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JP2012143998A - Inkjet head and inkjet recording apparatus - Google Patents

Inkjet head and inkjet recording apparatus Download PDF

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JP2012143998A
JP2012143998A JP2011005524A JP2011005524A JP2012143998A JP 2012143998 A JP2012143998 A JP 2012143998A JP 2011005524 A JP2011005524 A JP 2011005524A JP 2011005524 A JP2011005524 A JP 2011005524A JP 2012143998 A JP2012143998 A JP 2012143998A
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JP
Japan
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electrode pad
liquid chamber
electrode
inkjet head
wiring
Prior art date
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Pending
Application number
JP2011005524A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Takemoto
武 竹本
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2011005524A priority Critical patent/JP2012143998A/en
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、フリップチップ実装時又はワイヤボンディング実装時の破損を抑制すると共に、集積度を高くしても小型化することが可能なインクジェットヘッド及び該インクジェットヘッドを有するインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【解決手段】複数のノズル111aが形成されているノズル基板111と、ノズル基板111上に配置されている振動板112aの間の空間が、隔壁112bにより隔てられている複数の液室110が形成されているインクジェットヘッド100は、振動板112aの隔壁112bにより隔てられている空間上に、共通電極121、圧電体122及び個別電極123が順次積層されている圧電素子120が形成されていると共に、個別電極123から配線140が引き出されており、配線140と駆動IC150を電気的に接続する電極パッド141が配線140上に形成されており、電極パッド141は、隔壁112b上に延在している。
【選択図】図1
The present invention provides an ink jet head that can be reduced in size even when the degree of integration is increased, and an ink jet recording apparatus having the ink jet head, while preventing damage during flip chip mounting or wire bonding mounting. The purpose is to do.
A plurality of liquid chambers are formed in which a space between a nozzle substrate on which a plurality of nozzles is formed and a vibration plate arranged on the nozzle substrate is separated by a partition wall. In the inkjet head 100, a piezoelectric element 120 in which a common electrode 121, a piezoelectric body 122, and an individual electrode 123 are sequentially stacked is formed in a space separated by a partition 112b of a diaphragm 112a. A wiring 140 is drawn from the individual electrode 123, and an electrode pad 141 that electrically connects the wiring 140 and the driving IC 150 is formed on the wiring 140. The electrode pad 141 extends on the partition 112b. .
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置に関する。   The present invention relates to an inkjet head and an inkjet recording apparatus.

近年、インクジェットプリンタは、普及が進んでいるが、コストダウン、小型化が要求されている。   In recent years, inkjet printers have been widely used, but cost reduction and size reduction are required.

インクジェットヘッドの製造方法としては、半導体プロセスを利用した微細加工技術であるMEMS(micro electro mechanical systems)技術が取り入れられている。例えば、液室、振動板、圧電素子等の部品をエッチング、スパッタ、スピンコート等の加工方法を用いて、シリコン基板上に形成することができる。これらの部品を小型化したり、部品の配置を工夫したりすることにより、インクジェットヘッドを小型化することができる。その結果、1枚のシリコン基板から多くのインクジェットヘッドを製造することができ、コストダウンすることができる。   As an inkjet head manufacturing method, a MEMS (micro electro mechanical systems) technique, which is a microfabrication technique using a semiconductor process, is adopted. For example, components such as a liquid chamber, a diaphragm, and a piezoelectric element can be formed on a silicon substrate by using a processing method such as etching, sputtering, or spin coating. By miniaturizing these components or devising the arrangement of the components, the inkjet head can be miniaturized. As a result, many inkjet heads can be manufactured from one silicon substrate, and the cost can be reduced.

特許文献1には、ノズル開口に連通する圧力発生室が複数の隔壁によって画成される流路形成基板と、流路形成基板の一方面側に振動板を介して設けられた下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電素子とを具備するインクジェット式記録ヘッドが開示されている。このとき、流路形成基板の圧電素子側には圧電素子を駆動するための駆動回路が設けられると共に圧電素子と駆動回路とがボンディングワイヤからなる駆動配線を介して接続され、圧電素子と駆動配線との接続部が隔壁に対向する領域に設けられている。   Patent Document 1 discloses a flow path forming substrate in which a pressure generation chamber communicating with a nozzle opening is defined by a plurality of partition walls, a lower electrode provided on one surface side of the flow path forming substrate via a diaphragm, and a piezoelectric element. An ink jet recording head comprising a body layer and a piezoelectric element comprising an upper electrode is disclosed. At this time, a drive circuit for driving the piezoelectric element is provided on the piezoelectric element side of the flow path forming substrate, and the piezoelectric element and the drive circuit are connected via a drive wiring made of a bonding wire. Is provided in a region facing the partition wall.

しかしながら、圧電素子と駆動配線との接続部が隔壁に対向する領域に設けられているため、集積度を高くすると、インクジェットヘッドを小型化することができないという問題がある。一方、圧電素子と駆動配線との接続部を流路形成基板に形成されたインク流路に対向する領域に設けると、ボンディングワイヤを接合する際に負荷をかけることにより、流路形成基板が破損するという問題がある。   However, since the connecting portion between the piezoelectric element and the drive wiring is provided in a region facing the partition wall, there is a problem that if the degree of integration is increased, the inkjet head cannot be reduced in size. On the other hand, if the connection part between the piezoelectric element and the drive wiring is provided in a region facing the ink flow path formed on the flow path forming substrate, the flow path forming substrate is damaged by applying a load when bonding the bonding wire. There is a problem of doing.

本発明は、上記従来技術が有する問題に鑑み、フリップチップ実装時又はワイヤボンディング実装時の破損を抑制すると共に、集積度を高くしても小型化することが可能なインクジェットヘッド及び該インクジェットヘッドを有するインクジェット記録装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems of the prior art, the present invention provides an ink jet head that can prevent downsizing during flip chip mounting or wire bonding mounting, and can be miniaturized even if the degree of integration is increased. It is an object of the present invention to provide an inkjet recording apparatus having the above.

請求項1に記載の発明は、複数のノズルが形成されているノズル基板と、前記ノズル基板上に配置されている振動板の間の空間が、隔壁により隔てられている複数の液室が形成されているインクジェットヘッドであって、前記振動板の前記隔壁により隔てられている空間上に、共通電極、圧電体及び個別電極が順次積層されている圧電素子が形成されていると共に、前記個別電極から配線が引き出されており、前記配線と駆動回路を電気的に接続する電極パッドが前記配線上に形成されており、前記電極パッドは、前記隔壁上に延在していることを特徴とする。   According to the first aspect of the present invention, a plurality of liquid chambers are formed in which a space between a nozzle substrate on which a plurality of nozzles are formed and a diaphragm arranged on the nozzle substrate is separated by a partition wall. In the inkjet head, a piezoelectric element in which a common electrode, a piezoelectric body, and an individual electrode are sequentially laminated is formed in a space separated by the partition wall of the diaphragm, and wiring is performed from the individual electrode. And an electrode pad for electrically connecting the wiring and the drive circuit is formed on the wiring, and the electrode pad extends on the partition wall.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記電極パッドは、前記液室の長手方向に対して垂直な方向の両側の前記隔壁上に延在していることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the ink jet head according to the first aspect, the electrode pad extends on the partition wall on both sides in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the liquid chamber. Features.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記電極パッドは、フリップチップ実装又はワイヤボンディング実装することにより前記駆動回路と接続されていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the ink jet head according to the first or second aspect, the electrode pad is connected to the drive circuit by flip chip mounting or wire bonding mounting.

請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記電極パッドは、ワイヤボンディング実装することにより前記駆動回路と接続されており、前記振動板上に、前記液室に液体を供給する流路が形成されている第二の基板及び前記流路と接続されている第二の液室が形成されている第三の基板が順次設けられており、前記第三の基板上に前記駆動回路が形成されている部材が設けられていることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the inkjet head according to any one of the first to third aspects, the electrode pad is connected to the drive circuit by wire bonding mounting, and In addition, a second substrate on which a flow path for supplying a liquid to the liquid chamber is formed and a third substrate on which a second liquid chamber connected to the flow path is formed are sequentially provided. A member on which the drive circuit is formed is provided on the third substrate.

請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記液室は、前記電極パッドが形成されている側の端部の幅が、前記電極パッドが形成されていない領域の幅よりも小さいことを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the inkjet head according to any one of the first to fourth aspects, the liquid chamber has a width of an end portion on the side where the electrode pad is formed, the electrode pad. It is characterized in that it is smaller than the width of the region where no is formed.

請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記共通電極と前記電極パッドの間に、前記液室の長手方向に対して略垂直な方向に前記共通電極に接触して第二の配線が形成されていることを特徴とする。   A sixth aspect of the present invention is the inkjet head according to any one of the first to fifth aspects, wherein the direction between the common electrode and the electrode pad is substantially perpendicular to the longitudinal direction of the liquid chamber. Further, a second wiring is formed in contact with the common electrode.

請求項7に記載の発明は、インクジェット記録装置において、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを有することを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus, the ink jet head according to any one of the first to sixth aspects is provided.

本発明によれば、フリップチップ実装時又はワイヤボンディング実装時の破損を抑制すると共に、集積度を高くしても小型化することが可能なインクジェットヘッド及び該インクジェットヘッドを有するインクジェット記録装置を提供することができる。   According to the present invention, there is provided an ink jet head capable of suppressing breakage during flip chip mounting or wire bonding mounting and miniaturizing even if the degree of integration is increased, and an ink jet recording apparatus having the ink jet head. be able to.

本発明のインクジェットヘッドの第一の実施形態を示す部分図である。1 is a partial view showing a first embodiment of an inkjet head of the present invention. 図1の電極パッドの配置の変形例を示す上面図である。FIG. 8 is a top view showing a modification of the arrangement of the electrode pads in FIG. 1. 図1の液室の形状の変形例を示す上面図である。FIG. 6 is a top view showing a modification of the shape of the liquid chamber in FIG. 1. 図1のインクジェットヘッドの変形例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the modification of the inkjet head of FIG. 本発明のインクジェットヘッドの第二の実施形態を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows 2nd embodiment of the inkjet head of this invention. 図5のインクジェットヘッドの変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the inkjet head of FIG.

次に、本発明を実施するための形態を図面と共に説明する。   Next, the form for implementing this invention is demonstrated with drawing.

図1に、本発明のインクジェットヘッドの第一の実施形態を示す。なお、図1(a)及び(b)は、それぞれ断面図及び上面図であり、図1(b)においては、簡略化のため、絶縁層130、駆動IC150、アルミパッド151、金メッキ152及びはんだバンプ160の記載を省略した。   FIG. 1 shows a first embodiment of an ink jet head of the present invention. 1A and 1B are a cross-sectional view and a top view, respectively. In FIG. 1B, for the sake of simplification, the insulating layer 130, the driving IC 150, the aluminum pad 151, the gold plating 152, and the solder are shown. The description of the bump 160 is omitted.

インクジェットヘッド100は、複数の液室110が2列千鳥に形成されている。複数の液室110は、複数のノズル111aが形成されているノズル基板111と、ノズル基板111上に配置されている振動板112a及び隔壁112bを有する液室基板112が、接着剤等を用いて接合されている。即ち、複数の液室110は、ノズル基板111と振動板112aの間の空間が隔壁112bにより隔てられている。   In the inkjet head 100, a plurality of liquid chambers 110 are formed in two rows in a staggered manner. The plurality of liquid chambers 110 includes a nozzle substrate 111 in which a plurality of nozzles 111a are formed, and a liquid chamber substrate 112 having a diaphragm 112a and a partition 112b disposed on the nozzle substrate 111 using an adhesive or the like. It is joined. That is, in the plurality of liquid chambers 110, the space between the nozzle substrate 111 and the vibration plate 112a is separated by the partition 112b.

ノズル基板111を構成する材料としては、特に限定されないが、ステンレス鋼、ポリイミド等が挙げられる。   Although it does not specifically limit as a material which comprises the nozzle substrate 111, Stainless steel, a polyimide, etc. are mentioned.

液室基板112は、SiO膜、Si膜等を含む積層構造を有する振動板112a(エッチストップ層)がスパッタ等により後述する液室110に液体を供給する供給口が形成される領域を除く領域に形成されているシリコン基板をエッチングすることにより形成することができる。 The liquid chamber substrate 112 is provided with a supply port through which a diaphragm 112a (etch stop layer) having a laminated structure including a SiO 2 film, a Si 3 N 4 film, etc. supplies liquid to the liquid chamber 110 described later by sputtering or the like. It can be formed by etching a silicon substrate formed in a region excluding the region.

液室基板112は、厚さが100μm以下であることが好ましい。   The liquid chamber substrate 112 preferably has a thickness of 100 μm or less.

振動板112aの厚さは、液室110の幅に応じて、適宜選択される。例えば、液室110の幅が60μm程度である場合、振動板112aの厚さは、1〜3μm程度である。   The thickness of the diaphragm 112 a is appropriately selected according to the width of the liquid chamber 110. For example, when the width of the liquid chamber 110 is about 60 μm, the thickness of the diaphragm 112a is about 1 to 3 μm.

また、振動板112a上に、共通電極121が形成されており、共通電極121の隔壁112bにより隔てられている空間上に、圧電体122及び個別電極123が順次積層されている。即ち、振動板112aの隔壁112bにより隔てられている空間上に、圧電素子120が形成されている。   In addition, a common electrode 121 is formed on the vibration plate 112a, and the piezoelectric body 122 and the individual electrode 123 are sequentially stacked in a space separated by the partition 112b of the common electrode 121. That is, the piezoelectric element 120 is formed in a space separated by the partition 112b of the diaphragm 112a.

共通電極121を形成する方法としては、特に限定されないが、スパッタ等により、白金及びチタンを成膜する方法が挙げられる。   A method of forming the common electrode 121 is not particularly limited, and a method of forming a film of platinum and titanium by sputtering or the like can be given.

圧電体122を形成する方法としては、特に限定されないが、スパッタ、ゾルゲル法等により、成膜した後、エッチング等によりパターニングする方法が挙げられる。   A method of forming the piezoelectric body 122 is not particularly limited, and examples thereof include a method of forming a film by sputtering, a sol-gel method or the like and then patterning by etching or the like.

個別電極123を形成する方法としては、特に限定されないが、スパッタ等により、白金を成膜した後、エッチング等によりパターニングする方法が挙げられる。   A method for forming the individual electrode 123 is not particularly limited, and examples thereof include a method of forming a platinum film by sputtering or the like and then patterning by etching or the like.

また、圧電素子120が形成されている振動板112a上に、絶縁層130が形成されている。さらに、絶縁層130の隔壁112bにより隔てられている空間上に、コンタクトホール131を介して、個別電極123から配線140が引き出されている。また、フリップチップ実装することにより、それぞれの配線140と駆動IC150を電気的に接続する電極パッド141が、それぞれの配線140上に2列千鳥となるように形成されている。このとき、電極パッド141は、液室110の長手方向に対して垂直な方向の両側の隔壁112b上に延在している。   An insulating layer 130 is formed on the vibration plate 112a on which the piezoelectric element 120 is formed. Further, the wiring 140 is drawn from the individual electrode 123 through the contact hole 131 in the space separated by the partition 112 b of the insulating layer 130. In addition, by flip chip mounting, electrode pads 141 that electrically connect each wiring 140 and driving IC 150 are formed on each wiring 140 so as to form a two-row staggered pattern. At this time, the electrode pad 141 extends on the partition walls 112 b on both sides in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the liquid chamber 110.

このように、隔壁112bにより隔てられている空間上に電極パッド141が形成されているため、集積度を高くしてもインクジェットヘッド100を小型化することができる。また、液室110の長手方向に対して垂直な方向の両側の隔壁112b上に電極パッド141が延在しているため、フリップチップ実装時の破損を抑制することができる。   Thus, since the electrode pad 141 is formed in the space separated by the partition 112b, the inkjet head 100 can be downsized even if the degree of integration is increased. In addition, since the electrode pads 141 extend on the partition walls 112b on both sides in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the liquid chamber 110, damage during flip chip mounting can be suppressed.

なお、電極パッド141は、図2(a)に示すように、隔壁112bにより隔てられている空間上に形成されていると共に、液室110の長手方向に対して平行な方向の一側の隔壁112b上に延在していてもよい。このとき、電極パッド141は、図2(b)に示すように、液室110の長手方向に対して垂直な方向の両側の隔壁112b上にさらに形成されていてもよい。   As shown in FIG. 2A, the electrode pad 141 is formed on a space separated by the partition 112b, and is on one side of the partition parallel to the longitudinal direction of the liquid chamber 110. It may extend on 112b. At this time, the electrode pads 141 may be further formed on the partition walls 112b on both sides in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the liquid chamber 110, as shown in FIG.

また、電極パッド141は、図2(c)に示すように、隔壁112bにより隔てられている空間上に形成されていると共に、液室110の長手方向に対して垂直な方向の一側の隔壁112b上に延在していてもよい。このとき、電極パッド141は、図2(d)に示すように、液室110の長手方向に対して平行な方向の一側の隔壁112b上にさらに形成されていてもよい。   In addition, as shown in FIG. 2C, the electrode pad 141 is formed in a space separated by the partition 112b and is on one side of the partition perpendicular to the longitudinal direction of the liquid chamber 110. It may extend on 112b. At this time, the electrode pad 141 may be further formed on the partition wall 112b on one side in a direction parallel to the longitudinal direction of the liquid chamber 110, as shown in FIG.

配線140としては、特に限定されないが、アルミ配線等が挙げられる。   Although it does not specifically limit as the wiring 140, Aluminum wiring etc. are mentioned.

電極パッド141としては、特に限定されないが、ニッケルメッキ、金メッキ等が挙げられる。   The electrode pad 141 is not particularly limited, and examples thereof include nickel plating and gold plating.

電極パッド141は、厚さが10μm以上であることが好ましい。電極パッド141の厚さが10μm未満であると、フリップチップ実装時(又はワイヤボンディング実装時)の負荷による撓みが大きくなって、接合信頼性が低下することがある。   The electrode pad 141 preferably has a thickness of 10 μm or more. When the thickness of the electrode pad 141 is less than 10 μm, the deflection due to the load at the time of flip chip mounting (or at the time of wire bonding mounting) increases, and the bonding reliability may decrease.

駆動IC150の実装面側には、電極パッド141に対応する位置に、アルミパッド151及び金メッキ152が順次積層されており、電極パッド141及び金メッキ152の間に、はんだバンプ160が形成されている。駆動IC150は、ダイボンダー等により、電極パッド141に対して位置決めされ、加熱して、圧接することにより接合することができる。   On the mounting surface side of the driving IC 150, an aluminum pad 151 and a gold plating 152 are sequentially stacked at a position corresponding to the electrode pad 141, and a solder bump 160 is formed between the electrode pad 141 and the gold plating 152. The driving IC 150 is positioned with respect to the electrode pad 141 by a die bonder or the like, and can be joined by heating and press-contacting.

なお、はんだバンプの代わりに、金バンプを用いてもよい。   A gold bump may be used instead of the solder bump.

液室110は、電極パッド141が形成されている側の端部の幅が、電極パッド141が形成されていない領域の幅よりも小さいことが好ましい。これにより、フリップチップ実装時の破損をさらに抑制することができる。   In the liquid chamber 110, the width of the end portion on the side where the electrode pad 141 is formed is preferably smaller than the width of the region where the electrode pad 141 is not formed. Thereby, the damage at the time of flip chip mounting can be further suppressed.

具体的には、液室110は、図3(a)に示すように、電極パッド141が形成されている側の端部を上面視すると、R形状であってもよいし、図3(b)に示すように、電極パッド141が形成されている側の端部を上面視すると、テーパ形状であってもよい。   Specifically, as shown in FIG. 3A, the liquid chamber 110 may have an R shape when the end portion on the side where the electrode pad 141 is formed is viewed from the top, as shown in FIG. As shown in FIG. 4B, when the end portion on the side where the electrode pad 141 is formed is viewed from the top, it may be tapered.

なお、液室110の電極パッド141が形成されている側の端部を上面視した形状としては、R形状、テーパ形状に限定されない。   In addition, the shape of the end of the liquid chamber 110 on the side where the electrode pad 141 is formed is not limited to the R shape and the tapered shape.

図4に、インクジェットヘッド100の変形例を示す。インクジェットヘッド100Aは、共通電極121と絶縁層130の間の電極パッド141により囲まれている領域に、コンタクトホール132を介して表面に露出している配線170が形成されている以外は、インクジェットヘッド100と同一の構成である。これにより、フリップチップ実装時の破損をさらに抑制することができる。また、共通電極121に電圧を入力する端子からの、液室110の長手方向に対して略垂直な方向の距離が大きい程、抵抗値が漸増することを抑制できる。   FIG. 4 shows a modification of the inkjet head 100. The inkjet head 100A is an inkjet head except that a wiring 170 exposed on the surface through a contact hole 132 is formed in a region surrounded by the electrode pad 141 between the common electrode 121 and the insulating layer 130. 100. Thereby, the damage at the time of flip chip mounting can be further suppressed. Further, as the distance in the direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the liquid chamber 110 from the terminal for inputting a voltage to the common electrode 121 is increased, the resistance value can be suppressed from gradually increasing.

図5に、本発明のインクジェットヘッドの第二の実施形態を示す。インクジェットヘッド200は、振動板112a上に接合されており、それぞれの液室110に液体を供給する流路(不図示)及びボンディングワイヤ220が貫通する開口部212が形成されている液体供給基板210上に駆動IC150が設置されていると共に、ワイヤボンディング実装されている以外は、インクジェットヘッド100と同一の構成である。インクジェットヘッド200は、電極パッド141がボンディングワイヤ220により駆動IC150と接続されている。このため、インクジェットヘッド200を駆動IC150の大きさに依存せずに、小型化することができる。また、ワイヤボンディング実装時の破損を抑制することができる。   FIG. 5 shows a second embodiment of the inkjet head of the present invention. The ink jet head 200 is bonded onto the vibration plate 112a, and a liquid supply substrate 210 in which a flow path (not shown) for supplying a liquid to each liquid chamber 110 and an opening 212 through which the bonding wire 220 passes are formed. The configuration is the same as that of the inkjet head 100 except that the driving IC 150 is installed on the top and wire bonding is mounted. In the ink jet head 200, the electrode pad 141 is connected to the driving IC 150 by a bonding wire 220. For this reason, the inkjet head 200 can be reduced in size without depending on the size of the drive IC 150. Moreover, the damage at the time of wire bonding mounting can be suppressed.

液体供給基板210を構成する材料としては、特に限定されないが、ガラス、シリコン等が挙げられる。   The material constituting the liquid supply substrate 210 is not particularly limited, and examples thereof include glass and silicon.

図6に、インクジェットヘッド200の変形例を示す。インクジェットヘッド200Aは、液体供給基板210に接合されているフレーム基板230上に駆動IC150がFPC240と共に接合されている以外は、インクジェットヘッド200と同一の構成である。このため、インクジェットヘッド200Aの幅を小さくすることができる。また、液体供給基板210には、それぞれの液室110に液体を供給する流路211及びボンディングワイヤ220が貫通する開口部212が形成されている。さらに、フレーム基板230には、複数の流路211と接続されている共通液室231及びボンディングワイヤ220が貫通する開口部232が形成されている。このとき、共通液室231は、液室110の一部を含む領域上に形成されているため、インクジェットヘッド200Aをさらに小型化することができる。   FIG. 6 shows a modification of the inkjet head 200. The inkjet head 200 </ b> A has the same configuration as the inkjet head 200 except that the drive IC 150 is bonded together with the FPC 240 on the frame substrate 230 bonded to the liquid supply substrate 210. For this reason, the width of the inkjet head 200A can be reduced. Further, the liquid supply substrate 210 is formed with a flow path 211 for supplying a liquid to each liquid chamber 110 and an opening 212 through which the bonding wire 220 passes. Further, the frame substrate 230 is formed with an opening 232 through which the common liquid chamber 231 connected to the plurality of flow paths 211 and the bonding wire 220 pass. At this time, since the common liquid chamber 231 is formed on a region including a part of the liquid chamber 110, the inkjet head 200A can be further downsized.

液室基板112には、流路211から液室110に液体を供給する供給口112c及び液室110に液体を供給する際に抵抗となる抵抗部112dが形成されている。抵抗部112dは、液室110よりも幅を小さくすることにより、抵抗として機能している。   The liquid chamber substrate 112 is provided with a supply port 112 c that supplies liquid from the flow path 211 to the liquid chamber 110 and a resistance portion 112 d that becomes resistance when supplying liquid to the liquid chamber 110. The resistance portion 112d functions as a resistance by making the width smaller than that of the liquid chamber 110.

液室基板112の供給口112c及び抵抗部112dを形成する方法としては、特に限定されないが、エッチング等が挙げられる。   A method for forming the supply port 112c and the resistance portion 112d of the liquid chamber substrate 112 is not particularly limited, and examples thereof include etching.

液体供給基板210の流路211及び開口部212を形成する方法としては、特に限定されないが、エッチング等が挙げられる。   A method of forming the flow path 211 and the opening 212 of the liquid supply substrate 210 is not particularly limited, and examples thereof include etching.

フレーム基板230の共通液室231及び開口部232を形成する方法としては、特に限定されないが、エッチング等が挙げられる。   A method of forming the common liquid chamber 231 and the opening 232 of the frame substrate 230 is not particularly limited, and examples thereof include etching.

インクジェットヘッド200Aにおいては、共通液室231から、流路211及び供給口112dを経て、液室110に液体が供給される。   In the inkjet head 200A, the liquid is supplied from the common liquid chamber 231 to the liquid chamber 110 through the flow path 211 and the supply port 112d.

FPC240には、駆動IC150の端子に相当する位置に電極がパターニングされており、配線により信号、電力の入力が可能となっている。駆動IC150に入力された信号、電力により、アクチュエータである圧電素子120に電圧が印加されると、圧電素子120は液室110を加圧し、ノズル111aから液体が吐出される。   In the FPC 240, electrodes are patterned at positions corresponding to the terminals of the driving IC 150, and signals and power can be input by wiring. When a voltage is applied to the piezoelectric element 120 as an actuator by a signal and electric power input to the drive IC 150, the piezoelectric element 120 pressurizes the liquid chamber 110, and the liquid is discharged from the nozzle 111a.

フレーム基板230上には、共通液室231を塞ぐために、ダンパ膜250が接合されている。ダンパ膜250は、切り欠き251aが形成されている補強板251に樹脂フィルム252が張り合わされている。   A damper film 250 is bonded on the frame substrate 230 in order to close the common liquid chamber 231. The damper film 250 has a resin film 252 bonded to a reinforcing plate 251 in which a notch 251a is formed.

駆動IC150を覆うように、天板260が補強板251に接合されており、封止材270が注入されている。   A top plate 260 is joined to the reinforcing plate 251 so as to cover the drive IC 150, and a sealing material 270 is injected.

本発明のインクジェット記録装置としては、本発明のインクジェットヘッドを有していれば、特に限定されない。   The ink jet recording apparatus of the present invention is not particularly limited as long as it has the ink jet head of the present invention.

100、100A インクジェットヘッド
110、110A、110B 液室
111 ノズル基板
111a ノズル
112 液室基板
112a 振動板
112b 隔壁
112c 供給口
120 圧電素子
121 共通電極
122 圧電体
123 個別電極
130 絶縁層
131、132 コンタクトホール
140 配線
141 電極パッド
150 駆動IC
151 アルミパッド
152 金メッキ
160 はんだバンプ
170 配線
200、200A インクジェットヘッド
210 液体供給基板
211 流路
220 ボンディングワイヤ
230 フレーム基板
231 共通液室
100, 100A Inkjet head 110, 110A, 110B Liquid chamber 111 Nozzle substrate 111a Nozzle 112 Liquid chamber substrate 112a Diaphragm 112b Partition 112c Supply port 120 Piezoelectric element 121 Common electrode 122 Piezoelectric element 123 Individual electrode 130 Insulating layer 131, 132 Contact hole 140 Wiring 141 Electrode pad 150 Drive IC
151 Aluminum pad 152 Gold plating 160 Solder bump 170 Wiring 200, 200A Inkjet head 210 Liquid supply substrate 211 Flow path 220 Bonding wire 230 Frame substrate 231 Common liquid chamber

特開2001−270125号公報JP 2001-270125 A

Claims (7)

複数のノズルが形成されているノズル基板と、前記ノズル基板上に配置されている振動板の間の空間が、隔壁により隔てられている複数の液室が形成されているインクジェットヘッドであって、
前記振動板の前記隔壁により隔てられている空間上に、共通電極、圧電体及び個別電極が順次積層されている圧電素子が形成されていると共に、前記個別電極から配線が引き出されており、
前記配線と駆動回路を電気的に接続する電極パッドが前記配線上に形成されており、
前記電極パッドは、前記隔壁上に延在していることを特徴とするインクジェットヘッド。
An ink jet head in which a plurality of liquid chambers are formed in which a space between a nozzle substrate on which a plurality of nozzles are formed and a diaphragm arranged on the nozzle substrate is separated by a partition,
A piezoelectric element in which a common electrode, a piezoelectric body, and an individual electrode are sequentially stacked is formed on a space separated by the partition of the diaphragm, and wiring is drawn from the individual electrode.
An electrode pad for electrically connecting the wiring and the drive circuit is formed on the wiring,
The ink jet head according to claim 1, wherein the electrode pad extends on the partition wall.
前記電極パッドは、前記液室の長手方向に対して垂直な方向の両側の前記隔壁上に延在していることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to claim 1, wherein the electrode pad extends on the partition on both sides in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the liquid chamber. 前記電極パッドは、フリップチップ実装又はワイヤボンディング実装することにより前記駆動回路と接続されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to claim 1, wherein the electrode pad is connected to the drive circuit by flip chip mounting or wire bonding mounting. 前記電極パッドは、ワイヤボンディング実装することにより前記駆動回路と接続されており、
前記振動板上に、前記液室に液体を供給する流路が形成されている第二の基板及び前記流路と接続されている第二の液室が形成されている第三の基板が順次設けられており、
前記第三の基板上に前記駆動回路が形成されている部材が設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
The electrode pad is connected to the drive circuit by wire bonding mounting,
A second substrate on which a flow path for supplying a liquid to the liquid chamber is formed and a third substrate on which a second liquid chamber connected to the flow path is formed on the diaphragm are sequentially formed. Provided,
The inkjet head according to claim 1, wherein a member on which the drive circuit is formed is provided on the third substrate.
前記液室は、前記電極パッドが形成されている側の端部の幅が、前記電極パッドが形成されていない領域の幅よりも小さいことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。   5. The liquid chamber according to claim 1, wherein a width of an end portion on the side where the electrode pad is formed is smaller than a width of a region where the electrode pad is not formed. The inkjet head described in 1. 前記共通電極と前記電極パッドの間に、前記液室の長手方向に対して略垂直な方向に前記共通電極に接触して第二の配線が形成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。   The second wiring is formed between the common electrode and the electrode pad so as to be in contact with the common electrode in a direction substantially perpendicular to a longitudinal direction of the liquid chamber. The inkjet head according to any one of 5. 請求項1乃至6のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを有することを特徴とするインクジェット記録装置。   An ink jet recording apparatus comprising the ink jet head according to claim 1.
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