JP6672647B2 - Memsデバイス、液体噴射ヘッド、及び液体噴射装置 - Google Patents
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Description
さらに、圧電素子と駆動回路とはバンプを介して電気的に接続されている。圧電素子と駆動回路との電気的な接続にバンプを用いることで、圧電素子が高密度に配置された場合であっても、圧電素子と駆動回路とを容易に電気的に接続することができる。
例えば、第1基板と第2基板とが接合された状態でハンドリングしてMEMSデバイスを製造する場合に、第2基板に機械的損傷が生じにくいので、MEMSデバイスの製造歩留が高められ、MEMSデバイスの品質を高めることができる。
さらに、本適用例に係る液体噴射ヘッドは、圧電素子と振動板とによって圧力室に圧力変化を生じさせ、この圧力変化を利用することでノズルからインクを噴射させることができる。加えて、圧力室形成基板に機械的損傷が生じにくいので、圧力室形成基板の耐久性が高めることができる。例えば、第1基板と圧力室形成基板とが接合された状態でハンドリングして液体噴射ヘッドを製造する場合に、圧力室形成基板に機械的損傷が生じにくいので、液体噴射ヘッドの製造歩留が高められ、液体噴射ヘッドの品質を高めることができる。
さらに、複数の基板対が形成されたマザー基板を個片に分割して単体の基板対を製造するので、マザー基板を用いずに単体の基板対を製造する場合と比べて、単体の基板対の生産性を高めることができる。
さらに、複数の基板対が形成されたマザー基板を個片に分割して単体の基板対を形成するので、マザー基板を用いずに単体の基板対を形成する場合と比べて、単体の基板対の生産性を高めることができる。
「プリンターの概要」
図1は、実施形態1に係るインクジェット式記録装置(以下、プリンターと称す)の構成を示す概略図である。最初に、図1を参照し、「液体噴射装置」の一例であるプリンター1の概要について説明する。
本実施形態に係るプリンター1は、記録紙等の記録媒体2に「液体」の一例であるインクを噴射し、記録媒体2上に画像等の記録(印刷)を行う装置である。
なお、記録ヘッド3は、「MEMSデバイス」及び「液体噴射ヘッド」の一例である。さらに、インクカートリッジがプリンターの本体側に配置され、当該インクカートリッジからインク供給チューブを通じてインクが記録ヘッド3に供給される構成であってもよい。
図2は、本実施形態に係る記録ヘッドの構成を示す概略断面図である。
次に図2を参照し、記録ヘッド3の概要について説明する。
図2に示すように、記録ヘッド3は、第1流路ユニット15と、電子デバイス14と、ヘッドケース16とを有している。すなわち、記録ヘッド3では、第1流路ユニット15と電子デバイス14とが、積層された状態でヘッドケース16に取り付けられている。
以降、第1流路ユニット15と電子デバイス14とが積層された方向を上下方向として説明する。さらに、上下方向から見ることを「平面視」と称す。すなわち、本願における「平面視」とは、第1流路ユニット15と電子デバイス14とが積層された上下方向から見ることに該当する。
なお、圧力室形成基板28は、「第2基板」の一例である。圧電素子32は、「機能素子」の一例である。
詳細は後述するが、例えば、記録ヘッド3を製造する工程において電子デバイス14(圧力室形成基板28、第1基板33)をハンドリングする際に、圧力室形成基板28の端部に機械的衝撃が加わり、圧力室形成基板28の端部が欠けるなどの機械的損傷が生じにくくなり、記録ヘッド3の製造歩留を高め、記録ヘッド3の品質を高めることができる。
なお、感光性接着剤44は、「接着剤層」の一例である。
次に、本実施形態に係る記録ヘッド3の製造方法を説明する。
図3は、本実施形態に係る記録ヘッドの製造方法を示す工程フローである。
図3に示すように、本実施形態に係る記録ヘッド3の製造方法は、第4基板71と第3基板82とを接合する工程(ステップS1)と、第4基板71に溝72を形成する工程(ステップS2)と、第3基板82にステルスダイシング(登録商標)用改質部84を形成する工程(ステップS3)と、第3基板82にステルスダイシング用粘着シート85を貼り合せる工程(ステップS4)と、第4基板71及び第3基板82を分割する工程(ステップS5)と、を含む。なお、以降の説明において、「ステルスダイシング」と記載あるものは「ステルスダイシング(登録商標)」を指す。
また、方向を示す矢印の先端側を(+)方向、方向を示す矢印の基端側を(−)方向と称す場合がある。
図5に示すように、第3基板82は、複数の第1基板33が形成された面方位(110)のシリコン単結晶基板(マザー基板)である。上述したように、複数の第1基板33のそれぞれには、樹脂コアバンプ40、貫通配線45、上面側配線46、下面側配線47、上面側埋設配線50、及び下面側埋設配線51などが形成されている(図2参照)。
さらに、圧力室形成基板28A、圧力室形成基板28B、及び圧力室形成基板28Cをまとめて圧力室形成基板28と称す場合がある。第1基板33A、第1基板33B、及び第1基板33Cをまとめて、第1基板33と称す場合がある。
以降の説明では、圧力室形成基板28が離間した領域(例えば、圧力室形成基板28Aと圧力室形成基板28Bとの間の領域、圧力室形成基板28Aと圧力室形成基板28Cとの間の領域)を領域Rと称す。領域Rの幅方向の寸法はL1である。
以降の説明では、第3基板82において、それぞれの第1基板33の輪郭(図中の一点鎖線)を分割線SLと称す。第1基板33A及び第1基板33B、並びに第1基板33A及び第1基板33Cは、分割線SLを挟んで配置されている。
なお、分割線SLは、「一の第1基板と一の第1基板と隣り合う第1基板との境界」の一例である。
続いて、図6及び図7に示すように、第2流路ユニット29の輪郭と第1基板33の輪郭とが重なるように第4基板71と第3基板82とを貼り合せ、感光性接着剤43,44を硬化させ、第4基板71と第3基板82とを接合する(接着する)。すなわち、平面視で圧力室形成基板28の端部が第1基板33の端部の内側に配置されるように、第4基板71と第3基板82とを接合する(接着する)。
分割線SLは第1基板33の輪郭に相当し、領域Rは圧力室形成基板28が離間した領域に相当するので、平面視で分割線SLが領域Rの内側に配置されると、平面視で圧力室形成基板28の端部が第1基板33の端部の内側に配置されるようになる。
換言すれば、ステップS1は、第4基板71と第3基板82との間に感光性接着剤44を配置し、第4基板71と第3基板82とを接合する工程である。
なお、ステップS1は、第3基板82の厚さよりも薄い第4基板71と、第3基板82とを貼り合せる構成であってもよい。
第4基板71は、感光性接着剤43,44によって第3基板82に接合(接着)され、第3基板82によって補強されているので、圧力室形成基板28に溝72や貫通口30aなどの空間を形成しても、第4基板71の機械的強度が低下し、第4基板71が破損するなどの不具合が抑制される。
換言すれば、平面視で溝72の内側に配置される一の第1基板33(第1基板33A)と一の第1基板33(第1基板33A)と隣り合う第1基板33(第1基板33B,33C)との境界(分割線SL)に、レーザー光を照射し、第3基板82にステルスダイシング用改質部84を形成する工程である。
なお、ステップS4は、第4基板71のZ(−)方向側の面に、ステルスダイシング用粘着シート85を貼り合せる構成であってもよい。換言すれば、ステップS4は、第4基板71または第3基板82のいずれかにステルスダイシング用粘着シート85を貼り合せる工程である。
換言すれば、ステップS5は、ステルスダイシング用粘着シート85のエキスパンドにより、平面視で圧力室形成基板28の端部が第1基板33の端部の内側に配置された状態に第4基板71と第3基板82とを分割する工程である。
1)複数の基板(圧力室形成基板28、第1基板33)が形成されたマザー基板(第4基板71、第3基板82)を個片に分割して単体の基板(圧力室形成基板28、第1基板33)を形成するので、マザー基板(第4基板71、第3基板82)を用いずに単体の基板(圧力室形成基板28、第1基板33)を形成する場合と比べて、単体の基板(圧力室形成基板28、第1基板33)の生産性を高めることができる。
図12は、実施形態2に係る記録ヘッドの構成を示す概略断面図である。
本実施形態に係る記録ヘッド3Aでは、第1基板33Gの中に圧電素子32を駆動する駆動回路39が形成されている(内蔵されている)。実施形態1に係る記録ヘッド3では、圧電素子32を駆動する駆動回路は第1基板33と別の基板(駆動IC34)に形成されている。この点が本実施形態に係る記録ヘッド3Aと実施形態1に係る記録ヘッド3との相違点であり、他の構成は本実施形態と実施形態1とで同じである。
以下、図12を参照し、本実施形態に係る記録ヘッド3Aの概要を、実施形態1との相違点を中心に説明する。また、実施形態1と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明を省略する。
Claims (7)
- MEMSデバイスであって、
第1バンプを有する第1基板と、
前記第1基板に積層配置された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に配置された機能素子と、
前記第1基板と前記第2基板との間に配置され、前記第1バンプと前記機能素子を電気的に接続する第1配線と、
前記第1基板と前記第2基板の間に配置され、前記機能素子によって撓み変形される振動板と、を有し、
前記第1バンプは、平面視で、前記第1基板の端部よりも中央寄りの位置に配置され、
前記第2基板は前記第1基板よりも小さく、平面視で、前記第2基板の端部は前記第1基板の端部の内側に配置され、
平面視で、前記振動板の端部は前記第2基板の端部の外側に配置されることを特徴とするMEMSデバイス。 - 前記第1基板の厚さは、前記第2基板の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項1に記載のMEMSデバイス。
- 前記第1基板の前記第2基板と反対側に積層配置され、駆動信号を生成して前記第1バンプに供給する駆動ICを更に有することを特徴とする請求項1または2に記載のMEMSデバイス。
- 前記第1基板には、第2配線が設けられ、
前記駆動ICには、前記第2配線と電気的に接続する第2バンプが設けられ、
平面視で、前記第2バンプは前記第1バンプよりも内側に配置されることを特徴とする請求項3に記載のMEMSデバイス。 - 前記駆動ICは、前記第1基板よりも小さく、平面視で、前記駆動ICの端部は前記第1基板の端部よりも中央寄りの位置に配置されることを特徴とする請求項3または4に記載のMEMSデバイス。
- 請求項1乃至5のいずれか1項に記載のMEMSデバイスを備えたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
- 請求項6に記載の液体噴射ヘッドを有していることを特徴とする液体噴射装置。
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