JP2019089309A - Ｍｅｍｓデバイス、液体噴射ヘッド、液体噴射装置、及びｍｅｍｓデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接着剤によって二つの基板を接合し、駆動可能な信号を安定して機能素子に供給し、且つ機能素子の劣化を抑制することができるＭＥＭＳデバイス（液体噴射ヘッド）、及びその製造方法を提供する。【解決手段】第１基板３３と第２基板２９とを接着する接着剤６１、６２、６３を備え、第１基板３３と第２基板２９との間の空間において、電極６７、６８、個別電極３７、共通電極３８、バンプ電極４０、圧電素子３２が含まれ、第１基板３３、第２基板２９、接着剤６１、６２によって大気から遮断された閉空間として構成されている第１空間と、第１基板３３と第２基板２９との間の空間において、電極６７、６８、個別電極３７、共通電極３８、バンプ電極４０、圧電素子３２のいずれも含まれず、第１基板３３、第２基板２９の少なくとも一方を貫通する貫通孔４６により大気と連通している第２空間と、が配置される。【選択図】図２

Description

本発明は、ＭＥＭＳデバイス、ＭＥＭＳデバイスの一例である液体噴射ヘッド、当該液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置、及びＭＥＭＳデバイスの製造方法に関する。

ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイスの一例であるインクジェット式記録ヘッドは、液体を貯留する圧力発生室が形成された流路形成基板と、流路形成基板の一方面側に設けられた機能素子（圧電素子）とを有し、機能素子（圧電素子）を駆動することによって圧力発生室内の液体に圧力変化を生じさせ、圧力発生室に連通されたノズルから液滴を噴射する。

このようなインクジェット式記録ヘッドに用いられる圧電素子としては、流路形成基板上に成膜及びフォトリソグラフィ法によって形成された薄膜形のものが提案されている。薄膜形の圧電素子を用いることで、圧電素子を高密度に配置することが可能となる反面、高密度に配置した圧電素子と駆動回路との電気的な接続が困難になる。

例えば、特許文献１に記載のインクジェット式記録ヘッドは、圧力発生室や圧電素子が設けられた流路形成基板と、圧電素子を駆動する駆動回路が設けられた駆動回路基板とを備え、駆動回路と圧電素子とが駆動回路基板に設けられたバンプを介して電気的に接続されている。さらに、バンプは圧電素子の周囲領域に複数配置され、複数のバンプの間に封止材（接着剤）が充填されている。

駆動回路と圧電素子との接続にバンプを用いることで、高密度に配置した圧電素子と駆動回路とを容易に電気的に接続することができる。さらに、接着剤は、流路形成基板と駆動回路基板との間に配置され、圧電素子を大気から遮断し防湿する。しかしながら、接着剤を硬化させるために接着剤を高温にすると、圧電素子を密閉した空間（以下、封止空間）内の気体が膨張し、接着剤が硬化する前に駆動回路と圧電素子とが位置ずれしてしまうおそれがある。
そこで、この封止空間内の圧力上昇を防ぐために、駆動回路基板に、封止空間を大気解放するための貫通穴を設けることがある。

特開２０１４−５１００８号公報 特開２００９−１１７５４４号公報

しかしながら、当該駆動回路基板の大気解放の貫通穴によって、液体や気体が侵入し、駆動回路や圧電素子（機能素子）に対する防湿が不十分になるおそれがある。

さらに、インクジェット式記録ヘッド以外のＭＥＭＳデバイス、例えばＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）発振器においても同様の課題が存在する。特許文献２に記載のＳＡＷ発振器は、ＭＥＭＳデバイスの一例であり、ＳＡＷ素子（表面弾性波素子（機能素子））やバンプが設けられた半導体基板と封止基板とを備え、バンプによって高密度実装が実現され、半導体基板と封止基板とを接合する封止部材（接着剤）によってＳＡＷ素子（機能素子）の表面酸化や水分子との結合が抑制されている。例えば、接着剤によって二つの基板を接合し、駆動可能な信号を安定して機能素子に供給し、且つ機能素子の劣化を抑制することができる。ＳＡＷ発振器に、大気解放の貫通穴を有していると、ＳＡＷ素子（機能素子）の表面酸化や水分子との結合の抑制が不十分になるおそれがあった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

本適用例に係るＭＥＭＳデバイスは、第１電極を有する第１基板と、第２電極を有し、前記第１基板との間に前記第１電極と、前記第２電極とを積層配置する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に接続する第３電極と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置された圧電素子と、前記第１基板と前記第２基板とを接着する接着剤と、を備え、前記第１基板と前記第２基板との間の空間において、前記第１電極、前記第２電極、前記第３電極、および、前記圧電素子が含まれ、前記第１基板、前記第２基板、および、前記接着剤によって大気から遮断された閉空間として構成されている第１空間と、前記第１基板と前記第２基板との間の空間において、前記第１電極、前記第２電極、前記第３電極、および、前記圧電素子のいずれも含まれず、前記第１基板と、前記第２基板との少なくとも一方を貫通する貫通孔により大気と連通している第２空間と、が配置されるように形成されていることを特徴とする。

本適用例に係る液体噴射ヘッドは、上記適用例に記載のＭＥＭＳデバイスを備えることを特徴とする。

本適用例に係る液体噴射装置は、上記適用例に記載の液体噴射ヘッドを備えていることを特徴とする。

本適用例に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法は、第１電極を有する第１基板と、第２電極を有し、前記第１基板との間に前記第１電極と、前記第２電極とを積層配置する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に接続する第３電極と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置された圧電素子と、前記第１基板と前記第２基板とを接着する接着剤と、を含む製造方法であって、前記第１基板と前記第２基板との間の空間において、前記第１電極、前記第２電極、前記第３電極、および、前記圧電素子が含まれる第１空間は、前記第１基板、前記第２基板、および、前記接着剤によって大気から遮断された閉空間として構成し、前記第１基板と前記第２基板との間の空間において、前記第１電極、前記第２電極、前記第３電極、および、前記圧電素子のいずれも含まれない第２空間は、前記第１基板と、前記第２基板との少なくとも一方を貫通する貫通孔を形成し大気と連通させる工程と、前記接着剤を熱硬化する工程と、を含むことを特徴とする。

実施形態１に係る液体噴射装置（プリンター）の構成を示す概略図。 実施形態１に係る液体噴射ヘッド（記録ヘッド）の構成を示す概略断面図。 実施形態１に係る電子デバイスの構成を示す概略断面図。 実施形態１に係る液体噴射ヘッド（記録ヘッド）の構成を示す第１基板を透視した概略平面図。 実施形態１に係る液体噴射ヘッド（記録ヘッド）の製造方法を示す工程フロー。 ステップＳ１を経た後の状態を示す概略断面図。 ステップＳ２を経た後の状態を示す概略断面図。 ステップＳ２１を経た後の状態を示す概略断面図。 ステップＳ２２を経た後の状態を示す概略断面図。 ステップＳ３を経た後の状態を示す概略断面図。 実施形態２に係る液体噴射ヘッド（記録ヘッド）の構成を示す概略断面図。 実施形態３に係る液体噴射ヘッド（記録ヘッド）の構成を示す概略断面図。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の各図においては、各層や各部位を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部位の縮尺を実際とは異ならせしめてある。

（実施形態１）
「プリンターの概要」
図１は、実施形態１に係る液体噴射装置（以下、プリンターと称す）の構成を示す概略図である。最初に、図１を参照し、「液体噴射装置」の一例であるプリンター１の概要について説明する。
本実施形態に係るプリンター１は、記録紙などの記録媒体２に「液体」の一例であるインクを噴射し、記録媒体２上に画像などの記録（印刷）を行うインクジェット式記録装置である。

図１に示すように、プリンター１は、記録ヘッド３、記録ヘッド３が取り付けられるキャリッジ４、キャリッジ４を主走査方向に移動させるキャリッジ移動機構５、記録媒体２を副走査方向に移送する搬送機構６などを備えている。ここで、上記のインクは、液体供給源としてのインクカートリッジ７に貯留されている。インクカートリッジ７は、記録ヘッド３に対して着脱可能に装着される。
なお、記録ヘッド３は、「ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイス」であり、「液体噴射ヘッド」の一例を構成している。さらに、インクカートリッジがプリンターの本体側に配置され、当該インクカートリッジからインク供給チューブを通じてインクが記録ヘッド３に供給される構成であってもよい。

キャリッジ移動機構５は、タイミングベルト８を備え、ＤＣモーターなどのパルスモーター９により駆動される。キャリッジ４は、パルスモーター９が作動すると、プリンター１に架設されたガイドロッド１０に案内されて、主走査方向（記録媒体２の幅方向）に往復移動する。キャリッジ４の主走査方向の位置は、位置情報検出手段の一種であるリニアエンコーダー（図示省略）によって検出される。リニアエンコーダーは、その検出信号、すなわちエンコーダーパルスをプリンター１の制御部に送信する。

また、キャリッジ４の移動範囲内における記録領域よりも外側の端部領域には、キャリッジ４の走査の基点となるホームポジションが設定されている。このホームポジションには、端部側から順に、記録ヘッド３のノズル面（ノズルプレート２１（図２参照））に形成されたノズル２２（図２参照）を封止するキャップ１１と、ノズル面を払拭するためのワイピングユニット１２とが配置されている。

「記録ヘッドの概要」
図２は、本実施形態に係る液体噴射ヘッド（記録ヘッド３）の構成を示す概略断面図である。
次に図２を参照し、記録ヘッド３の概要について説明する。
図２に示すように、記録ヘッド３は、流路ユニット１５と、電子デバイス１４と、ヘッドケース１６とを有している。記録ヘッド３では、流路ユニット１５と電子デバイス１４とが積層された状態で、ヘッドケース１６に取り付けられている。
以降、流路ユニット１５と電子デバイス１４とが積層された方向を上下方向として説明する。

ヘッドケース１６は、合成樹脂製の箱体状部材であり、その内部には各圧力発生室３０にインクを供給するリザーバー１８が形成されている。リザーバー１８は、複数並設された圧力発生室３０に共通なインクが貯留される空間であり、２列に並設された圧力発生室３０の列に対応して２つ形成されている。なお、ヘッドケース１６の上方には、インクカートリッジ７側からのインクをリザーバー１８に導入するインク導入路（図示省略）が形成されている。

ヘッドケース１６の下面に接合される流路ユニット１５は、連通基板２４とノズルプレート２１とを有している。連通基板２４は、シリコン製の板材であり、本実施形態では、表面（上面及び下面）の結晶面方位を（１１０）面としたシリコン単結晶基板から作製されている。連通基板２４には、リザーバー１８に連通され各圧力発生室３０に共通なインクが貯留される共通液室２５と、共通液室２５を介してリザーバー１８からのインクを各圧力発生室３０に個別に供給する個別連通路２６とが、エッチングにより形成されている。共通液室２５は、ノズル列方向に沿った長尺な空部であり、２列に並設された圧力発生室３０の列に対応して２列形成されている。共通液室２５は、連通基板２４の板厚方向を貫通した第１液室２５ａと、連通基板２４の下面側から上面側に向けて当該連通基板２４の板厚方向の途中まで窪ませ、上面側に薄板部を残した状態で形成された第２液室２５ｂと、から構成される。個別連通路２６は、第２液室２５ｂの薄板部において、圧力発生室３０に対応して当該圧力発生室３０の並設方向に沿って複数形成されている。この個別連通路２６は、連通基板２４と第２基板２９（後述）とが接合された状態で、対応する圧力発生室３０の長手方向における一方の端部に連通される。

また、連通基板２４の各ノズル２２に対応する位置には、連通基板２４の板厚方向を貫通したノズル連通路２７が形成されている。すなわち、ノズル連通路２７は、ノズル列に対応して当該ノズル列方向に沿って複数形成されている。このノズル連通路２７によって、圧力発生室３０とノズル２２とが連通される。ノズル連通路２７は、連通基板２４と第２基板２９とが接合された状態で、対応する圧力発生室３０の長手方向における他方の端部（個別連通路２６側と反対側の端部）に連通される。

ノズルプレート２１は、連通基板２４の下面（第２基板２９側と反対側の面）に接合されたシリコン製の基板（例えば、シリコン単結晶基板）である。本実施形態では、ノズルプレート２１により、共通液室２５となる空間の下面側の開口が封止されている。また、ノズルプレート２１には、複数のノズル２２が直線状（列状）に開設されている。本実施形態では、２列に形成された圧力発生室３０の列に対応して、ノズル列が２列形成されている。この並設された複数のノズル２２（ノズル列）は、一端側のノズル２２から他端側のノズル２２までドット形成密度に対応したピッチ（例えば６００ｄｐｉ）で、主走査方向に直交する副走査方向に沿って等間隔に設けられている。

電子デバイス１４は、各圧力発生室３０内のインクに圧力変化を生じさせるアクチュエーターとして機能する薄板状の圧電デバイスである。つまり、電子デバイス１４では、各圧力発生室３０内のインクに圧力変化を生じさせ、各圧力発生室３０に連通されたノズル２２からインクを噴射させる。電子デバイス１４は、第２基板２９と、接着剤６１、６２、６３と、第１基板３３と、駆動ＩＣ３４とが順に積層されてユニット化された構成を有している。換言すれば、電子デバイス１４では、第２基板２９と、駆動ＩＣ３４を有する第１基板３３とが、接着剤６１、６２、６３によって接合されている。

第２基板２９は、第１基板３３に積層配置され、圧力発生室形成基板２８と、振動板３１と、個別電極３７と、共通電極３８と、圧電素子３２とを有している。
圧力発生室形成基板２８は、シリコン製の硬質な板材であり、表面（上面及び下面）の結晶面方位を（１１０）面としたシリコン単結晶基板から作製されている。圧力発生室形成基板２８は、圧力発生室３０を形成する貫通口３０ａを有している。貫通口３０ａは、面方位（１１０）のシリコン単結晶基板を板厚方向に異方性エッチングすることで形成されている。貫通口３０ａは、圧力発生室３０を形成する空間（空部）になる。

振動板３１は、弾性を有する薄膜状の部材であり、圧力発生室形成基板２８の上面（連通基板２４側と反対側の面）に形成されている。振動板３１は、圧力発生室形成基板２８の上面に形成された酸化シリコンからなる弾性膜と、この弾性膜上に形成された酸化ジルコニウムからなる絶縁膜とで構成されている。振動板３１は、圧力発生室形成基板２８の貫通口３０ａの上側の開口を封止する。

また、圧力発生室形成基板２８の貫通口３０ａの下側の開口は、連通基板２４によって封止されている。そして、振動板３１と連通基板２４とで封止された貫通口３０ａ（空部）が、圧力発生室３０になる。圧力発生室３０は、２列に形成されたノズル列に対応して２列に形成されている。圧力発生室３０は、ノズル列方向に直交する方向に長尺な空部（空間）であり、長手方向の一方の端部に個別連通路２６が連通されると共に、他方の端部にノズル連通路２７が連通される。

振動板３１における圧力発生室３０に対応する領域（振動板３１と圧力発生室形成基板２８とが接さない領域）は、圧電素子３２の変位に伴って、振動板３１がノズル２２から遠ざかる方向あるいは近接する方向に変位する変位部として機能する。すなわち、振動板３１における圧力発生室３０に対応する領域（振動板３１と圧力発生室形成基板２８とが接さない領域）が、振動板３１の変位が許容される駆動領域３５となる。一方、振動板３１における圧力発生室３０から外れた領域（振動板３１と圧力発生室形成基板２８とが接する領域）は、振動板３１の変位が阻害される非駆動領域３６となる。

駆動領域３５では、振動板３１の圧力発生室形成基板２８側と反対側の面に、圧電素子３２が形成されている。詳しくは、駆動領域３５における振動板３１の圧力発生室形成基板２８側と反対側の面には、下電極層（個別電極）と圧電体層と上電極層（共通電極）とが順に積層されて、圧電素子３２が形成されている。圧電素子３２は、所謂撓みモードの圧電素子であり、振動板３１を撓み変形させる。下電極層と上電極層との間の電位差に応じた電界が圧電体層に付与されると、圧電素子３２は、ノズル２２から遠ざかる方向あるいは近接する方向に変位する。

圧電素子３２を構成する下電極層は、圧電素子３２より外側の非駆動領域３６まで延設されて個別電極３７を形成し、対応するバンプ電極４０（後述）に電気的に接続されている。非駆動領域３６まで延設された圧電素子３２の下電極層では、バンプ電極４０に接する部分が個別電極３７になり、圧電素子３２を構成する部分と個別電極３７を形成する部分との間が個別配線になる。
なお、個別電極３７は、「第２電極」、バンプ電極４０は「第３電極」の一例である。

圧電素子３２を構成する上電極層は、圧電素子３２の列間における非駆動領域３６まで延設されて共通電極３８を形成し、対応するバンプ電極４０に電気的に接続されている。非駆動領域３６まで延設された圧電素子３２の上電極層では、バンプ電極４０に接する部分が共通電極３８であり、圧電素子３２を構成する部分と共通電極３８を形成する部分との間が共通配線になる。
なお、共通電極３８は、「第２電極」の一例である。

さらに、圧電素子３２の長手方向において、当該圧電素子３２よりも外側に個別電極３７が形成され、内側に共通電極３８が形成されている。また、本実施形態では、一側の圧電素子３２の列から延設された共通電極３８と、他側の圧電素子３２の列から延設された共通電極３８とは、共通配線によって電気的に接続されている。

第１基板３３は、第２基板２９と駆動ＩＣ３４との間に配置され、駆動ＩＣ３４の信号を第２基板２９に供給する中継基板（配線基板）である。第１基板３３は、シリコン単結晶基板からなる基材３３０や、基材３３０に形成された配線や電極などを有している。

基材３３０の下面（第２基板２９側の面）には、第２基板２９の個別電極３７に電気的に接続される電極６７と、第２基板２９の共通電極３８に電気的に接続される電極６８とが形成されている。電極６７は、圧電素子３２に対応して、ノズル列方向に沿って複数形成されている。
なお、電極６７、６８は、「第１電極」の一例である。

電極６７、６８は、保護層７１によって覆われている。保護層７１は、例えば酸化シリコンで構成され、電極６７の一部を露出する開口６７ａと、電極６８の一部を露出する開口６８ａとを有している。保護層７１の電極６７、６８を覆う側と反対側の面７２は、平坦化処理が施され、平坦になっている。

保護層７１の面７２（保護層７１の電極６７、６８側と反対側の面７２）には、バンプ電極４０が形成されている。バンプ電極４０は、第２基板２９の個別電極３７や共通電極３８のそれぞれに対応する位置に配置されている。バンプ電極４０は、弾性を有する内部樹脂４０ａと、内部樹脂４０ａを覆う導電膜４１とで構成される。内部樹脂４０ａとしては、例えばポリイミド樹脂などの樹脂を使用することができる。導電膜４１は、金属単体、合金、金属シリサイド、金属窒化物、これらを積層した積層膜などを使用することができる。導電膜４１は、内部樹脂４０ａを覆う部分４１ａ（以降、導電膜４１ａと称す）と、保護層７１の面７２や開口６７ａ、６８ａを覆う部分４１ｂ（以降、導電膜４１ｂと称す）とを有している。

すなわち、バンプ電極４０は、内部樹脂４０ａと導電膜４１ａとで構成される。導電膜４１ｂは、バンプ電極４０と電極６７、６８とを電気的に接続する配線になる。導電膜４１ｂは、保護層７１の平坦な面７２を覆って形成されるので、保護層７１の平坦な面７２の形状が反映された平坦な面４２を有する。

バンプ電極４０は、弾性を有し、弾性変形した状態（押圧された状態）で、第２基板２９の個別電極３７及び共通電極３８に電気的に接続されている。バンプ電極４０が弾性を有することで、バンプ電極４０が弾性を有していない場合と比べて、バンプ電極４０と個別電極３７、及びバンプ電極４０と共通電極３８は、それぞれ良好に電気的に接続される。従って、第１基板３３の電極６７は、バンプ電極４０を介して、第２基板２９の個別電極３７に良好に電気的に接続される。第１基板３３の電極６８は、バンプ電極４０を介して、第２基板２９の共通電極３８に良好に電気的に接続される。

基材３３０の上面（駆動ＩＣ３４側の面）の中央には、駆動ＩＣ３４に電力（例えば、ＶＤＤ１（低電圧回路の電源）、ＶＤＤ２（高電圧回路の電源）、ＶＳＳ１（低電圧回路の電源）、ＶＳＳ２（高電圧回路の電源））を供給する電源配線５３が複数（本実施形態では４つ）形成されている。各電源配線５３は、ノズル列方向、すなわち駆動ＩＣ３４の長手方向に沿って延設され、当該長手方向の端部においてフレキシブルケーブルなどの配線基板（図示省略）を介して外部電源（図示省略）などと接続されている。そして、この電源配線５３上に、対応する駆動ＩＣ３４の電源バンプ電極５６が電気的に接続される。

基材３３０の上面の端（電源配線５３が形成された領域から外側に外れた領域）には、個別接続端子５４が形成されている。個別接続端子５４は駆動ＩＣ３４の個別バンプ電極５７に電気的に接続され、駆動ＩＣ３４からの信号が入力される。個別接続端子５４は、圧電素子３２に対応して、ノズル列方向に沿って複数形成されている。個別接続端子５４は、基材３３０の内部に形成された貫通配線４５を介して、基材３３０の下面に形成された電極６７に電気的に接続されている。

貫通配線４５は、基材３３０の下面と基材３３０の上面との間を中継する配線であり、基材３３０を板厚方向に貫通した貫通孔４５ａと、貫通孔４５ａの内部に充填された導体部４５ｂとで構成される。導体部４５ｂは、例えば銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）などの金属で構成される。

駆動ＩＣ３４は、圧電素子３２を駆動するためのＩＣチップであり、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）などの接着剤５９を介して基材３３０の上面（第１基板３３の上面）に積層配置されている。駆動ＩＣ３４の第１基板３３側の面には、電源配線５３に電気的に接続される電源バンプ電極５６及び個別接続端子５４に電気的に接続される個別バンプ電極５７が、ノズル列方向に沿って複数並設されている。

駆動ＩＣ３４には、電源バンプ電極５６を介して、電源配線５３からの電力（電圧）が供給される。そして、駆動ＩＣ３４は、各圧電素子３２を個別に駆動するための信号（駆動信号、共通信号）を生成する。駆動ＩＣ３４で生成された駆動信号は、個別バンプ電極５７と、個別接続端子５４と、貫通配線４５と、電極６７と、バンプ電極４０と、個別電極３７とを介して、圧電素子３２の下電極層に供給される。さらに、駆動ＩＣ３４で生成された共通信号は、基材３３０に形成された配線（図示省略）と、電極６８と、バンプ電極４０と、共通電極３８とを介して、圧電素子３２の上電極層に供給される。

第１基板３３と第２基板２９との間の、非駆動領域３６には、接着剤６１、６２、６３が配置されている。接着剤６１、６２、６３は、第１基板３３と第２基板２９とに接合されている。換言すれば、第１基板３３と第２基板２９とは、接着剤６１、６２、６３によって接合されている。

接着剤６１、６２、６３は、感光性及び熱硬化性を有する樹脂、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、シリコン樹脂、スチレン樹脂などを主成分とする樹脂から形成されている。詳細は後述するが、感光性及び熱硬化性を有する樹脂溶液（感光性接着剤）を第２基板２９に塗布し、フォトリソグラフィ法でパターニングして第２基板２９の第１基板３３側の面に仮硬化した接着剤６１ａ、６２ａ、６３ａを形成する（図９参照）。第１基板３３を貼り合せ、仮硬化した接着剤６１ａ、６２ａ、６３ａが第１基板３３に当接した状態で本硬化させ、接着剤６１、６２、６３を形成する（図１０参照）。

接着剤６１、６２は、バンプ電極４０の近くで、バンプ電極４０に対して離間した状態でノズル列方向に沿って帯状に配置される。上述したように、バンプ電極４０は、弾性変形した状態で個別電極３７や共通電極３８に電気的に接続されている。接着剤６１、６２は、バンプ電極４０が弾性変形してもバンプ電極４０に干渉しない程度に、バンプ電極４０から離間している。

図４は、実施形態１に係る液体噴射ヘッド（記録ヘッド３）の構成を示す第１基板３３を透視した概略平面図である。接着剤６３は、第１基板３３及び第２基板２９の周縁部において駆動領域３５および非駆動領域３６（図２参照）を囲むように配置され、額縁形状を有している。さらに、図２〜図４に示すように、個別電極３７、共通電極３８、電極６７、６８、バンプ電極４０、圧電素子３２のいずれも含まれず、接着剤６３と第１基板３３及び第２基板２９によって形成される空間（第２空間（後述））内に、第１基板３３、第２基板２９の少なくとも一方を貫通し、大気に連通する貫通孔４６を有している。個別電極３７、共通電極３８、電極６７、６８、バンプ電極４０、圧電素子３２は、第１基板３３と、第２基板２９と、接着剤６１、接着剤６２とで密封（第１空間（後述））され、外部の水分（湿気）の影響が抑制される。換言すれば、第１基板３３と第２基板２９との間に個別電極３７、共通電極３８、電極６７、６８、バンプ電極４０、圧電素子３２を囲む（第１空間（後述））接着剤６１、接着剤６２を形成することによって、個別電極３７、共通電極３８、電極６７、６８、バンプ電極４０、圧電素子３２への水分の影響が抑制され、水分による個別電極３７、共通電極３８、電極６７、６８、バンプ電極４０、圧電素子３２の劣化が抑制されている。

なお、第１基板３３と第２基板２９との間の空間において、電極６７、６８（第１電極）、個別電極３７および共通電極３８（第２電極）、バンプ電極４０（第３電極）、圧電素子３２が含まれ、第１基板３３、第２基板２９、接着剤６１、接着剤６２によって大気から遮断された閉空間として構成されている空間は「第１空間」の一例である。すなわち、第１空間は、上下方向からの平面視において接着剤６１、６２によって囲まれた空間である。
また、第１基板３３と第２基板２９との間の空間において、電極６７、６８（第１電極）、個別電極３７および共通電極３８（第２電極）、バンプ電極４０（第３電極）、圧電素子３２が含まれ、第１基板３３、第２基板２９、接着剤６１、接着剤６２によって大気から遮断された閉空間として構成されている空間（第１空間）以外の、電極６７、６８（第１電極）、個別電極３７および共通電極３８（第２電極）、バンプ電極４０（第３電極）、圧電素子３２のいずれも含まれず、第１基板３３、第２基板２９の少なくとも一方を貫通する貫通孔４６により大気と連通している空間は、「第２空間」の一例である。

図３は、実施形態１に係る電子デバイスの構成を示す概略断面図である。
貫通孔４６は、第１基板３３または第２基板２９の少なくとも一方に形成されており、基材３３０を板厚方向に貫通している（図３の例では、第１基板３３（基材３３０）に形成されている）。貫通孔４６を、第１空間以外の第２空間に有することで第２空間が大気に解放される。（図４参照）このように、第１空間を、第２空間と分離して配置することで、第２空間内の気体が膨張したとしても、貫通孔４６を有しており、大気と連通しているため、圧力上昇を低減することができ、接着剤６１、６２、６３の接着力に抗する力を低減し、第１基板３３と第２基板２９との位置ずれを低減することができる。

このように、記録ヘッド３では、インクカートリッジ７からのインクが、インク導入路、リザーバー１８、共通液室２５及び個別連通路２６を介して圧力発生室３０に導入される。さらに、第２基板２９は、個別電極３７及び共通電極３８（第２電極）に電気的に接続され、圧力発生室３０内のインクに圧力変化を生じさせる圧電素子３２を備える。この状態で、駆動ＩＣ３４からの駆動信号が、第１基板３３に形成された配線や電極を介して第２基板２９の圧電素子３２に供給されることで、圧電素子３２が駆動され、圧電素子３２の駆動によって圧力発生室３０に圧力変化を生じさせる。この圧力変化を利用することで、記録ヘッド３では、ノズル連通路２７を介してノズル２２からインク滴を噴射させる。

「記録ヘッドの製造方法」
次に、本実施形態に係る液体噴射ヘッド（記録ヘッド３）の製造方法を説明する。
図５は、記録ヘッド３の製造方法を示す工程フローである。

図５に示すように、記録ヘッド３の製造方法は、第１基板３３に貫通孔４６を形成する工程（ステップＳ１）と、第１基板３３にバンプ電極４０と電極６７、６８を形成する工程（ステップＳ２）と、第２基板２９に個別電極３７、共通電極３８、圧電素子３２を形成する工程（ステップＳ２１）と、接着剤６１、６２、６３を形成する工程（ステップＳ２２）と、接着剤６１、６２、６３を硬化させ第１基板３３と第２基板２９と、を接合する工程（ステップＳ３）と、を含む。

図６は、ステップＳ１を経た後の状態を示す概略断面図である。図７は、ステップＳ２を経た後の状態を示す概略断面図である。図８は、ステップＳ２１を経た後の状態を示す概略断面図である。図９は、ステップＳ２２を経た後の状態を示す概略断面図である。図１０は、ステップＳ３を経た後の状態を示す概略断面図である。
また、図６乃至図１０は、図２に対応する図であり、図６及び図７では第１基板３３の状態が図示され、図８及び図９では第２基板２９の状態が図示され、図１０では電子デバイス１４の状態が図示されている。

さらに、図６及び図７と、図８及び図９とでは上下方向が逆になっている。例えば、図７ではバンプ電極４０が基材３３０の上側に配置され、図１０ではバンプ電極４０が基材３３０の下側に配置され、図７と図１０とでは基材３３０に対するバンプ電極４０の配置位置が上下逆になっている。また、図６、図７及び図１０では、説明に不要な第１基板３３の構成要素（貫通配線４５、電源配線５３、個別接続端子５４など）の図示が省略されている。

ステップＳ１では、第１基板３３の所定の位置に貫通孔４６を形成している。例えば誘導結合プラズマ（Inductively Coupled Plasma）を用いて基材３３０を板厚方向に貫通している。誘導結合プラズマによる加工は、ウエットエッチング等に比べ、孔のサイズや板厚に制限されることなく加工できる。

なお、貫通孔４６の内部は、耐保湿、耐アルカリ液膜でおおわれてもよい。例えば、プラズマＣＶＤでＴａＯ（酸化タンタル）を成膜する構成であってもよい。ＴａＯ（酸化タンタル）は、酸化シリコンと比べて耐水性や耐アルカリ性に優れている。

ステップＳ２では、感光性を有する樹脂を塗布し、フォトリソ工程やエッチング工程によりパターニングして、保護層７１の面７２の上に前駆体樹脂を形成する。続いて加熱処理により前駆体樹脂を溶融してその角を丸めて、保護層７１の面７２の上に内部樹脂４０ａを形成する。続いて、保護層７１に電極６７、６８を露出する開口６７ａ、６８ａを形成し、蒸着やスパッタリングなどにより保護層７１の面７２や開口６７ａ、６８ａを覆う金属膜を形成し、フォトリソ工程及びエッチング工程により当該金属膜をパターニングして、内部樹脂４０ａや開口６７ａ、６８ａを覆う導電膜４１（導電膜４１ａ、導電膜４１ｂ）を形成する。これにより、図７に示すように、内部樹脂４０ａが導電膜４１ａによって覆われたバンプ電極４０を形成する。バンプ電極４０は、開口６７ａ、６８ａを覆う導電膜４１ｂによって、電極６７、６８に電気的に接続されている。

すなわち、ステップＳ２では、電極６７、６８に電気的に接続されたバンプ電極４０を形成する。さらに、保護層７１は、導電膜４１で覆われた部分と、導電膜４１で覆われていない平坦な面７２とを有する。導電膜４１ｂは、保護層７１の平坦な面を覆って形成されるので、保護層７１の平坦な面７２の形状が反映された平坦な面４２を有する。

ステップＳ２１では、図８に示すように、第２基板２９に蒸着やスパッタリングなどにより個別電極３７、共通電極３８を形成する。さらに圧電素子３２をスパッタリングやゾルゲル法により形成する。

すなわち、ステップＳ２１では第２基板２９に個別電極３７と共通電極３８と圧電素子３２を形成している。ここでは、個別電極３７と共通電極３８と圧電素子３２は、保護層７１のような膜で防湿されるように構成されていない。

ステップＳ２２では、感光性及び熱硬化性を有する液体状の樹脂溶液を、振動板３１や圧電素子３２が形成された第２基板２９に塗布する。続いて、塗布された液体状の樹脂溶液を仮焼成して（プリベークして）、低流動性の樹脂膜を形成する。液体状の樹脂溶液は、高い流動性を有し、第２基板２９の凹凸を良好に覆うので、低流動性の樹脂膜も第２基板２９の凹凸を良好に覆い、当該凹凸が形成された部分に隙間（空洞）などの不具合が生じにくい。続いて、フォトリソ工程によって当該樹脂膜をパターニングし、ポストベークを経て、図９に示すように、低流動性の接着剤６１ａ、６２ａ、６３ａを第２基板２９に形成する。

すなわち、ステップＳ２２では、感光性及び熱硬化性を有する樹脂溶液を塗布することで形成された樹脂膜を、フォトリソグラフィ法によってパターニングすることによって、低流動性の接着剤６１ａ、６２ａ、６３ａを形成する。さらに、低流動性の接着剤６１ａ、６２ａ、６３ａは、完全に硬化していない状態にあり、弾性と接着性とを有する。

また、ステップＳ２２では、後述するステップＳ３において接着剤６１、６２、６３を形成した場合においては、接着剤６１、６２がバンプ電極４０に干渉しないように配置され、かつ、第１空間を形成できるように接着剤６１ａ、６２ａが配置される。
さらに、後述するステップＳ３において接着剤６３を形成した場合においては、第２空間を形成できるように接着剤６３ａが配置される。

さらに、樹脂膜をフォトリソグラフィ法によってパターニングして低流動性の接着剤６１ａ、６２ａ、６３ａを形成するので、例えばディスペンス法や印刷法を用いて形成する場合と比べて、低流動性の接着剤６１ａ、６２ａ、６３ａを所定の位置に高精度に形成することができる。したがって、低流動性の接着剤６１ａ、６２ａ、６３ａを硬化させて形成する接着剤６１、６２、６３も、所定の位置に高精度に形成することができる。
フォトリソグラフィ法によってパターニングして低流動性の接着剤６１ａ、６２ａ、６３ａを形成する方法は、ディスペンス法や印刷法を用いて低流動性の接着剤６１ａ、６２ａ、６３ａを形成する方法と比べて微細化に優れ、微細な高精細（高密度）パターンを形成することができる。

ステップＳ３では、ステップＳ１及びステップＳ２を経て形成された第１基板３３と、ステップＳ２１及びステップＳ２２を経て形成された第２基板２９とを貼り合せ、低流動性の接着剤６１ａ、６２ａ、６３ａが第１基板３３に当接し押圧された状態で熱処理を施し、低流動性の接着剤６１ａ、６２ａ、６３ａを硬化し、第１基板３３及び第２基板２９の両方に接合された接着剤６１、６２、６３を形成する。換言すれば、低流動性の接着剤６１ａ、６２ａ、６３ａを硬化し、第１基板３３と第２基板２９とを接合する接着剤６１、６２、６３を形成する。

ステップＳ３では、図１０に示すように、接着剤６２、６３が保護層７１の平坦な面７２に接合され、接着剤６１が導電膜４１ｂの平坦な面４２及び保護層７１の平坦な面７２（図７参照）に接合される。そして、接着剤６１、６２、６３によって、第１基板３３の保護層７１と第２基板２９とを接合する。

続いて、圧力発生室形成基板２８に、例えばＫＯＨによる異方性エッチングを施し、圧力発生室３０の空部になる貫通口３０ａを形成する。同時に圧力発生室形成基板２８の端部もエッチングし、圧力発生室形成基板２８を第１基板３３（基材３３０）よりも小さくする。さらに、第１基板３３の第２基板２９側と反対側の面に、接着剤５９を介して駆動ＩＣ３４を接合して電子デバイス１４を製造する。さらに、電子デバイス１４と流路ユニット１５とヘッドケース１６とを接合して記録ヘッド３を製造する。

なお、ステップＳ１は、「第１基板に貫通孔を形成する工程」の一例である。ステップＳ２は、「第１基板に第３電極および第１電極を形成する工程」の一例である。ステップＳ２１は、「第２基板に第２電極および圧電素子を形成する工程」の一例である。ステップＳ２２は、「第２基板に感光性接着剤を塗布し、フォトリソグラフィ法によってパターニングする工程」の一例である。ステップＳ３は、「接着剤を硬化する工程」の一例である。

以上述べたように、本実施形態に係るＭＥＭＳデバイス、液体噴射ヘッド、液体噴射装置、及びＭＥＭＳデバイスの製造方法によれば、以下の効果を得ることができる。
電極６７、６８（第１電極）、個別電極３７および共通電極３８（第２電極）、バンプ電極４０（第３電極）、圧電素子３２は、接着剤６１、６２、６３で囲まれ、第１基板３３または第２基板２９に形成される大気解放の貫通孔４６からの水分（湿気）の侵入による電極の劣化が抑制され、より高い信頼性のＭＥＭＳデバイスを提供することができる。
また、第２空間は、電極６７、６８（第１電極）、個別電極３７および共通電極３８（第２電極）、バンプ電極４０（第３電極）、圧電素子３２のいずれも含まれず、第１基板、第２基板の少なくとも一方を貫通し、大気と連通している貫通孔４６を含むように構成されている。換言すれば、第１基板３３と第２基板２９とは、その間に大気解放された空間が含まれるように接合される。
このように、第２空間を第１空間と分離して配置することで、第２空間内の気体が膨張したとしても、貫通孔４６を有しており、大気と連通しているため、第２空間の圧力上昇を低減することができ、接着剤６１、６２、６３の接着力に抗する力を低減し、第１基板３３と第２基板２９との位置ずれを低減することができる。第２空間は電極６７、６８（第１電極）、個別電極３７および共通電極３８（第２電極）、バンプ電極４０（第３電極）、圧電素子３２のいずれも含まれない空間として構成しているため、大気に連通させても、信頼性の低下が危惧されなく、より高い信頼性のＭＥＭＳデバイスを提供することができる。

また、液体噴射ヘッド（記録ヘッド３）として、第２基板２９は、個別電極３７および共通電極３８（第２電極）に電気的に接続された圧電素子３２を備えている。そして、第２基板２９に設けられた圧電素子３２は、個別電極３７および共通電極３８（第２電極）とバンプ電極４０（第３電極）とを介して、第１基板３３の電極６７、６８（第１電極）に安定して電気的に接続されている。従って、駆動信号を第１基板３３側から圧電素子３２に安定して供給し、圧電素子３２が安定して動作する液体噴射ヘッドを提供することができる。このように、液体噴射ヘッドは、安定して動作し、高い信頼性を有する。従って、液体噴射ヘッド（記録ヘッド３）を備えた液体噴射装置（プリンター１）も、安定して動作し、より高い信頼性を有する。

本実施形態に係る記録ヘッド３の製造方法では、第１基板３３と第２基板２９との間の空間において、電極６７、６８（第１電極）、個別電極３７および共通電極３８（第２電極）、バンプ電極４０（第３電極）、圧電素子３２が含まれる第１空間を、第２空間と分離して配置することで、第２空間の気体が膨張したとしても、貫通孔４６を有しており、大気と連通しているため、圧力上昇を低減することができ、接着剤６１、６２、６３の接着力に抗する力を低減し、第１基板３３と第２基板２９との位置ずれを低減することができるため、記録ヘッド３の故障を抑制し、記録ヘッド３の信頼性をより高めることができる。

さらに、本実施形態に係る記録ヘッド３の製造方法では、第１基板３３と第２基板２９との間の空間において、第１空間と、第２空間が構成されることで、貫通孔４６からの水分（湿気）の侵入による電極の劣化が抑制され、記録ヘッド３の故障を抑制し記録ヘッド３の信頼性をより高めることができる。

（実施形態２）
図１１は、図２に対応する図であり、実施形態２に係る液体噴射ヘッド（記録ヘッド３Ａ）の構成を示す概略断面図である。
実施形態１に係る記録ヘッド３では、電極６７、６８（第１電極）、個別電極３７および共通電極３８（第２電極）、バンプ電極４０（第３電極）、圧電素子３２を、第１空間に含める構成の例を説明したが、本実施形態（実施形態２）では、電気的接続のために、電極６７、６８（第１電極）、個別電極３７および共通電極３８（第２電極）、バンプ電極４０（第３電極）、圧電素子３２などを接続する「配線」を第２空間に配置する例について説明する。
本実施形態に係る記録ヘッド３Ａでは、第２基板２９Ａにおいて、接着剤６１、６２に囲まれず大気と連通する第２空間に配置されている「配線」に対して、保護層７１Ａが形成されている。この点が本実施形態に係る記録ヘッド３Ａと実施形態１に係る記録ヘッド３との相違点であり、他の構成は本実施形態と実施形態１とで同じである。
以下、図１１を参照し、本実施形態に係る記録ヘッド３Ａの概要を、実施形態１との相違点を中心に説明する。また、実施形態１と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明を省略する。

図１１に示すように、記録ヘッド３Ａは、流路ユニット１５と、電子デバイス１４Ａと、ヘッドケース１６とを有している。

電子デバイス１４Ａは、各圧力発生室３０内のインクに圧力変化を生じさせるアクチュエーターとして機能する薄板状のＭＥＭＳデバイスである。つまり、電子デバイス１４Ａは、各圧力発生室３０内のインクに圧力変化を生じさせ、各圧力発生室３０に連通されたノズル２２からインクを噴射させる。電子デバイス１４Ａは、第２基板２９Ａと、接着剤６１、６２、６３と、第１基板３３とが順に積層されてユニット化された構成を有している。

第１基板３３は、第２基板２９Ａに積層配置され、圧電素子３２（図１１では省略）を駆動する駆動回路３９が形成された基材３３０や、駆動回路３９からの信号を第２基板２９に供給するための電極（電極６７、電極６８、バンプ電極４０）などを有している。
第２基板２９Ａは、第１基板３３に積層配置され、圧力発生室形成基板２８と、振動板３１と、圧電素子３２、個別電極３７、共通電極３８とを有している。
また、第２基板２９Ａには、図１１に示すように、配線５０が、大気と連通する第２空間に配置されている。配線５０は、電極６７、６８（第１電極）、個別電極３７および共通電極３８（第２電極）、バンプ電極４０（第３電極）、圧電素子３２の少なくともいずれかと電気的に接続された配線である。

接着剤６１、６２、６３は、第１基板３３と第２基板２９Ａとに接合されている。換言すれば、第１基板３３と第２基板２９Ａとは、接着剤６１、６２、６３によって接合されている。

保護層７１Ａは、第２空間に配置される個別配線（圧電素子３２を構成する部分と個別電極３７を形成する部分との間の配線（図２参照））や共通配線（圧電素子３２を構成する部分と共通電極３８を形成する部分との間の配線（図２参照））、配線５０などに対して、積層方向に形成されている。換言すれば、第２空間の個別配線や共通配線、配線５０などは、保護層７１Ａによって覆われる。
なお、第２空間に配置される個別配線や共通配線は、配線５０を含み、本発明における「配線」に相当する。

接着剤６１、６２、６３による複数の接着領域は、保護層７１Ａを挟んで第１基板３３と第２基板２９Ａとを接着する構成になっている。換言すれば、保護層７１Ａは、第１基板３３と第２基板２９Ａに形成される接着剤６１、６２、６３との間にあり、接合されている。

仮に、接着剤６１、６２、６３が接合される接合面７２Ａが、保護層７１Ａの有無による凸凹部と、保護層７１Ａを挟んで第１基板３３と第２基板２９Ａとを接着する部分と、保護層７１Ａを挟まずに第１基板３３と第２基板２９Ａとを接着する部分を有し、第１基板３３と第２基板２９Ａとの接合が傾いている場合、接着剤６１、６２、６３と保護層７１Ａとの層間に隙間（空洞）が形成されてしまうおそれがある。その結果、隙間から水分（湿気）が侵入し、第１空間の内部に構成される、電極６７、６８（第１電極）、個別電極３７および共通電極３８（第２電極）、バンプ電極４０（第３電極）が当該水分によって劣化し、電極６７、６８（第１電極）、個別電極３７および共通電極３８（第２電極）、バンプ電極４０（第３電極）の信頼性が低下するおそれがある。

さらに、接着剤６１、６２、６３と第１基板３３の接合面との接合信頼性が低いと、接着剤６３と第１基板３３の接合面とが接合する部分に剥離やクラックなどの欠陥が生じ、上述したＫＯＨによる異方性エッチングを施す場合に、当該欠陥からエッチャントが染み込み、電極６７、６８（第１電極）、個別電極３７および共通電極３８（第２電極）、バンプ電極４０（第３電極）が劣化するという不具合が生じる場合がある。
さらに、接着剤６１、６２、６３と第１基板３３の接合面との接合信頼性が低いと、機械的な衝撃によって、接着剤６１、６２、６３と第１基板３３の接合面とが接合する部分に剥離やクラックなどの欠陥が生じやすくなり、記録ヘッド３Ａが劣化し、記録ヘッド３Ａの信頼性が低下するおそれがある。

例えばＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を用いたプラズマＣＶＤによって、個別電極３７および共通電極３８（第２電極）、バンプ電極４０（第３電極）、圧電素子３２を覆う酸化シリコン（保護層７１Ａ）を形成する。ＴＥＯＳを用いたプラズマＣＶＤによって形成された酸化シリコンは、段差被覆性に優れ、個別電極３７および共通電極３８（第２電極）、バンプ電極４０（第３電極）などの凹凸を良好に被覆することができる。

なお、保護層７１Ａは、酸化シリコンと窒化シリコンとを含む多層膜であってもよい。例えば、ＴＥＯＳを用いたプラズマＣＶＤによって酸化シリコンを成膜した後に、酸化シリコンよりも厚い窒化シリコンをプラズマＣＶＤで成膜し、当該窒化シリコンをＣＭＰによって平坦化する構成であってもよい。例えば、ＣＭＰによって平坦化された酸化シリコンの上に、プラズマＣＶＤによって窒化シリコンを形成する構成であってもよい。
窒化シリコンは、酸化シリコンと比べて耐水性に優れている。保護層７１Ａを酸化シリコンと窒化シリコンとを含む多層膜で構成することによって、保護層７１Ａの耐水性を高めることができる。

以上述べたように、本実施形態に係るＭＥＭＳデバイス、液体噴射ヘッドによれば、以下の効果を得ることができる。
大気と連通する第２空間に含まれる個別配線や共通配線、配線５０などを保護層７１Ａで覆うことにより、第１基板３３または第２基板２９Ａに形成される貫通孔４６からの水分（湿気）の侵入による劣化が抑制され、より高い信頼性のＭＥＭＳデバイスを提供することができる。
また、液体噴射ヘッド（記録ヘッド３Ａ）は、第１基板３３と第２基板２９Ａとの接合が傾いている場合と比べて、接着剤６１、６２、６３と保護層７１Ａの接合面との間に隙間（空洞）が形成されにくく、水分（湿気）の侵入を抑制することができる。
さらに、記録ヘッド３Ａでは、接着剤６１、６２、６３と第１基板３３の接合面との接合信頼性がより高くなっているので、接着剤６１、６２、６３と第１基板３３の接合面との接合信頼性が低い場合と比べて、接着剤６１、６２、６３と第１基板３３の接合面とが接合する部分に剥離やクラックなどの欠陥が生じにくくなり、記録ヘッド３Ａの劣化を抑制し、記録ヘッド３Ａの信頼性をより高めることができる。

（実施形態３）
図１２は、図２に対応する図であり、実施形態３に係る液体噴射ヘッド（記録ヘッド３Ｂ）の構成を示す概略断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図１２に示すように、記録ヘッド３Ｂは、流路ユニット１５と電子デバイス１４Ｂとヘッドケース１６とを有する。
電子デバイス１４Ｂは、第２基板２９と、接着剤６１、６２、６３と、第１基板３３と、駆動ＩＣ３４と、が順に積層されてユニット化された構成を有する。

第１基板３３は、シリコン単結晶基板からなる基材３３０と、基材３３０に設けられたバンプ電極４０と、基材３３０のバンプ電極４０側の主要部分を覆う保護層７１と、を有する。

バンプ電極４０は、基材３３０の第２基板２９側の面に直接、設けられている。バンプ電極４０は、弾性を有する内部樹脂４０ａと、内部樹脂４０ａを覆う導電膜４１とを具備する。このようなバンプ電極４０が、第２基板２９の個別電極３７や共通電極３８のそれぞれに対応する位置に設けられている。導電膜４１は、内部樹脂４０ａを覆う部分（以下、導電膜４１ａ）と、基材３３０の面上に形成された部分（以降、導電膜４１ｂ）とを有する。バンプ電極４０を構成する導電膜４１ｂは、貫通孔４５ａの開口を覆う位置まで延設されており、導電膜４１ｂと貫通孔４５ａ内に充填された導体部４５ｂとは直接、接続されている。すなわち、本実施形態では、上述した実施形態１及び２の電極６７、６８を、バンプ電極４０の導電膜４１が兼ねている。つまり、導電膜４１は、「第１電極」の一例である。もちろん、基材３３０にバンプ電極４０の導電膜４１とは別に上述した実施形態１及び２と同様の電極６７、６８を設けるようにしてもよい。

保護層７１は、基材３３０の第２基板２９側の面に設けられたものであり、第２基板２９に設けられたバンプ電極４０の導電膜４１ｂの一部を覆うように設けられている。また、保護層７１には、バンプ電極４０が設けられた位置に、当該保護層７１を上下方向に貫通する接続孔７３が設けられている。この保護層７１の接続孔７３内に、バンプ電極４０の内部樹脂４０ａとその表面に設けられた導電膜４１ａとが挿入されている。また、接続孔７３に挿入されたバンプ電極４０の先端は、保護層７１の面７２よりも第２基板２９側に突出して設けられており、この突出したバンプ電極４０の先端が、第２基板２９の個別電極３７及び共通電極３８のそれぞれと接続されている。すなわち、保護層７１は、バンプ電極４０の基材３３０よりも第２基板２９側に突出した高さよりも薄い厚さで、基材３３０の第２基板２９側の面にバンプ電極４０の導電膜４１ａ以外の領域に亘って連続して設けられている。

また、第１基板３３と第２基板２９とは、接着剤６１、６２、６３によって接合されている。本実施形態では、第１基板３３の保護層７１と第２基板２９とが接着剤６１、６２、６３によって接合されている。

以上述べたように、本実施形態に係るＭＥＭＳデバイス、液体噴射ヘッドによれば、以下の効果を得ることができる。
導電膜４１（第１電極）、個別電極３７および共通電極３８（第２電極）、バンプ電極４０（第３電極）、圧電素子３２は、接着剤６１、６２、６３で囲まれ、第１基板３３または第２基板２９に形成される大気解放の貫通孔４６からの水分（湿気）の侵入による電極の劣化が抑制され、より高い信頼性のＭＥＭＳデバイスを提供することができる。
また、第２空間は、導電膜４１（第１電極）、個別電極３７および共通電極３８（第２電極）、バンプ電極４０（第３電極）、圧電素子３２のいずれも含まれず、第１基板３３、第２基板２９の少なくとも一方を貫通し、大気と連通している貫通孔４６を含むように構成されている。換言すれば、第１基板３３と第２基板２９とは、その間に大気解放された空間が含まれるように接合される。
このように、第２空間を第１空間と分離して配置することで、第２空間内の気体が膨張したとしても、貫通孔４６を有しており、大気と連通しているため、第２空間の圧力上昇を低減することができ、接着剤６１、６２、６３の接着力に抗する力を低減し、第１基板３３と第２基板２９との位置ずれを低減することができる。第２空間は電極６７、６８（第１電極）、個別電極３７および共通電極３８（第２電極）、バンプ電極４０（第３電極）、圧電素子３２のいずれも含まれない空間として構成しているため、大気に連通させても、信頼性の低下が危惧されなく、より高い信頼性のＭＥＭＳデバイスを提供することができる。

また、液体噴射ヘッド（記録ヘッド３Ｂ）として、第２基板２９は、個別電極３７および共通電極３８（第２電極）に電気的に接続された圧電素子３２を備えている。そして、第２基板２９に設けられた圧電素子３２は、個別電極３７および共通電極３８（第２電極）とバンプ電極４０（第３電極）とを介して、第１基板３３の第１電極（例えば、導電膜４１）に安定して電気的に接続されている。従って、駆動信号を第１基板３３側から圧電素子３２に安定して供給し、圧電素子３２が安定して動作する液体噴射ヘッドを提供することができる。このように、液体噴射ヘッド（記録ヘッド３Ｂ）は、安定して動作し、高い信頼性を有する。従って、液体噴射ヘッド（記録ヘッド３Ｂ）を備えた液体噴射装置（プリンター１）も、安定して動作し、より高い信頼性を有する。

なお、本実施形態では、保護層７１を、基材３３０の第２基板２９側の面にバンプ電極４０の導電膜４１ａ以外の領域に亘って連続して設けるようにしたが、特にこれに限定されず、バンプ電極４０の基材３３０上の導電膜４１ｂ上以外の領域には、保護層７１を設けないようにしてもよい。
また、本実施形態では、保護層７１を個別電極３７に接続されるバンプ電極４０の導電膜４１ｂ上、および、共通電極３８に接続されるバンプ電極４０の導電膜４１ｂ上の両方に設けるようにしたが、特にこれに限定されず、保護層７１は、個別電極３７に接続されるバンプ電極４０の導電膜４１ｂと共通電極３８に接続されるバンプ電極４０の導電膜４１ｂとの何れか一方のみを覆うように設けるようにしてもよい。このように、保護層７１を複数のバンプ電極４０の導電膜４１ｂ上の一部のみに設ける構成は、本実施形態のようにバンプ電極４０を基材３３０上に直接形成した構成によって実現できるものである。つまり、本実施形態では、バンプ電極４０が基材３３０上に直接形成されているため、保護層７１を導電膜４１ｂ上に部分的に設けたとしても、保護層７１の有無により複数のバンプ電極４０に高さのばらつきが生じることがなく、複数のバンプ電極４０を同じ高さで個別電極３７や共通電極３８に接続することができるからである。

さらに、本発明は、広くヘッド全般を対象としたものであり、例えばプリンターなどの画像記録装置に用いられる各種のインクジェット式記録ヘッドなどの記録ヘッド、液晶ディスプレイなどのカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）などの電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドなどにも本発明を適用させることができ、本発明の技術的範囲である。

また、本発明は、広くＭＥＭＳデバイスを対象としたものであり、上述した記録ヘッド３、３Ａ以外のＭＥＭＳデバイスにも適用することができる。例えば、ＳＡＷデバイス（表面弾性波デバイス）、超音波デバイス、モーター、圧力センサー、焦電素子、及び強誘電体素子は、ＭＥＭＳデバイスの一例であり、本発明を適用させることができ、本発明の技術的範囲である。
また、これらのＭＥＭＳデバイスを利用した完成体、例えば上述した記録ヘッド３、３Ａを利用した液体噴射装置、上記ＳＡＷデバイスを利用したＳＡＷ発振器、上記超音波デバイスを利用した超音波センサー、上記モーターを駆動源として利用したロボット、上記焦電素子を利用したＩＲセンサー、強誘電体素子を利用した強誘電体メモリーなども、本発明を適用させることができ、本発明の技術的範囲である。

１…プリンター、２…記録媒体、３…記録ヘッド、４…キャリッジ、５…キャリッジ移動機構、６…搬送機構、７…インクカートリッジ、８…タイミングベルト、９…パルスモーター、１０…ガイドロッド、１１…キャップ、１２…ワイピングユニット、１４…電子デバイス、１５…流路ユニット、１６…ヘッドケース、１８…リザーバー、２１…ノズルプレート、２２…ノズル、２４…連通基板、２５…共通液室、２５ａ…第１液室、２５ｂ…第２液室、２６…個別連通路、２７…ノズル連通路、２８…圧力発生室形成基板、２９…第２基板、３０…圧力発生室、３０ａ…貫通口、３１…振動板、３２…圧電素子、３３…第１基板、３５…駆動領域、３６…非駆動領域、３７…個別電極、３８…共通電極、３９…駆動回路、４０…バンプ電極、４０ａ…内部樹脂、４１、４１ａ、４１ｂ…導電膜、４２…面、４５…貫通配線、４５ａ…貫通孔、４５ｂ…導体部、５０…配線、５３…電源配線、５４…個別接続端子、５６…電源バンプ電極、５７…個別バンプ電極、６１、６２、６３…接着剤、６７、６８…電極、６７ａ、６８ａ…開口、７１…保護層、７１Ａ…保護層、７２…面（平坦な接合面）、７２Ａ…面（平坦な接合面）、７３…接続孔、３３０…基材

Claims (6)

1. 第１電極を有する第１基板と、
   第２電極を有し、前記第１基板との間に前記第１電極と、前記第２電極とを積層配置する第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に接続する第３電極と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に配置された圧電素子と、
   前記第１基板と前記第２基板とを接着する接着剤と、を備え、
   前記第１基板と前記第２基板との間の空間において、前記第１電極、前記第２電極、前記第３電極、および、前記圧電素子が含まれ、前記第１基板、前記第２基板、および、前記接着剤によって大気から遮断された閉空間として構成されている第１空間と、
   前記第１基板と前記第２基板との間の空間において、前記第１電極、前記第２電極、前記第３電極、および、前記圧電素子のいずれも含まれず、前記第１基板と、前記第２基板との少なくとも一方を貫通する貫通孔により大気と連通している第２空間と、が配置されることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
2. 前記第１電極、前記第２電極、前記第３電極、および、前記圧電素子の少なくともいずれかと電気的に接続された配線を備え、
   前記第２空間に含まれる前記配線は、前記配線を覆う保護層によって、大気から遮断されていることを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
3. 前記接着剤による複数の接着領域は、前記保護層を挟んで前記第１基板と前記第２基板とを接着していることを特徴とする請求項２に記載のＭＥＭＳデバイス。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイスを備えることを特徴とする液体噴射ヘッド。
5. 請求項４に記載の液体噴射ヘッドを備えていることを特徴とする液体噴射装置。
6. 第１電極を有する第１基板と、
   第２電極を有し、前記第１基板との間に前記第１電極と、前記第２電極とを積層配置する第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に接続する第３電極と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に配置された圧電素子と、
   前記第１基板と前記第２基板とを接着する接着剤と、を含むＭＥＭＳデバイスの製造方法であって、
   前記第１基板と前記第２基板との間の空間において、前記第１電極、前記第２電極、前記第３電極、および、前記圧電素子が含まれる第１空間は、前記第１基板、前記第２基板、および、前記接着剤によって大気から遮断された閉空間として構成し、
   前記第１基板と前記第２基板との間の空間において、前記第１電極、前記第２電極、前記第３電極、および、前記圧電素子のいずれも含まれない第２空間は、前記第１基板と、前記第２基板との少なくとも一方を貫通する貫通孔を形成し大気と連通させる工程と、
   前記接着剤を熱硬化する工程と、を含むことを特徴とするＭＥＭＳデバイスの製造方法。

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