JP7056059B2 - 複合基板 - Google Patents
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Description
次に、インクジェットヘッド4について説明する。図2及び図3はインクジェットヘッド4の斜視図及び平面図である。なお、図2は、後述のフレキシブル印刷回路基板125が後述の駆動配線基板300に接着される前の状態を示している。一方、図3は、フレキシブル印刷回路基板125が駆動配線基板300に接着された後の状態を示している。また、図4は、図2に示される駆動配線基板300が取り付けられていない状態でのインクジェットヘッド4(すなわち、流路形成基板20)の平面図である。図5は、駆動配線基板300の下面図(底面図)である。図6は、図3のVI-VI線断面図である。尚、図6では、インク流路内に充填されているインクを符号“I”で示している。図2に示すように、インクジェットヘッド4は、流路形成基板20と駆動配線基板300とを備えている。
図6に示すように、流路ユニット21は、それぞれ多数の流路形成孔が形成された5枚のプレート30~34が積層された構造を有する。これら5枚のプレート30~34が積層されたときに多数の流路形成孔が連通することによって、流路ユニット21には、以下に述べるようなインク流路が形成されている。尚、5枚のプレート30~34の材質は特に限定はされないが、例えば、ステンレス鋼やニッケル合金鋼等の金属プレートであってもよい。本実施形態では、シリコン単結晶基板である。
次に、圧電アクチュエータ22について説明する。圧電アクチュエータ22は、流路ユニット21の振動板30の上面に配置されている。図4、図6に示すように、圧電アクチュエータ22は、2つの圧電体40と、複数の個別電極42と、共通電極43とを有する。
図2に示すように、駆動配線基板300は、流路形成基板20と同様、前後方向に延びる略直方体形状であって、上面301と下面302とを有し、前端部310と後端部320と左端部322と右端部324とを有する。図2及び図6に示すように、駆動配線基板300は、下面302が、流路形成基板20の上面(圧電アクチュエータ22側の面)に対し間隔をおいて対向するように、流路形成基板20に対して配置され、流路形成基板20に接合されている。駆動配線基板300は、流路形成基板20と同じ材料、本実施形態では、シリコン単結晶基板からなる。駆動配線基板300は、流路形成基板20と略同じ幅(左右方向の大きさ)を有する。
図5に示すように、駆動配線基板300の底面302は、矩形の平面形状を有する。この駆動配線基板300は、その長辺である左端部322及び右端部324が圧力室24の配列方向に沿った状態で、流路ユニット21の振動板30の上面と対向して配置されて、2つの圧電体40を上方から覆う形で振動板30に接合される。
下面側埋設配線351は、その少なくとも一部が駆動配線基板300内に埋設されている。本実施形態における下面側埋設配線351は、図5に示すように、前後方向(すなわち、ノズル列方向)に沿って延設され、その全体が下面302内に埋め込まれている。このため、下面側埋設配線351の下面302側の表面は、駆動配線基板300の下面302から露出し、その露出部分表面と駆動配線基板300の下面302側の表面とが略面一に揃えられている。
図5に示すように、矩形状の駆動配線基板300の左端部322と右端部324に沿う2つの縁部には、複数の個別駆動用端子45に接続されるための個別駆動用バンプ370aが設けられている。また、駆動配線基板300の中央部の下面側埋設配線351には、共通電極43の接続部43bと接続されるための共通駆動用バンプ370bも設けられている。さらに、駆動配線基板300の前端部310に沿う縁部には、いずれの電極とも接続されない前側ダミーバンプ370c(「支柱」の一例)が設けられている。駆動配線基板300の後端部320付近にも、前側ダミーバンプ370cと同様、いずれの電極とも接続されない後側ダミーバンプ370dが設けられている。図7に示すように、前側ダミーバンプ370cは、振動板30を覆う絶縁膜44に直接接続されるものであり、個別駆動用端子45等とは電気的に接続されない。後側ダミーバンプ370dも、前側ダミーバンプ370cと同様、振動板30を覆う絶縁膜44に直接接続されるものであり、個別駆動用端子45等とは電気的に接続されない。これら個別駆動用バンプ370a、共通駆動用バンプ370b、前側ダミーバンプ370c、後側ダミーバンプ370dをまとめて、以下「バンプ370」という。
複数対のスペーサ140は、各対のスペーサ140が対応するバンプ370を構成するコア部371をその両側から挟むように、コア部371に沿って延在している。ここで、個別駆動用バンプ370a、前側ダミーバンプ370c、後側ダミーバンプ370dが備える導電膜372の延出部3722は、上下方向において、駆動配線基板300の下面302と、スペーサ140との間に挟まれる。また、共通駆動用バンプ370bが備える導電膜372の延出部3722は、上下方向において、下面側埋設配線351の下面302と、スペーサ140との間に挟まれる。スペーサ140は、光の照射により硬化する感光性樹脂によって作製されている。スペーサ140の材料としては、絶縁材料が用いられる。例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、スチレン樹脂等を主成分として光重合開始剤等を含む熱硬化性樹脂が好適に用いられる。特に、耐薬品性の観点から、エポキシ樹脂を主成分とするものがより好ましい。
複数の第1個別配線331(図6)は、流路形成基板20における複数の個別電極42に1対1に対応して設けられている。詳しくは、第1個別配線331は、左右方向の両端部のそれぞれに、前後方向に複数並設されている。
駆動配線基板300には、図6に示すように、複数の個別駆動用貫通配線333と少なくとも1つの共通駆動用貫通配線334が形成されている。複数の個別駆動用貫通配線333は、流路形成基板20の複数の個別電極42に1対1に対応し、かつ、複数の第1個別配線331にも1対1に対応して設けられている。一方、共通駆動用貫通配線334は、流路形成基板20の共通電極43に対応し、かつ、バイアス供給配線332aにも対応して設けられている。
図3に示すように、駆動配線基板300の上面301には、前後方向における前端部310とドライバIC120との間の位置に、フレキシブル印刷回路基板125が接着されている。より詳しくは図8(A)に示すように、フレキシブル印刷回路基板125は、その延伸方向において、制御回路400と接続される基端125e1と、基端125e1とは反対側の先端125e2とを有している。フレキシブル印刷回路基板125は、延伸方向においてその先端125e2に近接した部分で駆動配線基板300に接着されている。ここで、フレキシブル印刷回路基板125は、駆動配線基板300の上面301における傾斜領域315内において、駆動配線基板300に接着され、フレキシブル印刷回路基板125に印刷された図示しない電気回路が供給配線332に電気的に導通される。
上記実施形態では、前側ダミーバンプコア部371c及び後側ダミーバンプコア部371dは、左右両側に設けられている個別駆動用バンプコア部371aと接続されていた。しかしながら、図9に示すように、共通駆動用バンプ370b1の共通駆動用バンプコア部371b1を前後方向に延伸させて、前側ダミーバンプ370c1の前側ダミーバンプコア部371c1及び後側ダミーバンプ370d1の後側ダミーバンプコア部371d1と接続させても良い。
20 流路形成基板
300 駆動配線基板
120 ドライバーIC
125 フレキシブル印刷回路基板
370c、370d ダミーバンプ
Claims (11)
- 第1基板と、
駆動回路を備える第2基板とを備え、
前記第2基板は、厚み方向において第1面と第1面とは反対側の第2面とを有するとともに、前記厚み方向と直交する長手方向に延び、前記長手方向において第1端部と第2端部とを有し、
前記第2基板は、前記第2面が前記第1基板の一表面に対し間隔をおいて対向するように配置されており、
前記第2基板の前記第1面上には、駆動回路が設けられており、
前記第2基板の前記第1面の前記長手方向における前記第1端部と前記駆動回路との間には、フレキシブル印刷回路基板が接着されており、
前記第2基板の前記第2面と前記第1基板の前記一表面との間には支柱が設けられており、
前記厚み方向に見た時に、前記支柱は、前記第1面のうち前記フレキシブル印刷回路基板が接着されている接着領域全体と重なっており、
前記第1基板は、アクチュエータ素子と、前記アクチュエータ素子を駆動させるための駆動信号を与えるための第1基板側配線を更に備え、
前記アクチュエータ素子と前記第1基板側配線とは、前記第1基板の前記一表面に設けられており、
前記第2基板には、前記駆動回路と電気的に導通した第2基板側配線が形成されており、
前記第2基板の前記第2面と前記第1基板の前記一表面との間には、第1のバンプが設けられていること
を特徴とする複合基板。 - 前記第1のバンプは、絶縁材料で形成された第1の絶縁コアと、前記第1の絶縁コアの少なくとも一部を覆うように設けられ前記第2基板側配線及び前記第1基板側配線の両方と電気的に導通した第1の導電膜とを有し、
前記支柱の少なくとも一部は、前記第1の絶縁コアと同一の材料で形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の複合基板。 - 前記第1基板の前記一表面上には、複数の前記アクチュエータ素子が設けられており、
前記第1基板の前記一表面上には、前記第1基板側配線として、複数の前記アクチュエータ素子を個別に駆動するための複数の個別電極が設けられ、前記複数の個別電極は前記長手方向に配列されており、
前記第2基板は、前記複数の個別電極に1対1に対応した複数の第2基板側配線を備え、前記複数の第2基板側配線は前記長手方向に配列されており、
前記第1の絶縁コアは前記長手方向に延在し、
複数の前記第1の導電膜は前記長手方向に前記第1の絶縁コアに沿って配列されており、前記複数の第1の導電膜の各々は、対応する前記個別電極と対応する前記第2基板側配線の両方とそれぞれ導通し、
前記支柱は、前記第1の絶縁コアと同一の材料で形成された第2の絶縁コアと、前記第2の絶縁コアの少なくとも一部を覆うように設けられ、前記複数の第2基板側配線及び前記複数の第1基板側配線のいずれとも電気的に導通していない複数の第2の導電膜を備えている
ことを特徴とする請求項2に記載の複合基板。 - 前記第2の絶縁コアは、前記長手方向及び前記厚み方向の両方に直交する短手方向に延在し、前記第1の絶縁コアと接続しており、
前記複数の第2の導電膜は、前記第2の絶縁コアに沿って前記短手方向に配列しており、
前記短手方向において互いに隣合う2つの第2の導電膜の前記短手方向における中心間距離は、前記長手方向において互いに隣あう2つの第1の導電膜の前記長手方向における中心間距離より大きい
ことを特徴とする請求項3に記載の複合基板。 - 前記第1基板の前記一表面上には、複数の前記アクチュエータ素子が設けられており、
前記第1基板の前記一表面上には、前記第1基板側配線として、前記複数のアクチュエータ素子を共通して駆動するための共通電極が設けられ、前記共通電極は前記長手方向に延在し、
前記第2基板は、前記共通電極に対応した第2基板側配線を備えている
ことを特徴とする請求項2に記載の複合基板。 - 前記第1の絶縁コアは前記長手方向に延在し、
前記第1の導電膜は、前記共通電極と前記第2基板側配線の両方とそれぞれ導通し、
前記支柱は、前記第1の絶縁コアと同一の材料で形成された第2の絶縁コアを備え、
前記第2の絶縁コアは、前記長手方向及び前記厚み方向の両方に直交する短手方向に延在し、前記第1の絶縁コアと接続している
ことを特徴とする請求項5に記載の複合基板。 - 前記第2基板の前記第2面と前記第1基板の前記一表面との間には、前記第1のバンプに隣り合って配置され、絶縁材料から形成されたスペーサが設けられており、
前記支柱は、前記スペーサと同一の材料から形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の複合基板。 - 第1基板と、
駆動回路を備える第2基板とを備え、
前記第2基板は、厚み方向において第1面と第1面とは反対側の第2面とを有するとともに、前記厚み方向と直交する長手方向に延び、前記長手方向において第1端部と第2端部とを有し、
前記第2基板は、前記第2面が前記第1基板の一表面に対し間隔をおいて対向するように配置されており、
前記第2基板の前記第1面上には、駆動回路が設けられており、
前記第2基板の前記第1面の前記長手方向における前記第1端部と前記駆動回路との間には、フレキシブル印刷回路基板が接着されており、
前記第2基板の前記第2面と前記第1基板の前記一表面との間には支柱が設けられており、
前記厚み方向に見た時に、前記支柱は、前記第1面のうち前記フレキシブル印刷回路基板が接着されている接着領域全体と重なっており、
前記第2基板の前記第2面と前記第1基板の前記一表面との間には追加の支柱が設けられており、
前記追加の支柱は、前記長手方向において、前記駆動回路に対して、前記支柱とは反対側に位置している
ことを特徴とする複合基板。 - 第1基板と、
駆動回路を備える第2基板とを備え、
前記第2基板は、厚み方向において第1面と第1面とは反対側の第2面とを有するとともに、前記厚み方向と直交する長手方向に延び、前記長手方向において第1端部と第2端部とを有し、
前記第2基板は、前記第2面が前記第1基板の一表面に対し間隔をおいて対向するように配置されており、
前記第2基板の前記第1面上には、駆動回路が設けられており、
前記第2基板の前記第1面の前記長手方向における前記第1端部と前記駆動回路との間には、フレキシブル印刷回路基板が接着されており、
前記第2基板の前記第2面と前記第1基板の前記一表面との間には支柱が設けられており、
前記厚み方向に見た時に、前記支柱は、前記第1面のうち前記フレキシブル印刷回路基板が接着されている接着領域全体と重なっており、
前記フレキシブル印刷回路基板は、その延伸方向において、制御回路と接続される基端と、前記基端とは反対側の先端とを有し、
前記フレキシブル印刷回路基板のうち前記先端に近接した部分が第2基板に接着されており、
前記フレキシブル印刷回路基板と前記第2基板とが互いに接着している部分では、前記フレキシブル印刷回路基板の前記先端から前記基端に向かう向きが、前記第2基板の前記第1端部から前記第2端部に向かう向きと一致している
ことを特徴とする複合基板。 - 前記第2基板の前記第1面は、前記厚み方向及び前記長手方向の両方に対して傾斜した傾斜領域を有し、
前記傾斜領域は、前記長手方向において前記駆動回路より前記第1端部側に位置し、少なくとも前記接着領域を含んでいる
ことを特徴とする請求項9に記載の複合基板。 - 前記第1面の前記傾斜領域は、前記長手方向において前記第1端部まで延在しており、
前記傾斜領域では、前記第1面は、前記長手方向に沿って前記第1端部に向かうほど、前記厚み方向に沿って前記第2面に近づくように、傾斜している
ことを特徴とする請求項10に記載の複合基板。
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