JP3646626B2

JP3646626B2 - Method for manufacturing piezoelectric / electrostrictive actuator

Info

Publication number: JP3646626B2
Application number: JP2000170681A
Authority: JP
Inventors: 相▲けおん▼ 尹; 性俊朴; 東勲金
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1999-12-01
Filing date: 2000-06-07
Publication date: 2005-05-11
Anticipated expiration: 2020-06-07
Also published as: JP2001168411A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電／電歪アクチュエータの製造方法に関し、より詳しくは、接着層がなく、構造が簡単で低電圧駆動が容易な圧電／電歪アクチュエータの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧電体を利用したアクチュエータは、一般的に図１に示されるとおり、振動板１２とチャンバ板１０からなる下部構造と、振動板１２の上部に結合され、電源が印加されると機械的変形を起こす圧電／電歪膜１６と、圧電／電歪膜１６に電源を伝達する電極１４，１８とから構成されている。
【０００３】
アクチュエータの圧電体は、電氣場が印加されると、ポーリング（poling）される、即ち、印加されると圧電体に方向性が形成される性質を有する。ポーリングされた圧電／電歪膜の上段と下段に形成された上部電極と下部電極に電源が印加されると、電極間に位置する圧電／電歪膜が変形と復元を反復しつつ、振動をしたり、機械的変形をする等、アクチュエーティングするようになる。
【０００４】
こうした圧電／電歪アクチュエータの振動板及びチャンバ板の材料としては、金属、樹脂、セラミック等が使われている。金属を材料として使用する場合には主に湿式エッチング法によるハーフエッチング（half etching）によってチャンバ構造を形成する。樹脂を材料として使用する場合には射出成形法によって３次元構造体を形成する。また、セラミックを材料として使用する場合にはパンチングされたシートと振動板シートを一体に成形して３次元構造体を形成することが一般的である。
【０００５】
上記のとおり形成された振動板と圧電／電歪膜を接合するために、従来では、圧電／電歪膜と振動板との間に別途の接着層を形成する方法と、圧電／電歪膜及び振動板をセラミックで微細加工して仮接合した後、高温で一括焼成する方法とを使用してきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の接着層を形成して振動板と圧電／電歪膜とを接合する方法では、別途に形成された振動板の上部に接着層を形成し、その上に別途に形成された圧電／電歪膜を接合させる。
【０００７】
こうした方法によって振動板と圧電／電歪膜とを接合させる場合には振動板と圧電／電歪膜との間に接着層を形成するため、隙間が形成されやすく、接着層の乾燥／熱処理過程で振動板と圧電／電歪膜との間に形成された隙間によって圧電／電歪膜に部分的なクラックが発生するおそれがあり、後工程の収率と製品の信頼性が低下する、という問題点がある。また、接着層の厚さが不均一だったり、厚い場合にはアクチュエータの性能が低下するおそれがある。
【０００８】
また、圧電／電歪膜と振動板とを接合させる場合、その接合のために加えられる力に耐えるためには、振動板の厚さを厚くしなければならないため、使用可能な振動板の厚さに制限がある、という問題点がある。
【０００９】
また、接合剤を使用する場合には接着剤に含まれた溶媒等の有機物を除去する工程が必要となる。この工程は、一般的に非常に長い時間（２４時間以上）を経て進行され、この過程で圧電／電歪薄板が破壊される場合等が発生し、得られる接合体の収率が低くなる。
【００１０】
特に、アクチュエータの駆動部に位置する数μｍ以上の接着層によって駆動電圧が上昇するようになる。
【００１１】
次に、セラミックを使用して微細加工及び一括焼成する場合、完成された製品の信頼度面では非常に満足できるが、セラミックの加工段階での収率が低く、高温での焼成工程を反復しなければならない、等の短所がある。
【００１２】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、圧電／電歪膜の下部にメッキ工程によって金属振動板を直接成長させ、微細パターニング工程を介してチャンバと圧電／電歪膜を成形し、接着層のない圧電／電歪アクチュエータを製造することで、アクチュエータの駆動電圧を低くし、長期的信頼性を確保しつつ、製作工程での収率を高め、リ―ドタイムを短縮できる方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明は、電圧が印加されると、アクチュエーティングする圧電／電歪膜を形成する段階と、前記圧電／電歪膜の下部に下部電極を形成する段階と、前記下部電極の下部でメッキによって、圧電／電歪膜のアクチュエーティングを媒介する振動板を形成する段階と、前記振動板の下部でメッキによってチャンバ板を形成する段階と、前記チャンバ板をパターニングしてエッチングすることで、インクを貯蔵するチャンバを形成する段階と、前記圧電／電歪膜をパターニングしてエッチングする段階と、前記圧電／電歪膜の上部に特定パターンの上部電極を形成する段階とを含むことをその要旨とする。
【００１４】
また、本発明は、電圧が印加されると、アクチュエーティングする圧電／電歪膜を形成する段階と、前記圧電／電歪膜の下部に下部電極を形成する段階と、前記下部電極の下部でメッキによって、圧電／電歪膜のアクチュエーティングを媒介する振動板を形成する段階と、前記振動板の下部に形成しようとするチャンバ板の厚さほどにフォトレジストを塗布する段階と、前記フォトレジストをパターニングして、チャンバを形成する部分を除いてチャンバ板を形成する部分のフォトレジストのみを除去する段階と、前記振動板の下部でメッキして前記フォトレジストが除去された部分にチャンバ板を形成する段階と、前記チャンバ板に残っているフォトレジストを除去することによって、インクを貯留するチャンバを形成する段階と、前記圧電／電歪膜をパターニングしてエッチングする段階と、前記圧電／電歪膜の上部に特定パターンの上部電極を形成する段階とを含むことをその要旨とする。
【００１５】
また、本発明は、電圧が印加されると、アクチュエーティングする圧電／電歪膜を形成する段階と、前記圧電／電歪膜をジグに付着する段階と、前記圧電／電歪膜をパターニングしてエッチングする段階と、前記パターニングされた圧電／電歪膜の間にフォトレジストをモールディングして熱処理する段階と、前記圧電／電歪膜の下部に下部電極を形成する段階と、前記下部電極の下部でメッキによって、圧電／電歪膜のアクチュエーティングを媒介する振動板を形成する段階と、前記振動板の下部に形成しようとするチャンバ板の厚さほどフォトレジストを塗布する段階と、前記フォトレジストをパターニングして、チャンバを形成する部分を除いてチャンバ板を形成する部分のフォトレジストのみを除去する段階と、前記振動板の下部でメッキして前記フォトレジストが除去された部分にチャンバ板を形成する段階と、前記チャンバ板に残っているフォトレジストを除去することによって、インクを貯留するチャンバを形成する段階と、前記ジグを除去する段階と、前記圧電／電歪膜間のフォトレジストを除去する段階と、前記圧電／電歪膜の上部に上部電極を形成する段階とを含むことをその要旨とする。
【００１６】
また、本発明は、特定パターンに形成された上部電極と、前記上部電極の下部に特定パターンが形成され、電圧が印加されると、アクチュエーティングする圧電／電歪膜と、前記圧電／電歪膜の下部に形成された下部電極と、前記下部電極の下部でメッキによって形成され、前記圧電／電歪膜のアクチュエーティングを媒介する振動板と、前記振動板の下部でメッキによって形成されたチャンバ板と、前記チャンバ板をエッチングすることによって前記チャンバ板に特定パターンが形成され、インクを貯留するチャンバとを含むことをその要旨とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の圧電／電歪アクチュエータを製造する方法は、大きく３種類に分けることができる。まず、第１の方法について説明する。
【００１８】
電圧が印加されると、アクチュエーティングする圧電／電歪膜を形成する。このとき、圧電／電歪膜は、５〜１００μｍの厚さに形成することが望ましい。圧電／電歪膜の材料としては、圧電／電歪セラミック、ポリビニリデンプルオライド、又は圧電／電歪セラミックとポリビニリデンプルオライドの混合体を使用することが望ましい。
【００１９】
圧電／電歪セラミックを使用する場合には、圧電／電歪膜を形成するために様々な方法を使用することができるが、圧電／電歪セラミック粉末をペースト状にしてスクリーン印刷等の方法で膜を成形した後、熱処理して圧電／電歪膜を形成するのが一般的である。圧電／電歪特性を持つ高分子物質であるポリビニリデンプルオライドは、フィルム状にして使用したり、フィルム状に製造・販売されたものを使用する。
【００２０】
圧電／電歪セラミックは、圧電性に優れるものの、成形性が低い。ポリビニリデンプルオライドは、成形性に優れるものの、圧電性が低い。従って、圧電特性に優れた圧電／電歪セラミックと成形性に優れたポリビニリデンプルオライドとの混合体を使用することもできる。
【００２１】
圧電／電歪セラミックとポリビニリデンプルオライドとの混合体は、トルエン、ヘキサノール等の有機溶媒に圧電／電歪セラミック粉末、ポリビニリデンプルオライド及び少量の結合剤を入れ、リップルロックスや撹拌によって均一に混合した後、溶媒を蒸発させて堅固に製造するのが一般的である。圧電／電歪セラミックとポリビニリデンプルオライドの混合比によって加工性に差が生じるため、所望の圧電／電歪アクチュエータの特性に従って混合比を選択して使用する。圧電／電歪セラミックとポリビニリデンプルオライドの混合体は、圧延工程等によって膜の形態に加工して使用する。
【００２２】
圧電／電歪膜は、圧電／電歪薄板を原形のまま使用したり、適切な大きさに成形して使用する。本発明では必要とする大きさの薄板をシリコン又はステンレススチールウェーハに製作されたジグに效率的に配置することによってウェーハ単位の大単位工程を進行させることができる。使われる圧電／電歪膜が薄板であることを勘案すると、ジグを利用したウェーハ工程によって薄板を保護する効果も得ることができる。
【００２３】
形成された圧電／電歪膜の下部には下部電極を形成する。下部電極は、金（Au）、銀（Ag）、アルミニウム（Al）、ニッケル（Ni）、プラチナ（Pt）等の金属や、ニッケル／クロム（Ni/Cr）、プラチナ／チタニウム（Pt/Ti）等の合金を材料に使用し、真空蒸着、スパッタリング又はスクリーン印刷等の方法で形成する。ウェーハ単位に作業をする場合にはスパッタリングや真空蒸着のような工程を連続的に遂行することが効果的である。このとき、下部電極の厚さは、必要に応じて数百Åから数μｍまで調節することができる。
【００２４】
形成された下部電極の下部に金属からなるシーディング層を形成することができる。シーディング層は、金、銀、アルミニウム、ニッケル、プラチナ等の金属や、ニッケル／バナジウム（Ni/V）等の合金を材料に使用し、真空蒸着、スパッタリング等の方法で形成する。このとき、シーディング層は、０．１〜５μｍの厚さに形成することが好ましく、形成されたシーディング層によって、次の段階のメッキ工程でメッキが安定してなされ、振動板が安定し、容易に形成される。シーディング層を形成した場合には形成されたシーディング層の下部に、シーディング層を形成しない場合には下部電極の下部に、圧電／電歪膜のアクチュエーティングを媒介する振動板を形成する。
【００２５】
振動板の材料としては、単一金属、複合金属、セラミック及び金属−セラミック複合体のなかから選択して使用する。単一金属としては、ニッケル（Ni）、銅（Cu）等を使用することが望ましい。複合金属としては、ニッケル−クロム（Ni-Cr）、ニッケル−コバルト−タングステン（Ni-Co-W）等の合金を使用することが望ましい。セラミックとしては、二酸化硅素（SiO₂）、窒化硅素（Si₃N₄）、酸化アルミニウム（Al２O３）、炭化硅素（SiC）等を使用する。金属−セラミック複合体としては、ニッケル−酸化アルミニウム（Ni-Al₂O₃）、ニッケル−二酸化硅素（Ni-SiO₂）、ニッケル−二酸化チタン（Ni-TiO₂）等のニッケル−セラミック混合物又はニッケル−炭化シリコン（Ni-SiC）、ニッケル−炭化チタン（Ni-TiC）、ニッケル−炭化タングステン（Ni-WC）等のニッケル−セラミック混合物を使用することが望ましい。
【００２６】
このとき、使われる物質の材質によって完成されたインクジェットプリンタヘッドの特性が変化するため、インクジェットプリンタヘッドの剛性、インクジェットプリンタヘッドの材料とインクとの反応性、部材の表面特性、耐腐食性等の外部抵抗性等を考慮して適切な材料を選択して使用する。
【００２７】
振動板の場合には、特に金属−セラミック複合体を使用することが望ましい。その理由は、それら材料は剛性が高く、周波数特性に優れ、インクジェットプリンタヘッドの高集積化に伴うクロストーク（crosstalk）を防止できるからである。
【００２８】
前記材料をメッキすることによって振動板を形成するが、このときのメッキ方法としては、電解メッキ法と無電解メッキ法のすべてを用いることができる。
【００２９】
このとき、振動板の厚さは、１〜３０μｍにすることが望ましく、特に、１〜１５μｍにすることが望ましい。しかし、振動板の厚さは、前記範囲のみに限定されるものではなく、必要に応じて調節できるため、振動板の厚さの自由度が高い。特に、接合工程が必要でなく、振動板が厚くなければならない必要はないため、振動板の厚さを薄くすることもできる。
【００３０】
ウェーハ単位の工程である場合には、ウェーハの全面に対してメッキをするようになり、そうした場合は、大面積に対する成形工程であるため、全体的な均一性を確保することが重要である。
【００３１】
必要に応じて振動板の下部にエッチング中止層を形成することができる。エッチング中止層は、金、パラジウム（Pd）、プラチナ、クロム又はこれらの合金等の金属を材料に使用し、メッキやスパッタリングによって形成する。このとき、エッチング中止層は、０．１〜５μｍの厚さに形成することが望ましい。
【００３２】
エッチング中止層を形成しない場合には振動板の下部に、エッチング中止層を形成した場合にはエッチング中止層の下部に、引き続きメッキすることによって、チャンバを形成するためのチャンバ板を形成する。
【００３３】
チャンバ板の材料としては、振動板の材料と同じ物質を使用することができ、チャンバ板の厚さは１０〜１００μｍに形成することが望ましい。
【００３４】
形成されたチャンバ板の下部をフォトレジスト又はマスクを使用して所望のパターンにパターニングした後エッチングし、インクを貯留するためのチャンバを形成する。振動板の下部にエッチング中止層を形成した場合にはエッチングが進行されるところで、エッチング率の差又はエッチング特性の差によってエッチング中止層でエッチングが中断されるため、チャンバの構造を直方体形状に形成できるようになる。
【００３５】
上記の方法によってチャンバ板とチャンバを形成した後、圧電／電歪膜もフォトレジストやマスクを使用して所望のパターンにパターニングした後、エッチングする。圧電／電歪膜をエッチングする場合、マトリックス単位で工程を進めるのがより一層効率的である。
【００３６】
圧電／電歪膜の上部にはリフトオフ（lift−off）又はマスキング等によって、一定のパターンに上部電極を形成する。上部電極は、金、銀、アルミニウム、ニッケル、プラチナ等の金属や、プラチナ／チタニウム等の合金を材料に使用し、真空蒸着、スパッタリング又はスクリーン印刷等の方法によって形成する。
【００３７】
次に、本発明の圧電／電歪アクチュエータを製造する第２の方法について説明する。
【００３８】
圧電／電歪膜を形成する。このとき、圧電／電歪膜は、５〜１００μｍの厚さに形成することが望ましく、圧電／電歪膜の材料としては、第１の方法と同じ物質を使用することが望ましい。
【００３９】
圧電／電歪膜は、圧電／電歪薄板の原形をそのまま使用したり、適切な大きさに成形して使用する。本発明では、必要とする大きさの薄板をシリコン又はステンレススチールウェーハに製作されたジグに效率的に配置することで、ウェーハ単位の大単位工程を進行させることができる。
【００４０】
形成された圧電／電歪膜の下部には下部電極を形成する。下部電極の材料としては、第１の方法で使用した物質と同じ物質を使用することができる。このときにも下部電極の厚さは必要に応じて数百Åから数μｍまで調節することができる。
【００４１】
形成された下部電極の下部に金属からなるシーディング層を形成することができる。シーディング層は、第１の方法で説明したとおりに形成する。シーディング層を形成した場合には、形成されたシーディング層の下部に、シーディング層を形成しない場合には下部電極の下部に、メッキによって振動板を形成する。
【００４２】
振動板は、第１の方法と同じ材料及び方法によって形成し、インクジェットプリンタヘッドの剛性、インクジェットプリンタヘッド用アクチュエータの周波数特性、インクジェットプリンタヘッドの材料とインクとの反応性、部材の表面特性、耐腐食性等の外部抵抗性等を考慮して適切な材料を選択して使用する。
【００４３】
このとき、振動板の厚さは、１〜３０μｍにすることが望ましく、特に１〜１５μｍにすることが望ましい。しかし、振動板の厚さは、前記範囲のみに限定されるものではなく、必要に応じて調節できるため、振動板の厚さの自由度が高い。特に、接合工程を必要とせず、振動板が厚くなければならない必要はないため、振動板の厚さを薄くすることもできる。
【００４４】
ウェーハ単位の工程である場合には、ウェーハの全面に対してメッキをする。この場合は、大面積に対する成形工程であるため、全体的な均一性を確保することが重要である。
【００４５】
振動板の下部に形成しようとするチャンバ板の厚さほどにフォトレジスト層を形成する。液状のフォトレジストを使用する場合にはスピンコーティング法、ドライフィルムを使用する場合にはラミネーティングによって形成するのが一般的である。このとき、フォトレジスト層の厚さは、１０〜１００μｍが望ましく、特に３０〜５０μｍが望ましい。
【００４６】
形成されたフォトレジスト層をパターニングしてチャンバが形成される部分にのみ、フォトレジストが残るようにする。
【００４７】
フォトレジストをパターニングした後、振動板の下部でメッキをし、チャンバ板を形成する。チャンバ板の材料としては、振動板の材料と同じ物質を使用することができる。
【００４８】
メッキによってチャンバ板を形成した後、残っているフォトレジストを除去してチャンバを形成する。このとき、フォトレジストの厚さ又はそれ以下の厚さにメッキをした場合には残っているフォトレジストを除去すればよいが、フォトレジストの厚さ以上にメッキをした場合にはフォトレジストを除去する前にフォトレジストの厚さに合せてメッキされた表面を平坦化する工程が必要となる。表面を平坦化させるための方法としては、ラッピング（lapping）、ＣＭＰ（chemical mechanical polishing）、サンドブラスティング（sand blasting）等の方法を使用する。
【００４９】
前記方法によってチャンバ板とチャンバ構造を形成した後、圧電／電歪膜を所望のパターンにパターニングする。圧電／電歪膜をパターニングする方法としては、湿式エッチング、乾式エッチング等のエッチング法やダイシング（dicing）法を使用する。
【００５０】
圧電体をパターニングする前に必要に応じて圧電／電歪膜の表面をラッピング、エッチング又はポリッシングして圧電／電歪膜の厚さを調節する工程を追加することができる。
【００５１】
圧電／電歪膜をパターニングしてエッチングした後、圧電／電歪膜の上部にリフトオフ又はマスキング等によって一定のパターンに上部電極を形成する。上部電極は、第１の方法と同様に形成することができる。
【００５２】
単一膜形態の圧電／電歪膜を使用する場合には上部電極を形成することによって圧電／電歪アクチュエータが完成され、圧電／電歪膜をジグに付着させて工程を進行させた場合にはジグを除去することによって圧電／電歪アクチュエータが完成される。
【００５３】
次に、本発明の圧電／電歪アクチュエータを製造する第３の方法について説明する。
【００５４】
圧電／電歪膜を形成する。このときにも圧電／電歪膜は５〜１００μｍの厚さに形成することが望ましく、圧電／電歪膜の材料としては、第１の方法で使用した物質と同じ物質を使用することが望ましい。
【００５５】
圧電／電歪膜をジグに付着する。このとき、ジグは、平面形状のジグ又は溝を持って圧電／電歪膜がその溝に挿入される形状のジグを使用することができる。
【００５６】
ジグに付着された圧電／電歪膜を所望のパターンにパターニングする。圧電／電歪膜をパターニングする方法としては、湿式又は乾式エッチング法やダイシング法を使用する。
【００５７】
圧電／電歪膜中、パターニングによって除去された部分にフォトレジストをモールディングした後、熱処理して硬化させる。このとき、熱処理は、７０〜３００℃で行なうことが望ましい。
【００５８】
フォトレジストがモールディングされた圧電／電歪膜の下部にメタリゼイション（metallization）によって下部電極を形成する。このとき、下部電極の材料としては、第１の方法で使用した物質と同じ物質を使用することができる。このときにも下部電極の厚さは必要に応じて数百Åから数μｍまで調節できる。
【００５９】
形成された下部電極の下部に金属からなるシーディング層を形成することもできる。シーディング層は、第１の方法で説明したとおりに形成する。シーディング層を形成した場合には、形成されたシーディング層の下部に、シーディング層を形成しない場合には下部電極の下部に、メッキによって振動板を形成する。
【００６０】
振動板は、第１の方法と同じ材料及び方法によって形成し、インクジェットプリンタヘッドの剛性、インクジェットプリンタヘッド用アクチュエータの周波数特性、インクジェットプリンタヘッドの材料とインクとの反応性、部材の表面特性、耐腐食性等の外部抵抗性等を考慮して適切な材料を選択して使用する。
【００６１】
このとき、振動板の厚さは、１〜３０μｍにすることが望ましく、特に１〜１５μｍにすることが望ましい。しかし、振動板の厚さは、前記範囲のみに限定されるものではなく、必要に応じて調節できるため、振動板の厚さの自由度が高い。特に、接合工程を必要とせず、振動板が厚くなければならない必要はないため、振動板の厚さを薄くすることもできる。
【００６２】
ウェーハ単位の工程である場合には、ウェーハの全面に対してメッキをする。この場合は、大面積に対する成形工程であるため、全体的な均一性を確保することが重要である。
【００６３】
振動板の下部に形成しようとするチャンバ板の厚さほどにフォトレジスト層を形成する。液状のフォトレジストを使用する場合にはスピンコーティング法、ドライフィルムを使用する場合にはラミネーティングによって形成するのが一般的である。このとき、フォトレジスト層の厚さは、１０〜１００μｍが望ましく、特に３０〜５０μｍが望ましい。
【００６４】
形成されたフォトレジスト層をパターニングしてチャンバが形成される部分にのみ、フォトレジストが残るようにする。
【００６５】
フォトレジストをパターニングした後、振動板の下部でメッキをし、チャンバ板を形成する。チャンバ板の材料としては、振動板の材料と同じ物質を使用することができる。
【００６６】
メッキによってチャンバ板を形成した後、残っているフォトレジストを除去してチャンバを形成する。フォトレジストの厚さ又はそれ以下の厚さにメッキをした場合には残っているフォトレジストを除去し、フォトレジストの厚さ以上にメッキをした場合にはラッピング、ＣＭＰ、サンドブラスティング等の方法によってメッキされた表面を平坦化させた後、フォトレジストを除去する。
【００６７】
チャンバ板とチャンバ構造を形成した後、圧電／電歪膜が付着されたジグを除去して、圧電／電歪膜間に残っているフォトレジストを除去する。
【００６８】
フォトレジストを除去した後、圧電／電歪膜の上部にリフトオフ又はマスキング等によって一定のパターンに上部電極を形成する。上部電極は、第１の方法と同一に形成することができる。
【００６９】
上述のような本発明の第３の方法によれば、複雑な圧電／電歪膜の後パターニング工程が必要でなく、従って、後パターニング工程で圧電／電歪膜に発生するストレインを除去することができる。
【００７０】
上記の方法によって製造された圧電／電歪アクチュエータは、特定パターンに形成された上部電極と、前記上部電極の下部に特定パターンに形成され、電圧が印加されるとアクチュエーティングする圧電／電歪膜と、前記圧電／電歪膜の下部に形成された下部電極と、前記下部電極の下部でメッキによって形成され、前記圧電／電歪膜のアクチュエーティングを媒介する振動板と、前記振動板の下部でメッキによって形成されたチャンバ板と、前記チャンバ板をエッチングすることで前記チャンバ板に特定パターンに形成されてインクを貯留するチャンバとを含んで構成されている。
【００７１】
以下、実施形態を通じて本発明を詳細に説明する。なお、次の実施形態は、本発明を例示するものであって本発明の範囲を限定するものではない。
【００７２】
図２乃至図８は、本発明の圧電／電歪アクチュエータにおける製造方法の一実施形態を示したものである。
【００７３】
まず、圧電／電歪膜２６を形成し、形成された圧電／電歪膜２６の下部に下部電極２４を形成する。形成された下部電極２４の下部にメッキを利用して振動板及びチャンバ板２０を形成する。
【００７４】
形成されたチャンバ板２０にエッチングマスク２９を形成した後、エッチングしてチャンバ２５を形成する。次に、圧電／電歪膜２６をパターニングしてエッチングし、圧電／電歪膜２６の上部に上部電極２８を形成して圧電／電歪アクチュエータが完成する。
【００７５】
図９乃至図１６は、本発明の圧電／電歪アクチュエータの製造方法における他の実施形態を示したものである。
【００７６】
まず、圧電／電歪膜３６を形成し、形成された圧電／電歪膜３６の下部に下部電極３４を形成する。形成された下部電極３４の下部にシーディング層３３を形成し、形成されたシーディング層３３の下部にメッキを利用して振動板及びチャンバ板３０を形成する。
【００７７】
形成されたチャンバ板３０にエッチングマスク３９を形成した後、エッチングしてチャンバ３５を形成する。次に、圧電／電歪膜３６をパターニングしてエッチングし、圧電／電歪膜３６の上部に上部電極３８を形成して圧電／電歪アクチュエータが完成する。
【００７８】
図１７乃至図２５は、本発明の圧電／電歪アクチュエータにおける製造方法の他の実施形態を示すものである。
【００７９】
まず、圧電／電歪膜４６を形成し、形成された圧電／電歪膜４６の下部に下部電極４４を形成する。形成された下部電極４４の下部にメッキによって振動板４２を形成し、形成された振動板４２の下部にエッチング中止層４１を形成する。形成されたエッチング中止層４１の下部にメッキを利用してチャンバ板４０を形成する。
【００８０】
形成されたチャンバ板４０にエッチングマスク４９を形成した後、エッチングしてチャンバ４５を形成する。次に、圧電／電歪膜４６をパターニングしてエッチングし、圧電／電歪膜４６の上部に上部電極４８を形成して圧電／電歪アクチュエータが完成する。
【００８１】
図２６乃至図３５は、本発明の圧電／電歪アクチュエータの製造方法の他の実施形態を示したものである。
【００８２】
まず、圧電／電歪膜５６を形成し、形成された圧電／電歪膜５６の下部に下部電極５４を形成する。形成された下部電極５４の下部にシーディング層５３を形成する。形成されたシーディング層５３の下部にメッキによって振動板５２を形成し、形成された振動板５２の下部にエッチング中止層５１を形成する。形成されたエッチング中止層５１の下部にメッキを利用してチャンバ板５０を形成する。
【００８３】
形成されたチャンバ板５０にエッチングマスク５９を形成した後、エッチングしてチャンバ５５を形成する。次に、圧電／電歪膜５６をパターニングしてエッチングし、圧電／電歪膜５６の上部に上部電極５８を形成して圧電／電歪アクチュエータが完成する。
【００８４】
図３６乃至図４４は、本発明の圧電／電歪アクチュエータの製造方法における他の実施形態を示したものである。
【００８５】
まず、圧電／電歪膜６６を形成し、形成された圧電／電歪膜６６の下部に下部電極６４を形成する。形成された下部電極６４の下部にメッキを利用して振動板６２を形成する。
【００８６】
形成された振動板６２の下部にチャンバ板の厚さほどフォトレジスト６７を形成し、形成されたフォトレジスト６７をパターニングした後、露光してチャンバ６５になる部分を除いてチャンバ板６０になる部分のみを除去する。
【００８７】
振動板６２の下部でメッキし、フォトレジストが除去された部分にのみチャンバ板６０を形成する。チャンバ板６０を形成した後、残っているフォトレジスト６７を除去してチャンバ６５が形成される。
【００８８】
次に、圧電／電歪膜６６をパターニングしてエッチングし、圧電／電歪膜６６の上部に上部電極６８を形成して圧電／電歪アクチュエータが完成する。
【００８９】
図４５乃至図５４は、本発明の圧電／電歪アクチュエータの製造方法における他の実施形態を示したものである。
【００９０】
まず、圧電／電歪膜７６を形成し、形成された圧電／電歪膜７６の下部に下部電極７４を形成する。形成された下部電極７４の下部にシーディング層７３を形成し、形成されたシーディング層７３の下部にメッキを利用して振動板７２を形成する。
【００９１】
形成された振動板７２の下部にチャンバ板の厚さほどフォトレジスト７７を形成し、形成されたフォトレジスト７７をパターニングした後、露光してチャンバ７５になる部分を除いてチャンバ板７０になる部分のみを除去する。
【００９２】
振動板７２の下部でメッキし、フォトレジストが除去された部分にのみチャンバ板７０を形成する。チャンバ板７０を形成した後、残っているフォトレジスト７７を除去してチャンバ７５が形成される。
【００９３】
次に、圧電／電歪膜７６をパターニングしてエッチングし、圧電／電歪膜７６の上部に上部電極７８を形成して圧電／電歪アクチュエータが完成する。
【００９４】
図５５乃至図６７は、本発明の圧電／電歪アクチュエータの製造方法における他の実施形態を示すものである。
【００９５】
まず、圧電／電歪膜８６を形成し、形成された圧電／電歪膜８６をジグ８９に付着する。ジグ８９に付着された圧電／電歪膜８６をパターニングした後、パターニングによって除去された部分をフォトレジスト８１で満たす。
【００９６】
フォトレジスト８１で満たされた圧電／電歪膜８６の下部に下部電極８４を形成する。形成された下部電極８４の下部にメッキによって振動板８２を形成する。
【００９７】
形成された振動板８２の下部にチャンバ板の厚さほどのフォトレジスト８７を形成し、形成されたフォトレジスト８７をパターニングした後、露光してチャンバ８５になる部分を除いてチャンバ板８０になる部分のみを除去する。
【００９８】
振動板８２の下部でメッキし、フォトレジストが除去された部分にのみチャンバ板８０を形成する。チャンバ板８０を形成した後、残っているフォトレジスト８７を除去してチャンバ８５を形成する。
【００９９】
チャンバ８５を形成した後、ジグ８９を除去し、ジグを除去した後、フォトレジスト８１を除去する。フォトレジストを除去した後、圧電／電歪膜８６の上部に上部電極８８を形成して圧電／電歪アクチュエータが完成する。
【０１００】
【発明の効果】
上記のような本発明の方法によって製造された圧電／電歪アクチュエータは、変位及び速度面で従来の製品と同一か、より優れており、接着層がなく構造が簡単であるため、製造工程が簡単でリ―ドタイムが短くなる。従って、生産原価が低減され、生産性が高まり、アクチュエータの駆動に要求される駆動電圧が減少される。
【０１０１】
また、接着層がないため、振動板と圧電／電歪膜の接着部位で隙間や局部的なクラックのような変形が発生しない。従って、駆動特性の散布が減少され、製品の信頼性と収率が向上するとともに、接着工程が不必要であるため、振動板の厚さの自由度が高まる。
【０１０２】
さらに、ウェーハ単位の大単位工程を遂行させることができ、特性が均一な製品を量産することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な圧電／電歪アクチュエータを示す断面図である。
【図２】本発明の製造方法における一実施形態を示す工程図である。
【図３】本発明の製造方法における一実施形態を示す工程図である。
【図４】本発明の製造方法における一実施形態を示す工程図である。
【図５】本発明の製造方法における一実施形態を示す工程図である。
【図６】本発明の製造方法における一実施形態を示す工程図である。
【図７】本発明の製造方法における一実施形態を示す工程図である。
【図８】本発明の製造方法における一実施形態を示す工程図である。
【図９】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図１０】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図１１】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図１２】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図１３】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図１４】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図１５】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図１６】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図１７】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図１８】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図１９】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図２０】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図２１】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図２２】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図２３】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図２４】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図２５】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図２６】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図２７】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図２８】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図２９】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図３０】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図３１】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図３２】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図３３】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図３４】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図３５】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図３６】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図３７】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図３８】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図３９】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図４０】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図４１】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図４２】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図４３】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図４４】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図４５】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図４６】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図４７】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図４８】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図４９】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図５０】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図５１】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図５２】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図５３】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図５４】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図５５】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図５６】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図５７】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図５８】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図５９】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図６０】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図６１】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図６２】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図６３】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図６４】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図６５】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図６６】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【図６７】本発明の製造方法における他の実施形態を示す工程図である。
【符号の説明】
２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０チャンバ板
２４，３４，４４，５４，６４，７４，８４下部電極
３３，５３，７３シーディング層
２５，３５，４５，５５，６５，７５，８５チャンバ
２６，３６，４６，５６，６６，７６，８６圧電／電歪膜
２８，３８，４８，５８，６８，７８，８８上部電極
２９，３９，４９，５９エッチングマスク
４１，５１エッチング中止層
４２，５２，６２，７２，８２振動板
６７，７７，８１，８７フォトレジスト
８９ジグ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator, and more particularly, there is no adhesive layer, the structure is simple, and low voltage driving is easy. Method for manufacturing piezoelectric / electrostrictive actuator About.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 1, an actuator using a piezoelectric body is generally coupled to a lower structure composed of a diaphragm 12 and a chamber plate 10 and an upper part of the diaphragm 12, and is mechanically deformed when a power is applied. The piezoelectric / electrostrictive film 16 is raised, and the electrodes 14 and 18 are configured to transmit power to the piezoelectric / electrostrictive film 16.
[0003]
The piezoelectric body of the actuator is polled when an electric field is applied, that is, has a property that directivity is formed in the piezoelectric body when it is applied. When power is applied to the upper and lower electrodes formed on the upper and lower poles of the poled piezoelectric / electrostrictive film, the piezoelectric / electrostrictive film positioned between the electrodes repeatedly deforms and recovers, and vibrates. Or actuating mechanical deformation.
[0004]
As a material for the diaphragm and chamber plate of such a piezoelectric / electrostrictive actuator, metal, resin, ceramic, or the like is used. When a metal is used as a material, the chamber structure is formed mainly by half etching by a wet etching method. When using resin as a material, a three-dimensional structure is formed by injection molding. When ceramic is used as a material, a punched sheet and a diaphragm sheet are generally formed integrally to form a three-dimensional structure.
[0005]
In order to join the diaphragm formed as described above and the piezoelectric / electrostrictive film, conventionally, a method of forming a separate adhesive layer between the piezoelectric / electrostrictive film and the diaphragm, and the piezoelectric / electrostrictive film, And a method in which the diaphragm is micro-processed with ceramic and temporarily bonded, and then collectively fired at a high temperature.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the method of bonding the diaphragm and the piezoelectric / electrostrictive film by forming the above adhesive layer, an adhesive layer is formed on the upper part of the separately formed diaphragm, and the piezoelectric / electroelectric layer separately formed thereon is formed. Bond the strain film.
[0007]
When the diaphragm and the piezoelectric / electrostrictive film are joined by such a method, an adhesive layer is formed between the diaphragm and the piezoelectric / electrostrictive film, so that a gap is easily formed, and the adhesive layer is dried / heat treated. The gap formed between the diaphragm and the piezoelectric / electrostrictive film may cause partial cracks in the piezoelectric / electrostrictive film, which reduces the yield of the post-process and the reliability of the product. There is a problem. In addition, if the thickness of the adhesive layer is uneven or thick, the performance of the actuator may be reduced.
[0008]
In addition, when the piezoelectric / electrostrictive film and the diaphragm are bonded, the thickness of the diaphragm must be increased in order to withstand the force applied for the bonding. There is a problem that there is a limit.
[0009]
Further, when a bonding agent is used, a step of removing organic substances such as a solvent contained in the adhesive is required. This process generally proceeds after a very long time (24 hours or more). In this process, the piezoelectric / electrostrictive thin plate may be destroyed, and the yield of the obtained bonded body is lowered.
[0010]
In particular, the driving voltage is increased by an adhesive layer of several μm or more located in the driving unit of the actuator.
[0011]
Next, when microfabrication and batch firing are performed using ceramics, the reliability of the finished product is very satisfactory, but the yield in the ceramic processing stage is low, and the firing process at high temperature is repeated. There are disadvantages such as having to.
[0012]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The object of the present invention is to directly grow a metal diaphragm by a plating process below the piezoelectric / electrostrictive film, and to perform a chamber and piezoelectric process through a fine patterning process. / By forming an electrostrictive film and manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator without an adhesive layer, the actuator drive voltage is lowered, long-term reliability is ensured, and the yield in the manufacturing process is increased. -Shorten dead time Is to provide a way .
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for solving the above-described problems includes a step of forming a piezoelectric / electrostrictive film to be actuated when a voltage is applied, a step of forming a lower electrode under the piezoelectric / electrostrictive film, Forming a diaphragm that mediates the actuation of the piezoelectric / electrostrictive film by plating under the electrode, forming a chamber plate by plating under the diaphragm, and patterning the chamber plate Etching to form a chamber for storing ink; patterning and etching the piezoelectric / electrostrictive film; forming an upper electrode having a specific pattern on the piezoelectric / electrostrictive film; The gist is to include.
[0014]
The present invention also includes a step of forming a piezoelectric / electrostrictive film to be actuated when a voltage is applied, a step of forming a lower electrode under the piezoelectric / electrostrictive film, and a lower portion of the lower electrode. Forming a diaphragm that mediates the piezoelectric / electrostrictive film actuating by plating, applying a photoresist to a thickness of a chamber plate to be formed under the diaphragm, and Patterning the resist to remove only the portion of the photoresist that forms the chamber plate except for the portion that forms the chamber, and the chamber plate to the portion where the photoresist is removed by plating at the bottom of the diaphragm Forming a chamber for storing ink by removing the photoresist remaining on the chamber plate; and / A step of etching to pattern the electrostrictive film, and its gist in that it comprises forming an upper electrode of a specific pattern on top of the piezoelectric / electrostrictive film.
[0015]
The present invention also includes a step of forming a piezoelectric / electrostrictive film to be actuated when a voltage is applied, a step of attaching the piezoelectric / electrostrictive film to a jig, and a patterning of the piezoelectric / electrostrictive film. Etching, molding a photoresist between the patterned piezoelectric / electrostrictive films, heat-treating, forming a lower electrode below the piezoelectric / electrostrictive film, and lower electrode Forming a diaphragm that mediates the actuation of the piezoelectric / electrostrictive film by plating at a lower part of the substrate, applying a photoresist to a thickness of a chamber plate to be formed under the diaphragm, and Patterning the photoresist to remove only the portion of the photoresist that forms the chamber plate except for the portion that forms the chamber; and under the diaphragm Forming a chamber plate at a portion where the photoresist is removed, forming a chamber for storing ink by removing the photoresist remaining on the chamber plate, and The gist includes the steps of removing, removing the photoresist between the piezoelectric / electrostrictive film, and forming an upper electrode on the piezoelectric / electrostrictive film.
[0016]
The present invention also provides an upper electrode formed in a specific pattern, a piezoelectric / electrostrictive film that is actuated when a specific pattern is formed below the upper electrode and a voltage is applied, and the piezoelectric / electrical film. A lower electrode formed under the strain film, a diaphragm formed by plating at the lower part of the lower electrode, and mediating actuating the piezoelectric / electrostrictive film, and formed by plating at the lower part of the diaphragm And a chamber in which a specific pattern is formed on the chamber plate by etching the chamber plate and stores ink.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The method of manufacturing the piezoelectric / electrostrictive actuator of the present invention can be roughly divided into three types. First, the first method will be described.
[0018]
When a voltage is applied, a piezoelectric / electrostrictive film is formed to actuate. At this time, the piezoelectric / electrostrictive film is desirably formed to a thickness of 5 to 100 μm. As a material of the piezoelectric / electrostrictive film, it is desirable to use piezoelectric / electrostrictive ceramic, polyvinylidene fluoride, or a mixture of piezoelectric / electrostrictive ceramic and polyvinylidene fluoride.
[0019]
When a piezoelectric / electrostrictive ceramic is used, various methods can be used to form a piezoelectric / electrostrictive film. However, the piezoelectric / electrostrictive ceramic powder is pasted into a paste form by a method such as screen printing. In general, a piezoelectric / electrostrictive film is formed by heat treatment after the film is formed. The polyvinylidene fluoride, which is a polymer material having piezoelectric / electrostrictive characteristics, is used in the form of a film, or is manufactured and sold in the form of a film.
[0020]
Piezoelectric / electrostrictive ceramics have excellent piezoelectricity but low formability. Polyvinylidene pullolide is excellent in moldability but low in piezoelectricity. Accordingly, it is possible to use a mixture of a piezoelectric / electrostrictive ceramic having excellent piezoelectric characteristics and polyvinylidene pullulide having excellent moldability.
[0021]
The mixture of piezoelectric / electrostrictive ceramic and polyvinylidene pullolide is uniformly mixed with ripple rocks or agitation by adding piezoelectric / electrostrictive ceramic powder, polyvinylidene pullulide and a small amount of binder in an organic solvent such as toluene or hexanol. After mixing, the solvent is generally evaporated to produce a solid. Since the workability varies depending on the mixing ratio of the piezoelectric / electrostrictive ceramic and the polyvinylidene pullulide, the mixing ratio is selected and used according to the desired characteristics of the piezoelectric / electrostrictive actuator. A mixture of piezoelectric / electrostrictive ceramic and polyvinylidene fluoride is processed into a film form by a rolling process or the like.
[0022]
As the piezoelectric / electrostrictive film, a piezoelectric / electrostrictive thin plate is used as it is, or formed into an appropriate size. In the present invention, a large unit process in units of wafers can be performed by efficiently arranging a thin plate having a required size on a jig manufactured on a silicon or stainless steel wafer. Considering that the piezoelectric / electrostrictive film used is a thin plate, it is possible to obtain an effect of protecting the thin plate by a wafer process using a jig.
[0023]
A lower electrode is formed below the formed piezoelectric / electrostrictive film. The bottom electrode is made of metal such as gold (Au), silver (Ag), aluminum (Al), nickel (Ni), platinum (Pt), nickel / chromium (Ni / Cr), platinum / titanium (Pt / Ti) An alloy such as, for example, is used as a material and is formed by a method such as vacuum deposition, sputtering, or screen printing. When working on a wafer basis, it is effective to continuously perform processes such as sputtering and vacuum deposition. At this time, the thickness of the lower electrode can be adjusted from several hundred to several μm as required.
[0024]
A seeding layer made of a metal can be formed under the formed lower electrode. The seeding layer is made of a metal such as gold, silver, aluminum, nickel, or platinum, or an alloy such as nickel / vanadium (Ni / V), and is formed by a method such as vacuum deposition or sputtering. At this time, the seeding layer is preferably formed to a thickness of 0.1 to 5 μm, and the formed seeding layer can stably perform plating in the next plating process, and the diaphragm can be stabilized. Easy to form. When the seeding layer is formed, a diaphragm that mediates the piezoelectric / electrostrictive film actuation is formed below the formed seeding layer, and when the seeding layer is not formed, the lower electrode is formed. To do.
[0025]
The material of the diaphragm is selected from a single metal, a composite metal, a ceramic, and a metal-ceramic composite. As a single metal, it is desirable to use nickel (Ni), copper (Cu) or the like. As the composite metal, it is desirable to use an alloy such as nickel-chromium (Ni-Cr) or nickel-cobalt-tungsten (Ni-Co-W). As ceramic, silicon dioxide (SiO2) ₂ ), Silicon nitride (Si _Three N _Four ), Aluminum oxide (Al2O3), silicon carbide (SiC), or the like. As the metal-ceramic composite, nickel-aluminum oxide (Ni-Al ₂ O _Three ), Nickel-silicon dioxide (Ni-SiO) ₂ ), Nickel-titanium dioxide (Ni-TiO) ₂ It is desirable to use a nickel-ceramic mixture such as nickel-silicon carbide (Ni-SiC), nickel-titanium carbide (Ni-TiC), nickel-tungsten carbide (Ni-WC).
[0026]
At this time, since the characteristics of the completed inkjet printer head change depending on the material used, the rigidity of the inkjet printer head, the reactivity between the inkjet printer head material and the ink, the surface characteristics of the member, the corrosion resistance, etc. Select and use an appropriate material in consideration of external resistance and the like.
[0027]
In the case of a diaphragm, it is particularly desirable to use a metal-ceramic composite. This is because these materials have high rigidity, excellent frequency characteristics, and can prevent crosstalk associated with high integration of inkjet printer heads.
[0028]
The diaphragm is formed by plating the material. As a plating method at this time, any of an electrolytic plating method and an electroless plating method can be used.
[0029]
At this time, the thickness of the diaphragm is desirably 1 to 30 μm, and particularly desirably 1 to 15 μm. However, the thickness of the diaphragm is not limited to the above range, and can be adjusted as necessary, so the degree of freedom of the thickness of the diaphragm is high. In particular, since the joining process is not required and the diaphragm does not have to be thick, the thickness of the diaphragm can be reduced.
[0030]
In the case of a wafer unit process, the entire surface of the wafer is plated. In such a case, it is a molding process for a large area, so it is important to ensure overall uniformity.
[0031]
If necessary, an etching stop layer can be formed below the diaphragm. The etching stop layer is formed by plating or sputtering using a metal such as gold, palladium (Pd), platinum, chromium, or an alloy thereof. At this time, the etching stop layer is preferably formed to a thickness of 0.1 to 5 μm.
[0032]
A chamber plate for forming a chamber is formed by subsequently plating the lower portion of the vibration plate when the etching stop layer is not formed, and by plating the lower portion of the etch stop layer when the etching stop layer is formed.
[0033]
As the material of the chamber plate, the same substance as the material of the diaphragm can be used, and the thickness of the chamber plate is preferably 10 to 100 μm.
[0034]
The lower portion of the formed chamber plate is patterned into a desired pattern using a photoresist or a mask and then etched to form a chamber for storing ink. When an etching stop layer is formed at the bottom of the diaphragm, the etching is interrupted due to a difference in etching rate or etching characteristics when etching proceeds, so the chamber structure is formed in a rectangular parallelepiped shape. become able to.
[0035]
After the chamber plate and the chamber are formed by the above method, the piezoelectric / electrostrictive film is patterned into a desired pattern using a photoresist or a mask and then etched. When etching the piezoelectric / electrostrictive film, it is more efficient to proceed the process in units of matrix.
[0036]
An upper electrode is formed in a certain pattern on the upper portion of the piezoelectric / electrostrictive film by lift-off or masking. The upper electrode is made of a metal such as gold, silver, aluminum, nickel, or platinum, or an alloy such as platinum / titanium, and is formed by a method such as vacuum deposition, sputtering, or screen printing.
[0037]
Next, a second method for manufacturing the piezoelectric / electrostrictive actuator of the present invention will be described.
[0038]
A piezoelectric / electrostrictive film is formed. At this time, the piezoelectric / electrostrictive film is desirably formed to a thickness of 5 to 100 μm, and as the material of the piezoelectric / electrostrictive film, it is desirable to use the same substance as in the first method.
[0039]
For the piezoelectric / electrostrictive film, the original shape of the piezoelectric / electrostrictive thin plate is used as it is, or it is formed into an appropriate size. In the present invention, a large unit process in units of wafers can be performed by efficiently arranging a thin plate having a required size on a jig manufactured on a silicon or stainless steel wafer.
[0040]
A lower electrode is formed below the formed piezoelectric / electrostrictive film. As the material of the lower electrode, the same substance as that used in the first method can be used. Also at this time, the thickness of the lower electrode can be adjusted from several hundreds to several μm as required.
[0041]
A seeding layer made of a metal can be formed under the formed lower electrode. The seeding layer is formed as described in the first method. When the seeding layer is formed, a diaphragm is formed by plating below the formed seeding layer, and when the seeding layer is not formed, below the lower electrode.
[0042]
The diaphragm is formed by the same material and method as the first method, and the rigidity of the inkjet printer head, the frequency characteristics of the actuator for the inkjet printer head, the reactivity between the material of the inkjet printer head and the ink, the surface characteristics of the member, Select an appropriate material in consideration of external resistance such as corrosiveness.
[0043]
At this time, the thickness of the diaphragm is desirably 1 to 30 μm, and particularly desirably 1 to 15 μm. However, the thickness of the diaphragm is not limited to the above range, and can be adjusted as necessary, so the degree of freedom of the thickness of the diaphragm is high. In particular, since the joining process is not required and the diaphragm does not have to be thick, the thickness of the diaphragm can be reduced.
[0044]
In the case of a wafer unit process, the entire surface of the wafer is plated. In this case, since it is a molding process for a large area, it is important to ensure overall uniformity.
[0045]
A photoresist layer is formed to the thickness of the chamber plate to be formed below the vibration plate. When a liquid photoresist is used, it is generally formed by a spin coating method, and when a dry film is used, it is generally formed by laminating. At this time, the thickness of the photoresist layer is desirably 10 to 100 μm, and particularly desirably 30 to 50 μm.
[0046]
The formed photoresist layer is patterned so that the photoresist remains only in the portion where the chamber is formed.
[0047]
After patterning the photoresist, plating is performed below the diaphragm to form a chamber plate. As the material of the chamber plate, the same substance as the material of the diaphragm can be used.
[0048]
After the chamber plate is formed by plating, the remaining photoresist is removed to form the chamber. At this time, if the photoresist is plated to a thickness of less than or equal to the thickness of the photoresist, the remaining photoresist may be removed, but if the plating is thicker than the thickness of the photoresist, the photoresist is removed. Before this, a process for flattening the plated surface according to the thickness of the photoresist is required. As a method for flattening the surface, methods such as lapping, chemical mechanical polishing (CMP), and sand blasting are used.
[0049]
After the chamber plate and the chamber structure are formed by the above method, the piezoelectric / electrostrictive film is patterned into a desired pattern. As a method for patterning the piezoelectric / electrostrictive film, an etching method such as wet etching or dry etching or a dicing method is used.
[0050]
Before patterning the piezoelectric body, it is possible to add a step of adjusting the thickness of the piezoelectric / electrostrictive film by wrapping, etching or polishing the surface of the piezoelectric / electrostrictive film as necessary.
[0051]
After patterning and etching the piezoelectric / electrostrictive film, an upper electrode is formed in a fixed pattern on the upper part of the piezoelectric / electrostrictive film by lift-off or masking. The upper electrode can be formed in the same manner as in the first method.
[0052]
When a single-film piezoelectric / electrostrictive film is used, a piezoelectric / electrostrictive actuator is completed by forming an upper electrode, and the process proceeds by attaching the piezoelectric / electrostrictive film to a jig. The piezoelectric / electrostrictive actuator is completed by removing the jig.
[0053]
Next, a third method for manufacturing the piezoelectric / electrostrictive actuator of the present invention will be described.
[0054]
A piezoelectric / electrostrictive film is formed. Also at this time, it is desirable to form the piezoelectric / electrostrictive film with a thickness of 5 to 100 μm, and it is desirable to use the same material as that used in the first method as the material of the piezoelectric / electrostrictive film. .
[0055]
A piezoelectric / electrostrictive film is attached to the jig. At this time, as the jig, a jig having a planar shape or a groove having a piezoelectric / electrostrictive film inserted into the groove can be used.
[0056]
The piezoelectric / electrostrictive film attached to the jig is patterned into a desired pattern. As a method for patterning the piezoelectric / electrostrictive film, a wet or dry etching method or a dicing method is used.
[0057]
In the piezoelectric / electrostrictive film, a photoresist is molded at a portion removed by patterning, and then cured by heat treatment. At this time, the heat treatment is desirably performed at 70 to 300 ° C.
[0058]
A lower electrode is formed by metallization under the piezoelectric / electrostrictive film in which the photoresist is molded. At this time, the same material as that used in the first method can be used as the material of the lower electrode. Also at this time, the thickness of the lower electrode can be adjusted from several hundreds to several μm as required.
[0059]
A seeding layer made of metal may be formed below the formed lower electrode. The seeding layer is formed as described in the first method. When the seeding layer is formed, a diaphragm is formed by plating below the formed seeding layer, and when the seeding layer is not formed, below the lower electrode.
[0060]
The diaphragm is formed by the same material and method as the first method, and the rigidity of the inkjet printer head, the frequency characteristics of the actuator for the inkjet printer head, the reactivity between the material of the inkjet printer head and the ink, the surface characteristics of the member, Select an appropriate material in consideration of external resistance such as corrosiveness.
[0061]
At this time, the thickness of the diaphragm is desirably 1 to 30 μm, and particularly desirably 1 to 15 μm. However, the thickness of the diaphragm is not limited to the above range, and can be adjusted as necessary, so the degree of freedom of the thickness of the diaphragm is high. In particular, since the joining process is not required and the diaphragm does not have to be thick, the thickness of the diaphragm can be reduced.
[0062]
In the case of a wafer unit process, the entire surface of the wafer is plated. In this case, since it is a molding process for a large area, it is important to ensure overall uniformity.
[0063]
A photoresist layer is formed to the thickness of the chamber plate to be formed below the vibration plate. When a liquid photoresist is used, it is generally formed by a spin coating method, and when a dry film is used, it is generally formed by laminating. At this time, the thickness of the photoresist layer is desirably 10 to 100 μm, and particularly desirably 30 to 50 μm.
[0064]
The formed photoresist layer is patterned so that the photoresist remains only in the portion where the chamber is formed.
[0065]
After patterning the photoresist, plating is performed below the diaphragm to form a chamber plate. As the material of the chamber plate, the same substance as the material of the diaphragm can be used.
[0066]
After the chamber plate is formed by plating, the remaining photoresist is removed to form the chamber. If the photoresist is plated to a thickness less than or equal to the thickness of the photoresist, the remaining photoresist is removed. If the plating is thicker than the thickness of the photoresist, wrapping, CMP, sandblasting, etc. After planarizing the plated surface by, the photoresist is removed.
[0067]
After the chamber plate and the chamber structure are formed, the jig to which the piezoelectric / electrostrictive film is attached is removed, and the photoresist remaining between the piezoelectric / electrostrictive films is removed.
[0068]
After removing the photoresist, an upper electrode is formed in a predetermined pattern on the upper portion of the piezoelectric / electrostrictive film by lift-off or masking. The upper electrode can be formed in the same manner as in the first method.
[0069]
According to the third method of the present invention as described above, the complicated post-patterning process of the piezoelectric / electrostrictive film is not required, and therefore, the strain generated in the piezoelectric / electrostrictive film in the post-patterning process is removed. Can do.
[0070]
The piezoelectric / electrostrictive actuator manufactured by the above method has an upper electrode formed in a specific pattern and a piezoelectric / electrostrictive formed in a specific pattern below the upper electrode and acting when a voltage is applied. A diaphragm, a lower electrode formed below the piezoelectric / electrostrictive film, a diaphragm formed by plating below the lower electrode and mediating the actuation of the piezoelectric / electrostrictive film, and the diaphragm The chamber plate includes a chamber plate formed by plating at a lower portion thereof, and a chamber for storing ink by forming the chamber plate in a specific pattern by etching the chamber plate.
[0071]
Hereinafter, the present invention will be described in detail through embodiments. In addition, the following embodiment illustrates this invention and does not limit the scope of the present invention.
[0072]
2 to 8 show an embodiment of a manufacturing method in the piezoelectric / electrostrictive actuator of the present invention.
[0073]
First, the piezoelectric / electrostrictive film 26 is formed, and the lower electrode 24 is formed below the formed piezoelectric / electrostrictive film 26. The diaphragm and the chamber plate 20 are formed using plating on the lower portion of the formed lower electrode 24.
[0074]
After the etching mask 29 is formed on the formed chamber plate 20, the chamber 25 is formed by etching. Next, the piezoelectric / electrostrictive film 26 is patterned and etched, and the upper electrode 28 is formed on the piezoelectric / electrostrictive film 26 to complete the piezoelectric / electrostrictive actuator.
[0075]
9 to 16 show another embodiment in the method for manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator of the present invention.
[0076]
First, the piezoelectric / electrostrictive film 36 is formed, and the lower electrode 34 is formed below the formed piezoelectric / electrostrictive film 36. A seeding layer 33 is formed below the formed lower electrode 34, and a diaphragm and chamber plate 30 are formed below the formed seeding layer 33 using plating.
[0077]
After the etching mask 39 is formed on the formed chamber plate 30, the chamber 35 is formed by etching. Next, the piezoelectric / electrostrictive film 36 is patterned and etched, and an upper electrode 38 is formed on the piezoelectric / electrostrictive film 36 to complete the piezoelectric / electrostrictive actuator.
[0078]
17 to 25 show another embodiment of the manufacturing method of the piezoelectric / electrostrictive actuator of the present invention.
[0079]
First, the piezoelectric / electrostrictive film 46 is formed, and the lower electrode 44 is formed below the formed piezoelectric / electrostrictive film 46. A vibration plate 42 is formed by plating on the lower portion of the formed lower electrode 44, and an etching stop layer 41 is formed on the lower portion of the formed vibration plate 42. A chamber plate 40 is formed under the formed etching stop layer 41 using plating.
[0080]
After the etching mask 49 is formed on the formed chamber plate 40, the chamber 45 is formed by etching. Next, the piezoelectric / electrostrictive film 46 is patterned and etched, and an upper electrode 48 is formed on the piezoelectric / electrostrictive film 46 to complete the piezoelectric / electrostrictive actuator.
[0081]
26 to 35 show another embodiment of the method for manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator of the present invention.
[0082]
First, the piezoelectric / electrostrictive film 56 is formed, and the lower electrode 54 is formed below the formed piezoelectric / electrostrictive film 56. A seeding layer 53 is formed below the formed lower electrode 54. A diaphragm 52 is formed by plating under the formed seeding layer 53, and an etching stop layer 51 is formed under the formed diaphragm 52. A chamber plate 50 is formed under the formed etching stop layer 51 using plating.
[0083]
After the etching mask 59 is formed on the formed chamber plate 50, the chamber 55 is formed by etching. Next, the piezoelectric / electrostrictive film 56 is patterned and etched, and an upper electrode 58 is formed on the piezoelectric / electrostrictive film 56 to complete the piezoelectric / electrostrictive actuator.
[0084]
36 to 44 show another embodiment in the method for manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator of the present invention.
[0085]
First, the piezoelectric / electrostrictive film 66 is formed, and the lower electrode 64 is formed below the formed piezoelectric / electrostrictive film 66. The diaphragm 62 is formed using plating on the lower part of the formed lower electrode 64.
[0086]
A photoresist 67 is formed below the formed vibration plate 62 to the thickness of the chamber plate, and after patterning the formed photoresist 67, only a portion that becomes the chamber plate 60 except for a portion that becomes the chamber 65 by exposure. Remove.
[0087]
The chamber plate 60 is formed only in the portion where plating is performed under the vibration plate 62 and the photoresist is removed. After the chamber plate 60 is formed, the remaining photoresist 67 is removed to form the chamber 65.
[0088]
Next, the piezoelectric / electrostrictive film 66 is patterned and etched, and an upper electrode 68 is formed on the piezoelectric / electrostrictive film 66 to complete the piezoelectric / electrostrictive actuator.
[0089]
45 to 54 show another embodiment of the method for manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator of the present invention.
[0090]
First, the piezoelectric / electrostrictive film 76 is formed, and the lower electrode 74 is formed below the formed piezoelectric / electrostrictive film 76. A seeding layer 73 is formed below the formed lower electrode 74, and a diaphragm 72 is formed below the formed seeding layer 73 using plating.
[0091]
A photoresist 77 is formed below the formed vibration plate 72 to the thickness of the chamber plate, and after the formed photoresist 77 is patterned, only a portion that becomes the chamber plate 70 except for a portion that becomes the chamber 75 by exposure. Remove.
[0092]
The chamber plate 70 is formed only in the portion where plating is performed at the lower portion of the vibration plate 72 and the photoresist is removed. After the chamber plate 70 is formed, the remaining photoresist 77 is removed to form the chamber 75.
[0093]
Next, the piezoelectric / electrostrictive film 76 is patterned and etched, and an upper electrode 78 is formed on the piezoelectric / electrostrictive film 76 to complete the piezoelectric / electrostrictive actuator.
[0094]
55 to 67 show another embodiment of the method for manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator of the present invention.
[0095]
First, the piezoelectric / electrostrictive film 86 is formed, and the formed piezoelectric / electrostrictive film 86 is attached to the jig 89. After the piezoelectric / electrostrictive film 86 attached to the jig 89 is patterned, a portion removed by the patterning is filled with a photoresist 81.
[0096]
A lower electrode 84 is formed below the piezoelectric / electrostrictive film 86 filled with the photoresist 81. A vibration plate 82 is formed by plating below the formed lower electrode 84.
[0097]
A portion of the chamber plate 80 is formed except for a portion that is exposed to the chamber 85 after the photoresist 87 having a thickness of the thickness of the chamber plate is formed on the lower portion of the formed vibration plate 82 and patterned. Only remove.
[0098]
The chamber plate 80 is formed only in the portion where plating is performed at the lower portion of the vibration plate 82 and the photoresist is removed. After the chamber plate 80 is formed, the remaining photoresist 87 is removed to form the chamber 85.
[0099]
After forming the chamber 85, the jig 89 is removed, and after removing the jig, the photoresist 81 is removed. After removing the photoresist, an upper electrode 88 is formed on the piezoelectric / electrostrictive film 86 to complete the piezoelectric / electrostrictive actuator.
[0100]
【The invention's effect】
The piezoelectric / electrostrictive actuator manufactured by the method of the present invention as described above is the same as or better than the conventional product in terms of displacement and speed, and has a simple structure without an adhesive layer. Easy and lead time is shortened. Therefore, the production cost is reduced, the productivity is increased, and the drive voltage required for driving the actuator is reduced.
[0101]
Further, since there is no adhesive layer, deformation such as a gap or a local crack does not occur at the bonded portion of the diaphragm and the piezoelectric / electrostrictive film. Accordingly, the dispersion of driving characteristics is reduced, the reliability and yield of the product are improved, and the bonding process is unnecessary, so that the degree of freedom of the thickness of the diaphragm is increased.
[0102]
Furthermore, it is possible to perform a large unit process in units of wafers and to mass-produce products having uniform characteristics.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a general piezoelectric / electrostrictive actuator.
FIG. 2 is a process diagram showing an embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 3 is a process diagram showing an embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 4 is a process diagram showing an embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 5 is a process diagram showing an embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 6 is a process diagram showing an embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 7 is a process diagram showing an embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 8 is a process diagram showing an embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 9 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 10 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 11 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 12 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 13 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 14 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 15 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 16 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 17 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 18 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 19 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 20 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 21 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 22 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 23 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 24 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 25 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 26 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 27 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 28 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 29 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 30 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 31 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 32 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 33 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 34 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 35 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 36 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 37 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 38 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 39 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 40 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 41 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 42 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 43 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 44 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 45 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 46 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 47 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 48 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 49 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 50 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 51 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 52 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 53 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 54 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 55 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 56 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 57 is a process chart showing another embodiment in the production method of the present invention.
FIG. 58 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 59 is a process drawing showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 60 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 61 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 62 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 63 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 64 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 65 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 66 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
FIG. 67 is a process diagram showing another embodiment of the production method of the present invention.
[Explanation of symbols]
20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 Chamber plate
24, 34, 44, 54, 64, 74, 84 Lower electrode
33, 53, 73 Seeding layer
25, 35, 45, 55, 65, 75, 85 chambers
26, 36, 46, 56, 66, 76, 86 Piezoelectric / electrostrictive film
28, 38, 48, 58, 68, 78, 88 Upper electrode
29, 39, 49, 59 Etching mask
41, 51 Etching stop layer
42, 52, 62, 72, 82 Diaphragm
67, 77, 81, 87 photoresist
89 jig

Claims

Forming a piezoelectric / electrostrictive film to actuate when a voltage is applied;
Forming a lower electrode below the piezoelectric / electrostrictive film;
Forming a diaphragm that mediates the actuating of the piezoelectric / electrostrictive film by plating under the lower electrode; and
Forming a chamber plate by plating at a lower portion of the diaphragm;
Patterning and etching the chamber plate to form a chamber for storing ink;
Patterning and etching the piezoelectric / electrostrictive film; and
Forming an upper electrode of a specific pattern on the piezoelectric / electrostrictive film;
A method for manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator comprising:

The method further includes the step of forming a seeding layer made of a metal so that the diaphragm can be stably plated between the step of forming the lower electrode and the step of forming the diaphragm. The method for manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 1.

The method for manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 2, wherein gold, silver, aluminum, nickel, platinum, or nickel / vanadium is used as the metal forming the seeding layer.

3. The method of manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 2, wherein the seeding layer is formed to a thickness of 0.1 to 5 [mu] m.

The method of manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 1, further comprising forming an etching stop layer below the diaphragm after forming the diaphragm.

6. The method of manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 5, wherein the material for the etching stop layer is selected from gold, palladium, platinum, and alloys thereof.

6. The method of manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 5, wherein the etching stop layer is formed to a thickness of 0.1 to 5 [mu] m.

The method for manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 1, wherein the piezoelectric / electrostrictive film is formed to a thickness of 5 to 100 μm.

2. The method of manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 1, wherein the diaphragm is selected from a single metal, a composite metal, a ceramic, and a metal-ceramic composite.

The method for manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 9, wherein nickel or copper is used as the single metal.

10. The method of manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 9, wherein nickel-chromium or nickel-cobalt-tungsten is used as the composite metal.

10. The method of manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 9, wherein the ceramic is selected from silicon dioxide, silicon nitride, aluminum oxide, and silicon carbide.

The metal-ceramic composite is selected from nickel-aluminum oxide, nickel-silicon dioxide, nickel-titanium dioxide, nickel-silicon carbide, nickel-titanium carbide, and nickel-tungsten carbide. A method for manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 9.

The method for manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 1, wherein the diaphragm is formed to a thickness of 1 to 30 μm.

The material of the chamber plate, single metal, composite metals, ceramics and metal - method of manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 1, characterized in that selected for use from among ceramic composite.

The method for manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 15, wherein nickel or copper is used as the single metal.

The method for manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 15, wherein nickel-chromium or nickel-cobalt-tungsten is used as the composite metal.

16. The method of manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 15, wherein the ceramic is selected from silicon dioxide, silicon nitride, aluminum oxide, and silicon carbide.

The metal-ceramic composite is selected from nickel-aluminum oxide, nickel-silicon dioxide, nickel-titanium dioxide, nickel-silicon carbide, nickel-titanium carbide, and nickel-tungsten carbide. The method for manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 15.

2. The method of manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 1, wherein the chamber plate is formed to a thickness of 10-100 [mu] m.

Forming a piezoelectric / electrostrictive film to actuate when a voltage is applied;
Attaching the piezoelectric / electrostrictive film to a jig;
Patterning and etching the piezoelectric / electrostrictive film; and
Molding a photoresist between the patterned piezoelectric / electrostrictive films and heat-treating the photoresist;
Forming a lower electrode below the piezoelectric / electrostrictive film;
Forming a diaphragm that mediates the actuating of the piezoelectric / electrostrictive film by plating under the lower electrode; and
Applying photoresist as much as the thickness of the chamber plate to be formed under the diaphragm;
Patterning the photoresist to remove only the portion of the photoresist that forms the chamber plate except the portion that forms the chamber;
Forming a chamber plate in a portion where the photoresist is removed by plating at a lower portion of the diaphragm;
Forming a chamber for storing ink by removing the photoresist remaining on the chamber plate;
Removing the jig;
Removing the photoresist between the piezoelectric / electrostrictive films;
Forming an upper electrode on top of the piezoelectric / electrostrictive film;
A method for manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator comprising:

The method of manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 21 , wherein the piezoelectric / electrostrictive film is formed to a thickness of 5 to 100 m.

The method of manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 21 , further comprising a step of forming a seeding layer made of metal between the lower electrode and the diaphragm.

24. The method of manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 23 , wherein gold, silver, aluminum, nickel, platinum, or nickel / vanadium is used as the metal forming the seeding layer.

24. The method of manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 23 , wherein the seeding layer is formed to a thickness of 0.1 to 5 [mu] m.

The method for manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 21 , wherein a material of the diaphragm is selected from a single metal, a composite metal, a ceramic, and a metal-ceramic composite.

27. The method of manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 26 , wherein nickel or copper is used as the single metal.

27. The method of manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 26 , wherein nickel-chromium or nickel-cobalt-tungsten is used as the composite metal.

27. The method of manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 26 , wherein the ceramic is selected from silicon dioxide, silicon nitride, aluminum oxide, and silicon carbide.

The metal-ceramic composite is selected from nickel-aluminum oxide, nickel-silicon dioxide, nickel-titanium dioxide, nickel-silicon carbide, nickel-titanium carbide, and nickel-tungsten carbide. 27. A method of manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 26 .

The method of manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 21 , wherein the diaphragm is formed to a thickness of 1 to 30 µm.

The material of the chamber plate, single metal, composite metals, ceramics and metal - method of manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 21, characterized in that selected for use from among ceramic composite.

The method for manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 32 , wherein nickel or copper is used as the single metal.

33. The method of manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 32 , wherein nickel-chromium or nickel-cobalt-tungsten is used as the composite metal.

33. The method of manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 32 , wherein the ceramic is selected from silicon dioxide, silicon nitride, aluminum oxide, and silicon carbide.

The metal-ceramic composite is selected from nickel-aluminum oxide, nickel-silicon dioxide, nickel-titanium dioxide, nickel-silicon carbide, nickel-titanium carbide, and nickel-tungsten carbide. A method for manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 32 .

The method of manufacturing a piezoelectric / electrostrictive actuator according to claim 21 , wherein the chamber plate is formed to a thickness of 10-100 m.

The method of claim 21 , further comprising the step of planarizing the plated surface according to the thickness of the photoresist after forming the chamber plate by plating.