DE3826396A1 - Zeilenartig aufgebaute funktionsbaueinheit - Google Patents
Zeilenartig aufgebaute funktionsbaueinheitInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine zeilenartig aufgebaute Funktionsbau
einheit mit einer Vielzahl von elektrischen Funktionselementen,
die auf einem Substrat in einer zu einer längsseitigen
Stirnkante des Substrats parallelen Zeile angeordnet sind, mit
einer die elektrischen Funktionselemente auf der stirnkanten
nahen Seite der Zeile miteinander verbindenden Sammelleitung,
mit auf der stirnkantenfernen Seite der Zeile angeordneten
integrierten Schaltungsbauelementen, von denen jedes
Schaltungsbauelement jeweils einer Mehrzahl von nebeneinander
liegenden Funktionselementen zugeordnet und mit diesen über
Einzelleitungen verbunden ist, und mit Versorgungsleitungen,
die die integrierten Schaltungsbauelemente mit Kontakt
anschlüssen im Bereich der der Stirnkante gegenüberliegenden
Längskante des Substrats verbinden.
Eine derartige, aus der DE-OS 35 38 450 bekannte zeilenartig
aufgebaute Funktionsbaueinheit ist als Thermodruckkopf
ausgebildet, bei dem auf einem keramischen Substrat als
elektrische Funktionselemente eine Vielzahl von einzeln
ansteuerbaren Heizwiderständen entlang einer Zeile parallel zu
einer Stirnkante des Substrats angeordnet sind. Auf der
stirnkantennahen Seite der Zeile sind die Heizwiderstände durch
eine Sammelleitung miteinander verbunden. Auf der anderen,
stirnkantenfernen Seite der Zeile sind die Heizwiderstände zu
ihrer Ansteuerung über Einzelleitungen mit Schalttransistoren
verbunden, die jeweils zu mehreren - im Falle der bekannten
Funktionsbaueinheit jeweils 32 Schalttransistoren - in
integrierten Schaltungsbauelementen (IC′s) baulich integriert
sind, so daß jedes integrierte Schaltungsbauelement jeweils der
Ansteuerung von 32 nebeneinander liegenden Heizwiderständen
dient. Die einzelnen integrierten Schaltungsbauelemente sind
über Versorgungsleitungen mit Kontaktanschlüssen verbunden, die
im Bereich der stirnkantenparallelen rückseitigen Längskante
des Substrats ausgebildet sind und über die dem Thermodruckkopf
die zur Ansteuerung der Heizwiderstände erforderlichen
elektrischen Signale bzw. Druckdaten zuführbar sind. Durch
Umsetzung von seriell zugeführten Druckdaten in parallele Daten
zur Ansteuerung der einzelnen Schalttransistoren in den
integrierten Schaltungsbauelementen wird eine Reduzierung der
Anzahl der Kontaktanschlüsse gegenüber der Anzahl der
anzusteuernden Heizwiderstände erzielt, so daß trotz der sehr
dichten Anordnung der Heizwiderstände die Kontaktanschlüsse für
Anschlußzwecke ausreichend groß und mit genügend weitem Abstand
zueinander ausgebildet sein können.
Aufgrund steigender Anforderungen an die Druckauflösung wird
eine zunehmend dichtere Anordnung der Heizwiderstände
(Funktionselemente) und der übrigen Strukturen auf dem Substrat
angestrebt, was allerdings zu höheren Ausschußraten bei der
Herstellung der Funktionsbaueinheiten führt, weil bereits der
Ausfall eines einzigen Funktionselements die gesamte
Funktionsbaueinheit unbrauchbar machen kann.
In diesem Zusammenhang ist es aus der US-PS 46 51 164 bekannt,
zum Aufbau eines Thermodruckkopfes zunächst die Zeile mit den
Heizwiderständen, der die Heizwiderstände auf einer Seite der
Zeile verbindenden Sammelleitung und die Einzelleitungen auf
der anderen Seite der Zeile auf einem langgestreckten Substrat
auszubilden und danach aus diesem ein oder mehrere fehlerfreie
Teilstücke in der gewünschten Länge herauszutrennen; jedoch
sind hier die integrierten Schaltungsbauelemente zur
Ansteuerung der Heizwiderstände nicht auf demselben Substrat,
sondern auf einem separaten Trägersubstrat angeordnet und über
Leiterfolien mit den Einzelleitungen verbunden. Für die
Herstellung der Kontaktverbindungen von den Leiterfolien zu den
Einzelleitungen sind daher ausreichend große Kontaktflächen in
genügend großen Abständen zueinander erforderlich, so daß der
Verdichtung der Einzelleitungen und damit auch der Heiz
widerstände Grenzen gesetzt sind. Außerdem ist nach dem
Heraustrennen der Teilstücke aus dem Substrat eine Kontak
tierung der Sammelleitung nur in störender Nähe zu den
Heizwiderständen möglich, wobei zusätzlich die Sammelleitung
aufgrund ihrer Strombelastung durch die Summe aller Einzel
ströme durch die Heizwiderstände relativ dick und breit
ausgebildet ist.
In diesem Zusammenhang ist aus der JP-OS 60-2 29 769 ein Thermo
druckkopf bekannt, bei dem zur Verringerung der Breite der
Sammelleitung auf dem Substrat in einer Ebene unter den
Heizwiderständen und den Einzelleitungen eine Rückleiterschicht
ausgebildet ist, die im Bereich der Stirnkante des Substrats
mit der Sammelleitung verbunden ist. Ob und in welcher Weise
die Einzelleitungen zur Zuführung von elektrischen Signalen an
die Heizwiderstände kontaktiert sind, ist der JP-OS 60-2 29 769
nicht zu entnehmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer zeilenartig
aufgebauten Funktionsbaueinheit mit Funktionselementen und
ihnen zugeordneten integrierten Schaltungsbauelementen eine
nachträgliche Unterteilung in unabhängig betreibbare Teilstücke
zu ermöglichen.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß bei der zeilenartig
aufgebauten Funktionsbaueinheit der eingangs angegebenen Art
die integrierten Schaltungsbauelemente innerhalb von jeweils
mehrere nebeneinander liegende Schaltungsbauelemente
umfassenden Gruppen mit ihren Versorgungsleitungen parallel an
gemeinsame Kontaktanschlüsse geschaltet sind, indem die
Versorgungsleitungen jeder Gruppe von Schaltungsbauelementen
durch Verbindungsleitungen miteinander verbunden sind, die auf
dem Substrat in einer Ebene unter den Funktionselementen,
Einzelleitungen, Schaltungsbauelementen und Versorgungs
leitungen und von diesen durch eine Isolierschicht getrennt in
einem Bereich unmittelbar unter den Versorgungsleitungen
ausgebildet und mittels Durchkontaktierungen durch die
Isolierschicht mit den Versorgungsleitungen verbunden sind, und
daß in derselben Ebene eine Rückleiterschicht ausgebildet ist,
die im Bereich der Stirnkante des Substrats mit der Sammel
leitung verbunden ist und kammartig zwischen den Bereichen der
Verbindungsleitungen jeweils benachbarter Gruppen von Schal
tungsbauelementen an die der Stirnkante gegenüberliegende
Längskante des Substrats unter Bildung von weiteren Kontakt
anschlüssen herangeführt ist.
Bei der erfindungsgemäßen Funktionsbaueinheit kann es sich um
einen Thermodruckkopf mit Heizwiderständen als Funktions
elemente, aber beispielsweise auch um eine Leuchtdioden
baueinheit für elektrofotografische Drucker mit Leuchtdioden
oder um eine optische Zeilenabtasteinheit mit Sensorelementen
handeln.
Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Funktions
baueinheit besteht darin, daß aufgrund der gruppenweisen
Zusammenführung der Versorgungsleitungen für die integrierten
Schaltungsbauelemente mittels der darunter liegenden Ver
bindungsleitungen jeweils an gemeinsame Kontaktanschlüsse
nachträglich einzelne oder mehrere zusammenhängende fehlerfreie
Teilstücke aus der Funktionsbaueinheit herausgetrennt werden
können, von denen jedes Teilstück für sich betrieben werden
kann und die dazu erforderlichen Kontaktanschlüsse in für
Anschlußzwecke ausreichender Größe und ausreichendem Abstand
zueinander aufweist. Da sämtliche Kontaktanschlüsse, auch die
für die Sammelleitung an der der Stirnkante gegenüberliegenden
Längskante des Substrats ausgebildet sind, ist ein einfacher
Anschluß der Teilstücke an eine die Funktionsbaueinheit
steuernde Steuereinrichtung möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen
Funktionsbaueinheit sind die Rückleiterschicht und die
Verbindungsleitungen als Dickschichtleiterbahnen und die
Sammelleitung, die Einzelleitungen und die Versorgungsleitungen
als Dünnschichtleiterbahnen ausgebildet. Die Dickschichtleiter
bahnen gewährleisten insbesondere, bezogen auf die Rückleiter
schicht, eine verlustfreie Stromführung, während die Dünn
schichtleiterbahnen entsprechend der hohen angestrebten Dichte
bei der Anordnung der Funktionselemente in sehr feiner Struktur
ausgebildet werden können.
Entsprechend einer weiteren, herstellungstechnisch vorteilhaft
realisierbaren Ausbildung der erfindungsgemäßen Funktion
sbaueinheit ist vorgesehen, daß die Isolierschicht im Bereich
der Stirnkante und der gegenüberliegenden Längskante des
Substrats jeweils einen kantenparallelen Streifen unbedeckt
lassend in einem Rand endet, daß sich die Sammelleitung über
den stirnkantennahen Rand der Isolierschicht hinunter auf die
Rückleiterschicht erstreckt und daß sich zur Bildung der
Kontaktanschlüsse die Dünnschichtleiterbahnen über den
längskantennahen Rand der Isolierschicht hinunter auf die
Dickschichtleiterbahnen erstrecken. Dadurch wird erreicht, daß
alle Kontaktanschlüsse in gleicher Höhe angeordnet sind und
aufgrund des Übereinanderliegens von Dickschicht- und Dünn
schichtleiterbahnen eine ausreichende Verschleißfestigkeit
für eine Steckverbindung mit der die erfindungsgemäße Funktions
baueinheit steuernden Steuereinrichtung aufweisen.
Zur Erläuterung der Erfindung wird im folgenden auf die Figuren
der Zeichnung Bezug genommen; im einzelnen zeigen:
Fig. 1 einen Schaltplan eines Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Funktionsbaueinheit,
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Funktionsbaueinheit,
Fig. 3 dasselbe Ausführungsbeispiel in einem Schnitt entlang
der Fig. 2 bezeichneten Schnittlinie III und
Fig. 4 dasselbe Ausführungsbeispiel in einem Schnitt entlang
der in Fig. 3 bezeichneten Schnittlinie IV.
Bei dem in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Funktionsbaueinheit handelt es sich um
einen Thermodruckkopf.
Wie der Schaltplan nach Fig. 1 zeigt, sind auf dem hier durch
eine strichpunktierte Umrandung angedeuteten Thermodruckkopf 1
eine Vielzahl einzelner Heizwiderstände 2 entlang einer Zeile
dicht nebeneinanderliegend angeordnet. Jeder Heizwiderstand 2
ist in Reihe mit einem ihm jeweils zugeordneten steuerbaren
Schalter 3 an einer für alle Heizwiderstände 2 gemeinsamen
Sammelleitung 4 angeschlossen. Die steuerbaren Schalter 3
bestehen aus NAND-Gliedern, die jeweils zu mehreren in inte
grierten Schaltungsbauelementen 5 (IC′s) baulich integriert
sind. Innerhalb jedes integrierten Schaltungsbauelements 5 sind
die NAND-Glieder 3 über jeweils einen ersten Eingang gemeinsam
mit einer Ansteuertaktsignalleitung STROBE verbunden und über
jeweils einen zweiten Eingang an ihnen zugeordneten Ausgängen
einer Halteschaltung 6 angeschlossen, die eine entsprechende
Anzahl von Speicherplätzen enthält. Die Halteschaltung 6 ist
über einen Steuereingang 7 an einer Datenübernahmesignalleitung
LATCH angeschlossen. Eingangsseitig ist die Halteschaltung 6
mit Paralleldatenausgängen eines Serien/Parallel-Schiebe
registers 8 mit einer gleichen Anzahl von Speicherplätzen wie
bei der Halteschaltung 6 verbunden. An seinem seriellen
Dateneingang 9 ist das Serien/Parallel-Schieberegister 8 an
einer Datensignalleitung DATA IN angeschlossen. Ferner ist das
Serien/Parallel-Schieberegister 8 über einen Taktsignaleingang
10 mit einer Taktsignalleitung CLOCK verbunden. Zur Strom
versorgung ist jedes integrierte Schaltungsbauelement 5 jeweils
an zwei Spannungsversorgungsleitungen V 1+ und GND angeschlossen.
Schaltungstechnisch sind die integrierten Schaltungsbauelemente
5 in mehreren, jeweils mehrere nebeneinander liegende Schaltungs
bauelemente 5 umfassende Gruppen 11 angeordnet, wobei jede
Gruppe 11 hier durch eine strichpunktierte Umrandung angedeutet
ist. Innerhalb jeder Gruppe 11 sind die Verbindungsleitungen
STROBE, LATCH, DATA IN, CLOCK, V 1+ und GND der Schaltungs
bauelemente 5 und ferner die Sammelleitung 4 über eine Strom
versorgungsleitung V 2+ mit Kontaktanschlüssen 12 verbunden.
Dabei sind die Versorgungsleitungen STROBE, LATCH, CLOCK, V 1+
und GND innerhalb jeder Gruppe 11 von Schaltungsbauelementen 5
über Verbindungsleitungen 13 parallel geschaltet und mit
jeweils gemeinsamen Kontaktanschlüssen 12 verbunden. Lediglich
die Serien/Parallel-Schieberegister 8 der innerhalb jeder
Gruppe 11 benachbarten integrierten Schaltungsbauelemente 5
sind über ihre seriellen Dateneingänge 9 und Datenausgänge 14
in Kettenschaltung miteinander verbunden.
Wie Fig. 1 zeigt, wird der Thermodruckkopf 1 durch die
Gruppeneinteilung der integrierten Schaltungsbauelemente 5 in
unabhängig voneinander betreibbare Teilbereiche unterteilt.
Jeder Teilbereich erhält seine eigenen Steuersignale über die
Kontaktanschlüsse 12 durch eine hier nicht gezeigte Steuer
einrichtung zugeführt. Durch die gruppenweise Parallelschaltung
eines großen Teils der Versorgungsleitungen der integrierten
Schaltungsbauelemente 5 wird eine Reduzierung der für jede
Gruppe 11 von Schaltungsbauelementen 5 erforderlichen Anzahl
von Kontaktanschlüssen 12 erreicht, so daß die Kontakt
anschlüsse 12 für den Anschluß an die nicht gezeigte Steuer
einrichtung - beispielsweise mittels einer Steckverbindung -
ausreichend groß und mit genügend weiten Abständen zueinander
ausgebildet sein können.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel enthält der
Thermodruckkopf 1 beispielsweise 2560 Heizwiderstände 2 mit
vierzig integrierten Schaltungsbauelementen 5, die in zehn
Gruppen 11 zu je vier Schaltungsbauelementen 5 angeordnet sind.
Im folgenden wird die Funktionsweise des Thermodruckkopfes 1
kurz erläutert. Für jede Gruppe 11 werden die Druckdaten, die
die jeweils zum Drucken bestimmten Heizwiderstände 2 bezeichnen,
als serielle Daten über die Datensignalleitung DATA IN in einem
über die Taktsignalleitung CLOCK vorgegebenen Takt hinter
einander in die Serien/Parallel-Schieberegister 8 der einzelnen
integrierten Schaltungsbauelemente 5 eingelesen, an deren
Parallelausgängen sie in Form von parallelen Daten anliegen.
Durch ein auf der Datenübernahmesignalleitung LATCH erzeugtes
Datenübernahmesignal werden die parallelen Daten aus den
Serien/Parallel-Schieberegistern 8 in die Halteschaltungen 6
umgeladen, so daß mit einem auf der Ansteuertaktsignalleitung
STROBE erzeugten Ansteuertaktsignal die einzelnen Heizwider
stände 2 entsprechend den in den Halteschaltungen 6 zwischen
gespeicherten Daten durchgeschaltet und mit einem über die
Sammelleitung 4 zugeführten Strom beaufschlagt werden.
An dieser Stelle sei nochmals darauf hingewiesen, daß das
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Funktionsbaueinheit
nicht auf einen Thermodruckkopf beschränkt ist. So kann die
Funktionsbaueinheit beispielsweise auch als Leuchtdiodenbau
einheit für elektrofotografische Drucker ausgebildet sein, in
dem als Funktionselemente anstelle der Heizwiderstände 2
Leuchtdioden vorgesehen werden.
Im folgenden wird der physikalische Aufbau des in Fig. 1
schaltungstechnisch gezeigten Thermodruckkopfes 1 anhand der
Fig. 2, 3 und 4 erläutert, von denen Fig. 2 einen Teil
abschnitt des Thermodruckkopfes 1 in Draufsicht zeigt und
in den Fig. 3 und 4 Schnittdarstellungen des Thermodruck
kopfes 1 entlang den Schnittlinien III bzw. IV dargestellt
sind.
Wie Fig. 2 zeigt, sind die einzelnen Heizwiderstände auf einem
langgestreckten Substrat 15 in einer zu einer längsseitigen
Stirnkante 16 des Substrats 15 parallelen Zeile 17 nebenein
ander liegend angeordnet; aufgrund der dichten Anordnung der
Heizwiderstände (11,81 Punkte/mm entsprechend 300 dpi) sind
diese hier nur als Heizlinie sichtbar. Die Heizwiderstände sind
auf der stirnkantennahen Seite der Zeile 17 mit der gemeinsamen
Sammelleitung 4 verbunden. Auf der stirnkantenfernen Seite der
Zeile 17 sind die Heizelemente über Einzelleitungen 18 mit den
integrierten Schaltungsbauelementen 5 verbunden, die in einer
Reihe parallel zur Zeile 17 nebeneinanderliegend angeordnet
sind. Wie anhand von Fig. 1 bereits erläutert, sind jedem
integrierten Schaltungsbauelement 5 eine Mehrzahl (hier 64) von
Heizwiderständen zugeordnet, deren zugehörige Einzelleitungen
18 in einem Bündel bis unter das betreffende Schaltungs
bauelement 5 verlaufen und von dort an die Anschlüsse des
Schaltungsbauelements 5 geführt sind. In Fig. 2 ist dies in dem
linken Bereich des dargestellten Ausschnittes aus dem Thermo
druckkopf 1 durch Fortlassen eines der integrierten Schaltungs
bauelemente 5 verdeutlicht, so daß das prinzipielle Anschluß
schema der Einzelleitungen 18 erkennbar ist; allerdings ist aus
Gründen der besseren Darstellbarkeit hier nur eine reduzierte
Anzahl von Einzelleitungen 18 sichtbar, deren tatsächliche
Anzahl, wie bereits erwähnt, 64 beträgt.
Die integrierten Schaltungsbauelemente 5 sind über Versorgungs
leitungen 19, die den Leitungen STROBE, LATCH, DATA IN, CLOCK,
V 1+ und GND in Fig. 1 entsprechen, mit den Kontaktanschlüssen
12 verbunden, die an der der Stirnkante 16 gegenüberliegenden
Längskante 20 des Substrats 15 angeordnet sind. Wie die
Draufsicht auf den Thermodruckkopf 1 gemäß Fig. 2 zeigt,
wiederholt sich das Muster der Verbindungsleitungen 19 und
Kontaktanschlüsse 12 mehrfach in Zeilenrichtung des Thermo
druckkopfes 1, dabei jeweils eine Gruppe 11 von vier neben
einander liegenden integrierten Schaltungsbauelementen 5 mit
den zugehörigen Heizwiderständen umfassend.
Innerhalb jeder Gruppe 11 sind, wie bereits am Schaltbild nach
Fig. 1 erläutert, die Versorgungsleitungen 19 der Schaltungs
bauelemente 5 größtenteils parallel geschaltet, so daß die
Anzahl der erforderlichen Kontaktanschlüsse 12 im Vergleich zur
Anzahl der von den jeweils vier Schaltungsbauelementen 5 einer
Gruppe 11 bedienten Heizwiderstände, nämlich 256, sehr gering
ist und damit eine für Anschlußzwecke ausreichend große
Dimensionierung der Kontaktanschlüsse 12 erlaubt. Hierzu sind
die Versorgungsleitungen 19 jeder Gruppe 11 von Schaltungs
bauelementen 5 durch die in Fig. 1 gezeigten Verbindungs
leitungen 13 miteinander verbunden, die, wie die Fig. 3 und
4 in Schnitten durch den Thermodruckkopf 1 zeigen, auf dem
Substrat 15 in einer Ebene unter der Sammelleitung 4, der Zeile
17 mit den Heizwiderständen, den Einzelleitungen 18, inte
grierten Schaltungsbauelementen 5 und deren Versorgungs
leitungen 19 und von ihnen durch eine Isolierschicht 21
(Fig. 3) getrennt ausgebildet und mittels Durchkontaktierungen
22 durch die Isolierschicht 21 mit den Versorgungsleitungen 19
verbunden sind. In derselben Ebene ist eine Rückleiterschicht
23 flächig ausgebildet, die im Bereich der Stirnkante 16 des
Substrats 15 mit der Sammelleitung 4 verbunden ist und kamm
artig zwischen den von den Verbindungsleitungen 13 jeweils
benachbarter Gruppen 11 eingenommenen Bereichen an die der
Stirnkante 15 gegenüberliegende Längskante 20 des Substrats 15
herangeführt ist.
Wie Fig. 3 im Querschnitt durch den Thermodruckkopf 1 zeigt,
bildet das beispielsweise aus Al2O3 bestehende Substrat 15 den
Grundkörper des Thermodruckkopfes 1. Auf dem Substrat 15 sind
die Rückleiterschicht 23 und die Verbindungsleitungen 13 in
Dickschichttechnik ausgebildet, wobei die Rückleiterschicht 23
im Bereich der Stirnkante 16 ein stirnkantenparalleles Gebiet
auf dem Substrat 15 frei läßt. Auf der Rückleiterschicht 23 und
den Verbindungsleitungen 13 erstreckt sich die Isolierschicht
21, die im Bereich der Stirnkante 16 sowie im Bereich der
gegenüberliegenden Längskante 20 jeweils einen kantenparallelen
Streifen auf der Rückleiterschicht 23 bzw. auf den Verbindungs
leitungen 13 unbedeckt lassend in einem Rand 24 bzw. 25 endet.
Die Isolierschicht 21 besteht aus einer alkalifreien Glaspaste,
die als Dickschicht aufgetragen ist und auf der gegebenenfalls
eine zusätzliche, hier nicht gezeigte sehr dünne Schicht aus
SiO2, Si3N4 oder Ta2O5 als Diffusionsbarriere aufgebracht ist.
Im Bereich über den Verbindungsleitungen 13 enthält die
Isolierschicht 21 fensterartige Öffnungen zur späteren
Herstellung der Durchkontaktierungen 22. Auf der Isolier
schicht 13 liegt eine beispielsweise aus ZrN, HfB2 oder
Ta2N in Dünnschichttechnik aufgebrachte Widerstandsschicht 26,
die in Stirnkantennähe die Zeile 17 mit den Heizwiderständen 2
bildet. Diese sind durch die in Dünnschichttechnik auf der
Widerstandsschicht 26 ausgebildeten Sammelleitung 4 miteinander
verbunden, der sich über den stirnkantennahen Rand 24 der
Isolierschicht 1 bis auf die Rückleiterschicht 23 erstreckt.
Auf der stirnkantenfernen Seite der Zeile 17 sind auf der
Widerstandsschicht 26 die von den Heizwiderständen 2 zu den
integrierten Schaltungsbauelementen 5 führenden Einzelleitungen
18 und die Versorgungsleitungen 19 für die Schaltungsbauelemen
te 5 ebenfalls in Dünnschichttechnik ausgebildet. Die Ver
sorgungsleitungen 19 sind mittels der Durchkontaktierungen
22 durch die fensterartigen Öffnungen in der Isolierschicht 21
hindurch mit den darunter liegenden Verbindungsleitungen 13
verbunden und erstrecken sich ferner unter Bildung der Kontakt
anschlüsse 12 über den längskantennahen Rand 25 der Isolier
schicht 21 hinab auf die darunter liegende Dickschicht 13. Im
Bereich der Heizwiderstände 2 weist der Thermodruckkopf 1 eine
mehrteilige Schutzschicht 27 aus SiO2 und Ta2O5 auf, die sich
bis zur Stirnkante 16 hin erstreckt. Die integrierten Schaltungs
bauelemente 5 sind auf einer isolierenden Trägerschicht 28 ange
ordnet und mit den Einzelleitungen 18 und den Versorgungs
leitungen 19 durch Controlled Collapse Bonding verbunden.
Wie die Fig. 2 und 4 zeigen, ist der Thermodruckkopf 1 durch
die gruppenweise Zusammenführung der Versorgungsleitungen 19
für die integrierten Schaltungsbauelemente 5 mittels der
darunter liegenden Verbindungsleitungen 13 in Zeilenrichtung in
mehrere, hier zehn unabhängig voneinander betreibbare
Teilabschnitte unterteilt, von denen jeder Teilabschnitt alle
zu seinem Betrieb erforderlichen Kontaktanschlüsse 12 für
Anschlußzwecke, wie z. B. eine Steckverbindung, optimal
zugänglich im Bereich der rückseitigen Längskante 20 des
Substrats 15 aufweist. Im Fall von Herstellungsfehlern, die
insbesondere im Bereich der dicht nebeneinander liegenden
Heizwiderstände nicht auszuschließen sind, läßt sich der
Thermodruckkopf 1 daher an den mit 29 bezeichneten Linien
beispielsweise durch Sägen in unabhängig voneinander
betreibbare Teilstücke auftrennen, die einzeln, zu mehreren
zusammenhängend oder zusammengesetzt betreibbar sind.
Claims (3)
1. Zeilenartig aufgebaute Funktionsbaueinheit (1) mit einer
Vielzahl von elektrischen Funktionselementen (2), die auf einem
Substrat (15) in einer zu einer längsseitigen Stirnkante (16)
des Substrats (15) parallelen Zeile (17) angeordnet sind, mit
einer die elektrischen Funktionselemente (2) auf der stirn
kantennahen Seite der Zeile (17) miteinander verbindenden
Sammelleitung (4), mit auf der stirnkantenfernen Seite der
Zeile (17) angeordneten integrierten Schaltungsbauelementen
(5), von denen jedes Schaltungsbauelement (5) jeweils einer
Mehrzahl von nebeneinander liegenden Funktionselementen (2)
zugeordnet und mit diesen über Einzelleitungen (18) verbunden
ist, und mit Versorgungsleitungen (19), die die integrierten
Schaltungsbauelemente (5) mit Kontaktanschlüssen (12) im
Bereich der der Stirnkante (16) gegenüberliegenden Längskante
(20) des Substrats (15) verbinden, dadurch
gekennzeichnet, daß die integrierten
Schaltungsbauelemente (5) innerhalb von jeweils mehrere
nebeneinanderliegende Schaltungsbauelemente (5) umfassenden
Gruppen (11) mit ihren Versorgungsleitungen (19) parallel an
gemeinsame Kontaktanschlüsse (12) geschaltet sind, indem die
Versorgungsleitungen (19) jeder Gruppe (11) von Schaltungs
bauelementen (5) durch Verbindungsleitungen (13) miteinander
verbunden sind, die auf dem Substrat (15) in einer Ebene unter
den Funktionselementen (2), Einzelleitungen (18), Schaltungs
bauelementen (5) und Versorgungsleitungen (19) und von diesen
durch eine Isolierschicht (21) getrennt in einem Bereich
unmittelbar unter den Versorgungsleitungen (19) ausgebildet und
mittels Durchkontaktierungen (22) durch die Isolierschicht (21)
mit den Versorgungsleitungen (19) verbunden sind, und daß in
derselben Ebene eine Rückleiterschicht (23) ausgebildet ist,
die im Bereich der Stirnkante (16) des Substrats (15) mit der
Sammelleitung (4) verbunden ist und kammartig zwischen den
Bereichen der Verbindungsleitungen (13) jeweils benachbarter
Gruppen (11) von Schaltungsbauelementen (5) an die der
Stirnkante (16) gegenüberliegende Längskante (20) des Substrats
(15) unter Bildung von weiteren Kontaktanschlüssen (12) heran
geführt ist.
2. Zeilenartig aufgebaute Funktionsbaueinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Rückleiterschicht (23) und die Verbindungsleitungen (13) als
Dickschichtleiterbahnen und die Sammelleitung (4), die
Einzelleitungen (18) und die Versorgungsleitungen (19) als
Dünnschichtleiterbahnen ausgebildet sind.
3. Zeilenartig aufgebaute Funktionsbaueinheit nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Isolierschicht (21) im Bereich der Stirnkante (16) und der
gegenüberliegenden Längskante (20) des Substrats (15) jeweils
einen kantenparallelen Streifen unbedeckt lassend in einem Rand
(24) bzw. (25) endet, daß sich die Sammelleitung (4) über den
stirnkantennahen Rand (24) der Isolierschicht (21) hinunter auf
die Rückleiterschicht (23) erstreckt und daß sich zur Bildung
der Kontaktanschlüsse (12) die Dünnschichtleiterbahnen (19)
über den längskantennahen Rand (25) der Isolierschicht (21)
hinunter auf die Dickschichtleiterbahnen (13) erstrecken.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883826396 DE3826396A1 (de) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | Zeilenartig aufgebaute funktionsbaueinheit |
PCT/DE1989/000265 WO1990001810A1 (de) | 1988-08-01 | 1989-04-21 | Zeilenartig aufgebaute funktionsbaueinheit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883826396 DE3826396A1 (de) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | Zeilenartig aufgebaute funktionsbaueinheit |
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Publication Number | Publication Date |
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DE3826396A1 true DE3826396A1 (de) | 1990-02-15 |
Family
ID=6360179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883826396 Withdrawn DE3826396A1 (de) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | Zeilenartig aufgebaute funktionsbaueinheit |
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DE (1) | DE3826396A1 (de) |
WO (1) | WO1990001810A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19857656B4 (de) * | 1998-07-01 | 2012-04-26 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optischer Schreibkopf und Belichtungsgerät mit der Fähigkeit Daten mit hoher Geschwindigkeit ohne Schwankungen in einer Licht-Emittier-Zeitsteuerung zu schreiben |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE4017698C2 (de) * | 1990-06-01 | 1994-01-13 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Aufbau und zur Vereinzelung von Sensoren in Dickschichttechnik |
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US4689638A (en) * | 1984-03-26 | 1987-08-25 | Fujitsu Limited | Thermal recording head and process for manufacturing wiring substrate therefor |
JPH0678003B2 (ja) * | 1984-06-01 | 1994-10-05 | 株式会社リコー | サーマルヘッドとその製造方法 |
DE3702849A1 (de) * | 1987-01-29 | 1988-08-11 | Siemens Ag | Thermodruckkopf |
-
1988
- 1988-08-01 DE DE19883826396 patent/DE3826396A1/de not_active Withdrawn
-
1989
- 1989-04-21 WO PCT/DE1989/000265 patent/WO1990001810A1/de unknown
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19857656B4 (de) * | 1998-07-01 | 2012-04-26 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optischer Schreibkopf und Belichtungsgerät mit der Fähigkeit Daten mit hoher Geschwindigkeit ohne Schwankungen in einer Licht-Emittier-Zeitsteuerung zu schreiben |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1990001810A1 (de) | 1990-02-22 |
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