JPH0159112B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、感熱記録用サーマルヘツドに関する
ものであり、特に発熱体を形成する基板と、発熱
体を駆動するための半導体デバイスの多層配線部
を形成する基板とを分離し、これらを一つの基台
に一体化、保持して成る感熱記録用ヘツドの発熱
体基板と基台の接着構成に関するものである。

周知のように、感熱記録方式は、メインテナン
ス・フリーのハード・コピーを得る方式として
種々の分野に応用されている。

これらの各種サーマルヘツドの中でも、多数の
発熱体を一列に並べたものは、フアクシミリに非
常に多く用いられるようになつてきたが、この種
のヘツドの非常に重要な問題は、ヘツドの低価格
である。

多数の発熱体を一列に並べたサーマルヘツドに
於ては、発熱体の駆動を便ならしめるために、発
熱体と直列に各種の半導体デバイス（半導体装
置）が接続される。現在、この半導体デバイスと
してはダイオード、サイリスタ或いはシフト、レ
ジスタ、ラツチおよびトランジスタから成るIC
等が用いられている。これらのいずれの半導体デ
バイスに於ても半導体デバイスの発熱体と接続さ
れる端子以外の端子に多数配線が必要とされる。

半導体デバイスとして、ダイオードを用いる場
合、いわゆる共通ダイオード方式の場合には、ダ
イオードの一端が共通接続されるので、この場合
には、発熱体のダイオードと接続されない端子例
に於て多層配線が必要となる。

このような各種サーマルヘツドの低価格化のた
めには、種々の観点からアプローチが可能である
が、発熱体を従来の薄膜形成技術で形成する、い
わゆる薄膜型サーマルヘツドの場合には、発熱体
形成用基板と多層配線用基板とを別々に形成し、
半導体デバイスの実装の際に、この２つの基板を
サーマルヘツド基台に一体化保持する方式により
発熱体基板の形成コストを1/2以下にすることが
提案されている。

このような構成の感熱記録用サーマルヘツドに
於ては、多層配線用基板形成と、発熱体基板と多
層配線用基板の一体化保持はヘツド製造コストの
上昇要因となる。

しかし、発熱体と多層配線部を一つの基板上に
形成する方式に対して、上軌の方式は、発熱体基
板寸法が1/2以下になるので、発熱体形成プロセ
ス即ち、発熱体、電極の薄膜形成、発熱体と電極
のパターン形成、耐摩耗層の形成のための各製造
装置能力が２倍以上になることの効果は、ヘツド
全体としてのコスト低減効果が非常に大きい。

本発明は、上記の発熱体基板と多層配線用基板
とを分離して形成した後、この２つの基板を基台
に接着する時に発生する問題を合理的に処理する
発熱体基板と基台の接着構成に関するものであ
る。

本発明の理解を容易するため、以下、従来の感
熱記録用サーマルヘツドの問題点を図面に従つて
説明する。

第１図は、半導体デバイスとして、分離型ダイ
オードを用いる場合の発熱体とダイオードの結線
図であり、１は発熱体、２はダイオード、３は多
層配線部である。

第２図に第１図に対応するヘツドの構成例を示
す。

第２図に於て、４は発熱体１と共通電極６ａ、
個別電極６ｂを形成する基板、５は多層配線用基
板であり、多層配線用基板５の上には、多層配線
用導体９が形成されている。一般に、発熱体１の
上には耐摩耗層を形成するが、第２図では、この
耐摩耗層は省略した。２ａは複数個のダイオード
（第２図の場合、５個）を形成した半導体チツプ
であり、各ダイオードには可撓性の電気絶縁性フ
イルム７ａ，７ｂにより保持されている。直線状
およびＬ型状リード８ａ，８ｂがリード付けされ
ている。

上述した可撓性フイルム７ａ，７ｂに保持され
るリード８ａ，８ｂに半導体チツプ２ａをリード
付けする方式は、フイルム・キヤリア方式として
知られる方法により行なわれる。半導体チツプに
接続されている直線状およびＬ型リードの他端を
各々発熱体の個別電極６ｂおよび多層配線用導体
９に接続することにより、第１図に対応するサー
マルヘツドが形成される。

但し、発熱体基板４および多層配線用基板５は
ヘツド基台１０に一体化した後、この接続を行な
う。発熱体基板は、発熱体に要求される性質から
表面にガラス層を形成したアルミナ基板等が適し
ており、多層配線用基板５には、アルミナ基板よ
り安価なプリント基板等が用いられる。ヘツド基
台１０には、ヘツド装置への取付け等を考慮し
て、金属板（鉄板、アルミ板etc）が用いられる。
第２図のヘツドを製造するため、発熱体基板４と
ヘツド基台１０を接着する場合において、発熱体
基板上の発熱体形成面（実際には耐摩耗層表面）
をできる限り完全な平面にする要求（この要求は
記録紙と発熱体との完全な接触を行なうために必
要である）を満たすことは意外にむづかしい。

従来のサーマルヘツドではこの問題を重要視せ
ずに単に接着するか、または第３図に示すような
方法によりこの目的を達しようとしていた。

第３図に於て、１３は発熱体基板４と同じアル
ミナ基板である。第３図に示すようにヘツド基台
１０の上下面に、発熱体基板４と平面度補償用基
板１３を接着すれば、ヘツド基台１０と発熱体基
板４の熱膨張係数差に関係なく、接着時、或いは
ヘツド使用中の温度上昇による耐摩耗層表面の平
面度を、感熱記録に問題のない範囲に保ち得る。
しかし、この構成は、実際のヘツド製造時に平面
度補償用基板１３を付加するのが面倒であること
或いは、平面度補償用基板１３の存在によりヘツ
ドを固定する場合の障害になること等の欠点があ
る。

尚、多層配線用基板はプリント基板の如く、発
熱体基板よりも軟かい材料を用いることにより、
発熱体の平面度への影響を小さくすることができ
る。

本発明は、上述したような発熱体基板と多層配
線用基板を分割したサーマルヘツドに於て、この
２つの基板間に接続される半導体素子のリード、
或いは、リード接続部への影響（断線、リードは
づれ等）が少なく、且つ、発熱体基板の平面度を
確保するための発熱体基台とヘツド基台の接着構
成を有する感熱記録用サーマルヘツドを提供する
ものである。

すなわち、本発明は、発熱体基板の中央部を硬
化型接着剤で、また周辺部を粘着型接着剤でそれ
ぞれヘツド基台に接着するものである。

以下、本発明の実施例を図面に従つて説明す
る。なお、以下の説明において、従来の感熱記録
用サーマルヘツドと同一箇所には、同一番号を付
している。

第４図は、本発明の一実施例による発熱体基板
とヘツド基台の接着構成を示す図であり、既に従
来例で説明したのと同様に、４は発熱体基板、５
は多層配線用基台、１０はヘツド基台である。但
し、発熱体基板４および多層配線板上には、発熱
体に接線される半導体デバイスがダイオードの場
合には、第２図に示すような、また他の半導体デ
バイスの場合には、各々のデバイス適した導体パ
ターンが形成されるが、これらの導体パターンは
本発明は直接的に関係がないので、第４図では、
これらを省略している。

第４図に於て、発熱体基板４、多層配線用基板
５は、ヘツド基台１０の表面１１，１２の部分に
接着保持される。本実施例に於ては、この接着、
特に接着部１１を第４図に示すように、２つの部
分１１ａ，１１ｂに分け、この部分に異なる接着
を行なう。即ち、接着部１１ａには粘着性（非硬
化型）テープを塗布し、接着部１１ｂには硬化性
樹脂を塗布し、発熱体基板４を接着保持する。こ
のような接着構成により、発熱体面の平面度は、
予め平面度が確保されているヘツド基台の接着面
１１の平面度にならうようにすることができ、且
つ、従来例に示す第３図におけるような平面度を
確保するための基板１３を不要にすることができ
る。

発熱体基板のほゞ中央の接着部１１ｂの面積は
発熱体基台４とヘツド基台１０の接着時（特に硬
化性樹性による接着時）の熱処理、或いは感熱記
録時の発熱体基板およびヘツド基台の温度上昇等
の温度変化による発熱体平面度の反りが問題にな
らぬような大きさにする。

これらの温度変化により、発熱体基板と基台の
伸びの差は、接着部１１ａの部分では、第４図の
xy平面内のずれとなるが、このずれは粘着性接
着剤の中で吸収され、発熱体の平面度は記録に問
題のない範囲に押さえられる。

一方、多層配線用基板５の接着に於ては、プリ
ント基板等を用いることにより、接着面１２の全
体を硬化性樹脂により接着を行つても、発熱体の
平面度に与える影響は微小である。若し、多層配
線用基板５として発熱体基板と同じような材料を
用いる場合には、第４図の発熱体基板と同様な接
着により、平面度への影響をさけることができ
る。

第４図の如き接着構成のヘツドに於て、感熱記
録の際に紙との接触摩耗のために接着面に発生す
るｙ方向若しくはｘ、ｙ面内のせん断応力に対し
て、接着部１１ｂの強度を補強するためにストツ
パ１４を設けることは有効である。このストツパ
１４の形は、実際のヘツドの形状により種々の形
に構成し得る。

このように実際のヘツドに於ては種々の変形が
あるが、発熱体基板とヘツド基板をほゞ発熱体基
板の中心の硬化性接着剤（例エポキシ系）とその
周辺の粘着性接着剤（例通常粘着テープと呼ばれ
る接着剤）によりヘツド基台に接着し発熱体の平
面度を基台の平面度に等しくすると共に、この平
面度が温度変化しないようにするのが、本発明の
基本である。

以上、説明したように、本発明は発熱体基板と
多層配線用基板を分割して、発熱体と発熱体駆動
用デバイスを一体したサーマルヘツドの発熱体平
面度を確保するために、非常に有用な発熱体基板
とヘツド基台の接着構成を提供するものであり、
更に次のような効果をもつ。

(i) ヘツド基台の選択の自由 本発明によれば、発熱体基板とヘツド基台の
熱膨張係数の差が大きい場合にも必要な平面度
を確保することができる。即ち、ヘツド基台と
してＡのような安価かつ軽量基板を採用する
ことができ、従つてヘツド全体の軽量化に役立
つ。

これに対して、従来の第３図のような構成に
於て、Ａ基台を用いると、接着剤の強度不足
により基板のハガレを生ずることがある。

(ii) ヘツド製造プロセスの合理化 実際のサーマルヘツドに於ては、感熱記録中
のヘツド温度上昇の対策として、各種放熱フイ
ン等をつける場合が多い。

この場合、発熱体基板と多層配線用基板を分
割してこの２つの基板を直接、放熱効果を兼用
するヘツド基台に接着すると、半導体デバイス
のリード接続用装置の設計が難かしくなる。

これに対して、本発明では、一且、第４図の
接着と半導体デバイスをヘツドに実装するため
のリード接続を行なつた後に、各種放熱フイン
を取けることにより上記装置設計が容易にな
る。勿論、発熱体基板と多層配線用基板を分離
しないヘツドでは、放熱フインのついたヘツド
基台に直接発熱体基板を接着するほうが簡単で
ある。しかし、発熱体基板と多層配線用基板を
分離するヘツドでは、半導体装置のリード線接
続のため、発熱体基板と多層配線用基板の接着
位置精度を保ち、旦つ発熱体基板の平面性を保
つことが必要なために、このような放熱フイン
を後からつけるようなヘツドの組立方法が有用
になる場合も多い。

尚、第４図の如き接着構成のヘツドに於ける
半導体デバイスのリード接続の信頼性は、第３
図の場合と殆んど同じであることも実験的に確
保されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、感熱記録用サーマルヘツドの基本的
な回路図、第２図は同サーマルヘツドの実体的構
成を示す図、第３図は従来の感熱記録用サーマル
ヘツドの構成を示す斜視図、第４図は本発明の一
実施例における感熱記録用サーマルヘツドの分解
斜視図である。 ４……発熱体基板、５……多層配線用基台、１
０……ヘツド基台、１１，１１ａ，１１ｂ、１２
……接着部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 発熱抵抗体が形成された発熱体基板と、半導
   体装置の多層配線用基板とをヘツド基台に固定し
   てなる感熱記録用サーマルヘツドにおいて、前記
   発熱体基板の中央部を硬化型接着剤で、またその
   周辺を粘着型接着剤でそれぞれヘツド基台に接着
   し、フイルム・キヤリア方式により形成された半
   導体装置のリードを前記発熱抵抗体と前記多層配
   線用基板上の導体に接続したことを特徴とする感
   熱記録用サーマルヘツド。