JPS60182756A - 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の集積回
路チップに関するものである。

２、従来技術 例えば感熱記録ヘッド（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。

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ちのがある。

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、Ｐ（、及びｖ鼾は接地レ
ベルを示す。シフトレジスタＳＲに入れたＳｉｎをＣＬ
Ｋによっ　−てラッチ回路ＬＴに送り、ＳＴＢでランチ
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ＥＮｆ３によって駆動トランジスタＴ、　ｒ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・ノブ４に供給されるが、各配線
１ｉとＩＣチ・２プ４とを結ぶ接続配線１炎′が配線１
２′と交差する箇所では、多層配線構造となついる。

この場合、プリント基板５上にマウントされたＩＣチッ
プ４からの出力配線１２は多数本（例えば８本／ｍｍ）
あるが、ＩＣチップ４には第３図のようにポンディング
パッド１６が辺に沿って一列状にしか設けられていない
。パッド１６のサイズ及び間隔は、ワイヤボンドで確実
に接続するために例えば約１００μｍ幅、約１００μｍ
間隔が必要となるので、上記の如くに一列状に配すると
ＩＣチップ４の３辺分に亘って設けなければ、すべての
出力配線１２に対しワイヤ１３によるワイヤボンディン
グで接続することができない。このため、ＩＣチップ４
のチップサイズが大き（なる上に、配線１２をＩＣチッ
プ４の周囲に引き回さねばならず、そのレイアウトが複
雑になりかつ配線領域が増えてヘッド面積も増加してし
まう。

３、発明の目的 本発明の目的は、配線数に影響されることなく接続を容
易にし、かつＩＣチップ又はＩＣのサイズを小さくし、
配線のバターニングも単純化することにある。

４、発明の構成 即ち、本発明は、複数のポンディングパッド列が互いに
近接して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 以下、本発明を実施例について詳細に説明する。

本実施例によれば、第４図に示す如く、ＩＣチップ４上
のポンディングパッド１６をチップの一辺側（即ち発熱
部側）にのみ複数列に設け、これらの各列１６Ａ、１６
Ｂ、１６Ｇを互いに近接せしめて同方向に形成している
ことが極めて特徴的な構成である。各列のポンディング
パッドは、夫々８０〜１００μｍで１００μｍピッチ（
バンド間隔は１０〜２０μｍ）で設けられている。そし
て、ポンディングパッドに対応する出力配線１２も、Ｉ
Ｃチップ４の一辺側でのみ約５０μｍのピッチで設けら
れ、同辺側にＩＣチップ４の１個当り必要とされるすべ
ての出力配線工２が位置せしめられる。

次に、上記ポンディングパッド１６と出力配線１２との
接続について説明する。

まず指摘すべきことは、ＩＣチップ４上のパッド】６は
以下の例においてすべて同一パターン、同一サイズ、同
一ピンチで設けられていて、目的とする接続態様に応じ
て所望のパッドをその都度選択でき、いわば「マスター
スライス方式」に基いて配線への接続が可能に構成され
ていることである。

第５図は、最前列１６Ａのバンドのみをワイヤ１３で出
力配線１２に個々にワイヤボンディングした例を示す。

これに応じて出力配線１２も、バンド列１６Ａと同じ１
００μｍピッチで設ければよい。従って、１００μｍピ
ッチでの接続が可能であるが、各バッド１６自体は相互
の間隔が１０〜２０μｍと狭く詰めて設けられているた
めに、それだけ接続される出力配線１２０本数を従来の
ものよりＩＣチップの一辺側でずっと多くすることがで
きる。

第６図は、上記パッド列のうち１６Ａ、１６Ｂの各バン
ドを１つ置きに使用してワイヤボンディングしているが
、第５図の例と同様に１００μｍピッチでの接続が可能
である。

第７図は、２００μ川ピツチでワイヤボンディングする
例を示すが、このためには例えばパッド列１６Ａのバン
ド１６を１つ置きに使用する。

第８図は、すベテノハンド列１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃを
夫々使用するが、各パッド１６を１６Ａ−１６Ｂ−１６
Ｇ−１６Ｂ−１６Ａ−・・・の順に規則的に繰返して用
いることによって、５０μｍピッチと狭いピッチでワイ
ヤボンディングが可能な例を示している。従ってこの場
合、出力配線１２の本数をＩＣチップの一辺側で非常に
多く　（第６図の例の２倍に）するこができる。第９図
にはボンディングの順序を示したが、１回目のボンディ
ングでは図中の“１”で示すパッド及び配線を使用し、
２回目のボンディングには“２”を、３回目のボンディ
ングには“３”を夫々使用する。従って各ボンディング
時に、パッド列１６Ａのパッド１６を１つ置きに、バン
ド列１６Ｂのバンドをすべて、パッド列１６Ｃのパッド
を１つ置きに用いればよい。

上記したことから明らかなように、各パッド列を選択的
に所望のピッチで使用し、その都度ボンディング位置を
変化させることができるので、出力配線１２の本数に対
応して常に正確なボンディングが可能である。従って同
じＩＣチップであるにも拘らず、如何なるピンチの出力
配線にも対応でき、特にピッチの綱かい接続も実現可能
である。

また、第３図に示した従来のバンド１６と同一幅、同一
ピッチのパッドを使用せねばならない場合でも、これを
本実施例のように複数列、互いに位置をずらせて設けれ
ば、％のピッチでボンディング可能（第８図参照）であ
り、既述した如き配線の引回しを行うことなく、ＩＣチ
ップ４の一辺側でのみボンディングを行うことができる
。こうして、本実施例によれば、ＩＣチップ自体を小さ
くできると共にプリント基板５上の配線領域も減らして
ヘッドの小型化、高集積化が可能となり、更に配線のレ
イアウト又はバターニングも容易となる。

なお、第５〜７図の如きボンディングバンドの使用方式
においては、ＩＣ内で使われない配線部が存在すること
になる。ＩＣ内部は第１図の様な構造であって信号をシ
フトレジスタでシリアルに順次送ることにすると、第５
〜７図のような使用方式では信号に抜けが出てしまう。

これを防ぐためには、第１０図のようなＩＣ内部の配線
を用いればよい。この図中、各トランジスタＴｒｉ、Ｔ
ｒ２、Ｔｒ３・・・・・・からの出力部はそれぞれ第９
図の電極パッド１６に相当する。なお、この場合、電極
パッド１６Ａと１６Ｇは第９図に一点鎖線で示すように
配線１６′でつながっており、どちらのパッドを使用し
てもよい。このＩＣ配線により、例えば第５図又は第６
図の如き使用の際は、第１１図（ａ）の信号タイミング
（但、Ｔは周期を示す。）、第７図の際は第１１図（ｂ
）、第８図の際は第１１図（Ｃ）の信号タイミングを送
れば、信号に抜けもなく使用可能である。なお、電極パ
ッドの使用法は、第５〜７図以外でもよく、またＩＣ内
部も第１０図のように分けなくてもよい。

また、上述の如きヘッドにおいては、ＩＣチップ４の制
御配線とＩＣチップとを多層配線を用いることなく接続
すると同時に配線を単純化する上で、出力配線１２を上
記のように一辺側に設けることが望ましい。この場合、
制御配線（第２図の１２′に相当）は、第１２図に示す
ようにＩＣチップ４の下側に設けるのが効果的である。

即ち、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の各ボンディ
ングバン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える。

次に、第１２図に示したヘッドの構成を第１３図〜１６
図について具体的に説明する。

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
１１！ａ）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
の間隙６を置いて対向して固定されている。ＩＣチップ
４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によっておこなわれている。

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は上記し
たよψチリント基板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Ａ１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２
４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）の例えば銅箔製のり一ド２５が接着さ
れたものからなっている。これらのり一ド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’／ｌ＜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１８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１コによってＩＣチップ４の各ポ
ンディングパッド１６がワイヤボンディングされている
。このポンディングパッド１６は、本発明に従って１　
、Ｃチップ４の他辺側に複数列（例えば２列）に設けら
れている。但、第１６図に示すように、ＩＣチップ４上
には上述したポンディングパッド１６は２列に設けられ
ている（第４図〜第９図の例では３列であるが、目的に
応じてパッドの列数は種々変更してよい）。

ここで第１６図に示す如く、制御配線１２′に対し、２
列のパッド１６′を夫々交互に使用してワイヤボンディ
ングしているので、制御配線１２もそのピッチを詰める
ことが可能である。従って、ＩＣチップ４をさらに小型
化することができる。

上述した各側では、ワイヤ１３．１３によってワイヤボ
ンディングしているが、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、上記の出力配線１
２、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。

なお、第１５図において再配線１２−　ｉｏ間をワイヤ
によるワイヤボンディングで接続すると、フィルムキャ
リア方式とは違って、再記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、ＩＣチップのマ
ウント及びワイヤポインディングは、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１５図において発熱体層
８上には更に、ＳｉＯλ膜及び酸化タンタル膜（耐摩耗
被膜）が順次被着され、発熱体層８下にばＳｉＯよ等の
熱保持層が設りられる。また、上記の例において発熱部
２と共にＩＣチップ４を共通の支持体である基体１」二
に設けているので、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、Ｉ
Ｃ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）友 には１）を通して放散されるから、ＩＣＯ熱被壊を効果
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
設けることの他の利点としては、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
ばスパッタ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１５図の例によれば、プリント基板５
状の各配線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のリード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のみ
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１ｏ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た感熱記
録方法及びその装置を説明する。

第１７図の例によれば、例えば第１５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、
転写後は矢印へ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がら、ガイドロ
ーラー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
ー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２ｏ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１８図に拡大図示する如くにプラテンローう（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
録紙が出てく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１９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２ｏ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５６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、ＩＣチップのパッド（上述１６、更に
は１６′）の配置パターン、個数、形状等も種々変更し
てよい。パッドはＩＣチップの周辺１１３だけでよく、
内部回路上（アクティブエリア上）に位置せしめても差
支えない。なお、上述の例）よＩＣチップのバンドを複
数列にしたが、本発明、よＩＣチップに限らず、例えば
第２０図の如く、プリント基板５上に対向した配線端子
２１−２１が存在［る場合に、これら端子のパッド列を
上述した如くに複数列にし、配線同士をワイヤ２２でボ
ンブイノブするときにも適用可能である。この場合にも
配線ピンチを狭くして配線密度を上げることができる。

また、本発明は上述のヘッド以外のＩＣチップ又はＩＣ
にも適用可能である。

６、発明の作用効果 本発明は上述した如く、複数のボンデイングパッド列を
互いに近接して設けているので、各列のバンドを選択的
にボンディングに用いて多数本の配線に対してでも接続
を容易に行うことができる。

しかも、ボンディング箇所を増やせるためにＩＣ（又は
ＩＣチップ）のサイズを小さくでき、配線の引回しが不
要となってそのバターニングを単純化することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は従来列を示すものであって、第１図の
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図は第２図の要部を示す拡大平面図である。 ０ 第４図〜第幼図は本発明の実施例を示すものであって、 第４図はＩＣチップ及びその出力配線の拡大平面図、 第５図、第６図、第７図、第８図、第９図は第４図の一
部を更に拡大してボンディング状態を示す各拡大図、 第１０図は他のＩＣ部の回路図、 第１１図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は各場合における信号
のタイミングチャート、 第１２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１３図はヘッドの一部分の概略斜視図、第１４図は第
１２図の拡大平面図、 第１５図は第１４図のＸ−Ｘ線拡大断面図、第１６図は
他の例によるヘッドの一部分の拡大平面図 第１７図は感熱転写記録装置全体の概略断面図、第１８
図は第１７図の要部拡大図、 第１９図は感熱紙を用いる感熱記録装置全体の概略断面
図、 第２０図は他の例による配線端子部分を示す平面図であ
る。 なお、図面に示された符号において、 １−・−一一一一・−〜−−−・−−一−−−−−−−
−−−−−−−基体２・・−・−−−−−−一−−−−
−−−−−−−−−−−−−〜・発熱部３・−・−−−
−−・−−−−−・−・−・・−・・・−抵抗体板４・
−・−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−Ｉ　Ｃチップ５−−−−−〜−−−−−−−−−−−
−・−−一−−・−・−プリント基板８−・−・−−−
−−−−一−−−−−−−−−−−−−−−−−発熱体
層９−−−−−・−・−・−一−−−−−−・−−一−
−−−−−−接地電極ｉ　ｏ−−−−−−−−−−−一
・−・−・・・−・−・・信号電極１２．１２′−・−
−−−一・−一−−−−−−−−−・−・配線１３．１
３．２６−−−−・・−・−・−・ワイヤ１５−・・−
・−−−−−一一−−−−・−一一−−−−・−一−−
リード１６．１６−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−・・−バッド１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ−パッド列 ２０・−・−・−−一−−−−−−−−−−−−−−・
−・−感熱記録ヘッドである。 代理人　弁理士　逢　坂　宏（他１名）第１図 ２ 第２図 第３図 第４ｒスＩ 第５図 第６図 第７図 １フ 第８図 １フ 第９図 １り ￥２１０図 第１１図 １Ｔ−１ （ｂ）　ＣＬに１ 第１２図 第１３図 ｎ 第１４図 第１５図 ０ 第１７図 ｑ 第１８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ■、複数のポンディングパッド列が互いに近接して設け
   られていることを特徴とする集積回路装置。