【电子通识】热敏打印头的结构类型和特点

        热敏打印头（TPH）根据发热体的结构和制造方法可大致分为“厚膜TPH”和“薄膜TPH”两种。

        “厚膜TPH”与“薄膜TPH”最大的区别在于发热体的厚度。另外，它们的制造方法也不同，“厚膜TPH”是通过丝网印刷成膜的，“薄膜TPH”是通过溅射工艺成膜的。

        TPH还包括由陶瓷电路板单体构成的产品和与印刷电路板并用构成的产品。“厚膜TPH”和“薄膜TPH”以及TPH的结构特点各有优缺点。

厚膜TPH和薄膜TPH的特点

产品结构的特点

发热体结构差异

        “厚膜TPH”和“薄膜TPH”的发热体结构有很大不同。发热体厚的TPH称为“厚膜TPH”，发热体薄的TPH称为“薄膜TPH”。“厚膜TPH”是通过丝网印刷工艺成膜的，发热体的厚度为数μm。“薄膜TPH”通过溅射工艺成膜的，发热体的厚度在亚微米量级。

共通部分的结构

        除了有发热体的陶瓷电路板之外，基本的TPH结构分为“厚膜TPH”和“薄膜TPH”两种。其结构有两种，一种是由单个陶瓷电路板构成的产品（单体结构），另一种是与印刷电路板并用构成的产品（双体结构）。

        TPH中内置有驱动器IC，用来控制对发热体的通电状态。驱动器IC有通过导线连接的型号，也有采用倒装芯片的形式进行安装的型号。驱动器IC与用来控制TPH的输入信号和连接发热体的输出信号分别连接。

        另外，在使用过程中，发热体产生的热量可能会导致产品温度升高，从而可能导致误动作，并因此造成产品损坏。因此，TPH中装有用来检测温度状态的热敏电阻。

        如下PT1561P规格书参数中的检测包括了机头温度检测：

        有些型号的产品上装有连接器，有些型号的产品上则装有散热器。连接器是用来向TPH输入信号的接口，既有支持扁平电缆的模式，也有支持普通电线的模式。散热器是可以适当调整因发热而引起的温升的机构。

制造方法分类

        本节将介绍通过丝网印刷制造的“厚膜TPH”和通过溅射工艺制造的“薄膜TPH”的制造方法。这里的“印刷”是指丝网印刷，“溅射”是指溅射镀膜或金属蒸镀。

厚膜TPH电路板的制造

• 在陶瓷电路板上印刷釉层。印刷后，经过干燥和烧结处理后成型。
• 布线不是仅仅通过印刷成型的，在印刷布线材料后，还需要经过光刻和蚀刻工序来形成布线。
• 通过印刷形成发热体、公共电极和保护膜。
• 通过溅射形成硬质保护膜。
• 发热体电阻值调阻，通过调整使该值达到产品规格中规定的电阻值。

薄膜TPH电路板的制造

• 在陶瓷电路板上印刷釉层。印刷后，经过干燥和烧结处理后成型。
• 对发热体和布线材料进行溅射处理，并通过光刻和蚀刻形成布线。
• 保护膜通过溅射方式形成掩膜。
• 发热体电阻值调阻，调整至所需的电阻值。

安装流程

        在陶瓷电路板单体上或双体结构（分离式结构）上安装多个驱动器IC。IC的输入/输出焊盘与电路板电路通过引线键合连接。对于倒装芯片IC，安装和键合是同时进行的。连接各发热体的布线与驱动器IC的输出焊盘一对一连接。将输入信号串联或并联连接于多个驱动器IC。

        给驱动器IC涂敷树脂涂层，以保护其免受外部影响。

        在产品中安装连接器和散热器。