一种热敏打印头结构的制作方法
本技术涉及热敏打印机,尤其涉及一种热敏打印头结构。
背景技术:
1、热敏打印头结构是热敏打印机的核心部件,其工作原理是通过精确控制半导体加热元件瞬间发热,使接触到的热敏纸涂层发生化学反应而显色,无需墨水或碳带即可实现文字和图像的打印。热敏打印头结构主要通过在陶瓷基板上制备金属线路图形及发热电阻体实现,然而,由于陶瓷基板表面可能存在固有缺陷,这会导致金属线路出现不完整性,因而在陶瓷基板的线路面上通常会增加一层玻璃釉层以提升线路的完整性和稳定性。在陶瓷基板表面,用于向发热电阻体供电的导线会延伸至陶瓷基板的短边位置,各个发热电阻体的驱动则需要通过内置的c-mos芯片来完成,该芯片内部集成了移位寄存器和锁存器等关键组件,而对于c-mos芯片的控制信号,一般通过fpc(柔性印制电路)或ffc(扁平柔性电缆)等柔性电缆与陶瓷基板上的焊盘进行连接,从而实现对芯片的有效控制。
2、在现有陶瓷基板的生产制造过程中,其金属化工艺相对复杂,其中一个主要挑战在于陶瓷基板的热膨胀系数与所用金属材料的热膨胀系数之间存在不匹配现象。在实际应用中,通常采用无铅焊锡膏作为媒介,将fpc排线热压焊接至陶瓷基板上的焊盘,此过程中的压着温度一般控制在240℃至250℃范围内。其中对于压着效果不佳需要返修的产品,其焊盘会经历多次反复加热。而由于陶瓷基板与金属材料热膨胀系数的差异,在反复加热过程中容易导致焊盘脱落失效,电气连接中断,这不仅影响了产品的整体可靠性,也显著缩短了产品的使用寿命。
3、因此,亟需一种热敏打印头结构以解决上述问题。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于提供一种热敏打印头结构,能够有效提高焊盘连接的稳固性,提升产品的整体可靠性与使用寿命。
2、为达上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
3、本实用新型提供一种热敏打印头结构,包括:
4、陶瓷基板;
5、玻璃釉层,所述玻璃釉层设置于所述陶瓷基板一侧的外表面上,且所述玻璃釉层的外表面开设有至少一个凹槽结构,所述凹槽结构内填充并固化有导电浆料而形成导电层;
6、发热体,所述发热体包含至少一个发热电阻,且所述发热体设置于所述玻璃釉层上;
7、焊盘,所述焊盘设置于所述导电层上;
8、金属导线层,所述金属导线层电性连接于所述焊盘与所述发热体之间;
9、控制单元与fpc排线,所述fpc排线电性连接于所述控制单元与所述焊盘之间。
10、作为上述热敏打印头结构的一种优选技术方案,所述凹槽结构的槽宽的范围为0.1mm至0.5mm。
11、作为上述热敏打印头结构的一种优选技术方案,所述凹槽结构的槽深的范围为0.1mm至0.3mm。
12、作为上述热敏打印头结构的一种优选技术方案,所述凹槽结构通过刻蚀或者激光打孔在所述玻璃釉层的表面形成。
13、作为上述热敏打印头结构的一种优选技术方案,所述导电浆料通过丝网印刷与高温烧结而固化填充至所述凹槽结构内。
14、作为上述热敏打印头结构的一种优选技术方案,所述导电浆料采用金属材料制成。
15、作为上述热敏打印头结构的一种优选技术方案,所述导电层的顶面不低于所述玻璃釉层的上表面。
16、作为上述热敏打印头结构的一种优选技术方案,所述凹槽结构呈长条状,且所述凹槽结构在所述玻璃釉层表面的开口轮廓的两端均超出所述焊盘的边缘。
17、作为上述热敏打印头结构的一种优选技术方案,在沿所述凹槽结构长度方向的两端轮廓线与对应所述焊盘的边缘轮廓线之间的距离分别为a与b,其中,a与b满足:1mm≤a≤10mm,1mm≤b≤10mm。
18、作为上述热敏打印头结构的一种优选技术方案,所述凹槽结构内部的侧壁与底面之间形成有倒角或弧形过渡结构。
19、本实用新型的有益效果为:
20、本实用新型提供一种热敏打印头结构,该热敏打印头结构包括:陶瓷基板、玻璃釉层、发热体、焊盘、金属导线层、控制单元与fpc排线,玻璃釉层设置于陶瓷基板一侧的外表面上,且玻璃釉层的外表面开设有至少一个凹槽结构,凹槽结构内填充并固化有导电浆料而形成导电层,发热体包含至少一个发热电阻,且发热体设置于玻璃釉层上,焊盘设置于导电层上,金属导线层电性连接于焊盘与发热体之间,fpc排线电性连接于控制单元与焊盘之间。如此设置,在玻璃釉层上开设多个凹槽结构,为导电浆料创建机械锚固点,极大地增加导电浆料与玻璃釉层的接触表面积和啮合深度,通过这种凹槽锚固结构的设计,可进一步将导电浆料物理锁死在玻璃釉层中,焊盘在经历严苛的热压焊高温冲击,以及后续打印机长期工作产生的冷热循环时,锚固结构能提供强大的抗剪切力和抗拉拔力,防止剥离,其结构完整性和电气连接可靠性得到显著提升,降低了生产不良率,并极大地延长了打印头在恶劣工况下的使用寿命,同时,增大的接触面积使热应力得以在更大的区域内分布,而不是集中在平坦界面的某一条线上,凹槽结构的立体结构本身也提供了微小的形变空间,可以吸收和缓冲一部分因热膨胀差产生的应力,避免应力集中导致开裂,可有效增强焊盘在热压着fpc排线过程中的耐热能力。
1.一种热敏打印头结构,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的热敏打印头结构,其特征在于,所述凹槽结构(3)的槽宽的范围为0.1mm至0.5mm。
3.根据权利要求2所述的热敏打印头结构,其特征在于,所述凹槽结构(3)的槽深的范围为0.1mm至0.3mm。
4.根据权利要求1所述的热敏打印头结构,其特征在于,所述凹槽结构(3)通过刻蚀或者激光打孔在所述玻璃釉层(2)的表面形成。
5.根据权利要求1所述的热敏打印头结构,其特征在于,所述导电浆料(4)通过丝网印刷与高温烧结而固化填充至所述凹槽结构(3)内。
6.根据权利要求5所述的热敏打印头结构,其特征在于,所述导电浆料(4)采用金属材料制成。
7.根据权利要求1-6任一项所述的热敏打印头结构,其特征在于,所述导电层的顶面不低于所述玻璃釉层(2)的上表面。
8.根据权利要求1-6任一项所述的热敏打印头结构,其特征在于,所述凹槽结构(3)呈长条状,且所述凹槽结构(3)在所述玻璃釉层(2)表面的开口轮廓的两端均超出所述焊盘(5)的边缘。
9.根据权利要求8所述的热敏打印头结构,其特征在于,在沿所述凹槽结构(3)长度方向的两端轮廓线与对应所述焊盘(5)的边缘轮廓线之间的距离分别为a与b,其中,a与b满足:1mm≤a≤10mm,1mm≤b≤10mm。
10.根据权利要求1-6任一项所述的热敏打印头结构,其特征在于,所述凹槽结构(3)内部的侧壁与底面之间形成有倒角或弧形过渡结构。