CN101491961B

CN101491961B - 接合体的形成方法和接合体

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Publication number: CN101491961B
Application number: CN2009100027836A
Authority: CN
Inventors: 佐藤充; 山本隆智
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2008-01-23
Filing date: 2009-01-22
Publication date: 2012-02-29
Anticipated expiration: 2029-01-22
Also published as: CN101491961A; US7963435B2; JP4471004B2; TW200952048A; US20090186215A1; JP2009172637A; KR20090081330A

Abstract

本发明提供能将2个基材之间以高尺寸精度牢固地并且在低温下高效地接合而在使用后能将这些基材之间高效剥离的接合体的形成方法以及2个基材之间以高尺寸精度牢固接合而成的可靠性高的接合体。本发明的接合体的形成方法具有：在第1基板(基材)(21)及第2基板(基材)(22)上，分别用化学气相成膜法形成包含铜和有机成分、上述铜的含有率为90at.％以上且不足99at.％的接合膜(31)、(32)的工序；在以接合膜(31)、(32)相对置的方式，在使第1基板(21)和第2基板(22)相互接触的状态下，对第1基板(21)和第2基板(22)间赋予压缩力，使接合膜(31)、(32)相互结合而得到接合体的工序。

Description

接合体的形成方法和接合体

技术领域

本发明涉及接合体的形成方法和接合体。

背景技术

在将2个部件(基材)之间接合(粘接)而得到接合体时，目前多采用使用环氧类胶粘剂、氨基甲酸乙酯类胶粘剂、硅类胶粘剂等胶粘剂来进行的方法。

胶粘剂一般是不管接合的部件的材质如何均显示优异的胶粘性的物质。因此，能将由各种材料构成的部件之间以各种各样的组合来粘接。

例如，将上述接合体用于喷墨打印机所具有的液滴喷头(喷墨式记录头)时，使用胶粘剂将由树脂材料、金属材料以及硅类材料等异种材料构成的部件之间粘接来组装液滴喷头。

如上所述那样使用胶粘剂将部件之间粘接时，将液态或糊状的胶粘剂涂布于粘接面，借助已涂布的胶粘剂将部件之间粘贴。然后，在热或光的作用下使胶粘剂硬化(固化)，从而将部件之间粘接。

但是，使用这种胶粘剂的接合存在以下问题。

·粘接强度低

·尺寸精度低

·因硬化时间长而使粘接所需时间长

此外，多数情况下需要使用底涂剂来提高胶粘强度，其所需的成本和时间导致粘接工序的高成本化·复杂化。

另一方面，作为不使用胶粘剂的接合体的形成方法，有利用固体接合的方法。

固体接合是在不借助胶粘剂等中间层而将部件之间直接接合的方法(例如参照专利文献1)。

若采用这种固体接合，由于不使用胶粘剂之类的中间层，因此能得到尺寸精度高的接合体。

但是，在固体接合中存在以下问题。

·对接合的部件的材质有限制

·在接合工序中伴随高温(例如700～800℃左右)下的热处理

·接合工序中的气氛限于减压气氛

鉴于上述问题，谋求不取决于供接合的部件的材质而能将部件之间以高尺寸精度牢固地并且在低温下高效地接合的接合体形成方法。

此外，用所述接合体的形成方法得到的接合体，从环境问题的观点出发，要求将使用后的接合体供循环利用，为了提高该接合体的循环利用率，需要事先用能将各部件之间高效剥离的接合体的形成方法接合。

专利文献1：日本专利特开平5-82404号公报

发明内容

本发明的目的在于提供能将2个基材之间以高尺寸精度牢固地并且在低温下高效地接合、并在使用后能将这些基材之间高效剥离的接合体形成方法以及2个基材之间以高尺寸精度牢固接合而成的可靠性高的接合体。

上述目的通过下述本发明来实现。

本发明的接合体的形成方法的特征在于，具有如下工序：在第1基材及第2基材上，分别用化学气相成膜法，形成包含铜和有机成分的、上述铜的含有率按原子比计为90at.％以上且不足99at.％的接合膜的工序；以上述接合膜相互对置的方式，在使上述第1基材和第2基材相互接触的状态下，对上述第1基材和第2基材间赋予压缩力，使上述接合膜相互结合而得到接合体的工序。

由此，能形成下述接合体，所述接合体能以高尺寸精度牢固地并且在低温下高效地接合于被粘体，而且在使用后能将这些基材相互之间高效地剥离。

在本发明的接合体的形成方法中，在形成上述接合膜的工序中，优选以其表面粗糙度Ra(在JIS B0601中规定)为1nm～30nm的方式来形成上述接合膜。

由此，能实现增大形成于第1基材和第2基材的各接合膜的表面相互接触的接触面积。

在本发明的接合体的形成方法中，在得到上述接合体的工序中，赋予上述第1基材和第2基材间的压缩力优选为1MPa～100MPa。

若设定在所述范围内，则能使接合膜之间可靠地结合。

在本发明的接合体的形成方法中，在得到上述接合体的工序中，赋予上述压缩力的时间优选为5分钟～180分钟。

若设定在所述范围内，则能使接合膜之间可靠地结合。

在本发明的接合体的形成方法中，在得到上述接合体的工序中，优选将上述接合膜加热。

由此，对结合前的接合膜赋予加热能，能使通过对各接合膜赋予压缩力而引起的接合膜之间的结合更顺利地进行。

在本发明的接合体的形成方法中，将加热上述接合膜的温度优选为90℃～200℃。

由此，能可靠地防止第1基材和第2基材因热而变质·劣化，能使接合膜之间更顺利地结合。

在本发明的接合体的形成方法中，在得到上述接合体的工序中，当赋予上述第1基材和第2基材间的压缩力的大小为50[MPa]、赋予上述压缩力的时间为Y[分钟]、将上述接合膜加热的温度为T[K]、上述铜的含有率为X[at.％]、气体常数为R[J/(mol·K)]时，优选设定成满足1/Y≥1.43×10⁹exp[-6.60×10^-2(100-X)-82×10³/RT]的关系。

由此，能可靠地得到介助设于各基材上的接合膜相互结合而成的接合膜而将第1基材和第2基材接合而成的接合体。

在本发明的接合体的形成方法中，在得到上述接合体的工序中，上述压缩力的赋予优选在大气气氛中进行。

由此，无需花费时间和成本来控制气氛，能更简单地赋予压缩力。

在本发明的接合体的形成方法中，上述接合膜优选通过使用有机金属材料作为原材料的有机金属化学气相成膜法来形成。

若采用有机金属化学气相成膜法，则能通过适当设定成膜时的条件这一较为简单的操作即可切实地形成包含铜和有机成分的、膜中含有的铜的含有率按原子比计为90at.％以上且不足99at.％的接合膜。

在本发明的接合体的形成方法中，上述有机金属材料优选为金属络合物。

若使用金属络合物作为有机金属材料，则通过适当设定接合膜成膜时的条件，即可较为容易地按所需的量使有机金属材料中含有的有机物的一部分作为构成接合膜时的有机成分而残留。

在本发明的接合体的形成方法中，上述有机成分优选为上述有机金属材料中含有的有机物的部分残留物。

据推测，若有机物的一部分作为构成接合膜的有机成分而残留，则能使接合膜中含有的铜原子中可靠地存在活性位点，从而使接合膜之间的结合更顺利地进行。

在本发明的接合体的形成方法中，上述接合膜的平均厚度优选为1～1000nm。

由此，不仅能防止第1基材和第2基材接合而成的接合体的尺寸精度的显著下降，还能将它们更牢固地接合。

在本发明的接合体的形成方法中，上述第1基材和第2基材优选分别呈板状。

由此，基材易挠曲，基材在相对置的基材例如因应力等发生变形的情况下，能沿其变形后的形状充分变形，因此，它们的密合性更高。另外，由于基材挠曲，能在某种程度上缓和接合界面产生的应力。

在本发明的接合体的形成方法中，上述第1基材和第2基材的至少形成上述接合膜的部分优选以硅材料、金属材料或玻璃材料为主要材料来构成。

由此，即使不实施表面处理，也能得到足够的接合强度。

在本发明的接合体的形成方法中，对上述第1基材和第2基材的具有上述接合膜的面，事先实施用于提高与上述接合膜的密合性的表面处理。

由此，将各基材的表面洁净化和活性化，能提高接合膜与各基材的接合强度。

在本发明的接合体的形成方法中，上述表面处理优选为等离子体处理。

由此，能使各基材的表面最适化用于形成接合膜。

在本发明的接合体的形成方法中，优选在上述第1基材和第2基材、与设于上述第1基材和第2基材的各上述接合膜之间分别插入中间层。

由此，能形成可靠性高的接合体。

在本发明的接合体的形成方法中，上述中间层优选以氧化物类材料为主要材料来构成。

由此，能特别提高各基材与接合膜之间的接合强度。

本发明的接合体的特征在于，用本发明的接合体的形成方法来形成。

由此，能制成第1基材和第2基材以高尺寸精度牢固地接合而成的可靠性高的接合体。

附图说明

图1是用于说明本发明的接合体的形成方法的图(纵剖面图)。

图2是用于说明本发明的接合体的形成方法的图(纵剖面图)。

图3是模式地表示形成包含铜和有机成分的接合膜时使用的成膜装置的纵剖面图。

图4是表示接合膜相互结合时的温度与时间的关系的图表。

图5是表示使用本发明的接合体而得到的喷墨式记录头(液滴喷头)的分解立体图。

图6是表示图5所示的喷墨式记录头的主要部分的构成的剖面图。

图7是表示具有图5所示的喷墨式记录头的喷墨打印机的实施方式的概略图。

图8是表示使用本发明的接合体而得到的布线基板的立体图。

(符号说明)

2……基板 21……第1基板 22……第2基板 3、31、32……接合膜 5……接合体 200……成膜装置 211……腔室 212……基板支撑件 221……遮挡板(shutter) 230……排气装置 231……排気线路232……泵 233……阀门 260……有机金属材料供给装置 261……供气线路 262……储存槽 263……阀门 264……泵 265……储气瓶270……供气装置 271……供气线路 273……阀门 274……泵275……储气瓶 10……喷墨式记录头 11……喷嘴板 111……喷嘴孔114……被膜 12……墨液室基板 121……墨液室 122……侧壁123……容器 124……供给口 13……振动板 131……连通孔 14……压电元件 141……上部电极 142……下部电极 143……压电体层16……基体 161……凹部 162……台阶 17……喷头主体 9……喷墨打印机 92……装置主体 921……托盘 922……送纸口 93……喷头单元 931……墨盒 932……滑架(carriage) 94……印刷装置 941……滑架电动机 942……往复移动机构 943……滑架导向轴 944……同步带 95……供纸装置 951……供纸电动机 952……供纸辊 952a……从动辊 952b……驱动辊 96……控制部 97……操作面板 P……记录纸 410……布线基板 412……电极 413……绝缘基板 414……引线415……电极

具体实施方式

以下，根据附图所示的优选实施方式，详细说明本发明的接合体的形成方法和接合体。

首先，对本发明的接合体的形成方法进行说明。

<接合体的形成方法>

本发明的接合体的形成方法具有如下工序：在第1基材(部件)及第2基材(部件)上，分别用化学气相成膜法形成包含铜和有机成分的、上述铜的含有率按原子比计为90at.％以上且不足99at.％的接合膜的工序；以上述接合膜相互对置的方式，在使上述第1基材和第2基材相互接触的状态下，对上述第1基材和第2基材赋予压缩力，使上述接合膜相互结合而得到接合体的工序。

通过所述工序，能使形成于各基材的接合膜相互结合，能利用该已结合的接合膜得到由第1基材和第2基材接合而成的接合体。

上述本发明的接合体的形成方法能将第1基材和第2基材以高尺寸精度牢固且高效地接合。通过使用所述接合体的形成方法来形成接合体，能得到2个基材之间以高尺寸精度牢固地接合而成的可靠性高的接合体。此外，用本发明的接合体的形成方法得到的接合体在使用后，能用后述方法将各基材之间高效剥离，因此能将各基材分别供循环利用。其结果是，能谋求提高接合体的循环利用率。

以下，对本发明的接合体的形成方法的各工序以及用所述接合体的形成方法形成的接合体进行说明。

图1和图2是用于说明本发明的接合体的形成方法的图(纵剖面图)，图3是模式地表示形成包含铜和有机成分的接合膜时使用的成膜装置的纵剖面图，图4是表示接合膜之间结合时的温度与时间的关系的图表。另外，在以下的说明中，图1、图2和图3中的上侧称为“上”，下侧称为“下”。

[1]首先，准备第1基板(基材)21和第2基板(基材)22，在这些第1基板21和第2基板22上，分别用化学气相成膜法形成包含铜和有机成分的、上述铜的含有率按原子比计为90at.％以上且不足99at.％的接合膜31、32(参照图1(a))。

另外，在以下的说明中，有时将“第1基板21和第2基板22”统称为“基板2”，将2个“接合膜31、32”以及2个“接合膜31、32”结合(一体化)形成的接合膜统称为“接合膜3”。

基板21和基板22用于借助接合膜3而相互接合得到接合体5，只要是具有支撑结合前的接合膜31、32程度的刚性的基板即可，可以是由任意材料构成的基板。

具体而言，基板2的构成材料可以列举聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)等聚烯烃、环状聚烯烃、改性聚烯烃、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚-(4-甲基戊烯-1)、离聚物、丙烯酸类树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)、丁二烯-苯乙烯共聚物、聚甲醛、聚乙烯醇(PVA)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCT)等聚酯、聚醚、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺、聚甲醛(POM)、聚苯醚、改性聚苯醚、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚芳酯、芳香族聚酯(液晶聚合物)、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、其他氟类树脂、苯乙烯类、聚烯烃类、聚氯乙烯类、聚氨酯类、聚酯类、聚酰胺类、聚丁二烯类、反式聚异戊二烯类、氟橡胶类、氯化聚乙烯类等各种热塑性弹性体、环氧树脂、苯酚树脂、尿烷树脂、三聚氰胺树脂、芳香族聚酰胺类树脂、不饱和聚酯、有机硅树脂、聚氨酯等、或以它们为主的共聚物、混合物、聚合物合金等的树脂类材料、Fe、Ni、Co、Cr、Mn、Zn、Pt、Au、Ag、Cu、Pd、Al、W、Ti、V、Mo、Nb、Zr、Pr、Nd、Sm等金属、或含有这些金属的合金、碳素钢、不锈钢、氧化铟锡(ITO)、砷化镓等金属类材料、单晶硅、多晶硅、非晶质硅等硅类材料、硅酸玻璃(石英玻璃)、碱硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、钾钙玻璃、铅(碱)玻璃、钡玻璃、硼硅酸玻璃等玻璃类材料、氧化铝、氧化锆、铁素体、氮化硅、氮化铝、氮化硼、氮化钛、碳化硅、碳化硼、碳化钛、碳化钨等陶瓷类材料、石墨等碳类材料、或组合上述各材料的1种或2种以上得到的复合材料等。

基板2可以是其表面实施了镀Ni之类的镀敷处理、铬酸盐处理之类的钝化处理或氮化处理等的基板。

关于基板(基材)2的形状，只要是具有支撑接合膜3的面的形状即可，不限于本实施方式的板状。即，基材的形状例如可以是块状(block)、棒状等。

另外，如图1(a)所示，由于基板2呈板状，因此基板2易挠曲，基板2在相对置的基板2例如因应力等发生变形的情况下，能沿其变形后的形状充分变形，因此，这些第1基板21与第2基板22间的密合性更高。基板2与接合膜3的密合性提高的同时，由于基板2挠曲，因而能在某种程度上缓和接合界面产生的应力。

此时，基板2的平均厚度没有特殊限制，优选为0.01mm～10mm左右，更优选为0.1～3mm左右。

在本发明中，接合膜31、32在之后的工序[2]中位于第1基板21和第2基板22之间，通过这些接合膜31、32结合，使第1基板21和第2基板22之间接合。

所述接合膜31、32均用化学气相成膜法成膜，其构成材料包含铜和有机材料，膜中含有的铜的含有率按原子比计为90at.％以上且不足99at.％。这些接合膜31、32若在相互接触的状态下被赋予压缩力，则这些接合膜31、32之间会结合(一体化)，借助该结合而成的接合膜3能将第1基板21和第2基板22之间以高尺寸精度牢固并高效地接合。

由于接合膜3的铜的含有率为90at.％以上，因而呈不具流动性的固态。因此，与目前采用的具有流动性的液态或粘液状(半固态)的胶粘剂相比，胶粘层(接合膜3)的厚度和形状几乎不变。因此，用接合膜3将第1基板21和第2基板22之间接合而成的接合体5的尺寸精度明显高于以往。此外，由于无需胶粘剂固化所需的时间，因而能在短时间内实现牢固的接合。

此外，在本发明中，该包含铜和有机成分的接合膜3，其膜中的铜的含有率按原子比计为90at.％以上且不足99at.％。即，膜中的有机成分的含有率大于1at.％且在10at.％以下。

通过采用含有所述范围内的铜和有机成分的构成，如后所述那样，能在低温下实现接合膜31、32之间的结合的同时，借助接合膜3将第1基板21和第2基板22之间可靠地以高尺寸精度牢固地接合。

由于铜的含有率在所述的范围内，因此接合膜3能维持铜的优异的导电性和导热特性，在后述的接合体中，可以将接合膜3用于布线基板所具备的布线和端子以及需要导热性的部件之间的接合等。

具体而言，接合膜3的电阻率优选为1×10^-3Ω·cm以下，更优选为1×10^-6Ω·cm以下。导热率优选为50W·m^-1·K^-1以上，更优选为200W·m^-1·K^-1以上。

所述构成的接合膜3在基板2上使用化学气相成膜法(CVD法)来成膜，作为该化学气相成膜法，没有特殊限制，可以列举例如有机金属化学气相成膜法(以下有时也简称为“MOCVD法”)、热CVD法、光CVD法、RF等离子体CVD法、ECR等离子体CVD法之类的等离子体CVD法以及激光CVD法等，其中，特别优选采用以有机金属材料为原材料的MOCVD法。若使用MOCVD法，则能通过适当设定成膜时的条件这样较为简单的操作在基板2上可靠地形成上述包含铜和有机成分且膜中含有的铜的含有率按原子比计为90at.％以上且不足99at.％的接合膜3。

下面，以采用将有机金属材料作为原材料的MOCVD法在基板2上形成包含铜的接合膜3的情况为例进行说明。

首先，在说明用MOCVD法形成接合膜3的成膜方法之前，先对接合膜3成膜时使用的成膜装置200进行说明。

图3所示的成膜装置200的构成为能在腔室211内采用有机金属化学气相成膜法来形成接合膜3。

具体而言，成膜装置200具有腔室(真空腔室)211、设置在该腔室211内并保持基板2(成膜对象物)的基板支撑件(成膜对象物保持部)212、向腔室211内供给已气化或已雾化的有机金属材料的有机金属材料供给装置260、供给用于使腔室211内处于低还原性气氛下的气体供气装置270、排出腔室211内的气体并控制压力的排气装置230以及将基板支撑件212加热的加热装置(未图示)。

在本实施方式中，基板支撑件212安装在腔室211的底部。该基板支撑件212能在电动机的驱动下旋转。由此，能以匀质且均一的厚度在基板2上形成接合膜。

在基板支撑件212的附近，配置分别能将它们覆盖的遮挡板221。该遮挡板221用于防止基板2和接合膜3暴露在不必要的气氛等中。

有机金属材料供给装置260与腔室211连接。该有机金属材料供给装置260由储存固态有机金属材料的储存槽262、储存将已气化或已雾化的有机金属材料送入腔室211内的载气的储气瓶265、将载气和已气化或已雾化的有机金属材料导向腔室211内的供气线路261、设于供气线路261的中途的泵264以及阀门263构成。在所述构成的有机金属材料供给装置260中，储存槽262具有加热装置，利用该加热装置的工作，能将固态的有机金属材料加热并气化。因此，在打开阀门263的状态下，使泵264工作，由储气瓶265向储存槽262提供载气，即可使已气化或已雾化的有机金属材料与该载气一起通过供给线路261内提供至腔室211内。

另外，作为载气，没有特殊限制，优选采用例如氮气、氩气以及氦气等。

在本实施方式中，供气装置270与腔室211连接。供气装置270由储存用于使腔室211内处于低还原性气氛下的气体的储气瓶275、将上述用于形成低还原性气氛的气体导向腔室211内的供气线路271、设在供气线路271的中途的泵274以及阀门273构成。在所述构成的供气装置270中，在打开阀门273的状态下，使泵274工作，上述用于形成低还原性气氛的气体从供气瓶275通过供气线路271提供给腔室211内。使供气装置270为所述构成，能使腔室211内相对于有机金属材料而言切实为低还原性气氛。其结果是，在以有机金属材料为原材料采用MOCVD法形成接合膜3时，在有机金属材料中含有的有机成分的至少一部分残留的状态下形成接合膜3。

作为用于使腔室211内处于低还原性气氛下的气体，没有特殊限制，可以列举例如氮气以及氦气、氩气、氙气之类的稀有气体等，可以组合它们中的1种或2种以上来使用。

作为有机金属材料，当采用后述的2，4-戊二酮-铜(II)或[Cu(hfac)(VTMS)]、双(2，6-二甲基-2-(三甲基硅氧基)-3，5-庚二酮)铜(II)(Cu(sopd)₂)等在分子结构中含有氧原子的有机金属材料时，优选在用于形成低还原性气氛的气体中添加氢气。由此，能提高对氧原子的还原性，可在接合膜3中不会残留过多氧原子的情况下形成接合膜3。其结果是，该接合膜3的膜中的金属氧化物的存在率低，发挥优异的导电性。

另外，当使用上述氮气、氩气以及氦气中的至少1种作为载气时，也可以使该载气发挥作为用于形成低还原性气氛的气体的功能。

排气装置230由泵232、将泵232和腔室211连通的排气线路231、设于排气线路231的中途的阀门233来构成，能将腔室211内减压到所需的压力。

使用具有上述构成的成膜装置200，用MOCVD法如下操作在基板2上形成接合膜3。

[1-1]首先，准备基板2。然后，将该基板2搬入成膜装置200的腔室211内，安装(设置)在基板支撑件212上。

另外，基板21和基板22可以同时安装于基板支撑件212上，然后在各第1基板21和第2基板22上一并形成接合膜31、32，也可以分别安装于基板支撑件212上，然后在各第1基板21和第2基板22上分批形成接合膜31、32。

[1-2]接着，使排气装置230工作，即在泵232工作的状态下打开阀门233，使腔室211内成为减压状态。该减压的程度(真空度)没有特殊限制，在后续工序[1-3]中形成接合膜3时，优选设定成1×10^-3Torr～5×10²Torr左右，更优选1Torr～1×10²Torr左右。

启动供气装置270，即在使泵274工作的状态下打开阀门273，向腔室211内提供用于形成低还原性气氛的气体，使腔室211内处于低还原性气氛。这里，当在用于形成低还原性气氛的气体中添加了氢气时，优选以氢气分压为腔室211内的压力的40％～60％左右来添加氢气。

此时，启动加热装置，将基板支撑件212加热。基板支撑件212的温度根据形成接合膜(纯铜膜)3时使用的原材料的种类而略有不同，优选为80℃～300℃左右，更优选为100℃～275℃左右。通过设定在所述范围内，能使用后述的有机金属材料可靠地形成包含铜和有机成分的、膜中含有的铜的含有率按原子比计为90at.％以上且不足99at.％的接合膜3。

[1-3]接着，使遮挡板221处于打开的状态。

然后，启动储存固态有机金属材料的储存槽262所具备的加热装置，在使有机金属材料气化的状态下启动泵264，同时打开阀门263，将已气化或已雾化的有机金属材料与载气一起导入腔室211内。

如上所述，若在上述工序[1-2]中，基板支撑件212被加热的状态下向腔室211内提供已气化或已雾化的有机金属材料，则在基板2上有机金属材料被加热，在有机金属材料中含有的有机物的一部分残留的状态下被还原，能在基板2上形成包含铜和有机成分的、膜中含有的铜的含有率按原子比计为90at.％以上且不足99at.％的接合膜3。

作为用上述MOVCD法形成包含铜的接合膜3所使用的有机金属材料，可以列举例如2，4-戊二酮-铜(II)、双(2，6-二甲基-2-(三甲基硅氧基)-3，5-戊二酮)铜(II)(Cu(sopd)₂；C₂₄H₄₆CuO₆Si₂)、Cu(六氟乙酰丙酮)(乙烯基三甲基硅烷)[Cu(hfac)(VTMS)]、Cu(六氟乙酰丙酮)(2-甲基-1-己烯-3-烯)[Cu(hfac)(MHY)]、Cu(全氟乙酰丙酮)(乙烯基三甲基硅烷)[Cu(pfac)(VTMS)]、Cu(全氟乙酰丙酮)(2-甲基-1-己烯-3-烯)[Cu(pfac)(MHY)]等金属络合物等。作为有机金属材料，使用上述金属络合物，通过适当设定接合膜3成膜时的条件，能使有机金属材料中含有的有机物的一部分以所需的量较为容易地残留。即，能较为容易地将膜中含有的铜的含有率按原子比计设定在90at.％以上且不足99at.％的范围内。

若用所述有机金属材料形成包含铜的接合膜3，则如上所述那样有机金属材料中含有的有机物的一部分残留作为膜中存在的有机成分。据推测，通过采用这种残留有机物的一部分的构成，能如后所述接合膜31、32结合的机制中说明的那样在铜离子可靠地存在活性位点。其结果是，能在后续工序[2]中所述的条件下使接合膜31、32相互可靠地结合。

已气化或已雾化的有机金属材料的供给量优选为0.1g/分钟～10g/分钟左右，进一步优选为0.5g/分钟～2g/分钟左右。由此，能以均一的膜厚并且在使有机金属材料中含有的有机物的一部分残留的状态下可靠地形成接合膜3。

如上所述，能在基板2上形成包含铜和有机成分的、膜中含有的铜的含有率按原子比计为90at.％以上且不足99at.％的接合膜3。

成膜得到的接合膜31、32的平均厚度优选为1nm～500nm左右，更优选为20nm～400nm左右。通过使接合膜3的平均厚度在上述范围内，能防止第1基板21和第2基板22之间借助接合膜3接合而成的接合体5的尺寸精度的显著下降，并能将它们更牢固地接合。

即，当接合膜3的平均厚度低于上述下限值时，有可能无法得到足够的接合强度。另一方面，当接合膜3的平均厚度高于上述上限值时，接合体5的尺寸精度有可能显著下降。

此外，若接合膜3的平均厚度在上述范围内，则能确保接合膜3的某种程度的形状追随性。因此，例如即使在第1基板21和第2基板22的接合面(与接合膜3邻接的面)存在凹凸，虽然根据其凹凸的高度会有不同，但能以追随凹凸的形状的方式被覆接合膜3。其结果是，接合膜3能吸收凹凸而缓和其表面产生的凹凸的高度。使形成于各第1基板21和第2基板22上的接合膜31、32之间以相互对置的方式接触时，能提高接合膜31、32之间的密合性。

另外，接合膜3的厚度越厚，上述形状追随性的程度越显著。因此，为了充分确保形状追随性，只要使接合膜3的厚度在所述范围内即可。

接合膜31、32的表面粗糙度Ra(JIS B 0601中规定)没有特殊限制，优选为1nm～30nm左右，更优选为5nm～15nm左右。因此，在后续工序[2]中赋予压缩力使接合膜31、32的表面相互接近时，能谋求增加相互接触的接触面积，进而能谋求增加存在于相互表面的活性位点之间结合的结合数。

对基板2中的至少要形成接合膜3的区域，根据基板2的构成材料，优选在形成接合膜3之前，事先实施提高基板2和接合膜3的密合性的表面处理。

作为所述表面处理，可以列举例如溅射处理、喷砂处理等物理表面处理、采用氧等离子体、氮等离子体等的等离子体处理、电晕放电处理、蚀刻处理、电子束照射处理、紫外线照射处理、臭氧暴露处理等化学表面处理或将它们组合而成的处理等。通过实施这种处理，能清洁形成基板2的接合膜3的区域，并能使该区域活化。由此，能提高接合膜3和基板2的接合强度。

在上述各表面处理中，使用等离子体处理，尤其能使基板2的表面最适化而形成接合膜3。

另外，当实施表面处理的基板2由树脂材料(高分子材料)构成时，特别优选使用电晕放电处理、氮等离子体处理等。

根据基板2的构成材料的不同，有的材料即使不实施上述表面处理，其与接合膜3的接合强度也很高。作为能得到此种效果的基板2的构成材料，可以列举例如以上述各种金属类材料、各种硅类材料、各种玻璃类材料等为主材料的材料。

用这种材料构成的基板2的表面被氧化膜覆盖，在该氧化膜的表面结合活性较高的羟基。因此，若使用由这种材料构成的基板2，则即使不实施上述表面处理，也能在基板2上形成牢固接合而成的接合膜3。

此时，整块基板2可以用上述材料构成，最好在至少形成接合膜3的区域的表面附近由上述材料构成。

另外，在基板2的至少形成接合膜3的区域，可以事先形成中间层来代替表面处理。

该中间层可以具有任何功能，没有特殊限制，例如优选具有提高与接合膜3的密合性的功能、缓冲性(缓冲功能)、缓和应力集中的功能、在接合膜3成膜时促进接合膜3的膜成长的功能(种子层)、保护接合膜3的功能(阻挡层)等。通过借助该中间层将基板2和接合膜3接合，能得到可靠性高的接合体。

作为所述中间层的构成材料，可以列举例如铝、钛、钨、铜及其合金等的金属类材料、金属氧化物、金属氮化物、硅氧化物等氧化物类材料、金属氮化物、硅氮化物等氮化物类材料、石墨、类金刚石碳等碳类材料、硅烷偶联剂、硫醇类化合物、金属烷氧化物、金属-卤化物等自组织化膜材料、树脂类胶粘剂、树脂薄膜、树脂涂布材料、各种橡胶材料、各种弹性体等树脂类材料等，可以组合其中的1种或2种以上来使用。

由上述各种材料构成的中间层中，若采用由氧化物类材料构成的中间体，则尤其能提高基板2和接合膜3之间的接合强度。

[2]接着，按照设于各第1基板21和第2基板22的接合膜31、32相互对置的方式(参照图1(b))第1基板21和第2基板22相互接触(参照图1(c))。在此状态下，对第1基板21和第2基板22之间赋予压缩力(参照图2(d))。由此，通过使接合膜31、32相互结合(一体化)，能得到借助结合的接合膜3使第1基板21和第2基板22之间接合而成的接合体5(本发明的接合体)(参照图2(e))。

在如此得到的接合体5中，不像在目前的接合方法中使用的胶粘剂那样主要基于锚定效果这样的物理结合而进行粘接，而是基于在短时间内产生的牢固的化学结合来使第1基板21和第2基板22相互接合。因此，能在短时间内形成接合体5，且极难剥离，也不易产生接合不均等。

另外，在本发明中，在第1基板21和第2基板22相互接触的状态即图1(c)的状态下，由于基板21和基板22之间未接合，因而能调节基板21相对于基板22的相对位置。由此，使基板21和基板22重叠后，能容易地对它们的位置进行微调节。其结果是，能进一步提高使第1基板21和第2基板22相互接合的位置的精度。

若用所述接合体的形成方法得到接合体5，详细内容可见后述，则接合膜3在大于1at.％、10at.％以下的范围内含有有机成分，与如接合膜含有1at.％的有机成分的情况那样主要包含铜的情况相比，无需将接合膜3的加热温度设定得较高，可以将该加热温度设定在200℃以下，无需像目前的固体接合那样在高温(例如700℃以上)下进行热处理，因此即使是由耐热性低的材料构成的第1基板21和第2基板22也能用于接合。

此外，在本发明中，由于借助接合膜3将第1基板21和第2基板22之间接合，因而具有对第1基板21和第2基板22的构成材料没有限制这一优点，能分别扩大第1基板21和第2基板22的各构成材料的选择范围。

在固体接合中，由于未借助接合膜，因此当第1基板21和第2基板22之间的热膨胀率存在较大差异时，由该差异产生的应力易集中于接合界面，有可能产生剥离等，但在接合体5中，结合的接合膜3使应力的集中得到缓和，因而能切实地抑制或防止剥离的产生。

另外，第1基板21和第2基板22的构成材料可以分别相同也可以不同，但第1基板21和第2基板22的各热膨胀率优选大致相等。若第1基板21和第2基板22之间的热膨胀率大致相等，则当借助接合膜3将第1基板21和第2基板22相互接合时，不易在接合膜3发生伴随着热膨胀而产生的应力。其结果是，在最终得到的接合体5中，能可靠地防止剥离等不良现象的产生。

当第1基板21和第2基板22的各热膨胀率互不相同时，优选使赋予第1基板21和第2基板22压缩力时的条件为如下最佳条件。由此，能借助接合膜3将第1基板21和第2基板22之间以高尺寸精度牢固地接合。

即，当第1基板21和第2基板22的热膨胀率互不相同时，优选尽可能在低温下赋予压缩力。通过在低温下赋予压缩力，能谋求进一步减少接合膜3上产生的应力。

具体而言，根据第1基板21和第2基板22之间的热膨胀率之差而不同，但优选在第1基板21和第2基板22的温度在25℃～50℃左右的状态下使第1基板21和第2基板22相互贴合，更优选在25℃～40℃左右的状态下贴合。若在上述温度范围内，则即使第1基板21和第2基板22之间的热膨胀率之差在某种程度上较大，也能充分降低在接合界面产生的热应力。其结果是，能可靠地抑制或防止所得接合体5的翘曲和剥离等。

此时，当具体的第1基板21和第2基板22之间的热膨胀系数之差在5×10^-5/K以上时，特别推荐如上所述那样尽可能在低温下进行接合。

此外，第1基板21和第2基板22之间优选刚性互不相同。由此，能进一步牢固地将第1基板21和第2基板22相互接合。

第1基板21和第2基板22中，至少一方的基板的构成材料优选用树脂材料来构成。树脂材料利用其柔软性，在借助将第1基板21和第2基板22相互结合的接合膜3进行接合时，能缓和在其接合界面产生的应力(例如伴随着热膨胀的应力等)。因此，不易破坏接合界面，从而能得到接合强度高的接合体5。

如此得到的接合体5虽然根据第1基板21和第2基板22的构成材料不同而不同，但第1基板21和第2基板22之间的接合强度优选为5MPa(50kgf/cm²)以上，更优选为10MPa(100kgf/cm²)以上。具有这种接合强度的接合体5能充分防止其剥离。如后所述那样当使用接合体5例如构成液滴喷头时，能得到耐久性优异的液滴喷头。

这里，赋予第1基板21和第2基板22之间的压缩力的大小优选为不损坏形成的接合体5即基板2和接合膜3的程度的压力下的尽可能大的压力。由此，在接合膜3的加热温度等其他条件一定的情况下，能根据该压缩力的大小来提高接合体5的接合强度。

另外，该压缩力的大小可以根据第1基板21和第2基板22的构成材料和厚度、赋予压缩力的时间以及接合膜3的温度等来适当设定，具体而言，优选为1MPa～100MPa左右，更优选为5MPa～50MPa左右。通过赋予所述范围内的压缩力，能使接合膜31、32之间可靠地结合。另外，该压缩力可以超过上述上限值，但根据第1基板21和第2基板22的构成材料的不同，有可能会在这些第1基板21和第2基板22上产生损伤等。

赋予压缩力的时间可以根据加压时的压缩力的大小、接合膜3的温度等来适当设定。例如，赋予第1基板21和第2基板22之间的压缩力越大，赋予压缩力的时间越短，也能使接合膜31、32相互结合，因此可以将赋予压缩力的时间设定得较短，具体而言，优选设定成5分钟～180分钟左右，更优选设定成10分钟～80分钟左右。若设定在所述范围内，则能使接合膜31、32之间可靠地结合。

此外，在赋予压缩力时，优选将接合膜31、32加热。由此，赋予接合膜31、32双方加热能，使由于赋予接合膜31、32压缩力而引起的接合膜31、32之间的结合更顺利地进行。

将接合膜31、32加热的温度只要高于室温、不足基板2的耐热温度即可，没有特殊限制，优选为90℃～200℃左右，更优选为150℃～180℃左右。若在所述范围的温度下加热，则能可靠地防止基板2因热变质·劣化，能使接合膜31、32相互间更顺利地结合，能可靠地提高接合强度。即，能进一步促进低温下的接合膜31、32之间的结合，能可靠地提高接合强度。

如上所述，为了可靠地得到借助将接合膜31、32之间结合的接合膜3将第1基板21和第2基板22接合而成的接合体5，需要适当设定赋予第1基板21和第2基板22之间的压缩力的大小、赋予压缩力的时间以及将接合膜31、32加热的温度。由于赋予第1基板21和第2基板22之间的压缩力的大小、赋予压缩力的时间以及将接合膜31、32加热的温度的关系，根据接合膜3中含有的有机成分的含量即铜的含量而变化，因此还需适当设定铜的含量。

本发明者着眼于此，进行了反复研究，结果发现当赋予第1基板21和第2基板22间的压缩力的大小设定为50[MPa]，赋予压缩力的时间为Y[分钟]，将接合膜31、32加热的温度为T[K]，接合膜3中的铜的含有率为X[at.％]，气体常数为R[J/(mol·K)]时，将T、X和Y设定成满足下式1的关系。

1/Y≥1.43×10⁹exp[-6.60×10^-2(100-X)-82×10³/RT] ……式1

通过满足上述关系，能使接合膜31、32之间更顺利地结合，能利用结合而成的接合膜3更可靠地得到第1基板21和第2基板22之间接合而成的接合体5。

这里，通过设定成满足上述式1的关系，能使接合膜31、32之间结合，其原因基于下述本发明者的研究结果。

即，在接合膜3中的铜的含有率为99at.％时将赋予第1基板21和第2基板22之间的压缩力的大小设定为50[MPa]的情况下，对赋予使接合膜31、32之间结合为止的压缩力的时间和将接合膜31、32加热的温度之间的关系进行研究。由其结果可知：使赋予压缩力的时间和将接合膜31、32加热的温度设定成位于图4所示的接合假想曲线A上，能使接合膜31、32之间结合。即，当赋予压缩力的时间以及将接合膜31、32加热的温度位于图4中●印的位置时，接合膜31、32之间结合。因此，以该接合假想曲线A为边界，分为接合区域和非接合区域，是接合膜3中的铜的含有率为99at.％时的能接合边界线A。

在接合膜3中的铜的含有率为90at.％时将赋予第1基板21和第2基板22之间的压缩力的大小设定为50[MPa]的情况下，与上述同样对赋予使接合膜31、32之间结合为止的压缩力的时间和将接合膜31、32加热的温度之间的关系进行研究。由其结果可知：当位于图4中○(能结合)的位置时，接合膜31、32之间结合，因此，图4所示的接合假想曲线B是以该曲线为边界，分为接合区域和非接合区域，是接合膜3中的铜的含有率为90at.％时的能接合边界线B。

如上所述，图4中右上方的斜线区域为接合膜3中的铜的含有率为99at.％时的接合区域，若将赋予压缩力的时间以及将接合膜31、32加热的温度设定在该区域内，则能可靠地将接合膜31、32之间结合，图4中左上方的斜线区域为接合膜3中的铜的含有率为90at.％时的接合区域，若将赋予压缩力的时间以及将接合膜31、32加热的温度设定在该区域内，则能可靠地将接合膜31、32相互结合。

此外，随着接合膜3中的铜的含量减少，换言之随着有机成分的含量增多，如图4所示，在赋予压缩力的时间相同的情况下能接合边界线向高温侧偏移。

另外，在所述研究中，关于第1基板21和第2基板22是否借助接合膜3接合的判定，将在第1基板21和第2基板22之间未发生剥离的情况判定为接合。

为此，本发明者进一步反复研究，确立了以下的假说。即，图4中的接合假想曲线A、B分别显示出温度依存性，因此假定在接合膜31、32之间结合时在它们结合的接合面产生某种化学反应，并将该化学反应假设为阿伦尼乌斯(Arrhenius)型。

这里，阿伦尼乌斯式由下式2表示，其中k为速度常数，Ea为活化能，R为气体常数，A为频率因子，以近似该式的方式分别拟合接合假想曲线A、B，结果可知接合假想曲线A、B的活化能Ea近似于82×10³(J/mol)。

k＝A·exp(-Ea/RT)……式2

如上所述，随着有机成分(杂质)的含量增多，在赋予压缩力的时间相同的情况下，能接合边界线向高温侧偏移，因此假定频率因子A与有机成分的含量(铜的含量)有相关关系，可以用下式3来表示频率因子A和接合膜3中的铜的含有率X(at.％)的关系式。

A＝1.43×10⁹exp[-6.60×10^-2(100-X)]……式3

由于如上所述那样可以求出活化能Ea和频率因子A，因此本发明者发现能用下式4所示的含有铜的含量为参数的一个式子来表示图4中的接合假想曲线A、B。

1/Y≥1.43×10⁹exp[-6.60×10^-2(100-X)-82×10³/RT] ……式4

因此，只要满足上式1的关系，即使接合膜3中的铜的含有率C[at.％]在90at.％以上、不足99at.％的范围内变化，也能将赋予压缩力的时间Y[分钟]和将接合膜31、32加热的温度T[K]设定成位于接合区域，能可靠地将接合膜31、32相互结合。

另外，如图4所示，例如将加热温度定为150℃(423K)，将赋予压缩力的时间B定为20分钟，将铜的含有率C[at.％]定为90at.％时，位于接合区域，因此接合膜31、32相互结合，第1基板21和第2基板22之间借助接合膜3接合，其接合强度如图中的箭头所示，随着温度A和时间B中的至少一方增大而增大。

在本工序中，推测接合膜31、32结合的机制如下。

若赋予接合膜31、32之间压缩力，则首先接合膜31、32的表面相互接近。

这里，在本发明中，接合膜31、32如上所述是用化学气相成膜法形成的、包含铜和有机成分的膜，因此认为由于在膜中存在有机成分，致使在铜原子随机(不规则)地存在悬挂键(未结合键)之类的活性位点。

因此，若接合膜31、32的表面之间接近，则存在于各接合膜31、32的表面附近的悬挂键之间结合。

据推测，该结合是以各接合膜31、32所具有的悬挂键相互络合的方式复杂地形成的，因而在接合界面形成网状结合，构成各接合膜31、32的铜原子相互直接接合，使接合膜31、32之间结合。

另外，认为能接合边界线随着膜中的有机成分的含量的增加而向高温侧偏移的原因如下。即，由于膜中存在有机成分，膜中产生悬挂键，随着膜中的有机成分的含量的增加，有机成分与该悬挂键结合。因此，要使悬挂键之间相互络合地结合，首先必须在该有机成分从膜中脱离后再使这些悬挂键之间结合，因此能接合边界线向高温侧偏移。

在本发明中，使接合膜3中含有的铜的含有率在90at.％以上、不足99at.％的范围内，换言之有机成分的含有率在大于1at.％、10at.％以下的范围内的原因如下。

即，接合膜3中含有铜和有机成分，若该有机成分增多，则在后述的接合体的剥离方法中，将基板21、22分别供循环利用时，即使赋予接合膜3的剥离用能量小，也能使该接合膜3内裂开，能提高接合体5的循环利用率。

但是，当接合膜3中有机成分的比例增多时，如图4所示那样，必须增加使接合膜31、32之间结合而将基板21、22之间接合时的温度T、时间Y以及赋予基板21、22之间的压缩力，根据基板21、22的构成材料的不同，有可能导致其变质·劣化以及增加得到接合体5的制造成本。

如上所述，为了可靠地防止或抑制因接合膜3中含有大量有机成分而产生的缺点，并可靠地获得因接合膜3中含有有机成分所具有的优点，设定成使有机成分的含有率在大于1at.％、10at.％以下的范围内，换言之使铜的含有率在90at.％以上、不足99at.％的范围内。

另外，关于对第1基板21和第2基板22的压缩力的赋予，可以在任何气氛中进行，具体而言，可以列举大气、氧等氧化性气体气氛，氢等还原性气体气氛，氮、氩等惰性气体气氛，或这些气氛减压得到的减压(真空)气氛等，其中，特别优选在大气气氛中进行。由此，无需花费时间和成本来控制气氛，能更简单地进行压缩力的赋予。

用上述本发明的接合体的形成方法而得到的接合体，从环境问题的观点出发，要求在使用后供循环利用，为了提高接合体的循环利用率，优选将各基材分别供循环利用。鉴于此，在本发明中，使用对该接合体的接合膜赋予剥离用能量的接合体的剥离方法，能将各基材分别循环利用。

即，若对接合体5所具有的接合膜3赋予剥离用能量，则由铜和有机成分构成的接合膜3中的分子键的一部分断裂，其结果是使接合膜3内裂开，能将第1基板21从第2基板22剥离，能将第1基板21和第2基板22分别供循环利用。

这里，认为通过赋予剥离用能量使接合膜3内裂开的机制如下。据推测，当对接合膜3赋予剥离用能量时，由于接合膜3包含铜和有机物，因此例如膜中存在的Cu-CH₃键断裂，与气氛中的水分子等反应，例如产生甲烷。该甲烷以气体(甲烷气)的形态存在，占据较大的体积，因此在产生气体的部分，接合膜3被上推。其结果是，Cu-Cu键也断裂，最终使接合膜3内裂开。

赋予剥离用能量时的气氛只要在气氛中含有水分子即可，没有特殊限制，优选大气气氛。若是大气气氛，则无需装置，且在气氛中含有足量的水分子，因而能使接合膜3内可靠地裂开。

可以用任何方法来对接合膜3赋予剥离用能量，可以列举对接合膜3照射能量线的方法、将接合膜3加热的方法、赋予接合膜3压缩力(物理能量)的方法、将接合膜3暴露在等离子体中(赋予等离子体能量)的方法、将接合膜3暴露在臭氧气体中(赋予化学能量)的方法等。其中，当第1基板21和第2基板22中的至少一方具有能量线透射性时，作为对接合膜3赋予剥离用能量的方法，特别优选使用对接合膜3照射能量线的方法。所述方法能较简单且选择性地赋予接合膜3剥离用能量，因而能使接合膜3可靠地裂开。当第1基板21和第2基板22两者均没有能量线透射性时，作为对接合膜3赋予剥离用能量的方法，优选采用将接合膜3加热的方法。

作为能量线，没有特殊限制，特别优选紫外线、激光之类的光。由此，能防止第1基板21和第2基板22变质·劣化的同时使接合膜3可靠地裂开。

紫外线的波长优选为126nm～300nm左右，更优选为126nm～200nm左右。

当使用UV灯时，其功率根据接合膜3的面积而不同，优选为1mW/cm²～1W/cm²左右，更优选为5mW/cm²～50mW/cm²左右。此时，UV灯与接合膜3之间的间距优选为3mm～3000mm左右，更优选为10mm～1000mm左右。

照射紫外线的时间设定成使接合膜3内产生裂开程度的时间。具体而言，紫外线的光量根据接合膜3的构成材料等而略有不同，但优选为10分钟～180分钟左右，更优选为30分钟～60分钟左右。

对接合膜3加热的情况下，将接合体5加热时的温度优选为100℃～400℃左右，更优选为150℃～300℃左右。若在所述范围的温度下加热，则能可靠地抑制或防止第1基材和第2基材因热引起的变质·劣化，还能可靠地使接合膜3裂开。

加热时间设定在使接合膜3内产生裂开程度的时间。具体而言，根据加热的温度、接合膜3的构成材料等而略有不同，但优选为10分钟～180分钟左右，更优选为30分钟～60分钟左右。

如上所述，采用对接合膜3赋予剥离用能量这一简单的方法，即可高效地将第2基板22从第1基板21剥离。因此，即使基板21、22由不同的材料构成，也可以将基板21、22分别供循环利用，因而能可靠地提高接合体5的循环利用率。

上述本发明的接合体的形成方法能用于将各种基材(部件)之间接合。

作为用上述接合体的形成方法接合的部件，可以列举例如晶体管、二极管、存储器等半导体元件、水晶振子等压电元件、反射镜、光学透镜、衍射光栅、光学滤色器等光学元件、太阳电池等光电转换元件、半导体基板及其搭载的半导体元件、绝缘性基板和布线或电极、喷墨式记录头、微反应器、微镜等MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)部件、压力传感器、加速度传感器等传感器部件、半导体元件和电子部件的封装部件、磁记录介质、光磁记录介质、光记录介质等记录介质、液晶显示元件、有机EL元件、电泳显示元件等显示元件用部件、燃料电池用部件等。

<液滴喷头>

这里，对将用本发明的接合体的形成方法形成的接合体用于喷墨式记录头时的实施方式进行说明。

图5是表示使用本发明的接合体得到的喷墨式记录头(液滴喷头)的分解立体图，图6是表示图5所示的喷墨式记录头的主要部分的构成的剖面图，图7是表示具有图5所示的喷墨式记录头的喷墨打印机的实施方式的概略图。另外，图5所示状态与常用的状态上下相反。

图5所示的喷墨式记录头10搭载于图7所示的喷墨打印机9。

图7所示的喷墨打印机9具有装置主体92，在上部后方设有设置记录纸P的托盘921，在下部前方设有送出记录纸P的送纸口922，在上部面设有操作面板97。

操作面板97例如由液晶显示器、有机EL显示器、LED灯等构成，具有显示错误信息等的显示部(未图示)和由各种开关等构成的操作部(未图示)。

在装置主体92的内部，主要有具有往复移动的喷头单元93的印刷装置(印刷机构)94、向印刷装置94一张张地送入记录纸P的供纸装置(供纸机构)95、控制印刷装置94和供纸装置95的控制部(控制机构)96。

在控制部96的控制下，供纸装置95一张张地间歇送出记录纸P。该记录纸P通过喷头单元93的下部附近。此时，喷头单元93沿着与记录纸P的送出方向大致正交的方向往复移动，对记录纸P进行印刷。即，喷头单元93的往复移动和记录纸P的间歇送出为印刷中的主扫描和副扫描，进行喷墨方式的印刷。

印刷装置94具有喷头单元93、作为喷头单元93的驱动源的滑架电动机(carriage motor)941、在滑架电动机941的旋转下使喷头单元93往复移动的往复移动机构942。

喷头单元93具有在其下部具有多个喷嘴孔111的喷墨式记录头10(以下简称“喷头10”)和向喷头10提供墨液的墨盒931、搭载有喷头10和墨盒931的滑架932。

另外，通过使用填充了黄、蓝、红、黑这4种颜色的油墨的墨盒作为墨盒931，能实现全彩印刷。

往复移动机构942具有其两端被框架(未图示)支撑的滑架导向轴943和与滑架导向轴943平行延伸的同步带944。

滑架932往复移动自如地支持在滑架导向轴943，并固定在同步带944的局部。

通过启动滑架电动机941，使同步带944借助滑轮正反移动，在滑架导向轴943的引导下，喷头单元93往复移动。在该往复移动时，从喷头10喷出适量墨液，对记录纸P进行印刷。

供纸装置95具有作为其驱动源的供纸电动机951和通过供纸电动机951的工作而旋转的供纸辊952。

供纸辊952由夹于记录纸P的送出路径(记录纸P)而上下对置的从动辊952a和驱动辊952b构成，驱动辊952b与供纸电动机951连接。由此，供纸辊952将装于托盘921的多张记录纸P一张张地送入印刷装置94。另外，也可以用拆装自如地安装收容记录纸P的供纸盒的构成来代替托盘921。

控制部96根据例如从个人电脑或数字照相机等主机输入的印刷数据，控制印刷装置94和供纸装置95等来进行印刷。

控制部96主要由未图示的存储控制各部分的控制程序等的存储器、驱动压电元件(振动源)14来控制墨液喷出时机的压电元件驱动电路、驱动印刷装置94(滑架电动机941)的驱动电路、驱动供纸装置95(供纸电动机951)的驱动电路、输入来自主机的印刷数据的通信电路以及与它们电连接的在各部进行各种控制的CPU。

在CPU分别电连接能检测出例如墨盒931的墨液残量、喷头单元93的位置等的各种传感器等。

控制部96通过通信电路获取印刷数据后存储于存储器。CPU处理该印刷数据，根据该处理数据和来自各传感器的输入数据，向各驱动电路输出驱动信号。根据该驱动信号，分别使压电元件14、印刷装置94和供纸装置95工作。由此，对记录纸P进行印刷。

以下，参照图5和图6对喷头10进行详细说明。

喷头10具有喷头主体17和收纳该喷头主体17的基体16，所述喷头主体17具有喷嘴板11、墨液室基板12、振动板13以及与振动板13接合的压电元件(振动源)14。另外，该喷头10构成随机(on-demand)形压电喷墨式喷头。

喷嘴板11例如由SiO₂、SiN、石英玻璃等硅类材料、Al、Fe、Ni、Cu或含有它们的合金等金属类材料、二氧化铝、氧化铁等氧化物类材料、炭黑、石墨等碳类材料等构成。

在该喷嘴板11形成用于喷出墨液滴的多个喷嘴孔111。这些喷嘴孔111间的间距根据印刷精度适当设定。

喷嘴板11固接(固定)有墨液室基板12。

该墨液室基板12由喷嘴板11、侧壁(隔板)122和后述振动板1 3划分成多个墨液室(腔室、压力室)121、储存来自墨盒931的墨液的容器123、从容器123向各墨液室121分别提供墨液的供给口124。

各墨液室121的构成为：分别形成长方体形，对应各喷嘴孔111而配置。各墨液室121可以通过后述振动板13的振动来改变容积，通过该容积的变化来喷出墨液。

作为用于得到墨液室基板12的基材，可以使用例如单晶硅基板、各种玻璃基板、各种树脂基板等。这些基板均为常用的基板，因此使用这些基板能减少喷头10的制造成本。

另一方面，在墨液室基板12的喷嘴板11的相反侧，接合振动板13，在振动板13的墨液室基板12的相反侧，设有多个压电元件14。

在振动板13的规定位置，形成贯通振动板13的厚度方向的连通孔131。通过该连通孔131，能从上述墨盒931向容器123提供墨液。

各压电元件14中，在各下部电极142和上部电极141之间插入压电体层143，对应各墨液室121的大致中央部而配置。各压电元件14与压电元件驱动电路电连接，根据压电元件驱动电路的信号来工作(振动、变形)。

各压电元件14分别作为振动源起作用，振动板13因压电元件14的振动而振动，具有瞬间提高墨液室121的内部压力的功能。

基体16例如由各种树脂材料、各种金属材料等来构成，在该基体16上固定、支撑喷嘴板11。即，在基体1 6所具备的凹部161，在收纳喷头主体17的状态下，利用形成于凹部161外周部的台阶162来支撑喷嘴板11的边缘部。

在上述的喷嘴板11与墨液室基板12的接合、墨液室基板12与振动板13的接合以及喷嘴板11与基体16的接合时，至少在1处采用本发明的接合体的形成方法。

换言之，喷嘴板11与墨液室基板12的接合体、墨液室基板12与振动板13的接合体以及喷嘴板11与基体16的接合体中，至少1处采用本发明的接合体。

上述喷头10的接合部的接合界面的接合强度和耐试剂性高，由此，相对于各墨液室121中储存的墨液的耐久性和液密性提高。其结果是，喷头10的可靠性高。

另外，由于能在非常低的温度下实现可靠性高的接合，因此即使用线膨胀系数不同的材料也能得到大面积的喷头，这点非常有利。

上述喷头10在未通过压电元件驱动电路输入规定的喷出信号的状态下、即未在压电元件14的下部电极142与上部电极141之间施加电压的状态下，压电体层143不发生变形。因此，振动板13也不发生变形，墨液室121没有容积变化。因此，不会从喷嘴孔111喷出墨液滴。

另一方面，在通过压电元件驱动电路输入规定的喷出信号的状态下、即在压电元件14的下部电极142与上部电极141之间施加一定电压的状态下，压电体层143发生变形。由此，振动板13大幅弯曲，墨液室121的容积发生变化。此时，墨液室121内的压力瞬间提高，从喷嘴孔111喷出墨液滴。

1次墨液喷出结束时，压电元件驱动电路停止向下部电极142和上部电极141之间施加电压。由此，压电元件14大致回到原来的形状，墨液室121的容积增大。另外，此时，从墨盒931向喷嘴孔111的压力(向正方向的压力)作用于墨液。籍此，防止空气从喷嘴孔111进入墨液室121，从墨盒931(容器123)向墨液室121提供与墨液的喷出量相应的量的墨液。

如上所述，在喷头10，通过借助压电元件驱动电路依次向预印刷的位置的压电元件14输入喷出信号，能印刷任意的(所需的)文字和图形等。

另外，喷头10可以具有电热转变元件来代替压电元件14。也就是说，喷头10可以是利用电热转变元件的材料的热膨胀来喷出墨液的构成(所谓的“气泡喷墨方式”(“Bubble-jet”是注册商标))。

在所述构成的喷头10中，在喷嘴板11设有为赋予斥液性而形成的被膜114。由此，当从喷嘴孔111喷出墨液滴时，能可靠地防止在该喷嘴孔111的周围残留墨液滴。其结果是，能使从喷嘴孔111喷出的墨液滴可靠地着落于目标区域。

<布线基板>

然后，对将本发明的接合体用于布线基板时的实施方式进行说明。

图8是表示使用本发明的接合体而得到的布线基板的立体图。

图8所示的布线基板410具有绝缘基板413、设于绝缘基板413上的电极412、引线414、设于引线414的一端并与电极412相对置的电极415。

在电极412的上面和电极415的下面分别形成接合膜3。上述电极412和电极415用上述本发明的接合体的形成方法借助通过贴合而结合的接合膜3而接合。由此，电极412、415之间通过1层接合膜3而牢固地接合，能可靠地防止各电极412、415之间的层间剥离等，同时得到可靠性高的布线基板410。

接合膜3由于包含铜，因此起导通各电极412、415之间的布线的作用。

接合膜3如上所述那样能容易地以高精度控制其厚度。由此，布线基板410的尺寸精度更高，易于控制各电极412、415之间的导电性。

以上，根据图示的实施方式对本发明的接合体的形成方法和接合体进行了说明，但本发明不限于此。

例如，本发明的接合体的形成方法可以是组合上述实施方式中的任意1种或2种以上的方法。

本发明的接合体的形成方法还可以根据需要追加1个以上的任意目的的工序。

在上述实施方式中，对接合2块基板的情况进行了说明，但不限于此，在接合3块以上的基板时，也可以使用本发明的接合体的形成方法。

[实施例]

接着，对本发明的具体实施例进行说明。

1.接合体的制造

(实施例1)

首先，作为基板，分别准备长20mm×宽20mm×平均厚度1mm的单晶硅基板和长20mm×宽10mm×平均厚度1mm的单晶硅基板。

接着，在各基板的表面，实施热氧化处理而形成100nm的热氧化膜，然后在该热氧化膜上用溅射法形成20nm的钛薄膜，进行表面处理。

然后，将进行了表面处理的各基板分别置于图3所示的成膜装置200的腔室211内，将双(2，6-二甲基-2-(三甲基硅氧基)-3，5-庚二酮)铜(II)(Cu(sopd)₂)作为原材料，用MOCVD法形成平均厚100nm的由铜和有机成分构成的接合膜。另外，成膜条件如下所示。

<成膜条件>

·腔室内的气氛：氮气+氢气

·有机金属材料(原材料)：Cu(sopd)₂

·雾化的有机金属材料的流量：1g/分钟

·载气：氮气

·成膜时的腔室内的压力：20Torr

·成膜时的氢分压：14Torr

·基板支撑件的温度：270℃

·处理时间：10分钟

如此形成的接合膜包含铜，用二次离子质谱法(SIMS法)测定铜的纯度，结果为98at.％。

经过所述工序，在各单晶硅基板上分别形成包含铜和有机成分的接合膜。

接着，使各单晶硅基板分别具备的接合膜之间相互接触而使单晶硅基板之间重合。

接着，在该状态下，对这些基板赋予50MPa的压缩力，在175℃下将接合膜加热，持续赋予压缩力5分钟，使各基板上形成的接合膜之间结合，从而在满足上述式1的条件下，得到借助结合而成的接合膜将各基板接合而成的接合体。

(实施例2～7)

除了将持续赋予压缩力的时间以及将接合膜加热的温度分别按表1所示的条件改变外，与上述实施例1同样操作，得到接合体。

另外，这些条件均满足上述式1。

(实施例8)

除了将在各基板上形成包含铜和有机成分的接合膜时的成膜条件进行如下改变以外，均与上述实施例1同样操作，得到接合体。

<成膜条件>

·腔室内的气氛：氮气+氢气

·有机金属材料(原材料)：Cu(sopd)₂

·雾化的有机金属材料的流量：1g/分钟

·载气：氮气

·成膜时的腔室内的压力：15Torr

·成膜时的氢分压：8Torr

·基板支撑件的温度：270℃

·处理时间：10分钟

如此形成的接合膜包含铜，用二次离子质谱法(SIMS法)测定铜的纯度，结果为90at.％。

(实施例9～16)

除了将持续赋予压缩力的时间以及将接合膜加热的温度分别按表1所示的条件改变外，与上述实施例8同样操作，得到接合体。

另外，这些条件均满足上述式1。

(比较例1～5)

另外，这些条件均满足上述式1。

(比较例6～12)

另外，这些条件均满足上述式1。

2.接合体的评价

2.1有无剥离的评价

对各实施例和各比较例中得到的接合体，分别确认接合膜之间有无剥离。然后，根据接合膜之间剥离的有无，如下进行评价。

<剥离有无的评价基准>

○：接合膜之间无剥离

×：接合膜之间有剥离

2.2电阻率的评价

对各实施例和各比较例中得到的接合体，在纵向的端部分别设置电极，测定电极间的电阻率，求接合体的电阻率。然后，将测定的电阻率按以下的基准进行评价。

<电阻率的评价基准>

◎：不足1×10^-5Ω·cm

○：1×10^-5Ω·cm以上、不足1×10^-3Ω·cm

△：1×10^-3Ω·cm以上、不足1×10^-1Ω·cm

×：1×10^-1Ω·cm以上

2.1～2.2的各评价结果示于表1。

[表1]

由表1可知，各比较例中得到的接合体均可见接合膜之间的剥离，与此相对，各实施例中得到的接合体均未见接合膜之间的剥离。

另外，各实施例中得到的接合体与各比较例中得到的接合体相比，电阻率低，显示出优异的导体特性。

Claims

1.一种接合体的形成方法，其特征在于，具有如下工序：

在第1基材及第2基材上，分别用化学气相成膜法形成包含铜和有机成分的、所述铜的含有率按原子比计为90at.％以上且不足99at.％的接合膜的工序；

以所述接合膜相互对置的方式，在使所述第1基材和第2基材相互接触的状态下，对所述第1基材和第2基材间赋予压缩力使所述接合膜相互结合而得到接合体的工序，

在所述得到接合体的工序中，将所述接合膜加热，当赋予所述第1基材和第2基材间的压缩力的大小为50MPa、赋予所述压缩力的时间为Y分钟、将所述接合膜加热的温度为T、所述铜的含有率为X、气体常数为R时，设定成满足1/Y≥1.43×10⁹exp[-6.60×10^-2(100-X)-82×10³/RT]的关系，所述接合膜加热的温度的单位为K，所述铜的含有率的单位为at.％，所述气体常数的单位为J/(mol·K)。

2.根据权利要求1所述的接合体的形成方法，其中，在所述接合膜形成工序中，以其表面粗糙度Ra为1nm～30nm的方式形成所述接合膜，其中，表面粗糙度Ra是在JIS B0601中规定的粗糙度。

3.根据权利要求1或2所述的接合体的形成方法，其中，在得到所述接合体的工序中，赋予所述第1基材和第2基材间的压缩力为1MPa～100MPa。

4.根据权利要求1所述的接合体的形成方法，其中，在得到所述接合体的工序中，赋予所述压缩力的时间为5分钟～180分钟。

5.根据权利要求1所述的接合体的形成方法，其中，将所述接合膜加热的温度为90℃～200℃。

6.根据权利要求1所述的接合体的形成方法，其中，在得到所述接合体的工序中，所述压缩力的赋予在大气气氛中进行。

7.根据权利要求1所述的接合体的形成方法，其中，所述接合膜通过使用有机金属材料作为原材料的有机金属化学气相成膜法来形成。

8.根据权利要求7所述的接合体的形成方法，其中，所述有机金属材料为金属络合物。

9.根据权利要求7或8所述的接合体的形成方法，其中，所述有机成分是所述有机金属材料中所含有的有机物的部分残留物。

10.根据权利要求1所述的接合体的形成方法，其中，所述接合膜的平均厚度为1nm～1000nm。

11.根据权利要求1所述的接合体的形成方法，其中，所述第1基材和第2基材分别呈板状。

12.根据权利要求1所述的接合体的形成方法，其中，所述第1基材和第2基材的至少形成所述接合膜的部分以硅材料、金属材料或玻璃材料为主要材料来构成。

13.根据权利要求1所述的接合体的形成方法，其中，对所述第1基材和第2基材的具有所述接合膜的面，事先实施用于提高与所述接合膜的密合性的表面处理。

14.根据权利要求13所述的接合体的形成方法，其中，所述表面处理为等离子体处理。

15.根据权利要求1所述的接合体的形成方法，其中，在所述第1基材和第2基材与设于所述第1基材和第2基材的各所述接合膜之间，分别插入中间层。

16.根据权利要求15所述的接合体的形成方法，其中，所述中间层以氧化物类材料为主要材料来构成。

17.一种接合体，其特征在于，用权利要求1～16中任一项所述的接合体的形成方法来形成。