压电装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种抑制了水分的向振动板内部的侵入，并抑制了产生振动板的层间剥离或裂纹等损伤的情况的压电装置。该压电装置具备：基板(12)，其具有凹部(12)；振动板(50)；压电致动器(300)，所述振动板(50)具有：第一层(51)，其作为结构元素而包含硅；第三层(53)，其被配置于所述第一层(51)和所述压电致动器(300)之间，并且作为结构元素而包含锆，所述第一层(51)和所述第三层(53)的层叠侧面覆盖有包含从由氧化物、氮化物、金属以及类金刚石碳构成的组中选择的至少一种的耐湿保护膜(210)。的组中选择的至少一种的耐湿保护膜(210)。的组中选择的至少一种的耐湿保护膜(210)。

【技术实现步骤摘要】
压电装置


[0001]本专利技术涉及一种具有被设置在基板上的振动板以及压电致动器的压电装置。

技术介绍

[0002]作为电子装置之一的液体喷射头，已知有喷墨式记录头。喷墨式记录头具备：基板，其上设置有与喷嘴连通的压力室；振动板，其被设置在基板的一个面侧；压电致动器，其被设置在振动板上，通过压电致动器的驱动而使压力室内的油墨产生压力变化，从而使油墨滴从喷嘴喷出。例如，在专利文献1中，公开了一种具有由二氧化硅构成的弹性膜和由氧化锆构成的绝缘体膜的振动板。在此，弹性膜是通过对单晶硅基板的一个面进行热氧化而被形成的。绝缘体膜是通过利用溅射法等而对被形成在弹性膜上的锆单体的层进行热氧化而被形成的。
[0003]当有水分侵入至振动板内时，氧化锆会因侵入的水分而脆化，从而产生弹性膜与绝缘体膜之间的层间剥离或裂纹等损伤。
[0004]专利文献1：日本特开2008
‑
78407号公报

技术实现思路

[0005]解决上述课题的本专利技术的方式在于，一种压电装置，其特征在于，具备：基板，其具有凹部；振动板；压电致动器，所述基板、所述振动板以及所述压电致动器以该顺序被层叠在第一方向上，所述振动板具有：第一层，其作为结构元素而包含硅；第三层，其被配置于所述第一层和所述压电致动器之间，并且作为结构元素而包含锆，所述第一层和所述第三层的层叠侧面覆盖有包含从由氧化物、氮化物、金属以及类金刚石碳构成的组中选择的至少一种的耐湿保护膜。
[0006]此外，本实施方式的其他方式在于，一种液体喷射头，其特征在于，具备：压电致动器；振动板，其通过所述压电致动器的驱动而进行振动；流道形成基板，其设置有通过所述振动板的振动从而向液体施加压力的压力室，所述流道形成基板、所述振动板以及所述压电致动器以该顺序被层叠在第一方向上，所述振动板具有：第一层，其作为结构元素而包含硅；第三层，其被配置于所述第一层和所述压电致动器之间，并且作为结构元素而包含锆，所述第一层和所述第三层的层叠侧面由包含从由氧化物、氮化物、金属以及类金刚石碳构成的组中选择的至少一种的耐湿保护膜所覆盖。
[0007]进一步地，本专利技术的其他方式在于，一种液体喷射装置，其特征在于，具备上述方式所记载的液体喷射头。
附图说明
[0008]图1为实施方式1所涉及的喷墨式记录装置的示意图。
[0009]图2为实施方式1所涉及的记录头的分解立体图。
[0010]图3为实施方式1所涉及的记录头的流道形成基板的俯视图。
[0011]图4为实施方式1所涉及的记录头的剖视图。
[0012]图5为实施方式1所涉及的记录头的剖视图。
[0013]图6为用于对实施方式1所涉及的压电装置的制造方法进行说明的图。
[0014]图7为实施方式2所涉及的记录头的流道形成基板的俯视图。
[0015]图8为实施方式2所涉及的记录头的剖视图。
[0016]图9为实施方式3所涉及的记录头的剖视图。
[0017]图10为表示实施方式3的变形例的剖视图。
[0018]图11为表示实施方式3的变形例的剖视图。
[0019]图12为实施方式4所涉及的记录头的剖视图。
[0020]图13为实施方式5所涉及的记录头的剖视图。
[0021]图14为实施方式6所涉及的记录头的剖视图。
[0022]图15为实施方式7所涉及的记录头的剖视图。
[0023]图16为试样1的STEM图像。
[0024]图17为试样2的STEM图像。
[0025]图18为试样3的STEM图像。
[0026]图19为表示试样1的基于SIMS的分析结果的图。
[0027]图20为表示试样2的基于SIMS的分析结果的图。
[0028]图21为表示试样3的基于SIMS的分析结果的图。
[0029]图22为表示试样4的基于RBS的分析结果的图。
[0030]图23为表示试样6的基于SIMS的分析结果的图。
[0031]图24为比较例的剖视图。
[0032]图25为表示漏电流的结果的曲线图。
[0033]图26为试样14的STEM图像。
[0034]图27为试样15的STEM图像。
[0035]图28为试样16的STEM图像。
[0036]图29为试样17的STEM图像。
[0037]图30为表示试样16的基于STEM
‑
EDS的分析结果的图。
具体实施方式
[0038]在下文中，基于实施方式来对本专利技术进行详细地说明。但是，以下的说明表示本专利技术的一个方式，在本专利技术的范围内能够进行任意地变更。在各附图中标记了相同符号的部件表示同一部件，从而适当地省略了说明。此外，在各附图中，X、Y、Z表示相互正交的三个空间轴。在本说明书中，将沿着这些轴的方向设为X方向、Y方向、以及Z方向。将各附图的箭头标记所朝向的方向设为正(+)方向，将箭头标记的相反方向设为负(
‑
)方向，从而进行说明。此外，关于没有对正方向以及负方向进行限定的三个X、Y、Z空间轴，将作为X轴、Y轴、Z轴来进行说明。此外，在以下的各个实施方式中，作为一个示例而将“第一方向”设为
‑
Z方向，将“第二方向”设为+Z方向。此外，将沿着Z轴的方向进行观察的情况称为“俯视观察”。
[0039]在此，典型而言，Z轴为铅直的轴，+Z方向相当于铅直方向上的下方向。但是，Z轴也可以不是铅直的轴。此外，虽然X轴、Y轴以及Z轴典型而言是相互正交的，但并未被限定于
此，例如，只要以80
°
以上且100
°
以下的范围内的角度交叉即可。
[0040]实施方式1
[0041]图1为，示意性地表示作为本专利技术的实施方式1所涉及的液体喷射装置的一个示例的喷墨式记录装置1的图。
[0042]如图1所示那样，作为液体喷射装置的一个示例的喷墨式记录装置1为，使作为液体的一种的油墨以油墨滴的形式而向印刷纸张等介质S喷射、喷落，并通过被形成在该介质S上的点的排列从而实施图像等的印刷的印刷装置。另外，作为介质S，除了使用记录纸张之外，还能够使用树脂薄膜或布等任意的材质。
[0043]在下文中，将X、Y、Z这三个空间轴中的后文叙述的记录头2的移动方向(换而言之，主扫描方向)设为X轴，将与该主扫描方向正交的介质S的输送方向设为Y轴，将与记录头2的形成有喷嘴21(参照图2)的喷嘴面平行的面设为XY平面，将与喷嘴面即XY平面交叉的方向、在本实施方式中为与XY平面正交的方向设为Z轴，并且将油墨滴设为向沿着Z轴的+Z方向被喷射的物质。
[0044]喷墨式记录装置1具备：液体容器3、输送介质S的输送机构4、作为控制部的控制单元5、移动机构6、和喷墨式记录头2(以下，仅称为记录头2)。
[0045]液体容器3单独地对从记录头2实施喷射的多个种类(例如，多个颜色)的油墨进行贮留本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压电装置，其特征在于，具备：基板，其具有凹部；振动板；压电致动器，所述基板、所述振动板以及所述压电致动器以该顺序被层叠在第一方向上，所述振动板具有：第一层，其作为结构元素而包含硅；第三层，其被配置于所述第一层和所述压电致动器之间，并且作为结构元素而包含锆，所述第一层和所述第三层的层叠侧面覆盖有包含从由氧化物、氮化物、金属以及类金刚石碳构成的组中选择的至少一种的耐湿保护膜。2.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，所述耐湿保护膜进一步对所述第三层和被层叠于该第三层的所述第一方向侧的层的层叠侧面进行覆盖。3.如权利要求1或2所述的压电装置，其特征在于，具有第二层，所述第二层被配置于所述第一层和所述压电致动器之间，并且作为结构元素而包含从由如下物质构成的组中选择的至少一种，其中，所述物质为，从由铬、钛、铝、钽、铪、铱、镍以及铜构成的组中选择的至少一种金属元素、氮化硅、和类金刚石碳。4.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，具有第四层，所述第四层被配置于所述第三层的所述压电致动器侧，并且作为结构元素而包含从由如下物质构成的组中选择的至少一种，其中，所述物质为，从由铬、钛、铝、钽、铪、铱、镍以及铜构成的组中选择的至少一种金属元素、氮化硅、和类金刚石碳。5.如权利要求4所述的压电装置，其特征在于，所述压电致动器具有第一电极、压电体层以及第二电极，所述第一电极、所述压电体层以及所述第二电极以该顺序被层叠在所述第一方向上，在所述第三层和所述第四层之间，从所述第三层侧夹着所述第一电极以及所述压电体层。6.如权利要求4或5所述的压电装置，其特征在于，所述第四层包含从由铬、钛、铝以及铱构成的组中选择的至少一种金属元素和氮化硅中的任意一方或者两方。7.如权利要求3所述的压电装置，其特征在于，具有第四层，所述第四层被配置于所述第三层的所述压电致动器侧，并且由与所述第二层相同的材料所形成。8.如权利要求3所述的压电装置，其特征在于，具有第四层，所述第四层被配置于所述第三层的所述压电致动器侧，并且作为结构元素而包含从由如下物质构成...

【专利技术属性】
技术研发人员：古池晴信，沢崎立雄，中山雅夫，清水稔弘，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：