(57)【要約】【課題】アクチュエータが形成された基板上にフリップチップ実装によりドライバーＩＣ（駆動回路）を実装した液滴吐出ヘッドにおいて、チップ取れ数を減らすことなく、アンダーフィル注入を可能とし、高信頼性の液滴吐出ヘッドを得る。【解決手段】液滴を吐出するノズル開口に連通する圧力発生室が形成される第２の基板と、第２の基板の一方面側に設けられた振動板と振動板を振動させるアクチュエータと、第２の基板のアクチュエータ側にアクチュエータの動きを阻害しないように空間を確保した状態で接合された第２の基板を有する液滴吐出ヘッドにおいて、アクチュエータに駆動電圧を印可するための電極端子は、アクチュエータが形成された部分とは隔壁等にて隔てられた領域に形成され、該部分にアクチュエータを駆動するためのドライバーＩＣがフリップチップ実装されていて、ドライバーＩＣの回路形成面と反対側の少なくとも１つの角が面取りされている。【選択図】図１
2013188956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズル開口に連通する圧力発生室が形成される流路形成基板と、前記流路形成基板の一方面側に設けられた振動板と前記振動板を振動させるアクチュエータと、前記流路形成基板の前記アクチュエータ側に前記アクチュエータの動きを阻害しないように空間を確保した状態で接合された流路形成基板を有する液滴吐出ヘッドにおいて、
前記アクチュエータに駆動電圧を印可するための電極端子は、前記アクチュエータが形成された部分とは隔壁等にて隔てられた領域に形成され、該部分に前記アクチュエータを駆動するための駆動ＩＣがフリップチップ実装されていて、前記駆動ＩＣの回路形成面と反対側の少なくとも１つの角が面取りされていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載の液滴吐出ヘッドを搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンダーフィル注入を可能とした液滴吐出ヘッドおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液滴吐出ヘッドとしては、プリンタ、ファクシミリ、コピア、ＭＦＰの記録ヘッド部分に用いられているものが知られている。
特許文献１には、アクチュエータ形成基板にドライバーＩＣ（駆動回路）を、いわゆるフリップチップ実装（フェースダウン実装）にて実装した例が報告されている。
【０００３】
液滴吐出ヘッドのノズル密度については、低コスト・高精細化のために高密度化が進んでいる。それに伴い、アクチュエータを駆動するための電気部品の実装方法も、その対応が進んでいる。また、コストの点からも少ない部品・少ない工数での実装が開発されている。その１つに、ドライバーＩＣをフリップチップ実装にてアクチュエータと引き出し配線により繋がれた電極端子（電極パッド）に直接接続する方法が行われている。
【０００４】
ここで、実装の高い信頼性を確保するめには、防湿と応力・外力の緩和のため、アクチュエータの電極端子が形成された基板と、ドライバーＩＣの間に「アンダーフィル」と呼ばれている材料を流し込み封止すことが望ましい。
【０００５】
防湿の目的だけであれば、特許文献１に示されているように、アクチュエータとその近くに実装したドライバーＩＣをともにカバーで覆うのでも良い。しかし、温度サイクル等でチップにかかる応力に対する信頼性を確保するためには、アンダーフィル剤を用いることが望ましい。このアンダーフィル剤は、電極パッドが形成された基板とＩＣチップの狭い隙間に毛細管現象で浸入させるため一般に粘度が低く、ＩＣチップの周囲にもある程度塗れ広がりが生じる。一方、アンダーフィル剤は、アクチュエータの種類にもよるが、アクチュエータ部には達しないことが望ましい。
【０００６】
これらのことから、ドライバーＩＣをフリップチップ実装する場合、アクチュエータ部とドライバーＩＣ部を隔壁等で隔てられた状態で、電極端子が形成された基板とドライバーＩＣ間にアンダーフィル剤を流し込むのが現時点では確実な方法である。
【０００７】
公知例としては、図４に示す様に、振動板２１圧電素子２２が形成された流路形成基板２０上に、圧電素子２０が形成された部分に圧電素子の振動空間となる凹部１１および液供給路１７やドライバーＩＣ実装部となる貫通部が形成された保護基板１０が接合された構成の液滴吐出ヘッドがある。このような構成の場合には、ドライバーＩＣ５０が実装された部分とアクチュエータである圧電素子２２がけされた領域は、保護基板１０により隔てられている。
【０００８】
よって、ドライバーＩＣ５０と流路形成基板２０の間にアンダーフィル材を注入するときに、アンダーフィル材がアクチュエータ２２の方向へ流れ込む心配はない。
ただし、アンダーフィル剤を再現性が良くなるように注入するためには、保護基板２０の貫通部の隔壁とドライバーＩＣ５０との隙間を空ける必要がある。
すなわち、アンダーフィル剤は例えばディスペンサーで注入されるが、ディスペンサーのアンダー吐出部の太さと位置精度の分との隙間が必要となる。
そのために、チップサイズが大きくなり、その結果、ウェハからの取れ数が減りコストアップとなるといった問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、アクチュエータが形成された基板上にフリップチップ実装によりドライバーＩＣ（駆動回路）を実装した液滴吐出ヘッドにおいて、チップ取れ数を減らすことなく、アンダーフィル注入を可能とし、高信頼性の液滴吐出ヘッドを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、液滴を吐出するノズル開口に連通する圧力発生室が形成される流路形成基板と、前記流路形成基板の一方面側に設けられた振動板と前記振動板を振動させるアクチュエータと、前記流路形成基板の前記アクチュエータ側に前記アクチュエータの動きを阻害しないように空間を確保した状態で接合された流路形成基板を有する液滴吐出ヘッドにおいて、前記アクチュエータに駆動電圧を印可するための電極端子は、前記アクチュエータが形成された部分とは隔壁等にて隔てられた領域に形成され、該部分に前記アクチュエータを駆動するための駆動ＩＣがフリップチップ実装されていて、前記駆動ＩＣの回路形成面と反対側の少なくとも１つの角が面取りされていることを特徴とする液滴吐出ヘッドである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、駆動ＩＣの回路形成面と反対側の少なくとも１つの角が面取りされている。これにより、チップ面積を増加させることなく、ドライバーＩＣのアンダーフィル剤での封止が可能となり、その結果、コストアップすること無しにドライバーＩＣ実装の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係わる液滴吐出ヘッドの構成について説明するための断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係わる液滴吐出ヘッドを搭載した記録装置の斜視図である。
【図３】図２に示す記録装置の機構部の断面図である。
【図４】従来の液滴吐出ヘッドの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
＜第１実施形態＞
図１に本発明の第１実施形態に係わる液滴吐出ヘッドの構成について説明するための断面図を示す。
図では、本発明に関する部分についてのみ記載していて、省略されている部分もある。また、図はデフォルメしてあり縮尺は統一されていない。
【００１４】
本実施形態は、液滴吐出ヘッドとして、第１の基板１０、第２の基板２０、ノズル板４０、ドライバーＩＣ５０および図示されていない、各種保持部材・液供給部材等から構成されている。
保護基板（封止基板とも呼ぶ）である第１の基板１０には、第２の基板２０と熱膨張係数が大きく違わなく加工しやすい材料を用いることが好ましく、本実施形態では、面方位＜１００＞の単結晶シリコン基板を用いた。第１の基板１０には、第２の基板２０上に形成された圧電素子２２の動作を妨げないための凹部１１、液供給路１７等をシリコン深掘り用のＩＣＰエッチャーを用いドライエッチングにより形成した。
【００１５】
流路形成基板である第２の基板２０は、シリコン単結晶基板からなり、その第１の基板１０側の面には、従来技術（図４）と同様に振動板２１、振動板上には空隙である圧力発生室３３に対応して、共通電極であるか電極膜２２ａ、圧電たいそう２２ｂおよび個別電極である上電極膜２２ｃからなる、圧電素子２２を形成した。圧電素子２２条には、絶縁膜２３が形成され、圧電素子の吸湿防止および引き出し配線２４とか電極２２ａの電気的な短絡防止の役割を果たしている。
【００１６】
また、絶縁膜２３には家電局２２Ａおよび上電極２２ｃの接続部にて接続孔が開きこうされ、引き出し配線２４と接続されている。引き出し配線２４の圧電素子と反対側は電極端子２７となっている。電極端子２７とドライバーＩＣ５０の電極端子が接合するように、ドライバーＩＣ５０がフリップチップ実装されている。
また、第２の基板２０には、第１の基板１０に形成された液供給路１７に対応した部分に、各ノズル/圧電素子に対応して、液供給部３１、流体抵抗部３２、圧力発生室３３がフォトリソ/エッチングプロセスにより一体的に形成されている。第１の基板１０と第２の基板２０は接着剤により貼り合わされている。
【００１７】
ノズル板４０には、公知技術のごとく、例えば、ガラスセラミックス、シリコン単結晶基板、ステンレス等を使用することができる。本実施形態においては、厚さ３０μｍのステンレスにプレス加工にてノズル孔４１を開口したのち、液の出口側の面に、撥液膜としてフッ素系の樹脂を蒸着にて成膜している。また、第２の基板２０とは、接着剤にて貼り合わせている。
【００１８】
以上は、公知技術のものと部分的に同様の構成であるが、本実施形態では、ドライバーＩＣ５０の回路形成面と反対側の角の１つが面取りされた形状とした。
ドライバーＩＣ５０をこのような面取りされた形状とすることにより、ドライバーＩＣ５０とドライバーＩＣ実装のための封止基板貫通部の隔壁との間隔を広げることなく、アンダーフィル剤５１を注入する隙間を確保している。また、ドライバーＩＣ５０のこのような形状は、ダイサーでテーパー形状のブレードを使用してまずハーフカットしたのち、普通のブレードでフルカットすることで、容易に得られる。
【００１９】
このように、液滴吐出ヘッドでは、液滴を吐出するノズル開口に連通する圧力発生室が形成される第２基板２０と、第２基板２０の一方面側に設けられた振動板と振動板を振動させるアクチュエータと、第２基板のアクチュエータ側（反圧力発生室側）にアクチュエータの動きを阻害しないように空間を確保した状態で接合された第２の基板２０を有する液滴吐出ヘッドにおいて、アクチュエータに駆動電圧を印可するための電極端子は、アクチュエータが形成された部分とは隔壁等にて隔てられた領域に形成され、その部分にアクチュエータを駆動するためのドライバーＩＣ５０がフリップチップ実装されていて、ドライバーＩＣ５０の回路形成面と反対側の少なくとも１つの角が面取りされている。
これにより、チップ面積を増加させることなく、ドライバーＩＣ５０のアンダーフィル剤での封止が可能となり、その結果、コストアップすること無しにドライバーＩＣ実装の信頼性を向上させることができる。
【００２０】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る、アクチュエータを圧力発生手段とした液滴吐出ヘッドを搭載した画像記録装置の一例について、図２及び図３を参照して説明する。図２は画像記録装置の構成を説明するための斜視図であり、図３は画像記録装置の機構部の構成を説明するための断面図である。
【００２１】
このインクジェット記録装置は、記録装置本体８１の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ、キャリッジに搭載した本実施形態の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド、記録ヘッドへ記録液を供給する液カートリッジ等で構成される印字機構部８２等を収納し、装置本体８１の下方部には前方側から多数枚の用紙８３を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい）８４を抜き差し自在に装着することができる。
【００２２】
また、インクジェット記録装置は、用紙８３を手差しで給紙するための手差しトレイ８５を開倒することができ、給紙カセット８４或いは手差しトレイ８５から給送される用紙８３を取り込み、印字機構部８２によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ８６に排紙する。
【００２３】
このような画像記録装置においては、ヘッドの性能・信頼性が、直接画像記録装置の性能・信頼性に直接的につながる。この画像記録装置において本発明によって得られる、コストアップの無い高信頼の液滴吐出ヘッドを用いることで、コストアップなしに高信頼の画像記録装置を提供することができる。
【００２４】
このように、画像形成装置によれば、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを搭載した画像形成装置において、液滴吐出ヘッドであることであることから、信頼性の向上した画像記録装置を得ることができる。
【符号の説明】
【００２５】
１    液滴吐出ヘッド
１０    第１の基板（保護基板）
１１    凹部（圧電素子振動空間）
１５    接着材
１７    液供給路
２０    第２の基板（流路形成基板）
２１    振動板
２２    圧電素子
２３    絶縁膜
２４    配線
２７    電極端子（上電極・下電極への電圧印可部）
３１    液供給部
３２    流体抵抗部
３３    圧力発生室
４０    ノズル板
４１    ノズル孔
５０    ドライバーＩＣ
５１    アンダーフィル剤
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】特開２００６−１１６７６７号公報
【図１】
2013188956.tif 000003
【図２】
2013188956.tif 000004
【図３】
2013188956.tif 000005
【図４】
2013188956.tif 000006