JP7305383B2 - 液体吐出ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出ヘッドおよびその製造方法に関する。

従来から、エネルギー発生素子が発生する熱エネルギーにより液体中に気泡を発生させ、その気泡を利用して液体を吐出するサーマル方式の液体吐出ヘッドが知られている。このような液体吐出ヘッドでは、一般に、記録素子基板に設けられたエネルギー発生素子に電気信号や電力を供給するために、記録素子基板に電気的に接続されたＴＡＢテープやフレキシブル配線基板が用いられている（特許文献１参照）。
図２０は、記録素子基板とＴＡＢテープとの接続形態の一例を示す断面図であり、図２１は、記録素子基板とフレキシブル配線基板との接続形態の一例を示す断面図である。
記録素子基板１とＴＡＢテープ１７との接続は、次のように行われる。まず、図２０（ａ）に示すように、ＴＡＢテープ１７の一部を支持部材３０に固定した状態で、ＴＡＢテープ１７の配線の端部が露出されて構成されたリード１８を記録素子基板１に接続する。そして、リード１８を含む電気接続部を封止材５で封止する。その後、図２０（ｂ）に示すように、ＴＡＢテープ１７の残りの部分を折り曲げて支持部材３０に固定する。また、記録素子基板１とフレキシブル配線基板２の接続は、次のように行われる。まず、図２１（ａ）に示すように、フレキシブル配線基板２の一部を支持部材３０に固定した状態で、記録素子基板１とフレキシブル配線基板２をボンディングワイヤ４で接続し、ボンディングワイヤ４を含む電気接続部を封止材５で封止する。その後、図２１（ｂ）に示すように、フレキシブル配線基板２の残りの部分を折り曲げて支持部材３０に固定する。

特許第３４９５８５１号公報

近年、液体吐出ヘッドの小型化の要求に対し、記録素子基板からの配線の取り出しに係るスペースを小さくすることが求められているが、図２０および図２１に示す接続形態では、信頼性との両立の点で課題がある。すなわち、図２０に示す接続形態では、ＴＡＢテープ１７の折り曲げ半径を小さくして小型化を図ろうとしても、テープ内部の配線にかかる負荷が大きくなり、電気的な信頼性を損なう可能性があるため、折り曲げ半径を小さくするには限界がある。また、ＴＡＢテープ１７には、剛性があり、支持部材３０に固定した後も端面から剥がれる方向に力が加わるため、その信頼性を確保する意味では、支持部材３０に対する固定幅Ｌ３を小さくするにも限界がある。このようなことは、図２１に示す接続形態でも同様である。
そこで、本発明の目的は、信頼性を確保しつつ小型化を実現する液体吐出ヘッドおよびその製造方法を提供することである。

上述した目的を達成するために、本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子を有する記録素子基板と、エネルギー発生素子を駆動するための電気信号を記録素子基板に供給する配線基板と、記録素子基板と配線基板とを支持する支持部材と、記録素子基板と配線基板を電気的に接続するボンディングワイヤと、を有し、記録素子基板が、支持部材に支持された第１の面を有し、配線基板が、支持部材に支持された第２の面を有し、記録素子基板と配線基板は、第１の面に沿う方向と第２の面に沿う方向とが互いに交差するように支持部材に支持されており、ボンディングワイヤは、支持部材に対する第１の面の側で記録素子基板と接続され、支持部材に対する第２の面の側で配線基板と接続されており、一態様では、第１の面と第２の面とが支持部材の側でなす角度は略９０°であり、他の態様では、液体吐出ヘッドが、ボンディングワイヤを封止する封止材を有し、封止材が、第１の面と第２の面を接続する内面であって、第１の面に１８０°よりも大きい角度で接続する内面を有している。
また、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法は、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子を有する記録素子基板と、エネルギー発生素子を駆動するための電気信号を記録素子基板に供給する配線基板と、記録素子基板と配線基板とを支持する支持部材と、記録素子基板と配線基板を電気的に接続するボンディングワイヤとを有し、記録素子基板が、支持部材に支持された第１の面を有し、配線基板が、支持部材に支持された第２の面を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、一態様では、記録素子基板と配線基板を粘着シートに貼り付ける工程と、粘着シートに貼り付けられた記録素子基板と配線基板をボンディングワイヤで電気的に接続する工程と、粘着シートに貼り付けられた記録素子基板の面に沿う方向と粘着シートに貼り付けられた配線基板の面に沿う方向とが互いに交差し、ボンディングワイヤが配された記録素子基板と配線基板との間の領域を起点として粘着シートを折り曲げる工程と、記録素子基板と配線基板を粘着シートから取り外し、第１の面と第２の面でそれぞれ支持部材に固定する工程と、を含んでおり、他の態様では、支持部材の互いに交差する２つの面に、第１の面と第２の面とのなす角度が支持部材の側で略９０°になるように、記録素子基板と配線基板をそれぞれ固定する工程と、支持部材に固定された記録素子基板と配線基板とに対し、２つの面のうちの一方の側で記録素子基板にボンディングワイヤを接続し、２つの面のうちの他方の側で配線基板にボンディングワイヤを接続する工程と、を含んでいる。
このような液体吐出ヘッドおよびその製造方法によれば、配線基板自体を折り曲げる必要がないため、配線基板内部の配線の電気的な信頼性を確保し、配線基板の剥離を抑制しながら、配線基板を設置する際の占有スペースも小さくすることができる。

以上、本発明によれば、信頼性を確保しつつ小型化を実現する液体吐出ヘッドおよびその製造方法を提供することができる。

第１の実施形態に係る液体吐出ヘッドを示す図である。 第１の製造方法における基板ユニットの製造工程を示す斜視図である。 第１の製造方法における基板ユニットの製造工程を示す断面図である。 粘着シートの折り曲げ治具の一構成例を示す斜視図である。 粘着シートの折り曲げ治具の他の構成例を示す斜視図である。 粘着シートの折り曲げ治具の他の構成例を示す断面図である。 折り曲げられた粘着シートを吸着する吸着治具を示す斜視図である。 粘着シートのプロファイルの好ましくない例を示す断面図である。 粘着シートのプロファイルの好ましい例を示す断面図である。 ボンディングワイヤの好ましい長さを説明するための断面図である。 第１の製造方法における基板ユニットの実装工程を示す斜視図である。 第１の製造方法における基板ユニットの実装工程を示す断面図である。 ＴＡＢテープを用いた基板ユニットの製造工程を示す断面図である。 第２の製造方法で用いるワイヤボンディング装置の側面図である。 第２の実施形態に係る液体吐出ヘッドの断面図である。 第３の実施形態に係る液体吐出ヘッドの断面図である。 第４の実施形態に係る液体吐出ヘッドの斜視図である。 第４の実施形態に第１の製造方法を適用した場合の斜視図である。 第４の実施形態に第２の製造方法を適用した場合の斜視図である。 記録素子基板とＴＡＢテープとの接続例を示す断面図である。 記録素子基板とフレキシブル配線基板との接続例を示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

（第１の実施形態）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る液体吐出ヘッドの斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ－Ａ線に沿った断面図である。

液体吐出ヘッド１５は、いわゆるフルラインヘッドであり、複数の記録素子基板１と、複数のフレキシブル配線基板２と、第１の支持部材１０と、第２の支持部材１１と、電気配線基板１２とを有している。
複数の記録素子基板１は、第１の支持部材１０に支持され、液体吐出ヘッド１５の長手方向に一列に配置されている。記録素子基板１は、インクなどの液体を吐出する複数の吐出口（図示せず）と、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子（図示せず）とを有している。複数の吐出口は、それぞれが液体吐出ヘッド１５の長手方向に沿った複数の吐出口列を形成している。各吐出口列から異なる色のインクを吐出することで、例えば、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの４色のインクによるフルカラー印刷が可能になる。記録素子基板１には、第１の支持部材１０と第２の支持部材１１に形成された流路（図示せず）を通じて液体が供給され、フレキシブル配線基板２と電気配線基板１２を通じて、エネルギー発生素子を駆動するための電気信号や電力が供給される。フレキシブル配線基板２は、リジッド配線基板である電気配線基板１２と共に、第２の支持部材１１に支持されている。記録素子基板１とフレキシブル配線基板２は、ボンディングワイヤ４によって電気的に接続され、フレキシブル配線基板２と第２の電気配線基板１２も、ボンディングワイヤ４によって電気的に接続されている。ボンディングワイヤ４を含む電気接続部は、それぞれ封止材５によって封止されている。

記録素子基板１は、第１の支持部材１０に支持された裏面（第１の面）１ａと、ボンディングワイヤ４が接続された表面（第１の面と反対側の第３の面）１ｂとを有している。また、フレキシブル配線基板２は、第２の支持部材１１に支持された裏面（第２の面）２ａと、ボンディングワイヤ４が接続された表面（第２の面と反対側の第４の面）２ｂとを有している。記録素子基板１とフレキシブル配線基板２は、裏面１ａ，２ａ同士１が非平行になるように、支持部材１０，１１に支持されている。言い換えると、記録素子基板１とフレキシブル配線基板２は、裏面１ａ，２ａに沿う方向が互いに交差するように、支持部材１０，１１に支持されている。裏面１ａ，２ａが支持部材１０，１１の側でなす角度は１８０°よりも小さくなっている。なお、液体吐出ヘッドの大型化抑制の観点からは、裏面１ａ，２ａが支持部材１０，１１の側でなす角度は４５°よりも大きく１３５°よりも小さいことが好ましく、略９０°であることがより好ましい。
したがって、記録素子基板１からの配線の取り出しのために、フレキシブル配線基板２自体を折り曲げる必要がなくなる。そのため、折り曲げによってフレキシブル配線基板２内部の配線に負荷が加わらなくなり、電気的な信頼性を確保することができる。また、フレキシブル配線基板２を折り曲げる場合に比べて、屈曲部（ボンディングワイヤ４を含む封止材５の領域）における残留応力が大幅に低減される。そのため、フレキシブル配線基板２の第２の支持部材１１からの剥離を抑制することができる。加えて、フレキシブル配線基板２を設置する際の占有スペース、すなわち、記録素子基板１からの配線の取り出しに係るスペースを小さくすることもできる。その結果、液体吐出ヘッド１５の信頼性を確保しつつ小型化を実現することが可能になる。
なお、記録素子基板１を支持する支持部材１０は、フレキシブル配線基板２を支持する支持部材１１に支持されており、これら２つの支持部材１０，１１を合わせて支持部材とみなしてもよい。また、支持部材１０，１１が一体の支持部材として構成されていてもよい。

次に、本実施形態の液体吐出ヘッドの２つの製造方法について説明する。

［第１の製造方法］
最初に、図２および図３を参照して、本実施形態の第１の製造方法における基板ユニットの製造工程の概要について説明する。図２および図３は、それぞれ基板ユニットの製造工程を示す斜視図および断面図である。なお、図３は、記録素子基板の裏面とフレキシブル配線基板の裏面に垂直な断面を示している。

まず、図１（ａ）および図２（ａ）に示すように、記録素子基板１とフレキシブル配線基板２を、対向する端部同士が間隔を置いて対向するように粘着シート３に貼り付ける。ここで、粘着シート３は、加熱により粘着力が低下する加熱剥離型の粘着シートである。粘着シート３としては、例えば、日東電工社製（商品名：リバアルファ（登録商標））やスリーエム社製（品番：７４１６Ｙ、７４８６Ｙ）のものなどが挙げられる。
次に、図１（ｂ）および図２（ｂ）に示すように、記録素子基板１とフレキシブル配線基板２をボンディングワイヤ４で電気的に接続する。ボンディングワイヤ４として、例えば、直径２５μｍ程度の金ワイヤを用いることができる。
次に、図１（ｃ）および図２（ｃ）に示すように、記録素子基板１とフレキシブル配線基板２との間の領域を起点として粘着シート３を折り曲げる。こうして、裏面１ａ，２ａ同士が非平行になるように、具体的には、裏面１ａ，２ａ間の角度が概ね９０°になるように、記録素子基板１とフレキシブル配線基板２を保持する。このとき、ボンディングワイヤ４は、上述したように非常に繊細な部材であるが、記録素子基板１とフレキシブル配線基板２を粘着シート３に固定した状態で変位させるため、過度の負荷を受けることなく塑性変形することができる。そのため、ボンディングワイヤ４の変形や切断、隣接するボンディングワイヤ４同士の短絡に起因する製品不良の発生を抑制することができ、屈曲部における残留応力を最小限に抑えることもできる。なお、ボンディングワイヤ４として上述した金ワイヤを用いることは、塑性変形に伴うメッキ剥がれなどの発生を回避できる点で有利である。

次に、図１（ｄ）および図２（ｄ）に示すように、ボンディングワイヤ４を含む領域を封止材５で封止し、粘着シート３に固定された基板ユニット９が完成する。封止材５としては、取り扱い性の観点から、熱硬化性樹脂を含むものが良好である。このような熱硬化性樹脂として、具体的には、パナソニック社製（品番：ＣＶ５４２０ＡＲ、ＣＶ５４２０ＤＲ）のものが好適に用いられ、これらは１６０℃で２時間程度加熱することで十分に硬化する。
その後、粘着シート３を一定時間加熱して粘着シート３の粘着力を低下させ、記録素子基板１とフレキシブル配線基板２を含む基板ユニット９を粘着シート３から取り外す。ここで、封止材５が熱硬化性樹脂を含む場合、粘着シート３としては、封止材５の硬化工程中には粘着力を維持する一方、その硬化温度よりも高い温度で容易に剥離するものが好ましい。特に、封止材５として上述したパナソニック社製のものを用いた場合、そのような粘着シートとしては、例えば、１８０℃で３０秒ほど加熱するだけで容易に剥離し、剥離後も残留物が残らないスリーエム社製（品番：７４８６Ｙ）の粘着シートが好適である。

ここで、粘着シート３を折り曲げる工程について詳細に説明する。
まず、図４から図７を参照して、粘着シート３を折り曲げる工程で用いる治具について説明する。図４は、粘着シートの折り曲げ治具の一構成例を示す斜視図である。図５および図６は、それぞれ粘着シートの折り曲げ治具の他の構成例を示す斜視図および断面図である。図７は、折り曲げられた粘着シートを吸着して保持する吸着治具を示す斜視図である。

図４に示すように、折り曲げ治具２０は、回転機構２３と、第１の吸引フィンガー２１と、第２の吸引フィンガー２２とを有している。回転機構２３は、同心状の２つの円筒部材からなり、外側の円筒部材に第１の吸引フィンガー２１が固定され、内側の円筒部材に第２の吸引フィンガー２２が固定されている。各吸引フィンガー２１，２２の上面には、記録素子基板１、フレキシブル配線基板２、および粘着シート３を吸着可能な複数の吸引穴（図示せず）が設けられている。回転機構２３の内側の円筒部材が外側の円筒部材に対して回転することで、第２の吸引フィンガー２２が回転し、図４（ｂ）に示すように、記録素子基板１とフレキシブル配線基板２を粘着シート３に固定したまま、粘着シート３を折り曲げることができる。
図５および図６に示す例は、各吸引フィンガー２１，２２の下面に吸引穴（図示せず）が設けられている点で図４に示す例と異なっているが、これにより、その後の封止工程をより効率よく行うことができる点で有利である。すなわち、図５および図６に示す折り曲げ治具２０を用いることで、図７に示すように、それぞれに記録素子基板１とフレキシブル配線基板２が固定された複数の粘着シート３を、折り曲げた状態で吸着治具２４に一列に並べて配置することができる。複数の粘着シート３は、吸着治具２４に設けられた複数の吸着穴（図示せず）により吸着されて固定され、これにより、封止材５の塗布および硬化をまとめて行うことが可能になる。

なお、粘着シート３を折り曲げる工程では、折り曲げ後の粘着シート３のプロファイルに注意が必要である。図８は、粘着シートのプロファイルの好ましくない例を示す断面図であり、図９は、粘着シートのプロファイルの好ましい例を示す断面図である。
図８（ａ）に示すように、粘着シート３を折り曲げたときに粘着シート３が記録素子基板１の裏面１ａから剥離していると、図８（ｂ）および図８（ｃ）に示すように、記録素子基板１の端部から裏面１ａに封止材５がはみ出してしまう。このはみ出した部分により、後述する工程において、記録素子基板１を第１の支持部材１０に良好に固定できなくなるおそれがある。
したがって、粘着シート３は、図９（ａ）に示すように、記録素子基板１の裏面１ａから剥離しないように、かつ記録素子基板１とフレキシブル配線基板２との間の領域が外側に円弧状に膨らむように折り曲げられることが好ましい。換言すると、粘着シート３は、記録素子基板１の裏面１ａとの接触面と円弧状に折り曲げられる領域の外面とが１８０°よりも大きい角度で接続するように折り曲げられることが好ましい。これにより、記録素子基板１の裏面１ａと封止材５の内面５ａとが１８０°よりも大きい角度で接続することになる。その結果、後述する工程において、記録素子基板１を支持部材１０に固定する際に封止材５が妨げになることはなく、記録素子基板１を支持部材１０に良好に固定することができる。

上述したように、粘着シート３を折り曲げる工程は、ボンディングワイヤ４によるワイヤボンディングが実施された後で行われる。そのため、粘着シート３の折り曲げ後にボンディングワイヤ４が切断しないように、ボンディングワイヤ４の長さは、粘着シート３の折り曲げ前の段階で長めに設定されている必要がある。以下、図１０を参照して、ボンディングワイヤ４の適切な長さについて説明する。図１０（ａ）は、図３（ｂ）の円Ｂで囲まれた領域の拡大図であり、図１０（ｂ）は、図３（ｃ）の円Ｃで囲まれた領域の拡大図である。
ボンディングワイヤ４の長さは、記録素子基板１の表面１ｂのボンディング位置６ａから端部６ｂまでの距離Ｌ１と、その端部６ｂからフレキシブル配線基板２の表面２ａのボンディング位置６ｃまでの距離Ｌ２との合計距離Ｌ１＋Ｌ２よりも長い必要がある。具体的な長さとしては、本発明者らの検討によれば、ボンディングワイヤ４の長さが合計距離Ｌ１＋Ｌ２の１０５％以下であると、粘着シート３の折り曲げ時にボンディングワイヤ４の切断が発生することがあることが確認されている。一方、ボンディングワイヤ４の長さが長すぎると、粘着シート３の折り曲げ時に、隣接するワイヤ４同士が短絡するリスクがある上、記録素子基板１の表面１ｂから突出するワイヤ４の高さが高くなり、ひいては封止材５の高さが高くなってしまう。このことは、記録素子基板１の表面（吐出口面）１ｂと記録媒体との距離を短くすることの妨げになり、液体吐出ヘッド１５の小型化の妨げになる。以上のことから、ボンディングワイヤ４の長さは、切断のリスクを少なくする点で、合計距離Ｌ１＋Ｌ２の１１０％以上であることが好ましく、封止材５の高さをできる限り低く抑える点で、合計距離Ｌ１＋Ｌ２の１２０％以下であることが好ましい。

なお、記録素子基板１は、一般にシリコン製であるため、ボンディングワイヤ４との接触により短絡の危険がある。これを抑制するために、図１０に示すように、記録素子基板１の表面１ｂのうちボンディング位置６ａと端部６ｂとの間に、表面１ｂから突出する絶縁部材１６が設けられていることが好ましい。この絶縁部材１６は、本実施形態では、記録素子基板１の製造工程において感光性エポキシ樹脂製の吐出口形成部材（図示せず）を作成する際にパターニングにより作製されるが、記録素子基板１が完成した後で取り付けることも可能である。

次に、図１１および図１２を参照して、本実施形態の第１の製造方法における基板ユニットの実装工程について説明する。図１１は、基板ユニットの実装工程を示す斜視図である。図１２は、基板ユニットの実装工程を示す断面図であり、図１（ｂ）に対応する図である。

まず、図１１（ａ）および図１２（ａ）に示すように、それぞれが記録素子基板１とフレキシブル配線基板２を含む複数の基板ユニット９を第１の支持部材１０に接合して固定する。第１の支持部材１０には、上述したように記録素子基板１に液体を供給するための流路（図示せず）が形成されている。複数の記録素子基板１は、この流路との位置関係が基準精度を満たすとともに、複数の記録素子基板１の吐出口（図示せず）同士の相対的な位置関係が基準精度を満たすように、第１の支持部材１０に対して位置決めされて固定される。
次に、図１１（ｂ）および図１２（ｂ）に示すように、第２の支持部材１１を第１の支持部材１０に接合して固定する。第２の支持部材１１にも、上述したように記録素子基板１に液体を供給するための流路（図示せず）が形成され、第１の支持部材１０と第２の支持部材１１は、これら流路同士が互いに連通するように位置決めされて固定される。なお、この段階では、フレキシブル配線基板２は、第２の支持部材１１に固定されておらずフリーな状態であり、その後、図１２（ｃ）に示すように、フレキシブル配線基板２の端部を第２の支持部材１１に接合して固定する。

次に、図１１（ｃ）および図１２（ｄ）に示すように、電気配線基板１２を第２の支持部材１１に接合して固定した後、フレキシブル配線基板２と電気配線基板１２をボンディングワイヤ４で電気的に接続する。なお、このとき、フレキシブル配線基板２同士の相対的な位置関係は、記録素子基板１を第１の支持部材１０に固定する段階でほぼ決まっているため、フレキシブル配線基板２と電気配線基板１２との位置関係に多少のバラツキが残る可能性がある。したがって、フレキシブル配線基板２と電気配線基板１２の接続方法としては、アライメントが多少ずれていても対応可能なものが好ましく、本実施形態にようにワイヤボンディングを用いることが好ましい。
その後、フレキシブル配線基板２と電気配線基板１２との間のボンディングワイヤ４を含む領域を封止材５で封止し、図１（ｂ）に示す液体吐出ヘッド１５が完成する。

なお、上述した第１の製造方法を用い、記録素子基板１とフレキシブル配線基板２との接続を、ボンディングワイヤ４で行う代わりに、ＴＡＢテープの配線の端部が露出して構成されたリードで行うことを想定する。このような場合においても、屈曲部における残留応力が最小限に抑えられ、同様の効果が得られるとも考えられる。図１３には、フレキシブル配線基板２の代わりにＴＡＢテープ１７を用いた場合の基板ユニットの製造工程例が示されている。この例では、ＴＡＢテープ１７は、配線の端部が露出して構成されたリード１８の位置で折り曲げられ支持部材３０に固定されるが、ＴＡＢテープ１７のリード１８は、一般に、ニッケルメッキまたは金メッキされた銅からなり、折り曲げに対して塑性変形する。したがって、ボンディングワイヤ４の代わりに、ＴＡＢテープ１７のリード１８を用いて接続したとしても、ＴＡＢテープ１７を支持部材３０から引き剥がそうとする応力を小さく抑えることはできる。
しかしながら、折り曲げ時に、ＴＡＢテープ１７のリード１８の一部が折れたり、図１３（ｂ）中の矢印で示す位置においてリード１８の金メッキが割れたりするなどの不具合が発生する恐れがあり、やはり信頼性を確保することが困難になる。したがって、記録素子基板１とフレキシブル配線基板２とをボンディングワイヤ４で接続することが好ましい。

［第２の製造方法］
次に、本実施形態の第２の製造方法について説明する。第２の製造方法は、記録素子基板１とフレキシブル配線基板２を第１の支持部材１０に固定した後でワイヤボンディングを行う点で、第１の製造方法と異なっている。図１４は、第２の製造方法で用いるワイヤボンディング装置の側面図である。

ワイヤボンディング装置６０は、超音波熱圧着装置であり、第１の支持部材１０が載置される回転ステージ６２と、ボンディングワイヤ４が挿通され、超音波熱圧着によりワイヤボンディングを行うキャピラリ７１とを有している。回転ステージ６２は、載置された第１の支持部材１０の互いに非平行な２つの面が交互に水平になるように、テーブル６１に対して回転可能に支持され、キャピラリ７１は、垂直軸に沿って移動可能に設けられている。
記録素子基板１とフレキシブル配線基板２は、第１の支持部材１０の互いに非平行な２つの面にそれぞれ固定される。そして、図示しないモータにより回転ステージ６２が回転することで、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示すように、記録素子基板１とフレキシブル配線基板２に対して交互にワイヤボンディングが行われる。すなわち、非平行な２つの面に対する一方の面の側で記録素子基板１にボンディングワイヤが接続され、他方の面の側でフレキシブル配線基板２にボンディングワイヤが接続される。こうして、記録素子基板１とフレキシブル配線基板２がボンディングワイヤ４で電気的に接続される。このような製造方法においても、屈曲部（ボンディングワイヤ４を含む領域）における残留応力を最小限に抑えることが可能になる。

（第２の実施形態）
図１５は、本発明の第２の実施形態に係る液体吐出ヘッドの断面図であり、図１（ｂ）に対応する図である。
第１の実施形態では、電気配線基板１２が第２の支持部材１１に直接固定されているが、別の部材を介して第２の支持部材１１に間接的に固定されていてもよい。本実施形態は、第２の支持部材１１に第３の支持部材１４が固定され、この第３の支持部材１４に電気配線基板１２が固定されている点で、第１の実施形態と異なっているが、その他の構成は第１の実施形態と同様である。また、本実施形態の製造方法は、第３の支持部材１４を第２の支持部材１１に固定し、電気配線基板１２を第３の支持部材１４に固定する工程が追加された点を除いて、第１の実施形態と同様である。

（第３の実施形態）
図１６は、本発明の第３の実施形態に係る液体吐出ヘッドの断面図であり、図１（ｂ）に対応する図である。
本実施形態は、フレキシブル配線基板２の代わりに、一般にフレキシブル配線基板よりも単位面積あたりのコストが安いリジッド配線基板８が用いられている点で、第１の実施形態と異なっている。この他の構成は第１の実施形態と同様であり、その製造方法についても第１の実施形態と同様である。
なお、第１の実施形態では、第１の支持部材１０に対する第２の支持部材１１の固定位置のバラツキが発生しても、柔軟性のあるフレキシブル配線基板２を用いることで、そのようなバラツキは吸収される。それに対し、本実施形態では、第１の支持部材１０とリジッド配線基板８との間に介在する接着剤により、そのようなバラツキを吸収することができ、その結果、柔軟性のないリジッド配線基板８を用いることも可能になる。

（第４の実施形態）
図１７は、本発明の第４の実施形態に係る液体吐出ヘッドの斜視図である。図１８は、本実施形態の液体吐出ヘッドに第１の製造方法に適用した場合の基板ユニットの製造工程を示す斜視図である。図１９は、本実施形態の液体吐出ヘッドに第２の製造方法を適用した場合の基板ユニットの製造工程を示す斜視図である。
本実施形態は、フレキシブル配線基板２が設けられていない点で第１の実施形態と異なっている。すなわち、本実施形態では、記録素子基板１と電気配線基板１２は、フレキシブル配線基板２を介さずに、ボンディングワイヤ４により直接電気的に接続されている。この他の構成は第１の実施形態と同様であり、その製造方法は、以下の点を除いて第１の実施形態と同様である。

第１の製造方法による本実施形態の液体吐出ヘッド１５の製造は、次のように行われる。
まず、図１８（ａ）に示すように、複数の記録素子基板１を第１の支持部材１０に位置決めして固定し、第１の支持部材１０と電気配線基板１２を粘着シート３に貼り付ける。次に、図１８（ｃ）に示すように、複数の記録素子基板１と電気配線基板１２をボンディングワイヤ４で電気的に接続する。次に、図１８（ｄ）に示すように、複数の記録素子基板１と電気配線基板１２との間の領域を起点として粘着シート３を折り曲げ、記録素子基板１と電気配線基板１２の裏面同士が非平行になるように、記録素子基板１と電気配線基板１２を保持する。次に、図１８（ｅ）に示すように、ボンディングワイヤ４を含む領域を封止材５で封止し、粘着シート３に固定された基板ユニット９が完成する。その後、第１の実施形態と同様に、複数の記録素子基板１と電気配線基板１２を粘着シート３から取り外し、第２の支持部材１１に位置決めして固定することで、図１７に示す液体吐出ヘッド１５が完成する。

また、第２の製造方法による本実施形態の液体吐出ヘッド１５の製造は、次のように行われる。
まず、複数の記録素子基板１を第１の支持部材１０に位置決めして固定する。そして、図１９（ａ）に示すように、第１の支持部材１０と電気配線基板１２を、ワイヤボンディング装置６０の回転ステージ６２（図１９には図示せず）にセットされた第２の支持部材１１の互いに非平行な２つに面にそれぞれ固定する。次に、回転ステージ６２を回転させながらワイヤボンディングを行い、図１９（ｂ）に示すように、複数の記録素子基板１と電気配線基板１２をボンディングワイヤ４で電気的に接続する。その後、ボンディングワイヤ４を含む領域を封止材５で封止することで、図１７に示す液体吐出ヘッド１５が完成する。

１ 記録素子基板
４ ボンディングワイヤ
５ 封止材
２，８，１２ 配線基板
１０，１１ 支持部材
１５ 液体吐出ヘッド

Claims (16)

1. 液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子を有する記録素子基板と、前記エネルギー発生素子を駆動するための電気信号を前記記録素子基板に供給する配線基板と、前記記録素子基板と前記配線基板とを支持する支持部材と、前記記録素子基板と前記配線基板を電気的に接続するボンディングワイヤと、を有し、前記記録素子基板が、前記支持部材に支持された第１の面を有し、前記配線基板が、前記支持部材に支持された第２の面を有する、液体吐出ヘッドであって、
   前記記録素子基板と前記配線基板は、前記第１の面に沿う方向と前記第２の面に沿う方向とが互いに交差するように前記支持部材に支持されており、前記ボンディングワイヤは、前記支持部材に対する前記第１の面の側で前記記録素子基板と接続され、前記支持部材に対する前記第２の面の側で前記配線基板と接続されており、
   前記第１の面と前記第２の面とが前記支持部材の側でなす角度は略９０°である、液体吐出ヘッド。
2. 液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子を有する記録素子基板と、前記エネルギー発生素子を駆動するための電気信号を前記記録素子基板に供給する配線基板と、前記記録素子基板と前記配線基板とを支持する支持部材と、前記記録素子基板と前記配線基板を電気的に接続するボンディングワイヤと、前記ボンディングワイヤを封止する封止材と、を有し、前記記録素子基板が、前記支持部材に支持された第１の面を有し、前記配線基板が、前記支持部材に支持された第２の面を有する、液体吐出ヘッドであって、
   前記記録素子基板と前記配線基板は、前記第１の面に沿う方向と前記第２の面に沿う方向とが互いに交差するように前記支持部材に支持されており、前記ボンディングワイヤは、前記支持部材に対する前記第１の面の側で前記記録素子基板と接続され、前記支持部材に対する前記第２の面の側で前記配線基板と接続されており、
   前記封止材が、前記第１の面と第２の面を接続する内面であって、前記第１の面に１８０°よりも大きい角度で接続する内面を有する、液体吐出ヘッド。
3. 前記記録素子基板が、前記ボンディングワイヤが接続された前記第１の面と反対側の第３の面を有し、前記配線基板が、前記ボンディングワイヤが接続された前記第２の面と反対側の第４の面を有し、
   前記第１の面と前記第２の面に垂直な断面において、前記ボンディングワイヤの長さが、前記第３の面のボンディング位置から前記第３の面の前記配線基板に対向する端部までの距離Ｌ１と、前記端部から前記第４の面のボンディング位置までの距離Ｌ２との合計距離Ｌ１＋Ｌ２よりも長い、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記ボンディングワイヤの長さが、前記合計距離Ｌ１＋Ｌ２の１１０％以上である、請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記ボンディングワイヤの長さが、前記合計距離Ｌ１＋Ｌ２の１２０％以下である、請求項３または４に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記記録素子基板が、前記第３の面の前記ボンディング位置と前記端部との間で前記第３の面から突出する絶縁部材を有する、請求項３から５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記配線基板がフレキシブル配線基板である、請求項１から６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記配線基板がリジッド配線基板である、請求項１から６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
9. 一列に配置された複数の前記記録素子基板を有する、請求項１から８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
10. 前記配線基板は、別の部材を介して前記支持部材に支持されている、請求項１から９のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
11. 液体を吐出する吐出口を有する記録素子基板と、液体を吐出するための電気信号を前記記録素子基板に供給する配線基板と、前記記録素子基板と前記配線基板とを支持する支持部材と、前記記録素子基板と前記配線基板とを電気的に接続するボンディングワイヤと、を有し、前記記録素子基板が、前記支持部材に支持された第１の面を有し、前記配線基板が、前記支持部材に支持された第２の面を有する、液体吐出ヘッドの製造方法であって、
    前記記録素子基板と前記配線基板を粘着シートに貼り付ける工程と、
    前記粘着シートに貼り付けられた前記記録素子基板と前記配線基板を前記ボンディングワイヤで電気的に接続する工程と、
    前記粘着シートに貼り付けられた前記記録素子基板の面に沿う方向と前記粘着シートに貼り付けられた前記配線基板の面に沿う方向とが互いに交差し、前記ボンディングワイヤが配された前記記録素子基板と前記配線基板との間の領域を起点として前記粘着シートを折り曲げる工程と、
    前記記録素子基板と前記配線基板を前記粘着シートから取り外し、前記第１の面と前記第２の面でそれぞれ前記支持部材に固定する工程と、を含む、液体吐出ヘッドの製造方法。
12. 複数の前記記録素子基板と１つの前記配線基板が前記粘着シートに貼り付けられる、請求項１１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
13. 前記粘着シートを折り曲げた後、前記ボンディングワイヤを熱硬化性樹脂を含む封止材で封止する工程を含む、請求項１１または１２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
14. 前記粘着シートが、加熱により粘着力が低下する加熱剥離型の粘着シートであり、前記記録素子基板と前記配線基板を前記粘着シートから取り外す際、前記粘着シートが、前記熱硬化性樹脂が硬化する温度よりも高い温度で加熱される、請求項１３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
15. 前記粘着シートは、前記第１の面との接触面と円弧状に折り曲げられる領域の外面とが１８０°よりも大きい角度で接続するように折り曲げられる、請求項１１から１４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
16. 液体を吐出する吐出口を有する記録素子基板と、液体を吐出するための電気信号を前記記録素子基板に供給する配線基板と、前記記録素子基板と前記配線基板とを支持する支持部材と、前記記録素子基板と前記配線基板とを電気的に接続するボンディングワイヤと、を有し、前記記録素子基板が、前記支持部材に支持された第１の面を有し、前記配線基板が、前記支持部材に支持された第２の面を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
    前記支持部材の互いに交差する２つの面に、前記第１の面と前記第２の面とのなす角度が前記支持部材の側で略９０°になるように、前記記録素子基板と前記配線基板をそれぞれ固定する工程と、
    前記支持部材に固定された前記記録素子基板と前記配線基板とに対し、前記２つの面のうちの一方の側で前記記録素子基板に前記ボンディングワイヤを接続し、前記２つの面のうちの他方の側で前記配線基板に前記ボンディングワイヤを接続する工程と、を含む、液体吐出ヘッドの製造方法。

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