(57)【要約】【課題】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。【解決手段】接続構造体１は、リジッド基板１１と、凸状の弾性変形体１２と、第１の配線１３と、フレキシブル基板２１と、第２の配線２２と、接着剤３１とを含む。凸状の弾性変形体１２は、リジッド基板１１の表面の一部に、リジッド基板１１から突出するように位置する。第１の配線１３の少なくとも一部は、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に位置する。第２の配線２２は、フレキシブル基板２１上に位置して、第１の配線１３と直接接触する。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ように、予め弾性変形した状態で保持されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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。
【請求項１３】
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。
【請求項１４】
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。
【請求項１５】
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。
【請求項１６】
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。
【請求項１７】
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。
【請求項１８】
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。
【請求項１９】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−３０６０２４号公報（請求項１、段落〔００１３〕、〔００３３〕、〔００４８〕、図１Ａ、図１Ｂ、図７等）
【特許文献２】特開２０１２−１９９２６２号公報（請求項３、段落〔００１６〕、〔００３８〕、〔００４２〕、図２等参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【発明の効果】
【００２９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】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。
【図２】上記接続構造体の製造工程を示す断面図である。
【図３】上記接続構造体の製造工程を示す断面図である。
【図４】上記接続構造体の製造工程を示す断面図である。
【図５】上記接続構造体の製造工程を示す断面図である。
【図６】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。
【図７】上記接続構造体の他の構成を示す断面図である。
【図８Ａ】弾性変形体の形成パターンの一例を示す平面図である。
【図８Ｂ】図８ＡにおけるＡ−Ａ’線矢視断面図である。
【図９Ａ】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。
【図９Ｂ】図９ＡにおけるＢ−Ｂ’線矢視断面図である。
【図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。
【図１０Ｂ】図１０ＡにおけるＣ−Ｃ’線矢視断面図である。
【図１０Ｃ】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。
【図１１Ａ】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。
【図１１Ｂ】図１１ＡにおけるＤ−Ｄ’線矢視断面図である。
【図１１Ｃ】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。
【図１２Ａ】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。
【図１２Ｂ】図１２ＡにおけるＥ−Ｅ’線矢視断面図である。
【図１２Ｃ】図１２ＡにおけるＦ−Ｆ’線矢視断面図である。
【図１３】図１０ＡにおけるＧ−Ｇ’線矢視断面図の一部である。
【図１４】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。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
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。
【００３２】
〔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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
〔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。
【００４７】
（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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
（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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
（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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
〔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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
〔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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
〔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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
（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。
【００７８】
《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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
《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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
（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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
〔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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
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。
【符号の説明】
【０１１１】
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
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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