JPS60143641A - 集積回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １、産業上の利用分野 本発明は集積回路装置、例えば感熱記録ヘッドに関する
ものである。

２、従来技術 感熱記録ヘッドく以下、単にヘッドと略す。）は、被記
録紙又は感熱紙等の被記録体に対して直接的に若しくは
インクフィルムを介して当接された状態で、記録用の電
気信号によって発熱部がドツト状に選択加熱され、これ
によって被記録体に画像等を記録できるように構成され
ている。

（１） 従来のヘッドでは一般に、基板上に発熱体層を設け、こ
の上に多数の対向電極を形成して発熱部を構成しており
、その（信号）電極に対し集積回路（以下、ＩＣと称す
る。）部から目的とする画像パターンに対応した信号を
与えるようにしている。

こうしたヘッドとしては、例えば特開昭５７−８１７７
号、５７−８１７８号、５７−８１７９号、５７−８１
８０号、５７−４３８８３号、５７−４３８８４号、５
７−１０７８６６号、５７−１０７８６７号、５７−１
０７８６８号等各公報に開示されたものがある。

従来のヘッド、例えばダイレクトドライブ方式のヘッド
では、第１図に示す如き回路構成のＩｃチップ４が使用
されている。ここで、Ｓｉｎは記録信号、ＣＬＫはクロ
ックパルス、ＳＴＢはストローブ信号、ＥＮＢはイネー
ブル信号、Ｖｃｃは電源電圧、４及びｖ６は接地レヘル
を示す。シフトレジスタＳＲに入れたＳｉｎをＣＬＫに
よってラッチ回路ＬＴに送り、ＳＴＢでラッチ回路ＬＴ
に一旦メモリしておき、ゲートＧに選択入力される（２
） ＥＮＢによって駆動トランジスタＴｒをオンさせ、ラン
チ回路ＬＴから記録信号をＴｒを介して発熱部への出力
配線１２へ供給する。

こうしたＩＣチップ４と周囲の配線とは、第２図に示す
如くに接続される。図中の２はライン状に配列された発
熱部（ドツト）、９は共通の接地電極である。上記した
ＩＣ制御用の信号又は電源電圧は、実質的に平行な配線
１２によってＩＣチップ４に供給されるが、各配線１２
′とＩＣチップ４とを結ぶ接続配線１２が配線１２′と
交差する箇所では必ず多層配線構造となっている。なお
、図示省略したが、ＩＣチップ４の各ポンディングパッ
ドと配線１２の端子との間はワイヤボンディングで接続
されている。第２図の接続方式では、上記の多層配線構
造に必要な眉間絶縁膜とスルーホールを形成する必要が
あるため、工程数が増えて、コストアンプとなり、歩留
も低下する。また、特にスルーホール部分での絶縁膜の
絶縁破壊によるショート（短絡）が生じて信頼性が低下
し、かつ上下両配線の接続箇所がいわゆるトングボーン
形状によっ（３） て面積をとるために集積度も低下する。

一方、特開昭５８−８１１８１号公報によれば、第３図
に示す如く、上記したら、ＥＮＢ、ＳＴＢ。

Ｖｃｃ、Ｖ＆、ＣＬＫ用の６本の配線１２′が、各ＩＣ
チップ４に夫々対応したフィルムキャリアテープ７下を
通して形成され、かつ各テープ７上に各ＩＣチップ４に
接続されたリード１５が所定パターンに設けられている
。この場合、第４図に明示する如く、リード１５はＩＣ
チップ４をフェイスダウンタイプでインナーボンドし、
その他端はテープ７−７間に露出した制御配線１２に対
しビームリード方式で接続することができる。なお、図
中の１は基体、５はプリント基板、１０は発熱部へ向う
信号電極配線、１４はポリイミドフィルム基板である。

第３図、第４図に示した接続構造では、第２図で述べた
多層配線は一応回避できるようであるが、ＩＣチップ４
と制御配線１２との接続にフィルムキャリアテープ７を
使用しているので、テープ７のコストが高くつく上に、
接続箇所が増えかつ配線間の精度良／１位置合せを要す
る等の点で歩留が低下しく４） てしまう。また、テープ７の占有面積により、全体とし
て配線面積が増え、ヘッドの小型化にとって不利である
。しかも、ＩＣチップ４がフヱイスダウンでマウントさ
れるので、ＩＣチップの放熱を良好に行なうことができ
ず、このためにチップの熱破壊、誤動作が生じ易い。

３、発明の目的 本発明の目的は、多層配線を回避して工程数の削減、歩
留の向上、絶縁不良による信頼性低下の防止が図れると
同時に、低コストにして接続が容易かつ精度良く行なえ
、かつ配線面積も減らせる集積回路装置を提供すること
にある。

４、発明の構成 即ち、本発明は、発熱部等の被駆動部と、この被駆動部
を駆動する集積回路部とを有する感熱記録ヘッド等の集
積回路装置において、前記集積回路部の集積回路チップ
下にその制御配線が設けられていることを特徴とする集
積回路装置に係るものである。

５、実施例 （５） 以下、本発明を実施例について詳細に説明する。

本実施例のヘッドは基本的には、第５図に示す如く、Ｉ
Ｃチップ４の制御配線１２′がＩＣチップ４自体の下側
に設４．１られていることに極めて重要な特徴を有して
いる。各制御配線１２’は、後述するように、フェイス
アップタイプにマウントされたＩＣチップ４の各ポンデ
ィングパッドにワイヤボンディングで接続される。従っ
て、このヘッドによれば、ＩＣチップ４下の領域を配線
領域として有効利用し、制御配線１２とＩＣチップ４と
をフィルムキャリア方式を採用せずかつ多層配線構造と
することなく接続することができる。従って、低コスト
、低工数にして歩留、信頼性の良い接続が可能であり、
かつプリント基板面積を減らしてヘッドの小型化が可能
となる。しかもフェイスアップにＩＣチップ４をマウン
トしているので、その放熱を空気中に若しくは後記の絶
縁基板を介して効率良く行なえる。

次に、本実施例によるヘッドの構成を第６図〜第９図に
ついて具体的に説明する。

（６） このヘッド２０によれば、共通の基体（例えばアルミニ
ウム基板）１上に、発熱部２を設けた抵抗体板（例えば
アルミナ等のセラミックス板）３と、多数（例えば６４
個）のＩＣチップ４を固定したプリント基板（例えばガ
ラス・エポキシ又はセラミックス板）５とが一定の間ｒ
ｇｌ！６を置いて対向して固定されている。ＩＣチップ
イと発熱部２との電気的接続は、上記間隙６上にてプリ
ント基板５と抵抗体板３との間に架は渡されたフィルム
キャリアテープ１７によって行なわれている。

発熱部２は、抵抗体板３上に被着された発熱体（例えば
窒化タンタル）層８上に形成されている例えばアルミニ
ウム製の共通の接地電極９と、同発熱体層８上において
接地電極９の長さ方向に多数本配列せしめられている例
えばアルミニウム製の信号電極１０との各対向部分１１
によって形成されている。一方、ＩＣチップ４はプリン
ト基板５上に所定パターンに設けられた例えばアルミニ
ウム製の配線１２に対し、Ａｕ又はＡβ等のワイヤ１３
によってワイヤボンディングされている。なお、上記の
各配線パターンは簡略図示されている。フィルムキャリ
アテープ１７は、例えばポリイミド基板２４上に、上記
信号電極１０及び配線１２に対応した本数（例えば６４
本）の例えば銅箔部のり一ド２５が接着されたものから
なっている。これらのリード１５と信号電極１０及び配
線１２との接続はいわゆるビームリード方式で行なって
よく、リード１５の両端部を予め幾分張出させておき、
ここを熱圧着して接続を行なうことができる。

また、プリント基板５上にはＩＣチップ４の各制御配線
１２がチップ列に沿って平行に設けられ、これらの制御
配線１２上に絶縁性接着剤Ｉ８を介して各ＩＣチップ４
が所定間隔を置いて固定（マウント）されている。そし
て、各ＩＣチップ４−４間に露出した制御配線１２に対
し、ワイヤ１３′によってＩＣチップ４の各ボンディン
グパソド１６がワイヤボンディングされている。

第１０図〜第１４図は、本発明の他の実施例を夫々示す
ものである。

第１０図、第１１図は、ＩＣチップ４下に設けた制御（
７） 配線１２を折曲パターンに形成したものであり、これら
の例においてはＩＣチップ４のマウント位置を除くと基
本的には同じ構成が示されている。ＩＣチップ４のマウ
ント構造及び制御配線１２′とのボンディング方式は、
第８図及び第９図に示したものと同じであってよい。

第１２図は、ＩＣチップ４を絶縁性基板３５に固定し、
この基板３５を接着剤２８によってプリント基板５上（
具体的には制御配線１２’ｌ）にマウントした例を示す
。接着剤２８は絶縁性のものであってよく、或いは導電
性を有していてもよい。第１３図は、プリント基板５上
の制御配線１２′がＩＣチップ４下で左右に分離されて
おり、これら両制御配線１２−１２間が、絶縁性基板３
５の下面に被着された接続配線１２ａ′を介して互いに
接続された構造を示す。この例では従って、接続配線１
２ａ′も制御配線１２′の一部分として機能する。なお
、上記接続配線１２ａ′は導電性接着剤としてもよい。

第１４図の例では、ＩＣチップ４を支持する□絶縁性基
板３５上にＣｕリード２６を所定パターンに形成し、そ
の一端をワイヤ１３′（９） （８） によってＩＣチップ４とボンディングする一方、その他
端側をビームリード方式で制御配線１２に接続している
。

上記の第１２図〜第１４図の例では、ワイヤ１３′によ
ってＩＣチップ４−制御配線１２間を接続することがで
きるが、他の接続方式、例えばフリップチップ方式を採
用してもよい。また、上記の制御配線１２′のパターン
は上記したものに限らず、種々の形状にしてよい。

第１５図は、第９図において再配線１２−１０間をワイ
ヤ２６でワイヤボンディングした例を示すが、フィルム
キャリア方式とは違って、再配線間の位置合せ精度が多
少悪くてもワイヤボンディングではその誤差を吸収して
対応する配線間を確実に接続できる。

なお、上記した各電極又は配線の形成、ｒｃチップのマ
ウント及びワイヤボンディングは、公知の半導体装技術
によって行なえるので、それらの詳細な説明は省略する
。また、図示省略したが、第８図において発熱体層８上
には更に、Ｓ　ｉ　Ｏｔ（１０） けられる。

また、上記の例において、発熱部２と共にＩＣメ チップ４４共通の支持体である基体１上に設けられてい
るので、ヘッド構成が著しく簡略化若しくはコンパクト
なものとなる。この場合、特にＩＣ部は、ＩＣチップ４
のマウント及び配線へのワイヤボンディングで実装され
るが、作動時にＩＣチップ４から発生する熱は下地の基
板５（更には１）を通して放散されるから、ＩＣの熱破
壊を効果的に防止できる。また、プリント基板５は発熱
部２例の抵抗体板３に対し上記間隙６を置いて分離して
対向配置されているので、発熱部２で生じた熱はプリン
ト基板５側へ殆んど伝達されることはなく、この点でも
ＩＣ部を有効に保護することができる。

プリント基板５と抵抗体板３とが上記のように分離して
設けることの伯の利点としては、そのように構成するこ
とによって抵抗体板３自体の幅を狭くできる（即ち小幅
で長尺状の抵抗体板にできる）から、発熱体層８を例え
ばスバ、り法で形成する際に抵抗体板３をスパッタ装置
内へ装入し易く、また一度に処理される抵抗体板の個数
も増やせるために量産性が向上することになる。

更に、上記した第９図の例によれば、プリント基板５上
の各配線１２と、発熱部２側の信号電極配線１０との間
が、上記したフィルムキャリアテープ１７のり−Ｆ’２
５によってビームリード方式で電気的（及び機械的）に
接続されるが、ＩＣチップ４を別のプリント基板５上に
マウントしたために、配線としてのＣｕリード２５のゐ
を所定パターンに設けるだけでよく、そのパターンは簡
略化できる。

しかも、ＩＣチップ４をすべてプリント基板５側に配し
、これを配線１２、リード２５、配線１０を介して発熱
部２に接続する構造であるから、ＩＣチップの実装密度
を高めることができ、テープ１７では配線本数に応じた
数のリードを公知のメタライジング技術で容易かつ正確
に形成することができる。

次に、上述した各実施例によるヘッドを使用しく１１） た感熱記録方法及びその装置を説明する。

第１６図の例によれば、例えば第６図〜第９図に示した
ヘッド２０をインクフィルム４１を介して被記録紙３３
に当接させた感熱転写タイプの感熱記録装置３９におい
て、ケース５３内に感熱記録のための各種装置が組込ま
れている。

被記録紙３３は、例えばカセット３４内に折畳み状態で
収納され、ローラー６５を経て熱転写部３６へ送られ、
転写後は矢印Ａの如く装置外へ排紙される。

インクフィルム４１は、供給ロール４２から、ガイドロ
ーラ４３、駆動ローラー４４を経て熱転写部３６へ送ら
れ、更に駆動ローラー４５から巻取りローラー４６に巻
取られる。なお、インクフィルム４１は、例えば供給ロ
ール４２とガイドローラー４３との間で、熱溶融性イン
ク（図示せず）が塗布されるように構成されている。

インクフィルム４１の移動経路中において、駆動ローラ
・−４４の手前位置に熱溶融性インクを塗布したインク
フィルム４１を検出するためのフォトセンサ（例えば赤
外光センサ）４７が配されている。ま（１３） （１２） た被記録紙３３の検出用として、圧接ローラー４８の手
前位置にフォトセンサ（例えば赤外光センサ）４９が配
されている。

熱転写部３６には、上述したヘッド２０とプラテンロー
ラー６４との組が設けられている。また、被記録紙３３
及びインクフィルム４１を挟着するための圧接ローラー
４８が配されている。なお、図面中の矢印Ｂは、圧接駆
動機構を有することを示している。

こうした感熱記録装置３９において注目すべきことは、
第１７図に拡大図示する如くにプラテンローラー６４と
ヘッド２０との間に被記録紙３３とインクフィルム４１
とを発熱部２の位置で挟着して記録を行なう　（即ち、
インクフィルム４１上の熱溶融性インク５０を選択的に
加熱、溶融せしめて被記録紙３３上に記録パターン５０
を形成する）際に、上述した如きヘッド構成に基いて発
熱部２を図中のヘッド左端側に設けることができること
から、記録直後に被記録紙３３をヘッド２０外へ取出せ
ることである。

この結果、記録後、まもない時間内に被記録紙３３上の
記録パターン５０を目視することができ、極め（１４） て都合がよい。これに反し、従来のヘッドのように、発
熱部がヘッドの中間位置にある場合には、発熱部とヘッ
ド端部との間には本実施例のヘッドに比較してかなりの
距離があるため、その分だけ記録直後に被記録紙が出て
（るまでに時間を要し、使用者にとって扱いすらいとい
う問題が生じる。

第１８図には、感熱紙を用いる感熱記録装置５９を示し
、これによれば、ケース５３内にて感熱紙５１が供給ロ
ール５２から繰出され、ヘッド２０とプラテンローラー
５４との間で挟着されてヘッド２０による加熱で選択的
に発色せしめられる。そして、この感熱紙は画像が色パ
ターンとして記録された状態で搬送ローラー５５及び５
６間から排出される。

以上、本発明を例示したが、上述の例は本発明の技術的
思想に基いて更に変形が可能である。

例えば、発熱部及びＩＣ部、配線の配置や形状、層構成
、材料、電気的接続方式等は種々変更してよい。また発
熱部とＩＣとは単一の基体に対し直接設けることもでき
る。また、本発明はＩＣ一般（特にハイブリッドＩＣ）
に適用可能である。

６、発明の作用効果 本発明は上述した如く、ＩＣチップ下にその制御配線を
設けているので、両者間の接続に際し多層配線構造とせ
ずにワイヤ等でボンディング可能ア方式による接続に比
べて歩留が良好である上に、ＩＣチップ下を配線に利用
するために配線面積が減り、この分集積回路装置の小型
化が可能である。

第１図は感熱記録ヘッドに用いられるＩＣ部の回路図、 第２図は同ＩＣチップ及びその配線を示す等価回路図、 第３図は他のヘッドにおけるＩＣチップ及びその配線を
示す等価回路図、 第４図は第３図のＸ−Ｘ線に沿う具体的なヘッド断面図 である。

（１５） 第５図〜第１８図は本発明の実施例を示すものであって
、 第５図は感熱記録ヘッドのＩＣチップ及びその配線を示
す等価回路図、 第６図はヘッドの一部分の概略斜視図、第７図は第６図
の拡大平面図、 第８図は第７図のＹ−Ｙ線拡大断面図、第９図は第７図
の一部拡大図、 第１０図、第１１図は他の例によるＩＣチップ及びその
配線の各等価回路図、 第１２図、第１３図、第１４図は他の例による接続構造
を示す（第９図の２−２線に沿う一部分の）各断面図、 第１５図は、更に他の例による第９図と同様の一部拡大
図、 第１６図は感熱転写記録装置全体の概略断面図、第１７
図は第１６図の要部拡大図、 第１８図は感熱紙を用いる感熱記録装置全体の概略断面
図 である。

（１７） （１６） なお、図面に示された符号において、 １・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・基体２
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・発熱部３
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・抵抗体板
４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ＩＣチ
ップ５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・プ
リント基板７．１７・・・・・・・・・・・・・・・フ
ィルムキャリアテープ８・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・発熱体層９・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・接地電極１０・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・信号電極１２．１２・・・・・・
・・・・・・・・・配線１３．１３．２６・・・・・・
・・・ワイヤ１５．２５・・・・・・・・・・・・・・
・リード１６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・パッド２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・感熱記録へノドである。

代理人　弁理士　逢　坂　宏（化１名）（１８） 第５口 ｒＸ 第４図 第５０ 第１０口 羊１１図 第１２０ 第１３０ 第１４図 第１６図 Ｉ′

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 路線の集積回路チップ下にその制御配線が設けられてい
   ることを特徴とする集積回路装置。