JPH0731351U - サーマルヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤの断線事故の確率を低くし、信頼性を
向上する。 【構成】 放熱板２上に発熱基板３と回路基板７を両基
板間に間隙を置いて配置し、発熱基板３上にＩＣチップ
９をダイボンディングし、このＩＣチップ９と発熱基板
３の電極６との間、及びＩＣチップ９と回路基板７の導
体パターン８との間を、それぞれワイヤ１０ａ，１０ｂ
でワイヤボンディングし、ＩＣチップ９及びワイヤボン
ディング部を弾性樹脂１３で被覆した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、基板上に装着される駆動回路素子と、同じく基板上に形成される 電極又は導体パターンとをボンディングするワイヤの切断を防止し、信頼性の向 上を図ったサーマルヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のサーマルヘッドとしては、例えばラインヘッドとしては、図３、図４に 示すものが知られている。２２は、金属製の放熱板である（図４参照）。この放 熱板２２上には、発熱基板２３及び回路基板２７が並設されている。 発熱基板２３は、セラミック等の絶縁基板よりなる。発熱基板２３上の端部に は、共通電極２５が形成され、さらにこの共通電極２５と隣接するように発熱体 ２４、…、２４が列設される。さらに、発熱基板２３上には、発熱体２４のそれ ぞれに接続される個別電極２６、…、２６が列設されている。

【０００３】 一方、回路基板２７は、ガラエポ等の絶縁基板よりなる。この回路基板２７上 には、発熱体２４、駆動用のＩＣチップ２９が、ダイボンディングされている。 さらに、回路基板２７上には、外部接続用の導体パターン２８、…、２８が列設 されている。 ＩＣチップ２９の出力パッド２９ａ、…、２９ａと、個別電極２６、…、２６ とは、それぞれ金（Ａｕ）等のワイヤ３０ａ、…、３０ａにより、ボンディング されている。これらワイヤ３０ａは、発熱基板２３と回路基板２７との間を跨ぐ 形となっている。

【０００４】 ＩＣチップ２９の入力パッド２９ｂ、…、２９ｂと、導体パターン２８、…、 ２８とは、それぞれワイヤ３０ｂ、…、３０ｂによりボンディングされている。 また、導体パターン２８、…、２８には、図示しないフレキシブル基板等が接続 されている。 発熱基板２３、回路基板２７は、本来一枚の絶縁基板で済むはずである。とこ ろが、ユーザのスペック変更要求は、ＩＣチップ及び導体パターンの変更が多い ため、このような要求に迅速に対応すべく、発熱基板２３及び回路基板２７の、 ２分割構造が採用されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来のサーマルヘッド２１においては、多数のワイヤ３０ａが、発熱基板 ２３と回路基板２７との間を跨ぐこととなる。例えば、ＪＩＳ・Ａ４（幅２１０ ｍｍ）サイズの記録紙に対応するサーマルヘッドでは、１７２８本（１ｍｍ当た り約８本）のワイヤ３０ａがボンディングされる。

【０００６】 ところで、サーマルヘッドは使用時において、発熱体２４の発熱等により、温 度が変化する。このような温度変化により、放熱板２２、発熱基板２３、回路基 板２７等は、膨張収縮を繰り返すが、それぞれの膨張率が異なるため、特に基板 ２３・２７間を跨ぐワイヤ３０ａに外力が加わり、断線の危険があった。ワイヤ ３０ａの本数は多いから、断線の生じる確率は高く、サーマルヘッド２１の信頼 性が低下する問題点があった。

【０００７】 又、通常、発熱基板（セラミック基板）２３や回路基板（ガラエポ基板）２７ は、大きな基板に複数個作製し、これを分割して個々の基板を得ている。しかし ながら、その分割をブレイキング（クラッキング）で行うと、基板にバリが生じ る。サーマルヘッド（特に高密度なサーマルヘッド）では、基板搭載時に厳しい 寸法精度が要求されるため、バリの生じないダイシングで切断しなければならず 、製造に手間が掛かることになる。

【０００８】 しかも、発熱基板２３と回路基板２７を間隔を開けずに密着させて配置すると 、発熱基板２３から回路基板２７に熱的影響が及んでしまうことになる。即ち、 発熱基板２３と回路基板２７との熱膨張係数の違いにより、回路基板２７に反り が生じる。

【０００９】 この考案は、上記に鑑みなされたものであり、ワイヤの断線事故の確率を低く し、信頼性の向上を図ったサーマルヘッドの提供を目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

この考案のサーマルヘッドは、放熱板（２）と、上面に発熱体（４）と、この 発熱体（４）に接続する電極（５，６）を形成した第１の絶縁基板（発熱基板３ ）と、外部接続用の導体パターン（８）を形成した第２の絶縁基板（回路基板７ ）と、前記発熱体（４）を駆動するための回路素子（９）とを備え、前記放熱板 （２）上に前記第１と第２の絶縁基板（３，７）が並設されるものにおいて、前 記第１と第２の絶縁基板（３，７）を両基板間に間隙を置いて配置し、この第１ の絶縁基板（３）上に前記回路素子（９）をダイボンディングし、前記回路素子 （９）の出力側（出力パッド９ａ）と前記第１の絶縁基板（３）の電極（６）と の間をワイヤボンディングする第１のワイヤ群（ワイヤ１０ａ）と、この第１の ワイヤ群（１０ａ）より本数が少なく、前記回路素子（９）の入力側（入力パッ ド９ｂ）と前記第２の絶縁基板（７）の導体パターン（８）との間をワイヤボン ディングする第２のワイヤ群（ワイヤ１０ｂ）とを有し、更に前記回路素子（９ ）、ワイヤ（１０ａ，１０ｂ）を弾性樹脂（１３）で被覆している。

【００１１】

【作用】

この考案のサーマルヘッドは、回路素子（９）と、導体パターン（８）とをボ ンディングするワイヤ（１０ｂ）が、第１の絶縁基板（発熱基板３）と第２の絶 縁基板（回路基板７）との間を跨いでいる。回路素子（９）の入力側ワイヤ（１ ０ｂ）の数は、出力側ワイヤ（１０ａ）の数に比べて少ない。従って、第１と第 ２の絶縁基板（３，７）間を跨ぐワイヤの数を減らすことができ、断線の確率を 低く抑えることが可能となる。

【００１２】 また、回路素子（９）及びワイヤ（１０ａ，１０ｂ）が弾性樹脂（１３）で被 覆されているので、回路素子（９）、ワイヤ（１０ａ，１０ｂ）が熱膨張するこ とによりワイヤ（１０ａ，１０ｂ）が断線するのを防止する。 更には、放熱板（２）上にて、第１と第２の絶縁基板（３，７）が間隙を置い て配置されているので、第１の絶縁基板（発熱基板３）の熱的影響が第２の絶縁 基板（回路基板７）に及ばないだけでなく、第１と第２の絶縁基板（３，７）の 製造において、基板の切断をブレイキングで行うことができ、基板の製造が簡略 になる。

【００１３】

【実施例】

この考案の一実施例を、図１、図２に基づいて以下に説明する。 図２は、この実施例ラインヘッド１の断面図を示している。２は、アルミニウ ム合金等よりなる帯状（図２紙面垂直方向、図１紙面上下方向に延伸する）の放 熱板である。放熱板２上には、発熱基板３と回路基板７とが、両基板３，７間に 間隙を置いて並設される。発熱基板３は帯状のセラミック絶縁基板、回路基板７ は帯状のガラエポの絶縁基板が使用される。最も、これら絶縁基板３，７自体は 従来のものと特に変わるところはない。

【００１４】 発熱基板３上の端部３ａには、共通電極５が形成される（図１参照）。この共 通電極５は、アルミニウム等の良導体金属薄膜により形成される。 この共通電極５と隣接して、発熱体４、…、４が列設されている。発熱体４は 、Ｔａ−ＳｉＯ₂ 、Ｔａ等の抵抗体薄膜により形成されており、発熱体４端部に は、共通電極５端部が重なっており、両者が電気的に接続されている。なお、こ の実施例ラインヘッド１では、記録紙への当たりを良好とするために、発熱基板 ３上に、ガラスグレーズ層１２を形成し、さらにこの上に発熱体４を形成する構 造としている。

【００１５】 発熱基板３上には、また個別電極６、…、６が形成される。個別電極６は、共 通電極５と同様に、良導体金属薄膜よりなり、その一端部は、発熱体４の端部に 重なり、個別電極６と発熱体４とが電気的に接続される。個別電極６の他端部は 、発熱基板３の中央付近まで延伸している。 発熱基板３上の右半部には、さらにＩＣチップ（回路素子）９がダイボンディ ングされている。このＩＣチップ９は、発熱体４をドライブするためのものであ り、出力パッド９ａと個別電極６端部とが、それぞれ金（Ａｕ）等のワイヤ１０ ａでボンディングされている。

【００１６】 一方、回路基板７上には、導体パターン８、…、８が形成されている。導体パ ターン８左端部と、ＩＣチップ９の入力パッド９ｂとは、やはりワイヤ１０ｂに よりボンディングされている。ワイヤ１０ｂは、発熱基板３と回路基板７とを跨 ぐ形となる。 ＩＣチップ９の入力パッド９ｂ数は、出力パッド９ａ数に比べて少ない。例え ば、出力パッド９ａが６４（図１では、図面を見易くするため２０としている） 個に対して、入力パッド９ｂの数は８個である。Ａ４の記録紙に対応させる場合 には、このＩＣチップ９が２７個必要となる。そこで、ワイヤ１０ａは、１７２ ８（＝６４×２７）本必要となるのに対し、ワイヤ１０ｂは、２１６（＝８×２ ７）本で済む。このため、発熱基板３と回路基板７との間を跨ぐワイヤ数が、従 来の１／８となる。

【００１７】 発熱基板３から回路基板７にかけては、シリコン樹脂１３がもられ、ＩＣチッ プ９、ワイヤ１０ａ，１０ｂが被覆保護される。シリコン樹脂１３は、弾性を有 しており、ＩＣチップ９、ワイヤ１０ａ，１０ｂ等の熱膨張により、このシリコ ン樹脂１３が破損したり、ワイヤ１０ａ，１０ｂの断線が起こるのが防止される 。

【００１８】 この実施例ラインヘッド１は、ＩＣチップ９により、発熱体４が選択的に通電 されて発熱し、発熱体４に接触する感熱記録紙にドットが印字される。この時、 ラインヘッド１は、例えば５０℃前後の温度となる。従って、ラインヘッド１に は、室温と約５０℃との間の温度サイクルが加わることとなる。 従って、放熱板２、発熱基板３、回路基板７等は、膨張・収縮を繰り返し、ワ イヤ１０ｂに外力が加わることとなる。しかし、ワイヤ１０ｂの本数は少ないか ら、ワイヤ１０ｂの内、いずれかが断線する確率は小さくなり、ラインヘッド１ の信頼性を高いものとすることができる。

【００１９】 なお、上記実施例では、薄膜型かつエッジ型のラインヘッドについて説明して いるが、この考案は、薄膜型／厚膜型、エッジ型／センタ型、ラインヘッド／シ リアルヘッドを問わず、広く適用可能なものである。

【００２０】

【考案の効果】

この考案によれば、発熱体駆動用の回路素子を発熱体が上面に形成される第１ の絶縁基板に、ダイボンディングし、第２の絶縁基板上には外部接続用の導体パ ターンを形成し、回路素子の出力側と第１の絶縁基板の電極との間をワイヤボン ディングする第１のワイヤ群と、この第１のワイヤ群より本数が少なく、回路素 子の入力側と第２の絶縁基板の導体パターンとの間をワイヤボンディングする第 ２のワイヤ群とを有し、かつ回路素子及びワイヤボンディング部を弾性樹脂で被 覆しているので、回路素子、ワイヤの熱膨張の相違により、被覆部が破損したり 、ワイヤが断線するのを防止できる。また、従来のものに比し、ワイヤピッチが 粗くできるので、弾性樹脂内の気泡を抜きやすく、泡があるために、ワイヤへの ストレスが不均一になったり、ワイヤが泡で曲げられる不都合を回避できる利点 がある。

【００２１】 又、放熱板上に第１と第２の絶縁基板を両基板間に間隙を置いて配置してある ので、第１の絶縁基板（発熱基板）の熱的影響が第２の絶縁基板（回路基板）に 及ばないだけでなく、両基板の製造において基板の切断をブレイキングで行え、 基板の製造が簡略になる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例に係るラインヘッドの要部
平面図である。

【図２】図１中Ｉｂ−Ｉｂ線における同ラインヘッドの
断面図である。

【図３】従来のラインヘッドの要部平面図である。

【図４】図３ＩＩｂ−ＩＩｂ線における同従来ラインヘ
ッドの断面図である。

【符号の説明】

２ 放熱板 ３ 発熱基板（第１の絶縁基板） ４、…、４ 発熱体 ５ 共通電極 ６、…、６ 個別電極 ７ 回路基板（第２の絶縁基板） ８、…、８ 導体パターン ９ ＩＣチップ １０ａ、…、１０ａ ワイヤ １０ｂ、…、１０ｂ ワイヤ １３ シリコン樹脂

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】放熱板と、上面に発熱体と、この発熱体に
   接続する電極を形成した第１の絶縁基板と、外部接続用
   の導体パターンを形成した第２の絶縁基板と、前記発熱
   体を駆動するための回路素子とを備え、前記放熱板上に
   前記第１と第２の絶縁基板が並設されるサーマルヘッド
   において、 前記第１と第２の絶縁基板を両基板間に間隙を置いて配
   置し、この第１の絶縁基板上に前記回路素子をダイボン
   ディングし、前記回路素子の出力側と前記第１の絶縁基
   板の電極との間をワイヤボンディングする第１のワイヤ
   群と、この第１のワイヤ群より本数が少なく、前記回路
   素子の入力側と前記第２の絶縁基板の導体パターンとの
   間をワイヤボンディングする第２のワイヤ群とを有し、
   かつ前記回路素子及びワイヤボンディング部を弾性樹脂
   で被覆してなることを特徴とするサーマルヘッド。