JP2567252B2 - Thin-film thermal head - Google Patents
Thin-film thermal headInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、感熱式記録印字に用いる薄膜型サーマルヘ
ッドの発熱抵抗体に関するものである。The present invention relates to a heating resistor of a thin film type thermal head used for thermal recording printing.
本発明は、薄膜型サーマルヘッドの発熱抵抗体を、Ta
−SiO2に微量のIn2O3を添加して形成し、比抵抗に対し
て抵抗温度係数の変化が小さく、また、印加電力の増加
に対しても抵抗変化率が小さく、大きな電力印加値に耐
え、高温でも安定して作動する薄膜サーマルヘッドであ
る。According to the present invention, a heating resistor of a thin film type thermal head is
Formed by adding In 2 O 3 traces the -SiO 2, the ratio small changes in resistance temperature coefficient to the resistance, also a small rate of change in resistance with respect to an increase in applied power, large power application value It is a thin film thermal head that withstands heat and operates stably even at high temperatures.
従来のサーマルヘッドは、通常、アルミナやガラスか
らなる絶縁性基板と、絶縁性基板上に形成された発熱抵
抗体と、発熱抵抗体にそれぞれ接続される一方の電極及
び他方の電極から構成され、前記電極に電圧を印加する
ことにより前記発熱抵抗体にジュール熱を発生させ、こ
れにより感熱記録紙上に熱印字させるサーマルヘッドが
用いられている。A conventional thermal head is usually composed of an insulating substrate made of alumina or glass, a heating resistor formed on the insulating substrate, and one electrode and the other electrode respectively connected to the heating resistor, A thermal head is used which generates Joule heat in the heating resistor by applying a voltage to the electrodes, thereby thermally printing on Joule heat-sensitive recording paper.
尚、この従来のサーマルヘッドは、前記発熱抵抗体と
前記電極が印字中の感熱記録紙との接触による摩耗の防
止と、また、大気中の酸素による酸化の防止のため、発
熱抵抗体及び電極上に耐摩耗酸化防止層として酸化シリ
コン（SiO2）と五酸化タンタル（Ta2O5）からなる保護
膜が形成されている。This conventional thermal head has a heating resistor and an electrode in order to prevent wear due to contact between the heating resistor and the thermal recording paper during printing, and to prevent oxidation due to oxygen in the atmosphere. A protective film made of silicon oxide (SiO 2 ) and tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ) is formed on top as an antiwear and oxidation layer.
従来のサーマルヘッドでは、発熱抵抗体の材料として
Ta−SiO2が用いられていたが、Ta−SiO2の比抵抗は１〜
100mΩ・cmと窒化タンタル（Ta2N）の比抵抗0.1〜0.2m
Ω・cmに比べ高いものの高温安定性が悪いという欠点が
あった。In the conventional thermal head, as the material of the heating resistor
Ta-SiO 2 was used, but Ta-SiO 2 has a specific resistance of 1 to
Specific resistance of 100 mΩ ・ cm and tantalum nitride (Ta 2 N) 0.1 to 0.2 m
Although it is higher than Ω · cm, it has the drawback of poor high temperature stability.
上述したように、従来のサーマルヘッドの発熱抵抗体
の材料であるTa−SiO2は、比較的に比抵抗は高いものの
高温安定性に十分な特性を有していない。本発明では、
サーマルヘッドの高速化、高耐熱化のために必要な高比
抵抗で、高温安定性に優れた発熱抵抗体を備えた薄膜型
サーマルヘッドを提供することを目的とする。As described above, Ta-SiO 2, which is a material of the heating resistor of the conventional thermal head, has a relatively high specific resistance but does not have sufficient characteristics for high temperature stability. In the present invention,
An object of the present invention is to provide a thin-film thermal head having a heating resistor having a high specific resistance required for high speed and high heat resistance of the thermal head and excellent in high temperature stability.
本発明は、上記問題点を解決するために発熱抵抗体と
して、Ta−SiO2に微量のIn2O3を添加したものを備えた
薄膜型サーマルヘッドを構成したものである。In order to solve the above problems, the present invention configures a thin film thermal head including a heating resistor containing Ta—SiO 2 to which a small amount of In 2 O 3 is added.
上述した構成におけるTa−SiO2は、高比抵抗ではある
ものの高温安定性に欠けるため、これに微量のIn2O3を
添加することにより、高比抵抗で高温安定性の優れた発
熱抵抗体を有する薄膜型サーマルヘッドが構成できる。Ta-SiO 2 in the above-mentioned structure has high resistivity but lacks stability at high temperature. Therefore, by adding a small amount of In 2 O 3 to it, a heating resistor with high resistivity and excellent stability at high temperature can be obtained. A thin film thermal head having
第１図に本発明における薄膜型サーマルヘッドの断面
図を示す。絶縁性基板１上にスパッタリング等の薄膜形
成技術により、タンタル（Ta）、酸化シリコン（Si
O2）、酸化インジウム（In2O3）からなる発熱抵抗体２
を形成した後、フォトリソグラフィー技術によりパター
ン形成する。前記発熱抵抗体に通電するため、この上に
アルミ（Al）、銅（Cu）、クロム（Cr）等からなる電極
３を、発熱抵抗体と同様にスパッタリング等の薄膜形成
技術により形成した後、フォトリソグラフィー技術によ
りパターン形成する。また、前記発熱抵抗体と電極上に
耐摩耗と酸化防止のために、酸化シリコン（SiO2）、五
酸化タンタル（Ta2O5）からなる保護膜４を形成した構
造をなす。FIG. 1 shows a cross-sectional view of a thin film thermal head according to the present invention. Tantalum (Ta), silicon oxide (Si) is formed on the insulating substrate 1 by a thin film forming technique such as sputtering.
O 2 ), heating resistor 2 made of indium oxide (In 2 O 3 ).
After forming, the pattern is formed by the photolithography technique. In order to energize the heating resistor, an electrode 3 made of aluminum (Al), copper (Cu), chromium (Cr) or the like is formed on the heating resistor by a thin film forming technique such as sputtering similarly to the heating resistor. A pattern is formed by the photolithography technique. In addition, a protective film 4 made of silicon oxide (SiO 2 ) and tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ) is formed on the heating resistor and the electrode for wear resistance and oxidation prevention.
一例として、Ta−SiO2ターゲットに微量のIn2O3を添
加し、スパッタリングにより発熱抵抗体を形成した場合
について述べる。この時、In2O3の添加量は、Ta−SiO2
に対して1.0〜10wt％とした。As an example, a case where a small amount of In 2 O 3 is added to a Ta—SiO 2 target and a heating resistor is formed by sputtering will be described. At this time, the added amount of In 2 O 3 is Ta-SiO 2
To 1.0-10 wt%.
第２図に前述した方法によって得られたTa−SiO2−In
2O3発熱抵抗体の比抵抗と抵抗温度係数特性を示す。Ta
−SiO2のみの場合は、比抵抗の上昇と共に抵抗温度係数
が大きく上昇しているのに比べ、In2O3を添加した場合
は、抵抗温度係数の上昇が著しく小さくなっている。ま
た、Ta−SiO2−In2O3発熱抵抗体を搭載したサーマルヘ
ッドのステップストレス試験を行った結果を第３図に示
す。この時、試験条件はパルス印加を行い、１×104回
パルス印加した。Ta−SiO2のみの場合は、印加電力の上
昇と共に抵抗変化率が大きくマイナス側に変化した後、
破断するのに対し、In2O3を添加した場合は、抵抗変化
率が小さく、また破断するまでの印加電力値も大きくな
っており、高温安定性が優れていると言える。Ta-SiO 2 -In obtained by the method described above in FIG. 2
2 O 3 Shows the resistivity and temperature coefficient of resistance of the heating resistor. Ta
If only -SiO 2, compared with the temperature coefficient of resistance with increase in specific resistance is greatly increased, the case of adding an In 2 O 3, increase in the temperature coefficient of resistance is significantly reduced. Also shows the results of step stress test of the thermal head provided with a Ta-SiO 2 -In 2 O 3 heating resistors in Figure 3. At this time, the test conditions were pulse application and 1 × 10 4 pulse application. In the case of Ta-SiO 2 only, after the resistance change rate largely changed to the negative side as the applied power increased,
On the other hand, when In 2 O 3 is added, the resistance change rate is small and the applied power value until the fracture is large, whereas it is said that the stability at high temperature is excellent.
以上のようにTa−SiO2に微量のIn2O3を添加すること
により、高比抵抗でかつ、高温安定性の良い発熱抵抗体
を備えた薄膜型サーマルヘッドが得られ、これにより、
高速化、高耐熱化が容易に対応でき、その工業的価値は
非常に高い。As described above, by adding a small amount of In 2 O 3 to Ta-SiO 2 , a thin-film thermal head having a high-resistivity and a heating resistor with good high-temperature stability can be obtained.
High speed and high heat resistance can be easily dealt with, and its industrial value is extremely high.
第１図は、本発明における薄膜型サーマルヘッドの断面
図を示す。第２図、第３図は各々、本発明の一実施例と
して、発熱抵抗体の比抵抗と抵抗温度係数特性図、抵抗
変化率特性図を示す。FIG. 1 shows a cross-sectional view of a thin film type thermal head according to the present invention. FIG. 2 and FIG. 3 respectively show a characteristic diagram of the heating resistor, a temperature coefficient of resistance characteristic diagram, and a resistance change rate characteristic diagram as one embodiment of the present invention.
Claims (2)
において、 前記発熱抵抗体がTa−SiO2内に微量のIn2O3を添加する
ことにより形成された単一層の薄膜であることを特徴と
する薄膜型サーマルヘッド。1. A thin-film thermal head including a heating resistor, wherein the heating resistor is a single-layer thin film formed by adding a small amount of In 2 O 3 into Ta—SiO 2 . Thin film type thermal head.
0wt％であることを特徴とする請求項１記載の薄膜型サ
ーマルヘッド。 2. The addition amount of In 2 O 3 in the single-layer thin film is 1 to 1.
The thin film thermal head according to claim 1, wherein the thermal head is 0 wt%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62213595A JP2567252B2 (en) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | Thin-film thermal head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62213595A JP2567252B2 (en) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | Thin-film thermal head |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6455802A JPS6455802A (en) | 1989-03-02 |
| JP2567252B2 true JP2567252B2 (en) | 1996-12-25 |
Family
ID=16641793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62213595A Expired - Lifetime JP2567252B2 (en) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | Thin-film thermal head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2567252B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH071723B2 (en) * | 1985-07-02 | 1995-01-11 | 株式会社村田製作所 | Thin film resistor |
-
1987
- 1987-08-27 JP JP62213595A patent/JP2567252B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6455802A (en) | 1989-03-02 |
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Legal Events
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