JP2000085169A - Thermal head and production thereof - Google Patents

Thermal head and production thereof

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JP2000085169A
JP2000085169A JP26163498A JP26163498A JP2000085169A JP 2000085169 A JP2000085169 A JP 2000085169A JP 26163498 A JP26163498 A JP 26163498A JP 26163498 A JP26163498 A JP 26163498A JP 2000085169 A JP2000085169 A JP 2000085169A
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JP
Japan
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conductive layer
common conductive
layer
common
insulating layer
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JP26163498A
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Japanese (ja)
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Kyoji Shirakawa
享志 白川
Hisafumi Nakatani
壽文 中谷
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Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance production quality, print heat efficiency and print quality by decreasing electrical resistance while improving adhesion of a common conductive layer thereby reducing heat generation loss. SOLUTION: At least a heat insulation layer 2, common conductive layers 4a-4e, interlayer insulation layers 5a, 5b having contact holes 6, a plurality of heating resistors 9, individual electrodes 8a, 8b being connected with the heating resistors 9, and common electrodes 7a, 7b for connecting the common conductive layers 4a-4e, electrically with the heating resistors through the contact holes 6 are laminated on the upper surface of a heat dissipating plate 1. The common conductive layers 4a-4e include five layers, i.e., a first common conductive layer 4a of Ta cermet, a second common conductive layer 4b of Cr, a third common conductive layer 4c of Cu, a fourth common conductive layer 4d of Cr, and a fifth common conductive layer 4e of Ta cermet laminated sequentially.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、サーマルヘッドお
よびその製造方法に係り、特に共通電極を多層配線とし
たリアルエッジ型のサーマルヘッドおよびその製造方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal head and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a real edge type thermal head having a common electrode as a multilayer wiring and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、サーマルプリンタに搭載される
記録ヘッドとしてのサーマルヘッドは、発熱抵抗体から
なる複数個の発熱素子を放熱基板上に1列もしくは複数
列に整列配置し、印字情報に基づいて各発熱素子を選択
的に通電加熱させることにより、感熱記録紙に発色記録
したり、あるいは、インクリボンのインクを溶融させて
普通紙やOHP用紙等に転写記録する等して、各種の記
録媒体に記録を行なうようになっている。
2. Description of the Related Art In general, a thermal head as a recording head mounted on a thermal printer has a plurality of heating elements formed of heating resistors arranged in a line or a plurality of lines on a heat radiating substrate, and based on print information. By selectively energizing and heating each heating element, various types of recording, such as color recording on thermal recording paper, or melting and transferring the ink on the ink ribbon to plain paper or OHP paper, etc. Recording is performed on a medium.

【0003】このような従来のサーマルヘッドにおいて
は、放熱基板の上面に積層された保温層の端部近傍に凸
状部を片寄らせて形成し、この保温層の上面に、共通導
電層および層間絶縁層を積層し、この層間絶縁層の上面
に、前記共通導電層とコンタクトホールを介して接続さ
れるとともに発熱抵抗体に通電する下層電極を積層し、
この下層電極の上面に発熱抵抗体および上層電極を積層
し、これらの表面を保護層で被覆してなる共通電極が多
層化されたリアルエッジ型のサーマルヘッドが用いられ
ている。
In such a conventional thermal head, a convex portion is formed near an end of a heat insulating layer laminated on an upper surface of a heat radiating substrate, and a common conductive layer and an interlayer are formed on the upper surface of the heat insulating layer. An insulating layer is laminated, and on the upper surface of this interlayer insulating layer, a lower electrode connected to the common conductive layer via a contact hole and energizing the heating resistor is laminated,
A real-edge type thermal head is used in which a heating resistor and an upper electrode are stacked on the upper surface of the lower electrode, and a common electrode having a surface thereof covered with a protective layer is multilayered.

【0004】図3はこのような従来のサーマルヘッドを
示したもので、アルミナ等の絶縁性セラミックからなる
放熱基板11の表面には、ガラス等からなる保温層12
が全面に形成されており、この放熱基板11の一端部近
傍には、エッチング等の手段により保温層12の凸状部
13が形成されている。
FIG. 3 shows such a conventional thermal head. A heat insulating layer 12 made of glass or the like is provided on the surface of a heat dissipation substrate 11 made of an insulating ceramic such as alumina.
Is formed on the entire surface, and a convex portion 13 of the heat insulating layer 12 is formed in the vicinity of one end of the heat radiation substrate 11 by means such as etching.

【0005】この凸状部13の上面には、Cr等の高融
点金属等からなり約1μmの膜厚を有する第1共通導電
層14aと、TaSiO2 等のTaと絶縁物の混合物か
らなるサーメット(以下「Taサーメット」という)等
からなり約1μmの膜厚を有する第2共通導電層14b
とが、スッパタリング等により順次積層形成されてい
る。
A first common conductive layer 14a made of a refractory metal such as Cr and having a thickness of about 1 μm and a cermet made of a mixture of Ta and an insulator such as TaSiO 2 are formed on the upper surface of the convex portion 13. (Hereinafter referred to as “Ta cermet”) and the like and having a thickness of about 1 μm.
Are sequentially laminated by sputtering or the like.

【0006】そして、前記第2共通導電層14bの上面
に、耐酸化性を有する合金、セラミックあるいはサーメ
ット等からなる耐酸化性材料をスパッタリング等により
約0.2μmの膜厚で形成し、フォトリソ技術によりエ
ッチングすることにより、前記放熱基板11の端部近傍
のコンタクトホールの形成位置のみに所定の形状の耐酸
化マスク層を形成する。この状態で、放熱基板11を約
700℃の温度で全面を熱酸化することにより、前記耐
酸化マスク層でマスクされていない部分の第2共通導電
層14bの表面が、耐酸化マスク層のパターンに従って
絶縁性酸化物セラミック層となり、この絶縁性酸化物セ
ラミック層により数千オングストロームの膜厚の第1層
間絶縁層15aが形成されている。その後、前記耐酸化
マスク層はエッチングにより除去される。
An oxidation-resistant material made of an oxidation-resistant alloy, ceramic, cermet, or the like is formed on the upper surface of the second common conductive layer 14b to a thickness of about 0.2 μm by sputtering or the like. Thus, an oxidation-resistant mask layer having a predetermined shape is formed only at the position where the contact hole is formed near the end of the heat dissipation substrate 11. In this state, the entire surface of the heat dissipation substrate 11 is thermally oxidized at a temperature of about 700 ° C., so that the surface of the second common conductive layer 14 b that is not masked by the oxidation-resistant mask layer becomes a pattern of the oxidation-resistant mask layer. Accordingly, a first interlayer insulating layer 15a having a thickness of several thousand angstroms is formed by the insulating oxide ceramic layer. Thereafter, the oxidation-resistant mask layer is removed by etching.

【0007】そして、前記第1層間絶縁層15aの上面
には、絶縁性に優れたSiO2 等の絶縁性セラミックか
らなる第2層間絶縁層15bが積層されており、このよ
うに層間絶縁層15a,15bを2層構造とすることに
より層間絶縁性の信頼度をより高いものとしている。こ
の第2層間絶縁層15bには、前記耐酸化マスク層が形
成された位置に合わせて、フォトリソ技術により、コン
タクトホール16が形成され、これにより、共通電極の
多層配線基板が完成される。
On the upper surface of the first interlayer insulating layer 15a, a second interlayer insulating layer 15b made of an insulating ceramic such as SiO 2 having excellent insulating properties is laminated. , And 15b have a two-layer structure, whereby the reliability of the interlayer insulation is further enhanced. In the second interlayer insulating layer 15b, a contact hole 16 is formed by photolithography at a position corresponding to the position where the oxidation-resistant mask layer is formed, thereby completing a multilayer wiring substrate having a common electrode.

【0008】この多層配線基板の上面には、Mo、C
r、W等の高融点金属群からなる電極材料をスパッタリ
ング等により積層することにより、第2共通導電層14
bと接続される下層共通電極17aおよび下層個別電極
18aの電極パターンがそれぞれ形成されており、これ
ら下層共通電極17aおよび下層個別電極18aの上面
には、スパッタリング等により、Taサーメット等から
なる発熱抵抗体19が積層されており、この発熱抵抗体
19は、フォトリソ技術によりドットの数に応じて複数
個直線状に配列されている。さらに、前記発熱抵抗体1
9の上面には、電力エネルギを供給するために、Al、
Cu等からなり約2μmの膜厚を有する上層共通電極1
7bおよび上層個別電極18bがそれぞれスパッタリン
グ等により積層されている。
On the upper surface of this multilayer wiring board, Mo, C
By laminating an electrode material composed of a group of refractory metals such as r and W by sputtering or the like, the second common conductive layer 14 is formed.
The electrode patterns of the lower-layer common electrode 17a and the lower-layer individual electrode 18a which are connected to the lower electrode b are formed on the upper surfaces of the lower-layer common electrode 17a and the lower-layer individual electrode 18a, respectively. The body 19 is stacked, and a plurality of heating resistors 19 are linearly arranged according to the number of dots by the photolithography technique. Further, the heating resistor 1
9 to supply power energy,
Upper common electrode 1 made of Cu or the like and having a thickness of about 2 μm
7b and the upper individual electrode 18b are respectively laminated by sputtering or the like.

【0009】さらに、前記発熱抵抗体19、上層共通電
極17bおよび上層個別電極18bの上面であって、外
部回路の接続端子部を除いた位置には、酸化や摩耗を防
止するためサイアロン等の耐酸化性で硬度の大きい材料
からなり約5μmの膜厚を有する保護層20がスパッタ
リング等により積層被覆されている。
Further, on the upper surface of the heating resistor 19, the upper common electrode 17b and the upper individual electrode 18b, except for the connection terminal portion of the external circuit, an acid-resistant material such as sialon is used to prevent oxidation and wear. A protective layer 20 made of a material having a high degree of hardness and having a thickness of about 5 μm is laminated and coated by sputtering or the like.

【0010】そして、端子メッキ処理等の後工程の後
に、前記放熱基板11をダイシング加工することによ
り、ブロック(チップ)状のサーマルヘッドを製造する
ようになっている。
Then, after a post-process such as a terminal plating process, the heat dissipation board 11 is diced to manufacture a block (chip) -shaped thermal head.

【0011】このような、従来の多層配線化したリアル
エッジサーマルヘッドを用いたサーマルプリンタにおい
ては、このサーマルヘッドを、通常の記録紙の場合に
は、熱転写インクリボン(図示せず)を介して記録紙に
圧接させた状態で、感熱記録紙の場合には、記録紙に圧
接させた状態で、所定の印字信号に基づいて、前記上層
個別電極に通電を行ない所望の発熱抵抗体を発熱させる
ことにより、前記インクリボンのインクを溶融して用紙
上に転写するか、または感熱記録紙を発色させて、所望
の印字を行なうようになっている。
In such a conventional thermal printer using a real edge thermal head with multilayer wiring, the thermal head is connected to a thermal transfer ink ribbon (not shown) in the case of ordinary recording paper. In a state where the recording paper is pressed against the recording paper, and in the case of a thermosensitive recording paper, while the recording paper is pressed against the recording paper, a current is applied to the upper-layer individual electrode based on a predetermined print signal to cause a desired heating resistor to generate heat. Thus, the desired printing is performed by melting the ink of the ink ribbon and transferring the ink to the paper, or by coloring the heat-sensitive recording paper.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】このような従来の共通
電極を多層配線としたサーマルヘッドにおいては、前記
第1共通導電層14aを耐熱性、密着性、硬度が高いC
r等の高融点金属材料により形成しており、この高融点
金属の電気抵抗は、Cuに比べて約10倍以上とはるか
に大きいため、第1共通導電層14aの膜厚を約1μm
程度に厚くしたり、第1共通導電層14aのパターンを
放熱基板11のほぼ全面にわたって設けることにより、
共通電極部分で生じる電圧降下(コモンドロップ)を低
減して印字品質の低下を防止する必要があった。
In such a conventional thermal head in which a common electrode is formed in a multilayer wiring, the first common conductive layer 14a is formed of C having high heat resistance, adhesion and hardness.
Since the electric resistance of the refractory metal is about 10 times or more as large as that of Cu, the thickness of the first common conductive layer 14a is about 1 μm.
By making the pattern of the first common conductive layer 14a substantially over the entire surface of the heat dissipation substrate 11,
It was necessary to reduce the voltage drop (common drop) generated at the common electrode portion to prevent the print quality from being lowered.

【0013】しかし、このように高融点金属からなる第
1共通導電層14aの膜厚を厚くして用いた場合、一般
に、高融点金属のスパッタリング膜は、引張り応力が大
きいため、膜厚に比例して残留応力が増大してしまい、
後工程の第1層間絶縁層15aを形成するための高温熱
酸化処理や、発熱抵抗体19を安定化するための高温真
空熱処理等による熱衝撃により、第1共通導電層14a
の界面密着力の信頼性が低下してしまい、サーマルヘッ
ドの製造品質および製造歩留まりを低下させてしまうと
いう問題を有している。
However, when the first common conductive layer 14a made of a high-melting-point metal is used with a large thickness, a sputtering film of a high-melting-point metal generally has a large tensile stress. And the residual stress increases,
The first common conductive layer 14a is formed by a high-temperature thermal oxidation process for forming the first interlayer insulating layer 15a in a later process, or a thermal shock caused by a high-temperature vacuum heat treatment for stabilizing the heating resistor 19 or the like.
However, there is a problem that the reliability of the interface adhesion of the thermal head is reduced, and the production quality and production yield of the thermal head are reduced.

【0014】また、第1共通導電層14aのパターンを
放熱基板11のほぼ全面にわたって大きく形成すると、
第1共通導電層14aの面積に比例して、保温層12や
層間絶縁層の欠陥箇所からのリークによる層間絶縁不良
の発生確率が大きくなり、製造品質および製造歩留まり
が低下してしまうという問題を有している。さらに、第
1共通導電層14aを、発熱抵抗体19の直下から放熱
基板11の端部近傍にかけて配設するようにしており、
Cr等の高融点金属は熱伝導性に優れているため、この
第1共通導電層14aの膜厚を厚く配設すると、発熱抵
抗体19で発生した熱が第1共通導電層14aを介して
放熱されてしまい、発熱抵抗体19の発熱温度の上昇が
鈍り、印字熱効率が低下して印字品質が悪化してしまう
という問題をも有している。
When the pattern of the first common conductive layer 14a is formed substantially over the entire surface of the heat dissipation board 11,
In proportion to the area of the first common conductive layer 14a, the probability of occurrence of interlayer insulation failure due to leakage from a defective portion of the heat insulation layer 12 or interlayer insulation layer increases, and the problem that the manufacturing quality and the manufacturing yield decrease is reduced. Have. Further, the first common conductive layer 14a is arranged from directly below the heating resistor 19 to near the end of the heat dissipation substrate 11, and
Since the refractory metal such as Cr is excellent in thermal conductivity, if the first common conductive layer 14a is provided with a large thickness, the heat generated in the heating resistor 19 passes through the first common conductive layer 14a. There is also a problem that the heat is dissipated, the rise in the heat generation temperature of the heat generating resistor 19 is slowed down, the print heat efficiency is reduced, and the print quality is deteriorated.

【0015】本発明は、前述した問題点に鑑みてなされ
たもので、共通導電層の密着性を高めるとともに、電気
抵抗を小さくして、しかも、発熱損失を低減させること
ができ、製造品質および製造歩留まりを高めることがで
きるとともに、印字熱効率および印字品質を向上させる
ことのできるサーマルヘッドおよびその製造方法を提供
することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and can improve the adhesion of the common conductive layer, reduce the electric resistance and reduce the heat loss, and improve the manufacturing quality and It is an object of the present invention to provide a thermal head and a method of manufacturing the same, which can increase the production yield and improve the printing thermal efficiency and the printing quality.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため請求項1に記載の発明に係るサーマルヘッドは、放
熱基板の上面に、少なくとも保温層、共通導電層、コン
タクトホールを備えた層間絶縁層、複数の発熱抵抗体、
これら各発熱抵抗体に接続される個別電極および前記コ
ンタクトホールを介して前記共通導電層と前記発熱抵抗
体とを電気的に接続する共通電極をそれぞれ積層してな
るサーマルヘッドであって、前記共通導電層を、Taサ
ーメットからなる第1共通導電層、Crからなる第2共
通導電層、Cuからなる第3共通導電層、Crからなる
第4共通導電層、Taサーメットからなる第5共通導電
層を順次積層してなる5層により形成したことを特徴と
するサーマルヘッド。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a thermal head having at least a heat insulating layer, a common conductive layer, and a contact hole on an upper surface of a heat radiating substrate. Layers, multiple heating resistors,
A thermal head in which individual electrodes connected to each of the heating resistors and a common electrode for electrically connecting the common conductive layer and the heating resistor via the contact hole are stacked. The conductive layers are a first common conductive layer made of Ta cermet, a second common conductive layer made of Cr, a third common conductive layer made of Cu, a fourth common conductive layer made of Cr, and a fifth common conductive layer made of Ta cermet. Wherein the thermal head is formed of five layers obtained by sequentially laminating.

【0017】この請求項1に記載の発明によれば、Ta
サーメット等からなる第1共通導電層が、保温層と第2
共通導電層との密着性をより安定化するための接着層と
して機能するようになっているので、この第1共通導電
層により積層膜のチッピングを低減することができ、製
造品質および製造歩留まりの安定化を図ることができ
る。
According to the first aspect of the present invention, Ta
A first common conductive layer made of cermet or the like is provided with a heat insulating layer and a second common conductive layer.
Since the first common conductive layer functions as an adhesive layer for further stabilizing the adhesion to the common conductive layer, chipping of the laminated film can be reduced by the first common conductive layer, and the production quality and the production yield can be reduced. Stabilization can be achieved.

【0018】また、第3共通導電層を電気抵抗の小さい
Cuにより形成するようにしているので、各発熱抵抗体
に電圧を印加するときの電圧降下を著しく低減させるこ
とができ、印字濃度のバラツキのない高印字品質を実現
することができ、さらに、基板面積に対して第3共通導
電層のパターン面積を著しく小さくすることができ、保
温層や層間絶縁層の形成欠陥(孔や突起)による層間の
絶縁不良が発生する確率を著しく低減することができ
る。
Further, since the third common conductive layer is formed of Cu having a small electric resistance, a voltage drop when a voltage is applied to each heating resistor can be significantly reduced, and variations in print density can be achieved. It is possible to realize high printing quality without any defects, furthermore, it is possible to remarkably reduce the pattern area of the third common conductive layer with respect to the substrate area, and to cause formation defects (holes and projections) of the heat insulating layer and the interlayer insulating layer. The probability of occurrence of insulation failure between layers can be significantly reduced.

【0019】また、Crからなる第2共通導電層を配設
することにより、発熱抵抗体が発熱した場合に、第2共
通導電層からの放熱による発熱損失を低減することがで
き、発熱抵抗体の発熱ピーク温度を上昇させることがで
き、その結果、印字熱効率を著しく向上させることがで
きる。
Further, by providing the second common conductive layer made of Cr, when the heat generating resistor generates heat, heat loss due to heat radiation from the second common conductive layer can be reduced. Can be increased, and as a result, the printing thermal efficiency can be significantly improved.

【0020】さらに、Cuからなる第3共通導電層をC
rからなる第2共通導電層および第4共通導電層により
挟持するようにしているので、高温度の熱処理工程を行
なった場合でも、Cu層の酸化や拡散による密着性の低
下を確実に防止することができ、製造品質および製造歩
留まりの安定化を図ることができる。
Further, the third common conductive layer made of Cu is
Since it is sandwiched between the second common conductive layer and the fourth common conductive layer made of r, even if a high-temperature heat treatment step is performed, a decrease in adhesion due to oxidation and diffusion of the Cu layer is reliably prevented. Therefore, the production quality and the production yield can be stabilized.

【0021】請求項2に記載の発明は、請求項1におい
て、前記共通導電層を、最下層となる前記第1共通導電
層を前記保温層上の全面に積層し、この第1共通導電層
上に第2共通導電層を前記発熱抵抗体の直下から前記放
熱基板の端部近傍まで積層し、この第2共通導電層上に
第3共通導電層および第4共通導電層を前記個別電極側
であって発熱抵抗体列の近傍に積層し、これら各共通導
電層の上面で前記放熱基板の全面に第5共通導電層を積
層して形成するようにしたことを特徴とするものであ
る。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the common conductive layer is formed by laminating the first common conductive layer, which is the lowermost layer, on the entire surface of the heat insulating layer. On the second common conductive layer, a third common conductive layer and a fourth common conductive layer are stacked on the second common conductive layer from immediately below the heating resistor to near the end of the heat dissipation substrate. Wherein the fifth common conductive layer is formed by laminating in the vicinity of the row of heating resistors, and by laminating the fifth common conductive layer on the entire surface of the heat dissipation substrate on the upper surface of each common conductive layer.

【0022】この請求項2に記載の発明によれば、Ta
サーメット等からなる第1共通導電層を保温層の全面に
積層するようにしているので、この第1共通導電層によ
り保温層と第2共通導電層との接着性を高めることがで
き、その結果、この第1共通導電層により積層膜のチッ
ピングを低減することができ、製造品質および製造歩留
まりの安定化を図ることができる。
According to the second aspect of the present invention, Ta
Since the first common conductive layer made of cermet or the like is laminated on the entire surface of the heat insulating layer, the adhesion between the heat insulating layer and the second common conductive layer can be enhanced by the first common conductive layer. The first common conductive layer can reduce chipping of the laminated film, and can stabilize the production quality and the production yield.

【0023】また、発熱抵抗体列に隣接して、電気抵抗
の小さいCu層からなる低抵抗の第3共通導電層を配設
するようにしているので、電圧降下を著しく低減させる
ことができ、印字濃度のバラツキのない高印字品質を実
現することができ、さらに、第3共通導電層を低抵抗の
Cuにより形成するようにしているので、基板面積に対
して第3共通導電層のパターン面積を著しく小さくする
ことができ、保温層や層間絶縁層の形成欠陥(孔や突
起)による層間の絶縁不良が発生する確率を著しく低減
することができる。
Further, since the low-resistance third common conductive layer made of a Cu layer having a small electric resistance is arranged adjacent to the heating resistor array, the voltage drop can be significantly reduced. It is possible to realize high printing quality without variation in printing density, and furthermore, since the third common conductive layer is made of low-resistance Cu, the pattern area of the third common conductive layer with respect to the substrate area Can be significantly reduced, and the probability of occurrence of insulation failure between layers due to formation defects (holes or protrusions) in the heat insulating layer or interlayer insulating layer can be significantly reduced.

【0024】また、発熱抵抗体の直下に、Crからなる
第2共通導電層を配設するようにしているので、発熱抵
抗体の発熱ピーク温度を上昇させることができ、印字熱
効率を著しく向上させることができる。
Further, since the second common conductive layer made of Cr is provided immediately below the heat generating resistor, the heat generation peak temperature of the heat generating resistor can be increased, and the printing thermal efficiency can be significantly improved. be able to.

【0025】請求項3に記載の発明は、請求項1または
請求項2において、前記第1共通導電層の膜厚を約0.
1μm、前記第2共通導電層の膜厚を約0.1μm、前
記第3共通導電層の膜厚を0.1〜0.5μm、前記第
4共通導電層の膜厚を約0.1μm、前記第5共通導電
層の膜厚を約1μmとしたことを特徴とするものであ
る。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the thickness of the first common conductive layer is set to about 0.5.
1 μm, the thickness of the second common conductive layer is about 0.1 μm, the thickness of the third common conductive layer is 0.1 to 0.5 μm, the thickness of the fourth common conductive layer is about 0.1 μm, The film thickness of the fifth common conductive layer is about 1 μm.

【0026】この請求項3に記載の発明によれば、各共
通導電層を前記のような膜厚に形成することにより、前
記作用、効果を得ることができるものである。
According to the third aspect of the present invention, the above-described functions and effects can be obtained by forming each common conductive layer to have the above-mentioned film thickness.

【0027】請求項4に記載の発明は、放熱基板の上面
に、少なくとも保温層、共通導電層、コンタクトホール
を備えた層間絶縁層、複数の発熱抵抗体、これら各発熱
抵抗体に接続される個別電極および前記コンタクトホー
ルを介して前記共通導電層と前記発熱抵抗体とを電気的
に接続する共通電極をそれぞれ積層してなるサーマルヘ
ッドであって、前記共通導電層を、Taサーメットから
なる第1共通導電層、Crからなる第2共通導電層、T
aサーメットからなる第3共通導電層、Crからなる第
4共通導電層、Taサーメットからなる第5共通導電層
を順次積層してなる5層により形成したことを特徴とす
るものである。
According to a fourth aspect of the present invention, at least a heat insulating layer, a common conductive layer, an interlayer insulating layer having a contact hole, a plurality of heating resistors, and a plurality of heating resistors are connected to the upper surface of the heat dissipation substrate. A thermal head in which a common electrode for electrically connecting the common conductive layer and the heating resistor through the individual electrode and the contact hole is laminated, wherein the common conductive layer is made of Ta cermet. 1 common conductive layer, second common conductive layer made of Cr, T
The third common conductive layer made of a cermet, the fourth common conductive layer made of Cr, and the fifth common conductive layer made of Ta cermet are sequentially formed into five layers.

【0028】この請求項4に記載の発明によれば、Ta
サーメットからなり接着層として機能する第1共通導電
層および第3共通導電層をCrからなる第2共通導電層
の上下に連続成膜により介在させるようにしているの
で、第4共通導電層の膜厚を厚く形成するようにして
も、連続成膜による各界面の汚染の低減を図ることがで
きるとともに、Taサーメットの良好な接着性により積
層膜のチッピングを低減することができ、製造品質およ
び製造歩留まりの安定化を図ることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, Ta
Since the first common conductive layer and the third common conductive layer made of cermet and functioning as an adhesive layer are interposed by continuous film formation above and below the second common conductive layer made of Cr, the film of the fourth common conductive layer is formed. Even if the thickness is increased, contamination at each interface due to continuous film formation can be reduced, and chipping of the laminated film can be reduced due to good adhesiveness of Ta cermet. The yield can be stabilized.

【0029】また、各共通導電層のうち、第1共通導電
層から第4共通導電層の4層を個別に成膜せずに、接着
性に優れるTaサーメットからなる第1共通導電層およ
び第3共通導電層と、Crからなる第2共通導電層およ
び第4共通導電層とを交互に積層させるようにしている
ので、各共通導電層を真空状態のまま連続成膜すること
ができ、前記4層の共通導電層間の密着性を著しく高め
ることができ、製造のばらつきを著しく低減させること
ができる。しかも、第4共通導電層の膜厚の選択範囲を
広げることができ、第4共通導電層の電気抵抗を低減さ
せることができるので、電圧降下を著しく低減させるこ
とができ、印字濃度のバラツキのない高印字品質を実現
することができる。
Further, of the common conductive layers, the first common conductive layer and the fourth common conductive layer are not separately formed, and the first common conductive layer made of Ta cermet having excellent adhesiveness and the fourth common conductive layer are not formed. Since the third common conductive layer, the second common conductive layer made of Cr, and the fourth common conductive layer are alternately laminated, each common conductive layer can be continuously formed in a vacuum state. Adhesion between the four common conductive layers can be significantly increased, and manufacturing variations can be significantly reduced. In addition, since the selection range of the film thickness of the fourth common conductive layer can be widened and the electric resistance of the fourth common conductive layer can be reduced, the voltage drop can be significantly reduced, and the variation in print density can be reduced. No high printing quality can be realized.

【0030】また、Crからなる第2共通導電層を配設
するようにしているので、発熱抵抗体が発熱した場合
に、第2共通導電層からの放熱による発熱損失を低減す
ることができ、発熱抵抗体の発熱ピーク温度を上昇させ
ることができ、その結果、印字熱効率を著しく向上させ
ることができる。
Further, since the second common conductive layer made of Cr is provided, when the heating resistor generates heat, heat loss due to heat radiation from the second common conductive layer can be reduced. The heat generation peak temperature of the heat generating resistor can be increased, and as a result, the printing thermal efficiency can be significantly improved.

【0031】請求項5に記載の発明は、請求項4におい
て、前記共通導電層を、最下層となる前記第1共通導電
層を前記保温層上の全面に積層し、この第1共通導電層
上に第2共通導電層および第3共通導電層を前記発熱抵
抗体の直下から前記放熱基板の端部近傍まで積層し、こ
の第3共通導電層上に第4共通導電層を前記個別電極側
であって発熱抵抗体列の近傍に積層し、これら各共通導
電層の上面で前記放熱基板の全面に第5共通導電層を積
層して形成するようにしたことを特徴とするものであ
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the common conductive layer is formed by laminating the lowermost first common conductive layer over the entire surface of the heat insulating layer. On the third common conductive layer, a second common conductive layer and a third common conductive layer are stacked from immediately below the heating resistor to near the end of the heat dissipation board. A fourth common conductive layer is formed on the individual electrode side. Wherein the fifth common conductive layer is formed by laminating in the vicinity of the row of heating resistors, and by laminating the fifth common conductive layer on the entire surface of the heat dissipation substrate on the upper surface of each common conductive layer.

【0032】この請求項5に記載の発明によれば、Ta
サーメットからなり接着層として機能する第1共通導電
層および第3共通導電層をCrからなる第2共通導電層
の上下に積層させるようにしているので、第4共通導電
層の膜厚を厚く形成するようにしても、連続成膜による
各界面の汚染の低減を図ることができるとともに、Ta
サーメットの良好な接着性により、積層膜のチッピング
を低減することができ、製造品質および製造歩留まりの
安定化を図ることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, Ta
Since the first common conductive layer and the third common conductive layer made of cermet and functioning as an adhesive layer are laminated on and under the second common conductive layer made of Cr, the fourth common conductive layer is formed to be thick. In this case, contamination of each interface due to continuous film formation can be reduced, and Ta
With good adhesiveness of the cermet, chipping of the laminated film can be reduced, and the production quality and the production yield can be stabilized.

【0033】また、各共通導電層のうち、第1共通導電
層から第4共通導電層の4層を個別に成膜せずに、接着
性に優れるTaサーメットからなる第1共通導電層およ
び第3共通導電層と、Crからなる第2共通導電層およ
び第4共通導電層とを交互に積層させるようにしている
ので、各共通導電層を真空状態のまま連続成膜すること
ができ、前記4層の共通導電層間の密着性を著しく高め
ることができ、製造のばらつきを著しく低減させること
ができる。しかも、第4共通導電層の膜厚の選択範囲を
広げることができ、第4共通導電層の電気抵抗を低減さ
せることができるので、電圧降下を著しく低減させるこ
とができ、印字濃度のバラツキのない高印字品質を実現
することができる。
Further, among the respective common conductive layers, the first common conductive layer to the fourth common conductive layer are not separately formed, and the first common conductive layer made of Ta cermet having excellent adhesiveness and the fourth common conductive layer are not formed. Since the third common conductive layer, the second common conductive layer made of Cr, and the fourth common conductive layer are alternately laminated, each common conductive layer can be continuously formed in a vacuum state. Adhesion between the four common conductive layers can be significantly increased, and manufacturing variations can be significantly reduced. In addition, since the selection range of the film thickness of the fourth common conductive layer can be widened and the electric resistance of the fourth common conductive layer can be reduced, the voltage drop can be significantly reduced, and the variation in print density can be reduced. No high printing quality can be realized.

【0034】また、前記発熱抵抗体の直下に、Crから
なる第2共通導電層を配設するようにしているので、発
熱抵抗体が発熱した場合に、第2共通導電層からの放熱
による発熱損失を低減することができ、発熱抵抗体の発
熱ピーク温度を上昇させることができ、その結果、印字
熱効率を著しく向上させることができる。
Further, since the second common conductive layer made of Cr is provided directly below the heating resistor, when the heating resistor generates heat, heat is generated by heat radiation from the second common conductive layer. The loss can be reduced, and the heat generation peak temperature of the heat generation resistor can be increased, and as a result, the printing thermal efficiency can be significantly improved.

【0035】請求項6に記載の発明は、請求項4または
請求項5において、前記第1共通導電層の膜厚を約0.
1μm、前記第2共通導電層の膜厚を約0.1μm、前
記第3共通導電層の膜厚を0.1μm、前記第4共通導
電層の膜厚を約1μm、前記第5共通導電層の膜厚を約
1μmとしたことを特徴とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the fourth or fifth aspect, the thickness of the first common conductive layer is set to about 0.5.
1 μm, the thickness of the second common conductive layer is about 0.1 μm, the thickness of the third common conductive layer is 0.1 μm, the thickness of the fourth common conductive layer is about 1 μm, and the fifth common conductive layer is Is characterized by having a thickness of about 1 μm.

【0036】この請求項6に記載の発明によれば、各共
通導電層を前記のような膜厚に形成することにより、前
記作用、効果を得ることができるものである。
According to the sixth aspect of the present invention, by forming each common conductive layer to the above-mentioned film thickness, the above-mentioned functions and effects can be obtained.

【0037】請求項7に記載の発明は、請求項1から請
求項6のいずれかにおいて、前記層間絶縁層を複数層に
より形成し、この最下層となる第1層間絶縁層を前記第
5共通導電層の表面酸化膜により形成したことを特徴と
するものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the interlayer insulating layer is formed by a plurality of layers, and the lowermost first interlayer insulating layer is formed by the fifth common layer. It is characterized by being formed by a surface oxide film of a conductive layer.

【0038】この請求項7に記載の発明によれば、最下
層となる第1層間絶縁層を第5共通導電層の表面酸化膜
により形成するようにしているので、第5共通導電層の
表面を確実に絶縁することができ、使用状態における短
絡等の導通不良の発生を確実に防止することができる。
According to the seventh aspect of the present invention, since the first interlayer insulating layer, which is the lowermost layer, is formed by the surface oxide film of the fifth common conductive layer, the surface of the fifth common conductive layer is formed. Can be reliably insulated, and occurrence of a conduction failure such as a short circuit in a use state can be reliably prevented.

【0039】請求項8に記載の発明は、請求項7におい
て、前記第5共通導電層の前記放熱基板の外周部近傍に
位置する部分の膜厚を薄く加工して酸化処理を施すこと
により、前記第5共通導電層と前記第1共通導電層とを
絶縁物化して前記第1層間絶縁層を形成するようにした
ことを特徴とするものである。
According to an eighth aspect of the present invention, in the method of the seventh aspect, the thickness of the portion of the fifth common conductive layer located near the outer peripheral portion of the heat dissipation substrate is thinned and subjected to an oxidation treatment. The fifth common conductive layer and the first common conductive layer are made into insulators to form the first interlayer insulating layer.

【0040】この請求項8に記載の発明によれば、第5
共通導電層の放熱基板の外周部に位置する部分の膜厚を
薄く加工して酸化処理を施すことにより、第1層間絶縁
層を形成するようにしているので、第5共通導電層の膜
厚のほぼ100%が絶縁性セラミックとなり、最終工程
でサーマルヘッドブロックとした時に、放熱基板の端面
に露出する共通導電層を電気的に絶縁することができ、
使用状態における短絡等の導通不良の発生を確実に防止
することができる。
According to the eighth aspect of the present invention, the fifth aspect
The thickness of the portion of the common conductive layer located on the outer peripheral portion of the heat dissipation substrate is processed to be thin and oxidized to form the first interlayer insulating layer. Of the common conductive layer exposed on the end face of the heat dissipation substrate when the thermal head block is formed in the final step,
It is possible to reliably prevent the occurrence of a conduction failure such as a short circuit in a use state.

【0041】また、請求項9に記載の発明に係るサーマ
ルヘッドの製造方法は、放熱基板の上面に、少なくとも
保温層、共通導電層、コンタクトホールを備えた層間絶
縁層、複数の発熱抵抗体、これら各発熱抵抗体に接続さ
れる個別電極および前記コンタクトホールを介して前記
共通導電層と前記発熱抵抗体とを電気的に接続する共通
電極を順次積層するサーマルヘッドの製造方法であっ
て、前記保温層の上面に、Taサーメットからなる第1
共通導電層、Crからなる第2共通導電層、Cuからな
る第3共通導電層、Crからなる第4共通導電層を順次
積層した4層からなる共通導電層を形成する工程と、前
記第3共通導電層および第4共通導電層をパターンニン
グして、前記発熱抵抗体列に隣接する位置に帯状に形成
する工程と、前記放熱基板の外周部近傍に位置する前記
第2共通導電層をパターンニングにより除去する工程
と、前記放熱基板の全面にTaサーメットからなる第5
共通導電層および耐酸化マスク層を積層する工程と、コ
ンタクトホールの配設位置に、前記耐酸化マスク層のパ
ターンを形成する工程と、前記放熱基板の外周部近傍に
位置する前記第5共通導電層の膜厚を薄く加工する工程
と、前記第5共通導電層の全表面を酸化処理し、この酸
化処理により生じた表面酸化膜からなる第1層間絶縁層
を形成する工程と、前記耐酸化マスク層を除去する工程
と、前記第1層間絶縁層上に絶縁性セラミックからなる
第2層間絶縁層を積層する工程と、この第2層間絶縁層
にコンタクトホールを加工する工程とを有することを特
徴とするものである。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a thermal head manufacturing method, wherein at least a heat insulating layer, a common conductive layer, an interlayer insulating layer having a contact hole, a plurality of heating resistors, A method for manufacturing a thermal head in which individual electrodes connected to each of the heating resistors and a common electrode for electrically connecting the common conductive layer and the heating resistor via the contact hole are sequentially stacked, The first surface made of Ta cermet
Forming a four-layered common conductive layer in which a common conductive layer, a second common conductive layer made of Cr, a third common conductive layer made of Cu, and a fourth common conductive layer made of Cr are sequentially stacked; Patterning a common conductive layer and a fourth common conductive layer to form a strip at a position adjacent to the heating resistor row; and patterning the second common conductive layer located near an outer peripheral portion of the heat dissipation substrate. And a fifth step made of Ta cermet on the entire surface of the heat dissipation substrate.
Stacking a common conductive layer and an oxidation-resistant mask layer, forming a pattern of the oxidation-resistant mask layer at a position where a contact hole is provided, and forming the fifth common conductive layer near an outer peripheral portion of the heat dissipation substrate. Forming a first interlayer insulating layer composed of a surface oxide film generated by the oxidizing process, and oxidizing the entire surface of the fifth common conductive layer; Removing a mask layer, laminating a second interlayer insulating layer made of insulating ceramic on the first interlayer insulating layer, and processing a contact hole in the second interlayer insulating layer. It is a feature.

【0042】この請求項9に記載の発明によれば、Ta
サーメット等からなる第1共通導電層が、保温層と第2
共通導電層との密着性をより安定化するための接着層と
して機能するようになっているので、この第1共通導電
層により積層膜のチッピングを低減することができ、製
造品質および製造歩留まりの安定化を図ることができ
る。
According to the ninth aspect of the present invention, Ta
A first common conductive layer made of cermet or the like is provided with a heat insulating layer and a second common conductive layer.
Since the first common conductive layer functions as an adhesive layer for further stabilizing the adhesion to the common conductive layer, chipping of the laminated film can be reduced by the first common conductive layer, and the production quality and the production yield can be reduced. Stabilization can be achieved.

【0043】また、第3共通導電層を電気抵抗の小さい
Cuにより形成するようにしているので、各発熱抵抗体
に電圧を印加するときの電圧降下を著しく低減させるこ
とができ、印字濃度のバラツキのない高印字品質を実現
することができ、さらに、基板面積に対して第3共通導
電層のパターン面積を著しく小さくすることができ、保
温層や層間絶縁層の形成欠陥(孔や突起)による層間の
絶縁不良が発生する確率を著しく低減することができ
る。
Further, since the third common conductive layer is made of Cu having a small electric resistance, a voltage drop when a voltage is applied to each heating resistor can be significantly reduced, and variations in print density can be achieved. It is possible to realize high printing quality without any defects, furthermore, it is possible to remarkably reduce the pattern area of the third common conductive layer with respect to the substrate area, and to cause formation defects (holes and projections) of the heat insulating layer and the interlayer insulating layer. The probability of occurrence of insulation failure between layers can be significantly reduced.

【0044】また、Crからなる第2共通導電層を配設
することにより、発熱抵抗体が発熱した場合に、第2共
通導電層からの放熱による発熱損失を低減することがで
き、発熱抵抗体の発熱ピーク温度を上昇させることがで
き、その結果、印字熱効率を著しく向上させることがで
きる。
Further, by disposing the second common conductive layer made of Cr, when the heat generating resistor generates heat, heat loss due to heat radiation from the second common conductive layer can be reduced. Can be increased, and as a result, the printing thermal efficiency can be significantly improved.

【0045】さらに、Cuからなる第3共通導電層をC
rからなる第2共通導電層および第4共通導電層により
挟持するようにしているので、高温度の熱処理工程を行
なった場合でも、Cu層の酸化や拡散による密着性の低
下を確実に防止することができ、製造品質および製造歩
留まりの安定化を図ることができる。
Further, the third common conductive layer made of Cu is
Since it is sandwiched between the second common conductive layer and the fourth common conductive layer made of r, even if a high-temperature heat treatment step is performed, a decrease in adhesion due to oxidation and diffusion of the Cu layer is reliably prevented. Therefore, the production quality and the production yield can be stabilized.

【0046】請求項10に記載の発明は、放熱基板の上
面に、少なくとも保温層、共通導電層、コンタクトホー
ルを備えた層間絶縁層、複数の発熱抵抗体、これら各発
熱抵抗体に接続される個別電極および前記コンタクトホ
ールを介して前記共通導電層と前記発熱抵抗体とを電気
的に接続する共通電極を順次積層するサーマルヘッドの
製造方法であって、前記保温層の上面に、Taサーメッ
トからなる第1共通導電層、Crからなる第2共通導電
層、Taサーメットからなる第3共通導電層、Crから
なる第4共通導電層を順次積層した4層からなる共通導
電層を形成する工程と、前記第4共通導電層をパターン
ニングして、前記発熱抵抗体列に隣接する位置に帯状に
形成する工程と、前記放熱基板の外周部近傍に位置する
前記第2共通導電層および第3共通導電層をパターンニ
ングにより除去する工程と、前記放熱基板の全面にTa
サーメットからなる第5共通導電層および耐酸化マスク
層を積層する工程と、コンタクトホールの配設位置に、
前記耐酸化マスク層のパターンを形成する工程と、前記
放熱基板の外周部近傍に位置する前記第5共通導電層の
膜厚を薄く加工する工程と、前記第5共通導電層の全表
面を酸化処理し、この酸化処理により生じた表面酸化膜
からなる第1層間絶縁層を形成する工程と、前記耐酸化
マスク層を除去する工程と、前記第1層間絶縁層上に絶
縁性セラミックからなる第2層間絶縁層を積層する工程
と、この第2層間絶縁層にコンタクトホールを加工する
工程とを有することを特徴とするものである。
According to a tenth aspect of the present invention, at least a heat insulating layer, a common conductive layer, an interlayer insulating layer having contact holes, a plurality of heating resistors, and a plurality of heating resistors are connected to the upper surface of the heat dissipation substrate. A method for manufacturing a thermal head in which a common electrode for electrically connecting the common conductive layer and the heating resistor via an individual electrode and the contact hole is sequentially laminated, wherein a top surface of the heat insulating layer is formed from Ta cermet. Forming a four-layered common conductive layer in which a first common conductive layer made of Cr, a second common conductive layer made of Cr, a third common conductive layer made of Ta cermet, and a fourth common conductive layer made of Cr are sequentially stacked; Patterning the fourth common conductive layer to form a strip at a position adjacent to the heating resistor row; and forming the second common conductive layer near an outer peripheral portion of the heat dissipation substrate. And a step of the third common conductive layer is removed by patterning, Ta on the entire surface of the radiating board
Stacking a fifth common conductive layer made of cermet and an oxidation-resistant mask layer;
A step of forming a pattern of the oxidation-resistant mask layer, a step of thinning the thickness of the fifth common conductive layer located near the outer peripheral portion of the heat dissipation substrate, and oxidizing the entire surface of the fifth common conductive layer. Processing, forming a first interlayer insulating layer made of a surface oxide film generated by the oxidation process, removing the oxidation-resistant mask layer, and forming a first interlayer insulating layer on the first interlayer insulating layer made of an insulating ceramic. The method includes a step of laminating two interlayer insulating layers and a step of processing a contact hole in the second interlayer insulating layer.

【0047】この請求項10に記載の発明によれば、T
aサーメットからなり接着層として機能する第1共通導
電層および第3共通導電層をCrからなる第2共通導電
層の上下に連続成膜により介在させるようにしているの
で、第4共通導電層の膜厚を厚く形成するようにして
も、連続成膜による各界面の汚染の低減を図ることがで
きるとともに、Taサーメットの良好な接着性により積
層膜のチッピングを低減することができ、製造品質およ
び製造歩留まりの安定化を図ることができる。
According to the tenth aspect of the present invention, T
Since the first common conductive layer and the third common conductive layer, which are made of cermet and function as adhesive layers, are interposed by continuous film formation above and below the second common conductive layer made of Cr, the fourth common conductive layer Even if the film is formed to be thick, it is possible to reduce the contamination of each interface due to continuous film formation, and it is possible to reduce chipping of the laminated film due to the good adhesiveness of Ta cermet, thereby improving production quality and The production yield can be stabilized.

【0048】また、各共通導電層のうち、第1共通導電
層から第4共通導電層の4層を個別に成膜せずに、接着
性に優れるTaサーメットからなる第1共通導電層およ
び第3共通導電層と、Crからなる第2共通導電層およ
び第4共通導電層とを交互に積層させるようにしている
ので、各共通導電層を真空状態のまま連続成膜すること
ができ、前記4層の共通導電層間の密着性を著しく高め
ることができ、製造のばらつきを著しく低減させること
ができる。しかも、第4共通導電層の膜厚の選択範囲を
広げることができ、第4共通導電層の電気抵抗を低減さ
せることができるので、電圧降下を著しく低減させるこ
とができ、印字濃度のバラツキのない高印字品質を実現
することができる。
Further, of the common conductive layers, the first common conductive layer to the fourth common conductive layer are not separately formed, and the first common conductive layer made of Ta cermet having excellent adhesiveness and the fourth common conductive layer are not formed. Since the third common conductive layer, the second common conductive layer made of Cr, and the fourth common conductive layer are alternately laminated, each common conductive layer can be continuously formed in a vacuum state. Adhesion between the four common conductive layers can be significantly increased, and manufacturing variations can be significantly reduced. In addition, since the selection range of the film thickness of the fourth common conductive layer can be widened and the electric resistance of the fourth common conductive layer can be reduced, the voltage drop can be significantly reduced, and the variation in print density can be reduced. No high printing quality can be realized.

【0049】また、Crからなる第2共通導電層を配設
するようにしているので、発熱抵抗体が発熱した場合
に、第2共通導電層からの放熱による発熱損失を低減す
ることができ、発熱抵抗体の発熱ピーク温度を上昇させ
ることができ、その結果、印字熱効率を著しく向上させ
ることができる。
Further, since the second common conductive layer made of Cr is provided, when the heating resistor generates heat, heat loss due to heat radiation from the second common conductive layer can be reduced. The heat generation peak temperature of the heat generating resistor can be increased, and as a result, the printing thermal efficiency can be significantly improved.

【0050】[0050]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
から図4を参照して説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG.

【0051】図1は本発明に係るサーマルヘッドの実施
の一形態を示したもので、アルミナ等の絶縁性セラミッ
クからなる放熱基板1の表面には、ガラス等からなる保
温層2が全面に形成されており、この放熱基板1の一端
部近傍には、エッチング等の手段により保温層2の凸状
部3が形成されている。
FIG. 1 shows an embodiment of a thermal head according to the present invention, in which a heat insulating layer 2 made of glass or the like is formed on the entire surface of a heat radiating substrate 1 made of an insulating ceramic such as alumina. In the vicinity of one end of the heat dissipation substrate 1, a convex portion 3 of the heat insulating layer 2 is formed by means such as etching.

【0052】また、前記保温層2の上面には、共通導電
層4が5層に形成されている。すなわち、前記保温層2
の上面には、Taサーメット等からなり約0.1μmの
厚さを有する第1共通導電層4aが前記保温層2のほぼ
全域にわたって積層されており、この第1共通導電層4
aの上面には、高融点金属のCr等からなり約0.1μ
mの厚さを有する第2共通導電層4bが積層されてい
る。また、第2共通導電層4bの上面であって前記凸状
部3に対して放熱基板1の一端部と反対側部分には、低
抵抗金属のCu等からなり約0.3μmの厚さを有する
第3共通導電層4cが帯状のパターンに積層されてお
り、第3共通導電層4cの上面には、高融点金属のCr
等からなり約0.1μmの厚さを有する第4共通導電層
4dが積層されている。この場合に、Taサーメット等
からなる第1共通導電層4aは、保温層2とCr等から
なる第2共通導電層4bとの密着性をより安定化するた
めの接着層となっており、前記Cr等からなる第2共通
導電層4bおよび第4共通導電層4dは、第3共通導電
層4cのCuの酸化や拡散を防止して密着力を安定化す
るための接着層となっている。
On the upper surface of the heat insulating layer 2, five common conductive layers 4 are formed. That is, the heat insulation layer 2
A first common conductive layer 4a made of Ta cermet or the like and having a thickness of about 0.1 μm is laminated over substantially the entire area of the heat insulating layer 2, and the first common conductive layer 4
The upper surface of a is made of a refractory metal such as Cr
The second common conductive layer 4b having a thickness of m is laminated. On the upper surface of the second common conductive layer 4b and on the side opposite to the one end of the heat dissipation substrate 1 with respect to the convex portion 3, a thickness of about 0.3 μm made of low-resistance metal such as Cu is used. The third common conductive layer 4c is laminated in a belt-like pattern, and the upper surface of the third common conductive layer 4c is
And a fourth common conductive layer 4d having a thickness of about 0.1 μm. In this case, the first common conductive layer 4a made of Ta cermet or the like is an adhesive layer for further stabilizing the adhesion between the heat insulating layer 2 and the second common conductive layer 4b made of Cr or the like. The second common conductive layer 4b and the fourth common conductive layer 4d made of Cr or the like are adhesion layers for preventing oxidation and diffusion of Cu of the third common conductive layer 4c and stabilizing the adhesion.

【0053】これら4層の各共通導電層4a,4b,4
c,4dの上面には、Taサーメット等からなり約1μ
mの厚さを有する第5共通導電層4eが積層されてお
り、この第5共通導電層4eの上面には、絶縁性酸化物
セラミック等からなる第1層間絶縁層5aが形成されて
いる。前記放熱基板1の凸状部3より端部側には、一部
に第1層間絶縁層5aが形成されていない部分があり、
この部分は、コンタクトホール6とされている。
The four common conductive layers 4a, 4b, 4
On the upper surfaces of c and 4d, about 1 μm made of Ta cermet or the like is used.
A fifth common conductive layer 4e having a thickness of m is laminated, and a first interlayer insulating layer 5a made of an insulating oxide ceramic or the like is formed on an upper surface of the fifth common conductive layer 4e. There is a portion where the first interlayer insulating layer 5a is not formed in a part of the heat dissipation board 1 on the end side from the convex portion 3;
This portion is a contact hole 6.

【0054】そして、第1層間絶縁層5aの上面には、
SiO2 等の絶縁性セラミックからなり約2μmの厚さ
を有する第2層間絶縁層5bが積層されており、この場
合においても、前記コンタクトホール6に対応する位置
には、第2層間絶縁層5bは形成されていない。
Then, on the upper surface of the first interlayer insulating layer 5a,
A second interlayer insulating layer 5b made of an insulating ceramic such as SiO 2 and having a thickness of about 2 μm is laminated. Even in this case, the second interlayer insulating layer 5b is located at a position corresponding to the contact hole 6. Is not formed.

【0055】前記第2層間絶縁層5bの上面であって前
記凸状部3の両側には、高融点金属のMo、Cr、W等
からなる下層共通電極7aおよび下層個別電極8aがそ
れぞれ形成されており、これら下層共通電極7aおよび
下層個別電極8aの上面には、Taサーメット等からな
る発熱抵抗体9が形成されている。さらに、この発熱抵
抗体9の上面であって前記凸状部3の両側には、Al、
Cu等からなる上層共通電極7bおよび上層個別電極8
bがそれぞれ形成されており、これら発熱抵抗体9、上
層共通電極7bおよび上層個別電極8bの上面には、摩
耗や酸化を防止するためサイアロン等の耐酸化性硬質セ
ラミック等からなる保護層10が積層されている。な
お、前記上層共通電極7bは、下層共通電極7aがある
ため形成しなくてもよいものである。
On the upper surface of the second interlayer insulating layer 5b and on both sides of the convex portion 3, a lower common electrode 7a and a lower individual electrode 8a made of a refractory metal such as Mo, Cr and W are formed. On the upper surfaces of the lower common electrode 7a and the lower individual electrode 8a, a heating resistor 9 made of Ta cermet or the like is formed. Further, on the upper surface of the heating resistor 9 and on both sides of the convex portion 3, Al,
Upper common electrode 7b and upper individual electrode 8 made of Cu or the like
On the upper surfaces of the heating resistor 9, the upper common electrode 7b and the upper individual electrode 8b, a protective layer 10 made of an oxidation-resistant hard ceramic such as sialon for preventing abrasion and oxidation is provided. It is laminated. The upper common electrode 7b does not need to be formed because of the presence of the lower common electrode 7a.

【0056】次に、本発明に係るサーマルヘッドの製造
方法について、図2に示す多層配線基板の製造工程のフ
ローチャートを参照して説明する。
Next, a method of manufacturing a thermal head according to the present invention will be described with reference to a flowchart of a manufacturing process of a multilayer wiring board shown in FIG.

【0057】まず、アルミナ等からなる放熱基板1の上
面全域にガラス等からなる保温層2を形成し、さらに放
熱基板1の端部の保温層2にエッチング等を施すことに
より凸状部3を形成する(ステップ1)。
First, a heat insulating layer 2 made of glass or the like is formed on the entire upper surface of a heat radiating substrate 1 made of alumina or the like, and the heat insulating layer 2 at the end of the heat radiating substrate 1 is etched or the like to form a convex portion 3. (Step 1).

【0058】続いて、前記保温層2の上面に、Taサー
メット等により膜厚が約0.1μmの第1共通導電層4
aと、Cr等により膜厚が約0.1μmの第2共通導電
層4bと、Cu等により膜厚が約0.3μmの第3共通
導電層4cと、Cr等により膜厚が約0.1μmの第4
共通導電層4dとを連続して積層する(ステップ2)。
Subsequently, a first common conductive layer 4 having a thickness of about 0.1 μm is formed on the upper surface of the heat insulating layer 2 by Ta cermet or the like.
a, a second common conductive layer 4b with a thickness of about 0.1 μm made of Cr or the like, a third common conductive layer 4c with a thickness of about 0.3 μm made of Cu or the like, and a thickness of about 0.3 μm made of Cr or the like. 1 μm fourth
The common conductive layer 4d is continuously laminated (Step 2).

【0059】そして、これら各共通導電層4a,4b,
4c,4dのうち、第3共通導電層4cおよび第4共通
導電層4dを、フォトリソ技術により、前記保温層2の
凸状部3に対して放熱基板1の一端部と反対側部分に発
熱抵抗体9列に隣接するように帯状のパターンに形成
し、前記第2共通導電層4bを、フォトリソ技術によ
り、前記第3共通導電層4cおよび第4共通導電層4d
の外形パターンより、放熱基板1の端部近傍まで延在す
るように帯状のパターンに形成する(ステップ3)。
The common conductive layers 4a, 4b,
Among the 4c and 4d, the third common conductive layer 4c and the fourth common conductive layer 4d are formed by photolithography technology on the portion of the heat-insulating layer 2 opposite to the one end of the heat-radiating substrate 1 with respect to the convex portion 3 of the heat insulating layer 2. The second common conductive layer 4b is formed in a strip-shaped pattern so as to be adjacent to the body 9 rows, and the third common conductive layer 4c and the fourth common conductive layer 4d are formed by photolithography.
Is formed into a band-shaped pattern so as to extend from the outer shape pattern to the vicinity of the end of the heat radiation substrate 1 (step 3).

【0060】そして、前記各共通導電層4a,4b,4
c,4dの上面に、Taサーメット層からなり膜厚が約
1μmの第5共通導電層4eを積層する。その後、この
第5共通導電層4eの上面に、SiO2 やMoSi2
の耐酸化性セラミックまたは耐酸化性合金からなり膜厚
が約0.2μmの耐酸化マスク層を積層した後、この耐
酸化マスク層をエッチングして前記第5共通導電層4e
のコンタクトホール6の形成位置にのみ耐酸化マスク層
が残るようにパターン形成する(ステップ4)。
The common conductive layers 4a, 4b, 4
On the upper surfaces of c and 4d, a fifth common conductive layer 4e made of a Ta cermet layer and having a thickness of about 1 μm is laminated. Thereafter, the upper surface of the fifth common conductive layer 4e, after the film thickness made of oxidation-resistant ceramic or oxidation resistant alloy of 2 such as SiO 2 or MoSi is laminated anti-oxidation mask layer of about 0.2 [mu] m, the acid Etching the mask layer to form the fifth common conductive layer 4e.
Is formed so that the oxidation-resistant mask layer remains only at the position where the contact hole 6 is formed (step 4).

【0061】次に、放熱基板1の全面に積層された第5
共通導電層4eの外周部近傍にハーフエッチングを施
し、その膜厚が約1/2以下となるように薄く加工す
る。その後、第5共通導電層4eの全表面を約700℃
の温度で熱酸化処理を行ない、この熱酸化処理により、
第5共通導電層4eの膜厚(1μm)の約50%強が絶
縁性セラミックとなり、膜厚の薄い外周部近傍は、膜厚
の100%が絶縁性セラミックとなる。そして、この絶
縁性セラミックにより第1層間絶縁層5aが形成される
(ステップ5)。
Next, the fifth heat radiation substrate 1
Half etching is performed near the outer periphery of the common conductive layer 4e, and the common conductive layer 4e is thinned so as to have a thickness of about 以下 or less. Thereafter, the entire surface of the fifth common conductive layer 4e is heated to about 700 ° C.
The thermal oxidation treatment is performed at the temperature of
About 50% of the film thickness (1 μm) of the fifth common conductive layer 4e is made of insulating ceramic, and near the outer peripheral portion where the film thickness is small, 100% of the film thickness is made of insulating ceramic. Then, a first interlayer insulating layer 5a is formed from the insulating ceramic (step 5).

【0062】前記第1層間絶縁層5aを形成した後、前
記耐酸化マスク層をエッチングにより除去して、前記第
5共通導電層4eの表面にコンタクトホール6を露出さ
せる。そして、この第1層間絶縁層5aの上面にSiO
2 等からなり約2μmの膜厚を有する第2層間絶縁層5
bを積層し、フォトリソ技術により、第2層間絶縁層5
bにコンタクトホール6を形成することにより、本発明
の多層配線基板が完成する(ステップ6)。
After forming the first interlayer insulating layer 5a, the oxidation-resistant mask layer is removed by etching to expose the contact hole 6 on the surface of the fifth common conductive layer 4e. Then, SiO 2 is formed on the upper surface of the first interlayer insulating layer 5a.
Second interlayer insulating layer 5 made of 2 etc. and having a thickness of about 2 μm
b, and the second interlayer insulating layer 5 is formed by photolithography.
By forming the contact hole 6 in b, the multilayer wiring board of the present invention is completed (step 6).

【0063】以上の工程により完成した多層配線基板上
に、従来のサーマルヘッドと同様の製造工程により、高
融点金属のMo、Cr、W等からなる下層共通電極7a
および下層個別電極8aを前記凸状部3の両側に位置す
るようにそれぞれ積層し、これら下層共通電極7aおよ
び下層個別電極8aの上面に、Taサーメット等からな
る発熱抵抗体9を積層する。さらに、この発熱抵抗体9
の上面であって前記凸状部3の両側位置に、Al、Cu
等からなる上層共通電極7bおよび上層個別電極8bを
それぞれ積層し、これら発熱抵抗体9、上層共通電極7
bおよび上層個別電極8bの上面に、摩耗や酸化を防止
するためサイアロン等の耐酸化性硬質セラミック等から
なる保護層10を積層する。その後、ダイシングにより
切断して、図1に示すようなリアルエッジ化された、共
通電極7a,7bの多層配線型サーマルヘッドを製造す
ることができる。
The lower common electrode 7a made of a high melting point metal such as Mo, Cr, W, etc. is formed on the multilayer wiring board completed by the above steps by the same manufacturing steps as the conventional thermal head.
The lower-layer individual electrode 8a is laminated on both sides of the convex portion 3, and a heating resistor 9 made of Ta cermet or the like is laminated on the upper surfaces of the lower-layer common electrode 7a and the lower-layer individual electrode 8a. Further, the heating resistor 9
Al, Cu on both sides of the convex portion 3
The upper-layer common electrode 7b and the upper-layer individual electrode 8b are laminated, and the heating resistor 9 and the upper-layer common electrode 7b are stacked.
A protective layer 10 made of an oxidation-resistant hard ceramic such as sialon is laminated on the upper surface of the upper electrode 8b and the upper individual electrode 8b to prevent abrasion and oxidation. Thereafter, the substrate is cut by dicing to produce a multilayer wiring type thermal head having the common electrodes 7a and 7b with real edges as shown in FIG.

【0064】本実施形態においては、所望の印字情報に
基づいて、上層個別電極8bに通電を行なうことによ
り、下層個別電極8aを介して所望の発熱抵抗体9に通
電を行なうようになっており、この発熱抵抗体9からの
電流は、上層共通電極7bおよび下層共通電極7aを通
り、コンタクトホール6を介して各共通導電層4a,4
b,4c,4d,4eに通電されて、外部に導通される
ようになっている。
In the present embodiment, by energizing the upper individual electrode 8b based on desired print information, the desired heating resistor 9 is energized via the lower individual electrode 8a. The current from the heating resistor 9 passes through the upper-layer common electrode 7b and the lower-layer common electrode 7a, and passes through the contact holes 6 to the respective common conductive layers 4a, 4a.
B, 4c, 4d, and 4e are energized to be conducted to the outside.

【0065】したがって、本実施形態においては、Ta
サーメット等からなる第1共通導電層4aが、保温層2
と第2共通導電層4bとの密着性をより安定化するため
の接着層として機能するようになっているので、この第
1共通導電層4aにより、リアルエッジ化したサーマル
ヘッドの最終工程においてダイシング加工を行なった場
合に、積層膜のチッピングを低減することができ、製造
品質および製造歩留まりの安定化を図ることができる。
Therefore, in this embodiment, Ta
The first common conductive layer 4a made of cermet or the like is used as the heat insulating layer 2
Function as an adhesive layer for further stabilizing the adhesiveness between the first common conductive layer 4b and the second common conductive layer 4b. When processing is performed, chipping of the laminated film can be reduced, and the production quality and the production yield can be stabilized.

【0066】また、前記発熱抵抗体9の直下に、不透明
で膜厚の薄いCrからなる第2共通導電層4bを配設す
ることにより、発熱抵抗体9が発熱した場合に、第2共
通導電層4bからの放熱による発熱損失を低減すること
ができ、発熱抵抗体9の発熱ピーク温度を上昇させるこ
とができ、その結果、印字熱効率を著しく向上させるこ
とができる。
Further, the second common conductive layer 4b made of opaque and thin Cr is disposed immediately below the heating resistor 9 so that the second common conductive layer 4b is formed when the heating resistor 9 generates heat. The heat loss due to the heat radiation from the layer 4b can be reduced, and the heat generation peak temperature of the heat generating resistor 9 can be increased. As a result, the printing thermal efficiency can be significantly improved.

【0067】さらに、発熱抵抗体9列に隣接して、電気
抵抗の小さいCu層からなる低抵抗の第3共通導電層4
cが配設されているので、各発熱抵抗体9に電圧を印加
するときの電圧降下を無視できる程に小さくできるた
め、印字濃度のバラツキのない高印字品質が実現でき
る。また、第3共通導電層4cを低抵抗のCuにより形
成するようにしているので、基板面積に対して第3共通
導電層4cのパターン面積を著しく小さくすることがで
き、保温層2や層間絶縁層5a,5bの形成欠陥(孔や
突起)による層間の絶縁不良が発生する確率を著しく低
減することができる。
Further, adjacent to the row of heating resistors 9, a third low-resistance common conductive layer 4 made of a Cu layer having a low electric resistance is provided.
Since c is provided, a voltage drop when a voltage is applied to each heating resistor 9 can be reduced to a negligible level, so that high printing quality without variation in printing density can be realized. Further, since the third common conductive layer 4c is formed of low-resistance Cu, the pattern area of the third common conductive layer 4c can be significantly reduced with respect to the substrate area. The probability of occurrence of insulation failure between layers due to formation defects (holes or protrusions) of layers 5a and 5b can be significantly reduced.

【0068】また、Cuからなる第3共通導電層4cを
Crからなる第2共通導電層4bおよび第4共通導電層
4dにより挟持するようにしているので、高温度の熱処
理工程を行なった場合でも、Cu層の酸化や拡散による
密着性の低下を確実に防止することができ、製造品質お
よび製造歩留まりの安定化を図ることができる。
Further, since the third common conductive layer 4c made of Cu is sandwiched between the second common conductive layer 4b and the fourth common conductive layer 4d made of Cr, even if a high-temperature heat treatment step is performed. In addition, it is possible to reliably prevent a decrease in adhesion due to oxidation or diffusion of the Cu layer, and to stabilize manufacturing quality and manufacturing yield.

【0069】また、放熱基板1の外周部近傍における第
5共通導電層4eおよび第1共通導電層4aは、膜厚の
100%が絶縁性セラミックとなっているので、最終工
程でサーマルヘッドブロックとした時に、放熱基板1の
端面に露出する共通導電層4a,4b,4c,4d,4
eを電気的に絶縁することができ、使用状態における短
絡等の絶縁不良の発生を確実に防止することができる。
The fifth common conductive layer 4e and the first common conductive layer 4a in the vicinity of the outer peripheral portion of the heat radiating substrate 1 are made of insulating ceramic for 100% of the film thickness. The common conductive layers 4a, 4b, 4c, 4d, 4
e can be electrically insulated, and the occurrence of insulation failure such as a short circuit in use can be reliably prevented.

【0070】図3は本発明に係るサーマルヘッドの他の
実施形態を示したもので、アルミナ等の絶縁性セラミッ
クからなる放熱基板1の表面には、ガラス等からなる保
温層2が全面に形成されており、この放熱基板1の一端
部近傍には、エッチング等の手段により保温層2の凸状
部3が形成されている。
FIG. 3 shows another embodiment of the thermal head according to the present invention. A heat insulating layer 2 made of glass or the like is formed on the entire surface of a heat radiating substrate 1 made of an insulating ceramic such as alumina. In the vicinity of one end of the heat dissipation substrate 1, a convex portion 3 of the heat insulating layer 2 is formed by means such as etching.

【0071】また、前記保温層2の上面には、共通導電
層4が5層に形成されている。すなわち、前記保温層2
の上面には、Taサーメットからなり約0.1μmの厚
さを有する第1共通導電層4aが前記保温層2のほぼ全
域にわたって積層されており、この第1共通導電層4a
の上面には、高融点金属のCr等からなり約0.1μm
の厚さを有する第2共通導電層4bが積層されている。
また、第2共通導電層4bの上面には、Taサーメット
等からなり約0.1μmの厚さを有する第3共通導電層
4cが積層されており、第3共通導電層4cの上面であ
って前記凸状部3に対して放熱基板1の一端部と反対側
部分には、高融点金属のCr等からなり約1μmの厚さ
を有する第4共通導電層4dが帯状のパターンに積層さ
れている。この場合に、Taサーメット等からなる第1
共通導電層4aおよび第3共通導電層4cは、第2共通
導電層4bおよび第4共通導電層4dの応力剥離を防止
して、保温層2やCr等からなる第2共通導電層4bお
よび第4共通導電層4dとの層間密着性をより安定化す
るための接着層となっているとともに、第2共通導電層
4bおよび第4共通導電層4dのエッチングの際の耐エ
ッチャント層の役割を果たすものである。
On the upper surface of the heat insulating layer 2, five common conductive layers 4 are formed. That is, the heat insulation layer 2
A first common conductive layer 4a made of Ta cermet and having a thickness of about 0.1 μm is laminated on substantially the entire area of the heat insulating layer 2 on the upper surface of the first common conductive layer 4a.
The upper surface is made of high melting point metal such as Cr
A second common conductive layer 4b having a thickness of
A third common conductive layer 4c made of Ta cermet or the like and having a thickness of about 0.1 μm is laminated on the upper surface of the second common conductive layer 4b. A fourth common conductive layer 4d made of a refractory metal such as Cr and having a thickness of about 1 μm is laminated in a strip-shaped pattern on a portion opposite to one end of the heat dissipation substrate 1 with respect to the convex portion 3. I have. In this case, the first made of Ta cermet or the like is used.
The common conductive layer 4a and the third common conductive layer 4c prevent the stress separation of the second common conductive layer 4b and the fourth common conductive layer 4d, and the heat insulating layer 2 and the second common conductive layer 4b made of Cr or the like. It serves as an adhesive layer for further stabilizing the interlayer adhesion with the fourth common conductive layer 4d, and also serves as an etchant-resistant layer when the second common conductive layer 4b and the fourth common conductive layer 4d are etched. Things.

【0072】これら4層の各共通導電層4a,4b,4
c,4dの上面には、Taサーメット等からなり約1μ
mの厚さを有する第5共通導電層4eが積層されてお
り、この第5共通導電層4eの上面には、絶縁性酸化物
セラミック等からなる第1層間絶縁層5aが形成されて
いる。前記放熱基板1の凸状部3より端部側には、一部
に第1層間絶縁層5aが形成されていない部分があり、
この部分は、コンタクトホール6とされている。
Each of these four common conductive layers 4a, 4b, 4
On the upper surfaces of c and 4d, about 1 μm made of Ta cermet or the like is used.
A fifth common conductive layer 4e having a thickness of m is laminated, and a first interlayer insulating layer 5a made of an insulating oxide ceramic or the like is formed on an upper surface of the fifth common conductive layer 4e. There is a portion where the first interlayer insulating layer 5a is not formed in a part of the heat dissipation board 1 on the end side from the convex portion 3;
This portion is a contact hole 6.

【0073】そして、第1層間絶縁層5aの上面には、
SiO2 等の絶縁性セラミックからなり約2μmの厚さ
を有する第2層間絶縁層5bが積層されており、この場
合においても、前記コンタクトホール6に対応する位置
には、第2層間絶縁層5bは形成されていない。
Then, on the upper surface of the first interlayer insulating layer 5a,
A second interlayer insulating layer 5b made of an insulating ceramic such as SiO 2 and having a thickness of about 2 μm is laminated. Even in this case, the second interlayer insulating layer 5b is located at a position corresponding to the contact hole 6. Is not formed.

【0074】前記第2層間絶縁層5bの上面であって前
記凸状部3の両側には、高融点金属のMo、Cr、W等
からなる下層共通電極7aおよび下層個別電極8aがそ
れぞれ形成されており、これら下層共通電極7aおよび
下層個別電極8aの上面には、Taサーメット等からな
る発熱抵抗体9が形成されている。さらに、この発熱抵
抗体9の上面であって前記凸状部3の両側には、Al、
Cu等からなる上層共通電極7bおよび上層個別電極8
bがそれぞれ形成されており、これら発熱抵抗体9、上
層共通電極7bおよび上層個別電極8bの上面には、摩
耗や酸化を防止するためサイアロン等の耐酸化性硬質セ
ラミック等からなる保護層10が積層されている。な
お、前記上層共通電極7bは、下層共通電極7aがある
ため形成しなくてもよいものである。
On the upper surface of the second interlayer insulating layer 5b and on both sides of the convex portion 3, a lower common electrode 7a and a lower individual electrode 8a made of a refractory metal such as Mo, Cr and W are formed. On the upper surfaces of the lower common electrode 7a and the lower individual electrode 8a, a heating resistor 9 made of Ta cermet or the like is formed. Further, on the upper surface of the heating resistor 9 and on both sides of the convex portion 3, Al,
Upper common electrode 7b and upper individual electrode 8 made of Cu or the like
On the upper surfaces of the heating resistor 9, the upper common electrode 7b and the upper individual electrode 8b, a protective layer 10 made of an oxidation-resistant hard ceramic such as sialon for preventing abrasion and oxidation is provided. It is laminated. The upper common electrode 7b does not need to be formed because of the presence of the lower common electrode 7a.

【0075】次に、本発明に係るサーマルヘッドの製造
方法について、図4に示す多層配線基板の製造工程のフ
ローチャートを参照して説明する。
Next, a method of manufacturing a thermal head according to the present invention will be described with reference to a flowchart of a manufacturing process of a multilayer wiring board shown in FIG.

【0076】まず、アルミナ等からなる放熱基板1の上
面全域にガラス等からなる保温層2を形成し、さらに放
熱基板1の端部の保温層2にエッチング等を施すことに
より凸状部3を形成する(ステップ1)。
First, a heat insulating layer 2 made of glass or the like is formed over the entire upper surface of a heat radiating substrate 1 made of alumina or the like, and the heat insulating layer 2 at the end of the heat radiating substrate 1 is etched or the like to form the convex portion 3. (Step 1).

【0077】続いて、前記保温層2の上面に、Taサー
メット等により膜厚が約0.1μmの第1共通導電層4
aと、Cr等により膜厚が約0.1μmの第2共通導電
層4bと、Taサーメット等により膜厚が約0.1μm
の第3共通導電層4cと、Cr等により膜厚が約1μm
の第4共通導電層4dとを連続して積層する(ステップ
2)。
Subsequently, the first common conductive layer 4 having a thickness of about 0.1 μm is formed on the heat insulating layer 2 by using Ta cermet or the like.
a, a second common conductive layer 4b having a thickness of about 0.1 μm made of Cr or the like, and a thickness of about 0.1 μm made of Ta cermet or the like.
The third common conductive layer 4c and a film thickness of about 1 μm
The fourth common conductive layer 4d is continuously laminated (step 2).

【0078】そして、これら各共通導電層4a,4b,
4c,4dのうち、第4共通導電層4dを、フォトリソ
技術により、前記保温層2の凸状部3に対して放熱基板
1の一端部と反対側部分に発熱抵抗体9列に隣接するよ
うに帯状のパターンに形成する(ステップ3)。
The common conductive layers 4a, 4b,
Of the 4c and 4d, the fourth common conductive layer 4d is formed by photolithography so as to be adjacent to the row of the heating resistors 9 at a portion opposite to one end of the heat dissipation substrate 1 with respect to the convex portion 3 of the heat insulating layer 2. To form a band-shaped pattern (step 3).

【0079】続いて、第3共通導電層4cおよび第2共
通導電層4bを、フォトリソエッチング技術により、前
記第4共通導電層4dの外形パターンより、放熱基板1
の端部近傍まで延在するように帯状のパターンに形成す
る(ステップ4)。
Subsequently, the third common conductive layer 4c and the second common conductive layer 4b are separated from the outer shape pattern of the fourth common conductive layer 4d by a photolithographic etching technique.
Is formed in a belt-like pattern so as to extend to the vicinity of the end of the step (step 4).

【0080】そして、前記各共通導電層4a,4b,4
c,4dの上面に、Taサーメット層からなり膜厚が約
1μmの第5共通導電層4eを積層する。その後、この
第5共通導電層4eの上面に、SiO2 やMoSi2
の耐酸化性セラミックまたは耐酸化性合金からなり膜厚
が約0.2μmの耐酸化マスク層を積層した後、この耐
酸化マスク層をエッチングして前記第5共通導電層4e
のコンタクトホール6の形成位置にのみ耐酸化マスク層
が残るようにパターン形成する。次に、放熱基板1の全
面に積層された第5共通導電層4eの外周部近傍にハー
フエッチングを施し、その膜厚が約1/2以下となるよ
うに薄く加工する(ステップ5)。
The common conductive layers 4a, 4b, 4
On the upper surfaces of c and 4d, a fifth common conductive layer 4e made of a Ta cermet layer and having a thickness of about 1 μm is laminated. Thereafter, the upper surface of the fifth common conductive layer 4e, after the film thickness made of oxidation-resistant ceramic or oxidation resistant alloy of 2 such as SiO 2 or MoSi is laminated anti-oxidation mask layer of about 0.2 [mu] m, the acid Etching the mask layer to form the fifth common conductive layer 4e.
Is formed so that the oxidation-resistant mask layer remains only at the position where the contact hole 6 is formed. Next, half etching is applied to the vicinity of the outer peripheral portion of the fifth common conductive layer 4e laminated on the entire surface of the heat dissipation substrate 1, and the fifth common conductive layer 4e is thinned so as to have a thickness of about 以下 or less (step 5).

【0081】その後、第5共通導電層4eの全表面を約
700℃の温度で熱酸化処理を行ない、この熱酸化処理
により、第5共通導電層4eの膜厚(1μm)の約50
%強が絶縁性セラミックとなり、膜厚の薄い外周部近傍
は、膜厚の100%が絶縁性セラミックとなる。そし
て、この絶縁性セラミックにより第1層間絶縁層5aが
形成される(ステップ6)。
Thereafter, the entire surface of the fifth common conductive layer 4e is subjected to a thermal oxidation treatment at a temperature of about 700 ° C., and this thermal oxidation treatment causes the thickness of the fifth common conductive layer 4e to be about 50 μm (1 μm).
% Is insulative ceramic, and 100% of the film thickness is insulative ceramic near the outer peripheral portion where the film thickness is small. Then, a first interlayer insulating layer 5a is formed from this insulating ceramic (step 6).

【0082】前記第1層間絶縁層5aを形成した後、前
記耐酸化マスク層をエッチングにより除去して、前記第
5共通導電層4eの表面に導電性のコンタクトホール6
を露出させる。そして、この第1層間絶縁層5aの上面
にSiO2 等からなり約2μmの膜厚を有する第2層間
絶縁層5bを積層する(ステップ7)。
After forming the first interlayer insulating layer 5a, the oxidation-resistant mask layer is removed by etching, and a conductive contact hole 6 is formed in the surface of the fifth common conductive layer 4e.
To expose. Then, a second interlayer insulating layer 5b made of SiO 2 or the like and having a thickness of about 2 μm is laminated on the upper surface of the first interlayer insulating layer 5a (Step 7).

【0083】そして、フォトリソ技術により、第2層間
絶縁層5bにコンタクトホール6を形成することによ
り、本発明の多層配線基板が完成する(ステップ8)。
Then, a contact hole 6 is formed in the second interlayer insulating layer 5b by photolithography, thereby completing the multilayer wiring board of the present invention (step 8).

【0084】以上の工程により完成した多層配線基板上
に、従来のサーマルヘッドと同様の製造工程により、高
融点金属のMo、Cr、W等からなる下層共通電極7a
および下層個別電極8aを前記凸状部3の両側に位置す
るようにそれぞれ積層し、これら下層共通電極7aおよ
び下層個別電極8aの上面に、Taサーメット等からな
る発熱抵抗体9を積層する。さらに、この発熱抵抗体9
の上面であって前記凸状部3の両側位置に、Al、Cu
等からなる上層共通電極7bおよび上層個別電極8bを
それぞれ積層し、これら発熱抵抗体9、上層共通電極7
bおよび上層個別電極8bの上面に、摩耗や酸化を防止
するためサイアロン等の耐酸化性硬質セラミック等から
なる保護層10を積層する。その後、ダイシングにより
切断して、図3に示すようなリアルエッジ化された多層
配線型サーマルヘッドを製造することができる。
The lower common electrode 7a made of a high melting point metal such as Mo, Cr, or W is formed on the multilayer wiring board completed by the above steps by the same manufacturing steps as those of the conventional thermal head.
The lower-layer individual electrode 8a is laminated on both sides of the convex portion 3, and a heating resistor 9 made of Ta cermet or the like is laminated on the upper surfaces of the lower-layer common electrode 7a and the lower-layer individual electrode 8a. Further, the heating resistor 9
Al, Cu on both sides of the convex portion 3
The upper-layer common electrode 7b and the upper-layer individual electrode 8b are laminated, and the heating resistor 9 and the upper-layer common electrode 7b are stacked.
A protective layer 10 made of an oxidation-resistant hard ceramic such as sialon is laminated on the upper surface of the upper electrode 8b and the upper individual electrode 8b to prevent abrasion and oxidation. Thereafter, the wafer is cut by dicing to produce a multilayered thermal head having real edges as shown in FIG.

【0085】したがって、本実施形態においても前記実
施形態のものと同様に、Taサーメットからなり接着層
として機能する第1共通導電層4aおよび第3共通導電
層4cをCrからなる第2共通導電層4bの上下に連続
成膜により介在させるようにしているので、第4共通導
電層4dの膜厚を厚く形成するようにしても、連続成膜
による各界面の汚染の低減を図ることができるととも
に、Taサーメットの良好な接着性により、リアルエッ
ジ化したサーマルヘッドの最終工程においてダイシング
加工を行なった場合に、積層膜のチッピングを低減する
ことができ、製造品質および製造歩留まりの安定化を図
ることができる。
Therefore, in the present embodiment, as in the previous embodiment, the first common conductive layer 4a and the third common conductive layer 4c made of Ta cermet and functioning as an adhesive layer are replaced with the second common conductive layer made of Cr. Since the fourth common conductive layer 4d is formed to have a large thickness because it is interposed by continuous film formation above and below 4b, contamination of each interface due to continuous film formation can be reduced. , The good adhesion of Ta cermet, it is possible to reduce the chipping of the laminated film when dicing is performed in the final step of the real-edged thermal head, and to stabilize the production quality and production yield. Can be.

【0086】また、第1共通導電層4aから第4共通導
電層4dの4層を個別に成膜せずに、接着性に優れるT
aサーメットからなる第1共通導電層4aおよび第3共
通導電層4cと、Crからなる第2共通導電層4bおよ
び第4共通導電層4dとを交互に、かつ、真空状態のま
ま連続成膜して積層させるようにしているので、前記4
層の共通導電層4a,4b,4c,4d間の密着性を著
しく高めることができ、製造のばらつきを著しく低減さ
せることができる。しかも、第4共通導電層4dの膜厚
の選択範囲を広げることができるため、第4共通導電層
4dの電気抵抗を低減させることができ、各発熱抵抗体
9に電圧を印加するときの電圧降下を無視できる程に小
さくできるため、印字濃度のバラツキのない高印字品質
が実現できる。
In addition, since the four layers of the first common conductive layer 4a to the fourth common conductive layer 4d are not individually formed, T
a The first common conductive layer 4a and the third common conductive layer 4c made of cermet and the second common conductive layer 4b and the fourth common conductive layer 4d made of Cr are formed alternately and continuously in a vacuum state. So that the above 4
Adhesion between the common conductive layers 4a, 4b, 4c, and 4d of the layers can be significantly increased, and manufacturing variations can be significantly reduced. In addition, since the selection range of the film thickness of the fourth common conductive layer 4d can be expanded, the electric resistance of the fourth common conductive layer 4d can be reduced, and the voltage when applying a voltage to each heating resistor 9 can be reduced. Since the drop can be made so small as to be negligible, high print quality without variation in print density can be realized.

【0087】また、前記発熱抵抗体9の直下に、不透明
で膜厚の薄いCrからなる第2共通導電層4bを配設す
ることにより、発熱抵抗体9が発熱した場合に、第2共
通導電層4bからの放熱による発熱損失を低減すること
ができ、発熱抵抗体9の発熱ピーク温度を上昇させるこ
とができ、その結果、印字熱効率を著しく向上させるこ
とができる。
The second common conductive layer 4b made of opaque and thin Cr is disposed immediately below the heating resistor 9 so that when the heating resistor 9 generates heat, the second common conductive layer 4b is formed. The heat loss due to the heat radiation from the layer 4b can be reduced, and the heat generation peak temperature of the heat generating resistor 9 can be increased. As a result, the printing thermal efficiency can be significantly improved.

【0088】さらに、放熱基板1の外周部近傍における
第5共通導電層4eおよび第1共通導電層4aは、膜厚
の100%が絶縁性セラミックとなっているので、最終
工程でサーマルヘッドブロックとした時に、放熱基板1
の端面に露出する共通導電層4a,4b,4c,4d,
4eを電気的に絶縁することができ、使用状態における
短絡等の絶縁不良の発生を確実に防止することができ
る。
Further, the fifth common conductive layer 4e and the first common conductive layer 4a in the vicinity of the outer peripheral portion of the heat radiating substrate 1 are made of insulating ceramic for 100% of the film thickness. Heat sink 1
Of the common conductive layers 4a, 4b, 4c, 4d,
4e can be electrically insulated, and the occurrence of insulation failure such as a short circuit in use can be reliably prevented.

【0089】なお、本発明は、前述した実施の形態に限
定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能
である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made as needed.

【0090】[0090]

【発明の効果】以上述べたように請求項1に記載の発明
に係るサーマルヘッドは、第1共通導電層により積層膜
のチッピングを低減することができ、製造品質および製
造歩留まりの安定化を図ることができる。また、第3共
通導電層により電圧降下を著しく低減させて、印字濃度
のバラツキのない高印字品質を実現することができ、さ
らに、基板面積に対して第3共通導電層のパターン面積
を著しく小さくすることができ、保温層や層間絶縁層の
形成欠陥による層間の絶縁不良が発生する確率を著しく
低減することができる。また、第2共通導電層により発
熱抵抗体の発熱ピーク温度を上昇させることができ、そ
の結果、印字熱効率を著しく向上させることができる。
さらに、第3共通導電層を第2共通導電層および第4共
通導電層により挟持することにより、高温度の熱処理工
程を行なった場合でも、Cu層の酸化や拡散による密着
性の低下を確実に防止することができ、製造品質および
製造歩留まりの安定化を図ることができる。
As described above, in the thermal head according to the first aspect of the present invention, the first common conductive layer can reduce the chipping of the laminated film and stabilize the production quality and the production yield. be able to. Further, the voltage drop is significantly reduced by the third common conductive layer, and high printing quality without variation in print density can be realized. Further, the pattern area of the third common conductive layer is significantly reduced with respect to the substrate area. Therefore, the probability of occurrence of insulation failure between layers due to formation defects of the heat insulation layer and the interlayer insulation layer can be significantly reduced. Further, the heat generation peak temperature of the heat generating resistor can be increased by the second common conductive layer, and as a result, the printing thermal efficiency can be significantly improved.
Further, by sandwiching the third common conductive layer between the second common conductive layer and the fourth common conductive layer, even when a heat treatment process at a high temperature is performed, a decrease in adhesion due to oxidation and diffusion of the Cu layer is ensured. Therefore, the production quality and the production yield can be stabilized.

【0091】請求項2に記載の発明は、第1共通導電層
を保温層の全面に積層することにより、積層膜のチッピ
ングを低減することができ、製造品質および製造歩留ま
りの安定化を図ることができる。また、発熱抵抗体列に
隣接して第3共通導電層を配設することにより、電圧降
下を著しく低減させることができ、印字濃度のバラツキ
のない高印字品質を実現することができ、さらに、基板
面積に対して第3共通導電層のパターン面積を著しく小
さくすることができ、保温層や層間絶縁層の形成欠陥に
よる層間の絶縁不良が発生する確率を著しく低減するこ
とができる。また、発熱抵抗体の直下に第2共通導電層
を配設することにより、発熱抵抗体の発熱ピーク温度を
上昇させることができ、印字熱効率を著しく向上させる
ことができる。
According to the second aspect of the present invention, by stacking the first common conductive layer on the entire surface of the heat insulating layer, it is possible to reduce the chipping of the stacked film and to stabilize the manufacturing quality and the manufacturing yield. Can be. Further, by arranging the third common conductive layer adjacent to the heating resistor array, a voltage drop can be significantly reduced, and high printing quality without variation in printing density can be realized. The pattern area of the third common conductive layer can be significantly reduced with respect to the substrate area, and the probability of occurrence of insulation failure between layers due to formation defects of the heat insulating layer and the interlayer insulating layer can be significantly reduced. In addition, by disposing the second common conductive layer immediately below the heating resistor, the heat generation peak temperature of the heating resistor can be increased, and the printing thermal efficiency can be significantly improved.

【0092】請求項3に記載の発明は、各共通導電層を
所定の膜厚に形成することにより、前記作用、効果を得
ることができる。
According to the third aspect of the present invention, the above-mentioned functions and effects can be obtained by forming each common conductive layer to a predetermined thickness.

【0093】請求項4に記載の発明は、第1共通導電層
および第3共通導電層を第2共通導電層の上下に配設す
ることにより、第4共通導電層の膜厚を厚く形成するよ
うにしても、連続成膜による各界面の汚染の低減を図る
ことができるとともに、積層膜のチッピングを低減する
ことができ、製造品質および製造歩留まりの安定化を図
ることができる。また、第1共通導電層および第3共通
導電層と、第2共通導電層および第4共通導電層とを交
互に積層させるようにしているので、各共通導電層を真
空状態のまま連続成膜することができ、前記4層の共通
導電層間の密着性を著しく高めることができ、製造のば
らつきを著しく低減させることができる。しかも、第4
共通導電層の膜厚の選択範囲を広げることができ、電圧
降下を著しく低減させて印字濃度のバラツキのない高印
字品質を実現することができる。また、第2共通導電層
を配設することにより、発熱抵抗体の発熱ピーク温度を
上昇させることができ、その結果、印字熱効率を著しく
向上させることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the first common conductive layer and the third common conductive layer are disposed above and below the second common conductive layer, so that the thickness of the fourth common conductive layer is increased. Even if it does in this way, the contamination of each interface by continuous film formation can be reduced, chipping of the laminated film can be reduced, and the production quality and the production yield can be stabilized. Further, since the first common conductive layer and the third common conductive layer and the second common conductive layer and the fourth common conductive layer are alternately laminated, the respective common conductive layers are continuously formed in a vacuum state. Thus, the adhesion between the four common conductive layers can be remarkably increased, and the manufacturing variation can be significantly reduced. And the fourth
The selection range of the film thickness of the common conductive layer can be widened, the voltage drop can be remarkably reduced, and high printing quality without variation in printing density can be realized. In addition, by providing the second common conductive layer, the heat generation peak temperature of the heat generating resistor can be increased, and as a result, the printing thermal efficiency can be significantly improved.

【0094】請求項5に記載の発明は、第1共通導電層
および第3共通導電層を第2共通導電層の上下に積層さ
せることにより、第4共通導電層の膜厚を厚く形成する
ようにしても、連続成膜による各界面の汚染の低減を図
ることができるとともに、積層膜のチッピングを低減す
ることができ、製造品質および製造歩留まりの安定化を
図ることができる。また、第1共通導電層および第3共
通導電層と、第2共通導電層および第4共通導電層とを
交互に積層させるようにしているので、各共通導電層を
真空状態のまま連続成膜することができ、前記4層の共
通導電層間の密着性を著しく高めることができ、製造の
ばらつきを著しく低減させることができる。しかも、第
4共通導電層の膜厚の選択範囲を広げることができ、電
圧降下を著しく低減させることができ、印字濃度のバラ
ツキのない高印字品質を実現することができる。また、
前記発熱抵抗体の直下に、第2共通導電層を配設するこ
とにより、発熱抵抗体の発熱ピーク温度を上昇させるこ
とができ、その結果、印字熱効率を著しく向上させるこ
とができる。
According to a fifth aspect of the present invention, the first common conductive layer and the third common conductive layer are stacked on and under the second common conductive layer, so that the fourth common conductive layer is formed to have a large thickness. In this case, contamination at each interface due to continuous film formation can be reduced, chipping of the laminated film can be reduced, and the production quality and the production yield can be stabilized. Further, since the first common conductive layer and the third common conductive layer and the second common conductive layer and the fourth common conductive layer are alternately laminated, the respective common conductive layers are continuously formed in a vacuum state. Thus, the adhesion between the four common conductive layers can be remarkably increased, and the manufacturing variation can be significantly reduced. In addition, the selection range of the film thickness of the fourth common conductive layer can be widened, the voltage drop can be significantly reduced, and high printing quality without variation in printing density can be realized. Also,
By arranging the second common conductive layer immediately below the heating resistor, it is possible to increase the heat generation peak temperature of the heating resistor, and as a result, it is possible to significantly improve the printing thermal efficiency.

【0095】請求項6に記載の発明は、各共通導電層を
所定の膜厚に形成することにより、前記作用、効果を得
ることができる。
According to the invention described in claim 6, the above-mentioned functions and effects can be obtained by forming each common conductive layer to a predetermined thickness.

【0096】請求項7に記載の発明は、第1層間絶縁層
を第5共通導電層の表面酸化膜により形成するようにし
ているので、第5共通導電層の表面を確実に絶縁するこ
とができ、使用状態における短絡等の絶縁不良の発生を
確実に防止することができる。
According to the seventh aspect of the present invention, since the first interlayer insulating layer is formed by the surface oxide film of the fifth common conductive layer, the surface of the fifth common conductive layer can be reliably insulated. It is possible to reliably prevent the occurrence of insulation failure such as a short circuit in use.

【0097】請求項8に記載の発明は、放熱基板の外周
部近傍において共通導電層の膜厚のほぼ100%が絶縁
性セラミックとなり、最終工程でサーマルヘッドブロッ
クとした時に、放熱基板の端面に露出する共通導電層を
電気的に絶縁することができ、使用状態における短絡等
の絶縁不良の発生を確実に防止することができる。
[0097] According to the present invention, almost 100% of the thickness of the common conductive layer is insulative ceramic near the outer peripheral portion of the heat radiating substrate. The exposed common conductive layer can be electrically insulated, and the occurrence of insulation failure such as a short circuit in use can be reliably prevented.

【0098】また、請求項9に記載の発明に係るサーマ
ルヘッドの製造方法は、第1共通導電層により積層膜の
チッピングを低減することができ、製造品質および製造
歩留まりの安定化を図ることができる。また、第3共通
導電層により電圧降下を著しく低減させることができ、
印字濃度のバラツキのない高印字品質を実現することが
でき、さらに、基板面積に対して第3共通導電層のパタ
ーン面積を著しく小さくすることができ、保温層や層間
絶縁層の形成欠陥(孔や突起)による層間の絶縁不良が
発生する確率を著しく低減することができる。また、第
2共通導電層により、発熱抵抗体の発熱ピーク温度を上
昇させることができ、その結果、印字熱効率を著しく向
上させることができる。さらに、第3共通導電層を第2
共通導電層および第4共通導電層により挟持するように
しているので、高温度の熱処理工程を行なった場合で
も、Cu層の酸化や拡散による密着性の低下を確実に防
止することができ、製造品質および製造歩留まりの安定
化を図ることができる。
In the method of manufacturing a thermal head according to the ninth aspect of the present invention, the first common conductive layer can reduce the chipping of the laminated film, and can stabilize the manufacturing quality and the manufacturing yield. it can. Further, the voltage drop can be significantly reduced by the third common conductive layer,
It is possible to realize high printing quality without variation in printing density, furthermore, it is possible to remarkably reduce the pattern area of the third common conductive layer with respect to the substrate area, and to form defects (holes) in the heat insulating layer and the interlayer insulating layer. And protrusions) can significantly reduce the probability of occurrence of insulation failure between layers. In addition, the second common conductive layer can raise the heat generation peak temperature of the heat generating resistor, and as a result, can significantly improve the printing heat efficiency. Further, the third common conductive layer is
Since it is sandwiched between the common conductive layer and the fourth common conductive layer, even when a high-temperature heat treatment step is performed, a decrease in adhesion due to oxidation and diffusion of the Cu layer can be reliably prevented, and manufacturing Quality and production yield can be stabilized.

【0099】請求項10に記載の発明は、第1共通導電
層および第3共通導電層を第2共通導電層の上下に配設
することにより、第4共通導電層の膜厚を厚く形成する
ようにしても、連続成膜による各界面の汚染の低減を図
ることができるとともに、積層膜のチッピングを低減す
ることができ、製造品質および製造歩留まりの安定化を
図ることができる。また、第1共通導電層および第3共
通導電層と、第2共通導電層および第4共通導電層とを
交互に積層させるようにしているので、各共通導電層を
真空状態のまま連続成膜することができ、前記4層の共
通導電層間の密着性を著しく高めることができ、製造の
ばらつきを著しく低減させることができる。しかも、第
4共通導電層の膜厚の選択範囲を広げることができ、電
圧降下を著しく低減させることができ、印字濃度のバラ
ツキのない高印字品質を実現することができる。また、
第2共通導電層により、発熱抵抗体の発熱ピーク温度を
上昇させることができ、その結果、印字熱効率を著しく
向上させることができる等の効果を奏する。
According to a tenth aspect of the present invention, the first common conductive layer and the third common conductive layer are disposed above and below the second common conductive layer, so that the fourth common conductive layer is formed to be thick. Even if it does in this way, the contamination of each interface by continuous film formation can be reduced, chipping of the laminated film can be reduced, and the production quality and the production yield can be stabilized. Further, since the first common conductive layer and the third common conductive layer and the second common conductive layer and the fourth common conductive layer are alternately laminated, the respective common conductive layers are continuously formed in a vacuum state. Thus, the adhesion between the four common conductive layers can be remarkably increased, and the manufacturing variation can be significantly reduced. In addition, the selection range of the film thickness of the fourth common conductive layer can be widened, the voltage drop can be significantly reduced, and high printing quality without variation in printing density can be realized. Also,
With the second common conductive layer, the heat generation peak temperature of the heat generating resistor can be increased, and as a result, there is an effect that the printing thermal efficiency can be significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係るサーマルヘッドの一実施形態を
示す一部の断面図
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing an embodiment of a thermal head according to the present invention.

【図2】 本発明に係るサーマルヘッドの製造方法の一
実施形態を示すフローチャート
FIG. 2 is a flowchart showing one embodiment of a method of manufacturing a thermal head according to the present invention.

【図3】 本発明に係るサーマルヘッドの他の実施形態
を示す一部の断面図
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing another embodiment of the thermal head according to the present invention.

【図4】 本発明に係るサーマルヘッドの製造方法の他
の実施形態を示すフローチャート
FIG. 4 is a flowchart showing another embodiment of the method for manufacturing a thermal head according to the present invention.

【図5】 従来のサーマルヘッドを示す一部の断面図FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a conventional thermal head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 放熱基板 2 保温層 3 凸状部 4 共通導電層 5 層間絶縁層 6 コンタクトホール 7 共通電極 8 個別電極 9 発熱抵抗体 10 保護層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat dissipation board 2 Heat insulation layer 3 Convex part 4 Common conductive layer 5 Interlayer insulation layer 6 Contact hole 7 Common electrode 8 Individual electrode 9 Heating resistor 10 Protection layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C065 GB01 JD05 JD09 JD12 JD13 JD15 JE03 JE04 JE06 JE08 JE13 JE17 JH03 JH04 JH07 JH10 JH11 JH14  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2C065 GB01 JD05 JD09 JD12 JD13 JD15 JE03 JE04 JE06 JE08 JE13 JE17 JH03 JH04 JH07 JH10 JH11 JH14

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 放熱基板の上面に、少なくとも保温層、
共通導電層、コンタクトホールを備えた層間絶縁層、複
数の発熱抵抗体、これら各発熱抵抗体に接続される個別
電極および前記コンタクトホールを介して前記共通導電
層と前記発熱抵抗体とを電気的に接続する共通電極をそ
れぞれ積層してなるサーマルヘッドであって、前記共通
導電層を、Taサーメットからなる第1共通導電層、C
rからなる第2共通導電層、Cuからなる第3共通導電
層、Crからなる第4共通導電層、Taサーメットから
なる第5共通導電層を順次積層してなる5層により形成
したことを特徴とするサーマルヘッド。
At least a heat insulating layer is provided on an upper surface of a heat dissipation substrate.
A common conductive layer, an interlayer insulating layer having a contact hole, a plurality of heating resistors, individual electrodes connected to each of the heating resistors, and the common conductive layer and the heating resistor are electrically connected via the contact holes. Wherein the common conductive layer is a first common conductive layer made of Ta cermet;
The second common conductive layer made of r, the third common conductive layer made of Cu, the fourth common conductive layer made of Cr, and the fifth common conductive layer made of Ta cermet are sequentially laminated to form five layers. Thermal head.
【請求項2】 前記共通導電層を、最下層となる前記第
1共通導電層を前記保温層上の全面に積層し、この第1
共通導電層上に第2共通導電層を前記発熱抵抗体の直下
から前記放熱基板の端部近傍まで積層し、この第2共通
導電層上に第3共通導電層および第4共通導電層を前記
個別電極側であって発熱抵抗体列の近傍に積層し、これ
ら各共通導電層の上面で前記放熱基板の全面に第5共通
導電層を積層して形成するようにしたことを特徴とする
請求項1に記載のサーマルヘッド。
2. The method according to claim 1, wherein the common conductive layer is formed by laminating the first common conductive layer, which is the lowermost layer, on the entire surface of the heat insulating layer.
A second common conductive layer is stacked on the common conductive layer from immediately below the heating resistor to near the end of the heat dissipation substrate, and a third common conductive layer and a fourth common conductive layer are formed on the second common conductive layer. The fifth common conductive layer is laminated on the individual electrode side and in the vicinity of the row of heating resistors, and a fifth common conductive layer is formed on the entire surface of the heat dissipation substrate on the upper surface of each common conductive layer. Item 2. The thermal head according to item 1.
【請求項3】 前記第1共通導電層の膜厚を約0.1μ
m、前記第2共通導電層の膜厚を約0.1μm、前記第
3共通導電層の膜厚を0.1〜0.5μm、前記第4共
通導電層の膜厚を約0.1μm、前記第5共通導電層の
膜厚を約1μmとしたことを特徴とする請求項1または
請求項2に記載のサーマルヘッド。
3. The thickness of the first common conductive layer is about 0.1 μm.
m, the thickness of the second common conductive layer is about 0.1 μm, the thickness of the third common conductive layer is 0.1 to 0.5 μm, the thickness of the fourth common conductive layer is about 0.1 μm, 3. The thermal head according to claim 1, wherein the thickness of the fifth common conductive layer is about 1 [mu] m.
【請求項4】 放熱基板の上面に、少なくとも保温層、
共通導電層、コンタクトホールを備えた層間絶縁層、複
数の発熱抵抗体、これら各発熱抵抗体に接続される個別
電極および前記コンタクトホールを介して前記共通導電
層と前記発熱抵抗体とを電気的に接続する共通電極をそ
れぞれ積層してなるサーマルヘッドであって、前記共通
導電層を、Taサーメットからなる第1共通導電層、C
rからなる第2共通導電層、Taサーメットからなる第
3共通導電層、Crからなる第4共通導電層、Taサー
メットからなる第5共通導電層を順次積層してなる5層
により形成したことを特徴とするサーマルヘッド。
4. At least a heat insulating layer on an upper surface of the heat dissipation substrate.
A common conductive layer, an interlayer insulating layer having a contact hole, a plurality of heating resistors, individual electrodes connected to each of the heating resistors, and the common conductive layer and the heating resistor are electrically connected via the contact holes. Wherein the common conductive layer is a first common conductive layer made of Ta cermet;
r, a third common conductive layer made of Ta cermet, a fourth common conductive layer made of Cr, and a fifth common conductive layer made of Ta cermet. Characteristic thermal head.
【請求項5】 前記共通導電層を、最下層となる前記第
1共通導電層を前記保温層上の全面に積層し、この第1
共通導電層上に第2共通導電層および第3共通導電層を
前記発熱抵抗体の直下から前記放熱基板の端部近傍まで
積層し、この第3共通導電層上に第4共通導電層を前記
個別電極側であって発熱抵抗体列の近傍に積層し、これ
ら各共通導電層の上面で前記放熱基板の全面に第5共通
導電層を積層して形成するようにしたことを特徴とする
請求項4に記載のサーマルヘッド。
5. A method according to claim 1, wherein said common conductive layer is formed by laminating said first common conductive layer as a lowermost layer on the entire surface of said heat insulating layer.
A second common conductive layer and a third common conductive layer are stacked on the common conductive layer from immediately below the heating resistor to near the end of the heat dissipation board, and a fourth common conductive layer is formed on the third common conductive layer. The fifth common conductive layer is laminated on the individual electrode side and in the vicinity of the row of heating resistors, and a fifth common conductive layer is formed on the entire surface of the heat dissipation substrate on the upper surface of each common conductive layer. Item 5. The thermal head according to Item 4.
【請求項6】 前記第1共通導電層の膜厚を約0.1μ
m、前記第2共通導電層の膜厚を約0.1μm、前記第
3共通導電層の膜厚を0.1μm、前記第4共通導電層
の膜厚を約1μm、前記第5共通導電層の膜厚を約1μ
mとしたことを特徴とする請求項4または請求項5に記
載のサーマルヘッド。
6. The first common conductive layer has a thickness of about 0.1 μm.
m, the thickness of the second common conductive layer is about 0.1 μm, the thickness of the third common conductive layer is 0.1 μm, the thickness of the fourth common conductive layer is about 1 μm, and the fifth common conductive layer is About 1μ
The thermal head according to claim 4, wherein m is set to m.
【請求項7】 前記層間絶縁層を複数層により形成し、
この最下層となる第1層間絶縁層を前記第5共通導電層
の表面酸化膜により形成したことを特徴とする請求項1
から請求項6のいずれかに記載のサーマルヘッド。
7. The method according to claim 1, wherein the interlayer insulating layer is formed of a plurality of layers,
2. The device according to claim 1, wherein the first interlayer insulating layer serving as the lowermost layer is formed of a surface oxide film of the fifth common conductive layer.
The thermal head according to any one of claims 1 to 6.
【請求項8】 前記第5共通導電層の前記放熱基板の外
周部近傍に位置する部分の膜厚を薄く加工して酸化処理
を施すことにより、前記第5共通導電層と前記第1共通
導電層とを絶縁物化して前記第1層間絶縁層を形成する
ようにしたことを特徴とする請求項7に記載のサーマル
ヘッド。
8. The fifth common conductive layer and the first common conductive layer are formed by thinning a portion of the fifth common conductive layer located in the vicinity of an outer peripheral portion of the heat dissipation substrate and performing an oxidation process. 8. The thermal head according to claim 7, wherein the first interlayer insulating layer is formed by converting a layer into an insulator.
【請求項9】 放熱基板の上面に、少なくとも保温層、
共通導電層、コンタクトホールを備えた層間絶縁層、複
数の発熱抵抗体、これら各発熱抵抗体に接続される個別
電極および前記コンタクトホールを介して前記共通導電
層と前記発熱抵抗体とを電気的に接続する共通電極を順
次積層するサーマルヘッドの製造方法であって、 前記保温層の上面に、Taサーメットからなる第1共通
導電層、Crからなる第2共通導電層、Cuからなる第
3共通導電層、Crからなる第4共通導電層を順次積層
した4層からなる共通導電層を形成する工程と、 前記第3共通導電層および第4共通導電層をパターンニ
ングして、前記発熱抵抗体列に隣接する位置に帯状に形
成する工程と、 前記放熱基板の外周部近傍に位置する前記第2共通導電
層をパターンニングにより除去する工程と、 前記放熱基板の全面にTaサーメットからなる第5共通
導電層および耐酸化マスク層を積層する工程と、 コンタクトホールの配設位置に、前記耐酸化マスク層の
パターンを形成する工程と、 前記放熱基板の外周部近傍に位置する前記第5共通導電
層の膜厚を薄く加工する工程と、 前記第5共通導電層の全表面を酸化処理し、この酸化処
理により生じた表面酸化膜からなる第1層間絶縁層を形
成する工程と、 前記耐酸化マスク層を除去する工程と、 前記第1層間絶縁層上に絶縁性セラミックからなる第2
層間絶縁層を積層する工程と、 この第2層間絶縁層にコンタクトホールを加工する工程
とを有することを特徴とするサーマルヘッドの製造方
法。
9. At least a heat insulating layer on an upper surface of the heat radiation substrate,
A common conductive layer, an interlayer insulating layer having a contact hole, a plurality of heating resistors, individual electrodes connected to each of the heating resistors, and the common conductive layer and the heating resistor are electrically connected via the contact holes. A method for manufacturing a thermal head in which a common electrode connected to a first common conductive layer made of Ta cermet, a second common conductive layer made of Cr, and a third common made of Cu are formed on an upper surface of the heat insulating layer. Forming a four-layered common conductive layer in which a conductive layer and a fourth common conductive layer made of Cr are sequentially stacked; and patterning the third common conductive layer and the fourth common conductive layer to form the heating resistor. Forming a strip at a position adjacent to the row; removing the second common conductive layer located near the outer peripheral portion of the heat dissipation substrate by patterning; a step of laminating a fifth common conductive layer made of cermet and an oxidation-resistant mask layer; a step of forming a pattern of the oxidation-resistant mask layer at a position where a contact hole is provided; Processing the thickness of the fifth common conductive layer to be thinner, and oxidizing the entire surface of the fifth common conductive layer to form a first interlayer insulating layer made of a surface oxide film generated by the oxidizing process. A step of removing the oxidation-resistant mask layer; and a second step of forming an insulating ceramic on the first interlayer insulating layer.
A method for manufacturing a thermal head, comprising: a step of laminating an interlayer insulating layer; and a step of processing a contact hole in the second interlayer insulating layer.
【請求項10】 放熱基板の上面に、少なくとも保温
層、共通導電層、コンタクトホールを備えた層間絶縁
層、複数の発熱抵抗体、これら各発熱抵抗体に接続され
る個別電極および前記コンタクトホールを介して前記共
通導電層と前記発熱抵抗体とを電気的に接続する共通電
極を順次積層するサーマルヘッドの製造方法であって、 前記保温層の上面に、Taサーメットからなる第1共通
導電層、Crからなる第2共通導電層、Taサーメット
からなる第3共通導電層、Crからなる第4共通導電層
を順次積層した4層からなる共通導電層を形成する工程
と、 前記第4共通導電層をパターンニングして、前記発熱抵
抗体列に隣接する位置に帯状に形成する工程と、 前記放熱基板の外周部近傍に位置する前記第2共通導電
層および第3共通導電層をパターンニングにより除去す
る工程と、 前記放熱基板の全面にTaサーメットからなる第5共通
導電層および耐酸化マスク層を積層する工程と、 コンタクトホールの配設位置に、前記耐酸化マスク層の
パターンを形成する工程と、 前記放熱基板の外周部近傍に位置する前記第5共通導電
層の膜厚を薄く加工する工程と、 前記第5共通導電層の全表面を酸化処理し、この酸化処
理により生じた表面酸化膜からなる第1層間絶縁層を形
成する工程と、 前記耐酸化マスク層を除去する工程と、 前記第1層間絶縁層上に絶縁性セラミックからなる第2
層間絶縁層を積層する工程と、 この第2層間絶縁層にコンタクトホールを加工する工程
とを有することを特徴とするサーマルヘッドの製造方
法。
10. At least a heat insulating layer, a common conductive layer, an interlayer insulating layer having contact holes, a plurality of heating resistors, individual electrodes connected to each of these heating resistors, and the contact holes are formed on the upper surface of the heat dissipation substrate. A method for manufacturing a thermal head, wherein a common electrode for electrically connecting the common conductive layer and the heating resistor is sequentially laminated via a first common conductive layer made of Ta cermet on an upper surface of the heat insulating layer. Forming a four-layered common conductive layer formed by sequentially stacking a second common conductive layer made of Cr, a third common conductive layer made of Ta cermet, and a fourth common conductive layer made of Cr; Forming a strip shape at a position adjacent to the heating resistor row; and forming the second common conductive layer and the third common conductive layer located near the outer peripheral portion of the heat dissipation substrate. Removing a fifth common conductive layer made of Ta cermet and an oxidation-resistant mask layer over the entire surface of the heat-dissipating substrate; and providing a pattern of the oxidation-resistant mask layer at a position where a contact hole is provided. Forming a thin film of the fifth common conductive layer located near the outer peripheral portion of the heat dissipation substrate; and oxidizing the entire surface of the fifth common conductive layer. A step of forming a first interlayer insulating layer formed of the generated surface oxide film; a step of removing the oxidation-resistant mask layer; and a second step of forming an insulating ceramic on the first interlayer insulating layer.
A method for manufacturing a thermal head, comprising: a step of laminating an interlayer insulating layer; and a step of processing a contact hole in the second interlayer insulating layer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103269862A (en) * 2010-12-25 2013-08-28 京瓷株式会社 Thermal head and thermal printer comprising same

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