專利名稱：熱打印頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱打印頭。
背景技術(shù)：
在用于對(duì)熱敏紙或熱復(fù)制油墨帶等記錄媒體進(jìn)行印刷的熱打印頭中，利用焊接將用于與外部裝置連接的外部連接用零件，與具有發(fā)熱電阻或驅(qū)動(dòng)IC的基板連接。
圖10為表示這種熱打印頭的一例的主要部分的截面圖。該熱打印頭X中，作為外部連接用零件的撓性電纜95與基板91連接。在基板91的表面上設(shè)有瓷釉層92。在該瓷釉層92的上面，形成構(gòu)成回路的配線93。在配線93的適當(dāng)部位形成有多個(gè)電極94。撓性電纜95的結(jié)構(gòu)為在樹(shù)脂基板95a上形成有多條導(dǎo)電線95b。各導(dǎo)電線95b通過(guò)焊錫98直接與各電極94連接。
為了防止從基板91脫落，撓性電纜95的前端部與部分基板91同時(shí)被樹(shù)脂層97所覆蓋。采用這種結(jié)構(gòu)，在施加來(lái)自外部的應(yīng)力或驅(qū)動(dòng)時(shí)的熱應(yīng)力等情況下，能夠避免撓性電纜95和電極94分離，它們的連接不穩(wěn)定的問(wèn)題。
然而，由于焊錫98在冷卻和固化時(shí)收縮，該焊錫98的收縮力作用在電極94乃至瓷釉層92上，產(chǎn)生應(yīng)力。由于這種應(yīng)力成為電極94的剝離或瓷釉層92破損的原因。由此，存在各導(dǎo)電線95b和與之連接的驅(qū)動(dòng)IC(圖示省略)之間斷線的危險(xiǎn)。因此，會(huì)損害與撓性電纜95連接的可靠性。
專利文獻(xiàn)1日本專利特開(kāi)平7-30218號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是考慮上述問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種能夠提高基板和與它連接的外部連接用零件之間的電氣連接的可靠性的熱打印頭。
本發(fā)明提供的熱打印頭，其包括在表面形成有瓷釉層的基板；在上述瓷釉層上形成的電極；為了與外部裝置連接，安裝在上述基板的邊緣部，與上述電極焊接的外部連接用零件。其特征在于在上述瓷釉層和上述電極之間存在緩沖層，使得至少上述電極的上述基板的上述邊緣部側(cè)的前端部從該電極突出。
優(yōu)選上述緩沖層從上述電極的外周全體突出。
優(yōu)選上述緩沖層由Au膜形成。
優(yōu)選包括形成在上述瓷釉層上、且與上述電極導(dǎo)通的配線，上述緩沖層由上述配線的一部分形成。
優(yōu)選包括配置在上述配線和上述電極上的配線保護(hù)層，上述緩沖層從上述電極中不被上述配線保護(hù)層覆蓋的部分的外周全體突出。
優(yōu)選上述電極包括在上述配線上形成的襯墊；和在上述襯墊上形成、且焊錫潤(rùn)濕性優(yōu)于上述襯墊，同時(shí)面積比上述襯墊小的電極上部層。
優(yōu)選上述襯墊由Ag膜形成，上述電極上部層由在Ag-Pt、Ag-Pd或Ag中加入用于提高焊錫潤(rùn)濕性的添加物的材料形成。
優(yōu)選上述添加物為氧化鉍。
優(yōu)選上述襯墊的上述基板的上述邊緣部側(cè)倒角。
優(yōu)選上所述外部連接用零件，至少是用連接部保護(hù)層同時(shí)覆蓋與上述電板焊接的部分和部分上述基板。
優(yōu)選上述外部連接用零件為具有多個(gè)可夾持上述基板的夾銷的夾子接頭或撓性電纜。


圖1為表示本明的第一實(shí)施例的熱打印頭的一例的平面示意圖。
圖2為沿著圖1的II-II線的截面圖。
圖3為放大表示圖1的外部連接用零件的立體圖。
圖4為表示本發(fā)明的熱打印頭的一例的主要部分的平面圖。
圖5為沿著圖1的V-V線的主要部分的截面圖。
圖6為表示本發(fā)明的第二實(shí)施例的熱打印頭的一例的主要部分的平面圖。
圖7為表示本發(fā)明的第三實(shí)施例的熱打印頭的一例的主要部分的平面圖。
圖8為表示本發(fā)明的第四實(shí)施例的熱打印頭的一例的主要部分的平面圖。
圖9為表示本發(fā)明的第五實(shí)施例的熱打印頭的一例，表示外部連接用的零件的另一例的主要部分的立體圖。
圖10為表示現(xiàn)有熱打印頭的一例的主要部分的截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，具體地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1～圖5為表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的熱打印頭的一例的平面示意圖。如圖1所示，該熱打印頭A包括基板1，發(fā)熱電阻71，驅(qū)動(dòng)IC72，夾子接頭5。夾子接頭5直接焊接在基板1上。此外，在圖4中，省略?shī)A子接頭5。
基板1為例如氧化鋁陶瓷制的絕緣基板，如圖1所示，在平面圖中，呈長(zhǎng)矩形狀。該基板1的表面上層疊有瓷釉層2。
瓷釉層2以玻璃為主要成分，形成在基板1大體整個(gè)表面上。瓷釉層2發(fā)揮著作為蓄熱層的作用。瓷釉層2的配置有發(fā)熱電阻71、驅(qū)動(dòng)IC72和配線3的表面光滑，發(fā)揮著提高與發(fā)熱電阻71等的粘接力的作用。
在瓷釉層2上設(shè)有發(fā)熱電阻71和驅(qū)動(dòng)IC72，同時(shí)形成構(gòu)成回路的配線3。
配線3例如由電導(dǎo)性優(yōu)異的Au膜形成，通過(guò)印刷、燒制樹(shù)脂酸Au(resinate Au)而形成。如圖1所示，配線3包括共用配線部31、單獨(dú)配線部32和輸入配線部33。
共用配線部31，使多個(gè)延伸部31b從沿基板1的長(zhǎng)度方向延伸的公共配線部31a突出。單獨(dú)配線部32的一端配置在各個(gè)延伸部31b之間，另一端與驅(qū)動(dòng)IC72的輸入端子連接。設(shè)有多個(gè)單獨(dú)配線部32。輸出配線部33的一端與驅(qū)動(dòng)IC72的輸入端子連接，同時(shí)另一端與夾子接頭5連接。設(shè)有多個(gè)輸入配線部33。如圖3所示，在各個(gè)輸入配線部33的另一端形成用于焊接夾子接頭5的電極4。
如圖3～圖5所示，各個(gè)電極4在基板1的長(zhǎng)度邊緣部附近形成，分別與夾子接頭5的夾銷51(參照?qǐng)D3)對(duì)應(yīng)。各電極4包括在輸入配線部33上形成的襯墊41和在襯墊41上形成的電極上部層42。
如圖4所示，輸入配線部33的寬度比襯墊41寬。輸入配線部33的前端部超過(guò)襯墊41的前端部延伸。即，輸入配線部33的前端部具有比襯墊41大的面積，從襯墊41的外周全體突出。這樣，輸入配線部33從襯墊41的外周全體突出。在本實(shí)施例中，輸入配線部33的一部分相當(dāng)于本發(fā)明中的緩沖層。
襯墊41由Ag膜形成。通過(guò)印刷和燒制Ag糊劑而形成。對(duì)該襯墊41進(jìn)行倒角，使得基板1的端部側(cè)不產(chǎn)生90°以下的角。此外，襯墊41的平面形狀在圖3和圖4中為六邊形，但是只要周圍沒(méi)有90°以下的角，也可以為八邊形或橢圓形。
電極的上部層42為容易焊接夾子接頭5的夾銷51的層，由焊錫潤(rùn)濕性比襯墊41優(yōu)異的材料形成。電極上部層42的面積比襯墊41小。電極上部層42由例如在Ag-Pt、Ag-Pd或Ag中加入用于提高焊錫潤(rùn)濕性的添加物的材料形成。作為添加劑，可以使用氧化鉍等。氧化鉍具有抑制玻璃在表面析出的功能。因此，通過(guò)在焊接電極上部層42時(shí)，使焊錫熔融，能夠提高電極上部層42的焊錫潤(rùn)濕性。
如圖2所示，在基板1的表面上形成有用于保護(hù)發(fā)熱電阻71和配線3的玻璃層61。該玻璃層61相當(dāng)于本發(fā)明的中的配線保護(hù)層的一例。
如圖1所示，以跨過(guò)共用配線部31的各個(gè)延伸部31b和各個(gè)獨(dú)立配線部32的方式，設(shè)置發(fā)熱電阻71。發(fā)熱電阻71在基板1的寬度方向的端部，沿長(zhǎng)度方向延伸。發(fā)熱電阻71例如通過(guò)印刷和燒制以氧化釕為導(dǎo)體成分的厚膜電阻糊劑而形成。
驅(qū)動(dòng)IC72在內(nèi)部設(shè)置有用于根據(jù)從外部裝置(圖示省略)輸入的打印用的印刷數(shù)據(jù)，控制發(fā)熱電阻71的發(fā)熱驅(qū)動(dòng)的回路。如圖2所示，驅(qū)動(dòng)IC72被管芯焊接(die bonding)在基板1上。驅(qū)動(dòng)IC72的輸入輸出端子被引線連接(wire bonding)在單獨(dú)配線部32和輸入配線部33上。另外，如圖1和圖2所示，驅(qū)動(dòng)IC72被樹(shù)脂層63所覆蓋，以保護(hù)不受沖擊等。
夾頭接頭5是用于連接該熱打印頭A和外部裝置(圖示省略)的外部連接用零件。如圖3所示，該夾子接頭5包括多個(gè)夾銷51，和由樹(shù)脂等形成的插口(socket)部52。在各個(gè)夾銷51的一端設(shè)有可以?shī)A持基板1的夾持部51a。各個(gè)夾緊銷51的另一端51b延伸入插口部52內(nèi)。
當(dāng)將該夾字接頭5焊接在基板上時(shí)，首先，固定夾子接頭5，使得各個(gè)夾銷51的夾持部51a夾持基板1的形成有電極4的部分。接著，將焊錫糊劑涂布在夾持部51a和電極4的接點(diǎn)周圍。這時(shí)，焊錫糊劑不從電極上部層42突出。然后，利用熱板等加熱各個(gè)夾銷51，使焊錫熔融后，使其次卻固化。
如圖5所示，各個(gè)夾銷51中，夾持部51a面向基板1表面的部位和面向基板1背面的部位被樹(shù)脂層62所覆蓋。該樹(shù)脂層62由UV硬化性樹(shù)脂等形成，同時(shí)覆蓋部分基板1和夾銷51。樹(shù)脂層62相當(dāng)于本明中的連接部保護(hù)層。
下面，說(shuō)明具有上述結(jié)構(gòu)的熱打印頭A的作用。
如圖5所示，在本實(shí)施例的熱打印頭A中，夾子接頭5的各個(gè)夾銷51隔著焊錫8與各電極4連接。焊錫8冷卻固化時(shí)，其收縮力從電極上部層42和襯墊41，隔著輸入配線部33，作用在瓷釉層2上。
與本實(shí)施例不同，在現(xiàn)有技術(shù)的熱打印頭中，電極直接形成在瓷釉層上，焊錫的收縮力集中作用在上述瓷釉層中與上述電極的外周接合的部分上。于是，在該部分上產(chǎn)生局部過(guò)大的應(yīng)力，存在導(dǎo)致電極剝離或瓷釉層的破損等危險(xiǎn)，例如夾子接頭的連接可靠性下降。
根據(jù)本實(shí)施例，焊錫8的收縮力隔著輸入配線部33作用在瓷釉層2上。由于輸入配線部33的前端部為面積比襯墊41大、從該襯墊41的外周全體突出的結(jié)構(gòu)，能夠通過(guò)輸入配線部33中從襯墊41突出的部分，使上述收縮力分散地作用在瓷釉層2上。即，伴隨著焊錫的收縮，電極4收縮，如果沒(méi)有輸入配線部33，則該收縮力從襯墊41的外周部傳遞至瓷釉層2。但根據(jù)本實(shí)施例，由于設(shè)置面積大于襯墊41的外周全體的輸入配線部33，焊錫8的收縮力從輸入配線部33的外周部分傳遞至瓷釉層2，該外周部分的長(zhǎng)度比襯墊41的外周部分的長(zhǎng)度大，瓷釉層2的比較寬的區(qū)域被拉伸，由此，作用在瓷釉層2上的收縮力被分散。因此，可以減小上述收縮力在瓷釉層2上產(chǎn)生的應(yīng)力。由于這樣，能夠防止襯墊41剝離，或在瓷釉層2上產(chǎn)生裂紋等破損，能夠提高與夾子接頭5的連接可靠性。
由于輸入配線33由Au膜形成，與例如由Ag膜形成的襯墊41或由Ag-Pt等形成的電極上部層42相比，延性和展性優(yōu)異。由于這樣，當(dāng)焊錫8收縮、輸入配線部33牽拉瓷釉層2時(shí)，輸入配線部33中從襯墊41突出的部分適當(dāng)?shù)厣扉L(zhǎng)，能夠緩和作用在瓷釉層2上的收縮力。因此，有利于減少在瓷釉層2上產(chǎn)生應(yīng)力。
此外，除了焊錫8的冷卻固化以外，例如驅(qū)動(dòng)熱打印頭A時(shí)，伴隨著向發(fā)熱電阻71的電力供給，焊錫8和電極4等反復(fù)進(jìn)行熱膨脹和熱收縮，使在瓷釉層2上產(chǎn)生的應(yīng)力變動(dòng)。該應(yīng)力變動(dòng)越大，越容易在瓷釉層2上產(chǎn)生裂紋。在本實(shí)施例中，如上所述，輸入配線部33從襯墊41突出，這樣，可發(fā)揮減小這種瓷釉層2上產(chǎn)生應(yīng)力變動(dòng)的作用。
在各個(gè)電極4中，直接焊接的電極上部層42的面積比襯墊41小，但由于焊錫的潤(rùn)濕性優(yōu)異，對(duì)夾銷51的焊錫接合力沒(méi)有受到損害。另外，與假定使用襯墊41的全域進(jìn)行焊接的情況比較，由于焊錫涂布面積狹小，能夠減小焊錫冷卻、固化時(shí)的收縮引起的作用在電極4乃至瓷釉層2上的應(yīng)力。因此，有利于防止電極4的剝離或瓷釉層2的破損。
由于使襯墊41倒角，能夠進(jìn)一步防止電極4的剝離。更詳細(xì)而言，假如在襯墊具有90°以下角的情況下，焊錫的收縮力集中在該角度部分，存在襯墊容易剝離的傾向。但由于使襯墊41倒角，焊錫8的收縮力不集中，可將其分散在襯墊41的各個(gè)部位。這樣，電極4難以剝離。
另外，輸入配線部33不限于如襯墊41一樣的寬幅的形狀，例如，對(duì)于從充分離開(kāi)輸入配線33中的襯墊41的部位，向基板1的邊緣部相反一側(cè)延伸的部分(在圖4中，從輸入配線部33的襯墊41的左側(cè)邊緣向左側(cè)延伸的部分)，也可以比襯墊41的寬度窄。如果為這種形狀，可使輸入配線部33從襯墊41的外周全體突出，并可減少形成輸入配線部33所需的Au的量，有利于降低制造成本。
這樣，采用本發(fā)的熱打印頭，能夠提高基板1和與它連接的夾子接頭5的之間的電氣連接的可靠性。
圖6為表示本發(fā)明的第二實(shí)施例的熱打印頭的一例的圖。并且，在該圖中，對(duì)與上述第一實(shí)施例相同或類似的部件，標(biāo)以與上述第一如圖6所示，第二實(shí)施例的熱打印頭在輸入配線部33中被玻璃層61覆蓋部分上，具有比襯墊41的寬度窄的部分33a。該窄寬度部33a向圖外的驅(qū)動(dòng)IC延伸。由此，在襯墊41的外周中被玻璃層61覆蓋的部分，輸入配線部33只從其一部分突出。
當(dāng)制造本第二實(shí)施例的熱打印頭時(shí)，形成輸入配線部33、襯墊41和電極上部層42，其次形成玻璃層61。然后，將例如夾銷(圖示省略)焊接在電極上部層42上。
采用該第二實(shí)施例，對(duì)于瓷釉層2中沒(méi)有被玻璃層61覆蓋的部分，與上述實(shí)施例同樣，利用輸入配線部33中從襯墊41突出的部分可減小應(yīng)力。另一方面，對(duì)于瓷釉層2中被玻璃層61覆蓋的部分，當(dāng)在制造工序中夾銷(圖示省略)等被焊接完成時(shí)，可形成玻璃層61，以覆蓋該部分。由此，即使焊錫(圖示省略)由于冷卻、固化而收縮，該收縮力由玻璃層61負(fù)擔(dān)，能夠減小作用在瓷釉層2上的收縮力。因此，能夠減小在瓷釉層2上產(chǎn)生的應(yīng)力，避免電極4的剝離或瓷釉層2的破損等問(wèn)題。
圖7為表示本發(fā)明的第三實(shí)施例的熱打印頭的一例的圖。并且，在該圖中，對(duì)與上述第一實(shí)施例相同或類似的部件，標(biāo)以與上述第一如圖7所示，第三實(shí)施例的熱打印頭，在不被玻璃層61覆蓋的區(qū)域中形成輸入配線部33的窄寬度部33a這一點(diǎn)上，與圖6所示第二實(shí)施例不同。
為了減小由焊錫(圖示省略)的收縮等在瓷釉層2上產(chǎn)生的應(yīng)力，希望如圖4所示的第一實(shí)施例中所述的那樣，為輸入配線33從襯墊41的外周全體突出的結(jié)構(gòu)；或如圖6所示的第二實(shí)施例中所述的那樣，為輸入配線部33不突出的部分被玻璃層61保護(hù)的結(jié)構(gòu)。
但是，根據(jù)例如襯墊41和電極上部層42的形狀、或焊接的式樣，明顯地確認(rèn)存在瓷釉層2中與襯墊41外周的特定部分接合的部分上，產(chǎn)生高于其周邊部應(yīng)力的情況。在這種情況下，通過(guò)使輸入配線部33僅從產(chǎn)生較高應(yīng)力的部分突出，來(lái)代替使輸入配線部33從襯墊41的外周全體突出，能夠減小瓷釉層2的應(yīng)力。在圖7所示的第三實(shí)施例中，能夠減小在與靠近襯墊41的前端的部分接合的瓷釉層2上產(chǎn)生的應(yīng)力。
圖8為表示本發(fā)明的第四實(shí)施例的熱打印頭的一例的圖。并且，在該圖中，對(duì)與上述第一實(shí)施例相同或類似的部件，標(biāo)以與上述第一如圖8所示，第四實(shí)施例的熱打印頭，在具有與輸入配線部33分開(kāi)的緩沖層35這一點(diǎn)上，與述任何一個(gè)實(shí)施例均不同。
采用該第4實(shí)施例，能夠減小在瓷釉層2上產(chǎn)生的應(yīng)力。如果緩沖層35例如與輸入配線部33同樣用Au制造，則在形成輸入配線部33的工序中，能夠一并有效地形成。與此不同，緩沖層35也可以用與輸入配線部33不同的材料形成。在這種情況下，如果例如使用比輸入配線部33的材料的延性和展性更優(yōu)異的材料，則能夠進(jìn)一步減小在瓷釉層2上產(chǎn)生的應(yīng)力。
本發(fā)明熱打印頭不限于上各個(gè)實(shí)施例。本發(fā)明的熱打印頭的各部分的具體結(jié)構(gòu)可以自由地作各種設(shè)計(jì)變更。
例如，如圖9所示，與圖1和圖3所示的第一實(shí)施例不同，也可以用撓性電纜5A代替夾子接頭，作為外部連接用的零件。
撓性電纜5A例如可在由聚酰亞胺等形成的可彎曲的樹(shù)脂基板53之間，設(shè)置通過(guò)蝕刻銅箔等形成的多條導(dǎo)電線54。該撓性電纜5A，在長(zhǎng)度方向的一個(gè)端部上，使導(dǎo)電線54露出，將各個(gè)導(dǎo)電線54焊接在各電極4上。
在上述實(shí)施例中，希望緩沖層由Au膜形成，但不限于此。例如，也可以由延性和展性優(yōu)異的Au膜以外的金屬膜或樹(shù)脂膜等形成。緩沖層的形狀不限于矩形，只要是從電極外周中所希望的部分突出的形狀，除例如橢圓形、多邊形外，也可以是的環(huán)形、U字形等。
在上述實(shí)施例中，以層疊襯墊和上部電極層的結(jié)構(gòu)作為電極，希望減少由焊錫產(chǎn)生的收縮力。但不限于此，也可以是單層結(jié)構(gòu)。另外，襯墊和上部電極層的材料也不限于上述實(shí)施例的材料。
權(quán)利要求
1.一種熱打印頭，其包括在表面上形成有瓷釉層的基板；在所述瓷釉層上形成的電極；和為了與外部裝置連接，安裝在所述基板的邊緣部，與所述電極焊接的外部連接用零件，其特征在于在所述瓷釉層和所述電極之間存在緩沖層，使得至少是所述電極的所述基板的所述邊緣部側(cè)的前端部從該電極突出。
2.如權(quán)利要求1所述的熱打印頭，其特征在于所述緩沖層從所述電極的外周全體突出。
3.如權(quán)利要求1或2所述的熱打印頭，其特征在于所述緩沖層由Au膜形成。
4.如權(quán)利要求1所述的熱打印頭，其特征在于其包括形成在所述瓷釉層上、且與所述電極導(dǎo)通的配線，所述緩沖層由所述配線的一部分形成。
5.如權(quán)利要求4所述的熱打印頭，其特征在于其包括配置在所述配線和所述電極上的配線保護(hù)層，所述緩沖層從所述電極中不被所述配線保護(hù)層覆蓋的部分的外周全體突出。
6.如權(quán)利要求4或5所述的熱打印頭，其特征在于所述電極包括在所述配線上形成的襯墊；和在所述襯墊上形成，且焊錫潤(rùn)濕性優(yōu)于所述襯墊，同時(shí)面積比所述襯墊小的電極上部層。
7.如權(quán)利要求6所述的熱打印頭，其特征在于所述襯墊由Ag膜形成，所述電極上部層由在Ag-Pt，Ag-Pd或Ag中加入用于提高焊錫潤(rùn)濕性的添加物的材料形成。
8.如權(quán)利要求7所述的熱打印頭，其特征在于所述添加物為氧化鉍。
9.如權(quán)利要求6所述的熱打印頭，其特征在于使所述襯墊的所述基板的所述邊緣部側(cè)倒角。
10.如權(quán)利要求1、4、5中任一項(xiàng)所述的熱打印頭，其特征在于所述外部連接用零件，至少是用連接部保護(hù)層同時(shí)覆蓋與所述電板焊接的部分和部分所述基板。
11.如權(quán)利要求1、4、5中任一項(xiàng)所述的熱打印頭，其特征在于所述外部連接用零件為具有多個(gè)可夾持所述基板的夾銷的夾子接頭或撓性電纜。
全文摘要
本發(fā)明的熱打印頭(A)包括在表面形成有瓷釉層(2)的基板(1)；在瓷釉層(2)上形成的電極(4)；為了與外部裝置連接，安裝在基板(1)的邊緣部，通過(guò)焊錫(8)與電極(4)連接的夾子接頭(5)。另外，在瓷釉層(2)和電極(4)之間設(shè)置有作為緩沖層的輸出配線部(33)，該輸入配線部(33)至少是電極(4)的基板(1)的邊緣部側(cè)的前端部從該電極(4)突出。
文檔編號(hào)B41J2/345GK1946560SQ20058001279
公開(kāi)日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2005年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月28日
發(fā)明者山本將也, 小畠?nèi)?申請(qǐng)人:羅姆股份有限公司