CN114728523B - 热敏打印头及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种热敏打印头，其包括构造体和硬质膜，该构造体具有：基板上的凸部；所述基板上和所述凸部上的蓄热层；所述蓄热层上的发热部；与所述发热部连接的由金属层形成的配线；所述配线上和所述蓄热层上的保护膜；和经由设置于所述保护膜的开口与所述金属层连接的导电层，所述硬质膜与所述保护膜接触，所述导电层比所述保护膜厚，且与所述开口中的所述保护膜的内侧面接触，并且使其上表面形成为平坦的面，由此，能够抑制在层叠多个所述构造体时，通过所述导电层来抑制所述保护膜与基板的接触，从而抑制对所述保护层造成损伤等，能够在层叠了所述构造体的状态下对多个构造体同时形成所述硬质膜。

Description

热敏打印头及其制造方法

技术领域

本实施方式涉及热敏打印头及其制造方法。

背景技术

热敏打印头例如在打印头基板的主面侧具有在主扫描方向上排列的大量的发热部。各发热部是通过在隔着釉层形成于打印头基板的电阻体层上，使其一部分露出，并将上游侧电极层和下游侧电极层以使它们的端部相对的方式层叠而形成的。通过将上游侧电极层与下游侧电极层间通电，上述电阻体层的露出部(发热部)由于焦耳热而发热。

另外，热敏打印头为了使向印刷介质的热传递高效率化以能够实现高速印刷，而设置有在主扫描方向上延伸的作为蓄热部的凸状釉，并在该凸状釉的顶部配置各发热部。这样的凸状釉还能够使压纸辊向各发热部的抵接良好，起到使印刷品质提高的作用。

另外，公开了以多个基板在支承台上相互错开位置地重叠的状态，在这些多个基板形成保护膜(保护层)的技术。基于该技术，能够对于多个基板在各基板的主面侧进一步一并形成由硬质膜构成的保护膜，能够使制造效率提高。在该情况下，在基板上已经设置有保护膜等，由于将多个基板层叠而有可能发生上侧的基板的背面(相对主面的相反面)损伤设置在下侧的基板的主面侧的保护膜或导电层等的不良状况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-269036号公报。

专利文献2：日本特开平5-92596号公报。

发明内容

发明要解决的问题

为了抑制对设置在基板的主面侧的保护膜或导电层等造成损伤，本实施方式的热敏打印头形成为上侧的基板的背面与下侧的基板的保护膜等不直接接触的结构。通过这样构成，在多个基板层叠时，能够抑制上侧的基板的背面与下侧的基板的主面侧的保护膜等发生摩擦。因此，能够抑制对下侧的基板的保护膜或导电层等造成损伤。

本实施方式的一个方式提供一种热敏打印头，其抑制对设置在基板的主面侧的保护膜等造成损伤，确保成品率和可靠性。另外，本实施方式的另一个方式提供该热敏打印头的制造方法。

用于解决问题的技术手段

本实施方式的一个方式为热敏打印头，其包括构造体和硬质膜，所述构造体具有：基板上的凸部；所述基板上和所述凸部上的蓄热层；所述蓄热层上的发热部；与所述发热部连接的由金属层形成的配线；所述配线上和所述蓄热层上的保护膜；和经由设置于所述保护膜的开口与所述金属层连接的导电层，所述硬质膜与所述保护膜接触，所述导电层比所述保护膜厚，且与所述开口中的所述保护膜的内侧面接触，所述导电层具有平坦的上表面。

另外，本实施方式的另一个方式为一种热敏打印头，其包括构造体和硬质膜，所述构造体具有：包括第一凸部和第二凸部的基板；所述基板上的蓄热层；所述蓄热层上的发热部；与所述发热部连接的配线；和所述配线上和所述蓄热层上的保护膜，所述硬质膜与所述保护膜接触，所述第一凸部的高度比所述第二凸部的高度高，在所述第二凸部上，所述保护膜具有突出部，所述突出部具有平坦的上表面。

另外，本实施方式的另一个方式为一种热敏打印头的制造方法，其中，除去基板的一部分来形成凸部，在具有所述凸部的基板上形成蓄热膜，在所述蓄热膜上形成电阻体膜，在所述电阻体膜上形成配线膜，将所述配线膜的一部分除去来形成配线，将所述电阻体膜的一部分除去来形成发热部，在具有所述凸部的基板上、所述蓄热膜上、所述发热部上和所述配线上形成保护膜，在所述保护膜中形成到达所述配线的开口，在所述开口中的所述配线上形成比所述保护膜厚且具有平坦的上表面的导电层而制造构造体，准备2个以上的所述构造体，使一个所述构造体的一部分与另一个所述构造体的一部分以夹着一个所述构造体的导电层的方式相互重叠，在使2个以上的所述构造体相互重叠的状态下，利用气相生长法形成与2个以上的所述构造体的所述保护膜接触的硬质膜。

另外，本实施方式的另一个方式是一种热敏打印头的制造方法，其中，除去基板的一部分来形成第一凸部和第二凸部，在具有所述第一凸部和所述第二凸部的基板上形成蓄热膜，在所述蓄热膜上形成电阻体膜，在所述电阻体膜上形成配线膜，除去所述配线膜的一部分来形成配线，除去所述电阻体膜的一部分来形成发热部，在具有所述第一凸部和所述第二凸部的基板上、所述蓄热膜上、所述发热部上和所述配线上形成保护膜，在所述保护膜形成到达所述配线的开口，在所述开口中形成导电层而制造构造体，所述第一凸部的高度比所述第二凸部的高度高，在所述第二凸部上，所述保护膜具有突出部，所述突出部具有平坦的上表面，准备2个以上的所述构造体，使一个所述构造体的一部分与另一个所述构造体的一部分以夹着一个所述构造体的所述突出部的方式相互重叠，在使2个以上的所述构造体相互重叠的状态下，利用气相生长法形成与2个以上的所述构造体的所述保护膜接触的硬质膜。

发明效果

依据本实施方式，提供一种热敏打印头，其能够抑制对设置在基板的主面侧的保护膜等造成损伤，并且能够确保成品率和可靠性。另外，本实施方式的另一个方式，提供该热敏打印头的制造方法。

附图说明

图1是实施方式1的热敏打印头的平面图。

图2是沿着图1的I-I线的简略化的截面图。

图3是实施方式1的热敏打印头的部分放大平面图(省略一部分结构)。

图4是表示实施方式1的热敏打印头中包含的打印头基板的截面图。

图5是说明实施方式1的热敏打印头的制造方法的图，是形成抗蚀剂的工序的平面图。

图6是图5的截面图。

图7是说明实施方式1的热敏打印头的制造方法的图，是将基板的一部分除去的工序的平面图。

图8是图7的截面图。

图9是说明实施方式1的热敏打印头的制造方法的图，是将基板的一部分除去的工序的平面图。

图10是图9的截面图。

图11是说明实施方式1的热敏打印头的制造方法的图，是形成蓄热层的工序的平面图。

图12是图11的截面图。

图13是说明实施方式1的热敏打印头的制造方法的图，是形成电阻体膜和配线膜的工序的平面图。

图14是图13的截面图。

图15是说明实施方式1的热敏打印头的制造方法的图，是将电阻体膜和配线膜的一部分除去，形成电阻体层和配线的工序的平面图。

图16是图15的截面图。

图17是说明实施方式1的热敏打印头的制造方法的图，是形成保护膜和导电层的工序的平面图。

图18是图17的截面图。

图19是说明实施方式1的热敏打印头的制造方法的图，是形成硬质膜的工序的平面图。

图20是是图19的截面图。

图21是说明实施方式1的热敏打印头的制造方法的图，是在层叠了多个构造体的状态下形成有硬质膜后的截面图。

图22是实施方式2的热敏打印头的截面图。

图23是说明实施方式2的热敏打印头的制造方法的图，是形成抗蚀剂的工序的截面图。

图24是说明实施方式2的热敏打印头的制造方法的图，是形成第二凸部的工序的截面图。

图25是说明实施方式2的热敏打印头的制造方法的图，是形成蓄热层、电阻体层和配线的工序的截面图。

图26是说明实施方式2的热敏打印头的制造方法的图，是形成保护膜、导电层和硬质膜的工序的截面图。

图27是说明实施方式2的热敏打印头的制造方法的图，是在层叠多个构造体的状态下形成了硬质膜后的截面图。

具体实施方式

接着，参照附图关于本实施方式进行说明。在以下说明的附图的记载中，对于相同或者类似的部分标注相同或者类似的附图标记。但是，附图是简略化的示意性的图，应该注意存在各构成部件的厚度和平面尺寸的关系等与现实的关系不同的情况。因此，具体的厚度或尺寸应该参照以下的说明来判断。另外，在附图彼此之间当然也包括相互的尺寸的关系或比率不同的部分。

另外，以下所示的实施方式是例示用于使技术思想具体化的装置或方法的方式，而不是对各构成部件的材质、形状、构造、配置等进行特定的方式。本实施方式在要求保护的范围内能够施加各种变更。

本实施方式的一个方式如以下所述。

<1>一种热敏打印头，其包括构造体和硬质膜，所述构造体具有：基板上的凸部；所述基板上和所述凸部上的蓄热层；所述蓄热层上的发热部；与所述发热部连接的由金属层形成的配线；所述配线上和所述蓄热层上的保护膜；和经由设置于所述保护膜的开口与所述金属层连接的导电层，所述硬质膜与所述保护膜接触，所述导电层比所述保护膜厚，且与所述开口中的所述保护膜的内侧面接触，所述导电层具有平坦的上表面。

<2>在<1>所记载的热敏打印头中，所述导电层的厚度为1～10μm。

<3>在<1>或<2>所记载的热敏打印头中，所述基板和所述凸部由单晶半导体一体形成。

<4>在<3>所记载的热敏打印头中，所述单晶半导体由硅形成。

<5>在<1>或<2>所记载的热敏打印头中，所述基板为陶瓷基板。

<6>一种热敏打印头，其包括构造体和硬质膜，所述构造体具有：包括第一凸部和第二凸部的基板；所述基板上的蓄热层；所述蓄热层上的发热部；与所述发热部连接的配线；和所述配线上和所述蓄热层上的保护膜，所述硬质膜与所述保护膜接触，所述第一凸部的高度比所述第二凸部的高度高，在所述第二凸部上，所述保护膜具有突出部，所述突出部具有平坦的上表面。

<7>在<6>所记载的热敏打印头中，所述第二凸部的高度为1～10μm。

<8>在<6>或<7>所记载的热敏打印头中，所述第一凸部的高度为20～300μm。

<9>在<6>～<8>中任一项记载的热敏打印头中，所述基板由单晶半导体形成。

<10>在<9>所记载的热敏打印头中，所述单晶半导体由硅形成。

<11>在<1>～<10>中任一项记载的热敏打印头中，所述构造体有2个以上，一个所述构造体的所述基板的背面，具有与另一个所述构造体的所述导电层的上表面或者所述保护膜的上表面的一部分接触的接触面。

<12>在<11>所记载的热敏打印头中，一个所述构造体所具有的所述硬质膜，与一个所述构造体所具有的所述基板的侧面的一部分和背面的一部分接触，并且与所述接触面隔开间隔。

<13>一种热敏打印头的制造方法，其中，除去基板的一部分来形成凸部，在具有所述凸部的基板上形成蓄热膜，在所述蓄热膜上形成电阻体膜，在所述电阻体膜上形成配线膜，将所述配线膜的一部分除去来形成配线，将所述电阻体膜的一部分除去来形成发热部，在具有所述凸部的基板上、所述蓄热膜上、所述发热部上和所述配线上形成保护膜，在所述保护膜中形成到达所述配线的开口，在所述开口中的所述配线上形成比所述保护膜厚且具有平坦的上表面的导电层而制造构造体，准备2个以上的所述构造体，使一个所述构造体的一部分与另一个所述构造体的一部分以夹着一个所述构造体的导电层的方式相互重叠，在使2个以上的所述构造体相互重叠的状态下，利用气相生长法形成与2个以上的所述构造体的所述保护膜接触的硬质膜。

<14>在<13>的热敏打印头的制造方法中，所述凸部通过进行使用了氢氧化钾的各向异性蚀刻来形成。

<15>在<13>或<14>所记载的热敏打印头的制造方法中，所述导电层的厚度为1～10μm。

<16>一种热敏打印头的制造方法，其中，除去基板的一部分来形成第一凸部和第二凸部，在具有所述第一凸部和所述第二凸部的基板上形成蓄热膜，在所述蓄热膜上形成电阻体膜，在所述电阻体膜上形成配线膜，除去所述配线膜的一部分来形成配线，除去所述电阻体膜的一部分来形成发热部，在具有所述第一凸部和所述第二凸部的基板上、所述蓄热膜上、所述发热部上和所述配线上形成保护膜，在所述保护膜形成到达所述配线的开口，在所述开口中形成导电层而制造构造体，所述第一凸部的高度比所述第二凸部的高度高，在所述第二凸部上，所述保护膜具有突出部，所述突出部具有平坦的上表面，准备2个以上的所述构造体，使一个所述构造体的一部分与另一个所述构造体的一部分以夹着一个所述构造体的所述突出部的方式相互重叠，在使2个以上的所述构造体相互重叠的状态下，利用气相生长法形成与2个以上的所述构造体的所述保护膜接触的硬质膜。

<17>在<16>所记载的热敏打印头的制造方法中，所述第二凸部通过在形成所述第一凸部后在所述第一凸部以外的基板上形成抗蚀剂，以所述抗蚀剂为掩模将具有所述第一凸部的基板的一部分除去而形成。

<18>在<16>或<17>的热敏打印头的制造方法中，所述第一凸部和所述第二凸部通过进行使用了氢氧化钾的各向异性蚀刻而形成。

<19>在<16>～<18>中任一项所记载的热敏打印头的制造方法中，所述第二凸部的高度为1～10μm。

<20>在<16>～<19>中任一项所记载的热敏打印头的制造方法中，所述第一凸部的高度为20～300μm。

<21>在<13>～<20>中任一项所记载的热敏打印头的制造方法中，所述基板由单晶半导体形成。

<22>在<21>所记载的热敏打印头的制造方法中，所述单晶半导体由硅形成。

<23>在<13>～<22>中任一项所记载的热敏打印头的制造方法中，一个所述构造体的上述基板的背面，具有与另一个所述构造体的所述导电层的上表面或者所述保护膜的上表面的一部分接触的接触面。

<24>在<23>所记载的热敏打印头的制造方法中，一个所述构造体的上述硬质膜，与一个所述构造体的所述基板的侧面的一部和背面的一部接触，并且与所述接触面隔开间隔。

(实施方式1)

关于本实施方式的热敏打印头及其制造方法使用附图进行说明。

图1是将热敏打印头简略化地表示的平面图。图2是沿着图1的I-I线的截面图。图3是热敏打印头的部分放大平面图。图4是表示热敏打印头中包含的打印头基板的截面图。

本实施方式的热敏打印头10包括基板11、配线基板12、散热板13、蓄热部21、配线3、电阻体层4、导电层5、保护膜6、驱动IC7、多个导线81、树脂部82和连接器83。此外，为了容易理解，在图1～3中存在将构成要素省略一部分的情况。如图2所示，热敏打印头10是组装在对印刷介质801实施印刷的打印机中的部件。印刷介质801通过压纸辊802被按压在热敏打印头10的电阻体层4的部分(发热部41)。作为印刷介质801，例如能够举例用于制作条码纸、2维码纸或收据的热敏纸。图1～3所示的副扫描方向X(更准确的是-X方向)为印刷介质801被输送的方向(送纸方向)。

基板11由单晶半导体或者陶瓷形成。作为单晶半导体，例如能够使用硅。作为陶瓷例如能够使用氧化铝或者氮化铝。从容易形成后述的凸部(第一凸部)的观点考虑，基板11优选使用单晶半导体。另外，后述的第一凸部P1也可以在基板11上使用基板以外的材料来制作，例如，能够使用氧化硅膜、氮化硅膜等的绝缘膜。作为氧化硅膜，例如能够使用作为原料气体使用TEOS(原硅酸四乙酯)来形成的氧化硅膜(TEOS氧化膜)。基板11的厚度例如为0.5～1.0mm程度。如图2所示，基板11为在主扫描方向Y上较长地延伸的平板状。

在基板11的主面15侧形成有在制造工序中使用的凸部即导电层111。导电层111优选在基板11中在印刷介质801的供给源侧即上游侧(图2中靠近树脂部82的+X侧)形成在与电阻体层4隔开一定程度的位置。也可以由树脂部82覆盖导电层111。

另外，如图2和图3所示，基板11具有作为基板表面的主面15。主面15是在副扫描方向X和主扫描方向Y上扩展的平面状。主面15沿着主扫描方向Y较长地延伸。主面15朝向基板11的厚度方向Z的一方(在图4中为上方(且为+Z方向))。

配线基板12例如能够使用印制配线基板。配线基板12具有基材层和未图示的配线层层叠的构造。基材层例如能够使用玻璃环氧树脂。配线层例如能够使用铜。配线基板12可以是柔性印制配线基板。

散热板13具有使来自基板11的热散热的功能。在散热板13安装基板11和配线基板12。散热板13例如能够使用铝等的金属。

蓄热部21形成在基板11的主面15。蓄热部21有时也称为釉层。蓄热部21沿着主扫描方向Y成带状地延伸。在图3中，用虚线表示蓄热部21的形成区域的边界。在本实施方式中，蓄热部21成为一部分突出的形状。由此，蓄热部21能够使保护膜6之中覆盖发热部41的部分相对于印刷介质801适当地抵接。蓄热部21优选具有绝缘性。对由单晶半导体构成的基板进行加工，能够在第一凸部P1上形成蓄热部21。在该情况下，优选在包括蓄热部21在内的主面15上形成绝缘膜。

在蓄热部21上形成电阻体层4。关于电阻体层4，来自配线3的电流流通的部分进行发热。通过像这样进行发热，能够在热敏纸等形成印字点。电阻体层4使用比构成配线3的材料的电阻率高的材料，例如能够使用氮化钽、或含有钽的氧化硅等。在本实施方式中，电阻体层4的厚度例如为0.05～0.2μm程度。在本实施方式中，电阻体层4插设在配线3与蓄热部21之间。电阻体层4产生的热的一部分蓄积在蓄热部21中。

如图3所示，电阻体层4包括多个发热部41。在图3的多个发热部41中，为了便于理解而标注了斜线。

在电阻体层4上形成配线3。配线3构成用于与电阻体层4通电的路径。配线3由导电体构成。作为导电体，例如能够使用铝、铜、钛、金等的金属层。在本实施方式中，配线3的厚度例如为0.2～0.8μm程度。配线3也可以具有多层构造。配线3例如也可以具有形成在电阻体层4上的以钛为主成分的钛层和形成在该钛层上的以铜为主成分的铜层这2层。

在本实施方式中，如图3所示，配线3包括多个独立电极31、多个公共电极32和多个中继电极33。

多个独立电极31彼此不导通。因此，对于各独立电极31，在使用组装了热敏打印头10的打印机时，能够独立地被赋予相互不同的电位。各独立电极31具有独立电极带状部311、宽幅部312和键合部313(键合焊盘)。各独立电极带状部311为沿着副扫描方向X延伸的带状。独立电极带状部311层叠在电阻体层4上。宽幅部312与独立电极带状部311相连，沿着副扫描方向X延伸。宽幅部312的宽度尺寸(在主扫描方向Y上的尺寸)比独立电极带状部311的宽度尺寸(在主扫描方向Y上的尺寸)大。键合部313是键合导线81的部分。在本实施方式中，独立电极带状部311的宽度例如为45～50μm程度，宽幅部312的宽度例如为50～70μm程度，键合部313的宽度例如为50～75μm程度。

公共电极32是在使用组装有热敏打印头10的打印机时相对于多个独立电极31成为电反极性的部位。公共电极32具有多个公共电极带状部321、多个分支部322、多个直行部323和一个基干部324。各公共电极带状部321为在副扫描方向X上延伸的带状。如图3所示，在各公共电极32中，多个公共电极带状部321在主扫描方向Y上彼此隔开间隔，并且彼此导通。各公共电极带状部321层叠在电阻体层4。各公共电极带状部321与独立电极带状部311在主扫描方向Y上隔开间隔。在本实施方式中，相互相邻的每2个公共电极带状部321被2个独立电极带状部311夹着。多个公共电极带状部321和多个独立电极带状部311沿着主扫描方向Y排列。分支部322是将2个公共电极带状部321与1个直行部323相连的部分，为Y字状。直行部323沿着副扫描方向X延伸。基干部324为在主扫描方向Y上延伸的一个带状的图案，连着分别沿着副扫描方向X延伸的多个直行部323。在本实施方式中，公共电极带状部321的宽度例如为45～50μm程度，直行部323的宽度例如为50～70μm程度。基干部324的宽度例如为300～550μm程度。

如图3所示，多个中继电极33沿着主扫描方向Y排列。多个中继电极33在副扫描方向X上夹着多个发热部41位于与公共电极32和多个独立电极31相反侧的位置。在图3中，由独立发热体(由电阻体层4之中在X方向上较长的1个长方形表示)之中的相邻的2个构成1个发热部41。各中继电极33与独立发热体之中相邻的2个(一对)独立发热体接触。多个中继电极33分别电插设于多个独立电极31中的一个与公共电极32之间。各中继电极33具有2个(一对)中继电极带状部331、连结部332和延伸部333。由1个中继电极33连接的相邻的2个(一对)独立发热体构成1个发热部41。1个发热部41相当于形成于热敏纸的1个印字点。

各中继电极带状部331为在副扫描方向X上延伸的带状。多个中继电极带状部331在主扫描方向Y上彼此隔开间隔。各中继电极带状部331层叠在电阻体层4。多个中继电极带状部331在电阻体层4上在副扫描方向X上配置在与多个独立电极带状部311和多个公共电极带状部321相反侧。构成各中继电极33的一对中继电极带状部331分别与相邻的一对独立发热体分别地接触。各中继电极33中的一对中继电极带状部331的一方，在副扫描方向X上夹着1个独立发热体与多个公共电极带状部321的任意一个相对配置。各中继电极33中的一对中继电极带状部331的另一方，在副扫描方向X上夹着与上述1个独立发热体相邻的1个独立发热体与多个独立电极带状部311的任意一个相对配置。此外，各中继电极带状部331位于蓄热部21上。

多个连结部332分别沿着主扫描方向Y延伸。各连结部332与各中继电极33中的一对中继电极带状部331相连。由此，各中继电极33中的一对中继电极带状部331彼此相互导通。此外，各连结部332位于蓄热部21上。

多个延伸部333分别沿着副扫描方向X延伸。各延伸部333与各中继电极33中的连结部332相连。在图3中，连结部332与延伸部333的边界用上侧的假想线表示。

导电层5层叠在基板11的主面15侧。导电层5例如以包围配线3的至少一部分的方式设置。导电层5形成在与延伸部333向副扫描方向X的一方侧(-X方向侧)隔开间隔的位置。图3所示的导电层5在副扫描方向X上具有规定宽度，并且沿着主扫描方向Y延伸。导电层5例如由与配线3相同的材质形成。此外，导电层5不是必须的。也可以与本实施方式不同，形成不具有导电层5的结构。

保护膜6具有保护配线3、电阻体层4和导电层5的功能，能够使用绝缘性的材料，例如能够使用氮化硅。保护膜6的厚度例如为1～8μm程度。

驱动IC7对各独立电极31分别赋予电位，并且控制各发热部41中流通的电流。通过对各独立电极31分别赋予电位，对各独立电极31与公共电极32之间施加电压，在各发热部41中有选择性地流通电流。驱动IC7配置于配线基板12。如图3所示，驱动IC7包括多个焊盘71。多个焊盘71例如形成为2排。此外，与本实施方式不同，驱动IC7也可以配置在基板11。

导线81例如能够使用金等的导体。导线81有多个，其一部分(在图3中为驱动IC7的上侧的导线)键合于驱动IC7中的焊盘71，并且键合于键合部313。通过键合，驱动IC7与各独立电极31导通。另外，其他的导线81之中的一部分(图3中为驱动IC7的下侧的导线)键合于驱动IC7中的焊盘71，并且键合于配线基板12中的配线层。通过键合，驱动IC7与连接器83经由该配线层导通。并且，其余的导线81键合于与公共电极32相连的基干部324，并且键合于配线基板12中的公共电极用的配线层。通过键合，公共电极32与上述配线层导通。

图2所示的树脂部82例如能够使用黑色的树脂。作为树脂部82，例如能够使用环氧树脂、硅树脂等。树脂部82覆盖驱动IC7、多个导线81和保护膜6，保护驱动IC7和多个导线81。连接器83被固定在配线基板12。在连接器83连接有用于从热敏打印头10的外部向热敏打印头10供给电力和控制驱动IC7的配线。

在此，图4中表示包含上述的各构成要素的热敏打印头中所包含的打印头基板的一例的截面图。图4中表示的打印头基板150包括：具有第一凸部P1的基板11、蓄热层102、具有发热部的电阻体层109、配线107、保护膜110和经由设置于保护膜110的开口与配线107连接的导电层111(第二凸部)的构造体；和硬质膜112。导电层111比保护膜110厚，且与保护膜110的侧面接触。另外，导电层111具有平坦的上表面。此外，在本说明书等中，所谓“平坦”包括平均面粗糙度为5μm以下的结构。平均面粗糙度例如能够以JIS B 0601：2013或ISO25178为基准来求得。并且，在后文进行说明，热敏打印头具有1个由上述的构造体制造的打印头基板150。

蓄热层102与包含上述蓄热部21的蓄热层对应，电阻体层109与上述的电阻体层4对应，配线107与上述的配线3对应，保护膜110与上述的保护膜6对应。

蓄热层102覆盖基板11。蓄热层102能够使用绝缘性材料，例如能够使用氧化硅、氮化硅或者TEOS氧化膜，优选使用TEOS氧化膜。蓄热层102的厚度没有特别的限定，例如是5～15μm，优选的是5～10μm。

导电层111例如能够使用铜、银、金、镍或者钯，既可以是单层构造也可以是层叠构造。例如可以是依次地形成含有镍的层、含有钯的层和含有金的层的结构。在该情况下，与配线107接触的含有镍的层的厚度优选为4μm程度，导电层111的厚度优选为3～10μm，更优选为4～7μm。通过使导电层111的厚度在上述范围内，能够使导电层111的上表面的高度比导电层111周边的保护膜110的上表面高。换言之，能够将导电层111的厚度形成得比通常厚。

制造2个以上的上述构造体，并且在形成图4所示的硬质膜112的工序(参照图21)中，夹着形成得比通常厚的导电层111，使构造体A的一部分与构造体B的一部分彼此重叠(在此，上侧的构造体A在下侧的构造体B上以一部分的区域重叠)。在图21和图27中，将形成有硬质膜112后的打印头基板，为了方便用构造体A、B进行说明。在该工序中，如图21和图27所示，通过构造体B的导电层111的厚度，能够抑制构造体B的保护膜110与构造体A的基板11的背面的接触。因此，能够抑制由上侧的构造体A的基板11的背面对下侧的构造体B的保护膜110等造成损伤等(例如裂纹、断线等)。

在本实施方式中，导电层111通过镀覆处理形成。作为镀覆处理可以使用电解电镀和非电解电镀的任意者。导电层111具有在形成硬质膜112的工序(参照图21)中的间隔件的功能、和连接导线81(参照图2)的键合部313的功能。如果使用镀覆，在图2所示的Y方向上，能够在驱动IC7彼此之间、两端的驱动IC7的更靠外侧等的所希望的位置形成导电层111。在X方向上的所希望的位置，也能够形成导电层111。而且，在进行非电解电镀或者进行电解电镀时通过适当地设置镀覆引线，能够形成不与任何信号电连接的导电层111、与接地电位连接的导电层111等。

硬质膜112为与印刷介质直接相互摩擦的最外层的保护膜，例如能够使用以赛隆、碳化硅或者氮化硅为主成分，硬度为1000～2000HK程度的材料。硬质膜的厚度例如为5～8μm。

接着，使用附图，对本实施方式的热敏打印头的制造方法进行说明。

首先，准备基板100。接着，如图5和图6所示形成抗蚀剂101。

接着，如图7和图8所示，以抗蚀剂101作为掩模，将基板100的一部分除去而形成基板100a。例如能够使用利用了氢氧化钾的各向异性蚀刻将基板100的一部分除去。之后，将抗蚀剂101剥离。在进行该剥离时例如能够使用氢氟酸来进行。

接着，如图9和图10所示，将基板100a的一部分除去形成具有主面15和第一凸部P1的基板11。例如能够利用使用了四甲基氢氧化铵(TMAH)的各向异性蚀刻将基板100a的一部分除去。通过该工序形成第一凸部P1。例如，第一凸部P1的在副扫描方向X上的尺寸(宽度尺寸)为300～700μm程度，在厚度方向Z上的尺寸(厚度尺寸)为100～170μm程度。

接着，如图11和图12所示，在基板11的主面15上形成蓄热层102。蓄热层102例如能够利用使用了CVD(Chemical Vapor Deposition)的TEOS等。

接着，如图13和图14所示，分别依次地形成成为发热部的电阻体膜103和成为配线的配线膜104。电阻体膜103例如能够利用使用了溅射的氮化钽等。配线膜104例如能够利用使用了溅射的铜、钛等。

接着，如图15和图16所示，将电阻体膜103和配线膜104的一部分除去而形成电阻体层109和配线107。电阻体层109和配线107例如能够通过形成抗蚀剂，并以该抗蚀剂作为掩模进行湿蚀刻等来形成。另外，电阻体层109具有发热部。通过该工序，从下层起依次地形成电阻体层图案和配线图案。在“配线107”中，除了传递信号的配线以外，也包括与任何信号均不电连接的导电层图案、连接于接地电位的导电层图案等。

接着，如图17和图18所示，形成保护膜110，在保护膜110形成到达配线107的开口，并且在该开口形成导电层111。保护膜110例如能够利用使用了CVD的氮化硅等。该开口例如通过形成抗蚀剂，并且将该抗蚀剂作为掩模进行反应性离子蚀刻等来形成。导电层111例如能够使用通过镀覆处理依次地形成含有镍的层、含有钯的层和含有金的层的结构。

导电层111因为以埋入形成在保护膜110的开口的方式形成，因此与保护膜110的内侧面接触。另外，导电层111比保护膜110厚，导电层111的上表面的高度比导电层111周边的保护膜110的上表面高。并且，导电层111具有平坦的上表面。

通过以上的工序，能够制造本实施方式的热敏打印头中包含的构造体。

接着，如图19和图20所示形成硬质膜112。硬质膜112也可以与基板11的侧面接触。另外，硬质膜112也可以与基板11的背面的一部分接触。硬质膜112与后述的接触面隔开间隔。作为硬质膜112，能够使用利用气相生长法(例如，CVD法(化学气相生长法))形成的碳化硅等。也可以利用物理气相生长法形成硬质膜112。

硬质膜112例如如图21所示，以夹着导电层111将上述的构造体层叠多个的状态一并地形成。在该工序中，上侧的构造体A的下表面与下侧的构造体B的上表面的保护膜110的表面和硬质膜112的表面隔开间隔。

图21中所示的构造体A、B可以是多个分别在1个热敏打印头中使用的打印头基板150相连的状态(沿着图1的Y方向多个打印头基板相连的状态)。在该情况下，通过将形成有硬质膜112的1个构造体单片化，能够制造多个打印头基板。在进行单片化时，例如可以使用切割机，也可以使用基于激光的切断装置。也可以沿着形成有硬质膜112的1个构造体(打印头基板)中的切断预定线，使用激光离散地形成盲孔后，将该打印头基板割断。

通过将导电层111形成为上述那样的结构，在将上述构造体层叠多个时，能够利用下侧的构造体B的导电层111的厚度抑制构造体B的保护膜110与上侧的构造体A的基板11的接触。因此，能够抑制由于上侧的构造体A的基板11的背面对下侧的构造体B的保护膜110等造成损伤等(例如裂纹、断线等)。

另外，上侧的构造体A的基板11的背面具有与下侧的构造体B的导电层111的上表面接触的接触面。在图21所示的状态中即使在上侧的构造体A的基板11的背面形成有硬质膜112的情况下，接触面与硬质膜112隔开间隔。因此，硬质膜112不会蔓延形成到下侧的构造体B的导电层111的表面。因为下侧的构造体B的导电层111的表面露出，所以导电层111作为键合部发挥功能。由此，能够获得确保了成品率和可靠性的热敏打印头。

通过以上的工序能够制造本实施方式的热敏打印头。本实施方式的热敏打印头，具有在形成硬质膜112的工序中作为间隔件发挥功能的导电层111。依据本实施方式，不需要增加用于形成作为间隔件发挥功能的导电层111的制造工序，就能够制造热敏打印头。

(实施方式2)

关于与上述实施方式1不同的本实施方式的热敏打印头及其制造方法，使用附图进行说明。此外，在以下省略了说明的部分与上述的实施方式1是相同的。在图22～27中，省略图4中所示的包含基干部324的基板的左端部的图示。

本实施方式的热敏打印头如图22所示，包括构造体和硬质膜112，其中，构造体包括：具有第一凸部P1和第二凸部P2的基板11a、蓄热层102、具有发热部的电阻体层109、配线107、保护膜110和经由设置于保护膜110的开口与配线107连接的导电层111。第一凸部P1比第二凸部P2高度高，在第二凸部P2上，保护膜110具有突出部，该突出部具有平坦的上表面。并且，在后文中将进行说明，热敏打印头具有1个由上述的构造体制造的打印头基板150a。

本实施方式的热敏打印头与上述实施方式1的热敏打印头的不同在于，在本实施方式中，包括具有第一凸部P1和第二凸部P2的基板11a这一点，和作为键合焊盘发挥功能的导电层111的厚度与通常是相同程度这一点。

基板11a由单晶半导体形成。作为单晶半导体，例如能够使用硅。在基板11a中，第一凸部P1比第二凸部P2高度高，例如为20～170μm以下，第二凸部P2例如为1～10μm。另外，第一凸部P1和第二凸部P2分别具有平坦的上表面。通过形成第二凸部P2，第二凸部P2上的保护膜110具有突出部，该突出部伴随着第二凸部P2的形状具有平坦的上表面。制造2个以上的上述构造体，在形成硬质膜112的工序(参照图27)中，夹着该突出部使构造体A的一部分与构造体B的一部分相互重叠(在此，上侧的构造体A以一部分的区域重叠在下侧的构造体B上)。在该工序中，如图27所示，通过构造体B的保护膜110的突出部，能够抑制构造体B的在第二凸部以外的保护膜110与构造体A的基板11a的背面的接触。因此，能够抑制由于上侧的构造体A的基板11a的背面而对下侧的构造体B的保护膜110等造成损伤等(例如裂纹、断线等)。

接着，使用附图，对本实施方式的热敏打印头的制造方法进行说明。

按上述实施方式1那样形成基板11。接着，如图23所示形成抗蚀剂101a。

接着，如图24所示，以抗蚀剂101a为掩模将基板11的一部分除去，形成具有主面15、第一凸部P1和第二凸部P2的基板11a。例如，能够利用使用了氢氧化钾的各向异性蚀刻将基板11的一部分除去。之后，将抗蚀剂101a剥离。在进行该剥离中，例如能够使用氢氟酸进行。通过该工序，形成分别具有最终的形状的第一凸部P1和第二凸部P2。

接着，如图25所示，形成蓄热层102、电阻体层109和配线107。蓄热层102、电阻体层109和配线107的形成，能够引用上述的实施方式1的说明。

接着，如图26所示，形成保护膜110和导电层111。保护膜110和导电层111的形成能够引用上述实施方式1的说明。

通过以上的工序，能够制造本实施方式的热敏打印头中包含的构造体。

另外，如图26所示形成硬质膜112。硬质膜112也可以与基板11a的侧面接触。另外，硬质膜112也可以与基板11a的背面的一部分接触。硬质膜112与后述的接触面隔开间隔。

硬质膜112例如如图27所示，在将上述的构造体层叠多个的状态下一并地形成。在该工序中，上侧的构造体A的下表面与下侧的构造体B的上表面的保护膜110的表面以及硬质膜112的表面隔开间隔。

通过包括具有第一凸部P1和第二凸部P2的基板11a，在将上述构造体层叠多个时，通过下侧的构造体B的保护膜110的突出部，能够抑制构造体B的第二凸部P2上以外的保护膜110与构造体A的基板11a的背面的接触。因此，能够抑制由于上侧的构造体A的基板11a的背面而对下侧的构造体B的保护膜110等造成损伤等(例如裂纹、断线等)。

另外，上侧的构造体A的基板11a的背面，具有与下侧的构造体B的第二凸部P2上的保护膜110的上表面接触的接触面。在图27所示的状态下即使在基板11的背面形成有硬质膜112的情况下，接触面与硬质膜112隔开间隔。下侧的构造体B的导电层111夹着构造体B的第二凸部P2位于上侧的构造体A的基板11a的背面中与形成有硬质膜112的一侧相反一侧。因此，硬质膜112不会蔓延形成至下侧的构造体B的导电层111的表面。因为下侧的构造体B的导电层111的表面露出，所以导电层111作为键合部发挥功能。基于这些结构，能够获得确保了成品率和可靠性的热敏打印头。

通过以上的工序，能够制造本实施方式的热敏打印头。依据本实施方式，能够制造在第二凸部P2上具有绝缘性的保护膜110的热敏打印头。第二凸部P2上的保护膜110在形成硬质膜112的工序中作为绝缘性的间隔件发挥功能。

在各实施方式中，说明对由单晶半导体形成的基板进行加工而形成第一凸部P1的例子。作为第一凸部P1，例如能够使用非晶质玻璃等的玻璃材料。该玻璃材料的软化点例如为800～850℃。第一凸部P1的在副扫描方向X上的尺寸例如为500～600μm程度。第一凸部P1的在厚度方向Z上的尺寸例如为20～100μm程度。通过使用丝网印刷，能够容易地形成第一凸部P1，并且能够降低制造装置的成本。

(热敏打印头的使用方法)

关于热敏打印头的使用方法的一例进行简单说明。

热敏打印头在组装于打印机中的状态下使用。如图2所示，在该打印机内，热敏打印头10的各发热部41与压纸辊802相对。在该打印机的使用时，通过压纸辊802进行旋转，印刷介质801沿着副扫描方向X(更准确的是-X方向)在压纸辊802与各发热部41之间以一定速度进行输送。印刷介质801被压纸辊802按压于保护膜6之中覆盖各发热部41的部分。另一方面，对图3所示的各独立电极31，通过驱动IC7被有选择地赋予电位。由此，对公共电极32与多个独立电极31的各个之间施加电压。并且，在多个发热部41中有选择地流通电流，产生热。然后，由各发热部41产生的热经由保护膜6传递到印刷介质801。然后，在印刷介质801上的主扫描方向Y上线状地延伸的第一线区域中，被印刷多个点。另外，由各发热部41产生的热也传递到蓄热部21，由蓄热部21积蓄。

并且，通过压纸辊802进行旋转，印刷介质801沿着副扫描方向X(更准确的是-X方向)以一定速度被连续输送。并且，与向第一线区域的印刷同样地，进行向在印刷介质801上的主扫描方向Y上线状地延伸的、与第一线区域相邻的第二线区域的印刷。在向第二线区域的印刷时，对于印刷介质801，不仅是由各发热部41产生的热，而且还传递在向第一线区域的印刷时由蓄热部21所积蓄的热。如此，进行向第二线区域的印刷。如以上所述，在印刷介质801上的主扫描方向Y上线状地延伸的每一个线区域，通过印刷多个点，从而进行向印刷介质801的印刷。

[其他的实施方式]

如以上所述，关于几个实施方式进行了记载，构成本发明的一部分的论述和附图是例示的内容，不应该理解为限定性的内容。根据本发明，本领域技术人员能够明白各种替代的实施方式、实施例和运用技术。像这样，本实施方式包括在此没有记载的各种实施方式等。

附图标记的说明

3…配线，4…电阻体层，5…导电层，6…保护膜，7…驱动IC，10…热敏打印头，11…基板，11a…基板，12…配线基板，13…散热板，15…主面，21…蓄热部，31…独立电极，32…公共电极，33…中继电极，41…发热部，71…焊盘，81…导线，82…树脂部，83…连接器，100…基板，100a…基板，101…抗蚀剂，101a…抗蚀剂，102…蓄热层，103…电阻体膜，104…配线膜，107…配线，109…电阻体层，110…保护膜，111…导电层，112…硬质膜，150…打印头基板，150a…打印头基板，311…独立电极带状部，312…宽幅部，313…键合部，321…公共电极带状部，322…分支部，323…直行部，324…基干部，331…中继电极带状部，332…连结部，333…延伸部，801…印刷介质，802…压纸辊。

Claims (19)

1.一种热敏打印头，其特征在于：

包括构造体和硬质膜，

所述构造体具有：

基板上的凸部；

所述基板上和所述凸部上的蓄热层；

所述蓄热层上的发热部；

与所述发热部连接的由金属层形成的配线；

所述配线上和所述蓄热层上的保护膜；和

经由设置于所述保护膜的开口与所述金属层连接的导电层，

所述硬质膜与所述保护膜接触，

所述导电层比所述保护膜厚，且与所述开口中的所述保护膜的内侧面接触，

所述导电层具有平坦的上表面，

所述导电层的厚度为3～10μm。

2.如权利要求1所述的热敏打印头，其特征在于：

所述基板和所述凸部由单晶半导体一体形成。

3.如权利要求2所述的热敏打印头，其特征在于：

所述单晶半导体由硅形成。

4.如权利要求1所述的热敏打印头，其特征在于：

所述基板为陶瓷基板。

5.如权利要求1所述的热敏打印头，其特征在于：

所述构造体有2个以上，

一个所述构造体的所述基板的背面，具有与另一个所述构造体的所述导电层的上表面接触的接触面。

6.一种热敏打印头，其特征在于：

包括构造体和硬质膜，

所述构造体具有：

包括第一凸部和第二凸部的基板；

所述基板上的蓄热层；

所述蓄热层上的发热部；

与所述发热部连接的配线；和

所述配线上和所述蓄热层上的保护膜，

所述硬质膜与所述保护膜接触，

所述第一凸部的高度比所述第二凸部的高度高，

在所述第二凸部上，所述保护膜具有突出部，

所述突出部具有平坦的上表面。

7.如权利要求6所述的热敏打印头，其特征在于：

所述第二凸部的高度为1～10μm。

8.如权利要求6或7所述的热敏打印头，其特征在于：

所述第一凸部的高度为20～300μm。

9.如权利要求6或7所述的热敏打印头，其特征在于：

所述基板由单晶半导体形成。

10.如权利要求9所述的热敏打印头，其特征在于：

所述单晶半导体由硅形成。

11.如权利要求6所述的热敏打印头，其特征在于：

所述构造体有2个以上，

一个所述构造体的所述基板的背面，具有与另一个所述构造体的所述保护膜的上表面的一部分接触的接触面。

12.如权利要求5或11所述的热敏打印头，其特征在于：

一个所述构造体所具有的所述硬质膜，与一个所述构造体所具有的所述基板的侧面的一部分和背面的一部分接触，并且，该硬质膜与所述接触面间隔开。

13.一种热敏打印头的制造方法，其特征在于：

除去基板的一部分来形成凸部，

在具有所述凸部的基板上形成蓄热膜，

在所述蓄热膜上形成电阻体膜，

在所述电阻体膜上形成配线膜，

将所述配线膜的一部分除去来形成配线，

将所述电阻体膜的一部分除去来形成发热部，

在具有所述凸部的基板上、所述蓄热膜上、所述发热部上和所述配线上形成保护膜，

在所述保护膜中形成到达所述配线的开口，

在所述开口中的所述配线上形成比所述保护膜厚且具有平坦的上表面的导电层而制造构造体，

所述导电层的厚度为3～10μm，

准备2个以上的所述构造体，

使一个所述构造体的一部分与另一个所述构造体的一部分以夹着一个所述构造体的导电层的方式相互重叠，

在使2个以上的所述构造体相互重叠的状态下，利用气相生长法形成与2个以上的所述构造体的所述保护膜接触的硬质膜。

14.如权利要求13所述的热敏打印头的制造方法，其特征在于：

所述凸部通过进行使用了氢氧化钾的各向异性蚀刻来形成。

15.一种热敏打印头的制造方法，其特征在于：

除去基板的一部分来形成第一凸部和第二凸部，

在具有所述第一凸部和所述第二凸部的基板上形成蓄热膜，

在所述蓄热膜上形成电阻体膜，

在所述电阻体膜上形成配线膜，

除去所述配线膜的一部分来形成配线，

除去所述电阻体膜的一部分来形成发热部，

在具有所述第一凸部和所述第二凸部的基板上、所述蓄热膜上、所述发热部上和所述配线上形成保护膜，

在所述保护膜形成到达所述配线的开口，

在所述开口中形成导电层而制造构造体，

所述第一凸部的高度比所述第二凸部的高度高，

在所述第二凸部上，所述保护膜具有突出部，

所述突出部具有平坦的上表面，

准备2个以上的所述构造体，

使一个所述构造体的一部分与另一个所述构造体的一部分以夹着一个所述构造体的所述突出部的方式相互重叠，

在使2个以上的所述构造体相互重叠的状态下，利用气相生长法形成与2个以上的所述构造体的所述保护膜接触的硬质膜。

16.如权利要求15所述的热敏打印头的制造方法，其特征在于：

所述第二凸部通过在形成所述第一凸部后在所述第一凸部以外的基板上形成抗蚀剂，以所述抗蚀剂为掩模将具有所述第一凸部的基板的一部分除去而形成。

17.如权利要求15或16所述的热敏打印头的制造方法，其特征在于：

所述第一凸部和所述第二凸部通过进行使用了氢氧化钾的各向异性蚀刻而形成。

18.如权利要求15或16所述的热敏打印头的制造方法，其特征在于：

所述第二凸部的高度为1～10μm。

19.如权利要求15或16所述的热敏打印头的制造方法，其特征在于：

所述第一凸部的高度为20～300μm。