(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボンディングワイヤをボンディングパッドに接続するに際し、ボンディングワイヤを加熱すると共に超音波を印加しながらキャピラリをボンディングパッド側に押し付けて、ボンディングワイヤをボンディングパッドに接続して第１接続部位とし、ボンディングワイヤを加熱すると共に超音波を印加しながらボンディングワイヤが挿通されていないキャピラリを当該第１接続部位に連続した部位に、当該キャピラリの孔が当該第１接続部位と一部重なった状態でボンディングパッド側に押し付けて、ボンディングワイヤをボンディングパッドに接続して前記第１接続部位よりもステッチ幅が広い第２接続部位とすることを特徴とするワイヤボンディング方法。
【請求項２】
請求項１に記載のワイヤボンディング方法において、
前記第１接続部位に対して前記第２接続部位で大振幅の超音波が印加されることを特徴とするワイヤボンディング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボンディングパッドに接続されるボンディングワイヤのボンディング構造及びワイヤボンディング方法に関し、振動板と圧電素子とを備えたアクチュエータ装置への適用、特に、インク滴を吐出するノズル開口と連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板の表面に圧電素子を形成して、圧電体層の変位によりインク滴を吐出させる液体噴射ヘッドに適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
電圧を印加することにより変位する圧電素子を具備するアクチュエータ装置は、例えば、液滴を噴射する液体噴射ヘッド等に搭載される。このような液体噴射ヘッドとしては、例えば、ノズル開口と連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板を圧電素子により変形させて圧力発生室のインクを加圧してノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッドが知られている。そして、インクジェット式記録ヘッドには、圧電素子の軸方向に伸長、収縮する縦振動モードの圧電アクチュエータ装置を搭載したものと、たわみ振動モードの圧電アクチュエータ装置を搭載したものの２種類が実用化されている。【０００３】
ここで、後者のインクジェット式記録ヘッドとしては、圧力発生室が形成された流路形成基板に接合される基板、例えば、リザーバ形成基板に駆動ＩＣが搭載され、各圧電素子から引き出されたリード電極の端子部と駆動ＩＣとをワイヤボンディングを用いたボンディングワイヤにより電気的に接続する構造が採用されている（例えば、特許文献１参照）。このようなインクジェット式記録ヘッドの製造において行われるワイヤボンディングは、キャピラリを用いて、駆動ＩＣの端子部に接続配線の一端を接続した後に、そのボンディングワイヤの他端をリード電極の端子部であるボンディングパッドに接続することで行われる。【０００４】
一般的にワイヤボンディングは、１５０℃以上の温度で加熱しながら行われるため、このような高温で加熱することによって、インクジェット式記録ヘッドを構成する各基板が熱膨張して破壊されてしまうという問題がある。このため、インクジェット式記録ヘッドにおいてワイヤボンディングを行う際には、できるだけ低温で加熱しながら行う必要があるが、低温で加熱しながら行ったワイヤボンディングでは、ボンディングワイヤとボンディングパッドとの十分な接合強度を確保することができないという問題がある。【０００５】
また、インクジェット式記録ヘッドに代表されるボンディングワイヤを用いたデバイスの配線は、高密度化が求められている。しかしながら、一般的なワイヤボンディングでは、ボンディングワイヤをボンディングパッドに２９４〜８８２×１０−３Ｎの荷重で押圧して接続されるため、ボンディングパッドに接続されたボンディングワイヤのボンディング部位（ステッチ部）は、ステッチ幅がワイヤ径の２〜３倍で、ステッチ厚がワイヤ径の０．１倍以下で形成される。このため、ボンディングパッドをステッチ部の幅よりも広く形成しなくてはならず、ボンディングパッドの幅及びピッチを狭くして高密度化することができないという問題がある。このため、基板上の電極のワイヤボンディング部に凹部または凸部を設けることによりボンディングワイヤの圧着寸法を強制して、接合強度を確保すると共に電極の幅及びピッチを狭くしたワイヤボンディング用電極構造が提案されている（例えば、特許文献２参照）。【０００６】
しかしながら、特許文献２では、従来のボンディングワイヤと同じ接合強度を確保することができるものの、圧着寸法を強制しているだけであるため、接合強度を増大させることはできないという問題がある。また、特許文献２では、電極のボンディングワイヤ部に凹部または凸部を設けるという加工が必要となり、製造工程が複雑化すると共に、製造コストが高くなってしまうという問題がある。なお、上述した問題は、インクジェット式記録ヘッド等の液体噴射ヘッドだけでなく、ＬＳＩやＩＣ等の半導体素子を用いたボンディングワイヤの接続構造を有するデバイスなどにおいても同様に存在する。【０００７】
ワイヤボンディングを行う場合、キャピラリによってボンディングワイヤをボンディングパッドに押し付けて接合し、ボンディングワイヤを非拘束状態にしてキャピラリを上昇させてボンディングワイヤが所定量繰り出された状態にし、その後、ボンディングワイヤを拘束状態にしてキャピラリを更に上昇させ、押し付けて薄肉状態になった部位を破断させる。この後、ボンディングワイヤが所定量繰り出された状態のキャピラリを次の接合部に移動させて接合作業を行う。【０００８】
例えば、特許文献３、特許文献４では、ボールでバンプを作ったりボールボンディングを行うことで、接合部の強度を確保することが提案されている。しかし、これらの技術はいずれも１回でのボンディングであるため、低温状態で接合強度を向上させることはできないのが実情であった。【０００９】
低温で加熱しながら行うワイヤボンディングでは、熱エネルギーが乏しい分、それを補うために超音波振幅を大きくして摩擦による熱エネルギーを使用している。この時、キャピラリによってボンディングワイヤをボンディングパッドに押し付けて接合した時点で振幅によって接合部が破断する虞があった。接合部に破断が発生すると、トーチによる放電が行えず、接合が不十分になる虞があった。また、キャピラリによってボンディングワイヤを押し付けた時点で接合部が破断すると、キャピラリの先端からボンディングワイヤが所定量繰り出されていない状態になってしまい、次の接合のために、人手によってボンディングワイヤを繰り出す作業が必要になってしまう。【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１６０３６６号公報（第３頁、第２図）
【特許文献２】特開平５−２５１８５６号公報（第２〜３頁、第１図）
【特許文献３】特開２０００−２５２３１５号公報
【特許文献４】特開平５−１２９３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明はこのような課題に鑑み、低温加熱におけるワイヤボンディングであっても、接合強度を向上することができるワイヤボンディング方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するための請求項１に係る本発明のワイヤボンディング方法は、ボンディングワイヤをボンディングパッドに接続するに際し、ボンディングワイヤを加熱すると共に超音波を印加しながらキャピラリをボンディングパッド側に押し付けて、ボンディングワイヤをボンディングパッドに接続して第１接続部位とし、ボンディングワイヤを加熱すると共に超音波を印加しながらボンディングワイヤが挿通されていないキャピラリを当該第１接続部位に連続した部位に、当該キャピラリの孔が当該第１接続部位と一部重なった状態でボンディングパッド側に押し付けて、ボンディングワイヤをボンディングパッドに接続して前記第１接続部位よりもステッチ幅が広い第２接続部位とすることを特徴とする。
請求項１に係る本発明では、１５０℃という一般的なワイヤボンディング温度に比べ、比較的低温でのワイヤボンディングであっても、ボンディング部位を第１接続部位と第１接続部位に連続する第２接続部位とすることができるため、ボンディングワイヤとボンディングパッドとの接合強度を向上することができる。接合強度を向上させることができることにより、ボンディングパッドに接続されたボンディングワイヤのステッチ幅を狭くすることができ、ボンディングパッドの幅を狭くして隣接するボンディングパッドのピッチを狭くすることができる。また、一つのキャピラリによって第１接続部位及び第２接続部位を形成することができる。
【００１４】
そして、請求項２に係る本発明のワイヤボンディング方法は、請求項１に記載のワイヤボンディング方法において、前記第１接続部位に対して前記第２接続部位で大振幅の超音波が印加されることを特徴とする。
請求項２に係る本発明では、１５０℃という一般的なワイヤボンディング温度に比べ、比較的低温でのワイヤボンディングであっても、第２接続部位が大振幅の超音波が印加されて接続されるので、ボンディングワイヤとボンディングパッドとの接合強度を向上することができる。
【００１５】
また、前記第１接続部位に対して前記第２接続部位で大振幅の超音波が印加されることが好ましく、１５０℃という一般的なワイヤボンディング温度に比べ、比較的低温でのワイヤボンディングであっても、第２接続部位が大振幅の超音波が印加されて接続されるので、ボンディングワイヤとボンディングパッドとの接合強度を向上することができる。
【００１７】
上述したワイヤボンディング方法を適用することにより、ボンディングワイヤがボンディングパッドに接続されるボンディング部位が、該ボンディング部位の先端部側の第１接続部位と該第１接続部位に連続する第２接続部位とで構成され、前記第１接続部位に対して前記第２接続部位のステッチ幅が広く形成されるボンディング構造となる。
このため、１５０℃という一般的なワイヤボンディング温度に比べ、比較的低温でのワイヤボンディングであっても、ボンディング部位が第１接続部位と第１接続部位に連続する第２接続部位とで構成されるため、ボンディングワイヤとボンディングパッドとの接合強度を向上することができる。接合強度を向上させることができることにより、ボンディングパッドに接続されたボンディングワイヤのステッチ幅を狭くすることができ、ボンディングパッドの幅を狭くして隣接するボンディングパッドのピッチを狭くすることができる。また、１５０℃という一般的なワイヤボンディング温度に比べ、比較的低温でのワイヤボンディングであっても、第２接続部位のステッチ幅が広くされているので、ボンディングワイヤとボンディングパッドとの接合強度を向上することができる。
【００１８】
そして、前記第１接続部位に対して前記第２接続部位が高い引張り強度を有していることが好ましく、１５０℃という一般的なワイヤボンディング温度に比べ、比較的低温でのワイヤボンディングであっても、第２接続部位が高い引張り強度を有することになるので、ボンディングワイヤとボンディングパッドとの接合強度を向上することができる。
また、前記第１接続部位に対して前記第２接続部位が大振幅の超音波が印加されて接続されていることが好ましく、１５０℃という一般的なワイヤボンディング温度に比べ、比較的低温でのワイヤボンディングであっても、第２接続部位が大振幅の超音波が印加されて接続されることになるので、ボンディングワイヤとボンディングパッドとの接合強度を向上することができる。
また、前記第１接続部位に対して前記第２接続部位の厚さが薄く形成されていることが好ましく、１５０℃という一般的なワイヤボンディング温度に比べ、比較的低温でのワイヤボンディングであっても、第２接続部位の厚さが薄くされている、即ち、剥離しにくく強固に接合されているので、ボンディングワイヤとボンディングパッドとの接合強度を向上することができる。
また、少なくとも前記ボンディングパッドの前記ボンディングワイヤと接続する表面が金からなることが好ましく、金からなるボンディングパッドを用いることで、金からなるボンディングワイヤを確実に接合することができると共に、接合強度を向上することができる。
【００２２】
また、基板の一方面側に設けられる振動板と、該振動板を介して設けられる下電極、圧電体層及び上電極からなる複数の圧電素子と、この圧電素子に電気的に接続されると共にボンディングワイヤが接続されるボンディングパッドとを具備するアクチュエータ装置において、上述したボンディング構造によって当該ボンディングワイヤが接続されることが好ましい。
このようなアクチュエータ装置では、１５０℃という一般的なワイヤボンディング温度に比べ、比較的低温でのワイヤボンディングであっても、ボンディングワイヤとボンディングパッドとの接合強度を向上することができるボンディング構造とされたアクチュエータ装置とすることができる。
【００２３】
また、上述したアクチュエータ装置において、前記圧電素子から引き出された引き出し配線を具備し、該引き出し配線の先端部がボンディングパッドとなっていることが好ましい。
このようなアクチュエータ装置では、ボンディングワイヤが接続される引き出し配線の短絡を防止して高密度化することができると共に、圧電素子を高密度化することができる。
【００２４】
また、上述したアクチュエータ装置において、ボンディングパッドには、前記圧電素子を駆動させる駆動ＩＣの端子部に一端が接続されたボンディングワイヤの他端が接続されることが好ましい。
このようなアクチュエータ装置では、セカンドボンディング側のボンディングパッドにボンディングワイヤを高強度で接合することができると共に、ボンディングワイヤのステッチ幅を狭くすることができる。
【００２５】
また、上述したアクチュエータ装置と、ノズル開口に連通する圧力発生室が形成され、前記アクチュエータ装置を一方の面に具備した流路形成基板と、を備えて液体噴射ヘッドを構成することが好ましい。
このような液体噴射ヘッドでは、駆動ＩＣと他のボンディングパッドとの接合強度を向上して、ボンディングパッドの幅を狭くすることができ、ノズル開口を高密度に配列できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のボンディング構造及びワイヤボンディング方法は、低温加熱におけるワイヤボンディングであっても、接合強度を向上することができる。【００２７】
また、本発明のアクチュエータ装置及び液体噴射ヘッドは、低温加熱におけるワイヤボンディングであっても、接合強度を向上することができるボンディング構造を採用したアクチュエータ装置及び液体噴射ヘッドとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る液体噴射ヘッドの分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る液体噴射ヘッドの平面図及び断面図である。
【図３】本発明のワイヤボンディングの接続構造を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るワイヤボンディング方法を示す要部断面図である。
【図５】ワイヤボンディング方法の工程説明図である。
【図６】ボンディングワイヤの接続部位の外観図である。
【図７】本発明のワイヤボンディングによる試験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２９】
１０  流路形成基板、２０  ノズルプレート、２１  ノズル開口、３０  リザーバ形成基板、４０  コンプライアンス基板、５０  弾性膜、６０  下電極膜、７０  圧電体層、８０  上電極膜、９０  リード電極、９０ａ  端子部、１００  リザーバ、１１０  駆動ＩＣ、１１１  端子部、１２０  ボンディングワイヤ、１３０  キャピラリ、２００  ボンディング部位、２０１  第１接続部位、２０２  第２接続部位  ３００  圧電素子
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る液体噴射ヘッドを示す分解斜視図であり、図２は、図１の平面図及び断面図である。液体噴射ヘッドを構成する流路形成基板１０は、本実施形態では、シリコン単結晶基板からなり、その一方面には予め熱酸化により形成した二酸化シリコンからなる弾性膜５０が形成されている。この流路形成基板１０には、その他方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁１１によって区画された圧力発生室１２が形成されている。また、各列の圧力発生室１２の長手方向外側には、後述するリザーバ形成基板３０に設けられるリザーバ部３２と連通し、各圧力発生室１２の共通の液体室となるリザーバ１００を構成する連通部１３が形成されている。また、連通部１３は、液体供給路１４を介して各圧力発生室１２の長手方向一端部とそれぞれ連通されている。また、流路形成基板１０の開口面側には、各圧力発生室１２の液体供給路１４とは反対側で連通するノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０が接着剤や熱溶着フィルム等を介して固着されている。なお、ノズルプレート２０は、厚さが例えば、０．０１〜１ｍｍで、線膨張係数が３００℃以下で、例えば２．５〜４．５［×１０−６／℃］であるガラスセラミックス、シリコン単結晶基板又は不錆鋼などからなる。【００３１】
一方、このような流路形成基板１０の開口面とは反対側には、上述したように、厚さが例えば約１．０μｍの弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、厚さが例えば、約０．４μｍの絶縁体膜５５が形成されている。さらに、この絶縁体膜５５上には、厚さが例えば、約０．２μｍの下電極膜６０と、厚さが例えば、約１．０μｍの圧電体層７０と、厚さが例えば、約０．０５μｍの上電極膜８０とが、後述するプロセスで積層形成されて、圧電素子３００を構成している。ここで、圧電素子３００は、下電極膜６０、圧電体層７０及び上電極膜８０を含む部分をいう。一般的には、圧電素子３００の何れか一方の極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を各圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。そして、ここではパターニングされた何れか一方の電極及び圧電体層７０から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態では、下電極膜６０を圧電素子３００の共通電極とし、上電極膜８０を圧電素子３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。何れの場合においても、各圧力発生室毎に圧電体能動部が形成されていることになる。また、ここでは、圧電素子３００と当該圧電素子３００の駆動により変位が生じる振動板とを合わせて圧電アクチュエータと称する。【００３２】
なお、上述した例では、圧電素子３００の下電極膜６０、弾性膜５０及び絶縁体膜５５が振動板として作用する。また、圧電素子３００の上電極膜８０の長手方向一端部近傍から流路形成基板１０の圧力発生室１２の端部近傍まで引き出された引き出し配線として、例えば、金（Ａｕ）又は当該金の下側にチタンタングステン（ＴｉＷ）などの密着性金属を設けてなるリード電極９０が延設されている。そして、このリード電極９０は、貫通孔３３で後述する駆動ＩＣ１１０とボンディングワイヤ１２０を介して電気的に接続されている。【００３３】
このような圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上には、リザーバ１００の少なくとも一部を構成するリザーバ部３２を有するリザーバ形成基板３０が接着剤３５を介して接合されている。このリザーバ部３２は、本実施形態では、リザーバ形成基板３０を厚さ方向に貫通して圧力発生室１２の幅方向に亘って形成されており、上述のように流路形成基板１０の連通部１３と連通されて各圧力発生室１２の共通の液体室となるリザーバ１００を構成している。【００３４】
また、リザーバ形成基板３０の圧電素子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有する圧電素子保持部３１が設けられている。さらに、リザーバ形成基板３０のリザーバ部３２と圧電素子保持部３１との間の領域には、リザーバ形成基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３３が設けられている。そして、各圧電素子３００から引き出された引き出し配線であるリード電極９０は、その端部近傍が貫通孔３３内で露出されている。なお、このようなリザーバ形成基板３０の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス材料、金属、樹脂等が挙げられるが、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料で形成されていることがより好ましく、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を用いて形成した。【００３５】
さらに、リザーバ形成基板３０上には、各圧電素子３００を駆動するための駆動ＩＣ１１０が設けられている。この駆動ＩＣ１１０の各端子部１１１には、ボンディングワイヤ１２０の一端が接続されており、ボンディングワイヤ１２０の他端は、ボンディングパッドであるリード電極９０の端子部９０ａに詳しくは後述するワイヤボンディング方法により接続されている。なお、ボンディングワイヤ１２０のワイヤ径はΦ２０〜３０μｍが好適であり、本実施形態ではワイヤ径が、例えば、Φ２５μｍの金（Ａｕ）からなるボンディングワイヤ１２０を用いた。【００３６】
ここで、少なくともボンディングワイヤ１２０と接続する表面が金で形成されたボンディングパッドであるリード電極９０の端子部９０ａに接続されたボンディングワイヤ１２０の接続構造（ボンディング構造）及びワイヤボンディング方法について説明する。なお、図３はワイヤボンディングの接続構造を示す斜視図、図４は、ワイヤボンディング方法を示す液体噴射ヘッドの要部断面図、図５は、ワイヤボンディング方法の工程説明図、図６は、ボンディングワイヤ１２０の接続部位の外観図である。【００３７】
図３に示すように、ワイヤ径ｒ（例えば、Φ２５μｍ）のボンディングワイヤ１２０の一端のリード電極９０の端子部９０ａに接続された領域であるボンディング部位２００は、先端部側の第１接続部位２０１（仮接合）と、第１接続部位２０１に連続する第２接続部位２０２（本接合）とで構成されている。ボンディングワイヤ１２０の端子部９０ａに接続されるボンディング部位２００は、詳しくは後述するワイヤボンディング方法によって形成される。【００３８】
ボンディング部位２００の第２接続部位２０２は、第１接続部位２０１よりも大振幅の超音波が印加されて形成され、第１接続部位２０１に対して第２接続部位２０２が高い引っ張り強度を有している。そして、第１接続部位２０１のステッチ幅Ｈ１（第１接続部位２０１の最大幅）に対して第２接続部位２０２のステッチ幅Ｈ２（第２接続部位２０２の最大幅）が広くされている。また、図５（ｂ）に示すように、第１接続部位２０１の厚さｔ１に対して第２接続部位２０２の厚さｔ２が薄くされている。【００３９】
このため、ボンディングワイヤ１２０と端子部９０ａとの接合強度を向上することができる。また、ボンディングワイヤ１２０と端子部９０ａとが剥離しにくく強固に接合される。【００４０】
このようにボンディングパッドである端子部９０ａに接続されたボンディングワイヤ１２０の接合強度を向上することができるので、ボンディング部位２００の幅を狭くすることができ、端子部９０ａの幅を狭くすることができると共に隣接する端子部９０ａのピッチを狭くすることができる。これによりリード電極９０の幅及びピッチを狭く形成することができ、リード電極９０を高密度化することができると共に液体噴射ヘッドを小型化することができる。【００４１】
図１、図２に示すように、このようなリザーバ形成基板３０上には、コンプライアンス基板４０が接合されており、コンプライアンス基板４０のリザーバ１００に対向する領域の液体導入口４４以外の領域は、厚さ方向に薄く形成された可撓部４３となっており、リザーバ１００は、可撓部４３により封止されている。この可撓部４３により、リザーバ１００内にコンプライアンスを与えている。【００４２】
ここで、ボンディングパッドである駆動ＩＣ１１０の端子部１１１とリード電極９０の端子部９０ａとをボンディングワイヤ１２０で接続するワイヤボンディング方法について図４乃至図６に基づいて説明する。【００４３】
図４（ａ）に示すように、ボンディングワイヤ１２０は、ワイヤボンディング装置を構成するキャピラリ１３０に挿通された状態で保持されており、駆動ＩＣ１１０の端子部１１１にボールボンディングにより接続されている。このボールボンディングによる接続方法としてはボンディングワイヤ１２０の先端を溶融することで球体を形成し、この球体を駆動ＩＣ１１０の端子部１１１に押しつけることで行われる。【００４４】
次に、図４（ｂ）に示すように、ボンディングパッドであるリード電極９０の端子部９０ａにボンディングワイヤ１２０を接続する。このとき、ボンディングワイヤ１２０を加熱すると共に超音波を印加しながらキャピラリ１３０によってボンディングワイヤ１２０をリード電極９０の端子部９０ａに押圧することで接続する。【００４５】
即ち、図５（ａ）及び図６（ａ）に示すように、ボンディングワイヤ１２０を加熱すると共に超音波を印加しながらキャピラリ１３０を端子部９０ａ側に押し付けて、ボンディングワイヤ１２０を端子部９０ａに接続して第１接続部位２０１として仮接合する。【００４６】
その後、図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示すように、ボンディングワイヤ１２０を引き抜いて、ボンディングワイヤ１２０を加熱すると共に超音波を印加しながら、空の状態になったキャピラリ１３０（ツール）を第１接続部位２０１に連続する部位の端子部９０ａ側に押し付けてボンディングワイヤ１２０を端子部９０ａに接続（本接合）して第２接続部位２０２とする。【００４７】
上述した実施形態例では、第２接続部位２０２を形成するための押し付けに使用するツールとして、第１接続部位２０１を形成した後にボンディングワイヤ１２０を引き抜いて空になった状態のキャピラリ１３０を使用しているので、一つのキャピラリ１３０によって第１接続部位２０１及び第２接続部位２０２を形成することができる。なお、第２接続部位２０２を形成するに際し、本接合を行える形状、大きさを有する専用のツールを用いることも可能であり、空になった状態のキャピラリ１３０を本接合のツールとして限定する必要はない。【００４８】
第１接続部位２０１に対して第２接続部位２０２を形成する際に大振幅の超音波が印加されるようになっている。つまり、第１接続部位２０１を形成する際には低振幅の超音波を印加しての押し付けにより仮接合を行い、第２接続部位２０２を形成する際には大振幅の超音波を印加しての押し付けにより本接合を行う。このため、一般的なワイヤボンディングの温度に比べ、比較的低温でのワイヤボンディングであっても、第２接続部位２０２が大振幅の超音波が印加されて接続されるので、ボンディングワイヤ１２０と端子部９０ａとの接合強度を向上することができる。【００４９】
図７には、超音波の振幅と、引張り強度（プル強度：ｇ）及び破断発生率（％）との関係を示してある。図７に示したように、超音波振幅が大きくなるにつれてプル強度は強くなる一方、破断発生率が高くなる。【００５０】
例えば、キャピラリ１３０の径が６６ｍｍで、ボンディングワイヤ１２０の径が２０ｍｍの場合、振幅が１．５μｍ程度までは２．０ｇ以上で４．０ｇ程度までの十分な引張り強度が確保されると同時に破断発生率をほぼ０％に維持することができる。また、例えば、キャピラリ１３０の径が８６ｍｍで、ボンディングワイヤ１２０の径が３０ｍｍの場合、振幅が３．０μｍ程度までは４．０ｇ以上で８．０ｇ程度までの十分な引張り強度が確保されると同時に破断発生率をほぼ０％に維持することができる。【００５１】
従って、ボンディングワイヤ１２０の径に応じて、第１接続部位２０１を形成する際の超音波の振幅、及び、第２接続部位２０２を形成する際の超音波の振幅を適宜選択することで、仮接合の第１接続部位２０１と第１接続部位２０１に連続する本接合の第２接続部位２０２とからなるボンディング部位２００を得ることができる。そして、第１接続部位２０１に対して第２接続部位２０２が高い引張り強度を有するボンディング部位２００を得ることができる。また、第１接続部位２０１に対して第２接続部位２０２のステッチ幅が広くされているボンディング部位２００を得ることができる。更に、第１接続部位２０１に対して第２接続部位２０２の厚さが薄くされているボンディング部位２００を得ることができる。【００５２】
なお、本実施形態では、駆動ＩＣ１１０の端子部１１１とリード電極９０の端子部９０ａとを、上述したワイヤボンディング方法により接続したボンディングワイヤ１２０で電気的に接続するようにしたが、液体噴射ヘッドのボンディングワイヤに接続される電極の全てに上述したワイヤボンディング方法及びボンディングワイヤの接続構造を適用することができる。リード電極９０の端子部９０ａ以外では、例えば、図示しないが下電極膜６０と駆動ＩＣ１１０とを接続するボンディングワイヤや、リザーバ形成基板３０の駆動ＩＣ１１０が設けられた面に形成された配線電極の端子部と駆動ＩＣ１１０の端子部とを接続するボンディングワイヤなどが挙げられる。【００５３】
なお、本実施形態では、アクチュエータ装置、特に、液体噴射ヘッドに用いられるワイヤボンディング方法及びこれにより形成されたボンディングワイヤの接続構造を例示したが、特にこれに限定されず、ボンディングワイヤを用いる半導体デバイス等の他のデバイスにおいても本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、ボンディングパッドに接続されるボンディングワイヤのボンディング構造及びワイヤボンディング方法の産業分野で利用することができる。【００５５】
また、本発明は、振動板と圧電素子とを備えたアクチュエータ装置への適用、特に、インク滴を吐出するノズル開口と連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板の表面に圧電素子を形成して、圧電体層の変位によりインク滴を吐出させる液体噴射ヘッドに適用した産業分野で利用することができる。
【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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