用于电连接两个物体的方法

专利名称：用于电连接两个物体的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于连接物体的方法，所述物体例如为布置在基 板两个表面上的布线和电路元件。
背景技术：
可利用一种基板，该基本将电信号等供给各个设备，在该基板上， 诸如布线和电极的连接物体(连接体)被布置在其两个表面上，并且 这些连接物体经由形成在基板中的通孔而电连接。作为电连接布置在基板两个表面上的布线和电极的方法，在日本 专利申请特开No.2001-250842的图4中已公开了经由通孔连接电极和布 线的方法。在该方法中，形成有通孔和布线的基板被布置半导体芯片 上方，在该半导体芯片的上表面上形成有电极，这样，在所述电极上 设置通孔，通过从喷墨头的喷嘴直接喷射导电液体来在所述通孔中填 充导电材料，从而电极和布线经由通孔而被电连接。发明内容在日本专利申请特开公布No.2001-250842中说明的基板的两个表 面之间电连接的方法中，将从喷墨头的喷嘴喷射的导电液体喷射到基 板上以直接落在通孔中，并且该导电液体被填充在通孔中。然而，近 年来，例如因为使基板的尺寸小的原因，集成度趋向于高。结果，通 孔之间的距离(间隙)变得很窄。以该方式，当以窄距离(间隙)布置通孔时，很难通过从喷嘴将液体直接喷射到通孔中来将液体精确地 填充在通孔中，并且害怕液体会没有进入通孔而粘附到基板上。在这 种情况下，填充在各个孔中的液体会经由粘附到基板上的液体而短路。 而且，会考虑到通过从高精度喷墨头的喷嘴将液体直接喷射到通孔而 将液体精确地填充在通孔中。然而，这种高精度喷墨头非常昂贵，会 增加制造成本。考虑到上述情形，本发明的目的在于提供一种即使当通孔以窄距 离(间隙)而被布置时，通过在通孔中容易地填充导电液体来连接布 置在基板两个表面上的物体的方法。根据本发明的第一方面，提供一种通过导电液体电连接两个物体 的方法，该方法包括提供具有第一表面和与该第一表面相对的第二表面的基板； 在所述基板的第一表面上，形成接收液体的液体接收部分；在所述基板中形成与所述液体接收部分连通的液体通道；在所述基板中形成与所述通道连通且分别在所述第一和第二表面上限定开口的通孔；分别在两个物体与通孔的开口重叠的位置，布置两个物体插入所 述基板；使液滴落在所述液体接收部分；经由所述通道将所述落在液体接收部分上的液体填充到所述通孔；使所述填充在通孔中的液体接触所述被布置为分别在两个物体与 通孔的开口重叠的位置插入基板的物体；以及 使所述填充在通孔中的液体硬化。根据本发明的第一方面，在基板的一个表面上形成液体接收部分， 以及在基板中形成与所述液体接收部分连通的通道，而且，在基板中 形成与所述通道连通的孔。而且，通过使导电液体滴落在液体接收部分上，该液滴例如经由通道通过毛细力而被填充在通孔中。此时，将 液体填充在通孔中直至导电液体接触被布置在基板两个面上的孔的开口上/上方的两个物体(连接体)。因此，通过使填充在通孔中的液体 硬化，之后，布置在基板两个表面上/上方的连接体经由填充在通孔中 的导电液体而被电连接。根据该方法，即使当以窄距离布置通孔时， 也可以通过在通孔中填充导电液体来电连接布置在基板两个表面上/上 方的连接体。而且，从制造成本的角度来看是有利的。在根据本发明的用于电连接两个物体的方法中，所述液体接收部 分可具有凹口形状，该凹口具有能够完全容纳一个圆的尺寸，该圆具 有与液滴在俯视图中的直径相同的直径；并且所述通道的宽度可小于 液滴的直径。在该情况下，由于液体接收部分具有能够完全容纳液滴 凸出的圆的尺寸，所以很容易使液滴落在液体接收部分上。而且，仅 通过使液滴落在具有一宽区域的液体接收部分上，由于液体在例如毛 细力的作用下在具有比液滴的直径窄的宽度的通道中流动，并且液体 经由该通道而被填充在通孔中，所以在通孔中填充导电液体是很容易 的。根据本发明的用于电连接两个物体的方法可进一步包括在通孔中 填充液体并使该液滴接触物体之后，移除包括液体接收部分的基板的 区域。由于液体接收部分和通道仅用于使液体流到通孔，所以在完成 填充之后当液体接收部分和通道变得不必要时，可以移除液体接收部 分和通道。因此，由于可以移除基板的不必要区域，所以可以在完成 电连接之后减小基板的尺寸。在根据本发明的用于电连接两个物体的方法中，在形成所述通道 时，可形成与液体接收部分连通的多个单独的通道作为所述通道；在 形成所述通孔时，可形成与所述单独的通道连通的多个单独的通孔作 为所述通孔；在填充液体时，可经由单独的通道分别从液体接收部分 将落在液体接收部分上的液体填充在所述单独的通孔中；以及在移除所述区域时，可通过移除包括液体接收部分的基板的区域而使所述单 独的通道电绝缘。在该情况下，由于多个(单独的)孔经由多个(单 独的)通道与一个液体接收部分连通，所以可以仅通过使液滴落在液 体接收部分上而将液体填充在每个通孔中。其后，当移除包括液体接 收部分的基板的区域时，可以容易地绝缘通道，并且制作所述通孔没 有被电连接的状态。换句话说，为了将液体填充在多个通孔中，不必 改变液滴落下的位置，且填充工作变得很容易。在根据本发明的用于电连接两个物体的方法中，在形成所述液体 接收部分时，可形成多个单独的液体接收部分作为所述液体接收部分； 以及，在形成所述通道时，可分别形成与所述单独的液体接收部分连 通的多个单独通道作为所述通道；在形成所述通孔时，可形成与所述单独的通道连通的多个单独的通孔作为所述通孔；在使液滴落在液体 接收部分上时，可使液滴落在每个单独的液体接收部分上；以及在填 充液体时，可使所述落在单独液体接收部分的每个上的液体经由所述 单独的通道中的一个填充在所述单独的通孔的一个中。在该情况下， 由于可以经由通道将液体填充在每个通孔中，所以通过使液滴落在每 个单独所液体接收部分上，填充工作变得很容易。在根据本发明的用于电连接两个物体的方法中，所述单独的液体 接收通道之间的距离可大于所述单独的通孔之间的距离。在该情况下， 即使当单独的通孔之间的距离窄(短)且难以将液体直接填充在每个通孔中时，也可以通过使液滴落在每个液体接收部分上而将液体填充 在多个单独的通孔中。在根据本发明的用于电连接两个物体的方法中，在布置物体时， 可形成与通孔的开口中的一个连通的布线作为基板第一表面上的物体 之一。因此，通过将液体填充在通孔中，可以使布置在基板的一个表 面上的连接体之一和布置在基板另一表面上的布线相连接。而且，即 使当两个连接体都是布线时，也可以通过将液体填充在通孔中而连接所述布线。在根据本发明的用于电连接两个物体的方法中，在基板中形成通 孔时，还可与通孔一起形成从通孔的内壁向内凸出的凸起；以及在布 置物体时，可以形成布线以使得该布线覆盖所述凸起的表面。在该情 况下，当将液体填充在通孔中时，由于表面张力，在通孔的开口产生 液体的弯月面，并且当进一步填充液体时，弯月面在所述凸起的前端 被破坏，并且液体被散布在通孔的开口周围。此时，由于布线形成在 所述凸起的表面上，所以一旦弯月面在凸起处被破坏，液体无疑会被 粘附到布线上，且可以与布线电连接。在根据本发明的用于电连接两个物体的方法中，在不同于形成布 线的另一区域的区域，布线表面的液体排斥性质低于基板表面的液体 排斥性质。在该情况下，从通孔流出的液体容易被粘附到布线的表面 上，而不会流到基板的表面。在根据本发明的用于电连接两个物体的方法中，所述通道可形成 在基板内部。在该情况下，当落在液体接收部分上的液滴经由通道流 到通孔时，由于所述通道被形成在基板的内部，所以液体不会从通道 流出基板的外部。在根据本发明的用于电连接两个物体的方法中，所述通道可以是 形成在基板第一表面上的凹槽。在该情况下，由于通道是形成在上面 形成了液体接收部分的表面上的凹槽，所以可以很容易形成通道。在根据本发明的用于电连接两个物体的方法中，基板第一表面的 液体排斥性质可高于液体接收部分内表面的液体排斥性质和凹槽的液 体排斥性质。在该情况下，当液体从液体接收部分经由凹槽流到通孔 时，液体难以从液体接收部分和凹槽流出。根据本发明的电连接方法可进一步包括在形成通道之前，在基板 的第一表面上，形成具有液体排斥性质比液体接收部分内表面的液体 排斥性质和凹槽的液体排斥性质高的液体排斥膜。在该情况下，无疑 可以防止液体从液体接收部分和凹槽流出。在根据本发明的用于电连接两个物体的方法中，可在基板的第一 表面上形成通道；以及该通道的液体排斥性质和液体接收部分的液体 排斥性质可低于基板第一表面上的区域的液体排斥性质，该区域不同 于形成有液体接收部分和通道的另一区域。在该情况下，落在液体接 收部分上的液滴，不会流到具有高液体排斥性质的区域，继续润湿和 散布在具有低液体排斥性质的通道上。根据本发明的电连接方法可进一步包括，在形成通道和液体接收 部分之前，在基板的第一表面上形成液体排斥膜，该液体排斥膜具有 的液体排斥性质比将要在其上形成通道和液体接收部分的区域的液体 排斥性质高；且在形成通道和液体排斥部分时，可通过部分地移除液 体排斥膜以形成通道和液体接收部分。例如，通过把氟膜涂布在基板 的表面而形成液体排斥膜之后，通过移除将成为液体接收部分和通道 的区域上的涂层，可以容易地形成具有液体排斥性质低于上面形成有 液体排斥膜的区域的液体排斥性质的液体接收部分和通道。还可以通 过照射激光来移除液体排斥膜。在该情况下，移除了液体排斥膜的区 域的表面变得粗糙，并且该区域表面的液体排斥性质下降了。因此， 可以很容易地形成具有低液体排斥性质的区域。在根据本发明的用于电连接两个物体的方法中，在布置两个物体 时，可布置两个物体中的一个远离基板。在该情况下，当将液体填充 在通孔中时，由于液体的表面张力，在通孔的开口产生液体的弯月面， 所以可以通过利用弯月面的产生来使液体接触物体(连接体)。由于 可以布置所述连接体远离基板的表面，所以连接体的布置的自由度变 高了。根据本发明，即使当以窄距离布置形成通孔时，也可以容易地将 导电材料填充在通孔中，并且电连接布置在基板两个表面上的连接体。 而且，从制造成本的角度来看是有利的。


图l是喷墨打印机的示意结构图；图2是不包括FPC的喷墨头的俯视图；图3是喷墨头的俯视图；图4是图3的部分放大图；图5是沿着图4中的IV-IV线的截面图；图6A至图6F是示出实施例的电连接导电图案和单独电极的步骤 的图示，其中图6A示出了通道形成步骤，图6B示出了通孔形成步骤， 图6C示出了布置步骤，图6D示出了液体填充步骤，图6E示出了硬化(固 化)步骤，以及图6F示出了移除步骤；图7A和7B是通道形成步骤、通孔形成步骤、布置步骤和液体填充 步骤的示意图，其中图7A是基板的俯视图，而图7B是沿着图7A中的线 VIIB-VIIB的截面图；图8A和图8B是移除步骤的示意图，其中，图8A是基板的俯视图， 图8B是沿着图8A中的VniB-VIIIB线的截面图；图9A和图9B是第二改进实施例的对应于图7的示意图，其中，图 9A是基板的俯视图，图9B是沿着图9A中的IXB-IXB线的截面图；图10A和图10B是第三改进实施例的对应于图7的示意图，其中， 图10A是基板的俯视图，图10B是沿着图10A中的XB-XB线的截面图；图11A和图11B是第四改进实施例的对应于图7的示意图，其中， 图11A是基板的俯视图，图11B是沿着图11A中的XIB-XIB线的截面图；图12A和图12B是第五改进实施例的对应于图7的示意图，其中， 图12A是基板的俯视图，图12B是沿着图12A中的XIIB-XIIB线的截面 图-'图13A和图13B是第六改进实施例的对应于图7的示意图，其中，图13A是基板的俯视图，图13B是沿着图13A中的XIIIB-XIIIB线的截面 图；图14A和图14B是第七改进实施例的对应于图7的示意图，其中， 图14A是基板的俯视图，图14B是沿着图14A中的XIVB-XIVB线的截面 图；图15A和图15B是第八改进实施例的对应于图7的示意图，其中， 图15A是基板的俯视图，图15B是沿着图15A中的XVB-XVB线的截面 图；和图16A和图16B是第十四改进实施例的对应于图7的示意图，其中， 图16A是基板的俯视图，图16B是沿着图16A中的XVB-XVB线的截面图。
具体实施方式
下面将说明本发明的实施例。该实施例是将本发明应用到喷墨打 印机的压电传动装置的示例，所述喷墨打印机通过将墨喷射到记录纸 上来记录所希望的图像和符号，所述压电传动装置将喷射压力施加到 墨上。首先，将说明喷墨打印机。如图1所示，喷墨打印机100包括可在 图1的左右方向上移动的台架2、设置在台架2中并将墨喷射到记录纸P 上的连续类型的喷墨头l、和在图1的向前方向上输送记录纸P的输纸辊 3。喷墨头1与台架2—起在左右方向(扫描方向)上移动，并使墨从喷 嘴20 (参考图2)喷射到记录纸P上以记录所希望的符号和图像，所述 喷嘴被布置在喷墨头l的下表面。而且，通过输纸辊3将其上记录有图 像的记录纸P朝前(进纸方向)放出。接下来，下面将说明喷墨头l。如图2至5所示，喷墨头l包括通道 单元4、压电传动装置5和柔性印刷电路(FPC) 40。首先，下面将说明通道单元4。如图5所示，通道单元4包括从上层按该顺序结合成多层的空腔板IO、基底板ll、歧管板(manifold plate) 12和喷嘴板13。如图2至5所示，沿着平面布置的多个压力室14被形成为穿过位于 四个板10至13中最顶位置(最上层)的空腔板10而形成的孔。压力室 14的上侧和下侧被基底板11和将在后面说明的振动板30覆盖。而且， 将压力室14布置成两行且在每一行，多个压力室14排列在进纸方向(图 2中的垂直方向)上。此外，每个压力室14具有大致的椭圆形状，该椭 圆在扫描方向(左右方向)上伸长。如图4和5所示，在俯视图上与压力室14的两个端部重叠的位置， 连通孔15和16形成基底板11中。而且，在歧管板12中形成在进纸方向 上延伸的两个歧管17，以使得该歧管17与朝着布置成两行的压力室14 的连通孔15的部分重叠。这两个歧管17与形成在将在后面说明的振动 板30 (参考图2)中的供墨端口18连通，并且经由供墨端口18，将墨从 未示于图中的墨盒供给到歧管17。此外，在歧管板12中与压力室14的 端部重叠的位置形成与连通孔16连通的多个连通孔19，在俯视图中所 述端部与歧管17相对。多个喷嘴20形成在喷嘴板13中平面上与连通孔19重叠的位置。如 图2所示，喷嘴20被布置成两个喷嘴行。在每个喷嘴行，喷嘴20排列在 进纸方向上以与沿着进纸方向布置成两行的压力室14的端部重叠，该 端部与歧管17相对。如图5所示，歧管17经由连通孔15与压力室14连通，而且，压力室 14分别经由连通孔16和19与喷嘴20连通。接下来，下面将说明压电传动装置5。如图2至5所示，压电传动装 置5包括布置在具有压力室14的空腔板10上表面上的振动板30、形成在 振动板30的上表面上以连续散布在压力室14上方的压电层31、以及布置在压电层31上表面上的多个单独的电极32。振动板30是具有在俯视图中为大致矩形形状的金属板。振动板30 在围绕压力室14的部分结合到空腔板10的上表面，在该状态下振动板 30覆盖压力室14。而且，压电层31布置在单独的电极32和导电的振动 板30的上表面之间，并且振动板30的上表面还用作共用电极，其在压 电层31的厚度方向上产生了电场。在俯视图中，压电层31形成在振动板30的上表面上。压电层31由 主要由锆钛酸铅(PZT)组成的压电材料制成并且是铁电物质，所述锆 钛酸铅是钛酸铅和锆酸铅的固溶体。连续形成该压电层31以覆盖压力 室14。分别对应于压力室14，在压电层31的上表面上形成具有比压力室 14略小的大致椭圆形状的单独的电极32。这些单独的电极32形成在远 离压力室14外围的中心部分、面向对应的压力室14的区域中。所述单 独的电极32由导电材料例如金、银、钯、铂或钛所形成。而且，所述 单独的电极32布置成两行，并且单独的电极32的连通孔15附近的一个 端部(左或右端部)延伸至横跨压力室14外围的压电层的外部区域， 该外部区域与压力室14的外侧重叠。接下来，下面将说明发送从驱动器IC (未示出)提供给单独的电 极32的驱动电压的FPC 40。如图3至5所示，FPC 40具有布置在压电传 动装置5的上表面上的基板41。基板4由例如聚酰亚胺树脂的合成树脂 材料制成。在所述基板41的上表面上形成多条布线42。而且，在基板41的上 表面上形成填充了导电材料43的多个凹口47 ((单独的)液体接收部 分)和多个凹槽((单独的)通道)46。此外，在基板41中形成了使 得基板41的上表面与下表面连通的多个通孔(单独的通孔)48，并且在这些通孔48中填充了导电材料43。如图5所示，从通孔48的下侧(基 板41的下表面)露出的导电材料43以凸起的形式向下凸出，并且通过 与单独的电极32接触而连接至单独的电极32。每条布线42的一端都连接至各个通孔48的外围的一部分，并通过 与填充在通孔48中的导电材料43接触而被电连接。每条布线42的另一 端通过与图中未示出的驱动器IC的端子接触而被电连接。因此，在驱 动压电传动装置5时，将预定的驱动电压从驱动器IC的端子经由布线42 和导电材料43施加到单独的电极32。当将预定的驱动电压施加到单独 的电极32上时，从对应于该单独的电极32的喷嘴20喷射墨滴。接下来，在上面所述的喷墨头l中，下面将参考图6A至8B说明用 于电连接形成在FPC 40上表面上的布线42和布置在FPC 40下表面侧上 的压电传动装置5的单独的电极32的方法。首先，如图6A所示，提供由柔性合成树脂材料制成的基板41，所 述柔性合成树脂材料例如为聚酰亚胺树脂、芳香族聚酰胺树脂(aramid resin)、酚醛树脂和液晶聚合物。在基板41的上表面(第一表面)上 形成具有凹口47和分别与所述凹口47连通的凹槽46的被填充的通道 (填充通道)49 (填充通道形成步骤)。如图7A所示，凹口47在俯视 图中为圆形形状，并且沿着图7A的垂直方向布置成交错的形式(Z字 形)。凹槽46的一端与凹口47连通，并且凹槽46在图7A的左右方向上 延伸。而且，凹槽46的截面具有大致矩形的形状。这里，形成凹口47以使得凹口47的直径大于凹槽46的宽度。凹口 47和凹槽46是通过使用激光器例如受激准分子激光器、YAG激光器或 飞秒激光器(femtosecond laser)的激光加工而被形成的。此时，凹槽 46和凹口47的内表面的液体排斥性质低于基板41的上表面的液体排斥 性质。由于被激光照射的表面变成了粗糙的表面，所以限定凹口47和 凹槽46的表面的液体排斥性质变低。以该方式，优选激光加工，用于很容易地实现具有液体排斥性质比基板41上表面的液体排斥性质差的凹口47和凹槽46的内表面。接下来，如图6B所示，在凹槽46的没有形成凹口47的一端形成刺 穿基板41的上表面和下表面的通孔48 (通孔形成步骤)。换句话说， 凹口47和通孔48经由凹槽46连通。通孔48是通过使用激光器例如受激 准分子激光器、YAG激光器或飞秒激光器的激光加工而被形成的。此 时，如图7所示，凹口47之间的距离L1制作得比通孔48之间的距离L2 长。接下来，如图6C所示，通过例如丝网印刷、气相淀积(vapor deposition )法和喷镀(sputtering)法的方法在基板41的上表面上形成布线 42，以使其一端连接至通孔48外围的一部分。布线42的表面的液体排 斥性质低于基板41的表面的液体排斥性质。布线42的另一端连接至驱 动器IC (未示出)的端子。而且，将基板41布置在单独的电极32的上 表面上方，以使得通孔48的开口被以预定的距离设置(布置步骤)， 其中所述单独的电极32布置在压电传动装置5上。因此，单独的电极32 和布线42分别布置在基板41的两个表面(各自的表面)上/上方，所述 单独的电极32和布线42为连接体。可布置诸如单独的电极32和布线42 的连接体以与通孔48的开口部分重叠。接下来，如图6D所示，导电液体滴51通过诸如喷射头和微分配器 的液滴喷射设备50而被喷射，以落在与每个凹槽46连通的凹口47上， 并且导电液体52经由凹槽46而被填充到通孔48中。可以使用各种液体 作为导电液体52。下面论述存在金属例如银和金的纳米颗粒(例如约 7nm的直径)的纳米导电颗粒墨处于单独分散状态而没有在溶剂中凝结 (粘结)的情形的实例。如图6D、 7A和7B所示，当液滴51落在凹口47上时，由于凹槽46 的宽度足够窄，所以液体52由于毛细力的影响而被吸入凹槽46中。由于凹槽46的内表面易受润湿(润湿角度小于90度)的影响，所以液体 52沿着凹槽46继续散布和润湿(毛细现象)。由于毛细现象，流到凹 槽46中的液体52流到通孔48中。此时，液体52被完全填充在通孔48中， 并且接触布线42，然后通过进一步填充液体52，由于表面张力，在通 孔48的下端开口的液体52的表面凸出以形成凸起，并且凸出的部分与 单独的电极32接触(液体填充步骤)。这里，如以上所述的，由于基板41的上表面的液体排斥性质低于 凹槽46和凹口47的内表面的液体排斥性质，所以从凹口47流到凹槽46 的液体52很难溢出到基板41的上表面。如图7A和7B所示，优选地在上述的通道形成步骤形成凹槽46和凹 口47，从而，凹口47的直径(例如70/mi)比液滴51在液滴落下之前飞 行期间的直径大(例如40/mi)，且进一步，凹槽46的宽度(例如20Mm) 比液滴51的直径小。在该情况下，由于凹口47具有能够完全包括(容 纳)液滴51所凸出的圆的尺寸，所以很容易使液滴51落在凹口47上。 而且，仅通过使液滴51落在具有宽阔区域的凹口47中，由于毛细力的 作用，液体52流到具有比液滴51的直径窄的宽度的凹槽46，并且液体 经由所述凹槽46而被填充在通孔48中。因此，在通孔48中填充液体52 是很容易的。而且，当凹口47之间的距离窄时，可能很难通过直接喷射到通孔 48中来填充液体52。即使在这种情况下，在本发明中，由于与通孔48 连通的凹口47之间的距离比通孔48之间的距离长，所以可以通过使液 滴落在每个凹口47上来将液体52填充在通孔48中。此外，由于布线42的表面的液体排斥性质低于基板41的表面的液 体排斥性质，所以从通孔48流出的液体52不会流到基板41的表面，并 且很容易粘附到具有液体排斥性质比基板41的表面的液体排斥性质低 (润湿角度小)的布线42的表面。接下来，如图6E所示，将基板41加热到不高于基板41的温度上限 的预定温度(例如，当基板41由聚酰亚胺树脂制成时为约20(TC)，并 通过烘焙(硬化步骤、固化步骤)来硬化(固化)填充在凹槽46、凹 口47和通孔48中的液体52。换句话说，液体52 —旦硬化就会变成导电 材料43。由于布置在基板41两个表面上的单独的电极32和布线42与该 导电材料43接触，所以单独的电极32和布线42经由导电材料43而电连 接。而且，如图6F、 8A和8B所示，在通孔48附近的区域，通过切块机 等切割移除基板41的凹口47和凹槽46 (移除步骤)。相应地，当没有 移除凹口47和凹槽46时，灰尘可能会粘附在凹口47和凹槽46之间，并 且可能会导致短路。因此可以通过移除基板41的凹口47和凹槽46防止 被短接(短路)。在以上论述中，具有纳米导电颗粒的墨水作为导电液体52的例子。 然而，还可以使用其它导电液体，例如熔融(融化的)焊料。例如， 在使用焊料的情况下，在液体填充步骤(图6D)，将焊料填充在凹槽 46、凹口47和通孔48中，使基板41加热到焊料的熔点(融点)温度或 者该温度以上(例如10(TC至18(TC)。然后，在硬化步骤(图6E), 可以通过使基板41的温度降低到比焊料熔点低的温度来硬化填充在凹 槽46、凹口47和通孔48中的焊料。而且，在以上实例中，在硬化步骤(图6E)之后执行移除步骤(图 6F)，在该移除步骤通过切片机切割来移除基板的凹口47和凹槽46直 至通孔48附近的区域。然而，还可以在硬化步骤之前执行移除步骤， 换句话说，可以在液体填充步骤(图6D)之后马上执行移除步骤。例 如由于填充在通孔48中的液体52的高粘度的原因，这可以在液体52没 有从切割位置流动的情况下使用。换句话说，即使在硬化该液体52之 前的状态下，当可以保持填充在通孔48中的与布线42和单独的电极32接触的液体52的状态时，可在硬化步骤之前执行移除步骤。根据形成在FPC 40上的布线和布置在压电传动装置5中的单独的 电极32之间的电连接的方法(电连接的方法(用于在基板两个表面之 间电连接的方法))，如上所述，获得了以下效果。凹口47和与该凹 口47连通的凹槽46形成在FPC 40的一个表面上，而且，在FPC 40中形 成与凹槽46连通的通孔48。当液滴51落在凹口47上时，该液滴51经由 凹槽46通过毛细力前进，并到达通孔48以填充通孔48。此外，将液体 52填充在通孔48中直至导电液体52与每条布线42和单独的电极32接 触，布线42连接至FPC 40的上表面(第一表面)上的通孔48周围部分 的一部分，并且单独的电极32布置在FPC 40的下表面(第二表面)上 的通孔48的开口附近。此后，当通孔48中的液体52硬化时，FPC 40的 两个表面上的布线42和单独的电极32经由填充在通孔48中的导电液体 43而电连接。根据该方法，即使在以窄距离形成通孔48的情况下，也 可以在通孔48中填充导电材料43，并且电连接布置在例如FPC 40的基 板的两个表面上的布线42和驱动器IC的端子。而且，从制造成本的观 点来看这是有利的。接下来，在下面将说明在该实施例进行各种修改的改迸实施例。 然而，对于具有与该实施例中的部件类似结构的部件使用相同的附图 标记，并且省略了这种部件的说明。第一改进实施例在上述实施例中，通过切块机等切割移除基板41的凹口47和凹槽 46直至围绕通孔48的区域。然而，在使用该凹口47和凹槽6作为端子和 布线的情况下，不可执行移除步骤。换句话说，凹口47和凹槽46可以 不被移除。第二改进实施例在上述实施例中，在基板41中形成多个凹槽46，并且在每个凹槽46的一端形成凹口47。然而，凹槽46和凹口47的数量和布置可以是任 意的。例如，如图9所示，在基板41中形成一个凹口47、 一个凹槽46、 多个分支凹槽146和多个通孔48。凹槽46的一端与凹口47连通，并且凹 槽46的另一端与一个通孔48连通。而且，在纵向上分支凹槽146的一端 与凹槽46的中间部分连通，并且这些分支凹槽146的另一端与各个的通 孔48连通。因此，当从液滴喷射设备50喷射的液滴51落在凹口47上时， 液体52通过毛细力的作用而被吸入凹槽46中。而且，流过凹槽46的液 体52由于毛吸力而被进一步吸入分支凹槽146中。以该方式，将流过凹 槽46和分支凹槽146的液体52填充在每个通孔48中。此外，填充在通孔 48中的液体52与形成在基板41上表面上的布线42和布置在基板41下表 面上的单独的电极32接触。其后，在硬化步骤期间使液体52硬化。而 且，在移除步骤期间，通过切割移除基板41的凹口47、凹槽46和分支 凹槽146直至通孔48附近的区域(到凹槽46和分支凹槽146不连通的程 度)。因此，可以电分离(隔开)由于凹口47、凹槽46、分支凹槽146 和通孔48之中的电连接而被电连接的通孔48中的液体52。在移除步骤期间移除凹口47、凹槽46和分支凹槽146的情况下，通 过经由凹槽46和分支凹槽146使多个通孔48与一个凹口47连通、以及通 过使液滴51落在一个凹口47上，可以在多个通孔48中填充液体52。而 且，移除凹口47、凹槽46和分支凹槽146直至通孔48附近的区域(到凹 槽46和分支凹槽146不连通的程度)以分隔凹槽46和分支凹槽146，并 且使通孔48中的液体52电性断开。由于不必改变用于将液体52填充在 每个通孔48中的液滴51降落的位置，所以填充工作变得很容易。第三改进实施例如在实施例中说明的，驱动器IC的端子和单独的电极32可经由形 成在基板41上表面上的布线42通过将导电材料43电连接至驱动器IC的 端子而电连接。如图10A和图10B所示，驱动器IC60的端子61布置在基 板41的上表面上通孔48的开口的位置。这里，通过使形成为向上凸起 的部分与驱动器IC 60的端子61接触，可以电连接布置在基板41的两个表面上的驱动器IC 60的端子61和单独的电极32，所述向上凸起是由于 填充在通孔48中的液体52的表面张力而凸出所导致的。换句话说，可 以连接布置在基板41上表面上的驱动器IC的端子61和布置在基板41下 表面上的单独的电极32，而不通过布线进行连接。以该方式，通过在 通孔48中填充液体52，可以连接布置在基板41上表面上的驱动器IC的 端子61和布置在基板41下表面上的单独的电极32。第四改进实施例在上述实施例中，布置在基板41下表面上的单独的电极32和形成 在基板41上表面上的布线42经由填充在通孔中的液体52而电连接。然 而，如图11所示，代替单独的电极32，可在基板41的下表面上形成布 线142。在该情况下，可以通过使布线42连接至通孔48外围的一部分， 经由填充在通孔48中的液体52来连接形成在基板41下表面上的布线 142和形成在基板41上表面上的布线42。第五改进实施例如图12所示，可在基板41的上表面上形成，由氟树脂制成的且提 高基板41上表面的液体排斥性质的液体排斥膜45。可以在通道形成步 骤之前执行形成所述液体排斥膜45的步骤(液体排斥膜形成步骤)。 可以通过例如旋压覆盖(spin coating)法的方法来形成所述液体排斥膜 45。而且，暴露基板41的表面的槽口41a通过仅移除连接通孔48和布线 42的一部分的端部附近的液体排斥膜45而被形成(可被形成)。可以 通过照射弱能量激光来移除液体排斥膜45以形成该槽口41a。以该方式， 利用形成在基板41上的液体排斥膜45，相比没有液体排斥膜45的状态， 显著提高了基板41上表面上的液体排斥性质，并且可以确信无疑地防 止液体52从凹口47和凹槽46流出。而且，当在通孔48中逐步填充液体 52时，由于表面张力而从通孔48的开口产生液体的弯月面，并且当进 一步填充液体52时，所述弯月面被破坏并且液体52在通孔48的开口周 围散布。此时，由于在基板41的槽口41a处没有形成液体排斥膜45，所 以降低了在那个部分的液体排斥性质。因此，弯月面破坏了的液体52易流向布线42，并且粘附到导电图案132。换句话说，可以确保无疑地 电连接液体52和布线42。第六改进实施例在上述的实施例中，液体52经由形成在基板41表面中的凹槽46而 被从凹口47填充到通孔48中。然而，如图13所示，可在基板141中形成 内部通道70，该内部通道70使基板41的内部从凹口47直至通孔48相连 通，并且可经由该内部通道70将液体从凹口47填充在通孔48中。在该 情况下，内部通道70是通过形成其中形成了凹口47、通孔48和凹槽的 下部组件141a、以及然后布置上部组件141b覆盖凹槽而形成的。因此， 当落在凹口47上的液滴51经由内部通道70流到通孔48时，液滴51没有 流出基板41的外部。第七改进实施例如图14所示，可在限定通孔且具有圆形形状的基板外围部分中形 成朝着通孔48的中心凸出的凸起148a，并且可形成布线242覆盖所述凸 起148a的表面。因此，当在通孔48中逐步填充液体52时，由于其表面张 力，在通孔148的开口会产生弯月面，并且当进一步填充液体时，弯月 面在凸出148a的前端被破坏并且液体52在通孔148的开口周围散布。此 时，由于布线242形成在凸起148a的表面上，所以在凸起148a破坏了的 弯月面的液体52会确定无疑地粘附到布线242，并且可以与布线242电 连接。第八改进实施例在上述实施例中，在基板41中形成了多个凹槽46，并且凹口47与 每个凹槽46的一端连通，并且使从液滴喷射设备50喷射的导电液体51 落在凹口47上。然而，液滴51下落的位置不必是凹口，而可以是其他 结构，该结构被提供为可以抑制降落了的液滴51的润湿和散布并且使 液滴引向凹槽46。例如，如图15所示，代替凹口47，可以是区域147， 该区域147与区域147的周围区域处于相同平面并且相比周围区域更易受润湿影响，并且区域147可经由斜面148连接至凹槽46，所述斜面148 与区域147类似易受润湿影响。因此，落在基板41的区域147上的液滴 51没有散布润湿周围，而是经由斜面148被吸到凹槽46。第九改进实施例凹口47在俯视图中不必为圆形形状，且可形成为具有任意形状例 如矩形形状、椭圆形形状和多角形形状，只要可以固定使液滴51确定 降落的区域即可。第十改进实施例凹槽46的截面形状不必是大致矩形的形状，且可以是任意形状例 如半圆形和三角形形状。而且，凹槽46的宽度可以不是均一的，且凹 槽的一部分可被形成为具有例如更大的宽度(被形成为较宽)。第十一改进实施例在上述实施例中，凹口47被形成为具有比液滴51的直径大的直径， 以使得填充在通孔48中的液体52不会经由没有落在凹口47上且粘附到 基板41的表面的液体52而短接。然而，当填充在通孔48中的液体52没 有短接时，或当在移除步骤移除凹口47时，可形成凹口47以使得凹口 47的直径比液滴51的直径大。第十二改进实施例连接物体例如布线和驱动器IC (布置步骤)并非必需在形成填充 通道(填充通道形成步骤)和形成通孔(通孔形成步骤)之后被布置， 并且步骤的顺序可以是任意的。在布置连接物体之后，可形成填充通 道和通孔，或可在液体填充步骤之前形成填充通道和通孔，然后可布 置连接物体。第十三改进实施例该实施例不仅可应用到电连接布置在提供于喷墨印刷机100中的FPC 40的两个表面上/上方的连接物体的情形，而且可应用到电连接布 置在基板两个表面上/上方的连接物体。在该情况下，基板并不限制于由柔性树脂材料制成，例如FPC 40，且可由例如氧化铝和氧化锆的高刚性陶瓷材料、或例如玻璃材料的绝缘材料(非导电材料)而制成。 第十四改进实施例填充通道可不必具有凹口和/或凹槽。例如，图16中所示的基板600 具有高液体排斥性质区域601和被高液体排斥性质区域601所围绕的低 液体排斥性质区域602，并且该低液体排斥性质区域601用作填充通道。 具体地，所述低液体排斥性质区域602包括多个液体接收部分602a和多 个延伸部分602b，所述液体接收部分602a在俯视图中具有大致圆形形 状，每个所述延伸部分602b从所述液体接收部分602a朝着通孔48延伸。 液体接收部分602a和延伸部分602b周围的区域被高液体排斥性质区域 601围绕，或换句话说，液体接收部分602和延伸部分602b由高液体排 斥性质区域601所限定。这里，当液体52的液滴落在液体接收部分602a 上时，液体52经由具有低液体排斥性质的延伸部分602b流到通孔48。 以该方式，填充通道并不限为凹槽等，其通过利用毛细力把液体引向 通孔。可以形成具有比周围区域的液体排斥性质显著低的液体排斥性 质的区域，并且使用该低液体排斥性质区域作为填充通道。这里，通 过用例如氟树脂的具有高液体排斥性质的材料来涂布基板600的整个 表面，其后，通过对将成为液体接收部分602a和延伸部分602b的区域照 射激光，可以很容易地形成高液体排斥性质区域601和低液体排斥性质 区域602。由于可以通过照射激光来移除氟树脂的涂层和使基板600的 表面粗糙，所以可以很容易地形成低液体排斥性质区域602。
权利要求
1.一种用于通过导电液体电连接两个物体的方法，包括提供具有第一表面和与该第一表面相对的第二表面的基板；在所述基板的所述第一表面上，形成接收所述液体的液体接收部分；在所述基板中形成与所述液体接收部分连通的液体通道；在所述基板中形成与所述通道连通且分别在所述第一和第二表面上限定开口的通孔；分别在所述两个物体与所述通孔的开口重叠的位置，布置所述两个物体以插入所述基板；使所述液体的液滴落在所述液体接收部分；经由所述通道将所述落在液体接收部分上的液体填充到所述通孔；使填充在所述通孔中的液体接触分别被布置在所述两个物体与所述通孔的开口重叠的位置以插入所述基板的所述物体；以及使填充在所述通孔中的液体硬化。
2. 根据权利要求l所述的用于电连接两个物体的方法，其中所述 液体接收部分具有凹口形状，该凹口具有能够完全容纳具有与所述液 滴在俯视图中的直径相同的直径的圆的尺寸；并且所述通道的宽度小 于所述液滴的直径。
3. 根据权利要求l所述的用于电连接两个物体的方法，进一步包 括在将所述液体填充到所述通孔中并使所述液滴接触所述物体之后， 移除基板的区域，该区域包括液体接收部分。
4. 根据权利要求3所述的用于电连接两个物体的方法，其中在形 成所述通道时，形成与所述液体接收部分连通的多个单独的通道作为 所述通道；在形成所述通孔时，形成分别与所述单独的通道连通的多个单独 的通孔作为所述通孔；在填充所述液体时，经由所述单独的通道分别从所述液体接收部 分将所述落在液体接收部分上的液体填充在所述单独的通孔中；以及在移除所述区域时，通过移除包括所述液体接收部分的基板的区 域来电绝缘所述单独的通道。
5. 根据权利要求l所述的用于电连接两个物体的方法，其中在形 成所述液体接收部分时，形成多个单独的液体接收部分作为所述液体 接收部分；以及在形成所述通道时，形成分别与所述单独的液体接收 部分连通的多个单独的通道作为所述通道；在形成所述通孔时，形成与所述单独的通道连通的多个单独的通孔作为所述通孔；在使所述液体的液滴落在所述液体接收部分上时，使所述液滴落 在每个所述单独的液体接收部分上；以及在填充所述液体时，使落在每个所述单独的液体接收部分上的液 体经由所述单独的通道中的一个填充在所述单独的通孔的一个中。
6. 根据权利要求5所述的用于电连接两个物体的方法，其中所述 单独的液体接收通道之间的距离大于所述单独的通孔之间的距离。
7. 根据权利要求l所述的用于电连接两个物体的方法，其中在布 置所述物体时，形成与所述通孔的开口中的一个连通的布线作为所述 基板的第一表面上的所述物体之一。
8. 根据权利要求7所述的用于电连接两个物体的方法，其中在所 述基板中形成所述通孔时，还与所述通孔一起形成从所述通孔的内壁 向内凸出的凸起；以及在布置所述物体时，形成所述布线以使该布线覆盖所述凸起的表面。
9. 根据权利要求7所述的用于电连接两个物体的方法，其中在不同于形成所述布线的另一区域的区域，所述布线表面的液体排斥性质 低于所述基板的表面的液体排斥性质。
10. 根据权利要求l所述的用于电连接两个物体的方法，其中所述 通道形成在所述基板内部。
11. 根据权利要求l所述的用于电连接两个物体的方法，其中所述 通道是形成在所述基板的第一表面上的凹槽。
12. 根据权利要求ll所述的用于电连接两个物体的方法，其中所 述基板的第一表面的液体排斥性质高于所述液体接收部分的内表面的 液体排斥性质和所述凹槽的液体排斥性质。
13. 根据权利要求12所述的用于电连接两个物体的方法，进一步 包括在形成所述通道之前，在所述基板的第一表面上，形成具有液体 排斥性质比所述液体接收部分的内表面的液体排斥性质和所述凹槽的 液体排斥性质高的液体排斥膜。
14. 根据权利要求l所述的用于电连接两个物体的方法，其中在所 述基板的第一表面上形成所述通道；以及所述通道的液体排斥性质和所述液体接收部分的液体排斥性质低 于所述基板的第一表面上的区域的液体排斥性质，所述区域不同于形 成所述液体接收部分和所述通道的另一区域。
15. 根据权利要求14所述的用于电连接两个物体的方法，进一步 包括在形成所述通道和所述液体接收部分之前，在所述基板的第一表 面上，形成具有液体排斥性质比将要在其中形成所述通道和所述液体 接收部分的区域的液体排斥性质高的液体排斥膜；其中在形成所述通道和所述液体接收部分时，通过部分地移除所 述液体排斥膜来形成所述通道和所述液体接收部分。
16. 根据权利要求15所述的用于电连接两个物体的方法，其中通过照射激光来移除所述液体排斥膜。
17. 根据权利要求1所述的用于电连接两个物体的方法，其中在 布置所述两个物体时，布置所述两个物体中的一个远离所述基板。
全文摘要
在基板中形成凹槽和与该凹槽连通的凹口。接下来，形成与所述凹槽连通的通孔。其后，在所述基板的上表面上形成布线，并且在该基板的下表面上布置单独的电极。而且，使导电液体滴落在所述凹口上，并经由所述凹槽而将该液体填充在所述通孔中。接下来，加热所述填充在凹槽、凹口和通孔中的液体以使其硬化。而且，通过切割来移除基板的凹口和凹槽直至通孔附近的区域。因此，可以通过很容易地在通孔中填充导电材料而电连接布置在基板两个表面上的连接体。
文档编号H01L21/60GK101277589SQ200810087290
公开日2008年10月1日 申请日期2008年3月26日 优先权日2007年3月28日
发明者菅原宏人 申请人:兄弟工业株式会社