JP2017124540A - 配線基板、ｍｅｍｓデバイス及び液体噴射ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】配線の電気抵抗値を低減することができると共に小型化を図ることができる配線基板、ＭＥＭＳデバイス及び液体噴射ヘッドを提供する。【解決手段】表面が（１１０）面であるシリコン単結晶基板３０に、該シリコン単結晶基板３０の（１１０）面に垂直な第１の（１１１）面と、前記第１の（１１１）面に相対向して前記（１１０）面に垂直な第２の（１１１）面と、を有する溝３０４が設けられ、該溝３０４に埋設された配線３２１を有する。【選択図】図８

Description

本発明は、配線の設けられた配線基板、配線基板を有するＭＥＭＳデバイス、配線基板を有する液体噴射ヘッドに関する。

液体噴射ヘッドなどに代表されるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイスは、配線が設けられた配線基板を具備する。

配線基板に設けられた配線は、電気抵抗値が低いものが望ましいが、配線を高密度に且つ高精度に配設するためには、又は、配線に電子部品を実装するためには、配線の高さを抑える必要がある。このため、配線基板に溝を設け、溝内に配線を設けることで配線の高さを抑制した構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−２３１５３号公報

しかしながら、特許文献１では、表面が（１００）面に優先配向したシリコン単結晶基板を、アルカリ溶液を用いた異方性エッチングすることにより溝を形成するため、溝の内壁面は、基板表面に対して５４．７度の傾斜を有する傾斜面で形成される。このため、溝として開口幅が底面に行くにしたがって狭くなる、台形状又は三角形状の断面となってしまい、溝内に配線を設けると配線の横断面積が小さくなり、電気抵抗値が高くなってしまうという問題がある。

また、配線を溝内に設けずに基板表面に設ける場合、フォトリソグラフィー法の制限によって配線を高精度及び高密度にパターニングするのが困難であり、厚さの比較的薄い配線しか形成することができないという問題がある。そして、厚さの比較的薄い配線の電気抵抗値を下げるために、配線の幅を広くすると配線を設けるスペースが広がり、基板が大型化してしまうという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑み、配線の電気抵抗値を低減することができると共に小型化を図ることができる配線基板、ＭＥＭＳデバイス及び液体噴射ヘッドを提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、表面が（１１０）面であるシリコン単結晶基板に、該シリコン単結晶基板の（１１０）面に垂直な第１の（１１１）面と、前記第１の（１１１）面に相対向して前記（１１０）面に垂直な第２の（１１１）面と、を有する溝が設けられ、該溝に埋設された配線を有することを特徴とする配線基板にある。

かかる態様では、溝の横断面が矩形状となり、溝に埋設された配線の断面積を増やして配線の電気抵抗値を低下させることができる。また、配線を基板表面に成膜及びリソグラフィー法によって形成するのに比べて、厚く形成することができ、配線の幅を小さくしても電気抵抗値を低下させることができる。

また、本発明の他の態様は、上記態様の配線基板を具備することを特徴とするＭＥＭＳデバイスにある。

かかる態様では、配線の電気抵抗値を低減することができると共に小型化したＭＥＭＳデバイスを実現できる。

さらに、本発明の他の態様は、上記態様に記載の配線基板と、液体を噴射するノズルに連通する圧力発生室と、前記圧力発生室の液体に圧力変化を生じさせる駆動素子と、を具備し、前記第１の（１１１）面及び前記第２の（１１１）面が前記駆動素子の並設方向に沿って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。

かかる態様では、駆動素子の並設方向に向かって帯状の配線を省スペースに形成することができる。

ここで、前記配線基板は、前記駆動素子と積層して設けられ、前記溝に埋設された前記配線が、前記配線基板の前記駆動素子が設けられている側とは反対側に設けられ、前記配線基板に設けられている駆動回路に接続されていることが好ましい。これによれば、駆動回路と配線とを接続する高さに制限があったとしても、配線を溝に埋め込むことで、電気抵抗値の低い配線を設けることができる。

また、前記配線基板は、前記駆動素子と積層して設けられ、前記溝に埋設された前記配線が、前記配線基板の前記駆動素子が設けられている側に設けられ、前記駆動素子を構成する電極の一つである共通電極に電気的に接続されていることが好ましい。これによれば、配線基板と駆動素子と間に制限があったとしても、配線を溝に埋め込むことで、電気抵抗値の低い配線を設けることができる。

実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの平面図である。 実施形態１に係る図２のＡ−Ａ′線断面図である。 実施形態１に係る図３の要部を拡大した断面図である。 実施形態１に係る駆動回路基板の平面図である。 実施形態１に係る駆動回路基板の要部を拡大した平面図である。 実施形態１に係る駆動回路基板の底面図である。 実施形態１に係る図４の要部を拡大した断面図である。 実施形態１に係る図５のＢ−Ｂ′線断面図である。 実施形態１に係る駆動回路の底面図である。 実施形態１に係る配線の断面図である。 実施形態１に係る比較例の配線の断面図である。 実施形態２に係る駆動回路基板の底面図である。 一実施形態に係るインクジェット式記録装置を示す概略図である。

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）
本発明を実施形態１に基づいて詳細に説明する。本実施形態では、液体噴射ヘッドの一例としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドとも言う）について説明する。

図１は本実施形態に係る記録ヘッドの分解斜視図であり、図２は記録ヘッドの平面図（液体噴射面２０ａ側の平面図）であり、図３は図２のＡ−Ａ′線断面図であり、図４は図３の要部を拡大した断面図である。

図示するように、本実施形態の記録ヘッド１は、流路形成基板１０、連通板１５、ノズルプレート２０、本実施形態の配線基板である駆動回路基板３０、コンプライアンス基板４５等の複数の部材を備える。

流路形成基板１０は、ステンレス鋼やＮｉなどの金属、ＺｒＯ_２あるいはＡｌ_２Ｏ_３を代表とするセラミック材料、ガラスセラミック材料、ＳｉＯ_２、ＭｇＯ、ＬａＡｌＯ_３のような酸化物などを用いることができる。本実施形態では、流路形成基板１０は、シリコン単結晶基板からなる。この流路形成基板１０には、一方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁によって区画された圧力発生室１２がインクを吐出する複数のノズル開口２１が並設される方向に沿って並設されている。以降、この方向を圧力発生室１２の並設方向、又は第１の方向Ｘと称する。また、流路形成基板１０には、圧力発生室１２が第１の方向Ｘに並設された列が複数列、本実施形態では、２列設けられている。この圧力発生室１２が第１の方向Ｘに沿って形成された圧力発生室１２の列が複数列設された列設方向を、以降、第２の方向Ｙと称する。さらに、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの双方に交差する方向を本実施形態では、第３の方向Ｚと称する。各図に示した座標軸は第１の方向Ｘ、第２の方向Ｙ、第３の方向Ｚを表しており、矢印の向かう方向を正（＋）方向、反対方向が負（−）方向ともいう。なお、本実施形態では、各方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の関係を直交とするが、各構成の配置関係が必ずしも直交するものに限定されるものではない。

流路形成基板１０には、圧力発生室１２の第２の方向Ｙの一端部側に、当該圧力発生室１２よりも開口面積が狭く、圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を付与する供給路等が設けられていてもよい。

流路形成基板１０の一方面側（駆動回路基板３０とは反対側であって−Ｚ方向）には、連通板１５とノズルプレート２０とが順次積層されている。すなわち、流路形成基板１０の一方面に設けられた連通板１５と、連通板１５の流路形成基板１０とは反対面側に設けられたノズル開口２１を有するノズルプレート２０と、を具備する。

連通板１５には、圧力発生室１２とノズル開口２１とを連通するノズル連通路１６が設けられている。連通板１５は、流路形成基板１０よりも大きな面積を有し、ノズルプレート２０は流路形成基板１０よりも小さい面積を有する。このように連通板１５を設けることによってノズルプレート２０のノズル開口２１と圧力発生室１２とを離せるため、圧力発生室１２の中にあるインクは、ノズル開口２１付近のインクで生じるインク中の水分の蒸発による増粘の影響を受け難くなる。また、ノズルプレート２０は圧力発生室１２とノズル開口２１とを連通するノズル連通路１６の開口を覆うだけでよいので、ノズルプレート２０の面積を比較的小さくすることができ、コストの削減を図ることができる。なお、本実施形態では、ノズルプレート２０のノズル開口２１が開口されて、インク滴が吐出される面を液体噴射面２０ａと称する。

また、連通板１５には、マニホールド１００の一部を構成する第１マニホールド部１７と、第２マニホールド部１８とが設けられている。

第１マニホールド部１７は、連通板１５を厚さ方向（連通板１５と流路形成基板１０との積層方向）に貫通して設けられている。第２マニホールド部１８は、連通板１５を厚さ方向に貫通することなく、連通板１５のノズルプレート２０側に開口して設けられている。

さらに、連通板１５には、圧力発生室１２の第２の方向Ｙの一端部に連通する供給連通路１９が、圧力発生室１２毎に独立して設けられている。この供給連通路１９は、第２マニホールド部１８と圧力発生室１２とを連通する。

このような連通板１５としては、ステンレスやＮｉなどの金属、またはジルコニウムなどのセラミックなどを用いることができる。なお、連通板１５は、流路形成基板１０と線膨張係数が同等の材料が好ましい。すなわち、連通板１５として流路形成基板１０と線膨張係数が大きく異なる材料を用いた場合、加熱や冷却されることで、流路形成基板１０と連通板１５との線膨張係数の違いにより反りが生じてしまう。本実施形態では、連通板１５として流路形成基板１０と同じ材料、すなわち、シリコン単結晶基板を用いることで、熱による反りや熱によるクラック、剥離等の発生を抑制することができる。

ノズルプレート２０には、各圧力発生室１２とノズル連通路１６を介して連通するノズル開口２１が形成されている。このようなノズル開口２１は、第１の方向Ｘに並設され、この第１の方向Ｘに並設されたノズル開口２１の列が第２の方向Ｙに２列形成されている。

このようなノズルプレート２０としては、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属、ポリイミド樹脂のような有機物、又はシリコン単結晶基板等を用いることができる。なお、ノズルプレート２０としてシリコン単結晶基板を用いることで、ノズルプレート２０と連通板１５との線膨張係数を同等として、加熱や冷却されることによる反りや熱によるクラック、剥離等の発生を抑制することができる。

一方、流路形成基板１０の連通板１５とは反対面側（駆動回路基板３０側であって＋Ｚ方向）には、振動板５０が形成されている。本実施形態では、振動板５０として、流路形成基板１０側に設けられた酸化シリコンからなる弾性膜５１と、弾性膜５１上に設けられた酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜５２と、を設けるようにした。なお、圧力発生室１２等の液体流路は、流路形成基板１０を一方面側（連通板１５が接合された面側）から異方性エッチングすることにより形成されており、圧力発生室１２等の液体流路の他方面は、弾性膜５１によって画成されている。もちろん、振動板５０は、特にこれに限定されるものではなく、弾性膜５１と絶縁体膜５２との何れか一方を設けるようにしてもよく、その他の膜が設けられていてもよい。

流路形成基板１０の振動板５０上には、本実施形態の圧力発生室１２内のインクに圧力変化を生じさせる駆動素子として圧電アクチュエーター１５０が設けられている。上述したように、流路形成基板１０には、圧力発生室１２が第１の方向Ｘに沿って複数並設され、圧力発生室１２の列が第２の方向Ｙに沿って２列並設されている。圧電アクチュエーター１５０は、実質的な駆動部である活性部が第１の方向Ｘに並設されて列を構成し、この圧電アクチュエーター１５０の活性部の列が第２の方向Ｙに２列並設されている。

圧電アクチュエーター１５０は、振動板５０側から順次積層された第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０を有する。圧電アクチュエーター１５０を構成する第１電極６０は、圧力発生室１２毎に切り分けられており、圧電アクチュエーター１５０の実質的な駆動部である活性部毎に独立する個別電極を構成する。このような第１電極６０の材料は、導電性金属材料であれば特に限定されず、例えば、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）等の金属材料や、ＬａＮｉＯ_３、ＳｕＲｕＯ_３などの導電性酸化物が好適に用いられる。

圧電体層７０は、第２の方向Ｙが所定の幅となるように第１の方向Ｘに亘って連続して設けられている。

圧力発生室１２の第２の方向Ｙの一端部側（マニホールド１００とは反対側）における圧電体層７０の端部は、第１電極６０の端部よりも外側に位置している。すなわち、第１電極６０の端部は圧電体層７０によって覆われている。また、圧力発生室１２の第２の方向Ｙのマニホールド１００側である他端側における圧電体層７０の端部は、第１電極６０の端部よりも内側（圧力発生室１２側）に位置しており、第１電極６０のマニホールド１００側の端部は、圧電体層７０に覆われていない。

圧電体層７０は、第１電極６０上に形成される分極構造を有する酸化物の圧電材料からなり、例えば、一般式ＡＢＯ_３で示されるペロブスカイト形酸化物からなることができる。圧電体層７０に用いられるペロブスカイト形酸化物としては、例えば、鉛を含む鉛系圧電材料や鉛を含まない非鉛系圧電材料などを用いることができる。

なお、特に図示していないが、圧電体層７０には、圧力発生室１２間の各隔壁に対応する位置に凹部が形成されていてもよい。これにより、圧電アクチュエーター１５０を良好に変位させることができる。

第２電極８０は、圧電体層７０の第１電極６０とは反対面側に設けられており、複数の活性部に共通する共通電極を構成する。

このような第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０で構成される圧電アクチュエーター１５０は、第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加することで変位が生じる。すなわち両電極の間に電圧を印加することで、第１電極６０と第２電極８０とで挟まれている圧電体層７０に圧電歪みが生じる。そして、両電極に電圧を印加した際に、圧電体層７０に圧電歪みが生じる部分（第１電極６０と第２電極８０とで挟まれた領域）を活性部と称する。これに対して、圧電体層７０に圧電歪みが生じない部分を非活性部と称する。また、圧電アクチュエーター１５０の圧力発生室１２に対向して可変可能な部分を可撓部と称し、圧力発生室１２の外側の部分を非可撓部と称する。

上述したように、圧電アクチュエーター１５０は、第１電極６０を複数の活性部毎に独立して設けることで個別電極とし、第２電極８０を複数の活性部に亘って連続して設けることで共通電極とした。もちろん、このような態様に限定されず、第１電極６０を複数の活性部に亘って連続して設けることで共通電極とし、第２電極を活性部毎に独立して設けることで個別電極としてもよい。また、振動板５０としては、弾性膜５１及び絶縁体膜５２を設けずに、第１電極６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。また、圧電アクチュエーター１５０自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。本実施形態では、圧電アクチュエーター１５０の活性部は、圧力発生室１２に対応して第１の方向Ｘに並設されており、このように第１の方向Ｘに並設された活性部の列が、第２の方向Ｙに２列設けられていることになる。

また、図３及び図４に示すように、圧電アクチュエーター１５０の第１電極６０からは、引き出し配線である個別リード電極９１が引き出されている。個別リード電極９１は、各列の活性部から第２の方向Ｙにおいて列の外側に引き出されている。

また、圧電アクチュエーター１５０の第２電極８０からは、引き出し配線である共通リード電極９２が引き出されている。本実施形態では、共通リード電極９２は、２列の圧電アクチュエーター１５０のそれぞれの第２電極８０に導通している。また、共通リード電極９２は、複数の活性部に対して１本の割合で設けられている。

流路形成基板１０の圧電アクチュエーター１５０側の面には、本実施形態の配線基板である駆動回路基板３０が接合されている。駆動回路基板３０は、流路形成基板１０と略同じ大きさを有する。ここで、本実施形態の配線基板である駆動回路基板３０についてさらに図５〜図１０を参照して説明する。なお、図５は駆動回路基板の平面図であり、図６は図５の要部を拡大した図であり、図７は駆動回路基板の底面図であり、図８は図４の要部を拡大した図であり、図９は、図５のＢ−Ｂ′線断面図であり、図１０は、駆動回路の底面図である。

駆動回路基板３０は、表面の面方位が（１１０）面に優先配向したシリコン単結晶基板からなる。本実施形態では、駆動回路基板３０の流路形成基板１０とは反対側の面（＋Ｚ）を第１主面３０１とし、流路形成基板１０側の面（−Ｚ）を第２主面３０２と称する。そして、図１及び図３等に示すように、駆動回路基板３０の第１主面３０１には、圧電アクチュエーター１５０を駆動するための信号を出力する駆動ＩＣ（ドライバーＩＣとも言う）である駆動回路１２０が実装されている。

このような駆動回路基板３０は、圧電アクチュエーター１５０の各列の活性部の並設方向である第１の方向Ｘが長尺となるように設けられている。すなわち、駆動回路基板３０は、第１の方向Ｘが長手方向となり、第２の方向Ｙが短手方向となるように配置されている。

また、図４、図５及び図６に示すように、この駆動回路基板３０の第１主面３０１には、第１個別配線３１と、供給配線３２とが設けられている。

第１個別配線３１は、第２の方向Ｙの両端部のそれぞれに、第１の方向Ｘに複数並設されている。また、第１個別配線３１は、第２の方向Ｙに沿って延設されており、一端において駆動回路１２０の各端子と電気的に接続され、他端において第１貫通配線３３と電気的に接続されている。

ここで、第１貫通配線３３は、駆動回路基板３０を厚さ方向である第３の方向Ｚに貫通して設けられた第１貫通孔３０３の内部に設けられたものであり、第１主面３０１と第２主面３０２とを間を中継する配線である。第１貫通配線３３が設けられた第１貫通孔３０３は、駆動回路基板３０をレーザー加工、ドリル加工、ドライエッチング加工（Ｂｏｓｃｈ法、非Ｂｏｓｃｈ法、イオンミリング)、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma ；誘導結合プラズマ）加工、ウェットエッチング加工、サンドブラスト加工等を行うことで形成することができる。このような第１貫通孔３０３内に第１貫通配線３３が充填して形成されている。なお、第１貫通配線３３は、銅（Ｃｕ）等の金属からなり、電解めっき、無電界めっきなどによって形成することができる。

また、第１貫通配線３３は、第２主面３０２において、圧電アクチュエーター１５０の個別電極である第１電極６０に接続された個別リード電極９１とそれぞれ電気的に接続されている。すなわち、第１個別配線３１と第１貫通配線３３とは、圧電アクチュエーター１５０の第１電極６０と同数設けられている。なお、第１個別配線３１は、例えば、スパッタリング法等によって形成することができる。

供給配線３２は、外部配線１３０から駆動回路１２０の電源、グランド（ＧＮＤＮ）、駆動信号（ＣＯＭ）、駆動回路１２０の制御信号、圧電アクチュエーター１５０の共通電極である第２電極８０に印加するバイアス電圧（ｖｂｓ）等を供給するためのものであり、駆動回路基板３０の第１主面３０１に複数設けられている。

供給配線３２は、第１主面３０１上に設けられた第１溝３０４内に埋め込まれた第１埋設配線３２１と、第１埋設配線３２１を覆うように設けられた第１接続配線３２２と、を具備する。

ここで、第１埋設配線３２１が設けられた第１溝３０４は、駆動回路基板３０の表面の（１１０）面に垂直な第１の（１１１）面で形成された第１内壁面３０４ａと、第１の（１１１）面に相対向して（１１０）面に垂直な第２の（１１１）面で形成された第２内壁面３０４ｂと、を有する。このような第１の（１１１）面と、第２の（１１１）面とを有する第１溝３０４は、駆動回路基板３０を、アルカリ溶液を用いた異方性エッチング（ウェットエッチング）することで高精度に形成することができる。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。すなわち、表面の面方位が（１１０）面のシリコン単結晶基板は、（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。すなわち、表面の面方位が（１１０）面に優先配向したシリコン単結晶基板を水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）や、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）等のアルカリ溶液に浸漬すると、徐々に浸食されて（１１０）面に垂直な（１１１）面｛以下、一方の（１１１）面と称する｝と、この一方の（１１１）面と７０．５３度の角度をなし、且つ上記一方の（１１０）面と３７．５度の角度をなす（１１１）面｛以下、他方の（１１１）面と称する｝とが出現する。かかる異方性エッチングにより、二つの平行する面である一方の（１１１）面と、二つの平行する面である他方の（１１１）面とで形成される平行四辺形を基本として精密加工を行うことができる。本実施形態では、第１溝３０４は、表面の（１１０）面に垂直な二つの平行する一方の（１１１）面を第１の（１１１）面及び第２の（１１１）面と称する。そして、第１溝３０４の第１の（１１１）面である第１内壁面３０４ａと、第２の（１１１）面である第２内壁面３０４ｂとを、第１の方向Ｘに沿った直線状となるように配置した。このように、第１溝３０４の第１内壁面及び第２壁面を第１の方向Ｘに沿った直線状となるように形成することで、第１溝３０４及び第１埋設配線３２１を第１の方向Ｘに亘って長尺に且つ省スペースに形成することができる。すなわち、駆動回路基板３０は、圧電アクチュエーター１５０の並設方向が長手方向となるように配置されているため、駆動回路基板３０の一方の（１１１）面が、長手方向となるように配置することで、駆動回路基板３０の長手方向に向かって長尺となる第１溝３０４を直線状に形成することができる。

なお、圧電アクチュエーター１５０の能動部の並設方向である第１の方向Ｘと、駆動回路基板３０の第１の（１１１）面及び第２の（１１１）面の面方向とが完全に一致している場合には、第１の（１１１）面が、第1の方向Ｘに沿った直線状に配置されるものであるが、特にこれに限定されず、例えば、圧電アクチュエーター１５０の活性部の並設方向と駆動回路基板３０の第１の（１１１）面及び第２の（１１１）面の面方向とを異ならせてもよい。このため、第１溝３０４の第１の（１１１）面である第１内壁面３０４ａ及び第２の（１１１）面である第２内壁面３０４ｂは、圧電アクチュエーター１５０の活性部の並設方向である第１の方向Ｘにおいて一端側から他端側に向かって帯状に形成されていればよい。すなわち、第１溝３０４の第１の（１１１）面及び第２の（１１１）面が、圧電アクチュエーター１５０の活性部の並設方向において一端側から他端側に向かって形成されているとは、第１の（１１１）面及び第２の（１１１）面が、第１の方向Ｘに沿った直線状に形成されていることも、第１の（１１１）面及び第２の（１１１）面が、第１の方向Ｘに対して傾斜して設けられていることも含むものである。つまり、第１の（１１１）面及び第２の（１１１）面が、圧電アクチュエーター１５０の活性部の並設方向において一端側から他端側に向かって形成されているとは、第１の（１１１）面及び第２の（１１１）面の延設方向が、第１の方向Ｘに向かう成分（ベクトル）が存在することを言う。ただし、第１の（１１１）面を第１の方向Ｘに射影した際の長さが、第１の（１１１）面を第２の方向Ｙに射影した際の長さよりも長いことが好ましい。すなわち、第１の（１１１）面の第１の方向Ｘに向かう成分の方が、第２の方向Ｙに向かい成分よりも大きい方が好ましい。これにより、駆動回路基板３０の長手方向に向かって長尺となる第１溝３０４及び第１埋設配線３２１を省スペースに設けることができる。

また、本実施形態では、第１溝３０４及び第１埋設配線３２１を直線状に沿って設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、第１溝３０４及び第１埋設配線３２１が延設方向の途中で屈曲していてもよい。ちなみに、第１溝３０４に屈曲した部分を設ける場合、例えば、第１溝３０４の屈曲した部分の内壁面を平行する他方の（１１１）面で形成すれば、異方性エッチングによって第１溝３０４を高精度に形成することができる。ちなみに、第１溝３０４の第１の方向Ｘの両端部の内壁面は、他方の（１１１）面で形成されていてもよく、また、一方の（１１１）面及び他方の（１１１）面とは異なる面で形成されていてもよい。

このように形成された第１溝３０４は、第１内壁面３０４ａ及び第２内壁面３０４ｂによって横断面が矩形状となっている。そして、本実施形態では、このような第１溝３０４を第２の方向Ｙに同じ間隔で複数本、本実施形態では、各圧電アクチュエーター１５０の活性部の列に対して６本ずつ、合計１２本設けるようにした。もちろん、第１溝３０４の数及び位置は特にこれに限定されず、第１溝３０４及び供給配線３２は、１本でもよく、２本以上の複数本であってもよい。

この第１溝３０４内に第１埋設配線３２１が埋め込まれている。すなわち、第１埋設配線３２１は、第１溝３０４内に充填されて形成されている。第１埋設配線３２１は、銅（Ｃｕ）等の金属からなり、例えば、電解めっき、無電界めっき、導電性ペーストの印刷などの方法によって形成することができる。また、第１埋設配線３２１は、第１貫通配線３３とめっきによって同時に形成することも可能である。このように、第１埋設配線３２１と第１貫通配線３３とを同時に形成することで、製造工程を簡略化してコストを低減することができる。

第１接続配線３２２は、各第１埋設配線３２１を覆うように積層されている。この第１接続配線３２２は、第２の方向Ｙにおいて第１埋設配線３２１の幅よりも若干広い幅を有するが、第２の方向Ｙで互いに隣り合う供給配線３２同士が短絡しないように間隔を空けて配置されている。つまり、本実施形態の１本の供給配線３２は、１本の第１埋設配線３２１と１本の第１接続配線３２２とによって構成されている。このような第１接続配線３２２としては、特に図示していないが、例えば、第１埋設配線３２１側に設けられたチタン（Ｔｉ）等の密着層と、密着層上に設けられた金（Ａｕ）等の導電層とを積層したものを用いることができる。もちろん、その他の導電性材料で形成された層が積層されていてもよい。また、第１接続配線３２２は、例えば、スパッタリング法等によって形成することができる。なお、第１接続配線３２２は、例えば、第１個別配線３１と同時に形成することもできる。このように、第１接続配線３２２と第１個別配線３１とを同時に形成することで、製造工程を簡略化してコストを低減することができる。
また、前記密着層と導電層を前記埋設配線のマイグレーション、酸化に対しての保護膜とすることもできる。
また、前記導電層を、他の駆動回路基板に形成されたバンプやフレキシブルテープ（ＦＰＣ）、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍ／Ｆｌｅｘ）との接合面とすることもできる。

また、第１接続配線３２２は図６及び図９に示すように、第１の方向Ｘにおいて、第１埋設配線３２１の端部の外側まで延設され、駆動回路基板３０の第１の方向Ｘの端部近傍まで設けられている。このように、駆動回路基板３０の第１の方向Ｘの一端部まで延設された第１接続配線３２２にＦＰＣ等の外部配線１３０が電気的に接続される。そして、供給配線３２には、外部配線１３０から駆動回路１２０の高電圧回路用や低電圧回路用の電源、グランド（ＧＮＤ）、駆動信号（ＣＯＭ）、駆動回路１２０の制御信号、圧電アクチュエーター１５０の共通電極である第２電極８０に印加するバイアス電圧（ｖｂｓ）などが供給される。具体的には、本実施形態では、圧電アクチュエーター１５０の活性部の各列に対応して設けられた６本の供給配線３２の少なくとも１つは、駆動回路１２０に接続されずに圧電アクチュエーター１５０の共通電極である第２電極８０に電気的に接続されて、外部配線１３０から圧電アクチュエーター１５０の第２電極８０にバイアス電圧（ｖｂｓ）を供給するのに用いられる。また、圧電アクチュエーター１５０の活性部の列毎に設けられた６本の供給配線３２のうち、その他の供給配線３２は、駆動回路１２０に電気的に接続されて、駆動回路１２０の高電圧回路用や低電圧回路用の電源、グランド（ＧＮＤ）、駆動信号（ＣＯＭ）、駆動回路１２０の制御信号等を外部配線１３０から駆動回路１２０に供給するのに用いられる。

ここで、本実施形態では、各圧電アクチュエーター１５０の列毎に設けられた６本の供給配線３２のうち、駆動回路基板３０の第２の方向Ｙにおいて中央部側に設けられた供給配線３２を圧電アクチュエーター１５０の第２電極８０にバイアス電圧を供給するものとした。そして、この圧電アクチュエーター１５０の第２電極８０にバイアス電圧を供給するのに用いられる供給配線３２は、駆動回路基板３０に設けられた第２貫通配線３４に電気的に接続されている。

第２貫通配線３４は、第１溝３０４の底面に開口して設けられた第２貫通孔３０５内に形成されている。これにより第２貫通配線３４と供給配線３２とは、第１溝３０４の底面において電気的に接続されている。なお、第２貫通配線３４は、上述した第１貫通配線３３と同様に銅（Ｃｕ）等の金属を電界めっき、無電界めっき等によって形成することができる。また、第１埋設配線３２１と、第２貫通配線３４とを同時に形成することで、第１埋設配線３２１と第２貫通配線３４とを一体的に連続して形成することも可能である。つまり、第１埋設配線３２１、第１貫通配線３３及び第２貫通配線３４を同時に形成することでさらに製造工程を簡略化してコストを低減することができる。

そして、第１個別配線３１及び供給配線３２は、上述したように第１主面３０１において、駆動回路１２０の各端子（図示なし）と電気的に接続されている。

本実施形態では、図４、図５、図８及び図１０に示すように、駆動回路１２０の駆動回路基板３０側の面にバンプ電極１２１を設け、バンプ電極１２１を介して駆動回路１２０の各端子（図示なし）と第１個別配線３１及び供給配線３２とを電気的に接続するようにした。

ここで、バンプ電極１２１は、例えば、弾性を有する樹脂材料で形成されたコア部１２２と、コア部１２２の表面の少なくとも一部を覆うバンプ配線１２３と、を有する。

コア部１２２は、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂などの感光性絶縁樹脂や熱硬化性絶縁樹脂で形成されている。

また、コア部１２２は、駆動回路と駆動回路基板３０とを接続する前において、ほぼ蒲鉾状に形成されている。ここで、蒲鉾状とは、駆動回路に接する内面（底面）が平面であると共に、非接触面である外面側が湾曲面となっている柱状形状をいう。具体的に、ほぼ蒲鉾状とは、横断面がほぼ半円状、ほぼ半楕円状、ほぼ台形状であるものなどが挙げられる。

そしてコア部１２２は、駆動回路１２０と駆動回路基板３０とが相対的に近接するように押圧されることで、その先端形状が第１個別配線３１及び供給配線３２の表面形状に倣うように弾性変形している。これにより、駆動回路１２０や駆動回路基板３０に反りやうねりがあっても、コア部１２２がこれに追従して変形することにより、バンプ電極１２１と第１個別配線３１及び供給配線３２とを確実に接続することができる。

コア部１２２は、第１の方向Ｘに沿って直線状に連続して形成されている。そして、このコア部１２２は、第２の方向Ｙに複数並設されている。本実施形態では、駆動回路１２０の第２の方向Ｙの両端部のそれぞれに設けられたコア部１２２が、第１個別配線３１と接続されるバンプ電極１２１を構成する。また、駆動回路１２０の第２の方向Ｙの中央部側に設けられたコア部１２２が、供給配線３２と接続されるバンプ電極１２１を構成する。このようなコア部１２２は、フォトリソグラフィー技術やエッチング技術によって形成することができる。

バンプ配線１２３は、コア部１２２の少なくとも表面の一部を被覆している。このようなバンプ配線１２３は、例えばＡｕ、ＴｉＷ、Ｃｕ、Ｃｒ（クロム）、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｗ、ＮｉＶ、Ａｌ、Ｐｄ（パラジウム）、鉛フリーハンダなどの金属や合金で形成されており、これらの単層であっても、複数種を積層したものであってもよい。そして、バンプ配線１２３は、コア部１２２の弾性変形によって第１個別配線３１及び供給配線３２の表面形状に倣って変形しており、第１個別配線３１及び供給配線３２のそれぞれと電気的に接合されている。本実施形態では、駆動回路１２０と駆動回路基板３０との間に接着層１２４を設け、接着層１２４によって駆動回路１２０と駆動回路基板３０とを接合することで、バンプ電極１２１と第１個別配線３１及び供給配線３２との接続状態を維持するようにした。

また、バンプ配線１２３は、駆動回路１２０の図示しない各端子と電気的に接続されている。具体的には、第１個別配線３１に接続されたバンプ電極１２１のバンプ配線１２３は、駆動回路１２０から圧電アクチュエーター１５０に駆動信号を供給する端子に接続されている。また、供給配線３２に接続されたバンプ電極１２１のバンプ配線１２３は、外部配線１３０から供給配線３２を介して供給される電源や制御信号を受け取る端子に接続されている。供給配線３２に接続されるバンプ電極１２１は、供給配線３２に沿って、所定の間隔で複数箇所に設けられている。これにより、１つの供給配線３２に対して複数箇所で駆動回路１２０と電気的に接続することができ、駆動回路１２０の長手方向である第１の方向Ｘにおける電圧降下を抑制することができる。

なお、本実施形態では、バンプ電極１２１として、コア部１２２と、バンプ配線１２３とを設けるようにしたが、特にこれに限定されず、バンプ電極１２１は、例えば、金属バンプであってもよい。また、駆動回路１２０の各端子と第１個別配線３１及び供給配線３２との接続は、半田接続などの溶接、異方性導電性接着剤（ＡＣＰ、ＡＣＦ）、非導電性接着剤（ＮＣＰ、ＮＣＦ）を介在させて圧着することで接続してもよい。

このように、本実施形態では、駆動回路基板３０の第１主面３０１に駆動回路１２０を実装するため、駆動回路基板３０の第１主面３０１上に余分なスペースを確保することができない。すなわち、駆動回路基板３０の第１主面３０１と駆動回路１２０との間のスペースは、バンプ電極１２１の高さによって決まる。記録ヘッド１のバンプ電極１２１の高さは、例えば２０μｍ以下である。このような構成であっても、第１埋設配線３２１を有する供給配線３２を設けることで、第１主面３０１上の狭いスペースに、横断面積の大きく、電気抵抗値が低い供給配線３２を配置することができる。ちなみに、供給配線３２に第１埋設配線３２１を設けない場合、すなわち、駆動回路基板３０の第１主面３０１に第１溝３０４を設けずに、供給配線３２を設けた場合、第１主面３０１上のスペースに制限があることから、供給配線３２を高く形成することができず、供給配線３２の横断面積が小さくなって、電気抵抗値が高くなってしまう。また、供給配線３２の電気抵抗値を小さくするために、供給配線３２の幅を広げると、駆動回路基板３０が大型化、特に第２の方向Ｙに大型化してしまう。さらに、駆動回路基板３０に第１溝３０４を設けずに、厚さの比較的厚い供給配線３２を形成する場合、フォトリソグラフィー法の制限によって供給配線３２を高精度及び高密度にパターニングするのが困難であり、厚さの比較的薄い供給配線３２しか形成することができない。本実施形態では、第１埋設配線３２１は、第１溝３０４によってその厚さが決定されると共に、第１溝３０４によってそのパターンが形成されるため、表面に供給配線３２を形成する場合に較べて、比較的厚い、例えば２０μｍ〜４０μｍ程度の厚さの第１埋設配線３２１を４０μｍ〜５０μｍのピッチで高密度に形成することができる。したがって、第１埋設配線３２１の横断面積を増大させて電気抵抗値を低減することができる。また、第１埋設配線３２１は、第１内壁面３０４ａ及び第２内壁面３０４ｂが第１の（１１１）面及び第２の（１１１）面で形成された第１溝３０４内に埋め込まれているため、第１埋設配線３２１の横断面は矩形状となる。したがって、駆動回路基板として（１００）面のシリコン単結晶基板を用いた場合に較べて、横断面積を増大させて、電気抵抗値をさらに低減することができる。すなわち、（１００）面にシリコン単結晶基板を異方性エッチングして第１溝３０４を形成すると、開口幅が底面に行くにしたがって狭くなる、所謂、台形状の断面形状となってしまう。このため、断面が台形状の第１溝３０４内に埋め込んだ第１埋設配線３２１の横断面積が小さくなり、電気抵抗値が高くなってしまう。具体的には、図１１に示すように、本実施形態の第１溝３０４に形成した第１埋設配線３２１の幅ｗを８０μｍ、高さｈを４０μｍとすると、その断面積は約３０００μｍ^２となる。これに対して、図１２に示すように、（１００）面のシリコン単結晶基板に第１溝を形成すると、表面に対して５４．７度の傾斜を有する内壁面が形成されるため、図１１と同じ開口部の幅ｗ、高さｈで形成したとしても、内部に形成される第１埋設配線の断面積は、約２０８０μｍ^２となる。このため、図１２に示す比較例の第１埋設に比べて本実施形態の第１埋設配線３２１は、断面積が約３／２倍となり、その結果、電気抵抗値を約２／３とすることができる。このように第１埋設配線３２１の横断面積を増大させることができるため、第１埋設配線３２１の第２の方向Ｙの幅を狭くしても電気抵抗値が著しく高くなるのを抑制することができる。したがって、第１埋設配線３２１を高密度に配置して駆動回路基板３０の小型化を図ることができる。また、電気抵抗値の低い供給配線３２によって、外部配線１３０と接続することで、電源や接地の供給不良を抑制することができる。特に、駆動素子である圧電アクチュエーター１５０を高周波数で駆動する際に遅延が発生するのを抑制することができる。

また、圧電アクチュエーター１５０の各活性部につながる配線長差に起因する配線抵抗差の影響を小さくできるため、活性部に実際に印可される電圧差を低減でき、各活性部が同等の特性(排除体積)で駆動できることになる。これにより吐出インク重量のばらつきを抑制でき印刷物のムラを低減することができる。

ちなみに、第１溝３０４は、駆動回路基板３０をドライエッチングすることによっても、第１溝３０４の第１内壁面３０４ａ及び第２内壁面３０４ｂを表面に対して垂直に形成することもできる。しかしながら、ドライエッチングでは、エッチングレートのパターン幅依存性が高く、異なる開口幅の第１溝３０４を形成すると、その深さにばらつきが生じてしまい、深さ制御が困難になる。このため、ドライエッチングによって第１溝３０４を形成するには、パターン幅に制約が生じ、結果として、所望の電気抵抗値の第１埋設配線３２１を実現できない場合が生じる。本実施形態では、駆動回路基板３０を異方性エッチングすることによって第１溝３０４を形成するため、異方性エッチングではエッチングレートのパターン幅依存性がドライエッチングに比べて低く、異なる幅の第１溝３０４を所望の深さで高精度に形成することができる。このため、所望の電気抵抗値の第１埋設配線３２１を実現することができる。

図４、図５、図７及び図８に示すように駆動回路基板３０の第２主面３０２には、配線として、第２個別配線３５と、補助配線３６とが設けられている。

第２個別配線３５は、第１貫通配線３３に電気的に接続されると共に、流路形成基板１０に設けられた個別リード電極９１に電気的に接続されており、駆動回路１２０からの駆動信号をバンプ電極１２１、第１個別配線３１、第１貫通配線３３、第２個別配線３５及び個別リード電極９１を介して圧電アクチュエーター１５０の個別電極である第１電極６０に供給する。

具体的には、第２個別配線３５は、駆動回路基板３０の第２の方向Ｙの両端部のそれぞれに、第１の方向Ｘに亘って複数並設されている。また、第２個別配線３５は、第２の方向Ｙに沿って延設されており、一端において第１貫通配線３３の端部を覆うことで第１貫通配線３３と電気的に接続されている。また、第２個別配線３５は、詳しくは後述するバンプ電極３７によって流路形成基板１０に設けられた個別リード電極９１と電気的に接続されている。

補助配線３６は、第２貫通配線３４に電気的に接続されると共に、流路形成基板１０に設けられた共通リード電極９２に電気的に接続されたものであり、外部配線１３０から供給されたバイアス電圧（ｖｂｓ）を供給配線３２、第２貫通配線３４、補助配線３６及び共通リード電極９２を介して圧電アクチュエーター１５０の共通電極である第２電極８０に供給する。

本実施形態の補助配線３６は、図８に示すように第２主面３０２に設けられた第２溝３０６に埋設された第２埋設配線３６１と、第２埋設配線３６１を被覆する第２接続配線３６２と、を具備する。

第２溝３０６は、第１主面３０１に設けられた第１溝３０４と第３の方向Ｚにおいて相対向する位置に設けられている。すなわち、本実施形態の各第２溝３０６は、第２の方向Ｙの位置が各第１溝３０４と同じ位置で、且つ第１溝３０４と同じ幅で設けられている。また、第２溝３０６は、第１の方向Ｘに亘って直線状に沿って設けられている。つまり、第２溝３０６は、第１溝３０４と同様に、圧電アクチュエーター１５０の活性部の列毎にそれぞれ６個、合計１２個設けられている。

このような第２溝３０６は、上述した第１溝３０４と同様に、駆動回路基板３０の表面の結晶方位である（１１０）面に垂直な第１の（１１１）面で形成された第１内壁面３０６ａと、第１の（１１１）面に相対向して（１１０）面に垂直な第２の（１１１）面である第２内壁面３０６ｂとを有する。この第２溝３０６についても、第１溝３０４と同様にアルカリ溶液を用いた異方性エッチング（ウェットエッチング）によって高精度に形成することができる。また、第１溝３０４と第２溝３０６とは、異方性エッチングによって同時に形成することが可能である。すなわち、駆動回路基板３０に第１溝３０４と第２溝３０６とが形成される部分に開口を有するマスクを形成し、駆動回路基板３０をアルカリ溶液に浸漬することによって、第１溝３０４と第２溝３０６とを異方性エッチングによって同時に形成することができる。

また、第１溝３０４と第２溝３０６とを第３の方向Ｚで相対向する同じ位置に設けることで、第１溝３０４及び第２溝３０６に駆動回路基板３０と異なる線膨張係数、面内応力を持った材料を埋め込んだ際に、第１主面３０１と第２主面３０２とで埋め込んだ材料の面積比が異なることによる駆動回路基板３０の反りを抑制することができる。すなわち、第１主面３０１と第２主面３０２とで駆動回路基板３０と異なる線膨張係数、面内応力を持った材料を埋め込んだ際の面積比が異なると、駆動回路基板３０に反りが発生してしまう。そして、駆動回路基板３０に反りが発生すると、駆動回路基板３０の破壊や駆動回路基板３０と流路形成基板１０との剥離や配線の断線等が発生する虞がある。

このような第２溝３０６内に、第２埋設配線３６１が埋め込まれている。第２埋設配線３６１は、上述した第１溝３０４内に埋設された第１埋設配線３２１と同様に、銅（Ｃｕ）等の金属からなり、例えば、電解めっき、無電界めっき、導電性ペーストの印刷などの方法によって形成することができる。

第２接続配線３６２は、複数の第２埋設配線３６１を覆うように積層されている。本実施形態では、１つの第２接続配線３６２が、圧電アクチュエーター１５０の活性部の列毎に設けられた６本の第２埋設配線３６１の全てを覆うように設けられている。このような第２接続配線３６２は、第１接続配線３２２と同様に、第２埋設配線３６１側に設けられたチタン（Ｔｉ）等の密着層と、密着層上に設けられた金（Ａｕ）等の導電層とを積層したものを用いることができる。もちろん、第２接続配線３６２として、その他の導電性材料で形成された層が積層されていてもよい。また、第２接続配線３６２は、例えば、スパッタリング法等によって形成することができる。なお、第２接続配線３６２は、第２個別配線３５と同時に形成することができる。これにより、製造工程を簡略化してコストを低減することができる。

このように複数、本実施形態では、６本の第２埋設配線３６１と、これら６本の第２埋設配線３６１を共通して覆う第２接続配線３６２とを有する補助配線３６は、本実施形態では、圧電アクチュエーター１５０の活性部の列毎に、すなわち、第２の方向Ｙに間隔を空けて２つ並設されている。

また、図７に示すように各補助配線３６の第２接続配線３６２は、第２の方向Ｙで並設された２つの補助配線３６の間に延設されており、この延設された部分において、図８に示すようにバンプ電極３７を介して流路形成基板１０に設けられた共通リード電極９２と電気的に接続されている。

ここで、第２個別配線３５及び補助配線３６と、個別リード電極９１及び共通リード電極９２とを接続するバンプ電極３７は、上述した駆動回路１２０に設けられたバンプ電極１２１と同様に、弾性を有する樹脂材料からなるコア部３７１と、コア部３７１の表面の少なくとも一部を覆うバンプ配線３７２と、を有する。

コア部３７１は、上述した駆動回路１２０のバンプ電極１２１を構成するコア部１２２と同様の材料を用いて同様の断面形状で形成されている。このようなコア部３７１は、第１の方向Ｘに直線状に連続して配置されている。また、コア部３７１は、第２の方向Ｙにおいて、圧電アクチュエーター１５０の活性部の２列の外側のそれぞれに１本ずつの計２本と、圧電アクチュエーター１５０の活性部の２列の間に１本と、の合計３本が設けられている。そして、２列の圧電アクチュエーター１５０の活性部の外側に設けられた各コア部３７１が、第２個別配線３５を個別リード電極９１に接続するためのバンプ電極３７を構成する。また、圧電アクチュエーター１５０の活性部の２列の間に設けられたコア部３７１が、補助配線３６と２列の圧電アクチュエーター１５０の共通リード電極９２とを接続するためのバンプ電極３７を構成する。

また、第２個別配線３５を個別リード電極９１に接続するためのバンプ電極３７を構成するバンプ配線３７２は、本実施形態では、第２個別配線３５をコア部３７１上まで延設することで、第２個別配線３５をバンプ配線３７２として用いている。

同様に、補助配線３６を共通リード電極９２に接続するためのバンプ電極３７を構成するバンプ配線３７２は、本実施形態では、第２接続配線３６２をコア部３７１上まで延設することで、第２接続配線３６２をバンプ配線３７２として用いている。もちろん、第２個別配線３５及び第２接続配線３６２とバンプ配線３７２とを別の配線として、両者の一部を積層することで電気的に接続するようにしてもよい。

なお、第２接続配線３６２は、第１の方向Ｘに沿って所定の間隔で複数箇所においてコア部３７１上まで延設されている。つまり、補助配線３６と共通リード電極９２を接続するバンプ電極３７は、第１の方向Ｘに亘って所定の間隔で複数設けられている。このような補助配線３６は、第２貫通配線３４を介して第１主面３０１の供給配線３２の１つと電気的に接続されている。このため、補助配線３６が接続された供給配線３２の電気抵抗値を実質的に低下させることができる。すなわち、補助配線３６は、電流容量が少ない配線に接続することで、当該配線の電気抵抗値を低下させることができる。また、補助配線３６は、供給配線３２の１つと、第１の方向Ｘに所定の間隔で複数設けられた第２貫通配線３４を介して電気的に接続されている。このため、供給配線３２及び補助配線３６の第１の方向Ｘにおける電圧降下を抑制することができる。

さらに、補助配線３６は、バンプ電極３７を介して共通リード電極９２と第２の方向Ｙの複数箇所で電気的に接続されている。このため、第２電極８０の第１の方向Ｘにおける電圧降下が抑制され、各活性部へのバイアス電圧の印加ばらつきを抑制することができる。

なお、第２個別配線３５及び補助配線３６と、個別リード電極９１及び共通リード電極９２との電気的な接続は、上述したバンプ電極３７に限定されず、例えば、金属バンプであってもよい。また、第２個別配線及び補助配線と、個別リード電極及び共通リード電極との接続は、半田接続などの溶接、異方性導電性接着剤（ＡＣＰ、ＡＣＦ）、非導電性接着剤（ＮＣＰ、ＮＣＦ）を介在させて圧着することで接続してもよい。

このように流路形成基板１０の個別リード電極９１及び共通リード電極９２と、駆動回路基板３０の第２個別配線３５及び補助配線３６とをバンプ電極３７によって電気的に接続することで、流路形成基板１０や駆動回路基板３０に反りやうねりがあっても、コア部３７１がこれに追従して変形するため、個別リード電極９１及び共通リード電極９２と、駆動回路基板３０の第２個別配線３５及び補助配線３６とを確実に電気的に接続することができる。

また、流路形成基板１０と駆動回路基板３０とは、接着層３８によって接着されており、これにより、バンプ電極３７を構成するバンプ配線３７２である第２個別配線３５及び第２接続配線３６２と個別リード電極９１及び共通リード電極９２とは互いに当接した状態で固定されている。

このように流路形成基板１０と駆動回路基板３０とを接合する接着層３８によって、流路形成基板１０と駆動回路基板３０との間には、内部に圧電アクチュエーター１５０が配置された空間である保持部１６０が形成されている。すなわち、保持部１６０は、バンプ電極３７によって第３の方向Ｚの高さが規定されるものであるが、保持部１６０を高くするには、バンプ電極３７のコア部３７１を大きくしなくてはならないが、コア部３７１を大きくするには、コア部３７１を設ける平面スペースも必要となり、流路形成基板１０及び駆動回路基板３０等が大型化してしまう。つまり、保持部１６０は、圧電アクチュエーター１５０の駆動を阻害しない程度の高さで、できるだけ低くすることが好ましく、これにより記録ヘッドの第２の方向Ｙ及び第３の方向Ｚの小型化を図ることができる。ちなみに、本実施形態の記録ヘッド１において圧電アクチュエーター１５０の変位に必要な空間は、２０μｍ程度である。

そして、駆動回路基板３０の第２主面３０２に設けられた補助配線３６は、本実施形態では、第２溝３０６内に設けられた第２埋設配線３６１を有するため、高さの低い保持部１６０内に電気抵抗値の低い補助配線３６を設けることができる。すなわち、駆動回路基板３０の第２主面３０２に第２溝３０６を設けずに、補助配線３６を設ける場合、保持部１６０の高さに制限があることから、補助配線３６を高く形成することができず、補助配線３６の横断面積が小さくなって、電気抵抗値が高くなってしまう。また、補助配線３６の電気抵抗値を低くするために、補助配線３６の幅を広げると、駆動回路基板３０や流路形成基板１０が第２の方向Ｙに大型化してしまう。さらに、駆動回路基板３０に第２溝３０６を設けずに、厚さの比較的厚い配線を形成する場合、フォトリソグラフィー法の制限によって配線を高精度及び高密度にパターニングするのが困難であり、厚さの比較的薄い配線しか形成することができない。本実施形態では、第２埋設配線３６１は、第２溝３０６によってその厚さが決定されると共に、第２溝３０６によってパターンが形成されるため、表面に配線を形成する場合に較べて、比較的厚い、例えば２０μｍ〜４０μｍ程度の厚さの第２埋設配線３６１を４０μｍ〜５０μｍのピッチで高密度に形成することができる。したがって、第２埋設配線３６１の横断面積を増大させて電気抵抗値を低下させることができる。また、第２埋設配線３６１は、第１埋設配線３２１と同様に、第１内壁面３０６ａ及び第２内壁面３０６ｂが第１の（１１１）面及び第２の（１１１）面で形成された第２溝３０６内に埋め込まれているため、第２埋設配線３６１の横断面は矩形状となる。したがって、駆動回路基板３０として（１００）面のシリコン単結晶基板を用いた場合に較べて、第２溝３０６内に形成される第２埋設配線３６１の横断面積を増大させて、電気抵抗値をさらに低下させることができる。このように第２埋設配線３６１の横断面積を増大させることができるため、第２埋設配線３６１の第２の方向Ｙの幅を狭くしても電気抵抗値が著しく高くなるのを抑制することができる。したがって、第２埋設配線３６１を高密度に配置して駆動回路基板３０及び流路形成基板１０の小型化を図ることができる。

また、第２溝３０６は、異方性エッチングによって形成することで、ドライエッチングで形成するのに比べて、異なる幅の第２溝３０６を所望の深さで高精度に形成することができる。このため、所望の電気抵抗値の第２埋設配線３６１を実現することができる。

以上に説明したように、本実施形態に係る記録ヘッド１は、保持部１６０内に圧電アクチュエーター１５０が収容され、駆動回路基板３０の第２主面３０２側に駆動回路１２０が設けられている。駆動回路１２０は、圧電アクチュエーター１５０とは反対側に面した、いわゆるフェイスアップ配置である。そして、これらの圧電アクチュエーター１５０と駆動回路１２０とは、駆動回路基板３０を貫通して第３の方向Ｚに延びる第１貫通配線３３及び第２貫通配線３４により電気的に接続されている。

仮に、駆動回路１２０がフェイスダウン配置であると、従来技術で述べたように、駆動回路基板３０の第２主面３０２側に、保持部１６０よりも外側に、外部配線１３０が接続される部分を設けなければならない。すなわち、水平面（第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙで規定される面）で駆動回路基板３０が大型化してしまう。

しかしながら、本実施形態の記録ヘッド１は、駆動回路１２０をフェイスアップ配置としたことで、外部配線１３０が接続される部分を第２主面３０２側等に必要としない。したがって、駆動回路基板３０を小型化することができる。

また、本実施形態に係る記録ヘッド１は、第１貫通配線３３及び第２貫通配線３４が駆動回路基板３０を貫通する第３の方向Ｚに延設されている。これにより、駆動回路１２０をフェイスアップ配置とすることで圧電アクチュエーター１５０と駆動回路１２０とが保持部１６０の内外で離隔されても、これらを電気的に接続することができる。

さらに、供給配線３２に第１溝３０４に埋設された第１埋設配線３２１を設けると共に、補助配線３６に第２溝３０６に埋設された第２埋設配線３６１を設けることで、駆動回路基板３０の第２の方向Ｙ及び第３の方向Ｚの小型化を図ることができる。

図１〜図３に示すように、このような流路形成基板１０、駆動回路基板３０、連通板１５及びノズルプレート２０の接合体には、複数の圧力発生室１２に連通するマニホールド１００を形成するケース部材４０が固定されている。ケース部材４０は、平面視において上述した連通板１５と略同一形状を有し、駆動回路基板３０に接合されると共に、上述した連通板１５にも接合されている。具体的には、ケース部材４０は、駆動回路基板３０側に流路形成基板１０及び駆動回路基板３０が収容される深さの凹部４１を有する。この凹部４１は、駆動回路基板３０の流路形成基板１０に接合された面よりも広い開口面積を有する。そして、凹部４１に流路形成基板１０等が収容された状態で凹部４１のノズルプレート２０側の開口面が連通板１５によって封止されている。また、ケース部材４０には、凹部４１の第２の方向Ｙの両側に凹形状を有する第３マニホールド部４２が形成されている。この第３マニホールド部４２と、連通板１５に設けられた第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８とによって本実施形態のマニホールド１００が構成されている。

ケース部材４０の材料としては、例えば、樹脂や金属等を用いることができる。ちなみに、ケース部材４０として、樹脂材料を成形することにより、低コストで量産することができる。

連通板１５のノズルプレート２０側の面には、コンプライアンス基板４５が設けられている。このコンプライアンス基板４５が、第１マニホールド部１７と第２マニホールド部１８のノズルプレート２０側の開口を封止している。このようなコンプライアンス基板４５は、本実施形態では、封止膜４６と、固定基板４７と、を具備する。封止膜４６は、可撓性を有する薄膜（例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やステンレス鋼（ＳＵＳ）等により形成された厚さが２０μｍ以下の薄膜）からなり、固定基板４７は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属等の硬質の材料で形成される。この固定基板４７のマニホールド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４８となっているため、マニホールド１００の一方面は可撓性を有する封止膜４６のみで封止された可撓部であるコンプライアンス部４９となっている。

ケース部材４０には、マニホールド１００に連通して各マニホールド１００にインクを供給するための導入路４４が設けられている。また、ケース部材４０には、駆動回路基板３０が露出し、外部配線が挿通される接続口４３が設けられており、接続口４３に挿入された外部配線が駆動回路基板の供給配線と接続されている。

このような構成の記録ヘッド１では、インクを噴射する際に、インクが貯留された液体貯留手段から導入路４４を介してインクを取り込み、マニホールド１００からノズル開口２１に至るまで流路内部をインクで満たす。その後、駆動回路１２０からの信号に従い、圧力発生室１２に対応する各圧電アクチュエーター１５０に電圧を印加することにより、圧電アクチュエーター１５０と共に振動板５０をたわみ変形させる。これにより、圧力発生室１２内の圧力が高まり所定のノズル開口２１からインク滴が噴射される。

（実施形態２）
図１３は、本発明の実施形態２に係る駆動回路基板の底面図である。なお、上述した実施形態１と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図１３に示すように、駆動回路基板３０の第２主面３０２には、第２個別配線３５と、補助配線３６と、が設けられている。

補助配線３６は、第２溝３０６に設けられた第２埋設配線３６１と、複数の第２埋設配線３６１を覆う第２接続配線３６２とを具備する。

本実施形態の第２溝３０６及び第２埋設配線３６１は、第１の方向Ｘに亘って断続的に設けられている。すなわち、第２溝３０６及び第２埋設配線３６１は、第１の方向Ｘに亘って所定の間隔で複数並設されている。そして、第１の方向Ｘに亘って複数並設された第２埋設配線３６１の列が、圧電アクチュエーター１５０の活性部の列毎に６本設けられている。つまり、第２埋設配線３６１は、第２主面３０２にマトリックス状に配置されている。

第２接続配線３６２は、マトリックス状に配置された複数の第２埋設配線３６１を共通して覆うように設けられている。

なお、特に図示していないが、駆動回路基板３０の第１主面３０１には、実施形態１と同様に第１個別配線３１や、第１溝３０４に設けられた第１埋設配線３２１と、第１接続配線３２２とを有する供給配線３２等が設けられている。

このような駆動回路基板３０であっても、第２溝３０６と第１溝３０４との第２の方向の位置及び幅を同等とすることで、駆動回路基板３０に第１溝３０４及び第２溝３０６を異方性エッチングによって高精度に形成することができる。

また、本実施形態では、第２溝３０６及び第２埋設配線３６１を第１の方向Ｘに沿って複数並設するようにしたが、第１主面３０１に設けられた第１溝３０４及び第１埋設配線３２１についても同様に、第１の方向Ｘに亘って所定の間隔で複数設けるようにしてもよい。このような場合には、第１の方向Ｘで断続して設けられた複数の第１埋設配線３２１同士を第１接続配線３２２で電気的に接続すればよい。

（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。

例えば、上述した実施形態１及び２では、第１主面３０１に第１埋設配線３２１を設け、第２主面３０２に第２埋設配線３６１を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、何れか一方のみを設けるようにしてもよい。

また、上述した実施形態１及び２では、駆動回路１２０にバンプ電極１２１を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、駆動回路基板３０の第１主面３０１側にバンプ電極を設けるようにしてもよい。同様に、駆動回路基板３０の第２主面３０２にバンプ電極３７を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、流路形成基板１０側にバンプ電極を設けるようにしてもよい。また、バンプ電極１２１、３７の位置についても上述した実施形態１及び２に限定されるものではない。

さらに、実施形態１及び２では、２列の圧電アクチュエーター１５０に対して１つの駆動回路１２０を設けたが、特にこれに限定されない。例えば、１列の圧電アクチュエーター１５０の列毎に駆動回路１２０を設けてもよく、１列の圧電アクチュエーター１５０の列に対して、第１の方向Ｘで２以上に分割された複数の駆動回路１２０を設けるようにしてもよい。

さらに、実施形態１及びでは、補助配線３６を共通リード電極９２に接続するバンプ電極３７は、２つの補助配線３６から引き出された第２接続配線３６２を１つのコア部３７１の表面の一部を覆うように設けたが、特にこれに限定されず、例えば、補助配線３６毎にコア部３７１を設けるようにしてもよい。また、補助配線３６用のバンプ電極３７のコア部３７１と、第２個別配線３５用のバンプ電極３７のコア部３７１とを共通化してもよい。

さらに、上述した実施形態１及び２では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる駆動素子として、薄膜型の圧電アクチュエーター１５０を用いて説明したが、特にこれに限定されず、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圧電アクチュエーターや、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエーターなどを使用することができる。また、駆動素子として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。

なお、実施形態の記録ヘッド１は、液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置に搭載される。図１４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。

図示するように、インクジェット式記録装置Ｉにおいて、記録ヘッド１は、インク供給手段を構成するカートリッジ２が着脱可能に設けられ、記録ヘッド１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。

そして、駆動モーター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１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には搬送手段としての搬送ローラー８が設けられており、紙等の記録媒体である記録シートＳが搬送ローラー８により搬送されるようになっている。なお、記録シートＳを搬送する搬送手段は、搬送ローラーに限られずベルトやドラム等であってもよい。

なお、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、記録ヘッド１がキャリッジ３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、記録ヘッド１が固定されて、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。

また、上述した例では、インクジェット式記録装置Ｉは、液体貯留手段であるカートリッジ２がキャリッジ３に搭載された構成であるが、特にこれに限定されず、例えば、インクタンク等の液体貯留手段を装置本体４に固定して、貯留手段と記録ヘッド１とをチューブ等の供給管を介して接続してもよい。また、液体貯留手段がインクジェット式記録装置に搭載されていなくてもよい。

さらに、本発明は、広くヘッド全般を対象としたものであり、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種のインクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）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にも適用することができる。

また、本発明は、広くＭＥＭＳデバイスを対象としたものであり、記録ヘッド以外のＭＥＭＳデバイスにも適用することができる。ＭＥＭＳデバイスとしては、外部からの信号を検知し、検知前後において電流値が変化するものが挙げられる。このようなＭＥＭＳデバイスの一例としては、超音波デバイス、モーター、圧力センサー、焦電素子、強誘電体素子などが挙げられる。また、これらのＭＥＭＳデバイスを利用した完成体、たとえば、上記ヘッドを利用した液体等噴射装置、上記超音波デバイスを利用した超音波センサー、上記モーターを駆動源として利用したロボット、上記焦電素子を利用したＩＲセンサー、強誘電体素子を利用した強誘電体メモリーなども、ＭＥＭＳデバイスに含まれる。そして、ＭＥＭＳデバイスにおいて本発明の配線抵抗の低減した埋設配線を有する配線基板を用いることで、微少電流を検出することが可能となる。

さらに、本発明は、広く配線基板を対象としたものであり、ＭＥＭＳデバイス以外の配線基板にも適用することができる。

Ｉ…インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、１…インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、１０…流路形成基板、１２…圧力発生室、２０…ノズルプレート、３０…駆動回路基板（配線基板；シリコン単結晶基板）、３１…第１個別配線、３２…供給配線、３３…第１貫通配線、３４…第２貫通配線、３５…第２個別配線、３６…補助配線、３７…バンプ電極、９１…個別リード電極、９２…共通リード電極、１００…マニホールド、１２０…駆動回路、１２１…バンプ電極、１２２…コア部、１２３…バンプ配線、１３０…外部配線、１５０…圧電アクチュエーター、１６０…保持部、３０１…第１主面、３０２…第２主面、３０３…第１貫通孔、３０４…第１溝、３０４ａ…第１内壁面、３０４ｂ…第２内壁面、３０５…第２貫通孔、３０６…第２溝、３０６ａ…第１内壁面、３０６ｂ…第２内壁面、３２１…第１埋設配線、３２２…第１接続配線、３６１…第２埋設配線、３６２…第２接続配線、３７１…コア部、３７２…バンプ配線

Claims (5)

1. 表面が（１１０）面であるシリコン単結晶基板に、該シリコン単結晶基板の（１１０）面に垂直な第１の（１１１）面と、前記第１の（１１１）面に相対向して前記（１１０）面に垂直な第２の（１１１）面と、を有する溝が設けられ、
   該溝に埋設された配線を有することを特徴とする配線基板。
2. 請求項１記載の配線基板を具備することを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
3. 請求項１に記載の配線基板と、
   液体を噴射するノズルに連通する圧力発生室と、
   前記圧力発生室の液体に圧力変化を生じさせる駆動素子と、を具備し、
   前記第１の（１１１）面及び前記第２の（１１１）面が前記駆動素子の並設方向に沿って設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
4. 前記配線基板は、前記駆動素子と積層して設けられ、
   前記溝に埋設された前記配線が、前記配線基板の前記駆動素子が設けられている側とは反対側に設けられ、
   前記配線基板に設けられている駆動回路に接続されていることを特徴とする請求項３記載の液体噴射ヘッド。
5. 前記配線基板は、前記駆動素子と積層して設けられ、
   前記溝に埋設された前記配線が、前記配線基板の前記駆動素子が設けられている側に設けられ、前記駆動素子を構成する電極の一つである共通電極に電気的に接続されていることを特徴とする請求項３記載の液体噴射ヘッド。

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