JP2010212327A - 配線接続方法、配線構造体、及び、配線部材 - Google Patents
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Abstract
【課題】接続対象体から配線部材を剥離しにくくする。
【解決手段】まず、圧電層31の表面に形成された個別電極32の端子部35の表面にバンプ62を形成するとともに、基材51に張出部52aを有するランド52及び配線53を形成する。基材51のランド52及び配線53が形成された下面全体に、ランド52及び配線53を覆うように未硬化の熱硬化性樹脂材料63を印刷する。平面視でランド52とバンプ62とが対向するように位置合わせした状態で、FPC50を圧電層31に向かって押圧する。そして、ランド52とバンプ62とが電気的に接続されるとともに、FPC50と圧電アクチュエータ5が物理的に接合される。
【選択図】 図5
【解決手段】まず、圧電層31の表面に形成された個別電極32の端子部35の表面にバンプ62を形成するとともに、基材51に張出部52aを有するランド52及び配線53を形成する。基材51のランド52及び配線53が形成された下面全体に、ランド52及び配線53を覆うように未硬化の熱硬化性樹脂材料63を印刷する。平面視でランド52とバンプ62とが対向するように位置合わせした状態で、FPC50を圧電層31に向かって押圧する。そして、ランド52とバンプ62とが電気的に接続されるとともに、FPC50と圧電アクチュエータ5が物理的に接合される。
【選択図】 図5
Description
本発明は、配線接続方法、配線構造体、及び、配線部材に関する。
従来から、配線が形成された基材を有する配線部材を、センサやアクチュエータなどの様々な接続対象体と物理的に接合し、配線部材の配線を接続対象体と電気的に接続する方法が広く知られている。例えば、特許文献1には、接続対象体となる圧電アクチュエータに形成された個別電極のランドの表面に突出状の導電性バンプを形成するとともに、端子や端子と導通する配線が形成されたフレキシブル配線部材(FPC)の圧電アクチュエータと対向する面に流動性を有する熱硬化性樹脂を塗布している。そして、FPCを圧電アクチュエータのバンプに押圧し、熱硬化性樹脂を貫通して端子とバンプとを直接接触させて電気的に接続している。そして、バンプに押し出された端子及びバンプの周囲の熱硬化性樹脂を所定時間加熱して硬化させることにより、圧電アクチュエータとFPCとを物理的に接合している。
ところで、圧電アクチュエータからのFPCの剥離を防ぐためには、バンプの基端部に厚く熱硬化性樹脂が塗布されていることが望ましい。しかしながら、上述したような特許文献1に記載の圧電アクチュエータとFPCの接合構造においては、バンプに押し出された熱硬化性樹脂がバンプの基端部側だけではなく、FPCの面方向などバンプの基端部から離れる方向に移動するため、バンプの基端部を覆う熱硬化性樹脂の厚みが薄く、圧電アクチュエータとFPCの接合強度が低くなり、このバンプの基端部近傍において圧電アクチュエータからFPCが剥離しやすい。また、端子とバンプの接触点近傍においても、圧電アクチュエータからFPCが剥離しやすい。
そこで、本発明の目的は、接続対象体から配線部材が剥離しにくく、接合強度が高い配線接続方法及び配線構造体、並びに、接続対象体から剥離しにくい配線部材を提供することである。
本発明の配線接続方法は、配線が形成された基材を有する配線部材を接続対象体と物理的に接合し、前記基材の前記配線を前記接続対象体と電気的に接続する、配線接続方法であって、前記基材と前記接続対象体のどちらか一方の所定面に、前記一方の所定面から立設した立設部と、前記立設部の先端に設けられ、前記立設部よりも前記一方の所定面に沿った方向成分を含む方向に張り出した張出部と、を有する第1端子を形成する第1端子形成工程と、前記基材と前記接続対象体の他方の所定面に、前記第1端子と接続される凸状の第2端子を形成する第2端子形成工程と、前記基材と前記接続対象体の前記一方の所定面に、前記第1端子を覆うように、未硬化の熱硬化性樹脂を塗布して樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、前記基材と前記接続対象体の所定面同士を対向させた状態で、両者を押圧して前記第2端子に前記樹脂層を貫通させて、前記第1端子の前記立設部と前記第2端子とを接触させて前記配線と前記第1端子と前記第2端子を導通させるとともに、前記樹脂層を加熱して硬化させて、前記配線部材と前記接続対象体を前記樹脂層によって接合する接合工程と、を備えている。
本発明の配線接続方法によると、接合工程において、第1端子の立設部が第2端子により押圧されると、第1端子の張出部が第2端子の周囲を取り囲むように接続対象体側に変形する。そして、この第1端子の張出部の変形に伴い、張出部から押圧された樹脂が第2端子の基端部側に導かれ、樹脂で第2端子の基端部を厚く覆うことができ、接続対象体と配線部材の接合強度を高めることができる。また、第1端子の張出部が第2端子の周囲を取り囲むように変形しているとともに、第1端子の張出部と第1端子が形成された基材または接続対象体の一方の所定面との隙間に樹脂が入り込んで硬化している。したがって、接続対象体から配線部材が剥離しにくくなる。
また、前記基材は可撓性を有しており、前記第1端子形成工程において、前記基材の所定面に、前記配線と導通する前記第1端子を形成し、前記第2端子形成工程において、前記接続対象体の所定面に前記第2端子を形成し、前記接合工程において、前記基材の所定面と反対側の面における、平面視で前記第1端子の前記張出部と重なる領域を他の領域よりも前記接続対象体の所定面に向かって押圧する押圧量を大きくすることが好ましい。これによると、配線部材を接続対象体に向かって押圧するときに、特に、平面視で第1端子の張出部と重なる領域の押圧量を大きくすると、基材の平面視で第1端子の張出部と重なる領域が接続対象体側に撓む。すると、この撓みで押圧された、基材の所定面と第1端子の張出部との間に入り込んだ樹脂は、周囲の樹脂よりも熱が伝わりやすく硬くなっており、第1端子の張出部を接続対象体に向かって強く押圧する。この押圧された第1端子の張出部は、立設部側の基端が拘束されているため、その基端と反対側の先端が接続対象体に向かって移動することで、第2端子を覆うように大きく変形する。そして、この第1端子の張出部の変形に伴い、押圧された樹脂が第2端子の基端部側に導かれ、樹脂で第2端子の基端部をより厚く覆うことができ、より接合強度を高めることができる。したがって、接続対象体から配線部材がより剥離しにくくなる。
また、前記基材は可撓性を有しており、前記第1端子形成工程において、前記基材の所定面に、前記配線と導通する前記第1端子を形成し、前記第2端子形成工程において、前記接続対象体の所定面に前記第2端子を形成し、前記基材の所定面と反対側の面には、平面視で前記第1端子の張出部と重なる位置に凸部が形成されており、前記接合工程において、前記基材の所定面と反対側の面を平坦な押圧面を有する押圧手段で前記接続対象体の所定面に向かって押圧してもよい。これによると、まず、押圧手段の押圧面が基材に形成された凸部に接触した状態で、基材が接続対象体に向かって押圧され、樹脂層を貫通して第1端子と第2端子が接触する。そのまま、押圧を続けると、凸部が基材側に凹んでいき、基材の平面視で第1端子の張出部と重なる領域が接続対象体側に撓む。すると、この撓みで押圧された、基材の所定面と第1端子の張出部との間に入り込んだ樹脂は、周囲の樹脂よりも熱が伝わりやすく硬くなっており、第1端子の張出部を接続対象体に向かって強く押圧する。この押圧された第1端子の張出部は、立設部側に位置する基端が拘束されているため、基端と反対側の先端が接続対象体に向かって移動することで、第2端子を覆うように大きく変形する。そして、この第1端子の張出部の変形に伴い、押圧された樹脂が第2端子の基端部側に導かれ、樹脂で第2端子の基端部をより厚く覆うことができ、より接合強度を高めることができる。したがって、接続対象体から配線部材がより剥離しにくくなる。
また、前記第1端子形成工程において、前記第1端子の張出部にスリットを形成することが好ましい。これによると、第1端子の強度が弱くなるため、第1端子が変形しやすくなり、第2端子を覆うように変形しやすくなる。
本発明の配線構造体は、配線が形成された基材を有する配線部材と、前記基材の所定面と対向するように配置された接続対象体と、前記基材と前記接続対象体のどちらか一方の所定面に設けられ、前記配線と導通するとともに、前記一方の所定面から立設した立設部と、前記立設部の先端に設けられ、前記立設部よりも前記一方の所定面に沿った方向成分を含む方向に張り出した張出部と、を有する第1端子と、前記基材と前記接続対象体の前記一方の所定面とは異なる他方の所定面に設けられ、前記第1端子と接触する凸状の第2端子と、前記基材と前記接続対象体の前記一方の所定面と前記第1端子の前記張出部との間に入り込むとともに、前記第1端子と前記第2端子の周囲に配置されて前記基材と前記接続対象体とを接合する樹脂層と、を備えている。
本発明の配線構造体によると、第1端子の張出部と第1端子が形成された基材または接続対象体の一方の所定面との隙間に樹脂が入り込んでいるため、第1端子と第2端子の接触点近傍において、接続対象体から配線部材が剥離しにくくなる。
本発明の配線部材は、配線が形成された基材と、前記基材の所定面に設けられ、前記配線と導通した第1端子とを有し、前記第1端子は、前記所定面から立設した立設部と、前記立設部の先端に設けられ、前記立設部よりも前記所定面に沿った方向成分を含む方向に張り出した張出部と、を有する。
本発明の配線部材によると、例えば、基材の所定面に第1端子を覆うように未硬化状態の熱硬化性樹脂を塗布して、基材に形成された第1端子との接続対象となる第2端子が形成された接続対象体を配線部材と接合したときに、第1端子の立設部が第2端子により押圧されると、第1端子の張出部が第2端子の周囲を取り囲むように接続対象体側に変形する。そして、この第1端子の張出部の変形に伴い、張出部から押圧された樹脂が第2端子の基端部側に導かれ、樹脂で第2端子の基端部を厚く覆うことができ、接合強度を高めることができる。また、第1端子の張出部が第2端子の周囲を取り囲むように変形しているとともに、第1端子の張出部と第1端子が形成された基材の所定面との隙間に樹脂が入り込んで硬化している。したがって、接続対象体から配線部材が剥離しにくくなる。このような、接続対象体から剥離しにくくなるような配線部材を構成することができる。
また、前記基材は、可撓性を有していることが好ましい。これによると、例えば、基材の所定面に第1端子を覆うように未硬化状態の熱硬化性樹脂を塗布して、配線部材を第1端子との接続対象となる第2端子が形成された接続対象体に向かって押圧したときに、特に、平面視で第1端子の張出部と重なる領域の押圧量を大きくすると、基材の平面視で第1端子の張出部と重なる領域が接続対象体側に撓む。すると、この撓みで押圧された、基材の所定面と第1端子の張出部との間に入り込んだ樹脂は、第1端子の張出部を接続対象体に向かって押圧する。この押圧された第1端子の張出部は、立設部側の基端が拘束されているため、基端と反対側の先端が接続対象体に向かって移動することで、第2端子の周囲を覆うように大きく変形する。そして、この第1端子の張出部の変形に伴い、押圧された樹脂が第2端子の基端部側に導かれ、樹脂で第2端子の基端部を厚く覆うことができ、より接合強度を高めることができる。したがって、接続対象体から配線部材がより剥離しにくくなる。このような、接続対象体からより剥離しにくくなるような配線部材を構成することができる。
さらに、前記第1端子の張出部には、スリットが形成されていることが好ましい。これによると、第1端子の強度が弱くなるため、変形しやすい第1端子を形成することができる。
加えて、前記基材の前記所定面と反対側の面には、平面視で前記接続端子の張出部と重なる位置に凸部が形成されていることが好ましい。これによると、基材の凸部が形成された面を平坦な押圧面を有する押圧手段で押圧したときに、凸部が基材側に凹んでいくため、基材の平面視で前記接続端子の張出部と重なる領域の押圧量を大きくすることができる。
樹脂で第2端子の基端部を厚く覆うことができ、接続対象体と配線部材の接合強度を高めることができる。また、第1端子の張出部が第2端子の周囲を取り囲むように変形しているとともに、第1端子の張出部と第1端子が形成された基材または接続対象体の一方の所定面との隙間に樹脂が入り込んで硬化している。したがって、接続対象体から配線部材が剥離しにくくなる。
次に、本発明の好適な実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。図1に示すように、インクジェットプリンタ100は、図1の左右方向(走査方向)に往復移動可能なキャリッジ2と、このキャリッジ2の下面に設けられ、記録用紙Pに対してインクを吐出するシリアル型のインクジェットヘッド1と、記録用紙Pを図1の前方へ搬送する搬送ローラ3などを有している。
インクジェットヘッド1は、キャリッジ2と一体的に走査方向へ移動しつつ、図示しないインクカートリッジから供給されたインクを、その下面に配置されたノズル20(図2、図3参照)から記録用紙Pに対して噴射する。また、搬送ローラ3は、記録用紙Pを図1の前方へ搬送する。そして、インクジェットプリンタ100は、インクジェットヘッド1のノズル20から記録用紙Pへインクを噴射させながら、搬送ローラ3により記録用紙Pを前方へ搬送させることで、記録用紙Pに所望の画像や文字などを記録するように構成されている。
次に、インクジェットヘッド1について説明する。図2は、インクジェットヘッドの一部平面図である。図3は、図2のIII−III線断面図である。図4は、ランドの平面図である。
図2及び図3に示すように、インクジェットヘッド1は、ノズル20及び圧力室14を含むインク流路が形成された流路ユニット4と、圧力室14内のインクに圧力を付与することにより、流路ユニット4のノズル20からインクを噴射させる圧電アクチュエータ5(接続対象体)と、圧電アクチュエータ5に給電を行うドライバIC55と、圧電アクチュエータ5とドライバIC55を電気的に接続するフレキシブルプリント配線基板(FPC:配線部材)50と、を有している。なお、図2においては、図面の簡単のため、ドライバIC55及びFPC50は仮想線で示されている。
まず、流路ユニット4について説明する。図3に示すように、流路ユニット4は、キャビティプレート10、ベースプレート11、マニホールドプレート12、及び、ノズルプレート13を有しており、これら4枚のプレート10〜13が積層状態で接合されて構成されている。
4枚のプレート10〜13のうち、最も上方に位置するキャビティプレート10には、平面に沿って配列された複数の圧力室14が形成されている。各圧力室14は、平面視で走査方向に長い、略楕円形状に形成されている。複数の圧力室14は、紙送り方向に沿って千鳥状に配列されている。なお、千鳥状に配列された2列の圧力室列21により、1色のインクに対応する1組の圧力室群22が構成されており、さらに、複数色のインク(例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色)にそれぞれ対応した複数組の圧力室群22が、走査方向に並べられている。なお、図2は、インクジェットヘッド1の上面の一部領域のみを示す一部上面図であり、それゆえ、図2には、1組の圧力室群22に属する2列の圧力室列21のみが示されている。
キャビティプレート10に形成された複数の圧力室14の下部はベースプレート11により覆われ、これら複数の圧力室14は流路ユニット4の上面においてそれぞれ開口している。さらに、後述する圧電アクチュエータ5が流路ユニット4の上面に接合されることによって、複数の圧力室14の上部が、圧電アクチュエータ5に覆われた構造となっている。また、図2に示すように、キャビティプレート10には、1組の圧力室群22ごとにインク供給口18が形成されており、各インク供給口18は、インクジェットヘッド1の上方(図2の紙面垂直手前側)に配置されるとともに図示しないインクカートリッジに接続されたインクタンク(図示省略)と接続される。
図2及び図3に示すように、ベースプレート11の、平面視で圧力室14の両端部と重なる位置には、それぞれ連通孔15,16が形成されている。また、マニホールドプレート12には、平面視で、圧力室14の連通孔15側の部分と重なるように、紙送り方向に延びる複数のマニホールド流路17が形成されている。1組の圧力室群22(2列の圧力室列21)に対応する2つのマニホールド流路17は、キャビティプレート10に形成された1つのインク供給口18に連通しており、インクタンクからインク供給口18を介してマニホールド流路17へインクが供給される。さらに、マニホールドプレート12の、平面視で複数の圧力室14のマニホールド流路17に連通する端部と反対側の端部と重なる位置には、複数の連通孔16にそれぞれ連なる複数の連通孔19が形成されている。
さらに、ノズルプレート13の、平面視で複数の連通孔19に重なる位置には、複数のノズル20がそれぞれ形成されている。図2に示すように、ノズル20は、対応する圧力室14の、マニホールド流路17に連通する端部と反対側の端部とそれぞれ重なるように配置されている。これにより、複数のノズル20は、複数の圧力室14とそれぞれ対応して千鳥状に配列されている。
そして、図3に示すように、マニホールド流路17は連通孔15を介して圧力室14に連通し、さらに、圧力室14は、連通孔16,19を介してノズル20に連通している。このように、流路ユニット4内には、マニホールド流路17から圧力室14を経てノズル20に至る個別インク流路が複数形成されている。
次に、圧電アクチュエータ5について説明する。図2及び図3に示すように、圧電アクチュエータ5は、複数の圧力室14を覆うように流路ユニット4の上面に接合された振動板30と、この振動板30の上面(圧力室14と反対側の面)に、複数の圧力室14と対向するように配置された圧電層31と、圧電層31の上面に配置された複数の個別電極32と、複数の個別電極32に接続された端子部35からそれぞれ突出した複数のバンプ62と、を有している。なお、本実施形態における端子部35及びバンプ62が、本発明における第2端子に相当する。
振動板30は、平面視で略矩形状の金属板であり、例えば、ステンレス鋼などの鉄系合金、銅系合金、ニッケル系合金、あるいは、チタン系合金などからなる。この振動板30は、キャビティプレート10の上面に、複数の圧力室14を覆うように接合されている。また、この導電性を有する振動板30の上面は、複数の個別電極32との間で圧電層31を挟み、この圧電層31に厚み方向の電界を生じさせる、共通電極を兼ねている。この共通電極としての振動板30は、FPC50の図示しないグランド配線を介してドライバIC55に接続されて、常にグランド電位に保持されている。
また、振動板30の上面には、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)を主成分とする、圧電材料からなる圧電層31が形成されている。この圧電層31は、複数の圧力室14を覆うように連続的に形成されている。
圧電層31の上面には、圧力室14よりも一回り小さい略楕円形の平面形状を有する複数の個別電極32が、複数の圧力室14の中央部と対向する領域にそれぞれ形成されている。この個別電極32は、金、銅、銀、パラジウム、白金、あるいは、チタンなどの導電性材料からなる。
さらに、複数の個別電極32の連通孔15側端部からは、個別電極32と同じく導電性材料からなる複数の端子部35が、圧力室14の周縁を越えて外側の領域まで引き出されている。これら複数の端子部35には、銀などの導電性材料からなる複数のバンプ62がそれぞれ突出して形成されている。これら複数のバンプ62は、FPC50の後述するランド52に接触しており、個別電極32は、バンプ62及びFPC50のランド52を介して、FPC50上に実装されたドライバIC55(図2参照)と電気的に接続されている。
次に、ドライバIC55が実装されたFPC50について説明する。図3に示すように、FPC50は、基材51と、この基材51の下面(図3において圧電アクチュエータ5と対向する面)に設けられたランド52(第1端子)と、を有している。FPC50は、圧電アクチュエータ5の上方に配置されており、走査方向に引き出されている。
基材51は、ポリイミドなどの絶縁性樹脂材料からなり、可撓性を有するものである。基材51の下面における複数のバンプ62とそれぞれ対向する位置には、銀や白金などの導電性材料からなる複数のランド52がそれぞれ設けられており、各ランド52はバンプ62と接触している。
ランド52は、基材51の下面から立設した立設部52cと、立設部52cの先端部において基材51の面方向から立設部52cよりも若干圧電アクチュエータ5側に傾いた方向に張り出した張出部52aと、を有している。また、図4に示すように、ランド52の張出部52aには、複数のスリット52bが形成されている。これにより、ランド52の張出部52aは、強度が弱くなり、張り出している方向と交差する方向に変形しやすくなっている。
また、図2及び図3に示すように、基材51の下面には、ランド52を覆うように、エポキシ樹脂などの熱硬化性の樹脂層61が形成されている。この樹脂層61は、バンプ62及びランド52の周囲を覆って硬化しており、FPC50と振動板30を接合している。また、張出部52aがランド52とバンプ62の接触部を覆っており、樹脂層61はFPC50の表面とランド52の張出部52aとの隙間に入り込んで硬化しているため、ランド52とバンプ62の接触部近傍において、圧電アクチュエータ5からFPC50が剥離しにくくなる。
FPC50の走査方向に引き出された位置には、ドライバIC55が実装されている。ドライバIC55は、FPC50の配線53(図5参照)と接続されており、この配線53を介してランド52と電気的に接続されており、ランド52及びバンプ62を介して個別電極32に対して、駆動パルス信号を供給することで、個別電極32の電位を所定の駆動電位とグランド電位との間で切り換える。
次に、インク噴射時における圧電アクチュエータ5の作用について説明する。FPC50に実装されたドライバIC55から、ある個別電極32に対して駆動電位が印加されて、圧電層31上側の個別電極32と、グランド電位に保持されている圧電層31下側の共通電極としての振動板30の電位が互いに異なる状態となったときには、個別電極32と振動板30の間に挟まれた、駆動領域の圧電層31に厚み方向の電界が生じる。そして、圧電層31の分極方向と電界の方向とが同じ場合には、圧電層31はその分極方向である厚み方向に伸びて水平方向に収縮し、この圧電層31の収縮変形に伴って、振動板30の圧力室14と対向する領域が圧力室14側に変位して、振動板30が圧力室14側に凸となるように変形する。このとき、圧力室14の容積が減少することからその内部のインクに圧力が付与され、圧力室14に連通するノズル20からインクが噴射される。
次に、インクジェットヘッド1の製造方法について説明する。図5は、インクジェットヘッドの製造工程を示す工程図であり、(a)はバンプ形成工程であり、(b)は配線及びランド形成工程であり、(c)は樹脂層形成工程であり、(d)は接合工程の前半であり、(e)は接合工程の後半であり、(f)は完成時である。図6は、接合工程におけるバンプ近傍の部分拡大図である。
インクジェットヘッド1の製造においては、まず、複数枚のプレート10〜13を積層して接合して流路ユニット4を構成して、この流路ユニット4に振動板30を接合して、圧電層31及び個別電極32を形成して、バンプ形成前の圧電アクチュエータの一部を含む積層体を構成する。以下は、特に、積層体に対するFPC50の接続方法について説明する。
まず、図5(a)に示すように、振動板30、圧電層31、個別電極32及び流路ユニット4(図示省略)の積層体における、圧電層31の表面に形成された個別電極32の端子部35の表面に印刷などによりバンプ62を形成する(バンプ形成工程:第2端子形成工程)。バンプ62は、Agなどの導電性材料により形成されている。
また、バンプ形成工程とは、別の工程で、図5(b)に示すように、基材51に印刷などでランド52及び配線53を形成する(配線及びランド形成工程:第1端子形成工程)。ランド52には、エッチングにより張出部52a及びスリット52bを形成する。次に、図5(c)に示すように、基材51のランド52及び配線53が形成された下面全体に、ランド52及び配線53を覆うようにソルダーレジストなどの熱硬化性の樹脂材料63を印刷する(樹脂層形成工程)。樹脂材料63は、温度や粘度などの諸条件を適切に調整して、基材51から垂れ落ちない程度の流動性のある未硬化の状態に維持しておく。すると、基材51とランド52の張出部52aとの間に樹脂材料63が流れ込む。
続いて、図5(d)及び図6に示すように、平面視でランド52とバンプ62とが対向するように位置合わせした状態で、平面視でランド52の張出部52aと重なる領域に凸部70aを有するプレス機70で、基材51のランド52及び配線53が形成された面と反対側の面を圧電層31に向かって加熱しながら押圧する。
すると、バンプ62が未硬化の樹脂材料63を貫通して、ランド52に接触する。そして、引き続きプレス機70による押圧を続けると、基材51は可撓性を有しているため、プレス機70の凸部70aが基材51を押圧することで、基材51の凸部70aに押圧された領域が樹脂材料63側に撓む。すると、基材51とランド52の張出部52aとの間に入り込んでプレス機70からの熱で硬くなった樹脂材料63aが、基材51の凸部70aに押圧された領域から押圧されることで、ランド52の張出部52aを圧電層31側に向かって押圧する。このように、基材51とランド52の張出部52aとの間に入り込んだ樹脂材料63aは、熱が伝わりやすく他の領域に比べて硬いため、ランド52の張出部52aを圧電層31側に向かって押圧する力が大きい。
この押圧されたランド52の張出部52aは、基端部が拘束されているため、先端部が圧電層31側に向かって移動することで、バンプ62を覆うように変形する。このとき、ランドの張出部52aにスリット52bが形成されていることで、張出部52aは大きく変形しやすい。そして、このランド52の張出部52aの変形に伴い、押圧された樹脂材料63bがバンプ62の基端部側に導かれ、樹脂材料63がバンプ62の基端部近傍を厚く覆った状態で硬化して、樹脂層61となる。このとき、ランド52の張出部52aは、バンプ62を覆うように変形するため、この張出部52aとバンプ62との間の樹脂材料63cはバンプ62の基端部側に導かれやすく、バンプ62の基端部近傍を厚く覆うことができる。これにより、図5(f)に示すように、ランド52とバンプ62とが電気的に接続されるとともに、FPC50と圧電アクチュエータ5が物理的に接合される。
以上、説明した本実施形態におけるインクジェットヘッド1の製造方法によると、樹脂層61でバンプ62の基端部を厚く覆うことができ、圧電アクチュエータ5とFPC50の接合強度を高めることができる。また、張出部52aがランド52とバンプ62の接触部を覆っており、樹脂層61aは基材51の表面とランド52の張出部52aとの隙間に入り込んで硬化しているため、ランド52とバンプ62の接触部近傍を含めて、圧電アクチュエータ5からFPC50が剥離しにくくなる。
次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
本実施形態においては、平面視でランド52の張出部52aと重なる領域に凸部70aを有するプレス機70で基材51を押圧して、基材51のランド52の張出部52aと重なる領域を撓ませて、ランド52の張出部52aを変形させていたが、基材51のランド52と反対側の面において、ランド52の張出部52aと重なる領域に凸部を形成して、平坦な押圧面を有するプレス機で基材51の張出部52aと重なる領域を大きく撓ませてもよい。
例えば、図7(a)に示すように、圧電層31の端子部35にバンプ62を形成するとともに、図7(b)に示すように、基材51に凸部51aを形成し、且つ、ランド52及び配線53を形成する。そして、図7(c)に示すように、基材51の下面全体に、熱硬化性樹脂材料63を印刷する。続いて、図7(d)に示すように、平面視でランド52とバンプ62とが対向するように位置合わせした状態で、平坦な押圧面を有するプレス機170で、基材51のランド52及び配線53が形成された面と反対側の面を圧電層31に向かって加熱しながら押圧する。
すると、プレス機170の押圧面が基材51の凸部51aに接触した状態で、バンプ62が未硬化の樹脂材料63を貫通して、ランド52に接触する。そして、引き続きプレス機170による押圧を続けると、基材51は可撓性を有しているため、凸部51aが基材51側に凹んでいき、基材51の平面視でランド52の張出部52aと重なる領域が樹脂材料63側に撓む。
すると、基材51とランド52の張出部52aとの間に入り込んでプレス機170からの熱で硬くなった樹脂材料63が、基材51の撓んだ領域から押圧されることで、ランド52の張出部52aを圧電層31側に向かって押圧する。この押圧されたランド52の張出部52aは、基端部が拘束されているため、先端部が圧電層31側に向かって移動することで、バンプ62を覆うように変形する。
そして、このランド52の張出部52aの変形に伴い、押圧された樹脂材料63がバンプ62の基端部側に移動し、樹脂材料63がバンプ62の基端部近傍を厚く覆った状態で硬化して、樹脂層61となる。これにより、図7(e)に示すように、ランド52とバンプ62とが電気的に接続されるとともに、FPC50と圧電アクチュエータ5が物理的に接合される。
また、本実施形態においては、基材51を圧電アクチュエータ5に向かって押圧したが、圧電アクチュエータ5を基材51に向かって押圧してもよい。
さらに、本実施形態においては、平面視でランド52の張出部52aと重なる領域に凸部70aを有するプレス機70で圧電アクチュエータ5を押圧することで、基材51のランド52の張出部52aと重なる領域を他の領域に比べて大きく押圧していたが、基材51の全面を均等に押圧してもよい。これでも、ランド52の張出部52aは、バンプ62を覆うように変形する。このようにすると、プレス機70の構成が簡単である。
また、本実施形態においては、ランド52の張出部52aにはスリット52bが形成されていたが、スリット52bは形成されていなくてもよい。また、ランドの張出部は、立設部52cの全周から張り出してなくてもよく、周方向に間隔をあけて複数張り出していてもよい。
さらに、本実施形態においては、FPC50の基材51にランド52が形成され、基材51のランド52が形成された面を覆うように樹脂材料63が塗布され、圧電アクチュエータ5の圧電層31にバンプ62が形成されていたが、FPC50の基材51にバンプが形成され、圧電アクチュエータ5の圧電層31にランドが形成され、圧電アクチュエータ5のランドが形成された面を覆うように樹脂材料63が塗布されてもよい。
また、個別電極32の端子部35に形成されてランド52と接触する対象は、バンプに限らず、導電性を有する凸部であってもよい。
また、本実施形態においては、圧電アクチュエータ5とFPC50とを有するインクジェットヘッド1及びその製造方法に本発明を適用したが、これには限られず、配線が形成された基板を有する配線部材に形成された接続端子(第1端子)と、センサなどの接続対象体に形成された接続端子(第2端子)とを接続することによって形成される、インクジェットヘッド以外の配線構造体及びその製造方法に本発明を適用することも可能である。
1 インクジェットヘッド
4 流路ユニット
5 圧電アクチュエータ
35 端子部
32 個別電極
50 FPC
52 ランド
52a 張出部
53 配線
61 樹脂層
62 バンプ
63 樹脂材料
100 インクジェットプリンタ
4 流路ユニット
5 圧電アクチュエータ
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32 個別電極
50 FPC
52 ランド
52a 張出部
53 配線
61 樹脂層
62 バンプ
63 樹脂材料
100 インクジェットプリンタ
Claims (9)
- 配線が形成された基材を有する配線部材を接続対象体と物理的に接合し、前記基材の前記配線を前記接続対象体と電気的に接続する、配線接続方法であって、
前記基材と前記接続対象体のどちらか一方の所定面に、前記一方の所定面から立設した立設部と、前記立設部の先端に設けられ、前記立設部よりも前記一方の所定面に沿った方向成分を含む方向に張り出した張出部と、を有する第1端子を形成する第1端子形成工程と、
前記基材と前記接続対象体の前記一方の所定面とは異なる他方の所定面に、前記第1端子と接続される凸状の第2端子を形成する第2端子形成工程と、
前記基材と前記接続対象体の前記一方の所定面に、前記第1端子を覆うように、未硬化の熱硬化性樹脂を塗布して樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
前記基材と前記接続対象体の所定面同士を対向させた状態で、両者を押圧して前記第2端子に前記樹脂層を貫通させて、前記第1端子の前記立設部と前記第2端子とを接触させて前記配線と前記第1端子と前記第2端子を導通させるとともに、前記樹脂層を加熱して硬化させて、前記配線部材と前記接続対象体を前記樹脂層によって接合する接合工程と、を備えていることを特徴とする配線接続方法。 - 前記基材は可撓性を有しており、
前記第1端子形成工程において、前記基材の所定面に、前記配線と導通する前記第1端子を形成し、
前記第2端子形成工程において、前記接続対象体の所定面に前記第2端子を形成し、
前記接合工程において、前記基材の所定面と反対側の面における、平面視で前記第1端子の前記張出部と重なる領域を他の領域よりも前記接続対象体の所定面に向かって押圧する押圧量を大きくすることを特徴とする請求項1に記載の配線接続方法。 - 前記基材は可撓性を有しており、
前記第1端子形成工程において、前記基材の所定面に、前記配線と導通する前記第1端子を形成し、
前記第2端子形成工程において、前記接続対象体の所定面に、前記第2端子を形成し、
前記基材の所定面と反対側の面には、平面視で前記第1端子の張出部と重なる位置に凸部が形成されており、
前記接合工程において、前記基材の所定面と反対側の面を平坦な押圧面を有する押圧手段で前記接続対象体の所定面に向かって押圧することを特徴とする請求項1に記載の配線接続方法。 - 前記第1端子形成工程において、前記第1端子の張出部にスリットを形成することを特徴とする請求項2または3に記載の配線接続方法。
- 配線が形成された基材を有する配線部材と、
前記基材の所定面と対向するように配置された接続対象体と、
前記基材と前記接続対象体のどちらか一方の所定面に設けられ、前記配線と導通するとともに、前記一方の所定面から立設した立設部と、前記立設部の先端に設けられ、前記立設部よりも前記一方の所定面に沿った方向成分を含む方向に張り出した張出部と、を有する第1端子と、
前記基材と前記接続対象体の前記一方の所定面とは異なる他方の所定面に設けられ、前記第1端子と接触する凸状の第2端子と、
前記基材と前記接続対象体の前記一方の所定面と前記第1端子の前記張出部との間に入り込むとともに、前記第1端子と前記第2端子の周囲に配置されて前記基材と前記接続対象体とを接合する樹脂層と、を備えていることを特徴とする配線構造体。 - 配線が形成された基材と、
前記基材の所定面に設けられ、前記配線と導通した第1端子と、を有し、
前記第1端子は、前記所定面から立設した立設部と、前記立設部の先端に設けられ、前記立設部よりも前記所定面に沿った方向成分を含む方向に張り出した張出部と、を有することを特徴とする配線部材。 - 前記基材は、可撓性を有していることを特徴とする請求項6に記載の配線部材。
- 前記第1端子の張出部には、スリットが形成されていることを特徴とする請求項7に記載の配線部材。
- 前記基材の前記所定面と反対側の面には、平面視で前記接続端子の張出部と重なる位置に凸部が形成されていることを特徴とする請求項7または8に記載の配線部材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009054609A JP2010212327A (ja) | 2009-03-09 | 2009-03-09 | 配線接続方法、配線構造体、及び、配線部材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009054609A JP2010212327A (ja) | 2009-03-09 | 2009-03-09 | 配線接続方法、配線構造体、及び、配線部材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2010212327A true JP2010212327A (ja) | 2010-09-24 |
Family
ID=42972226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2009054609A Pending JP2010212327A (ja) | 2009-03-09 | 2009-03-09 | 配線接続方法、配線構造体、及び、配線部材 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2010212327A (ja) |
-
2009
- 2009-03-09 JP JP2009054609A patent/JP2010212327A/ja active Pending
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