DE3826396A1 - Zeilenartig aufgebaute funktionsbaueinheit - Google Patents

Zeilenartig aufgebaute funktionsbaueinheit

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Wolfgang Dr Ing Pekruhn
Hans-Werner Dipl Poetzlberger
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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.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4017698C2 (de) * 1990-06-01 1994-01-13 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Aufbau und zur Vereinzelung von Sensoren in Dickschichttechnik

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60112461A (ja) * 1983-11-25 1985-06-18 Fujitsu Ltd サ−マルヘッド及びその製造方法
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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