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JP3462083B2 - Thermal head - Google Patents

Thermal head

Info

Publication number
JP3462083B2
JP3462083B2 JP11975498A JP11975498A JP3462083B2 JP 3462083 B2 JP3462083 B2 JP 3462083B2 JP 11975498 A JP11975498 A JP 11975498A JP 11975498 A JP11975498 A JP 11975498A JP 3462083 B2 JP3462083 B2 JP 3462083B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductive layer
driver
thermal head
insulating film
output terminals
Prior art date
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Application number
JP11975498A
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Japanese (ja)
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JPH11309890A (en
Inventor
利昭 道廣
拓二 橋口
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP11975498A priority Critical patent/JP3462083B2/en
Publication of JPH11309890A publication Critical patent/JPH11309890A/en
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオプリンタや
ファクシミリ等のプリンタ機構として組み込まれるサー
マルヘッドに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal head incorporated as a printer mechanism for video printers and facsimiles.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、プラスチックカードのような曲げ
ることが困難な硬質の記録媒体に感熱記録を行うため
に、記録媒体と接するサーマルヘッドの表面を出来るだ
け平坦になす試みがなされている。
2. Description of the Related Art In recent years, in order to perform thermal recording on a hard recording medium such as a plastic card which is difficult to bend, it has been attempted to make the surface of a thermal head in contact with the recording medium as flat as possible.

【0003】このような従来のサーマルヘッドとして
は、多数の発熱抵抗体とこれら発熱抵抗体に電気的に接
続された多数の導電層とを有するセラミック製の基板に
穴部を設けるとともに、この穴部内に発熱抵抗体の発熱
を制御するためのドライバーICを埋設させた構造のも
のが知られている。かかるサーマルヘッドによればドラ
イバーICを基板の穴部内に埋設したことでサーマルヘ
ッド表面から上方に大きく突出するものがなくなってい
ることから、プラスチックカードのような曲げることが
困難な硬質の記録媒体に感熱記録を行う場合であっても
記録媒体をフラットな形状に維持したまま発熱抵抗体上
に搬送するストレートパスが可能となっている。
As such a conventional thermal head, a hole is provided in a ceramic substrate having a large number of heating resistors and a large number of conductive layers electrically connected to the heating resistors, and the holes are formed. There is known a structure in which a driver IC for controlling heat generation of a heat generating resistor is embedded in the section. According to such a thermal head, by embedding the driver IC in the hole of the substrate, there is no one that largely protrudes upward from the surface of the thermal head. Therefore, in a hard recording medium that is difficult to bend, such as a plastic card. Even when heat-sensitive recording is performed, a straight path is possible in which the recording medium is conveyed onto the heating resistor while maintaining a flat shape.

【0004】そして前記ドライバーICの上面には、図
5に示す如く、多数の出力端子14a,14bが2列に
分かれて配列されており、基板上面の導電層12をこれ
らの出力端子14,14b上まで延在させておくことに
より、導電層12と、対応する出力端子14a,14b
とを個々に電気的に接続させるようにしている。尚、こ
のように多数の出力端子14a,14bを2列に分けて
配列させているのは記録密度の高密度化に対応するため
であり、このとき、第2列の出力端子14bは第1列の
出力端子14aの間に位置するように配され、この出力
端子14bと接続される導電層12は、第1列の出力端
子間を通過するようにして、対応する出力端子14b上
まで延在されることとなる。
As shown in FIG. 5, a large number of output terminals 14a and 14b are arranged in two rows on the upper surface of the driver IC, and the conductive layer 12 on the upper surface of the substrate is connected to these output terminals 14 and 14b. By extending to the top, the conductive layer 12 and the corresponding output terminals 14a, 14b
And are individually electrically connected. Incidentally, the reason why the large number of output terminals 14a and 14b are arranged in two rows in this way is to correspond to the increase in recording density, and at this time, the output terminals 14b in the second row are arranged in the first row. The conductive layer 12 arranged so as to be located between the output terminals 14a of the columns and connected to the output terminals 14b extends between the output terminals of the first column and extends onto the corresponding output terminals 14b. Will be present.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のサー
マルヘッドを製造する工程では、基板の穴部に埋設され
るドライバーICが正常に動作するかどうかを事前に検
査しておく必要がある。この検査工程では、ドライバー
ICの各出力端子14a,14bに検査装置のプローブ
端子を実際に接触させ、所定の電気信号を通電してみる
ことによってドライバーICの動作を確認するようにし
ており、このとき、検査装置のプローブ端子を各出力端
子14a,14bに確実に接触させるには、出力端子1
4a,14bの径を出来るだけ大きく形成することが好
ましい。しかしながら、出力端子14aの径を大きく形
成すると、第1列を構成する出力端子間の距離が短くな
ってしまうことから、その間を通過させる導電層12の
線幅を極めて細く形成しなければならなくなる。このた
め、導電層12が第1列の出力端子間で断線したり、或
いは、導電層12が他の出力端子14aと接触する等し
てサーマルヘッドの生産性が著しく低下する欠点が誘発
されていた。
By the way, in the process of manufacturing the above-mentioned thermal head, it is necessary to inspect in advance whether the driver IC embedded in the hole of the substrate operates normally. In this inspection step, the operation of the driver IC is confirmed by actually contacting the probe terminals of the inspection device with the output terminals 14a and 14b of the driver IC and applying a predetermined electric signal. At this time, in order to make sure that the probe terminal of the inspection device is brought into contact with each output terminal 14a, 14b, the output terminal 1
It is preferable to form the diameters of 4a and 14b as large as possible. However, if the diameter of the output terminal 14a is made large, the distance between the output terminals forming the first row becomes short. Therefore, the line width of the conductive layer 12 passing therethrough must be made extremely thin. . For this reason, the conductive layer 12 is disconnected between the output terminals in the first row, or the conductive layer 12 comes into contact with another output terminal 14a, which causes a drawback that the productivity of the thermal head is significantly reduced. It was

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明のサーマルヘッド
は、直線状に配列された多数の発熱抵抗体とこれら発熱
抵抗体に電気的に接続された多数の導電層とを有する基
板に穴部を設けるとともに該穴部内に、上面に多数の出
力端子を有したドライバーICを埋設し、前記導電層と
前記出力端子とを電気的に接続したサーマルヘッドにお
いて、前記ドライバーICの出力端子を複数列に配列さ
せるとともに第1列の出力端子間に他の列の出力端子が
位置するように配し、且つドライバーICと前記導電層
との間に上面がテーパー状を成す絶縁膜を介在させると
ともに該絶縁膜に出力端子よりも小さな径のスルーホー
ルを設け、更に、前記導電層の一端を絶縁膜上を介して
スルーホール内まで延在させたことを特徴とする。また
本発明のサーマルヘッドは、前記基板上の導電層とスル
ーホール内の導電層とが同一工程によって一括的に形成
されることを特徴とする。更に本発明のサーマルヘッド
は、前記絶縁膜の表面粗さを中心線平均粗さRaで20
00〜40000Åの範囲内に設定したことを特徴とす
る。
A thermal head according to the present invention has a hole in a substrate having a large number of heating resistors arranged in a straight line and a large number of conductive layers electrically connected to the heating resistors. In a thermal head in which a driver IC having a large number of output terminals is embedded in the hole and the conductive layer and the output terminals are electrically connected, a plurality of output terminals of the driver IC are arranged in a row. Are arranged so that the output terminals of the other row are located between the output terminals of the first row, and an insulating film having a tapered upper surface is interposed between the driver IC and the conductive layer. A through hole having a diameter smaller than that of the output terminal is provided in the insulating film, and one end of the conductive layer is further extended into the through hole through the insulating film. Further, the thermal head of the present invention is characterized in that the conductive layer on the substrate and the conductive layer in the through hole are collectively formed by the same process. Further, in the thermal head of the present invention, the surface roughness of the insulating film is 20 in terms of center line average roughness Ra.
It is characterized in that it is set within the range of 00 to 40,000Å.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づい
て詳細に説明する。図1は本発明の一形態にかかるサー
マルヘッドの平面図、図2は図1のサーマルヘッドの断
面図、図3は図2の要部拡大図、図4は図1の要部拡大
図であり、1は基板、1aは基板に設けた穴部、3は発
熱抵抗体、4bは導電層、5はドライバーIC、5a,
5bはドライバーICの出力端子、7は絶縁膜、7aは
絶縁膜に設けたスルーホールである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a plan view of a thermal head according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the thermal head of FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2, and FIG. 4 is an enlarged view of a main part of FIG. Yes, 1 is a substrate, 1a is a hole provided in the substrate, 3 is a heating resistor, 4b is a conductive layer, 5 is a driver IC, 5a,
Reference numeral 5b is an output terminal of the driver IC, 7 is an insulating film, and 7a is a through hole provided in the insulating film.

【0008】前記基板1はその上面で後述する部分グレ
ーズ層2や複数個の発熱抵抗体3,導電層4a〜4c等
を支持するための支持母材として機能し、厚み0.5m
m〜1.5mmのアルミナセラミックスやガラス等の電
気絶縁材料により長尺状をなすように形成される。
The substrate 1 functions as a support base material for supporting a partial glaze layer 2, a plurality of heating resistors 3 and conductive layers 4a to 4c, which will be described later, on its upper surface and has a thickness of 0.5 m.
It is formed in a long shape from an electrically insulating material such as alumina ceramics or glass having a thickness of m to 1.5 mm.

【0009】この基板1は、例えば、アルミナセラミッ
クスから成る場合、アルミナ、シリカ、マグネシア等の
セラミックス原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混
合して泥漿状に成すとともにこれを従来周知のドクター
ブレード法やカレンダーロール法等を採用することによ
ってセラミックグリーンシートを形成し、しかる後、前
記セラミックグリーンシートを所定形状に打ち抜き加工
するとともにこれを高温で焼成することによって製作さ
れる。
When the substrate 1 is made of, for example, alumina ceramics, a suitable raw material such as alumina, silica, or magnesia is mixed with an appropriate organic solvent or solvent to form a slurry, which is formed in a conventionally known doctor blade. Method is used to form a ceramic green sheet, and then the ceramic green sheet is punched into a predetermined shape and fired at a high temperature.

【0010】また前記基板1の上面には、断面山状の部
分グレーズ層2と、複数の発熱抵抗体3と、所定パター
ンの導電層4a〜4cとがそれぞれ被着される。前記部
分グレーズ層2はガラス等の低熱伝導性材料から成り、
基板1の長さ方向に20μm〜200μmの厚みをもっ
て帯状に形成される。
On the upper surface of the substrate 1, a partial glaze layer 2 having a mountain-shaped cross section, a plurality of heating resistors 3, and conductive layers 4a-4c having a predetermined pattern are respectively deposited. The partial glaze layer 2 is made of a low heat conductive material such as glass,
The substrate 1 is formed in a strip shape with a thickness of 20 μm to 200 μm in the length direction.

【0011】前記部分グレーズ層2は、その頂部付近に
被着される多数の発熱抵抗体3を上方に突出させて記録
媒体に対する発熱抵抗体3の押圧力(印圧)を有効に高
めるとともに、これら発熱抵抗体3の発する熱を適当な
温度となるように蓄積及び放散してサーマルヘッドの熱
応答特性を良好に維持する作用を為す。
The partial glaze layer 2 has a large number of heating resistors 3 attached to the vicinity of the top thereof projected upward to effectively increase the pressing force (printing pressure) of the heating resistors 3 against the recording medium. The heat generated by these heat generating resistors 3 is accumulated and dissipated so as to have an appropriate temperature, whereby the thermal response characteristic of the thermal head is maintained well.

【0012】また前記発熱抵抗体3は部分グレーズ層2
の頂部付近に一定のピッチで被着・配列される。前記発
熱抵抗体3はその各々が窒化タンタル等の電気抵抗材料
により形成されているため、後述する導電層4a,4b
を介して外部からの電力が印加されるとジュール発熱を
起こし、記録媒体に印画を形成するのに必要な温度、例
えば150℃〜250℃の温度に発熱する作用を為す。
The heating resistor 3 is a partial glaze layer 2
Is deposited and arranged at a constant pitch near the top of the. Since each of the heating resistors 3 is made of an electric resistance material such as tantalum nitride, the conductive layers 4a and 4b described later are formed.
When an electric power is applied from the outside via Joule heat, Joule heat is generated, and heat is generated at a temperature necessary to form a print on a recording medium, for example, a temperature of 150 ° C to 250 ° C.

【0013】また前記導電層4a〜4cは、発熱抵抗体
3の各一端に共通接続される共通電極としての導電層4
aと、発熱抵抗体3の各他端と後述するドライバーIC
5の出力端子5a,5bとを個々に接続する個別電極と
しての導電層4bと、ドライバーIC5の入力端子に接
続されて基板1の後端側のエッジ付近まで導出される信
号配線としての導電層4cとで構成される。これらの導
電層4a〜4cはアルミニウム等の金属から成り、導電
層4a,4bは前述した発熱抵抗体3に外部電源からの
電力を印加する作用を、また導電層4cは外部からの印
画信号や電力等をドライバーIC5に供給する作用を為
す。
The conductive layers 4a to 4c are conductive layers 4 as a common electrode commonly connected to one end of the heating resistor 3.
a, the other end of the heating resistor 3 and a driver IC described later
Conductive layer 4b as an individual electrode for individually connecting the output terminals 5a and 5b of 5 and a conductive layer as a signal wiring connected to the input terminal of the driver IC 5 and led out to the vicinity of the rear edge of the substrate 1. 4c and. These conductive layers 4a to 4c are made of a metal such as aluminum, the conductive layers 4a and 4b serve to apply the power from the external power source to the heating resistor 3 described above, and the conductive layer 4c serves to print an image signal from the outside. It serves to supply electric power to the driver IC5.

【0014】尚、前記部分グレーズ層2は、ガラス粉末
に適当な有機溶剤、溶媒を添加・混合して得た所定のガ
ラスペーストを従来周知のスクリーン印刷等によって帯
状に印刷・塗布し、これを約1000℃〜1200℃の
温度で焼き付けることによって基板1の上面に帯状に被
着・形成され、また前記発熱抵抗体3及び導電層4a〜
4cは、従来周知の薄膜形成技術、具体的にはスパッタ
リング法及びフォトリソグラフィー技術を採用すること
によって所定厚み、所定パターンをなすように被着・形
成される。
The partial glaze layer 2 is formed by printing and applying a predetermined glass paste obtained by adding and mixing an appropriate organic solvent and a solvent to glass powder in a strip shape by conventionally known screen printing or the like. By baking at a temperature of about 1000 ° C. to 1200 ° C., it is deposited and formed in a strip shape on the upper surface of the substrate 1, and the heating resistor 3 and the conductive layers 4 a.
4c is deposited / formed to have a predetermined thickness and a predetermined pattern by adopting a conventionally known thin film forming technique, specifically, a sputtering method and a photolithography technique.

【0015】そして前記基板1には部分グレーズ層2と
略平行な帯状の穴部1aが設けられる。前記穴部1aは
基板1を厚み方向に貫通するように形成されており、そ
の内部にドライバーIC5を埋設させることによってド
ライバーIC5の上面がサーマルヘッドの表面から大き
く突出しないようになし、これによって記録媒体をフラ
ットな形状に維持したまま発熱抵抗体3上に搬送し得る
ようになっている。
The substrate 1 is provided with a strip-shaped hole 1a which is substantially parallel to the partial glaze layer 2. The hole 1a is formed so as to penetrate through the substrate 1 in the thickness direction, and the driver IC 5 is embedded in the hole 1a so that the upper surface of the driver IC 5 does not significantly protrude from the surface of the thermal head. The medium can be conveyed onto the heating resistor 3 while maintaining the flat shape.

【0016】尚、前記穴部1aは所定強度のレーザー光
を基板上面に照射し、基板1を厚み方向に溶断すること
によって基板1を貫通するように形成される。
The hole 1a is formed so as to penetrate the substrate 1 by irradiating the upper surface of the substrate with laser light of a predetermined intensity and fusing the substrate 1 in the thickness direction.

【0017】そして前記穴部1aには、複数個のドライ
バーIC5が一列に並んで埋設される。前記ドライバー
IC5は、その各々がエポキシ樹脂等の接着剤6によっ
て穴部1a内の所定位置に接着・固定されており、各ド
ライバーIC5の上面には、2列に分かれて配列された
多数の出力端子5a,5bやスイッチングトランジスタ
等のロジック回路(図示せず),パッシベーション膜5
c等が形成され、第1列の出力端子間(5a−5a間)
に第2列の出力端子5bが位置するように配される。
A plurality of driver ICs 5 are embedded in the hole 1a in a line. Each of the driver ICs 5 is adhered and fixed to a predetermined position in the hole 1a by an adhesive 6 such as an epoxy resin, and a large number of outputs arranged in two rows are arranged on the upper surface of each driver IC 5. Logic circuits (not shown) such as terminals 5a and 5b, switching transistors, etc., passivation film 5
c, etc. are formed, between the output terminals of the first row (between 5a and 5a)
Is arranged such that the output terminal 5b of the second row is located at.

【0018】前記ドライバーIC5は前述した多数の発
熱抵抗体3を選択的にジュール発熱させる作用、具体的
には、外部からの印画信号等が導電層4cを介してドラ
イバーIC5に供給されると、前述したロジック回路の
駆動によって出力端子5a,5bから所定の出力を発す
るようになっており、この出力を前述した導電層4bを
介して対応する発熱抵抗体3に印加することによって発
熱抵抗体3を印画信号に基づいて個々に選択的にジュー
ル発熱させる作用を為す。
The driver IC 5 has a function of selectively causing Joule heat generation of the above-described many heating resistors 3, specifically, when a print signal from the outside is supplied to the driver IC 5 through the conductive layer 4c, A predetermined output is generated from the output terminals 5a and 5b by driving the above-mentioned logic circuit. By applying this output to the corresponding heating resistor 3 via the above-mentioned conductive layer 4b, the heating resistor 3 is generated. Is operated to selectively generate Joule heat based on the print signal.

【0019】尚、このようなドライバーIC5は従来周
知の半導体製造技術を採用することによって製作され、
通常、1枚の半導体ウェハーをダイシングすることによ
って同時に複数個、製作される。
Incidentally, such a driver IC 5 is manufactured by adopting a conventionally known semiconductor manufacturing technique,
Usually, a plurality of semiconductor wafers are simultaneously manufactured by dicing one semiconductor wafer.

【0020】また前記ドライバーIC5の出力端子5
a,5bと導電層4bとの電気的接続は、導電層4bの
一端を、対応する出力端子5a,5b上まで延在させて
おくことにより行われる。
The output terminal 5 of the driver IC 5
The electrical connection between the a and 5b and the conductive layer 4b is made by extending one end of the conductive layer 4b onto the corresponding output terminals 5a and 5b.

【0021】そして前記ドライバーIC5と前記導電層
4aの延在部との間には更に、ポリイミド樹脂等から成
る絶縁膜7が2μm〜20μm程度の厚みをもって介在
される。前記絶縁膜7は、各出力端子5a,5bと対応
する箇所に、出力端子5a,5bよりも小さな径のスル
ーホール7a,7bを有しており、これらスルーホール
7a,7bの内部において、導電層4bの一端を、対応
する出力端子5a,5bに電気的に接続させている。
An insulating film 7 made of polyimide resin or the like is further interposed between the driver IC 5 and the extending portion of the conductive layer 4a with a thickness of about 2 μm to 20 μm. The insulating film 7 has through holes 7a and 7b having a diameter smaller than that of the output terminals 5a and 5b at positions corresponding to the respective output terminals 5a and 5b, and the inside of these through holes 7a and 7b is electrically conductive. One end of the layer 4b is electrically connected to the corresponding output terminal 5a, 5b.

【0022】前記スルーホール7a,7bは、例えば出
力端子5a,5bの径が70μm〜100μmである場
合、30μm〜60μmの小さな径で形成されており、
これによって、第1列の出力端子5a上に設けられるス
ルーホール間(7a−7a間)には、導電層4bを通過
させるのに十分な広さのスペースが確保される。
The through holes 7a, 7b are formed with a small diameter of 30 .mu.m-60 .mu.m when the diameter of the output terminals 5a, 5b is 70 .mu.m-100 .mu.m, for example.
As a result, a space large enough to allow the conductive layer 4b to pass is secured between the through holes (7a-7a) provided on the output terminals 5a of the first column.

【0023】このため、第2列の出力端子5bに接続さ
れる導電層4bの一部を細く形成する必要はなくなり、
導電層4bを一定の幅で、断線等のない良好なパターン
に形成することができるようになる。しかもこの場合、
出力端子5a,5bの径は比較的大きく形成することが
できることから、ドライバーICの検査工程において、
検査装置のプローブ端子をドライバーICの各出力端子
5a,5bに確実に接触させることができ、ドライバー
ICの動作確認も容易になる。よって、サーマルヘッド
の生産性を向上させることが可能となる。
Therefore, it is not necessary to form a thin portion of the conductive layer 4b connected to the output terminal 5b of the second row,
It becomes possible to form the conductive layer 4b with a constant width in a good pattern without disconnection. And in this case,
Since the output terminals 5a and 5b can be formed to have a relatively large diameter, in the driver IC inspection process,
The probe terminal of the inspection device can be surely brought into contact with each output terminal 5a, 5b of the driver IC, and the operation check of the driver IC becomes easy. Therefore, it is possible to improve the productivity of the thermal head.

【0024】また前記導電層4bはドライバーIC5の
上面に直に被着されることなく出力端子5a,5bと電
気的に接続されることから、ドライバーIC5のエッジ
でパッシベーション膜5cに“欠け”がある場合であっ
ても、導電層4bとロジック回路とがショートを起こす
ことはなく、またドライバーIC5のエッジに“バリ”
が形成されている場合であっても、絶縁膜7が“バリ”
を良好に被覆するので導電層4bが断線することもな
く、これらの点においてもサーマルヘッドの生産性が向
上される。
Since the conductive layer 4b is electrically connected to the output terminals 5a and 5b without being directly attached to the upper surface of the driver IC 5, "passage" is not formed in the passivation film 5c at the edge of the driver IC 5. Even in some cases, there is no short circuit between the conductive layer 4b and the logic circuit, and there is a "burr" at the edge of the driver IC5.
Even if the film is formed, the insulating film 7 is "burr".
Therefore, the conductive layer 4b is not broken, and the productivity of the thermal head is improved also in these points.

【0025】またこの場合、導電層4b等を前述のフォ
トリソグラフィー技術によってパターニングするにあた
って穴部1a内にドライバーIC5を埋設させた状態で
基板1をエッチング液に浸漬しても、ドライバーIC5
の上面は絶縁膜7で被覆されているのでエッチング液が
パッシベーション膜5c中の膜欠陥等を介してロジック
回路に接触することはなく、従ってロジック回路の腐食
を確実に防止してドライバーIC5を良好な状態に保つ
ことができる。
Further, in this case, when the conductive layer 4b and the like are patterned by the above-mentioned photolithography technique, even if the substrate 1 is immersed in the etching solution with the driver IC 5 buried in the hole 1a, the driver IC 5
Since the upper surface of is not covered with the insulating film 7 and the etching solution does not come into contact with the logic circuit through a film defect in the passivation film 5c, the corrosion of the logic circuit is surely prevented and the driver IC 5 is improved. Can be kept in good condition.

【0026】更にこの場合、ドライバーIC5の上面は
スルーホール7a,7bを設けた部位を除く全領域が絶
縁膜7によって被覆されることから、プラスチックカー
ド等の硬質の記録媒体をサーマルヘッドの表面に沿って
搬送させて印画を行う際、静電気等の作用によって記録
媒体とドライバーIC5との間に大きな塵が噛み込まれ
ても、絶縁膜7がクッションとして作用するので塵によ
る押圧力が緩和され、これによって塵の噛み込みに起因
するロジック回路の破損が有効に防止される。
Further, in this case, the upper surface of the driver IC 5 is covered with the insulating film 7 except for the portions where the through holes 7a and 7b are provided, so that a hard recording medium such as a plastic card is placed on the surface of the thermal head. Even when a large amount of dust is caught between the recording medium and the driver IC 5 due to the action of static electricity or the like when it is conveyed along and printing, the insulating film 7 acts as a cushion, so that the pressing force of the dust is alleviated. This effectively prevents damage to the logic circuit due to the trapping of dust.

【0027】また更に前記基板1の穴部1aの周囲を絶
縁膜7の一部で被覆するようになしておけば、穴部1a
をレーザー光による溶断によって形成する際に穴部1a
の周縁部に“チッピング”が生じたとしても、この部分
は絶縁膜7によって良好に被覆されるため、導電層4b
等を基板1の上面から絶縁膜7の上面にかけて良好な連
続膜として形成することができる。従って基板1の穴部
1aの周囲を絶縁膜7の一部で被覆するようになしてお
くことが好ましい。
Further, if the periphery of the hole 1a of the substrate 1 is covered with a part of the insulating film 7, the hole 1a can be formed.
Hole 1a when forming by melting with laser light
Even if "chipping" occurs in the peripheral portion of the conductive layer 4b, since this portion is well covered with the insulating film 7, the conductive layer 4b
Etc. can be formed as a good continuous film from the upper surface of the substrate 1 to the upper surface of the insulating film 7. Therefore, it is preferable to cover the periphery of the hole 1a of the substrate 1 with a part of the insulating film 7.

【0028】更にまた前記絶縁層7の上面をなだらかな
テーパー状をなすように形成しておけば、その上に被着
される導電層4b等のパターニングも極めて良好かつ簡
単に行うことができるようになり、サーマルヘッドの生
産性が更に向上されることとなる。従って絶縁層7の上
面はなだらかなデーパー状をなすように形成することが
好ましい。
Furthermore, if the upper surface of the insulating layer 7 is formed so as to have a gentle taper shape, patterning of the conductive layer 4b and the like deposited thereon can be performed very well and easily. Therefore, the productivity of the thermal head will be further improved. Therefore, it is preferable that the upper surface of the insulating layer 7 is formed so as to have a gentle tapered shape.

【0029】また更に前記絶縁膜7の上面を部分グレー
ズ層2と略等しい高さ(±10μm以内)に位置させてお
けば、導電層4bをフォトリソグラフィー技術によって
パターニングする際、発熱抵抗体3の近傍とドライバー
IC5の出力端子5a,5b近傍とで露光条件を略等し
くなすことができるので、導電層4b等の微細加工が容
易になる。従って前記絶縁膜7の上面は部分グレーズ層
2と略等しい高さに位置させておくことが好ましい。
Furthermore, by arranging the upper surface of the insulating film 7 at a height substantially equal to that of the partial glaze layer 2 (within ± 10 μm), when the conductive layer 4b is patterned by the photolithography technique, the heating resistor 3 is formed. Since exposure conditions can be made substantially equal in the vicinity and in the vicinity of the output terminals 5a and 5b of the driver IC 5, fine processing of the conductive layer 4b and the like becomes easy. Therefore, it is preferable that the upper surface of the insulating film 7 is located at substantially the same height as the partial glaze layer 2.

【0030】尚、前記絶縁膜7は、例えば、エポキシ樹
脂やポリイミド樹脂,ポリエーテルアミド等の前駆体を
液状になし、これをドライバーIC5が埋設されている
基板1の上面所定領域にスピンコーターを用いて塗布す
るとともに、これを熱の印加や光(赤外線)の照射等に
よって硬化させた後、従来周知のフォトリソグラフィー
技術を採用し、所定箇所にスルーホール7a,7bを設
けることによってによって形成される。このとき、絶縁
膜7をショアー硬度95以下の軟質樹脂(エポキシ樹脂
等)で形成するようにしておけば、硬質の記録媒体をサ
ーマルヘッドの表面に沿って搬送させて印画を行う際に
前述のクッション作用をより有効に発揮させることがで
きる。
The insulating film 7 is made of, for example, a precursor of epoxy resin, polyimide resin, polyetheramide or the like in a liquid state, and a spin coater is applied to a predetermined area on the upper surface of the substrate 1 in which the driver IC 5 is embedded. It is formed by applying it and curing it by applying heat or irradiating light (infrared ray), and then adopting a well-known photolithography technique and providing through holes 7a and 7b at predetermined positions. It At this time, if the insulating film 7 is made of a soft resin (epoxy resin or the like) having a Shore hardness of 95 or less, the hard recording medium is conveyed along the surface of the thermal head to perform printing. The cushioning effect can be exhibited more effectively.

【0031】また前記導電層4bと出力端子5a,5b
の電気的接続は、ドライバーIC5の上面に前述のよう
にして絶縁膜7を被着させた後、導電層4bを前述の薄
膜形成技術によって基板1の上面から絶縁膜7の上面を
介して出力端子5a,5b上まで延在するようにパター
ニングすることによって行われる。尚、導電層4cと入
力端子との電気的接続も同様にして行われる。
The conductive layer 4b and the output terminals 5a and 5b are also provided.
For electrical connection of the driver IC 5, after the insulating film 7 is deposited on the upper surface of the driver IC 5 as described above, the conductive layer 4b is output from the upper surface of the substrate 1 through the upper surface of the insulating film 7 by the thin film forming technique described above. It is performed by patterning so as to extend onto the terminals 5a and 5b. The electrical connection between the conductive layer 4c and the input terminal is similarly made.

【0032】かくして上述した本発明のサーマルヘッド
は、記録媒体をサーマルヘッドの表面に沿って(ドライ
バーIC5上を経て発熱抵抗体3上に)搬送しながら、
ドライバーIC5の駆動に伴い導電層4a,4bを介し
て発熱抵抗体3に電力を印加し、発熱抵抗体3を外部か
らの印画信号に基づいて個々に選択的にジュール発熱さ
せるとともに、該発熱した熱を記録媒体に伝導させ、記
録媒体に所定の印画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。
Thus, the above-described thermal head of the present invention conveys the recording medium along the surface of the thermal head (on the heating resistor 3 via the driver IC 5),
As the driver IC 5 is driven, electric power is applied to the heating resistors 3 via the conductive layers 4a and 4b to selectively cause the heating resistors 3 to generate Joule heat individually based on a print signal from the outside and generate the heat. It functions as a thermal head by conducting heat to the recording medium and forming a predetermined print on the recording medium.

【0033】尚、本発明は上述の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要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。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and improvements can be made without departing from the gist of the present invention.

【0034】例えば、上述の形態ではドライバーIC5
の出力端子5a,5bを2列に分けて配列させたが、こ
れに代えて3列以上に分けて配列させても構わない。こ
の場合、第1列の出力端子間に第2列以降の出力端子が
全て位置することとなる。
For example, in the above embodiment, the driver IC 5
Although the output terminals 5a and 5b are arranged in two columns, they may be arranged in three or more columns instead. In this case, all the output terminals of the second and subsequent columns are located between the output terminals of the first column.

【0035】また上述の形態において絶縁膜7の表面粗
さを中心線平均粗さRaで2,000 〜40,000Åの範囲内に
設定しておけば、その表面に導電層4b等をアンカ効果
によって極めて強固に被着させることができ、この部分
に記録媒体が強く摺接されても導電層4bの剥離を有効
に防止し、サーマルヘッドの信頼性を向上させることが
できる。よって絶縁膜7の表面粗さは中心線平均粗さR
aで2,000 〜40,000Åの範囲内に設定しておくことが好
ましい。
In the above-mentioned embodiment, if the surface roughness of the insulating film 7 is set in the range of 2,000 to 40,000Å as the center line average roughness Ra, the conductive layer 4b or the like is extremely strong on the surface by the anchor effect. The conductive layer 4b can be effectively prevented from peeling off even when the recording medium is in strong sliding contact with this portion, and the reliability of the thermal head can be improved. Therefore, the surface roughness of the insulating film 7 is the center line average roughness R.
It is preferable that a is set in the range of 2,000 to 40,000Å.

【0036】更に上述の形態において発熱抵抗体3や導
電層4a〜4c等の表面を、耐摩耗性及び耐腐食性の向
上のために窒化珪素製の保護膜などで被覆しておいても
良いことは勿論である。
Further, in the above-mentioned embodiment, the surfaces of the heating resistor 3, the conductive layers 4a to 4c, etc. may be covered with a protective film made of silicon nitride or the like in order to improve wear resistance and corrosion resistance. Of course.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明のサーマルヘッドによれば、ドラ
イバーICの出力端子を複数の列状に配列させるととも
に第1列の出力端子間に他の列の出力端子が位置するよ
うに配し、且つドライバーICと導電層の延在部との間
に絶縁膜を介在させるとともに、該絶縁膜に出力端子よ
りも小さな径のスルーホールを設け、このスルーホール
内で導電層の一端を、対応する出力端子に電気的に接続
するように構成したことから、第1列の出力端子上に設
けられるスルーホール間には導電層を通過させるのに十
分な広さのスペースが確保され、導電層を断線等のない
良好なパターンに形成することができるとともに、ドラ
イバーICの出力端子を比較的大きく形成してドライバ
ーICの検査を比較的容易に行うことができるようにな
る。よって、サーマルヘッドの生産性を向上させること
が可能となる。
According to the thermal head of the present invention, the output terminals of the driver ICs are arranged in a plurality of rows and the output terminals of the other rows are positioned between the output terminals of the first row, In addition, an insulating film is interposed between the driver IC and the extended portion of the conductive layer, and a through hole having a diameter smaller than that of the output terminal is provided in the insulating film, and one end of the conductive layer corresponds to the through hole. Since it is configured to be electrically connected to the output terminal, a space large enough to pass the conductive layer is secured between the through holes provided on the output terminals in the first row, and the conductive layer is It is possible to form a good pattern without disconnection and the like, and it is possible to relatively easily inspect the driver IC by forming the output terminal of the driver IC to be relatively large. Therefore, it is possible to improve the productivity of the thermal head.

【0038】また本発明のサーマルヘッドによれば、導
電層はドライバーICの上面に直に被着されることなく
出力端子と電気的に接続されることから、ドライバーI
Cのエッジでパッシベーション膜に“欠け”を生じてい
る場合であっても、導電層とロジック回路とがショート
を起こすことはなく、またドライバーICのエッジに
“バリ”が形成されている場合であっても、導電層の断
線が有効に防止され、これによってもサーマルヘッドの
生産性が向上される。更に本発明のサーマルヘッドによ
れば、前記絶縁膜の上面をテーパー状を成すように形成
したことから、その上に被着される導電層等のパターニ
ングも極めて良好かつ簡単に行うことができるようにな
り、サーマルヘッドの生産性が更に向上されることとな
る。更に本発明のサーマルヘッドによれば、前記絶縁膜
の表面粗さを中心線平均粗さRaで2000〜4000
0Åの範囲内に設定することにより、その表面に導電層
等をアンカー効果によって極めて強固に被着させること
ができ、この部分に記録媒体が強く摺接されても導電層
の剥離を有効に防止し、サーマルヘッドの信頼性を向上
させることができる。
According to the thermal head of the present invention, the conductive layer is electrically connected to the output terminal without being directly attached to the upper surface of the driver IC.
Even if the passivation film has a "chip" at the edge of C, a short circuit does not occur between the conductive layer and the logic circuit, and a "burr" is formed at the edge of the driver IC. Even if there is, disconnection of the conductive layer is effectively prevented, which also improves the productivity of the thermal head. Further, according to the thermal head of the present invention, since the upper surface of the insulating film is formed in a taper shape, it is possible to pattern the conductive layer and the like deposited thereon very well and easily. Therefore, the productivity of the thermal head will be further improved. Further, according to the thermal head of the present invention, the surface roughness of the insulating film is 2000 to 4000 in terms of center line average roughness Ra.
By setting it within the range of 0Å, a conductive layer or the like can be extremely strongly adhered to the surface by the anchor effect, and the peeling of the conductive layer is effectively prevented even when the recording medium is strongly slid on this portion. However, the reliability of the thermal head can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一形態にかかるサーマルヘッドの平面
図である。
FIG. 1 is a plan view of a thermal head according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のサーマルヘッドの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the thermal head shown in FIG.

【図3】図2の要部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG.

【図4】図1の要部拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a main part of FIG.

【図5】従来のサーマルヘッドの要部拡大平面図であ
る。
FIG. 5 is an enlarged plan view of a main part of a conventional thermal head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・・・・・・基板 1a・・・・・・・・穴部 3・・・・・・・・・発熱抵抗体 4b・・・・・・・・導電層 5・・・・・・・・・ドライバーIC 5a,5b・・・・・・・・第1列の出力端子 5b・・・・・・・・第2列の出力端子 7・・・・・・・・・絶縁膜 7a,7b・・・・・スルーホール 1 ... substrate 1a --- hole 3 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Heating resistor 4b ... ・ ・ ・ Conductive layer 5 ... Driver IC 5a, 5b ... Output terminal of the first row 5b ... Output terminal of the second row 7 ... Insulating film 7a, 7b ... through hole

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】直線状に配列された多数の発熱抵抗体とこ
れら発熱抵抗体に電気的に接続された多数の導電層とを
有する基板に穴部を設けるとともに該穴部内に、上面に
多数の出力端子を有したドライバーICを埋設し、前記
導電層と前記出力端子とを電気的に接続したサーマルヘ
ッドにおいて、 前記ドライバーICの出力端子を複数に配列させると
ともに第1列の出力端子間に他の列の出力端子が位置す
るように配し、 且つドライバーICと前記導電層との間に上面がテーパ
ー状を成す絶縁膜を介在させるとともに該絶縁膜に出力
端子よりも小さな径のスルーホールを設け、更に、前記
導電層の一端を絶縁膜上を介してスルーホール内まで延
在させたことを特徴とするサーマルヘッド。
1. A substrate having a large number of heating resistors linearly arranged and a plurality of conductive layers electrically connected to the heating resistors is provided with holes, and a large number of holes are formed on the upper surface of the holes. embedded driver IC having an output terminal of said
In a thermal head in which a conductive layer and the output terminal are electrically connected , the output terminals of the driver IC are arranged in a plurality of rows, and the output terminals of the other rows are located between the output terminals of the first row. And the upper surface is tapered between the driver IC and the conductive layer.
Provided a through hole of smaller diameter than the output terminal in the insulating film with make interposed insulating film constituting the over-like, further, the
Extend one end of the conductive layer through the insulating film into the through hole
Zaisa thermal head, wherein the allowed.
【請求項2】前記基板上の導電層とスルーホール内の導2. A conductive layer on the substrate and a conductor in a through hole.
電層とが同一工程によって一括的に形成されることを特Special feature is that the electrode layer is formed collectively by the same process.
徴とする請求項1に記載のサーマルヘッド。The thermal head according to claim 1, which is used as a characteristic.
【請求項3】前記絶縁膜の表面粗さを中心線平均粗さR3. The surface roughness of the insulating film is the center line average roughness R.
aで2000〜40000Åの範囲内に設定したことをSet a within the range of 2000 to 40000Å in a.
特徴とする請求項1または請求項2に記載のサーマルヘThe thermal head according to claim 1 or 2, characterized in that
ッド。Dead.
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