JP2011187788A - フレキシブル基板の実装構造、フレキシブル基板の実装方法、液滴吐出ヘッドおよびその製造方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル基板の端子部と接続部品の電極とを、絶縁性樹脂を用いて低コストに、かつ確実に導通可能に接合する。
【解決手段】フレキシブル基板５００の端子部５１２における上電極膜（電極）８０の一面８０ａと対向する接合面５１２ａは、上電極膜８０の一面８０ａに対して略平行に広がり、接合材層８５を介して上電極膜８０に接着される平坦部５１３を備えている。また、この接合面５１２ａには、平坦部５１３に隣接して形成され、平坦部５１３から上電極膜８０の一面８０ａに向けて突出し、この上電極膜８０の一面８０ａに対して接合材層８５を介さずに直接接する凸部５１４を備えている。この凸部５１４によって、フレキシブル基板５００の下面５００Ａに形成されている配線パターン（導電部）５１０と、上電極膜（電極）８０とが電気的に接続される。
【選択図】図５

Description

本発明は、フレキシブル基板の実装に関し、詳しくは、フレキシブル基板と電極とを
接続する接続部分の構成に関する。

マイクロデバイスを製造する方法の１つとして液滴吐出法（インクジェット法）が知
られている。この液滴吐出法は、デバイスを形成するための材料を含む液状体を液滴状に
して液滴吐出ヘッドより吐出するものである。例えば、特許文献１には、液滴吐出ヘッド
（インクジェット式記録ヘッド）に関する技術の一例が開示されている。この特許文献１
に開示されている液滴吐出ヘッドにおいては、駆動回路部（ＩＣドライバ）と駆動素子（
圧電素子）とがワイヤボンディングの手法によって接続されている。

ところで、液滴吐出法に基づいてマイクロデバイスを製造する際、マイクロデバイス
の更なる微細化の要求に応えるために、液滴吐出ヘッドに設けられたノズル開口部どうし
の間の距離（ノズルピッチ）はできるだけ小さい（狭い）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どうしの間の距離も小さくする必要がある。ところが、圧電素
子どうし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ＩＣドライバと
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。

このため、例えば特許文献２には、液滴吐出ヘッドの溝内に形成された圧電素子の電
極とＩＣドライバとを、フレキシブル基板を介して接続した液滴吐出装置が記載されてい
る。この特許文献２に開示されている液滴吐出装置によれば、溝の深さ方向に向けて下が
るフレキシブル基板の端部（接続部）を水平方向に折り曲げて、圧電素子の電極に対して
フレキシブル基板の端部を面接触させて接続している。

従来、こうしたフレキシブル基板の端子部と、接続対象となる部品の電極との接続に
おいては、例えば特許文献３に示すように、フレキシブル基板の端子と接続部品の電極と
の間に異方導電性ペースト（ＡＣＰ）を接合材として挟んで接合してなるものが知られて
いる。このＡＣＰは、樹脂に導電性粒子（例えば銀粒子）を分散させたものであり、端子
の接合方向だけに導電性が得られ、端子の配列方向は絶縁を確保することができる。

しかしながら、この異方導電性ペースト（ＡＣＰ）は極めて高価であり、また、隣接
する端子間の形成ピッチを狭めると端子間の絶縁性が低下するため、端子を狭い間隔で高
密度に配列できないという課題があった。このため、例えば、フレキシブル基板の端子部
と接続部品の電極との間に比較的安価な絶縁性樹脂（ＮＣＰ：Non Conductive Polymer）
を挟んで接合するとともに、フレキシブル基板のそれぞれの端子を接続部品の電極に確実
に接触させることにより、フレキシブル基板と接続部品とを電気的に接続したものも知ら
れている。

特開２０００−１２７３７９号公報 特開２００８−２６３０４９号公報 特開２００６−０８６１５３号公報

しかしながら、フレキシブル基板の端子部と接続部品の電極とを絶縁性樹脂（ＮＣＰ
）を用いて接続する場合、フレキシブル基板の端子部の一面と、接続部品の電極の一面と
の間に絶縁性樹脂を配して、面接触によって接合しようとすると、フレキシブル基板の端
子部と接続部品の電極との間から絶縁性樹脂が完全に排除されず、電極からフレキシブル
基板の端子部の浮き上がった状態になりやすい。このため、フレキシブル基板の端子部と
、接続部品の電極との間にＮＣＰが残ってしまい、導通不良を引き起こす懸念があった。

本発明にかかるいくつかの態様は、上記事情に鑑みてなされたものであり、フレキシ
ブル基板の端子部と接続部品の電極とを、絶縁性樹脂を用いて低コストに、かつ確実に導
通可能に接合することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のいくつかの態様は次のようなフレキシブル基板
の実装構造、フレキシブル基板の実装方法、液滴吐出ヘッドおよびその製造方法を提供し
た。
すなわち、本発明のフレキシブル基板の実装構造は、溝内の底面上に形成された電極
に対して、接合材を用いてフレキシブル基板を接続したフレキシブル基板の実装構造であ
って、
前記フレキシブル基板の一端側には、前記電極と電気的に接続される端子部が形成さ
れ、該端子部が前記電極と対向する接合面は、前記電極の一面に対して略平行に広がり、
前記接合材を介して前記電極に接着される平坦部と、前記平坦部に隣接して形成され、前
記平坦部から前記電極の一面に向けて突出し、前記電極の一面に直接接する凸部と、から
なることを特徴とする。

このようなフレキシブル基板の実装構造によれば、フレキシブル基板の端子部に形成
された凸部で電極に接するため、接触部分が線接触に近い形となる。このため、端子部の
面全体で接触させる場合と比較して、フレキシブル基板と電極との間に不規則に接合材が
挟まって部分的な湾曲することが抑制されるので、フレキシブル基板の導電部と電極との
導通を確実に確保することができる。
そして、端子部に形成された凸部に隣接して、電極の一面に対して略平行に広がり、
接合材層を介して電極に接着される平坦部によって、凸部の両側で端子部と電極とが強固
に接合される。これにより凸部と電極との間で断線することなく確実に導通が確保される
とともに、端子部と電極とが確実に固定される。

前記接合材は、絶縁性樹脂からなることが好ましい。これにより高価な異方性導電樹
脂を用いずとも、低コストな絶縁性樹脂を用いて端子部と電極とを確実に導通させ、低コ
ストにフレキシブル基板の実装構造を実現することができる。

前記端子部の接合面とは反対側を成す裏面における、前記凸部の形成位置に対応する
領域には、凹部が形成されていることが好ましい。これによって、フレキシブル基板の下
面側で凸部を成し、上面側で凹部を成すリブがフレキシブル基板の幅方向に沿って延びる
ように形成されるので、フレキシブル基板の端子部が不規則に屈曲することを防止し、端
子部と電極とを確実に接合できる。
また、前記溝内は、更に樹脂材料で封止されてなることが好ましい。これによって、
前記端子部を含むフレキシブル基板の一端側が前記溝内でより一層強固に固定され、外部
応力等が加わっても接続部分の断線や剥離をより確実に防止できる。

本発明の液滴吐出ヘッドは、前記各項記載のフレキシブル基板の実装構造を備えたこ
とを特徴とする。

本発明のフレキシブル基板の実装方法は、溝内の底面上に形成された電極に対して、
接合材を用いてフレキシブル基板を接続するフレキシブル基板の実装方法であって、
前記電極の一面に接合材をディップする接合材層形成工程と、前記フレキシブル基板
の一端側の接合面を、前記接合材を介して前記電極の一面に対向させ、前記接合面とは反
対側の裏面側から前記フレキシブル基板の一端側を押圧部材で押圧する接合工程と、少な
くともを有し、前記押圧部材は、押圧方向に垂直な平坦領域と、該平坦領域から押圧方向
に向けて突出した凸状領域とを備え、前記接合工程において、前記フレキシブル基板の接
合面に対して、前記押圧部材の平坦領域が、前記電極の一面に対して略平行に広がり前記
接合材を介して前記電極に接着される平坦部を形成し、また、前記凸状領域が、前記平坦
部に隣接して形成され前記平坦部から前記電極の一面に向けて突出して前記電極の一面に
直接接する凸部を形成することを特徴とする。

このようなフレキシブル基板の実装方法によれば、フレキシブル基板の一端側の接合
面を電極に接合させる際に、押圧部材の凸状領域に倣って形成された凸部によって、接合
材層を成す絶縁性の接合材が平坦部に向けて容易に押し退けられる（排除される）。これ
によって、凸部と電極との間に絶縁性の接合材が挟まることなく凸部と電極とを確実に接
触させることができ、導通不良を引き起こす懸念が無い。また、この凸部の両側では、平
坦部が接合材層を介して電極に対して強固に接合（接着）され、フレキシブル基板の端子
部が容易に剥離するなどの不具合を確実に防止できる。

前記接合工程において、前記押圧部材は前記フレキシブル基板を塑性変形可能な温度
以上に加熱させることが好ましい。これによって、フレキシブル基板の一端側の接合面に
、押圧部材の凸状領域に倣った凸部をより一層確実に形成することができる。

本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法は、前記各項記載のフレキシブル基板の実装方法
を備えたことを特徴とする。

本発明のフレキシブル基板の実装構造を備えた液滴吐出ヘッドの一例を示す外観斜視図である。 液滴吐出ヘッドを下側から見た斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面矢視図である。 フレキシブル基板を下面側から見た図である。 フレキシブル基板と圧電素子の電極との接続部分を示す要部拡大断面図である。 本発明のフレキシブル基板の実装方法を備えた液滴吐出ヘッドの製造方法を示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係るフレキシブル基板の実装構造、フレキシブル基
板の実装方法、液滴吐出ヘッドおよびその製造方法の一実施形態について説明する。なお
、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、
特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は
、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示してい
る場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

まず、本発明のフレキシブル基板の実装構造を備えた液滴吐出ヘッドの概要について
、図１〜図４を参照しながら説明する。
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下側
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、図４はフレキシブル基
板を下面側から見た図である。

液滴吐出ヘッド１は、機能液（例えばインク）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を備えたノズル基板１６と、ノズル基板１６の上面に接続
され、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の上面に接続
され、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の上面に接
続され、リザーバ１００を形成するためのリザーバ形成基板２０と、リザーバ形成基板２
０の上面側に設けられた可撓性を有するフレキシブル基板５００と、フレキシブル基板５
００の下面５００Ａに設けられ、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、フレキシブル基板５００の下面５００Ａに設けられ、駆動回路部２００
と圧電素子３００とを電気的に接続する導電部（導電パターン、配線パターン）５１０と
を備えている。導電パターン５１０は、例えば、Ｃｕ（銅）などの導電性材料からなる配
線パターンであって、数μｍの厚さに形成されたものである。

この液滴吐出ヘッド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が形成されている
。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が形成されている。

流路形成基板１０の下面側は開口しており、その開口を覆うようにノズル基板１６が
流路形成基板１０の下面に接続されている。流路形成基板１０の下面とノズル基板１６と
は、例えば接着剤や熱溶着フィルム等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。

図２に示すように、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１
５Ｃ、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１５
Ａ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いるように示されているが、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１
１を有する流路形成基板１０と、ノズル基板１６と、振動板４００とで囲まれた空間によ
って、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、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、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、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との間にも隔壁１
０Ｋが形成されており、それらは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
。隔壁１０Ｋを含む流路形成基板１０は、例えばシリコン単結晶によって形成されていれ
ばよい。

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によって閉塞されているが、＋Ｘ側の端部は互いに接続するように集合
しており、リザーバ１００と接続している。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ものであって、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）となってい
る。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、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。

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の上面を覆うように設けられた弾性膜５０と、弾性膜５０の上面に設けられ
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。

振動板４００を変位するための圧電素子３００は、下電極膜６０の上面に設けられた
圧電体膜７０と、その圧電体膜７０の上面に設けられた上電極膜（電極）８０とを備えて
いる。圧電体膜７０は例えば厚み１μｍ程度、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（電極）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１
５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
体膜７０及び上電極膜８０からなる圧電素子３００は、各ノズル開口部１５毎（圧力発生
室１２毎）に設けられている。そして、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。

また、第１ノズル開口群１５Ａを構成するノズル開口部１５のそれぞれに対応するよ
うにＹ軸方向に複数並んで設けられた圧電素子３００によって、第１圧電素子群３００Ａ
が構成されており、第２ノズル開口群１５Ｂを構成するノズル開口部１５のそれぞれに対
応するようにＹ軸方向に複数並んで設けられた圧電素子３００によって、第２圧電素子群
３００Ｂが構成されている。これら第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、第４ノズル開口群１５Ｃ、１５Ｄを構成するノズル開口部１５のそれ
ぞれに対応するようにＹ軸方向に複数並んで設けられた圧電素子３００によって、第３、
第４圧電素子群３００Ｃ、３００Ｄが構成されており、それら第３、第４圧電素子群３０
０Ｃ、３００Ｄどうしは、Ｘ軸方向に関して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）からなり、この封止膜３１によってリ
ザーバ部２１の上部が封止されている。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。

通常、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。しかしながら、上述のように、リザーバ１００の上部が封止膜３１
のみよって封止されて可撓部２２となっているため、この可撓部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。な
お、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、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軸方向に延びる溝部
７００が形成されている。溝部７００によって、リザーバ形成基板２０は、第１圧力発生
室群１２Ａに対応して設けられた第１圧電素子群３００Ａを封止する第１封止部２０Ａと
、第２圧力発生室群１２Ｂに対応して設けられた第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、溝部７００によって、第３圧力発生
室群１２Ｃに対応して設けられた第３圧電素子群３００Ｃを封止する第３封止部２０Ｃと
、第４圧力発生室群１２Ｄに対応して設けられた第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）。そして、溝部７００においては、
流路形成基板１０（隔壁１０Ｋ）の一部が露出している。

つまり、リザーバ形成基板２０のうち、圧電素子３００に対向する領域には、圧電素
子３００の運動を阻害しない程度の空間を確保した状態で、その空間を密封可能な圧電素
子保持部２４が設けられている。圧電素子保持部２４は、第１〜第４封止部２０Ａ〜２０
Ｄのそれぞれに形成されており、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、この圧電
素子保持部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を封止するための封止部材としての機能を有している。リーザバ形成基板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の破
壊を防止する。また、本実施形態では、圧電素子保持部２４の内部を密封状態にしただけ
であるが、例えば、圧電素子保持部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、圧電素子保持部２４内を低湿度に保持することができ、
圧電素子３００の破壊をさらに確実に防止することができる。

また、リザーバ形成基板２０は剛体であって、そのリザーバ形成基板２０を形成する
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ている。

図３に示すように、第１封止部２０Ａの圧電素子保持部２４によって封止されている
圧電素子３００のうち、上電極膜８０の−Ｘ側の端部は、第１封止部２０Ａの外側まで延
びており、溝部７００における流路形成基板１０上に配置されている。また図３に示すよ
うに、溝部７００における流路形成基板１０上に下電極膜６０の一部が配置されている場
合においては、上電極膜８０と下電極膜６０との間の電気的な接続を防止するための絶縁
膜６００が、上電極膜８０と下電極膜６０との間に設けられる。

同様に、第２封止部２０Ｂの圧電素子保持部２４によって封止されている圧電素子３
００のうち、上電極膜８０の＋Ｘ側の端部が、第２封止部２０Ｂの外側まで延びて、溝部
７００における流路形成基板１０上に配置されている。同様に、不図示ではあるが、第３
、第４封止部２０Ｃ、２０Ｄで封止されている圧電素子３００のうち、上電極膜８０の一
部が、第３、第４封止部２０Ｃ、２０Ｄの外側まで延びでおり、第３、第４封止部２０Ｃ
、２０Ｄどうしの間に設けられた溝部７００における流路形成基板１０上に配置されてい
る。

圧電素子３００を駆動するための駆動回路部２００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、フレキシブル基板５００の
下面５００Ａに接続されている。圧電素子３００は駆動回路部２００により駆動される。
フレキシブル基板５００は可撓性を有しており、例えばポリイミドからなる絶縁性のフィ
ルム状部材によって構成されている。また、フレキシブル基板５００の下面５００Ａには
、銅などの導電性材料からなる導電性の配線パターン（導電部）５１０が、プリント方式
により、メッキやエッチングなどの手法によって設けられている。

図４に示すように、フレキシブル基板５００の下面５００Ａの所定領域には駆動回路
部２００が設けられている。駆動回路部２００は、フレキシブル基板５００の下面５００
Ａにフリップチップ実装されて前記配線パターン５１０の一部と接続している。駆動回路
部２００は、第１〜第４ノズル開口群１５Ａ〜１５Ｄに応じて複数（４つ）設けられてい
る。第１〜第４ノズル開口群１５Ａ〜１５Ｄに応じて設けられた第１〜第４駆動回路部２
００Ａ〜２００Ｄのそれぞれは、フレキシブル基板５００に対してフリップチップ実装さ
れた後、樹脂２０１によってフレキシブル基板５００に対して固定される。

フレキシブル基板５００の一部には開口部５２０が形成されている。具体的には、開
口部５２０は、第１駆動回路部２００Ａと第２駆動回路部２００Ｂとの間の領域、及び第
３駆動回路部２００Ｃと第４駆動回路部２００Ｄとの間の領域において、Ｙ軸方向に延び
るように形成されている。

フレキシブル基板５００とリザーバ形成基板２０との間には、樹脂（樹脂材料：モー
ルド材）２０２が配置されており、フレキシブル基板５００とリザーバ形成基板２０とは
、その樹脂２０２による樹脂モールドによって固定されている。更に、その樹脂２０２は
、溝部７００の内側にも配置されており、端子部５１２と圧電素子３００（上電極膜８０
）との接続部が樹脂モールドされている。

図４に示すように、開口部５２０のＹ軸方向両端部のそれぞれには切欠部５２１が形
成されている。そして、その切欠部５２１によって、フレキシブル基板５００のうち、開
口部５２０に対向する一部の領域（エッジ領域）５３０が開口部５２０の内側に曲げる（
撓む）ことができるようになっている。エッジ領域５３０は、各駆動回路部２００Ａ〜２
００Ｄと開口部５２０との間の領域であって、開口部５２０に対向するエッジ領域５３０
のエッジ部５３０Ｅは、Ｙ軸方向に沿ってほぼ直線状に形成されている。すなわち、本実
施形態においては、エッジ領域５３０は、Ｙ軸方向を長手方向とする矩形状の領域であっ
て、エッジ部５３０ＥがＹ軸まわり（θＹ方向）に回転するように曲げられるようになっ
ている。

フレキシブル基板５００の下面５００Ａのうち、開口部５２０におけるエッジ領域５
３０には、配線パターン５１０の一部を構成する端子部５１２が形成されている。第１駆
動回路部２００Ａと開口部５２０との間の第１エッジ領域５３０Ａには、第１駆動回路部
２００Ａに配線パターン５１０を介して電気的に接続する複数の端子部５１２が形成され
ている。第１エッジ領域５３０Ａに設けられた複数の端子部５１２は、第１圧電素子群３
００Ａを構成する複数の圧電素子３００（上電極膜８０）のそれぞれに接続するものであ
って、第１圧電素子群３００Ａを構成する複数の圧電素子３００に対応するように、Ｙ軸
方向に複数（例えば７２０個）並んで設けられており、第１端子群５１２Ａを構成してい
る。したがって、端子部５１２と圧電素子３００とが接続することで、その端子部５１２
を含む配線パターン５１０を介して、駆動回路部２００と圧電素子３００とが電気的に接
続される。

同様に、第２駆動回路部２００Ｂと開口部５２０との間の第２エッジ領域５３０Ｂに
は、第２圧電素子群３００Ｂを構成する複数の圧電素子３００に対応するようにＹ軸方向
に複数（例えば７２０個）並んで設けられた端子部５１２からなる第２端子群５１２Ｂが
設けられている。第１エッジ領域５３０Ａと第２エッジ領域５３０Ｂ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、それら第１、第２エッジ領域５３０Ａ、５３
０Ｂのそれぞれに形成されている第１端子群５１２Ａ及び第２端子群５１２Ｂも、Ｘ軸方
向に関して互いに対向するように配置された構成となっている。

また同様に、第３駆動回路部２００Ｃと開口部５２０との間の第３エッジ領域５３０
Ｃには、第３圧電素子群３００Ｃを構成する複数の圧電素子３００に対応するようにＹ軸
方向に複数（例えば７２０個）並んで設けられた端子部５１２からなる第３端子群５１２
Ｃが設けられており、第４駆動回路部２００Ｄと開口部５２０との間の第４エッジ領域５
３０Ｄには、第４圧電素子群３００Ｄを構成する複数の圧電素子３００に対応するように
Ｙ軸方向に複数（例えば７２０個）並んで設けられた端子部５１２からなる第４端子群５
１２Ｄが設けられている。そして、第３エッジ領域５３０Ｃと第４エッジ領域５３０Ｄ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。

このような構成の液滴吐出ヘッド１より機能液の液滴を吐出する際には、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５００に設けられた外部信号入力部５
８０を介して、駆動回路部２００等に駆動電力や指令信号を送る。

フレキシブル基板５００の下面５００Ａには配線パターン５１０が設けられており、
外部信号入力部５８０からの指令信号等は、その配線パターン５１０を介して駆動回路部
２００に送られる。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、
端子部５１２を含む配線パターン５１０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を変位させることにより、各圧力発生室１２内の圧力を高めて、ノズル開口部１
５より液滴を吐出する。

フレキシブル基板５００の端子部５１２と圧電素子３００の電極（上電極膜８０）と
の接続部分の構成、即ちフレキシブル基板５００の実装構造について詳述する。
図５は、フレキシブル基板と圧電素子の電極との接続部分を示す要部拡大断面図であ
る。
フレキシブル基板５００は、一端側が溝部７００（図１参照）に入り込み、端子部５
１２で圧電素子３００の上電極膜（電極）８０と電気的に接続される。即ち、フレキシブ
ル基板５００の下面５００Ａに形成されている配線パターン（導電部）５１０が上電極膜
（電極）８０に対して導通可能に接続されている。

フレキシブル基板５００の端子部５１２における上電極膜（電極）８０の一面８０ａ
と対向する接合面５１２ａは、上電極膜８０の一面８０ａに対して略平行に広がり、接合
材層８５を介して上電極膜８０に接着される平坦部５１３を備えている。また、この接合
面５１２ａには、平坦部５１３に隣接して形成され、平坦部５１３から上電極膜８０の一
面８０ａに向けて突出し、この上電極膜８０の一面８０ａに対して接合材層８５を介さず
に直接接する凸部５１４を備えている。この凸部５１４によって、フレキシブル基板５０
０の下面５００Ａに形成されている配線パターン（導電部）５１０と、上電極膜（電極）
８０とが電気的に接続される。

一方、フレキシブル基板５００の上面５００Ｂにおける凸部５１４の形成位置と重な
る部分には、この凸部５１４の形状を反転させた形状の凹部５１５が形成されている。即
ち、フレキシブル基板５００の端子部５１２には、下面５００Ａ側で凸部５１４を成し、
上面５００Ｂ側で凹部５１５を成すリブが形成されている。こうした凸部５１４および凹
部５１５からなるリブは、配線パターン（導電部）５１０の延長方向に直角なフレキシブ
ル基板５００の幅方向（図１のＹ方向）に沿って延びるように形成されている。

フレキシブル基板５００の端子部５１２を成す平坦部５１３と上電極膜（電極）８０
とを接着するための接合材層８５は、例えば、例えば、先供給型アンダーフィル材が用い
れば良く、圧電素子３００の上電極膜（電極）８０の一面にペースト状のＮＣＰ（Non Co
nductive Polymer）を塗布しておいたり、フィルム状のＮＣＦ（Non Conductive Film）
を貼り付けておくことによって形成される。接合材層８５を構成する接合材は、こうした
絶縁性樹脂以外にも、例えば、異方性導電膜（ＡＣＦ:anisotropic conductive film）や
異方性導電ペースト（ＡＣＰ:anisotropic conductive paste）を含む異方性導電性材料
を用いることもできる。

これら、フレキシブル基板５００の端子部５１２や圧電素子３００の上電極膜（電極
）８０を覆うように、溝部７００の内部には、樹脂（樹脂材料：モールド材）２０２が充
填されている。

このようなフレキシブル基板５００の実装構造を備えた液滴吐出ヘッド１によれば、
フレキシブル基板５００の端子部５１２に形成された凸部５１４で上電極膜（電極）８０
に接するため、接触部分が線接触に近い形となる。このため、端子部の面全体で接触させ
る場合と比較して、フレキシブル基板５００と上電極膜（電極）８０との間に不規則に接
合材が挟まって部分的な湾曲することが抑制されるので、フレキシブル基板５００の配線
パターン（導電部）５１０と上電極膜（電極）８０との導通を確実に確保することができ
る。

また、こうしたフレキシブル基板５００の下面５００Ａ側で凸部５１４を成し、上面
５００Ｂ側で凹部５１５を成すリブがフレキシブル基板５００の幅方向（図１のＹ方向）
に沿って延びるように形成されているので、フレキシブル基板５００の端子部５１２が不
規則に屈曲することを防止し、端子部５１２と上電極膜（電極）８０とが確実に接合され
る。

そして、端子部５１２に形成された凸部５１４に隣接して、上電極膜８０の一面８０
ａに対して略平行に広がり、接合材層８５を介して上電極膜８０に接着される平坦部５１
３によって、凸部５１４の両側で端子部５１２と上電極膜８０とが強固に接合される。こ
れによって、凸部５１４と上電極膜（電極）８０との間で断線することなく確実に導通が
確保されるとともに、端子部５１２と上電極膜（電極）８０とが確実に固定される。

次に、本発明のフレキシブル基板の実装方法を備えた液滴吐出ヘッドの製造方法につ
いて説明する。
図６は、液滴吐出ヘッドの製造方法におけるフレキシブル基板の実装工程を段階的に
示した要部拡大断面図である。
フレキシブル基板の端子部と圧電素子の上電極膜（電極）とを接続させる際には、ま
ず、図６（ａ）に示すように、圧電素子３００の上電極膜（電極）８０の一面（上面）８
０ａに、例えばＮＣＰなどの絶縁性樹脂からなる接合材をディップし、接合材層８５を形
成する。

次に、図６（ｂ）に示すように、フレキシブル基板５００の一端側で配線パターン（
導電部）５１０が形成された接合面５１２ａを上電極膜（電極）８０の一面８０ａに対向
させる。そして、押圧部材５５０を用いてフレキシブル基板５００の上面５００Ｂ側から
フレキシブル基板５００を上電極膜（電極）８０の一面８０ａに押し付ける。
このフレキシブル基板５００の押圧時に用いる押圧部材５５０は、押圧方向Ｐに垂直
な平坦領域５５１と、この平坦領域５５１から押圧方向Ｐに向けて突出した凸状領域５５
２とからなる成形面５５３が形成されたものであり、全体が例えば金属で形成されていれ
ばよい。
また、この押圧部材５５０は、少なくとも成形面５５３が、フレキシブル基板５００
の基材（例えばポリイミド）を塑性変形可能な温度以上に加熱されているのが好ましい。

こうした押圧部材５５０を用いてフレキシブル基板５００の一端側を上面５００Ｂか
ら押圧すると、図６（ｃ）に示すように、押圧部材５５０の成形面５５３を構成する凸状
領域５５２によって、端子部５１２の接合面５１２ａに凸状領域５５２に倣った形状の凸
部５１４が形成される。また、凸状領域５５２の両側に広がる平坦領域５５１によって、
端子部５１２の接合面５１２ａには平坦部５１３が形成される。

この時、フレキシブル基板５００が上電極膜（電極）８０に向けて押圧されると、接
合面５１２ａに形成された凸部５１４によって、上電極膜８０に形成された接合材層８５
を成す接合材が、平坦部５１３に向けて容易に押し退けられる。

そして、図６（ｄ）に示すように、フレキシブル基板５００の凸部５１４と上電極膜
（電極）８０とが、間に接合材が挟まることなく（残留することなく）直接接する。また
、凸部５１４に隣接して両側に形成された平坦部５１３と上電極膜８０とが、接合材層８
５を介して強固に接合（接着）される。
この後、さらに、溝部７００内に樹脂（樹脂材料：モールド材）２０２を充填するこ
とにより、フレキシブル基板５００全体が固定される。

以上のようなフレキシブル基板５００の実装方法を備えた液滴吐出ヘッド１の製造方
法によれば、フレキシブル基板５００の一端側の接合面５１２ａを上電極膜（電極）８０
に接合させる際に、押圧部材５５０の凸状領域５５２に倣って形成された凸部５１４によ
って、接合材層８５を成す絶縁性の接合材が平坦部５１３に向けて容易に押し退けられる
（排除される）。これによって、凸部５１４と上電極膜（電極）８０との間に絶縁性の接
合材が挟まることなく凸部５１４と上電極膜（電極）８０とを確実に接触させることがで
き、導通不良を引き起こす懸念が無い。また、この凸部５１４の両側では、平坦部５１３
が接合材層８５を介して上電極膜８０に対して強固に接合（接着）され、フレキシブル基
板５００の端子部５１２が容易に剥離するなどの不具合を確実に防止できる。

１…液滴吐出ヘッド、１５…ノズル開口部、１５Ａ〜１５Ｄ…ノズル開口群、２０…
リザーバ形成基板（封止部材）、７０…圧電体膜（圧電素子）、８０…上電極膜（電極）
、８５…接合材層（接合材）、２００…駆動回路部、２０２…樹脂（樹脂材料：モールド
材）、３００…圧電素子（駆動素子）、３００Ａ、３００Ｂ…圧電素子群（駆動素子群）
、５００…フレキシブル基板、５１０…配線パターン（導電部）、５１２…凸部、５１３
…平坦部、５５０…押圧部材、７００…溝部、８２０…押圧部材。

Claims (8)

1. 溝内の底面上に形成された電極に対して、接合材を用いてフレキシブル基板を接続し
   たフレキシブル基板の実装構造であって、
   前記フレキシブル基板の一端側には、前記電極と電気的に接続される端子部が形成さ
   れ、
   該端子部が前記電極と対向する接合面は、前記電極の一面に対して略平行に広がり、
   前記接合材を介して前記電極に接着される平坦部と、
   前記平坦部に隣接して形成され、前記平坦部から前記電極の一面に向けて突出し、前
   記電極の一面に直接接する凸部と、からなることを特徴とするフレキシブル基板の実装構
   造。
2. 前記接合材は、絶縁性樹脂からなることを特徴とする請求項１記載のフレキシブル基
   板の実装構造。
3. 前記端子部の接合面とは反対側を成す裏面における、前記凸部の形成位置に対応する
   領域には、凹部が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のフレキシブル
   基板の実装構造。
4. 前記溝内は、更に樹脂材料で封止されてなることを特徴とする請求項１ないし３いず
   れか１項記載のフレキシブル基板の実装構造。
5. 請求項１〜４のいずれか記載のフレキシブル基板の実装構造を備えたことを特徴とす
   る液滴吐出ヘッド。
6. 溝内の底面上に形成された電極に対して、接合材を用いてフレキシブル基板を接続す
   るフレキシブル基板の実装方法であって、
   前記電極の一面に接合材をディップする接合材層形成工程と、
   前記フレキシブル基板の一端側の接合面を、前記接合材を介して前記電極の一面に対
   向させ、前記接合面とは反対側の裏面側から前記フレキシブル基板の一端側を押圧部材で
   押圧する接合工程と、少なくともを有し、
   前記押圧部材は、押圧方向に垂直な平坦領域と、該平坦領域から押圧方向に向けて突
   出した凸状領域とを備え、
   前記接合工程において、前記フレキシブル基板の接合面に対して、前記押圧部材の平
   坦領域が、前記電極の一面に対して略平行に広がり前記接合材を介して前記電極に接着さ
   れる平坦部を形成し、また、前記凸状領域が、前記平坦部に隣接して形成され前記平坦部
   から前記電極の一面に向けて突出して前記電極の一面に直接接する凸部を形成することを
   特徴とするフレキシブル基板の実装方法。
7. 前記接合工程において、前記押圧部材は前記フレキシブル基板を塑性変形可能な温度
   以上に加熱させることを特徴とする請求項６記載のフレキシブル基板の実装方法。
8. 請求項６または７記載のフレキシブル基板の実装方法を備えたことを特徴とする液滴
   吐出ヘッドの製造方法。
   

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