JPS6048375A - サ−マルヘツドおよびその製造方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はサーマルヘッド及びそのサーマルヘッドの製造
方法に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来サーマルヘッドを用いた感熱記録はサーマルヘッド
に感熱紙を摺動させて行なう。またサーマルヘッドを用
いた感熱転写は、記録紙とインクリボンとの圧着走行の
為にプラテンローラを発熱抵抗体上で回転させて行なう
。

この感熱転写にサーマルヘッドを用いる場合、インクリ
ボンがしわにならないようにサーマルヘッドに導入する
為また感熱転写後インクリボンを記録紙から引きはがす
為に発熱抵抗体の前後に接近させてサブローラを配置す
ることを通常行なう。

この際、サブローラの回転を支障なく行なう為、基板の
エツジ面に発熱抵抗体がある垂直形サーマルヘッドや後
述する垂直形サーマルヘッドの短所を改良した発熱抵抗
体の位置を駆動回路部品位置より高く構成するサーマル
ヘッドがある。

第１図を参照して基板のエツジ面に発熱抵抗体がある垂
直形サーマルヘッドを説明する。

第１図において、平板基板（１）のエツジ面即ち短面（
垂直面）（２）に発熱抵抗体（３）が設けられ、この平
板基板の片面あるいは両面に集積回路（図示せず）が設
けられ、この発熱抵抗体（３）と集積回路とをリード線
（４）で電気的に接続している。また（５）は共通電極
、（６）はガラス、（７）は保護膜である。第１図にリ
ード線で結ぶのが困難である。また、充分に９＋４１ ラドではない。　′ 次に第２図を参照して、特願昭５８−１．０９３４４号
公報に開示された発熱抵抗体の位置を駆動回路部品位置
より高く構成するサーマルヘッドを説明する。

第２図において、第２図に示すサーマルヘッドは放熱基
板Ｑｌｌ上の両端部に、集積回路０４）を載置した第２
の基板α鵠を配置し、発熱抵抗体列（２りを配列した第
１の基板０ηを配置したサー・て・ルヘンド０〔である
。また第１の基板（１′；！Ｊと第２の基板０□□□と
の間はボンデングｅ（イ）等で電気的に接続されている
。さらに第１の基板Ｏｚは第２の基板０３）より高く形
成されると同時にメインローラ（２υとサブローラ（１
ＦＮとのすきまにボンデングワイヤを配する構造である
。なお（１つは集積回路（１４１及び第１の基板（１カ
と第２の基板（１四との段差を保護する保護カバー、０
．６）　、　（１７）は転写フィルム用がイドローラ、
（２３）は転写フィルム、ｔ２つは記録紙である。通常
サーマルヘッドの放熱基板０］）は鉄からなり、また第
１の基板（１２）と第２の基板（１３）とはグレーズド
アルミナ等からなる。その為、鉄からなる重い放熱基板
（１１１を用いたサーマルヘッド（１０は、放熱基板（
１１）上に載置した後第１の基板０２と第２の基板（１
３）との間のボンデングワイヤ、保護カバー（Ｉ９の取
付けを行なうことになる。それ故、製造工程中に重いサ
ーマルヘッド（１０）を用いて作業するので作業時間、
運搬等に不利である。その上、放熱基板（ＩＩ）ど第１
の基板Ｏカと第２の基板０３）との熱膨張係数が異なり
、放熱基板（１１）と第１の基板（１２１及び第２の基
板（１３）との間の接着部利の割れや剥離が生じ、また
第１の基板（１カと第２の基板（１■とにそりが生じ、
はなはだしい場合には第１の基板（１２）または第２の
基板θ３）が放熱基板（１りの所定の位置がらずれてし
まい、第１の基板０力と第２の基板０３）との間のボン
デングワイヤが断線する危険がある。

〔発明の目的〕

本発明は、上述の問題点を鑑み、第１の基板と第２の基
板とが所定の位置からずれない構造のサーマルヘッドお
よびその製造方法を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

上述の目的を達成するために、本発明は複数の発熱抵抗
体を有する第１の基板の熱膨張係数とこの発熱抵抗体を
駆動する集積回路を冶する第２の基板の熱膨張係数とが
実質的に同一で、且つこのｉＪ７２の基板上にこの第１
の基板が載置固定されているサーマルヘッドおよびその
製造方法により第１の基板と＄２の基板とが所定の位置
からずれたり剥離したりして、各基板間を結ぶポンデン
グワイヤに断線が生ずることを防止することが可能とな
る。

〔発明の実施例〕

第３図を参照して本発明のサーマルヘッドの実施例を述
べる。

第３図において、第１の基板（３Ｇｌはアルミナ等から
なる絶縁基板（３１）上のグレーズ層（３邊上には複数
の発熱抵抗体ＣＪ４）が形成され、この発熱抵抗体（３
ａに電気的に接続するように第１のリード線（慢が形成
されている。この発熱抵抗体（３４）上には発熱抵抗体
（３４）をに同一なアルミナ等からなる絶縁基板（４１
）上に第２のリード線（，１２）と集積回路ｆ４：ｌと
が形成されている。

また、この第２のリード線（４乃と集積回路（・１３と
はボンデングワイヤ（５１）により電気的に接続してお
り、例えばこの集積回路（４■は絶縁基板（４１）上に
接着剤（５２）で固定されている。この第２の基板（４
４）上に第１の基板００は熱伝導性の良い接着剤（５３
）例えば金属粉末を混入したエポキシ樹脂で接着する。

この際、＄１の基板（至）の端部には接着剤（５３）の
盛り上り部（５４）が形成されていることが望ましい。

さらに第１のリード線４’ｔ３＋と集積回路（４諌とは
ボンディングワイヤ（５５）により電気的に接続してい
る。なお、この第１の基板（ト）と第２の基板（４４）
との段差、集積いる。例えば放熱用の突起（５７）を有
する鉄からなる放熱基板（５６）の主面の片側に金属粉
末を混入したエポキシ樹脂等からなる熱伝導性の良い接
着剤（５８）に塗布して、この第２の基板（４４）は放
熱基板（５６）に載置固定されている。

上述の構成をとることによりサーマルヘッドは、第１の
基板０６）と第２の基板端）との熱伝導性が実質的に同
一なので、第１の基板（支））と第２の基板（４４）と
に反りが生じたり基板そのものにクラックや割れが生じ
たりすることがなくなる。その為、第１の基板（３６）
と第２の基板（４４）とが所定の位置からずれて各基板
間を結ぶボンディングワイヤ（５５）に断線が生ずる危
険がなくなる。

また、本発明においては、第１の基板（至）と第２の基
板（４４）との段差、集積回路（４３、及びボンディン
グワイヤ（５１）と（５５）とがゲル状の樹脂例えばシ
リコンラバ（５９）で保護されている。この為、集積回
路（１３１のアルミニウムからなる電極が腐蝕したリホ
ンティングワイヤ（５１）と（５５杼禦接触する等の事
故から保護し信頼性が向上する。さらに、従来第１の基
板（３６）と第２の基板（旬との段差の角には樹脂（５
９）の入り込みが困鐸であったが、この実施例では角に
樹脂（５３）の盛り上り部（５４）が形成されであるの
で、角にも充分樹脂（５９）が入り込める。また、盛す
−ヒリ部（５４）を別のエポキシ樹脂等であらかじめ形
成しておいても良い。

さらに、第２の基板（４４と放熱基板（５６）とは第２
の基板（財）の裏面の片側にのみ熱可塑性の合成樹脂か
らなる接着剤例えばスリポンド１６０１　（５８）を用
いて組み立てたので、熱によって第２の基板（４４）と
放熱基板（５６）とが異なった伸張をしＣもお互いの伸
張の影響を受けることが７’ｒ：＜、放熱基板（５６）
がらの第２の基板の剥離等する危険を防止することが可
能となる。

次に第３図を参照して本発明のサーマルヘッドの製造方
法を説明する。

第３図において、グレーズ層（３２を有するアルミナか
らなる絶縁基板Ｏυの表面にＴａ　５ｌｏｔをターゲッ
トとして高周波スパッタリング法により発熱抵抗体Ｇ〜
の薄膜を形成する。この上にメタルリード層としてＮｉ
、Ｃｒ、Ａｕを順次積層蒸着する。次にホトエツチング
法等により所定の密度で並べられた発熱抵抗体Ｃ３４１
と第１のリード線（’１３１．を形成する。例えば、１
６木／　ｍＷの密度で、３３６０個の発熱抵抗体を並べ
て２１０韻の幅で記録するサーマルヘッドでは、基板に
対して約２０　ｍ＋ａの幅のほぼ中央に発熱抵抗体が、
２４０朋の長さ方向（ニー列に並んでいるような形状に
、発熱抵抗体（３４）を形成する。即ち長手方向には発
熱抵抗体（３４）につながるほぼ同数のリード線（３（
資）が形成される。発熱抵抗体（１’１４１を挾み両側
にそれぞれ１６８０個の発熱抵抗体（３１）に接続する
リード線Ｃ３３）の端子（図示せず）と数１０個の共通
電極とり出し端子（図示せず）が並ぶ。

この後、発熱抵抗体Ｃ３４）上にリード線（３壕の一部
に被覆するようにＴａ２Ｏ，等の耐摩耗性保護膜（３５
１を刺着する。

一方、第１の基板（’ｉ５）よりも大きさが大きく且つ
熱膨張係数が第１の基板（苅と実質的に同じアルミナか
らなる絶縁基板（，１υ上に蒸着およびホトエツチング
等により第２のリード線（侶等からなるドライバ回路配
線を形成する。なおこの場合、第２の基板（Ｉ４）の配
線密度はリード線本数が少ないので密度が粗くてすむ。

したがって印刷法等の厚膜法にてドライバ回路配線を形
成しても良い。この際交差する２層配線が必要となるが
ガラス等を絶縁層としてスルホールを絶縁層に設けて、
このスルホールを介して厚膜２層配線すれば良い。次に
第１の基板Ｃ３１ｉ）と第２の基板（４４）とを金属粉
末を混入したエポキシ樹脂等からなる熱伝導性の良い接
着剤（５３）を介して接着させる。この際、盛り上り部
（５４）を熱伝導性の良い樹脂（５３）またはエポキシ
樹脂等からなる他の樹脂（５９）で形成しておくと良い
。この盛り上り部（５４）を形成しておくと、後述する
ように集積回路（４３等のマウントした後のシリコンラ
バーボッティ、ングを容易に行なえる。

次に、集積回路（４渉のマウント工程を行なう。この際
、第１の基板（３Ｇ）の第１のリード線（３３１のとり
出し電極（図示せず）位置に対し集積回路（４階の端子
（図示せず）が定められた位置に定められるように位置
整合を行ないつつマウントしなければならない。またこ
れと同時に第２の基板（財）の第２のリード線（４埠の
とり出し端子（図示せず）と同じく集積回路（４３の第
′２のリード線（４カに接続すべきとり出し端子（図示
せず）とも定められた位置関係に来るようにしなければ
ならない。換言すれば第１の基板０６）と第２の基板（
４４）との接着の際に、すて；二位置整合を行なってい
るのである。

上述のように集積回路（４３のマウント工程が終了した
後、ボンディングワイヤ（５１）　、　（５５）によっ
て第１のリード線（至）と集積回路（４■、集積回路（
４りと第２のリード線（４２１を電気的に接続する。こ
のようにすれば、第１の基板（至）のリード面が最も高
い位置にあり、次に集積回路（４Ｊの主面、最も低い位
置にあるのは第２の基板（４４）のリード面である。な
お、集積回路（４階の主面から第１の基板（至）のリー
ド面への接続は９本／朋と高密度で且つ約１朋の段差の
あるボンデングワイヤであるが、ボンディングパットを
千鳥配置にすることと、ワイヤループコントロールによ
って可能である。この実施例では片側のみで約１ｓｏｏ
本、両側で約３６００本のボンディングワイヤ接続が行
なえた。また集積回路（４３の主ＷＪから第２の基板（
４４）のリード面へのボンディングワイヤは密度が粗く
なり段差も０．３　ｔｎｍ程度であるので特に工夫なし
で実現できる。

この後、ボンディングワイヤ（５１）、（５５）　、集
積回路（４■、及び第１の基板（ト）と第２の基板（４
１）との段差を保護するためにシリコンラバ等からなる
樹脂（５９）でこの部分を被覆する。これにより、ボン
ディングワイヤ（５１）、（５５）の倒れによるボンデ
ィングワイヤ（５１）　、　（５５）のショートあるい
は集積回路（４３のアルミ電極（図示せず）の腐食の防
止に役立つＯ この後、第２の基板（４４）を鉄等からなる放熱基板（
５６）の主面の片側のみに熱電導性の良い接着剤（５８
）を介して載置する。またこの載置の他の実施例は、第
２の基板（４４）と放熱基板（５６）との界面に、熱伝
導性が良く固化せず流動性のある樹脂を介在させて、完
全に接着固定しない方法がある。

上述のように本発明のサーマルヘッドの製造方法によれ
ば、放熱基板へ第１の基板、第２の基板を載置すること
はサーマルヘッド完成の後で良い。

即ち、従来と比べて、製造工程の途中で板厚が薄く軽く
なるので、操作が容易となる。

なお、本発明のサーマルヘッドおよびその製造方法によ
れば、サーマルヘッド完成時に＄１の基板と第２の基板
とを放熱基板上に載置するので、従来と異なり放熱基板
の材質に鉄より軽いアルミを用いることができる。この
ように放熱基板（＝アルミを用いると第２の基板との熱
膨張の差が大きく高温において、接着剤に熱可塑性のも
のを用いてずれを逃がすことにより基板に反りやわれを
起こすことなく使用することが可能となる。

さらに第３図に示すサーマルヘッドの熱放散が良くなる
効果がある。他の方法として、第１の基板（′杓、！２
８２の基板（４４）は同一基板で形成しても良い。

〔発明の効果〕

本発明のサーマルヘッドおよびその製造方法は上述の植
成をとることにより、第１の基板と第２の基板とが所定
の位置からずれて各基板が剥離やそったり、各基板間を
結ぶポンディングワイヤに断線する危険がなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のサーマルヘッドを示す斜視図、第２図は
従来のサーマルヘッドを示す断面図、第３図は本発明の
サーマルヘッドの実施例を示す模式ｕｌｒ面図である。 （２）、　（、ｔ４）・・・発熱抵抗体、　＋１４）　
、　ｔＬ３・・・集積回路０６）・・・第１の基板、　
（４Ｉ）・・・第２の基板０３）・・・第１のリード線
、（侶・・・第２のリード線代理人　弁理士　則　近　
恵　佑（ほか１名）第　１　図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　複数の発熱抵抗体を有する第１の基板と、この
   発熱抵抗体を駆動する集積回路を有する第２同一で且つ
   前記第２の基板上（二前記第１の基板が載置固定されて
   いることを特徴とするサーマルヘッド。 （２１ｈｊＪ記第１の基板の複数の前記発熱抵抗体には
   第１のリード線が接続され、前記第２の基板上の集積回
   路は前記第２の基板上に形成された第２のリード線と電
   気的に接続され、前記第１のリード線と前記集積回路と
   はボンディングワイヤにより電気的に接続していること
   を特徴とする特許請ことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項および第２項記載のサーマルヘッド。 （４）前記第２の基板は放熱基板上に配置され、且つ前
   記第２の基板を配置するこの放熱基板の一主面の片側に
   接着剤を介して前記第２の基板とこの放熱基板とが固定
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項およ
   び第３項記載のサーマルヘッド。 （５）絶縁基板上に発熱抵抗体とこの発熱抵抗体に電気
   的に接続する第１のリード線とを形成して第１の基板を
   形成する工程と、前記第１の基板と実質的に熱膨張係数
   が同一である絶縁基板上に第２のリード線を形成して第
   ２の基板を形成する工程と、前記第２の基板上に前記第
   １の基板を配置する工程と、前記第２の基板上に前記第
   ２のリード線と電気的に接続するように集積回路をマウ
   ントする工程と、前記集積回路と前記第１のリード線と
   を電気的に接続する工程とからなることを特徴とするサ
   ーマルヘッドの製造方法。