KR0151093B1 - Thermal transfer recording element - Google Patents

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Abstract

감열기록소자에 대하여 기재하고 있다. 본 발명은 발열저항체, 와이어 본딩 패드, 도전층 배선 및 내마모막이 형성된 세라믹 기판; 상기 와이어 본딩 패드에 발열전기신호를 공급하는 구동집적회로가 탑재된 인쇄회로기판; 및 상기 세라믹 기판과 상기 인쇄회로기판을 부착시켜 열을 방출시키는 방열판을 구비하여 화상을 구현하는 감열기록소자에 있어서, 상기 와이어 본딩 패드는 상기 세라믹 기판의 측단면 상에 상기 도전층 배선과 연결되도록 형성되고, 상기 인쇄회로기판은 상기 방열판의 상부에, 상기 세라믹 기판은 상기 방열판의 측면부에 각각 부착되는 것을 특징으로 하는 감열기록소자를 제공한다. 본 발명에 의하면 인쇄회로 기판은 방열판의 상부에, 세라믹 기판은 방열판의 측면에 각각 부착되므로 장치의 소형화에 유리하다.The thermal recording element is described. The present invention provides a ceramic substrate including a heating resistor, a wire bonding pad, a conductive layer wiring, and a wear resistant film; A printed circuit board having a driving integrated circuit for supplying a heating electric signal to the wire bonding pad; And a heat sink for attaching the ceramic substrate and the printed circuit board to emit heat, wherein the wire bonding pad is connected to the conductive layer wiring on a side surface of the ceramic substrate. And the printed circuit board is attached to an upper portion of the heat sink and the ceramic substrate is attached to a side portion of the heat sink. According to the present invention, the printed circuit board is attached to the upper portion of the heat sink, and the ceramic substrate is attached to the side of the heat sink, which is advantageous in miniaturization of the device.

Description

감열기록소자Thermal recording element

제1도는 종래 기술에 의한 감열기록소자의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a thermal recording element according to the prior art.

제2도는 본 발명에 따라 세라믹 기판의 측단면에 형성된 와이어 본딩 패드(wire bonding pad) 부위를 나타낸 부분도이다.2 is a partial view showing a portion of a wire bonding pad formed on the side surface of the ceramic substrate according to the present invention.

제3도는 본 발명에 의한 감열기록소자의 개략적인 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of the thermal recording element according to the present invention.

본 발명은 감열기록소자에 관한 것으로, 특히 장치의 소형화에 유리한 구조의 감열기록소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal recording element, and more particularly, to a thermal recording element having a structure advantageous for miniaturization of an apparatus.

최근의 전기통신계에 있어서, 정보 매체의 발전 및 그 다양화는 현저하게 빠른 속도로 진행되고 있다. 특히 정보 매체에 의해 제공되는 데이터 통신 서어비스의 다양한 정보가 개인의 생활에 도움을 주고 있다. 또한, 다양화되는 정보 매체에 대응하여 저소음, 고신뢰도의 비충격 프린터의 개발이 추진되고 있다. 이러한 가운데 감열기록방식은 당초 다른 기록방식에 비해 고속성에 뒤떨어진다고 생각했으나, 저항체의 고신뢰성화, 구동방식의 적정화를 구현하여 저속영역에서 고속영역까지 적용될 수 있을 정도로 그 개발이 이루어졌다. 또한, 소음·악취·전기적 잡음의 발생이 없는 직접기록방식이며, 현상·정착 등의 후처리과정이 필요없어 저가격인 것이 특징이어서 다른 비충격 프린터에 비해 우수한 방식이라 평가된다. 상기 감열기록방식은 1960년대 유럽에서 검토가 시작되어, 1975년 5×7 점(dot)형 헤드를 사용한 프린터가 출현한 이래 인자(印字)의 고속화, 고분해능화(high resolution), 헤드의 내구성 향상등의 개량이 추진되어 현재 FAX(facsimile) 수신기, 한자를 포함한 각종 단말 프린터, 계측기, 바-코드(bar code) 프린터 등에 이용되고 있다.In recent telecommunications systems, the development and diversification of information media is proceeding at a remarkably high speed. In particular, various information of data communication service provided by the information medium is helpful for personal life. In addition, development of low noise, high reliability, non-impact printers has been promoted in response to diversified information media. Among them, the thermal recording method was initially inferior to other recording methods, but the development was made so that it could be applied from low speed to high speed by realizing high reliability of the resistor and proper driving method. In addition, it is a direct recording method that does not generate noise, odor, and electrical noise, and it is evaluated as an excellent method compared to other non-impact printers due to its low cost because it does not require post-processing such as development and settling. The thermal recording method started in Europe in the 1960s, and since the use of a printer using a 5 × 7 dot head in 1975, the printing speed was increased, the high resolution was improved, and the durability of the head was improved. Improvements have been made, and are currently used in facsimile receivers, various terminal printers including Chinese characters, measuring instruments, bar code printers, and the like.

일반적으로 감열기록소자는 직접감열방식 및 열전사 방식기록 등을 사용하여 화상을 구현하는 소자로서, 발열체에 따라 후막(厚膜)형 감열기록소자와 박막(薄膜)형 감열기록소자로 나뉜다. 이 중에서 기록용지로의 열 에너지 전달효율이 좋으며, 고밀도의 품질 좋은 기록을 얻기에 유리한 박막형 감열기록소자는 통상, 유리질(glaze)이 도포된 세라믹 기판 전면에 발열저항층 및 도전층의 박막을 각각 차례로 형성하는 제1단계; 발열소자를 분리하는 패턴에 의해 상기 발열저항층 및 도전층의 박막을 기판 표면까지 식각하여 발열저항체열(列) 및 도전층 패턴을 형성하는 제2단계; 및 상기 발열저항층 중에서 발열될 부위만을 선택하여 그 상부의 도전층만 식각·노출시키는 제3단계에 의해 그 발열 소자가 제조된다. 상기 발열소자가 형성된 세라믹 기판 및 상기 발열소자에 전기신호와 전력을 공급하기 위한 인쇄회로기판을 열을 방출하기 위한 방열판 상부면에 각각 접착시키고, 상기 인쇄회로기판 상부면 또는 상기 세라믹 기판 상부면에 상기 발열저항체를 구동시키기 위한 구동집적회로를 탑재한 후, 상기 발열소자와 인쇄회로기판 및 구동집적회로 사이를 전기적으로 연결함으로써 감열기록소자는 전체적으로 완성된다. 상기 감열기록소자에서는 상기 인쇄회로 기판으로부터 입력되는 신호에 의해 상기 구동집적회로가 선택적인 스위칭동작을 하여 상기 발열저항체열 중의 선택된 발열저항체를 발열시키고, 상기 발열저항체로부터 발생된 열이 감열지를 흑화(黑化)시킴으로써 인쇄가 이루어진다.In general, a thermosensitive recording device is an element that realizes an image by using direct thermal recording method and thermal transfer recording method, and is classified into a thick film type thermal recording device and a thin film type thermal recording device according to a heating element. Among them, a thin film type thermal recording element having a good thermal energy transfer efficiency to a recording paper and having a high density and good quality of recording is generally provided with a thin film of a heat generating resistive layer and a conductive layer on a glaze coated ceramic substrate. Forming a first step; A second step of forming a heating resistor string and a conductive layer pattern by etching the thin film of the heating resistor layer and the conductive layer to the surface of the substrate by a pattern separating the heating elements; And a third step of selecting only a portion to generate heat from the heat generating resistive layer to etch and expose only the conductive layer thereon. Bonding the ceramic substrate on which the heat generating element is formed and a printed circuit board for supplying electric signals and power to the heat generating element to an upper surface of a heat sink for dissipating heat, respectively, on the upper surface of the printed circuit board or the upper surface of the ceramic substrate After mounting the driving integrated circuit for driving the heat generating resistor, the thermal recording element is completed as a whole by electrically connecting the heating element with the printed circuit board and the driving integrated circuit. In the thermosensitive recording element, the driving integrated circuit selectively switches the signal by the signal input from the printed circuit board to generate the selected heat generating resistor in the heat generating resistor column, and the heat generated from the heat generating resistor blackens the thermal paper. Printing is achieved by blackening.

제 1도는 종래기술에 의한 감열기록소자의 개략적인 단면도로서, 특히 구동집적회로를 인쇄회로기판 상에 탑재하는 방식의 감열기록소자를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a thermosensitive recording device according to the prior art, and in particular, a diagram showing a thermosensitive recording device in which a driving integrated circuit is mounted on a printed circuit board.

구체적으로, 참조번호 1은 도전층이 국부적으로 노출된 발열저항체 및 내마모막으로 이루어진 발열부, 2는 상기 발열부(1) 및 신호공급용 도전층 배선(도시되지 않았음)이 형성되는 세라믹 기판, 3은 상기 발열부(1)에 전기신호 및 전력을 공급하기 위하여 상기 세라믹 기판(2)의 측면에 연결되는 인쇄회로기판, 4는 상기 인쇄회로기판(3) 및 세라믹 기판(2)의 하부에 부착되어 열을 방출시키는 방열판, 5는 상기 인쇄회로기판(3)의 상부에 탑재되어 상기 발열저항체 중 선택된 발열저항체를 발열시키는 신호를 공급하는 구동집적회로, 참조번호 6a 및 6b는 상기 구동 직접회로(5)에 전기 신호를 입·출력하기 위하여 와이어 본딩 패드(wire bonding pad)(도시되지 않았음)에 연결되는 전선, 예컨대 금선(gold wire), 7은 상기 구동집적회로(5), 전선(6a, 6b) 및 와이어 본딩 패드를 포함한 부위를 보호하기 위한 보호막, 예컨대 실리콘이나 에폭시(epoxy)를 각각 나타낸다. 상기 구조의 감열기록소자에서는 상기 세라믹 기판(2) 및 인쇄회로기판(3)이 모두 상기 방열판(4)의 상부에 부착되도록 되어 있으므로 장치의 소형화에 부적합하다.Specifically, reference numeral 1 denotes a heating unit including a heating resistor and a wear resistant layer in which the conductive layer is locally exposed, and 2 denotes a ceramic in which the heating unit 1 and a signal supply conductive layer wiring (not shown) are formed. The substrate 3 is a printed circuit board connected to the side of the ceramic substrate 2 to supply an electrical signal and power to the heat generating unit 1, 4 is a printed circuit board 3 and the ceramic substrate 2 of the A heat dissipation plate attached to a lower part and dissipating heat, 5 is a driving integrated circuit mounted on an upper portion of the printed circuit board 3 to supply a signal for generating a heat generating resistor selected from the heating resistors, and reference numerals 6a and 6b denote the driving A wire connected to a wire bonding pad (not shown) for inputting and outputting an electrical signal to and from the integrated circuit 5, for example, a gold wire, 7 denotes the driving integrated circuit 5, Wires 6a, 6b and wire bonding paddles A protective film for protecting the regions, including, for example, respectively of silicon or an epoxy (epoxy). In the thermal recording element having the above structure, both the ceramic substrate 2 and the printed circuit board 3 are attached to the upper portion of the heat sink 4, which is unsuitable for miniaturization of the apparatus.

따라서, 본 발명의 목적은 장치의 소형화에 유리한 구조의 감열기록소자를 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a thermal recording element having a structure advantageous for miniaturization of an apparatus.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the above object,

발열저항체, 와이어 본딩 패드, 도전층 배선 및 내마모막이 형성된 세라믹 기판;A ceramic substrate on which a heat generating resistor, a wire bonding pad, a conductive layer wiring, and a wear resistant film are formed;

상기 와이어 본딩 패드에 발열전기신호를 공급하는 구동집적회로가 탑재된 인쇄회로기판; 및A printed circuit board having a driving integrated circuit for supplying a heating electric signal to the wire bonding pad; And

상기 세라믹 기판과 상기 인쇄회로기판을 부착시켜 열을 방출시키는 방열판을 구비하여 화상을 구현하는 감열기록소자에 있어서,A thermal recording element for realizing an image by providing a heat sink for attaching the ceramic substrate and the printed circuit board to release heat,

상기 와이어 본딩 패드는 상기 세라믹 기판의 측단면 상에 상기 도전층 배선과 연결되도록 형성되고, 상기 인쇄회로기판은 상기 방열판의 상부에, 상기 세라믹 기판은 상기 방열판의 측면부에 각각 부착되는 것을 특징으로 하는 감열기록소자를 제공한다.The wire bonding pad is formed to be connected to the conductive layer wiring on the side end surface of the ceramic substrate, wherein the printed circuit board is attached to the upper portion of the heat sink, and the ceramic substrate is attached to the side of the heat sink, respectively A thermal recording element is provided.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 상기 세라믹 기판이 부착되는 상기 방열판의 측면 하단에는 상기 세라믹 기판이 안착되도록 단턱부를 구비하는 것이 바람직하다.According to a preferred embodiment of the present invention, it is preferable to have a stepped portion at the bottom of the side surface of the heat sink to which the ceramic substrate is attached so that the ceramic substrate is seated.

종래 기술에서는 방열판의 상부에 인쇄회로기판 및 세라믹 기판이 모두 형성되어 장치의 소형화에 불리한 반면에 상기한 본 발명에 의하면, 방열판의 상부에는 인쇄회로기판을, 방열판의 측면부에는 세라믹 기판을 가각 부착시키므로 장치의 소형화에 유리하다.In the prior art, both the printed circuit board and the ceramic substrate are formed on the top of the heat sink, which is disadvantageous in miniaturization of the device. However, according to the present invention, the printed circuit board is attached to the top of the heat sink and the ceramic substrate is attached to the side of the heat sink. It is advantageous for miniaturization of the device.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

제2도는 본 발명에 따라 세라믹 기판의 측단면에 형성된 와이어 본딩 패드(wire bonding pad) 부위를 나타낸 부분도이다.2 is a partial view showing a portion of a wire bonding pad formed on the side surface of the ceramic substrate according to the present invention.

여기서, 와이어 본딩 패드(18)는 발열저항체(도시되지 않았음), 도전층 배선(25) 및 내마모막(도시되지 않았음)이 차례로 형성된 세라믹 기판(12)의 측단면 중 인쇄회로기판에 가까운 쪽 단면에 상기 도전층 배선(25)과 전기적으로 연결될 수 있도록 형성된다. 종래 기술에서는 와이어 본딩 패드와 도전층 배선이 같은 세라믹 기판 상에 형성되므로 넓은 세라믹 기판이 필요하나, 본 발명의 실시예에 의하면 상기 와이어 본딩 패드(18)가 상기 세라믹 기판(12)의 측단면에 형성되므로 작은 크기의 세라믹 기판으로도 장치 구성이 가능하다. 따라서, 장치의 소형화에 유리하다.Here, the wire bonding pad 18 is formed on the printed circuit board of the side surface of the ceramic substrate 12 in which the heating resistor (not shown), the conductive layer wiring 25, and the wear resistant film (not shown) are formed in this order. It is formed to be electrically connected to the conductive layer wiring 25 in the near end section. In the related art, a wide ceramic substrate is required because the wire bonding pad and the conductive layer wiring are formed on the same ceramic substrate. However, according to the exemplary embodiment of the present invention, the wire bonding pad 18 may be formed on the side surface of the ceramic substrate 12. As a result, the device can be configured even with a small ceramic substrate. Therefore, it is advantageous for miniaturization of the device.

제3도는 본 발명의 실시예에 의한 감열기록소자의 개략적인 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of a thermal recording element according to an embodiment of the present invention.

구체적으로, 참조번호 11은 도전층이 국부적으로 노출된 발열저항체 및 내마모막으로 이루어진 발열부, 12는 상기 발열부(11) 및 신호공급용 도전층 배선(도시되지 않았음)이 형성되는 세라믹 기판, 18은 상기 세라믹 기판(12)의 측단면에 형성된 와이어 본딩 패드, 13은 상기 발열부(11)에 전기신호 및 전력을 공급하기 위하여 상기 세라믹 기판(12)의 측면에 연결되는 인쇄회로기판, 14는 상기 인쇄회로기판(13)을 상부에, 상기 세라믹 기판(12)을 측면에 각각 부착시켜 열을 방출시키는 방열판, 15는 상기 인쇄회로기판(13)의 상부에 탑재되어 상기 발열저항체 중 선택된 발열저항체를 발열시키는 신호를 공급하는 구동집적회로, 16a는 상기 구동집적회로(15)에서 전기 신호를 출력하기 위하여 상기 와이어 본딩 패드(18)에 연결되는 전선, 16b는 상기 구동 집적회로(15)에 전기 신호를 입력하기 위하여 상기 인쇄회로기판(13)상의 와이어 본딩 패드(도시되지 않았음)에 연결되는 전선, 17은 상기 구동집적회로(15), 전선(16a, 16b) 및 와이어 본딩 패드(18)를 포함한 부위를 보호하기 위한 보호막, 예컨대 실리콘이나 에폭시 (epoxy)를 각각 나타낸다. 상기 감열기록소자의 구조는 상기 세라믹 기판(12)을 상기 방열판(14)에 부착한 후, 상기 인쇄회로기판(13) 상에 상기 구동 집적회로(15)를 탑재시키는 다이 어태치(die attach) 공정을 진행하는 단계; 상기 구동 집적회로(15)에서의 전기신호 입·출력을 위한 와이어 본딩 공정을 진행하는 단계; 및 상기 구동 집적회로(15) 및 와이어 본딩부를 보호하기 위한 보호막 코팅(coating) 공정 단계에 의해 구현된다.Specifically, reference numeral 11 denotes a heating unit including a heating resistor and a wear resistant layer in which a conductive layer is locally exposed, and 12 denotes a ceramic in which the heating unit 11 and a signal supply conductive layer wiring (not shown) are formed. Board, 18 is a wire bonding pad formed on the side end surface of the ceramic substrate 12, 13 is a printed circuit board connected to the side of the ceramic substrate 12 to supply electric signals and power to the heat generating portion 11 14 is a heat sink for dissipating heat by attaching the printed circuit board 13 to the upper side and the ceramic substrate 12 to the side, and 15 is mounted to the upper portion of the printed circuit board 13. A driving integrated circuit for supplying a signal for heating a selected heating resistor, 16a is a wire connected to the wire bonding pad 18 to output an electric signal from the driving integrated circuit 15, and 16b is the driving integrated circuit 15 ) A wire connected to a wire bonding pad (not shown) on the printed circuit board 13 to input an electrical signal to the drive integrated circuit 15, the wires 16a and 16b, and a wire bonding pad ( 18) a protective film for protecting the site including 18), such as silicone or epoxy, respectively. The structure of the thermal recording element is a die attach attaching the ceramic substrate 12 to the heat sink 14 and mounting the drive integrated circuit 15 on the printed circuit board 13. Proceeding with the process; Performing a wire bonding process for inputting and outputting electric signals in the driving integrated circuit 15; And a passivation coating process step for protecting the driving integrated circuit 15 and the wire bonding portion.

상술한 본 발명의 실시예에 의하면 와이어 본딩 패드가 세라믹 기판의 측단면에 형성되고, 인쇄회로기판은 방열판의 상부에, 세라믹 기판은 방열판의 측면에 각각 부착되므로 장치의 소형화에 유리하다. 또한, 세라믹 기판은 방열판의 측면 하부에 형성된 단턱부에 안착될 수 있는 구조로 되어 있어 장치의 안정화에 유리한다.According to the embodiment of the present invention described above, the wire bonding pad is formed on the side end surface of the ceramic substrate, the printed circuit board is attached to the top of the heat sink, and the ceramic substrate is attached to the side of the heat sink, which is advantageous in miniaturization of the device. In addition, the ceramic substrate has a structure that can be seated on the stepped portion formed on the lower side of the heat sink is advantageous for stabilization of the device.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상내에서 많은 변형이 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 실시가능함은 명백하다.The present invention is not limited to the above embodiments, and it is apparent that many modifications can be made by those skilled in the art within the technical idea of the present invention.

Claims (2)

발열저항체, 와이어 본딩 패드, 도전층 배선 및 내마모막이 형성된 세라믹 기판; 상기 와이어 본딩 패드에 발열전기신호를 공급하는 구동집적회로가 탑재된 인쇄회로기판; 및 상기 세라믹 기판과 상기 인쇄회로기판을 부착시켜 열을 방출시키는 방열판을 구비하여 화상을 구현하는 감열기록소자에 있어서, 상기 와이어 본딩 패드는 상기 세라믹 기판의 측단면 상에 상기 도전층 배선과 연결되도록 형성되고, 상기 인쇄회로기판은 상기 방열판의 상부에, 상기 세라믹 기판은 상기 방열판의 측면부에 각각 부착되는 것을 특징으로 하는 감열기록소자.A ceramic substrate on which a heat generating resistor, a wire bonding pad, a conductive layer wiring, and a wear resistant film are formed; A printed circuit board having a driving integrated circuit for supplying a heating electric signal to the wire bonding pad; And a heat sink for attaching the ceramic substrate and the printed circuit board to emit heat, wherein the wire bonding pad is connected to the conductive layer wiring on a side surface of the ceramic substrate. And the printed circuit board is attached to an upper portion of the heat sink and the ceramic substrate is attached to a side portion of the heat sink. 제1항에 있어서, 상기 세라믹 기판이 부착되는 상기 방열판의 측면 하단에는 상기 세라믹 기판이 안착되는 단턱부를 구비하는 것을 특징으로 하는 감열기록소자.The thermal recording element of claim 1, further comprising a stepped portion on which the ceramic substrate is seated at a lower side of the side surface of the heat sink to which the ceramic substrate is attached.
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