JP2006069070A - バンプ接続構造、バンプ接続方法及びバンプ接続構造が適用されたインクジェット記録ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 無駄な工程を省き、精度よく、安定した状態で電気的に接続されるバンプ接続構造、バンプ接続方法及びバンプ接続構造が適用されたインクジェット記録ヘッドを得る。
【解決手段】 圧力室１４の上方以外の領域、圧電部材４５の電極パッド４５Ｂを配置し、該電極パッド４５Ｂ上にレジスト部４４を設けることで、レジスト部４４の有無によって、圧力室１４の上方に位置する可動部４５Ａには何ら影響を及ぼすことはない。このため、レジスト部４４を剥離させる必要がなく、レジスト部４４を剥離させるための工程を省くことができる。また、レジスト部４４内に半田ペーストを充填して半田バンプ３４を形成することで、規定されたバンプエリア６２（半田バンプを形成可能な領域）以上にハンダが広がることがないため、精度よく、安定した状態で半田バンプを形成することができる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、互いに離間する電極間が電気的に接続されたバンプ接続構造、バンプ接続方法及びバンプ接続構造が適用されたインクジェット記録ヘッドに関する。

主走査方向に往復移動するインクジェット記録ヘッド（以下、単に「記録ヘッド」という場合がある）の複数のノズルから選択的にインク滴を吐出し、副走査方向へ搬送される記録紙等の記録媒体に文字や画像等を印刷するインクジェット記録装置は従来から知られている。

このようなインクジェット記録装置において、その記録ヘッドには圧電方式やサーマル方式等がある。例えば圧電方式の場合には、インクタンクからインクプール室を経てインクが供給される圧力室に、圧電素子（電気エネルギーを機械エネルギーに変換するアクチュエーター）が設けられ、圧力室の体積を減少させるように凹状に撓み変形して圧力室内のインクを加圧し、圧力室に連通するノズルからインク滴として吐出させるように構成されている。

この圧電素子は半田バンプを介して配線基板と接続され、配線基板への電圧の印加によって半田バンプを介して通電され、変形する。このように、圧電素子を変形させるための電気的接続手段として半田バンプは用いられるため、精度よく、かつ安定して形成させる必要がある。

例えば、特許文献１では、半田バンプを形成する接続基板（バンプ形成支持体）上にフォトレジスト材料を塗布し、次いで、フォトリソグラフィーにより電極パッドに対応する部分を除去し、形成された溝に半田バンプ形成用の材料を充填して、加熱することにより、電極パッドと一体になって半田バンプが形成される。

また、特許文献２では、半田バンプを形成するウェハ（バンプ形成支持体）と、半田に濡れ難い表面性状を有し、ウェハの電極パッドに対向する位置に貫通孔を設けたマスクとを位置合わせして重ね、マスクの貫通孔内に半田ペーストを充填した後、所定の力を加えてマスクとウェハとを密着させた状態で半田ペーストを加熱溶融させて電極パッド部に転写させ、これにより半田バンプが形成される。

さらに、特許文献３では、半田バンプを形成するバンプ形成支持体の半田バンプエリアに合わせて開口部を設けたスペーサを、半田バンプ形成支持体に位置合わせして重ね、その上から半田ペーストをスペーサの開口部から充填し、金属板を重ね、金属板を加熱して半田バンプが形成される。

しかしながら、これらは、フォトレジストやマスク等を用いて半田バンプ形成用の材料を所定の位置に充填するため、半田バンプ形成後には、該フォトレジストやマスク等を取り除くための作業も必要となり工数が増え、面倒である。
特開昭６１−２９６７２９号公報 特開平１１−３４５８１６号公報 特開２００２−２９９５０４号公報

本発明は上記事実を考慮し、無駄な工程を省き、精度よく、安定した状態で電気的に接続されるバンプ接続構造、バンプ接続方法及びバンプ接続構造が適用されたインクジェット記録ヘッドを得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、駆動素子の表面に形成された第１電極部に設けられた筒部と、前記筒部内で形成された導電性のバンプと、前記第１電極の上へ配置され、前記バンプを介して前記第１電極部と電気的に接続される第２電極部が設けられた配線基板と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の発明では、駆動素子の表面に形成された第１電極部に筒部を設け、該筒部内で導電性のバンプを形成し、第１電極の上へ配置された配線基板に設けられた第２電極部と第１電極部とを、バンプを介して電気的に接続させる。

筒部内へバンプ形成材料を充填してバンプを形成することで、規定されたバンプエリア以上にハンダが広がることがないため、精度よく、安定した状態でバンプを形成することができる。また、第１電極部の筒部をそのまま残すことで、筒部を剥離させるための工程を省くことができると共に、第１電極部を湿気等から保護することができる。

さらに、バンプエリアは筒部によってそれぞれ独立されることとなるため、筒部をパターニングしたとき熱収縮によって筒部が水平方向で多少ズレて、筒部同士が接触したとしても、筒部に覆われたバンプに影響が及ぶ（ショートする）ことはない。また、バンプの高さは筒部によって精度よく規定されるため、高さを規定するためのコアとなる金属ボールは不要である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のバンプ接続構造において、前記筒部が感光性かつ、熱収縮性を有する材料で形成されたことを特徴としている。

請求項２に記載の発明では、感光性樹脂材料を筒部に用いた場合、ホトリソグラフィー法を用いてパターニングすることができるため、筒部の寸法および位置合わせの精度が高くなる。

また、熱収縮性を有する材料を筒部に用いることで、バンプ形成材料を加熱した際、筒部の熱収縮によって、筒部の先端面に載置された配線基板がバンプの上面側に近づくことになるため、第２電極部にバンプを確実に接触させることができ、バンプを介して、第１電極部と第２電極部を確実に接続させることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のバンプ接続構造において、前記第２電極部の中央部に貫通孔が形成されていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明では、第２電極部の中央部に貫通孔を設けることで、バンプ形成材料を加熱したとき、バンプ形成材料から発生するガスを貫通孔を通じて放出させることができる。

このため、バンプが熱膨張するとき、バンプの上面がガスによって盛り上がりを抑えられることはなく、バンプの上面を確実に第２電極部に接触させることができる。また、バンプを第２電極部とを接触させるとき、貫通孔を通じて、余分に余ったハンダを排出することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のバンプ接続構造において、前記貫通孔が約２０〜１００μｍの大きさであることを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、バンプ接続方法において、駆動素子上に設けられた第１電極部に筒部を形成し、前記筒部内にバンプ形成材料を充填して、前記第１電極部に第２電極部が設けられた配線基板を対面させた後、前記バンプ形成材料を加熱して、前記筒部を収縮させると共に、バンプを形成して、前記第２電極部と前記第１電極部とを電気的に接続させることを特徴としている。

請求項５に記載の発明では、筒部内にバンプ形成材料を充填し、バンプ形成材料を加熱して、筒部を収縮させると共に、バンプを形成して、第２電極部と第１電極部とを電気的に接続させるようにすることで、バンプを形成する工程と、バンプを介して第２電極部と第１電極部とを電気的に接続させる工程と、を同時に行うことができる。つまり、請求項１に記載の発明と同一の効果に加え、作業工数を削減することができる。

請求項６に記載の発明は、液滴を吐出するノズルと、前記ノズルと連通し液滴が充填される圧力室と、前記圧力室の一部を構成する振動板と、前記振動板の表面に設けられ、電圧が印加されて前記圧力室内で振動板を変位させる駆動素子と、を備えたインクジェット記録ヘッドであって、請求項１〜４の何れか１項に記載のバンプ接続構造が適用されたことを特徴としている。

圧力室の可動部にハンダがかかってしまった場合、振動板の動作効率が悪くなってしまい、インクの吐出効率が低下してしまうが、請求項６に記載の発明では、請求項１〜４の何れか１項に記載のバンプ接続構造を適用し、筒部内にバンプ形成材料を充填してバンプを形成することで、規定されたハンダエリア以上にハンダが広がらないようにすることができるため、可動部にハンダがかからないようにすることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記駆動素子が、前記圧力室の上方に位置する可動部と、圧力室の上方以外の領域に位置する固定部と、で構成され、請求項１〜４の何れか１項に記載の筒部が前記固定部に設けられたことを特徴としている。

請求項７に記載の発明では、駆動素子を、圧力室の上方に位置する可動部と、圧力室の上方以外の領域に位置する固定部と、で構成し、該固定部（可動部以外の領域）に筒部を設けることで、筒部の有無によって可動部には何ら影響を及ぼすことはない。

このため、筒部を剥離させる必要がなく、筒部を剥離させるための工程を省くことができる。また、筒部がバンプをカバーすることによって、電気接点の保護を兼ねることができる。

本発明は、上記構成としたので、請求項１に記載の発明では、筒部内にバンプ形成材料を充填してバンプを形成することで、規定されたバンプエリア以上にハンダが広がることがないため、精度よく、安定した状態でバンプを形成することができる。また、第１電極部の筒部をそのまま残すことで、筒部を剥離させるための工程を省くことができると共に、第１電極部を湿気等から保護することができる。さらに、バンプエリアは筒部によってそれぞれ独立されることとなるため、筒部をパターニングしたとき熱収縮によって筒部が水平方向で多少ズレて、筒部同士が接触したとしても、筒部に覆われたバンプに影響が及ぶ（ショートする）ことはない。また、バンプの高さは筒部によって精度よく規定されるため、高さを規定するためのコアとなる金属ボールは不要である。

請求項２に記載の発明では、感光性樹脂材料を筒部に用いた場合、ホトリソグラフィー法を用いてパターニングすることができるため、筒部の寸法および位置合わせの精度が高くなる。また、熱収縮性を有する材料を筒部に用いることで、バンプ形成材料を加熱した際、筒部の熱収縮によって、筒部の先端面に載置された配線基板がバンプの上面側に近づくことになるため、第２電極部にバンプを確実に接触させることができ、バンプを介して、第１電極部と第２電極部を確実に接続させることができる。

請求項３及び４に記載の発明では、第２電極部の中央部に貫通孔を設けることで、バンプ形成材料を加熱したとき、バンプ形成材料から発生するガスを貫通孔を通じて放出させることができるため、バンプが熱膨張するとき、バンプの上面がガスによって盛り上がりを抑えられることはなく、バンプの上面を確実に第２電極部に接触させることができる。また、バンプを第２電極部とを接触させるとき、貫通孔を通じて、余分に余ったハンダを排出することができる。

請求項５に記載の発明では、バンプを形成する工程と、バンプを介して第２電極部と第１電極部とを電気的に接続させる工程と、を同時に行うことができ、請求項１に記載の発明と同一の効果に加え、作業工数を削減することができる。

請求項６に記載の発明では、規定されたハンダエリア以上にハンダが広がらないようにすることができるため、可動部にハンダがかからないようにすることができる。

請求項７に記載の発明では、圧力室の上方以外の領域に位置する固定部に筒部を設けることで、筒部の有無によって可動部には何ら影響を及ぼすことはない。このため、筒部を剥離させる必要がなく、筒部を剥離させるための工程を省くことができる。また、筒部がバンプをカバーすることによって、電気接点の保護を兼ねることができる。

以下、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドについての説明を行う。まず、最初に図１に示すインクジェット記録装置７０の概要を説明する。

なお、記録媒体は記録紙Ｐとし、記録紙Ｐのインクジェット記録装置７０における搬送方向を副走査方向として矢印Ｓで表し、その搬送方向と直交する方向を主走査方向として矢印Ｍで表す。

インクジェット記録装置７０は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各インクジェット記録ユニット７２を搭載するキャリッジ７６を備えている。このキャリッジ７６の記録紙Ｐの搬送方向上流側には、一対のブラケット７８が突設されており、そのブラケット７８には円形状の開孔７８Ａが穿設されている。そして、この開孔７８Ａに、主走査方向に架設されたシャフト８０が挿通されている。

また、主走査方向の両端側には、主走査機構８２を構成する駆動プーリー８４と従動プーリー８６が配設されている。この駆動プーリー８４と従動プーリー８６にはタイミングベルト８８が巻回されており、タイミングベルト８８の一部にキャリッジ７６に固定され、キャリッジ７６が主走査方向に往復移動可能となっている。

また、このインクジェット記録装置７０には、搬送ローラー９０及び排出ローラー９２からなる副走査機構９４が設けられており、画像印刷前の記録紙Ｐを束にして載置する給紙トレイ９６から１枚ずつ給紙された記録紙Ｐを所定のピッチで副走査方向へ搬送する。

さらに、図２に示すように、各色のインクジェット記録ユニット７２は、インクジェット記録ヘッド７４と、それにインクを供給するインクタンク９８とが一体に構成されたものであり、インクジェット記録ヘッド７４の下面に形成された複数のノズル１０（図３参照）が、記録紙Ｐと対向するようにキャリッジ７６上に搭載されている。

したがって、インクジェット記録ヘッド７４が主走査機構８２（図１参照）によって主走査方向に移動しながら、記録紙Ｐに対してノズル１０から選択的にインク滴を吐出することにより、所定のバンド領域ＢＥに対して画像データに基づく画像の一部が記録される。

そして、主走査方向への１回の移動が終了すると、記録紙Ｐは、副走査機構９４（図１参照）によって副走査方向に所定ピッチ搬送され、再びインクジェット記録ヘッド７４（インクジェット記録ユニット７２）が主走査方向（前述とは反対方向）に移動しながら、次のバンド領域に対して画像データに基づく画像の一部が記録されるようになっており、このような動作を複数回繰り返すことによって、記録紙Ｐに画像データに基づく全体画像がフルカラーで記録される。

次に、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドの構成について説明する。

図３に示すように、インクジェット記録ヘッド７４には、インクタンク９８（図２参照）からインクが供給される共通インク室２０が備えられている。この共通インク室２０には開口部１８が設けられており、インク供給路１６を介して圧力室１４が連通し、共通インク室２０内のインクが供給されるようになっている。

また、インクジェット記録ヘッド７４には、マトリックス状に配置された複数のノズル１０が備えられており、ノズル連通室１２を介して圧力室１４と連通している。この圧力室１４の上面には上下方向に弾性を有する振動板３０が設けられており、圧力室１４に対応する振動板３０の上面には、圧電部材４５がマトリックス状に配置されている。

この圧電部材４５は、全て同一形状を成しており、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、圧電素子４２と、圧電素子４２の下面に配置され、一方の極性となる下部電極５２と、圧電素子４２の上面に配置され、他方の極性となる上部電極５４と、で構成されている。

また、圧電部材４５は、平面視にて、圧力室１４の上方に位置する可動部４５Ａと、圧力室１４の上方以外の領域（後述する圧力室プレート２８の上方）、いわゆる固定部に位置する電極パッド４５Ｂと、に分けられる。

図３に示すように、圧電部材４５の電極パッド４５Ｂ上には、筒状のレジスト部４４が設けられており、レジスト部４４内には半田バンプ３４が設けられている。レジスト部４４の先端面には、ＦＰＣ（フレキシブルプリント配線基板）３６が接合されており、半田バンプ３４の上面とＦＰＣ３６の裏面（パターン面）３６Ａが接触している。

半田バンプ３４の上面が、ＦＰＣ３６のパターン面３６Ａと接触する箇所には、約φ２０〜１００μｍの貫通孔４８が形成されており、半田バンプ３４の上面は、貫通孔４８の周縁部に接触する。

以上のような構成により、ＦＰＣ３６に電圧が印加されると、ＦＰＣ３６のパターン部４６（図９（Ａ）、（Ｂ）参照）、半田バンプ３４を介して、圧電部材４５の電極パッド４５Ｂが通電され、可動部４５Ａが上下方向に撓み変形する。これにより、振動板３０が撓み変形し、圧力室１４内のインクが加圧されると、ノズル１０からインク滴が吐出する構成となっている。

次に、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法について説明する。

図３に示すように、インクジェット記録ヘッド７４は、ノズル１０が形成されるノズルプレート２１と、ノズル連通室１２と共通インク室２０とを形成するインクプールプレート２２、インクプールプレート２３と、共通インク室２０の開口部１８とノズル連通室１２とを形成するスループレート２４と、インク供給路１６が形成されたインク供給路プレート２６と、圧力室１４が形成された圧力室プレート２８と、を順番に積層し接合して形成される。

次に、ノズルプレート２１の表面に撥水コート膜１９を被覆した後、エキシマレーザ（図示省略）のレーザ光を、ノズルプレート２１に照射し、ノズル１０を形成する。そして、ノズル１０が形成されると、圧力室プレート２８に振動板３０が接着される。

尚、ノズルプレート２１の材質はポリイミドであり、インクプールプレート２２、インクプールプレート２３、スループレート２４、インク供給路プレート２６、圧力室プレート２８、振動板３０の材質はＳＵＳである。

また、これら、ノズルプレート２１、インクプールプレート２２、インクプールプレート２３、スループレート２４、インク供給路プレート２６、圧力室プレート２８、振動板３０が接着されたものを、以後、流路プレートユニット５０という。

次に、振動板３０の上面に下部電極５２をパターニングする。この下部電極５２が接地電位となる。そして、下部電極５２の上面に、圧電素子４２の材料であるＰＺＴ膜と上部電極５４を順にパターニングする。ここで、下部電極５２及び上部電極５４の材料としては、例えば圧電素子であるＰＺＴ材料との親和性が高く、耐熱性がある、Ａｕ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ等が挙げられる。

図４に示すように、上部電極５４をパターニングした後、図５（Ａ）に示すように、上部電極５４の表面に、レジスト５６を塗布し、所望の高さとなるよう、レジスト厚を調整する（設計値の半田ボール５８の高さに相当する）。このとき、スピンコート法を用いることで、レジスト厚を精度よく制御することができる。このレジスト５６は感光性のポリイミド樹脂が用いられる。

そして、図５（Ｂ）に示すように、マスク６０を通して露光し、現像を行うことで、露光された部分のレジスト５６が除去され、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、筒状のレジスト部４４がパターニングされる。

ここで、レジスト部４４は、圧力室１４の上方以外の領域（電極パッド４５Ｂ）に設けるようにしている。また、露光・現像は、半導体製造用の露光機で行った方が高い精度でパターニングを行うことができる。

次に、図７（Ａ）に示すように、半田ペースト６４をレジスト部４４内に注入する。このとき、半田ペースト６４を注入する注入装置として、インクジェット６６或いは精密ディスペンス６８等が用いられる。

ここで、半田ペースト６４の表面張力及びレジスト部４４の内径寸法等から、半田ペースト６４を加熱したときの半田ペースト６４の熱膨張による盛り上がり高さを推測することができ、図７（Ｂ）に示すように、該盛り上がり高さＨ₁をレジスト部４４の先端面から突出させるようにする必要がある。

このため、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、半田ペースト６４をレジスト部４４内に注入するとき、予測される半田盛り上がり高さＨ₁から割り出した半田ペースト高さＨ₂まで正確に注入しなければならない。従って、インクジェット６６或いは精密ディスペンス６８のように微量の液滴が可能な注入装置が用いられる。なお、ここでは、半田ペースト６４を用いたが、半田ペースト６４以外にも銀や金等のペーストでも可能である。

次に、図８（Ａ）に示すように、レジスト部４４の先端面に、ＦＰＣ３６を位置決め（アライメント）した状態で載置する。この状態では、ＦＰＣ３６のパターン面３６Ａと半田ペースト６４とは接触しない。

そして、半田ペースト６４を加熱し、溶融させる。ここで、図８（Ｂ）に示すように、半田ペースト６４を加熱するときに生じたガスは、貫通孔４８を通じて排出される。

また、このとき、半田ペースト６４の熱膨張及び表面張力により、半田ペースト６４がＦＰＣ３６のパターン面３６Ａに接触し、半田ペースト６４が固化した状態（いわゆる半田バンプ３４）で、圧電部材４５の電極パッド４５ＢとＦＰＣ３６のパターン面３６Ａが半田バンプ３４を介して接続される。また、ＦＰＣ３６に貫通孔４８を設けることで、貫通孔４８を通じて飛散したハンダ屑は、ピンセットなどで容易に剥離可能なため、問題は生じない。

このようにして完成したインクジェット記録ヘッド７４（図３参照）には、インクタンク９８（図２参照）からインクが導入され、図３で示す矢印に沿って流動し、共通インク室２０、インク供給路１６、圧力室１４、ノズル連通室１２に充填される。

ところで、半田ペースト６４を積極的にＦＰＣ３６のパターン面３６Ａに接触させたい場合、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、貫通孔４８の周縁部に濡れ性の高い金属パターン３８を設けても良い。さらに、半田ペースト６４をＦＰＣ３６の表面まで上げたい場合は、図９（Ｃ）に示すように、貫通孔４８の内壁にスルーホールとなる金属パターン４０を設ける。

ここで、ＦＰＣ３６の貫通孔４８に隆起した半田バンプ３４は、そのまま導通チェックなどのテスト用端子としても利用可能である。

次に、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドの作用について説明する。

例えば、図６（Ａ）、（Ｂ）に示す圧電部材４５の可動部４５Ａに半田がかかってしまった場合、振動板３０の動作効率が悪くなってしまい、インクの吐出効率が低下してしまう。

しかし、本発明のように、圧力室１４の上方以外の領域（すなわち、圧力室プレート２８の上方）に、圧電部材４５の電極パッド４５Ｂを配置し、該電極パッド４５Ｂ上にレジスト部４４を設けることで、レジスト部４４の有無によって、圧力室１４の上方に位置する可動部４５Ａには何ら影響を及ぼすことはない。このため、レジスト部４４を剥離させる必要がなく、レジスト部４４を剥離させるための工程を省くことができる。

また、図３に示すように、レジスト部４４内に半田ペースト６４（図７（Ａ）参照）を充填して半田バンプ３４を形成することで、規定されたバンプエリア６２（半田バンプ３４を形成可能な領域；図６（Ａ）、（Ｂ）参照）以上にハンダが広がることがないため、精度よく、安定した状態で半田バンプ３４を形成することができる。

ここで、レジスト部４４への半田ペースト６４の供給を、精密ディスペンス６８やインクジェット６６などを用いることで、正確に狙った部分だけに供給できるため、スキージ等と比較して、振動板３０の上に半田が入り込む恐れはない。

また、レジスト部４４をそのまま残すことで、電極パッド４５Ｂ及びパターン部４６（図９（Ａ）、（Ｂ）参照）を湿気等から保護することができる。また、半田バンプ３４の高さはレジスト部４４によって精度よく規定されるため、高さを規定するためのコアとなる金属ボールは不要である。

ここで、レジスト５６に、感光性樹脂材料を用いることで、ホトリソグラフィー法を用いてパターニングすることができるため、レジスト部４４の寸法および位置合わせの精度が高くなる。

また、レジスト５６に、熱収縮性を有する材料を用いることで、半田ペースト６４を加熱した際、レジスト部４４の熱収縮によって、レジスト部４４の熱収縮Ｈ₃分（本実施形態では、レジスト部４４の高さに対して約１０％収縮する。）、レジスト部４４の先端面に載置されたＦＰＣ３６が下方へ移動することとなる。

このため、ＦＰＣ３６が半田バンプ３４の上面側に近づくことになり、ＦＰＣ３６のパターン面３６Ａに半田バンプ３４を確実に接触させることができ、半田バンプ３４を介して、電極パッド４５Ｂとパターン部４６を確実に接続させることができる。つまり、流路プレートユニット５０とＦＰＣ３６の密着性が向上する。

また、レジスト部４４内に半田ペースト６４を充填し、半田ペースト６４を加熱して、レジスト部４４を収縮させると共に、半田バンプ３４を形成して、パターン部４６と電極パッド４５Ｂとを電気的に接続させるようにすることで、半田バンプ３４を形成する工程と、半田バンプ３４を介してパターン部４６と電極パッド４５Ｂとを電気的に接続させる工程と、を同時に行うことができるため、作業工数を削減することができる。

一方、バンプエリア６２はレジスト部４４によってそれぞれ独立されることとなるため、レジスト部４４をパターニングしたとき熱収縮によってレジスト部４４が水平方向で多少ズレて、レジスト部４４同士が接触したとしても、レジスト部４４に覆われた半田バンプ３４に影響が及ぶ（ショートする）ことはない。

また、レジスト部４４の軸方向（高さ方向）の熱収縮を大きくすることで、半田ペースト６４を加熱した際、半田バンプ３４とパターン部４６との接合性をより確実にすることができる。

さらに、パターン部４６の中央部に貫通孔４８を設けることで、半田ペースト６４を加熱したとき、半田ペースト６４から発生するガスを貫通孔を通じて放出させることができるため、半田バンプ３４が熱膨張するとき、半田バンプ３４の上面がガスによって盛り上がりを抑えられることはなく、半田バンプ３４の上面を確実にパターン部４６に接触させることができる。また、半田バンプ３４をパターン部４６とを接触させるとき、貫通孔４８を通じて、余分に余ったハンダを排出することができる。

なお、本実施形態では、レジスト５６に、熱収縮性を有する材料を用いることで、半田ペースト６４を加熱した際、レジスト部４４の熱収縮によって、ＦＰＣ３６のパターン面３６Ａに半田バンプ３４を接触させるようにしたが、半田ペースト６４を加熱と共に、ＦＰＣ３６のパターン面３６Ａと半田バンプ３４とを接触させることができれば良いため、これに限るものではない。

例えば、図１１に示すように、押圧部材１００によって、ＦＰＣ３６を上方から押圧し、半田ペースト６４を加熱すると共に、ＦＰＣ３６を介して、レジスト部４４を加圧するようにしても良い。

これにより、図１２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、レジスト部４４を変形（潰れ）させることができ、半田バンプ３４とＦＰＣ３６のパターン部４６との密着性を向上させることができる。

また、このとき、レジスト部４４の潰れによるレジスト部４４内の容積変化により、半田バンプ３４は更に盛り上がることとなり、半田バンプ３４とＦＰＣ３６のパターン面との密着性はさらに向上する。

ここで、レジスト部４４は個々に独立しているため、複数のレジスト部４４が連続している場合と比較して、レジスト部４４自体の強度は低下する。これにより、レジスト部４４を上方から押圧したときにレジスト部４４が圧縮され、潰れ変形が可能となる。このため、通常、レジストとして用いられる材料をそのまま使用することができる。

また、本実施形態では、レジスト５６を露光し、現像を行うことで、レジスト部４４をパターニングしたが、半田ペースト６４を充填可能な筒部が形成できれば良いため、これに限るものではない。

例えば、図１３に示すように、パターン（筒部）１０２が形成された耐熱性フィルム１０４を貼り付けても良い。この場合、一般に使われるポリイミド系のＦＰＣカヴァーレイフィルム等にパターン加工を施し、流路プレートユニット５０に対して位置決めした後貼り付ける。

さらに、本実施形態のインクジェット記録装置７０では、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のインクジェット記録ユニット７２がそれぞれキャリッジ７６に搭載され、それら各色のインクジェット記録ヘッド７４から画像データに基づいて選択的にインク滴が吐出されてフルカラーの画像が記録紙Ｐに記録されるようになっているが、本発明におけるインクジェット記録は、記録紙Ｐ上への文字や画像の記録に限定されるものではない。

すなわち、記録媒体は紙に限定されるものでなく、また、吐出する液体もインクに限定されるものではない。例えば、高分子フィルムやガラス上にインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルターを作成したり、溶接状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成するなど、工業的に用いられる液滴噴射装置全般に対して、本発明に係るインクジェット記録ヘッド７４を適用することができる。

また、上記実施例のインクジェット記録装置７０では、主走査機構８２と副走査機構９４を有するＰａｒｔｉａｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ（ＰＷＡ）の例で説明したが、本発明におけるインクジェット記録は、これに限定されず、紙幅対応のいわゆるＦｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ（ＦＷＡ）であってもよい。

本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドが適用されたインクジェット記録装置を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドが適用されたインクジェット記録ユニット示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドの構成を示す断面図である。 （Ａ）は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドの流路プレートユニットの構成を示す断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の平面図である。 （Ａ）は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドの流路プレートユニットにレジストが塗布された状態を示す断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）を露光している状態を示す断面図である。 （Ａ）は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドの流路プレートユニットにレジスト部が形成された状態を示す断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の平面図である。 （Ａ）は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドのレジスト部に半田ペーストを充填している状態を示す断面図であり、（Ｂ）は、半田バンプが形成された状態を示す断面図である。 （Ａ）は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドのレジスト部に半田ペーストが充填された状態を示す断面図であり、（Ｂ）は、半田ペーストを加熱・溶融させ、半田バンプが形成される状態を示す断面図である。 （Ａ）は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドのＦＰＣのパターン面を示す裏面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の断面図である。また、（Ｃ）は（Ｂ）の変形例を示す断面図である。 （Ａ）は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドのレジスト部に半田ペーストが充填された状態を示す断面図であり、（Ｂ）は、半田バンプが形成された状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法の変形例を示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、図１１の説明図である。 本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法の他の変形例を示す断面図である。

符号の説明

１０ ノズル
１４ 圧力室
３０ 振動板
３４ 半田バンプ（バンプ）
３６ ＦＰＣ（配線基板）
４４ レジスト部（筒部）
４５Ａ 可動部（駆動素子）
４５ 圧電部材（駆動素子）
４５Ｂ 電極パッド（第１電極部、固定部、駆動素子）
４６ パターン部（第２電極部）
４８ 貫通孔
７０ インクジェット記録装置
７４ インクジェット記録ヘッド

Claims (7)

1. 駆動素子の表面に形成された第１電極部に設けられた筒部と、
   前記筒部内で形成された導電性のバンプと、
   前記第１電極の上へ配置され、前記バンプを介して前記第１電極部と電気的に接続される第２電極部が設けられた配線基板と、
   を有することを特徴とするバンプ接続構造。
2. 前記筒部が感光性かつ、熱収縮性を有する材料で形成されたことを特徴とする請求項１に記載のバンプ接続構造。
3. 前記第２電極部の中央部に貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のバンプ接続構造。
4. 前記貫通孔が約２０〜１００μｍの大きさであることを特徴とする請求項３に記載のバンプ接続構造。
5. 駆動素子上に設けられた第１電極部に筒部を形成し、前記筒部内にバンプ形成材料を充填して、前記第１電極部に第２電極部が設けられた配線基板を対面させた後、前記バンプ形成材料を加熱して、前記筒部を収縮させると共に、バンプを形成して、前記第２電極部と前記第１電極部とを電気的に接続させることを特徴とするバンプ接続方法。
6. 液滴を吐出するノズルと、前記ノズルと連通し液滴が充填される圧力室と、前記圧力室の一部を構成する振動板と、前記振動板の表面に設けられ電圧が印加されて前記圧力室内で振動板を変位させる駆動素子と、を備えたインクジェット記録ヘッドであって、
   請求項１〜４の何れか１項に記載のバンプ接続構造が適用されたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
7. 前記駆動素子が、前記圧力室の上方に位置する可動部と、圧力室の上方以外の領域に位置する固定部と、で構成され、請求項１〜４の何れか１項に記載の筒部が前記固定部に設けられたことを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録ヘッド。

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