JP7309518B2 - インクジェット記録ヘッド - Google Patents
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Description
吐出を行う複数の吐出口が配列された吐出チップと、
外部から電気信号を前記吐出チップに印加するための外部配線板と、
前記外部配線板の外部配線と前記吐出チップとが電気接合された電気接合部と、
前記電気接合部を封止する樹脂封止部と
を有するインクジェット記録ヘッドであって、
前記吐出チップの、前記電気接合部と前記吐出口の形成される部材との間に第1スペーサが設けられ、
前記外部配線板の、前記外部配線の形成領域の外側の領域に第2スペーサが設けられ、
前記電気接合部では、前記吐出チップの電極バンプと前記外部配線板の外部配線とが接合され、
前記吐出チップの第1スペーサと前記外部配線板の第2スペーサとが接合されていることを特徴とするインクジェット記録ヘッドが提供される。
まず、基本構成について説明する。本発明の実施形態のインクジェット記録ヘッドは、インクを吐出するための吐出チップと、この吐出チップに外部から電気信号を印加するための外部配線板を含む。
吐出チップ100は、図1及び図2に示すように、基板101と、この基板上に設けられた圧力発生素子と、圧力発生素子に電気信号を伝達する電気配線と、電気配線と電気的に接続された取り出し電極パッド(以上不図示)とを有する。また、ノズル(不図示)及び吐出口104が形成された部材(オリフィス部)103を含む。この吐出口に対応して圧力発生素子が設けられる。このような吐出チップの基板101上に、外部配線板109の少なくとも一端部(第1端部109a)を含む部分が配置され、電気的に接続されている。
第1スペーサ106と第2スペーサ108がそれぞれ電極バンプと外部配線と同材料で形成されていることで、電極バンプと外部配線の金属接合時に、同様に金属接合されて接合強度の高い接合が実施できる。
シリコン基板101上に、圧力発生素子、これを駆動する電気を供給する為の電気配線(ともに不図示)、そして外部との電気的接続を行うための電極パッド102を形成する。
以上のようにして、本実施形態の吐出チップを作製することができる。
金属接合において吐出チップに対して外部配線板の傾きを持たせず接合できるため、吐出チップと外部配線板の間の距離を一定にできる。そのため、樹脂封止材の毛管力による流し込みによる封止を安定的に行うことができる。
更にインク供給する部材(流路プレート)に吐出モジュールをマウントし、回路基板に外部配線板を電気的に接続して、インクジェット記録ヘッドが完成する。
(実施例1)
まず、次の様にして図4に示す吐出チップを作製した。
シリコン基板101上に、圧力発生素子としての発熱抵抗体を成膜及びエッチング加工により形成した。次に、発熱抵抗体を駆動してインクを加熱するための電気信号を配する電気配線を成膜及びエッチング加工により形成した。続いてその上に、発熱抵抗体及び電気配線をインクから保護する保護膜を成膜した。その後、外部配線板と接続するための電極パッド部102を保護膜のパターン加工により形成した。発熱抵抗体は150dpiで16個配列し、配列長さは2.7mmとした。電極パッドは保護膜開口サイズ:0.1mm×0.1mm、0.185mmピッチ配列で配列長さは1.11mmとした。
図15及び図16に、実施例2において作製したインクジェット記録ヘッドの吐出モジュール(外部配線板と電気接合された吐出チップ)を示す。
実施例1の図3及び図4に示すライン状の第1スペーサ106の代わりに、図10に示すバンプ状の第1スペーサ111を複数、電極バンプ105の周辺に配置した。また、吐出口104を有するオリフィス部103を形成した後に、ワイヤーボンディング法で金属バンプ105とバンプ状の第1スペーサ111を形成した。その他の工程は、実施例1と同様にしてインクジェット記録ヘッドを作製した。
なお、吐出口を有するオリフィス部を形成した後に、電極バンプ105とバンプ状の第1スペーサ111をそれぞれ複数形成することにより、両者の高さの自由度が増す。
102:電極パッド
103:オリフィス部
104:吐出口
105:電極バンプ
106:ライン状の第1スペーサ
107:外部配線
108:ライン状の第2スペーサ
109:外部配線板
109a:第1端部
109b:基材(フレキシブルフィルム)
110:樹脂封止部
111:バンプ状の第1スペーサ
Claims (12)
- 吐出を行う複数の吐出口が配列された吐出チップと、
外部から電気信号を前記吐出チップに印加するための外部配線板と、
前記外部配線板の外部配線と前記吐出チップとが電気接合された電気接合部と、
前記電気接合部を封止する樹脂封止部と
を有するインクジェット記録ヘッドであって、
前記吐出チップの、前記電気接合部と前記吐出口の形成される部材との間に第1スペーサが設けられ、
前記外部配線板の、前記外部配線の形成領域の外側の領域に第2スペーサが設けられ、
前記電気接合部では、前記吐出チップの電極バンプと前記外部配線板の外部配線とが接合され、
前記吐出チップの第1スペーサと前記外部配線板の第2スペーサとが接合されていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 - 複数の前記電極バンプが配列されており、
前記第1スペーサは、前記複数の電極バンプの配列方向に沿って、少なくとも前記複数の電極バンプの配列の長さと同じ長さに配置されている、請求項1に記載のインクジェット記録ヘッド。 - 前記第1スペーサは、前記複数の電極バンプの配列方向に沿って延在するライン状のスペーサである、請求項2に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 前記第1スペーサは、前記複数の電極バンプの配列方向に沿って複数が配列されたバンプ状のスペーサである、請求項2に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 前記第1スペーサは、コの字型に、前記複数の電極バンプの配列方向の両端を囲うように配置されている、請求項2から4のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 複数の前記外部配線が配列されており、
前記第2スペーサは、前記外部配線板の前記吐出チップの側の第1端部に沿って、少なくとも前記複数の外部配線の配列の長さと同じ長さに配置されている、請求項1から5のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッド。 - 前記第2スペーサは、前記第1端部に沿って延在するライン状の部分を含み、該ライン状の部分は少なくとも前記複数の外部配線の配列の長さと同じ長さを有する、請求項6に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 前記第2スペーサは、前記第1スペーサの配置に追従し、且つ、前記複数の外部配線の配列の両外側の外部配線を囲うように配置されている、請求項6又は7に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 前記吐出チップの電極バンプと前記外部配線板の外部配線との接合厚みと、
前記吐出チップの第1スペーサと前記外部配線板の第2スペーサとの接合厚みが同じである、請求項1から8のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッド。 - 前記外部配線板が、前記吐出チップの吐出口配列方向の幅より短い幅を有し、該外部配線板の端部が、前記吐出チップの吐出口配列方向に沿って配置され、
前記外部配線板と前記吐出チップが重なる部分において、該吐出チップの電極バンプと該外部配線板の外部配線とが接合され、該吐出チップの第1スペーサと該外部配線板の第2スペーサとが接合されている、請求項1から9のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッド。 - 前記吐出チップの第1スペーサ及び前記外部配線板の第2スペーサが導電性材料からなり、前記第2スペーサが接地GND電位とされる、請求項1から10のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 前記吐出チップは、基板上に、前記吐出口に対応して設けられた圧力発生素子と、該圧力発生素子に電気信号を伝達する電気配線と、該電気配線と電気的に接続された取り出し電極パッドとを有し、前記外部配線板の外部配線は、前記吐出チップの取り出し電極パッドに前記電極バンプを介して電気的に接合されている、請求項1から11のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッド。
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