(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するために利用されるエネルギーを発生させる複数のエネルギー発生素子と該複数のエネルギー発生素子に電気的に接続された複数のバンプとを備えた記録素子基板と、
外部から供給される電気信号を前記エネルギー発生素子に伝達するために前記複数のバンプと接続された複数の接続端子を有する電気配線基板と、
を備えたインクジェット記録ヘッドであって、
前記複数のバンプは、前記記録素子基板上から所定の突出量で突出しており、
前記記録素子基板は、前記複数のバンプの間に、当該複数のバンプの突出方向と同一の方向に突出した１つ以上の部材からなる絶縁部材を有し、
前記複数の接続端子は、前記電気配線基板から前記突出方向とは逆方向に所定の突出量で突出しており、
前記電気配線基板は、前記記録素子基板の前記複数のバンプが形成された部分に重なり合って、前記複数の接続端子と前記複数のバンプとが接続されており、
前記絶縁部材の前記記録素子基板からの突出量は、前記複数のバンプの前記記録素子基板からの突出量よりも大きく、かつ、前記バンプの前記記録素子基板からの突出量と前記接続端子の前記電気配線基板からの突出量との和よりも小さいことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
前記記録素子基板上に、インクが充填される液室を形成する部材が形成されており、前記絶縁部材は前記液室を形成する部材を構成する材料と同一の材料から構成されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
前記記録素子基板上に、インクを吐出する複数の吐出口が開口されたオリフィス部材と前記複数のエネルギー発生素子の間を隔てる１つ以上の部材からなる隔壁部材とによりインクが充填される液室が形成されており、前記絶縁部材は前記隔壁部材を構成する材料と同一の材料から構成されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
前記記録素子基板と前記電気配線基板との間の、前記バンプと前記接続端子との接続部の周りに、熱硬化性接着剤が充填されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
前記熱硬化性接着剤は、導電粒子を含む異方性導電接着剤であることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
前記バンプと前記接続端子との電気的接続は、前記複数のバンプと前記複数の接続端子とを一括して加熱加圧により接続するギャングボンディングにより行われていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
前記バンプと前記接続端子との電気的接続は、前記各バンプと前記各接続端子とを超音波荷重によりそれぞれ接続するシングルポイントボンディングにより行われていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録ヘッドに関し、特に、記録素子（エネルギー発生手段）が形成された記録素子基板（液体吐出基板）とそれに電力を供給する配線基板との接続部の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置は、被記録媒体に対して記録液（インク）を吐出し付着させて記録を行う記録装置であり、いわゆるノンインパクト記録方式の記録装置である。このインクジェット記録装置は、高速に記録を行うことができる、様々な記録メディアを被記録媒体として記録を行うことが可能である、記録時における騒音がほとんど生じないといった優れた特徴を有している。このようなことから、インクジェット記録装置は、プリンタとして、またワードプロセッサ、ファクシミリ、複写機などの記録機構を担う装置として広く用いられている。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置は、一般に、液滴を吐出する吐出口と液滴を吐出させるためのエネルギーを発生する記録素子とを備える複数のインクジェット記録ノズルを有するインクジェット記録ヘッドと、このインクジェット記録ヘッドに対して液体を供給する液体供給系とを有している。インクジェット記録ヘッドには、記録素子が配列された基板に対して平行に記録液を吐出させる方式（エッジシュータ方式）と電気熱変換素子が配列された基板に対して垂直に記録液を吐出させる方式（サイドシュータ方式）がある。
【０００４】
インクジェット記録方法としては、代表的な方法として、記録素子に電気熱変換素子を用いた方法がある。この方法では、液体に熱エネルギーを与え、その時の液体の相変化によって起こる、液体の発泡時（沸騰時）に生じる気泡圧力を記録液滴の吐出に利用したものである。このような記録方法で記録を行うインクジェット記録装置では、記録信号として電気パルスを電気熱変換素子に与えることによって、電気熱変換素子が熱エネルギーを発生して液体に膜沸騰を生じさせ、膜沸騰に伴って発生する圧力によって微小な吐出口から微少な液滴を吐出させて、被記録媒体に対し記録が行われる。
【０００５】
図１４に、従来より用いられているサイドシュータ方式のインクジェット記録ヘッドの主要部を構成する記録素子基板１０１を示す。同図は、構成を説明するために一部分解して示した斜視図である。
【０００６】
記録素子基板１０１は、基板１０２上に成膜技術によって電気配線や、インクが充填される液室を構成する部材１２３などが形成されて構成されている。基板１０２としては、例えば、厚さ０.５〜１mmのＳｉ基板が用いられる。基板１０２には、外部から液室内に液体を受け入れるための、長溝状の貫通口からなる複数のインク供給口１０３が開口されている。基板１０２上の、各インク供給口１０３の両側の位置には、電気熱変換素子１０４がそれぞれ１列ずつ千鳥状に配列されている。
【０００７】
液室は、各インク供給口１０３に連通し、各インク供給口１０３の両側に形成された電気熱変換素子１０４を内包するように形成されている。液室内には、インク供給口１０３から各電気熱変換素子１０４上の位置に通じるインク流路を形成するインク流路壁１０７が形成されており、各電気熱変換素子１０４の上方に吐出口１０８が開口している。
【０００８】
また、基板１０２上には各電気熱変換素子１０４に電力を供給するための、Alなどからなる電気配線（不図示）が形成されており、この電気配線は、外部の電力供給源に接続される電極部１０５に接続されている。電極部１０５は、基板１０２上の、長手方向の両端付近に設けられており、複数並んで形成された、Auなどからなるバンプと呼ばれる接続部材１０６を有している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような記録素子基板１０１を用いたインクジェット記録ヘッドには、以下のような課題がある。
【００１０】
近年のフォトグレードに代表されるような、記録画像の多色化、高画質化に伴い、インクジェット記録ヘッドとしては、ノズル数の増加、ノズル密度の狭ピッチ化などがはかられている。したがって、記録素子基板上に形成される電気熱変換素子についても、数の増加、挟ピッチ化が図られてきている。このことに加え、電気熱変換素子が高機能化されてきていることによって、電極部１０５の電極パッド１２４上に設けられるバンプ１０６についても、数の増加、挟ピッチ化が図られてきている。このため、各バンプ１０６を外部電源と接続される電気配線の接続端子に接続する際に、バンプ１０６と接続端子との接続にオープンやショートなどの接続不良が生じる危険性が大きくなり、実装歩留まり、実装信頼性を向上させることが１つの課題となっている。
【００１１】
また、多色化、高画質化に伴って、ノズル数が増加し、それに対応して、記録素子基板の電気熱変換素子の数が増加してきているため、電気熱変換体に供給する電力が増加してきている。そのため、記録素子基板と電気配線基板との接続における接続抵抗を小さく抑えることが１つの課題となっている。
【００１２】
また、ノズル、電気熱変換体の高密度化及びそれに伴う電気配線の高密度化が、インクジェット記録ヘッドのコストを増大させる１つの要因となっている。このため、コストを大きく増大させることなく、これら実装歩留まり、実装信頼性の向上や、接続抵抗の低抵抗化を行えるようにすることが求められている。
【００１３】
本発明は上記の従来技術の問題点に着目してなされたものである。そこで、本発明の目的は、高密度に電力供給経路が形成された記録素子基板、およびそれを外部装置と接続する電気配線を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、記録素子基板の接続部材と電気配線の接続端子との間の、オープンやショートなどの接続不良を防止し、実装歩留まりや信頼性の向上を図ることができと共に、記録素子基板と電気配線との接続における接続抵抗の低減を図ることができるインクジェット記録ヘッドを提供することにある。さらに本発明は、このようなインクジェット記録ヘッドを、製造コストを大きく増大させることなく提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明によるインクジェット記録ヘッドは、インクを吐出するために利用されるエネルギーを発生させる複数のエネルギー発生素子と該複数のエネルギー発生素子に電気的に接続された複数のバンプとを備えた記録素子基板と、
外部から供給される電気信号を前記エネルギー発生素子に伝達するために前記複数のバンプと接続された複数の接続端子を有する電気配線基板と、
を備えたインクジェット記録ヘッドであって、
前記複数のバンプは、前記記録素子基板上から所定の突出量で突出しており、
前記記録素子基板は、前記複数のバンプの間に、当該複数のバンプの突出方向と同一の方向に突出した１つ以上の部材からなる絶縁部材を有し、
前記複数の接続端子は、前記電気配線基板から前記突出方向とは逆方向に所定の突出量で突出しており、
前記電気配線基板は、前記記録素子基板の前記複数のバンプが形成された部分に重なり合って、前記複数の接続端子と前記複数のバンプとが接続されており、
前記絶縁部材の前記記録素子基板からの突出量は、前記複数のバンプの前記記録素子基板からの突出量よりも大きく、かつ、前記バンプの前記記録素子基板からの突出量と前記接続端子の前記電気配線基板からの突出量との和よりも小さいことを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、液体吐出基板と電気配線基板とを固定する際に、各接続端子を各絶縁部材の間にはめ込んで各接続部材に接触させることによって、各接続端子と各接続部材とをショートやオープンを生じさせることなく、また充分な接触面積をとって、良好に接触させることができる。
【００１６】
各接続部材の間の絶縁部材は、吐出口が開口された、液体が充填される液室を形成する部材を液体吐出基板上に形成する工程で、液室を形成する部材と同一の材料で、同じ形成プロセス内で、特に、フォトリソグラフィー技術によって形成することが好ましい。このようにすることで、製造コストをほとんど増大させることなく絶縁部材を形成することができる。また、液室が、オリフィス部材と隔壁部材で構成される場合は、各接続部材の間の絶縁部材は、隔壁部材と同一の材料で、同じ形成プロセス内で、特に、フォトリソグラフィー技術によって形成することが好ましい。
【００１７】
本発明のインクジェット記録ヘッドにおいては、各接続部材と各接続端子とを接触抵抗を低く抑えて良好に電気的に接続するために、以下の方法を用いることが望ましい。
【００１８】
１つの方法は、各接続部材と各接続端子とを接触させるように液体吐出基板と電気配線基板とを配置した状態で、各接続部材と各接続端子との接続部の周りに、液体吐出基板と電気配線基板との間に熱硬化性接着剤を充填し、各接続部材と各接続端子とを押し付ける方向に液体吐出基板と電気配線基板とを加圧しつつ、熱硬化性接着剤を加熱して硬化させる方法である。この際、熱硬化性接着剤としては、高密度実装に適した、導電粒子を含む異方性導電接着剤を用いることが好ましい。
【００１９】
他の方法は、接続部材と接続端子とを加熱加圧によりギャングボンディングする方法である。さらに他の方法は、各接続部材と各接続端子とを超音波荷重によりシングルポイントボンディングする方法である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態のインクジェット記録ヘッドを構成する記録素子基板（液体吐出基板）１を示す斜視図であり、構成を説明するために一部分解した状態で示している。
【００２４】
記録素子基板１は、基板２上に成膜技術によって電気配線や、インクが充填される液室を構成する部材２３などが形成されて構成されている。基板２としては、例えば、厚さ０.５〜１mmのＳｉ基板が用いられる。基板２には、外部から液室内に液体を受け入れるための、長溝状の貫通口からなる複数のインク供給口３が開口されている。基板２上の、各インク供給口３の両側の位置には電気熱変換素子（エネルギー発生手段）４がそれぞれ１列ずつ千鳥状に配列されている。
【００２５】
液室は、各インク供給口３に連通し、各インク供給口３の両側に形成された電気熱変換素子４を内包するように形成されている。液室内には、インク供給口３から各電気熱変換素子４上の位置に通じるインク流路を形成するインク流路壁７が形成されており、各電気熱変換素子４の上方に、それに対向する位置に吐出口８が開口している。
【００２６】
また、基板２上には各電気熱変換素子４に電力を供給するための、Alなどからなる電気配線が形成されており、この電気配線は、外部の電力供給源に接続される電極部５に接続されている。電極部５は、基板２上の、長手方向の両端付近に設けられており、所定のピッチで複数並んで電極パッド２４が形成されており、各電極パッド上にはAuなどからなるバンプと呼ばれる接続部材６が形成されている。各バンプ６の間には、バンプ６の形成面からバンプ６の突出方向と同一の方向に突出する絶縁部材１０が形成されている。ここで、絶縁部材１０は、例えば、直方体形状を図示しているが、円柱、円錐など、その他、類似の形状においても、本発明の効果が得られる。
【００２７】
インク供給口３は、基板２の結晶方位を利用し、異方性エッチングによって、電気熱変換素子４の形成面から裏面に向かって広がった形状に開口されている。例えば、基板２がウエハー面に＜１００＞、厚さ方向に＜１１１＞の結晶方位を持つ場合、アルカリ系（ＫＯＨ、ＴＭＡＨ、ヒトラジンなど）の異方性エッチングにより、約５４.７度の角度でエッチングが進行する。この方法を用いて、所望の深さ、広がり角を有するインク供給口３を形成することができる。また、液室を形成する部材２３は、フォトリソ技術によって所定のパターンで成膜された、エポキシ系材料の構造膜からなっている。
【００２８】
この記録素子基板１は、インク流路９から供給されたインク中に電気熱変換素子４によって気泡を発生させて、吐出口８からインクを吐出させるものである。記録素子基板１は、それにインクを供給するインク供給系、および電力を供給する電気系に接続する部材と共に記録素子ユニットを構成し、本実施形態のインクジェット記録ヘッドは、この記録素子ユニットが必要に応じて複数組み合わされて構成される。
【００２９】
図２に、本実施形態の記録素子ユニット１１の分解斜視図を示す。この記録素子ユニット１１は、記録素子基板１と、第１のプレート１２と、第２のプレート１３と電気配線基板１４とが接合されて構成されている。
【００３０】
第１のプレート１２には、記録素子基板１のインク供給口３に接続可能な位置に複数のインク供給口３’が形成されている。記録素子基板１は、インク供給口３を第１のプレート１２に向け、インク供給口３と３’とが接続するように高精度に位置決めされて第１のプレート１２上に接着固定されている。この第１のプレート１２は、例えば０.５〜１０mm程度の厚みを有している。
【００３１】
第２のプレート１３には、記録素子基板１の外形寸法より大きな開口部１３ａが開口している。第２のプレート１３は、第１のプレート１２上に、開口部１３ａ内に記録素子基板１が位置するように位置決めされて接着固定されている。
【００３２】
電気配線基板１４は、記録素子基板１に、インクを吐出させるための電気信号を伝達するための部材である。電気配線基板１４の一方の端部付近には、記録素子基板１の吐出口８を露出させるための開口部１４ａが開口されており、もう一方の端部付近には、外部の信号供給源に接続される複数の外部信号入力端子１６が外面上に所定のパターンで並べて形成されている。開口部１４ａの縁付近には、外部入力端子１６が形成された面の反対側の面に、記録素子基板１に形成されたバンプ６の形成ピッチと同一のピッチで複数の接続端子１５が形成されている。電気配線基板１４には、各外部信号入力端子１６と各接続端子１５とを接続する不図示の配線が形成されている。
【００３３】
電気配線基板１４は、各接続端子１５が記録素子基板１の各バンプ６に接続するように位置決めされて第２のプレート１３上に接着固定されている。このように電気配線基板１４を接合する際に、接続端子１５とバンプ６との接続を、接合部およびその周辺に接合方向に不要な応力を生じさせることなく平面的に電気接続できるように、第２のプレート１３は、基板２と同程度の厚みを有している。この第２のプレート１３の厚みは、例えば、０.５〜１mm程度である。
【００３４】
第１のプレート１２および第２のプレート１３は、本実施形態では、アルミナ（Al2O3）材料から形成されている。第１のプレート１２および第２のプレート１３の素材は、アルミナに限られることはないが、電気熱変換素子４が発生する熱による応力の発生や過熱を防止するため、記録素子基板１の材料の線膨張率と同等の線膨張率を有し、かつ、記録素子基板１の材料の熱伝導率と同等もしくは同等以上の熱伝導率を有する材料とすることが望ましい。このような素材としては、例えば、シリコン（Ｓｉ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ)、ジルコニア、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4)、炭化珪素（ＳｉＣ)、モリブデン(Ｍｏ)、タングステン（W)のうちいずれかを用いることができる。
【００３５】
このような記録素子ユニット１１から構成されるインクジェット記録ヘッドは、例えば、インクを貯溜するインクタンクを着脱自在に保持するインクタンクホルダに組み込まれる。この際、インクタンクホルダに、インクタンクの供給口に接続して形成されたインク供給路が、第１のプレート１２のインク供給口３’の、記録素子基板１が接合された面の裏面の開口に接続される。そしてインクタンク内のインクはインク供給口３，３’を介して記録素子基板１に形成された液室内に供給される。
【００３６】
このインクタンクホルダは、例えば、インクジェット記録装置のキャリッジに搭載され、この際、外部入力信号端子１６が記録装置本体側の電気端子に当接され、記録装置本体の電気系に電気接続される。インクジェット記録装置は、キャリッジを往復移動させ、また被記録媒体を搬送してインクジェット記録ヘッドと被記録媒体との相対位置を変化させつつ、外部信号入力端子１６を介して電気熱変換素子４に所定のタイミングで選択的に電気パルスを印加してインクジェット記録ヘッドからインクを吐出させて記録を行う。
【００３７】
次に、図３を参照して記録素子基板１と電気配線基板１４の接続部の構造をより詳細に説明する。図３は、記録素子基板１と電気配線基板１４の接続部の模式的断面図である。
【００３８】
本実施形態の記録素子基板１の電極部５には、前述のように絶縁膜（絶縁部材）１０が形成されている。この絶縁膜１０の厚みは、図３（ａ）に示すように、バンプ６の厚みより厚く、バンプ６の厚みと接続端子１５の厚みとを足した厚みより薄くなっている。すなわち、絶縁膜１０の厚みをｔ１、バンプ６の厚みをｔ２、接続端子１５の厚みをｔ３とすると、（ｔ２＜ｔ１＜ｔ２＋ｔ３）になっている。なお、バンプ６は、図３には平らな上面を有するように記載しているが、一般には必ずしもこのような形状でなくてもよく、バンプ６の厚みとは、より厳密にはバンプ６の頂部６ａから電極部５の表面５ａに至る距離を指している。
【００３９】
本実施形態のインクジェット記録ヘッドでは、このような構成の絶縁膜１０を設けることによってバンプ６と接続端子１５との接続にショートやオープンが生じるのを簡便に防止することを可能にしている。このことについて、本実施形態に対する比較例の接続部の断面図を示す図３（ｂ），３（ｃ），３（ｄ）を参照して説明する。
【００４０】
電気配線基板１４は、前述のように各バンプ６と各接続端子１５とが当接するように位置決めして接合されるものの、多少のずれが生じる場合がある。このずれの影響は、特にバンプ６と接続端子１５が狭いピッチで高密度に形成されている場合には大きなものとなる。
【００４１】
そこで、絶縁膜１０が設けられていない場合、または絶縁膜１０の厚みがバンプ６の厚みより薄い場合には、図３（ｂ）に示すように接続端子１５が隣り合うバンプ６の両方に接触してショートが生じる危惧がある。また、ショートに至らないまでも、図３（ｃ）に示すように、バンプ６と接続端子１５との位置が大きくずれ、両者の接続面積が減少して接続抵抗が大きくなってしまう危惧がある。
【００４２】
一方、本実施形態では、各接続端子１５を各絶縁膜１０の間にはめ込むようにすることによって、ずれを所定量以下に抑えて各バンプ６と各接続端子１５と良好に電気接続することができる。
【００４３】
また、本実施形態のように電気配線基板１４を記録素子基板１のバンプ６及び絶縁膜１０が設けられた部分に重ねあわせて、接続端子１５とバンプ６とを接続する場合、絶縁膜１０の厚みがバンプ６の厚みと接続端子１５の厚みとを足した厚みより厚いと、図３（ｄ）に示すように、バンプ６と接続端子１５とが接触せず、両者の接続にオープンが生じてしまう危惧がある。そこで本実施形態では、絶縁膜１０の厚みはバンプ６の厚みと接続端子１５の厚みとを足した厚みより薄くしている。
【００４４】
このように本実施形態では、絶縁膜１０を設けるという比較的簡便な方法で、バンプ６と接続端子１５との高精度な位置決めを可能にすることができる。特に、本実施形態ではこの絶縁膜１０は、液室を構成する部材２３と共に同一の半導体プロセスで形成することが望ましい。すなわち、前述のように液室を構成する部材２３は、フォトリソ技術によって所定のパターンで成膜された、エポキシ系材料の構造膜からなっており、成膜パターンを変えることによって、絶縁膜１０をこのエポキシ系材料の構造膜から形成することができる。絶縁膜１０をこのように形成すれば、絶縁膜１０を形成するために新たな半導体プロセスを追加する必要がなく、製造コストをほとんど増大させないで済む。
【００４５】
なお、バンプ６と電気接続端子１５とは、上述のように接触された状態で、接触抵抗を低く抑えた良好な電気接続が行われるように、以下の接続を行うことが望ましい。
【００４６】
１つの接続方法は、図４に示すように、接続材料として、例えば、エポキシ系樹脂を主成分とする熱硬化性接着剤１７を用い、バンプ６と接続端子１５とを押し付ける方向に加圧しつつ熱硬化性接着剤１７を加熱して接続する方法である。すなわちこの熱硬化性接着剤１７を電気配線基板１５と基板２との間に充填し、ヒートツール１８を用いて加熱加圧接続することによって、接触抵抗を低く抑えて良好に電気接続を行うことができる。この際、熱硬化性接着剤１７として、高密度実装に適した、導電粒子を含む異方性導電接着剤を用いることはさらに好適である。
【００４７】
また他の接続方法は、図５に示すように、ギャングボンディングツールを用いて加熱加圧接続することによって接続する方法である。この方法は、特に、電気配線基板１４として少なくともバンプ６との接続部付近がＴＡＢ (Tape Automated Bonding)テープからなるものを用いる場合に好適な方法である。この方法によっても、接続端子１５とバンプ６とを良好に電気接続することができる。
【００４８】
以上で説明した本実施形態のインクジェット記録ヘッドを構成する記録素子ユニットは、以下に説明する工程によって作製することができる（図６参照）。
【００４９】
まず、シリコン基板２上に電気熱変換体４、電極パッド２３などをフォトリソグラフィー技術によってパターニングして形成する（Ｓ１）。次に、図１に示したように、このパターンニングされたシリコン基板２上に、液体が供給される液室を形成するための部材２３をエポキシ系の感光性樹脂で形成する。この際、同一の半導体プロセスで各電極パッド間に絶縁膜１０をこの感光性樹脂で形成する（Ｓ２）。なお、本実施形態の感光性樹脂は、例えば、厚さ０．０３ｍｍに形成する。
【００５０】
次に、異方性エッチング、サンドブラスト等によって、シリコン基板２に図１に示したインク供給口３を形成する（Ｓ３）。さらに、シリコン基板２の電極パッド上に図１に示した複数のバンプ６を、メッキのパターンニングやワイヤボンディングによるボール電極形成(スタッドバンプ)等により列状に形成する（Ｓ４）。その後、切断によって外形が形成されることにより、記録素子基板を得ることができる。なお、本実施形態のバンプ６は、例えば、高さ０．０２ｍｍに形成する。
【００５１】
このようにして得られた記録素子基板１を、第１のプレート１２のインク供給口３’が設けられた箇所に接着樹脂（不図示）によって接着固定する（Ｓ５）。
【００５２】
次に、電気配線基板１４を前記記録素子基板の各バンプ６が設けられた部分に重ね合わせるようにして、電気配線基板１４の各接続端子１５を各絶縁膜１０の間にはめ込んで各バンプ６と接触させた状態に位置決めし（Ｓ６）、各バンプ６と各接続端子１５との接合部の周りに熱硬化接着剤１７または異方性導電接着剤２７を充填して、加熱接着により各バンプ６と各接続端子１５とを接続する。また、電気配線基板１４を接着剤により、記録素子基板１に対応する開口部１３ａを有する第２のプレート１３を介して第１のプレート１２に接着固定する（Ｓ７）。
【００５３】
なお、上述の電気配線基板１４の各接続端子１５と記録素子基板１の各バンプ６との接続および接着固定では、予め接続端子１５に異方性導電接着剤１７を仮接着または仮塗布するが、これに限られず、記録素子基板１の各バンプ６の方に予め仮接着または仮塗布しても良い。また、接着樹脂は、予め第１プレート１２側に仮接着または仮塗布するが、これに限られず、電気配線基板１４側にこれら接着樹脂を仮接着または仮塗布しても良い。
【００５４】
また、本実施形態の電気配線基板１４には、例えばベースフィルムの厚さが０．０２５ｍｍであり、各接続端子１５の厚さは０．０２ｍｍであるものを使用できる。
【００５５】
以上で説明した工程により本実施形態のインクジェット記録ヘッドの記録素子基板ユニットが製造される。
【００５６】
さらに、図７に示すように、上述の記録素子基板１の液室が吐出口８を有するオリフィス部材２１と隔壁部材２２で構成され、上述の絶縁膜１０が隔壁部材２２と共に同一の半導体プロセスで形成された場合も、絶縁膜１０を形成するために新たな半導体プロセスを追加する必要がなく、製造コストをほとんど増大させないで済む。
【００５７】
（第２の実施の形態）
次に図８〜１２を用いて本発明の第2の実施の形態を説明する。本実施形態では、電気配線基板１４の開口部１４ａ部分で部分的にベースフィルムを除去して開口部１４ａ内に露出させたインナーリードの露出部からなる接続端子１５’と、バンプ６とを超音波荷重によるシングルボンディングによって接続している。この場合、図１２に示すように、例えば、ガイザー社のシングルポイントＴＡＢツール２０を用いて、超音波荷重によって、接続端子１５’とバンプ６’とを良好に電気接続することができる。
【００５８】
また、本実施形態では、絶縁膜１０が液室を構成する材料から連続して形成することにより、複数のバンプ６間に位置する絶縁膜１０を一体に形成しているため、第１の実施形態よりも絶縁膜の強度が高いとともに絶縁膜と記録素子基板との接合強度が高い。これにより、第１の実施形態よりも、歩留まり及び接続信頼性を向上させることができる。
【００５９】
図８（ａ）は、本実施形態における第１の実施例の記録素子基板と電気配線基板との接続前の主要部の上面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡＡ線断面図である。また、図９は、本実施例の記録素子基板と電気配線基板との接続後の主要部を上から見た模式図である。本実施例の構成によれば、各スタッドバンプ６’と各接続端子１５’との位置合わせの際にずれが生じることにより、ボンディングツールから受ける荷重と超音波振動によって接続端子１５’がそのずれた方向に向かってスタッドバンプ６’の上を滑りながら曲がったり、接続端子が曲がった方向とは逆方向にスタッドバンプが広がりながら潰れを起こしたりしてしまっても、接続端子１５’及びスタッドバンプ６’の変形を、バンプ６’間に設けられた絶縁膜１０’によって抑制することできるため、電気的なショートを効果的に防ぐことができる。
【００６０】
一方、図１５に従来例の記録素子基板と電気配線基板との接続後の主要部の上面図を示す。図１５は、従来例において、電気配線基板１１４に設けられた複数の接続端子１１５と記録素子基板１０１に並列的に設けられた複数の電極パッド１２４及び該電極パッド１２４上に設けられたスタッドバンプ１０６との位置合わせの際に接続端子１１５が前記電極パッド１２４の配列方向側にずれて位置合わせされた状態でボンディングされた場合の様子を示してある。図１５に示すように、スタッドバンプ１０６に対して接続端子１１５が位置合わせの際にずれた方向に向かってボンディングツールから受ける荷重と超音波振動によって、接続端子１１５がスタッドバンプ１０６の上を滑りながら大きくずれた状態で接続され、隣の接続端子１１５またはスタッドバンプ１０６と接触し電気的にショートして記録ヘッドを破壊してしまうことがあった。
【００６１】
図１０（ａ）は、本実施形態における第２の実施例の記録素子基板と電気配線基板との接続前の主要部の上面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡＡ線断面図である。また、図１１は、本実施例の記録素子基板と電気配線基板との接続後の主要部を上から見た模式図である。本実施例においては無電解ニッケルと無電解金で構成されるメッキバンプ６”と電気配線基板１４’の接続端子１５’とを接続した例を示す。本実施例の特徴は記録素子基板に設けられた電極パッド２４’と電気配線基板に設けられた接続端子１５’との電気的接続にメッキバンプ６”を介していることである。メッキバンプ６”は実施例１のスタッドバンプ６’と比べてバンプ高さの均一化及び平坦化に優れているため接続端子１１５の位置ずれによるすべりや極端なバンプの潰れは発生し難い構成となっている。
【００６２】
（その他の実施の形態）
次に、前述した各実施形態に示したインクジェット記録ヘッドを搭載可能な記録装置の一例について説明する。
【００６３】
図１３は、本発明の記録装置の一構成例を示す概略斜視図である。
【００６４】
図１３において、螺線溝２５５の刻まれたリードスクリュー２５６は、駆動モータ２６４の正逆回転に連動し、駆動力伝達ギア２６０，２６２を介して回転駆動される。
【００６５】
キャリッジ２５０は、ピン（不図示）によって螺線溝２５５に対して係合し、さらに案内レール２５４に摺動自在に案内されていることにより、図示矢印ａ，ｂ方向に往復できるようになっている。このキャリッジ２５０には、前述した各実施例に示したものと同様の構成のインクジェット記録ヘッドと、インクジェット記録ヘッドに供給するインクを保持する液体貯蔵容器とが一体となったインクジェットヘッドカートリッジ２４０が着脱自在に搭載されている。
【００６６】
紙押さえ板２５３は、キャリッジ２５０の移動方向に渡って、被記録媒体Ｐをプラテンローラ２５１に対して押圧する。
【００６７】
フォトカプラ２５８，２５９は、キャリッジ２５０のレバー２５７のこの域での存在を確認して駆動モータ２６４の回転方向の逆転などを行うためのホームポジション検知手段である。
【００６８】
インクジェット記録ヘッドの前面をキャップするキャップ部材２７０は、支持部材２６５によって支持され、さらに吸引手段２７３を備え、キャップ内開口２７１を介してインクジェット記録ヘッドの吸引回復を行う。
【００６９】
本体支持板２６７には支持板２６８が取付けられており、この支持板２６８に摺動自在に支持されたクリーニングブレード２６６は、図示しない駆動手段によって前後方向に移動される。クリーニングブレード２６６の形態は図示するものに限られず、公知のものが本例に適用できることは言うまでもない。
【００７０】
レバー２５７は、吸引回復操作を開始するもので、キャリッジ２５０と当接するカム２６９の移動にともなって移動し、駆動モータ２６４からの駆動力がギア２６１やクラッチ切替などの公知の伝達手段によって移動制御される。
【００７１】
これらのキャッピング、クリーニング、吸引回復の各処理は、キャリッジ２５０がホームポジション側領域にきたときリードスクリュー２５６の作用によって、それぞれ対応位置で行なわれるようになっている。周知のタイミングで所望の作動を行うようにすれば、本例にはいずれも適用できる。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数並んで形成されたバンプを備える記録素子基板と、各バンプに接続する接続端子を備える電気配線基板とを有するインクジェット記録ヘッドにおいて、記録素子基板の各バンプの間に、バンプの厚みより厚く、バンプの厚みと接続端子の厚みとを加えた厚みより薄い厚みを有する絶縁層を設けることによって、バンプと接続端子とを、ショートやオープンを生じさせることなく、また接続抵抗を小さく抑えて良好に接続することができる。
【００７３】
この際、絶縁膜は、記録素子基板の、液室を形成する材料と同一材料で同一の形成プロセスで作成することができ、このようにすることでインクジェット記録ヘッドのコストの上昇を生じさせることなく、絶縁膜を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の記録素子基板の、一部を分解して示す斜視図である。
【図２】図１の記録素子基板が組み込まれる記録素子ユニットの分解斜視図である。
【図３】図３（ａ）は本発明の第１の実施形態の記録素子基板と電気配線基板との接続部を示す断面図である。図３（ｂ），（ｃ），（ｄ）はそれぞれ従来例の接続部を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の接続例の接続部を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の他の接続例を示す接続部示す断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の記録素子基板ユニットの製造工程を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態のオリフィス部材と隔壁部材で液室が構成される実施例の主要部の拡大図である。
【図８】図８（ａ）は本発明の第２の実施形態における第１の実施例の記録素子基板と電気配線基板との接続前の主要部を示す上面図である。図８（ｂ）は図８（ａ）のＡＡ線断面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態における第１の実施例の記録素子基板と電気配線基板との接続後の主要部を示す上面図である。
【図１０】図１０（ａ）は本発明の第２の実施形態における第２の実施例の記録素子基板と電気配線基板との接続前の主要部を示す上面図である。図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡＡ線断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態における第２の実施例の記録素子基板と電気配線基板との接続後の主要部を示す上面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態の接続例を示す接続部示す断面図である。
【図１３】本発明のインクジェット記録装置を示す斜視図である。
【図１４】従来の記録素子基板の、一部を分解して示す斜視図である。
【図１５】従来の記録素子基板と電気配線基板との接続後の主要部を示す上面図である。
【符号の説明】
１，１０１    記録素子基板
２，１０２    基板
３，１０３    インク供給口
４，１０４    電気熱変換素子
５，１０５    電極部
５ａ    表面
６，１０６    バンプ
６’    スタッドバンプ
６”    メッキバンプ
６ａ    頂部
７，１０７    インク流路壁
８，１０８    吐出口
８’    吐出口列
１０，１０’    絶縁膜
１１    記録素子ユニット
１２    第１のプレート
１３    第２のプレート
１３ａ    開口部
１４，１４’，１１４    電気配線基板
１４ａ    開口部
１５、１５’，１１５    接続端子
１６    外部信号入力端子
１７    熱硬化性接着剤
１８    ヒートツール
１９    ギャングボンディングツール
２０    シングルポイントTABツール
２１    オリフィス部材
２２    隔壁部材
２３    液室を形成する部材
２４，２４’，１２４    電極パッド
２５，１２５    ボディングツール跡
１２６    ショート発生部
２４０    インクジェットカートリッジ
２５０    キャリッジ
２５１    プラテンローラ
２５３    紙押え板
２５４    案内レール
２５５    螺旋溝
２５６    リードスクリュー
２５７    レバー
２５８，２５９    フォトカプラ
２６０，２６２    駆動力伝達ギア
２６１    ギア
２６３    レバー
２６４    駆動モータ
２６５    支持部材
２６６    クリーニングブレード
２６７    本体支持板
２６８    支持板
２６９    カム
２７０    キャップ部材
２７１    キャップ内開口
２７３    吸引手段
Ｐ    被記録媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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