JP2020151857A - Liquid jet head, liquid jet device and electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体噴射ヘッド、液体噴射装置、および電子デバイスに関する。 The present invention relates to a liquid injection head, a liquid injection device, and an electronic device.
相互に接合された複数の基板により構成される液体噴射ヘッド等の電子デバイスが従来から提案されている。例えば特許文献1には、内部に流路が形成されたヘッド基板と、接着樹脂層を介してヘッド基板に圧着される配線基板と、を具備するインクジェットヘッドが開示されている。配線基板は、平板状の基板本体と、当該基板本体の表面に実装されるFPC(Flexible Printed Circuits)とで構成される。 Conventionally, electronic devices such as a liquid injection head composed of a plurality of substrates bonded to each other have been proposed. For example, Patent Document 1 discloses an inkjet head including a head substrate having a flow path formed inside and a wiring substrate crimped to the head substrate via an adhesive resin layer. The wiring board is composed of a flat plate-shaped substrate body and FPCs (Flexible Printed Circuits) mounted on the surface of the substrate body.
特許文献1の構成では、基板本体とヘッド基板との間隙において平面視でFPCに重なる空間の全体にわたり接着樹脂層が形成される。したがって、基板本体をヘッド基板に圧着する過程において、基板本体またはヘッド基板と接着樹脂層との間の圧力が不足し、結果的に基板本体とヘッド基板とが充分に接合されない可能性がある。他方、基板本体とヘッド基板との間隙において平面視でFPCに重なる空間に接着樹脂層を形成しない構成では、基板本体にFPCを圧着する過程において基板本体が変形し、例えばクラック等の破損が基板本体に発生する可能性がある。 In the configuration of Patent Document 1, an adhesive resin layer is formed over the entire space overlapping the FPC in a plan view in the gap between the substrate body and the head substrate. Therefore, in the process of crimping the substrate body to the head substrate, the pressure between the substrate body or the head substrate and the adhesive resin layer may be insufficient, and as a result, the substrate body and the head substrate may not be sufficiently bonded. On the other hand, in the configuration in which the adhesive resin layer is not formed in the space overlapping the FPC in a plan view in the gap between the substrate body and the head substrate, the substrate body is deformed in the process of crimping the FPC to the substrate body, and damage such as cracks is caused to the substrate. It may occur on the main body.
以上の課題を解決するために、本発明のひとつの態様に係る液体噴射ヘッドは、第1面と前記第1面の反対の第2面とを含む第1基板と、液体を噴射するノズルに連通する圧力室と、前記第1面に間隙をあけて対向する実装面とを含む第2基板と、前記第1面と前記実装面との間に介在する第1接着層と、前記第2面の一部である実装領域に接合される可撓性の配線基板と、を具備し、前記実装領域は、前記第1接着層に平面視で重なる第1領域と、前記第1接着層に平面視で重ならない第2領域とを含む。 In order to solve the above problems, the liquid injection head according to one aspect of the present invention includes a first substrate including a first surface and a second surface opposite to the first surface, and a nozzle for injecting liquid. A second substrate including a pressure chamber that communicates with the first surface and a mounting surface that faces the first surface with a gap, a first adhesive layer that is interposed between the first surface and the mounting surface, and the second. A flexible wiring substrate joined to a mounting region that is a part of a surface is provided, and the mounting region includes a first region that overlaps the first adhesive layer in a plan view and the first adhesive layer. Includes a second region that does not overlap in plan view.
本発明のひとつの態様に係る液体噴射装置は、液体をノズルから噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドを制御する制御部とを具備し、前記液体噴射ヘッドは、第1面と前記第1面の反対の第2面とを含む第1基板と、液体を噴射するノズルに連通する圧力室と、前記第1面に間隙をあけて対向する実装面とを含む第2基板と、前記第1面と前記実装面との間に介在する第1接着層と、前記第2面の一部である実装領域に接合される可撓性の配線基板と、を具備し、前記実装領域は、前記第1接着層に平面視で重なる第1領域と、前記第1接着層に平面視で重ならない第2領域とを含む。 The liquid injection device according to one aspect of the present invention includes a liquid injection head that injects liquid from a nozzle and a control unit that controls the liquid injection head, and the liquid injection head has a first surface and the first surface. A first substrate including a second surface opposite to one surface, a second substrate including a pressure chamber communicating with a nozzle for injecting a liquid, and a mounting surface facing the first surface with a gap, and the above. The mounting area comprises a first adhesive layer interposed between the first surface and the mounting surface, and a flexible wiring substrate bonded to a mounting area that is a part of the second surface. Includes a first region that overlaps the first adhesive layer in a plan view and a second region that does not overlap the first adhesive layer in a plan view.
本発明のひとつの態様に係る電子デバイスは、第1面と前記第1面の反対の第2面とを含む第1基板と、前記第1面に間隙をあけて対向する実装面とを含む第2基板と、前記第1面と前記実装面との間に介在する第1接着層と、前記第2面の一部である実装領域に接合される可撓性の配線基板と、を具備し、前記実装領域は、前記第1接着層に平面視で重なる第1領域と、前記第1接着層に平面視で重ならない第2領域とを含む。 An electronic device according to one aspect of the present invention includes a first substrate including a first surface and a second surface opposite to the first surface, and a mounting surface facing the first surface with a gap. A second substrate, a first adhesive layer interposed between the first surface and the mounting surface, and a flexible wiring board bonded to a mounting region that is a part of the second surface are provided. However, the mounting region includes a first region that overlaps the first adhesive layer in a plan view and a second region that does not overlap the first adhesive layer in a plan view.
A:第1実施形態
以下の説明では、相互に直交するX軸とY軸とZ軸とを想定する。図3に例示される通り、任意の地点からみてX軸に沿う一方向をX1方向と表記し、X1方向の反対の方向をX2方向と表記する。同様に、任意の地点からY軸に沿って相互に反対の方向をY1方向およびY2方向と表記し、任意の地点からZ軸に沿って相互に反対の方向をZ1方向およびZ2方向と表記する。X軸とY軸とを含むX-Y平面は水平面に相当する。Z軸は鉛直方向に沿う軸線であり、Z1方向は鉛直方向の下方に相当する。
A: First Embodiment In the following description, it is assumed that the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis are orthogonal to each other. As illustrated in FIG. 3, one direction along the X-axis when viewed from an arbitrary point is referred to as the X1 direction, and the direction opposite to the X1 direction is referred to as the X2 direction. Similarly, the directions opposite to each other along the Y axis from an arbitrary point are described as the Y1 direction and the Y2 direction, and the directions opposite to each other along the Z axis from an arbitrary point are described as the Z1 direction and the Z2 direction. .. The XY plane including the X-axis and the Y-axis corresponds to a horizontal plane. The Z-axis is an axis along the vertical direction, and the Z1 direction corresponds to the lower part in the vertical direction.
図1は、第1実施形態に係る液体噴射装置100を例示する構成図である。第1実施形態の液体噴射装置100は、液体の一例であるインクの液滴を媒体12に噴射するインクジェット方式の印刷装置である。媒体12は、典型的には印刷用紙である。ただし、樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象が媒体12として利用される。図1に例示される通り、液体噴射装置100には、インクを貯留する液体容器14が設置される。例えば液体噴射装置100に着脱可能なカートリッジ、可撓性のフィルムで形成された袋状のインクパック、または、インクを補充可能なインクタンクが、液体容器14として利用される。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating the
図1に例示される通り、液体噴射装置100は、制御ユニット20と搬送機構22と移動機構24と液体噴射ヘッド26とを具備する。制御ユニット20は、例えばCPU(Central Processing Unit)またはFPGA(Field Programmable Gate Array)等の処理回路と半導体メモリー等の記憶回路とを含み、液体噴射装置100の各要素を制御する。制御ユニット20は「制御部」の一例である。
As illustrated in FIG. 1, the
搬送機構22は、制御ユニット20による制御のもとで媒体12をY軸に沿って搬送する。移動機構24は、制御ユニット20による制御のもとで液体噴射ヘッド26をX軸に沿って往復させる。第1実施形態の移動機構24は、液体噴射ヘッド26を収容する略箱型の搬送体242と、搬送体242が固定された無端ベルト244とを具備する。なお、複数の液体噴射ヘッド26を搬送体242に搭載した構成、または、液体容器14を液体噴射ヘッド26とともに搬送体242に搭載した構成も採用され得る。
The
液体噴射ヘッド26は、液体容器14から供給されるインクを制御ユニット20による制御のもとで複数のノズルから媒体12に噴射する。搬送機構22による媒体12の搬送と搬送体242の反復的な往復とに並行して各液体噴射ヘッド26が媒体12にインクを噴射することで、媒体12の表面に画像が形成される。
The
図2は、液体噴射装置100の機能的な構成を例示するブロック図である。搬送機構22および移動機構24の図示は便宜的に省略した。図2に例示される通り、第1実施形態の制御ユニット20は、駆動信号Dを含む複数の信号と所定の基準電圧Vbsとを液体噴射ヘッド26に供給する。駆動信号Dは、所定の周期で電圧が変動する電圧信号である。駆動信号Dおよび基準電圧Vbsは、液体噴射ヘッド26に実装された配線基板70を介して制御ユニット20から液体噴射ヘッド26に供給される。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
図2に例示される通り、第1実施形態の液体噴射ヘッド26は、複数のノズルにそれぞれ対応する複数の圧電素子40と、複数の圧電素子40の各々を駆動する駆動回路28とを具備する。駆動回路28は、複数の圧電素子40にそれぞれ対応する複数のスイッチSWを含む。複数のスイッチSWの各々は、圧電素子40に対する駆動信号Dの供給/停止を各種の制御信号に応じて切替えるトランスファーゲートで構成される。駆動信号Dが供給されることで圧電素子40は変形する。
As illustrated in FIG. 2, the
図3は、液体噴射ヘッド26の分解斜視図であり、図4は、図3におけるa-a線の断面図である。なお、図面の煩雑化を回避するために図4では要素毎のハッチングを省略した。
FIG. 3 is an exploded perspective view of the
図3に例示される通り、液体噴射ヘッド26は、Y軸に沿って配列された複数のノズルNを具備する。複数のノズルNは、X軸に沿って相互に間隔をあけて並設された第1列Laと第2列Lbとに区分される。第1列Laおよび第2列Lbの各々は、Y軸に沿って直線状に配列された複数のノズルNの集合である。図4から理解される通り、第1実施形態の液体噴射ヘッド26は、第1列Laの各ノズルNに関連する要素と第2列Lbの各ノズルNに関連する要素とが、基準面Oを挟んで略面対称に設置された構造である。そこで、以下の説明では、第1列Laに対応する要素を重点的に説明し、第2列Lbに対応する要素の説明は適宜に割愛する。基準面Oは、Y-Z平面に平行な平面である。
As illustrated in FIG. 3, the
図3および図4に例示される通り、第1実施形態の液体噴射ヘッド26は、流路構造体30と複数の圧電素子40と筐体部50と中継基板60と配線基板70とを具備する。流路構造体30は「第2基板」の一例であり、中継基板60は「第1基板」の一例である。
As illustrated in FIGS. 3 and 4, the
流路構造体30は、複数のノズルNの各々にインクを供給するための流路が内部に形成された平板状の構造体である。第1実施形態の流路構造体30は、第1流路基板31と第2流路基板32と振動板33とノズル板34と吸振体35とで構成される。流路構造体30を構成する各部材は、Y軸に沿う長尺な板状部材である。第1流路基板31におけるZ2方向の表面に第2流路基板32と筐体部50とが設置される。他方、第1流路基板31におけるZ1方向の表面にノズル板34および吸振体35が設置される。流路構造体30を構成する各部材は、例えば接着剤により相互に固定される。
The
ノズル板34は、第1列Laおよび第2列Lbを構成する複数のノズルNが形成された板状部材である。複数のノズルNの各々は、インクを噴射する円形状の貫通孔である。例えばフォトリソグラフィおよびエッチング等の半導体製造技術を利用してシリコン(Si)の単結晶基板を加工することで、ノズル板34が製造される。ただし、ノズル板34の製造には公知の材料や製法が任意に採用され得る。
The
図3および図4に例示される通り、第1流路基板31には、第1空間311と複数の供給流路312と複数の連通流路313と中継流路314とが形成される。第1空間311は、Z方向からの平面視でY軸に沿う長尺状に形成された開口である。供給流路312および連通流路313は、ノズルN毎に形成された貫通孔である。中継流路314は、複数のノズルNにわたりY軸に沿う長尺状に形成された空間であり、第1空間311と複数の供給流路312とを相互に連通させる。複数の連通流路313の各々は、当該連通流路313に対応する1個のノズルNに平面視で重なる。
As illustrated in FIGS. 3 and 4, the
図3および図4に例示される通り、第2流路基板32には複数の圧力室Cが形成される。圧力室Cは、ノズルN毎に形成され、平面視でX軸に沿う長尺状の空間である。複数の圧力室CはY軸に沿って配列する。第1流路基板31および第2流路基板32は、前述のノズル板34と同様に、例えば半導体製造技術を利用してシリコンの単結晶基板を加工することで製造される。ただし、第1流路基板31および第2流路基板32の製造には公知の材料や製法が任意に採用され得る。
As illustrated in FIGS. 3 and 4, a plurality of pressure chambers C are formed in the second
図3に例示される通り、第2流路基板32における第1流路基板31とは反対側の表面には、弾性的に変形可能な振動板33が設置される。振動板33は、Z軸の方向からの平面視でY軸に沿う長尺な矩形状に形成された板状部材である。図3および図4から理解される通り、圧力室Cは、第1流路基板31と振動板33との間に位置する空間である。図4に例示される通り、圧力室Cは、連通流路313および供給流路312に連通する。したがって、圧力室Cは、連通流路313を介してノズルNに連通し、かつ、供給流路312と中継流路314とを介して液体貯留室Rに連通する。
As illustrated in FIG. 3, an elastically
図3の筐体部50は、複数の圧力室Cに供給されるインクを貯留するためのケースであり、例えば樹脂材料の射出成形で形成される。筐体部50には供給口51と第2空間52とが形成される。供給口51は、液体容器14からインクが供給される管路であり、第2空間52に連通する。図4に例示される通り、第1流路基板31の第1空間311と筐体部50の第2空間52とは相互に連通する。第1空間311と第2空間52とで構成される空間は、複数の圧力室Cに供給されるインクを貯留する液体貯留室Rとして機能する。液体容器14から供給されて供給口51を通過したインクが液体貯留室Rに貯留される。液体貯留室Rに貯留されたインクは、中継流路314から各供給流路312に分岐して複数の圧力室Cに並列に供給および充填される。吸振体35は、液体貯留室Rの壁面を構成する可撓性のフィルムであり、液体貯留室R内のインクの圧力変動を吸収する。
The
図3および図4に例示される通り、流路構造体30におけるZ2方向の表面(以下「実装面」という)Faには圧力室C毎に圧電素子40が形成される。実装面Faは、具体的には振動板33の表面である。圧電素子40は、平面視でX軸に沿う長尺状の受動素子である。複数の圧電素子40がY軸に沿って配列される。各圧電素子40は、印加電圧に応じて変形することで圧力室Cの圧力を変化させる。圧電素子40が圧力室C内の圧力を変化させることで、圧力室C内のインクがノズルNから噴射される。
As illustrated in FIGS. 3 and 4, a
図4に例示される通り、各圧電素子40は、第1電極41と圧電体層42と第2電極43とを以上の順番でZ2方向に積層した構造体である。第1電極41は、圧電素子40毎に個別に形成された個別電極である。具体的には、X軸に沿う長尺状の複数の第1電極41が、相互に間隔をあけてY軸に沿って配列される。圧電体層42は、第1電極41を被覆する。例えばチタン酸ジルコン酸鉛(Pb(Zr,Ti)O3)等の公知の圧電材料で圧電体層42が形成される。第2電極43は、圧電体層42を被覆する。第2電極43は、複数の圧電素子40にわたり連続する共通電極である。第1電極41に対する駆動信号Dの供給により圧電素子40は変形する。
As illustrated in FIG. 4, each
図3および図4に例示される通り、中継基板60は、流路構造体30の実装面Faに接合される。流路構造体30と中継基板60とは、接着層67により相互に接合される。接着層67は、例えば感光性の接着剤により形成される。中継基板60は、第1面F1と第2面F2とを含む板状部材である。第1面F1と第2面F2とは相互に反対に位置する。具体的には、第1面F1は中継基板60におけるZ1方向の表面であり、第2面F2は中継基板60におけるZ2方向の表面である。図4に例示される通り、中継基板60の第1面F1と流路構造体30の実装面Faとは、相互に間隙をあけて対向する。中継基板60の第2面F2には駆動回路28が実装される。駆動回路28は、Y軸の方向に長尺なICチップである。
As illustrated in FIGS. 3 and 4, the
中継基板60は、駆動回路28と複数の圧電素子40とを電気的に接続するための配線基板である。図4に例示される通り、中継基板60には複数の配線W(W1,W2,W3,W4)が形成される。複数の配線Wは、第1配線W1と第2配線W2と第3配線W3とを含む。第1配線W1および第2配線W2は、圧電素子40毎に形成される。第1配線W1および第3配線W3は第1面F1に形成され、第2配線W2は第2面F2に形成される。第1配線W1と第2配線W2とは、中継基板60をZ軸に沿って貫通する貫通孔Hを介して電気的に接続される。駆動回路28が圧電素子40毎に出力する駆動信号Dは、第2配線W2に供給される。第3配線W3には、図2に例示される基準電圧Vbsが配線基板70から供給される。
The
図5は、中継基板60における各配線W(W1,W2,W3,W4)の断面図である。各配線Wが延在する方向に直交する断面の構成が図5に例示されている。図5に例示される通り、中継基板60の表面F(F1,F2)には溝部63が形成される。溝部63は、表面Fに対して窪んだ矩形状の断面の凹部である。各配線Wは、第1層61と第2層62との積層で構成される。第1層61は、例えば銅(Cu)等の低抵抗な金属で形成された導電パターンである。図5に例示される通り、第1層61は溝部63の内側に形成される。第2層62は、第1層61を被覆する導電パターンである。具体的には、第2層62は、例えばチタン(Ti)またはタングステン(W)等の金属で第1層61の表面に形成された密着層と、例えば金(Au)等の金属で密着層の表面に形成された配線層との積層で構成される。密着層は、第1層61と配線層との密着性を向上させるための導電層である。以上に説明した通り、中継基板60に形成される各配線Wは、溝部63の内側に形成された部分を含む。したがって、中継基板60の表面Fに形成された導電パターンのみで配線Wを形成した構成と比較して、配線Wの抵抗が低減されるという利点がある。なお、第1実施形態においては第1面F1上の配線W(W1,W3)および第2面F2上の配線W(W2,W4)の双方について図5の構造を採用したが、第1面F1上の配線Wおよび第2面F2上の配線Wの一方のみに図5の構造を採用してもよい。
FIG. 5 is a cross-sectional view of each wiring W (W1, W2, W3, W4) on the
図4に例示される通り、中継基板60の第1面F1には接続端子65と接続端子66とが形成される。接続端子65は、圧電素子40毎に形成される。接続端子65および接続端子66は、樹脂材料で形成された突起を導電層で被覆した構造の樹脂コアバンプである。
As illustrated in FIG. 4, a
接続端子65は、第1面F1において第1配線W1に連結される。中継基板60が流路構造体30に接合された状態では、接続端子65が流路構造体30の実装面Faの第1電極41に接触する。したがって、駆動回路28が出力する駆動信号Dは、第2配線W2と貫通孔Hと第1配線W1と接続端子65とを経由して、圧電素子40の第1電極41に供給される。
The
接続端子66は、第1面F1において第3配線W3に連結される。中継基板60が流路構造体30に接合された状態では、接続端子66が流路構造体30の実装面Faの第2電極43に接触する。したがって、配線基板70から第3配線W3に供給される基準電圧Vbsは、接続端子66を介して圧電素子40の第2電極43に供給される。
The
図3の配線基板70は、前述の通り、制御ユニット20と液体噴射ヘッド26とを電気的に接続するための実装部品である。図6は、配線基板70の近傍を拡大した液体噴射ヘッド26の平面図である。また、図7は、図6におけるb-b線の断面図であり、図8は、図6におけるc-c線の断面図である。
As described above, the
図6から図8に例示される通り、配線基板70は、樹脂材料のフィルムで形成された可撓性の基体71と、基体71の表面(以下「接合面」という)Fbに形成された複数の配線72とを具備する。なお、図6における配線72は実際には基体71の背後に位置するが、図6では各配線72の外形が便宜的に実線で図示されている。配線基板70は、例えばFPC(Flexible Printed Circuits)またはFFC(Flexible Flat Cable)等の可撓性の接続部品で構成される。配線基板70は、中継基板60の第2面F2に接合される。具体的には、図6から図8に例示される通り、第2面F2における一部の領域(以下「実装領域」という)Aに、配線基板70の基体71における接合面Fbの一部が接合される。図2を参照して前述した通り、駆動信号Dと基準電圧Vbsとが配線基板70を介して液体噴射ヘッド26に供給される。
As illustrated in FIGS. 6 to 8, a plurality of
図6から図8に例示される通り、配線基板70の複数の配線72は、X軸の方向に相互に間隔をあけて基体71の接合面Fbに形成される。各配線72は、Y軸に沿って延在する。Y軸は「第1軸」の一例である。他方、中継基板60の第2面F2には、配線基板70の複数の配線72にそれぞれ対応する複数の第4配線W4が形成される。複数の第4配線W4は、駆動信号Dを駆動回路28に供給するための配線と、基準電圧Vbsを第3配線W3に供給するための配線とを包含する。第4配線W4は、前述の第2配線W2とともに第2面F2に形成される。図5を参照して前述した通り、第4配線W4は、第1層61と第2層62との積層で構成される。すなわち、第4配線W4の一部または全部は、第2面F2に形成された溝部63の内側に形成される。
As illustrated in FIGS. 6 to 8, the plurality of
図7に例示される通り、配線基板70と中継基板60とは、第2接着層82を介して接合される。第2接着層82は、配線基板70の接合面Fbと中継基板60の第2面F2との間に介在する。第2面F2において第2接着層82が形成される領域を実装領域Aと表記してもよい。第2接着層82は、例えば導電粒子等の導体を含まない非導電性接着剤である。非導電性接着剤は、例えば非導電性接着ペースト(NCP:Non-Conductive Paste)または非導電性接着フィルム(NCF:Non-Conductive Film)である。すなわち、配線72の表面と第4配線W4の表面とを相互に密着させた状態で、接合面Fbと第2面F2とが第2接着層82により相互に接合される。ただし、複数の導電粒子が分散された異方性導電接着剤を配線基板70と中継基板60との接合に利用してもよい。異方性導電接着剤は、例えば異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)または異方性導電ペースト(ACP:Anisotropic Conductive Paste)である。なお、配線72と第4配線W4とを半田により電気的に接続してもよい。
As illustrated in FIG. 7, the
図7および図8に例示される通り、中継基板60の第1面F1と流路構造体30の実装面Faとの間隙には第1接着層81が介在する。中継基板60と流路構造体30とは、第1接着層81および接着層67により相互に接合される。第1接着層81は、前述の接着層67とともに例えば感光性の接着剤により形成される。したがって、第1接着層81を所望の形状で高精度に形成できるという利点がある。
As illustrated in FIGS. 7 and 8, the first
図6から図8に例示される通り、第1接着層81は複数の接着部811で構成される。複数の接着部811は、Y軸の方向に相互に間隔をあけて並設される。各接着部811は、X軸に沿って直線状に延在する。すなわち、各接着部811は、配線72が延在する方向に対して交差する方向に沿って形成される。具体的には、図6に例示される通り、各接着部811は、配線基板70の複数の配線72に平面視で重なる一連の部分である。すなわち、各接着部811は、平面視で複数の配線72にわたりX軸に沿って連続する。以上の説明から理解される通り、複数の配線72の各々は、図8の例示のように、第1接着層81に平面視で重なる第1部分72aと、第1接着層81に平面視で重ならない第2部分72bとを包含する。第1部分72aと第2部分72bとは、Y軸に沿って交互に配列される。第1部分72aの膜厚と第2部分72bの膜厚とは相等しい。すなわち、配線72は、第1部分72aと第2部分72bとにわたり一定の膜厚に形成される。配線72の表面の高さが第1部分72aと第2部分72bとで相等しいと換言してもよい。以上の構成によれば、第1部分72aと第2部分72bとで配線72の膜厚が異なる構成と比較して、中継基板60または基体71の変形を抑制できるという利点がある。
As illustrated in FIGS. 6 to 8, the first
第1接着層81が以上の形状に形成されるから、実装領域Aは、図6および図8に例示される通り、第1接着層81に平面視で重なる第1領域A1と、第1接着層81に平面視で重ならない第2領域A2とを包含する。第1領域A1および第2領域A2の各々は、X軸に沿って直線状に延在する領域である。第1領域A1と第2領域A2とがY軸に沿って交互に配列する。すなわち、第1接着層81は、実装領域Aの一部のみに平面視で重なる。
Since the first
図9は、液体噴射ヘッド26の製造工程の説明図である。図9に例示される通り、まず、工程S1においては、流路構造体30の実装面Faに感光性の接着剤が塗布される。工程S1の実行後の工程S2においては、接着剤のパターニングにより接着層67と第1接着層81とが形成される。
FIG. 9 is an explanatory diagram of the manufacturing process of the
工程S2の実行後の工程S3においては、接着層67および第1接着層81を挟んで第1面F1が実装面Faに対向するように、流路構造体30の面上に中継基板60が設置される。工程S3の実行後の工程S4においては、以上の状態で流路構造体30に対して中継基板60が圧着される。中継基板60の圧着の過程において接着剤が露光により硬化する。以上の工程により、流路構造体30と中継基板60とが接着層67および第1接着層81により接合される。
In step S3 after the execution of step S2, the
工程S4の実行後の工程S5においては、中継基板60の第2面F2に配線基板70が接合される。具体的には、配線基板70の接合面Fbと中継基板60の第2面F2との間に第2接着層82を介在させた状態で、配線基板70が加熱されたうえで中継基板60に押圧される。以上の工程により、配線基板70と中継基板60とが第2接着層82を介して接合される。
In step S5 after the execution of step S4, the
以上に説明した通り、第1実施形態では、配線基板70の実装領域Aが、第1接着層81に重ならない第2領域A2を含む。すなわち、実装領域Aに対して部分的に重なるように第1接着層81が形成される。したがって、実装領域Aの全域にわたり第1接着層81が形成される構成と比較すると、流路構造体30と中継基板60とを接合する工程S4において、流路構造体30または中継基板60と第1接着層81との間に充分な圧力が作用する。したがって、流路構造体30と中継基板60とを第1接着層81により強固に接合することが可能である。
As described above, in the first embodiment, the mounting region A of the
他方、第1接着層81が実装領域Aに重ならない構成では、配線基板70を中継基板60に圧着する工程S5において、中継基板60が配線基板70により押圧されることでZ1方向に変形する可能性がある。以上の事情を背景として、第1実施形態では、実装領域Aに部分的に重なるように第1接着層81が形成される。すなわち、中継基板60が第1接着層81によりZ1方向から支持される。したがって、配線基板70を中継基板60に圧着する工程S5における中継基板60の変形が抑制される。変形が抑制される結果、例えばクラック等の破損が中継基板60に発生する可能性を低減することが可能である。
On the other hand, in the configuration in which the first
以上の説明から理解される通り、第1実施形態によれば、流路構造体30と中継基板60との接着の不良を抑制しながら、配線基板70を設置する工程S5における中継基板60の変形を低減できるという利点がある。
As understood from the above description, according to the first embodiment, the
第1実施形態では、配線基板70が第2接着層82を介して中継基板60に圧着されるから、中継基板60の変形が第1接着層81により抑制されるという前述の効果は特に有効である。また、第1実施形態では、第1面F1に形成された第1配線W1と第2面F2に形成された第2配線W2とが貫通孔Hを介して電気的に接続される。以上の構成では、貫通孔Hの近傍に応力が集中することで中継基板60が破損し易いという傾向がある。したがって、中継基板60の変形が第1接着層81により抑制される第1実施形態の構成は、格別に有効である。
In the first embodiment, since the
また、第1実施形態では、配線基板70の配線72のうち実装領域Aに重なる部分が、第1接着層81に平面視で重なる第1部分72aを含む。配線基板70を中継基板60に接合する工程S5では、中継基板60の第2面F2が配線72の表面により押圧される。したがって、実装領域A内で配線72が第1接着層81に平面視で重なる構成によれば、配線基板70を圧着する工程S5における中継基板60の変形を効果的に抑制できるという利点がある。第1実施形態では特に、複数の配線72に平面視で重なる一連の接着部811を第1接着層81が含むから、工程S5における中継基板60の変形を抑制できるという前述の効果は格別に顕著である。
Further, in the first embodiment, the portion of the
B:第2実施形態
第2実施形態を説明する。なお、以下に例示する各形態において機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を省略する。
B: Second Embodiment The second embodiment will be described. For the elements having the same functions as those of the first embodiment in each of the embodiments illustrated below, the reference numerals used in the description of the first embodiment will be used and detailed description of each will be omitted.
図10は、第2実施形態における配線基板70の近傍を拡大した液体噴射ヘッド26の平面図である。図10に例示される通り、第2実施形態においても第1実施形態と同様に、実装領域Aは、第1接着層81に重なる第1領域A1と第1接着層81に重ならない第2領域A2とを包含する。
FIG. 10 is a plan view of the
第1接着層81は、複数の接着部811で構成される。第2実施形態における各接着部811は、X軸およびY軸に交差する方向に沿って延在する。すなわち、配線基板70の各配線72が延在する方向に対して傾斜する方向に沿って各接着部811が延在する。各接着部811の角度は任意であるが、図10においては、X軸およびY軸に対して45°の角度で傾斜する方向に沿って各接着部811が延在する構成が例示されている。以上の説明から理解される通り、第2実施形態においても第1実施形態と同様に、X軸に交差する方向に沿う複数の接着部811を第1接着層81が包含し、かつ、各接着部811は複数の配線72にわたり連続する。第2実施形態においても第1実施形態と同様の効果が実現される。
The first
C:第3実施形態
図11は、第3実施形態における配線基板70の近傍を拡大した液体噴射ヘッド26の平面図である。図11に例示される通り、第2実施形態においても第1実施形態と同様に、実装領域Aは、第1接着層81に重なる第1領域A1と第1接着層81に重ならない第2領域A2とを包含する。
C: Third Embodiment FIG. 11 is a plan view of the
第1接着層81は、複数の接着部811で構成される。第3実施形態における複数の接着部811は、X軸とY軸とに沿って行列状に配列する。Y軸は「第1軸」の一例であり、X軸は「第2軸」の一例である。具体的には、流路構造体30の実装面Faと中継基板60の第1面F1との間には複数の接着パターンGが形成される。複数の接着パターンGの各々は、X軸に沿って相互に間隔をあけて配列された複数の接着部811で構成される。複数の接着パターンGは、Y軸の方向に相互に間隔をあけて併設される。Y軸の方向に隣合う2個の接着パターンGの間においては、X軸上における各接着部811の位置が相違する。複数の接着部811が千鳥状に配列されると表現してもよい。第3実施形態においても第1実施形態と同様の効果が実現される。
The first
D:変形例
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。前述の各形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
D: Modification example Each form illustrated above can be variously transformed. Specific modifications that can be applied to each of the above-described forms are illustrated below. Two or more embodiments arbitrarily selected from the following examples can be appropriately merged to the extent that they do not contradict each other.
(1)第1接着層81の平面的な形状は前述の各形態の例示に限定されない。例えば、図12に例示される通り、第1接着層81が、Y軸に沿って延在する複数の接着部811を包含してもよい。図12の複数の接着部811は、X軸の方向に相互に間隔をあけて並設され、各配線72に平面視で重なる。また、図13に例示される通り、第1接着層81を、X軸に沿う複数の部分とY軸に沿う複数の部分とを組合せた格子状に形成してもよい。図13の例示からも理解される通り、第1接着層81が、相互に離間する複数の接着部811を含む構成は必須ではない。以上の例示から理解される通り、第1接着層81の平面的な形状に関わらず、実装領域Aが、第1接着層81に平面視で重なる第1領域A1と第1接着層81に平面視で重ならない第2領域A2とを含む構成が好適である。
(1) The planar shape of the first
(2)圧力室C内のインクをノズルNから噴射させる駆動素子は、前述の各形態で例示した圧電素子40に限定されない。例えば、加熱により圧力室Cの内部に気泡を発生させて圧力を変動させる発熱素子を駆動素子として利用してもよい。
(2) The driving element for injecting the ink in the pressure chamber C from the nozzle N is not limited to the
(3)前述の各形態では、液体噴射ヘッド26を搭載した搬送体242を往復させるシリアル方式の液体噴射装置100を例示したが、複数のノズルNが媒体12の全幅にわたり分布するライン方式の液体噴射装置にも本発明を適用することが可能である。
(3) In each of the above-described embodiments, the serial type
(4)前述の各形態で例示した液体噴射装置100は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を噴射する液体噴射装置は、液晶表示パネル等の表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を噴射する液体噴射装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。また、生体に関する有機物の溶液を噴射する液体噴射装置は、例えばバイオチップを製造する製造装置として利用される。
(4) The
(5)前述の各形態で例示した液体噴射ヘッド26は、電子デバイスの一例である。液体噴射ヘッド26以外の圧電デバイスとしては、例えば、
[a]超音波洗浄機、超音波診断装置、超音波発振器または超音波モーター等の超音波デバイス、
[b]赤外線等の有害光線の遮断フィルター、量子ドット形成によるフォトニック結晶効果を使用した光学フィルター、または、薄膜の光干渉を利用した光学フィルター等の各種のフィルター、
[c]赤外線センサー、超音波センサー、感熱センサー、圧力センサー、焦電センサー、または角速度センサー等の各種のセンサー、
[d]その他、温度−電気変換器、圧力−電気変換器、強誘電体トランジスターまたは圧電トランス等の各種のデバイス、
が例示される。第1基板と第2基板とが接合される構造を含む任意の電子デバイスに本発明が適用される。
(5) The
[A] Ultrasonic devices such as ultrasonic cleaners, ultrasonic diagnostic devices, ultrasonic oscillators or ultrasonic motors,
[B] Various filters such as a blocking filter for harmful rays such as infrared rays, an optical filter using the photonic crystal effect by forming quantum dots, or an optical filter using light interference of a thin film.
[C] Various sensors such as infrared sensor, ultrasonic sensor, heat sensitive sensor, pressure sensor, pyroelectric sensor, or angular velocity sensor,
[D] In addition, various devices such as temperature-electric converters, pressure-electric converters, ferroelectric transistors or piezoelectric transformers,
Is exemplified. The present invention is applied to any electronic device including a structure in which a first substrate and a second substrate are joined.
100…液体噴射装置、12…媒体、14…液体容器、20…制御ユニット、22…搬送機構、24…移動機構、242…搬送体、244…搬送ベルト、26…液体噴射ヘッド、28…駆動回路、30…流路構造体、31…第1流路基板、311…第1空間、312…供給流路、313…連通流路、314…中継流路、32…第2流路基板、33…振動板、34…ノズル板、35…吸振体、40…圧電素子、41…第1電極、42…圧電体層、43…第2電極、50…筐体部、51…供給口、52…第2空間、60…中継基板、61…第1層、62…第2層、63…溝部、65,66…接続端子、67…接着層、70…配線基板、71…基体、72…配線、R…液体貯留室、C…圧力室、N…ノズル。 100 ... liquid injection device, 12 ... medium, 14 ... liquid container, 20 ... control unit, 22 ... transfer mechanism, 24 ... movement mechanism, 242 ... transfer body, 244 ... transfer belt, 26 ... liquid injection head, 28 ... drive circuit , 30 ... Flow path structure, 31 ... First flow path substrate, 311 ... First space, 312 ... Supply flow path, 313 ... Communication flow path, 314 ... Relay flow path, 32 ... Second flow path substrate, 33 ... Vibrating plate, 34 ... Nozzle plate, 35 ... Vibration absorber, 40 ... Piezoelectric element, 41 ... First electrode, 42 ... Piezoelectric layer, 43 ... Second electrode, 50 ... Housing, 51 ... Supply port, 52 ... 2 spaces, 60 ... relay board, 61 ... first layer, 62 ... second layer, 63 ... groove, 65, 66 ... connection terminal, 67 ... adhesive layer, 70 ... wiring board, 71 ... base, 72 ... wiring, R ... Liquid storage chamber, C ... Pressure chamber, N ... Nozzle.
Claims (11)
液体を噴射するノズルに連通する圧力室と、前記第1面に間隙をあけて対向する実装面とを含む第2基板と、
前記第1面と前記実装面との間に介在する第1接着層と、
前記第2面の一部である実装領域に接合される可撓性の配線基板と、を具備し、
前記実装領域は、前記第1接着層に平面視で重なる第1領域と、前記第1接着層に平面視で重ならない第2領域とを含む
液体噴射ヘッド。 A first substrate including a first surface and a second surface opposite to the first surface,
A second substrate including a pressure chamber communicating with a nozzle for injecting a liquid and a mounting surface facing the first surface with a gap.
A first adhesive layer interposed between the first surface and the mounting surface,
A flexible wiring board, which is joined to a mounting region which is a part of the second surface, is provided.
The mounting region is a liquid injection head including a first region that overlaps the first adhesive layer in a plan view and a second region that does not overlap the first adhesive layer in a plan view.
前記第2面に接合される接合面を含む可撓性の基体と、
前記接合面に設けられた1以上の配線と、を含み、
前記1以上の配線において前記実装領域に平面視で重なる部分は、
前記第1接着層に平面視で重なる第1部分と、
前記第1接着層に平面視で重ならない第2部分と、を含む
請求項1の液体噴射ヘッド。 The wiring board
A flexible substrate including a joint surface to be joined to the second surface,
Includes one or more wires provided on the joint surface.
In the one or more wirings, the portion that overlaps the mounting area in a plan view is
A first portion that overlaps the first adhesive layer in a plan view,
The liquid injection head according to claim 1, comprising a second portion that does not overlap the first adhesive layer in a plan view.
前記第1接着層は、前記複数の配線に平面視で重なる一連の接着部を含む
請求項2の液体噴射ヘッド。 The one or more wirings are a plurality of wirings.
The liquid injection head according to claim 2, wherein the first adhesive layer includes a series of adhesive portions that overlap the plurality of wirings in a plan view.
前記第1接着層は、前記第1軸に交差する方向に沿う複数の接着部を含む
請求項2の液体噴射ヘッド。 The one or more wires extend along the first axis and
The liquid injection head according to claim 2, wherein the first adhesive layer includes a plurality of adhesive portions along a direction intersecting the first axis.
前記第1接着層は、前記第1軸と当該第1軸に交差する第2軸とに沿って配列する複数の接着部を含む
請求項2の液体噴射ヘッド。 The one or more wires extend along the first axis and
The liquid injection head according to claim 2, wherein the first adhesive layer includes a plurality of adhesive portions arranged along the first axis and the second axis intersecting the first axis.
を具備する請求項2から請求項5の何れかの液体噴射ヘッド。 The liquid injection head according to any one of claims 2 to 5, further comprising a second adhesive layer interposed between the joint surface and the second surface.
前記第2面に設けられる第2配線とを具備し、
前記第1配線と前記第2配線とは、前記第1基板を貫通する貫通孔を介して電気的に接続される
請求項1から請求項6の何れかの液体噴射ヘッド。 The first wiring provided on the first surface and
It is provided with a second wiring provided on the second surface.
The liquid injection head according to any one of claims 1 to 6, wherein the first wiring and the second wiring are electrically connected to each other through a through hole penetrating the first substrate.
請求項7の液体噴射ヘッド。 The liquid injection head according to claim 7, wherein at least a part of one or both of the first wiring and the second wiring is provided inside a groove formed in the first substrate.
請求項1から請求項8の何れかの液体噴射ヘッド。 The liquid injection head according to any one of claims 1 to 8, wherein the first adhesive layer is formed of a photosensitive adhesive.
前記液体噴射ヘッドを制御する制御部とを具備し、
前記液体噴射ヘッドは、
第1面と前記第1面の反対の第2面とを含む第1基板と、
前記ノズルに連通する圧力室と、前記第1面に間隙をあけて対向する実装面とを含む第2基板と、
前記第1面と前記実装面との間に介在する第1接着層と、
前記第2面の一部である実装領域に接合される可撓性の配線基板と、を具備し、
前記実装領域は、前記第1接着層に平面視で重なる第1領域と、前記第1接着層に平面視で重ならない第2領域とを含む
液体噴射装置。 A liquid injection head that injects liquid from a nozzle,
A control unit for controlling the liquid injection head is provided.
The liquid injection head
A first substrate including a first surface and a second surface opposite to the first surface,
A second substrate including a pressure chamber communicating with the nozzle and a mounting surface facing the first surface with a gap.
A first adhesive layer interposed between the first surface and the mounting surface,
A flexible wiring board, which is joined to a mounting region which is a part of the second surface, is provided.
The mounting region is a liquid injection device including a first region that overlaps the first adhesive layer in a plan view and a second region that does not overlap the first adhesive layer in a plan view.
前記第1面に間隙をあけて対向する実装面とを含む第2基板と、
前記第1面と前記実装面との間に介在する第1接着層と、
前記第2面の一部である実装領域に接合される可撓性の配線基板と、を具備し、
前記実装領域は、前記第1接着層に平面視で重なる第1領域と、前記第1接着層に平面視で重ならない第2領域とを含む
電子デバイス。 A first substrate including a first surface and a second surface opposite to the first surface,
A second substrate including a mounting surface facing the first surface with a gap,
A first adhesive layer interposed between the first surface and the mounting surface,
A flexible wiring board, which is joined to a mounting region which is a part of the second surface, is provided.
The mounting region is an electronic device including a first region that overlaps the first adhesive layer in a plan view and a second region that does not overlap the first adhesive layer in a plan view.
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