JP5067440B2

JP5067440B2 - 配線基板

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Publication number: JP5067440B2
Application number: JP2010080659A
Authority: JP
Inventors: 敦伊藤; 裕介鈴木
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2030-03-31
Also published as: US20110240762A1; JP2011216531A; US8360556B2

Description

本発明は、接続対象に接続される配線基板に関する。

従来から、各種装置に接続されて信号の送受信や電力供給などを行う配線基板がある。例えば、記録用紙などの被記録媒体に画像や文字などを記録する、多数の記録素子を備えた記録装置の分野においては、高速印刷及び高解像度印刷の要求に応えるため、近年、記録素子の数が増大し、高密度化の傾向にある。すると、記録素子の増加にともなって、記録素子に接続された素子側接点に接続される配線基板の基板側接点も増加して、高密度になり、これらの複数の基板側接点への配線の引き回しが複雑になっていた。

そこで、配線の引き回しを容易にする構成として、特許文献１に記載のインクジェットヘッドの圧電式アクチュエータに接続される配線体は、配線基板が２枚重ねて積層されており、圧電式アクチュエータの複数の素子側接点に対応する複数の基板側接点と、複数の基板側接点へつながる配線を２枚の配線基板に分けて形成している。そして、圧電式アクチュエータと対向する一方の配線基板には、他方の配線基板に形成された基板側接点と対向する位置に開口が形成されており、その開口から他方の配線基板に形成された基板側接点が圧電式アクチュエータ側に露出している。このように、複数の基板側接点が２枚の配線基板に分けて配置されることで、これらの複数の基板側接点への配線の引き回しを容易にしている。

特開２００９−４４１９号公報（図６）

しかしながら、特許文献１に記載の配線体においては、２枚の配線基板を重ねて高密度の接点配置を実現し、接点間隔が微小であるため、接続対象である圧電式アクチュエータに対して２枚の配線基板を精度よく位置合わせして接合することになるが、２枚の配線基板は別部材であり、微小な接点間隔の配線基板を位置合わせするのは困難であるとともに、時間がかかってしまう。また、２枚の配線基板のうちいずれかの配線基板に接続対象から離れる方向の力が加わったときに、力が加わっている配線基板に形成された基板側接点だけでその力を受けることになり、接合強度が低く、接続対象からの配線基板のずれや剥離が生じやすい。

そこで、本発明の目的は、複数の基板側接点への配線の引き回しを容易にした上で、接続対象の接続部分に対する基板の位置合わせを簡単且つ迅速に行うとともに、接続対象からの基板のずれや剥離を防止する配線基板を提供することである。

本発明の配線基板は、接続対象の接続部分に形成された複数の対象側接点にそれぞれ接続される複数の基板側接点と、前記複数の基板側接点と接続された複数の配線と、これらの基板側接点及び配線が形成された基板とを有する配線基板であって、前記基板は、前記接続対象に接続されたときに前記接続部分と重なる第１部分と、前記第１部分とつながった第２部分と、を有しており、前記基板における前記第１部分の前記接続対象と対向する一方の面には、前記複数の基板側接点のうちの一部の前記基板側接点である第１基板側接点が形成されており、前記基板における前記第１部分とつながった前記第２部分の前記一方の面と反対側の他方の面には、前記基板が折り曲げられて前記第１部分と前記第２部分が重ねられたときに、平面視で前記第１基板側接点と重ならない領域に前記複数の基板側接点のうちの残りの前記基板側接点である第２基板側接点が形成されており、前記第１部分には、前記第１部分と前記第２部分が重ねられたときに、前記第２基板側接点と対向する位置に、これらの基板側接点を前記第１部分の前記一方の面から露出させる開口が形成されている。

本発明の配線基板によると、複数の基板側接点が第１基板側接点と第２基板側接点として基板の第１部分の一方の面と第２部分の他方の面に分けて形成されている。したがって、基板が折り曲げられて第１部分と第２部分が重ねられたときに、第１部分の一方の面を接続対象の接続部分に対向させつつ、第２部分の他方の面に形成された第２基板側接点を、第１部分に形成された開口から露出させて、第１部分の一方の面に形成された第１基板側接点とともに、接続対象の接続部分に形成された対象側接点に接続することができる。これにより、第１基板側接点と第２基板側接点へ接続される複数の配線を第１部分と第２部分に分けてそれぞれ引き回すことが可能となり、複数の基板側接点へ複数の配線を容易に引き回すことができる。このとき、基板が折り曲げられて第１部分と第２部分は重ねられるため、基板の平面的な大きさは第２部分がなく第１部分だけの場合と変わらない。

また、第１部分と第２部分はつながっているため、基板を折り曲げて重ねたときに、簡単に位置合わせすることができる。したがって、接続対象の接続部分に対して第１部分及び第２部分のいずれか一方の部分を位置合わせするだけで、接続部分、第１部分及び第２部分の位置合わせを簡単且つ迅速に行うことができる。さらに、基板の第１部分または第２部分に接続対象から離れる方向の力が加わったときに、第１部分と第２部分がつながっているため、全ての基板側接点にその力を分散させることができ、接合強度が高く、接続対象からの基板のずれや剥離を防止することができる。

また、前記基板には、前記基板が折り曲げられたときに、前記第１部分と前記第２部分が重ならない領域に、前記複数の基板側接点が前記複数の配線を介して接続された駆動ＩＣが配置されていることが好ましい。これによると、基板が折り曲げられて第１部分と第２部分が重ねられたときに、第１部分と第２部分の間に駆動ＩＣが介在することがなく、重ねられた第１部分と第２部分の平行度を高めることが可能となり、位置合わせがしやすい。

このとき、前記基板には、前記基板が折り曲げられて前記第１部分に対して前記第２部分が重ねられたときに、前記第１部分が形成されている側であって、前記第１部分と前記第２部分が重ならない領域に前記駆動ＩＣが配置されており、前記第１部分には、前記駆動ＩＣに接続される複数の第１配線が形成されており、前記複数の第１配線のうちの一部の前記第１配線は、前記第１基板側接点と接続されており、前記第１部分の前記他方の面には、残りの前記第１配線と接続された第１接続接点が形成されており、前記第２部分の前記他方の面には、前記基板が折り曲げられて前記第１部分に対して前記第２部分が重ねられたときに、前記第１接続接点と接続される第２接続接点と、前記第２接続接点と前記第２基板側接点を接続する第２配線が形成されていることが好ましい。これによると、折り曲げられて第１部分に対して第２部分が重ねられた基板の第１部分が形成されている側に配置された駆動ＩＣに、第２部分の他方の面に形成された第２基板側接点から配線を引き回すときに、第１接続接点と第２接続接点を用いて、その配線長さを短くすることができる。

また、前記基板には、前記基板が折り曲げられて前記第２部分に対して前記第１部分が重ねられたときに、前記第２部分が形成されている側であって、前記第１部分と前記第２部分が重ならない部分に前記駆動ＩＣが配置されており、前記第２部分には、前記駆動ＩＣに接続される複数の第３配線が形成されており、前記複数の第３配線のうちの一部の前記第３配線は、前記第２基板側接点と接続されており、前記第２部分の前記他方の面には、残りの前記第３配線と接続された第３接続接点が形成されており、前記第１部分の前記他方の面には、前記基板が折り曲げられて前記第２部分に対して前記第１部分が重ねられたときに、前記第３接続接点と接続される第４接続接点と、前記第４接続接点と前記第１基板側接点を接続する第４配線が形成されていることが好ましい。これによると、第２部分に対して第１部分が重ねられた基板の第２部分が形成されている側に配置された駆動ＩＣに、第１部分の一方の面に形成された第１基板側接点から配線を引き回すときに、第３接続接点と第４接続接点を用いて、その配線長さを短くすることができる。

また、前記複数の基板側接点は、前記基板が折り曲げられて前記第１部分と前記第２部分が重ねられたときに、所定の第１方向に並んで列を構成して、その列が前記第１方向と交差する第２方向に複数並べて配置されており、前記複数の基板側接点に接続された前記複数の配線は、前記第１方向に向かって引き出されており、前記第１部分には、１列の前記第１基板側接点の列と、前記第２部分に形成された１列の前記第２基板側接点の列を前記第１部分の前記一方の面から露出させる前記開口とが前記第２方向に交互に並べて配置されており、前記開口の前記第２方向に関する幅は、前記第２基板側接点の前記第２方向に関する幅とほぼ同じであることが好ましい。これによると、第１部分においては、互いに隣接する第１基板側接点の列と第２基板側接点の列の間を第１基板側接点へ配線を引き回すためにだけ利用可能となり、且つ、その間の面積が大きくなるため、第１基板側接点への配線の引き回しが容易になる。また、第２部分においては、第１基板側接点の列は形成されておらず、第２基板側接点の列だけ形成されており、隣接する第２基板側接点の列の間は、第１部分における隣接する第１基板側接点の列と第２基板側接点の列の間よりも広く、第２基板側接点への配線の引き回しが容易になる。

また、前記複数の基板側接点は、前記基板が折り曲げられて前記第１部分と前記第２部分が重ねられたときに、所定の第１方向に並んで列を構成して、その列が前記第１方向と交差する第２方向に複数並べて配置されており、前記複数の基板側接点に接続された前記複数の配線は、前記第１方向に向かって引き出されており、前記第１部分には、２列の前記第１基板側接点の列と、前記第２部分に形成された２列の前記第２基板側接点の列を前記第１部分の前記一方の面から露出させる前記開口とが前記第２方向に交互に並べて配置されており、前記開口の前記第２方向に関する幅は、前記開口から露出し、前記第２方向に関して互いに隣接する２つの前記第２基板側接点の最も離れた端部同士の幅とほぼ同じであってもよい。これによると、第１部分においては、互いに隣接する第１基板側接点の列と第２基板側接点の列の間を第１基板側接点へ配線を引き回すためにだけ利用可能となり、且つ、その間の面積が大きくなるため、第１基板側接点への配線の引き回しが容易になる。また、第２部分においては、第１基板側接点の列は形成されておらず、第２基板側接点の列だけ形成されており、隣接する第２基板側接点の列の間は、第１部分における隣接する第１基板側接点の列と第２基板側接点の列の間とよりも広く、第２基板側接点への配線の引き回しが容易になる。

一方、別の観点では、本発明の配線基板は、接続対象の接続部分に形成された複数の対象側接点にそれぞれ接続される複数の基板側接点と、前記複数の基板側接点と接続された複数の配線と、これらの基板側接点及び配線が形成された基板とを有する配線基板であって、前記基板は、前記接続対象に接続されたときに前記接続部分と重なる第１部分と、前記第１部分とつながった第２部分と、を有しており、前記基板における前記第１部分の前記接続対象と対向する一方の面には、前記複数の基板側接点が形成されており、前記基板における前記第１部分の前記一方の面と反対側の他方の面には、平面視で前記複数の基板側接点の一部と重なり、これらの基板側接点とそれぞれスルーホールを介して接続された第５接続接点が形成されており、前記第１部分とつながった前記第２部分の前記他方の面には、前記基板が折り曲げられて前記第１部分と前記第２部分が重ねられたときに、前記第５接続接点と接続される第６接続接点が形成されている。

本発明の配線基板によると、基板における第１部分の一方の面に複数の基板側接点が形成されており、第１部分の一方の面を接続対象の接続部分に対向させて、複数の基板側接点を接続部分に形成された対象側接点に接続することができる。そして、複数の基板側接点のうちの一部の基板側接点が第５接続接点を介して第２部分の他方の面に形成された第６接続接点と接続されている。これにより、複数の基板側接点への複数の配線を第１部分と第２部分に分けてそれぞれ引き回すことが可能となり、複数の基板側接点へ複数の配線を容易に引き回すことができる。このとき、基板が折り曲げられて第１部分と第２部分は重ねられるため、基板の平面的な大きさは第２部分がなく第１部分だけの場合と変わらない。

複数の配線を第１部分と第２部分に分けて複数の基板側接点へ容易に引き回すことができる。また、接続対象の接続部分に対して第１部分及び第２部分のいずれか一方の部分を位置合わせするだけで、接続部分、第１部分及び第２部分の位置合わせを簡単且つ迅速に行うことができる。さらに、基板の第１部分または第２部分に力が加わったときに、第１部分及び第２部分がつながっているため、全ての基板側接点にその力を分散させて、接続対象からの基板のずれや剥離を防止することができる。

本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。インクジェットヘッドの平面図である。図２のＡ−Ａ線断面図である。アクチュエータユニットに接続されたＦＰＣについて説明する図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は紙送り方向から見たときの側面図である。折り曲げられたＦＰＣを下方から見たときの平面図である。折り曲げられてアクチュエータユニットに接続される前のＦＰＣの平面図であり、（ａ）は裏面であり、（ｂ）は表面である。折り曲げられたＦＰＣの断面図であり、（ａ）は図５のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｂ）は図５のＣ−Ｃ線断面図である。変形例１について説明する図であり、（ａ）は折り曲げられたＦＰＣを下方から見たときの平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。変形例２において折り曲げられたＦＰＣを下方から見たときの平面図である。変形例３について説明する図であり、（ａ）は折り曲げられてアクチュエータユニットに接続される前のＦＰＣの平面図であり、（ｂ）は折り曲げられたＦＰＣを下方から見たときの平面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。図１に示すように、プリンタ１は、キャリッジ２、インクジェットヘッド３、搬送ローラ４などを備えている。

キャリッジ２は、走査方向（図１の左右方向）に往復移動する。インクジェットヘッド３は、キャリッジ２の下面に取り付けられており、その下面に形成されたノズル３５（図３参照）からインクを噴射する。搬送ローラ４は、記録用紙Ｐを紙送り方向（図１の手前方向）に搬送する。そして、プリンタ１においては、搬送ローラ４によって紙送り方向に搬送される記録用紙Ｐに、キャリッジ２とともに走査方向に往復移動するインクジェットヘッド３のノズル３５からインクが噴射されることにより、記録用紙Ｐに画像や文字などが記録される。また、画像や文字などが記録された記録用紙Ｐは、搬送ローラ４によって紙送り方向に排出される。

次に、インクジェットヘッド３について説明する。図２は、インクジェットヘッドの平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。なお、図２に示すインクジェットヘッドの平面図では、アクチュエータユニット３１の上方に配置されるＦＰＣ５０を２点鎖線で示している。図２及び図３に示すように、インクジェットヘッド３は、インク流路が形成された流路ユニット３０と、インク流路内のインクに噴射圧力を付与する圧電式のアクチュエータユニット３１（接続対象）と、アクチュエータユニット３１の上面を覆うフレキシブル配線基板５０（ＦＰＣ）とを有している。

流路ユニット３０には、図示しない４つのインクカートリッジにそれぞれ接続される４つのインク供給口３２と、このインク供給口３２から分岐して走査方向と直交する図２の上下方向（紙送り方向）に沿って延びる４つのマニホールド３３と、各マニホールド３３に連通した複数の圧力室３４と、複数の圧力室３４にそれぞれ連通する複数のノズル３５が形成されている。複数のノズル３５と複数の圧力室３４は、紙送り方向に配列されてノズル列と圧力室の列を形成しているとともに、このようなノズル列と圧力室の列が走査方向に４列配列されている。そして、図２の左方のノズル列に属するノズル３５から順に、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクが噴射される。

アクチュエータユニット３１は、複数の圧力室３４を覆うように流路ユニット３０に接合された振動板４０と、振動板４０の上面に配置された圧電層４１と、圧電層４１の上面に複数の圧力室３４と対応して設けられた複数の個別電極４２と、複数の個別電極４２の端部に形成された複数の対象側バンプ４３とを有している。振動板４０は、金属材料で形成されており、グランド電位に保持されている。そして、このアクチュエータユニット３１は、後述するＦＰＣ５０のドライバＩＣ５１から個別電極４２に所定の駆動パルス信号が供給されたときに、個別電極４２と振動板４０の間に生じる電界により、その間の圧電層４１が圧電歪みを起こして、振動板４０に撓み変形を生じさせるようになっている。この振動板４０の撓み変形により圧力室３４の容積が変動することで、圧力室３４内のインクに圧力が付与され、圧力室３４に連通するノズル３５からインクが噴射される。複数の対象側バンプ４３は、複数のノズル３５に対応して紙送り方向に所定間隔をあけて並べて配置されているとともに、この列が走査方向に４列並べて配置されている。

次に、ＦＰＣ５０について説明する。図４は、アクチュエータユニットに接続されたＦＰＣについて説明する図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は紙送り方向から見たときの側面図である。図５は、折り曲げられたＦＰＣを下方から見たときの平面図である。図６は、折り曲げられてアクチュエータユニットに接続される前のＦＰＣの平面図であり、（ａ）は裏面であり、（ｂ）は表面である。図７は、折り曲げられたＦＰＣの断面図であり、（ａ）は図５のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｂ）は図５のＣ−Ｃ線断面図である。なお、図５及び図６に示されるＦＰＣの平面図は、説明の簡略化のため、アクチュエータユニットの個別電極のバンプに接続されるバンプの数を減らした模式的な図になっている。以下では、この模式的なＦＰＣを用いて説明する。

図４（ａ）、（ｂ）及び図５に示すように、ＦＰＣ５０は、基板５３と、基板５３に形成され、アクチュエータユニット３１の圧電層４１の上面（接続部分）に形成された複数の対象側バンプ４３と接続された複数の基板側バンプ７０などを有しており、基板５３を折り曲げて厚み方向に重ねた状態でアクチュエータユニット３１の上面に配置されている。なお、以下の説明においては、基板５３のアクチュエータユニット３１と対向する面を裏面とし、反対側の面を表面とする。この本実施形態における基板５３の裏面（表面）が、本発明における基板の一方の面（他方の面）に相当する。

図６（ａ）、（ｂ）に示すように、基板５３は、ポリイミドなどの絶縁性樹脂材料からなり、可撓性を有しており、Ｘ方向を走査方向と平行にしたときに圧電層４１と同じ平面方向の大きさの第１部分６０と、第１部分６０とつながり、Ｘ方向に関して第１部分６０と並べて配置され、第１部分６０と同様の平面形状の第２部分６１と、第１部分６０とつながり、Ｘ方向と直交するＹ方向に関して第１部分６０と並べて配置された第３部分６２とを有している。

基板５３は、第１部分６０の表面６０ｂと第２部分６１の表面６１ｂが対向するように折り曲げられて、第１部分６０の裏面６０ａがアクチュエータユニット３１の圧電層４１と対向するように配置される。すると、第２部分６１は第１部分６０のアクチュエータユニット３１とは反対側に重なり、第３部分６２は第２部分６１と重ならないように配置される。

図６（ａ）、（ｂ）に示すように、基板５３における第３部分６２の裏面６２ａには、Ｘ方向に延在した矩形状のドライバＩＣ５１が配置されている。ドライバＩＣ５１は、複数の個別電極４２のそれぞれに対して駆動パルス信号を供給するものである。

第１部分６０の裏面６０ａには、複数の基板側バンプ７０のうちの一部の基板側バンプ７０である第１基板側バンプ７０ａが形成されており、第１基板側バンプ７０ａは、アクチュエータユニット３１の対象側バンプ４３に対応してＹ方向に所定間隔をあけて並べて配置されているとともに、この列がＸ方向に２列並べて配置されている。

第２部分６１の表面６１ｂには、複数の基板側バンプ７０のうちの残りの基板側バンプ７０である第２基板側バンプ７０ｂが形成されており、第２基板側バンプ７０ｂは、第１基板側バンプ７０ａと同様に、アクチュエータユニット３１の対象側バンプ４３に対応してＹ方向に所定間隔をあけて並べて配置されているとともに、この列がＸ方向に２列並べて配置されている。基板５３が折り曲げられて第１部分６０と第２部分６１が重ねられたときには、第１基板側バンプ７０ａの列と第２基板側バンプ７０ｂの列は、平面視でＸ方向に交互に並べて配置される。このとき、互いに隣接する第１基板側バンプ７０ａの列と第２基板側バンプ７０ｂの列の間隔は、互いに隣接する２つの対象側バンプ４３の列の間隔と同じになっている。

また、第１部分６０には、第１部分６０と第２部分６１が重ねられたときに、第２基板側バンプ７０ｂの列と対向する位置に、厚み方向に貫通した開口７１が形成されている。開口７１は、Ｙ方向に延在した矩形状をしており、第１基板側バンプ７０ａの列と交互にＸ方向に並べて配置されており、第１部分６０と第２部分６１が重ねられたときに、これらの第２基板側バンプ７０ｂを第１部分６０の裏面６０ａから露出させる。開口７１のＸ方向に関する幅は、基板５３に形成されたバンプのＸ方向に関する幅とほぼ同じ幅となっている（例えば、本実施形態においては、開口７１のＸ方向に関する幅は２００μｍであり、バンプの直径は１８０μｍである）。

さらに、第１部分６０の裏面６０ａ及び第３部分の裏面６２ａには、ドライバＩＣ５１と接続された複数の第１配線７２が形成されている。これら第１配線７２のうちの一部の第１配線７２ａは、一端がドライバＩＣ５１に接続され、対応する第１基板側バンプ７０ａが属する第１基板側バンプ７０ａの列とその第１基板側バンプ７０ａの列と隣接する開口７１の間を引き回されて、他端が対応する第１基板側バンプ７０ａに接続されている。

また、第１部分６０の表面６０ｂには、平面視で上述した第１基板側バンプ７０ａと接続される第１配線７２ａの束と重ならない領域に、第１接続バンプ７３が形成されている。第１接続バンプ７３は、Ｙ方向に関する第３部分６２側の端部において、Ｘ方向に並べて配置されている。そして、第１配線７２のうちの残りの第１配線７２ｂは、一端がドライバＩＣ５１に接続され、Ｙ方向に引き回されて、他端がそれぞれ対応する第１接続バンプ７３にスルーホール７６を介して接続されている（図７（ｂ）参照）。

そして、第２部分６１の表面６１ｂには、第１部分６０と第２部分６１が重ねられたときに、平面視で第１接続バンプ７３と重なる位置に形成され、第１接続バンプ７３と対向して接続される第２接続バンプ７４が形成されている。さらに、第２部分６１の表面６１ｂには、第２接続バンプ７４と第２基板側バンプ７０ｂとを接続する第２配線７５が形成されている。

このようなＦＰＣ５０の構成において、図５に示すように、基板５３が折り曲げられて第１部分６０と第２部分６１が重ねられると、ドライバＩＣ５１に一端が接続された複数の第１配線７２のうちの一部の第１配線７２ａは、対応する第１基板側バンプ７０ａの列と、その第１基板側バンプ７０ａの列とＸ方向に関して隣接する開口７１の間を引き回されて、他端が対応する第１基板側バンプ７０ａに接続される。また、ドライバＩＣ５１に一端が接続された複数の第１配線７２のうちの残りの第１配線７２ｂは、他端が第１接続バンプ７３に接続され、第１接続バンプ７３が第２接続バンプ７４に接続され、第２接続バンプ７４に一端が接続された第２配線７５が、平面視で第１配線７２ａと交差しながら、他端が対応する第２基板側バンプ７０ｂに接続される。したがって、同じインクを噴射するノズル３５に対応する基板側バンプ７０の列ごとにドライバＩＣ５１にまとまって並んで接続されることになる。

このとき、第２部分６１の表面６１ｂに形成された第２基板側バンプ７０ｂは、第１部分６０に形成された開口７１から第１部分６０の裏面６０ａ側に露出している。そして、図７（ａ）に示すように、第２部分６１の表面６１ｂに形成された第２基板側バンプ７０ｂは、第１部分６０に形成された開口７１から第１部分６０の裏面６０ａ側に露出し、その頂点が第１部分６０の裏面６１ａに形成された第１基板側バンプ７０ａの頂点と同一平面上に配置されている。

次に、ＦＰＣ５０とアクチュエータユニット３１との接続について説明する。まず、走査方向とＸ方向が平行となるように、アクチュエータユニット３１の圧電層４１の上面に基板５３の第１部分６０の裏面６０ａを対向させて配置する。このとき、第１部分６０の裏面６０ａに形成された第１基板側バンプ７０ａと、アクチュエータユニット３１の圧電層４１の上面に形成された複数の対象側バンプ４３のうちの図２の左方から１列目と３列目のＹ方向に並んだ対象側バンプ４３を位置合わせして接続する。すると、基板５３の第１部分６０に形成された開口７１と、圧電層４１の上面に形成された複数の対象側バンプ４３のうち図２の左方から２列目と４列目のＹ方向に並んだ対象側バンプ４３が対向する。

その後、基板５３を折り曲げて第１部分６０に対して第２部分６１を重ねると、第２部分６１の表面６１ｂに形成された第２基板側バンプ７０ｂは、第１部分６０に形成された開口７１から第１部分６０の裏面６０ａ側に露出する。そして、第１部分６０の裏面６０ａ側に露出した第２基板側バンプ７０ｂは、圧電層４１の上面に形成された複数の対象側バンプ４３のうちの図２の左方から２列目と４列目のＹ方向に並んだ対象側バンプ４３と位置合わせすることなく接続される。そして、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ＦＰＣ５０は、アクチュエータユニット３１の圧電層４１の上面に接続され、走査方向に関して、アクチュエータユニット３１の走査方向に関する幅と同様の幅を有し、紙送り方向に関してアクチュエータユニット３１の一方端部を越えてドライバＩＣ５１が配置された第３部分６２が延在することとなる。

本実施形態におけるＦＰＣ５０によると、複数の基板側バンプ７０が第１基板側バンプ７０ａと第２基板側バンプ７０ｂとして基板５３の第１部分６０の裏面６０ａと第２部分６１の表面６１ｂに分けて形成されている。したがって、基板５３が折り曲げられて第１部分６０と第２部分６１が重ねられたときに、第１部分６０の裏面６０ａをアクチュエータユニット３１の圧電層４１に対向させて、第２部分６１の表面６１ｂに形成された第２基板側バンプ７０ｂを、第１部分６０に形成された開口７１から第１部分６０の裏面６０ａ側に露出させて、第１部分６０の裏面６０ａに形成された第１基板側バンプ７０ａとともに、アクチュエータユニット３１の圧電層４１に形成された対象側バンプ４３に接続することができる。これにより、第１基板側バンプ７０ａと第２基板側バンプ７０ｂへ接続される複数の配線を第１部分６０と第２部分６１に分けて引き回すことが可能になり、例えば、複数の基板側バンプ７０を基板５３の第１部分６０の裏面６０ａにだけ形成して、第１部分６０だけを使って複数の基板側バンプ７０へ複数の配線を引き回す場合に比べて、隣接する２つのバンプ間において引き回される配線数が減っている。

具体的には、例えば、複数の基板側バンプ７０を基板５３の第１部分６０の裏面６０ａにだけ形成して、ドライバＩＣ５１から複数の基板側バンプ７０へ複数の配線を引き回す場合には、Ｘ方向に関して互いに隣接する２つの基板側バンプ７０の間を引き回される配線数は、最大１０本にもわたり、配線の引き回しが非常に困難である。一方、本実施形態では、基板５３の第１部分６０の裏面６０ａにおいては、隣接する第１基板側バンプ７０ａの列と第２基板側バンプ７０ｂの列が露出する開口７１の間を第１基板側バンプ７０ａに接続された配線を引き回すためにだけ利用可能となり、Ｘ方向に関して互いに隣接する第１基板側バンプ７０ａと第２基板側バンプ７０ｂの間を引き回される配線数は、最大で５本となり、第１基板側バンプ７０ａへの配線の引き回しが容易になる。また、基板５３の第２部分６１の表面６１ｂにおいては、第１基板側バンプ７０ａの列は形成されておらず、第２基板側バンプ７０ｂの列だけ形成されており、Ｘ方向に関して隣接する第２基板側バンプ７０ｂの列の間は、第１部分６０における隣接する第１基板側バンプ７０ａの列と第２基板側バンプ７０ｂの列の間よりも広く、第２基板側バンプ７０ｂへの配線の引き回しが容易になる。したがって、ドライバＩＣ５１から複数の基板側バンプ７０への複数の配線を容易に引き回すことができる。このとき、基板５３が折り曲げられて第１部分６０と第２部分６１は重ねられるため、基板５３の平面的な大きさは第２部分６１がなく第１部分６０だけの場合と変わらない。

また、第１部分６０と第２部分６１はつながっているため、基板５３を折り曲げて重ねたときに、簡単に位置合わせすることができる。したがって、アクチュエータユニット３１の圧電層４１に対して基板５３の第１部分６０を位置合わせするだけで、アクチュエータユニット３１、第１部分６０及び第２部分６１の位置合わせを簡単且つ迅速に行うことができる。さらに、基板５３の第１部分６０または第２部分６１にアクチュエータユニット３１から離れる方向の力が加わったときに、第１部分６０と第２部分６１がつながっているため、全ての基板側バンプ７０にその力を分散させることができ、接続強度が高く、アクチュエータユニット３１からの基板５３のずれや剥離を防止することができる。

このとき、基板５３が折り曲げられて第１部分６０と第２部分６１が重ねられたときに、第１部分６０に形成された第１基板側バンプ７０ａと第１部分６０の開口７１から第１部分６０の裏面６０ａ側に露出した第２基板側バンプ７０ｂとが１列ごとの短い間隔で並び、アクチュエータユニット３１の対象側バンプ４３に接合されることとなり、アクチュエータユニット３１から離れる方向の力が加わった第１部分６０または第２部分６１の一方の基板に形成された基板側バンプ７０に加えて、他方の基板に形成された基板側バンプ７０にその力を分散させやすくなり、基板５３のアクチュエータユニット３１からのずれや剥離をさらに防止することができる。また、基板５３がドライバＩＣ５１の発熱によって熱膨張する場合でも、開口７１が形成されているため、熱変形を抑制することができ、基板５３がアクチュエータユニット３１から剥離することを防止することができる。

さらに、基板５３が折り曲げられて第１部分６０と第２部分６１が重ねられたときに、第１部分６０と第２部分６１の間にドライバＩＣ５１が介在することがなく、重ねられた第１部分６０と第２部分６１の平行度を高めることが可能となり、基板５３を折り曲げるだけで第１部分６０と第２部分６１を正確に位置合わせをすることができるとともに、第２部分６１の表面６１ｂに形成された第２基板側バンプ７０ｂとアクチュエータユニット３１に形成された対象側バンプ４３との接続を確実にすることができる。さらに、第２部分６１に形成された第２基板側バンプ７０ｂを第１部分６０に形成された開口７１を介してアクチュエータユニット３１の対象側バンプ４３と直接接続できるため、接続不良を低減することができる。

加えて、基板５３が折り曲げられて第１部分６０と第２部分６１が重ねられたときに、基板５３の第３部分６２に形成されたドライバＩＣ５１に、第２部分６１の表面６１ｂに形成された第２基板側バンプ７０ｂから配線を引き回すときに、スルーホール７６、第１接続バンプ７３及び第２接続バンプ７４を用いて、その配線長さを短くすることができる。これにより、配線の電気抵抗を小さくすることができる。

また、第２部分６１に形成された第２基板側バンプ７０ｂは、基板５３が折り曲げられて第１部分６０と第２部分６１が重ねられたときに、第１接続バンプ７３と第２接続バンプ７４が接続されて、第１部分６０と並べて配置された第３部分６２に形成されたドライバＩＣ５１と接続されるため、第２基板側バンプ７０ｂと直接接続されるドライバＩＣ５１を別に設ける必要がなく、ドライバＩＣ５１一つに対して、第１基板側バンプ７０ａと第２基板側バンプ７０ｂを接続させることができる。

次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。ただし、上述した実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

本実施形態においては、基板５３の第１部分６０の裏面６０ａと第２部分６１の表面６１ｂに基板側バンプ７０を分けて形成して、基板５３が折り曲げられて第１部分６０と第２部分６１が重ねられたときに、第１部分６０に形成された開口７１から第２基板側バンプ７０ｂを第１部分６０の裏面６０ａ側に露出させて、圧電層４１に形成された対象側バンプ４３と接続する構成とすることで、ドライバＩＣ５１から基板側バンプ７０への配線を第１部分６０と第２部分６１に分けて引き回していたが、基板５３の第１部分６０に全ての基板側バンプ７０を形成して、ドライバＩＣ５１から基板側バンプ７０への配線を第１部分６０と第２部分６１に分けて引き回すことも可能である（変形例１）。以下、具体例について図８を参照して説明する。図８は、変形例１について説明する図であり、（ａ）は折り曲げられたＦＰＣを下方から見たときの平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。

図８（ａ）に示すように、ＦＰＣ１５０の基板１５３のアクチュエータユニット３１と対向する第１部分１６０の裏面１６０ａには、アクチュエータユニット３１の対象側バンプ４３と接続される全ての基板側バンプ１７０が形成されている。そして、複数の基板側バンプ１７０のうち図８（ａ）の左方から２列目と４列目の基板側バンプ１７０ａについては、上述した実施形態における第１基板側バンプ７０ａに相当し、第１基板側バンプ７０ａと同様にしてドライバＩＣ５１と接続されている。以下、複数の基板側バンプ１７０のうち図８（ａ）の左方から１列目と３列目の基板側バンプ１７０ｂとドライバＩＣ５１との接続について説明する。

図８（ｂ）に示すように、基板１５３の第１部分１６０の表面１６０ｂには、平面視で基板側バンプ１７０ｂと重なり、これらの基板側バンプ１７０ｂとそれぞれスルーホール１７６を介して接続された第３接続バンプ１７７が形成されている。そして、基板１５３の第２部分１６１の表面１６１ｂには、基板１５３が折り曲げられて第１部分１６０と第２部分１６１が重ねられたときに、平面視で第３接続バンプ１７７と重なっており、第３接続バンプ１７７と接続される第４接続バンプ１７８が形成されている。そして、第４接続バンプ１７８が、上述した実施形態における第２基板側バンプ７０ｂと同様に、第２配線７５に接続されている。第２配線７５とドライバＩＣ５１との接続については、上述した実施形態と同様であるため、その説明を省略する。この構成によっても、上述した実施形態と同様の効果を奏する。また、アクチュエータユニット３１に接続される複数の基板側バンプ１７０は全て第１部分１６０に形成されているため、上述した実施形態のように、第２部分１６１に一部の第２基板側バンプ７０ｂが形成されている場合に比べて、接点高さが均一になりやすく、アクチュエータユニット３１の対象側バンプ４３との接続不良を低減することができる。また、本実施形態における第３接続バンプ１７７（第４接続バンプ１７８）が、本発明における第５接続接点（第６接続接点）に相当する。

また、本実施形態においては、図５に示すように、第１部分６０には、１列の第１基板側バンプ７０ａの列と、１列の第２基板側バンプ７０ｂの列を露出させる開口７１とが走査方向に交互に並べて配置されていたが、図９に示すように、第１部分２６０には、２列の第１基板側バンプ２７０ａの列と、第２部分２６１の表面２６１ｂに形成された２列の第２基板側バンプ２７０ｂの列を露出させる開口２７１とが走査方向に交互に並べて配置されていてもよい（変形例２）。このとき、開口２７１の走査方向に関する幅は、走査方向に関して互いに隣接する２列の第２基板側バンプ２７０ｂを開口２７１から露出可能な最小限の幅であり、開口２７１から露出し、走査方向に関して互いに隣接する２つの第２基板側バンプ２７０ｂの、走査方向に関して最も離れた端部同士の幅とほぼ同じである。ドライバＩＣ５１から第１基板側バンプ２７０ａ及び第２基板側バンプ２７０ｂへの配線の引き回しについては、上述した実施形態と同様である。これによっても、上述した実施形態と同様の効果を奏する。また、上述した実施形態に比べて、開口の数が減り、１つ１つの開口が大きくなっているため、開口を形成しやすい。

また、本実施形態においては、基板５３が折り曲げられて第１部分６０と第２部分６１が重ねられて、厚み方向に２層重なった場合について説明していたが、基板５３が折り曲げられて重なる層数は、２層以上であってもよい（変形例３）。例えば、図１０（ａ）に示すように、第１部分３６０と、第１部分３６０とつながり、Ｘ方向に関して第１部分３６０と並べて配置され、第１部分３６０と同形状の第２部分３６１及び第３部分３６２と、第１部分３６０とつながり、Ｙ方向に並べて配置された第４部分３６３とを有している。そして、第１部分３６０のアクチュエータユニット３１と対向する裏面３６０ａと、第２部分３６１の表面と、第３部分３６２の表面に分けて基板側バンプ３７０ａ〜３７０ｃが形成されている。また、第１部分３６０には、基板３５３が折り曲げられて第１部分３６０、第２部分３６１及び第３部分が重ねられたときに、第２部分３６１に形成された基板側バンプ３７０ｂと第３部分３６２に形成された基板側バンプ３７０ｃを露出させる開口３７１ａが形成されている。さらに、第２部分３６１には、基板３５３が折り曲げられて第１部分３６０、第２部分３６１及び第３部分が重ねられたときに、第３部分３６２に形成された基板側バンプ３７０ｃを露出させる開口３７１ｂが形成されている。配線の引き回しについては、第１部分３６０と第２部分３６１については上述した実施形態と同様であり、第３部分３６２については第２部分３６１と同様であるため、その説明を省略する。そして、基板３５３が折り曲げられて第１部分３６０、第２部分３６１及び第３部分が重ねられると、基板３５３の第１部分３６０の裏面３６０ａから全ての基板側バンプ３７０が露出し、アクチュエータユニット３１の対象側バンプ４３に接続される。

以上の実施形態及び変形例においては、ドライバＩＣ５１が配置された第３部分６２は第１部分６０とつながっていたが、第１部分６０ではなく第２部分６１とつながっていてもよい。このとき、ドライバＩＣ５１が第３部分６２の表面６２ｂに配置されているとすると、第２部分６１の表面６１ｂに形成された第２基板側バンプ７０ｂは、上述した実施形態における第１基板側バンプ７０ａと同様に、第１配線７２ａ相当の１本の配線でドライバＩＣ５１と接続することができる。なお、この１本の配線が、本発明における第３配線に相当する。そして、第１部分６０の裏面６０ａに形成された第１基板側バンプ７０ａは、上述した実施形態における第２基板側バンプ７０ｂと同様に、スルーホール７６、第１接続バンプ７３及び第２接続バンプ７４相当の構成を用いて、ドライバＩＣ５１と接続することができる。なお、このとき、第１接続バンプ７３と第２接続バンプ７４が、本発明における第３接続接点と第４接続接点に相当する。

また、２つの接点を接続する構成として、それぞれの接点にバンプが用いられており、バンプ同士を接続する構成を例にあげて説明したが、一方の接点にバンプが用いられ、他方の接点にランドが用いられており、バンプとランドを接続する構成であってもよい。

また、基板５３に形成された基板側バンプ７０は、Ｙ方向に並べて配置されて列を形成しており、この列がＹ方向と直交するＸ方向に並べて配置されていたが、基板側バンプの配置について規則性がなく、ランダムに配置されていてもよい。

また、開口７１は、第２基板側バンプ７０ｂの列ごとに形成されていたが、第２基板側バンプ７０ｂごとにそれぞれ形成されていてもよい。

また、対象側バンプ４３は、個別電極４２の端部に形成されたバンプについて説明したが、振動板４０から圧電層４１の上面に共通電極が引き出されており、この共通電極上に形成されたバンプであってもよい。また、振動板４０は、金属材料に限られず、圧電層４１と同じ材料であってもよい。この場合には、複数の個別電極４２と対向する共通電極が圧電層４１と振動板４０の間に形成されており、上述のように、圧電層４１の上面に共通電極が引き出されていればよい。

また、ドライバＩＣ５１が配置され、アクチュエータユニット３１と接続される基板５３としてフレキシブルな基板を用いていたが、フレキシブルな基板である必要はなく、硬質なプリント基板であって、第１部分６０と第２部分６１の境界の折り曲げられる部分だけ可撓性を有していればよい。

また、基板５３の第１部分６０をアクチュエータユニット３１の圧電層４１に対して位置合わせして接続した後に、基板５３を折り曲げて第１部分６０に対して第２部分６１を重ねて、圧電層４１に対して第２部分６１を接続していたが、基板５３を折り曲げて第１部分６０と第２部分６１を重ねた後、第１部分６０をアクチュエータユニット３１の圧電層４１に対して位置合わせして接続したときに、これと同時に圧電層４１に対して第２部分６１を接続してもよい。

また、第２部分６１は、Ｘ方向に関して第１部分６０と並べて配置されていたが、Ｙ方向に関して第１部分６０と並べて配置されていてもよい。また、第３部分は、Ｙ方向に関して第１部分６０、または、第２部分６１と並べて配置されていたが、Ｘ方向に関して第１部分、または、第２部分６１と並べて配置されていてもよい。

以上説明した実施形態及びその変更例は、インクジェットヘッドのアクチュエータ駆動用の配線基板に本発明を適用したものであるが、本発明の適用対象はこのような配線基板には限られるものではなく、その用途にかかわらず、種々の信号の送受信や電力供給などを行う配線基板に本発明を適用することが可能である。

１プリンタ
３１アクチュエータユニット
４１圧電層
５０ＦＰＣ
６０第１部分
６０ｂ、６１ｂ表面
６１第２部分
６０ａ、６１ａ裏面
７０基板側バンプ
７０ａ第１基板側バンプ
７０ｂ第２基板側バンプ
７１開口
７２第１配線
７５第２配線

Claims

接続対象の接続部分に形成された複数の対象側接点にそれぞれ接続される複数の基板側接点と、前記複数の基板側接点と接続された複数の配線と、これらの基板側接点及び配線が形成された基板とを有する配線基板であって、
前記基板は、前記接続対象に接続されたときに前記接続部分と重なる第１部分と、前記第１部分とつながった第２部分と、を有しており、
前記基板における前記第１部分の前記接続対象と対向する一方の面には、前記複数の基板側接点のうちの一部の前記基板側接点である第１基板側接点が形成されており、
前記基板における前記第１部分とつながった前記第２部分の前記一方の面と反対側の他方の面には、前記基板が折り曲げられて前記第１部分と前記第２部分が重ねられたときに、平面視で前記第１基板側接点と重ならない領域に前記複数の基板側接点のうちの残りの前記基板側接点である第２基板側接点が形成されており、
前記第１部分には、前記第１部分と前記第２部分が重ねられたときに、前記第２基板側接点と対向する位置に、これらの基板側接点を前記第１部分の前記一方の面から露出させる開口が形成されていることを特徴とする配線基板。
前記基板には、前記基板が折り曲げられたときに、前記第１部分と前記第２部分が重ならない領域に、前記複数の基板側接点が前記複数の配線を介して接続された駆動ＩＣが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
前記基板には、前記基板が折り曲げられて前記第１部分に対して前記第２部分が重ねられたときに、前記第１部分が形成されている側であって、前記第１部分と前記第２部分が重ならない領域に前記駆動ＩＣが配置されており、
前記第１部分には、前記駆動ＩＣに接続される複数の第１配線が形成されており、
前記複数の第１配線のうちの一部の前記第１配線は、前記第１基板側接点と接続されており、
前記第１部分の前記他方の面には、残りの前記第１配線と接続された第１接続接点が形成されており、
前記第２部分の前記他方の面には、前記基板が折り曲げられて前記第１部分に対して前記第２部分が重ねられたときに、前記第１接続接点と接続される第２接続接点と、前記第２接続接点と前記第２基板側接点を接続する第２配線が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の配線基板。
前記基板には、前記基板が折り曲げられて前記第２部分に対して前記第１部分が重ねられたときに、前記第２部分が形成されている側であって、前記第１部分と前記第２部分が重ならない部分に前記駆動ＩＣが配置されており、
前記第２部分には、前記駆動ＩＣに接続される複数の第３配線が形成されており、
前記複数の第３配線のうちの一部の前記第３配線は、前記第２基板側接点と接続されており、
前記第２部分の前記他方の面には、残りの前記第３配線と接続された第３接続接点が形成されており、
前記第１部分の前記他方の面には、前記基板が折り曲げられて前記第２部分に対して前記第１部分が重ねられたときに、前記第３接続接点と接続される第４接続接点と、前記第４接続接点と前記第１基板側接点を接続する第４配線が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の配線基板。
前記複数の基板側接点は、前記基板が折り曲げられて前記第１部分と前記第２部分が重ねられたときに、所定の第１方向に並んで列を構成して、その列が前記第１方向と交差する第２方向に複数並べて配置されており、
前記複数の基板側接点に接続された前記複数の配線は、前記第１方向に向かって引き出されており、
前記第１部分には、１列の前記第１基板側接点の列と、前記第２部分に形成された１列の前記第２基板側接点の列を前記第１部分の前記一方の面から露出させる前記開口とが前記第２方向に交互に並べて配置されており、
前記開口の前記第２方向に関する幅は、前記第２基板側接点の前記第２方向に関する幅とほぼ同じであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の配線基板。
前記複数の基板側接点は、前記基板が折り曲げられて前記第１部分と前記第２部分が重ねられたときに、所定の第１方向に並んで列を構成して、その列が前記第１方向と交差する第２方向に複数並べて配置されており、
前記複数の基板側接点に接続された前記複数の配線は、前記第１方向に向かって引き出されており、
前記第１部分には、２列の前記第１基板側接点の列と、前記第２部分に形成された２列の前記第２基板側接点の列を前記第１部分の前記一方の面から露出させる前記開口とが前記第２方向に交互に並べて配置されており、
前記開口の前記第２方向に関する幅は、前記開口から露出し、前記第２方向に関して互いに隣接する２つの前記第２基板側接点の最も離れた端部同士の幅とほぼ同じであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の配線基板。
接続対象の接続部分に形成された複数の対象側接点にそれぞれ接続される複数の基板側接点と、前記複数の基板側接点と接続された複数の配線と、これらの基板側接点及び配線が形成された基板とを有する配線基板であって、
前記基板は、前記接続対象に接続されたときに前記接続部分と重なる第１部分と、前記第１部分とつながった第２部分と、を有しており、
前記基板における前記第１部分の前記接続対象と対向する一方の面には、前記複数の基板側接点が形成されており、
前記基板における前記第１部分の前記一方の面と反対側の他方の面には、平面視で前記複数の基板側接点の一部と重なり、これらの基板側接点とそれぞれスルーホールを介して接続された第５接続接点が形成されており、
前記第１部分とつながった前記第２部分の前記他方の面には、前記基板が折り曲げられて前記第１部分と前記第２部分が重ねられたときに、前記第５接続接点と接続される第６接続接点が形成されていることを特徴とする配線基板。