JP2000118024A - サーマルプリントヘッドの断線補修方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】保護ガラス層を切除せずとも導体パターンの断
線部分の補修が行えるようにして、その補修作業の簡略
化を図る。 【解決手段】基板２の上面部に導体パターン３，４を形
成するとともに、この導体パターン３，４の上面部に、
低融点特性を有する金属の酸化物が含有された保護ガラ
ス層８を形成してなるサーマルプリントヘッドの断線補
修方法であって、上記金属の酸化物に対する還元雰囲気
中において、上記導体パターンの断線部分９に対応する
上記保護ガラス層８の所定箇所に対して外部から加熱処
理を行うことにより、上記金属の酸化物を還元させて上
記断線部分９を導通状態とする第１の工程を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本願発明は、サーマルプリン
トヘッドの断線補修方法に係り、特に、基板上に形成さ
れる導体パターンが保護ガラスで覆われている場合にお
けるその導体パターンの断線部分を補修するための技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、サーマルプリントヘッドは、基
板上に、Ａｕ，Ａｇ，Ａｇ−Ｐｔ，またはＡｇ−Ｐｄ等
でなる共通電極や個別電極あるいはその他の電気的導通
部を含む導体パターンが形成され、さらにその上面部に
保護ガラス層が形成される。この保護ガラス層は、Ｓｉ
やＡｌ等の高融点成分と、Ｐｂ等の低融点成分とを含有
しているのが通例である。また、サーマルプリントヘッ
ドとしては、上記導体パターンが、基板上に形成された
グレーズ層の上面部に形成される構造とされたものも実
用化されている。

【０００３】ところで、サーマルプリントヘッドにおい
ては、図４に示すように、基板５０上における導体パタ
ーン５１の上面部に保護ガラス層５２が形成された後
に、その導体パターン５１の断線が発見される場合があ
る。このような導体パターン５１の断線部分５３に対す
る補修は、従来においては、以下に示すような手法を採
用して行うのが通例であった。

【０００４】すなわち、図５に示すように、ガラススク
ライバー等の工具５４を使用して、上記導体パターン５
１の断線部分５３の上方に位置する保護ガラス層５２を
部分的に割裂するなどして切除することにより、上記断
線部分５３における導体パターン５１の対向する各端部
５２ａの周辺を露出状態とする。

【０００５】この後においては、図６に示すように、上
記保護ガラス層５２の切除部分を通じて、導体パターン
５１の対向する各端部５２ａの周辺露出部に対して金属
ペースト５５を塗布し、その後、この金属ペースト５５
に対して乾燥・焼成を行うことにより、導体パターン５
１の断線部分を導通状態とする。また、場合によって
は、上記金属ペースト５５を塗布して乾燥・焼成を行っ
た後に、その上面部に保護ガラスペーストを塗布して乾
燥・焼成を行うこともある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のような断線部分５３の補修方法によれば、作業性面
および信頼性面について、以下に示すような不具合が生
じることになる。

【０００７】第１に、上記工具５４を使用して保護ガラ
ス層５２を切除することは、極めて困難な作業であっ
て、場合によっては断線部分５３に対応しない箇所まで
切除したり、あるいはこれとは逆に断線部分に対応した
領域全域を切除できなかったり等の不具合を招く。ま
た、基板５０上にグレーズ層が形成される構造のものに
おいては、上記グレーズ層も同時に工具５４により切除
してしまうおそれがあり、グレーズ層が有する本来の機
能を発揮でなくなるという問題をも生じる。そして、上
記切除作業は、作業者による手作業によって行われるも
のであるため、その作業に要する労苦が多大なものにな
り、作業能率の悪化を招く。

【０００８】第２に、上記金属ペースト５５の塗布およ
び乾燥・焼成を行った後にその上面部に保護ガラスペー
ストの塗布および乾燥・焼成を行う場合には、保護ガラ
ス層５２の表面に突起が形成されるという事態が生じ
る。そして、この突起が原因となって、サーマルプリン
トヘッドの使用時に紙きずが発生し、製品の信頼性を阻
害するという不具合を招く。一方、上記保護ガラスペー
ストの塗布および乾燥・焼成を行わない場合には、金属
部分が露出した状態となるから、その露出部分にマイグ
レーションやキズあるいは腐食が発生して、耐久性や信
頼性を阻害するという不具合を招く。

【０００９】第３に、たとえば厚膜型サーマルプリント
ヘッドにおいては、上記のような補修を行った場合に、
導体パターン（たとえば個別電極）の電気的特性が変化
することから、その後のトリミング工程において発熱抵
抗体の抵抗値に不揃いが生じ、これに起因して不良品の
発生率が増加するという不具合を招く。

【００１０】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、保護ガラス層を切除せずとも導
体パターンの断線部分の補修が行えるようにして、その
補修作業の簡略化を図ることを主たる課題とし、さらに
は補修部分の耐久性や信頼性の確保、および発熱抵抗体
に与える悪影響の除去を実現することをその課題として
いる。

【００１１】

【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。

【００１２】すなわち、本願発明によって提供されるサ
ーマルプリントヘッドの断線補修方法は、基板の上面部
に導体パターンを形成するとともに、この導体パターン
の上面部に、低融点特性を有する金属の酸化物が含有さ
れた保護ガラス層を形成してなるサーマルプリントヘッ
ドの断線補修方法であって、上記金属の酸化物に対する
還元雰囲気中において、上記導体パターンの断線部分に
対応する上記保護ガラス層の所定箇所に対して外部から
加熱処理を行うことにより、上記金属の酸化物を還元さ
せて上記断線部分を導通状態とする第１の工程を含むこ
とを特徴としている。

【００１３】このような構成によれば、導体パターンが
断線している場合に、その断線部分に対応する保護ガラ
ス層の所定箇所に対して、その外部から加熱処理が行わ
れる。この加熱処理は、低融点特性を有する金属の酸化
物に対する還元雰囲気中で行われることから、その金属
の酸化物は還元作用によって金属が析出された状態とな
る。そして、このように金属が析出されることにより、
上記導体パターンの断線部分に導通経路が形成される。
この結果、上記導体パターンの断線部分は、上記金属を
介して導通状態となり、その補修作業が完了する。

【００１４】このようにして、上記導体パターンの断線
部分に対する補修作業は、保護ガラス層の外部から行え
ることになるので、以下に示すような効果が得られる。

【００１５】すなわち、従来のようにガラススクライバ
ー等の工具を使用して手作業により保護ガラス層を切除
しかつその切除部分に対して金属ペーストの塗布および
乾燥・焼成を行っていた場合と比較して、熟練性が不要
となり、作業に要する労苦が大幅に軽減されるととも
に、自動化をも図ることが可能となって、作業能率が大
幅に改善される。また、これに関連して、保護ガラス層
の切除に際して、不要な箇所までをも切除したり、ある
いは切除不足が生じたり等の不具合が回避されるととも
に、基板上にグレーズ層が形成されている場合に、この
グレーズ層までをも同時に工具で切除してしまうという
不具合も回避される。

【００１６】加えて、従来のように上記金属ペーストに
よる処理を行った後にその上面部に保護ガラスペースト
の塗布および乾燥・焼成を行う場合に生じていた弊害、
詳しくは、保護ガラス層の表面に形成される突起が原因
となって紙きずが発生して製品の信頼性を低下させると
いう弊害が生じ得なくなる。また、上記保護ガラスペー
ストの塗布および乾燥・焼成を行わない場合に生じてい
た弊害、詳しくは、露出した状態になる金属部分にマイ
グレーションやキズあるいは腐食が発生して耐久性や信
頼性を損ねるという弊害も生じ得なくなる。

【００１７】さらに、従来のような補修を行っていたた
めに、たとえば個別電極の電気的特性が変化することに
より、その後のトリミング工程において発熱抵抗体の抵
抗値に不揃いが生じて、不良品の発生率が増加するとい
う不具合も回避される。

【００１８】本願発明の好ましい実施の形態において
は、上記第１の工程を行うに先立って、上記導体パター
ンにおける断線部分の端部に、上記保護ガラス層に対す
る透過特性を有するレーザーを照射させることにより、
上記導体パターンにおける断線部分の端部に炭素成分を
付加させるようにする。

【００１９】このような構成によれば、導体パターンに
おける断線部分の端部が、レーザーの照射を受けること
により、いわゆる焦げた状態となって炭素成分が充分に
存在している状態になり、これに伴って、上記金属の酸
化物の還元作用が促進される。これにより、上記導体パ
ターンにおける断線部分の端部周辺には、より多くの金
属が析出されることになり、上記断線部分がより確実に
導通された状態となる。

【００２０】本願発明の他の好ましい実施の形態におい
ては、上記基板の上面部には、グレーズ層を介在させて
導体パターンが形成されており、このグレーズ層の融点
は、上記保護ガラス層の融点よりも高くされている。

【００２１】このような構成によれば、上記導体パター
ンの断線部分に対応する上記保護ガラス層の所定箇所に
対して加熱処理を行った際に、上記保護ガラス層が融点
が低いことに起因して軟化した場合であっても、上記グ
レーズ層が軟化するといった事態が阻止される。これに
より、グレーズ層の形態や特性に変化が生じることはな
く、グレーズ層の有している本来の機能が阻害されるこ
とはなくなる。

【００２２】本願発明のその他の特徴および利点は、以
下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかにな
るであろう。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。

【００２４】まず、本願発明に係るサーマルプリントヘ
ッドの補修方法の説明に先立って、この補修方法が適用
されるサーマルプリントヘッドの構成についてその概略
を説明する。

【００２５】図１は、サーマルプリントヘッド１の要部
概略構成を示す平面図である。同図に示すように、セラ
ミック基板２の上面部には、導体パターンの構成要素と
して、共通電極３と個別電極４とが形成されている。こ
れらの共通電極３および個別電極４は、レジネート金を
用いた印刷・焼成ないしフォトリソ法によるエッチング
により形成されるものである。そして、上記共通電極３
は櫛歯状の単位電極部３ａを有しており、これらの各単
位電極部３ａの相互間に存在している間隙にその一端部
が位置されるようにして各個別電極４が配列されてい
る。なお、これらの各個別電極４の他端部はボンディン
グ用パッド４ａとされている。

【００２６】一方、上記共通電極３の単位電極部３ａお
よび個別電極４の上面部には、これらに共通的に導通さ
れるようにして、一直線状に延びる発熱抵抗体５が厚膜
形成されている。この発熱抵抗体５は、低抗体ペースト
を用いた印刷・焼成により厚膜状に形成されたものであ
る。そして、この発熱抵抗体５においては、隣接する単
位電極部３ａの各相互間に各発熱ドットが区画形成され
るようになっている。

【００２７】この基板２上の構造について、さらに詳述
すれば、図２に示すように、上記基板２の上面部にはグ
レーズ層６が形成されているとともに、その上面部には
上述の共通電極３や個別電極４が形成され、さらにその
上面部には上述の発熱抵抗体５が形成されている。な
お、上記共通電極３の一部上面には、たとえば銀・パラ
ジウムペーストを用いて厚膜形成された共通電極強化層
７が形成されている。そして、これらの発熱抵抗体５お
よび各電極３，４の上面部には、これらを覆うようにし
て保護ガラス層８が形成されている。

【００２８】上記保護ガラス層８は、ＰｂＯ、Ｓｉ
Ｏ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ などからなり、ＰｂＯが約４０％含有
されている。この場合において、Ｐｂは低融点特性を有
しているのに対して、ＳｉおよびＡｌは高融点特性を有
している。

【００２９】次に、上記構成からなるサーマルプリント
ヘッド１の補修方法について説明する。なお、以下に示
す補修方法は、レジネート金で形成された個別電極４に
ついてのものとする。

【００３０】このサーマルプリントヘッド１の製造途
中、たとえば駆動ＩＣなどが搭載される以前の過程にお
いて、図３に示すように、個別電極４が断線しているこ
とを検査等により発見した場合には、まず、上記保護ガ
ラス層８を透過することが可能なレーザーを、上記個別
電極４における断線部分９の対向する各端部４ａに照射
する。これにより、上記個別電極４の対向する各端部４
ａが焦げた状態となり、その各端部４ａには充分な炭素
成分が存在している状態になる。

【００３１】この後、窒素雰囲気中において、上記保護
ガラス層８における断線部分９の直上方箇所Ａに対し
て、スポット加熱処理を施す。このスポット加熱処理
は、レーザーや紫外線の照射によって行うことができ
る。このように窒素雰囲気中での加熱処理が行われるこ
とにより、保護ガラス層８の中のＰｂＯが適度に溶融し
て軟化されるとともに、窒素により還元されてＰｂとな
る。したがって、上記個別電極４の対向する各端部４ａ
の間に、Ｐｂによる導通経路が形成される。

【００３２】この場合において、上記個別電極４の各端
部４ａには、充分な炭素成分が存在していることから、
この炭素によりさらに還元作用が促進されて、上記各端
部４ａ間は、Ｐｂにより確実に導通された状態となる。
これにより、上記個別電極４の断線部分９に対する補修
作業が完了する。

【００３３】本願発明に係るサーマルプリントヘッドの
補修方法の具体的な構成は、上述の実施形態に限定され
ず、種々に設計変更自在である。

【００３４】たとえば、上記実施形態では、金属の酸化
物としてＰｂの酸化物が含有された保護ガラス層８につ
いて本願発明を適用したものであるが、たとえばＺｎの
酸化物もしくはＣｄの酸化物が含有された保護ガラス層
についても同様にして本願発明を適用することが可能で
ある。

【００３５】また、上記実施形態では、還元雰囲気とし
て窒素雰囲気を使用したものであるが、金属の酸化物に
対して還元作用を行い得る他の種類の雰囲気を使用する
ことも可能である。

【００３６】さらに、上記実施形態では、レジネート金
により形成された個別電極４の断線に対して本願発明を
適用したものであるが、たとえばＡｇ、Ａｇ−Ｐｔ、Ａ
ｇ−Ｐｄ、またはＡｌなどの他の材質で形成された他の
導体パターンの断線に対しても同様にして本願発明を適
用することが可能である。

【００３７】加えて、上記実施形態では、基板２の上面
部にグレーズ層６が形成されたサーマルプリントヘッド
に本願発明を適用したものであるが、上記グレーズ層６
が形成されないサーマルプリントヘッドについても同様
にして本願発明を適用することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施形態に係る補修方法が適用され
るサーマルプリントヘッドを示す要部概略平面図であ
る。

【図２】図１のII−II線に従って切断した要部拡大縦断
側面図である。

【図３】本願発明の実施形態に係る補修方法を説明する
ためのサーマルプリントヘッドを示す要部拡大縦断側面
図である。

【図４】従来の問題点を説明するためのサーマルプリン
トヘッドの要部拡大縦断面図である。

【図５】従来の問題点を説明するためのサーマルプリン
トヘッドの要部拡大縦断面図である。

【図６】従来の問題点を説明するためのサーマルプリン
トヘッドの要部拡大縦断面図である。

【符号の説明】

１ サーマルプリントヘッド ２ 基板 ３ 導体パターン（共通電極） ４ 導体パターン（個別電極） ６ グレーズ層 ８ 保護ガラス層 ９ 断線部分

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の上面部に導体パターンを形成する
   とともに、この導体パターンの上面部に、低融点特性を
   有する金属の酸化物が含有された保護ガラス層を形成し
   てなるサーマルプリントヘッドの断線補修方法であっ
   て、 上記金属の酸化物に対する還元雰囲気中において、上記
   導体パターンの断線部分に対応する上記保護ガラス層の
   所定箇所に対して外部から加熱処理を行うことにより、
   上記金属の酸化物を還元させて上記断線部分を導通状態
   とする第１の工程を含むことを特徴とする、サーマルプ
   リントヘッドの断線補修方法。
2. 【請求項２】 上記第１の工程を行うに先立って、上記
   導体パターンにおける断線部分の端部に、上記保護ガラ
   ス層に対する透過特性を有するレーザーを照射させるこ
   とにより、上記導体パターンにおける断線部分の端部に
   炭素成分を付加させる、請求項１に記載のサーマルプリ
   ントヘッドの断線補修方法。
3. 【請求項３】 上記基板の上面部には、グレーズ層を介
   在させて導体パターンが形成されており、このグレーズ
   層の融点は、上記保護ガラス層の融点よりも高くされて
   いる、請求項１または２に記載のサーマルプリントヘッ
   ドの断線補修方法。