(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１端子電極と複数の第２端子電極が単結晶シリコンからなる基板上に形成されてなり、前記第１端子電極と前記第２端子電極を電気的に接続するための配線が形成されてなり、前記配線は前記第１端子電極間のピッチと前記第２端子電極間のピッチを変換する機能を有してなる狭ピッチコネクタであって、
前記基板には溝部が形成されてなり、前記溝部は前記第１端子電極間に形成されてなることを特徴とする狭ピッチ用コネクタ。
【請求項２】
前記溝部には絶縁膜が形成されていることを特徴とする請求項１記載の狭ピッチ用コネクタ。
【請求項３】
前記溝部に形成された絶縁膜の上に金属配線が形成されていることを特徴とする請求項２記載の狭ピッチ用コネクタ。
【請求項４】
前記金属配線は前記基板に接続されてなり、且つグランド配線部または電源配線部に接続されてなることを特徴とする請求項３記載の狭ピッチ用コネクタ。
【請求項５】
前記第１端子電極は接続対象物に形成されてなる外部端子電極と電気的に接続するための電極であり、前記溝部は前記第１端子電極と前記外部端子電極とを接続する接着剤を溜めるように形成されてなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の狭ピッチ用コネクタ。
【請求項６】
前記溝部の深さは前記接着剤に含まれる導電性粒子の粒子径の３倍以上に設定されていることを特徴とする請求項５に記載の狭ピッチ用コネクタ。
【請求項７】
前記溝部は、端子電極の重ね合わせ部よりも長く設定されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の狭ピッチ用コネクタ。
【請求項８】
前記基板の熱膨張係数は、前記接続対象物の熱膨張係数に等しい、または前記接続対象物の熱膨張係数より小さい特性を有することを特徴とする請求項５に記載の狭ピッチ用コネクタ。
【請求項９】
前記単結晶シリコンの結晶面が（１００）面であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の狭ピッチ用コネクタ。
【請求項１０】
前記単結晶シリコンの結晶面が（１１０）面であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の狭ピッチ用コネクタ。
【請求項１１】
運動機構部と複数の第１端子電極が形成されてなる第１基板とを有するマイクロマシンであって、
前記複数の第１端子電極と電気的に接続するための第２端子電極が形成された単結晶シリコンからなる第２基板を有してなり、
前記第２基板には、複数の第３端子電極と、前記第２端子電極と前記第３端子電極を電気的に接続するための配線が形成されてなり、
前記配線は前記第２端子電極間のピッチと前記第３端子電極間のピッチを変換する機能を有してなり、
前記第２基板には溝部が形成されてなり、前記溝部は前記第２端子電極間に形成されてなることを特徴とするマイクロマシン。
【請求項１２】
圧電素子と複数の第１端子電極が形成されてなる第１基板とを有する圧電アクチュエータであって、
前記複数の第１端子電極と電気的に接続するための第２端子電極が形成された単結晶シリコンからなる第２基板を有してなり、
前記第２基板には、複数の第３端子電極と、前記第２端子電極と前記第３端子電極を電気的に接続するための配線が形成されてなり、
前記配線は前記第２端子電極間のピッチと前記第３端子電極間のピッチを変換する機能を有してなり、
前記第２基板には溝部が形成されてなり、前記溝部は前記第２端子電極間に形成されてなることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項１３】
静電振動子と複数の第１端子電極が形成されてなる第１基板とを有する静電アクチュエータであって、
前記複数の第１端子電極と電気的に接続するための第２端子電極が形成された単結晶シリコンからなる第２基板を有してなり、
前記第２基板には、複数の第３端子電極と、前記第２端子電極と前記第３端子電極を電気的に接続するための配線が形成されてなり、
前記配線は前記第２端子電極間のピッチと前記第３端子電極間のピッチを変換する機能を有してなり、
前記第２基板には溝部が形成されてなり、前記溝部は前記第２端子電極間に形成されてなることを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項１４】
圧電素子と、複数の第１端子電極が形成されてなる第１基板とを有し、前記圧電素子によってインク滴を吐出させるインクジェットヘッドであって、
前記複数の第１端子電極と電気的に接続するための第２端子電極が形成された単結晶シリコンからなる第２基板を有してなり、
前記第２基板には、複数の第３端子電極と、前記第２端子電極と前記第３端子電極を電気的に接続するための配線が形成されてなり、
前記配線は前記第２端子電極間のピッチと前記第３端子電極間のピッチを変換する機能を有してなり、
前記第２基板には溝部が形成されてなり、前記溝部は前記第２端子電極間に形成されてなることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１５】
静電振動子と複数の第１端子電極が形成されてなる第１基板とを有し、前記静電振動子によりインク滴を吐出させるインクジェットヘッドであって、
前記複数の第１端子電極と電気的に接続するための第２端子電極が形成された単結晶シリコンからなる第２基板を有してなり、
前記第２基板には、複数の第３端子電極と、前記第２端子電極と前記第３端子電極を電気的に接続するための配線が形成されてなり、
前記配線は前記第２端子電極間のピッチと前記第３端子電極間のピッチを変換する機能を有してなり、
前記第２基板には溝部が形成されてなり、前記溝部は前記第２端子電極間に形成されてなることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１６】
圧電素子と、複数の第１端子電極が形成されてなる第１基板とが形成されてなるインクジェットヘッドを有するインクジェットプリンタであって
前記複数の第１端子電極と電気的に接続するための第２端子電極が形成された単結晶シリコンからなる第２基板を有してなり、
前記第２基板には、複数の第３端子電極と、前記第２端子電極と前記第３端子電極を電気的に接続するための配線が形成されてなり、
前記配線は前記第２端子電極間のピッチと前記第３端子電極間のピッチを変換する機能を有してなり、
前記第２基板には溝部が形成されてなり、前記溝部は前記第２端子電極間に形成されてなることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項１７】
静電振動子と、複数の第１端子電極が形成されてなる第１基板とが形成されてなるインクジェットヘッドを有するインクジェットプリンタであって、
前記複数の第１端子電極と電気的に接続するための第２端子電極が形成された単結晶シリコンからなる第２基板を有してなり、
前記第２基板には、複数の第３端子電極と、前記第２端子電極と前記第３端子電極を電気的に接続するための配線が形成されてなり、
前記配線は前記第２端子電極間のピッチと前記第３端子電極間のピッチを変換する機能を有してなり、
前記第２基板には溝部が形成されてなり、前記溝部は前記第２端子電極間に形成されてなることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項１８】
第１基板と第２基板の間に液晶が挟持されてなり、前記第１基板もしくは前記第２基板のうち一方の基板に複数の第１端子電極が形成されてなる液晶装置であって、
前記複数の第１端子電極と電気的に接続するための第２端子電極が形成された単結晶シリコンからなる第３基板を有してなり、
前記第３基板には、複数の第３端子電極と、前記第２端子電極と前記第３端子電極を電気的に接続するための配線が形成されてなり、
前記配線は前記第２端子電極間のピッチと前記第３端子電極間のピッチを変換する機能を有してなり、
前記第３基板には溝部が形成されてなり、前記溝部は前記第２端子電極間に形成されてなることを特徴とする液晶装置。
【請求項１９】
液晶装置を有する電子機器であって、
前記液晶装置は、第１基板と第２基板を有し、第１基板と第２基板の間に液晶が挟持されてなり、前記第１基板もしくは前記第２基板のうち一方の基板に複数の第１端子電極が形成されてなり、
前記複数の第１端子電極と電気的に接続するための第２端子電極が形成された単結晶シリコンからなる第３基板を有してなり、
前記第３基板には、複数の第３端子電極と、前記第２端子電極と前記第３端子電極を電気的に接続するための配線が形成されてなり、
前記配線は前記第２端子電極間のピッチと前記第３端子電極間のピッチを変換する機能を有してなり、
前記第３基板には溝部が形成されてなり、前記溝部は前記第２端子電極間に形成されてなることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、狭ピッチ用コネクタ、この狭ピッチ用コネクタを含んだ静電アクチュエータ、圧電アクチュエータ、マイクロマシン、液晶パネル、及び、これら静電アクチュエータ、圧電アクチュエータを用いたインクジェットヘッド、これらのインクジェットヘッドを搭載したインクジェットプリンタ、電子機器に関する。
【０００２】
【背景技術】
近年、電子機器の小型軽量化が加速的に進められている。それに伴い、電子機器に用いる部品の小型化、低コスト化の要求が強くなっている。これら小型化の要求に応えるものとして、マイクロマシニングといわれる微細加工技術が開発され、小型でありながら高度な機能を有するマイクロマシンが製造されるようになっている。このマイクロマシンの例としては、例えば、圧電素子を内蔵し、この内蔵した圧電素子を振動させることによってインクの吹出を行うプリンタヘッド（以下、プリンタエンジン部と称す）がある。
また、小型化が要求されるものの他の例として液晶パネルのＬＣＤセルなどがある。
従来、これら小型部品と外部基板との接続には、例えばフレキシブル基板からなるコネクタを介在させる方法、ワイヤボンディングによる方法、または、電線ケーブルの半田付け等の方法で行われていた。
図２８は、接続対象物とフレキシブル基板からなるコネクタの要部拡大図である。プリンタエンジン部や、液晶パネルのＬＣＤセルなどの接続対象物１においては、同図に示すように、表面の素子につながる配線２が複数引き回され、その端部には端子電極３が形成されている。
接続対象物１と外部基板との接続を行うコネクタ４は、その材質がポリイミドからなるフレキシブル基板が用いらている。そしてこの基板の一端側には前記接続対象物１の端部に形成された端子電極３と重ね合わせが可能な端子電極５が形成されるとともに、この端子電極５が形成された側と反対側の端部には、当該端子電極５よりも幅広で且つ幅広な間隔を有した端子電極６が形成されている。そして端子電極５と端子電極６とを結ぶように配線６Ａが設けられ、当該配線６Ａの引き回し途中で幅や間隔の変更を行うようにしている。
図２９は、接続対象物１とコネクタ４とを接続する手順を示す説明図、図３０は図２９におけるＣＧ断面図である。
図２９、３０に示すように、前述した接続対象物１とコネクタ４とを接続する場合には、まずボンディングステージ７上に接続対象物１を端子電極３が上面側になるよう設置する。次いでコネクタ４に設けられた端子電極５と前記端子電極３との位置合わせを行い、両者を重ね合わせる。なお端子電極３と端子電極５との間には導電性粒子を含んだ接着剤が塗布されており、導電性粒子を介して両電極の導通を図るようにしている。
両電極が重ね合わされた上方、すなわちコネクタ４における端子電極５の上方には、昇降可能なボンディングツール８が設けられている。なお、ボンディングツール８の内部にはヒータ９が内蔵されており、このヒータ９を稼働させることで、ボンディングツール８の先端部を加熱させることができるようになっている。
そして接着に際してはボンディングツール８を下降させ、ボンディングツール８によってコネクタ４を押圧して導電性粒子と両電極との密着を図るとともに、加熱による接着剤の乾燥時間の短縮を図り、両電極の接続を行うようにしている。
【０００３】
しかしながら、従来においては、マイクロマシン等と外部基板との接続をフレキシブル基板を用いて行っているため、マイクロマシン等における接続端子部の電極間ピッチを、フレキシブル基板等で接続可能なピッチにする必要がある。フレキシブル基板の接続可能な電極間ピッチは通常は１００μｍ程度である。なお、発明者が行った種々の検討においては、従来のポリイミド材を用いたコネクタでは配線ピッチが６０μｍ付近が限度であることが確認されている。
このため、マイクロマシニング技術によりアクチュエータ部分を小さくすることができるにもかかわらず、フレキシブル基板との接続を可能にするためだけに、端子部を大きくしなければらななかった。この結果、一枚のシリコンウェハから切り出すことのできるマイクマシンの数が少なくなってしまうという問題があった。
特に、マイクロマシンの製造には、シリコンウェハに異方性エッチングに代表されるような精密な加工を必要とするとともに、高価な材料や高価な機械を必要とするため、接続端子部の面積をできるだけ小さくすることで一枚のシリコンウェハから多数のマイクロマシンを効率よく製造することが望まれていた。
また、他の問題として、接続対象物１を構成する材質（主にシリコン）と、コネクタ４を構成する材質（主にポリイミド）との熱膨張係数が異なることに起因して、両端子間の抵抗値増大や接合不良あるいは隣接する端子との短絡といった不具合が生じるおそれがある。
以下、この点を詳細に説明する。
接続対象物１とコネクタ４を接続するためにボンディングツール８を接近させると、ボンディングツール８に内蔵されたヒータ９の影響を受けて接続対象物１とコネクタ４が膨張し始める。
このとき、ポリイミドの熱膨張率の方がシリコンの熱膨張率よりも大きいので、コネクタ４の熱膨張が接続対象物１のそれより大きくなり、図３１に示すように、端子電極３に対する端子電極５の位置がずれてしまう。そして、プリンタエンジン部や、液晶パネルのＬＣＤセルなどの接続対象物１は年々微細化が進み、この微細化に対応して端子電極３の間隔１０（図３０参照）は狭くなっているため、端子電極間の位置が少しずれただけでも、両端子間の抵抗値増大や接合不良あるいは隣接する端子との短絡といった不具合が生じるおそれがある。
またさらに、端子電極間のピッチが狭くなり、端子電極の厚みが薄くなった接合の際には、接合の際に隣接する端子電極間に形成される空間が小さくなるので、隣接する端子電極間で短絡が生ずるおそれがあった。
【０００４】
【発明の開示】
本発明は、電極間のピッチが微細なものにも対応できる狭ピッチ用コネクタ、この狭ピッチ用コネクタを含んだ静電アクチュエータ、圧電アクチュエータ、マイクロマシン、液晶パネル、及び、これら静電アクチュエータ、圧電アクチュエータを用いたインクジェットヘッド、これらのインクジェットヘッドを搭載したインクジェットプリンタ、電子機器に関する。
（１）本発明の一つの態様に係る狭ピッチ用コネクタは、複数の第１端子電極と複数の第２端子電極が単結晶シリコンからなる基板上に形成されてなり、前記第１端子電極と前記第２端子電極を電気的に接続するための配線が形成されてなり、前記配線は前記第１端子電極間のピッチと前記第２端子電極間のピッチを変換する機能を有してなるものであって、
前記各第１の端子電極の間には溝部が形成されてなるものである。
本発明においては、第１の端子電極の間に溝部を形成したことにより、各電極間のピッチが微小になった場合であっても、合金接続や金属接続の際の熱・圧力による端子電極の変形や合金金属の流れ出しによる端子電極間の短絡を防止できる。また、隣接する端子電極間の沿面距離を長くすることができ、ノイズの影響を抑制できる。また、前記基板を単結晶シリコンにより形成にすることにより、放熱効果を高めることができると共に、温度上昇による抵抗値の増大を防止できる。
（２）本発明の他の態様に係る狭ピッチ用コネクタは、前記（１）において、溝部に絶縁膜を形成したものである。
溝部に絶縁膜を形成することにより、第１端子電極と基板とが導通するのを確実に防止できる。
（３）本発明の他の態様に係る狭ピッチ用コネクタは、前記（２）において、溝部に形成された絶縁膜の上に金属配線を形成したものである。
溝部の底に金属配線を形成することによって、接続対象物と狭ピッチ用コネクタとを接着剤によって接着する際の接着強度を高めることができる。接着強度を高めることで、耐湿性の良い接続を実現できる。
（４）本発明の他の態様に係る狭ピッチ用コネクタは、前記（３）において、金属配線は前記基板に接続されてなり、且つグランド配線部または電源配線部に接続されてなるものである。
これによって、結晶性基板をグランド配線部または電源配線部の電位に等しくすることができ、結晶性基板の電位を安定化させることができる。
また、微細配線部のラインノイズによる素子の誤作動を防止することが可能となり、さらに、静電遮蔽の作用で輻射ノイズを低減することもできる。
（５）本発明の他の態様に係る狭ピッチ用コネクタは、前記（１）乃至（４）において、第１端子電極は接続対象物に形成されてなる外部端子電極と電気的に接続するための電極であり、前記溝部は前記第１端子電極と前記外部端子電極とを接続する接着剤を溜めるように形成されてなるものである。
これによって、接合部と端子電極とを密着させた際に、余分な接着剤は溝部に収容されることとなり、端子電極以外の部位で接着剤に含まれる導電性粒子が挟まれることがない。このため隣接する端子電極間に短絡が生じるのを防止できる。
（６）本発明の他の態様に係る狭ピッチ用コネクタは、前記（５）において、溝部の深さを接着剤に含まれる導電性粒子の粒子径の３倍以上に設定したものである。
これによって、導電性粒子を余裕をもって収容でき、短絡防止の安全率を向上させることができる。また、溝部に導電性粒子を含んだ接着剤が溜まることから接触面積が大きくなり、接合強度を向上させることもできる。
（７）本発明の他の態様に係る狭ピッチ用コネクタは、前記（１）乃至（６）において、前記溝部を、端子電極の重ね合わせ部よりも長く設定したものである。
このようにすることで、接合時において、接続対象物と狭ピッチ用コネクタで囲まれた部分が閉じた空間にならないので、空気を巻き込みにくく、気泡による悪影響が生じにくい。
また、余分な接着剤を確実に押し出すことができるので、接合部に内圧が残ることがなく、内圧による悪影響が生じない。
（８）本発明の他の態様に係る狭ピッチ用コネクタは、前記（５）において、前記基板の熱膨張係数は、前記接続対象物の熱膨張係数に等しい、または前記接続対象物の熱膨張係数より小さい特性を有するものである。
このように、基板の熱膨張係数を、接続対象物の熱膨張係数に等しくしたことにより、端子電極を加圧と加熱で接続する場合において、接続する端子電極間の相対位置のずれを最小限に抑えることができる。
また、基板の熱膨張係数を、接続対象物の熱膨張係数より小さくした場合には、本体部が接続対象物側よりも高温になるようにして接続することで同様の効果が得られる。
（９）本発明の他の態様に係る狭ピッチ用コネクタは、前記（１）乃至（８）において、前記単結晶シリコンの結晶面が（１００）面であることを特徴とするものである。
単結晶シリコンの結晶面を（１００）面にすれば、その面に異方性エッチングを施すことにより該面に対して５４．７４度をなすＶ字形の溝部を形成することができる。なお、Ｖ字形の溝部の深さは、（１００）面に設定された（例えばＳｉＯ２膜による）窓の幅により正確に制御することができる。
（１０）本発明の他の態様に係る狭ピッチ用コネクタは、前記（１）乃至（８）において、前記単結晶シリコンの結晶面が（１１０）面であることを特徴とするものである。
単結晶シリコンの結晶面を（１１０）面にすれば、その面に異方性エッチングを施すことで断面矩形状の溝部を形成することができる。この場合には、溝幅に関係なく所定の深さの溝部を形成することができる。
（１１）本発明の他の態様に係るマイクロマシンは、運動機構部と複数の第１端子電極が形成されてなる第１基板とを有するものであって、前記複数の第１端子電極と電気的に接続するための第２端子電極が形成された単結晶シリコンからなる第２基板を有してなり、
前記第２基板には、複数の第３端子電極と、前記第２端子電極と前記第３端子電極を電気的に接続するための配線が形成されてなり、前記配線は前記第２端子電極間のピッチと前記第３端子電極間のピッチを変換する機能を有してなり、前記各第２端子電極の間には溝部が形成されてなるものである。
（１２）本発明の他の態様に係る圧電アクチュエータは、圧電素子と複数の第１端子電極が形成されてなる第１基板とを有するものであって、前記複数の第１端子電極と電気的に接続するための第２端子電極が形成された単結晶シリコンからなる第２基板を有してなり、前記第２基板には、複数の第３端子電極と、前記第２端子電極と前記第３端子電極を電気的に接続するための配線が形成されてなり、前記配線は前記第２端子電極間のピッチと前記第３端子電極間のピッチを変換する機能を有してなり、前記各第２端子電極の間には溝部が形成されてなるものである。
（１３）本発明の他の態様に係る静電アクチュエータは、静電振動子と複数の第１端子電極が形成されてなる第１基板とを有するものであって、前記複数の第１端子電極と電気的に接続するための第２端子電極が形成された単結晶シリコンからなる第２基板を有してなり、前記第２基板には、複数の第３端子電極と、前記第２端子電極と前記第３端子電極を電気的に接続するための配線が形成されてなり、前記配線は前記第２端子電極間のピッチと前記第３端子電極間のピッチを変換する機能を有してなり、前記各第２端子電極の間には溝部が形成されてなるものである。
（１４）本発明の他の態様に係るインクジェットヘッドは、圧電素子と、複数の第１端子電極が形成されてなる第１基板とを有し、前記圧電素子によってインク滴を吐出させるものであって、前記複数の第１端子電極と電気的に接続するための第２端子電極が形成された単結晶シリコンからなる第２基板を有してなり、前記第２基板には、複数の第３端子電極と、前記第２端子電極と前記第３端子電極を電気的に接続するための配線が形成されてなり、前記配線は前記第２端子電極間のピッチと前記第３端子電極間のピッチを変換する機能を有してなり、前記各第２端子電極の間には溝部が形成されてなるものである。
（１５）本発明の他の態様に係るインクジェットヘッドは、静電振動子と複数の第１端子電極が形成されてなる第１基板とを有し、前記圧静電振動子によりインク滴を吐出させるものであって、前記複数の第１端子電極と電気的に接続するための第２端子電極が形成された単結晶シリコンからなる第２基板を有してなり、前記第２基板には、複数の第３端子電極と、前記第２端子電極と前記第３端子電極を電気的に接続するための配線が形成されてなり、前記配線は前記第２端子電極間のピッチと前記第３端子電極間のピッチを変換する機能を有してなり、前記各第２端子電極の間には溝部が形成されてなるものである。
（１６）本発明の他の態様に係るインクジェットプリンタは、圧電素子と、複数の第１端子電極が形成されてなる第１基板とが形成されてなるインクジェットヘッドを有するものであって、前記複数の第１端子電極と電気的に接続するための第２端子電極が形成された単結晶シリコンからなる第２基板を有してなり、前記第２基板には、複数の第３端子電極と、前記第２端子電極と前記第３端子電極を電気的に接続するための配線が形成されてなり、前記配線は前記第２端子電極間のピッチと前記第３端子電極間のピッチを変換する機能を有してなり、前記各第２端子電極の間には溝部が形成されてなるものである。
（１７）本発明の他の態様に係るインクジェットプリンタは、静電振動子と、複数の第１端子電極が形成されてなる第１基板とが形成されてなるインクジェットヘッドを有するものであって、前記複数の第１端子電極と電気的に接続するための第２端子電極が形成された単結晶シリコンからなる第２基板を有してなり、前記第２基板には、複数の第３端子電極と、前記第２端子電極と前記第３端子電極を電気的に接続するための配線が形成されてなり、前記配線は前記第２端子電極間のピッチと前記第３端子電極間のピッチを変換する機能を有してなり、前記各第２端子電極の間には溝部が形成されてなるものである。
上記の（１３）〜（１７）の発明においては、第２基板の各第２端子電極間に溝部を形成したことにより、各電極間のピッチが微小になった場合であっても、合金接続や金属接続の際の熱・圧力による端子電極の変形や合金金属の流れ出しによる端子電極間の短絡を防止できる。また、隣接する端子電極間の沿面距離を長くすることができ、ノイズの影響を抑制できる。
この結果、第１基板の端子電極部を小さくすることができ、例えば第１基板を半導体ウェハによって製造する場合には、１枚の半導体ウェハから多数の第１基板を製造することができ、生産性を高めることができる。
（１８）本発明の他の態様に係る液晶装置は、第１基板と第２基板の間に液晶が挟持されてなり、前記第１基板もしくは前記第２基板のうち一方の基板に複数の第１端子電極が形成されてなるものであって、前記複数の第１端子電極と電気的に接続するための第２端子電極が形成された単結晶シリコンからなる第３基板を有してなり、前記第３基板には、複数の第３端子電極と、前記第２端子電極と前記第３端子電極を電気的に接続するための配線が形成されてなり、前記配線は前記第２端子電極間のピッチと前記第３端子電極間のピッチを変換する機能を有してなり、前記各第２端子電極の間には溝部が形成されてなるものである。
（１９）本発明の他の態様に係る電子機器は、液晶装置を有するものであって、
前記液晶装置は、第１基板と第２基板を有し、第１基板と第２基板の間に液晶が挾持されてなり、前記第１基板もしくは前記第２基板のうち一方の基板に複数の第１端子電極が形成されてなり、前記複数の第１端子電極と電気的に接続するための第２端子電極が形成された単結晶シリコンからなる第３基板を有してなり、前記第３基板には、複数の第３端子電極と、前記第２端子電極と前記第３端子電極を電気的に接続するための配線が形成されてなり、前記配線は前記第２端子電極間のピッチと前記第３端子電極間のピッチを変換する機能を有してなり、前記各第２端子電極の間には溝部が形成されてなるものである。
上記の（１８）又は（１９）の発明においては、第３基板の各第２端子電極間に溝部を形成したことにより、各電極間のピッチが微小になった場合であっても、合金接続や金属接続の際の熱・圧力による端子電極の変形や合金金属の流れ出しによる端子電極間の短絡を防止できる。また、隣接する端子電極間の沿面距離を長くすることができ、ノイズの影響を抑制できる。
この結果、第１基板もしくは第２基板の端子電極部が占有する面積を最小限に抑えることができる。このため、従来と同じ面積の基板を用いても基板における表示部分を大きく確保することができる。また、狭ピッチの接続が可能となるため接続部の端子数を増やすことができる。したがって、配線ピッチ及び画素ピッチを小さくでき、高精細にすることができる。
【０００５】
【発明を実施するための最良の形態】
実施形態１．
図１は、実施形態１に係る狭ピッチ用コネクタ２０と、このコネクタが接続される接続対象物２６の端子部分を示した正面図、図２は図１における矢印Ａの方向から見た側面図である。
図１に示すように本実施形態１に係る狭ピッチ用コネクタ２０は、基板２２の表面に金属配線２４を形成した形態となっている。
基板２２は長方形状の単結晶シリコンからなり、半導体ウェハを格子状に切り出して製作したものである。そして、その表面には、基板２２を横切るように金属配線２４が複数形成されている。さらに、金属配線２４の片側端部、すなわち基板２２の縁部２２Ａには、接続対象物２６に設けられた端子電極２８と重ね合わせが可能な端子電極３０が形成されている（端子電極３０は端子電極２８とピッチが同一）。
一方、金属配線２４における端子電極３０が形成されたのと反対側の端部、すなわち基板２２の縁部２２Ｂには、端子電極３０側と同数の電極を有するが、その幅とピッチとが拡大された（図中では倍に拡大）端子電極３２が形成されている。すなわち、基板２２の表面に設けられる金属配線２４は、縁部２２Ａから縁部２２Ｂに至るまでの間で配線幅と配線同士の間隔を変更し、端子電極３０から端子電極３２への導通を図るようにしている。
基板２２における縁部２２Ａ側において、複数設けられた端子電極３０の間には、それぞれ溝部３３Ａが形成されている。
図２（Ａ）は、狭ピッチ用コネクタ２０における縁部２２Ａ側の側面拡大図である。図２（Ａ）に示すように、単結晶シリコン４６の溝部３３Ａを含む表面には、絶縁膜５０が形成されている。そして、金属配線２４は絶縁膜５０の上に形成されている。
接続対象物の端子電極３０と狭ピッチ用コネクタ２０の端子電極２８とは、導電性粒子を含んだ異方性導電接着剤によって接合することになる。溝部３３Ａは、この接合の際に、接着剤の溜まり部となり、余分な接着剤を収納する機能を有している。
なお、図２（Ａ）に示すような断面形状が矩形状となる溝部３３Ａを形成するには、基板２２を構成する単結晶シリコンにおいて、表面に露出する結晶面が（１１０）面となるものを用いればよい。このように結晶面が（１１０）面となる単結晶シリコンを用いれば、ＫＯＨ水溶液やエチレンジアミン水溶液等のエッチング液に対して垂直方向（端子電極の厚み方向）に大きな結晶方位依存性を持っているので、隣り合う端子電極３０の間隔に左右されずにアンダーカットの極めて少ない溝部を形成することができる。
なお、この例では溝部３３Ａの深さを、先の導電性粒子の粒子径（約３００００オングストローム）の約３倍となる１０００００オングストローム程度に設定し、導電性粒子が、隣り合う端子電極３０の間で挟み込まれるのを確実に防止するようにしている。
上記の例では、溝部３３Ａの断面形状が矩形状のものを示したが、図２（Ｂ）に示すように、溝部３３Ａの断面形状をＶ字になるようにしてもよい。この場合は、基板２２を構成する単結晶シリコンとして、表面に露出する結晶面が（１００）面となるものを用いればよい。結晶面が（１００）面となる単結晶シリコンを用いれば、その表面にＫＯＨ水溶液やエチレンジアミン水溶液等のエッチング液を用いて、異方性エッチングを施すことにより（１００）面と５４．７４度をなすＶ字形の溝部３３Ａを形成することができる。なおＶ字形の溝部３３Ａの深さは、（１００）面に設定された（例えばＳｉＯ２膜による）窓の幅により正確に制御することができる。
なお、端子電極２８が形成される接続対象物２６のとしは、例えば、基板上に微細な運動機構部が形成され、この運動機構部に電圧の印加をするための微細配線が引き出されたマイクロマシンがある。そしてマイクロマシンの例としては、圧電素子を用いた圧電アクチュエータ、静電振動子を用いた静電アクチュエータなどがある。
なお、これらの具体例については後述の実施形態で詳細に説明する。
次に、以上のように構成された狭ピッチ用コネクタ２０を接続対象物２６に接続する手順を説明する。
図３は、接続対象物２６と狭ピッチ用コネクタ２０とを接続する手順を示す説明図であり、図４は、図３におけるｄ部拡大図であり、図５（Ａ）（Ｂ）は、図３におけるＢＢ断面図である。
これらの図に示すように、狭ピッチ用コネクタ２０を接続対象物２６に接続する際には、まずボンディングステージ３４の上面に接続対象物２６を設置する。なおボンディングステージ３４の内部には下部ヒータ３６が設けられており、当該下部ヒータ３６を稼働させることにより接続対象物２６等への加熱を行えるようにしている。
ボンディングステージ３４の上面に設置された接続対象物２６の上方には、端子電極２８に端子電極３０が重なるようコネクタ２０が配置される。なお端子電極２８と端子電極３０との間には、図４に示すように導電性粒子３８を含んだ異方性導電接着剤４０が塗布されており、コネクタ２０の背面側から当該コネクタ２０を加圧することで導電性粒子３８が端子電極２８や端子電極３０と接触し、これら端子電極同士は、導電性粒子３８を介して導通がなされる。また導電性粒子３８を含んだ異方性導電接着剤４０は、下部ヒータ３６や後述するボンディングツールに内蔵されたヒータの稼働によって硬化が促進される。
端子電極３０の上方、すなわち狭ピッチ用コネクタ２０の上方には、ボンディングツール４２が設けられている。このボンディングツール４２は、図示しないリニアガイドに取り付けられ、ボンディングツール４２自体をリニアガイドに沿って昇降可能になっている。そしてボンディングツール４２を下降させることで、狭ピッチ用コネクタ２０を背面側から押圧し、重ね合わされた端子電極２８と端子電極３０とを密着させるようにしている。またボンディングツール４２には上部ヒータ４４が内蔵されており、当該上部ヒータ４４を稼働させることで、ボンディングツール４２の先端を加熱し、狭ピッチ用コネクタ２０側の加熱を行えるようにしている。
ところで上部ヒータ４４と下部ヒータ３６においては、ボンディングツール４２を下降させ、当該ボンディングツール４２の先端が基板２２の背面側を押圧した際、端子電極２８と端子電極３０との境界線を中心としてその周囲の温度が均一になるよう、すなわち基板２２と接続対象物２６との間に温度差が生じないように温度の設定がなされる。なお上部ヒータ４４と下部ヒータ３６における設定温度は、異方性導電接着剤４０の硬化促進を図るだけの温度以上に設定されていることはいうまでもない。
このように上部ヒータ４４および下部ヒータ３６の温度設定がなされた後は、図５（Ａ）に示す状態から図５（Ｂ）に示す状態に至るように、ボンディングツール４２を下降させ、端子電極２８と端子電極３０との接続を行う。そしてこの接続の際、基板２２と接続対象物２６の加熱温度が等しく、両者の間に温度差が生じないようになっているので、同一の材料で構成された基板２２と接続対象物２６は、加熱による伸び率が等しくなり、端子電極２８と端子電極３０との相対位置が変動することがない。これにより両端子電極の接合を確実に行うことが可能となり、電極接続時に生じる抵抗値増大や接合不良あるいは隣接する端子との短絡といった不具合が生じるのを防止することができる。
本実施形態では、基板２２と接続対象物２６を構成する材料をシリコンとして説明したが、シリコンによる場合には発明者による種々の検討によれば、配線ピッチが２５μｍ以下の接続においても確実に接続ができることが確認されている（配線ピッチが１５μｍ程度でも確実に接続可能であり、配線ピッチが１５μｍ以下の接続においても接続分解能の範囲によって接続可能となる）。
本実施形態においては、複数の端子電極３０の間に溝部３３Ａをそれぞれ設けたので、端子電極２８に端子電極３０を重ね合わせた際、端子電極３０の表面に塗布された余分な異方性導電接着剤４０は、図６に示すように、溝部３３Ａ側へと移動し、当該溝部３３Ａに導電性粒子３８を含んだ接着剤４０が溜められる。このように異方性導電接着剤４０の溜まり部となる溝部３３Ａを設けたことから、導電性粒子３８は端子電極２８と端子電極３０の間以外では挟まれることが無くなる。このため導電性粒子３８が隣り合う端子電極の間で挟まれることによって、隣り合う端子電極の間で短絡が生じるのを防止することができる。
なお、本実施形態では、基板２２と接続対象物２６の材質を同一のものとして説明したが、この形態に限定されるものではない。両者の材質が異なり、異種材質に伴う熱膨張係数に差が有っても、基板２２と接続対象物２６との確実な接合を行うことが可能である。この場合は、上部ヒータ４４および下部ヒータ３６の出力値を変動させ、基板２２と接続対象物２６との間に積極的に温度差を生じさせる。具体的には、熱膨張係数の小さい側に配置されるヒータの温度を高温側になるよう設定し、熱膨張係数の大きい側に配置されるヒータの温度を低温側になるよう設定する。このように積極的に温度差を生じさせることで、熱膨張係数の違いによる伸び率を吸収し、両端子電極の相対位置がずれないようにすることによって、確実な接合が可能となり電極接続時に生じる抵抗値増大や接合不良あるいは隣接する端子との短絡といった不具合を防止することができる。
また、本実施形態においては、基板２２の端子電極３０と接続対象物２６の端子電極２８の接合を、異方性導電接着剤を用いて行う例を示したが、本発明はこれに限られるものではない。他の態様として、異方性導電接着剤を薄い膜状に形成した異方性導電膜によって接合することもできる。
また、半田等を用いた合金接合や、端子電極２２、３０の金属同士を圧着する金属接続によって接合することもできる。このような、合金接続や金属接続の場合にも、溝部３３Ａを形成することによって、接合時の熱・圧力による端子電極の変形や合金金属の流れ出しによる端子電極間の短絡を防止できる。さらに、溝部３３Ａを設けることで、隣接する端子電極間の沿面距離を長くすることができ、ノイズの影響を抑制できる効果も有する。
また、本実施形態においては、端子電極２２、３０を異方性導電接着剤又は異方性導電膜で接着することを前提として、溝部３３Ａの深さを、導電性粒子の粒子径との関係で特定した例を示した。しかし、この特定の方法は端子電極２２、３０を異方性導電接着剤又は異方性導電膜を用いないで接続する場合には意味を持たない。そこで、溝部３３Ａの深さの決定方法として、溝幅との関係で決定するようにしてもよい。例えば、溝幅が広い場合には、溝深さが浅くても空間の体積は大きくなるの溝深さは浅くてよい。逆に、溝幅が狭い場合には、空間体積を大きく取るために溝深さを深くする必要がある。そして、溝部３３Ａの深さの目安として、溝幅の５％〜１５０％程度が考えられる。なお、溝深さを深くしすぎると端子部が倒れやすくなり強度的に問題が生ずる。そこで、強度面及び製作性を考慮すると、溝幅の２５％程度が最も好ましい。
次に、本実施形態に係る狭ピッチ用コネクタ２０の製造方法を説明する。
図７および図８は本実施形態に係る狭ピッチ用コネクタ２０の製造手順を示した工程説明図である。なおこれらの図においては、基板２２に金属配線２４を形成していく状態を図１におけるＡ方向から見たものを示している。
図７（ａ）は、金属配線２４が形成される単結晶シリコンからなる半導体ウェハ４６を示している。なお同図（ａ）における破線は、隣接して形成される狭ピッチ用コネクタ２０との分離をなすためのダイシングライン４８を示している。
ここで同図（ｂ）に示すように半導体ウェハ４６の表面に５０００〜２００００オングストロームの厚さの絶縁膜５０を形成する。この絶縁膜５０は、例えばＣＶＤ法によって堆積したＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｎ−Ｐｈｏｓｐｈｏ−Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）によって形成したり、ドライ熱酸化またはウェット熱酸化等を用いて形成するようにしてもよい。
このように半導体ウェハ４６の表面に絶縁膜５０を形成した後は、同図（ｃ）に示すように、この酸化膜上にフォトレジスト膜５４を塗布する。その後に露光現像を行うことによって、パターンニングを行う。その後、同図（ｄ）に示すように、酸化膜を除去して溝部となるシリコン表面を露出させる。さらに、洗浄によってレジスト剥離を行った後に、同図（ｅ）に示すように、ＫＯＨ水溶液やエチレンジアミン水溶液等のエッチング液を用いて半導体ウェハの表面に異方性エッチングを施し溝部を形成する。その後に、図８（ｆ）に示すように、半導体ウェハの表面にＣＶＤ法により堆積したＢＰＳＧによって形成したり、ドライ熱酸化またはウェット熱酸化等により形成する熱酸化膜を形成し、絶縁膜を形成する。
そして絶縁膜が形成された半導体ウェハを圧力２〜５ｍＴｏｒｒ、温度１５０〜３００℃のアルゴン雰囲気中に配置する。そして、Ａｌ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｓｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕなどをターゲットとし、ＤＣ９〜１２ｋＷの入力電力でスパッタを行い、これらのターゲットと同じ組成を有する金属配線を形成するための金属膜５２を２００〜２００００オングストローム堆積する（同図（ｇ））。なお、前記以外にも金属膜は、Ｃｒを下地としＡｕを１０００オングストローム程堆積させて形成するようにしてもよい。
そして金属膜５２を形成した後は、同図（ｈ）に示すように、フォトレジスト膜５４を塗布する。さらに、露光現像がなされたフォトレジスト膜をマスクとしてエッチングを行い、同図（ｉ）に示すように、金属配線を形成する。
このようにして、半導体ウェハに金属配線を形成した後は、ダイシングラインに沿って切断作業を行い、半導体ウェハから狭ピッチ用コネクタの切り出しを行う。
【０００６】
実施形態２．
上記の実施形態１においては、溝部には金属配線を全く残さないものを示したが、溝部に金属配線を残すようにしてもよい。
溝部に金属配線を残すためには、図８（ｈ）に示したように、レジスト膜５４を塗布した後、図９（ａ）に示すように、溝底にレジスト膜５４が残るように露光調整してパターニングする。溝底にレジスト膜５４を残した状態でエッチングすることによって、図９（ｂ）に示すように溝部の底に金属配線を残すことができる。
なお、溝が深い場合には、図８（ｈ）で示すレジスト膜５４を塗布する際に、スプレーとレジストか、電着レジストでレジストを塗布し、プロジェクション露光してパターニングするようにすればよい。このようにすることで、短絡や、断線等の不良・欠陥が少なく、品質の良い基板ができる。
溝部の底に金属配線を残すことによって、接続対象物と狭ピッチ用コネクタとを接着する際の接着強度を高めることができる。接着強度を高めることで、耐湿性の良い接続を実現できる。
【０００７】
実施形態３．
上記実施形態１，２においては、溝部が絶縁膜によって単結晶シリコンと完全に絶縁されているものを示したが、この実施形態３では、溝部の底に金属配線を残すと共にこの金属配線と単結晶シリコン板とを導通させ、さらに溝部の金属配線をグランド配線部（負電極）又は電源配線部（正電極）に結線するようにしたものである。
このようにすることで、単結晶シリコン板をグランド配線部（負電極）又は電源配線部（正電極）の電位に等しくすることができ、単結晶シリコン板の電位を安定化させることができる。
さらに、溝部に形成した金属配線と単結晶シリコン板との密着性を向上し、オーミックコンタクトを向上するために、配線形成後に適宜、加熱したり、あるいは使用する単結晶シリコン板の抵抗率を０．３Ωｃｍ以下にすることもできる。このようにすることによって、微細配線部のラインノイズによる素子の誤作動を防止することが可能となる。さらに、静電遮蔽の作用で輻射ノイズを低減することもできる。
次に、上記のような溝部の底に金属配線を残すと共にこの金属配線と単結晶シリコン板とを導通させた狭ピッチ用コネクタの製造方法について説明する。
実施形態１を説明した図８（ｆ）に示したように単結晶シリコン板に溝部を形成すると共に、絶縁膜を形成した後、フッ素によるエッチングにより、図１０（ａ）に示すように、溝部の底の絶縁膜を一部除去する。この状態で、図１０（ｂ）に示すように、金属配線のための金属膜を堆積させる。次に、レジスト膜を塗布して、図１０（ｃ）に示すようなパターニングを行う。この状態でエッチングすることで、図１０（ｄ）に示すように、溝部の底に金属配線を残すと共にこの金属配線と単結晶シリコン板とを導通させることができる。
【０００８】
実施形態４．
上述した製造方法は、全て溝部３３Ａに絶縁膜５０が形成されるタイプであるが、溝部３３Ａに絶縁膜５０が形成されないものであってもよい。
そこで、以下、溝部３３Ａに絶縁膜５０が形成しない製造方法について説明する。
図１１および図１２は溝部３３Ａに絶縁膜５０が形成されない狭ピッチ用コネクタ２０の製造手順を示した工程説明図である。
図１１（ａ）は、金属配線２４が形成される単結晶シリコンからなる半導体ウェハ４６を示している。なお同図（ａ）における破線は、隣接して形成される狭ピッチ用コネクタ２０との分離をなすためのダイシングライン４８を示している。
ここで同図（ｂ）に示すように半導体ウェハ４６の表面に５０００〜２００００オングストロームの厚さの絶縁膜５０を形成する。この絶縁膜５０の形成方法は、図７（ｂ）で説明したのと同様である。
半導体ウェハ４６の表面に絶縁膜５０を形成した後は、絶縁膜５０が設けられた半導体ウェハ４６を圧力２〜５ｍＴｏｒｒ、温度１５０〜３００℃のアルゴン雰囲気中に配置し、Ａｌ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｓｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕなどをターゲットとし、ＤＣ９〜１２ｋＷの入力電力でスパッタを行い、これらのターゲットと同じ組成を有する金属配線２４を形成するための金属膜５２を２００〜２００００オングストローム堆積する。なお前記以外にも金属膜５２は、Ｃｒを下地としＡｕを１０００オングストローム程堆積させて形成するようにしてもよい。この状態を同図（ｃ）に示す。
そして絶縁膜５０の上面に金属膜５２を形成した後は、図１２（ｄ）に示すように、金属膜５２の上部にフォトレジスト膜５４を塗布する。その後は、同図（ｅ）に示すようにフォトリソグラフィーによってパターニングを行い、金属配線２４を形成する部分以外のフォトレジスト膜５４を除去するとともに、フォトレジスト膜５４をマスクとして金属膜５２および絶縁膜５０をエッチングする。
そして金属膜５２および絶縁膜５０をエッチングして金属配線２４を形成するとともに半導体ウェハ４６の表面を露出させた後は、同図（ｆ）に示すようにＫＯＨ水溶液やエチレンジアミン水溶液等のエッチング液を用いて、半導体ウェハ４６の表面に異方性エッチングを施し、金属配線２４（端子電極３０）の両側に溝部３３Ａを形成する。そして溝部３３Ａ形成後は金属配線２４の上部のフォトレジスト膜５４の除去を行い、その後はダイシングライン４８に沿って切断作業を行い、半導体ウェハ４６から狭ピッチ用コネクタ２０の切り出しを行う。
【０００９】
実施形態５．
図１３は実施形態５の狭ピッチ用コネクタの説明図である。図において、実施形態１と同一部分又は相当する部分には同一の符号を付している。
本実施形態の狭ピッチ用コネクタ５５は、図１３に示すように、端部に設ける溝部５６を、コネクタの端部まで延出させないようにしたものである。そして、図１４に示すように、溝部５６の長さを接続範囲Ｌよりも長くなるように設定したものである。
このように、溝部５６の長さを接続範囲Ｌよりも長く設定したことの効果について以下に説明する。
溝部５６の長さが接続範囲Ｌよりも短く設定した場合には、接続対象物と狭ピッチ用コネクタで囲まれた部分が閉じた空間となる。そのため、図１５に示すように、接着剤４０を塗布して接続対象物２６と狭ピッチ用コネクタ５５Ａの接合時に空気を巻き込み気泡５７が内部に残留する可能性がある。そして、この残留した気泡５７が環境変化（温度変化）によって、膨張収縮することになり、接続状態に悪影響を与えることがある。また、空気の巻き込みがないとしても、接着剤４０の排出が不完全な場合には、図１６（Ａ）に示すように、溝部５６Ａに内圧が残留し、この内圧が接着剤の硬化後に接着を剥がす方向に作用することがある。このため、図１６（Ｂ）に示すように、接合部に介在する導電粒子３８と両端子電極２４，２８の接着が悪くなることがある。このように、溝部５６Ａの長さが接続範囲Ｌよりも短く設定されてた場合には、気泡５７や内圧の影響で接続が不完全になるという問題がある。
これに対して、溝部５６の長さを接続範囲Ｌよりも長くなるように設定した場合には、図１７（ａ）（ｂ）に示すように、接続対象物２６と狭ピッチ用コネクタ５５で囲まれた部分が閉じた空間にならないので、空気を巻き込みにくく、また余分な接着剤４０は確実に押し出される。したがって、残留する気泡による悪影響が生じにくい。また、余分な接着剤４０が押し出されて内圧が残ることがないので、接着剤４０が硬化したときには、図１８（Ａ）に示すように、硬化収縮が起こり端子間の接着をより強固にする。そして、このとき、接合部に導電粒子３８が介在していた場合には、図１８（Ｂ）に示すように、導電粒子３８と両端子電極２４，２８との接着を良くする方向に作用するので電気的接続が確実に行われる。
【００１０】
実施形態６．
図１９は本発明の実施形態６に係る静電アクチュエータ５９の構造を示す説明図である。
図１９に示す静電アクチュエータ５９はインクジェットプリンタにおけるインクジェットヘッドに用いられるものであり、マイクロマシニング技術による微細加工により形成された微小構造のアクチュエータである。
そして、本実施形態６のインクジェットヘッドは、インクジェッドヘッド本体部６０と、これに外部配線を行うためのコネクタ部８８を個別に製作して、これらを接続したものである。
インクジェットヘッド本体部６０は、図１９に示すように、シリコン基板７０を挟み、上側に同じくシリコン製のノズルプレート７２を有するとともに、下側にはホウ珪酸ガラス製のガラス基板７４がそれぞれ積層された３層構造になっている。
ここで中央のシリコン基板７０には、独立した５つのインク室７６と、この５つのインク室７６を結ぶ１つの共通インク室７８と、この共通インク室７８と各インク室７６に連通するインク供給路８０として機能する溝が設けられている。
そして、これらの溝がノズルプレート７２によって塞がれることによって、各部分が区画形成されてインク室７６あるいは供給路８０になっている。
また、シリコン基板７０の裏側には、各インク室７６に対応して独立した５つの凹部が設けられ、この凹部がガラス基板７４によって塞がれることによって、図１９中に寸法ｑで示す高さを有する振動室７１が形成されている。そして、シリコン基板７０における各インク室７６と振動室７１の隔壁は、弾性変形可能な振動子となる振動板６６になっている。
ノズルプレート７２には、各インク室７６の先端部に対応する位置にノズル６２が形成され各インク室７６に連通している。
なお、シリコン基板７０に設ける溝、ノズルプレート７２に設けるノズル６２は、マイクロマシニング技術による微細加工技術を用いて形成する。
振動板６６およびガラス基板７４上には、それぞれ対向する対向電極９０が設置されている。
なお、シリコン基板７０と対向電極９０とで形成される微細な隙間は、封止部８４によって封止されている。
また、それぞれのガラス基板７４上の対向電極９０は、図中左側の端部側に引き出され、端子電極８６を形成している。そして、端子電極８６に別途製作した狭ピッチ用コネクタ８８が接続され、コネクタ部を有するインクジェットヘッドになる。
なお、上記のように構成される各インクジェットヘッド本体部６０は、ウェハ状態で複数個製造され、それをダイシングラインに沿って切断するようにして製造される。そして、ダイシングした後に、別途製造した狭ピッチ用コネクタ８８を各インクジェットヘッド本体部６０に接続するようにしている。
上記のように構成されたインクジェットヘッド本体部６０の動作を説明する。
共通インク室７８には図示しないインクタンクから、インクがインク供給口８２を通り供給される。そして、共通インク室７８に供給されたインクは、インク供給路８０を通り、各インク室７６に供給される。この状態において、対向電極に電圧を印加すると、それらの間に発生する静電気力によって振動板６６はガラス基板７４側に静電吸引され振動する。この振動板６６の振動によって、発生するインク室７６の内圧変動により、ノズル６２からインク液滴６１が吐出される。
以上のように、本実施形態においては、インクジェットヘッド本体部６０と、狭ピッチ用コネクタ８８とを別々に製作して、これらを接合するようにしているので、次のような効果が得られる。
インクジェットヘッド本体部６０は、前述したように、ガラス基板７４、シリコン基板７０及びノズルプレート７２をウェハ状態で積層して製造する。そして、外部との電気接続を行う端子電極８６は、ガラス基板７４に形成され、シリコン基板７０及びノズルプレート７２より外方に延出している。したがって、積層する際には、端子電極８６の対向位置に配置されるシリコン基板７０又はノズルプレート７２を形成したウェハは利用されないことのになる。
仮に、インクジェットヘッド本体部６０自体で外部基板との電気的接続が可能になるようにするとすれば、ガラス基板７４に外部との配線が可能な大ピッチの端子電極を設ける必要があり、端子電極８６はかなり大きなものになる。ガラス基板７４に大きな端子電極８６を形成すると、この端子電極８６に対向する位置に配置されるシリコン基板７０又はノズルプレート７２が形成されたウェハが利用されず、大面積のウェハが無駄になってしまう。しかも、シリコン基板７０には非常に薄い振動板６６（約１μｍ）を形成するため、純度の高い高価なシリコン結晶板を用いる必要がある。このような、高価なシリコン結晶板が無駄になってしまうことは製品のコストに大きく影響する。
これに対して、本実施形態によれば、インクジェットヘッド本体部６０の端子部を小さく製作できるので、高価なシリコン結晶板を無駄にすることがない。しかも、狭ピッチ用コネクタ８８を形成するシリコン結晶板は、振動板６６を形成するもののように高純度である必要がないので、装置全体のコストを低く抑えることができる。
【００１１】
実施形態７．
図２０は本実施形態の圧電アクチュエータの説明図である。圧電アクチュエータ９１は、両側に外部電極９３ａ，９３ｂが形成された圧電振動子９３と、この圧電振動子９３を保持する保持部材９５とを備えている。保持部材９５には、突起部９７が形成されており、圧電振動子９３は突起部９７の接合領域Ａで保持部材９５に接合されている。圧電振動子９３の外部電極９３ａ，９３ｂ（図中太線で示した部分）は、圧電振動子９３の両側面から第１の面９３ｃの中程までそれぞれ延長されている。また、保持部材９５に形成される太線で示す電極９５ａ、９５ｂも、両外縁から突起部９７の中程まで延長されている。そして、圧電振動子９３と保持部材９５を突起部９７に設定した接合領域Ａで剛体的に接合するとともに、圧電振動子９３の外部電極９３ａ、９３ｂと保持部材の電極９５ａ、９５ｂとを接続し、これらを導通させる。さらに保持部材９５の電極９５ａ、９５ｂには、狭ピッチ用コネクタ２０が接続され、狭ピッチ用コネクタ２０を介して外部からの信号が圧電アクチュエータ９１に入力される。
そして、このように狭ピッチ用コネクタ２０を別に設けることで、圧電アクチュエータ９１における端子電極部が占有する面積を最小限に抑えることができ、圧電アクチュエータ９１そのものを小型に製造することができるとともに、１枚のウェハから多数の圧電アクチュエータ９１を製造することができ、製造コストを低減することができる。
【００１２】
実施形態８．
図２１は図２０に示した圧電アクチュエータ９１を用いたインクジェットヘッド９８を示す概念図である。流路形成部材１０３と振動板１０５により形成されたインク流路９９の先端に、ノズル１０１を配するノズルプレート１０８が接合されており、その反対側の端にはインク供給路１０８が配されている。そして、圧電アクチュエータ９１を、機械的作用面９３ｄと振動板９５が接するように設置し、インク流路９９と対面するように配している。そして、圧電振動子９３の両側の外部電極９３ａ，９３ｂが保持部材の電極９５ａ、９５ｂと接続され、保持部材９５の電極９５ａ、９５ｂが狭ピッチ用コネクタ２０を介して外部からの信号が圧電アクチュエータ９１に入力される。
この構成において、インク流路９９内（ノズル１０１先端まで）にインクを充填し、前記圧電アクチュエータ９１を駆動すると、機械的作用面９３ｄは、高効率な膨張変形とたわみ変形を同時に発生させ、図２１中の上下方向の非常に大きな実効変位を得る。この変形により、振動板９５は図中の点線で示すように機械的作用面９３ｄに対応して変形し、インク流路９９内に大きな圧力変化（体積変化）を生じさせる。この圧力変化により、ノズル１０１から図中の矢印方向にインク滴が吐出すが、その高効率な圧力変化により、インク吐出も非常に効率的である。
以上のように、狭ピッチ用コネクタ２０を別に設けることで、圧電アクチュエータ９１における配線端子が占有する面積を最小限に抑えることができるので、インクジェットヘッド９８そのものを小型化できる。
【００１３】
実施形態９．
ところで、前述の実施形態８に係るインクジェットヘッド９８は、図２２に示されるようにキヤリッジ１１１に取り付けられて使用される。キヤリッジ１１１は、ガイドレール１１３に移動自在に取り付けられ、ローラー１１５により送り出される用紙１１７の幅方向にその位置が制御される。この図２２の機構は図２３に示されるインクジェットプリンタ１１９に装備される。なお、このインクジェットヘッド９８はラインプリンタのラインヘッドとして搭載することもできる。その場合にはキヤリッジ１１１は不要となる。
また、ここでは圧電アクチュエータ９１を用いて、エッジ方向へインク滴が吐出すタイプのインクジェットヘッド９８およびそれを用いたインクジェットプリンタを例に挙げて説明したが、前述の実施形態７で示した静電アクチュエータを用いてインク滴をフェイス面側からが吐出すタイプのインクジェットヘッド６０を使用した場合も同様の構成となる。
【００１４】
実施形態１０．
図２４は本実施形態に係るマイクロマシンの一例としてのマイクロポンプに関するもので、図２４（Ａ）はマイクロポンプの上面図、図２４（Ｂ）はその断面図を示す。
マイクロポンプは、マイクロマシニング加工方法により加工されたシリコン基板１２１を、２枚のガラス板１２２及び１２３でサンドイッチ状に挟んだ構造になっており、吸入側パイプ１２４より流体を吸入し、吐出側パイプ１２５へ流体を吐出するものである。
その動作原理は、シリコン基板１２１の中央部に形成されたダイアフラム１２６に貼り付けられた圧電素子１２７に電圧を印加し、撓ませることにより圧力室１２８内の圧力を変化せしめ、該圧力室１２８と空間的に連続している吸入側弁膜１２９及び吐出側弁膜１３１を変位させることにより、吸入弁１３２及び吐出弁１３３を開閉し、吸入側パイプ１２４から吐出側パイプ１２５に流体を圧送するものである。なお、図２４（Ｂ）において、圧力室１２８と吸入側弁膜１２９の上側の空間及び吐出側弁膜１３１の下側の空間とは連続している。
この例においても、前述の実施形態６〜８と同様に、本発明に係る狭ピッチ用コネクタを介して外部との配線が行われる。そして、このように狭ピッチ用コネクタを別に設けることで、マイクロポンプそのものを小型に製造することができる。
【００１５】
実施形態１１．
図２５は本実施形態に係る他の例として光変調装置を示す要部の組立分解斜視図である。
この光変調装置は、大別してシリコン基板１４０、ガラス基板１５０及びカバー基板１７０から構成される。
シリコン基板１４０は、マトリクス上に配列された複数の微小ミラー１４１を有する。この複数の微小ミラー１４１の内、一方向例えば図２５のＸ方向に沿って配列された微小ミラー１４１は、トーションバー１４３にて連結されている。さらに、複数の微小ミラー１４１が配置される領域を囲んで枠状部１４５が設けられている。この枠状部１４５には、複数本のトーションバー１４３の両端がそれぞれ連結されている。また微小ミラー１４１は、トーションバー１４３との連結部分の周囲にスリットが形成されて、このスリットを形成することで、トーションバー１４３の軸線周り方向への傾き駆動が容易になっている。さらに微小ミラー１４１の表面には、反射層１４１ａが形成されている。そして、微小ミラー１４１が傾斜駆動されることで、この微小ミラー１４１に対して入射する光の反射方向が変化する。そして、所定反射方向に向けて光を反射させる時間を制御することで、光の変調を行うことができる。この微小ミラー１４１を傾斜駆動するための回路がガラス基板１５０に形成されている。
ガラス基板１５０は、中央領域に凹部１５１を有し、その周囲に立ち上げ部１５３を有する。立ち上げ部１５３の一辺は切り欠かれて電極取出口１５５とされ、この電極取出口１５５の外側には、凹部１５１と連続する電極取出版部１５７が形成されている。またガラス基板１５０の凹部１５１には、Ｘ方向で隣り合う２つの微小ミラー１４１間のトーションバー１４３と対向する位置にて、凹部１５１より突出形成され、立ち上げ部１５３の天面と同じ高さを有する多数の支柱部１５９を有する。さらに、ガラス基板１５０の凹部１５１及び電極取出板部１５７上には、配線パターン部１６１が形成されている。この配線パターン部１６１は、トーションバー１４３を挟んだ両側の微小ミラー１４１の裏面と対向する位置に、それぞれ第１，第２のアドレス電極１６３，１６５を有する。そして、Ｙ方向に沿って配列された第１のアドレス電極１６３は第１の共通配線１６７に共通接続されている。同様に、Ｙ方向に沿って配設された第２のアドレス電極１６５は、第２の共通配線１６９に共通接続されている。
前記構造を有するガラス基板１５０の上に、シリコン基板１４０が陽極接合される。このとき、シリコン基板１４０のトーションバー１４３の両端部及び枠状部１４５と、ガラス基板１５０の立ち上げ部１５３とが接合される。さらに、シリコン基板１４０のトーションバー１４３の中間部と、ガラス基板１５０の支柱部１５９とが陽極接合される。さらにその後、シリコン基板１４０の枠状部１４５上に、カバー基板１７０が接合される。そして、枠状部１４５と連結されていた各々のトーションバー１４３の両端部が、枠状部１４５から切り離される位置にてダイシングされる。さらに、ガラス基板１５０の立ち上げ部１５３に切り欠き形成された電極取出口１５５を含む周縁部が、封止材により封止密閉され、光変調装置が完成する。
そして、完成した光変調装置の第１の共通配線１６７と第２の共通配線１６９には、前述の実施形態６〜８と同様に、本発明に係る狭ピッチ用コネクタを介して、駆動ＩＣを搭載したテープキャリアパッケージ等の可撓性基板と接続され、外部からの信号が光変調装置入力される。
そして、このように狭ピッチ用コネクタを別に設けることで、ガラス基板１５０における配線端子が占有する面積を最小限に抑えることができ、光変調装置そのものを小型に製造することができる。
【００１６】
実施形態１２．
図２６は本発明の実施形態１２に係る液晶パネルの一例を示す説明図であり、アレイ工程とセル工程が終了し、モジュール工程の段階、つまり液晶セルを電気的に制御できるように駆動系の電子回路などを取り付ける前の状態を示してある。すなわち、液晶パネル１８０は、液晶セル１８１と、狭ピッチ用コネクタ１８２と、駆動ＩＣ１８３を搭載したテープキャリアパッケージ１８４とを備えている。
液晶セル１８１は、２枚の例えば基板１８１ａ，１８１ｂ間に液晶材料を注入し、封じ込めたもので、一方の基板１８１ａ（図２６中で上側に位置する基板）上に、画素電極、画素電極に接続してなる薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタのソース、ゲートに電気的に接続してなるソース線、データ線などが形成され、他方の基板１８１ｂ（図２６中で下側に位置する基板）上に、例えば対向電極、カラーフィルタなどが配置されている。そして、モジュール工程で、液晶セル１８１に形成された端子電極１８５と、狭ピッチ用コネクタ１８２の狭ピッチの端子電極１８６とが重ね合わされ、あるいはこれらの端子電極１８５と狭ピッチの端子電極１８６とが導電性部材を挟んで重ね合わされ、加圧と加熱により接続される。
また狭ピッチ用コネクタ１８２の狭ピッチの端子電極１８６の他方から拡大延出する配線パターンの末端の端子１８７がテープキャリアパッケージ１８４の端子１８８と接続され、これによって端子電極１８５と駆動ＩＣ１８３とが導通されるようになっている。
そして、このように狭ピッチ用コネクタ１８２を別に設けることで、液晶セル１８１における端子電極１８５が占有する面積を最小限に抑えることができる。このため、従来と同じ面積の液晶セルであっても当該液晶セルにおける表示部分を大きく確保することができる。また狭ピッチの接続が可能となるため、接続部の端子数を増やすことができる。従って、配線ピッチ及び画素ピッチを小さくでき、高精細にすることができる。
【００１７】
実施形態１３．
図２７は実施形態１２に示した液晶パネルを利用した電子機器の一例である携帯電話機を示している。
液晶パネルは図２７に示す携帯電話機１９０の表示部１９１に使用される。
したがって、狭ピッチ用コネクタの利用により、液晶パネルの画素ピッチを小さくして高精細にすることが可能になれば、小型でありながらも見やすい表示部１９１を備えた携帯電話機１９０が実現できる。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の実施形態１に係る狭ピッチ用コネクタと、このコネクタが接続される接続対象物の端子部分を示した正面図である。
図２（Ａ）（Ｂ）は本発明の実施形態１に係る狭ピッチ用コネクタにおける縁部の側面拡大図である。
図３は本発明の実施形態１に係る狭ピッチ用コネクタを用いた接続方法の説明図である。
図４は図３におけるｄ部の拡大図である。
図５（Ａ）（Ｂ）は本発明の実施形態１に係る狭ピッチ用コネクタを用いた接続方法の説明図である。
図６は本発明の実施形態１に係る狭ピッチ用コネクタの溝部に溜められた接着剤の状態を示す拡大図である。
図７は本実施形態１に係る狭ピッチ用コネクタの製造手順を示した工程説明図（その１）である。
図８は本実施形態１に係る狭ピッチ用コネクタの製造手順を示した工程説明図（その２）である。
図９は本実施形態２に係る狭ピッチ用コネクタの製造手順を示した工程説明図である。
図１０は本実施形態３に係る狭ピッチ用コネクタの製造手順を示した工程説明図である。
図１１は本実施形態４に係る狭ピッチ用コネクタの製造手順を示した工程説明図（その１）である。
図１２は本実施形態４に係る狭ピッチ用コネクタの製造手順を示した工程説明図（その２）である。
図１３は実施形態５の狭ピッチ用コネクタの一部を客体して示す斜視図である。
図１４は実施形態５の狭ピッチ用コネクタの接続範囲の説明図である。
図１５は実施形態５の狭ピッチ用コネクタが解決する課題の説明図である。
図１６（Ａ）（Ｂ）は実施形態５の狭ピッチ用コネクタが解決する課題の説明図である。
図１７（Ａ）（Ｂ）は実施形態５の作用の説明図である。
図１８（Ａ）（Ｂ）は実施形態５の作用の説明図である。
図１９（Ａ）（Ｂ）は本発明の実施形態６に係る静電アクチュエータの構造を示す説明図である。
図２０は本実施形態７に係る圧電アクチュエータの説明図である。
図２１は本実施形態８に係るインクジェットヘッドの説明図である。
図２２は本実施形態９に係るインクジェットプリンタの内部の説明図である。
図２３は本実施形態９に係るインクジェットプリンタの外観図図である。
図２４（Ａ）（Ｂ）は本実施形態１０に係るマイクロマシンの一例の説明図である。
図２５は本実施形態１１に係る他の例としての光変調装置の説明図である。
図２６は本実施形態１２に係る液晶パネルの説明図である。
図２７は本実施形態１３に係る電子機器の説明図である。
図２８は接続対象物とフレキシブル基板からなる従来のコネクタの要部拡大図である。
図２９は接続対象物と従来のコネクタの接続手順の説明図である。
図３０は図２９におけるＣＣ断面図である。
図３１は従来技術の課題の説明図である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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