JP2005116692A - 電気部品、液体噴射装置および電気部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電気部品を射出成形によりパッケージする場合に、電気回路を覆う滴下樹脂が飛散することを防ぐと共に、電気回路が破壊されることを防ぐ。
【解決手段】ガラス基板１１０の上に電気回路たるパッド１２２が形成された磁気検知部１００であって、パッド１２２の上に滴下されて形成され、パッド１２２を覆う硬化樹脂１４２と、硬化樹脂１４２の上に射出され、ガラス基板１１０および硬化樹脂１４２と一体に成型された射出成形樹脂１５０とを備える。硬化樹脂１４２とガラス基板１１０との間に、パッド１２２上を覆うゲル１４２を有してもよい。
【選択図】図６

Description

本発明は、電気部品、液体噴射装置および電気部品の製造方法に関する。特に、本発明は、基板上に配された電気回路が射出成形樹脂で覆われた電気部品、液体噴射装置、および、電気部品の製造方法に関する。

従来、半導体素子などの電気部品において、電気部品の基板に配された電気回路およびこの電気回路に半田付けされたリードフレームを封止樹脂により封止することが知られている。さらに、電気部品に温度変化が生じた場合に封止樹脂とリードフレームとの間の熱膨張率の違いによりリードフレームから封止部材が剥離する不具合を防ぐべく、リードフレームと封止樹脂との間に、封止樹脂よりも柔らかいポリイミド系などのポッティング樹脂を塗布する構成がある（例えば、特許文献１を参照）。
特開平１１−１６３０２３号公報（第１図）

しかしながら、上記電気部品において、ポッティング樹脂で覆われた電気回路を射出成形により封止樹脂で封止する場合に、射出成形時の圧力で、柔らかいポッティング樹脂が飛散し、さらには、電気回路が破壊されるという不具合がある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、基板の上に電気回路が形成された電気部品であって、電気回路の上に滴下されて形成され、電気回路を覆う滴下樹脂と、滴下樹脂の上に射出され、基板および滴下樹脂と一体に成型された射出成形樹脂とを備える。これにより、電気回路が滴下樹脂で覆われるので、射出成形時において、射出の圧力で電気回路が破壊されることを防ぐことができる。

上記電気部品において、滴下樹脂は、２液混合により電気回路上で硬化して形成されてもよい。これにより、滴下樹脂により電気回路を覆う時に、電気回路が破壊されることを防ぐことができる。

本発明の第２の形態においては、ガラス基板の上に電気回路が形成された電気部品であって、電気回路の上を覆うゲルと、ゲルの上を覆う硬化樹脂と、硬化樹脂の上に更に射出され、ガラス基板、ゲルおよび硬化樹脂と一体に形成された射出成形樹脂とを備える。これにより、第１の形態と同様の効果を得ることができる。また、硬化樹脂がゲルを覆っているので、射出成形時にゲルが飛散することを防ぐことができる。さらに、射出成形後に電気部品に温度変化があっても、ゲルは、ガラス基板および電気回路に追従して弾性変形するので、ガラス基板および電気回路から剥離しにくく、ガラス基板および電気回路が大気に開放されることを防ぐことができる。

上記電気部品において、射出成形樹脂は、射出成形樹脂を射出する金型に対してガラス基板を位置決めすべく硬化樹脂が押し当てピンにより押し当てられることにより形成されるピン当て穴部を有してもよい。これにより、押し当てピンが当接されることによりガラス基板が射出成形の金型に位置合わせされ、押し当てピンの配された領域に射出成形樹脂が入り込めない場合であっても、電気回路は、硬化樹脂およびゲルに覆われているので、大気に開放されることを防ぐことができる。

上記電気部品において、ゲルは、電気回路の上に滴下により形成されてもよい。これにより、電気回路を破壊することなく、電気回路をゲルにより覆うことができる。

上記電気部品において、硬化樹脂は、ゲルの上に滴下により形成されてもよい。これにより、電気回路上に配されたゲルを飛散することなく、ゲルを硬化樹脂により覆うことができる。上記硬化樹脂は、２液混合により電気回路上で硬化して形成されてもよい。これにより、硬化樹脂により電気回路を覆う時に、電気回路が破壊されることを防ぐことができる。

上記電気部品は、ガラス基板の一面に形成され、射出成形樹脂から露出しているセンサをさらに備え、電気回路はガラス基板の裏面に配され、センサと接続されていてもよい。これにより、表面にセンサを露出させつつ、裏面の電気回路を樹脂により確実に覆うことができる。

液体噴射装置において、上記電気部品と、磁気ストライプを固定保持する液体噴射装置本体とを備え、電気回路のセンサは、磁気ストライプを走査する磁気ヘッドであってもよい。これにより、液体噴射装置において磁気ストライプをより確実に検知することができる。

本発明の第３の形態においては、電気部品の製造方法であって、基板の上に電気回路を形成し、電気回路の上に滴下樹脂を滴下して形成して電気回路を覆い、滴下樹脂の上に射出成形樹脂を射出して基板および滴下樹脂と射出成形樹脂とを一体に成型する。これにより、第１の形態と同様の効果を得ることができる。

本発明の第４の形態においては、電気部品の製造方法であって、ガラス基板の上に電気回路を形成し、電気回路の上をゲルで覆い、ゲルの上を硬化樹脂で覆い、硬化樹脂に押し当てピンを押し当てることにより金型に対してガラス基板を位置決めし、金型において、硬化樹脂の上に更に射出成形樹脂を射出し、ガラス基板、ゲルおよび硬化樹脂を射出成形樹脂と一体に形成する。これにより、第２の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本発明の実施形態にかかるインクジェット式記録装置１０の概略斜視図である。インクジェット式記録装置１０は、記録装置本体２０と、記録装置本体２０の後方に取り付けられ、被記録物を載置する載置トレイ５２と、記録装置本体２０の長手方向に水平に張り渡されたタイミングベルト５６と、タイミングベルト５６を回転駆動するキャリッジモータ５４と、記録ヘッドを下方に有し、タイミングベルト５６により往復駆動されるキャリッジ４０と、記録ヘッドの下方に載置トレイ５２から被記録物を搬送する搬送部５８とを備える。記録装置本体２０は、タイミングベルト５６に平行に張り渡された磁気ストライプ３０を固定支持する。磁気ストライプ３０は、Ｎ極部３２とＳ極部３４とを長手方向に交互に配した帯の形状を有する。キャリッジ４０には、磁気ストライプ３０と対抗する位置に、磁気検知部１００が取り付けられる。磁気検知部１００は、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗）効果により、Ｎ極部３２に対向している場合に受ける磁場とＳ極部３４に対向している場合受ける磁場とにより、異なる抵抗値を持つ。よって、磁気検知部１００は、磁気検知部１００に一定の電圧が印化された場合に、流れる電流大きさの違いにより、Ｎ極部３２およびＳ極部３４のいずれと対向しているかを検知することができる。なお、磁気検知部１００は本発明における電気部品の一例である。

図１に示すインクジェット式記録装置１０において、載置トレイ５２は被記録物を載置しており、搬送部５８は載置トレイ５２に載置された被記録物をキャリッジ４０の下方に搬送する。キャリッジ４０の下方に搬送された被記録物に対して、キャリッジモータ５４がタイミングベルト５６を駆動することにより、キャリッジ４０が被記録物上を記録装置本体２０の長手方向に往復駆動しつつ、被記録物に対して記録ヘッドがインクを吐出して記録を行う。この場合に、キャリッジ４０に配された磁気検知部１００は、キャリッジ４０における記録装置本体２０の長手方向の位置に応じて、磁気ストライプ３０のＮ極部３２またはＳ極部３４を検知する。これにより、インクジェット式記録装置１０は、キャリッジ４０が記録装置本体２０の長手方向についてどの位置にあるか、および、キャリッジ４０がどれくらいの速さで往復運動しているかを検知することができる。

図２は、磁気検知部１００をガラス基板１１０に垂直な平面で切った断面図である。磁気検知部１００は、磁気ストライプ３０に対向するように配されたＧＭＲ素子であるセンサ１３０と、センサ１３０が取り付けられたガラス基板１１０と、ガラス基板１１０においてセンサ１３０が設けられた面を露出して他の面を覆う射出成形樹脂１５０とを有する。射出成形樹脂の一例はＰＯＭ（ポリアセタール）である。ここで、磁気ストライプ３０を走査しつつ、この磁気ストライプ３０を傷つけることを防ぐべく、ガラス基板１１０においてセンサ１３０が配された面と射出成形樹脂１５０とが略面一となっている。ここでガラス基板１１０と射出成形樹脂１５０とは外力に耐えるべく硬い材料であるが、線膨張係数が異なる。よって、これらが直接接していると、磁気検知部１００に温度変化が生じた場合に、射出成形樹脂１５０がガラス基板１１０から剥離してしまう。そこで、図２に示す磁気検知部１００においては、ガラス基板１１０と射出成形樹脂１５０との間に、弾性を有するゲル１４２が配されている。

図３（ａ）から図７（ｂ）は、磁気検知部１００が製造される工程を順に示す。図３（ａ）から図７（ａ）は磁気検知部１００の斜視図であり、図３（ｂ）から図７（ｂ）は、断面がパッド１２２、１３２上を通るように、表面１１２および裏面１１４に垂直な平面で磁気検知部１００を切った断面図である。また、図３（ａ）および図３（ｂ）は、磁気検知部１００をガラス基板１１０の表面１１２側からみた状態を示し、図４（ａ）から図７（ｂ）は、磁気検知部１００をガラス基板１１０の裏面１１４側からみた状態を示している。

図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、まず、ガラス基板１１０の表面１１２にセンサ１３０が配され、同じ表面１１２にこのセンサ１３０と電気的に接続されたパッド１３２が、センサ１３０の周りに４つ形成される。さらに、ガラス基板１１０の裏面１１４には、パッド１３２に対向する位置に４つのパッド１２２が設けられる。それぞれ対向する位置にあるパッド１３２とパッド１２２の組は、表面１１２と裏面１１４との間を貫く通電部１３４により電気的に接続される。

図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、ガラス基板１１０の裏面１１４側において、パッド１２２のそれぞれには半田１２６によりリードフレーム１２４が半田付けされる。これにより、リードフレーム１２４を介して磁気検知部１００が外部との間で電気的に信号を入出力することができる。また、センサ１３０およびパッド１３２は、保護層１３６により覆われる。保護層１３６の一例は、エポキシ樹脂である。なお、裏面１１４に配されたパッド１２２およびこのパッド１２２に半田付けされたリードフレーム１２４は、本発明における電気回路の一例である。

次に、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、ガラス基板１１０の裏面１１４側にゲル１４２が滴下され、パッド１２２および半田１２６を含みガラス基板１１０の裏面１１４側をゲル１４２が覆う。ゲル１４２が滴下されてガラス基板１１０の裏面１１４を覆うので、パッド１２２およびこのパッド１２２とリードフレーム１２４との接続を破壊することなく、パッド１２２をゲル１４２により覆うことができる。ゲル１４２の一例は、フッ素化ポリエーテルとシリコーンを混合したフッ素化エラストマーである。ゲル１４２は弾性を有し、ガラス基板１１０およびパッド１２２と密着性がよい。よって、磁気検知部１００に温度変化があった場合でも、ゲル１４２が弾性変形することにより、ガラス基板１１０およびパッド１２２からゲル１４２が剥離せず、ガラス基板１１０やパッド１２２が大気に開放されることを防ぐことができる。さらに、リードフレーム１２４が外力により変形する場合があっても、リードフレーム１２４の変形に追従してゲル１４２が弾性変形することにより、ゲル１４２がガラス基板１１０およびパッド１２２から剥離することを防ぐことができる。

さらに、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、ガラス基板１１０の裏面１１４側において、ゲル１４２上に硬化樹脂１４４が滴下され、パッド１２２および半田１２６を含みゲル１４２を硬化樹脂１４４が覆う。本実施形態において、硬化樹脂１４４は、エポキシ樹脂であって、ゲル１４２にエポキシ系接着剤の主剤および硬化剤が滴下されることにより、これら２液が混合してゲル１４２上で硬化する。硬化した後の硬化樹脂１４４は、ゲル１４２よりも外力に対して大きい強度を有する。硬化樹脂１４４が滴下されてゲル１４２を覆うので、パッド１２２上に配されたゲル１４２を飛散することなく、ゲル１４２を硬化樹脂１４４により覆うことができる。なお、硬化樹脂１４４は、本発明における滴下樹脂の一例である。

さらに、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、射出成形樹脂１５０がガラス基板１１０の裏面１１４側および側面を覆う。この場合に、磁気ストライプ３０を検知すべくガラス基板１１０においてセンサ１３０が配された表面１１２側が露出され、射出成形樹脂１５０の面位置とセンサ１３０とが略一致している。これにより、磁気ストライプ３０を走査すべく表面１１２側にセンサ１３０を露出つつ、裏面１１４側のパッド１２２を樹脂により確実に覆うことができる。

射出成形樹脂１５０が射出成形される場合、まず、裏面１１４側を硬化樹脂１４４で覆われたガラス基板１１０が、射出成形の金型に配される。この金型においてガラス基板１１０を正確に位置決めすべく、硬化樹脂１４４が押し当てピン１６０により押し当てられて金型内に位置決めされる。硬化樹脂１４４は、ゲル１４２よりも強度が大きいので、押し当てピン１６０により押し当てられた場合に、ゲル１４２が押し当てピンに直接押し当てられる場合に比べて、ガラス基板１１０をより確実に金型内に位置することができる。この状態において、金型に射出成形樹脂１５０が射出される。この場合に、パッド１２２およびゲル１４２は硬化樹脂１４４により覆われているので、射出成形樹脂１５０が射出されても、パッド１２２とリードフレーム１２４との接続が破壊されること、および、ゲル１４２が飛散することを防ぐことができる。射出成形樹脂１５０が射出成形された後、押し当てピン１６０が、押し当てピン１６０があった位置に形成されたピン当て穴部１５２から引き抜かれて、磁気検知部１００が射出成形樹脂１５０によりパッケージされる。これにより磁気検知部１００が製造される。ここで、押し当てピン１６０が当接された領域には射出成形樹脂１５０が入り込まずにピン当て穴部１５２が形成されるが、硬化樹脂１４４がゲル１４２およびパッド１２２を覆っているので、パッド１２２が大気に開放されることを防ぐことができる。また、射出成形後に磁気検知部１００に温度変化があっても、ゲル１４２は、ガラス基板１１０およびパッド１２２の熱膨張による変形に追従して弾性変形するので、ガラス基板１１０およびパッド１２２から剥離しにくく、ガラス基板１１０およびパッド１２２が大気に開放されることを防ぐことができる。

以上、本実施形態によれば、磁気検知部１００を射出成形によりパッケージする場合に、ゲル１４２が飛散することを防ぐと共に、パッド１２２が破壊されることを防ぐことができる。また、磁気検知部１００においてガラス基板１１０のパッド１２２が大気に開放されることを防ぐことができ、パッド１２２が大気により結露してマイグレーションがおきるという不具合を防ぐことができる。

なお、インクジェット式記録装置１０は、液体噴射装置の一例である。また、インクジェット式記録装置１０の記録ヘッドは、液体噴射装置の液体噴射ヘッドの一例である。

しかしながら、本発明はこれらに限られない。液体噴射装置の他の例は、液晶ディスプレイのカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置である。この場合、カラーフィルタ製造装置の色材噴射ヘッドが液体噴射ヘッドの一例である。液体噴射装置のさらに他の例は、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置である。この場合、電極形成装置の電極材（電導ペースト）噴射ヘッドが液体噴射ヘッドの一例である。液体噴射装置のさらに他の例は、バイオチップを製造するバイオチップ製造装置である。この場合、バイオチップ製造装置の生体有機物噴射ヘッドおよび精密ピペットとしての試料噴射ヘッドが液体噴射ヘッドの一例である。本発明の液体噴射装置は、産業用途を有するその他の液体噴射装置も含む。また被記録物とは、液体が噴射されることにより記録または印刷が行われる物であり、例えば記録用紙、ディスプレイの電極等の回路パターンが印刷される回路基板、ラベルが印刷されるＣＤ−ＲＯＭ、ＤＮＡ回路が印刷されるプレパラートが含まれる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

本発明の実施形態にかかるインクジェット式記録装置１０の概略斜視図である。 インクジェット式記録装置１０の磁気検知部１００の断面図である。 （ａ）は磁気検知部１００が製造される工程を示す斜視図であり、（ｂ）は磁気検知部１００の断面図である。 （ａ）は磁気検知部１００が製造される工程を示す斜視図であり、（ｂ）は磁気検知部１００の断面図である。 （ａ）は磁気検知部１００が製造される工程を示す斜視図であり、（ｂ）は磁気検知部１００の断面図である。 （ａ）は磁気検知部１００が製造される工程を示す斜視図であり、（ｂ）は磁気検知部１００の断面図である。 （ａ）は磁気検知部１００が製造される工程を示す斜視図であり、（ｂ）は磁気検知部１００の断面図である。

符号の説明

１０ インクジェット式記録装置、２０ 記録装置本体、３０ 磁気ストライプ、３２ Ｎ極部、３４ Ｓ極部、４０ キャリッジ、５２ 載置トレイ、５４ キャリッジモータ、５６ タイミングベルト、５８ 搬送部、１００ 磁気検知部、１１０ ガラス基板、１１２ 表面、１１４ 裏面、１２０ 電気回路、１２２ パッド、１２４ リードフレーム、１２６ 半田、１３０ センサ、１３２ パッド、１３４ 通電部、１３６ 保護層、１４２ ゲル、１４４ 硬化樹脂、１５０ 射出成形樹脂、１５２ ピン当て穴部、１６０ 押し当てピン

Claims (11)

1. 基板の上に電気回路が形成された電気部品であって、
   前記電気回路の上に滴下されて形成され、前記電気回路を覆う滴下樹脂と、
   前記滴下樹脂の上に射出され、前記基板および前記滴下樹脂と一体に成型された射出成形樹脂と
   を備える電気部品。
2. 前記滴下樹脂は、２液混合により前記電気回路上で硬化して形成される請求項１に記載の電気部品。
3. ガラス基板の上に電気回路が形成された電気部品であって、
   前記電気回路の上を覆うゲルと、
   前記ゲルの上を覆う硬化樹脂と、
   前記硬化樹脂の上に更に射出され、前記ガラス基板、前記ゲルおよび前記硬化樹脂と一体に形成された射出成形樹脂と
   を備える電気部品。
4. 前記射出成形樹脂は、前記射出成形樹脂を射出する金型に対して前記ガラス基板を位置決めすべく前記硬化樹脂が押し当てピンにより押し当てられることにより形成されるピン当て穴部を有する請求項３に記載の電気部品。
5. 前記ゲルは、前記電気回路の上に滴下により形成される請求項３に記載の電気部品。
6. 前記硬化樹脂は、前記ゲルの上に滴下により形成される請求項５に記載の電気部品。
7. 前記硬化樹脂は、２液混合により前記電気回路上で硬化して形成される請求項６に記載の電気部品。
8. 前記ガラス基板の一面に形成され、前記射出成形樹脂から露出しているセンサをさらに備え、
   前記電気回路は前記ガラス基板の裏面に配され、前記センサと接続されている請求項３に記載の電気部品。
9. 請求項８に記載された電気部品と、
   磁気ストライプを固定保持する液体噴射装置本体と
   を備え、
   前記電気回路の前記センサは、前記磁気ストライプを走査する磁気ヘッドである液体噴射装置。
10. 電気部品の製造方法であって、
    基板の上に電気回路を形成し、
    前記電気回路の上に滴下樹脂を滴下して形成して前記電気回路を覆い、
    前記滴下樹脂の上に射出成形樹脂を射出して前記基板および前記滴下樹脂と前記射出成形樹脂とを一体に成型する
    電気部品の製造方法。
11. 電気部品の製造方法であって、
    ガラス基板の上に電気回路を形成し、
    前記電気回路の上をゲルで覆い、
    前記ゲルの上を硬化樹脂で覆い、
    前記硬化樹脂に押し当てピンを押し当てることにより金型に対して前記ガラス基板を位置決めし、
    前記金型において、前記硬化樹脂の上に更に射出成形樹脂を射出し、前記ガラス基板、前記ゲルおよび前記硬化樹脂を前記射出成形樹脂と一体に形成し、
    前記押し当てピンを前記射出成形樹脂から引き抜く
    電気部品の製造方法。

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