JP6143486B2 - 電気接続方法 - Google Patents
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Description
実施例1における電気接続方法を、ワイヤーボンディングを例に説明する。図1は本発明における実施例1の電気接続前の構成を示す模式図であり、(a)は上面図、(b)はA−A断面図である。
第一の工程について、図2を用いて説明する。まず半導体基板2と電気配線基板3とを用意する。図2(a)は上面図、図2(b)はB−B断面図である。ヒーター接続パッド12と第一の電気配線22を超音波使用下でワイヤーボンディングで電気接続し、電気回路を形成する。ヒーター接続パッド12と第一の電気配線22とは第二のワイヤー42で電気接続される。この際、電気接続部の加熱は行わなくてよい。先に述べた通り、電気接続部を加熱しないで電気接続すると、加熱下で電気接続した場合に比べて接続状態は弱くなる。しかし、ヒーター接続パッド12および第一の電気配線22は、パッド11と配線21とを電気接続する際の加熱にのみ用いられるものであり、製品上の機能を有するものではない。よって、第一のダミーヒーター31に通電するために支障をきたさない程度の接続状態を得ることができればよく、必ずしも強固な接続状態を必要としない。このような場合には電気接続部を特に加熱する必要はない。ワイヤーの材質としては、一般的にAu、Cuなどが用いられる。本実施例においては線径25μmのAuを用いた。接続時の条件は、超音波の周波数を100kHz、ヒーター接続パッド12への接続時の荷重を50g、第一の電気配線22への接続時の荷重を150gとした。
第一の配線22から、第二のワイヤー42、ヒーター接続パッド12を介し、第一のダミーヒーター31に通電する。第一のダミーヒーター31は発熱し、第一のダミーヒーター31からの伝熱によりパッド11は加熱される。また、第一のダミーヒーター31からの放射熱により配線21は加熱される。
第三の工程について、図3を用いて説明する。図3(a)は上面図、図3(b)はC−C断面図である。パッド11と配線21を超音波使用下でワイヤーボンディングで電気接続する。接続時の条件としては、超音波の周波数を100kHz、パッド11への接続時の荷重を50g、配線21への接続時の荷重を150gとした。パッド11と配線21とは、第一のワイヤー41により電気接続される。
実施例2における電気接続方法を、ワイヤーボンディングを例に説明する。図7は本発明における実施例2の電気接続前の構成を示す模式図であり、(a)は上面図、(b)はE−E断面図である。
実施例1と同様に、ヒーター接続パッド12と第一の電気配線22とを超音波使用下でワイヤーボンディングで電気接続し、電気回路を形成する(図8)。接続時の条件、ワイヤー材質は実施例1の第一の工程と同一とした。ヒーター接続パッド12と第一の電気配線22との電気接続は製品上の機能を有するものではないことから、接続時の加熱は必要としない。
第一の電気配線22から、第二のワイヤー42、ヒーター接続パッド12を介し、第一のダミーヒーター31に通電する。第二の電気配線23から第二のダミーヒーター32に通電する。第一のダミーヒーター31、第二のダミーヒーター32はともに発熱し、主に第一のダミーヒーター31からの伝熱によりパッド11が、主に第二のダミーヒーター32からの伝熱により配線21が加熱される。通電開始10秒後の温度を測定したところ、図8におけるパッド11のd点で190℃、e点で180℃、配線21のf点で185℃、g点で175℃であった。パッド11、配線21ともに、製品使用時に想定される外力に耐えうる接続状態を得るために必要とされる150℃以上に到達していた。また、本実施例では半導体基板2上に加えて、電気配線基板3上にもヒーターを配置して発熱させることで、実施例1と比較して、パッド11と配線21との温度差が小さくなった。
実施例1と同様に、パッド11と配線21を超音波使用下でワイヤーボンディングで電気接続する(図9)。接続時の条件、ワイヤー材質は実施例1の第三の工程と同一とした。パッド11と配線21とは、第一のワイヤー41により電気接続される。
本実施例では、本発明における電気接続方法をインク等の液体を吐出する液体吐出ヘッドの製造に適用した例を説明する。
本工程はヒーター接続パッド12と配線21との仮接続工程である。ヒーター接続パッド12と配線21とを超音波使用下でワイヤーボンディングにより電気接続し、電気回路を形成する。配線21への接続時の荷重を150gとし、それ以外の接続条件、ワイヤー材質は実施例1の第一の工程と同一とした。ヒーター接続パッド12と配線21とは第二のワイヤー42により仮接続される(図12(b))。
配線21から、第二のワイヤー42、ヒーター接続パッド12を介し、ヒーター34に通電する。ヒーター34は発熱し、ヒーター34からの伝熱によりパッド11、ヒーター接続パッド12は加熱される。また、ヒーター34からの放射熱により配線21は加熱される。
ヒーター接続パッド12と配線21を超音波使用下でワイヤーボンディングで電気接続する。接続時の条件、ワイヤー材質は第一の工程と同一とした。ヒーター接続パッド12と配線21は、第一のワイヤー41により電気接続される。第一の工程における第二のワイヤー42による接続は弱い接続であった。第二の工程でヒーター接続パッド12と配線21は加熱されているため、本工程における第一のワイヤー41による接続は、第一の工程よりも高温で電気接続される。また、ヒーター接続パッド12、配線21ともに150℃以上に加熱された状態で接続されているため、製品使用時に想定される外力に耐えうる強固な接続状態を得ることができる(図12(b))。
パッド11と配線21を超音波使用下でワイヤーボンディングで電気接続する。パッド11への接続時の荷重を50gとし、それ以外の接続条件、ワイヤー材質は第一の工程と同一とした。パッド11、配線21は、第一のワイヤー41により電気接続される。第二の工程でパッド11と配線21は加熱されているため、本工程における第一のワイヤー41による接続は、第一の工程よりも高温で電気接続される。また、パッド11、配線21ともに150℃以上に加熱された状態で接続されているため、製品使用時に想定される外力に耐えうる強固な接続状態を得ることができる(図12(c))。
2 半導体基板
3 電気配線基板
11 パッド
21 配線
Claims (6)
- 半導体基板と電気配線基板との電気接続方法であって、
ヒーターとパッドとを備える前記半導体基板と、第一の配線および第二の配線を備える前記電気配線基板とを用意し、前記第一の配線と前記ヒーターとを電気接続する第一の工程と、
前記第一の配線を用いて前記ヒーターに通電し、前記ヒーターを発熱させる第二の工程と、
前記パッドと前記第二の配線とを前記第一の工程における電気接続時の温度よりも高い温度で電気接続する第三の工程と、
前記第一の工程における電気接続時の温度よりも高い温度で、前記第一の工程における前記第一の配線と前記ヒーターとの電気接続の位置とは異なる位置で前記第一の配線と前記ヒーターとを電気接続する工程と、を有する、電気接続方法。 - 前記第一の配線として前記第二の配線と同じ部材が用いられている、請求項1に記載の方法。
- 前記ヒーターの一端側は前記第一の配線と電気接続され、他端側は接地されている、請求項1または2に記載の電気接続方法。
- 前記電気配線基板には前記ヒーターとは異なる第二のヒーターが配置されており、前記第三の工程の前に、前記第二のヒーターに通電し、前記第二のヒーターを発熱させる工程を有する、請求項1から3のいずれか1項に記載の電気接続方法。
- 前記第一の工程と前記第三の工程のうち少なくとも一方における電気接続の手段がワイヤーボンディングである、請求項1から4のいずれか1項に記載の電気接続方法。
- 前記半導体基板は、記録液を吐出するエネルギーを発生させるための吐出エネルギー発生素子を有する、請求項1から5のいずれか1項に記載の電気接続方法を用いる液体吐出ヘッドの製造方法。
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