JP2017094580A - 配線構造、ｍｅｍｓデバイス、液体噴射ヘッド、液体噴射装置、ｍｅｍｓデバイスの製造方法、液体噴射ヘッドの製造方法、および、液体噴射装置の製造方法 - Google Patents

配線構造、ｍｅｍｓデバイス、液体噴射ヘッド、液体噴射装置、ｍｅｍｓデバイスの製造方法、液体噴射ヘッドの製造方法、および、液体噴射装置の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】接続端子に異方性導電膜を転写する工程において異方性導電膜が接続端子から剥がれてしまうことを抑制することが可能な配線構造、ＭＥＭＳデバイス、液体噴射ヘッド、液体噴射装置、ＭＥＭＳデバイスの製造方法、液体噴射ヘッドの製造方法、および、液体噴射装置の製造方法を提供する。
【解決手段】第１の基板（１２）に形成された接続端子列（２２）に、第２の基板（３０）の被接続端子列（５７）が電気的に接続されてなる配線構造であって、接続端子列の両端部の端子並設方向側に、電気信号の送受に使用されないダミー端子（２４）がそれぞれ設けられ、第１の基板と第２の基板との間に設けられた導電性粒子を含む異方性導電膜（９）は、ダミー端子に向かって延在し、異方性導電膜の端がダミー端子の表面上に設けられていることを特徴とする。
【選択図】図１３

Description

本発明は、基板の端子同士を接続する配線構造、ＭＥＭＳデバイス、液体噴射ヘッド、液体噴射装置、ＭＥＭＳデバイスの製造方法、液体噴射ヘッドの製造方法、および、液体噴射装置の製造方法に関するものである。
例えば、液体噴射装置、表示装置、あるいは各種センサー等に応用されているＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイスには、当該ＭＥＭＳデバイスを構成する部材同士の間、あるいは、外部回路との間で電気信号の送受をするための接続端子を有する基板を備えているものがある。例えば、特許文献１には、液晶表示装置に応用されているＭＥＭＳデバイスにおいて、液晶パネルの外部回路との接続用の端子取出部と、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）の接続端子とが、異方性導電膜（異方性導電フィルム）により接続された構成が開示されている。この構成では、ＦＰＣの接続端子の両端部にダミー端子が設けられていることにより、外側両端部のストレス等による断線が防止されている。
このような構成においては、例えば、可撓性を有する剥離フィルム（特許文献１のベースフィルム）上に異方性導電膜の材料が一定の膜厚で形成され、基板の接続端子に異方性導電材料を貼りつけた状態でヒートツール（特許文献１のヒートヘッド）により加熱および加圧した後（仮圧着）、剥離フィルムのみを剥がすことで基板の接続端子上に異方性導電膜が転写される。
特開平５−１８３２４７号公報
図１７は、従来の構成において、基板６３の接続端子６４に異方性導電材料６５を圧着した後、剥離フィルム６６を剥離する工程（転写工程）について説明する模式図である。従来の構成では、接続端子６４の並設方向において、異方性導電膜６５の端Ｅ１は、接続端子列の端（ダミー端子６４′の外側の端）Ｅ２よりも外側に位置し、あるいはＥ２に揃えられていた。このような構成においては、異方性導電膜６５から剥離フィルム６６を剥がす際に、本来、剥離の起点となるべき異方性導電膜６５の端Ｅ１に、接続端子６４（６４′）と異方性導電膜６５との間の粘着力が十分に作用し難い。このため、剥離フィルム６６を剥がす際に、剥離フィルム６６と共に異方性導電膜６５が接続端子６４（ダミー端子６４′）から剥がれてしまい、不良となるおそれがあった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、接続端子に異方性導電膜を転写する工程において異方性導電膜が接続端子から剥がれてしまうことを抑制することが可能な配線構造、ＭＥＭＳデバイス、液体噴射ヘッド、液体噴射装置、ＭＥＭＳデバイスの製造方法、液体噴射ヘッドの製造方法、および、液体噴射装置の製造方法を提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、
第１の基板に形成された接続端子列に、第２の基板の被接続端子列が電気的に接続されてなる配線構造であって、
前記接続端子列の両端部の端子並設方向側に、電気信号の送受に使用されないダミー端子がそれぞれ設けられ、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた導電性粒子を含む異方性導電膜は、前記ダミー端子に向かって延在し、前記異方性導電膜の端が前記ダミー端子の表面上に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、異方性導電膜の端がダミー端子の表面に位置することで、接続端子列に異方性導電膜を転写する工程において異方性導電膜から剥離フィルムが剥離される際、異方性導電膜とダミー端子との間の粘着力が異方性導電膜の端に作用するので、異方性導電膜の端を起点として当該異方性導電膜から剥離フィルムがより確実に剥離される。これにより、異方性導電膜が剥離フィルムと共に接続端子列から引き剥がされてしまう不具合が抑制される。
上記構成において、前記端子並設方向に垂直な方向において、前記異方性導電膜の幅が前記ダミー端子の幅よりも小さく、前記異方性導電膜の少なくとも一方の端が前記ダミー端子の表面上に設けられている構成を採用することが望ましい。
この構成によれば、異方性導電膜の端子並設方向における端および端子並設方向に垂直な方向における端が、それぞれダミー端子の表面上に位置するので、異方性導電膜とダミー端子との間の粘着力がダミー端子上の異方性導電膜の各方向における端にそれぞれ作用する。このため、異方性導電膜が剥離フィルムと共に接続端子列から引き剥がされてしまう不具合がより確実に抑制される。
上記構成において、前記ダミー端子の面積は、前記接続端子列を構成する複数の接続端子のうち最も大きい接続端子の面積に揃えられている構成を採用することが望ましい。
この構成によれば、異方性導電膜とダミー端子とが重なる面積をより広く確保することができるので、異方性導電膜が剥離フィルムと共に接続端子列から引き剥がされてしまう不具合が一層確実に抑制される。また、異方性導電膜と基板端子列との相対位置が多少ずれたとしても、異方性導電膜の端が、ダミー端子の表面上から外れることが抑制される。
また、本発明のＭＥＭＳデバイスは、上記構成の配線構造により電気的に接続された第１の基板および第２の基板を備えることを特徴とする。
また、本発明の液体噴射ヘッドは、上記構成のＭＥＭＳデバイスを備えることを特徴とする。
さらに、本発明の液体噴射装置は、上記構成の液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする。
また、本発明のＭＥＭＳデバイスの製造方法は、可撓性を有する剥離フィルム上に形成された前記異方性導電膜が、前記接続端子列の端子並設方向における当該異方性導電膜の両端がそれぞれ接続端子列の両側のダミー端子の表面に位置する状態で前記第１の基板に貼着される工程と、
前記異方性導電膜が、熱圧着治具によって前記剥離フィルムと前記第１の基板との間で加熱および押圧されて前記接続端子列および前記ダミー端子に仮圧着される工程と、
前記接続端子列および前記ダミー端子に仮圧着された異方性導電膜から前記剥離フィルムが剥離される工程と、
前記接続端子列の各接続端子と前記被接続端子列の各被接続端子とがそれぞれ対応するように前記第１の基板と前記第２の基板との相対位置が規定された状態で、前記第１の基板と前記第２の基板とが前記異方性導電膜を介在させて貼り合わされる工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板とが、熱圧着治具により前記異方性導電膜を挟む方向に加熱および加圧されて圧着される工程と、
を経ることを特徴とする。
本発明によれば、異方性導電膜の端がダミー端子の表面に位置することで、剥離フィルムが剥離される工程において異方性導電膜から剥離フィルムを剥離する際、異方性導電膜の端とダミー端子との間の粘着力が異方性導電膜の端により確実に作用するので、剥離フィルムから異方性導電膜が剥がれずに接続端子列から引き剥がされてしまう不具合が抑制される。
また、本発明の液体噴射ヘッドの製造方法は、上記ＭＥＭＳデバイスの製造方法を含むことを特徴とする。
さらに、本発明の液体噴射装置の製造方法は、上記液体噴射ヘッドの製造方法を含むことを特徴とする。
液体噴射装置（プリンター）の構成を説明する模式図である。 ＭＥＭＳデバイス（記録ヘッド）の断面図である。 第１の基板（中継基板）の斜視図である。 第１の基板（中継基板）における接続端子列（基板端子列）および配線挿通口の平面図である。 ヘッドユニットの断面図である。 接続端子列（基板端子列）および被接続端子列（他端側端子列）の接続工程について説明する断面図である。 接続端子列（基板端子列）および被接続端子列（他端側端子列）の接続工程について説明する断面図である。 接続端子列（基板端子列）および被接続端子列（他端側端子列）の接続工程について説明する断面図である。 接続端子列（基板端子列）および被接続端子列（他端側端子列）の接続工程について説明する断面図である。 接続端子列（基板端子列）および被接続端子列（他端側端子列）の接続工程について説明する断面図である。 接続端子列（基板端子列）および被接続端子列（他端側端子列）の接続工程について説明する断面図である。 接続端子列（基板端子列）および被接続端子列（他端側端子列）の接続工程について説明する断面図である。 第２の実施形態における圧着工程について説明する断面図である。 第３の実施形態における接続端子列（基板端子列）の平面図である。 第４の実施形態における接続端子列（基板端子列）と被接続端子列（他端側端子列）の平面図である。 第５の実施形態における接続端子列（基板端子列）の平面図である。 従来における基板の接続端子に異方性導電材料を転写する工程について説明する模式図である。
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、ＭＥＭＳデバイスの一つの形態である記録ヘッド（インクジェットヘッド。液体噴射ヘッドの一種。）２を用いて説明する。当該記録ヘッド２においては、外部（プリンターコントローラー）からの駆動信号を第１の基板の一種である中継基板１２および第２の基板であるフレキシブル基板３０を通じて駆動素子の一種である圧電素子４０（図５参照）に印加される構成となっている。
図１は、プリンター１（液体噴射装置の一種）の内部構成を示す斜視図である。このプリンター１は、記録ヘッド２が取り付けられると共に、液体供給源としてのインクカートリッジ３が着脱可能に取り付けられるキャリッジ４、このキャリッジ４を記録用紙６の紙幅方向、即ち、主走査方向に往復移動させるキャリッジ移動機構７、主走査方向に直交する副走査方向に記録用紙６を搬送する紙送り機構８等を備えている。キャリッジ４は、キャリッジ移動機構７によって主走査方向に移動するように構成されている。このプリンター１は、記録用紙６を順次搬送しつつ、キャリッジ４を往復移動させながら当該記録用紙６上に文字や画像等を記録する。画像データに基づくドットパターンデータや駆動信号や各種の制御信号等はフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）５を通じて図示しないプリンターコントローラー側から記録ヘッド２に伝送される。なお、インクカートリッジ３がキャリッジ４ではなくプリンター１の本体側に配置され、このインクカートリッジ３内のインクがインク供給チューブを通じて記録ヘッド２側に供給される構成を採用することもできる。
図２は、記録ヘッド２の断面図である。本実施形態における記録ヘッド２は、インク導入基板１０、中継基板１２、流路基板１３、複数のヘッドユニット１１、およびホルダー１４等を積層して備えている。なお、以下においては、便宜上、各部材の積層方向を上下方向として説明する。
インク導入基板１０の上面にはインク導入針１５が、フィルター１６を介在させた状態で複数立設されている。このインク導入針１５は、インクの種類（色）毎に設けられている。インク導入基板１０およびインク導入針１５は、いずれも合成樹脂により作製されている。また、フィルター１６は、流路内のインクを濾過する部材であり、例えば、金属を網目状に編み込んだものや薄手の金属板に多数の穴を開けたもの等が用いられる。このフィルター１６によってインク内の異物や気泡が捕捉される。そして、本実施形態においては、インク導入基板１０の上面に、インクカートリッジ３が装着されて、当該インクカートリッジ３の内部にインク導入針１５が挿入されるように構成されている。そしてインクカートリッジ３内のインクはインク導入針１５の先端部に設けられた開口Ｏｐから内部流路に導入される。インク導入針１５からインクが導入されると、フィルター１６を通過してインク導入基板１０の下方に配置されている流路基板１３に流路接続部１９を介して供給される。なお、インク導入針１５をサブタンク等のインク貯留部材に挿入させる構成に限られず、例えば、インク導入基板１０のインク導入部分に不織布やスポンジ等の多孔質材が配設され、インクカートリッジ３やサブタンクのインク導出部分にも同様な多孔質材が設けられ、両者の多孔質部材同士が接触してインクの授受を行う所謂フォーム形式の構成を採用することもできる。
流路基板１３は、インク導入針１５から導入されたインクをヘッドユニット１１側に案内する中間流路１８が形成された基板である。この流路基板１３の上面において、中間流路の入り口側開口の周縁には、円筒状の流路接続部１９が突設されている。この流路接続部１９の高さ（流路基板１３の上面からの突出長）は、インク導入基板１０と流路基板１３との間に配置される中継基板１２の厚さ以上に設定されている。そして、流路接続部１９は、インク導入基板１０の流路と連通して当該インク導入基板１０側からのインクを受けて中間流路１８側に導入する。中間流路１８は、流路基板１３の下面に開口して、ホルダー１４の仕切板３５に開設された連通流路２０と連通する。また、流路基板１３には、中間流路１８から外れた位置に板厚方向を貫通する配線開口部１７が開設されている。この配線開口部１７は、後述する中継基板１２の配線連通口２５と連通するとともに、ホルダー１４の仕切板３５に形成された配線貫通口２８と連通し、後述するフレキシブル基板３０が挿通される空部である。
図３は、中継基板１２（本発明における第１の基板の一種）の構成を説明する斜視図である。また、図４は、中継基板１２における基板端子列２２および配線挿通口２５の平面図である。この中継基板１２は、ＦＦＣ５を通じてプリンター本体側からの駆動信号等を受け、この駆動信号を、フレキシブル基板３０（本発明における第２の基板の一種）を通じてヘッドユニット１１側の圧電素子４０へ供給するための配線パターン等が形成されたリジッド基板である。この中継基板１２の上面（ヘッドユニット１１側の下面とは反対側の面）には、複数の基板端子２１（本発明における接続端子の一種）が並設されてなる基板端子列２２（本発明における接続端子列の一種）が形成されており、また、プリンター本体側からのＦＦＣ５が接続されるコネクター２３やその他の電子部品等が実装されている。中継基板１２は、コネクター２３に接続されたＦＦＣ５を介してプリンター本体側から駆動信号を受けるようになっている。
基板端子列２２の両端部に位置する基板端子２１の端子並設方向における側には、電気信号の送受に使用されないダミー端子２４がそれぞれ設けられている。本実施形態におけるダミー端子２４は、基板端子列２２を構成する基板端子２１と同じ金属製の端子であり、これらの基板端子２１と同一の大きさに揃えられている。また、ダミー端子２４と当該ダミー端子２４に隣り合う基板端子２１との間の間隔は、隣り合う基板端子２１同士の間隔に揃えられている。このため、本実施形態におけるダミー端子２４は、外見上、基板端子２１と何ら変わりがないが、当該ダミー端子２４には、電気信号線が接続されていない。このダミー端子２４は、各基板端子２１に異方性導電膜（ＡＣＦまたはＡＣＰ）９を貼付する際に、当該異方性導電膜９が基板端子２１から剥がれにくくする機能を奏する。この点の詳細については後述する。
中継基板１２において流路基板１３の流路接続部１９に対応する位置には、この流路接続部１９が挿通される逃げ穴２６が開設されている。逃げ穴２６は、流路接続部１９の外径よりも少し大きい貫通穴である。また、中継基板２１において基板端子列２２と隣接する位置には、基板厚さ方向を貫通する配線挿通口２５が当該基板端子列２２に沿って形成されている。この配線挿通口２５は、一端が圧電素子４０の素子端子と接続されたフレキシブル基板３０の他端側が挿通される穴である。本実施形態における配線挿通口２５の長手方向および短手方向の内寸は、フレキシブル基板３０が支障なく挿通可能な程度の大きさに設定されている。
図２に示すように、ホルダー１４の内部には、ヘッドユニット１１を収容可能な空間である収容空部３２が複数区画されている。この収容空部３２は、下面側（プリンター１において印刷動作中に記録用紙６と相対する側）が開口しており、この開口から固定板３３に接合されたヘッドユニット１１が収容される。固定板３３は、例えば、ステンレス鋼等の金属製の板材から構成されている。この固定板３３に各ヘッドユニット１１のノズルプレート３７が接合されることにより、これらのヘッドユニット１１の高さ方向（ノズルプレート３７に垂直な方向の位置）が規定される。ホルダー１４において収容空部３２よりも上面側には、流路基板１３および中継基板１２が配置される基板載置部３４が設けられている。基板載置部３４と収容空部３２とは仕切板３５によって仕切られており、当該仕切板３５の上面が基板載置面として機能する。この仕切板３５には、連通流路２０および配線貫通口２８が板厚方向を貫通した状態で形成されている。ヘッドユニット１１が収容空部３２に位置決めされた状態で収容されると、ヘッドユニット１１の導入口４６（図５参照）が連通流路２０と連通し、また、同じくヘッドユニット１１の配線空部４９（図５参照）が配線貫通口２８と連通する。
図５は、ヘッドユニット１１の内部構成を示す断面図である。本実施形態におけるヘッドユニット１１は、ノズルプレート３７、連通基板３８、圧力室形成基板３９、振動板４１、圧電素子４０、および保護基板４２が積層されてなる噴射ユニット３６を有し、この噴射ユニット３６がユニットケース４３に取り付けられている。ユニットケース４３は、ホルダー１４の仕切板３５に開設された連通流路２０に連通してインク導入針１５側からのインクを導入する導入口４６と、当該導入口４６から導入されたインクを共通液室４７側に導入する導入路４８が形成された部材である。このユニットケース４３の平面視における中心部分には配線空部４９が形成されている。この配線空部４９の上部開口は、配線貫通口２８と連通し、配線空部４９の下部開口は、後述する保護基板４２の配線接続空部５０と連通する。また、ユニットケース４３の下面側には、当該下面からユニットケース４３の高さ方向の途中まで直方体状に窪んだ収納空部４４が形成されている。この収納空部４４は、噴射ユニット３６のうち、圧力室形成基板３９、振動板４１、圧電素子４０、および保護基板４２が収容されるように構成されている。この状態で、ユニットケース４３の下面には、噴射ユニット３６における連通基板３８の上面が接合される。
本実施形態における圧力室形成基板３９は、シリコン単結晶基板（以下、単にシリコン基板とも言う。）から作製されている。この圧力室形成基板３９には、圧力室５１を区画する圧力室空部が、ノズルプレート３７の各ノズル４５に対応して異方性エッチングによって複数形成されている。圧力室形成基板３９における圧力室空部の一方（上面側）の開口部は、振動板４１によって封止される。また、圧力室形成基板３９における振動板４１とは反対側の面には、連通基板３８が接合され、当該連通基板３８によって圧力室空部の他方の開口部が封止される。これにより、圧力室５１が区画形成される。ここで、圧力室５１の上部開口が振動板４１により封止された部分は、圧電素子４０の駆動により変位する可撓面である。
本実施形態における圧力室５１は、ノズル４５の並設方向に直交する方向に長尺な空部である。この圧力室５１の第２の方向の一端部は、連通基板３８のノズル連通口５２を介してノズル４５と連通する。また、圧力室５１の第２の方向の他端部は、連通基板３８の個別連通口５３を介して共通液室４７と連通する。そして、圧力室５１は、ノズル４５毎に対応して複数並設されている。連通基板３８は、圧力室形成基板３９と同様にシリコン基板から作製された板材である。この連通基板３８には、圧力室形成基板３９の複数の圧力室５１に共通に設けられる共通液室４７（リザーバーあるいはマニホールドとも呼ばれる）となる空部が、異方性エッチングによって形成されている。この共通液室４７は、各圧力室５１の並設方向に沿って長尺な空部である。各圧力室５１は、それぞれ個別連通口５３を介してこの共通液室４７と連通している。
ノズルプレート３７は、複数のノズル４５が列状に開設された板材である。本実施形態では、ドット形成密度に対応したピッチでノズル４５が複数列設されてノズル列が構成されている。本実施形態におけるノズルプレート３７は、シリコン基板から作製され、当該基板に対してドライエッチングにより円筒形状のノズル４５が形成されている。そして、本実施形態における噴射ユニット３６には、上記の共通液室４７から個別連通口５３、圧力室５１、およびノズル連通口５２を通ってノズル４５に至るまでのインク流路が形成されている。
圧力室形成基板３９の上面に形成された振動板４１は、例えば厚さが約１μｍの二酸化シリコンから構成される。また、この振動板４１上には、図示しない絶縁膜が形成される。この絶縁膜は、例えば、酸化ジルコニウムから成る。そして、この振動板４１および絶縁膜上における各圧力室５１に対応する位置に、圧電素子４０がそれぞれ形成されている。本実施形態における圧電素子４０、振動板４１および絶縁膜上に、金属製の下電極膜、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなる圧電体層、および、金属製の上電極膜（何れも図示せず）が順次積層されて構成される（何れも図示せず）。この構成において、上電極膜または下電極膜の一方が共通電極とされ、他方が個別電極とされる。また、個別電極となる電極膜および圧電体層が圧力室５１毎にパターニングされる。
圧力室形成基板３９および圧電素子４０が積層された連通基板３８の上面には、保護基板４２が配置される。この保護基板４２は、例えば、ガラス、セラミックス材料、シリコン単結晶基板、金属、合成樹脂等から作製される。この保護基板４２の内部には、圧電素子４０に対向する領域に当該圧電素子４０の駆動を阻害しない程度の大きさの凹部５４が形成されている。さらに、保護基板４２の中央部分には、基板厚さ方向を貫通した配線接続空部５０が形成されている。この配線接続空部５０内には、上述したように、圧電素子４０の素子端子とフレキシブル基板３０の一端部とが配置される。
フレキシブル基板３０（本発明における第２の基板の一種）は、ポリイミド等の矩形状の剥離フィルムの一方の面に圧電素子４０への駆動電圧の印加を制御する駆動ＩＣ５５（図２参照）が実装されると共に、この駆動ＩＣ５５に接続される配線のパターンが形成されているＣＯＦ（Chip On Film）タイプの配線基板である。また、フレキシブル基板３０の一端部（図２における下端部）には、一端側配線端子が、圧電素子４０の素子端子に対応して複数列設され、他端部（図４参照）には、中継基板１２の基板端子２１に接続される複数の他端側端子５６（本発明における被接続端子の一種）からなる他端側端子列５７（本発明における被接続端子列の一種）が設けられている。そして、フレキシブル基板３０において、配線端子以外の配線パターンや駆動ＩＣ５５の表面は、ソルダーレジストで覆われている。
保護基板４２の配線接続空部５０において圧電素子４０の素子端子に一端側の配線端子が電気的に接続されたフレキシブル基板３０の他端側は、ユニットケース２６の配線空部４９、保護基板２４の配線空部４９、ホルダー１４の配線貫通口２８、および流路基板１３の配線開口部１７を通じて中継基板１２の下面側から配線挿通口２５に挿通されて、当該中継基板１２の上面側に引き出され、基板端子列２２側に屈曲される。当該フレキシブル基板３０の他端側に設けられた複数の他端側端子５６からなる他端側端子列５７は、熱硬化性樹脂および導電性粒子を含む異方性導電膜９を介在させて基板端子列２２の各基板端子２１と電気的に接続される。
上記中継基板１２およびフレキシブル基板３０を通じて駆動信号（駆動電圧）が圧電素子４０に印加されると、当該圧電素子４０は印加電圧の変化に応じて圧電能動部が撓み変形することにより、圧力室５１の一面を区画する可撓面、すなわち、振動板４１が、ノズル４５に近づく側またはノズル４５から遠ざかる方向に変位する。これにより、圧力室５１内のインクに圧力変動が生じ、この圧力変動を利用してノズル４５からインクが吐出される。
次に、ＭＥＭＳデバイスの一形態である記録ヘッド２の製造工程（液体噴射ヘッドの製造工程でもあり、液体噴射装置としてのプリンター１の製造工程に含まれる。）において特に中継基板１２の基板端子２１と、フレキシブル基板３０の他端側端子５６の接続工程について説明する。このうち、以下の貼着工程、仮圧着工程、および、剥離工程が、基板端子２１への異方性導電膜９の転写工程に相当する。上述したように、基板端子２１と端側端子５６との電気的な接合には、異方性導電膜９が用いられる。まず、図６に示すように、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の可撓性を有する剥離フィルム５９上に形成された異方性導電膜９が、中継基板２１の基板端子列２２に対し相対位置が規定された状態で貼着される（貼着工程）。ここで、基板端子２１の並設方向（以下、適宜、第１の方向という）において、異方性導電膜９の全長Ｌ１は、基板端子列２２の一方のダミー端子２４の第１の方向における外側の端（縁）から他方のダミー端子２４の外側の端までの距離Ｌ２よりも短く、且つ、基板端子列２２の一方のダミー端子２４の第１の方向における内側の端から他方のダミー端子２４の内側の端までの距離Ｌ３よりも長くなっている。このため、中継基板２１の基板端子列２２に対して相対位置が規定された状態で異方性導電膜９が貼付されると、異方性導電膜９の第１の方向における両端は、それぞれ基板端子列２２の両側のダミー端子２４の表面上に位置する。
なお、本実施形態において、異方性導電膜９の幅方向（端子並設方向である第１の方向に直交する第２の方向）の寸法は、各基板端子２１の第２の方向における寸法に揃えられている。このように基板端子列２２に異方性導電膜９が位置決めされて貼着された状態で、図７に示すように、ヒートツール６０（熱圧着治具）によって剥離フィルム５９側から中継基板１２側に向けて加熱および加圧されて異方性導電膜９が各基板端子２１およびダミー端子２４に仮圧着される（仮圧着工程）。この際、ヒートツール６０による加熱および加圧の程度に関し、異方性導電膜９の表面が溶融する程度とされる。このため、仮圧着された時点においては、異方性導電膜９は未だ柔軟性を有する。なお、ヒートツール６０の第１の方向における寸法は、異方性導電膜９の全長Ｌ１に揃えられている。
続いて、各基板端子２１およびダミー端子２４に仮圧着された異方性導電膜９から剥離フィルム５９が剥離される（剥離工程）。このとき、異方性導電膜９の端子並設方向における端がダミー端子２４の表面上に位置するので、当該異方性導電膜９の端とダミー端子２４との粘着力が剥離フィルム５９による引き剥がし力に抗し、図８に示すように、ダミー端子２４の表面上の異方性導電膜９の第１の方向における端を起点として異方性導電膜９から剥離フィルム５９が剥がされ、異方性導電膜９は各基板端子２１に貼着・保持される。このように、異方性導電膜９の第１の方向における端がダミー端子２４の表面上に位置することで、剥離フィルム５９の剥離の際に、異方性導電膜９の端とダミー端子２４との間の粘着力が異方性導電膜９の端により確実に作用するので、異方性導電膜９の端を起点として当該異方性導電膜９から剥離フィルム５９がより確実に剥離される。これにより、異方性導電膜９が剥離フィルム５９とともに各基板端子２１から引き剥がされてしまう不具合が抑制される。その結果、歩留まりを向上させることが可能となる。なお、図９に示すように、剥離フィルム５９が剥離された後のダミー端子２４の表面上の異方性導電膜９の端９ｅは、ヒートツール５９によりダミー端子２４との間で押圧・圧縮されることにより、ヒートツール５９と重なる領域から第１の方向における外側に多少膨出すると共に押圧方向とは反対側に反り返った形状となる。このように異方性導電膜９の端が反り返った形状となることで、異方性導電膜９の端と剥離フィルム５９との間に浮きが生じ、これにより、異方性導電膜９の端を起点として当該異方性導電膜９から剥離フィルム５９を剥がしやすくすることが可能となる。このような異方性導電膜９の端が反り返った形状を積極的に形成するため、ヒートツール６０の第１の方向における寸法を、異方性導電膜９の全長Ｌ１よりも僅かに小さくする構成としてもよい。
異方性導電膜９が各基板端子２１に仮圧着された状態で、図１０に示すように、中継基板１２の各基板端子２１にフレキシブル基板３０の他端側端子５６が向き合わせられ、各基板端子２１と他端側端子５６とが１対１に対応するように中継基板１２とフレキシブル基板３０との相対位置が規定された状態で、これらの中継基板１２とフレキシブル基板３０とが異方性導電膜９を介在させた状態で貼り合わされる（貼り合わせ工程）。続いて、図１１に示すように、ヒートツール６０によってフレキシブル基板３０側から中継基板１２側に向けて加熱および加圧されて中継基板１２にフレキシブル基板３０が圧着される（圧着工程）。そして、図１２に示すように、フレキシブル基板３０の他端側端子５６は、加熱により軟化した異方性導電膜９を押しのけつつ下降して、対応する基板端子２１に当接する。これらの他端側端子５６と基板端子２１との重ね合わせ部にヒートツール６０からの荷重が集中し、この部分における異方性導電膜９の導電性粒子（図示せず）が潰れて重なり合うなどして、他端側端子５６と基板端子２１とを電気的に接続する。一方、導通を要しない部分では、導通を要する部分に対する荷重よりも少ない荷重で熱圧着されるので、異方性導電膜９の熱硬化性樹脂の厚みを確保しつつ硬化させることができ、これにより十分な接合強度と電気的絶縁性を得ることができる。なお、本実施形態において、ダミー端子２４上の異方性導電膜９は、圧着工程におけるヒートツール６０からの熱により溶融してダミー端子２４上から流れ出し、当該ダミー端子２４の表面上に殆ど残らない。
図１３は、第２の実施形態における圧着工程について説明する図である。上記第１の実施形態では、ダミー端子２４上の異方性導電膜９が当該ダミー端子２４の表面上から流れて残らない構成を例示したが、ヒートツール６０′の形状、温度、加圧時間等の条件によっては、異方性導電膜９がダミー端子２４の表面上に残る場合もある。すなわち、この場合、中継基板１２とフレキシブル基板３０との間に設けられた導電性粒子を含む異方性導電膜９は、ダミー端子２４に向かって延在し、この異方性導電膜９の端がダミー端子２５の表面上に設けられている。本実施形態においては、ヒートツール６０′の第１の方向における寸法が、基板端子列２２の第１の方向における一端から他端までの距離以上で、且つ、基板端子列２２の一方のダミー端子２４の第１の方向における内側の端から他方のダミー端子２４の内側の端までの距離よりも短くなっている。このため、ヒートツール６０′は、圧着工程において平面視でダミー端子２４に重ならないように構成されている。これにより、圧着工程においてヒートツール６０′からの熱がダミー端子２４上の異方性導電膜９に伝わりにくくなる。このような構成により、ダミー端子２４の表面上の異方性導電膜９が溶融することなく当該ダミー端子２４の表面上にそのままの形で残る。本実施形態の構成によれば、ダミー端子２４上の異方性導電膜９がダミー端子２４から流れ出して、意図しない部分に付着してショートを生じさせる等の不具合を防止することが可能となる。
図１４は、第３の実施形態における中継基板１２の基板端子２１およびダミー端子２４の構成を説明する平面図である。上記第１の実施形態においては、ダミー端子２４の第２の方向（図１４における上下方向）の寸法が、各基板端子２１の第２の方向における寸法に揃えられているのに対し、本実施形態においては、ダミー端子２４の第２の方向の寸法Ｗ１が、各基板端子２１の第２の方向における寸法Ｗ２よりも大きい点で相違している。なお、他の構成については第１の実施形態と同様である。本実施形態におけるダミー端子２４の第２の方向における両端のうちの少なくとも一方は、基板端子２１の第２の方向における端よりも外側に位置する。一方、異方性導電膜９の第２の方向における寸法（幅）は、各基板端子２１の第２の方向における寸法Ｗ２に揃えられている。また、異方性導電膜９の第１の方向の寸法（全長）Ｌ１は、上記第１の実施形態の場合と同様、一方のダミー端子２４の第１の方向における外側の端から他方のダミー端子２４の外側の端までの距離Ｌ２よりも短く、且つ、基板端子列２２の一方のダミー端子２４の第１の方向における内側の端から他方のダミー端子２４の内側の端までの距離Ｌ３よりも長くなっている。このため、中継基板２１の基板端子列２２に対して相対位置が規定された状態で異方性導電膜９が貼付されると、異方性導電膜９の第１の方向における端および第２の方向における端は、それぞれダミー端子２４の表面上に位置する。本実施形態の構成では、剥離フィルム５９の剥離の際に、異方性導電膜９の端とダミー端子２４との間の粘着力が、ダミー端子２４上における異方性導電膜９の第１の方向および第２の方向における端にそれぞれ作用する。このため、異方性導電膜９が剥離フィルム５９と共に基板端子２１から引き剥がされてしまう不具合がより確実に抑制される。
図１５は、第４の実施形態における中継基板１２の基板端子２１およびダミー端子２４の構成を説明する平面図である。上記各実施形態において、ダミー端子２４はフレキシブル基板３０の他端側端子５６に接続されない構成を例示したが、これには限られない。本実施形態においては、フレキシブル基板３０の他端側端子列５７の第１の方向における両側に、ダミー端子２４に対応するダミー他端側端子５６′が設けられている点が、上記各実施形態と異なっている。当該ダミー他端側端子５６′も電気信号の送受に使用されない端子である。他の構成は第１の実施形態と同様である。本実施形態においては、ダミー他端側端子５６′がダミー端子２４に異方性導電膜９により電気的に接続される。これにより、基板端子列２２と他端側端子列５７との接合部分に外力が加わった場合においても、ダミー他端側端子５６′とダミー端子２４との接合により補強されているため、基板端子２１と他端側端子５６とが剥離する等の不具合が抑制される。
図１６は、第５の実施形態における中継基板１２の基板端子２１およびダミー端子２４の構成を説明する平面図である。基板端子列２２を構成する基板端子２１のうち、第１の方向の両側に位置する基板端子２１′は、圧電素子４０の共通電極用の端子である。本実施形態における基板端子２１′の面積（表面積）は、他の基板端子２１よりも第１の方向の寸法が大きくなっていることで、他の基板端子２１の表面積よりも大きくなっている。また、ダミー端子２４の表面積も、基板端子２１のうち最も大きい基板端子２１′の表面積に揃えられている。このような構成とすることにより、異方性導電膜９とダミー端子２４とが重なる面積をより広く確保することができるので、異方性導電膜９が剥離フィルム５９と共に接続端子列２２から引き剥がされてしまう不具合が一層確実に抑制される。また、異方性導電膜９と基板端子列２２との相対位置が多少ずれたとしても、異方性導電膜９の端が、ダミー端子２４の表面上から外れることが抑制される。
また、フレキシブル基板３０に関し、上記実施形態においては駆動ＩＣ５５を有するＣＯＦタイプのものを例示したがこれには限られない。例えば、駆動ＩＣ５５がフレキシブル基板３０上に設けられておらず、保護基板４２に設けられた構成においても本発明を適用することが可能である。
また、本発明の配線構造は、第１の基板に形成された接続端子列に第２の基板の被接続端子列が電気的に接続されるものであれば、上記記録ヘッド２に限られず、種々のＭＥＭＳデバイスに応用することが可能である。例えば、ＭＥＭＳデバイスの外部からの駆動信号を第１の基板および第２の基板を通じて駆動素子に印加して当該駆動素子を駆動する構成、あるいは、センサーとして機能する駆動素子からの出力信号を第１の基板および第２の基板を通じてＭＥＭＳデバイスの外部に送信する構成に適用することもできる。
さらに、上記実施形態においては、液体噴射ヘッドとしてインクジェット式記録ヘッド２を例に挙げて説明したが、本発明は、他の液体噴射ヘッドにも適用することができる。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも本発明を適用することができる。ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドでは液体の一種としてＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液体の一種として液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは液体の一種として生体有機物の溶液を噴射する。
１…プリンター，２…記録ヘッド，３…キャリッジ，４…キャリッジ，５…ＦＦＣ，６…記録用紙，７…キャリッジ移動機構，８…紙送り機構，９…異方性導電膜，１０…インク導入基板，１１…ヘッドユニット，１２…中継基板，１３…流路基板，１４…ホルダー，１５…インク導入針，１６…フィルター，１７…配線開口部，１８…中間流路，１９…流路接続部，２０…連通流路，２１…基板端子，２２…基板端子列，２３…コネクター，２４…ダミー端子，２５…配線挿通口，２６…逃げ穴，２８…配線貫通口，３２…収容空部，３３…固定板，３４…基板載置部，３５…仕切板，３６…噴射ユニット，３７…ノズルプレート，３８…連通基板，３９…圧力室形成基板，４０…圧電素子，４１…振動板，４２…保護基板，４３…ユニットケース，４５…ノズル，４６…導入口，４７…共通液支部，４８…導入路，４９…配線空部，５０…配線接続空部，５１…圧力室，５２…ノズル連通口，５３…個別連通口，５４…凹部，５５…駆動ＩＣ，５６…他端側端子，５９…剥離フィルム，６０…ヒートツール

Claims (9)

  1. 第１の基板に形成された接続端子列に、第２の基板の被接続端子列が電気的に接続されてなる配線構造であって、
    前記接続端子列の両端部の端子並設方向側に、電気信号の送受に使用されないダミー端子がそれぞれ設けられ、
    前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた導電性粒子を含む異方性導電膜は、前記ダミー端子に向かって延在し、前記異方性導電膜の端が前記ダミー端子の表面上に設けられていることを特徴とする配線構造。
  2. 前記端子並設方向に垂直な方向において、前記異方性導電膜の幅が前記ダミー端子の幅よりも小さく、前記異方性導電膜の少なくとも一方の端が前記ダミー端子の表面上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の配線構造。
  3. 前記ダミー端子の面積は、前記接続端子列を構成する複数の接続端子のうち最も大きい接続端子の面積に揃えられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の配線構造。
  4. 請求項１から請求項３の何れか一項に記載の配線構造により電気的に接続された第１の基板および第２の基板を備えることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
  5. 請求項４に記載のＭＥＭＳデバイスを備えることを特徴とする液体噴射ヘッド。
  6. 請求項５に記載の液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置。
  7. 請求項４に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法であって、
    可撓性を有する剥離フィルム上に形成された前記異方性導電膜が、前記接続端子列の端子並設方向における当該異方性導電膜の両端がそれぞれ接続端子列の両側のダミー端子の表面に位置する状態で前記第１の基板に貼着される工程と、
    前記異方性導電膜が、熱圧着治具によって前記剥離フィルムと前記第１の基板との間で加熱および押圧されて前記接続端子列および前記ダミー端子に仮圧着される工程と、
    前記接続端子列および前記ダミー端子に仮圧着された異方性導電膜から前記剥離フィルムが剥離される工程と、
    前記接続端子列の各接続端子と前記被接続端子列の各被接続端子とがそれぞれ対応するように前記第１の基板と前記第２の基板との相対位置が規定された状態で、前記第１の基板と前記第２の基板とが前記異方性導電膜を介在させて貼り合わされる工程と、
    前記第１の基板と前記第２の基板とが、熱圧着治具により前記異方性導電膜を挟む方向に加熱および加圧されて圧着される工程と、
    を有することを特徴とするＭＥＭＳデバイスの製造方法。
  8. 請求項７に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法を含む液体噴射ヘッドの製造方法。
  9. 請求項８に記載の液体噴射ヘッドの製造方法を含む液体噴射装置の製造方法。
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