JP2015095498A - 端子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異方性導電接着剤の導電粒子による端子部間の短絡を排除できる端子装置を提供する。
【解決手段】複数の基板端子部が所定方向に所定の間隔を有して並設された端子基板に対し、被取り付け体に設けられた複数の被取り付け体端子部を異方性導電接着剤により接合させる端子装置であって、前記端子基板には、隣接する基板端子部間に、仕切り壁により仕切られた複数の溝部を前記基板端子部の並設方向に沿って形成した。
【選択図】図１

Description

この実施形態は、例えば、インクジェットヘッド基板上に設けられる圧着接続方式の端子装置の構造に関する。

従来、例えば、インクジェットヘッドにおいてアクチュエータが形成されるヘッド基板上には、外部駆動回路あるいは電子部品等の被接続部材が電気的に接続される複数の端子部が所定の間隔を有して形成されている。

インクジェットヘッドは、例えば圧電材料製のアクチュエータ本体に、多数のノズルを所定方向（以下、ノズル列方向とする）に所定間隔で並設し、各ノズルに連設して圧力室が形成される。そして、前記圧力室を仕切る壁部の両側に電極膜が形成されていて、これらの各電極膜は、導電部を介してヘッド基板上に所定の間隔を有して形成された端子部にそれぞれ接続されている。

一般にノズル列方向に並設されるノズルのピッチは数百μｍ程度に設定されているため、ノズル列方向に並設される前記端子部も同様な間隔で配置される。

このような、微小な間隔を有する端子部に駆動ＩＣを実装する場合、あるいは対応する他方の端子基板の端子と、前記ヘッド基板上の端子部同士を電気的に接続する方法として、異方性導電接着剤を用いることが提案されている。

異方性導電接着剤は、例えば絶縁性の高い接着剤中に導電粒子を均一分散させた構成のものが提案されている。このような異方性導電接着剤を駆動ＩＣとヘッド基板、あるいは他方の端子基板とヘッド基板との間に設け、例えば駆動ＩＣが実装されたテープキャリアあるいは他方の端子基板をヘッド基板に押し付けると、駆動ＩＣの端子部あるいは他方の端子基板の端子部の接続が行われ、ヘッド基板の端子部と駆動ＩＣの端子部、あるいは他方の端子基板の端子部とが導電粒子を介して接続される。

ところで、インクジェットヘッドを用いたプリンタ等において、印刷画像の高解像度化に伴い、単位長さ当たりのノズル数が増加することから圧着端子部の数が増加する。しかし、ヘッド外形はほとんど変わらないため、各端子部の端子幅や端子部のピッチを狭くせざる得なくなる。

このため、隣接する端子部同士が狭くなることから、隣接する端子部の短絡を避けるため、異方性導電接着剤に含まれる導電粒子の粒径を微小化することが考えられるが、導電粒子の粒径を微小化すると抵抗値の上昇を招き、アクチュエータ駆動に必要な電流値が大きくなるおそれがある。

一方、隣接する端子部間に介在する複数の導電粒子が凝集して一塊となる場合がある（以下、導電粒子凝集塊と称す）。この導電粒子凝集塊が隣接する端子部間方向に延びると、導電粒子凝集塊が隣接する端子部同士を電気的に接続し、短絡を生じさせるおそれがある。

特開平９−３００６３２号公報

本発明の目的は、異方性導電接着剤の導電粒子による端子部間の短絡を排除できる端子装置を提供することにある。

課題を解決する端子装置の構成は、複数の基板端子部が所定方向に所定の間隔を有して並設された端子基板に対し、被取り付け体に設けられた複数の被取り付け体端子部を異方性導電接着剤により接合させる端子装置に関する。

この端子装置は、前記端子基板には、隣接する基板端子部間に、仕切り壁により仕切られた複数の溝部を前記基板端子部の並設方向に沿って形成したことを特徴とする。

また、端子装置の他の構成は、前記端子基板には、隣接する基板端子部間を仕切る仕切り壁を形成したことを特徴とする。

第１実施形態である端子装置の構成を示す分解断面図である。 図１に示す第１基板の上面図である。 図１の端子装置の接続状態を示す断面図である。 図１に示す端子装置の溝部の効果を説明する断面図である。 第２実施形態である端子装置の断面図である。 第３実施形態である端子装置の断面図である。 第４実施形態である端子装置の断面図である。

以下、本実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

（第１実施形態）

図１は第１実施形態である端子装置の構成を示す分解断面図、図２は図１に示す第１基板の上面図、図３は図１の端子装置の接続状態を示す断面図、図４は図１に示す端子装置の溝部の効果を説明する断面図である。

図１に示す端子装置１は、例えばインクジェットヘッド（不図示）に一体的に設けられた第１基板１２に対し、被取り付け体である第２基板１３を異方性導電接着剤（以下、ＡＣＦと略す）１５により接着固定するとともに、第１基板１２に設けた複数の第１端子部１１と第２基板１３に設けた複数の第２端子部１４とを導電粒子により導通させるようにしている。ＡＣＦ１５は、絶縁性の高い接着剤１５ｂ中に導電粒子１５ａを均一分散させた構成のもので、例えば低温で溶融し、第２基板１３を第１基板１２に向けて加圧すると接着剤１５ｂの層が薄くなり、導電粒子１５ａが移動して複数の第１端子部１１と複数の第２端子部１４との間に介在し、導通させる。

第２基板１３上の複数の第２端子部１４は、第１基板１２の対応する複数の第１端子部１１と等ピッチに形成されている。

なお、インクジェットヘッドは、例えば圧電材料製のアクチュエータ本体に、多数のノズルを所定方向（以下ノズル列方向とする）に所定間隔で並設し、各ノズルに連設して圧力室が形成される。そして、前記圧力室を仕切る壁部の両側に電極膜が形成されていて、これらの各電極膜は、導電部を介して第１基板１２の対応する端子部１１にそれぞれ接続されている。

本実施形態において、第２基板１３の端子部１４は、例えばインクジェットヘッドのアクチュエータを駆動する外部駆動回路（不図示）に接続される。なお、本実施形態において、被取り付け体として第２基板１３を例にして説明しているが、これに限定されることはなく、被取り付け体として複数の端子を備えた半導体チップ等であってもよい。

第１基板１２には、ノズル列方向に沿って複数の端子部１１を所定の間隔を有して並設している。そして、隣接する端子部１１の間に複数の溝部１７をノズル列方向に並設しており、本実施形態では2本の溝部（第１溝部１７ａ、第２溝部１７ｂ）を形成している。第１溝部１７ａと第２溝部１７ｂは、図２に示すように、ノズル列方向と直交する長手方向に沿って、例えばレーザ加工法により溝幅Ｗに形成されている。

第１溝部１７ａと第２溝部１７ｂの溝の間は仕切り壁１６により仕切られていて、本実施形態において仕切り壁１６の頂点は第１基板１２の表面と同じレベルに達している。すなわち、仕切り壁１６を残すようにして第１溝部１７ａと第２溝部１７ｂは、所定径３０のレーザ加工により矢印３１で示す加工軌跡にしたがって形成される。第１溝部１７ａと第２溝部１７ｂの溝幅Ｗは、ＡＣＦ１５の導電粒子１５ａの粒子径ｄよりも大径に形成しており、第１溝部１７aと第２溝部１７ｂには、溝幅方向において複数個の導電粒子１５aが嵌まり込めるようになっている。

また、図２に示すように、シート状のＡＦＣ１５は、第１基板１２の全面に貼り付けず、所定のＡＦＣ貼り付け領域に貼り付ける。そして、第２基板１３を加圧により第１基板１２に押し付けると、ＡＦＣ１５は第２基板１３の長手方向の両側からはみだすが、第１基板１２に形成する溝部１７はこのＡＦＣ１５のはみだし領域内にも形成されている。これにより、はみでたＡＦＣ１５により隣接する第１端子部１１間の短絡が防止される。

この第1溝部１７aと第２溝部１７ｂ、および仕切り壁１６の作用効果について、図４を参照して説明する。

図４に示す端子装置１００は、第１基板１２０に第１溝部１７aと第２溝部１７ｂ、および仕切り壁１６が設けられていない点を除いて、図１に示す第１基板１２と同じ構成としている。

ＡＦＣ１５は、接着剤１５ｂが加熱により溶融すると、均一分散している導電粒子１５ａが複数個凝集し、一塊となって導電性粒子凝集魂１５ｃを形成することがある。図３に示す導電性粒子凝集魂１５ｃは、隣接する端子部１１の間で成長すると、長手方向におけるわずか一か所において隣接する端子部１１の間を埋める長さまで達すると、隣接する第１端子部１１同士を短絡させてしまう。

これに対し、図３に示すように、第１基板１２に対し、ＡＣＦ１５を加熱溶融させて第２基板１３を加圧し、第１基板１２と第２基板１３とを接合させると、第１端子部１１と第２端子部１４との間に導電性粒子１５ａが介在し、その他の導電性粒子１５ａは第１端子部１１間に位置する。

本実施形態では、第１基板１２上の隣接する第１端子部１１間において、第１基板１２に第１溝部１７ａと第２溝部１７ｂを形成したので、これらの第１溝部１７ａと第２溝部１７ｂに複数の導電粒子１５ａが嵌まり込むことになる。この場合、第１溝部１７ａ内に嵌まり込んだ複数の導電性粒子１５ａは凝集して導電性粒子凝集魂（以下、第１導電性粒子凝集魂）１５ｄが形成される。同様に、第２溝部１７ｂ内に嵌まり込んだ複数の導電性粒子１５が導電性粒子凝集魂（以下、第２導電性粒子凝集魂）１５ｅを形成することが考えられる。

しかし、第１溝部１７ａと第２溝部１７ｂの間には仕切り壁１６が位置しているため、第１導電性粒子凝集魂１５ｄと第２導電性粒子凝集魂１５ｅとはこの仕切り壁１６によって一塊の大きな凝集魂に成長することが阻止されることになる。

したがって、隣接する第１端子部１１が図４に示すように、第１端子部１１の端子間距離まで大きく成長した導電性粒子凝集魂１５ｃにより短絡することが防止されることになる。

なお、図３の説明においては、第１溝部１７ａ、第２溝部１７ｂおよび仕切り壁１６の作用効果を説明するために、第１溝部１７ａに第１導電性粒子凝集魂１５ｄ、第２溝部１７ｂに第２導電性粒子凝集魂１５ｅが形成される場合を例にしているが、必ずしも同時に第１導電性粒子凝集魂１５ｄと第２導電性粒子凝集魂１５ｅが形成されるとは限らず、またいずれの凝集魂も形成されないこともある。

また、溝１７の第１溝部１７ａと第２溝部１７ｂは、深さについて特に規定はしていないが、例えば導電性粒子１５ａの直径ｄの半分程度の深さが少なくとも有することが好ましい。

また、本実施形態では、第１溝部１７ａと第２溝部１７ｂを形成することにより、その間に仕切り壁１６を立設させ、仕切り壁１６を挟んでその両側に位置する第１導電性粒子凝集魂１５ｄと第２導電性粒子凝集魂１５ｅとが合体して一つの大きな導電性粒子凝集魂となるのを仕切り壁１６が阻止する。したがって、仕切り壁１６の高さが高いほどその両側に位置する導電性粒子凝集魂の合体を阻止する点で有利となる。

本実施形態では、仕切り壁１６の頂点は第１基板１２の表面と同じレベルとしているが、これに限定されることはなく、第１基板１２の表面よりも高くしても良い。

（第２実施形態）

図５は第２実施形態である端子装置の断面図を示す。なお、図１〜図３に示す部材と同一の部材には同一符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態において、図１に示す第１実施形態と異なる点は、溝部１７を設けずに、隣接する第１端子部１１間に、第１基板１２Ａの表面から第２基板１３に向けて仕切り壁１９を立設した点にある。

第２実施形態によれば、構成される仕切り壁１９は、ヘッド基板１２の第１端子部１１の間から基板１３の第２端子部１４の間に向けて形成されており、隣り合う第１端子部１１間に導電性粒子１５ａが振り分けられる。このため、仕切り壁１９を挟んでその両側にそれぞれ位置する導電性粒子１５ａが導電性粒子凝集魂に成長しても、これらが仕切り壁１９を超えて大きな一塊に成長することはなく、隣り合う第１端子部１１同士が導電性粒子凝集魂で電気的に接続されず、短絡の発生を防止できる。

（第３実施形態）

図６は第３実施形態である端子装置の断面図である。なお、図１〜図３に示す部材と同一の部材には同一符号を付し、その説明を省略する。

第３実施形態は、第２実施形態の変形例で、仕切り壁２０を第２基板１３の表面まで到達させている。

本実施形態によれば、仕切り壁２０は、完全に隣接する第１端子部１１の間、第２端子部１４の間を仕切っているので、導電性粒子１５ａにより隣接する第１端子部１１の間、第２端子部１４の間で短絡の発生を完全に防止することができる。

（第４実施形態）

図７は、第４実施形態である端子装置の断面図である。なお、図１〜図３に示す部材と同一の部材には同一符号を付し、その説明を省略する。

第４実施形態は第３実施形態の変形例である。

第３実施形態では、第１基板１２に設けた仕切り壁２０が第１基板１２と第２基板１４との間にわたって配置した構成としている。これに対し、本実施形態では、第１基板１２から立設した第１仕切り壁２１と、第２基板１４から立設した第２仕切り壁２２とを当接させて第３実施形態と同様の効果を得るようにしている。

１ 端子装置、１１ 第１端子部、１２ 第１基板、１３ 第２基板、１４ 第２端子部、１５ 異方性導電接着剤、１５a 導電粒子、１６ 仕切り壁、１７ 溝

Claims (5)

1. 複数の基板端子部が所定方向に所定の間隔を有して並設された端子基板に対し、被取り付け体に設けられた複数の被取り付け体端子部を異方性導電接着剤により接合させる端子装置であって、
   前記端子基板には、隣接する基板端子部間に、仕切り壁により仕切られた複数の溝部を前記基板端子部の並設方向に沿って形成したことを特徴とする端子装置。
2. 前記仕切り壁は、少なくとも前記端子基板の表面まで達することを特徴とする請求項１に記載の端子装置。
3. 前記複数の溝部は、前記被取り付け体を取り付けた状態において、前記異方性導電接着剤がはみでた領域を含んで形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の端子装置。
4. 複数の基板端子部が所定方向に所定の間隔を有して並設された端子基板に対し、被取り付け体に設けられた複数の被取り付け体端子部を異方性導電接着剤により接合させる端子装置であって、
   前記端子基板には、隣接する基板端子部間を仕切る仕切り壁を形成したことを特徴とする端子装置。
5. 前記仕切り壁の先端は、前記被取り付け体が取り付けられた状態で、前記被取り付け体の表面まで、あるいは前記被取り付け体の表面から離れた位置まで達することを特徴とする請求項４に記載の端子装置。