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公開番号2024056639
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-23
出願番号2023173152
出願日2023-10-04
発明の名称プリントヘッドユニットをFPCに接続するためのボンディングツール
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類B41J 2/16 20060101AFI20240416BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】FPCとプリントヘッドユニットとを一緒にボンディングするプロセスの歩留まりを向上する。
【解決手段】プリントヘッドユニットをフレキシブルプリント回路にボンディングボンディングツールであって、
プリントヘッドユニットを支持するように構成された支持面と、
支持面上のプリントヘッドユニットにフレキシブルプリント回路を押圧するように構成された接触面を含むボンドヘッドと、
ボンドヘッドを移動可能に支持するように構成されたヒンジ機構40と、を備え、
ヒンジ機構40は、プリントヘッドユニットとフレキシブルプリント回路との間の接触領域の意図された位置内に配置された回転軸の周りを接触面が移動するようにボンドヘッドの接触面の移動を制限する構造を有することを特徴とする、ボンディングツール。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
プリントヘッドユニット（１）をフレキシブルプリント回路（１０）にボンディングするために接着剤（１５）が塗布される接触領域（１６）を規定する前記プリントヘッドユニット（１）に前記フレキシブルプリント回路（１０）をボンディングするためのボンディングツールであって、
‐前記プリントヘッドユニット（１）を支持するように構成された支持面（２１）と、
‐前記支持面（２１）上のプリントヘッドユニット（１）に前記フレキシブルプリント回路（１０）を押圧するように構成された接触面（２３）を含むボンドヘッド（２２）と、
‐前記ボンドヘッド（２２）を移動可能に支持するように構成されたヒンジ機構（４０）と、を備え、
前記ヒンジ機構（４０）は、前記プリントヘッドユニット（１）と前記フレキシブルプリント回路（１）との間の前記接触領域（１６）の意図された位置内に配置された回転軸（５５）の周りを前記接触面（２３）が移動するように前記ボンドヘッド（２２）の前記接触面（２３）の移動を制限する構造を有することを特徴とする、ボンディングツール。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載のボンディングツールであって、前記接触面（２３）は長手形状であり、第１の方向（Ｘ）に延在し、前記回転軸（５５）は、前記第１の方向（Ｘ）に垂直に延在する、ボンディングツール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のボンディングツールであって、前記回転軸（５５）は、前記支持面（２１）に対してさらに平行であり、前記接触面（２３）の前記移動は、少なくとも所定の作業範囲において完全に回転である、ボンディングツール。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載のボンディングツールであって、前記ヒンジ機構（４０）は、少なくとも４つのヒンジ（５０～５３）を含み、そのうちの２つはそれぞれ、個別の剛性アーム（４４、４６）及び別の個別のヒンジ（５０、５３）を介して前記ボンドヘッド（２２）をメイン構造（４２）に接続する、ボンディングツール。
【請求項５】
請求項４に記載のボンディングツールであって、前記ヒンジ（５０～５３）は、前記メイン構造（４２）に取り付けられた前記ヒンジ（５０、５３）の軸を通って前記第１の方向（Ｘ）に延在する平面に垂直な鏡平面（５８）であって、前記メイン構造に取り付けられた前記ヒンジ（５０、５３）の間の中央に配置された鏡平面（５８）に対して鏡面対称に配置可能である、ボンディングツール。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のボンディングツールであって、前記メイン構造（４２）は、前記支持面（２１）に対する前記ヒンジ機構（４０）の位置を調整するための配置手段を含む、ボンディングツール。
【請求項７】
請求項４乃至６の何れか１項に記載のボンディングツールであって、前記ヒンジ（５０～５３）は、フィルムヒンジである、ボンディングツール。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載のボンディングツールであって、前記第１の方向（Ｘ）に延在する凹部（２４）が前記接触面（２３）に隣接してボンドヘッド（２２）に設けられ、前記凹部（２４）は、前記支持面（２１）に対向する、ボンディングツール。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載のボンディングツールであって、前記接触面（２３）は、前記第１の方向（Ｘ）から見た場合に、前記支持面（２１）に向かって先細りになる曲面に設けられている、ボンディングツール。
【請求項１０】
請求項８に記載のボンディングツールであって、前記曲面は、非スティクション材料、好ましくはＦＯＴＳ材料を含む、ボンディングツール。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルプリント回路をプリントヘッドユニットにボンディングするためのボンディングツールと、フレキシブルプリント回路をプリントヘッドユニットにボンディングする方法とに関する。
続きを表示（約 3,400 文字）【背景技術】
【０００２】
ボンディングツールは一般に、チップをフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）に接続するために適用される。チップ及びＦＰＣは両方とも、多数のボンドパッド及び／又はトラックの１つ以上の行を含み、チップのボンドパッドは、チップを制御するために必要とされる電気接続を確立するために、ＦＰＣ上のトラックに個々に接続されなければならない。プリントヘッドユニットは、単一のプリントヘッドユニット上に設けられた多数のノズルに起因して、例外的に長い行のボンドパッドを含みうる。また、ボンドパッドの密度は、プリントヘッドユニットの高いノズル密度（ドットパーインチ、ＤＰＩ）の結果として、一般的に高い。プリントヘッドユニットのためのボンディングツールは、プリントヘッドユニットを支持するための支持面と、第１の方向に延在する長手形状の接触面を含むボンドヘッドとを含む。第１の方向は、ノズル及び／又はボンドパッドの１つ以上の行が延在する方向である。接触面は、フレキシブルプリント回路をプリントヘッドユニット上に押圧するように構成される。両者は、所定の力で一緒に押圧される。ＦＰＣとプリントヘッドユニットとを一緒にボンディングした後に、製造されたボンドパッドのすべてが実際には個別のトラックと適切に電気的に接触しているわけではないことが分かった。
【発明の概要】
【０００３】
ＦＰＣとプリントヘッドユニットとを一緒にボンディングするプロセスの歩留まりを向上することが本発明の目的である。
【０００４】
本発明によれば、請求項１に記載のボンディングツール及び請求項１０に記載の方法が提供される。
フレキシブルプリント回路とプリントヘッドユニットとの間の接触領域に設けられた接着剤によってフレキシブルプリント回路をプリントヘッドユニットにボンディングするためのボンディングツールは、
‐プリントヘッドユニットを支持するように構成された支持面と、
‐支持面上のプリントヘッドユニット上にフレキシブルプリント回路を押圧するように構成された接触面を含むボンドヘッドと、
‐ボンドヘッドを移動可能に支持するように構成されたヒンジ機構と、を備える。
ボンディングツールは、ヒンジ機構が、プリントヘッドユニットとフレキシブルプリント回路との間の接触領域の意図された位置内に配置された回転軸の周りを接触面が移動するようにボンドヘッドの接触面の移動を制限する構造を有することを特徴とする。回転軸は、好ましくは、接着剤の層が配置される接触領域の内側に配置されるいわゆる「仮想」回転軸であり、ＦＰＣとプリントヘッドユニットとが、両方が互いに平行になるまで互いに対して回転されることを可能にする。接触面の（所定の範囲に制限されうる）回転運動は、ＦＰＣ上のトラックに対するプリントヘッドユニット上のボンドパッド間のいかなる並進も抑制する。しかし、回転運動は、プリントヘッドユニット上のボンドパッドがＦＰＣ上のトラックに対して並進するリスクなしに、プリントヘッドユニットとＦＰＣとが互いに平行にされることを可能にする。回転軸は、両者が配置され一緒に押圧されている場合に、支持面と接触面との間の初期の非平行性に対抗する。これは、ＦＰＣとプリントヘッドユニットとの間の初期相対角度にかかわらず、すべてのボンドパッドにわたって実質的に一定の圧力分布をもたらす。結果として、すべてのボンドパッドは、十分かつ同じ押圧力を受ける。回転軸はさらに、プリントヘッドユニットとＦＰＣとの間の距離が調整される場合に、押圧力又は圧力を実質的に一定に保つ。この回転軸の周りの回転移動によって、ボンドパッド及びトラックの互いに対向する行を平行にすることによって、高い信頼性の接続が確立されうる。これにより、本発明の目的が達成されている。
【０００５】
本発明のより具体的なオプション機能が従属項に示されている。
【０００６】
１つの実施形態において、接触面は長手形状であり、第１の方向に延在し、構造は、接触面の移動を回転軸の周りの回転に制限する。ノズルの比較的長い行に起因して、接触パッドの対応する行は、事実上、対応するトラックとアライメントされるべき線構造である。行は、第１の方向に延在する。適切な接触を保証するために、トラックの行は、接触パッドの行と平行でなければならない。これは、第１の方向に垂直な軸の周りの回転を可能にすることによって達成され、回転軸は、接触パッドの行とトラックの行との間の接触領域に配置される。ヒンジ機構は、好ましくは接触領域内にいかなる物理構成要素も有することなく、接触領域内に回転軸を配置するように構成される。よって、回転軸は、ヒンジ機構のロッド機構構造によって形成される仮想回転軸である。
【０００７】
上述の仮想回転軸は、支持面とボンドヘッドとの間に回転移動を生成することが理解されるだろう。好ましくは、支持面及びボンドヘッドの一方が押圧中に静止状態に維持され、他方はそれに向かって移動する。その中の仮想回転軸は、支持面がボンドヘッドに向かって移動する間にボンドヘッド上の接触面のいずれかを回転するように、又はその逆を行うように構成されてもよい。これに代えて、仮想回転軸は、移動する部材上に提供されてもよく、例えば、ボンドヘッドは支持面に向かって移動可能であり、仮想回転軸は、ボンドヘッド上の接触面が回動可能であることを保証する。同様に、支持面は、移動可能かつ回転可能であってもよい。また、ＦＰＣ又はプリントヘッドユニットのいずれかは、ボンドヘッド上、ならびに支持面上に提供されてもよい。
【０００８】
１つの実施形態において、仮想回転軸は支持面に平行であり、接触面の移動は、少なくとも意図された動作範囲内で完全に回転である。ボンドパッドの行はトラックと同様に、第１の方向に延在する。プリントヘッドユニット上のボンドパッドの行をＦＰＣ上のトラックの行に平行にするために、プリントヘッドユニットは、ＦＰＣとプリントヘッドユニットとの間に配置された仮想回転軸の周りに回転されてもよい。仮想回転軸は、さらに好ましくは支持面に平行である。接触面は、ＦＰＣ上のトラックに対するボンドパッドの行の並進移動を抑制するために、回転運動のみに限定される。接触面の移動は、ＦＰＣとプリントヘッドユニットとが一緒に押圧される作業範囲内で回転である。接触面の回転移動は、前記接触面上の各点が仮想回転軸の周りを円で移動する結果となる。第１の方向における接触面上の各点の変位は、高さ方向における比例変位を伴い、これらの変位の間の比は、仮想回転軸に対する前記点の個別の角度によって決定される。
【０００９】
別の実施形態において、ボンドヘッド、具体的には接触面は、フレキシブルプリント回路と比較して剛性である。ＦＰＣは変形可能であり、プリントヘッドユニットに押圧されている間に再成形されることを可能にする特定のコンプライアンスを有する。ボンドヘッドは比較的、変形不能である。
【００１０】
１つの実施形態において、プリントヘッドユニット及びＦＰＣは導電トラックを備え、そのそれぞれは、その端部に電気接触要素又はエリアを備え、プリントヘッドユニット及びＦＰＣのそれぞれの上の電気接触要素又はエリアは、一方の上の各電気接触要素及び／又はエリアが他方の上の対応する電気接触要素及び／又はエリアと電気接触するように寸法決めされ及び／又は配置される。基本的に、アクチュエータとコントローラとの間の単一の電気接続を一緒に形成するように、プリントヘッドユニット上の各トラックはＦＰＣ上のトラックに接続される。対応する電気接触要素及び／又はエリアは単に、それぞれのトラックの端部として形成されてもよく、又はボンドパッドのような代替構造が、プリントヘッドユニット及びＦＰＣの一方又は両方のトラックの端部に適用されてもよい。接触領域は、好ましくは一方の側のＦＰＣの電気接触要素と、他方の側のプリントヘッドユニットの電気接触要素との間に配置されるように規定される。
（【００１１】以降は省略されています）

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