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JP2018006530A - Connection structure, manufacturing method of connection structure, inkjet head and inkjet printer - Google Patents

Connection structure, manufacturing method of connection structure, inkjet head and inkjet printer Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain conduction of wires of substrates even if an adhesive is expanded or shrunk in a configuration where the substrates are adhered by the adhesive, in such a manner that the wires of the substrates are brought into direct contact with each other.SOLUTION: A connection structure 1 includes a rigid substrate 11, a projected elastically deformable body 12, a first wire 13, a flexible substrate 21, a second wire 22 and an adhesive 31. The projected elastically deformable body 12 is positioned in a part of a surface of the rigid substrate 11 so as to protrude from the rigid substrate 11. At least a part of the first wire 13 is positioned on a surface 12a of the projected elastically deformable body 12 at a side opposite to the rigid substrate 11. The second wire 22 is positioned on the flexible substrate 21 and brought into direct contact with the first wire 13. The projected elastically deformable body 12 is elastically deformed in response to expansion or shrinkage of the adhesive 31 and held while being elastically deformed beforehand so as to maintain the contact between the first wire 13 and the second wire 22.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、第1の基板と第2の基板とを接着剤で接着した接続構造体およびその製造方法と、インクジェットヘッドと、インクジェットプリンタとに関するものである。   The present invention relates to a connection structure in which a first substrate and a second substrate are bonded with an adhesive, a manufacturing method thereof, an inkjet head, and an inkjet printer.

従来から、機能素子(例えば圧電素子)や配線が形成された第1の基板(例えばリジッド基板)と、他の配線が形成された第2の基板(例えばフレキシブル基板)とを接着する際に、異方性導電接着剤を用いる技術が知られている。異方性導電接着剤は、導電粒子を樹脂中に分散させた接着剤であり、例えば、異方性導電フィルム(ACF;Anisotropic Conductive Film)や、異方性導電ペースト(ACP;Anisotropic Conductive Paste)が知られている。上記の導電粒子としては、例えば、金属被覆樹脂ボール、はんだ粒子、ニッケル(Ni)粒子が用いられる。   Conventionally, when bonding a first substrate (for example, a rigid substrate) on which a functional element (for example, a piezoelectric element) or wiring is formed and a second substrate (for example, a flexible substrate) on which another wiring is formed, A technique using an anisotropic conductive adhesive is known. An anisotropic conductive adhesive is an adhesive in which conductive particles are dispersed in a resin. For example, an anisotropic conductive film (ACF) or an anisotropic conductive paste (ACP) is used. It has been known. Examples of the conductive particles include metal-coated resin balls, solder particles, and nickel (Ni) particles.

異方性導電接着剤を用いた接着では、機能素子が形成された第1の基板の配線(電極やバンプも含む)と、第2の基板の配線との間に導電粒子を挟んでこれらを電気的に接続する。このため、導電粒子は、樹脂中に均一に分散して存在していればよい。圧着ツールによる加熱および加圧によって異方導電性接着剤を溶融させ、これを熱硬化または紫外線硬化させることにより、第1の基板と第2の基板とを異方導電性接着剤で接着することができる。   In adhesion using an anisotropic conductive adhesive, conductive particles are sandwiched between the wiring of the first substrate (including electrodes and bumps) on which the functional elements are formed and the wiring of the second substrate. Connect electrically. For this reason, the electroconductive particle should just be disperse | distributed uniformly in resin. Adhering the first substrate and the second substrate with the anisotropic conductive adhesive by melting the anisotropic conductive adhesive by heating and pressurizing with a crimping tool, and curing it by heat curing or ultraviolet curing. Can do.

近年、機能素子の高密度化に伴い、基板に形成される配線ピッチに更なるファインピッチ化(狭ピッチ化、ピッチの微細化)が求められている。上述したACFやACPからなる異方性導電接着剤を用いた接着では、ファインピッチ化のために導電粒子を微粉化して充填率を上げることが求められるが、導電粒子の充填率を上げると、導電粒子同士が重なり合うとともに、隣接する配線間に導電粒子が凝集し、電気的なショートを起こすことが懸念される。   In recent years, with the increase in the density of functional elements, further finer pitches (narrower pitches and finer pitches) are required for the wiring pitch formed on the substrate. In the adhesion using the anisotropic conductive adhesive composed of ACF or ACP as described above, it is required to increase the filling rate by finely pulverizing the conductive particles for fine pitch, but when increasing the filling rate of the conductive particles, There is a concern that the conductive particles overlap each other, and the conductive particles aggregate between adjacent wirings to cause an electrical short circuit.

そこで、例えば特許文献1では、導電粒子と、導電粒子よりも比重の大きい絶縁粒子とを樹脂中に分散させた異方性導電シートを2つの基板の間に配置し、加熱および加圧によって上記樹脂を溶融させて、絶縁粒子を沈降させ、下側の基板の電極(配線)付近の領域において、絶縁粒子の密度が導電粒子の密度よりも高くなった状態で、溶融した樹脂を硬化させて、上記2つの基板を接着している。絶縁粒子を沈降させた状態で樹脂を硬化させるため、隣接する配線間での導電粒子の凝集を抑えることができ、これによって、電気的なショートを抑えることが可能となっている。   Therefore, in Patent Document 1, for example, an anisotropic conductive sheet in which conductive particles and insulating particles having a specific gravity larger than that of conductive particles are dispersed in a resin is disposed between two substrates, and the above is performed by heating and pressing. The resin is melted to settle the insulating particles, and the molten resin is cured in a state where the density of the insulating particles is higher than the density of the conductive particles in the region near the electrode (wiring) on the lower substrate. The two substrates are bonded together. Since the resin is cured in a state where the insulating particles are allowed to settle, aggregation of conductive particles between adjacent wirings can be suppressed, and thereby an electrical short can be suppressed.

ところで、2つの基板を導電性接着剤で接着する際に、導電性および接着性を両方とも確保する観点では、樹脂中の粒子の含有率は、一般的に、2.5〜12.5%の範囲にすることが必要である。ちなみに、上記含有率が下限(2.5%)よりも小さくなると、粒子(特に導電粒子)が少なくなることで導電性を確保することが困難となり、上記含有率が上限(12.5%)を超えると、粒子が多くなりすぎて、樹脂による接着性を確保することが困難となる。導電粒子と絶縁粒子とを含有する特許文献1の接着剤においても、導電性および接着性を確保するために、上記と同様の粒子の含有率が設定されていることが想定される。ただし、粒子の含有率の上限については、接着性確保の観点から、導電粒子と絶縁粒子とを合わせた含有率が上限(12.5%)を超えないように設定する必要があると考えられる。   By the way, when bonding two substrates with a conductive adhesive, the content of particles in the resin is generally 2.5 to 12.5% from the viewpoint of ensuring both conductivity and adhesion. It is necessary to be in the range. Incidentally, if the content is smaller than the lower limit (2.5%), it becomes difficult to ensure conductivity because the number of particles (particularly conductive particles) is reduced, and the content is upper limit (12.5%). If it exceeds, the number of particles will be excessive, and it will be difficult to ensure the adhesion by the resin. In the adhesive of Patent Document 1 containing conductive particles and insulating particles, it is assumed that the same particle content rate as described above is set in order to ensure conductivity and adhesion. However, it is considered that the upper limit of the content ratio of the particles needs to be set so that the total content ratio of the conductive particles and the insulating particles does not exceed the upper limit (12.5%) from the viewpoint of securing adhesiveness. .

いずれにしても、導電粒子を含有する接着剤を用いて2つの基板を接着する場合、2つの基板間(上下の配線間)では、導電粒子が存在する部分でしか電流が流れない。このため、2つの基板間での接続抵抗が高くなり、その結果、以下の不都合が生じる可能性がある。つまり、2つの基板を接着した構造体を例えばインクジェットヘッドなどのデバイスに適用し、一方の基板から他方の基板に駆動信号を供給する際に、駆動信号が遅延したり、例えば矩形波が台形波になるなど、駆動信号になまりが生じる。その結果、デバイスの性能(例えば印字品質)が低下する。   In any case, when two substrates are bonded using an adhesive containing conductive particles, a current flows only between the two substrates (between upper and lower wirings) where conductive particles exist. For this reason, the connection resistance between the two substrates increases, and as a result, the following inconvenience may occur. In other words, when a structure in which two substrates are bonded is applied to a device such as an ink jet head and a drive signal is supplied from one substrate to the other, the drive signal is delayed or a rectangular wave is trapezoidal, for example. For example, the drive signal is distorted. As a result, the device performance (for example, print quality) decreases.

そこで、例えば特許文献2では、2つの基板を、導電粒子を実質的に含まない樹脂層を介して接続するようした接続構造体が開示されている。上記の樹脂層としては、例えば非導電性フィルム(NCF;Non Conductive Film)や非導電性ペースト(NCP;Non Conductive Paste)などの絶縁樹脂、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の熱硬化性絶縁樹脂を用いている。接着剤として上記樹脂層を用いる場合、両基板の配線同士が直接接触する(当接する)ように、上記樹脂層を介して両基板を圧接することで、接続構造体が得られる。   Thus, for example, Patent Document 2 discloses a connection structure in which two substrates are connected via a resin layer that substantially does not contain conductive particles. As the resin layer, for example, an insulating resin such as a non-conductive film (NCF) or a non-conductive paste (NCP) or a thermosetting insulating resin such as an epoxy resin or a silicone resin is used. ing. When the resin layer is used as an adhesive, the connection structure can be obtained by press-contacting both the substrates through the resin layer so that the wirings of both the substrates are in direct contact (contact).

このように、導電粒子を含まない樹脂層を接着剤として用いることにより、導電粒子による電気的なショートが生じる懸念がなく、配線ピッチの狭小化を図る上で有利となる。また、両基板の配線同士が直接接触するため、両基板間の接続抵抗を大幅に下げることが可能となり、上述したデバイスの性能低下を回避することもできると考えられる。   Thus, by using a resin layer not containing conductive particles as an adhesive, there is no concern that electrical shorting occurs due to the conductive particles, which is advantageous in reducing the wiring pitch. In addition, since the wirings on both the substrates are in direct contact with each other, the connection resistance between the two substrates can be greatly reduced, and it is considered that the above-described performance degradation of the device can be avoided.

特開2008−306024号公報(請求項1、段落〔0013〕、〔0033〕、〔0048〕、図1A、図1B、図7等)JP 2008-306024 A (Claim 1, paragraphs [0013], [0033], [0048], FIG. 1A, FIG. 1B, FIG. 7, etc.) 特開2012−199262号公報(請求項3、段落〔0016〕、〔0038〕、〔0042〕、図2等参照)JP 2012-199262 A (refer to claim 3, paragraphs [0016], [0038], [0042], FIG. 2, etc.)

ところで、接着剤は、一般的に、温度や湿度などの環境条件の変化によって膨張または収縮する。このため、特許文献2のように、接着剤による両基板の接着によって、両基板の配線同士が単に接触しているだけの状態では、接着剤の状態変化が生じたときに、配線同士の導通を維持することができなくなるという問題が生ずる。つまり、例えば、接着剤が高温環境下や高湿環境下で膨張すると、その膨張によって各基板が互いに離れる方向に力を受けるため、上下の配線同士が互いに引き離される。また、その後、接着剤が温度または湿度の変化によって収縮したとしても、その収縮の程度が弱い場合には、上下の配線が元の接触位置まで戻らなくなる。いずれの場合も、各基板の配線同士の導通を維持することができなくなる。   Incidentally, the adhesive generally expands or contracts due to changes in environmental conditions such as temperature and humidity. For this reason, as in Patent Document 2, in the state where the wirings of both substrates are simply in contact with each other due to the adhesion of both substrates with an adhesive, the electrical connection between the wirings occurs when the state of the adhesive changes. The problem arises that it becomes impossible to maintain the value. That is, for example, when the adhesive expands in a high-temperature environment or a high-humidity environment, each substrate receives a force in a direction away from each other due to the expansion, so that the upper and lower wirings are separated from each other. After that, even if the adhesive shrinks due to a change in temperature or humidity, if the degree of shrinkage is weak, the upper and lower wirings will not return to their original contact positions. In either case, the continuity between the wirings of each substrate cannot be maintained.

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、各基板の配線同士が直接接触するように、各基板を接着剤で接着する構成において、接着剤が膨張または収縮しても、各基板の配線同士の導通を維持することができる接続構造体およびその製造方法と、その接続構造体を備えたインクジェットヘッドと、そのインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタとを提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The purpose of the present invention is to bond each substrate with an adhesive so that the wirings of each substrate are in direct contact with each other. Provided are a connection structure capable of maintaining electrical connection between wirings of each substrate even when contracted, a manufacturing method thereof, an ink jet head provided with the connection structure, and an ink jet printer provided with the ink jet head. There is.

本発明の一側面に係る接続構造体は、対向して位置する第1の基板および第2の基板と、前記第1の基板および前記第2の基板を接着する接着剤とを含む接続構造体であって、前記第1の基板の表面の一部に直接または金属層を介して位置し、前記第2の基板側に突出する凸状の弾性変形体と、前記凸状の弾性変形体における前記第1の基板とは反対側の表面に、少なくとも一部が位置する第1の配線と、前記第2の基板上に位置し、前記第1の配線と直接接触する第2の配線とをさらに含み、前記凸状の弾性変形体は、前記接着剤の膨張または収縮に応じて弾性変形して、前記第1の配線と前記第2の配線との接触を維持するように、予め弾性変形した状態で前記第1の基板と前記第2の基板との間で保持されている。   A connection structure according to one aspect of the present invention includes a first substrate and a second substrate that are opposed to each other, and an adhesive that bonds the first substrate and the second substrate. A convex elastic deformation body which is located directly or via a metal layer on the surface of the first substrate and protrudes toward the second substrate; and the convex elastic deformation body. A first wiring at least partially located on a surface opposite to the first substrate; and a second wiring located on the second substrate and in direct contact with the first wiring. In addition, the convex elastic deformation body is elastically deformed in advance so as to be elastically deformed in response to expansion or contraction of the adhesive and maintain contact between the first wiring and the second wiring. In this state, it is held between the first substrate and the second substrate.

本発明の他の側面に係る接続構造体の製造方法は、第1の基板の表面の一部に、直接または金属層を介して、前記第2の基板側に突出する凸状の弾性変形体を形成する弾性変形体形成工程と、前記凸状の弾性変形体における前記第1の基板とは反対側の表面に、少なくとも一部が位置するように第1の配線を形成する配線形成工程と、第2の配線が表面に形成された第2の基板を、接着剤を介して前記第1の基板に圧着することにより、前記第1の配線と前記第2の配線とを直接接触させる圧着工程とを含み、前記圧着工程では、前記凸状の弾性変形体が前記接着剤の膨張または収縮に応じて弾性変形して、前記第1の配線と前記第2の配線との接触を維持するように、圧着により前記凸状の弾性変形体を予め弾性変形させた状態で前記第1の基板と前記第2の基板との間で保持する。   According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a connection structure, wherein a convex elastic deformation body projecting toward a part of a surface of a first substrate, directly or via a metal layer, toward the second substrate side. Forming an elastic deformation body, and forming a first wiring so that at least a part of the convex elastic deformation body is located on a surface opposite to the first substrate. Crimping which makes the 1st wiring and the 2nd wiring contact directly by crimping the 2nd substrate in which the 2nd wiring was formed on the surface to the 1st substrate via adhesives And the convex elastic deformation body is elastically deformed in response to expansion or contraction of the adhesive to maintain contact between the first wiring and the second wiring. As described above, the first elastic deformation body is elastically deformed in advance by pressure bonding. Held between the substrate and the second substrate.

上記の接続構造体およびその製造方法によれば、第1の基板と第2の基板とが接着剤で接着(圧着)されることにより、第1の基板の第1の配線と第2の基板の第2の配線とが直接接触している。このとき、第1の配線の少なくとも一部は、凸状の弾性変形体の表面に位置している。この凸状の弾性変形体は、接着剤の膨張または収縮に応じて弾性変形して、第1の配線と第2の配線との接触を維持するように、予め弾性変形した状態で第1の基板と第2の基板との間で保持されている。これにより、接着剤が膨張または収縮しても、弾性変形体の弾性変形によって各基板の配線同士の導通を維持することができる。特に、弾性変形体は、予め弾性変形した状態で保持されているため、接着剤の膨張または収縮に応じて、弾性変形体を、予め弾性変形した状態から伸ばす方向にも、縮ませる方向にも弾性変形させることができ、これによって、第1の配線と第2の配線との接触を維持することができる。   According to the connection structure and the manufacturing method therefor, the first substrate and the second substrate are bonded (crimped) with an adhesive, whereby the first wiring and the second substrate of the first substrate are bonded. The second wiring is in direct contact. At this time, at least part of the first wiring is located on the surface of the convex elastic deformation body. The convex elastic deformable body is elastically deformed in response to the expansion or contraction of the adhesive, and the first elastically deformed state is maintained in advance so as to maintain the contact between the first wiring and the second wiring. It is held between the substrate and the second substrate. Thereby, even if an adhesive expand | swells or shrink | contracts, the continuity between the wiring of each board | substrate can be maintained by the elastic deformation of an elastic deformation body. In particular, since the elastic deformable body is held in a state of being elastically deformed in advance, the elastic deformable body is extended in a direction in which the elastic deformable body is extended from the state of being elastically deformed in advance or contracted in accordance with the expansion or contraction of the adhesive. It can be elastically deformed, whereby the contact between the first wiring and the second wiring can be maintained.

さらに、弾性変形体は凸状であり、その周囲には、弾性変形体の弾性変形を阻害する部材は存在しないため、弾性変形体は、接着剤の膨張または収縮に応じて自由に弾性変形することが可能となる。   Furthermore, since the elastic deformable body is convex and there is no member that inhibits the elastic deformation of the elastic deformable body around the elastic deformable body, the elastic deformable body is freely elastically deformed according to the expansion or contraction of the adhesive. It becomes possible.

したがって、接着剤が膨張または収縮しても、凸状の弾性変形体の自由度の高い弾性変形により、第1の基板と第2の基板との間での配線同士の導通を維持することができる。   Therefore, even if the adhesive expands or contracts, the conduction between the wirings between the first substrate and the second substrate can be maintained by elastic deformation with a high degree of freedom of the convex elastic deformation body. it can.

前記凸状の弾性変形体は、前記接着剤の膨張時に、予め弾性変形した状態からの復元力によって伸び、前記接着剤の収縮時に縮むことにより、前記第1の配線と前記第2の配線との接触を維持してもよい。弾性変形体の予め弾性変形した状態からの伸び縮みを利用することにより、接着剤の膨張時および収縮時の両方において、第1の基板と第2の基板との間での配線同士の接触および導通を確実に維持することができる。   The convex elastic deformation body is expanded by a restoring force from a state of being elastically deformed in advance when the adhesive is expanded, and is contracted when the adhesive is contracted, whereby the first wiring and the second wiring are You may maintain contact. By utilizing the expansion and contraction of the elastically deformable body from the state of being elastically deformed in advance, the contact between the wirings between the first substrate and the second substrate, both during expansion and contraction of the adhesive, and Conductivity can be reliably maintained.

前記凸状の弾性変形体における前記第1の基板とは反対側の表面は、前記第1の基板と平行な平面を含んでいてもよい。また、前記弾性変形体形成工程では、前記凸状の弾性変形体における前記第1の基板とは反対側の表面が、前記第1の基板と平行な平面となるように、前記凸状の弾性変形体を形成してもよい。凸状の弾性変形体の表面が平面を含むと、その上に位置する第1の配線も平面状となる。そのような平面状の第1の配線を有する構成において、上述の効果を得ることができる。   The surface of the convex elastic deformation body opposite to the first substrate may include a plane parallel to the first substrate. In the elastic deformation body forming step, the convex elastic body is formed such that a surface of the convex elastic deformation body opposite to the first substrate is a plane parallel to the first substrate. A deformation body may be formed. When the surface of the convex elastic deformable body includes a flat surface, the first wiring located on the surface is also flat. In the configuration having such a planar first wiring, the above-described effects can be obtained.

前記凸状の弾性変形体における前記第1の基板とは反対側の表面は、前記第1の基板とは反対側に凸状の面を含んでいてもよい。また、前記弾性変形体形成工程では、前記凸状の弾性変形体における前記第1の基板とは反対側の表面が、前記第1の基板とは反対側に凸状の面となるように、前記凸状の弾性変形体を形成してもよい。   The surface of the convex elastic deformable body opposite to the first substrate may include a convex surface on the opposite side of the first substrate. In the elastic deformable body forming step, the surface of the convex elastic deformable body opposite to the first substrate is a convex surface opposite to the first substrate. The convex elastic deformation body may be formed.

凸状の弾性変形体の表面に凸面があると、その上に位置する第1の配線も凸状となる。この場合、接着剤を介して第1の基板に第2の基板を圧着する際に、弾性変形体上に位置する第1の配線と、第2の基板の第2の配線との間に存在する接着剤を、第1の配線の凸形状によって周囲に押し出しながら圧着することができ、両配線間への上記接着剤の噛み込みを低減することができる。これにより、接着剤の噛み込みによる両配線の接触面積の低下およびそれによる両基板間の接続抵抗の増大を回避することができる。したがって、例えば上記構成の接続構造体をデバイスに適用したときに、上記接続抵抗の増大に起因するデバイスの性能低下を回避することができる。   If there is a convex surface on the surface of the convex elastic deformable body, the first wiring located thereon also has a convex shape. In this case, when the second substrate is pressure-bonded to the first substrate via the adhesive, it exists between the first wiring located on the elastic deformable body and the second wiring of the second substrate. The adhesive to be pressed can be pressed while being pushed out by the convex shape of the first wiring, and the biting of the adhesive between the two wirings can be reduced. As a result, it is possible to avoid a decrease in the contact area between the two wirings due to the biting of the adhesive and an increase in the connection resistance between the two substrates. Therefore, for example, when the connection structure having the above configuration is applied to a device, it is possible to avoid a decrease in the performance of the device due to the increase in the connection resistance.

前記凸状の弾性変形体は、前記第1の配線が前記第1の基板に沿って延びる方向と平行に延びるように、前記第1の基板上に位置していてもよい。また、前記凸状の弾性変形体は、前記第1の配線が前記第1の基板に沿って延びる方向と交差する方向に延びるように、前記第1の基板上に位置していてもよい。このように凸状の弾性変形体が第1の基板上に位置する構成において、上述の効果を得ることができる。特に、前記凸状の弾性変形体は、隣り合う前記第1の配線の間で離間するように、前記第1の基板上に位置していてもよい。この場合、凸状の弾性変形体を、隣り合う第1の配線の間にも形成する構成に比べて、少ない弾性変形体の量で効率よく上述の効果を得ることができる。   The convex elastic deformation body may be located on the first substrate such that the first wiring extends in parallel with a direction extending along the first substrate. The convex elastic deformation body may be positioned on the first substrate such that the first wiring extends in a direction intersecting with a direction extending along the first substrate. Thus, the above-described effect can be obtained in the configuration in which the convex elastic deformation body is located on the first substrate. In particular, the convex elastic deformation body may be positioned on the first substrate so as to be separated between the adjacent first wirings. In this case, the above-described effects can be efficiently obtained with a small amount of the elastic deformation body as compared with the configuration in which the convex elastic deformation body is formed also between the adjacent first wirings.

上記の接続構造体およびその製造方法において、前記第1の基板は、リジッド基板であり、前記第2の基板は、フレキシブル基板であってもよい。このように、第1の基板としてリジッド基板を用い、第2の基板としてフレキシブル基板を用いた構成において、上述の効果を得ることができる。   In the connection structure and the manufacturing method thereof, the first substrate may be a rigid substrate, and the second substrate may be a flexible substrate. As described above, the above-described effects can be obtained in a configuration in which a rigid substrate is used as the first substrate and a flexible substrate is used as the second substrate.

上記の接続構造体およびその製造方法において、前記接着剤は、非導電性接着剤であってもよい。また、前記非導電性接着剤は、非導電性フィルムまたは非導電性ペーストであってもよい。これらの非導電性接着剤は、導電性接着剤のような電気的導通を確保するための導電粒子を含まないため、隣り合う配線間で導電粒子による電気的なショートが生じる心配がない。したがって、第1の配線および第2の配線を狭ピッチ(ファインピッチ)で形成することが可能となる。   In the connection structure and the manufacturing method thereof, the adhesive may be a non-conductive adhesive. The nonconductive adhesive may be a nonconductive film or a nonconductive paste. Since these non-conductive adhesives do not include conductive particles for ensuring electrical continuity like conductive adhesives, there is no concern that electrical shorts due to conductive particles occur between adjacent wirings. Therefore, the first wiring and the second wiring can be formed with a narrow pitch (fine pitch).

本発明のさらに他の側面に係るインクジェットヘッドは、上述した接続構造体を含み、前記接続構造体の前記第1の基板は、インクを収容する圧力室が形成された支持基板と、前記圧力室からインクを吐出させるノズル孔を有するノズル基板とを含む。   An ink jet head according to still another aspect of the present invention includes the connection structure described above, and the first substrate of the connection structure includes a support substrate on which a pressure chamber for containing ink is formed, and the pressure chamber. And a nozzle substrate having nozzle holes for discharging ink from the nozzle substrate.

接続構造体に含まれる支持基板の圧力室内のインクは、ノズル基板のノズル孔を介して外部に吐出される。このような構成のインクジェットヘッドにおいて、上述した接続構造体を用いることにより、接着剤が膨張または収縮しても、第1の基板と第2の基板との間での配線同士の導通を維持することができるため、信頼性の高いインクジェットヘッドを実現することができる。   The ink in the pressure chamber of the support substrate included in the connection structure is ejected to the outside through the nozzle holes of the nozzle substrate. In the ink jet head having such a configuration, by using the connection structure described above, even if the adhesive expands or contracts, the conduction between the wirings between the first substrate and the second substrate is maintained. Therefore, a highly reliable inkjet head can be realized.

上記のインクジェットヘッドは、下部電極、圧電体および上部電極を、前記第1の基板側からこの順でさらに含み、前記上部電極が、前記接続構造体の前記第1の配線と接続されていてもよい。この構成では、第2の配線および第1の配線を介して上部電極に駆動電圧を印加して、圧電体を駆動(伸縮させる)ことが可能となる。このようなインクジェットヘッドにおいて、使用環境(温度、湿度など)の変化によって接着剤が膨張または収縮しても、上述した接続構造体を用いていることにより、第1の基板と第2の基板との間での配線同士の導通を維持することができる。このため、使用環境の変化に関係なく、駆動電圧に応じて圧電体を適切に駆動することができる。   The inkjet head further includes a lower electrode, a piezoelectric body, and an upper electrode in this order from the first substrate side, and the upper electrode is connected to the first wiring of the connection structure. Good. In this configuration, it is possible to drive (stretch) the piezoelectric body by applying a driving voltage to the upper electrode via the second wiring and the first wiring. In such an ink jet head, even if the adhesive expands or contracts due to a change in use environment (temperature, humidity, etc.), the connection structure described above is used, so that the first substrate and the second substrate It is possible to maintain the electrical connection between the wirings. For this reason, the piezoelectric body can be appropriately driven according to the drive voltage regardless of changes in the use environment.

本発明のさらに他の側面に係るインクジェットプリンタは、上述したインクジェットヘッドを備え、前記インクジェットヘッドから記録媒体に向けてインクを吐出させる。上述したインクジェットヘッドを備えていることにより、信頼性の高いインクジェットプリンタを実現することができる。   An ink jet printer according to still another aspect of the present invention includes the ink jet head described above, and ejects ink from the ink jet head toward a recording medium. By providing the above-described inkjet head, a highly reliable inkjet printer can be realized.

上記の接続構造体およびその製造方法によれば、各基板の配線同士が直接接触するように、各基板を接着剤で接着する構成において、接着剤が膨張または収縮しても、凸状の弾性変形体の自由度の高い弾性変形により、各基板の配線同士の導通を維持することができる。   According to the connection structure and the manufacturing method thereof, in the configuration in which the substrates are bonded with an adhesive so that the wirings of the substrates are in direct contact with each other, even if the adhesive expands or contracts, the convex elasticity Due to the elastic deformation with a high degree of freedom of the deformable body, the continuity between the wirings of the respective substrates can be maintained.

本発明の実施の一形態に係る接続構造体の概略の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the outline of the connection structure which concerns on one Embodiment of this invention. 上記接続構造体の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the said connection structure. 上記接続構造体の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the said connection structure. 上記接続構造体の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the said connection structure. 上記接続構造体の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the said connection structure. リジッド基板へのフレキシブル基板の圧着の前後における、上記接続構造体の状態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the state of the said connection structure before and behind the crimping | compression-bonding of the flexible substrate to a rigid board | substrate. 上記接続構造体の他の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other structure of the said connection structure. 弾性変形体の形成パターンの一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the formation pattern of an elastic deformation body. 図8AにおけるA−A’線矢視断面図である。It is A-A 'arrow sectional drawing in FIG. 8A. 弾性変形体の形成パターンの他の例を示す平面図である。It is a top view which shows the other example of the formation pattern of an elastic deformation body. 図9AにおけるB−B’線矢視断面図である。FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line B-B ′ in FIG. 9A. 弾性変形体の形成パターンのさらに他の例を示す平面図である。It is a top view which shows the further another example of the formation pattern of an elastic deformation body. 図10AにおけるC−C’線矢視断面図である。FIG. 10B is a cross-sectional view taken along line C-C ′ in FIG. 10A. 図10Aのリジッド基板にフレキシブル基板を圧着した接続構造体の断面図である。It is sectional drawing of the connection structure which crimped | bonded the flexible substrate to the rigid board | substrate of FIG. 10A. 弾性変形体の形成パターンのさらに他の例を示す平面図である。It is a top view which shows the further another example of the formation pattern of an elastic deformation body. 図11AにおけるD−D’線矢視断面図である。FIG. 11B is a cross-sectional view taken along line D-D ′ in FIG. 11A. 図11Aのリジッド基板にフレキシブル基板を圧着した接続構造体の断面図である。It is sectional drawing of the connection structure which crimped | bonded the flexible substrate to the rigid board | substrate of FIG. 11A. インクジェットヘッドの概略の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the schematic structure of an inkjet head. 図12AにおけるE−E’線矢視断面図である。It is E-E 'arrow sectional drawing in FIG. 12A. 図12AにおけるF−F’線矢視断面図である。It is F-F 'arrow sectional drawing in FIG. 12A. 図10AにおけるG−G’線矢視断面図の一部である。10B is a part of a cross-sectional view taken along line G-G ′ in FIG. 10A. インクジェットプリンタの概略の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the schematic structure of an inkjet printer.

本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本明細書において、数値範囲をA〜Bと表記した場合、その数値範囲に下限Aおよび上限Bの値は含まれるものとする。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present specification, when the numerical range is expressed as A to B, the numerical value range includes the values of the lower limit A and the upper limit B.

〔接続構造体の構成〕
図1は、本実施形態の接続構造体1の概略の構成を示す断面図である。接続構造体1は、リジッド基板11(第1の基板)と、フレキシブル基板21(第2の基板)と、接着剤31とを含んでいる。
[Configuration of connection structure]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a connection structure 1 of the present embodiment. The connection structure 1 includes a rigid substrate 11 (first substrate), a flexible substrate 21 (second substrate), and an adhesive 31.

リジッド基板11は、剛性を有する基板であり、例えば単結晶Si(シリコン)単体からなる半導体基板、SOI(Silicon on Insulator)基板、ガラス基板、またはこれらの組み合わせ、などで構成されている。なお、上記のSOI基板は、酸化膜を介して2枚のSi基板を接合したものである。フレキシブル基板21は、可撓性を有する基板であり、リジッド基板11と対向して配置される。このフレキシブル基板21は、例えばポリイミドなどの樹脂膜で構成されている。接着剤31は、リジッド基板11と、フレキシブル基板21とを接着する接着剤であり、例えば非導電性フィルム(NCF)や非導電性ペースト(NCP)などの非導電性接着剤(熱硬化性絶縁樹脂)で構成されている。   The rigid substrate 11 is a rigid substrate, and is composed of, for example, a semiconductor substrate made of single crystal Si (silicon) alone, an SOI (Silicon on Insulator) substrate, a glass substrate, or a combination thereof. The SOI substrate is obtained by bonding two Si substrates through an oxide film. The flexible substrate 21 is a flexible substrate and is disposed to face the rigid substrate 11. The flexible substrate 21 is made of a resin film such as polyimide, for example. The adhesive 31 is an adhesive that bonds the rigid substrate 11 and the flexible substrate 21. For example, a non-conductive adhesive (thermosetting insulation) such as a non-conductive film (NCF) or a non-conductive paste (NCP). Resin).

接続構造体1は、弾性変形体12、第1の配線13および第2の配線22をさらに有している。弾性変形体12は、リジッド基板11の表面の一部に直接または金属層を介して、リジッド基板11からフレキシブル基板21側に突出するように複数設けられており、その断面形状は、リジッド基板11側からフレキシブル基板21側に向かって凸状である。各々の弾性変形体12は、リジッド基板11上で互いに離間して位置している。   The connection structure 1 further includes an elastic deformable body 12, a first wiring 13, and a second wiring 22. A plurality of elastic deformation bodies 12 are provided on a part of the surface of the rigid substrate 11 directly or via a metal layer so as to protrude from the rigid substrate 11 toward the flexible substrate 21, and the cross-sectional shape thereof is the rigid substrate 11. It is convex from the side toward the flexible substrate 21 side. Each elastic deformable body 12 is positioned away from each other on the rigid substrate 11.

なお、上記の金属層は、必要に応じて設けられればよい。例えば、本実施形態の接続構造体1が後述するインクジェットヘッドに適用される場合、機能素子である圧電素子の下部電極として、上記金属層を設けることができる。   In addition, what is necessary is just to provide said metal layer as needed. For example, when the connection structure 1 of this embodiment is applied to an inkjet head described later, the metal layer can be provided as a lower electrode of a piezoelectric element that is a functional element.

弾性変形体12は、例えばポリイミド樹脂からなる感光性材料や、パリレン樹脂で構成されているが、接着剤31の膨張または収縮に応じて弾性変形する材料であれば、どのような材料で構成されてもよい。弾性変形体12におけるリジッド基板11とは反対側の表面12aは、例えばリジッド基板11と平行な平面を含む。   The elastic deformable body 12 is made of, for example, a photosensitive material made of polyimide resin or a parylene resin. However, the elastic deformable body 12 may be made of any material as long as it is elastically deformed according to the expansion or contraction of the adhesive 31. May be. The surface 12 a opposite to the rigid substrate 11 in the elastic deformation body 12 includes a plane parallel to the rigid substrate 11, for example.

第1の配線13は、複数設けられており、凸状の弾性変形体12の表面12aに、その少なくとも一部が位置している。したがって、同図に示すように、第1の配線13の全体が弾性変形体12の表面12aに位置していてもよいし、後述するように、第1の配線13の一部のみが、弾性変形体12の表面12aに位置していてもよい(第1の配線13の残りは、リジッド基板11上に位置していてもよい)。弾性変形体12の表面12aが平面である場合、その表面12a上では、第1の配線13は、表面12aに沿って平面状に形成される。第1の配線13は、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、金(Au)などの導電性を有する金属材料で構成されればよく、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。   A plurality of first wirings 13 are provided, and at least a part of the first wiring 13 is located on the surface 12 a of the convex elastic deformation body 12. Therefore, as shown in the figure, the entire first wiring 13 may be located on the surface 12a of the elastic deformable body 12, or only a part of the first wiring 13 is elastic as will be described later. It may be located on the surface 12a of the deformable body 12 (the remainder of the first wiring 13 may be located on the rigid substrate 11). When the surface 12a of the elastic deformation body 12 is a flat surface, the first wiring 13 is formed in a planar shape along the surface 12a on the surface 12a. The first wiring 13 may be made of a conductive metal material such as aluminum (Al), titanium (Ti), platinum (Pt), nickel (Ni), gold (Au), and has a single layer structure. There may be a laminated structure.

第2の配線22は、フレキシブル基板21上の複数箇所に、各第1の配線13と対応するパターンで位置しており、第1の配線13と直接接触する。第2の配線22も、第1の配線13と同様に、Al、Ti、Pt、Ni、Auなどの導電性を有する金属材料で構成されればよく、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。   The second wirings 22 are located at a plurality of locations on the flexible substrate 21 in patterns corresponding to the first wirings 13 and are in direct contact with the first wirings 13. Similarly to the first wiring 13, the second wiring 22 may be made of a conductive metal material such as Al, Ti, Pt, Ni, Au, or may have a single layer structure. A laminated structure may be used.

上述した凸状の弾性変形体12は、接着剤31の膨張または収縮に応じて弾性変形して、第1の配線13と第2の配線22との接触を維持することができるように、予め弾性変形した状態でリジッド基板11とフレキシブル基板21との間で保持されている。これにより、温度変化や湿度変化などの環境変化によって接着剤31が膨張または収縮しても、第1の配線13と第2の配線22との導通を維持することができる。   The convex elastic deformable body 12 described above is elastically deformed according to the expansion or contraction of the adhesive 31 so that the contact between the first wiring 13 and the second wiring 22 can be maintained in advance. It is held between the rigid substrate 11 and the flexible substrate 21 in an elastically deformed state. Thereby, even if the adhesive 31 expands or contracts due to an environmental change such as a temperature change or a humidity change, the conduction between the first wiring 13 and the second wiring 22 can be maintained.

つまり、例えば、高温環境下や高湿環境下で接着剤31が膨張すると、接着剤31を挟むリジッド基板11とフレキシブル基板21とが相対的に離れる方向に移動する。このとき、弾性変形体12は、予め弾性変形した状態からの復元力によって、第1の配線13をフレキシブル基板21側に変位させる方向に伸びる。このため、リジッド基板11とフレキシブル基板21とが離れようとしても、弾性変形体12の伸びによって第1の配線13と第2の配線22との接触を維持することができる。一方、高温から低温への環境変化等によって接着剤31が収縮すると(元に戻ろうとすると)、リジッド基板11とフレキシブル基板21とが相対的に近づく方向に移動し、第1の配線13と第2の配線22とが接触(当接)する。このとき、第1の配線13には第2の配線22からの応力(押圧力)が付加されるが、弾性変形体12は、上記応力によって第1の配線13をリジッド基板11側に変位させる方向に縮むため、第1の配線13と第2の配線22とを適切な押圧力で接触させ、かつ、その接触を維持することができる。   That is, for example, when the adhesive 31 expands in a high-temperature environment or a high-humidity environment, the rigid substrate 11 and the flexible substrate 21 sandwiching the adhesive 31 move in a direction away from each other. At this time, the elastic deformable body 12 extends in a direction in which the first wiring 13 is displaced toward the flexible substrate 21 by a restoring force from a state in which the elastic deformable body is elastically deformed in advance. For this reason, even if the rigid substrate 11 and the flexible substrate 21 are about to be separated from each other, the contact between the first wiring 13 and the second wiring 22 can be maintained by the extension of the elastic deformation body 12. On the other hand, when the adhesive 31 contracts due to an environmental change from a high temperature to a low temperature or the like (to return to the original state), the rigid substrate 11 and the flexible substrate 21 move in a relatively approaching direction, and the first wiring 13 and the first wiring 13 The second wiring 22 comes into contact (contact). At this time, stress (pressing force) from the second wiring 22 is applied to the first wiring 13, but the elastic deformable body 12 displaces the first wiring 13 toward the rigid substrate 11 by the stress. Since it shrinks in the direction, the first wiring 13 and the second wiring 22 can be brought into contact with each other with an appropriate pressing force, and the contact can be maintained.

特に、弾性変形体12は、予め弾性変形した状態で保持されているため、接着剤31の膨張または収縮に応じて、弾性変形体12を、予め弾性変形した状態を基準として、そこから伸ばす方向にも、縮ませる方向にも弾性変形させることができ、これによって、第1の配線13と第2の配線22との接触を維持することができる。その結果、接着剤31が膨張または収縮しても、第1の配線13と第2の配線22との導通を維持することができる。   In particular, since the elastic deformable body 12 is held in an elastically deformed state in advance, the direction in which the elastic deformable body 12 extends from the elastically deformable body 12 based on the preliminarily elastically deformed state according to the expansion or contraction of the adhesive 31. In addition, it can be elastically deformed in the shrinking direction, and thereby the contact between the first wiring 13 and the second wiring 22 can be maintained. As a result, even if the adhesive 31 expands or contracts, conduction between the first wiring 13 and the second wiring 22 can be maintained.

さらに、弾性変形体12は凸状であることから、弾性変形体12の周囲(隣り合う弾性変形体12・12の間)には、弾性変形体12の弾性変形を阻害する部材は存在しない。このため、凸状の弾性変形体12は、接着剤31の膨張または収縮に応じて、上述したように、第1の配線13を進退させる方向(リジッド基板11に垂直な方向)に自由に弾性変形することが可能となる。なお、凸状の弾性変形体12の周囲には、接着剤31が存在しているが、この接着剤31は、その膨張時には、弾性変形体12を伸ばすように作用し、その収縮時には、弾性変形体12を縮ませるように作用する。つまり、弾性変形体12の周囲の接着剤31は、弾性変形体12の弾性変形を助長する方向に作用する。したがって、接着剤31は、弾性変形体12の弾性変形を阻害する部材にはなり得ない。   Further, since the elastic deformation body 12 is convex, there is no member that inhibits the elastic deformation of the elastic deformation body 12 around the elastic deformation body 12 (between adjacent elastic deformation bodies 12 and 12). For this reason, the convex elastic deformable body 12 is freely elastic in the direction in which the first wiring 13 is advanced and retracted (direction perpendicular to the rigid substrate 11) as described above in accordance with the expansion or contraction of the adhesive 31. It becomes possible to deform. Note that an adhesive 31 exists around the convex elastic deformable body 12. The adhesive 31 acts to stretch the elastic deformable body 12 when expanded, and elastic when contracted. It acts to shrink the deformable body 12. That is, the adhesive 31 around the elastic deformable body 12 acts in a direction that promotes elastic deformation of the elastic deformable body 12. Therefore, the adhesive 31 cannot be a member that inhibits the elastic deformation of the elastic deformable body 12.

以上より、接着剤31が膨張または収縮しても、凸状の弾性変形体12の上述した自由度の高い弾性変形によって、第1の配線13と第2の配線22との導通を維持する(安定させる)ことができる。   As described above, even when the adhesive 31 expands or contracts, the conduction between the first wiring 13 and the second wiring 22 is maintained by the above-described elastic deformation with a high degree of freedom of the convex elastic deformation body 12 ( Can be stabilized).

また、凸状の弾性変形体12は、接着剤31の膨張時に、予め弾性変形した状態からの復元力によって伸び、接着剤31の収縮時に縮む。このように、弾性変形体12の予め弾性変形した状態からの伸び縮みを利用することにより、接着剤31の膨張時および収縮時の両方において、第1の配線13と第2の配線22との接触および導通を確実に維持することができる。   Further, the convex elastic deformation body 12 is extended by a restoring force from a state of being elastically deformed in advance when the adhesive 31 is expanded, and is contracted when the adhesive 31 is contracted. In this way, by utilizing the expansion and contraction of the elastic deformable body 12 from the previously elastically deformed state, the first wiring 13 and the second wiring 22 are both expanded and contracted. Contact and conduction can be reliably maintained.

また、第1の配線13と第2の配線22とで、高さ(厚み)にばらつきがあった場合でも、凸状の弾性変形体12が弾性変形することで、そのばらつきを吸収できるため、これらの電気的な接続を安定させることができる。また、接着剤31は、非導電性接着剤(熱硬化性樹脂)であり、導電粒子を含有していないため、隣接する第1の配線13・13同士のショートを防ぐ点で有効であり、ファインピッチ化を容易に達成することも可能となる。このようなファインピッチ化は、後述するインクジェットヘッドなどのデバイスにおいて、第1の配線13と接続される素子(圧電素子)の高密度配置を実現し、小型の構成で高精細な画像を描画できる点で非常に有利となる。また、第1の配線13および第2の配線22が導電粒子を介さずに直接接触するため、リジッド基板11とフレキシブル基板21との間の接続抵抗を大幅に下げることが可能となり、接続抵抗の増大に起因するデバイスの性能低下を回避することも可能となる。   Further, even when the height (thickness) varies between the first wiring 13 and the second wiring 22, the convex elastic deformation body 12 can be elastically deformed to absorb the variation, These electrical connections can be stabilized. The adhesive 31 is a non-conductive adhesive (thermosetting resin) and does not contain conductive particles, so it is effective in preventing short circuit between the adjacent first wirings 13 and 13. It is also possible to easily achieve fine pitch. Such a fine pitch realizes a high-density arrangement of elements (piezoelectric elements) connected to the first wiring 13 in a device such as an inkjet head described later, and can draw a high-definition image with a small configuration. This is very advantageous. Further, since the first wiring 13 and the second wiring 22 are in direct contact without passing through the conductive particles, the connection resistance between the rigid substrate 11 and the flexible substrate 21 can be greatly reduced, and the connection resistance can be reduced. It is also possible to avoid a decrease in device performance due to the increase.

〔接続構造体の製造方法〕
次に、上述した接続構造体1の製造方法について、図2〜図5に基づいて説明する。図2〜図5は、本実施形態の接続構造体1の製造工程を示す断面図である。本実施形態の接続構造体1の製造方法は、弾性変形体形成工程と、配線形成工程と、圧着工程とを含んでいる。
[Method of manufacturing connection structure]
Next, the manufacturing method of the connection structure 1 mentioned above is demonstrated based on FIGS. 2-5 is sectional drawing which shows the manufacturing process of the connection structure 1 of this embodiment. The manufacturing method of the connection structure 1 of this embodiment includes an elastic deformation body forming step, a wiring forming step, and a crimping step.

(弾性変形体形成工程)
弾性変形体形成工程では、リジッド基板11の表面の一部に、リジッド基板11からフレキシブル基板12側に突出する凸状の弾性変形体12を形成する。より具体的には、以下の通りである。なお、ここでは、例として、リジッド基板11の表面の一部に弾性変形体12を直接形成する場合について説明するが、金属層(後述する下部電極に対応)を介して弾性変形体12を形成してもよい。この場合は、例えば、リジッド基板11の表面全体に金属層を形成した後、その金属層の表面の一部に弾性変形体12を形成すればよい。
(Elastic deformation body formation process)
In the elastic deformable body forming step, a convex elastic deformable body 12 protruding from the rigid substrate 11 toward the flexible substrate 12 is formed on a part of the surface of the rigid substrate 11. More specifically, it is as follows. Here, as an example, the case where the elastic deformation body 12 is directly formed on a part of the surface of the rigid substrate 11 will be described. However, the elastic deformation body 12 is formed via a metal layer (corresponding to a lower electrode described later). May be. In this case, for example, after forming a metal layer on the entire surface of the rigid substrate 11, the elastic deformable body 12 may be formed on a part of the surface of the metal layer.

まず、図2に示すように、リジッド基板11の表面全体に弾性変形体12を成膜する(S1)。リジッド基板11としては、ここではSi基板を用いる。なお、Siのヤング率は、65GPa程度であり、Si基板の全体の厚みは500μm程度である。また、弾性変形体12としては、ここでは、ポリイミド樹脂からなる感光性材料(例えば東京応化製 TMMRシリーズ)を用い、上記感光性材料(液状材料)をスピンコータ―等でリジッド基板11上に塗布する。ポリイミド樹脂のヤング率は、5GPa程度であり、圧着前の厚みは、4μm程度である。なお、弾性変形体12をパリレン樹脂で構成してもよい。パリレン樹脂を用いる場合、真空蒸着によって弾性変形体12を成膜することができる。   First, as shown in FIG. 2, the elastic deformation body 12 is formed on the entire surface of the rigid substrate 11 (S1). Here, a Si substrate is used as the rigid substrate 11. The Young's modulus of Si is about 65 GPa, and the total thickness of the Si substrate is about 500 μm. As the elastic deformable body 12, here, a photosensitive material made of polyimide resin (for example, TMMR series manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is used, and the photosensitive material (liquid material) is applied onto the rigid substrate 11 with a spin coater or the like. . The Young's modulus of the polyimide resin is about 5 GPa, and the thickness before pressure bonding is about 4 μm. In addition, you may comprise the elastic deformation body 12 with parylene resin. When the parylene resin is used, the elastic deformable body 12 can be formed by vacuum deposition.

弾性変形体12の成膜厚みは、例えば2〜15μm程度であることが望ましい。このような厚み範囲では、フレキシブル基板21の電極高さ(第2の配線22の厚み)にばらつきがある場合や、フレキシブル基板21等に反りがある場合でも、そのばらつき等を吸収して、安定して配線同士を接続することが可能になる。   The film thickness of the elastic deformation body 12 is preferably about 2 to 15 μm, for example. In such a thickness range, even when the electrode height of the flexible substrate 21 (thickness of the second wiring 22) varies or when the flexible substrate 21 or the like is warped, the variation is absorbed and stabilized. Thus, the wirings can be connected.

続いて、弾性変形体12のパターン用マスクをアライメントする(S2)。弾性変形体12として上記感光性材料を用いる場合は、紫外線(UV光)で上記感光性材料をパターニングすることが可能である。図2では、弾性変形体12である感光性材料上に、フォトマスク41をアライメントした状態を示している。   Subsequently, the pattern mask of the elastic deformable body 12 is aligned (S2). When the photosensitive material is used as the elastic deformable body 12, the photosensitive material can be patterned with ultraviolet rays (UV light). FIG. 2 shows a state in which the photomask 41 is aligned on the photosensitive material that is the elastic deformable body 12.

次に、弾性変形体12のパターンを形成する(S3)。すなわち、上記感光性材料をUV光で露光した後、現像することにより、凸状の弾性変形体12のパターンを形成する。このとき、凸状の弾性変形体12におけるリジッド基板11とは反対側の表面12aが、リジッド基板11と平行な平面となるように、凸状の弾性変形体12を形成する。   Next, the pattern of the elastic deformation body 12 is formed (S3). That is, the photosensitive material is exposed to UV light and then developed to form a pattern of the convex elastic deformation body 12. At this time, the convex elastic deformable body 12 is formed so that the surface 12 a opposite to the rigid substrate 11 in the convex elastic deformable body 12 becomes a plane parallel to the rigid substrate 11.

(配線形成工程)
配線形成工程では、凸状の弾性変形体12におけるリジッド基板11とは反対側の表面12aに、第1の配線13を形成する。より具体的には、以下の通りである。
(Wiring formation process)
In the wiring formation step, the first wiring 13 is formed on the surface 12a of the convex elastic deformation body 12 opposite to the rigid substrate 11. More specifically, it is as follows.

まず、図3に示すように、リジッド基板11上にフォトレジスト42を塗布して露光、現像し、第1の配線13のパターンに対応するマスクを形成する(S4)。そして、真空蒸着法やスパッタ法により、弾性変形体12の表面およびパターニングされたフォトレジスト42の表面に第1の配線13を構成する金属層を形成する(S5)。ここでは、上記金属層(第1の配線13)を、Al、Ni、Auの3層構造で形成している。一例として、Al層の厚みは1.5μmであり、ヤング率は70GPaであり、Niの厚みは0.5μmであり、ヤング率は200GPaであり、Auの厚みは0.3μmであり、ヤング率は80GPaである。   First, as shown in FIG. 3, a photoresist 42 is applied onto the rigid substrate 11, exposed and developed, and a mask corresponding to the pattern of the first wiring 13 is formed (S4). And the metal layer which comprises the 1st wiring 13 is formed in the surface of the elastic deformation body 12 and the surface of the patterned photoresist 42 by a vacuum evaporation method or a sputtering method (S5). Here, the metal layer (first wiring 13) is formed in a three-layer structure of Al, Ni, and Au. As an example, the thickness of the Al layer is 1.5 μm, the Young's modulus is 70 GPa, the thickness of Ni is 0.5 μm, the Young's modulus is 200 GPa, the thickness of Au is 0.3 μm, and the Young's modulus Is 80 GPa.

その後、リフトオフを行うことにより、弾性変形体12のパターン上にのみ金属層を残し、これを第1の配線13とする(S6)。なお、第1の配線13は、弾性変形体12の表面12a、つまり、リジッド基板11と平行な平面上に位置するため、第1の配線13もリジッド基板11と平行な平面状に形成される。   Thereafter, by performing lift-off, the metal layer is left only on the pattern of the elastic deformable body 12, and this is used as the first wiring 13 (S6). Since the first wiring 13 is located on the surface 12 a of the elastic deformable body 12, that is, on a plane parallel to the rigid substrate 11, the first wiring 13 is also formed in a planar shape parallel to the rigid substrate 11. .

(圧着工程)
圧着工程では、第2の配線22が表面に形成されたフレキシブル基板21を、接着剤31を介してリジッド基板11に圧着することにより、第1の配線13と第2の配線22とを直接接触させる。このとき、凸状の弾性変形体12が接着剤31の膨張または収縮に応じて弾性変形して、第1の配線13と第2の配線22との接触を維持するように、リジッド基板11に対するフレキシブル基板21の圧着により、凸状の弾性変形体12を予め弾性変形させた状態でリジッド基板11とフレキシブル基板21との間に保持する。より具体的には、以下の通りである。
(Crimping process)
In the crimping process, the first wiring 13 and the second wiring 22 are brought into direct contact with each other by crimping the flexible substrate 21 having the second wiring 22 formed on the surface thereof to the rigid substrate 11 via the adhesive 31. Let At this time, the convex elastic deformable body 12 is elastically deformed according to the expansion or contraction of the adhesive 31, so that the contact between the first wiring 13 and the second wiring 22 is maintained. By pressing the flexible substrate 21, the convex elastic deformation body 12 is held between the rigid substrate 11 and the flexible substrate 21 in a state of being elastically deformed in advance. More specifically, it is as follows.

図4に示すように、リジッド基板11上に、接着剤31として絶縁性樹脂(非導電性接着剤である)を塗布する(S7)。絶縁性樹脂としては、NCPまたはNCFを用いることができる。NCPを用いる場合、スクリーン印刷などを用いて所望の位置にNCPを塗布する。また、NCFを用いる場合、リジッド基板11の第1の配線13を覆うようにNCFが貼られる。ここでは、例として、NCP(パナソニック社製CV5340E、ヤング率:3GPa)を用いるが、その他、弾性変形体12よりもヤング率の低い材料(柔らかい材料)であれば、好適に用いることができる。   As shown in FIG. 4, an insulating resin (which is a nonconductive adhesive) is applied as an adhesive 31 on the rigid substrate 11 (S7). As the insulating resin, NCP or NCF can be used. When NCP is used, NCP is applied to a desired position using screen printing or the like. When NCF is used, NCF is attached so as to cover the first wiring 13 of the rigid substrate 11. Here, NCP (Panasonic CV5340E, Young's modulus: 3 GPa) is used as an example, but any other material (soft material) having a Young's modulus lower than that of the elastic deformable body 12 can be preferably used.

続いて、図示しない接合装置のステージ上にリジッド基板11をセットし、リジッド基板11の第1の配線13の位置と、フレキシブル基板21の第2の配線22の位置とが一致するように、リジッド基板11とフレキシブル基板21とをアライメントする(S8)。このとき、アライメントの精度を向上させるために、リジッド基板11およびフレキシブル基板21にアライメントマークを形成し、マーク同士を合わせることによって各配線の位置を一致させることが望ましい。   Subsequently, the rigid substrate 11 is set on a stage of a bonding apparatus (not shown), and the rigid substrate 11 is placed so that the position of the first wiring 13 on the rigid substrate 11 and the position of the second wiring 22 on the flexible substrate 21 coincide. The substrate 11 and the flexible substrate 21 are aligned (S8). At this time, in order to improve the alignment accuracy, it is desirable to form alignment marks on the rigid substrate 11 and the flexible substrate 21 and match the positions of the wirings by matching the marks.

なお、フレキシブル基板21としては、例えばポリイミド樹脂を用いた。ポリイミド樹脂の厚みは、例えば25μmであり、ヤング率は例えば5GPaである。また、第2の配線22としては、Al、Ni、Auの3層構造のものを用いた。一例として、Al層の厚みは7μmであり、ヤング率は70GPaであり、Niの厚みは1μmであり、ヤング率は200GPaであり、Auの厚みは0.3μmであり、ヤング率は80GPaである。   For example, a polyimide resin is used as the flexible substrate 21. The thickness of the polyimide resin is, for example, 25 μm, and the Young's modulus is, for example, 5 GPa. The second wiring 22 has a three-layer structure of Al, Ni, and Au. As an example, the thickness of the Al layer is 7 μm, the Young's modulus is 70 GPa, the thickness of Ni is 1 μm, the Young's modulus is 200 GPa, the thickness of Au is 0.3 μm, and the Young's modulus is 80 GPa. .

次に、図5に示すように、接合装置の圧着ツール43により、フレキシブル基板21に所定の荷重をかけて、フレキシブル基板21をリジッド基板11に圧着させる(S9)。このとき、圧着ツール43には加熱体が設けられており、加圧とともに所定温度への加熱も行う。接着剤31は、加圧および加熱によって溶解した後、熱硬化する。なお、加圧は、例えば3〜10MPaで行われる。温度については、接着剤31(熱硬化性樹脂)が170〜250℃になるように、圧着ツール43の温度が設定される。圧着時間は、例えば15秒以下である。   Next, as shown in FIG. 5, the flexible substrate 21 is pressure-bonded to the rigid substrate 11 by applying a predetermined load to the flexible substrate 21 by the crimping tool 43 of the joining device (S9). At this time, the crimping tool 43 is provided with a heating body, and performs heating to a predetermined temperature as well as pressurization. The adhesive 31 is thermally cured after being melted by pressing and heating. The pressurization is performed at 3 to 10 MPa, for example. About temperature, the temperature of the crimping | compression-bonding tool 43 is set so that the adhesive agent 31 (thermosetting resin) may be 170-250 degreeC. The crimping time is, for example, 15 seconds or less.

加圧により、リジッド基板11の第1の配線13とフレキシブル基板21の第2の配線22とが接した状態で、かつ、隣接した第1の配線13・13の間および隣接した第2の配線22・22の間に接着剤31を充填した状態で、接着剤31を硬化させる(S10)。これにより、接続構造体1が得られる。   The first wiring 13 of the rigid substrate 11 and the second wiring 22 of the flexible substrate 21 are in contact with each other by pressing, and between the adjacent first wirings 13 and 13 and the adjacent second wiring. In a state where the adhesive 31 is filled between 22 and 22, the adhesive 31 is cured (S10). Thereby, the connection structure 1 is obtained.

上記の加圧により、リジッド基板11上の弾性変形体12は、加圧前よりも縮んだ状態で保持される。また、接着剤31により、フレキシブル基板21とリジッド基板11との間には、常に弾性変形体12を収縮させる応力が掛かっているため、リジッド基板11の第1の配線13には、弾性変形体12の変形回復力(復元力)により、フレキシブル基板21の第2の配線22を押すような応力が付与された状態となっている。圧着後の弾性変形体12の厚みは、例えば2〜3μmである。   By the pressurization, the elastic deformable body 12 on the rigid substrate 11 is held in a contracted state than before the pressurization. In addition, since the adhesive 31 is constantly stressed between the flexible substrate 21 and the rigid substrate 11 to contract the elastic deformable body 12, the first wiring 13 of the rigid substrate 11 has an elastic deformable body. The stress that pushes the second wiring 22 of the flexible substrate 21 is applied by the deformation recovery force (restoring force) 12. The thickness of the elastic deformable body 12 after the pressure bonding is, for example, 2 to 3 μm.

図6は、リジッド基板11へのフレキシブル基板21の圧着の前後における、接続構造体1の断面を模式的に示している。上記の圧着により、凸状の弾性変形体12は、リジッド基板11とフレキシブル基板21との対向方向(リジッド基板11に垂直な方向)に縮むだけでなく、第1の配線13が弾性変形体12に埋まることによって、端部が盛り上がるように弾性変形している。ただし、弾性変形体12の表面12aにおいて、第1の配線13と接触する部分は平面であることに変わりはない。   FIG. 6 schematically shows a cross section of the connection structure 1 before and after the flexible substrate 21 is crimped to the rigid substrate 11. By the above crimping, the convex elastic deformable body 12 is not only contracted in the facing direction of the rigid substrate 11 and the flexible substrate 21 (the direction perpendicular to the rigid substrate 11), but the first wiring 13 is elastically deformed. By being buried in, it is elastically deformed so that the end is raised. However, in the surface 12a of the elastic deformation body 12, the part which contacts the 1st wiring 13 is still a plane.

以上のように、上記した圧着工程では、リジッド基板11に対するフレキシブル基板21の圧着によって凸状の弾性変形体12を予め弾性変形させた状態で、凸状の弾性変形体12をリジッド基板11とフレキシブル基板21との間で保持している。これにより、環境変化によって接着剤31が膨張または収縮しても、凸状の弾性変形体12の弾性変形によって、第1の配線13と第2の配線22との接触を維持することができる。その結果、接着剤31が膨張または収縮しても、第1の配線13と第2の配線22との導通を維持することができる。   As described above, in the above-described crimping process, the convex elastic deformable body 12 and the rigid substrate 11 are flexible with the convex elastic deformable body 12 being elastically deformed in advance by the pressure bonding of the flexible substrate 21 to the rigid substrate 11. It is held between the substrate 21. Thereby, even if the adhesive 31 expands or contracts due to environmental changes, the contact between the first wiring 13 and the second wiring 22 can be maintained by the elastic deformation of the convex elastic deformation body 12. As a result, even if the adhesive 31 expands or contracts, conduction between the first wiring 13 and the second wiring 22 can be maintained.

以上では、第1の基板(リジッド基板11)と対向する第2の基板として、フレキシブル基板21を用いた。このようにして製造される接続構造体1は、後述するインクジェットヘッドに好適となる。接着剤31を170〜250℃の温度に加熱して両基板を加圧し、圧着させることができるのであれば、第2の基板としてリジッド基板を用いてもよい。   In the above description, the flexible substrate 21 is used as the second substrate facing the first substrate (the rigid substrate 11). The connection structure 1 manufactured in this way is suitable for an inkjet head described later. A rigid substrate may be used as the second substrate as long as the adhesive 31 can be heated to a temperature of 170 to 250 [deg.] C. to pressurize both substrates and pressure-bond them.

〔接続構造体の他の構成〕
図7は、本実施形態の接続構造体1の他の構成を示す断面図である。接続構造体1において、凸状の弾性変形体12におけるリジッド基板11とは反対側の表面12aは、リジッド基板11とは反対側に凸状の面(凸面)を含んでいてもよい。なお、凸面は、球面、非球面、シリンドリカル面、複数の平面で構成される複合面、平面と曲面とで構成される複合面のいずれで構成されてもよい。
[Other configurations of connection structure]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another configuration of the connection structure 1 of the present embodiment. In the connection structure 1, the surface 12 a on the opposite side to the rigid substrate 11 in the convex elastic deformation body 12 may include a convex surface (convex surface) on the opposite side to the rigid substrate 11. The convex surface may be formed of any one of a spherical surface, an aspherical surface, a cylindrical surface, a composite surface including a plurality of planes, and a composite surface including a plane and a curved surface.

上記の凸面を有する弾性変形体12は、上述した弾性変形体形成工程において、ナノプリンティング法を用いて形成することができる。このとき、弾性変形体の材料として、UV硬化型の樹脂を用いることが望ましい。すなわち、感光性材料からなる弾性変形体材料をリジッド基板11上に塗布した後、石英等で作製された所望の形状(凹状)の型で弾性変形体材料を加圧し、次にUV光を当てて弾性変形体材料を硬化させることにより、表面12aがリジッド基板11とは反対側に凸状の面である弾性変形体12を形成することができる。   The elastic deformable body 12 having the convex surface can be formed by using a nanoprinting method in the elastic deformable body forming step described above. At this time, it is desirable to use a UV curable resin as the material of the elastic deformation body. That is, after applying an elastic deformable material made of a photosensitive material on the rigid substrate 11, the elastic deformable material is pressed with a mold having a desired shape (concave shape) made of quartz or the like, and then irradiated with UV light. By curing the elastic deformable material, the elastic deformable body 12 whose surface 12a is a convex surface opposite to the rigid substrate 11 can be formed.

表面12aに凸面が存在すると、弾性変形体12の表面12a上に位置する第1の配線13も、表面12aに沿って凸状に形成される。この場合、接着剤31を介してリジッド基板11にフレキシブル基板21を圧着する際に、第1の配線13と第2の配線21との間に存在する接着剤31を、第1の配線13の凸形状によって周囲に効率よく押し出しながら圧着することができ、これによって、第1の配線13と第2の配線21との間への接着剤31の噛み込み(残存)を少なくし、ひいては噛み込みを無くすことができる。したがって、第1の配線13と第2の配線21との間に接着剤31が残存することによる、両配線の接触面積の低下を回避して、両基板間の接続抵抗の増大を回避することができる。よって、例えば上記構成の接続構造体をデバイスに適用したときに、上記接続抵抗の増大に起因するデバイスの性能低下を回避することができる。   When the surface 12a has a convex surface, the first wiring 13 positioned on the surface 12a of the elastic deformable body 12 is also formed in a convex shape along the surface 12a. In this case, when the flexible substrate 21 is crimped to the rigid substrate 11 via the adhesive 31, the adhesive 31 existing between the first wiring 13 and the second wiring 21 is removed from the first wiring 13. With the convex shape, it is possible to perform pressure bonding while efficiently extruding to the surroundings, thereby reducing the biting (remaining) of the adhesive 31 between the first wiring 13 and the second wiring 21 and thus biting. Can be eliminated. Therefore, it is possible to avoid a decrease in the contact area between the two wirings due to the adhesive 31 remaining between the first wiring 13 and the second wiring 21, and to avoid an increase in connection resistance between the two substrates. Can do. Therefore, for example, when the connection structure having the above configuration is applied to a device, it is possible to avoid a decrease in the performance of the device due to the increase in the connection resistance.

〔弾性変形体の形成パターンについて〕
図8Aは、リジッド基板11上の弾性変形体12の形成パターンの一例を示す平面図であり、図8Bは、図8AにおけるA−A’線矢視断面図である。また、図9Aは、弾性変形体12の形成パターンの他の例を示す平面図であり、図9Bは、図9AにおけるB−B’線矢視断面図である。なお、図8Aおよび図8Bの形成パターンは、図1の接続構造体1に適用される、圧着前のリジッド基板11側の構成に対応している。また、図9Aおよび図9Bの形成パターンは、図7の接続構造体1に適用される、圧着前のリジッド基板11側の構成に対応している。なお、以下での説明の便宜上、リジッド基板11の厚さ方向をZ方向とし、Z方向に垂直な面内で、互いに垂直な2方向を、それぞれX方向およびY方向とする。
[Formation pattern of elastic deformation body]
8A is a plan view showing an example of a formation pattern of the elastic deformable body 12 on the rigid substrate 11, and FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 8A. 9A is a plan view illustrating another example of the formation pattern of the elastic deformable body 12, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG. 9A. 8A and 8B corresponds to the configuration on the rigid substrate 11 side before crimping, which is applied to the connection structure 1 in FIG. 9A and 9B corresponds to the configuration on the rigid substrate 11 side before crimping, which is applied to the connection structure 1 in FIG. For convenience of explanation below, the thickness direction of the rigid substrate 11 is defined as a Z direction, and two directions perpendicular to each other in a plane perpendicular to the Z direction are defined as an X direction and a Y direction, respectively.

これらの図面に示すように、凸状の弾性変形体12は、第1の配線13がリジッド基板11に沿って延びる方向(例えばY方向)と平行に延びるように、リジッド基板11上に位置していてもよい。この構成では、第1の配線13は、凸状の弾性変形体12の表面12aにのみ形成されることになる(第1の配線13の全体が弾性変形体12の表面12aに形成される)。弾性変形体12と第1の配線13とが上記のような位置関係であっても、接着剤31の膨張または収縮に応じて、凸状の弾性変形体12が弾性変形することにより、第1の配線13と第2の配線22との接触を維持することができるため、両配線間の導通を維持することができる。   As shown in these drawings, the convex elastic deformation body 12 is positioned on the rigid substrate 11 such that the first wiring 13 extends in parallel with the direction (for example, the Y direction) extending along the rigid substrate 11. It may be. In this configuration, the first wiring 13 is formed only on the surface 12a of the convex elastic deformation body 12 (the entire first wiring 13 is formed on the surface 12a of the elastic deformation body 12). . Even if the elastic deformable body 12 and the first wiring 13 are in the positional relationship as described above, the convex elastic deformable body 12 is elastically deformed in accordance with the expansion or contraction of the adhesive 31, so that the first Since the contact between the wiring 13 and the second wiring 22 can be maintained, conduction between the two wirings can be maintained.

図10Aは、弾性変形体12の形成パターンのさらに他の例を示す平面図であり、図10Bは、図10AにおけるC−C’線矢視断面図であり、図10Cは、図10Aのリジッド基板11にフレキシブル基板21を圧着した接続構造体の断面図である。図10Bのように、凸状の弾性変形体12は、第1の配線13がリジッド基板11に沿って延びる方向(Y方向)と交差する方向(X方向)に延びるように、リジッド基板11上に位置していてもよい。この構成では、第1の配線13の一部が、凸状の弾性変形体12の表面12aに形成され、残りはリジッド基板11上に位置することになる。また、図10Aのように、第1の配線13は、リジッド基板11上で、X方向に伸びかつY方向に離間して位置する弾性変形体12を、Y方向において順次乗り越えるように形成されるため、図10Cのように、第1の配線13は、平面状の第2の配線22と局所的に接触することになる。つまり、第1の配線13は、弾性変形体12と交差する部分でしか、第2の配線22と接触しない。   10A is a plan view showing still another example of the formation pattern of the elastic deformable body 12, FIG. 10B is a cross-sectional view taken along the line CC ′ in FIG. 10A, and FIG. 10C is a rigid of FIG. 10A. 2 is a cross-sectional view of a connection structure in which a flexible substrate 21 is pressure-bonded to a substrate 11. FIG. As shown in FIG. 10B, the convex elastic deformable body 12 is formed on the rigid substrate 11 such that the first wiring 13 extends in a direction (X direction) intersecting the direction (Y direction) extending along the rigid substrate 11. May be located. In this configuration, a part of the first wiring 13 is formed on the surface 12 a of the convex elastic deformation body 12, and the rest is located on the rigid substrate 11. Further, as shown in FIG. 10A, the first wiring 13 is formed on the rigid substrate 11 so as to sequentially get over the elastic deformable body 12 extending in the X direction and spaced apart in the Y direction. Therefore, as shown in FIG. 10C, the first wiring 13 is in local contact with the planar second wiring 22. That is, the first wiring 13 is in contact with the second wiring 22 only at a portion that intersects the elastic deformable body 12.

このように、弾性変形体12および第1の配線13がリジッド基板11上に形成される場合でも、接着剤31の膨張または収縮の際に、弾性変形体12の弾性変形によって、第1の配線13と第2の配線22との接触を、局所的ではあるが維持できることに変わりはない。したがって、この場合も、第1の配線13と第2の配線22との導通を維持することができる。   Thus, even when the elastic deformable body 12 and the first wiring 13 are formed on the rigid substrate 11, the first wiring is caused by the elastic deformation of the elastic deformable body 12 when the adhesive 31 expands or contracts. The contact between 13 and the second wiring 22 can be maintained although being local. Therefore, also in this case, the conduction between the first wiring 13 and the second wiring 22 can be maintained.

図11Aは、弾性変形体12の形成パターンのさらに他の例を示す平面図であり、図11Bは、図11AにおけるD−D’線矢視断面図であり、図11Cは、図11Aのリジッド基板11にフレキシブル基板21を圧着した接続構造体の断面図である。図11A〜図11Cは、図10A〜図10Cの構成において、X方向に延びる凸状の弾性変形体12を、隣り合う第1の配線13・13の間で離間するように(X方向において離間するように)、リジッド基板11上に位置させた構成を示している。   11A is a plan view showing still another example of the formation pattern of the elastic deformable body 12, FIG. 11B is a cross-sectional view taken along line DD ′ in FIG. 11A, and FIG. 11C is a rigid view of FIG. 11A. 2 is a cross-sectional view of a connection structure in which a flexible substrate 21 is pressure-bonded to a substrate 11. 11A to 11C show the convex elastic deformation bodies 12 extending in the X direction in the configurations of FIGS. 10A to 10C so as to be separated between the adjacent first wirings 13 and 13 (separated in the X direction). As shown, a configuration positioned on the rigid substrate 11 is shown.

この構成では、凸状の弾性変形体12を、図10Bのように、隣り合う第1の配線13・13の間にも弾性変形体12を形成する場合に比べて(X方向に一続きに弾性変形体12を形成する場合に比べて)、少ない弾性変形体12の量(大きさ)で、両配線の導通を維持することができ、製造コストの低減に非常に有利となる。   In this configuration, as shown in FIG. 10B, the convex elastic deformable body 12 is connected to the adjacent first wirings 13 and 13 as compared with the case where the elastic deformable body 12 is formed (continuously in the X direction). Compared with the case where the elastic deformation body 12 is formed), a small amount (size) of the elastic deformation body 12 can maintain the continuity between both wirings, which is very advantageous in reducing the manufacturing cost.

〔インクジェットヘッドの構成〕
以上で説明した接続構造体1は、インクジェットヘッドおよびインクジェットプリンタに適用することができる。以下、インクジェットヘッドおよびインクジェットプリンタについて説明する。
[Configuration of inkjet head]
The connection structure 1 described above can be applied to an inkjet head and an inkjet printer. Hereinafter, an inkjet head and an inkjet printer will be described.

図12Aは、接続構造体1を適用したインクジェットヘッド100の概略の構成を示す平面図であり、図12Bは、図12AにおけるE−E’ 線矢視断面図であり、図12Cは、図12AにおけるF−F’線矢視断面図である。なお、図12Aでは、便宜上、後述する下部電極51の図示を省略している。また、図13は、図12AにおけるG−G’線矢視断面図の一部である。   12A is a plan view illustrating a schematic configuration of the inkjet head 100 to which the connection structure 1 is applied, FIG. 12B is a cross-sectional view taken along line EE ′ in FIG. 12A, and FIG. 12C is FIG. FIG. In FIG. 12A, the lower electrode 51 described later is not shown for convenience. FIG. 13 is a part of a cross-sectional view taken along the line G-G ′ in FIG. 12A.

インクジェットヘッド100は、インクジェット基板10と、配線基板20とを、接着剤31で接着して構成されている。接着剤31は、インクジェット基板10と配線基板20とを接着する接着部材であり、例えば、NCPまたはNCFなどの非導電性接着剤で構成されている。   The inkjet head 100 is configured by bonding an inkjet substrate 10 and a wiring substrate 20 with an adhesive 31. The adhesive 31 is an adhesive member that bonds the inkjet substrate 10 and the wiring substrate 20, and is made of, for example, a non-conductive adhesive such as NCP or NCF.

(インクジェット基板)
インクジェット基板10は、駆動信号に基づいてインクを吐出する基板(インクジェットヘッドチップとも言う)であり、リジッド基板11と、圧電素子50とを有している。
(Inkjet substrate)
The inkjet substrate 10 is a substrate (also referred to as an inkjet head chip) that ejects ink based on a drive signal, and includes a rigid substrate 11 and a piezoelectric element 50.

《リジッド基板》
リジッド基板11は、ボディプレート11a(支持基板)と、中間プレート12bと、ノズルプレート11c(ノズルプレート)とを貼り合わせて構成されている。ボディプレート11aは、単結晶Si単体からなる半導体基板またはSOI基板で構成されている。ボディプレート11aは、例えば厚さ750μm程度の基板を研磨処理することによって、厚さ100〜300μm程度に調整されている。なお、ボディプレート11aの厚さは、適用するデバイスに応じて適宜調整されればよい。
《Rigid board》
The rigid substrate 11 is configured by bonding a body plate 11a (support substrate), an intermediate plate 12b, and a nozzle plate 11c (nozzle plate). The body plate 11a is composed of a semiconductor substrate or an SOI substrate made of single crystal Si alone. The body plate 11a is adjusted to a thickness of about 100 to 300 μm by polishing a substrate having a thickness of about 750 μm, for example. The thickness of the body plate 11a may be adjusted as appropriate according to the device to be applied.

ボディプレート11aには、インクを収容する複数の圧力室11dと、各圧力室11dに対応するインク供給口11eとが設けられている。後述する中間タンク105(図14参照)より供給されるインクは、インク供給口11eを介して圧力室11dに供給される。なお、圧力室11dに供給されるインクは、顔料インクであってもよいし、染料インクであってもよい。ボディプレート11aにおける圧力室11dの上壁(圧電素子50側に位置する壁)は、後述する圧電体52の駆動(伸縮)に伴って変位(振動)する振動板11fを構成している。なお、振動板11f上には、ボディプレート11aの保護および絶縁の目的で、酸化シリコン等の熱酸化膜が設けられていてもよい。   The body plate 11a is provided with a plurality of pressure chambers 11d for containing ink and ink supply ports 11e corresponding to the pressure chambers 11d. Ink supplied from an intermediate tank 105 (see FIG. 14) to be described later is supplied to the pressure chamber 11d through the ink supply port 11e. The ink supplied to the pressure chamber 11d may be a pigment ink or a dye ink. The upper wall (the wall located on the piezoelectric element 50 side) of the pressure chamber 11d in the body plate 11a constitutes a vibration plate 11f that is displaced (vibrated) with the driving (expansion / contraction) of the piezoelectric body 52 described later. A thermal oxide film such as silicon oxide may be provided on the diaphragm 11f for the purpose of protecting and insulating the body plate 11a.

中間プレート12bは、例えば厚さが100〜300μm程度のガラス基板で構成されており、ボディプレート11aの圧力室11dと連通する連通路11gと、非吐出インクを循環させるための循環流路である共通循環流路11hとを有している。共通循環流路11hは、インク排出口11kを介して中間タンク105と連通している。共通循環流路11hの幅(図12Bで左右方向の長さ)は、例えば1.5mm程度である。中間プレート12bは、例えば接着剤によってボディプレート11aと接合されているが、陽極接合によって接合されていてもよい。   The intermediate plate 12b is made of a glass substrate having a thickness of about 100 to 300 μm, for example, and is a communication path 11g communicating with the pressure chamber 11d of the body plate 11a and a circulation channel for circulating non-ejection ink. And a common circulation channel 11h. The common circulation channel 11h communicates with the intermediate tank 105 through the ink discharge port 11k. The width of the common circulation channel 11h (the length in the left-right direction in FIG. 12B) is, for example, about 1.5 mm. The intermediate plate 12b is bonded to the body plate 11a by, for example, an adhesive, but may be bonded by anodic bonding.

ノズルプレート11cは、例えば厚さが100〜300μm程度のSi基板からなり、ノズル11mと、個別流路11pとを有している。ノズル11mは、圧力室11d内のインクを外部に吐出させる吐出孔(ノズル孔)であり、圧力室11dと連通路11gを介して連通している。個別流路11pは、圧力室11dから連通路11gを介してノズル11mに向かうインクの流路から分岐して設けられて、共通循環流路11hにつながっている。   The nozzle plate 11c is made of, for example, a Si substrate having a thickness of about 100 to 300 μm, and includes a nozzle 11m and an individual flow path 11p. The nozzle 11m is a discharge hole (nozzle hole) that discharges the ink in the pressure chamber 11d to the outside, and communicates with the pressure chamber 11d through the communication path 11g. The individual flow path 11p is branched from the ink flow path from the pressure chamber 11d to the nozzle 11m via the communication path 11g, and is connected to the common circulation flow path 11h.

個別流路11pを介して共通循環流路11hに流れ込んだインクは、ポンプ等により、中間タンク105に戻され、再度、圧力室11dに供給される。これにより、圧力室11d内の気泡や異物を除去してインクの吐出性能を向上させることが可能となる。   The ink that has flowed into the common circulation flow path 11h via the individual flow path 11p is returned to the intermediate tank 105 by a pump or the like, and is supplied again to the pressure chamber 11d. As a result, it is possible to improve the ink ejection performance by removing bubbles and foreign matters in the pressure chamber 11d.

ここで、共通循環流路11hに供給されるインクは、圧力室11dから個別流路11pを介して流れ込むインクのほかに、インクの非吐出時に、ノズル11m内から引き込まれるインクも含む。いずれにしても、これらのインクはノズル11mからは吐出されない。このことから、共通循環流路11hは、ノズル11mから吐出されるインク以外の非吐出インクを循環させるための流路であると言うことができる。また、共通循環流路11hは、個々の圧力室11dと連通して非吐出インクを循環させる、個々の圧力室11dに共通の循環流路(共通流路)となっている。   Here, the ink supplied to the common circulation channel 11h includes ink drawn from the nozzle 11m when ink is not ejected, in addition to ink flowing from the pressure chamber 11d via the individual channel 11p. In any case, these inks are not ejected from the nozzle 11m. From this, it can be said that the common circulation channel 11h is a channel for circulating non-ejection ink other than the ink ejected from the nozzle 11m. Further, the common circulation channel 11h is a circulation channel (common channel) common to the individual pressure chambers 11d, which communicates with the individual pressure chambers 11d and circulates the non-ejection ink.

なお、共通循環流路11hは、リジッド基板11を構成する少なくともいずれかの基板に形成されていればよく、中間プレート11bに共通循環流路11hを形成する構成には限定されない。また、上述したボディプレート11a等に加えて別の基板をさらに設けてリジッド基板11を構成し、上記別の基板に共通循環流路11hを形成するようにしてもよい。   The common circulation channel 11h only needs to be formed on at least one of the substrates constituting the rigid substrate 11, and is not limited to the configuration in which the common circulation channel 11h is formed in the intermediate plate 11b. In addition to the body plate 11a and the like described above, another substrate may be further provided to constitute the rigid substrate 11, and the common circulation channel 11h may be formed on the other substrate.

《圧電素子》
圧電素子50は、下部電極51、圧電体52および上部電極53を有している。なお、圧電素子50は、下部電極51と圧電体52との間に、圧電体52の結晶配向性を制御するための配向制御層(シード層、バッファ層)をさらに有していてもよい。
"Piezoelectric element"
The piezoelectric element 50 includes a lower electrode 51, a piezoelectric body 52, and an upper electrode 53. The piezoelectric element 50 may further include an orientation control layer (seed layer, buffer layer) for controlling the crystal orientation of the piezoelectric body 52 between the lower electrode 51 and the piezoelectric body 52.

下部電極51は、複数の圧力室11dに共通して設けられるコモン電極であり、リジッド基板11の表面のほぼ全体にわたって形成されている。下部電極51は、Ti(チタン)層とPt(白金)層とを積層して構成されている。Ti層は、Pt層と下層(熱酸化膜または振動板11f)との密着性を向上させるために形成されている。Ti層の厚さは例えば0.02μm程度であり、Pt層の厚さは例えば0.1μm程度である。   The lower electrode 51 is a common electrode provided in common for the plurality of pressure chambers 11 d and is formed over almost the entire surface of the rigid substrate 11. The lower electrode 51 is formed by laminating a Ti (titanium) layer and a Pt (platinum) layer. The Ti layer is formed to improve the adhesion between the Pt layer and the lower layer (thermal oxide film or diaphragm 11f). The thickness of the Ti layer is, for example, about 0.02 μm, and the thickness of the Pt layer is, for example, about 0.1 μm.

圧電体52は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)などの強誘電体薄膜(特にペロブスカイト型構造の酸化物からなる膜)で構成されており、下部電極51とともにリジッド基板11で支持されて、圧力室11d内のインクに圧力を付与する。圧電体52は、圧力室11dの上方(配線基板20側)に位置しており、個々の圧力室11dに対応して設けられている。圧電体52は、例えば厚みが1μm以上10μm以下の圧電薄膜で構成されるが、それ以上の厚みのもの(例えばバルク)で構成されてもよい。また、圧電体52は、PZTにランタン(La)やニオブ(Nb)などの添加物を添加したもので構成されていてもよく、ニオブ酸カリウムナトリウム(KNN)などの、鉛を含まない圧電材料で構成されてもよい。   The piezoelectric body 52 is made of a ferroelectric thin film (particularly, a film made of an oxide having a perovskite structure) such as lead zirconate titanate (PZT), and is supported by the rigid substrate 11 together with the lower electrode 51. Pressure is applied to the ink in the pressure chamber 11d. The piezoelectric body 52 is located above the pressure chamber 11d (on the wiring board 20 side), and is provided corresponding to each pressure chamber 11d. The piezoelectric body 52 is composed of, for example, a piezoelectric thin film having a thickness of 1 μm or more and 10 μm or less, but may be composed of a thickness (for example, bulk) larger than that. In addition, the piezoelectric body 52 may be configured by adding an additive such as lanthanum (La) or niobium (Nb) to PZT, and does not include lead, such as potassium sodium niobate (KNN). It may be constituted by.

上部電極53は、圧電体52を駆動するための個別電極であり、下部電極51との間で圧電体52を膜厚方向から挟むように、個々の圧電体52に対応して設けられている。この上部電極53は、Ti層とPt層とを積層して構成されている。Ti層は、圧電体52とPt層との密着性を向上させるために形成されている。Ti層の厚さは例えば0.02μm程度であり、Pt層の厚さは例えば0.1〜0.2μm程度である。なお、Pt層の代わりに、金(Au)からなる層を形成してもよい。   The upper electrode 53 is an individual electrode for driving the piezoelectric body 52, and is provided corresponding to each piezoelectric body 52 so as to sandwich the piezoelectric body 52 from the lower electrode 51 in the film thickness direction. . The upper electrode 53 is configured by laminating a Ti layer and a Pt layer. The Ti layer is formed in order to improve the adhesion between the piezoelectric body 52 and the Pt layer. The thickness of the Ti layer is about 0.02 μm, for example, and the thickness of the Pt layer is about 0.1 to 0.2 μm, for example. Note that a layer made of gold (Au) may be formed instead of the Pt layer.

圧電素子50の一部は、弾性変形体12で覆われている。弾性変形体12は、リジッド基板11の表面の一部に、下部電極51を介して複数本並列に設けられている(図13参照)。また、各弾性変形体12は、リジッド基板11から配線基板20側に突出した凸状に形成されており、圧力室11dの上方から共通循環流路11hをまたぐように伸びている。凸状の弾性変形体12の表面12aには、上部電極53に駆動信号を供給するための第1の配線13が設けられており、個々の圧電体52に対応する上部電極53は、弾性変形体12上の第1の配線13と電気的に接続されている。   A part of the piezoelectric element 50 is covered with the elastic deformation body 12. A plurality of elastic deformation bodies 12 are provided in parallel on a part of the surface of the rigid substrate 11 via the lower electrode 51 (see FIG. 13). Each elastic deformable body 12 is formed in a convex shape protruding from the rigid board 11 toward the wiring board 20 and extends from above the pressure chamber 11d so as to straddle the common circulation channel 11h. A first wiring 13 for supplying a drive signal to the upper electrode 53 is provided on the surface 12a of the convex elastic deformable body 12. The upper electrode 53 corresponding to each piezoelectric body 52 is elastically deformed. The first wiring 13 on the body 12 is electrically connected.

インクジェット基板10および配線基板20は、接着剤31を介して圧着されており、これによって、凸状の弾性変形体12は、予め弾性変形した状態で保持される。   The inkjet substrate 10 and the wiring substrate 20 are pressure-bonded via an adhesive 31, whereby the convex elastic deformable body 12 is held in a state of being elastically deformed in advance.

(配線基板)
配線基板20は、インクジェット基板10に上記駆動信号を供給する基板であり、例えばポリイミド等からなる絶縁性のフレキシブル基板21上に、銅箔などの導電性金属からなる複数の第2の配線22を貼り合わせ、さらに第2の配線22の一部を絶縁膜23で覆うことによって形成されている。各第2の配線22は、圧電素子50に上記駆動信号を供給するために、上記駆動信号を生成する駆動回路(図示せず)と電気的に接続されている。
(Wiring board)
The wiring substrate 20 is a substrate that supplies the drive signal to the inkjet substrate 10. For example, a plurality of second wirings 22 made of a conductive metal such as copper foil are provided on an insulating flexible substrate 21 made of polyimide or the like. It is formed by bonding and further covering a part of the second wiring 22 with an insulating film 23. Each second wiring 22 is electrically connected to a drive circuit (not shown) that generates the drive signal in order to supply the drive signal to the piezoelectric element 50.

複数の第2の配線22は、配線22aと、配線22bとを含む。配線22aは、インクジェット基板10の第1の配線13と電気的に接続されて、第1の配線13を介して圧電素子50の上部電極53に上記駆動信号を供給するための配線である。配線22bは、インクジェット基板10の下部電極51と電気的に接続されて、下部電極51に電位(例えば接地電位0V)を与えるための配線である。   The plurality of second wirings 22 include a wiring 22a and a wiring 22b. The wiring 22 a is a wiring that is electrically connected to the first wiring 13 of the inkjet substrate 10 and supplies the drive signal to the upper electrode 53 of the piezoelectric element 50 via the first wiring 13. The wiring 22b is a wiring that is electrically connected to the lower electrode 51 of the inkjet substrate 10 and applies a potential (for example, a ground potential of 0 V) to the lower electrode 51.

上記の構成において、図示しない駆動回路からの駆動信号は、配線基板20の第2の配線22(配線22a)、第1の配線13を介して上部電極53に供給されるとともに、配線22bを介して下部電極51に供給される。これにより、下部電極51と上部電極53との間に電位差が生じ、圧電体52が、上記の電位差に応じて、厚さ方向に垂直な方向に伸縮する。そして、圧電体52と振動板11fとの長さの違いにより、振動板11fに曲率が生じ、振動板11fが厚さ方向に変位(湾曲、振動)する。   In the above configuration, a drive signal from a drive circuit (not shown) is supplied to the upper electrode 53 via the second wiring 22 (wiring 22a) and the first wiring 13 of the wiring board 20, and via the wiring 22b. To the lower electrode 51. As a result, a potential difference is generated between the lower electrode 51 and the upper electrode 53, and the piezoelectric body 52 expands and contracts in a direction perpendicular to the thickness direction according to the potential difference. Then, due to the difference in length between the piezoelectric body 52 and the diaphragm 11f, a curvature is generated in the diaphragm 11f, and the diaphragm 11f is displaced (curved or vibrated) in the thickness direction.

したがって、圧力室11d内にインクを収容しておけば、上述した振動板11fの振動により、圧力室11d内のインクに圧力波が伝搬される。その結果、圧力室11d内のインクが、連通路11gおよびノズル11mを介して、インク滴として外部に吐出される。   Therefore, if ink is stored in the pressure chamber 11d, a pressure wave is propagated to the ink in the pressure chamber 11d by the vibration of the vibration plate 11f described above. As a result, the ink in the pressure chamber 11d is ejected to the outside as ink droplets via the communication path 11g and the nozzle 11m.

このようなインクジェットヘッド100において、凸状の弾性変形体12は、予め弾性変形して、第1の配線13と第2の配線22とを接触させた状態で、リジッド基板11上に保持されているため、温度または湿度などの環境条件の変化によって接着剤31が膨張または収縮しても、凸状の弾性変形体12がフレキシブル基板21側に伸びる方向またはリジッド基板11側に縮む方向に弾性変形して、第1の配線13と第2の配線22との接触を維持することが可能となる。したがって、使用環境の変化に関係なく、第1の配線13と第2の配線22との導通を維持することが可能となり、信頼性の高いインクジェットヘッドを実現することが可能となる。   In such an ink jet head 100, the convex elastic deformation body 12 is elastically deformed in advance and is held on the rigid substrate 11 in a state where the first wiring 13 and the second wiring 22 are in contact with each other. Therefore, even if the adhesive 31 expands or contracts due to a change in environmental conditions such as temperature or humidity, the convex elastic deformation body 12 is elastically deformed in a direction extending toward the flexible substrate 21 or contracting toward the rigid substrate 11. Thus, the contact between the first wiring 13 and the second wiring 22 can be maintained. Therefore, it is possible to maintain electrical connection between the first wiring 13 and the second wiring 22 regardless of changes in the use environment, and it is possible to realize a highly reliable ink jet head.

特に、上部電極53が、第1の配線13と接続されているインクジェットヘッド200では、第2の配線22および第1の配線13を介して上部電極53に駆動電圧を印加することにより、圧電体52を駆動(伸縮させる)。接着剤31が膨張または収縮しても、凸状の弾性変形体12の弾性変形によって、第1の配線13と第2の配線22との接触を維持できるため、使用環境の変化に関係なく、駆動電圧に応じて圧電体52を適切に駆動することができる。その結果、使用環境の変化によるインクの吐出性能の低下(例えば吐出不良)を回避することができる。   In particular, in the inkjet head 200 in which the upper electrode 53 is connected to the first wiring 13, the piezoelectric material is applied by applying a driving voltage to the upper electrode 53 via the second wiring 22 and the first wiring 13. 52 is driven (stretched). Even if the adhesive 31 expands or contracts, the elastic deformation of the convex elastic deformable body 12 can maintain the contact between the first wiring 13 and the second wiring 22, regardless of changes in the usage environment. The piezoelectric body 52 can be appropriately driven according to the drive voltage. As a result, it is possible to avoid a decrease in ink ejection performance (for example, ejection failure) due to a change in use environment.

〔インクジェットプリンタの構成〕
図14は、上記したインクジェットヘッド100を備えたインクジェットプリンタ200の概略の構成を示す説明図である。インクジェットプリンタ200は、インクジェットヘッド100から記録媒体Pに向けてインクを吐出させることにより、記録媒体P上に画像を形成するものである。このインクジェットプリンタ200は、例えば、インクジェットヘッド100が記録媒体の幅方向にライン状に設けられた、いわゆるラインヘッド方式のインクジェット記録装置で構成されている。
[Configuration of inkjet printer]
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an inkjet printer 200 including the inkjet head 100 described above. The inkjet printer 200 forms an image on the recording medium P by ejecting ink from the inkjet head 100 toward the recording medium P. The ink jet printer 200 includes, for example, a so-called line head type ink jet recording apparatus in which the ink jet head 100 is provided in a line shape in the width direction of the recording medium.

インクジェットプリンタ200は、上記のインクジェットヘッド100と、繰り出しロール101と、巻き取りロール102と、2つのバックロール103・104と、中間タンク105と、送液ポンプ106と、貯留タンク107と、定着機構108とを備えている。   The ink jet printer 200 includes an ink jet head 100, a feed roll 101, a take-up roll 102, two back rolls 103 and 104, an intermediate tank 105, a liquid feed pump 106, a storage tank 107, and a fixing mechanism. 108.

インクジェットヘッド100は、記録媒体Pに向けてインクを吐出するものであり、本実施形態では、一方のバックロール103から定着機構108に向かって搬送される記録媒体Pと対向する位置に配置されている。インクジェットヘッド100は、異なる色(例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のインクに対応して複数設けられてもよい。   The ink jet head 100 ejects ink toward the recording medium P. In this embodiment, the ink jet head 100 is disposed at a position facing the recording medium P conveyed from one back roll 103 toward the fixing mechanism 108. Yes. A plurality of inkjet heads 100 may be provided corresponding to inks of different colors (for example, yellow, magenta, cyan, and black).

繰り出しロール101、巻き取りロール102および各バックロール103は、軸回りに回転可能な円柱形状からなる部材である。繰り出しロール101は、周面に幾重にも亘って巻回された長尺状の記録媒体Pを、インクジェットヘッド100との対向位置に向けて繰り出すロールである。この繰り出しロール101は、モータ等の図示しない駆動手段によって回転することで、記録媒体Pを図14のQ方向へ繰り出して搬送する。   The feed roll 101, the take-up roll 102, and each back roll 103 are cylindrical members that can rotate about their axes. The feeding roll 101 is a roll that feeds the long recording medium P wound around the circumferential surface toward the position facing the inkjet head 100. The feeding roll 101 is rotated by a driving unit (not shown) such as a motor to feed the recording medium P in the Q direction in FIG.

巻き取りロール102は、繰り出しロール101より繰り出されて、インクジェットヘッド100によってインクが吐出された記録媒体Pを周面に巻き取る。   The take-up roll 102 is taken out from the feed roll 101 and takes up the recording medium P on which the ink is ejected by the ink jet head 100 on the circumferential surface.

バックロール103・104は、繰り出しロール101と巻き取りロール102との間に配設されている。記録媒体Pの搬送方向上流側に位置する一方のバックロール103は、繰り出しロール101によって繰り出された記録媒体Pを、周面の一部に巻き付けて支持しながら、インクジェットヘッド100との対向位置に向けて搬送する。他方のバックロール104は、インクジェットヘッド100との対向位置から巻き取りロール102に向けて、記録媒体Pを周面の一部に巻き付けて支持しながら搬送する。   The back rolls 103 and 104 are disposed between the feeding roll 101 and the take-up roll 102. One back roll 103 located on the upstream side in the conveyance direction of the recording medium P is placed at a position facing the inkjet head 100 while supporting the recording medium P fed by the feeding roll 101 around a part of the circumferential surface. Transport toward. The other back roll 104 conveys the recording medium P from a position facing the inkjet head 100 toward the take-up roll 102 while being wound around and supported by a part of the circumferential surface.

中間タンク105は、貯留タンク107より供給されるインクを一時的に貯留する。また、中間タンク105はインクチューブ109と接続されており、インクジェットヘッド100におけるインクの背圧を調整して、インクチューブ109を介してインクジェットヘッド100にインクを供給する。   The intermediate tank 105 temporarily stores the ink supplied from the storage tank 107. The intermediate tank 105 is connected to the ink tube 109, adjusts the back pressure of the ink in the ink jet head 100, and supplies ink to the ink jet head 100 through the ink tube 109.

送液ポンプ106は、貯留タンク107に貯留されたインクを中間タンク105に供給するものであり、供給管110の途中に配設されている。貯留タンク107に貯留されたインクは、送液ポンプ106によって汲み上げられ、供給管110を介して中間タンク105に供給される。   The liquid feed pump 106 supplies the ink stored in the storage tank 107 to the intermediate tank 105, and is arranged in the middle of the supply pipe 110. The ink stored in the storage tank 107 is pumped up by the liquid feed pump 106 and supplied to the intermediate tank 105 via the supply pipe 110.

定着機構108は、インクジェットヘッド100によって記録媒体Pに吐出されたインクを当該記録媒体Pに定着させる。この定着機構108は、吐出されたインクを記録媒体Pに加熱定着するためのヒータや、吐出されたインクにUV(紫外線)を照射することによりインクを硬化させるためのUVランプ等で構成されている。   The fixing mechanism 108 fixes the ink ejected to the recording medium P by the inkjet head 100 on the recording medium P. The fixing mechanism 108 includes a heater for heating and fixing the ejected ink to the recording medium P, a UV lamp for curing the ink by irradiating the ejected ink with UV (ultraviolet light), and the like. Yes.

上記の構成において、繰り出しロール101から繰り出された記録媒体Pは、バックロール103により、インクジェットヘッド100との対向位置に搬送され、インクジェットヘッド100から記録媒体Pに対してインクが吐出される。その後、記録媒体Pに吐出されたインクは定着機構108によって定着され、インク定着後の記録媒体Pが巻き取りロール102によって巻き取られる。このようにラインヘッド方式のインクジェットプリンタ200では、インクジェットヘッド100を静止させた状態で、記録媒体Pを搬送しながらインクが吐出され、記録媒体Pに画像が形成される。   In the above configuration, the recording medium P fed from the feeding roll 101 is conveyed to the position facing the inkjet head 100 by the back roll 103, and ink is ejected from the inkjet head 100 to the recording medium P. Thereafter, the ink ejected onto the recording medium P is fixed by the fixing mechanism 108, and the recording medium P after ink fixing is taken up by the take-up roll 102. As described above, in the line head type ink jet printer 200, ink is ejected while the recording medium P is conveyed while the ink jet head 100 is stationary, and an image is formed on the recording medium P.

なお、インクジェットプリンタ200は、シリアルヘッド方式で記録媒体に画像を形成する構成であってもよい。シリアルヘッド方式とは、記録媒体を搬送しながら、その搬送方向と直交する方向にインクジェットヘッドを移動させてインクを吐出し、画像を形成する方式である。この場合、インクジェットヘッドは、キャリッジ等の構造体に支持された状態で、記録媒体の幅方向に移動する。また、記録媒体としては、長尺状のもの以外にも、予め所定の大きさ(形状)に裁断されたシート状のものを用いてもよい。   Note that the inkjet printer 200 may be configured to form an image on a recording medium by a serial head method. The serial head method is a method of forming an image by ejecting ink by moving an inkjet head in a direction orthogonal to the transport direction while transporting a recording medium. In this case, the ink jet head moves in the width direction of the recording medium while being supported by a structure such as a carriage. Further, as the recording medium, in addition to the long one, a sheet-like one cut in advance into a predetermined size (shape) may be used.

上記したインクジェットプリンタ200は、接着剤31の膨張または収縮が発生しても、第1の配線13と第2の配線22との導通を維持することが可能な、信頼性の高いインクジェットヘッド100を備えているため、印字不良などの故障が少なく、信頼性の高いインクジェットプリンタを実現することができる。   The above-described ink jet printer 200 includes the highly reliable ink jet head 100 that can maintain electrical connection between the first wiring 13 and the second wiring 22 even when the adhesive 31 expands or contracts. Therefore, it is possible to realize a highly reliable ink jet printer with few failures such as defective printing.

なお、以上では、画像形成用のインクを吐出するインクジェットヘッドおよびインクジェットプリンタを例に挙げて説明したが、吐出するインクは、画像形成用のインクには限定されない。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材、有機ELディスプレイやFED(電界放出ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極材料、等の液体をインクとして用いてもよい。   In the above description, the inkjet head and the inkjet printer that eject image forming ink have been described as examples. However, the ejected ink is not limited to the image forming ink. For example, a liquid such as a color material used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display or an electrode material used for forming an electrode such as an organic EL display or an FED (field emission display) may be used as the ink.

本発明の接続構造体は、例えばインクジェットヘッドやインクジェットプリンタに利用可能である。   The connection structure of the present invention can be used, for example, in an ink jet head or an ink jet printer.

1 接続構造体
11 リジッド基板(第1の基板)
11a ボディプレート(支持基板)
11c ノズルプレート(ノズル基板)
11d 圧力室
11m ノズル(ノズル孔)
12 弾性変形体
12a 表面
13 第1の配線
21 フレキシブル基板(第2の基板)
22 第2の配線
31 接着剤(非導電性接着剤)
51 下部電極
52 圧電体
53 上部電極
100 インクジェットヘッド
200 インクジェットプリンタ
1 Connection structure 11 Rigid substrate (first substrate)
11a Body plate (support substrate)
11c Nozzle plate (nozzle substrate)
11d Pressure chamber 11m Nozzle (nozzle hole)
12 elastic deformation body 12a surface 13 first wiring 21 flexible substrate (second substrate)
22 Second wiring 31 Adhesive (non-conductive adhesive)
51 Lower electrode 52 Piezoelectric body 53 Upper electrode 100 Inkjet head 200 Inkjet printer

Claims (19)

対向して位置する第1の基板および第2の基板と、
前記第1の基板および前記第2の基板を接着する接着剤とを含む接続構造体であって、
前記第1の基板の表面の一部に直接または金属層を介して位置し、前記第2の基板側に突出する凸状の弾性変形体と、
前記凸状の弾性変形体における前記第1の基板とは反対側の表面に、少なくとも一部が位置する第1の配線と、
前記第2の基板上に位置し、前記第1の配線と直接接触する第2の配線とをさらに含み、
前記凸状の弾性変形体は、前記接着剤の膨張または収縮に応じて弾性変形して、前記第1の配線と前記第2の配線との接触を維持するように、予め弾性変形した状態で前記第1の基板と前記第2の基板との間で保持されていることを特徴とする接続構造体。
A first substrate and a second substrate located opposite to each other;
A connection structure including an adhesive for bonding the first substrate and the second substrate,
A convex elastic deformation body that is located directly or via a metal layer on a part of the surface of the first substrate and protrudes toward the second substrate;
A first wiring at least a part of which is located on the surface of the convex elastic deformation body opposite to the first substrate;
A second wiring positioned on the second substrate and in direct contact with the first wiring;
The convex elastic deformation body is elastically deformed in accordance with expansion or contraction of the adhesive, and is elastically deformed in advance so as to maintain contact between the first wiring and the second wiring. A connection structure which is held between the first substrate and the second substrate.
前記凸状の弾性変形体は、前記接着剤の膨張時に、予め弾性変形した状態からの復元力によって伸び、前記接着剤の収縮時に縮むことにより、前記第1の配線と前記第2の配線との接触を維持することを特徴とする請求項1に記載の接続構造体。   The convex elastic deformation body is expanded by a restoring force from a state of being elastically deformed in advance when the adhesive is expanded, and is contracted when the adhesive is contracted, whereby the first wiring and the second wiring are The connection structure according to claim 1, wherein the contact structure is maintained. 前記凸状の弾性変形体における前記第1の基板とは反対側の表面は、前記第1の基板と平行な平面を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の接続構造体。   The connection structure according to claim 1, wherein a surface of the convex elastic deformable body opposite to the first substrate includes a plane parallel to the first substrate. 前記凸状の弾性変形体における前記第1の基板とは反対側の表面は、前記第1の基板とは反対側に凸状の面を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の接続構造体。   The surface on the opposite side to the first substrate in the convex elastic deformation body includes a convex surface on the opposite side to the first substrate. Connection structure. 前記凸状の弾性変形体は、前記第1の配線が前記第1の基板に沿って延びる方向と平行に延びるように、前記第1の基板上に位置していることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の接続構造体。   The convex elastic deformation body is located on the first substrate such that the first wiring extends in parallel with a direction extending along the first substrate. The connection structure according to any one of 1 to 4. 前記凸状の弾性変形体は、前記第1の配線が前記第1の基板に沿って延びる方向と交差する方向に延びるように、前記第1の基板上に位置していることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の接続構造体。   The convex elastic deformation body is located on the first substrate such that the first wiring extends in a direction intersecting with a direction extending along the first substrate. The connection structure according to any one of claims 1 to 4. 前記凸状の弾性変形体は、隣り合う前記第1の配線の間で離間するように、前記第1の基板上に位置していることを特徴とする請求項6に記載の接続構造体。   The connection structure according to claim 6, wherein the convex elastic deformation body is positioned on the first substrate so as to be separated between the adjacent first wirings. 前記第1の基板は、リジッド基板であり、
前記第2の基板は、フレキシブル基板であることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の接続構造体。
The first substrate is a rigid substrate;
The connection structure according to claim 1, wherein the second substrate is a flexible substrate.
前記接着剤は、非導電性接着剤であることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の接続構造体。   The connection structure according to claim 1, wherein the adhesive is a non-conductive adhesive. 前記非導電性接着剤は、非導電性フィルムまたは非導電性ペーストであることを特徴とする請求項9に記載の接続構造体。   The connection structure according to claim 9, wherein the nonconductive adhesive is a nonconductive film or a nonconductive paste. 請求項1から10のいずれかに記載の接続構造体を含み、
前記接続構造体の前記第1の基板は、
インクを収容する圧力室が形成された支持基板と、
前記圧力室からインクを吐出させるノズル孔を有するノズル基板とを含むことを特徴とするインクジェットヘッド。
A connection structure according to any one of claims 1 to 10,
The first substrate of the connection structure is
A support substrate on which a pressure chamber for containing ink is formed;
An ink jet head comprising: a nozzle substrate having nozzle holes for discharging ink from the pressure chamber.
下部電極、圧電体および上部電極を、前記第1の基板側からこの順でさらに含み、
前記上部電極が、前記接続構造体の前記第1の配線と接続されていることを特徴とする請求項11に記載のインクジェットヘッド。
Further including a lower electrode, a piezoelectric body, and an upper electrode in this order from the first substrate side;
The inkjet head according to claim 11, wherein the upper electrode is connected to the first wiring of the connection structure.
請求項11または12に記載のインクジェットヘッドを備え、前記インクジェットヘッドから記録媒体に向けてインクを吐出させることを特徴とするインクジェットプリンタ。   An ink jet printer comprising the ink jet head according to claim 11, wherein ink is ejected from the ink jet head toward a recording medium. 第1の基板の表面の一部に、直接または金属層を介して、前記第2の基板側に突出する凸状の弾性変形体を形成する弾性変形体形成工程と、
前記凸状の弾性変形体における前記第1の基板とは反対側の表面に、少なくとも一部が位置するように第1の配線を形成する配線形成工程と、
第2の配線が表面に形成された第2の基板を、接着剤を介して前記第1の基板に圧着することにより、前記第1の配線と前記第2の配線とを直接接触させる圧着工程とを含み、
前記圧着工程では、前記凸状の弾性変形体が前記接着剤の膨張または収縮に応じて弾性変形して、前記第1の配線と前記第2の配線との接触を維持するように、圧着により前記凸状の弾性変形体を予め弾性変形させた状態で前記第1の基板と前記第2の基板との間で保持することを特徴とする接続構造体の製造方法。
An elastic deformable body forming step of forming a convex elastic deformable body projecting toward the second substrate directly or through a metal layer on a part of the surface of the first substrate;
A wiring forming step of forming a first wiring so that at least a part thereof is located on a surface of the convex elastic deformable body opposite to the first substrate;
A crimping process in which the first wiring and the second wiring are brought into direct contact with each other by crimping the second board on which the second wiring is formed to the first board via an adhesive. Including
In the crimping step, the convex elastic deformable body is elastically deformed according to the expansion or contraction of the adhesive, so that the contact between the first wiring and the second wiring is maintained by crimping. A method of manufacturing a connection structure, wherein the convex elastic deformation body is held between the first substrate and the second substrate in a state of being elastically deformed in advance.
前記弾性変形体形成工程では、前記凸状の弾性変形体における前記第1の基板とは反対側の表面が、前記第1の基板と平行な平面となるように、前記凸状の弾性変形体を形成することを特徴とする請求項14に記載の接続構造体の製造方法。   In the elastic deformable body forming step, the convex elastic deformable body is formed such that a surface of the convex elastic deformable body opposite to the first substrate is a plane parallel to the first substrate. The method for manufacturing a connection structure according to claim 14, wherein: 前記弾性変形体形成工程では、前記凸状の弾性変形体における前記第1の基板とは反対側の表面が、前記第1の基板とは反対側に凸状の面となるように、前記凸状の弾性変形体を形成することを特徴とする請求項14に記載の接続構造体の製造方法。   In the elastic deformable body forming step, the convex surface is formed so that a surface of the convex elastic deformable body opposite to the first substrate becomes a convex surface opposite to the first substrate. The method for manufacturing a connection structure according to claim 14, wherein an elastic deformation body is formed. 前記第1の基板は、リジッド基板であり、
前記第2の基板は、フレキシブル基板であることを特徴とする請求項14から16のいずれかに記載の接続構造体の製造方法。
The first substrate is a rigid substrate;
The method for manufacturing a connection structure according to claim 14, wherein the second substrate is a flexible substrate.
前記接着剤は、非導電性接着剤であることを特徴とする請求項14から17のいずれかに記載の接続構造体の製造方法。   The method for manufacturing a connection structure according to claim 14, wherein the adhesive is a non-conductive adhesive. 前記非導電性接着剤は、非導電性フィルムまたは非導電性ペーストであることを特徴とする請求項18に記載の接続構造体の製造方法。   The method for manufacturing a connection structure according to claim 18, wherein the non-conductive adhesive is a non-conductive film or a non-conductive paste.
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