JP3434987B2 - サーマルヘッド - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワードプロセッサ
やファクシミリ等のプリンタ機構として組み込まれるサ
ーマルヘッドの改良に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、ワードプロセッサ等のプリンタ機
構として組み込まれるサーマルヘッドは、例えば図３に
示す如く、アルミナセラミックス等から成る絶縁基板１
１の上面に、断面山型の部分グレーズ層１２と、その頂
部に配置される複数個の発熱抵抗体１３と、これら発熱
抵抗体１３を選択的にジュール発熱させるドライバーＩ
Ｃ１５と、前記発熱抵抗体１３やドライバーＩＣ１５に
外部からの電力や印画信号等を供給するための薄膜導体
１４とをそれぞれ取着させた構造を有しており、前記ド
ライバーＩＣ１５の駆動に伴って発熱抵抗体１３を個々
に選択的にジュール発熱させるとともに該発熱した熱を
感熱記録媒体に伝導させ、感熱記録媒体に所定の印字画
像を形成することによってサーマルヘッドとして機能す
る。 【０００３】尚、前記薄膜導体１４は、発熱抵抗体１３
の一端に共通接続される共通電極１４ａと、発熱抵抗体
１３の他端に接続されるとともにドライバーＩＣ１５の
搭載部に所定の端子部Ｐが形成された複数個の個別電極
１４ｂと、ドライバーＩＣ１５の搭載部に端子部Ｐが形
成され、絶縁基板１１のエッジ部まで導出された制御信
号線１４ｃとから成っており、これら薄膜導体１４（１
４ａ〜１４ｃ）は従来周知の薄膜手法、例えばスパッタ
リング法及びフォトリソグラフィー技術等を採用するこ
とによって絶縁基板１１の上面にそれぞれ同時に被着形
成されることとなる。 【０００４】またこのような薄膜導体１４のうち、個別
電極１４ｂ及び制御信号線１４ｃの端子部Ｐにはドライ
バーＩＣ１５の端子電極１５ａが接続され、かかるドラ
イバーＩＣ１５としては、各端子電極１５ａに半田バン
プ１６を付着させたフリップチップ型ＩＣ等が用いら
れ、このような半田バンプ１６を付着させたドライバー
ＩＣ１５の下面を絶縁基板１１の上面に対向させた状
態、より具体的には、ドライバーＩＣ１５をその端子電
極１５ａに付着させた半田バンプ１６が絶縁基板１１上
の個別電極１４ｂや制御信号線１４ｃの端子部に対し当
接されるようにして絶縁基板１１上に載置させ、しかる
後、前記半田バンプ１６を加熱溶融させて半田接合を行
うことによりドライバーＩＣ１５の端子電極１５ａを個
別電極１４ｂや制御信号線１４ｃに接続していた。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のサーマルヘッドによれば、薄膜導体１４が部分グレ
ーズ層１２の上面から絶縁基板１１の上面にかけて連続
膜として形成されており、このような薄膜導体１４を形
成する際に高度のパターン加工精度が要求される２つの
箇所、即ち、発熱抵抗体１３の近傍とドライバーＩＣ１
５に半田接合される端子部Ｐの近傍では、部分グレーズ
層１２の厚み分だけ高さが異なっている。このため、こ
れら薄膜導体１４をフォトリソグラフィー技術によって
パターン形成する際、先に述べた２つの箇所では露光条
件が異なってしまい、そのいずれか一方に露光条件を合
わせると他方で過剰露光もしくは露光不足が生じ、薄膜
導体１４を正確に微細加工することが極めて困難になる
欠点を有していた。 【０００６】そこで上記欠点を解消するために、絶縁基
板上面のドライバーＩＣ搭載部に部分グレーズ層１２と
同等厚みの第２グレーズ層（図示せず）を被着させ、薄
膜導体１４の端子部Ｐが形成される箇所を発熱抵抗体１
３の近傍と同じ高さとしておくことで、パターン形成時
の露光条件を発熱抵抗体１３の近傍と端子部Ｐの近傍と
で略等しくなすことが考えられる。 【０００７】しかしながら、絶縁基板１１のＩＣ搭載部
に部分グレーズ層１２と同じ厚みの第２グレーズ層を被
着させると、その上に搭載されるドライバーＩＣ１５が
感熱記録媒体の走行の邪魔になって感熱記録媒体を安定
走行させることができなくなり、またドライバーＩＣ１
５を感熱記録媒体の走行の邪魔にならないよう発熱抵抗
体１３から十分に遠ざけたとしても、その分だけ面積の
大きな絶縁基板１１が必要になり、サーマルヘッドが大
型化する欠点が誘発される。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明のサーマルヘッド
は、絶縁基板上に、厚みが４０μｍ〜７０μｍである断
面山型の部分グレーズ層と、該部分グレーズ層の頂部に
配置される複数個の発熱抵抗体と、上面に複数個の端子
電極が形成されたドライバーＩＣと、該ドライバーＩＣ
の各端子電極及び／又は前記発熱抵抗体に電気的に接続
される薄膜導体とをそれぞれ取着して成るサーマルヘッ
ドにおいて、前記絶縁基板上に凹部を形成するととも
に、該凹部内に前記ドライバーＩＣの一部を埋設させ、
該ドライバーＩＣの端子電極と発熱抵抗体近傍の露光条
件が略等しくなるようにドライバーＩＣの上面と部分グ
レーズ層の頂部とを同等の高さに位置させ、更に、ドラ
イバーＩＣ上面のエッジ部と凹部との間に樹脂材を充填
したことを特徴とするものである。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づい
て詳細に説明する。 【００１０】図１は本発明のサーマルヘッドの一形態を
示す平面図、図２は図１のＸ−Ｘ線断面図であり、１は
絶縁基板、２は部分グレーズ層、３は発熱抵抗体、４
（４ａ〜４ｃ）は薄膜導体、５はドライバーＩＣであ
る。 【００１１】前記絶縁基板１は厚み０．５〜１．５ｍｍ
程度のアルミナセラミックス、ガラス等から成り、例え
ばアルミナセラミックスにより形成する場合、アルミ
ナ、シリカ、マグネシア等のセラミックス原料粉末に適
当な有機溶剤、溶媒を添加混合して泥漿状と成すととも
にこれを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロ
ール法等を採用することによってセラミックグリーンシ
ートを形成し、しかる後、前記セラミックグリーンシー
トを所定形状に打ち抜き加工するとともに高温で焼成す
ることによって製作される。 【００１２】また前記絶縁基板１の上面には、断面山型
（幅：０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ、厚み：４０μｍ〜７０
μｍ）の部分グレーズ層２が帯状に被着形成されてい
る。 【００１３】前記部分グレーズ層２はガラスや耐熱性樹
脂等の低熱伝導性材料から成り、その頂部に被着される
複数個の発熱抵抗体３を上方に突出させ感熱記録媒体に
対する押圧力（印圧）を有効に高めるとともに、これら
発熱抵抗体３の発する熱を適当な温度となるように蓄積
してサーマルヘッドの熱応答特性を良好に維持する作用
を為す。 【００１４】尚、前記部分グレーズ層２は、例えばガラ
スによって形成する場合、ガラス粉末に適当な有機溶
剤、有機溶媒を添加混合して得た所定のガラスペースト
を従来周知のスクリーン印刷等によって帯状に印刷・塗
布し、これを約１０００℃〜１２００℃の温度で焼き付
けることによって絶縁基板１の上面に帯状に被着形成さ
れる。 【００１５】また前記部分グレーズ層２の頂部には複数
個の発熱抵抗体３が所定のピッチ、例えば６２．５μｍ
のピッチで高密度に被着配列されている。 【００１６】前記発熱抵抗体３は窒化タンタル等から成
っており、それ自体が所定の電気抵抗率を有しているた
め、後述する共通電極４ａ，個別電極４ｂ等を介して外
部からの電力が印加されるとジュール発熱を起こし、感
熱記録媒体に印字画像を形成するのに必要な所定の温
度、例えば２００〜３５０℃の温度に発熱する作用を為
す。 【００１７】また前記絶縁基板１の上面には複数個の凹
部１ａが、前記部分グレーズ層２と略平行に並んで形成
されている。 【００１８】前記凹部１ａは、後述するドライバーＩＣ
５を所定箇所に位置決めするとともに、その内部にドラ
イバーＩＣ５の一部を埋設させることでドライバーＩＣ
５の上面を部分グレーズ層２の頂部と同等の高さに設定
するためのものであり、例えば前記部分グレーズ層２の
厚みが５０μｍ、ドライバーＩＣ５の厚みが５５０μｍ
の場合、４８０〜５２０μｍの深さをもって形成され
る。尚、このような凹部１ａはレーザー等を用いて絶縁
基板１を加工することにより形成され、このとき、前記
凹部１ａの開口部にＲ面加工、もしくはＣ面加工等の面
取りを施しておくことによりドライバーＩＣ５を各凹部
１ａ内に埋設させ易くなり、ドライバーＩＣ５の実装作
業を極めて簡単にすることができる。 【００１９】また前記凹部１ａ内に一部を埋設させたド
ライバーＩＣ５は、後述する個別電極４ｂ等を介して発
熱抵抗体３に印加される電力のオン・オフを制御するた
めにものであり、内部にスイッチングトランジスタ等の
論理回路やシフトレジスタ、ラッチ回路等の電気回路を
有している。 【００２０】そして、このようなドライバーＩＣ５の上
面には、内部の電気回路を絶縁基板１上の個別電極４ｂ
や制御信号配線４ｃ等の薄膜導体４に接続させるための
複数個の端子電極５ａが形成され、このような端子電極
５ａが形成されたドライバーＩＣ５の上面を前記部分グ
レーズ層２の頂部と同等の高さ（±２０μｍの範囲内）
に位置させている。 【００２１】このため、後述する薄膜導体４をフォトリ
ソグラフィー技術によって絶縁基板１上にパターン形成
する際、高度の加工精度が要求される２つの箇所、即
ち、発熱抵抗体３の近傍とドライバーＩＣ５の端子電極
５ａに接続される端子部Ｐの近傍では露光条件が略等し
くなり、薄膜導体４の微細加工を容易で、かつ正確に行
うことができる。 【００２２】また前記ドライバーＩＣ５はその上面が部
分グレーズ層２の頂部と同等の高さに位置していること
から、部分グレーズ層２上の発熱抵抗体３よりも上方に
突出するものはなく、印字に際してドライバーＩＣ５が
感熱記録媒体等の走行の妨げとなることはない。したが
って、プラスチックカードのような曲げることが困難な
メディアに対して印画を行うような場合であっても、メ
ディアを安定走行させることができ、またドライバーＩ
Ｃ５を発熱抵抗体３の近傍に配置させてサーマルヘッド
を小型化することも可能となる。 【００２３】また、このようなドライバーＩＣ５等を取
着した絶縁基板１上には、発熱抵抗体３やドライバーＩ
Ｃ５の端子電極５ａ等に電気的に接続される所定パター
ンの薄膜導体４が被着形成されている。 【００２４】前記薄膜導体４は、発熱抵抗体３の一端に
共通接続される共通電極４ａと、発熱抵抗体３の他端及
びドライバーＩＣ５の端子電極５ａに直に接続される複
数個の個別電極４ｂと、ドライバーＩＣ５の端子電極５
ａに直に接続され、絶縁基板１のエッジ部まで導出され
る複数個の制御信号線４ｃとから成っており、前記共通
電極４ａ及び個別電極４ｂは前述の発熱抵抗体３に外部
からの電力を印加する作用を、また制御信号線４ｃは外
部からの印画信号や電力をドライバーＩＣ５に供給する
作用を為す。 【００２５】尚、これら薄膜導体４はアルミニウム等の
金属材料から成り、従来周知の薄膜手法、例えばスパッ
タリング法及びフォトリソグラフィー技術を採用するこ
とによって前述の発熱抵抗体３と同時に形成される。具
体的には、まず部分グレーズ層２及びドライバーＩＣ５
を取着させた絶縁基板１の上面全体にわたって発熱抵抗
体３となる窒化タンタルと薄膜導体４となるアルミニウ
ムとを従来周知のスパッタリング法によって順次、被着
させ、次にこれらスパッタ膜上に露光・現像等の工程を
経て所定パターンのフォトレジスト膜を被着形成し、し
かる後、前記スパッタ膜をエッチングにてフォトレジス
ト膜のパターンに応じて微細加工するとともに部分グレ
ーズ層２上のアルミニウム膜を一部窓開けすることによ
り発熱抵抗体３及び薄膜導体４（４ａ〜４ｃ）が同時に
形成されることとなる。このとき、前記薄膜導体４は部
分グレーズ層２、絶縁基板１、ドライバーＩＣ５の各上
面に直にパターン形成されることとなるが、高度のパタ
ーン加工精度が要求される部分グレーズ層２の頂部（発
熱抵抗体３の近傍）とドライバーＩＣ５の端子電極５ａ
は前述した如く同等の高さに位置しているため、これら
をフォトリソグラフィー技術によって微細加工する際、
発熱抵抗体３の近傍とドライバーＩＣ５の端子電極５ａ
の近傍とで露光条件が略等しく、薄膜導体４を正確にパ
ターン形成することが可能である。 【００２６】またこのとき、前記ドライバーＩＣ５の上
面のエッジ部と凹溝１ａの開口部との間にポリイミド樹
脂等から成る樹脂材６を充填させておけば、薄膜導体４
を絶縁基板１の上面からドライバーＩＣ５の上面にかけ
て良好な連続膜として形成することができる。従ってド
ライバーＩＣ５の上面のエッジ部と凹溝１ａの開口部と
の間にポリイミド樹脂等から成る樹脂材６を充填させて
おくことが好ましい。尚、このような樹脂材６として
は、熱膨張係数が絶縁基板１を形成するアルミナセラミ
ックスとドライバーＩＣ５を形成するシリコン等との間
となるような材料が好ましく、かかる材料を用いること
によって樹脂材６の体積変化等に起因する薄膜導体４の
破損などを有効に防止することができる。 【００２７】そして、前記絶縁基板１は、アルミニウム
等の良熱伝導性材料から成る放熱板７上に両面テープ等
の接着部材を介して載置され、該放熱板７の上面で前記
絶縁基板１を支持するとともに該基板１中の熱を順次、
吸収して大気中に放散させるようにしている。 【００２８】かくして上述したサーマルヘッドは、ドラ
イバーＩＣ５の駆動に伴って発熱抵抗体３を個々に選択
的にジュール発熱させるとともに該発熱した熱を感熱記
録媒体に伝導させ、感熱記録媒体に所定の印字画像を形
成することによってサーマルヘッドとして機能する。 【００２９】尚、本発明は上述した実施形態に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の変更、改良が可能である。 【００３０】 【発明の効果】本発明のサーマルヘッドによれば、端子
電極が形成されたドライバーＩＣの一部を絶縁基板の上
面に設けられる凹部内に埋設し、発熱抵抗体の近傍とド
ライバーＩＣの搭載部近傍との露光条件が略等しくなる
ようにドライバーＩＣの上面を部分グレーズ層の頂部と
同等の高さに位置させたことから、薄膜導体をフォトリ
ソグラフィー技術によって絶縁基板上にパターン形成す
る際、薄膜導体の微細加工が容易になる。 【００３１】また本発明のサーマルヘッドによれば、ド
ライバーＩＣの上面を部分グレーズ層の頂部と同等の高
さに位置させたことから、部分グレーズ層上の発熱抵抗
体よりも上方に突出するものはなく、印字に際してドラ
イバーＩＣが感熱記録媒体の走行の妨げとなることはな
い。従って、プラスチックカードのような曲げることが
困難なメディアに対して印字を行う場合であっても、メ
ディアを安定走行させることができ、またドライバーＩ
Ｃを発熱抵抗体の近傍に配置させてサーマルヘッドを小
型化することもできる。
やファクシミリ等のプリンタ機構として組み込まれるサ
ーマルヘッドの改良に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、ワードプロセッサ等のプリンタ機
構として組み込まれるサーマルヘッドは、例えば図３に
示す如く、アルミナセラミックス等から成る絶縁基板１
１の上面に、断面山型の部分グレーズ層１２と、その頂
部に配置される複数個の発熱抵抗体１３と、これら発熱
抵抗体１３を選択的にジュール発熱させるドライバーＩ
Ｃ１５と、前記発熱抵抗体１３やドライバーＩＣ１５に
外部からの電力や印画信号等を供給するための薄膜導体
１４とをそれぞれ取着させた構造を有しており、前記ド
ライバーＩＣ１５の駆動に伴って発熱抵抗体１３を個々
に選択的にジュール発熱させるとともに該発熱した熱を
感熱記録媒体に伝導させ、感熱記録媒体に所定の印字画
像を形成することによってサーマルヘッドとして機能す
る。 【０００３】尚、前記薄膜導体１４は、発熱抵抗体１３
の一端に共通接続される共通電極１４ａと、発熱抵抗体
１３の他端に接続されるとともにドライバーＩＣ１５の
搭載部に所定の端子部Ｐが形成された複数個の個別電極
１４ｂと、ドライバーＩＣ１５の搭載部に端子部Ｐが形
成され、絶縁基板１１のエッジ部まで導出された制御信
号線１４ｃとから成っており、これら薄膜導体１４（１
４ａ〜１４ｃ）は従来周知の薄膜手法、例えばスパッタ
リング法及びフォトリソグラフィー技術等を採用するこ
とによって絶縁基板１１の上面にそれぞれ同時に被着形
成されることとなる。 【０００４】またこのような薄膜導体１４のうち、個別
電極１４ｂ及び制御信号線１４ｃの端子部Ｐにはドライ
バーＩＣ１５の端子電極１５ａが接続され、かかるドラ
イバーＩＣ１５としては、各端子電極１５ａに半田バン
プ１６を付着させたフリップチップ型ＩＣ等が用いら
れ、このような半田バンプ１６を付着させたドライバー
ＩＣ１５の下面を絶縁基板１１の上面に対向させた状
態、より具体的には、ドライバーＩＣ１５をその端子電
極１５ａに付着させた半田バンプ１６が絶縁基板１１上
の個別電極１４ｂや制御信号線１４ｃの端子部に対し当
接されるようにして絶縁基板１１上に載置させ、しかる
後、前記半田バンプ１６を加熱溶融させて半田接合を行
うことによりドライバーＩＣ１５の端子電極１５ａを個
別電極１４ｂや制御信号線１４ｃに接続していた。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のサーマルヘッドによれば、薄膜導体１４が部分グレ
ーズ層１２の上面から絶縁基板１１の上面にかけて連続
膜として形成されており、このような薄膜導体１４を形
成する際に高度のパターン加工精度が要求される２つの
箇所、即ち、発熱抵抗体１３の近傍とドライバーＩＣ１
５に半田接合される端子部Ｐの近傍では、部分グレーズ
層１２の厚み分だけ高さが異なっている。このため、こ
れら薄膜導体１４をフォトリソグラフィー技術によって
パターン形成する際、先に述べた２つの箇所では露光条
件が異なってしまい、そのいずれか一方に露光条件を合
わせると他方で過剰露光もしくは露光不足が生じ、薄膜
導体１４を正確に微細加工することが極めて困難になる
欠点を有していた。 【０００６】そこで上記欠点を解消するために、絶縁基
板上面のドライバーＩＣ搭載部に部分グレーズ層１２と
同等厚みの第２グレーズ層（図示せず）を被着させ、薄
膜導体１４の端子部Ｐが形成される箇所を発熱抵抗体１
３の近傍と同じ高さとしておくことで、パターン形成時
の露光条件を発熱抵抗体１３の近傍と端子部Ｐの近傍と
で略等しくなすことが考えられる。 【０００７】しかしながら、絶縁基板１１のＩＣ搭載部
に部分グレーズ層１２と同じ厚みの第２グレーズ層を被
着させると、その上に搭載されるドライバーＩＣ１５が
感熱記録媒体の走行の邪魔になって感熱記録媒体を安定
走行させることができなくなり、またドライバーＩＣ１
５を感熱記録媒体の走行の邪魔にならないよう発熱抵抗
体１３から十分に遠ざけたとしても、その分だけ面積の
大きな絶縁基板１１が必要になり、サーマルヘッドが大
型化する欠点が誘発される。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明のサーマルヘッド
は、絶縁基板上に、厚みが４０μｍ〜７０μｍである断
面山型の部分グレーズ層と、該部分グレーズ層の頂部に
配置される複数個の発熱抵抗体と、上面に複数個の端子
電極が形成されたドライバーＩＣと、該ドライバーＩＣ
の各端子電極及び／又は前記発熱抵抗体に電気的に接続
される薄膜導体とをそれぞれ取着して成るサーマルヘッ
ドにおいて、前記絶縁基板上に凹部を形成するととも
に、該凹部内に前記ドライバーＩＣの一部を埋設させ、
該ドライバーＩＣの端子電極と発熱抵抗体近傍の露光条
件が略等しくなるようにドライバーＩＣの上面と部分グ
レーズ層の頂部とを同等の高さに位置させ、更に、ドラ
イバーＩＣ上面のエッジ部と凹部との間に樹脂材を充填
したことを特徴とするものである。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づい
て詳細に説明する。 【００１０】図１は本発明のサーマルヘッドの一形態を
示す平面図、図２は図１のＸ−Ｘ線断面図であり、１は
絶縁基板、２は部分グレーズ層、３は発熱抵抗体、４
（４ａ〜４ｃ）は薄膜導体、５はドライバーＩＣであ
る。 【００１１】前記絶縁基板１は厚み０．５〜１．５ｍｍ
程度のアルミナセラミックス、ガラス等から成り、例え
ばアルミナセラミックスにより形成する場合、アルミ
ナ、シリカ、マグネシア等のセラミックス原料粉末に適
当な有機溶剤、溶媒を添加混合して泥漿状と成すととも
にこれを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロ
ール法等を採用することによってセラミックグリーンシ
ートを形成し、しかる後、前記セラミックグリーンシー
トを所定形状に打ち抜き加工するとともに高温で焼成す
ることによって製作される。 【００１２】また前記絶縁基板１の上面には、断面山型
（幅：０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ、厚み：４０μｍ〜７０
μｍ）の部分グレーズ層２が帯状に被着形成されてい
る。 【００１３】前記部分グレーズ層２はガラスや耐熱性樹
脂等の低熱伝導性材料から成り、その頂部に被着される
複数個の発熱抵抗体３を上方に突出させ感熱記録媒体に
対する押圧力（印圧）を有効に高めるとともに、これら
発熱抵抗体３の発する熱を適当な温度となるように蓄積
してサーマルヘッドの熱応答特性を良好に維持する作用
を為す。 【００１４】尚、前記部分グレーズ層２は、例えばガラ
スによって形成する場合、ガラス粉末に適当な有機溶
剤、有機溶媒を添加混合して得た所定のガラスペースト
を従来周知のスクリーン印刷等によって帯状に印刷・塗
布し、これを約１０００℃〜１２００℃の温度で焼き付
けることによって絶縁基板１の上面に帯状に被着形成さ
れる。 【００１５】また前記部分グレーズ層２の頂部には複数
個の発熱抵抗体３が所定のピッチ、例えば６２．５μｍ
のピッチで高密度に被着配列されている。 【００１６】前記発熱抵抗体３は窒化タンタル等から成
っており、それ自体が所定の電気抵抗率を有しているた
め、後述する共通電極４ａ，個別電極４ｂ等を介して外
部からの電力が印加されるとジュール発熱を起こし、感
熱記録媒体に印字画像を形成するのに必要な所定の温
度、例えば２００〜３５０℃の温度に発熱する作用を為
す。 【００１７】また前記絶縁基板１の上面には複数個の凹
部１ａが、前記部分グレーズ層２と略平行に並んで形成
されている。 【００１８】前記凹部１ａは、後述するドライバーＩＣ
５を所定箇所に位置決めするとともに、その内部にドラ
イバーＩＣ５の一部を埋設させることでドライバーＩＣ
５の上面を部分グレーズ層２の頂部と同等の高さに設定
するためのものであり、例えば前記部分グレーズ層２の
厚みが５０μｍ、ドライバーＩＣ５の厚みが５５０μｍ
の場合、４８０〜５２０μｍの深さをもって形成され
る。尚、このような凹部１ａはレーザー等を用いて絶縁
基板１を加工することにより形成され、このとき、前記
凹部１ａの開口部にＲ面加工、もしくはＣ面加工等の面
取りを施しておくことによりドライバーＩＣ５を各凹部
１ａ内に埋設させ易くなり、ドライバーＩＣ５の実装作
業を極めて簡単にすることができる。 【００１９】また前記凹部１ａ内に一部を埋設させたド
ライバーＩＣ５は、後述する個別電極４ｂ等を介して発
熱抵抗体３に印加される電力のオン・オフを制御するた
めにものであり、内部にスイッチングトランジスタ等の
論理回路やシフトレジスタ、ラッチ回路等の電気回路を
有している。 【００２０】そして、このようなドライバーＩＣ５の上
面には、内部の電気回路を絶縁基板１上の個別電極４ｂ
や制御信号配線４ｃ等の薄膜導体４に接続させるための
複数個の端子電極５ａが形成され、このような端子電極
５ａが形成されたドライバーＩＣ５の上面を前記部分グ
レーズ層２の頂部と同等の高さ（±２０μｍの範囲内）
に位置させている。 【００２１】このため、後述する薄膜導体４をフォトリ
ソグラフィー技術によって絶縁基板１上にパターン形成
する際、高度の加工精度が要求される２つの箇所、即
ち、発熱抵抗体３の近傍とドライバーＩＣ５の端子電極
５ａに接続される端子部Ｐの近傍では露光条件が略等し
くなり、薄膜導体４の微細加工を容易で、かつ正確に行
うことができる。 【００２２】また前記ドライバーＩＣ５はその上面が部
分グレーズ層２の頂部と同等の高さに位置していること
から、部分グレーズ層２上の発熱抵抗体３よりも上方に
突出するものはなく、印字に際してドライバーＩＣ５が
感熱記録媒体等の走行の妨げとなることはない。したが
って、プラスチックカードのような曲げることが困難な
メディアに対して印画を行うような場合であっても、メ
ディアを安定走行させることができ、またドライバーＩ
Ｃ５を発熱抵抗体３の近傍に配置させてサーマルヘッド
を小型化することも可能となる。 【００２３】また、このようなドライバーＩＣ５等を取
着した絶縁基板１上には、発熱抵抗体３やドライバーＩ
Ｃ５の端子電極５ａ等に電気的に接続される所定パター
ンの薄膜導体４が被着形成されている。 【００２４】前記薄膜導体４は、発熱抵抗体３の一端に
共通接続される共通電極４ａと、発熱抵抗体３の他端及
びドライバーＩＣ５の端子電極５ａに直に接続される複
数個の個別電極４ｂと、ドライバーＩＣ５の端子電極５
ａに直に接続され、絶縁基板１のエッジ部まで導出され
る複数個の制御信号線４ｃとから成っており、前記共通
電極４ａ及び個別電極４ｂは前述の発熱抵抗体３に外部
からの電力を印加する作用を、また制御信号線４ｃは外
部からの印画信号や電力をドライバーＩＣ５に供給する
作用を為す。 【００２５】尚、これら薄膜導体４はアルミニウム等の
金属材料から成り、従来周知の薄膜手法、例えばスパッ
タリング法及びフォトリソグラフィー技術を採用するこ
とによって前述の発熱抵抗体３と同時に形成される。具
体的には、まず部分グレーズ層２及びドライバーＩＣ５
を取着させた絶縁基板１の上面全体にわたって発熱抵抗
体３となる窒化タンタルと薄膜導体４となるアルミニウ
ムとを従来周知のスパッタリング法によって順次、被着
させ、次にこれらスパッタ膜上に露光・現像等の工程を
経て所定パターンのフォトレジスト膜を被着形成し、し
かる後、前記スパッタ膜をエッチングにてフォトレジス
ト膜のパターンに応じて微細加工するとともに部分グレ
ーズ層２上のアルミニウム膜を一部窓開けすることによ
り発熱抵抗体３及び薄膜導体４（４ａ〜４ｃ）が同時に
形成されることとなる。このとき、前記薄膜導体４は部
分グレーズ層２、絶縁基板１、ドライバーＩＣ５の各上
面に直にパターン形成されることとなるが、高度のパタ
ーン加工精度が要求される部分グレーズ層２の頂部（発
熱抵抗体３の近傍）とドライバーＩＣ５の端子電極５ａ
は前述した如く同等の高さに位置しているため、これら
をフォトリソグラフィー技術によって微細加工する際、
発熱抵抗体３の近傍とドライバーＩＣ５の端子電極５ａ
の近傍とで露光条件が略等しく、薄膜導体４を正確にパ
ターン形成することが可能である。 【００２６】またこのとき、前記ドライバーＩＣ５の上
面のエッジ部と凹溝１ａの開口部との間にポリイミド樹
脂等から成る樹脂材６を充填させておけば、薄膜導体４
を絶縁基板１の上面からドライバーＩＣ５の上面にかけ
て良好な連続膜として形成することができる。従ってド
ライバーＩＣ５の上面のエッジ部と凹溝１ａの開口部と
の間にポリイミド樹脂等から成る樹脂材６を充填させて
おくことが好ましい。尚、このような樹脂材６として
は、熱膨張係数が絶縁基板１を形成するアルミナセラミ
ックスとドライバーＩＣ５を形成するシリコン等との間
となるような材料が好ましく、かかる材料を用いること
によって樹脂材６の体積変化等に起因する薄膜導体４の
破損などを有効に防止することができる。 【００２７】そして、前記絶縁基板１は、アルミニウム
等の良熱伝導性材料から成る放熱板７上に両面テープ等
の接着部材を介して載置され、該放熱板７の上面で前記
絶縁基板１を支持するとともに該基板１中の熱を順次、
吸収して大気中に放散させるようにしている。 【００２８】かくして上述したサーマルヘッドは、ドラ
イバーＩＣ５の駆動に伴って発熱抵抗体３を個々に選択
的にジュール発熱させるとともに該発熱した熱を感熱記
録媒体に伝導させ、感熱記録媒体に所定の印字画像を形
成することによってサーマルヘッドとして機能する。 【００２９】尚、本発明は上述した実施形態に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の変更、改良が可能である。 【００３０】 【発明の効果】本発明のサーマルヘッドによれば、端子
電極が形成されたドライバーＩＣの一部を絶縁基板の上
面に設けられる凹部内に埋設し、発熱抵抗体の近傍とド
ライバーＩＣの搭載部近傍との露光条件が略等しくなる
ようにドライバーＩＣの上面を部分グレーズ層の頂部と
同等の高さに位置させたことから、薄膜導体をフォトリ
ソグラフィー技術によって絶縁基板上にパターン形成す
る際、薄膜導体の微細加工が容易になる。 【００３１】また本発明のサーマルヘッドによれば、ド
ライバーＩＣの上面を部分グレーズ層の頂部と同等の高
さに位置させたことから、部分グレーズ層上の発熱抵抗
体よりも上方に突出するものはなく、印字に際してドラ
イバーＩＣが感熱記録媒体の走行の妨げとなることはな
い。従って、プラスチックカードのような曲げることが
困難なメディアに対して印字を行う場合であっても、メ
ディアを安定走行させることができ、またドライバーＩ
Ｃを発熱抵抗体の近傍に配置させてサーマルヘッドを小
型化することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のサーマルヘッドの一形態を示す平面図
である。 【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。 【図３】従来のサーマルヘッドの断面図である。 【符号の説明】 １・・・・・・・・・絶縁基板 ２・・・・・・・・・部分グレーズ層 ３・・・・・・・・・発熱抵抗体 ４（４ａ〜４ｃ）・・薄膜導体 ５・・・・・・・・・ドライバーＩＣ
である。 【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。 【図３】従来のサーマルヘッドの断面図である。 【符号の説明】 １・・・・・・・・・絶縁基板 ２・・・・・・・・・部分グレーズ層 ３・・・・・・・・・発熱抵抗体 ４（４ａ〜４ｃ）・・薄膜導体 ５・・・・・・・・・ドライバーＩＣ
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】絶縁基板上に、厚みが４０μｍ〜７０μｍ
である断面山型の部分グレーズ層と、該部分グレーズ層
の頂部に配置される複数個の発熱抵抗体と、上面に複数
個の端子電極が形成されたドライバーＩＣと、該ドライ
バーＩＣの各端子電極及び／又は前記発熱抵抗体に電気
的に接続される薄膜導体とをそれぞれ取着して成るサー
マルヘッドにおいて、 前記絶縁基板上に凹部を形成するとともに、該凹部内に
前記ドライバーＩＣの一部を埋設させ、該ドライバーＩ
Ｃの端子電極と発熱抵抗体近傍の露光条件が略等しくな
るようにドライバーＩＣの上面と部分グレーズ層の頂部
とを同等の高さに位置させ、更に、ドライバーＩＣ上面
のエッジ部と凹部との間に樹脂材を充填したことを特徴
とするサーマルヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25448796A JP3434987B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | サーマルヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25448796A JP3434987B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | サーマルヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10100463A JPH10100463A (ja) | 1998-04-21 |
| JP3434987B2 true JP3434987B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=17265743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25448796A Expired - Fee Related JP3434987B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | サーマルヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3434987B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5859259B2 (ja) * | 2011-09-27 | 2016-02-10 | 東芝ホクト電子株式会社 | サーマルプリントヘッド |
-
1996
- 1996-09-26 JP JP25448796A patent/JP3434987B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10100463A (ja) | 1998-04-21 |
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