JP5375198B2 - ヘッド基板およびサーマルヘッド基板 - Google Patents
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Description
ライバーICを駆動するために外部からの信号を受ける外部接続端子部と、前記外部接続
端子部と前記ドライバーICとの導通を図るべく形成された入力信号配線パターンとを備
えるヘッド基板であって、前記ドライバーICの実装領域には、前記駆動素子への出力側
に、前記ドライバーICの端子と接続される複数のパッドが列状に形成された第1入出力
パッド列と、前記入力信号配線パターンに導通されるとともに、前記ドライバーICの端
子と接続される複数のパッドが列状に形成された第2入出力パッド列と、前記第1入出力
パッド列と前記第2入出力パッド列との間に、ロジック電源線およびクロック信号を供給
するクロック信号線が形成され、前記第1入出力パッド列および前記第2入出力パッド列の一方または両方の端部側の位置に、前記ドライバーICの端子と接続されるとともに前記実装領域の外側に延出している第1および第2延出パッドを備え、前記ドライバーICは、前記端部側の前記第1および第2延出パッドに対応する端子同士が導通されているノンコネクト部を有していることを特徴とするヘッド基板。
また、延出している第1および第2延出パッド間の抵抗値を抵抗測定器により測定するか、または、上記パッド間に通電を行い電流電圧特性を測定することができるので、ヘッド基板とドライバーICとの接続状況を検出することができる。すなわち、第1および第2延出パッド間の抵抗値がゼロに近ければ正常な導通状態でドライバーICが装着されており、抵抗値が想定値より高い場合であれば半田不良等による接合不良であることが判定できる。この構成は、前記ドライバーICがこのヘッド基板にACFを介してフリップチップボンディング方式により取付けられている場合に、ACFが適正に圧縮されて正常に導通されているかどうかを検査して管理できるので望ましい。
(サーマルヘッドについて)
第1実施形態のサーマルヘッドについて、図1を参照して説明する。図1はサーマルヘッドの外観斜視図である。なお、図1に示すX方向は、このサーマルヘッドがサーマルプリンターに適用された場合に印刷される感熱紙の幅方向を示し、Y方向は、サーマルヘッド部での感熱紙の紙送り方向を示し、Z方向は、X方向およびY方向と直交する方向を示す。
ここで、サーマルヘッドの制御について、図2および図3を参照して説明する。図2は、サーマルヘッドの制御ブロック図である。図3は、サーマルヘッドのブロック図である。なお、このサーマルヘッドの制御は、上述のサーマルプリンターの制御部により行われる。
本実施形態のサーマルヘッド基板を、図4および図5を参照して説明する。図4は、サーマルヘッド基板の平面図であり、(a)は、サーマルヘッド基板の全体図、(b)は、(a)の部分拡大図である。図5は、サーマルヘッド基板の発熱素子の断面図である。
次に、サーマルヘッド基板20にドライバーIC30が実装されることについて説明する。実装されるドライバーIC30は、IC実装部31(後述する31a,31b,31c,31d)にフリップチップボンディング方式により実装される。詳述すると、サーマルヘッド基板20のIC実装部31のそれぞれ全域(31a,31b,31c,31d)には、ACF(Anisotropic Conductive Film 異方性導電フィルム)が貼付され、ドライバーIC30は、底面に設けられた金や半田等からなるバンプの入出力端子を第1入出力パッド列27および第2入出力パッド列29の対応する入出力パッドに位置決めし、高温状態で圧着して入出力端子と入出力パッドを導通させ、その後モールド樹脂を塗布して実装されている。
(1)上述のサーマルヘッド基板20は、ロジック電源パターン60およびクロック信号パターン70の一部をドライバーIC30が実装されるIC実装部31a〜31dを横断するように設け、IC実装部31a〜31d内でロジック電源パッドVDDおよびクロックパッドCLKと接続させている。そのため、入力信号配線パターンを単純化できるとともに、ドライバーIC30と接続端子28との間の領域(領域Q)に配置する入力信号配線の数を減ずることができる。その結果、ドライバーIC30と接続端子28との間の領域(領域Q)の面積を小さくすることができ、サーマルヘッド基板20の小型化に寄与できる。
ここで、第2実施形態におけるサーマルヘッド基板を、図7および図8を参照して説明する。図7は、第2実施形態におけるサーマルヘッド基板のパターン模式図である。図8は、第2実施形態におけるドライバーICの入出力端子側から見た入出力端子の一部を示す図である。なお、第1実施形態と同様な構成および内容については、同符号を付し説明を省略する。
(1)上述のサーマルヘッド基板20Aにおいて、IC実装部31b,31c,31dに実装されるドライバーIC30Aは、ラッチ信号を、その前段に設けられたドライバーIC30Aの内部を経由して供給されることができる。IC実装部31bおよびIC実装部31dに実装されるドライバーIC30Aは、ストローブ信号St1,St2を、同じくその前段に設けられたドライバーIC30Aの内部を経由して供給されることができる。そのため、ラッチ信号パターン80、第1ストローブ信号パターン82および第2ストローブ信号パターン84を単純化できるとともに、ドライバーIC30Aと接続端子28との間の領域(領域Q)に配置する入力信号配線パターンの配線の数を減ずることができる。その結果、ドライバーIC30Aと接続端子28との間の領域(領域Q)の面積を小さくすることができ、サーマルヘッド基板20Aの小型化に寄与できる。
第3実施形態のサーマルヘッド基板について、図9、図10および図11を参照して説明する。
図9および図10は、第3実施形態におけるサーマルヘッド基板のパターン模式図であり、図9はIC実装部31c、31dに関するパターン配置図を示し、図10はIC実装部31a、31bに関するパターン配置図を示している。図11は、第3実施形態におけるドライバーICの入出力端子の一部を示す図であり、詳しくは入出力端子側から見た図である。なお、第2実施形態と同様な構成および内容については、同符号を付し説明を省略する。
(1)上述のサーマルヘッド基板20Bにおいて、IC実装部31a〜31dに実装されるドライバーIC30Bは、フリップチップボンディング方式により各信号パッドがACF(異方性導電フィルム)等により圧着接合されるため、パッドの接合状態は外観上、確認できないが、サーマルヘッド基板20BのチェックパッドCP1(CP3)とCP2(CP4)に抵抗測定器のプローブ端子を当て、パッドの接続抵抗値を測定することによりパッドの接合状態が適切か否かを判断することができる。例えば、第1ノンコネクトパッドNC1と導通しているチェックパッド(第1延出パッド)CP1と第2ノンコネクトパッドNC2と導通しているチェックパッド(第2延出パッド)CP2に抵抗測定器のプローブ端子を当て、抵抗値を測定することによりサーマルヘッド基板20Bの第1ノンコネクトパッドNC1とドライバーIC30Bの第1ノンコネクトバンプ(NC1)の接続抵抗および第2ノンコネクトパッドNC2とドライバーIC30Bの第2ノンコネクトバンプ(NC2)の接続抵抗が測定できる。同様に他のチェックパッドCP3とCP4を使って各ドライバーICの両端部のバンプとサーマルヘッド基板のパッドの接続抵抗が測定できる。抵抗値が想定した値より高い場合は接合状態が悪いことがわかり、またオープン状態であれば全く接合できていないことがわかるため接合不良が検出でき、品質の管理に寄与できる。
また、別の確認方法として上記の各チェックパッドCPに同様にプローブ端子を当て微弱な電流を流し、電流を変化させたときの電圧を測定することにより電流−電圧特性を把握することができ、さらに詳細な接合状態の確認ができ、より高度な品質管理に寄与できる。
第4実施形態のサーマルヘッド基板について、図12および図13を参照して説明する。図12および図13は、第4実施形態におけるサーマルヘッド基板のパターン模式図であり、図12はIC実装部31c、31dに関するパターン配置図を示し、図13はIC実装部31a、31bに関するパターン配置図を示している。
上述のサーマルヘッド基板20Cにおいて、複数のドライバーIC30に接続するロジック電源パターン60を基板の両端側からの配線パターンにより供給しているため、従来の一方向のみからの配線パターンによるロジック電源の供給に比べて配線パターンの抵抗によるロスを少なくすることができ、電圧降下の少ない安定したロジック電源をドライバーIC30に供給することに寄与できる。
また、本実施の形態では、ノンコネクト部としてノンコネクトパッドNC1〜4の例を記載したがノンコネクトパッドNC1、2だけであっても構わないが、ドライバーIC30の長手方向の両端に設けることはドライバーIC30が基板に傾くことなく確実に実装されていることを確認できるので好ましい。
Claims (9)
- 複数の駆動素子をそれぞれ選択的に駆動させるドライバーICと、
前記ドライバーICを駆動するために外部からの信号を受ける外部接続端子部と、
前記外部接続端子部と前記ドライバーICとの導通を図るべく形成された入力信号配線パターンとを備えるヘッド基板であって、
前記ドライバーICの実装領域には、前記駆動素子への出力側に、前記ドライバーICの端子と接続される複数のパッドが列状に形成された第1入出力パッド列と、
前記入力信号配線パターンに導通されるとともに、前記ドライバーICの端子と接続される複数のパッドが列状に形成された第2入出力パッド列と、
前記第1入出力パッド列と前記第2入出力パッド列との間に、ロジック電源線およびクロック信号を供給するクロック信号線が形成され、
前記第1入出力パッド列および前記第2入出力パッド列の一方または両方の端部側の位置に、前記ドライバーICの端子と接続されるとともに前記実装領域の外側に延出している第1および第2延出パッドを備え、
前記ドライバーICは、前記端部側の前記第1および第2延出パッドに対応する端子同
士が導通されているノンコネクト部を有していることを特徴とするヘッド基板。 - 前記ロジック電源線は、前記第1入出力パッド列と前記クロック信号線の間に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のヘッド基板。
- 前記ドライバーICは、列状の前記駆動素子に対して、平行な列状に複数配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載のヘッド基板。
- 前記実装領域の前記第1入出力パッド列または前記第2入出力パッド列のどちらか一方
の端部近傍には、ラッチ信号もしくはストローブ信号の入力パッドの少なくとも一方が形
成されており、
前記入力パッドが形成されている他方の端部近傍には、前記一方の端部に形成されてい
る信号の出力パッドが形成されており、
前記出力パッドと隣接する前記実装領域の前記入力パッドとが導通されていることを特
徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のヘッド基板。 - 前記第2延出パッドは、前記入力信号配線パターンの信号線に接続されていることを特
徴とする請求項1に記載のヘッド基板。 - 前記実装領域における前記第1入出力パッド列及び前記第2入出力パッド列の間に、前記ロジック電源線もしくは前記クロック信号線のパターン上に前記ドライバーICへの入力パッドが形成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のヘッド基板。
- 前記ロジック電源線は、前記ドライバーICが前記駆動素子の列方向に複数配置される場合、前記ドライバーICの配列方向の両側から前記ドライバーICの入力パッドに接続されるように形成されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のヘッド基板。
- 前記ドライバーICは前記ヘッド基板にACFを介してフリップチップボンディング方
式により取付けられていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載のヘッ
ド基板。 - 長矩形形状に形成された基板上の一方の長辺近傍に列状に配置された複数の発熱素子から、前記複数の発熱素子を選択的に発熱させる複数のドライバーICの実装領域にいたるまで形成される配線パターンと、
前記基板の他方の長辺部に形成された外部接続端子部と前記複数のドライバーICの制御信号の入出力部との導通、および前記ドライバーIC間の信号接続を図るべく形成された信号配線パターンとを備えるサーマルヘッド基板であって、
前記ドライバーICの前記実装領域には、前記発熱素子側に、前記配線パターンに導通されるとともに、前記ドライバーICに設けられる端子と接続される複数の発熱駆動信号の出力パッドを含むパッドが列状に形成され、
前記外部接続端子部側に前記信号配線パターンに導通されるとともに、前記ドライバーICに設けられた端子と接続される複数のグランドパッドを含むパッドが列状に形成されており、
前記発熱駆動信号の出力パッドを含むパッド列と前記グランドパッドを含むパッド列との間に、少なくともクロック信号線およびロジック電源線が形成され、
前記第1入出力パッド列および前記第2入出力パッド列の一方または両方の端部側の位置に、前記ドライバーICの端子と接続されるとともに前記実装領域の外側に延出している第1および第2延出パッドを備え、
前記ドライバーICは、前記端部側の前記第1および第2延出パッドに対応する端子同
士が導通されているノンコネクト部を有していることを特徴とするサーマルヘッド基板。
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