KR100465444B1 - 협 피치용 커넥터, 정전 액추에이터, 압전 액추에이터,잉크 제트 헤드, 잉크 제트 프린터, 마이크로머신, 액정패널, 전자기기 - Google Patents

협 피치용 커넥터, 정전 액추에이터, 압전 액추에이터,잉크 제트 헤드, 잉크 제트 프린터, 마이크로머신, 액정패널, 전자기기 Download PDF

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Abstract

전극간의 피치가 미세한 것에도 대응할 수 있는 협 피치용 커넥터, 상기 협 피치용 커넥터를 포함한 정전 액추에이터, 압전 액추에이터, 마이크로머신, 액정 패널, 및, 이들 정전 액추에이터, 압전 액추에이터를 사용한 잉크 제트 헤드, 이들의 잉크 제트 헤드를 탑재한 잉크 제트 프린터, 전자기기.
복수의 제 1 단자 전극(30)과 복수의 제 2 단자 전극(32)이 기판(22)위에 형성되어지고, 제 1 단자 전극(30)과 제 2 단자 전극(32)을 전기적으로 접속하기 위한 배선(24)이 형성되어지고, 상기 배선(24)은 제 1 단자 전극(30)간의 피치와 제 2 단자 전극(32)간의 피치를 변환하는 기능을 가지게 되는 협 피치 커넥터(20)로서, 각 제 1 단자 전극(30)의 사이에는 홈부(32A)가 형성되어진다.

Description

협 피치용 커넥터, 정전 액추에이터, 압전 액추에이터, 잉크 제트 헤드, 잉크 제트 프린터, 마이크로머신, 액정 패널, 전자기기{Narrow-pitch connector, electrostatic actuator, piezoelectric actuator, ink-jet head, ink-jet printer, micromachine, liquid crystal panel, and electronic apparatus}
최근, 전자기기의 소형 경량화가 가속적으로 진행되고 있다. 이에 수반하여, 전자기기에 사용하는 부품의 소형화, 저 비용화의 요구가 강해지고 있다. 이들 소형화의 요구에 부응하는 것으로서, 마이크로머신이라고 하는 미세 가공 기술이 개발되어, 소형이면서 고도의 기능을 갖는 마이크로머신이 제조되도록 되어 있다. 상기 마이크로머신의 예로서는, 예를 들면, 압전 소자를 내장하고, 상기 내장한 압전 소자를 진동시킴으로써 잉크의 분출을 행하는 프린터 헤드(이하, 프린터 엔진부라고 칭함)가 있다.
또한, 소형화가 요구되는 것의 다른 예로서 액정 패널의 LCD셀 등이 있다.
종래, 이들 소형 부품과 외부 기판과의 접속에는, 예를 들면 플렉시블 기판으로 이루어지는 커넥터를 개재시키는 방법, 와이어 본딩에 의한 방법, 또는, 전선 케이블의 땜납 등의 방법으로 행하여지고 있었다.
도 28은, 접속 대상물과 플렉시블 기판으로 이루어지는 커넥터의 요부(要部) 확대도이다. 프린터 엔진부나, 액정 패널의 LCD 셀 등의 접속 대상물(1)에 있어서는, 동도에 도시한 바와 같이, 표면의 소자에 연결하는 복수 배선(2)이 당겨지고, 그 단부분에는 단자 전극(3)이 형성되어 있다.
접속 대상물(1)과 외부 기판과의 접속을 행하는 커넥터(4)는, 그 재질이 폴리이미드로 이루어지는 플렉시블 기판이 사용되고 있다. 그리고 상기 기판의 일단측에는 상기 접속 대상물(1)의 단부에 형성된 단자 전극(3)과 서로 겹침이 가능한 단자 전극(5)이 형성됨과 동시에, 상기 단자 전극(5)이 형성된 측과 반대측의 단부에는, 해당 단자 전극(5)보다도 폭이 넓으며 또한 폭이 넓은 홈을 가지는 단자 전극(6)이 형성되어 있다. 그리고, 단자 전극(5)과 단자 전극(6)을 연결하도록 배선(6A)이 설치되고, 해당 배선(6A)의 끌어당김 도중에 폭이나 홈의 변경을 행하도록 하고 있다.
도 29는, 접속 대상물(1)과 커넥터(4)를 접속하는 순서를 도시한 설명도, 도 30는 도 29에 있어서의 CC 단면도이다.
도 29, 도 30에 도시한 바와 같이, 상술한 접속 대상물(1)과 커넥터(4)를 접속하는 경우에는, 우선 본딩 스테이지(7) 위에 접속 대상물(1)을 단자 전극(3)이 상면측이 되도록 설치한다. 이어서 커넥터(4)에 설치된 단자 전극(5)과 상기 단자전극(3)과의 위치 맞춤을 행하고, 양자를 서로 겹친다. 또한 단자 전극(3)과 단자 전극(5)과의 사이에는 도전성 입자를 포함한 접착제가 도포되어 있고, 도전성 입자를 개재하여 양전극의 도통을 꾀하도록 하고 있다.
양전극이 서로 겹쳐진 윗쪽, 즉 커넥터(4)에 있어서의 단자 전극(5)의 윗쪽에는, 승강 가능한 본딩 툴(8)이 설치되어 있다. 또한, 본딩 툴(8)의 내부에는 히터(9)가 내장되어 있고, 상기 히터(9)를 가동시킴으로써, 본딩 툴(8)의 선단부를 가열시킬 수 있게 되어 있다.
그리고 접착에 있어서는 본딩 툴(8)을 하강시키고, 본딩 툴(8)에 의해서 커넥터(4)를 가압하여 도전성 입자와 양전극과의 밀착을 꾀함과 동시에, 가열에 의한 접착제의 건조 시간의 단축을 꾀하여, 양전극의 접속을 행하도록 하고 있다.
그렇지만, 종래에 있어서는, 마이크로머신 등과 외부 기판과의 접속을 플렉시블 기판을 사용하여 행하고 있기 때문에, 마이크로머신 등에 있어서의 접속 단자부의 전극간 피치를, 플렉시블 기판 등으로 접속 가능한 피치로 할 필요가 있다. 플렉시블 기판의 접속 가능한 전극간 피치는 통상은 100μm 정도이다. 또한, 발명자가 행한 여러가지의 검토에 있어서는, 종래의 폴리이미드재를 사용한 커넥터로서는 배선 피치가 60μm 부근이 한도임이 확인되고 있다.
따라서, 마이크로머신 기술에 의해 액추에이터 부분을 작게 할 수 있음에도 불구하고, 플렉시블 기판과의 접속을 가능케 할 정도로, 단자부를 크게 하지 않으면 안된다. 이 결과, 한 장의 실리콘 웨이퍼로부터 잘라낼 수 있는 마이크 머신의 수가 적어져 버린다고 하는 문제가 있었다.
특히, 마이크로머신의 제조에는, 실리콘 웨이퍼에 이방성 에칭으로 대표되는 정밀 가공을 필요로함과 동시에, 고가의 재료나 고가의 기계를 필요로 하기 때문에, 접속 단자부의 면적을 가능한 한 작게 함으로써 한 장의 실리콘 웨이퍼로부터 다수의 마이크로머신을 효율이 양호하게 제조하는 것이 요망되고 있다.
또한, 다른 문제로서, 접속 대상물(1)을 구성하는 재료(주로 실리콘)와, 커넥터(4)를 구성하는 재질(중심으로 폴리이미드)의 열 팽창 계수가 다른 것에 기인하여, 양단자간의 저항치 증대나 접합 불량 또는 인접하는 단자와의 단락과 같은 불합리함이 생길 우려가 있다.
이하, 이러한 점을 상세히 설명한다.
접속 대상물(1)과 커넥터(4)를 접속하기 위해서 본딩 툴(8)을 접근시키면, 본딩 툴(8)에 내장된 히터(9)의 영향을 받아서 접속 대상물(1)과 커넥터(4)가 팽창하기 시작한다.
이 때, 폴리이미드의 열팽창율이 실리콘의 열팽창율보다도 크기 때문에, 커넥터(4)의 열팽창이 접속 대상물(1)의 그것보다 커져, 도 31에 도시한 바와 같이, 단자 전극(3)에 대한 단자 전극(5)의 위치가 어긋나버린다. 그리고, 프린터 엔진부나, 액정 패널의 LCD 셀 등의 접속 대상물(1)은 해마다 미세화가 진행하여, 상기 미세화에 대응하여 단자 전극(3)의 간극(10)(도 30 참조)은 좁게 되어 있기 때문에, 단자 전극간의 위치가 조금만 어긋날지라도, 양단자간의 저항치 증대나 접합불량 또는 인접하는 단자와의 단락과 같은 불합리함이 생길 우려가 있다.
또한, 단자 전극간의 피치가 좁아지게 되어, 단자 전극의 두께가 얇게 된 접합일때는, 접합 시에 인접하는 단자 전극간에 형성되는 공간이 작아지므로, 인접하는 단자 전극간에 단락이 생길 우려가 있었다.
본 발명은 협 피치용 커넥터, 상기 협 피치용 커넥터를 포함한 정전 액추에이터, 압전 액추에이터, 마이크로머신, 액정 패널, 및, 이들 정전 액추에이터, 압전 액추에이터를 사용한 잉크 제트 헤드, 이들의 잉크 제트 헤드를 탑재한 잉크 제트 프린터, 전자기기에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 협 피치용 커넥터와, 상기 커넥터가 접속되는 접속 대상물의 단자 부분을 도시한 정면도이다.
도 2a, 도 2b는 본 발명의 실시예 1에 따른 협 피치용 커넥터에 있어서의 가장자리부의 측면 확대도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 협 피치용 커넥터를 사용한 접속 방법의 설명도이다.
도 4는 도 3에 있어서의 d부의 확대도이다.
도 5a, 도 5b는 본 발명의 실시예 1에 따른 협 피치용 커넥터를 사용한 접속 방법의 설명도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 협 피치용 커넥터의 홈부에 모여진 접착제의 상태를 도시한 확대도이다.
도 7은 본 실시예 1에 따른 협 피치용 커넥터의 제조 순서를 도시한 공정 설명도(그 1)이다.
도 8은 본 실시예 1에 따른 협 피치용 커넥터의 제조 순서를 도시한 공정 설명도(그 2)이다.
도 9는 본 실시예 2에 따른 협 피치용 커넥터의 제조 순서를 도시한 공정 설명도이다.
도 10은 본 실시예 3에 따른 협 피치용 커넥터의 제조 순서를 도시한 공정 설명도이다.
도 11은 본 실시예 4에 따른 협 피치용 커넥터의 제조 순서를 도시한 공정 설명도(그 1)이다.
도 12는 본 실시예 4에 따른 협 피치용 커넥터의 제조 순서를 도시한 공정 설명도(그 2)이다.
도 13은 실시예 5의 협 피치용 커넥터의 일부를 객체로 하여 도시한 사시도이다.
도 14는 실시예 5의 협 피치용 커넥터의 접속 범위의 설명도이다.
도 15는 실시예 5의 협 피치용 커넥터가 해결할 과제의 설명도이다.
도 16a, 도 16b는 실시예 5의 협 피치용 커넥터가 해결할 과제의 설명도이다.
도 17a, 도 17b는 실시예 5의 작용의 설명도이다.
도 18a, 도 18b는 실시예 5의 작용의 설명도이다.
도 19a, 도 19b는 본 발명의 실시예 6에 따른 정전 액추에이터의 구조를 도시한 설명도이다.
도 20은 본 실시예 7에 따른 압전 액추에이터의 설명도이다.
도 21은 본 실시예 8에 따른 잉크 제트 헤드의 설명도이다.
도 22는 본 실시예 9에 따른 잉크 제트 프린터의 내부의 설명도이다.
도 23은 본 실시예 9에 따른 잉크 제트 프린터의 외관도이다.
도 24a, 도 24b는 본 실시예 10에 따른 마이크로머신의 일례의 설명도이다.
도 25는 본 실시예 11에 따른 다른 예로서의 광 변조 장치의 설명도이다.
도 26은 본 실시예 12에 따른 액정 패널의 설명도이다.
도 27은 본 실시예 13에 따른 전자기기의 설명도이다.
도 28은 접속 대상물과 플렉시블 기판으로 이루어지는 종래의 커넥터의 요부 확대도이다.
도 29는 접속 대상물과 종래의 커넥터의 접속 순서의 설명도이다.
도 30은 도 29에 있어서의 CC 단면도이다.
도 31은 종래 기술의 과제의 설명도이다.
본 발명은 전극 사이의 피치가 미세한 것에도 대응할 수 있는 협 피치용 커넥터, 상기 협 피치용 커넥터를 포함한 정전 액추에이터, 압전 액추에이터, 마이크로머신, 액정 패널, 및, 이들 정전 액추에이터, 압전 액추에이터를 사용한 잉크 제트 헤드, 이들의 잉크 제트 헤드를 탑재한 잉크 제트 프린터, 전자기기에 관한다.
(1) 본 발명의 하나의 양태에 따른 협 피치용 커넥터는, 복수의 제 1 단자 전극과 복수의 제 2 단자 전극이 기판 위에 형성되어지고, 상기 제 1 단자 전극과 상기 제 2 단자 전극을 전기적으로 접속하기 위한 배선이 형성되어지고, 상기 배선은 상기 제 1 단자 전극 사이의 피치와 상기 제 2 단자 전극간의 피치를 변환하는 기능을 가지게 되는 것으로서,
상기 각 제 1 단자 전극의 사이에는 홈부가 형성되어지는 것이다.
본 발명에 있어서는, 제 1 단자 전극 사이에 홈부를 형성한 것으로 인해, 각 전극 사이의 피치가 미소하게 된 경우일지라도, 합금 접속이나 금속 접속 시의 열·압력에 의한 단자 전극의 변형이나 합금 금속의 유출에 의한 단자 전극간의 단락을 방지할 수 있다. 또한, 인접하는 단자 전극 사이의 연면 거리를 길게 할 수 있어, 노이즈의 영향을 억제할 수 있다.
(2) 본 발명의 다른 양태에 따른 협 피치용 커넥터는, 상기 (1)에 있어서, 홈부에 절연막을 형성한 것이다.
홈부에 절연막을 형성함으로써, 제 1 단자 전극과 기판이 도통하는 것을 확실히 방지할 수 있다.
(3) 본 발명의 다른 양태에 따른 협 피치용 커넥터는, 상기 (2)에 있어서, 홈부에 형성된 절연막 위에 금속 배선을 형성한 것이다.
홈부의 밑바닥에 금속 배선을 형성함으로써, 접속 대상물과 협 피치용 커넥터를 접착제에 의해서 접착했을 때의 접착 강도를 높일 수 있다. 접착 강도를 높이므로써, 내습성이 양호한 접속을 실현할 수 있다.
(4) 본 발명의 다른 양태에 따른 협 피치용 커넥터는, 상기 (3)에 있어서, 금속 배선은 상기 기판에 접속되어지고, 또한 그랜드 배선부 또는 전원 배선부에 접속되어지는 것이다.
이로 인해, 결정성 기판을 그랜드 배선부 또는 전원 배선부의 전위와 같게 할 수 있어, 결정성 기판의 전위를 안정화시킬 수 있다.
또한, 미세 배선부의 라인 노이즈에 의한 소자의 오동작을 방지하는 것이 가능하게 되며, 또한, 정전 차폐의 작용으로 복사 노이즈를 저감할 수 있게 된다.
(5) 본 발명의 다른 양태에 따른 협 피치용 커넥터는, 상기 (1) 내지 (4)에 있어서, 제 1 단자 전극은 접속 대상물에 형성되어지는 외부 단자 전극과 전기적으로 접속하기 위한 전극이고, 상기 홈부는 상기 제 1 단자 전극과 상기 외부 단자 전극을 접속하는 접착제를 모으도록 형성되어지는 것이다.
이로써, 접합부와 단자 전극을 밀착시키었을 때에, 여분의 접착제는 홈부에 수용되어지게 되고, 단자 전극 이외의 부위에서 접착제에 포함된 도전성 입자가 삽입되어지는 일이 없다. 따라서 인접하는 단자 전극간에 단락이 생기는 것을 방지할 수 있다.
(6) 본 발명의 다른 양태에 따른 협 피치용 커넥터는, 상기 (5)에 있어서, 홈부의 깊이를 접착제에 포함되는 도전성 입자 직경의 3배 이상으로 설정한 것이다.
이것에 의해서, 도전성 입자를 여유를 가지고 수용할 수 있고, 단락 방지의 안전율을 향상시킬 수 있다. 또한, 홈부에 도전성 입자를 포함한 접착제가 괴임으로 인해 접촉 면적이 커져, 접합 강도를 향상시킬 수 있다.
(7) 본 발명의 다른 양태에 따른 협 피치용 커넥터는, 상기 (1) 내지 (6)에 있어서, 상기 홈부를, 단자 전극의 서로 겹침부보다도 길게 설정한 것이다.
이와 같이 함으로써, 접합시에 있어서, 접속 대상물과 협 피치용 커넥터로 둘러싸인 부분이 폐쇄된 공간으로 되지 않으므로, 공기가 들어감이 어려워, 기포에 의한 악영향이 생기기 어렵다.
또한, 여분의 접착제를 확실히 밀어낼 수 있기 때문에, 접합부에 내압이 남는 일이 없어, 내압에 의한 악영향이 생기지 않는다.
(8) 본 발명의 다른 양태에 따른 협 피치용 커넥터는, 상기 (5)에 있어서, 상기 기판의 열팽창 계수는, 상기 접속 대상물의 열팽창 계수와 대략 같고, 또는 상기 접속 대상물의 열팽창 계수보다 작은 특성을 갖는 것이다.
이와 같이, 기판의 열팽창 계수를, 접속 대상물의 열팽창 계수와 대략 같게 한 것으로 인해, 단자 전극을 가압과 가열로 접속하는 경우에 있어서, 접속하는 단자 전극 사이의 상대 위치의 어긋남을 최소한으로 억제할 수 있다.
또한, 기판의 열팽창 계수를, 접속 대상물의 열팽창 계수보다 작게 한 경우에는, 본체부가 접속 대상물측보다도 고온이 되도록 하여 접속함으로써 동일 효과가 얻어진다.
(9) 본 발명의 다른 양태에 따른 협 피치용 커넥터는, 상기 (1) 내지 (8)에 있어서, 상기 기판을 단결정 실리콘에 의해 형성한 것이다.
상기 기판을 단결정 실리콘으로 형성하게 함으로써, 방열 효과를 높일 수 있음과 동시에, 온도 상승에 의한 저항치의 증대를 방지할 수 있다.
(10) 본 발명의 다른 양태에 따른 협 피치용 커넥터는, 상기 (9)에 있어서,
상기 단결정 실리콘의 결정면이 (100)면인 것을 특징으로 하는 것이다.
단결정 실리콘의 결정면을 (100)면으로 하면, 그 면에 이방성 에칭을 실시함으로써 상기 면에 대하여 54.74도를 이루는 V자형의 홈부를 형성할 수 있다. 또한, V 자형의 홈부의 깊이는, (100)면에 설정된(예를 들면 Si02막에 의한) 창의 폭에 의해 정확히 제어할 수 있다.
(11) 본 발명의 다른 양태에 따른 협 피치용 커넥터는, 상기 (9)에 있어서,
상기 단결정 실리콘의 결정면이 (110)면인 것을 특징으로 하는 것이다.
단결정 실리콘의 결정면을 (110)면으로 하면, 그 면에 이방성 에칭을 실시함으로써 단면 직사각형의 홈부를 형성할 수 있다. 이 경우에는, 홈 폭에 관계없이 소정 깊이의 홈부를 형성할 수 있다.
(12) 본 발명의 다른 양태에 따른 마이크로머신은, 운동 기구부와 복수의 제1 단자 전극이 형성되어지는 제 1 기판을 가지는 것으로서, 상기 복수의 제 1 단자 전극과 전기적으로 접속하기 위한 제 2 단자 전극이 형성된 제 2 기판을 가지게 되고,
상기 제 2 기판에는, 복수의 제 3 단자 전극과, 상기 제 2 단자 전극과 상기 제 3 단자 전극을 전기적으로 접속하기 위한 배선이 형성되어지고, 상기 배선은 상기 제 2 단자 전극간의 피치와 상기 제 3 단자 전극간의 피치를 변환하는 기능을 가지게 되며, 상기 각 제 2 단자 전극의 사이에는 홈부가 형성되어지는 것이다.
(13) 본 발명의 다른 양태에 따른 압전 액추에이터는, 압전 소자와 복수의 제 1 단자 전극이 형성되어지는 제 1 기판을 가지는 것으로서, 상기 복수의 제 1 단자 전극과 전기적으로 접속하기 위한 제 2 단자 전극이 형성된 제 2 기판을 가지게 되고, 상기 제 2 기판에는, 복수의 제 3 단자 전극과, 상기 제 2 단자 전극과 상기 제 3 단자 전극을 전기적으로 접속하기 위한 배선이 형성되어지며, 상기 배선은 상기 제 2 단자 전극간의 피치와 상기 제 3 단자 전극 사이의 피치를 변환하는 기능을 가지게 되고, 상기 각 제 2 단자 전극의 사이에는 홈부가 형성되어지는 것이다.
(14) 본 발명의 다른 양태에 따른 정전 액추에이터는, 정전 진동자와 복수의 제 1 단자 전극이 형성되어지는 제 1 기판을 가지는 것으로서, 상기 복수의 제 1 단자 전극과 전기적으로 접속하기 위한 제 2 단자 전극이 형성된 제 2 기판을 가지게 되고, 상기 제 2 기판에는, 복수의 제 3 단자 전극과, 상기 제 2 단자 전극과 상기 제 3 단자 전극을 전기적으로 접속하기 위한 배선이 형성되어지고, 상기 배선은 상기 제 2 단자 전극 사이의 피치와 상기 제 3 단자 전극 사이의 피치를 변환하는 기능을 가지게 되고, 상기 각 제 2 단자 전극의 사이에는 홈부가 형성되어지는 것이다.
(15) 본 발명의 다른 양태에 따른 잉크 제트 헤드는, 압전 소자와, 복수의 제 1 단자 전극이 형성되어지는 제 1 기판을 가지고, 상기 압전 소자에 의해서 잉크 방울을 토출시킴으로서, 상기 복수의 제 1 단자 전극과 전기적으로 접속하기 위한 제 2 단자 전극이 형성된 제 2 기판을 가지게 되고, 상기 제 2 기판에는, 복수의 제 3 단자 전극과, 상기 제 2 단자 전극과 상기 제 3 단자 전극을 전기적으로 접속하기 위한 배선이 형성되어지고, 상기 배선은 상기 제 2 단자 전극간의 피치와 상기 제 3 단자 전극 사이의 피치를 변환하는 기능을 가지게 되고, 상기 각 제 2 단자 전극의 사이에는 홈부가 형성되어지는 것이다.
(16) 본 발명의 다른 양태에 따른 잉크 제트 헤드는, 정전 진동자와 복수의 제 1 단자 전극이 형성되어지는 제 1 기판을 가지고, 상기 압정전 진동자에 의해 잉크 방울을 토출시킴으로써서, 상기 복수의 제 1 단자 전극과 전기적으로 접속하기 위한 제 2 단자 전극이 형성된 제 2 기판을 가지게 되고, 상기 제 2 기판에는, 복수의 제 3 단자 전극과, 상기 제 2 단자 전극과 상기 제 3 단자 전극을 전기적으로 접속하기 위한 배선이 형성되어지고, 상기 배선은 상기 제 2 단자 전극간의 피치와 상기 제 3 단자 전극간의 피치를 변환하는 기능을 가지게 되고, 상기 각 제 2 단자 전극의 사이에는 홈부가 형성되어지는 것이다.
(17) 본 발명의 다른 양태에 따른 잉크 제트 프린터는, 압전 소자와, 복수의제 1 단자 전극이 형성되어지는 제 1 기판이 형성되어지는 잉크 제트 헤드를 가지는 것으로서, 상기 복수의 제 1 단자 전극과 전기적으로 접속하기 위한 제 2 단자 전극이 형성된 제 2 기판을 가지게 되고, 상기 제 2 기판에는, 복수의 제 3 단자 전극과, 상기 제 2 단자 전극과 상기 제 3 단자 전극을 전기적으로 접속하기 위한 배선이 형성되어지고, 상기 배선은 상기 제 2 단자 전극 사이의 피치와 상기 제 3 단자 전극간의 피치를 변환하는 기능을 가지게 되고, 상기 각 제 2 단자 전극의 사이에는 홈부가 형성되어지는 것이다.
(18) 본 발명의 다른 양태에 따른 잉크 제트 프린터는, 정전 진동자와, 복수의 제 1 단자 전극이 형성되어지는 제 1 기판이 형성되어지는 잉크 제트 헤드를 가지는 것으로서, 상기 복수의 제 1 단자 전극과 전기적으로 접속하기 위한 제 2 단자 전극이 형성된 제 2 기판을 가지게 되고, 상기 제 2 기판에는, 복수의 제 3 단자 전극과, 상기 제 2 단자 전극과 상기 제 3 단자 전극을 전기적으로 접속하기 위한 배선이 형성되어지고, 상기 배선은 상기 제 2 단자 전극 사이의 피치와 상기 제 3 단자 전극 사이의 피치를 변환하는 기능을 가지게 되고, 상기 각 제 2 단자 전극의 사이에는 홈부가 형성되어지는 것이다.
상기의 (14) 내지 (18)의 발명에 있어서는, 제 2 기판의 각 제 2 단자 전극간에 홈부를 형성한 것으로 인해, 각 전극간의 피치가 미소하게 된 경우일지라도, 합금 접속이나 금속 접속 시의 열·압력에 의한 단자 전극의 변형이나 합금 금속의 유출로 인한 단자 전극간의 단락을 방지할 수 있다. 또한, 인접하는 단자 전극간의 연면 거리를 길게 할 수 있어, 노이즈의 영향을 억제할 수 있다.
이 결과, 제 1 기판의 단자 전극부를 작게 할 수 있으며, 예를 들면 제 1 기판을 반도체 웨이퍼에 의해서 제조하는 경우에는, 1장의 반도체 웨이퍼로부터 다수의 제 1 기판을 제조할 수 있어, 생산성을 높일 수 있다.
(19) 본 발명의 다른 양태에 따른 액정 장치는, 제 1 기판과 제 2 기판의 사이에 액정이 삽입되어지고, 상기 제 1 기판 또는 상기 제 2 기판 중 한쪽의 기판에 복수의 제 1 단자 전극이 형성되어지는 것으로서, 상기 복수의 제 1 단자 전극과 전기적으로 접속하기 위한 제 2 단자 전극이 형성된 제 3 기판을 가지게 되고, 상기 제 3 기판에는, 복수의 제 3 단자 전극과, 상기 제 2 단자 전극과 상기 제 3 단자 전극을 전기적으로 접속하기 위한 배선이 형성되어지고, 상기 배선은 상기 제 2 단자 전극간의 피치와 상기 제 3 단자 전극 사이의 피치를 변환하는 기능을 가지게 되고, 상기 각 제 2 단자 전극의 사이에는 홈부가 형성되어지는 것이다.
(20) 본 발명의 다른 양태에 따른 전자기기는, 액정 장치를 가지는 것으로서, 상기 액정 장치는, 제 1 기판과 제 2 기판을 가지고, 제 1 기판과 제 2 기판의 사이에 액정이 삽입되어지고, 상기 제 1 기판 또는 상기 제 2 기판 중 한쪽의 기판에 복수의 제 1 단자 전극이 형성되어지고, 상기 복수의 제 1 단자 전극과 전기적으로 접속하기 위한 제 2 단자 전극이 형성된 제 3 기판을 가지게 되고, 상기 제 3 기판에는, 복수의 제 3 단자 전극과, 상기 제 2 단자 전극과 상기 제 3 단자 전극을 전기적으로 접속하기 위한 배선이 형성되어지고, 상기 배선은 상기 제 2 단자 전극 사이의 피치와 상기 제 3 단자 전극간의 피치를 변환하는 기능을 가지게 되고, 상기 각 제 2 단자 전극의 사이에는 홈부가 형성되어지는 것이다.
상기의 (19) 또는 (20)의 발명에 있어서는, 제 3 기판의 각 제 2 단자 전극사이에 홈부를 형성한 것으로 인해, 각 전극간의 피치가 미소하게 된 경우일지라도, 합금 접속이나 금속 접속시의 열·압력에 의한 단자 전극의 변형이나 합금 금속의 유출로 인한 단자 전극 사이의 단락을 방지할 수 있다. 또한, 인접하는 단자 전극 사이의 연면 거리를 길게 할 수 있어, 노이즈의 영향을 억제할 수 있다.
이 결과, 제 1 기판 또는 제 2 기판의 단자 전극부가 점유하는 면적을 최소한으로 억제할 수 있다. 이로 인해, 종래와 같은 면적의 기판을 사용하더라도 기판에 있어서의 표시부분을 크게 확보할 수 있다. 또한, 협 피치의 접속이 가능해지기 때문에 접속부의 단자수를 늘릴 수 있다. 따라서, 배선 피치 및 화소 피치를 작게 할 수 있어, 고세밀로 할 수 있다.
실시예 1
도 1은, 실시예 1에 따른 협 피치용 커넥터(20)와, 상기 커넥터가 접속되는접속 대상물(26)의 단자 부분을 도시한 정면도, 도 2는 도 1에 있어서의 화살표(A) 방향에서 본 측면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이 본 실시예 1에 따른 협 피치용 커넥터(20)는, 기판(22)의 표면에 금속 배선(24)을 형성한 형태로 되어 있다.
기판(22)은 장방형의 단결정 실리콘으로 이루어지고, 반도체 웨이퍼를 격자형상으로 절단하여 제작한 것이다. 그리고 그의 표면에는, 기판(22)을 가로지르 도록 금속 배선(24)이 복수 형성되어 있다. 또한, 금속 배선(24)의 한쪽 단부, 즉 기판(22)의 가장자리부(22A)에는, 접속 대상물(26)에 설치된 단자 전극(28)과 서로 겹침이 가능한 단자 전극(30)이 형성되어 있다(단자 전극(30)은 단자 전극(28)과 피치가 동일).
한편, 금속 배선(24)에 있어서의 단자 전극(30)이 형성된 것과 반대측의 단부, 즉 기판(22)의 가장자리부(22B)에는, 단자 전극(30)측과 동수의 전극을 갖지만, 그 폭과 피치가 확대된 (도면 중에서는 배로 확대)단자 전극(32)이 형성되어 있다. 즉, 기판(22)의 표면에 설치되는 금속 배선(24)은 가장자리부(22A)로부터 가장자리부(22B)에 달하기까지의 동안에 배선폭과 배선 끼리의 간극을 변경하여, 단자 전극(30)으로부터 단자 전극(32)에의 도통을 꾀하도록 하고 있다.
기판(22)에 있어서의 가장자리부(22A) 측에 있어서, 복수 설치된 단자 전극(30)의 사이에는, 각각 홈부(33A)가 형성되어 있다.
도 2a는, 협 피치용 커넥터(20)에 있어서의 가장자리부(22A) 측의 측면 확대도이다. 도 2a에 도시한 바와 같이, 단결정 실리콘(46)의 홈부(33A)를 포함한 표면에는, 절연막(50)이 형성되어 있다. 그리고, 금속 배선(24)은 절연막(50) 위에 형성되어 있다.
접속 대상물의 단자 전극(30)과 협 피치용 커넥터(20)의 단자 전극(28)은 도전성 입자를 포함한 이방성 도전 접착제에 의해서 접합하게 된다. 홈부(33A)는,
상기 접합시에, 접착제의 괴임부가 되고, 여분의 접착제를 수납하는 기능을 갖고 있다.
또한, 도 2a에 도시한 바와 같은 단면형상이 직사각형으로 이루어지는 홈부(33A)를 형성하기 위해서는, 기판(22)을 구성하는 단결정 실리콘에 있어서, 표면에 노출하는 결정면이 (110)면으로 이루어지는 것을 사용하면 된다. 이와 같이 결정면이 (110)면으로 이루어지는 단결정 실리콘을 사용하면, KOH 수용액이나 에틸렌디아민 수용액 등의 에칭액에 대하여 수직 방향(단자 전극의 두께 방향)으로 큰 결정 방향 의존성을 가지고 있으므로, 인접하는 단자 전극(30)의 간극에 좌우되지 않고 언더커팅이 지극히 적은 홈부를 형성할 수 있다.
또한, 상기 예에서는 홈부(33A)의 깊이를, 앞서의 도전성 입자의 입자 직경(약 30000 옹스트롬)의 약 3배가 되는 100000옹 스트롬 정도로 설정하고, 도전성 입자가, 인접하는 단자 전극(30)의 사이에 삽입되는 것을 확실하게 방지하도록 하고 있다.
상기의 예에서는, 홈부(33A)의 단면형상이 직사각형인 것을 예시하였지만, 도 2b에 도시한 바와 같이, 홈부(33A)의 단면형상을 V자가 되도록 하여도 된다. 이 경우는, 기판(22)을 구성하는 단결정 실리콘으로서, 표면에 노출하는 결정면이(100)면으로 이루어지는 것을 사용하면 된다. 결정면이 (100)면으로 이루어지는 단결정 실리콘을 사용하면, 그의 표면에 KOH 수용액이나 에틸렌디아민 수용액 등의 에칭액을 사용하여, 이방성 에칭을 실시함으로써 (100)면과 54.74도를 이루는 V자형의 홈부(33A)를 형성할 수 있다. 또한 V자형의 홈부(33A)의 깊이는, (100)면에 설정된 (예를 들면 Si02막에 의한)창의 폭에 의해 정확하게 제어할 수 있다.
또한, 단자 전극(28)이 형성되는 접속 대상물(26)로서는, 예를 들면, 기판위에 미세한 운동 기구부가 형성되고, 상기 운동 기구부에 전압의 인가를 행하기 위한 미세 배선이 인출된 마이크로머신이 있다. 그리고 마이크로머신의 예로서는, 압전 소자를 사용한 압전 액추에이터, 정전 진동자를 사용한 정전 액추에이터등이 있다.
또한, 이들의 구체예에 관해서는 후술의 실시예에서 상세히 설명한다.
다음에, 이상과 같이 구성된 협 피치용 커넥터(20)를 접속 대상물(26)에 접속하는 순서를 설명한다.
도 3은, 접속 대상물(26)과 협 피치용 커넥터(20)를 접속하는 순서를 도시한 설명도이고, 도 4는, 도 3에 있어서의 d부 확대도이고, 도 5a, 도 5b는, 도 3에 있어서의 BB 단면도이다.
이들의 도면에 도시한 바와 같이, 협 피치용 커넥터(20)를 접속 대상물(26)에 접속할 때는, 우선 본딩 스테이지(34)의 상면에 접속 대상물(26)을 설치한다. 또한 본딩 스테이지(34)의 내부에는 하부 히터(36)가 설치되어 있고, 해당 하부 히터(36)를 가동시킴으로써 접속 대상물(26)등에의 가열을 행하도록 하고 있다.
본딩 스테이지(34)의 상면에 설치된 접속 대상물(26)의 윗쪽에는, 단자 전극(28)에 단자 전극(30)이 겹치도록 커넥터(20)가 배치된다. 또한 단자 전극(28)과 단자 전극(30)과의 사이에는, 도 4에 도시한 바와 같이 도전성 입자(38)를 포함한 이방성 도전 접착제(40)가 도포되어 있고, 커넥터(20)의 배면측으로부터 해당 커넥터(20)를 가압함으로써 도전성 입자(38)가 단자 전극(28)이나 단자 전극(30)과 접촉하고, 이들 단자 전극 끼리는, 도전성 입자(38)를 통해 도통이 이루어진다. 또한 도전성 입자(38)를 포함한 이방성 도전 접착제(40)는, 하부 히터(36)나 후술하는 본딩 툴에 내장된 히터의 가동에 의해서 경화가 촉진된다.
단자 전극(30)의 윗쪽, 즉 협 피치용 커넥터(20)의 윗쪽에는, 본딩 툴(42)이 설치되어 있다. 상기 본딩 툴(42)은 도시하지 않은 리니어 가이드에 장착되고, 본딩 툴(42) 자체를 리니어 가이드를 따라서 승강 가능하게 되어 있다. 그리고 본딩 툴(42)을 하강시킴으로써, 협 피치용 커넥터(20)를 배면측으로부터 압력을 가하여, 겹쳐진 단자 전극(28)과 단자 전극(30)을 밀착시키도록 하고 있다. 또한 본딩 툴(42)에는 상부 히터(44)가 내장되어 있고, 해당 상부 히터(44)를 가동시킴으로써, 본딩 툴(42)의 선단을 가열하여, 협 피치용 커넥터(20)측의 가열을 행하도록 하고 있다.
그런데 상부 히터(44)와 하부 히터(36)에 있어서는, 본딩 툴(42)을 하강시키고, 상기 본딩 툴(42)의 선단이 기판(22)의 배면측을 가압하였을 때, 단자 전극(28)과 단자 전극(30)과의 경계선을 중심으로하여 그 주위의 온도가 균일하게 되도록, 즉 기판(22)과 접속 대상물(26)과의 사이에 온도차가 생기지 않도록 온도의 설정이 이루어진다. 또한 상부 히터(44)와 하부 히터(36)에 있어서의 설정 온도는, 이방성 도전 접착제(40)의 경화 촉진을 꾀할 정도의 온도 이상으로 설정되어 있음은 말할 필요도 없다.
이와 같이 상부 히터(44) 및 하부 히터(36)의 온도 설정이 이루어진 후는, 도 5a에 도시한 상태로부터 도 5b에 도시한 상태에 달하도록, 본딩 툴(42)을 하강시키고, 단자 전극(28)과 단자 전극(30)과의 접속을 행한다. 그리고 상기 접속시, 기판(22)과 접속 대상물(26)의 가열 온도가 같고, 양자간에 온도차가 생기지 않게 되어 있기 때문에, 동일 재료로 구성된 기판(22)과 접속 대상물(26)은 가열에 의한 신장율이 같아지게 되어, 단자 전극(28)과 단자 전극(30)과의 상대 위치가 변동하는 일이 없다. 이로 인해 양단자 전극의 접합을 확실히 행하는 것이 가능하게 되어, 전극 접속시에 생기는 저항치 증대나 접합 불량 또는 인접하는 단자와의 단락과 같은 불합리함이 생기는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서는, 기판(22)과 접속 대상물(26)을 구성하는 재료를 실리콘으로서 설명하였지만, 실리콘에 의한 경우에는 발명자에 의한 여러가지의 검토에 의하면, 배선 피치가 25μm 이하의 접속에 있어서도 확실히 접속을 행할 수 있음이 확인되고 있다(배선 피치가 15μm 정도일지라도 확실하게 접속 가능하며, 배선 피치가 15μm 이하의 접속에 있어서도 접속 분해능의 범위에 의해서 접속 가능해진다).
본 실시예에 있어서는, 복수의 단자 전극(30) 사이에 홈부(33A)를 각각 설치하였기 때문에, 단자 전극(28)에 단자 전극(30)을 서로 겹쳤을 때, 단자 전극(30)의 표면에 도포된 여분의 이방성 도전 접착제(40)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 홈부(33A) 측으로 이동하고, 해당 홈부(33A)에 도전성 입자(38)를 포함한 접착제(40)가 모여진다.
이와 같이 이방성 도전 접착제(40)의 괴임부가 되는 홈부(33A)를 설치하였기 때문에, 도전성 입자(38)는 단자 전극(28)과 단자 전극(30) 사이 이외에서는 삽입되는 일이 없어진다. 이로 인해 도전성 입자(38)가 인접하는 단자 전극 사이에서 삽입됨으로써, 인접하는 단자 전극의 사이에서 단락이 생기는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 기판(22)과 접속 대상물(26)의 재질을 동일의 것으로서 설명하였지만, 상기 형태에 한정되는 것이 아니다. 양자의 재질이 다르며, 이종 재질에 따른 열팽창 계수에 차가 있어도, 기판(22)과 접속 대상물(26)과의 확실한 접합을 행하는 것이 가능하다. 이 경우는, 상부 히터(44) 및 하부 히터(36)의 출력치를 변동시켜, 기판(22)과 접속 대상물(26)과의 사이에 적극적으로 온도차를 발생시킨다. 구체적으로는, 열팽창 계수가 작은 측에 배치되는 히터의 온도를 고온측이 되도록 설정하고, 열팽창 계수가 큰 측에 배치되는 히터의 온도를 저온측이 되도록 설정한다. 이와 같이 적극적으로 온도차를 발생시킴으로써, 열팽창 계수의 차이에 의한 신장율을 흡수하여, 양단자 전극의 상대 위치가 어긋나지 않도록 함으로써, 확실한 접합이 가능하게 되어 전극 접속시에 생기는 저항치 증대나 접합 불량 또는 인접하는 단자와의 단락과 같은 불량을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 기판(22)의 단자 전극(30)과 접속 대상물(26)의 단자 전극(28)의 접합을, 이방성 도전 접착제를 사용하여 행하는 예를 예시하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니다. 다른 양태로서, 이방성 도전 접착제를 박막 형상으로 형성한 이방성 도전막에 의해서 접합할 수 있게 된다.
또한, 땜납 등을 사용한 합금 접합이나, 단자 전극(22, 30)의 금속끼리를 압착하는 금속 접속에 의해서 접합할 수도 있다. 이러한, 합금 접속이나 금속 접속의 경우에도, 홈부(33A)를 형성함으로써, 접합시의 열·압력에 의한 단자 전극의 변형이나 합금 금속의 유출에 의한 단자 전극 사이의 단락을 방지할 수 있다. 또한, 홈부(33A)를 설치함으로써, 인접하는 단자 전극 사이의 연면 거리를 길게 할 수 있어, 노이즈의 영향을 억제할 수 있는 효과도 갖는다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 단자 전극(22, 30)을 이방성 도전 접착제 또는 이방성 도전막으로 접착하는 것을 전제로하여, 홈부(33A)의 깊이를, 도전성 입자의 입자 직경과의 관계에서 특정한 예를 예시하였다. 그러나, 상기 특정한 방법은 단자 전극(22, 30)을 이방성 도전 접착제 또는 이방성 도전막을 사용하지 않고 접속하는 경우에는 의미를 가지지 않는다. 그래서, 홈부(33A)의 깊이 결정 방법으로서, 홈 폭과의 관계로 결정하도록 하여도 된다. 예를 들면, 홈 폭이 넓은 경우에는, 홈 깊이가 얕더라도 공간의 부피가 커지게 되어 홈 깊이는 얕아도 된다. 반대로, 홈 폭이 좁은 경우에는, 공간 부피를 크게 잡기 위해서 홈 깊이를 깊게 할필요가 있다. 그리고, 홈부(33A)의 깊이의 목표로서, 홈 폭의 5% 내지 150% 정도를 고려할 수 있다. 또한, 홈 깊이를 지나치게 깊게 하면 단자부가 쉽게 쓰러지게 되어 강도적으로 문제가 생긴다. 그래서, 강도면 및 제작성을 고려하면, 홈 폭의 25%정도가 가장 바람직하다.
다음에, 본 실시예에 따른 협 피치용 커넥터(20)의 제조방법을 설명한다.
도 7 및 도 8은 본 실시예에 따른 협 피치용 커넥터(20)의 제어 순서를 도시한 공정 설명도이다. 또한 이들의 도면에 있어서는, 기판(22)에 금속 배선(24)을 형성하여 가는 상태를 도 1에 있어서의 A 방향에서 본 것을 도시하고 있다.
도 7a는, 금속 배선(24)이 형성되는 단결정 실리콘으로 이루어지는 반도체 웨이퍼(46)를 도시하고 있다. 또한 동도 7a에 있어서의 파선은 인접하여 형성되는 협 피치용 커넥터(20)와의 분리를 행하기 위한 다이싱 라인(48)을 도시하고 있다. 여기서 동도 7b에 도시한 바와 같이 반도체 웨이퍼(46)의 표면에 5000 내지 20000옹스트롬의 두께의 절연막(50)을 형성한다. 상기 절연막(50)은, 예를 들면, CVD법에 의해서 퇴적한 BPSG(Boron-Phospho-Si1icate Glass)에 의해서 형성하거나, 드라이 열산화 또는 웨트 열산화 등을 사용하여 형성하도록 하여도 된다.
이와 같이 반도체 웨이퍼(46)의 표면에 절연막(50)을 형성한 후는, 동도 7c에 도시한 바와 같이, 상기 산화막 위에 포토레지스트막(54)을 도포한다. 그 후에 노광 현상을 행함으로써, 패터닝을 행한다. 그 후, 동도 7d에 도시한 바와 같이, 산화막을 제거하여 홈부로 이루어지는 실리콘 표면을 노출시킨다. 또한, 세정에 의해서 레지스트 박리를 행한 후에, 동도 7e에 도시한 바와 같이, K0H 수용액이나 에틸렌디아민수용액 등의 에칭액을 사용하여 반도체 웨이퍼의 표면에 이방성 에칭을 실시하여 홈부를 형성한다. 그 후에, 도 8f에 도시한 바와 같이, 반도체 웨이퍼의 표면에 CVD법에 의해 퇴적한 BPSG에 의해서 형성하거나, 드라이 열산화 또는웨트열 산화등에 의해 형성하는 열산화막을 형성하여, 절연막을 형성한다.
그리고 절연막이 형성된 반도체 웨이퍼를 압력 2 내지 5mTorr, 온도 150 내지 300℃의 아르곤 분위기 중에 배치한다. 그리고, Al-Cu, A1-Si-Cu, A1-Si, Ni, Cr, Au 등을 타겟으로 하여, DC9 내지 12kW의 입력 전력으로 스퍼터를 행하고, 이들의 타겟과 동일 조성을 갖는 금속 배선을 형성하기 위한 금속막(52)을 200 내지 20000 옹스트롬 퇴적한다(동도 7g). 또한, 상기 이외에도 금속막은 CF를 기초로 하여 AU를 1000옹스트롬 정도 퇴적시켜 형성하도록 하여도 된다.
그리고 금속막(52)을 형성한 후는, 동도 7h에 도시한 바와 같이, 포토레지스트막(54)을 도포한다. 또한, 노광 현상이 이루어진 포토레지스트막을 마스크로하여 에칭을 행하고, 동도 7i에 도시한 바와 같이, 금속 배선을 형성한다.
이렇게하여, 반도체 웨이퍼에 금속 배선을 형성한 후는, 다이싱 라인을 따라서 절단 작업을 행하고, 반도체 웨이퍼로부터 협 피치용 커넥터의 절단을 행한다.
실시예 2
상기의 실시예 1에 있어서는, 홈부에는 금속 배선을 전혀 남기지 않은 것을 도시하였지만, 홈부에 금속 배선을 남기도록 하여도 된다.
홈부에 금속 배선을 남기기 위해서는, 도 8h에 도시한 바와 같이, 레지스트막(54)을 도포한 후, 도 9a에 도시한 바와 같이, 홈밑바닥에 레지스트막(54)이 남 도록 노광 조정하여 패터닝한다. 홈밑바닥에 레지스트막(54)을 남긴 상태에서 에칭함으로써, 도 9b에 도시한 바와 같이 홈부의 밑바닥에 금속 배선을 남길 수 있다.
또한, 홈이 깊은 경우에는, 도 8h에 도시한 레지스트막(54)을 도포할 때에, 스프레이와 레지스트이거나, 전착 레지스트로 레지스트를 도포하여, 프로젝션 노광하여 패터닝하도록 하면 된다. 이와같이 함으로써, 단락이나, 단선 등의 불량·결함이 적고, 품질이 양호한 기판이 된다.
홈부의 밑바닥에 금속 배선을 남기므로써, 접속 대상물과 협 피치용 커넥터를 접착했을 때의 접착 강도를 높일 수 있다. 접착 강도를 높이므로, 내습성이 양호한 접속이 실현된다.
실시예 3
상기 실시예 1, 2에 있어서는, 홈부가 절연막에 의해서 단결정 실리콘과 완전히 절연되어 있는 것을 도시하였지만, 상기 실시예 3에서는, 홈부의 밑바닥에 금속 배선을 남기는 동시에 상기 금속 배선과 단결정 실리콘판을 도통시키며, 또한 홈부의 금속 배선을 그랜드 배선부(부전극) 또는 전원 배선부(정전극)에 연결하도록 한 것이다.
이와 같이 함으로써, 단결정 실리콘판을 그랜드 배선부(부전극) 또는 전원 배선부(정전극)의 전위와 같게 할 수 있어, 단결정 실리콘판의 전위를 안정화시킬 수 있다.
또한, 홈부에 형성한 금속 배선과 단결정 실리콘판과의 밀착성을 향상하고, 오믹 콘택트를 향상하기 위해서, 배선 형성 후에 적절히, 가열하거나, 혹은 사용하는 단결정 실리콘판의 저항율을 0.3Ωcm 이하로 할 수 있게 된다. 이와같이 함으로써, 미세 배선부의 라인 노이즈에 의한 소자의 오동작을 방지하는 것이 가능해진다. 또한, 정전 차폐의 작용으로 복사 노이즈를 저감할 수 있게 된다.
다음에, 상기와 같은 홈부의 밑바닥에 금속 배선을 남김과 동시에 상기 금속 배선과 단결정 실리콘판을 도통시킨 협 피치용 커넥터의 제조방법에 관해서 설명한다.
실시예 1을 설명한 도 8f에 도시한 바와 같이 단결정 실리콘판에 홈부를 형함과 동시에, 절연막을 형성한 후, 불소에 의한 에칭에 의해, 도 10a에 도시한 바와 같이, 홈부의 밑바닥의 절연막을 일부 제거한다. 이 상태에서, 도 10b에 도시한 바와 같이, 금속 배선을 위한 금속막을 퇴적시킨다. 다음에, 레지스트막을 도포하고, 도 10c에 도시한 바와 같은 패터닝을 행한다. 이 상태에서 에칭함으로써, 도 10d에 도시한 바와 같이, 홈부의 밑바닥에 금속 배선을 남김과 동시에 상기 금속 배선과 단결정 실리콘판을 도통시킬 수 있다.
실시예 4
상술한 제조방법은 모두 홈부(33A)에 절연막(50)이 형성되는 형태이지만, 홈부(33A)에 절연막(50)이 형성되지 않은 것일지라도 가능하다.
그래서, 이하, 홈부(33A)에 절연막(50)이 형성되지 않은 제조방법에 관해서 설명한다.
도 11 및 도 12는 홈부(33A)에 절연막(50)이 형성되지 않은 협 피치용 커넥터(20)의 제조 순서를 도시한 공정 설명도이다.
도 11a는, 금속 배선(24)이 형성되는 단결정 실리콘으로 이루어지는 반도체 웨이퍼(46)를 도시하고 있다. 또 동도 11a에 있어서의 파선은 인접하여 형성되는협 피치용 커넥터(20)와의 분리를 하기 위한 다이싱 라인(48)을 도시하고 있다.
여기서 동도 11b에 도시한 바와 같이 반도체 웨이퍼(46)의 표면에 5000 내지 20000옹스트롬의 두께의 절연막(50)을 형성한다. 상기 절연막(50)의 형성 방법은 도 7b에서 설명한 바와 같다.
반도체 웨이퍼(46)의 표면에 절연막(50)을 형성한 후는, 절연막(50)이 설치된 반도체 웨이퍼(46)를 압력 2 내지 5mTorr, 온도 150 내지 300℃의 아르곤 분위기 중에 배치하고, Al-Cu, Al-Si-Cu, A1-Si, Ni, Cr, Au 등을 타겟으로 하여, DC9 내지 12kW의 입력 전력으로 스퍼터를 행하고, 이들의 타겟과 동일 조성을 갖는 금속 배선(24)을 형성하기 위한 금속막(52)을 200 내지 20000옹스트롬 퇴적한다. 또한 상기 이외에도 금속막(52)은 Cr를 기초로 하여 Au를 1000옹스트롬 정도 퇴적시켜 형성하도록 하여도 된다. 이 상태를 동도 11c에 도시한다.
그리고 절연막(50)의 상면에 금속막(52)을 형성한 후는, 도 12d에 도시한 바와 같이, 금속막(52)의 상부에 포토레지스트막(54)을 도포한다. 그 후는, 동도 11e에 도시한 바와 같이 포토리소그라피에 의해 패터닝을 행하고, 금속 배선(24)을 형성하는 부분 이외의 포토레지스트막(54)을 제거함과 동시에, 포토레지스트막(54)을 마스크로하여 금속막(52) 및 절연막(50)을 에칭한다.
그리고 금속막(52) 및 절연막(50)을 에칭하여 금속 배선(24)을 형성함과 동시에 반도체 웨이퍼(46)의 표면을 노출시킨 후는, 동도 11f에 도시한 바와 같이 KOH 수용액이나 에틸렌디아민 수용액 등의 에칭액을 사용하여, 반도체 웨이퍼(46)의 표면에 이방성 에칭을 실시하고, 금속 배선(24)(단자 전극(30))의 양측에홈부(33A)를 형성한다. 그리고 홈부(33A) 형성후는 금속 배선(24)의 상부의 포토레지스트막(54)의 제거를 행하고, 그 후는 다이싱 라인(48)을 따라서 절단 작업을 행하고, 반도체 웨이퍼(46)로부터 협 피치용 커넥터(20)의 절단을 행한다.
실시예 5
도 13은 실시예 5의 협 피치용 커넥터의 설명도이다. 도면에 있어서, 실시예 1과 동일 부분 또는 상당하는 부분에는 동일의 부호를 붙이고 있다.
본 실시예의 협 피치용 커넥터(55)는, 도 13에 도시한 바와 같이, 단부에 설치하는 홈부(56)를, 커넥터의 단부까지 연장시키지 않도록 한 것이다. 그리고, 도 14에 도시한 바와 같이, 홈부(56)의 길이를 접속 범위(L)보다도 길게 되도록 설정한 것이다.
이와 같이, 홈부(56)의 길이를 접속 범위(L)보다도 길게 설정한 것의 효과에 대해 이하에 설명한다.
홈부(56)의 길이가 접속 범위(L)보다도 짧게 설정한 경우에는, 접속 대상물과 협 피치용 커넥터로 둘러싸인 부분이 폐쇄한 공간이 된다. 그러므로, 도 15에 도시한 바와 같이, 접착제(40)를 도포하여 접속 대상물(26)과 협 피치용 커넥터(55A)의 접합시에 공기를 유입하야 기포(57)가 내부에 잔류할 가능성이 있다. 그리고, 상기 잔류한 기포(57)가 환경 변화(온도 변화)에 의해서, 팽창 수축하게 되어, 접속 상태에 악영향을 주는 일이 있다. 또한, 공기의 유입이 없다고 하여도, 접착제(40)의 배출이 불완전한 경우에는, 도 16a에 도시한 바와 같이, 홈부(56A)에 내압이 잔류하여, 상기 내압이 접착제의 경화 후에 접착을 벗기는 방향으로 작용하는 일이 있다. 이로 인해, 도 16b에 도시한 바와 같이, 접합부에 개재하는 도전 입자(38)와 양단자 전극(24, 28)의 접착이 나쁘게 되는 일이 있다. 이와 같이, 홈부(56A)의 길이가 접속 범위(L)보다도 짧게 설정된 경우에는, 기포(57)나 내압의 영향으로 접속이 불완전하게 된다고 하는 문제가 있다.
이에 반해, 홈부(56)의 길이를 접속 범위(L)보다도 길게 되도록 설정한 경우에는, 도 17a, 도 17b에 도시한 바와 같이, 접속 대상물(26)과 협 피치용 커넥터(55)로 둘러싸인 부분이 폐쇄한 공간이 되지 않기 때문에, 공기를 유입하기 어려우며, 또한 여분의 접착제(40)는 확실하게 압출된다. 따라서, 잔류하는 기포에 의한 악영향이 생기기 어렵다. 또한, 여분의 접착제(40)가 압출되어 내압이 남는 일이 없으므로, 접착제(40)가 경화하였을 때에는, 도 18a에 도시한 바와 같이, 경화 수축이 일어나 단자간의 접착을 보다 강하게 고정 접착한다. 그리고, 이 때, 접합부에 도전 입자(38)가 개재하고 있던 경우에는, 도 18b에 도시한 바와 같이, 도전 입자(38)와 양단자 전극(24, 28)과의 접착을 양호하게 하는 방향으로 작용하므로 전기적 접속이 확실하게 행하여진다.
실시예 6
도 19는 본 발명의 실시예 6에 따른 정전 액추에이터(59)의 구조를 도시한 설명도이다.
도 19에 도시한 정전 액추에이터(59)는 잉크 제트 프린터에 있어서의 잉크 제트 헤드에 사용되는 것이며, 마이크로머신 기술에 의한 미세·가공에 의해 형성된 미소 구조의 액추에이터이다.
그리고, 본 실시예 6의 잉크 제트 헤드는, 잉크 제트 헤드 본체부(60)와, 이것에 외부 배선을 행하기 위한 커넥터부(88)를 개별로 제작하여, 이들을 접속한 것이다.
잉크 제트 헤드 본체부(60)는, 도 19에 도시한 바와 같이, 실리콘 기판(70)을 삽입하고, 위쪽으로 동일 실리콘제의 노즐 플레이트(72)를 갖음과 동시에, 아래쪽에는 붕규산 글래스제의 글래스 기판(74)이 각각 적층된 3층 구조로 되어 있다.
여기서 중앙의 실리콘 기판(70)에는, 독립한 5개의 잉크 실(76)과, 상기 5개의 잉크 실(76)을 연결하는 1개의 공통 잉크 실(78)과, 상기 공통 잉크실(78)과 각 잉크 실(76)에 연결하는 잉크 공급로(80)로서 기능하는 홈이 설치되어 있다.
그리고, 이들의 홈이 노즐 플레이트(72)에 의해서 폐쇄됨으로써, 각 부분이 구획 형성되어 잉크 실(76) 또는 공급로(80)로 되어 있다.
또한, 실리콘 기판(70)의 뒷편에는, 각 잉크 실(76)에 대응하여 독립한 5개의 오목부가 설치되고, 상기 오목부가 글래스 기판(74)에 의해서 폐쇄됨으로써, 도 19 중에 치수(q)로 도시한 높이를 갖는 진동실(71)이 형성되어 있다. 그리고, 실리콘 기판(70)에 있어서의 각 잉크 실(76)과 진동실(71)의 격벽은 탄성 변형가능한 진동자로 이루어지는 진동판(66)으로 되어 있다.
노즐 플레이트(72)에는, 각 잉크 실(76)의 선단부에 대응하는 위치에 노즐(62)이 형성되어 각 잉크실(76)에 연결되어 있다.
또한, 실리콘 기판(70)에 설치한 홈, 노즐 플레이트(72)에 설치한 노즐(62)은, 마이크로머신 기술에 의한 미세 가공 기술을 사용하여 형성한다.
진동판(66) 및 글래스 기판(74) 위에는, 각각 대향하는 대향 전극(90)이 설치되어 있다.
또한, 실리콘 기판(70)과 대향 전극(90)에서 형성되는 미세한 간극은 밀봉부(84)에 의해 밀봉되어 있다.
또한, 각각의 글래스 기판(74)상의 대향 전극(90)은 도면 중 좌측의 단부측으로 인출되고, 단자 전극(86)을 형성하고 있다. 그리고, 단자 전극(86)에 별도로 제작한 협 피치용 커넥터(88)가 접속되어, 커넥터부를 갖는 잉크 제트 헤드로 된다.
또한, 상기한 바와 같이 구성되는 각 잉크 제트 헤드 본체부(60)는, 웨이퍼상태로 복수개 제조되어, 그것을 다이싱 라인을 따라서 절단하도록 하여 제조된다. 그리고, 다이싱한 후에, 별도 제조한 협 피치용 커넥터(88)를 각 잉크 제트 헤드 본체부(60)에 접속하도록 하고 있다.
상기한 바와 같이 구성된 잉크 제트 헤드 본체부(60)의 동작을 설명한다. 공통 잉크 실(78)에는 도시하지 않은 잉크 탱크로부터, 잉크가 잉크 공급구(82)를 통해 공급된다. 그리고, 공통 잉크 실(78)에 공급된 잉크는, 잉크 공급로(80)를 통해, 각 잉크 실(76)에 공급된다. 이 상태에 있어서, 대향 전극에 전압을 인가하면, 그들 사이에서 발생한 정전기력에 의해서 진동판(66)은 글래스 기판(74)측으로 정전 흡인되어 진동한다. 상기 진동판(66)의 진동에 의해서, 발생하는 잉크 실(76)의 내압 변동에 의해, 노즐(62)로부터 잉크 액 방울(6)1이 토출된다.
이상과 같이, 본 실시예에 있어서는, 잉크 제트 헤드 본체부(60)와, 협 피치용 커넥터(88)를 따로따로 제작하여, 이들을 접합하도록 하고 있기 때문에, 다음과 같은 효과가 얻어진다.
잉크 제트 헤드 본체부(60)는, 상술한 바와 같이, 글래스 기판(74), 실리콘 기판(70) 및 노즐 플레이트(72)를 웨이퍼 상태로 적층하여 제조한다. 그리고, 외부와의 전기 접속을 행하는 단자 전극(86)은 글래스 기판(74)에 형성되고, 실리콘 기판(70) 및 노즐 플레이트(72)로부터 외측으로 연장하고 있다. 따라서, 적층할 때는, 단자 전극(86)의 대향 위치에 배치되는 실리콘 기판(70) 또는 노즐 플레이트(72)를 형성한 웨이퍼는 이용되지 않는 것이 된다.
가령, 잉크 제트 헤드 본체부(60) 자체에서 외부 기판과의 전기적 접속이 가능하게 되도록 하면, 글래스 기판(74)에 외부와의 배선이 가능한 대 피치의 단자 전극을 설치할 필요가 있어, 단자 전극(86)은 상당히 큰 것이 된다. 글래스 기판(74)에 큰 단자 전극(86)을 형성하면, 상기 단자 전극(86)에 대향하는 위치에 배치되는 실리콘 기판(70) 또는 노즐 플레이트(72)가 형성된 웨이퍼가 이용되지 않고, 대면적의 웨이퍼가 낭비되어 버린다. 더구나, 실리콘 기판(70)에는 대단히 얇은 진동판(66)(약 1μm)을 형성하기 위해서, 순도가 높은 고가의 실리콘 결정판을 사용할 필요가 있다. 이러한, 고가의 실리콘 결정판이 낭비되어 버리는 것은 제품의 비용에 크게 영향을 준다.
이에 반해, 본 실시예에 의하면, 잉크 제트 헤드 본체부(60)의 단자부를 작게 제작할 수 있으므로, 고가의 실리콘 결정판을 헛되게 하는 일이 없다. 더구나, 협 피치용 커넥터(88)를 형성하는 실리콘 결정판은 진동판(66)을 형성하는 것과 같이 고순도일 필요가 없으므로, 장치 전체의 비용을 낮게 억제할 수 있다.
실시예 7
도 20은 본 실시예의 압전 액추에이터의 설명도이다. 압전 액추에이터(91)는, 양측에 외부 전극(93a, 93b)이 형성된 압전 진동자(93)와, 상기 압전 진동자(93)를 유지하는 유지 부재(95)를 구비하고 있다. 유지 부재(95)에는, 돌기부(97)가 형성되어 있고, 압전 진동자(93)는 돌기부(97)의 접합 영역(A)에서 유지 부재(95)에 접합되어 있다. 압전 진동자(93)의 외부 전극(93a, 93b)(도면 중 굵은 선으로 도시한 부분)은 압전 진동자(93)의 양측면으로부터 제 1 면(93c)의 중간 정도까지 각각 연장되어 있다. 또한, 유지 부재(95)에 형성된 굵은 선으로 도시한 전극(95a, 95b)도, 양외측 가장자리로부터 돌기부(97)의 중간 정도까지 연장되어 있다. 그리고, 압전 진동자(93)와 유지 부재(95)를 돌기부(97)에 설정한 접합 영역(A)에서 강체적으로 접합함과 동시에, 압전 진동자(93)의 외부 전극(93a, 93b)과 유지 부재의 전극(95a, 95b)을 접속하여, 이들을 도통시킨다. 또한 유지 부재(95)의 전극(95a, 95b)에는, 협 피치용 커넥터(20)가 접속되고, 협 피치용 커넥터(20)를 통해 외부에서의 신호가 압전 액추에이터(91)에 입력된다.
그리고, 상기한 바와 같이 협 피치용 커넥터(20)를 별도로 설치하므로써, 압전 액추에이터(91)에 있어서의 단자 전극부가 점유하는 면적을 최소한으로 억제할 수 있어, 압전 액추에이터(91) 그 자체를 소형으로 제조할 수 있음과 동시에, 1장의 웨이퍼로부터 다수의 압전 액추에이터(91)를 제조할 수 있어, 제조 비용을 저감할 수 있다.
실시예 8
도 21은 도 20에 도시한 압전 액추에이터(91)를 사용한 잉크 제트 헤드(98)를 도시한 개념도이다. 유로 형성 부재(103)와 진동판(105)에 의해 형성된 잉크 유로(99)의 선단에, 노즐(101)을 배치하는 노즐 플레이트(108)가 접합되어 있고, 그 반대측의 끝에는 잉크 공급로(108)가 배치되어 있다. 그리고, 압전 액추에이터(91)를, 기계적 작용면(93d)과 진동판(95)이 접하도록 설치하고, 잉크 유로(99)와 대면하도록 배치하고 있다. 그리고, 압전 진동자(93)의 양측의 외부 전극(93a, 93b)이 유지 부재의 전극(95a, 95b)과 접속되고, 유지 부재(95)의 전극(95a, 95b)이 협 피치용 커넥터(20)를 통해 외부에서의 신호가 압전 액추에이터(91)에 입력된다.
상기 구성에 있어서, 잉크 유로(99)내(노즐(101)선단까지)에 잉크를 충전하고, 상기 압전 액추에이터(91)를 구동하면, 기계적 작용면(93d)은, 고효율의 팽창변형과 휘어짐 변형을 동시에 발생시키고, 도 21 중의 상하 방향의 대단히 큰 실효 변위를 얻는다. 상기 변형에 의해, 진동판(95)은 도면 중의 점선으로 도시한 바와 같이 기계적 작용면(93d)에 대응하여 변형하고, 잉크 유로(99)내에 큰 압력 변화(부피 변화)를 생기게 한다. 상기 압력 변화에 의해, 노즐(101)로부터 도면 중의 화살표 방향으로 잉크 방울이 토출하지만, 그의 고효율의 압력 변화에 의해, 잉크 토출도 대단히 효율적이다.
이상과 같이, 협 피치용 커넥터(20)를 별도로 설치하므로써, 압전 액추에이터(91)에 있어서의 배선 단자가 점유하는 면적을 최소한으로 억제할 수 있으므로,잉크 제트 헤드(98) 그 자체를 소형화할 수 있다.
실시예 9
그런데, 상술의 실시예 8에 따른 잉크 제트 헤드(98)는, 도 22에 도시되는 바와 같이 캐리지(111)에 장착되어 사용된다. 캐리지(111)는, 가이드 레일(113)에 이동 자유롭게 장착되고, 롤러(115)에 의해 송출되는 용지(117)의 폭방향으로 그 위치가 제어된다. 상기 도 22의 기구는 도 23에 도시되는 잉크 제트 프린터(119)에 구비된다. 또한, 상기 잉크 제트 헤드(98)는 라인 프린터의 라인 헤드로서 탑재할 수 있게 된다. 이 경우에는 캐리지(111)는 불필요하게 된다.
또한, 여기서는 압전 액추에이터(91)를 사용하여, 에지 방향으로 잉크 방울이 토출하는 형태의 잉크 제트 헤드(98) 및 그것을 사용한 잉크 제트 프린터를 예로 들어 설명하였지만, 상술의 실시예 7에서 예시한 정전 액추에이터를 사용하여 잉크 방울을 페이스면측으로부터가 토출하는 형태의 잉크 제트 헤드(60)를 사용한 경우도 동일 구성이 된다.
실시예 10
도 24는 본 실시예에 따른 마이크로머신의 일례로서의 마이크로 펌프에 관한 것으로, 도 24a는 마이크로 펌프의 상면도, 도 24b는 그의 단면도를 도시한다.
마이크로 펌프는, 마이크로머신 가공 방법에 의해 가공된 실리콘 기판(121)을, 2장의 유리판(122 및 123)에서 샌드위치 형상으로 삽입된 구조로 되어 있고, 흡입측 파이프(124)로부터 유체를 흡입하여, 토출측 파이프(125)로 유체를 토출하는 것이다.
그의 동작 원리는, 실리콘 기판(121)의 중앙부에 형성된 다이어그램(126)에 접착된 압전 소자(127)에 전압을 인가하여, 변형시키므로써 압력실(128)내의 압력을 변화시키어, 상기 압력실(128)과 공간적으로 연속하고 있는 흡입측 밸브막(129) 및 토출측 밸브막(131)을 변위시킴으로써, 흡입 밸브(132) 및 토출 밸브(133)를 개폐하고, 흡입측 파이프(124)로부터 토출측 파이프(125)로 유체를 압송하는 것이다. 또한, 도 24b에 있어서, 압력실(128)과 흡입측 밸브막(129)의 위쪽의 공간 및 토출측 밸브막(131)의 아래쪽의 공간과는 연속하고 있다.
상기 예에 있어서도, 상술의 실시예 6 내지 8과 마찬가지로, 본 발명에 따른 협 피치용 커넥터를 통해 외부와의 배선이 행하여진다. 그리고, 상기한 바와 같이 협 피치용 커넥터를 별도로 설치하므로써, 마이크로 펌프 그 자체를 소형으로 제조할 수 있다.
실시예 11
도 25는 본 실시예에 따른 다른 예로서 광 변조 장치를 도시한 오목부의 조립 분해 사시도이다.
상기 광 변조 장치는, 크게 구별하여 실리콘 기판(140), 글래스 기판(150) 및 커버 기판(170)으로 구성된다.
실리콘 기판(140)은 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 미소 미러(141)를 갖는다. 상기 복수의 미소 미러(141) 중, 일방향 예를 들면 도 25의 X 방향을 따라 배열된 미소 미러(141)는, 토션 바(143)로 연결되어 있다. 또한, 복수의 미소 미러(141)가 배치되는 영역을 둘러싸고 테두리 형상부(145)가 설치되어 있다. 상기테두리 형상부(145)에는, 복수개의 토션 바(143)의 양단이 각각 연결되어 있다. 또한 미소 미러(141)는, 토션 바(143)와의 연결부분의 주위에 슬릿이 형성되어, 상기 슬릿을 형성하므로써, 토션 바(143)의 축선 주위 방향에의 경사 구동이 용이하게 되어 있다. 또한 미소 미러(141)의 표면에는, 반사층(141a)이 형성되어 있다. 그리고, 미소 미러(141)가 경사 구동됨으로써, 상기 미소 미러(141)에 대하여 입사하는 광의 반사 방향이 변화한다. 그리고, 소정 반사 방향을 향해 광을 반사시키는 시간을 제어함으로써, 광의 변조를 행할 수 있다. 상기 미소 미러(141)를 경사 구동하기 위한 회로가 글래스 기판(150)에 형성되어 있다.
글래스 기판(150)은 중앙영역에 오목부(151)를 가지며, 그 주위에 상승부(153)를 갖는다. 상승부(153)의 한변은 노치되어 전극 취출구(155)로 되고, 상기 전극 취출구(155)의 외측에는, 오목부(151)와 연속하는 전극 취출판부(157)가 형성되어 있다. 또한 글래스 기판(150)의 오목부(151)에는, X 방향에서 인접하는 2개의 미소 미러(141)간의 토션 바(143)와 대향하는 위치에서, 오목부(151)로부터 돌출 형성되고, 상승부(153)의 천정면과 같은 높이를 갖는 다수의 지지 기둥부(159)를 갖는다. 또한, 글래스 기판(150)의 오목부(151) 및 전극 취출판부 (157) 위에는, 배선 패턴부(161)가 형성되어 있다. 상기 배선 패턴부(161)는, 토션 바(143)를 삽입한 양측의 미소 미러(141)의 이면과 대향하는 위치에, 각각 제 1, 제 2 어드레스 전극(163, 165)을 갖는다. 그리고, Y 방향을 따라 배열된 제 1 어드레스 전극(163)은 제 1 공통 배선(167)에 공통 접속되어 있다. 마찬가지로, Y 방향을 따라 배치된 제 2 어드레스 전극(165)은 제 2 공통 배선(169)에 공통 접속되어 있다.
상기 구조를 갖는 글래스 기판(150) 위에, 실리콘 기판(140)이 양극 접합된다. 이 때, 실리콘 기판(140)의 토션 바(143)의 양단부 및 테두리 형상부(145)와, 글래스 기판(150)의 상승부(153)가 접합된다. 또한, 실리콘 기판(140)의 토션 바(143)의 중간부와, 글래스 기판(150)의 지지 기둥부(159)가 양극 접합된다. 또한 그 후, 실리콘 기판(140)의 테두리 형상부(145) 위에, 커버 기판(170)이 접합된다. 그리고, 테두리 형상부(145)와 연결되어 있던 각각의 토션 바(143)의 양단부가, 테두리 형상부(145)로부터 벗겨지는 위치에서 다이싱된다. 또한, 글래스 기판(150)의 상승부(153)에 노치 형성된 전극 취출구(155)를 포함하는 주위 가장자리부가, 밀봉재로 밀봉 밀폐되고, 광 변조 장치가 완성한다.
그리고, 완성한 광 변조 장치의 제 1 공통 배선(167)과 제 2 공통 배선(169)에는, 상술의 실시예 6 내지 8과 마찬가지로, 본 발명에 따른 협 피치용 커넥터를 통해, 구동 IC를 탑재한 테이프 캐리어 패키지 등의 가요성 기판과 접속되고, 외부로부터의 신호가 광 변조 장치에 입력된다.
그리고, 이와 같이 협 피치용 커넥터를 별도로 설치하므로써, 글래스 기판(150)에 있어서의 배선 단자가 점유하는 면적을 최소한으로 억제할 수 있어, 광 변조 장치 그 자체를 소형으로 제조할 수 있다.
실시예 12
도 26은 본 발명의 실시예 12에 따른 액정 패널의 일례를 도시한 설명도이고, 어레이 공정과 셀 공정이 종료하고, 모듈 공정의 단계, 즉 액정 셀을 전기적으로 제어할 수 있도록 구동 시스템의 전자 회로 등을 장착시키기 전의 상태를 도시하고 있다. 즉, 액정 패널(180)은 액정 셀(181)과, 협 피치용 커넥터(182)와, 구동 IC(183)를 탑재한 테이프 캐리어 패키지(184)를 구비하고 있다.
액정 셀(181)은 2장의 예를 들면 기판(181a, 181b) 사이에 액정 재료를 주입하여, 밀봉한 것으로, 한편의 기판(181a)(도 26 중에서 위쪽에 위치하는 기판)위에, 화소 전극, 화소 전극에 접속하게 되는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터의 소스, 게이트에 전기적으로 접속하게 되는 소스선, 데이터선 등이 형성되고, 다른쪽의 기판(181b)(도 26 중에서 아래쪽에 위치하는 기판)위에, 예를 들면 대향 전극, 컬러 필터 등이 배치되어 있다. 그리고, 모듈 공정에서, 액정 셀(181)에 형성된 단자 전극(185)과, 협 피치용 커넥터(182)의 협 피치의 단자 전극(186)이 서로겹쳐지고, 또는 이들의 단자 전극(185)과 협 피치의 단자 전극(186)이 도전성 부재를 삽입하여 서로 겹쳐지고, 가압과 가열에 의해 접속된다.
또한 협 피치용 커넥터(182)의 협 피치 단자 전극(186)의 다른쪽으로부터 연장하는 배선 패턴의 말단부분의 단자(187)가 테이프 캐리어 패키지(184)의 단자(188)와 접속되고, 이로써 단자 전극(185)과 구동 IC(183)가 도통되도록 되어 있다.
그리고, 상기한 바와 같이 협 피치용 커넥터(182)를 별도로 설치함으로써, 액정 셀(181)에 있어서의 단자 전극(185)이 점유하는 면적을 최소한으로 억제할 수 있다. 따라서, 종래와 동일 면적의 액정 셀일지라도 해당 액정 셀에 있어서의 표시부분을 크게 확보할 수 있다. 또한 협 피치의 접속이 가능해지기 때문에, 접속부의 단자수를 늘릴 수 있다. 따라서, 배선 피치 및 화소 피치를 작게 할 수 있어, 고세밀로 할 수 있다.
실시예 13
도 27은 실시예 12에 도시한 액정 패널을 이용한 전자기기의 일례인 휴대 전화기를 도시하고 있다.
액정 패널은 도 27에 도시한 휴대 전화기(190)의 표시부(191)에 사용된다.
따라서, 협 피치용 커넥터의 이용에 의해, 액정 패널의 화소 피치를 작게 하여 고세밀로 하는 것이 가능하게 되면, 소형이면서도 보기 쉬운 표시부(191)를 구비한 휴대 전화기(190)가 실현된다.

Claims (24)

  1. 가장자리부를 가지는 단결정 실리콘 기판과,
    상기 기판의 일표면상에 설치되고, 하나의 가장자리부에 따라서 좁혀진 간격으로 나란하게 된 복수의 제 1 단자 전극과,
    상기 기판의 상기 표면상에 설치되고, 다른 가장자리부에 따라서 보다 넓혀진 간격으로 나란하게 된 복수의 제 2 단자 전극과,
    상기 제 1 단자 전극과 상기 제 2 단자 전극을 서로 연결하기 위하여 상기 표면상에 형성된 결선으로 구성된 협 피치용 커넥터에 있어서,
    상기 기판표면의 제 1 단자 전극의 사이에 상기 제 1 단자 전극간의 단락을 방지하기 위해서 표면에 패인 홈부를 형성하고, 상기 홈부의 내에 절연막을 형성하며, 상기 홈부에 형성된 절연막상에 금속배선이 형성되는 것을 특징으로 하는 협 피치용 커넥터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 금속 배선은 상기 기판에 접속되는 것을 특징으로 하는 협 피치용 커넥터.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 단자 전극은 상기 커넥터에 접속될 장치에 형성된 협 피치로써 외부 단자에 대응되게 좁혀지는 간격으로 되어 있으며, 상기 홈부는 상기 외부 단자와 상기 제 1 단자 전극을 접속하는데에 사용되는 접착제를 모으도록 형성되어지는 것을 특징으로 하는 협 피치용 커넥터.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 홈부의 깊이는 상기 접착제에 포함되는 도전성 입자의 입자 직경의 3배이상으로 설정되는 것을 특징으로 하는 협 피치용 커넥터.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 홈부는 서로 접속하기 위하여 외부 단자와 중첩될 제 1 단자 전극의 중첩부보다 더 길게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 협 피치용 커넥터.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 기판의 열팽창 계수는 접속될 장치의 열팽창 계수와 대략 같거나, 또는 접속될 장치의 열팽창 계수보다 작은 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 협 피치용 커넥터.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 단결정 실리콘의 결정면은 (100)의 밀러 지수(miller indice)를 가지는 격자면인 것을 특징으로 하는 협 피치용 커넥터.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 단결정 실리콘의 결정면은 (110)의 밀러 지수(miller indice)를 가지는 격자면인 것을 특징으로 하는 협 피치용 커넥터.
  12. 운동 기구부와, 협 피치를 가진 복수의 외부 단자가 형성되는 제 1 기판을 포함하는 마이크로 머신에 있어서,
    상기 마이크로 머신은 가장자리부를 가지는 제 2 기판을 또한 포함하고,
    상기 제 2 기판은 상기 기판의 일표면상에 설치되고, 하나의 가장자리부에 따라서 좁혀진 간격으로 나란하게 된 복수의 제 1 단자 전극과,
    상기 기판의 상기 표면상에 설치되고, 다른 가장자리부에 따라서 보다 넓혀진 간격으로 나란하게 된 복수의 제 2 단자 전극과,
    상기 제 1 단자 전극과 상기 제 2 단자 전극을 전기적으로 연결하기 위하여 상기 표면위에 형성된 결선 및;
    상기 단자 전극의 단락을 방지하기 위하여 상기 제 1 단자 전극사이의 표면 각각에서 패인 홈부를 가지며, 상기 홈부의 내에 절연막을 형성하며, 상기 홈부에 형성된 절연막상에 금속배선이 형성되고,
    상기 제 1 단자 전극은 상기 제 1 기판상의 협 피치를 가지는 외부 단자에 대응되는 간극으로 있으며, 상기 외부 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 마이크로 머신.
  13. 압전소자와 협 피치를 가진 복수의 외부 단자가 형성된 제 1 기판을 포함하는 압전 액추에이터에 있어서,
    상기 액추에이터는 가장자리부를 가지는 제 2 기판을 또한 포함하고,
    상기 제 2 기판은 상기 기판의 일표면상에 설치되고, 하나의 가장자리부에 따라서 좁혀진 간격으로 나란하게 된 복수의 제 1 단자 전극과,
    상기 기판의 상기 표면상에 설치되고, 다른 가장자리부에 따라서 보다 넓혀진 간격으로 나란하게 된 복수의 제 2 단자 전극과,
    상기 제 1 단자 전극과 상기 제 2 단자 전극을 전기적으로 연결하기 위하여 상기 표면위에 형성된 결선 및;
    상기 단자 전극의 단락을 방지하기 위하여 상기 제 1 단자 전극사이의 표면 각각에서 패인 홈부를 가지며, 상기 홈부의 내에 절연막을 형성하며, 상기 홈부에 형성된 절연막상에 금속배선이 형성되고,
    상기 제 1 단자 전극은 상기 제 1 기판상의 협 피치를 가지는 외부 단자에 대응되는 간극으로 있으며, 외부 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 압전 액추에이터.
  14. 정전 진동자와 협 피치를 가진 복수의 외부 단자가 형성된 제 1 기판을 포함하는 정전 액추에이터에 있어서,
    상기 액추에이터는 가장자리부를 가지는 제 2 기판을 또한 포함하고,
    상기 제 2 기판은 상기 기판의 일표면상에 설치되고, 하나의 가장자리부에 따라서 좁혀진 간격으로 나란하게 된 복수의 제 1 단자 전극과,
    상기 기판의 상기 표면상에 설치되고, 다른 가장자리부에 따라서 보다 넓혀진 간격으로 나란하게 된 복수의 제 2 단자 전극과,
    상기 제 1 단자 전극과 상기 제 2 단자 전극을 전기적으로 연결하기 위하여 상기 표면위에 형성된 결선 및;
    상기 단자 전극의 단락을 방지하기 위하여 상기 제 1 단자 전극사이의 표면 각각에서 패인 홈부를 가지며, 상기 홈부의 내에 절연막을 형성하며, 상기 홈부에 형성된 절연막상에 금속배선이 형성되고,
    상기 제 1 단자 전극은 상기 제 1 기판상의 협 피치를 가지는 외부 단자에 대응되는 간극으로 있으며, 외부 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 정전 액추에이터.
  15. 압전소자와 협 피치를 가진 복수의 외부 단자가 형성된 제 1 기판을 포함하고, 상기 압전소자에 의해 잉크 방울을 토출시키는 잉크 제트 헤드에 있어서,
    상기 잉크 제트 헤드는 가장자리부를 가지는 제 2 기판을 또한 포함하고,
    상기 제 2 기판은 상기 기판의 일표면상에 설치되고, 하나의 가장자리부에 따라서 좁혀진 간격으로 나란하게 된 복수의 제 1 단자 전극과,
    상기 기판의 상기 표면상에 설치되고, 다른 가장자리부에 따라서 보다 넓혀진 간격으로 나란하게 된 복수의 제 2 단자 전극과,
    상기 제 1 단자 전극과 상기 제 2 단자 전극을 전기적으로 연결하기 위하여 상기 표면위에 형성된 결선 및;
    상기 단자 전극의 단락을 방지하기 위하여 상기 제 1 단자 전극사이의 표면 각각에서 패인 홈부를 가지며, 상기 홈부의 내에 절연막을 형성하며, 상기 홈부에 형성된 절연막상에 금속배선이 형성되고,
    상기 제 1 단자 전극은 상기 제 1 기판상의 협 피치를 가지는 외부 단자에 대응되는 간극으로 있으며, 외부 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 헤드.
  16. 정전 진동자와 협 피치를 가진 복수의 외부 단자가 형성된 제 1 기판을 포함하고, 상기 정전 진동자에 의해 잉크 방울을 토출시키는 잉크 제트 헤드에 있어서,
    상기 잉크 제트 헤드는 가장자리부를 가지는 제 2 기판을 또한 포함하고,
    상기 제 2 기판은 상기 기판의 일표면상에 설치되고, 하나의 가장자리부에 따라서 좁혀진 간격으로 나란하게 된 복수의 제 1 단자 전극과,
    상기 기판의 상기 표면상에 설치되고, 다른 가장자리부에 따라서 보다 넓혀진 간격으로 나란하게 된 복수의 제 2 단자 전극과,
    상기 제 1 단자 전극과 상기 제 2 단자 전극을 전기적으로 연결하기 위하여 상기 표면위에 형성된 결선 및;
    상기 단자 전극의 단락을 방지하기 위하여 상기 제 1 단자 전극사이의 표면 각각에서 패인 홈부를 가지며, 상기 홈부의 내에 절연막을 형성하며, 상기 홈부에 형성된 절연막상에 금속배선이 형성되고,
    상기 제 1 단자 전극은 상기 제 1 기판상의 협 피치를 가지는 외부 단자에 대응되는 간극으로 있으며, 외부 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 헤드.
  17. 압전 소자와 협 피치를 가진 복수의 외부 단자가 형성된 제 1 기판을 포함하는 잉크 제트 헤드를 포함하는 잉크 제트 프린터에 있어서,
    상기 잉크 제트 헤드는 가장자리부를 가지는 제 2 기판을 또한 포함하고,
    상기 제 2 기판은 상기 기판의 일표면상에 설치되고, 하나의 가장자리부에 따라서 좁혀진 간격으로 나란하게 된 복수의 제 1 단자 전극과,
    상기 기판의 상기 표면상에 설치되고, 다른 가장자리부에 따라서 보다 넓혀진 간격으로 나란하게 된 복수의 제 2 단자 전극과,
    상기 제 1 단자 전극과 상기 제 2 단자 전극을 전기적으로 연결하기 위하여 상기 표면위에 형성된 결선 및;
    상기 단자 전극의 단락을 방지하기 위하여 상기 제 1 단자 전극사이의 표면 각각에서 패인 홈부를 가지며, 상기 홈부의 내에 절연막을 형성하며, 상기 홈부에 형성된 절연막상에 금속배선이 형성되고,
    상기 제 1 단자 전극은 상기 제 1 기판상의 협 피치를 가지는 외부 단자에 대응되는 간극으로 있으며, 외부 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 프린터.
  18. 정전 진동자와 협 피치를 가진 복수의 외부 단자가 형성된 제 1 기판을 포함하는 잉크 제트 헤드를 포함하는 잉크 제트 프린터에 있어서,
    상기 잉크 제트 헤드는 가장자리부를 가지는 제 2 기판을 또한 포함하고,
    상기 제 2 기판은 상기 기판의 일표면상에 설치되고, 하나의 가장자리부에 따라서 좁혀진 간격으로 나란하게 된 복수의 제 1 단자 전극과,
    상기 기판의 상기 표면상에 설치되고, 다른 가장자리부에 따라서 보다 넓혀진 간격으로 나란하게 된 복수의 제 2 단자 전극과,
    상기 제 1 단자 전극과 상기 제 2 단자 전극을 연결하기 위하여 상기 표면위에 형성된 결선 및;
    상기 단자 전극의 단락을 방지하기 위하여 상기 제 1 단자 전극사이의 표면 각각에서 패인 홈부를 가지며, 상기 홈부의 내에 절연막을 형성하며, 상기 홈부에 형성된 절연막상에 금속배선이 형성되고,
    상기 제 1 단자 전극은 상기 제 1 기판상의 협 피치를 가지는 외부 단자에 대응되는 간극으로 있으며, 외부 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 프린터.
  19. 협 피치를 가진 복수의 외부 단자가 표면상에 형성된 한 쌍의 제 1 기판사이에 협지되는 액정을 포함하는 액정 장치에 있어서,
    상기 액정 장치는 가장자리부를 가지는 제 2 기판을 또한 포함하고,
    상기 제 2 기판은 상기 기판의 일표면상에 설치되고, 하나의 가장자리부에 따라서 좁혀진 간격으로 나란하게 된 복수의 제 1 단자 전극과,
    상기 기판의 상기 표면상에 설치되고, 다른 가장자리부에 따라서 보다 넓혀진 간격으로 나란하게 된 복수의 제 2 단자 전극과,
    상기 제 1 단자 전극과 상기 제 2 단자 전극을 전기적으로 연결하기 위하여 상기 표면위에 형성된 결선 및;
    상기 단자 전극의 단락을 방지하기 위하여 상기 제 1 단자 전극사이의 표면 각각에서 패인 홈부를 가지며, 상기 홈부의 내에 절연막을 형성하며, 상기 홈부에 형성된 절연막상에 금속배선이 형성되고,
    상기 제 1 단자 전극은 상기 제 1 기판상의 협 피치를 가지는 외부 단자에 대응되는 간극으로 있으며, 외부 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 액정 장치를 포함하는 전자 부품에 있어서,
    상기 액정 장치는 협 피치를 가진 복수의 외부 단자가 표면상에 형성된 한 쌍의 제 1 기판사이에 협지되는 액정을 포함하고,
    상기 액정 장치는 가장자리부를 가지는 제 2 기판을 또한 포함하고,
    상기 제 2 기판은 상기 기판의 일표면상에 설치되고, 하나의 가장자리부에 따라서 좁혀진 간격으로 나란하게 된 복수의 제 1 단자 전극과,
    상기 기판의 상기 표면상에 설치되고, 다른 가장자리부에 따라서 보다 넓혀진 간격으로 나란하게 된 복수의 제 2 단자 전극과,
    상기 제 1 단자 전극과 상기 제 2 단자 전극을 전기적으로 연결하기 위하여 상기 표면위에 형성된 결선 및;
    상기 단자 전극의 단락을 방지하기 위하여 상기 제 1 단자 전극사이의 표면 각각에서 패인 홈부를 가지며, 상기 홈부의 내에 절연막을 형성하며, 상기 홈부에 형성된 절연막상에 금속배선이 형성되고,
    상기 제 1 단자 전극은 상기 제 1 기판상의 협 피치를 가지는 외부 단자에 대응되는 간극으로 있으며, 외부 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 전자 부품.
  23. 삭제
  24. 삭제
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