CN102529382A - 打印元件基板、打印头和打印头制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种打印元件基板、打印头和打印头制造方法。该打印头制造方法包括以下步骤：制备打印元件基板，该打印元件基板包括包含第一端子和第二端子的接收器、连接至第一端子的第一输入焊盘、连接至第二端子的第二输入焊盘、以及经由多个电阻元件中的至少两个电阻元件连接至第二端子从而获得相互不同的合成电阻值的多个选择焊盘；制备包括第一传输线路和第二传输线路的头基板；根据合成电阻值的值来选择多个选择焊盘中的要连接至第一传输线路的选择焊盘；以及将所选择的多个选择焊盘至少之一和第一传输线路相连接，将第一输入焊盘和第一传输线路相连接，并且将第二输入焊盘和第二传输线路相连接。
Description
技术领域
本发明涉及包括如下的打印元件的打印元件基板、包括该打印元件基板的打印头和打印头制造方法，其中，该打印元件在诸如纸或布等的打印介质上形成诸如字符或图形等的信息。
背景技术
在喷墨打印机中，为了满足更高打印速度的要求，已提出了通过以与打印介质的宽度(以下称为打印宽度)相同的宽度在预定方向上排列多个打印元件基板所构成的线型打印头。该打印头固定并且可以在打印宽度上同时进行打印，从而与通过使打印头往返移动的串行打印机相比实现了更高速度的打印。日本特开2007-296638(以下称为文献)公开了该线型打印头的结构的例子。
该文献的图1示出组装后的打印头的外观。该文献的图3是图1所示的打印头的分解图。
参考该文献的图1和图3，多个打印元件基板H1100a～H1100d沿着预定方向配置在第一板H1200上，并且通过引线接合等电连接至电配线板H1300。打印机主体经由配置在电配线板H1300上的外部信号输入端子H1301向打印元件基板H1100供给电源和控制信号。
该文献的图9示出四个打印元件基板H1100a～H1100d之间的信号配线。将信号HEAT1～HEAT8以及IDATA1～IDATA8分别从各个打印元件基板供给至外部信号输入端子。HEAT1～HEAT8是要供给至各个打印元件基板上的打印元件的脉冲信号。IDATA1～IDATA8是用于与DCLK同步地选择各个打印元件基板上的期望打印元件的数据信号。该文献的图10示出各个信号的定时。
线型打印头式打印头可以通过增加沿着打印宽度排列的打印元件基板的数量来在较宽的打印介质上进行打印。然而，随着打印元件基板的数量增加，线型打印头的输入端子的数量增大。此外，当利用线型打印头来实现照片质量的更高分辨率打印时，增加打印元件基板上针对打印宽度的打印元件密度、或者增加沿着打印宽度的打印元件阵列的数量，这是有效的。在这种情况下，每个打印元件基板的打印元件的数量增加。打印元件的数量增加导致要输入至打印元件基板的数据的数量变大。为了在不使打印速度下降的情况下应对数据数量的增加，需要提高数据传送速度。当如线型打印头那样、从头输入端子到打印元件基板的配线变长时，波形在配线中途可能劣化或者数据可能因进入配线的外部噪声而发生混淆。这使得难以进行高速数据传送。
为了解决该问题，低压差分信号(LVDS)方案是有效的。图14是例示根据相关的LVDS方案的发送侧和接收侧的电路图。
如图14所示，在LVDS数据传送期间，发送侧的发送器1401输出作为电流的信号，并且接收侧的接收器1402将所输入的电流转换成电压。为了在不使数据传送波形失真的情况下高速传送数据，期望发送侧的阻抗和接收侧的阻抗相互匹配，并且接收侧端需要终端电阻元件。
当数据发送线路的阻抗和接收侧端处的终端电阻元件的阻抗相互匹配时，数据传送波形变为如图15A所示的波形。如果该线路的阻抗和终端电阻元件的阻抗相互不匹配，则如图15B所示，数据传送波形由于反射而失真，这抑制了高速数据传送。为了避免阻抗不匹配，在接收侧端附近安装具有保证的电阻值的外部电阻元件是有效的。
然而，由于针对电阻元件相对于墨的绝缘性的要求、以及在擦拭头表面的墨时针对该头表面的平坦性的要求，就可靠性和维护而言，难以在打印头的打印元件基板的端部附近安装诸如电阻元件等的组件。作为终端电阻元件，可以使用通过半导体工艺在打印元件基板上形成的打印元件。这种打印元件基板是使用半导体制造工艺所制造的，并且从一个硅晶片一次制造了多个打印元件基板。通过半导体制造工艺所获得的打印元件基板因受制造偏差影响而在电阻元件的电阻值方面发生20～30％的变化。因此，即使配置有电阻元件，一部分打印元件基板也可能产生阻抗不匹配而使数据传送波形失真，这导致高速数据传送再次失败。
为了减少这些制造偏差，已知有利用激光等对电阻元件进行修整以将电阻值调整为预定值的方法。然而，该方法使制造成本增加。另外，如果激光对基板表面造成损坏，则电阻元件相对于墨的绝缘性可能受损，这导致可靠性变差。
发明内容
本发明提供如下的可靠性高的打印元件基板、打印头和打印头制造方法：能够在无需使用外部终端电阻元件的情况下，抑制由阻抗不匹配所引起的传输波形劣化并且高速传送数据。
根据本发明的第一方面，提供一种打印头制造方法，包括以下步骤：制备打印元件基板，所述打印元件基板包括：接收器，其包括用于分别接收差分信号的第一信号和第二信号的第一端子和第二端子；第一输入焊盘，其连接至所述第一端子并且用于从外部接收所述第一信号；第二输入焊盘，其连接至所述第二端子并且用于从外部接收所述第二信号；以及多个选择焊盘，其经由多个电阻元件中的至少两个电阻元件连接至所述第二端子，以获得相互不同的合成电阻值；制备头基板，所述头基板包括：第一传输线路，用于传输所述第一信号；以及第二传输线路，用于传输所述第二信号；选择步骤，用于根据所述合成电阻值的值在所述多个选择焊盘中选择要连接至所述第一传输线路的选择焊盘；以及将在所述选择步骤中所选择的所述多个选择焊盘中的至少一个选择焊盘和所述第一传输线路相连接，将所述第一输入焊盘和所述第一传输线路相连接，并且将所述第二输入焊盘和所述第二传输线路相连接。
根据本发明的第二方面，提供一种打印头制造方法，包括以下步骤：制备打印元件基板，所述打印元件基板包括：接收器，其包括用于分别接收差分信号的第一信号和第二信号的第一端子和第二端子；第一输入焊盘，其连接至所述第一端子并且用于从外部接收所述第一信号；第二输入焊盘，其连接至所述第二端子并且用于从外部接收所述第二信号；以及多个选择焊盘，其经由多个电阻元件中的至少两个电阻元件连接至所述第二端子，以获得相互不同的合成电阻值；制备多个头基板，所述多个头基板分别包括：第一传输线路，用于传输所述第一信号；第一连接焊盘，其连接至所述第一传输线路并且与所述第一输入焊盘相对应；第二传输线路，用于传输所述第二信号；第二连接焊盘，其连接至所述第二传输线路并且与所述第二输入焊盘相对应；以及多个连接选择焊盘，其与所述多个选择焊盘相对应，其中，所述多个头基板具有所述多个连接选择焊盘与所述第一传输线路的不同的连接模式；根据所述合成电阻值的值来选择所述多个头基板之一；以及将所述打印元件基板和所选择的头基板相连接。
根据本发明的第三方面，提供一种打印元件基板，包括：接收器，其包括第一端子和第二端子，所述第一端子和所述第二端子用于分别接收差分信号的第一信号和第二信号；第一输入焊盘，其连接至所述第一端子，并且用于从外部接收所述第一信号；第二输入焊盘，其连接至所述第二端子，并且用于从外部接收所述第二信号；以及可变电阻部，其被配置为对所述第一端子和所述第二端子之间的电阻值进行调整，并且包括多个选择焊盘，其中，所述多个选择焊盘经由多个电阻元件中的至少两个电阻元件连接至所述第二端子，其中，当将所述第一信号从外部输入至所述多个选择焊盘至少之一以及所述第一输入焊盘、并且将所述第二信号输入至所述第二输入焊盘时，在所述第一端子和所述第二端子之间设置由所述多个电阻元件产生的合成电阻值。
根据本发明的第四方面，提供一种打印头，包括：上述的打印元件基板；以及头基板，其包括第一传输线路和第二传输线路，其中，所述第一传输线路连接至所述第一输入焊盘并且将所述第一信号传输至所述第一输入焊盘，所述第二传输线路连接至所述第二输入焊盘并且将所述第二信号传输至所述第二输入焊盘，其中，所述多个选择焊盘中的至少一个选择焊盘连接至所述第一传输线路。
根据本发明的第五方面，提供一种打印头，包括：上述的打印元件基板；以及头基板，其包括第一传输线路、第二传输线路和多个焊盘部，其中，所述第一传输线路连接至所述第一输入焊盘并且将所述第一信号传输至所述第一输入焊盘，所述第二传输线路连接至所述第二输入焊盘并且将所述第二信号传输至所述第二输入焊盘，所述多个焊盘部与所述多个选择焊盘相对应，其中，各个选择焊盘连接至相应的焊盘部，以及所述多个焊盘部中的至少一个焊盘部连接至所述第一传输线路。
通过以下(参考附图)对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
包含在说明书中并构成说明书一部分的附图示出了本发明的实施例，并和说明书一起用来解释本发明的原理。
图1A和1B是例示第一实施例中的打印头的外观的立体图；
图2是例示第一实施例中的打印元件基板的输入部的结构的电路图；
图3A是例示第一实施例中的头基板和打印元件基板的连接构造的电路图；
图3B是例示第一实施例中的头基板和打印元件基板的连接构造的电路图；
图3C是例示第一实施例中的头基板和打印元件基板的连接构造的电路图；
图3D是例示第一实施例中的头基板和打印元件基板的连接构造的电路图；
图4A是示出头基板和打印元件基板通过引线接合而相连接的情况的外观的立体图；
图4B是示出头基板和打印元件基板通过引线接合而相连接的情况的外观的立体图；
图4C是示出头基板和打印元件基板通过引线接合而相连接的情况的外观的立体图；
图4D是示出头基板和打印元件基板通过引线接合而相连接的情况的外观的立体图；
图5是用于说明对电阻值偏差进行校正的方法的图；
图6是用于说明针对电阻值偏差的校正范围的图；
图7是示出第一实施例中的打印头制造方法的主要部分的流程图；
图8A是例示第二实施例中的头基板和打印元件基板的连接构造的电路图；
图8B是例示第二实施例中的头基板和打印元件基板的连接构造的电路图；
图8C是例示第二实施例中的头基板和打印元件基板的连接构造的电路图；
图8D是例示第二实施例中的头基板和打印元件基板的连接构造的电路图；
图9是示出第二实施例中的打印头制造方法的主要部分的流程图；
图10是例示第三实施例中的打印元件基板的输入部的结构的电路图；
图11是例示第一实施例中的打印元件基板的结构的图；
图12是示出输入至打印元件基板的信号的定时的时序图；
图13是例示第一实施例中的头基板的结构的图；
图14是用于说明根据相关的LVDS方案的数据传送方法的电路图；以及
图15A和15B是分别例示数据传送波形的图。
具体实施方式
现在将参考附图来详细说明本发明的典型实施例。应当注意，除非另外特别说明，在这些实施例中所述的组件的相对布置、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。
第一实施例
将说明根据第一实施例的打印头的结构。图1A和1B是例示第一实施例中的打印头的外观的立体图。图1B是示出图1A所示的打印头的外观的分解立体图。
如图1A和1B所示，打印头200包括支持构件263和头基板201。在支持构件263上，多个打印元件基板100沿着预定方向配置。头基板201包括连接电极253。多个打印元件基板100通过引线接合等电连接至头基板201的连接电极253。打印机主体(未示出)经由连接电极253向打印元件基板100供给电源和控制信号。
图2例示第一实施例中的打印元件基板的输入部的结构。图2是示出配置在打印元件基板上的LVDS接收器的输入部的电路图。
如图2所示，打印元件基板100的输入部包括：LVDS接收器101，用于接收差分信号；输入焊盘1051和1054，其连接至LVDS接收器101的两个输入端子；以及可变电阻部150。可变电阻部150包括电阻元件102、103和104以及输入焊盘1052和1053。可变电阻部150调整LVDS接收器101的两个输入端子之间的电阻值。
输入焊盘1051与第一输入焊盘相对应，并且输入焊盘1054与第二输入焊盘相对应。输入焊盘1052与第三输入焊盘相对应，并且输入焊盘1053与第四输入焊盘相对应。电阻元件102与第一电阻元件相对应，电阻元件103与第二电阻元件相对应，并且电阻元件104与第三电阻元件相对应。
LVDS接收器101的两个差分输入端子中的一个端子(以下称为+侧输入端子)连接至输入焊盘1051。另一端子(以下称为-侧输入端子)连接至输入焊盘1054。在这些差分信号中，将输入至+侧输入端子的信号称为第一信号，并且将输入至-侧输入端子的信号称为第二信号。+侧输入端子与第一端子相对应，并且-侧输入端子与第二端子相对应。
电阻元件102的两个端子中的一个端子连接至LVDS接收器101的两个差分输入端子中的-侧输入端子。电阻元件102的两个端子中的另一端子连接至电阻元件103和104。电阻元件103的两个端子中的一个端子连接至电阻元件102和104，并且另一端子连接至输入焊盘1052。电阻元件104的两个端子中的一个端子连接至电阻元件102和103，并且另一端子连接至输入焊盘1053。
打印元件基板100是通过半导体制造工艺所制造的。在一个硅晶片上一次形成多个打印元件基板100，并对这些多个打印元件基板100进行切出以获得各个打印元件基板100。打印元件基板100的电阻元件102、103和104可以通过利用光刻法对诸如多晶硅等的材料进行图案化而形成，或者可以作为使硼或磷等经由利用光刻法在期望位置处形成的掩模扩散到硅基板内的扩散电阻器而形成。当使用这种半导体制造工艺形成打印元件基板时，在硅晶片上的位置或各制造批次之间，材料的膜厚度和宽度改变。因而，在这些打印元件基板100之间，即使电阻元件102、103和104的电阻值也改变了约20～30％。
如果作为终端电阻器所配置的电阻元件的偏差大至约20～30％，则如图15B所示，一部分打印元件基板可能产生阻抗不匹配而使数据传送波形失真，这导致高速数据传送失败。
图3A～3D是分别例示头基板和打印元件基板的连接构造的电路图。图3A～3D所示的头基板201是诸如FPC(柔性印刷电路)、PCB(印刷电路板)或陶瓷配线板等的具有电配线结构的配线板。
打印元件基板100安装在图1A和1B所示的打印头200的支持构件263上。头基板201包括焊盘部2021～2024、传输线路2041和2042以及外部连接端子2031和2032。传输线路2041与第一传输线路相对应，并且传输线路2042与第二传输线路相对应。
焊盘部2021～2024是用于经由引线205通过引线接合而电连接至打印元件基板100的端子。外部连接端子2031和2032是用于使焊盘部2021～2024和头基板201的外部电连接的端子。传输线路2041和2042是用于将经由外部连接端子2031和2032从外部输入的差分信号传输至LVD S接收器101的一对配线线路。
传输线路2042连接至焊盘部2024和外部连接端子2032。传输线路2041的一端共同连接至焊盘部2021～2023，并且另一端连接至外部连接端子2031。焊盘部2024经由引线205通过引线接合而连接至与LVDS接收器101的-侧输入端子相连接的输入焊盘1054。与LVDS接收器101的+侧输入端子相连接的输入焊盘1051经由引线205通过引线接合而连接至焊盘部2021。图3A～3D共用该结构。
可以根据配置在打印元件基板上的多个电阻元件的值来从图3A～3C所示的连接中选择焊盘部2022和2023与打印元件基板100之间的连接。
在图3A所示的结构中，焊盘部2022和输入焊盘1052经由引线205相连接，并且焊盘部2023和输入焊盘1053经由引线205相连接。在图3B所示的结构中，焊盘部2022和输入焊盘1052经由引线205相连接，但焊盘部2023和输入焊盘1053不连接。在图3C所示的结构中，焊盘部2022和输入焊盘1052不连接，但焊盘部2023和输入焊盘1053经由引线205相连接。在图3D所示的结构中，焊盘部2022和输入焊盘1052不连接，并且焊盘部2023和输入焊盘1053也不连接。
图4A～4D是分别示出头基板和打印元件基板通过引线接合而相连接的情况的外观的立体图。图4A～4D分别与图3A～3D相对应。R1、R2和R3分别是配置在打印元件基板上的电阻元件102、103和104的电阻值。
在图3A和4A所示的结构中，焊盘部2022和输入焊盘1052经由引线205相连接，并且焊盘部2023和输入焊盘1053经由引线205相连接。在这种情况下，设RA是传输线路2041和2042之间的合成电阻值，则通过以下给出该RA。
RA＝R1+R2//R3
＝R1+(R2·R3)/(R2+R3)
在图3B和4B所示的结构中，焊盘部2022和输入焊盘1052经由引线205相连接，但焊盘部2023和输入焊盘1053不连接。在这种情况下，设RB是传输线路2041和2042之间的合成电阻值，则通过以下给出该RB。
RB＝R1+R2
在图3C和4C所示的结构中，焊盘部2022和输入焊盘1052不连接，但焊盘部2023和输入焊盘1053经由引线205相连接。在这种情况下，设RC是传输线路2041和2042之间的合成电阻值，则通过以下给出该RC。
RC＝R1+R3
即，通过根据打印元件基板的状态来选择如图3A、3B和3C所示的三种连接构造，三个电阻值RA、RB和RC可以用作为终端电阻器的电阻值。对电阻元件102～104进行设置，以使得当制造多个打印元件基板并且标绘合成电阻值RA、RB和RC时，相邻的合成电阻值的分布相互重叠。
在图3D和4D所示的结构中，焊盘部2022和输入焊盘1052不连接，并且焊盘部2023和输入焊盘1053也不连接。在这种情况下，当从传输线路2041和2042观看时，在LVDS接收器101的差分输入端子之间没有连接电阻元件，并且焊盘部2022和输入焊盘1052以及焊盘部2023和输入焊盘1053均为开路。当如同LVDS接收器101的多点连接那样、不需要终端电阻元件时，使用该连接构造，其中，将参考图13来说明该连接构造的详细内容。
打印元件基板的三个电阻元件102～104是通过半导体工艺所制造的。因而，大多数打印元件基板上的电阻元件的电阻值R1、R2和R3改变了20～30％。
然而，一个打印元件基板上的电阻元件102～104是一起制造出的，并且在硅晶片上相互接近。同一基板上的电阻元件的电阻值R1、R2和R3的相对比大致恒定。因而，在同一基板上制造出的多个电阻元件的合成电阻值RA、RB和RC的大小比相对于制造偏差也大致恒定。
更具体地，对一个打印元件基板设置多个电阻值，并且根据打印元件基板的成品来选择要连接的焊盘部。可以使连接配线板时的终端电阻器的电阻值偏差小于由于制造偏差而产生的电阻值R1、R2和R3的20～30％的偏差。
将参考图5来说明如下的情况：对R1、R2和R3进行设置以使合成电阻值按RA、RB和RC的顺序依次增大，并且将合成电阻值RB的设计目标设置为100Ω。
图5是当制造多个打印元件基板并且标绘合成电阻值RA、RB和RC时的图。图5示出各合成电阻值均具有约20％的电阻值分布。横轴表示电阻值，并且纵轴表示频率。在这种情况下，对三个电阻元件的电阻值R1、R2和R3进行设置，以使得合成电阻值RA的分布中的部分电阻值区域与RB的分布中的部分电阻值区域重叠，并且合成电阻值RB的分布中的部分电阻值区域与合成电阻值RC的分布中的部分电阻值重叠。
当所选择的打印元件基板的电阻元件的电阻值接近于设计值时，合成电阻值RB约为100Ω，因而对连接进行选择，以使得图5所示的合成电阻值RB为终端电阻。即，选择了与图3B和4B相同的连接构造。
将检查由于制造偏差引起打印元件基板的电阻值R1、R2和R3与设计值相比变小的情况。例如，当合成电阻值RB约为80Ω时，与该合成电阻值RB相关联地，合成电阻值RA和RC与设计值相比也变小，并且对连接进行选择，以使得合成电阻值RC为终端电阻。即，选择了与图3C和4C相同的连接构造。
将说明由于制造偏差引起打印元件基板的电阻值R1、R2和R3与设计值相比变大的情况。例如，当合成电阻值RB约为120Ω时，与该合成电阻值RB相关联地，合成电阻值RA和RC与设计值相比也变大，因而对连接进行选择，以使得合成电阻值RA为终端电阻。即，选择了与图3A和4A相同的连接构造。
这样，根据打印元件基板的状态来选择图3A～3C的连接状态的其中一个。终端电阻元件的电阻值可以落入由图5所示的垂直虚线所定义的范围内。即，与电阻元件的电阻值R1、R2和R3在半导体制造工艺期间产生的约20～30％的制造偏差相比较，可以缩小终端电阻器的偏差范围。这样可以抑制由阻抗不匹配所引起的传输波形劣化，从而实现高速数据传送。
图6是示出使用半导体工艺期间的电阻制造偏差、以及通过根据三个合成电阻值RA、RB和RC进行配置和选择来抑制偏差的终端电阻校正范围的图。参考图6，由于将三个合成电阻值设置成可选择，因此校正后的电阻的偏差范围缩减为制造电阻偏差范围的约1/3。即，本实施例已说明了可以使用三个电阻元件102～104来选择三个合成电阻值的其中一个的例子。然而，为了将电阻偏差范围缩减为1/n(n是整数)，对焊盘部和配线板进行配置，以使得可以选择n个合成电阻值的其中一个。
将说明根据第一实施例的打印头制造方法。图7是示出根据第一实施例的打印头制造方法中从检查硅晶片一直到安装片(chip)的序列的流程图。
在制造包括多个打印元件基板片的晶片的工艺完成时，进行针对片无缺陷判断的晶片检查(步骤701)。此时，测量基于在打印元件基板的可变电阻部内配置的多个电阻元件中的两个以上的电阻元件的组合的多个合成电阻值。可以通过使测量端子与图2所示的输入焊盘1052～1054相接触来测量合成电阻值。将与多个合成电阻值有关的信息称为终端电阻信息。然后，输出片无缺陷判断结果和终端电阻信息(步骤702)。将省略对片无缺陷判断结果的说明。存储通过检查所获得的终端电阻信息(步骤703)。此时，将包括针对各片而不同的识别符的片信息连同终端电阻信息一起存储。
在将晶片切割成多个片之后(步骤704)，将无缺陷片安装在打印头的支持构件上(步骤705)。将所安装的片和通过晶片检查所获得的终端电阻信息进行对照(步骤706)。选择图3A～3C所示的连接模式的其中一个，以使得可以针对各片获得目标终端电阻(步骤707)。当同时制造多个基板时，位于相互接近的位置处的基板之间的偏差小。因而，可以仅对基板上的多个部位进行测量以选择未测量基板的连接状态。随后，基于所选择的连接模式进行引线接合(步骤708)，从而完成引线接合工艺。
以上述方式，可以对各片的接收器的两个输入端子之间所连接的终端电阻元件的电阻值的偏差进行校正。
根据本实施例的打印元件基板包括位于打印元件基板的输入部处的多个电阻元件、以及连接至使用两个以上的电阻元件的合成电阻值作为终端电阻值的接收器的两个输入端子的其中一个的多个焊盘。将焊盘连接，以使得在接收器的两个输入端子之间设置目标终端电阻值。本实施例可以获得对由于半导体工艺的制造偏差所引起的终端电阻元件的电阻值的偏差进行校正的效果。结果，可以抑制由阻抗不匹配所引起的传输波形的劣化，并且可以在不使打印元件基板的制造成本增加并且不使打印头的可靠性受损的情况下高速传送数据。
将详细说明包括电阻值为R1、R2和R3的电阻元件的接收器的焊盘部在打印元件基板上的配置。
图11是例示打印元件基板的结构的图。
如图11所示，打印元件基板100包括打印数据供给电路208、块选择电路207和多个打印元件驱动电路240。LVDS接收器101a～101c配置在打印元件基板100的输入部，并且接收CLK信号、DATA信号和CLKHE信号各自的差分信号。打印元件基板100还包括热生成电路209，其中，热生成电路209用于接收来自LVDS接收器101c的输出信号。此外，打印元件基板100包括多个与(AND)电路204，其中，这些多个与电路204用于接收来自块选择电路207的输出信号和来自热生成电路209的输出信号，并向多个打印元件驱动电路240输出信号。
打印数据供给电路208包括移位寄存器282和锁存电路281。块选择电路207包括包含移位寄存器和锁存器的电路271、以及解码器272。各打印元件驱动电路240包括打印元件202和功率晶体管203，其中，功率晶体管203用于控制要供给至打印元件202的电流。热生成电路209例如由计数器构成。在图11中，GND是接收接地电位的端子，并且VH是接收电源电位的端子。
以下将说明图11所示的打印元件基板的操作。
LVDS接收器101a将CLK信号的差分信号转换成单端信号并将该单端信号供给至打印数据供给电路208和块选择电路207。LVDS接收器101b将DATA信号的差分信号转换成单端信号并将该单端信号供给至打印数据供给电路208。LVDS接收器101c将CLKHE的差分信号转换成单端信号并将该单端信号供给至热生成电路209。将LT信号输入至块选择电路207、打印数据供给电路208和热生成电路209。
在打印数据供给电路208中，移位寄存器282接收与CLK信号同步的DATA信号。锁存电路281接收移位寄存器282的各个位信号，根据LT信号对该位信号进行锁存，并将该位信号输出至相应的与电路204。该信号是图11所示的打印数据信号206。将来自打印数据供给电路208的移位寄存器282的串行输出与CLK信号同步地输入至块选择电路207的电路271中的移位寄存器。电路271根据LT信号对数据进行锁存，并将该数据输出至解码器272。基于来自电路271的输入信号，解码器272经由用于传输块选择信号210的多个配线线路的其中一个来输出块选择信号。
热生成电路209接收来自移位寄存器282的串行输出以及LT信号。在从LVDS接收器101c接收到CLKHE信号时，热生成电路209根据该LT信号对来自移位寄存器的串行数据进行锁存。该热生成电路基于锁存后的数据对CLKHE信号的脉冲数进行计数，并且生成作为表示用以驱动打印元件的定时的信号的热脉冲。
各个与电路204对热脉冲、块选择信号210和打印数据信号206进行逻辑相乘(AND)，并将结果输出至相应的打印元件驱动电路240。响应于从与电路204输入至打印元件驱动电路240的信号而接通功率晶体管203。然后，电流流经打印元件202。
图12是示出输入至打印元件基板的信号的定时的时序图。将参考图12所示的定时来说明图11所示的电路的操作。
将DATA信号、CLK信号和CLKHE信号均作为差分信号输入至打印元件基板100。然而，图12仅示出传输至一条信号线的信号的定时。DATA信号与CLK信号同步地被输入至打印元件基板100，并由LVDS接收器101b转换成单端信号。该DATA信号包括打印数据信号206、块选择信号210和热脉冲信息，并且作为串行数据被输入至移位寄存器282。
在CLK信号的前沿和后沿之间的时刻处，将DATA信号输入至移位寄存器282。基于该DATA信号的热脉冲信息，热生成电路209对CLKHE信号的脉冲数进行计数，并且生成热脉冲(HE信号)。为了表示一次打印操作的执行，图12示出由短脉冲和长脉冲构成的双脉冲。
图13是例示连接有图11所示的多个打印元件基板时头基板的结构的图。图13示意性示出如下的结构：将图11所示的多个打印元件基板100安装在图1B所示的支持构件263上并且连接至头基板201的连接电极253。
注意，图13示出图11所示的打印元件基板100中的输入部、打印数据供给电路208的移位寄存器282、以及热生成电路209，并且没有示出其余的电路。
如图13所示，打印元件基板KD1～KDn(n是2以上的整数)安装在支持构件(未示出)上，并且打印元件基板KD1～KDn的输入部连接至头基板201的端子。在图13中，DATA1～DATAn是用于从外部将数据信号输入至头基板201的端子，CLK是用于输入CLK信号的端子，并且CLKHE是用于输入CLKHE信号的端子。这些端子被称为头连接端子。
头连接端子CLK和CLKHE共同连接至打印元件基板KD1～KDn。各个头连接端子DATA1～DATAn连接至相应的打印元件基板KD1～KDn。
在打印元件基板KDn上，在用于将差分信号输入至LVDS接收器101a和101c的传输线路之间连接有终端电阻元件。作为对比，在打印元件基板KD1和KD2上，在用于将差分信号输入至LVDS接收器101a和101c的传输线路之间没有连接终端电阻元件。
即，选择图3A～3C的连接构造的其中一个并将该连接构造连接至头基板，并且将其余的打印元件基板以如图3D那样的连接构造连接至头基板，以使得共同输入至多个打印元件基板的信号仅在一个打印元件基板上连接至终端电阻器。这是因为，头连接端子CLK和CLKHE分别并联连接至多个LVDS接收器101a和多个LVDS接收器101c。在图13所示的结构例子中，在距离共同连接至打印元件基板KD1～KDn的头连接端子CLK和CLKHE最远的第n个打印元件基板KDn上，头连接端子CLK和CLKHE连接至终端电阻器。
如头连接端子DATA1～DATAn那样、连接至各个打印元件基板并接收差分信号的端子是通过根据各打印元件基板的状态来选择图3A～3C的连接状态的其中一个所连接的。
第二实施例
将说明第二实施例中的打印头的结构。注意，第二实施例将详细说明与第一实施例的不同之处。将不重复对与第一实施例中的结构相同的结构的详细说明。
图8A～8D是分别例示第二实施例中的头基板和打印元件基板的连接构造的图。图8A～8D分别与第一实施例中的图3A～3D相对应。然而，头基板的结构、以及头基板和打印元件基板的连接构造与第一实施例不同。打印元件基板的结构与第一实施例相同。
如图8A～8D所示，打印元件基板100的输入部处的输入焊盘1051与头基板201的焊盘部2021经由引线205相连接，并且输入焊盘1052和焊盘部2022经由引线205相连接。输入焊盘1053和焊盘部2023经由引线205相连接，并且输入焊盘1054和焊盘部2024经由引线205相连接。
第一实施例已提出了打印元件基板100的输入焊盘和头基板201的焊盘部之间的不同的连接构造。在第一实施例中，通过切换连接构造来选择电阻值。相反，在第二实施例的连接构造中，共用输入焊盘和焊盘部之间的连接，但如图8A～8D所示，头基板上的配线连接模式不同。将详细说明该结构。
图8A所示的结构与在第一实施例中参考图3A所述的结构大致相同。设RA是传输线路2041和2042之间的合成电阻值，则通过以下给出该RA。
RA＝R1+R2//R3
＝R1+(R2·R3)/(R2+R3)
在图8B所示的结构中，焊盘部2023和输入焊盘1053经由引线205相连接，但焊盘部2023不连接至传输线路2041。因而，与第一实施例相同，设RB是传输线路2041和2042之间的合成电阻值，则通过以下给出该RB。
RB＝R1+R2
在图8C所示的结构中，焊盘部2022和输入焊盘1052经由引线205相连接，但焊盘部2022不连接至传输线路2041。因而，与第一实施例相同，设RC是传输线路2041和2042之间的合成电阻值，则通过以下给出该RC。
RC＝R1+R3
在第二实施例中，通过改变多个焊盘部和传输线路2041之间的连接构造来制备多种类型的头基板。通过根据打印元件基板的状态来选择这些头基板的其中一个，可以选择合成电阻值RA、RB和RC的其中一个作为终端电阻值。即使在第二实施例中，传输线路2041和2042之间所连接的电阻值也与第一实施例中的电阻值相等。因此，与第一实施例相同，第二实施例可以获得对终端电阻值的偏差进行校正的效果。
在图8D所示的结构中，焊盘部2023和输入焊盘1053经由引线205相连接，焊盘部2022和输入焊盘1052经由引线205经由引线205相连接，但焊盘部2022和2023均不连接至传输线路2041。因而，与在第一实施例中参考图3D所述的结构相同，LVDS接收器101没有连接终端电阻元件。如LVDS接收器101的多点连接那样，在不需要终端电阻元件时使用图8D的头基板。
将说明根据第二实施例的打印头制造方法。图9是示出根据第二实施例的打印头制造方法中从晶片检查一直到片安装的序列的流程图。注意，预先制备图8A～8D所示的多种类型的头基板201。
在用于制造包括多个打印元件基板片的晶片的工艺完成时，进行针对片无缺陷判断的晶片检查(步骤901)。此时，测量基于配置在打印元件基板的可变电阻部内的多个电阻元件中的两个以上的电阻元件的组合的多个合成电阻值。将与多个合成电阻值有关的信息称为终端电阻信息。然后，输出片无缺陷判断结果和终端电阻信息(步骤902)。将省略对该片无缺陷判断结果的说明。存储通过检查所获得的终端电阻信息(步骤903)。此时，将包括针对各片而不同的识别符的片信息连同终端电阻信息一起存储。
在将晶片切分成多个片之后(步骤904)，选择无缺陷片(步骤905)。然后，将所选择的片和通过晶片检查所获得的终端电阻信息进行对照(步骤906)。选择图8A～8C所示的头基板的其中一个，以使得可以针对各片获得目标终端电阻值(步骤907)。当同时制造多个基板时，位于相互接近的位置处的基板之间的偏差小。因而，可以仅对基板上的多个部位进行测量以选择与未测量的基板相对应的头基板。之后，将所选择的头基板和片安装在打印头的支持构件上(步骤908)，并且进行引线接合(步骤909)，从而完成引线接合工艺。
这样，可以对各片的接收器的两个输入端子之间所连接的终端电阻元件的电阻值的偏差进行校正。
在第二实施例中，头基板需要根据终端电阻值的偏差而改变。然而，通过引线接合的连接无需根据终端电阻值的偏差而改变，从而避免引线接合工艺复杂化。
第三实施例
第三实施例涉及打印元件基板上的输入部的结构的其它例子。第三实施例将详细说明与第一实施例的不同之处。将不重复对与第一实施例中的结构相同的结构的详细说明。
图10是例示第三实施例中的打印元件基板的输入部的结构的电路图。图10是示出配置在打印元件基板上的LVDS接收器的输入部的电路图。
如图10所示，打印元件基板100的输入部包括LVDS接收器101、输入焊盘1051和1054以及可变电阻部151，其中，可变电阻部151用于调整LVDS接收器101的两个输入端子之间的电阻值。可变电阻部151包括电阻元件601、602和603以及输入焊盘1052和1053。LVDS接收器101的两个差分输入端子中的+侧输入端子连接至输入焊盘1051，并且-侧输入端子连接至输入焊盘1054。电阻元件602与第一电阻元件相对应，电阻元件603与第二电阻元件相对应，并且电阻元件601与第三电阻元件相对应。
电阻元件602和603各自的一个端子连接至接收器101的-侧输入端子。电阻元件602的另一端子连接至输入焊盘1052，并且电阻元件603的另一端子连接至输入焊盘1053。电阻元件601的两个端子中的一个端子连接至输入焊盘1052和电阻元件602，并且另一端子连接至输入焊盘1053和电阻元件603。
R1、R2和R3分别是电阻元件601、602和603的电阻值。将第一实施例中参考的图3A～3C所示的连接应用于图10所示的输入部和头基板201之间的连接。将检查传输线路2041和2042之间的合成电阻。
设RAA是在图3A所示的连接的情况下的合成电阻，则通过以下给出该RAA。
RAA＝R2//R3
＝R2·R3/(R2+R3)
设RBB是在图3B所示的连接的情况下的合成电阻，则通过以下给出该RBB。
RBB＝R2//(R1+R3)
＝R2·(R1+R3)/(R1+R2+R3)
设RC C是在图3C所示的连接的情况下的合成电阻，则通过以下给出该RCC。
RCC＝R3//(R1+R2)
＝R3·(R1+R2)/(R1+R2+R3)
通过设置电阻值R1、R2和R3，可以将合成电阻RAA、RBB和RCC设置为任意电阻值。与第一实施例和第二实施例相同，即使第三实施例也可以获得对终端电阻值的制造偏差进行校正的效果。
在第三实施例中，与第一实施例不同，电阻元件的并联连接是基本结构。为了获得与第一实施例所述的合成电阻值相同的合成电阻值，电阻值R1～R3与第一实施例中的电阻值R1～R3相比较高。LVDS接收器所使用的终端电阻值相对低至约100Ω。在第一实施例中，由于电阻元件的串联连接是基本结构，因此电阻值R1～R3等于或低于100Ω。对于通常通过半导体制造工艺所形成的电阻元件，即使小的方块电阻值也约为几十Ω/□。为了利用一个电阻元件来获得100Ω以下的电阻值，用于形成电阻元件的方块的数量减少，方块加宽，并且电阻元件面积增大以进行高精度设计。
在第三实施例中，与第一实施例相比较，电阻值R1～R3较高并且方块的数量较大。然而，可以在不使电阻元件面积增大的情况下以较高的精度设计电阻值。注意，第三实施例可以应用于第二实施例。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。
Claims (10)
1.一种打印头制造方法，包括以下步骤：
制备打印元件基板，所述打印元件基板包括：接收器，其包括用于分别接收差分信号的第一信号和第二信号的第一端子和第二端子；第一输入焊盘，其连接至所述第一端子并且用于从外部接收所述第一信号；第二输入焊盘，其连接至所述第二端子并且用于从外部接收所述第二信号；以及多个选择焊盘，其经由多个电阻元件中的至少两个电阻元件连接至所述第二端子，以获得相互不同的合成电阻值；
制备头基板，所述头基板包括：第一传输线路，用于传输所述第一信号；以及第二传输线路，用于传输所述第二信号；
选择步骤，用于根据所述合成电阻值的值在所述多个选择焊盘中选择要连接至所述第一传输线路的选择焊盘；以及
将在所述选择步骤中所选择的所述多个选择焊盘中的至少一个选择焊盘和所述第一传输线路相连接，将所述第一输入焊盘和所述第一传输线路相连接，并且将所述第二输入焊盘和所述第二传输线路相连接。
2.一种打印头制造方法，包括以下步骤：
制备打印元件基板，所述打印元件基板包括：接收器，其包括用于分别接收差分信号的第一信号和第二信号的第一端子和第二端子；第一输入焊盘，其连接至所述第一端子并且用于从外部接收所述第一信号；第二输入焊盘，其连接至所述第二端子并且用于从外部接收所述第二信号；以及多个选择焊盘，其经由多个电阻元件中的至少两个电阻元件连接至所述第二端子，以获得相互不同的合成电阻值；
制备多个头基板，所述多个头基板分别包括：第一传输线路，用于传输所述第一信号；第一连接焊盘，其连接至所述第一传输线路并且与所述第一输入焊盘相对应；第二传输线路，用于传输所述第二信号；第二连接焊盘，其连接至所述第二传输线路并且与所述第二输入焊盘相对应；以及多个连接选择焊盘，其与所述多个选择焊盘相对应，其中，所述多个头基板具有所述多个连接选择焊盘与所述第一传输线路的不同的连接模式；
根据所述合成电阻值的值来选择所述多个头基板之一；以及
将所述打印元件基板和所选择的头基板相连接。
3.根据权利要求1或2所述的打印头制造方法，其特征在于，所述多个电阻元件的电阻值被设置成当制造多个打印元件基板并且标绘打印元件基板的合成电阻值时，所述合成电阻值的分布中的部分区域与相邻的合成电阻值的分布中的部分区域重叠。
4.一种打印元件基板，包括：
接收器，其包括第一端子和第二端子，所述第一端子和所述第二端子用于分别接收差分信号的第一信号和第二信号；
第一输入焊盘，其连接至所述第一端子，并且用于从外部接收所述第一信号；
第二输入焊盘，其连接至所述第二端子，并且用于从外部接收所述第二信号；以及
可变电阻部，其被配置为对所述第一端子和所述第二端子之间的电阻值进行调整，并且包括多个选择焊盘，其中，所述多个选择焊盘经由多个电阻元件中的至少两个电阻元件连接至所述第二端子，
其中，当将所述第一信号从外部输入至所述多个选择焊盘至少之一以及所述第一输入焊盘、并且将所述第二信号输入至所述第二输入焊盘时，在所述第一端子和所述第二端子之间设置由所述多个电阻元件产生的合成电阻值。
5.根据权利要求4所述的打印元件基板，其特征在于，通过选择所述多个选择焊盘的连接状态来在所述第一端子和所述第二端子之间设置相互不同的多个合成电阻值。
6.根据权利要求5所述的打印元件基板，其特征在于，所述多个电阻元件的电阻值被设置成当制造多个打印元件基板并且标绘打印元件基板的合成电阻值时，所述合成电阻值的分布中的部分区域与相邻的合成电阻值的分布中的部分区域重叠。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的打印元件基板，其特征在于，所述可变电阻部包括第一电阻元件、第二电阻元件和第三电阻元件作为所述多个电阻元件，并且包括第三输入焊盘和第四输入焊盘作为所述多个选择焊盘，其中，所述第三输入焊盘经由所述第一电阻元件和所述第二电阻元件连接至所述第二端子，所述第四输入焊盘经由所述第一电阻元件和所述第三电阻元件连接至所述第二端子。
8.根据权利要求4所述的打印元件基板，其特征在于，
所述可变电阻部包括第一电阻元件、第二电阻元件和第三电阻元件作为所述多个电阻元件，并且包括第三输入焊盘和第四输入焊盘作为所述多个选择焊盘，其中，所述第三输入焊盘经由所述第一电阻元件连接至所述第二端子，所述第四输入焊盘经由所述第二电阻元件连接至所述第二端子，以及
所述第三电阻元件连接至所述第三输入焊盘和所述第四输入焊盘。
9.一种打印头，包括：
根据权利要求4所述的打印元件基板；以及
头基板，其包括第一传输线路和第二传输线路，其中，所述第一传输线路连接至所述第一输入焊盘并且将所述第一信号传输至所述第一输入焊盘，所述第二传输线路连接至所述第二输入焊盘并且将所述第二信号传输至所述第二输入焊盘，
其中，所述多个选择焊盘中的至少一个选择焊盘连接至所述第一传输线路。
10.一种打印头，包括：
根据权利要求4所述的打印元件基板；以及
头基板，其包括第一传输线路、第二传输线路和多个焊盘部，其中，所述第一传输线路连接至所述第一输入焊盘并且将所述第一信号传输至所述第一输入焊盘，所述第二传输线路连接至所述第二输入焊盘并且将所述第二信号传输至所述第二输入焊盘，所述多个焊盘部与所述多个选择焊盘相对应，
其中，各个选择焊盘连接至相应的焊盘部，以及
所述多个焊盘部中的至少一个焊盘部连接至所述第一传输线路。
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