a cross-sectional view of the recording head according to the first embodiment. 実施形態１に係る記録ヘッドの変形例を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a modification of the recording head according to the first embodiment. 実施形態１に係る記録ヘッドの変形例を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a modification of the recording head according to the first embodiment. 一実施形態に係る記録装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a recording apparatus according to one embodiment.

符号の説明Explanation of reference numerals

１０ 流路形成基板、 １２ 圧力発生室、 １３ 連通部、 １４ インク供給路、 ２０ ノズルプレート、 ２１ ノズル開口、 ３０ 保護基板、 ３１ 圧電素子保持部、 ３２ リザーバ部、 ４０ コンプライアンス基板、 ５０ 弾性膜、 ６０ 下電極膜、 ７０ 圧電体層、 ８０ 上電極膜、 １００ リザーバ、 １２０ 駆動ＩＣ、 １３０ 駆動配線、 １４０ 接着剤、 １４１ 絶縁物、１５１ 第１の接続配線、 １５２ 第２の接続配線、 ３００ 圧電素子   Reference Signs List 10 flow path forming substrate, 12 pressure generating chamber, 13 communication part, 14 ink supply path, 20 nozzle plate, 21 nozzle opening, 30 protection substrate, 31 piezoelectric element holding part, 32 reservoir part, 40 compliance substrate, 50 elastic film, Reference Signs List 60 lower electrode film, 70 piezoelectric layer, 80 upper electrode film, 100 reservoir, 120 drive IC, 130 drive wiring, 140 adhesive, 141 insulator, 151 first connection wiring, 152 second connection wiring, 300 piezoelectric element

Claims (10)

液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が形成される流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に振動板を介して設けられて前記圧力発生室内に圧力変化を生じさせる圧電素子と、前記流路形成基板の前記圧電素子側の面に接合されて当該圧電素子を保護する圧電素子保持部を有する保護基板と、該保護基板上に設けられて前記圧電素子を駆動するための駆動ＩＣとを具備する液体噴射ヘッドにおいて、
前記駆動ＩＣが前記保護基板の表面に形成された駆動配線上に接着剤によって固定されると共に、当該駆動ＩＣと前記駆動配線とがボンディングワイヤからなる接続配線によって接続され、且つ前記接着剤には一定の大きさを有する粒状の絶縁物が混合されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。 A flow path forming substrate in which a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening for ejecting a liquid is formed, and a pressure change chamber is provided on one surface side of the flow path forming substrate via a diaphragm to generate a pressure change in the pressure generating chamber A piezoelectric element, a protection substrate having a piezoelectric element holding portion bonded to the surface of the flow path forming substrate on the piezoelectric element side to protect the piezoelectric element, and provided on the protection substrate to drive the piezoelectric element A liquid ejecting head comprising a driving IC for
The drive IC is fixed on a drive wiring formed on the surface of the protection substrate by an adhesive, and the drive IC and the drive wiring are connected by a connection wiring made of a bonding wire, and the adhesive is A liquid jet head comprising a mixture of a granular insulator having a predetermined size. 請求項１において、前記絶縁物の粒径が、前記駆動配線の厚さよりも大きいことを特徴とする液体噴射ヘッド。 2. The liquid jet head according to claim 1, wherein a particle size of the insulator is larger than a thickness of the drive wiring. 請求項１又は２において、前記絶縁物が、球形であることを特徴とする液体噴射ヘッド。 3. The liquid jet head according to claim 1, wherein the insulator has a spherical shape. 請求項１〜３の何れかにおいて、前記絶縁物が、酸化シリコン、窒化シリコン又は酸化タンタルであることを特徴とする液体噴射ヘッド。 4. The liquid jet head according to claim 1, wherein the insulator is silicon oxide, silicon nitride, or tantalum oxide. 請求項１〜３の何れかにおいて、前記絶縁物が、樹脂材料からなることを特徴とする液体噴射ヘッド。 4. The liquid jet head according to claim 1, wherein the insulator is made of a resin material. 請求項１〜５の何れかにおいて、前記絶縁物が、前記接着剤に０．１重量％〜３０重量％の割合で混合されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。 The liquid jet head according to claim 1, wherein the insulator is mixed with the adhesive at a ratio of 0.1% by weight to 30% by weight. 請求項１〜６の何れかの液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。 A liquid ejecting apparatus comprising the liquid ejecting head according to claim 1. 液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が形成される流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に振動板を介して設けられて前記圧力発生室内に圧力変化を生じさせる圧電素子と、前記流路形成基板の前記圧電素子側の面に接合されて当該圧電素子を保護する圧電素子保持部を有する保護基板と、該保護基板上に固定されて前記圧電素子を駆動するための駆動ＩＣとを具備する液体噴射ヘッドの製造方法であって、
駆動配線が形成された前記保護基板の表面上に一定の大きさを有する粒状の絶縁物が混合された接着剤を転写により塗布する工程と、この接着剤上に前記駆動ＩＣを載置して前記接着剤を硬化させる工程とを有することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。 A flow path forming substrate in which a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening for ejecting a liquid is formed, and a pressure change chamber is provided on one surface side of the flow path forming substrate via a diaphragm to generate a pressure change in the pressure generating chamber A piezoelectric element, a protection substrate having a piezoelectric element holding portion bonded to the surface of the flow path forming substrate on the piezoelectric element side to protect the piezoelectric element, and driving the piezoelectric element fixed on the protection substrate A liquid ejecting head comprising a driving IC for
A step of transferring an adhesive mixed with a granular insulator having a certain size on the surface of the protective substrate on which the drive wiring is formed by transfer, and placing the drive IC on the adhesive; And a step of curing the adhesive. 請求項８において、前記接着剤を硬化させる工程が、当該接着剤を、常温又は所定温度に加熱して所定時間保持することによって前記接着剤を硬化させる熱硬化工程を少なくとも含むことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。 9. The method according to claim 8, wherein the step of curing the adhesive includes at least a thermosetting step of curing the adhesive by heating the adhesive to room temperature or a predetermined temperature and holding the adhesive for a predetermined time. A method for manufacturing a liquid jet head. 請求項９において、前記接着剤を硬化させる工程が、前記接着剤に紫外線を照射して硬化させる紫外線硬化工程を含むことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
10. The method according to claim 9, wherein the step of curing the adhesive includes a step of curing the adhesive by irradiating the adhesive with ultraviolet rays.
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