JP2007088227A - デバイス実装構造、デバイス実装方法、電子装置、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 配線の狭ピッチ化や段差を介した配線接続に好ましく適用可能なデバイス実装構造等を提供する。
【解決手段】 複数の部材１０，２０を接合して形成される基体５に対してデバイス２００を搭載すると共に、基体とデバイス２００とをフレキシブル基板５０１を介して電気接続してなるデバイス実装構造であって、フレキシブル基板５０１と基体５との接続部及び／又はフレキシブル基板５０１とデバイス２００との接続部には、部材同士１０，２０を接合するための樹脂５２０と略同一硬化条件を有すると共に導電性粒子５１６が混練された接合樹脂５１５が配置される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、デバイス実装構造、デバイス実装方法、電子装置、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置に関する。

ＩＣチップ等の駆動デバイスを回路基板上に配置し電気的に接続する方法として、従来からワイヤボンディング法が知られている。例えば、画像の形成やマイクロデバイスの製造に際して液滴吐出法（インクジェット法）を適用する場合に用いられる液滴吐出ヘッド（インクジェット式記録ヘッド）においても、インク吐出動作を行うための圧電素子と、圧電素子に電気信号を供給する駆動回路部（ＩＣチップ等）との接続に、ワイヤボンディング法が用いられている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。
特開２００３−１５９８００号公報 特開２００４−２８４１７６号公報

近年ＩＣチップ等の高集積化に伴いＩＣチップ等の外部接続端子が狭小化、狭ピッチ化される傾向にある。それに伴いベース基板上に形成される配線パターンも狭ピッチ化される傾向にある。そのため、上記ワイヤボンディングを用いた接続方法の適用が困難になりつつある。

また、液滴吐出法に基づいて画像形成やマイクロデバイス製造を行う方法にあっては、画像の高精細化やマイクロデバイスの微細化を実現するために、液滴吐出ヘッドに設けられたノズル開口部同士の間の距離（ノズルピッチ）をできるだけ小さく（狭く）することが好ましい。上記圧電素子はノズル開口部に対応して複数形成されるため、ノズルピッチを小さくすると、そのノズルピッチに応じて圧電素子同士の間の距離も小さくする必要がある。このように圧電素子同士の間の距離が小さくなると、それら複数の圧電素子のそれぞれとドライバＩＣとをワイヤボンディングの手法によって接続することが困難となる。

さらに、電子装置のコンパクト化に伴って、ＩＣチップ等のデバイスによる段差や、ベース基板の形状に起因する段差を介してデバイスとベース基板の配線とを電気的に接続する必要性が高まっている。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、配線の狭ピッチ化や段差を介した配線接続に好ましく適用可能なデバイス実装構造等を提供することを目的とする。

本発明に係るデバイス実装構造、デバイス実装方法、電子装置、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第１の発明は、複数の部材を接合して形成される基体に対してデバイスを搭載すると共に、前記基体と前記デバイスとをフレキシブル基板を介して電気接続してなるデバイス実装構造であって、前記フレキシブル基板と前記基体との接続部及び／又は前記フレキシブル基板と前記デバイスとの接続部には、前記部材同士を接合するための樹脂と略同一硬化条件を有すると共に導電性粒子が混練された接合樹脂が配置されるようにした。
この発明によれば、複数の部材を接着剤で固化するのと同時に、フレキシブル基板と基体及び／又はフレキシブル基板とデバイスとの電気的接続を行うことが可能となり、製造効率の向上が図られる。

また、前記部材のうちの少なくとも１つは、他の部材とは異なる材質からなるものでは、熱変形が発生しないように低温で固化する接着樹脂を用いたとしても、略同一硬化条件を有する接合樹脂を用いているので、フレキシブル基板と基体等の電気的接続を確実に行うことができる。
また、前記フレキシブル基板と前記基体との接続部は、前記部材同士の接合部と一体に形成されるものでは、部材同士の接合と同時に、フレキシブル基板と基体とを電気的に接続することができる。また、デバイス実装構造のコンパクト化が図られる。
また、前記接合部を構成する前記部材の一方は、前記フレキシブル基板の厚みと略同一深さを有して前記フレキシブル基板を収容する堀込部を備えるものでは、フレキシブル基板と基体との接続部と、部材同士の接合部とを良好に一体化させることが可能となる。

第２の発明は、複数の部材を接合して形成される基体に対してデバイスを搭載すると共に、前記基体と前記デバイスとをフレキシブル基板を介して電気接続してなるデバイス実装方法であって、前記部材同士を接合すると同時に、前記フレキシブル基板と前記基体との電気接続及び／又は前記デバイスとの電気接続を行うようにした。
この発明によれば、複数の部材を接着剤で固化するのと同時に、フレキシブル基板と基体及び／又はフレキシブル基板とデバイスとの電気的接続を行うことが可能となり、製造効率の向上が図られる。

また、前記部材のうちの少なくとも１つは他の部材とは異なる材質からなると共に、前記部材同士を接合する工程において、熱処理を行うものでは、熱変形が発生しないように低温で接着樹脂を固化させたとしても、略同一硬化条件を有する接合樹脂を用いているので、フレキシブル基板と基体等の電気的接続を確実に行うことができる。
また、前記部材同士を接合するに先立って、前記フレキシブル基板を前記部材に接合するものでは、その後に前記部材同士を接合することで、同時にフレキシブル基板と基体等の電気的接続が行われるようになる。

第３の発明は、電子機器が、第１の発明のデバイス実装構造を用いて基体上に実装された電子デバイスを備えるようにした。また、電子機器が、第２の発明のデバイス実装方法を用いて基体上に実装された電子デバイスを備えるようにした。
この発明によれば、効率よく電子機器を製造することができ、電子機器の低コスト化が図られる。

第４の発明は、液滴吐出ヘッドが、第１の発明のデバイス実装構造を有するようにした。また、液滴吐出ヘッドが、第２の発明のデバイス実装方法を用いて製造されるようにした。
この発明によれば、効率よく液滴吐出ヘッドを製造することができ、液滴吐出ヘッドの低コスト化が図られる。

第５の発明は、液滴吐出装置が、第４の発明の液滴吐出ヘッドを備えるようにした。
この発明によれば、液滴吐出装置の低コスト化が図られる。

〔第１実施形態〕
以下、本発明のデバイス実装構造、デバイス実装方法、電子装置、液滴吐出ヘッドの第１実施形態について図を参照して説明する。
なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。

〔液滴吐出ヘッド］
図１は液滴吐出ヘッドの一実施形態を示す外観斜視図、図２は液滴吐出ヘッドをノズル開口部側から見た斜視図の一部破断図、図３は図１のＡ−Ａ線断面矢視図である。

図１に示すように、液滴吐出ヘッド１は、機能液の液滴を吐出するものであって、液滴が吐出されるノズル開口部１５（図２参照）を備えたノズル基板１６と、ノズル基板１６上に接続されて液滴が流れる流路を形成する流路形成基板１０と、流路形成基板１０上に接続されて圧電素子３００の駆動によって変位する振動板４００と、振動板４００上に接続されてリザーバ１００を形成するためのリザーバ形成基板２０と、からなる基体５を備えている。
更に、可撓性を有すると共に駆動回路部２００と圧電素子３００とを電気的に接続する配線パターン（不図示）を備えるフレキシブル基板５００（５０１〜５０４）と、各フレキシブル基板５００に搭載されて圧電素子３００を駆動するための駆動回路部（ＩＣドライバ）２００と、を備えている。

液滴吐出ヘッド１の動作は、外部コントローラＣＴによって制御される。そして、流路形成基板１０と、ノズル基板１６と、振動板４００とで囲まれた空間によって、ノズル開口部１５より吐出される前の機能液が配置される圧力発生室１２（図３参照）が形成される。
また、リザーバ形成基板２０と流路形成基板１０とで囲まれた空間によって、圧力発生室１２に供給される前の機能液を予備的に保持するリザーバ１００（図３参照）が形成される。

図２に示すように、ノズル基板１６は、ステンレス鋼からなり、流路形成基板１０の一面に設けられた開口を覆って配設されている。
流路形成基板１０とノズル基板１６とは、例えば熱硬化性接着剤等の樹脂５２０を介して固定されている。
そのノズル基板１６には、液滴を吐出するノズル開口部１５が設けられている。ノズル開口部１５はノズル基板１６に複数設けられている。具体的には、ノズル基板１６には、Ｙ軸方向に複数並んで設けられたノズル開口部１５によって構成された、第１ノズル開口群１５Ａ、第２ノズル開口群１５Ｂ、第３ノズル開口群１５Ｃ、及び第４ノズル開口群１５Ｄのそれぞれが設けられている。
第１ノズル開口群１５Ａと第２ノズル開口群１５ＢとはＸ軸方向に関して互いに対向するように配置されている。第３ノズル開口群１５Ｃは第１ノズル開口群１５Ａの＋Ｙ側に設けられており、第４ノズル開口群１５Ｄは第２ノズル開口群１５Ｂの＋Ｙ側に設けられている。これら第３ノズル開口群１５Ｃと第４ノズル開口群１５ＤとはＸ軸方向に関して互いに対向するように配置されている。
なお、図２では、各ノズル開口群１５Ａ〜１５Ｄのそれぞれは６個のノズル開口部１５によって構成されて示されているが、実際には、例えば７２０個程度のノズル開口部１５によって構成されている。

流路形成基板１０の内側には複数の隔壁１１が形成されている。流路形成基板１０はシリコンによって形成されており、複数の隔壁１１は、流路形成基板１０の母材であるシリコン単結晶基板を異方性エッチングすることにより形成される。
そして、複数の隔壁１１を有する流路形成基板１０と、ノズル基板１６と、振動板４００とで囲まれた空間として、複数の圧力発生室１２が形成される。圧力発生室１２は、複数のノズル開口部１５に対応するように複数形成されている。すなわち、圧力発生室１２は、第１〜第４ノズル開口群１５Ａ〜１５Ｄのそれぞれを構成する複数のノズル開口部１５に対応するように、Ｙ軸方向に複数並んで設けられている。
そして、第１ノズル開口群１５Ａに対応して複数形成された圧力発生室１２によって第１圧力発生室群１２Ａが構成されている。第２ノズル開口群１５Ｂに対応して複数形成された圧力発生室１２によって第２圧力発生室群１２Ｂが構成されている。第３ノズル開口群１５Ｃに対応して複数形成された圧力発生室１２によって第３圧力発生室群１２Ｃが構成されている。第４ノズル開口群１５Ｄに対応して複数形成された圧力発生室１２によって第４圧力発生室群１２Ｄが構成されている。
第１圧力発生室群１２Ａと第２圧力発生室群１２ＢとはＸ軸方向に関して互いに対向するように配置されており、それらの間には隔壁１０Ｋが形成されている。同様に、第３圧力発生室群１２Ｃと第４圧力発生室群１２Ｄとは、Ｘ軸方向に関して互いに対向するように配置されており、それらの間には隔壁１０Ｋが形成されている。

また、図２に示すように、第１圧力発生室群１２Ａを形成する複数の圧力発生室１２のうち、−Ｘ側の端部は上述した隔壁１０Ｋによって閉塞され、＋Ｘ側の端部は互いに接続しかつ、リザーバ１００（図３参照）と接続している。

図３に示すように、リザーバ１００は、機能液導入口２５より導入され、圧力発生室１２に供給される前の機能液を一時的に保持する。リザーバ１００は、リザーバ形成基板２０にＹ軸方向に延びるように形成されたリザーバ部２１と、流路形成基板１０にＹ軸方向に延びるように形成され、リザーバ部２１と各圧力発生室１２のそれぞれとを接続する連通部１３とを備えている。すなわち、リザーバ１００は、第１圧力発生室群１２Ａを構成する複数の圧力発生室１２の共通の機能液保持室（インク室）である。
これにより、機能液導入口２５より導入された機能液は、導入路２６を経てリザーバ１００に流れ込み、その後、供給路１４を経て、第１圧力発生室群１２Ａを構成する複数の圧力発生室１２のそれぞれに供給されるようになっている。
また、第２、第３、第４圧力発生室群１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄのそれぞれを構成する圧力発生室１２のそれぞれにも、上述と同様のリザーバ１００が接続されている。

流路形成基板１０とリザーバ形成基板２０との間に配置された振動板４００は、流路形成基板１０の一面を覆う弾性膜５０と、弾性膜５０上に設けられた下電極膜６０とを備えている。
弾性膜５０は、例えば厚み１〜２μｍ程度の二酸化シリコンによって形成されている。下電極膜６０は、例えば厚み０．２μｍ程度の金属によって構成されている。本実施形態において、下電極膜６０は、複数の圧電素子３００の共通電極となっている。
なお、流路形成基板１０とリザーバ形成基板２０は、例えば例えば熱硬化性接着剤等の樹脂５２０を介して固定されている。

振動板４００を変位させるための圧電素子３００は、下電極膜６０上に設けられた圧電体膜７０と、その圧電体膜７０上に設けられた上電極膜８０とを備えている。
圧電体膜７０は例えば厚み１μｍ程度であり、上電極膜８０は例えば厚み０．１μｍ程度である。なお、圧電素子３００の概念としては、圧電体膜７０及び上電極膜８０に加えて、下電極膜６０を含むものであってもよい。すなわち、本実施形態における下電極膜６０は、圧電素子３００としての機能と、振動板４００としての機能とを兼ね備えている。
また、本実施形態では、弾性膜５０及び下電極膜６０が振動板４００として機能するが、弾性膜５０を省略した構造とし、下電極膜６０が弾性膜（５０）を兼ねるようにしてもよい。

圧電体膜７０及び上電極膜８０（すなわち圧電素子３００）は、複数のノズル開口部１５及び圧力発生室１２のそれぞれに対応するように複数設けられている。すなわち、圧電素子３００は、ノズル開口部１５ごとに（圧力発生室１２ごとに）設けられている。上述したように、下電極膜６０は複数の圧電素子３００の共通電極として機能し、上電極膜８０は複数の圧電素子３００の個別電極として機能する。

そして、第１ノズル開口群１５Ａの各ノズル開口部１５に対応してＹ軸方向に並ぶ複数の圧電素子３００によって、第１圧電素子群３００Ａが構成されている。第２ノズル開口群１５Ｂの各ノズル開口部１５に対応してＹ軸方向に並ぶ複数の圧電素子３００によって、第２圧電素子群３００Ｂが構成されている。第１圧電素子群３００Ａと第２圧電素子群３００ＢとはＸ軸方向に関して互いに対向するように配置されている。同様に、第３ノズル開口群１５Ｃの各ノズル開口部１５に対応してＹ軸方向に並ぶ複数の圧電素子３００によって、第３圧電素子群３００Ｃが構成されている。第４ノズル開口群１５Ｄの各ノズル開口部１５に対応してＹ軸方向に並ぶ複数の圧電素子３００によって、第４圧電素子群３００Ｄが構成されている。第３圧電素子群３００Ｃと第４圧電素子群３００ＤとはＸ軸方向に関して互いに対向するように配置されている（なお、第３、第４圧電素子群３００Ｃ、３００Ｄは図３の紙面奥側に形成されているものであって、図示されていない）。

リザーバ形成基板２０上には、封止膜３１と固定板３２とを有するコンプライアンス基板３０が、例えば熱硬化性接着剤等の樹脂５２０を介して接合されている。
封止膜３１は、剛性が低く可撓性を有する材料（例えば、厚み６μｍ程度のポリフェニレンスルフィドフィルム）からなる。この封止膜３１によってリザーバ部２１が封止されている。また、固定板３２は、金属等の硬質の材料（例えば、厚み３０μｍ程度のステンレス鋼）で形成される。
この固定板３２のうち、リザーバ１００に対応する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部３３となっている。そのため、リザーバ１００の上部は、可撓性を有する封止膜３１のみで封止され、内部圧力の変化によって変形可能な可撓部２２となっている。

機能液導入口２５からリザーバ１００に機能液が供給されると、例えば、圧電素子３００の駆動時の機能液の流れ、あるいは、周囲の熱などによってリザーバ１００内に圧力変化が生じる。上述のように、リザーバ１００の上部が可撓性を有する封止膜３１（可撓部２２）によって封止されていることにより、可撓部２２が撓み変形してその圧力変化を吸収する。したがって、リザーバ１００内は常に一定の圧力に保持される。その他の部分は固定板３２によって十分な強度に保持されている。

そして、リザーバ１００の外側のコンプライアンス基板３０上には、リザーバ１００に機能液を供給するための機能液導入口２５が形成されており、リザーバ形成基板２０には、その機能液導入口２５とリザーバ１００の側壁とを連通する導入路２６が設けられている。

リザーバ形成基板２０のうち、Ｘ軸方向に関して中央部には、Ｙ軸方向に延びる開口部７００が形成されている。開口部７００によって、リザーバ形成基板２０は、第１圧電素子群３００Ａを封止する第１封止部２０Ａと、第２圧電素子群３００Ｂを封止する第２封止部２０Ｂとに分けられる（図３参照）。
同様に、開口部７００によって、第３圧電素子群３００Ｃを封止する第３封止部２０Ｃと、第４圧電素子群３００Ｄを封止する第４封止部２０Ｄとに分けられる（なお、第３、第４封止部２０Ｃ、２０Ｄは不図示）。

第１封止部２０Ａは、圧電素子３００に対向する領域に設けられた溝部２４を有している。溝部２４は、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を確保するとともに、その空間を密封する。溝部２４は、上記の第１〜第４封止部２０Ａ〜２０Ｄのそれぞれに、第１〜第４圧電素子群３００Ａ〜３００Ｄを覆う大きさで形成されている。また、圧電素子３００のうち、少なくとも圧電体膜７０は、この溝部２４内に密封されている。

このように、リザーバ形成基板２０は、圧電素子３００を外部環境と遮断して、圧電素子３００を封止する機能を有している。リザーバ形成基板２０によって圧電素子３００を封止することで、水分等の外部環境による圧電素子３００の劣化が防止される。
また、本実施形態では、溝部２４の内部を密封状態にしただけであるが、例えば、溝部２４内の空間を真空にしたり、あるいは窒素又はアルゴン雰囲気等とすることにより、溝部２４内を低湿度に保持し、圧電素子３００の劣化をさらに確実に防止することができる。
なお、圧電素子３００の上電極膜８０からは流路形成基板１０上に引き出し配線９０（図４参照）が接続されており、の引き出し配線９０は、リザーバ形成基板２０の開口部７００まで延設されている。そして、この引き出し配線９０とフレキシブル基板５０１とを電気的に接続することで、圧電素子３００を駆動することが可能となる。

また、リザーバ形成基板２０は剛体である。リザーバ形成基板２０の形成材料としては、例えば、ガラス、セラミック材料等の流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料を用いることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板が用いられる。

図１に戻り、圧電素子３００を駆動するための駆動回路部２００（２００Ａ〜２００Ｄ）は、例えば回路基板あるいは駆動回路を含む半導体集積回路（ＩＣ）を含んで構成されており、各フレキシブル基板５０１〜５０４の一面に搭載されている。
フレキシブル基板５０１〜５０４はそれぞれ可撓性を有しており、例えばポリイミド等の絶縁性フィルムによって構成されている。前述したように、フレキシブル基板５０１〜５０４には、銅などの導電性材料からなる配線パターンが形成されている。

図４は、フレキシブル基板５０１の配設状態を示す部分拡大図である。
駆動回路部２００Ａは、例えば熱硬化性接着剤等の接着樹脂５１５を介してリザーバ形成基板２０に電気的に接続される。なお、リザーバ形成基板２０上には、必要に応じて配線パターンが形成されるとともに、この配線パターンが駆動回路部２００Ａの端子に電気的に接続される。この駆動回路部２００Ａは、外部信号入力部５８０（図１参照）を介して外部コントローラＣＴ（図１参照）に電気的に接続される。
また、フレキシブル基板５０１の両端に形成された端子部（不図示）は、例えば熱硬化性接着剤等の接着樹脂５１５を介して、流路形成基板１０上に形成された引き出し配線９０（圧電素子３００の上電極膜８０に接続する配線）に電気的に接続される。

接着樹脂５１５には、導電性の金属粒子５１６が混錬されており、例えば、駆動回路部２００Ａをリザーバ形成基板２０に押圧することにより、接着樹脂５１５に含まれる金属粒子５１６を介して、リザーバ形成基板２０上の配線パターンと駆動回路部２００Ａとが電気的に接続される。
同様に、フレキシブル基板５０１を流路形成基板１０上の引き出し配線９０に押圧することにより、接着樹脂５１５に含まれる金属粒子５１６を介して、引き出し配線９０とフレキシブル基板５０１とが電気的に接続される。
金属粒子５１６が混錬される接着樹脂５１５は、流路形成基板１０とノズル基板１６とを固定する樹脂、流路形成基板１０とリザーバ形成基板２０とを固定する樹脂、リザーバ形成基板２０とコンプライアンス基板３０とを固定する樹脂と同一の樹脂、または硬化条件が略同一の樹脂である。
このように、流路形成基板１０、ノズル基板１６、リザーバ形成基板２０等の固定と同一の硬化条件を有する樹脂を用いることで、流路形成基板１０、ノズル基板１６、リザーバ形成基板２０等の接合工程と同一の工程において、リザーバ形成基板２０と駆動回路部２００Ａとの電気接続、流路形成基板１０上の引き出し配線９０とフレキシブル基板５０１との電気接続を行うことが可能となる。

フレキシブル基板５０１と流路形成基板１０上の引き出し配線９０との電気接続部分は、樹脂材２０２によって固定してもよい。その電気接続部分は、リザーバ形成基板２０に形成された開口部７００内の底部であるから、その開口部７００に樹脂材２０２を充填すればよい。この樹脂材２０２によって、フレキシブル基板５０１と流路形成基板１０上の引き出し配線９０との接続部分の剥がれが防止される。

次に、上述した構成を有する液滴吐出ヘッド１の動作について説明する。
液滴吐出ヘッド１より機能液の液滴を吐出するために、外部コントローラＣＴは、機能液導入口２５に接続された不図示の外部機能液供給装置を駆動する。外部機能液供給装置から送出された機能液は、機能液導入口２５を介してリザーバ１００に供給された後、ノズル開口部１５に至るまでの液滴吐出ヘッド１の内部流路を満たす。
また、外部コントローラＣＴは、フレキシブル基板５０１〜５０４に設けられた外部信号入力部５８０を介して、駆動回路部２００等に駆動電力や指令信号を送る。駆動回路部２００は、外部コントローラＣＴからの指令に基づいて、フレキシブル基板５０１〜５０４を介して、圧力発生室１２に対応するそれぞれの下電極膜６０と上電極膜８０との間に電圧を印加し、弾性膜５０、下電極膜６０及び圧電体膜７０を変位させる。
このようにして各圧力発生室１２内の圧力を高めて、ノズル開口部１５より液滴を吐出する。

次に、液滴吐出ヘッド１の製造方法について、その一例を図５を参照して説明する。
なお、流路形成基板１０やリザーバ形成基板２０等を膜形成プロセスやエッチングプロセスを経ることで個別に形成する工程については、従来と異ならないので、その説明を省略する。

まず、図５（ａ）に示すように、リザーバ形成基板２０と流路形成基板１０とを樹脂５２０を介して仮接合する。
同様に、図５（ｂ）に示すように、流路形成基板１０のリザーバ形成基板２０とは反対側の面にノズル基板１６を樹脂５２０を介して仮接合する。また、リザーバ形成基板２０上にコンプライアンス基板３０を樹脂５２０を介して仮接合する。

更に、図５（ｃ）に示すように、開口部７００の両側のリザーバ形成基板２０上に圧電素子３００を駆動させる駆動回路部２００を樹脂５１５を介してそれぞれ仮実装（電気的にも仮接続）する。また、フレキシブル基板５０１と流路形成基板１０上の引き出し配線９０とを接着樹脂５１５を介して電気的に仮接続する。

その後、樹脂５２０及び樹脂５１５を固化させるために、常温又は６０℃程度の加熱状態において、５〜３０時間経過することで、ノズル基板１６、流路形成基板１０、リザーバ形成基板２０、コンプライアンス基板３０が固定される。同時に、リザーバ形成基板２０と駆動回路部２００が固定されると共に電気的にも接続される。また、フレキシブル基板５０１と流路形成基板１０上の引き出し配線９０も固定されると共に電気的にも接続される。

このように、ノズル基板１６等の部材を固定する樹脂５２０と、フレキシブル基板５０１等を電気的に接続する樹脂５１５とを、略同一の硬化条件を有する樹脂とすることで、固化工程を同一にすることができる。長時間を要する固化工程を一体とすることができるので、液滴吐出ヘッド１の製造工程の効率化を図ることができる。

〔第２実施形態〕
以下、本発明のデバイス実装構造、デバイス実装方法、電子装置、液滴吐出ヘッドの第２実施形態について図を参照して説明する。
なお、以下の説明においては、第１実施形態と同一の部材については、同一の符号を付して、その説明を省略する。

図６は、フレキシブル基板５０１の配設状態を示す部分拡大図である。
フレキシブル基板５０１は、リザーバ形成基板２０の上面及び下面に対して固定されている。
リザーバ形成基板２０の上面に固定されたフレキシブル基板５０１上には、更に駆動回路部２００Ａが固定される。
リザーバ形成基板２０の下面に固定されたフレキシブル基板５０１は、リザーバ形成基板２０の下面に形成された堀込部２８に収容された状態で固定されている。堀込部２８の深さは、フレキシブル基板５０１の厚みと略同一である。このため、リザーバ形成基板２０の下面と堀込部２８に収容されたフレキシブル基板５０１の表面とは、同一の面を形成するようになっている。
したがって、リザーバ形成基板２０とフレキシブル基板５０１とが一体となって、圧電素子３００を封止できるようになっている。それと同時に、フレキシブル基板５０１が流路形成基板１０上に形成された引き出し配線９０（圧電素子３００の上電極膜８０に接続する配線）に電気的にも接続されるようになっている。

このように、フレキシブル基板５０１がリザーバ形成基板２０の上面及び下面に対して固定されているので、開口部７００を必要最小限に形成することができる。すなわち、リザーバ形成基板２０に形成される開口部７００は、フレキシブル基板５０１と流路形成基板１０上の引き出し配線９０とを電気的接続に接続するために、流路形成基板１０上の引き出し配線９０を露出させるための空間である。しかし、フレキシブル基板５０１をリザーバ形成基板２０の下面に固定した状態で、フレキシブル基板５０１を流路形成基板１０上の引き出し配線９０に電気的に接続させることができるので、開口部７００の大きさとしては、フレキシブル基板５０１を連通可能な大きさとすれであればよい。
このため、リザーバ形成基板２０に形成される溝部２４や圧電素子３００をより近接配置することが可能となる。更には、流路形成基板１０の圧力発生室１２やノズル開口部１５をより近接配置することが可能となる。したがって、高いノズル配置密度を有する液滴吐出ヘッド２を形成することが可能となる。

次に、液滴吐出ヘッド２の製造方法について、その一例を図７を参照して説明する。
まず、図７（ａ）に示すように、リザーバ形成基板２０に対して、フレキシブル基板５０１を、樹脂５２０又は樹脂５１５を介して固定する。
次に、図７（ｂ）に示すように、リザーバ形成基板２０と流路形成基板１０とを樹脂５２０を介して仮接合する。なお、リザーバ形成基板２０に固定されたフレキシブル基板５０１が流路形成基板１０に接合する部分ついては、樹脂５１５を用いる。これにより、フレキシブル基板５０１と流路形成基板１０上の引き出し配線９０とが電気的に接続される。

次に、図７（ｃ）に示すように、流路形成基板１０とノズル基板１６、及びリザーバ形成基板２０とコンプライアンス基板３０とを樹脂５２０を介して仮接合する。
更に、図７（ｄ）に示すように、リザーバ形成基板２０の上面側のフレキシブル基板５０１上に、圧電素子３００を駆動させる駆動回路部２００を樹脂５１５を介してそれぞれ仮実装（電気的にも仮接続）する。

その後、樹脂５２０及び樹脂５１５を固化させるために、常温又は６０℃程度の加熱状態において、５〜３０時間経過することで、ノズル基板１６、流路形成基板１０、リザーバ形成基板２０、コンプライアンス基板３０が固定される。同時に、フレキシブル基板５０１と流路形成基板１０上の引き出し配線９０、フレキシブル基板５０１と駆動回路部２００が、それぞれ固定されると共に電気的にも接続される。

〔液滴吐出装置〕
次に、上述した液滴吐出ヘッド１，２を備えた液滴吐出装置ＩＪの一例について、図８を参照しながら説明する。
図８は、液滴吐出装置ＩＪの概略構成を示す斜視図である。
液滴吐出ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載されている。
図８示すように、液滴吐出ヘッドを有する記録ヘッドユニット８０１Ａ及び８０１Ｂには、インク供給手段を構成するカートリッジ８０２Ａ及び８０２Ｂが着脱可能に設けられている。この記録ヘッドユニット８０１Ａ及び８０１Ｂを搭載したキャリッジ８０３が、装置本体８０４に取り付けられたキャリッジ軸８０５に軸方向移動自在に取り付けられている。

記録ヘッドユニット８０１Ａ及び８０１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出する。駆動モータ８０６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト８０７を介してキャリッジ８０３に伝達される。この伝達により、記録ヘッドユニット８０１Ａ及び８０１Ｂを搭載したキャリッジ８０３がキャリッジ軸８０５に沿って移動する。一方、装置本体８０４にはキャリッジ軸８０５に沿ってプラテン８０８が設けられている。
図示しない給紙ローラなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８０８上に搬送される。
上記構成を具備したインクジェット式記録装置は、前述の液滴吐出ヘッド１，２を備えているので、小型で信頼性が高く、更に低コストである。

なお、図８では、本発明の液滴吐出装置の一例としてプリンタ単体としてのインクジェット式記録装置を示したが、本発明はこれに限らず、係る液滴吐出ヘッドを組み込むことによって実現されるプリンタユニットに適用することも可能である。このようなプリンタユニットは、例えば、テレビ等の表示デバイスやホワイトボード等の入力デバイスに装着され、該表示デバイス又は入力デバイスによって表示若しくは入力された画像を印刷するために使用される。

また上記液滴吐出ヘッドは、液相法により各種デバイスを形成するための液滴吐出装置にも適用することができる。この形態においては、液滴吐出ヘッドより吐出される機能液として、液晶表示デバイスを形成するための液晶表示デバイス形成用材料、有機ＥＬ表示デバイスを形成するための有機ＥＬ形成用材料、電子回路の配線パターンを形成するための配線パターン形成用材料などを含むものが用いられる。これらの機能液を液滴吐出装置により基体上に選択配置する製造プロセスによれば、フォトリソグラフィ工程を経ることなく機能材料のパターン配置が可能であるため、液晶表示装置や有機ＥＬ装置、回路基板等を安価に製造することができる。

以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれら実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。

第１実施形態に係る液滴吐出ヘッドの一実施形態を示す外観斜視図である。 液滴吐出ヘッドをノズル開口部側から見た斜視図の一部破断図である。 図１のＡ−Ａ線断面矢視図である。 フレキシブル基板の配設状態を示す部分拡大図である。 液滴吐出ヘッドの製造方法の一例を工程順に示す図である。 第２実施形態に係るフレキシブル基板の配設状態を示す部分拡大図である。 液滴吐出ヘッドの製造方法の一例を工程順に示す図である。 液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図である。

符号の説明

１，２…液滴吐出ヘッド、５…基体、 １０…流路形成基板、 １６…ノズル基板、 ２０…リザーバ形成基板、 ２８…堀込部、 ３０…コンプライアンス基板、 ２００…駆動回路部、 ３００…圧電素子、 ５０１〜５０４…フレキシブル基板、 ５１５…接着樹脂、 ５１６…金属粒子、 ５２０…樹脂、 ８０１Ａ…記録ヘッドユニット、 ＩＪ…液滴吐出装置

Claims (12)

1. 複数の部材を接合して形成される基体に対してデバイスを搭載すると共に、前記基体と前記デバイスとをフレキシブル基板を介して電気接続してなるデバイス実装構造であって、
   前記フレキシブル基板と前記基体との接続部及び／又は前記フレキシブル基板と前記デバイスとの接続部には、前記部材同士を接合するための樹脂と略同一硬化条件を有すると共に導電性粒子が混練された接合樹脂が配置されることを特徴とするデバイス実装構造。
2. 前記部材のうちの少なくとも１つは、他の部材とは異なる材質からなることを特徴とする請求項１に記載のデバイス実装構造。
3. 前記フレキシブル基板と前記基体との接続部は、前記部材同士の接合部と一体に形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のデバイス実装構造。
4. 前記接合部を構成する前記部材の一方は、前記フレキシブル基板の厚みと略同一深さを有して前記フレキシブル基板を収容する堀込部を備えることを特徴とする請求項３に記載のデバイス実装構造。
5. 複数の部材を接合して形成される基体に対してデバイスを搭載すると共に、前記基体と前記デバイスとをフレキシブル基板を介して電気接続してなるデバイス実装方法であって、
   前記部材同士を接合すると同時に、前記フレキシブル基板と前記基体との電気接続及び／又は前記デバイスとの電気接続を行うことを特徴とするデバイス実装方法。
6. 前記部材のうちの少なくとも１つは他の部材とは異なる材質からなると共に、
   前記部材同士を接合する工程において、熱処理を行うことを特徴とする請求項５に記載のデバイス実装構造。
7. 前記部材同士を接合するに先立って、
   前記フレキシブル基板を前記部材に接合することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のデバイス実装方法。
8. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のデバイス実装構造を用いて基体上に実装された電子デバイスを備えたことを特徴とする電子装置。
9. 請求項５から請求項７のいずれかに記載のデバイス実装方法を用いて基体上に実装された電子デバイスを備えることを特徴とする電子装置。
10. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のデバイス実装構造を有することを特徴とする液滴吐出ヘッド。
11. 請求項５から請求項７のいずれかに記載のデバイス実装方法を用いて製造されたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
12. 請求項１０または請求項１１に記載の液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする液滴吐出装置。
    
    
    

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