CN110884260A - 一种热敏打印头及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热敏打印头，包括基板、蓄热层、打印部和驱动部，蓄热层附在基板表面。打印部设在蓄热层上方一侧，打印部包括若干电极带、设在电极带上的电阻体以及覆盖在电极带和电阻体外部的保护层。电阻体包括若干个发热部，发热部与电极带导通。驱动部设在蓄热层上并位于打印部的侧边，驱动部包括可与焊锡形成合金的若干导电条、附在导电条上的阻焊层、倒焊在导电条上的驱动IC以及包覆在驱动IC外部的防护层。本发明还公开了上述热敏打印头的制造方法。本发明采用可与焊锡形成合金的金属制成的导电条来替换现有热敏打印头中的部分金电路，大大降低了生产成本，驱动IC采用倒装焊接代替现有的金线焊接，焊接速度快，大大提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及热敏打印装置技术领域，特别涉及一种热敏打印头及其制造方法。
背景技术
热敏打印头是热敏打印机的主要构成器件，热敏打印机有选择地在热敏纸的确定位置上加热，由此就产生的图形。加热是由与热敏材料相接触的打印头上的一个小电子加热器提供的。加热器排程方点或条的形式由打印机进行逻辑控制，当被驱动时，就在热敏纸上产生一个与加热元素相应的图形。控制加热元素的同一逻辑电路，同时也控制着进纸，因而能在整个标签或纸张上印出图形。
专利号为CN 1114613 A的发明专利公开了一种热敏打印头，包括打印头基片，打印头基片上形成一导体分布图形，打印头基片上设有一排与导体分布图形保持电连接的加热点，打印头基片上安装着与加热点排在空间上相互隔开的集成电路驱动阵列，集成电路驱动阵列外部具有用于密封的树脂壳，印刷电路和加热点排的外部设有防护层。该专利的方案中，电路材料全部采用金制成，集成电路和基板的封装均采用金线，由于金的造价高，所以整个热敏打印头的制造成本高；同时，集成电路和基板的封装均采用金线，需要对金线逐条焊接，焊接速度慢，生产效率低。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种热敏打印头及其制造方法，解决了背景技术中所提出的现有热敏打印头采用金线作为电路材料和封装材料造价高及IC焊接速度慢的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种热敏打印头，包括：
基板。
蓄热层，附在所述基板表面。
打印部，设在所述蓄热层上方一侧，所述的打印部包括附在所述蓄热层上并沿基板长度方向间隔布设的若干电极带、设在所述电极带上方的电阻体以及覆盖在所述若干电极带和电阻体外部的保护层。所述的电阻体包括沿基板长度方向间隔布设的若干个发热部，所述发热部与所述电极带一一对应导通连接。
驱动部，设在所述蓄热层上方并位于所述打印部的侧边，所述的驱动部包括设在所述蓄热层上方并可与焊锡形成合金的若干导电条、附在所述导电条上的阻焊层、沿基板长度方向布设并倒焊在所述导电条上的驱动IC以及包覆在所述驱动IC外部的防护层。若干导电条沿基板长度方向间隔布设，所述的导电条与所述电极带一一对应导通连接。
进一步地，所述电极带的材质为金，厚度为1.5nm～2.5um。
一种实施方式中，所述的导电条为单层结构，厚度为0.1nm～30um，材质为镍、镍合金、铝、铝合金中的一种。
另一种实施方式中，所述的导电条为双层结构，包括连接层和附在所述连接层上的焊接层。
其中，所述焊接层的厚度为0.1nm～30um，材质为铜、锡、铜合金、锡合金中的一种。
其中，所述连接层的厚度为0.1nm～20um，材质为钛、镍、铬、铝、钛合金、镍合金、铬合金、铝合金中的一种。
进一步地，所述的电极带在基板宽度方向上超过所述保护层并具有一接头部，所述接头部的长度为0.1nm～4mm，宽度为0.1nm～200um。
进一步地，所述蓄热层和保护层的材质均为玻璃釉，所述蓄热层的厚度为10um～500um，所述保护层的厚度为1um～25um。
进一步地，所述电阻体为半径为0.1um～12um的半圆柱体，电阻体的材质为钌或钌的化合物。
进一步地，所述的基板为陶瓷基板，所述阻焊层的材质为绿油，所述防护层的材质为环氧树脂。
本发明还公开了一种热敏打印头的制造方法，包括如下步骤：
S1、在基板上涂蓄热层并烧结。
S2、在蓄热层上烧制电极层并蚀刻成沿基板长度方向间隔布设的若干电极带。
S3、在若干电极带上烧制沿基板长度方向布设的电阻体。
S4、在若干电极带和电阻体的外侧烧制一层保护层，在所有电极带同一侧边缘处分别留出一接头部。
S5、在蓄热层上方镀导电层并蚀刻成与接头部一一对应导通连接的若干导电条。
S6、在导电条表面涂上阻焊层并预留出驱动IC焊接工位，在焊接工位处倒焊一条沿基板长度方向布设的驱动IC并封装。
进一步地，所述电极带的材质为金，厚度为1.5nm～2.5um。
一种实施方式中，所述的导电条为单层结构，厚度为0.1nm～30um，材质为镍、镍合金、铝、铝合金中的一种。
另一种实施方式中，所述的导电条为双层结构，包括连接层和附在所述连接层上的焊接层。
其中，所述连接层的厚度为0.1nm～20um，材质为钛、镍、铬、铝、钛合金、镍合金、铬合金、铝合金中的一种。
其中，所述焊接层的厚度为0.1nm～30um，材质为铜、锡、铜合金、锡合金中的一种。
本发明具有如下有益效果：提供一种由两种或两种以上金属进行拼接来作为导体的热敏打印头结构，由贵金属作为发热体连接导体，采用可与焊锡形成合金的铜、镍、锡或它们的合金制成的导电条来替换现有热敏打印头中的部分金电路，大大降低了生产成本；驱动IC采用倒装焊接代替现有的金线焊接，焊接速度快，大大提高了生产效率。
附图说明
图1为实施例一的热敏打印头的平面图。
图2为图1沿I-I方向的截面示意图。
图3为图2中A部分的局部放大示意图。
图4为图2中B部分的局部放大示意图。
图5为图2中C部分的局部放大示意图。
图6为接头部的平面图。
图7为实施例二中热敏打印头的截面示意图。
图8为图7中D部分的局部放大示意图。
图9为图7中E部分的局部放大示意图。
主要组件符号说明：1、陶瓷基板；2、蓄热层；31、电极带；310、接头部；32、电阻体；33、保护层；41、导电条；411、连接层；412、焊接层；42、阻焊层；43、驱动IC；44、防护层；L、接头部长度；W、接头部宽度；X方向：陶瓷基板的长度方向；Y：陶瓷基板的宽度方向。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。
实施例一
如图1-5所示，一种热敏打印头，包括陶瓷基板1、蓄热层2、打印部3和驱动部4。蓄热层2附在基板表面，厚度为10um～500um，材质为玻璃釉。陶瓷基板1的长度方向为图中的X方向，宽度方向为图中的Y方向。
打印部设在蓄热层2上方一侧，打印部包括镀在蓄热层2上并沿陶瓷基板1长度方向间隔布设的若干电极带31、设在电极带31上方的电阻体32以及覆盖在若干电极带31和电阻体32外部的保护层33。电极带31的材质为金，厚度为1.5nm～2.5um。电阻体32的材质为钌或钌的化合物，电阻体32为半径为0.1um～12um的半圆柱体，电阻体32包括沿陶瓷基板1长度方向间隔布设的若干个发热部，发热部与电极带31一一对应导通连接。保护层33为厚度为1um～25um的玻璃釉层。
驱动部设在蓄热层2上方并位于打印部的侧边，驱动部包括镀在蓄热层2上的若干导电条41、附在导电条41上的阻焊层42、沿陶瓷基板1长度方向布设并倒焊在导电条41上的驱动IC 43以及包覆在驱动IC 43外部的防护层44。导电条41为单层结构，导电条41的材质为镍、镍合金、铝、铝合金中的一种，厚度为0.1nm～30um，若干导电条41沿陶瓷基板1长度方向间隔布设。阻焊层42的材质为绿油，防护层44的材质为环氧树脂。
如图6所示，电极带31在陶瓷基板1宽度方向上超过保护层33并具有一接头部310，接头部310的长度L为0.1nm～4mm，宽度W为0.1nm～200um，导电条41通过接头部310与电极带31一一对应导通连接。
上述热敏打印头的制造方法，包括如下步骤：
第一步、在陶瓷基板1上涂玻璃釉并在1100摄氏度的条件下烧结2小时，形成光泽釉层厚度在10～500um。
第二步、在玻璃釉上面用700摄氏度烧制2um厚金层并蚀刻成梳形电路，形成沿陶瓷基板1长度方向间隔布设的若干电极带31。
第三步、在若干电极带31上用600摄氏度烧制半径为10um的半圆柱型电阻体32，电阻体32沿陶瓷基板1长度方向布设。
第四步、在若干电极带31和电阻体32的外侧用560摄氏度烧制一层厚度为20um的玻璃釉层，在玻璃釉层边缘留出和导电条41连接的接头部310，接头部310的长度为0.1nm～4mm，宽度为0.1nm～200um。
第五步、在0.1帕气压和300摄氏度的温度下，在蓄热层2上方采用PVD工艺镀一层厚度为0.1nm～30um的导电层，导电层的材质为镍、镍合金、铝、铝合金中的一种，在导电层上通过干法或湿法蚀刻出与接头部310一一对应导通的若干导电条41。
第六步、在导电条41表面涂上绿油并预留出驱动IC 43焊接工位，在预留的焊接工位处倒焊一条沿陶瓷基板1长度方向布设的驱动IC 43并封装环氧树脂。
本实施例中，采用镍、镍合金、铝、铝合金中的一种作为导电条41的材料，由于镍、镍合金、铝、铝合金可以较容易地镀在玻璃釉表面，所以无需通过连接层来加强其结合力。
实施例二
如图7-9所示，本实施例与实施例一的区别仅在于：导电条41为双层结构，导电条41包括连接层411和附在连接层411上的焊接层412，连接层411的材质为钛、镍、铬、铝、钛合金、镍合金、铬合金、铝合金中的一种，焊接层412的材质为铜、锡、铜合金、锡合金中的一种。本实施例的其余部分结构均与实施例一相同。
本实施例的制造方法与实施例一的区别仅在于：先在蓄热层2上方镀上一层厚度为0.1nm～20um的连接层411，在连接层411的表面镀上一层厚度为0.1nm～30um的焊接层412，再将焊接层412和连接层411分别蚀刻制成若干导电条41。本实施例的制造方法其余步骤均与实施例一相同。
本实施例中，采用铜、锡、铜合金、锡合金中的一种作为焊接层412的材料，由于上述材料在玻璃釉表面的附着力不强，所以增加了连接层411，用来作为加强焊接层412的金属结合力。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (16)
1.一种热敏打印头，其特征在于，包括：
基板；
蓄热层，附在所述基板表面；
打印部，设在所述蓄热层上方一侧，所述的打印部包括附在所述蓄热层上并沿基板长度方向间隔布设的若干电极带、设在所述电极带上方的电阻体以及覆盖在所述若干电极带和电阻体外部的保护层，所述的电阻体包括沿基板长度方向间隔布设的若干个发热部，所述发热部与所述电极带一一对应导通连接；
驱动部，设在所述蓄热层上方并位于所述打印部的侧边，所述的驱动部包括设在所述蓄热层上方并可与焊锡形成合金的若干导电条、附在所述导电条上的阻焊层、沿基板长度方向布设并倒焊在所述导电条上的驱动IC以及包覆在所述驱动IC外部的防护层，若干导电条沿基板长度方向间隔布设，所述的导电条与所述电极带一一对应导通连接。
2.如权利要求1所述的一种热敏打印头，其特征在于：所述电极带的材质为金，厚度为1.5nm～2.5um。
3.如权利要求1所述的一种热敏打印头，其特征在于：所述的导电条为单层结构，厚度为0.1nm～30um，材质为镍、镍合金、铝、铝合金中的一种。
4.如权利要求1所述的一种热敏打印头，其特征在于：所述的导电条为多层结构，包括连接层和附在所述连接层上的焊接层。
5.如权利要求4所述的一种热敏打印头，其特征在于：所述焊接层的厚度为0.1nm～30um，材质为铜、锡、铜合金、锡合金中的一种。
6.如权利要求4所述的一种热敏打印头，其特征在于：所述连接层的厚度为0.1nm～20um，材质为钛、镍、铬、铝、钛合金、镍合金、铬合金、铝合金中的一种。
7.如权利要求1所述的一种热敏打印头，其特征在于：所述的电极带在基板宽度方向上超过所述保护层并具有一接头部，所述接头部的长度为0.1nm～4mm，宽度为0.1nm～200um。
8.如权利要求1所述的一种热敏打印头，其特征在于：所述蓄热层和保护层的材质均为玻璃釉，所述蓄热层的厚度为10um～500um，所述保护层的厚度为1um～25um。
9.如权利要求1所述的一种热敏打印头，其特征在于：所述电阻体为半径为0.1um～12um的半圆柱体，电阻体的材质为钌或钌的化合物。
10.如权利要求1所述的一种热敏打印头，其特征在于：所述的基板为陶瓷基板，所述阻焊层的材质为绿油，所述防护层的材质为环氧树脂。
11.一种热敏打印头的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在基板上涂蓄热层并烧结；
S2、在蓄热层上烧制电极层并蚀刻成沿基板长度方向间隔布设的若干电极带；
S3、在若干电极带上烧制沿基板长度方向布设的电阻体；
S4、在若干电极带和电阻体的外侧烧制一层保护层，在所有电极带同一侧边缘处分别留出一接头部；
S5、在蓄热层上方镀导电层并蚀刻成与接头部一一对应导通连接的若干导电条；
S6、在导电条表面涂上阻焊层并预留出驱动IC焊接工位，在焊接工位处倒焊一条沿基板长度方向布设的驱动IC并封装。
12.如权利要求11所述的一种热敏打印头的制造方法，其特征在于：所述电极带的材质为金，厚度为1.5nm～2.5um。
13.如权利要求11所述的一种热敏打印头的制造方法，其特征在于：所述的导电条为单层结构，厚度为0.1nm～30um，材质为镍、镍合金、铝、铝合金中的一种。
14.如权利要求13所述的一种热敏打印头的制造方法，其特征在于：所述的导电条为双层结构，包括连接层和附在所述连接层上的焊接层。
15.如权利要求14所述的一种热敏打印头的制造方法，其特征在于：所述连接层的厚度为0.1nm～20um，材质为钛、镍、铬、铝、钛合金、镍合金、铬合金、铝合金中的一种。
16.如权利要求14所述的一种热敏打印头的制造方法，其特征在于：所述焊接层的厚度为0.1nm～30um，材质为铜、锡、铜合金、锡合金中的一种。
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