(57)【要約】【課題】  高湿度下における長期使用においてもイオンマイグレーションが発生しないフレキシブル配線基板、およびインクジェットプリントヘッドを提供する。【解決手段】  ベースフィルムと該ベールフィルム上に接着された配線パターンの導体層とその保護層により構成されるフレキシブル配線基板において、ベースフィルムと導体層の間に無機材料層を設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースフィルムと該ベールフィルム上に接着された配線パターンの導体層とその保護層により構成されるフレキシブル配線基板において、
ベースフィルムと導体層の間に無機材料層を有することを特徴とするフレキシブル配線基板。
【請求項２】
前記無機材料層厚みは、前記導体層厚みより小さいことを特徴とする請求項１記載のフレキシブル配線基板。
【請求項３】
前記無機材料層は、シリカ層であることを特徴とする請求項２記載のフレキシブル配線基板。
【請求項４】
前記無機材料層は、金属層であることを特徴とする請求項２記載のフレキシブル配線基板。
【請求項５】
前記金属層は、前記ベースフィルム上に金属を蒸着したものであることを特徴とする請求項４記載のフレキシブル配線基板。
【請求項６】
前記金属層は、前記ベースフィルムに金属箔を接着したものであることを特徴とする請求項４記載のフレキシブル配線基板。
【請求項７】
前記保護層は前記導体層に接着された保護フィルムにより構成されており、前記保護フィルムの接着面には第２の無機材料層を有することを特徴とする請求項１記載のフレキシブル配線基板。
【請求項８】
インクを吐出するために用いられるエネルギーを発生する複数の吐出エネルギー発生素子と、前記インクを吐出する吐出口と、該複数の吐出エネルギー発生素子を配する基板と、前記吐出口を備える吐出口プレートとを備え、前記基板と前記吐出口プレートが接合され基板と吐出口プレートとの間にインクを供給するインク流路が形成されているインクジェットプリントヘッドにおいて、
前記基板に電気的に接続されたフレキシブル配線基板が、ベースフィルムと導体層の間に無機材料層を有することを特徴とするインクジェットプリントヘッド。
【請求項９】
前記保護層は前記導体層に接着された保護フィルムにより構成されており、前記保護フィルムの接着面には第２の無機材料層を有することを特徴とする請求項８記載のインクジェットプリントヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル配線基板、及びそれを用いたインクジェットプリントヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、電子機器の小型化が進む中で、その実装形態の自由度、省スペース性から、フレキシブル配線基板が近年広く使用されている。
【０００３】
図８はフレキシブル配線基板の一例であるＴＡＢの構成を示す。１はベースフィルム、２は接着剤、３は導体層、４はレジストの保護層である。ベースフィルム１はポリイミド系樹脂が一般的で、厚みは５０、７５、１２５μｍ等がある。導体層３は銅箔を接着剤２で接着した後パターニングすることで形成され、厚みは１２．５、２５、３５μｍが一般的である。
【０００４】
図９は他の例の構成を示す。１はベースフィルム、２は接着剤、３は導体層、５は接着剤、６は保護フィルムである。保護フィルム６は一般的にはベースフィルム１に比べて薄く、ポリイミド系樹脂やアラミド系樹脂が使われる。接着剤５は保護フィルム６の接着を行なうと同時に導体層３の配線間隔を充填する。
【０００５】
これらのフレキシブル配線基板はインクジェットプリントヘッドにおいても近年しばしば用いられており、特登録３２５３２０３号公報では電気的接続部について述べられている。また、特開２００２−１９１４６号公報ではフレキシブル配線基板を用いたインクジェットプリントヘッドの構成について述べられている。ここではインク滴を吐出するための記録素子基板との電気回路の構成にフレキシブル配線基板が使われている。フレキシブル配線基板は、ベースフィルム１面を表にインクジェットプリントヘッド構成部材に接着して使われる。近年、多ノズル化に伴う配線本数の増加と部品の小型化によりフレキシブル配線基板の高密度配線化がすすみ、配線間の隙間は約５０μｍと狭くなっている。
【０００６】
インクジェットプリントヘッドでは、フレキシブル配線基板表面はインクの吐出やワイピング作用によりインクで濡れた状態になっている。また、インクジェットプリンタ内部にあるインクジェットプリントヘッドは常に湿度の高い状態にある。インクジェットプリントヘッドで用いられるフレキシブル配線基板のベースフィルムであるポリイミド系樹脂は約２．２％吸湿率をもっている。更に厚みが約５０μｍと小さいため水分子は容易にベースフィルムを通過することができ、接着剤２や配線間の保護層４に浸透していく（図１０）。
【０００７】
インクの消費に伴い交換されるディスポーザブルタイプでは殆ど問題とならないが、基本的にヘッド交換されないパーマネントタイプのインクジェットプリントヘッドでは、問題となる。すなわち、長時間の使用では、接着剤や保護層内に存在する不純物イオンが水の分子の存在により配線材の銅に作用し、配線の電源ライン間でイオンマイグレーションを発生させる。
【０００８】
さらに長寿命化したインクジェットプリントヘッドでは、このイオンマイグレーションを無視することが出来なくなり、長期使用で電気的なショートに至る可能性がでてくる。
【０００９】
高密度配線されたフレキシブル配線基板でのこのようなイオンマイグレーションを防止するには、保護層材料の不純物イオン濃度低減や、銅配線の金メッキが有効である。
【特許文献１】特登録３２５３２０３号公報
【特許文献２】特開２００２−１９１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記イオンマイグレーション防止のための接着剤や保護層材料の不純物イオン濃度低減や銅配線の金メッキはコスト増につながる上に、さらに長寿命化したインクジェットプリントヘッドでは十分期待できる効果が得られない。
【００１１】
本発明は、上述した従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、高湿度下における長期使用においてもイオンマイグレーションが発生しないフレキシブル配線基板、およびインクジェットプリントヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような目的を達成するための本発明のフレキシブル配線基板は、ベースフィルムと該ベールフィルム上に接着された配線パターンの導体層とその保護層により構成されるフレキシブル配線基板において、ベースフィルムと導体層の間に無機材料層を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のインクジェットプリントヘッドは、インクを吐出するために用いられるエネルギーを発生する複数の吐出エネルギー発生素子と、前記インク滴を吐出する吐出口と、該複数の吐出エネルギー発生素子を配する基板と、前記吐出口を備える吐出口プレートとを備え、前記基板と前記吐出口プレートが接合され基板と吐出口プレートとの間にインクを供給するインク流路が形成されているインクジェットプリントヘッドにおいて、前記基板に電気的に接続されたフレキシブル配線基板が、ベースフィルムと導体層の間に無機材料層を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、高湿度下における長期使用においてもイオンマイグレーションが発生しないフレキシブル配線基板、およびインクジェットプリントヘッドを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明に係るフレキシブル配線基板、及びそれを用いたインクジェットプリントヘッドの実施例について説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１に本実施例のフレキシブル配線基板の断面図を示す。ポリイミド樹脂のベースフィルム１は厚みが５０μｍで、片側には全面に９μｍのアルミ箔７が接着剤１０で接着されている。アルミ箔７の上には導体層である銅配線パターン３が接着剤２を介して形成されており、さらにレジスト４で保護されている。この銅配線パターン３は、アルミ箔９上に３５μｍ厚の銅箔を接着したあとエッチング処理によりパターニングされる。
【００１７】
図２に本実施例のフレキシブル配線基板を接着剤９で基材８に接着した場合の断面図を示す。本層構成では、ベースフィルム１側が高湿度であっても、ベースフィルム１を浸透した水分子はアルミ箔７で遮断されるので銅配線パターン３側に到達することはない。ここではアルミ箔７を用いているが他の金属である銅、銀、金等の金属箔を用いても効果は同様である。
【００１８】
次に、このフレキシブル配線基板を用いたインクジェットプリントヘッドについて説明する。本発明の記録ヘッド部Ｈ１００１は、図４（ａ）および図４（ｂ）の斜視図でわかるように、インクジェットプリントヘッドである記録ヘッドカートリッジＨ１０００を構成する一構成要素である。また、記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、記録ヘッド部Ｈ１００１とこれに着脱自在に設けられたインクタンクＨ１９００とで構成されている。この記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、インクジェット記録装置本体のキャリッジ（不図示）に、位置決め手段によって位置決めされ、電気的接点の接触により電気的に接続され固定支持されて載置されるとともに、キャリッジに対して着脱可能となっている。
【００１９】
記録ヘッド部Ｈ１００１は、図５の分解斜視図に示すように、記録素子ユニットＨ１００２とインク供給ユニット（液体供給ユニット）Ｈ１００３とタンクホルダーＨ２０００とから構成されている。
【００２０】
さらに、図６の分解斜視図に示すように、記録素子ユニットＨ１００２は、第１の記録素子基板Ｈ１１００、第２の記録素子基板Ｈ１１０１、第１のプレートＨ１２００、フレキシブル配線基板である電気配線テープ（電気配線基板）Ｈ１３００、電気コンタクト基板Ｈ２２００、第２のプレートＨ１４００で構成されている。また、インク供給ユニットＨ１００３は、インク供給部材Ｈ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、ジョイントシール部材Ｈ２３００、フィルターＨ１７００、シールゴムＨ１８００から構成されている。
【００２１】
電気配線テープＨ１３００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１に対してインクを吐出するための電気信号を印加する電気信号経路を形成するものである。電気配線テープＨ１３００には、それぞれの記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１に対応する２つの開口部が形成されている。この開口部の縁付近には、それぞれの記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の電極部Ｈ１１０４に接続される電極端子Ｈ１３０２が形成されている。電気配線テープＨ１３００の端部には、電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１を有する電気コンタクト基板Ｈ２２００と電気的接続を行うための電気端子接続部Ｈ１３０３が形成されている。そして、電極端子Ｈ１３０２と電気端子接続部Ｈ１３０３とは連続した銅箔の配線パターンでつながっている。
【００２２】
電気配線テープＨ１３００は裏面で第３の接着剤によって第２のプレートＨ１４００の下面に接着固定され、さらに、第１のプレートＨ１２００の一側面側に折り曲げられ、第１のプレートＨ１２００の側面に接着固定されている。第３の接着剤としては、例えば、エポキシ樹脂を主成分とした厚さ１０〜１００μｍの熱硬化接着剤が使用されている。
【００２３】
電気配線テープＨ１３００と第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１との電気的な接続は、例えば、熱超音波圧着法によって行われる。すなわち、記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の電極部Ｈ１１０４と電気配線テープＨ１３００の電極端子Ｈ１３０２とを熱超音波圧着法によって電気接合させるのである。そして、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１と電気配線テープＨ１３００との電気接続部分は、第１の封止剤Ｈ１３０７と第２の封止剤Ｈ１３０８によって封止されている。これによって電気接続部分がインクによる腐食や外的衝撃から保護されている。第１の封止剤Ｈ１３０７は、主に電気配線テープの電極端子Ｈ１３０２と記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の電極部Ｈ１１０４との接続部の裏側からの封止と記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の外周部分の封止とに用いられている。また、第２の封止剤Ｈ１３０８は、接続部の表側からの封止に用いられている。
【００２４】
電気配線テープＨ１３００の端部には、電気コンタクト基板Ｈ２２００が異方性導電フィルムなどを用いて熱圧着して電気的に接続されている。電気コンタクト基板Ｈ２２００には、位置決め用の端子位置決め穴Ｈ１３０９と、固定用の端子結合穴Ｈ１３１０とが形成されている。
【００２５】
インク供給ユニットＨ１００３、記録素子ユニットＨ１００２、インク供給部材Ｈ１５００及びタンクホルダーＨ２０００を結合させると、図７に示すようにインクジェットプリントヘッドである記録ヘッドカートリッジＨ１０００が完成する。
【００２６】
以上説明したインクジェットプリントヘッドをインクジェット記録装置本体に装着して印字を行なうと、フレキシブル配線基板である電気配線テープＨ１３００の表面はインクに触れるため高湿度条件にさらされる。しかしながら本実施例では、フレキシブル配線基板内部には水分子が浸透しないので配線間の保護層内部の不純物イオン濃度が高くてもイオンマイグレーション発生の心配はなく、さらなる長寿命に対応可能となる。
【実施例２】
【００２７】
図３に第２の実施例であるフレキシブル配線基板の断面図を示す。ポリイミド樹脂のベースフィルム１は厚みが５０μｍで、片側には全面に０．３μｍの金の蒸着層１１が形成されている。この蒸着層側に導体層である厚さ３５μｍの銅配線パターン３が接着剤２を介して形成されており、厚さ５μｍのアラミド樹脂の保護フィルム６が接着剤５で配線間の隙間を充填するように接着して保護している。保護フィルム６の接着面全面にも０．３μｍの金の蒸着層１２が形成されている。本層構成では、フレキシブル配線基板の両面が高湿度となっても、水分子は蒸着層７で遮断されるので銅配線パターン３および接着剤５に到達することはない。ここでは蒸着に金を用いているが他の金属である銅、銀、アルミ等を用いても効果は同様である。
【００２８】
本実施例のフレキシブル配線基板をインクジェットプリントヘッドに応用した場合は、フレキシブル配線基板の裏面が外部と完全に遮断されていなくても、実施例１と同様に、フレキシブル配線基板内部には水分子が浸透しない。このため、配線間の接着剤内部の不純物イオン濃度が高くてもイオンマイグレーション発生の心配はなく、さらなる長寿命が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例１のフレキシブル配線基板を説明するための図である。
【図２】本発明の実施例１のフレキシブル配線基板を説明するための図である。
【図３】本発明の実施例２のフレキシブル配線基板を説明するための図である。
【図４】本発明の実施例１のインクジェットプリントヘッドを説明するための図である。
【図５】本発明の実施例１のインクジェットプリントヘッドを説明するための図である。
【図６】本発明の実施例１のインクジェットプリントヘッドを説明するための図である。
【図７】本発明の実施例１のインクジェットプリントヘッドを説明するための図である。
【図８】従来例のフレキシブル配線基板を説明するための図である。
【図９】従来例のフレキシブル配線基板を説明するための図である。
【図１０】従来例のフレキシブル配線基板を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  ベースフィルム
２  接着剤
３  銅配線パターン（導体層）
４  レジスト
５  接着剤
６  保護フィルム
７  アルミ箔
８  基材
９  接着剤
１０  接着剤
１１  蒸着層
１２  蒸着層
【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】
2008126629.tif 000011
【図１０】
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