JP3915287B2 - 静電アクチュエータの製造方法 - Google Patents
静電アクチュエータの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3915287B2 JP3915287B2 JP35618298A JP35618298A JP3915287B2 JP 3915287 B2 JP3915287 B2 JP 3915287B2 JP 35618298 A JP35618298 A JP 35618298A JP 35618298 A JP35618298 A JP 35618298A JP 3915287 B2 JP3915287 B2 JP 3915287B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- terminal
- substrate
- heating
- contact pressure
- connection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Combinations Of Printed Boards (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、静電アクチュエータの製造方法に関する。
【従来の技術】
【０００３】
従来の端子間接続装置として、液晶表示パネルのパネル端子と、可撓性基板の基板端子とを異方性導電材料を用いて電気的に接続するためのものが知られている。
【０００４】
例えば、特許２５６８８５３号公報の、従来の技術において開示されているように、ヒータを埋め込んだヒータブロックにより熱圧着を行う方法や、加熱ツールにパルス電流を流しツール薄肉部の抵抗加熱により熱圧着を行う方法がとられていた。また、特許２５６８８５３号公報の作用の欄に開示されているように、赤外線を用いて異方性導電膜を硬化する接続装置も考えられている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年電子機器の小型化に伴い電子機器の電源端子や、入出力用の信号端子の端子面積を縮小して、さらに電子機器を小型化しようとする動きも活発になっている。
【０００６】
この様な状況の中で、電子機器に用いられる基板材料も多様化し、従来から用いられている銅貼りガラスエポキシ積層配線基板や、ガラス配線基板のほかにもセラミックス配線基板やシリコン配線基板等の高熱伝導材料を基板材料として用いた配線基板が多用されるようになった。
【０００７】
しかし、高熱伝導材料を用いた基板の配線端子と可撓性配線基板のリードとを接続する場合、接続に必要となる接続温度が基板への熱伝導による放熱のため接続部で十分に確保できないという問題があった。
【０００８】
さらには、上記に説明したような熱伝導率の異なる配線基板を本体基板上に複数並置してなる配線基板も出現し、複数の基板上に配置された端子と外部回路との一括接続の要求が高まってきた。
【０００９】
しかし、異なった基板材料での基板の配線端子と可撓性配線基板のリードとを接続する場合、高熱伝導材料基板への熱伝導の影響により、接続に必要となる接続温度が十分に確保できないという問題があった。
【００１０】
また、振動板に対向して形成された電極と該振動板との間に順方向の電気パルスを印加するための電極構造や供給方法については、特開平７−１２５１９６号公報の第１図に示さるたように、共通電極に対して個別電極は異種材料で形成されているため、これらの電極に配線し外部駆動回路に接続するための端子を形成しようとすると、これらの端子の間には温度差が生じてしまう。
【００１１】
一方、静電アクチュエータを用いたインクジェットヘッドは、基板にシリコンを用い、流路形成・電極配線に半導体プロセスを応用することによって、極めて小型かつ高密度のインクジェットヘッドを安価に製造することが可能となるが、これらの長所を生かすためには、インクジェットヘッドに信号を伝え、電力を供給するための端子と外部回路を駆動するための端子も高密度に形成する必要がある。このような高密度に配置された端子を接続する方法としては、２つの被着体を異方性導電膜あるいは異方性導電接着剤を用いて熱接続し、静電アクチュエータ側の端子と可撓性基板（以下ＦＰＣ、Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔとも呼ぶ）との間を接続する方法が有効であるが、上記したように、静電アクチュエータ側の端子間は異種材料で形成されているため、既存の接続装置では、十分な接続強度、接続する端子間の導電性、隣接する端子間の絶縁性能を得ることができなかった。例えば、インクジェットヘッドの端子部で、このように所望の導電性が得られない場合、この部分に大きな抵抗成分が生じ圧力発生手段である静電アクチュエータの時定数も、所望の値とは異なってしまう。
【００１２】
そこで、本発明の目的はこのような課題を解決することにある。
【００１３】
すなわち、隣接する端子間に少なくとも一個所異種材料を含む静電アクチュエータ、インクジェットヘッド等の基板端子に対し、所望の特性を満足するようにＦＰＣ基板を接続する方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
このような課題について、本発明者は原因を鋭意検討した結果、接続加熱面からの熱（伝導、輻射）に加えてヒートブロックからの輻射熱を利用して全体とし
て本体基板を加熱することにより、接続部の温度を十分に確保することができ、その結果課題が解決されることを見出した。
【００１５】
本発明の静電アクチュエータの製造方法は、導電性を有する振動板とこれに対向して配置された個別対向電極との間に電位差を与えることにより生じる静電気力により振動板を撓ませる静電アクチュエータを製造するための静電アクチュエータの製造方法において、
前記個別対向電極に接続された第１の端子群を有する電極基板と、前記振動板に接続された第２の端子を有する振動板基板とを接合してさらに前記振動板基板上に封止基板を接合してなる静電アクチュエータチップを製造する工程と、
２以上の端子部を有する可撓性基板のそれぞれの端子部を、前記静電アクチュエータチップの前記第１の端子群と前記第２の端子の位置に位置決めする工程と、
前記第１の端子群及び前記第２の端子と可撓性基板の端子との接続を行う際に、
前記封止基板の表面を、
前記封止基板の表面と、
ヒートブロックの加熱面を加熱するための加熱手段と、前記加熱面より突出する接触加圧部と、を有し、前記接触加圧部は、前記加熱面の端部又は端部付近に配置され、 前記加熱手段は、前記ヒートブロックの接触加圧部が配置された側の端部と対向する側の端部近傍に配置され、 前記接触加圧部に近接して設けられた温度検出部をさらに有するボンディングツールの、加熱面と、
が、対向する方向に、前記ボンディングツールを複数配置し、複数の前記ボンディングツールの加圧量及び加熱量をそれぞれ設定して、前記ボンディングツールの加熱面の輻射熱で加熱しながら、
前記第１の端子群及び前記第２の端子と、可撓性基板の端子とを、前記ボンディングツールの接続加圧部で圧着して接続することを特徴とする。
【００１６】
このように、ボンディングツールの加熱面が前記前記封止基板の上面に近接することで、加熱面から輻射された熱線により封止基板を前記封止基板の上面より加熱することが可能となる。
また、これに加えて輻射熱により周囲温度も上昇する。そのため、接続部の接続温度を十分に確保することが可能となる。
【００１７】
ここで、ボンディングツールの「接触加圧部」とは被接続部に当接し被接続部の接続に必要な接続温度と接続圧力とを供給する部位である。また、「ヒートブロック」とは加熱手段より供給される熱を接触加圧部に伝達するための熱容量部である。
振動板に接続された第２の端子を有する振動板基板に可撓性基板の端子部を接続する場合、ボンディングツールの加熱面から輻射された熱線により、振動板基板上に接続された封止基板の表面より輻射熱による加熱をする事で、振動板基板周囲温度を上昇できる。そのため、接続に必要な接続温度を十分に確保することが可能になる。
【００１８】
本発明の静電アクチュエータの製造方法は、請求項３に記載の端子接続方法において、前記本体基板の表面と前記ボンディングツールの加熱面との隙間を０．０５ｍｍ〜１．６５ｍｍの範囲として接続することを特徴とする。
【００１９】
このように、加熱面と該封止基板の表面との隙間を、０．０５ｍｍから１．６５ｍｍの範囲とすることで、加熱面の封止基板の表面への衝突による封止基板の表面の破損を防止しつつ、輻射熱により振動板基板を効果的に加熱することが可能となる。
【００２０】
また、接続後の接着強度、接続する端子間の導電性、隣接する端子間の絶縁性能を決定する要因である加圧量、加熱量及び接続順は、各端子の面積等に応じて端子毎に最適な値に設定できるため、十分な接着強度、接続する端子間の導電性、隣接する端子間の絶縁性能を有する信頼性の高い静電アクチュエータを得ることができる。
【００２１】
なお、静電アクチュエータ側の基板端子と可撓性基板側の端子を接続するためには、予め静電アクチュエータ側の基板端子又は可撓性基板の端子上に異方性導電接着剤、異方性導電膜、導電接着剤等の接着層を形成することが望ましい。
【発明の実施の形態】
【００２２】
以下各図を参照して、本発明にかかわる静電アクチュエータの製造方法の発明の実施の形態を説明する。
【００２３】
（参考形態１）
図１は参考形態１のボンディングツールを示す概略図であり、参考形態１においては、常時加熱方式ボンディングツールを用いて説明する。
【００２４】
ボンディングツール１０は、ヒートブロック１と、接触加圧部２と、加熱体３と、温度センサ４と、シャンク部５と、より形成される。
【００２５】
図２は参考形態１のボンディングツールを示す側面図である。
【００２６】
ボンディングツール１０は、ヒートブロック１と、接触加圧部２と、加熱体３と、温度センサ４と、シャンク部５と、より形成され、ヒートブロック１の加熱面６より突出して、接触加圧部２を有する。接触加圧部２は、ヒートブロック１の加熱面６の端部７に配置され、加熱体３は、ヒートブロック１の接触加圧部２が配置された側の端部７と対向する側の端部である他の端部８近傍に配置した。
【００２７】
図１及び図２を用いて、さらに詳しく説明する。
【００２８】
ボンディングツール１０は、シャンク部５を、図示しない保持具に保持されて、同じく図示しないボンディング装置本体に取り付けられる。
【００２９】
ボンディングツール１０は、ヒートブロック１の加熱面６より突出して、接触加圧部２を有し、接触加圧部２は、ヒートブロック１の加熱面６の端部７若しくは端部７付近に配置され、加熱体３を、該ヒートブロック１の接触加圧部２が配置された側の端部７と対向する側の端部である他の端部８近傍に配置した。
【００３０】
接触加圧部２は、ヒートブロック１の加熱面６とほぼ平行に設置され、ヒートブロック１の加熱面６より、０．５ｍｍ突出して配置されている。
【００３１】
このようなボンディングツールを加熱する場合、図示しない温度調節器により、ボンディングツール加熱設定温度を３５０℃としたとき、温度センサ４の温度が、３５０℃となるように、加熱体３は加熱を開始する。
【００３２】
ヒートブロック１に配置した温度センサ４が、加熱設定温度に達したときの、加熱体の温度は４６０℃であり、その時の加熱面６の表面温度分布を表すと、加熱体付近９の温度は３９５℃、加熱体中央付近１１の温度は３７５℃、接触加圧部直近１２の加熱面の温度は３４５℃、接触加圧部の温度は２６０℃となった。
【００３３】
接触加圧部温度に比較して、加熱面温度が高いために、接触加圧部を、被着体に接触させたときに、被接触部である被着体表面は、接触加圧部以外の加熱面より、輻射される輻射熱により、加熱され被着体表面に余熱を与えることが可能となる。
【００３４】
（参考形態２）
図３は、参考形態２による端子接続方法を説明する断面図である。
ボンディングツール１０は、ヒートブロック１と、接触加圧部２と、加熱体３と、温度センサ４と、シャンク部５と、より形成され、ヒートブロック１の加熱面６より突出して、接触加圧部２を有する。接触加圧部２は、ヒートブロック１の加熱面６の端部７に配置され、加熱体３は、ヒートブロック１の接触加圧部２が配置された側の端部７と対向する側の端部である他の端部８近傍に配置した。
【００３５】
本体基板２１表面には配線パターンの端部に形成する本体基板２１の端子部２３を有する。また、可撓性基板２０の表面には可撓性基板２１の端子部２２を有している。
【００３６】
図３を用いてさらに詳しく説明する。 ボンディングツール１０の加熱面６が、前記本体基板２０の上面に近接することで、加熱面６から輻射された熱線により、本体基板２０を本体基板２０の上面より輻射熱により加熱することが可能となる。
【００３７】
また、ボンディングツールの加熱面６から輻射された熱線により、本体基板２０を本体基板２０の表面より輻射熱による加熱することで、本体基板２０の接続部の周囲温度を上昇できることから、接続に必要な接続温度が、本体基板２０へ熱伝導し接続部の接続温度が確保できないために接続不良となるといった不良原因を抑えることができる。
また、加熱面６と、該本体基板２０の表面との隙間（ａ）を、０．０５ｍｍから１．６５ｍｍの範囲とすることで、加熱面６の本体基板２０の表面への衝突による、本体基板２０の表面の破損の恐れがなく、かつ輻射熱により本体基板２０を、本体基板表面２０より加熱することが可能となる。
【００３８】
（参考形態３）
図４は、参考形態３による端子接続方法を説明する断面図である。
【００３９】
本体基板３４表面には、相対的に低い熱伝導率を有する基材であるガラスエポキシ基板３２と、ガラスエポキシ基板３２上に配置された第２の端子部３３と、相対的に高い熱伝導率を有する基材である石英ガラス基板３０と、石英ガラス基板３０上に配置された第１の端子部３１とが並置されている。
【００４０】
ボンディングツール１０は、ヒートブロック１と、接触加圧部２と、加熱体３と、温度センサ４と、シャンク部５と、より形成され、ヒートブロック１の加熱面６より突出して、接触加圧部２を有する。接触加圧部２は、ヒートブロック１の加熱面６の端部７に配置され、加熱体３は、ヒートブロック１の接触加圧部２が配置された側の端部７と対向する側の端部である他の端部８近傍に配置した。
【００４１】
可撓性基板２１の端子部２２は、第１の端子部３１および第２の端子部３３と対向して配置されている。
【００４２】
石英ガラス基板３０上に配置された第１の端子部３１に可撓性基板２１の端子部２２ａの接続範囲３７ａを接続する場合、温度センサ４と、加熱体３の距離が離れているために、加熱面温度６は、接触加圧部２の温度に比較して、高温に保持することが可能となる。このような状態で接続を行った場合、ボンディングツール１０の加熱面６から輻射された熱線により、石英ガラス基板３０の、表面より輻射熱によって、輻射熱加熱範囲３５の加熱を行うことで石英ガラス基板３２の周囲温度を上昇できることから、接続に必要な温度が確保できないために接続不良となるといった不良原因を抑えることができる。
【００４３】
ガラスエポキシ基板３２上に配置された第２の端子部３３に、可撓性基板２１の端子部２２ｂを接続する場合には、本実施例においては従来のボンディングツール３６を用いて接続範囲３７ｂの接続を行った例を示した。
【００４４】
（実施例）
図５は、本発明の実施例によるインクジェットヘッドの構造を説明する分解斜視図であり一部断面図で示してある。
【００４５】
図６は、本発明の実施例を説明するためのインクジェットヘッドの組み立て後の斜視図であり一部断面図で示してある。
【００４６】
また、図７は、本発明の実施例を説明するインクジェットヘッド接続時の概略図である。
【００４７】
図７においては、第１のヒートブロック２１０の第１の接触加圧部２１１が、第１の端子１０２ａ上面へ当接した状態を表し、第２のヒートブロック２１６は図から省略した。
また、図８は、本発明の実施例を説明するインクジェットヘッド接続時の概略図である。
【００４８】
図８においては、第２のヒートブロック２１６の第２の接触加圧部２１７が、第２の端子１０２ｂ上面へ当接した状態を表し、第１のヒートブロック２１１は図から省略した。
以下各図を参照して、静電アクチュエータを圧力発生手段として用いたインクジェットヘッドの製造方法について詳細に述べる。
【００４９】
本実施例は、インクジェットヘッドのインク液滴を基板の端部に設けたノズル孔から吐出させるエッジイジュクトタイプの例を示すものであるが、封止基板の上面部に設けたノズル孔からインク液滴を吐出させるフェイスイジュクトタイプのものでも良い。
【００５０】
本実施例のインクジェットヘッド６０は次に詳記する構造をもつ個別電極基板である第１の基板５１、振動板基板である第２の基板５２、封止基板である第３の基板５３の、３枚の基板を重ねて接合した積層構造となっている。
【００５１】
中間の第２の基板５２はシリコン基板であり、複数のノズル孔５４と、ノズル孔５４に図示しないノズル溝を介して連通する底壁を振動板５５とする吐出室５６と、各々の吐出室５６にインクを供給するための図示しない共通のインクキャビティとを有する。また、振動板５５に接続された端子である共通電極６１の表面は、共通電極端子部６２であり外部接続用端子となっている。
【００５２】
また、第２の基板５２の下面に接合された下側の第１の基板５１にはホウ珪酸ガラスを使用している。
【００５３】
この第１の基板５１を第２の基板５２に接合することによって振動室５９を構成するとともに、第１の基板５１上の振動板５５に対応する各々の位置に、金を０．１μｍスパッタし、振動板５５とほぼ同じ形状に金パターンを形成して個別対向電極６３としている。また各々の個別対向電極６３は配線により個別電極端子６４に導出され、第１の基板５１の端部に並置され個別電極端子群６５を形成している。
【００５４】
第２の基板５２の上面に接合された上側の第３の基板５３は、第２の基板５２と同じくシリコン基板を用いている。
【００５５】
インクジェットヘッド６０は、第１の基板５１と第２の基板５２を接合し、また第２の基板５２と第３の基板５３とを接合し組み立てられている。
【００５６】
上記のように組み立てられたインクジェットヘッドの、共通電極端子部６２と、個別電極端子群６５の個別電極端子６４と、をそれぞれ可撓性配線基板１０１（ＦＰＣ：フレキシブル・プリント・サーキット、以下「ＦＰＣ」と称す。）に接続する。ＦＰＣ１０１と共通電極端子部６２、個別電極端子６４を含む個別電極端子群６５との接続手段として、本実施の形態としては異方性導電膜１００を用いた（この点については後記する）。
【００５７】
インクジェットヘッド６０は、導電性を有する振動板５５とこれに対向して配置された個別対向電極６３との間に電位差を与えることにより生じる静電気力により振動板５５を撓ませる静電アクチュエータを応用している。
【００５８】
インクジェットヘッド６０の、第１の基板５１上に形成された個別電極端子６４を含む個別電極端子群６５と、第２の基板５２上に配置された共通電極端子部６２をＦＰＣ１０１上に形成された第１の端子１０２ａと第２の端子１０２ｂに接続する事例に適用したものである。
【００５９】
図示しない案内板上に、インクジェットヘッド６０をセットし、個別電極端子６４を含む個別電極端子群６５の接続部上に、接続部と対応する接続部分を有する第１の端子１０２ａが、共通電極６１上の共通電極端子部６２と対応する接続部分を有する第２の端子１０２ｂが重なるように、ＦＰＣ１０１を位置決めする。
【００６０】
図示しない移動機構に連接された第１のボンディングツール２０１の第１のヒートブロック２１０には、図６に示すように第１の接触加圧部２１１が形成され、さらに加熱体である第１のヒータ２２２と、第１のボンディングツール２０１の温度検出部である第１の熱電対２２３とを有する。第１のヒートブロック２１０の第１の加熱面２１３より突出して、第１の接触加圧部２１１を有する。第１の接触加圧部２１１は、第１のヒートブロック２１０の第１の加熱面２１３の第１端部２１４に配置され、第１のヒータ２２２は、第１の接触加圧部２１１が配置された側の端部である第１の端部２１４と対向する側の端部である第１の対向端部２１５近傍の第１のヒートブロック２１０内に挿入して配設されている。また、第１の熱電対２２３は、接触加圧部近傍の第１のヒートブロック２１０内に内設され第１の温度検出部を形成する。
【００６１】
第１の熱電対２２３は、図示しない温度コントローラに接続され、設定温度に応じて第１のヒータ２２２の電流値又は電源のオンオフを制御して第１のヒータ２２２に給電することで、第１のヒートブロック２１０は、一定の設定温度に加熱される。
【００６２】
また、同様に、図示しない第２の移動機構に連接された第２のボンディングツール２０２の第２のヒートブロック２１６にも、第２の接触加圧部２１７が形成され、さらに加熱体である第２のヒータ２２４と、第２のボンディングツール２０２の温度検出部である第２の熱電対２２５とを有する。第２のヒートブロック２１６の第２の加熱面２１９より突出して、第２の接触加圧部２１７を有する。第２の接触加圧部３２は、第２のヒートブロック３１の第２の加熱面３６の第２の端部３７に配置され、第２のヒータ２２３は、第２の接触加圧部２１７が配置された側の端部である第２の端部２２０と対向する側の端部である第２の対向端部２２１近傍の第２のヒートブロック２１６内に挿入して配設されている。また、第２の熱電対２２４は、接触加圧部近傍の第２のヒートブロック３１内に内設され第２の温度検出部３４を形成する。
【００６３】
第２の熱電対２２５は、図示しない温度コントローラに接続され、設定温度に応じて第２のヒータ２２４の電流値又は電源のオンオフを制御して第２のヒータ２２４に給電することで、第１のヒートブロック２１０は、一定の設定温度に加熱される。
【００６４】
なお、第１のヒートブロック２１０、第２のヒートブロック２１６の温度の設定および加圧力の設定は、それぞれの温度コントローラ及び圧力調整機構により個別に行うことができる。
【００６５】
以下に静電アクチュエータの製造方法について説明する。
【００６６】
第１のボンディングツール２０１、第２のボンディングツール２０２は、インクジェットヘッド６０及びＦＰＣ１０１がセットしやすいように、接続部上方の位置に待機した状態となっている。
【００６７】
インクジェットヘッド６０の各端子に対するＦＰＣ１０１の位置合わせは、顕微鏡を用いて位置合わせを行った。ＦＰＣ１０１の先端部には、第１の端子１０２ａ及び、第２の端子１０２ｂが形成され、第１の端子１０２ａと、第２の端子１０２ｂの端子間には、切り込みが設けられている。ＦＰＣ１０１の他端部の端子は図示しないコネクタ等によって、駆動回路に電気的に接続される。異方性導電膜１１０はあらかじめ、ＦＰＣ１０１の第１の端子１０２ａ、第２の１０２ｂの表面に所定の厚みで載置されている。
【００６８】
異方性導電膜の接着剤中には、プラスチックボール表面に金・ニッケル等の導電メッキを施した導電粒子、あるいは、カーボンやニッケル等の導電粒子が分散されている。今回は、異方性導電膜を用い接続を行ったが、異方性導電接着剤あるいは、端子上に配置した導電接着剤でも同様な接続性を得ることができるのは明らかである。
【００６９】
なお、本実施例では、個別電極端子７３が列設されている第１の基板５１の凹部の深さであるギャップ長さ６９は、０．２５μｍであり、第２の基板５２の厚みは、１００μｍであり、共通電極６７及び、個別電極端子７３の厚みは０．１μｍである。ゆえに、個別電極端子６４の接続部と、共通電極端子部６８間には、１００．２５μｍの段差が生じている。
【００７０】
第１のボンディングツール２０１及び、第２のボンディングツール２０２は、それぞれに下降し、さらに各ボンディングツールは、それぞれの加圧機構によりインクジェットヘッド６０の方向に加圧を行う。
【００７１】
第１のヒートブロック２１０の第１の接触加圧部２１１は、図７に示すように、第１の端子１０２ａ上面へ当接し、設定された加圧量で、ＦＰＣ１０１に圧力を加え、さらに加熱を行う。
【００７２】
第１のヒートブロック２１０の第１の接触加圧部２１１が、第１の端子１０２ａ上面へ当接する時、第１のヒートブロック２１０の第１の加熱面２１３は、インクジェットヘッド６０の第３の基板５３表面に近接し、第１の加熱面２１３の輻射熱によって、第３の基板５３表面より、インクジェットヘッド６０を加熱することができる。
【００７３】
この時の、第３の基板５３表面と、第１の加熱面２１３との間隔は０．５ｍｍとなるように、第１の接触加圧部２１１は、第１の加熱面２１３より突出して配置されている。
【００７４】
また、図８に示すように、第２のヒートブロック２１６の第２の接触加圧部２１７は、第２の端子１０２ｂ上面へ当接し、設定された加圧量で、ＦＰＣ１０１に圧力を加え、さらに加熱を行う。
【００７５】
この第２のヒートブロック２１６の第２の接触加圧部２１７が、第２の端子１０２ｂ上面へ当接する時、第２のヒートブロック２１６の第２の加熱面２１９は、インクジェットヘッド６０の第３の基板５３表面に近接し、第２の加熱面２１９の輻射熱によって、第３の基板５３表面より、インクジェットヘッド６０を加熱することができる。
【００７６】
この時の、第３の基板５３表面と、第２の加熱面２１９との間隔は０．５ｍｍとなるように、第２の接触加圧部２１７は、第２の加熱面２１９より突出して配置されている。
【００７７】
それぞれのボンディングツールは設定された加圧時間終了後、再び図示しない上下駆動機構の上昇動作により上方に待避し、熱接続は終了する。
【００７８】
なお本実施においては、個別電極端子群７５及び、第１の端子１０２ａ側の第１の熱電対２２３の検出温度となる加熱設定温度を２３０℃、接続加圧力を１２００ｇｆとした。また、共通電極端子部６２及び、第２の端子１０２ｂ側の第２の熱電対２２５の検出温度となる加熱設定温度を３９０℃、接続加圧力１４０ｇｆとして、加圧時間２０秒にて、熱接続を行ったところ良好な結果が得られた。
【００７９】
なお、共通電極端子部６２及び、第２の端子１０２ｂ側を接続する第２のヒートブロック２１６の温度設定を第１のヒートブロック２１０の温度設定より高く設定してあるが、これは、共通電極端子部６２の端子の面積が個別電極端子６４の接続部に比較して小さいことと、共通電極６１を形成する第２の基板５２がシリコン基板であることで、ガラス基板に比較して、熱伝導率が極めて良いために、接続部温度が熱放散により低下するためであり、熱放散による温度低下を抑制し、より十分な導電性を得ることが望ましいからである。
【００８０】
上記のボンディングツールにより、インクジェットヘッド６０と、 ＦＰＣ１０１と、を接続するときの、接続温度について、さらに詳しく説明する。
【００８１】
第３の基板５３と、第２の基板５２と、の厚みがそれぞれ０．５ｍｍ、インクジェットヘッド６０の上面である第３の基板５３の面積は１．８平方ｃｍ、ＦＰＣ１０１の第１の端子１０２ａ接続長さが６．０ｍｍ、第２の端子１０２ｂの接続長さが１．０ｍｍ、第１の端子１０２ａの接続面積は、０．６平方ｍｍであり、第２の端子１０２ｂの接続面積は、３．６平方ｍｍである。
【００８２】
接続条件を設定するにあたっては、共通電極端子部６２を形成する第２の基板５２はシリコン基板であり、第１の基板５１のガラス基板に比較して、熱伝導率が極めて良いために、共通電極端子部６２の温度が熱放散により低下する。この熱放散による温度低下を抑制するために、第１のヒートブロック２１０の第１の加熱面２１３および、第２のヒートブロック２１６の第２の加熱面２１９は、インクジェットヘッド６０の第３の基板５３表面にそれぞれ０．８ｍｍのすきまを確保して、それぞれの加熱面よりの輻射熱によって、第３の基板５３表面より、インクジェットヘッド６０を加熱することで、接続時の基板表面よりの熱放散による温度低下を抑制できる条件を選択した。
個別電極端子６４を含む個別電極端子群６５及び、第１の端子１０２ａ側の加熱設定温度を２３０℃、加圧力１２００ｇｆ、共通電極端子部６２及び、第２の端子１０２ｂ側の加熱設定温度を３９０℃、加圧力１４０ｇｆ、接続時間２０秒の接続条件で、個別電極端子６４と、第１の端子１０２ａ及び、共通電極端子部６２と、第２の端子１０２ｂの接続に、硬化温度１８０℃、接続時間２０秒の接続硬化条件を有する異方性導電膜を用いて接続を行った。
【００８３】
この時の接続部の温度は、個別電極端子６４側接続部の温度は１９６℃共通電極端子部６２側接続部の温度は１８２℃となり、硬化温度１８０℃を確保することが可能となった。
【００８４】
例えば、このような接続を行う場合第１のヒートブロック２１０の第１の加熱面２１３を、インクジェットヘッド６０の第３の基板５３表面と、第１の加熱面２１３との間隔を２ｍｍとなるように、第１の接触加圧部２１１を、第１の加熱面２１３より突出して配置したときには、加熱設定温度を４７０℃としても、共通電極端子部６８側接続部の温度は１４２℃となり硬化温度１８０℃を確保することができなくなる。さらにこの時の、加熱体温度は６００℃に達しヒータ寿命を短くする原因となってしまう。
【００８５】
また、端子間に、わずかな量でも段差がある場合、図６に示すように、段差に対応するＦＰＣの端子間に切り込み１０６を設けることが望ましい。
これにより、熱接続後の可撓性基板に応力が残留しないため、十分な接続強度を得ることができる。
【００８６】
以上記したように、実施例によれば、静電アクチュエータまたは、インクジェット等の基板端子とＦＰＣ基板を接続する際に、ヒータと熱電対を離して配置して、さらにヒートブロックの加熱面が、静電アクチュエータの上面に近接し、ボンディングツールの加熱面から輻射された熱線により、静電アクチュエータの上面を表面より輻射熱による加熱を行うことで、静電アクチュエータの接続部の周囲温度を上昇できることから、接続に必要な接続温度が、静電アクチュエータ構成材料を熱伝導し、また静電アクチュエータ表面より放熱して接続部の接続温度が確保できないために接続不良となるといった不良原因を抑えることができる。
【００８７】
なお、本発明は上記の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。例えば、上記の実施例においては、静電アクチュエータを用いたインクジェットヘッドに適用した場合を説明したが、本発明はこれに限られることなく、静電アクチュエータを用いたマイクロポンプ、圧力センサ、光学的表示装置等であっても、端子部に段差が生じる構造を有していれば、同様の効果が得られ
る。
【００８８】
また、上記の実施例では、第２の基板及び、第３の基板にシリコン基板を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば金属等の導体であってもよいし、電極が配線された絶縁体であってもよい。但し、シリコン基板は、表面に微細な加工が可能なため、静電アクチュエータの基板としては最適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 参考形態１のボンディングツールを示す概略図である。
【図２】 参考形態１のボンディングツールを示す側面図である。
【図３】 参考形態２による端子接続方法を説明する断面図である。
【図４】 参考形態３による端子接続方法を説明する断面図である。
【図５】 図５は、本発明の実施例によるインクジェットヘッドの構造を説明する分解斜視図である。
【図６】 本発明の実施例を説明するためのインクジェットヘッドの組み立て後の斜視図である。
【図７】 本発明の実施例を説明するインクジェットヘッド接続時の概略図である。
【図８】 本発明の実施例を説明するインクジェットヘッド接続時の概略図である。
【符号の説明】
１ ヒートブロック
２ 接触加圧部
３ 加熱体
４ 温度センサ
６ 加熱面
１０ ボンディングツール
２０ 可撓性基板
２１ 本体基板
２２ 可撓性基板端子部
２３ 本体基板端子部
３０ ガラスエポキシ配線基板
３１ 第１の端子部
３２ 石英配線基板
３３ 第２の端子部
５１ 第１の基板
５２ 第２の基板
５３ 第３の基板
５４ ノズル孔
５５ 振動板
６０ インクジェットヘッド
６２ 共通電極
６３ 個別対向電極
６５ 個別電極端子群
１０１ 可撓性基板
１０２ａ 第１の端子
１０２ｂ 第２の端子
２０１ 第１のボンディングツール
２０２ 第２のボンディングツール
２１１ 第１の接触加圧部
２１７ 第２の接触加圧部
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、静電アクチュエータの製造方法に関する。
【従来の技術】
【０００３】
従来の端子間接続装置として、液晶表示パネルのパネル端子と、可撓性基板の基板端子とを異方性導電材料を用いて電気的に接続するためのものが知られている。
【０００４】
例えば、特許２５６８８５３号公報の、従来の技術において開示されているように、ヒータを埋め込んだヒータブロックにより熱圧着を行う方法や、加熱ツールにパルス電流を流しツール薄肉部の抵抗加熱により熱圧着を行う方法がとられていた。また、特許２５６８８５３号公報の作用の欄に開示されているように、赤外線を用いて異方性導電膜を硬化する接続装置も考えられている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年電子機器の小型化に伴い電子機器の電源端子や、入出力用の信号端子の端子面積を縮小して、さらに電子機器を小型化しようとする動きも活発になっている。
【０００６】
この様な状況の中で、電子機器に用いられる基板材料も多様化し、従来から用いられている銅貼りガラスエポキシ積層配線基板や、ガラス配線基板のほかにもセラミックス配線基板やシリコン配線基板等の高熱伝導材料を基板材料として用いた配線基板が多用されるようになった。
【０００７】
しかし、高熱伝導材料を用いた基板の配線端子と可撓性配線基板のリードとを接続する場合、接続に必要となる接続温度が基板への熱伝導による放熱のため接続部で十分に確保できないという問題があった。
【０００８】
さらには、上記に説明したような熱伝導率の異なる配線基板を本体基板上に複数並置してなる配線基板も出現し、複数の基板上に配置された端子と外部回路との一括接続の要求が高まってきた。
【０００９】
しかし、異なった基板材料での基板の配線端子と可撓性配線基板のリードとを接続する場合、高熱伝導材料基板への熱伝導の影響により、接続に必要となる接続温度が十分に確保できないという問題があった。
【００１０】
また、振動板に対向して形成された電極と該振動板との間に順方向の電気パルスを印加するための電極構造や供給方法については、特開平７−１２５１９６号公報の第１図に示さるたように、共通電極に対して個別電極は異種材料で形成されているため、これらの電極に配線し外部駆動回路に接続するための端子を形成しようとすると、これらの端子の間には温度差が生じてしまう。
【００１１】
一方、静電アクチュエータを用いたインクジェットヘッドは、基板にシリコンを用い、流路形成・電極配線に半導体プロセスを応用することによって、極めて小型かつ高密度のインクジェットヘッドを安価に製造することが可能となるが、これらの長所を生かすためには、インクジェットヘッドに信号を伝え、電力を供給するための端子と外部回路を駆動するための端子も高密度に形成する必要がある。このような高密度に配置された端子を接続する方法としては、２つの被着体を異方性導電膜あるいは異方性導電接着剤を用いて熱接続し、静電アクチュエータ側の端子と可撓性基板（以下ＦＰＣ、Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔとも呼ぶ）との間を接続する方法が有効であるが、上記したように、静電アクチュエータ側の端子間は異種材料で形成されているため、既存の接続装置では、十分な接続強度、接続する端子間の導電性、隣接する端子間の絶縁性能を得ることができなかった。例えば、インクジェットヘッドの端子部で、このように所望の導電性が得られない場合、この部分に大きな抵抗成分が生じ圧力発生手段である静電アクチュエータの時定数も、所望の値とは異なってしまう。
【００１２】
そこで、本発明の目的はこのような課題を解決することにある。
【００１３】
すなわち、隣接する端子間に少なくとも一個所異種材料を含む静電アクチュエータ、インクジェットヘッド等の基板端子に対し、所望の特性を満足するようにＦＰＣ基板を接続する方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
このような課題について、本発明者は原因を鋭意検討した結果、接続加熱面からの熱（伝導、輻射）に加えてヒートブロックからの輻射熱を利用して全体とし
て本体基板を加熱することにより、接続部の温度を十分に確保することができ、その結果課題が解決されることを見出した。
【００１５】
本発明の静電アクチュエータの製造方法は、導電性を有する振動板とこれに対向して配置された個別対向電極との間に電位差を与えることにより生じる静電気力により振動板を撓ませる静電アクチュエータを製造するための静電アクチュエータの製造方法において、
前記個別対向電極に接続された第１の端子群を有する電極基板と、前記振動板に接続された第２の端子を有する振動板基板とを接合してさらに前記振動板基板上に封止基板を接合してなる静電アクチュエータチップを製造する工程と、
２以上の端子部を有する可撓性基板のそれぞれの端子部を、前記静電アクチュエータチップの前記第１の端子群と前記第２の端子の位置に位置決めする工程と、
前記第１の端子群及び前記第２の端子と可撓性基板の端子との接続を行う際に、
前記封止基板の表面を、
前記封止基板の表面と、
ヒートブロックの加熱面を加熱するための加熱手段と、前記加熱面より突出する接触加圧部と、を有し、前記接触加圧部は、前記加熱面の端部又は端部付近に配置され、 前記加熱手段は、前記ヒートブロックの接触加圧部が配置された側の端部と対向する側の端部近傍に配置され、 前記接触加圧部に近接して設けられた温度検出部をさらに有するボンディングツールの、加熱面と、
が、対向する方向に、前記ボンディングツールを複数配置し、複数の前記ボンディングツールの加圧量及び加熱量をそれぞれ設定して、前記ボンディングツールの加熱面の輻射熱で加熱しながら、
前記第１の端子群及び前記第２の端子と、可撓性基板の端子とを、前記ボンディングツールの接続加圧部で圧着して接続することを特徴とする。
【００１６】
このように、ボンディングツールの加熱面が前記前記封止基板の上面に近接することで、加熱面から輻射された熱線により封止基板を前記封止基板の上面より加熱することが可能となる。
また、これに加えて輻射熱により周囲温度も上昇する。そのため、接続部の接続温度を十分に確保することが可能となる。
【００１７】
ここで、ボンディングツールの「接触加圧部」とは被接続部に当接し被接続部の接続に必要な接続温度と接続圧力とを供給する部位である。また、「ヒートブロック」とは加熱手段より供給される熱を接触加圧部に伝達するための熱容量部である。
振動板に接続された第２の端子を有する振動板基板に可撓性基板の端子部を接続する場合、ボンディングツールの加熱面から輻射された熱線により、振動板基板上に接続された封止基板の表面より輻射熱による加熱をする事で、振動板基板周囲温度を上昇できる。そのため、接続に必要な接続温度を十分に確保することが可能になる。
【００１８】
本発明の静電アクチュエータの製造方法は、請求項３に記載の端子接続方法において、前記本体基板の表面と前記ボンディングツールの加熱面との隙間を０．０５ｍｍ〜１．６５ｍｍの範囲として接続することを特徴とする。
【００１９】
このように、加熱面と該封止基板の表面との隙間を、０．０５ｍｍから１．６５ｍｍの範囲とすることで、加熱面の封止基板の表面への衝突による封止基板の表面の破損を防止しつつ、輻射熱により振動板基板を効果的に加熱することが可能となる。
【００２０】
また、接続後の接着強度、接続する端子間の導電性、隣接する端子間の絶縁性能を決定する要因である加圧量、加熱量及び接続順は、各端子の面積等に応じて端子毎に最適な値に設定できるため、十分な接着強度、接続する端子間の導電性、隣接する端子間の絶縁性能を有する信頼性の高い静電アクチュエータを得ることができる。
【００２１】
なお、静電アクチュエータ側の基板端子と可撓性基板側の端子を接続するためには、予め静電アクチュエータ側の基板端子又は可撓性基板の端子上に異方性導電接着剤、異方性導電膜、導電接着剤等の接着層を形成することが望ましい。
【発明の実施の形態】
【００２２】
以下各図を参照して、本発明にかかわる静電アクチュエータの製造方法の発明の実施の形態を説明する。
【００２３】
（参考形態１）
図１は参考形態１のボンディングツールを示す概略図であり、参考形態１においては、常時加熱方式ボンディングツールを用いて説明する。
【００２４】
ボンディングツール１０は、ヒートブロック１と、接触加圧部２と、加熱体３と、温度センサ４と、シャンク部５と、より形成される。
【００２５】
図２は参考形態１のボンディングツールを示す側面図である。
【００２６】
ボンディングツール１０は、ヒートブロック１と、接触加圧部２と、加熱体３と、温度センサ４と、シャンク部５と、より形成され、ヒートブロック１の加熱面６より突出して、接触加圧部２を有する。接触加圧部２は、ヒートブロック１の加熱面６の端部７に配置され、加熱体３は、ヒートブロック１の接触加圧部２が配置された側の端部７と対向する側の端部である他の端部８近傍に配置した。
【００２７】
図１及び図２を用いて、さらに詳しく説明する。
【００２８】
ボンディングツール１０は、シャンク部５を、図示しない保持具に保持されて、同じく図示しないボンディング装置本体に取り付けられる。
【００２９】
ボンディングツール１０は、ヒートブロック１の加熱面６より突出して、接触加圧部２を有し、接触加圧部２は、ヒートブロック１の加熱面６の端部７若しくは端部７付近に配置され、加熱体３を、該ヒートブロック１の接触加圧部２が配置された側の端部７と対向する側の端部である他の端部８近傍に配置した。
【００３０】
接触加圧部２は、ヒートブロック１の加熱面６とほぼ平行に設置され、ヒートブロック１の加熱面６より、０．５ｍｍ突出して配置されている。
【００３１】
このようなボンディングツールを加熱する場合、図示しない温度調節器により、ボンディングツール加熱設定温度を３５０℃としたとき、温度センサ４の温度が、３５０℃となるように、加熱体３は加熱を開始する。
【００３２】
ヒートブロック１に配置した温度センサ４が、加熱設定温度に達したときの、加熱体の温度は４６０℃であり、その時の加熱面６の表面温度分布を表すと、加熱体付近９の温度は３９５℃、加熱体中央付近１１の温度は３７５℃、接触加圧部直近１２の加熱面の温度は３４５℃、接触加圧部の温度は２６０℃となった。
【００３３】
接触加圧部温度に比較して、加熱面温度が高いために、接触加圧部を、被着体に接触させたときに、被接触部である被着体表面は、接触加圧部以外の加熱面より、輻射される輻射熱により、加熱され被着体表面に余熱を与えることが可能となる。
【００３４】
（参考形態２）
図３は、参考形態２による端子接続方法を説明する断面図である。
ボンディングツール１０は、ヒートブロック１と、接触加圧部２と、加熱体３と、温度センサ４と、シャンク部５と、より形成され、ヒートブロック１の加熱面６より突出して、接触加圧部２を有する。接触加圧部２は、ヒートブロック１の加熱面６の端部７に配置され、加熱体３は、ヒートブロック１の接触加圧部２が配置された側の端部７と対向する側の端部である他の端部８近傍に配置した。
【００３５】
本体基板２１表面には配線パターンの端部に形成する本体基板２１の端子部２３を有する。また、可撓性基板２０の表面には可撓性基板２１の端子部２２を有している。
【００３６】
図３を用いてさらに詳しく説明する。 ボンディングツール１０の加熱面６が、前記本体基板２０の上面に近接することで、加熱面６から輻射された熱線により、本体基板２０を本体基板２０の上面より輻射熱により加熱することが可能となる。
【００３７】
また、ボンディングツールの加熱面６から輻射された熱線により、本体基板２０を本体基板２０の表面より輻射熱による加熱することで、本体基板２０の接続部の周囲温度を上昇できることから、接続に必要な接続温度が、本体基板２０へ熱伝導し接続部の接続温度が確保できないために接続不良となるといった不良原因を抑えることができる。
また、加熱面６と、該本体基板２０の表面との隙間（ａ）を、０．０５ｍｍから１．６５ｍｍの範囲とすることで、加熱面６の本体基板２０の表面への衝突による、本体基板２０の表面の破損の恐れがなく、かつ輻射熱により本体基板２０を、本体基板表面２０より加熱することが可能となる。
【００３８】
（参考形態３）
図４は、参考形態３による端子接続方法を説明する断面図である。
【００３９】
本体基板３４表面には、相対的に低い熱伝導率を有する基材であるガラスエポキシ基板３２と、ガラスエポキシ基板３２上に配置された第２の端子部３３と、相対的に高い熱伝導率を有する基材である石英ガラス基板３０と、石英ガラス基板３０上に配置された第１の端子部３１とが並置されている。
【００４０】
ボンディングツール１０は、ヒートブロック１と、接触加圧部２と、加熱体３と、温度センサ４と、シャンク部５と、より形成され、ヒートブロック１の加熱面６より突出して、接触加圧部２を有する。接触加圧部２は、ヒートブロック１の加熱面６の端部７に配置され、加熱体３は、ヒートブロック１の接触加圧部２が配置された側の端部７と対向する側の端部である他の端部８近傍に配置した。
【００４１】
可撓性基板２１の端子部２２は、第１の端子部３１および第２の端子部３３と対向して配置されている。
【００４２】
石英ガラス基板３０上に配置された第１の端子部３１に可撓性基板２１の端子部２２ａの接続範囲３７ａを接続する場合、温度センサ４と、加熱体３の距離が離れているために、加熱面温度６は、接触加圧部２の温度に比較して、高温に保持することが可能となる。このような状態で接続を行った場合、ボンディングツール１０の加熱面６から輻射された熱線により、石英ガラス基板３０の、表面より輻射熱によって、輻射熱加熱範囲３５の加熱を行うことで石英ガラス基板３２の周囲温度を上昇できることから、接続に必要な温度が確保できないために接続不良となるといった不良原因を抑えることができる。
【００４３】
ガラスエポキシ基板３２上に配置された第２の端子部３３に、可撓性基板２１の端子部２２ｂを接続する場合には、本実施例においては従来のボンディングツール３６を用いて接続範囲３７ｂの接続を行った例を示した。
【００４４】
（実施例）
図５は、本発明の実施例によるインクジェットヘッドの構造を説明する分解斜視図であり一部断面図で示してある。
【００４５】
図６は、本発明の実施例を説明するためのインクジェットヘッドの組み立て後の斜視図であり一部断面図で示してある。
【００４６】
また、図７は、本発明の実施例を説明するインクジェットヘッド接続時の概略図である。
【００４７】
図７においては、第１のヒートブロック２１０の第１の接触加圧部２１１が、第１の端子１０２ａ上面へ当接した状態を表し、第２のヒートブロック２１６は図から省略した。
また、図８は、本発明の実施例を説明するインクジェットヘッド接続時の概略図である。
【００４８】
図８においては、第２のヒートブロック２１６の第２の接触加圧部２１７が、第２の端子１０２ｂ上面へ当接した状態を表し、第１のヒートブロック２１１は図から省略した。
以下各図を参照して、静電アクチュエータを圧力発生手段として用いたインクジェットヘッドの製造方法について詳細に述べる。
【００４９】
本実施例は、インクジェットヘッドのインク液滴を基板の端部に設けたノズル孔から吐出させるエッジイジュクトタイプの例を示すものであるが、封止基板の上面部に設けたノズル孔からインク液滴を吐出させるフェイスイジュクトタイプのものでも良い。
【００５０】
本実施例のインクジェットヘッド６０は次に詳記する構造をもつ個別電極基板である第１の基板５１、振動板基板である第２の基板５２、封止基板である第３の基板５３の、３枚の基板を重ねて接合した積層構造となっている。
【００５１】
中間の第２の基板５２はシリコン基板であり、複数のノズル孔５４と、ノズル孔５４に図示しないノズル溝を介して連通する底壁を振動板５５とする吐出室５６と、各々の吐出室５６にインクを供給するための図示しない共通のインクキャビティとを有する。また、振動板５５に接続された端子である共通電極６１の表面は、共通電極端子部６２であり外部接続用端子となっている。
【００５２】
また、第２の基板５２の下面に接合された下側の第１の基板５１にはホウ珪酸ガラスを使用している。
【００５３】
この第１の基板５１を第２の基板５２に接合することによって振動室５９を構成するとともに、第１の基板５１上の振動板５５に対応する各々の位置に、金を０．１μｍスパッタし、振動板５５とほぼ同じ形状に金パターンを形成して個別対向電極６３としている。また各々の個別対向電極６３は配線により個別電極端子６４に導出され、第１の基板５１の端部に並置され個別電極端子群６５を形成している。
【００５４】
第２の基板５２の上面に接合された上側の第３の基板５３は、第２の基板５２と同じくシリコン基板を用いている。
【００５５】
インクジェットヘッド６０は、第１の基板５１と第２の基板５２を接合し、また第２の基板５２と第３の基板５３とを接合し組み立てられている。
【００５６】
上記のように組み立てられたインクジェットヘッドの、共通電極端子部６２と、個別電極端子群６５の個別電極端子６４と、をそれぞれ可撓性配線基板１０１（ＦＰＣ：フレキシブル・プリント・サーキット、以下「ＦＰＣ」と称す。）に接続する。ＦＰＣ１０１と共通電極端子部６２、個別電極端子６４を含む個別電極端子群６５との接続手段として、本実施の形態としては異方性導電膜１００を用いた（この点については後記する）。
【００５７】
インクジェットヘッド６０は、導電性を有する振動板５５とこれに対向して配置された個別対向電極６３との間に電位差を与えることにより生じる静電気力により振動板５５を撓ませる静電アクチュエータを応用している。
【００５８】
インクジェットヘッド６０の、第１の基板５１上に形成された個別電極端子６４を含む個別電極端子群６５と、第２の基板５２上に配置された共通電極端子部６２をＦＰＣ１０１上に形成された第１の端子１０２ａと第２の端子１０２ｂに接続する事例に適用したものである。
【００５９】
図示しない案内板上に、インクジェットヘッド６０をセットし、個別電極端子６４を含む個別電極端子群６５の接続部上に、接続部と対応する接続部分を有する第１の端子１０２ａが、共通電極６１上の共通電極端子部６２と対応する接続部分を有する第２の端子１０２ｂが重なるように、ＦＰＣ１０１を位置決めする。
【００６０】
図示しない移動機構に連接された第１のボンディングツール２０１の第１のヒートブロック２１０には、図６に示すように第１の接触加圧部２１１が形成され、さらに加熱体である第１のヒータ２２２と、第１のボンディングツール２０１の温度検出部である第１の熱電対２２３とを有する。第１のヒートブロック２１０の第１の加熱面２１３より突出して、第１の接触加圧部２１１を有する。第１の接触加圧部２１１は、第１のヒートブロック２１０の第１の加熱面２１３の第１端部２１４に配置され、第１のヒータ２２２は、第１の接触加圧部２１１が配置された側の端部である第１の端部２１４と対向する側の端部である第１の対向端部２１５近傍の第１のヒートブロック２１０内に挿入して配設されている。また、第１の熱電対２２３は、接触加圧部近傍の第１のヒートブロック２１０内に内設され第１の温度検出部を形成する。
【００６１】
第１の熱電対２２３は、図示しない温度コントローラに接続され、設定温度に応じて第１のヒータ２２２の電流値又は電源のオンオフを制御して第１のヒータ２２２に給電することで、第１のヒートブロック２１０は、一定の設定温度に加熱される。
【００６２】
また、同様に、図示しない第２の移動機構に連接された第２のボンディングツール２０２の第２のヒートブロック２１６にも、第２の接触加圧部２１７が形成され、さらに加熱体である第２のヒータ２２４と、第２のボンディングツール２０２の温度検出部である第２の熱電対２２５とを有する。第２のヒートブロック２１６の第２の加熱面２１９より突出して、第２の接触加圧部２１７を有する。第２の接触加圧部３２は、第２のヒートブロック３１の第２の加熱面３６の第２の端部３７に配置され、第２のヒータ２２３は、第２の接触加圧部２１７が配置された側の端部である第２の端部２２０と対向する側の端部である第２の対向端部２２１近傍の第２のヒートブロック２１６内に挿入して配設されている。また、第２の熱電対２２４は、接触加圧部近傍の第２のヒートブロック３１内に内設され第２の温度検出部３４を形成する。
【００６３】
第２の熱電対２２５は、図示しない温度コントローラに接続され、設定温度に応じて第２のヒータ２２４の電流値又は電源のオンオフを制御して第２のヒータ２２４に給電することで、第１のヒートブロック２１０は、一定の設定温度に加熱される。
【００６４】
なお、第１のヒートブロック２１０、第２のヒートブロック２１６の温度の設定および加圧力の設定は、それぞれの温度コントローラ及び圧力調整機構により個別に行うことができる。
【００６５】
以下に静電アクチュエータの製造方法について説明する。
【００６６】
第１のボンディングツール２０１、第２のボンディングツール２０２は、インクジェットヘッド６０及びＦＰＣ１０１がセットしやすいように、接続部上方の位置に待機した状態となっている。
【００６７】
インクジェットヘッド６０の各端子に対するＦＰＣ１０１の位置合わせは、顕微鏡を用いて位置合わせを行った。ＦＰＣ１０１の先端部には、第１の端子１０２ａ及び、第２の端子１０２ｂが形成され、第１の端子１０２ａと、第２の端子１０２ｂの端子間には、切り込みが設けられている。ＦＰＣ１０１の他端部の端子は図示しないコネクタ等によって、駆動回路に電気的に接続される。異方性導電膜１１０はあらかじめ、ＦＰＣ１０１の第１の端子１０２ａ、第２の１０２ｂの表面に所定の厚みで載置されている。
【００６８】
異方性導電膜の接着剤中には、プラスチックボール表面に金・ニッケル等の導電メッキを施した導電粒子、あるいは、カーボンやニッケル等の導電粒子が分散されている。今回は、異方性導電膜を用い接続を行ったが、異方性導電接着剤あるいは、端子上に配置した導電接着剤でも同様な接続性を得ることができるのは明らかである。
【００６９】
なお、本実施例では、個別電極端子７３が列設されている第１の基板５１の凹部の深さであるギャップ長さ６９は、０．２５μｍであり、第２の基板５２の厚みは、１００μｍであり、共通電極６７及び、個別電極端子７３の厚みは０．１μｍである。ゆえに、個別電極端子６４の接続部と、共通電極端子部６８間には、１００．２５μｍの段差が生じている。
【００７０】
第１のボンディングツール２０１及び、第２のボンディングツール２０２は、それぞれに下降し、さらに各ボンディングツールは、それぞれの加圧機構によりインクジェットヘッド６０の方向に加圧を行う。
【００７１】
第１のヒートブロック２１０の第１の接触加圧部２１１は、図７に示すように、第１の端子１０２ａ上面へ当接し、設定された加圧量で、ＦＰＣ１０１に圧力を加え、さらに加熱を行う。
【００７２】
第１のヒートブロック２１０の第１の接触加圧部２１１が、第１の端子１０２ａ上面へ当接する時、第１のヒートブロック２１０の第１の加熱面２１３は、インクジェットヘッド６０の第３の基板５３表面に近接し、第１の加熱面２１３の輻射熱によって、第３の基板５３表面より、インクジェットヘッド６０を加熱することができる。
【００７３】
この時の、第３の基板５３表面と、第１の加熱面２１３との間隔は０．５ｍｍとなるように、第１の接触加圧部２１１は、第１の加熱面２１３より突出して配置されている。
【００７４】
また、図８に示すように、第２のヒートブロック２１６の第２の接触加圧部２１７は、第２の端子１０２ｂ上面へ当接し、設定された加圧量で、ＦＰＣ１０１に圧力を加え、さらに加熱を行う。
【００７５】
この第２のヒートブロック２１６の第２の接触加圧部２１７が、第２の端子１０２ｂ上面へ当接する時、第２のヒートブロック２１６の第２の加熱面２１９は、インクジェットヘッド６０の第３の基板５３表面に近接し、第２の加熱面２１９の輻射熱によって、第３の基板５３表面より、インクジェットヘッド６０を加熱することができる。
【００７６】
この時の、第３の基板５３表面と、第２の加熱面２１９との間隔は０．５ｍｍとなるように、第２の接触加圧部２１７は、第２の加熱面２１９より突出して配置されている。
【００７７】
それぞれのボンディングツールは設定された加圧時間終了後、再び図示しない上下駆動機構の上昇動作により上方に待避し、熱接続は終了する。
【００７８】
なお本実施においては、個別電極端子群７５及び、第１の端子１０２ａ側の第１の熱電対２２３の検出温度となる加熱設定温度を２３０℃、接続加圧力を１２００ｇｆとした。また、共通電極端子部６２及び、第２の端子１０２ｂ側の第２の熱電対２２５の検出温度となる加熱設定温度を３９０℃、接続加圧力１４０ｇｆとして、加圧時間２０秒にて、熱接続を行ったところ良好な結果が得られた。
【００７９】
なお、共通電極端子部６２及び、第２の端子１０２ｂ側を接続する第２のヒートブロック２１６の温度設定を第１のヒートブロック２１０の温度設定より高く設定してあるが、これは、共通電極端子部６２の端子の面積が個別電極端子６４の接続部に比較して小さいことと、共通電極６１を形成する第２の基板５２がシリコン基板であることで、ガラス基板に比較して、熱伝導率が極めて良いために、接続部温度が熱放散により低下するためであり、熱放散による温度低下を抑制し、より十分な導電性を得ることが望ましいからである。
【００８０】
上記のボンディングツールにより、インクジェットヘッド６０と、 ＦＰＣ１０１と、を接続するときの、接続温度について、さらに詳しく説明する。
【００８１】
第３の基板５３と、第２の基板５２と、の厚みがそれぞれ０．５ｍｍ、インクジェットヘッド６０の上面である第３の基板５３の面積は１．８平方ｃｍ、ＦＰＣ１０１の第１の端子１０２ａ接続長さが６．０ｍｍ、第２の端子１０２ｂの接続長さが１．０ｍｍ、第１の端子１０２ａの接続面積は、０．６平方ｍｍであり、第２の端子１０２ｂの接続面積は、３．６平方ｍｍである。
【００８２】
接続条件を設定するにあたっては、共通電極端子部６２を形成する第２の基板５２はシリコン基板であり、第１の基板５１のガラス基板に比較して、熱伝導率が極めて良いために、共通電極端子部６２の温度が熱放散により低下する。この熱放散による温度低下を抑制するために、第１のヒートブロック２１０の第１の加熱面２１３および、第２のヒートブロック２１６の第２の加熱面２１９は、インクジェットヘッド６０の第３の基板５３表面にそれぞれ０．８ｍｍのすきまを確保して、それぞれの加熱面よりの輻射熱によって、第３の基板５３表面より、インクジェットヘッド６０を加熱することで、接続時の基板表面よりの熱放散による温度低下を抑制できる条件を選択した。
個別電極端子６４を含む個別電極端子群６５及び、第１の端子１０２ａ側の加熱設定温度を２３０℃、加圧力１２００ｇｆ、共通電極端子部６２及び、第２の端子１０２ｂ側の加熱設定温度を３９０℃、加圧力１４０ｇｆ、接続時間２０秒の接続条件で、個別電極端子６４と、第１の端子１０２ａ及び、共通電極端子部６２と、第２の端子１０２ｂの接続に、硬化温度１８０℃、接続時間２０秒の接続硬化条件を有する異方性導電膜を用いて接続を行った。
【００８３】
この時の接続部の温度は、個別電極端子６４側接続部の温度は１９６℃共通電極端子部６２側接続部の温度は１８２℃となり、硬化温度１８０℃を確保することが可能となった。
【００８４】
例えば、このような接続を行う場合第１のヒートブロック２１０の第１の加熱面２１３を、インクジェットヘッド６０の第３の基板５３表面と、第１の加熱面２１３との間隔を２ｍｍとなるように、第１の接触加圧部２１１を、第１の加熱面２１３より突出して配置したときには、加熱設定温度を４７０℃としても、共通電極端子部６８側接続部の温度は１４２℃となり硬化温度１８０℃を確保することができなくなる。さらにこの時の、加熱体温度は６００℃に達しヒータ寿命を短くする原因となってしまう。
【００８５】
また、端子間に、わずかな量でも段差がある場合、図６に示すように、段差に対応するＦＰＣの端子間に切り込み１０６を設けることが望ましい。
これにより、熱接続後の可撓性基板に応力が残留しないため、十分な接続強度を得ることができる。
【００８６】
以上記したように、実施例によれば、静電アクチュエータまたは、インクジェット等の基板端子とＦＰＣ基板を接続する際に、ヒータと熱電対を離して配置して、さらにヒートブロックの加熱面が、静電アクチュエータの上面に近接し、ボンディングツールの加熱面から輻射された熱線により、静電アクチュエータの上面を表面より輻射熱による加熱を行うことで、静電アクチュエータの接続部の周囲温度を上昇できることから、接続に必要な接続温度が、静電アクチュエータ構成材料を熱伝導し、また静電アクチュエータ表面より放熱して接続部の接続温度が確保できないために接続不良となるといった不良原因を抑えることができる。
【００８７】
なお、本発明は上記の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。例えば、上記の実施例においては、静電アクチュエータを用いたインクジェットヘッドに適用した場合を説明したが、本発明はこれに限られることなく、静電アクチュエータを用いたマイクロポンプ、圧力センサ、光学的表示装置等であっても、端子部に段差が生じる構造を有していれば、同様の効果が得られ
る。
【００８８】
また、上記の実施例では、第２の基板及び、第３の基板にシリコン基板を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば金属等の導体であってもよいし、電極が配線された絶縁体であってもよい。但し、シリコン基板は、表面に微細な加工が可能なため、静電アクチュエータの基板としては最適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 参考形態１のボンディングツールを示す概略図である。
【図２】 参考形態１のボンディングツールを示す側面図である。
【図３】 参考形態２による端子接続方法を説明する断面図である。
【図４】 参考形態３による端子接続方法を説明する断面図である。
【図５】 図５は、本発明の実施例によるインクジェットヘッドの構造を説明する分解斜視図である。
【図６】 本発明の実施例を説明するためのインクジェットヘッドの組み立て後の斜視図である。
【図７】 本発明の実施例を説明するインクジェットヘッド接続時の概略図である。
【図８】 本発明の実施例を説明するインクジェットヘッド接続時の概略図である。
【符号の説明】
１ ヒートブロック
２ 接触加圧部
３ 加熱体
４ 温度センサ
６ 加熱面
１０ ボンディングツール
２０ 可撓性基板
２１ 本体基板
２２ 可撓性基板端子部
２３ 本体基板端子部
３０ ガラスエポキシ配線基板
３１ 第１の端子部
３２ 石英配線基板
３３ 第２の端子部
５１ 第１の基板
５２ 第２の基板
５３ 第３の基板
５４ ノズル孔
５５ 振動板
６０ インクジェットヘッド
６２ 共通電極
６３ 個別対向電極
６５ 個別電極端子群
１０１ 可撓性基板
１０２ａ 第１の端子
１０２ｂ 第２の端子
２０１ 第１のボンディングツール
２０２ 第２のボンディングツール
２１１ 第１の接触加圧部
２１７ 第２の接触加圧部
Claims (2)
- 導電性を有する振動板とこれに対向して配置された個別対向電極との間に電位差を与えることにより生じる静電気力により振動板を撓ませる静電アクチュエータを製造するための静電アクチュエータの製造方法において、
前記個別対向電極に接続された第１の端子群を有する電極基板と、前記振動板に接続された第２の端子を有する振動板基板とを接合してさらに前記振動板基板上に封止基板を接合してなる静電アクチュエータチップを製造する工程と、
２以上の端子部を有する可撓性基板のそれぞれの端子部を、前記静電アクチュエータチップの前記第１の端子群と前記第２の端子の位置に位置決めする工程と、
前記第１の端子群及び前記第２の端子と可撓性基板の端子との接続を行う際に、
前記封止基板の表面を、
前記封止基板の表面と、
ヒートブロックの加熱面を加熱するための加熱手段と、前記加熱面より突出する接触加圧部と、を有し、前記接触加圧部は、前記加熱面の端部又は端部付近に配置され、 前記加熱手段は、前記ヒートブロックの接触加圧部が配置された側の端部と対向する側の端部近傍に配置され、 前記接触加圧部に近接して設けられた温度検出部をさらに有するボンディングツールの、加熱面と、
が、対向する方向に、前記ボンディングツールを複数配置し、複数の前記ボンディングツールの加圧量及び加熱量をそれぞれ設定して、前記ボンディングツールの加熱面の輻射熱で加熱しながら、
前記第１の端子群及び前記第２の端子と、可撓性基板の端子とを、前記ボンディングツールの接続加圧部で圧着して接続することを特徴とする静電アクチュエータの製造方法。 - 請求項１に記載の端子接続方法において、
前記封止基板の表面と前記ボンディングツールの加熱面との隙間を０．０５ｍｍ〜１．６５ｍｍの範囲として接続することを特徴とする静電アクチュエータの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35618298A JP3915287B2 (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | 静電アクチュエータの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35618298A JP3915287B2 (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | 静電アクチュエータの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000183517A JP2000183517A (ja) | 2000-06-30 |
| JP3915287B2 true JP3915287B2 (ja) | 2007-05-16 |
Family
ID=18447747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35618298A Expired - Fee Related JP3915287B2 (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | 静電アクチュエータの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3915287B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4080152B2 (ja) * | 2000-09-14 | 2008-04-23 | 株式会社リコー | インクジェットヘッドの製造方法、インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 |
| JP4544755B2 (ja) * | 2001-01-17 | 2010-09-15 | パナソニック株式会社 | ボンディングヘッド及び部品装着装置 |
| JP2005153376A (ja) * | 2003-11-27 | 2005-06-16 | Seiko Epson Corp | インクジェットヘッドと可撓性基板の接続構造、インクジェットヘッド、インクジェット記録装置および可撓性基板 |
| JP7070100B2 (ja) * | 2018-05-30 | 2022-05-18 | 株式会社デンソー | 加熱装置 |
| KR102441535B1 (ko) * | 2020-08-07 | 2022-09-07 | 정라파엘 | 대상체 라미네이팅 장치 |
| KR102529668B1 (ko) * | 2020-08-07 | 2023-05-09 | 정라파엘 | 대상체 라미네이팅 장치 |
-
1998
- 1998-12-15 JP JP35618298A patent/JP3915287B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000183517A (ja) | 2000-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3202757B2 (ja) | セラミック圧電層を電極化する方法、セラミック圧電層を有する圧電変換器、およびセラミック圧電層を有するインクジェットプリントヘッド | |
| US7527361B2 (en) | Liquid transporting apparatus, actuator unit, and method of producing liquid transporting apparatus | |
| JP2006012992A (ja) | 回路基板の電極接続構造 | |
| JP3915287B2 (ja) | 静電アクチュエータの製造方法 | |
| US7571993B2 (en) | Ink-jet head | |
| JP3972639B2 (ja) | インクジェットヘッドの構成部材の接合方法 | |
| JP2011218665A (ja) | 押圧方法、押圧装置、接続構造、液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置 | |
| JP3531356B2 (ja) | インクジェットヘッドの製造方法 | |
| JPH09300629A (ja) | インクジェットヘッドの製造方法 | |
| KR101083492B1 (ko) | 반도체 소자 칩, 반도체 소자 칩을 사용하는 잉크젯 헤드 및 반도체 소자 칩의 전극을 접합하는 방법 | |
| JPH09307218A (ja) | 端子間接続装置及び静電アクチュエータの製造方法 | |
| JPH11348283A (ja) | インクジェットヘッドと可撓性基板の接続構造及びその接続方法 | |
| JPH10270834A (ja) | 端子間接続装置、及び静電アクチュエータの製造方法 | |
| US20230109029A1 (en) | Liquid ejection head and manufacturing method for liquid ejection head | |
| JP4019546B2 (ja) | 狭ピッチ用コネクタ、マイクロマシン、圧電アクチュエータ、静電アクチュエータ、インクジェットヘッド、インクジェットプリンタ、液晶パネル、電子機器 | |
| JP2002103600A (ja) | インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 | |
| JP2010240851A (ja) | 液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの製造方法、及び液滴吐出装置 | |
| JP2005313335A (ja) | 配線部材の接続方法 | |
| JPH03173652A (ja) | 圧電素子の貼着方法 | |
| JPH11354920A (ja) | 熱圧着装置 | |
| JP2011212875A (ja) | 液体噴射ヘッドの製造方法及び端子の接続方法 | |
| JP2007136711A (ja) | デバイス実装構造、デバイス実装方法、及び液滴吐出ヘッド | |
| JP4779636B2 (ja) | 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置 | |
| JP2017130477A (ja) | 実装装置 | |
| JP4830409B2 (ja) | 可撓性基板の接続方法、液滴吐出ヘッド、及び液滴吐出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051206 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060203 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060425 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060622 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20060703 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060808 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061006 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070116 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070129 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110216 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110216 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120216 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130216 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130216 Year of fee payment: 6 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |