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JP7612407B2 - Manufacturing method of liquid ejection head and recording element substrate - Google Patents
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JP7612407B2 - Manufacturing method of liquid ejection head and recording element substrate - Google Patents

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Description

本発明は、液体吐出ヘッドの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a liquid ejection head.

液体吐出ヘッドは、液体を吐出する記録素子基板と、この記録素子基板と電気的に接続される電気配線基板と、これら記録素子基板および電気配線基板を支持する支持部材と、を有する。記録素子基板は、複数の吐出口が形成された吐出口形成部材と、この吐出口形成部材を支持する支持面を備えた支持基板とを備える。リード配線部が電気配線基板の一面に形成されている。支持基板の支持面には、リード配線部と電気的に接続される端子が形成されている。
上記液体吐出ヘッドの製造方法において、リード配線部が端子に当接するように電気配線基板と記録素子基板を配置する。電気配線基板側から加熱し、加圧することで、リード配線部と端子を接合する。特許文献1には、加熱および加圧に加えて、超音波を併用することで、リード配線部と端子を接合する方法が記載されている。
The liquid ejection head has a recording element substrate that ejects liquid, an electric wiring substrate that is electrically connected to the recording element substrate, and a support member that supports the recording element substrate and the electric wiring substrate. The recording element substrate has an ejection port forming member in which a plurality of ejection ports are formed, and a support substrate having a support surface that supports the ejection port forming member. A lead wiring portion is formed on one surface of the electric wiring substrate. Terminals that are electrically connected to the lead wiring portion are formed on the support surface of the support substrate.
In the above-mentioned method for manufacturing a liquid ejection head, the electric wiring board and the recording element board are arranged so that the lead wiring parts are in contact with the terminals. The lead wiring parts and the terminals are joined by applying heat and pressure from the electric wiring board side. Patent Document 1 describes a method for joining the lead wiring parts and the terminals by using ultrasonic waves in addition to heating and pressure.

特開2005-219238号公報JP 2005-219238 A

しかしながら、上述した接合方法では、記録素子基板に比べて熱伝導率が低い電気配線基板側から加熱するため、リード配線部と端子を接合するのに十分な熱エネルギーを与えるには、非常に高い温度で長時間かけて加熱する必要がある。このため、接合に要する時間が増大し、製造効率が低下する場合がある。
なお、吐出口形成部材は高温に耐えられるようには設計されていないため、記録素子基板を直接に加熱すると、熱により吐出口がダメージを受け、吐出口の形状が変化する場合がある。
However, in the above-mentioned bonding method, since the electric wiring board, which has a lower thermal conductivity than the recording element board, is heated, it is necessary to heat the lead wiring part and the terminal at a very high temperature for a long time to provide sufficient thermal energy to bond them together, which may increase the time required for bonding and reduce the manufacturing efficiency.
In addition, since the ejection port forming member is not designed to withstand high temperatures, if the recording element substrate is directly heated, the ejection port may be damaged by the heat and the shape of the ejection port may change.

本発明の目的は、上記問題を解決し、リード配線部と端子を接合するのに必要な熱エネルギーを効率よく供給することにある。 The object of the present invention is to solve the above problems and efficiently supply the thermal energy required to join the lead wiring portion and the terminal.

上記目的を達成するため、本発明は、液体を吐出する記録素子基板と、一面にリード配線部を備えた電気配線基板と、を有し、上記記録素子基板は、複数の吐出口を備えた吐出口形成部材と、該吐出口形成部材を支持する支持面を備えた支持基板と、上記支持面に形成された、上記リード配線部と電気的に接続される端子とを有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、上記リード配線部を上記端子に当接させた状態で、上記支持基板の所定の部位を加熱しながら、上記電気配線基板側から、上記リード配線部と上記端子との当接部分を加圧することを含む。上記所定の部位と上記端子の間の距離が、上記所定の部位と上記吐出口形成部材の間の距離よりも短い。 To achieve the above object, the present invention provides a method for manufacturing a liquid ejection head having a recording element substrate for ejecting liquid, an electric wiring substrate having a lead wiring portion on one surface, the recording element substrate having an ejection port forming member having a plurality of ejection ports, a support substrate having a support surface for supporting the ejection port forming member, and a terminal formed on the support surface and electrically connected to the lead wiring portion, the method including: applying pressure to the contact portion between the lead wiring portion and the terminal from the electric wiring substrate side while heating a predetermined portion of the support substrate with the lead wiring portion in contact with the terminal. The distance between the predetermined portion and the terminal is shorter than the distance between the predetermined portion and the ejection port forming member.

本発明によれば、電気配線基板のリード配線部と記録素子基板の端子を接合するのに必要な熱エネルギーを効率よく供給することができる。 According to the present invention, it is possible to efficiently supply the thermal energy required to join the lead wiring portion of the electrical wiring board and the terminal of the recording element board.

本発明の第1の実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法を説明するための図である。5A to 5C are diagrams illustrating a manufacturing method of the liquid ejection head according to the first embodiment of the present invention. 液体吐出ヘッドの構成を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of a liquid ejection head. 記録素子基板の構成を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of a recording element substrate. 電気配線基板の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an electric wiring board. 電気配線基板および記録素子基板の配置を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the arrangement of an electric wiring board and a recording element board. 封止手順を説明するための工程図である。FIG. 11 is a process diagram for explaining a sealing procedure. 保持部材と電気配線基板および記録素子基板との接合構造を説明するための図である。5A to 5C are diagrams for explaining a joining structure between the holding member, the electric wiring board, and the recording element board. 別の記録素子基板の構成を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing the configuration of another recording element substrate. 本発明の第2の実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法を説明するための図である。6A to 6C are diagrams illustrating a manufacturing method of a liquid ejection head according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法を説明するための図である。10A to 10C are diagrams illustrating a manufacturing method of a liquid ejection head according to a third embodiment of the present invention.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲をそれらに限定する趣旨のものではない。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the components described in the embodiments are merely examples and are not intended to limit the scope of the present invention.

(第1の実施形態)
まず、本発明の製造方法を適用する液体吐出ヘッドの構成を説明する。
図2(a)は、液体吐出ヘッドの構成を模式的に示す斜視図である。図2(b)は、図2(a)に示す液体吐出ヘッドの一部を分解した分解斜視図である。図2(a)および図2(b)を参照すると、液体吐出ヘッド100は、インク等の液体を吐出する記録素子基板101と、一面にリード配線部を備えた電気配線基板102と、記録素子基板101および電気配線基板102を支持する支持部材103を有する。ここで、電気配線基板102の支持部材103によって支持される側の面は、リード配線部が形成される「一面」の一例である。
(First embodiment)
First, the configuration of a liquid ejection head to which the manufacturing method of the present invention is applied will be described.
Fig. 2(a) is a perspective view showing a schematic configuration of a liquid ejection head. Fig. 2(b) is an exploded perspective view showing a part of the liquid ejection head shown in Fig. 2(a) exploded. Referring to Fig. 2(a) and Fig. 2(b), the liquid ejection head 100 has a recording element substrate 101 which ejects liquid such as ink, an electric wiring substrate 102 having a lead wiring portion on one surface, and a support member 103 which supports the recording element substrate 101 and the electric wiring substrate 102. Here, the surface of the electric wiring substrate 102 supported by the support member 103 is an example of the "one surface" on which the lead wiring portion is formed.

支持部材103は、記録素子基板101を支持する支持部104と、電気配線基板102を支持する支持部105と、記録素子基板101に液体を供給するための流路105と、を有する。支持部104は、記録素子基板101の全体を支持可能な大きさである。支持部105は、支持部104の周りに一段高く設けられている。支持部材103の材料には、例えば、樹脂材料や、Alに代表されるセラミック材料等を用いることが可能である。本実施形態では、支持部材103の材料に変性PPE(Polyphenyleneether)を用いる。モールド成形により、支持部材103が形成される。 The support member 103 has a support portion 104 that supports the recording element substrate 101, a support portion 105 that supports the electric wiring substrate 102, and a flow path 105 for supplying liquid to the recording element substrate 101. The support portion 104 is large enough to support the entire recording element substrate 101. The support portion 105 is provided around the support portion 104 so as to be one step higher. The material of the support member 103 may be, for example, a resin material or a ceramic material such as Al2O3 . In this embodiment, modified PPE (Polyphenyleneether) is used as the material of the support member 103. The support member 103 is formed by molding.

図3は、記録素子基板101の構成を説明するための図である。図3(a)は、記録素子基板101の斜視図である。図3(b)は、電気配線基板102と接合される側から見た場合の記録素子基板101の一部を示す拡大図である。図3(c)は、支持部材103と接合される側から見た場合の記録素子基板101の一部を示す拡大図である。
図3(a)および図3(b)に示すように、記録素子基板101は、Siを主成分とする支持基板110と吐出口形成部材111を有する。吐出口形成部材111は、液体を吐出する複数の吐出口115を有する。これら吐出口115は、複数の列を構成している。
Fig. 3 is a diagram for explaining the configuration of the recording element substrate 101. Fig. 3(a) is a perspective view of the recording element substrate 101. Fig. 3(b) is an enlarged view showing a part of the recording element substrate 101 when viewed from the side joined to the electric wiring substrate 102. Fig. 3(c) is an enlarged view showing a part of the recording element substrate 101 when viewed from the side joined to the support member 103.
3A and 3B, the recording element substrate 101 has a support substrate 110 mainly made of Si, and an ejection port forming member 111. The ejection port forming member 111 has a plurality of ejection ports 115 for ejecting liquid. These ejection ports 115 are arranged in a plurality of rows.

支持基板110は、吐出口形成部材11を支持する支持面110aを備え、この支持面110aには、電気配線基板102のリード配線部と電気的に接続される複数の端子113が形成されている。複数の端子113が、吐出口115の列方向の両端部に沿って配置されている。吐出口115の列方向は、支持基板110の長手方向に一致する。支持基板110の厚さは、例えば、0.6mm~0.8mmである。 The support substrate 110 has a support surface 110a that supports the ejection port forming member 11, and a plurality of terminals 113 that are electrically connected to the lead wiring portion of the electrical wiring board 102 are formed on this support surface 110a. The plurality of terminals 113 are arranged along both ends in the row direction of the ejection ports 115. The row direction of the ejection ports 115 coincides with the longitudinal direction of the support substrate 110. The thickness of the support substrate 110 is, for example, 0.6 mm to 0.8 mm.

支持基板110には、液体を吐出するための圧力発生素子112が吐出口115毎に設けられ、さらに、圧力発生素子112に電気信号を送るためのAl等からなる電気配線(不図示)が設けられている。この電気配線は、端子113に電気的に接続されている。端子113は、電気配線基板102を介して供給される駆動信号(駆動電力)を、電気配線を介して圧力発生素子112に供給する。圧力発生素子112は、駆動信号を受けて発熱し、液体を加熱する。液体を加熱することで、気泡が発生する。気泡が発生する際に生じる圧力を利用して、液滴が吐出口115から吐出される。 The support substrate 110 is provided with pressure generating elements 112 for ejecting liquid for each ejection port 115, and further provided with electrical wiring (not shown) made of Al or the like for sending electrical signals to the pressure generating elements 112. This electrical wiring is electrically connected to terminals 113. The terminals 113 supply the driving signal (driving power) supplied via the electrical wiring substrate 102 to the pressure generating elements 112 via the electrical wiring. The pressure generating elements 112 generate heat upon receiving the driving signal, and heat the liquid. By heating the liquid, bubbles are generated. Droplets are ejected from the ejection port 115 using the pressure generated when the bubbles are generated.

また、支持基板110には、圧力発生素子112の近傍に液体を供給するための液体供給口114が設けられている。液体供給口114は、支持基板110を貫通する貫通口である。Siの結晶方位を利用した異方性エッチングで、液体供給口114を形成することができる。エッチング液として、例えばTMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)やKOH(水酸化カリウム)等の強アルカリ溶液を用いることができる。端子113の表面には、Au層が形成されている。このAu層の形成には、例えば、メッキが用いられる。 The support substrate 110 is also provided with a liquid supply port 114 for supplying liquid near the pressure generating element 112. The liquid supply port 114 is a through hole that penetrates the support substrate 110. The liquid supply port 114 can be formed by anisotropic etching that utilizes the crystal orientation of Si. As an etching solution, for example, a strong alkaline solution such as TMAH (tetramethylammonium hydroxide) or KOH (potassium hydroxide) can be used. An Au layer is formed on the surface of the terminal 113. For example, plating is used to form this Au layer.

吐出口形成部材111は、その端部が端子113と隣接するように支持基板110に接合されている。吐出口形成部材111は、以下の手順で作製される。
先ず、支持基板110上に、溶解可能な樹脂を塗布して、液体の流路となる型材を形成する。例えば、ポジ型フォトレジスト(ODUR、東京応化工業株式会社製)をスピンコートにより塗布した後、露光、現像を行って、流路パターンを形成する。次に、吐出口形成部材111となる材料をスピンコートにより塗布する。吐出口形成部材111の材料には、高い機械的強度、下地との密着性、液体に対する耐性などの他、吐出口115の微細なパターンを形成するための解像性が求められる。これらの特性を満足する材料としては、例えばカチオン重合型のエポキシ樹脂組成物が挙げられる。エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールAとエピクロルヒドリンとの反応物や、含ブロモビスフェノールAとエピクロルヒドリンとの反応物が挙げられる。また、フェノールノボラック或いはo-クレゾールノボラックとエピクロルヒドリンとの反応物が挙げられる。エポキシ樹脂は、エポキシ当量が2000以下であることが好ましく、エポキシ当量が1000以下であることがより好ましい。エポキシ樹脂を硬化させるための光カチオン重合開始剤としては、光照射により酸を発生する化合物が挙げられる。例えば、芳香族スルフォニウム塩や芳香族ヨードニウム塩が挙げられる。また、必要に応じて、波長増感剤を添加してもよい。波長増感剤としては、例えば株式会社ADEKAより市販されているSP-100が挙げられる。
The ejection port forming member 111 is joined to the support substrate 110 so that an end portion of the ejection port forming member 111 is adjacent to the terminal 113. The ejection port forming member 111 is fabricated by the following procedure.
First, a soluble resin is applied onto the support substrate 110 to form a mold material that will become a liquid flow path. For example, a positive photoresist (ODUR, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied by spin coating, and then exposed and developed to form a flow path pattern. Next, a material that will become the discharge port forming member 111 is applied by spin coating. The material of the discharge port forming member 111 is required to have high mechanical strength, adhesion to the base, resistance to liquid, and the like, as well as resolution for forming a fine pattern of the discharge ports 115. Examples of materials that satisfy these characteristics include cationic polymerization type epoxy resin compositions. Examples of epoxy resins include reaction products of bisphenol A and epichlorohydrin, and reaction products of bromobisphenol A and epichlorohydrin. Examples of reaction products include reaction products of phenol novolac or o-cresol novolac and epichlorohydrin. The epoxy resin preferably has an epoxy equivalent of 2000 or less, and more preferably has an epoxy equivalent of 1000 or less. Examples of photocationic polymerization initiators for curing epoxy resins include compounds that generate acid upon irradiation with light. Examples of such initiators include aromatic sulfonium salts and aromatic iodonium salts. If necessary, a wavelength sensitizer may be added. Examples of such wavelength sensitizers include SP-100, which is commercially available from ADEKA Corporation.

次に、吐出口形成部材111の材料を塗布した部分に、フォトマスクを介して露光を行った後、露光が行われなかった領域を現像液で除去することにより吐出口115等のパターンを形成する。最後に、型材を液体供給口114や吐出口115から溶出させて、吐出口形成部材111を形成する。
図3(a)および図3(c)に示すように、支持基板110の長手方向の両端部には、段差部116が設けられている。段差部116は、端子113の列方向に対して並行に形成されている。段差部116は、端子113と電気配線基板102のリード配線部とを接合する際に加熱する所定の部位の一例である。液体供給口114の形成と同様に、異方性エッチングを用いて段差部116を形成することができる。
段差部116は、支持面110aとは反対側の面に設けられている。段差部116は、吐出口形成部材111よりも端子113に近い。支持基板110の段差部116の部分の厚さは、支持基板110の端子113が形成された部分の厚さよりも薄い。
Next, the portion coated with the material of the discharge port forming member 111 is exposed to light through a photomask, and then the unexposed area is removed with a developer to form a pattern of the discharge ports 115, etc. Finally, the mold material is dissolved from the liquid supply port 114 and the discharge ports 115 to form the discharge port forming member 111.
3(a) and 3(c), step portions 116 are provided at both longitudinal ends of the support substrate 110. The step portions 116 are formed parallel to the row direction of the terminals 113. The step portions 116 are an example of a predetermined portion that is heated when joining the terminals 113 and the lead wiring portions of the electric wiring substrate 102. As with the formation of the liquid supply port 114, the step portions 116 can be formed by using anisotropic etching.
The step portion 116 is provided on the surface opposite to the support surface 110a. The step portion 116 is closer to the terminal 113 than the discharge port forming member 111. The thickness of the step portion 116 of the support substrate 110 is thinner than the thickness of the portion of the support substrate 110 where the terminal 113 is formed.

図4は、電気配線基板102の構成を説明するための図である。図4(a)は、電気配線基板102の部分拡大図で、図4(b)は図4(a)のA-A断面図である。
図4(a)および図4(b)に示すように、電気配線基板102は、ベースフィルム120と、ベースフィルム120に支持固定されたリード配線部122を有する。ベースフィルム120は、例えばポリイミドフィルム(PIフィルム)などの折り曲げが可能な絶縁性有機樹脂よりなる。ベースフィルム120には、記録素子基板101の吐出口115の列を露出するためのデバイスホール121が設けられている。
ベースフィルム120の一面は、リード配線部122の全体を覆うように構成されている。ベースフィルム120のもう一方の面には、複数の接続パッド123が形成されている。これら接続パッド123には、液体吐出ヘッドを搭載する記録装置本体側から電気信号が供給される。ベースフィルム120の一面は、リード配線部122が形成される電気配線基板102の「一面」の一例である。
Fig. 4 is a diagram for explaining the configuration of the electric wiring board 102. Fig. 4(a) is a partially enlarged view of the electric wiring board 102, and Fig. 4(b) is a cross-sectional view taken along line AA in Fig. 4(a).
4(a) and 4(b), the electric wiring board 102 has a base film 120 and a lead wiring section 122 supported and fixed to the base film 120. The base film 120 is made of a foldable insulating organic resin such as a polyimide film (PI film). The base film 120 is provided with device holes 121 for exposing the row of ejection ports 115 of the recording element substrate 101.
One surface of the base film 120 is configured to cover the entire lead wiring portion 122. A plurality of connection pads 123 are formed on the other surface of the base film 120. Electrical signals are supplied to these connection pads 123 from the recording device body on which the liquid ejection head is mounted. The one surface of the base film 120 is an example of "one surface" of the electrical wiring board 102 on which the lead wiring portion 122 is formed.

リード配線部122は、デバイスホール121の縁部からベースフィルム120の一端まで延在する。リード配線部122の全体が、ベースフィルム120に支持固定されている。リード配線部122の端部は、デバイスホール121内に突出していない。リード配線部122のデバイスホール121側の端部は、記録素子基板102の端子113と電気的に接続される接続部として役割を果たす。このようなベースフィルム120に固定されたリード配線部122を端子113と接合する方式は、チップオンフィルム方式(COF方式)と呼ばれている。 The lead wiring portion 122 extends from the edge of the device hole 121 to one end of the base film 120. The entire lead wiring portion 122 is supported and fixed to the base film 120. The end of the lead wiring portion 122 does not protrude into the device hole 121. The end of the lead wiring portion 122 on the device hole 121 side serves as a connection portion that is electrically connected to the terminal 113 of the recording element substrate 102. The method of joining the lead wiring portion 122 fixed to the base film 120 to the terminal 113 is called the chip-on-film method (COF method).

リード配線部122のもう一方の端部は、接続パッド123に電気的に接続されている。リード配線部122は、接続パッド123毎に設けられている。記録装置本体から接続パッド123およびリード配線部122を介して記録素子基板101へ駆動信号(駆動電力)を供給することが可能である。
なお、リード配線部122の材料としては、Al等の金属配線(導電性部材)を用いることができる。本実施形態では、リード配線部122の主成分をCuとした。リード配線部122の端子113との接続部には、Niメッキを施し、さらにその上にAuメッキ層を形成した。ガラス固化温度が60℃~70℃程度のエポキシを主成分とした接着剤を用いて、リード配線部122がベースフィルム120に固定されている。
The other end of the lead wiring portion 122 is electrically connected to a connection pad 123. The lead wiring portion 122 is provided for each connection pad 123. A driving signal (driving power) can be supplied from the printing apparatus main body to the printing element substrate 101 via the connection pad 123 and the lead wiring portion 122.
The lead wiring portion 122 may be made of a metal wiring (conductive member) such as Al. In this embodiment, the main component of the lead wiring portion 122 is Cu. The connection portion of the lead wiring portion 122 with the terminal 113 is plated with Ni, and an Au plating layer is formed on top of Ni. The lead wiring portion 122 is fixed to the base film 120 using an adhesive whose main component is epoxy, which has a glass solidification temperature of about 60°C to 70°C.

次に、本発明の第1の実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法について説明する。
本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法は、電気配線基板102のリード配線部122と記録素子基板101の端子113とを接合する接合工程を含む。
接合工程を実施するにあたり、リード配線部122が端子113に当接するように、電気配線基板102および記録素子基板101を配置する。図5に、電気配線基板102および記録素子基板101の配置を模式的に示す。記録素子基板101には、アライメント用のマーク131が設けられ、電気配線基板102には、アライメント用のマーク132が設けられている。これらマーク131、132が所定の位置関係になるように、電気配線基板102および記録素子基板101が配置される。吸引により吸着する機能を備えた固定台を用いて、電気配線基板102および記録素子基板101をそれぞれ任意の位置に移動することが可能である。
Next, a method for manufacturing the liquid ejection head according to the first embodiment of the present invention will be described.
The method for manufacturing the liquid ejection head of this embodiment includes a bonding step for bonding the lead wiring portion 122 of the electric wiring board 102 to the terminal 113 of the recording element board 101 .
In carrying out the bonding process, the electric wiring board 102 and the recording element board 101 are arranged so that the lead wiring portion 122 abuts against the terminal 113. Fig. 5 shows a schematic arrangement of the electric wiring board 102 and the recording element board 101. The recording element board 101 is provided with an alignment mark 131, and the electric wiring board 102 is provided with an alignment mark 132. The electric wiring board 102 and the recording element board 101 are arranged so that these marks 131, 132 have a predetermined positional relationship. The electric wiring board 102 and the recording element board 101 can be moved to any desired position by using a fixing table having a function of adsorbing by suction.

以下、接合工程の手順を詳細に説明する。
図1は、本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法の接合手順を説明するための工程図である。図1(a)~図1(e)は、図5のA-A断面の構造に基づく接合手順を示す工程図である。
まず、図1(a)に示すように、リード配線部122と端子113が互いに対向するように、記録素子基板101と電気配線基板102を所定の位置に配置する。このとき、デバイスホール121から吐出口形成部材111が露出するように、マーク131、132に基づく位置決めを行う。
次に、図1(b)に示すように、リード配線部122を端子113に当接する。
The procedure of the joining step will be described in detail below.
1A to 1E are process diagrams illustrating a bonding procedure in a method for manufacturing a liquid ejection head according to the present embodiment, and are process diagrams showing the bonding procedure based on the structure of the cross section taken along line AA in FIG.
1A, the recording element substrate 101 and the electric wiring substrate 102 are arranged at predetermined positions so that the lead wiring portion 122 and the terminal 113 face each other. At this time, positioning is performed based on marks 131 and 132 so that the ejection port forming member 111 is exposed from the device hole 121.
Next, as shown in FIG. 1B, the lead wiring portion 122 is brought into contact with the terminal 113.

次に、図1(c)に示すように、加熱ツール200を記録素子基板101の段差部116に当接させて加熱する。加熱ツール200は、Cuを主成分とする耐酸化コーティングを施した表面を備え、内部にはヒータが設けられている。段差部116と端子113との間の距離dは、段差部116と吐出口形成部材111との間の距離Dより小さい。本実施形態では、垂直方向(支持基板110の厚み方向)における、段差部116の加熱される面(加熱部)から端子113までの距離をdとした。また、水平方向(支持基板110の長手方向)における、段差部116の加熱部から吐出口形成部材111までの距離をDとした。なお、距離dおよび距離Dは、熱エネルギーの伝達距離を示すことができるのであれば、どのように定義しても良い。例えば、段差部116の加熱部と端子113との間の直線的な距離でdを定義し、段差部116の加熱部と吐出口形成部材111との間の直線的な距離でDを定義してもよい。加熱ツール200の温度は、例えば400℃~500℃である。距離dは例えば0.2mmで、距離Dは例えば0.4mmである。
また、支持基板110において、加熱ツール200から供給された熱エネルギーは、肉薄の段差部116を介して端子113の側へ供給される。加熱する部位を肉薄にしたことで、熱拡散する領域を制限することができる。よって、端子113とリード配線部122との当接部分を効率的に加熱することができる。これに対して、肉薄の段差部116を有していない、一定の厚さの支持基板の場合は、熱拡散する領域が広いため、端子113とリード配線部122との当接部分を加熱する効率が低下する。
上記の距離dおよび距離Dは、支持基板110の熱拡散率に基づき、熱により吐出口115がダメージを受けることが無いように適宜に決定することが好ましい。
Next, as shown in FIG. 1C, the heating tool 200 is brought into contact with the step portion 116 of the recording element substrate 101 and heated. The heating tool 200 has a surface with an oxidation-resistant coating mainly made of Cu, and a heater is provided inside. The distance d between the step portion 116 and the terminal 113 is smaller than the distance D between the step portion 116 and the discharge port forming member 111. In this embodiment, the distance from the heated surface (heating portion) of the step portion 116 to the terminal 113 in the vertical direction (thickness direction of the support substrate 110) is defined as d. Also, the distance from the heating portion of the step portion 116 to the discharge port forming member 111 in the horizontal direction (longitudinal direction of the support substrate 110) is defined as D. Note that the distances d and D may be defined in any way as long as they can indicate the transfer distance of thermal energy. For example, d may be defined as the linear distance between the heating portion of the step portion 116 and the terminal 113, and D may be defined as the linear distance between the heating portion of the step portion 116 and the discharge port forming member 111. The temperature of the heating tool 200 is, for example, 400° C. to 500° C. The distance d is, for example, 0.2 mm, and the distance D is, for example, 0.4 mm.
Furthermore, in the support substrate 110, the thermal energy supplied from the heating tool 200 is supplied to the terminal 113 side via the thin step portion 116. By making the heated portion thin, the area in which heat is diffused can be limited. Therefore, the contact portion between the terminal 113 and the lead wiring portion 122 can be heated efficiently. In contrast, in the case of a support substrate of a constant thickness that does not have the thin step portion 116, the area in which heat is diffused is wide, so the efficiency of heating the contact portion between the terminal 113 and the lead wiring portion 122 decreases.
It is preferable that the above-mentioned distances d and D are appropriately determined based on the thermal diffusivity of the support substrate 110 so that the ejection port 115 is not damaged by heat.

次に、図1(d)に示すように、電気配線基板102の側から加圧ツール201で端子113とリード配線部122との当接部分を加圧する。加圧ツール201は、ベースフィルム120の面に垂直な方向に移動可能であり、一定の荷重(圧力)を端子113とリード配線部122との当接部分に加えることができる。荷重(圧力)は、例えば、10N~20Nである。
加熱された状態の端子113とリード配線部122との当接部分を加圧することで、端子113とリード配線部122の互いのAu層が潰れ、その結果、端子113とリード配線部122が電気的に接続される。
1(d), a pressure tool 201 is used to apply pressure to the contact portions between the terminals 113 and the lead wiring portions 122 from the side of the electric wiring board 102. The pressure tool 201 is movable in a direction perpendicular to the surface of the base film 120, and can apply a constant load (pressure) to the contact portions between the terminals 113 and the lead wiring portions 122. The load (pressure) is, for example, 10N to 20N.
By applying pressure to the contact portion between the heated terminal 113 and the lead wiring portion 122, the Au layers of the terminal 113 and the lead wiring portion 122 are crushed, and as a result, the terminal 113 and the lead wiring portion 122 are electrically connected.

加圧ツール201の幅lは、入力端子113の幅Lより狭い。ここで、幅lおよび幅Lは、支持基板110の長手方向(吐出口115の列方向)の幅である。幅lは例えば0.1mmであり、幅Lは例えば0.2mmである。このように幅lを幅Lより狭くすることで、他の部分よりも厚さが薄い段差部116に圧力が伝わることを抑制することができる。その結果、加圧によって記録素子基板101が割れることを防止できる。
図1(e)に示した状態が、端子113とリード配線部122が電気的に接続された状態である。
The width l of the pressure tool 201 is narrower than the width L of the input terminal 113. Here, the width l and the width L are widths in the longitudinal direction of the support substrate 110 (the row direction of the ejection ports 115). The width l is, for example, 0.1 mm, and the width L is, for example, 0.2 mm. By making the width l narrower than the width L in this way, it is possible to suppress the pressure from being transmitted to the step portion 116, which is thinner than other portions. As a result, it is possible to prevent the recording element substrate 101 from cracking due to pressure.
The state shown in FIG. 1( e ) is the state in which the terminal 113 and the lead wiring portion 122 are electrically connected.

上述した接合工程を実施した後、封止工程が実施される。
図6は、本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法の封止手順を説明するための工程図である。図6(a)および図6(b)は、図5のA-A断面の構造に基づく封止手順を示す工程図である。
まず、図6(a)に示すように、吐出口形成部材111とベースフィルム120との隙間から封止材106を供給して、端子113とリード破線部122との接合部分を封止する。
After the above-mentioned bonding step is performed, a sealing step is performed.
6A and 6B are process diagrams illustrating a sealing procedure in the method for manufacturing a liquid ejection head according to the present embodiment, showing the process based on the structure of the cross section taken along line AA in FIG.
First, as shown in FIG. 6A, the sealant 106 is supplied through the gap between the discharge port forming member 111 and the base film 120 to seal the joint between the terminal 113 and the lead broken line portion 122.

封止材106は、吐出口形成部材111側から、複数のリード配線部122と支持基板110とで構成された空間(隙間)を通って、支持基板110の端部側へ流動する。この封止材106の流動により、図6(b)に示すように、端子113とリード破線部122との接合部分の露出した面全体を封止材106で覆うことができる。封止材106には、流動性の高いエポキシ樹脂を主成分とした熱硬化型封止材を用いることが好ましい。エポキシ樹脂の粘度は、例えば1Pa・s~5Pa・s(25℃、100回転)である。また、チクソ指数は、例えば0.5~1.5(10/100回転)であり、ゲル化時間は、例えば50秒~200秒である。
最後に、封止材106を硬化させることで、記録素子基板101と電気配線基板102とをより強固に接合する。
The sealing material 106 flows from the ejection port forming member 111 side to the end side of the support substrate 110 through a space (gap) formed by the plurality of lead wiring parts 122 and the support substrate 110. This flow of the sealing material 106 allows the entire exposed surface of the joint part between the terminal 113 and the lead broken line part 122 to be covered with the sealing material 106, as shown in FIG. 6B. For the sealing material 106, it is preferable to use a thermosetting sealing material mainly composed of epoxy resin having high fluidity. The viscosity of the epoxy resin is, for example, 1 Pa·s to 5 Pa·s (25° C., 100 revolutions). The thixotropic index is, for example, 0.5 to 1.5 (10/100 revolutions), and the gelation time is, for example, 50 seconds to 200 seconds.
Finally, the sealant 106 is cured to bond the recording element substrate 101 and the electric wiring substrate 102 more firmly.

上述した封止工程を実施後、記録素子基板101と電気配線基板102を支持部材103に接合する。図7に、記録素子基板101と電気配線基板102を支持部材103に接合した状態を示す。図7に示す構造は、図2(a)のA-A断面の構造に対応する。
図7に示すように、接着剤107を用いて記録素子基板101を支持部材103に固定し、接着剤108を用いて電気配線基板102を支持部材103に固定する。接着剤107、108としては、液体への耐性を有するものが好ましい。本実施形態では、エポキシ樹脂を主成分とした接着剤107、108を用いた。
After the above-mentioned sealing process is performed, the recording element substrate 101 and the electric wiring substrate 102 are bonded to the support member 103. Fig. 7 shows the state in which the recording element substrate 101 and the electric wiring substrate 102 are bonded to the support member 103. The structure shown in Fig. 7 corresponds to the structure of the A-A cross section in Fig. 2(a).
7, the recording element substrate 101 is fixed to the support member 103 by using an adhesive 107, and the electric wiring substrate 102 is fixed to the support member 103 by using an adhesive 108. The adhesives 107 and 108 are preferably resistant to liquids. In this embodiment, the adhesives 107 and 108 are mainly composed of epoxy resin.

エアーディスペンサーを用いて、記録素子基板101の支持部104の所定個所に接着剤107を塗布する。転写方式により、録素子基板101の支持部105の全面に接着剤108を塗布する。接着剤107と接着剤108を塗布した後、記録素子基板101と電気配線基板102とを支持部材103の所定の位置に張り合わせる。その後、100℃以上の温度で接着剤107と接着剤108を硬化させる。なお、接着剤107、108の硬化と上述した封止材106の硬化とを一つの工程で行ってもよい。
上記硬化工程を経て、図2(a)に示した液体吐出ヘッド100を得る。
An air dispenser is used to apply adhesive 107 to a predetermined location on support portion 104 of recording element substrate 101. Adhesive 108 is applied to the entire surface of support portion 105 of recording element substrate 101 by a transfer method. After application of adhesives 107 and 108, recording element substrate 101 and electric wiring substrate 102 are bonded to predetermined locations on support member 103. Thereafter, adhesives 107 and 108 are cured at a temperature of 100° C. or higher. Note that curing of adhesives 107 and 108 and curing of sealant 106 described above may be performed in a single process.
Through the above curing step, the liquid ejection head 100 shown in FIG. 2(a) is obtained.

以上説明した本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法によれば、接合工程において、電気配線基板102のリード配線部122と記録素子基板101の端子113を接合するのに必要な熱エネルギーを効率よく供給することができる。
例えば、図1(a)~図1(e)に示した工程において、記録素子基板101の段差部116を直接に加熱する。したがって、電気配線基板102を介して記録素子基板101を加熱する場合と比較して、リード配線部122と端子113との当接部分を効率よく加熱することができる。
According to the manufacturing method of the liquid ejection head of this embodiment described above, in the bonding process, the thermal energy required to bond the lead wiring portion 122 of the electrical wiring board 102 and the terminal 113 of the recording element board 101 can be efficiently supplied.
1A to 1E, for example, the step portion 116 of the recording element substrate 101 is directly heated. Therefore, compared to the case where the recording element substrate 101 is heated via the electric wiring substrate 102, the contact portion between the lead wiring portion 122 and the terminal 113 can be heated more efficiently.

また、段差部116と端子113との間の距離dは、段差部116と吐出口形成部材111との間の距離Dより小さいので、加熱ツール200から供給された熱エネルギーは、吐出口形成部材111に伝わる前に、端子113に伝わる。よって、端子113のAu層とリード配線部122のAu層を効率よく加熱でき、熱により吐出口115がダメージを受けることを抑制できる。
特に、段差部116を吐出口形成部材111よりも端子113に近い位置に配置することで、リード配線部122と端子113との当接部分をより効率よく加熱することができる。
In addition, since the distance d between the step portion 116 and the terminal 113 is smaller than the distance D between the step portion 116 and the discharge port forming member 111, the thermal energy supplied from the heating tool 200 is transmitted to the terminal 113 before being transmitted to the discharge port forming member 111. Therefore, the Au layer of the terminal 113 and the Au layer of the lead wiring portion 122 can be efficiently heated, and damage to the discharge port 115 due to heat can be suppressed.
In particular, by arranging the step portion 116 at a position closer to the terminal 113 than the ejection port forming member 111, the contact portion between the lead wiring portion 122 and the terminal 113 can be heated more efficiently.

また、端子113は、支持基板110の端部と吐出口形成部材111との間に位置する。より具体的には、端子113は、加熱部位(所定の部位)である段差部116と吐出口形成部材111との間に位置する。この配置によれば、段差部116と吐出口形成部材111との距離を十分にとることができるので、熱による吐出口115のダメージを抑制する効果がさらに向上する。
さらに、段差部116は、支持面110aとは反対側の面に設けられている。この配置によれば、加熱ツール200と加圧ツール201とで、リード配線部122と端子113との当接部分の近傍を挟むことができるので、加圧時の応力によって生じる記録素子基板101の変形を抑制することができる。
Moreover, the terminal 113 is located between the end of the support substrate 110 and the ejection port forming member 111. More specifically, the terminal 113 is located between the step portion 116, which is the heated portion (predetermined portion), and the ejection port forming member 111. With this arrangement, a sufficient distance can be secured between the step portion 116 and the ejection port forming member 111, further improving the effect of suppressing damage to the ejection port 115 due to heat.
Furthermore, the step portion 116 is provided on the surface opposite to the support surface 110a. With this arrangement, the heating tool 200 and the pressure tool 201 can sandwich the vicinity of the contact portion between the lead wiring portion 122 and the terminal 113, so that deformation of the recording element substrate 101 caused by stress during pressure application can be suppressed.

支持基板110の段差部116の厚さは、支持基板110の端子113が形成された部分の厚さよりも薄い。この肉薄の段差部116を加熱部位とすることで、熱拡散する領域を制限する。これにより、リード配線部122と端子113との当接部分をより効率よく加熱することができる。
段差部116を異方性エッチングで形成することができるので、機械加工等が不要であり、製造工数の増加を抑制することができる。
The thickness of the step portion 116 of the support substrate 110 is thinner than the thickness of the portion of the support substrate 110 where the terminal 113 is formed. By using the thin step portion 116 as the heating portion, the area in which heat is diffused is limited. This makes it possible to heat the contact portion between the lead wiring portion 122 and the terminal 113 more efficiently.
Since the step portion 116 can be formed by anisotropic etching, machining or the like is not required, and an increase in the number of manufacturing steps can be suppressed.

また、段差部116は支持基板110の長手方向の端部に位置し、電気配線基板102のリード配線部122が形成された面とは反対側の面に一定の荷重を加える。この荷重を加える領域の上記長手方向の幅(加圧ツール201の幅lと同じ)は、端子の上記長手方向の幅Lよりも小さい。この構成によれば、肉薄の段差部116には圧力は伝わらないので、加圧時に記録素子基板101が割れることを抑制することができる。
なお、端子113および段差部116は、支持基板110の両端部に形成されている。図1(a)~図1(e)に示した工程において、一方の端部の端子113を電気配線基板102のリード配線部122に当接し、もう一方の端部の端子113を別の電気配線基板102のリード配線部122に当接する。両端部の端子113を同時にリード配線部122と接合しても良い。この場合は、加熱ツール200と加圧ツール201をそれぞれ各端部に配置する。また、一方の端部の端子113をリード配線部122と接合した後に、他方の端部の端子113をリード配線部122と接合しても良い。この場合は、加熱ツール200と加圧ツール201はいずれも1つで良い。
Furthermore, the step portion 116 is located at the end of the support substrate 110 in the longitudinal direction, and applies a constant load to the surface of the electric wiring substrate 102 opposite to the surface on which the lead wiring portion 122 is formed. The longitudinal width of the region where this load is applied (same as the width l of the pressure tool 201) is smaller than the longitudinal width L of the terminal. With this configuration, pressure is not transmitted to the thin step portion 116, so that it is possible to prevent the recording element substrate 101 from cracking when pressure is applied.
The terminals 113 and the step portions 116 are formed at both ends of the support substrate 110. In the process shown in FIG. 1(a) to FIG. 1(e), the terminal 113 at one end is brought into contact with the lead wiring portion 122 of the electric wiring substrate 102, and the terminal 113 at the other end is brought into contact with the lead wiring portion 122 of another electric wiring substrate 102. The terminals 113 at both ends may be joined to the lead wiring portion 122 at the same time. In this case, a heating tool 200 and a pressure tool 201 are disposed at each end. Also, after the terminal 113 at one end is joined to the lead wiring portion 122, the terminal 113 at the other end may be joined to the lead wiring portion 122. In this case, only one heating tool 200 and one pressure tool 201 may be used.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法について説明する。
本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法は、電気配線基板102のリード配線部122と記録素子基板101の端子113とを接合する接合工程を含むが、加熱する部位(所定の部位)が第1の実施形態と異なる。以下では、説明の重複を避けるために、第1の実施形態と同じ構成についての説明は省略する。
Second Embodiment
Next, a method for manufacturing a liquid ejection head according to a second embodiment of the present invention will be described.
The manufacturing method of the liquid ejection head of this embodiment includes a bonding process for bonding the lead wiring portion 122 of the electric wiring board 102 and the terminal 113 of the recording element board 101, but the portion to be heated (predetermined portion) is different from that of the first embodiment. In the following, in order to avoid duplication, a description of the same configuration as in the first embodiment will be omitted.

図8は、本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法で使用する記録素子基板101の構成を説明するための図である。記録素子基板101は、支持基板110と吐出口形成部材111および端子113を有する。吐出口形成部材111および端子113は、第1の実施形態で説明したものと同じである。支持基板110は、少なくとも端子113から端部までの部分の厚さが一定とされ、段差部116を有していない点で、第1の実施形態と異なる。
端面117は、端子113とリード配線部112とを接合する際に加熱する所定の部位の一例である。端面117は、支持基板110の長手方向の両端部に位置する。端面117は、吐出口形成部材111よりも端子113に近い。このような端面117は、記録素子基板101を切り出す工程で作製することができる。
8 is a diagram for explaining the configuration of a recording element substrate 101 used in the manufacturing method of a liquid ejection head of this embodiment. The recording element substrate 101 has a support substrate 110, an ejection port forming member 111, and terminals 113. The ejection port forming member 111 and the terminals 113 are the same as those described in the first embodiment. The support substrate 110 differs from the first embodiment in that the thickness of at least the portion from the terminals 113 to the end is constant and the support substrate 110 does not have a step portion 116.
The end faces 117 are an example of a predetermined portion that is heated when joining the terminals 113 and the lead wiring portions 112. The end faces 117 are located at both ends in the longitudinal direction of the support substrate 110. The end faces 117 are closer to the terminals 113 than the ejection port forming members 111. Such end faces 117 can be produced in the process of cutting out the recording element substrate 101.

図9は、本実施形態の記録ヘッドの製造方法の接合手順を説明するための工程図である。図9(a)~図9(e)は、図5のA-A断面の構造に基づく接合手順を示す工程図である。
まず、図9(a)に示すように、リード配線部122と端子113が互いに対向するように、記録素子基板101と電気配線基板102を所定の位置に配置する。この工程は、図1(a)の工程と基本的に同じである。
次に、図9(b)に示すように、リード配線部122を端子113に当接させる。この工程も、図1(b)の工程と基本的に同じである。
9A to 9E are process diagrams illustrating the bonding procedure in the method for manufacturing the recording head of this embodiment, showing the process based on the structure of the cross section taken along line AA in FIG.
9A, the recording element substrate 101 and the electric wiring substrate 102 are arranged at predetermined positions so that the lead wiring portion 122 and the terminal 113 face each other. This process is basically the same as the process in FIG.
Next, as shown in Fig. 9(b), the lead wiring portion 122 is brought into contact with the terminal 113. This step is also basically the same as the step shown in Fig. 1(b).

次に、図9(c)に示すように、加熱ツール200を記録素子基板101の端面117に当接させて加熱する。端面117と端子113との間の距離dは、端面117と吐出口形成部材111との間の距離Dより小さい。本実施形態では、水平方向(支持基板110の長手方向)における、端面117の加熱される面(加熱部)から端子113までの距離をdとした。また、水平方向における、端面117の加熱部から吐出口形成部材111までの距離をDとした。なお、距離dおよび距離Dは、熱エネルギーの伝達距離を示すことができるのであれば、どのように定義してもよい。例えば、端面117の加熱部と端子113との間の直線的な距離でdを定義し、端面117の加熱部と吐出口形成部材111との間の直線的な距離でDを定義してもよい。加熱ツール200の温度は、例えば400℃~500℃である。距離dは例えば0.1mmで、距離Dは例えば0.4mmである。 9(c), the heating tool 200 is brought into contact with the end surface 117 of the recording element substrate 101 and heated. The distance d between the end surface 117 and the terminal 113 is smaller than the distance D between the end surface 117 and the discharge port forming member 111. In this embodiment, the distance from the heated surface (heating portion) of the end surface 117 to the terminal 113 in the horizontal direction (longitudinal direction of the support substrate 110) is d. Also, the distance from the heating portion of the end surface 117 to the discharge port forming member 111 in the horizontal direction is D. Note that the distances d and D may be defined in any way as long as they can indicate the transfer distance of thermal energy. For example, d may be defined as the linear distance between the heating portion of the end surface 117 and the terminal 113, and D may be defined as the linear distance between the heating portion of the end surface 117 and the discharge port forming member 111. The temperature of the heating tool 200 is, for example, 400°C to 500°C. Distance d is, for example, 0.1 mm, and distance D is, for example, 0.4 mm.

次に、図9(d)に示すように、電気配線基板102の側から加圧ツール201で端子113とリード配線部122との当接部分を加圧する。加圧ツール201は、第1の実施形態で説明したものと同じである。加圧ツール201の幅lは、入力端子113の幅Lより狭い。加熱された状態の端子113とリード配線部122との当接部分を加圧することで、端子113とリード配線部122の互いのAu層が潰れ、その結果、端子113とリード配線部122が電気的に接続される。
図9(e)に示した状態が、端子113とリード配線部122が電気的に接続された状態である。
上記接合工程を実施した後、第1の実施形態と同様、封止工程および硬化工程が実施され、図2(a)に示した液体吐出ヘッド100を得る。
9(d), a pressure tool 201 is used to apply pressure to the contact portion between the terminal 113 and the lead wiring portion 122 from the side of the electric wiring board 102. The pressure tool 201 is the same as that described in the first embodiment. The width l of the pressure tool 201 is narrower than the width L of the input terminal 113. By applying pressure to the contact portion between the heated terminal 113 and the lead wiring portion 122, the Au layers of the terminal 113 and the lead wiring portion 122 are crushed, and as a result, the terminal 113 and the lead wiring portion 122 are electrically connected.
The state shown in FIG. 9( e ) is the state in which the terminal 113 and the lead wiring portion 122 are electrically connected.
After the above-mentioned bonding step is performed, a sealing step and a curing step are performed in the same manner as in the first embodiment, thereby obtaining the liquid ejection head 100 shown in FIG.

以上説明した本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法においても、第1の実施形態と同様、電気配線基板102のリード配線部122と記録素子基板101の端子113を接合するのに必要な熱エネルギーを効率よく供給することができる。
例えば、図9(a)~図9(e)に示した工程において、記録素子基板101の端面117を直接に加熱する。したがって、電気配線基板102を介して記録素子基板101を加熱する場合と比較して、リード配線部122と端子113との当接部分を効率よく加熱することができる。
In the manufacturing method of the liquid ejection head of this embodiment described above, as in the first embodiment, it is possible to efficiently supply the thermal energy required to join the lead wiring portion 122 of the electrical wiring board 102 and the terminal 113 of the recording element board 101.
9(a) to 9(e), the end surface 117 of the recording element substrate 101 is directly heated. Therefore, compared to the case where the recording element substrate 101 is heated via the electric wiring substrate 102, the contact portion between the lead wiring portion 122 and the terminal 113 can be heated more efficiently.

また、端面117と端子113との間の距離dは、端面117と吐出口形成部材111との間の距離Dより小さいので、加熱ツール200から供給された熱エネルギーは、吐出口形成部材111に伝わる前に、端子113に伝わる。よって、端子113のAu層とリード配線部122のAu層を効率よく加熱でき、熱により吐出口115がダメージを受けることを抑制できる。
また、記録素子基板101は、段差部116のような厚さが薄い部分がなく、ある程度の厚さを有している。よって、加圧時に記録素子基板101が割れる可能性が低い。さらに、第1の実施形態と比較して、コストダウンや省スペースのための記録素子基板101の寸法縮小に対して有利である。
In addition, since the distance d between the end face 117 and the terminal 113 is smaller than the distance D between the end face 117 and the discharge port forming member 111, the thermal energy supplied from the heating tool 200 is transmitted to the terminal 113 before being transmitted to the discharge port forming member 111. Therefore, the Au layer of the terminal 113 and the Au layer of the lead wiring portion 122 can be efficiently heated, and damage to the discharge port 115 due to heat can be suppressed.
In addition, the recording element substrate 101 has a certain degree of thickness without any thin portion such as the step portion 116. Therefore, the recording element substrate 101 is less likely to crack when pressure is applied. Furthermore, compared to the first embodiment, this is advantageous in reducing the dimensions of the recording element substrate 101 to reduce costs and save space.

さらに、端子113は、支持基板110の端部と吐出口形成部材111との間に位置する。より具体的には、端子113は、加熱部位(所定の部位)である端面117と吐出口形成部材111との間に位置する。この配置によれば、端面117と吐出口形成部材111との距離を十分にとることができるので、熱による吐出口115のダメージを抑制する効果がさらに向上する。
なお、加熱部位である端面117および端子113は、支持基板110の両端部に設けられている。図9(a)~図9(e)に示した工程において、一方の端部の端子113を電気配線基板102のリード配線部122に当接し、もう一方の端部の端子113を別の電気配線基板102のリード配線部122に当接する。両端部の端子113を同時にリード配線部122と接合しても良い。この場合は、加熱ツール200と加圧ツール201をそれぞれ各端部に配置する。2つの加熱ツール200で支持基板110の両端部の端面117をクランプする。また、一方の端部の端子113をリード配線部122と接合した後に、他方の端部の端子113をリード配線部122と接合しても良い。この場合は、加熱ツール200と加圧ツール201はいずれも1つで良い。
Furthermore, the terminals 113 are located between the end of the support substrate 110 and the ejection port forming member 111. More specifically, the terminals 113 are located between an end face 117, which is a heated portion (a predetermined portion), and the ejection port forming member 111. This arrangement allows a sufficient distance to be maintained between the end face 117 and the ejection port forming member 111, further improving the effect of suppressing damage to the ejection port 115 caused by heat.
The end surface 117 and the terminal 113, which are the heating parts, are provided at both ends of the support substrate 110. In the process shown in FIG. 9(a) to FIG. 9(e), the terminal 113 at one end is abutted against the lead wiring part 122 of the electric wiring substrate 102, and the terminal 113 at the other end is abutted against the lead wiring part 122 of another electric wiring substrate 102. The terminals 113 at both ends may be joined to the lead wiring part 122 at the same time. In this case, a heating tool 200 and a pressure tool 201 are disposed at each end. The end surface 117 at both ends of the support substrate 110 are clamped by the two heating tools 200. Also, after the terminal 113 at one end is joined to the lead wiring part 122, the terminal 113 at the other end may be joined to the lead wiring part 122. In this case, only one heating tool 200 and one pressure tool 201 may be used.

(第3の実施形態)
図10は、本発明の第3の実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法を説明するための図である。本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法は、電気配線基板102のリード配線部122と記録素子基板101の端子113とを接合する接合工程を含むが、加熱する部位(所定の部位)が第1の実施形態と異なる。
記録素子基板101は、支持基板110、吐出口形成部材111および端子113を有する。吐出口形成部材111および端子113は、第1の実施形態で説明したものと同じである。支持基板110の端部は、段差部116に代えて、端部側ほど厚さが薄くなったテーパー状の面118を有し、この点で、第1の実施形態と異なる。
Third Embodiment
10 is a diagram for explaining a manufacturing method of a liquid ejection head according to a third embodiment of the present invention. The manufacturing method of a liquid ejection head according to this embodiment includes a bonding process for bonding the lead wiring portion 122 of the electric wiring board 102 to the terminal 113 of the recording element board 101, but the portion to be heated (predetermined portion) is different from that of the first embodiment.
The recording element substrate 101 has a support substrate 110, an ejection port forming member 111, and terminals 113. The ejection port forming member 111 and the terminals 113 are the same as those described in the first embodiment. The end portion of the support substrate 110 has a tapered surface 118 that is thinner toward the end portion instead of the step portion 116, and in this respect, it differs from the first embodiment.

テーパー状の面118は、端子113とリード配線部112とを接合する際に加熱する所定の部位の一例である。テーパー状の面118は、支持基板110の長手方向の両端部に位置する。テーパー状の面118の部分の厚さは、端子113の部分の厚さよりも薄い。テーパー状の面118の加熱される面(加熱部)と端子113との間の距離dは、テーパー状の面118の加熱部と吐出口形成部材111との間の距離Dよりも短い。テーパー状の面118は、吐出口形成部材111よりも端子113に近い。このようなテーパー状の面118は、段差部116と同様に、異方性エッチングを用いて形成することができる。 The tapered surface 118 is an example of a predetermined portion that is heated when joining the terminal 113 and the lead wiring portion 112. The tapered surface 118 is located at both ends of the support substrate 110 in the longitudinal direction. The thickness of the tapered surface 118 is thinner than the thickness of the terminal 113. The distance d between the heated surface (heating portion) of the tapered surface 118 and the terminal 113 is shorter than the distance D between the heating portion of the tapered surface 118 and the discharge port forming member 111. The tapered surface 118 is closer to the terminal 113 than the discharge port forming member 111. This type of tapered surface 118 can be formed by using anisotropic etching, similar to the step portion 116.

本実施形態の製造方法においても、図1(a)~図1(e)と同様の手順で端子113とリード配線部112とを接合する。この接合工程後、第1の実施形態で説明した封止工程および硬化工程が実施され、図2(a)に示した液体吐出ヘッド100を得る。
本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法によっても、第1の実施形態と同様の作用効果を奏する。
In the manufacturing method of this embodiment, the terminals 113 and the lead wiring portions 112 are joined in the same manner as in Figures 1(a) to 1(e). After this joining process, the sealing process and hardening process described in the first embodiment are carried out to obtain the liquid ejection head 100 shown in Figure 2(a).
The method for manufacturing a liquid ejection head according to this embodiment also provides the same effects as those of the first embodiment.

101 記録素子基板
102 電気配線基板
110 支持基板
110a 支持面
111 吐出口形成部材
113 端子
122 リード配線部
REFERENCE SIGNS LIST 101 Recording element substrate 102 Electric wiring substrate 110 Support substrate 110a Support surface 111 Discharge port forming member 113 Terminal 122 Lead wiring portion

Claims (12)

液体を吐出する記録素子基板と、一面にリード配線部を備えた電気配線基板と、を有し、前記記録素子基板は、複数の吐出口を備えた吐出口形成部材と、該吐出口形成部材を支持する支持面を備えた支持基板と、前記支持面に形成された、前記リード配線部と電気的に接続される端子とを有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記リード配線部を前記端子に当接させた状態で、前記支持基板の所定の部位を加熱しながら、前記電気配線基板側から、前記リード配線部と前記端子との当接部分を加圧することを含み、
前記所定の部位と前記端子の間の距離が、前記所定の部位と前記吐出口形成部材の間の距離よりも短いことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
A method for manufacturing a liquid ejection head, comprising: a recording element substrate for ejecting liquid; and an electric wiring substrate having a lead wiring portion on one surface thereof, the recording element substrate having an ejection port forming member having a plurality of ejection ports, a support substrate having a support surface for supporting the ejection port forming member, and a terminal formed on the support surface and electrically connected to the lead wiring portion, the method comprising the steps of:
and applying pressure to the contact portion between the lead wiring portion and the terminal from the electric wiring board side while heating a predetermined portion of the support substrate in a state in which the lead wiring portion is in contact with the terminal.
A method for manufacturing a liquid ejection head, wherein the distance between the predetermined portion and the terminal is shorter than the distance between the predetermined portion and the ejection port forming member.
前記所定の部位が、前記吐出口形成部材よりも前記端子に近いことを特徴とする、請求項1に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。 The method for manufacturing a liquid ejection head according to claim 1, characterized in that the predetermined portion is closer to the terminal than the ejection port forming member. 前記端子が前記所定の部位と前記吐出口形成部材との間に位置することを特徴とする、請求項1または2に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。 The method for manufacturing a liquid ejection head according to claim 1 or 2, characterized in that the terminal is located between the predetermined portion and the ejection port forming member. 前記支持基板の前記所定の部位の厚さが、前記支持基板の前記端子が形成された部分の厚さよりも薄いことを特徴とする、請求項3に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。 The method for manufacturing a liquid ejection head according to claim 3, characterized in that the thickness of the predetermined portion of the support substrate is thinner than the thickness of the portion of the support substrate where the terminals are formed. 前記所定の部位が、前記支持面とは反対側の面に設けられた段差部からなることを特徴とする、請求項4に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。 The method for manufacturing a liquid ejection head according to claim 4, characterized in that the predetermined portion is a step portion provided on the surface opposite the support surface. 前記所定の部位が、前記支持基板の長手方向の端部に向かう端部側ほど厚さが薄くなったテーパー状の面からなることを特徴とする、請求項4に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。 5. The method for manufacturing a liquid ejection head according to claim 4, wherein the predetermined portion is formed of a tapered surface that is thinner toward an end portion in the longitudinal direction of the support substrate . 前記所定の部位を異方性エッチングで形成することを特徴とする、請求項5または6に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。 The method for manufacturing a liquid ejection head according to claim 5 or 6, characterized in that the predetermined portion is formed by anisotropic etching. 前記支持基板は、少なくとも前記端子から前記支持基板の長手方向の端部までの部分の厚さが一定であり、
前記所定の部位が、前記支持基板の前記端部の端面からなることを特徴とする、請求項3に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
the support substrate has a constant thickness at least in a portion from the terminal to an end portion in a longitudinal direction of the support substrate ,
The method for manufacturing a liquid ejection head according to claim 3 , wherein the predetermined portion is an end face of the end portion of the support substrate.
前記所定の部位が前記支持基板の長手方向の端部に位置し、
前記電気配線基板の前記一面とは反対側の面に一定の荷重を加えることを含み、
前記荷重を加える領域の前記長手方向の幅が、前記端子の前記長手方向の幅よりも小さいことを特徴とする、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
the predetermined portion is located at an end portion in a longitudinal direction of the support substrate,
applying a constant load to a surface of the electric wiring board opposite to the one surface;
The method for manufacturing a liquid ejection head according to claim 1 , wherein a width in the longitudinal direction of the region to which the load is applied is smaller than a width in the longitudinal direction of the terminal.
前記電気配線基板は、前記リード配線部の全体を覆うベースフィルムを有し、
前記リード配線部と前記端子との接合がチップオンフィルム方式であることを特徴とする、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
the electrical wiring board has a base film that covers the entire lead wiring portion,
The method for manufacturing a liquid ejection head according to claim 1 , wherein the lead wiring portion and the terminal are bonded by a chip-on-film method.
液体を吐出する複数の吐出口が形成された吐出口形成部材と、
前記吐出口形成部材を支持する支持面を備えた支持基板と、
前記支持面に形成された、電気配線基板のリード配線部が電気的に接続される端子と、を有し、
前記端子は、前記支持基板の端部と前記吐出口形成部材との間に位置し、
前記支持基板の前記端部は、前記支持面とは反対側の面に段差部を有することによって、前記支持基板の前記端部の厚さが、前記支持基板の前記端子が形成された部分の厚さよりも薄くされており、
前記段差部と前記端子との間の距離dは、前記段差部と前記吐出口形成部材との間の距離Dより小さい、ことを特徴とする記録素子基板。
a discharge port forming member in which a plurality of discharge ports for discharging liquid are formed;
a support substrate having a support surface for supporting the ejection port forming member;
a terminal formed on the support surface to which a lead wiring portion of an electric wiring board is electrically connected,
the terminal is located between an end of the support substrate and the discharge port forming member,
the end portion of the support substrate has a step portion on a surface opposite to the support surface, so that the thickness of the end portion of the support substrate is thinner than the thickness of a portion of the support substrate where the terminal is formed;
a distance d between the step portion and the terminal is smaller than a distance D between the step portion and the ejection port forming member ,
液体を吐出する複数の吐出口が形成された吐出口形成部材と、
前記吐出口形成部材を支持する支持面を備えた支持基板と、
前記支持面に形成された、電気配線基板のリード配線部が電気的に接続される端子と、を有し、
前記端子は、前記支持基板の端部と前記吐出口形成部材との間に位置し、
前記支持基板の前記端部は、端部側ほど厚さが薄くなったテーパー状の面を有することによって、前記支持基板の前記端部の厚さが、前記支持基板の前記端子が形成された部分の厚さよりも薄くされており、
前記テーパー状の面と前記端子との間の距離dは、前記テーパー状の面と前記吐出口形成部材との間の距離Dより小さい、ことを特徴とする記録素子基板。
a discharge port forming member in which a plurality of discharge ports for discharging liquid are formed;
a support substrate having a support surface for supporting the ejection port forming member;
a terminal formed on the support surface to which a lead wiring portion of an electric wiring board is electrically connected,
the terminal is located between an end of the support substrate and the discharge port forming member,
the end portion of the support substrate has a tapered surface that is thinner toward the end portion, so that the thickness of the end portion of the support substrate is thinner than the thickness of a portion of the support substrate where the terminal is formed;
a distance d between the tapered surface and the terminal is smaller than a distance D between the tapered surface and the discharge port forming member,
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