JP6589431B2 - Bonded body, bonding method, and electronic apparatus - Google Patents
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本発明は、接合体、接合方法および電子機器に関するものである。 The present invention relates to a joined body, a joining method, and an electronic device.
エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤等の接着剤を用いて2つの部材(基材)同士を接合(接着)する接合方法は、広く知られている。 A joining method for joining (adhering) two members (base materials) to each other using an adhesive such as an epoxy adhesive, a urethane adhesive, or a silicone adhesive is widely known.
このような接着剤を用いて2つの部材同士を接着する際には、液状またはペースト状の接着剤を接着面に塗布し、塗布された接着剤を介して部材同士を貼り合わせた後、熱または光の作用により接着剤を硬化(固化)させることが一般に行われる。また、接合方法として、触媒作用により硬化する触媒硬化型の接着剤を用いた方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。 When two members are bonded to each other using such an adhesive, a liquid or paste adhesive is applied to the bonding surface, the members are bonded to each other through the applied adhesive, Alternatively, the adhesive is generally cured (solidified) by the action of light. As a joining method, a method using a catalyst curing type adhesive that cures by a catalytic action is known (for example, see Patent Document 1).
例えば、特許文献1に記載の方法では、白金触媒の触媒作用により硬化するシリコーンゴム組成シートを用いる。かかる方法では、被接着面に、ペースト状の白金触媒を塗布して乾燥させた後、被接着面と物体の接着面との間に未硬化のシリコーンゴム組成シートを白金触媒に接触させて配置した状態で、触媒作用によりシリコーンゴム組成シートを硬化させる。 For example, in the method described in Patent Document 1, a silicone rubber composition sheet that is cured by the catalytic action of a platinum catalyst is used. In such a method, a paste-like platinum catalyst is applied to the adherend surface and dried, and then an uncured silicone rubber composition sheet is placed in contact with the platinum catalyst between the adherend surface and the adhesion surface of the object. In this state, the silicone rubber composition sheet is cured by catalytic action.
しかし、特許文献1に記載の方法では、未硬化または半硬化の接合材(シリコーンゴム組成物シート)が予期しない部分にはみ出した状態で残ってしまうことがあるという問題があった。 However, the method described in Patent Document 1 has a problem in that an uncured or semi-cured bonding material (silicone rubber composition sheet) may remain in an unexpected state.
例えば、プリンタヘッドのノズルプレートとこれに隣接する部材とを接合する際、ノズルプレートが有するノズル孔付近にまで接合材がはみ出てしまい、インクの吐出特性に影響を与える場合があった。特に、近年、ノズル孔の狭ピッチ化が進んでおり、それに伴って、前述したような、はみ出した接合材による問題が顕著となる。 For example, when a nozzle plate of a printer head and a member adjacent thereto are joined, the joining material protrudes to the vicinity of the nozzle holes of the nozzle plate, which may affect the ink ejection characteristics. In particular, in recent years, the pitch of the nozzle holes has been narrowed, and along with this, the problem due to the protruding bonding material as described above becomes significant.
本発明の目的は、硬化後の接合材のはみ出しを低減し、高精度な接合を実現することができる接合体および接合方法を提供すること、また、かかる接合体を備えた信頼性に優れた電子機器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a bonded body and a bonding method capable of reducing the protrusion of a bonded material after curing and realizing high-precision bonding, and excellent in reliability provided with such a bonded body. To provide electronic equipment.
上記目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の接合体は、第1面と、前記第1面に開口している第1開口を有する第1貫通孔と、を備える第1被接合部材と、
第2面と、前記第1貫通孔に連通していて前記第2面に開口している第2開口を有する第2貫通孔と、を備える第2被接合部材と、
前記第1面および前記第2面の少なくとも一方の面に設けられている触媒と、
前記第1面と前記第2面との間で、前記第1面の平面視で前記第1開口と前記第2開口とを囲んで配置されていて、前記触媒の作用により硬化して、前記第1の被接合部材と前記第2の被接合部材とを接合している接合材と、
を有することを特徴とする。
The above object is achieved by the present invention described below.
The joined body of the present invention comprises a first member to be joined comprising a first surface and a first through hole having a first opening that is open to the first surface;
A second member to be joined comprising a second surface and a second through hole having a second opening communicating with the first through hole and opening in the second surface;
A catalyst provided on at least one of the first surface and the second surface;
Between the first surface and the second surface, the first opening and the second opening are disposed in a plan view of the first surface, and are cured by the action of the catalyst, A bonding material bonding the first bonded member and the second bonded member;
It is characterized by having.
このような接合体によれば、例えば、第1貫通孔および第2貫通孔を溶剤の流通経路として利用して、第1貫通孔および第2貫通孔に未硬化または半硬化の接合材がはみ出て残ることを低減することができる。一方、第1貫通孔および第2貫通孔の周囲における第1面と第2面との所望部位を高精度に選択的に接合することができる。 According to such a joined body, for example, an uncured or semi-cured joining material protrudes into the first through hole and the second through hole by using the first through hole and the second through hole as a solvent flow path. Can be reduced. On the other hand, desired portions of the first surface and the second surface around the first through hole and the second through hole can be selectively joined with high accuracy.
本発明の接合体では、前記触媒の厚さは、10nm以上1000nm以下の範囲内にあることが好ましい。 In the joined body of the present invention, the thickness of the catalyst is preferably in the range of 10 nm to 1000 nm.
これにより、触媒作用を好適に発揮させて第1面と第2面との接合強度を高めるとともに、触媒および接合材からなる層全体の層厚を低減して高精細な接合を実現することができる。 As a result, it is possible to realize a high-definition bonding by suitably exerting the catalytic action and increasing the bonding strength between the first surface and the second surface and reducing the layer thickness of the entire layer made of the catalyst and the bonding material. it can.
本発明の接合体では、前記接合材の厚さは、0.5μm以上5.0μm以下の範囲内にあることが好ましい。 In the joined body of the present invention, the thickness of the joining material is preferably in the range of 0.5 μm or more and 5.0 μm or less.
これにより、触媒の作用を接合材の厚さ方向全域に効率的に生じさせ、高強度な接合を実現することができる。 Thereby, the effect | action of a catalyst can be efficiently produced in the thickness direction whole region of a joining material, and high intensity | strength joining can be implement | achieved.
本発明の接合体では、前記第1開口および前記第2開口のうちの少なくとも一方の開口の幅は、1μm以上10μm以下の範囲内にあることが好ましい。 In the joined body of the present invention, it is preferable that a width of at least one of the first opening and the second opening is in a range of 1 μm to 10 μm.
このような微小な構成の接合において、本発明の効果を顕著に発揮させることができる。 The effect of the present invention can be remarkably exhibited in the bonding with such a minute structure.
本発明の接合方法は、第1面と、前記第1面に開口している第1開口を有する第1貫通孔と、を備える第1の被接合部材と、
第2面と、前記第2面に開口している第2開口を有する第2貫通孔と、を備える第2の被接合部材と、
触媒と、
接合材と、
溶剤と、を準備する工程と、
前記第1面に、前記第1面の平面視で前記第1開口を囲むように前記触媒を配置する工程と、
前記第1面の平面視で前記第1開口と前記第2開口との少なくとも一部同士が重なるように、前記触媒および前記接合材を介して前記第1面と前記第2面とを接合する工程と、
前記溶剤を用いて未硬化または半硬化の前記接合材の少なくとも一部を除去する工程と、
を含むことを特徴とする。
A joining method of the present invention includes a first member to be joined, which includes a first surface and a first through hole having a first opening that is open to the first surface;
A second member to be joined, comprising: a second surface; and a second through hole having a second opening that is open to the second surface;
A catalyst,
A bonding material;
A step of preparing a solvent;
Disposing the catalyst on the first surface so as to surround the first opening in a plan view of the first surface;
The first surface and the second surface are bonded via the catalyst and the bonding material so that at least a part of the first opening and the second opening overlap each other in plan view of the first surface. Process,
Removing at least a portion of the uncured or semi-cured bonding material using the solvent;
It is characterized by including.
このような接合方法によれば、例えば、第1貫通孔および第2貫通孔を溶剤の流通経路として利用して、第1貫通孔および第2貫通孔に未硬化または半硬化の接合材がはみ出て残ることを低減することができる。一方、第1貫通孔および第2貫通孔の周囲における第1面と第2面との所望部位を高精度に選択的に接合することができる。 According to such a joining method, for example, an uncured or semi-cured joining material protrudes from the first through hole and the second through hole by using the first through hole and the second through hole as a solvent flow path. Can be reduced. On the other hand, desired portions of the first surface and the second surface around the first through hole and the second through hole can be selectively joined with high accuracy.
本発明の接合方法では、前記準備する工程において、前記触媒が白金を含むことが好ましい。 In the joining method of the present invention, it is preferable that in the preparing step, the catalyst contains platinum.
これにより、蒸着等の気相成膜法を用いて、高精度な厚さ、形状や位置で触媒を配置することができる。また、特に、接合材がシリコーン系の接合材である場合、触媒作用による接合材の硬化を促進する効果を顕著に発揮することができる。 Thereby, a catalyst can be arrange | positioned by highly accurate thickness, a shape, and a position using vapor phase film-forming methods, such as vapor deposition. In particular, when the bonding material is a silicone-based bonding material, the effect of accelerating the curing of the bonding material by catalytic action can be remarkably exhibited.
本発明の接合方法では、前記配置する工程において、蒸着法を用いて前記触媒を配置することが好ましい。
これにより、高精度な厚さ、形状や位置で触媒を配置することができる。
In the joining method of the present invention, it is preferable that the catalyst is disposed using a vapor deposition method in the placing step.
Thereby, a catalyst can be arrange | positioned with a highly accurate thickness, a shape, and a position.
本発明の接合方法では、前記配置する工程において、スクリーン印刷法を用いて前記触媒を配置することが好ましい。
これにより、高精度な厚さ、形状や位置で触媒を配置することができる。
In the bonding method of the present invention, it is preferable that the catalyst is arranged using a screen printing method in the arranging step.
Thereby, a catalyst can be arrange | positioned with a highly accurate thickness, a shape, and a position.
本発明の接合方法では、前記接合する工程において、フィルム状の前記接合材を前記触媒上に配置するステップを含むことが好ましい。
これにより、均一な厚さで接合材を形成することができる。
In the joining method of the present invention, it is preferable that the joining step includes a step of disposing the film-like joining material on the catalyst.
Thereby, a joining material can be formed with uniform thickness.
本発明の接合方法では、前記接合する工程において、スクリーン印刷法を用いて前記接合材を配置するステップを含むことが好ましい。
これにより、高精度な厚さ、形状や位置で接合材を形成することができる。
In the bonding method of the present invention, it is preferable that the bonding step includes a step of arranging the bonding material using a screen printing method.
Thereby, a joining material can be formed with a highly accurate thickness, shape, and position.
本発明の接合方法では、前記接合する工程において、前記接合材を加熱して硬化させることが好ましい。 In the joining method of the present invention, it is preferable that the joining material is heated and cured in the joining step.
これにより、接合材をより短時間で硬化させたり、高強度な接合を実現したりすることができる。 Thereby, a joining material can be hardened in a shorter time, or high intensity | strength joining can be implement | achieved.
本発明の電子機器は、本発明の接合体を備えることを特徴とする。
このような電子機器によれば、接合材のはみ出しを低減し、高精度な接合を実現することで、信頼性を高めることができる。
The electronic device of the present invention includes the joined body of the present invention.
According to such an electronic device, it is possible to improve reliability by reducing the protrusion of the bonding material and realizing highly accurate bonding.
以下、本発明の接合体、接合方法および電子機器を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the joined body, joining method, and electronic device of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
[液滴吐出ヘッド(接合体)]
まず、本発明の接合体の一例である液滴吐出ヘッドについて説明する。
図1は、本発明の接合体の一例である液滴吐出ヘッドを示す断面図、図2は、図1に示す液滴吐出ヘッドの部分拡大断面図である。なお、以下では、説明の都合上、互いに直交する3軸として、X軸、Y軸およびZ軸を図示しており、その図示した矢印の先端側を「+側」、基端側を「−側」とする。また、以下では、X軸に平行な方向を「X軸方向」と言い、Y軸に平行な方向を「Y軸方向」と言い、Z軸に平行な方向を「Z軸方向」と言い、+Z側(図1中の上側)を「上」、−Z側(図1中の下側)を「下」と言う。
[Droplet discharge head (joint)]
First, a droplet discharge head which is an example of the joined body of the present invention will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a droplet discharge head as an example of the joined body of the present invention, and FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the droplet discharge head shown in FIG. In the following, for convenience of explanation, the X axis, the Y axis, and the Z axis are illustrated as three axes orthogonal to each other, and the tip side of the illustrated arrow is “+ side” and the base side is “−”. Side ". In the following, the direction parallel to the X axis is referred to as the “X axis direction”, the direction parallel to the Y axis is referred to as the “Y axis direction”, and the direction parallel to the Z axis is referred to as the “Z axis direction”. The + Z side (upper side in FIG. 1) is referred to as “upper”, and the −Z side (lower side in FIG. 1) is referred to as “lower”.
図1および図2に示す液滴吐出ヘッド1は、例えば、後述するような液滴吐出装置100(印刷装置)に搭載されて用いられる。 The droplet discharge head 1 shown in FIGS. 1 and 2 is used by being mounted on, for example, a droplet discharge apparatus 100 (printing apparatus) as described later.
図1に示すように、液滴吐出ヘッド1は、ノズル基板21(第2被接合部材)と、積層体20と、複数の圧電素子25と、配線28と、IC(Integrated Circuit)パッケージ9と、を有している。
As shown in FIG. 1, the droplet discharge head 1 includes a nozzle substrate 21 (second bonded member), a
積層体20は、ノズル基板21側から順に、流路形成基板22(第1被接合部材)と、振動板23と、リザーバー形成基板24と、コンプライアンス基板26とを積層して構成されている。これら積層体20が有するこれらの基板は、隣り合う2つの基板同士が互いに例えば接着剤や熱溶着フィルム等を介して接合されている。
The
また、図2に示すように、ノズル基板21と積層体20の流路形成基板22とは、接着層5を介して接合されている。
Further, as shown in FIG. 2, the
このような液滴吐出ヘッド1は、圧電素子25が振動板23を振動させることにより、流路形成基板22に形成された圧力発生室221内の圧力を変化させ、ノズル基板21に形成された吐出孔211からインク300を液滴として吐出するように構成されている。
Such a droplet discharge head 1 is formed on the
以下、液滴吐出ヘッド1の各部を順次簡単に説明する。
(ノズル基板)
図2に示すように、ノズル基板21には、その厚さ方向に貫通する複数の吐出孔211(第2貫通孔)が形成されている。ここで、各吐出孔211の両開口のうち、ノズル基板21の積層体20側の面(第2面)に開口している開口2111(上端開口)は、「第2開口」を構成する。
Hereinafter, each part of the droplet discharge head 1 will be briefly described in sequence.
(Nozzle substrate)
As shown in FIG. 2, the
本実施形態では、この複数の吐出孔211は、行列状に配置されている。より具体的には、ノズル基板21は、Y軸方向を長手方向とする長尺状をなしており、複数の吐出孔211は、ノズル基板21の長手方向(Y軸方向)にn行(nは1以上の整数)、幅方向(X軸方向)に2列に配置されている。
In the present embodiment, the plurality of discharge holes 211 are arranged in a matrix. More specifically, the
ノズル基板21の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、シリコン材料またはステンレス鋼であるのが好ましい。このような材料は、耐薬品性に優れることから、長時間にわたってインク300に曝されたとしても、ノズル基板21が変質・劣化するのを確実に防止することができる。また、これらの材料は、加工性に優れるため、寸法精度の高いノズル基板21が得られる。このため、信頼性の高い液滴吐出ヘッド1が得られる。
Although it does not specifically limit as a constituent material of the
また、ノズル基板21は、例えば、上述したような材料で構成された基板にエッチング、レーザー加工等により吐出孔211を形成することにより得ることができる。
The
また、吐出孔211の開口幅は、1μm以上10μm以下の範囲内にあるのが好ましく、2μm以上8μm以下の範囲内にあるのがより好ましく、3μm以上7μm以下の範囲内にあるのがさらに好ましい。これにより、液滴吐出ヘッド1は、より小型で、より高精細な画像形成を実現することができる。
The opening width of the
(流路形成基板)
流路形成基板22には、圧力発生室221を有する複数の流路220(第1貫通孔)が形成されている。各流路220では、各吐出孔211に向かってインク300が通過する。ここで、各流路220は、流路形成基板22を厚さ方向に貫通しており、各流路220の両開口のうち、流路形成基板22のノズル基板21側の面(第1面)に開口している開口2201(下端開口)は、「第1開口」を構成する。
(Flow path forming substrate)
A plurality of flow paths 220 (first through holes) having
流路形成基板22の構成材料としては、特に限定されず、例えば、前述したノズル基板21の構成材料と同じ材料を用いることができる。
The constituent material of the flow
また、このような流路形成基板22は、例えば、上述したような材料で構成された基板にエッチングにより流路220を形成することにより得ることができる。
Such a flow
(振動板)
振動板23は、その厚さ方向に振動可能に構成されており、その一部が圧力発生室221に臨んでいる。
(Diaphragm)
The
また、振動板23は、流路形成基板22側から順に、弾性膜231と下電極膜232とを積層して構成されている。
The
弾性膜231は、例えば酸化シリコン膜で構成されている。下電極膜232は、例えば金属膜で構成されている。また、下電極膜232は、複数の圧電素子25の共通電極としても機能する。
The
(リザーバー形成基板)
リザーバー形成基板24には、インク300を一時的に貯留する複数のリザーバー241が設けられている。この複数のリザーバー241は、複数の流路220に対応して設けられ、流路220にそれぞれ連通している。
(Reservoir forming substrate)
The
また、リザーバー形成基板24の下面には、圧電素子25を覆う凹部が形成されている。
In addition, a recess that covers the
(圧電素子)
複数の圧電素子25は、前述した複数の吐出孔211および複数の圧力発生室221にそれぞれ対応して設けられている。
(Piezoelectric element)
The plurality of
各圧電素子25は、前述した振動板23が有する下電極膜232上に設けられた圧電体膜251と、圧電体膜251上に設けられた上電極膜252と、を有している。なお、前述した振動板23が有する下電極膜232は、各圧電素子25の一部を構成しているということもできる。
Each
このような各圧電素子25は、下電極膜232と上電極膜252との間に電圧を印加することにより、圧電体膜251が圧電効果により変形する。この変形により、振動板23をその厚さ方向に振動させることができる。
また、各上電極膜252には、端子27が電気的に接続されている。
In each of such
A terminal 27 is electrically connected to each
(コンプライアンス基板)
コンプライアンス基板26は、リザーバー形成基板24側から順に封止膜261と固定板262とを積層して構成されている。
(Compliance board)
The
封止膜261は、例えば、ポリフェニレンスルフィド等の可撓性を有する材料で構成されている。固定板262は、例えば、ステンレス鋼等の金属材料のような比較的硬質な材料で構成されている。
The sealing
また、コンプライアンス基板26には、封止膜261と固定板262とを一括して貫通する導入口264が形成されている。導入口264は、リザーバー241に連通しており、当該リザーバー241にインク300を導入する部分である。
The
(配線)
配線28は、リザーバー形成基板24上に設けられている。この配線28は、前述した端子27に電気的に接続されている。また、配線28は、後述するICパッケージ9が有する端子93に接続されている。
(wiring)
The
(ICパッケージ)
ICパッケージ9は、圧電素子25を駆動するための駆動回路を含んでいる。
(IC package)
The IC package 9 includes a drive circuit for driving the
ICパッケージ9から突出した複数の端子93は、配線28を介して、前述した複数の端子27に電気的に接続されている。このため、圧電素子25とICパッケージ9とは、配線28を介して、電気的に接続されている。
The plurality of
(接着層)
図2に示すように、接着層5は、前述したノズル基板21と流路形成基板22と接合している。
(Adhesive layer)
As shown in FIG. 2, the adhesive layer 5 is bonded to the
接着層5は、流路形成基板22の下面225(第1面)上に設けられた触媒51(触媒層)と、ノズル基板21の上面215(第2面)上に設けられた接合材52(接合材層)と、を有する。そして、触媒51と接合材52とが接触している。
The adhesive layer 5 includes a catalyst 51 (catalyst layer) provided on the lower surface 225 (first surface) of the flow
触媒51は、触媒硬化特性を有する接合材を硬化可能な触媒作用を発揮するものであれば、特に限定されず、例えば、白金(Pt)等の金属を含む材料で構成されている。
The
接合材52は、ノズル基板21と流路形成基板22との間で、触媒51の作用(触媒作用)によって硬化して、ノズル基板21と流路形成基板22とを接合している。また、接合材52は、触媒作用により硬化するもの(触媒硬化特性を有するもの)であれば特に限定されないが、硬化後に溶剤に対する耐性に優れたものが好ましく、例えば、シリコーン系樹脂等の硬化性樹脂を含む材料で構成されている。
The
[接合方法]
以下、本発明の接合方法について、前述した液滴吐出ヘッド1が有するノズル基板21と流路形成基板22とを接合する場合を例に説明する。
[Joint method]
Hereinafter, the bonding method of the present invention will be described by taking as an example the case where the
図3〜図7は、それぞれ、図1に示す液滴吐出ヘッドの製造に用いる接合方法を説明するための図である。 3 to 7 are diagrams for explaining a joining method used for manufacturing the droplet discharge head shown in FIG.
ノズル基板21と流路形成基板22とを接合方法は、[1]ノズル基板21と、流路形成基板22を有する積層体20とを準備する工程と、[2]流路形成基板22の下面225に触媒51を配置する工程と、[3]触媒51と接合材52とを介してノズル基板21と流路形成基板22とを接合する工程と、[4]溶剤を用いて未硬化または半硬化の接合材53の少なくとも一部を除去する工程と、を有する。以下、各工程を順次説明する。
The method of joining the
[1]
まず、図3に示すように、流路220が形成された流路形成基板22を有する積層体20を用意する。また、図示はしないが、吐出孔211が形成されたノズル基板21を用意する。
[1]
First, as shown in FIG. 3, the laminate 20 having the flow
[2]
次に、図4に示すように、流路形成基板22の下面225に触媒51を形成する(成膜する)。この際、平面視において、流路220の下端側の開口2201(第1開口)を囲むように触媒51を設ける。また、下面225の流路220近傍の部分2251を除くように触媒51を設ける。
[2]
Next, as shown in FIG. 4, the
触媒51の形成方法としては、例えば、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法等の印刷法、ダイコート法、スピンコート法等のコーティング法、真空蒸着等の蒸着法等が挙げられ、これらのうち1種を単独でまたは2種以上を組み合わせた方法を用いることができる。これらの中でも特に、蒸着法および印刷法のうちの少なくとも1種を用いることが好ましく、蒸着法またはスクリーン印刷法のいずれかを用いることがより好ましい。これにより、高精度な厚さ、形状や位置で触媒51を配置することができる。
Examples of the formation method of the
触媒51の厚さは、10nm以上1000nm以下の範囲内にあるのが好ましく、10nm以上500nm以下の範囲内にあるのがより好ましく、10nm以上100nm以下の範囲内にあるのがさらに好ましい。これにより、後述する[3]接合する工程にて、触媒51の触媒作用を好適に発揮させて下面225と上面215との接合強度を高めるとともに、触媒51および接合材52からなる層全体の層厚を低減して高精細な接合を実現することができる。
The thickness of the
また、触媒51は、前述したように、例えば、白金(Pt)等の金属を含む材料で構成されている。白金(Pt)等の金属を含む材料を用いることで、蒸着等の気相成膜法を用いて、高精度な厚さ、形状や位置で触媒51を配置することができる。また、特に、後述する[3]接合する工程にて、接合材50がシリコーン系の接合材である場合、触媒作用による接合材50の硬化を促進する効果を顕著に発揮することができる。
Further, as described above, the
[3]
3−1
次に、図5に示すように、触媒51上に未硬化または半硬化の接合材50を配置する。この際、触媒51を覆うようにして、接合材50を配置する。
[3]
3-1.
Next, as shown in FIG. 5, an uncured or
また、接合材50は、室温(例えば25℃)で液状(ペースト状も含む)、固形状のいずれの形態であってもよい。
Further, the
接合材50が固形状である場合、予め成形されたフィルム状(シート状)をなす接合材50を用いることができる。このように、[3]接合する工程において、フィルム状の接合材50を触媒51上に配置するステップを含むことで、均一な厚さで接合材50を形成することができる。そして、最終的に得られる硬化後の接合材52の厚さを容易に制御することができる。そのため、硬化後の接合材52の厚さの均一性をより高めることができる。
When the
接合材50が液状である場合、接合材50の形成方法としては、例えば、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法等の印刷法、ダイコート法、スピンコート法等のコーティング法等が挙げられ、これらのうち1種を単独でまたは2種以上を組み合わせた方法を用いることができる。これらの中でも特に、印刷法を用いることが好ましく、スクリーン印刷法を用いることがより好ましい。スクリーン印刷法を用いることで、高精度な厚さ、形状や位置で接合材50を形成することができる。
When the
3−2
次いで、図6に示すように、触媒51と接合材50とを介して流路形成基板22に対してノズル基板21を貼り合わせる。これにより、触媒51の作用により接合材50の硬化が開始され、接合材50aが形成される。
3-2
Next, as shown in FIG. 6, the
ここで、接合材50のうちの触媒51と接触している箇所が主に硬化し、触媒51と接触していない箇所は未硬化または半硬化のままとなる。そのため、接合材50aは、硬化した接合材52と、未硬化または半硬化のままの接合材53と、を有する。そして、流路形成基板22とノズル基板21とは、硬化した接合材52によって接合される。
Here, the portion of the
また、このとき、平面視で、吐出孔211と流路220とが重なるようにノズル基板21を配置する。すなわち、ノズル基板21の上面215(第2面)における吐出孔211の開口2111(第2開口)と、流路形成基板22の下面225(第1面)における流路220の開口2201(第1開口)とが、平面視で、重なるように配置する。
At this time, the
また、[3]接合する工程において、流路形成基板22に対してノズル基板21を貼り合わせた状態で、接合材50に対して熱、光、圧力等のエネルギーを付与することが好ましく、接合材50を加熱することがより好ましい。これにより、接合材50をより短時間で硬化させたり、高強度な接合を実現したりすることができる。なお、付与するエネルギーは、接合材50の種類によって、適宜決定することができる。
[3] In the bonding step, it is preferable to apply energy such as heat, light, and pressure to the
得られた接合材52の厚さは、0.5μ以上5μm以下の範囲内にあるのが好ましく、0.5μm以上4μm以下の範囲内にあるのがより好ましく、1.0μm以上3.0μm以下の範囲内にあるのがさらに好ましい。これにより、触媒51の作用を接合材50の厚さ方向全域に効率的に生じさせ、高強度な接合を実現することができる。
The thickness of the obtained
[4]
次に、図7に示すように、溶剤Pを用いて未硬化または半硬化の接合材53の少なくとも一部を除去する。このとき、導入口264からリザーバー241、流路220および吐出孔211へと溶剤Pを流通させる。
[4]
Next, as shown in FIG. 7, at least a part of the uncured or
溶剤Pとしては、接合材50の種類に応じて決められるものであり、未硬化または半硬化の接合材53を溶解可能であれば、特に限定されないが、例えば、接合材50に含まれる溶剤と同種の溶剤を用いることができる。
The solvent P is determined according to the type of the
以上説明したような接合方法によれば、流路220および吐出孔211を溶剤Pの流通経路として利用して、流路220および吐出孔211に未硬化または半硬化の接合材53がはみ出て残ることを低減することができる。ここで、未硬化の接合材53は、溶剤Pによって、容易に溶かすことができる。そのため、流路220および吐出孔211に接合材53が残ることを防止または低減することができる。それゆえ、接合材53によって吐出孔211が塞がれてしまい、インクの流出に支障が生じることを防止することができる。
According to the bonding method as described above, the uncured or
また、流路220および吐出孔211の周囲における下面225と上面215との所望部位を高精度に選択的に接合することができる。ここで、流路220を除く下面225に触媒51を配置しているため、接合材50のうちの触媒51と接触している箇所のみを選択的に硬化させることができる。そのため、流路形成基板22の下面225と、ノズル基板21の上面215とを高精度に接合することができる。
Further, desired portions of the
また、このような接合方法であれば、前述したような、比較的小さい開口幅の吐出孔211を有する液滴吐出ヘッド1であっても、流路形成基板22の下面225と、ノズル基板21の上面215とをより高精度に接合することができる。すなわち、微小な構成の接合において、本発明の効果を顕著に発揮させることができる。
Further, with such a joining method, even the droplet discharge head 1 having the
[液滴吐出装置]
次に、本発明の液滴吐出装置の一例として、前述した液滴吐出ヘッド1を備えた液滴吐出装置100について説明する。
[Droplet discharge device]
Next, as an example of the droplet discharge device of the present invention, a
図8は、本発明の接合体を備える電子機器の一例である液滴吐出装置を示す断面図である。 FIG. 8 is a cross-sectional view showing a droplet discharge device which is an example of an electronic apparatus including the joined body of the present invention.
図8に示す液滴吐出装置100(印刷装置)は、記録媒体200にインクジェット方式で印刷する印刷装置である。この液滴吐出装置100は、装置本体50Aと、液滴吐出ヘッド1が搭載された記録ヘッドユニット20Aおよび20Bと、インク300を供給するインクカートリッジ30Aおよび30Bと、記録ヘッドユニット20Aおよび20Bを搬送するキャリッジ40と、キャリッジ40を移動させる移動機構70と、キャリッジ40を移動可能に支持する(案内する)キャリッジ軸60とを備えている。
A droplet discharge apparatus 100 (printing apparatus) illustrated in FIG. 8 is a printing apparatus that prints on a
インクカートリッジ30Aは、記録ヘッドユニット20Aに着脱自在に装着され、その装着状態で記録ヘッドユニット20Aにインク300(ブラックインク組成物)を供給することができる。
The
インクカートリッジ30Bも、記録ヘッドユニット20Bに着脱自在に装着され、その装着状態で記録ヘッドユニット20Bにインク300(カラーインク組成物)を供給することができる。
The
移動機構70は、駆動モーター701と、駆動モーター701に連結されたタイミングベルト702とを有している。そして、駆動モーター701の駆動力(回転力)がタイミングベルト702を介してキャリッジ40に伝達されることにより、キャリッジ40を記録ヘッドユニット20Aおよび20Bごとキャリッジ軸60方向に沿って移動させることができる。
The moving
また、装置本体50Aには、キャリッジ軸60の下側にその軸方向に沿ってプラテン80が設けられている。図示しない給紙ローラーなどにより給紙された記録媒体200がプラテン80上に搬送されるようになっている。そして、プラテン80上で記録媒体200に対してインク300が吐出されて印刷が施される。
このような液滴吐出装置によれば、高精細な液滴吐出を実現することができる。
In addition, the apparatus
According to such a droplet discharge device, high-definition droplet discharge can be realized.
以上、本発明の接合体、接合方法および電子機器を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、接合体の一例である吐出ヘッド、電子機器の一例である液滴および液滴吐出装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。 The bonded body, the bonding method, and the electronic device of the present invention have been described above with respect to the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the discharge head and the electronic device are examples of the bonded body. Each part constituting a droplet and a droplet discharge device can be replaced with any component that can exhibit the same function. Moreover, arbitrary components may be added.
また、前述した実施形態では、本発明の接合体を液滴吐出ヘッドに適用した例を説明したが、本発明の接合体は、これに限定されず、第1貫通孔を備える第1被接合部材と、第1貫通孔に連通している第2貫通孔を備える第2被接合部材とを接合する各接合体に適用可能である。 Further, in the above-described embodiment, the example in which the bonded body of the present invention is applied to the droplet discharge head has been described. However, the bonded body of the present invention is not limited to this, and the first bonded body including the first through hole. The present invention is applicable to each joined body that joins a member and a second member to be joined having a second through hole communicating with the first through hole.
また、前述した実施形態では、本発明の電子機器を液滴吐出装置に適用した例を説明したが、本発明の電子機器は、これに限定されず、本発明の接合体を備えるものであれば、各電子機器に適用可能である。 In the above-described embodiment, the example in which the electronic apparatus of the present invention is applied to the droplet discharge device has been described. However, the electronic apparatus of the present invention is not limited to this, and may include the joined body of the present invention. For example, it is applicable to each electronic device.
また、前述した実施形態では、流路形成基板とノズル基板とを接合する場合を例に説明したが、例えば、液滴吐出ヘッドの積層体が有する隣り合う2つの基板同士が互いに本発明の接合方法により接合されてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the flow path forming substrate and the nozzle substrate are bonded to each other has been described as an example. For example, two adjacent substrates included in the laminate of the droplet discharge heads are bonded to each other according to the present invention. It may be joined by a method.
1…液滴吐出ヘッド、5…接着層、9…パッケージ、20…積層体、20A…記録ヘッドユニット、20B…記録ヘッドユニット、21…ノズル基板、22…流路形成基板、23…振動板、24…リザーバー形成基板、25…圧電素子、26…コンプライアンス基板、27…端子、28…配線、30A…インクカートリッジ、30B…インクカートリッジ、40…キャリッジ、50…接合材、50A…装置本体、50a…接合材、51…触媒、52…接合材、53…接合材、60…キャリッジ軸、70…移動機構、80…プラテン、93…端子、100…液滴吐出装置、200…記録媒体、211…吐出孔、215…上面、220…流路、221…圧力発生室、225…下面、231…弾性膜、232…下電極膜、241…リザーバー、251…圧電体膜、252…上電極膜、261…封止膜、262…固定板、264…導入口、300…インク、701…駆動モーター、702…タイミングベルト、2201…開口、2111…開口、2251…部分、P…溶剤 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Droplet discharge head, 5 ... Adhesive layer, 9 ... Package, 20 ... Laminated body, 20A ... Recording head unit, 20B ... Recording head unit, 21 ... Nozzle substrate, 22 ... Flow path formation substrate, 23 ... Vibration plate, 24 ... reservoir forming substrate, 25 ... piezoelectric element, 26 ... compliance substrate, 27 ... terminal, 28 ... wiring, 30A ... ink cartridge, 30B ... ink cartridge, 40 ... carriage, 50 ... bonding material, 50A ... device body, 50a ... Joining material, 51 ... catalyst, 52 ... joining material, 53 ... joining material, 60 ... carriage shaft, 70 ... moving mechanism, 80 ... platen, 93 ... terminal, 100 ... droplet ejection device, 200 ... recording medium, 211 ... ejection Holes, 215 ... upper surface, 220 ... flow path, 221 ... pressure generating chamber, 225 ... lower surface, 231 ... elastic membrane, 232 ... lower electrode membrane, 241 ... reservoir, 25 ... Piezoelectric film, 252 ... Upper electrode film, 261 ... Sealing film, 262 ... Fixing plate, 264 ... Inlet, 300 ... Ink, 701 ... Drive motor, 702 ... Timing belt, 2201 ... Opening, 2111 ... Opening, 2251 ... part, P ... solvent
Claims (9)
第2面と、前記第1貫通孔に連通していて前記第2面に開口している第2開口を有する第2貫通孔と、を備える第2被接合部材と、
前記第1面および前記第2面の少なくとも一方の面に設けられている触媒と、
前記第1面と前記第2面との間で、前記第1面の平面視で前記第1開口と前記第2開口とを囲んで配置されていて、前記触媒の作用により硬化して、前記第1の被接合部材と前記第2の被接合部材とを接合している接合材と、を有し、
前記第1開口および前記第2開口のうちの少なくとも一方の開口の幅は、1μm以上10μm以下の範囲内にあることを特徴とする接合体。 A first member to be joined, comprising: a first surface; and a first through hole having a first opening that is open to the first surface;
A second member to be joined comprising a second surface and a second through hole having a second opening communicating with the first through hole and opening in the second surface;
A catalyst provided on at least one of the first surface and the second surface;
Between the first surface and the second surface, the first opening and the second opening are disposed in a plan view of the first surface, and are cured by the action of the catalyst, a bonding material that bonds the first said and workpieces second member to be joined, were closed,
The joined body is characterized in that a width of at least one of the first opening and the second opening is in a range of 1 μm to 10 μm .
第2面と、前記第2面に開口している第2開口を有する第2貫通孔と、を備える第2の被接合部材と、
触媒と、
接合材と、
溶剤と、を準備する工程と、
前記第1面に、前記第1面の平面視で前記第1開口を囲むように前記触媒を配置する工程と、
前記第1面の平面視で前記第1開口と前記第2開口との少なくとも一部同士が重なるように、前記触媒および前記接合材を介して前記第1面と前記第2面とを接合する工程と、
前記溶剤を用いて未硬化または半硬化の前記接合材の少なくとも一部を除去する工程と、を含むことを特徴とする接合方法。 A first member to be joined, comprising: a first surface; and a first through hole having a first opening that is open to the first surface;
A second member to be joined, comprising: a second surface; and a second through hole having a second opening that is open to the second surface;
A catalyst,
A bonding material;
A step of preparing a solvent;
Disposing the catalyst on the first surface so as to surround the first opening in a plan view of the first surface;
The first surface and the second surface are bonded via the catalyst and the bonding material so that at least a part of the first opening and the second opening overlap each other in a plan view of the first surface. Process,
And a step of removing at least a part of the uncured or semi-cured bonding material using the solvent.
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