JP2005074822A - サーマルヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【目的】 導体の腐食を防止可能であり、且つ、発熱抵抗部及び導体の抵抗値のばらつきを抑制可能なサーマルヘッド及びその製造方法を提供する。
【構成】 複数の発熱抵抗部４ａを有する抵抗層４上に、該複数の発熱抵抗部４ａの抵抗長方向の両端部に導通する導体５を積層形成したサーマルヘッドにおいて、少なくとも導体５をすべて覆う絶縁層８を形成し、導体５に導通接続させる電極（コモン電極１０及び電極パッド１１）を形成すべき領域内の絶縁層８を除去して導体５を露出させる開放部８ａ、８ｂを形成し、露出させた導体表面に導通接続するメッキシード層９ａ、９ｂを開放部８ａ、８ｂ内に設けて、該開放部８ａ、８ｂから導体５を通電する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、フォトプリンタやサーマルプリンタ等に搭載されるサーマルヘッド及びその製造方法に関する。

図９は、従来構造を有するサーマルヘッドを示す断面図である。図９に示されるサーマルヘッド１’は例えば、以下の工程により形成されている。

先ず、保温層１０３を有する基板１０２上に、抵抗層１０４及び導体１０５を順番に成膜する。次に、フォトリソグラフィ技術を用いて、抵抗層１０４の表面を露出させる開放部α’を導体１０５に形成すると共に、不要な抵抗層１０４及び導体１０５を除去してドット幅（抵抗幅及び導体幅）を規定するギャップ領域（穴部）を形成する。ここで、開放部α’から露出する抵抗層１０４の各領域は、通電により発熱する複数の発熱抵抗部１０４Ａとなる。導体１０５は、開放部α’を介してコモン導体１０５Ａと個別導体１０５Ｂに分離され、さらにギャップ領域を介して個別導体１０５Ｂが各々に分離されて各発熱抵抗部１０４Ａに個別に接続される。

続いて、コモン導体１０５Ａ上及び各個別導体１０５Ｂ上にメッキシード層の形成領域を空間とするレジストを形成した後、該レジストを含む基板表面上にメッキシード層を形成し、上記レジストをリフトオフにより除去する。これにより、コモン導体１０５Ａ上にはメッキシード層１０９Ａが形成され、各個別導体１０５Ｂ上にはメッキシード層１０９Ｂが形成される。メッキシード層１０９Ａの上には、コモン導体１０５での電圧降下を抑制するためのコモン電極１１０をメッキにより形成する。コモン電極１１０を形成したら、次工程で形成する耐磨耗保護層１１２との密着性を高めるため、逆スパッタやイオンビームエッチング等により、複数の発熱抵抗部１０４Ａ、導体１０５及びコモン電極１１０の表面に生じた酸化層を除去する（プリクリーニング工程）。そして、コモン導体１０５Ａ、個別導体１０５Ｂの一部、複数の発熱抵抗部１０４Ａ及び保温層１０３を覆う耐摩耗保護層１１２を形成し、該耐磨耗保護層１１２から露出している各個別導体１０５Ｂ上のメッキシード層１０９Ｂの上に電極パッド１１１をメッキにより形成する。このとき基板表面には、個別導体１０５Ｂ、メッキシード層１０９Ｂ及び電極パッド層１１１が露出している。以上により、図９に示すサーマルヘッドが完成する。
特開平７−３２６３４号公報

従来では、低抵抗及び低コストであることから、導体１０５にはＡｌ導体膜が一般に用いられる。しかしながら、Ａｌ導体膜を用いると、メッキシード層１０９Ａ、１０９Ｂを形成する際に用いるレジスト現像液によって導体１０５が腐食されやすく、腐食により導体１０５が断線してしまう問題があった。また従来のサーマルヘッドでは、図１０に示すように、電極パッド１１１周辺で導体１０５及びメッキシード層１０９Ｂが露出している。このため、使用環境下において、導体１０５が水で濡らされたり、人間の手で直接触れられたりすることによっても、導体１０５が腐食してしまう問題があった。この露出部分からの腐食を防止するには、該露出部分を有機絶縁層などで覆う必要がある。

また従来の製造方法では、上述したように耐磨耗保護層１１２の形成直前にプリクリーニング工程を行なっているが、逆スパッタやイオンビームエッチングでは表面酸化層を一様に除去すること（複数の発熱抵抗部１０４Ａの初期膜厚を維持すること）が難しく、複数の発熱抵抗部１０４Ａ及び導体１０５の抵抗値がばらついてしまう問題もある。

本発明は、上記問題点に鑑み、導体の腐食を防止可能であり、且つ、発熱抵抗部及び導体の抵抗値のばらつきを抑制可能なサーマルヘッド及びその製造方法を提供することを目的としている。

本発明は、基板表面に導体が露出していなければ、レジスト現像液によって腐食されることがなく、また、エッチングによるダメージを受けることもないことから、導体の腐食を防止できることに着目してなされたものである。

すなわち、本発明は、複数の発熱抵抗部を有する抵抗層上に、該複数の発熱抵抗部の抵抗長方向の両端部に導通する導体を積層形成したサーマルヘッドにおいて、少なくとも前記導体をすべて覆う絶縁層を形成し、前記導体に導通接続させるメッキ電極を形成すべき領域内の前記絶縁層を除去して前記導体を露出させる開放部を形成し、この開放部内から前記導体を通電することを特徴としている。

上記サーマルヘッドには、絶縁層上に耐磨耗保護層を備えることが可能である。通常、耐磨耗保護層を形成する際には、該耐磨耗保護層との密着性を高めるために、逆スパッタやイオンビームエッチング等によるプリクリーニングを行い、絶縁層上に存在する表面酸化層をすべて除去することが好ましい。このとき導体及び複数の発熱抵抗部は、絶縁層によってすべて覆われていて露出しないことから、プリクリーニングによるダメージを受けることがなく、複数の発熱抵抗部の抵抗値や導体の抵抗値がばらついてしまうこともない。

抵抗層の上には、複数の発熱抵抗部の表面をそれぞれ覆って各発熱抵抗部の面積を定める絶縁バリア層を備えることが好ましい。絶縁バリア層を備えていれば、発熱抵抗部の面積を正確に規定できるだけでなく、発熱抵抗部の表面酸化を防止したり、製造工程時にエッチングによるダメージから発熱抵抗部を保護したりすることができる。さらに絶縁バリア層は、発熱抵抗部への印加電力が増大したときに該印加電力によるアニール効果（発熱抵抗部を構成する元素の結晶化）を遅らせ、印加電力に対するサーマルヘッドの抵抗値変化を抑制する機能も備えている。

具体的な態様として、導体は、複数の発熱抵抗部すべてに導通するコモン導体と、複数の発熱抵抗部に個別に導通する複数の個別導体とを有しており、絶縁層に形成される開放部は、コモン導体の表面を露出させるコモン開放部と、各個別導体の表面を露出させる複数のパッド開放部である。各開放部内には、露出させた導体表面に導通接続するメッキシード層を設けることが好ましく、このメッキシード層を介して、導体に導通接続する電極を設けることができる。例えば、コモン開放部内に設けたメッキシード層上にはコモンドロップを抑制するためのコモン電極が形成され、パッド開放部内に設けたメッキシード層上には外部端子接続用の電極パッドが形成される。

絶縁層は、ＳｉＯ₂、ＳｉＯＮ、ＡｌＳｉＯ、Ａｌ₂Ｏ₃のいずれかにより形成することができる。導体は、低抵抗及び低コストであることから、Ａｌ導体を用いることが実際的である。メッキシード層は、Ａｌ導体との密着性が良好であることが好ましく、具体的にはＴｉ／Ａｕ、Ｃｒ／Ａｕ、Ｔｉ／ＦｅＮｉ、Ｃｒ／ＦｅＮｉ、Ｔｉ／ＣｕＮｉ、Ｃｒ／ＣｕＮｉ、Ｃｒ／Ｃｕ、Ｔｉ／Ｃｕにより形成することができる。

本発明は、製造方法の態様によれば、複数の発熱抵抗部及び該複数の発熱抵抗部の抵抗長方向の両端部に導通する導体の上に、絶縁層を全面的に成膜する工程と、この絶縁層の上に、導体に導通接続させる電極を形成する領域を空間としたリフトオフレジストを形成する工程と、このリフトオフレジストで覆われていない絶縁層を除去して、導体を露出させる開放部を形成する工程と、リフトオフレジストを除去する工程とを有していることを特徴としている。

上記製造方法において、開放部を形成する工程とリフトオフレジストを除去する工程の間には、開放部内にメッキシード層を形成し、該メッキシード層と前記導体を導通接続させる工程を有することが好ましい。開放部がメッキシード層で埋められると、導体は完全に覆われて露出することがない。

導体は、複数の発熱抵抗部すべてに導通するコモン導体と、複数の発熱抵抗部に個別に導通する複数の個別導体とに分離されており、開放部として、コモン導体の表面を露出させるコモン開放部と、各個別導体の表面を露出させる複数のパッド開放部とが形成されることが実際的である。そして、リフトオフレジスト除去後は、コモン開放部内に形成されたメッキシード層上にコモン電極が形成され、パッド開放部内に形成されたメッキシード層上に電極パッドが形成される。

コモン電極を形成した後には、該コモン電極及び絶縁層の表面酸化層を除去し、該コモン電極及び絶縁層の新たな膜面上に耐磨耗保護層を形成することが好ましい。電極パッドは、コモン電極と同時に形成しても、耐磨耗保護層を形成した後に形成してもよい。

本発明によれば、少なくとも導体を絶縁層ですべて覆い、この絶縁層に開放部を形成して、該開放部内に電極形成用のメッキシード層を設けるので、メッキシード層形成用のレジストを形成する際に、導体は、絶縁層に覆われて露出せず、レジスト現像液に触れることがない。これにより、導体の腐食を防止することができる。また、耐磨耗保護層を形成する前処理としてプリクリーニングする際には、絶縁層とメッキシード層によって導体が覆われているので、導体はエッチングによるダメージを受けずに済み、導体の抵抗値変動を防止することができる。同様に、複数の発熱抵抗部も絶縁層（及び絶縁バリア）によって覆われているため、複数の発熱抵抗部がエッチングによるダメージを受けることがなく、各発熱抵抗部の抵抗値変動を防止することができる。

図１は本発明の一実施形態によるサーマルヘッド１を示す断面図であり、図２はサーマルヘッド１（耐磨耗保護層１２を除く）を示す平面図である。サーマルヘッド１は、抵抗層４、導体５、絶縁バリア層７、絶縁層８、メッキシード層９ａ、９ｂ、コモン電極１０、電極パッド１１及び耐磨耗保護層１２を備えている。

抵抗層４は、平坦なグレーズ保温層（ガラス）３を有するアルミナセラミックス基板２上に設けられていて、高抵抗化しやすいＴａ−Ｓｉ−Ｏ、ＴａＳｉＯＮｂ、Ｔｉ−Ｓｉ−Ｏ、Ｃｒ−Ｓｉ−Ｏ等の高融点金属のサーメット材料により、例えば１００ｎｍ程度の膜厚で形成されている。この抵抗層４において、絶縁バリア層７によって表面が覆われた領域は、通電により発熱する複数の発熱抵抗部４ａとなっている。隣接する発熱抵抗部４ａ間には、図２に示すように、各発熱抵抗部４ａの抵抗幅Ｗを規制するギャップ領域６が設けられている。ギャップ領域６は、発熱抵抗部４ａの抵抗長方向（図１及び図２の左右方向）に平行な方向に細長く延びて形成された穴部である。ギャップ領域６には絶縁層８が存在している。

絶縁バリア層７は、複数の発熱抵抗部４ａの表面を覆うことで該発熱抵抗部の面積（抵抗長Ｌ及び抵抗幅Ｗ）を規定しており、発熱抵抗部４ａの表面酸化を防止する酸化防止層、製造工程時にエッチングダメージから発熱抵抗部４ａを保護する保護層としてもはたらく。また絶縁バリア層７は、ヘッド動作中、各発熱抵抗部４ａへの印加電力が増大したときに該印加電力によるアニール効果（発熱抵抗部４ａを構成する元素の結晶化）を遅らせ、印加電力に対するサーマルヘッドの抵抗値変化を抑制する機能を有している。絶縁バリア層７は、絶縁性を有する無機酸化物により形成されることが好ましく、具体的にはＳｉＯ₂、ＳｉＯＮ、ＡｌＳｉＯ、Ａｌ₂Ｏ₃等により、約２００Å以上２０００Å以下程度の膜厚で形成されている。なお、本実施形態では絶縁バリア層７を備えているが、絶縁バリア層を備えない態様としてもよい。絶縁バリア層を備えない場合には、複数の発熱抵抗部４ａの上に絶縁層８が直接形成され、複数の発熱抵抗部４ａの抵抗長Ｌ及び抵抗幅Ｗは導体５の開放部α及びギャップ領域６によってそれぞれ規定される。

導体５は、抵抗層４上に積層形成されていて、絶縁バリア層７の表面を露出させる開放部αを備えている。別言すれば導体５は、開放部αを挟んで、全ての発熱抵抗部４ａに導通する１つのコモン導体５ａと、各発熱抵抗部４ａに独立して導通する複数の個別導体５ｂとに分離され、各発熱抵抗部４ａの抵抗長方向の両端部にそれぞれ接している。隣接する個別導体５ｂ間にはギャップ領域（穴部）６が設けられており、ギャップ領域６には絶縁層８が存在している。各個別電極５ｂの電極幅はギャップ領域６により規制される。導体５には、例えば０．２〜０．７μｍの膜厚で形成されたＡｌ導体を用いる。

絶縁層８は、導体５、絶縁バリア層７、抵抗層４及びグレーズ保温層３を覆って形成されている。絶縁層８には、コモン導体５ａの表面を露出させるコモン開放部８ａと各個別導体５ｂの表面を露出させるパッド開放部８ｂとが設けられており、このコモン開放部８ａ及びパッド開放部８ｂからコモン導体５ａ及び各個別導体５ｂは通電される。コモン開放部８ａ及びバッド開放部８ｂの内部には、メッキシード層９ａ、９ｂが埋入形成されている。この絶縁層８は、メッキシード層９ａ、９ｂを形成する際に用いるレジスト現像液から導体５を保護すると共に、耐磨耗保護層１２を形成する前処理としてプリクリーニングする際にエッチングによるダメージから導体５を保護する機能を有している。絶縁層８は、ＳｉＯ₂、ＳｉＯＮ、ＡｌＳｉＯ、Ａｌ₂Ｏ₃のいずれかにより形成することができ、絶縁バリア層７と同一材料で形成されていてもよい。絶縁層８の膜厚は、例えば２０〜２００ｎｍ程度である。

メッキシード層９ａは、コモン開放部８ａ内に形成され、コモン導体５ａに導通接続する電極形成用のメッキシード層である。このメッキシード層９ａの上には、コモン導体５ａでの電圧降下（コモンドロップ）を抑制するコモン電極１０が形成されている。コモン電極１０は、例えば、メッキにより形成された厚いＣｕ膜とキャップ機能を有する薄いＮｉ膜との２層構造で形成することができる。一方、メッキシード層９ｂは、パッド開放部８ｂ内に形成され、個別導体５ｂに導通接続する電極形成用のメッキシード層である。このメッキシード層９ｂの上には、個別導体５ｂと不図示の外部端子とをボンディング接続するための電極パッド１１（図３）が形成されている。電極パッド１１（パッド開放部８ｂ、メッキシード層９ｂ及び電極パッド１１）は、各個別導体５ｂ毎に独立して備えられている。この電極パッド１１は、例えばＡｕを用いて約０．３〜１．０μｍ程度の膜厚で形成される。電極パッド１１及びコモン電極１０は、同一材料により形成されていてもよい。メッキシード層９ａ、９ｂは、例えばＴｉ／Ａｕ、Ｃｒ／Ａｕ、Ｔｉ／ＦｅＮｉ、Ｃｒ／ＦｅＮｉ、Ｔｉ／ＣｕＮｉ、Ｃｒ／ＣｕＮｉ、Ｃｒ／Ｃｕ、Ｔｉ／Ｃｕにより形成することができる。本実施形態のメッキシード層９ａ、９ｂは、Ｔｉ／Ａｕにより形成されている。

耐磨耗保護層１２は、コモン電極１０及び絶縁層８の一部覆っており、ヘッド動作時に生じる摩擦から複数の発熱抵抗部４ａ、導体５、絶縁バリア層７、絶縁層８の一部及びコモン電極１０を保護する。この耐摩耗保護層１２は、例えばＳｉＡｌＯＮやＴａ₂Ｏ₅等の耐摩耗性材料により、約６μｍの膜厚で形成されている。電極パッド１１及び該電極パッド１１周辺の絶縁層８は、耐磨耗保護層１２に覆われておらず、露出している。本実施形態では、耐磨耗保護層１２と電極パッド１１の間に挟まれた領域の絶縁層８の上には何も形成されていないが、該絶縁層８上には、ピンホールや欠陥を塞ぐ有機絶縁層が形成されていてもよい。

不図示であるが、サーマルヘッド１にはさらに、複数の発熱抵抗部４ａを通電制御するための駆動ＩＣやＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）等も備えられている。このサーマルヘッド１は、フォトプリンタやサーマルプリンタ等に搭載され、複数の発熱抵抗部４ａの発する熱を感熱紙またはインクリボンに与えることで印刷を行なう。

次に、図４〜図８を参照し、図１及び図２に示すサーマルヘッド１の製造方法の一実施形態について説明する。ただし、各層の材料及び膜厚は、図１に示された完成状態のサーマルヘッド１と同一であるため、説明を省略する。

先ず、グレーズ保温層３を有するアルミナセラミック基板２を準備する。次に、グレーズ保温層３の上に、抵抗層４と絶縁バリア層７を同一真空中で連続成膜した後、アニール処理を施す。このアニール処理は、予め大きい熱的負荷を加えて抵抗層４の抵抗値を安定させる加速処理である。アニール処理後は、形成すべき発熱抵抗部の抵抗長Ｌを定める第１レジスト層を絶縁バリア層７の上に形成し、第１レジスト層で覆われていない部分の絶縁バリア層７を例えばＲＩＥ（反応性イオンエッチング）により除去する。さらに第１レジスト層を除去する。これにより絶縁バリア層７は、図４に示すように、一部範囲上にだけ残る。抵抗層４の絶縁バリア層７で覆われた範囲は、後工程で、通電により発熱する複数の発熱抵抗部４ａとなる。

続いて、絶縁バリア層７及び抵抗層４の上に導体５を全面的に成膜する。導体５にはＡｌ導体を用いる。導体５を成膜したら、フォトリソグラフィ技術を用いて、絶縁バリア層７の上に位置する導体５を除去し、絶縁バリア層７の表面を露出させる開放部αを形成する。すると、導体５は、形成された開放部αを挟んでコモン導体５ａと個別導体５ｂとに分離される。導体５は、開放部αを形成したときに同時に長さ寸法（図１の左右方向の寸法）が規制される。さらにフォトリソグラフィ技術を用いて、不要な抵抗層４及び導体５を除去し、形成すべき発熱抵抗部の抵抗幅Ｗを定めるギャップ領域６を形成する。ギャップ領域６は、形成すべき発熱抵抗部の抵抗長方向（図１の左右方向）に平行な方向に細長く延びる穴部であり、グレーズ保温層３を露出させる。このギャップ領域６が形成されると、つながっていた絶縁バリア層７及び個別導体５ｂが個々に離され、絶縁バリア層７に覆われた抵抗層４の各領域がそれぞれ発熱抵抗部４ａとなる。複数の発熱抵抗部４ａの面積（抵抗長Ｌ及び抵抗幅Ｗ）は、絶縁バリア層７の平面的な大きさによって規定される。

続いて、図５に示すように、基板表面上に絶縁層８を全面的に成膜し、絶縁層８によって少なくとも導体５を完全に覆う。そして絶縁層８の上に、図６に示すように、導体５に導通接続させるメッキ電極（本実施形態ではコモン電極１０及び電極パッド１１）を形成すべき領域を空間としたリフトオフレジストＲを形成する。リフトオフレジストＲは、絶縁層８上にレジストを均一に塗布した後、露光し、現像することで得られる。本実施形態では絶縁層８が導体５をすべて覆っているので、このリフトオフレジスト形成工程中、導体５は基板表面に露出しない。よって、導体５は、レジスト現像液に触れずに済み、該レジスト現像液による腐食も回避できる。

リフトオフレジストＲを形成したら、逆スパッタやイオンビームエッチング等によりプリクリーニングを行い、該リフトオフレジストＲで覆われていない絶縁層８を除去する。絶縁層８の除去部分には、コモン導体５ａ及び各個別導体５ｂの表面が露出する。すなわち、絶縁層８には、同図６に示すように、コモン導体５ａの表面が露出するコモン開放部８ａと、各個別導体５ｂの表面が露出する複数のパッド開放部８ｂとが形成される。

続いて、図７に示すように、リフトオフレジストＲを残したままの状態で、絶縁層８のコモン開放部８ａ内及び複数のパッド開放部８ｂ内にメッキシード層９ａ、９ｂを成膜する。メッキシード層９ａ、９ｂの成膜後は、リフトオフにより、リフトオフレジストＲを除去する。これにより、メッキシード層９ａ、９ｂは、コモン開放部８ａ内及び複数のパッド開放部８ｂ内に埋入されて設けられる。この状態で基板表面には、図８に示すように絶縁層８とメッキシード層９ａ、９ｂのみが露出し、導体５は露出しない。

続いて、コモン開放部８ａ内に設けたメッキシード層９ａ上にコモン電極１０をメッキにより形成し、さらに、パッド開放部８ｂ内に設けたメッキシード層９ｂ上に電極パッド１１をメッキにより形成する。この状態で基板表面には、絶縁層８とコモン電極１０と電極パッド１１（図３）が露出する。コモン導体５ａ及び各個別導体５ｂは、メッキシード層９ａ、９ｂを介して、コモン開放部８ａ内及びパッド開放部８ｂ内から通電される。

ここで、電極パッド１１と該電極パッド１１に接続される不図示の外部端子とのボンディング強度は、導体５とメッキシード層９ａと電極パッド１１の総膜厚に関連している。すなわち、導体５の膜厚が十分に厚ければ、電極パッド１１の膜厚が薄くても、あるいは電極パッド１１を設けずにメッキシード層９ｂを用いてボンディング接続しても、十分なボンディング強度が得られる。具体的に導体５の膜厚が０．７μｍ以上であれば、メッキシード層９ｂの膜厚が０．１〜０．２μｍ程度であることを条件に、電極パッド１１を設けなくてもボンディング接続可能である。逆に、導体５の膜厚が０．３μｍ〜０．７μｍ程度であれば、０．５〜１μｍ程度の膜厚の電極パッド１１が必要である。

なお、電極パッド１１は、後述する耐磨耗性保護層の成膜工程後に、形成することも可能である。また、コモン電極１０と電極パッド１１を同一材料で形成する場合には、コモン電極１０及び電極パッド１１を同時にメッキにより形成することができる。

コモン電極１０及び電極パッド１１を形成したら、後に形成する耐磨耗保護層との密着性を高めるため、前処理としてプリクリーニングを行なう。このプリクリーニング工程では、逆スパッタやイオンビームエッチング等により積層界面（コモン電極１０及び絶縁層８）に生じている表面酸化層を除去し、コモン電極１０及び絶縁層８の新たな膜面を露出させる。この際、導体５は、絶縁層８及びメッキシード層９ａ、９ｂに覆われているため、プリクリーニング（エッチング）によるダメージを受けずに済み、抵抗値が変動してしまうこともない。同様に、複数の発熱抵抗部４ａは、絶縁バリア層７（及び絶縁層８）によって覆われているため、導体５と同様にプリクリーニング（エッチング）によるダメージを受けずに済み、抵抗値がばらつくことがない。

そして、新たな膜面を露出させた絶縁層８及びコモン電極１０上に、耐磨耗保護層１２を形成する。耐磨耗保護層１２の形成には、バイアススパッタ法を用いることができる。以上により、図１及び図２に示すサーマルヘッド１を得ることができる。

以上のように本実施形態では、少なくとも導体５をすべて覆う絶縁層８を成膜した後、この絶縁層８に開放部８ａ、８ｂを形成し、この開放部８ａ、８ｂ内に電極形成用のメッキシード層９ａ、９ｂをそれぞれ設けている。よって、メッキシード層形成用のリフトオフレジストＲを形成する際には、導体５が絶縁層８ですべて覆われて、基板表面に露出しない。このように導体５が基板表面に露出しなければ、導体５がレジスト現像液に触れることがなく、該レジスト現像液による導体５の腐食を防止することができる。また、従来の、露出している導体を有機絶縁層等で覆う処理も不要になる。

また本実施形態では、絶縁層８とメッキシード層９ａ、９ｂによって導体５が覆われていることから、耐磨耗保護層１２を形成する前にプリクリーニングを行なっても、導体５がエッチングによるダメージを受けずに済み、導体５の抵抗値を成膜状態と同じ規定値で保持することができる。同様に、複数の発熱抵抗部４ａは絶縁層８（及び絶縁バリア７）によって覆われているので、複数の発熱抵抗部４ａもエッチングによるダメージを受けずに済み、各発熱抵抗部４ａの抵抗値の変動を防止することができる。

さらに本実施形態では、メッキシード層９ａ、９ｂを絶縁層８のコモン開放部８ａ、パッド開放部８ｂに埋入して設けてあるので、メッキシード層９ｂ上に電極パッド層１１を形成すると、基板表面には図３に示すように電極パッド１１のみが露出することになる。よって、図１０に示すように基板表面に露出している導体の上にメッキシード層と電極パッドを積層形成する場合よりも、基板表面に露出する層が２層少なくなり、電極パッド１１を形成するための基板表面上のスペースを縮小することができる。つまり、サーマルヘッド１の高密度化に貢献できる。

上記本実施形態では、平坦なグレーズ保温層３を基板全面に有するサーマルヘッド１について説明したが、本発明は、一部を突出させたグレーズ保温層を基板全面に有する全面グレーズタイプにも、また、部分グレーズやリアルエッジ、ダブルグレーズ、ＤＯＳ等の他タイプにも適用可能である。また本実施形態では、基板としてアルミナセラミック基板１を用いているが、アルミナセラミック基板１に替えてシリコン基板を用いることも可能である。さらに本発明は、シリアルヘッドにもラインヘッドにも適用可能である。

本発明の一実施形態によるサーマルヘッドを示す断面図である。 図１のサーマルヘッド（耐磨耗保護層を形成する前の状態）を示す平面図である。 図１に示すサーマルヘッドの電極パッド付近を示す拡大平面図である。 図１のサーマルヘッドの製造方法の一実施形態を示す断面図である。 図４の工程の次工程を示す断面図である。 図５の工程の次工程を示す断面図である。 図６の工程の次工程を示す断面図である。 図７の工程の次工程を示す平面図である。 従来構造によるサーマルヘッドを示す断面図である。 図９のサーマルヘッドの電極パッド付近を示す拡大平面図である。

符号の説明

１ サーマルヘッド
２ アルミナセラミック基板
３ グレーズ保温層
４ 抵抗層
４ａ 発熱抵抗部
５ 導体
５ａ コモン導体
５ｂ 個別導体
６ ギャップ領域
７ 絶縁バリア層
８ 絶縁層
８ａ コモン開放部
８ｂ パッド開放部
９ａ メッキシード層
９ｂ メッキシード層
１０ コモン電極
１１ 電極パッド
１２ 耐磨耗保護層
α 開放部
Ｒ リフトオフレジスト

Claims (15)

1. 複数の発熱抵抗部を有する抵抗層上に、該複数の発熱抵抗部の抵抗長方向の両端部に導通する導体を積層形成したサーマルヘッドにおいて、
   少なくとも前記導体をすべて覆う絶縁層を形成し、前記導体に導通接続させるメッキ電極を形成すべき領域内の前記絶縁層を除去して前記導体を露出させる開放部を形成し、この開放部内から前記導体を通電することを特徴とするサーマルヘッド。
2. 請求項１記載のサーマルヘッドにおいて、前記絶縁層の上に耐磨耗保護層を備えたサーマルヘッド。
3. 請求項１又は２記載のサーマルヘッドにおいて、前記抵抗層の上に、前記複数の発熱抵抗部の表面をそれぞれ覆って各発熱抵抗部の面積を定める絶縁バリア層を備えたサーマルヘッド。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載のサーマルヘッドにおいて、前記導体は、前記複数の発熱抵抗部すべてに導通するコモン導体と、前記複数の発熱抵抗部に個別に導通する複数の個別導体とを有しており、前記絶縁層に形成された開放部は、前記コモン導体の表面を露出させるコモン開放部と、前記各個別導体の表面を露出させる複数のパッド開放部とであるサーマルヘッド。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載のサーマルヘッドにおいて、前記絶縁層はＳｉＯ₂、ＳｉＯＮ、ＡｌＳｉＯ、Ａｌ₂Ｏ₃のいずれかで形成されているサーマルヘッド。
6. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載のサーマルヘッドにおいて、前記導体の開放部内に、露出させた導体表面に導通接続するメッキシード層を設けたサーマルヘッド。
7. 請求項１ないし６のいずれか一項に記載のサーマルヘッドにおいて、前記導体はＡｌ導体であり、前記メッキシード層はＴｉ／Ａｕ、Ｃｒ／Ａｕ、Ｔｉ／ＦｅＮｉ、Ｃｒ／ＦｅＮｉ、Ｔｉ／ＣｕＮｉ、Ｃｒ／ＣｕＮｉ、Ｃｒ／Ｃｕ、Ｔｉ／Ｃｕにより形成されているサーマルヘッド。
8. 複数の発熱抵抗部及び該複数の発熱抵抗部の抵抗長方向の両端部に導通する導体の上に、絶縁層を全面的に成膜する工程と、
   この絶縁層の上に、前記導体に導通接続させる電極を形成すべき領域を空間としたリフトオフレジストを形成する工程と、
   このリフトオフレジストで覆われていない絶縁層を除去して、前記導体を露出させる開放部を形成する工程と、
   前記リフトオフレジストを除去する工程と、
   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. 請求項８記載のサーマルヘッドの製造方法において、前記開放部を形成する工程と前記リフトオフレジストを除去する工程の間に、
   前記開放部内にメッキシード層を形成し、該メッキシード層と前記導体を導通接続させる工程を有するサーマルヘッドの製造方法。
10. 請求項９記載のサーマルヘッドの製造方法において、前記導体は、前記複数の発熱抵抗部すべてに導通するコモン導体と、前記複数の発熱抵抗部に個別に導通する複数の個別導体とに分離されていて、前記開放部としては、前記コモン導体の表面を露出させるコモン開放部と、前記各個別導体の表面を露出させる複数のパッド開放部とが形成されており、前記リフトオフレジスト除去後は、前記コモン開放部内に形成されたメッキシード層上にコモン電極が形成され、前記パッド開放部内に形成されたメッキシード層上に電極パッドが形成されるサーマルヘッドの製造方法。
11. 請求項１０記載のサーマルヘッドの製造方法において、前記コモン電極を形成した後に、該コモン電極及び前記絶縁層の表面酸化層を除去し、該コモン電極及び前記絶縁層の新たな膜面上に耐磨耗保護層を形成するサーマルヘッドの製造方法。
12. 請求項１１記載のサーマルヘッドの製造方法において、前記電極パッドは、前記コモン電極と同時に形成される又は前記耐磨耗保護層を形成した後に形成されるサーマルヘッドの製造方法。
13. 請求項８ないし１２のいずれか一項に記載のサーマルヘッドの製造方法において、前記導体を形成する前に、該複数の発熱抵抗部の表面を覆って各発熱抵抗部の面積を定める絶縁バリア層を形成するサーマルヘッドの製造方法。
14. 請求項８ないし１３のいずれか一項に記載のサーマルヘッドの製造方法において、前記絶縁層はＳｉＯ₂、ＳｉＯＮ、ＡｌＳｉＯ、Ａｌ₂Ｏ₃のいずれかで形成されているサーマルヘッドの製造方法。
15. 請求項９ないし１４のいずれか一項に記載のサーマルヘッドの製造方法において、前記導体はＡｌ導体であり、前記メッキシード層はＴｉ／Ａｕ、Ｃｒ／Ａｕ、Ｔｉ／ＦｅＮｉ、Ｃｒ／ＦｅＮｉ、Ｔｉ／ＣｕＮｉ、Ｃｒ／ＣｕＮｉ、Ｃｒ／Ｃｕ、Ｔｉ／Ｃｕにより形成されているサーマルヘッドの製造方法。

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