JPH03173652A - 圧電素子の貼着方法 - Google Patents
圧電素子の貼着方法Info
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- JPH03173652A JPH03173652A JP5308790A JP5308790A JPH03173652A JP H03173652 A JPH03173652 A JP H03173652A JP 5308790 A JP5308790 A JP 5308790A JP 5308790 A JP5308790 A JP 5308790A JP H03173652 A JPH03173652 A JP H03173652A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/321—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、導電性基板または表面に電極層をもつ絶縁
性基板に圧電素子を貼着する方法であって、特に貼着強
度があり、圧電素子の変位が基板に伝わりやすい圧電素
子の貼着方法に関する。
性基板に圧電素子を貼着する方法であって、特に貼着強
度があり、圧電素子の変位が基板に伝わりやすい圧電素
子の貼着方法に関する。
圧電素子は、その電圧−変位特性を利用してインクジェ
ット記録ヘッド（以下、記録ヘッドという）や圧電ブザ
ー、積層アクチュエータなどに広く応用される。たとえ
ば、記録ヘッドの場合、圧電素子は金属、ガラス、プラ
スチックまたはセラミフクスなどの基板（振動板ともい
う）上に貼着される。 このとき、金属基板のような導電性基板では、その表面
上に圧電素子を直接、貼着することができる。しかし、
ガラス基板のような絶縁性基板では、その表面に蒸着、
スパツク、めっきなどで導電性の膜、すなわち電極層を
形成した後に、圧電素子を貼着する。 圧電素子を基板上に貼着する一般的な場合を、記録ヘッ
ドの場合を例に以下に図面を参照しながら説明する。第
３図は従来方法または本発明に係る方法を適用した記録
ヘッドの要部を共通に示す断面図である。第３図におい
て、圧電素子１が、振動板であるガラスの基板２の上面
に、接着または融着の方法によって貼着される。基板２
の表面には、図には明示してないが、前記のように電極
層が形成されている。この基板２の下面にはキャビテイ
板３が、またこのキャビテイ板３の下面にはノズル板４
がそれぞれ貼着されている。 キャビテイ板３は、金属またはガラスからなり、エツチ
ング法によってインク加圧室５．インク通路６．インク
供給路７が形成されている。圧電素子１に対応してイン
フカ１１圧室５が位置する。インク供給路６．インク通
路７ば、回示してないインク溜めと各加圧室５間をつな
く形て設げられる。 ノスル板４には、圧電素子１およびインク加圧室５と同
軸に直径３０〜１００ μｍのノズル４ａがあけられる
。 圧電素子１は、これにパルス状の直流電圧が印加される
と、厚み方向に膨脂し同時にこれと直角方向に収縮して
、基板２を変位させる。基板２の変位によって、インク
加圧室５の容積が減少し、その減少分のインクがノズル
４ａから噴射されて対向する記録紙の表面に印字記録か
なされる。 第４図は記録ヘットの要部の分解斜視図で、これから明
らかなように、記録ヘッドは、圧電素子１と基板２とか
らなる第１層、キャビテイ板３の第２層、およびノスル
板４の第３層からなる階層構造をなし、圧電素子１、ノ
ズル４ａば７トリンクス状に配置される。なお、隣り合
うノズル４ａの間隔は、１．５〜２．０ｍｍで、その総
個数は８×３２（２５６個）である。圧電素子１の寸法
は辺長１．０〜１．６ｍｍ、厚み０．１〜０．２ ｍｍ
である。こノ場合、基板２としてガラスが用いられるか
ら、圧電素子１に対する貼着面に酸化錫、酸化インジウ
ム・酸化錫、金などの電極層が形成される。 圧電素子１と基板２との貼着は、この場合には導電性接
着剤または絶縁性接着剤を用いた方法がとられる。第５
図は導電性接着剤が用いられた貼着部の断面図、第６図
は絶縁性接着剤が用いられた貼着部の断面図である。な
お、第５図、第６図のいずれの場合にも、基板２はガラ
ス材料からなるから、その表面に電極層２ａが形成され
る。 第５図において、導電性接着剤８は、エポキシ系接着剤
の中に導電フィラー、つまり銀、銅、ニッケルまたは無
定形カーボン等の１〜１０μｍの微粉末を混入した接着
剤である。 第６図において、絶縁性接着剤９はエポキシ系接着剤で
ある。
ット記録ヘッド（以下、記録ヘッドという）や圧電ブザ
ー、積層アクチュエータなどに広く応用される。たとえ
ば、記録ヘッドの場合、圧電素子は金属、ガラス、プラ
スチックまたはセラミフクスなどの基板（振動板ともい
う）上に貼着される。 このとき、金属基板のような導電性基板では、その表面
上に圧電素子を直接、貼着することができる。しかし、
ガラス基板のような絶縁性基板では、その表面に蒸着、
スパツク、めっきなどで導電性の膜、すなわち電極層を
形成した後に、圧電素子を貼着する。 圧電素子を基板上に貼着する一般的な場合を、記録ヘッ
ドの場合を例に以下に図面を参照しながら説明する。第
３図は従来方法または本発明に係る方法を適用した記録
ヘッドの要部を共通に示す断面図である。第３図におい
て、圧電素子１が、振動板であるガラスの基板２の上面
に、接着または融着の方法によって貼着される。基板２
の表面には、図には明示してないが、前記のように電極
層が形成されている。この基板２の下面にはキャビテイ
板３が、またこのキャビテイ板３の下面にはノズル板４
がそれぞれ貼着されている。 キャビテイ板３は、金属またはガラスからなり、エツチ
ング法によってインク加圧室５．インク通路６．インク
供給路７が形成されている。圧電素子１に対応してイン
フカ１１圧室５が位置する。インク供給路６．インク通
路７ば、回示してないインク溜めと各加圧室５間をつな
く形て設げられる。 ノスル板４には、圧電素子１およびインク加圧室５と同
軸に直径３０〜１００ μｍのノズル４ａがあけられる
。 圧電素子１は、これにパルス状の直流電圧が印加される
と、厚み方向に膨脂し同時にこれと直角方向に収縮して
、基板２を変位させる。基板２の変位によって、インク
加圧室５の容積が減少し、その減少分のインクがノズル
４ａから噴射されて対向する記録紙の表面に印字記録か
なされる。 第４図は記録ヘットの要部の分解斜視図で、これから明
らかなように、記録ヘッドは、圧電素子１と基板２とか
らなる第１層、キャビテイ板３の第２層、およびノスル
板４の第３層からなる階層構造をなし、圧電素子１、ノ
ズル４ａば７トリンクス状に配置される。なお、隣り合
うノズル４ａの間隔は、１．５〜２．０ｍｍで、その総
個数は８×３２（２５６個）である。圧電素子１の寸法
は辺長１．０〜１．６ｍｍ、厚み０．１〜０．２ ｍｍ
である。こノ場合、基板２としてガラスが用いられるか
ら、圧電素子１に対する貼着面に酸化錫、酸化インジウ
ム・酸化錫、金などの電極層が形成される。 圧電素子１と基板２との貼着は、この場合には導電性接
着剤または絶縁性接着剤を用いた方法がとられる。第５
図は導電性接着剤が用いられた貼着部の断面図、第６図
は絶縁性接着剤が用いられた貼着部の断面図である。な
お、第５図、第６図のいずれの場合にも、基板２はガラ
ス材料からなるから、その表面に電極層２ａが形成され
る。 第５図において、導電性接着剤８は、エポキシ系接着剤
の中に導電フィラー、つまり銀、銅、ニッケルまたは無
定形カーボン等の１〜１０μｍの微粉末を混入した接着
剤である。 第６図において、絶縁性接着剤９はエポキシ系接着剤で
ある。
従来の技術で、導電性接着剤８が用いられた場合には、
圧電素子１と基板２の電極層２ａとの導通性をより確実
にすることはできるが、逆に以下のような問題がある。 すなわち、導電フィラーの（故１５）末のために濡れ性
が悪くなり、接着強度が弱いという欠点がある。また、
接着部材間の濡れ性が悪いと、接触部分が圧電素子１と
基板２の電極層２ａの界面だけになるので、圧電素子１
の変位が基板２に伝わり難いという問題もある。さらに
また、記録ヘットの場合のように、圧電素子１を高密度
に基板２の上に配置するときには、隣り合う圧電素子１
間の導電性接着剤８同士が互いに接触、導通して誤動作
の原因になる。 他方、絶縁性接着剤９を用いた場合には、接着部材間の
濡れ性が良いので、第６図に示したように、圧電素子１
の側面に絶縁性接着剤９がせり上がり、接着強度が高く
なり、かつ圧電素子１の変位が拘束され、その変位が基
板２に伝わりやすくなる、という長所がある。しかし、
反面では接着剤が絶縁性であるために、接着層が厚くな
ると導通性が悪くなり、そのために印加電圧を高める必
要を生して圧電素子１の耐圧上の問題を起こすことにな
る。 この発明の課題は、従来の技術がもつ以上の問題点を解
消し、接着強度が高く、圧電素子の変位が基板に伝わり
やすく、圧電素子を近接配置したときの電気的短絡のお
それがなく、かつ圧電素子の印加電圧を高める必要のな
い圧電素子の貼着方法を提供することにある。
圧電素子１と基板２の電極層２ａとの導通性をより確実
にすることはできるが、逆に以下のような問題がある。 すなわち、導電フィラーの（故１５）末のために濡れ性
が悪くなり、接着強度が弱いという欠点がある。また、
接着部材間の濡れ性が悪いと、接触部分が圧電素子１と
基板２の電極層２ａの界面だけになるので、圧電素子１
の変位が基板２に伝わり難いという問題もある。さらに
また、記録ヘットの場合のように、圧電素子１を高密度
に基板２の上に配置するときには、隣り合う圧電素子１
間の導電性接着剤８同士が互いに接触、導通して誤動作
の原因になる。 他方、絶縁性接着剤９を用いた場合には、接着部材間の
濡れ性が良いので、第６図に示したように、圧電素子１
の側面に絶縁性接着剤９がせり上がり、接着強度が高く
なり、かつ圧電素子１の変位が拘束され、その変位が基
板２に伝わりやすくなる、という長所がある。しかし、
反面では接着剤が絶縁性であるために、接着層が厚くな
ると導通性が悪くなり、そのために印加電圧を高める必
要を生して圧電素子１の耐圧上の問題を起こすことにな
る。 この発明の課題は、従来の技術がもつ以上の問題点を解
消し、接着強度が高く、圧電素子の変位が基板に伝わり
やすく、圧電素子を近接配置したときの電気的短絡のお
それがなく、かつ圧電素子の印加電圧を高める必要のな
い圧電素子の貼着方法を提供することにある。
この課題を解決するために、本発明に係る圧電素子の貼
着方法は、 導電性基板または表面に電極層をもつ絶縁性基板に圧電
素子を貼着する方法において、 この圧電素子を前記各基板に導電性接着剤を用いて硬化
接着する第１の工程と； 前記導電性接着剤を包含するようにして前記圧電素子を
前記各基板に絶縁ノ性接着剤を用いて硬化接着する第２
の工程と；を備える。
着方法は、 導電性基板または表面に電極層をもつ絶縁性基板に圧電
素子を貼着する方法において、 この圧電素子を前記各基板に導電性接着剤を用いて硬化
接着する第１の工程と； 前記導電性接着剤を包含するようにして前記圧電素子を
前記各基板に絶縁ノ性接着剤を用いて硬化接着する第２
の工程と；を備える。
導電性接着剤によって、圧電素子と基板との電気的導通
を確実にし、導電性接着剤を包含する形をとる絶縁性接
着剤によって、接着強度を高め、圧電素子の変位を基板
に伝わりやすくし、かつ隣り合う圧電素子間の接触、導
通を防止する。
を確実にし、導電性接着剤を包含する形をとる絶縁性接
着剤によって、接着強度を高め、圧電素子の変位を基板
に伝わりやすくし、かつ隣り合う圧電素子間の接触、導
通を防止する。
本発明に係る圧電素子の貼着方法について以下に図面を
参照しながら説明する。 第１図は本発明に係る貼着方法が適用された一貼着部の
断面図で、圧電素子１の１個が基板２の電極層２ａの上
に貼着される。このとき用いられるのは、第１工程での
導電性接着剤８、第２工程での絶縁性接着剤９である。 すなわち、第１工程において、導電性接着剤８が、基板
２の電極層２ａの上の所要箇所に、スクリーンメツシュ
を用いて塗布される。その」−に圧電素子１を載置して
加熱し、導電性接着剤８を硬化させて電極層２ａの上に
接着させる。たとえば、加熱条件は１４０°Ｃで２時間
である。 次に第２工程として、圧電素子１と電極層２ａとの隙間
ないし周囲に絶縁性接着剤９を注入し、たとえば１２０
°Ｃで６時間の加熱によって硬化させる。この第１．第
２の各工程によって、圧電素子１と基板２の電極層２ａ
との電気的導通が確実になり、接着強度が高くなり、か
つ圧電素子１の変位が伝わりやすくなる。 第２図は本発明に係る貼着方法が適用された別の貼着部
の断面図で、圧電素子１の複数個（第２図では３個）が
基板２の電極層２ａの」二に近接配置して貼着される。 このときの貼着方法は、第１図におけるのと同様である
から、詳細な説明は省略する。第２図において、圧電素
子１が近接配置されても、その周囲に絶縁性接着剤９が
注入硬化されているから、隣り合う圧電素子１同士が接
触し導通することが防止される。 ところで、以上の説明は記録ヘッドの場合についてであ
ったが、圧電素子を基板上に貼着する、ぞの他の場合に
おいても同様である。
参照しながら説明する。 第１図は本発明に係る貼着方法が適用された一貼着部の
断面図で、圧電素子１の１個が基板２の電極層２ａの上
に貼着される。このとき用いられるのは、第１工程での
導電性接着剤８、第２工程での絶縁性接着剤９である。 すなわち、第１工程において、導電性接着剤８が、基板
２の電極層２ａの上の所要箇所に、スクリーンメツシュ
を用いて塗布される。その」−に圧電素子１を載置して
加熱し、導電性接着剤８を硬化させて電極層２ａの上に
接着させる。たとえば、加熱条件は１４０°Ｃで２時間
である。 次に第２工程として、圧電素子１と電極層２ａとの隙間
ないし周囲に絶縁性接着剤９を注入し、たとえば１２０
°Ｃで６時間の加熱によって硬化させる。この第１．第
２の各工程によって、圧電素子１と基板２の電極層２ａ
との電気的導通が確実になり、接着強度が高くなり、か
つ圧電素子１の変位が伝わりやすくなる。 第２図は本発明に係る貼着方法が適用された別の貼着部
の断面図で、圧電素子１の複数個（第２図では３個）が
基板２の電極層２ａの」二に近接配置して貼着される。 このときの貼着方法は、第１図におけるのと同様である
から、詳細な説明は省略する。第２図において、圧電素
子１が近接配置されても、その周囲に絶縁性接着剤９が
注入硬化されているから、隣り合う圧電素子１同士が接
触し導通することが防止される。 ところで、以上の説明は記録ヘッドの場合についてであ
ったが、圧電素子を基板上に貼着する、ぞの他の場合に
おいても同様である。
以上説明したように、この発明においては、導電性接着
剤によって、圧電素子と基板との電気的導通を確実にし
、導電性接着剤を包含する形をとる絶縁性接着剤によっ
て、接着強度を高め、圧電素子の変位を基板に伝わりや
すくし、かつ隣り合う圧電素子間の接触、導通を防止す
る。 したがって、この発明によれば、従来の技術に比べ次の
ようなすくれた効果がある。 （］）圧電素子と基板との間の導通が確実で、動作の信
頼性が向上する。 （２）圧電素子と基板との接着強度が高く、装置の信頼
性が向上する。 （３）圧電素子の変位が基板に伝わりやすく、使用目的
に適合する。 （４）記録ヘン［゛に用いる場合のように、複数個の圧
電素子を高密度配置したときにも隣り合う相互間の電気
的短絡のおそれがなく、動作の信頼性が向上する。 （５） （１）項に関連して、圧電素子の印加電圧を
高める必要がないから、耐圧問題に対する処置が不要で
あり、装置のコスト低減と消費電力の低減に役立つ。
剤によって、圧電素子と基板との電気的導通を確実にし
、導電性接着剤を包含する形をとる絶縁性接着剤によっ
て、接着強度を高め、圧電素子の変位を基板に伝わりや
すくし、かつ隣り合う圧電素子間の接触、導通を防止す
る。 したがって、この発明によれば、従来の技術に比べ次の
ようなすくれた効果がある。 （］）圧電素子と基板との間の導通が確実で、動作の信
頼性が向上する。 （２）圧電素子と基板との接着強度が高く、装置の信頼
性が向上する。 （３）圧電素子の変位が基板に伝わりやすく、使用目的
に適合する。 （４）記録ヘン［゛に用いる場合のように、複数個の圧
電素子を高密度配置したときにも隣り合う相互間の電気
的短絡のおそれがなく、動作の信頼性が向上する。 （５） （１）項に関連して、圧電素子の印加電圧を
高める必要がないから、耐圧問題に対する処置が不要で
あり、装置のコスト低減と消費電力の低減に役立つ。
第１図は本発明に係る貼着方法が適用された一貼着部の
断面図、 第２図は同じくその別の貼着部の断面図、第３図は本発
明に係る方法または従来方法が適用された記録ヘッドの
要部を共通に示す断面図、第４図は同じくその分解斜視
図、 第５図は一従来方法が適用された貼着部の断面図、第６
図は別の従来方法が適用された貼着部の断面図である。 符号説明 １：圧電素子、２：基板、２ａ ：電極層、３：キャビ
テイ板、４：ノズル板、４ａ ；ノズル、５：インク加
圧室、６；インク通路、 ７：インク供給路、８：ｓ電性接着剤、０
断面図、 第２図は同じくその別の貼着部の断面図、第３図は本発
明に係る方法または従来方法が適用された記録ヘッドの
要部を共通に示す断面図、第４図は同じくその分解斜視
図、 第５図は一従来方法が適用された貼着部の断面図、第６
図は別の従来方法が適用された貼着部の断面図である。 符号説明 １：圧電素子、２：基板、２ａ ：電極層、３：キャビ
テイ板、４：ノズル板、４ａ ；ノズル、５：インク加
圧室、６；インク通路、 ７：インク供給路、８：ｓ電性接着剤、０
Claims (1)
- １）導電性基板または表面に電極層をもつ絶縁性基板に
圧電素子を貼着する方法において、この圧電素子を前記
各基板に導電性接着剤を用いて硬化接着する第１の工程
と；前記導電性接着剤を包含するようにして前記圧電素
子を前記各基板に絶縁性接着剤を用いて硬化接着する第
２の工程と；を備えることを特徴とする圧電素子の貼着
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5308790A JPH03173652A (ja) | 1989-08-08 | 1990-03-05 | 圧電素子の貼着方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20526889 | 1989-08-08 | ||
| JP1-205268 | 1989-08-08 | ||
| JP5308790A JPH03173652A (ja) | 1989-08-08 | 1990-03-05 | 圧電素子の貼着方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03173652A true JPH03173652A (ja) | 1991-07-26 |
Family
ID=26393800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5308790A Pending JPH03173652A (ja) | 1989-08-08 | 1990-03-05 | 圧電素子の貼着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03173652A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0576037A2 (en) * | 1992-06-26 | 1993-12-29 | Seiko Epson Corporation | Ink-jet recording head |
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1990
- 1990-03-05 JP JP5308790A patent/JPH03173652A/ja active Pending
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