JP2928004B2 - サーマルヘッド - Google Patents
サーマルヘッドInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラテンに押圧されて
使用されるサーマルヘッドに関する。
使用されるサーマルヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】プラテンに押圧された状態で使用される
サーマルヘッドは、印字用として多用されている。図３
に示す如く、一般にサーマルヘッド２０は、放熱を兼ね
た支持板７０上に固着され、この支持板７０の両端部に
プラテンガイド７１がそれぞれ取付けられている。
サーマルヘッドは、印字用として多用されている。図３
に示す如く、一般にサーマルヘッド２０は、放熱を兼ね
た支持板７０上に固着され、この支持板７０の両端部に
プラテンガイド７１がそれぞれ取付けられている。
【０００３】サーマルヘッド２０自体は、サーマルプリ
ントヘッド基板２１を備え、このヘッド基板２１には、
印字走査方向に配した発熱抵抗体２２と、発熱抵抗体２
２を駆動するＩＣチップ２３と、両者を連絡する導体
（図示せず）とが設けられている。この従来例では、更
にヘッド基板２１は印刷回路基板３０上に設けたフレキ
シブル基板（特に図示せず）と導通され、フレキシブル
基板は回路基板３０にビス３１で取付けたカバー３２の
圧接ゴム３３でヘッド基板２１に押圧されると共に、支
持板７０にヘッド基板２１、回路基板３０（フレキシブ
ル基板を含む）、カバー３２が一体に固定される。な
お、回路基板３０には外部接続用のコネクタ３４が接続
されている。
ントヘッド基板２１を備え、このヘッド基板２１には、
印字走査方向に配した発熱抵抗体２２と、発熱抵抗体２
２を駆動するＩＣチップ２３と、両者を連絡する導体
（図示せず）とが設けられている。この従来例では、更
にヘッド基板２１は印刷回路基板３０上に設けたフレキ
シブル基板（特に図示せず）と導通され、フレキシブル
基板は回路基板３０にビス３１で取付けたカバー３２の
圧接ゴム３３でヘッド基板２１に押圧されると共に、支
持板７０にヘッド基板２１、回路基板３０（フレキシブ
ル基板を含む）、カバー３２が一体に固定される。な
お、回路基板３０には外部接続用のコネクタ３４が接続
されている。
【０００４】このようなサーマルヘッド２０において、
ＩＣチップ２３のヘッド基板２１への取付にフェイスダ
ウン方式が用いられる場合がある。フェイスダウン方式
は、チップ表面にハンダ等からなる数個のバンプ（突起
状の電極）を設け、そのチップ表面を下にして基板の導
体上にボンディングするものである。フェイスダウン方
式によるボンディングは、ＩＣチップのバンプをハンダ
製とし、このハンダバンプを基板の導体パッドに半田付
けするのが一般的である。しかし、熱や機械的ストレス
がＩＣチップ又は基板に作用すると、ハンダが簡単に剥
離してしまい、ＩＣチップと導体との導通不良が発生す
る可能性がある。又、半田付けするために、導体パッド
をこれ以上小さくすることは困難であり、これが高密度
実装の妨げになる。
ＩＣチップ２３のヘッド基板２１への取付にフェイスダ
ウン方式が用いられる場合がある。フェイスダウン方式
は、チップ表面にハンダ等からなる数個のバンプ（突起
状の電極）を設け、そのチップ表面を下にして基板の導
体上にボンディングするものである。フェイスダウン方
式によるボンディングは、ＩＣチップのバンプをハンダ
製とし、このハンダバンプを基板の導体パッドに半田付
けするのが一般的である。しかし、熱や機械的ストレス
がＩＣチップ又は基板に作用すると、ハンダが簡単に剥
離してしまい、ＩＣチップと導体との導通不良が発生す
る可能性がある。又、半田付けするために、導体パッド
をこれ以上小さくすることは困難であり、これが高密度
実装の妨げになる。
【０００５】上記問題点を解決するために、図４に示す
ように、ＩＣチップ２３のバンプ２３ａ、２３ｂを金で
作製し、この金バンプ２３ａ、２３ｂをヘッド基板２１
の導体２４に加圧により圧接・接続し、更にＩＣチップ
２３の周りに絶縁樹脂（一般的には紫外線硬化型絶縁樹
脂）２５を塗布して硬化させ、硬化時における絶縁樹脂
２５の収縮力によってＩＣチップ２３をヘッド基板２１
に固定・保持する場合もある。
ように、ＩＣチップ２３のバンプ２３ａ、２３ｂを金で
作製し、この金バンプ２３ａ、２３ｂをヘッド基板２１
の導体２４に加圧により圧接・接続し、更にＩＣチップ
２３の周りに絶縁樹脂（一般的には紫外線硬化型絶縁樹
脂）２５を塗布して硬化させ、硬化時における絶縁樹脂
２５の収縮力によってＩＣチップ２３をヘッド基板２１
に固定・保持する場合もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、サーマルヘ
ッドは発熱抵抗体を高温に発熱させて印字するものであ
るため、特に連続的に印字する場合、発熱抵抗体より発
生した熱がヘッド基板２１に伝わり、ＩＣチップ２３も
８０℃程度の高温になることがある。このような場合、
ＩＣチップ２３の高熱により、ＩＣチップ２３をヘッド
基板２１に保持している絶縁樹脂２５が膨張し、やがて
その膨張力が収縮力よりも大きくなる。この結果、絶縁
樹脂２５の保持作用が弱くなり、外力がＩＣチップ２３
に加わった時に、ＩＣチップ２３の位置がずれたり、図
５に示すように、例えばバンプ２３ａが導体２４から離
れ、一時的にＩＣチップ２３と導体２４とが導通しなく
なる接続不良が起こったりする。このため、図４のよう
なフェイスダウン方式によるＩＣチップ２３の取付け方
は、サーマルヘッドには向いていない。
ッドは発熱抵抗体を高温に発熱させて印字するものであ
るため、特に連続的に印字する場合、発熱抵抗体より発
生した熱がヘッド基板２１に伝わり、ＩＣチップ２３も
８０℃程度の高温になることがある。このような場合、
ＩＣチップ２３の高熱により、ＩＣチップ２３をヘッド
基板２１に保持している絶縁樹脂２５が膨張し、やがて
その膨張力が収縮力よりも大きくなる。この結果、絶縁
樹脂２５の保持作用が弱くなり、外力がＩＣチップ２３
に加わった時に、ＩＣチップ２３の位置がずれたり、図
５に示すように、例えばバンプ２３ａが導体２４から離
れ、一時的にＩＣチップ２３と導体２４とが導通しなく
なる接続不良が起こったりする。このため、図４のよう
なフェイスダウン方式によるＩＣチップ２３の取付け方
は、サーマルヘッドには向いていない。
【０００７】従って、本発明の目的は、上記問題点に鑑
み、ＩＣチップを始めとするサーマルヘッド自体が発熱
抵抗体の熱により高温になっても、ＩＣチップの位置ず
れやＩＣチップと導体との一時的な接続不良が起こらな
い信頼性の高いサーマルヘッドを提供することにある。
み、ＩＣチップを始めとするサーマルヘッド自体が発熱
抵抗体の熱により高温になっても、ＩＣチップの位置ず
れやＩＣチップと導体との一時的な接続不良が起こらな
い信頼性の高いサーマルヘッドを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のサーマルヘッドは、発熱抵抗体と、この発
熱抵抗体を駆動するＩＣチップと、発熱抵抗体とＩＣチ
ップを連絡する導体とを有する基板を備え、フェイスダ
ウン方式によりＩＣチップのバンプを導体に圧接し、絶
縁樹脂によりＩＣチップを基板に固定してなるサーマル
ヘッドにおいて、ＩＣチップのバンプを導体に押付ける
ための押圧部材を有することを特徴とするものである。
に、本発明のサーマルヘッドは、発熱抵抗体と、この発
熱抵抗体を駆動するＩＣチップと、発熱抵抗体とＩＣチ
ップを連絡する導体とを有する基板を備え、フェイスダ
ウン方式によりＩＣチップのバンプを導体に圧接し、絶
縁樹脂によりＩＣチップを基板に固定してなるサーマル
ヘッドにおいて、ＩＣチップのバンプを導体に押付ける
ための押圧部材を有することを特徴とするものである。
【０００９】本発明のサーマルヘッドでは、図４に示す
ようなフェイスダウン方式によりＩＣチップと導体とを
電気的に接続した上で、更に押圧部材によりＩＣチップ
を基板に押付ける構成であるため、ＩＣチップのバンプ
が導体に常に圧接される。このため、発熱抵抗体の熱に
より絶縁樹脂が膨張しても、ＩＣチップと導体との導電
は維持され、接続不良は起こらない。しかも、押圧部材
によりＩＣチップの位置が保持されているため、位置ず
れも生じない。
ようなフェイスダウン方式によりＩＣチップと導体とを
電気的に接続した上で、更に押圧部材によりＩＣチップ
を基板に押付ける構成であるため、ＩＣチップのバンプ
が導体に常に圧接される。このため、発熱抵抗体の熱に
より絶縁樹脂が膨張しても、ＩＣチップと導体との導電
は維持され、接続不良は起こらない。しかも、押圧部材
によりＩＣチップの位置が保持されているため、位置ず
れも生じない。
【００１０】なお、押圧部材はＩＣチップを基板に押付
けることができれば、どのような材質や形態でも構わな
いが、単純な構造で効果的な押付けを期待するなら、以
下の実施例で述べるように、フレキシブル基板をヘッド
基板に押圧・接続するためのカバーに、シリコンゴム等
の弾性体（例えば圧接ゴム）を取付け、この弾性体によ
ってＩＣチップの裏面を押圧するのが好ましい。
けることができれば、どのような材質や形態でも構わな
いが、単純な構造で効果的な押付けを期待するなら、以
下の実施例で述べるように、フレキシブル基板をヘッド
基板に押圧・接続するためのカバーに、シリコンゴム等
の弾性体（例えば圧接ゴム）を取付け、この弾性体によ
ってＩＣチップの裏面を押圧するのが好ましい。
【００１１】
【実施例】以下、本発明のサーマルヘッドを実施例に基
づいて説明する。その一実施例に係るサーマルヘッドを
図１に示す。このサーマルヘッドは、図３に示したサー
マルヘッドの一部（カバー３２）を改良したものであ
る。前述したように、サーマルプリントヘッド基板２１
は、印字走査方向に配した発熱抵抗体２２と、発熱抵抗
体２２を駆動するＩＣチップ２３と、両者を連絡する導
体（図１には示さず）とを有する。
づいて説明する。その一実施例に係るサーマルヘッドを
図１に示す。このサーマルヘッドは、図３に示したサー
マルヘッドの一部（カバー３２）を改良したものであ
る。前述したように、サーマルプリントヘッド基板２１
は、印字走査方向に配した発熱抵抗体２２と、発熱抵抗
体２２を駆動するＩＣチップ２３と、両者を連絡する導
体（図１には示さず）とを有する。
【００１２】ヘッド基板２１の後端部には、印刷回路基
板３０上に設けたフレキシブル基板３５が、回路基板３
０にビス（図示せず）で取付けたカバー４０の圧接ゴム
４１で押圧・接続される。更に、カバー４０の先端部に
は、圧接ゴム４１よりも小サイズの別の圧接ゴム４２が
固定されている。なお、圧接ゴム４１、４２は共に同じ
材質でよい。圧接ゴム４２は、カバー４０により下方向
に押されて、ＩＣチップ２３の裏面に強く当接し、ＩＣ
チップ２３をヘッド基板２１に押付ける。
板３０上に設けたフレキシブル基板３５が、回路基板３
０にビス（図示せず）で取付けたカバー４０の圧接ゴム
４１で押圧・接続される。更に、カバー４０の先端部に
は、圧接ゴム４１よりも小サイズの別の圧接ゴム４２が
固定されている。なお、圧接ゴム４１、４２は共に同じ
材質でよい。圧接ゴム４２は、カバー４０により下方向
に押されて、ＩＣチップ２３の裏面に強く当接し、ＩＣ
チップ２３をヘッド基板２１に押付ける。
【００１３】これに係る部分の拡大断面図を図２に示
す。ＩＣチップ２３は、その表面にバンプ２３ａ、２３
ｂを持つフリップチップであり、リード線を用いずに表
面を下にしてフェイスダウン方式によりヘッド基板２１
の導体２４に圧接・接続されている。更に、ＩＣチップ
２３の周囲には、紫外線硬化型絶縁樹脂２５が塗布・硬
化され、この絶縁樹脂２５の硬化時による収縮力により
ＩＣチップ２３がヘッド基板２１に固定・保持される。
但し、図２から分かるように、ＩＣチップ２３は保護コ
ートで覆われていない。
す。ＩＣチップ２３は、その表面にバンプ２３ａ、２３
ｂを持つフリップチップであり、リード線を用いずに表
面を下にしてフェイスダウン方式によりヘッド基板２１
の導体２４に圧接・接続されている。更に、ＩＣチップ
２３の周囲には、紫外線硬化型絶縁樹脂２５が塗布・硬
化され、この絶縁樹脂２５の硬化時による収縮力により
ＩＣチップ２３がヘッド基板２１に固定・保持される。
但し、図２から分かるように、ＩＣチップ２３は保護コ
ートで覆われていない。
【００１４】一方、カバー４０の先端部には、圧接ゴム
４２の形状に対応した円弧状の凹部４０ａが形成され、
この凹部４０ａに圧接ゴム４２が嵌め込まれる。カバー
４０は下方向への適度な弾性力を持つため、圧接ゴム４
２はＩＣチップ２３の裏面に強く押し当てられる。この
結果、ＩＣチップ２３もヘッド基板２１に押付けられ、
ＩＣチップ２３のバンプ２３ａ、２３ｂが導体２４に強
く圧接し、この圧接が保持される。なお、圧接ゴム４２
を嵌め込むためのカバー４０の先端部形状は、上記円弧
状の凹部４０ａの他に、カバー４０の内部に向かうに従
い幅広になる所謂ありみぞでもよく、特定されるもので
はない。
４２の形状に対応した円弧状の凹部４０ａが形成され、
この凹部４０ａに圧接ゴム４２が嵌め込まれる。カバー
４０は下方向への適度な弾性力を持つため、圧接ゴム４
２はＩＣチップ２３の裏面に強く押し当てられる。この
結果、ＩＣチップ２３もヘッド基板２１に押付けられ、
ＩＣチップ２３のバンプ２３ａ、２３ｂが導体２４に強
く圧接し、この圧接が保持される。なお、圧接ゴム４２
を嵌め込むためのカバー４０の先端部形状は、上記円弧
状の凹部４０ａの他に、カバー４０の内部に向かうに従
い幅広になる所謂ありみぞでもよく、特定されるもので
はない。
【００１５】このようなサーマルヘッドで連続的に印字
した場合、発熱抵抗体２２の熱がヘッド基板２１に伝わ
り、ＩＣチップ２３を始めとしてサーマルヘッド自体が
高温になり、その熱によって絶縁樹脂２５が膨張し、や
がて膨張力が収縮力を上回るようになる。この時に、Ｉ
Ｃチップ２３に外力が加わると、ＩＣチップ２３の位置
がずれたり、バンプ２３ａ、２３ｂが導体２４から離れ
たりする不都合が生ずることは前述した。ところが本発
明では、ＩＣチップ２３は圧接ゴム４２によりヘッド基
板２１に常時押圧されているため、たとえ外力が加わっ
てもＩＣチップ２３の固定位置は保持され、バンプ２３
ａ、２３ｂと導体２４との導通も維持される。
した場合、発熱抵抗体２２の熱がヘッド基板２１に伝わ
り、ＩＣチップ２３を始めとしてサーマルヘッド自体が
高温になり、その熱によって絶縁樹脂２５が膨張し、や
がて膨張力が収縮力を上回るようになる。この時に、Ｉ
Ｃチップ２３に外力が加わると、ＩＣチップ２３の位置
がずれたり、バンプ２３ａ、２３ｂが導体２４から離れ
たりする不都合が生ずることは前述した。ところが本発
明では、ＩＣチップ２３は圧接ゴム４２によりヘッド基
板２１に常時押圧されているため、たとえ外力が加わっ
てもＩＣチップ２３の固定位置は保持され、バンプ２３
ａ、２３ｂと導体２４との導通も維持される。
【００１６】
【発明の効果】本発明のサーマルヘッドは、以上説明し
たように、ＩＣチップのバンプを導体に押付けるための
押圧部材を有するため、下記の如き効果を奏する。 （１）押圧部材により絶えずＩＣチップが基板に押付け
られるため、発熱抵抗体の熱により絶縁樹脂が膨張して
も、ＩＣチップのバンプが導体から離れることはない。
従って、ＩＣチップと導体との導通不良は発生しなくな
り、ＩＣチップの位置ずれも起こらず、信頼性が高い。 （２）ハンダを用いずにＩＣチップを基板に固定してあ
るため、基板の導体パッド及びＩＣチップのバンプは共
に小サイズで済み、高密度実装が可能となる。
たように、ＩＣチップのバンプを導体に押付けるための
押圧部材を有するため、下記の如き効果を奏する。 （１）押圧部材により絶えずＩＣチップが基板に押付け
られるため、発熱抵抗体の熱により絶縁樹脂が膨張して
も、ＩＣチップのバンプが導体から離れることはない。
従って、ＩＣチップと導体との導通不良は発生しなくな
り、ＩＣチップの位置ずれも起こらず、信頼性が高い。 （２）ハンダを用いずにＩＣチップを基板に固定してあ
るため、基板の導体パッド及びＩＣチップのバンプは共
に小サイズで済み、高密度実装が可能となる。
【図１】本発明の一実施例に係るサーマルヘッドの一部
省略側面図である。
省略側面図である。
【図２】図１に示すサーマルヘッドにおける押圧部材
（圧接ゴム）とＩＣチップとの関連部分の拡大断面図で
ある。
（圧接ゴム）とＩＣチップとの関連部分の拡大断面図で
ある。
【図３】一般的なサーマルヘッドの使用形態を示す側面
図である。
図である。
【図４】従来のサーマルヘッドにおけるフェイスダウン
方式を用いたＩＣチップの基板への取付状態を示す拡大
断面図である。
方式を用いたＩＣチップの基板への取付状態を示す拡大
断面図である。
【図５】図４に示す取付状態で、絶縁樹脂が膨張した時
の状態を示す拡大断面図である。
の状態を示す拡大断面図である。
２１ サーマルプリントヘッド基板 ２２ 発熱抵抗体 ２３ ＩＣチップ ２３ａ、２３ｂ バンプ ２４ 導体 ２５ 紫外線硬化型絶縁樹脂 ４０ カバー ４２ 圧接ゴム（押圧部材）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−197057（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−162972（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−131954（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−165244（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−27146（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/345
Claims (2)
- 【請求項１】発熱抵抗体と、この発熱抵抗体を駆動する
ＩＣチップと、発熱抵抗体とＩＣチップを連絡する導体
とを有する基板を備え、フェイスダウン方式によりＩＣ
チップのバンプを導体に圧接し、絶縁樹脂によりＩＣチ
ップを基板に固定してなるサーマルヘッドにおいて、 ＩＣチップのバンプを導体に押付けるための押圧部材を
有することを特徴とするサーマルヘッド。 - 【請求項２】サーマルヘッドは、フレキシブル基板を前
記基板に押圧・接続するためのカバーを備え、このカバ
ーに押圧部材を取付けたことを特徴とする請求項１記載
のサーマルヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30368791A JP2928004B2 (ja) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | サーマルヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30368791A JP2928004B2 (ja) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | サーマルヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05138915A JPH05138915A (ja) | 1993-06-08 |
| JP2928004B2 true JP2928004B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=17924033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30368791A Expired - Fee Related JP2928004B2 (ja) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | サーマルヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2928004B2 (ja) |
-
1991
- 1991-11-20 JP JP30368791A patent/JP2928004B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05138915A (ja) | 1993-06-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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