JPH01295860A - サーマルプリントヘッド - Google Patents

サーマルプリントヘッド

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JPH01295860A
JPH01295860A JP63126497A JP12649788A JPH01295860A JP H01295860 A JPH01295860 A JP H01295860A JP 63126497 A JP63126497 A JP 63126497A JP 12649788 A JP12649788 A JP 12649788A JP H01295860 A JPH01295860 A JP H01295860A
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lead pattern
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wire bonding
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暢久 石田
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • 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
    • B41J2/315Typewriters 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
    • B41J2/32Typewriters 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
    • B41J2/335Structure of thermal heads
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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    • H10W72/071Connecting or disconnecting
    • H10W72/075Connecting or disconnecting of bond wires
    • H10W72/07551Connecting or disconnecting of bond wires characterised by changes in properties of the bond wires during the connecting
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    • H10W72/5522Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising gold [Au]

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  • Electronic Switches (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

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】 【産業上の利用分野】
この発明は、IC直付はタイプの薄膜型サーマルプリン
トヘッドに関し、ヘッドチップ上の微細なリードパター
ンとICとの間のワイヤボンディングの信鯨性を確保す
るとともに、リードショートを皆無とすることができる
ように改良したものに関する。
【従来の技術】
この種のサーマルプリントヘッドは、第11図に示すよ
うに、セラミック製のチップ基板1の上に、その先端部
−側に縦方向に形成された発熱ドツト部2と、中間部に
ボンディングされたICと、基端部に形成された端子部
3とを備えて構成され、上記発熱ドツト部2とICとの
導通は、基板上に発熱ドツト部2からICの近傍までを
連絡するように形成された微細なリードパターン4とI
C上のパッド間をワイヤボンディングすることにより行
い、また、ICと端子部3との導通も、ワイヤボンディ
ングにより行う。そして、上記端子部3には、外部回路
に連絡するフレキシブルケーブルを確実性をもって接続
する必要から、半田被着が施される。なお、上記ワイヤ
ボンディングは、金線によって行われる。 ところで、この種の電子部品における基板上のリードパ
ターンは、基板上にスパッタまたは蒸着された中純度(
99,9%、以下、この程度の純度のアルミニウムを3
N(スリー・ナイン)−Allという。)アルミニウム
薄膜に所定のエツチングを施して形成されるが、この3
N−AIは、金メッキは可能であっても、熱圧着による
ワイヤボンディングにおいては接続強度がでないという
特質をもっていることから、従来、次のように対応して
いた。 すなわち、3N−Affiによる微細なリードパターン
の形成後、そのワイヤボンディングが必要な部分および
半田被着が必要な部分のすべてに金メッキを施している
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにしても、金メッキされたリ
ードパターンとICとの間のワイヤボンディングが可能
であるとはいえ、均一な金メッキを施すことは非常に困
難であり、また、金メッキにバラツキがあると、ワイヤ
ボンディング強度にもまたバラツキが生じ、ワイヤボン
ディングの信頬性は完壁とはいえない問題があった。し
かも、ICを搭載しないタイプのヘッドでは、フレキシ
ブルケーブル接続用パターンのみが形成され、その場合
は半田を付着させるために金メッキ層は比較的薄く形成
すればよいが、IC搭載タイプのヘッドでは、ワイヤボ
ンディング強度を高めるためにそれより約3倍厚くする
必要があった。 また、最近のプリントヘッドのドツト数の増大傾向を反
映して、リードパターンの微細化が進み、そのために上
述の金メッキによってリードショートが発生する可能性
が非常に大きくなってきた。 なお、リードパターンを高純度(99,999%、以下
、この程度の純度のアルミニウムを5N(ファイブ・ナ
イン)−ANという、)アルミニウム薄膜で形成すると
いう考、え方があるが、このような5N−AIでは、高
純度であることから熱圧着によって金・アルミ共有結合
合金の形成が可能であり、したがって信輔の高いワイヤ
ボンディングは可能であるが、金メッキが不可能である
ために端子部にフレキシブルケーブル接続のための半田
被着を施せないという問題がある。 この発明は、以上の事情のもとで考え出されたものであ
って、従来の課題を簡単な構成によって解決し、基板上
のリードパターンと直付けICとの間のワイヤボンディ
ングの高い信鎖性の確保と、金メッキによるリードショ
ートの問題の解消とを同時に達成することをその目的と
する。
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明では、次の技術的
手段を講じている。 すなわち、本願発明は、発熱ドツト部と、直付けされた
ICと、これらを電気的に連絡するためのリードパター
ンとを基板上に備え、上記リードパターンと上記tC間
をワイヤボンディングしてなるサーマルプリントヘッド
において、上記リードパターンを、高純度アルミニウム
薄膜の上に中純度アルミニウム薄膜を露出状に積層して
なる二層構造のアルミニウム薄゛膜を含むように構成す
るとともに、このリードパターンの一部にさらに金メッ
キおよび半田被着を施してフレキシブルケーブル接続用
端子部を形成したことを特徴とする。
【作用および効果】
本願発明では、上述の3N−ANと5N−A6の特質を
都合よく融合させて従来の課題を解決している。前述か
らあきらかなように、3N−AAは、ワイヤボンディン
グは不可であるが金メッキは可能であり、一方、5N−
AJは、ワイヤボンディングは高信幀性をもって可能で
あるが金メッキは不可である。 上記5N−AZ薄膜の上に3N−、l薄膜を積層して二
重構造のアルミニウム薄膜とされた本願発明におけるリ
ードパターン上にワイヤボンディングを行うと、熱圧着
時の圧着力によって上層の3N−AIF!膜を貫通して
5N−Al薄膜層に至った金線ワイヤが、金・アルミ共
有合金の形成によって下層の5N−Al薄膜層に対して
結合される。この結合は、きわめて信転性が高く、ワイ
ヤボンディングの強度が非常に高くなる。このように、
本願発明によれば、リードパターンに金メッキを施さな
くても、このリードパターンに対する信顛性の高いワイ
ヤボンディングが可能となったのであり、かつまた、ワ
イヤボンディングのための金メッキが不要であることか
ら、微細なリードパターンに金メッキを施す場合に懸念
されるリードショートも皆無となるのである。 そして、本願発明のリードパターンの表面に露出してい
るのは金メッキが可能な3N−AI!であるから、適当
部位に従来と同様の金メッキおよび半田被着を施して、
フレキシブルケーブル接続用の端子部を問題なく形成す
ることができる。 このように、本願発明によれば、直付けICとリードパ
ターン間のワイヤボンディングの信転性の向上を達成す
ることができると同時に、リードショートの問題を皆無
とすることができる効果がある。また、ワイヤボンディ
ングのためにするアルミニウム薄膜への金メッキが不要
となることから、金の使用量が減少し、これがサーマル
プリントヘッドのコストダウンに大きく寄与するという
付随的効果もある。
【実施例の説明】
以下、本願発明の実施例を第1図ないし第10図を参照
しつつ具体的に説明する。なお、これらの図において従
来例と同等の部分には同一の符号を付しである。 本願発明のサーマルプリントヘッドの機能上の構成は第
11図に示す従来例と変わりはない、従来例と異なる点
は、第1図の断面図に表れているように、リードパター
ン4が、高純度アルミニウム(5N−AJ)薄膜5に、
中純度アルミニウム(3N−Al)薄膜6を積層してな
る二重積層構造となっている点、および、ワイヤボンデ
ィングされる金線ワイヤ7が、中純度アルミニウム薄膜
6を貫通して高純度アルミニウム薄膜5に至って金・ア
ルミ共有結合合金を形成することにより、下層の高純度
アルミニウム薄膜5に対して実質的に結合されている点
である。 以下に、本願発明のサーマルプリントヘッドの製造過程
を説明しつつ、その特徴点を明らかにする。 まず、発熱ドツト部2となるべき部位にガラス製のグレ
ーズ8を形成したセラミック製のチップ基板1 (第2
図)の表面全面に、グレーズ8の表面に沿って発熱作用
をなすべき酸化ルテニウムなどからなる抵抗体波H9を
蒸着する(第3図)。 次に、5N−A1薄膜5および3N−AI薄膜を順次蒸
着して二重アルミニウム薄膜を形成する(第4図)、続
いて、エツチングの手法により、二重アルミニウム薄膜
のパターン抜き(第5図)および抵抗体被膜9のパター
ン抜き(第6図)を行ない、所定のリードパターン4を
形成する。第6図から分かるように、リードパターン4
は、実際には、製造工程の都合から、抵抗体被膜9の上
に、5N−、l薄膜5および3N−Al薄膜6が積層さ
れた形態となっている。そして、上記のようなリードパ
ターン4のうち、端子部3を形成すべき部位、および、
ワイヤボンディングをすべき部位を残し、保護膜10に
よるコーティングを行うとともに、端子部3を形成すべ
き部位には、金メッキ11を施しておく(第7図)、金
メッキ11は、リードパターン4の表面に金メッキが可
能な3N−AITR膜6が露出していることから問題な
く可能である。 続いて、リードパターン4に所定のように形成されたボ
ンディング部にICチップのボンディングを行うととも
に、ワイヤボンディングにより、リードパターンとEC
上のパッド間を結線する(第8図)。 ワイヤボンディングは、基板1を所定の温度に熱すると
ともに、水素トーチによってボール状に溶融された金線
ワイヤ7の先端をキャピラリ (図示路)によって圧着
することにより行われるが、このときの圧着力により、
金線ワイヤ7は3N−Al薄膜6を圧し潰すように貫通
して5N−Al薄膜5に至り、ここで金・アルミ共有結
合合金を形成するのである。したがって、ワイヤボンデ
ィングの信転性はきわめて高い、なお、5N−Al薄膜
5と3N−A17N膜6の膜厚比は、1:1から1:2
の程度でよい、また、各薄膜5.6の厚みは、大きくと
も数ミクロンのオーダであることから、上述のようにワ
イヤボンディングの圧着力による下層5N−An!薄膜
5への実質的ボンディングが可能なのである。 ワイヤボンディング後は、ICチップを含んでこれを囲
む部分にシリコン樹脂などで保護コーティングし、最後
に、端子部3を形成すべく上述のように金メッキ11を
施した部位に半田被着12を施す(第9図)、こうして
、サーマルプリントヘッドそれ自体が完成する。 端子部3には、導体膜をポリイミドフィルムで挟んでサ
ンドインチ構造とするなどしたフレキシブルケーブルの
導体露出部が半田付けによって接続される。 この発明の範囲は上述の実施例に限定されるものではな
い、たとえば、下層の高純度アルミニウムとして5N−
AJを例としたが、少なくともこれより上層の中純度層
より高純度であればよく、また、これよりさらに純度の
高いアルミニウムを使用してもよいことはもちろんであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本願発明の一実施例の要部を示す断面図、第2
図ないし第9図は本願発明の一実施例の製造過程を説明
するための断面図、第10図は第9図のA部拡大図、第
11図は従来のこの種のサーマルプリントヘッドの略示
平面図である。 1・・・チップ基板、2・・・発熱ドット部、3・・・
端子部、4・・・リードパターン、5・・・高純度アル
ミニウム薄膜、6・・・中純度アルミニウム薄膜、11
・・・金メッキ、12・・・半田被着。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)発熱ドット部と、直付けされたICと、これらを
    電気的に連絡するためのリードパターンとを基板上に備
    え、上記リードパターンと上記IC間をワイヤボンディ
    ングしてなるサーマルプリントヘッドにおいて、 上記リードパターンを、高純度アルミニウ ム薄膜の上に中純度アルミニウム薄膜を露出状に積層し
    てなる二層構造のアルミニウム薄膜を含むように構成す
    るとともに、このリードパターンの一部にさらに金メッ
    キおよび半田被着を施してフレキシブルケーブル接続用
    端子部を形成したことを特徴とする、サーマルプリント
    ヘッド。
JP63126497A 1988-05-24 1988-05-24 サーマルプリントヘッド Expired - Lifetime JPH085201B2 (ja)

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JP63126497A JPH085201B2 (ja) 1988-05-24 1988-05-24 サーマルプリントヘッド

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JPH01295860A true JPH01295860A (ja) 1989-11-29
JPH085201B2 JPH085201B2 (ja) 1996-01-24

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017064945A (ja) * 2015-09-28 2017-04-06 東芝ホクト電子株式会社 サーマルプリントヘッド及びサーマルプリンタ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017064945A (ja) * 2015-09-28 2017-04-06 東芝ホクト電子株式会社 サーマルプリントヘッド及びサーマルプリンタ

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JPH085201B2 (ja) 1996-01-24

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