KR890001160B1 - 열 프린트 헤드 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 본 발명에 따른 열 프린트 헤드의 사시도.
제2도는 제1도의 선Ⅱ-Ⅱ에서 본 열 프린트 헤드의 확대 단면도.
제3도는 제2도에 있는 열 프린트 헤드의 확대 부분 단면도.
제4도는 제1도의 열 프린트 헤드의 제조공정을 설명하는 발열 저항 유기성 수지 필름의 확대 사시도.
제5도는 본 발명의 상이한 형태의 확대부분 사시도.
제6도는 제5도에 있는 열 프린트 헤드의 제조공정을 설명하는 확대 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 발열 싱크 부재 13 : 평면 표면부
23 : 수지 필름 24 : 회로 기판
27 : 발열 저항체 31 : 금속 회로부
41 : 보호 저항체 45 : 연결선
53 : 평면 금속판
본 발명은 유연성을 지닌 유기성 수지필름 상에 발열 저항체를 지닌 열 프린트 헤드 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 열 프린트 헤드는 팩시밀리기와 그와 비슷한 다른 기기에 장치된다.
이러한 열 프린트 헤드가 다양한 기기에 조립되기 위해서 고밀도와 고속으로 문자와 화상을 기록하고 열에 민감한 재료와 소형인 구조에 대한 필요성이 대두되고 있다.
더우기, 여러가지 색깔을 내는 다수의 열 프린트 헤드를 지닌 칼라 프린트 장치에서 헤드는 평행 배열형태를 취하기 위해서 엷은 폭으로 된 구조가 요구되고 있다.
이러한 요구에 부응하기 위해서 단면내에 타원형 혹은 호형인 금속부재로 되어 있는 막대형 헤드구조가 일본 실용신안 공개 제57-193545호와 일본 특허 출원 공개 제58-92576호에 있는 바와같이 개발되었고 유리 면으로 피막되어 나왔다. 이러한 헤드와 연결된 발열 저항소자와 금속 회로부는 곡선형 유리 표면상에 형성된다.
그러나 이 구조는 다음과 같은 중요한 결점이 있다. 즉, 발명 저항 필름과 금속 회로부가 항상 포토-에칭 기술을 이용하는데 이 기술은 필름상에 포토 저항 마스크로 새겨진 광전자를 포함하는 사출공정으로 구성된다.
포토 저항 마스크를 만들기 위해서 사출되는 빛은 저항체와 약간 공간을 두고 떨어져 있거나 밀접하게 접촉되어 있는 패턴 마스크를 통해서 포토 저항체상에 투사된다.
사출할 때 만약 패턴 마스크와 포토 저항체 사이의 간격이 사출된 면에 대해서 일정치 않다면 발열저항 필름과 금속 회로부의 고밀도 패턴이 정확하게 형성될 수 없다.
결과적으로 원하는 고특성의 열 프린트 헤드를 제조하는 어려움이 따른다.
상기의 결점을 해소키 위해 유연성 필름 형태의 열 프린트 헤드가 제공되었다.
제조방법은 먼저 편편한 유연성 필름상에 발열 저항체를 형성하고, 두번째로 리지(ridge)에 위치하는 막대부재의 측면을 따라 유연성 필름을 구부려 접착시킨다.
그러나 실제적으로는 발열 저항체의 전기적 저항값 때문에 막대부재에 접착한 후, 접착전의 값과 다양하게 비교시켰다.
이러한 열 프린트 헤드는 실질적으로 제조될 수 없다.
본 발명의 목적은 쉽게 제조될 수 있는 고밀도의 발열 저항체와 금속 회로부를 지닌 열 프린트 헤드를 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 고특성을 지닌 소형의 열 프린트 헤드 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 따라 구성을 설명하면, 열 프린트 헤드는 양쪽 두 표면을 따라 연장되는 코너가 있는 평면 표면부와 접속된 발열싱크부재를 장치하고 있다. 발연 저항 유기성 수지 필름을 평면 표면부상에 부착되고 코너에서 접혀진다. 여러개의 분리된 발열저항 소자로 되어 있는 발열 저항체는 평면 표면부 위에 부착되어 있는 필름에 위치한다.
발열 저항체에 각각 전기적으로 연결되는 금속성 회로부는 코너에서 평면표면부로 그리고 필름위로 연장되어 있다.
최소한 한개의 IC(직접회로)가 필름이나 발열싱크부재 위에 직접적인 설치되고 전기적으로 금속성 회로부에 연결된다.
발열 저항체는 결과적으로 편편한 상태로 유지되고 구부림없이 지지되고 있다.
첨부된 도면에 따라 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
제1도에서 제3도는 알루미늄으로 되어 있고 사각형의 단면을 지니고 있는 막대형의 파인 발열 싱크부재(11)가 있는 열 플린트 헤드(10)를 나타내고 있다.
발명싱크부재(11)의 종단 표면중의 한면은 매우 광택이 나는 평면 표면부(13)이고 평면 표면부(13)의 양측면에는 코너(15)(17)가 둘러싸인 형태로 되어있다.
발열싱크부재(11)의 측면표면부(19)에 있는 스텝(21)은 발열 싱크부재(11)의 측상에 형성되어 있다.
플리이미드로 되어있는 발열 저항유기성인 수지필름(23)은 평면 표면부(13)와 발열 싱크부재(11)의 양측면표면부(19)(25)위에 구성되고 코너 (15)(17)에서 접혀진다.
결국 수지필름(23)의 모서리는 스텝(21)에 연결된다. 수지필름(23)상에는 저항소자로 구성된 발열저항체(27)와 코너(15)(17)에 걸쳐 있는 중첩부(29)를 통해서 발열 저항체(27)로 연장되어 있는 금속성 회로부(31), 그리고 금속성 회로부(31)에 연결 와이어로 전기적으로 연결되어 있는 반도체 집적회로(33)가 구성되어 있다.
발열 싱크부재(11)의 종단 표면부에서 평면표면부(13)의 반대편에 있는 절단부(35)가 있고 절단부(35)내에는 단말박스(37)가 설치되어 있다.
외부회로 접속부(37)는 단말박스(37)의 단자(38)에 연결된다.
디탄달룸 펜트옥사이드(Ta2O7)로 되어있는 보호 저항체(41)는 수지필름(23)과 평면 표면부(13) 위에서부터 수지필름(23)상에 있는 금속성 회로부(31), 그리고 발열저항체(27)를 덮고 있다.
또한, 보호저항체(41)는 수지필름(23)의 중첩부(29)를 덮고 있기도 하다.
제4도를 참조하면 열 프린트 헤드(10)의 제조 공정이 설명될 수 있다. 먼저, 600℃의 열 혼합온도를 가지는 플리이미드처럼 발열 저항중합체로 되어있는 유연하고 절연성을 지닌 유기성 수지필름(23)을 준비한다.
수지필름(23) 각각의 표면은 평균 미가공도가 2∼20㎛ 정도인 편편한 표면이다.
얇은 필름기술 즉, 증발법과 스퍼터링 슬라즈마로의 화학적 증발혼합을 하고 포토에칭등을 이용하여 한 표면상에는 발열 저항체(27)의 길이를 한정하면서 발열저항체 (27)의 양끝에 연결되어 있는 금속성 회로부(31), 그리고 여러개의 발열저항소자로 배열되어 구성된 발열저항체(27)가 부착되고 형상화된다.
금속성 회로부(31)는 공통전도체(37)와 외부회로 접속부(39), 그리고 외부 구동회로에 연결되는 단말부(40)를 포함하고 있다.
제4도에서 ″43″으로 표시되어 있는 부분은 반도체 집적회로(33)가 설치되는 곳이다.
따라서 유연성을 지닌 회로기판(24)이 얻어진다.
회로기판(24)은 방렬 싱크부재(11)의 평면표면부(13)상에 고정되고 조밀하게 접촉되어 있으며 측면 표면부(19)(25)에 접해있는 코너(15)(17)에서 접혀진다.
공정을 통해서 발열 저항체(27)와 함께 부착되어 있는 수지 필름(23)은 발열저항체(27)내에 예기치 않게 발생하는 구조적인 비틀림 혹은 어떤 구부러지는 상태를 막기 위해 매우 편편하게 유지시킨다.
두께가 0.3㎛, 한면이 100㎛×180㎛인 100편의 Ta-Si-O필름 저항소자가 스퍼터링에 의해 두께가 20㎛인 플리이미드 필름상에 부착되어 있는 바와같이 왜형후의 저항체의 저항값이 실질적으로 증가되고 폭넓게 변화되었는가는 왜형 저항체와 비왜형 저항체를 비교함으로서 확인한다.
이러한 소자들의 저항값은 300Ω±3%로 나타난다.
필름은 결국 반경이 0.5㎝인 실린더 모양의 금속부재의 부착되고 값을 측정했을 때 저항값은 기대치에 크게 벗어난 600Ω±50%로 변했다.
따라서 유연성 수지필름(23)은 평면을 갖기 위해서 발열싱크부재(11)상에 유지되는 것을 필수적이다.
발열저항체(27)와 함께 부착된 필름이 평면표면부(13)위에 위치하고 금속 회로부와 함께 형태를 이루고 있는 다른 필름영역은 코너(15)(17)에 접혀지고 중첩부(2 9)를 통해 연장된다.
그리고 나서 발열저항체를 구동시키는 집적회로(33)은 표면(43)에 장치하고 집적회로(33)의 전극패드는 연결선(45)으로 금속성 회로부(31)(39)에 연결한다.
최종적으로 두께가 3㎛이고 Ta2O7로 만들어지는 보호저항체(41)를 발열저항체 (27)와 인접한 표면과 중첩부(29)에 부착시킨다.
이러한 구조에 따라 발열저항체(27)와 금속성 회로부(31)(39)가 편편함을 유지하고 있는 유연한 유기성 수지필름(23) 위에서 형태를 갖기 때문에 엷은 필름기술은 이러한 구성품들을 제조할 수 있게되고 고밀도 회로를 가진 열 프린트 헤드가 만들어진다.
게다가 평면표면부(13)가 수지필름(23)을 편편한 상태로 지지하고 있기때문에 평면표면부(13)위에 있는 발열저항체(27)는 구부러짐이 없고, 접혀지거나 왜형을 이루지 않는다.
결국 이러한 구조는 발열저항체(27)의 저항값이 항상 일정하도록 하는 원하는 효과를 얻을 수 있게 된다.
제5도는 본 발명의 다른 형태이다.
발열싱크부재(51)은 평면금속판(53)과 직사각형 단면인 금속블록(55)으로 되어있고 구리 혹은 알루미늄으로 만들어진다.
평면금속판(53)은 두께가 0.1mm인 평면시트로 만들어지고, 거칠기가 20㎛이하인 평면표면부(57)와 함께 불연성을 가지도록 한다.
수지필름(23)이 평면금속판(53)에 부착되어지면 평면금속판(53)과 금속블록 (55)은 동체가 된다.
상기와 같이 발열저항체(27)의 저항값은 발열 저항체(27) 아랫면에 있는 수지필름(23)이 구부러지거나 접혀질때 변한다.
따라서 수지필름(23)과 발열저항체(27)의 평면정도는 전 공정을 통해서 항상 유지되어야 한다.
본 발명의 이러한 형태는 항상 일정하게 유지시킨다.
제6도에서는 평면표면부(52)와 함께 있는 두께가 0.2mm인 종이같은 알루미늄판은 평면 금속판(53)용이다.
평면표면부(52)위에 어떠한 공기층으로 생기지 않게 플리이미드 수지로된 발열저항 절연용 수지필름(23)을 부착시키고 수지필름(23)의 모든 부분을 평면표면부 (52)에 확고히 부착시킨다.
만약 모든면이 공기층을 지닌체 부착되면 발열 저항체(27)로부터 발열싱크부재 (51)로의 열분산을 못하게 하고 발열 저항체의 고유한 열 감지동작을 없앨것이다.
부착적인 얇은 필름기술에 의해서, Ta-Si-O필름은 탄타륨과 실리콘 옥사이드의 소결성으로 스퍼터링에 의하여 실내온도로 평면표면부(52)위에 부착된다. 이런 과정후에 금과 크롬으로 이루어지는 금속층이 필름에 기화된다.
이러한 재료는 이때 감광성 내식막을 입히고, 계속 사출되면서 원하는 부분에 감광성 내식막의 에치저항 형태를 남긴다.
나머지 재료는 에치되고, 발열저항체(27)는 미리 정해진 형태인 다수의 발열 저항소자로 나누어지며, 그리고 금속회로부(31)(39)가 형성된다.
수지필름(23)이 공정을 거쳐 편편한 상태로 되기 때문에 포토에칭과 같은 얇은 필름기술은 효과가 있게되는데 결국, mm당 16도트 이상인 해상도를 지닌 고밀도 장치가 실제화 되는 것이다.
만들어진 회로기판은 제5도와 같이 금속블록(55)위에 설치되고 Ta2O7로 되어 있는 보호저항체를 씌운다.
마지막으로 반도체 집적회로(33)를 발열싱크부재(51)의 측면표면부 위에 있는 수지 필름(23)상에 장치하고 연결선(45)으로 연결하여 고정시킨다.
본 발명에 의해서 평면 금속판(53)을 사용함으로써 수지필름(23)은 발열저항체(27)의 저항값이 기대치대로 항상 일정상태가 되도록 전공정을 통해 편편한 상태를 만들어야 한다.
본 발명의 열 프린트 헤드는 편편한 평면부를 지닌 발열싱크부재가 다양한 형태로 예를들면 길고 좁은 막대형태로 만들어질 수 있음을 알 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 열 프린트 헤드는 잇점인 유연성을 지니고 있는 필름을 사용하면서 발열저항체의 기대했던 저항값을 정확하게 얻게하는 효과를 주고 있다.
Claims (10)
- 발열싱크부재(11)와 이것 위에 부착된 다수의 발열저항소자로 이루어진 발열저항체(27)와, 발열싱크부재(11)위에 부착되어 각각의 발열저항체(27)에 연결된 금속회로부(13), 그리고 발열싱크부재(11)에 부착되어 전기적으로 금속회로부에 연결된 집적회로(33)로 구성되어 양측면을 따라 연장되면서 코너(15)(17)와 붙어있는 평면표면부(13)를 발열싱크부재(11)가 지니고 있으며, 평면표면부(13) 위에서 지지되고 코너(15)(17)에서 접혀지는 발열저항 유기성인 수지필름(23)이 있으며, 발열저항체 (27)가 구부러짐이 없이 항상 편편하도록 평면표면부(13)상에 있는 수지필름(23)위에 부착된 것을 특징으로 하는 열 프린트 헤드.
- 제1항에 있어서, 발열싱크부재(11)가 평면금속판(53)과 금속블록(55)으로 구성되고 수지필름(23)이 편편하게 되도록 평면금속판(53)이 평면표면부(57)를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 열 프린트 헤드.
- 제1항에 있어서, 수지필름(23)이 플리이미드 수지로 된 것을 특징으로 하는 열 프린트 헤드.
- 제1항에 있어서, 평면 표면부(13)상에 있는 수지필름(23)과 발열저항체(27), 그리고 금속 회로부(31)가 보호저항체(41)로 피복된 것을 특징으로 하는 열 프린트 헤드.
- 제4항에 있어서, 발열저항체(27)는 Ta-Si-O 보호저항체는 Ta2O5로 만들어진 것을 특징으로 하는 열 프린트 헤드.
- 제1항에 있어서, 발열저항체(27)가 방열싱크부재(11)의 코너(15)(17)에 위치한 수지필름(23)의 두중첩부(29)로부터 차단되고 있는 것을 특징으로 하는 열프린트 헤드.
- 제6항에 있어서, 금속회로부(31)가 수지필름(23)의 중첩부(29)에 걸쳐서 연장되고 있는 것을 특징으로 하는 열 프린트 헤드.
- 제2항에 있어서, 수지필름(23)이 평면 금속판(53)을 밀접하게 부착시키고 있는 것을 특징으로 하는 열 프린트 헤드.
- 제1항에 있어서, 부착된 발열저항체(27)와 함께 집적회로(33)를 수지필름 (23)상에 설치한 것을 특징으로 하는 열프린트 헤드.
- 제1항에 있어서 발열싱크부재(11)가 막대모양으로 된 것을 특징으로 하는 열 프린트 헤드.
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