JPH09183245A - 樹脂封止剤およびそれを用いたサーマルヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘッド基板の導体層とＦＰＣの配線との接続
を確実かつ強固とし、信頼性が高いサーマルヘッドを実
現する樹脂封止剤およびサーマルヘッドの製造方法を提
供する。 【解決手段】 サーマルヘッド用樹脂封止剤は、回転粘
度計で測定される粘度が２５℃において５千〜８万セン
チポイズの範囲で、高回転数粘度と低回転数粘度との比
が０．５〜２．０の範囲である。また、該樹脂封止剤
は、最大粒径５０μｍ以下の無機質充填剤を４０ｗｔ％
〜８０ｗｔ％の範囲で含有することが好ましい。また、
該樹脂封止剤は、バインダ樹脂として、加熱硬化型エポ
キシ樹脂、アクリル樹脂、またはポリイミド樹脂を含有
することが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ファクシミリや画
像記録装置などに用いられるサーマルヘッドの改良およ
びそれに用いられる樹脂封止剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来のサーマルヘッドの断面図
である。サーマルヘッドは、ヘッド基板１４、放熱板１
５、フレキシブル印刷配線板（以下、ＦＰＣという）１
６およびコネクタ１７より形成されている。

【０００３】ヘッド基板１４は、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）
等のセラミック材料からなっており、その上面に複数の
発熱素子１８と導体層（図示せず）とが被着され、さら
に該導体層には駆動回路素子１９が半田バンプ法などに
よってフェイスボンディングされている。

【０００４】またＦＰＣ１６はポリイミド樹脂等から成
る可撓性基板上に銅箔等の配線導体を取着した構造を有
しており、このＦＰＣ１６とヘッド基板１４とは半田接
合によって電気的および機械的に接続されている。

【０００５】放熱板１５とヘッド基板１４とは両面接着
テープなどの接着剤２１で接合されており、ヘッド基板
１４とＦＰＣ１６、ＦＰＣ１６とコネクタ１７はそれぞ
れ半田接合されている。

【０００６】こうしたサーマルヘッドには、ヘッド基板
１４とＦＰＣ１６との接続部を外力の印加等から保護す
るためにヘッドカバーＣが取着されていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ファクシミリ用サーマ
ルヘッドをはじめとして、最近はサーマルヘッドの低コ
スト化、小型化がいっそう求められるようになってい
る。複数の発熱素子を直線状に配置したライン型のサー
マルヘッドにおいて、その長手方向は記録幅に関係する
ため小型化には限度がある。したがってヘッド基板１４
の幅寸法Ｄを小さくして小型化を達成することが指向さ
れており、ヘッド基板１４の幅を小さくすれば、製造工
程においても基板母材からの取り数が増加し、生産性が
向上して低コスト化にもつながる。

【０００８】ヘッド基板１４の幅寸法Ｄを小さくするに
は、ヘッド基板１４とＦＰＣ１６との重なり部分、すな
わち導体層とＦＰＣ１６との半田接合部の面積もいっそ
う小さくすることが求められる。

【０００９】しかしながら、この半田接合部の面積を小
さくすれば、半田接合の機械的強度が低下し、取り扱い
時にわずかな力が加わっただけで半田接合部の一部が剥
離を生ずることがある。その結果、電気的接合の信頼性
も低下してサーマルヘッドの動作に異常が生じるという
問題が発生した。すなわち、このようなサーマルヘッド
の取り扱いには半田接合部に機械的応力が加わらないよ
う注意する必要があり、そのため、サーマルヘッドを機
器に組み込むときにＦＰＣが曲がらないようにするなど
設計に制約を受け、組立作業性なども悪くなるという問
題点がある。

【００１０】またヘッド基板１４はアルミナ等のセラミ
ックス材料からなっており、その線膨張係数が約７．３
ｐｐｍ℃^-1であるのに対し、ポリイミド樹脂からなるＦ
ＰＣ１６の線膨張係数は約３２ｐｐｍ℃^-1で、両者は大
きく相違する。そのため、半田接合時に印加される熱や
サーマルヘッドを作動させた際に発生する熱の影響によ
って大きな熱応力が発生し、この熱応力によっても、Ｆ
ＰＣ１６とヘッド基板１４との接合信頼性が低下すると
いう問題もあった。

【００１１】本発明の樹脂封止剤は、上記問題点に鑑み
て改良したものであって、その目的は、ヘッド基板の導
体層とＦＰＣの配線との接続を確実かつ強固とし、信頼
性が高いサーマルヘッドを実現するための樹脂封止剤を
提供することにある。

【００１２】また本発明の目的は、前記樹脂封止剤を使
用して、ヘッド基板の導体層とＦＰＣの配線との接続を
確実かつ強固とし、信頼性が高いサーマルヘッドの製造
方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくともバ
インダ樹脂と硬化剤とを含み、回転粘度計で測定される
２５℃における１０回転／分の粘度が５千〜８万センチ
ポイズであり、かつ、２５℃における５回転／分の粘度
αと５０回転／分の粘度βの比（α／β）が０．５〜
２．０であることを特徴とする樹脂封止剤である。 本発明に従えば、本発明に係る樹脂封止剤として、
（１）駆動回路素子とヘッド基板または導体層との間
隙、（２）駆動回路素子の被覆、（３）ＦＰＣとヘッド
基板または導体層との間隙、という３箇所を同時に、同
一樹脂封止剤を用いて封止するものであるので、（１）
および（３）の間隙充填用では粘度が低い方が流れ込み
性がよいし、（２）の被覆用では樹脂封止剤の粘度が低
いと駆動回路素子上部の被覆厚みが薄くなり、樹脂封止
剤が保護剤としての目的を充分に達しない。 したがって、樹脂封止剤の２５℃における粘度が５千セ
ンチポイズより小さいと流動性が増加して、部品間隙お
よび部品表面に充分な量の封止剤が保持し難くなる。一
方、２５℃における粘度が８万センチポイズより大きい
と、流動性が低下して部品間隙に侵入し難くなる。した
がって、該樹脂封止剤の粘度は５千〜８万センチポイズ
の範囲が好ましい。 また樹脂封止剤の揺変性、すなわち回転粘度計で測定さ
れる２５℃における５回転／分の粘度αと５０回転／分
の粘度βの比（α／β）が０．５より小さいと、樹脂封
止剤が広がりすぎる傾向となり、駆動回路素子上面の膜
厚を充分に確保することができない。一方、前記α／β
が２．０より大きいと、駆動回路素子とヘッド基板との
間に形成される間隙や、ＦＰＣとヘッド基板との間に形
成される間隙に樹脂封止剤が充分に侵入しなくなる。し
たがって回転粘度計で測定される２５℃における５回転
／分の粘度αと５０回転／分の粘度βの比（α／β）は
０．５〜２．０の範囲が好ましい。 〔回転／分〕とは、回転粘度計における回転数の単位で
あり、たとえば１分間に１０回転させる場合は、１０回
転／分と表記する。

【００１４】また本発明は、最大粒径が５０μｍ以下の
無機物充填剤を４０ｗｔ％〜８０ｗｔ％含有することを
特徴とする。 本発明に従えば、該樹脂封止剤が最大粒径５０μｍより
大きい無機質充填剤を含有すると、前記（１）および
（３）の間隙に無機質充填剤粒子が侵入しなくなる。ま
た無機質充填剤の含有率が４０ｗｔ％より小さいと、樹
脂封止剤を熱硬化させる際の収縮量が大きくなり、駆動
回路素子やその周辺部位に余分な応力が印加されてしま
う。一方、無機質充填剤の含有率が８０ｗｔ％より大き
いと、樹脂封止剤の粘度が極めて高くなり、駆動回路素
子とヘッド基板との間に形成される間隙や、ＦＰＣとヘ
ッド基板との間に形成される間隙に樹脂封止剤が充分に
侵入しなくなる。したがって、無機質充填剤の含有率は
４０〜８０ｗｔ％の範囲が好ましい。 また、こうした無機質充填剤は、樹脂封止剤の粘度およ
び揺変性の調節とバインダ樹脂の硬化時の応力低減を目
的として添加されるため、その種類を特に限定するもの
ではなく、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、炭
酸カルシウム、窒化アルミニウム等の単体、もしくは混
合物、さらに必要なら表面処理を施した絶縁性物質が好
ましい。その形状は揺変性を調節する目的から樹脂封止
剤に添加されるものであり、比表面積の小さい球形に近
い形が好ましいが、最大粒径５０μｍ以下の無機質充填
剤であればその形状を限定するものではない。

【００１５】また本発明は、前記バインダ樹脂が、熱硬
化型エポキシ樹脂、熱硬化型アクリル樹脂、熱硬化型ポ
リイミド樹脂のうちの少なくとも１種から成ることを特
徴とする。 本発明に従えば、バインダ樹脂として加熱硬化型エポキ
シ樹脂、またはアクリル樹脂、ポリイミド樹脂を含有す
ることによって、上述したような所望の粘度特性を有す
る樹脂封止剤を容易に且つ安価に実現できる。また、必
要に応じて、粘度低下のために希釈剤、若干量の溶剤ま
たは可塑剤などをバインダ樹脂に添加してもよい。

【００１６】また本発明は、複数個の発熱素子および該
発熱素子に電気的に接続される複数個の導体層を有する
ヘッド基板と、複数個の配線を有するフレキシブル印刷
配線板とから成り、前記ヘッド基板の各導体層にフレキ
シブル印刷配線板の各配線を半田を介して接合したサー
マルヘッドであって、前記ヘッド基板とフレキシブル印
刷配線板との間に、前記導体層と配線とを接合させる半
田を取り囲むようにして請求項１〜３記載の樹脂封止剤
を充填する工程と、前記樹脂封止剤に熱を印加し、該樹
脂封止剤を熱硬化させる工程とを含むサーマルヘッドの
製造方法である。 本発明に従えば、ヘッド基板とＦＰＣとの各半田接合部
間に、前記ヘッド基板およびＦＰＣの両者に接着される
樹脂封止剤を充填したことにより、半田接合部の面積が
従来より小さくなった構造であっても、ヘッド基板とＦ
ＰＣとの接続強度を樹脂封止剤によって確保することが
でき、接合信頼性を高めることができる。その結果、サ
ーマルヘッドの取り扱い時に加わる機械的応力や熱応力
によって半田接合部の剥離が生ずることがなく、電気的
接続の信頼性が確保される。 さらに上述したように、本発明に係る樹脂封止剤とし
て、（１）駆動回路素子とヘッド基板または導体層との
間隙、（２）駆動回路素子の被覆、（３）ＦＰＣとヘッ
ド基板または導体層との間隙、という３箇所を同時に、
同一樹脂封止剤を用いて封止するものであるので、
（１）および（３）の間隙充填用では粘度が低い方が流
れ込み性がよいし、（２）の被覆用では樹脂封止剤の粘
度が低いと駆動回路素子上部の被覆厚みが薄くなり、樹
脂封止剤が保護剤としての目的を充分に達しない。 したがって、樹脂封止剤の２５℃における粘度が５千セ
ンチポイズより小さいと流動性が増加して、部品間隙お
よび部品表面に充分な量の封止剤が保持し難くなる。一
方、２５℃における粘度が８万センチポイズより大きい
と、流動性が低下して部品間隙に侵入し難くなる。した
がって、該樹脂封止剤の粘度は５千〜８万センチポイズ
の範囲が好ましい。また、５回転／分の粘度αと５０回
転／分の粘度βの比（α／β）は、被封止物を充分な膜
厚をもって被覆するとともに、各部品間の間隙に充分な
量の樹脂封止剤を充填させるという点で、０．５〜２．
０の範囲に設定することが好ましい。 また、該樹脂封止剤が最大粒径５０μｍより大きい無機
質充填剤を含有すると、前記（１）および（３）の間隙
に無機質充填剤粒子が侵入しなくなる。また、無機質充
填剤の割合は、樹脂封止剤を熱硬化させる際の収縮量を
抑え、かつ、被封止物を充分な膜厚をもって被覆すると
ともに、各部品間の間隙に充分な量の樹脂封止剤を充填
させるという点で、４０〜８０ｗｔ％の範囲に設定する
ことが好ましい。 また、バインダ樹脂として加熱硬化型エポキシ樹脂、ま
たはアクリル樹脂、ポリイミド樹脂を含有することによ
って、上述したような所望の粘度特性を有する樹脂封止
剤を容易に且つ安価に実現できる。また、必要に応じ
て、粘度低下のために希釈剤、若干量の溶剤または可塑
剤などをバインダ樹脂に添加してもよい。 このように本発明によって得られるサーマルヘッドで
は、（１）駆動回路素子とヘッド基板または導体層との
間隙、（２）駆動回路素子の被覆、（３）ＦＰＣとヘッ
ド基板または導体層との間隙、の３箇所を同時に、同一
樹脂封止剤を用いて封止することができて、サーマルヘ
ッド製造工程においても基板母材からの取り数が増加
し、生産性が向上して低コスト化にもつながる。 また、ヘッド基板とＦＰＣとの接続部が樹脂封止剤によ
り被覆されているため、該接続部を外力等から保護する
ためのヘッドカバーが不要となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１８】（第１実施形態）図１は、本発明に係る製
造方法によって得られるサーマルヘッドの第１実施形態
を示す断面図、図２はヘッド基板とＦＰＣとの接合部を
拡大した平面図であり、１はヘッド基板、２は放熱板、
３はＦＰＣ、４はコネクタ、５はヘッド基板１と放熱板
２とを接着する両面テープ等の接着剤層、６はヘッド基
板１とＦＰＣ３との接合部である。

【００１９】前記ヘッド基板１には発熱素子７および導
体層８が被着され、該導体層８に保護樹脂１０で被覆さ
れた駆動回路素子９が搭載されている。

【００２０】前記ヘッド基板１はアルミナ等のセラミッ
クス材料からなっており、アルミナを主成分とするセラ
ミックス材料粉末に適当な有機溶剤、有機バインダを添
加混合した泥奨を、従来周知のドクターブレード法によ
りセラミックグリーンシートを形成し、これを所定形状
に打ち抜き加工を施した後、高温（約１６００℃）で焼
成することによって製作される。

【００２１】前記ヘッド基板１の一主面には窒化タンタ
ル等からなる複数個の発熱素子７が列状に被着配列され
ており、該発熱素子７はそれ自体が所定の電気抵抗を有
しているため、所定の電力が駆動回路素子９によって個
別の発熱素子７に選択的に印加されることによって、感
熱紙等に印字画像を形成するに必要な温度、たとえば、
３００℃程度の温度にジュール発熱し、所定の印字画像
を形成することができる。

【００２２】なお、前記発熱素子７は従来周知のスパッ
タリング法およびフォトリソグラフィ技術を採用するこ
とによってヘッド基板１の一主面に薄膜形成されるが、
厚膜手法によって形成してもよい。

【００２３】また前記発熱素子７が被着されたヘッド基
板１の一辺には、各発熱素子７と電気的に接続されたア
ルミニウム等からなる複数個の導体層８が被着されてお
り、その一端は導出部８ａとしてヘッド基板１の一辺に
併設して導出されている。

【００２４】前記導体層８は発熱素子７を選択的にジュ
ール発熱させるための所定の電力、ならびに外部電気信
号を発熱素子７や駆動回路素子９に印加伝達させる作用
をなし、ヘッド基板１の一辺に併設して導出された導出
部８ａは、後述するＦＰＣ３の配線３ａに接続される端
子部としての作用をなす。

【００２５】前記導体層８は発熱素子７と同様に、たと
えば薄膜形成するのであれば、スパッタリング法および
フォトリソグラフィ技術によりヘッド基板１の上面で、
発熱素子７と電気的に接続され、かつ、一端がヘッド基
板１の一辺に併設して導出されるようにして被着形成さ
れる。

【００２６】また前記導体層８の上には、導出部８ａを
除いて同じくスパッタリング法により窒化珪素等の保護
膜が被着される。その後、無電界メッキによりＮｉ、Ａ
ｕ層を導出部８ａに順次形成して半田接合可能な状態に
している。この導出部８ａの層厚は全体で数μｍとな
る。

【００２７】また前記各導体層８はその導出部８ａでＦ
ＰＣ３の各配線３ａに半田を介して接合され、これによ
ってヘッド基板１の各導体層８はＦＰＣ３の各配線３ａ
と電気的に接続される。このとき、この接合部を半田だ
けで接合するのでなく、ヘッド基板１とＦＰＣ３との間
に、前記導体層８と配線３ａとを接合させる半田１２を
取り囲むようにして樹脂封止剤１３を充填したことが本
発明の特徴である。

【００２８】前記ＦＰＣ３はポリイミド樹脂からなる可
撓性基板に銅箔等からなる複数個の配線３ａを被着させ
るとともに、各配線３ａの一端を前記可撓性基板の一辺
に併設して配し、配線端子となした構造を有しており、
このＦＰＣ３はヘッド基板１に被着された導体層８を外
部電気回路に接続し、外部電気回路から導体層８に発熱
素子７をジュール発熱させるための所定の電力や外部電
気信号を供給する。

【００２９】ここで前記ヘッド基板１とＦＰＣ３との接
続構造について図３を用いて説明する。

【００３０】図３（ａ）は図１の接合部６の部分を拡大
した図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図であ
り、１２は半田、１３は樹脂封止剤、３ａはＦＰＣ３の
配線端子である。

【００３１】この様な接合構造を形成する方法として
は、ＦＰＣ３の銅箔からなる配線端子３ａの接合部に予
め半田を電界メッキしておき、これをヘッド基板３の導
出部８ａに位置合わせして圧接加熱し、まず半田接合を
行う。この様にして半田接合が行われたとき、図３
（ｂ）のｈで示される間隙は、ヘッド基板１の導体層
８、半田層１２、ＦＰＣ３の配線層３ａの各厚みを加え
たものになり、２０〜１００μｍである。また図３
（ａ）のｗで示される半田接合部の幅は約０．５ｍｍと
した。

【００３２】半田接合の後、樹脂封止剤をヘッド基板１
とＦＰＣ３との境界部に沿ってディスペンサを用いて塗
布し、約８５℃に加熱する。これによって樹脂封止剤１
３が流動化し、毛細管現象により間隙部に樹脂封止剤１
３が充填される。その後、１５０℃まで加熱して硬化さ
せる。ここで使用する樹脂封止剤１３としては、たとえ
ば、ハイソール社製のハイソール封止剤ＣＢＯ１１を用
いることができ、その成分は、エポキシ樹脂、硬化剤、
着色剤、シリカ粉末等であり、その特性は粘度が２５℃
で４万センチポイズ、揺変度が１．２、ガラス転移点１
５０℃、熱膨張係数１２ｐｐｍ℃^-1である。

【００３３】以下、本発明の樹脂封止剤について詳細に
説明する。

【００３４】本発明の樹脂封止剤は、バインダ樹脂とし
て加熱硬化型エポキシ樹脂、アクリル樹脂またはポリイ
ミド樹脂を含有することを特徴とする。

【００３５】本発明に必要とされるバインダ樹脂として
エポキシ樹脂の場合、多価フェノール類から誘導される
ポリエポキシド、環状脂肪族ポリエポキシド、および多
価アルコール類から誘導されるポリエポキシドからなる
群より選ばれた単独、ないしは２種類以上の混合物から
なる。また、本発明の硬化剤としては、ヘキサヒドロフ
タル酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、メ
チルテトラヒドロフタル酸無水物、マレイン化アロオシ
メン、マレイン化テルピネン、メチルナデック酸無水物
からなる群より選ばれた単独、ないしは２種類以上の混
合物からなる。またこの場合の硬化触媒としては、三級
アミン類、またはそのハロゲン塩、イミダゾール類、ま
たはそのハロゲン化合物、有機酸金属塩類、ホスフィン
化合物、またはその誘導体、複素環状アミン類からなる
群より選ばれた単独、ないしは２種類以上の混合物から
なる。

【００３６】また、本発明に必要とされるバインダ樹脂
としてアクリル樹脂の場合、メタクリル酸、またはアク
リル酸のエポキシ樹脂付加物、またはそのエステル類の
単独、ないしはスチレンとの混合物からなる。またこの
場合の硬化剤としては、有機過酸化物を用いることがで
きる。

【００３７】また、本発明に必要とされるバインダ樹脂
としてポリイミド樹脂の場合、アセチレン末端ポリイソ
イミドオリゴマー、ビスマレイミドとアミノ酸ヒドラジ
ッドの共重合体、多官能マレイミド樹脂の群より選ばれ
た単独、ないしは２種類以上の混合物からなるものをエ
ポキシ樹脂に溶解させたものを用いることができる。

【００３８】また、本発明の樹脂封止剤は、最大粒径５
０μｍ以下の無機質充填剤を４０ｗｔ％〜８０ｗｔ％の
範囲で含有することを特徴とする。

【００３９】本発明に必要とされる無機質充填剤として
は、樹脂封止剤の硬化時の収縮量を少なくすること、さ
らに、該樹脂封止剤の粘度を調節するために添加される
ものであり、その種類を限定するものではない。たとえ
ば、シリカ、炭酸カルシウム、アルミナ、水和アルミ
ナ、窒化アルミ、硫酸バリウム、タルク、クレー、マイ
カ粉が挙げられ、前記化合物群より選ばれた単独、ない
しは２種類以上の混合物からなり、その該無機質充填剤
が最大粒径５０μｍ以下の粒子から成り立つ物質であれ
ばよい。

【００４０】また、本発明に必要とされる無機質充填剤
としては、樹脂封止剤の硬化時の収縮量を少なくするこ
と、さらに、樹脂封止剤の粘度を調節するために添加さ
れるものであり、無機質充填剤粒子の比表面積をなるべ
く小さくした方が好ましい。このため無機質充填剤粒子
の形状は球形、ないしは球形に近い形状が好ましい。さ
らに、必要なら該無機質充填剤を予め表面処理する、な
いしは該樹脂封止剤に表面処理剤を混合することも可能
である。

【００４１】また、本発明の樹脂封止剤は、必要に応じ
て粘度調節のために希釈剤、若干量の溶剤、または可塑
剤を該樹脂封止剤に添加することも可能である。さら
に、着色剤、難燃剤、帯電防止剤、イオンスカベンジャ
ー等の改質剤を添加することも可能である。

【００４２】樹脂封止剤１３の特性を変化させて種々の
実験を行った結果、流動化した際の樹脂封止剤１３の粘
度と揺変度が特に重要であることが判った。８５℃以上
の温度において粘度が１００センチポイズ以下、揺変度
が２．０以下であれば、樹脂封止剤１３が間隙部に確実
に充填されるが、それより粘度および揺変度が高いと樹
脂封止剤１３の充分な侵入が得られない。

【００４３】ここで、樹脂封止剤１３としてはサーマル
ヘッドの使用時に温度が上昇するためエポキシ樹脂、ア
クリル樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂を選択す
ることが好ましく、その粘度とは流動化時の値であっ
て、可逆的な値ではない。

【００４４】以上のようにして接合部を形成した本発明
のサーマルヘッドサンプル（本発明品）と、半田接合の
み行ったサーマルヘッドサンプル（従来品）とを準備
し、引き剥がし試験とＴＣＴ温度サイクル試験を行っ
た。その結果を（表１）に示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】ここで、引き剥がし試験は接合部を垂直方
向に引き剥がす場合の荷重であり、ＴＣＴ温度サイクル
試験は所定の温度サイクルを５０サイクル単位で繰り返
し、ＦＰＣの配線部を経由した抵抗値異常の有無を測定
するものである。表１より明らかなように、本発明品で
は従来品に比べて引き剥がし試験で１０倍の機械的強度
が得られ、２００サイクルの温度サイクル試験でも全く
異常なかった。２００サイクルの温度サイクル試験で異
常がなければ、実用上、問題ないとされている。

【００４７】また前記導体層８に半田接合される駆動回
路素子９はその角部に面取り（面取り幅：０．０５ｍｍ
〜０．３ｍｍ）を施しておけば、駆動回路素子９が、感
熱紙等を発熱素子２上に送り込むためのプラテンローラ
等と接触しにくくなるため、駆動回路素子９と発熱素子
２との間の距離を短くなすことができ、サーマルヘッド
をより小型になすことができる。したがって駆動回路素
子９の角部に面取りを施しておくことが好ましい。な
お、前記駆動回路素子９の面取り部は、研磨等によって
形成される。

【００４８】かくして本発明のサーマルヘッドは、外部
電気回路からＦＰＣ３の配線３ａおよびヘッド基板１の
導体層８等を介して発熱素子７に所定の電力を印加し、
発熱素子７を所定の温度にジュール発熱させるととも
に、この熱を感熱紙等に伝導させ、感熱紙等に所定の印
字画像を形成することによってサーマルヘッドとして機
能する。

【００４９】（第２実施形態）図４は本発明に係る製造
方法によって得られるサーマルヘッドの第２実施形態を
示す平面図、図５は図４のＢ−Ｂ線断面図である。

【００５０】本実施例のサーマルヘッドが第１実施形態
と相違する点は、ヘッド基板１とＦＰＣ３との間に充填
される樹脂封止剤１０ａをヘッド基板１上に搭載された
駆動回路素子９上まで延在させるとともに、該樹脂封止
剤１０ａによって駆動回路素子９を被覆するようにした
点であり、樹脂封止剤１０ａを駆動回路素子９を封止す
るための保護樹脂としても用いている。またこの第２実
施形態のサーマルヘッドにおいては、プリンタ本体に接
続するためのコネクタ４が感熱紙などが通過する領域Ｒ
の外側位置に設けられている。

【００５１】かかるサーマルヘッドにおいて、樹脂封止
剤１０ａがヘッド基板１上に搭載される駆動回路素子９
をも被覆することから、樹脂封止剤１０ａとなる封止剤
を、ヘッド基板１およびＦＰＣ３の半田接合部から駆動
回路素子９上までの広い領域にわたり塗布するとともに
これを熱硬化させることにより、ヘッド基板１とＦＰＣ
３との間に樹脂封止剤を充填する工程と駆動回路素子９
を保護樹脂によって被覆する工程とを同時に行うことが
できるようになり、サーマルヘッドの製造工程が簡略化
される。これにより高信頼性のサーマルヘッドを効率よ
く製作することが可能となる。

【００５２】ここで使用する樹脂封止剤１０ａとして
は、たとえば、ハイソール社製のハイソール封止剤ＥＨ
０５１５−８を用いることができ、その成分はソール封
止剤ＥＨ０５１５−８を用いることができ、その成分は
エポキシ樹脂、硬化剤、着色剤、アルミナ粉末等であ
り、その特性は粘度が２５℃で４万センチポイズ、揺変
度が１．０、ガラス転移点１３０℃、熱膨張係数４０ｐ
ｐｍ℃^-1である。

【００５３】樹脂封止剤１０ａを変更して種々の実験を
行った結果、樹脂封止剤１０ａの粘度と揺変性が特に重
要であることが判った。回転粘度計で測定される粘度が
２５℃において５千〜８万センチポイズの範囲で、揺変
度が０．５〜２．０の範囲であれば、駆動回路素子９と
ヘッド基板１または導体層の間隙、および駆動回路素子
９の被覆、およびＦＰＣ３とヘッド基板１または導体層
の間隙の樹脂充填を確実にするが、樹脂封止剤１０ａの
粘度と揺変度が前記の範囲外であると、駆動回路素子９
の被覆が厚くなり、ＦＰＣ３とヘッド基板１または導体
層の間隙に樹脂封止剤１０ａが侵入しなかったり、駆動
回路素子９の被覆が薄く駆動回路素子９の保護が不充分
であったりする。

【００５４】また本実験例のサーマルヘッドにおいて
は、ＦＰＣ３に取着されるコネクタ４が感熱紙等の通過
領域Ｒの外側位置に設けられるとともに、ヘッド基板１
およびＦＰＣ３の接合部から駆動回路素子９上にかけて
の領域にわたり樹脂封止剤１０ａが被着されているた
め、たとえば、樹脂製のカードなど、湾曲させるのが困
難な硬質の記録媒体に印字を行う場合であっても、コネ
クタ４のピン４ａや、ヘッド基板１とＦＰＣ３との間に
形成される段差等が記録媒体を発熱素子７上に搬送する
際の障害となることはない。したがってフラットな形状
を維持したまま記録媒体を発熱素子７上に搬送する、い
わゆるフラットバスが可能となる。

【００５５】なお、以上の各実施形態では発熱素子や導
体層を薄膜形成する場合を例に挙げたが、厚膜形成の場
合でも同様の効果が得られることは言うまでもない。

【００５６】また本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々
の変更、改良等が可能である。

【００５７】

【発明の効果】以上のように本発明の樹脂封止剤によれ
ば、（１）駆動回路素子とヘッド基板または導体層との
間隙、（２）駆動回路素子の被覆、（３）ＦＰＣとヘッ
ド基板または導体層との間隙、の３箇所を同一樹脂封止
剤を用いて同時に封止することが可能になり、そのため
小型で高信頼性のサーマルヘッドを簡略化された工程で
製造できる。

【００５８】また、本発明のサーマルヘッドの製造方法
によれば、半田接合部の面積を従来より小さくした構造
にしても機械的接合強度を樹脂接合部により確保するこ
とができるため、小型で低コストのサーマルヘッドとす
ることができる。そのため、サーマルヘッドを機器に組
込むときにＦＰＣを曲げて組込んで全体を小型化するな
ど設計の自由度を確保することができる。

【００５９】また、ヘッド基板とＦＰＣとの間に充填さ
れる樹脂封止剤が、ヘッド基板上に搭載される駆動回路
素子を被覆する保護樹脂を一部延在して設けられている
ため、樹脂封止剤を形成する工程と保護樹脂を形成する
工程を同時に行うことができるようになり、サーマルヘ
ッドの製造工程が簡略化される。これにより高信頼性の
サーマルヘッドを効率よく製作することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る製造方法によって得られるサーマ
ルヘッドの第１実施形態を示す断面図である。

【図２】本発明に係るサーマルヘッドのヘッド基板とＦ
ＰＣ接合部分を示す拡大平面図である。

【図３】図３（ａ）は図１の接合部６の部分拡大図で、
図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】本発明に係る製造方法によって得られるサーマ
ルヘッドの第２実施形態を示す平面図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。

【図６】従来のサーマルヘッドの断面図である。

【符号の説明】

１ ヘッド基板 ２ 放熱板 ３ フレキシブル印刷配線板（ＦＰＣ） ３ａ 配線 ４ コネクタ ５ 接着剤層 ６ 接合部 ７ 発熱素子 ８ 導体層 ８ａ 導出部 ９ 駆動回路素子 １０ 保護樹脂 １２ 半田接合部 １３、１０ａ 樹脂封止剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 光明 神奈川県横浜市戸塚区上矢部町2050番地 ハイソール株式会社内 (72)発明者 鮫島 勇樹 神奈川県横浜市戸塚区上矢部町2050番地 ハイソール株式会社内 (72)発明者 宮本 誠 鹿児島県姶良郡隼人町内999番地３ 京セ ラ株式会社鹿児島隼人工場内 (72)発明者 下園 貴広 鹿児島県姶良郡隼人町内999番地３ 京セ ラ株式会社鹿児島隼人工場内 (72)発明者 法田 昌和 鹿児島県姶良郡隼人町内999番地３ 京セ ラ株式会社鹿児島隼人工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともバインダ樹脂と硬化剤とを含
   み、回転粘度計で測定される２５℃における１０回転／
   分の粘度が５千〜８万センチポイズであり、かつ、２５
   ℃における５回転／分の粘度αと５０回転／分の粘度β
   の比（α／β）が０．５〜２．０であることを特徴とす
   る樹脂封止剤。
2. 【請求項２】 最大粒径が５０μｍ以下の無機物充填剤
   を４０ｗｔ％〜８０ｗｔ％含有することを特徴とする請
   求項１記載の樹脂封止剤。
3. 【請求項３】 前記バインダ樹脂が、熱硬化型エポキシ
   樹脂、熱硬化型アクリル樹脂、熱硬化型ポリイミド樹脂
   のうちの少なくとも１種から成ることを特徴とする請求
   項１または２記載の樹脂封止剤。
4. 【請求項４】 複数個の発熱素子および該発熱素子に電
   気的に接続される複数個の導体層を有するヘッド基板
   と、複数個の配線を有するフレキシブル印刷配線板とか
   ら成り、前記ヘッド基板の各導体層にフレキシブル印刷
   配線板の各配線を半田を介して接合したサーマルヘッド
   であって、 前記ヘッド基板とフレキシブル印刷配線板との間に、前
   記導体層と配線とを接合させる半田を取り囲むようにし
   て請求項１〜３記載の樹脂封止剤を充填する工程と、 前記樹脂封止剤に熱を印加し、該樹脂封止剤を熱硬化さ
   せる工程とを含むサーマルヘッドの製造方法。