(57)【要約】【課題】ノズルシートに接合用の開口を設けることなく、ヘッドチップとノズルシートとの間隙の制約を受けず、製造コストを高くせずに、接合を行う。【解決手段】液滴を吐出するためのノズル１１ａが形成されたノズルシート１１と、エネルギー発生素子１２ｂを有し、ノズル１１ａに対向する位置にエネルギー発生素子１２ｂが位置するように実装されたヘッドチップ１２と、ノズルシート１１とヘッドチップ１２との間に積層され、液室空間を形成するためのバリア層１３とを備えるインク吐出ヘッド１０であって、ヘッドチップ１２のノズルシート１１との対向面にはパッド１２ｃが設けられており、ノズルシート１１のヘッドチップ１２側の面上には配線層１４が設けられているとともに、配線層１４上には、ヘッドチップ１２のパッド１２ｃに接触する高さを有するバンプ１６Ａが設けられており、バンプ１６Ａとパッド１２ｃとが超音波接合されている。【選択図】        図１
2004237624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するためのノズルが形成されたノズルシートと、エネルギー発生素子を有し、前記ノズルに対向する位置に前記エネルギー発生素子が位置するように実装されたヘッドチップと、
前記ノズルシートと前記ヘッドチップとの間に積層され、前記エネルギー発生素子と前記ノズルとの間に液室空間を形成するための液室形成部材と
を備え、
前記液室内の液体に前記エネルギー発生素子によりエネルギーを付与し、前記液室内の液体を前記ノズルから吐出させるインク吐出ヘッドであって、
前記ヘッドチップの前記ノズルシートとの対向面において、前記液室形成部材が積層されていない領域の少なくとも一部には、電極部が設けられており、
前記ノズルシートの前記ヘッドチップ側の面上には、第１端子部を有する配線層が設けられているとともに、前記配線層の前記第１端子部上には、前記ヘッドチップの前記電極部に少なくとも接触する高さを有する接合層が設けられており、
前記接合層と前記ヘッドチップの前記電極部とが超音波接合されている
ことを特徴とするインク吐出ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のインク吐出ヘッドにおいて、
前記配線層には、前記第１端子部と異なる第２端子部が設けられているとともに、前記配線層の前記第２端子部上には、第２接合層が設けられており、
前記配線層の前記第２端子部上の前記第２接合層とプリント基板とが接合されることにより、前記ヘッドチップと前記プリント基板とが前記配線層により電気的に接続されている
ことを特徴とするインク吐出ヘッド。
【請求項３】
請求項１に記載のインク吐出ヘッドにおいて、
前記ノズルシートの前記配線層上において、前記第１端子部を除く少なくとも一部には、絶縁層が積層されている
ことを特徴とするインク吐出ヘッド。
【請求項４】
請求項１に記載のインク吐出ヘッドにおいて、
前記接合層の少なくとも一部は、前記配線層と同一材料から形成されている
ことを特徴とするインク吐出ヘッド。
【請求項５】
請求項１に記載のインク吐出ヘッドにおいて、
前記接合層の最上層は、金又は金を含む材料から形成されている
ことを特徴とするインク吐出ヘッド。
【請求項６】
請求項１に記載のインク吐出ヘッドにおいて、
前記インク吐出ヘッドの前記電極部、前記配線層の前記第１端子部及び前記接合層は、封止剤によって封止されている
ことを特徴とするインク吐出ヘッド。
【請求項７】
液滴を吐出するためのノズルが形成されたノズルシートと、
エネルギー発生素子を有し、前記ノズルに対向する位置に前記エネルギー発生素子が位置するように実装されたヘッドチップと、
前記ノズルシートと前記ヘッドチップとの間に積層され、前記エネルギー発生素子と前記ノズルとの間に液室空間を形成するための液室形成部材と
を備え、
前記ヘッドチップの前記ノズルシートとの対向面において、前記液室形成部材が積層されていない領域の少なくとも一部には、電極部が設けられており、
前記ノズルシートの前記ヘッドチップ側の面上には、第１端子部を有する配線層が設けられているインク吐出ヘッドの製造方法であって、
前記ノズルシートの前記配線層の前記第１端子部上に、前記ヘッドチップが実装されたときに前記ヘッドチップの前記電極部に少なくとも接触する高さを有する接合層を形成する工程と、
前記ヘッドチップの前記電極部と前記配線層の前記第１端子部上の前記接合層とが接触するように、前記ノズルシート、前記液室形成部材、及び前記ヘッドチップを積層する工程と、
前記ヘッドチップ側、又は前記ノズルシート側に超音波振動を付与することにより、前記ヘッドチップの前記電極部と前記接合層とを超音波接合する工程と
を含むことを特徴とするインク吐出ヘッドの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載のインク吐出ヘッドの製造方法において、
前記ノズルシートの前記配線層には、前記第１端子部と異なる第２端子部が設けられており、
前記配線層の前記第２端子部に第２接合層を形成する工程と、
プリント基板と前記第２接合層とを接合することにより、前記ヘッドチップと前記プリント基板とを前記配線層により電気的に接続する工程と
を含むことを特徴とするインク吐出ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタ等に用いられるインク吐出ヘッドと、そのインク吐出ヘッドの製造方法に関する。詳しくは、ノズルシートにヘッドチップ接合のための開口を設けることなく、液室の高さの制約を受けることのないインク吐出ヘッドと、製造コストを高くすることなく良好にヘッドチップの接合を行うためのインク吐出ヘッドの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインクジェットプリンタのインク吐出ヘッドにおいては、インク滴を吐出するためにインクにエネルギーを付与するエネルギー発生素子を有するヘッドチップと、このヘッドチップの駆動を制御するプリント基板とを電気的に接続する必要がある。
【０００３】
両者の電気的接続の方法としては、ヘッドチップとプリント基板との各端子をワイヤボンディングにより接続する方法が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
具体的に、例えば特許文献１の第３図には、吐出エレメント７（ヘッドチップに相当）のリード電極１２と、基板１４（プリント基板に相当）の電極１５とが、ワイヤボンディングにより接合されている技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特公平６−４３２５号公報（第３図、第５図）
【特許文献２】
特開平６−４３２９号公報（第７図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の従来の技術では、インク吐出ヘッドの構造上、インク滴の吐出面側（例えば特許文献１の第３図では、吐出口９からインクが吐出される面側）から、ヘッドチップとプリント基板とをワイヤボンディング等により接合する必要があった。
このため、ノズル（吐出口）が形成された部材を開口し、この開口を利用してワイヤボンディングを行い、そのワイヤボンディングの後は、その開口部分を樹脂等で封止する（例えば特許文献１の第３図では、封止剤１７によって封止する）という方法を採用していた。
【０００６】
しかし、開口を形成し、ワイヤボンディング等を行った後に封止するという方法では、製造工程が増加し、製造コストが高くなるという問題があった。
また、特許文献１の第３図にも表現されているが、封止剤が吐出面側に盛り上がってしまうという問題があった。なお、このように盛り上がりが生じるのは、絶縁性及び機械的強度の確保のためには、ある程度の高さ（厚み）を確保しつつ封止する必要があるためである。
【０００７】
そして、盛り上がりが存在するインク滴の吐出面側は、用紙等の印画媒体の通り道となるため、このような盛り上がりによって、印画媒体の送り不良（用紙ジャム等）が発生したり、印画媒体に傷が付くおそれ等がある。このため、開口部分（封止される部分）は、印画媒体の通り道以外の箇所に形成しなければならない等の制約があるという問題があった。
【０００８】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、ノズルシートに接合のための開口を設けることなく、信頼性を損ねることなくヘッドチップとノズルシートとの間隙の制約を受けないようにし、さらには製造コストを高くせずに、ヘッドチップの接合を行うことである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の解決手段によって、上述の課題を解決する。
本発明の１つである請求項１の発明は、液滴を吐出するためのノズルが形成されたノズルシートと、エネルギー発生素子を有し、前記ノズルに対向する位置に前記エネルギー発生素子が位置するように実装されたヘッドチップと、前記ノズルシートと前記ヘッドチップとの間に積層され、前記エネルギー発生素子と前記ノズルとの間に液室空間を形成するための液室形成部材とを備え、前記液室内の液体に前記エネルギー発生素子によりエネルギーを付与し、前記液室内の液体を前記ノズルから吐出させるインク吐出ヘッドであって、前記ヘッドチップの前記ノズルシートとの対向面において、前記液室形成部材が積層されていない領域の少なくとも一部には、電極部が設けられており、前記ノズルシートの前記ヘッドチップ側の面上には、第１端子部を有する配線層が設けられているとともに、前記配線層の前記第１端子部上には、前記ヘッドチップの前記電極部に少なくとも接触する高さを有する接合層が設けられており、前記接合層と前記ヘッドチップの前記電極部とが超音波接合されていることを特徴とする。
【００１０】
（作用）
上記発明においては、ノズルシート、液室形成部材、及びヘッドチップが積層されている。また、ヘッドチップのノズルシートとの対向する面側には、電極部が設けられている。さらにまた、ノズルシートのヘッドチップと対向する面側には、配線層及び第１端子部と、その第１端子部の上部に接合層が設けられているとともに、接合層は、ヘッドチップの電極部と少なくとも接触する高さを有している。そして、ヘッドチップの電極部と接合層とが超音波接合されている。
【００１１】
これにより、ヘッドチップの電極部の接合を、ノズルシートに接合のための開口を形成することなく行うことができる。また、ヘッドチップ側には、バンプ等の接合層を設けることなく、ノズルシート側にのみ設けることで、超音波接合を行うことができる。さらに、ノズルシート側の接合層は、メッキ等により形成することができるので、接合層の高さを任意に調整することができる。これにより、液室形成部材の厚みに合わせて接合層を形成することができるので、液室形成部材の厚み、すなわちインク液室の高さを所望の高さにすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の一実施形態について説明する。図１は、本発明によるインク吐出ヘッド１０の一実施形態を示す正面の断面図である。また、図２は、図１中、Ａ部を詳細に示す図であって、ノズル１１ａと、エネルギー発生素子１２ｂと、インク液室Ｐとを下側から見た平面図である。
【００１３】
図１において、ノズルシート１１は、厚みが１０〜５０μｍ程度の可撓性フィルム上に回路を形成したＦＰＣから形成されている。このノズルシート１１の図１中、上面側には、銅の配線パターンである配線層１４（導電体）が設けられている。この配線層１４は、ヘッドチップ１２と、このヘッドチップ１２を制御するためのプリント基板２１とを接続するためのものであり、第１端子部１４ａ、及び第２端子部１４ｂ（図１中、配線層１４の両端部）以外の部分には、ノズルシート１１の基材と同材質からなる絶縁層１７が積層されている。
また、ノズルシート１１には、インク滴を吐出するためのノズル１１ａが複数形成されている。
【００１４】
さらにまた、ノズルシート１１上には、バリア層１３及びヘッドチップ１２が積層されている。ヘッドチップ１２は、シリコン等からなる半導体基板１２ａの一方の面（図１中、下面）に析出形成されたエネルギー発生素子（特に本実施形態では発熱素子）１２ｂを複数並設したものである。エネルギー発生素子１２ｂは、ヘッドチップ１２の半導体基板１２ａを介してプリント基板２１と電気的に接続されており、プリント基板２１によりその駆動が制御される。
【００１５】
また、バリア層１３は、インク液室Ｐを形成するための液室形成部材であって、例えば、感光性環化ゴムレジストや露光硬化型のドライフィルムレジストからなり、半導体基板１２ａのエネルギー発生素子１２ｂが形成された面の全体に積層された後、フォトリソプロセスによって不要な部分が除去されることにより形成されている。バリア層１３は、ノズルシート１１との接着性を有するものである。
【００１６】
ここで、ノズルシート１１のノズル１１ａの位置がエネルギー発生素子１２ｂの位置と合うように、すなわちノズル１１ａの中心軸とエネルギー発生素子１２ｂの中心軸とが同軸上に配置するように、ノズルシート１１と、バリア層１３と、ヘッドチップ１２とが貼り合わされている。そして、ノズルシート１１、バリア層１３及びヘッドチップ１２によって、インク液室Ｐを構成している。
【００１７】
すなわち、図２に示すように、インク液室Ｐは、エネルギー発生素子１２ｂを凹状に囲むように形成されている。そして、ヘッドチップ１２は、インク液室Ｐの天壁を構成し、バリア層１３は、インク液室Ｐの側壁を構成し、ノズルシート１１は、インク液室Ｐの底壁を構成する。これにより、インク液室Ｐは、図１及び図２中、左側が開口領域となり、この開口領域からインク液室Ｐ内にインクが流れ込む。
【００１８】
なお、バリア層１３の厚みがインク液室Ｐの高さとなるので、バリア層１３の厚みは、８〜３０μｍ程度にされる。この厚みが薄すぎると、インク液室Ｐからのインク滴の吐出特性が安定しない。一方、厚みが厚すぎると、後述するように細かなパターンを形成することができなくなる。これらのことから、バリア層１３の厚みは、８〜３０μｍ程度が好ましく、特に１０〜１５μｍ程度が好ましい。
【００１９】
ヘッドチップ１２のノズルシート１１側の面（図１中、下面）には、ノズルシート１１の配線層１４と接続されるためのパッド（電極部）１２ｃが形成されている。パッド１２ｃは、アルミニウムから形成されている。
一方、配線層１４の第１端子部１４ａ上には、少なくとも最上層が金からなるバンプ（接合層）１６Ａが設けられ、このバンプ１６Ａとヘッドチップ１２のパッド１２ｃとが接合されている。なお、パッド１２ｃ、バンプ１６Ａ、及び第１端子部１４ａによって連結された部分は、樹脂等の封止剤１８によって封止されている。
【００２０】
また、図１において、ノズルシート１１上のバリア１３層及びヘッドチップ１２が積層された位置から所定間隔を隔てて、プリント基板２１が実装されている。プリント基板２１のノズルシート１１と対向する面側には配線層２１ａが設けられている。
一方、ノズルシート１１上に設けられた配線層１４の第２端子部１４ｂ上には、バンプ１６Ａと同様のバンプ１６Ｂ（第２接合層）が設けられており、このバンプ１６Ｂとプリント基板２１側の配線層２１ａとが接合されている。
【００２１】
ここで、ノズルシートに開口を設けないでヘッドチップの接合を行う方法としては、以下の方法が考えられるが、後述するような問題点が生じるため適切ではない。
図３及び図４は、開口を設けないでヘッドチップとプリント基板とを接合する方法として考えられる技術を示す正面の断面図である。
【００２２】
図３に示すように、インク滴を吐出するためのノズルシート１０１上に、ヘッドチップ１０２が実装されている。ノズルシート１０１には、ノズル１０１ａ以外のヘッドチップ１０２との接合のための開口部分が形成されていない。このノズルシート１０１は、ＦＰＣ（フレキシブル・プリント・サーキット）から形成されている。
また、ノズルシート１０１とヘッドチップ１０２との間には、インク液室Ｐを形成するためのバリア層１０３が積層される。このバリア層１０３を介してヘッドチップ１０２とノズルシート１０１とが接着されている。
【００２３】
また、ノズルシート１０１のヘッドチップ１０２側の面には、配線層１０４が設けられている。一方、ヘッドチップ１０２のノズルシート１０１側の面には、アルミニウムからなるパッド（電極部）１０２ａが形成されている。そして、このヘッドチップ１０２のパッド１０２ａは、ノズルシート１０１上の配線層１０４と対向して配置される。
【００２４】
ここで、ヘッドチップ１０２のパッド１０２ａとノズルシート１０１上の配線層１０４とを接合するために、ヘッドチップ１０２のパッド１０２ａ上に、金からなるボール状のスタッドバンプ１０５を形成するとともに、ノズルシート１０１上の配線層１０４側には、金メッキ層１０６を形成する。そして、両者をボンディング接合する。なお、スタッドバンプ１０５とは、ワイヤボンディングにおいて、ボールだけを載せたものをいい、接合数が少ない場合等、コスト的に見合う場合に用いられる。
【００２５】
しかし、スタッドバンプ１０５では、その高さが例えば６５μｍ程度であり、接合後も２５μｍ程度となり、これにノズルシート１０１上の配線層１０４の厚みが加わると、図３において、ヘッドチップ１０２とノズルシート１０１との間隙Ｌ１が３０μｍを超えてしまい、それに伴いバリア層（インク液室）１０３の厚みＬ２を厚くせざるを得ない（薄くすることができない）という問題がある。
【００２６】
すなわち、感光性樹脂等から形成されるバリア層１０３は、その感光特性により厚みとインク液室Ｐのパターンの幅の比率がある程度決まってしまう。例えば、厚み／幅は、１以下が一般的である。このため、厚みが厚すぎると、細かなパターンを形成することができなくなるので、所望のパターン密度を得るためには、バリア層１０３の厚みには一定の上限値がある。これらのことから、バリア層１０３の厚みＬ２は、８〜３０μｍ程度が好ましく、特に１０〜１５μｍ程度が好ましい。しかし、上記のように、ヘッドチップ１０２のパッド１０２ａ上にスタッドバンプ１０５を形成して接合する方法では、バリア層１０３の厚みＬ２を、上記の範囲にすることが困難となる。
【００２７】
また、図４に示すようにすると、以下の問題点を生じる。図４では、ノズルシート１０１の一部に折曲げ部１０１ｂを形成して、ヘッドチップ１０２との接続部分を一段低く形成している。このようにすることで、ヘッドチップ１０２のスタッドバンプ１０５とノズルシート１０１上の配線層１０４との間隙Ｌ１が３０μｍ以上であっても、バリア層１０３の厚みＬ２を、１０〜１５μｍにすることができる。
【００２８】
しかし、ヘッドチップ１０２の長さ（図４中、左右方向の長さ）は、約１．６ｍｍ程度であり、この範囲でＦＰＣからなるノズルシート１０１を急激に折り曲げることは困難であるとともに、信頼性上、好ましくないという問題がある。
また、図３及び図４のいずれの方法においても、ノズルシート１０１上の配線層１０４上と、ヘッドチップ１０２のパッド１０２ａ上との双方に、金メッキ層１０６又はスタッドバンプ１０５を形成しなければならず、製造コストが高くなるという問題がある。
【００２９】
なお、ヘッドチップ１０２のパッド１０２ａ上に設けるバンプを、スタッドバンプ１０５ではなくメッキにより形成し、バンプの高さを低くすることも考えられる。しかし、ヘッドチップ１０２にメッキを行う場合には、レジストのマスキング処理をした上でバンプのメッキ処理を行う必要があるので、製造工程が煩雑になり、製造コストが高くなるという問題がある。
これらの理由により、本発明においては、バンプ１６Ａ、１６Ｂを、配線層１４側に設けている。
【００３０】
以上説明したような本発明の構成をとることにより、ヘッドチップ１２とプリント基板２１とは、ヘッドチップ１２側のパッド１２ｃ、バンプ１６Ａ、配線層１４、バンプ１６Ｂ及び配線層２１ａを介して電気的に接続されている。よって、プリント基板２１側からの信号をヘッドチップ１２に送ることができる。
さらに、図示しないが、プリント基板２１は、プリンタ本体側の制御部と電気的に接続される。
【００３１】
以上の構成からなるインク吐出ヘッド１０においては、プリンタの制御部からの指令によって、エネルギー発生素子１２ｂを選択するとともに、その選択したエネルギー発生素子１２ｂに短時間、例えば、１〜３μｓｅｃの間、画像データ等に基づくパルス電流が流される。これにより、エネルギー発生素子１２ｂが急速に加熱され、その結果、エネルギー発生素子１２ｂと接する部分に気相のインク気泡が発生し、そのインク気泡の膨張によってインクが押しのけられる。
【００３２】
これにより、ノズル１１ａに接する部分の押しのけられたインクと同等の体積のインクがインク滴としてノズル１１ａから吐出され、印画紙上に着弾される。すなわち、そのエネルギー発生素子１２ｂに対応するインク液室Ｐ内のインクを、インク液室Ｐの底壁に形成されたノズル１１ａから吐出させることができる。
【００３３】
なお、上記のインク滴の吐出後は、インクタンク及びインク流路（図示せず）を介して、吐出されたインク滴の体積分だけのインクが、インク液室Ｐ内に図１中、左側から入り込み、満たされる。これにより、再度のインク滴の吐出が可能となる。
【００３４】
続いて、上述したインク吐出ヘッド１０の製造方法について説明する。
図５は、ヘッドチップ１２とノズルシート１１との接合前の状態を示す正面図である。
図５において、ヘッドチップ１２のパッド１２ｃ上には、バンプ等は設けられていない。一方、ノズルシート１１上には、配線層１４が設けられているとともに、第１端子部１４ａ及び上述した第２端子部１４ｂ（図５では、図示せず）のみが露出されており、他の部分は、絶縁層１７によって覆われている。そして、第１端子部１４ａ上には、バンプ１６Ａが設けられる。
【００３５】
また、ここで、バンプ１６Ａの高さ（ノズルシート１１上面からの高さであって配線層１４を含む部分。図５中、高さＬ３。）は、約１５＋α（αは、接合時のつぶし量）μｍに設定されている。
これに対し、ヘッドチップ１２の下層に設けられるバリア層１３の厚みＬ４は、約１５μｍに設定されている。
【００３６】
図６は、バンプ１６Ａの詳細な層構成を示す図である。図６では、配線層１４の第１端子部１４ａ上に、先ずニッケルメッキ層（突起）１６ａを上記高さを考慮して形成し、さらにその層上に金メッキ層１６ｂを設けたものである。
【００３７】
また、図７及び図８は、図６に示すバンプ１６Ａ以外の層構成（他の実施形態）を示す図である。
図７では、配線層１４の第１端子部１４ａ上に、金メッキ層１６ｂのみで、所定の高さとなるようにバンプ１６Ａを形成したものである。また、図８では、配線層１４の第１端子部１４ａ上に、配線層１４と同材質の銅メッキ層１６ｃを突起状に形成した後、さらにその層上にニッケルメッキ層１６ａ及び金メッキ層１６ｂを積層したものである。このように、最上層が金メッキ層１６ｂからなるバンプ１６Ａは、種々の層構成が考えられる。
【００３８】
ヘッドチップ１２がノズルシート１１上の所定位置に配置されると、ノズルシート１１のバンプ１６Ａの最上層と、ヘッドチップ１２のパッド１２ｃとが互いに対向し、かつ少なくとも接触するように配置される。
図９は、ヘッドチップ１２のパッド１２ｃとバンプ１６Ａとの超音波接合を示す正面の断面図である。図９に示すように、上記状態において、ヘッドチップ１２上に超音波発信器（図示せず）の加振部材３０を載置し、超音波振動（図９中、矢印方向の往復振動）させる。そして、この超音波振動を、ヘッドチップ１２を介してバンプ１６Ａに伝達させる。
【００３９】
これにより、バンプ１６Ａは高さα分だけつぶされ、バリア層１３の厚みＬ４と同じ高さになるとともに、バンプ１６Ａの最上層に位置する金メッキ層と、アルミニウムからなるヘッドチップ１１のパッド１２ｃとの接触面Ｓ１が超音波接合（金属接合）される。
【００４０】
また、図１０は、図９以外の接合方法を示す正面の断面図である。図１０の方法は、図９と同様に、超音波接合によるものであるが、加振位置が図９の場合と異なる。図１０では、加振部材３０を、ノズルシート１１のヘッドチップ１２と反対側の面であって、バンプ１６Ａ上に位置するように配置している。そして、超音波振動をノズルシート１１に付与することにより、ノズルシート１１を介してバンプ１６Ａに伝達させることで、図９の方法と同様に超音波接合を行うことができる。
【００４１】
そして、ヘッドチップ１２のパッド１２ｃと、ノズルシート１１側のバンプ１６Ａとを超音波接合した後は、その接合部分を覆うように、樹脂等の封止剤１８によって封止する（図１参照）。このようにするのは、接合部分が外気にさらされ、湿気を吸うことを防止するためである。特に本実施形態では、アルミニウム（パッド１２ｃ）と金（バンプ１６Ａ）という、イオン化傾向が異なる金属を接合しているので、これらが水分を吸収すると、アルミニウムの方がイオンになりやすいことから、アルミニウムが溶けてしまう（電食する）おそれがあるので、それを防止するためである。
【００４２】
図１１は、ノズルシート１１の配線層１４とプリント基板２１との接合を示す正面の断面図である。プリント基板２１上のノズルシート１１に対向する面には、配線層２１ａが形成されている。図１１の配線層２１ａは、銅配線層上に、ニッケルメッキ層（下地層）を形成し、さらにその層上に金メッキ層を形成したものである。
一方、ノズルシート１１の配線層１４の第２端子部１４ｂ上には、上述のヘッドチップ１２との接合時と同様のバンプ１６Ｂ（図６〜図８に示したバンプ１６Ａのいずれかと同じ層構成のもの）を形成する。
【００４３】
そして、プリント基板２１の配線層２１ａの最上層（金メッキ層）と、ノズルシート１１の配線層１４の第２端子部１４ｂ上のバンプ１６Ｂとが互いに接触するように配置し、上述のヘッドチップ１２の場合と同様に、プリント基板２１の図１１中、上面、又はノズルシート１１の図１１中、下面側に加振部材３０を載置して、超音波振動させ、この超音波振動をバンプ１６Ｂに伝達させることで、プリント基板２１の配線層２１ａとバンプ１６Ｂとを超音波接合する。
【００４４】
また、上記以外の方法で接合することも可能である。
例えば図１１において、プリント基板２１の配線層２１ａを、銅配線層上に、はんだメッキ層を積層したものから形成する。
また、ノズルシート１１側の配線層１４の第２端子部１４ｂ上は、（１）上記と同様に金メッキ層を最上層に有するバンプ１６Ｂを形成するか、又は（２）突起状のはんだメッキ層を形成する。
【００４５】
そして、プリント基板２１の配線層２１ａの最上層（はんだメッキ層）と、ノズルシート１１の配線層１４の第２端子部１４ｂ上のバンプ１６Ｂ又ははんだメッキ層とを、リフロー又はヒートバーを用いた加圧等によってはんだ接合する。このようにして、プリント基板２１の配線層２１ａとノズルシート１１の配線層１４とを接合することもできる。
【００４６】
なお、ノズルシート１１の配線層１４とプリント基板２１との接合は、上述した、ノズルシート１１の配線層１４上のバンプ１６Ａとヘッドチップ１２のパッド１２ｃとの超音波接合の前又は後のいずれに行うことも可能である。また、ノズルシート１１の配線層１４上のバンプ１６Ｂとプリント基板２１の配線層２１ａとを超音波接合により行う場合には、ノズルシート１１の配線層１４上のバンプ１６Ａとヘッドチップ１２のパッド１２ｃとの超音波接合と同時に行っても良い。
【００４７】
上述したように、本実施形態では、ノズルシート１１に開口を形成することなく、ヘッドチップ１２とプリント基板２１との電気的接続を行うことができる。よって、ノズルシート１１に形成した開口部分が封止後に盛り上がってしまうことをなくすことができるので、ノズルシート１１のインク滴の吐出側の面（図１中、下面）を平滑面にすることができる。
【００４８】
さらに、本実施形態では、ヘッドチップ１２側には、アルミニウムからなるパッド１２ｃのみを設け、金メッキ層を設けないようにした。これにより、ヘッドチップ１２のパッド１２ｃ上に金メッキ層を形成する工程がないので、製造コストを削減することができる。
【００４９】
一方、ノズルシート１１側の配線層１４と超音波接合をする場合には、配線層１４の第１端子部１４ａ上には必ず金メッキ層を形成しなければならないので、新たな工程を入れることなく、ノズルシート１１の配線層１４上に金メッキ層を形成する工程の中で、バンプ１６Ａを形成することができる。これにより、コストを高くすることなく、超音波接合をすることができる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、ヘッドチップと配線層との接合部分の高さを、インク液室の高さにすることができる。また、ヘッドチップの接合のための開口をノズルシートに形成する必要がないので、開口部分を封止する工程をなくすことができるとともに、封止によってノズルシート表面が盛り上がること等がなく、平滑面を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるインク吐出ヘッドの一実施形態を示す正面の断面図である。
【図２】図１中、Ａ部を詳細に示す図であって、ノズルと、エネルギー発生素子と、インク液室とを下側から見た平面図である。
【図３】開口を設けないでヘッドチップとプリント基板とを接合する方法として考えられる技術を示す正面の断面図である。
【図４】開口を設けないでヘッドチップとプリント基板とを接合する方法として考えられる技術を示す正面の断面図である。
【図５】ヘッドチップとノズルシートとの接合前の状態を示す正面図である。
【図６】バンプの詳細な層構成を示す図である。
【図７】図６に示すバンプ以外の層構成（他の実施形態）を示す図である。
【図８】図６に示すバンプ以外の層構成（他の実施形態）を示す図である。
【図９】ヘッドチップのパッドとバンプとの超音波接合を示す正面の断面図である。
【図１０】図９以外の接合方法を示す正面の断面図である。
【図１１】ノズルシートの配線層とプリント基板との接合を示す正面の断面図である。
【符号の説明】
１０  インク吐出ヘッド
１１  ノズルシート
１１ａ  ノズル
１２  ヘッドチップ
１２ｂ  エネルギー発生素子
１２ｃ  パッド（電極部）
１３  バリア層（液室形成部材）
１４  配線層
１４ａ  第１端子部
１４ｂ  第２端子部
１６Ａ  バンプ（接合層）
１６Ｂ  バンプ（第２接合層）
２１  プリント基板
Ｐ  インク液室
【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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【図１１】
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