(57)【要約】【課題】電極パッドとインナーリードとの接合部において冷却した際に発生する応力を低減させることで耐久性が向上し、信頼性が増した記録ヘッドを提供すること。【解決手段】電極パッド２とスタッドバンプ３との間の接合部分において、電極パッド２とスタッドバンプ３との接触している部分のうちの一部のみが接合されるように、電極パッド２とインナーリード８とを電気的に接続する。【選択図】図２
2009298118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液室に貯留されている液体を吐出するために液体にエネルギーを付与する記録素子と、
前記記録素子に電気エネルギーを伝送するために前記記録素子から延びている配線の端部に形成されている電極と、
前記電極を通じて前記記録素子を駆動させるための電気を伝送するために前記電極に向かって延びている配線の端部に形成されているリード端子と、
前記電極と前記リード端子とを電気的に接続するために前記電極と前記リード端子とに接触して接合しているスタッドバンプと
を有する記録ヘッドにおいて、
前記電極と前記スタッドバンプとの間の接合部分では前記電極と前記スタッドバンプとの接触している部分のうちの一部のみが接合されて、前記電極と前記リード端子とが電気的に接続されていることを特徴とする記録ヘッド。
【請求項２】
前記電極と前記スタッドバンプとの間で、前記電極と前記スタッドバンプとが接合している部分の、液体を吐出する液体吐出方向から見た面積をＳ１とし、前記電極と前記スタッドバンプとが接触はしているが接合していない部分の前記液体吐出方向から見た面積をＳ２とすると、Ｓ１／Ｓ２が１．０以下であることを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項３】
前記スタッドバンプの径は１５０μｍ以下であって、高さが１５μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の記録ヘッド。
【請求項４】
前記スタッドバンプの径をＲとし、高さをＴとすると、Ｒ／Ｔは７以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の記録ヘッド。
【請求項５】
液室に貯留されている液体を吐出するために液体にエネルギーを付与する記録素子と、
前記記録素子に電気エネルギーを伝送するために前記記録素子から延びている配線の端部に形成されている電極と、
前記電極を通じて前記記録素子を駆動させるための電気を伝送するために前記電極に向かって延びている配線の端部に形成されているリード端子と、
前記電極と前記リード端子とを電気的に接続するために前記電極と前記リード端子とに接触して接合しているスタッドバンプと
を有する記録ヘッドの製造方法であって、
加熱されることによって溶融し、冷却されることで固化する材料によって形成されているスタッドバンプ組成材と、前記電極と、前記リード端子とを予め加熱しておく加熱工程と、
前記スタッドバンプ組成材が前記電極に配置されるスタッドバンプ組成材配置工程と、
前記電極に配置された前記スタッドバンプ組成材における前記リード端子との接触部を平滑にするスタッドバンプ組成材平滑工程と、
前記スタッドバンプ組成材自身の荷重によって前記スタッドバンプ組成材が前記電極に押し付けられ、前記加熱工程での熱によって前記スタッドバンプ組成材と前記電極との間が接合される電極接合工程と
を有することを特徴とする記録ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記電極接合工程は、前記スタッドバンプ組成材の固化後のスタッドバンプと前記電極との間の接合部分が、前記電極と前記スタッドバンプとの接触している部分のうちの一部のみが接合されるように行われることを特徴とする請求項５に記載の記録ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記電極接合工程は、前記電極と前記スタッドバンプとが接合している部分の、液体を吐出する液体吐出方向から見た面積をＳ１とし、前記電極と前記スタッドバンプとが接触はしているが接合していない部分の前記液体吐出方向から見た面積をＳ２とすると、Ｓ１／Ｓ２が１．０以下となるように行われることを特徴とする請求項６に記載の記録ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記電極接合工程は、前記スタッドバンプの径が１５０μｍ以下であって、高さが１５μｍ以下となるように行われることを特徴とする請求項６または７に記載の記録ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記電極接合工程は、前記スタッドバンプの径をＲとし、高さをＴとすると、Ｒ／Ｔは７以上となるように行われることを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の記録ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッド及び記録ヘッドの製造方法に関し、特に記録素子基板の電極とリード端子とを接合する記録ヘッドの製造方法及びその製造方法によって製造された記録ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、記録ヘッドからインク滴を吐出して記録を行うインクジェット記録装置が急速に普及している。このようなインクジェット記録装置は小型化が容易であり、また比較的簡単にカラー記録を行うことができるなどの利点を有している。
【０００３】
そのようなインクジェット記録装置に用いられる記録ヘッド及びその記録ヘッドの製造方法において、スタッドバンプを介して電極としての電極パッドとフレキシブルフィルム配線基板とを電気的に接続する方法について特許文献１に提案されている。特許文献１には、記録素子基板上に成膜されている電極上にスタッドバンプが配置されて接合され、そのスタッドバンプと、リード端子を備えているフレキシブルフィルム配線基板とをＩＬＢ方式によって接合して接続する方法について開示されている。
【０００４】
以下、このような電極とフレキシブルフィルム配線基板とを電気的に接続する方法において、従来用いられている方法の一例について説明する。図４、５を用いて従来のインクジェット記録ヘッド製造方法の一例を示す。図４（ａ）には、その記録ヘッドの電気的な接続部分についての構造を示す斜視図、図４（ｂ）には記録ヘッドの要部について拡大した側面図、図４（ｃ）には記録ヘッドの要部について拡大した平面図が示されている。また、図５には、図４に示されている記録ヘッドを製造する際の記録ヘッドの従来の製造方法の一例について、工程の流れを順に示して説明するための説明図が示されている。
【０００５】
まず、図５（ａ）に示されるように、記録素子基板上に成膜されている電極パッド（電極）にスタッドバンプ１０３を形成する（以下、バンプ形成工程ともいうものとする）。このとき、記録素子基板１０１が真空吸着により固定されてから加熱された状態でスタッドバンプ１０３の形成が行われる。記録素子基板１０１上の電極パッド１０２に形成するスタッドバンプ１０３は、金（Ａｕ）ワイヤを放電（スパーク）により球状にすることで形成している。そして、加熱されている記録素子基板１０１に配置された電極パッド１０２にスタッドバンプ１０３が置かれた状態で、スタッドバンプ１０３と電極パッド１０２との間の接合が行われる。これらの間の接合は、スタッドバンプ１０３が電極パッド１０２に置かれ、スタッドバンプ１０３が電極パッド１０２の方へ押し付けられた状態でスタッドバンプ１０３に超音波が印加されることで行われる。スタッドバンプ１０３へ超音波を印加する際には、ボールバンプボンディングツールを用いることで行われている。また、この例では、スタッドバンプ１０３の形成は、シングルポイントボンディング方式により行われる。一般的に、シングルポイントボンディングにおいては、熱と超音波との印加を併用した方法が半導体業界で採用されている。
【０００６】
次に、図５（ｂ）に示されるように、インナーリード（リード端子）１０８と電極パッド１０２との間を、バンプ形成工程にて形成したスタッドバンプ１０３において、電極パッド１０２との接合部とは逆側の部位の上面を平滑化する（以下、平滑化工程ともいう）。このとき、バンプ形成工程と同様に、記録素子基板１０１は、真空吸着により固定されてから加熱される。また、平滑化工程は、平滑化用ボンディングツールをスタッドバンプ１０３に対して押し付けた状態で、超音波を、スタッドバンプ１０３の形成の際にできる金ワイヤの切断部に対して印加することによって行われる。この平滑化は、シングルポイントボンディング方式により行われる。
【０００７】
次に、図５（ｃ）に示されるように、平滑化工程を経た記録素子基板を支持部材に対して接着固定すると共に、インナーリード１０８を有するフレキシブルフィルム配線基板１０９を、支持部材１０６上に固定された支持板１０７に対して接着固定する。このとき、記録素子基板１０１上の電極パッド１０２とインナーリード１０８とが、精度良く位置決めされるようにそれぞれが配置され、その後に接着固定されるものとする（以下、マウント工程ともいうものとする）。
【０００８】
次に図５（ｄ）にあるように、マウント工程にて位置決めされた電極パッド１０２とインナーリード１０８とが、スタッドバンプ１０３を介し接合される（以下、ＩＬＢ接合工程と記す）。このとき、マウント工程を経た支持部材１０６は、真空吸着により固定されてから加熱される。また、ＩＬＢ接合工程は、インナーリード１０８と電極パッド１０２との間にスタッドバンプ１０３を挟んだ状態で電極パッド１０２の方向にインナーリード１０８を押し込む。そして、ＩＬＢ用ボンディングツールを用いてスタッドバンプ１０３に超音波を印加することによってこれらが接合される。このとき、ＩＬＢ接合工程は、シングルポイントボンディング方式によって行われる。
【０００９】
シングルポイントボンディングは、ＩＬＢ（Ｉｎｎｅｒ Ｌｅａｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式の一つであり、接合対象物を個別に一つずつ選択的に順次接合する方式のことをいう。その他のＩＬＢ方式としては、複数の接合対象に対して一括に接合を行うギャングボンディング方式がある。どちらの場合においても接合対象物は、高温に加熱された状態で接合される。同一条件によって接合した場合にこの二つの方式の接合を比較すると、一般にギャングボンディングに比べシングルポイントボンディングの方が低温での接合が可能となる。しかしながら、シングルポイントボンディング方式であっても、接合に最低限必要な温度は、比較的高温であり、接合対象部を１８０℃程度に加熱する必要がある。この加熱により、記録素子基板１０１及びフレキシブルフィルム配線基板１０９が、熱膨張した状態で接合されることになる。
【００１０】
次に図５（ｅ）にあるように、ＩＬＢ工程による接合後に周囲環境の自然対流等によって冷却される（以下、冷却工程ともいう）。このとき、シリコン（Ｓｉ）から形成されている記録素子基板１０１の熱膨張係数は、銅（Ｃｕ）を主体とするインナーリード１０８や、樹脂材料を主体とするフレキシブルフィルム配線基板１０９の熱膨張係数と比較するとはるかに小さい。従って、冷却工程が終了すると、記録素子基板１０１とインナーリード１０８あるいはフレキシブルフィルム配線基板１０９との間で、収縮する量に差が生じる。これにより、冷却工程終了後に電極パッド１０２とインナーリード１０８との間に応力が発生する。この応力は、スタッドバンプ１０３とインナーリード１０８との間にも発生するが、電極パッド１０２とスタッドバンプ１０３の間の方がより多く発生する。このとき発生してこれらの部材の内部に残留する応力が過度に大きいと、この応力によって電極パッド１０２とスタッドバンプ１０３との接合部が破損してしまう虞が生じる。
【００１１】
このような課題に対し、特許文献１には、インナーリードに貫通孔もしくは、凹溝を設けインナーリードの剛性を落とす事により、電極パッドとインナーリード間に発生する応力を緩和させる手段について開示されている。
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−１０１５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
インクジェット記録ヘッドの分野においては、さらなる記録素子基板のシュリンク化への要求が高まっている。このような要求は、インクジェット記録ヘッドの電気接続部にも言え、パッドの小型化とそれに伴うスタッドバンプの小型化技術も重要な要素となっている。
【００１４】
しかしながら、スタッドバンプが小型化されてＩＬＢ接合が行われると、比較的柔らかく変形し易い材料によって形成されているスタッドバンプの比率が低下し、ＩＬＢ接合工程にて接合されるインナーリードの剛性が見かけ上増すことになる。従って、冷却工程にて記録素子基板とフレキシブルフィルム配線基板との熱膨張係数の差による応力が電極パッドとインナーリードとの間に生じ、電極パッドとスタッドバンプとの接合部で破損を引き起こす虞がある。
【００１５】
また、スタッドバンプの小型化により、ＩＬＢ接合時のスタッドバンプにインナーリードをより強く押し込み接合面積を増す必要がある。従って、電極パッドに加わる機械的な外力が増加することになる。
【００１６】
そこで、本発明は上記の事情に鑑み、電極パッドとインナーリードとの接合部において冷却した際に発生する応力を低減させることで耐久性が向上し、信頼性が増した記録ヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の記録ヘッドによれば、液室に貯留されている液体を吐出するために液体にエネルギーを付与する記録素子と、前記記録素子に電気エネルギーを伝送するために前記記録素子から延びている配線の端部に形成されている電極と、前記電極を通じて前記記録素子を駆動させるための電気を伝送するために前記電極に向かって延びている配線の端部に形成されているリード端子と、前記電極と前記リード端子とを電気的に接続するために前記電極と前記リード端子とに接触して接合しているスタッドバンプとを有する記録ヘッドにおいて、前記電極と前記スタッドバンプとの間の接合部分では前記電極と前記スタッドバンプとの接触している部分のうちの一部のみが接合されて、前記電極と前記リード端子とが電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の記録ヘッドの製造方法によれば、液室に貯留されている液体を吐出するために液体にエネルギーを付与する記録素子と、前記記録素子に電気エネルギーを伝送するために前記記録素子から延びている配線の端部に形成されている電極と、前記電極を通じて前記記録素子を駆動させるための電気を伝送するために前記電極に向かって延びている配線の端部に形成されているリード端子と、前記電極と前記リード端子とを電気的に接続するために前記電極と前記リード端子とに接触して接合しているスタッドバンプとを有する記録ヘッドの製造方法であって、加熱されることによって溶融し、冷却されることで固化する材料によって形成されているスタッドバンプ組成材と、前記電極と、前記リード端子とを予め加熱しておく加熱工程と、前記スタッドバンプ組成材が前記電極に配置されるスタッドバンプ組成材配置工程と、前記電極に配置された前記スタッドバンプ組成材における前記リード端子との接触部を平滑にするスタッドバンプ組成材平滑工程と、前記スタッドバンプ組成材自身の荷重によって前記スタッドバンプ組成材が前記電極に押し付けられ、前記加熱工程での熱によって前記スタッドバンプ組成材と前記電極との間が接合される電極接合工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、記録ヘッドにおける電極とリード端子との接合部に残留する応力を低減させることができ、これによって記録ヘッドの耐久性を向上させると共に、記録ヘッドの信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための実施形態を添付図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１には、本発明の実施形態に係る記録ヘッドに用いられる記録素子基板１の斜視図が示されている。この記録素子基板１が、図２に示されるようにフレキシブルフィルム配線基板９に接続されて記録ヘッド１００が形成される。
【００２２】
本実施形態の記録ヘッド１００における記録素子基板１には、液室３０が形成されており、その液室３０の内部には記録ヘッドから吐出される液体としてのインクが貯留されている。また、液室３０の内部には、液室３０に貯留されているインクを吐出するためにインクにエネルギーを付与する記録素子３１が配置されている。また、液室３０内に配置された記録素子３１に対応するようにインクを吐出するための吐出口３２がフォトリソグラフィ技術によって記録素子基板１に形成されている。記録素子３１が駆動することで熱エネルギーが与えられたインクは液室３０の内部で膜沸騰を引き起こし、これにより吐出口３２から記録媒体に向かってインクが吐出される。
【００２３】
この記録素子基板１が、図２に示されるように支持部材６に接着されて固定され、支持部材６に固定されているフレキシブルフィルム配線基板９に電気的に接続されて記録ヘッド１が形成される。
【００２４】
図２には、本発明の実施形態に係る記録ヘッドにおける記録素子基板１の電極としての電極パッド２と、フレキシブルフィルム配線基板９のリード端子としてのインナーリード８との間の電気的な接続部分について示されている。フレキシブルフィルム配線基板９は、支持部材６にあらかじめ接着固定されている支持板７に接着固定されている。
【００２５】
図２（ａ）には、本実施形態の記録ヘッドの記録素子基板とフレキシブルフィルム配線基板との接合部分周辺の斜視図が示されている。また、図２（ｂ）には、図２（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図が示されており、図２（ｃ）には、図２（ａ）の記録ヘッドを矢印Ｃ方向に見た平面図が示されている。本実施形態では、液体としてのインクを吐出する方向のことを液体吐出方向としてのインク吐出方向というものとする。
【００２６】
本実施形態では、記録素子基板１はシリコン（Ｓｉ）によって形成されている。この記録素子基板１の表面には、アルミニウム（Ａｌ）によって形成された配線（図示せず）が成膜技術により形成されている。この配線における記録素子基板１の外縁に近い位置に配置されている端部には、電極パッド２が形成されている。本実施形態では、電極パッド２は寸法が１６０μｍ×１６０μｍの正方形に形成されている。本実施形態では、配線は、記録素子３１に電気エネルギーを伝送するために、記録素子３１から記録素子基板１の外方に向かって延び、電極パッド２と記録素子３１との間に形成されることでその間に電気を伝送することを可能にしている。
【００２７】
記録素子基板１の外方には記録素子基板１を囲むように、フレキシブルフィルム配線基板９が支持板７に支持されながら配置されている。支持板７及び記録素子基板１は、支持部材６によって支持されている。本実施形態では、支持部材６は、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）によって形成されている。記録素子基板１は、フレキシブルフィルム配線基板９の内側に位置するように配置されており、この記録素子基板１とフレキシブルフィルム配線基板９とはインク吐出方向に見て重ならない位置に配置されている。
【００２８】
フレキシブルフィルム配線基板９には、電極パッド２を通じて記録素子を駆動させるための電気を伝送するために電極パッドに向かって延びる配線の端部に形成されているインナーリード８が形成されている。フレキシブルフィルム配線基板９は、絶縁性樹脂から形成されている平板状のベースフィルム１０と、銅箔から形成されている導電性インナーリード８と、レジスト層１１を有して形成されている。インナーリード８の表面は、金（Ａｕ）によってめっき処理が施されている。また、電極パッド２とインナーリード８とを電気的に接続するために電極パッド２とインナーリード８との間には、これらに接触して両者を接合しているスタッドバンプ３が配置されている。
【００２９】
このように、電極パッド２とインナーリード８とは、スタッドバンプ３を介してシングルポイントボンディング方式により接合され、記録素子基板１とフレキシブル配線基板９とが、電気的に接続されている。本実施形態では、スタッドバンプは金（Ａｕ）から形成されており、径が１１５μｍに形成されている。
【００３０】
このとき、電極パッド２とスタッドバンプ３との間の接合部分では、電極パッド２とスタッドバンプ３との接触している部分のうちの一部のみが接合されている。そして、スタッドバンプ３が電極パッド２に接触はしているが接合されていない部分が存在するようにこれらが接合されている。ここで、電極パッド２とスタッドバンプ３との間で、電極パッド２とスタッドバンプ３とが接合している部分のインク吐出方向から見た面積をＳ１とする。また、電極パッド２とスタッドバンプ３との間で、電極パッド２とスタッドバンプ３とが接触はしているが接合していない部分のインク吐出方向から見た面積をＳ２とする。このとき、Ｓ１／Ｓ２が１．０以下でとなるように記録ヘッド１００が形成されている。本実施形態では、スタッドバンプの径が１１５μｍに形成され、接合されている領域（Ｓ１）の面積と未接合領域の面積（Ｓ２）の関係が、Ｓ１／Ｓ２＝０．７４となるように接合されて記録ヘッド１００が形成されている。また、スタッドバンプの径をＲとし、高さをＴとすると、Ｒ／Ｔは７以上となるように形成されている。
【００３１】
本実施形態では、記録ヘッド１００は、スタッドバンプ３の径は１５０μｍ以下であって、高さが１５μｍ以下となるように形成される。本実施形態では特に、接合されている状態では、スタッドバンプ３は径が１１５μｍで高さが１５μｍの円柱状に形成されている。
【００３２】
本実施形態では、このように電極パッド２とスタッドバンプ３との間の接続部分で、電極パッド２とスタッドバンプ３との接触している部分のうちの一部のみが接合されており、接触している部分に接合されていない部分が存在するように形成されている。従って、これらを接合する際に一旦電極パッド２、スタッドバンプ３及びインナーリード８を加熱し、その後冷却された際にこれらの間で膨張、収縮量が異なることによって応力が生じても、接合していない部分を変形させることができる。このように電極パッド２とスタッドバンプ３との間で生じる応力をこれらの接合していない部分に逃がすことができるので、残留する応力を低減させることができる。これにより、電極パッド２とスタッドバンプ３との間の接続部分に、破損が生じることを抑えることができる。結果的に、記録ヘッドの耐久性を向上させることができ、記録ヘッドの信頼性を高めることができる。
【００３３】
また、接合されているスタッドバンプを薄い形状とすることにより、接合部が冷却された後に熱による膨張、収縮の量の差によって応力が生じても、この応力をスタッドバンプとインナーリードとの間に伝達することができる。従って、電極パッド２とスタッドバンプ３との間に生じた応力をスタッドバンプ３とインナーリード８との接合面にも持たせることが可能となり、大きな応力が発生する部位での応力を低減させることができ、記録ヘッド１００の耐久性を向上させることができる。
【００３４】
次に、記録ヘッド１００における記録素子基板１電極パッド２とフレキシブルフィルム配線基板９のインナーリード８との間の電気的な接続部分の接続方法について説明する。
【００３５】
まず、電極パッド２とスタッドバンプ３とが接合される前に、記録素子基板１にフォトリソグラフィ等によって配線が形成され、フレキシブルフィルム配線基板９に同様にフォトリソグラフィ等によって配線が形成される。また、このときにフレキシブルフィルム配線基板９に形成されている配線電極やインナーリード、あるいは記録素子基板１に形成されている電極パッド２も形成される。
【００３６】
そして、電極パッド２とスタッドバンプ３が接合されるに当たって、後にスタッドバンプ３となるスタッドバンプ組成材と、前記電極パッドと、前記インナーリードとを予め加熱しておく加熱工程が行われる。ここで、スタッドバンプが加熱されて流動性を有している状態のときには、これを説明のためにスタッドバンプ組成材というものとする。このように、スタッドバンプは、加熱されることによって溶融し、冷却されることで固化する材料によって形成されている。特に、本実施形態ではスタッドバンプは金（Ａｕ）によって形成されていることとする。
【００３７】
そして、スタッドバンプ組成材が電極パッド２に配置されるスタッドバンプ組成材配置工程が行われる。このとき、スタッドバンプ組成材は、金によって形成された球状の金ボールが電極パッド上に配置されることで行われる。このとき、ＩＬＢ接合工程での目標形状から、適切な初期の金ボールのサイズを算出し、適切な形状の金ボールに形成しておく必要がある。金ボールは、金ワイヤを放電により球状にして形成される。本実施形態では、スタッドバンプ３の径が１１５μｍとなるように形成することから、初期金ボールのサイズを５５μｍの径に設定して形成する。また次の平滑化工程でのスタッドバンプの加工を、より簡単に行うためにスタッドバンプ３をおわん型とする事が好ましい。
【００３８】
次に、電極パッド２に配置されたスタッドバンプ組成材におけるインナーリードとの接触部を平滑にするスタッドバンプ組成材平滑工程が行われる。スタッドバンプ組成材平滑工程は、平滑化用ボンディングツールを用いてスタッドバンプ組成材を電極パッド２の方向に押し付けることで行われる。このとき、超音波が印加されずにスタッドバンプ組成材平滑工程が行われる。平滑化工程では、スタッドバンプ３は、目標形状である径１５０μｍ以下、高さ１５μｍ以下の寸法に形成される。本実施形態では特に、スタッドバンプ３は、径が１１５μｍ、高さが１５μｍに形成される。
【００３９】
次に、スタッドバンプ組成材自身の荷重によってスタッドバンプ組成材が電極パッド２に押し付けられ、加熱工程での熱によってスタッドバンプ組成材と電極パッド２との間が接合される電極接合工程としての電極パッド接合工程について説明する。ここでは、スタッドバンプ組成材は電極パッド２に対してシングルポイントボンディング方式によって接合される。シングルポイントボンディング方式により接合されると、スタッドバンプは、径が７５μｍ程度に形成されている。
【００４０】
このとき、電極パッド２とスタッドバンプ組成材との間の接合は、超音波の印加は行われずに、荷重によって押し付けられた状態で加熱の作用によって行われる。このように、電極パッド２とスタッドバンプ組成材との間の接合が加熱と自身の荷重のみの作用によって行われることで、スタッドバンプ形成時の接合面積を必要以上に拡大させずに、スタッドバンプ径のみを大きく形成することが可能となる。これにより、電極パッド２とスタッドバンプ３との接触している部分のうちの一部のみが接合される形態によって電極パッド２とスタッドバンプ３とが接続されることが可能となる。本実施形態では、このときの電極パッド２とスタッドバンプ組成材への加熱温度を１８０度とし、平滑化荷重を２００ｇｆとした。このとき、初期の金ボールサイズによる限界もあるが、加熱と荷重条件を変更することによってスタッドバンプを目標の形状に形成することができる。このように電極パッド２とスタッドバンプ３との間を接合することで、薄い円柱形状であって、電極パッド２とスタッドバンプ３の接合領域４の外周に未接合領域５を備えたスタッドバンプ３を形成する事ができる。本実施形態では、スタッドバンプ３を電極パッド２に接合するのに、ＩＣ角（Ｉｎｎｅｒ  Ｃｈａｍｆｅｒ  Ａｎｇｌｅ）が１２０度のバンプ形成用ツールが用いられて接合が行われている。
【００４１】
次に、電極パッド２に接合されたスタッドバンプ組成材に対してインナーリード８が接合される工程について説明する。スタッドバンプ３とインナーリード８とは、シングルポイントボンディング方式にて接合される。このとき、スタッドバンプ組成材の平滑化が行われた時点では、スタッドバンプ組成材は径が１１５μｍで高さが１５μｍの形状に形成されている。そして、インナーリード８は、幅が８５μｍに形成されている。このように、インナーリード８の幅よりもスタッドバンプ組成材の径の方が大きいので、インナーリード８との接触面積を増やすために接合する際にインナーリード８をスタッドバンプに押し込んで潰し込む必要が無くなる。これにより、スタッドバンプ３の変形を極力起こさないような低荷重にて接合する事が可能となる。本実施形態では、このときに作用させる荷重として８０ｇｆで接合した。従って、インナーリードとスタッドバンプとの間の接合時に、電極パッドとインナーリードとの間の接合部分に作用させる機械的な外力を少なく抑えることができる。
【００４２】
この後の冷却工程にて発生するスタッドバンプ組成材とインナーリードとの間の応力は、スタッドバンプ組成材と電極パッドとの間の接合部に到達する。このとき、電極パッド２とスタッドバンプ組成材との間の接続部分には、スタッドバンプ組成材が電極パッド２に接合されずに変形を許容している部分があるので、その部分に応力を逃がすことが可能に形成されている。ここで、応力を効率的に伝達するために、スタッドバンプ組成材が電極パッド２に接合されていない未接合領域は、インナーリード８の直下にあることが望ましい。
【００４３】
そして、電極パッド２、スタッドバンプ組成材、インナーリード８が冷却され、スタッドバンプ組成材が固化してスタッドバンプ３となることで、電極パッド２とインナーリード８との間が固化後のスタッドバンプ３を介して電気的に接続される。
【００４４】
図３は、上述の本実施形態を含む検討により得られた、電極パッドとスタッドバンプとの接合部が破損するような応力を緩和することが可能になる領域を示す表である。図３は、縦軸にスタッドバンプの高さを取り、横軸に電極パッド２とスタッドバンプ３とが接合されている領域（Ｓ１）の面積と未接合領域の面積（Ｓ２）の比のＳ１／Ｓ２を取ったグラフである。
【００４５】
図３のグラフにおいて、スタッドバンプ高さ１５μｍ以下、未接合領域を１．０以下に示される領域において、電極パッドとスタッドバンプとの接合部に生じる応力が緩和されて良好な接合状態であることが得られた。しかしながら、図３の太枠内の破線枠領域において、接合部における応力の緩和は認められたが、平滑化した際に隣接するスタッドバンプ同士の接触が生じ、これによって電気的にショートしてしまうことが認められた。これに対しては、隣接するスタッドバンプ同士の接触が生じないように、スタッドバンプが形成される前の最初のスタッドバンプのボール径を調整して小さくしスタッドバンプの体積を減少させれば、電気的なショートの発生を抑えることができる。このように、スタッドバンプを小さくした上で、スタッドバンプを平滑化することにより、隣接するスタッドバンプの接触を防止し、かつ電極パッドとスタッドバンプとの接合部に破損を生じさせる応力を緩和することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態に係る記録ヘッドに用いられる記録素子基板の斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明の実施形態に係る記録ヘッドにおける電極パッドとインナーリードとの間の接合部分を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、（ｃ）は（ａ）の矢印Ｃ方向に見た平面図である。
【図３】縦軸にスタッドバンプの高さを取り、横軸に電極パッドとスタッドバンプとの間の接合領域Ｓ１／非接合領域Ｓ２を取ったグラフである。
【図４】（ａ）は従来の記録ヘッドにおける電極パッドとインナーリードとの間の接合部分を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、（ｃ）は（ａ）の矢印Ｃ方向に見た平面図である。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は、従来の記録ヘッドの製造方法の工程について説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  記録素子基板
２  電極パッド
３  スタッドバンプ
８  インナーリード
１００  記録ヘッド
【図１】
2009298118.tif 000003
【図２】
2009298118.tif 000004
【図３】
2009298118.tif 000005
【図４】
2009298118.tif 000006
【図５】
2009298118.tif 000007