JP2009297953A

JP2009297953A - 静電アクチュエータの製造方法、静電アクチュエータ、液滴吐出ヘッドの製造方法、液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置の製造方法及び液滴吐出装置

Info

Publication number: JP2009297953A
Application number: JP2008153098A
Authority: JP
Inventors: Yuki Sakashita; 友樹坂下
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2008-06-11
Filing date: 2008-06-11
Publication date: 2009-12-24

Abstract

【課題】製造工程途中において、エッチング液やエッチングガスのギャップへの侵入に起因する歩留まり低下を防止することが可能な静電アクチュエータの製造方法等を提供する。
【解決手段】振動板と振動板にギャップを介して対向配置された対向電極とを有し封止されているアクチュエータ部を備えた静電アクチュエータの製造方法であって、ガラス基板３００に凹部３２を形成し、凹部３２内に対向電極３１を形成する工程と、ガラス基板３００の凹部３２内に、封止用の壁を低融点ガラス３５ａにより形成する工程と、ガラス基板３００とシリコン基板２００とを接合し、封止用の壁により、凹部３２を最終的にアクチュエータ部となる部分とそれ以外の部分とに分離するとともに、最終的にアクチュエータ部となる部分を封止する工程と、シリコン基板２００を薄板化して少なくとも振動板２２を形成し、アクチュエータ部を完成する工程とを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、静電アクチュエータの製造方法、静電アクチュエータ、液滴吐出ヘッドの製造方法、液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置の製造方法及び液滴吐出装置に関するものである。

液滴を吐出するための液滴吐出ヘッドとして、例えば静電アクチュエータを備えたインクジェットヘッドがある。この種のインクジェットヘッドとして、吐出前のインクを貯えて吐出させる圧力室を備え、圧力室の底面を構成する底壁を振動板（可動電極）とし、この振動板に対向配置した対向電極（固定電極）を利用して該振動板を撓ませて圧力室内の圧力を高め、インクを加圧することで圧力室と連通するノズル孔から液滴を吐出させるものがある。このようなインクジェットヘッドを製造する方法として、対向電極となる複数の電極が形成されたガラス基板に流路形成前のシリコン基板を接合した後、該シリコン基板を薄板化し、その後、圧力室等の流路をウェットエッチングで形成する方法が提案されている（例えば特許文献１又は特許文献２参照）。

特開２００４−８２５７２号公報（第９頁〜第１２頁、図４）特開２００４−３０６４４４号公報(第５頁〜第７頁、図４、図５)

対向電極となる複数の電極が形成されたガラス基板に流路形成前のシリコン基板を接合した後、該シリコン基板に圧力室等の流路を形成する方法では、それらの電極を外部機器に接続するための電極取り出し口もシリコン基板に形成される。この電極取り出し口となる部分は、振動板となる個々の圧力室底面よりも面積が大きい。したがって、加工途中で圧力室底面（振動板）と同等の厚さまでエッチングされてしまうと、この部分の剛性が非常に弱くなってしまい、機械的な振動や、対向電極とシリコン基板とのギャップ内に挟まった異物が押し上げる力等によって、その部分が割れる場合がある。

このような割れが生じると、割れた際の破片等の異物がギャップに混入したり、後の工程でエッチング液がギャップに浸入するおそれがある。さらに、電極取り出し口は、エッチングにより圧力室底面（振動板）と同等の厚さまでウェットエッチングされた後、ドライエッチングにより貫通されることで完成するが、このドライエッチングの際に、エッチングガスがギャップ内に回り込み、対向電極上に形成されている絶縁膜にダメージを与えることがある。

このように、従来の製造方法では、エッチング液やエッチングガスのギャップへの侵入により歩留まりの低下を起こす可能性が高いという問題があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、製造工程途中において、エッチング液やエッチングガスのギャップへの侵入に起因する歩留まり低下を防止することが可能な静電アクチュエータの製造方法、この製造方法で製造された静電アクチュエータ、液滴吐出ヘッドの製造方法、この製造方法で製造された液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置の製造方法及び液滴吐出装置を提供することを目的とする。

本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、可動電極と可動電極にギャップを介して対向配置された固定電極とを有し封止されているアクチュエータ部を備えた静電アクチュエータの製造方法であって、第１の基板に凹部を形成し、凹部内に固定電極を形成する工程と、第１の基板の凹部内に、封止用の壁を低融点ガラスにより形成する工程と、第１の基板と第２の基板とを接合し、封止用の壁により、凹部を最終的にアクチュエータ部となる部分とそれ以外の部分とに分離するとともに、最終的にアクチュエータ部となる部分を封止する工程と、第２の基板を薄板化して少なくとも可動電極を形成し、アクチュエータ部を完成する工程とを有するものである。
第１の基板と第２の基板とを接合後の製造工程途中で、最終的にアクチュエータ部となる部分以外の部分に割れが生じたとしても、アクチュエータ部となる部分は封止されているため、製造工程で使用される薬液等がアクチュエータ部に侵入するのを防止でき、歩留まりを向上させることができる。

また、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、第１の基板と第２の基板とを接合する工程の後、固定電極を外部機器に接続するための電極取り出し口となる貫通部分を第２の基板に形成する工程を有し、その形成位置は、最終的にアクチュエータ部となる部分以外の部分に位置するものである。
第２の基板に電極取り出し口を形成する際に割れが生じたとしても、電極取り出し口を形成する際の薬液等がアクチュエータ部に侵入するのを防止できる。

また、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、封止用の壁を低融点ガラスにより形成する工程では、第１の基板上に低融点ガラスを載置し、焼成、定着を行った後、低融点ガラスの表面を、第１の基板の表面と面一となるまで研削するものである。
これにより、第１の基板と第２の基板との接合を良好なものとすることができるとともに、アクチュエータ部を気密に封止することが可能となる。

また、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、可動電極と可動電極にギャップを介して対向配置された固定電極とを有し封止されているアクチュエータ部を複数備えるとともに、複数のアクチュエータ部の電極取り出し口を備えた静電アクチュエータの製造方法であって、第１の基板に複数の凹部を形成し、各凹部内にそれぞれ固定電極を形成する工程と、第１の基板の凹部内に、封止用の壁を低融点ガラスにより形成する工程と、第１の基板と第２の基板とを接合し、封止用の壁により、凹部を最終的にアクチュエータ部となる部分と電極取り出し口となる部分とに分離するとともに、最終的にアクチュエータ部となる部分を封止する工程と、第２の基板を薄板化して可動電極を形成しアクチュエータ部を完成するとともに、第２の基板を薄板化して電極取り出し口を形成する工程とを有するものである。
第１の基板と第２の基板とを接合後の第２の基板に電極取り出し口となる貫通部分を形成途中で、電極取り出し口の形成部分に割れが生じたとしても、アクチュエータ部となる部分は封止されているため、電極取り出し口を形成する際の薬液等がアクチュエータ部に侵入するのを防止でき、歩留まりを向上することができる。

また、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、低融点ガラスを、全ての固定電極に渡って設けるようにし、全固定電極に対して封止用の壁をまとめて一度に形成するものである。
これにより、全固定電極に対して封止用の壁をまとめて一度に形成することができる。

また、本発明に係る静電アクチュエータは、上記の何れかの静電アクチュエータの製造方法で製造されたものである。
これにより、アクチュエータ部が気密に封止されて信頼性の高い静電アクチュエータを得ることができる。

また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、液滴を吐出する単一または複数のノズル孔を有する第３の基板と、第３の基板との間で、ノズル孔のそれぞれに連通する圧力室となる凹部が形成された第２の基板と、圧力室の底部にて構成される振動板に所定のギャップを介して対向配置される対向電極が形成された第１の基板とを備えた液滴吐出ヘッドの製造方法において、上記の何れかの静電アクチュエータの製造方法を有するものである。
これにより、上記効果を奏する液滴吐出ヘッドの製造方法が得られる。

また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、上記の液滴吐出ヘッドの製造方法で製造されたものである。
これにより、アクチュエータ部が気密に封止されて信頼性の高い液滴吐出ヘッドを得ることができる。

また、本発明に係る液滴吐出装置の製造方法は、上記の液滴吐出ヘッドの製造方法を有するものである。
これにより、上記効果を奏する液滴吐出装置の製造方法が得られる。

また、本発明に係る液滴吐出装置は、上記の液滴吐出装置の製造方法で製造されたものである。
これにより、信頼性の高い液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を得ることができる。

以下、本発明の静電アクチュエータの製造方法で製造された静電アクチュエータを備える液滴吐出ヘッドの実施形態を図面に基づいて説明する。なお、ここでは液滴吐出ヘッドの一例として、ノズル基板の表面に設けられたインクノズルからインク液滴を吐出するフェイス吐出型のインクジェットヘッドについて図１〜図３を参照して説明する。また、本発明は、以下の図に示す構造、形状に限定されるものではなく、基板の端部に設けられたインクノズルからインク液滴を吐出するエッジ吐出型のインクジェットヘッドにも適用できるものである。なお、本発明のインクジェットヘッドは、以下の図１に示す構造、形状に限定されるものではなく、圧力室とリザーバ部が別々の基板に設けられた４枚の基板を積層した４層構造のものにも適用することができる。

図１は、本実施形態に係るインクジェットヘッドの概略構成を分解して示す分解斜視図であり、一部を断面で表してある。図２は、図１の右半分の概略構成を示すインクジェットヘッドの縦断面図である。図３は、図２のインクジェットヘッドの上面図である。

本実施の形態のインクジェットヘッド１０は、図１〜図３に示すように、複数のノズル孔１１が所定のピッチで設けられたノズル基板（第３の基板）１と、各ノズル孔１１に対して独立にインク供給路が設けられたキャビティ基板（第２の基板）２と、キャビティ基板２の振動板（可動電極）２２に対向して対向電極（固定電極）３１が配設された電極基板（第１の基板）３とを貼り合わせることにより構成されている。

以下、各基板の構成を更に詳しく説明する。
ノズル基板１は、所要の厚さ（例えば厚さが２８０μｍから６０μｍ程度）に薄くされたシリコン基板から作製されている。
インク滴を吐出するためのノズル孔１１は、例えば径の異なる２段の円筒状に形成されたノズル孔部分、すなわち径が小さくインク滴の噴射口部分となる第１ノズル部１１ａと、第１ノズル部１１ａに連通し、第１ノズル部１１ａよりも径が大きくインク滴の導入部分となる第２ノズル部１１ｂとから構成されている。第１ノズル部１１ａ及び第２ノズル部１１ｂは基板面に対して垂直にかつ同軸上に設けられており、第１ノズル部１１ａは先端がノズル基板１の表面に開口し、第２ノズル部１１ｂはノズル基板１の裏面（キャビティ基板２と接合される接合側の面）に開口している。また、ノズル基板１の吐出面（接合面と反対の表面）には撥インク膜（図示せず）が形成されている。

このように、ノズル孔１１を第１ノズル部１１ａとこれよりも径の大きい第２ノズル部１１ｂとから２段に構成することにより、インク滴を吐出する際の直進性を向上させることができ、安定したインク吐出特性を発揮させることができる。すなわち、インク滴の飛翔方向のばらつきがなくなり、またインク滴の飛び散りがなく、インク滴の吐出量のばらつきを抑制することができる。また、ノズル密度を高密度化することが可能である。

キャビティ基板２は、シリコン基板から作製されている。このシリコン基板にウェットエッチングを施すことにより、インク流路の圧力室２１となる凹部２５、オリフィス２３となる凹部２６、及びリザーバ２４となる凹部２７が形成される。凹部２５は前記ノズル孔１１に対応する位置に独立に複数形成される。したがって、図２に示すようにノズル基板１とキャビティ基板２を接合した際、各凹部２５は圧力室２１を構成し、それぞれノズル孔１１に連通しており、またインク供給口である前記オリフィス２３ともそれぞれ連通している。そして、圧力室２１（凹部２５）の底壁が振動板２２となっている。

凹部２６は、細溝状のオリフィス２３を構成し、この凹部２６を介して凹部２５（圧力室２１）と凹部２７（リザーバ２４）とが連通している。
凹部２７は、インク等の液状材料を貯留するためのものであり、各圧力室２１に共通のリザーバ（共通インク室）２４を構成する。そして、リザーバ２４（凹部２７）はそれぞれオリフィス２３を介して全ての圧力室２１に連通している。なお、オリフィス２３（凹部２６）は前記ノズル基板１の裏面（キャビティ基板２との接合側の面）に設けることもできる。また、リザーバ２４の底部には後述する電極基板３を貫通する孔が設けられ、この孔のインク供給孔３４を通じて図示しないインクカートリッジからインクが供給されるようになっている。

また、キャビティ基板２の全面には熱酸化やプラズマＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によりＳｉＯ₂ やＴＥＯＳ（ＴｅｔｒａｅｔｈｙｌｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅＴｅｔｒａｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ：テトラエトキシシラン、珪酸エチル）膜等からなる絶縁膜２８が膜厚０．１μｍで施されている。この絶縁膜２８は、インクジェットヘッド１０を駆動させた時の絶縁破壊や短絡を防止する目的で設けられる。

電極基板３は、例えば厚さ約１ｍｍのガラス基板から作製される。中でも、キャビティ基板２のシリコン基板と熱膨張係数の近い硼珪酸系の耐熱硬質ガラスを用いるのが適している。これは、電極基板３とキャビティ基板２を陽極接合する際、両基板の熱膨張係数が近いため、電極基板３とキャビティ基板２との間に生じる応力を低減することができ、その結果剥離等の問題を生じることなく電極基板３とキャビティ基板２を強固に接合することができるからである。なお、前記ノズル基板１も同様の理由から硼珪酸系のガラス基板を用いることができる。

電極基板３には、キャビティ基板２の各振動板２２に対向する面の位置にそれぞれ凹部３２が設けられている。凹部３２は、エッチングにより例えば深さ約０．３μｍで形成されている。そして、各凹部３２内には、一般に、ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）からなる対向電極３１が、例えば０．１μｍの厚さでスパッタにより形成される。したがって、振動板２２と対向電極３１との間に形成されるギャップ（空隙）は、この凹部３２の深さ、対向電極３１及び振動板２２を覆う絶縁膜２８の厚さにより決まることになる。このギャップはインクジェットヘッド１０の吐出特性に大きく影響するため、高精度に形成される。

対向電極３１は、リード部３１ａと、フレキシブル配線基板（図示せず）に接続される端子部３１ｂとを有する。端子部３１ｂは、図２及び図３に示すように、配線のためにキャビティ基板２の末端部が開口された電極取り出し口３０内に露出している。また、振動板２２と対向電極３１との間に形成される電極間ギャップの開放端部は、封止材で封止されて封止部３５となっている。このように封止することにより、湿気や塵埃等が電極間ギャップへ侵入するのを防止することができ、インクジェットヘッド１０の信頼性を高く保持することができる。封止材には、本例では低融点ガラスを用いており、低融点ガラスを用いた封止工程については、以下の製造方法の説明の際に詳述する。

上述したように、ノズル基板１、キャビティ基板２及び電極基板３は、図２に示すように貼り合わせることによりインクジェットヘッド１０の本体部が作製される。
また、ここでは、振動板２２と、振動板２２にギャップを隔てて対向配置された対向電極３１とで静電アクチュエータのアクチュエータ部が構成され、アクチュエータ部は、封止部３５で封止された構成を有している。このように構成されたアクチュエータ部の振動板２２と対向電極３１との間に電圧を印加することにより発生する静電気力によって振動板２２を変位させるようにしている。

また、図２及び図３に簡略化して示すように、ドライバＩＣ等の駆動制御回路５が各対向電極３１の端子部３１ｂとキャビティ基板２上に設けられた共通電極２９とに前記フレキシブル配線基板（図示せず）を介して接続されている。

次に、以上のように構成されたインクジェットヘッド１０の動作を説明する。
駆動制御回路５は、対向電極３１に電荷の供給及び停止を制御する発振回路である。この発振回路は例えば２４ｋＨｚで発振し、対向電極３１に例えば０Ｖと３０Ｖのパルス電位を印加して電荷供給を行う。発振回路が駆動し、対向電極３１に電荷を供給して正に帯電させると、振動板２２は負に帯電し、対向電極３１と振動板２２間に静電気力（クーロン力）が発生する。したがって、この静電気力により振動板２２は対向電極３１に引き寄せられて撓む（変位する）。これによって圧力室２１の容積が増大する。そして、対向電極３１への電荷の供給を止めると振動板２２はその弾性力により元に戻り、その際、圧力室２１の容積が急激に減少するため、そのときの圧力により圧力室２１内のインクの一部がインク滴としてノズル孔１１より吐出する。振動板２２が次に同様に変位すると、インクがリザーバ２４からオリフィス２３を通じて圧力室２１内に補給される。

次に、このインクジェットヘッド１０の製造方法を図４〜図６を参照して説明する。図４及び図５は、キャビティ基板２及び電極基板３の製造方法を示す図である。図６（Ａ）〜（Ｃ）は、図４の（Ｂ）〜（Ｄ）のそれぞれのａ−ａ断面図を示している。
（１）キャビティ基板２及び電極基板３の製造方法
電極基板３は以下のようにして製造される。
まず、図４（Ａ）に示すように、硼珪酸ガラス等からなる板厚約１ｍｍのガラス基板（第１の基板）３００に、例えば金・クロムのエッチングマスクを使用してフッ酸によってエッチングすることにより凹部３２を形成する。なお、この凹部３２は対向電極３１の形状より少し大きめの溝状のものであり、対向電極３１ごとに複数形成される。
そして、凹部３２の内部に、例えばスパッタによりＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる対向電極３１を形成する。
その後、ドリル等によってインク供給孔３４となる孔部３４ａを形成することにより、電極基板３が作製される。

次に、図４（Ｂ）及び図６（Ａ）に示すように、電極基板３において、最終的に各静電アクチュエータの封止部３５となる部分に、電子部品等の封止に用いられる低融点ガラス３５ａを配置する。低融点ガラス３５ａは、電極基板３において各凹部３２の配列方向（端子部３１ｂの配列方向）（図３参照）の全幅に渡って設けられている。なお、低融点ガラス３５ａは、低温処理可能で尚かつ無鉛のものが良い。形態としては、ここでは棒状のものを図示して示しているが、ペーストや粉末等、任意の形態のものを用いることができる。

そして、図４（Ｃ）に示すように、低融点ガラス３５ａの焼成、定着を行う。焼成温度は電極基板３の融点以下（例えば４５０℃程度）で行う。低融点ガラス３５ａを焼成することにより低融点ガラス３５ａは溶融し、図６（Ｂ）に示すように、凹部３２の一部を埋め尽し、凹部３２内に封止用の壁を形成する。封止用の壁は、凹部３２を最終的にアクチュエータ部となる部分とそれ以外の部分（具体的には電極取り出し口３０となる部分）とに分離するとともに、最終的にアクチュエータ部となる部分を封止するためのものである。なお、低融点ガラス３５ａの量は、焼成・定着による変形後の低融点ガラス３５ａが電極基板３のキャビティ基板２との接合面３０１の高さ位置以上の高さを確保するように設定されている。

次に、図４（Ｄ）及び図６（Ｃ）に示すように、低融点ガラス３５ａの表面を、電極基板３の接合面３０１と面一となるまで研削し、平坦化する。

次に、図４（Ｅ）に示すように、厚さが例えば５２５μｍのシリコン基板（第２の基板）２００の両面を鏡面研磨した後に、シリコン基板２００の片面にプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）によって厚さ０．１μｍのＴＥＯＳ（TetraEthylorthosilicate）からなるシリコン酸化膜（絶縁膜）２８を形成する。なお、シリコン基板２００を形成する前に、エッチングストップ技術を利用し振動板２２の厚みを高精度に形成するためのボロンドープ層を形成するようにしてもよい。エッチングストップとは、エッチング面から発生する気泡が停止した状態と定義し、実際のウェットエッチングにおいては、気泡の発生の停止をもってエッチングがストップしたものと判断する。

そして、図４（Ｆ）に示すように、このシリコン基板２００と、図４（Ａ）のように作製された電極基板３とを、例えば３６０℃に加熱し、シリコン基板２００に陽極を、電極基板３に陰極を接続して８００Ｖ程度の電圧を印加して陽極接合により接合する。ここで、この陽極接合に先立ち、電極基板３には低融点ガラス３５ａによる封止部３５が形成されているため、シリコン基板２００との陽極接合により、凹部３２において最終的にアクチュエータ部となる部分とそれ以外の部分とが分離されるとともに、アクチュエータ部のギャップが気密に封止された状態となる。また、低融点ガラス３５ａ（封止部３５）は、図３に示したように、並設された全ての端子部３１ｂに渡って設けられ、全端子部３１ｂに対して各封止部３５がまとめて一度に形成される。

このようにしてシリコン基板２００と電極基板３とを陽極接合した後に、図５（Ｇ）に示すように、水酸化カリウム水溶液等で接合状態のシリコン基板２００をエッチングすることにより、シリコン基板２００の厚さを例えば１４０μｍになるまで薄板化する。

次に、図５（Ｈ）に示すように、シリコン基板２００の上面（電極基板３が接合されている面と反対側の面）の全面にプラズマＣＶＤによって例えば厚さ１．５μｍのＴＥＯＳ膜２０１を形成する。
そして、図５（Ｉ）に示すように、ＴＥＯＳ膜２０１に、圧力室２１となる凹部２５及びリザーバ２４となる凹部２７を形成するためのレジストをパターニングし、これらの部分のＴＥＯＳ膜２０１をエッチング除去する。その後、シリコン基板２００を水酸化カリウム水溶液等でエッチングすることにより、圧力室２１となる凹部２５及びリザーバ２４となる凹部２７を形成する。このとき、配線のための電極取り出し口３０となる部分もエッチングして薄板化しておく。なお、図５（Ｉ）のウェットエッチングの工程では、例えば初めに３５重量％の水酸化カリウム水溶液を使用し、その後３重量％の水酸化カリウム水溶液を使用することができる。これにより、振動板２２の面荒れを抑制することができる。

シリコン基板２００のエッチングが終了した後に、図５（Ｊ）に示すように、フッ酸水溶液でエッチングすることによりシリコン基板２００の上面に形成されているＴＥＯＳ膜２０１を除去する。
次に、図５（Ｋ）に示すように、シリコン基板２００の圧力室２１となる凹部２５等が形成された面に、プラズマＣＶＤによりＴＥＯＳ膜（絶縁膜２８）を例えば厚さ０．１μｍで形成する。

その後、電極取り出し口３０となる部分に残っているシリコン薄膜を除去するため、図５（Ｌ）に示すように、シリコンマスク（図示せず）をシリコン基板２００表面に取り付け、例えば、ＲＦパワー２００Ｗ、圧力４０Ｐａ（０．３Ｔｏｒｒ）、ＣＦ₄流量３０ｃｍ₃／ｍｉｎ（３０ｓｃｃｍ）の条件で、ＲＩＥドライエッチングを１時間行い、電極取り出し口３０となる部分のみにプラズマを当て、開口し、電極取り出し口３０を形成する。この時、アクチュエータ部のギャップ内は封止部３５で封止されているため、エッチングガスがギャップ内に回り込むのを防止でき、本来保護すべき部分（絶縁膜２８）を確実に保護することができる。
また、電極基板３のインク供給孔３４となる孔部からレーザ加工を施してシリコン基板２００のリザーバ２４となる凹部２７の底部を貫通させ、インク供給孔３４を形成する。また、図１〜図３に示すように共通電極２９がスパッタによりシリコン基板２００の上面（ノズル基板１との接合側の面）の端部に形成される。

以上により、電極基板３に接合した状態のシリコン基板２００からキャビティ基板２が作製される。
そして最後に、このキャビティ基板２に、ノズル孔１１が形成されたノズル基板１を接着等により接合することにより、図２に示したインクジェットヘッド１０の本体部が作製される。

このように本実施の形態では、電極基板３の凹部３２内をアクチュエータ部となる部分とそれ以外の部分とに低融点ガラス３５ａにより分離するとともに、アクチュエータ部となる部分を封止し、その上で薬液工程を行うので、製造工程時に割れが生じやすい電極取り出し口３０に割れが生じたとしても、アクチュエータ部に薬液が侵入するのを防止でき、歩留まりを向上することが可能となる。なお、薬液工程とは、ＴＥＯＳ膜２０１のエッチング工程や、シリコン基板２００にインク流路（圧力室２１となる凹部２５、オリフィス２３となる凹部２６、及びリザーバ２４となる凹部２７の形成工程）を形成するためのシリコン基板２００のエッチング工程が該当する。

また、電極取り出し口３０を貫通形成する際のエッチングガスのアクチュエータ部への侵入も防止でき、本来保護すべき部分（絶縁膜２８）を確実に保護することができ、信頼性の高い静電アクチュエータ及びインクジェットヘッド１０を得ることができる。

また、低融点ガラス３５ａの表面を、電極基板３の接合面３０１と面一となるまで研削するようにしているため、電極基板３とキャビティ基板２との接合を良好なものとすることができるとともに、アクチュエータ部を気密に封止することが可能となる。

また、低融点ガラス３５ａを、全ての端子部３１ｂに渡って設けているため、全端子部３１ｂに対して各封止部３５をまとめて一度に形成することができる。

また、従来より、封止部分に無機材料（例えばＣＶＤ法によるＳｉＯ₂ 成膜など）を成膜することにより各アクチュエータ部の個別封止を行う方法が提案されているが、本例では、時間がかかる成膜を行なわずに封止できる。

また、上記の実施の形態では、静電アクチュエータの製造方法、静電アクチュエータ、液滴吐出ヘッドの製造方法及び液滴吐出ヘッドについて述べたが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々変更することができる。例えば、ノズル孔１１より吐出される液状材料を変更することにより、図７に示すインクジェットプリンタ４００のほか、液晶ディスプレイのカラーフィルタの製造、有機ＥＬ表示装置の発光部分の形成、プリント配線基板製造装置にて製造する配線基板の配線部分の形成、生体液滴の吐出（プロテインチップやＤＮＡチップの製造）など、様々な用途の液滴吐出装置に適用することができる。

本発明の一実施の形態のノズル基板を備えたインクジェットヘッドの分解斜視図。図１のインクジェットヘッドの概略縦断面図。図２のインクジェットヘッドの上面図。インクジェットヘッドの製造工程の断面図。図４に続くインクジェットヘッドの製造工程の断面図。図５に続くインクジェットヘッドの製造工程の断面図。本発明の一実施の形態に係るインクジェットヘッドを使用したインクジェットプリンタの斜視図。

符号の説明

１ノズル基板、２キャビティ基板、３電極基板、１０インクジェットヘッド、１１ノズル孔、２１圧力室、２２振動板、２５圧力室となる凹部、３０電極取り出し口、３１対向電極、３２凹部、３５封止部、３５ａ低融点ガラス、２００シリコン基板、３００ガラス基板。

Claims

可動電極と前記可動電極にギャップを介して対向配置された固定電極とを有し封止されているアクチュエータ部を備えた静電アクチュエータの製造方法であって、
第１の基板に凹部を形成し、前記凹部内に前記固定電極を形成する工程と、
前記第１の基板の前記凹部内に、封止用の壁を低融点ガラスにより形成する工程と、
前記第１の基板と第２の基板とを接合し、前記封止用の壁により、前記凹部を最終的にアクチュエータ部となる部分とそれ以外の部分とに分離するとともに、最終的にアクチュエータ部となる部分を封止する工程と、
前記第２の基板を薄板化して少なくとも前記可動電極を形成し、前記アクチュエータ部を完成する工程と
を有することを特徴とする静電アクチュエータの製造方法。
前記第１の基板と前記第２の基板とを接合する工程の後、前記固定電極を外部機器に接続するための電極取り出し口となる貫通部分を前記第２の基板に形成する工程を有し、その形成位置は、最終的にアクチュエータ部となる部分以外の部分に位置することを特徴とする請求項１記載の静電アクチュエータの製造方法。
前記封止用の壁を低融点ガラスにより形成する工程では、前記第１の基板上に前記低融点ガラスを載置し、焼成、定着を行った後、前記低融点ガラスの表面を、前記第１の基板の表面と面一となるまで研削することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の静電アクチュエータの製造方法。
可動電極と前記可動電極にギャップを介して対向配置された固定電極とを有し封止されているアクチュエータ部を複数備えるとともに、前記複数のアクチュエータ部の電極取り出し口を備えた静電アクチュエータの製造方法であって、
第１の基板に複数の凹部を形成し、前記各凹部内にそれぞれ前記固定電極を形成する工程と、
前記第１の基板の前記凹部内に、封止用の壁を低融点ガラスにより形成する工程と、
前記第１の基板と第２の基板とを接合し、前記封止用の壁により、前記凹部を最終的にアクチュエータ部となる部分と前記電極取り出し口となる部分とに分離するとともに、最終的にアクチュエータ部となる部分を封止する工程と、
前記第２の基板を薄板化して前記可動電極を形成し前記アクチュエータ部を完成するとともに、前記第２の基板を薄板化して前記電極取り出し口を形成する工程と
を有することを特徴とする静電アクチュエータの製造方法。
前記封止用の壁を低融点ガラスにより形成する工程では、前記第１の基板上に前記低融点ガラスを載置し、焼成、定着を行った後、前記低融点ガラスの表面を、前記第１の基板の表面と面一となるまで研削することを特徴とする請求項４記載の静電アクチュエータの製造方法。
前記低融点ガラスを、前記全ての固定電極に渡って設けるようにし、全固定電極に対して前記封止用の壁をまとめて一度に形成することを特徴とする請求項４又は請求項５記載の静電アクチュエータの製造方法。
請求項１乃至請求項６の何れかに記載の静電アクチュエータの製造方法で製造された静電アクチュエータ。
液滴を吐出する単一または複数のノズル孔を有する第３の基板と、前記第３の基板との間で、前記ノズル孔のそれぞれに連通する圧力室となる凹部が形成された第２の基板と、前記圧力室の底部にて構成される振動板に所定のギャップを介して対向配置される対向電極が形成された第１の基板とを備えた液滴吐出ヘッドの製造方法において、請求項１乃至請求項６の何れかに記載の静電アクチュエータの製造方法を有することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
請求項８記載の液滴吐出ヘッドの製造方法で製造された液滴吐出ヘッド。
請求項８記載の液滴吐出ヘッドの製造方法を有することを特徴とする液滴吐出装置の製造方法。
請求項１０記載の液滴吐出装置の製造方法で製造された液滴吐出装置。