TWI308114B - Mounted structure of semiconductor element, manufacturing method of micro-device, liquid droplet ejection head, manufacturing method of liquid droplet ejection head, liquid droplet ejection apparatus - Google Patents
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1308114 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種安裝構造、元件之製造方、、 出頭、液滴噴出頭之製造方法及液滴噴出 $、液滴噴 【先前技術】 〜者° 製造影像之形成裝置及微型裝置時,提出有、、、 (喷墨法)。液滴嗔出法係將包含形成影像用之^嗔出法 置用之材料之功能液形成液滴狀,自液滴噴出頭及开'成裝 在基體上形成希望圖案之方法。 贺出,而 揭示於日本特開2_·127379號公報之液滴嗔出 式記錄頭)中,藉由引線接合之方法 〜 〜W·配置於階 差上部之半導體元件(驅動器IC) 7疋丧磲于,及配置於階 差下部之驅動元件(壓電元件)之配線。 使用液滴噴出頭而製造影像形成裝置及微型裝置之方 法,為了實現影像之高度精密化及微型裝置之微細化,宜 儘量縮小(狹窄)設於液滴喷出頭之各喷嘴開口部間之距離 (喷嘴間距)。由於前述壓電元件對應於噴嘴開口部而形成 數個,因此縮小噴嘴間距時’亦須對應其喷嘴間距而縮小 塵電7L件間之距離。塵電元件間之距離縮小時’藉由引線 接合方法而連接連接於數個壓電元件之各條配線與驅動器 1C困難。 【發明内容】 本發明之目的在提供一種即使配線窄間距化,仍可安裝 半導體元件之安裝構造、元件之製造方法、液滴喷出頭及 108199.doc 1308114 八裏坆方法。此外,本發明之目的在提供一 滴噴出頭之液滴喷出裝置。 匕3上述液 本七明之安裝構造之特徵為包含:第 形成有第-配線之第一面;第二構件… =其係包括 __ /tL Ο货、配置於箭Ή、哲 之前述第-面’且包括:配置於與前迷第二生 反側,且形成有第二配線之第二面,·及形成有連处^Γ 二配線與前迷第二配線之第三配線之側c ί:配置於前述第-構件之前述第-面或前:第導體::之 “第-面;及鍍敷部’其係使前述第 配線、前诫笼-D从 策别述第二 通。第二配線及前述半導體S件之連接端子相互導 該構造即使配㈣間距化,無㈣了 繞引線之空間,而可安裝半導體元件。接口而-汁纏 此外則述第二構件之前述側面須為傾斜面。 该構造與第二構件之側面❹直面時比較 件之側面輕易形成第三配線。 S第一構 此外,前述篦— 配線、則述第二配線及前述第=配蠄夕 至個須由給予觸媒之感光性樹脂而構成。 半=構造僅=光敍刻即可將配線予以圖案化,而簡化製造 乂” 。且可藉由觸媒而確實析出鍍敷部。 本發明之元件之势生 -構件之帛. 特徵為包含以下步驟:在第 構件之第-面上形 第-面上配置第二播…在則达第—構件之前述 之前述第二槿徠 配置於與前述第—構件相反侧 之第二面上形成第二配線,在前述第二構 108199.doc 1308114 件之側㈣成連結前述第一配線與前述第二配線之第三配 線;在前述第-構件之前述第一面或前述第二構件之前述 第二面^配置半導體元件;及使前述第一配線、前述第二 配線、前述第三配線及前述+導體元件之連接端子相 通之鍍敷部析出。 該構造即使在連接端子與配線之間及配線相互間有位置 偏差及間隙,仍可藉由鍍敷部而確實確保電性連接。此 外’可同時實施半導體元件之安裝及各配線之電性連接, 而簡化製造步驟。 本發明之液滴喷出頭係藉由驅動元件之變形而喷出液 滴,其特徵為包含:壓力產生室,其係包括:噴出前述液 滴之噴嘴開口,及形成有導通連接於前述驅動元件之第一 配線之第-面,·保護基板,其係配置於前述魔力產生室之 前述第-面,且覆蓋前述驅動元件,1包括:配置於與前 述磨力產生室相反側,且形成有第二配線之第二面;及形 成有連結前述第一配線與前述第二配線之第三配線之側 面’半導體兀件’其係配置於前述保護基板之前述第二 面’:驅動前述驅動元件;及錢敷部,其係使前述第一配 線月IJ述第一配線、前述第三配線及前述半導體元件之連 接端子相互導通。 該構造即使隨著噴嘴開口之窄間距化,而導通連接於驅 -件之第配線乍間距化’無須為了引線接合而設計纏 繞引線之空間’而可安裝半導體元件。 此外,前述保護基板係由面方位(1,〇, 〇)之石夕基板而構 108199.doc ^^114 成,前述保護I> 之傾斜面。。板之别述铡面須為蝕刻前述矽基板而形成 該構造可輕易 面上輕易形成斜面。此外,可在保護基板之傾斜 乐《配線。 由给予觸媒線別述第二配線及前述第三配線須 ’螺之樹脂而構成。 該構造僅a 步驟。且可h料可將配線予以圖案化,而簡化製造 ^觸媒而確實析出鍍敷部。 此外’前述第-舶綠— 述連接端子相對:置:部分須與前述半導體元件之前 包括導連接端子 且包括向前述第二配線突出之突起。 該構造藉由半導#开彼+ ★ 可^ 導體凡件之突起,半導體元件與第-配後 可糟由鍍敷部而破 人 /、罘一配線 確實、,,° 〇,而提高電性連接之可靠性。 形而噴滴噴出頭之製造方法,係藉由驅動元件之變 二 ==液滴喷出頭之製造方法,其特徵為包含以 —" 匕括噴出别述液滴之喷嘴開口之壓力產生室之 弟一面上形成第—配後, 上阶…+ &線’在則述壓力產生室之前述第一面 上配置覆盍前述驅動元件 .κ ^ 件之保5蔓基板’在配置於與前述壓 生至相反側之前述保護基板H上形成第二配 線’在前述保護基板之側面形成連姓 〗甶开v成連結别述弟—配線與前述 :配=之第三配線;在前述保護基板之前述第二面上配 置驅動如述驅動元件之丰遵_,分杜.R油_ii_ — 《牛導體兀件’及使前述第-配線、 月1卜弟二配線、前述第三配線及前述半導體元件之連接端 子相互導通之鍍敷部析出。 108199.doc
-9- 1308114 該構造即使在連接端子與配線之間及配線相互間有位置 偏差及間隙,仍可藉由鐘敷部而確實確保電性連接。此 外’可同時實施半導體元件之安裝及各配線之電性連接, 而簡化製造步驟。
本發明之安裝構造之特徵為包含:階段狀體,其係包 括:上段面、下段面、及連結前述上段面與前述下段面之 側面;第一配線,其係形成於前述階段狀體之前述下段 面;第二配線,其係形成於前述階段狀體之前述上段面; 半導體元件,其係配置於前述階段狀體之前述側面;及 鍍敷部,其係使前述第一配線、前述第二配線及前述半導 體元件之連接端子相互導通 該構造即使配線窄間距化,無須為了引線接合而設計纏 繞引線之空間,而可安裝半導體元件。 此外,前述階段狀體之侧面須為傾斜面。 該構造與階段狀體之侧面係垂直面時比較,可輕易安裝 半導體元件。 ~ 此外,刖述第-配線、前述第二配線及前述第三配線之 至少1個須由給予觸媒之感光性樹脂而構成。 該構造僅以光蝕刻即可將配線予以圖案化,而簡化製造 步驟。且可藉由觸媒而確實析出鍍敷部。 本’X月之元件之製造方法之特徵為包含以下步驟:在階 段狀體之下段面形点笛_ m α , 成第配線,在前述階段狀體之上段面 形成第—配線,在遠6士計π 連…刚述階段狀體之前述上段面與前述 下/又面之側面配置半導體元件,·及使前述第一配線、前述 108199.doc -10- 1308114 第-配線及前述半導體元件之連接端子相i導通之鍛敷部 析出。 該構造即使因製造誤差等而在半導體元件之連接端子與 -線之間產生位置偏差,仍可藉由鍍敷部而確實確保電 連接此夕卜,無須在階段狀體之側面形成配線,而可簡 化製造步驟。 本發明之液滴喷出頭係藉由驅動元件之變形而喷出液 T ’其特徵為包含:壓力產生室,其係包括:喷出前述液 滴之嗔嘴開口,及形成有導通連接於前述驅動元件之第— 配線之第-面;保護基板,其係配置於前述壓力產生室之 =二,且覆蓋前述驅動元件,並包括:配置於與前 相反側,且形成有第二配線之第二面;及連 結刖述前述第二面血前 ^“ 、别述壓力產生室之前述第一面之側 面’半導體元件,盆传阶^y 動〃係配置於别述保護基板之側面,而驅 ^ :動7°件;及鑛敷部,其係使前述第-配線、前述 第二配線及前述半導體元件之連接端子相互導通。 該使隨著噴嘴開σ之窄間距化,而 … i線乍間距化’無須為了引線接合而設計纏 …引線之空間,而可安裝半導體元件。 、’ 此外,前述保護基板係由面方位(1,0,0) 成,前述保護基板之針、+ 土板而構 之傾斜面。 '〜面__前料基板而形成 該構造可輕易形成傾斜面。此 輕易安裝半導體元件。 呆護基板之倒面 108J99.doc 1308114 此外,岫述第—配線及前 -^ 系—配線之至少1個猪由你 予觸媒之樹脂而構成。 似肩由,,.σ 該構造僅以光蝕刻即可將配 米丁以圖案化,而簡仆掣接 步驟。且可藉由觸 1b袈k 唧緙而確實析出鍍敷部。 本發明之液滴噴出頭之製造方法,係藉由驅動 形而喷出液滴之液滴嘴出頭之製造方法,其特徵為包含以 下乂驟.在包括噴出前述液滴之嘴嘴開口之壓力產生室之 第一面上形成第—配線;在前述壓力產生室之前述第一面 上配置覆蓋前述驅動元件之彳早_ 午保。蒦基板,在配置於與前述屋 力產生f相反側之前述保護基板之第二面上形成第二配 線’在月ij述保濩基板之側面配置驅動前述驅動元件之半導 體兀件’及使前述第一配線、前述第二配線及前述半導體 凡件之連接端子相互導通之鍍敷部析出。 該構造即使因製造誤差等而在半導體元件之連接端子與 各配線之間產生位置偏差,仍可藉由鑛敷部而確實確保電 性連接。此外,無須在保護基板之側面形成配線,而可簡 化製造步驟。 本發明之安裝構造之特徵為包含:第一構件,其係包括 形成有第一配線之第一面;第二構件,其係配置於前述第 一構件之前述第一面,且包括:配置於與前述第_構件相 反側’且形成有第二配線之第二面;配置於前述第一構件 之側’且形成有第三配線之第三面;及形成有連結前述第 二配線與前述第三配線之第四配線之側面;半導體元件, 其係配置於前述第二構件之前述第二面;及鍍敷部,其係 108199.doc • 12- 1308114 使前述第Γ配線、前述第二配線、前述第三配線、前述第 四配線及丽述半導體元件之連接端子相互導通。 該構造即使配線窄間距化,無 法认 肩為了 W線接合而設計纏 繞引線之空間,而可安裝半導體元 件中析出鍍敷部即可,可避免# Μ在第二構 j避免鍍敷部處理影響第一構件。 因此,可提高安裝構造之電性可靠性。 此外,前述第二構件之前述側面須為傾斜面。 该構造㈣二構件之側㈣ 件之侧面輕易形成配線。 1在弟一構 此外,前述第一配線、前述 前.f笛, 第—配線、前述第三配線及 則述弟四配線之至少〗個須由泠 艮次 成。 ,’D予觸媒之感光性樹脂而構 該構造僅以光兹刻即可將各 造步驟。且可蕤*雜Λ甘4 7團茶化,而Μ匕製 藉由觸媒而確實析出鍍敷部。 此外,前述第二構件 角度m +别述側面須包括對前述第二面之 角度各不相同之數個傾斜面。 之
該構造可將第二構件之柄A 方側來進行,與 之曝光區分成—方側與另一 點深度調整容人曝光側面全體時比較,曝光裝置之焦 側面形成配線。因此’可輕易且低成本地在第二構件之 此外,前述第二播4 角之數個傾斜面:曲:之前述側面須包括相互之夹角係純 該構造可自第二 間隙時,仍可藉由自鄰接 線。此外,gP # A 之—方面至另一方面連續形成各配 即使在各配線間產生 108199.doc 13- 1308114 之配線生長之鍍敷部而確實導通連接配線間。因此,可提 高安裝構造之電性可靠性。 本發明之元件之製造方法之特徵為包含以下步驟:在第 二構件之第-面上形成第—配線;在第二構件之第二面上 成第一配線’在配置於f 、 ' 罝於刖述弟一面之相反侧之前述第二 構件之第三面上形成第三配線,並 形成第四配線;在前述第二構件之前述第二面上配置半導 體元件;使前述第二配線、前述第三配線、前述第四配線 及=述半導體元件之連接端子相互導通之鍛敷部析出;及 在前述第-構件之前述第一面上配置前述第二構件,而導 通連接前述鍍敷部與前述第一配線。 該構造即使在連接料與料之μ配線相㈣有位置 偏差及間隙,仍可藉由鍍敷部而確實確保電性連接。此 外,可同時實施半導體元件之安裝及各配線之電性連接, 而簡化製造步驟。 本發明之液滴t出頭係藉由驅冑元件之變形而喷出液 滴,其特徵為包含:壓力產生室,其係包括:喷出前述液 滴之噴嘴㈤口,a形成t導通連接於前述驅動元件之第— 配線之第一面;保護基板,其係配置於前述靨力產生室之 前述第-面,且覆蓋前述驅動元件,i包括:配置於與前 述壓力產生室相反側,且形成有第二配線之第二面;抵接 於前述壓力產生室之前述第一面,且形成有第三配線之第 三面;及形成有連結前述第二配線與前述第三配線之第四 配線之側面;半導體元件,其係配置於前述保護基板之前 108199.doc
•14- 1308114 述第—面’而驢 第一配線、動削述驅動元件’·及錄敷部,其係使前述 • 則J第二配線、前述第三配 及前述半導體元件之連接端子相互導i “配線 該構造即使隨著噴詞σ之窄間距化,而導通連接於驅 件之第四配線窄間距化,無須為了引線接合而設計纏 …51線之空間,而可安裝半導體元件 板中析出鍍數邙gp -Γ 仕保遷基 — 。P可,可避免鍍敷部處理影響要求高度精 被之驅動元件。因A ’可提高液滴喷出頭之電性可靠性。 此:’前述保護基板係由面方位(1,0,0)之石夕基板而構 ’别述保護基板之前述側面須為㈣前述㈣板 之傾斜面。 乂 該構造可輕易形成傾斜面。此外,可在保護基板之側面 輕易形成配線。 此外,月i述第一配線、前述第-配綠、^@ 二 別扎弟一配線、别述第三配線及 别述第四配線須由給予觸媒之樹脂而構成。 該構造僅以絲刻即可將配線予間案化,而簡化製造 步驟。且可藉由觸媒而確實析出鑛敷部。 此外,t述保言蒦基板之前述側面須包括對前述第二面之 角度各不相同之數個傾斜面。 忒構造可將保護基板之側面之曝光區分成一方側與另一 方側來進行,與-次曝光側面全體時比較,曝光裝置之焦 點深度調整容易。因此,可㈣且低成本地形成配線。’、、 此外,前述保護基板之前述側面須包括相互之 角之數個傾斜面或曲面。 108199.doc -15- 4 1308114 線=可自保護基板之-方面至另-方面連續形成各配 之配缘生早即使在各配線間產生間隙時,仍可藉由自鄰接 線生長之鍍敷部而確實㈣連接配線間1此,可提 咼液滴喷出頭之電性可靠性。 此外’且故由各向異性導電膜而導通連接析出之前述鐘 敷部與前述第一配線。
“構ie即使第_配線窄間距化,仍可經由各向異性導電 膜而確只電性連接第一配線與鍍敷部。 此外,須密封前述半導體元件。 ^構造可於液滴噴出頭製造步驟中保護半導體元件。此 外’於液滴噴出頭完成後亦可保護半導體元件。 本發明之液滴噴出頭之製造方法,係藉由驅動元件之變 形而噴出液滴之液滴喷出頭之製造方法,其特徵為包含以 下步驟:在包括喷出前述液滴之喷嘴開口之壓力產生室之 第一面上形成第—配線;在保護基板之第二面上形成第二 配線’在配置於前述第二面之相反侧之前述保護基板之第 二面上形成第三配線,並在前述保護基板之側面形成連結 前述第二配線與前述第三配線之第四配線;在前述保護基 板之前述第二面上配置驅動前述驅動元件之半導體元件; 使前述第二配線、前述第三配線、前述第四配線及前述半 導體元件之連接端子相互導通之鍍敷部析出;及以覆蓋前 述驅動元件之方式,在前述壓力產生室之前述第一面上配 置前述保護基板,而導通連接前述鍍敷部與前述第一配 線0 108199.doc -16· 1308114 "亥構造即使在連接端子與配線之間及配線相互間有位置 偏差及間隙,仍可藉由鍍敷部而確實確保電性連接。此 外,可同時實施保護基板中之半導體元件之安裝及各配線 之電性連接,而簡化製造步驟。 本發明之液滴喷出裝置之特徵為:包含上述之液滴噴 頭。 、 _該構造由於包含將噴嘴開口予以窄間距化之液滴噴出 頭,因此可進行高度精密之圖案描繪。 【實施方式】 以下,參照圖式說明本發明之實施形態。 西y之兑月中,5又定XYZ正交座標系,並參照xyz正交 座標系而說明各構件之位置關係。將水平面内之指定方向 作為X軸方向,將水平面内與球方向正交之方向作為丫轴 方向,將與X轴方向及γ軸方向分別正交之方向(亦即垂直 方向)作為Ζ軸方向。 (第一種實施形態) 參照圖1至圖3說明本發明之液滴喷出頭之第一種實施形 悲。圖1係顯示液滴噴出頭一種實施形態之立體構造圖, 圖2係自下側觀察液滴噴出頭之立體構造圖之一部分中斷 圖,圖3係沿著圖1之Α-Α線之剖面構造圖。 如圖3所示’本實施形態之液滴噴出頭⑽將功能液形成 自噴嘴喷出。液滴噴出頭1包含:流路形成美板 1〇(第一構件,第一基板);連通於 成土板 出液滴之贺嘴開口 15 室(第一構件,第一基板)12;配置於壓力產生 108199.doc -17- 1308114 至12之上面’而使麼力產生室12產— 在王至座生壓力變化之壓電元件 (驅動元件)3 00 ;配置於遷力產峰佘】,々l工 、您刀座生至12之上面,而覆蓋壓電 ,第二構件,第二基 上面,而驅動壓電元 元件300之容器形成基板(保護基板 板)20 ;及配置於容器形成基板2〇之 件3 00之半導體元件2〇〇。液滴啥屮7 l 欣/同T出頭1之動作猎由連接於 半導體7G件200之省略圖示之外部控制器而控制。 如圖2所示’在液滴噴出頭!之下側(韻)安裝有喷嘴基
板心嘴嘴基板16中,在Y軸方向上排列而設有喷出液滴 之數個喷嘴開口 15。本實施形態將排列於喷嘴基板^上之 數個區域之-群喷嘴開σ15分別稱為:第—喷嘴開口群 BA、第二喷嘴開口群別、第三噴嘴開口群况及第四喷 嘴開口群15D。
第-喷嘴開口群15Α與第二喷嘴開口群㈣並列配置於χ 軸方向。第三喷嘴開口群况設於第_喷嘴開口和故 +Υ側,第四喷嘴開π群15D設於第二喷嘴開口群別之+Y 側。第三噴嘴開口群15(:與第四嗔嘴開口群⑽並列配置 於X抽方向。 圖2中顯示各喷嘴開口群15A〜加分別藉由6個喷嘴開口 is而構成’不㊣’實際上各喷嘴開σ群如藉由頂個程度 之噴嘴開口 1 5而構成。 在噴嘴基板16之上側(+Ζ側)配置有流路形成基板1〇。流 路形成基板iG之下面與噴嘴基板16如經由接合劑及熱炫敷 、等而□ $ •路形成基板1{)可由⑭、玻璃及m才料等 而構成,本實施形態之情況係藉由石夕而形成。在流路形成 108l99.doc
-18- 1308114 基板之内侧形成有自其中央部延伸於x方向之數個隔壁 11。隔壁11係藉由各向異性㈣而局冑除去流路形成基板 10之母材之石夕單結晶基板而形成。#由隔壁U,❿在流路 形成基板10令劃分形成數個平面觀察大致梳齒狀之開:區 域。此等開口區域中,延伸於义軸方向而形成之部分被喷 嘴基板16與振動板400包圍,而構成壓力產生室(第一構
[力產生室12收容功能液,藉由液滴噴出頭1動作 時施加之壓力’❿自喷嘴開口 15喷出功能液。 各壓力產生室12對應於數個噴嘴開σ15而設置。亦即, 壓力產生室12以對應於構成第—〜第四噴嘴開口群 15Α〜15D之數個喷嘴開σ15之方式,數個並列設於γ轴方 向。對應於第-喷嘴開口群15Α而數個形成之壓力產生室 12構成第一塵力產生室和八’對應於第二噴嘴開口群 15Β而數個形成之壓力產生室12構成第:壓力產生室群 12Β ’對應於第三噴嘴開口群况而數個形成之㈣產生 ㈣構成第三壓力產生室群12(:,對應於第四噴嘴開口群 ⑼而數個形成之壓力產生室12構成第四壓力產生室群 12DU力產生室群12A與第二壓力產生室群ΐ2β並列 配置於X軸方向’在此等之間形成有延伸於γ轴方向之隔 壁服。同樣地’第三壓力產生室群咖與第四麼力產生 室群⑽並列配置於X軸方向’在此等之間亦形成有延伸 於Y軸方向之隔壁10K。 此外,形成於流路形成基㈣之平面觀察大致梳齒狀之 開口區域中,延伸於圖示Y方向而形成之部分構成容器 108199.doc
•19- 1308114 100 °形成第一壓力產生室群12 A之數個壓力產生室12中之 基板外緣部側(+X側)之端部連接於上述之容器100。容器 1 〇〇係預備性保持供給至壓力產生室12之功能液者,且成 為構成第—壓力產生室群12A之數個壓力產生室12之共用 之功t /夜保持室(墨室)。各個第二、第三、第四壓力產生 室群12B,12C,12D_亦連接有與上述相同之容器1〇〇,而 構成供給至各個壓力產生室群12B〜12D之功能液之暫時貯 存部。 如圖3所示’容器100包含:形成於容器形成基板2〇之容 器部21 ’及形成於流路形成基板丨〇之連通部丨3。連通部^ 3 包括將容器部21連接於各個壓力產生室12之功能。在容器 形成基板20之外側(與流路形成基板1〇相反側),接合有堆 疊:密封膜31與固定板32而構成之柔性基板3〇。柔性基板 3 0中,配置於内側之密封膜3 1包含剛性低而包括撓曲性之 材料(如厚度為6 μηι程度之聚硫化苯膜另外,配置於外 側之固定板32包含金屬等之硬質材料(如厚度為3〇 μιη程度 之不銹鋼)。固定板32中,切開對應於容器1〇〇之平面區域 而形成有開口部33。藉由此種構造,容器1〇〇之上部僅以 包括撓曲性之孩·封膜31密封,而成為可藉由内部壓力之變 化而變形之撓曲部22。此外,在柔性基板3〇中形成有供給 功能液至容器1〇〇用之功能液導入口 25。在容器形成基板 20上形成有連通其功能液導入口 25與容器ι〇〇之導入路徑 26 〇 自功能液導入口 25導入之功能液,經過導入路徑26而流 108199.doc •20- 1308114 入容器100,進一步經過供給路徑14,而供給至構成第一 壓力產生室群12A之數個壓力產生室12。於壓電元件3〇〇驅 動時,可能因功能液流動及周圍之熱等,而在容器1〇〇之 内部產生壓力變化,不過,由於容器100之撓曲部22撓曲 . 變形,而吸收其壓力變化,因此在容器100内始終保持一 定之壓力。 另外,在流路形成基板1 〇之圖示上面側(+2;側),配置有 振動板400。振動板400包括自流路形成基板1〇側起,依序 堆豐.彈性膜50與下電極膜6〇之構造。配置於流路形成基 板10側之彈性膜50如包含厚度為卜2 _程度之氧化石夕膜。 •下電極膜60如包含厚度為〇.2,之金屬冑。本實施形態 •巾’下電極膜60作為配置於流路形成基板10與容器形成基 板20間之數個壓電元件300之共用電極之功能。 在振動板400之圖式上面側(以側),配置有使振動板· 變形用之壓電元件300。壓電元件3〇〇包括自下電極膜6〇側 φ 起’依序堆疊.壓電體媒70與上電極膜80之構造。壓電體 臈70如包含厚度為i叫程度之ρζτ膜等。上電極膜⑽如包 含厚度為0.1 μηι程度之金屬膜。 壓電元件300之概念,除壓電體膜70及上電極膜8〇之 外,亦可包含下電極膜60。此因,下電極膜6〇除作為壓電 件300之功此外,亦作為振動板之功能。本實施形態 :採用彈性膜50及下電極膜6〇作為振動板彻功能之構 造’不過,亦可形成省略彈性膜5〇’而由下電極膜60兼彈 性膜50之構造。 108199.doc 1308114 +壓W(壓電體膜70及上電極膜8〇)以對應於數個
Μ心之方^設置數個。本實施形 態中,為求方便,而將以對應於構成第一嘴嘴開口群Μ 之各個噴嘴開口15之方式’數個並列於”由方向而設置之 -群壓電元件300稱為第一壓電元件群;以對應於構成第 二喷嘴開口群15B之各個嘴嘴開口15之方式,數個並列於 υ軸方向而設置之一群壓電元件300稱為第二壓電元件群。 此外,將對應於第三噴嘴開口群之一群壓電元件稱為第三 壓電元件群,將對應於第四噴嘴開口群之一群壓電元件稱 為第四壓電元件群。上述第一壓電元件群與第二壓電元件 群並列配置於X軸方向,同樣地,第三壓電元件群與第四 壓電元件群並列配置於X軸方向。 以覆蓋壓電元件300之方式,在流路形成基板1〇之圖示 上面側(+Ζ侧)配置有容器形成基板(保護基板,第二構 件)20。由於容器形成基板2〇係與流路形成基板一起, 構成液滴喷出頭丨之基體之構件,因此,其構成材料宜使 用包括與流路形成基板1 〇大致相同熱膨脹率之剛性材料。 本實施形態之情況,由於流路形成基板1〇包含矽,因此, 適合使用與其相同材料之矽單結晶基板。矽基板可藉由各 向異性蝕刻而輕易地實施高度精密之加工,因而,包括可 輕易形成下述之壓電元件保持部24之優點。與流路形成基 板10同樣地,亦可使用玻璃及陶瓷材料等而構成容器形成 基板20。 容器形成基板20上設有密閉密封壓電元件3〇〇之密封部 108199.doc -22- 1308114 23。本實施形態中,將密封第一壓電元件群之部分作為第 一密封部23A,將密封第二壓電元件群之部分作為第二密 封部23B。同樣地,將密封第三壓電元件群之部分作為第 三密封部,將密封第四壓電元件群之部分作為第四密封 部。密封部23中設有包含延伸於圖3之紙面垂直方向之平 面觀察大致矩形狀凹部之壓電元件保持部(元件保持 邛)24 ^壓電兀件保持部24在壓電元件3〇〇之周圍確保不阻 礙壓電元件300運動程度之空間,並且包括密封其空間之 * 功能。壓電元件保持部24形成壓電元件300中至少可密封 壓電體膜70之尺寸。此外,壓電元件保持部24亦可各個壓 • 電元件300劃分。 . 如此,容器形成基板20包括作為自外部環境遮斷壓電元 件300之保護基板之功能。藉由容器形成基板2〇密封壓電 元件300’可防止因外部之水分等造成壓電元件3〇〇之特性 惡化等。成匕夕卜本實施形態巾,係僅將壓電元件保持部Μ 鲁之内部形成密封狀態’不過’亦可將其内部形成真空,或 藉由氮或氬等氣氛而將壓電元件保持部24内保持在低濕 度。藉由此等之構造’可更有效防止壓電元件300之惡 化。 在容器形成基板2G之第-密封部23A與第二密封部23B 之間設有貫穿容器形成基板2G之溝部2() ”流路形成基板 之上面通過溝部施而露出於外部。自露出之流路形成 基板ίο上面至各益形成基板2G之密封部23上面形成階差 部。 108199.doc -23- 1308114 容器形成基板20之溝部20a之側面20b形成傾斜面。特別 是以面方位(1, 0,〇)之矽基板構成容器形成基板2〇,並以 KOH等之鹼性溶液濕式蝕刻矽基板時,可藉由各面方位之 ' 蝕刻率之差異,而將溝部20a之側面20b形成約54。之傾斜 面。 藉由容器形成基板20之壓電元件保持部24而密封之壓電 π件300中,上電極膜8〇之_χ側之端部構成延伸設置達露 出之流路形成基板10上面之第一配線36。第一配線36係由 鋁、鎳-鉻、銅、鎳、金 '銀等金屬材料而構成,不過, 亦可由給予觸媒之感光性樹脂材料而構成。在流路形成基 • 板10上平面板狀地配置有下電極膜60情況下,在延伸設置 • 於壓電元件保持部24外侧之上電極膜80與下電極膜6〇之 間,配置有防止兩者短路用之絕緣膜6〇〇。此外,除如此 延伸設置上電極膜80之外,亦可在流路形成基板1〇上形成 與上電極膜8〇電性連接之電極配線,將電極配線引出至壓 φ 電元件保持部24之外側,而作為第一配線36。 另外,在谷器形成基板2〇之上面形成有第二配線34,並 在容器形成基板20之側面形成有第三配線35。如圖i所 不,與第一配線36同數之第二配線34及第三配線35,與第 —配線36相同形成於Υ方向位置。第二配線34與第三配線 35之間係連結,不過亦可形成數μιη〜ι〇 μιη程度之間隙。 圖3所示之第二配線34及第三配線35須由給予觸媒之樹 脂材料而構成。具體而言,係由鈀(pd)之微粒子分散之感 光性樹脂材料而構成。此時,可藉由光餘刻而形成第二配 108199.doc S) -24· 1308114 尸藉由將樹脂材料塗敷於容器形 面而進行曝光及顯像,可將第二配線 圖案化。
線34及第三配線35。 成基板20之上面及側 34及第三配線35予以 第二配線34及第三配線35亦可由紹、錄.鉻、銅、錄、 金、銀等金屬材料而構成。但是,將金屬材料予以圖案化 柃’舄要將光阻作為遮罩之蝕刻,製造步驟複雜。反之, 以給予觸媒之感光性樹脂材料構成時,僅藉由絲刻即可 將第二配線34及第三配線35予以圖案化,而可簡化製造步 在容器形成基板20之圖示上面側㈣則),以面朝下之狀 態配置有半導體元件2(^半導體元件2叫包含電路基板 或包含驅動電路之半導體積體電路(IC)而構成。如圖】所 示’本實施形態為了驅動第一〜第四壓電元件群,而配置 有4個半導體元件200人〜200〇。 在圖3所示之半導體元件200之圖示下面侧(_Z侧)之中央 配置有包含聚酸亞胺等熱可塑性材料之接合劑42。藉 由將半導體元件2〇〇加熱,且加壓於容器形成基板2〇,而 將半導體元件200黏合於容器形成基板2〇之上面。 此外,在半導體元件2〇〇之圖示下面側(_z側)之周緣部設 有數個連接端子44。連接端子44由銘、鎳-鉻、銅、鎳、 金、銀等金屬材料而構成。在半導體元件200 A之-X側之端 部’為了用於與壓電元件電性連接,而以與第二配線34相 同門距地整齊配置與第二配線34同數之連接端子44。此 外’在半導體元件200A之+X側之端部,形成有用於與外 108199.doc -25 - 1308114 部控制器電性連接之連接端子44。藉由調整配置於半導體 凡件200下面之接合劑量及接合時之加熱、加壓量,而在 連接端子44與第二配線34之間形成數# m〜10 // m程度之間 隙。 如此’在連接端子44與第二配線34之間存在間隙。此 外’由於容器形成基板2〇與流路形成基板丨〇之間係經由接 。劑(圖上未顯示)而黏合’因此第三配線3 5與第一配線3 6 之間亦存在間隙。且構成第二配線Μ及第三配線35之給予 觸媒之樹脂材料係電絕緣性材料。因此在上述狀態下,半 導體元件200與壓電元件3〇〇並未電性連接。
因此,在第一〜第三配線及連接端子之表面析出有鍍敷 邛46。具體而言,在第一配線%之表面析出有鍍敷部 36a ’在第二配線35之表面析出有鍍敷部35&,在第二配線 34之表面析出有鍍敷部34a,在連接端子44之表面析出有 鍍敷部44a。由給予觸媒之樹脂材料構成之第二配線^及 第三配線35,讲里·觸媒析出有鍍敷部34a及鍍敷部35a。此 錄及金專金屬材料而構成。亦可在各 配線及連接端子之表面析出不同材料之鍍敷部。 圖4係第一
一種實施形態之安裝構造之說明圖, ’且係圖6E
在圖3所示之第三配線Μ之表面析出 元件2 0 0。同樣 、生長之鍍敷部 108199.doc -26- 1308114 353與在第一配線36表面析出、生長之鍍敷部36a結合,而 電性連接第三配線35與第—酉己線36。藉此,$導體元 200與壓電元件300電性連接。 疋 ' #由圖3所示之液滴噴出頭1噴出功能液之液滴時,藉由 •連接於該液滴喷出頭1之外部控制器(省略圖示),而驅動連 接於功能液導人口 25之圖上未顯示之外部功能液供给裝 置。自外部功能液供給裝置送出之功能液 心而供給至容器⑽後,填滿至喷嘴開口 15之液: 頭1之内部流路。 此外,外部控制器傳送驅動電力及指令信號至安裝於容 . 器形成基板20上之半導體元件200。接收指令信號等之= . 導體元件200依據來自外部控制器之指令,而將驅動信號 傳送至各壓電元件30(^ 〜 如此,在對應於壓力產生室12之各個下電極膜6〇與上電 極膜80之間施加電壓,因而在彈性膜5〇、下電極膜的及壓 參電體膜70上產生變位,各壓力產生室12之容積藉由該變位 而變化,内部壓力提高,而自喷嘴開口 15噴出液滴。 其-人,參照圖5之流程圖及圖6A〜6E之剖面步驟圖,來 說明液滴噴出頭之製造方法。 首先,參照圖5及圖3說明液滴噴出頭之製造步驟概要。 製造液滴噴出頭時,首先,在圊3所示之蝕刻加工前之 流路形成基板10上堆疊形成彈性膜5〇與下電極膜6〇,其 次,藉由在下電極膜60上圖案形成壓電體膜7〇及上電極膜 8〇,而形成壓電元件300(步驟SA1)。 108199.doc 27· 1308114 此外’與步驟SA1同時,藉由在矽單結晶基板上實施各 向異性姓刻’來製作包含:溝部20a、壓電元件保持部 24、導入路徑26及容器部21等之容器形成基板2〇(步驟 SA2) °其次’在容器形成基板2〇之上面形成第二配線34, 並在側面圖案形成第三配線35(步驟Sa3)。 其次,在覆蓋經過步驟SA1之流路形成基板1〇上之壓電 元件300的位置,對準黏合經過步驟SA3之容器形成基板 20(步驟SA4)。而後,藉由在包含矽單結晶基板之流路形 成基板10上實施各向異性蝕刻,而製造圖3所示之壓力產生 室12、供給路徑14及連通部13等(步驟SA5)。而後,在容器 形成基板20之上面接合半導體元件2〇〇(步驟SA6)。其次在 第-〜第三配線及半導體元件之連接端子上析出鍍敷部,而 導通連接半導體元件200與壓電元件3〇〇(步驟SA7)。 藉由以上步驟,可製造安裝有半導體元件200之液滴噴 出頭1。 其次,參照圖6A〜6E,詳細說明容器形成基板2〇之製造 步驟及半導體元件之安裝步驟。圖6A〜6E係對應於沿著圖 1之A-A線之概略剖面構造之圖。 首先,如圖6A所示’藉由餘刻除去石夕單結曰曰曰基板92〇之 圖示上面(+Z側面)之中央部’而形成溝部⑽。具體而言, 首先將矽單結晶基板290之表面予以熱氧化,而形成氧化矽 膜。接著,在石夕單結晶基板92〇之表面塗敷光阻,藉由光钱 刻而在須形成溝部20a之部分形成光阻之開口部。1次,以 氟酸處理光阻之開口部’而形成氧化石夕膜之開口部。其 108199.doc -28 - 1308114 次’將碎單結晶基板92G浸潰於35重量%程度之氫氧化卸 (曰KOH)水溶液中,進行自氧切膜之開口部露出之石夕單結 晶基板920之各向異性钱刻。由於氧化石夕膜作為姓刻停止 ' 11之功能,因此,钱刻在貫穿石夕單結晶基板920處停止, ‘ 蝕刻結束後,再度將矽單結晶基板920之表面予以熱氧 化’而形成氧化硬膜。 同樣地,藉由敍刻而形成容器部21及麼電元件保持部 24 〇 •其次’如圖6崎示’在矽單結晶基板92。之上面形成第 一配線34,並在溝部2〇a之側面2〇b上形成第三配線μ。具 體而言,首先在石夕單結晶基板920之表面,藉由自旋式塗 •敷法及噴塗法等塗敷給予觸媒之樹脂材料之液狀體。其 人、·!由描緣有第二配線34及第三配線Μ圖案之遮罩,將 樹月旨材料予以曝光、顯像。藉此,在石夕單結晶基板92〇之 表面將第一配線34及第三配線3 5予以圖案化。 • X金屬材料構成第二配線34及第三配線35情況下,藉由 賤射器而形成金屬膜,並藉由經由光阻遮罩之餘刻予以圖 案化。亦可藉由經由矽遮罩之賤射法及噴墨法等,而直接 描繪^二配線34。藉由以上步驟而形成容器形成基板20。 如圖6C所示,在覆蓋蝕刻加工前之流路形成基板 10上之壓電兀件300位置’對準黏合容器形成基板2〇。以 延:設置於流路形成基板1〇上之中央部之壓電元件3〇〇之 第一配線36,通過形成於容器形成基板20中央部之溝部 2〇a而露出之方式’預先將第一配線%予以圖案化後,配 108I99.doc -29- 1308114 置兩基板。其次,藉由在包含矽單結晶基板之流路形成基 板ίο上實施各向異性蝕刻,而製作壓力產生室12等。而 後,在容器形成基板2〇上接合柔性基板3〇,在流路形成基 板10上接合喷嘴基板16。 其次,如圖6D所示,在容器形成基板2〇之上面接合半導 體元件200。具體而言,首先在半導體元件2〇〇之下面中央 '^塗敷包含熱可塑性樹脂材料之接合劑4 2。其次,將半導 體元件200之連接端子44對準於容器形成基板2〇之第二配 線34,將半導體元件2〇〇加熱,同時對容器形成基板2〇加 壓。此時,藉由調整接合劑之塗敷量及接合時之加熱、加 壓量’而將連接端子44與第二配線34之間隙設定成數 μιη~10 μπι程度。而後’將全體冷卻,使接合劑42硬化, 將半導體元件200黏合於容器形成基板2〇之上面。亦可將 半導體元件200接合於容器形成基板2〇後,將容器形成基 板20黏合於流路形成基板丨〇。 其次,如圖6E所示,在第一配線3 6、第三配線3 5、第二 配線34及連接端子44之表面析出鍍敷部46。具體而言,藉 由以下之處理程序而實施無電解電鍍。 首先’基於提高各配線及連接端子表面之浸潤性,而除 去多餘之目的,在含有〇.〇1〜0 1%之氟酸,及〇 〇1〜1%之硫 酸之水溶液中浸潰1〜5分鐘。或是,亦可在〇1〜1〇%之氫氧 化鈉等之鹼基劑(alkali base)水溶液中浸潰1〜1〇分鐘。 其次’在將以氫氧化鈉基劑而之鹼性水溶液加溫 至20〜60 C中浸潰1秒鐘〜5分鐘,而除去表面之氧化膜。亦 108199.doc -30- 1308114 可在將5~30%硝酸作為基劑之pH 1〜3之酸性水溶液加溫至 20〜60°C中浸潰1秒鐘至5分鐘。 其次,在含有氧化鋅(ZnO)之pHll〜13之鋅酸鹽液中浸潰 1秒鐘〜2分鐘,將各配線及連接端子之表面替換成辞。其 次’在5〜30°/。之硝酸水溶液中浸潰卜⑼秒鐘,而剝離辞。 再度於鋅酸鹽液中浸潰1秒鐘~2分鐘,而使緻密之辞粒子 析出於各配線及連接端子之表面。 其次,浸潰於無電解鎳電鍍液中,使鎳鍍敷部析出。使 籲 此種鍍敷部析出至2〜30 μιη程度之高度。此外,電鑛液係 將次亞磷酸作為還原劑之液,且為ρΗ4〜5,液溫80〜95。(:。 . 由於係次亞磷酸液,因此磷共析。 . 再者,亦可浸潰於替換金電鍍液中,而將鎳表面替換成 金。金形成0·05 μιη〜0.3 μπι程度之厚度。此外,金液係使 用無氰基型,形成ΡΗ6〜8,液溫50〜80°C,而浸潰1〜30分 鐘。 φ 如此,在各配線及連接端子之表面析出鎳或鎳-金鍍敷 ^此外亦可在鎳-金配線上實施帶厚度之金鍍敷部。 此因,即使锻敷部基底之各配線薄,藉由鍍敷部帶厚度, 而可減低電阻。 在各化學處理間進行水洗處理。水洗槽使用包括溢流構 造或QDR機構者,並自最下面進行氮(A)起泡。起泡方法 有:在樹脂製之管等中開孔而流出氣之方法,及通過燒結 體等而流出氮之方法。藉由此等可在短時間進行非常有效 之沖洗。 I08l99.doc •31 - 1308114 藉由上述步驟’如圖4所示,在半導體元件200之連接端 子44表面析出鍍敷部44a,在第二配線34表面析出錢敷部 34a。此等鍍敷部44a及鍍敷部34a相互結合前,藉由使兩 鍍敷部生長’而電性連接連接端子44與第二配線34。同樣 地’在析出於圖3所所示之第三配線35表面之鍛敷部35a, 與析出於第一配線36表面之鍍敷部36a結合前,藉由使兩 鍍敷部生長,而電性連接第三配線35與第一配線36。藉 此’電性連接半導體元件2〇〇與壓電元件3〇〇。 藉由以上步驟’形成本實施形態之液滴喷出頭。 如以上詳述’本實施形態之液滴喷出頭1之構造,係導 通連接於形成於流路形成基板1〇上面之壓電元件300之第 一配線36,形成於容器形成基板20上面之第二配線34,形 成於容器形成基板20側面之第三配線35與半導體元件2〇〇 之連接端子44,係藉由析出於各配線34〜36及連接端子44 之表面之鍛敷部46而導通連接。 藉由此種構造,無須如藉由引線接合而連接半導體元件 200與第一配線36時,設計纏繞引線之空間。因而,即使 隨著喷嘴開口 15之窄間距化,而第一配線36窄間距化,仍 可確保與其第-配線36之電性連接,而安裝半導體元件 2〇〇。此外,肖先前引線接合之安裝比較,亦可進行短 TAT、低成本及高良率之安袭。 此外gp使在連接端子44與I線乂之間及配線相互間有 位置偏差及間隙’仍可使錢敷部析出而確保電性連接。此 卜可同時只轭半^體元件200之安裝及各配線之電性連 108i99.doc -32· <5> 1308114 接’而簡化製造步驟。 且由於本實施形態之液滴噴出頭i,容器形成基板2〇之 側面20b形成傾斜面’因此可輕易形成第三配線&因 此’可確實電性連接半導體元件2⑽與壓電元件3〇〇。 此外,藉由本實施形態之液滴噴出頭丨,可將喷嘴開口 15予以乍間距化’制該液滴噴出頭^而製造裝置時,可 實現裝置之高度精密化及微細化。 此外,藉由本實施形態之安裝構造,可確實電性連接階 差下部之配線36與階差上部之半導體元件2〇〇,因此除液 滴喷出頭之外,即使在其他裝置中,亦可經由階差部而安 裝’而可對電子機H、輸送機器及印刷機器等廣泛應用。 (第一種實施形態) -人使用圖7 6尤明本發明之液滴f出頭之第二種實施 形態。 圖7係第一種實施形態之安裝構造之說明圖,且係圖 之C #之放大圖。如圖7所示,第二種實施形態之液滴喷出 頭與第-種貫施形態不同之處為:第二配線34延伸設置於 與半導體元件200之連接端子44相對之位置,並且在其連 接端子44上,包括導電性之突起45係朝向第二配線34而突 出形成。就與第一種實施形態相同構造之部分,省略其詳 細說明。 第二種實施形態中,形成於容器形成基板20上面之第二 配線34延伸设置於與半導體元件2〇〇之連接端子44相對之 位置。此外,在連接端子44之表面,包括導電性之突起 108199.doc •33 - <9 1308114 (凸塊)4 5朝向第二配線3 4而突出形杰 出形成。突起45藉由鋁、鎳_ 鉻、銅、錄、金、銀等金屬材料,而^二、+ 而形成高度數μιη〜10 A m程度。並以覆蓋第二配線34及 犬起45之方式而析出有 鍍敷部46。 其次,參照圖8A謂之剖面步驟圖,說明第二種實施 形態之液滴噴出頭之製造方法。自容器形成基板2〇之形成 步驟至與流路形成基板1G之黏合步驟止,肖自圖6A〜6C所 示之第一種實施形態相同。
如圖8A所示,第二種實施形態預先在半導體元件之 連接端子表面形成有突起45。以其突起45之前端抵接於第 二配線34之方式,將半導體元件2〇〇加 板,並藉由接合劑仰合。亦可能因突㈣之高 等,而在突起45之前端與第二配線34之間產生若干間隙。 其次’如圖8B所示,使㈣部46析出於各配線及突起45 之表面。㈣而f,實施與第一種實施形態相同之處理之 無電解電鍍。此時,由於使突起45之前端抵接於第二配線 34,因此,可使析出於兩者表面之鍍敷部46確實結合。此 於即使突起45之前端與第二配線“之間有若干間隙仍然相 同。藉此,確實電性連接連接端子與第二配線34 ^ 如以上洋述,第二種實施形態之構造,係將第二配線34 延伸設置於與半導體元件200之連接端子44相對之位置, 並且在其連接端子44上,包括導電性之突起45朝向第二配 線34而突出形成。再者,形成使突起45之前端抵接於第二 配線34,而使鍍數部46析出於兩者表面之構造。 108199.doc
-34- 1308114 藉由此種構造,可確實電性連接半導體元件2〇〇之連接 端子44與第二配線34,而可提高電性連接之可靠性。 且電性連接時需要之㈣部量少,可進行短TAT、低成 本及高良率之安裝。再者,將錢敷部帶厚度情況下,由於 在配線之橫方向上亦生長鍍敷部,因此,對於配線之窄間 距化困難者,由於第二種實施形態電性連接時之鍍敷部量 少,因此,配線之窄間距化及液滴噴出頭丨之喷嘴開口 15 之窄間距化容易。
藉由給予觸媒之感光性樹脂而構成第二配線34情況下, 由於第二配線34顯示彈性,因此可防止因與突祕抵接而 破裒此外,在藉由突起45對第二配線34初期壓縮狀態 下’亦可將半導體元件黏合於容器形成基板2〇,而進 一步提高電性連接之可靠性。 (第三種實施形態) ,參照圖9至圖U說明本發明之液滴喷出頭之第三種實施 :態。圖9係顯示液滴喷出頭之第三種實施形態之立體構 化圖’圖1G係自下側觀察液滴噴出頭之立體構造圖之一部 分中斷圖’圖11#沿著圖9之A_A線之剖面構造圖。 圖11所不本實施形態之液滴噴出頭i係將功能液形 成液滴狀而自噴嘴噴出。液滴噴出頭1之構造包含:連通 於喷出液滴之喷嘴開口 15之壓力產生室12,配置於壓力產 生室12之上面,而使壓力產生室12產生壓力變化之壓電元 ^驅動元件_,配置於壓力產生室12之上面,而=: Μ件300之容器形成基板(保護基板)2〇,及配置於容器形 1〇8l99.doc -35 - '<5> 1308114 成基板20之側面2〇b,而驅動壓電元件3〇〇之半導體元件 2〇〇。另外,液滴噴出頭丨之動作’藉由連接於半導體元件 200之省略圖示之外部控制器而控制。 如圖10所示’在液滴噴出頭丨之下侧(_z侧)安裝有喷嘴基 板16。噴嘴基板16上’排列於γ軸方向而設有喷出液滴之 數個嘴嘴開口15。本實施形態中,將排狀喷嘴基板16上 之數個區域之一群喷嘴開口 15,分別稱為第一喷嘴開口群 15Α第一噴鳴開口群15Β、第三噴嘴開口群15C及第四噴 嘴開口群15D。 第喷嘴開口群15A與第二噴嘴開口群15β並列配置於χ 軸方向。第二喷嘴開口群15C設於第一噴嘴開口群i5A之 +γ側,第四噴嘴開口群丨5D設於第二噴嘴開口群丨5B之 側第二喷嘴開口群15C與第四噴嘴開口群丨5D並列配置 於X軸方向。 圖ίο中顯示各喷嘴開口群15A〜15D分別藉由6個喷嘴開 口 15而構成,不過,實際上各噴嘴開口群如藉由72〇個程 度之噴嘴開口 1 5而構成。 在噴嘴基板16之上側(+Z側)配置有流路形成基板1〇。流 路形成基板10之下面與喷嘴基板16如經由接合劑及熱熔敷 臈等而固定。流路形成基板10可由矽、破璃及陶瓷材料等 而構成,本實施形態之情況係藉由矽而形成。在流路形成 基板10之内側形成有自其中央部延伸於又方向之數個隔壁 11。隔壁11係藉由各向異性蝕刻而局部除去流路形成基板 10之母材之矽單結晶基板而形成。藉由隔壁丨丨,而在流路 108199.doc -36- 1308114 形成基板1〇中劃分形成數個平面觀察大致梳齒狀之開口區 域。此等開口區域中,延伸於X轴方向而形成之部分被喷 嘴基板16與振動板4〇〇包圍,而構成壓力產生室12。壓力 -產生室12收容功能液,藉由液滴噴出頭!動作時施加之壓 , 力’而自噴嘴開口 15喷出功能液。 各壓力產生室12對應於數個喷嘴開口 15而設置。亦即, 壓力產生室12以對應於構成第—〜第四喷嘴開口群 <數個噴嘴開σ 15之方式’數個並列設於γ軸方 向。對應於第一喷嘴開口群15Α而數個形成之壓力產生室 12構成第-壓力產生室群12Α,對應於第二喷嘴開口群 • 而數個形成之壓力產生室12構成第二壓力產生室群 • 12Β ’ 應於第三喷嘴開口群15C而數個形成之壓力產生 室12構成第三廢力產生室群12C,對應於第四嗔嘴開口群 15D而數個形成之壓力產生室12構成第四壓力產生室群 H第-壓力產生室群12A與第二壓力產生室群ΐ2β並列 癱酉己置於x軸方向’在此等之間形成有延伸於Y軸方向之隔 壁ιοκ。同樣地,第三壓力產生室群i2c與第四壓力產生 室群12D並列配置於X轴方向,在此等之間亦形成有延伸 於Y軸方向之隔壁10K。 此外,形成於流路形成基板1〇之平面觀察大致梳齒狀之 開口區域中’延伸於圖示γ方向而形成之部分構成容器 100 °形成第一壓力產生室群12Α之數個壓力產生室12中之 基板外緣部側(+χ側)之端部連接於上述之容器100。容器 100係預備性保持供給至壓力產生室12之功能液者,且成 108199.doc
•37· 1308114 為構成第一壓力產生室群12 A之數個壓力產生室12之共用 之功能液保持室(墨室)。各個第二、第三、第四壓力產生 室群12B,12C,12D中亦連接有與上述相同之容器1〇〇,而 構成供給至各個壓力產生室群12B〜12D之功能液之暫時貯 存部。 如圖11所示’容器100包含:形成於容器形成基板20之 谷盗部21 ’及形成於流路形成基板10之連通部13。連通部 13包括將容器部21連接於各個壓力產生室12之功能。在容 器形成基板20之外側(與流路形成基板1〇相反側),接合有 堆疊:密封膜31與固定板32而構成之柔性基板30。柔性基 板3〇中,配置於内侧之密封膜3丨包含剛性低而包括撓曲性 之材料(如厚度為6 μιη程度之聚硫化苯膜)。另外,配置於 外側之固定板32包含金屬等之硬質材料(如厚度為30 μιη程 度之不銹鋼)。固定板32中,切開對應於容器1〇〇之平面區 域而形成有開口部33。藉由此種構造,容器1〇〇之上部僅 以包括撓曲性之密封膜31密封,而成為可藉由内部壓力之 變化而變形之撓曲部22。此外,在柔性基板3〇中形成有供 給功能液至容器1〇〇用之功能液導入口 25。在容器形成基 板20上形成有連通其功能液導入口25與容器1〇〇之導入路 徑26。 -自功能液導入口 25導入之功能液,經過導入路徑%而流 入容器100,進一步經過供給路徑14,而供給至構成第一 壓力產生室群12Α之數個壓力產生室12。於壓電元件3〇〇驅 動時,可能因功能液流動及周圍之熱等,而在容器1〇〇之 108199.doc -38 - 1308114 内部產生壓力變化’不過,由於容器1〇〇之撓曲部22撓曲 變形,而吸收其壓力變化,因此在容器100内始終保持一 定之壓力。 另外’在流路形成基板1 〇之圖示上面側(+Z側),配置有 振動板400。振動板4〇〇包括自流路形成基板1〇側起,依序 堆疊.彈性膜50與下電極膜60之構造。配置於流路形成基 板1 0側之彈性膜50如包含厚度為1〜2 μιη程度之氧化矽膜。 下電極膜60如包含厚度為〇·2 μπΐ2金屬膜。本實施形態 中’下電極膜60作為配置於流路形成基板丨〇與容器形成基 板20間之數個壓電元件3〇〇之共用電極之功能。 在振動板400之圖式上面側(+2側),配置有使振動板4〇〇 變形用之壓電元件3〇〇 ^壓電元件3〇〇包括自下電極膜6〇側 起,依序堆疊:壓電體膜70與上電極膜8〇之構造。壓電體 膜70如包含厚度為! μιη程度之ρζτ膜等。上電極膜8〇如包 含厚度為0·1 μιη程度之金屬膜。 壓電元件300之概念,除壓電體膜7〇及上電極膜8〇之 外’亦可包含下電極膜60。此因,下電極膜6〇除作為壓電 元件300之功能外,亦作為振動板4〇〇之功能。本實施形態 係採用彈性膜50及下電極膜6〇作為振動板4〇〇功能之構 造’不過,亦可形成省略彈性膜5〇,而由下電極膜6〇兼彈 性膜5 0之構造。
壓電元件300(壓電體膜70及上電極膜80)以對應於數個 喷嘴開口 15及壓力產生室12之方式而設置數個。本實施形 態中,為求方便,而將以對應於構成第一噴嘴開口群1 5 A 108199.doc -39- 1308114
之各個喷嘴開口15之方式,數個並列於γ軸方向而設置之 一群壓電元件300稱為第一壓電元件群;以對應於構成第 二噴嘴開口群別之各個噴嘴開σ 15之方式,數個並列於 Υ軸方向而設置之一群壓電元件300稱為第二壓電元件群。 此外,將對應於第三喷嘴開口群之—„電元件稱為第三 壓電元件群,將對應於第四喷嘴開口群之一群壓電元件稱 為第四遷電元件群。上述第—壓電元件群與第二壓電元件 群並列配置於X軸方向,同樣地,第三壓電元件群與第四 壓電元件群並列配置於X軸方向。 以覆盍壓電兀件300之方式’在流路形成基板1〇之圖示 上面·ζ側)配置有容器形成基板(保護基板)2〇。由於容 器形成基板20係與流路形成基板1()—起,構成液滴喷出頭 1之基體之構件’因此,其構成材料宜使用包括與流路形 成基板10大致相同熱膨脹率之剛性材料。本實施形離之俨 況,由於流路形成基板10包含石夕,因…合使用與其: 同材料之梦單結晶基板1基板可藉由各向異㈣刻而輕 易地實施高度精密之加工’因而’包括可輕易形成下述之 壓電元件保持部24之優點。與流路形成基板1〇同樣地,亦 可使用玻璃及陶瓷材料等而構成容器形成基板2〇。 容器形成基板2G上設有密閉密封壓電元件則之密封部 …本實施形態中’將密封卜㈣元件群之部分稱為第 一密封部23A,將密封笫-殷帝;# μ 弟一I電兀件群之部分稱為第二密 封部23Β。同樣地,將萍去+楚__阿 __ 一 在封第二壓電兀件群之部分稱為第 三密封部,《封第四麗電元件群之部分稱為第四密封 108199.doc -40- 1308114 部。密封部23中設有包含延伸於圖11之紙面垂直方向之平 面觀察大致矩形狀凹部之壓電元件保持部(元件保持 部)24。壓電元件保持部24在壓電元件300之周圍確保不阻 礙壓電元件300運動程度之空間,並且包括密封其空間之 功能。壓電元件保持部24形成壓電元件300中至少可密封 壓電體膜70之尺寸。此外,壓電元件保持部24亦可各個壓 電元件300劃分。 如此’容器形成基板20包括作為自外部環境遮斷壓電元 件300之保護基板之功能。藉由容器形成基板2〇密封壓電 元件300 ’可防止因外部之水分等造成壓電元件3〇〇之特性 惡化等。此外,本實施形態中,係僅將壓電元件保持部24 之内部形成密封狀態’不過’亦可將其内部形成真空,或 藉由氮或氬等氣氛而將壓電元件保持部24内保持在低濕 度。藉由此等之構造,可更有效防止麼電元件3 〇〇之惡 化。 在容器形成基板20之第一密封部23A與第二密封部23B 之間δχ有貫穿容器形成基板2〇之溝部2〇a。流路形成基板 10之上面通過溝部2〇a而露出於外部。將露出之流路形成 基板ίο之上面作為下段面,將容器形成基板20之密封部23 之上面作為上段面’而構成階段狀體。 連結容器形成基板20之密封部23上面與流路形成基板1〇 之上面之容器形成基板20之溝部20a之側面20b形成傾斜 面。特別是以面方位(1,〇, 0)之矽基板構成容器形成基板 20,並以KOH等之鹼性溶液濕式蝕刻矽基板時,可藉由各 108199.doc -41 - 1308114 面方位之蝕刻率之差異,而將溝部20a之側面20b形成約 54°之傾斜面。 藉由容器形成基板20之壓電元件保持部24而密封之壓電 几件300中,上電極膜8〇之_又側之端部構成延伸設置達露 出之流路形成基板10上面之第一配線36。第一配線36係由 紹、鎖-鉻、銅、鎳、金、銀等金屬材料而構成,不過, 與下述之第二配線34同樣地,亦可由給予觸媒之感光性樹 脂材料而構成。在流路形成基板1〇上概略板狀地配置有下 電極膜60情況下,在延伸設置於壓電元件保持部外側之 上電極膜80與下電極膜60之間,配置有防止兩者短路用之 絕緣膜600。此外,除如此延伸設置上電極膜8〇之外,亦 可在流路形成基板1〇上形成與上電極臈8〇電性連接之電極 配線,將電極配線引出至|電元件歸部24之外側,而作 為第一配線3 6。 另外’在容器形成基板20之 丄叫 艰珉有將後述之半導塍 元件電性連接於外部控制器用 矛一配綠34。第二配線34 《、由給予觸媒之樹脂材料而構成。具體而言,係、由纪㈣ 之微粒子分散之感光性樹脂材料而構成。此時 蝕刻而形成第二配線34。亦即,藉由 精由將樹脂材料塗敷於容 益形成基板20之上面及側面而隹 二 回而進仃曝光及顯像,可 配線34予以圖案化。 私J將弟 第 配線3 4亦可由紹、_ 銘'、銅、錦、 材料而構成。但是’將金屬材料予以圖案化 阻作為遮罩之蝕刻’製造步驟複雜。反之, 金、銀等金屬 時,需要將光 以給予觸媒之 108199.doc 4 -42- 1308114 感光性樹脂材料構成時,僅藉由光蝕刻即可將第二配線34 予以圖案化,而可簡化製造步驟。 在形成於容器形成基板20之溝部20a之側面20b,以面朝 下之狀態配置有半導體元件200。半導體元件200如包含電 路基板或包含驅動電路之半導體積體電路(1C)而構成。半 導體元件200之寬度形成與容器形成基板20之側面20b之高 度相同。如圖9所示,本實施形態為了驅動第一〜第四壓電 元件群’而配置有4個半導體元件2〇〇A〜200D。 在圖11所示之半導體元件200之圖示下面側(_z側)之中央 部’配置有包含聚醯亞胺等熱可塑性材料之接合劑42。藉 由將半導體元件200加熱,且加壓於容器形成基板20,而 將半導體元件200黏合於容器形成基板2〇之側面2〇b。 此外’在半導體元件200之圖示下面側(-Z側)之周緣部設 有數個連接端子44。連接端子44由鋁、鎳-鉻、銅、鎳、 金、銀等金屬材料而構成。在半導體元件2〇〇八之_又側之周 緣部’為了用於與壓電元件電性連接,而以與第一配線36 相同間距地整齊配置與第一配線36同數之連接端子44s。 此外’在半導體元件2〇〇A之+X側之周緣部,為了用於與 外部控制盗電性連接,而以與第二配線34相同間距地整齊 配置與第—配線34同數之連接端子44r。藉由調整配置於 一 ’ _ —件2 〇 〇下面之接合劑量及接合時之加熱、加壓 里而在連接端子44s與第一配線%之間及連接端子44r與 第-配線34之間’分別形成數μπι〜10 μιη程度之間隙。 如此’由於在連接端子44s與第一配線36之間存在間 108199.doc -43· 1308114 隙,在該狀態下,並未電性連接半導體元件2〇〇與壓電元 件3〇〇。因此,在各配線及連接端子之表面析出有鍍敷部 46。具體而言,在第一配線36之表面析出有鍍敷部%” 在第二配線34表面析出有鍍敷部34a,在連接端子4打 之表面析出有鍍敷部44a。以給予觸媒之樹脂材料構成之 第二配線34對其觸媒析出有鍍敷部34a。此等鍍敷部“係 由銅、錄及金等金屬材料而構成。亦可在各配線及連接端 子之表面析出不同材料之鑛敷部。 圖12係本實施形態之安裝構造之說明圖,且係圖14£之 B部之放大圖。如圖12所示,在半導體元件2〇〇之連接端子 44r表面析出有鍍敷部44a,在第二配線“之表面析出有鍍 敷部34a。藉由生長之鍍敷部44a及34a結合,而電性連接 連接端子44與第二配線34。同樣地,㈣、生長於圖"所 示之半導體元件200之連接端子44s表面之鍍敷部44&,及 析出、生長於第一配線36表面之鍍敷部36a結合,而電性 連接連接端子44s與第一配線36。藉此安裝半導體元件 200而電性連接半導體元件200與壓電元件3〇〇。 藉由圖11所示之液滴喷出頭磧丨功能液之液滴時,藉 由連接於該液滴噴出則之外部控制器(省略,而驅動 連接於功⑨液導人Π 25之圖上未顯示之外部功能液供給裝 置自外°卩功此液供給襞置送出之功能液經由功能液導入 口 25而供給至容器⑽後,填滿至喷嘴開口 15之液滴嗔出 頭1之内部流路。 此外外部控帝]器傳送驅動電力及指令信號至安裝於容 108199.doc 1308114 器形成基板20上之半導體; • 千等體兀件2〇〇。接收指令信號等之半 導體元件2 0 0依據來自外部於击丨 p丨衩制益之指令,而將驅動信號 傳送至各壓電元件300。 如此,在對應於壓力產生室12之各個下電極⑽與上電 極膜8〇之間施加㈣,因而在彈性膜50、下電極膜60及壓 電體膜70上產生變位,各壓力產生室12之容積藉由該變位 而變化’内部壓力提高’而自噴嘴開口 15喷出液滴。
其次,參照圖13之流程圖及圖14A〜之剖面步驟圖, 來說明液滴噴出頭之製造方法。 首先參,系圖13及圖11說明液滴喷出頭之製造步驟概 要。 製造液滴以頭時’首先,在圖叫示之㈣加工前之 流路形成基板10上堆疊形成彈性膜5〇與下電極膜6〇,其 次,藉由在下電極膜60上圖案形成壓電體膜7〇及上電極膜 80’而形成壓電元件3〇〇(步驟SA1)。 此外,與步驟SA1同時,藉由在矽單結晶基板上實施各 向異1·生蝕刻,來製作包含:溝部2〇a、壓電元件保持部 24、導入路徑26及容器部21等之容器形成基板2〇(步驟 SA2)。其次’在容器形成基板2〇之上面形成第二配線 34(步驟 SA3)。 人在覆盍經過步驟SA1之流路形成基板上之塵電 兀件300的位置,對準黏合經過步驟SA3之容器形成基板 2〇(步驟SA4)。而後’藉由在包含矽單結晶基板之流路形 成基板10上實施各向異性蝕刻,而製造圖丨丨所示之壓力產 108199.doc 、:9 -45- 1308114 生室12、供給路徑14及連通部13等(步驟sa5)。而後,在 容器形成基板20之溝部20a之側面2〇b上接合半導體元件 200(步驟SA6)。其次,在第一、第二配線及半導體元件之 連接端子上析出鍍敷部,而電性連接半導體元件2〇〇與壓 電元件300(步驟SA7)。 藉由以上步驟,可製造安裝有半導體元件2〇〇之液滴噴 出頭1。 汁脚祝明容器形成基板20之製 其次,參照圖14A, 造步驟及半導體元件之安裝步驟。圖i4A〜i4E係對應於沿 著圖9之A_A線之概略剖面構造之圖。 首先,如圖14A所示,藉由蝕刻除去矽單結晶基板92〇之 圖示上面(+Z側面)之中央部,而形成溝部2〇a。具體而 言,首先熱氧化石夕單結晶基板92〇之表面,而形成氧化石夕 膜。其次,在石夕單結晶基板92〇之表面塗敷光阻,而在須 形成溝部2〇a之部分形成光阻之開…其次,以氣酸處 ▲ 一卩之開口 ,而在須形成溝部2〇a之部分形成氧化矽 :之開口邛。其次,將矽單結晶基板%〇浸潰於%重量 氧:鉀(K0H)水溶液中,進行自氧切膜之開口 之砂早結晶基板92G之各向異性㈣。由於氧化石夕 =刻停止器之功能,因此,_在貫穿 面予以Y止钱刻結束後,#度將硬單結晶基板920之表 面予以熱氧化,而形成氧化矽膜。 表 24。 肖由敍刻而形成容器部21及壓電元件保持部 I08199.doc -46- 1308114 其次,如圖MB所示,在矽單結晶基板92〇之上面形成第 一配線34。具體而言,首先在矽單結晶基板920之表面, 藉由自旋式塗敷法等塗敷給予觸媒之樹脂材料之液狀體。 其次,經由描繪有第二配線34圖案之遮罩,將樹脂材料予 以曝光、顯像。藉此,在矽單結晶基板92〇之表面將第二 配線3 4予以圖案化。 以金屬材料構成第二配線34情況下,藉由濺射器而形成 金屬膜,並藉由經由光阻遮罩之蝕刻予以圖案化。亦可藉 由經由矽遮罩之濺射法及噴墨法等,而直接描繪第二配線 34°藉由以上步驟而形成容器形成基板2〇。 其次,如圖14C所示,在覆蓋蝕刻加工前之流路形成基 板10上之壓電兀件300位置,對準黏合容器形成基板20。 以延伸汉置於流路形成基板丨0上之中央部之壓電元件300 之第一配線36,通過形成於容器形成基板2〇中央部之溝部 2〇a而露出之方式,預先將第一配線36予以圖案化後,配 置兩基板。其次,藉由在包含矽單結晶基板之流路形成基 板ίο上實施各向異性蝕刻,而製作壓力產生室12等。而 後,在容器形成基板2〇上接合柔性基板3〇,在流路形成基 板1〇上接合噴嘴基板16。 其次,如圖14D所示,在容器形成基板2〇之上面接合半 導體元件200。具體而言,首先在半導體元件2〇〇之下面中 央部塗敷包含熱可塑性樹脂材料之接合劑42。其次,將半 導體元件200之連接端子44s對準於第一配線%,將連接端 子44r對準於第二配線34,將半導體元件2〇〇加熱,同時對 108199.doc •47· 1308114 容器形成基板20加壓。此時,藉由調整接合劑42之塗敷量 及接合時之加熱、加壓量,而將連接端子44s與第一配線 36之間隙,及連接端子44r與第二配線34之間隙分別設定 成數#m〜10#m程度。而後,將全體冷卻,使接合劑42硬 化’將半導體元件200黏合於容器形成基板2〇之上面。亦 可將半導體元件200接合於容器形成基板2〇後,將容器形 成基板20黏合於流路形成基板10。 其次,如圖14E所示’在第一配線36、第二配線34及連 接端子44r,44s之表面析出鍍敷部46。具體而言,藉由以 下之處理程序而實施無電解電鑛。 首先,基於^南各配線及連接端子表面之浸潤性,而除 去多餘之目的,在含有〇.〇1〜之氟酸,及%之硫 酸之水溶液中浸潰1〜5分鐘。或是,亦可在〇.!〜〖〇%之氫氧 化鈉等之鹼基劑(alkali base)水溶液中浸潰1〜1〇分鐘。 其次’在將以氫氧化鈉基劑而pH9〜13之鹼性水溶液加溫 至20〜60°C中浸潰1秒鐘〜5分鐘,而除去表面之氧化膜。亦 可在將5〜30%硝酸作為基劑之pHl〜3之酸性水溶液加溫至 20〜60°C中浸潰1秒鐘至5分鐘。 其次,在含有氧化辞之pHll〜13之鋅酸鹽液中浸潰1秒鐘 ~2分鐘,將各配線及連接端子之表面替換成鋅。其次,在 5〜3 0 %之石肖酸水溶液中浸潰1〜6 0秒鐘,而剝離辞。再度於 鋅酸鹽液中改潰1秒鐘〜2分鐘,而使緻密之鋅粒子析出於 各配線及連接端子之表面。 其次,浸潰於無電解鎳電鍍液中,使鎳鍍敷部析出。使 108199.doc -48- 1308114 此種鍍敷部析出至2〜3〇 μιη程度之高度。此外,電鑛液係 將次亞磷酸作為還原劑之液,且為ΡΗ4〜5,液溫8G〜95。〇。 由於係次亞碟酸液,因此碟共析。 再者亦可次潰於替換金電鍍液中,而將鎳表面替換成 金。金形成0.05 μπι〜〇.3 μηι程度之厚度。此外,金液係使 用無氰基型,形成ΡΗ6〜8,液溫50〜80。(:,而浸潰υο分 鐘。 如此,在各配線及連接端子之表面析出鎳或鎳_金鍍敷 Ρ此外亦可在鎳-金配線上實施帶厚度之金鑛敷部。 此因,即使鍍敷部基底之各配線薄,藉由鍍敷部帶厚度, 而可減低電阻。 在各化學處理間進行水洗處理。水洗槽使用包括溢流構 造或QDR機構者,並自最下面進行氮(Ν2)起泡。起泡方法 有:在樹脂製之管等中開孔而流出氨之方法,及通過燒結 體等而流出氮之方法。藉由此等可在短時間進行非常有效 之沖洗。 藉由上述步驟,如圖丨2所示’在半導體元件200之連接 端子44r表面析出鍍敷部44a,在第二配線34表面析出鍍敷 部34a。此等鍍敷部4如及鍍敷部34a相互結合前,藉由使 兩鑛敷部生長,而電性連接連接端子44r與第二配線34。 同樣地’藉由析出於圖Η所所示之連接端子445表面之鑛 敷部44a,與析出於第一配線36表面之鍍敷部36a結合前, 使兩鍍敷部生長’而電性連接連接端子44s與第一配線 36。藉此,電性連接半導體元件2〇〇與壓電元件3〇〇。 108199.doc -49-
V 1308114 藉由以上步驟’形成本實施形態之液滴噴出頭。 如以上詳述’本實施形態之液滴噴出頭1之構造,係電 性連接於形成於流路形成基板1〇上面之壓電元件3〇〇之第 一配線36 ’形成於容器形成基板20上面之第二配線34,及 配置於容器形成基板20之側面20b之半導體元件200之連接 端子44 ’係藉由析出於各配線34,%及連接端子44之表面 之鍍敷部46而電性連接。 藉由此種構造,由於可對壓力產生室12上之第一配線36 及容器形成基板20上之第二配線34電性連接半導體元件 200因此’無須為了引線接合而設計纏繞引線之空間。 ' 因而,即使隨著噴嘴開口 15之窄間距化,而第一配線36窄 間距化,仍可確保與其第一配線36之電性連接,而安裝半 導體元件200。此外,與先前引線接合之安裝比較,亦可 進行短TAT、低成本及高良率之安裝。 此外,即使因製造誤差等而在半導體元件2〇〇之連接端 _ 子44與配線34, 36之間產生位置偏差,仍可藉由使鍍敷部 46析出而確保電性連接。此外,由於不在容器形成基板 之側面20b上形成配線,因此無須使用喷塗器等特殊之塗 敷裝置及特殊之曝光技術等。由於藉由安裝半導體元件 200即可完成全部之配線連接,因此可簡化製造步驟。 且由於本實施形態之液滴噴出頭i,容器形成基板之 側面20b形成傾斜面,因此與側面2〇15係垂直面時比較,可 輕易對側面20b加壓半導體元件200。因此,可輕易安裝半 導體元件200。 I08I99.doc •50- 1308114 藉由本實施形態之液滴噴出頭1,可將噴嘴開口 15予以 窄間距化,使用該液滴喷出頭1而製诰驻要士 <衣宜日ΤΓ,可實現裝 置之高度精密化及微細化。 ~ 此外,藉由本實施形態之安裝構造,可確實電性連接階 • 段狀體之下段面之配線36及上段面之配線34與半導體元件 200,因此除液滴喷出頭之外,即使在其他裝置中,=可 對階段狀體安裝半導體元件,而可對電子 7电千機益、輸送機器 及印刷機器等廣泛應用。 鲁(第四種實施形態) 參照圖15至圖17說明本發明之液滴嘴出頭之第四種實施 形態。圖1 5係顯示第四種實施形態之液滴噴出頭之立體構 - 造圖,圖16係自下側觀察液滴噴出頭之立體構造圖之一部 分中斷圖’圖17係沿著圖15之以線之剖面構造圖。 如圖17所示’本實施形態之液滴喷出頭⑽將功能液形 成液滴狀而自噴嘴噴出。液滴喷出頭丨之構造包含:連通 鲁於噴出液滴之噴嘴開口 15之壓力產生室(第—構件)Η ;配 置於壓力產生室12之上面,而使壓力產生室丄2產生壓力變 化之壓電元件(驅動元件)3〇〇 ;配置於壓力產生室12之上 面,而覆蓋壓電元件300之容器形成基板(保護基板,第二 冓牛)〇,及配置於容器形成基板2〇之上面,而驅動壓電 7L件300之半導體元件2〇〇。再者,液滴喷出頭1之動作藉 由連接於半導體元件200之省略圖示之外部控制器而控 制。 如圖16所不,在液滴喷出頭1之下側(-Z側)安裝有喷嘴基 108199.doc 1308114 板丨6。喷嘴基板16中,在Y軸方向上排列而設有喷出液滴 之數個噴嘴開口 15。本實施形態將排列於噴嘴基板“上之 數個區域之一群噴嘴開口 15分別稱為:第一噴嘴開口群 15Α、第二噴嘴開口群丨5Β、第三噴嘴開口群15C及第四噴 嘴開口群15D。 第一噴嘴開口群15A與第二噴嘴開口群15B並列配置於χ 軸方向。第三喷嘴開口群15C設於第一噴嘴開口群15八之 +Υ側,第四喷嘴開口群15D設於第二噴嘴開口群15;8之+¥ 側。第三喷嘴開口群15C與第四噴嘴開口群15D並列配置 於X軸方向。 圖16中顯示各喷嘴開口群i 5 A〜i 5 D分別藉由6個喷嘴開 口 15而構成,不過,實際上各喷嘴開口群如藉由72〇個程 度之噴嘴開口 1 5而構成。 在噴嘴基板16之上側(+Z側)配置有流路形成基板1〇。流 路形成基板10之下面與喷嘴基板16如經由接合劑及熱熔敷 膜等而固定。流路形成基板10可由矽、玻璃及陶瓷材料等 而構成,本實施形態之情況係藉由矽而形成。在流路形成 基板ίο之内側形成有自纟中央部延伸於又方向之數個隔壁 11。隔壁11係藉由各向異性蝕刻而局#除去流路形成基板 ίο之母材之矽單結晶基板而形成。藉由隔壁u,而在流路 形成基板ίο中劃分形成數個平面觀察大致梳齒狀之開口區 域。此等開口區域中,延伸於义轴方向而形成之部分被喷 嘴基板16舆振動板4〇〇包圍,而構成壓力產生室(第一構 β力產生至12收容功能液,藉由液滴噴出頭】動作 108199.doc -52- 1308114 時施加之壓力,而自喷嘴開口 15噴出功能液。 各壓力產生室12對應於數個噴嘴開口 15而設置。亦即, 壓力產生室12以對應於構成第—〜第四噴嘴開口群 15A〜15D之數個嘴嘴開π15之方式,數個並列設於γ軸方 向。對應於第一喷嘴開口群15Α而數個形成之壓力產生室 12構成第一壓力產生室群12Α,對應於第二喷嘴開口群 15Β而數個形成之壓力產生室12構成第二壓力產生室群 12Β ’對應於第三噴嘴開口群15C而數個形成之壓力產生 室12構成第三壓力產生室群12C,對應於第四喷嘴開口群 15D而數個形成之壓力產生室12構成第四壓力產生室群 ―。第-壓力產生室群12A與第二壓力產生室群ΐ2β並列 配置於X軸方向,在此等之間形成有延伸於γ軸方向之隔 壁跳。同樣地,第三壓力產生室群咖與第四壓力產生 室群咖並列配置於X轴方向,在此等之間亦形成有延伸 於Y軸方向之隔壁10K。 此外’形成於流路形成基板1G之平面觀察大致梳齒狀之 開口區域中’延伸於圖示γ方向而形成之部分構成容器 L形成第-壓力產生室群12Α之數個壓力產生室Η中之 基板外緣部側(+Χ側)之端部連接於上述之容器丨。容器 100係預備性保持供給至壓力產生室12之功能液者,且成 為構成第—Μ力產生室和Α之數《力產生室12之丘用 :功能液保持室(墨室)。各個第二、第三、第四壓力產生 室群I2B,12c,12D中亦連财與上述㈣之容器_,而 構成供給至各㈣力產生室群ΐ2β〜㈤之功能液之暫時貯 108299.doc -53- 1308114 存部。 一如圖17所示,容器100包含:形成於容器形成基板2〇之 容器部21,及形成於流路形成基板1〇之連通部13。連通部 U包括將容器部21連接於各個壓力產生室12之功能。在容 器形成基板20之外側(與流路形成基板1〇相反侧),接合有 隹且.达封膜31與固定板32而構成之柔性基板柔性基 板3〇中,配置於内側之密封膜3 1包含剛性低而包括撓曲性 之材料(如厚度為6 μπι程度之聚硫化苯膜)^另外,配置於 外側之固定板32包含金屬等之硬質材料(如厚度為3〇 μιη程 度之不銹鋼)。固定板32中,切開對應於容器1〇〇之平面區 域而形成有開口部33。藉由此種構造,容器1〇〇之上部僅 以包括撓曲性之密封膜31密封,而成為可藉由内部壓力之 變化而變形之撓曲部22。此外’在柔性基板30中形成有供 給功能液至容器100用之功能液導入口 25。在容器形成基 板20上形成有連通其功能液導入口 25與容器1〇〇之導入路 徑26。 自功能液導入口 25導入之功能液’經過導入路徑26而流 入容器100,進一步經過供給路徑14,而供給至構成第一 壓力產生室群12Α之數個壓力產生室12。於壓電元件300驅 動時,可能因功能液流動及周圍之熱等,而在容器1 〇〇之 内部產生壓力變化,不過,由於容器100之撓曲部22撓曲 變形,而吸收其壓力變化,因此在容器1 00内始終保持一 定之壓力。 另外,在流路形成基板10之圖示上面側(+Ζ側),配置有 108199.doc • 54· 1308114 振動板400。振動板400包括自流路形成基板1〇側起,依序 堆疊.彈性膜50與下電極膜60之構造。配置於流路形成基 板1 0側之彈性膜50如包含厚度為丨〜2 度之氧化矽膜, 下電極膜60如包含厚度為〇.2 μηι之金屬膜。本實施形態 中,下電極臈60作為配置於流路形成基板1〇與容器形成基 板20間之數個壓電元件300之共用電極之功能。 在振動板400之圖式上面側(+ζ側),配置有使振動板4〇〇 變形用之壓電元件則。壓電元件包括自下電極膜義 起,依序堆疊··壓電體膜70與上電極臈8〇之構造。壓電體 膜70如包含厚度為丨μηι程度之ρζτ膜等,上電極膜如包 含厚度為0· 1 μιη程度之金屬膜。 壓電元件300之概念,哈厥垂
壓電元件300(壓電體膜7〇及上電極膜8〇) nltbi cm . _ 4 isrr. « - 以對應於數個
電70件群;以對應於構成第 開口 15之方式’數個並列於 群壓電元件300稱為第二 & ’數個並列於 二壓電元件群。 之各個喷嘴開口 15之方式,數也 一群壓電元件300稱為第—壓電 二噴嘴開口群15B之各個噴嘴開 Y軸方向而設置之一群懕雷&从 108199.doc 1308114 广將對應於第三喷嘴開口群之一群壓電元 壓電元件群,將對應於第四喷嘴開口群之-群壓電元= 為第四壓電元件群。上述B _从 件稱 成弟一壓電疋件群與第二壓電元件 群並列配置於X軸方向,同# τ 第二壓電元件群與第四 壓電兀件群並列配置於X軸方向。 以覆蓋壓電元件則之方式,在流路形成基板之圖干 上面側(+Ζ侧)配置有容器形成基板(保護基板,第二構 件)2〇。由於容器形成基板2〇係與流路形成基㈣一起, 構成液滴喷出則之基體之構件,因&,其構成材料宜使 用包括與流路形成基板1〇大致相同熱膨腾率之剛性材料。 本實施形態之情況’由於流路形成基板U)包切,因此, 適合使用與其相同材料之守單結晶基板。碎基板可藉由各 向異性蝕刻而輕易地實施高度精密之加工,因而,包括可 輕易形成下述之壓電元件保持部24之優點。與流路形成美 板10同樣地’亦可使用玻璃及陶£材料等而構成容器料 基板2 0。 容器形成基板20上設有密閉密封壓電元件3〇〇之密封部 23。本實施形態中,將密封第一壓電元件群之部分作為第 —密封部23Α,將密封第二壓電元件群之部分作為第二密 封部23Β。同樣地,將密封第三壓電元件群之部分作為第 ^密封部,將密封第四壓電元件群之部分作為第四密封 邛。达封部23中設有包含延伸於圖17之紙面垂直方向之平 面觀察大致矩形狀凹部之壓電元件保持部(元件保持 部)24。壓電元件保持部24在壓電元件3〇〇之周圍確保不阻 108199.doc •56- 1308114 礙壓電元件300運動程度之空間,並且包括密封其空間之 功能。壓電元件保持部24形成壓電元件3〇〇中至少可密封 壓電體膜70之尺寸。此外,壓電元件保持部24亦可各個壓 電元件300劃分。 如此,容器形成基板20包括作為自外部環境遮斷壓電元 件300之保護基板之功能。藉由容器形成基板2〇密封壓電 兀件300,可防止因外部之水分等造成壓電元件3〇〇之特性 惡化等。此外,本實施形態中,係僅將壓電元件保持部24 之内部形成密封狀態,不過,亦可將其内部形成真空,或 藉由氮或氬等氣氛而將壓電元件保持部24内保持在低濕 •度。藉由此等之構造,可更有效防止壓電元件3〇〇之惡 化0 在容器形成基板20之第一密封部23A與第二密封部23B 之間設有貫穿容器形成基板20之溝部2〇a。流路形成基板 10之上面通過溝部20a而露出於外部,自露出之流路形成 φ 基板10上面至容器形成基板2〇之密封部23上面形成階差 部0 容器形成基板20之溝部20a之側面20b形成傾斜面。特別 是以面方位(1,0, 〇)之矽基板構成容器形成基板2〇,並以 KOH等之鹼性溶液濕式蝕刻矽基板時,可藉由各面方位之 姓刻率之差異,而將溝部2〇a之側面20b形成約54。之傾斜 面。 在谷器形成基板2 0上面之溝部2 0 a側之端部形成有第一 配線234,在容器形成基板20下面之溝部20a侧之端部形成 I08199.doc •57- 1308114 有第三配線236。此外’自第二配線234之溝部20a侧之端 部至第三配線236之溝部20a側之端部,在容器形成基板2〇 之側面形成有第四配線235。另外,由於容器形成基板之 側面形成傾斜面,因此與其侧面係垂直面時比較,可輕易 形成第三配線236。另外’圖17中,係連結各配線之間, 不過’亦可在各配線之間形成數μηι〜1 〇 μιη程度之間隙。 此外,第二配線234、第三配線236及第四配線235形成與 後述之第一配線237同數’並與第一配線237相同配置於Υ 方向位置。 圖17所示之第二配線234、第三配線236及第四配線235 須由給予觸媒之樹脂材料而構成。具體而言,係由鈀(pd) 之微粒子分散之感光性樹脂材料而構成。此時,僅藉由光 蝕刻即可形成第二配線234、第三配線236及第四配線 235。亦即’藉由在容器形成基板2〇之上面及側面塗敷樹 月曰材料,並進行曝光及顯像,可將第二配線234及第四配 線235予以圖案化。再者,藉由在容器形成基板20之下面 塗敷樹知材料,並進行曝光及顯像,可將第三配線236予 以圖案化。 另外’第二配線234、第三配線236及第四配線235亦可 '銅、錄、金、銀等金屬材料而構成。但 疋將&屬材料予以圖案化時,需要將光阻作為遮罩之蝕 刻製造步驟複雜。反之,以給予觸媒之感光性樹脂材料 構成時,僅藉由光蝕刻即可將第二配線234及第四配線23 5 予以圖案化,而可簡化製造步驟。 108199.doc
-58 - 1308114 另外,在容器形成基板2〇之圖示上面側(+Z側),以面朝 下之狀態配置有半導體元件200。半導體元件2〇〇如包含電 路基板或包含驅動電路之半導體積體電路(1C)而構成。如 圖15所示’本實施形態為了驅動第一〜第四壓電元件群, 而配置有4個半導體元件200A〜200D。 此外,在半導體元件200之圖示下面侧(-Z侧)之周緣部設 有數個連接端子44。連接端子44由鋁、鎳-鉻、銅、鎳、 金、銀等金屬材料而構成。在半導體元件2〇〇 A之-X側之端 籲 部’為了用於與壓電元件電性連接,而以與第二配線234 相同間距地整齊配置與第二配線234同數之連接端子44。 • 此外’在半導體元件200A之+X側之端部,形成有用於與 . 外部控制器電性連接之連接端子44。 在圖17所示之半導體元件2〇〇之圖示下面側(_z側)之中央 部’配置有包含聚醯亞胺等熱可塑性材料之接合劑42。藉 由將半導體元件200加熱,且加壓於容器形成基板2〇,而 秦將半導體元件2〇〇黏合於容器形成基板20之上面。此時, 藉由調整配置於半導體元件2 〇 〇下面之接合劑量及接合時 之加熱、加壓量,而在連接端子44與第二配線234之間形 成數μιη〜1 〇 μϊη程度之間隙。 如此,在連接端子44與第二配線234之間存在間隙。此 外,f時亦在各配線之間形成數μηι〜1〇 μιη程度之間隙, 特別是極可能在以銳角連結之第四配線2 3 5與第三配線咖 之間形成間隙。且構成各配線之給予觸媒之樹脂材料 絕緣性材料。因此,在上述狀態下,未電性連接半導體元 1〇8l99.d〇c
-59- 1308114 件200與壓電元件300。 a因此’在第-〜第三配線及連接端子之表面析出有鑛敷 具體而言,在連接端子44之表面析出有錢敷部 勝在第二配線⑶之表面析出有鍍敷部加,在第四 配線235之表面析出有鏟敷部235”在第三配線咖之表面 析出有鑛敷部236a。以給?觸媒之樹脂材料而構成之各配 線對其觸媒析出有鍍敷部。此等鍍敷部246係由銅、鎳及
金等金屬材料而構成。亦可在各配線及連接端子之表面析 出不同材料之鍍敷部。 圖1 8係第四種實施形態之半導體元件之安裝構造之說明 圖’且係圖17之B部之放大圖。如圖18所示,在半導體元 件2〇〇之連接端子44表面析出有鍍敷部24扣, -之表面析出有鑛敷一藉由生長之錄敷部24J 234a結合,電性連接連接端子44與第二配線234,而安裝 半導體元件200。同樣地’析出、生長於圖17所示之第二 配線234表面之鍍敷部234a’與析出、生長於第四配線235 表面之鍍敷部235a結合,而電性連接第二配線234與第四 配線235。此外’析出、生長於第四配線奶表面之鍵敷部 235a與析出、生長於第三配線236表面之鍍敷部236&結 。,而電性連接第四配線23 5與第三配線23 6。藉此,電性 連接半導體元件200與第三配線236。 延伸s又置第二配線234至與半導體元件2〇〇之連接端子44 相對之位置,並且在連接端子44表面形成朝向其第二配線 234而突出之導電性突起。導電性突起藉由鋁、鎳-鉻、 108199.doc -60- 1308114 銅、錄、金、銀等之金屬材料,形成高度數μηι〜1()
度。以導電性突起之前端抵接於第二配線234之方式,將 半導體元件200加壓於容器形成基板上,並以接合劑42黏 合半導體元件200。亦可在導電性突起之前端與第二配線 234之間有若干間隙。藉由此種構造,可使析出於導電性 突起及第二配線234之鍍敷部確實結合。藉此,可確實電 性連接半導體元件200之連接端子44與第二配線234,而可 提高電性連接之可靠性。 另外,構成形成於流路形成基板10之壓電元件3〇〇之上 電極膜80之端部,延伸設置至容器形成基板2〇中之壓電元 件保持部24之溝部20&側之端部,而構成第一配線237。另 外,第一配線237亦可延伸設置至通過溝部2〇a而露出之流 路形成基板10之上面。第一配線237係由鋁、鎳_鉻、銅、 鎳金、銀等金屬材料而構成,不過與上述第二〜第四配 線234〜236同樣地’亦可由給予觸媒之感光性樹脂材料而 構成另外,在流路形成基板1 0上,大致板狀地配置有下 電極膜6〇情況下’係在其下電極膜60與第一配線237之間 配置有防止兩者短路用之絕緣膜_。此外,除如此延伸 設置上電極膜8G之外,亦可在流路形成基板10上形成與上 電極膜8G電性連接之電極配線,將電極配線延伸設置至壓 電兀件保持部24之溝部2〇&側之端部,而構成第一配線 237。 電f·生連接析出於谷器形成基板2〇之第三配線⑽之鍍敷 P 236a與"IL路形成基板1〇之第一配線a?。電性連接係藉 108199.doc
•61 · 1308114 由在兩者間配置各向異性導電膜(ACF)5〇〇而實現。各向異 性導電膜500係使導電性粒子分散而形成於熱硬化性樹脂 者。藉由導電性粒子進入容器形成基板2〇之鍍敷部23以與 流路形成基板10之第一配線237之間,不致與鄰接之配線 紐路而可電性連接兩者。藉由以上步驟安裝流路形成基板 10與容器形成基板20,而電性連接形成於流路形成基板1〇 之壓電元件300與安裝於容器形成基板2〇之半導體元件 200。 藉由圖17所示之液滴喷出頭丨喷出功能液之液滴時,藉 由連接於該液滴噴出頭1之外部控制器(省略圖示),而驅動 連接於功能液導入口 2 5之圖上未顯示之外部功能液供給裝 置。自外部功能液供給裝置送出之功能液經由功能液導入 口 25而供給至容器1〇〇後,填滿至喷嘴開口 15之液滴噴出 頭1之内部流路。 此外,外部控制器經由軟式基板(圖上未顯示)而傳送驅 動電力及指令信號至安裝於容器形成基板2〇上之半導體元 件200。接收指令信號等之半導體元件200依據來自外部控 制器之指令,而將驅動信號傳送至各壓電元件3〇〇 ^如 此’施加電壓至被下電極膜60與上電極膜80夾著的壓電體 膜70,而在鄰接於壓電體膜70之下電極膜60及彈性膜5〇上 產生變位’各壓力產生室12之容積藉由該變位而變化,内 部壓力提高,而自噴嘴開口 1 5喷出液滴。 其次’參,日,?、圖19之流程圖及圖2 0 A〜2 0 G之剖面步驟圖, 來說明液滴噴出頭之製造方法。 108199.doc -62- 1308114 首先’參照圖19及圖17說明液滴喷出頭之製造步驟概 要。 製造液滴喷出頭時,首先,在圖17所示之蝕刻加工前之 抓路形成基板1 〇上堆疊形成彈性膜5〇與下電極膜6〇,其 次,藉由在下電極膜60上圖案形成壓電體膜7〇及上電極膜 80’而形成壓電元件3〇〇(步驟SA1)。 另外,與步驟SA1同時,製作容器形成基板。首先,藉 由在矽單結晶基板上實施各向異性蝕刻,而形成:溝部 2〇a、壓電元件保持部24、導入路徑26及容器部21等(步驟 SA2)。其次’在容器形成基板2〇之上面形成第二配線 234,並在側面形成第四配線235,在下面第三配線236(步 驟SA3)。此外’在容器形成基板2〇之上面接合半導體元件 200(步驟SA4)。使鍍敷部析出於第二〜第四配線及半導體 元件之連接端子上’而導通連接半導體元件2〇〇與第三配 線236(步驟SA5)。 其次’在覆蓋經過步驟SA1之流路形成基板1〇上之壓電 兀件300的位置’對準黏合經過步驟SA5之容器形成基板 20(步驟SA6)。此時,如圖2〇F所示,以樹脂2〇1密封半導 體元件200之周圍(步驟SA7)。而後,藉由在包含矽單結晶 基板之流路形成基板1〇上實施各向異性蝕刻,而如圖17所 示’製造.壓力產生室12、供給路徑14及連通部13等(步 驟 SA8)。 藉由以上步驟’可製造安裝有半導體元件200之液滴喷 出頭1。 108199.doc •63 - 1308114 其次,參照圖20A〜20G,詳細說明容器形成基板之 步驟(SA2, SA3)、半導體元件之安裝步驟(sa4,从5)及'容 器形成基板之安裝步驟(SA6)。圖2〇A〜2〇g所示之各圖係 對應於沿著圖15之A-A線之概略剖面構造之圖。 首先,如圖20A所示,藉由餘刻除去石夕單結晶基板咖之 圖示上面(+Z側面)之中央冑,而形成溝部2〇a。且體而 言,首先熱氧化石夕單結晶基板92〇之表面,而形成氧化石夕 膜。其次’在石夕單結晶基板92〇之表面塗敷光阻,藉由光 蝕刻而在須形成溝部20a之部分形成光阻之開口部。其 次’以氟酸處理光阻之開σ部’㈣成氧切膜之開口、 部。其次,將梦單結晶基板92〇浸潰於^重量%程度之氮 氧化卸(ΚΟΗ)水溶液中,進行自氧化石夕膜之開口部露出之 石夕單結晶基板920之各向異性钱刻。由於氧化石夕膜作為蝕 刻停止器之功能’ S此’钱刻在貫穿石夕單結晶基板92〇處 停止。蝕刻結束後,再度將矽單結晶基板92〇之表面予以 熱氧化’而形成氧化石夕臈。 同樣地,藉由蚀刻而形成容器部21及壓電元件保持部 24 〇 其次,如圖20Β所示,在石夕單結晶基板92〇之上面形成第 二配線234,並在溝部20a之側面2〇b上形成第四配線235。 具體而言,首先在矽單結晶基板92〇之上面及溝部2〇&之側 面20b,II由自旋式塗敷法及喷塗法等塗敷給予觸媒之樹 脂材料之液狀體。其次,經由描繪有第二配線234及第四 配線235圖案之遮罩’將樹脂材料予以曝光、顯像。藉 108199.doc • 64 - 1308114 此’在矽單結晶基板920之上面,冑第二配線234予以圖案 化’在側面將第四配線235予以圖案化。 其次,藉由與上述相同之方法,在矽單結晶基板92〇之 '了面形成第三配線236。具體而言,首先切單結晶基板 920之下面,藉由自旋式塗敷法及噴塗法等塗敷給予觸媒 之樹脂材料之液狀體。其次,經由描繪有第三配線咖圖 案之遮罩,將樹脂材料予以曝光、顯像。藉此,在矽單結 晶基板920之下面,將第三配線236予以圖案化。 另外以金屬材料構成各配線情況下,藉由減射器而形 成金屬膜,並藉由經由光阻遮罩之蝕刻予以圖案化。此 • 外,亦可藉由經由矽遮罩之濺射法及噴墨法等,而直接描 • 繪第二配線234。藉由以上步驟而形成容器形成基板20。 其次,如圖20C所示,容器形成基板2〇之上面接合半導 體元件200。具體而言,首先在半導體元件2〇〇之下面中央 塗敷包含熱可塑性樹脂材料之接合劑4 2。其次,將半導 _ 體70件200之連接端子44對準於容器形成基板2〇之第二配 線234,將半導體元件2〇〇加熱,同時對容器形成基板2〇加 壓。此時,藉由調整接合劑之塗敷量及接合時之加熱、加 Μ ΐ ’而將連接端子44與第二配線234之間隙設定成數 μηι〜10 μπι程度。而後,藉由將全體冷卻,使接合劑42硬 化,而將半導體元件200黏合於容器形成基板別之上面。 其次’如圖20D所示’在第二配線234、第三配線236、 第四配線235及連接端子44之表面析出鍍敷部246。具體而 s ’ It由以下之處理程序而實施無電解電锻。 108199.doc -65 - 1308114 首先’基於提咼各配線及連接端子表面之浸潤性,而除 去多餘之目的’在含有0.01〜0.1〇/〇之氟酸,及〇 〇1〜1%之硫 酸之水溶液中浸潰1〜5分鐘。或是,亦可在〇1〜1〇%之氯氧 • 化鈉等之鹼基劑水溶液中浸潰1〜1 0分鐘。 - 其次’在將以氫氧化鈉基劑而pH9〜13之鹼性水溶液加溫 至20〜60 C中浸潰1秒鐘〜5分鐘,而除去表面之氧化膜。亦 可在將5〜30%確酸作為基劑之pH 1〜3之酸性水溶液加溫至 20〜60°C中浸潰1秒鐘至5分鐘。 鲁 其次,在含有氧化鋅之PH11〜13之鋅酸鹽液中浸漬i秒鐘 〜2分鐘,將各配線及連接端子之表面替換成鋅。其次’在 . 5〜30%之硝酸水溶液中浸潰1〜60秒鐘,而剝離鋅。再度於 鋅酸鹽液中浸潰1秒鐘〜2分鐘,而使緻密之鋅粒子析出於 各配線及連接端子之表面。 其次,浸潰於無電解鎳電鍍液中,使鎳鍍敷部析出。使 此種鍍敷部析出至2〜30 μπι程度之高度。此外,電鍍液係 φ 將次亞磷酸作為還原劑之液,且為ΡΗ4〜5,液溫80〜95〇c。 由於係次亞磷酸液’因此磷共析。 再者,亦可浸潰於替換金電鍍液中,而將鎳表面替換成 金。金形成0·05 μιη〜〇.3 μιη程度之厚度。此外,金液係使 用無氰基型,形成ρΗ6〜8,液溫5〇〜8〇β(:,而浸漬卜3〇分 鐘。 ' 立如此,在各配線及連接端子之表面析出鎳或鎳_金鍍敷 f5此外亦可在鎳-金配線上實施帶厚度之金錢敷部。 因卩使鍍敷部基底之各配線薄,藉由鍍敷部帶厚度, 108199.doc
-66- 1308114 而可減低電阻。 在各化學處理間進行水洗處理。水洗槽使用包括溢流構 ^或QDR機構者,並自最下面進行氮(n2)起泡。起泡方法 有:在樹脂製之管等中開孔而流出氮之方法,及通過燒結 體等而流出氬之方法。藉由此等可在短時間進行非常有效 之沖洗。 藉由上述步驟,如圖18所示,在半導體元件200之連接 端子44表面析出鍍敷部244a,在第二配線234表面析出鍍 敷部234a。此等鍍敷部244a及鍍敷部234a相互結合前,藉 由使兩錢敷部生長,而電性連接連接端子44與第二配線 234。同樣地’在析出於圖17所示之第二配線234表面之鍍 敷部234a、析出於第四配線235表面之鍍敷部235a及析出 於第三配線236表面之鍍敷部236a結合前,藉由使各鍍敷 部生長’而電性連接第二配線234、第四配線235及第三配 線236 °藉由以上步驟而電性連接半導體元件2〇〇與第三配 線 2 3 6 〇 其次,如圖20E所示,將容器形成基板2〇安裝於流路形 成基板10上。亦即,電性連接析出於容器形成基板2〇中之 第三配線236表面之鍍敷部236a及形成於流路形成基板⑺ 之第一配線237,而機械性連接兩基板。具體而言,係在 成為電性連接部之鍍敷部236a與第一配線237之間配置各 向異性導電膜500,並且在機械性連接部上塗敷熱硬化性 接合劑501。將容器形成基板2〇加熱,並向流路形成基板 1〇擠壓。藉此,電性連接鍍敷部236a與第一配線237之 I08199.doc •67- 1308114 間,並且熱硬化性接合劑5〇1硬化,而機械性連接兩基 板。 士其次,如圖20F所示,密封半導體元件2〇〇。藉由下述之 机路形成基板1G之壓力產生室12等之製作步驟,與流路形 成基板10—起將容器形成基板2〇及半導體元件2〇〇浸潰於 蝕刻液中。為了保護半導體元件200避免受到其蝕刻液影 "而岔封半導體元件200。密封時須採用熱硬化性樹脂 鲁等之樹脂材料20b具體而言,只須將黏合之容器形成基 板20及流路形成基板1〇配置於模型内,而在半導體元件 2〇〇周圍將樹脂材料2〇1射出成型即可。如此密封半導體元 ' 件200時,於液滴噴出頭完成後,亦可保護半導體元件2〇〇 - 避免受到光等有害環境之影響。不過環境條件上無問題 時’亦可於液滴噴出頭完成後除去密封樹脂。 其次,如圖20G所示,藉由在包含矽單結晶基板之流路 形成基板10上實施各向異性餘刻,而製作壓力產生室12 φ 等。該姓刻之具體方法與容器形成基板20之蝕刻方法相 同。而後,在容器形成基板20上接合柔性基板3〇,在流路 形成基板10上接合喷嘴基板16。亦可在流路形成基板1〇上 製作壓力產生室12等之後,與容器形成基板2〇連接。 藉由以上步驟,形成本實施形態之液滴噴出頭。 如以上詳述’本實施形態之液滴喷出頭1之構造,係夢 由析出於各配線及連接端子44表面之鑛敷部246導通連 接:半導體元件200之連接端子44,形成於容器形成基板 20上面之第二配線234,形成於下面之第三配線236與形成 108199.doc -68- 1308114 於側面20b之第四配線235,並導通連接析出之鍍敷部施 與導通連接於流路形成基板之壓電元件3GG之第-配線 237 ° 藉由此種構造,無須如藉由引線接合而連接半導體元件 200與第-配線237時,設計纏繞引線之空間。因而,即使 隨著喷嘴開口 15之窄間距化,而第-配線237窄間距化, 仍可確保與其第-配線237之電性連接,而安裝半導體元 件200。此外,與先前引線接合之安裝比較,亦可進行短 TAT、低成本及高良率之安裝。 此外,即使在連接端子44與配線234之間及配線相互間 有位置偏差及間隙,仍可使鍍敷部246析出、生長及結合 而確保電性連接。此外’可同時實施半導體元件2〇〇之安 裝及各配線之電性連接,而簡化製造步驟。此外,即使形 成基底之各配線薄,藉由將鍍敷部246帶厚度,仍可減低 電阻。 _ 形成於流路形成基板10之壓電元件3〇〇中要求高度精 雄仁疋,使壓電元件3〇〇浸潰於電鑛液中時,可能因電 鍍液中包含之鈉等引起遷移等,而降低電性可靠性。為了 保護壓電元件3〇〇避免受到電鍍液影響而樹脂密封時,製 造步驟複雜化。 反之,本實施形態僅在容器形成基板20上析出鍍敫部 246即可,而無須將形成於流路形成基板ι〇之壓電元件mo 浸潰於電鍍液中。因此,可避免電鍍處理影響到要求高度 精密之壓電元件300,而可提高液滴噴出頭i之電性可靠 108199.doc -69. 1308114 性。此外’與進行引線接合之先前技術同樣地,只須形成 流路形成基板ίο即可’因此,無須重新設計流路形成基板 1〇,亦無須變更製程。因此可降低製造成本。 本實施形態可提供將喷嘴開口丨5予以窄間距化之液滴喷 出頭1,使用該液滴噴出頭1而製造裝置時,可實現裝置之 高度精密化及微細化。 此外,藉由本實施形態之安裝構造,可確實電性連接階 差下部之配線237與階差上部之半導體元件2〇〇,因此除液 籲滴喷出頭之外,即使在其他裝置中,亦可經由階差部而安 裝’而可對電子機器、輸送機器及印刷機器等廣泛應用。 . (第五種實施形態) 其次,使用圖21A〜21C及圖22A〜22D,說明本發明之液 滴喷出頭之第五種實施形態。 圖21A係第五種實施形態之液滴喷出頭之說明圖,且係 相田於圖17之C部之部分放大圖。顯示於圖2ia之第五種 φ 實施形態之液滴噴出頭,係由數個傾斜面構成容器形成基 板2〇之側面,此與由i個傾斜面構成之第四種實施形態不 同。另外’就與第四種實施形態相同之構造部份,省略其 詳細之說明。 顯示於圖21A之第五種實施形態之液滴噴出頭,係由數 個彳員斜面構成形成於容器形成基板2〇之溝部之側面 20b。亦即,朝向上側之第一傾斜面11〇配置於容器形成基 板2〇之上側,朝向下側之第二傾斜面120配置於容器形成 基板20之下側。另外,以面方位(1,〇, 〇)之矽基板構成容 108I99.doc
-70- 1308114 器形成基板20,藉由以K〇H等之鹼性溶液濕式蝕刻矽基 板,可形成第一傾斜面110及第二傾斜面12〇均約54。之傾 斜面。在第一傾斜面11〇之表面形成第四配線235a,在第 '一傾斜面120之表面形成第四配線235B。 圖2 1B係第五種實施形態之液滴噴出頭之第一變形例。 第一變形例之朝向上側之第一傾斜面丨1〇係由角度不同之 數個傾斜面(緩斜面111及急斜面112)構成,各傾斜面ηι, 修 n2配置於容器形成基板20之上側。此外,朝向下側之第 一傾斜面120亦由角度不同之數個傾斜面(緩斜面}2丨及急 斜面122)構成,各傾斜面121,122配置於容器形成基板2〇 • 之下側。以鄰接之傾斜面之内角為90。以上之方式而配置 • 各傾斜面,並以鈍角連結容器形成基板20之上面與下面。 在第一傾斜面no之表面形成有第四配線235A,而在第二 傾斜面120之表面形成有第四配線235B。 圖21C係第五種實施形態之液滴噴出頭之第二變形例。 鲁 第一變形例中,容器形成基板2〇之上面與下面以包括半圓 狀之剖面之曲面13 0連結。此時亦係朝向上側之第一傾斜 面110配置於容器形成基板2〇之上側,朝向下側之第二傾 斜面120配置於谷器形成基板2〇之下側。並在曲面I%之表 面形成有第三配線13 5。 圖22A〜22D係第五種實施形態之第一變形例之液滴喷出 頭之製造步驟圖。製造圖21B所示之第一變形例之液滴喷 出頭時,首先,如圖22A所示,在容器形成基板2〇之上面 形成遮罩118,在下面形成遮罩12^而後,與第四種實施 108199.doc •71 - 1308114 形1樣^ ’對容器形成基板2G進行濕式_。濕式钱刻 係在時間官理下進行,並於連續於容器形成基板之上面 而形成有緩斜面⑴’連續於下面而形成有緩斜面m時結 束。如此’可形成圖21A所示之包含約54。之傾斜面之容器 形成基板20。
其次’如圖22B所示,自容器形成基板20之上面至緩斜 面ill而形成新的遮罩119,並自下面至緩斜面121而形成 新的遮罩129°再度開始上述之濕式㈣。㈣式餘刻亦 在時間管理下進行,並於連續於上狀緩斜面lu而形成 有急斜面112 ’連續於下側之緩斜面121而形成有急斜面 122時結束。藉由以上步驟而形成圖21B所示之第一變形例 之容器形成基板20。 其次,如圖22C所示,自容器形成基板2〇之上面至第一 傾斜面11〇,而形成第二配線234及第四配線235a。具體而 言,係塗敷給予觸媒之感光性樹脂材料後,將容器形成基 板2。之上面及側面予以曝光。此時,為了將容器形成基: 之側面正確地曝光,需要調整曝光裝置之焦點深度。但 是,由於第五種實施形態之容器形成基板2〇之側面係由朝 上側之第一傾斜面110及朝下侧之第二傾斜面12〇構成,因 此與容器形成基板20之上面一起,僅將第一傾斜面11〇曝 光即可。而後,藉由進行顯像而形成第二配線234及第四 配線235A。 其次,如圖22D所示,自容器形成基板2〇之下面至第二 傾斜面120,而形成第三配線236及第四配線235B。具體而 108l99.doc •72- 1308114 言’塗敷給予觸媒之感光性樹脂材料後,將容器形成基板 20之下面及侧面予以曝光。此時,與容器形成基板20之下 面一起,僅將第二傾斜面120曝光即可。而後,藉由進行 顯像而形成第三配線23 6及第四配線23 5B。 而後’藉由經過與第四種實施形態相同之步驟,而形成 圖2 1B所示之第一變形例之液滴喷出頭。 如以上詳述’第五種實施形態之液滴噴出頭1之構造, 係由數個傾斜面構成容器形成基板20之側面20b,向上側 之第一傾斜面11 〇配置於容器形成基板2〇之上側,向下側 之第二傾斜面120配置於容器形成基板20之下側。藉由此 種構造’可分成上側與下侧進行容器形成基板2〇侧面之曝 光,因此,與將侧面全體一次曝光之第四種實施形態比 較’曝光裝置之焦點深度調整容易。藉此,可降低曝光裝 置之設備成本。此外’由於簡化製程’因此可降低製造成 本。因而,可輕易且低成本地形成第三配線。 此外,第五種實施形態之液滴噴出頭之構造係容器形成 基板20之側面20b以鈍角或曲面連結容器形成基板2〇之上 面與下面之方式而形成。藉由此種構造,彳自容器形成基 板20之上面至下面,連續地形成各基底配線。此外,即使 在各基底配線間產生間隙時’仍可輕易結合自鄰接之基底 配線而生長之鍛敷部246。因此’可提供電性可靠性優異 之液滴噴出頭。 (液滴噴出裝置) 其次,參照圖23說明包含上述液滴噴出種液滴 I08199.doc -73 - 1308114 喷出農置。立i /爲1 j么 記錄裝置。明—種包含前述液滴噴出頭之喷墨式 _液滴嘴出頭構成包含與墨盒等連通之墨流 兀之一部分,二时礼 〜 < 綠頭早 而格載於噴墨式記錄裝置中。如圖23所干, 包括液滴喷出頭之記錄頭單元咖中,:: 構成墨供給機構之黑人〇丨 了拆裝地設有 墨益2A及2B,搭載記錄頭單元1A 之滑架3,於軸方& ώ丄 只平兀1Α及1Β 5上。 °自由移動地安裝於裝置本體4之滑架轴 記錄頭單元1Α及1Β如係分丨嗜屮 組成物者。藉由驅動馬達6之=:1物及彩色墨 數個.輪及計時帶由:上未顯示之 ’ I載記錄頭單元1Α及 * 沿著滑架轴5而移動。另外,裝置本體4中沿著 架轴5而設有壓紙滚筒8,藉由圖上未顯示之進紙滾筒等 而供應之紙等之記錄媒體之記錄紙s在壓紙滾筒8上傳送。 由於包含上述構造之嘴墨式記錄裝置包含前述之液滴噴出 頭口此成為小型、可靠性高且成本低之喷墨式記錄裝 置。 圖23係顯示_種本發明之㈣心裝置料為列印機單 體之脅墨式記錄裝置’不過本發明並不限定於此,亦可適 用於藉由組裝該液滴嗱屮薛杳 代,同賀出碩而實現之列印機單元。此種列 印機單元如安裝於電視等顯示I置及白板等之輸入裝置, 而用於列印藉由該顯示裝置或輸入裝置而顯示或輸入之影 像。 此外’上述液滴喷出頭亦可適用於藉由液態法而形成各 108199.doc •74- 1308114 種裳置用之液滴喷出裝置。該形態中,自液滴㈣頭嘴出 ,力月t*液使用包含·形成液晶顯示裝置用之液晶顯示装置 形成用材料’形成有機此顯示裝置用之有機EL形成用材 料’及形成電子電路之配線圖案用之配線圖案形成用材料 等者。藉由液滴噴出裝置將此等功能液選擇配置於基體上 之製程,不經過光钱刻步驟,即可圖案配置功能材料,因 此可廉價製造液晶顯示裝置、有機EL裝置 以域說明本發明較佳之實施例,不過本發㈣=定 於此等實施例。在不脫離本發明旨趣之範圍内,可進行構 造之附加、省略、替換及其他變更。本發明不因前述之說 明而限定,而僅依後述之申請專利範圍作限定。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示第一種實施形態之液滴噴出頭之立體構造 圖。 圖2係自下側觀察液滴噴出頭之立體構造圖。 圖3係沿著圖1之八_ a線之剖面構造圖。 圖4係顯示第一種實施形態之安装構造之部分放大圖。 圖5係顯示液滴喷出頭之製造方法之流程圖。 圖6A,6B,6C,6D及6E係顯示液滴噴出頭之製造方法之 剖面步驟圖β 圖7係顯示第二種實施形態之安裝構造之部分放大圖。 圖8八及8Β係顯示液滴喷出頭之製造方法之剖面步驟 圖。 圖9係顯示第三種實施形態之液滴喷出頭之立體構造 I08l99.doc -75- 1308114 圖。 圖1 〇係自下側觀察液滴喷出頭之立體構造圖β 圖11係沿著圖9之Α-Α線之剖面構造圖。 圖12係顯示第三種實施形態之安裝構造之部分放大圖。 圖13係顯示液滴喷出頭之製造方法之流程圖。 圖14Α,14Β,MC,MD及14Ε係顯示液滴喷出頭之製造方 法之剖面步驟圖。 圖1 5係顯示第四種實施形態之液滴噴出頭之立體構造 圖。 圖16係自下側觀察液滴喷出頭之立體構造圖。 圖17係沿著圖15之A-A線之剖面構造圖。 圖18係顯示第四種實施形態之安裝構造之部分放大圖。 圖19係顯示液滴喷出頭之製造方法之流程圖。 圖20A,20B,20C,20D,20E,2〇F及20G係顯示液滴喷出 頭之製造方法之剖面步驟圖。 圖21A係顯示第五種實施形態之液滴噴出頭之部分放大 圖0 圖21B係顯示第五種實施形態之液滴喷出頭之第一變形 例之部分放大圖。 圖21C係顯示第五種實施形態之液滴噴出頭之第二變形 例之部分放大圖。 〜變形 圖22A,22B,22C及UD顯示第五種實施形態之第 例之液滴噴出頭之製造步驟。 圖23係一種液滴噴出裝置之喷墨式記錄裳置 體構造 108199.doc -76- 1308114 圖。 【主要元件符號說明】
10 流路形成基板(第一構件,第一基板) 12 壓力產生室(保護基板,第二構件,第二基板) 20 容器形成基板(保護基板) 34 第二配線 35 第三配線 36 第一配線 44 連接端子 46 鍍敷部 200 半導體元件 234 第二配線 235 第三配線 236 第四配線 237 第一配線 246 鍍敷部 300 壓電元件 108199.doc •77-
Claims (1)
1308科蛛號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(97年8月) 十、申請專利範圍·· 補充 一 j 種半導體元件之安裝構造,其包含了 第—構件,其係包括形成有第—配線之第—面· 構其係配置於前述第-構件之前述第1面, 成=二朝:與前述第-構件之第-面相同方向,且形 前述第之第二面;及形成有連結前述第-配線與 則述第二配線之第三配線之側面; 半導體元件,其係配置於前 或前述第二構件之前述第二面;及舞件之剧述第一面 第錢:::係使前述第—配線、前述第二配線、前述 :線及丽述半導體元件之連接端子相互導通。 2·如“項!之半導體元件之安農構造, 件之前述側面係傾斜面。 ^ —構 3.=求㈣2之半導體元件之安裝構造,其中前述第— 予觸婢7 k配線及前述第三配線之至少1個係由办 予觸媒之感光性樹脂而構成。 田、、° 4 · 一種微型元>/丰夕制、生+、ι 伴“ “方法’該微型元件係包括半導體元 件,其包含以下步驟: 干导體凡 在第一構件之第一面上形成第-配線; 在前述第-構件之前述第一面 盥前诚筮一槐从 夏吊一構件’朝向 ;广構件之前述第—面相同方 連結前述第在前述第二構件之側面形成 在前述:-第三配線; j述第一面或前述第二構件之前述 108199-970804.doc 1308114 第二面上配置前述半導體元件;及 使前述第-配線、前述第二配線、 — 5. 述半導體元件之連接端+ —配線及前 咬授硕亍相互導通之鍍 一種液滴嗔出頭,係葬 。 且包含··、 驅動元件之變形而噴出液滴, 第基板,其係包括:麼力產生室, 述液滴之喷嘴開σ · 八,、匕括喷出前 只用阀口 ,及第—面,苴 前述驅動元件之第-配線;八 #通連接於 第一基板,其係配置於前 一 且覆莫-、+. & 基板之刖述第一面, 覆里則述驅動元件,並且包括:第二面, 前述第一基板之前# g ,、係朝向與 線面相同方向’且形成有第二配 線’及側面,其係形成有 配線之第三配線;連、、·。…-配線與前述第二 半導體元件,苴孫献里#义 其係配置於前述第二基板之前述第二 面,而驅動前述驅動元件;及 第鑛f前述第一配線、前述第二配線、前述 第二配線“述半導體元件之連接端子相互導通。 .求項5之液滴喷出頭’其中前述第二基板係由面方 位(1,〇, 0)之矽基板而構成, :述弟—基板之前述側面係蝕刻前述矽基板 傾斜面。 人〈 7. ^請求項5或6之液滴喷出頭,其中前述第—配線、前述 第-配線及前述第三配線之至少i個係由給予觸媒之感 光性树脂而構成。 .、 108199-970804.doc 1308114 &請求項S "V、< 分與前述/導體夜:噴出碩’其中前述第二配線之-部 前述半導::件之前述連接端子相對而配置, 體7L件之前述連 9 向前述第-連接知子包括導電性’且包括 一 1弟一配線突出之突起。 種液滴噴出頭之赞 元件之變形而嘴。/去’5亥液滴噴出頭係藉由驅動 贳出液滴,其包含以下步驟: 在包括包含喰中二.+、
第“述液滴之喷嘴開口之屢力產生室之 二板之弟一面上形成第一配線; 在别述第-基板之前述第一面上配 件夕仅罐# , I復盖則述驅動兀 同在朝向與前述第-基板之前述第一面相 =向=述第二基板之第二面上形成第二配線,在前 这弟一基板之側面形成造社A、+-哲 成連、,Ό則述第一配線與前述第二配 綠之第三配線; 在前述第二基板之前述第二面上配 件之半導體元件;及 置艇動别述驅動元 、、使前述第-配線、前述第二配線、前述第三配線及前 述半導體7L件之連接端子相互導通之鐘敷部析出。 10. —種半導體元件之安裝構造,其包含: 階段狀體,其係包括:上段面、下段面、及連結前述 上段面與前述下段面之側面; 第一配線,其係形成於前述階段狀體之前述下段面. 第二配線,其係形成於前述階段狀體之前述上段面. 半導體兀件’其係配置於前述階段狀體之前述側面. 108199-970804.doc 1308114 前述第二配線及前述 鍍敷部’其係使前述第一配線、 半導體元件之連接端子相互導通。 其中前述階段狀 如請求項ίο之半導體元件之安裝構造, 體之前述侧面係傾斜面。 之安敦構造,其中前述第 予觸媒之感光性樹脂而構 1 2,如請求項1 〇或丨丨之半導體元件 一配線或前述第二配線係由給 成0 13.
-種微型元件之製造方法,該微型元件係包括半導體元 件,其包含以下步驟: 在階段狀體之下段面形成第一配線; 在前述階段狀體之上段面形成第二配線; 在連結前述階段狀體之前述上段面與前述下段面之側 面配置半導體元件;及 使前述第一配線、前述第二配線及前述半導體元件之 連接端子相互導通之鑛敷部析出。
14.—種液滴喷出頭,係藉由驅動元件之變形而噴出液滴, 且包含·· 第一基板,其係包括:壓力產生室,其係包括噴出前 述液滴之噴嘴開口;及形成有導通連接於前述驅動元件 之第一配線之第一面; 第二基板,其係配置於前述第一基板之前述第—面, 且覆蓋前述驅動元件,並包括:第二面,其係朝向與前 述第一基板之前述第一面相同方向,且形成有第二配 線;及側面,其係形成有連結前述第一配線與前述第二 108199-970804.doc 1308114 配線之第三配線; 半導體元件’其係配置於前述第二基板之前述側面, 而驅動前述驅動元件;及 ,鍍敷部’其係使前述第一配線、前述第二配線、前述 第三配線及前述半導體元件之連接端子相互導通。 15.如請求項14之液滴喷出頭,其中前述保護基板係由面方 位(1,〇,〇)之石夕基板而構成,
前述保護基板之前述側面係触刻前述石夕基板而形成之 傾斜面。 16·如請求項14或15之液滴噴出頭,其中前述n線及前 述第二配線之至少1個係由給予觸媒之感光性樹脂而構 成。 17. 一種液滴喷出頭之製造大、土 分、六、*冬, 我、方法,遠液滴嘴出頭係藉由驅動 元件之變形而喷出液滴,其包含以下步驟: 在包括包含喷出前述液滴之噴嘴開口之壓力產生室之 第一基板之第一面上形成第_配線; 在前述第一基板之前述第-面上配置覆蓋前述驅動元 件之第二基板’在朝向與前述第一基板之前述第一面相 同方向之前述第二基板之第二面上形成第二配線,在前 述第二基板之側面形成連結前述第一配線與前述第二配 線之第三配線; 在前述第二基板之前述側面配置驅動前述驅動元件之 半導體元件;及 使前述第一配線、前述筮_ M A , 弟一配線、削述第三配線及前 108199-970804.doc 1308114 18. 述半導體7L件之連接端子相互導通之鍍敷部析出‘ 一種半導體元件之安裝構造,其包含: 第一構件,其係包括形成有第一配線之第一面; 第二構件,其係配置於前述第一構件之前述第—面, 且包括.第二面,其係朝向與前述第一構件之前述第一 面相同方向,且形成有第二配線;第三面,其係鄰接於 前述第-構件而配置,且形成有第三配線;及側面,其 係形成有連結前述第二配線與前述第三配線之第四配 線; 半導體元件,其係配置於前述第二構件之前述第 面;及 卜鍍敷部’其係、使前述第—配線、前述S二配線、前述 第三配線、前述第四配線及前述半導體元件之連接端子 相互導通。 19.如請求項18之半導體元件之安裝構造,其中前述第二構 件之前述側面係傾斜面。 2〇·如請求項18或19之半導體元件之安裝構造,其中前述第 配線、4述第二配線、前述第三配線及前述第四配線 之至少1個係由給予觸媒之感光性樹脂而構成。 21.如請求項18或19之半導體元件之安裝構造,其中前述第 二構件之前述側面包括對前述第二面之角度各不相同之 數個傾斜面。 22_如請求項18或19之半導體元件之安裝構造,其中前述第 二構件之前述側面包括相互之夾角係鈍角之數個傾斜面 I08199-970804.doc 1308114 或曲面。 23. 一種微型元件 件,其包含以 之製造方法 下步驟: 其微型元件係包括半導體元 在前述第二面 三配線,並在 前述半導體元
' w工形成第一配線 在第二構件之第二面上形成第二配線 =反侧^前述第二構件之第三面上形成 刖述弟一構件之側面报士哲 Itj开^成第四配線; 在刖述第二構件之前述第二面上配】 件; 使則述第二配線、前述第三配線、前述 述半導體元件之遠心〜 # 四配線及别 ^ 連接缟子相互導通之鍍敷部析出;及 在别述弟一構件之箭、+、结 … 之引述弟一面上配置前述第二構件, 而導通連接前述鍍敷部與前述第一配線。 24.=滴噴出頭,係藉由驅動元件之變形而噴出液滴, 丹巴3 · 第一基板,其係包括:麼力產生室,其係包括喷 述液滴之喷嘴開Π;及P面,其係形成有導通連接於 前述驅動元件之第一配線; 、 第二基板,其係配置於前述第一基板之前述第一面, 且覆蓋前述驅動元件,並包括:第二 A /、1糸朝向與前 述第一基板之前述第一面相同方向,且形成有第二— 線;第三面,其係抵接於前述第一基板之前述第一面, 且形成有第三配線;及側面,其係形成有連結前述第一 配線與前述第三配線之第四配線; I08l99-970804.doc 1308114 半導體^件、,其係配置於前η基板之前述第二 面,而驅動前述驅動元件;及 鑛敷部,其係使前述第一配線、前”二配線、前述 第三配線、前述第四配線及前料導體元件之連接端子 相互導通。 25.如請求項24之液滴噴出頭,其中前述保護基板係由面方 位(1,0, 0)之矽基板而構成, 前述保護基板之前述側面係钱刻前述石夕基板而形成之 傾斜面。 26. 如請求項24或25之液滴噴出頭’其中前述第一配線、前 述第二配線、前述第三配線及前述第四配線之至少⑽ 係由給予觸媒之感光性樹脂而構成。 27. 如請求項24或25之液滴噴出頭’其中前述保護基板之前 述側面包括對前述第二面之角度各不相同之數個傾斜 面〇
如請求項24或25之液滴噴出頭’其中前述保護基板之前 述側面包括相互之夾角係鈍角之數個傾斜面或曲面。 29. 30. 如請求項24或25之液滴噴出頭’其中經由各向異性導電 膜而導通連接前述鑛敷部與前述第一配線。 如請求項24或25之液滴噴出頭,其中密封前述半導體元 件。 31. -種液滴喷出頭之製造方法’該液滴喷出頭係藉由驅動 元件之變形而喷出液滴,其包含以下步驟: 在包括包含喷出刖述液滴之噴嘴開口之壓力產生室之 I08199-970804.doc 1308114 第一基板之第一面上形成第—配線; 在第一基板之第二面上形成第二配線,在前述第二面 相反側之前述第二基板之第三面上形成第三配線,並在 則述第二基板之側面形成前述第四配線; 在前述第二基板之前述側面配置驅動前述驅動元件之 半導體元件; 使前述第二配線、前述第三配線、前述第四配線及前 述半導體元件之連接端子相互導通之鍍敷部析出;及 在前述第一基板之前述第一面上配置前述第二基板, 覆蓋前述驅動元件,且導通連接前述鍍敷部與前述第一 配線。 32. —種液滴噴出裝置,其包含請求項5至8中任一項、請求 項14至16中任一項或請求項24至3〇中任一項之液滴喷出 頭。
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