(57)【要約】  印刷配線部材の誘電体基板上にパターン化銅層を形成する。そのパターン化銅層は、（ｉ）ワイヤボンディング用の電極パッド、（ｉｉ）導電コネクタとの導電接続用のコネクタパッド、並びに（ｉｉｉ）対応する電極パッド・コネクタパッド間を接続する導電トレース、を備える構成にする。電極パッド上及びコネクタパッド上にニッケル被覆を発生させ、電極パッド及びコネクタパッドの上方に位置するようニッケル被覆上に金層を発生させる。少なくともコネクタパッドの上方に位置するよう金層上にパラジウム堆積部を発生させる。
2013512569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）誘電体基板と、
（ｂ）誘電体基板上に形成されており、
（ｉ）ワイヤボンディング用の電極パッド、
（ｉｉ）導電コネクタとの導電接続用のコネクタパッド、並びに
（ｉｉｉ）対応する電極パッド・コネクタパッド間を接続する導電トレース、
を有するパターン化銅層と、
（ｃ）電極パッド上及びコネクタパッド上に形成されたニッケル被覆と、
（ｄ）電極パッド及びコネクタパッドの上方に位置するようニッケル被覆上に形成された金層と、
（ｅ）少なくともコネクタパッドの上方に位置するよう金層上に形成されたパラジウム堆積部と、
を備える印刷配線部材。
【請求項２】
請求項１記載の印刷配線部材であって、その誘電体基板が可撓な印刷配線部材。
【請求項３】
請求項１記載の印刷配線部材であって、その誘電体基板が堅固な印刷配線部材。
【請求項４】
請求項１記載の印刷配線部材であって、そのパラジウム堆積部が電極パッド，コネクタパッド双方の上方にある印刷配線部材。
【請求項５】
請求項１記載の印刷配線部材であって、そのニッケル被覆の厚みが４μｍ未満の可撓性印刷配線部材。
【請求項６】
請求項１記載の印刷配線部材であって、その金層の厚みが０．０５〜０．２μｍの可撓性印刷配線部材。
【請求項７】
請求項１記載の印刷配線部材であって、そのパラジウム堆積部の厚みが０．０２〜０．２μｍの可撓性印刷配線部材。
【請求項８】
請求項１記載の印刷配線部材であって、そのパラジウム堆積部における金属パラジウム含有量が９０％超、パラジウムイオン含有量が１０％未満の可撓性印刷配線部材。
【請求項９】
請求項１記載の印刷配線部材であって、そのニッケル被覆が燐を少なくとも２％含む可撓性印刷配線部材。
【請求項１０】
請求項１記載の印刷配線部材であって、導電トレースが通る可撓領域を備える可撓性印刷配線部材。
【請求項１１】
（ａ）プリントヘッドボディと、
（ｂ）ノズルアレイ及びボンディングパッドを有するプリントヘッドダイと、
（ｃ）プリントヘッドボディに固定された可撓性印刷配線部材と、
を備え、その可撓性印刷配線部材が、
（ｉ）プリントヘッドダイ上のボンディングパッドにボンディングされた複数個の電極パッドと、
（ｉｉ）本インクジェットプリントヘッドをプリンタシステムに導電接続する複数個のコネクタパッドと、
（ｉｉｉ）対応する電極パッド・コネクタパッド間を接続する導電トレースと、
を有し、少なくともコネクタパッドの上方にニッケル被覆、その上方に金層、更にその上方にパラジウム堆積部があるインクジェットプリントヘッド。
【請求項１２】
請求項１１記載のインクジェットプリントヘッドであって、電極パッド，コネクタパッド双方の上方にパラジウム堆積部があるインクジェットプリントヘッド。
【請求項１３】
請求項１１記載のインクジェットプリントヘッドであって、そのニッケル被覆の厚みが４μｍ未満のインクジェットプリントヘッド。
【請求項１４】
請求項１１記載のインクジェットプリントヘッドであって、その金層の厚みが０．０５〜０．２μｍのインクジェットプリントヘッド。
【請求項１５】
請求項１１記載のインクジェットプリントヘッドであって、そのパラジウム堆積部の厚みが０．０２〜０．２μｍのインクジェットプリントヘッド。
【請求項１６】
請求項１１記載のインクジェットプリントヘッドであって、そのパラジウム堆積部における金属パラジウム含有量が９０％超、パラジウムイオン含有量が１０％未満のインクジェットプリントヘッド。
【請求項１７】
請求項１１記載のインクジェットプリントヘッドであって、そのニッケル被覆が燐を少なくとも２％含むインクジェットプリントヘッド。
【請求項１８】
請求項１１記載のインクジェットプリントヘッドであって、導電トレースが通る可撓領域が可撓性印刷配線部材上、プリントヘッドダイがプリントヘッドボディの第１面上、コネクタパッドがプリントヘッドボディの第２面上にあるインクジェットプリントヘッド。
【請求項１９】
請求項１１記載のインクジェットプリントヘッドであって、電極パッドと、プリントヘッドダイ上のボンディングパッドと、を接続するアルミニウム製のボンディングワイヤを備えるインクジェットプリントヘッド。
【請求項２０】
（ａ）可換型で、
（ｉ）プリントヘッドボディ、
（ｉｉ）ノズルアレイ及びボンディングパッドを有するプリントヘッドダイ、並びに
（ｉｉｉ）プリントヘッドボディに固定された可撓性印刷配線部材、
を有するプリントヘッドと、
（ｂ）導電コネクタと、
を備え、
その可撓性印刷配線部材が、プリントヘッドダイ上のボンディングパッドにボンディングされた複数個の電極パッドと、プリントヘッドを本インクジェットプリンタシステムに導電接続する複数個のコネクタパッドと、を有し、
少なくともコネクタパッドの上方にニッケル被覆、その上方に金層、更にその上方にパラジウム堆積部があり、
その導電コネクタが、プリントヘッド実装時にそのプリントヘッド上のコネクタパッドと導電接続する複数本のバネ付勢ピンを有するインクジェットプリンタシステム。
【請求項２１】
請求項２０記載のインクジェットプリンタシステムであって、電極パッド，コネクタパッド双方の上方にニッケル被覆、その上方に金層、更にその上方にパラジウム堆積部があるインクジェットプリンタシステム。
【請求項２２】
請求項２０記載のインクジェットプリンタシステムであって、コネクタパッドがプリントヘッドボディの略平坦面上にあり、プリントヘッド実装時のバネ付勢ピン可動方向がコネクタパッドに対し略垂直なインクジェットプリンタシステム。
【請求項２３】
請求項２０記載のインクジェットプリンタシステムであって、そのバネ付勢ピンが、コネクタパッド上でワイピング運動を呈するインクジェットプリンタシステム。
【請求項２４】
請求項２０記載のインクジェットプリンタシステムであって、プリントヘッド着脱を２０回以上行ってもコネクタパッドに過剰な摩耗が生じないインクジェットプリンタシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤボンディングが可能な電極パッド及び耐摩耗性が高いコネクタパッドを有する印刷配線部材、特にインクジェットプリントヘッド用の印刷配線部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷配線部材は、電子部品間を低コストで導電接続する手段として広く使用されている。そのなかには、ワイヤボンディング、ＴＡＢ(tape automated bonding)等の手法で半導体チップに直結される電極パッドを備えるものもあれば、同じ電子システム内の他の回路につながる導電コネクタを繰返し着脱することが可能なコネクタパッドを備えるものもある。インクジェットプリントヘッド用の印刷配線部材は、そうした電極パッド及びコネクタパッドを併有するものの一例である。その場合、電極パッドの接続先半導体チップはインクジェットプリントヘッドダイであり、そこにはノズル群に加えノズルから滴を吐出させる滴形成機構やその動作を司る電子回路が設けられていることが多い。コネクタパッドを使用しプリンタ本体に接続するのは、一般にプリンタ本体の方が長寿命であり、インクジェットプリントヘッドの交換が必要になるためである。
【０００３】
仕様上、インクジェットプリントヘッドの着脱は１回行えれば足りるが、システムの信頼性を高めるには、コネクタパッドを１０〜２０回以上の着脱に耐えうる構成にするのが望ましい。そうした多数回の着脱に耐えうる高信頼接続部位は、周知の如く、コネクタパッド表層に硬質金層を設けることで実現できる。例えば、コバルトやニッケルを０．１〜０．３％程度添加し金メッキを施すことで、純度＝約９９．７％の硬質金層を発生させることができる。ただ、本件技術分野で周知の如く、硬質金層への確実なワイヤボンディングは難しい。コネクタパッドを硬質金層、電極パッドを純度＝約９９．９％の軟質金層で実現すれば、コネクタパッドの耐摩耗性が高く且つ電極パッドへのワイヤボンディングが可能な印刷配線部材となるものの、硬質金層生成用のマスキング／メッキ工程と軟質金層生成用のマスキング／メッキ工程とが別々になるためコスト増が発生する。
【０００４】
特許文献１には、印刷配線部材上に銅製の電極パッド及びコネクタパッドを設け、それに対する電解メッキで電極パッドのボンディング性及びコネクタパッドの耐摩耗性を高める手法が記載されている。記載されているのは、銅箔上に８０〜２００μインチ（２〜５μｍ）厚のニッケル被覆、そのニッケル被覆上に約３５μインチ（０．９μｍ）厚のパラジウム堆積部、そしてそのパラジウム堆積部上に５〜３０μインチ（０．１〜０．７５μｍ）厚の軟質金層をそれぞれ電解メッキで発生させる、というものである。電極パッドの表面に高純度な高純度な軟質金層があるのでワイヤボンディングの歩留まりが高く、パラジウム堆積部が耐摩耗性に優れているのでコネクタパッド表面の軟質金層が摩耗しても安定的な導電接続を保つことができる。ただ、この手法には、高価格なパラジウム及び高純度な金で厚手の層を発生させる必要がある、という難点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５９１０６４４号明細書
【特許文献２】米国特許第６１３９９７７号明細書
【特許文献３】米国特許第６５１９８４５号明細書
【特許文献４】米国特許第７３５０９０２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
企業間競争に勝つには、インクジェットプリントヘッドの信頼性を高めると同時にコストを抑える必要がある。そのため、ボンディングの信頼性が高く、コネクタパッドの耐摩耗性が高くてプリントヘッドの繰返し着脱に耐えることができ、しかも低コストな印刷配線部材が求められている。更に、インクジェットプリントヘッド上でダイ（及びワイヤボンディング用の電極パッド）が配される面とは別の面にコネクタパッドが配されがちであることから、ボンディングの信頼性が高く、耐摩耗性に優れ、且つ低コストな可撓性印刷配線部材が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、上述した諸問題のうち１個又は複数個を解決することができる。概要を述べると、本発明の一実施形態に係る印刷配線部材は、（ａ）誘電体基板と、（ｂ）誘電体基板上に形成されており、（ｉ）ワイヤボンディング用の電極パッド、（ｉｉ）導電コネクタとの導電接続用のコネクタパッド、並びに（ｉｉｉ）対応する電極パッド・コネクタパッド間を接続する導電トレース、を有するパターン化銅層と、（ｃ）電極パッド上及びコネクタパッド上に形成されたニッケル被覆と、（ｄ）電極パッド及びコネクタパッドの上方に位置するようニッケル被覆上に形成された金層と、（ｅ）少なくともコネクタパッドの上方に位置するよう金層上に形成されたパラジウム堆積部と、を備えるものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施環境たるインクジェットプリンタシステムの模式図である。
【図２】そのプリントヘッドの部分斜視図である。
【図３】それを用いたキャリッジプリンタの部分斜視図である。
【図４】そのキャリッジの斜視図である。
【図５】そのキャリッジプリンタにおける媒体経路例の模式的側面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る印刷配線部材の模式的頂面図である。
【図７】図６に例示した印刷配線部材及びそれにワイヤボンディングされた数個のプリントヘッドダイの模式的頂面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る印刷配線部材製造方法の処理フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１に、本発明の実施環境たるインクジェットプリンタシステム１０の概要を示す。特許文献４に記載の通り、本システム１０は、データ信号を供給する画像データ源１２や、そのデータ信号を解読して滴吐出指令を発するコントローラ１４を備えている。コントローラ１４は、内蔵する画像処理ユニット１５を用い印刷対象画像をレンダリングして電気信号を出力する。電気パルス源１６は、その信号に応じ電気パルスを発生させ、幾つかのダイ１１０を備えるインクジェットプリントヘッド１００に供給する。
【００１０】
図示例におけるノズルアレイ本数は２本である。そのうち第１ノズルアレイ１２０は開口面積が大きいノズル１２１、第２ノズルアレイ１３０は小さいノズル１３１の配列で形成されている。個々のアレイにおけるノズル配置は二行千鳥配置、一行当たりのノズル密度は６００個／インチとなっている（１インチ＝約２．５×１０ー2ｍ）。従って、１アレイ当たり実質的ノズル密度は１２００個／インチ、図中のｄは１／１２００インチである。仮に、媒体進行方向に沿い記録媒体２０上の画素に番号を振ったとしたら、各アレイを構成する行のうち一方に属するノズルで印刷される画素には偶数、他方に属するノズルで印刷される画素には奇数の番号が付くこととなろう。
【００１１】
それらのノズルアレイにはインク供給路がめいめいに連通している。即ち、第１ノズルアレイ１２０にはインク供給路１２２、第２ノズルアレイ１３０にはインク供給路１３２が連通している。それら供給路１２２，１３２の一部は、インクジェットプリントヘッドダイ１１０の基板１１１を貫く開口となっている。図示例ではダイ１１０の個数が１個だが、インクジェットプリントヘッド１００内に複数個のダイ１１０を設けることも可能である。ダイ１１０を支える部材については後掲の図２を参照されたい。また、図中の第１流体源１８は供給路１２２を介しアレイ１２０に、第２流体源１９は供給路１３２を介しアレイ１３０にインクを供給する源となっている。図示例では両者が互いに別体だが、用途によっては、対応する供給路１２２，１２３を介しアレイ１２０，１３０にインクを供給する源を共通化することもできる。ダイ１１０内ノズルアレイ本数を２本以外の本数にすることや、ダイ１１０内ノズルサイズを（複数通りにではなく）一様化することも可能である。
【００１２】
個々のノズルに係る滴形成機構としては、様々なタイプを使用することができる。図示を省略するが、加熱素子でインクの一部を気化させることで滴を吐出させるタイプ、圧電トランスデューサでインク室容積を変化させることで吐出を引き起こすタイプ、バイレイヤ素子の加熱といった手段でアクチュエータを作動させ吐出を引き起こすタイプ等がある。いずれのタイプでも、発生させるべき堆積パターンに従い電気パルス源１６から諸滴発生器へと電気パルスが供給されることになる。図示例では、ノズル開口面積に差があるため、第１ノズルアレイ１２０から吐出される滴１８１が、第２ノズルアレイ１３０から吐出される滴１８２に比べ、大きな滴となっている。図示しないが、様々な大きさの滴を最適な滴形成プロセスで発生させるには、滴形成機構のサイズもアレイ１２０，１３０間で違えるのが望ましい。こうして生成されたインク滴は記録媒体２０上に堆積されていく。
【００１３】
図２に、このインクジェットプリントヘッド１００の一例たるプリントヘッド２５０の部分斜視外観を示す。本ヘッド１００は、図１に示したインクジェットプリントヘッドダイ１１０に類するプリントヘッドダイ２５１を３個備えている。ノズルアレイ２５３のダイ１個当たり本数は２本、ヘッド２５０全体では６本である。図示しないが、それら６本のアレイ２５３は互いに別のインク室に連通しており、個々のインク室には順にシアン、マゼンタ、イエロー、テキストブラック、フォトブラック及び保護無色の各流体インクが入っている。各アレイ２５３の延長方向は２５４、その長さは１インチである。それ未満の寸法にすることもできる。記録媒体の一般的な長さが４×６インチ写真プリントなら６インチ、８．５×１１インチ記録紙なら１１インチであるので、本ヘッド２５０で像全体を印刷する際には、幾本かのスワスを相次いで印刷する必要がある。個々のスワスの印刷は、記録媒体２０の全幅に亘り本ヘッド２５０を動かすことでスワス１本分を印刷し、ノズルアレイ延長方向２５４に対し略平行な方向に沿い媒体２０を進行させる、という手順で行う。
【００１４】
プリントヘッドダイ２５１は、後に図７を参照して詳述する要領で図中の印刷配線部材２２０と導電接続されている。この部材２２０は本発明の一実施形態に係る部材であり、ボディ２５７の縁を巡る部分で屈曲を呈するようプリントヘッド２５０のボディ２５７に固定されている。図示例では可撓性であるが、本部材２２０を堅固性にすることもできる。また、本部材２２０上には、電極パッド２２４、コネクタパッド２２６及びそれらを結ぶ導電トレース２２５が各複数本設けられている。電極パッド２２４は、対応するボンディングワイヤと共に保護被覆、具体的には熱硬化性の封止材２５６で覆われている。コネクタパッド２２６は、キャリッジ２００側の導電コネクタ２４４と同じくアレイ状に並んでいる。従って、プリントヘッド２５０を図３及び図４の如くキャリッジ２００上に装着すると、コネクタパッド２２６が対応するピンに導電接続され、ダイ２５１に至る信号伝達路が形成されることとなる。
【００１５】
図３に、そのプリントヘッド２５０が搭載されているプリンタの部分斜視外観を示す。一部の部材が明示される一方で他の部材が隠れている点は了解されたい。本プリンタはキャリッジ２００を備えるデスクトップタイプのプリンタであり、そのシャーシ３００上には印刷区画３０３が設けられている。この区画３０３は、プリンタシャーシ３００の右側部３０６・左側部３０７間をキャリッジ２００がＸ軸の延長方向３０５に沿い反復的に運動する途上で、そのキャリッジ２００上のヘッド２５０により走査される区画であり、ヘッド２５０の陰にあるダイ２５１による滴の吐出はこの区画３０３内で実行される。キャリッジモータ３８０は、キャリッジ２００がそのガイドレール３８２に沿いこうした運動を呈するようベルト３８４を駆動する。図示しないが、キャリッジ２００上あるエンコーダセンサで、エンコーダフェンス３８３に対するキャリッジ２００の位置を検出することができる。
【００１６】
キャリッジ２００にはプリントヘッド２５０が装着され、そのヘッド２５０には多室インク源２６２及び単室インク源２６４が装着されている。キャリッジ２００にヘッド２５０を装着する際には、図４中の導電コネクタ２４４にコネクタパッド２２６が接続されるよう、ヘッド２５０の姿勢を図２に示した姿勢ではなく図３に示した姿勢とする。即ち、プリントヘッドダイ２５１が下側にあり、印刷区画３０３での対記録媒体インク吐出方向が図３中で下向きになる姿勢にする。また、多室インク源２６２に備わるインク室はシアン用、マゼンタ用、イエロー用、フォトブラック用及び保護無色用の都合５個、単室インク源３６４のそれはテキストブラック用の１個である。紙等の記録媒体が装荷される方向３０２はプリンシャーシ前部３０８に向かう方向である。
【００１７】
図５に、このプリンタで媒体送りに使用される諸ローラの側面を模式的に示す。この例では、スタック３７０を形成している記録媒体例えば紙のなかで一番上にあるシート３７１が、ピックアップローラ３２０の働きで、矢印で示す媒体装荷方向３０２沿いに送り出される。そのシート３７１は、ターンローラ３２２及び後部湾曲壁の働きで「Ｃ」字状経路沿いに送られ、図３中のプリンタシャーシ背部３０９から離れ方向３０４沿いに進み、フィードローラ３１２及びアイドラローラ３２３の働きでＹ軸に沿い印刷区画３０３に送られ、そこで印刷が施された後にディスチャージローラ３２４及びスターホイール３２５経由で排出される。フィードローラ３１２としては、その軸沿いに延びるフィードローラシャフト上にフィードローラギア３１１を装着したものが使用されているが、フィードローラシャフト上に別のローラを装着したものや、フィードローラシャフト上に薄い高摩擦被覆を設けたものを使用してもよい。図示しないが、フィードローラシャフト上にロータリエンコーダを同軸配置すれば、フィードローラ３１２の角度位置を検出することができる。
【００１８】
これらのローラは図示しない媒体送りモータによって駆動される。図３中、プリンタシャーシ右側部３０６に設けられている孔３１０は、そのモータと連動するギアを通し、フィードローラギア３１１や図示しないディスチャージローラギアと係合させるためのものである。通常の媒体ピックアップ・送り動作では、それら媒体送りローラを原則として順回転方向３１３に回転させる。また、同図中、プリンタシャーシ左側部３０７には保守ステーション３３０がある。
【００１９】
同図中、プリンタシャーシ背部３０９には電子回路基板３９０が配置されている。その基板３９０上のケーブルコネクタ３９２には図示しないケーブルが接続される。基板３９０はそれらを介しキャリッジ２００上のプリントヘッド２５０とやりとりを行う。また、この基板３９０上には、キャリッジモータ３８０及び媒体送りモータを制御するモータコントローラ、印刷プロセスを制御するプロセッサ乃至制御用電子回路（図１に示したコントローラ１４及び画像処理ユニット１５に相当）、ホストコンピュータとのケーブル接続用のコネクタ等も実装されている。
【００２０】
図６に、本発明の一実施形態に係る印刷配線部材２２０の頂面を模式的に示す。本部材２２０は誘電体基板２２２を母材としている。図２に示す如く縁周りで屈曲させるため、本実施形態では、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の素材で形成された可撓性の基板２２２を使用している。平坦乃至略平坦な印刷配線部材２２０にする場合は、ガラス繊維入りエポキシ樹脂等の素材で形成された堅固性の基板２２２を使用することもできる。また、本部材２２０には複数個の電極パッド２２４、複数個のコネクタパッド２２６、並びに対応する電極パッド２２４・コネクタパッド２２６間を導電接続する複数本の導電トレース２２５が備わっている。簡略化のため、電極パッド２２４・コネクタパッド２２６を結ぶ導電トレース２２５のうち一部に関しその図示を省略してある。そして、本部材２２０は開口２２８を有している。
【００２１】
電極パッド２２４、コネクタパッド２２６及び導電トレース２２５は、母体となる銅層及びそれを覆う所要金属層で構成されている。本発明について説明するのに先立ち、この段落で、従来の印刷配線部材について簡単に説明することにする。まず、従来は、銅層へのメッキで数μｍ厚のニッケル被覆を発生させた後、そのニッケル被覆へのメッキで薄い金層を発生させることで、電極パッドやコネクタパッドを作成するのが一般的であった。電解メッキであれば０．５μｍ厚の軟質金層、無電解メッキであれば０．１μｍ厚の金層を発生させることができる。従来、そうした金層が使用されていたのは、ボンディング先金属化面（電極パッド側金層の場合）や耐腐食面（コネクタパッド側金層の場合）を提供するためである。即ち、従来は、電極パッドへのワイヤボンディングを確実化するため、高純度な軟質金層を電極パッド側に設ける必要があった。同様に、耐摩耗性が高く着脱の繰返しに耐えうるコネクタパッドにするため、約０．１〜０．３％のコバルトやニッケルで合金化した硬質金層をコネクタパッド側に設ける必要があった。なお、導電トレースについては、銅のままとすることも他の金属で被覆することも可能であった。
【００２２】
翻って、図７に、本発明の一実施形態に係る印刷配線部材２２０及びその開口２２８内に配置された３個のプリントヘッドダイ２５１の頂面を模式的に示す。個々のダイ２５１は幾本かのノズルアレイ２５３を有している。各ダイ２５１の両端にはボンディングパッド２５２が幾つかずつ設けられており、それらにはボンディングワイヤ２５５がボンディングされている（簡明化のため最上位置のダイ２５１のみについて図示）。そのワイヤ２５５例えばアルミニウムワイヤの他端は、印刷配線部材２２０上の電極パッド２２４に超音波熔接されている。その印刷配線部材２２０の誘電体基板２２２としては、可撓性があり導電トレース２２５が通る領域２２９で曲げうるものが使用されている。これは、図２に示した如く、プリントヘッドダイ２５１の配置面とコネクタパッドの配置面とが異なるプリントヘッドでこの部材２２０が使用されるためである。なお、他の電気部品を半田付け等の手段で接続・固定し、それらを含む回路を印刷配線部材２２０上に発生させることも可能である。その場合は、十分に導電性が高く好適な半田付が可能な金属層を半田付け部位とする必要がある。
【００２３】
図８に、本発明の一実施形態に係る印刷配線部材２２０の製造方法をフローチャートで示す。図示した工程のうち、４０５、４１０、４１５及び４２０は印刷配線部材上の銅層をパターン化する工程、４２５、４３０、４３５、４４０及び４４５はＥＮＩＧ（無電解ニッケル／置換金）金属化を施す工程、４５５及び４６０は印刷配線部材を仕上げる工程であり、いずれも一般的に採用されているものである。重要なのは太線で括られている工程４５０、即ち工程４４５で発生させた金層上に無電解メッキでパラジウム堆積部を発生させる工程である。本実施形態では、これにより、電極パッド２２４のボンディング性を損なうことなく、コネクタパッド２２６の耐摩耗性を高めるようにしている。
【００２４】
印刷配線部材２２０の製造に当たっては、本件技術分野での常識に従い、誘電体基板２２２上に薄い銅箔を積層した構成の印刷配線前部材を使用する。使用するのは、通例通り、１枚の印刷配線部材２２０に比べかなり大きい印刷配線前部材である。一連の工程が済んだ後の切り分けで、１枚の印刷配線前部材から多数枚の印刷配線部材２２０を製造するためである。工程４０５では、その銅箔のうち残したい領域にマスキングを施し光食刻に備える。工程４１０では、銅箔の露出部分即ちマスク外領域から銅をエッチング等で除去し、電極パッド、コネクタパッド及び導電トレースのパターンを有する印刷配線部材を作成する。工程４１５では、残っている銅層からマスクを剥離させる。その後は、通例に倣い銅層にメッキを施し、拡散障壁層たるニッケル被覆及び表層たる金層を発生させる。銅層のままでは、コネクタパッドとしても直にワイヤボンディングされる電極パッドとしても好適に使用できないためである。ただ、そのままメッキするとニッケルや金が導電トレース上にも付着してしまうので、工程４２０では、銅層上の該当部位に保護層となる有機誘電体層を発生させて素材コストを抑えるようにしている（省略可）。
【００２５】
また、従来の印刷配線部材や印刷回路基板では、ニッケル被覆や金層を発生させる手段として電解メッキが使用されることが多かった。電解メッキには面倒でコストがかかるという難点がある。そこで、本実施形態では、銅層上にニッケル被覆や金層を発生させる手段として、無電解メッキによるＥＮＩＧ（無電解ニッケル／置換金）金属化プロセスを使用する。ＥＮＩＧ金属化プロセスは例えば次のようなプロセスである。まず、工程４２５では、印刷配線部材又はそのパネルを表面浄化槽に入れてパターン形成面を清掃する。例えば、５５℃のクエン酸アンモニウム（クエン酸ＮＨ4）溶液内で清掃した後、室温の水ででその液をすすぎ落とす。工程４３０では、その印刷配線部材の清掃済面にエッチングを施す。例えば、硫酸（Ｈ2ＳＯ4）を２％含有する硫酸水素ナトリウム（ＮａＨＳＯ4）溶液内で表面エッチングを施した後、室温の水でその液をすすぎ落とす。工程４３５では、その面に表面活性化処理を施す。例えば、硫酸を１％含有する硫酸パラジウム（ＰｄＳＯ4）水溶液内での無電解メッキで銅層の露出部分上にパラジウム堆積部を発生させ、その液を室温の水ですすぎ落とす。この工程で発生するパラジウム堆積部は例えば０．０３μｍ厚程度と薄く、引き続く無電解メッキでニッケル被覆を発生させる際に表面触媒として作用する。工程４４０では、印刷配線部材のパターン形成面上にある金属露出部分上に無電解メッキでニッケル被覆を成長させる。例えば、温度が８０℃でｐＨが４．５の次亜燐酸ニッケル（Ｎｉ（Ｈ2ＰＯ2）2）のように燐及びニッケルを含む液内で無電解メッキを施した後、室温の水でその液をすすぎ落とす。これにより、例えば、隣を２％以上含有する２〜４μｍ厚程度のニッケル被覆が表面に発生する。これに代え、パラジウムを触媒として銅層表面にニッケル被覆を成長させるプロセスで、数原子層程度即ち０．０１μｍ未満の薄いニッケル被覆を発生させるようにしてもよい。工程４４５では、ニッケル被覆の露出部分上に無電解メッキで金層を成長させる。例えば、温度が８０℃でｐＨが４．５でシアン化金（ＡｕＣＮ）、クエン酸アンモニウム（クエン酸ＮＨ4）及びエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム（Ｎａ2ＥＤＴＡ）を含む溶液のように、金イオンが含まれる液内で無電解メッキを施した後、室温の水でその液をすすぎ落とす。これにより、ニッケル被覆又はその表面近傍部分でニッケルから金への置換が起こり、約０．０５〜０．２μｍ厚の軟質金層、即ち耐摩耗性が高くコネクタパッドに相応しい（恐らくは多孔質の）金層が発生する。ＥＮＩＧ金属化に係る工程４２５〜４４５はこれで終わりである。
【００２６】
次いで、本実施形態で際立って重要な工程４５０を実行する。この工程では、電極パッド２２４のボンディング性を損なうことなく耐摩耗性の高いコネクタパッド２２６が得られるよう、金層の露出部分上に無電解メッキでパラジウム堆積部を成長させる。例えば、先行する表面活性化工程４３５に倣い、硫酸を１％含有する硫酸パラジウム（ＰｄＳＯ4）水溶液等のパラジウムイオン含有溶液内でパラジウムによる無電解メッキを金層に施す。電解メッキで０．５μｍ厚まで成長させた軟質金層上に無電解メッキでパラジウム堆積部を成長させることは容易でないが、工程４４５で無電解メッキにより成長させた金層上には、理論は定かでないものの、無電解メッキでパラジウム堆積部を成長させることができる。これは、恐らく、無電解メッキで成長させると多孔質の金層になり、その孔を介し燐含有ニッケル被覆に達した硫酸パラジウム溶液中のパラジウムイオンがそこでイオン交換及び還元反応に曝されるからであろう。その結果金層上に発生するパラジウム堆積部は、メッキ時間が短い場合や溶液内パラジウム濃度が低い場合は不連続層になり、メッキ時間が長い場合は当該不連続層同士の合体で連続層になると見られる。ひいては、パラジウムによる無電解メッキにかける時間を適宜設定することで、コネクタパッド２２６の耐摩耗性を高めることができる。パラジウムによる無電解メッキを例えば室温下で金層に施すのであれば、メッキ時間を５秒〜１０分、できれば２０〜１５０秒、特に４５〜９０秒にするのが望ましい。パラジウムによる無電解メッキは室温下以外でも行えるが、室温下なら一般に比較的簡略なプロセスとなる。また、パラジウムによる無電解メッキにかけるべき時間は溶液内パラジウム濃度にも依存する。溶液内パラジウム濃度が１００ｐｐｍなら、０．０２〜０．２μｍ厚のパラジウム堆積部を、上掲のメッキ時間で金層上に発生させることができる。濃度がより高ければ、同等厚のパラジウム堆積部を、より短い時間で発生させることができる。この工程、即ち無電解メッキで金層上にパラジウム堆積部を発生させる工程を含む手法で印刷配線部材を製造し、それをＸ線光電子分光分析で調べてみたところ、当該パラジウム堆積部内のパラジウムがほぼ全て、パラジウムイオンＰｄ+2ではなく金属パラジウムＰｄ0になっている、との結果が得られた。具体的には、金層上のパラジウム堆積部のうち９０％超が金属パラジウム、１０％未満がパラジウムイオンという結果が得られた。
【００２７】
無電解メッキで金層上にパラジウム堆積部を発生させた後は、工程４５５にて印刷配線部材のパネルをすすぎ乾燥させた後、工程４６０にてそのパネルに切断等を施し複数枚の印刷配線部材２２０へと分断する。得られた印刷配線部材２２０をプラズマ洗浄するようにしてもよい。
【００２８】
また、金層上に無電解メッキでパラジウム堆積部を成長させる工程を含む手法で製造した印刷配線部材に関し、更なる試験を行ってみたところ次の点が判明した。まず、電極パッドのボンディング性を調べるためワイヤ引張試験を行ったところ、１５０℃で１８時間に亘り熱サイクルに曝した後でも接合ヒールが破損するのみで、接合フットの持ち上がりが生じない、という良好な結果が得られた。また、合焦イオンビーム分析を行ったところ、その接合界面にてアルミニウムワイヤ内に金及びパラジウムが拡散していることが明らかになった。これは、ＥＮＩＧ金属化部位にボンディングされたアルミニウムワイヤ内に金が拡散するのと同様の現象であり、ワイヤボンディングが原子レベルで強靱であることを示唆している。
【００２９】
金層上にあるパラジウム堆積部の主たる機能は、コネクタパッド２２５の耐摩耗性を高めることである。上掲の実施形態では、電極パッド２２４側の金層上にもコネクタパッド２２６側の金層上にも無電解メッキでパラジウム堆積部を成長させているが、コネクタパッド２２６側の金層上だけに無電解メッキでパラジウム堆積部を成長させるようにしてもよい。
【００３０】
また、図３に示すインクジェットプリントヘッドでは、キャリッジ２００にプリントヘッド２５０を装着すると、導電コネクタ２４４上にある一群のバネ付勢型ピン２４３（図４参照）が、印刷配線部材２２０上にある対応するコネクタパッド２２６（図６参照）と導電接続することとなる。印刷配線部材２２０はそのコネクタパッド２２６が略平坦上に位置するようプリントヘッドボディ２５７上に装着されているが、その装着形態が堅固でなければ、その部材２２０上のコネクタパッド形成部位に若干の可動性が発生する。そのため、図２の如きヘッド２５０をキャリッジ２００に装着する際には、ピン２４３がコネクタパッド２２６で押されて導電コネクタ２４４の内方、言い換えればコネクタパッド形成面に対し略直交する方向へと僅かに移動する。その装着作業中にヘッド２５０に生じる動きは、図４に示す実装方向２４５に沿い動いた後、その内面（ヘッド２５０の外面と向かい合っている面）がキャリッジ２００に向かい揺れ戻り、そしてそのリップ２４７がキャリッジ２００側のラッチ２４９でラッチされる、という動きである。この揺れ戻りの間、コネクタパッド２２６は対応するピン２４３によってワイピング（掃引）されることとなる。このワイピング運動は、信頼性の高い接続を確立する上で望ましい。しかし、ワイピング運動が激しすぎる場合やコネクタパッド２２６を形成している金属層が柔軟すぎる場合は、装着の繰返し、ひいてはワイピング運動の繰返しを通じてコネクタパッド２２６上の金属層が削ぎ取られ、ヘッド２５０を装着してもうまく導電接続されないようになってしまう可能性がある。本実施形態の如く、金層上にパラジウム堆積部を成長させるようにすれば、コネクタパッド表面の耐摩耗性を高めること、例えば２０回超に亘りキャリッジ２００にプリントヘッド２５０を着脱してもコネクタパッド２２６に過剰な摩耗が生じないようにすることができる。
【００３１】
以上、その好適な実施形態を参照し本発明を詳細に説明したが、本発明はその技術的範囲内で様々に変形乃至改良することが可能であるので了解されたい。
【符号の説明】
【００３２】
１０  インクジェットプリンタシステム、１２  画像データ源、１４  コントローラ、１５  画像処理ユニット、１６  電気パルス源、１８  第１流体源、１９  第２流体源、２０  記録媒体、１００  インクジェットプリントヘッド、１１０  インクジェットプリントヘッドダイ、１１１  基板、１２０  第１ノズルアレイ、１２１，１３１  ノズル、１２２  第１ノズルアレイ用インク供給路、１３０  第２ノズルアレイ、１３２  第２ノズルアレイ用インク供給路、１８１  第１ノズルアレイから吐出された滴、１８２  第２ノズルアレイから吐出された滴、２００  キャリッジ、２２０  印刷配線部材、２２２  誘電体基板、２２４  電極パッド、２２５  導電トレース、２２６  コネクタパッド、２２８  開口、２２９  可撓領域、２４３  ピン、２４４  導電コネクタ、２４５  プリントヘッド実装方向、２４７  リップ、２４８  外面、２４９  ラッチ、２５０  プリントヘッド、２５１  プリントヘッドダイ、２５２  ボンディングパッド、２５３  ノズルアレイ、２５４  ノズルアレイ延長方向、２５５  ボンディングワイヤ、２５６  封止材、２５７  プリントヘッドボディ、２６２  多室インク源、２６４  単室インク源、３００  プリンタシャーシ、３０２  媒体装荷方向、３０３  印刷区画、３０４  媒体進行方向、３０５  キャリッジ走査方向、３０６  プリンタシャーシ右側部、３０７  プリンタシャーシ左側部、３０８  プリンタシャーシ前部、３０９  プリンタシャーシ背部、３１０  媒体送りモータギア用の孔、３１１  フィードローラギア、３１２  フィードローラ、３１３  フィードローラの順回転方向、３２０  ピックアップローラ、３２２  ターンローラ、３２３  アイドラローラ、３２４  ディスチャージローラ、３２５  スターホイール、３３０  保守ステーション、３７０  媒体のスタック、３７１  一番上の媒体、３８０  キャリッジモータ、３８２  キャリッジガイドレール、３８３  エンコーダフェンス、３８４  ベルト、３９０  プリンタ内電子回路基板、３９２  ケーブルコネクタ、４０５〜４６０  製造工程。
【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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【国際調査報告】
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