JPH07329329A - 熱印字用基板 - Google Patents

熱印字用基板

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JPH07329329A
JPH07329329A JP6127842A JP12784294A JPH07329329A JP H07329329 A JPH07329329 A JP H07329329A JP 6127842 A JP6127842 A JP 6127842A JP 12784294 A JP12784294 A JP 12784294A JP H07329329 A JPH07329329 A JP H07329329A
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bonding
gold paste
wire
bonding pad
conductor pattern
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JP6127842A
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Hiroaki Hayashi
浩昭 林
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Rohm Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電極とボンディングワイヤとの接合強度を低
下させることなく、印字効率の高い熱印字用基板を提供
することを目的とする。 【構成】 絶縁基板2上に形成された有機金ペーストか
らなる個別電極4と、個別電極4に連なり、表層が無機
金ペースト層5からなるボンディングパッド部4bとを
備えた熱印字用基板において、ボンディングパッド部の
厚みを1〜4μmにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、印字用基板に関し、詳
しくは印字用基板の金ペーストより形成したボンディン
グパッド部に関する。
【0002】
【従来の技術】印字用基板は、例えば厚膜型サーマルプ
リントヘッドの場合、アルミナセラミックからなる絶縁
基板上に金ペーストを印刷及び焼成して、共通電極、個
別電極、その他の配線用の導体パターンが形成され、共
通電極及び個別電極を跨ぐように厚膜抵抗体が形成され
る。さらに、絶縁基板上には、抵抗体駆動用のICチッ
プがボンディングされ、個別電極に形成されたボンディ
ングパッド部とICチップのボンディングパッド(及び
配線用の導体パターンのボンディングパッド部及びIC
チップのボンディングパッド)が金ワイヤにより接続
(ワイヤボンディング)される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】金ペーストには、一般
的な構成が、金の有機化合物+ビヒクル+Siのレジネ
ート+Pbのレジネートの有機金ペースト(例えばメタ
ルオーガニックペースト等)と、一般的な構成が、金粒
子+ビヒクル+ガラスフリット等の無機金ペースト(例
えばガラスフリットペースト等)とが知られているが、
厚膜型サーマルプリントヘッドの場合には一般に有機金
ペーストが使用されていることが多い。
【0004】尚、上述のビヒクルはペーストに粘度を与
えるためのいわば樹脂で、有機金ペーストのSiのレジ
ネート、Pbのレジネートは無機金ペーストのガラスフ
リットに相当する接着剤である。有機金ペーストから形
成した導体パターンと、無機金ペーストから形成した導
体パターンを比較すると、印刷及び焼成にて有機金ペー
ストは、金の有機化合物中で金と結合していた有機成分
が焼失し、析出された金粒子間に接着材(酸化珪素、酸
化鉛等)が充填される。一方、無機金ペーストはビヒク
ルが焼失、ガラスフリットは半溶融状態、金粒子は互い
に粒成長しようとするが、実質的に粒子状態のまま保持
され、金粒子間にガラスが充填されるが完全にガラスで
埋められない状態になる。それにより、有機金ペースト
は無機金ペーストよりも含有している金の絶対量が少量
なので、有機金ペーストを用いて形成した場合は無機金
ペーストを用いた場合よりも導体パターンを薄く形成す
ることができる。
【0005】第5図は、サーマルプリントヘッドに有機
金ペーストMと無機金ペーストGを用いた場合を比較し
て、投入電力Vと印字濃度Cとの関係を示すグラフであ
る。このグラフからも明らかなように、有機金ペースト
Mは無機金ペーストGよりも膜厚が薄いため、発熱抵抗
体から導体パターンへの熱拡散が少なく低い投入電力で
より高い印字濃度が得られる。このため、有機金ペース
トが多用されているのである。
【0006】しかしながら、導体パターンに有機金ペー
ストを用いた場合、無機金ペーストを用いた場合と比較
して、ワイヤボンディングが低温度では行いににくくな
る。第6図は、有機金ペーストMと無機金ペーストGと
を比較して、絶縁基板温度Tとワイヤボンディング強度
Kとの関係を示しているが、有機金ペーストGは無機金
ペーストMよりも、低温でのワイヤボンディング強度が
低い。従って、安定してワイヤボンディングを行うため
には、有機金ペーストの場合には、絶縁基板全体を高温
加熱してボンディングワイヤを圧着しなければならない
という問題点があった。
【0007】さらに、上述のような有機金ペーストで印
字用基板の導体パターンを形成すると、導体パターンの
膜厚を厚くすることが困難であり、セラミック等の堅い
絶縁基板上に形成された導体パターンが薄いため、ワイ
ヤボンディングの際のキャピラリの押圧による力によ
り、個別電極に形成されたボンディングパッド部が絶縁
基板から剥離されてしまう。ワイヤボンディングにより
導体パターンが絶縁基板から剥離しないように、導体パ
ターンを厚くするために、印刷及び焼成のプロセスを何
度も繰り返して積層しなければならず、効率よく印字用
基板を製造することができないという問題点があった。
【0008】他方、印字用基板の共通電極、個別電極等
の導体パターンを無機金ペーストで形成する場合、導体
の膜厚を薄く形成することが困難なため、サーマルプリ
ントヘッドを駆動時に、発熱抵抗体で発生された熱が過
度に膜厚の厚い導体を通じて拡散されてしまう為、投入
電力を高くしなければならず、印字効率を高めることが
できないという問題点があった。
【0009】本発明は、ワイヤボンディングの接着強度
を低下させることなく、ワイヤボンディング温度の低い
印字用基板を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】従来の課題を解決するた
めに、本願の請求項1に記載の発明は、印字用基板であ
って、絶縁基板上に形成された有機金ペーストから形成
した導体パターンと、前記導体パターンの表層を無機金
ペーストを用いて被覆形成したボンディングパッド部と
を備えた印字用基板であって、前記ボンディングパッド
部の膜厚が1〜4μmであることを特徴としている。
【0011】
【発明の作用及び効果】印字用基板において、印字用の
絶縁基板上に形成された有機金ペーストから形成した導
体パターンと、前記導体パターンの表層を無機金ペース
トを用いて形成したボンディングパッド部の厚みを1〜
4μmにしたことで、ワイヤボンディング時のキャピラ
リの押圧する力が、堅い絶縁基板の表面に形成された厚
みの薄いボンディングパッドにかかることにより、絶縁
基板からのボンディングパッドの剥離を防止できるだけ
でなく、ボンディングパッドの厚みが厚いと、ワイヤボ
ンディング装置のキャピラリがボンディングワイヤを押
圧する力が分散することによる、ボンディングワイヤの
ボンディングパッドへの接着強度の低下を防止すること
が可能になる。
【0012】そして、有機金ペーストより形成された導
体パターンのボンディングパッド部の表層が無機金ペー
ストから形成され、それによりボンディングワイヤは有
機金層より表面が粗い無機金層とワイヤボンディングさ
れるので、ボンディングワイヤの接着力が向上する。さ
らに、導体パターンを有機金ペーストから形成したこと
で、導体パターンの厚みを薄くすることができ、印字用
基板をサーマルヘッドとして用いた場合、印字時に導体
パターンから発熱抵抗体の印字の熱エネルギーの拡散の
防止が可能になる。
【0013】そのうえ、導体パターンを有機金ペースト
から形成し、導体パターンのボンディングパッド部の表
層を無機金ペーストから形成したことにより、ワイヤボ
ンディング時の温度が低くなり、導体パターンが形成さ
れる絶縁基板の材料が、アルミナセラミックなどの耐熱
温度の高い材料だけでなく、ガラスエポキシ材などの耐
熱温度の低い材料でもワイヤボンディングが可能にな
り、異種材料との間での組み合わせが可能になる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1、第1の実施例のサーマルヘッド1の要部平面
図であり、図2は同印字用基板の線A−A’に沿う断面
図である。2はアルミナセラミック等よりなる絶縁基板
である。この絶縁基板2の表面2aには、有機金ペース
トを印刷及び焼成してなる共通電極3、及び個別電極4
が形成される。共通電極3は、絶縁基板2の縁部2bに
沿って形成され、一定間隔で突出部3aが櫛歯状に突出
している。
【0015】他方、個別電極4の先端部4aは、共通電
極3の突出部3a間に延在し、また、この反対側の末端
部はボンディングパッド部4bとして千鳥状に配置され
る。有機金で形成したボンディングパッド部4b上に
は、更に無機金ペースト層5が積層される。ここに示す
ように、ボンディングパッド部4bが千鳥状に配置され
ることで、絶縁基板2に形成される個別電極4の平面視
の間隔を狭く形成する場合でも、ボンディングパッド部
の中心同士の間隔は、従来と同様の間隔で足り、高密度
印字が可能な印字用基板を得ることが可能になる。
【0016】共通電極3の突出部3a、個別電極4の先
端部4a上には、これらに跨るように、酸化ルテニウム
等を用いて厚膜発熱抵抗体6が形成される。この発熱抵
抗体6の、共通電極3の突出部3a間に挟まれる部分6
aが、1ドットに対応する。絶縁基板2上には、発熱抵
抗体6に電圧を印加して駆動するためのICチップ7が
設けられている。ICチップ7のボンディングパッド7
aと、個別電極4のボンディングパッド部4bとの間
は、それぞれ金線8でワイヤボンディングされる。個別
電極4のボンディングパッド部4bは、前述のように無
機金ペースト層5で覆われているから、低温でも確実に
ワイヤボンディングを行うことができるだけでなく、更
に、ワイヤボンディングをICチップ7のボンディング
パッド7aと個別電極4の近接側のボンディングパッド
部4bとの間を先に行い、次いでICチップ7のボンデ
ィングパッド7aと遠隔側の個別電極4のボンディング
パッド部4bとの間をワイヤボンディングすれば、隔列
状にワイヤボンディングする事になり、隣接するボンデ
ィングパッドの熱的影響を受け難くなり、さらに個別電
極4の間隔を小さくすることが可能になるだけでなく、
ワイヤボンディング時のキャピラリによる隣接するボン
ディングパッドを接続するボンディングワイヤを切断し
てしまうことも減少する。
【0017】図3は個別電極4のボンディングパッド部
4bの厚みtとワイヤボンディングの接着強度sとの関
係を示すグラフであり、横軸はボンディングパッドの厚
みが単位をμmで示してあり、縦軸はワイヤボンディン
グ強度が単位をgで示している。測定は、絶縁基板上に
ボンディングパッド部の膜厚を1.1μm、2.1μ
m、3.0μm、4.1μm、5.1μmとした試料を
用い、絶縁基板をヒーターブロック上で約150℃に加
熱した状態で、個別電極のボンディングパッド部とIC
チップのボンディングパッド間をワイヤボンディングし
た30本のボンディングワイヤを準備した後、図4に模
式的に示したように、一般的なばね秤9を各ボンディン
グワイヤに引っかけて牽引することにより行ったもので
ある。ボンディングワイヤを引っ張ってボンディングパ
ッドからではなく、ボンディングワイヤ自体が引きちぎ
れた時の秤9の目盛りが示した数値の30本の平均値を
グラフの縦軸に示している。
【0018】グラフに示したように、約2μmのときが
最も強度が高く、厚みを増すごとにワイヤボンディング
するときのキャピラリの押圧力が分散されてしまい接着
強度は低下しており、実際のワイヤボンディングに許容
される接着強度は、個別電極4のボンディングパッド部
4bの厚みが1〜4μmの間の数値であり、これ以上厚
くなると接着強度が不足し、薄くなるとワイヤボンディ
ング時のキャピラリの押圧力でボンディングパッド部が
絶縁基板から剥がれてしまう。
【0019】尚、絶縁基板2上には、グレーズ層が形成
されているが、図1、図2ではこれを省略している。
又、本発明は実施例に記載の内容に限定されるものでは
ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る厚膜型サーマルプ
リントヘッドの要部平面図
【図2】第1の実施例に係る厚膜型サーマルプリントヘ
ッドのA−A’断面図
【図3】ボンディングパッドの厚みと接着強度の関係を
示すグラフ
【図4】ボンディングパッドの厚みと接着強度の関係を
測定する方法を示す模式図
【図5】有機金ペースト無機金ペーストとをサーマルプ
リントヘッドに適用した場合の投入電力と印字濃度との
関係を示すグラフ
【図6】有機金ペーストと無機金ペーストのワイヤボン
ディング強度と基板温度との関係を示すグラフ
【符号の説明】
1・・・・厚膜型サーマルプリントヘッド 2・・・・絶縁基板 3・・・・共通電極 4・・・・個別電極 5・・・・無機金ペースト層 6・・・・厚膜発熱抵抗体 7・・・・ICチップ 8・・・・ボンディングワイヤ 9・・・・秤

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁基板上に形成された有機金ペースト
    から形成した導体パターンと、前記導体パターンの表層
    を無機金ペーストを用いて被覆形成したボンディングパ
    ッド部とを備えた印字用基板であって、 前記ボンディングパッド部の膜厚が1〜4μmであるこ
    とを特徴とする印字用基板。
JP6127842A 1994-06-09 1994-06-09 熱印字用基板 Pending JPH07329329A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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