JP4770295B2 - 配線基板 - Google Patents

Description

本発明は、配線パターンが形成された絶縁フィルムに回路部品が接続され、電気機器に折り曲げた状態で実装することが可能な配線基板に関する。

インクジェットプリンタにおいては、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック等の複数のインクカートリッジを用いてカラー印刷が行われている。複数のインクカートリッジから供給されるインクは、インクジェットヘッドに形成された複数の吐出口から、圧電素子が発する圧力によって吐出するようにしてある。圧電素子は駆動用のＩＣから与えられる駆動電圧に応じて圧力を発生しており、駆動用ＩＣからの駆動電圧はフレキシブル配線基板を介して圧電素子に与えられる。

フレキシブル配線基板は、絶縁フィルムの一面または両面に複数の配線が設けられた柔軟性のある基板である。駆動電圧及び制御信号等の伝達にフレキシブル配線基板を用いることで、インクジェットプリンタにインクジェットヘッドを実装する場合の実装自由度を高くすることができ、また、インクジェットプリンタを小型化することができるという利点がある。近年においては、駆動用のＩＣをフレキシブル配線基板に直接接続したＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）が実用化されており、ＣＯＦは駆動用のＩＣから圧電素子までの距離を短くできるため、駆動電圧の減衰及び遅延等が低減でき、効率よく圧電素子を駆動することができる。

また、ＣＯＦはインクジェットプリンタに折り曲げた状態で実装することが可能であるため、インクジェットプリンタを小型化することができ、また、インクジェットプリンタの設計の自由度を高くすることができるという利点がある。しかし、ＣＯＦの絶縁フィルムの配線には駆動用のＩＣが半田により接続してあるため、絶縁フィルムを折り曲げた場合に、折り曲げによるストレスが半田による接続部分に加わり、絶縁フィルムと駆動用のＩＣとの接続が破壊される虞がある。

特許文献１においては、複数の配線が並設されたフレキシブル基板上に液晶駆動用ＩＣを設ける場合に、複数の配線のうちの液晶駆動用ＩＣを挟んで両側に設けられた配線を、他の配線より幅広にすることにより、フレキシブル基板の耐折り曲げ性を向上した実装構造体が提案されている。また、特許文献２においては、更に、幅広の配線の両外側に幅広のダミー配線を設け、より耐折り曲げ性を向上させている。
特開２００３−２７３４８６号公報 特開２００３−２７３４７６号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の実装構造体は、複数の配線の両側の配線を幅広にすることで、配線自体の強度を高めることを目的としたものであり、液晶駆動用ＩＣとフレキシブル基板との接続の信頼性を向上することを目的としたものではない。例えば、幅広の配線のみでは接続部分の補強に十分ではなく、フレキシブル配線基板の配設の都合上、液晶駆動用ＩＣとフレキシブル基板との接合部分近傍に、フレキシブル配線基板の折れ曲がりが生じた場合、折り曲げによるストレスのために接続部分が破壊される虞がある。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、絶縁フィルムに回路部品が接続してある場合に、絶縁フィルムの折り曲げ部分が近接していても、絶縁フィルムと回路部品との接続部分に加わる折り曲げのストレスにより接続部分が破壊されることがない配線基板を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、絶縁フィルムに回路部品が接続してある場合に、配線基板の実装を行う製造工程にて絶縁フィルムを折り曲げたとき、及びその実装を行った後等に、絶縁フィルムと回路部品との接続部分に折り曲げによるストレスが加わらず、接続部分が破壊されることがない配線基板を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、回路部品の周辺での絶縁フィルムの折り曲げによる接続部分の破壊を効率よく防止することができる配線基板を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、絶縁フィルムの折り曲げによるストレスが、絶縁フィルムと回路部品との接続部分に加わることを防止できる配線基板を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、回路部品と絶縁フィルムとの接続部分に折り曲げによるストレスが加わることを確実に防止することができる配線基板を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、従来の製造工程をそのまま利用して、折り曲げ防止の補強を行うことができる配線基板を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、絶縁フィルムに設けられた配線のパターンに関係なく、最適な場所及び形状で絶縁フィルムの折り曲げを防止できる配線基板を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、絶縁フィルムに回路部品が接続してある場合に、絶縁フィルムに折り曲げ防止の補強を施すことにより、回路部品を有する配線基板の実装が妨げられない配線基板を提供することにある。

本発明に係る配線基板は、複数の配線が形成された絶縁フィルムと、該絶縁フィルムの一面で前記配線に接続された回路部品とを備え、前記絶縁フィルムを所定位置で折り曲げた状態で実装される配線基板において、前記絶縁フィルムを折り曲げる方向と交差する方向に前記絶縁フィルムに着設してあり、前記所定位置以外での折り曲げを防止する補強部材を備え、前記複数の配線は、前記回路部品が出力する出力電圧を伝達する出力電圧用配線、及び、接地電位を供給するための接地用配線を含み、該接地用配線は、前記回路部品を間にして両側に配設されており、前記絶縁フィルムの前記一面に対して直交する方向から見た場合に、前記接地用配線は、前記出力電圧用配線より面積が広く、前記補強部材は、前記回路部品を間にして両側に、前記回路部品に沿って延設され、前記接地用配線に着設された導電性ろう材又は導電性接着剤で構成されており、前記絶縁フィルムの前記一面に対して直交する方向から見た場合に、前記補強部材の延設方向の端部が、前記回路部品の前記延設方向の端部より、前記絶縁フィルムを折り曲げる前記所定位置に近いことを特徴とする。

本発明においては、絶縁フィルムに着設した補強部材により、配線基板実装時における絶縁フィルムの折り曲げによるストレスが、回路部品と絶縁フィルムと接続部分に及ぶことを抑制する。
また、補強部材の端部が回路部品の端部より絶縁フィルムの折り曲げ位置に近くなるよう、補強部材を回路部品の両側に沿って延設する。これにより、回路部品より絶縁フィルムの折れ曲がり部分の近くに位置する補強部材が、絶縁フィルムの折れ曲がりによるストレスを、接続部分から離れた位置で防ぐ。

本発明においては、補強部材を回路部品を挟んだ両側に設ける。これにより、回路部品を挟んで両側に設けた少ない補強部材によって、絶縁フィルムの折れ曲がり又は配線基板実装時における絶縁フィルムの折り曲げによるストレスが、回路部品と絶縁フィルムとの接続部分に及ぶことを抑制する。

本発明に係る配線基板は、前記補強部材が、前記回路部品の周囲を囲んで設けてあることを特徴とする。

本発明においては、補強部材を回路部品の周囲を囲んで設ける。回路部品を周囲から囲む補強部材が、絶縁フィルムの折れ曲がりによって周囲から回路部品に及ぶストレスを防ぐ。

本発明においては、補強部材として導電性ろう材又は導電性接着剤を用い、絶縁フィルムに設けられている配線上に導電性ろう材又は導電性接着剤を着設する。導電性ろう材又は導電性接着剤による補強部材は、回路部品を絶縁フィルムに接続するための導電性ろう材又は導電性接着剤を着設するのと同じ製造工程の利用を可能とする。

本発明に係る配線基板は、前記補強部材が前記一面に着設され、前記補強部材の高さが、前記回路部品の高さより低いことを特徴とする。

本発明においては、補強部材及び回路部品を絶縁フィルムの同一面に設ける場合に、補強部材の高さを回路部品の高さより低くする。これにより、補強部材が、回路部品及び回路部品を有する配線基板の実装を妨げない。例えば、回路部品の上面に放熱板を接触させて放熱を行う場合に、補強部材があっても、放熱板と回路部品とが密着する。

本発明による場合は、絶縁フィルムに回路部品が接続されている場合に、実装のための絶縁フィルムの折り曲げ方向と交差する方向に、絶縁フィルムに折り曲げ防止のための補強部材を着設しておくことにより、配線基板の実装を行う製造工程にて絶縁フィルムを折り曲げたときに、絶縁フィルムと回路部品との接続部分に折り曲げによるストレスが加わることがないため、接続部分の破壊が起こらず、製造工程での不良発生率を低下させることができる。また、配線基板が折り曲げて実装された後に、接続部分に折り曲げによるストレスが加わることがないため、製品出荷後に不良が発生する虞をなくすことができる。
また、補強部材を回路部品の両側に沿って延設し、補強部材の端部を回路部品の端部より絶縁フィルムの折り曲げ位置に近くしておくことにより、絶縁フィルムの折り曲げによるストレスを、近い位置にある補強部材が、補強部材より遠い位置にある回路部品に及ぶことを妨げるため、絶縁フィルムの折り曲げによるストレスが、絶縁フィルムと回路部品との接続部分に加わることを防止でき、接続部分の破壊が起こらず、歩留まりを向上させることができる。

本発明による場合は、補強部材を回路部品を挟んで両側に設けることにより、回路部品の両側で折り曲げにより接続部分が破壊されることを防ぐことができる。更に、実装時の絶縁フィルムの折り曲げ方向と交差する方向に、両側の補強部材を設けた場合には、少ない補強部材で効果的に折り曲げを防止でき、補強部材を設けることによる配線基板の設計コスト及び製造コスト等の増加を抑えることができる。

本発明による場合は、補強部材を回路部品の周囲を囲んで設けることにより、補強部材で囲まれた回路部品の周辺の絶縁フィルムが折れ曲がることがないため、絶縁フィルムと回路部品との接続部分が破壊されることを確実に防止することができ、製造工程での不良発生率をより低下させることができる。

本発明による場合は、補強部材に導電性ろう材又は導電性接着剤を用いて、絶縁フィルムに設けられている配線上に導電性ろう材又は導電性接着剤を着設する構成とすることにより、回路部品を絶縁フィルムに接続するための導電性ろう材又は導電性接着剤を着設する製造工程にて、補強部材を設けることができるため、製造工程を複雑化することなく、絶縁フィルムと回路部品との接続部分の破壊を防止できる。

本発明による場合は、補強部材及び回路部品を絶縁フィルムの同一面に設け、補強部材の高さを回路部品の高さより低くしておくことにより、回路部品及び回路部品を有する配線基板を高い自由度で適切に実装できる。例えば、回路部品の上面に放熱板を接触させて放熱を行う場合に、補強部材が放熱板に接触して回路部品と放熱板との密着性が損なわれる虞がないため、回路部品が動作に伴って発する熱を効率よく放熱することができる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明に係るインクジェットヘッドの構成を示す分解斜視図であり、図２は、本発明に係るインクジェットヘッドの構成を示す側断面図である。

図に示すように、インクジェットヘッドは、被記録媒体に対向配置されてインクを吐出する流路ユニット３を有している。流路ユニット３は、略長方形の外形形状を有し、複数のインクの吐出口が形成された樹脂製のノズルプレートの上に、それぞれに異なる形状の貫通孔が形成された複数の金属プレートを積層したものである。複数の金属プレートの貫通孔が上下に連なることにより、流路ユニット３内にインク流路及びインク圧力室等をなす空間が形成してある。インク流路をシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のインク毎に設け、また、インク圧力室を流路ユニット３の上側に各吐出口毎に設けてある。流路ユニット３の上面には、長手方向の一端側に、各インク流路へインクを供給するための４つのインク供給口３ａ、３ａ…が、流路ユニット３の短辺に沿って並設してある。インク供給口３ａ、３ａ…からインクが供給されると、インク流路を通ってインク圧力室にインクが分配され、流路ユニット３の下面のインク吐出口から吐出されるようにしてある。

流路ユニット３の上面には、各インク圧力室内のインクに吐出の圧力を与える圧電素子２が接着剤により接着してある。圧電素子２は、流路ユニット３より小さい略長方形の板状をなしており、インク供給口３ａ、３ａ…を設けていない側の短辺寄りに、流路ユニット３の長手方向に沿って接着してある。圧電素子２は、例えばＰｂＴｉＯ₃−ＰｂＺｒＯ₃系のセラミック板を複数枚積層したものである。圧電素子２の上面には、インク圧力室のそれぞれに対応して複数の個別端子が複数の列をなして並設してあり、複数の個別端子の周囲を囲んで、接地電位とされる複数の共通端子が設けてある。個別端子を介して、圧電素子２を変形させてインクに吐出の圧力を与える駆動電圧が印加される。

圧電素子２の上面には、複数の配線を備えたフィルム状のフレキシブル配線基板１が半田を介して接続してある。半田は、圧電素子２の個別端子及び共通端子と、フレキシブル配線基板１に設けられた複数の端子ランドとを接続している。フレキシブル配線基板１は、外形が略長方形状であり、短辺の長さは、圧電素子２の長辺の長さより若干短い。図１に示すように、圧電素子２はフレキシブル配線基板１の一の短辺側に接続してある。フレキシブル配線基板１の他の短辺側の縁部分には、配線を中継するためのフラットケーブル５を接続する複数の接続端子１ａ、１ａ…が、短辺に沿って設けてある。

また、フレキシブル配線基板１の圧電素子２が接続される面と反対側の面には、圧電素子２と接続端子１ａ、１ａ…との中間位置に、圧電素子２を駆動する駆動電圧を発生する駆動ＩＣ４が半田付けしてある。駆動ＩＣ４は、略直方体をなし、駆動ＩＣ４の長手方向がフレキシブル配線基板１の長手方向と略直交するように、フレキシブル配線基板１に配設してある。駆動ＩＣ４は、流路ユニット３に設けたインク吐出口の数に対応して、複数の駆動回路を内部に備えている。各駆動回路は、１５Ｖ〜３０Ｖ程度の駆動電圧をフレキシブル配線基板１に形成した配線を介して圧電素子２の各個別端子に与える。駆動電圧を与えられた圧電素子２は、変位して、対応するインク圧力室内のインクを吐出するための圧力を発生する。

また、フレキシブル配線基板１には、駆動ＩＣ４の長手方向の両側に、半田１２、１２が着設してある。半田１２、１２は平面視がフレキシブル配線基板１の長手方向に長い略長円形にしてあり、図２に示すように、半田１２、１２の高さが駆動ＩＣ４の高さより低くしてある。

フラットケーブル５は、略長方形のフィルム状をなし、一端側がフレキシブル配線基板１の接続端子１ａ、１ａ…に接続しており、他端側がインクジェットプリンタの制御回路を搭載した回路基板１０のコネクタ１０ａに接続してある。フラットケーブル５は、内部に複数の配線が両端を結んで設けてあり、回路基板１０から、駆動ＩＣ４を動作させるための複数の制御信号、並びにロジック回路動作用及び駆動電圧用の電力等を中継する。つまり、これらの信号及び電力は、フラットケーブル５を介してフレキシブル配線基板１に実装してある駆動ＩＣ４に伝わる。

更に、流路ユニット３の上面には、圧電素子２の他に、流路ユニット３より大きい略長方形の板状をなし、圧電素子２より大きい略長方形の開口６ａが形成された補強フレーム６が接着剤により接着してある。補強フレーム６は、圧電素子２の周囲を囲んで流路ユニット３を補強している。また、補強フレーム６には、流路ユニット３のインク供給口３ａ、３ａ…に対応する位置に、４つの貫通孔６ｂ、６ｂ…が形成してある。更に、補強フレーム６の両長辺に沿って複数のネジ穴６ｃ、６ｃ…が並設してある。なお、圧電素子２及びフレキシブル配線基板１は、補強フレーム６の開口６ａを通して、補強フレーム６の上側に露出している。

以上で説明した流路ユニット３、圧電素子２、フレキシブル配線基板１及び補強フレーム６は、それぞれ接着剤又は半田等により接続して一体の積層体を構成している。この積層体は、樹脂製のホルダ７の下面に、補強フレーム６のネジ穴６ｃ、６ｃ…を使ってネジ止めしてある。更に、ホルダ７は、上面が開放された略直方体であり、内部にインクバッファタンク９を収納している。ホルダ７の下面にはスリット７ａが形成してある。図２に示すように、スリット７ａを通してフレキシブル配線基板１が及びフラットケーブル５をホルダ７の底部（下面側）から引き出してある。つまり、フレキシブル配線基板１及びフラットケーブル５は、圧電素子２及び駆動ＩＣ４の間で一旦略垂直に上方に折り曲げるようにしてスリット７ａから引き出し、更に駆動ＩＣ４の設置位置以降の部分で再び略垂直に折り曲げて上方に引き出してある。図２に示すように、本実施の形態では、圧電素子２及び駆動ＩＣ４がホルダ７の底面に関して、それぞれ下側及び上側で互いに平行に配置してある。このため、フレキシブル配線基板１は、圧電素子２とスリット７ａとの間（１つ目の折り曲げ位置）で略垂直に上方に折れ曲がり、スリット７ａと駆動ＩＣ４との間（２つ目の折り曲げ位置）でホルダ７の底面に略水平となるよう略垂直に折れ曲がり、駆動ＩＣ４以降のホルダ７の側壁の手前（３つ目の折り曲げ位置）で略垂直に上方に折れ曲がっている。駆動ＩＣ４の長手方向両側に沿って設けた半田１２、１２は、フレキシブル配線基板１の長手方向に、２つ目の折り曲げ位置近傍から３つ目の折り曲げ位置近傍まで延設してある。フレキシブル配線基板１の長手方向において、半田１２、１２の長さは、駆動ＩＣ４の長さより長い。

また、駆動ＩＣ４からの熱を放熱するヒートシンク８が、ホルダ７の一側壁を跨いで設けてある。ヒートシンク８は、略逆Ｕ字型に湾曲させた矩形の金属板であり、一端を外側に略垂直に屈曲させてある。この屈曲部分は、ホルダ７の内側に位置し、駆動ＩＣ４に当接している。ホルダ７の側壁に沿う方向のヒートシンク８の幅は、フレキシブル配線基板１及びフラットケーブル５の短辺の長さより大きくしてあり、ヒートシンク８の上部（湾曲部分）にはフレキシブル配線基板１及びフラットケーブル５の短辺の長さと同程度の幅の切り欠き８ａが形成してある。

ホルダ７の底面には、長さがフレキシブル配線基板１の短辺の長さと同程度の略直方体をなすゴム製のクッション材１１（図２にのみ図示してある）が、ヒートシンク８の屈曲部分の下面と対向して設けてある。フレキシブル配線基板１及び駆動ＩＣ４をヒートシンク８の屈曲部分及びクッション材１１が挟んでいる。これにより、駆動ＩＣ４の動作に伴って発する熱がヒートシンク８を介してホルダ７の外部へ放散する。

更に、フレキシブル配線基板１は、駆動ＩＣ４と接続端子１ａ、１ａ…との間（３つ目の折り曲げ位置）で、略垂直に上向きに折り曲がった後、接続端子１ａ、１ａ…に接続したフラットケーブル５が、ホルダ７の側壁及びヒートシンク８が作る間隙を縫うように駆け上がり、ヒートシンク８の切り欠き８ａを通して、ホルダ７の上側に達している。

ホルダ７内に収容されるインクバッファタンク９には、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのインクをそれぞれ収容した４つのインクカートリッジから、図示しないインク供給チューブを介して各色のインクが供給されており、供給されたインクを一時的に蓄え、流路ユニット３へ蓄えたインクを供給する。ホルダ７の底面には、流路ユニット３のインク供給口３ａ、３ａ…及び補強フレーム６の貫通孔６ｂ、６ｂ…の位置に対応して、４つの貫通孔６ｂ、６ｂ…を囲む大きさの、略矩形の貫通孔７ｂが１つ形成してある。貫通孔７ｂを介して、ホルダ７の底面の上側空間にあるインクバッファタンク９と、底面の下側空間にある補強フレーム６とが接合している。これにより、インクバッファタンク９内のインクを、補強フレーム６の貫通孔６ｂ、６ｂ…及び流路ユニット３のインク供給口３ａ、３ａ…を介して流路ユニット３内に供給できる。

インクバッファタンク９を収容したホルダ７の上部には、回路基板１０がインクバッファタンク９の上面を覆っている。本実施の形態では、回路基板１０がホルダ７の蓋をなすようにしてある。回路基板１０の上面に設けたコネクタ１０ａには、ヒートシンク８の切り欠き８ａを通してホルダ７の上部へ引き出したフラットケーブル５が接続してある。これにより、回路基板１０とフレキシブル配線基板１とを電気的に接続している。

図３は、本発明に係るフレキシブル配線基板１の構成を示す平面図であり、駆動ＩＣ４が接続されている面を図示している。図４は、本発明に係るフレキシブル配線基板１の構成を示す模式的側断面図である。

フレキシブル配線基板１は、ポリイミド樹脂又はポリエステル樹脂等の合成樹脂よりなる可撓性の基板であり、主に略長方形の絶縁フィルム２０及び絶縁フィルム２０の一面に設けた複数の配線２１からなる。配線２１は、駆動ＩＣ４からの駆動電圧を伝達する駆動電圧用の配線（以下、駆動用配線という）２１ａ、２１ａ…、フラットケーブル５と接続する接続端子１ａ、１ａ…のいずれかを介して接地電位を供給する接地電位用の配線（以下、接地用配線という）２１ｂ及び接続端子１ａ、１ａ…から駆動ＩＣ４へ信号を伝達するための信号配線２１ｃ、２１ｃ…等であり、銅又はアルミ等の金属により形成したものである。更に、複数の配線２１を覆うようにして合成樹脂による絶縁膜２２が形成してある。また、駆動ＩＣ４は、絶縁フィルム２０の一面の絶縁膜２２で覆われていない部分であるＩＣ接続部２３において露出した駆動用配線２１ａ、２１ａ…及び信号配線２１ｃ、２１ｃ…に半田付けしてある。

接地用配線２１ｂは、線幅が約数ｍｍ〜十数ｍｍ程度の幅広の配線であり、複数の個別端子に対して同時的に駆動電圧を印加しても、電力の供給不足が生じない程度の幅を有している。また、接地用配線２１ｂは、接続端子１ａ、１ａ…が並設してある短辺部分を除いて、絶縁フィルム２０の周囲を囲んでいる。つまり、接地用配線２１ｂの両端は、複数の接続端子１ａ、１ａ…のうちの両端の接続端子１ａ、１ａ…に接続している。複数の信号配線２１ｃ、２１ｃ…は、各接続端子１ａ、１ａ…からＩＣ接続部２３へ絶縁フィルム２０の長手方向に延設してあり、駆動ＩＣ４の対応する接続端子（図示せず）と半田で接続している。

駆動用配線２１ａ、２１ａ…は、線幅が約２０μｍ程度の微細な配線であり、ＩＣ接続部２３から接続端子１ａ、１ａ…の反対側へ、絶縁フィルム２０の長手方向に延設してある。また、駆動用配線２１ａ、２１ａ…が配される領域には、図３に示すように、数百本の駆動用配線２１ａ、２１ａ…が約２０μｍ程度の間隔で並設してある。各駆動用配線２１ａ、２１ａ…は、一端が駆動ＩＣ４の対応する接続端子に接続し、他端は半田を着設するための複数の端子ランド２４、２４…にそれぞれ接続している。

各端子ランド２４、２４…は、直径が約１５０μｍの略円形をなしている。図３に示すように、複数の端子ランド２４、２４…が絶縁フィルム２０の短辺方向に列をなして並んでいる。更に、複数の端子ランド２４、２４…の列が絶縁フィルム２０の長辺方向に、各端子ランド２４、２４…が千鳥配置となるように、互いに平行に並んでいる。

各端子ランド２４、２４…の配置位置に対応して、絶縁フィルム２０には貫通孔２０ａ、２０ａ…（図５及び図６参照）が同軸状に穿設してある。貫通孔２０ａ、２０ａ…は、端子ランド２４、２４…より小さい略円形の形状を有している。貫通孔２０ａ、２０ａ…からは、絶縁フィルム２０の反対面に端子ランド２４、２４…の一部分が露出している。この端子ランド２４、２４…の露出部分に半田を着設して、半田バンプ２５、２５…が形成してある。また、接地用配線２１ｂの配されている部分にも同様に、同じ大きさの貫通孔２０ａ、２０ａ…が穿設してあり、接地電位用の半田バンプ２５、２５…が形成してある。

また、接地用配線２１ｂを覆う絶縁膜２２には、駆動ＩＣ４の配置位置の両側に、駆動ＩＣ４の両端に沿って、フレキシブル配線基板１の長手方向に長い略長円形の開口が形成してある。この開口から接地用配線２１ｂが露出するようにしてある。開口の長さはフレキシブル配線基板１の長手方向における駆動ＩＣ４の長さより長くしてあり、開口から接地用配線２１ｂの露出部分に半田１２、１２がそれぞれ着設してある。絶縁フィルム２０からの半田１２、１２の高さは、駆動ＩＣ４の高さより低くしてある。これにより、半田１２、１２は、駆動ＩＣ４の表面とヒートシンク８との密着を妨げることがない。なお、フレキシブル配線基板１の折れ曲がりによるストレスを、駆動ＩＣ４及びフレキシブル配線基板１の接続部分に及ぶことを防ぐ補強部材としては、半田１２、１２を可及的に高くすることが望ましい。例えば、駆動ＩＣ４の高さが３〜５ｍｍ程度の場合、半田１２、１２の高さは１〜２ｍｍ程度にする。

フレキシブル配線基板１は半田１２、１２によって補強され、対向して配される２つの半田１２、１２の間の部分は、フレキシブル配線基板１の長手方向と直交する方向に折れ曲がらなくなる。フレキシブル配線基板１は、インクジェットヘッドに組み付ける場合に、フレキシブル配線基板１の長手方向と略直交する方向に、図３に示すＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線で折り曲げて組み付ける。この場合、フレキシブル配線基板１の長手方向において、半田１２、１２の両端は、駆動ＩＣ４の接続端子と駆動用配線２１ａ、２１ａ…及び信号配線２１ｃ、２１ｃ…との接続部分より、Ａ−Ａ線及びＢ−Ｂ線による折り曲げ位置に近いため、折り曲げによるストレスが接続部分に加わらない。ここで、Ａ−Ａ線及びＢ−Ｂ線は、それぞれ上述の２つ目の折り曲げ位置及び３つ目の折り曲げ位置に相当している。

以上で説明したように、フレキシブル配線基板１の上面には、図３に示すように、フラットケーブルが接続する接続端子１ａ、１ａ…と、接続端子１ａ、１ａ…から延びてＩＣ接続部２３で終端する信号配線２１ｃ、２１ｃ…と、ＩＣ接続部２３から延びて端子ランド２４、２４…で終端する駆動用配線２１ａ、２１ａ…と、接続端子１ａ、１ａ…に両端が接続し、駆動用配線２１ａ、２１ａ…及び信号配線２１ｃ、２１ｃ…を包囲する接地用配線２１ｂと、端子ランド２４、２４…とが形成してある。接地用配線２１ｂは、絶縁フィルム２０の周縁部分に沿って配してある。また、接続端子１ａ、１ａ…及びＩＣ接続部２３を除いて、フレキシブル配線基板１の上面を絶縁膜２２が覆っている。絶縁膜２２から露出したＩＣ接続部２３には、信号配線２１ｃ、２１ｃ…と駆動用配線２１ａ、２１ａ…を結ぶようにして、半田で駆動ＩＣ４が実装してある。

また、本実施の形態では、駆動ＩＣ４の長手方向の両側に、接地用配線２１ｂと電気的に接続した半田１２、１２が、フレキシブル配線基板１の駆動ＩＣ４が配してある側に形成してある。

更に、端子ランド２４、２４…及び接地用配線２１ｂに着設して形成した半田バンプ２５、２５…は、図４に示すように、絶縁フィルム２０を貫通するようにして、ほぼ同じ高さで突出して形成してある。フレキシブル配線基板１の下面には、端子ランド２４、２４…に対応した位置にある半田バンプ２５、２５…と、これらを三方から包囲するように接地用配線２１ｂに着設してある半田バンプ２５、２５…とが多数並んでいる。

半田バンプ２５、２５…の配設領域は、図３に示すように、積層する圧電素子２と対向している。更に、半田バンプ２５、２５…の配設領域を含むフレキシブル配線基板１の端部領域も、フレキシブル配線基板１の引き出し側を除いて、圧電素子２と対向している。つまり、フレキシブル配線基板１の平面視において、フレキシブル配線基板１の引き出し側以外の三方から、下層に位置する圧電素子２が露出している。このため、フレキシブル配線基板１及び圧電素子２を接合した後、半田バンプ２５、２５…による接続部を引き剥がすように働く力が、各節族部に直接的に及び難くなっている。

図５は、本発明に係るフレキシブル配線基板１の拡大平面図であり、フレキシブル配線基板１上に設けられた９個の端子ランド２４、２４…について拡大して図示したものである。千鳥状に配された各端子ランド２４、２４…は、駆動用配線２１ａ、２１ａ…のそれぞれの端部に接続してあり、駆動ＩＣ４から遠い側の端子ランド２４、２４…には、近い側の端子ランド２４、２４…の間のスペースを通した駆動用配線２１ａ、２１ａ…が接続してある。

図６は、本発明に係るフレキシブル配線基板１と圧電素子２との接続部分の構成を示す拡大断面図であり、フレキシブル配線基板１の複数の端子ランド２４、２４…のうちの１つを拡大したものである。

フレキシブル配線基板１の端子ランド２４の配設位置に対応して、絶縁フィルム２０には貫通孔２０ａが穿設してある。貫通孔２０ａから露出する端子ランド２４の一部分に半田２５ａを着設して半田バンプ２５（図４参照）が形成してある。フレキシブル配線基板１の半田バンプ２５と、圧電素子２の個別端子２ａとを対向させ、フレキシブル配線基板１を加熱して半田バンプ２５を溶解し、端子ランド２４と個別端子２ａとを半田２５ａを介して接続してある。このとき、隣接する半田バンプ２５間には、溶解した半田２５ａをはじく絶縁フィルム２０が介在しているため、溶融して流動性が高くなった半田２５ａ同士が繋がることはない。

以上の構成のフレキシブル配線基板１においては、駆動ＩＣ４の両側に半田１２、１２を設けたことにより、フレキシブル配線基板１を長手方向と直交する方向に折り曲げた場合の折り曲げのストレスが、駆動ＩＣ４の接続端子と駆動用配線２１ａ、２１ａ…及び信号配線２１ｃ、２１ｃ…との接続部分に加わることを防止できる。また、半田１２、１２を用いることで、低コストで折り曲げ防止の機能を実現できる。また、半田１２、１２の高さを駆動ＩＣ４の高さより低くしてあるため、駆動ＩＣ４の上面にヒートシンク８を接触させる場合に、半田１２、１２が妨げとならない。

なお、本実施の形態においては、絶縁フィルム２０の駆動ＩＣ４が接続してある面と同じ面に半田１２、１２を設ける構成を示したが、これに限るものではなく、反対面に設けてもよく、また、両面に設けてもよい。反対面に半田１２、１２を設ける場合には、絶縁フィルム２０に貫通孔を形成し、貫通孔から露出する配線２１に半田１２、１２を着設する。また、半田１２、１２を接地用配線２１ｂに着設する構成を示したが、これに限るものではなく、駆動用配線２１ａ、２１ａ…又は信号配線２１ｃ、２１ｃ…等の他の配線に着設してもよく、半田１２、１２を着設するためのダミー配線を設けて、ダミー配線上に着設してもよい。また、フレキシブル配線基板１の補強を半田１２、１２により行う構成を示したが、これに限るものではなく、例えば銀ろう、黄銅ろう、アルミニウムろう、りん銅ろう又は金ろう等の導電性ろう材を用いる構成であってもよく、固着を担うエポキシ樹脂、ウレタン、アクリル又はポリイミド等のバインダーと、導電を担う金、銀、銅、ニッケル、アルミ、カーボン又はグラファイト等の導電フィラーとを混合した導電性接着剤を用いる構成であってもよい。

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２に係るフレキシブル配線基板の構成を示す平面図であり、駆動ＩＣ４が接続されている面を図示している。実施の形態２に係るフレキシブル配線基板５０上には、インクジェットヘッドに実装する場合に折り曲げるＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線の間に、駆動ＩＣ４の周囲を囲んでエポキシ樹脂による硬化型接着剤５１が環状に着設してある。硬化した硬化型接着剤５１は、駆動ＩＣ４の周囲を補強する補強枠として働く。つまり、硬化型接着剤５１が硬化した後では、硬化型接着剤５１で囲まれた部分は折り曲げることができなくなるため、駆動ＩＣ４の接続端子と駆動用配線２１ａ、２１ａ…及び信号配線２１ｃ、２１ｃ…との接続部分に折り曲げによるストレスが加わることがない。

また、エポキシ樹脂による硬化型接着剤５１は、半田を着設する場合のように配線２１の一部を露出させずに、フレキシブル配線基板５０の絶縁膜２２（図４参照）の自由な位置に着設することが可能である。また、導電性を有していないためＩＣ接続部２３から露出する複数の駆動用配線２１ａ、２１ａ…又は配線２１ｃ、２１ｃ…に接触した場合であっても、配線のショートが起こる虞がない。このため、硬化型接着剤５１の着設は簡単に行うことができる。

なお、実施の形態２においては、硬化型接着剤５１を環状にして、駆動ＩＣ４の周囲を全て囲む構成を示したが、これに限るものではなく、駆動ＩＣ４の周囲の一部を囲む構成であってもよい。また、硬化型接着剤５１をエポキシ樹脂による接着剤としたが、これに限るものではなく、例えばポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂又はアクリル樹脂等による接着剤を用いてもよい。

実施の形態２に係るフレキシブル配線基板のその他の構成は、実施の形態１に係るフレキシブル配線基板の構成と同様であるため、対応する箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

以上に説明した実施の形態では、各配線の基材としての絶縁フィルム２０に対し、端子ランド２４を配した部分に貫通孔２０ａを形成して、配線の配設面と反対側の面に端子ランド２４の一部を露出する構成としていた。しかし、端子ランド２４（半田バンプ２５）間の短絡を防ぐという観点から、これに限るものではなく、絶縁フィルム２０を覆う絶縁膜２２が、絶縁フィルム２０の貫通孔２０ａに相当する貫通孔を有していてもよい。つまり、絶縁フィルム２０の配線の配設面を絶縁膜２２が覆う場合に、ＩＣ接続部２３に加えて、各端子ランド２４が配された位置に貫通孔を形成してもよい。これにより、別工程として貫通孔２０ａを絶縁フィルム２０に形成する必要がなくなるため、フレキシブル配線基板１を低コスト化できる。なお、この場合、駆動ＩＣ４に対してヒートシンク８がフレキシブル配線基板１を介して当接するように、フレキシブル配線基板１をホルダ７に配設すればよい。なお、絶縁膜２２としては、ウレタン系、エポキシ系及びポリイミド系等の熱硬化性の樹脂又は光硬化性の樹脂を用いることができる。このうち、形状の精度の点で光硬化性の樹脂を好適に用いることができる。

本発明に係るインクジェットヘッドの構成を示す分解斜視図である。 本発明に係るインクジェットヘッドの構成を示す側断面図である。 本発明に係るフレキシブル配線基板の構成を示す平面図である。 本発明に係るフレキシブル配線基板の構成を示す模式的側断面図である。 本発明に係るフレキシブル配線基板の拡大平面図である。 本発明に係るフレキシブル配線基板と圧電素子との接続部分の構成を示す拡大断面図である。 本発明の実施の形態２に係るフレキシブル配線基板の構成を示す平面図である。

符号の説明

１、５０ フレキシブル配線基板
２ 圧電素子
３ 流路ユニット
４ 駆動ＩＣ
５ フラットケーブル
６ 補強フレーム
７ ホルダ
８ ヒートシンク
９ インクバッファタンク
１０ 回路基板
１１ クッション材
１２ 半田（補強部材）
２０ 絶縁フィルム
２１ 配線
２４ 端子ランド
２５ 半田バンプ
５１ 硬化型接着剤（補強部材）

Claims (3)

1. 複数の配線が形成された絶縁フィルムと、該絶縁フィルムの一面で前記配線に接続された回路部品とを備え、前記絶縁フィルムを所定位置で折り曲げた状態で実装される配線基板において、
   前記絶縁フィルムを折り曲げる方向と交差する方向に前記絶縁フィルムに着設してあり、前記所定位置以外での折り曲げを防止する補強部材を備え、
   前記複数の配線は、前記回路部品が出力する出力電圧を伝達する出力電圧用配線、及び、接地電位を供給するための接地用配線を含み、
   該接地用配線は、前記回路部品を間にして両側に配設されており、
   前記絶縁フィルムの前記一面に対して直交する方向から見た場合に、前記接地用配線は、前記出力電圧用配線より面積が広く、
   前記補強部材は、前記回路部品を間にして両側に、前記回路部品に沿って延設され、前記接地用配線に着設された導電性ろう材又は導電性接着剤で構成されており、
   前記絶縁フィルムの前記一面に対して直交する方向から見た場合に、前記補強部材の延設方向の端部が、前記回路部品の前記延設方向の端部より、前記絶縁フィルムを折り曲げる前記所定位置に近いこと
   を特徴とする配線基板。
2. 前記補強部材は、前記回路部品の周囲を囲んで設けてある請求項１に記載の配線基板。
3. 前記補強部材は前記一面に着設され、
   前記補強部材の高さが、前記回路部品の高さより低い請求項１又は請求項２に記載の配線基板。

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