CN107901613A - 一种新型热敏打印头用发热基板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种新型热敏打印头用发热基板，其在底釉层的表面设有发热电阻体层，所述发热电阻体层采用有机钌电阻浆料烧结而成，其厚度为0.05~0.5μm；在底釉层、发热电阻体层的表面以及绝缘基板的表面设有对向配置的共通电极和个别电极，共通电极和个别电极所夹持的发热电阻体层的区域构成作为产生焦耳热的发热部。上述热敏打印头用发热基板通过形成带状的发热电阻体层，再在其上部形成覆盖发热电阻体层的金导体层，为形成所希望的发热部，仅把金导体层选择性地去除，制造工艺简单，所形成的发热部的膜厚小于1μm，能够满足高分辨率等精细打印场合的需求。

Description

一种新型热敏打印头用发热基板及其制造方法

技术领域

本发明涉及热敏打印领域，尤其涉及一种新型热敏打印头用发热基板及其制造方法。

背景技术

在高分辨率等精细打印场合，为减小发热电阻体的热蓄积对印字品质的影响，需要使发热电阻体的厚度低于1μm，但在热敏打印头的厚膜生产工艺中，发热电阻体的厚度通常为5~8μm，因此这样的热敏打印头难以满足高分辨率等精细打印场合的需求。

现有技术中，日本专利特开平1-220402号公报5页左栏第1行～第11行公开了一种解决方案，即烧结含有铱（Ir）的金属有机物溶液制作薄膜电阻体的热敏打印头，但上述方案存在以下问题：使用氟化物、硝酸作为刻蚀液刻蚀电阻层形成分离的电阻体，之后用碘、碘化钾刻蚀导体，存在制造工序复杂的问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种新型热敏打印头用发热基板及其制造方法，以便使制造工艺简单，所形成的发热部的膜厚小于1μm，能够满足高分辨率等精细打印场合的需求。

为了实现上述目的，本发明的一方面提出了一种新型热敏打印头用发热基板，包括绝缘基板，在所述绝缘基板的表面部分的设有底釉层；在所述底釉层的表面设有发热电阻体层，所述发热电阻体层采用有机钌电阻浆料烧结而成，其厚度为0.05~0.5μm；在所述底釉层、发热电阻体层的表面以及绝缘基板的表面设有对向配置的共通电极和个别电极，所述共通电极和个别电极所夹持的发热电阻体层的区域构成作为产生焦耳热的发热部，所述共通电极的一端沿副打印方向与所述发热部相连接，其另一端用于与电源相连接；所述个别电极的一端沿副打印方向与所述发热部相连接，从所述个别电极的另一端引出第一引出图形，所述第一引出图形一部分处于底釉层上，另一部分处于绝缘基板上，所述第一引出图形的部分位置上还形成焊盘；所述共通电极、个别电极、第一引出图形以及焊盘均采用有机金浆料印刷烧结而成；所述第一引出图形上还设有银导体层，所述银导体层从所述焊盘处引出，在所述银导体层上还设有若干焊料图形，部分焊料图形上连接有半导体芯片，在所述焊料图形与半导体芯片之间填充有填充层；在所述银导体层末端的焊料图形上经焊接材料连接有用于实现电源供给以及外部信号交接的插接件；在所述发热电阻体层、共通电极、个别电极以及部分第一引出图形的表面覆盖保护层，在部分保护层至部分插接件的区域内，采用封装胶进行封装形成封装保护层。

优选的是，所述共通电极的内侧呈倒U字形状。

优选的是，所述银导体层通过电解电镀或者无电解电镀银的方式形成，其膜厚约3~15μm。

本发明的另一方面提出了一种基于上述新型热敏打印头用发热基板的制造方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1、在所述绝缘基板的一侧沿主打印方向印刷带状玻璃材料，用1200~1300℃的温度烧结0.1~1小时，形成膜厚20~70μm的底釉层；

步骤2、在所述底釉层上印刷有机钌电阻浆料，用700℃~900℃的温度烧结，形成厚度0.05~0.5μm的发热电阻体层；

步骤3、在所述发热电阻体层、底釉层以及部分绝缘基板上印刷有机金浆料，用700℃~890℃的温度烧结，形成金导体层；

步骤4、在所述金导体层上全面涂布曝光用光刻胶，利用写真制版技术形成预期的图形，其中所述图形包括发热电阻体层上面的共通电极、个别电极、第一引出图形以及焊盘；并且所述发热部是在共通电极与个别电极形成的同时，所述共通电极和个别电极之间所夹持区域的金导体层被选择性刻蚀去除后所露出的发热电阻体层；

步骤5、在所述底釉层的整个区域印刷烧结玻璃浆料，形成保护层；所述保护层覆盖所述发热电阻体层、共通电极、个别电极以及部分第一引出图形；

步骤6、以所述个别电极延伸出的焊盘为基底，通过电解电镀或者无电解电镀银的方式，层积形成膜厚5~15μm的银导体层；

步骤7、对和半导体芯片连接部位的银导体层进行印刷层积加厚；

步骤8、通过丝网印刷的方法，在所述银导体层上形成焊料图形；

步骤9、通过装片设备，在预期的焊料图形位置处配置半导体芯片，将所述半导体芯片和焊料图形通过200~300℃的连续式电气炉，使二者热熔融电气连接；

步骤10、在所述半导体芯片与焊料图形之间，利用涂胶机注入热固型环氧树脂填充胶，以形成填充层；

步骤11、进行外观检查以及电气试验，确认电气连接状态；

步骤12、在所述银导体层上焊接插接件；

步骤13、在部分保护层至部分插接件的区域内，利用涂胶机注入封装胶进行封装形成封装保护层。

本发明的该方案的有益效果在于上述热敏打印头用发热基板通过形成带状的发热电阻体层，再在其上部形成覆盖发热电阻体层的金导体层，为形成所希望的发热部，仅把金导体层选择性地去除，制造工艺简单，所形成的发热部的膜厚小于1μm，能够满足高分辨率等精细打印场合的需求。

附图说明

图1示出了本发明所涉及的热敏打印头用发热基板的结构示意图。

图2示出了本发明所涉及的热敏打印头的发热部周边的示意图。

图3示出了本发明所涉及的金银导体重叠部的结构示意图，其中图3（a）为平面示意图，图3（b）为A-A的断面图。

附图标记：1-绝缘基板，2-底釉层，3-发热电阻体层，3a-发热部，4a-共通电极，4b-个别电极，4c-第一引出图形，4d-焊盘，5-保护层，6-银导体层，7-焊料图形，8-填充层，9-半导体芯片，10-插接件，11-焊接材料，12-封装保护层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

如图1-3所示，本发明所涉及的新型热敏打印头用发热基板包括绝缘基板1，在所述绝缘基板1的表面部分的设有非晶质玻璃材料构成的底釉层2；在所述底釉层2的表面设有发热电阻体层3，所述发热电阻体层3采用有机钌电阻浆料烧结而成，其厚度为0.05~0.5μm；在所述底釉层2、发热电阻体层3的表面以及绝缘基板1的表面设有对向配置的共通电极4a和个别电极4b，所述共通电极4a和个别电极4b所夹持的发热电阻体层3的区域构成作为产生焦耳热的发热部3a，所述共通电极4a的一端沿副打印方向与所述发热部3a相连接，其另一端用于与电源相连接；所述个别电极4b的一端沿副打印方向与所述发热部3a相连接，从所述个别电极4b的另一端引出第一引出图形4c，所述第一引出图形4c一部分处于底釉层2上，另一部分处于绝缘基板1上，所述第一引出图形4c的部分位置上还形成焊盘4d，如图3所示；所述共通电极4a、个别电极4b、第一引出图形4c以及焊盘4d均采用有机金浆料印刷烧结而成，有机金浆料采用700℃~890℃的高温烧结形成金导体层，再通过写真制版技术形成预期图形的共通电极4a、个别电极4b、第一引出图形4c以及焊盘4d。所述发热部3a是在共通电极4a与个别电极4b形成的同时，所述共通电极4a和个别电极4b之间所夹持区域的金导体层被选择性刻蚀去除后所露出的发热电阻体层3；为了使发热部3a的热量集中，所述共通电极4a的内侧（也就是夹持发热部3a的一侧）呈倒U字形状。

所述第一引出图形4c上还设有银导体层6，所述银导体层6从所述焊盘4d处引出，所述银导体层6通过电解电镀或者无电解电镀银的方式形成，其膜厚约3~15μm。在所述银导体层6上还设有若干焊料图形7，部分焊料图形7上连接有半导体芯片9，在所述焊料图形7与半导体芯片9之间填充有填充层8，所述填充层8采用的是热固型环氧树脂填充胶；在所述银导体层6末端的焊料图形7上经焊接材料11（例如焊锡）连接有插接件10，所述插接件10用于实现电源供给以及外部信号的交接。

为保护发热基板，在所述发热电阻体层3、共通电极4a、个别电极4b以及部分第一引出图形4c的表面覆盖保护层5，所述保护层5采用玻璃釉制成。在部分保护层5至部分插接件10的区域内，采用封装胶进行封装形成封装保护层12，所述封装胶可以采用热固型环氧树脂封装胶。

本发明所涉及的热敏打印头用发热基板的制造方法包括以下步骤：

步骤1、在所述绝缘基板1的一侧沿主打印方向印刷带状玻璃材料，用1200~1300℃的温度烧结0.1~1小时，形成膜厚20~70μm的底釉层2。

步骤2、在所述底釉层2上印刷有机钌电阻浆料，用700℃~900℃的温度烧结，形成厚度0.05~0.5μm的发热电阻体层3。

步骤3、在所述发热电阻体层3、底釉层2以及部分绝缘基板1上印刷有机金浆料，用700℃~890℃的温度烧结，形成金导体层。

步骤4、在所述金导体层上全面涂布曝光用光刻胶，利用写真制版技术形成预期的图形，其中所述图形包括发热电阻体层3上面的共通电极4a、个别电极4b、第一引出图形4c以及焊盘4d；所述发热部3a是在共通电极4a与个别电极4b形成的同时，所述共通电极4a和个别电极4b之间所夹持区域的金导体层被选择性刻蚀去除后所露出的发热电阻体层3。

步骤5、在所述底釉层2的整个区域印刷烧结玻璃浆料，形成保护层5；所述保护层5覆盖所述发热电阻体层3、共通电极4a、个别电极4b以及部分第一引出图形4c。

步骤6、以所述个别电极4b延伸出的焊盘4d为基底，通过电解电镀或者无电解电镀银的方式，层积形成膜厚5~15μm的银导体层6。

步骤7、对和半导体芯片9连接部位的银导体层6进行印刷层积加厚。当半导体芯片9的球电极为焊料球时，银导体层6的膜厚度在30μm以上；当半导体芯片9的球电极为金球时，银导体层6的膜厚度在30μm以下也可以。

步骤8、通过丝网印刷的方法，在所述银导体层6上形成焊料图形7。

步骤9、通过装片设备，在预期的焊料图形7位置处配置半导体芯片9，将所述半导体芯片9和焊料图形7通过200~300℃的连续式电气炉，使二者热熔融电气连接。

步骤10、在所述半导体芯片9与焊料图形7之间，利用涂胶机注入热固型环氧树脂填充胶，以形成填充层8。

步骤11、进行外观检查以及电气试验，确认电气连接状态。

步骤12、在所述银导体层6上焊接插接件10。

步骤13、在部分保护层5至部分插接件10的区域内，利用涂胶机注入封装胶进行封装形成封装保护层12。

本发明所涉及的热敏打印头用发热基板通过形成带状的发热电阻体层，再在其上部形成覆盖发热电阻体层的金导体层，为形成所希望的发热部，仅把金导体层选择性地去除，制造工艺简单，所形成的发热部的膜厚小于1μm，能够满足高分辨率等精细打印场合的需求。

Claims (4)

1.一种新型热敏打印头用发热基板，其特征在于：包括绝缘基板，在所述绝缘基板的表面部分的设有底釉层；在所述底釉层的表面设有发热电阻体层，所述发热电阻体层采用有机钌电阻浆料烧结而成，其厚度为0.05~0.5μm；在所述底釉层、发热电阻体层的表面以及绝缘基板的表面设有对向配置的共通电极和个别电极，所述共通电极和个别电极所夹持的发热电阻体层的区域构成作为产生焦耳热的发热部，所述共通电极的一端沿副打印方向与所述发热部相连接，其另一端用于与电源相连接；所述个别电极的一端沿副打印方向与所述发热部相连接，从所述个别电极的另一端引出第一引出图形，所述第一引出图形一部分处于底釉层上，另一部分处于绝缘基板上，所述第一引出图形的部分位置上还形成焊盘；所述共通电极、个别电极、第一引出图形以及焊盘均采用有机金浆料印刷烧结而成；所述第一引出图形上还设有银导体层，所述银导体层从所述焊盘处引出，在所述银导体层上还设有若干焊料图形，部分焊料图形上连接有半导体芯片，在所述焊料图形与半导体芯片之间填充有填充层；在所述银导体层末端的焊料图形上经焊接材料连接有用于实现电源供给以及外部信号交接的插接件；在所述发热电阻体层、共通电极、个别电极以及部分第一引出图形的表面覆盖保护层，在部分保护层至部分插接件的区域内，采用封装胶进行封装形成封装保护层。

2.根据权利要求1所述的新型热敏打印头用发热基板，其特征在于：所述共通电极的内侧呈倒U字形状。

3.根据权利要求1所述的新型热敏打印头用发热基板，其特征在于：所述银导体层通过电解电镀或者无电解电镀银的方式形成，其膜厚约3~15μm。

4.一种基于权利要求1所述的新型热敏打印头用发热基板的制造方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1、在所述绝缘基板的一侧沿主打印方向印刷带状玻璃材料，用1200~1300℃的温度烧结0.1~1小时，形成膜厚20~70μm的底釉层；

步骤2、在所述底釉层上印刷有机钌电阻浆料，用700℃~900℃的温度烧结，形成厚度0.05~0.5μm的发热电阻体层；

步骤3、在所述发热电阻体层、底釉层以及部分绝缘基板上印刷有机金浆料，用700℃~890℃的温度烧结，形成金导体层；

步骤4、在所述金导体层上全面涂布曝光用光刻胶，利用写真制版技术形成预期的图形，其中所述图形包括发热电阻体层上面的共通电极、个别电极、第一引出图形以及焊盘；并且所述发热部是在共通电极与个别电极形成的同时，所述共通电极和个别电极之间所夹持区域的金导体层被选择性刻蚀去除后所露出的发热电阻体层；

步骤5、在所述底釉层的整个区域印刷烧结玻璃浆料，形成保护层；所述保护层覆盖所述发热电阻体层、共通电极、个别电极以及部分第一引出图形；

步骤6、以所述个别电极延伸出的焊盘为基底，通过电解电镀或者无电解电镀银的方式，层积形成膜厚5~15μm的银导体层；

步骤7、对和半导体芯片连接部位的银导体层进行印刷层积加厚；

步骤8、通过丝网印刷的方法，在所述银导体层上形成焊料图形；

步骤9、通过装片设备，在预期的焊料图形位置处配置半导体芯片，将所述半导体芯片和焊料图形通过200~300℃的连续式电气炉，使二者热熔融电气连接；

步骤10、在所述半导体芯片与焊料图形之间，利用涂胶机注入热固型环氧树脂填充胶，以形成填充层；

步骤11、进行外观检查以及电气试验，确认电气连接状态；

步骤12、在所述银导体层上焊接插接件；

步骤13、在部分保护层至部分插接件的区域内，利用涂胶机注入封装胶进行封装形成封装保护层。