JPH07323592A - サーマルヘッド - Google Patents
サーマルヘッドInfo
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- JPH07323592A JPH07323592A JP12042994A JP12042994A JPH07323592A JP H07323592 A JPH07323592 A JP H07323592A JP 12042994 A JP12042994 A JP 12042994A JP 12042994 A JP12042994 A JP 12042994A JP H07323592 A JPH07323592 A JP H07323592A
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Abstract
れた画品質を得る。 【構成】 放熱板と、この放熱板上に発熱抵抗体を有す
る基体と駆動用回路基板とを接着し、基体または基板上
に配置された駆動用半導体素子と発熱抵抗体または駆動
用回路との電気的接合部とを有機樹脂を用いて封止して
なるサーマルヘッドにおいて、基体と基板とが配置され
ている隙間下部にあたる部分の放熱板に溝が形成され、
この溝が基体と基板とが配置されている放熱板の面以外
の他の面に開口端を有する。
Description
とくにその放熱板の形状に関する。
な金属、たとえばアルミニウムなどから作られた放熱板
上に発熱抵抗体を有する基体とこの発熱抵抗体を発熱さ
せるための駆動回路基板を接着し、そのいずれかの上部
に駆動回路半導体素子を配置した構成となっている。発
熱抵抗体を有する基体と回路基板は駆動用半導体素子を
介して電気的に接合されている。また駆動用半導体素子
と前記電気的接合部は有機樹脂を用いて封止され、保護
されている。
に示す。アルミ製放熱板2の平面上に両面接着テープ7
を貼り、その上に発熱抵抗体を有する基体であるセラミ
ック基板3と駆動用回路基板4を平行に突き合わせて接
着する。ここで、セラミック基板3は生産性の点から通
常チョコブレーク方式により元の基板から分割して製造
される。また駆動用回路基板4は型ぬきによる外形加工
により製造されている。そのため、いずれの基板におい
てもその端面には微小の凹凸が生じ、接合部位に微小の
隙間10が生じるのが現状である。放熱板上にこのよう
な基板同士を平行に突き合わせて接着し、その後、半導
体素子5および電気的接合部となるボンディングワイヤ
6を有機樹脂8を使用して封止してサーマルヘッドを得
ている。
の有機樹脂8は一般に粘度やチクソトロピック性によ
り、セラミック基板3と駆動用回路基板4との間に生じ
た隙間10に塗布直後には流れ込めないため図4に示す
ように基板間の隙間10に空気が閉じこめられることに
なる。室温では有機樹脂8はある程度の粘度を有してい
るためこの隙間10には浸入しない。ここで熱硬化型の
有機樹脂8は、室温より高く、また硬化が加速、促進さ
れる温度よりも低い、ある温度領域で急激に粘度が低下
するという特性を持っている。そのため熱硬化反応中に
有機樹脂8がこの温度領域に入った時に有機樹脂8は基
板間の隙間10に入っていこうとする。また加熱により
基板間の隙間10に閉じこめられた空気が膨脹し、外部
へ出ていく力が働く。その結果、基板間の隙間10から
は気泡11が発生し、硬化後の封止材料に凹凸12が残
ったり、より気泡が膨脹すると封止樹脂に穴があいたり
することになる。気泡11が発生する模式断面図を図3
に示す。
に影響を及ぼしたり、感圧によって感熱紙に黒いすじが
発生するなどして画品質を劣化させる問題がある。また
基板間隙間10から発生した気泡11が封止樹脂表面ま
でつながって到達した場合、基板表面の導体パターンや
ボンディングワイヤーが一般環境にさらされることにな
り、機械的な衝撃や耐湿性不良により画品質が劣化する
問題がある。
れたもので、気泡の発生を抑え、優れた画品質を有する
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。
ヘッドは、放熱板と、この放熱板上に発熱抵抗体を有す
る基体と駆動用回路基板とを接着し、基体または基板上
に配置された駆動用半導体素子と発熱抵抗体または駆動
用回路との電気的接合部とを有機樹脂を用いて封止して
なるサーマルヘッドにおいて、基体と基板とが配置され
ている隙間下部にあたる部分の放熱板に溝が形成され、
この溝が基体と基板とが配置されている放熱板の面以外
の他の面に開口端を有することを特徴とする。
放熱板と、この放熱板上に発熱抵抗体を有する基体と駆
動用回路基板とを接着し、基体または基板上に配置され
た駆動用半導体素子と発熱抵抗体または駆動用回路との
電気的接合部とを有機樹脂を用いて封止してなるサーマ
ルヘッドにおいて、基体と基板とが配置されている隙間
下部にあたる部分の放熱板に溝が形成され、この溝が基
体と基板とが配置されている放熱板の面以外の他の面に
開口端を有し、かつ溝を覆って放熱板上にガス透過性を
有する接着層が形成されてなることを特徴とする。
れ、かつ発熱抵抗体を有する基体と駆動用回路基板とを
保持することのできる材料であれば、とくに制限なく使
用することができるが、アルミニウムやアルミニウム合
金等がとくに好ましい。
ク基板、鉄−クロム合金などの金属基板にポリイミド樹
脂などの耐熱性樹脂を塗布した基板、ガラス基板、ほう
ろう基板などを使用することができる。チョコブレーク
方式により分割して製造されることが多いセラミック基
板は本発明に適している。
ール樹脂をガラス繊維に含浸硬化させた積層板、セラミ
ック基板、ポリイミドなどのフィルム等に回路を形成し
た基板を用いることができる。製造性が容易なエポキシ
樹脂などをガラス繊維に含浸硬化させた積層板が好まし
い。
は、所定の間隔をおいて接着されるが、放熱板上に平行
に突き合わせて接着されることが小型化を図る上でとく
に好ましい。平行に突き合わせて放熱板に接着した場合
においても発熱抵抗体を有する基体と駆動用回路基板の
接合面が凹凸を有するため両基板間に微小な隙間を生じ
る。
され、放熱板の他の面に開口端を有する溝は、隙間に存
在する空気などのガスを有機樹脂で封止する際に外部へ
逃がすことのできるものであれば、とくにその形状、大
きさ等に制限はない。たとえば、発熱抵抗体を有する基
体と駆動用回路基板とを平行に突き合わせて放熱板に接
着した場合、放熱板の長手方向全長にわたって溝を形成
することが好ましい。また、全長が長い放熱板で1本の
溝だけでは空気が逃げにくい場合、補助効果の穴や溝を
追加形成することにより、確実に空気を逃がすことがで
きる。放熱板に形成される開口端は、少なくとも 1個あ
ればよい。溝の断面形状は正方形、長方形、台形、三角
形、U字型、V字型等種々の形状をとることができる。
また、溝の幅は、基体と基板とを平行に突き合わせた場
合の隙間幅以上あることが空気をより十分に逃がすこと
ができるためとくに好ましい。たとえば、突き合わせて
放熱板に接着した場合、 200μm 以上あることが好まし
い。さらに、溝の位置は少なくとも隙間下部に位置する
ことが好ましい。
抗体または駆動用回路との電気的接合部は、駆動用半導
体素子と発熱抵抗体または駆動用回路とを電気的に接続
することのできるものであれば、とくに制限なく使用す
ることができる。具体的にはボンディングワイヤーなど
を挙げることができる。
樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等を使用するこ
とができる。
開口端を有する溝が形成された放熱板上にガス透過性を
有する接着層を形成した後、発熱抵抗体を有する基体と
駆動用回路基板とを接着する。ここで、ガス透過性を有
する接着層は、不織布に接着剤を塗布して両面接着性と
した接着層がとくに好ましい。放熱板、封止用有機樹
脂、溝の形態等は第1のサーマルヘッドと同じものを使
用することができる。
リットをいれた後基体と基板とを突き合わせて接着して
接合することもできる。また、溝に沿ってスリットをい
れる場合においてはガス不透過性を有する接着層であっ
ても気泡の発生を抑えることができる。
合部下にあたる部分の放熱板に溝を形成し外界との通気
路を設けると、有機樹脂封止工程中に隙間に存在する膨
脹した空気は溝部へ逃げることができるため、有機樹脂
封止部に気泡が発生しない。 また、ガス透過性を有す
る接着層を有していると、有機樹脂封止工程中の昇温に
よって材料粘度が低下しても、有機樹脂は接着層で止ま
る一方、隙間に存在する膨脹した空気はガス透過性を有
する接着層を通じて溝部へ逃げることができるため、有
機樹脂封止部に気泡が発生しない。
説明する。 実施例1 図1は実施例1に係わるサーマルヘッドの断面図を、図
2は有機樹脂を塗布した直後のサーマルヘッドの断面図
をそれぞれ示す。また、従来例と同一の機能を果たす要
素には同一の番号を付している。サーマルヘッドの発熱
素子(図示を省略)を有する基体はセラミック基板3で
あり、半導体素子駆動用回路基板4はガラスエポキシ製
積層板である。半導体素子5はセラミック基板3上に配
置される場合と駆動用回路基板4上に配置される場合が
あり、また半導体素子5のワイヤボンディングはセラミ
ック基板3と回路基板4の両方になされる場合とセラミ
ック基板3のみになされる場合がある。図1は半導体素
子5がセラミック基板3上に配置され、ワイヤボンディ
ングはセラミック基板3と回路基板4の両方になされる
場合の断面図である。なお、サーマルヘッドはB4のサ
イズに対応する長さとした。
部にあたる部分の放熱板1に、長手方向に全長にわた
り、溝9を形成する。溝の幅、断面形状については例え
ば0.5mm×0.5 mmの方形とし、放熱板に対する各基板の
合体精度より、ずれが最大の場合でも接合部が溝9から
外れないようにする。長手方向に全長にわたり、溝9を
形成した放熱板1の平面図を図5(a)に、そのA−A
断面図を図5(b)に示す。
ープ7を貼る。この両面接着テープ7は空気を通す性質
のものを用いる。本実施例ではレーヨン不織布にアクリ
ル系接着剤を塗布した厚さ 160μm の両面接着テープを
用いた。両面接着テープ7を貼った放熱板1にセラミッ
ク基板3と回路基板4を突き合わせた状態で接着する。
をマウントし、ワイヤボンディングによって電気的接合
を行った後、半導体素子5、およびボンディングワイヤ
6をエポキシ系有機樹脂セミコート225(信越化学社
製の商品名、粘度(B型粘度計、95Pa・s at 25 ℃))
8を塗布することによって封止した。このとき各基板の
外形寸法ばらつき範囲内で断面寸法がばらつくため基板
間には隙間10が存在する。ここにチクソトロピック性
を有する有機樹脂8を塗布すると、有機樹脂8が持つ粘
度、チクソトロピック性のため基板間の隙間10には有
機樹脂8は流れ込まず第2図に示すように両基板3、4
と両面接着テープ7で囲まれる部分に空気層ができる。
る温度よりも低い、材料固有の温度領域で、熱硬化型の
有機樹脂8は急激に粘度が低下する。そのため熱硬化中
に材料がこの温度領域に入った時に有機樹脂8は流れや
すくなって、室温では入り込まなかった基板間の隙間1
0に入り込もうとする。このとき基板間、両面接着テー
プ7、有機樹脂8により閉じこめられていた隙間10の
空気は有機樹脂8の流れ込む圧力によって両面接着テー
プ7を通り抜け、放熱板1に形成された溝9を伝って外
部に逃げることができる。しかし有機樹脂8は両面接着
テープ7を通り抜けることは出来ないので図1に示すよ
うに基板間にも有機樹脂8が入り込んだ形で硬化させる
ことができる。
硬化させ半導体素子5およびボンディングワイヤ6を完
全に被覆したサーマルヘッドを得た。得られたサーマル
ヘッドにおける封止樹脂の気泡発生数を 5試料につき測
定した。その結果を表1に示す。
および形状のサーマルヘッドを同一の方法で 5試料作製
した。得られたサーマルヘッドの気泡発生数を実施例1
と同一の方法で測定した。その結果を表1に示す。
脂に気泡の発生が見られなかった。また、実施例1のサ
ーマルヘッドは表面が滑らかであり、感熱紙の走行にも
なんら影響をおよぼさなかった。さらに気泡による凹凸
や穴が無いため、突起物等の感圧による黒すじの発生も
無く、画品質が向上した。
施例1では放熱板1の長手方向全長にわたって溝9を形
成したのみであるが(図5(a)および図5(b))、
有機樹脂8の塗布エリアや形状によっては基板間の隙間
10の空気をさらに外部へ逃げやすくすることもでき
る。その例を図6から図8に示す。図6は溝9を中央部
のみに形成し、放熱板の裏から空気逃げ用の穴を形成し
た場合を、図7は基板間下部の溝9に対し、その溝9に
交差、あるいはつながる他の溝を形成した場合を、図8
は放熱板に段差を形成し、その段差部に溝を形成した場
合の例をそれぞれ示す。
例1と同一の方法でサーマルヘッドを作製した。得られ
たサーマルヘッドの気泡発生数を実施例1と同一の方法
で測定した結果、実施例1と同一の値が得られた。この
ように、中央部のみの溝に加えて補助効果の穴や溝を形
成することにより、確実に空気を逃がすことができるよ
うになる。なお、以上の実施例だけでなく、基本となる
有機樹脂塗布エリア下の放熱板の溝に接続し、空気逃げ
をすることのできる開口端を有する穴や溝は実施例1と
同様の作用、効果を得ることができる。また以上の実施
例を種々組み合わせることもできる。
接着テープ7を貼った後、開口端を有する溝9の部分の
みの両面接着テープ7を除去する。この工程以外は実施
例1と同一の材料および形状のサーマルヘッドを同一の
方法で作製した。得られたサーマルヘッドの気泡発生数
を実施例1と同一の方法で測定した結果、実施例1と同
一の良好な結果が得られた。
間部分を確保して、溝9にかかるように両面接着テープ
7を貼った。この工程以外は実施例1と同一の材料およ
び形状のサーマルヘッドを同一の方法で作製した。得ら
れたサーマルヘッドの気泡発生数を実施例1と同一の方
法で測定した結果、実施例1と同一の良好な結果が得ら
れた。
配置された基体と駆動用回路基板との隙間下部にあたる
放熱板に開口端を有する溝が形成されてなるので、半導
体素子およびボンディングワイヤを有機樹脂で樹脂封止
する場合においても基板間に閉じこめられた空気層を放
熱板の溝を伝って逃がすことができる。その結果、基板
間からの気泡の発生を抑えることができ、硬化後の封止
樹脂表面の凹凸や、穴の発生をなくすことができる。
ガス透過性を有する接着層を溝の上部に有しているの
で、有機樹脂封止工程中の昇温によって材料粘度が低下
しても、有機樹脂は接着層で止まる一方、隙間に存在す
る膨脹した空気はガス透過性を有する接着層を通じて溝
部へ逃げることができる。その結果、基板間からの気泡
の発生を抑えることができ、硬化後の封止樹脂表面の凹
凸や、穴の発生をなくすことができる。
その表面が滑らかであり、感熱紙の走行にもなんら影響
をおよぼさなかった。さらに突起物等の感圧による黒す
じの発生も無く、画品質が向上した。
図である。
ヘッドの断面を示す図である。
模式断面を示す図である。
断面を示す図である。
A−A断面を示す図である。
A−A断面を示す図である。
A−A断面を示す図である。
……セラミック基板、4………駆動用回路基板、5……
…半導体素子、6………ボンディングワイヤ、7………
両面接着テープ、8………有機樹脂、9………溝、10
………基板間の隙間、11………気泡、12………凹
凸。
Claims (2)
- 【請求項1】 放熱板と、この放熱板上に発熱抵抗体を
有する基体と駆動用回路基板とを接着し、前記基体また
は前記基板上に配置された駆動用半導体素子と前記発熱
抵抗体または前記駆動用回路との電気的接合部とを有機
樹脂を用いて封止してなるサーマルヘッドにおいて、前
記基体と前記基板とが配置されている隙間下部にあたる
部分の放熱板に溝が形成され、この溝が前記基体と前記
基板とが配置されている前記放熱板の面以外の他の面に
開口端を有することを特徴とするサーマルヘッド。 - 【請求項2】 放熱板と、この放熱板上に発熱抵抗体を
有する基体と駆動用回路基板とを接着し、前記基体また
は前記基板上に配置された駆動用半導体素子と前記発熱
抵抗体または前記駆動用回路との電気的接合部とを有機
樹脂を用いて封止してなるサーマルヘッドにおいて、前
記基体と前記基板とが配置されている隙間下部にあたる
部分の放熱板に溝が形成され、この溝が前記基体と前記
基板とが配置されている前記放熱板の面以外の他の面に
開口端を有し、かつ前記溝を覆って前記放熱板上にガス
透過性を有する接着層が形成されてなることを特徴とす
るサーマルヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12042994A JP3403806B2 (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | サーマルヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12042994A JP3403806B2 (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | サーマルヘッド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07323592A true JPH07323592A (ja) | 1995-12-12 |
JP3403806B2 JP3403806B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=14786002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12042994A Expired - Lifetime JP3403806B2 (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | サーマルヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3403806B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1582359A2 (en) | 2004-03-30 | 2005-10-05 | Alps Electric Co., Ltd. | Thermal head having adhesive layer partially disposed on heat sink and method for manufacturing such thermal head |
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JP2014000727A (ja) * | 2012-06-19 | 2014-01-09 | Seiko Instruments Inc | サーマルヘッド、プリンタおよびサーマルヘッドの製造方法 |
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JP6875616B1 (ja) * | 2019-11-22 | 2021-05-26 | 京セラ株式会社 | サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ |
WO2021100822A1 (ja) * | 2019-11-22 | 2021-05-27 | 京セラ株式会社 | サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ |
-
1994
- 1994-06-01 JP JP12042994A patent/JP3403806B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US7248274B2 (en) | 2004-03-30 | 2007-07-24 | Alps Electric Co., Ltd. | Thermal head having adhesive layer partially disposed on heat sink and method for manufacturing such thermal head |
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EP1582359A3 (en) * | 2004-03-30 | 2009-12-23 | Alps Electric Co., Ltd. | Thermal head having adhesive layer partially disposed on heat sink and method for manufacturing such thermal head |
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WO2021100822A1 (ja) * | 2019-11-22 | 2021-05-27 | 京セラ株式会社 | サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ |
CN114746275A (zh) * | 2019-11-22 | 2022-07-12 | 京瓷株式会社 | 热敏头及热敏打印机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3403806B2 (ja) | 2003-05-06 |
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