JPH0443052A

JPH0443052A - サーマルヘッド

Info

Publication number: JPH0443052A
Application number: JP15118090A
Authority: JP
Inventors: Koji Kameda; 浩司亀田; Ikuo Kasai; 笠井　郁男; Takashi Hattori; 恭士服部
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-06-08
Filing date: 1990-06-08
Publication date: 1992-02-13

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）本発明はプリンタやファクシミリなどに用いられるサー
マルヘッドに関し、特に発熱部が形成されている基板に
駆動用半導体集積回路装置（以下。

駆動用ＩＣという）が搭載されたダイレクトドライブ型
サーマルヘッドに関するものである。

（従来の技術）発熱体はセラミック基板などの基板に厚膜法又は薄膜法
により形成されるが、厚膜法であるか薄膜法であるかに
かかわらず２発熱体が形成されている基板と、コネクタ
を有し外部から入力された入力信号を駆動用ＩＣに分配
したり電源を供給したりする入力配線を有する配線基板
とが別の基板として形成されている。

第３図はその一例を表わしたものであり、セラミック基
板４０上に発熱体４２が形成され、さらに駆動用ＩＣ４
４（樹脂封止されている）が搭載され、発熱体４２と駆
動用ＩＣ４４を接続する出力配線も基板４０上に形成さ
れている。一方、基板４０とは別の入力配線基板４６が
例えばフレキシブルプリント配線基板により構成され、
基板４０における駆動用ＩＣ４４への入力配線と入力配
線基板４６の配線とが支持板４８上で位置合わせされ、
圧接ゴム５０を介して圧接補強板５２で圧接ねじ５４に
より圧接されて接続されている。

第４図は他の例を表わしたものであり、発熱体５８が形
成されたセラミック基板５６と、入力配線基板６０とが
支持板６２上に位置合わせして接着され、入力配線基板
６０上には駆動用ＩＣ６４が搭載され、基板５６上の出
力配線と駆動用ＩＣ６４の間がワイヤボンディング法に
より接続され、入力配線基板６０上の入力配線と駆動用
ＩＣ６４の間もワイヤボンディング法により接続されて
いる。

（発明が解決しようとする課題）第３図のサーマルヘッドでは、発熱基板４ｏと入力配線
基板４６を精度よく圧接して接続する技術が必要となり
、その接続工程も必要となる。例えば１２ドツト／　ｍ
　ｍ以上の高密度なサーマルヘッドにおいては、入力配
線基板４６を発熱基板４０へ圧接するのは精度上から技
術的に困難である。

また、圧接するための圧接補強板５２やねじ５４、圧接
ゴム５０などの余分な部材が必要となり、コストや組立
て工数が増えるだけではなく、ねじ５４の締め力次第で
サーマルヘッド自体の平面度にも影響が出るなど品質面
でも問題がある。

第４図のサーマルヘッドでは、入力配線基板６０の配線
と駆動用ＩＣ６４との接続のために入力配線基板６０の
配線への金メツキや、高密度化による入力配線基板６０
のスルーホールの微小化などが必要となり、コストを上
昇させる。また、基板５６と入力配線基板６ｏを支持板
６２へ接着すると、３つの部材５６，６０．６２の材質
の違いによる熱膨張係数の違いにより、温度変化により
平面度が損なわれるなどの品質上の問題が発生する。

本発明は、発熱基板と入力配線基板とが別の基板になっ
ていることによる品質上の問題やコスト高や工数が多い
ことの問題を解決することのできるサーマルヘッドを提
供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）本発明では、発熱部が形成されている基板に外部から信
号や電源を入力する入力部が設けられ、駆動用ＩＣが搭
載されており、前記基板上にはさらに前記入力部と前記
駆動用ＩＣとを接続する入力配線や前記駆動用ＩＣと前
記発熱部とを接続する出力配線などの配線が配置されて
おり、前記入力配線は二層構造をなし、入力配線の一層
目配線と前記出力配線が薄膜配線となっている。薄膜配
線の材質としては例えばアルミニウムや金を用いること
ができる。出力配線にメツキを施す必要のあるときは金
が望ましい。

入力配線の二層目配線は厚膜印刷により形成された厚膜
配線又は薄膜プロセスで形成された薄膜配線であり、好
ましい態様では入力配線の二層目配線が厚膜配線となっ
ている。

（作用）発熱部が形成されている発熱基板に入力配線及び入力部
も一体的に構成されており、駆動用ＩＣもその発熱基板
に搭載されているので、従来のように発熱基板と入力配
線基板とを支持板上に接着したり、圧接により発熱基板
と入力配線基板とを組み立てるための工程が不要になり
、組立て工数が少なくなってコストが低下するとともに
、単一基板により構成されているので、温度変化によっ
ても平面度が損なわれることがなく、品質も安定する。

入力配線の一層目が薄膜配線であるので、この−層目配
線と出力配線を同一プロセスで形成することができる。

また、薄膜配線は厚膜配線に比べて微細なパターンを形
成することができる。

（実施例）第１図は一実施例の外観斜視図、第２図は第１図におけ
るＡ−Ａ線位置での概略断面図である。

第１図において、表面がガラス質のグレーズ層で被われ
たセラミック基板２上に一端に沿って薄膜プロセスによ
り形成された発熱体４が列状に配列されて形成されてい
る。基板２上の他端部にはプリンタなどの機器本体に接
続されて入力信号と電源を取り込む入力ピン８が半田付
は接続されている。６は入力ピン８を含む入力部を表わ
している。１０は駆動用ＩＣが実装され、樹脂により封
止されている駆動部である。駆動部１０と発熱体４の間
の領域１３は出力部であり、薄膜プロセスにより形成さ
れた出力配線が形成されている。１８は発熱体４に駆動
用電源を供給する共通電極であり、薄膜プロセスにより
出力配線と同時に形成され、電流容量を補強するために
銅メツキなどが施されている。

駆動部１０と入力部６の間には入力ピン８により供給さ
れる入力信号を駆動部１０の駆動用ＩＣに分配するため
の入力配線部１２が配置されている。入力配線部１２は
二層配線構造をなし、−層目配線は出力部１３の出力配
線と同時に形成された薄膜配線であり、二層目配線は厚
膜印刷法により形成された厚膜配線である。

第２図によりこの実施例の構造をさらに詳しく説明する
。

基板２はアルミナセラミック基板２ａの表面がガラス質
のグレーズ層２ｂで被われた構造をしている。グレーズ
層２ｂ上には抵抗体２０がパターン化されて形成されて
おり、抵抗体２０上には発熱体の電極である共通電極２
２と選択電極である出力配線２４が形成され、さらに、
入力配線の一層目配線２６が形成されている。抵抗体２
０は例えばＴａ５ｉＯ，系やＴａ、Ｎなどの５００〜５
０００人程度の厚さの膜がパターン化されたものであり
、電極２２，２４，２６は例えば１μｍ程度の厚さのＡ
Ｑ膜、又は付着力を強化するための厚さが例えば５００
人程人程Ｃｒ１ｉｊやＮｉＣｒ膜を介して形成された例
えば１μｍ程度の厚さの金膜が、パターン化されたもの
である。抵抗体２ｏのうち電極２２と２４の間に露出し
た部分４が発熱体であり、発熱体４は第２図で紙面垂直
方向に配列されている。

発熱体４上では発熱体４を保護し、入力部では二層配線
構造の眉間絶縁膜となる保護膜２８が形成されている。

保護膜２８としては例えばシリコン窒化膜（Ｓ１３Ｎ４
）を用いることができ、その厚さは１〜２μｍ程度とす
る。保護膜２８がシリコン窒化膜である場合は微細なポ
ンディングパッドを形成することができる。保護膜２８
としては他の絶縁膜１例えばガラスなどを用いることも
できる。保護膜２８には出力部［２４上にポンディング
パッドを形成するための穴が開けられ、入力部では一層
目配線２６と二層目配線を接続するためのスルーホール
が開けられている。

入力部での保護膜２８上には二層目配線３０が厚膜印刷
法により形成されている。二層目配線３０の材質として
は金レジネート（メタルオーガニック金とも呼ばれる）
を用いることができ、コストを下げるためにはＡｇやＡ
ｇ−Ｐｄなども用いることができる。二層目配線３０上
には保護膜３２が例えば厚膜印刷法により形成されてい
る。保護膜３２は例えばガラスである。

駆動部を構成するために、駆動用ＩＣ３４が保護膜２８
上にダイボンディングされ、入力配線の二層目配線３ｏ
との間がワイヤーボンディングにより接続され、出力配
線２４との間もワイヤーボンディングにより接続されて
いる。３６は駆動用ＩＣ３４を封止するエポキシ系など
の樹脂である。

二層目配線３０が基板端部で保護膜３２から露出した部
分はコネクタ用ポンディングパッドであり、そこには第
１図に示されるような入力ピン８が半田付は接続される
。

次に、本実施例の製造方法について説明する。

基板２上にＴａＳｉ○２系やＴ　ａ　、　Ｎなどの抵抗
体膜を５００〜５０００人の厚さにスパッタリング法に
より全面に堆積する。その上に電極膜を蒸着法やスパッ
タリング法により形成する。電極膜として金を用いる場
合は、金は付着力が弱いので。

ＣｒやＮｉＣｒなどの接着層を５００人程変成膜し、そ
の上に１μｍ程度の金膜を形成する。金膜を電極として
用いるとポンディングパッド部や共通電極の電流容量補
強部に銅その他の金属メツキを施すことが可能になる。

しかし、メツキを行なわない場合は、コストを下げるた
めに金電極に代えてアルミニウムなどを用いることがで
きる。抵抗体膜と電極膜を積層した後、写真製版とエツ
チングによりパターン化を施し、共通電極２２、選択電
極である出力配線２４．入力配線の一層目配線２６及び
抵抗体パターン２ｏを形成する。写真製版では細かいパ
ターンを形成することができるので、複雑なパターンは
この薄膜プロセスにより形成する。

次に、保護膜２８を形成する。フリップチップボンディ
ングのように細かいポンディングパッドが必要な場合は
エツチングの可能な保護膜としてシリコン窒化膜をＣＶ
Ｄ法などにより１〜２μｍの厚さに形成する。保護膜２
８に写真製版とエツチングによりパターン化を施してポ
ンディングパッドと入力部のスルーホールを形成する。

このエツチングとしては例えばＣＦ４．０２及びＮ２を
反応ガスとするプラズマエツチングを用いることができ
る。ポンディングパッドや共通電極でメツキの必要な場
合はメツキを施す。

厚膜印刷法により二層目配線３０を形成する。

二層目配線３０上にガラスなどの保護膜３２を厚膜印刷
法により形成する。

その後、Ｗ！動用ＩＣ３４をワイヤーボンディング法や
フリップチップ法により実装し、樹脂３６で封止する。

二層目配線３０の入力用ポンディングパッドには入力ビ
ンを接続したり、コネクタを接続する。

（発明の効果）本発明では、発熱部が形成されている発熱基板に入力配
線及び入力部も一体的に構成したので。

温度変化によっても平面度が損なわれることがなく品質
が向上し、組立て工数が少なくなってコストが低下する
。

また、使用機器へ装着するのが容易になる。

さらに、出力配線を薄膜配線にしたので、その電極材料
を選択することができる。例えばその出力配線のポンデ
ィングパッドや共通電極にメツキを施す場合はメツキの
容易な金を用いるのが好ましく、メツキを行なわない場
合はコストの安いアルミニウムを用いることができるな
ど、材質選択の自由度がある。

入力配線においては一層目を薄膜配線としたので、出力
配線と同時に形成することができる。入力配線を一層目
が薄膜配線で二層目を厚膜配線とすれば、厚膜印刷工程
は一度ですむ。そして、入力配線の一層目が薄膜配線で
あるので、入力配線の一層目で微細なパターンを形成す
るのが容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例の外観斜視図、第２図は第１図のＡ−
Ａ線位置での概略断面図、第３図及び第４図は従来のサ
ーマルヘッドを示す断面図である。２・・・・・・基板、４・・・・・・発熱体、６・・・
・・・入力部、８・・・・・・入力ピン、１０・・・・
・・駆動部、１２・・・・・・入力配線部、１３・・・
・・・出力部、２０・・・・・・抵抗体、１８・・・・
・・共通電極、２４・・・・・・出力配線（選択電極）
、２６・・・・・・入力部の一層目配線、２８・・・・
・・保護膜、３０・・・・・・入力部の二層目配線、３
４・・・・・・駆動用ＩＣ。第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）発熱部が形成されている基板に外部から信号や電
源を入力する入力部が設けられ、駆動用半導体集積回路
装置が搭載されており、前記基板上にはさらに前記入力
部と前記駆動用半導体集積回路装置とを接続する入力配
線や前記駆動用半導体集積回路装置と前記発熱部とを接
続する出力配線などの配線が配置されており、前記入力
配線は二層構造をなし、入力配線の一層目配線と前記出
力配線が薄膜配線であるサーマルヘッド。
（２）前記入力配線の二層目配線が厚膜配線である請求
項１に記載のサーマルヘッド。