JP5152061B2

JP5152061B2 - 配線構造体及びその製造方法

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Publication number: JP5152061B2
Application number: JP2009072329A
Authority: JP
Inventors: 徹山下
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2009-03-24
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2029-03-24
Also published as: JP2010221569A

Description

本発明は、配線構造体及びその製造方法に関するものである。

吐出ヘッドには、インクを吐出する複数のノズルに夫々対応する複数の圧力室が設けられた流路ユニットと、圧力室内のインクに吐出圧力を与えるべく流路ユニットに重ねられた圧電アクチュエータとを備えたものがある。その圧電アクチュエータの表面には、各圧力室に夫々対応する複数の個別電極と電気的に接続される、導電性の複数のバンプが形成されており、駆動信号を供給するための配線基板の一例であるＣＯＦ（Chip On Film）の電極ランドがバンプに対して夫々電気的に接続されている。

具体的には、ＣＯＦの圧電アクチュエータに対向する面に電極ランドを覆うように未硬化の熱硬化性樹脂層を塗布する。そして、バンプを未硬化の熱硬化性樹脂層に押し当ててその熱硬化性樹脂層を貫通させ、バンプと電極ランドとを接触させるとともにバンプの周囲を熱硬化性樹脂で覆った状態で、加熱により熱硬化性樹脂層を硬化させる。つまり、バンプの先端部に電極ランドが接触することで電気的に接続し、熱硬化性樹脂層がバンプの周囲において圧電アクチュエータの電極端子と機械的に接合している。これにより、ＣＯＦと圧電アクチュエータとが電気的に接続されるとともに、機械的に接合される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−３０５８４７号公報

ところで、未硬化の熱硬化性樹脂層にバンプを貫通させて電極ランドに接触させると、その接触圧でＣＯＦの弾性を有する基板（例えば、ポリイミド基板）が局所的に変形し、その変形状態のまま熱硬化性樹脂層が熱硬化される。そうすると、長期使用により熱硬化性樹脂層と基板との接合力が低下したときに、基板が変形状態から元に戻ろうとするスプリングバックにより平坦形状に形状復元し、基板と熱硬化性樹脂層との剥離が生じる可能性がある。そうすると、バンプと電極ランドとの接触面積が低下して、電気接続信頼性が低下する。

そこで本発明は、電気接続信頼性の高い配線構造体及びその製造方法を提供することを目的としている。

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る配線構造体の製造方法は、表面に導電性を有する複数のバンプが形成された接続対象部材と、変形に対して形状復元力を有する材質からなる基板と、その基板の前記接続対象部材側の面に設けられるもので、電極ランドを有する複数の導線とを有する配線部材とを備え、前記バンプと前記電極ランドとが接触した状態で前記接続対象部材と前記配線部材とが接合されてなる配線構造体の製造方法であって、前記配線部材の前記基板の前記接続対象部材側の面において前記複数の導線を覆うように未硬化の第１熱硬化性樹脂層を形成する工程と、前記配線部材の前記基板の前記接続対象部材と反対側の面において前記電極ランドと対応する位置に未硬化の第２熱硬化性樹脂層を形成する工程と、前記配線部材を前記接続対象部材に向けて押圧することにより、前記バンプが前記第１熱硬化性樹脂層を貫通して前記電極ランドに接触し且つ前記第１熱硬化性樹脂層が前記バンプを囲むように前記接続対象部材の表面に接触した状態で、前記配線部材を加熱して前記第１及び第２熱硬化性樹脂層を硬化させる工程と、を備え、前記第２熱硬化性樹脂層は、前記第１熱硬化性樹脂層よりも硬化温度が高い材料からなり、前記硬化させる工程では、前記第１熱硬化性樹脂層を熱硬化させた後に前記第２熱硬化性樹脂層を熱硬化させていることを特徴とする。

本発明に係る別の配線構造体の製造方法は、表面に導電性を有する複数のバンプが形成された接続対象部材と、変形に対して形状復元力を有する材質からなる基板と、その基板の前記接続対象部材側の面に設けられるもので、電極ランドを有する複数の導線とを有する配線部材とを備え、前記バンプと前記電極ランドとが接触した状態で前記接続対象部材と前記配線部材とが接合されてなる配線構造体の製造方法であって、前記配線部材の前記基板の前記接続対象部材側の面において前記複数の導線を覆うように未硬化の第１熱硬化性樹脂層を形成する工程と、前記配線部材の前記基板の前記接続対象部材と反対側の面において前記電極ランドと対応する位置に未硬化の第２熱硬化性樹脂層を形成する工程と、前記配線部材を前記接続対象部材に向けて押圧することにより、前記バンプが前記第１熱硬化性樹脂層を貫通して前記電極ランドに接触し且つ前記第１熱硬化性樹脂層が前記バンプを囲むように前記接続対象部材の表面に接触した状態で、前記配線部材を加熱して前記第１及び第２熱硬化性樹脂層を硬化させる工程と、を備え、前記第２熱硬化性樹脂層は、前記電極ランドに対して平面視で個別に重なるように前記基板上に複数設け、前記第２熱硬化性樹脂層は、平面視で前記バンプの中心を囲むような円環状に形成することを特徴とする。

本発明に係る更に別の配線構造体の製造方法は、表面に導電性を有する複数のバンプが形成された接続対象部材と、変形に対して形状復元力を有する材質からなる基板と、その基板の前記接続対象部材側の面に設けられるもので、電極ランドを有する複数の導線とを有する配線部材とを備え、前記バンプと前記電極ランドとが接触した状態で前記接続対象部材と前記配線部材とが接合されてなる配線構造体の製造方法であって、前記配線部材の前記基板の前記接続対象部材側の面において前記複数の導線を覆うように未硬化の第１熱硬化性樹脂層を形成する工程と、前記配線部材の前記基板の前記接続対象部材と反対側の面において前記電極ランドと対応する位置に未硬化の第２熱硬化性樹脂層を形成する工程と、前記配線部材を前記接続対象部材に向けて押圧することにより、前記バンプが前記第１熱硬化性樹脂層を貫通して前記電極ランドに接触し且つ前記第１熱硬化性樹脂層が前記バンプを囲むように前記接続対象部材の表面に接触した状態で、前記配線部材を加熱して前記第１及び第２熱硬化性樹脂層を硬化させる工程と、を備え、前記第２熱硬化性樹脂層は、前記電極ランドに対して平面視で個別に重なるように前記基板上に複数設け、前記第２熱硬化性樹脂層は、平面視で前記バンプの中心を囲むような円環状の少なくとも一部が切断された形状に形成することを特徴とする。

本発明の更にまた別の配線構造体の製造方法は、表面に導電性を有する複数のバンプが形成された接続対象部材と、変形に対して形状復元力を有する材質からなる基板と、その基板の前記接続対象部材側の面に設けられるもので、電極ランドを有する複数の導線とを有する配線部材とを備え、前記バンプと前記電極ランドとが接触した状態で前記接続対象部材と前記配線部材とが接合されてなる配線構造体の製造方法であって、前記配線部材の前記基板の前記接続対象部材側の面において前記複数の導線を覆うように未硬化の第１熱硬化性樹脂層を形成する工程と、前記配線部材の前記基板の前記接続対象部材と反対側の面において前記電極ランドと対応する位置に未硬化の第２熱硬化性樹脂層を形成する工程と、前記配線部材を前記接続対象部材に向けて押圧することにより、前記バンプが前記第１熱硬化性樹脂層を貫通して前記電極ランドに接触し且つ前記第１熱硬化性樹脂層が前記バンプを囲むように前記接続対象部材の表面に接触した状態で、前記配線部材を加熱して前記第１及び第２熱硬化性樹脂層を硬化させる工程と、を備え、前記第２熱硬化性樹脂層は、前記電極ランドに対して平面視で個別に重なるように前記基板上に複数設け、前記接続対象部材は、複数の前記バンプへ供給される信号に応じて変形する複数の活性部が所定方向に延設されたアクチュエータであり、前記第２熱硬化性樹脂層は、平面視で、前記電極ランドの中心に一致する位置から前記中心よりも前記活性部に近接する側の一端までの長さが、前記電極ランドの中心に一致する位置から前記一端と反対側の他端までの長さに比べて長く形成されていることを特徴とする。

また本発明の配線構造体は、表面に導電性を有する複数のバンプが形成された接続対象部材と、変形に対して形状復元力を有する材質からなる基板と、その基板の前記接続対象部材側の面に設けられるもので、電極ランドを有する複数の導線とを有する配線部材とを備え、前記バンプと前記電極ランドとが接触した状態で前記接続対象部材と前記配線部材とが接合されてなる配線構造体であって、前記基板の前記接続対象部材側の面に前記電極ランド及び前記複数の導線を覆うように第１熱硬化性樹脂層が形成され、かつ、前記基板の前記接続対象部材と反対側の面において前記電極ランドと対応する位置に第２熱硬化性樹脂層が形成されており、前記バンプが前記第１熱硬化性樹脂層を貫通して前記電極ランドに接触し且つ前記第１熱硬化性樹脂層が前記バンプを囲むように前記接続対象部材の表面に接触した状態で、前記第１及び第２熱硬化性樹脂層が硬化しており、前記第２熱硬化性樹脂層は、前記電極ランドに対して平面視で個別に重なるように前記基板上に複数設けられ、前記第２熱硬化性樹脂層は、平面視で前記バンプの中心を囲むような円環状に形成されていることを特徴とする。

本発明の別の配線構造体は、表面に導電性を有する複数のバンプが形成された接続対象部材と、変形に対して形状復元力を有する材質からなる基板と、その基板の前記接続対象部材側の面に設けられるもので、電極ランドを有する複数の導線とを有する配線部材とを備え、前記バンプと前記電極ランドとが接触した状態で前記接続対象部材と前記配線部材とが接合されてなる配線構造体であって、前記基板の前記接続対象部材側の面に前記電極ランド及び前記複数の導線を覆うように第１熱硬化性樹脂層が形成され、かつ、前記基板の前記接続対象部材と反対側の面において前記電極ランドと対応する位置に第２熱硬化性樹脂層が形成されており、前記バンプが前記第１熱硬化性樹脂層を貫通して前記電極ランドに接触し且つ前記第１熱硬化性樹脂層が前記バンプを囲むように前記接続対象部材の表面に接触した状態で、前記第１及び第２熱硬化性樹脂層が硬化しており、前記第２熱硬化性樹脂層は、前記電極ランドに対して平面視で個別に重なるように前記基板上に複数設けられ、前記第２熱硬化性樹脂層は、平面視で前記バンプの中心を囲むような円環状の少なくとも一部が切断された形状に形成されていることを特徴とする。

本発明の更に別の配線構造体は、表面に導電性を有する複数のバンプが形成された接続対象部材と、変形に対して形状復元力を有する材質からなる基板と、その基板の前記接続対象部材側の面に設けられるもので、電極ランドを有する複数の導線とを有する配線部材とを備え、前記バンプと前記電極ランドとが接触した状態で前記接続対象部材と前記配線部材とが接合されてなる配線構造体であって、前記基板の前記接続対象部材側の面に前記電極ランド及び前記複数の導線を覆うように第１熱硬化性樹脂層が形成され、かつ、前記基板の前記接続対象部材と反対側の面において前記電極ランドと対応する位置に第２熱硬化性樹脂層が形成されており、前記バンプが前記第１熱硬化性樹脂層を貫通して前記電極ランドに接触し且つ前記第１熱硬化性樹脂層が前記バンプを囲むように前記接続対象部材の表面に接触した状態で、前記第１及び第２熱硬化性樹脂層が硬化しており、前記第２熱硬化性樹脂層は、前記電極ランドに対して平面視で個別に重なるように前記基板上に複数設けられ、前記接続対象部材は、複数の前記バンプへ供給される信号に応じて変形する複数の活性部が所定方向に延設されたアクチュエータであり、前記第２熱硬化性樹脂層は、平面視で、前記電極ランドの中心に一致する位置から前記中心よりも前記活性部に近接する側の一端までの長さが、前記電極ランドの中心に一致する位置から前記一端と反対側の他端までの長さに比べて長く形成されていることを特徴とする。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、配線構造体の電気接続信頼性を向上させることができる。

本発明の第１実施形態に係るＣＯＦが接続された吐出ヘッドの分解斜視図である。図１に示すＣＯＦが接続された吐出ヘッドの要部断面図である。図２に示すＣＯＦを製造する際の第１工程を示す要部断面図である。図２に示すＣＯＦを製造する際の第２工程を示す要部断面図である。図２に示すＣＯＦを製造する際の第３工程を示す要部断面図である。図２に示すＣＯＦを圧電アクチュエータに接続する際の第１工程を示す要部断面図である。図２に示すＣＯＦを圧電アクチュエータに接続する際の第２工程を示す要部断面図である。図２に示すＣＯＦを圧電アクチュエータに接続する際の第３工程を示す要部断面図である。本発明の第２実施形態のＣＯＦ及び圧電アクチュエータを示す要部断面図である。図９に示すＣＯＦを圧電アクチュエータに接続した状態を示す要部断面図である。本発明の第３実施形態のＣＯＦ及び圧電アクチュエータを示す要部断面図である。図１１に示すＣＯＦを圧電アクチュエータに接続した状態を示す要部断面図である。本発明の第４実施形態のＣＯＦ及び圧電アクチュエータを示す要部断面図である。図１３に示すＣＯＦを圧電アクチュエータに接続した状態を示す平面図である。図１３に示すＣＯＦを圧電アクチュエータに接続した状態を示す要部断面図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係るＣＯＦ１３が接続された吐出ヘッド１０の分解斜視図である。吐出ヘッド１０は、インクジェットプリンタ（図示せず）の走査方向に往復移動可能なキャリッジ（図示せず）の下部に搭載され、キャリッジの下方において走査方向に直交する紙送り方向に搬送される記録用紙に向かってインクカートリッジから供給されたインクを吐出するものである。

図１に示すように、吐出ヘッド１０は、複数枚のプレートが積層された流路ユニット１１と、その流路ユニット１１に対して重ねて接着されるユニモルフ方式の圧電アクチュエータ１２とを備えている。流路ユニット１１は、最下層の下面側に開口したノズル２４（図２参照）から下向きにインクが噴射される構成となっている。圧電アクチュエータ１２は、流路ユニット１１に対面配置される振動板２６と、振動板２６の上面に形成された後述する共通電極２９（図２参照）と、共通電極２９の上面を覆うように設けられた圧電シート３０と、圧電シート３０の上面に多数配列された個別電極３１とを備えている。個別電極３１は、後述する圧力室２２と相似の略長円状の主電極部３１ａと、この主電極部３１ａの長手方向の端部から圧力室２２と重ならない位置まで引き出された個別電極端子３１ｂとを有している。圧電シート３０の上面の所要箇所には、共通電極２９（図２参照）とスルーホール（図示せず）を介して導通する共通電極端子３２が形成されている。

圧電アクチュエータ１２の上面には、駆動ＩＣ１３ａが搭載されたフレキシブルな配線部材であるＣＯＦ（Chip On Film）１３の一端部が重ねて配置され、そのＣＯＦ１３の下面に露出した電極ランド４１ａ（図２参照）が、圧電アクチュエータ１２の各電極端子３１ａ，３２に導通接続されている。ＣＯＦ１３の他端部は、駆動信号供給源となる制御装置（図示せず）に電気的に接続されている。また、振動板２６にはメッシュ状のフィルタ３３が被せられたインク供給口３４が形成されており、流路ユニット１１にもそのインク供給口３４と連通するインク供給口２５が形成されている。

図２は図１に示すＣＯＦ１３が接続された吐出ヘッド１０の要部断面図である。なお、図２は紙送り方向に直交する面で切断した断面を表している。図２に示すように、流路ユニット１１は複数枚のプレート１５〜１８が積層された構成となっている。プレート１５〜１８には開孔又は溝が形成されており、各プレート１５〜１８が積層されることによって夫々の開孔及び溝が連通し、インクの流路が形成されるようになっている。流路ユニット１１の流路は、インク供給口２５（図１参照）に連通する共通液室２０と、共通液室２０から多数分岐した接続通路２１と、接続通路２１の下流端にそれぞれ連続して圧電アクチュエータ１２に対向するように４列に配置された圧力室２２と、圧力室２２を流路ユニット１１の下面に開口するノズル２４にそれぞれ連通させる流出路２３とを備えている。

圧電アクチュエータ１２は、流路ユニット１１の上面に重ねて接着された振動板２６を有している。振動板２６は、ステンレス板などの金属板からなる振動板本体２７と、振動板本体２７の上面に成膜されたアルミナ等からなる絶縁層２８とを有している。振動板２６の上面には、多数の圧力室２２に対応して連続配置された共通電極２９が印刷形成されている。共通電極２９の上面には、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）のセラミックス材料からなるシート状の圧電シート３０が形成されている。圧電シート３０の上面には、各圧力室２２の夫々に対応するよう配置された多数の個別電極３１が４列に印刷形成されている。

圧電アクチュエータ１２の圧電シート３０の分極方向はその厚み方向であり、圧電アクチュエータ１２は、１枚の圧電シート３０のうち共通電極２９と個別電極３１とで挟まれた各領域を活性部Ａとした、いわゆるユニモルフ方式の構成となっている。個別電極３１に個別電極端子３１ｂを介して電圧が印加されると、圧電シート３０における個別電極３１の主電極部３１ａと共通電極２９とに挟まれた電界発生部分が、活性部Ａとして働いて分極方向と直角方向に縮む。一方、振動板２６は、電界の影響を受けず自発的には縮まないため、圧電シート３０と振動板２６との間で、分極方向と垂直な方向への歪みに差を生じることとなり、圧電シート３０及び振動板２６が圧力室２２に向けて凸となるように変形する（ユニモルフ変形）。なお、振動板２６の代わりに、電界の影響を受けない非活性層となる圧電シートを設けた構成としてもよい。また、個別電極３１の個別電極端子３１ｂの表面には、ハンダ等の導電性材料からなるバンプ３９が上方に向けて突出するように形成されており、このバンプ３９がＣＯＦ１３の電極ランド４１ａに接触して導通する。

ＣＯＦ１３は、ポリイミド等からなるフィルム状の基板４０と、この基板４０の上面に銅箔等の導電性金属により形成された複数の導線４１と、この導線４１を下側から覆うように基板４０の下面に形成された第１熱硬化性樹脂層４２と、基板４０の上面において電極ランド４１ａと対応する位置に形成された第２熱硬化性樹脂層４３とを有する。基板４０は、変形に対して形状復元力を有する絶縁材料からなるものであればよく、弾性を有する絶縁樹脂基板や、加熱すると膨張（熱膨張性）して加熱を解除すると元に戻る性質（可逆性）を有する絶縁樹脂基板などであれば、ポリイミド以外の他の材料からなるものでもよい。導線４１は、バンプ３９と対応する位置に電極ランド４１ａを有しており、駆動ＩＣ１３ａと複数の電極ランド４１ａとを個別に接続している。

第２熱硬化性樹脂層４３は、第１熱硬化性樹脂層４２よりも硬化温度が高い材料からなる。例えば、第１熱硬化性樹脂層４２は、商品名：ＬＴ−３９０５（ヘンケル社）からなり、第２熱硬化性樹脂層４３は、商品名：ＳＮ-９０００（日立化成工業（株））からなる。前者のＬＴ−３９０５は、８０度で１８分加熱すれば硬化し、後者のＳＮ-９０００は、１２０度で９０分加熱すれば硬化する。第１熱硬化性樹脂層４２は、基板４０の下面の全体にわたって連続的に形成されている。第２熱硬化性樹脂層４３は、電極ランド４１ａに対応する位置にのみ部分的に設けられて、活性部Ａに対応する位置で間隔をあけるように配置されており、平面視で略円形状となっている。第２熱硬化性樹脂層４３の平面視における外径Ｄ２は、バンプ３９の平面視における外径Ｄ１よりも大きくなっている。

バンプ３９は、第１熱硬化性樹脂層４２を貫通して電極ランド４１ａに接触し、第１熱硬化性樹脂層４２のバンプ３９を囲む部分は、個別電極端子３１ｂに機械的に接合されている。基板４０及び電極ランド４１ａは、バンプ３９による下方からの接触圧で局所的に上方に隆起するように変形しており、その変形状態が硬化した第１及び第２熱硬化性樹脂層４２，４３により保持されている。このようにして、ＣＯＦ１３と圧電アクチュエータ１２とを備えた配線構造体５０が形成されている。

次に、配線構造体５０の製造手順について説明する。図３〜５は図２に示すＣＯＦ１３を製造する際の第１〜３工程を示す要部断面図である。図３に示すように、基板４０の下面において、電極ランド４１ａを有する複数の導線４１を所要の配線パターンに印刷形成する。次いで、図４に示すように、基板４０の下面の全体に、導線４１を覆うように未硬化の第１熱硬化性樹脂層４２を形成する。次いで、図５に示すように、基板４０の上面に、平面視で各電極ランド４１ａと個別に重なるように未硬化の第２熱硬化性樹脂層４３を部分的に形成する。つまり、第２熱硬化性樹脂層４３は、平面視で個々の電極ランド４１ａにそれぞれ対応するように複数形成される。

図６〜８は図２に示すＣＯＦ１３を圧電アクチュエータ１２に接続する際の第１〜３工程を示す要部断面図である。なお、図６〜８では圧電アクチュエータ１２の圧電シート３０より下層の図示を省略している。図６に示すように、圧電アクチュエータ１２の個別電極端子３１ｂの上面に、導電性材料からなるバンプ３９を上方に突出したドーム状に形成する。次いで、図７に示すように、熱源であるヒータ本体６１と、そのヒータ本体６１の下面に設けられた熱伝導性及び柔軟性を有する保護部材６２とを備えたヒータ６０を用意する。保護部材６２は、例えばナフロン（登録商標）等からなる。保護部材６２は、柔軟性があるため、接触する相手方部材に形状の起伏があっても、その形状に容易に追従する。

このヒータ６０をＣＯＦ１３の上面に当てた状態でＣＯＦ１３を下方に押圧し、バンプ３９に第１熱硬化性樹脂層４２を貫通させ、バンプ３９を電極ランド４１ａに接触させる。このとき、電極ランド４１ａが固化したバンプ３９に下方から押圧されることで、基板４０の電極ランド４１ａに重なる部分が、上方に向けて隆起した形状に局所的に変形する。これにより、電極ランド４１ａがバンプ３９を包み込むように変形するため、互いの接触面積を大きくすることができる。また、このとき、第１熱硬化性樹脂層４２のバンプ３９に押し退けられた部分が下方に向けて流動するため、第１熱硬化性樹脂層４２の当該部分がバンプ３９を囲むように個別電極端子３１ｂに接触する。

この状態で、ヒータ６０の加熱温度を上昇させる。そうすると、第２熱硬化性樹脂層４３の硬化温度が第１熱硬化性樹脂層４２の硬化温度よりも高いので、第１熱硬化性樹脂層４２が先に熱硬化し、その後に第２熱硬化性樹脂層４３が熱硬化する。このように、第２熱硬化性樹脂層４３は遅れて硬化することになるため、第２熱硬化性樹脂層４３の硬化が前記した基板４０の局所的な変形を阻害することが防止される。また、第２熱硬化性樹脂層４３は複数の電極ランド４１ａごとに個別に複数設けられているため、それぞれの第２熱硬化性樹脂層４３同士が互いに干渉せず、基板４０の局所的な変形を個別に安定して保持する。

次いで、図８に示すように、ヒータ６０をＣＯＦ１３から離して加熱を解除する。このようにして、導線４１が電極ランド４１ａ及びバンプ３９を介して個別電極端子３１ｂに導通した状態で、ＣＯＦ１３と圧電アクチュエータ１２とが機械的に接合されて、配線構造体５０が完成する。

以上のようにすれば、電極ランド４１ａがバンプ３９に押されて基板４０が局所的に変形した状態で第１熱硬化性樹脂層４２が硬化するとともに第２熱硬化性樹脂層４３も硬化するため、その変形が第２熱硬化性樹脂層４３によっても保持されることとなる。よって、仮に基板４０と第１熱硬化性樹脂層４２との接合力が弱くなっても、基板４０が当該変形状態から形状復元することが防止され、バンプ３９と電極ランド４１ａとの接触を安定的に保つことができる。

（第２実施形態）
図９は本発明の第２実施形態のＣＯＦ１１３及び圧電アクチュエータ１２を示す要部断面図である。図１０は図９に示すＣＯＦ１１３を圧電アクチュエータ１２に接続した状態を示す要部断面図である。なお、第１実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。図９に示すように、本実施形態のＣＯＦ１１３では、ポリイミド等からなる基板１４０の第２熱硬化性樹脂層４３が設けられる部分が薄肉部１４０ａとなっている。詳しくは、基板１４０の第１熱硬化性樹脂層４２と反対側の面（上面）において、電極ランド４１ａと重なる領域にハーフエッチング等により平面視で略円形状の凹部１４０ｂを形成する。これにより、基板１４０の凹部１４０ｂのある部分が薄肉部１４０ａとなる。そして、基板１４０の凹部１４０ｂに未硬化の第２熱硬化性樹脂層４３を塗布する。

この状態から、第１実施形態と同様に、ヒータ６０でＣＯＦ１１３を圧電アクチュエータ１２に向けて押圧及び加熱することで、図１０に示すように、ＣＯＦ１１３が圧電アクチュエータ１２に接続されて、配線構造体１５０が形成される。このとき、バンプ３９が第１熱硬化性樹脂層４２を貫通し、バンプ３９が電極ランド４１ａを下方から押圧することで、基板４０の電極ランド４１ａに重なる部分が上方に向けて隆起した形状に局所的に変形する。その際、基板４０の電極ランド４１ａに重なる部分は薄肉部１４０ａとなっているので容易に変形し、電極ランド４１ａがバンプ３９を包み込んだ状態が維持されやすくなる。

（第３実施形態）
図１１は本発明の第３実施形態のＣＯＦ２１３及び圧電アクチュエータ１２を示す要部断面図である。図１２は図１１に示すＣＯＦ２１３を圧電アクチュエータ１２に接続した状態を示す要部断面図である。なお、第１実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。図１１に示すように、本実施形態のＣＯＦ２１３では、第２熱硬化性樹脂層２４３が、平面視でバンプ３９の中心を囲むような円環状に形成されている。

詳しくは、第２熱硬化性樹脂層２４３は、平面視でバンプ３９と中心が一致する中心孔Ｈを有している。第２熱硬化性樹脂層２４３の内周端２４３ａの平面視における直径Ｄ３（内径）は、バンプ３９の平面視における外径Ｄ１よりも小さくなっている。かつ、第２熱硬化性樹脂層２４３の外周端２４３ｂの平面視における直径Ｄ４（外径）は、バンプ３９の平面視における外径Ｄ１よりも大きくなっている。

第１実施形態と同様に、ヒータ６０（図７参照）でＣＯＦ２１３を圧電アクチュエータ１２に向けて押圧及び加熱することで、図１２に示すように、ＣＯＦ２１３が圧電アクチュエータ１２に接続されて、配線構造体２５０が形成される。このとき、バンプ３９が第１熱硬化性樹脂層４２を貫通し、バンプ３９が電極ランド４１ａを下方から押圧することで、基板４０の電極ランド４１ａに重なる部分が上方に向けて隆起した形状に局所的に変形する。

その際、バンプ３９は、基板４０のうち第２熱硬化性樹脂層２４３の中心孔Ｈが位置する部分を下方から押圧するため、基板４０の変形が阻害されにくくなる。また、第２熱硬化性樹脂層２４３を円環状とすることで、電極ランド４１ａがバンプ３９により押されることで変形した基板４０の隆起部分を周囲から安定して形状保持することができる。また、円環状の第２熱硬化性樹脂層２４３が熱硬化時に収縮することで、ＣＯＦ２１３の電極ランド４１ａがバンプ３９を挟み込むように作用するため、電極ランド４１ａとバンプ３９との間の電気接続信頼性がより向上する。

（第４実施形態）
図１３は本発明の第４実施形態のＣＯＦ３１３及び圧電アクチュエータ１２を示す要部断面図である。図１４は図１３に示すＣＯＦ３１３を圧電アクチュエータ１２に接続した状態を示す平面図である。図１５は図１３に示すＣＯＦ３１３を圧電アクチュエータ１２に接続した状態を示す要部断面図である。なお、第１実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。また、図１４では、個別電極３１、導線４１、第２熱硬化性樹脂層３４３などについて一部のみ図示している。図１３及び１４に示すように、本実施形態のＣＯＦ３１３では、第２熱硬化性樹脂層３４３が、平面視でバンプ３９の中心を囲むような円環状の所定箇所が切断された形状に形成されている。

詳しくは、第２熱硬化性樹脂層３４３には、平面視でバンプ３９と中心が一致する中心孔Ｈと、その中心を通る直線状のスリットＳとが形成されている。つまり、第２熱硬化性樹脂層３４３は、スリットＳで分断された一対の半環部３４３Ａ，３４３Ｂを有している。スリットＳの延在方向は、平面視で圧電アクチュエータ１２の活性部Ａの延在方向（走査方向）に対して直交する方向（紙送り方向）となっている。一対の半環部３４３Ａ，３４３Ｂのうち一方の半環部３４３Ａは、平面視で電極ランド４１ａの中心位置から見て活性部Ａに近接する側に配置され、他方の半環部３４３Ｂは、平面視で活性部Ａから離反する側に配置されている。

一方の半環部３４３Ａの走査方向の長さは、他方の半環部３４３Ｂの走査方向の長さに比べて長く形成されており、半環部３４３Ａは平面視で活性部Ａに重なる位置まで延在している。即ち、第２熱硬化性樹脂層３４３は、平面視において、電極ランド４１ａの中心Ｏに一致する位置から当該中心Ｏよりも活性部Ａに近接する側の一端３４３Ａａ（本例では活性部Ａに重なる一端）までの長さＬ１が、電極ランド４１ａの中心Ｏに一致する位置から一端３４３Ａａと反対側の他端３４３Ｂａまでの長さＬ２に比べて長く形成されている。こうすることで、ＣＯＦ３１３の活性部Ａの上方にある部分が熱などにより撓むことが抑制され、ＣＯＦ３１３が活性部Ａに接触することが防止される。なお、第３実施形態と同様に、第２熱硬化性樹脂層３４３の平面視における内径（中心孔Ｈの直径）は、バンプ３９の平面視における外径よりも小さくなっている。かつ、第２熱硬化性樹脂層３４３の平面視における外径は、バンプ３９の平面視における外径よりも大きくなっている。

また、図１４に示すように、第２熱硬化性樹脂層３４３の半環部３４３Ａの走査方向の長さは、その配設位置に応じて適宜変えられている。詳しくは、ＣＯＦ３１３の一端部は圧電アクチュエータ１２に重ねられ、ＣＯＦ３１３の他端部は走査方向と直交する方向に引き出されており、駆動ＩＣ１３ａは平面視で圧電アクチュエータ１２から見てＣＯＦ３１３の他端部側に配置されている。ＣＯＦ３１３の各導線４１は、活性部Ａの上方を通って駆動ＩＣ１３ａへと集約されるように導かれているため、駆動ＩＣ１３ａに近い位置ほど各導線４１が密に配置され、駆動ＩＣ１３ａから遠い位置ほど各導線４１が粗に配置されている。そして、ＣＯＦ３１３のうち各導線４１が密に配置されている箇所は剛性が高く、各導線４１が粗に配置されている箇所は剛性が低い。そこで、第２熱硬化性樹脂層３４３の半環部３４３Ａのうち、図１４のＸ箇所のように各導線４１が粗な部分に対応するものは、その走査方向の長さを相対的に長くし、図１４のＹ箇所のように各導線４１が密な部分に対応するものは、その走査方向の長さを相対的に短くしている。

そして、第１実施形態と同様に、ヒータ６０（図７参照）でＣＯＦ３１３を圧電アクチュエータ１２に向けて押圧及び加熱することで、図１５に示すように、ＣＯＦ３１３が圧電アクチュエータ１２に接続されて、配線構造体３５０が形成される。このとき、バンプ３９が第１熱硬化性樹脂層４２を貫通し、バンプ３９が電極ランド４１ａを下方から押圧することで、基板４０の電極ランド４１ａに重なる部分が上方に向けて隆起した形状に局所的に変形する。

その際、バンプ３９は、基板４０のうち第２熱硬化性樹脂層３４３の中心孔Ｈが位置する部分を下方から押圧することになり、さらに第２熱硬化性樹脂層３４３にはスリットＳが形成されているため、基板４０の変形が阻害されにくくなる。また、第２熱硬化性樹脂層３４３は概ね円環状であるので、電極ランド４１ａがバンプ３９により押されることで変形した基板４０の隆起部分を周囲から安定して形状保持することができる。また、概ね円環状の第２熱硬化性樹脂層３４３が熱硬化時に収縮することで、ＣＯＦ３１３の電極ランド４１ａがバンプ３９を挟み込むように作用するため、電極ランド４１ａとバンプ３９との間の電気接続信頼性も向上する。そして、基板４０の活性部Ａに対向する部分が第２熱硬化性樹脂層３４３の半環部３４３Ａで補強されるため、加熱によりＣＯＦ３１３が変形して第１熱硬化性樹脂層４２が活性部Ａに接触することも防止することができる。なお、本実施形態では、半環部３４３Ａ，３４３Ｂを非対称形状としたが、互いに対称形状としてもよい。

以上のように、本発明に係る配線構造体及びその製造方法は、電気接続信頼性が向上する優れた効果を有し、インクジェットプリンタにおける吐出ヘッドとＣＯＦ等の配線部材との間の電気的な接続等のように、ＣＯＦ等の配線部材と接続対象部材とが電気的に接続されるものにおいて広く適用すると有益である。加えて、配線部材は、駆動ＩＣが実装されたものに限られず、配線と電極ランドを有するものであれば、本発明を適用することができる。

１２圧電アクチュエータ（接続対象部材）
１３ＣＯＦ（配線部材）
３１ｂ個別電極端子
４０，１４０基板
４１導線
４１ａ電極ランド
４２第１熱硬化性樹脂層
４３，２４３，３４３第２熱硬化性樹脂層
５０，１５０，２５０，３５０配線構造体
６０ヒータ

Claims

表面に導電性を有する複数のバンプが形成された接続対象部材と、
変形に対して形状復元力を有する材質からなる基板と、その基板の前記接続対象部材側の面に設けられるもので、電極ランドを有する複数の導線とを有する配線部材とを備え、
前記バンプと前記電極ランドとが接触した状態で前記接続対象部材と前記配線部材とが接合されてなる配線構造体の製造方法であって、
前記配線部材の前記基板の前記接続対象部材側の面において前記複数の導線を覆うように未硬化の第１熱硬化性樹脂層を形成する工程と、
前記配線部材の前記基板の前記接続対象部材と反対側の面において前記電極ランドと対応する位置に未硬化の第２熱硬化性樹脂層を形成する工程と、
前記配線部材を前記接続対象部材に向けて押圧することにより、前記バンプが前記第１熱硬化性樹脂層を貫通して前記電極ランドに接触し且つ前記第１熱硬化性樹脂層が前記バンプを囲むように前記接続対象部材の表面に接触した状態で、前記配線部材を加熱して前記第１及び第２熱硬化性樹脂層を硬化させる工程と、を備え、
前記第２熱硬化性樹脂層は、前記第１熱硬化性樹脂層よりも硬化温度が高い材料からなり、
前記硬化させる工程では、前記第１熱硬化性樹脂層を熱硬化させた後に前記第２熱硬化性樹脂層を熱硬化させることを特徴とする配線構造体の製造方法。
前記第２熱硬化性樹脂層は、前記電極ランドに対して平面視で個別に重なるように前記基板上に複数設けることを特徴とする請求項１に記載の配線構造体の製造方法。
表面に導電性を有する複数のバンプが形成された接続対象部材と、変形に対して形状復元力を有する材質からなる基板と、その基板の前記接続対象部材側の面に設けられるもので、電極ランドを有する複数の導線とを有する配線部材とを備え、前記バンプと前記電極ランドとが接触した状態で前記接続対象部材と前記配線部材とが接合されてなる配線構造体の製造方法であって、
前記配線部材の前記基板の前記接続対象部材側の面において前記複数の導線を覆うように未硬化の第１熱硬化性樹脂層を形成する工程と、
前記配線部材の前記基板の前記接続対象部材と反対側の面において前記電極ランドと対応する位置に未硬化の第２熱硬化性樹脂層を形成する工程と、
前記配線部材を前記接続対象部材に向けて押圧することにより、前記バンプが前記第１熱硬化性樹脂層を貫通して前記電極ランドに接触し且つ前記第１熱硬化性樹脂層が前記バンプを囲むように前記接続対象部材の表面に接触した状態で、前記配線部材を加熱して前記第１及び第２熱硬化性樹脂層を硬化させる工程と、を備え、
前記第２熱硬化性樹脂層は、前記電極ランドに対して平面視で個別に重なるように前記基板上に複数設け、
前記第２熱硬化性樹脂層は、平面視で前記バンプの中心を囲むような円環状に形成することを特徴とする配線構造体の製造方法。
表面に導電性を有する複数のバンプが形成された接続対象部材と、変形に対して形状復元力を有する材質からなる基板と、その基板の前記接続対象部材側の面に設けられるもので、電極ランドを有する複数の導線とを有する配線部材とを備え、前記バンプと前記電極ランドとが接触した状態で前記接続対象部材と前記配線部材とが接合されてなる配線構造体の製造方法であって、
前記配線部材の前記基板の前記接続対象部材側の面において前記複数の導線を覆うように未硬化の第１熱硬化性樹脂層を形成する工程と、
前記配線部材の前記基板の前記接続対象部材と反対側の面において前記電極ランドと対応する位置に未硬化の第２熱硬化性樹脂層を形成する工程と、
前記配線部材を前記接続対象部材に向けて押圧することにより、前記バンプが前記第１熱硬化性樹脂層を貫通して前記電極ランドに接触し且つ前記第１熱硬化性樹脂層が前記バンプを囲むように前記接続対象部材の表面に接触した状態で、前記配線部材を加熱して前記第１及び第２熱硬化性樹脂層を硬化させる工程と、を備え、
前記第２熱硬化性樹脂層は、前記電極ランドに対して平面視で個別に重なるように前記基板上に複数設け、
前記第２熱硬化性樹脂層は、平面視で前記バンプの中心を囲むような円環状の少なくとも一部が切断された形状に形成することを特徴とする配線構造体の製造方法。
表面に導電性を有する複数のバンプが形成された接続対象部材と、変形に対して形状復元力を有する材質からなる基板と、その基板の前記接続対象部材側の面に設けられるもので、電極ランドを有する複数の導線とを有する配線部材とを備え、前記バンプと前記電極ランドとが接触した状態で前記接続対象部材と前記配線部材とが接合されてなる配線構造体の製造方法であって、
前記配線部材の前記基板の前記接続対象部材側の面において前記複数の導線を覆うように未硬化の第１熱硬化性樹脂層を形成する工程と、
前記配線部材の前記基板の前記接続対象部材と反対側の面において前記電極ランドと対応する位置に未硬化の第２熱硬化性樹脂層を形成する工程と、
前記配線部材を前記接続対象部材に向けて押圧することにより、前記バンプが前記第１熱硬化性樹脂層を貫通して前記電極ランドに接触し且つ前記第１熱硬化性樹脂層が前記バンプを囲むように前記接続対象部材の表面に接触した状態で、前記配線部材を加熱して前記第１及び第２熱硬化性樹脂層を硬化させる工程と、を備え、
前記第２熱硬化性樹脂層は、前記電極ランドに対して平面視で個別に重なるように前記基板上に複数設け、
前記接続対象部材は、複数の前記バンプへ供給される信号に応じて変形する複数の活性部が所定方向に延設されたアクチュエータであり、
前記第２熱硬化性樹脂層は、平面視で、前記電極ランドの中心に一致する位置から前記中心よりも前記活性部に近接する側の一端までの長さが、前記電極ランドの中心に一致する位置から前記一端と反対側の他端までの長さに比べて長く形成されていることを特徴とする配線構造体の製造方法。
表面に導電性を有する複数のバンプが形成された接続対象部材と、
変形に対して形状復元力を有する材質からなる基板と、その基板の前記接続対象部材側の面に設けられるもので、電極ランドを有する複数の導線とを有する配線部材とを備え、
前記バンプと前記電極ランドとが接触した状態で前記接続対象部材と前記配線部材とが接合されてなる配線構造体であって、
前記基板の前記接続対象部材側の面に前記電極ランド及び前記複数の導線を覆うように第１熱硬化性樹脂層が形成され、かつ、前記基板の前記接続対象部材と反対側の面において前記電極ランドと対応する位置に第２熱硬化性樹脂層が形成されており、
前記バンプが前記第１熱硬化性樹脂層を貫通して前記電極ランドに接触し且つ前記第１熱硬化性樹脂層が前記バンプを囲むように前記接続対象部材の表面に接触した状態で、前記第１及び第２熱硬化性樹脂層が硬化しており、
前記第２熱硬化性樹脂層は、前記電極ランドに対して平面視で個別に重なるように前記基板上に複数設けられ、
前記第２熱硬化性樹脂層は、平面視で前記バンプの中心を囲むような円環状に形成されていることを特徴とする配線構造体。
表面に導電性を有する複数のバンプが形成された接続対象部材と、
変形に対して形状復元力を有する材質からなる基板と、その基板の前記接続対象部材側の面に設けられるもので、電極ランドを有する複数の導線とを有する配線部材とを備え、
前記バンプと前記電極ランドとが接触した状態で前記接続対象部材と前記配線部材とが接合されてなる配線構造体であって、
前記基板の前記接続対象部材側の面に前記電極ランド及び前記複数の導線を覆うように第１熱硬化性樹脂層が形成され、かつ、前記基板の前記接続対象部材と反対側の面において前記電極ランドと対応する位置に第２熱硬化性樹脂層が形成されており、
前記バンプが前記第１熱硬化性樹脂層を貫通して前記電極ランドに接触し且つ前記第１熱硬化性樹脂層が前記バンプを囲むように前記接続対象部材の表面に接触した状態で、前記第１及び第２熱硬化性樹脂層が硬化しており、
前記第２熱硬化性樹脂層は、前記電極ランドに対して平面視で個別に重なるように前記基板上に複数設けられ、
前記第２熱硬化性樹脂層は、平面視で前記バンプの中心を囲むような円環状の少なくとも一部が切断された形状に形成されていることを特徴とする配線構造体。
表面に導電性を有する複数のバンプが形成された接続対象部材と、
変形に対して形状復元力を有する材質からなる基板と、その基板の前記接続対象部材側の面に設けられるもので、電極ランドを有する複数の導線とを有する配線部材とを備え、
前記バンプと前記電極ランドとが接触した状態で前記接続対象部材と前記配線部材とが接合されてなる配線構造体であって、
前記基板の前記接続対象部材側の面に前記電極ランド及び前記複数の導線を覆うように第１熱硬化性樹脂層が形成され、かつ、前記基板の前記接続対象部材と反対側の面において前記電極ランドと対応する位置に第２熱硬化性樹脂層が形成されており、
前記バンプが前記第１熱硬化性樹脂層を貫通して前記電極ランドに接触し且つ前記第１熱硬化性樹脂層が前記バンプを囲むように前記接続対象部材の表面に接触した状態で、前記第１及び第２熱硬化性樹脂層が硬化しており、
前記第２熱硬化性樹脂層は、前記電極ランドに対して平面視で個別に重なるように前記基板上に複数設けられ、
前記接続対象部材は、複数の前記バンプへ供給される信号に応じて変形する複数の活性部が所定方向に延設されたアクチュエータであり、
前記第２熱硬化性樹脂層は、平面視で、前記電極ランドの中心に一致する位置から前記中心よりも前記活性部に近接する側の一端までの長さが、前記電極ランドの中心に一致する位置から前記一端と反対側の他端までの長さに比べて長く形成されていることを特徴とする配線構造体。