KR950008985B1 - Thermal printing circuit - Google Patents

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양홍근
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삼성전자주식회사
김광호
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    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material

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Abstract

a plurality of heating elements formed by a single thin film process; a thin film processing material having a control signal distribution wire for applying a control signal to a driving IC, which drives an individual electrode and the heating elements; and a printed circuit substrate extended in the same direction as the driving IC, having a ground pad connected by an integrated wire to a power and signal ground pad of the driving IC.

Description

감열 기록 소자Thermal recording element

제1도는 종래의 일실시예에 따른 단면도.1 is a cross-sectional view according to a conventional embodiment.

제2도는 종래의 다른 실시예에 따른 단면도.2 is a cross-sectional view according to another conventional embodiment.

제3도는 종래의 또다른 실시예에 따른 단면도.3 is a cross-sectional view according to another conventional embodiment.

제4도는 제3도에 따른 평면도.4 is a plan view according to FIG.

제5도는 본 발명에 따른 단면도.5 is a cross-sectional view according to the present invention.

제6도는 본 발명에 따른 평면도.6 is a plan view according to the present invention.

본 발은 프린트장치에 관한 것으로, 특히 기판상에 탑재된 구동집적 회로를 구비하는 감열기록소자에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a printing apparatus, and more particularly, to a thermal recording element having a driving integrated circuit mounted on a substrate.

일반적으로 감열기록소자란 전기적인 화상신호를 열에너지로 바꾸어 종이를 변색시킴에 의해 인자를 인쇄하는 기록소자를 말하는 것으로, 팩시밀리 및 프린터용으로 사용된다. 상기 감열기록소자에서 화소크기 110×150∼190㎛2의 발열저항체를 인쇄하고자 하는 원고의 크기만큼 일렬로 배열한다. 그리고 상기 발열저항체의 구동을 위하여 구동집적회로(Drive IC)를 감열기록소자상에 탑재한다. 그리하여 상기 구동집적회로의 온(ON)·오프(OFF) 제어에 따라 상기 발열저항체로부터 약 0.35mJ의 열에너지를 발생시킨다. 그 결과 상기 발열저항체 상부를 이동하는 감열기록지가 상기 열에너지에 의해 변색됨에 의해 인쇄작용이 수행된다.In general, the thermal recording element refers to a recording element that prints a print by discoloring paper by converting an electrical image signal into thermal energy, and is used for facsimile and printer. In the thermal recording element, heat generating resistors having a pixel size of 110 × 150 to 190 μm 2 are arranged in a line by the size of the original to be printed. A drive integrated circuit (Drive IC) is mounted on the thermal recording element to drive the heat generating resistor. Thus, about 0.35 mJ of heat energy is generated from the heat generating resistor in accordance with the ON / OFF control of the driving integrated circuit. As a result, the printing operation is performed by the thermal recording paper moving over the heat generating resistor being discolored by the thermal energy.

제1도는 종래의 일실시예에 따른 감열기록소자의 단면도를 나타낸 것이다. 상기 도면에서 발열저항체 및 개별전극 배선부(1)가 형성된 박막공정품(2)과, 상기 박막공정품(2) 상면의 소정 영역에 탑재된 구동집적회로(3)와, 상기 구동집적회로(3)에 제어신호를 인가하는 제어신호분배용 배선(4)이 형성된 인쇄회로기판(5)이 도시되어 있다.1 is a cross-sectional view of a thermal recording element according to a conventional embodiment. In the drawing, the thin film process product 2 having the heat generating resistor and the individual electrode wiring unit 1 formed thereon, a drive integrated circuit 3 mounted in a predetermined area on the upper surface of the thin film process product 2, and the drive integrated circuit ( A printed circuit board 5 is shown in which a control signal distribution wiring 4 for applying a control signal to 3) is formed.

상기 구동집적회로(3)와 개별전극 배선부(1) 및 제어신호분배용 배선(4)은 금선 연결법(Wire Bonding)에 의한 선(6)에 의해 서로 전기적으로 연결된다.The driving integrated circuit 3, the individual electrode wiring unit 1, and the control signal distribution wiring 4 are electrically connected to each other by a wire 6 by wire bonding.

제2도는 종래의 다른 실시예에 따른 감열 기록 소자의 단면도를 나타낸 것이다. 상기 도면에서 발열저항체 및 개별전극 배선부(7)가 후막 공정에 의해 형성된 후막공정품(8)과, 상기 후막공정품(8) 상면에 탑재된 플립 칩(Filp Chip) 형태의 구동집적회로(9)와, 상기 구동집적회로(9)에 제어용 신호를 인가하는 제어 신호분배용 배선(4)이 형성된 플랙시블(Flexible) 인쇄회로기판(11)이 도시되어 있다. 상기 플렉시블 인쇄회로 기판(11)은 열압착 또는 기계적 압착에 의해 상기 후막공정품(8)과 전기적으로 접속된다.2 is a cross-sectional view of a thermal recording element according to another conventional embodiment. In the drawing, the heat generating resistor and the individual electrode wiring part 7 have a thick film process product 8 formed by a thick film process and a flip chip type drive integrated circuit mounted on an upper surface of the thick film process product 8. 9) and a flexible printed circuit board 11 in which control signal distribution wiring 4 for applying a control signal to the drive integrated circuit 9 is formed. The flexible printed circuit board 11 is electrically connected to the thick film process product 8 by thermocompression or mechanical compression.

제3도는 종래의 또다른 실시예에 따른 감열기록소자의 단면도를 나타낸 것이다. 상기 도면에서 후막인쇄법에 의한 발열저항체, 개별전극 배선부(13) 및 구동집적회로에 제어용 신호를 인가하기 위한 다층 또는 단층의 제어 신호분배용 배선이 형성된 후막공정품(14)과, 상기 개별전극 배선부와 입력 배선부 사이에 탑재된 금선 연결용 구동집적회로(15)와, 열압착 또는 기계적 압착에 의해 상기 후막공정품(14)과 전기적으로 연결됨과 동시에, 상기 후막공정품(14)상의 대표 단자부(pad)와 제어신호 분배용 배선부가 생략된 플렉시블 인쇄회로기판(17)이 도시되어 있다. 상기 플렉시블 인쇄회로기판(17)은 FPC(Flexible Printed Cable)로 대치될 수도 있다. 또 300dpi(dots per inch)이상의 고해상도 감열기록소자를 제조함에 있어서 상기 제1도 내지 제3도에 도시한 것외에 62비트의 양방향 구동직접회로를 박막공정품 또는 후막공정품상에 세로로 탑재하고, 인쇄회로기판상에 상기 구동집적회로를 위한 제어신호용 배선을 형성하여 조립, 완성하는 경우도 있다.3 is a cross-sectional view of a thermal recording element according to still another conventional embodiment. In the drawing, the thick film process product 14 having the multi-layer or single-layer control signal distribution wiring for applying the control signal to the heating resistor, the individual electrode wiring 13, and the driving integrated circuit by the thick film printing method, and the individual The drive integrated circuit 15 for connecting the gold wire mounted between the electrode wiring portion and the input wiring portion is electrically connected to the thick film process product 14 by thermal compression or mechanical crimping, and at the same time, the thick film process product 14 A flexible printed circuit board 17 is shown, in which a representative terminal pad on the top and a wiring for distributing control signals are omitted. The flexible printed circuit board 17 may be replaced with a flexible printed cable (FPC). In addition, in the manufacture of high resolution thermal recording elements of 300 dpi or more (dots per inch), in addition to those shown in FIGS. 1 to 3, a 62-bit bidirectional driving direct circuit is mounted vertically on a thin film process product or a thick film process product. In some cases, a control signal wiring for the driving integrated circuit may be formed on the printed circuit board to be assembled and completed.

제4도는 종래의 감열기록소자의 평면도로서, 상기 제3도에 도시된 것과 같은 감열기록소자의 경우를 예로 들었다. 상기 제3도와 같은 명칭에 해당하는 것은 같은 번호를 사용하였다. 상기 도면에서 완성된 후막 공정품(14) 상에서 발열저항체 및 개별전극부(13)와 구동집적회로(15)에 제어신호를 분배하기 위한 제어신호분배용 배선(16)이 여러단계의 후막인쇄 공정을 거쳐 구현되고 있다. 상기 구동집적회로(15)는 상기 제어 신호분배용 배선(16) 상부에 절연층을 중간층으로 하여 일렬로 복수개 탑재된다. 그후 상기 후막공정품(14)의 개별전극부와 구동집적회로는 금선연결법에 의해 전기적으로 연결된다. 또한 플렉시블 인쇄회로기판(17)을 통해 상기 분배용 배선부(16)로 제어신호가 입력된다. 상기 제1도 내지 제4도에 도시된 감열기록소자의 경우 동작원리는 거의 같으나, 상기 제1도 및 제2도의 경우는 구동집적회로를 구동시키기 위한 제어신호의 분배가 인쇄회로 기판상에서 이루어지고, 상기 제2도의 경우는 상기 신호의 분배가 후막공정품 상에서 이루어진다는 차이점이 있다.FIG. 4 is a plan view of a conventional thermosensitive recording element, and the case of the thermosensitive recording element as shown in FIG. 3 is taken as an example. The same numbers as those in FIG. 3 are used. The control signal distribution wiring 16 for distributing control signals to the heating resistor and the individual electrode unit 13 and the driving integrated circuit 15 on the thick film process product 14 completed in the drawing is a multi-layer thick film printing process. It is implemented via. A plurality of drive integrated circuits 15 are mounted in a row with an insulating layer as an intermediate layer on the control signal distribution line 16. Thereafter, the individual electrode portion and the driving integrated circuit of the thick film process product 14 are electrically connected by a gold wire connection method. In addition, a control signal is input to the distribution wiring unit 16 through the flexible printed circuit board 17. The operation principle of the thermal recording elements shown in FIGS. 1 to 4 is substantially the same, but in the case of FIGS. 1 and 2, the distribution of control signals for driving the driving integrated circuit is performed on the printed circuit board. In the case of FIG. 2, there is a difference that the signal distribution is performed on the thick film process product.

한편 상기 제1도에 도시된 바와 같이 구동집적회로를 박막공정품 상면에 탑재한 경우에는 배선영역외에 별도의 구동집적회로 탑재영역이 필요하게 되어 상기 박막공정품의 크기가 구동집적회로의 크기만큼 커지게되는 문제점이 있었다. 그에 따라 감열기록소자의 소형 및 최적화 설계에 한계가 있고 자재원가 상승 및 단위시간당 생산량이 저하되는 문제점이 있었다.On the other hand, as shown in FIG. 1, when the driving integrated circuit is mounted on the upper surface of the thin film process product, a separate driving integrated circuit mounting area is required in addition to the wiring area so that the size of the thin film process product is equal to the size of the driving integrated circuit. There was a problem of getting bigger. As a result, there is a limitation in the compact and optimized design of the thermal recording element, and there is a problem in that the material cost rises and the yield decreases per unit time.

뿐만 아니라 신호의 분배를 위한 배선이 인쇄회로기판상에 형성되므로 인쇄회로기판의 구조가 복잡해지고 그에 따라 자재 원가절감에 한계를 가지게 되는 문제점이 있었다. 또한 상기 제2도 및 제3도에 도시된 바와 같이 후막공정으로 감열기록소자를 제조할 경우에는 박막공정에 의한 것에 비해 인자화질이 떨어지는 문제점도 있었다. 뿐만 아니라 후막공정품과 인쇄회로기판과의 전기적 접속 및 조립공정이 단일 공정이 아니기 때문에 제조공정이 용이하지 않다는 문제점도 있었다.In addition, since the wiring for signal distribution is formed on the printed circuit board, the structure of the printed circuit board is complicated, and thus there is a problem in that the cost of materials is limited. In addition, as shown in FIGS. 2 and 3, when the thermosensitive recording device is manufactured by a thick film process, there is a problem that print quality is lower than that by the thin film process. In addition, there was a problem that the manufacturing process is not easy because the electrical connection and assembly process between the thick film process product and the printed circuit board is not a single process.

따라서 본 발명의 목적은 감열기록소자에 있어서 그 구조가 소형화 및 최적화된 고화질의 감열기록소자를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a high-quality thermal recording device having a miniaturized and optimized structure in a thermal recording device.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 박막공정품상에 개별전극과 동시에 하나의 식각공정으로 구동집적회로의 제어신호용 배선을 구현하고, 상기 신호의 입력용 배선만을 가지는 리지드(rigid) 인쇄회로기판을 사용하여 금선연결법으로 조립, 완성함을 특징으로 한다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the control signal wiring of the driving integrated circuit is implemented in one etching process simultaneously with the individual electrodes on the thin film process product, and rigid printing having only the wiring for inputting the signal is performed. The circuit board is used to assemble and complete the wire connection method.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제5도는 본 발명에 따른 감열기록소자의 단면도이다. 일련의 박막공정 및 사진식각공정에 의한 복수개의 발열저항체 및 그에 대응하는 개별전극부(27)와, 구동집적회로(28)에 제어신호를 분배하기 위한 배선부(29)가 단일공정으로 단층으로 동시에 형성된 박막공정품(26)과, 상기 배선부(29)에 제어신호를 입력하기 위한 리지드(rigid) 인쇄회로기판(31)을 도시하고 있다. 상기 박막공정품(26)상의 대표 단자부(pad) (30)와 제어신호용 배선부를 생략한 리지드 인쇄회로기판(31)상의 대표 단자부는 모두 금선(33, 34) 연결법으로 접속되어 있다.5 is a cross-sectional view of the thermal recording element according to the present invention. A plurality of heat generating resistors and corresponding individual electrode portions 27 and a wiring portion 29 for distributing control signals to the driving integrated circuit 28 are formed in a single process by a series of thin film and photolithography processes. A thin film process product 26 formed at the same time and a rigid printed circuit board 31 for inputting a control signal to the wiring portion 29 are shown. The representative terminal portion pad 30 on the thin film process product 26 and the representative terminal portion on the rigid printed circuit board 31, in which the control signal wiring portion is omitted, are all connected by a gold wire 33, 34 connection method.

제6도는 본 발명에 따른 감열기록소자의 평면도로서, 상기 제5도와 같은 명칭에 해당하는 것은 같은 번호를 사용하였다. 복수개의 발열저항체 및 개별 전극부(27)와 제어신호용 배선(29)이 형성된 박막공정품(26)과, 상기 제어신호의 입력용 배선만을 가지며 상기 박막공정품(26)의 장방향 길이와 같은 길이로 형성된 리지드 인쇄회로기판(31)을 도시하였다. 상기 제어신호용 배선(29) 영역중 구동집적회로가 탑재될 영역을 전기적으로 절연처리한후 복수개의 구동집적회로(28)를 일정한 간격으로 탑재한다. 상기 구동집적회로(28)의 각 비트는 상기 각 발열저항체에 대응된다. 한편 상기 구동집적 회로(28)의 전원용 및 신호용 접지단자는 상기 리지드 인쇄회로기판(31)의 접지용 회로의 상단 도금부위(35)와 금선 연결법에 의해 집적 연결된다.FIG. 6 is a plan view of the thermal recording element according to the present invention, and the same reference numerals are used for the same names as in FIG. A thin film process product 26 having a plurality of heating resistors and individual electrode portions 27 and control signal wirings 29, and having only the wirings for inputting the control signal and having the same length as the longitudinal direction of the thin film processing product 26; A rigid printed circuit board 31 formed in length is shown. After electrically insulating the area in which the drive integrated circuit is to be mounted in the control signal wiring 29 area, the plurality of drive integrated circuits 28 are mounted at regular intervals. Each bit of the driving integrated circuit 28 corresponds to each of the heating resistors. Meanwhile, the power supply and signal ground terminals of the driving integrated circuit 28 are integrally connected to the upper plating portion 35 of the ground circuit of the rigid printed circuit board 31 by a gold wire connection method.

상술한 바와 같이 본 발명은 박막공정품 상면에 탑재된 구동집적회로를 구비하는 감열기록소자에 있어서 리지드 인쇄회로기판에 상기 구동집적회로 열과 같은 길이의 접지 패드를 형성하여 상기 구동집적회로의 전원용 및 신호용 접지단자를 상기 접지 패드에 금선 연결법으로 직접 연결하였다. 그 결과 분배용 배선부를 보다 간략화 할 수 있어 충분히 상기 분배용 배선부의 단층 구현이 가능해지는 효과가 있다. 또한 발열체 및 개별전극부의 전원을 공급하기 위한 공통전극부의 연결에 있어서도 인쇄회로기판의 길이 제한에 따른 별도 배선을 마련할 필요없이 바로 금선 연결법으로 접속시킬 수 있음으로써 리지드 인쇄회로기판의 상당부분을 전원접지 및 전원공급용 배선으로 활용할 수 있는 효과도 있다. 따라서 구조가 최적화된 고화질 소형의 감열기록소자를 얻을 수 있다.As described above, the present invention provides a power supply for the driving integrated circuit by forming a ground pad having the same length as that of the driving integrated circuit on a rigid printed circuit board in a thermal recording device having a driving integrated circuit mounted on an upper surface of a thin film process product. The signal ground terminal was directly connected to the ground pad by a gold wire connection method. As a result, it is possible to simplify the distribution wiring unit more effectively, so that the single-layer implementation of the distribution wiring unit can be sufficiently performed. In addition, in the connection of the common electrode unit for supplying power to the heating element and the individual electrode unit, a large portion of the rigid printed circuit board can be connected by immediately connecting the wires without the need for a separate wiring according to the length limitation of the printed circuit board. There is also an effect that can be used as grounding and power supply wiring. Therefore, a high quality small sized thermal recording element with optimized structure can be obtained.

Claims (2)

감열기록소자에 있어서, 단일 박막공정으로 형성된 복수개의 발열저항체와 그에 대응하는 개별전극 및 상기 발열저항체를 구동시키는 구동집적회로에 제어신호를 인가하기 위한 제어신호 분배용 배선을 구비하는 박막공정품과, 상기 구동집적회로가 배열된 방향과 같은 방향으로 신장되고 상기 구동집적회로의 전원용 및 신호용 접지패드와 집적 금선으로 연결되는 접지패드를 구비하는 인쇄회로기판으로 이루어짐을 특징으로 하는 감열기록소자.A thermosensitive recording device comprising: a thin film process product having a plurality of heat generating resistors formed in a single thin film process, corresponding electrode electrodes and control signal distribution wiring for applying a control signal to a driving integrated circuit driving the heat generating resistors; And a printed circuit board extending in the same direction as the direction in which the driving integrated circuit is arranged and having a ground pad connected to the power and signal ground pads of the driving integrated circuit and integrated gold wires. 제1항에 있어서, 상기 인쇄회로기판이 박막공정품의 장방향 길이와 같은 길이를 가짐을 특징으로 하는 감열기록소자.2. The thermal recording element according to claim 1, wherein the printed circuit board has a length equal to a lengthwise length of the thin film process product.
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