TW200946346A - Method of forming bonded body and bonded body - Google Patents

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200946346 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種接合體之形成方法及接合體。 【先前技術】 將2個構件（基材）彼此接合（接著）而獲得接合體時，先 前，大多利用使用環氧系接著劑、胺基甲酸醋系接著劑、 聚矽氧系接著劑等接著劑來進行接合之方法。 接著劑-般不受所接合之構件的材質限制而顯示出優显 的接著性。因此，可將由各種材料所構成之構件彼此以各 種組合來接著。 例如’將此種接合體應用於喷墨印表機所具備之液滴喷 頭（噴墨式記錄頭）時，液滴噴頭係藉由使用接著劑來將由 樹脂材料、金屬材料及石夕系材料等不同種類的材料所構成 之零件彼此接著而加以組裝。 以上述方式使用接著劑來將構件彼此接著時，將液狀或 浆料狀之接著劑塗佈於接著面上，經由所塗佈之接著劑來 將構件彼此貼合。其後，藉由利用熱或光的作用來使接著 劑硬化（固化）’而將構件彼此接著。 但是，此種使用接著劑之接合存在以下問題。 •接著強度較低 •尺寸精度較低 •硬化時間較長，因此接著需要較長時間 大多障況下，為提高接著強度而必須使用底塗劑， 為此所用之成本與精力導致接著步驟之高成本化、複雜 137365.doc 200946346 化。 另一方面’作為不使用接著劑之接合體之形成方法，有 利用固體接合之方法。 固體接合係不插入接著劑等中間層而將構件彼此直接接 合之方法（例如參照專利文獻1)。 根據此種固體接合，由於不使用接著劑等中間層，故可 獲得尺寸精度較高之接合體。 然而，固體接合存在以下問題。 •所接合之構件的材質受到制約 •接合製程中伴有高溫（例如700〜800°c左右）下之熱處理 •接合製程之環境限於減壓環境 由於存在上述問題，而謀求一種與供於接合的構件之材 質無關而可將構件彼此以較高之尺寸精度㈣地、且於低 溫下高效率地接合的接合體之形成方法。 [專利文獻1]日本專利特開平5_824〇4號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 本發明之目的在於提供—種可將2個基材彼此以較高之 尺寸精度牢固地且於低溫下高效率地接合的接合體之妒成 方法’及2個基材彼此以較高之尺寸精度牢固地接〉 之可靠性較高的接合體。 0 成 [解決問題之技術手段] 上述目的可藉由下述之本發明來達成。 本發明之接合體之形《方法之特徵在⑥具有 137365.doc 200946346 於第1基材及第2基材上，分別使用化學氣相成膜法形成主 要由銅構成之接合膜；及 於使上述接合膜彼此對向並使上述第丨基材與第2基材彼 此接觸之狀態下，對上述第丨基材與第2基材間賦予壓縮 力’使上述接合膜彼此結合’藉此獲得接合體。 藉此，對於被黏附體，可形成利用能夠以較高之尺寸精 度牢固地且於低溫下高效率地接合之接合膜而接合之接合 體。 。 本發明之接合體之形成方法中，較好的是於形成上述接 合膜之步驟巾，上㈣合膜仙其表峰糙度以⑽B 0601所規定）達到1〜3〇 nm之方式形成。 藉此，可謀求形成於第i基材及第2基材上之各接合膜的 表面彼此接觸之接觸面積的增大。 本發明之接合體之形成方法中，較好的是於獲得上述接 合體之步驟中，對上述第以材與第2基材間賦予的I缩力 為 1 〜100 MPa。 若設定於該範圍内，則可使接合膜彼此可靠地結合。 本發明之接合體之形成方法中，較好的是於獲得上述接 合體之步驟中，賦予上述壓縮力之時間為5〜18〇分鐘。 若設定於該範圍内，則可使接合膜彼此可靠地結合。 本發明之接合體之形成方法中，較好的是於獲得上述接 合體之步驟中，加熱上述接合膜。 藉此’對結合前的接合膜賦予加熱能量，可更順利地進 行藉由對各接合膜賦予壓縮力而結合接合膜彼此。 137365.doc 200946346 本發明之接合體之形成方法中，較好的是加熱上述接合 膜之溫度為75〜2〇〇。 j此，能夠可靠地防止第丨基材及第2基材由於熱而產生 A貝、劣化，並且可使接合膜彼此更順利地結合。 本發月之接合體之形成方法中，較好的是於獲得上述接 合體之步驟中，設對上述第i基材與第2基材間賦予之壓縮 力的大小為5〇[MPa]、賦予上述壓縮力之時間為γ[分鐘]、 加熱上述接合膜之溫度為T[K]、氣體常數為RtJ/Onol.K)] 時，"又疋成滿足 1/Yg 1.35xl09 exp(_82xl〇3/RT)之關係。 藉此，能夠可靠地獲得經由將設置於各基材上之接合膜 彼此結合之接合膜而將第丨基材與第2基材接合而成之接合 體。 本發明之接合體之形成方法中，較好的是於獲得上述接 合體之步驟中，上述壓縮力之賦予係於大氣環境中進行。 藉此，無需花費精力及成本來控制環境，可更簡單地進 行壓縮力之賦予。 本毛明之接合體之形成方法中，較好的是上述接合膜中 所含之銅的含有率以原子比計為99 at %以上。 如此，使用由咼純度的銅構成之接合膜來進行第〖基材 與第2基材彼此之接合，藉此能夠可靠地將該等第1基材與 第2基材彼此以較高之尺寸精度牢固地接合。 本發明之接合體之形成方法中，較好的是上述接合膜係 利用將有機金屬材料用作原材料之有機金屬化學氣相成膜 法來成膜。 137365.doc 200946346 藉此’可較容易且可靠地在第1基材及第2基材上分別形 成由高純度的銅所構成之接合膜。 本發明之接合體之形成方法，中較好的是上述有機金屬 材料為金屬錯合物。 藉此，可更可靠地形成由高純度的銅所構成之接合膜。 本發明之接合體之形成方法中，較好的是上述接合膜中 所含之雜質係上述有機金屬材料中所包含之有機物一部分 殘留者。 若有機物的一部分作為雜質而殘留，則可推斷：可使接 合膜中所包含之銅原子上可靠地存在活性部位(s叫，其結 果可更順利地進行接合膜彼此之結合。 本發明之接合體之形^法巾，較好的是上述接合膜之 平均厚度為1〜1〇〇〇 nm。 藉此，可防止將第！基材與第2基材接合而成之接合體的 尺寸精度顯著下降，並且可將該等基材更牢固地接人。 本發明之接合體之形成方法中，較好的是上述第i基材 及第2基材分別形成板狀。 藉此’基材容易彎曲， 等而變形亦可沿著其變形 基材之密著性變得更高。 程度緩和接合界面處產生 基材成為即使對向基材由於應力 之形狀而充分變形者，因此該等 又，藉由基材彎曲，而能夠某種 之應力。 及第H之接合體之形成方法中，較好的是上述第1基 :基材的至少形成上述接合膜之部分係將侧、 屬材料或玻璃材料作為主材料而構成。 137365.doc 200946346 度 藉此，即使不實施表面處理，亦可獲得充分之接合強 本發明之接合體之形成方法中，較好的是對上述第丨基 材及第2基材之具備上述接合膜之面預先實施提高與上^ 接合膜之密著性的表面處理。 藉此，可使各基材之表面清潔化及活性化，提高接合膜 與各基材之接合強度。 ❹ ❹ 本發明之接合體之形成方法中，較好的是上述表面處理 係電漿處理。 藉此可使各基材之表面尤其最佳化以形成接合膜。 本發明之接合體之形成方法中，較好的是在上述第丄基 材及第2基材與設置於上述第1基材及第2基材之各上述接 合膜之間，分別插入有中間層。 藉此，可形成可靠性較高的接合體。 轉明之接合體之形成方法中，較好的是上述中間層係 將氧化物系材料作為主材料而構成。 藉此，可尤其提高各基材與接合膜之間之接合強度。 本發明之接合體之特徵在於：其係利用本發明之接合體 之形成方法而形成。 较口體 地I:而I:成第1基材與第2基材以較高之尺寸精度牢固 地接合而成之可靠性較高的接合體。 【實施方式】 以下’根據隨附圖式所示 鉻明夕桩人縣 <較佳實鉍形恶來詳細說明本 發月之接5體之形成方法及接合體。 137365.doc 200946346 本發明之接合體之形成方法具有如下步驟··於第1美材 (構件）及第2基材（構件）上，分別使用化學氣相成膜法形成 主要由銅構成之接合膜；以及於以上述接合膜彼此對向之 方式使上述第1基材與第2基材彼此接觸之狀態下對上述 第1基材及第2基材彼此賦予壓縮力，使上述接合膜彼此結 合’藉此獲得接合體。 藉由該步驟，可使形成於各基材上之接合膜彼此結合， 可獲得利用該結合之接合膜將第丨基材及第2基材接合而成 之接合體。 此種本發明之接合體之形成方法可將第1基材與第2基材 以較高之尺寸精度牢固地、且高效率地接合。而且，藉由 使用該接合體之形成方法來形成接合體，可獲得2個基材 彼此以較高之尺寸精度牢固地接合而成之可靠性較高的接 合體。 以下，就本發明之接合體之形成方法之各步驟、及利用 該接合體之形成方法所形成之接合體加以說明。 圖1及圖2係用以說明本發明之接合體之形成方法的圖 (縱剖面圖），圖3係示意性地表示形成主要由銅構成之接合 膜時所用之成膜裝置的縱剖面圖，圖4係表示接合膜彼此 結合時的溫度與時間之關係的圖表。再者，以下的說明 中，將圖1、圖2及圖3中之上側稱為「上」、將下侧稱為 「下」。 [1]首先’準備第1基板（基材）21及第2基板（基材）22, 於該等第1基板21及第2基板22上，分別使用化學氣相成膜 337365.doc -10· 200946346 法形成主要由銅構成之接合膜31、32(參照圖1(a))。 再者，以下的說明中，有時亦將「第1基板21及第2基板 22」統稱為「基板2」，將2片「接合膜3 1、32」、及2片 「接合膜3 1、32」結合（一體化）而成者統稱為「接合膜 3」。 基板21及基板22係用以經由接合膜3相互接合而獲得接 合體5者，只要具有支撐結合之前的接合膜31、32的程度 之剛性，則可由任意材料所構成。 具體而言，基板2之構成材料可列舉：聚乙烯、聚丙 烯、乙烯-丙稀共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA， Ethylene-Vinyl acetate)等聚烯烴，環狀聚烯烴、改質聚烯 烴、聚氯乙烯、聚偏氣乙烯、聚苯乙烯、聚醯胺、聚醯亞 胺、聚醯胺醯亞胺、聚碳酸酯、聚-(4-甲基戊烯-1 )、離子 聚合物、丙烯酸系樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁 二烯-苯乙烯共聚物（ABS樹脂）、丙烯腈-苯乙烯共聚物（AS 樹脂）、丁二烯-苯乙烯共聚物、聚甲醛、聚乙烯醇（PVA， Poly Vinylalcohol)、乙烯-乙浠醇共聚物（EVOH，Ethylene-Vinylalcohol copolymer)，聚對苯二甲酸乙二醋（PET， Poly Ethylene Terephthalate)、聚萘二甲酸乙二醋、聚對苯 二曱酸 丁二醋（PBT，Poly Butylene Terephthalate)、聚環 己烧對苯二曱酸酉旨（PCT，PolyCyclohexane Terephthalate) 等聚S旨，聚鲢、聚酮（PEK，Poly Ether Ketone)、聚醚醚 酮（PEEK，Poly Ether Ether Ketone)、聚醚醯亞胺、聚縮 酸 (POM，Poly Oxy Methylene)、聚苯醚、改質聚苯醚、聚 137365.doc 11 200946346 砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚芳酯、芳香族聚酯（液晶聚人 物）、聚四it乙烯、聚偏二氟乙烯、其他氟系樹脂、苯乙 烯系、聚烯烴系、聚氯乙烯系、聚胺基曱酸酯系、聚酯 系、聚酿胺系、聚丁 ^一稀系、反式聚異戍-祕金 找 升叹―烯系、氟橡膠 系、氣化聚乙稀系等各種熱塑性彈性體，環氧樹脂、紛樹 脂、脲樹脂、二聚氰胺樹脂、芳族聚醯胺系樹脂、不飽和 聚酯、聚矽氧樹脂、聚胺基甲酸酯等，或以該等化合物為 主之共聚物、摻合體、聚合物摻合物等樹脂系材料；以、

Ni、Co、Cr、Μη、Zn、Pt、Au、Ag、Cu、pd、A卜 w、 q Ti、V、Mo、Nb、Zr、Pr、Nd、Sm等金屬，或包含該等 金屬之合金，碳鋼，不鏽鋼，銦錫氧化物（IT〇 ,

Tin Oxide) ’砷化鎵等金屬系材料；單晶矽、多晶矽、非 晶質矽等矽系材料；矽酸玻璃（石英玻璃）、矽酸鹼玻璃、 鈉鈣玻璃、鉀鈣玻璃、鉛（鹼）玻璃、鋇玻璃、硼矽酸玻璃 等玻璃系材料；氧化鋁、氧化錯、鐵氧體、氮化矽、氮化 鋁、氮化硼、氮化鈦、碳化矽、碳化硼、碳化鈦、碳化鎢 等陶瓷系材料；石墨等碳系材料；或該等各材料中之丨種 © 或將兩種以上加以組合之複合材料等。 又，基板2亦可為對其表面實施有鍍Ni等鍍敷處理、鉻 · 酸鹽處理等鈍態化處理、或氮化處理等者。 又，基板（基材）2之形狀只要為具有支撐接合膜3之面的 形狀即可，不限於本實施形態之板狀。即，基材之形狀亦 可為例如塊狀（方塊狀）或棒狀等。 再者，如圖1(a)所示，由於基板2形成為板狀，故基板2 137365.doc -12- 200946346 容易彎曲，基板2成為即使所對向之基板2由於應力等而變 形亦可沿著其變形之形狀而充分變形者，因此該等第】基 板21與第2基板22間之密著性變得更高。又，基板2與接合 膜3之密著性變高，並且基板2彎曲，藉此能以某種程度來 緩和接合界面處產生之應力。 此時，基板2之平均厚度並無特別限定，較好的是 0·01〜10 mm左右，更好的是〇丨〜3 mm左右。 本發明中，關於接合膜31、32，係藉由在後續步驟[2] 中位於第1基板21與第2基板22之間並將該等接合膜31、32 結合，而實現第1基板21與第2基板22彼此之接合者。 該接合膜31、32係均使用化學氣相成膜法來成膜、主要 由銅構成者。若對此種接合膜31、32在相互接觸之狀態下 賦予壓縮力，則該等接合膜31、32彼此結合（一體化），因 此可經由該結合之接合膜3而將第丨基板21與第2基板“彼 此以較高之尺寸精度牢固且高效率地接合。 又，接合膜3主要由銅構成，故形成為不具流動性之固 體狀。因此，與先前以來使用之具有流動性的液狀或黏液 狀（半固體狀）之接著劑相比，接著層（接合膜3)之厚度及形 狀幾乎不發生變化。因此，用接合膜3將第i基板21與第2 基板22彼此接合而成之接合體5的尺寸精度與先前相比顯 著提高。進而，不需要接著劑之硬化所需的時間，故可於 短時間内進行牢固的接合。 、 再者，本發明中，關於使用化學氣相成膜法所形成之主 要由銅構成之接合膜3,其膜中的銅之含有率以原子比計 137365.doc -13- 200946346 為…以上，較好的是99.5 at，％以上。藉由在後述條件 下使用如此般由高純度的銅所構成之接合膜3來進行第丨基 板21與第2基板22彼此之接合，能夠可靠地將該等第1基板 21與第2基板22彼此以較高之尺寸精度牢固地接合。 又，由於銅之含有率為該範圍内，故接合膜3顯示出優 異之導電性及熱傳導性，於後述之接合體中，可將接合膜 3應用於配線基板所具備之配線或端子、及必需熱傳導性 的構件彼此之接合等。 具體而言，接合膜3的電阻率為4〇χ1〇.6 Q.cm左右，熱 傳導率為390 W.m-LK-1左右。 該構成之接合膜3係使用化學氣相成膜法（cvd法）而成 膜於基板2上，作為該化學氣相成膜法，並無㈣限定， 例如可列舉：有機金屬化學氣相成膜法(以下有時亦簡稱 為「MOCVD法」），熱CVD法’光CVD法，奸電衆[π 法、ecr電聚CVD法等電漿CVD法，及雷射cvd法等該 等⑽法中，尤其好的是使用將有機金屬材料用作原材料 之购CVD法。藉此，可較容易且可靠地於基板^形成上 述由高純度（99%以上）的銅所構成之接合膜3。 以下’將使用將有機金屬材料用作原材料的湘⑽法 於基板2上形成主要由銅構成之接合膜3之情形作為一例來 加以說明。 首先，在錢用M〇CVD法形成接合膜3之方法加以說明 之前，就形成接合膜3時所使用之成膜裝置2〇〇加以說明。 圖3所示之成膜裝置200係以可在腔室211内利用有機金 137365.doc -14- 200946346 屬化學氣相成膜法形成接合膜3之方式而構成。 具體而言’成膜裝置200具有：腔室（真空腔室）2U ;設 置於該腔室211内、保持基板2(成膜對象物）之基板固持器 (成膜對象物保持部）212 ;對腔室211内供給氣化或霧化之 有機金屬材料的有機金屬材料供給機構260;進行腔室211 内之排氣而控制壓力的排氣機構23〇 ;以及對基板固持器 ' 212進行加熱之加熱機構（未圖示）。 ❹ 於本實施形態中，基板固持器212係安裝於腔室2ιι之底 α卩°亥基板固持器212藉由馬達之動作而可轉動。藉此， 可於基板2上均質且以均勻之厚度來形成接合膜。 又於基板固持器212之附近，分別配設有可覆蓋該等 基板固持器212之擋閘221。該擋閘221係用於防止基板之及 接合膜3曝露於不需要之環境等中。 有機金屬材料供給機構26〇連接於腔室211。該有機金屬 材料供給機構2 6 0係由儲存固體狀或液狀之有機金屬材料 〇 的儲存槽262、儲存將氣化或霧化之有機金屬材料送入至 腔室211内之載氣的儲氣罐265、將載氣與氣化或霧化之有 , 機金屬材料導入至腔室211内之氣體供給管線261、以及設 置於氣體供給管線261中途的泵264及閥門263所構成。該 . 構成之有機金屬材料供給機構260中，儲存槽262具有加熱 機構，藉由該加熱機構之動作，可將固體狀或液狀之有機 金屬材料加熱而氣化。因此，若於開放閥門263之狀態下 使系264動作而自儲氣罐265對儲存槽供給載氣，^氣 化或霧化之有機金屬材料與該載氣一併通過供給管線261 137365.doc 200946346 内而被供給至腔室211内。 再者’作為载氣，並益輯为丨服— 於— …将别限疋，例如可適當使用氮 乳、氬氣及氦氣等。 使用後述之 2,4_ 戊二 S同-銅(II)或[Cu(hfac)](VTMS)]、 甲基二甲基矽烷氧基）-3,5-庚二酮）銅 =(CU(S°Pd)2)等般於分子結構中含有氧原子者作為有機 科時，較好較於载氣中添加氫氣。藉此，可提高 對氧原子之還原性’從而可形成接合膜不於接合膜3中 殘留過多之氧原子、即可形成由高純度之銅所構成之膜作 為接合膜3。 又二排氣機構230係由泵232、將泵232與腔室211連通之 排氣s線23 1、及设置於排氣管線23丨中途之閥門所構 成，可將腔室211内減壓至所需壓力。 使用如上構成之成膜裝置200,利用M〇CVD法，以如下 方式於基板2上形成接合膜3。 U-1]首先，準備基板2。接著，將該基板2搬入至成膜 裝置200之腔室211内，安裝（設置）於基板固持器212上。 再者，基板21與基板22可同時安裝於基板固持器212上 並於各苐1基板21及第2基板22上成批形成接合膜31、32， 亦可分別安裝於基板固持器212上並於各第1基板21及第2 基板22上分批形成接合膜31、32。 [1-2]其次，使排氣機構230運作，即於使泵232動作之 狀態下打開閥門233 ’藉此使腔室211内為減壓狀態。該減 壓之程度（真空度）並無特別限定’但以如下方式來設定： 137365.doc -16- 200946346 於後，步驟[1-3]中形成接合膜3時，達到較好的是ΐχΐ〇_3〜 5χ1〇2τ〇ΓΓ左右、更好的是1〜lxl02T〇rr左右。 又，使加熱機構運作，而對基板固持器2丨2進行加熱。 基板固持器212之溫度係視形成接合膜（純銅膜）3時所用之 原材料的種類而稍有不同，較好的是具有8〇〜3〇〇它左右之 溫度，更好的是l00〜275t：左右。藉由設定於該範圍内， 可使用後述之有機金屬材料可靠地形成主要由銅構成之接 合膜3。 Π-3]其次’調整為打開擋閘221之狀態。 接著，藉由使儲存有固體狀之有機金屬材料的儲存槽 262所具備之加熱機構運作而使有機金屬材料氣化，於此 狀態下使泵264運作，並且打開閥門263，藉此將氣化或霧 化之有機金屬材料與載氣一併導入至腔室211内。 再者，載氣中由於上述目的而添加有氫氣時，較好的是 以氫氣分壓達到腔室211内之壓力的65〜85%左右之方式來 添加氯氣。 如此’若於在上述步驟[1_2]中對基板固持器212進行了 加熱之狀態下對腔室211内供給氣化或霧化之有機金屬材 料，則於基板2上有機金屬材料受到加熱，藉此可將有機 金屬材料還原而於基板2上形成主要由銅構成之接合膜3。 作為用於藉由此種MOCVD法來形成主要由銅構成之接 合膜3的有機金屬材料’例如可列舉：2,4_戊二酮-銅（ιι)、 雙（2,6-二甲基_2-(三甲基矽烷氧基）_3,5•庚二酮）銅 (II)(Cu(sopd)2 ; C24H46Cu06Si2)、（六氟乙醯丙酮）銅（乙烯 137365.doc 200946346 基三曱基矽烷）[Cu(hfac)(VTMS)]、（六氟乙醯丙酮）銅（2-曱 基-1-己烯_3_烯）[Cu(hfac)(MHY)]、（全氟乙醯丙酮）銅（乙烯 基三甲基矽烷）[Cu(pfac)(VTMS)]、（全氟乙醯丙酮）銅（2_甲 基-1-己烯-3-烯）[Cu(Pfac)(MHY)]等金屬錯合物等。藉由使 用上述金屬錯合物作為有機金屬材料，可更可靠地形成由 高純度的銅所構成之接合膜3。 又’若使用該有機金屬材料來形成主要由銅構成之接合 膜3 ’則有機金屬材料中所含之有機物的一部分作為存在 於膜中之雜質而殘留。可推斷：藉由成為此種有機物的一 部分殘留之構成’如後述之接合膜31、32結合之機理中所 說明般’可使銅原子上可靠地存在活性部位。結果，可於 其後之步驟[2]中所說明之條件下使接合膜31、32彼此可靠 地結合。 氣化或霧化之有機金屬材料之供給量較好的是〇ι〜ι〇以 分鐘左右，更好的是〇_5〜2 g/分鐘左右。藉此，能夠可靠 地形成膜厚均勻、且由高純度的銅所構成之接合膜3。 如此，可於基板2上形成主要由銅構成之接合膜3。 又，所形成之接合膜3丨、32的平均厚度較好的是卜5〇〇 nm左右，更好的是20〜400 nm左右。藉由將接合膜3之平 均厚度設於上述範圍内，可防止經由接合膜3將第丨基板U 與第2基板22彼此接合而成之接合體5之尺寸精度顯著下 降’並且可將該等基板更牢固地接合。 即，當接合膜3之平均厚度低於上述下限值時，可能 法獲得充分之接合強度。另一方面，當接合膜3之平= 137365.doc -18· 200946346 度高於上述上限值時 降。 可能接合體5之尺寸精度 顯著下

進而，若接合膜3之平均厚度為上述範圍内，則 接合膜3具有某種程度之形狀追從性。因此，例如即使： 第1基板21及第2基板22的接合面（鄰接於接合膜3之面在 在凹凸時，雖然亦取決於該凹凸之高度，亦能以追隨凹凸 形狀之方式使接合膜3被覆。結果接合膜3可吸收凹凸，而 緩和其表面所產生之凹凸的高度。而1，使形成於各第而1 基板21及第2基板22上之接合膜31、32彼此以相對向之方 式接觸時，可提高接合膜31、32彼此之密著性。 再者，接合膜3之厚度越厚則上述形狀追從性之程度越 顯著。因m分確保形狀追從性，於上述範圍内=可 能地增加接合膜3之厚度即可。 又，接合膜31、32之表面粗糙度Ra(JIS Β 〇6〇ι所規定） 並無特別限定，較好的是左右，更好的是Η — 左右。藉此，於後續步驟[2]中賦予壓縮力而接合膜^、Μ 之表面彼此接近時，可增大相互接觸之接觸面積，進而可 增大存在於相互之表面上的活性部位彼此結合之結合數。 又，較好的是，於基板2之至少欲形成接合膜3之區域 中，根據基板2之構成材料，在形成接合膜3之前預先實施 提高基板2與接合膜3之密著性的表面處理。 作為該表面處理，例如可列舉：濺鍍處理、喷射處理等 物理表面處理，·使用氧電漿、氮電漿等之電漿處理，電晕 放電處理，㈣處理，電子束照射處理，紫外線照射處 137365.doc -19- 200946346 理’臭氧曝露處理等化學表面處理；或將該等處理組合之 處理等。藉由實施此種處理，可使基板2之欲形成接合膜3 之區或α潔化，並且可使該區域活性化。藉此可提高接合 膜3與基板2之接合強度。 又，該等各表面處理中，藉由使用電漿處理，可將基板 2之表面尤其最適化以形成接合膜3。 再者，當實施表面處理之基板2係由樹脂材料（高分子材 料）構成時，尤其可適當地使用電暈放電處理、氮電漿處 理等。 又視基板2之構成材料不同，而存在即使不實施上述 表面處理但與接合膜3之接合強度亦充分高之情形。作為 可獲得此種效果之基板2的構成材料，例如可列舉：以如 上所述之各種金屬系材料、各種材料、各種玻璃系材 料專為主材料者。 對於由此種材料所構成之基板2而言，其表面係由氧化 膜所覆蓋’該氧化膜之表面上結合有活性較高之經基。因 此，若使用由此種材料構成之基板2，則即使不實施上述 表面處理亦可形成牢固地接合於基板2上之接合膜3。 再者，此時，基板2整體不由如上材料構成亦可，只要 至少欲形成接合膜3之區域的表面附近由如上材料構成即 〇 又’亦可代替表面處理而於基板2之至少欲形成接合膜3 之區域中預先形成中間層。 該中間層可為具有任意功能者，並無特職定，例如， 137365.doc -20- 200946346 較好的是具有提高與接合膜3之密著性的功能、 衝功能)、緩和應力集中之功能、形成接合膜3時促進接(: 膜3之膜成長的功能（軒晶層）、保護接合膜3之功能（障: 層）等。經由此種中間層將基板2與接合膜3接合，結= 獲得可靠性較高之接合體。 ° ° 作為該中間層之構成材料，例如可列舉：紹、鈦、鶴、 銅及其合金等金屬系材料，金屬氧化物、金屬氮化物1

氧化物等氧化物系材料，金屬氮化物、石夕氮化物等氮化物 系材料’叾墨、類鑽碳等碳系材料，㈣偶合劑、硫醇系 ^合物、金屬烧氧化物、金屬__化物等自組媒材料，樹 月曰系接著劑、樹脂膜、樹脂塗層材料、各種橡膠材料各 種彈性體等㈣系材料等，可使特料材料巾之一種或 將兩種以上組合使用。 又，由該等各種材料所構成之中間層中，若利用由氧化 物系材料所構成之中間層，則可尤其提高基板2與接合膜3 之間之接合強度。 [2]其次，以設置於各第1基板21及第2基板22上之接 合膜31、32彼此對向之方式（參照圖1(b))，使第i基板21及 第2基板22彼此接觸（參照圖1(^))。繼而，於該狀態下，對 第1基板21及第2基板22彼此賦予壓縮力（參照圖2(d))。藉 此，接合膜3 1、32彼此結合（一體化），可獲得經由所結合 之接合臈3將第1基板21與第2基板22彼此接合之接合體 5(本發明之接合體）（參照圖2(e))。 以上述方式所獲得之接合體5中，並非如先前之接合方 137365.doc 200946346 法中所使用之接著劑般主要依據投錨效應等物理結合來進 行接著’而是依據短時間内所產生之牢固的化學結合將第 1基板21與第2基板22彼此接合。因此，接合體5可於短時 間内形成，且極難剝離，亦不易產生接合不均等。 再者’本發明中，於使第1基板21與第2基板22彼此接觸 之狀態、圖1(c)之狀態下，基板21與基板22之間並未接 合’因此可調整基板21相對於基板22之相對位置。藉此， 將基板21與基板22重疊後，可對該等基板之位置容易地進 行微調。結果可進一步提高使第i基板21與第2基板22彼此 接合之位置精度。 又，若使用該接合體之形成方法來獲得接合體5，即， 將主要由銅構成之接合膜31、32彼此結合來獲得接合體 5 ’則於後文將詳述，可將加熱溫度設定為2〇〇{>c以下而 無需如先前之固體接合般進行高溫（例如7〇〇。匸以上）下之熱 處理，因此亦可將由耐熱性較低之材料構成之第丨基板Η 及第2基板22供於接合。 進而，本發明中，經由接合膜3來將第丨基板21與第2基 板22彼此接合’因此具有第!基板21及第2基板22之構成材 料不受制約之優點，可分別擴大第丨基板21及第2基板22之 各構成材料的選擇範圍。 又’固體接合時並不經由接合膜，因此當第i基板。與 第2基板22彼此之熱膨脹率存在較大之差時，彳時由該差 所引起之應力容易集中於垃人W^ 呆^於接合界面，而導致發生剝離，但 接合體5中’利用結合之接人晅 口心接σ膜3來緩和應力之集中，因此 137365.doc -22· 200946346 可精確地抑制或防止剝離之發生。 再者’第1基板21與第2基板22之構成材料可分別相同亦 可不同，較好的是選擇第1基板21與第2基板22之各熱膨脹 率基本相等者。若第1基板21與第2基板22彼此之熱膨脹率 基本相等’則經由接合膜3將第1基板21與第2基板22彼此 接合時’接合膜3中不易出現伴隨著熱膨脹之應力。結果 ' 能夠可靠地防止最終獲得之接合體5中發生剝離等不良狀 況。 參 又’即使第1基板21與第2基板22之各熱膨脹率互不相同 時’較好的亦是以如下方式使對第i基板21及第2基板22賦 予壓縮力時的條件最適化。藉此，可經由接合膜3將第1基 板21與第2基板22彼此以較高之尺寸精度牢固地接合。 即’當第1基板21與第2基板22之熱膨脹率互不相同時， 壓縮力之賦予較好的是儘可能在低溫下進行。藉由在低溫 下賦予壓縮力，可進一步減小接合膜3中所產生之應力。 φ 具體而言’雖然亦取決於第1基板21與第2基板22彼此之 熱膨脹率差，但較好的是，在第1基板21及第2基板22的溫 度為25〜5(TC左右之狀態下將第i基板21與第2基板22彼此 貼合，更好的是在25~40°C左右之狀態下貼合。若為此種 溫度範圍，則即使第i基板21與第2基板22彼此之熱膨脹率 差大至某種程度，亦可充分減小接合界面處產生之熱應 力。結果能夠可靠地抑制或防止所得接合體5之翹曲或剝 離等的發生。 又此時，於具體的第1基板21與第2基板22彼此之熱膨 137365.doc -23- 200946346 脹係數差為5χ10·5/Κ以上之情形時，尤其推薦如上述般儘 可能在低溫下進行接合。 進而，較好的是第1基板21與第2基板22彼此之剛性互不 相同。藉此’可將弟1基板21與第2基板22彼此更牢固地接 合0 又’第1基板21及第2基板22中，較好的是至少一方之基 - 板的構成材料係由樹脂材料構成。經由結合之接合膜3來 將第1基板21與第2基板22彼此接合時’樹脂材料由於其柔 軟性而可緩和其接合界面處產生之應力（例如伴隨著熱膨 © 脹之應力等）。因此，接合界面不易破壞，結果可獲得接 合強度較南之接合體5。 以此種方式獲得之接合體5亦視第丨基板21及第2基板22 之構成材料而有所不同，較好的是第i基板21與第2基板22 彼此之接合強度為5 MPa(50 kgf/cm2)以上，更好的是1〇 MPa(l〇〇 kgf/cm2)以上。具有此種接合強度之接合體5可充 分防止剝離。而且，如後文將述，使用接合體5構成例如 液滴噴頭時，可獲得耐久性優異之液滴喷頭。 〇 此處，對第1基板21及第2基板22彼此賦予之壓縮力的大 J較好的疋，在所形成之接合體5、即基板2及接合膜3不 . 受損傷之程度的壓力下儘可能大。藉此，當使加熱接合膜 3之溫度等其他條件固定時，可對應於該壓縮力之大小來 提面接合體5之接合強度。 再者’該壓縮力之大小係根據第1基板21及第2基板22之 構成材料或厚度、賦予壓縮力之時間以及接合膜3之溫度 137365.doc •24- 200946346 等來適當設定，具體而言，較好的是hiOO MPa左右，更 好的是5〜50 MPa左右。藉由賦予該範圍内之壓縮力，可使 接合膜3 1 ' 32彼此可靠地結合。再者，雖然該壓縮力大於 上述上限值亦無妨，但視第1基板21及第2基板22之構成材 料不同’有時會對該等第i基板21及第2基板22造成損傷 . 等。 ' 又，賦予壓縮力之時間係根據加壓時之壓縮力的大小、 ❿ 接合膜3之溫度等來適當設定。例如，對第1基板2 1及第2 基板22彼此賦予之壓縮力越大，則即使縮短賦予壓縮力之 時間亦可使接合膜31、32彼此結合，因此可將賦予壓縮力 之時間設定得較短，具體而言，較好的是設定為5〜18〇分 鐘左右，更好的是設定為10〜80分鐘左右。藉由設定於該 範圍内’可使接合膜3 1、32彼此可靠地結合。 進而’賦予壓縮力時’較好的是加熱接合膜31、32。藉 此，對接合膜3 1、3 2兩方賦予加熱能量，可更順利地進行 φ 藉由對接合膜31、32賦予壓縮力來進行的接合膜31、32彼 此之結合。 加熱接合膜31、32之溫度只要高於室溫、且未滿基板2 之耐熱溫度則並無特別限定，較好的是75〜2〇〇艺左右，更 好的疋150〜180 C左右。若在該範圍的溫度下加熱，則能 夠可靠地防止基板2由於熱而變質、劣化，並且可使接合 膜31、32彼此更順利地結合，能夠可靠地提高接合強度。 即，可更促進低溫下之接合膜31、32彼此之結合，能夠可 靠地提高接合強度。 137365.doc •25· 200946346 如上所述，為可靠地獲得經由使接合膜3 1、32彼此結合 之接合膜3來接合第1基板21與第2基板22之接合體5，必須 適當地設定對第1基板21及第2基板22彼此賦予之壓縮力的 大小、賦予壓縮力之時間以及加熱接合膜3 1、32之溫度。 本發明者著眼於該方面而進行反覆研究，結果發現：當將 對第1基板21及第2基板22彼此賦予之壓縮力的大小設定為 50[MPa]、將賦予壓縮力之時間設定為γ[分鐘]、將加熱接 合膜31、32之溫度設定為T[K]、將氣體常數設為 R[J/(mol，K)]時，以滿足下述式1之關係之方式來設定γ及τ 即可。 1/Υ^ 1.35χ109 exp(-82xl03/RT) ......式 1 藉由滿足該關係，可使接合膜31、32彼此更順利地結 合’可更可靠地獲得利用所結合之接合膜3來將第1基板21 與第2基板22彼此接合之接合體5。 此處’可藉由以滿足上述式1之關係之方式進行設定而 使接合膜3 1、32彼此結合’係依據以下之本發明者的研究 結果。 即’將對弟1基板21及第2基板2 2彼此賦予之壓縮力的大 小設定為50[MPa]時，對直至接合膜3 1、32彼此結合為止 之賦予壓縮力之時間與加熱接合膜31、32之溫度的關係進 行研究’結果判定：藉由以位於圖4所示之接合假想曲線 上之方式來設定賦予壓縮力之時間及加熱接合膜31、32之 溫度，可使接合膜3 1、32彼此結合。即，如圖4中的•記號 (可結合）及X記號（不可結合）所示’可判定該接合假想曲線 137365.doc -26 · 200946346 為將該曲線作為邊界而劃分為接合區域與非接合區域之可 接合邊界線。 再者，該研究中，第丨基板21與第2基板22是否可經由接 合膜3接合之判定，係將第！基板21及第2基板22彼此之間 未發生剝離時判定為接合。 因此’圖4中晝有右上斜線之區域為接合區域，若以位 於該區域内之方式來設定賦予壓縮力之時間及加熱接合膜 3 1、32之溫度’則判定能夠將接合膜3 1、32彼此可靠地結 合0 又’由於圖4中之接合假想曲線顯示出溫度依存性，故 本發明者假設_·接合膜3 1、3 2彼此結合時，在該等接合膜 結合之接合面產生某些化學反應，進而假設該化學反應為 阿瑞尼氏型。而且’將直至接合膜31、32彼此結合為止之 賦予壓縮力之時間設為Υ[分鐘]、將加熱接合膜31、32之 溫度設為Τ[Κ]、將氣體常數設為r(8 ·3 卜κ)]而進 行曲線擬合，結果可使接合假想曲線近似於下述式2。 1/Υ^ 1.35χ109 exp(-82xl03/RT) ......式 2 因此，若滿足上述式1之關係，則可使賦予壓縮力之時 間Y[分鐘]及加熱接合膜31、32之溫度T[K]位於圖4中畫有 右上斜線之接合區域中，從而可將接合膜3 1、32彼此可靠 地結合。 再者，如圖4所示，例如，將加熱溫度設為 150°C(423K)，將賦予壓縮力之時間Β設為20分鐘時，位於 接合區域中，因此接合膜3 1、32彼此結合，經由接合膜3 137365.doc -27- 200946346 而將第1基板21及第2基板22彼此接合，其接合強度如圖中 之箭頭所示，可藉由增大溫度A及時間B中之至少一方而 增大。 又’可推斷該步驟中將接合膜31、32結合係基於下示機 理。 若對接合膜3 1、32彼此賦予壓縮力，則首先，接合膜 31、32之表面彼此更接近。 此處，於本發明中，接合膜3丨、32如上所述般係使用化 學氣相成膜法來成膜之主要由銅構成之膜，由此可認為， 於該膜中，銅原子上無規（不規則）地存在有懸鍵（未結合 鍵）等活性部位。 因此’若接合膜31、32之表面彼此更接近，則存在於各 接合膜3 1、32之表面附近的懸鍵彼此結合。 由於該結合係以各接合膜31、32所具備之懸鍵相互纏繞 之方式而錯綜地產生，故於接合界面處形成有網狀之結 5因此可推測：構成各接合膜3 1、3 2之銅原子相互直接 接合’從而接合膜3丨、32彼此結合。 再者，對第1基板21及第2基板22的壓縮力之賦予可於任 何衰i兄中進行，具體可列舉：大氣、氧氣等氧化性氣體環 境’氣氣等還原性氣體環境，氮氣 '氬氣等惰性氣體環 境或將該等環境減壓之減壓（真空）環境等，其中，尤其 子的疋於大氣環境中進行。藉此，無需花費精力及成本來 控制環境’可更簡單地進行壓縮力之賦予。 、上之本發明之接合體之形成方法可用於將各種基材 137365.doc 200946346 (構件）彼此接合。 作為利用該接合體之形成方法所接合之構件，例如可列 舉：電晶體、二極體、記憶體等半導體元件，水晶振盈子 等壓電元件，反射鏡、光學透鏡、繞射光柵、光學淚光片 等光學元件’太陽電池等光電轉換元件’半導體基板與配 置於其上之半導體元件，絕緣性基板與配線或電極、噴墨 ' 式記錄頭、微反應器、微鏡等MEMS(Micro Electro ❹ Mechanical Systems，微電子機械系統）零件、壓力感測 器、加速度感測器等感測器零件，半導體元件或電子零件 之封裝零件，磁記錄媒體、磁光記錄媒體、光記錄媒體等 δ己錄媒體，液晶顯示元件、有機EL元件、電泳顯示元件等 顯示元件用零件，燃料電池用零件等。 <液滴噴頭> 此處，就將利用本發明之接合體之形成方法所形成之接 合體應用於噴墨式記錄頭中時的實施形態加以說明。 ❹ 圖5係表示應用本發明之接合體所得之噴墨式記錄頭（液 滴喷頭）的分解立體圖，圖6係表示圖5所示之噴墨式記錄 , 頭的主要部分的構成之剖面圖，圖7係表示具備圖5所示之 喷墨式記錄頭的噴墨印表機之實施形態的概略圖。再者， ^ 圖5表示與通常使用狀態的上下相反之狀態。 圖5所示之喷墨式記錄頭1〇配置於圖7所示之噴墨印表機 9上。 圖7所不之嘴墨印表機9具備裝置本體％，於上部後方設 有设置έ己錄用紙P之托般 <托盤921，於下部前方設有送出記錄用 137365.doc •29· 200946346 紙P之出紙口 922，於上部面上設有操作面板97。 操作面板97例如具備：由液晶顯示器、有機㈣示器、 ㈣燈等構成，顯示錯誤訊息等之顯示部（未圖示广以及 由各種開關等所構成之操作部（未圖示）^ 又，裝置本體92之内部主要具有：具備往返移動之頭單 兀93之印刷裝置（印刷機構）94、將記錄用紙p一張一張地 送入至印刷裝置94中之供紙裝置(供紙機構奶、以及控制 印刷裝置94及供紙裝置95之控制部（控制機構）96。 藉由控制部96的控制’供紙裝置95 一張一張地間歇傳送 記錄用紙P。該記錄用紙⑼頭單元93之下部附近通過。此 時，頭單元93在與記錄用紙p之傳送方向大致正交之方向 上往返移動’於記錄用紙P上進行㈣。即，頭單元^之 往返移動與記錄用紙P之間歇傳送為印刷之主掃描及副掃 描’而進行噴墨方式之印刷。 印刷裝置94具備：頭單元93、成為頭單元％之驅動源的 托架馬達941、以及受到托架馬達941之旋轉而使頭軍元％ 往返移動之往返移動機構942。 頭單兀93具有：於下部具備多數個噴嘴孔111之喷墨式 記錄頭H)(以下簡稱為「頭1G」）、對頭1Q供給油墨之墨盒 931以及搭載頭1〇及墨盒931之托架932。 再者，ϋ由使用填充有黃色、藍色、深紅色、黑色 (黑）4色油墨者作為墨盒93卜可進行全彩印刷。 往返移動機構942具有：將兩端支撐於框架上（未圖示）之 托架導軸943、以及與托架導軸943平行地延伸之正時皮帶 137365.doc -30- 200946346 944 〇 托架932係往返移動自如地支撐於托架導軸943上、並且 固定於正時皮帶944之一部分上。 右藉由托架馬達941之動作經由滑輪使正時皮帶944正反 移動，則由托架導軸943所引導，頭單元93往返移動。而 . Χ於該往返移動時，自頭H)噴出適當之油墨，於記錄用紙 • ρ上進行印刷。 供紙裝置95具有··成為其驅動源之供紙馬達951、以及 藉由供紙馬達95 1之動作而旋轉之供紙輥952。 供紙親952係由夾著記錄用紙ρ之傳送路徑（記錄用明 而上下對向之從動輥952a及驅動輥95孔所構成，驅動輥 952b連結於供紙馬達951。藉此，供紙輥952將設置於托盤 9 21中之多數張記錄用& ρ 一張一張地送入至印刷裝置9 4 中。再者，亦可代替托盤921而為可裝卸自如地安裝收容 記錄用紙P之供紙盒之構成。 • 控制部96例如依據由個人電腦或數位相機等主機所輸入 之印刷資料來控制印刷裝置94及供紙裝置％等藉此進行 印刷。 控制部9 6絲毫未圖示，主|且供.巧卜立— 王要具備.s己憶控制各部之控制 - 程式專的記憶體、驅動壓雷元彳ft f 也·、E、1 摩罨凡件（振動源）14而控制油墨之 喷出時序的壓電元件驅動雷敗 ^ ^ 、 勒冤路、驅動印刷裝置94(托架馬 達941)之驅動電路、驅動供祕驻要。 細勒供紙裝置95(供紙馬達951)之驅動 電路、及獲得來自主機之印刷眘祖沾n兩 例< 丨刷貝枓的通訊電路，以及該等 各部電性連接而進行各部之各種控制的CPU。 137365.doc 200946346 又，於CPU上例如分別電性連接有可檢測墨盒93 i之油 墨殘量、頭單元93之位置等的各種感測器等。 控制部96經由通訊電路而獲得印刷資料，並存儲於記憶 體中。CPU對該印刷資料進行處理’依據該處理資料及來 自各種感測器之輸入資料，對各驅動電路輸出驅動訊號。 藉由該驅動訊號’壓電元件14、印刷裝置94及供紙裝置95 分別動作。藉此，於記錄用紙P上進行印刷。 以下一邊參照圖5及圖6 —邊詳細說明頭1 〇。 頭10具有：具備喷嘴板n、油墨室基板12、振動板13、 及接合於振動板13之壓電元件（振動源）14的頭本體17，以 及收容該頭本體17之基體16。再者，該頭10構成即需即印 (On-Demand)型之壓電喷墨式頭。 喷嘴板11例如係由Si〇2、SiN、石英玻璃等矽系材料， Al、Fe、Ni、Cu或包含該等金屬之合金等金屬系材料氧 化紹、氧化鐵等氧化物系材料，碳黑、石墨等碳系材料等 所構成。 於該喷嘴板11中，形成有用以喷出墨滴之多數個喷嘴孔 111。該等噴嘴孔ill間之間距係根據印刷精度而# 定。 於噴嘴板11上固著（固定）有油墨室基板12。 對於該油墨室基板12而言，藉由喷嘴板丨丨、側壁（隔 板）122及後述之振動板13，而區劃形成有複數個油墨室（墨 腔、壓力室）121、儲存墨盒931所供給之油墨的儲墨室 123、以及自儲墨室123分別對各油墨室121供給油墨之供 137365.doc -32· 200946346 給口 124。 各油墨室121分別形成為帶狀（長方體狀），對應於各噴 嘴孔m而配設。各油墨室121係以藉由後述之振動板_ 振動而可改變容積、藉由該容積變化而喷出油墨之方式構 成。 作為用以獲得油墨室基板12之母材，例如可使时單晶 基板、各種玻璃基板、各種樹脂基板等。該等基板均為通 用的基板，因此可藉由使用該等基板而降低頭1〇之製造成 本0 另一方面’於油墨室基板12之與嘴嘴板叫目反之側，接 合有振動板13，進而於振動板13之與油墨室基㈣相反之 側，設置有複數個壓電元件14。 又，、於振動板u之特定位置，貫穿振動板13之厚度方向 而形成有連通孔13 1。可链< ώ 對儲墨室⑵供給油墨/ ^通孔131自上述墨盒州 各壓電兀件14係分別於下部電極ι上 插入壓電體層143而形成 冤極⑷之間 央部而配設。各麼電元 連接、且耙# @ '、以’、壓電疋件驅動電路電性 迷接且根據壓電兀件驅動φ 形）之方式構成。 電路之訊號而動作（振動、變 各壓電元件14分別作為 藉由壓電元件U之振動而二源而發揮功能，振動板以 部麼力之方式而發揮功能。Ί瞬間提高油墨室⑵之内 基體16例如係由各種樹腊材料、各種金屬材料等所構 137365.doc • 33 - 200946346 成，於該基體16上固定、支撐有喷嘴板丨丨。即於在基體 16所具備之凹部161中收容有頭本體17之狀態下，藉由形 成於凹部161之外周部的階差162來支撐喷嘴板u之邊緣 部。 如上之喷嘴板1 1與油墨室基板12之接合、油墨室基板U 與振動板13之接合、及喷嘴板u與基體16之接合時，於至 少一處應用本發明之接合體之形成方法。

換言之，喷嘴板！1與油墨室基板12之接合體、油墨室基 板12與振動板13之接合體、及喷嘴板u與基體此接合體 中，於至少一處應用本發明之接合體。 對於此種頭10而言’接合部之接合界面的接合強度及耐 化學性變高，由此對儲存於各油墨室i2i中之油墨的耐久 性及液密性變高。結果，頭10為可靠性較高者。 又，可於非常低之溫度下進行可靠性較高之接合，故於 即使利用❹彡㈣數不同之材料亦可獲得大面積的頭之方 面亦較有利。

對於此種頭10而言，於禾 — 一叫—丨丨爬初电略榭； 疋之噴出訊號的狀態、即未於壓電元件14之下部電極 與上部電極141之間施加電壓之狀態下，壓電體層⑷』 發生變形。因& ’振動板13亦未發生變形，油墨室12 未發^容積變化。因此，不會自噴嘴孔ill噴出墨滴。 另一方面，於經由壓電元件驅動電路而輸入有特定^ 出訊號的狀態、即於壓電元件14之下部電極142與上: 極⑷之間施加有固定Μ之狀態下，㈣體層⑷發々 137365.doc -34- 200946346 形。藉此，振動板13大幅彎曲，從而油墨室121之容積發 生變化。此時，油墨室121内之壓力瞬間提高，自噴嘴孔 111噴出墨滴。

若一次喷墨結束，則壓電元件驅動電路停止對下部電極 142與上部電極141之間施加電壓。藉此，壓電元件14基本 恢设為原本之形狀’從而油墨室12 1之容積增大。再者， 此時，自墨盒93 1朝向喷嘴孔111之壓力（朝向正方向之壓 力）作用於油墨。因此，可防止空氣自噴嘴孔1 1 1進入油墨 室121，自墨盒93 1(儲墨室123)朝向油墨室121供給與油墨 之噴出量相當之量的油墨。 如此，於頭10中，經由壓電元件驅動電路而對欲印刷之 位置的壓電元件14依序輸入喷出訊號，藉此可印刷任意之 (所需之）文字或圖形等。 再者，頭10中，亦可代替壓電元件14而具有電熱轉換元 件。即，頭1〇亦可為利用電熱轉換元件引起之材料的熱膨 脹而喷出油墨之構成（所謂「氣泡式喷墨（Bubbie】州方 式」（「氣泡式噴墨（BubbleJet)」為註冊商標））。 於該構成之頭1〇中，於噴嘴板11±設置有以賦予斥液性 為目的而形成之被膜114。藉此，自噴嘴孔m噴出墨滴 時，能夠可靠地防止該噴嘴孔U1之周邊殘留墨滴。結 果，可使自噴嘴孔111所噴屮黑土 ^ 岍貨出之墨滴可靠地噴附於目標區 域0 <配線基板> 於配線基板時的實施形 進而，就將本發明之接合體應用 137365.doc -35· 200946346 態加以說明。 圖8係表示應用本發明之接合體所獲得之配線基板的立 體圖。 圖8所示之配線基板410具有··絕緣基板413、配設於絕 緣基板413上之電極412、引線414、以及於引線414之一端 以與電極412對向之方式而設置的電極415。 而且，於電極412之上表面及電極415之下表面上分別形 成有接合膜3。該等電極412與電極415係經由接合膜3而接 合，該接合膜3係藉由利用上述的本發明之接合體之形成 〇 方法加以貼合而結合。藉此，電極4丨2、415間藉由一層的 接合膜3而牢固地接合，從而能夠可靠地防止各電極412、 415間的層間剝離等，並且可獲得可靠性較高之配線基板 410 〇 又，接合膜3主要由銅構成，故亦發揮作為將各電極 4 12、41 5間導通的配線之功能。 又，接合膜3如上所述，能以較高之精度容易地控制厚 度。藉此，配線基板410之尺寸精度更高，亦可容易地控 © 制各電極412、41 5間之導電性。 以上，依據圖示之實施形態說明了本發明之接合體之形 ‘ 成方法及接合體，但本發明並不限定於該等說明。 例如，本發明之接合體之形成方法可為上述實施形態中 之任一個或將兩個以上加以組合者。 又，本發明之接合體之形成方法中，亦可視需要追加一 個以上之任意目的之步驟。 137365.doc * 36 · 200946346 又，上述實施形態中，就接合兩塊基板之情形進行了說 明，但並不限定於此，接合三塊以上的基板時亦可使用本 發明之接合體之形成方法。 [實施例] 其次，就本發明之具體實施例加以說明。 1.接合體之製造 (實施例1)

首先，分別準備縱20 mmx橫20 mmx平均厚度1 mm之單 晶石夕基板、及縱20 mmx橫1 0 mmx平均厚度1 mm之單晶石夕 基板作為基板。 繼而，對各基板的表面實施熱氧化處理而形成100 nm之 熱氧化膜，進而於該熱氧化膜上使用濺鍍法形成20 nm之 鈦薄膜，進行表面處理。 其次，將進行了表面處理之各基板分別收容於圖3所示 之成膜裝置200之腔室211内，將雙（2,6-二甲基-2-(三曱基 矽烷氧基）-3,5-庚二酮）銅（II)(Cu(sopd)2)作為原材料，使用 MOCVD法，形成平均厚度為100 nm之主要由銅構成之接 合膜。再者，成膜條件如下示。 <成膜條件> :氮氣+氫氣 :Cu(sopd)2 :1 g/min :氮氣+氫氣 :20 Torr •腔室内之氣體環境 •有機金屬材料（原材料） • 霧化之有機金屬材料的流量 •載氣 • 成膜時之腔室内的壓力 137365.doc -37- 200946346 :15 Torr :27〇〇c :1〇分鐘 •成膜時之氫氣分壓 •基板固持器之溫度 • 處理時間 以此種方式所成膜之接合膜係由銅所構成，使用次㈣ 子質譜法（SIMS—ary ion mass spectr〇sc〇py)法）測定 銅之純度’結果原子比為99 at.%。 經由該步驟 之接合膜。 於各單晶#基板上分別形成主要由銅構成 其次’以各單晶碎基板各自具備之接合膜彼此相互接觸 之方式，將單晶矽基板彼此重疊。 然後，於該狀態下，對該等基板彼此賦予5〇咖之壓縮 力，並且於1751下加熱接合膜，將壓縮力之賦予維持5分 鐘，使形成於各基板上之接合膜彼此結合， 刀 述式i之條件下獲得經由結合之接合膜將各基板接合而= 之接合體。 & (實施例2〜18) 維持壓縮力之職予 表1所示之條件以 合體。 除了將對兩塊基板間賦予之壓縮力、 的時間及加熱接合膜之溫度分別變更為 外，以與上述實施例1相同之方式獲得接 再者，該等條件均滿足上述式i。 (比較例1〜15) 之職予 條件以 除了將對兩塊基板間賦予之壓縮力、維持壓縮力 的時間及加熱接合膜之溫度分別變更為表丨所示之 外’以與上述實施例1相同之方式獲得接合體。 137365.doc -38- 200946346 再者，該等條件均不滿足上述式i。 2·接合體之評價 2 ·1 有無剝離之評價 對各實施例及各比較例中所獲得之接合體分別確認接合 膜彼此間有無剝離。而且，依照接合膜彼此間有無剝離而 以如下方式進行評價。 <有無剝離之評價基準> 〇：於接合膜彼此間確認不到剠離 χ :於接合膜彼此間確認到剝離 2.2 電阻率之評價 對於各實施例及各比較例中所獲得之接合體，於縱方向 之端部分別設置電極，測定電極彼此間之電阻率，藉此长 出接合體之電阻率。而且，依照以下基準對所測定之電阻 率加以評價。 <電阻率之評價基準> ◎ _· 未滿 lxlO·5 i^.cm 〇： ΙχΙΟ'5 Ω·ςηη以上、 未滿 1x10 3 il.cin 1χ10_3 Ω·ειη以上、 未滿 lxlO·1 Ω-cm X ： 1 xl 0_1 Ω·ς：ιη以上 以上2.1〜2.2之各評價結果示於表1中。 137365.doc • 39- 200946346 表1

接合逋之製造條件 評價結果 第1基板之 構成材料 接合膜之 形成材料 第2基板之 構成材料 壓缩力 壓缩力賦 予時間 加熱 溫度 有無剝離 電阻率 實施例1 … … '"jt'dmo' …jfm '"itimu" "turns' …女ϋΐ6— 矽 Cu(sopd)2 矽 50 MPa 5分鐘 175°C 〇 〇 10分鐘 150°C 〇 ◎ 10分鐘 165〇C 〇 ◎ 10分鐘 175¾ 〇 ◎ 15分鐘 150°C 〇 ◎ 15分鐘 175〇C 〇 ◎ 20分鐘 150¾ 〇 ◎ 20分鐘 165°C 〇 ◎ 30分鐘 130°C 〇 ◎ 30分鐘 150°C 〇 ◎ 30¾ 175"C ο ◎ 60分鐘 120°C 〇 〇 60分鏤 150°C 〇 ◎ 60分鐘 175°C 〇 ◎ 25 MPa 10分鐘 150°C 〇 ◎ 10 MPa 10分鐘 150°C 〇 ◎ 5 MPa 10¾ 150°C ο ◎ 2.5 MPa 60分鐘 150°C 〇 〇 比較例1 _ …ϋ化… '""tbftw"'' … …·ϋ私… ""'tb«LW" ·άϋίό·_ … 矽 Cu(sopd)2 矽 50 MPa 1分鐘 150°C X X 2.S分鐘 150°C X X 2.5分鐘 175°C X X 5分鐘 140°C X X 5分鐘 150°C X X 10分鐘 25°C X X 10分鐘 120°C X X 10分鐘 130°C X X 15分鐘 130°C X X 30分鐘 25〇C X X 30分鐘 120°C X X 60分鐘 25〇C X X 60分鐘 100°c X X 60分鐘 110°c X X 2.5 MPa 10 分鐘[150-0 X X 由表1表明，各比較例中所獲得之接合體均可確認到接 合膜彼此間之剝離，相對於此，各實施例中所獲得之接合 體均無法確認到接合膜彼此間之剝離。 又，各實施例所獲得之接合體與各比較例所獲得之接合 體相比，電阻率較低，顯示出優異之導電體特性。 【圖式簡單說明】 137365.doc -40- 200946346 圖1(a)至圖l(c)係用以說明本發明之 的圖（縱剖面圖）； σ 3形成方法 圖2(d)至圖2(e)係用以說明本發明之接 的___; 接1之形成方法 圖3係示意性地表示形成主要由鋼構叙接合膜時所使 用的成膜裝置之縱剖面圖； 圖4係表示接合膜彼此結合時的溫度與時間之關係的圖 表；

圖5係表示應用本發明之接合體所獲得之噴墨式記錄頭 (液滴噴頭）的分解立體圖； 圖ό係表示圖5所示之噴墨式記錄頭的主要部分的構成之 剖面圖； 圖7係表示具備圖5所示之喷墨式記錄頭的噴墨印表機之 貫施形態之概略圖；及 圖8係表示應用本發明之接合體所獲得之配線基板的立 體圖。 【主要元件符號說明】 2 基板 3, 31, 32 接合膜 5 接合體 9 喷墨印表機 10 喷墨式記錄頭 11 喷嘴板 12 油墨室基板 137365.doc -41 - 200946346 13 振動板 14 壓電元件 16 基體 17 頭本體 21 第1基板 22 第2基板 92 裝置本體 93 頭單元 94 印刷裝置 95 供紙裝置 96 控制部 97 操作面板 111 喷嘴孔 114 被膜 121 油墨室 122 側壁 123 儲墨室 124 供給口 131 連通孔 141 上部電極 142 下部電極 143 壓電體層 161 凹部 162 階差

137365.doc •42- 200946346 200 成膜裝置 211 腔室 212 基板固持器 221 擋閘 230 排氣機構 • 231 排氣管線 - 232 泵 233 閥門 ❹ 260 有機金屬材料供給機構 261 氣體供給管線 262 儲存槽 263 閥門 264 泵 265 儲氣罐 410 配線基板 φ 412 電極 413 絕緣基板 414 引線 ' 415 電極 921 托盤 922 出紙口 931 墨盒 932 托架 941 托架馬達 137365.doc -43 - 200946346 942 往返移動機構 943 托架導軸 944 正時皮帶 951 供紙馬達 952 供紙輥 952a 從動輥 952b 驅動輥 P 記錄用紙 137365.doc -44-

Claims (1)

1. t 200946346 七、申請專利範圍： 1. 種接合體之形成方法，其特徵在於具有如下步驟： 於第1基材及第2基材上，分別使用化學氣相成膜法形 成主要由銅構成之接合膜；及 於使上述接合膜彼此對向並使上述第丨基材與第2基材 彼此接觸之狀態下，對上述第丨基材與第2基材間賦予壓 縮力’使上述接合膜彼此結合，藉此獲得接合體。 ❹ ❹ 2. 如請求項1之接合體之形成方法，其中於形成上述接合 膜之步驟中，上述接合膜係以其表面粗糙度Ra(JIS B 0601所規定）達到丨〜儿nm之方式形成。 3·如吻求項1或2之接合體之形成方法，其中於獲得上述接 合體之步驟中，對上述第丨基材與第2基材間賦予之壓縮 力為1〜100 MPa。 4. 如π求項1或2之接合體之形成方法，其中於獲得上述接 合體之步驟中，賦予上述壓縮力之時間為5〜18〇分鐘。 5. 如請求項1或2之接合體之形成方法，其中於獲得上述接 合體之步驟中，加熱上述接合膜。 6. 如凊求項5之接合體之形成方法，其中加熱上述接合膜 之〉皿度為7 5〜2 0 0 °C。 7·如吻求項5之接合體之形成方法，其中於獲得上述接合 體之步驟中，設對上述第丨基材與第2基材間賦予之壓縮 力的大小為5 0 [MPa]、賦予上述壓縮力之時間為Y[分 鐘]加熱上述接合膜之溫度為τ[κ]、氣體常數為 R[J/(m〇1.K)]時，設定成滿足 1/γ$ΐ 35χΐ〇9 exp( 82x 137365.doc 200946346 ' 103/RT)之關係。 8. 如請求項1或2之接合體之形成方法，其中於獲得上述接 合體之步驟中，上述壓縮力之賦予係於大氣環境中進 行。 9. 如請求項1或2之接合體之形成方法，其中上述接合膜中 所含之銅的含有率以原子比計為99 at %以上。 10. 如請求項1或2之接合體之形成方法，其中上述接合膜係 利用將有機金屬材料用作原材料之有機金屬化學氣相成 膜法而成膜。 11. 如請求項10之接合體之形成方法，其中上述有機金屬材 料為金屬錯合物。 12. 如請求項1〇之接合體之形成方法，其中上述接合膜中所 含之雜質係上述有機金屬材料中所包含之有機物一部分 所殘留者。 77 13·如請求項1或2之接合體之形成方法，其中上述接合膜之 平均厚度為1〜1000 nm。 14·如請求項1或2之接合體之形成方法，其中上述第1基材 及第2基材分別形成板狀。 15.如請求項丨或2之接合體之形成方法，其中上述第1基材 及第2基材之至少形成上述接合膜之部分係將石夕材料、 金屬材料或玻璃材料作為主材料而構成。 •如請求項之接合體之形成方法，其中對上述第!基 材及第2基材之具備上述接合膜之面預先實施提高與上 述接合膜之密著性的表面處理。 137365.doc 200946346 17_如吻求項16之接合體之形成方法，其中上述表面處理為 電漿·處理。 如吻求項1或2之接合體之形成方法，其中於上述第^基 材及第2基材與設置於上述第丨基材及第2基材上之各上 述接合膜之間，分別插入有中間層。 .19·如請求項18之接合體之形成方法，其中上述中間層係將 '氧化物系材料作為主材料而構成。 20. —種接合體，其特徵在於··其係利用如請求項丨至b中 β 任一項之接合體之形成方法而形成。 137365.doc