TWI610472B - 壓電元件與電纜基板之連接方法、附有電纜基板之壓電元件及使用其之噴墨頭 - Google Patents

壓電元件與電纜基板之連接方法、附有電纜基板之壓電元件及使用其之噴墨頭 Download PDF

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Description

壓電元件與電纜基板之連接方法、附有電纜基板之壓電元件及使用其之噴墨頭 發明領域
本發明是有關於噴墨頭之發明。特別是有關於作為製造裝置而被使用之噴墨頭的發明。
發明背景
近年來，各種顯示器的大畫面及畫素的高精細度逐漸受到要求。
在顯示器當中，於有機電致發光顯示器(以下，稱有機EL顯示器)的製造方法中，有將顯示器的基板置於真空中來蒸鍍有機層之蒸鍍法，以及在大氣下將有機層的材料溶於溶劑而形成的墨水塗佈在顯示器的畫素上之印刷法。在製造大畫面的顯示器的情況中，以印刷法較為有利。
可以在有機EL顯示器的製造上使用之印刷法中也有複數種印刷方式。但是，從材料的利用效率之觀點來看，以噴墨方式較為合適。
為了藉由噴墨方式提高有機EL顯示器的畫素之精細度，將噴嘴孔間的距離縮小之高密度化的噴墨頭是必要的。
噴墨頭上有用以對墨水施加壓力的壓電元件。每個噴嘴均具有壓電元件。
在各壓電元件上會使用用於施加電壓且具有配線的可撓性電纜基板。是將控制裝置及各壓電元件連接在可撓性電纜基板上。各壓電元件是以狹窄的間距排列著。因此，當可撓性電纜基板與壓電元件的連接不順時，就會發生相鄰的壓電元件之間發生短路，並導致製造生產良率下降之問題。
日本專利實開昭63-90876號公報中已公開有圖16所示之技術。
圖16是連接於壓電元件之電纜基板21的平面圖。電纜基板21具有在絕緣基板22之上相鄰而形成的複數個基板電極23。此外，基板電極23的前端之間的絕緣基板22上預先形成有孔24。孔24在基板電極23對壓電元件的連接時，用以回收多餘的焊料。藉此可防止基板電極23之間的短路。
在日本專利特開2002-110269號公報中公開有圖17所示之技術。圖17是連接器27的放大立體圖。
複數個相鄰的連接電極25被形成在絕緣基板26上。在連接器27上，於連接電極25之間形成有凹部28。將連接器27焊接至噴墨頭側的元件電極時，可利用凹部28回收溢出的焊料。藉此便可防止相鄰的連接電極25之間的短路。
發明概要
將使壓電體相鄰而形成的壓電元件，和具有複數個在絕緣基板上相鄰而形成的基板電極之可撓性電纜基板予以焊接連接時，在絕緣基板上藉由如專利文獻1形成孔24之作法，或如專利文獻2形成凹部28之作法，將從基板電極溢出的多餘焊料回收到前述孔24或凹部28中的作法已被考慮。
但是，在基板電極已形成窄間距化的情況下，並無法在絕緣基板上設置有效尺寸的孔24或凹部28。
此外，當前述多餘的焊料混入相鄰的壓電體之間時，會有因已凝固的焊料渣而形成的短路事故之原因的問題。
本發明是用以解決上述習知之課題的發明，目的是提供一種壓電元件與電纜基板之連接方法、及附有電纜基板之壓電元件，其在將基板電極已形成窄間距化之電纜基板連接至壓電元件時，能更確實地防止從基板電極之間溢出的多餘焊料所造成之短路事故的發生。
本發明的一個形態的壓電元件與電纜基板之連接方法，其特徵在於包含：加熱準備步驟，使其隔著熱固性樹脂之樹脂薄膜與焊料層壓接形成於壓電元件上的複數個元件電極，與形成於電纜基板的絕緣基板上之複數個基板電極；第1加熱步驟，壓接並加熱前述元件電極與前述基板電極，使前述樹脂薄膜軟化，並藉由前述壓接將前述樹脂薄膜從前述元件電極與前述基板電極的相向位置壓出，使前述元件電極與前述基板電極隔著前述焊料層抵接； 第2加熱步驟，使已軟化的前述樹脂薄膜之溫度進一步升高以使其固化；焊料熔化步驟，熔化前述焊料層之焊料，並且藉由前述壓接將前述元件電極與前述基板電極之間的部分焊料往前述相向位置之外壓出；以及焊料凝固步驟，使前述基板電極與前述元件電極之間的前述焊料凝固。
又，本發明的一個實施形態的附有電纜基板之壓電元件的特徵在於其具有：隔著溝使複數個壓電體相鄰而形成之壓電元件；以及具有複數個在絕緣基板上相鄰而形成的基板電極之電纜基板。且含有將前述複數個基板電極與複數個前述壓電體的端面上所形成的複數個元件電極之相向面予以連接之焊料，和將前述複數個元件電極之周圍與前述絕緣基板予以連接的熱固性樹脂。在前述壓電元件中，使前述元件電極與前述基板電極的間隙變大之方向傾斜的切除部，是與前述元件電極相接而形成。
藉由此構成，就可使其在元件電極與基板電極之間，以夾持有熱固性樹脂之樹脂薄膜的狀態進行壓接並加熱。
藉此，熱固性樹脂之樹脂薄膜會因加熱而軟化。已軟化的部分的樹脂薄膜，會從元件電極與基板電極的相向位置被壓出。藉由從元件電極與基板電極的相向位置壓出已軟化的熱固性樹脂，使元件電極與基板電極可隔著凝固狀態的焊料被連接。
之後，提高加熱的溫度，使熱固性樹脂之樹脂薄膜固化。之後，即使焊料層熔化，使多餘的焊料被壓出，其路徑會被樹脂薄膜限制住，而不會發生短路。
提高加熱的溫度以使上述焊料層熔化後，多餘的焊料會朝向已固化的樹脂薄膜所界定的方向移動，使前述多餘的焊料不朝向不必要的方向移動。之後可藉由使焊料凝固，來完成前述基板電極及前述元件電極的焊接連接。
如此，藉由使用熱固性樹脂之樹脂薄膜，可將前述多餘的焊料之移動方向，往與相鄰而形成之複數個基板電極的排列方向相交叉的方向，或往與複數個元件電極的排列方向相交叉的方向排出，即便沒有如習知一般在基板電極之間設置凹部或孔，也能實現可靠性的提升，且可防止在配線間距為高精細的可撓性電纜基板與壓電元件的壓接連接步驟中的與相鄰的壓電體的短路之情形。
1‧‧‧附有電纜基板之壓電元件
2‧‧‧噴墨頭
3‧‧‧可撓性電纜基板
4‧‧‧樹脂薄膜
5a、5b‧‧‧工具
6‧‧‧絕緣基板
7a~7g‧‧‧基板電極
g‧‧‧焊料層
9‧‧‧焊料
10‧‧‧間隙
11‧‧‧噴嘴孔
12‧‧‧墨水槽
13‧‧‧振動板
14‧‧‧噴嘴板
15‧‧‧壓力產生室
16‧‧‧隔壁
21‧‧‧電纜基板
22‧‧‧絕緣基板
23‧‧‧基板電極
24‧‧‧孔
25‧‧‧連接電極
26‧‧‧絕緣基板
27‧‧‧連接器
28‧‧‧凹部
70‧‧‧噴墨裝置
72‧‧‧對象物(被塗佈物)
73‧‧‧承載台
74‧‧‧框架
75‧‧‧控制部
100‧‧‧第1片體
100a、110a‧‧‧第1長邊
100b、110b‧‧‧第2長邊
100c、110c‧‧‧第1短邊
100d、110b‧‧‧第2短邊
101‧‧‧第1電極
102‧‧‧第1非電極區域
110‧‧‧第2片體
111‧‧‧第2電極
112‧‧‧第2非電極區域
120‧‧‧第3片體
137‧‧‧切除部
138‧‧‧導電膜
138a~138c、138ac、138ad‧‧‧元件電極
139‧‧‧積層體
139a‧‧‧第1側面
139b‧‧‧第2側面
139c‧‧‧第3側面
139d‧‧‧第4側面
139f‧‧‧上表面側
139e‧‧‧下表面側
140‧‧‧壓電體
144‧‧‧溝
U1~U7‧‧‧壓電體
圖1A是顯示在實施形態1中，附有電纜基板之壓電元件在焊接開始當前的各零件之形狀的立體圖。
圖1B是在實施形態1中，附有電纜基板之壓電元件的焊接結束後的附有電纜基板之壓電元件的立體圖。
圖2A是在實施形態1的附有電纜基板之壓電元件的製造步驟中，以工具夾持而進行加熱之前的狀態之主要部位的剖面圖。
圖2B是在實施形態1的附有電纜基板之壓電元件的製造步驟中，以工具夾持而進行加熱之前的狀態下的將絕緣 基板刪除了的狀態的正面圖。
圖2C是在實施形態1的附有電纜基板之壓電元件的製造步驟中，以工具夾持而進行加熱之前的狀態下的其他主要部位的剖面圖。
圖3A是在實施形態1中，樹脂薄膜已軟化的狀態之主要部位的剖面圖。
圖3B是在實施形態1中，樹脂薄膜已軟化時的將絕緣基板刪除了的狀態的正面圖。
圖3C是在實施形態1中，樹脂薄膜已軟化時之其他主要部位的剖面圖。
圖3D是在實施形態1中，樹脂薄膜已軟化時的正面圖。
圖3E是在實施形態1中，樹脂薄膜已軟化時之其他主要部位的剖面圖。
圖4A是在實施形態1中，焊料層熔化而使多餘的焊料被壓出之狀態的主要部位的剖面圖。
圖4B是將該時的絕緣基板刪除了的狀態的正面圖。
圖4C是該時的其他主要部位的剖面圖。
圖4D是焊料凝固步驟的剖面圖。
圖4E是將該時的絕緣基板刪除了的狀態的正面圖。
圖5A是使用了實施形態1的附有電纜基板之壓電元件之噴墨頭的放大立體圖。
圖5B是將使用了實施形態1的附有電纜基板之壓電元件之噴墨頭加以運用的噴墨裝置之立體圖。
圖6是使用了實施形態1的附有電纜基板之壓電元件之 噴墨頭的立體分解圖。
圖7A是使用於實施形態1的壓電元件之第1片體的立體圖。
圖7B是實施形態1之第2片體的立體圖。
圖7C是實施形態1之第3片體的立體圖。
圖8是顯示實施形態1之第1、第2、第3片體的積層狀態之主要部位的分解圖。
圖9是實施形態1之積層了第1、第2、第3片體之積層體的立體圖。
圖10A是從正面觀看形成有導電膜之積層體的立體圖。
圖10B是積層體的背面圖。
圖10C是從已將一部分刪除的積層體之正面觀看到的立體圖。
圖11A是積層體上形成有複數條溝之壓電元件的立體圖。
圖11B是積層體上形成有複數條溝之壓電元件的正面圖。
圖12是沿著圖11B中的g-gg線之剖面圖。
圖13A是在實施形態2的附有電纜基板之壓電元件的製造步驟中，焊料層已熔化之狀態的溝部分的剖面圖。
圖13B是將圖13A時的絕緣基板刪除了的狀態的正面圖。
圖14A是在實施形態3的附有電纜基板之壓電元件的製 造步驟中，在樹脂薄膜軟化前的壓電體部分上的剖面圖。
圖14B是在實施形態3的附有電纜基板之壓電元件的製造步驟中，樹脂薄膜已軟化的狀態下的將絕緣基板刪除了的狀態的正面圖。
圖14C是在實施形態3的附有電纜基板之壓電元件的製造步驟中，在樹脂薄膜已軟化的狀態之溝部分上的剖面圖。
圖15是在實施形態3中，在將切除處形成為矩形之壓電元件的壓電體部分上的剖面圖。
圖16是專利文獻1之電纜基板的平面圖。
圖17是專利文獻2之電纜基板的放大立體圖。
用以實施發明之形態
以下，根據實施形態說明本發明的壓電元件與電纜基板之連接方法、附有電纜基板之壓電元件及使用其之噴墨頭。
(實施形態1)
圖1A是顯示附有電纜基板之壓電元件的焊接開始當前的各零件之形狀的立體圖。圖1B所示為焊接結束後的附有電纜基板之壓電元件1的立體圖。圖2A~圖4E所示為該附有電纜基板之壓電元件1的製造步驟。圖5A所示為使用了該附有電纜基板之壓電元件1的噴墨頭2。圖5B所示為運用了噴墨頭2之噴墨裝置70。圖6所示為將噴墨頭2的一部分切除了的立體分解圖。圖7A~圖12所示為壓電體140的製造步驟 圖。
(製造步驟)
壓電體140的製造，首先是製造圖10A所示之積層體139。之後，如圖11A所示，在積層體139上形成複數條溝144，並形成相鄰的複數個壓電體U1~U7。
積層體139是以下列方式製造。
圖7A、圖7B及圖7C是用於積層體139的製造的壓電體之第1片體100、第2片體110、第3片體120的立體圖。該第1片體100、第2片體110、第3片體120為燒製前的生坯片材(green sheet)。
主面為矩形的第1片體100的上表面配置有矩形的第1電極101及第1非電極區域102。第1片體100的下表面的整面為非電極區域。
主面為矩形的第2片體110的上表面配置有矩形的第2電極111及第2非電極區域112。第2片體110的下表面的整面為非電極區域。
第3片體120的上表面和下表面均為非電極區域。
第1電極101、第2電極111的電極圖案是用銀膠等，以網版印刷等方式印刷圖案。又，1片燒製前的壓電薄膜之厚度為5~100μm，較佳為10~50μm。
再者，在圖7A~圖7C中，X方向表示長邊方向，Y方向表示短邊方向。
第1片體100具有彼此相對的第1長邊100a、第2長邊 100b，以及彼此相對的第1短邊100c、第2短邊100d。
第1電極101的其中一方的長邊與第1長邊100a相接。
第1電極101的兩短邊與第1、第2短邊100c、100d相接。
第2片體110具有彼此相對的第1、第2長邊110a、110b，以及彼此相對的第1、第2短邊110c、110d。第2電極111的長邊之長度與第1、第2長邊110a、110b相同。第2電極111的短邊之長度比第1、第2短邊110c、110d的長度還短。第2電極111的其中一方的長邊與第2長邊110b相接。第2電極111的兩短邊與第1、第2短邊110c、110d相接。
將該第1片體100、第2片體110、第3片體120，如圖8所示，在最下層的第3片體120上，將第1片體100及第2片體110交互地積層上去。最後積層第3片體120而經燒結者，即是圖9所示之電極形成前之積層體139。
在燒結後的積層體139上，利用濺鍍等方法，如圖10A~圖10C所示，於除了積層體139的下表面側139e之面與上表面側139f之面以外的所有的面上，如陰影線所示，形成例如鉻1~10nm、金100~800nm等的導電膜138。再者，也可以利用鈦取代鉻，利用銀、鉑等取代金。
藉此，將在積層體139的第2側面139b露出的第2電極111，與在積層體139的第1側面139a露出的第1電極101，藉由導電膜138，經由積層體139的第4側面139d、第3側面139c的側面而形成電氣連接。圖10B所示為積層體139的第2側面139b。
之後，如圖10C所示，去除積層體139之正面側的第1側面139a的下側之角的一部分。藉此，去除形成於該部分的導電膜138，而形成切除部137。藉由以上，即可做出附有電極之積層體139。
為了製成壓電體140，利用切割機切割圖10C的積層體139，以如圖11A所示，隔著預定的間隔地形成複數條溝144。溝144的底部會到達切除部137。該溝144會將第2側面139b的導電膜138之一部分及第1側面139a的導電膜138之一部分切斷。
詳細而言，第1側面139a的導電膜138是被分割為靠近連接於第2電極111之第3側面139c的元件電極138ac、靠近連接於第2電極111之第4側面139d的元件電極138ad、及元件電極138ad與元件電極138ac之間的複數個元件電極138a~138g。
將如此而形成有複數條溝144的壓電體140，從第1側面139a觀看所見者為圖11B。在壓電體140上，形成有在元件電極138ad及元件電極138ac之間相鄰的複數個壓電體U1~U7。
將沿圖11B中之g-gg線的剖面顯示於圖12。
再者，不將導電膜138設置在積層體139的側面，而是設置在底面，以將第2側面139c與元件電極138ac或元件電極138ad之間予以連接亦可。電流量大時，亦可在積層體139的側面與下表面側139e兩方都設置可第2側面139c與元件電極138ac或元件電極138ad之間予以連接的導電膜138。
噴墨頭藉由使用該壓電體140，使其可依每個噴嘴噴出墨水。也就是說，噴墨頭不會有從鄰近噴嘴噴出的液滴之噴出速度、體積互相影響之情形，而能實現高精度的噴墨塗佈。可以實現每個噴嘴孔之液滴量的偏差小之高密度、高精度且具有均一性的噴墨頭塗佈。
在該壓電體140中的第1側面139a之元件電極138a、138b、138c、138d、138e、138f、138g上，可藉由實行圖1A~圖4E所示的步驟而將可撓性電纜基板3良好地焊接連接。
(樹脂軟化步驟：第1加熱步驟)
在圖1A~圖2C的加熱準備步驟中，是使熱固性樹脂之樹脂薄膜4介在可撓性電纜基板3與壓電體140之間，並以工具5a、5b夾持。可撓性電纜基板3，是在具有耐熱性的聚醯亞胺樹脂等之絕緣基板6上，留出間隔使基板電極7a~7g相鄰而形成。在基板電極7a~7g的前端部上預先形成有厚度為5~30μm左右的焊料層8。
樹脂薄膜4是將環氧系樹脂等熱固性的接著劑加工成薄膜狀之薄膜。樹脂薄膜4使用的是會在比焊料層8的焊料熔化溫度T3還低的溫度T1：70℃~150℃軟化，且會在藉由之後的加熱而升溫到溫度T2：100℃~200℃的階段下引發固化反應而固化的薄膜。溫度T2是比焊料層8的焊料熔化的溫度T3還低的溫度(式1)。
T1<T2<T3…(式1)
藉由工具5a、5b形成的夾持，可將基板電極7a~7g隔著 焊料層8及樹脂薄膜4而壓接於壓電體140的元件電極138a~138g上。
再者，圖3B所示為與圖2B相同地從壓電體140的正面之側面139a所見的狀態。圖3C所示為與圖2C相同位置的剖面。在圖3A~圖3C中，在已軟化的樹脂薄膜4上加上陰影線，以便和圖2A~圖2C的情況之軟化前之熱固性樹脂作區別。樹脂薄膜4軟化而移動的一部分的熱固性樹脂，會如圖3C所示地流到溝144中。
(樹脂固化步驟：第2加熱步驟)
之後，在第2加熱步驟中，藉由夾持著壓電體140及可撓性電纜基板3的工具5a、5b，一邊將樹脂薄膜4加熱到形成固化的溫度T2一邊進行壓接。
在第1加熱步驟中被完全壓出而往基板電極7a~7g的周圍移動的樹脂薄膜4之熱固性樹脂，可藉此而如圖3D、圖3E所示地固化。為了與圖3A~C之已軟化之熱固性樹脂作區別，在此對已固化的熱固性樹脂上附加上深色的陰影線。
(焊料熔化步驟：第3加熱步驟)
在圖4A~圖4C所示之焊料熔化步驟中，是藉由夾持著壓電體140與可撓性電纜基板3的工具5a、5b，一邊加熱至使焊料層8之焊料熔化的溫度T3一邊進行壓接。到了溫度T3而熔化了的焊料，會濕潤地附著於壓電體140的元件電極138a~138g的表面。此時，形成在焊料層8之焊料的量過多時，多餘的焊料會從壓電體140的電極之附著面溢出。
藉由樹脂固化步驟，樹脂薄膜4之熱固性樹脂已經固化。在壓電體140的元件電極138a~138g之周圍，壓電體140與可撓性電纜基板3的絕緣基板6之間，是藉由熱固性樹脂而接著。因此，熔化的焊料層8之多餘的焊料9，會沿著通道尚未被固化的熱固性樹脂阻塞的基板電極7a~7g，從壓電體140的元件電極138a~138g與基板電極7a~7g之間，朝向切除部137的方向被壓出。
此時，從焊料層8朝向溝144的方向，由於通道被固化的熱固性樹脂阻塞，故熔化的焊料層8之多餘的焊料9不會被壓出至溝144的內部。
壓電體140與可撓性電纜基板3之間形成有切除部137。由於是去除積層體139的下側之角的一部分而形成切除部137，且此部分受到工具5a、5b的加壓較弱，故被壓出至基板電極的周圍的樹脂薄膜之熱固性樹脂，會在此部分產生微小的間隙10。
在圖4D、圖4E所示的焊料凝固步驟中，藉由夾持著壓電體140與可撓性電纜基板3的工具5a、5b，一邊冷卻至焊料層8之焊料的凝固的溫度T0一邊進行壓接。
藉此，可將壓電體140的元件電極138a~138g與基板電極7a~7g焊接接合。
再者，為了區分凝固的焊料與熔化的焊料，在圖4D及圖4E中附加上比圖4A~圖4C之熔化的焊料更深色的陰影線。
詳細而言，切除部137的鄰近空間，相對於溢出 的焊料9的量保有相當大的空間。因此，溢出的多餘焊料9不會從此空間移動到其他部分。當在此狀態下結束加熱後，焊料就會開始冷卻固化。被元件電極與基板電極所夾持之適當量的焊料9，會固化而完成兩電極的連接。溢出的焊料9也會在空間中冷卻固化而停留在該處。
結果，將元件電極138a~138g與基板電極7a~7g之間的焊料設為第1焊料，並將多餘的焊料設為第2焊料。則第1焊料與第2焊料會接續(連接)在一起。
像這樣，在壓電體140與可撓性電纜基板3之間，夾持熱固性的樹脂薄膜4以一邊加熱一邊壓接。之後，降低溫度使焊料凝固。藉此，可防止焊料渣往壓電體140的溝144的混入，且可靠性高之附有電纜基板之壓電元件得以實現。
又，將可撓性電纜基板3接合至壓電體140的元件電極138a~138g後，可撓性電纜基板3的絕緣基板6與基板電極7a~7g之間會形成與基板電極7a~7g之厚度相當的間隙。
若樹脂薄膜4的厚度太薄，而無法完全堵塞該間隙時，若留下的間隙附近之焊料過剩時，就會有多餘的熔化焊料從這個間隙被壓出的疑慮。因此，必須使固化的樹脂薄膜4實質上可將該間隙完全堵塞。若樹脂薄膜4的膜厚太厚時，在接合壓電體140與可撓性電纜基板3時，會變得按壓不足而無法將已軟化的熱固性樹脂完全壓出，使焊料層8變得沒有接觸於元件電極138a~138g及基板電極7a~7g。
因此，樹脂薄膜4的膜厚，宜為比基板電極7a~7g的厚 度還厚，且可藉由加熱按壓而被完全壓出的厚度，可使用10μm~100μm之樹脂薄膜。
以此方式所製造出的附有電纜基板之壓電體140的上表面側139f上，如圖5A所示，配置有具備噴嘴孔11之墨水槽12。
如圖6所示，墨水槽12在振動板13與形成有複數個噴嘴孔11的噴嘴板14之間，有劃分出複數個連通於噴嘴孔11的壓力產生室15之複數個隔壁16。壓力產生室15設置於對應壓電體U1~U7的區域。隔壁16設置於壓電體之間。並且，在振動板13、噴嘴板14與隔壁16所形成的壓力產生室15中，可透過墨水供應流路(未圖示)填充墨水。
如此構成的噴墨頭2，當透過可撓性電纜基板3根據印刷內容將電壓信號施加到壓電體U1~U7時，被施加了電壓的壓電體U1~U7會伸展，該伸展會透過振動板13傳達到壓力產生室15，並對壓力產生室15內的墨水施加壓力，以從噴嘴孔11噴出墨水液滴。
再者，噴嘴孔11雖然有在不鏽鋼等金屬或陶瓷的薄板之噴嘴板14上，藉由雷射加工或鑽孔加工、沖壓加工、蝕刻法、電鑄法等來形成的方法等，但當考量到噴嘴孔11的噴嘴形狀之加工自由度及形狀控制的易做性時，則噴嘴孔11宜以雷射加工形成。
又，根據墨水槽12的構造，也可利用將各別加工的複數個基板重疊以形成隔壁16的方法來製造。
噴嘴板14與隔壁16的接合，是藉由金屬接合或接著劑 等進行接合。接著劑的種類並無特別限制，可使用熱固性接著劑、2液混合型接著劑、紫外線固化型接著劑、厭氧性接著劑，或藉由這些的併用效果而固化的接著劑等。使用熱固性接著劑時，為了防止熱膨脹係數之差異造成的偏移或翹曲，宜使噴嘴板14與隔壁16為相同的材料。
振動板13雖然可藉由聚醯亞胺等的塑膠薄膜或鎳的電鑄膜等所形成，但是由於特別是在製造有機EL顯示器時的墨水，溶劑大多是使用芳香族等油性的溶劑，所以從耐溶劑性的觀點來看，以使用鎳的電鑄膜為較佳。
再者，在本說明書的說明中，為了以容易理解的方式說明壓電體140的構造，針對壓電體U1~U7的間距及溝144的寬度等，是將壓電體的數量形成得比實際少而示意地圖示。在實際的噴墨頭2與壓電體140中，是在壓電體140上將例如有100~200個的複數個壓電體U1~U7隔著溝144在X方向上相鄰而配置。溝144的寬度會根據噴墨頭的精細度而改變，若是高精細度的噴墨頭，其寬度為20μm~50μm。
在使用了這種附有電纜基板之壓電元件的噴墨頭中，由於在壓電體140的溝144之內側會使內部電極的端面露出，所以於將可撓性電纜基板3焊接至壓電體140之時的多餘焊料滲入至溝144的情況中，將引起與相鄰的壓電體的短路故障，導致驅動的壓電體之信號也會傳送至相鄰的壓電體，而驅動了該相鄰的壓電體。其振動會通過振動板13而傳送到隔壁16，並在壓力產生室15中引起非預期的振動。此振動會對噴嘴孔11噴出的墨水之液滴的速度或體積、 噴出方向帶來不良影響。
此外，相鄰的壓電體在與兩鄰的壓電體雙方都發生短路時，會導致傳送到單邊的壓電體的電氣信號通過相鄰的壓電體也傳送到相反側的壓電體，使兩邊的壓電體發生振動。該狀態稱為串音(crosstalk)，發生串音的噴墨頭會因傳送至噴嘴孔的噴出訊號而導致連相鄰的噴嘴孔也噴出墨水，因此是不良品。
但是，在此實施形態的噴墨頭中，由於使用熱固性樹脂的樹脂薄膜4來將可撓性電纜基板3焊接至壓電體140，以使多餘的焊料不會滲入到溝144中，因此不會發生像上述的短路故障，所以不會發生上述之不良狀況的高可靠性的噴墨頭得以實現。
再者，如圖5B所示，是將噴墨頭2安裝在噴墨裝置70上。噴墨頭2被安裝在框架74上，用以在對象物72上塗佈墨水。承載台73用以使被塗佈物72移動。框架74用以使噴墨頭2移動。以控制部75將其各別控制。
(實施形態2)
圖13A、圖13B是顯示實施形態2的附有電纜基板之壓電元件。圖13A、圖13B分別顯示與圖4A、圖4B相同的狀態。
可撓性電纜基板3之基板電極7a~7c的長度，在實施形態1中是如圖4B所示，為從絕緣基板6的前端到與壓電體140的元件電極之下側相同的位置附近。但是，在本實施形態2中，是將基板電極7a~7c從絕緣基板6的前端延伸到比壓電體140的元件電極之下側還長，且比壓電體140之溝144 的底部還更下側處。
焊料層8的延伸部分，及涉及可撓性電纜基板3之基板電極7a~7c與壓電體140的元件電極138a~138c之接合的焊料層8，可同時藉由工具5a、5b的加熱而熔化。
此時，熔化的焊料層8藉由其表面張力，使力作用在使表面收縮之方向上。結果，焊料層8會具有使多餘的焊料吸引至切除部137之側的作用。藉由該作用，可更加確實地防止由多餘的焊料9造成之和相鄰的壓電體的短路。
(實施形態3)
圖14A~圖14C所示為實施形態3的附有電纜基板之壓電元件。圖14A所示為與圖2A相同的狀態。圖14B所示為與圖2B相同的狀態。圖14C所示為連接完成之附有電纜基板之壓電元件的溝144之部分上的剖面。
如圖2B所示，樹脂薄膜4在實施形態1中，是形成到溝144的開口之下端之前為止。在本實施形態3中，則是延伸到比溝144的開口的下端還要下側處。
利用這個構成，在藉由來自工具5a、5b的加熱與壓接將軟化的樹脂薄膜4完全壓出而流入溝144的同時，樹脂薄膜4的延伸部分之熱固性樹脂就會流到壓電體140的切除部137而接著。
由於如此構成，所以到溝144的開口的下端為止都能藉由已固化的熱固性樹脂確實地予以阻塞。因此，即便溢出的焊料從焊料層8分離，也能防止其移動到其他的部 分。因此，在本實施形態3中，能夠更加確實地防止由焊料層的多餘焊料造成的與相鄰的壓電體之短路。
此外，可藉由將焊料層8和實施形態2相同地延長到下方，而更有效果。
在上述的各實施形態中，是將積層體139的第1側面139a之下側的角的一部分斜向切除，以去除形成在該部分的導電膜138。結果，形成了使積層體139與絕緣基板6的間隙變大的方向傾斜的切除部137。但是，如圖15所示，將壓電體140以矩形的形式作切除來構成切除部137也是同樣的效果。
在上述的各實施形態中，是在可撓性電纜基板3的基板電極7a~7g之側形成焊料層8，而在壓電體140的元件電極138a~138g之側不形成焊料層8。但是，在可撓性電纜基板3的基板電極7a~7g之側不形成焊料層8，而在壓電體140的元件電極138a~138g之側形成焊料層8的情況亦是同樣的效果。或者，在可撓性電纜基板3的基板電極7a~7g之側形成焊料層8，且在壓電體140的元件電極138a~138g之側也形成焊料層8的情況亦是同樣效果。
上述各實施形態的熱固性樹脂之樹脂薄膜4，可使用在內部使塗佈有金屬之樹脂粒子分散而製成的異方性導電膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)或內部沒有任何分散物的絕緣膜(NCF：Non Conductive Film)等。
在使用了ACF的情況，雖然藉由ACF中的導電性樹脂粒子也能得到壓電體140與可撓性電纜基板3的導通， 但是對於在有機溶劑的環境下被使用的噴墨頭的情況，當使用期間變長時會因環境的有機溶劑，而使樹脂薄膜4的黏合樹脂稍微膨脹，並使ACF中的導電性樹脂粒子從元件電極的表面浮起而無法形成電氣連接。特別是，用於有機EL顯示器的印刷之有機層的墨水之溶劑，主要是使用對樹脂的滲透性高的芳香族或具有雜環的芳香族之有機溶劑，因此會使黏合樹脂的膨脹傾向顯著。
此外，當使噴墨頭高精細化時，與其成反比地，每1個壓電體140的壓電體140與可撓性電纜基板3之連接面積會變小，且被夾持於其連接部的導電性樹脂粒子的數量會變少，因此會造成電極間無法導通之不良狀況的發生頻率變高，並失去可靠性。因此，在使用了ACF的情況下，即使樹脂薄膜4之中有導電性樹脂粒子存在，實質上並未利用到導電性的功能。
產業上之可利用性
本發明有助於使用附有電纜基板之壓電元件的噴墨頭等各種裝置的良品率的提升。
3‧‧‧可撓性電纜基板
4‧‧‧樹脂薄膜
5a、5b‧‧‧工具
6‧‧‧絕緣基板
7a‧‧‧基板電極
8‧‧‧焊料層
9‧‧‧焊料
138a‧‧‧元件電極
140‧‧‧壓電體
144‧‧‧溝

Claims (14)

  1. 一種壓電元件與電纜基板之連接方法，包含：第1加熱步驟，將位於壓電元件的複數個元件電極，和位於電纜基板上之複數條線狀的基板電極以夾持有樹脂薄膜與焊料的方式進行加壓及加熱，使前述樹脂薄膜軟化；第2加熱步驟，使前述已軟化的樹脂薄膜之溫度進一步升高以使前述樹脂薄膜固化；第3加熱步驟，使前述焊料熔化，並藉由前述加壓將位於前述元件電極與前述基板電極相向的相向位置上之前述焊料的一部分往前述線的方向壓出；以及焊料凝固步驟，使前述基板電極與前述元件電極之間的前述焊料凝固。
  2. 如請求項1之壓電元件與電纜基板之連接方法，其中，在前述壓電元件中，將與前述電纜基板的間隙比前述基板電極與前述元件電極間的距離還大的切除部與前述元件電極相接而形成，且朝前述線方向被壓出的部分焊料是在前述切除部上凝固。
  3. 如請求項2之壓電元件與電纜之連接方法，其中，前述基板電極是從前述相向位置往與前述切除部相向的位置橫跨形成。
  4. 如請求項2之壓電元件與電纜之連接方法，其中，前述樹脂薄膜是從前述相向位置涵蓋到與前述切除部相向 的位置而形成。
  5. 如請求項1之壓電元件與電纜基板之連接方法，其中，在前述壓電元件中，是使複數個壓電體隔著溝相鄰而形成，前述複數個元件電極是分別位於複數個壓電體的每一個上。
  6. 一種附有電纜之壓電元件，包含：壓電元件，將複數個壓電體隔著溝排列而設置；電纜基板，具有在絕緣基板上排列設置的複數個基板電極；焊料，將前述複數個基板電極與設置在複數個前述壓電體的表面上的複數個元件電極之間的第1相向位置予以連接；及熱固性樹脂，相鄰於前述焊料，並連接前述複數個壓電體及前述絕緣基板，在前述壓電元件中，是將使前述元件電極與前述基板電極的間隙比前述第1相向位置還大的切除部鄰接於前述元件電極而形成，前述複數個基板電極的各個基板電極寛度是比前述複數個元件電極之各個元件電極寛度為窄，前述熱固性樹脂係到達前述溝，而前述焊料則不會到達前述溝之內部。
  7. 如請求項6之附有電纜之壓電元件，其中，前述熱固性樹脂係到達前述複數個基板電極中之兩側面之前述溝的方向且在前述複數基板電極的切除部相對的方向，且 前述熱固性樹脂是不存在於前述複數基板電極的切除部方向。
  8. 如請求項6之附有電纜之壓電元件，其中，前述熱固性樹脂是存在於前述複數基板電極的切除部方向。
  9. 如請求項6之附有電纜之壓電元件，其中，前述焊料不存在於前述溝中。
  10. 如請求項6之附有電纜之壓電元件，其中，是使與前述第1相向位置之前述第1焊料連接的第2焊料存在於前述切除部。
  11. 如請求項10之附有電纜之壓電元件，其中，前述熱固性樹脂有一部分進入前述排列的壓電體之間的前述溝中而固化。
  12. 如請求項9之附有電纜之壓電元件，其中，前述熱固性樹脂有一部分進入前述排列的壓電體之間的前述溝中而固化。
  13. 一種噴墨頭，可驅動如請求項6至12之任一項中的附有電纜之壓電元件，而從噴嘴孔噴出墨水。
  14. 一種噴墨裝置，使用如請求項13之噴墨頭，在對象物上塗佈墨水。
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