(57)【要約】      （修正有）【課題】記録素子を素子基板に接着剤で仮固定するＵＶ光の照射領域を高精度に限定して仮固定し、記録素子の接着性向上をはかるマウント装置を提供する。【解決手段】記録素子を吸着して素子基板に貼り合せるフィンガーの長手外形寸法は記録素子より大きく、フィンガー自身にＵＶ光照射用の貫通穴からなるスリットを有する。スリットは記録素子の両端外周からはみ出した接着剤に照射できるように、記録素子の外形両端部近傍に設けられる。フィンガーは吸着部と遮蔽部および仮固定用の貫通穴スリットが一体的に形成されるので、高精度に限定して仮固定することができる。【選択図】図１
2006289820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接着剤で半導体部品を高精度接着固定するマウント装置において、
前記半導体部品を吸着して貼り合せるフィンガーに、
半導体部品を吸着する吸着部と、
少なくとも記録素子の外形より大きい遮光部と、
仮固定用の貫通穴スリットと、
を設けたことを特徴とするマウント装置。
【請求項２】
前記フィンガーにおいて貫通穴スリットは吸着部と一体に形成され、高精度に複数箇所設けられていることを特徴とする請求項１に記載のマウント装置。
【請求項３】
前記フィンガーにおいて貫通穴スリットは前記記録素子の外形領域の少なくとも１箇所に相当する位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のマウント装置。
【請求項４】
前記接着剤は熱硬化併用紫外線硬化型接着剤であることを特徴とする請求項１に記載のマウント装置。
【請求項５】
前記マウント装置はシリコン基板上にインクを吐出する吐出口と吐出発生素子が形成された記録素子を素子基板上に接着剤で高精度接着固定するインクジェットヘッドのマウント装置であることを特徴とする請求項１に記載のマウント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
インクジェット用ヘッドの記録素子を素子基板に高精度接着固定するマウント装置であり、特に記録素子の貼り合わせ固定に使用するフィンガーに関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は本発明におけるインクジェット方式の記録ヘッドである。
【０００３】
記録ヘッド５００は記録素子ユニット１０（図４参照）とチップタンクの接合体であるチップタンクユニット５０１と複数のインクタンク５０３を収容するタンクホルダ５０２とが組み付けられて構成されている。
【０００４】
前記チップタンクユニットの構成要素である記録素子ユニット１０は図４の分解斜視図に示すように、インクを吐出するノズル列を有した記録素子２０１，２０２、プリンタ本体からの電気信号を受け取る為の外部信号入力端子を有した電気配線テープ４０１、前記記録素子が接着によりマウントされる素子基板１００および前記電気配線テープが接着により貼り合わされるマクラ部材３０１から構成されている。
【０００５】
チップタンクには記録素子組み付けの位置決め部と記録素子ユニットへのインク供給路が形成されており、前記インク供給路にはフィルターが溶着され、その周囲にはシールゴムが組み付けられている（図示なし）。
【０００６】
記録素子ユニットは前記チップタンクと精度良く位置決めしてネジで固定する。その後、前記電気配線テープの外部信号入力端子とプリンタ本体からの電気信号を受け取るＰＷＢ基板を電気的に接続する。
【０００７】
電気接続部分はインクによる腐食や外的衝撃から保護する為に、第１の封止剤１１及び第２の封止剤１２により封止される（図５参照）。第１の封止剤は、主に記録素子の外周部を封止し、第２の封止剤は、記録素子と電気配線テープとの接続部の表側を封止している。封止後、電気配線テープの外部入力端子側をチップタンクの外形に合わせて折り曲げ、さらにＰＷＢを熱加締めによってチップタンクに固定する。こうして前記チップタンクユニットが完成する。
【０００８】
次に記録素子ユニット１０について図４を用いて説明する。
【０００９】
記録素子ユニットは素子基板１００、第２の基板３０１、記録素子２０１，２０２および電位配線テープ４０１で構成され、記録素子は高精度に貼り合わされたチップマウントユニットと前記素子基板に接着接合された第２の基板に電気配線テープを全面接着し、その後記録素子ユニットの周囲ならびに電気的接続部を封止してなる。
【００１０】
記録素子２０１，２０２はサイドシューター型バブルジェット(登録商標)基板として公知の構造であり、図７で示すように厚さ０．５〜１ｍｍのＳｉ基板２０２ｂにインク流路として長溝状の貫通口からなるインク供給口２０２ｃと、インク供給口を挟んだ両側にそれぞれ１列ずつ千鳥状に配列された吐出手段であるヒーター列２０２ｄ、前記ヒーターに電気配線により接続され基板の両外側に接続パッドが配列された電極部２０２ｅを有する。接続パッドにはＡｕスタッドバンプが形成されている。またノズル列２０２ａは樹脂材料でフォトリソ技術により形成されている。
【００１１】
電気配線テープ４０１はテープ基材、配線、カバー層の積層体であり、記録素子２０１，２０２に対してインクを吐出するための電気信号を印加する。一例としてＴＡＢテープが考えられる。記録素子に対応するデバイスホールの辺にあたる素子接続部には、配線がデバイスホールに露出してなるインナーリードが設けられている。電気配線テープはカバー層の側をタンク表面に接着層を介して接着固定される。
【００１２】
電気配線テープ４０１と記録素子２０１，２０２は、それぞれ熱超音波圧着法や異方性導電テープを介して電気的に接続される。ＴＡＢテープの場合は熱超音波圧着法によるインナーリードボンディング（ＩＬＢ）が好適である。図の記録素子ユニットにおいては、電気配線テープ４０１のインナーリードと記録素子上のスタッドバンプとがＩＬＢ接合される。
【００１３】
そしてこの電気的接合部および記録素子側面に対して外的衝撃やインク付着を防止するため封止剤を塗布する。封止剤は熱硬化型が一般に使用され、記録素子の側面の封止と電気接続部の封止はそれぞれ物性および硬化条件がことなる２種類の接着剤（図５（１１，１２））で封止される。こうして塗布された封止剤が硬化すると記録素子ユニットは完成する。
【００１４】
次にマウント工程について説明する。
【００１５】
マウント工程は記録素子を高精度で記録素子に貼り合わせる工程である。インクジェットヘッドにおけるインクを吐出する吐出口の位置を決定する中核になる工程のため高い精度が求められる。具体的には素子基板の基準に対する記録素子の位置を決める絶対精度と、記録素子どおしの位置関係を示す相対位置精度である。
【００１６】
マウントは部品供給→接着剤転写→仮固定→追加ＵＶ照射→ワーク排出→加熱キュアの工程手順で行われるが本発明は仮固定、特に記録素子の貼り合わせに使用するフィンガーに関するものである。
【００１７】
図３にマウント装置のフィンガーユニットを示す。
【００１８】
図３（ｂ）はフィンガーユニットを示す側面図である。
【００１９】
フィンガーユニットには記録素子を吸着して貼り合わせるフィンガー５ａと素子基板を位置決めして吸着保持するワーク受け台がガイド５ｇを介して取り付けられ、共に図示しない吸着穴が加工されている。このようにフィンガーは記録素子を、またワーク受け台は素子基板を吸着保持した状態で両者を上下方向から挟み込むようにして記録素子を素子基板にマウントする。
【００２０】
図３（ａ）は従来のフィンガーを示す平面図であり、図３（ｂ）はフィンガーの側面図である。従来のフィンガーは図１（ａ）で示すように記録素子を搬送したり貼り合せたりする時に吸着する吸着部を有し、かつＵＶ光を照射して短時間で接着剤を硬化させるため記録素子の両端をフィンガー吸着部より外側に露出させている。このようにフィンガーの外形は記録素子の外形より小さく形成されている。よって仮固定時には予め転写やディスペンスなどの手法で接着剤が供給された素子基板に記録素子を押し付けることで記録素子の外周にはみ出させるようにして、はみ出した接着剤にＵＶ光を照射して仮硬化させて記録素子を仮固定していた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１７０５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
記録素子の貼り合わせに使用する接着剤の機能は素子基板上に記録素子を固定するほかに、インクを吐出する時の記録素子の熱を素子基板に逃がす（放熱する）ことと、供給されたインクが漏れないようにするための封止の役割も重要である。インク流路の周りには確実に接着剤が満たされていることが重要であり、かつ放熱のためには接着剤の厚みは出来るだけ薄い方が望ましい。
【００２２】
仮固定ではまずフィンガーに吸着された記録素子上に設けられたアライメントマークを画像処理しながら位置補正するアライメントを行う。次に予め接着剤が供給された素子基板に前記記録素子を押し付けて貼り合わせて接着剤を記録素子の外周部にはみ出させる。この時、図１（ａ）が示すように記録素子の両端部にＵＶ光４０１ａを照射して接着剤を硬化させて記録素子を仮固定する。
【００２３】
しかしこの仮固定時のＵＶ光を過剰に照射すると記録素子の外周だけでなく、それ以外の箇所に塗布した接着剤の硬化が進行してしまう。そこで、記録素子の仮固定において所望の箇所の接着剤を硬化すべく、ＵＶ光の照射領域を限定することが課題であった。
【００２４】
本発明に係る目的は、記録素子のＵＶ光照射による仮固定において、短時間で接着剤を硬化させて記録素子を貼り合せることができ、かつ仮固定に要する必要最低限のＵＶ光を必要な箇所に限定して照射できるフィンガーを有したマウント装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明は、前記課題を解決するために、接着剤で半導体部品を高精度接着固定するマウント装置において、
前記半導体部品を吸着して貼り合せるフィンガーに、
半導体部品を吸着する吸着部と、
少なくとも記録素子の外形より大きい遮光部と、
仮固定用の貫通穴スリットと、
を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
発明によれば、記録素子のマウントにおける仮固定時に照射するＵＶ光を必要最低限な照射領域に限定して照射することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００２８】
本発明の第１の実施例を説明する。
【００２９】
マウント工程では記録素子２０１，２０２をマクラ部材３０１と素子基板１００の接着接合体に高精度で接着固定する。具体的には前記素子基板１０１の基準に対する記録素子の貼り合わせ位置を規定する絶対精度と複数の記録素子の相対位置を規定する相対精度が要求される。インクジェット記録ヘッドにおけるインクを吐出する吐出口の位置を規定する中核となる工程のためである。
【００３０】
接着剤は紫外線・熱硬化併用硬化型が使用される。エポキシ樹脂と光・熱重合開始剤およびエポキシ系シランカップリング剤からなる。
【００３１】
以下に記録素子が素子基板にマウントするプロセスを説明する。
【００３２】
図２は本発明におけるマウント装置の概略を示す平面図である。
【００３３】
１．部品供給
１は記録素子の仮置き台であり記録素子を吸着する吸着穴が設けられている。記録素子が供給されると吸着で固定される。２は素子基板の仮置き台であり突き当てピンなどに突き当てて素子基板の仮置き位置を決める。
【００３４】
２．接着剤塗布
素子基板とマクラ部材の接合体に接着剤を供給する。仮置き台に置かれた素子基板を図示しない素子基板移載フィンガーで吸着して仮置き台から転写位置決め台３に移載する。この時ｘ方向、ｙ方向の位置決めクランプが交互に作動して転写位置決め台に設けられた位置決めピンに対して素子基板をｘ方向及びｙ方向から突き当てて位置決めを行い、その後転写位置決め台に設けられた吸着穴で吸着して固定する。
【００３５】
接着剤（紫外線・熱併用硬化型）は予め回転ステージ４ａ上に０．１ｍｍ程度の厚さで薄く展開されている。回転ステージは一定（矢印）の方向に等速回転して、同じく転写ステージ上に０．１ｍｍ程度の隙間で設定されたスキージによって薄い接着剤の層を形成している。接着剤は転写ピン４ｂの下降・上昇によって転写され、マクラ部材と素子基板の接合体に転写供給される。
【００３６】
３．画像処理／アライメント
上記２の転写工程により接着剤が供給された素子基板は図示しない素子基板移載フィンガーで吸着されて転写位置決め台からインデックスユニット上のワーク受け台（図３）５ｂに移載される。
【００３７】
同じく１で記録素子の仮置き台に吸着されている記録素子は仮置き台が前後動作してインデックスユニットのフィンガーの直下に移動してフィンガーに受け渡される。
【００３８】
フィンガーに記録素子を吸着したインデックスはその状態を維持したままアライメントユニット７の方向に回転する。そこで記録素子のアライメントを行うため記録素子はフィンガーからアライメントユニットに受け渡される。
【００３９】
アライメントユニットに受け渡された記録素子は吸着で固定されており、かつ記録素子に配されたアライメントマークを画像認識しながらｘ方向、ｙ方向およびθの補正を行って所定の精度に追い込む。複数の記録素子を有する場合は３の動作を１チップ毎に順次行う。
【００４０】
４．貼り合わせ／仮ＵＶ照射
記録素子の貼り合わせ位置の画像処理が終わると記録素子は再度フィンガーに受け渡される。記録素子はフィンガーの吸着により記録素子の位置を保持した状態でマクラ部材と素子基板の接合体に貼り合わされ、接着剤は素子基板に押し広げられて記録素子の外周からはみ出す。この時ＵＶ光を照射してはみ出した接着剤を硬化させることにより記録素子の仮固定を行う。
【００４１】
５．追加ＵＶ照射
記録素子を構成するシリコン基板にはインク液室（ＡＥ）が形成されている。仮固定では記録素子の外周部、特にＵＶ光が照射される領域の接着剤は硬化するが、直接ＵＶ光が照射されない記録素子と素子基板の間に存在する接着剤は未硬化のままである。そこで前記未硬化の接着剤がＡＥから這い上がって吐出口を詰まらせることがないように、ＵＶ光の照射を追加する。特に這い上がりやすいＡＥ端部に対してＵＶ光が照射される。
【００４２】
６．熱キュア
ＵＶ光で硬化されない部分を確実に硬化、固定させるため、１５０℃に設定されたクリーンオーブンに入れて所定の時間加熱する。
【００４３】
こうして記録素子と素子基板の接合体であるマウントユニットが完成する。
【００４４】
図１はフィンガーおよび仮固定の様子を示す平面図である。
【００４５】
図１（ａ）は従来のフィンガーであり貼り合わせ時の接着剤の広がり方４０１ｃとＵＶ光の照射領域４０１ａを示す平面図である。
【００４６】
フィンガー４０１ｂは記録素子の長手外形寸法より小さく、記録素子の両端部は露出している。そして記録素子の端部（４箇所）に対してＵＶ光が照射されて記録素子は仮固定される。４０１ｂの破線内領域は記録素子の吸着部であり、通常フィンガーの吸着溝は吐出口にかからない領域に設けられている。
【００４７】
図１（ｂ）は本発明におけるフィンガーである。
【００４８】
フィンガーの長手外形寸法は記録素子より大きく、フィンガー自身にＵＶ光照射用の貫通穴からなるスリット４０１ｅを有する。スリットは記録素子の両端外周からはみ出した接着剤に照射できるように、記録素子の外形両端部近傍に設けられる。またフィンガーは記録素子を吸着する吸着部と一体に形成されるため、高精度に設けることが出来る。更に記録素子の大きさの違いに合わせてスリットを形成することが出来るためフィンガーの共通設計が可能である。
【実施例２】
【００４９】
本発明第２の実施例を説明する。
【００５０】
図８は記録素子の仮固定の様子を示す側面であり、図８（ａ）は従来の仮固定、図８（ｂ）は本発明第２の実施例を示す側面図である。
【００５１】
図８（ａ）に示すように従来は記録素子がフィンガーからオーバーラップし、かつはみ出した接着剤に対してＵＶ光を照射していた。装置上では図示するように垂直方向ではなく若干角度（θ＝２０°以下）を設けて照射している。さらにこの時高いＵＶ光照度を設定するに従い、直接光が照射されていない領域にある接着剤、即ち記録素子の裏面と素子基板の間に存在する接着剤の硬化が進行してしまうことが分かっている。
【００５２】
そこで本発明第２の実施例では図９に示すように仮固定用のＵＶ照射用スリットを特定箇所に限定して設けることを特徴とする。
【００５３】
例えば図９（ａ）は記録素子の隅部に限定している。図９（ｂ）は記録素子の端部中央部に限定している。このように記録素子の大きさ（長さや幅）に応じて最適なＵＶ照射領域を限定することにより、記録素子の仮固定における接着剤のＵＶ光での硬化を必要最低限に限定してその他の未硬化接着剤は熱キュアによって硬化させることにより強固な接着性を得る事ができる。
【００５４】
本発明によるフィンガーは記録素子の吸着部と同一部品内に形成することにより照射領域の高精度な設定が可能となり、また記録素子の大きさの変化に依存しない記録素子の仮固定に要する照射領域の設定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】（ａ）は従来のフィンガーを示す図、（ｂ）は本発明におけるフィンガーを示す図、（ｃ）は従来のフィンガーを示す平面図
【図２】本発明におけるマウント装置を示す概略平面図
【図３】（ａ）はフィンガーの側面図、（ｂ）はフィンガーユニットを示す側面図
【図４】本発明における記録素子ユニットの構成部品を示す分解斜視図
【図５】本発明における記録素子ユニットを示す斜視図
【図６】本発明におけるインクジェット記録ヘッドを示す斜視図
【図７】本発明における記録素子の構成要素を示す分解斜視図
【図８】（ａ）は従来の仮固定を示す側面図、（ｂ）は本発明における仮固定を示す側面図
【図９】本発明の第２実施例を説明するフィンガーの平面図
【符号の説明】
【００５６】
１        記録素子仮置き台
２        素子基板仮置き台
３        転写位置決め台
４ａ      回転ステージ
４ｂ      転写ピン
５        インデックスユニット
５ａ      フィンガー
５ｂ      インデックス受け台
５ｃ      記録素子吸着穴
５ｄ      記録素子吸着面
５ｅ      耐磨耗部品
５ｆ      吸着用エア継ぎ手
５ｇ      ガイド
６        インデックスユニット
７        アライメントユニット
１０      記録素子ユニット
１１      接着剤１
１２      接着剤２
１００    素子基板
２０１    記録素子（カラー）
２０２    記録素子（ブラック）
３０１    第２の基板
４０１    電気配線テープ
４０１ａ  ＵＶ光の照射領域
４０１ｂ  フィンガー
４０１ｃ  接着剤の広がり方
４０１ｄ  カバー層
４０１ｅ  スリット
【図１】
2006289820.tif 000003
【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】
2006289820.tif 000009
【図８】
2006289820.tif 000010
【図９】
2006289820.tif 000011