(57)【要約】【課題】  ＢＴＪヘッドに使用するＰＷＢとＴＡＢ双方の基板パターン接合前の相互位置合わせを精度良く行う為に、ＰＷＢアライメントマークの絶対寸法精度と、ＴＡＢアライメントマークの重心検出精度を上げる。また接合用ＡＣＦの貼り精度をラフにする事で製品の歩留まりを上げる。【解決手段】  ＰＷＢエッチング時のアライメントマーク侵食を避けるために、ＰＷＢアライメントマークの近傍に侵食避けの土手パターンを増設する。  ＴＡＢアライメントマークは抜き穴構造とする事で、画像透過検知用の光線の強弱に関わらず、ＴＡＢアライメントマークの重心を見掛け上一定にする。  ＰＷＢアライメントマークのエッチング時メッキ用の通電パターンはＡＣＦ貼り付け位置を迂回する様に配置する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、
電気信号に基づき被記録媒体に記録するための１以上の数の記録素子と前記各記録素子を駆動するために電気的に接続された複数の元電極とが設けられた記録素子基板と、
前記元電極の個々に対応する複数の接続電極と前記各接続電極に電気的に接続され前記各記録素子へ外部からの駆動信号を接続するための外部電極とが設けられた仲介基板と、
前記元電極と前記接続電極とを画像的に位置を合せた後に異方導電フィルムを介して圧接することで前記記録素子基板と前記仲介基板とを電気的に接続する為の前記位置の認識用の前記記録素子基板上に設けられた光線透過認識可能な記録素子基板アライメントマークと、
前記認識用の前記仲介基板上に設けられたエッチング製法によって作成された仲介基板アライメントマークと、
前記仲介基板アライメントマークの形状の外縁の任意の１点の接線の直角方向に対向する外縁との距離に於いて６００μｍ以下の組み合わせ
とを有する記録ヘッドにおいて、
前記仲介基板アライメントマークの外縁に沿って１００μｍ以上かつ５００μｍ以下の距離範囲内に、幅１００μｍ以上、長さ１００μｍ以上の任意の形状の、少なくとも外縁の一端が存在する配線パターンを設けた事を特徴とする記録ヘッド。
【請求項２】
前記仲介基板アライメントマークに付随する前記エッチングの電気メッキに使用される通電用パターンは異方導電フィルムの貼り方向の垂線分割に対して張り方向へ迂回して配置される事を特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項３】
前記記録素子基板アライメントマークは左右対称形状、または上下対称形状の外縁が開放しない透過構造である事を特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被記録媒体に記録を行うための記録素子が形成された記録素子基板に、外部から入力される電気信号に従って記録素子を駆動させるための物理的配線延長機能を主とする仲介基板を圧接した記録ヘッド、及びその記録ヘッドを有する記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１の上に示した基板がインクジェットプリンタの吐出チップ、即ち記録素子を取り付けるフレキシブル構造を持つ記録素子基板（ＴＡＢ：Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）で、この基板の下部に吐出チップと接続された電極を持っている。この電極を以下、元電極と称する。元電極に適宜電気信号を与える事で記録素子より任意のインク吐出を制御する。
【０００３】
図１の下に示したプリント基板（ＰＷＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｗｉｒｅｄ  Ｂｏａｒｄ）が元電極と個々に対応する電極を有し、この電極を以下、接続電極と称する。接続電極は記録素子駆動用の電気信号を外部と接続する為の電極を有し、この電極を以下、外部電極と称する。接続電極と外部電極は適宜電気的な導通を有する。
【０００４】
ＰＷＢの接続電極にＴＡＢ幅以上の長さのＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）を貼り付け、図１のＴＡＢを裏返した状態でＢ点とＡ点が重なる様に位置合わせを行い、過熱圧接する事でＡＣＦとＰＷＢが電気的に接合される。図１のＡ点の拡大及び、Ｂ点裏面からの透視状態の拡大図が図２である。位置合わせには双方の基板のアライメントマークを画像装置で認識し、ＸＹステージ等で適宜位置を合わせる。アライメントマークは左右端に存在するが、図２は左端の様子である。
【０００５】
位置合わせ完了の状態が図３である。この時、アライメントマークの右端でも対象の状態となっている。この結果、元電極と接続電極の接合が保証される。
【特許文献１】特開平９−１８７９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
その１：アライメントマークの侵食
しかしながら記録素子の高密度化による電極の高密度化に伴い、上記の接合は高い位置決め精度が要求される様になり、その対処として公開番号「特開平９−１８７９３７」に示される位置合わせ用の電極の通電方式も提案されているが、通電確認用のプローブ等の設備が必要となり、画像装置とアライメントマーク方式が手軽に採用できる。
【０００７】
しかし高精度化に伴い、アライメントマーク方式ではアライメントマーク自身の精度も要求される用になり、下記の様に問題が発生する様になった。
【０００８】
ＰＷＢ位置合わせのアライメントマークの線幅が狭いと、パターン作成のエッチングの際に、アライメントマークが侵食されて寸法が不安定となるため、アライメントマークを認識するための画像装置の検出精度を上げられない、または検出できなくなる事が課題となっている。
【０００９】
図１３は線幅１５０μｍ、翼長１５０μｍのＰＷＢ用十字型アライメントマークの実例写真であるが、侵食されて角は欠如し、翼長の再現性も無くなっている。その侵食幅は発明者の実測によれば、１００個のサンプリングにて、レンジでおよそ６０μｍであった。
【００１０】
その２：ＡＣＦの貼端の余裕度不足
アライメントマークには、基板製作工程にて電気メッキする為の通電パターンが必要である。ＰＷＢではこのパターンが図３の様にＡＣＦ下を通過している。ＡＣＦはパターン上では接着力がＰＷＢのエポキシに比較して劣って剥がれ易くなるため、ＡＣＦ貼り付け端面は通電パターンを避ける位置に安全率を考慮した位置へ設定する必要がある。このＡＣＦ端を通電パターンとＴＡＢ端間に設定すると、短か過ぎてＴＡＢ端より図３上で右側に入り込んでしまい、圧接が不十分となる危険があるため、通電パターンの左側へ設定する必要がある。
【００１１】
このためＡＣＦの貼り付け精度が厳しくなると同時に、無駄部分が増えて高価なＡＣＦによるコストアップが発生する事が課題である。
【００１２】
その３：アライメントマークの光線量による重心変化
ＰＷＢ  とＴＡＢの各アライメントマークの画像認識は透過光線により行われる。例えば図１１（ａ）、図１１（ｂ）は図３のＴＡＢアライメントマーク付近の拡大図である。
【００１３】
図１１（ｂ）は図１１（ａ）に比較して強い照度を与えている。この図からはＴＡＢアライメントマークの重心がＸＣ１だけずれている事が分かる。即ち、端面の欠如した形状のアライメントマークは光線量調整の度に重心がずれてしまい、画像処理の複雑化、低精度化を招く事が課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
その１：アライメントマークの侵食
アライメントマーク近傍に、アライメントマーク侵食防止用のパターンを設け、エッチング液に対する土手の機能を持たせる。
【００１５】
その２：ＡＣＦの貼端の余裕度不足
ＰＷＢ側アライメントマークのエッチング用通電パターンは迂回させる。
【００１６】
その３：アライメントマークの光線量による重心変化
アライメントマークは抜き穴とする。
【発明の効果】
【００１７】
その１：アライメントマークの侵食に対して
パターンの侵食寸法を１／３程度に減少できるので画像の検出精度（近似度設定）を向上させられるので誤検出が減少する。
【００１８】
その２：ＡＣＦの貼端の余裕度不足に対して
ＡＣＦの貼り位置自由度を上げられるので貼りミスを減少させられるので歩留まりを上げられる。また高価なＡＣＦの貼り長さを短縮できるので製品のコストダウンができる。
【００１９】
その３：ＴＡＢアライメントマークの光線量による重心変化に対して
アライメントマークの重心が一定となるので、画像検出時のアライメントマーク絶対位置検出精度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
その１、２：アライメントマークの侵食とＡＣＦの貼端の余裕度不足に対して図４の様にＰＷＢアライメントマークの近傍に侵食防止パターンを設ける。そのバリエーション例を図５から図１０に示す。
【００２１】
図５ではＴ字は図４のＰＷＢアライメントマークの左突起付近の侵食を極力避ける為に、左突起を延長したものである。同時にエッチング用通電パターンをＡＣＦの貼り方向から遠ざかる様に迂回させ、ＡＣＦの貼り終端位置付近のパターン不在エリアを拡大する事で“課題その２”を解決している。
【００２２】
ところで、侵食防止パターンの寸法及び、設置位置の定義は以下の通りとする。
【００２３】
(1) 標準的なエッチングで成形可能な最小寸法は一般的に１５０μｍ程度である事を実験より求めた。一方、侵食防止パターンは絶対寸法よりも“土手”としての機能を優先し最小幅寸法を１００μｍとする。１００μｍ未満であると自身が侵食されて消失し、土手としての機能を有さなくなる恐れがあるためである。
【００２４】
(2) ２本のパターンを隣接させた場合、その距離が１００μｍ未満であると、隣接する隙間部分のエッチングが不十分となり、双方のパターンが太すぎる、あるいは物理的につながったままになるという恐れがある事が実験より分かっている。従って、被侵食パターン（アライメントマーク）と侵食防止パターン間の最小距離は１００μｍとする。
【００２５】
(3) 被侵食パターン（アライメントマーク）と侵食防止パターン間の距離がおよそ５００μｍ付近から、侵食防止の効能低下が目立つ事が実験より分かっている。従って、被侵食パターン（アライメントマーク）と侵食防止パターン間の最大距離は５００μｍとする。
【００２６】
一方、被侵食寸法の絶対値は、被侵食パターンの寸法に影響を受けづらい為、被侵食パターンの寸法に比例して被侵食寸法の割合は減少する。実験では被侵食寸法はレンジでおよそ６０μｍである事が前述の様に判明している。
【００２７】
ところで画像装置では最も一般的なアライメントマークの認知方法として、カメラの描写画像をそのままメモリに記憶させ、これと近似した画像を研削するという「相関画像検知」が知られている。この近似度は９０％以上であれば良好な検出といえる。
【００２８】
これは単純には被侵食寸法は全体の１０％以下であれば良いと言い換えられる。即ち６０μｍの侵食寸法は６００μｍ以上のパターンであれば無視でき、逆に６００μｍ以下の寸法では画像の認知精度に悪影響を与える事が分かり、侵食防止対策が必要な事が分かる。
【００２９】
一方、上記の侵食防止パターンの効果は、被侵食パターン（アライメントマーク）と侵食防止パターン間の距離を２００μｍ、被侵食パターンの幅を２００μｍとした場合にレンジで２０μｍである事が実験より判明した（図１４）。即ち侵食防止パターンを設けた場合の被侵食パターンの寸法は２００μｍ以上であればよい事が分かる。
【００３０】
従って、被侵食パターンの幅は２００μｍ以上６００μｍ以下の場合に特に有効である。画像の認知精度が低下するものの、２００μｍ未満でも当然ながら侵食防止パターンは必要かつ有効である。
【００３１】
図６〜７は以上説明した寸法を具体的に記載したものであり、その内、図７ではアライメントマークを円形状にしたもの、図８では３角形状にしたものである。これらのアライメントマークの右方向に侵食防止パターンが設けられていないのは、図３中で位置合わせ前はＴＡＢ位置が不定のためにＴＡＢアライメントマークが侵食防止パターンに被るのを防止するためである。
【００３２】
状況によっては図９の様に全域を囲う、あるいは図１０の様な変形も有効であるのは言うまでもない。
【００３３】
その３：ＴＡＢアライメントマークの光線量による重心変化に対して
ＴＡＢのアライメントマークは図１２（ａ），（ｂ）の様に吹き穴構造にする。この結果、透過光線を増減しても、見掛け上のパターン寸法が上と下、左と右それぞれ同量変化する。ＸＬ１１＝ＸＲ１１、ＸＬ１２＝ＸＲ１２。
【００３４】
従って光量の変化により見かけ上のパターン幅が変化しても、アライメントマークの重心が変化しないために画像検出精度が劣化しない。
【００３５】
図１２では抜き穴形状を長方形としたが、□形状、○形状等、上下方向と左右方向で対称な図形であれば同様の結果が得られる。
【００３６】
また△形状、☆形状等、左右対称の図形であれば、左右方向のセンター位置に同様の結果が得られ、これらを９０度回転させた上下対称の図形であれば、左右方向のセンター位置に同様の結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】記録素子基板（ＴＡＢ）と仲介基板（ＰＷＢ）の写真。各種電極の様子。
【図２】図１のＡ点Ｂ点付近の拡大図
【図３】図２の状態から位置合わせした貼り付け位置へ移動させた状態
【図４】図３の状態に侵食防止パターン追加
【図５】図４の状態からエッチング様通電パターンを迂回。ＰＷＢアライメントマーク延長。ＡＣＦ貼り長さ短縮。本発明の代表的な一例。
【図６】図５の状態に寸法追記
【図７】図６の状態から、ＰＷＢアライメントマークの形状円形化変更。バリエーションの一例。
【図８】図６の状態から、ＰＷＢアライメントマークの形状三角化変更。バリエーションの一例。
【図９】図５の状態から、ＰＷＢアライメントマークの全周に侵食防止パターン追加。
【図１０】図５の状態から、ＰＷＢアライメントマークの全周に侵食防止パターン追加の変形版。
【図１１】図３のＴＡＢアライメントマークの拡大図。（ａ）は画像用透過光線が弱、（ｂ）は強。
【図１２】図１１のＴＡＢアライメントマーク全周をＴＡＢパターン内に移設。（ａ）は画像用透過光線が弱、（ｂ）は強。本発明の代表的な一例。
【図１３】ＰＷＢアライメントマーク侵食状況の実写。
【図１４】ＰＷＢアライメントマークに侵食防止パターン追加後の状況の実写。
【符号の説明】
【００３８】
ＹＲ１  光線弱時のＴＡＢアライメントマーク例の縦方向寸法
ＹＲ２  光線強時のＴＡＢアライメントマーク例の縦方向寸法（ＹＲ１  ＜  ＹＲ２）
ＸＬ１  光線弱時と強時のＴＡＢパターンの左端面の寸法変化
ＸＲ１  光線弱時と強時のＴＡＢアライメントマーク例の右端面の寸法変化
ＸＲ２  光線弱時と強時のＴＡＢパターンの右端面の寸法変化
ＸＣ１  光線弱時と強時のＴＡＢアライメントマークの重心変化
ＹＲ１１  光線弱時のＴＡＢアライメントマーク例の縦方向寸法
ＹＲ１２  光線強時のＴＡＢアライメントマーク例の縦方向寸法（ＹＲ１１＜ＹＲ１２）
ＸＬ１１  光線弱時と強時のＴＡＢパターンの左端面の寸法変化
ＸＬ１２  光線弱時と強時のＴＡＢアライメントマークの左端面の寸法変化
ＸＲ１１  光線弱時と強時のＴＡＢパターンの右端面の寸法変化
ＸＲ１２  光線弱時と強時のＴＡＢアライメントマークの右端面の寸法変化
【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】
2008302585.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008302585.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2008302585.tif 000013
【図１２】
2008302585.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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