JP2005223159A - Actuator apparatus, liquid injection head, and liquid injection apparatus - Google Patents

Actuator apparatus, liquid injection head, and liquid injection apparatus Download PDF

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Masaaki Miyamoto
雅昭 宮本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an actuator apparatus wherein exfoliation of a terminal at the time of wire bonding can be prevented, and the terminal and a connection wiring can be connected comparatively easily and certainly, so that yield can be improved; and to provide a liquid injection head and a liquid injection apparatus. <P>SOLUTION: At least a piezoelectric element is covered with a first insulating film 100 which is composed of inorganic insulating material, and in which the terminals 90a is arranged on a surface and a step-different portion 120 whose height is relatively lower than the terminal 90a is formed at least in a part of periphery of the terminal portion 90a. In the step-different portion 120, metal layers (91, 92) which constitute the terminal portion 90a are continuously arranged from the terminal 90a to a wall surface 120a which crosses at least the surface of the terminal 90a in the step-differen portion 120. At least parts of edges 90b of the metal layers (91, 92) in the step-different portion 120 are covered with a second insulating film 110 composed of inorganic insulating material, and the surface of the terminal 90a is arranged at a position relatively higher than the end of the second insulating film 110 which covers the ends 90b of the metal layers (91, 92) in the step-different portion 120. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、圧力発生室が形成された基板の一面側に振動板を設け、この振動板を介して設けられる圧電素子を備えたアクチュエータ装置及び液体噴射ヘッド並びに液体噴射装置に関する。   The present invention relates to an actuator device, a liquid ejecting head, and a liquid ejecting apparatus that include a vibration plate provided on one surface side of a substrate on which a pressure generating chamber is formed, and a piezoelectric element provided via the vibration plate.

電圧を印加することにより変位する圧電素子を具備するアクチュエータ装置は、例えば、液滴を噴射する液体噴射ヘッド等に搭載される。このような液体噴射ヘッドとしては、例えば、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が知られている。そして、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装置を搭載したものと、たわみ振動モードの圧電アクチュエータ装置を搭載したものの2種類が実用化されている。   An actuator device including a piezoelectric element that is displaced by applying a voltage is mounted on, for example, a liquid ejecting head that ejects droplets. As such a liquid ejecting head, for example, a part of a pressure generation chamber communicating with a nozzle opening is configured by a vibration plate, and the vibration plate is deformed by a piezoelectric element so as to pressurize ink in the pressure generation chamber and thereby the nozzle opening Inkjet recording heads that discharge ink droplets are known. Two types of ink jet recording heads have been put into practical use: those equipped with a piezoelectric actuator device in a longitudinal vibration mode that extends and contracts in the axial direction of the piezoelectric element, and those equipped with a piezoelectric actuator device in a flexural vibration mode. Yes.

ここで、後者のインクジェット式記録ヘッドとしては、圧力発生室が形成された流路形成基板に接合される基板、例えば、リザーバ形成基板上に駆動ICが搭載され、各圧電素子から引き出されたリード電極と駆動ICとをワイヤボンディングにより接続する構造が採用されている(例えば、特許文献1参照)。このようなインクジェット式記録ヘッドの製造において行われるワイヤボンディングは、キャピラリー等を用いて、駆動ICの端子部に接続配線の一端を接続した後に、その接続配線の他端をリード電極の端子部に接続することで行われるが、この際、リード電極側の端子部が剥離し易いという問題がある。   Here, as the latter ink jet type recording head, a drive IC is mounted on a substrate to be bonded to a flow path forming substrate in which a pressure generating chamber is formed, for example, a reservoir forming substrate, and a lead drawn from each piezoelectric element. A structure in which the electrode and the driving IC are connected by wire bonding is employed (see, for example, Patent Document 1). Wire bonding performed in the manufacture of such an ink jet recording head is performed by connecting one end of the connection wiring to the terminal portion of the drive IC using a capillary or the like and then connecting the other end of the connection wiring to the terminal portion of the lead electrode. In this case, there is a problem that the terminal portion on the lead electrode side is easily peeled off.

また、従来から知られている半導体側のボンディングパッド構造として、例えば、ボンディングパッドを構成する配線層の周縁部を保護酸化膜で覆った構造がある(例えば、特許文献2参照)。このような構造をリード電極の端子部に採用することで、端子部の剥離を防止することはできる。しかしながら、ボンディングパッドの開口をキャピラリーの先端外径よりも大きくする必要があり、端子部を比較的大きく形成する必要があり、端子部を高密度に配列することができないという問題がある。また、端子部の周縁部をこのように保護酸化膜で覆うと、ワイヤボンディング時に、キャピラリーの先端が保護酸化膜に接触した場合に、端子部と接続配線との接続不良が発生する虞もある。   Further, as a conventionally known bonding pad structure on the semiconductor side, for example, there is a structure in which a peripheral portion of a wiring layer constituting the bonding pad is covered with a protective oxide film (see, for example, Patent Document 2). By adopting such a structure for the terminal portion of the lead electrode, peeling of the terminal portion can be prevented. However, there is a problem in that the opening of the bonding pad needs to be larger than the outer diameter of the tip of the capillary, the terminal portion needs to be formed relatively large, and the terminal portions cannot be arranged with high density. In addition, if the peripheral edge of the terminal portion is covered with the protective oxide film in this way, there is a possibility that poor connection between the terminal portion and the connection wiring may occur when the tip of the capillary contacts the protective oxide film during wire bonding. .

さらに、半導体装置のボンディングパッド構造として、ボンディングパッドを構成するパッド層の周縁部を絶縁性のカバー膜で覆い、これらパッド層及びカバー膜の表面を研磨処理して、パッド層の表面とカバー膜の表面とが面一となるようにした構造がある(例えば、特許文献3参照)。このような構造をリード電極の端子部に採用することによっても端子部の剥離を防止することはできる。しかしながら、このような構造においても、ワイヤボンディング時にキャピラリー先端が端子部上で沈み込むことにより、カバー膜に当ってしまい、端子部と接続配線との接続不良が発生する虞がある。また、ワイヤボンディングした後は、通常、端子部と接続配線とを樹脂でモールド(ポッティング)する。このとき、端子部とカバー膜とが面一となっていると、接続配線だけがモールド樹脂から力を受けてしまい、接続配線が端子部から剥離してしまうという虞がある。   Further, as the bonding pad structure of the semiconductor device, the peripheral portion of the pad layer constituting the bonding pad is covered with an insulating cover film, and the surface of the pad layer and the cover film is polished to obtain the surface of the pad layer and the cover film. There is a structure that is flush with the surface (see, for example, Patent Document 3). By adopting such a structure for the terminal portion of the lead electrode, it is possible to prevent the terminal portion from peeling off. However, even in such a structure, the tip of the capillary sinks on the terminal portion during wire bonding, and hits the cover film, which may cause a connection failure between the terminal portion and the connection wiring. In addition, after wire bonding, the terminal portion and the connection wiring are usually molded (potted) with resin. At this time, if the terminal portion and the cover film are flush with each other, only the connection wiring receives a force from the mold resin, and the connection wiring may be peeled off from the terminal portion.

なお、上述した問題は、インクジェット式記録ヘッド等の液体噴射ヘッドに搭載されるアクチュエータ装置だけでなく、他の装置に搭載されるアクチュエータ装置においても同様に存在する。   The above-described problem exists not only in an actuator device mounted on a liquid ejecting head such as an ink jet recording head but also in an actuator device mounted on another device.

特開2002−160366号公報(第3頁、第2図)Japanese Patent Laid-Open No. 2002-160366 (page 3, FIG. 2) 特開平6−5653号公報(第4図)Japanese Patent Laid-Open No. 6-5653 (FIG. 4) 特開2000−58580号公報(第1図)JP 2000-58580 A (FIG. 1)

本発明は、このような事情に鑑み、ワイヤボンディング時に端子部が剥離するのを防止することができると共に、端子部と接続配線とを比較的容易に且つ確実に接続することができて歩留まりを向上することができるアクチュエータ装置及び液体噴射ヘッド並びに液体噴射装置を提供することを課題とする。   In view of such circumstances, the present invention can prevent the terminal portion from being peeled off during wire bonding, and can relatively easily and reliably connect the terminal portion and the connection wiring, thereby improving the yield. It is an object to provide an actuator device, a liquid ejecting head, and a liquid ejecting apparatus that can be improved.

上記課題を解決する本発明の第1の態様は、圧力発生室が形成される基板の一方面側に設けられる振動板と、該振動板を介して設けられる下電極、圧電体層及び上電極からなる複数の圧電素子と、前記圧電素子に電気的に接続されると共にワイヤボンディングにより接続配線が接続される端子部とを具備するアクチュエータ装置において、無機絶縁材料からなり表面に前記端子部が設けられると共に当該端子部の周囲の少なくとも一部に該端子部よりも高さが相対的に低い段差部が設けられる第1の絶縁膜によって少なくとも前記圧電素子が覆われており、前記段差部内には、前記端子部を構成する金属層が当該端子部から前記段差部内の少なくとも該端子部の表面に対して交差する壁面まで連続的に設けられ、前記段差部内の前記金属層の縁部の少なくとも一部が無機絶縁材料からなる第2の絶縁膜で覆われ、且つ前記端子部の表面が、前記段差部内の前記金属層の縁部を覆った前記第2の絶縁膜の端部よりも相対的に高い位置に設けられていることを特徴とするアクチュエータ装置にある。
かかる第1の態様では、段差部内の金属層の縁部が第2の絶縁膜で覆われているので、ワイヤボンディング時に端子部が剥離するのを防止することができる。また、その端子部の表面が、段差部内の金属層の縁部を覆った第2の絶縁膜の端部よりも相対的に高い位置に設けられているので、例えば、キャピラリー先端の外径が端子部表面の幅より大きい場合でも、ワイヤボンディング時にキャピラリーが第2の絶縁膜に接触することはなく、端子部と接続配線とを確実に接続することができ、歩留まりを向上することができる。
A first aspect of the present invention that solves the above problems includes a diaphragm provided on one side of a substrate on which a pressure generating chamber is formed, a lower electrode, a piezoelectric layer, and an upper electrode provided through the diaphragm. An actuator device comprising a plurality of piezoelectric elements comprising: a terminal portion electrically connected to the piezoelectric element and connected to a connection wiring by wire bonding; the terminal portion is provided on a surface made of an inorganic insulating material. And at least a portion of the periphery of the terminal portion is covered with a first insulating film provided with a step portion having a relatively lower height than the terminal portion. The metal layer constituting the terminal part is continuously provided from the terminal part to a wall surface intersecting at least the surface of the terminal part in the step part, and the metal layer in the step part is provided. At least a part of the portion is covered with a second insulating film made of an inorganic insulating material, and the surface of the terminal portion covers the edge of the metal layer in the stepped portion. In the actuator device, the actuator device is provided at a relatively higher position.
In the first aspect, since the edge portion of the metal layer in the step portion is covered with the second insulating film, it is possible to prevent the terminal portion from being peeled off during wire bonding. In addition, since the surface of the terminal portion is provided at a position relatively higher than the end portion of the second insulating film covering the edge portion of the metal layer in the stepped portion, for example, the outer diameter of the capillary tip is Even when the width is larger than the surface of the terminal portion, the capillary does not come into contact with the second insulating film at the time of wire bonding, and the terminal portion and the connection wiring can be reliably connected, and the yield can be improved.

本発明の第2の態様は、第1の態様において、前記圧電素子から前記第1の絶縁膜上に引き出されたリード電極を具備し、前記端子部が当該リード電極の先端部に設けられ、且つ前記段差部が、前記リード電極の少なくとも先端面側に設けられ、少なくとも前記リード電極の先端面側の前記段差部内に延設された前記金属層の縁部が前記第2の絶縁膜によって覆われていることを特徴とするアクチュエータ装置にある。
かかる第2の態様では、リード電極の先端面側の段差部内に延設された金属層の縁部が第2の絶縁膜で覆われるので、ワイヤボンディング時に端子部が剥離するのを防止することができる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the second aspect includes a lead electrode drawn from the piezoelectric element onto the first insulating film, and the terminal portion is provided at a tip portion of the lead electrode. The step portion is provided on at least the tip surface side of the lead electrode, and at least an edge portion of the metal layer extending in the step portion on the tip surface side of the lead electrode is covered with the second insulating film. It is in the actuator device characterized by the above.
In the second aspect, since the edge portion of the metal layer extending in the stepped portion on the front end surface side of the lead electrode is covered with the second insulating film, it is possible to prevent the terminal portion from peeling off during wire bonding. Can do.

本発明の第3の態様は、第1の態様において、前記圧電素子から前記第1の絶縁膜上に引き出されたリード電極を具備し、前記端子部が当該リード電極の先端部に設けられ、且つ前記段差部が、前記リード電極の少なくとも幅方向両側に設けられ、少なくとも前記リード電極の幅方向両側の前記段差部内に延設された前記金属層の縁部が前記第2の絶縁膜によって覆われていることを特徴とするアクチュエータ装置にある。
かかる第3の態様では、リード電極の幅方向両側の段差部内に延設された金属層の縁部が第2の絶縁膜で覆われるので、ワイヤボンディング時に端子部が剥離するのを防止することができる。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the semiconductor device includes a lead electrode drawn from the piezoelectric element onto the first insulating film, and the terminal portion is provided at a tip portion of the lead electrode. The step portion is provided at least on both sides in the width direction of the lead electrode, and at least the edge portion of the metal layer extending in the step portion on both sides in the width direction of the lead electrode is covered with the second insulating film. It is in the actuator device characterized by the above.
In the third aspect, since the edge portion of the metal layer extending in the step portion on both sides in the width direction of the lead electrode is covered with the second insulating film, it is possible to prevent the terminal portion from peeling off during wire bonding. Can do.

本発明の第4の態様は、第1〜3の何れかの態様において、前記段差部が、前記端子部の周りを囲んで設けられ、当該段差部内に延設された前記金属層の縁部が前記第2の絶縁膜によって覆われていることを特徴とするアクチュエータ装置にある。
かかる第4の態様では、段差部内に延設された金属層の周縁部が第2の絶縁膜で覆われているので、端子部が剥離するのをより確実に防止することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the step portion is provided so as to surround the terminal portion, and the edge portion of the metal layer is extended in the step portion. Is covered with the second insulating film.
In the fourth aspect, since the peripheral portion of the metal layer extended in the stepped portion is covered with the second insulating film, the terminal portion can be more reliably prevented from peeling off.

本発明の第5の態様は、第1〜4の何れかの態様において、前記端子部は、前記第1の絶縁膜側に設けられる第1の金属層と、該第1の金属層上に設けられて当該第1の金属層よりも外形が小さい第2の金属層とで構成されていることを特徴とするアクチュエータ装置にある。
かかる第5の態様では、第1の金属層よりも第2の金属層の外形を小さくすることで、第1及び第2の金属層と第2の絶縁膜との接触面積が大きくなるため、密着力を向上することができ、端子部の剥離をより確実に防止することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the terminal portion includes a first metal layer provided on the first insulating film side, and the first metal layer. The actuator device includes a second metal layer that is provided and has a smaller outer shape than the first metal layer.
In the fifth aspect, the contact area between the first and second metal layers and the second insulating film is increased by making the outer shape of the second metal layer smaller than that of the first metal layer. Adhesion can be improved, and peeling of the terminal portion can be more reliably prevented.

本発明の第6の態様は、第1〜5の何れかの態様において、前記端子部には、駆動ICの端子部に一端が接続された前記接続配線の他端が接続されることを特徴とするアクチュエータ装置にある。
かかる第6の態様では、キャピラリーによって接続配線を端子部に押圧しながらボンディング接続を行う、いわゆるセカンドボンディング側の端子部の剥離を防止することができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the other end of the connection wiring having one end connected to the terminal portion of the drive IC is connected to the terminal portion. It is in the actuator device.
In the sixth aspect, it is possible to prevent peeling of the terminal portion on the so-called second bonding side, in which the bonding connection is performed while pressing the connection wiring against the terminal portion with the capillary.

本発明の第7の態様は、第1〜6の何れかの態様において、前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜とが同一材料からなることを特徴とするアクチュエータ装置にある。
かかる第7の態様では、第1の絶縁膜と第2の絶縁膜との密着性を高めることができる。
According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the actuator device is characterized in that the first insulating film and the second insulating film are made of the same material.
In the seventh aspect, the adhesion between the first insulating film and the second insulating film can be improved.

本発明の第8の態様は、第7の態様において、前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜とが酸化アルミニウムからなることを特徴とするアクチュエータ装置にある。
かかる第8の態様では、第1の絶縁膜と第2の絶縁膜とが水分透過率の極めて低い酸化アルミニウムからなるので、圧電素子(圧電体層)の水分に起因する破壊を長期に亘って防止することができる。
An eighth aspect of the present invention is the actuator device according to the seventh aspect, wherein the first insulating film and the second insulating film are made of aluminum oxide.
In the eighth aspect, since the first insulating film and the second insulating film are made of aluminum oxide having an extremely low moisture permeability, the piezoelectric element (piezoelectric layer) is destroyed due to moisture over a long period of time. Can be prevented.

本発明の第9の態様は、第1〜8の何れかの態様のアクチュエータ装置の前記基板の他方面側に、前記圧力発生室に連通するノズル開口を有するノズルプレート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。
かかる第9の態様では、ワイヤボンディングしても端子部が剥離することがなく、歩留まりを向上した液体噴射装置を比較的容易に且つ確実に実現することができる。
According to a ninth aspect of the present invention, a nozzle plate having a nozzle opening communicating with the pressure generating chamber is joined to the other surface side of the substrate of the actuator device according to any one of the first to eighth aspects. The liquid ejecting head is characterized.
In the ninth aspect, the terminal portion does not peel even when wire bonding is performed, and a liquid ejecting apparatus with improved yield can be realized relatively easily and reliably.

本発明の第10の態様は、第9の態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる第10の態様では、高い信頼性を有する液体噴射装置を比較的容易に且つ確実に実現することができる。
A tenth aspect of the present invention is a liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head according to the ninth aspect.
In the tenth aspect, a highly reliable liquid ejecting apparatus can be realized relatively easily and reliably.

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る。また、図2は、図1の平面図及びA−A’断面図である。さらに、図3は、図2(a)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、その一方の面には予め熱酸化により形成した二酸化シリコンからなる、厚さ1〜2μmの弾性膜50が形成されている。流路形成基板10には、複数の圧力発生室12がその幅方向に並設されている。また、流路形成基板10の圧力発生室12の長手方向外側の領域には連通部13が形成され、連通部13と各圧力発生室12とが、各圧力発生室12毎に設けられたインク供給路14を介して連通されている。なお、連通部13は、後述する保護基板30のリザーバ部32と連通して各圧力発生室12の共通のインク室となるリザーバの一部を構成する。インク供給路14は、圧力発生室12よりも狭い幅で形成されており、連通部13から圧力発生室12に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。
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 of FIG. 1 and a cross-sectional view along AA ′. Further, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. As shown in the figure, the flow path forming substrate 10 is made of a silicon single crystal substrate having a plane orientation (110) in the present embodiment, and one surface thereof is made of silicon dioxide previously formed by thermal oxidation. A 2 μm elastic film 50 is formed. A plurality of pressure generating chambers 12 are arranged in parallel in the width direction of the flow path forming substrate 10. In addition, a communication portion 13 is formed in a region outside the longitudinal direction of the pressure generation chamber 12 of the flow path forming substrate 10, and the communication portion 13 and each pressure generation chamber 12 are provided for each pressure generation chamber 12. Communication is made via a supply path 14. The communication unit 13 constitutes a part of a reservoir that communicates with a reservoir unit 32 of the protective substrate 30 described later and serves as a common ink chamber for the pressure generation chambers 12. The ink supply path 14 is formed with a narrower width than the pressure generation chamber 12, and maintains a constant flow path resistance of ink flowing into the pressure generation chamber 12 from the communication portion 13.

また、流路形成基板10の開口面側には、圧力発生室12を形成する際のマスクとして用いられたマスク膜51を介して、各圧力発生室12のインク供給路14とは反対側の端部近傍に連通するノズル開口21が穿設されたノズルプレート20が接着剤や熱溶着フィルム等を介して固着されている。なお、ノズルプレート20は、厚さが例えば、0.01〜1mmで、線膨張係数が300℃以下で、例えば2.5〜4.5[×10-6/℃]であるガラスセラミックス、シリコン単結晶基板又は不錆鋼などからなる。 Further, on the opening surface side of the flow path forming substrate 10, a mask film 51 used as a mask when forming the pressure generating chamber 12 is interposed, and the pressure generating chamber 12 is opposite to the ink supply path 14. A nozzle plate 20 having a nozzle opening 21 communicating in the vicinity of the end is fixed through an adhesive, a heat-welded film, or the like. The nozzle plate 20 has a thickness of, for example, 0.01 to 1 mm, a linear expansion coefficient of 300 ° C. or less, for example, 2.5 to 4.5 [× 10 −6 / ° C.], glass ceramics, silicon It consists of a single crystal substrate or non-rust steel.

一方、このような流路形成基板10の開口面とは反対側には、上述したように、厚さが例えば約1.0μmの弾性膜50が形成され、この弾性膜50上には、厚さが例えば、約0.4μmの絶縁体膜55が形成されている。さらに、この絶縁体膜55上には、厚さが例えば、約0.2μmの下電極膜60と、厚さが例えば、約1.0μmの圧電体層70と、厚さが例えば、約0.05μm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を圧電素子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、絶縁体膜55及び下電極膜60が振動板としての役割を果たす。   On the other hand, as described above, the elastic film 50 having a thickness of, for example, about 1.0 μm is formed on the side opposite to the opening surface of the flow path forming substrate 10. For example, an insulator film 55 having a thickness of about 0.4 μm is formed. Further, on the insulator film 55, 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 1.0 μm, and a thickness of, for example, about 0 The upper electrode film 80 having a thickness of 0.05 μm is laminated by a process described later to constitute 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. In general, one electrode of the piezoelectric element 300 is used as a common electrode, and the other electrode and the piezoelectric layer 70 are patterned for each pressure generating chamber 12. In addition, here, a portion that is configured by any one of the patterned electrodes and the piezoelectric layer 70 and in which piezoelectric distortion 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. However, there is no problem even if this is reversed for convenience of a drive circuit and wiring. In either case, a piezoelectric active part is formed for each pressure generating chamber. Further, here, the piezoelectric element 300 and the vibration plate that is displaced by driving the piezoelectric element 300 are collectively referred to as a piezoelectric actuator. In the example described above, the elastic film 50, the insulator film 55, and the lower electrode film 60 serve as a diaphragm.

例えば、本実施形態では、図2に示すように、下電極膜60は、圧力発生室12の長手方向では圧力発生室12に対向する領域内に形成され、複数の圧力発生室12に対応する領域に連続的に設けられている。圧電体層70及び上電極膜80は、基本的には圧力発生室12に対向する領域内に設けられているが、圧力発生室12の長手方向では、下電極膜60の端部よりも外側まで延設されており、下電極膜60の端面は圧電体層70によって覆われている。なお、圧力発生室12の長手方向端部近傍には、圧電体層70を有するが実質的に駆動されない圧電体非能動部330が形成されている。   For example, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the lower electrode film 60 is formed in a region facing the pressure generation chamber 12 in the longitudinal direction of the pressure generation chamber 12, and corresponds to the plurality of pressure generation chambers 12. It is provided continuously in the area. The piezoelectric layer 70 and the upper electrode film 80 are basically provided in a region facing the pressure generation chamber 12, but in the longitudinal direction of the pressure generation chamber 12, the piezoelectric layer 70 and the upper electrode film 80 are outside the end portion of the lower electrode film 60. The end surface of the lower electrode film 60 is covered with the piezoelectric layer 70. In the vicinity of the longitudinal end of the pressure generating chamber 12, a piezoelectric inactive portion 330 having the piezoelectric layer 70 but not substantially driven is formed.

なお、圧電素子300を構成する圧電体層70を形成する材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等の強誘電性圧電性材料や、これにニオブ、ニッケル、マグネシウム、ビスマス又はイッテルビウム等の金属を添加したリラクサ強誘電体等が用いられる。その組成は、圧電素子300の特性、用途等を考慮して適宜選択すればよいが、例えば、PbTiO(PT)、PbZrO(PZ)、Pb(ZrTi1−x)O(PZT)、Pb(Mg1/3Nb2/3)O−PbTiO(PMN−PT)、Pb(Zn1/3Nb2/3)O−PbTiO(PZN−PT)、Pb(Ni1/3Nb2/3)O−PbTiO(PNN−PT)、Pb(In1/2Nb1/2)O−PbTiO(PIN−PT)、Pb(Sc1/3Ta1/2)O−PbTiO(PST−PT)、Pb(Sc1/3Nb1/2)O−PbTiO(PSN−PT)、BiScO−PbTiO(BS−PT)、BiYbO−PbTiO(BY−PT)等が挙げられる。 As a material for forming the piezoelectric layer 70 constituting the piezoelectric element 300, for example, a ferroelectric piezoelectric material such as lead zirconate titanate (PZT), niobium, nickel, magnesium, bismuth, or ytterbium is used. A relaxor ferroelectric or the like to which a metal such as the above is added is used. The composition may be appropriately selected in consideration of the characteristics, application, etc. of the piezoelectric element 300. For example, PbTiO 3 (PT), PbZrO 3 (PZ), Pb (Zr x Ti 1-x ) O 3 (PZT) ), Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3 -PbTiO 3 (PMN-PT), Pb (Zn 1/3 Nb 2/3 ) O 3 -PbTiO 3 (PZN-PT), Pb (Ni 1 ) / 3 Nb 2/3) O 3 -PbTiO 3 (PNN-PT), Pb (In 1/2 Nb 1/2) O 3 -PbTiO 3 (PIN-PT), Pb (Sc 1/3 Ta 1/2 ) O 3 -PbTiO 3 (PST- PT), Pb (Sc 1/3 Nb 1/2) O 3 -PbTiO 3 (PSN-PT), BiScO 3 -PbTiO 3 (BS-PT), BiYbO 3 -PbTiO 3 (BY PT), and the like.

また、このような圧電素子300を構成する各層の表面は、後述するリード電極90との接続孔100aを除いて、無機絶縁材料からなる第1の絶縁膜100によって覆われている。具体的には、図2(a)及び図2(b)に示すように、第1の絶縁膜100は、圧電素子300を構成する各層のパターン領域に設けられ、上電極膜80の長手方向端部近傍に対向する領域に、リード電極90と上電極膜80との接続部となる接続孔100aが設けられている。すなわち、少なくとも圧電素子300を構成する各層のパターン領域は、この接続孔100aを除いて、第1の絶縁膜100によって完全に覆われている。   The surface of each layer constituting such a piezoelectric element 300 is covered with a first insulating film 100 made of an inorganic insulating material, except for a connection hole 100a with a lead electrode 90 described later. Specifically, as shown in FIGS. 2A and 2B, the first insulating film 100 is provided in the pattern region of each layer constituting the piezoelectric element 300, and the longitudinal direction of the upper electrode film 80. A connection hole 100 a serving as a connection portion between the lead electrode 90 and the upper electrode film 80 is provided in a region facing the vicinity of the end portion. That is, at least the pattern region of each layer constituting the piezoelectric element 300 is completely covered with the first insulating film 100 except for the connection hole 100a.

さらに、この第1の絶縁膜100の表面上には、接続孔100aを介して各圧電素子300の上電極膜80に接続されるリード電極90が延設されている。具体的には、リード電極90は、各上電極膜80の長手方向一端部近傍、本実施形態では、圧電体非能動部330に相当する部分から流路形成基板10の端部近傍まで引き出されている。また、リード電極90は、本実施形態では、第1の絶縁膜100側に形成される第1の金属層91と、この第1の金属層91上に形成される第2の金属層92とからなる。なお、第1の金属層91の材料としては、例えば、ニッケル、チタン、銅、ニッケルクロム合金、チタンタングステン合金等が挙げられ、第2の金属層92の材料としては、例えば、金、アルミニウム合金等が挙げられる。このようなリード電極90の先端部は、後述する保護基板30上に実装される駆動IC200の端子部200aに一端が接続されたボンディングワイヤからなる接続配線210の他端が接続される、いわゆるセカンドボンディング側の端子部90aとなっている。   Further, on the surface of the first insulating film 100, a lead electrode 90 connected to the upper electrode film 80 of each piezoelectric element 300 is extended through the connection hole 100a. Specifically, the lead electrode 90 is drawn out from the vicinity of one end in the longitudinal direction of each upper electrode film 80, in this embodiment, from the portion corresponding to the piezoelectric inactive portion 330 to the vicinity of the end of the flow path forming substrate 10. ing. In the present embodiment, the lead electrode 90 includes a first metal layer 91 formed on the first insulating film 100 side, and a second metal layer 92 formed on the first metal layer 91. Consists of. Examples of the material of the first metal layer 91 include nickel, titanium, copper, nickel chromium alloy, and titanium tungsten alloy. Examples of the material of the second metal layer 92 include gold and aluminum alloy. Etc. The leading end portion of the lead electrode 90 is connected to the other end of a connection wire 210 made of a bonding wire having one end connected to a terminal portion 200a of a driving IC 200 mounted on a protective substrate 30 described later. It is a terminal portion 90a on the bonding side.

また、図3に示すように、第1の絶縁膜100には、端子部90aの周囲の少なくとも一部に、その端子部90aよりも高さが相対的に低い段差部120が設けられ、この段差部120の端子部90aの表面に対して交差する少なくとも壁面120aには、端子部90aを構成する第1及び第2の金属層91,92が延設されている。例えば、本実施形態では、段差部120は、第1の絶縁膜100表面の隣接するリード電極90の端子部90aの周りを囲むように連続的に設けられ、端子部90aを構成する第1及び第2の金属層91,92は、段差部120の壁面120aから底面120bの一部まで連続的に延設されている。   Further, as shown in FIG. 3, the first insulating film 100 is provided with a step 120 that is relatively lower in height than the terminal portion 90a, at least partly around the terminal portion 90a. First and second metal layers 91 and 92 constituting the terminal portion 90a are extended on at least the wall surface 120a intersecting the surface of the terminal portion 90a of the stepped portion 120. For example, in the present embodiment, the stepped portion 120 is continuously provided so as to surround the terminal portion 90a of the adjacent lead electrode 90 on the surface of the first insulating film 100, and the first and second portions constituting the terminal portion 90a. The second metal layers 91 and 92 are continuously extended from the wall surface 120a of the step portion 120 to a part of the bottom surface 120b.

さらに、このようなリード電極90及び第1の絶縁膜100上には、無機絶縁材料からなる第2の絶縁膜110が設けられている。例えば、本実施形態では、リード電極90及び圧電素子300を構成する各層のパターン領域は、端子部90aに対向する領域を除いて、第2の絶縁膜110によって覆われている。すなわち、第2の絶縁膜110は、端子部90aの周りを囲んで設けられ、段差部120内に延設された第1及び第2の金属層91,92の縁部90bを覆っている。また、第2の絶縁膜110は、リード電極90の周囲に露出された第1の絶縁膜100についても覆っている。そして、端子部90aの表面は、本発明では、段差部120内の第1及び第2の金属層91,92の縁部90bを覆う第2の絶縁膜110の端部よりも相対的に高い位置に設けられている。   Further, a second insulating film 110 made of an inorganic insulating material is provided on the lead electrode 90 and the first insulating film 100. For example, in this embodiment, the pattern region of each layer constituting the lead electrode 90 and the piezoelectric element 300 is covered with the second insulating film 110 except for the region facing the terminal portion 90a. That is, the second insulating film 110 is provided so as to surround the terminal portion 90 a and covers the edge portions 90 b of the first and second metal layers 91 and 92 extending in the stepped portion 120. The second insulating film 110 also covers the first insulating film 100 exposed around the lead electrode 90. In the present invention, the surface of the terminal portion 90a is relatively higher than the end portion of the second insulating film 110 covering the edge portions 90b of the first and second metal layers 91 and 92 in the stepped portion 120. In the position.

このように、本発明では、端子部90aを構成する第1及び第2の金属層91,92を段差部120内に延設して、その段差部120内の第1及び第2の金属層91,92の縁部90bを第2の絶縁膜110で覆うようにしたので、ワイヤボンディング時に端子部90aが剥離するのを防止することができる。詳細には、第1及び第2の金属層91,92を段差部120内に延設することで、端子部90aと第1の絶縁膜100との接合面積を大きくすることができる。また、段差部120内の第1及び第2の金属層91,92の縁部90bと、段差部120の底面に露出した第1の絶縁膜100とを連続的に第2の絶縁膜110で覆うことにより、端子部90の周囲の剛性が高められる。これにより、端子部90aにワイヤボンディング(セカンドボンディング)しても、その端子部90aが剥離するのを防止することができる。   Thus, in the present invention, the first and second metal layers 91 and 92 constituting the terminal portion 90a are extended into the step portion 120, and the first and second metal layers in the step portion 120 are provided. Since the edge portion 90b of 91 and 92 is covered with the second insulating film 110, it is possible to prevent the terminal portion 90a from being peeled off during wire bonding. Specifically, by extending the first and second metal layers 91 and 92 into the stepped portion 120, the bonding area between the terminal portion 90a and the first insulating film 100 can be increased. Further, the edge 90b of the first and second metal layers 91 and 92 in the step 120 and the first insulating film 100 exposed on the bottom surface of the step 120 are continuously formed by the second insulating film 110. By covering, the rigidity around the terminal portion 90 is increased. Thereby, even if wire bonding (second bonding) is performed on the terminal portion 90a, the terminal portion 90a can be prevented from peeling off.

特に、本実施形態のように、端子部90aを段差部120の壁面120aから底面120bの一部まで延設することで、第2の絶縁膜110によって端子部90の縁部90bを覆う領域が大きくなり、端子部90aの周囲の剛性がさらに高められるので、端子部90aが剥離するのをより確実に防止することができる。   In particular, as in the present embodiment, by extending the terminal portion 90a from the wall surface 120a of the stepped portion 120 to a part of the bottom surface 120b, a region covering the edge portion 90b of the terminal portion 90 with the second insulating film 110 is provided. This increases the rigidity around the terminal portion 90a, so that the terminal portion 90a can be more reliably prevented from peeling off.

また、本発明では、上述したように、このリード電極90の端子部90aの上面を段差部120内の第1及び第2の金属層91,92の縁部90bを覆う第2の絶縁膜110の端部よりも相対的に高い位置に設けるようにしたので、第1及び第2の金属層91,92の縁部90bを覆った第2の絶縁膜110が、端子部90aの上面よりも高く突出することがない。このため、ワイヤボンディング時に、例えば、キャピラリーの先端外径が端子部90a表面の幅よりも大きい場合や、キャピラリーと端子部90aとの相対位置が多少ずれた場合、あるいはキャピラリー先端が端子部90a上で沈み込んだ場合でも、第2の絶縁膜110にキャピラリーの先端が接触することがないため、端子部90aと接続配線210とを比較的容易に且つ確実に接続することができ、歩留まりを向上することができる。   In the present invention, as described above, the second insulating film 110 covers the upper surface of the terminal portion 90a of the lead electrode 90 and the edge portions 90b of the first and second metal layers 91 and 92 in the stepped portion 120. Since the second insulating film 110 covering the edge portion 90b of the first and second metal layers 91 and 92 is located higher than the end portion of the terminal portion 90a, the second insulating film 110 covers the edge portion 90b of the first and second metal layers 91 and 92. It does not protrude high. For this reason, during wire bonding, for example, when the outer diameter of the tip of the capillary is larger than the width of the surface of the terminal portion 90a, when the relative position of the capillary and the terminal portion 90a is slightly shifted, or when the tip of the capillary is on the terminal portion 90a Even if it sinks in step 2, the tip of the capillary does not come into contact with the second insulating film 110, so that the terminal portion 90a and the connection wiring 210 can be connected relatively easily and reliably, and the yield is improved. can do.

さらに、このような構造とすることで、端子部90aの上面の接続領域をキャピラリーの先端の外径よりも大きく確保しつつ、隣接するリード電極90のピッチを狭くすることができ、圧電素子300の高密度化に対応することができる。   Furthermore, with such a structure, the pitch of the adjacent lead electrodes 90 can be narrowed while ensuring the connection region on the upper surface of the terminal portion 90a larger than the outer diameter of the tip of the capillary, and the piezoelectric element 300 can be reduced. It is possible to cope with higher density.

なお、第1及び第2の絶縁膜100,110によって圧電素子300を構成する各層を覆っているため、圧電体層70の水分(湿気)に起因する破壊を防止することができる。また、第2の絶縁膜110によって、リード電極90の端子部90aを除いて、圧電素子300を構成する各層及びリード電極90の表面を覆うようにすることで、第2の絶縁膜110の端部側から水分が侵入した場合でも、圧電体層70まで水分が達するのを防ぐことができ、圧電体層70の水分に起因する破壊をより確実に防止することができる。   In addition, since each layer which comprises the piezoelectric element 300 is covered with the 1st and 2nd insulating films 100 and 110, destruction resulting from the water | moisture content (humidity) of the piezoelectric material layer 70 can be prevented. Further, the second insulating film 110 covers the layers constituting the piezoelectric element 300 and the surface of the lead electrode 90 except for the terminal portion 90a of the lead electrode 90, so that the end of the second insulating film 110 is covered. Even when moisture enters from the part side, it is possible to prevent moisture from reaching the piezoelectric layer 70 and to more reliably prevent breakage of the piezoelectric layer 70 due to moisture.

ここで、このような第1及び第2の絶縁膜100,110の材料としては、無機絶縁材料であればよいが、例えば、酸化アルミニウム(AlO)、酸化シリコン(SiO)、及び酸化タンタル(TaO)等の無機絶縁材料を用いるのが好ましい。例えば、第1及び第2の絶縁膜100,110の何れか一方あるいは両方の材料として酸化アルミニウムを用いれば、これら第1及び第2の絶縁膜100,110の膜厚が比較的薄く形成されていても、高湿度環境下での水分透過を十分に防ぐことができる。特に、第1及び第2の絶縁膜100,110のそれぞれが酸化アルミニウムで形成されている場合には、それぞれの膜厚が50nm程度であっても、水分の透過を十分に防ぐことができる。 Here, the material of the first and second insulating films 100 and 110 may be an inorganic insulating material. For example, aluminum oxide (AlO x ), silicon oxide (SiO x ), and tantalum oxide. It is preferable to use an inorganic insulating material such as (TaO x ). For example, when aluminum oxide is used as one or both of the first and second insulating films 100 and 110, the first and second insulating films 100 and 110 are formed to be relatively thin. However, moisture permeation in a high humidity environment can be sufficiently prevented. In particular, when each of the first and second insulating films 100 and 110 is formed of aluminum oxide, it is possible to sufficiently prevent the permeation of moisture even if each film thickness is about 50 nm.

また、第1の絶縁膜100と第2の絶縁膜110とを同一材料で形成するのが好ましい。第1の絶縁膜100と第2の絶縁膜110との密着性を高めることができ、圧電素子300の水分による破壊を長期に亘って防止することができるからである。   In addition, the first insulating film 100 and the second insulating film 110 are preferably formed using the same material. This is because the adhesion between the first insulating film 100 and the second insulating film 110 can be improved, and the piezoelectric element 300 can be prevented from being damaged by moisture over a long period of time.

なお、流路形成基板10の圧電素子300側の面には、圧電素子300に対向する領域にその運動を阻害しない程度の空間を確保可能な圧電素子保持部31を有する保護基板30が接着剤35を介して接合されている。圧電素子300は、この圧電素子保持部31内に形成されているため、外部環境の影響を殆ど受けない状態で保護されている。そして、上述したように、各リード電極90が圧電素子保持部31の外側まで延設されて端子部90aが形成され、保護基板30上に実装された駆動IC200の端子部200aに一端が接続された接続配線210の他端が各リード電極90の端子部90aに接続されている。   A protective substrate 30 having a piezoelectric element holding portion 31 capable of ensuring a space that does not hinder the movement of the region facing the piezoelectric element 300 on the surface of the flow path forming substrate 10 on the piezoelectric element 300 side is an adhesive. 35 is joined. Since the piezoelectric element 300 is formed in the piezoelectric element holding part 31, it is protected in a state hardly affected by the external environment. As described above, each lead electrode 90 extends to the outside of the piezoelectric element holding portion 31 to form the terminal portion 90a, and one end is connected to the terminal portion 200a of the drive IC 200 mounted on the protective substrate 30. The other end of the connection wiring 210 is connected to the terminal portion 90 a of each lead electrode 90.

さらに、保護基板30には、流路形成基板10の連通部13に対応する領域にリザーバ部32が設けられている。このリザーバ部32は、本実施形態では、保護基板30を厚さ方向に貫通して圧力発生室12の並設方向に沿って設けられており、上述した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130を構成している。保護基板30の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス材料、金属、樹脂等が挙げられるが、流路形成基板10の熱膨張率と略同一の材料で形成されていることがより好ましく、本実施形態では、流路形成基板10と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。   Further, the protective substrate 30 is provided with a reservoir portion 32 in a region corresponding to the communication portion 13 of the flow path forming substrate 10. In this embodiment, the reservoir portion 32 is provided along the direction in which the pressure generating chambers 12 are arranged so as to penetrate the protective substrate 30 in the thickness direction, and as described above, the communication portion of the flow path forming substrate 10. 13, a reservoir 130 is formed which serves as a common ink chamber for each pressure generating chamber 12. Examples of the material of the protective substrate 30 include glass, ceramic material, metal, resin, and the like, but it is more preferable that the protective substrate 30 be formed of substantially the same material as the thermal expansion coefficient of the flow path forming substrate 10. In the embodiment, a single crystal silicon substrate made of the same material as the flow path forming substrate 10 is used.

また、保護基板30上には、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。封止膜41は、剛性が低く可撓性を有する材料(例えば、厚さが6μmのポリフェニレンサルファイド(PPS)フィルム)からなり、この封止膜41によってリザーバ部32の一方面が封止されている。また、固定板42は、金属等の硬質の材料(例えば、厚さが30μmのステンレス鋼(SUS)等)で形成される。この固定板42のリザーバ130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130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。   A compliance substrate 40 including a sealing film 41 and a fixing plate 42 is bonded onto the protective substrate 30. The sealing film 41 is made of a material having low rigidity and flexibility (for example, a polyphenylene sulfide (PPS) film having a thickness of 6 μm), and one surface of the reservoir portion 32 is sealed by the sealing film 41. Yes. The fixing plate 42 is made of a hard material such as metal (for example, stainless steel (SUS) having a thickness of 30 μm). Since the region of the fixing plate 42 facing the reservoir 130 is an opening 43 that is completely removed in the thickness direction, one surface of the reservoir 130 is sealed only with a flexible sealing film 41. Has been.

このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドでは、図示しない外部インク供給手段からインクを取り込み、リザーバ130からノズル開口21に至るまで内部をインクで満たした後、駆動IC200からの記録信号に従い、圧力発生室12に対応するそれぞれの下電極膜60と上電極膜80との間に電圧を印加し、振動板及び圧電素子300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。   In such an ink jet recording head of this embodiment, after taking ink from an external ink supply means (not shown) and filling the interior from the reservoir 130 to the nozzle opening 21, the pressure is applied according to the recording signal from the drive IC 200. By applying a voltage between each of the lower electrode film 60 and the upper electrode film 80 corresponding to the generation chamber 12 to bend and deform the diaphragm and the piezoelectric element 300, the pressure in each pressure generation chamber 12 is increased. Ink droplets are ejected from the opening 21.

ここで、このようなインクジェット式記録ヘッドの製造方法について、図4〜図7を参照して説明する。なお、図4〜図7は、圧力発生室12の長手方向の断面図である。まず、図4(a)に示すように、シリコン単結晶基板である流路形成基板10を約1100℃の拡散炉で熱酸化し、流路形成基板10の表面に弾性膜50及びマスク膜51を構成する二酸化シリコン膜52を形成する。次いで、図4(b)に示すように、弾性膜50(二酸化シリコン膜52)上に、ジルコニウム(Zr)層を形成した後、例えば、500〜1200℃の拡散炉で熱酸化して酸化ジルコニウム(ZrO)からなる絶縁体膜55を形成する。次いで、図4(c)に示すように、例えば、白金とイリジウムとを絶縁体膜55上に積層することにより下電極膜60を形成した後、この下電極膜60を所定形状にパターニングする。 Here, a method of manufacturing such an ink jet recording head will be described with reference to FIGS. 4 to 7 are cross-sectional views of the pressure generation chamber 12 in the longitudinal direction. First, as shown in FIG. 4A, the flow path forming substrate 10 which is a silicon single crystal substrate is thermally oxidized in a diffusion furnace at about 1100 ° C., and the elastic film 50 and the mask film 51 are formed on the surface of the flow path forming substrate 10. A silicon dioxide film 52 is formed. Next, as shown in FIG. 4B, after a zirconium (Zr) layer is formed on the elastic film 50 (silicon dioxide film 52), it is thermally oxidized in, for example, a diffusion furnace at 500 to 1200 ° C. to form zirconium oxide. An insulator film 55 made of (ZrO x ) is formed. Next, as shown in FIG. 4C, for example, after the lower electrode film 60 is formed by laminating platinum and iridium on the insulator film 55, the lower electrode film 60 is patterned into a predetermined shape.

次に、図4(d)に示すように、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等からなる圧電体層70と、例えば、イリジウムからなる上電極膜80とを流路形成基板10の全面に形成する。次いで、図5(a)に示すように、圧電体層70及び上電極膜80を、各圧力発生室12に対向する領域にパターニングして圧電素子300を形成する。   Next, as shown in FIG. 4D, for example, a piezoelectric layer 70 made of lead zirconate titanate (PZT) or the like and an upper electrode film 80 made of iridium, for example, are formed on the entire surface of the flow path forming substrate 10. To form. Next, as shown in FIG. 5A, the piezoelectric layer 300 is formed by patterning the piezoelectric layer 70 and the upper electrode film 80 in regions facing the pressure generation chambers 12.

次いで、図5(b)に示すように、本実施形態では、酸化アルミニウム(AlO)からなる第1の絶縁膜100を形成すると共に所定形状にパターニングする。すなわち、第1の絶縁膜100を流路形成基板10の全面に厚膜で形成し、所定のマスクを介してエッチングを行うことにより、後述する工程で形成されるリード電極90の端子部90aの周りを囲む領域に段差部120を形成すると共に、各上電極膜80に対向する領域に接続孔100aを形成する。 Next, as shown in FIG. 5B, in this embodiment, the first insulating film 100 made of aluminum oxide (AlO x ) is formed and patterned into a predetermined shape. That is, the first insulating film 100 is formed as a thick film on the entire surface of the flow path forming substrate 10 and is etched through a predetermined mask, whereby the terminal portion 90a of the lead electrode 90 formed in the process described later is performed. A step 120 is formed in a surrounding region, and a connection hole 100 a is formed in a region facing each upper electrode film 80.

次に、図5(c)に示すように、リード電極90を形成する。具体的には、流路形成基板10の全面に亘って、例えば、チタンタングステン合金からなる第1の金属層91を形成した後、この上からアルミニウム合金からなる第2の金属層92を形成し、例えば、レジスト等からなるマスクパターン(図示なし)を介して、第2の金属層92を所定のエッチング液によって選択的にウェットエッチングして所定形状にパターニングする。次に、第2の金属層92のパターニングで使用したマスクパターンと第2の金属層92とを介して第1の金属層91を、第2の金属層92をエッチングする際に使用したものとは異なる所定のエッチング液によって選択的にウェットエッチングして所定形状にパターニングする。これにより、第1の金属層91と第2の金属層92とからなるリード電極90が形成される。   Next, as shown in FIG. 5C, lead electrodes 90 are formed. Specifically, for example, a first metal layer 91 made of titanium tungsten alloy is formed over the entire surface of the flow path forming substrate 10, and then a second metal layer 92 made of aluminum alloy is formed thereon. For example, the second metal layer 92 is selectively wet-etched with a predetermined etching solution through a mask pattern (not shown) made of a resist or the like and patterned into a predetermined shape. Next, the first metal layer 91 is used for etching the second metal layer 92 through the mask pattern used in the patterning of the second metal layer 92 and the second metal layer 92. Are selectively wet-etched with different predetermined etchants and patterned into a predetermined shape. Thereby, a lead electrode 90 composed of the first metal layer 91 and the second metal layer 92 is formed.

次に、図5(d)に示すように、例えば、酸化アルミニウム(AlO)からなる第2の絶縁膜110を形成すると共に所定形状にパターニングする。すなわち、第2の絶縁膜110を流路形成基板10の全面に形成し、その後、リード電極90の端子部90aに対向する領域の第2の絶縁膜110を除去する。この際、端子部90aの周囲に存在する第2の絶縁膜110が、端子部90aの表面よりも相対的に低くなるように、第2の絶縁膜110をパターニングする。 Next, as shown in FIG. 5D, for example, a second insulating film 110 made of aluminum oxide (AlO x ) is formed and patterned into a predetermined shape. That is, the second insulating film 110 is formed on the entire surface of the flow path forming substrate 10, and then the second insulating film 110 in a region facing the terminal portion 90 a of the lead electrode 90 is removed. At this time, the second insulating film 110 is patterned so that the second insulating film 110 existing around the terminal portion 90a is relatively lower than the surface of the terminal portion 90a.

次いで、図6(a)に示すように、流路形成基板10の圧電素子300側に保護基板30を接着剤35によって接合し、図6(b)に示すように、所定形状にパターニングしたマスク膜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等を形成する。   Next, as shown in FIG. 6A, a protective substrate 30 is bonded to the piezoelectric element 300 side of the flow path forming substrate 10 with an adhesive 35, and a mask patterned into a predetermined shape as shown in FIG. 6B. The pressure generating chamber 12 and the like are formed by anisotropically etching the flow path forming substrate 10 through the film 51.

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。その後は、流路形成基板10にマスク膜51を介してノズルプレート20を接合し、図6(c)に示すように、保護基板30上に駆動IC200を実装すると共にコンプライアンス基板40を接合する。   In practice, a large number of chips are simultaneously formed on a single wafer by the above-described series of film formation and anisotropic etching, and after the process is completed, a single chip-sized flow path is formed as shown in FIG. Divide each substrate 10. After that, the nozzle plate 20 is bonded to the flow path forming substrate 10 through the mask film 51, and the drive IC 200 is mounted on the protective substrate 30 and the compliance substrate 40 is bonded as shown in FIG. 6C.

次に、各圧電素子300から引き出されたリード電極90と駆動IC200とをワイヤボンディングにより接続する。具体的には、図7(a)に示すように、キャピラリー250を用いて、駆動IC200の端子部200aに接続配線210の一端を接続する。次いで、図7(b)に示すように、キャピラリー250を移動させると共に接続配線210を延設し、そのキャピラリー250の先端で、リード電極90の端子部90a(接続面)に対して接続配線210の他端を押圧し、その接続配線210の他端を端子部90aに接続する。   Next, the lead electrode 90 drawn from each piezoelectric element 300 and the drive IC 200 are connected by wire bonding. Specifically, as shown in FIG. 7A, one end of the connection wiring 210 is connected to the terminal portion 200 a of the drive IC 200 using the capillary 250. Next, as shown in FIG. 7B, the capillary 250 is moved and the connection wiring 210 is extended, and the connection wiring 210 is connected to the terminal portion 90 a (connection surface) of the lead electrode 90 at the tip of the capillary 250. The other end of the connection wiring 210 is connected to the terminal portion 90a.

このように、キャピラリー250を用いて、各リード電極90の端子部90aに接続配線210をワイヤボンディングする際には、その端子部90aの表面よりも第2の絶縁膜110の端部が相対的に低い位置にある。このため、ワイヤボンディング時に、例えば、キャピラリーの先端外径が端子部90a表面の幅よりも大きい場合や、キャピラリー位置が多少ずれた場合、あるいはキャピラリー先端が端子部90a上で沈み込んだ場合でも、キャピラリー250の先端が第2の絶縁膜110に接触することはなく、接続配線210と端子部90aとを確実に接続することができる。したがって、歩留まりを向上することができる。また、段差部120内の第1及び第2の金属層91,92の縁部90bを第2の絶縁膜110によって覆っているので、ワイヤボンディング時に端子部90aが剥離するのを防止することができる。   Thus, when the connection wiring 210 is wire-bonded to the terminal portion 90a of each lead electrode 90 using the capillary 250, the end portion of the second insulating film 110 is relative to the surface of the terminal portion 90a. In a low position. Therefore, at the time of wire bonding, for example, when the tip outer diameter of the capillary is larger than the width of the surface of the terminal portion 90a, when the capillary position is slightly shifted, or when the capillary tip sinks on the terminal portion 90a, The tip of the capillary 250 does not contact the second insulating film 110, and the connection wiring 210 and the terminal portion 90a can be reliably connected. Therefore, the yield can be improved. Moreover, since the edge part 90b of the 1st and 2nd metal layers 91 and 92 in the level | step-difference part 120 is covered with the 2nd insulating film 110, it can prevent that the terminal part 90a peels at the time of wire bonding. it can.

なお、その後は、図示しないが、駆動IC200とリード電極90とを接続配線210によって接続した領域を樹脂でモールドすることで、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドが製造される。ここで、リード電極90の各端子部90aを含む流路形成基板10の端部の上面は、各圧電素子300の並設方向に亘って凹凸面となっているため、モールド樹脂による面方向の力は、接続配線210と端子部90aとに分散されて作用するため、モールド後に接続配線210と端子部90aとが剥離する虞は少なくなる。   Thereafter, although not shown, the ink jet recording head of this embodiment is manufactured by molding a region where the driving IC 200 and the lead electrode 90 are connected by the connection wiring 210 with resin. Here, since the upper surface of the end portion of the flow path forming substrate 10 including each terminal portion 90a of the lead electrode 90 is an uneven surface over the direction in which the piezoelectric elements 300 are arranged side by side, Since the force acts by being distributed between the connection wiring 210 and the terminal portion 90a, the possibility that the connection wiring 210 and the terminal portion 90a are separated after molding is reduced.

(実施形態2)
図8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要部拡大平面図である。上述した実施形態1では、隣接する端子部90aの周りを囲むように連続的に段差部120を設け、この段差部120内に延接された第1及び第2の金属層91,92の縁部90bを第2の絶縁膜110で覆うようにした例を説明したが、本実施形態では、隣接する端子部90aの間の領域に第2の絶縁膜110を設けないようにした例である。このような構造としても、リード電極90の長手方向両端部側が第2の絶縁膜110で覆われるため、端子部90aの剥離を防止することができる。また、隣接するリード電極90、特に、端子部90aの間隔を狭くすることができるため、端子部90aの剥離を防止しつつ、圧電素子の高密度化に対応することができる。
(Embodiment 2)
FIG. 8 is an enlarged plan view of a main part of an ink jet recording head according to Embodiment 2 of the present invention. In the first embodiment described above, the step portion 120 is continuously provided so as to surround the adjacent terminal portion 90a, and the edges of the first and second metal layers 91 and 92 extending into the step portion 120 are provided. The example in which the portion 90b is covered with the second insulating film 110 has been described, but in the present embodiment, the second insulating film 110 is not provided in the region between the adjacent terminal portions 90a. . Even in such a structure, since both end portions in the longitudinal direction of the lead electrode 90 are covered with the second insulating film 110, the terminal portion 90a can be prevented from being peeled off. Further, since the interval between the adjacent lead electrodes 90, in particular, the terminal portions 90a can be narrowed, it is possible to cope with the increase in the density of the piezoelectric elements while preventing the terminal portions 90a from being peeled off.

(実施形態3)
図9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要部拡大断面図である。上述した実施形態1では、第1の絶縁膜100をエッチングして段差部120を形成した例を説明したが、本実施形態では、絶縁体膜55上に配線400を設け、この配線400上に第1の絶縁膜100Bを均一な厚さで設けることで、第1の絶縁膜100Bの端子部90aの周囲に段差部120Aを設けるようにした例である。このように絶縁体膜55上の所定部分に配線400を設けてその上から第1の絶縁膜100Bを形成することで、この第1の絶縁膜100Bに段差部120Aを比較的容易に形成することができる。
(Embodiment 3)
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of a main part of an ink jet recording head according to Embodiment 3 of the present invention. In Embodiment 1 described above, the example in which the step portion 120 is formed by etching the first insulating film 100 has been described. However, in the present embodiment, the wiring 400 is provided on the insulating film 55, and the wiring 400 is formed on the wiring 400. In this example, the step portion 120A is provided around the terminal portion 90a of the first insulating film 100B by providing the first insulating film 100B with a uniform thickness. Thus, by providing the wiring 400 at a predetermined portion on the insulating film 55 and forming the first insulating film 100B from the wiring 400, the stepped portion 120A can be relatively easily formed in the first insulating film 100B. be able to.

また、図10に示すように、圧電素子300の長手方向一端部から第1のリード電極95Aを絶縁体膜55上に引き出し、この第1のリード電極95Aの先端部を上述した配線400として利用するようにしてもよい。具体的には、第1のリード電極95Aを絶縁体膜55上に引き出して、この上から、第1の絶縁膜100Bを略均一な厚さで設ける。そして、このような構造においては、第1の絶縁膜100Bが接続孔100aを介して第2のリード電極95Bに接続され、この上から、端子部90aを除いて、第2の絶縁膜110Bによって覆われる。   As shown in FIG. 10, the first lead electrode 95A is drawn on the insulator film 55 from one longitudinal end portion of the piezoelectric element 300, and the tip portion of the first lead electrode 95A is used as the wiring 400 described above. You may make it do. Specifically, the first lead electrode 95A is drawn out on the insulating film 55, and the first insulating film 100B is provided with a substantially uniform thickness on the first lead electrode 95A. In such a structure, the first insulating film 100B is connected to the second lead electrode 95B through the connection hole 100a, and the second insulating film 110B except for the terminal portion 90a from above is connected by the second insulating film 110B. Covered.

(他の実施形態)
以上、本発明の各実施形態を説明したが、インクジェット式記録ヘッドの基本的構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した各実施形態では、リード電極90,95Bの先端部に端子部90aを設けることで、端子部90aと圧電素子300とを電気的に接続するようにしたが、これに限定されず、端子部と圧電素子とをその他の配線等で接続してもよい。
(Other embodiments)
Although the embodiments of the present invention have been described above, the basic configuration of the ink jet recording head is not limited to the above-described one. For example, in each of the embodiments described above, the terminal portion 90a is electrically connected to the piezoelectric element 300 by providing the terminal portion 90a at the tip of the lead electrodes 90 and 95B. However, the present invention is not limited to this. The terminal portion and the piezoelectric element may be connected by other wiring or the like.

また、上述した実施形態1では、端子部90aの周りを囲むように段差部120を設け、段差部120内の第1及び第2の金属層91,92の縁部90bを第2の絶縁膜110で覆うようにしたが、これに限定されず、リード電極の先端面側、あるいは、リード電極の幅方向両側に段差部を少なくとも設け、これらの段差部の少なくとも壁面に端子部を構成する金属層を延設すると共に、段差部内の金属層の縁部を第2の絶縁膜で覆うようにしてもよい。このような構造としても、ワイヤボンディング時に端子部が剥離するのを防止することができる。   In the first embodiment described above, the step portion 120 is provided so as to surround the terminal portion 90a, and the edge portions 90b of the first and second metal layers 91 and 92 in the step portion 120 are formed as the second insulating film. However, the present invention is not limited to this, and is not limited thereto. At least a step portion is provided on the leading end surface side of the lead electrode or on both sides in the width direction of the lead electrode, and the metal constituting the terminal portion on at least the wall surface of these step portions. While extending a layer, you may make it cover the edge part of the metal layer in a level | step-difference part with a 2nd insulating film. Even with such a structure, it is possible to prevent the terminal portion from being peeled off during wire bonding.

さらに、上述した実施形態1では、上電極膜80の面上から引き出されたリード電極90(上電極用リード電極)に本発明を適用した場合について説明したが、これに限定されず、下電極膜から引き出されるリード電極(下電極用リード電極)に本発明を適用するようにしてもよい。   Further, in the above-described first embodiment, the case where the present invention is applied to the lead electrode 90 (upper electrode lead electrode) drawn from the surface of the upper electrode film 80 has been described. You may make it apply this invention to the lead electrode (lead electrode for lower electrodes) pulled out from the film | membrane.

なお、上述した実施形態1では、リード電極90(端子部90a)を構成する第1の金属層91上に第2の金属層92を略同一形状で設けるようにした例を説明したが、これに限定されず、例えば、第2の金属層を第1の金属層の外形よりも小さくしてもよい。これにより、第1及び第2の金属層の縁部と第2の絶縁膜との接触面積が大きくなるため、密着力が向上し、ワイヤボンディング時に端子部が剥離するのをより確実に防止することができる。   In the first embodiment described above, the example in which the second metal layer 92 is provided in substantially the same shape on the first metal layer 91 constituting the lead electrode 90 (terminal portion 90a) has been described. For example, the second metal layer may be smaller than the outer shape of the first metal layer. This increases the contact area between the edge of the first and second metal layers and the second insulating film, thereby improving the adhesion and more reliably preventing the terminal portion from being peeled off during wire bonding. be able to.

また、例えば、上述の実施形態1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。   Further, for example, in the above-described first embodiment, a thin film type ink jet recording head manufactured by applying a film forming and lithography process is taken as an example. However, the present invention is not limited to this example. The present invention can also be applied to a thick film type ink jet recording head formed by a method such as affixing.

さらに、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11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。   Furthermore, the ink jet recording head of each of these embodiments constitutes a part of a recording head unit including an ink flow path communicating with an ink cartridge or the like, and is mounted on the ink jet recording apparatus. FIG. 11 is a schematic view showing an example of the ink jet recording apparatus.

図11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。   As shown in FIG. 11, in the recording head units 1A and 1B having the ink jet recording head, cartridges 2A and 2B constituting ink supply means are detachably provided, 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 body 4 so as to be movable in the axial direction. The recording head units 1A and 1B, for example, are configured to eject a black ink composition and a color ink composition, respectively.

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上を搬送されるようになっている。   The driving force of the driving motor 6 is transmitted to the carriage 3 via a plurality of gears and timing belt 7 (not shown), so that the carriage 3 on which the recording head units 1A and 1B are mounted is moved along the carriage shaft 5. The On the other hand, the apparatus 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 on the platen 8. It is like that.

また、上述した実施形態においては、本発明の液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを説明したが、液体噴射ヘッドの基本的構成は上述したものに限定されるものではない。本発明は、広く液体噴射ヘッドの全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射するものにも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレー、FED(面発光ディスプレー)等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオchip製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。また、本発明は、液体噴射ヘッド(インクジェット式記録ヘッド)に搭載されるアクチュエータ装置だけでなく、あらゆる装置に搭載されるアクチュエータ装置に適用できることは言うまでもない。   In the above-described embodiment, the ink jet recording head has been described as an example of the liquid ejecting head of the present invention. However, the basic configuration of the liquid ejecting head is not limited to the above-described configuration. The present invention covers a wide range of liquid ejecting heads, and can naturally be applied to those ejecting liquids other than ink. Other liquid ejecting heads include, for example, various recording heads used in image recording apparatuses such as printers, color material ejecting heads used in the manufacture of color filters such as liquid crystal displays, organic EL displays, and FEDs (surface emitting displays). Examples thereof include an electrode material ejection head used for electrode formation, a bioorganic matter ejection head used for biochip production, and the like. Further, it goes without saying that the present invention can be applied not only to an actuator device mounted on a liquid jet head (inkjet recording head) but also to an actuator device mounted on any device.

実施形態1に係る記録ヘッドの分解斜視図。FIG. 3 is an exploded perspective view of the recording head according to the first embodiment. 実施形態1に係る記録ヘッドの平面図及び断面図。2A and 2B are a plan view and a cross-sectional view of the recording head according to the first embodiment. 実施形態1に係る記録ヘッドの要部拡大断面図。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the recording head according to the first embodiment. 実施形態1に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the recording head according to the first embodiment. 実施形態1に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the recording head according to the first embodiment. 実施形態1に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the recording head according to the first embodiment. 実施形態1に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the recording head according to the first embodiment. 実施形態2に係る記録ヘッドの要部拡大平面図。FIG. 6 is an enlarged plan view of a main part of a recording head according to a second embodiment. 実施形態3に係る記録ヘッドの要部拡大断面図。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a recording head according to a third embodiment. 実施形態3に係る記録ヘッドの要部拡大断面図。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a recording head according to a third embodiment. 一実施形態に係る記録装置の概略図。1 is a schematic diagram of a recording apparatus according to an embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

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 保護基板、 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 リード電極、 100 第1の絶縁膜、 110 第2の絶縁膜、 120 段差部、 130 リザーバ、 200 駆動IC、 210 接続配線、 250 キャピラリー、 300 圧電素子、 400 配線   10 flow path forming substrate, 12 pressure generating chamber, 20 nozzle plate, 21 nozzle opening, 30 protective substrate, 40 compliance substrate, 60 lower electrode film, 70 piezoelectric layer, 80 upper electrode film, 90 lead electrode, 100 first electrode Insulating film 110 Second insulating film 120 Stepped portion 130 Reservoir 200 Drive IC 210 Connection wiring 250 Capillary 300 Piezoelectric element 400 Wiring

Claims (10)

圧力発生室が形成される基板の一方面側に設けられる振動板と、該振動板を介して設けられる下電極、圧電体層及び上電極からなる複数の圧電素子と、前記圧電素子に電気的に接続されると共にワイヤボンディングにより接続配線が接続される端子部とを具備するアクチュエータ装置において、
無機絶縁材料からなり表面に前記端子部が設けられると共に当該端子部の周囲の少なくとも一部に該端子部よりも高さが相対的に低い段差部が設けられる第1の絶縁膜によって少なくとも前記圧電素子が覆われており、前記段差部内には、前記端子部を構成する金属層が当該端子部から前記段差部内の少なくとも該端子部の表面に対して交差する壁面まで連続的に設けられ、前記段差部内の前記金属層の縁部の少なくとも一部が無機絶縁材料からなる第2の絶縁膜で覆われ、且つ前記端子部の表面が、前記段差部内の前記金属層の縁部を覆った前記第2の絶縁膜の端部よりも相対的に高い位置に設けられていることを特徴とするアクチュエータ装置。
A vibration plate provided on one side of the substrate on which the pressure generating chamber is formed, a plurality of piezoelectric elements including a lower electrode, a piezoelectric layer, and an upper electrode provided through the vibration plate, and electrically connecting the piezoelectric element And an actuator device having a terminal portion to which connection wiring is connected by wire bonding.
At least the piezoelectric element is formed by a first insulating film made of an inorganic insulating material, the terminal part being provided on the surface, and a step part having a relatively lower height than the terminal part provided at least around the terminal part. The element is covered, and in the stepped portion, a metal layer constituting the terminal portion is continuously provided from the terminal portion to a wall surface intersecting at least the surface of the terminal portion in the stepped portion, The edge part of the metal layer in the step part is covered with a second insulating film made of an inorganic insulating material, and the surface of the terminal part covers the edge part of the metal layer in the step part. An actuator device, wherein the actuator device is provided at a position relatively higher than an end portion of the second insulating film.
請求項1において、前記圧電素子から前記第1の絶縁膜上に引き出されたリード電極を具備し、前記端子部が当該リード電極の先端部に設けられ、且つ前記段差部が、前記リード電極の少なくとも先端面側に設けられ、少なくとも前記リード電極の先端面側の前記段差部内に延設された前記金属層の縁部が前記第2の絶縁膜によって覆われていることを特徴とするアクチュエータ装置。 2. The lead electrode according to claim 1, further comprising a lead electrode led out from the piezoelectric element onto the first insulating film, wherein the terminal portion is provided at a tip portion of the lead electrode, and the step portion is formed on the lead electrode. An actuator device comprising: an edge portion of the metal layer which is provided at least on the tip surface side and extends at least in the stepped portion on the tip surface side of the lead electrode is covered with the second insulating film. . 請求項1において、前記圧電素子から前記第1の絶縁膜上に引き出されたリード電極を具備し、前記端子部が当該リード電極の先端部に設けられ、且つ前記段差部が、前記リード電極の少なくとも幅方向両側に設けられ、少なくとも前記リード電極の幅方向両側の前記段差部内に延設された前記金属層の縁部が前記第2の絶縁膜によって覆われていることを特徴とするアクチュエータ装置。 2. The lead electrode according to claim 1, further comprising a lead electrode led out from the piezoelectric element onto the first insulating film, wherein the terminal portion is provided at a tip portion of the lead electrode, and the step portion is formed on the lead electrode. Actuator device provided at least on both sides in the width direction, and at least edges of the metal layer extending in the stepped portions on both sides in the width direction of the lead electrode are covered with the second insulating film. . 請求項1〜3の何れかにおいて、前記段差部が、前記端子部の周りを囲んで設けられ、当該段差部内に延設された前記金属層の縁部が前記第2の絶縁膜によって覆われていることを特徴とするアクチュエータ装置。 4. The step portion according to claim 1, wherein the step portion is provided so as to surround the terminal portion, and an edge portion of the metal layer extending in the step portion is covered with the second insulating film. An actuator device characterized by comprising: 請求項1〜4の何れかにおいて、前記端子部は、前記第1の絶縁膜側に設けられる第1の金属層と、該第1の金属層上に設けられて当該第1の金属層よりも外形が小さい第2の金属層とで構成されていることを特徴とするアクチュエータ装置。 5. The terminal portion according to claim 1, wherein the terminal portion includes a first metal layer provided on the first insulating film side, and the first metal layer provided on the first metal layer. And the second metal layer having a small outer shape. 請求項1〜5の何れかにおいて、前記端子部には、駆動ICの端子部に一端が接続された前記接続配線の他端が接続されることを特徴とするアクチュエータ装置。 The actuator device according to claim 1, wherein the other end of the connection wiring having one end connected to the terminal portion of the drive IC is connected to the terminal portion. 請求項1〜6の何れかにおいて、前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜とが同一材料からなることを特徴とするアクチュエータ装置。 7. The actuator device according to claim 1, wherein the first insulating film and the second insulating film are made of the same material. 請求項7において、前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜とが酸化アルミニウムからなることを特徴とするアクチュエータ装置。 8. The actuator device according to claim 7, wherein the first insulating film and the second insulating film are made of aluminum oxide. 請求項1〜8の何れかのアクチュエータ装置の前記基板の他方面側に、前記圧力発生室に連通するノズル開口を有するノズルプレートが接合されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。 A liquid ejecting head, comprising: a nozzle plate having a nozzle opening communicating with the pressure generating chamber is bonded to the other surface side of the substrate of the actuator device according to claim 1. 請求項9の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。 A liquid ejecting apparatus comprising the liquid ejecting head according to claim 9.
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