JP3408900B2 - フレキシブルプリント基板の導線接続用端部構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、フレキシブルプ
リント基板の接続用端部構造に関し、特にベースフィル
ム上に形成された複数の導線を、電子部品或いはインク
ジェット記録装置の複数の端子部にろう付けにより接続
するときに、ろう付け不良を防止できるとともに、絶縁
性を高めるようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】 従来、記録ヘッドに設けた複数の噴射
ノズルからインクを噴射させて、文字や画像を記録用紙
に記録するインクジェット記録装置においては、記録方
向に移動可能なキャリッジ上にヘッドホルダーが設けら
れ、そのヘッドホルダーには、記録用紙に対向状の記録
ヘッドと、記録ヘッドに連通するインク供給路を形成し
た筒状の連結筒部（所謂マニホールド）とからなるイン
ク噴射機構が設けられ、更に記録ヘッドに供給するイン
クを収容するとともに、連結筒部に嵌合するインク供給
口を設けたインクカートリッジを着脱可能に装着するよ
うになっている。

【０００３】例えば、特開平４─１８２１３８号公報に
は、複数のインク供給路を形成するとともに、各インク
供給路にインクを供給するインク供給管が形成され、更
に各インク供給路には圧電素子を有する銅線からなる導
線が形成された中央圧電基板を備えたインクジッェト記
録装置のインクジッェト用記録ヘッドが設けられ、その
中央圧電基板に形成された複数の導線の端子部に、フレ
キシブルプリント基板のベースフィルム上に形成された
複数の導線の端部をろう付けとして、例えばハンダ付け
により接続するようにし、そのフレキシブルプリント基
板を介して供給される複数の駆動信号に基づいて圧電素
子が変形することにより、インクを噴射して画像記録す
るインクジェット用の記録ヘッドが記載されている。

【０００４】ところで、記録ヘッドに設けられた中央圧
電基板の複数の導線の端子部に、フレキシブルプリント
基板の複数の導線の端部をハンダ付けにより接続する場
合には、図６に示すように、記録ヘッドを小型化する為
に、これら複数の導線端部１２２ａの線幅や導線間ピッ
チが、例えば0.5 mm以下と微小になっている関係上、複
数の導線端部１２２ａに電解のメッキハンダ１３０を薄
く塗布し、更にハンダ付けを助長するフラックス（所謂
ヤニ又はロージン）を塗布しておき、フレキシブルプリ
ント基板１２０を中央圧電基板１１４の導線の端子部１
１６ａ上に位置合わせして載置し、所定の温度で加熱し
ながら加圧することで、複数の導線端部１２２ａを一斉
にハンダ付けするようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、フレ
キシブルプリント基板に形成された導線の端部を中央圧
電基板の複数の導線の端子部にはんだ付けにより接続す
る場合、図６に示すように、フレキシブルプリント基板
１２０の導線端部１２２ａに塗布した電解のメッキハン
ダ１３０が溶融するとともに、更にフラックスが溶融す
る。ここで、そのフラックスは「ヤニ」を「アルコー
ル」で溶かしたものなので、フラックスが加熱されて高
温（例えば、約300 °Ｃ）になったときには、その「ヤ
ニ」からガスが発生するとともに、「アルコール」が瞬
間に爆発的に蒸発する。

【０００６】ところで、各導線の厚さが約18〜35μｍと
薄く、また導線間ピッチが約0.5 mm以下と微小であるこ
とから、これら導線端部１２２ａと端子部１１６ａとが
重ね合わされた２つの導線接合部と、２つのベースフィ
ルム１２１，１１５とで囲まれた接合部スペースＳは、
非常に小さいものなので、「アルコール」が蒸発すると
きに発生したガスや、「ヤニ」から発生したガスが大気
中に抜けることができず、その微小な接合部スペースＳ
に閉じ込められ、そのガス圧が高くなってメッキハンダ
１３０が沸騰する。このとき、沸騰した液状のメッキハ
ンダ１３０が一気に飛散し、２つの導線接合部間に亙っ
て所謂ハンダブリッジ１３０ａとして形成されたり、複
数のハンダボール１３０ｂとして飛び散ることになる。
即ち、その形成されたハンダブリッジ１３０ａにより２
つの導線端部１２２ａが短絡状態になること、或いはそ
のハンダボール１３０ｂが除々に湿気を含んで腐食し、
マイグレーションの発生等の原因によりこれら２つの導
線間の絶縁性が悪化すること、などの問題がある。

【０００７】本発明の目的は、フレキシブルプリント基
板に形成された複数の導線の端部を電子部品やインクジ
ェット記録装置の複数の端子部にろう付けにより接続す
るときに、ろうの飛散をなくしてろう付け不良を防止で
き且つ絶縁性を高め得るようなフレキシブルプリント基
板の導線接続用端部構造を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係るフレキシ
ブルプリント基板の導線接続用端部構造は、ベースフィ
ルム上に複数の導線が微小ピッチで形成され、これら複
数の導線の端部が電子部品の複数の導線の端部にろう付
けにより夫々接続されるフレキシブルプリント基板の導
線接続用端部構造であって、ベースフィルムまたは電子
部品の端部のうちの、複数の導線の端部同士間に、ろう
付けの際のガス抜き用のスリットを夫々形成し、複数の
導線の端部に、その導線の幅内でかつ長手方向に沿って
スリットを夫々形成し、複数の導線の端部は、一方の面
を前記ベースフィルムまたは電子部品の端部までそれに
沿わせて延びており、他方の面に後者のスリットを開口
させ、それにろう付けさせる他方の導線と接続したもの
である。

【０００９】作用について説明すると、フレキシブルプ
リント基板のベースフィルム上に形成された複数の導線
の端部は、ろう付けとして、特に軟ろう付けにより接続
される場合が多く、これら複数の導線の端部にろうが塗
布されるとともに、フラックスが塗布されるので、ろう
を加熱したときにフラックスも加熱され、その加熱され
たフラックスから発生したガスは、複数の導線の端部同
士間に形成されたガス抜き用のスリットを介して大気に
放出されるので、加熱により溶融したろうが一気に飛散
することがなく、フレキシブルプリント基板に形成され
た導線の端部を電子部品の複数の導線の端部にろう付け
により接続したときに、ろう付け不良を防止できるとと
もに、導線間の絶縁性を高めることができる。また、溶
融したろう材は、導線の幅内に形成したスリットに流れ
込み、そのスリットの両側に形成されたフィレットによ
り接続強度が向上する上、そのスリットにより、上記ガ
ス抜き用のスリットの作用に加えさらに、ろう材の飛散
をなくして接続不良を防止し導線間の絶縁性を高めるこ
とができる。

【００１０】請求項２に係るフレキシブルプリント基板
の導線接続用端部構造は、ベースフィルム上に複数の導
線が微小ピッチで形成され、これら複数の導線の端部が
インクジェット記録装置の記録ヘッドの複数の導線の端
部にろう付けにより夫々接続されるフレキシブルプリン
ト基板の導線接続用端部構造であって、ベースフィル ム
にその端部まで、複数の導線を沿わせて形成するととも
に、ベースフィルムの複数の導線の端部同士間の部分
に、ろう付けの際のガス抜き用のスリットを夫々形成
し、複数の導線の端部に、その導線の幅内でかつベース
フィルムと反対側に開口したスリットを夫々形成し、ス
リットが開口した複数の導線の面を、それにろう付けさ
せる他方の導線と接続したものである。作用について説
明すると、請求項１と同様に作用し、加熱により溶融し
たろうが一気に飛散することがなく、フレキシブルプリ
ント基板に形成された導線の端部をインクジェット記録
装置の複数の導線の端部にろう付けにより接続したとき
に、ろう付け不良を防止し接続強度を向上できるととも
に導線間の絶縁性を高めることができる。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面に基づいて説明する。本実施形態は、インクジ
ェット記録装置（図示略）に設けられ、インクカートリ
ッジに収容されている記録用のインクを噴射する記録ヘ
ッドユニットの複数の端子部に接続するフレキシブルプ
リント基板の導線接続用端部構造に本発明を適用した場
合のものである。先ず、記録ヘッドユニット（インクジ
ェット記録装置の記録ヘッドに相当する）１０について
説明すると、図１に示すように、基本的に、板状のヘッ
ド本体部１１の先端部に、複数（例えば、６４個）のイ
ンク噴射ノズル１２が１列状に形成されるとともに、そ
のヘッド本体部１１に連結筒部１３が突出状に形成さ
れ、更にそのヘッド本体部１１の後端部には、板厚が薄
くなった接続部１４が形成されている。

【００１４】前記連結筒部１３は、図示外のインクカー
トリッジに形成されたインク供給口を挿通して、インク
カートリッジ内に収容され、記録用のインクを吸収保持
しているインク吸収体に接触することで、そのインクを
インク噴射ノズル１２に供給する為のものであり、連結
筒部１３に供給されたインクは、連結筒部１３に形成さ
れたインク通路（図示略）を経て複数のインク供給通路
（図示略）に分岐され、各インク供給通路を経てインク
噴射ノズル１２に供給される。

【００１５】更に、各インク供給通路の途中部には、図
示外の圧電素子からなる振動板が夫々設けられ、各圧電
素子に駆動信号を供給する複数の導線１６がベースフィ
ルム１５上に微小ピッチで形成され、これら複数の導線
１６は略平行状に接続部１４まで延設されている。即
ち、その接続部１４に設けられた複数の導線１６の端子
部１６ａの各々は露出した状態であり、各端子部１６ａ
に駆動信号が供給されることにより、その駆動信号が供
給された圧電素子の変形により、インク供給通路の微小
インクがインク噴射ノズル１２から記録用紙に噴射され
て画像形成されるようになっている。

【００１６】次に、その接続部１４に形成された複数の
導線１６の端子部１６ａに接続されるフレキシブルプリ
ント基板２０の導線接続用端部構造について、図２・図
３に基づいて説明する。先ず、フレキシブルプリント基
板２０は、耐熱性や絶縁性に優れた可撓性を有する、例
えばポリイミド樹脂からなるベースフィルム２１上に、
銅からなる複数の導線２２が、微小ピッチ（例えば、約
0.5mm ）で形成され、ベースフィルム２１と同様に、例
えばポリイミド樹脂からなるカバーフィルム２３によ
り、これら複数の導線２２が保護されている。

【００１７】次に、導線接続用端部構造について説明す
ると、フレキシブルプリント基板２０の端部において、
所定距離だけカバーフィルム２３が切除されており、複
数の導線端部２２ａが露出されている。ここで、各導線
２２は、線幅を約0.25mmとし且つ厚さ約18〜35μｍであ
り、複数の導線２２が微小ピッチ（例えば、約0.5mm）
で形成されている。

【００１８】ところで、図３に示すように、ベースフィ
ルム２１の端部のうち、複数の導線端部２２ａの端部同
士間に、ろう付けとして、例えばハンダ付けをする際の
ガス抜き用のスリット２１ａが、導線端部２２ａのハン
ダ付けされる部分の長さに略等しく夫々形成されてい
る。更に、複数の導線端部２２ａに、ハンダ付けの際に
溶融ハンダを溜める為の導線端部２２ａの幅方向中央部
に位置するスリット２２ｂが、導線端部２２ａのハンダ
付けされる部分の長さに略等しく夫々形成されている。
また、各スリット２２ｂは、導線端部２２ａの先端部に
おいて開放状に形成されている。これらスリット２１
ａ，２２ｂは、エッチング処理により、或いはレーザ光
により形成するようにしてもよい。

【００１９】次に、フレキシブルプリント基板２０に形
成された複数の導線端部２２ａを、ヘッド本体部１１の
接続部１４に形成した複数の導線の端子部１６ａにハン
ダ付けするときの作用について説明する。ハンダ付けに
際して、先ず複数の導線端部２２ａに電解のメッキハン
ダ３０が薄く塗布され、更にハンダ付けを助長するフラ
ックス（所謂ヤニ又はロージン）が塗布されて、図１に
示すように、フレキシブルプリント基板２０を、複数の
導線端部２２ａが下向きとなるように裏返して、ヘッド
本体部１１の接続部１４に形成された複数の導線１６の
端子部１６ａ上に位置合わせして載置する。そして、図
示外の加熱板を所定の温度（例えば、約300 °Ｃ）で加
熱しながら、フレキシブルプリント基板２０の端部のベ
ースフィルム２１を上側から加圧することで、複数の導
線端部２２ａを一斉にハンダ付けすることができる。

【００２０】このとき、図４に示すように、ベースフィ
ルム２１を介して加熱された熱が導線端部２２ａを介し
てメッキハンダ３０に伝達され、メッキハンダ３０が加
熱されて溶融するとともに、フラックスも同時に加熱さ
れる。ここで、フラックスは、「ヤニ」を「アルコー
ル」で溶かしたものなので、フラックスが加熱されて高
温（例えば、約300 °Ｃ）になったときには、その「ヤ
ニ」からガスが発生するとともに、「アルコール」が瞬
間に爆発的に蒸発する。

【００２１】ところで、導線端部２２ａの厚さが約18〜
35μｍと薄く、また導線間ピッチが約0.5mm と微小であ
ることから、これら導線端部２２ａと端子部１６ａとが
重ね合わされた２つの導線接合部と、２つのベースフィ
ルム１５，２１で囲まれた接合部スペースＳは非常に小
さいが、「アルコール」が爆発的に蒸発するときに発生
したガスや、「ヤニ」から発生したガスは、その微小な
接合部スペースＳからスリット２１ａを経て一気に大気
中に効率良く抜けるのと同時に、スリット２２ｂの先端
部からも大気中に抜ける。

【００２２】即ち、ハンダ付けの際に発生したガスの全
てが各スリット２２ｂを介して大気中に効率良く容易に
放出されることに加えて、加熱により沸騰状に溶融した
メッキハンダ３０は、主にスリット２２ｂに流れ込むと
同時に、導線端部２２ａの外側にも少量ではあるが食み
出して、複数箇所にフィレットＦが形成されることにな
る。その結果、スリット２２ｂの両側に形成されたフィ
レットＦを含む複数のフィレットＦによりハンダ付けに
よる接続強度が向上する上、メッキハンダ３０の飛散を
なくして、ハンダ付け不良を防止することができるとと
もに、ハンダボールが形成されないので、これら導線間
の絶縁性を確実に高めることができる。

【００２３】このように、ベースフィルム２１の端部の
うちの、複数の導線端部２２ａの端部同士間に、ハンダ
付けの際のガス抜き用のスリット２１ａを、ハンダ付け
される部分の長さに略等しく夫々形成したので、ハンダ
付けに際して発生したガスはスリット２１ａを介して大
気中に一気に効率良く放出されるので、加熱により溶融
したメッキハンダ３０が飛散することがなく、フレキシ
ブルプリント基板２０の導線端部２２ａをヘッド本体部
１１の接続部 に形成された複数の導線１６の端子部１
６ａにハンダ付けにより接続したときに、ハンダ付け不
良を防止することができるとともに、これら導線間の絶
縁性を確実に高めることができる。

【００２４】ところで、フレキシブルプリント基板４０
の導線接続用端部構造を部分的に変更して、図５に示す
導線接続用端部構造として構成することも可能である。
即ち、フレキシブルプリント基板４０のベースフィルム
４１のうちの、複数の導線４２の導線端部４２ａの端部
同士間に、複数の微小長さのスリット４１ａからなるガ
ス抜き用のスリットを列状に形成するようにしてもよ
い。この場合には、ハンダ付けの際に発生したガスが各
スリット４１ａを介して大気中に容易に放出されるのに
加えて、導線接続用端部の引っ張り強度を高めることが
できる。

【００２５】尚、フレキシブルプリント基板２０，４０
のベースフィルム２１，４１に形成された複数の導線２
２，４２の線幅やそのピッチが、例えば1.5 〜2.0 mmの
ように大きい場合には、ガス抜き用のスリットを２列或
いは３列設けたり、ハンダ付け部分の長さに略等しいス
リットと複数の微小長さのスリットからなるスリットと
を交互に複数列分設けて構成したり、スリットをベース
フィルム２１，４１に切込みによって形成し、ガス圧に
よってスリットが開くように構成したり、また、ヘッド
本体部１１の接続部１４にスリットを形成した構成とす
るなど、前記実施形態に関し、既存の技術や当業者に自
明の技術に基いて種々の変更を加えることもあり得る。
更に、ハンダ付け以外の各種のろう付けにより電子部品
の複数の端子部に接続される種々のフレキシブルプリン
ト基板の導線接続用端部構造にも本発明を適用し得るこ
とは勿論である。

【００２６】

【発明の効果】 請求項１に係るフレキシブルプリント
基板の導線接続用端部構造によれば、ベースフィルムの
端部のうちの、複数の導線の端部同士間に、ろう付けの
際のガス抜き用のスリットを夫々形成したので、ろう付
けに際して発生したガスは、複数の導線の端部同士間に
形成されたガス抜き用のスリットを介して大気に放出さ
れるので、加熱により溶融したろうが一気に飛散するこ
とがなく、フレキシブルプリント基板に形成された導線
の端部を電子部品の複数の導線の端部にろう付けにより
接続したときに、ろう付け不良を防止できるとともに、
導線間の絶縁性を高めることができる。また、導線の幅
内に形成したスリットを形成したので、溶融したろう材
が、そのスリットに流れ込み、スリットの両側に形成さ
れたフィレットにより接続強度が向上する上、上記ガス
抜き用のスリットの作用に加えさらに、ろう材の飛散を
なくして接続不良を防止し導線間の絶縁性を高めること
ができる。

【００２７】請求項２に係るフレキシブルプリント基板
の導線接続用端部構造によれば、請求項１と同様に、加
熱により溶融したろうが一気に飛散することがなく、フ
レキシブルプリント基板に形成された導線の端部をイン
クジェット記録装置の複数の導線の端部にろう付けによ
り接続したときに、ろう付け不良を防止し接続強度を向
上できるとともに、導線間の絶縁性を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る、記録ヘッドユニット
の概略斜視図である。

【図２】フレキシブルプリント基板の端部を示す部分斜
視図である。

【図３】フレキシブルプリント基板の部分拡大斜視図で
ある。

【図４】図１のＡ─Ａ線縦断正面図である。

【図５】変更形態に係るフレキシブルプリント基板の部
分拡大平面図である。

【図６】従来技術に係る図４相当図である。

【符号の説明】

１０ 記録ヘッドユニット １６ 導線 １６ａ 端子部 ２０ フレキシブルプリント基板 ２１ ベースフィルム ２１ａ スリット ４０ フレキシブルプリント基板 ４１ ベースフィルム ４１ａ スリット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 3/34 B41J 2/01 H01R 12/28 H05K 1/02 H05K 1/11

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベースフィルム上に複数の導線が微小ピ
   ッチで形成され、これら複数の導線の端部が電子部品の
   複数の導線の端部にろう付けにより夫々接続されるフレ
   キシブルプリント基板の導線接続用端部構造であって、 前記ベースフィルムまたは電子部品の端部のうちの、複
   数の導線の端部同士間に、ろう付けの際のガス抜き用の
   スリットを夫々形成し、前記複数の導線の端部に、その
   導線の幅内でかつ長手方向に沿ってスリットを夫々形成
   し、前記複数の導線の端部は、一方の面を前記ベースフ
   ィルムまたは電子部品の端部までそれに沿わせて延びて
   おり、他方の面に後者のスリットを開口させ、それにろ
   う付けされる他方の導線と接続したことを特徴とするフ
   レキシブルプリント基板の導線接続用端部構造。
2. 【請求項２】 ベースフィルム上に複数の導線が微小ピ
   ッチで形成され、これら複数の導線の端部がインクジェ
   ット記録装置の記録ヘッドの複数の導線の端部にろう付
   けにより夫々接続されるフレキシブルプリント基板の導
   線接続用端部構造であって、前記ベースフィルムにその端部まで、複数の導線を沿わ
   せて形成するとともに、前記ベースフィルムの複数の導
   線の端部同士間の部分に、ろう付けの際のガス抜き用の
   スリットを夫々形成し、前記複数の導線の端部に、その
   導線の幅内でかつ前記ベースフィルムと反対側に開口し
   たスリットを夫々形成し、後者のスリットが開口した複
   数の導線の面を、それにろう付けさせる他方の導線と接
   続し たことを特徴とするフレキシブルプリント基板の導
   線接続用端部構造。