CN100436143C

CN100436143C - 热打印头

Info

Publication number: CN100436143C
Application number: CNB2005800127961A
Authority: CN
Inventors: 山本将也; 小畠忍
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2005-04-26
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2025-04-26
Also published as: TW200610649A; JP2005313472A; US7616223B2; US20070176998A1; KR100795659B1; KR20070010071A; WO2005105461A1; TWI286102B; CN1946560A; JP3836850B2

Abstract

本发明的热打印头(A)包括：在表面形成有瓷釉层(2)的基板(1)；在瓷釉层(2)上形成的电极(4)；为了与外部装置连接，安装在基板(1)的边缘部，通过焊锡(8)与电极(4)连接的夹子接头(5)。另外，在瓷釉层(2)和电极(4)之间设置有作为缓冲层的输出配线部(33)，该输入配线部(33)至少是电极(4)的基板(1)的边缘部侧的前端部从该电极(4)突出。

Description

热打印头

技术领域

本发明涉及一种热打印头。

背景技术

在用于对热敏纸或热复制油墨带等记录媒体进行印刷的热打印头中，利用焊接将用于与外部装置连接的外部连接用零件，与具有发热电阻或驱动IC的基板连接。

图10为表示这种热打印头的一例的主要部分的截面图。该热打印头X中，作为外部连接用零件的挠性电缆95与基板91连接。在基板91的表面上设有瓷釉层92。在该瓷釉层92的上面，形成构成回路的配线93。在配线93的适当部位形成有多个电极94。挠性电缆95的结构为在树脂基板95a上形成有多条导电线95b。各导电线95b通过焊锡98直接与各电极94连接。

为了防止从基板91脱落，挠性电缆95的前端部与部分基板91同时被树脂层97所覆盖。采用这种结构，在施加来自外部的应力或驱动时的热应力等情况下，能够避免挠性电缆95和电极94分离，它们的连接不稳定的问题。

然而，由于焊锡98在冷却和固化时收缩，该焊锡98的收缩力作用在电极94乃至瓷釉层92上，产生应力。由于这种应力成为电极94的剥离或瓷釉层92破损的原因。由此，存在各导电线95b和与之连接的驱动IC(图示省略)之间断线的危险。因此，会损害与挠性电缆95连接的可靠性。

专利文献1：日本专利特开平7-30218号公报

发明内容

本发明是考虑上述问题而完成的，其目的在于：提供一种能够提高基板和与它连接的外部连接用零件之间的电气连接的可靠性的热打印头。

本发明提供的热打印头，其包括：在表面形成有瓷釉层的基板；在上述瓷釉层上形成的电极；为了与外部装置连接，安装在上述基板的边缘部，与上述电极焊接的外部连接用零件。其特征在于：在上述瓷釉层和上述电极之间存在缓冲层，使得至少上述电极的上述基板的上述边缘部侧的前端部从该电极突出。

优选上述缓冲层从上述电极的外周全体突出。

优选上述缓冲层由Au膜形成。

优选包括形成在上述瓷釉层上、且与上述电极导通的配线，上述缓冲层由上述配线的一部分形成。

优选包括配置在上述配线和上述电极上的配线保护层，上述缓冲层从上述电极中不被上述配线保护层覆盖的部分的外周全体突出。

优选上述电极包括：在上述配线上形成的衬垫；和在上述衬垫上形成、且焊锡润湿性优于上述衬垫，同时面积比上述衬垫小的电极上部层。

优选上述衬垫由Ag膜形成，上述电极上部层由在Ag-Pt、Ag-Pd或Ag中加入用于提高焊锡润湿性的添加物的材料形成。

优选上述添加物为氧化铋。

优选上述衬垫的上述基板的上述边缘部侧倒角。

优选上所述外部连接用零件，至少是用连接部保护层同时覆盖与上述电极焊接的部分和部分上述基板。

优选上述外部连接用零件为具有多个可夹持上述基板的夹销的夹子接头或挠性电缆。

附图说明

图1为表示本明的第一实施例的热打印头的一例的平面示意图。

图2为沿着图1的II-II线的截面图。

图3为放大表示图1的外部连接用零件的立体图。

图4为表示本发明的热打印头的一例的主要部分的平面图。

图5为沿着图1的V-V线的主要部分的截面图。

图6为表示本发明的第二实施例的热打印头的一例的主要部分的平面图。

图7为表示本发明的第三实施例的热打印头的一例的主要部分的平面图。

图8为表示本发明的第四实施例的热打印头的一例的主要部分的平面图。

图9为表示本发明的第五实施例的热打印头的一例，表示外部连接用的零件的另一例的主要部分的立体图。

图10为表示现有热打印头的一例的主要部分的截面图。

具体实施方式

下面，参照附图，具体地说明本发明的实施例。

图1～图5为表示本发明的第一实施例的热打印头的一例的平面示意图。如图1所示，该热打印头A包括：基板1，发热电阻71，驱动IC72，夹子接头5。夹子接头5直接焊接在基板1上。此外，在图4中，省略夹子接头5。

基板1为例如氧化铝陶瓷制的绝缘基板，如图1所示，在平面图中，呈长矩形状。该基板1的表面上层叠有瓷釉层2。

瓷釉层2以玻璃为主要成分，形成在基板1大体整个表面上。瓷釉层2发挥着作为蓄热层的作用。瓷釉层2的配置有发热电阻71、驱动IC72和配线3的表面光滑，发挥着提高与发热电阻71等的粘接力的作用。

在瓷釉层2上设有发热电阻71和驱动IC72，同时形成构成回路的配线3。

配线3例如由电导性优异的Au膜形成，通过印刷、烧制树脂酸Au(resinate Au)而形成。如图1所示，配线3包括：共用配线部31、单独配线部32和输入配线部33。

共用配线部31，使多个延伸部31b从沿基板1的长度方向延伸的公共配线部31a突出。单独配线部32的一端配置在各个延伸部31b之间，另一端与驱动IC72的输入端子连接。设有多个单独配线部32。输出配线部33的一端与驱动IC72的输入端子连接，同时另一端与夹子接头5连接。设有多个输入配线部33。如图3所示，在各个输入配线部33的另一端形成用于焊接夹子接头5的电极4。

如图3～图5所示，各个电极4在基板1的长度边缘部附近形成，分别与夹子接头5的夹销51(参照图3)对应。各电极4包括：在输入配线部33上形成的衬垫41和在衬垫41上形成的电极上部层42。

如图4所示，输入配线部33的宽度比衬垫41宽。输入配线部33的前端部超过衬垫41的前端部延伸。即，输入配线部33的前端部具有比衬垫41大的面积，从衬垫41的外周全体突出。这样，输入配线部33从衬垫41的外周全体突出。在本实施例中，输入配线部33的一部分相当于本发明中的缓冲层。

衬垫41由Ag膜形成。通过印刷和烧制Ag糊剂而形成。对该衬垫41进行倒角，使得基板1的端部侧不产生90°以下的角。此外，衬垫41的平面形状在图3和图4中为六边形，但是只要周围没有90°以下的角，也可以为八边形或椭圆形。

电极的上部层42为容易焊接夹子接头5的夹销51的层，由焊锡润湿性比衬垫41优异的材料形成。电极上部层42的面积比衬垫41小。电极上部层42由例如在Ag-Pt、Ag-Pd或Ag中加入用于提高焊锡润湿性的添加物的材料形成。作为添加剂，可以使用氧化铋等。氧化铋具有抑制玻璃在表面析出的功能。因此，通过在焊接电极上部层42时，使焊锡熔融，能够提高电极上部层42的焊锡润湿性。

如图2所示，在基板1的表面上形成有用于保护发热电阻71和配线3的玻璃层61。该玻璃层61相当于本发明的中的配线保护层的一例。

如图1所示，以跨过共用配线部31的各个延伸部31b和各个独立配线部32的方式，设置发热电阻71。发热电阻71在基板1的宽度方向的端部，沿长度方向延伸。发热电阻71例如通过印刷和烧制以氧化钌为导体成分的厚膜电阻糊剂而形成。

驱动IC72在内部设置有用于根据从外部装置(图示省略)输入的打印用的印刷数据，控制发热电阻71的发热驱动的回路。如图2所示，驱动IC72被管芯焊接(die bonding)在基板1上。驱动IC72的输入输出端子被引线连接(wire bonding)在单独配线部32和输入配线部33上。另外，如图1和图2所示，驱动IC72被树脂层63所覆盖，以保护不受冲击等。

夹头接头5是用于连接该热打印头A和外部装置(图示省略)的外部连接用零件。如图3所示，该夹子接头5包括：多个夹销51，和由树脂等形成的插口(socket)部52。在各个夹销51的一端设有可以夹持基板1的夹持部51a。各个夹紧销51的另一端51b延伸入插口部52内。

当将该夹字接头5焊接在基板上时，首先，固定夹子接头5，使得各个夹销51的夹持部51a夹持基板1的形成有电极4的部分。接着，将焊锡糊剂涂布在夹持部51a和电极4的接点周围。这时，焊锡糊剂不从电极上部层42突出。然后，利用热板等加热各个夹销51，使焊锡熔融后，使其次却固化。

如图5所示，各个夹销51中，夹持部51a面向基板1表面的部位和面向基板1背面的部位被树脂层62所覆盖。该树脂层62由UV硬化性树脂等形成，同时覆盖部分基板1和夹销51。树脂层62相当于本明中的连接部保护层。

下面，说明具有上述结构的热打印头A的作用。

如图5所示，在本实施例的热打印头A中，夹子接头5的各个夹销51隔着焊锡8与各电极4连接。焊锡8冷却固化时，其收缩力从电极上部层42和衬垫41，隔着输入配线部33，作用在瓷釉层2上。

与本实施例不同，在现有技术的热打印头中，电极直接形成在瓷釉层上，焊锡的收缩力集中作用在上述瓷釉层中与上述电极的外周接合的部分上。于是，在该部分上产生局部过大的应力，存在导致电极剥离或瓷釉层的破损等危险，例如夹子接头的连接可靠性下降。

根据本实施例，焊锡8的收缩力隔着输入配线部33作用在瓷釉层2上。由于输入配线部33的前端部为面积比衬垫41大、从该衬垫41的外周全体突出的结构，能够通过输入配线部33中从衬垫41突出的部分，使上述收缩力分散地作用在瓷釉层2上。即，伴随着焊锡的收缩，电极4收缩，如果没有输入配线部33，则该收缩力从衬垫41的外周部传递至瓷釉层2。但根据本实施例，由于设置面积大于衬垫41的外周全体的输入配线部33，焊锡8的收缩力从输入配线部33的外周部分传递至瓷釉层2，该外周部分的长度比衬垫41的外周部分的长度大，瓷釉层2的比较宽的区域被拉伸，由此，作用在瓷釉层2上的收缩力被分散。因此，可以减小上述收缩力在瓷釉层2上产生的应力。由于这样，能够防止衬垫41剥离，或在瓷釉层2上产生裂纹等破损，能够提高与夹子接头5的连接可靠性。

由于输入配线33由Au膜形成，与例如由Ag膜形成的衬垫41或由Ag-Pt等形成的电极上部层42相比，延性和展性优异。由于这样，当焊锡8收缩、输入配线部33牵拉瓷釉层2时，输入配线部33中从衬垫41突出的部分适当地伸长，能够缓和作用在瓷釉层2上的收缩力。因此，有利于减少在瓷釉层2上产生应力。

此外，除了焊锡8的冷却固化以外，例如驱动热打印头A时，伴随着向发热电阻71的电力供给，焊锡8和电极4等反复进行热膨胀和热收缩，使在瓷釉层2上产生的应力变动。该应力变动越大，越容易在瓷釉层2上产生裂纹。在本实施例中，如上所述，输入配线部33从衬垫41突出，这样，可发挥减小这种瓷釉层2上产生应力变动的作用。

在各个电极4中，直接焊接的电极上部层42的面积比衬垫41小，但由于焊锡的润湿性优异，对夹销51的焊锡接合力没有受到损害。另外，与假定使用衬垫41的全域进行焊接的情况比较，由于焊锡涂布面积狭小，能够减小焊锡冷却、固化时的收缩引起的作用在电极4乃至瓷釉层2上的应力。因此，有利于防止电极4的剥离或瓷釉层2的破损。

由于使衬垫41倒角，能够进一步防止电极4的剥离。更详细而言，假如在衬垫具有90°以下角的情况下，焊锡的收缩力集中在该角度部分，存在衬垫容易剥离的倾向。但由于使衬垫41倒角，焊锡8的收缩力不集中，可将其分散在衬垫41的各个部位。这样，电极4难以剥离。

另外，输入配线部33不限于如衬垫41一样的宽幅的形状，例如，对于从充分离开输入配线33中的衬垫41的部位，向基板1的边缘部相反一侧延伸的部分(在图4中，从输入配线部33的衬垫41的左侧边缘向左侧延伸的部分)，也可以比衬垫41的宽度窄。如果为这种形状，可使输入配线部33从衬垫41的外周全体突出，并可减少形成输入配线部33所需的Au的量，有利于降低制造成本。

这样，采用本发的热打印头，能够提高基板1和与它连接的夹子接头5的之间的电气连接的可靠性。

图6为表示本发明的第二实施例的热打印头的一例的图。并且，在该图中，对与上述第一实施例相同或类似的部件，标以与上述第一实施例相同的符号。

如图6所示，第二实施例的热打印头在输入配线部33中被玻璃层61覆盖部分上，具有比衬垫41的宽度窄的部分33a。该窄宽度部33a向图外的驱动IC延伸。由此，在衬垫41的外周中被玻璃层61覆盖的部分，输入配线部33只从其一部分突出。

当制造本第二实施例的热打印头时，形成输入配线部33、衬垫41和电极上部层42，其次形成玻璃层61。然后，将例如夹销(图示省略)焊接在电极上部层42上。

采用该第二实施例，对于瓷釉层2中没有被玻璃层61覆盖的部分，与上述实施例同样，利用输入配线部33中从衬垫41突出的部分可减小应力。另一方面，对于瓷釉层2中被玻璃层61覆盖的部分，当在制造工序中夹销(图示省略)等被焊接完成时，可形成玻璃层61，以覆盖该部分。由此，即使焊锡(图示省略)由于冷却、固化而收缩，该收缩力由玻璃层61负担，能够减小作用在瓷釉层2上的收缩力。因此，能够减小在瓷釉层2上产生的应力，避免电极4的剥离或瓷釉层2的破损等问题。

图7为表示本发明的第三实施例的热打印头的一例的图。并且，在该图中，对与上述第一实施例相同或类似的部件，标以与上述第一实施例相同的符号。

如图7所示，第三实施例的热打印头，在不被玻璃层61覆盖的区域中形成输入配线部33的窄宽度部33a这一点上，与图6所示第二实施例不同。

为了减小由焊锡(图示省略)的收缩等在瓷釉层2上产生的应力，希望如图4所示的第一实施例中所述的那样，为输入配线33从衬垫41的外周全体突出的结构；或如图6所示的第二实施例中所述的那样，为输入配线部33不突出的部分被玻璃层61保护的结构。

但是，根据例如衬垫41和电极上部层42的形状、或焊接的式样，明显地确认存在瓷釉层2中与衬垫41外周的特定部分接合的部分上，产生高于其周边部应力的情况。在这种情况下，通过使输入配线部33仅从产生较高应力的部分突出，来代替使输入配线部33从衬垫41的外周全体突出，能够减小瓷釉层2的应力。在图7所示的第三实施例中，能够减小在与靠近衬垫41的前端的部分接合的瓷釉层2上产生的应力。

图8为表示本发明的第四实施例的热打印头的一例的图。并且，在该图中，对与上述第一实施例相同或类似的部件，标以与上述第一实施例相同的符号。

如图8所示，第四实施例的热打印头，在具有与输入配线部33分开的缓冲层35这一点上，与述任何一个实施例均不同。

采用该第4实施例，能够减小在瓷釉层2上产生的应力。如果缓冲层35例如与输入配线部33同样用Au制造，则在形成输入配线部33的工序中，能够一并有效地形成。与此不同，缓冲层35也可以用与输入配线部33不同的材料形成。在这种情况下，如果例如使用比输入配线部33的材料的延性和展性更优异的材料，则能够进一步减小在瓷釉层2上产生的应力。

本发明热打印头不限于上各个实施例。本发明的热打印头的各部分的具体结构可以自由地作各种设计变更。

例如，如图9所示，与图1和图3所示的第一实施例不同，也可以用挠性电缆5A代替夹子接头，作为外部连接用的零件。

挠性电缆5A例如可在由聚酰亚胺等形成的可弯曲的树脂基板53之间，设置通过蚀刻铜箔等形成的多条导电线54。该挠性电缆5A，在长度方向的一个端部上，使导电线54露出，将各个导电线54焊接在各电极4上。

在上述实施例中，希望缓冲层由Au膜形成，但不限于此。例如，也可以由延性和展性优异的Au膜以外的金属膜或树脂膜等形成。缓冲层的形状不限于矩形，只要是从电极外周中所希望的部分突出的形状，除例如椭圆形、多边形外，也可以是的环形、U字形等。

在上述实施例中，以层叠衬垫和上部电极层的结构作为电极，希望减少由焊锡产生的收缩力。但不限于此，也可以是单层结构。另外，衬垫和上部电极层的材料也不限于上述实施例的材料。

Claims

1.一种热打印头，其包括：

在表面上形成有瓷釉层的基板；

在所述瓷釉层上形成的电极；和

为了与外部装置连接，安装在所述基板的边缘部，与所述电极焊接的外部连接用零件，其特征在于：

在所述瓷釉层和所述电极之间存在缓冲层，使得至少是所述电极的所述基板的所述边缘部侧的前端部从该电极突出。

2.如权利要求1所述的热打印头，其特征在于：所述缓冲层从所述电极的外周全体突出。

3.如权利要求1或2所述的热打印头，其特征在于：所述缓冲层由Au膜形成。

4.如权利要求1所述的热打印头，其特征在于：

其包括形成在所述瓷釉层上、且与所述电极导通的配线，

所述缓冲层由所述配线的一部分形成。

5.如权利要求4所述的热打印头，其特征在于：

其包括配置在所述配线和所述电极上的配线保护层，

所述缓冲层从所述电极中不被所述配线保护层覆盖的部分的外周全体突出。

6.如权利要求4或5所述的热打印头，其特征在于：

所述电极包括：在所述配线上形成的衬垫；和

在所述衬垫上形成，且焊锡润湿性优于所述衬垫，同时面积比所述衬垫小的电极上部层。

7.如权利要求6所述的热打印头，其特征在于：

所述衬垫由Ag膜形成，

所述电极上部层由在Ag-Pt，Ag-Pd或Ag中加入用于提高焊锡润湿性的添加物的材料形成。

8.如权利要求7所述的热打印头，其特征在于：所述添加物为氧化铋。

9.如权利要求6所述的热打印头，其特征在于：使所述衬垫的所述基板的所述边缘部侧倒角。

10.如权利要求1、4、5中任一项所述的热打印头，其特征在于：

所述外部连接用零件，至少是用连接部保护层同时覆盖与所述电极焊接的部分和部分所述基板。

11.如权利要求1、4、5中任一项所述的热打印头，其特征在于：

所述外部连接用零件为具有多个可夹持所述基板的夹销的夹子接头或挠性电缆。