(57)【要約】【課題】引出配線と第１電極との間の寄生容量を低減する。【解決手段】液体を吐出するノズルに連通する圧力室と、圧力室の壁面を構成する振動板と、振動板から第１電極と圧電体層と第２電極とがこの順番に積層される積層構造の圧電素子と、第２電極の端部に積層され、第２電極とは反対側に平坦面を有する配線形成層と、第２電極に接続される引出配線と、配線形成層の平坦面に対向して支持される対向面を有し、平面視で圧電素子に重なるように設置される保護基板と、を具備し、引出配線は、配線形成層を貫通して第２電極に電気的に接続され、平面視で第２電極に重なる第１貫通配線と、保護基板を貫通して第１貫通配線に電気的に接続される第２貫通配線と、を備える液体吐出ヘッド。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するノズルに連通する圧力室と、
前記圧力室の壁面を構成する振動板と、
前記振動板から第１電極と圧電体層と第２電極とがこの順番に積層される積層構造の圧電素子と、
前記第２電極の端部に積層され、前記第２電極とは反対側に平坦面を有する配線形成層と、
前記第２電極に接続される引出配線と、
前記配線形成層の平坦面に対向して支持される対向面を有し、平面視で前記圧電素子に重なるように設置される保護基板と、を具備し、
前記引出配線は、
前記配線形成層を貫通して前記第２電極に電気的に接続され、平面視で前記第２電極に重なる第１貫通配線と、
前記保護基板を貫通して前記第１貫通配線に電気的に接続される第２貫通配線と、を備える
液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記第１貫通配線は、前記配線形成層の平坦面と前記保護基板の対向面との間に設置される接続端子を介して前記第２貫通配線に電気的に接続される
請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記第１貫通配線および前記第２貫通配線は、平面視で前記圧力室に重なる
請求項１または請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記第２電極の端部は、平面視で前記圧力室の端部よりも前記圧力室の外側にあり、
前記第１貫通配線および前記第２貫通配線は、平面視で前記第２電極の端部と前記圧力室の端部との間の領域に重なる
請求項１または請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記配線形成層の平坦面は、前記保護基板の対向面に接合され、
前記第２貫通配線は、前記保護部材のうち前記配線形成層とは反対側の表面から前記対向面まで貫通する貫通孔に埋め込まれた金属で構成され、
前記配線形成層は、前記保護基板の貫通孔をエッチングで形成するためのエッチングストップ層を有する
請求項１から請求項４の何れかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記第１貫通配線と前記第２貫通配線は、平面視で重なる
請求項１から請求項５の何れかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れかに記載の液体吐出ヘッドを備える
液体吐出装置。
【請求項８】
第１電極と圧電体層と第２電極とがこの順番に積層される積層構造の圧電素子と、
前記第２電極の端部に積層され、前記第２電極とは反対側に平坦面を有する配線形成層と、
前記配線形成層に形成される前記第２電極の引出配線と、
前記配線形成層の平坦面に対向して支持される対向面を有し、平面視で前記圧電素子に重なるように設置される保護基板と、を具備し、
前記引出配線は、
前記配線形成層を貫通して前記第２電極に電気的に接続され、平面視で前記第２電極に重なる第１貫通配線と、
前記保護基板を貫通して前記第１貫通配線に電気的に接続される第２貫通配線と、を備える
圧電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク等の液体を吐出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧力室の壁面を構成する振動板を圧電素子により振動させることで圧力室内の液体をノズルから吐出する液体吐出ヘッドが従来から提案されている。例えば特許文献１のヘッドでは、第１電極（下部電極）と第２電極（上部電極）との間に圧電体層を介在させた積層構造の圧電素子が保護基板の内部空間に設置される。長尺状の圧電素子における一方の端部側に張り出した第１電極の上面に第２電極の引出配線（引出電極層）が形成される。引出配線は、圧電素子から第１電極の上面を経由して引き出され、引出配線を介して駆動信号が第２電極に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１０４９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように、第２電極の引出配線が第１電極の上面を経由して引き出される構成では、引出配線と第１電極との間に絶縁層を設けて、引出配線と第１電極とがリークしないように絶縁する必要がある。ところが、第２電極の引出配線と第１電極との間に絶縁層が介在することで、絶縁層が誘電体層となって第２電極の引出配線と第１電極との間に寄生容量が発生し易くなってしまう。しかも、第２電極の引出配線と第１電極と絶縁層とが重なる領域が大きいほど、寄生容量が増大してしまう。寄生容量が増大するほど、消費電力が増大し、また圧電素子の駆動信号の波形が劣化（例えばオーバーシュートなど）する電気的なクロストークが発生し易くなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様に係る液体吐出ヘッドは、液体を吐出するノズルに連通する圧力室と、圧力室の壁面を構成する振動板と、振動板から第１電極と圧電体層と第２電極とがこの順番に積層される積層構造の圧電素子と、第２電極の端部に積層され、第２電極とは反対側に平坦面を有する配線形成層と、第２電極に接続される引出配線と、配線形成層の平坦面に対向して支持される対向面を有し、平面視で圧電素子に重なるように設置される保護基板と、を具備し、引出配線は、配線形成層を貫通して第２電極に電気的に接続され、平面視で第２電極に重なる第１貫通配線と、保護基板を貫通して第１貫通配線に電気的に接続される第２貫通配線と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液体吐出装置の構成図である。
【図２】液体吐出ヘッドの平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面で切断した液体吐出ヘッドの断面図である。
【図４】圧電デバイスの一部の構成を示す断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面で切断した圧電デバイスの断面図である。
【図６】比較例に係る圧電デバイスの構成を示す断面図である。
【図７】第１実施形態の変形例に係る圧電デバイスの構成を示す断面図である。
【図８】第２実施形態に係る圧電デバイスの構成を示す断面図である。
【図９】第３実施形態に係る圧電デバイスの構成を示す断面図である。
【図１０】第３実施形態の変形例に係る圧電デバイスの構成を示す断面図である。
【図１１】第４実施形態に係る圧電デバイスの構成を示す断面図である。
【図１２】第４実施形態の変形例に係る圧電デバイスの構成を示す断面図である。
【図１３】第５実施形態に係る圧電デバイスの構成を示す断面図である。
【図１４】第５実施形態の変形例に係る圧電デバイスの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る液体吐出装置１００の部分的な構成図である。第１実施形態の液体吐出装置１００は、液体の例示であるインクを印刷用紙等の媒体１２に吐出するインクジェット方式の印刷装置である。媒体１２は、典型的には印刷用紙であるが、樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象を媒体１２とすることもできる。図１に示す液体吐出装置１００は、制御ユニット２０と搬送機構２２と移動機構２４と液体吐出ヘッド２６とを具備する。液体吐出装置１００にはインクを貯留する液体容器１４が装着される。
【０００８】
液体容器１４は、液体吐出装置１００の本体に着脱可能な箱状の容器からなるインクタンクタイプのカートリッジである。なお、液体容器１４は、箱状の容器に限られず、袋状の容器からなるインクパックタイプのカートリッジであってもよい。またやインクを補充可能なインクタンクを液体容器１４とすることもできる。液体容器１４には、インクが貯留される。インクは、色材として染料が含まれる染料インクでも、色材として顔料が含まれる顔料インクでもよい。またインクは、黒色インクであってもよく、カラーインクであってもよい。液体容器１４に貯留されるインクは、液体吐出ヘッド２６にポンプ（図示略）で圧送される。
【０００９】
制御ユニット２０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）またはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等の処理回路と半導体メモリー等の記憶回路とを含み、液体吐出装置１００の各要素を統括的に制御する。搬送機構２２は、制御ユニット２０による制御のもとで媒体１２をＹ方向に搬送する。
【００１０】
移動機構２４は、制御ユニット２０による制御のもとで液体吐出ヘッド２６をＸ方向に往復させる。Ｘ方向は、媒体１２が搬送されるＹ方向に交差（典型的には直交）する方向である。第１実施形態の移動機構２４は、液体吐出ヘッド２６を収容する略箱型のキャリッジ２４２（搬送体）と、キャリッジ２４２が固定された搬送ベルト２４４とを具備する。なお、複数の液体吐出ヘッド２６をキャリッジ２４２に搭載した構成や、液体容器１４を液体吐出ヘッド２６とともにキャリッジ２４２に搭載した構成にしてもよい。
【００１１】
液体吐出ヘッド２６は、液体容器１４から供給されるインクを制御ユニット２０による制御のもとで複数のノズルＮ（吐出孔）から媒体１２に吐出する。搬送機構２２による媒体１２の搬送とキャリッジ２４２の反復的な往復とに並行して液体吐出ヘッド２６が媒体１２にインクを吐出することで、媒体１２の表面に所望の画像が形成される。なお、Ｘ−Ｙ平面（例えば媒体１２の表面に平行な平面）に垂直な方向を以下ではＺ方向と表記する。液体吐出ヘッド２６によるインクの吐出方向（典型的には鉛直方向）がＺ方向に相当する。
【００１２】
（液体吐出ヘッド）
図２は、液体吐出ヘッド２６をＺ方向から見た平面図であり、図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ断面で液体吐出ヘッド２６を切断した場合の断面図である。図２では、保護基板４４と筐体部４２とを点線で示しており、接続配線基板５０を省略している。図２および図３に示すように、液体吐出ヘッド２６は、ノズル板４６と流路基板３２と振動板３６と圧電素子Ｐを備える圧電デバイス３８と保護基板４４と筐体部４２とを具備する。
【００１３】
図３に示すように、流路基板３２のうちＺ方向の負側の表面Ｆａには、振動板３６と複数の圧電デバイス３８と筐体部４２と保護基板４４とが設置される。他方、流路基板３２のうちＺ方向の正側の表面Ｆｂには、ノズル板４６が設置される。液体吐出ヘッド２６の各要素は、概略的にはＹ方向に長尺な板状部材であり、例えば接着剤により相互に接合される。
【００１４】
ノズル板４６は、Ｙ方向に配列する複数のノズルＮが形成された板状部材である。各ノズルＮは、インクが通過する貫通孔である。なお、流路基板３２とノズル板４６とは、例えばシリコン（Ｓｉ）の単結晶基板をエッチング等の半導体製造技術により加工することで形成される。ただし、液体吐出ヘッド２６の各要素の材料や製法は任意である。本実施形態のＹ方向は、複数のノズルＮが配列する方向でもある。
【００１５】
流路基板３２は、インクの流路を形成するための板状部材である。図２および図３に示すように、流路基板３２には、圧力室Ｃ（キャビティ）と開口部３２２と供給流路３２４とがノズルＮ毎に形成される。圧力室Ｃと開口部３２２との間に供給流路３２４が位置する。圧力室Ｃと供給流路３２４とはそれぞれ、平面視で（Ｚ方向から見て）Ｘ方向に沿う長尺状の空間である。平面視において、開口部３２２の長さ（Ｘ方向の寸法）は圧力室Ｃの長さ（Ｘ方向の寸法）よりも短い。
【００１６】
供給流路３２４は、圧力室Ｃよりも流路幅が狭窄された絞り流路である。供給流路３２４を絞り流路にすることで所定の流路抵抗が付加される。本実施形態では、図２に示すように平面視において、供給流路３２４の幅（Ｙ方向の寸法）が圧力室Ｃの幅（Ｘ方向の寸法）よりも狭く、開口部３２２の幅よりも狭い絞り流路で供給流路３２４を構成した場合を例示する。圧力室ＣはノズルＮに連通し、開口部３２２は供給流路３２４を介して圧力室Ｃに連通する。なお、流路基板３２における各要素である圧力室Ｃと開口部３２２と供給流路３２４との形状は任意である。
【００１７】
圧力室Ｃと開口部３２２と供給流路３２４とはそれぞれ、流路基板３２の表面Ｆａから反対側の表面Ｆｂまで貫通して形成される開口によって構成される。これらの各開口のうち流路基板３２の表面Ｆａ側は振動板３６によって閉じられ、流路基板３２の表面Ｆｂ側はノズル板４６によって閉じられる。
【００１８】
本実施形態の振動板３６は、平面視で圧力室Ｃと供給流路３２４と開口部３２２とに重なる。振動板３６は、弾性的に変形可能な板状部材である。図３は、振動板３６を１層で構成する場合を例示する。振動板３６は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）で構成される。なお、振動板３６を複数層で構成してもよい。振動板３６を複数層で構成する場合には、例えば圧力室Ｃ側の第１層と、第１層から見て圧力室Ｃとは反対側に積層される第２層で構成する。第１層は、酸化シリコン（ＳｉＯ２）等の弾性材料で形成された弾性膜とし、第２層は、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）等の絶縁材料で形成された絶縁膜とする。なお、所定の板厚の板状部材のうち圧力室Ｃに対応する領域について板厚方向の一部を選択的に除去することで、流路基板３２と振動板３６の一部または全部とを一体に形成することも可能である。
【００１９】
本実施形態の振動板３６とノズル板４６とは、各圧力室Ｃの内側で相互に間隔をあけて対向する。圧力室Ｃは、振動板３６とノズル板４６との間に位置し、当該圧力室Ｃ内に充填されたインクに圧力を付与するための空間である。
【００２０】
振動板３６のうち開口部３２２とは反対側に筐体部４２が設置される。筐体部４２は、例えば樹脂材料の射出成形で製造された構造体であり、振動板３６のＺ方向の負側の表面に固定される。筐体部４２には液体貯留室Ｒが形成される。液体貯留室Ｒは、液体容器１４から供給されたインクを貯留し、複数の圧力室Ｃに液体を供給する共通液室である。液体貯留室Ｒは、Ｙ方向に配列する複数の圧力室ＣにわたってＹ方向に延在する。図２に示すように、液体貯留室Ｒは、平面視で複数の開口部３２２に重なる。
【００２１】
図２および図３に示すように、振動板３６のうち開口部３２２に重なる部分には、貫通孔Ｈが形成される。貫通孔Ｈは、液体貯留室Ｒと開口部３２２とを連通する。液体貯留室Ｒに貯留されたインクが貫通孔Ｈを通過して開口部３２２に供給される。なお、本実施形態では、１個の貫通孔Ｈを形成した場合を例示するが、これに限られず、複数の貫通孔Ｈを形成してもよい。また、振動板３６のうち開口部３２２に重なる部分には、複数の貫通孔Ｈが形成されるフィルターを設置してもよい。このようなフィルターを設置する場合には、フィルターの複数の貫通孔Ｈの径（直径）を、例えばノズルＮの径よりも小さくすることで、インクに含まれる気泡や異物がフィルターで捕集され易くすることができる。
【００２２】
開口部３２２は、圧力室Ｃにインクを供給するための空間であり、液体貯留室Ｒから供給されたインクを貯留する。開口部３２２に貯留されたインクは、供給流路３２４を介して圧力室Ｃに供給される。供給流路３２４は、流路抵抗を確保するための空間であり、開口部３２２から圧力室Ｃにインクを流す流路として機能する。開口部３２２と供給流路３２４とで、圧力室Ｃにインクを供給する液供給室３２５として機能する。液供給室３２５は圧力室Ｃに連通する。液体貯留室Ｒに貯留されたインクは、各液供給室３２５を介して複数の圧力室Ｃに並列に供給および充填される。
【００２３】
上述したとおり、振動板３６は、流路基板３２に設置され、圧力室Ｃと液供給室３２５（供給流路３２４および開口部３２２）とに重なる。したがって、以下の説明では、振動板３６のうち圧力室Ｃに重なる部分を「振動部分Ｒ１」と表記し、振動板３６のうち液供給室３２５に重なる部分を「固定部分Ｒ２」と表記する。振動部分Ｒ１には圧電デバイス３８が設置され、固定部分Ｒ２（具体的には開口部３２２に重なる部分）には貫通孔Ｈが形成される。振動板３６の振動部分Ｒ１は、圧力室ＣのＺ方向の負側の壁面（上面）を構成し、圧電デバイス３８の駆動によって変形する部分である。振動板３６の固定部分Ｒ２は、流路基板３２の表面Ｆａに固定される部分である。
【００２４】
振動板３６の振動部分Ｒ１には、圧力室Ｃとは反対側の表面（Ｚ方向の負側の表面）には、相異なるノズルＮ（または圧力室Ｃ）に対応する複数の圧電デバイス３８が設置される。各圧電デバイス３８は、駆動信号の供給により変形するアクチュエーターであり、Ｘ方向に長尺である。複数の圧電デバイス３８は、複数の圧力室Ｃに対応するようにＹ方向に配列する。圧電デバイス３８の変形に連動して振動板３６が振動すると、圧力室Ｃ内の圧力が変動することで、圧力室Ｃに充填されたインクが連通流路３２６とノズルＮとを通過して吐出される。
【００２５】
図２および図３の保護基板４４は、複数の圧電デバイス３８を保護するとともに流路基板３２および振動板３６の機械的な強度を補強する構造体であり、振動板３６の表面に例えば接着剤で固定される。保護基板４４のうち振動板３６との対向面に形成された凹部と、振動板３６の表面とで囲まれる内部空間Ｇに複数の圧電デバイス３８が収容される。
【００２６】
図３に示すように、振動板３６の表面（または流路基板３２の表面）には、例えば接続配線基板５０が接合される。具体的には、圧電デバイス３８から引き出される引出配線５５に接続配線基板５０が、導電性ワイヤ（例えばボンディングワイヤ）などによって電気的に接続される。引出配線５５は、導電層であり、圧電デバイス３８毎（または圧力室Ｃ毎）に個別に形成される。
【００２７】
接続配線基板５０は、制御ユニット２０または電源回路（図示略）と液体吐出ヘッド２６とを電気的に接続するための複数の配線（図示略）が形成された実装部品である。例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｆｌａｔ  Ｃａｂｌｅ）等の可撓性の接続配線基板５０が好適に採用される。接続配線基板５０には、複数の圧電デバイス３８を駆動するための駆動回路５０２が実装されている。駆動回路５０２は、制御ユニット２０に電気的に接続される。駆動回路５０２は、制御ユニット２０による制御のもとで複数の圧電デバイス３８に供給する駆動信号（電圧信号）を生成する。
【００２８】
後述の図４に示すように圧電デバイス３８は、第１電極５１と圧電体層５２と第２電極５３とが積層された圧電素子Ｐを備え、駆動回路５０２からの駆動信号は、接続配線基板５０と引出配線５５を介して各第２電極５３にそれぞれ印加される。また、駆動回路５０２からは、接続配線基板５０と引出配線（図３では省略）を介して共通の基準電圧が第１電極５１に印加される。これにより、圧電デバイス３８が駆動信号の電圧と共通の基準電圧との電位差に応じて変形することで、振動板３６を振動させることができる。なお、本実施形態では、接続配線基板５０を介して圧電デバイス３８に、駆動回路５０２を電気的に接続する場合を例示したが、これに限られず、例えば駆動回路５０２を略矩形状のＩＣチップで構成した駆動ＩＣを保護基板４４に積層し、駆動ＩＣに引出配線５５を電気的に接続するようにしてもよい。
【００２９】
（圧電デバイス）
以下、圧電デバイス３８の具体的な構成について詳述する。図４は、任意の１個の圧電デバイス３８の一部の構成を示す断面図であり、図３に示すＱ部の拡大図である。図５は、図４に示すＶ−Ｖ断面で圧電デバイス３８を切断した場合の断面図である。図４に示すように、圧電デバイス３８は、圧電素子Ｐと配線形成層５８と引出配線５５とを備える。
【００３０】
圧電素子Ｐは、第１電極５１と圧電体層５２と第２電極５３とがこの順番に積層される積層構造の積層体である。振動板３６のうち圧力室Ｃとは反対側の表面に、振動板３６から第１電極５１と圧電体層５２と第２電極５３とがＺ方向の負側に向けてこの順番に積層されている。このように本実施形態のＺ方向は、圧電素子Ｐを構成する複数層が積層される方向でもある。なお、本明細書において「要素Ａと要素Ｂとが積層される」という表現は、要素Ａと要素Ｂとが直接的に接触する構成には限定されない。すなわち、要素Ａと要素Ｂとの間に他の要素Ｃが介在する構成も、「要素Ａと要素Ｂとが積層される」という概念に包含される。
【００３１】
圧電素子Ｐは、圧力室Ｃ毎（またはノズルＮ毎）に個別に形成される。具体的には、Ｘ方向に長尺な複数の圧電素子Ｐが、相互に間隔をあけてＹ方向に配列する。圧電体層５２のうち第１電極５１と第２電極５３とで挟まれた部分（いわゆる能動部）が、第１電極５１に印加される基準電圧と第２電極５３に供給される駆動信号との電圧差に応じて変形する。
【００３２】
圧電素子Ｐの第１電極５１は、振動板３６のＺ方向の負側の表面に形成される。具体的には、第１電極５１は、複数の圧電デバイス３８（または複数の圧力室Ｃ）にわたり連続するようにＹ方向に延在する帯状の共通電極である。第１電極５１におけるＹ方向の端部（図示略）には、例えば接続配線基板５０から所定の基準電圧が印加される。
【００３３】
圧電体層５２は、第１電極５１のうち振動板３６とは反対側の表面に形成される。圧電体層５２は、圧電デバイス３８毎（または圧力室Ｃ毎）に個別に形成されて平面視で圧力室Ｃに重なる。すなわち、Ｘ方向に長尺な複数の圧電体層５２が相互に間隔をあけてＹ方向に配列する。圧電体層５２の材料または製法は任意である。例えばチタン酸ジルコン酸鉛等の圧電材料の薄膜をスパッタリング等の公知の成膜技術により形成し、フォトリソグラフィ等の公知の加工技術により当該薄膜を選択的に除去することで、圧電体層５２を形成することが可能である。
【００３４】
第２電極５３は、圧電体層５２に積層される。第２電極５３は、圧電デバイス３８毎（または圧力室Ｃ毎）に個別に形成された個別電極である。具体的には、Ｘ方向に延在する複数の第２電極５３が、相互に間隔をあけてＹ方向に配列する。第２電極５３の材料または製法は任意である。例えば白金またはイリジウム等の導電材料の薄膜をスパッタリング等の公知の成膜技術により形成し、フォトリソグラフィ等の公知の加工技術により当該薄膜を選択的に除去することで、第２電極５３を形成することが可能である。
【００３５】
第１実施形態の引出配線５５は、圧電素子ＰからＺ方向の負側に引き出され、保護基板４４をＺ方向に貫通するように形成される。本実施形態の引出配線５５は、後述の圧電素子Ｐを構成する第２電極５３の引出配線である。圧電素子Ｐを構成する第１電極５１も引出配線を介して接続配線基板５０に接合されるが、図３では図示を省略している。
【００３６】
図３に示すように、本実施形態の保護基板４４は、圧電素子Ｐの端部上に形成される配線形成層５８を介して振動板３６に設置される。振動板３６には、Ｚ方向の負側の表面のうち圧電素子ＰのＸ方向の負側の端部を含む領域Ｓ１に配線形成層５８が形成され、圧電素子ＰのＸ方向の正側の端部を含む領域Ｓ２に配線形成層５９が形成される。配線形成層５８および配線形成層５９のＺ側の表面は平坦面Ｆｃ１である。本実施形態では、平坦面Ｆｃ１に保護基板４４が接合される。本実施形態の配線形成層５８および配線形成層５９は、複数の圧電素子Ｐにわたって連続して形成される。ただし、配線形成層５８および配線形成層５９は、複数の圧電素子Ｐ毎に個別に形成されるようにしてもよい。
【００３７】
配線形成層５８の平坦面Ｆｃ１は、保護基板４４のＸ方向の負側の端部Ｄａ１から内部空間ＧのＸ方向の負側の端部Ｄｂ１までの領域Ｓ１に形成される。配線形成層５９の平坦面Ｆｃ１は、保護基板４４のＸ方向の正側の端部Ｄａ２から内部空間ＧのＸ方向の正側の端部Ｄｂ２までの領域Ｓ２に形成される。配線形成層５８および配線形成層５９は、圧電素子Ｐの端部や引出配線５５を湿度などから保護することができる材料、例えばシリコン酸化膜やシリコン窒化膜などで構成される。
【００３８】
ここで、配線形成層５８および配線形成層５９の構成を具体的に説明する。図４に示すように、圧電素子Ｐの第１電極５１と圧電体層５２と第２電極５３はそれぞれＸ方向の長さが異なる。Ｘ方向の長さは、第１電極５１が最も長く、次いで圧電体層５２、第２電極５３の順に短くなる。そのため、圧電素子ＰのＸ方向の正側の端部側とＸ方向の負側の端部側にはそれぞれ、振動板３６からのＺ方向の高さが異なる複数の領域を含む段差部分がある。配線形成層５８および配線形成層５９は、第２電極５３の端部Ｅｃ１を含む圧電素子ＰのＸ方向の端部側に積層されて、圧電素子Ｐの段差部分を平坦化する機能がある。
【００３９】
具体的には例えば配線形成層５８が形成される領域Ｓ１には、高さの異なる領域Ｔａ１、Ｔｂ１、Ｔｃ１、Ｔｄ１がある。領域Ｔａ１、Ｔｂ１、Ｔｃ１、Ｔｄ１はこの順番に、配線形成層５８のＸ方向の負側の端部Ｄａ１からＸ方向の正側の端部Ｄｂ１に配列される。領域Ｔａ１は、第１電極５１と圧電体層５２と第２電極５３とが積層されない領域である。領域Ｔｂ１は、第１電極５１のＸ方向の負側の端部Ｅａ１から圧電体層５２のＸ方向の負側の端部Ｅｂ１までの領域である。すなわち、圧電体層５２の端部Ｅｂ１は、第１電極５１の端部Ｅａ１から見てＸ方向の正側に位置する。したがって、領域Ｔｂ１は、第１電極５１が圧電体層５２の端部Ｅｂ１よりもＸ方向の負側に張り出す領域である。
【００４０】
領域Ｔｃ１は、圧電体層５２の端部Ｅｂ１から第２電極５３のＸ方向の負側の端部Ｅｃ１までの領域である。すなわち、第２電極５３の端部Ｅｃ１は、圧電体層５２の端部Ｅｂ１から見てＸ方向の正側に位置する。したがって、領域Ｔｃ１は、圧電体層５２が第２電極５３の端部Ｅｃ１よりもＸ方向の負側に張り出す領域である。このように圧電素子Ｐのうち高さの異なる領域のあるＸ方向の負側の端部を含むように、配線形成層５８が積層される。配線形成層５８のうちＺ方向の負側の表面は平坦面Ｆｃ１である。したがって、配線形成層５８を積層することで、圧電素子Ｐの端部を含む高さの異なる領域Ｓ１のＺ方向の負側の表面を平坦化できる。なお、図４に示すように、配線形成層５８と、第１電極５１と圧電体層５２と第２電極５３との間には、絶縁層Ｋを介在させるようにしてもよい。
【００４１】
図３に示すように、保護基板４４のＸ方向の負側には、配線形成層５８の平坦面Ｆｃ１に対向する対向面Ｆｃ２が形成される。保護基板４４のＸ方向の正側にも、配線形成層５９の平坦面Ｆｃ１に対向する対向面Ｆｃ２が形成される。領域Ｓ１において保護基板４４のＸ方向の負側の対向面Ｆｃ２は、平面視でＸ方向の負側の対向面Ｆｃ２に重なる。領域Ｓ２において保護基板４４のＸ方向の正側の対向面Ｆｃ２は、平面視でＸ方向の正側の対向面Ｆｃ２に領域Ｓ２で重なる。本実施形態では、配線形成層５８および配線形成層５９の平坦面Ｆｃ１のそれぞれが、対向する対向面Ｆｃ２に接合されることで、保護基板４４が配線形成層５８、５９に支持される。
【００４２】
第１実施形態の引出配線５５は、保護基板４４と配線形成層５８を貫通する貫通孔に埋め込まれた金や銅などの金属によって構成される。本実施形態では、配線形成層５８の平坦面Ｆｃ１が対向する対向面Ｆｃ２に接合されることで、保護基板４４と配線形成層５８を貫通する引出配線５５をエッチングや成膜などの半導体技術によって形成し易くすることができる。
【００４３】
図４および図５に示すように、引出配線５５は、配線形成層５８に形成される第１貫通配線５５２と、保護基板４４に形成される第２貫通配線５５４とを備える。第１貫通配線５５２は、配線形成層５８の平坦面Ｆｃ１を貫通し、第２電極５３に接続される配線である。第１貫通配線５５２は、保護基板４４のＺ方向の負側の表面（上面）から対向面Ｆｃ２まで貫通し、第１貫通配線に接続される配線である。
【００４４】
本実施形態の第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４はそれぞれ、Ｘ−Ｙ平面に沿う断面が円形の配線である。ただし、Ｘ−Ｙ平面に沿う断面は、円形の場合に限られず、矩形や楕円であってもよい。第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４は、平面視で第２電極５３に重なる。第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４は、Ｚ方向に延在する。ただし、Ｚ方向に対して傾斜して設けられていてもよい。
【００４５】
第１貫通配線５５２は、Ｚ方向において配線形成層５８を貫通する貫通孔Ｈａ１内に設置され、第２電極５３に電気的に接続される。例えば貫通孔Ｈａ１は、配線形成層５８を構成する基材をエッチングすることによって形成される。第１貫通配線５５２は、貫通孔Ｈａ１に埋め込まれる金や銅などの金属で構成される。なお、絶縁層Ｋを介在させる場合には、絶縁層Ｋまで貫通して貫通孔Ｈａ１を形成することで、貫通孔Ｈａ１内の第１貫通配線５５２が第２電極５３に接続されるようにする。
【００４６】
第２貫通配線５５４は、Ｚ方向において保護基板４４を貫通する貫通孔Ｈｂ１内に形成され、第１貫通配線５５２に電気的に接続される。例えば貫通孔Ｈｂ１は、保護基板４４を構成する基材をエッチングすることによって形成される。第２貫通配線５５４は、貫通孔Ｈｂ１に埋め込まれる金や銅などの金属で構成される。したがって、保護基板４４の上面から対向面Ｆｃ２まで貫通する貫通孔Ｈｂ１をエッチングで形成する場合には、保護基板４４と配線形成層５８とのエッチングの選択比を大きくすることで、配線形成層５８をエッチングストップ層として機能させることができる。なお、配線形成層５８を複数層で構成し、平坦面Ｆｃ１を含む部分をエッチングストップ層としてもよい。
【００４７】
以上の構成の第１実施形態によれば、圧電素子ＰのＸ方向の負側の端部が含まれるように配線形成層５８が形成され、配線形成層５８に第２電極５３の引出配線５５が形成される。引出配線５５は、配線形成層５８を貫通して第２電極５３に接続される第１貫通配線５５２を備え、第１貫通配線５５２は、平面視で第２電極５３に重なる。したがって、この構成によれば、圧電素子Ｐの第２電極５３の引出配線５５は、第２電極５３から第１貫通配線５５２によってＺ方向に引き出される。したがって、第２電極５３の引出配線５５が第１電極５１の上面を経由せずに引き出されるようにすることができる。
【００４８】
図６は、比較例に係る圧電デバイス３８’の構成を示す断面図である。図６では、圧電素子Ｐの構成は本実施形態と同様であるが、保護基板４４’と第２電極５３の引出配線５５’の構成が異なる。図６では、第１電極５１が第２電極５３の端部Ｅｂ１よりもＸ方向の負側に張り出す領域Ｔにおいて、第２電極５３の引出配線５５’が第１電極５１に重なり、第１電極５１の上面を経由して引き出される。図６の比較例に示すように、第２電極５３の引出配線５５’が第１電極５１の上面を経由して引き出される構成では、引出配線５５’と第１電極５１との間に、絶縁のための絶縁層Ｋを設けて、第２電極５３の引出配線５５’と第１電極５１とがリークしないように絶縁する必要がある。また、図６では、引出配線５５’の上面には耐湿等のための保護膜Ｋ’が形成されている。
【００４９】
ところが、このような比較例の構成では、図６の領域Ｔｂ１のように、第２電極５３の引出配線５５’と第１電極５１との間に絶縁層Ｋが介在することで、絶縁層Ｋが誘電体層となって第２電極５３の引出配線５５’と第１電極５１との間に寄生容量が発生し易くなってしまう。しかも、第２電極５３の引出配線５５’と第１電極５１と絶縁層Ｋとが重なる領域Ｔｂ１が大きいほど、寄生容量が増大してしまう。また、絶縁層Ｋを厚くするほど、上記寄生容量を低減できる反面、振動板３６が動き難くなるため、振動板３６の変位量が低減してしまう。他方、絶縁層Ｋの厚みが薄いほど、振動板３６の変位量を確保できる反面、寄生容量が増大してしまう。寄生容量が増大するほど、消費電力が増大し、また圧電素子の駆動信号の波形が劣化（例えばオーバーシュートなど）する電気的なクロストークが発生し易くなってしまう。
【００５０】
この点、本実施形態の第２電極５３の引出配線５５は、第１電極５１の上面を経由せずに、第１貫通配線５５２と第２貫通配線５５４とによって圧電素子Ｐの延在するＸ方向に交差するＺ方向に引き出される。そのため、図６の比較例のように引出配線５５が第１電極５１に重なるように引き出される場合に比較して、引出配線５５と第１電極５１との間の寄生容量を極めて小さくすることができる。したがって、消費電力を抑制できる。また、駆動回路５０２の負担を軽減できるので、圧電素子Ｐの駆動信号の波形が劣化（例えばオーバーシュートなど）する電気的なクロストークの発生を低減できる。
【００５１】
また、図６の比較例において、圧電素子Ｐの駆動により引出配線５５’や各電極５１、５３に電流が流れると、引出配線５５’や圧電素子Ｐが発熱する。そのため、図６のように第２電極５３の引出配線５５’が第１電極５１の上面を経由して引き出される構成では、第１電極５１の上面に第２電極５３の引出配線５５’が重なるため、引出配線５５’から熱が放出されにくく、収容空間Ｇに熱が溜まり易くなってしまう。収容空間Ｇに熱が溜まると、その熱の影響で圧電素子Ｐの特性が変化し、吐出特性が変化してしまう虞がある。しかも、絶縁層Ｋの厚みが薄いほど、振動板３６の変位量を確保できる反面、第１電極５１と引出配線５５’とが近づくため、熱が逃げにくくなってしまう。
【００５２】
この点、本実施形態の第２電極５３の引出配線５５は、第１電極５１の上面を経由せずに、第１貫通配線５５２と第２貫通配線５５４とによって圧電素子ＰからＺ方向に引き出され、配線形成層５８と保護基板４４とを貫通して保護基板４４の上面まで引き回される。したがって、引出配線５５からの熱を、第１貫通配線５５２と第２貫通配線５５４とを介して保護基板４４の上面に放出させることができる。これにより、保護基板４４の収容空間Ｇに熱が溜まることを抑制できるので、熱による圧電素子Ｐの特性変化を抑制することができる。
【００５３】
本実施形態では、配線形成層５８のうち第１貫通配線５５２を形成する平坦面Ｆｃ１が、保護基板４４のうち第２貫通配線５５４を形成する対向面Ｆｃ２に接合される。この構成によれば、配線形成層５８に保護基板４４を接合してから、第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４を形成できる。本実施形態では、第１貫通配線５５２と第２貫通配線５５４とは平面視で重なるので、第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４を形成してから配線形成層５８に保護基板４４を接合する場合に比較して、引出配線５５における第１貫通配線５５２と第２貫通配線５５４との位置合わせをしなくて済むので、保護基板４４のアライメントが容易になる。
【００５４】
なお、第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４を形成してから配線形成層５８に保護基板４４を接合することも可能である。これによれば、エッチングにより第１貫通配線５５２の貫通孔Ｈａ１および第２貫通配線５５４の貫通孔Ｈｂ１を形成する場合には、エッチングストップ層を形成しなくて済むため、製造工程数を削減できる。
【００５５】
また、本実施形態の引出配線５５において、第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４は、平面視で圧力室Ｃに重なる。具体的には図４に示すように、第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４は、平面視で圧力室Ｃの端部ｃ１から見てＸ方向の正側にある。したがって、平面視で圧力室Ｃの端部ｃ１から見てＸ方向の負側に第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４が設置される場合に比較して、第２電極５３をＸ方向に短くできる。これにより、Ｚ方向から見た圧電素子Ｐの能動部における電極面積を小さくできるので、各電極５１、５３の発熱や消費電力を抑制できると共に、電気的なクロストークの発生を低減できる。
【００５６】
なお、本実施形態では、平面視で圧力室Ｃに重なる位置に、第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４を設置する場合を例示したが、これに限られず、例えば図７に示すように、平面視で圧力室Ｃに重ならない位置に第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４を設置するようにしてもよい。図７は、第１実施形態の変形例に係る圧電デバイス３８の構成を示す断面図であり、図４に対応する。
【００５７】
図７の構成では、第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４は、平面視で圧力室Ｃの端部ｃ１から見てＸ方向の負側にある点で、図４の構成と異なる。第２電極５３の端部Ｅｃ１は、平面視で圧力室Ｃの端部ｃ１よりも圧力室Ｃの外側（Ｘ方向の負側）にあり、第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４は、第２電極５３の端部Ｅｃ１と圧力室Ｃの端部ｃ１との間の領域Ｓ３に重なる。領域Ｓ３には、流路基板３２に圧力室Ｃが形成されていないため、第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４が振動板３６の振動の影響を受けにくい。また、図７の構成では、保護基板４４の対向面Ｆｃ２が接合される配線形成層５８の平坦面Ｆｃ１も、平面視で流路基板３２のうち圧力室Ｃが形成されていない領域に重なる。したがって、保護基板４４の固定強度を確保できる。
【００５８】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態を説明する。なお、以下に例示する各形態において作用または機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。図８は、第２実施形態に係る圧電デバイス３８の構成を示す断面図である。第１実施形態では、配線形成層５８および保護基板４４を利用して第２電極５３の引出配線５５をＺ方向に引き出す場合を例示した。第２実施形態では、配線形成層５９および保護基板４４を利用して第１電極５１の引出配線５６をＺ方向に引き出す場合を例示する。なお、第２実施形態において、第２電極５３の引出配線５５の構成は、第１実施形態と同様のため、その詳細な説明を省略する。
【００５９】
図８に示す配線形成層５９は、圧電素子ＰのＸ方向の正側の端部に積層されて、高さの異なる領域を平坦化する機能がある。具体的には、配線形成層５９が形成される領域Ｓ２には、高さの異なる領域Ｔａ２、Ｔｂ２、Ｔｃ２、Ｔｄ２がある。領域Ｔａ２、Ｔｂ２、Ｔｃ２、Ｔｄ２はこの順番に、配線形成層５９のＸ方向の正側の端部Ｄａ２からＸ方向の負側の端部Ｄｂ２に配列される。領域Ｔａ２は、第１電極５１と圧電体層５２と第２電極５３とが積層されない領域である。領域Ｔｂ２は、第１電極５１のＸ方向の正側の端部Ｅａ２から圧電体層５２のＸ方向の正側の端部Ｅｂ２までの領域である。すなわち、圧電体層５２の端部Ｅｂ２は、第１電極５１の端部Ｅａ２から見てＸ方向の負側に位置する。したがって、領域Ｔｂ２は、第１電極５１が圧電体層５２の端部Ｅｂ２よりもＸ方向の正側に張り出す領域である。
【００６０】
領域Ｔｃ２は、圧電体層５２の端部Ｅｂ２から第２電極５３のＸ方向の正側の端部Ｅｃ２までの領域である。すなわち、第２電極５３の端部Ｅｃ２は、圧電体層５２の端部Ｅｂ２から見てＸ方向の負側に位置する。したがって、領域Ｔｃ２は、圧電体層５２が第２電極５３の端部Ｅｃ２よりもＸ方向の正側に張り出す領域である。このように圧電素子Ｐのうち高さの異なる領域のあるＸ方向の正側の端部を含むように、配線形成層５９が積層される。配線形成層５９のうちＺ方向の負側の表面は平坦面Ｆｃ１である。したがって、配線形成層５９を積層することで、圧電素子Ｐの端部を含む高さの異なる領域Ｓ２のＺ方向の負側の表面を平坦化できる。なお、図８に示すように、配線形成層５９と、第１電極５１と圧電体層５２と第２電極５３との間には、絶縁層Ｋを介在させるようにしてもよい。
【００６１】
第２実施形態の引出配線５６は、保護基板４４と配線形成層５８を貫通する貫通孔に埋め込まれた金などの金属によって構成される。本実施形態では、配線形成層５９の平坦面Ｆｃ１が対向する対向面Ｆｃ２に接合されることで、保護基板４４と配線形成層５８を貫通する引出配線５６をエッチングや成膜などの半導体技術によって形成し易くすることができる。
【００６２】
図８に示すように、引出配線５６は、配線形成層５９に形成される第１貫通配線５５２と、保護基板４４に形成される第２貫通配線５５４とを備える。第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４は、平面視で第１電極５１に重なる。第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４は、Ｚ方向に延在する。第１貫通配線５５２は、Ｚ方向において配線形成層５９を貫通する貫通孔Ｈａ２内に形成され、第１電極５１に電気的に接続される。貫通孔Ｈａ２は、配線形成層５９の平坦面Ｆｃ１から第１電極５１まで貫通する。例えば貫通孔Ｈａ２は、配線形成層５９を構成する基材をエッチングすることによって形成される。第１貫通配線５５２は、貫通孔Ｈａ２に埋め込まれる金や銅などの金属で構成される。なお、絶縁層Ｋを介在させる場合には、絶縁層Ｋまで貫通して貫通孔Ｈａ２を形成することで、貫通孔Ｈａ２内の第１貫通配線５５２が第１電極５１に接続されるようにする。
【００６３】
第２貫通配線５５４は、Ｚ方向において保護基板４４を貫通する貫通孔Ｈｂ２内に形成され、第１貫通配線５５２に電気的に接続される。貫通孔Ｈｂ２は、保護基板４４のうちＺ方向の負側の表面（上面）から対向面Ｆｃ２まで貫通する。例えば貫通孔Ｈｂ２は、保護基板４４を構成する基材をエッチングすることによって形成される。第２貫通配線５５４は、貫通孔Ｈｂ２に埋め込まれる金や銅などの金属で構成される。したがって、保護基板４４の上面から対向面Ｆｃ２まで貫通する貫通孔Ｈｂ２をエッチングで形成する場合には、保護基板４４と配線形成層５９とのエッチングの選択比を大きくすることで、配線形成層５９をエッチングストップ層として機能させることができる。
【００６４】
以上の構成の第２実施形態によれば、圧電素子ＰのＸ方向の正側の端部が含まれるように配線形成層５９が形成され、配線形成層５９に第１電極５１の引出配線５６が形成される。引出配線５６は、第２電極５３の上面を経由せずに、第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４により圧電素子Ｐの延在するＸ方向に交差するＺ方向に引き出される。このような構成によれば、引出配線５６が第２電極５３に重なるように引き出される場合に比較して、引出配線５６と第２電極５３との間の寄生容量を極めて小さくすることができる。したがって、消費電力を抑制できる。また、駆動回路５０２の負担を軽減できるので、圧電素子Ｐの駆動信号の波形が劣化する電気的なクロストークの発生を低減できる。
【００６５】
また、本実施形態の第１電極５１の引出配線５６は、第２電極５３の上面を経由せずに、第１貫通配線５５２と第２貫通配線５５４とによって圧電素子ＰからＺ方向に引き出され、配線形成層５９と保護基板４４とを貫通して保護基板４４の上面まで引き回される。したがって、引出配線５６からの熱を、第１貫通配線５５２と第２貫通配線５５４とを介して保護基板４４の上面に放出させることができる。これにより、保護基板４４の収容空間Ｇに熱が溜まることを抑制できるので、熱による圧電素子Ｐの特性変化を抑制することができる。
【００６６】
本実施形態では、配線形成層５９のうち第１貫通配線５５２を形成する平坦面Ｆｃ１が、保護基板４４のうち第２貫通配線５５４を形成する対向面Ｆｃ２に接合される。この構成によれば、配線形成層５８、５９のそれぞれに保護基板４４を接合してから、引出配線５５、５６の第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４を形成できる。本実施形態では、引出配線５５、５６の第１貫通配線５５２と第２貫通配線５５４とは平面視で重なるので、第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４を形成してから配線形成層５８，５９に保護基板４４を接合する場合に比較して、引出配線５５、５６における第１貫通配線５５２と第２貫通配線５５４との位置合わせをしなくて済むので、保護基板４４のアライメントが容易になる。
【００６７】
なお、引出配線５５、５６における第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４を形成してから配線形成層５８，５９に保護基板４４を接合することも可能である。これによれば、エッチングにより配線形成層５８，５９における第１貫通配線５５２の貫通孔Ｈａ２および第２貫通配線５５４の貫通孔Ｈｂ２を形成する場合には、エッチングストップ層を形成しなくて済むため、製造工程数を削減できる。
【００６８】
また、図８に示すように、保護基板４４のＺ方向の負側の表面（上面）に、引出配線５５、５６の第２貫通配線５５４にそれぞれ接続される配線５５５を、その表面に沿って延在するように形成してもよい。この構成によれば、引出配線５５、５６からの熱を、第１貫通配線５５２と第２貫通配線５５４から配線５５５を介して、保護基板４４の上面に放出されやすくすることができる。したがって、引出配線５５、５６の放熱効率を高めることができる。また、配線５５５が保護基板４４のＺ方向の負側の表面に露出するので、ＩＣチップで構成した駆動ＩＣを保護基板４４に積層する場合に、配線５５５によって直接駆動ＩＣの端子に配線することができる。したがって、ボンディングワイヤなどの導電性ワイヤを用いて配線する場合に比較して、駆動ＩＣへの配線が極めて容易になる。
【００６９】
＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態を説明する。図９は、第３実施形態に係る圧電デバイス３８の構成を示す断面図であり、図８に対応する。第１実施形態および第２実施形態の引出配線５５、５６では、配線形成層５８、５９の平坦面Ｆｃ１と保護基板４４の対向面Ｆｃ２とを接合することで、第１貫通配線５５２と第２貫通配線５５４とが電気的に接続される場合を例示した。第３実施形態では、配線形成層５８、５９の平坦面Ｆｃ１と保護基板４４の対向面Ｆｃ２との間に設置される接続端子を介して、第１貫通配線５５２と第２貫通配線５５４とが電気的に接続される場合を例示する。第３実施形態の接続端子は、例えばＡｕなどの金属材料で突起状のコア部が形成される金属バンプＢａで構成される。
【００７０】
図９に示すように、引出配線５５の第１貫通配線５５２は、配線形成層５８の平坦面Ｆｃ１に形成された金属バンプＢａ（接続端子の例示）によって、引出配線５５の第２貫通配線５５４に接続される。また、引出配線５６の第１貫通配線５５２は、配線形成層５９の平坦面Ｆｃ１に形成され金属バンプＢａ（接続端子の例示）によって、引出配線５６の第２貫通配線５５４に接続される。
【００７１】
図９の構成によれば、保護基板４４を各配線形成層５８、５９に接合する前に、引出配線５５、５６の第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４を形成する。すなわち、配線形成層５８には引出配線５５の第１貫通配線５５２を形成すると共に、配線形成層５９には引出配線５６の第１貫通配線５５２を形成する。他方、保護基板４４には、引出配線５５の第２貫通配線５５４を形成すると共に、引出配線５６の第２貫通配線５５４を形成する。そして、引出配線５５、５６の第２貫通配線５５４のそれぞれに金属バンプＢａを形成する。その後、保護基板４４の金属バンプＢａのそれぞれを対応する第２貫通配線５５４に押しつけることによって、第１貫通配線５５２のそれぞれが対応する第２貫通配線５５４に金属バンプＢａを介して接続される。これにより、保護基板４４は各配線形成層５８、５９に金属バンプＢａを介して接合される。
【００７２】
なお、図９に示すように、配線形成層５８の平坦面Ｆｃ１のＺ方向の負側（上面）に、引出配線５５の第１貫通配線５５２に接続される配線５５３を平坦面Ｆｃ１に沿って形成してもよい。また、配線形成層５９の平坦面Ｆｃ１のＺ方向の負側（上面）に、引出配線５６の第１貫通配線５５２に接続される配線５５３を平坦面Ｆｃ１に沿って形成してもよい。このように平坦面Ｆｃ１に沿った配線５５３を形成することで、各金属バンプＢａと各第２貫通配線５５４との位置合わせが容易になるから、保護基板４４のアライメントが容易になる。例えば図９の引出配線５６では、配線５５３が第２貫通配線５５４からＸ方向の正側に延在し、平面視で第２貫通配線５５４が第１貫通配線５５２から見てＸ方向の正側にずれて接続される。このように、配線５５３のＸ方向の長さを変えることによって、第１貫通配線５５２に対する第２貫通配線５５４のＸ方向の位置を変えて接続することができる。
【００７３】
第３実施形態の引出配線５５および引出配線５６では、第１貫通配線５５２と第２貫通配線５５４とが接続される金属バンプＢａのコアは導電性の金属であるため、発熱や電気的ストロークを低減できる。また、金属バンプＢａ自体が導電性であるため、後述する樹脂コアバンプＢｂのような金属配線が不要である。したがって、金属バンプＢａを設置する保護基板４４を小型化できる。
【００７４】
図９に示す引出配線５６の第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４は、平面視で圧力室ＣのＸ方向の正側の端部ｃ２から見てＸ方向の正側にある。第１電極５１の端部Ｅａ２は、平面視で圧力室Ｃの端部ｃ２よりも圧力室Ｃの外側（Ｘ方向の正側）にあり、引出配線５６の第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４は、第１電極５１の端部Ｅａ２と圧力室Ｃの端部ｃ２との間の領域Ｓ４に重なる。領域Ｓ４は、流路基板３２に圧力室Ｃが形成されていないため、第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４が振動板３６の振動の影響を受けにくい。また、図９の構成では、保護基板４４の金属バンプＢａからの押しつけ力がかかる配線形成層５９の平坦面Ｆｃ１も、平面視で流路基板３２のうち圧力室Ｃが形成されていない領域に重なる。したがって、保護基板４４の固定強度を確保できる。なお、領域Ｓ４には、供給流路３２４が形成される領域ではあるものの、供給流路３２４は圧力室Ｃよりも流路幅が狭窄された絞り流路であるから、圧力室Ｃが形成される領域よりは強度が高い。
【００７５】
なお、図９では、平面視で圧力室Ｃに重なる位置に、第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４を設置する場合を例示したが、これに限られず、例えば図１０に示すように、平面視で圧力室Ｃに重ならない位置に第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４を設置するようにしてもよい。図１０は、第３実施形態の変形例に係る圧電デバイス３８の構成を示す断面図であり、図９に対応する。
【００７６】
図１０の構成では、引出配線５５の第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４は、平面視で圧力室Ｃの端部ｃ１から見てＸ方向の負側にある点で、図９の構成と異なる。第２電極５３の端部Ｅｃ１は、平面視で圧力室Ｃの端部ｃ１よりも圧力室Ｃの外側（Ｘ方向の負側）にあり、第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４は、第２電極５３の端部Ｅｃ１と圧力室Ｃの端部ｃ１との間の領域Ｓ３に重なる。領域Ｓ３には、流路基板３２に圧力室Ｃが形成されていないため、第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４が振動板３６の振動の影響を受けにくい。また、図１０の構成では、保護基板４４の金属バンプＢａからの押しつけ力がかかる配線形成層５８の平坦面Ｆｃ１も、平面視で流路基板３２のうち圧力室Ｃが形成されていない領域に重なる。したがって、保護基板４４の固定強度を確保できる。
【００７７】
＜第４実施形態＞
本発明の第４実施形態を説明する。図１１は、第４実施形態に係る圧電デバイス３８の構成を示す断面図であり、図９に対応する。第４実施形態では、第１貫通配線５５２と第２貫通配線５５４とを接続する接続端子を、樹脂コアバンプＢｂで構成した場合を例示する。
【００７８】
図１０に示すように樹脂コアバンプＢｂは、樹脂材料で形成された突起Ｂｐの表面に接続用の電極Ｂｑを形成した接続用の端子である。第４実施形態の引出配線５５および引出配線５６では、第１貫通配線５５２と第２貫通配線５５４とが接続される樹脂コアバンプＢｂのコアは、樹脂材料であるため、コアが金属である金属バンプＢａよりも弱い押しつけ力で接続できる。
【００７９】
図１０の引出配線５５では、配線５５３が第２貫通配線５５４からＸ方向の負側に延在し、平面視で第２貫通配線５５４が第１貫通配線５５２から見てＸ方向の負側にずれて接続される。すなわち、図１０の引出配線５５においては、第１貫通配線５５２は、平面視で圧力室Ｃに重なるのに対して、第２貫通配線５５４は、平面視で圧力室Ｃに重ならない。このように、配線５５３のＸ方向の長さを変えることによって、第１貫通配線５５２に対する第２貫通配線５５４のＸ方向の位置を変えて接続することができる。
【００８０】
なお、図１１では、平面視で圧力室Ｃに重なる位置に、第１貫通配線５５２を設置する場合を例示したが、これに限られず、例えば図１２に示すように、平面視で圧力室Ｃに重ならない位置に第１貫通配線５５２を設置するようにしてもよい。図１２は、第４実施形態の変形例に係る圧電デバイス３８の構成を示す断面図であり、図１１に対応する。
【００８１】
図１２の構成では、引出配線５５の第１貫通配線５５２が、平面視で圧力室Ｃの端部ｃ１から見てＸ方向の負側にある点で、図１１の構成と異なる。第２電極５３の端部Ｅｃ１は、平面視で圧力室Ｃの端部ｃ１よりも圧力室Ｃの外側（Ｘ方向の負側）にあり、第１貫通配線５５２は、第２電極５３の端部Ｅｃ１と圧力室Ｃの端部ｃ１との間の領域Ｓ３に重なる。領域Ｓ３には、流路基板３２に圧力室Ｃが形成されていないため、第１貫通配線５５２が振動板３６の振動の影響を受けにくい。また、図１２の構成では、保護基板４４の樹脂コアバンプＢｂからの押しつけ力がかかる配線形成層５８の平坦面Ｆｃ１も、平面視で流路基板３２のうち圧力室Ｃが形成されていない領域に重なる。したがって、保護基板４４の固定強度を確保できる。
【００８２】
＜第５実施形態＞
本発明の第５実施形態を説明する。図１３は、第５実施形態に係る圧電デバイス３８の構成を示す断面図であり、図９に対応する。第３実施形態および第４実施形態では、第１貫通配線５５２と第２貫通配線５５４とが、金属バンプＢａや樹脂コアバンプＢｂなどの接続端子で電気的に接続される場合を例示した。
【００８３】
第５実施形態では、第１貫通配線５５２の配線５５３と第２貫通配線５５４とを接着剤Ｂｃを用いて接合する場合を例示する。第５実施形態の接着剤Ｂｃとしては、例えば導電性粒子が分散された異方性導電接着剤や非導電性接着剤が用いられる。異方性導電接着剤としては、ＡＣＰ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ）、ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）などが挙げられる。非導電性接着剤としては、ＮＣＰ（Ｎｏｎ−Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ）、ＮＣＦ（Ｎｏｎ−Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）などが挙げられる。
【００８４】
図１３の引出配線５５、５６の第２貫通配線５５４にはそれぞれ、対向面Ｆｃ２からＺ方向の正側に突出する配線５５６が形成される。各配線５５６は、第１貫通配線５５２の配線５５３に接着剤Ｂｃで接合されることで、第２貫通配線５５４が第１貫通配線５５２に電気的に接続される。これにより、各配線形成層５８、５９の平坦面Ｆｃ１に保護基板４４が接着剤Ｂｃで接合される。
【００８５】
このように図１３の構成によれば、引出配線５５、５６のそれぞれの第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４を形成してから、保護基板４４を各配線形成層５８、５９に接合することができる。したがって、第１実施形態のように、保護基板４４を各配線形成層５８、５９に接合してから、エッチングや成膜などの半導体技術で第１貫通配線５５２および第２貫通配線５５４を形成する場合に比較して、エッチングストップ層などを形成しなくて済むので、製造工程数を削減することができる。
【００８６】
また、接着剤Ｂｃとして異方性導電接着剤と非導電性接着剤との何れを用いても、接着剤Ｂｃを塗布する位置や領域を自由に決められるので、第３実施形態の金属バンプＢａなどよりも、第２貫通配線５５４を第１貫通配線５５２に対して位置決めをしやすい。接着剤Ｂｃとして異方性導電接着剤を用いることで、非導電性接着剤を用いるよりも低負荷で接合できる。接着剤Ｂｃとして非導電性接着剤を用いることで、異方性導電接着剤を用いるよりも高密度で接合できる。
【００８７】
なお、図１３では、平面視で圧力室Ｃに重なる位置に、第１貫通配線５５２を設置する場合を例示したが、これに限られず、例えば図１４に示すように、平面視で圧力室Ｃに重ならない位置に第１貫通配線５５２を設置するようにしてもよい。図１４は、第４実施形態の変形例に係る圧電デバイス３８の構成を示す断面図であり、図１３に対応する。
【００８８】
図１４の構成では、引出配線５５の第１貫通配線５５２が、平面視で圧力室Ｃの端部ｃ１から見てＸ方向の負側にある点で、図１３の構成と異なる。第２電極５３の端部Ｅｃ１は、平面視で圧力室Ｃの端部ｃ１よりも圧力室Ｃの外側（Ｘ方向の負側）にあり、第１貫通配線５５２は、第２電極５３の端部Ｅｃ１と圧力室Ｃの端部ｃ１との間の領域Ｓ３に重なる。領域Ｓ３には、流路基板３２に圧力室Ｃが形成されていないため、第１貫通配線５５２が振動板３６の振動の影響を受けにくい。また、図１３の構成では、保護基板４４の配線５５６で接合される配線形成層５８の平坦面Ｆｃ１も、平面視で流路基板３２のうち圧力室Ｃが形成されていない領域に重なる。したがって、保護基板４４の固定強度を確保できる。
【００８９】
＜変形例＞
以上に例示した態様および実施形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示や上述の態様から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
【００９０】
（１）上述した実施形態では、液体吐出ヘッド２６を搭載したキャリッジ２４２をＸ方向に沿って反復的に往復させるシリアルヘッドを例示したが、液体吐出ヘッド２６を媒体１２の全幅にわたり配列したラインヘッドにも本発明を適用可能である。
【００９１】
（２）上述した実施形態では、圧力室に機械的な振動を付与する圧電素子を圧力発生部とした圧電方式の液体吐出ヘッド２６を例示したが、加熱により圧力室の内部に気泡を発生させる発熱素子を圧力発生部とした熱方式の液体吐出ヘッドを採用することも可能である。
【００９２】
（３）上述した実施形態で例示した液体吐出装置１００は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体吐出装置１００の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を吐出する液体吐出装置は、液晶表示装置のカラーフィルターや有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等を形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を吐出する液体吐出装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。また、液体の一種として生体有機物の溶液を吐出するチップ製造装置としても利用される。
【符号の説明】
【００９３】
１００…液体吐出装置、１２…媒体、１４…液体容器、２０…制御ユニット、２２…搬送機構、２４…移動機構、２４２…キャリッジ、２４４…搬送ベルト、２６…液体吐出ヘッド、３２…流路基板、３２２…開口部、３２４…供給流路、３２５…液供給室、３２６…連通流路、３６…振動板、３８…圧電デバイス、４２…筐体部、４４…保護基板、４４２…柱部、４６…ノズル板、５０…接続配線基板、５０２…駆動回路、５１…第１電極、５２…圧電体層、５３…第２電極、５５…引出配線、５５２…第１貫通配線、５５３…配線、５５４…第２貫通配線、５５５…配線、５５６…配線、５６…引出配線、５８…配線形成層、５９…配線形成層、Ａｕ…例えば、Ｂａ…金属バンプ、Ｂｂ…樹脂コアバンプ、Ｂｃ…接着剤、Ｂｐ…突起、Ｂｑ…電極、Ｃ…圧力室、ｃ１…端部、ｃ２…端部、Ｄａ１、Ｄａ２…端部、Ｄｂ１、Ｄｂ２…端部、Ｅａ１、Ｅａ２…端部、Ｅｂ１、Ｅｂ２…端部、Ｅｃ１、Ｅｃ２…端部、Ｆａ、Ｆｂ…表面、Ｆｃ１…平坦面、Ｆｃ２…対向面、Ｇ…内部空間、Ｈ…貫通孔、Ｈａ１、Ｈａ２…貫通孔、Ｈｂ１、Ｈｂ２…貫通孔、Ｋ…絶縁層、Ｋ’…保護膜、Ｎ…ノズル、Ｐ…圧電素子、Ｒ…液体貯留室、Ｒ１…振動部分、Ｒ２…固定部分、Ｓ１…領域、Ｓ２…領域、Ｓ３…領域、Ｔａ１、Ｔｂ１、Ｔｃ１、Ｔｄ１…領域、Ｔａ２、Ｔｂ２、Ｔｃ２、Ｔｄ２…領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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