JP5648916B2 - 電子装置及びその製造方法並びに画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ワイヤボンディングで配線した電子装置及びその製造方法、並びに、その電子装置を用いた画像形成装置に関するものである。
従来、半導体ウエハに回路パターンを焼き付けて個別に切り離したＩＣのダイを、配線引き出しのためのリードフレームに固定し、そのＩＣ上面のアルミパッドとリードフレームのリードとをワイヤボンディングで接続したデバイスが知られている（例えば、特許文献１参照）。このデバイスにおけるワイヤボンディングには、キャピラリと呼ばれるワイヤボンディングツールの先端部に導体ワイヤ先端を溶かしてボールを形成するボールボンディング方式が用いられている。このボールボンディング方式は、導体ワイヤの先端のボールをＩＣ上面のアルミパッドに接合させた後、キャピラリを一定の高さ（ループ高さ）まで上昇させ、さらにリードフレームのリード位置まで移動させて導体ワイヤをリードに接合させるものである。上記デバイスにおいて、ボンディングを行うパッド間の高低差はＩＣの厚みに相当する数百μｍであり、キャピラリの移動動作の妨げになり得る壁面はＩＣ側面の一面だけである。
しかし、近年、様々なデバイスに対してワイヤボンディングが用いられるようになり、フラットな面に形成された複数のパッド間の接続だけではなく、深い溝の底面に設けられたパッドに対して導体ワイヤをボンディングする要求が出てきている。このような要求がある電子装置として、溝の互いに対向する２つの壁面からの距離がそれぞれ略等しい位置に形成された底面上のパッドに導体ワイヤをボンディングするインクジェット式記録ヘッドが開示されている（例えば、特許文献２の図２０等参照）。また、近年においては、互いに向かい合う２つの壁面が接近している溝すなわち幅が深さよりも小さい溝の底面にあるパッドに対してワイヤボンディングを行う場合がある。
しかしながら、溝の底面に形成されたパッドに対してワイヤボンディングを行う場合、上記特許文献２に開示されているような従来の構成では、キャピラリの移動領域を溝の壁面が妨げてしまったり、導体ワイヤが溝の壁面上端部に接触してしまったり、張ったワイヤとキャピラリとが接触してしまったりすることにより、導体ワイヤをうまく張ることができず、溝の幅を大きくせざるを得ない場合がある。つまり、上記特許文献２のように溝の互いに対向する２つの壁面下端からの距離が略等しい位置にパッドを設ける場合、溝の外側周辺部の上面に設けられたパッド側の壁面下端から底面に設けられたパッドまでの距離を、キャピラリやワイヤが干渉しない距離に設定するため、この距離の２倍が溝の幅となる。このように溝の互いに対向する２つの壁面間の中央にパッドを有する従来のインクジェット式記録ヘッド等の電子装置では、そのパッドに対してワイヤボンディングを行うために溝の幅を大きくする必要がある。そのため、電子装置が大型化してしまい、コストアップになってしまうという問題がある。
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、小型化及び低コスト化を図りつつ、導電ワイヤとの干渉を回避しながら、溝の底面に形成されたパッドと溝の外側周辺部の上面に形成されたパッドとをワイヤボンディングにより接続することができる電子装置及びその製造方法、並びに、この電子装置を用いた画像形成装置を提供することである。
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、互いに対向する２つの壁面からなる溝が形成され、該溝の外側周辺部の上面に第１のパッドが設けられ、該溝の底面に第２のパッドが設けられ、ワイヤボンディングにより第１のパッドと第２のパッドとが接続された電子装置であって、上記溝の底面に対して直交する方向から見た場合における上記溝の２つの壁面のうち上記第１のパッドにより近い一方の壁面の上端から上記第２のパッドまでの距離よりも、もう一方の壁面の上端から上記第２のパッドまでの距離が短くなるように構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の電子装置において、導体ワイヤ供給部材から突出させた導体ワイヤの先端を上記第１のパッドに接合して第１のボンディングを行い、該導体ワイヤ供給部材から該導体ワイヤを繰り出して上記第２のパッドに接合する第２のボンディングを行って形成したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の電子装置において、上記導体ワイヤ供給部材から突出させた導体ワイヤの先端に該導体ワイヤを溶かしてボールを形成し、該ボールを上記第１のパッドにボンディングを行って形成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２又は３の電子装置において、上記第１のボンディングの後、上記導体ワイヤ供給部材からの上記導体ワイヤの繰り出しと同時に癖を付けながらループを形成しつつ、該導体ワイヤ供給部材を上記第２のパッドの鉛直方向の上方に移動させ、該導体ワイヤ供給部材を鉛直下方に移動させて第２のボンディングを行って形成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかの電子装置において、上記第１のパッドは、上記一方の壁面の上端との距離が互いに異なるように複数又は複数例設けられ、上記第２のパッドは、上記一方の壁面の下端との距離が互いに異なるように複数又は複数例設けられ、上記複数又は複数列の第１のパッドは、上記溝の２つの壁面のうち上記第１のパッドにより近い一方の壁面上端部の外側周辺部の上面のみに設けたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれかの電子装置において、当該電子装置がインクジェットヘッドであり、上記インクジェットヘッドのインク流路構成部材に形成された複数のインク流路の間に、上記溝が形成されていることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の電子装置において、上記第１のパッドがＩＣ上に設けられており、上記第２のパッドが電気機械変換素子からのリード線に接続されていることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれかの電子装置を製造する製造方法であって、上記溝の外側周辺部の上面に設けられた第１のパッドに、導体ワイヤ供給部材から突出させた導体ワイヤの先端を接合させるステップと、上記導体ワイヤ供給部材から突出させた導体ワイヤの先端を上記第１のパッドに接合させるステップの後、上記導体ワイヤ供給部材から繰り出した導体ワイヤを上記第２のパッドに接合させるステップと、を含むことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の電子装置の製造方法において、上記導体ワイヤ供給部材から突出させた導体ワイヤの先端に該導体ワイヤを溶かしてボールを形成するステップを更に含み、上記ボールを上記第１のパッドに接合することを特徴とするものである。
また、請求項１０は、請求項８又は９の電子装置の製造方法において、上記導体ワイヤ供給部材から突出させた導体ワイヤの先端を上記第１のパッドに接合させるステップの後、上記導体ワイヤ供給部材からの上記導体ワイヤの繰り出しと同時に癖を付けながらループを形成しつつ、該導体ワイヤ供給部材を上記第２のパッドの鉛直方向の上方に移動させるステップと、上記導体ワイヤ供給部材を鉛直下方に移動させるステップと、を含むことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、インクジェットヘッドを備えた画像形成装置において、上記インクジェットヘッドとして、請求項１乃至７のいずれかの電子装置を備えたことを特徴とするものである。
本発明によれば、溝の互いに対向する２つの壁面のうち溝の外側周辺部の上面に設けられた第１のパッドにより近い一方の壁面の上端は、その第１のパッドと溝の底面上の第２のパッドとを接続する導体ワイヤと干渉しやすい。そのため、溝の底面に対して直交する方向から見た場合における第１のパッドにより近い一方の壁面の上端から溝の底面上の第２のパッドまでの距離は、導体ワイヤと干渉しない程度なおかつ張ったワイヤとキャピラリとが干渉しない程度に設定する必要がある。一方、２つの壁面のうち第１のパッドにより遠い位置にあるもう一方の壁面の上端は、導体ワイヤと干渉しにくいので、キャピラリと干渉しない程度に設定すればよい。そのため、そのもう一方の壁面の上端から上記第２のパッドまでの距離は、上記第１のパッドにより近い一方の壁面の上端から溝の底面上の第２のパッドまでの距離よりも短くしても、導体ワイヤとの干渉を回避できる。このように溝の２つの壁面のうち第１のパッドにより近い一方の壁面の上端から第２のパッドまでの距離よりも、もう一方の壁面の上端から第２のパッドまでの距離を短くすることにより、溝の壁面の上端と導体ワイヤとの干渉を回避するとともに、溝の底面の略中央部にパッドを設けていた従来構成に比して溝の幅を狭くすることができる。従って、電子装置の小型化と低コストとを図りつつ、導電ワイヤとの干渉を回避しながら、溝の底面に設けられたパッドと溝の外側周辺部の上面に設けられたパッドとをワイヤボンディングにより接続することができる。
本発明の一実施形態に係るデバイスのワイヤボンディング部を拡大した断面図。 本発明の他の実施形態に係るインクジェットヘッドのワイヤボンディング部を拡大した断面図。 本発明の更に他の実施形態に係るインクジェットヘッドのワイヤボンディング部を拡大した断面図。 （ａ）は、本発明の更に他の実施形態に係るインクジェットヘッドのワイヤボンディング部を拡大した上面図。（ｂ）は、同ワイヤボンディング部の断面図。 （ａ）〜（ｈ）はワイヤボンディング法によりパッド間を導体ワイヤでボンディングして接続する工程の説明図。 本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの斜視図。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る電子装置としてのワイヤボンディングデバイスの断面図である。同図は、ワイヤボンディングデバイス（以下「デバイス」という。）１００におけるワイヤボンディング法によりパッド間を配線したワイヤボンディング部を拡大した断面図である。
図１において、電子装置としてのデバイス１００のフレーム１０１には溝１０２が設けられている。溝１０２の図中右側の壁面１０７の外側周辺部の上面には、電子回路素子としてのＩＣ１０３が設置され、そのＩＣ１０３の上部には第１のパッド１０４が設けられている。また、溝１０２の底面には第２のパッド１０５が設けられている。第１のパッド１０４と第２のパッド１０５とは比較的大きな高低差（Ｈ）１０６（例えば、８００μｍ以上、より好ましくは１５００μｍ以上の高低差）を有している。溝１０２を構成する互いに向かい合う２つの壁面１０７，１０８と溝１０２の底面の第２のパッド１０５との位置関係は、次のように構成されている。すなわち、上記壁面１０７の外側周辺部の上記第１のパッド１０４が設けられた上面に平行な面を水平面としたときに、溝１０２の底面に対して直交する方向（図面の上方）から見た場合における溝１０２の第１のパッド１０４が設けられた側の壁面１０７の上端から第２のパッド１０５までの水平距離である幅（ＬＷ）１０９よりも、溝１０２の第１のパッド１０４が設けられていない側の壁面１０８の上端から第２のパッド１０５までの水平距離である幅（ＬＮ）１１０の方が狭くなるように構成されている。ここで、上記一方の幅（ＬＷ）１０９は、例えば図示のように壁面１０７の下端から第２のパッド１０５の中心までの距離である。また、上記もう一方の幅（ＬＮ）１１０は、壁面１０８の下端から第２のパッド１０５の中心までの距離である。
上記構成のデバイス１００のワイヤボンディング部では、導体ワイヤ供給部材（ワイヤボンディングツール）としてのキャピラリを用いて、次のようにワイヤボンディングを行う。まず、キャピラリから突出した導体ワイヤの先端を第１のパッド１０４へ接合する第１のボンディング処理（ボールボンド）を行い、次に、上記キャピラリから繰り出した導体ワイヤ１３１をループ状にして溝１０２の底面にある第２のパッド１０５へ接合する第２のボンディング処理（スティッチボンド）を行う。
ここで、例えば、導体ワイヤ供給部材（ワイヤボンディングツール）として先端角が２０度のキャピラリを用い、第１のパッド１０４と第２のパッド１０５との高低差（Ｈ）１０６が２ｍｍ程度であった場合、上記幅（ＬＷ）１０９及び幅（ＬＮ）１１０をそれぞれ次のように設定する。上記壁面１０７の上端から第２のパッド１０５までの水平距離である幅（ＬＷ）１０９は５５０μｍ〜８００μｍ程度に設定する。ただし、この幅（ＬＷ）１０９の設定値は、導体ワイヤのループ１３１の設計により変わる。このような５５０μｍ〜８００μｍ程度の幅（ＬＷ）１０９に対して、上記もう一方の壁面１０８の上端から第２のパッド１０５までの水平距離である幅（ＬＮ）１１０は４００μｍ程度に設定する。ただし、この幅（ＬＮ）１１０の設定値はキャピラリの径や移動位置精度により変わる。このように幅（ＬＷ）１０９よりも幅（ＬＮ）１１０が小さくなるように構成することにより、ワイヤボンディング時の導体ワイヤのループ１３１と壁面１０７との干渉を回避しつつ、幅（ＬＷ）１０９と幅（ＬＮ）１１０とを等しく構成した場合に比して溝１０２の幅を小さく抑えることができる。すなわち、壁面１０７の上端と第２のパッド１０５との水平距離である幅（ＬＷ）１０９が５５０μｍ〜８００μｍ程度であれば、導体ワイヤのループ１３１が壁面１０７の上端部と接触することがない。また、壁面１０８の上端と第２のパッド１０５との水平距離である幅（ＬＮ）１１０が４００μｍ程度であれば、導体ワイヤのループ１３１が壁面１０８に接触しない。また、壁面１０８やフレーム１０１等の構造物が導体ワイヤやキャピラリの移動動作に干渉することなくワイヤボンディングが可能となる。
仮に、従来構成のように、第２のパッド１０５を溝１０２の底面の略中央部（２つの壁面１０７，１０８から略等距離の位置）に設ける場合、幅（ＬＮ）１１０が幅（ＬＷ）１０９と等しい数値に設定される。つまり、幅（ＬＮ）１１０が、幅（ＬＷ）１０９と等しい５５０μｍ〜８００μｍ程度となる。これに対して、本実施形態によれば、上述したように、幅（ＬＮ）１１０が４００μｍ程度であり、従来構成より１５０μｍ〜４００μｍ小さくすることができる。これにより、デバイス１００の小型化や低コスト化を図ることができる。
図２は、本発明の他の実施形態に係るインクジェットヘッドのワイヤボンディング部を拡大した断面図である。図２において、電子装置としてのインクジェットヘッド２００は、インク流路構成部材としてのフレーム２０１に溝２０２が設けられている。溝２０２の外側周辺部の上面には電子回路素子としてのＩＣ２０３が設置され、そのＩＣ２０３の上部には第１のパッド２０４が設けられている。また、溝２０２の底面には第２のパッド２０５が設けられている。第１のパッド２０４と第２のパッド２０５とは比較的大きな高低差（Ｈ）２０６（例えば、８００μｍ以上、より好ましくは１５００μｍ以上の高低差）を有している。溝２０２を構成する互いに向かい合う２つの壁面２０７，２０８と溝２０２の底面の第２のパッド２０５との位置関係は、次のように構成されている。すなわち、上記溝２０２の外側周辺部の上記第１のパッド２０５が設けられた上面に平行な面を水平面としたとき、溝２０２の底面に対して直交する方向（図面の上方）から見た場合における溝２０２の第１のパッド２０４が設けられた側の壁面２０７の上端から第２のパッド２０５までの水平距離である幅（ＬＷ）２０９よりも、溝２０２の第１のパッド２０４が設けられていない側の壁面２０８の上端から第２のパッド２０５までの水平距離である幅（ＬＮ）２１０の方が狭くなるように構成されている。
また、図２の実施形態の構成は、次のような点で前述の図１のデバイス１００と異なる。すなわち、図２の実施形態における電子装置としてのデバイスは、画像形成装置としてのインクジェットプリンタに用いられるインクジェットヘッド２００である。また、本実施形態のインクジェットヘッド２００は、溝２０２がフレーム２０１内に形成された２つの共通インク流路２２１，２２２の間に形成されている。しかも、その溝２０２の底面の第２のパッド２０５はＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛[Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３]）等の電気機械変換素子２２３の個別電極に接続されている。
図２に示した構成のインクジェットヘッド２００においても、前述の図１のデバイス１００と同様に、導体ワイヤ供給部材（ワイヤボンディングツール）としてのキャピラリを用いて、次のようにワイヤボンディングを行う。まず、キャピラリから突出した導体ワイヤの先端を第１のパッド２０４へ接合する第１のボンディング処理（ボールボンド）を行い、次に、上記キャピラリから繰り出した導体ワイヤ２３１をループ状にして溝２０２の底面にある第２のパッド２０５へ接合する第２のボンディング処理（スティッチボンド）を行う。
また、本実施形態においても、前述の図１のデバイス１００の場合と同様に、例えば、導体ワイヤ供給部材（ワイヤボンディングツール）として先端角が２０度のキャピラリを用い、第１のパッド２０４と第２のパッド２０５との高低差（Ｈ）２０６が２ｍｍ程度であった場合、上記幅（ＬＷ）２０９及び幅（ＬＮ）２１０をそれぞれ次のように設定する。上記壁面２０７の上端から第２のパッド２０５までの水平距離である幅（ＬＷ）２０９は５５０μｍ〜８００μｍ程度に設定する。ただし、この幅（ＬＷ）２０９の設定値は、導体ワイヤのループ２３１の設計により変わる。このような５５０μｍ〜８００μｍ程度の幅（ＬＷ）２０９に対して、上記もう一方の壁面２０８の上端から第２のパッド２０５までの水平距離である幅（ＬＮ）２１０は４００μｍ程度に設定する。ただし、この幅（ＬＮ）２１０の設定値はキャピラリの径や移動位置精度により変わる。このように幅（ＬＷ）２０９よりも幅（ＬＮ）２１０が小さくなるように構成することにより、ワイヤボンディング時の導体ワイヤのループ２３１と壁面２０７との干渉を回避しつつ、幅（ＬＷ）２０９と幅（ＬＮ）２１０とを等しく構成した場合に比して溝２０２の幅を小さく抑えることができる。すなわち、壁面２０７の上端と第２のパッド２０５との水平距離である幅（ＬＷ）２０９が５５０μｍ〜８００μｍ程度であれば、導体ワイヤのループ２３１が壁面２０７の上端部と接触することがない。また、壁面２０８の上端と第２のパッド２０５との水平距離である幅（ＬＮ）２１０が４００μｍ程度であれば、導体ワイヤのループ２３１が壁面２０８に接触しない。また、壁面２０８やフレーム２０１等の構造物が導体ワイヤやキャピラリの移動動作に干渉することなくワイヤボンディングが可能となる。
従って、第２のパッド２０５を、溝２０２の底面の略中央部（２つの壁面２０７，２０８から略等距離の位置）に設ける構成に比べ、１５０〜４００μｍ小さくすることができるため、溝２０２の幅を小さく抑えてインクジェットヘッド２００の小型化及び低コスト化を図りつつ、フレーム２０１等の構造物が導体ワイヤやキャピラリの移動動作と干渉すること無くワイヤボンディングが可能となる。
図３は、本発明の更に他の実施形態に係るインクジェットヘッドのワイヤボンディング部を拡大した断面図である。図３に示すインクジェットヘッド３００は、上記図２を用いて説明したインクジェットヘッド２００と次の点で異なる。すなわち、図３のインクジェットヘッド３００は、溝３０２を挟んで両側にＰＺＴ等の電気機械変換素子３２３，３３３が配置されている点で異なる。更に、図３のインクジェットヘッド３００は、溝３０２の外側周辺部の上面側に複数の第１のパッド３０４，３３４が設けられ、溝３０２の底面に複数の第２のパッド３０５，３３５が設けられ、導体ワイヤのループ３３１のさらに内側に他の導体ワイヤのループ３３２が設けられている点で異なる。
図３に示すように、外側の導体ワイヤのループ３３１が接続されているパッド３０５は、溝３０２の外側周辺部の上面側のパッド３０４，３３４が設けられていない側の電気機械変換素子３２３の個別電極に接続されている。また、内側の導体ワイヤのループ３３２が接続してあるパッド３３５は、溝３０２の外側周辺部の上面のパッド３０４，３３４が設けられている側の電気機械変換素子３３３の個別電極に接続されている。そして、溝３０２を構成する互いに向かい合う２つの壁面３０７，３０８について、溝３０２の第１のパッド３０４，３３４が設けられた側の壁面３０７の上端からパッド３３５までの水平距離である幅（ＬＷ）３０９よりも、溝３０２の第１のパッド３０４，３３４が設けられていない側の壁面３０８の上端からパッド３０５までの水平距離である幅（ＬＮ）３１０の方が狭くなるように構成されている。
上記構成により、溝３０２の幅の拡大を抑えつつ、図３の紙面と直交する略同一平面内において、複数の導体ワイヤが干渉することなく複数組のパッド間をワイヤボンディングにより接続することができる。また、図２に示したインクジェットヘッド２００に比べ、インク吐出ノズル間の距離を狭くすることができる。
図４（ａ）は、本発明の更に他の実施形態に係るインクジェットヘッドのワイヤボンディング部を拡大した上面図である。また、図４（ｂ）は、ワイヤボンディング部の断面図である。図４に示すインクジェットヘッド５００は、上記図３を用いて説明したインクジェットヘッド３００と次の点で異なる。すなわち、図４のインクジェットヘッド５００は、溝５０２の外側周辺部の上面側に複数列の第１のパッド５０４，５３４が互いにずれた千鳥配置状に設けられ、溝５０２の底面に複数列の第２のパッド５０５，５３５が互いにずれた千鳥配置状に設けられ、導体ワイヤのループ５３１と接触しないように他の導体ワイヤのループ５３２が設けられている点で異なる。
図４（ｂ）に示すように、図中左側の導体ワイヤのループ５３１が接続されているパッド５０５は、溝５０２の外側周辺部の上面側のパッド５０４，５３４が設けられていない側の電気機械変換素子５２３の個別電極に接続されている。また、右側の導体ワイヤのループ５３２が接続してあるパッド５３５は、溝５０２の外側周辺部の上面のパッド５０４，５３４が設けられている側の電気機械変換素子５３３の個別電極に接続されている。そして、溝５０２を構成する互いに向かい合う２つの壁面５０７，５０８について、溝５０２の第１のパッド５０４，５３４が設けられた側の壁面５０７上端部からパッド５３５までの水平距離である幅（ＬＷ）５０９よりも、溝５０２の第１のパッド５０４，５３４が設けられていない側の壁面５０８上端部からパッド５０５までの水平距離である幅（ＬＮ）５１０の方が狭くなるように構成されている。
上記構成により、溝５０２の幅の拡大を抑えつつ、図４（ａ）の紙面と直交する略同一平面内において、複数の導体ワイヤが干渉することなく複数組のパッド間をワイヤボンディングにより接続することができる。
次に、本発明の実施形態に係る電子装置の製造方法におけるワイヤボンディング法について説明する。
図５（ａ）〜（ｈ）はワイヤボンディングによりパッド間を導体ワイヤでボンディングして接合する工程の説明図である。なお、図５は、前述の図２のインクジェットヘッド２００の場合の工程について説明しているが、本工程は、前述の図１のデバイス１００や図３のインクジェットヘッド３００及び図４のインクジェットヘッド５００の場合にも同様に適用することができる。
まず、導体ワイヤ供給部材としてのキャピラリ４０１から繰り出された導体ワイヤ４０２の先端に、図示しない電気トーチの放電により導体ワイヤ４０２を溶融することでイニシャルボール４０３を形成し、第１のパッド２０４上に設定された第１のボンディング点の上方にキャピラリ４０１を移動させる（図５（ａ）参照）。そのイニシャルボール４０３を第１のボンディング点のパッド２０４に押し当て、キャピラリ４０１から超音波を印加することにより、図示しないヒータにより過熱されている第１のボンディング点のパッド２０４と導体ワイヤ４０２との間に金属結合が形成され、第１のボンディング点のパッド２０４と導体ワイヤ４０２とが接続される（図５（ｂ）参照）。続けて、キャピラリ４０１を、導体ワイヤ４０２を繰り出しと同時に導体ワイヤ４０２に癖を付けながらループを形成しつつ第２のボンディング点のパッド２０５の上方に移動させる（図５（ｃ），（ｄ），（ｅ）参照）。そして、第２のボンディング点のパッド２０５に押し当て、キャピラリ４０１から超音波を印加することにより、図示しないヒータにより過熱されている第２のボンディング点のパッド２０５と、導体ワイヤ４０２との間に金属結合が形成され、第２のボンディング点のパッド２０５と導体ワイヤ４０２とが接続される（図５（ｆ）参照）。その第２のボンディングと同時に、導体ワイヤ４０２は切断され、キャピラリ４０１から導体ワイヤ４０２を少し繰り出した状態でキャピラリ４０１を真っ直ぐ上昇させる（図５（ｇ）参照）。再び、図示しない電気トーチの放電により導体ワイヤ４０２を溶かす事でイニシャルボール４０４を形成する（図５（ｈ）参照）。
ワイヤボンディング法で接続するパッドが複数組ある場合は、以上の動作・工程を繰り返すことにより、複数組のパッド間それぞれを導体ワイヤで接続することができる。
なお、上記一連のワイヤボンディングの動作・工程において、キャピラリ４０１と導体ワイヤ４０２とが描く軌跡上に、フレームの壁面等の構造物があってはならず、キャピラリ４０１の先端部以外が導体ワイヤ４０２に触れてもいけない。導体ワイヤ４０２のループの設計により若干異なるが、図５の（ｅ）から（ｆ）、（ｆ）から（ｇ）の工程では、キャピラリ４０１は真っ直ぐ下降、上昇させる。そのため、例えば図２のインクジェットヘッド２００において、溝２０２の第１のパッド２０４が設けられていない側の壁面２０８から第２のパッド２０５までの幅（ＬＮ）２１０は、第１のパッド２０４が設けられている側の壁面２０７から第２のパッド２０５までの幅（ＬＷ）２０９よりも狭くすることができる。その幅（ＬＷ）２０９の設定値は、キャピラリ４０１の径が細くなる程、小さくすることが可能である。
これに対し、本実施形態における上記図５の動作・工程とは逆に、溝２０２の底面のパッド２０５に対するボンディングを第１のボンディング（ボールボンド）とし、溝２０２の外側周辺部の上面側のパッド２０４に対するボンディングを第２のボンディング（スティッチボンド）とした場合は、溝２０２の底面からキャピラリ４０１を上昇させる際、導体ワイヤ４０２のループを形成するために、壁面２０８側に斜めに上昇させる必要がある。そのため、キャピラリ４０１に干渉しないよう溝２０２の幅を広くする必要があるので、インクジェットヘッド２００が大型化、高コスト化してしまう。
なお、上記図１及び図２において、紙面と直交する方向における奥側へ並ぶように複数本のワイヤ接続を行う場合は、溝１０２，２０２の一方の壁面１０７，２０７に隣接する外側周辺部の上面に複数の第１のパッドを設け、それら複数の第１のパッドからのみ溝１０２，２０２の底面に並んだパッドへ導体ワイヤを張るようにする。溝１０２，２０２のもう一方の壁面１０８，２０８に隣接する外側周辺部の上面には第１のパッドを設けず、その上面側から溝１０２，２０２の底面へ向かって導体ワイヤを張らないようにする。これにより、複数本のワイヤ接続を行う場合においても、溝１０２，２０２の第１のパッドが設けられた側の壁面１０７，２０７の上端から溝１０２，２０２の底面にある第２のパッドまでの水平距離である幅（ＬＷ）１０９，２０９よりも、溝１０２，２０２の第１のパッドが設けられていない側の壁面１０８，２０８の上端から底面の第２のパッドまでの水平距離である幅（ＬＮ）１１０，２１０の方を狭く構成することが可能となり、小型化及び低コスト化が実現できる。
図６は、本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタの一例を示す概略構成斜視図である。図６において、画像形成装置としてのインクジェットプリンタ８００の内部には、移動体としてのキャリッジ８０１が設けられており、支持ガイド部材としての支柱８０２に沿って図中左右に移動可能に構成されている。キャリッジ８０１は駆動伝達部材としてのベルト８０３と繋がっており、ベルト８０３は駆動源としてのモータ８０４により駆動される。モータ８０４が回転することによりベルト８０３が図中左右に動き、同時にキャリッジ８０１を左右に移動させる。キャリッジ８０１は、電子装置としてのインクジェットヘッド８０５を備えている。インクジェットヘッド８０５は、図示しない複数列にわたって形成された多数のノズルを備えている。また、インクジェットヘッド８０５はキャリッジ８０１の移動と共に左右に移動する。このインクジェットヘッド８０５として、前述の図２、図３及び図４で示した構成のインクジェットヘッド２００、３００、５００を用いることができる。
また、本インクジェットプリンタ８００には、記録紙等のメディア８０６を支えるプラテン８０７と給紙部材としての紙送りローラ８１２とが設けられている。プラテン８０７で記録媒体としてのメディア８０６を支えながら、モータ８０９により紙送りローラ８１２を動かすことにより、メディア８０６を図中前方向に搬送する。
上記キャリッジ８０１を図中左方向に移動させながらインクジェットヘッド８０５からインクの液滴をメディア８０６に対して、図示しない制御装置から送られて来る画像データに従って吐出させ、メディア８０６を前方に所望の距離だけ移動させる。その後、キャリッジ８０１を今度は図中右方向に移動させながらインクジェットヘッド８０５からインクの液滴をメディア８０６に対して、図示しない制御装置から送られて来る画像データに従って吐出さる。これらの動作を繰り返すことによりメディア８０６上の一面に所望の画像を得ることができる。
上記キャリッジ８０１は、画像形成（印写）を行わない際にはメンテナンス装置８１０の上で待機しており、ここでは、インクジェットヘッド８０５からインクを吸引し、吐出しなくなったノズルを回復させたり、インクジェットヘッド８０５をキャップしてノズルを封止し、インクが乾燥してノズルから吐出しなくなるのを防いだりすることが可能となっている。このように画像形成（印写）を行わない際には、インクジェットヘッド８０５は、メンテナンス装置８１０の上で待機している。
以上、本実施形態によれば、溝１０２，２０２，３０２，５０２の底面に対して直交する方向から見た場合における溝１０２，２０２，３０２，５０２の２つの壁面のうち第１のパッド１０４，２０４，３０４，３３４，５０４，５３４により近い一方の壁面１０７，２０７，３０７，５０７の上端から第２のパッド１０５，２０５，３３５，５３５までの距離よりも、もう一方の壁面１０８，２０８，３０８，５０８の上端から第２のパッド１０５，２０５，３０５，５０５までの距離を短くすることにより、溝１０２，２０２，３０２，５０２の壁面の上端と導体ワイヤとの干渉を回避するとともに、溝１０２，２０２，３０２，５０２の底面の略中央部にパッドを設けていた従来構成に比して溝１０２，２０２，３０２，５０２の幅を狭くすることができる。従って、電子装置（デバイス、インクジェットヘッド）及びインクジェットプリンタの小型化及び低コスト化を図りつつ、導電ワイヤとの干渉を回避しながら、溝１０２，２０２，３０２，５０２の底面に設けられたパッド１０５，２０５，３０５，３３５，５０５，５３５と溝の外側周辺部の上面に設けられたパッド１０４，２０４，３０４，３３４，５０４，５３４とをワイヤボンディングにより接続することができる。
また、本実施形態（図３、図４の実施形態）によれば、複数の第１のパッド３０４，３３４，５０４，５３４を壁面３０７，５０７の上端との距離が互いに異なるように複数又は複数例設け、複数の第２のパッド３０５，３３５，５０５，５３５を壁面３０７，５０７の下端との距離が互いに異なるように複数又は複数例設け、第１のパッド３０４，３３４，５０４，５３４を、溝３０２，５０２の２つの壁面３０７，３０８，５０７，５０８のうち一方の壁面３０７，５０７の上端部の外側周辺部の上面のみに設けた。仮に、溝３０２，５０２の２つの壁面３０７，３０８，５０７，５０８の両方の上端部の外側周辺部の上面に第１のパッド３０４，３３４，５０４，５３４を別々に設ける構成とした場合、溝３０２，５０２の底面の第２のパッド３０５，３３５，５０５，５３５を溝幅の略中央部に設けないと導体ワイヤ４０２が壁面３０７，３０８，５０７，５０８に干渉するおそれがある。これに対して、本実施形態では、溝３０２，５０２の２つの壁面３０７，３０８，５０７，５０８のうち一方の壁面３０７，５０７の上端部の外側周辺部の上面のみに第１のパッド３０４，３３４，５０４，５３４を設けている。従って、その壁面３０７，５０７から底面の第２のパッド３３５，５３５までの距離よりも、もう一方の壁面３０８，５０８から底面の第２のパッド３０５，５０５までの距離を短くする構成が可能になる。よって、導体ワイヤやキャピラリと壁面３０７，３０８，５０７，５０８との干渉を防ぎつつ、溝３０２，５０２の幅を狭くすることができ、インクジェットヘッドの３００，５００の小型化及び低コスト化を図ることができる。
また、本実施形態（図２乃至図４の実施形態）によれば、インクジェットヘッド２００，３００，５００のインク流路構成部材としてのフレーム２０１，３０１，５０１に形成された複数の共通インク流路２２１，２２２，３２１，３２２，５２１，５２２の間に溝２０２，３０２，５０２が形成されている。これにより、溝２０２，３０２，５０２の幅を従来に比べて狭くしても、溝２０２，３０２，５０２の外側周辺部の表面に形成された第１のパッド２０４，３０４，３３４，５０４，５３４と、溝２０２，３０２，５０２の底面に形成された第２のパッド２０５，３３５，５０５，５３５とをワイヤボンディングで接続することができ、インクジェットヘッド２００，３００，５００の小型化及び低コスト化を図ることができる。
また、本実施形態によれば、上記第１のパッド２０４，３０４，３３４，５０４，５３４がＩＣ２０３，３０３，５０３上に設けられており、上記第２のパッド２０５，３０５，３３５，５０５，５３５が電気機械変換素子２２３，３２３，３３３，５２３，５３３からのリード線に接続している。よって、ＩＣ２０３，３０３，５０３と電気機械変換素子２２３，３２３，３３３，５２３，５３３とが導体ワイヤで接続され、ＩＣ２０３，３０３，５０３が電気機械変換素子２２３，３２３，３３３，５２３，５３３を制御して、インクの吐出を行うことができる。
また、本実施形態によれば、溝１０２，２０２，３０２，５０２の外側周辺部の上面に設けられたパッドを第１のパッド１０４，２０４，３０４，３３４，５０４，５３４とし、溝１０２，２０２，３０２，５０２の底面に設けられたパッドを第２のパッド１０５，２０５，３０５，３３５，５０５，５３５としたとき、第１のボンディング点として第１のパッド１０４，２０４，３０４，３３４，５０４，５３４にボンディングを行うステップと、キャピラリ４０１を、導体ワイヤの繰り出しと同時に癖を付けながらループを形成しつつ、第２のボンディング点としての第２のパッド１０５，２０５，３０５，３３５，５０５，５３５の鉛直方向真上に移動させるステップと、キャピラリ４０１を鉛直下方に移動させて第２のパッド１０５，２０５，３０５，３３５，５０５，５３５にボンディングを行うステップと、を有する。キャピラリ４０１は、第１のパッド１０４，２０４，３０４，３３４，５０４，５３４に第１のボンディング処理を行った後、導体ワイヤ４０２に癖をつけるためにループを形成しながら、第２のパッド１０５，２０５，３０５，３３５，５０５，５３５の鉛直方向真上に移動し、その第２のパッド１０５，２０５，３０５，３３５，５０５，５３５に対して鉛直下方に移動して第２のボンディング処理を行って結線する。溝１０２，２０２，３０２，５０２の底面に形成されている第２のパッド１０５，２０５，３０５，３３５，５０５，５３５に対して、キャピラリ４０１は鉛直下方に移動するので、壁面１０８，２０８，３０８，５０８に干渉することなく導体ワイヤのボンディングを行うことができる。また、第１のパッド１０４，２０４，３０４，３３４，５０４，５３４にボンディングを行った後、キャピラリ４０１と導体ワイヤ４０２とが描く軌跡上に構造物がなく、溝１０２，２０２，３０２，５０２の底面の第２のパッド１０５，２０５，３０５，３３５，５０５，５３５を起点にしてボンディングする場合に比べ、導体ワイヤ４０２のループ設計の自由度が向上する。
１００ デバイス
１０１，２０１，３０１，５０１ フレーム
１０２，２０２，３０２，５０２ 溝
１０４，２０４，３０４，３３４，５０４，５３４ 第１のパッド
１０５，２０５，３０５，３３５，５０５，５３５ 第２のパッド
１０６，２０６，３０６，５０６ 高低差（Ｈ）
１０７，２０７，３０７，５０７ 壁面
１０８，２０８，３０８，５０８ 壁面
１０９，２０９，３０９，５０９ 幅（ＬＷ）
１１０，２１０，３１０，５１０ 幅（ＬＮ）
１３１，２３１，３３１，３３２，５３１，５３２ 導体ワイヤのループ
２００，３００，５００ インクジェットヘッド
３２３，３３３，５２３，５３３ 電気機械変換素子（ＰＺＴ）
４０１ キャピラリ
４０２ 導体ワイヤ
４０３ イニシャルボール
８００ インクジェットプリンタ
８０５ インクジェットヘッド
特許第２７９３５５０号公報（特開平８−２７４１２６号） 特許第３４２２３６４号公報（特開２０００−２９６６１６号）

Claims (11)

  1. 互いに対向する２つの壁面からなる溝が形成され、該溝の外側周辺部の上面側に第１のパッドが設けられ、該溝の底面側に第２のパッドが設けられ、ワイヤボンディングにより第１のパッドと第２のパッドとが接続された電子装置であって、
    上記溝の底面に対して直交する方向から見た場合における上記溝の２つの壁面のうち上記第１のパッドにより近い一方の壁面の上端から上記第２のパッドまでの距離よりも、もう一方の壁面の上端から上記第２のパッドまでの距離が短くなるように構成されていることを特徴とする電子装置。
  2. 請求項１の電子装置において、
    導体ワイヤ供給部材から突出させた導体ワイヤの先端を上記第１のパッドに接合して第１のボンディングを行い、該導体ワイヤ供給部材から該導体ワイヤを繰り出して上記第２のパッドに接合する第２のボンディングを行って形成したことを特徴とする電子装置。
  3. 請求項２の電子装置において、
    上記導体ワイヤ供給部材から突出させた導体ワイヤの先端に該導体ワイヤを溶かしてボールを形成し、該ボールを上記第１のパッドにボンディングを行って形成したことを特徴とする電子装置。
  4. 請求項２又は３の電子装置において、
    上記第１のボンディングの後、
    上記導体ワイヤ供給部材からの上記導体ワイヤの繰り出しと同時に癖を付けながらループを形成しつつ、該導体ワイヤ供給部材を上記第２のパッドの鉛直方向の上方に移動させ、該導体ワイヤ供給部材を鉛直下方に移動させて第２のボンディングを行って形成したことを特徴とする電子装置。
  5. 請求項１乃至４のいずれかの電子装置において、
    上記第１のパッドは、上記一方の壁面の上端との距離が互いに異なるように複数又は複数例設けられ、
    上記第２のパッドは、上記一方の壁面の下端との距離が互いに異なるように複数又は複数例設けられ、
    上記複数又は複数列の第１のパッドは、上記溝の２つの壁面のうち上記第１のパッドにより近い一方の壁面上端部の外側周辺部の上面側のみに設けたことを特徴とする電子装置。
  6. 請求項１乃至５のいずれかの電子装置において、
    当該電子装置がインクジェットヘッドであり、
    上記インクジェットヘッドのインク流路構成部材に形成された複数のインク流路の間に、上記溝が形成されていることを特徴とする電子装置。
  7. 請求項６の電子装置において、
    上記第１のパッドがＩＣ上に設けられており、上記第２のパッドが電気機械変換素子からのリード線に接続されていることを特徴とする電子装置。
  8. 請求項１乃至７のいずれかの電子装置を製造する製造方法であって、
    導体ワイヤ供給部材から突出させた導体ワイヤの先端を上記第１のパッドに接合させるステップと、
    上記導体ワイヤ供給部材から突出させた導体ワイヤの先端を上記第１のパッドに接合させるステップの後、上記導体ワイヤ供給部材から繰り出した導体ワイヤを上記第２のパッドに接合させるステップと、を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
  9. 請求項８の電子装置の製造方法において、
    上記導体ワイヤ供給部材から突出させた導体ワイヤの先端に該導体ワイヤを溶かしてボールを形成するステップを更に含み、
    上記ボールを上記第１のパッドに接合することを特徴とする電子装置の製造方法。
  10. 請求項８又は９の電子装置の製造方法において、
    上記導体ワイヤ供給部材から突出させた導体ワイヤの先端を上記第１のパッドに接合させるステップの後、
    上記導体ワイヤ供給部材からの上記導体ワイヤの繰り出しと同時に癖を付けながらループを形成しつつ、該導体ワイヤ供給部材を上記第２のパッドの鉛直方向の上方に移動させるステップと、
    上記導体ワイヤ供給部材を鉛直下方に移動させるステップと、を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
  11. インクジェットヘッドを備えた画像形成装置において、
    上記インクジェットヘッドとして、請求項１乃至７のいずれかの電子装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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