JP2004224035A

JP2004224035A - Liquid ejecting head, method of producing the same, and liquid ejecting device

Info

Publication number: JP2004224035A
Application number: JP2003108064A
Authority: JP
Inventors: Akira Matsuzawa; 明松沢
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-11-25
Filing date: 2003-04-11
Publication date: 2004-08-12

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid ejecting head which prevents breakage of piezoelectric elements caused by their environment by securely connecting a channel forming substrate to a sealing substrate, and to provide a liquid ejecting head producing method and a liquid ejecting device. <P>SOLUTION: The liquid ejecting head is comprised of the channel forming substrate 10 in which pressure generating chambers 12 communicating with nozzle openings 21 are defined by a plurality of diaphragms 11; the piezoelectric elements 300 arranged on one surface of the channel forming substrate 10 via a diaphragm, for generating change in pressure in the pressure generating chambers 12; and the sealing substrate 30 connected to the surface of the channel forming substrate 12, contacting to the piezoelectric elements 300 side face, for sealing the piezoelectric elements 300. Herein wiring films 60, 90 each made of a noble metal are arranged on the channel forming substrate 10, and a bond reinforcing film 110 made of a material other than a noble metal, is arranged on the wiring films 60, 90 in a contact region between the channel forming substrate 10 and the sealing substrate 30. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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の一部を振動板で構成し、この振動板の表面に圧電素子を形成して、圧電素子の変位により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。
【０００２】
【従来の技術】
液体噴射装置としては、例えば、圧電素子や発熱素子によりインク滴吐出のための圧力を発生させる複数の圧力発生室と、各圧力発生室にインクを供給する共通のリザーバと、各圧力発生室に連通するノズル開口とを備えたインクジェット式記録ヘッドを具備するインクジェット式記録装置があり、このインクジェット式記録装置では、印字信号に対応するノズル開口と連通した圧力発生室のインクに吐出エネルギを印加してノズル開口からインク滴を吐出させる。
【０００３】
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。
【０００４】
前者は圧電素子の端面を振動板に当接させることにより圧力発生室の容積を変化させることができて、高密度印刷に適したヘッドの製作が可能である反面、圧電素子をノズル開口の配列ピッチに一致させて櫛歯状に切り分けるという困難な工程や、切り分けられた圧電素子を圧力発生室に位置決めして固定する作業が必要となり、製造工程が複雑であるという問題がある。
【０００５】
これに対して後者は、圧電材料のグリーンシートを圧力発生室の形状に合わせて貼付し、これを焼成するという比較的簡単な工程で振動板に圧電素子を作り付けることができるものの、たわみ振動を利用する関係上、ある程度の面積が必要となり、高密度配列が困難であるという問題がある。
【０００６】
一方、後者の記録ヘッドの不都合を解消すべく、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することで高密度配列を実現したものがある。
【０００７】
また、圧力発生室が形成される流路形成基板の圧電素子側の一方面には、この圧電素子を封止する圧電素子保持部を有する封止基板が接合されることで、圧電素子の外部環境に起因する破壊が防止されている。この流路形成基板に接合された封止基板の圧電素子保持部を封止する方法としては、封止基板に圧電素子保持部と外部とを連通する封止孔を設け、流路形成基板に封止基板を接合後、封止孔に樹脂等からなる封止部材を充填することで封止孔を密封し圧電素子保持部を密封している（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−１６０３６６号公報（第６−７頁、第１−３図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、流路形成基板の封止基板と接合される接合領域には、例えば、圧電素子の個別電極から引き出された金（Ａｕ）等の貴金属からなる引き出し配線などの配線膜が設けられており、この貴金属からなる配線膜は封止基板を接合する際に用いられる接着剤が接着し難く、流路形成基板と封止基板との接着が配線膜の領域で悪くなってしまい、封止基板の圧電素子保持部の密封性が悪くなる。これにより、圧電素子保持部内に外部環境からの流体が侵入し易く、圧電素子の外部環境に起因した破壊が生じてしまうという問題がある。
【００１０】
また、流路形成基板の封止基板と接合される接合領域には、引き出し配線等の配線膜が設けられることにより、配線膜及びその他の領域で流路形成基板からの高さが異なり、段差が生じてしまう。この段差によっても、流路形成基板と封止基板との接着が段差の領域で悪くなってしまい、圧電素子保持部の密封性が悪くなる。これにより、圧電素子保持部内に外部環境からの流体が侵入し、圧電素子の外部環境に起因する破壊が生じてしまうという問題がある。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はなく、勿論、インク以外を吐出する他の液体噴射ヘッドにおいても、同様に存在する。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑み、流路形成基板と封止基板とを確実に接合して圧電素子の外部環境に起因する破壊を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。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、ノズル開口に連通する圧力発生室が複数の隔壁により画成された流路形成基板と、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封止する圧電素子保持部を有する封止基板とを具備する液体噴射ヘッドであって、前記流路形成基板上に、貴金属からなる配線膜が配設されていると共に、前記流路形成基板の前記封止基板との接合領域の少なくとも前記配線膜上には、貴金属以外の材料からなる接合強化膜が設けられ、該接合強化膜上に前記封止基板が接着されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１３】
かかる第１の態様では、流路形成基板と封止基板とを貴金属以外の材料からなる接合強化膜を介して接着することで、流路形成基板上の配線膜に直接封止基板を接合することなく、両者を確実に接着して圧電素子保持部の密封を確実に行い、圧電素子の外部環境に起因する破壊を防止することができる。
【００１４】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記接合強化膜は、前記封止基板との接合面の前記流路形成基板からの高さが同一となるように平坦化されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１５】
かかる第２の態様では、接合強化膜を封止基板が当接する接合面の流路形成基板からの高さを揃えることで、封止基板の当接する接合領域の段差を無くして、流路形成基板と封止基板とを確実に接着して、圧電素子保持部の密封性を向上し、圧電素子の外部環境に起因する破壊を確実に防止できる。
【００１６】
本発明の第３の態様は、ノズル開口に連通する圧力発生室が複数の隔壁により画成された流路形成基板と、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封止する圧電素子保持部を有する封止基板とを具備する液体噴射ヘッドであって、前記流路形成基板の前記封止基板との接合領域に、貴金属からなる配線膜が配設されていると共に、前記封止基板との接合面の前記流路形成基板からの高さが同一となるように平坦化された接合強化膜が設けられ、該接合強化膜上に前記封止基板が接合されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１７】
かかる第３の態様では、封止基板が当接する接合強化膜の流路形成基板からの高さを揃えることで、封止基板が当接する接合領域の段差を無くして、流路形成基板と封止基板とを確実に接合して、圧電素子保持部の密封性を向上し、圧電素子の外部環境に起因する破壊を確実に防止できる。
【００１８】
本発明の第４の態様は、第３の態様において、前記封止基板が、前記接合強化膜上に接着剤を介して接合されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１９】
かかる第４の態様では、封止基板と流路形成基板とを接合強化膜上に接着剤を介して確実に接合することができる。
【００２０】
本発明の第５の態様は、第３の態様において、前記接合強化膜上には、金又は金を含有する金化合物からなる第１の接合膜が設けられていると共に、前記封止基板の接合面側の面にも前記金又は金化合物からなる第２の接合膜が設けられ、前記流路形成基板と前記封止基板とが前記第１の接合膜と第２の接合膜との共晶接合により接合されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００２１】
かかる第５の態様では、封止基板と流路形成基板とを第１の接合膜と第２の接合膜との共晶接合により確実に接合することができると共に、接着剤等の有機材料を用いずに接合するため、有機材料の吸湿による圧電素子保持部内への流体の侵入を確実に防止することができ、圧電素子の環境に起因する破壊を確実に防止することができる。
【００２２】
本発明の第６の態様は、第５の態様において、前記金化合物が、錫、珪素、イリジウム又はゲルマニウムを含有することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００２３】
かかる第６の態様では、金化合物に所定の材料を含有させることで、共晶接合時に低温度の加熱で接合強度を確保することができる。
【００２４】
本発明の第７の態様は、第５又は６の態様において、前記第１の接合膜が、前記圧電素子の共通電極に電気的に導通することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００２５】
かかる第７の態様では、導電性を有する第１の接合膜が共通電極と電気的に導通することで、共通電極の抵抗値を下げて、圧電素子の駆動時の電圧降下を防止することができる。
【００２６】
本発明の第８の態様は、第５〜７の何れかの態様において、前記第１及び第２の接合膜が前記圧電素子保持部を囲むように連続して形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００２７】
かかる第８の態様では、第１及び第２の接合膜を圧電素子保持部を囲むように形成することで、圧電素子保持部の密封を確実にして圧電素子保持部内に流体が侵入するのを確実に防止することができる。
【００２８】
本発明の第９の態様は、第１〜８の何れかの態様において、前記接合強化膜が、前記接合領域の全面に亘って形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００２９】
かかる第９の態様では、流路形成基板と封止基板とをさらに確実に接合することができる。
【００３０】
本発明の第１０の態様は、第１〜９の何れかの態様において、前記接合強化膜が少なくとも前記配線膜の端子部以外の部分に設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００３１】
かかる第１０の態様では、配線膜の端子部に外部配線等の配線を確実に接続することができる。
【００３２】
本発明の第１１の態様は、第１〜１０の何れかの態様において、前記配線膜が、前記圧電素子の個別電極から引き出された引き出し配線を含むことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００３３】
かかる第１１の態様では、引き出し配線に接合強化膜を介して封止基板を良好に接合できる。
【００３４】
本発明の第１２の態様は、第１〜１０の何れかの態様において、前記配線膜が、前記流路形成基板の前記接合領域に、前記圧電素子の個別電極から引き出された引き出し配線上に層間絶縁膜を介して設けられて前記圧電素子の共通電極に電気的に導通する接続配線層を含むことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００３５】
かかる第１２の態様では、接続配線層に接合強化膜を介して封止基板を良好に接合できる。
【００３６】
本発明の第１３の態様は、第１〜１２の何れかの態様において、前記接合強化膜が、酸化物、窒化物、炭化物、金属、金属化合物及び有機物からなる群から選択される少なくとも一種からなることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００３７】
かかる第１３の態様では、所定の材料の接合強化膜を用いることにより、配線膜と接合強化膜とを、及び接合強化膜と封止基板とを確実に接合して、流路形成基板と封止基板とを確実に接合することができる。
【００３８】
本発明の第１４の態様は、第１３の態様において、前記酸化物が、酸化シリコン、酸化タンタル及び酸化ジルコニウムからなる群から選択される少なくとも一種からなることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００３９】
かかる第１４の態様では、所定の材料の接合膜を用いることにより、配線膜と接合強化膜とを、及び接合強化膜と封止基板とを確実に接合して、流路形成基板と封止基板とを確実に接合することができる。
【００４０】
本発明の第１５の態様は、第１〜１４の何れかの態様において、前記配線膜と前記接合強化膜との間には、両者の密着性を向上する密着層が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００４１】
かかる第１５の態様では、密着層により接合強化膜と配線膜との密着性をさらに向上して、流路形成基板と封止基板とをより確実に接合することができる。
【００４２】
本発明の第１６の態様は、第１５の態様において、前記密着層が、チタン、クロム、ニッケル、アルミ、銅、タングステン及びルテニウムからなる群から選択される少なくとも一種からなることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００４３】
かかる第１６の態様では、所定の材料の密着層を用いることにより、接合強化膜と配線膜とを確実に密着することができる。
【００４４】
本発明の第１７の態様は、第１〜１６の何れかの態様において、前記流路形成基板及び前記封止基板がシリコン単結晶基板からなることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００４５】
かかる第１７の態様では、流路形成基板と封止基板とを割れ等を発生することなく良好に接合できる。
【００４６】
本発明の第１８の態様は、第１〜１７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。
【００４７】
かかる第１８の態様では、液体の吐出特性を安定させ、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。
【００４８】
本発明の第１９の態様は、ノズル開口に連通する圧力発生室が複数の隔壁により画成された流路形成基板と、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封止する圧電素子保持部を有する封止基板とを具備する液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記流路形成基板上に配設された貴金属からなる配線膜上の少なくとも前記流路形成基板の前記封止基板との接合領域に、貴金属以外の材料からなる接合強化膜をパターニングする工程と、前記接合強化膜上に前記封止基板を接着する工程とを具備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。
【００４９】
かかる第１９の態様では、流路形成基板と封止基板とを貴金属以外の材料からなる接合強化膜を介して接着することで、流路形成基板上の配線膜に直接封止基板を接着することなく、両者を確実に接着して圧電素子保持部の密封を確実に行って圧電素子の外部環境に起因する破壊を防止することができる。
【００５０】
本発明の第２０の態様は、第１９の態様において、前記接合強化膜を形成する工程の後、前記接合強化膜の前記封止基板との接合面の前記流路形成基板からの高さが同一となるように平坦化する工程をさらに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。
【００５１】
かかる第２０の態様では、封止基板が当接する接合膜の流路形成基板からの高さを揃えることで、流路形成基板の封止基板が接合される接合領域の段差を無くして、流路形成基板と封止基板とを確実に接合して、圧電素子保持部の密封性を向上し、圧電素子の外部環境に起因する破壊を確実に防止できる。
【００５２】
本発明の第２１の態様は、ノズル開口に連通する圧力発生室が複数の隔壁により画成された流路形成基板と、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封止する圧電素子保持部を有する封止基板とを具備する液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記流路形成基板の前記封止基板との接合領域に接合強化膜をパターニングする工程と、前記接合強化膜の前記封止基板との接合面の前記流路形成基板からの高さが同一となるように当該接合強化膜を表面研磨により平坦化する工程と、前記接合強化膜上に前記封止基板を接合する工程とを具備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。
【００５３】
かかる第２１の態様では、封止基板が当接する接合強化膜の流路形成基板からの高さを揃えることで、流路形成基板の封止基板が接合される接合領域の段差を無くして、流路形成基板と封止基板とを確実に接合して、圧電素子保持部の密封性を向上し、圧電素子の外部環境に起因する破壊を確実に防止できる。
【００５４】
本発明の第２２の態様は、第２１の態様において、前記接合強化膜上に前記封止基板を接合する工程では、接着剤を介して接合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。
【００５５】
かかる第２２の態様では、封止基板と流路形成基板とを接合強化膜上に設けられた接着剤を介して確実に接合することができる。
【００５６】
本発明の第２３の態様は、第２１の態様において、前記接合強化膜上に前記封止基板を接合する工程では、前記接合強化膜上に金又は金を含有する金化合物からなる第１の接合膜を形成すると共に、前記封止基板の接合面にも前記金又は金化合物からなる第２の接合膜を形成し、前記流路形成基板と前記封止基板とを前記第１の接合膜と前記第２の接合膜との共晶接合により接合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。
【００５７】
かかる第２３の態様では、封止基板と流路形成基板とを第１の接合膜と第２の接合膜との共晶接合により確実に接合することができると共に、接着剤等の有機材料を用いずに接合するため、有機材料の吸湿による圧電素子保持部内への流体の侵入を確実に防止することができ、圧電素子の環境に起因する破壊を確実に防止することができる。
【００５８】
本発明の第２４の態様は、第１９〜２３の何れかの態様において、前記流路形成基板上に前記配線膜となる配線膜形成層と、前記接合強化膜となる接合強化膜形成層とを順次積層し、前記配線膜形成層及び前記接合強化膜形成層を同時にパターニングすることにより前記配線膜と前記接合強化膜とを形成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。
【００５９】
かかる第２４の態様では、配線膜と接合強化膜とを順次積層形成することで、配線膜と接合強化膜との密着性を向上すると共に、配線膜及び接合強化膜を高精度に形成することができる。
【００６０】
【発明の実施の形態】
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、本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドを示す分解斜視図であり、図２は、インクジェット式記録ヘッドの配線構造を示す平面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ′断面図及びそのＢ−Ｂ′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、その両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弾性膜５０、及び後述する圧力発生室を形成する際にマスクとして用いられるマスクパターン５１が設けられている。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、複数の隔壁１１によって区画された圧力発生室１２が幅方向に並設され、そ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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
なお、このような圧力発生室１２等が形成される流路形成基板１０の厚さは、圧力発生室１２を配設する密度に合わせて最適な厚さを選択することが好ましい。例えば、１インチ当たり１８０個（１８０ｄｐｉ）程度に圧力発生室１２を配置する場合には、流路形成基板１０の厚さは、１８０〜２８０μｍ程度、より望ましくは、２２０μｍ程度とするのが好適である。また、例えば、３６０ｄｐｉ程度と比較的高密度に圧力発生室１２を配置する場合には、流路形成基板１０の厚さは、１００μｍ以下とするのが好ましい。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。
【００６４】
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とは反対側で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、０．０５〜１ｍｍの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からなる流路形成基板１０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。
【００６５】
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。
【００６６】
一方、流路形成基板１０の開口面とは反対側には、厚さが例えば、約１．０μｍの弾性膜５０の上に、厚さが例えば、０．４μｍの絶縁層５５を介して、厚さが例えば、約０．２μｍの下電極膜６０と、厚さが例えば、約１μｍ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、各圧力発生室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、絶縁膜５５及び下電極膜６０が振動板として作用する。
【００６７】
また、このような各圧電素子３００の上電極膜８０には、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）等の貴金属からなる引き出し配線９０が接続されている。本実施形態では、引き出し配線９０が、圧電素子３００の長手方向のインク供給路１４とは反対側の端部近傍から引き出され、弾性膜５０上に流路形成基板１０の端部近傍までそれぞれ延設されている。そして、このように延設された引き出し配線９０の圧電素子３００とは反対側の端部近傍は、図示しない外部配線等が接続される端子部９１となっている。
【００６８】
さらに、圧電素子３００の共通電極である下電極膜６０は、圧力発生室１２の並設方向に亘って連続的に延設され、且つ圧力発生室１２のインク供給路１４側の端部側でパターニングされている。すなわち、本実施形態では、下電極膜６０は、流路形成基板１０の引き出し配線９０が延設される領域が除去され、その他の領域に亘って設けられている。
【００６９】
この流路形成基板１０の圧電素子３００側には、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を確保した状態で、その空間を密封可能な圧電素子保持部３２を有する封止基板３０が接着剤１２０を介して接合され、圧電素子３００はこの圧電素子保持部３２内に密封されている。この封止基板３０としては、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料、例えば、ガラス、セラミック材料等を用いることが好ましく、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。また、流路形成基板１０と封止基板３０とを接合する接着剤１２０は、特に限定されず、例えば、エポキシ系接着剤等を挙げることができる。
【００７０】
このような流路形成基板１０の封止基板３０が接合される接合領域には、圧電素子３００の長手方向一端部側に複数の引き出し配線９０と、圧電素子３００の長手方向他端部側及び圧電素子３００の並設方向の両側に例えば、白金（Ｐｔ）等の貴金属からなる下電極膜６０とが設けられている。そして、引き出し配線９０上及び下電極膜６０上の少なくとも封止基板３０との接合領域には、貴金属以外の材料からなる接合強化膜１１０が設けられている。詳しくは、接合強化膜１１０は、図２及び図３（ａ）に示すように、下電極膜６０上の封止基板３０との接合領域の全面に亘って形成されていると共に、図２及び図３（ｂ）に示すように、複数の引き出し配線９０のそれぞれの上面の接合領域にのみ形成されている。これにより、接合強化膜１１０に貴金属以外の導電性の材料を用いた場合でも、隣接する引き出し配線９０同士を短絡せず、また、引き出し配線９０と下電極膜６０とを短絡しないようにしている。
【００７１】
なお、このような接合強化膜１１０は、貴金属以外の材料で、接着剤１２０との接着が引き出し配線９０及び下電極膜６０を形成する貴金属よりも良好な材料が好ましい。このような接合強化膜１１０の材料としては、例えば、酸化物、窒化物、炭化物、金属、金属化合物、有機物等の材料を挙げることができ、酸化物としては、酸化シリコン、酸化タンタル、酸化ジルコニウム等を挙げることができる。なお、このような接合強化膜１１０の材料として、絶縁性、耐湿度性、接着剤との密着性を有する材料を用いた場合には、隣接する引き出し配線９０同士及び引き出し配線９０と下電極膜６０とが短絡しないため、接合強化膜１１０を流路形成基板１０の封止基板３０との接合領域の全面に亘って形成するようにしてもよい。また、このような接合強化膜１１０の膜厚は、０．１μｍ程度が好適である。このような膜厚にしたのは、これよりも膜厚が大きくなると接合強化膜１１０をパターニングするレジスト膜のドライエッチング耐性がない為、エッチング除去されてしまい、この膜厚よりも薄くすると接合強化膜を均一にすることが難しくなるためである。
【００７２】
このように、引き出し配線９０及び下電極膜６０上の少なくとも封止基板３０との接合領域に接合強化膜１１０を設けることで、貴金属からなる引き出し配線９０及び下電極膜６０に直接、接着剤１２０を介して封止基板３０を接合することなく、接合強化膜１１０と接着剤１２０とが確実に接着されるため、流路形成基板１０と封止基板３０とを接着剤１２０を介して確実に接着することができる。これにより、圧電素子保持部３２を確実に密封して、圧電素子保持部３２内への外部流体の侵入を防止できる。したがって、圧電素子３００の外部環境に起因する破壊を確実に防止することができる。
【００７３】
なお、引き出し配線９０及び下電極膜６０には、図示しないボンディングワイヤ等の外部配線が接続されるが、この外部配線と引き出し配線９０の端子部９１及び下電極膜６０の図示しない端子部とは、引き出し配線９０の端子部９１及び下電極膜６０の端子部を接合強化膜１１０によって覆わずに、端子部９１を露出させて貴金属からなる引き出し配線９０及び下電極膜６０に外部配線を直接接続するのが好ましい。すなわち、接合強化膜１１０は、外部配線が接続される引き出し配線９０の端子部９１及び下電極膜６０の端子部以外の領域に形成するようにすればよい。これにより、外部配線と引き出し配線９０及び下電極膜６０とを確実に接続することができる。
【００７４】
また、封止基板３０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の少なくとも一部を構成するリザーバ部３１が設けられ、このリザーバ部３１は、上述のように流路形成基板１０の連通部１３と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００を構成している。さらに、封止基板３０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３１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。また、このリザーバ１００の長手方向略中央部外側のコンプライアンス基板４０上には、リザーバ１００にインクを供給するためのインク導入口４４が形成されている。さらに、封止基板３０には、インク導入口４４とリザーバ１００の側壁とを連通するインク導入路３６が設けられている。
【００７５】
なお、このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドは、図示しない外部インク供給手段と接続したインク導入口４４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、図示しない駆動回路からの記録信号に従い、外部配線を介して圧力発生室１２に対応するそれぞれの下電極膜６０と上電極膜８０との間に電圧を印加し、弾性膜５０、下電極膜６０及び圧電体層７０をたわみ変形させることにより、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。
【００７６】
図４、図５は、インクジェット式記録ヘッドの製造方法を示す流路形成基板の圧力発生室の長手方向の一部を示す断面図である。ここで、図４、図５を参照して、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドの製造方法の一例について説明する。まず、図４（ａ）に示すように、流路形成基板１０を約１１００℃の拡散炉で熱酸化して、各面に二酸化シリコンからなる弾性膜５０及びマスクパターン５１を形成した後、この弾性膜５０上に酸化ジルコニウム等からなる絶縁膜５５を形成する。
【００７７】
次に、図４（ｂ）に示すように、例えば、白金（Ｐｔ）とイリジウム（Ｉｒ）とからなる下電極膜６０を絶縁膜５５の全面にスパッタリングで形成後、所定形状にパターニングする。この下電極膜６０の材料としては、少なくとも白金（Ｐｔ）とイリジウム（Ｉｒ）とからなる。これは、スパッタリング法やゾル−ゲル法で成膜する後述の圧電体層７０は、成膜後に大気雰囲気下又は酸素雰囲気下で６００〜１０００℃程度の温度で焼成して結晶化させる必要があるからである。すなわち、下電極膜６０の材料は、このような高温、酸化雰囲気下で導電性を保持できなければならず、殊に、圧電体層７０としてチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いた場合には、酸化鉛の拡散による導電性の変化が少ないことが望ましく、これらの理由から白金とイリジウムとの合金が好適である。
【００７８】
次に、図４（ｃ）に示すように、圧電体層７０を成膜する。この圧電体層７０は、結晶が配向していることが好ましい。例えば、本実施形態では、金属有機物を触媒に溶解・分散したいわゆるゾルを塗布乾燥してゲル化し、さらに高温で焼成することで金属酸化物からなる圧電体層７０を得る、いわゆるゾル−ゲル法を用いて形成することにより、結晶が配向している圧電体層７０とした。圧電体層７０の材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛系の材料がインクジェット式記録ヘッドに使用する場合には好適である。なお、この圧電体層７０の成膜方法は、特に限定されず、例えば、スパッタリング法で形成してもよい。さらに、ゾル−ゲル法又はスパッタリング法等によりチタン酸ジルコン酸鉛の前駆体膜を形成後、アルカリ水溶液中での高圧処理法にて低温で結晶成長させる方法を用いてもよい。
【００７９】
何れにしても、このように成膜された圧電体層７０は、バルクの圧電体とは異なり結晶が優先配向しており、且つ本実施形態では、圧電体層７０は、結晶が柱状に形成されている。なお、優先配向とは、結晶の配向方向が無秩序ではなく、特定の結晶面がほぼ一定の方向に向いている状態をいう。また、結晶が柱状の薄膜とは、略円柱体の結晶が中心軸を厚さ方向に略一致させた状態で面方向に亘って集合して薄膜を形成している状態をいう。勿論、優先配向した粒状の結晶で形成された薄膜であってもよい。なお、このように薄膜工程で製造された圧電体層の厚さは、一般的に０．２〜５μｍである。
【００８０】
次に、図４（ｄ）に示すように、上電極膜８０を成膜する。上電極膜８０は、導電性の高い材料であればよく、アルミニウム、金、ニッケル、白金、イリジウム等の多くの金属や、導電性酸化物等を使用できる。本実施形態では、イリジウムをスパッタリングにより成膜している。次に、図４（ｅ）に示すように、圧電体層７０及び上電極膜８０のみをエッチングして圧電素子３００のパターニングを行う。
【００８１】
次に、図５（ａ）に示すように、引き出し配線９０を形成する。例えば、本実施形態では、金（Ａｕ）からなる引き出し配線９０を流路形成基板１０の全面に亘って形成し、その後、圧電素子３００毎にパターニングすることによって各引き出し配線９０とする。ここで、引き出し配線９０のそれぞれは、後の工程で、流路形成基板１０に封止基板３０を接合した際に、外部配線が接続される端子部９１が封止基板３０の圧電素子保持部３２の外側まで配設されるため、引き出し配線９０は、接合領域に配設されている。
【００８２】
次に、図５（ｂ）に示すように、引き出し配線９０の封止基板３０との接合領域に、接合強化膜１１０を形成する。例えば、貴金属以外の材料からなる接合強化膜形成層２１０を流路形成基板１０の全面に亘って形成し、その後、接合強化膜形成層２１０をパターニングすることによって、接合強化膜１１０を封止基板３０との接合領域の引き出し配線９０上のそれぞれに形成すると共に接合領域の下電極膜６０上に亘って形成する。
【００８３】
また、接合強化膜１１０を形成する領域は、少なくとも引き出し配線９０上及び下電極膜６０上の封止基板３０との接合領域に形成されていればよく、図示しない外部配線と接続される引き出し配線９０の端子部９１及び下電極膜６０の端子部以外の部分に形成すればよい。以上が膜形成プロセスである。このようにして膜形成を行った後、図５（ｃ）に示すように、流路形成基板１０上に封止基板３０を接合する。本実施形態では、封止基板３０を接合強化膜１１０上に接着剤１２０を介して接着することで、封止基板３０と流路形成基板１０とを接着した。
【００８４】
このように、流路形成基板１０と封止基板３０とを接着剤１２０を介して接着した際に、接着剤１２０の接着性の悪い引き出し配線９０上及び下電極膜６０上に接着剤１２０を直接接着することなく、接着剤１２０と接着が確実に行われる接合強化膜１１０に接着剤１２０を塗布し、この接着剤１２０を介して封止基板３０が接着されるため、流路形成基板１０と封止基板３０とを確実に接着することができる。これにより、圧電素子保持部３２を確実に密封して圧電素子３００の環境に起因する破壊を防止することができる。
【００８５】
次に、図５（ｄ）に示すように、流路形成基板１０の圧電素子３００が設けられた面とは反対側の面に設けられた二酸化シリコンからなるマスクパターン５１を介して流路形成基板１０を異方性エッチングすることにより、圧力発生室１２、連通部１３及びインク供給路１４を形成する。その後、図３に示すように、流路形成基板１０の封止基板３０とは反対側の面にノズル開口が穿設されたノズルプレート２０を接合すると共に封止基板３０上にコンプライアンス基板４０を接合することで、インクジェット式記録ヘッドを製造することができる。なお、実際には、上述した一連の膜形成及び異方性エッチングによって一枚のウェハ上に多数のチップを同時に形成し、プロセス終了後、図１に示すような一つのチップサイズの流路形成基板１０毎に分割することでインクジェット式記録ヘッドとすることができる。
【００８６】
（実施形態２）
図６は、本発明の実施形態２に係るインクジェット式記録ヘッドの配線構造を示す平面図であり、図７は、図６のＣ−Ｃ′断面図及びそのＤ−Ｄ′断面図である。図示するように、接合強化膜１１０Ａは、流路形成基板１０と封止基板３０との接合領域の引き出し配線９０が設けられた領域に、隣接する引き出し配線９０上に亘って連続して設けられ、下電極膜６０上及びリザーバ部３１の周囲にも連続して設けられている。また、接合強化膜１１０Ａは、封止基板３０との接合領域の全面に亘って封止基板３０に接合される接合面が流路形成基板１０からの高さが同一となるように平坦化されて形成され、この接合強化膜１１０Ａによって、封止基板３０が当接する高さを同一として、接合強化膜１１０Ａと封止基板３０との間の接着剤１２０が接合領域に亘って同一の厚さとなるようにしている。また、接合強化膜１１０Ａは、本実施形態では、並設された引き出し配線９０上に亘って連続して形成されているため、隣接する引き出し配線９０同士が電気的に導通しないように絶縁性の材料で形成されている。
【００８７】
なお、このような接合強化膜１１０Ａの製造方法としては、例えば、流路形成基板１０上の封止基板３０との接合領域に開口の設けられたマスクを介したスパッタリングにより所定形状に形成することができる。また、このような接合強化膜１１０Ａの平坦化は、例えば、ケミカルメカニカルポリッシング（ＣＭＰ）による表面研磨によって行うことができる。
【００８８】
このように絶縁性の材料からなる接合強化膜１１０Ａを、流路形成基板１０上の封止基板３０との接合領域の全面に亘って形成すると共に、封止基板３０との接合面の流路形成基板１０からの高さが同一となるように平坦化することで、封止基板３０に当接する高さが同一となり、接合強化膜１１０Ａと封止基板３０と間の接着剤１２０の厚さが接合領域に亘って同一となる。これにより、接合強化膜１１０Ａと封止基板３０とを確実に接着することができる。したがって、圧電素子保持部３２の密封性を向上して圧電素子３００の外部環境に起因する破壊を防止することができる。
【００８９】
また、このような接合強化膜１１０Ａを形成する絶縁性の材料として、接着剤１２０との接着が引き出し配線９０及び下電極膜６０を形成する貴金属よりも良好な材料とすることで、さらに、流路形成基板１０と封止基板３０とを確実に接着することができる。これにより、圧電素子保持部３２の密封性をさらに向上し、圧電素子３００の破壊を確実に防止することができる。なお、このような接合強化膜１１０Ａの材料としては、例えば、酸化シリコン、酸化ジルコニウム等を挙げることができる。
【００９０】
なお、接合強化膜１１０Ａは、少なくとも複数の引き出し配線９０上に亘って形成された領域が絶縁性の材料であれば、全ての接合領域で絶縁性の材料を用いる必要はなく、他の領域、すなわち下電極膜６０上の接合強化膜１１０Ａを導電性の材料としてもよい。また、接合強化膜１１０Ａの一部に導電性の材料を用いる場合には、上述した実施形態１の接合強化膜１１０と同様に、接着剤１２０との接着が貴金属よりも良好な材料を用いるのが好ましい。このように下電極膜６０上の接合強化膜１１０Ａを導電性の材料とすることで、下電極膜６０の抵抗値を下げることができ、圧電素子３００を同時に駆動しても電圧降下を生じさせずに、圧電素子３００の安定した駆動を行うことができる。
【００９１】
（実施形態３）
図８は、本発明の実施形態３に係るインクジェット式記録ヘッドの断面図及びそのＥ−Ｅ′断面図である。図示するように、本実施形態の流路形成基板１０上には、上述した実施形態２と同様の接合強化膜１１０Ａが設けられ、この接合強化膜１１０Ａ上には、全面に亘って金（Ａｕ）又は金を含有する金化合物からなる第１の接合膜１１１が形成されている。また、封止基板３０の流路形成基板１０との接合面にも金（Ａｕ）又は金を含有する金化合物からなる第２の接合膜１１２が形成されている。そして、封止基板３０と流路形成基板１０とは、接合強化膜１１０Ａ上に設けられた第１の接合膜１１１と封止基板３０の接合面に設けられた第２の接合膜１１２との共晶接合によって接合されている。
【００９２】
ここで、第１及び第２の接合膜１１１及び１１２に用いられる金化合物に含有される材料としては、錫（Ｓｎ）、珪素（Ｓｉ）、イリジウム（Ｉｒ）又はゲルマニウム（Ｇｅ）等を挙げることができる。また、第１の接合膜１１１と第２の接合膜１１２との共晶接合は、例えば、第１の接合膜１１１に第２の接合膜１１２を所定の圧力で当接させて、熱又は超音波を与えることにより行うことができる。例えば、第１及び第２の接合膜１１１及び１１２に錫を含有する金化合物を用いた場合には、両者を所定の圧力で当接させた状態で２８０〜３００℃に加熱すればよく、また、第１及び第２の接合膜１１１及び１１２にゲルマニウムを含有する金化合物を用いた場合には、両者を所定の圧力で当接させた状態で３５０℃以上に加熱すればよい。
【００９３】
このような、第１及び第２の接合膜１１１及び１１２を用いた共晶接合により流路形成基板１０と封止基板３０とを接合することで、両者の接合強度を確保することができる。また、両者を接着剤等の有機材料を用いて接合しないため、有機材料が吸湿して圧電素子保持部３２内に流体が侵入するということがなく、圧電素子３００の外部環境に起因する破壊を確実に防止することができる。
【００９４】
また、第１の接合膜１１１を流路形成基板１０の封止基板３０との接合領域に設けられた接合強化膜１１０Ａ上に設けることで、第１の接合膜１１１によって隣接する引き出し配線９０同士や引き出し配線９０と下電極膜６０との短絡を防止することができると共に、平坦化された第１の接合膜１１１を用いて共晶接合を行うことができる。さらに、第１及び第２の接合膜１１１及び１１２は、圧電素子保持部３２を密封するため、圧電素子保持部３２の周囲に亘って形成されているのが好ましい。
【００９５】
（実施形態４）
図９は、実施形態４に係るインクジェット式記録ヘッドの配線構造を示す平面図であり、図１０は、図９のＦ−Ｆ′断面図とそのＧ−Ｇ′及びＨ−Ｈ′断面図とである。なお、上述した実施形態１〜３では、流路形成基板１０の封止基板３０との接合領域に引き出し配線９０及び下電極膜６０の貴金属からなる配線膜が配設されていたが、流路形成基板１０の封止基板３０との接合領域に貴金属からなる配線膜が配設されていれば、上述した実施形態１〜３に限定されるものではない。ここで、本実施形態では、配線膜の他の例を示す。
【００９６】
図示するように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドは、流路形成基板１０の圧力発生室１２の列の外側に対応する領域の下電極膜６０上に、引き出し配線９０と同一の層からなり且つ引き出し配線９０とは電気的に独立した積層電極層９５が設けられている。そして、このような圧電素子３００の長手方向端部近傍に対向する領域には、絶縁材料からなり圧電素子３００の並設方向に沿って延設される層間絶縁層１３０を有する。例えば、本実施形態では、層間絶縁層１３０は、圧力発生室１２の列の周囲に亘って連続的に設けられており、圧力発生室１２の列に対応する領域は開口部１３１となっている。
【００９７】
また、この層間絶縁層１３０上には、導電材料からなる接続配線層１４０が連続的に設けられており、この接続配線層１４０と下電極膜６０とは、層間絶縁層１３０に設けられた複数の貫通孔１３２を介して電気的に接続されている。ここで、層間絶縁層１３０に設けられる貫通孔１３２は、比較的等間隔で配置されていることが好ましく、例えば、本実施形態では、各圧電素子３００の引き出し配線９０とは反対側の端部近傍に延設されている層間絶縁層１３０の各隔壁１１に対向する領域に、それぞれ貫通孔１３２を設けるようにした。なお、この貫通孔１３２の大きさは、特に限定されないが、２０μｍ以下であることが好ましい。
【００９８】
また、本実施形態では、圧力発生室１２の列の外側に対向する領域、すなわち、下電極膜６０上に設けられた積層電極層９５に対向する領域にも貫通部１３３が設けられており、この貫通部１３３を介しても積層電極層９５（下電極膜６０）と接続配線層１４０とが電気的に接続されている。なお、このような接続配線層１４０は、引き出し配線９０と同様に電気的な抵抗の低い材料、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）等の貴金属からなる。また、接続配線層１４０には、圧電素子保持部３２の外側の領域に図示しない外部配線が接続されるようになっている。
【００９９】
このように、本実施形態では、圧電素子３００の共通電極である下電極膜６０に接続配線層１４０を電気的に接続することにより、下電極膜６０の抵抗値を実質的に低下する。また、同様に、下電極膜６０上に積層電極層９５を設けることによっても、下電極膜６０の抵抗値が実質的に低下する。したがって、多数の圧電素子３００を同時に駆動しても電圧降下が発生することなく、常に良好で且つ安定したインク吐出特性を得ることができる。また、接続配線層１４０が圧電素子３００の端部に対向する領域に層間絶縁層１３０を介して設けられているため、接続配線層１４０を設けるためのスペースを確保する必要がない。したがってヘッドを大型化することなくインク吐出特性を安定させることができる。
【０１００】
ここで、流路形成基板１０の封止基板３０との接合領域の内、圧電素子３００の列の外側の接合領域には、下電極膜６０、層間絶縁層１３０、積層電極層９５及び接続配線層１４０が積層され、圧電素子３００の長手方向の接合領域には、引き出し配線９０、層間絶縁層１３０及び接続配線層１４０が積層されている。すなわち、本実施形態では、配線膜として接続配線層１４０が設けられており、この接続配線層１４０上の接合領域の全面に亘って、貴金属以外の材料で形成された接合強化膜１１０Ｂが設けられている。本実施形態では、接続配線層１４０上の全面に亘って接合強化膜１１０Ｂを設けることで、接合強化膜１１０Ｂが接合領域の全面に配設されるようにした。
【０１０１】
この接合強化膜１１０Ｂは、接着剤１２０との接着が貴金属からなる配線接続層１４０に比べて良好な貴金属以外の材料であれば、特に限定されず、例えば、上述した実施形態１と同様の材料を挙げることができる。なお、本実施形態では、配線膜である接続配線層１４０が層間絶縁層１３０により引き出し配線９０と絶縁されているため、接合強化膜１１０Ｂを導電性の材料としても、隣接する引き出し配線９０同士及び引き出し配線９０と下電極膜６０とを短絡することがない。
【０１０２】
このように配線膜である接続配線層１４０と接合強化膜１１０Ｂとが確実に密着すると共に、接合強化膜１１０Ｂと接着剤１２０とが確実に接着されるため、流路形成基板１０と封止基板３０とを確実に接着することができる。これにより、圧電素子保持部３２の密封性を向上して圧電素子３００の外部環境に起因する破壊を防止することができる。
【０１０３】
また、本実施形態では、接合強化膜１１０Ｂの封止基板３０と接合される接合面は、上述した実施形態２と同様に、流路形成基板１０からの高さが同一となるように表面研磨することにより平坦化されている。このように接合強化膜１１０Ｂの封止基板３０との接合面を平坦化することで、封止基板３０と接合強化膜１１０Ｂと間の接着剤１２０を接合領域に亘って厚さが同一とすることができ、流路形成基板１０と封止基板３０とを確実に接着することができる。これにより、圧電素子保持部３２の密封性をさらに向上して、圧電素子３００の外部環境に起因する破壊を確実に防止することができる。
【０１０４】
なお、このような接合強化膜１１０Ｂの形成方法としては、例えば、流路形成基板１０の全面に接続配線層１４０となる接続配線形成層と、接合強化膜１１０Ｂとなる接合強化膜形成層とを蒸着法又はスパッタリング法により順次積層して形成した後、接続配線形成層と接合強化膜形成層とを同時にエッチングしてパターニングすることで、接続配線層１４０と接合強化膜１１０Ｂとを形成すればよい。このように形成することで、両者の密着性をさらに向上することができ、流路形成基板１０と封止基板３０とを確実に接合することができる。これにより、圧電素子保持部３２を確実に密封して圧電素子３００の外部環境に起因する破壊を防止することができる。
【０１０５】
また、本実施形態では、配線接続層１４０上に接合強化膜１１０Ｂを設け、封止基板３０を接合強化膜１１０Ｂ上に接着剤１２０を介して接着するようにしたが、封止基板３０と流路形成基板１０との接合方法は、特にこれに限定されない。例えば、上述した実施形態３と同様に、接合面が平坦化された接合強化膜１１０Ｂ上に金又は金を含有する金化合物からなる第１の接合膜１１１を設け、封止基板３０の接合面に第２の接合膜１１２を設け、第１の接合膜１１１と第２の接合膜１１２とを共晶接合することによって、流路形成基板１０と封止基板３０とを接合するようにしてもよい。
【０１０６】
（実施形態５）
図１１は、本発明の実施形態５に係るインクジェット式記録ヘッドの圧力発生室の長手方向の断面図とそのＩ−Ｉ′断面図及びＪ−Ｊ′断面図とである。なお、上述した実施形態４では、流路形成基板１０上に層間絶縁層１３０及び配線接続層１４０を設け、この配線接続膜１４０上に接合強化膜１１０Ｂを設けるようにしたが、本実施形態では、層間絶縁層１３０に代わって接合強化膜１１０Ｃを設けると共に、接合強化膜１１０Ｃ上に配線接続層１４０に代わって第１の接合膜１１１Ａを設けるようにした例である。
【０１０７】
詳しくは、図１１に示すように、絶縁性の材料からなる接合強化膜１１０Ｃが、上述した実施形態４の層間絶縁層１３０と同様に圧力発生室１２の列の周囲に亘って連続的に設けられている。また、接合強化膜１１０Ｃ上には、全面に亘って金又は金を含有する金化合物からなる第１の接合膜１１１Ａが設けられ、さらに、この第１の接合膜１１１Ａは、積層電極層９５上及び下電極膜６０上まで延設されている。そして、第１の接合膜１１１Ａを圧電素子３００の共通電極である下電極膜６０と積層電極層９５とを電気的に接続することにより、下電極膜６０の抵抗値を実質的に低下し、多数の圧電素子３００を同時に駆動しても電圧降下が発生することなく、常に良好で且つ安定したインク吐出特性を得ることができる。
【０１０８】
一方、封止基板３０の接合面には、金又は金を含有する金化合物からなる第２の接合膜１１２が設けられている。そして、このような封止基板３０と流路形成基板１０とは、第１の接合膜１１１Ａと第２の接合膜１１２との共晶接合により接合されている。このように、流路形成基板１０と封止基板３０とを第１の接合膜１１１と第２の接合膜１１２との共晶接合により接合することで、接合強度を確保することができると共に、圧電素子保持部３２を確実に密封することができる。また、接合強化膜１１０Ｃを層間絶縁層１３０として用いると共に、流路形成基板１０と封止基板３０とを共晶接合する際に用いる第１の接合膜１１１Ａによって、電圧降下を防止することができるため、製造工程を簡略化してコストを低減することができると共に、積層を少なくすることで小型化することができる。
【０１０９】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態１〜５を説明したが、勿論、本発明は、これらに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１〜５では、引き出し配線９０、下電極膜６０及び接続配線層１４０等の配線膜上に直接、接合強化膜１１０〜１１０Ｃを形成するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、貴金属からなる配線膜上に配線膜と接合強化膜との密着性を向上させる密着層を設けるようにしてもよい。このような密着層としては、例えば、チタン、クロム、ニッケル、アルミ、銅、タングステン、ルテニウム等の金属又はこれらの金属化合物を挙げることができる。この密着層を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法又は蒸着法により形成することができる。
【０１１０】
また、上述した実施形態２では、封止基板３０との接合面の流路形成基板１０からの高さが同一となるように平坦化された接合強化膜１１０Ａを接合領域の全面に亘って形成するようにしたが、特にこれに限定されず、接合面の平坦化された接合強化膜を接合領域に間欠的に形成するようにしてもよい。このように接合強化膜を接合領域に間欠的に形成する場合、隣接する引き出し配線９０同士及び引き出し配線９０と下電極膜６０とが短絡しない形状であれば、接合強化膜に導電性の材料を用いてもよく、導電性の材料としては、貴金属以外の材料が好ましい。このように接合強化膜を間欠的に設けても、封止基板３０との接合面の流路形成基板１０からの高さを同一とすることで、流路形成基板１０と封止基板３０との接合性を向上することができる。
【０１１１】
また、例えば、上述の実施形態１〜５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。
【０１１２】
また、これら各実施形態の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１２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１２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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
また、上述の実施形態１〜５では、液体噴射ヘッドとして、印刷媒体に所定の画像や文字を印刷するインクジェット式記録ヘッド及びその製造方法を一例として説明したが、勿論、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、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噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等、他の液体噴射ヘッド及びその製造方法にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】実施形態１に係る記録ヘッドの配線構造を示す平面図である。
【図３】実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。
【図４】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図５】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図６】実施形態２に係る式記録ヘッドの配線構造を示す平面図である。
【図７】実施形態２に係る記録ヘッドの断面図である。
【図８】実施形態３に係る記録ヘッドの断面図である。
【図９】実施形態４に係る記録ヘッドの配線構造を示す平面図である。
【図１０】実施形態４に係る記録ヘッドの断面図である。
【図１１】実施形態５に係る記録ヘッドの断面図である。
【図１２】一実施形態に係るインクジェット式記録装置の概略図である。
【符号の説明】
１０流路形成基板、１２圧力発生室、２０ノズルプレート、２１ノズル開口、３０封止基板、４０コンプライアンス基板、６０下電極膜、７０圧電体層、８０上電極膜、９０引き出し配線、９５積層電極層、１００リザーバ、１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ接合強化膜、１１１、１１１Ａ第１の接合膜、１１２第２の接合膜、１２０接着剤、１３０層間絶縁層、１４０接続配線層、３００圧電素子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
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. In particular, a part of a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening for ejecting ink droplets is constituted by a diaphragm, The present invention relates to an ink jet recording head that forms a piezoelectric element on a surface of a plate and discharges ink droplets by displacement of the piezoelectric element, a method for manufacturing the same, and an ink jet recording apparatus.
[0002]
[Prior art]
As the liquid ejecting apparatus, for example, a plurality of pressure generating chambers that generate pressure for ejecting ink droplets by a piezoelectric element or a heating element, a common reservoir that supplies ink to each pressure generating chamber, and a plurality of pressure generating chambers. There is an ink jet recording apparatus having an ink jet recording head having a nozzle opening communicating therewith. In this ink jet recording apparatus, a discharge energy is applied to ink in a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening corresponding to a print signal. To discharge ink droplets from the nozzle openings.
[0003]
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.
[0004]
In the former, the volume of the pressure generating chamber can be changed by bringing the end face of the piezoelectric element into contact with the vibration plate, and a head suitable for high-density printing can be manufactured. There is a problem in that a difficult process of cutting the piezoelectric element into a comb shape in accordance with the pitch and an operation of positioning and fixing the cut piezoelectric element in the pressure generating chamber are required, and the manufacturing process is complicated.
[0005]
On the other hand, in the latter, a piezoelectric element can be formed on a diaphragm by a relatively simple process of sticking a green sheet of a piezoelectric material in accordance with the shape of the pressure generating chamber and firing the green sheet. However, there is a problem that a certain amount of area is required due to the use of, and that high-density arrangement is difficult.
[0006]
On the other hand, in order to eliminate the latter disadvantage of the recording head, a uniform piezoelectric material layer is formed by a film forming technique over the entire surface of the diaphragm, and the piezoelectric material layer is formed by lithography to have a shape corresponding to the pressure generating chamber. There is one that realizes a high-density arrangement by forming piezoelectric elements so as to be independent for each pressure generating chamber.
[0007]
Further, a sealing substrate having a piezoelectric element holding portion for sealing the piezoelectric element is joined to one surface of the flow path forming substrate on which the pressure generating chamber is formed on the piezoelectric element side, so that the outside of the piezoelectric element is Environmental destruction is prevented. As a method for sealing the piezoelectric element holding portion of the sealing substrate bonded to the flow path forming substrate, a sealing hole for communicating the piezoelectric element holding portion with the outside is provided in the sealing substrate, and the flow path forming substrate is provided with a sealing hole. After joining the sealing substrate, the sealing hole is sealed by filling the sealing hole with a sealing member made of resin or the like, thereby sealing the piezoelectric element holding portion (for example, see Patent Document 1).
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-160366 (pages 6-7, FIG. 1-3)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, a wiring film such as a lead wiring made of a noble metal such as gold (Au) drawn from an individual electrode of the piezoelectric element is provided in a bonding region of the flow path forming substrate bonded to the sealing substrate. However, the adhesive used when bonding the sealing substrate is difficult to adhere to the wiring film made of the noble metal, and the adhesion between the flow path forming substrate and the sealing substrate deteriorates in the region of the wiring film. The sealing performance of the piezoelectric element holding portion is deteriorated. As a result, there is a problem that the fluid from the external environment easily enters the piezoelectric element holding portion and the piezoelectric element is broken due to the external environment.
[0010]
In addition, a wiring film such as a lead-out wiring is provided in a bonding area of the flow path forming substrate that is bonded to the sealing substrate, so that the wiring film and other areas have different heights from the flow path forming substrate, and thus have a step. Will occur. Due to this step, the adhesion between the flow path forming substrate and the sealing substrate is deteriorated in the region of the step, and the sealing performance of the piezoelectric element holding portion is deteriorated. As a result, there is a problem that a fluid from the external environment enters the piezoelectric element holding portion, and the piezoelectric element is destroyed due to the external environment. Such a problem exists not only in an ink jet recording head that ejects ink but also in other liquid ejecting heads that eject ink.
[0011]
In view of such circumstances, the present invention provides a liquid ejecting head, a method for manufacturing the same, and a liquid ejecting head capable of reliably joining a flow path forming substrate and a sealing substrate to prevent breakage due to an external environment of a piezoelectric element. It is an object to provide a device.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention for solving the above-described problems, a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening is provided with a flow path forming substrate defined by a plurality of partitions, and a diaphragm is provided on one surface side of the flow path forming substrate. A piezoelectric element provided through the piezoelectric element to generate a pressure change in the pressure generating chamber, and a piezoelectric element holding portion joined to a surface of the flow path forming substrate on the piezoelectric element side to seal the piezoelectric element A liquid jet head comprising: a substrate; and a wiring film made of a noble metal is provided on the flow path forming substrate, and at least the bonding region of the flow path forming substrate with the sealing substrate is provided. The liquid ejecting head is characterized in that a bonding reinforcing film made of a material other than a noble metal is provided on the wiring film, and the sealing substrate is bonded on the bonding reinforcing film.
[0013]
In the first aspect, the sealing substrate is directly bonded to the wiring film on the flow channel forming substrate by bonding the flow channel forming substrate and the sealing substrate via a bonding reinforcing film made of a material other than a noble metal. Without sticking them together, the sealing of the piezoelectric element holding portion can be reliably performed, and destruction of the piezoelectric element due to the external environment can be prevented.
[0014]
In a second aspect of the present invention, in the first aspect, the bonding enhancement film is flattened so that a height of a bonding surface with the sealing substrate from the flow path forming substrate is the same. The liquid ejecting head is characterized in that:
[0015]
In the second aspect, the height of the bonding surface where the sealing substrate abuts the sealing substrate from the flow path forming substrate is made uniform, thereby eliminating the step in the bonding region where the sealing substrate abuts, and forming the flow path forming layer. The substrate and the sealing substrate are securely bonded to each other, so that the sealing property of the piezoelectric element holding portion is improved, so that the piezoelectric element can be reliably prevented from being broken due to the external environment.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, a pressure generation chamber communicating with a nozzle opening is provided via a diaphragm on one surface side of a flow path forming substrate defined by a plurality of partition walls, and a diaphragm. A piezoelectric element for causing a pressure change in the pressure generating chamber; and a sealing substrate having a piezoelectric element holding portion that is joined to a surface of the flow path forming substrate on the piezoelectric element side and seals the piezoelectric element. A liquid ejecting head, wherein a wiring film made of a noble metal is disposed in a bonding region of the flow path forming substrate with the sealing substrate, and the flow path forming substrate at a bonding surface with the sealing substrate. The liquid ejecting head is provided with a bonding enhancement film that is flattened so that the height from the substrate is the same, and the sealing substrate is bonded on the bonding enhancement film.
[0017]
In the third aspect, the height of the bonding strengthening film with which the sealing substrate comes into contact with the flow path forming substrate is made uniform, so that a step in the bonding region with which the sealing substrate comes into contact is eliminated, and the flow path forming substrate and the sealing layer are sealed. By firmly joining the piezoelectric element holding substrate, the sealing property of the piezoelectric element holding portion is improved, and the piezoelectric element can be reliably prevented from being broken due to the external environment.
[0018]
A fourth aspect of the present invention is the liquid jet head according to the third aspect, wherein the sealing substrate is bonded to the bonding reinforcing film via an adhesive.
[0019]
According to the fourth aspect, the sealing substrate and the flow path forming substrate can be securely bonded to the bonding reinforcing film via the adhesive.
[0020]
According to a fifth aspect of the present invention, in the third aspect, a first bonding film made of gold or a gold compound containing gold is provided on the bonding reinforcing film, A second bonding film made of the gold or the gold compound is also provided on the surface on the bonding surface side, and the flow path forming substrate and the sealing substrate cooperate with the first bonding film and the second bonding film. The liquid jet head is characterized by being joined by crystal bonding.
[0021]
In the fifth aspect, the sealing substrate and the flow path forming substrate can be surely joined by eutectic joining of the first joining film and the second joining film, and an organic material such as an adhesive is used. Since the bonding is performed without using, the intrusion of the fluid into the piezoelectric element holding portion due to the moisture absorption of the organic material can be surely prevented, and the destruction of the piezoelectric element due to the environment can be surely prevented.
[0022]
A sixth aspect of the present invention is the liquid jet head according to the fifth aspect, wherein the gold compound contains tin, silicon, iridium, or germanium.
[0023]
In the sixth aspect, by including a predetermined material in the gold compound, bonding strength can be secured by heating at a low temperature during eutectic bonding.
[0024]
A seventh aspect of the present invention is the liquid jet head according to the fifth or sixth aspect, wherein the first bonding film is electrically connected to a common electrode of the piezoelectric element.
[0025]
In the seventh aspect, the first bonding film having conductivity is electrically connected to the common electrode, so that the resistance value of the common electrode can be reduced and a voltage drop when the piezoelectric element is driven can be prevented. it can.
[0026]
According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the fifth to seventh aspects, the first and second bonding films are continuously formed so as to surround the piezoelectric element holding portion. Liquid ejecting head.
[0027]
In the eighth aspect, by forming the first and second bonding films so as to surround the piezoelectric element holding section, the sealing of the piezoelectric element holding section is ensured to prevent the fluid from entering the piezoelectric element holding section. It can be reliably prevented.
[0028]
A ninth aspect of the present invention is the liquid jet head according to any one of the first to eighth aspects, wherein the bonding enhancement film is formed over the entire surface of the bonding region.
[0029]
In the ninth aspect, the flow path forming substrate and the sealing substrate can be more reliably joined.
[0030]
A tenth aspect of the present invention is the liquid jet head according to any one of the first to ninth aspects, wherein the bonding enhancement film is provided at least in a portion other than the terminal portion of the wiring film. .
[0031]
In the tenth aspect, a wiring such as an external wiring can be reliably connected to the terminal portion of the wiring film.
[0032]
An eleventh aspect of the present invention is the liquid jet head according to any one of the first to tenth aspects, wherein the wiring film includes a lead-out line drawn from an individual electrode of the piezoelectric element.
[0033]
In the eleventh aspect, the sealing substrate can be satisfactorily bonded to the lead wiring via the bonding enhancement film.
[0034]
According to a twelfth aspect of the present invention, in any one of the first to tenth aspects, the wiring film is provided on the connection region of the flow path forming substrate, on a lead wiring drawn from an individual electrode of the piezoelectric element. The liquid jet head includes a connection wiring layer provided through an interlayer insulating film and electrically connected to a common electrode of the piezoelectric element.
[0035]
In the twelfth aspect, the sealing substrate can be satisfactorily bonded to the connection wiring layer via the bonding enhancement film.
[0036]
A thirteenth aspect of the present invention is the liquid crystal display device according to any one of the first to twelfth aspects, wherein the bonding strengthening film is at least one selected from the group consisting of an oxide, a nitride, a carbide, a metal, a metal compound, and an organic substance. The liquid ejecting head is characterized in that:
[0037]
In the thirteenth aspect, by using the bonding reinforcing film of a predetermined material, the wiring film and the bonding reinforcing film, and the bonding reinforcing film and the sealing substrate are securely bonded to each other, and the flow path forming substrate and the sealing substrate are sealed. It can be securely bonded to the stop substrate.
[0038]
A fourteenth aspect of the present invention is the liquid jet head according to the thirteenth aspect, wherein the oxide is at least one selected from the group consisting of silicon oxide, tantalum oxide, and zirconium oxide.
[0039]
In the fourteenth aspect, by using the bonding film of a predetermined material, the wiring film and the bonding enhancement film, and the bonding enhancement film and the sealing substrate are securely bonded to each other, and the flow path forming substrate and the sealing film are sealed. The substrate and the substrate can be securely bonded.
[0040]
According to a fifteenth aspect of the present invention, in any one of the first to fourteenth aspects, an adhesion layer for improving the adhesion between the wiring film and the bonding enhancement film is provided between the wiring film and the bonding enhancement film. The liquid ejecting head is a feature.
[0041]
In the fifteenth aspect, the adhesion between the bonding enhancement film and the wiring film is further improved by the adhesion layer, and the flow path forming substrate and the sealing substrate can be more reliably joined.
[0042]
A sixteenth aspect of the present invention is the liquid according to the fifteenth aspect, wherein the adhesion layer is made of at least one selected from the group consisting of titanium, chromium, nickel, aluminum, copper, tungsten and ruthenium. In the ejection head.
[0043]
In the sixteenth aspect, by using the adhesion layer of a predetermined material, the bonding enhancement film and the wiring film can be surely adhered.
[0044]
A seventeenth aspect of the present invention is the liquid jet head according to any one of the first to sixteenth aspects, wherein the flow path forming substrate and the sealing substrate are formed of a silicon single crystal substrate.
[0045]
In the seventeenth aspect, the flow path forming substrate and the sealing substrate can be satisfactorily joined without generating cracks or the like.
[0046]
An eighteenth aspect of the present invention resides in a liquid ejecting apparatus including any one of the first to seventeenth liquid ejecting heads.
[0047]
According to the eighteenth aspect, it is possible to realize a liquid ejecting apparatus in which the ejection characteristics of the liquid are stabilized and the reliability is improved.
[0048]
According to a nineteenth aspect of the present invention, a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening is provided on a flow path forming substrate defined by a plurality of partition walls, and one side of the flow path forming substrate is provided via a diaphragm. A piezoelectric element for causing a pressure change in the pressure generating chamber; and a sealing substrate having a piezoelectric element holding portion that is joined to a surface of the flow path forming substrate on the piezoelectric element side and seals the piezoelectric element. A method for manufacturing a liquid jet head, wherein at least a bonding region of the flow path forming substrate and the sealing substrate on a wiring film made of a noble metal disposed on the flow path forming substrate is made of a material other than a noble metal. A step of patterning the bonding enhancement film, and a step of bonding the sealing substrate on the bonding enhancement film.
[0049]
In the nineteenth aspect, the sealing substrate is directly bonded to the wiring film on the flow channel forming substrate by bonding the flow channel forming substrate and the sealing substrate via a bonding reinforcing film made of a material other than a noble metal. Without sticking them together, the sealing of the piezoelectric element holding portion is surely performed, so that breakage of the piezoelectric element due to the external environment can be prevented.
[0050]
According to a twentieth aspect of the present invention, in the nineteenth aspect, after the step of forming the bonding enhancement film, a height of a bonding surface of the bonding enhancement film with the sealing substrate from the flow path forming substrate is increased. A method for manufacturing a liquid jet head, further comprising a step of flattening to be the same.
[0051]
In the twentieth aspect, the height of the bonding film with which the sealing substrate abuts from the flow path forming substrate is made uniform, so that a step in the bonding region of the flow path forming substrate where the sealing substrate is bonded is eliminated, and the flow rate is reduced. By securely joining the path forming substrate and the sealing substrate, the sealing property of the piezoelectric element holding portion is improved, and the breakage of the piezoelectric element due to the external environment can be reliably prevented.
[0052]
According to a twenty-first aspect of the present invention, a pressure generation chamber communicating with a nozzle opening is provided through a diaphragm on one surface side of a flow path forming substrate defined by a plurality of partition walls, and a diaphragm. A piezoelectric element for causing a pressure change in the pressure generating chamber; and a sealing substrate having a piezoelectric element holding portion that is joined to a surface of the flow path forming substrate on the piezoelectric element side and seals the piezoelectric element. A method for manufacturing a liquid jet head, comprising: a step of patterning a bonding strengthening film in a bonding region of the flow path forming substrate with the sealing substrate; and a step of patterning a bonding surface of the bonding reinforcing film with the sealing substrate. A step of flattening the bonding strengthening film by surface polishing so that the height from the path forming substrate becomes the same; and a step of bonding the sealing substrate on the bonding reinforcing film. A method for manufacturing a liquid jet head.
[0053]
In the twenty-first aspect, by equalizing the height of the bonding reinforcement film with which the sealing substrate comes into contact with the flow path forming substrate, a step in a bonding region where the sealing substrate of the flow path forming substrate is bonded is eliminated, By securely joining the flow path forming substrate and the sealing substrate, the sealing property of the piezoelectric element holding portion is improved, and the breakage of the piezoelectric element due to the external environment can be reliably prevented.
[0054]
According to a twenty-second aspect of the present invention, in the method for manufacturing a liquid jet head according to the twenty-first aspect, in the step of bonding the sealing substrate on the bonding reinforcing film, the bonding is performed via an adhesive. is there.
[0055]
In the twenty-second aspect, the sealing substrate and the flow path forming substrate can be securely bonded via the adhesive provided on the bonding reinforcing film.
[0056]
According to a twenty-third aspect of the present invention, in the twenty-first aspect, in the step of bonding the sealing substrate on the bonding enhancement film, the first bonding layer is made of gold or a gold compound containing gold on the bonding enhancement film. A bonding film is formed, and a second bonding film made of the gold or the gold compound is formed also on a bonding surface of the sealing substrate, and the flow path forming substrate and the sealing substrate are bonded to the first bonding film. And the second bonding film is bonded by eutectic bonding.
[0057]
In the twenty-third aspect, the sealing substrate and the flow path forming substrate can be surely joined by eutectic joining of the first joining film and the second joining film, and an organic material such as an adhesive is used. Since the bonding is performed without using, the intrusion of the fluid into the piezoelectric element holding portion due to the moisture absorption of the organic material can be surely prevented, and the destruction of the piezoelectric element due to the environment can be surely prevented.
[0058]
A twenty-fourth aspect of the present invention is the liquid crystal display device according to any one of the nineteenth to twenty-third aspects, further comprising: a wiring film forming layer serving as the wiring film on the flow path forming substrate; Are sequentially laminated, and the wiring film and the bonding strengthening film are formed by simultaneously patterning the wiring film forming layer and the bonding reinforcing film forming layer, thereby forming a liquid jet head.
[0059]
In the twenty-fourth aspect, by sequentially laminating the wiring film and the bonding enhancement film, the adhesion between the wiring film and the bonding enhancement film is improved, and the wiring film and the bonding enhancement film are formed with high precision. Can be.
[0060]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an ink jet recording head according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing a wiring structure of the ink jet recording head, and FIG. It is -A 'sectional drawing and its BB' sectional drawing. As shown in the drawing, the flow path forming substrate 10 in this embodiment is formed of a silicon single crystal substrate having a plane orientation of (110), on both surfaces of which an elastic film 50 made of silicon dioxide formed in advance by thermal oxidation, and an elastic film 50 described later. A mask pattern 51 used as a mask when forming the pressure generating chamber is provided. In the flow path forming substrate 10, pressure generating chambers 12 partitioned by a plurality of partition walls 11 are arranged side by side in the width direction by performing anisotropic etching from the other side. A communication portion 13 that forms a part of a reservoir 100 that is a common ink chamber of the generation chamber 12 is formed, and the communication portion 13 communicates with one longitudinal end of each pressure generation chamber 12 via an ink supply path 14. Have been.
[0061]
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.
[0062]
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 path 14 communicating with one end of each pressure generating chamber 12 is formed smaller than that of the pressure generating chamber 12 so that the flow resistance of the ink flowing into the pressure generating chamber 12 is kept constant. keeping.
[0063]
In addition, it is preferable that the thickness of the flow path forming substrate 10 on which the pressure generating chambers 12 and the like are formed be selected to be optimal according to the density at which the pressure generating chambers 12 are provided. For example, when the pressure generating chambers 12 are arranged at approximately 180 (180 dpi) per inch, the thickness of the flow path forming substrate 10 is preferably approximately 180 to 280 μm, more preferably approximately 220 μm. is there. When the pressure generating chambers 12 are arranged at a relatively high density of, for example, about 360 dpi, the thickness of the flow path forming substrate 10 is preferably set to 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.
[0064]
A nozzle plate 20 having a nozzle opening 21 communicating with the pressure generating chamber 12 on the side opposite to the ink supply path 14 is provided on the opening surface side of the flow path forming substrate 10 with an adhesive, a heat welding film, or the like. Is fixed through. The nozzle plate 20 is made of, for example, a glass ceramic, a silicon single crystal substrate, or non-rust steel having a thickness of 0.05 to 1 mm. The nozzle plate 20 entirely covers one surface of the flow path forming substrate 10 on one surface, and also serves as a reinforcing plate for protecting the flow path forming substrate 10 made of a silicon single crystal substrate from impact or 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.
[0065]
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.
[0066]
On the other hand, on the side opposite to the opening surface of the flow path forming substrate 10, on the elastic film 50 having a thickness of, for example, about 1.0 μm, via an insulating layer 55 having a thickness of, for example, 0.4 μm, A lower electrode film 60 having a thickness of, for example, about 0.2 μm, a piezoelectric layer 70 having a thickness of, for example, about 1 μm, and an upper electrode film 80 having a thickness of, for example, about 0.1 μm are formed by a process described below. To form 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, the piezoelectric active portion is formed for each pressure generating chamber. 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, the insulating film 55, and the lower electrode film 60 function as a diaphragm.
[0067]
In addition, a lead wire 90 made of a noble metal such as gold (Au) or platinum (Pt) is connected to the upper electrode film 80 of each piezoelectric element 300. In the present embodiment, the lead wiring 90 is pulled out from the vicinity of the end of the piezoelectric element 300 on the side opposite to the ink supply path 14 in the longitudinal direction, and extends to the vicinity of the end of the flow path forming substrate 10 on the elastic film 50. Is established. A portion near the end of the extension wiring 90 extended in this way on the opposite side to the piezoelectric element 300 is a terminal portion 91 to which an external wiring (not shown) is connected.
[0068]
Further, the lower electrode film 60, which is a common electrode of the piezoelectric element 300, is continuously extended in the direction in which the pressure generating chambers 12 are juxtaposed, and at the end of the pressure generating chambers 12 on the ink supply path 14 side. It is patterned. That is, in the present embodiment, the lower electrode film 60 is provided over the other region, except for the region where the extension wiring 90 of the flow path forming substrate 10 extends.
[0069]
On the piezoelectric element 300 side of the flow path forming substrate 10, a sealing substrate 30 having a piezoelectric element holding portion 32 capable of sealing the space is adhered in a state where a space that does not hinder the movement of the piezoelectric element 300 is secured. The piezoelectric element 300 is sealed in the piezoelectric element holding part 32 by being joined via the agent 120. As the sealing substrate 30, it is preferable to use a material having substantially the same coefficient of thermal expansion as the flow path forming substrate 10, for example, glass, ceramic material, or the like. In the present embodiment, the same material as the flow path forming substrate 10 is used. It was formed using a silicon single crystal substrate. The adhesive 120 that joins the flow path forming substrate 10 and the sealing substrate 30 is not particularly limited, and examples thereof include an epoxy-based adhesive.
[0070]
In the joining region of the flow path forming substrate 10 to which the sealing substrate 30 is joined, a plurality of lead wires 90 are provided on one end in the longitudinal direction of the piezoelectric element 300, For example, a lower electrode film 60 made of a noble metal such as platinum (Pt) is provided on both sides in the direction in which the piezoelectric elements 300 are arranged. In addition, a bonding enhancement film 110 made of a material other than a noble metal is provided on at least a bonding region on the lead wiring 90 and the lower electrode film 60 with the sealing substrate 30. More specifically, as shown in FIGS. 2 and 3A, the bonding enhancement film 110 is formed over the entire bonding region between the lower electrode film 60 and the sealing substrate 30, and as shown in FIGS. As shown in FIG. 3B, the plurality of lead wirings 90 are formed only in the joining regions on the upper surfaces of the respective lead wirings 90. Thus, even when a conductive material other than a noble metal is used for the bonding enhancement film 110, the adjacent lead wires 90 are not short-circuited, and the lead wires 90 and the lower electrode film 60 are not short-circuited. .
[0071]
It is to be noted that such a bonding strengthening film 110 is preferably made of a material other than a noble metal and having a better adhesion to the adhesive 120 than the noble metal forming the lead wiring 90 and the lower electrode film 60. Examples of the material of the bonding enhancement film 110 include oxides, nitrides, carbides, metals, metal compounds, and organic materials. Examples of the oxides include silicon oxide, tantalum oxide, and zirconium oxide. And the like. When a material having insulation, humidity resistance, and adhesiveness with an adhesive is used as the material of the bonding enhancement film 110, the adjacent lead wirings 90 and between the lead wiring 90 and the lower electrode film are used. In order not to short-circuit with the sealing substrate 30, the bonding reinforcement film 110 may be formed over the entire surface of the bonding region between the flow path forming substrate 10 and the sealing substrate 30. Also, the thickness of such a bonding enhancement film 110 is preferably about 0.1 μm. The reason why the thickness is set to such a value is that if the thickness is larger than this, the resist film for patterning the bonding enhancement film 110 has no dry etching resistance, and is removed by etching. This is because it is difficult to make the film uniform.
[0072]
As described above, by providing the bonding reinforcing film 110 at least in the bonding region between the lead wiring 90 and the lower electrode film 60 with the sealing substrate 30, the adhesive 120 is directly applied to the lead wiring 90 and the lower electrode film 60 made of a noble metal. The bonding reinforcement film 110 and the adhesive 120 are securely bonded without bonding the sealing substrate 30 via the sealing substrate 30, so that the flow path forming substrate 10 and the sealing substrate 30 are securely bonded via the adhesive 120. Can be glued. Thereby, the piezoelectric element holding portion 32 is securely sealed, and the intrusion of the external fluid into the piezoelectric element holding portion 32 can be prevented. Therefore, destruction of the piezoelectric element 300 due to the external environment can be reliably prevented.
[0073]
An external wiring such as a bonding wire (not shown) is connected to the lead wiring 90 and the lower electrode film 60. The external wiring and the terminal part 91 of the lead wiring 90 and the terminal part (not shown) of the lower electrode film 60 The terminal portion 91 is exposed and the external wiring is directly connected to the lead wire 90 and the lower electrode film 60 made of a noble metal without covering the terminal portion 91 of the lead wire 90 and the terminal portion of the lower electrode film 60 with the bonding reinforcing film 110. Is preferred. That is, the bonding enhancement film 110 may be formed in a region other than the terminal portion 91 of the lead-out wiring 90 to which the external wiring is connected and the terminal portion of the lower electrode film 60. Accordingly, the external wiring can be reliably connected to the lead wiring 90 and the lower electrode film 60.
[0074]
In addition, the sealing substrate 30 is provided with a reservoir portion 31 that constitutes at least a part of the reservoir 100 that serves as a common ink chamber for each of the pressure generation chambers 12. The reservoir 100 communicates with the communication portion 13 of the substrate 10 and serves as a common ink chamber for each pressure generating chamber 12. Further, a compliance substrate 40 including a sealing film 41 and a fixing plate 42 is joined to the sealing 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). 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. In addition, an ink inlet 44 for supplying ink to the reservoir 100 is formed on the compliance substrate 40 substantially outside the central portion in the longitudinal direction of the reservoir 100. Further, the sealing substrate 30 is provided with an ink introduction path 36 that communicates the ink introduction port 44 with the side wall of the reservoir 100.
[0075]
The ink jet recording head of this embodiment takes in ink from the ink inlet 44 connected to an external ink supply unit (not shown), fills the inside from the reservoir 100 to the nozzle opening 21 with ink, According to a recording signal from a drive circuit (not shown), a voltage is applied between the lower electrode film 60 and the upper electrode film 80 corresponding to the pressure generating chamber 12 via external wiring, and the elastic film 50 and the lower electrode film 60 are applied. By deforming the piezoelectric layer 70 flexibly, the pressure in each pressure generating chamber 12 increases, and ink droplets are ejected from the nozzle openings 21.
[0076]
4 and 5 are cross-sectional views showing a part of the pressure generating chamber of the flow path forming substrate in the longitudinal direction showing the method of manufacturing the ink jet recording head. Here, an example of a method of manufacturing the ink jet recording head of the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 4A, the flow path forming substrate 10 is thermally oxidized in a diffusion furnace at about 1100 ° C. to form an elastic film 50 made of silicon dioxide and a mask pattern 51 on each surface. An insulating film 55 made of zirconium oxide or the like is formed on the elastic film 50.
[0077]
Next, as shown in FIG. 4B, a lower electrode film 60 made of, for example, platinum (Pt) and iridium (Ir) is formed on the entire surface of the insulating film 55 by sputtering, and then patterned into a predetermined shape. The material of the lower electrode film 60 is made of at least platinum (Pt) and iridium (Ir). This is because it is necessary to crystallize a piezoelectric layer 70 described later, which is formed by a sputtering method or a sol-gel method, by firing at a temperature of about 600 to 1000 ° C. in an air atmosphere or an oxygen atmosphere after the film formation. Because. That is, the material of the lower electrode film 60 must be able to maintain conductivity at such a high temperature and in an oxidizing atmosphere. In particular, when the piezoelectric layer 70 is made of lead zirconate titanate (PZT), It is desirable that the change in conductivity due to the diffusion of lead oxide is small, and for these reasons, an alloy of platinum and iridium is preferable.
[0078]
Next, as shown in FIG. 4C, a piezoelectric layer 70 is formed. This piezoelectric layer 70 preferably has crystals oriented. For example, in the present embodiment, a so-called sol in which a metal organic substance is dissolved and dispersed in a catalyst is applied and dried to form a gel, and then fired at a high temperature to obtain a piezoelectric layer 70 made of a metal oxide, that is, a sol-gel method. To form a piezoelectric layer 70 in which crystals are oriented. As a material for the piezoelectric layer 70, a lead zirconate titanate-based material is suitable when used in an ink jet recording head. The method for forming the piezoelectric layer 70 is not particularly limited, and may be, for example, a sputtering method. Further, a method of forming a precursor film of lead zirconate titanate by a sol-gel method, a sputtering method, or the like, and then performing crystal growth at a low temperature by a high-pressure treatment method in an alkaline aqueous solution may be used.
[0079]
In any case, unlike the bulk piezoelectric, the piezoelectric layer 70 formed in this manner has crystals preferentially oriented, and in the present embodiment, the piezoelectric layer 70 has a columnar crystal. Have been. Note that the preferential orientation refers to a state in which the crystal orientation direction is not disorderly and a specific crystal plane is oriented in a substantially constant direction. Further, a columnar crystal thin film refers to a state in which substantially columnar crystals are gathered in a plane direction with their central axes substantially aligned in the thickness direction to form a thin film. Of course, a thin film formed of preferentially oriented granular crystals may be used. In addition, the thickness of the piezoelectric layer manufactured in the thin film process is generally 0.2 to 5 μm.
[0080]
Next, as shown in FIG. 4D, an upper electrode film 80 is formed. The upper electrode film 80 only needs to be a material having high conductivity, and can use many metals such as aluminum, gold, nickel, platinum, and iridium, and a conductive oxide. In this embodiment, iridium is formed by sputtering. Next, as shown in FIG. 4E, the piezoelectric element 300 is patterned by etching only the piezoelectric layer 70 and the upper electrode film 80.
[0081]
Next, as shown in FIG. 5A, a lead wiring 90 is formed. For example, in the present embodiment, the lead-out wires 90 made of gold (Au) are formed over the entire surface of the flow path forming substrate 10 and then patterned for each piezoelectric element 300 to form each lead-out wire 90. Here, when the sealing substrate 30 is bonded to the flow path forming substrate 10 in a later step, the terminal portions 91 to which the external wiring is connected are connected to the piezoelectric element holding portions of the sealing substrate 30. Since the wiring is provided to the outside of 32, the lead wiring 90 is provided in the joining region.
[0082]
Next, as shown in FIG. 5B, a bonding reinforcement film 110 is formed in a region where the lead wiring 90 and the sealing substrate 30 are bonded. For example, the bonding enhancement film 110 is formed on the sealing substrate by forming a bonding enhancement film forming layer 210 made of a material other than a noble metal over the entire surface of the flow path forming substrate 10 and thereafter patterning the bonding reinforcing film forming layer 210. 30 and is formed on the lower electrode film 60 in the junction region and on the lead-out wiring 90.
[0083]
Further, the region where the bonding enhancement film 110 is formed may be formed at least in the bonding region between the lead wiring 90 and the sealing substrate 30 on the lower electrode film 60, and the lead wiring connected to the external wiring (not shown) What is necessary is just to form in the part other than the terminal part 91 of 90 and the terminal part of the lower electrode film 60. The above is the film forming process. After forming the film in this manner, as shown in FIG. 5C, the sealing substrate 30 is bonded on the flow path forming substrate 10. In the present embodiment, the sealing substrate 30 and the flow path forming substrate 10 are bonded to each other by bonding the sealing substrate 30 on the bonding reinforcing film 110 via the adhesive 120.
[0084]
As described above, when the flow path forming substrate 10 and the sealing substrate 30 are bonded via the adhesive 120, the adhesive 120 is placed on the lead wiring 90 and the lower electrode film 60 having poor adhesiveness of the adhesive 120. The adhesive 120 is applied to the bonding reinforcing film 110 that is securely bonded to the adhesive 120 without being directly bonded, and the sealing substrate 30 is bonded via the adhesive 120. And the sealing substrate 30 can be securely bonded. Thereby, the piezoelectric element holding portion 32 can be reliably sealed, and the breakage of the piezoelectric element 300 due to the environment can be prevented.
[0085]
Next, as shown in FIG. 5D, a flow path is formed via a mask pattern 51 made of silicon dioxide provided on the surface of the flow channel forming substrate 10 opposite to the surface on which the piezoelectric element 300 is provided. By performing anisotropic etching of the substrate 10, the pressure generating chamber 12, the communication section 13, and the ink supply path 14 are formed. Thereafter, as shown in FIG. 3, the nozzle plate 20 having the nozzle openings formed on the surface of the flow path forming substrate 10 opposite to the sealing substrate 30 is joined, and the compliance substrate 40 is placed on the sealing substrate 30. By joining, an ink jet recording head can be manufactured. Actually, a number of chips are simultaneously formed on one wafer by the above-described series of film formation and anisotropic etching, and after the process is completed, a flow path of one chip size as shown in FIG. 1 is formed. By dividing each substrate 10, an ink jet recording head can be obtained.
[0086]
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a plan view showing a wiring structure of an ink jet recording head according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line CC ′ and a cross-sectional view taken along the line DD ′ of FIG. As shown in the drawing, the bonding enhancement film 110A is provided continuously over the adjacent lead-out wiring 90 in the region where the lead-out wiring 90 is provided in the joint region between the flow path forming substrate 10 and the sealing substrate 30. , On the lower electrode film 60 and around the reservoir 31. Further, the bonding enhancement film 110A is flattened so that the bonding surface bonded to the sealing substrate 30 over the entire bonding region with the sealing substrate 30 has the same height from the flow path forming substrate 10. With the bonding enhancement film 110A, the height at which the sealing substrate 30 abuts is the same, and the adhesive 120 between the bonding enhancement film 110A and the sealing substrate 30 has the same thickness over the bonding region. I am trying to become. Further, in this embodiment, since the bonding enhancement film 110A is formed continuously over the lead wires 90 arranged in parallel, an insulating property is set so that the adjacent lead wires 90 are not electrically connected to each other. Made of material.
[0087]
In addition, as a manufacturing method of such a bonding strengthening film 110A, for example, the bonding reinforcing film 110A is formed in a predetermined shape by sputtering through a mask provided with an opening in a bonding region with the sealing substrate 30 on the flow path forming substrate 10. Can be. Further, the flattening of the bonding enhancement film 110A can be performed by, for example, surface polishing by chemical mechanical polishing (CMP).
[0088]
As described above, the bonding reinforcement film 110A made of an insulating material is formed over the entire surface of the bonding region with the sealing substrate 30 on the flow path forming substrate 10 and the flow path on the bonding surface with the sealing substrate 30 is formed. By flattening so that the height from the formation substrate 10 becomes the same, the height in contact with the sealing substrate 30 becomes the same, and the thickness of the adhesive 120 between the bonding reinforcing film 110A and the sealing substrate 30 is increased. Are the same over the bonding region. Thereby, the bonding enhancement film 110A and the sealing substrate 30 can be securely bonded. Therefore, it is possible to improve the sealing property of the piezoelectric element holding portion 32 and prevent the piezoelectric element 300 from being broken due to the external environment.
[0089]
Further, as an insulating material for forming such a bonding strengthening film 110A, a material having better adhesion to the adhesive 120 than a noble metal for forming the lead-out wiring 90 and the lower electrode film 60 can be used. The path forming substrate 10 and the sealing substrate 30 can be securely bonded. Thereby, the sealing performance of the piezoelectric element holding portion 32 can be further improved, and the breakage of the piezoelectric element 300 can be reliably prevented. In addition, as a material of such a bonding enhancement film 110A, for example, silicon oxide, zirconium oxide, or the like can be given.
[0090]
Note that if the region formed over at least a plurality of the lead-out wirings 90 is an insulating material, it is not necessary to use an insulating material in all the bonding regions. That is, the bonding enhancement film 110A on the lower electrode film 60 may be made of a conductive material. When a conductive material is used for a part of the bonding enhancement film 110A, a material having better adhesion to the adhesive 120 than a noble metal is used, similarly to the bonding enhancement film 110 of the first embodiment. Is preferred. By using the conductive material for the bonding enhancement film 110A on the lower electrode film 60 in this manner, the resistance value of the lower electrode film 60 can be reduced, and a voltage drop occurs even when the piezoelectric elements 300 are driven simultaneously. Instead, the piezoelectric element 300 can be driven stably.
[0091]
(Embodiment 3)
FIG. 8 is a sectional view of an ink jet recording head according to Embodiment 3 of the present invention and a sectional view taken along line EE ′. As shown in the drawing, a bonding enhancement film 110A similar to that of Embodiment 2 described above is provided on the flow path forming substrate 10 of the present embodiment, and gold (Au) is provided on the entire surface of the bonding enhancement film 110A. ) Or a first bonding film 111 made of a gold compound containing gold. Also, a second bonding film 112 made of gold (Au) or a gold compound containing gold is formed on the bonding surface of the sealing substrate 30 with the flow path forming substrate 10. Then, the sealing substrate 30 and the flow path forming substrate 10 are connected to the first bonding film 111 provided on the bonding enhancement film 110A and the second bonding film 112 provided on the bonding surface of the sealing substrate 30. They are joined by eutectic joining.
[0092]
Here, as a material contained in the gold compound used for the first and second bonding films 111 and 112, tin (Sn), silicon (Si), iridium (Ir), germanium (Ge), or the like is given. Can be. In addition, the eutectic bonding between the first bonding film 111 and the second bonding film 112 is performed, for example, by bringing the second bonding film 112 into contact with the first bonding film 111 at a predetermined pressure and performing heat or super-heat. It can be performed by giving a sound wave. For example, when a gold compound containing tin is used for the first and second bonding films 111 and 112, they may be heated to 280 to 300 ° C. in a state where they are brought into contact with each other at a predetermined pressure. When a gold compound containing germanium is used for the first and second bonding films 111 and 112, the first and second bonding films 111 and 112 may be heated to 350 ° C. or more in a state where they are brought into contact with each other at a predetermined pressure.
[0093]
By joining the flow path forming substrate 10 and the sealing substrate 30 by such eutectic joining using the first and second joining films 111 and 112, the joining strength between them can be secured. In addition, since the two are not joined by using an organic material such as an adhesive, the organic material does not absorb moisture and the fluid enters the piezoelectric element holding portion 32, and the destruction caused by the external environment of the piezoelectric element 300 is prevented. It can be reliably prevented.
[0094]
Further, by providing the first bonding film 111 on the bonding reinforcement film 110A provided in the bonding region of the flow path forming substrate 10 with the sealing substrate 30, the lead wirings 90 adjacent to each other by the first bonding film 111 are formed. In addition, it is possible to prevent a short circuit between the lead wiring 90 and the lower electrode film 60 and to perform eutectic bonding using the flattened first bonding film 111. Further, the first and second bonding films 111 and 112 are preferably formed around the periphery of the piezoelectric element holding part 32 in order to seal the piezoelectric element holding part 32.
[0095]
(Embodiment 4)
FIG. 9 is a plan view showing a wiring structure of an ink jet recording head according to the fourth embodiment, and FIG. 10 is a sectional view taken along line FF ′ of FIG. It is. In the above-described first to third embodiments, the lead film 90 and the wiring film made of a noble metal of the lower electrode film 60 are provided in the joint region of the flow path forming substrate 10 with the sealing substrate 30. The present invention is not limited to Embodiments 1 to 3 as long as a wiring film made of a noble metal is provided in a region where the formation substrate 10 is bonded to the sealing substrate 30. Here, in the present embodiment, another example of the wiring film is shown.
[0096]
As shown in the drawing, the ink jet recording head of the present embodiment is formed of the same layer as the lead wiring 90 on the lower electrode film 60 in a region corresponding to the outside of the row of the pressure generating chambers 12 of the flow path forming substrate 10. In addition, a laminated electrode layer 95 that is electrically independent of the lead wiring 90 is provided. A region facing the vicinity of the longitudinal end of the piezoelectric element 300 has an interlayer insulating layer 130 made of an insulating material and extending along the direction in which the piezoelectric elements 300 are arranged. For example, in the present embodiment, the interlayer insulating layer 130 is continuously provided around the row of the pressure generating chambers 12, and a region corresponding to the row of the pressure generating chambers 12 is an opening 131. .
[0097]
In addition, a connection wiring layer 140 made of a conductive material is continuously provided on the interlayer insulating layer 130. The connection wiring layer 140 and the lower electrode film 60 are formed by a plurality of layers provided on the interlayer insulating layer 130. Are electrically connected to each other through the through-hole 132. Here, the through-holes 132 provided in the interlayer insulating layer 130 are preferably arranged at relatively equal intervals. For example, in the present embodiment, the end of each piezoelectric element 300 on the opposite side to the lead-out wiring 90 is provided. A through hole 132 is provided in a region of the interlayer insulating layer 130 extending in the vicinity and facing each partition 11. The size of the through hole 132 is not particularly limited, but is preferably 20 μm or less.
[0098]
Further, in the present embodiment, the penetrating portion 133 is provided also in a region facing the outside of the row of the pressure generating chambers 12, that is, a region facing the laminated electrode layer 95 provided on the lower electrode film 60, The laminated electrode layer 95 (the lower electrode film 60) and the connection wiring layer 140 are also electrically connected through the through portion 133. The connection wiring layer 140 is made of a material having a low electric resistance, for example, a noble metal such as gold (Au) or platinum (Pt), similarly to the lead-out wiring 90. In the connection wiring layer 140, an external wiring (not shown) is connected to a region outside the piezoelectric element holding portion 32.
[0099]
As described above, in the present embodiment, the resistance of the lower electrode film 60 is substantially reduced by electrically connecting the connection wiring layer 140 to the lower electrode film 60 that is a common electrode of the piezoelectric element 300. Similarly, by providing the laminated electrode layer 95 on the lower electrode film 60, the resistance value of the lower electrode film 60 is substantially reduced. Therefore, even if a large number of piezoelectric elements 300 are driven at the same time, a good and stable ink ejection characteristic can be always obtained without a voltage drop. Further, since the connection wiring layer 140 is provided in the region facing the end of the piezoelectric element 300 via the interlayer insulating layer 130, there is no need to secure a space for providing the connection wiring layer 140. Therefore, the ink ejection characteristics can be stabilized without increasing the size of the head.
[0100]
Here, the lower electrode film 60, the interlayer insulating layer 130, the laminated electrode layer 95, and the connection wiring are provided in the bonding region outside the column of the piezoelectric elements 300 in the bonding region of the flow path forming substrate 10 with the sealing substrate 30. The layer 140 is stacked, and the lead wiring 90, the interlayer insulating layer 130, and the connection wiring layer 140 are stacked in a joining region in the longitudinal direction of the piezoelectric element 300. That is, in the present embodiment, the connection wiring layer 140 is provided as a wiring film, and the bonding enhancement film 110B formed of a material other than a noble metal is provided over the entire bonding region on the connection wiring layer 140. ing. In the present embodiment, the bonding enhancement film 110B is provided over the entire surface of the connection wiring layer 140, so that the bonding enhancement film 110B is provided over the entire bonding region.
[0101]
The bonding reinforcing film 110B is not particularly limited as long as it is a material other than a noble metal that has a good adhesion to the adhesive 120 as compared with the wiring connection layer 140 made of a noble metal. Can be mentioned. In the present embodiment, since the connection wiring layer 140, which is a wiring film, is insulated from the lead wiring 90 by the interlayer insulating layer 130, even if the bonding enhancement film 110B is made of a conductive material, the adjacent lead wirings 90 and There is no short circuit between the lead wiring 90 and the lower electrode film 60.
[0102]
As described above, the connection wiring layer 140, which is a wiring film, and the bonding reinforcement film 110B are securely adhered to each other, and the bonding reinforcement film 110B and the adhesive 120 are securely bonded to each other. 30 can be securely bonded. Thereby, the sealing performance of the piezoelectric element holding section 32 can be improved, and the piezoelectric element 300 can be prevented from being broken due to the external environment.
[0103]
In the present embodiment, the bonding surface of the bonding enhancement film 110B bonded to the sealing substrate 30 is polished so that the height from the flow path forming substrate 10 is the same as in the second embodiment. By doing so, it is flattened. By flattening the bonding surface of the bonding enhancement film 110B with the sealing substrate 30 in this manner, the adhesive 120 between the sealing substrate 30 and the bonding enhancement film 110B has the same thickness over the bonding region. Thus, the flow path forming substrate 10 and the sealing substrate 30 can be securely bonded. Thereby, the sealing performance of the piezoelectric element holding portion 32 can be further improved, and destruction of the piezoelectric element 300 due to the external environment can be reliably prevented.
[0104]
In addition, as a method for forming such a bonding enhancement film 110B, for example, a connection wiring forming layer serving as the connection wiring layer 140 and a bonding reinforcing film forming layer serving as the bonding enhancement film 110B are formed on the entire surface of the flow path forming substrate 10. The connection wiring layer 140 and the bonding enhancement film 110B may be formed by sequentially stacking and forming the connection wiring layer and the bonding enhancement film forming layer by etching and patterning them after being sequentially stacked by a vapor deposition method or a sputtering method. . By forming in this manner, the adhesion between the two can be further improved, and the flow path forming substrate 10 and the sealing substrate 30 can be securely joined. This makes it possible to reliably seal the piezoelectric element holding portion 32 and prevent the piezoelectric element 300 from being broken due to the external environment.
[0105]
In this embodiment, the bonding enhancement film 110B is provided on the wiring connection layer 140, and the sealing substrate 30 is bonded to the bonding enhancement film 110B via the adhesive 120. The joining method with the path forming substrate 10 is not particularly limited to this. For example, similarly to Embodiment 3 described above, the first bonding film 111 made of gold or a gold compound containing gold is provided on the bonding enhancement film 110B having the bonding surface flattened, and the bonding surface of the sealing substrate 30 is provided. The flow path forming substrate 10 and the sealing substrate 30 may be joined by providing the second joining film 112 in the first step and eutectic joining the first joining film 111 and the second joining film 112. Good.
[0106]
(Embodiment 5)
FIG. 11 is a longitudinal sectional view, a II ′ sectional view, and a JJ ′ sectional view of a pressure generating chamber of an ink jet recording head according to Embodiment 5 of the present invention. In the fourth embodiment described above, the interlayer insulating layer 130 and the wiring connection layer 140 are provided on the flow path forming substrate 10, and the bonding enhancement film 110B is provided on the wiring connection film 140. In this example, a bonding enhancement film 110C is provided in place of the interlayer insulating layer 130, and a first bonding film 111A is provided in place of the wiring connection layer 140 on the bonding enhancement film 110C.
[0107]
More specifically, as shown in FIG. 11, a bonding strengthening film 110C made of an insulating material is provided continuously around the row of the pressure generating chambers 12 similarly to the interlayer insulating layer 130 of the fourth embodiment. Have been. Further, a first bonding film 111A made of gold or a gold compound containing gold is provided over the entire surface of the bonding enhancement film 110C, and the first bonding film 111A is And extends to above the lower electrode film 60. By electrically connecting the first bonding film 111A to the lower electrode film 60, which is a common electrode of the piezoelectric element 300, and the laminated electrode layer 95, the resistance value of the lower electrode film 60 is substantially reduced, Even if a large number of piezoelectric elements 300 are driven at the same time, good and stable ink ejection characteristics can always be obtained without a voltage drop.
[0108]
On the other hand, a second bonding film 112 made of gold or a gold compound containing gold is provided on the bonding surface of the sealing substrate 30. The sealing substrate 30 and the flow path forming substrate 10 are joined by eutectic joining of the first joining film 111A and the second joining film 112. As described above, by joining the flow path forming substrate 10 and the sealing substrate 30 by eutectic joining of the first bonding film 111 and the second bonding film 112, the bonding strength can be ensured, and The piezoelectric element holding portion 32 can be securely sealed. In addition, the voltage drop can be prevented by using the bonding enhancement film 110C as the interlayer insulating layer 130 and the first bonding film 111A used for eutectic bonding between the flow path forming substrate 10 and the sealing substrate 30. Therefore, the manufacturing process can be simplified and the cost can be reduced, and the size can be reduced by reducing the number of layers.
[0109]
(Other embodiments)
Although the first to fifth embodiments of the present invention have been described above, the present invention is, of course, not limited to these embodiments. For example, in Embodiments 1 to 5 described above, the bonding enhancement films 110 to 110C are formed directly on the wiring films such as the extraction wiring 90, the lower electrode film 60, and the connection wiring layer 140. However, the present invention is not limited to this. Instead, for example, an adhesion layer for improving the adhesion between the wiring film and the bonding enhancement film may be provided on the wiring film made of a noble metal. Examples of such an adhesion layer include metals such as titanium, chromium, nickel, aluminum, copper, tungsten, and ruthenium, and metal compounds thereof. As a method for forming the adhesion layer, for example, it can be formed by a sputtering method or an evaporation method.
[0110]
In the above-described second embodiment, the bonding enhancement film 110A that is flattened so that the bonding surface with the sealing substrate 30 has the same height from the flow path forming substrate 10 is formed over the entire bonding region. However, the present invention is not particularly limited to this, and a bonding enhancement film having a flattened bonding surface may be formed intermittently in the bonding region. When the bonding enhancement film is intermittently formed in the bonding region in this manner, a conductive material is used for the bonding enhancement film as long as the adjacent wirings 90 and the wiring 90 and the lower electrode film 60 are not short-circuited. A material other than a noble metal may be used as the conductive material. Even if the bonding enhancement film is provided intermittently in this manner, the height of the bonding surface with the sealing substrate 30 from the flow path forming substrate 10 is the same, so that the flow path forming substrate 10 and the sealing substrate 30 Can be improved.
[0111]
Further, for example, in the above-described first to fifth embodiments, the thin-film type ink jet recording head manufactured by applying the film formation and the lithography process has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. The present invention can be applied to a thick-film type ink jet recording head formed by a method such as attaching a green sheet.
[0112]
Further, the ink jet recording head of each of the embodiments 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 the ink jet recording apparatus. FIG. 12 is a schematic view showing an example of the ink jet recording apparatus. As shown in FIG. 12, 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 unit, 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.
[0113]
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.
[0114]
Further, in the above-described first to fifth embodiments, as the liquid ejecting head, an ink jet recording head that prints a predetermined image or a character on a print medium and a method of manufacturing the same have been described as an example. The present invention is not limited thereto. For example, a color material ejecting head used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, an organic EL display, an electrode material ejecting head used for forming an electrode such as an FED (surface emitting display), a biochip manufacturing The present invention can also be applied to other liquid ejecting heads such as a biological organic matter ejecting head used in the above and a method of manufacturing the same.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a recording head according to a first embodiment.
FIG. 2 is a plan view showing a wiring structure of the recording head according to the first embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the recording head according to the first embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the recording head according to the first embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the recording head according to the first embodiment.
FIG. 6 is a plan view showing a wiring structure of a recording head according to a second embodiment.
FIG. 7 is a sectional view of a recording head according to a second embodiment.
FIG. 8 is a sectional view of a recording head according to a third embodiment.
FIG. 9 is a plan view showing a wiring structure of a recording head according to a fourth embodiment.
FIG. 10 is a sectional view of a recording head according to a fourth embodiment.
FIG. 11 is a sectional view of a recording head according to a fifth embodiment.
FIG. 12 is a schematic diagram of an ink jet recording apparatus according to one embodiment.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 flow path forming substrate, 12 pressure generating chamber, 20 nozzle plate, 21 nozzle opening, 30 sealing substrate, 40 compliance substrate, 60 lower electrode film, 70 piezoelectric layer, 80 upper electrode film, 90 lead-out wiring, 95 laminated electrode Layer, 100 reservoir, 110, 110A, 110B, 110C bonding strengthening film, 111, 111A first bonding film, 112 second bonding film, 120 adhesive, 130 interlayer insulating layer, 140 connection wiring layer, 300 piezoelectric element

Claims

A pressure generating chamber communicating with the nozzle opening is provided with a flow path forming substrate defined by a plurality of partitions, and a pressure change is generated in the pressure generating chamber by being provided on one surface side of the flow path forming substrate via a vibration plate. A liquid ejecting head comprising: a piezoelectric element to be formed; and a sealing substrate having a piezoelectric element holding portion that is bonded to a surface of the flow path forming substrate on the piezoelectric element side and seals the piezoelectric element.
A wiring film made of a noble metal is disposed on the flow path forming substrate, and at least the wiring film in a bonding region of the flow path forming substrate with the sealing substrate is made of a material other than a noble metal. A liquid jet head, comprising: a bonding enhancement film; and the sealing substrate is adhered on the bonding enhancement film.

2. The liquid jet head according to claim 1, wherein the bonding reinforcement film is flattened so that a height of a bonding surface with the sealing substrate from the flow path forming substrate is the same.

A pressure generating chamber communicating with the nozzle opening is provided with a flow path forming substrate defined by a plurality of partitions, and a pressure change is generated in the pressure generating chamber by being provided on one surface side of the flow path forming substrate via a vibration plate. A liquid ejecting head comprising: a piezoelectric element to be formed; and a sealing substrate having a piezoelectric element holding portion that is bonded to a surface of the flow path forming substrate on the piezoelectric element side and seals the piezoelectric element.
A wiring film made of a noble metal is provided in a bonding region of the flow path forming substrate with the sealing substrate, and a height of the bonding surface with the sealing substrate from the flow path forming substrate is the same. A liquid ejecting head, comprising: a bonding enhancement film that is flattened so that the sealing substrate is bonded to the bonding enhancement film.

4. The liquid jet head according to claim 3, wherein the sealing substrate is bonded on the bonding reinforcing film via an adhesive.

4. The method according to claim 3, wherein a first bonding film made of gold or a gold compound containing gold is provided on the bonding reinforcing film, and the gold or gold is also provided on a bonding surface side of the sealing substrate. A second bonding film made of a gold compound is provided, and the flow path forming substrate and the sealing substrate are bonded by eutectic bonding of the first bonding film and the second bonding film. Liquid ejecting head.

The liquid ejecting head according to claim 5, wherein the gold compound contains tin, silicon, iridium, or germanium.

7. The liquid jet head according to claim 5, wherein the first bonding film is electrically connected to a common electrode of the piezoelectric element.

8. The liquid jet head according to claim 5, wherein the first and second bonding films are continuously formed so as to surround the piezoelectric element holding portion. 9.

The liquid jet head according to claim 1, wherein the bonding enhancement film is formed over an entire surface of the bonding region.

10. The liquid jet head according to claim 1, wherein the bonding enhancement film is provided at least in a portion other than the terminal portion of the wiring film.

The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the wiring film includes a lead line drawn from an individual electrode of the piezoelectric element.

The wiring film according to any one of claims 1 to 10, wherein the wiring film is provided via an interlayer insulating film on a lead wiring drawn from an individual electrode of the piezoelectric element in the bonding region of the flow path forming substrate. A liquid jet head comprising a connection wiring layer electrically connected to a common electrode of a piezoelectric element.

The liquid jet head according to claim 1, wherein the bonding enhancement film is made of at least one selected from the group consisting of an oxide, a nitride, a carbide, a metal, a metal compound, and an organic material.

14. The liquid jet head according to claim 13, wherein the oxide is at least one selected from the group consisting of silicon oxide, tantalum oxide, and zirconium oxide.

The liquid ejecting head according to claim 1, wherein an adhesion layer for improving adhesion between the wiring film and the bonding enhancement film is provided between the wiring film and the bonding enhancement film.

16. The liquid jet head according to claim 15, wherein the adhesion layer is made of at least one selected from the group consisting of titanium, chromium, nickel, aluminum, copper, tungsten, and ruthenium.

17. The liquid jet head according to claim 1, wherein the flow path forming substrate and the sealing substrate are formed of a silicon single crystal substrate.

A liquid ejecting apparatus comprising the liquid ejecting head according to claim 1.

A pressure generating chamber communicating with the nozzle opening is provided with a flow path forming substrate defined by a plurality of partitions, and a pressure change is generated in the pressure generating chamber by being provided on one surface side of the flow path forming substrate via a vibration plate. A method for manufacturing a liquid jet head, comprising: a piezoelectric element to be formed; and a sealing substrate having a piezoelectric element holding portion that is bonded to a surface of the flow path forming substrate on the piezoelectric element side and seals the piezoelectric element. ,
A step of patterning a bonding enhancement film made of a material other than a noble metal, at least in a bonding region of the flow path forming substrate and the sealing substrate on a wiring film made of a noble metal disposed on the flow path forming substrate, Adhering the sealing substrate on the bonding reinforcement film.

20. The method according to claim 19, wherein, after the step of forming the bonding enhancement film, a step of flattening the bonding enhancement film with a surface of the sealing substrate with respect to the height of the bonding surface with the sealing substrate is the same. A method for manufacturing a liquid jet head, further comprising:

A pressure generating chamber communicating with the nozzle opening is provided with a flow path forming substrate defined by a plurality of partitions, and a pressure change is generated in the pressure generating chamber by being provided on one surface side of the flow path forming substrate via a vibration plate. A method for manufacturing a liquid jet head, comprising: a piezoelectric element to be formed; and a sealing substrate having a piezoelectric element holding portion that is bonded to a surface of the flow path forming substrate on the piezoelectric element side and seals the piezoelectric element. ,
A step of patterning a bonding enhancement film in a bonding region of the flow path forming substrate with the sealing substrate, and the height of the bonding surface of the bonding enhancement film with the sealing substrate from the flow path forming substrate is the same. A method of manufacturing a liquid jet head, comprising: a step of flattening the bonding enhancement film by surface polishing so as to form a surface; and a step of bonding the sealing substrate on the bonding enhancement film.

22. The method for manufacturing a liquid jet head according to claim 21, wherein in the step of bonding the sealing substrate on the bonding reinforcing film, bonding is performed via an adhesive.

22. The method according to claim 21, wherein, in the step of bonding the sealing substrate on the bonding enhancement film, a first bonding film made of gold or a gold compound containing gold is formed on the bonding enhancement film, and the sealing is performed. A second bonding film made of the gold or the gold compound is also formed on a bonding surface of the substrate, and the flow path forming substrate and the sealing substrate are co-exposed with the first bonding film and the second bonding film. A method for manufacturing a liquid jet head, comprising bonding by crystal bonding.

24. The wiring film forming layer according to claim 19, wherein a wiring film forming layer serving as the wiring film and a bonding reinforcing film forming layer serving as the bonding reinforcing film are sequentially laminated on the flow path forming substrate. And forming the bonding film and the bonding film by simultaneously patterning the bonding film forming layer.