液體噴射頭、液體噴射裝置、壓電元件及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種液體噴射頭、液體噴射裝置、壓電元件及其制造方法，用于抑制電極、布線層的剝離且抑制壓電體層的損傷來(lái)降低成本。上述液體噴射頭具備：流路形成基板（10），其具有與噴射液體的噴嘴開(kāi)口（21）連通的壓力產(chǎn)生室；以及壓電元件（300），其設(shè)置于該流路形成基板（10）上且具備壓電體層（70）、電極（60、80）、和與該電極（60、80）連接的布線層（90），上述布線層（90）具備：第一層（191），其通過(guò)預(yù)處理形成于上述流路形成基板（10）側(cè)且含有鈀；以及第二層（192），其通過(guò)非電解鍍形成于該第一層（191）上且含有鎳。
【專利說(shuō)明】液體噴射頭、液體噴射裝置、壓電元件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及從噴嘴開(kāi)口噴射液體的液體噴射頭、具備液體噴射頭的液體噴射裝置、搭載于液體噴射頭等的壓電元件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]公知有通過(guò)使壓電元件變形而使壓力產(chǎn)生室內(nèi)的液體產(chǎn)生壓力變動(dòng)，從而從與壓力產(chǎn)生室連通的噴嘴開(kāi)口噴射液滴的液體噴射頭。作為該液體噴射頭的代表例，存在有使墨滴作為液滴來(lái)噴射的噴墨式記錄頭。
[0003]噴墨式記錄頭中，例如在設(shè)置有與噴嘴開(kāi)口連通的壓力產(chǎn)生室的流路形成基板的一個(gè)面?zhèn)染邆鋲弘娫?，通過(guò)壓電元件的驅(qū)動(dòng)使振動(dòng)板變形，從而使壓力產(chǎn)生室內(nèi)的墨水產(chǎn)生壓力變化，而從噴嘴開(kāi)口噴射墨滴。
[0004]這里，壓電元件設(shè)置于振動(dòng)板上并具備第一電極、壓電體層以及第二電極，第一電極以及第二電極與布線層連接，上述布線層用于與連接于驅(qū)動(dòng)IC等的布線連接(例如，參照專利文獻(xiàn)I?3)。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2008-114370號(hào)公報(bào)
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2009-172878號(hào)公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2009-196329號(hào)公報(bào)
[0008]然而，若使用鎳鉻合金等的粘結(jié)層作為布線層，通過(guò)濕式蝕刻對(duì)粘結(jié)層進(jìn)行圖案形成，則由于使用酸作為對(duì)粘結(jié)層進(jìn)行濕式蝕刻時(shí)所使用的蝕刻劑，所以存在有可能因酸而使粘結(jié)層與電極之間產(chǎn)生電蝕，從而產(chǎn)生電極的剝離、布線層的剝離等的問(wèn)題。
[0009]另外，存在有可能因?qū)φ辰Y(jié)層進(jìn)行濕式蝕刻時(shí)所使用的酸而導(dǎo)致壓電體層受到損傷從而壓電特性降低的問(wèn)題。
[0010]并且，存在若通過(guò)濺鍍法等氣相法形成布線層，則成為高成本之類的問(wèn)題。
[0011]此外，這種問(wèn)題不僅存在于噴墨式記錄頭，而且還同樣存在于噴射除墨水以外的液體的液體噴射頭。另外，不限定于搭載于液體噴射頭的壓電兀件，而且還同樣存在于搭載于其他設(shè)備的壓電元件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于，提供抑制電極、布線層的剝離且抑制壓電體層的損傷來(lái)降低成本的液體噴射頭、液體噴射裝置、壓電元件及其制造方法。
[0013]解決上述課題的本發(fā)明的方式是一種液體噴射頭，其特征在于，具備:流路形成基板，其具有與噴射液體的噴嘴開(kāi)口連通的壓力產(chǎn)生室；以及壓電元件，其設(shè)置于該流路形成基板且具備壓電體層、電極、以及與該電極連接的布線層，上述布線層具備:第一層，其通過(guò)預(yù)處理形成于上述流路形成基板側(cè)且含有鈀；以及第二層，其通過(guò)非電解鍍形成于該第一層上且含有鎳。
[0014]在該方式中，由通過(guò)預(yù)處理形成的第一層、以及通過(guò)非電解鍍形成的第二層構(gòu)成布線層，從而能夠降低成本。另外，由于采用非電解鍍，能夠不用進(jìn)行圖案形成就選擇性形成，所以能夠抑制壓電體層因用于圖案形成的蝕刻液而受到損傷，并且能夠抑制因蝕刻液從而在電極與布線層之間產(chǎn)生電蝕，從而能夠降低布線層的剝離。
[0015]這里，優(yōu)選還具備:通過(guò)非電解鍍形成于上述第二層上且含有鈀的第三層、以及通過(guò)非電解鍍形成于該第三層上且含有金的第四層。據(jù)此，能夠通過(guò)第二層降低電阻值，并且能夠通過(guò)第四層確保將外部的布線安裝于布線層時(shí)的安裝強(qiáng)度。另外，通過(guò)設(shè)置第三層以及第四層，從而能夠使布線層的寬度變窄而成為高密度的配置。并且，通過(guò)設(shè)置第三層能夠抑制因鎳與金擴(kuò)散導(dǎo)致第四層消失。
[0016]另外，上述電極也可以是設(shè)置于上述流路形成基板側(cè)的第一電極、以及設(shè)置于上述壓電體層的與上述流路形成基板相反一側(cè)的第二電極。
[0017]另外，優(yōu)選上述第一電極是按每個(gè)實(shí)際驅(qū)動(dòng)部亦即能動(dòng)部電獨(dú)立地設(shè)置的獨(dú)立電極，并且上述第二電極是遍及多個(gè)上述能動(dòng)部電共用地設(shè)置的共用電極。據(jù)此，能夠?qū)崿F(xiàn)具備如下壓電元件的液體噴射頭，即，能夠通過(guò)壓電體層覆蓋第一電極，不需要用于抑制由于第一電極與第二電極接近而產(chǎn)生的漏電流的保護(hù)膜，保護(hù)膜不會(huì)阻礙壓電元件的位移，具有優(yōu)異的位移特性。
[0018]另外，優(yōu)選形成上述第一層的上述預(yù)處理用浸潰法。據(jù)此，由于能夠通過(guò)浸潰法進(jìn)行批(一并)處理,所以生產(chǎn)工序的效率高。
[0019]并且，本發(fā)明的其他方式是一種液體噴射裝置，其特征在于，具備上述方式的液體嗔射頭。
[0020]在該方式中，能夠?qū)崿F(xiàn)抑制電極、布線的剝離并且抑制壓電體層的損傷來(lái)降低成本的液體噴射裝置。
[0021]另外，本發(fā)明的其他方式是一種壓電元件，其特征在于，具備壓電體層、電極、和與該電極連接的布線層，上述布線層具備通過(guò)預(yù)處理形成的含有鈀的第一層、以及通過(guò)非電解鍍形成于該第一層上且含有鎳的第二層。
[0022]在該方式中，通過(guò)由通過(guò)預(yù)處理形成的第一層、以及通過(guò)非電解鍍形成的第二層構(gòu)成布線層，從而能夠降低成本。另外，由于采用非電解鍍，能夠不用進(jìn)行圖案形成就選擇性地形成，所以能夠抑制壓電體層因用于圖案形成的蝕刻液受到損傷，并且能夠抑制因蝕刻液在電極與布線層之間產(chǎn)生電蝕，從而降低布線層的剝離。
[0023]并且，本發(fā)明的其他方式是一種壓電元件的制造方法，其特征在于，上述壓電元件具備壓電體層、電極、以及與該電極連接的布線層，上述壓電元件的制造方法具備:形成在露出的上述電極的至少形成有布線層的區(qū)域具有開(kāi)口部的掩模的工序；通過(guò)預(yù)處理形成含有鈀的第一層的工序；除去上述掩模的工序；以及在上述第一層上通過(guò)非電解鍍形成含有鎳的第二層的工序。
[0024]在該方式中，由通過(guò)預(yù)處理形成的第一層、以及通過(guò)非電解鍍形成的第二層構(gòu)成布線層，從而能夠降低成本。另外，由于采用非電解鍍能夠不用進(jìn)行圖案形成就選擇性地形成，所以能夠抑制壓電體層因用于圖案形成的蝕刻液受到損傷，并且能夠抑制因蝕刻液在電極與布線層之間產(chǎn)生電蝕，從而能夠降低布線層的剝離。
[0025]另外，優(yōu)選還具備在形成上述第二層的工序之后，在上述第二層上通過(guò)非電解鍍形成含有鈀的第三層的工序、以及在上述第三層上通過(guò)非電解鍍形成含有金的第四層的工序。據(jù)此，能夠不用對(duì)第三層以及第四層進(jìn)行圖案形成，就在第二層上選擇性地形成。另外，能夠通過(guò)第二層降低電阻值，并且通過(guò)第四層確保在將外部的布線安裝于布線層時(shí)的安裝強(qiáng)度。另外，通過(guò)設(shè)置第三層以及第四層，能夠?qū)⒉季€層的寬度變窄從而成為高密度的配置。并且，通過(guò)設(shè)置第三層，從而能夠抑制因鎳與金擴(kuò)散導(dǎo)致第四層消失。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式I的記錄頭的分解立體圖。
[0027]圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式I的記錄頭的流路形成基板的俯視圖。
[0028]圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式I的記錄頭的剖視圖以及放大剖視圖。
[0029]圖4是將本發(fā)明的實(shí)施方式I的記錄頭的主要部分放大后的剖視圖。
[0030]圖5是將本發(fā)明的實(shí)施方式I的記錄頭的主要部分放大后的剖視圖。
[0031]圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的記錄頭的制造方法的剖視圖。
[0032]圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的記錄頭的制造方法的剖視圖。
[0033]圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的記錄頭的制造方法的剖視圖。
[0034]圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的記錄頭的制造方法的剖視圖。
[0035]圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的記錄頭的制造方法的剖視圖。
[0036]圖11是將本發(fā)明的實(shí)施方式2的記錄頭的主要部分放大后的剖視圖。
[0037]圖12是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的液體噴射裝置的簡(jiǎn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。
[0039](實(shí)施方式I)
[0040]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式I的液體噴射頭的一個(gè)例子亦即噴墨式記錄頭的立體圖，圖2是噴墨式記錄頭的流路形成基板的俯視圖，圖3是依據(jù)圖2的A-A'線的剖視圖，圖4是依據(jù)圖2的B-B'線的剖視圖，圖5是依據(jù)圖3的C-C'線的剖視圖。
[0041]如圖所示，在本實(shí)施方式的液體噴射頭的一個(gè)例子亦即噴墨式記錄頭I所具備的流路形成基板10上形成有壓力產(chǎn)生室12。而且，由多個(gè)隔壁11劃分而成的壓力產(chǎn)生室12沿著多個(gè)排出相同顏色墨水的噴嘴開(kāi)口 21被并列設(shè)置的方向而并列設(shè)置。以下，將該方向稱為壓力產(chǎn)生室12的并列設(shè)置方向，或者稱為第一方向X。另外，以下，將與該第一方向X正交的方向稱為第二方向Y。
[0042]另外，在流路形成基板10的壓力產(chǎn)生室12的長(zhǎng)邊方向的一端部側(cè)，即與第一方向X正交的第二方向Y的一端部側(cè)，墨水供給路13與連通路14由多個(gè)隔壁11劃分而成。在連通路14的外側(cè)(第二方向Y的與壓力產(chǎn)生室12相反一側(cè))形成有連通部15，該連通部15構(gòu)成歧管100的一部分，上述歧管100成為各壓力產(chǎn)生室12的共用的墨水室(液體室)。即，在流路形成基板10設(shè)置有由壓力產(chǎn)生室12、墨水供給路13、連通路14以及連通部15構(gòu)成的液體流路。
[0043]在流路形成基板10的一個(gè)面?zhèn)?、即開(kāi)口有壓力產(chǎn)生室12等液體流路的面，通過(guò)粘合劑、熱熔敷膜等接合有噴嘴板20，該噴嘴板20上貫穿設(shè)置有與各壓力產(chǎn)生室12連通的噴嘴開(kāi)口 21。即，在噴嘴板20沿著第一方向X并列設(shè)置有噴嘴開(kāi)口 21。[0044]在流路形成基板10的另一面?zhèn)刃纬捎姓駝?dòng)板50。本實(shí)施方式的振動(dòng)板50由在流路形成基板10上形成的彈性膜51、以及在彈性膜51上形成的絕緣體膜52構(gòu)成。此外，壓力產(chǎn)生室12等液體流路是通過(guò)對(duì)流路形成基板10從一個(gè)面起進(jìn)行各向異性蝕刻而形成的，壓力產(chǎn)生室12等液體流路的另一面由振動(dòng)板50 (彈性膜51)構(gòu)成。
[0045]在絕緣體膜52上形成有壓電元件300，該壓電元件300由厚度例如約為0.2 μ m的第一電極60、厚度例如約為L(zhǎng)Oym的壓電體層70、以及厚度例如約為0.05 μ m的第二電極80構(gòu)成。以能夠變形的方式設(shè)置于該基板(流路形成基板10)的壓電元件300成為本實(shí)施方式的壓電促動(dòng)器。
[0046]以下，參照?qǐng)D3以及圖4進(jìn)一步對(duì)壓電促動(dòng)器亦即壓電元件300詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。
[0047]如圖所示，構(gòu)成壓電元件300的第一電極60按每個(gè)壓力產(chǎn)生室12被切開(kāi)，從而構(gòu)成按后述的每個(gè)能動(dòng)部獨(dú)立的獨(dú)立電極。該第一電極60在壓力產(chǎn)生室的第一方向X上，以比壓力產(chǎn)生室12的寬度窄的寬度形成。即，在壓力產(chǎn)生室12的第一方向X，第一電極60的端部位于與壓力產(chǎn)生室12對(duì)置的區(qū)域內(nèi)側(cè)。另外，在第二方向Y，第一電極60的兩端部分別延伸至壓力產(chǎn)生室12的外側(cè)。此外，第一電極60的材料需要是在形成后述的壓電體層70時(shí)不被氧化并且能夠維持導(dǎo)電性的材料，例如可以優(yōu)選使用白金(Pt)、銥(Ir)等貴金屬、或者鑭鎳氧化物(LN0)等所代表的導(dǎo)電性氧化物。
[0048]另外，也可以在上述導(dǎo)電材料與振動(dòng)板50之間使用用于確保粘結(jié)力的粘結(jié)層作為第一電極60。在本實(shí)施方式中，雖未特別圖示但使用鈦?zhàn)鳛檎辰Y(jié)層。此外，可以使用鋯、鈦、氧化鈦等作為粘結(jié)層。即，在本實(shí)施方式中，第一電極60通過(guò)由鈦構(gòu)成的粘結(jié)層、以及從上述導(dǎo)電材料中選擇出的至少一種的導(dǎo)電層形成。
[0049]壓電體層70 以在第二方向Y上為規(guī)定寬度的方式，遍及第一方向X連續(xù)設(shè)置。壓電體層70的第二方向Y上的寬度比壓力產(chǎn)生室12的第二方向Y上的長(zhǎng)度寬。因此，在壓力產(chǎn)生室12的第二方向Y上，壓電體層70設(shè)置至壓力產(chǎn)生室12的外側(cè)。
[0050]在壓力產(chǎn)生室12的第二方向Y上，壓電體層70的墨水供給路側(cè)的端部位于比第一電極60的端部靠外側(cè)。即，第一電極60的端部被壓電體層70覆蓋。另外，壓電體層70的噴嘴開(kāi)口 21側(cè)的端部位于比第一電極60的端部靠?jī)?nèi)側(cè)(壓力產(chǎn)生室12側(cè))，第一電極60的噴嘴開(kāi)口 21側(cè)的端部未被壓電體層70覆蓋。
[0051 ] 壓電體層70是在第一電極60上形成的由具有機(jī)電轉(zhuǎn)換作用的強(qiáng)介電性陶瓷材料構(gòu)成的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的結(jié)晶膜(鈣鈦礦型結(jié)晶)。例如可以使用鋯鈦酸鉛(PZT)等強(qiáng)介電性壓電材料、對(duì)其添加了氧化鈮、氧化鎳或者氧化鎂等金屬氧化物的材料等作為壓電體層70的材料。具體而言，可以使用鈦酸鉛(PbT13)、鈦鋯酸鉛(Pb (Zr、Ti)03)、鋯酸鉛(PbZrO3)、鈦酸鉛鑭((Pb、La) T13)、鋯鈦酸鉛鑭((Pb、La) (Zr、Ti ) O3)、或者鎂鈮酸鋯鈦酸鉛(Pb (Zr,Ti) (Mg、Nb)03)等。在本實(shí)施方式中，使用了鋯鈦酸鉛(PZT)作為壓電體層70。
[0052]另外，作為壓電體層70的材料，不限定于含有鉛的鉛系壓電材料，也可以使用不含鉛的非鉛系壓電材料。作為非鉛系壓電材料，例如可以例舉鐵酸鉍((BiFeO3),簡(jiǎn)寫(xiě)為“BF0”)、鈦酸鋇((BaT13),簡(jiǎn)寫(xiě)為“BT”)、鈮酸鉀鈉((K、Na) (NbO3),簡(jiǎn)寫(xiě)為“KNN”)、鈮酸鉀鈉鋰((K、Na、Li) (Nb03))、鈮鉭酸鉀鈉鋰((K、Na、Li) (Nb、Ta) 03)、鈦酸鉍鉀((Bi1/2K1/2)T13,簡(jiǎn)寫(xiě)為“BKT”)、鈦酸鉍鈉((Bi1/2Na1/2) T13,簡(jiǎn)寫(xiě)為“BNT”)、錳酸鉍(BiMnO3,簡(jiǎn)寫(xiě)為“BM”)、含有鉍、鉀、鈦以及鐵并且具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧化物(X [(BixK1^x)T13]- (1-x) [BiFeO3]，簡(jiǎn)寫(xiě)為“BKT — BF”)、含有鉍、鐵、鋇以及鈦并且具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧化物((I — X) [BiFeO3] 一 X[BaT13]，簡(jiǎn)寫(xiě)為“BF0 — BT”)、以及對(duì)其添加了錳、鈷、鉻等金屬的材料((I —x)[Bi (Fe1^yMy)O3] - x [BaT13] (Μ 為 Mn、Co 或者 Cr))等。
[0053]對(duì)于壓電體層70之后詳細(xì)敘述，可以通過(guò)溶膠-凝膠法、MOD (Metal-OrganicDecomposit1n:金屬有機(jī)物分解)法等液相法、或派鍍法、激光消融法等PVD (PhysicalVapor Deposit1n:物理氣相沉積)法(氣相法)等形成。
[0054]在這樣的壓電體層70上形成有與各隔壁11對(duì)應(yīng)的凹部71。該凹部71的第一方向X上的寬度與各隔壁11的第一方向上的寬度大致相同，或者比其寬。由此，由于控制了振動(dòng)板50的與壓力產(chǎn)生室12的第二方向Y的端部對(duì)置的部分(所謂的振動(dòng)板50的臂部)的剛性，所以能夠使壓電元件300良好地進(jìn)行位移。
[0055]第二電極80設(shè)置于壓電體層70的與第一電極60相反的面?zhèn)?，并且?gòu)成多個(gè)能動(dòng)部310共用的共用電極。在本實(shí)施方式中，第二電極80具備設(shè)置于壓電體層70側(cè)的第一層81、以及設(shè)置于第一層81的與壓電體層70相反一側(cè)的第二層82。
[0056]期望第一層81是能夠良好地形成其與壓電體層70之間的界面并且能夠發(fā)揮絕緣性以及壓電特性的材料，優(yōu)選使用銥(Ir)、白金(Pt)、鈕(Pd)、金(Au)等貴金屬材料、以及鑭鎳氧化物(LNO)所代表的導(dǎo)電性氧化物。另外，第一層81也可以是多種材料的層疊。在本實(shí)施方式中，使用銥與鈦的層疊電極(銥與壓電體層70接觸)。而且，第一層81能夠通過(guò)派鍍法、激光消融法等PVD (Physical Vapor Deposit1n:物理氣相沉積)法(氣相法)、溶膠-凝膠法、MOD (Metal-Organic Decomposit1n:金屬有機(jī)物分解)法、電鍍法等液相法來(lái)形成。另外，在形成第一層81以后，能夠通過(guò)進(jìn)行加熱處理從而改善壓電體層70的特性。這種第一層81僅在壓電體 層70上形成，即僅在壓電體層70的與流路形成基板10相反一側(cè)的表面上形成。
[0057]另外，構(gòu)成第二電極80的第二層82可以使用具有導(dǎo)電性的材料，例如使用銥(Ir)、白金(Pt)、|fi(Pd)、金(Au)等金屬材料。當(dāng)然,第二層82可以是上述金屬材料的單一材料，也可以是多種材料混合后的多種材料。另外，也可以在第一層81與第二層82之間設(shè)置鈦等。在本實(shí)施方式中，使用銥(Ir)作為第二層82。
[0058]這種第二層82,在本實(shí)施方式中，遍及第一層81上、未設(shè)置有第一層81的壓電體層70的側(cè)面上、以及第一電極60上地連續(xù)設(shè)置。順便說(shuō)一下，第一層81上的第二層82與第一電極60上的第二層82通過(guò)除去部83被電切斷。即，第一層81上的第二層82與第一電極60上的第二層82以雖然由相同層構(gòu)成但是不電連接的方式形成。這里，除去部83設(shè)置于壓電體層70上的噴嘴開(kāi)口 21側(cè)，并且是將第二電極80即第一層81以及第二層82沿厚度方向(第一層81與第二層82的層疊方向)貫通從而電切斷的部分。這種除去部83以遍及第一方向X連續(xù)且將第二電極80沿厚度方向貫通的方式設(shè)置。
[0059]這種由第一電極60、壓電體層70以及第二電極80構(gòu)成的壓電元件300通過(guò)將電壓外加于第一電極60與第二電極80之間，從而產(chǎn)生位移。即，通過(guò)將電壓外加于兩電極之間，從而在由第一電極60與第二電極80夾持的壓電體層70產(chǎn)生壓電應(yīng)變。而且，將在對(duì)兩電極外加電壓時(shí)在壓電體層70產(chǎn)生壓電應(yīng)變的部分稱為能動(dòng)部310。與此相對(duì)，將在壓電體層70未產(chǎn)生壓電應(yīng)變的部分稱為非能動(dòng)部。另外，將在壓電體層70產(chǎn)生壓電應(yīng)變的能動(dòng)部310中與壓力產(chǎn)生室12對(duì)置的部分稱為可撓部，將壓力產(chǎn)生室12的外側(cè)的部分稱為非可撓部。
[0060]在本實(shí)施方式中，在第二方向Y，第一電極60、壓電體層70以及第二電極80全部連續(xù)地設(shè)置直至壓力產(chǎn)生室12的外側(cè)。S卩，能動(dòng)部310連續(xù)地設(shè)置直至壓力產(chǎn)生室12的外側(cè)。因此，能動(dòng)部310中的壓電元件300的與壓力產(chǎn)生室12對(duì)置的部分成為可撓部，壓力產(chǎn)生室12的外側(cè)的部分成為非可撓部。
[0061]S卩，在本實(shí)施方式中，如圖3所示，能動(dòng)部310的第二方向Y的端部由第二電極80(除去部83)來(lái)規(guī)定。
[0062]另外，能動(dòng)部310的第一方向X的端部由第一電極60來(lái)規(guī)定。而且,第一電極60的第一方向X的端部設(shè)置于與壓力產(chǎn)生室12相對(duì)置的區(qū)域內(nèi)。因此,能動(dòng)部310的第一方向X的端部設(shè)置于可撓部，從而在第一方向X，能動(dòng)部310與非能動(dòng)部的邊界的應(yīng)力能夠通過(guò)振動(dòng)板的變形被釋放。因此，能夠抑制能動(dòng)部310的弟一方向X的端部的應(yīng)力集中引起的燒損、裂縫等破壞。
[0063]在這種壓電元件300中，由于第二電極80覆蓋壓電體層70，所以電流不會(huì)在第一電極60與第二電極80之間泄露,從而能夠抑制壓電兀件300的破壞。順便說(shuō)一下，若第一電極60與第二電極80以接近的狀態(tài)露出，則電流在壓電體層70的表面泄露，會(huì)破壞壓電體層70。順便說(shuō)一下，即便第一電極60與第二電極80露出，若距離未接近，則電流的泄露也不會(huì)發(fā)生。
[0064]在這種壓電元件300的第一電極60以及第二電極80，連接有作為本實(shí)施方式的布線層的獨(dú)立導(dǎo)線電極91以及共用導(dǎo)線電極92。
[0065]獨(dú)立導(dǎo)線電極91以及共用導(dǎo)線電極92 (以下，將兩者組合稱為導(dǎo)線電極90)，在本實(shí)施方式中，以雖然由相同層構(gòu)成但電不連續(xù)的方式形成。具體而言，導(dǎo)線電極90從電極(第二電極80的第二層82)側(cè)起依次層疊形成第一層191、第二層192、第三層193以及第四層194來(lái)形成。除了第一層191以外的三層通過(guò)非電解鍍形成。
[0066]第一層191是通過(guò)預(yù)處理來(lái)形成的，并且含有鈀(Pd)作為主成分。該第一層191作為以后的非電解鍍的催化劑(活化劑)發(fā)揮功能。此外，預(yù)處理指的是進(jìn)行以后的非電解鍍的預(yù)處理，并且是指將鈀在基板上成膜的工序。作為預(yù)處理，存在有浸潰法與噴射法(旋轉(zhuǎn)式)，浸潰法是將基板浸潰于藥液槽的方法。作為浸潰法，例如例舉有如下方法(敏化劑一活化劑法)等，即，在將基板浸潰于氯化錫的鹽酸溶液亦即敏化劑溶液以后，浸潰于由氯化鈀的鹽酸溶液構(gòu)成的活化劑溶液，從而賦予由鈀構(gòu)成的催化劑。順便說(shuō)一下，噴射法是將藥液從噴嘴噴向基板的方法。除此以外，還有使用噴墨式記錄頭將藥液噴射于基板上的噴墨方式。在本實(shí)施方式中，由于通過(guò)進(jìn)行由浸潰法構(gòu)成的預(yù)處理來(lái)形成第一層191，從而能夠進(jìn)行批(一并)處理，所以能夠起到提高生產(chǎn)過(guò)程的效率的效果。
[0067]第二層192是在第一層191的與第二電極80相反的面?zhèn)?，通過(guò)非電解鍍形成的，并且含有鎳(Ni)作為主成分。此外，通過(guò)非電解鍍形成的由鎳構(gòu)成的第二層192的結(jié)晶構(gòu)造在初始階段為柱狀，然后生長(zhǎng)為非晶體。順便說(shuō)一下，在通過(guò)濺鍍法等氣相法形成有鎳的情況下，結(jié)晶構(gòu)造為柱狀，是與通過(guò)非電解鍍形成的鎳不同的結(jié)晶。
[0068]第三層193是在第二層192的與第一層191相反的面?zhèn)韧ㄟ^(guò)非電解鍍形成的，并且含有鈀(Pd)作為主成分。
[0069]第四層194是在第三層193的與第二層192相反的面?zhèn)韧ㄟ^(guò)非電解鍍形成的，并且含有金(Au)作為主成分。
[0070]這樣，使用通過(guò)預(yù)處理以及非電解鍍形成的第一層191、第二層192、第三層193以及第四層194作為布線層亦即導(dǎo)線電極90，并且之后詳細(xì)地進(jìn)行敘述，通過(guò)選擇性地僅在成為導(dǎo)線電極90的區(qū)域形成第一層191，從而不需要對(duì)導(dǎo)線電極90進(jìn)行濕式蝕刻，因此能夠抑制因蝕刻液而在導(dǎo)線電極90與電極(第一電極60、第二電極80等)之間產(chǎn)生電蝕，從而抑制導(dǎo)線電極90的剝離，并且能夠抑制因蝕刻液而對(duì)壓電體層70帶來(lái)?yè)p傷。順便說(shuō)一下，若由鎳鉻(NiCr)等形成導(dǎo)線電極90的電極(第一電極60、第二電極80)側(cè)的最下層，則例如可以使用硝酸鈰銨等酸作為對(duì)該最下層進(jìn)行蝕刻的蝕刻液。此時(shí)，因酸等蝕刻液而在最下層與電極之間產(chǎn)生電蝕，從而導(dǎo)線電極90形成為逆錐狀而會(huì)發(fā)生剝離，并且壓電體層70與蝕刻液接觸從而壓電體層70受到損傷，壓電特性降低。順便說(shuō)一下，作為導(dǎo)線電極90的最下層的材料，即便是除鎳鉻(NiCr)以外的材料，例如鎳(Ni)、鉻(Cr)等，由于使用酸作為蝕刻劑，并且適用于電極的材料通常是離子化傾向較低的材料，所以仍存在在最下層與電極之間產(chǎn)生電蝕之類的相同問(wèn)題，但是如本實(shí)施方式那樣，通過(guò)預(yù)處理和非電解鍍選擇性地形成導(dǎo)線電極90，從而不需要進(jìn)行蝕刻，并且能夠抑制導(dǎo)線電極90的剝離、壓電體層70的損傷。
[0071]S卩，如本實(shí)施方式那樣，通過(guò)非電解鍍形成導(dǎo)線電極90，從而抑制在導(dǎo)線電極90與電極之間產(chǎn)生電蝕，而使導(dǎo)線電極90的端面形狀穩(wěn)定，能夠抑制剝離等產(chǎn)生。
[0072]另外，通過(guò)在導(dǎo)線電極90的最上層設(shè)置含有金(Au)的第四層194，從而能夠在將之后詳細(xì)敘述的連接布線121安裝于導(dǎo)線電極90時(shí)，提高連接強(qiáng)度，而抑制連接布線121的剝離。S卩，盡管欲將連接布線121直接安裝于鎳等的第二層192，也存在粘結(jié)力較弱而連接布線121會(huì)剝離的可能性，然而通過(guò)如本實(shí)施方式那樣將含有金(Au)的第四層194設(shè)置于導(dǎo)線電極90的最上層，能夠提高導(dǎo)線電極90與連接布線121之間的連接強(qiáng)度。此外，第四層194與連接布線121之間的連接不限定于引線鍵合(wire-bonding)法，例如也可以使用焊接等。
[0073]S卩，若含有金的第四層194至少僅形成于連接有連接布線121的區(qū)域，則能夠提高連接布線121與導(dǎo)線電極90之間的連接強(qiáng)度。因此，對(duì)設(shè)置于第二層192與第四層194之間的由鈀構(gòu)成的第三層193而言，只要僅在形成有第四層194的區(qū)域形成即可。順便說(shuō)一下，若不設(shè)置第三層193而是在第二層192上直接設(shè)置第四層194，則存在鎳與金發(fā)生擴(kuò)散從而第四層194消失的可能性。通過(guò)設(shè)置第三層193，能夠抑制鎳與金的擴(kuò)散，而將含有金的第四層194形成于導(dǎo)線電極90的表面。
[0074]這里，獨(dú)立導(dǎo)線電極91從設(shè)置于壓電體層70的外側(cè)的第一電極60上被引出至振動(dòng)板50上。
[0075]另外，共用導(dǎo)線電極92的第一方向X的兩端部，從第二電極80上沿第二方向Y引出至振動(dòng)板50上。
[0076]另外，共用導(dǎo)線電極92具有在第二方向Y上跨越壓力產(chǎn)生室12的壁面上、即可撓部與非可撓部的邊界部分地設(shè)置的延伸配置部93。延伸配置部93遍及多個(gè)能動(dòng)部310的第一方向X連續(xù)設(shè)置，并且通過(guò)第一方向X的兩端部與共用導(dǎo)線電極92連接。S卩，對(duì)于具有延伸配置部93的共用導(dǎo)線電極92而言，在從保護(hù)基板30側(cè)俯視觀察時(shí)，以包圍能動(dòng)部310的周圍的方式連續(xù)配置。這樣，通過(guò)設(shè)置延伸配置部93，從而能夠抑制在可撓部與非可撓部之間的邊界產(chǎn)生的應(yīng)力集中造成壓電體層70的破壞。另外，由于實(shí)際上未將共用導(dǎo)線電極92形成于可撓部上，所以能夠抑制能動(dòng)部310的位移降低。
[0077]在形成有這種壓電元件300的流路形成基板10上，如圖1以及圖2所示，通過(guò)粘合劑35接合有保護(hù)壓電元件300的保護(hù)基板30。在保護(hù)基板30，設(shè)置有劃分收容壓電元件300的空間的凹部亦即壓電元件保持部31。另外，在保護(hù)基板30設(shè)置有構(gòu)成歧管100的一部分的歧管部32。歧管部32沿厚度方向貫通保護(hù)基板30從而遍及壓力產(chǎn)生室12的寬度方向形成，并且如上述所述與流路形成基板10的連通部15連通。另外，在保護(hù)基板30設(shè)置有沿厚度方向貫通保護(hù)基板30的貫通孔33。各能動(dòng)部310的與第一電極60連接的導(dǎo)線電極90在該貫通孔33內(nèi)露出，與未圖示的驅(qū)動(dòng)電路連接的連接布線的一端在該貫通孔33內(nèi)與導(dǎo)線電極90連接。
[0078]在保護(hù)基板30上接合有由密封膜41以及固定板42構(gòu)成的柔性基板40。密封膜41由剛性低且具有撓性的材料構(gòu)成，歧管部32的一個(gè)面被該密封膜41密封。另外，固定板42由金屬等硬質(zhì)材料形成。由于在該固定板42的與歧管100對(duì)置的區(qū)域形成有沿厚度方向被完全除去的開(kāi)口部43，所以歧管100的一個(gè)面僅被具有撓性的密封膜41密封。
[0079]在這種本實(shí)施方式的噴墨式記錄頭I中，從與未圖示的外部墨水供給單元連接的墨水導(dǎo)入口取入墨水，從歧管100至噴嘴開(kāi)口 21以墨水將內(nèi)部注滿之后，根據(jù)來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路的記錄信號(hào)，對(duì)與壓力產(chǎn)生室12對(duì)應(yīng)的各個(gè)第一電極60與第二電極80之間外加電壓。由此，振動(dòng)板50與壓電元件300 —起彎曲變形，從而各壓力產(chǎn)生室12內(nèi)的壓力升高，從而從各噴嘴開(kāi)口 21噴射墨滴。
[0080]這里，對(duì)這種本實(shí)施方式的噴墨式記錄頭的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。此外，圖6?圖10是表示噴墨式記錄頭的制造方法的剖視圖。
[0081]首先，如圖6 Ca)所示，在硅片亦即流路形成基板用晶片110的表面形成彈性膜51。在本實(shí)施方式中，形成有由二氧化硅(彈性膜51)與氧化鋯(絕緣體膜52)的層疊構(gòu)成的振動(dòng)板50，其中，上述二氧化硅(彈性膜51)通過(guò)對(duì)流路形成基板用晶片110進(jìn)行熱氧化而形成；上述氧化鋯(絕緣體膜52)在通過(guò)濺鍍法成膜之后通過(guò)熱氧化形成。
[0082]振動(dòng)板50 (在層疊膜的情況下，位于電極形成側(cè))除了必須是絕緣體并且必須能夠耐受形成壓電體層70時(shí)的溫度(通常在500°C以上)之外，在將硅片用于流路形成基板10并且形成壓力產(chǎn)生室12等流路時(shí)，在使用由KOH (氫氧化鉀)產(chǎn)生的各向異性蝕刻的情況下，振動(dòng)板(在層疊的情況下，位于硅片側(cè))需要作為蝕刻阻止層發(fā)揮功能。另外，在振動(dòng)板50的一部分使用了二氧化娃的情況下,若壓電體層70所含有的鉛、秘等向二氧化娃擴(kuò)散，則二氧化硅會(huì)變質(zhì)，上層的電極、壓電體層70會(huì)剝離。因此，還需要防止向二氧化硅擴(kuò)散的擴(kuò)散防止層。
[0083]由于將二氧化硅與氧化鋯層疊后的振動(dòng)板50的各個(gè)材料能夠耐受形成壓電體層70時(shí)的溫度，并且二氧化硅作為絕緣層與蝕刻阻止層發(fā)揮功能，氧化鋯作為絕緣層與擴(kuò)散防止層發(fā)揮功能，因此最優(yōu)選。在本實(shí)施方式中，雖然通過(guò)該彈性膜51以及絕緣體膜52形成振動(dòng)板50，但是作為振動(dòng)板50，也可以僅設(shè)置彈性膜51以及絕緣體膜52中的任意一方。
[0084]接下來(lái)，如圖6 (b)所示，在絕緣體膜52上的整面形成第一電極60。雖然該第一電極60的材料未特別限定，但必須是不會(huì)因形成壓電體層70時(shí)的熱處理(通常在500°C以上)時(shí)的氧化、或者壓電體層70所含有的材料的擴(kuò)散等而使導(dǎo)電性消失的材料。因此，作為第一電極60的材料，優(yōu)選使用即便高溫也不會(huì)使導(dǎo)電性消失的白金、銥等金屬、氧化銥、鑭鎳氧化物等導(dǎo)電性氧化物、以及這些材料的層疊材料。另外，第一電極60例如能夠通過(guò)濺鍍法、PVD法(物理蒸鍍法)、激光消融法等氣相成膜、旋轉(zhuǎn)涂敷法等液相成膜等形成。另外，也可以在上述導(dǎo)電材料與振動(dòng)板50之間使用用于確保粘結(jié)力的粘結(jié)層。在本實(shí)施方式中，雖然未特別圖示，但是使用鈦?zhàn)鳛檎辰Y(jié)層。此外，可以使用鋯、鈦、氧化鈦等作為粘結(jié)層。粘結(jié)層的成膜方法與電極材料相同。另外，也可以在電極表面(壓電體層70的成膜側(cè))形成用于控制壓電體層70的結(jié)晶生長(zhǎng)的控制層。在本實(shí)施方式中，使用鈦?zhàn)鳛閴弘婓w層70(PZT)的結(jié)晶控制。由于鈦在壓電體層70的成膜時(shí)被取入壓電體層70內(nèi)，所以在壓電體層70形成以后，不作為膜存在。也可以使用鑭鎳氧化物等鈣鈦礦型結(jié)晶構(gòu)造的導(dǎo)電性氧化物等作為結(jié)晶控制層。結(jié)晶控制層的成膜方法與電極材料相同。此外，優(yōu)選絕緣性的結(jié)晶控制層在壓電體層70形成以后不存在于壓電體層70與第一電極60之間。這是因?yàn)榻Y(jié)晶控制層與壓電體層70的電容成為串聯(lián)連接所以外加于壓電體層70的電場(chǎng)會(huì)降低。如本實(shí)施方式那樣，通過(guò)使用鈦?zhàn)鳛槿∠蚩刂茖?，雖然接受本來(lái)會(huì)成為氧化物(絕緣體)的熱處理，但是由于被取入壓電體層70，所以不作為膜存在。
[0085]接下來(lái)，在本實(shí)施方式中，形成由鋯鈦酸鉛(PZT)構(gòu)成的壓電體層70。這里，在本實(shí)施方式中，使用所謂的溶膠-凝膠法形成壓電體層70，所謂溶膠-凝膠法通過(guò)對(duì)將金屬配位化合物溶解.分散于溶劑的所謂溶膠進(jìn)行涂敷干燥從而凝膠化，并且通過(guò)高溫?zé)Y(jié)，從而獲得由金屬氧化物構(gòu)成的壓電體層70。此外，壓電體層70的制造方法不限定于溶膠-凝膠法，例如也可以使用MOD (Metal-Organic Decomposit1n:金屬有機(jī)物分解)法、派鍍法或者激光消融法等PVD (Physical Vapor Deposit1n:物理氣相沉積)法等。即，壓電體層70也可以由液相法、氣相法中的任意一種形成。在本實(shí)施方式中，通過(guò)對(duì)多層的壓電體膜74進(jìn)行層疊從而形成壓電體層70。 [0086]具體而言，如圖7(a)所示，在將第一層壓電體膜74形成于第一電極60上的階段，將第一電極60以及第一層壓電體膜74以它們的側(cè)面傾斜的方式同時(shí)進(jìn)行圖案形成。此外，第一電極60以及第一層壓電體膜74的圖案形成例如可以通過(guò)反應(yīng)性離子蝕刻(RIE)、離子銑削等干式蝕刻來(lái)進(jìn)行。
[0087]這里，例如，在對(duì)第一電極60進(jìn)行圖案形成以后形成第一層壓電體膜74的情況下，由于進(jìn)行光刻工藝?離子統(tǒng)削?灰化對(duì)第一電極60進(jìn)行圖案形成,所以第一電極60的表面、設(shè)置于表面的未圖示的鈦等結(jié)晶種層等會(huì)變質(zhì)。若這樣的話，即便在變質(zhì)了的面上形成壓電體膜74，該壓電體膜74的結(jié)晶性也不會(huì)良好，由于第二層以后的壓電體膜74也會(huì)以對(duì)第一層壓電體膜74的結(jié)晶狀態(tài)有所影響的方式結(jié)晶生長(zhǎng)，所以難以形成具有良好結(jié)晶性的壓電體層70。
[0088]與其相比較，若在形成有第一層壓電體膜74以后,與第一電極60同時(shí)進(jìn)行圖案形成，則第一層壓電體膜74作為與鈦等結(jié)晶種子相比使第二層以后的壓電體膜74良好地結(jié)晶生長(zhǎng)的種子(seed)，性質(zhì)也較強(qiáng)，即便因圖案形成而在表層形成有極薄的變質(zhì)層，也不會(huì)對(duì)第二層以后的壓電體膜74的結(jié)晶生長(zhǎng)造成較大的影響。
[0089]此外，在對(duì)第二層壓電體膜74進(jìn)行成膜以前露出的振動(dòng)板50上(在本實(shí)施方式中，為氧化鋯亦即絕緣體膜52)，對(duì)第二層以后的壓電體膜74成膜時(shí)，也可以使用結(jié)晶控制層(中間結(jié)晶控制層)。在本實(shí)施方式中，使用鈦?zhàn)鳛橹虚g結(jié)晶控制層。該由鈦構(gòu)成的中間結(jié)晶控制層與在第一電極60上形成的結(jié)晶控制層的鈦相同，在對(duì)壓電體膜74成膜時(shí)被取入壓電體膜74。順便說(shuō)一下，中間結(jié)晶控制層在成為中間電極或者串聯(lián)連接的電容的電介質(zhì)的情況下，會(huì)引起壓電特性的降低。因此，優(yōu)選中間結(jié)晶控制層被取入壓電體膜74(壓電體層70)，從而在壓電體層70成膜以后不作為膜殘留。
[0090]接下來(lái)，如圖7 (b)所示，通過(guò)層疊第二層以后的壓電體膜74，從而形成由多層壓電體膜74構(gòu)成的壓電體層70。
[0091]順便說(shuō)一下，第二層以后的壓電體膜74遍及絕緣體膜52上、第一電極60及第一層壓電體膜74的側(cè)面上、以及第一層壓電體膜74上而連續(xù)形成。
[0092]接下來(lái)，如圖7 (C)所示，在壓電體層70上形成第二電極80的第一層81。在本實(shí)施方式中，雖然未特別圖示，但是首先在壓電體層70上層疊具有銥的銥層、以及在銥層上層疊具有鈦的鈦層。此外，該銥層以及鈦層能夠通過(guò)濺鍍法、CVD法等形成。然后，進(jìn)一步對(duì)形成有銥層以及鈦層的壓電體層70進(jìn)行再加熱處理(二次退火:p0st annealing)。通過(guò)這樣再加熱處理，即便在壓電體層70的第二電極80側(cè)形成有銥層等時(shí)產(chǎn)生損傷，也能夠通過(guò)再加熱處理，恢復(fù)壓電體層70的損傷，從而提高壓電體層70的壓電特性。
[0093]接下來(lái)，如圖8 (a)所示，對(duì)應(yīng)于各壓力產(chǎn)生室12對(duì)第一層81以及壓電體層70進(jìn)行圖案形成。在本實(shí)施方式中，在第一層81上設(shè)置有形成規(guī)定形狀的掩模(未圖示)，通過(guò)經(jīng)由該掩模從而對(duì)第一層81以及壓電體層70進(jìn)行蝕刻的所謂光刻法進(jìn)行圖案形成。此夕卜，壓電體層70的圖案形成例如例舉有反應(yīng)性離子蝕刻、離子銑削等干式蝕刻。
[0094]接下來(lái)，如圖8 (b)所示，遍及流路形成基板用晶片110的一個(gè)面?zhèn)?形成有壓電體層70的面?zhèn)?，即遍及第一層81上、壓電體層70的圖案形成后的側(cè)面上、絕緣體膜52上、以及第一電極60上等，形成例如由銥(Ir)構(gòu)成的第二層82，并且通過(guò)圖案形成形成第二電極80。此外，在第二層82的圖案形成中，同時(shí)對(duì)第一層81的一部分進(jìn)行圖案形成，從而形成除去部83。由此，規(guī)定壓電元件300的能動(dòng)部310，并且要形成獨(dú)立導(dǎo)線電極91以及共用導(dǎo)線電極92。
[0095]接下來(lái)，如圖8 (C)所示，在遍及流路形成基板用晶片110的一個(gè)面的整面形成有導(dǎo)線電極90的區(qū)域，形成具有開(kāi)口部151的掩模150。
[0096]接下來(lái)，如圖8 Cd)所示，遍及流路形成基板用晶片110的一個(gè)面的整面，通過(guò)浸泡式形成含有鈀(Pd)的第一層191。由此，第一層191遍及掩模150的開(kāi)口部151內(nèi)以及掩模150上連續(xù)形成。
[0097]接下來(lái)，如圖8 (e)所示，通過(guò)除去掩模150，從而除去在掩模150上形成的第一層191，并且僅在形成有開(kāi)口部151的部分形成第一層191。
[0098]這樣，與通過(guò)干式蝕刻等對(duì)第一層191進(jìn)行圖案形成的情況相比，通過(guò)經(jīng)由掩模150選擇性地形成第一層191，能夠抑制由干式蝕刻產(chǎn)生的對(duì)壓電體層70的損傷、由過(guò)度蝕刻產(chǎn)生的第一電極60以及第二電極80的膜厚變薄。此外，該第一層191作為之后的非電解鍍的催化劑(活化劑)發(fā)揮功能。
[0099]接下來(lái)，如圖9 (a)所示，通過(guò)非電解鍍?cè)诘谝粚?91上形成由鎳(Ni)構(gòu)成的第二層192。此外，第二層192能夠通過(guò)非電解鍍，將第一層191的鈀(Pd)作為催化劑，僅在第一層191上選擇性地形成。
[0100]接下來(lái)，如圖9 (b)所示，在第二層192上，通過(guò)非電解鍍形成由鈀(Pd)構(gòu)成的第三層193。此外，第三層193能夠通過(guò)非電解鍍，僅在第二層192上選擇性地形成。
[0101]接下來(lái)，如圖9 (C)所示，在第三層193上，通過(guò)非電解鍍形成由金(Au)構(gòu)成的第四層194。此外，第四層194能夠通過(guò)非電解鍍，僅在第三層193上選擇性地形成。
[0102]由此，形成具有第一層191、第二層192、第三層193以及第四層194的導(dǎo)線電極90(獨(dú)立導(dǎo)線電極91以及共用導(dǎo)線電極92)。
[0103]這樣，通過(guò)不是氣相法而是液相法的非電解鍍選擇性地形成導(dǎo)線電極90，能夠僅在需要的區(qū)域形成第二層192、第三層193以及第四層194，所以能夠降低成本。順便說(shuō)一下，例如，在遍及流路形成基板用晶片110的一個(gè)面的整面形成鎳(Ni)、金(Au)以后，通過(guò)蝕刻進(jìn)行圖案形成的情況下，通過(guò)蝕刻除去的鎳、金的回收率較差、成本變高。與此相對(duì)，在通過(guò)非電解鍍形成導(dǎo)線電極90的情況下，由于能夠僅在所希望的區(qū)域，選擇性地形成導(dǎo)線電極90，特別是形成第二層192以及第四層194，所以不需要回收通過(guò)蝕刻除去的鎳、金，另夕卜，由于只要從非電解鍍的電解液中回收鎳、金即可，所以能夠提高鎳、金等金屬的回收率。因此，通過(guò)非電解鍍形成導(dǎo)線電極90，能夠降低成本。
[0104]另外，通過(guò)非電解鍍選擇性地形成導(dǎo)線電極90，不需要通過(guò)濕式蝕刻等對(duì)導(dǎo)線電極90進(jìn)行圖案形成，因此能夠抑制在導(dǎo)線電極90與電極之間產(chǎn)生電蝕，并且能夠抑制導(dǎo)線電極90的剝離。另外，由于通過(guò)濕式蝕刻使用的蝕刻液不與壓電體層70接觸，所以能夠減少壓電體層70因蝕刻液產(chǎn)生的損傷，從而能夠抑制壓電體層70的壓電特性的降低。
[0105]然后，如圖10 (a)所示，在流路形成基板用晶片110的壓電元件300側(cè)，將硅片且成為多個(gè)保護(hù)基板30的保護(hù)基板用晶片130經(jīng)由粘合劑35接合以后，將流路形成基板用晶片110形成為規(guī)定厚度。
[0106]接下來(lái)，如圖10(b)所示，在流路形成基板用晶片110重新形成掩護(hù)膜53，并且以規(guī)定形狀進(jìn)行圖案形成。而且，如圖10 (C)所示，通過(guò)將流路形成基板用晶片110經(jīng)由掩護(hù)膜53進(jìn)行使用了 KOH等堿溶液的各向異性蝕刻(濕式蝕刻)，從而形成與壓電元件300對(duì)應(yīng)的壓力產(chǎn)生室12、墨水供給路13、連通路14以及連通部15等。
[0107]然后，將流路形成基板用晶片110以及保護(hù)基板用晶片130的外周邊緣部的不需要部分，通過(guò)例如切割等來(lái)切斷從而除去。而且，將流路形成基板用晶片110的與保護(hù)基板用晶片130相反一側(cè)的面，與貫穿設(shè)置有噴嘴開(kāi)口 21的噴嘴板20接合，并且將保護(hù)基板用晶片130與柔性基板40接合，將流路形成基板用晶片110等分割為如圖1所示的一個(gè)芯片尺寸的流路形成基板10等，從而作為本實(shí)施方式的噴墨式記錄頭。
[0108](實(shí)施方式2)
[0109]圖11是將本發(fā)明的實(shí)施方式2的液體噴射頭的一個(gè)例子亦即噴墨式記錄頭的主要部分放大后的剖視圖。此外，針對(duì)與上述實(shí)施方式I相同的部件，標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記從而省略重復(fù)的說(shuō)明。
[0110]如圖所示，對(duì)搭載于本實(shí)施方式的噴墨式記錄頭I的壓電元件300來(lái)說(shuō)，第一電極60成為遍及多個(gè)能動(dòng)部310連續(xù)設(shè)置的共用電極，第二電極80成為分別獨(dú)立地設(shè)置于各能動(dòng)部310的獨(dú)立電極。
[0111]具體而言，第一電極60沿第二方向Y設(shè)置為與壓力產(chǎn)生室12的寬度相比寬度窄，遍及第一方向X連續(xù)設(shè)置。
[0112]另外，壓電體層70以覆蓋第一電極60的第二方向Y的端部的方式，延伸配置至第一電極60的外側(cè)。
[0113]另外，壓電體層70沿第一方向X，在彼此相鄰的能動(dòng)部310之間，以比能動(dòng)部310薄的厚度連續(xù)設(shè)置。即，在沿第一方向X彼此相鄰的能動(dòng)部310之間，第一電極60完全被壓電體層70覆蓋。
[0114]并且，第二電極80對(duì)應(yīng)于壓力產(chǎn)生室12被切開(kāi)設(shè)置。
[0115]在這種壓電元件300中，能動(dòng)部310的第二方向Y的端部由第一電極60的端部來(lái)規(guī)定。另外，能動(dòng)部310的第一方向X的端部由第二電極80的端部來(lái)規(guī)定。
[0116]另外，在這種壓電元件300設(shè)置有絕緣膜200。對(duì)于絕緣膜200而言，在本實(shí)施方式中，覆蓋壓電體層70的側(cè)面、第二電極80的側(cè)面以及上表面的周邊部，并且遍及多個(gè)能動(dòng)部310連續(xù)設(shè)置。此外，第二電極80的上表面的大致中心區(qū)域亦即主要部分未設(shè)置有絕緣膜200，而設(shè)置有將第二電極80的上表面的主要部分開(kāi)口的開(kāi)口部201。
[0117]開(kāi)口部201沿厚度方向(層疊方向)貫通絕緣膜200，并且沿壓電元件300的第二方向Y以矩形形狀開(kāi)口。
[0118]這樣，通過(guò)以絕緣膜200覆蓋壓電元件300，從而能夠抑制由大氣中的水分等引起的壓電元件300的破壞。另外，通過(guò)以絕緣膜200覆蓋壓電體層70與第一電極60或者第二電極80之間的邊界部分，從而能夠抑制第一電極60與第二電極80之間的壓電體層70的表面的電流泄露。作為這種絕緣膜200，例如能夠使用氧化硅(S1x)、氧化鉭(TaOx)、氧化鋁(AlOx)等無(wú)機(jī)絕緣材料、或者聚酰亞胺(PI)等有機(jī)絕緣材料。
[0119]另外，通過(guò)在絕緣膜200設(shè)置開(kāi)口部201，從而能夠抑制絕緣膜200阻礙壓電元件300 (能動(dòng)部310)的位移，從而能夠良好地維持墨水排出特性。
[0120]另外，在該絕緣膜200上設(shè)置有獨(dú)立導(dǎo)線電極91作為布線層亦即導(dǎo)線電極90。對(duì)獨(dú)立導(dǎo)線電極91來(lái)說(shuō)，一端部經(jīng)由設(shè)置于絕緣膜200的接觸孔202與第二電極80連接，另一端部延伸配置至振動(dòng)板50上。
[0121]另外,在第一電極60上設(shè)置有共用導(dǎo)線電極92。共用導(dǎo)線電極92從第一電極60上延伸配置至振動(dòng)板50上。
[0122]這種獨(dú)立導(dǎo)線電極91以及共用導(dǎo)線電極92的導(dǎo)線電極90與上述實(shí)施方式I相同，由通過(guò)浸潰法形成的第一層191、通過(guò)非電解鍍形成的第二層192、第三層193以及第四層194形成。
[0123]即便是這種結(jié)構(gòu)的噴墨式記錄頭I，也與上述實(shí)施方式一相同，使用通過(guò)非電解鍍形成的第一層191、第二層192、第三層193以及第四層194作為布線層亦即導(dǎo)線電極90，并且選擇性地僅在成為導(dǎo)線電極90的區(qū)域形成第一層191，而不需要對(duì)導(dǎo)線電極90進(jìn)行濕式蝕刻，因此能夠抑制因蝕刻液而在導(dǎo)線電極90與電極(第一電極60、第二電極80等)之間產(chǎn)生電蝕，從而抑制導(dǎo)線電極90的剝離。另外，能夠抑制因蝕刻液對(duì)壓電體層70帶來(lái)?yè)p傷。
[0124]另外，由于通過(guò)是液相法的非電解鍍而不是氣相法選擇性地形成導(dǎo)線電極90，能夠僅在需要的區(qū)域形成第二層192、第三層193以及第四層194，所以能夠降低成本。
[0125]此外,在本實(shí)施方式中，由于將第一電極60形成為多個(gè)能動(dòng)部310的共用電極,所以例如也可以不設(shè)置彈性膜51以及絕緣體膜52，僅將第一電極60作為振動(dòng)板發(fā)揮作用。另外，即便在如上述實(shí)施方式I那樣第一電極60作為獨(dú)立電極設(shè)置的情況下、或者第一電極60作為共用電極設(shè)置的情況下，壓電元件300本身實(shí)際上也可以兼作振動(dòng)板。但是，優(yōu)選在將第一電極60直接設(shè)置于流路形成基板10上的情況下，以第一電極60不與墨水導(dǎo)通的方式通過(guò)絕緣性的保護(hù)膜等保護(hù)第一電極60。即，所謂在基板(流路形成基板10)上設(shè)置有第一電極60，是指包括基板的正上方、還有在中間夾設(shè)有其他部件的狀態(tài)(上方)的情況。
[0126](其他實(shí)施方式)
[0127]以上，雖然針對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)不限定于上述。
[0128]例如，在上述各實(shí)施方式中，示出了將第一層191、第二層192、第三層193以及第四層194層疊后的結(jié)構(gòu)作為導(dǎo)線電極90，但是不特別限定于此，例如也可以使用將第一層191與第二層192層疊后的結(jié)構(gòu)作為導(dǎo)線電極90。由此，能夠降低成本。但是，如上述各實(shí)施方式那樣，通過(guò)采用將第一層191、第二層192、第三層193以及第四層194層疊后的結(jié)構(gòu)作為導(dǎo)線電極90，能夠使導(dǎo)線電極90的布線間隔變窄，從而能夠高密度地進(jìn)行配置。順便說(shuō)一下，在現(xiàn)有的光刻法的工序中，需要預(yù)先考慮導(dǎo)線電極90的側(cè)面蝕刻的量來(lái)決定布線間隔。與此相對(duì)，使用本實(shí)施方式的非電解鍍工序，能夠抑制導(dǎo)線電極90的側(cè)面蝕刻的產(chǎn)生，并且能夠?qū)?dǎo)線電極90的布線間隔(僅需要的布線間隔)變窄，其結(jié)果是，與高密度布線相連。
[0129]另外，例如，在上述實(shí)施方式I中，雖然例示了將各能動(dòng)部310的壓電體層70連續(xù)設(shè)置的結(jié)構(gòu)，但是當(dāng)然壓電體層70也可以按每個(gè)能動(dòng)部310來(lái)獨(dú)立設(shè)置。
[0130]另外，在上述實(shí)施方式I中，雖然將第二電極80形成為層疊了第一層81與第二層82的結(jié)構(gòu)，但是不特別限定于此，第二電極80可以是單層，也可以是層疊了三層以上的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，也可以將實(shí)施方式2的第二電極80形成為層疊了兩層以上的結(jié)構(gòu)。
[0131]并且，例如，在上述實(shí)施方式I以及2中，雖然在對(duì)壓電體前驅(qū)體膜進(jìn)行涂敷、干燥以及脫脂以后，進(jìn)行燒結(jié)從而形成壓電體膜74，但是不特別限定于此，例如也可以在對(duì)壓電體前驅(qū)體膜反復(fù)進(jìn)行多次，例如兩次涂敷、干燥以及脫脂的工序以后，通過(guò)燒結(jié)形成壓電體膜74。
[0132]另外，例如，如圖12所示，噴墨式記錄頭I搭載于噴墨式記錄裝置II。對(duì)于具有噴墨式記錄頭I的記錄頭單元1A、1B而言，構(gòu)成墨水供給單元的盒2A、2B設(shè)置為能夠裝卸，搭載有該記錄頭單元1A、1B的滑架3以能夠軸向移動(dòng)的方式設(shè)置于組裝在裝置主體4上的滑架軸5。該記錄頭單元1A、1B噴射例如黑色墨水組成物以及彩色墨水組成物。
[0133]而且，通過(guò)將驅(qū)動(dòng)馬達(dá)6的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由未圖示的多個(gè)齒輪以及同步皮帶7傳遞至滑架3，從而搭載有記錄頭單元1A、1B的滑架3沿著滑架軸5移動(dòng)。另一方面，在裝置主體4沿著滑架軸5設(shè)置有壓紙卷筒8，通過(guò)未圖示的送紙輥等而被送紙的紙等記錄介質(zhì)亦即記錄片材S被壓紙卷筒8卷繞從而被搬運(yùn)。
[0134]而且，在本發(fā)明中，如上述那樣能夠抑制構(gòu)成噴墨式記錄頭I的壓電元件300的破壞。其結(jié)果是，能夠?qū)崿F(xiàn)提高了耐久性的噴墨式記錄裝置II。
[0135]此外，在上述例子中，雖然例示了噴墨式記錄頭I搭載于滑架3并沿主掃描方向移動(dòng)的裝置作為噴墨式記錄裝置II，但是其結(jié)構(gòu)不特別限定于此。噴墨式記錄裝置II例如也可以是固定噴墨式記錄頭I并且使紙等的記錄片材S沿副掃描方向移動(dòng)從而進(jìn)行打印的所謂線式記錄裝置。[0136]另外，在上述實(shí)施方式中，雖然例舉噴墨式記錄頭作為液體噴射頭的一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明了本發(fā)明，但是本發(fā)明是廣泛地將全部液體噴射頭作為對(duì)象的發(fā)明。例如，除了用于打印機(jī)等圖像記錄裝置的各種記錄頭以外，還可以例舉用于液晶顯示器等彩色濾光器的制造的色材噴射頭、用于有機(jī)EL顯示器、FED (電場(chǎng)發(fā)射顯示器)等的電極形成的電極材料噴射頭、用于生物芯片(chip)制造的生物體有機(jī)物噴射頭等作為液體噴射頭。
[0137]另外，本發(fā)明不限定于搭載在噴墨式記錄頭所代表的液體噴射頭中的壓電元件，也可以適用于搭載在超聲波發(fā)射器等超聲波設(shè)備、超聲波馬達(dá)、壓力傳感器、焦電傳感器等其他裝置中的壓電元件。另外，本發(fā)明也同樣適用于鐵電體存儲(chǔ)器等鐵電體元件。
[0138]附圖標(biāo)記的說(shuō)明:
[0139]I…噴墨式記錄頭(液體噴射頭)；11…噴墨式記錄裝置(液體噴射裝置)；10…流路形成基板(基板)；11...隔壁；12…壓力發(fā)生室；13…墨水供給路；14…連通路；15...連通部；20…噴嘴板；21…噴嘴開(kāi)口 ；30…保護(hù)基板；31…壓電兀件保持部；32…歧管部；33...貫通孔；35…粘合劑；40…柔性基板；41...密封膜；42...固定板；43...開(kāi)口部；50...振動(dòng)板；5L...彈性膜；52…絕緣體膜；60...第一電極；70…壓電體層；71…凹部；80…第二電極；90...導(dǎo)線電極(布線層);91…獨(dú)立導(dǎo)線電極;92…共用導(dǎo)線電極;100…歧管;150…掩模;151…開(kāi)口部；191…第一層;192…第二層;193…第三層；194…第四層;200…絕緣膜;201…開(kāi)口部；202…接觸孔；30 0…壓電元件；310…能動(dòng)部。
【權(quán)利要求】
1.一種液體噴射頭，其特征在于， 具備: 流路形成基板，其具有與噴射液體的噴嘴開(kāi)口連通的壓力產(chǎn)生室；以及 壓電元件，其設(shè)置于該流路形成基板且具備壓電體層、電極和與該電極連接的布線層， 所述布線層具備: 第一層，其通過(guò)預(yù)處理形成且含有鈀；以及 第二層，其通過(guò)非電解鍍形成于該第一層上且含有鎳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體噴射頭，其特征在于，還具備: 第三層，其通過(guò)非電解鍍形成于所述第二層上且含有鈀； 第四層，其通過(guò)非電解鍍形成于該第三層上且含有金。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液體噴射頭，其特征在于， 所述電極具有設(shè)置于所述流路形成基板側(cè)的第一電極、以及設(shè)置于所述壓電體層的與所述流路形成基板相反一側(cè)的第二電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體噴射頭，其特征在于， 所述第一電極是按每個(gè)實(shí)際驅(qū)動(dòng)部亦即能動(dòng)部電獨(dú)立地設(shè)置的獨(dú)立電極，并且所述第二電極是遍及多個(gè)所述能動(dòng)部電共用地設(shè)置的共用電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的液體噴射頭，其特征在于， 形成所述第一層的所述預(yù)處理用浸潰法。
6.一種液體噴射裝置，其特征在于， 具備權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的液體噴射頭。
7.一種壓電元件，其特征在于， 具備壓電體層、電極、和與該電極連接的布線層， 所述布線層具備: 第一層，其通過(guò)預(yù)處理形成且含有鈀；以及 第二層，其通過(guò)非電解鍍形成于該第一層上且含有鎳。
8.一種壓電元件的制造方法，其特征在于，該壓電元件具備壓電體層、電極、和與該電極連接的布線層， 所述壓電元件的制造方法具備: 形成在露出的所述電極的至少形成有布線層的區(qū)域具有開(kāi)口部的掩模的工序； 通過(guò)預(yù)處理形成含有鈀的第一層的工序； 除去所述掩模的工序；以及 在所述第一層上通過(guò)非電解鍍形成含有鎳的第二層的工序。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓電元件的制造方法，其特征在于， 還具備: 在形成所述第二層的工序之后，在所述第二層上通過(guò)非電解鍍形成含有鈀的第三層的工序；以及 在所述第三層上通過(guò)非電解鍍形成含有金的第四層的工序。
【文檔編號(hào)】H01L41/27GK104029486SQ201410074687
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月5日
【發(fā)明者】古谷升 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社