JP2022098237A - 液体吐出ヘッドの製造方法および記録素子基板 - Google Patents

Abstract

【課題】リード配線部と端子を接合するのに必要な熱エネルギーを効率よく供給する。【解決手段】記録素子基板１０１と、一面にリード配線部１２２を備えた電気配線基板１０２と、を有し、記録素子基板１０１は、吐出口形成部材１１１と、吐出口形成部材１１１を支持する支持面１１０ａを備えた支持基板１１０と、支持面１１０ａに、リード配線部１２２と電気的に接続される端子１１３とを有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、リード配線部１２２を端子１１３に当接させた状態で、支持基板１１０の所定の部位を加熱しながら、電気配線基板１０２の側から、リード配線部１２２と端子１１３との当接部分を加圧することを含む。所定の部位と端子１１３の間の距離ｄが、所定の部位と吐出口形成部材１１１の間の距離Ｄよりも短い。【選択図】図１

Description

本発明は、液体吐出ヘッドの製造方法に関する。

液体吐出ヘッドは、液体を吐出する記録素子基板と、この記録素子基板と電気的に接続される電気配線基板と、これら記録素子基板および電気配線基板を支持する支持部材と、を有する。記録素子基板は、複数の吐出口が形成された吐出口形成部材と、この吐出口形成部材を支持する支持面を備えた支持基板とを備える。リード配線部が電気配線基板の一面に形成されている。支持基板の支持面には、リード配線部と電気的に接続される端子が形成されている。
上記液体吐出ヘッドの製造方法において、リード配線部が端子に当接するように電気配線基板と記録素子基板を配置する。電気配線基板側から加熱し、加圧することで、リード配線部と端子を接合する。特許文献１には、加熱および加圧に加えて、超音波を併用することで、リード配線部と端子を接合する方法が記載されている。

特開２００５－２１９２３８号公報

しかしながら、上述した接合方法では、記録素子基板に比べて熱伝導率が低い電気配線基板側から加熱するため、リード配線部と端子を接合するのに十分な熱エネルギーを与えるには、非常に高い温度で長時間かけて加熱する必要がある。このため、接合に要する時間が増大し、製造効率が低下する場合がある。
なお、吐出口形成部材は高温に耐えられるようには設計されていないため、記録素子基板を直接に加熱すると、熱により吐出口がダメージを受け、吐出口の形状が変化する場合がある。

本発明の目的は、上記問題を解決し、リード配線部と端子を接合するのに必要な熱エネルギーを効率よく供給することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、液体を吐出する記録素子基板と、一面にリード配線部を備えた電気配線基板と、を有し、上記記録素子基板は、複数の吐出口を備えた吐出口形成部材と、該吐出口形成部材を支持する支持面を備えた支持基板と、上記支持面に形成された、上記リード配線部と電気的に接続される端子とを有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、上記リード配線部を上記端子に当接させた状態で、上記支持基板の所定の部位を加熱しながら、上記電気配線基板側から、上記リード配線部と上記端子との当接部分を加圧することを含む。上記所定の部位と上記端子の間の距離が、上記所定の部位と上記吐出口形成部材の間の距離よりも短い。

本発明によれば、電気配線基板のリード配線部と記録素子基板の端子を接合するのに必要な熱エネルギーを効率よく供給することができる。

本発明の第１の実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法を説明するための図である。 液体吐出ヘッドの構成を示す模式図である。 記録素子基板の構成を示す模式図である。 電気配線基板の構成を示す図である。 電気配線基板および記録素子基板の配置を示す模式図である。 封止手順を説明するための工程図である。 保持部材と電気配線基板および記録素子基板との接合構造を説明するための図である。 別の記録素子基板の構成を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法を説明するための図である。 本発明の第３の実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲をそれらに限定する趣旨のものではない。

（第１の実施形態）
まず、本発明の製造方法を適用する液体吐出ヘッドの構成を説明する。
図２（ａ）は、液体吐出ヘッドの構成を模式的に示す斜視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す液体吐出ヘッドの一部を分解した分解斜視図である。図２（ａ）および図２（ｂ）を参照すると、液体吐出ヘッド１００は、インク等の液体を吐出する記録素子基板１０１と、一面にリード配線部を備えた電気配線基板１０２と、記録素子基板１０１および電気配線基板１０２を支持する支持部材１０３を有する。ここで、電気配線基板１０２の支持部材１０３によって支持される側の面は、リード配線部が形成される「一面」の一例である。

支持部材１０３は、記録素子基板１０１を支持する支持部１０４と、電気配線基板１０２を支持する支持部１０５と、記録素子基板１０１に液体を供給するための流路１０５と、を有する。支持部１０４は、記録素子基板１０１の全体を支持可能な大きさである。支持部１０５は、支持部１０４の周りに一段高く設けられている。支持部材１０３の材料には、例えば、樹脂材料や、Ａｌ_２Ｏ_３に代表されるセラミック材料等を用いることが可能である。本実施形態では、支持部材１０３の材料に変性ＰＰＥ（Polyphenyleneether）を用いる。モールド成形により、支持部材１０３が形成される。

図３は、記録素子基板１０１の構成を説明するための図である。図３（ａ）は、記録素子基板１０１の斜視図である。図３（ｂ）は、電気配線基板１０２と接合される側から見た場合の記録素子基板１０１の一部を示す拡大図である。図３（ｃ）は、支持部材１０３と接合される側から見た場合の記録素子基板１０１の一部を示す拡大図である。
図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、記録素子基板１０１は、Ｓｉを主成分とする支持基板１１０と吐出口形成部材１１１を有する。吐出口形成部材１１１は、液体を吐出する複数の吐出口１１５を有する。これら吐出口１１５は、複数の列を構成している。

支持基板１１０は、吐出口形成部材１１を支持する支持面１１０ａを備え、この支持面１１０ａには、電気配線基板１０２のリード配線部と電気的に接続される複数の端子１１３が形成されている。複数の端子１１３が、吐出口１１５の列方向の両端部に沿って配置されている。吐出口１１５の列方向は、支持基板１１０の長手方向に一致する。支持基板１１０の厚さは、例えば、０．６ｍｍ～０．８ｍｍである。

支持基板１１０には、液体を吐出するための圧力発生素子１１２が吐出口１１５毎に設けられ、さらに、圧力発生素子１１２に電気信号を送るためのＡｌ等からなる電気配線（不図示）が設けられている。この電気配線は、端子１１３に電気的に接続されている。端子１１３は、電気配線基板１０２を介して供給される駆動信号（駆動電力）を、電気配線を介して圧力発生素子１１２に供給する。圧力発生素子１１２は、駆動信号を受けて発熱し、液体を加熱する。液体を加熱することで、気泡が発生する。気泡が発生する際に生じる圧力を利用して、液滴が吐出口１１５から吐出される。

また、支持基板１１０には、圧力発生素子１１２の近傍に液体を供給するための液体供給口１１４が設けられている。液体供給口１１４は、支持基板１１０を貫通する貫通口である。Ｓｉの結晶方位を利用した異方性エッチングで、液体供給口１１４を形成することができる。エッチング液として、例えばＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）やＫＯＨ（水酸化カリウム）等の強アルカリ溶液を用いることができる。端子１１３の表面には、Ａｕ層が形成されている。このＡｕ層の形成には、例えば、メッキが用いられる。

吐出口形成部材１１１は、その端部が端子１１３と隣接するように支持基板１１０に接合されている。吐出口形成部材１１１は、以下の手順で作製される。
先ず、支持基板１１０上に、溶解可能な樹脂を塗布して、液体の流路となる型材を形成する。例えば、ポジ型フォトレジスト（ＯＤＵＲ、東京応化工業株式会社製）をスピンコートにより塗布した後、露光、現像を行って、流路パターンを形成する。次に、吐出口形成部材１１１となる材料をスピンコートにより塗布する。吐出口形成部材１１１の材料には、高い機械的強度、下地との密着性、液体に対する耐性などの他、吐出口１１５の微細なパターンを形成するための解像性が求められる。これらの特性を満足する材料としては、例えばカチオン重合型のエポキシ樹脂組成物が挙げられる。エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールＡとエピクロルヒドリンとの反応物や、含ブロモビスフェノールＡとエピクロルヒドリンとの反応物が挙げられる。また、フェノールノボラック或いはｏ－クレゾールノボラックとエピクロルヒドリンとの反応物が挙げられる。エポキシ樹脂は、エポキシ当量が２０００以下であることが好ましく、エポキシ当量が１０００以下であることがより好ましい。エポキシ樹脂を硬化させるための光カチオン重合開始剤としては、光照射により酸を発生する化合物が挙げられる。例えば、芳香族スルフォニウム塩や芳香族ヨードニウム塩が挙げられる。また、必要に応じて、波長増感剤を添加してもよい。波長増感剤としては、例えば株式会社ＡＤＥＫＡより市販されているＳＰ－１００が挙げられる。

次に、吐出口形成部材１１１の材料を塗布した部分に、フォトマスクを介して露光を行った後、露光が行われなかった領域を現像液で除去することにより吐出口１１５等のパターンを形成する。最後に、型材を液体供給口１１４や吐出口１１５から溶出させて、吐出口形成部材１１１を形成する。
図３（ａ）および図３（ｃ）に示すように、支持基板１１０の長手方向の両端部には、段差部１１６が設けられている。段差部１１６は、端子１１３の列方向に対して並行に形成されている。段差部１１６は、端子１１３と電気配線基板１０２のリード配線部とを接合する際に加熱する所定の部位の一例である。液体供給口１１４の形成と同様に、異方性エッチングを用いて段差部１１６を形成することができる。
段差部１１６は、支持面１１０ａとは反対側の面に設けられている。段差部１１６は、吐出口形成部材１１１よりも端子１１３に近い。支持基板１１０の段差部１１６の部分の厚さは、支持基板１１０の端子１１３が形成された部分の厚さよりも薄い。

図４は、電気配線基板１０２の構成を説明するための図である。図４（ａ）は、電気配線基板１０２の部分拡大図で、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ－Ａ断面図である。
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、電気配線基板１０２は、ベースフィルム１２０と、ベースフィルム１２０に支持固定されたリード配線部１２２を有する。ベースフィルム１２０は、例えばポリイミドフィルム（ＰＩフィルム）などの折り曲げが可能な絶縁性有機樹脂よりなる。ベースフィルム１２０には、記録素子基板１０１の吐出口１１５の列を露出するためのデバイスホール１２１が設けられている。
ベースフィルム１２０の一面は、リード配線部１２２の全体を覆うように構成されている。ベースフィルム１２０のもう一方の面には、複数の接続パッド１２３が形成されている。これら接続パッド１２３には、液体吐出ヘッドを搭載する記録装置本体側から電気信号が供給される。ベースフィルム１２０の一面は、リード配線部１２２が形成される電気配線基板１０２の「一面」の一例である。

リード配線部１２２は、デバイスホール１２１の縁部からベースフィルム１２０の一端まで延在する。リード配線部１２２の全体が、ベースフィルム１２０に支持固定されている。リード配線部１２２の端部は、デバイスホール１２１内に突出していない。リード配線部１２２のデバイスホール１２１側の端部は、記録素子基板１０２の端子１１３と電気的に接続される接続部として役割を果たす。このようなベースフィルム１２０に固定されたリード配線部１２２を端子１１３と接合する方式は、チップオンフィルム方式（ＣＯＦ方式）と呼ばれている。

リード配線部１２２のもう一方の端部は、接続パッド１２３に電気的に接続されている。リード配線部１２２は、接続パッド１２３毎に設けられている。記録装置本体から接続パッド１２３およびリード配線部１２２を介して記録素子基板１０１へ駆動信号（駆動電力）を供給することが可能である。
なお、リード配線部１２２の材料としては、Ａｌ等の金属配線（導電性部材）を用いることができる。本実施形態では、リード配線部１２２の主成分をＣｕとした。リード配線部１２２の端子１１３との接続部には、Ｎｉメッキを施し、さらにその上にＡｕメッキ層を形成した。ガラス固化温度が６０℃～７０℃程度のエポキシを主成分とした接着剤を用いて、リード配線部１２２がベースフィルム１２０に固定されている。

次に、本発明の第１の実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法について説明する。
本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法は、電気配線基板１０２のリード配線部１２２と記録素子基板１０１の端子１１３とを接合する接合工程を含む。
接合工程を実施するにあたり、リード配線部１２２が端子１１３に当接するように、電気配線基板１０２および記録素子基板１０１を配置する。図５に、電気配線基板１０２および記録素子基板１０１の配置を模式的に示す。記録素子基板１０１には、アライメント用のマーク１３１が設けられ、電気配線基板１０２には、アライメント用のマーク１３２が設けられている。これらマーク１３１、１３２が所定の位置関係になるように、電気配線基板１０２および記録素子基板１０１が配置される。吸引により吸着する機能を備えた固定台を用いて、電気配線基板１０２および記録素子基板１０１をそれぞれ任意の位置に移動することが可能である。

以下、接合工程の手順を詳細に説明する。
図１は、本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法の接合手順を説明するための工程図である。図１（ａ）～図１（ｅ）は、図５のＡ－Ａ断面の構造に基づく接合手順を示す工程図である。
まず、図１（ａ）に示すように、リード配線部１２２と端子１１３が互いに対向するように、記録素子基板１０１と電気配線基板１０２を所定の位置に配置する。このとき、デバイスホール１２１から吐出口形成部材１１１が露出するように、マーク１３１、１３２に基づく位置決めを行う。
次に、図１（ｂ）に示すように、リード配線部１２２を端子１１３に当接する。

次に、図１（ｃ）に示すように、加熱ツール２００を記録素子基板１０１の段差部１１６に当接させて加熱する。加熱ツール２００は、Ｃｕを主成分とする耐酸化コーティングを施した表面を備え、内部にはヒータが設けられている。段差部１１６と端子１１３との間の距離ｄは、段差部１１６と吐出口形成部材１１１との間の距離Ｄより小さい。本実施形態では、垂直方向（支持基板１１０の厚み方向）における、段差部１１６の加熱される面（加熱部）から端子１１３までの距離をｄとした。また、水平方向（支持基板１１０の長手方向）における、段差部１１６の加熱部から吐出口形成部材１１１までの距離をＤとした。なお、距離ｄおよび距離Ｄは、熱エネルギーの伝達距離を示すことができるのであれば、どのように定義しても良い。例えば、段差部１１６の加熱部と端子１１３との間の直線的な距離でｄを定義し、段差部１１６の加熱部と吐出口形成部材１１１との間の直線的な距離でＤを定義してもよい。加熱ツール２００の温度は、例えば４００℃～５００℃である。距離ｄは例えば０．２ｍｍで、距離Ｄは例えば０．４ｍｍである。
また、支持基板１１０において、加熱ツール２００から供給された熱エネルギーは、肉薄の段差部１１６を介して端子１１３の側へ供給される。加熱する部位を肉薄にしたことで、熱拡散する領域を制限することができる。よって、端子１１３とリード配線部１２２との当接部分を効率的に加熱することができる。これに対して、肉薄の段差部１１６を有していない、一定の厚さの支持基板の場合は、熱拡散する領域が広いため、端子１１３とリード配線部１２２との当接部分を加熱する効率が低下する。
上記の距離ｄおよび距離Ｄは、支持基板１１０の熱拡散率に基づき、熱により吐出口１１５がダメージを受けることが無いように適宜に決定することが好ましい。

次に、図１（ｄ）に示すように、電気配線基板１０２の側から加圧ツール２０１で端子１１３とリード配線部１２２との当接部分を加圧する。加圧ツール２０１は、ベースフィルム１２０の面に垂直な方向に移動可能であり、一定の荷重（圧力）を端子１１３とリード配線部１２２との当接部分に加えることができる。荷重（圧力）は、例えば、１０Ｎ～２０Ｎである。
加熱された状態の端子１１３とリード配線部１２２との当接部分を加圧することで、端子１１３とリード配線部１２２の互いのＡｕ層が潰れ、その結果、端子１１３とリード配線部１２２が電気的に接続される。

加圧ツール２０１の幅ｌは、入力端子１１３の幅Ｌより狭い。ここで、幅ｌおよび幅Ｌは、支持基板１１０の長手方向（吐出口１１５の列方向）の幅である。幅ｌは例えば０．１ｍｍであり、幅Ｌは例えば０．２ｍｍである。このように幅ｌを幅Ｌより狭くすることで、他の部分よりも厚さが薄い段差部１１６に圧力が伝わることを抑制することができる。その結果、加圧によって記録素子基板１０１が割れることを防止できる。
図１（ｅ）に示した状態が、端子１１３とリード配線部１２２が電気的に接続された状態である。

上述した接合工程を実施した後、封止工程が実施される。
図６は、本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法の封止手順を説明するための工程図である。図６（ａ）および図６（ｂ）は、図５のＡ－Ａ断面の構造に基づく封止手順を示す工程図である。
まず、図６（ａ）に示すように、吐出口形成部材１１１とベースフィルム１２０との隙間から封止材１０６を供給して、端子１１３とリード破線部１２２との接合部分を封止する。

封止材１０６は、吐出口形成部材１１１側から、複数のリード配線部１２２と支持基板１１０とで構成された空間（隙間）を通って、支持基板１１０の端部側へ流動する。この封止材１０６の流動により、図６（ｂ）に示すように、端子１１３とリード破線部１２２との接合部分の露出した面全体を封止材１０６で覆うことができる。封止材１０６には、流動性の高いエポキシ樹脂を主成分とした熱硬化型封止材を用いることが好ましい。エポキシ樹脂の粘度は、例えば１Ｐａ・ｓ～５Ｐａ・ｓ（２５℃、１００回転）である。また、チクソ指数は、例えば０．５～１．５（１０／１００回転）であり、ゲル化時間は、例えば５０秒～２００秒である。
最後に、封止材１０６を硬化させることで、記録素子基板１０１と電気配線基板１０２とをより強固に接合する。

上述した封止工程を実施後、記録素子基板１０１と電気配線基板１０２を支持部材１０３に接合する。図７に、記録素子基板１０１と電気配線基板１０２を支持部材１０３に接合した状態を示す。図７に示す構造は、図２（ａ）のＡ－Ａ断面の構造に対応する。
図７に示すように、接着剤１０７を用いて記録素子基板１０１を支持部材１０３に固定し、接着剤１０８を用いて電気配線基板１０２を支持部材１０３に固定する。接着剤１０７、１０８としては、液体への耐性を有するものが好ましい。本実施形態では、エポキシ樹脂を主成分とした接着剤１０７、１０８を用いた。

エアーディスペンサーを用いて、記録素子基板１０１の支持部１０４の所定個所に接着剤１０７を塗布する。転写方式により、録素子基板１０１の支持部１０５の全面に接着剤１０８を塗布する。接着剤１０７と接着剤１０８を塗布した後、記録素子基板１０１と電気配線基板１０２とを支持部材１０３の所定の位置に張り合わせる。その後、１００℃以上の温度で接着剤１０７と接着剤１０８を硬化させる。なお、接着剤１０７、１０８の硬化と上述した封止材１０６の硬化とを一つの工程で行ってもよい。
上記硬化工程を経て、図２（ａ）に示した液体吐出ヘッド１００を得る。

以上説明した本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法によれば、接合工程において、電気配線基板１０２のリード配線部１２２と記録素子基板１０１の端子１１３を接合するのに必要な熱エネルギーを効率よく供給することができる。
例えば、図１（ａ）～図１（ｅ）に示した工程において、記録素子基板１０１の段差部１１６を直接に加熱する。したがって、電気配線基板１０２を介して記録素子基板１０１を加熱する場合と比較して、リード配線部１２２と端子１１３との当接部分を効率よく加熱することができる。

また、段差部１１６と端子１１３との間の距離ｄは、段差部１１６と吐出口形成部材１１１との間の距離Ｄより小さいので、加熱ツール２００から供給された熱エネルギーは、吐出口形成部材１１１に伝わる前に、端子１１３に伝わる。よって、端子１１３のＡｕ層とリード配線部１２２のＡｕ層を効率よく加熱でき、熱により吐出口１１５がダメージを受けることを抑制できる。
特に、段差部１１６を吐出口形成部材１１１よりも端子１１３に近い位置に配置することで、リード配線部１２２と端子１１３との当接部分をより効率よく加熱することができる。

また、端子１１３は、支持基板１１０の端部と吐出口形成部材１１１との間に位置する。より具体的には、端子１１３は、加熱部位（所定の部位）である段差部１１６と吐出口形成部材１１１との間に位置する。この配置によれば、段差部１１６と吐出口形成部材１１１との距離を十分にとることができるので、熱による吐出口１１５のダメージを抑制する効果がさらに向上する。
さらに、段差部１１６は、支持面１１０ａとは反対側の面に設けられている。この配置によれば、加熱ツール２００と加圧ツール２０１とで、リード配線部１２２と端子１１３との当接部分の近傍を挟むことができるので、加圧時の応力によって生じる記録素子基板１０１の変形を抑制することができる。

支持基板１１０の段差部１１６の厚さは、支持基板１１０の端子１１３が形成された部分の厚さよりも薄い。この肉薄の段差部１１６を加熱部位とすることで、熱拡散する領域を制限する。これにより、リード配線部１２２と端子１１３との当接部分をより効率よく加熱することができる。
段差部１１６を異方性エッチングで形成することができるので、機械加工等が不要であり、製造工数の増加を抑制することができる。

また、段差部１１６は支持基板１１０の長手方向の端部に位置し、電気配線基板１０２のリード配線部１２２が形成された面とは反対側の面に一定の荷重を加える。この荷重を加える領域の上記長手方向の幅（加圧ツール２０１の幅ｌと同じ）は、端子の上記長手方向の幅Ｌよりも小さい。この構成によれば、肉薄の段差部１１６には圧力は伝わらないので、加圧時に記録素子基板１０１が割れることを抑制することができる。
なお、端子１１３および段差部１１６は、支持基板１１０の両端部に形成されている。図１（ａ）～図１（ｅ）に示した工程において、一方の端部の端子１１３を電気配線基板１０２のリード配線部１２２に当接し、もう一方の端部の端子１１３を別の電気配線基板１０２のリード配線部１２２に当接する。両端部の端子１１３を同時にリード配線部１２２と接合しても良い。この場合は、加熱ツール２００と加圧ツール２０１をそれぞれ各端部に配置する。また、一方の端部の端子１１３をリード配線部１２２と接合した後に、他方の端部の端子１１３をリード配線部１２２と接合しても良い。この場合は、加熱ツール２００と加圧ツール２０１はいずれも１つで良い。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法について説明する。
本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法は、電気配線基板１０２のリード配線部１２２と記録素子基板１０１の端子１１３とを接合する接合工程を含むが、加熱する部位（所定の部位）が第１の実施形態と異なる。以下では、説明の重複を避けるために、第１の実施形態と同じ構成についての説明は省略する。

図８は、本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法で使用する記録素子基板１０１の構成を説明するための図である。記録素子基板１０１は、支持基板１１０と吐出口形成部材１１１および端子１１３を有する。吐出口形成部材１１１および端子１１３は、第１の実施形態で説明したものと同じである。支持基板１１０は、少なくとも端子１１３から端部までの部分の厚さが一定とされ、段差部１１６を有していない点で、第１の実施形態と異なる。
端面１１７は、端子１１３とリード配線部１１２とを接合する際に加熱する所定の部位の一例である。端面１１７は、支持基板１１０の長手方向の両端部に位置する。端面１１７は、吐出口形成部材１１１よりも端子１１３に近い。このような端面１１７は、記録素子基板１０１を切り出す工程で作製することができる。

図９は、本実施形態の記録ヘッドの製造方法の接合手順を説明するための工程図である。図９（ａ）～図９（ｅ）は、図５のＡ－Ａ断面の構造に基づく接合手順を示す工程図である。
まず、図９（ａ）に示すように、リード配線部１２２と端子１１３が互いに対向するように、記録素子基板１０１と電気配線基板１０２を所定の位置に配置する。この工程は、図１（ａ）の工程と基本的に同じである。
次に、図９（ｂ）に示すように、リード配線部１２２を端子１１３に当接させる。この工程も、図１（ｂ）の工程と基本的に同じである。

次に、図９（ｃ）に示すように、加熱ツール２００を記録素子基板１０１の端面１１７に当接させて加熱する。端面１１７と端子１１３との間の距離ｄは、端面１１７と吐出口形成部材１１１との間の距離Ｄより小さい。本実施形態では、水平方向（支持基板１１０の長手方向）における、端面１１７の加熱される面（加熱部）から端子１１３までの距離をｄとした。また、水平方向における、端面１１７の加熱部から吐出口形成部材１１１までの距離をＤとした。なお、距離ｄおよび距離Ｄは、熱エネルギーの伝達距離を示すことができるのであれば、どのように定義してもよい。例えば、端面１１７の加熱部と端子１１３との間の直線的な距離でｄを定義し、端面１１７の加熱部と吐出口形成部材１１１との間の直線的な距離でＤを定義してもよい。加熱ツール２００の温度は、例えば４００℃～５００℃である。距離ｄは例えば０．１ｍｍで、距離Ｄは例えば０．４ｍｍである。

次に、図９（ｄ）に示すように、電気配線基板１０２の側から加圧ツール２０１で端子１１３とリード配線部１２２との当接部分を加圧する。加圧ツール２０１は、第１の実施形態で説明したものと同じである。加圧ツール２０１の幅ｌは、入力端子１１３の幅Ｌより狭い。加熱された状態の端子１１３とリード配線部１２２との当接部分を加圧することで、端子１１３とリード配線部１２２の互いのＡｕ層が潰れ、その結果、端子１１３とリード配線部１２２が電気的に接続される。
図９（ｅ）に示した状態が、端子１１３とリード配線部１２２が電気的に接続された状態である。
上記接合工程を実施した後、第１の実施形態と同様、封止工程および硬化工程が実施され、図２（ａ）に示した液体吐出ヘッド１００を得る。

以上説明した本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法においても、第１の実施形態と同様、電気配線基板１０２のリード配線部１２２と記録素子基板１０１の端子１１３を接合するのに必要な熱エネルギーを効率よく供給することができる。
例えば、図９（ａ）～図９（ｅ）に示した工程において、記録素子基板１０１の端面１１７を直接に加熱する。したがって、電気配線基板１０２を介して記録素子基板１０１を加熱する場合と比較して、リード配線部１２２と端子１１３との当接部分を効率よく加熱することができる。

また、端面１１７と端子１１３との間の距離ｄは、端面１１７と吐出口形成部材１１１との間の距離Ｄより小さいので、加熱ツール２００から供給された熱エネルギーは、吐出口形成部材１１１に伝わる前に、端子１１３に伝わる。よって、端子１１３のＡｕ層とリード配線部１２２のＡｕ層を効率よく加熱でき、熱により吐出口１１５がダメージを受けることを抑制できる。
また、記録素子基板１０１は、段差部１１６のような厚さが薄い部分がなく、ある程度の厚さを有している。よって、加圧時に記録素子基板１０１が割れる可能性が低い。さらに、第１の実施形態と比較して、コストダウンや省スペースのための記録素子基板１０１の寸法縮小に対して有利である。

さらに、端子１１３は、支持基板１１０の端部と吐出口形成部材１１１との間に位置する。より具体的には、端子１１３は、加熱部位（所定の部位）である端面１１７と吐出口形成部材１１１との間に位置する。この配置によれば、端面１１７と吐出口形成部材１１１との距離を十分にとることができるので、熱による吐出口１１５のダメージを抑制する効果がさらに向上する。
なお、加熱部位である端面１１７および端子１１３は、支持基板１１０の両端部に設けられている。図９（ａ）～図９（ｅ）に示した工程において、一方の端部の端子１１３を電気配線基板１０２のリード配線部１２２に当接し、もう一方の端部の端子１１３を別の電気配線基板１０２のリード配線部１２２に当接する。両端部の端子１１３を同時にリード配線部１２２と接合しても良い。この場合は、加熱ツール２００と加圧ツール２０１をそれぞれ各端部に配置する。２つの加熱ツール２００で支持基板１１０の両端部の端面１１７をクランプする。また、一方の端部の端子１１３をリード配線部１２２と接合した後に、他方の端部の端子１１３をリード配線部１２２と接合しても良い。この場合は、加熱ツール２００と加圧ツール２０１はいずれも１つで良い。

（第３の実施形態）
図１０は、本発明の第３の実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法を説明するための図である。本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法は、電気配線基板１０２のリード配線部１２２と記録素子基板１０１の端子１１３とを接合する接合工程を含むが、加熱する部位（所定の部位）が第１の実施形態と異なる。
記録素子基板１０１は、支持基板１１０、吐出口形成部材１１１および端子１１３を有する。吐出口形成部材１１１および端子１１３は、第１の実施形態で説明したものと同じである。支持基板１１０の端部は、段差部１１６に代えて、端部側ほど厚さが薄くなったテーパー状の面１１８を有し、この点で、第１の実施形態と異なる。

テーパー状の面１１８は、端子１１３とリード配線部１１２とを接合する際に加熱する所定の部位の一例である。テーパー状の面１１８は、支持基板１１０の長手方向の両端部に位置する。テーパー状の面１１８の部分の厚さは、端子１１３の部分の厚さよりも薄い。テーパー状の面１１８の加熱される面（加熱部）と端子１１３との間の距離ｄは、テーパー状の面１１８の加熱部と吐出口形成部材１１１との間の距離Ｄよりも短い。テーパー状の面１１８は、吐出口形成部材１１１よりも端子１１３に近い。このようなテーパー状の面１１８は、段差部１１６と同様に、異方性エッチングを用いて形成することができる。

本実施形態の製造方法においても、図１（ａ）～図１（ｅ）と同様の手順で端子１１３とリード配線部１１２とを接合する。この接合工程後、第１の実施形態で説明した封止工程および硬化工程が実施され、図２（ａ）に示した液体吐出ヘッド１００を得る。
本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法によっても、第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。

１０１ 記録素子基板
１０２ 電気配線基板
１１０ 支持基板
１１０ａ 支持面
１１１ 吐出口形成部材
１１３ 端子
１２２ リード配線部

Claims (13)

1. 液体を吐出する記録素子基板と、一面にリード配線部を備えた電気配線基板と、を有し、前記記録素子基板は、複数の吐出口を備えた吐出口形成部材と、該吐出口形成部材を支持する支持面を備えた支持基板と、前記支持面に形成された、前記リード配線部と電気的に接続される端子とを有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
   前記リード配線部を前記端子に当接させた状態で、前記支持基板の所定の部位を加熱しながら、前記電気配線基板側から、前記リード配線部と前記端子との当接部分を加圧することを含み、
   前記所定の部位と前記端子の間の距離が、前記所定の部位と前記吐出口形成部材の間の距離よりも短いことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
2. 前記所定の部位が、前記吐出口形成部材よりも前記端子に近いことを特徴とする、請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
3. 前記端子が前記所定の部位と前記吐出口形成部材との間に位置することを特徴とする、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
4. 前記支持基板の前記所定の部位の厚さが、前記支持基板の前記端子が形成された部分の厚さよりも薄いことを特徴とする、請求項３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
5. 前記所定の部位が、前記支持面とは反対側の面に設けられた段差部からなることを特徴とする、請求項４に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
6. 前記所定の部位が、前記端部側ほど厚さが薄くなったテーパー状の面からなることを特徴とする、請求項４に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
7. 前記所定の部位を異方性エッチングで形成することを特徴とする、請求項５または６に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
8. 前記支持基板は、少なくとも前記端子から前記端部までの部分の厚さが一定であり、
   前記所定の部位が、前記支持基板の前記端部の端面からなることを特徴とする、請求項３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
9. 前記所定の部位が前記支持基板の長手方向の端部に位置し、
   前記電気配線基板の前記一面とは反対側の面に一定の荷重を加えることを含み、
   前記荷重を加える領域の前記長手方向の幅が、前記端子の前記長手方向の幅よりも小さいことを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
10. 前記電気配線基板は、前記リード配線部の全体を覆うベースフィルムを有し、
    前記リード配線部と前記端子との接合がチップオンフィルム方式であることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
11. 液体を吐出する複数の吐出口が形成された吐出口形成部材と、
    前記吐出口形成部材を支持する支持面を備えた支持基板と、
    前記支持面に形成された、電気配線基板のリード配線部が電気的に接続される端子と、を有し、
    前記端子は、前記支持基板の端部と前記吐出口形成部材との間に位置し、
    前記支持基板の前記端部の厚さが、前記支持基板の前記端子が形成された部分の厚さよりも薄いことを特徴とする記録素子基板。
12. 前記支持基板の前記端部は、前記支持面とは反対側の面に段差部を有することを特徴とする、請求項１１に記載の記録素子基板。
13. 前記支持基板の前記端部は、端部側ほど厚さが薄くなったテーパー状の面を有することを特徴とする、請求項１１に記載の記録素子基板。

Images