(57)【要約】      （修正有）【課題】フレキシブル基板の端子部と接続部品の電極とを、狭小な接合幅で接合可能なフレキシブル基板の実装構造を提供する。【解決手段】フレキシブル基板５００の端子部５１２は、溝部７００の底面Ｆ、即ち圧電素子３００のＺ方向における上面に沿って、Ｘ、Ｙ方向に広がる上電極膜（電極）８０に対して、フレキシブル基板５００の一面５００Ａが略垂直方向に交差するように、端子部５１２と上電極膜（電極）８０とが電気的に接続されてなる。即ち、上電極膜（電極）８０の一面（上面）８０ａに対して、フレキシブル基板５００の厚み方向における端面５００ａが接するように、フレキシブル基板５００が液滴吐出ヘッド１に実装される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝部の底面に沿って広がる電極に対して、接合材を用いてフレキシブル基板を接続したフレキシブル基板の実装構造であって、
前記フレキシブル基板の一端側には、前記フレキシブル基板の一面に沿って延びる複数の配線を備えた端子部が形成され、
前記底面に対して前記フレキシブル基板の一面が略垂直方向に交差するように、前記端子部と前記電極とを接続したことを特徴とするフレキシブル基板の実装構造。
【請求項２】
前記配線は、前記端子部において、前記フレキシブル基板の一面から屈曲し、前記フレキシブル基板の厚み方向を成す端面に沿って延びることを特徴とする請求項１記載のフレキシブル基板の実装構造。
【請求項３】
前記接合材は、導電性材料であることを特徴とする請求項１または２記載のフレキシブル基板の実装構造。
【請求項４】
前記溝部は、更に樹脂材料で封止されてなることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載のフレキシブル基板の実装構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか記載のフレキシブル基板の実装構造によって、液滴吐出ヘッドを駆動する集積回路が形成された前記フレキシブル基板と、圧電素子の前記電極とが接続されたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル基板の実装構造、およびこうした実装構造を備えた液滴吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロデバイスを製造する方法の１つとして液滴吐出法（インクジェット法）が知られている。この液滴吐出法は、デバイスを形成するための材料を含む液状体を液滴状にして液滴吐出ヘッドより吐出するものである。例えば、特許文献１には、液滴吐出ヘッド（インクジェット式記録ヘッド）に関する技術の一例が開示されている。この特許文献１に開示されている液滴吐出ヘッドにおいては、駆動回路部（ＩＣドライバ）と駆動素子（圧電素子）とがワイヤボンディングの手法によって接続されている。
【０００３】
ところで、液滴吐出法に基づいてマイクロデバイスを製造する際、マイクロデバイスの更なる微細化の要求に応えるために、液滴吐出ヘッドに設けられたノズル開口部どうしの間の距離（ノズルピッチ）はできるだけ小さい（狭い）ことが好ましい。上記圧電素子はノズル開口部に対応して複数形成されるため、ノズルピッチを小さくすると、そのノズルピッチに応じて圧電素子どうしの間の距離も小さくする必要がある。ところが、圧電素子どうしの間の距離が小さくなると、それら複数の圧電素子のそれぞれとＩＣドライバとをワイヤボンディングの手法によって接続することが困難となる。
【０００４】
このため、例えば特許文献２には、液滴吐出ヘッドの溝部に形成された圧電素子の電極とＩＣドライバとを、フレキシブル基板を介して接続した液滴吐出装置が記載されている。この特許文献２に開示されている液滴吐出装置によれば、溝の深さ方向に向けて下がるフレキシブル基板の端部（端子部）を水平方向に折り曲げて、圧電素子の電極の広がり面と平行にフレキシブル基板の端子部を面接触させて接続している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１２７３７９号公報
【特許文献２】特開２００６−６８９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年、液滴吐出ヘッドがますます小型化されるなかで、こうしたフレキシブル基板の端子部と圧電素子の電極とを水平方向に沿って対面させて接合する構造では、液滴吐出ヘッドの幅方向（水平方向）のサイズを小型化する際の障害となる虞がある。
【０００７】
本発明にかかるいくつかの態様は、上記事情に鑑みてなされたものであり、フレキシブル基板の端子部と接続部品の電極とを、狭小な接合幅で接合可能なフレキシブル基板の実装構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のいくつかの態様は次のようなフレキシブル基板の実装構造、および液滴吐出ヘッドを提供した。
すなわち、本発明のフレキシブル基板の実装構造は、溝部の底面に沿って広がる電極に対して、接合材を用いてフレキシブル基板を接続したフレキシブル基板の実装構造であって、
前記フレキシブル基板の一端側には、前記フレキシブル基板の一面に沿って延びる複数の配線を備えた端子部が形成され、前記底面に対して前記フレキシブル基板の一面が略垂直方向に交差するように、前記端子部と前記電極とを接続したことを特徴とする。
【０００９】
こうしたフレキシブル基板の実装構造によれば、電極の一面に対して、フレキシブル基板の一面が略垂直になるように接続することによって、電極にフレキシブル基板が接する部分が、フレキシブル基板の厚みに対応する端面だけに限定される。これによって、従来のような、フレキシブル基板の端子部と圧電素子の電極とを水平方向に沿って対面させて接合する構造と比較して、溝部の幅をフレキシブル基板の厚みよりも僅かに大きい程度にまで小さくすることができる。その結果、フレキシブル基板の端子部と圧電素子の電極とを最小限のサイズで接合することが可能になる。
【００１０】
前記配線は、前記端子部において、前記フレキシブル基板の一面から屈曲し、前記フレキシブル基板の厚み方向を成す端面に沿って延びることが好ましい。これによって、フレキシブル基板に形成された配線の端面、即ち配線の厚み分で電極に接するよりも更に広い接触面で、配線を電極と接することができるので、より一層確実に、かつ低抵抗でフレキシブル基板の配線と電極とを最小限のサイズで接続することが可能になる。
【００１１】
前記接合材は、導電性材料であることが好ましい。これによって、接合時に過大な接合力をフレキシブル基板の端子部に印加しなくても、配線と電極とを確実に導通させることができる。
【００１２】
前記溝部は、更に樹脂材料で封止されてなることが好ましい。これによって、溝部に異物やホコリが侵入して導通不良や電流リークなどが生じることを確実に防止できる。
【００１３】
本発明の液滴吐出ヘッドは、前記各項記載のフレキシブル基板の実装構造によって、液滴吐出ヘッドを駆動する集積回路が形成された前記フレキシブル基板と、圧電素子の前記電極とが接続されたことを特徴とする。こうした液滴吐出ヘッドによれば、フレキシブル基板の端子部と圧電素子の電極とを最小限のサイズで接合することができるので、液滴吐出ヘッドの小型化を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のフレキシブル基板の実装構造を備えた液滴吐出ヘッドの一例を示す外観斜視図である。
【図２】液滴吐出ヘッドを下側から見た斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面矢視図である。
【図４】本発明のフレキシブル基板の実装構造を示す要部拡大断面図である。
【図５】図４に示す本発明のフレキシブル基板の実装構造を実現する製造方法を示す説明図である。
【図６】図４に示す本発明のフレキシブル基板の実装構造を実現する製造方法を示す説明図である。
【図７】本発明の別な実施形態のフレキシブル基板の実装構造を示す要部拡大断面図である。
【図８】図７に示す本発明のフレキシブル基板の実装構造を実現する製造方法を示す説明図である。
【図９】図７に示す本発明のフレキシブル基板の実装構造を実現する製造方法を示す説明図である。
【図１０】本発明のフレキシブル基板の実装構造によって形成した液滴吐出ヘッドの一適用例である液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明に係るフレキシブル基板の実装構造、および液滴吐出ヘッドの一実施形態について説明する。なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００１６】
まず、本発明のフレキシブル基板の実装構造を備えた液滴吐出ヘッドの概要について、図１〜図４を参照しながら説明する。
図１は液滴吐出ヘッドの一実施形態を示す外観斜視図、図２は液滴吐出ヘッドを下側から見た斜視図の一部破断図、図３は図１のＡ−Ａ線断面矢視図である。
液滴吐出ヘッド１は、機能液（例えばインク）の液滴を吐出するものであって、液滴が吐出されるノズル開口部１５を備えたノズル基板１６と、ノズル基板１６の上面に接続され、液滴が流れる流路を形成する流路形成基板１０と、流路形成基板１０の上面に接続され、圧電素子３００の駆動によって変位する振動板４００と、振動板４００の上面に接続され、リザーバ１００を形成するためのリザーバ形成基板２０と、可撓性を有するフレキシブル基板５００と、フレキシブル基板５００の一面５００Ａに設けられ、圧電素子３００を駆動するための駆動回路部（集積回路）２００と、フレキシブル基板５００の一面５００Ａに設けられ、駆動回路部２００と圧電素子３００とを電気的に接続する複数の配線（導電体）５１０とを備えている。配線５１０は、例えば、Ｃｕ（銅）などの導電性材料からなる配線であって、数μｍの厚さに形成されたものである。
【００１７】
この液滴吐出ヘッド１の動作は、外部コントローラＣＴによって制御される。そして、流路形成基板１０と、ノズル基板１６と、振動板４００とで囲まれた空間によって、ノズル開口部１５より吐出される前の機能液が配置される圧力発生室１２が形成されている。また、リザーバ形成基板２０と流路形成基板１０とで囲まれた空間によって、圧力発生室１２に供給される前の機能液を予備的に保持するリザーバ１００が形成されている。
【００１８】
流路形成基板１０の下面側は開口しており、その開口を覆うようにノズル基板１６が流路形成基板１０の下面に接続されている。流路形成基板１０の下面とノズル基板１６とは、例えば接着剤や熱溶着フィルム等を介して固定されている。そのノズル基板１６には、液滴を吐出するノズル開口部１５が設けられている。
【００１９】
図２に示すように、ノズル開口部１５はノズル基板１６に複数設けられている。具体的には、ノズル基板１６には、Ｙ軸方向に複数並んで設けられたノズル開口部１５によって構成された、第１ノズル開口群１５Ａ、第２ノズル開口群１５Ｂ、第３ノズル開口群１５Ｃ、及び第４ノズル開口群１５Ｄのそれぞれが設けられている。第１ノズル開口群１５Ａと第２ノズル開口群１５ＢとはＸ軸方向に関して互いに対向するように配置されている。第３ノズル開口群１５Ｃは第１ノズル開口群１５Ａの＋Ｙ側に設けられており、第４ノズル開口群１５Ｄは第２ノズル開口群１５Ｂの＋Ｙ側に設けられている。これら第３ノズル開口群１５Ｃと第４ノズル開口群１５ＤとはＸ軸方向に関して互いに対向するように配置されている。
【００２０】
なお図２では、各ノズル開口群１５Ａ〜１５Ｄのそれぞれは６個のノズル開口部１５によって構成されているように示されているが、実際には、例えば７２０個程度のノズル開口部１５によって構成されている。
【００２１】
流路形成基板１０の内側には複数の隔壁１１が形成されている。流路形成基板１０はシリコンによって形成されており、複数の隔壁１１は、流路形成基板１０の母材であるシリコン単結晶基板を異方性エッチングすることにより形成される。そして、複数の隔壁１１を有する流路形成基板１０と、ノズル基板１６と、振動板４００とで囲まれた空間によって、複数の圧力発生室１２が形成される。圧力発生室１２は、複数のノズル開口部１５に対応するように複数形成されている。すなわち、圧力発生室１２は、第１〜第４ノズル開口群１５Ａ〜１５Ｄのそれぞれを構成する複数のノズル開口部１５に対応するように、Ｙ軸方向に複数並んで設けられている。
【００２２】
そして、第１ノズル開口群１５Ａに対応して複数形成された圧力発生室１２によって第１圧力発生室群１２Ａが構成され、第２ノズル開口群１５Ｂに対応して複数形成された圧力発生室１２によって第２圧力発生室群１２Ｂが構成され、第３ノズル開口群１５Ｃに対応して複数形成された圧力発生室１２によって第３圧力発生室群１２Ｃが構成され、第４ノズル開口群１５Ｄに対応して複数形成された圧力発生室１２によって第４圧力発生室群１２Ｄが構成されている。第１圧力発生室群１２Ａと第２圧力発生室群１２ＢとはＸ軸方向に関して互いに対向するように配置されており、それらの間には隔壁１０Ｋが形成されている。同様に、第３圧力発生室群１２Ｃと第４圧力発生室群１２Ｄとの間にも隔壁１０Ｋが形成されており、それらはＸ軸方向に関して互いに対向するように配置されている。隔壁１０Ｋを含む流路形成基板１０は、例えばシリコン単結晶によって形成されていればよい。
【００２３】
第１圧力発生室群１２Ａを形成する複数の圧力発生室１２のうち、−Ｘ側の端部は上述した隔壁１０Ｋによって閉塞されているが、＋Ｘ側の端部は互いに接続するように集合しており、リザーバ１００と接続している。リザーバ１００は、機能液導入口２５より導入され、圧力発生室１２に供給される前の機能液を一時的に保持するものであって、リザーバ形成基板２０にＹ軸方向に延びるように形成されたリザーバ部２１と、流路形成基板１０にＹ軸方向に延びるように形成され、リザーバ部２１と各圧力発生室１２のそれぞれとを接続する連通部１３とを備えている。すなわち、リザーバ１００は、第１圧力発生室群１２Ａを構成する複数の圧力発生室１２の共通の機能液保持室（インク室）となっている。機能液導入口２５より導入された機能液は、導入路２６を経てリザーバ１００に流れ込み、供給路１４を経て、第１圧力発生室群１２Ａを構成する複数の圧力発生室１２のそれぞれに供給される。
【００２４】
また、第２、第３、第４圧力発生室群１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄのそれぞれを構成する圧力発生室１２のそれぞれにも、上述と同様のリザーバ１００が接続されている。
【００２５】
流路形成基板１０とリザーバ形成基板２０との間に配置された振動板４００は、流路形成基板１０の上面を覆うように設けられた弾性膜５０と、弾性膜５０の上面に設けられた下電極膜６０とを備えている。弾性膜５０は、例えば厚み１〜２μｍ程度の二酸化シリコンによって形成されている。下電極膜６０は、例えば厚み０．２μｍ程度の金属によって構成されている。本実施形態において、下電極膜６０は、複数の圧電素子３００の共通電極となっている。
【００２６】
振動板４００を変位するための圧電素子３００は、下電極膜６０の上面に設けられた圧電体膜７０と、その圧電体膜７０の上面に設けられた上電極膜（電極）８０とを備えている。圧電体膜７０は例えば厚み１μｍ程度、上電極膜８０は例えば厚み０．１μｍ程度である。
【００２７】
なお、圧電素子３００の概念としては、圧電体膜７０及び上電極膜（電極）８０に加えて、下電極膜６０を含むものであってもよい。すなわち、本実施形態における下電極膜６０は、圧電素子３００としての機能と、振動板４００としての機能とを兼ね備えている。また、本実施形態では、弾性膜５０及び下電極膜６０が振動板４００として機能するが、弾性膜５０を省略した構造とし、下電極膜６０が弾性膜（５０）を兼ねるようにしてもよい。
【００２８】
圧電体膜７０及び上電極膜８０、すなわち圧電素子３００は、複数のノズル開口部１５及び圧力発生室１２のそれぞれに対応するように複数設けられている。すなわち、圧電体膜７０及び上電極膜８０からなる圧電素子３００は、各ノズル開口部１５毎（圧力発生室１２毎）に設けられている。そして、上述したように、下電極膜６０は複数の圧電素子３００の共通電極として機能し、上電極膜８０は複数の圧電素子３００の個別電極として機能する。
【００２９】
また、第１ノズル開口群１５Ａを構成するノズル開口部１５のそれぞれに対応するようにＹ軸方向に複数並んで設けられた圧電素子３００によって、第１圧電素子群３００Ａが構成されており、第２ノズル開口群１５Ｂを構成するノズル開口部１５のそれぞれに対応するようにＹ軸方向に複数並んで設けられた圧電素子３００によって、第２圧電素子群３００Ｂが構成されている。これら第１圧電素子群３００Ａと第２圧電素子群３００ＢとはＸ軸方向に関して互いに対向するように配置されている。
【００３０】
同様に、第３、第４ノズル開口群１５Ｃ、１５Ｄを構成するノズル開口部１５のそれぞれに対応するようにＹ軸方向に複数並んで設けられた圧電素子３００によって、第３、第４圧電素子群３００Ｃ、３００Ｄが構成されており、それら第３、第４圧電素子群３００Ｃ、３００Ｄどうしは、Ｘ軸方向に関して対向するように配置されている（なお、第３、第４圧電素子群３００Ｃ、３００Ｄは図３の紙面奥側に形成されているものであって、図示されていない）。
【００３１】
リザーバ形成基板２０には、封止膜３１と固定板３２とを有するコンプライアンス基板３０が接合されている。封止膜３１は、剛性が低く可撓性を有する材料（例えば、厚み６μｍ程度のポリフェニレンスルフィドフィルム）からなり、この封止膜３１によってリザーバ部２１の上部が封止されている。また、固定板３２は、金属等の硬質の材料（例えば、厚み３０μｍ程度のステンレス鋼）で形成される。この固定板３２のうち、リザーバ１００に対応する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部３３となっているため、リザーバ１００の上部は、可撓性を有する封止膜３１のみで封止され、内部圧力の変化によって変形可能な可撓部２２となっている。
【００３２】
通常、機能液導入口２５からリザーバ１００に機能液が供給されると、例えば、圧電素子３００の駆動時の機能液の流れ、あるいは、周囲の熱などによってリザーバ１００内に圧力変化が生じる。しかしながら、上述のように、リザーバ１００の上部が封止膜３１のみよって封止されて可撓部２２となっているため、この可撓部２２が撓み変形してその圧力変化を吸収する。したがって、リザーバ１００内は常に一定の圧力に保持される。なお、その他の部分は固定板３２によって十分な強度に保持されている。
【００３３】
そして、リザーバ１００の外側のコンプライアンス基板３０上には、リザーバ１００に機能液を供給するための機能液導入口２５が形成されており、リザーバ形成基板２０には、機能液導入口２５とリザーバ１００の側壁とを連通する導入路２６が設けられている。
【００３４】
リザーバ形成基板２０のうち、Ｘ軸方向における中央部には、Ｙ軸方向に沿って延びるスリット状の細長い溝部７００が形成されている。溝部７００によって、リザーバ形成基板２０は、第１圧力発生室群１２Ａに対応して設けられた第１圧電素子群３００Ａを封止する第１封止部２０Ａと、第２圧力発生室群１２Ｂに対応して設けられた第２圧電素子群３００Ｂを封止する第２封止部２０Ｂとに分けられる（図３参照）。同様に、溝部７００によって、第３圧力発生室群１２Ｃに対応して設けられた第３圧電素子群３００Ｃを封止する第３封止部２０Ｃと、第４圧力発生室群１２Ｄに対応して設けられた第４圧電素子群３００Ｄを封止する第４封止部２０Ｄとに分けられる（なお、第３、第４封止部２０Ｃ、２０Ｄは図３の紙面奥側に形成されているものであって、図示されていない）。
【００３５】
つまり、リザーバ形成基板２０のうち、圧電素子３００に対向する領域には、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を確保した状態で、その空間を密封可能な圧電素子保持部２４が設けられている。圧電素子保持部２４は、第１〜第４封止部２０Ａ〜２０Ｄのそれぞれに形成されており、第１〜第４圧電素子群３００Ａ〜３００Ｄを覆う大きさで形成されている。また、圧電素子３００のうち、少なくとも圧電体膜７０は、この圧電素子保持部２４内に密封されている。
【００３６】
このように、リザーバ形成基板２０は、圧電素子３００を外部環境と遮断して、圧電素子３００を封止するための封止部材としての機能を有している。リーザバ形成基板２０によって圧電素子３００を封止することで、水分等の外部環境による圧電素子３００の破壊を防止する。また、本実施形態では、圧電素子保持部２４の内部を密封状態にしただけであるが、例えば、圧電素子保持部２４内の空間を真空にしたり、あるいは窒素又はアルゴン雰囲気等とすることにより、圧電素子保持部２４内を低湿度に保持することができ、圧電素子３００の破壊をさらに確実に防止することができる。
【００３７】
また、リザーバ形成基板２０は剛体であって、そのリザーバ形成基板２０を形成する材料としては、例えば、ガラス、セラミック材料等の流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料を用いることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板が用いられている。
【００３８】
図３に示すように、第１封止部２０Ａの圧電素子保持部２４によって封止されている圧電素子３００のうち、上電極膜８０の−Ｘ側の端部は、第１封止部２０Ａの外側まで延びており、溝部７００における流路形成基板１０上に配置されている。また図３に示すように、溝部７００における流路形成基板１０上に下電極膜６０の一部が配置されている場合においては、上電極膜８０と下電極膜６０との間の電気的な接続を防止するための絶縁膜６００が、上電極膜８０と下電極膜６０との間に設けられる。
【００３９】
同様に、第２封止部２０Ｂの圧電素子保持部２４によって封止されている圧電素子３００のうち、上電極膜８０の＋Ｘ側の端部が、第２封止部２０Ｂの外側まで延びて、溝部７００における流路形成基板１０上に配置されている。同様に、不図示ではあるが、第３、第４封止部２０Ｃ、２０Ｄで封止されている圧電素子３００のうち、上電極膜８０の一部が、第３、第４封止部２０Ｃ、２０Ｄの外側まで延びでおり、第３、第４封止部２０Ｃ、２０Ｄどうしの間に設けられた溝部７００における流路形成基板１０上に配置されている。
【００４０】
圧電素子３００を駆動するための駆動回路部（集積回路）２００は、例えば回路基板あるいは駆動回路を含む半導体集積回路（ＩＣ）を含んで構成されており、フレキシブル基板５００の一面５００Ａに接続（形成）されている。圧電素子３００は駆動回路部２００により駆動される。フレキシブル基板５００は可撓性を有しており、例えばポリイミドからなる絶縁性のフィルム状部材によって構成されている。また、フレキシブル基板５００の一面５００Ａには、銅などの導電性材料からなる導電性の配線（導電部）５１０が、プリント方式により、メッキやエッチングなどの手法によって設けられている。
【００４１】
このような構成の液滴吐出ヘッド１より機能液の液滴を吐出する際には、外部コントローラＣＴは、機能液導入口２５に接続された不図示の外部機能液供給装置を駆動する。外部機能液供給装置から送出された機能液は、機能液導入口２５を介してリザーバ１００に供給された後、ノズル開口部１５に至るまでの液滴吐出ヘッド１の内部流路を満たす。また、外部コントローラＣＴは、フレキシブル基板５００に設けられた外部信号入力部５８０を介して、駆動回路部２００等に駆動電力や指令信号を送る。
【００４２】
フレキシブル基板５００の一面５００Ａには配線５１０が設けられており、外部信号入力部５８０からの指令信号等は、その配線５１０を介して駆動回路部２００に送られる。駆動回路部２００は、外部コントローラＣＴからの指令に基づいて、端子部５１２を含む配線５１０を介して、圧力発生室１２に対応するそれぞれの下電極膜６０と上電極膜８０との間に電圧を印加し、弾性膜５０、下電極膜６０及び圧電体膜７０を変位させることにより、各圧力発生室１２内の圧力を高めて、ノズル開口部１５より液滴を吐出する。
【００４３】
フレキシブル基板５００の端子部５１２と圧電素子３００の電極（上電極膜８０）との接続部分の構成、即ち本発明のフレキシブル基板５００の実装構造について詳述する。
図４は、フレキシブル基板と圧電素子の電極との接続部分を示す要部拡大断面図である。
フレキシブル基板５００は、その一端側が細長いスリット状の溝部７００（図１も参照）に入り込み、フレキシブル基板５００の一端側に形成された端子部５１２で圧電素子３００の上電極膜（電極）８０と電気的に接続される。即ち、フレキシブル基板５００の一面５００Ａに形成されている配線（導電部）５１０が上電極膜（電極）８０に対して導通可能に接続されている。
【００４４】
このフレキシブル基板５００の端子部５１２は、溝部７００の底面Ｆ、即ち圧電素子３００のＺ方向における上面に沿って、Ｘ、Ｙ方向に広がる上電極膜（電極）８０に対して、フレキシブル基板５００の一面５００Ａが略垂直方向に交差するように、端子部５１２と上電極膜（電極）８０とが電気的に接続されてなる。即ち、上電極膜（電極）８０の一面（上面）８０ａに対して、フレキシブル基板５００の厚み方向における端面５００ａが接するように、フレキシブル基板５００が液滴吐出ヘッド１に実装される。
【００４５】
フレキシブル基板５００の端子部５１２と、上電極膜（電極）８０とは、接合材８５によって固定（接合）されている。こうした接合材８５は、例えば、ハンダペースト、Ａｇペーストなどの導電性ペーストを用いることが好ましい。これ以外にも、金属ハンダ、異方性導電膜（ＡＣＦ:anisotropic conductive film）や異方性導電ペースト（ＡＣＰ:anisotropic conductive paste）などの導電性材料や、ペースト状のＮＣＰ（Non Conductive Polymer）やフィルム状のＮＣＦ（Non Conductive Film）などの絶縁性材料を接合材８５として用いても良い。
【００４６】
このようなフレキシブル基板５００の実装構造を備えた液滴吐出ヘッド１によれば、上電極膜（電極）８０の一面（上面）８０ａに対して、フレキシブル基板５００の一面５００Ａが略垂直になるように接続することによって、上電極膜（電極）８０にフレキシブル基板５００が接する部分が、フレキシブル基板５００の厚みに対応する端面５００ａだけに限定される。
【００４７】
これによって、従来のような、フレキシブル基板の端子部と圧電素子の電極とを水平方向に沿って対面させて接合する構造と比較して、溝部７００のＸ方向における幅をフレキシブル基板５００の厚みよりも僅かに大きい程度にまで小さくすることができる。その結果、こうしたフレキシブル基板５００の実装構造をもつ液滴吐出ヘッド１は、図１に示すように、液滴吐出ヘッド１のＸ方向に沿った幅Ｗを大幅に小さくすることができ、液滴吐出ヘッド１の小型化を実現することが可能になる。
【００４８】
なお、このスリット状の溝部７００を埋めるように、更に樹脂（樹脂材料：モールド材）を充填して、フレキシブル基板５００の端子部５１２を溝部７００に強固に固定することも好ましい。これによって、スリット状の溝部７００に異物やホコリが侵入して導通不良や電流リークなどが生じることを確実に防止できる。
【００４９】
また、この実施形態では、フレキシブル基板５００の全体が上電極膜（電極）８０の一面（上面）８０ａに対して略垂直方向に延びるように、即ち水平方向に対して立った状態で実装されているが、これ以外にも、例えば、フレキシブル基板５００が溝部７００の開口端から飛び出した先の部分を屈曲させて、駆動回路部（ＩＣ）２００（図３参照）の実装部分を、リザーバ形成基板２０の上面に沿うようにモールド材等で固定しておいても良い。これによって、液滴吐出ヘッド１のＺ方向に沿った高さも小さくすることができる。
【００５０】
また、この実施形態では、１つのフレキシブル基板５００と駆動回路部（ＩＣ）２００とで、その端子部５１２の両側にある第１圧電素子群３００Ａと第２圧電素子群３００Ｂ（図３参照）とを駆動している。このため、第１圧電素子群３００Ａから延びる上電極膜（電極）８０と、第２圧電素子群３００Ｂから延びる上電極膜（電極）８０とが、溝部７００において交互に千鳥配列となるように形成されていれば良い。また、これに対応するように、フレキシブル基板５００の配線５１０が形成されていれば良い。
【００５１】
次に、上述したような実施形態のフレキシブル基板の実装構造を備えた液滴吐出ヘッドの製造方法について説明する。
図５、図６は、液滴吐出ヘッドの製造方法におけるフレキシブル基板の実装工程を段階的に示した要部拡大断面図である。
本発明のフレキシブル基板の実装構造によってフレキシブル基板の端子部と圧電素子の上電極膜（電極）とを接続させる際には、図５（ａ）に示すように、フレキシブル基板５００の他面５００Ｂ側を、例えば吸着ツール８００を用いて吸着保持する。吸着ツール８００は、例えばフレキシブル基板５００の他面５００Ｂに密着する一面８００Ａに多数の穴８０１が形成され、この穴の内側領域を減圧にできるものであればよい。
【００５２】
次に、図５（ｂ）に示すように、この吸着ツール８００に保持されたフレキシブル基板５００を、液滴吐出ヘッド１の溝部７００の内部へ挿入する。この時、液滴吐出ヘッド１を所定の温度まで加熱しておくことが好ましい。また、吸着ツール８００の先端部分は、フレキシブル基板５００とともにこの溝部７００に挿入可能な程度に薄厚に形成されているのが好ましい。
【００５３】
図６（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド１の溝部７００の底面、即ち上電極膜（電極）８０の一面（上面）８０ａには、予め接合材８５、例えばハンダなとをデイップしておく。そして、フレキシブル基板５００を溝部７００に挿入する際に液滴吐出ヘッド１を所定の温度まで加熱し、この接合材８５を軟化させる。
【００５４】
そして、図６（ｂ）に示すように、軟化させた接合材８５に、フレキシブル基板５００の端子部５１２を挿入し、フレキシブル基板５００の端面５００ａを上電極膜（電極）８０の一面（上面）８０ａに接触させる。そして、接合材８５を冷却、固化させる。この後、吸着ツール８００によるフレキシブル基板５００の吸着を解除して、吸着ツール８００を溝部７００から退避させれば、フレキシブル基板５００の一面５００Ａが上電極膜（電極）８０の一面（上面）８０ａに対して略垂直方向に延びるように実装される。
【００５５】
図７は、フレキシブル基板の実装構造の別な実施形態である、圧電素子の電極との接続部分を示す要部拡大断面図である。
フレキシブル基板５５０は、その一端側が液滴吐出ヘッド１のスリット状の溝部７００に入り込み、フレキシブル基板５５０の一端側に形成された端子部５６２で圧電素子３００の上電極膜（電極）８０と電気的に接続される。即ち、フレキシブル基板５５０の一面５５０Ａに形成されている配線（導電部）５６０が上電極膜（電極）８０に対して導通可能に接続されている。フレキシブル基板５５０の端子部５６２は、溝部７００の底面Ｆ、即ち圧電素子３００の上電極膜（電極）８０に対して、フレキシブル基板５５０の一面５５０Ａが略垂直方向に交差するように液滴吐出ヘッド１に実装されている。
【００５６】
この実施形態におけるフレキシブル基板５５０の端子部５６２は、一面５５０Ａに沿って延びる配線５６０がフレキシブル基板５５０の端部で屈曲し、フレキシブル基板５５０の厚み方向における端面５５０ａに沿って延びている。そして、この端面５５０ａに沿って（厚み方向に沿って）延びている領域Ｑで、上電極膜（電極）８０と電気的に接続される。
【００５７】
このような形態のフレキシブル基板の実装構造によれば、フレキシブル基板に形成された配線の端面、即ち配線の厚み分で電極に接する実施形態よりも更に広い接触面となる、端面５５０ａに沿って延びる領域Ｑで、配線５６０が上電極膜（電極）８０と接することができるので、より一層確実に、かつ低抵抗でフレキシブル基板５５０の配線５６０と上電極膜（電極）８０と電気的に接続することが可能になる。
【００５８】
図８、図９は、上述したような形状のフレキシブル基板の製造方法を示す説明図、要部拡大断面である。
フレキシブル基板５５０を製造する際には、予め配線等が形成された大きなシート状のフレキシブル基板シート９１０から、例えば図８に示す打抜機９００を用いて、多数のフレキシブル基板５５０を形成する。こうした打抜機９００は、例えば、フレキシブル基板シート９１０を載置するステージ９２０と、個々のフレキシブル基板の形状を象った打抜面９３５が形成され、ステージ９２０の下型９２５の穴９２５ａに挿脱されるように上下動する上型９３０とを備えている。
【００５９】
こうした打抜機９００を用いて、フレキシブル基板シート９１０から個々のフレキシブル基板５５０を打ち抜く際に、図９（ａ）に示すように、下型９２５のエッジＥ１と、上型９３０のエッジＥ２との間を所定の間隔（クリアランス）Δｔだけ開けるように設定する。そして、図９（ｂ）に示すように、下型９２５と上型９３０との間隔をΔｔに保って打ち抜くと、延性の高い金属で形成された配線５６０は、下型９２５のエッジＥ１に沿って鋭利に切断されずに、フレキシブル基板５５０の厚み方向の端面５５０ａに沿って延びてから引きちぎられる。
【００６０】
このように、打抜機９００の下型９２５のエッジＥ１と、上型９３０のエッジＥ２との間を所定の間隔（クリアランス）Δｔだけ開けて打ち抜くことで、図９（ｃ）に示すように、配線５６０はフレキシブル基板５５０の端面５５０ａに沿ってダレた形状となり、配線５６０がフレキシブル基板５５０の端面５５０ａに沿って延びた領域Ｑを形成することができる。
【００６１】
次に、本発明の圧着方法によって形成した液滴吐出ヘッドの適用例として、液滴吐出装置ＩＪを図１０を参照しながら説明する。図１０は液滴吐出装置ＩＪの概略構成を示す斜視図である。
【００６２】
図１０において、液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド１と、駆動軸４と、ガイド軸５と、コントローラＣＴと、ステージ７と、クリーニング機構８と、基台９と、ヒータ６とを備えている。ステージ７は液滴吐出ヘッド１より機能液を吐出される基板Ｐを支持するものであって、基板Ｐを基準位置に固定する不図示の固定機構を備えている。液滴吐出ヘッド１のノズル開口部からは、ステージ７に支持されている基板Ｆに対して機能液が吐出される。
【００６３】
駆動軸４には駆動モータ２が接続されている。駆動モータ２はステッピングモータ等であり、コントローラＣＴからＹ軸方向の駆動信号が供給されると、駆動軸４を回転させる。駆動軸４が回転すると、液滴吐出ヘッド１はＹ軸方向に移動する。ガイド軸５は基台９に対して動かないように固定されている。ステージ７は、駆動モータ３を備えている。駆動モータ３はステッピングモータ等であり、コントローラＣＴからＸ軸方向の駆動信号が供給されると、ステージ７をＸ軸方向に移動する。
【００６４】
コントローラＣＴは液滴吐出ヘッド１に液滴の吐出制御用の電圧を供給する。更に、コントローラＣＴは、駆動モータ２に対して液滴吐出ヘッド１のＹ軸方向への移動を制御する駆動パルス信号を供給するとともに、駆動モータ３に対してステージ７のＸ軸方向への移動を制御する駆動パルス信号を供給する。
【００６５】
クリーニング機構８は液滴吐出ヘッド１をクリーニングするものであって、図示しない駆動モータを備えている。この駆動モータの駆動により、クリーニング機構８はガイド軸５に沿ってＸ軸方向に移動する。クリーニング機構８の移動もコントローラＣＴにより制御される。ヒータ６はここではランプアニールにより基板Ｐを熱処理する手段であり、基板Ｐ上に塗布された機能液に含まれる溶媒の蒸発及び乾燥を行う。このヒータ６の電源の投入及び遮断もコントローラＣＴにより制御される。
【００６６】
そして、液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド１と基板Ｐを支持するステージ７とを相対的に走査しつつ基板Ｐに対して液滴を吐出する。
【００６７】
なお、上述した実施形態において、液滴吐出ヘッド１より吐出される機能液としては、液晶表示デバイスを形成するための液晶表示デバイス形成用材料、有機ＥＬ表示デバイスを形成するための有機ＥＬ形成用材料、電子回路の配線パターンを形成するための配線パターン形成用材料などを含むものとする。これにより、液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出法に基づいて吐出した機能液によって、上記各デバイスを製造することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１…液滴吐出ヘッド、１５…ノズル開口部、１５Ａ〜１５Ｄ…ノズル開口群、２０…リザーバ形成基板（封止部材）、７０…圧電体膜（圧電素子）、８０…上電極膜（電極）、８５…接合材、２００…駆動回路部（集積回路）、３００…圧電素子（駆動素子）、３００Ａ、３００Ｂ…圧電素子群（駆動素子群）、５００…フレキシブル基板、５００ａ…端面（フレキシブル基板の厚み方向に沿った）、５１０…配線（導電部）、５１２…端子部。
【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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