JPS61211057A - Thermal head - Google Patents
Thermal headInfo
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- JPS61211057A JPS61211057A JP60052194A JP5219485A JPS61211057A JP S61211057 A JPS61211057 A JP S61211057A JP 60052194 A JP60052194 A JP 60052194A JP 5219485 A JP5219485 A JP 5219485A JP S61211057 A JPS61211057 A JP S61211057A
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- Japan
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- diode
- thermal head
- resistor
- leader
- resistance
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
- B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
- B41J2/335—Structure of thermal heads
Abstract
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に係り、特に高密度化に適した
構成を有するサーマルヘッドに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a thermal head, and particularly to a thermal head having a configuration suitable for high density.
サーマルヘッドは複数個に分離された抵抗体素子（発熱
体）ｔ−選択的に 駆動し、感熱紙を選択的に加熱し、
発色せしめる部品である。The thermal head selectively drives a plurality of separated resistor elements (heating elements) to selectively heat the thermal paper.
It is a component that produces color.
この様なサーマルヘッドに於ては、駆動素子数を最小に
する事が望ましく、例えば第５図のように、抵抗体孔に
ダイオードＤＱ接続しマトリックス配線にて接続し九ダ
イオードマトリックス方式がその回路の一例である。尚
６，７．８は個別リード、１０は共通電極である。In such a thermal head, it is desirable to minimize the number of drive elements. For example, as shown in Figure 5, the nine-diode matrix system is a circuit in which diodes DQ are connected to the resistor holes and connected by matrix wiring. This is an example. Note that 6, 7.8 are individual leads, and 10 is a common electrode.
この様な回路の実現手段としては、第６図の如く、複数
個のダイオードを内蔵したディスクリート素子を並べ、
回路とワイヤボンディングする方法がとられてｂる。こ
の場合、ダイオードはウェーハ上の半導体プロセスを用
いて形成されるが、これらダイオードをセラミック基板
上に塔載させしかる後ワイヤボンドするのは極めて繁雑
な工程であシ、サーマルヘッドの低価格化を阻止する要
因であった。As a means of realizing such a circuit, as shown in Fig. 6, discrete elements containing multiple diodes are arranged,
A method of wire bonding to the circuit is used. In this case, the diodes are formed using a semiconductor process on a wafer, but mounting these diodes on a ceramic substrate and then wire-bonding them is an extremely complicated process, making it possible to reduce the cost of the thermal head. This was a deterrent factor.
例えば、Ａ４サイズで８本／、、のサーマルヘッドでは
、接続ワイヤー数は３４５６本で、ワイヤポンディング
のピッチは１００μである。For example, in an A4 size thermal head with 8 wires/., the number of connected wires is 3456, and the wire bonding pitch is 100μ.
Ａ４サイズで１６本／１ｍで線、ボンディングのピッチ
は５０μにしなければならず、もはやワイヤボンディン
グ接続はできなくなる。For A4 size, 16 wires/1 meter, the pitch of wires and bonding must be 50μ, and wire bonding connection is no longer possible.
一方に於て１画像処理信号を１６本／難で行う事は必然
的市場の要求であるので、従来方式では、もはや対応で
きなくなる事は明白である。On the other hand, since it is an inevitable market demand to perform one image processing signal at a rate of 16 signals, it is clear that the conventional method will no longer be able to meet this demand.
本発明は、かかる不便に鑑みてなされたもので、高密度
、少くも１６本／、、以上の密度のサーマルヘッドを容
易に実現し、且つ少ない工程数により、サーマルヘッド
を実現する方法により、形成されるサーマルヘッドを提
案することを目的とする。The present invention has been made in view of such inconveniences, and provides a method for easily realizing a thermal head with a high density of at least 16 pieces/or more and with a small number of steps. The purpose is to propose a thermal head formed by
本発明は、アモルファスシリコン又はポリシリコンによ
って、Ｐｉｎダイオードを形成しこのダイオード管発熱
抵抗体１ヶに対して１ケ接続して。In the present invention, a Pin diode is formed from amorphous silicon or polysilicon, and one diode is connected to one diode tube heating resistor.
絶縁性基体上に形成したサーマルヘッドである。This is a thermal head formed on an insulating substrate.
本発明によれば全てのダイオード形成を素子間の接続が
パターンによって行われるので従来の様なアセンブリプ
ロセスが不要となり、Ａ４，８ドツト／Ｉｆｉｌｆは３
４５６本のボンディングが不要となるため、サーマルヘ
ッドの構成及び製造プロセスを大幅に簡素化することが
できる。According to the present invention, all diodes are formed and connections between elements are made by patterns, so the conventional assembly process is not required, and the A4.8 dot/Ifil is 3
Since 456 bonding lines are not required, the configuration and manufacturing process of the thermal head can be greatly simplified.
本発明の一実施例全第１図及び第２図によって説明する
。第１図に於て、１は発熱抵抗体、２は駆動回路に導ひ
かれる引出し線、３，５は分離ダイオードに導びかれる
引出し線、４は薄膜で形成された分離ダイオードである
。An embodiment of the present invention will be explained with reference to FIGS. 1 and 2. In FIG. 1, 1 is a heating resistor, 2 is a lead wire led to a drive circuit, 3 and 5 are lead wires led to a separation diode, and 4 is a separation diode formed of a thin film.
即ち、個々の抵抗体に対し、膜で形成された分離ダイオ
ード４により個々の抵抗体を流れる電流を分離するもの
である。That is, the current flowing through each resistor is separated by the isolation diode 4 formed of a film.
この様な方式により、全てのダイオード形成及び％索子
間の接続は、パターンにより行われるので、従来の様な
アセンブリプロセスは不要に々九Ａ４−８ドツト／露で
は、３４５６本のボンディングが不要となる。このボン
ディングは、 ３ 本／ｓｅｃの自動ボンダを用いても
約２０分を要するが、膜ダイオードを用いた場合は、ダ
イオードの形成と接続が基板内で％ １分以内でできる
様になる。With this method, all diodes are formed and connections between wires are made using patterns, so traditional assembly processes are not required.With 9 A4-8 dots/double, 3,456 bondings are not required. becomes. This bonding takes about 20 minutes even when using an automatic bonder of 3 pcs/sec, but when a film diode is used, the diode can be formed and connected within 1% of the substrate.
ここでダイオードは、アモルファスシリコン又はポリシ
リコンによるＦｉｎダイオードである。Here, the diode is a Fin diode made of amorphous silicon or polysilicon.
その形成は下部電極ｆｃｒとし、この上にジボランをド
ゲプしたシラン、次いで、ノンドープのシ２ン、フォス
フインをドープしたシランを逐次堆積してｉｉ・構造を
達成し、共通電極としてＣｒｆ用いる。This is formed by forming a lower electrode fcr, on which silane doped with diborane, then non-doped silane, and silane doped with phosphine are successively deposited to achieve the ii structure, and Crf is used as a common electrode.
この様にして形成され北ダイオードは、少なくとも３桁
の整流比を有し、素子分離には充分である。ま念このよ
うなダイオードは、順方向の抵抗が比較的高く、大電流
金泥すと電圧降下が大きいが、発熱抵抗体として例えば
、ＢａＲｕＯ３などの比抵抗が５０００以上のものを使
用すれば上述の如き薄膜ｆｊ・ダイオードによ−て実用
上問題なく駆動することができれ。The north diode formed in this manner has a rectification ratio of at least three orders of magnitude, which is sufficient for element isolation. Seriously, such a diode has a relatively high forward resistance and a large voltage drop when applied with a large current.However, if a heat generating resistor such as BaRuO3 with a resistivity of 5000 or more is used, the above-mentioned effect can be achieved. It can be driven without any practical problem with a thin film fj diode like this.
即ちこのような抵抗体を用いてタテ横比が１：２の抵抗
体を形成すると２−３にΩの抵抗値となる。That is, if such a resistor is used to form a resistor with a vertical-to-lateral ratio of 1:2, the resistance value will be 2-3 Ω.
これｋｌＯｍｓｅｃ／Ｌｉｎｅで駆動し、保護膜として
Ａｔ２０３を用いると、投入パワー０．０８ｗ／ｄｏｔ
で発色する。この条件では印加電圧１６Ｖで３ ｍ Ａ
流せば良く、ダイオードに於ける許容電圧ドロップを２
ｖとすれば３ｍＡ程度の電流が流せる。この時の素子寸
法は１００μＸ１００μで厚さが５μ程度であり、実用
的である。When this is driven at klOmsec/Line and At203 is used as a protective film, the input power is 0.08w/dot.
Develops color. Under this condition, the applied voltage is 3 mA at 16 V.
The allowable voltage drop in the diode can be reduced by 2.
If it is v, a current of about 3 mA can flow. The dimensions of the element at this time are 100 .mu.x100 .mu. and the thickness is about 5 .mu., which is practical.
一方、逆バイアス状態では抵抗値は１００程度であり１
４Ｖや電圧はほぼ素子にかかるが、１層のブレークダウ
ン電圧はほぼ２．５Ｘ１０５Ｖ／ｃｍであるため膜厚が
５μあれば十分に余裕がある。On the other hand, in the reverse bias state, the resistance value is about 100 and 1
A voltage of approximately 4V is applied to the element, but since the breakdown voltage of one layer is approximately 2.5×105V/cm, there is sufficient margin if the film thickness is 5μ.
尚第１図において６〜８は個別リード、９．１５は絶縁
膜、１０は共通電極、１１は個別リードと引出し線とを
接続する念めのスルーホールである。In FIG. 1, 6 to 8 are individual leads, 9.15 is an insulating film, 10 is a common electrode, and 11 is a through hole for connecting the individual leads and a lead wire.
第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図であシ絶縁性基体１３
上に発熱抵抗体１と個別リード６．７．８が形成され、
抵抗体１の一端が接続されて形成されｆ５ Ｃｒの下部
電極（引出し線）の上に７モル７戸
アスシリコン又はポリシリコンによるＰｉｎダイオード
４が形成される。一方、抵抗体１の他端は引出し線２に
よって個別リード８に接続されるが、ここで引出し線２
は本実施例では、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｖ。FIG. 2 is a sectional view taken along the line A-A in FIG.
A heating resistor 1 and individual leads 6.7.8 are formed on the top.
One end of the resistor 1 is connected, and a Pin diode 4 made of 7 mol silicon or polysilicon is formed on the f5 Cr lower electrode (lead line). On the other hand, the other end of the resistor 1 is connected to the individual lead 8 by a lead wire 2.
In this example, Ti, Cr, and V.
Ｎｉ、Ｗなどの下層２−１とＡｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｔ等
の上層２−２の２層構造としている。尚１２は第１図で
は省略されているが保護膜である。It has a two-layer structure including a lower layer 2-1 such as Ni or W and an upper layer 2-2 such as At, Cu, Au, or At. Note that 12, although omitted in FIG. 1, is a protective film.
このように第１図、第２図に示し念ものは１発熱抵抗体
群が数個のブロックに分割されており。As shown in FIGS. 1 and 2, one heating resistor group is divided into several blocks.
各抵抗の一端がブロック毎に薄膜ダイオードを介して共
通に接続され、他端はブロックより１本ずつ選び出して
ブロック間を接続している。One end of each resistor is commonly connected to each block via a thin film diode, and the other end is selected one from each block and connected between the blocks.
第３図及び第４図は本発明の他の一実施例を示す。尚第
４図は＠３図のＢ−Ｂ線断面図である。3 and 4 show another embodiment of the present invention. Incidentally, FIG. 4 is a sectional view taken along the line BB of FIG.
また第１図、第２図と同一部品は同一符号で示されてい
る。第３図、第４図のものは、発熱抵抗体群が数個のブ
ロックに分割されてお９．各抵抗体の一端がブロック毎
に共通に接続され、他端がダイオードを介してブロック
よフ１本ずつ選び出されてブロック間を接続するよう構
成されている。Components that are the same as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals. 9. In the case of FIGS. 3 and 4, the heating resistor group is divided into several blocks. One end of each resistor is commonly connected to each block, and the other end is selected one by one from each block via a diode to connect the blocks.
＠１図及び第２図は本発明の一実施例を示す図。
第３図及び第４図は本発明の他の一実施例を示す図、第
５図、及び第６図は従来例を説明するための図である。
１・・・発熱抵抗体 ２・・・駆動回路に導ひかれる引
出し線３、．５−・・膜ダイオードに導びかれる引出し
線 ４・・・膜ダイオード針４・・・個別リード ９，
１５・・・絶縁膜 １０・・・共通電極１１・・・スル
ーホール １２・・・保護膜 １３・・・絶縁性基体代
理人 弁理士 則近憲佑（はカリ名）第 １ 図
第２図
第 ８ 図@Figure 1 and Figure 2 are diagrams showing one embodiment of the present invention. 3 and 4 are diagrams showing another embodiment of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are diagrams for explaining a conventional example. 1... Heat generating resistor 2... Leading wire 3 led to the drive circuit, . 5-... Output wire led to the membrane diode 4... Membrane diode needle 4... Individual lead 9,
15...Insulating film 10...Common electrode 11...Through hole 12...Protective film 13...Insulating substrate Agent Patent attorney Kensuke Norichika (Kari name) Figure 1 Figure 2 Figure 8
Claims (4)
り、ｐｉｎダイオーを形成し、このダイオードを発熱抵
抗体１ケに対して１ケ接続して、絶縁性基体上に形成し
た事を特徴とするサーマルヘッド。(1) A thermal head characterized in that a pin diode is formed from an amorphous silicon or polysilicon film, one diode is connected to one heating resistor, and the thermal head is formed on an insulating substrate.
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のサーマルヘッ
ド。(2) The thermal head according to claim 1, wherein the resistance value of one heating resistor is 500Ω or more.
おり、各抵抗体の一端はブロック毎に前記ダイオードを
介して共通に接続され、他端は、ブロックより１本ずつ
選び出して、ブロック間を接続している事を特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のサーマルヘッド。(3) The heating resistor group is divided into a plurality of blocks, one end of each resistor is commonly connected via the diode for each block, and the other end is connected one by one from each block. The thermal head according to claim 1, characterized in that the blocks are connected.
おり、各抵抗体の一端はブロック毎に共通に接続され、
他端は前記ダイオードを介してブロックより１本ずつ選
び出して、ブロック間を接続している事を特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のサーマルヘッド。(4) The heating resistor group is divided into multiple blocks, and one end of each resistor is commonly connected to each block.
2. The thermal head according to claim 1, wherein the other end is selected one by one from each block via the diode and connects the blocks.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60052194A JPS61211057A (en) | 1985-03-18 | 1985-03-18 | Thermal head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60052194A JPS61211057A (en) | 1985-03-18 | 1985-03-18 | Thermal head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61211057A true JPS61211057A (en) | 1986-09-19 |
Family
ID=12907981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60052194A Pending JPS61211057A (en) | 1985-03-18 | 1985-03-18 | Thermal head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61211057A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6449662A (en) * | 1987-08-20 | 1989-02-27 | Canon Kk | Hybrid substrate |
| US5023627A (en) * | 1988-11-29 | 1991-06-11 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Printing head |
-
1985
- 1985-03-18 JP JP60052194A patent/JPS61211057A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6449662A (en) * | 1987-08-20 | 1989-02-27 | Canon Kk | Hybrid substrate |
| US5023627A (en) * | 1988-11-29 | 1991-06-11 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Printing head |
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