JPH0278573A - Heat-resistant insulating substrate and thermal head - Google Patents

Heat-resistant insulating substrate and thermal head

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JPH0278573A
JPH0278573A JP22980888A JP22980888A JPH0278573A JP H0278573 A JPH0278573 A JP H0278573A JP 22980888 A JP22980888 A JP 22980888A JP 22980888 A JP22980888 A JP 22980888A JP H0278573 A JPH0278573 A JP H0278573A
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JP
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heat
layer
resistant
film
wear
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JP22980888A
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Japanese (ja)
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Katsuhisa Honma
克久 本間
Mutsuki Yamazaki
六月 山崎
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/335Structure of thermal heads

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Abstract

PURPOSE:To enhance a rigidity, reduce a failure occurrence ratio, prevent the crack of a wear-resistant layer, and improve a reliability by a method wherein an amorphous substance layer containing at least one of hydrogen and halogen and mainly composed of silicon and at least one selected from among nitrogen, carbon, and oxygen is provided as a resin protective layer or a wear-resistant layer. CONSTITUTION:On a metal substrate 1 made of Fe-Cr alloy or the like, a heat- resistant resin layer 2 serving as a heat-accumulation layer and also an insulating layer is formed. On the heat-resistant resin layer 2, a resin protective layer 3 made of an amorphous substance mainly composed of silicon and at least one of nitrogen, carbon, and oxygen and containing at least one of hydrogen and halogen in the ratio of 20atomic% or more is provided to form a heat- resistant insulating substrate 4. On this heat-resistant insulating substrate 4, a heating resistor 5 is formed. On the heating resistor 5, discrete electrodes 6 and a common electrode 7 are provided so as to form openings as a heat generation part. An adhesive layer 8 and a wear-resistant layer 9 serving also as an anti-oxidant film are formed so as to cover the openings as the heat generation part.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、ファクシミリやプリンタなどの感熱記録装置
に用いられるサーマルヘッドとこのサーマルヘッドや各
種電子機器に用いられる耐熱性絶縁基板に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a thermal head used in a thermal recording device such as a facsimile or a printer, and a heat-resistant insulation used in this thermal head and various electronic devices. Regarding the board.

(゛従来の技術) 最近、ポリイミド樹脂のような耐熱樹脂を各種基板上に
絶縁層や蓄熱層などとして設けた耐熱性絶縁基板が、サ
ーマルヘッドの高抵抗基体やハイブリッドIC用の多層
回路基板などのような熱1こ対して高い信頼性が要求さ
れる各種電子機器の支持基体などとして多用されるよう
になってきている。
(Prior art) Recently, heat-resistant insulating substrates in which heat-resistant resins such as polyimide resins are provided as insulating layers, heat storage layers, etc. on various substrates have become popular, such as high-resistance substrates for thermal heads and multilayer circuit boards for hybrid ICs. It has come to be widely used as a supporting substrate for various electronic devices that require high reliability against heat.

たとえばサーマルヘッドにおいては、高抵抗基体として
従来のアルミナなどのセラミック基板上にグレーズガラ
ス層を熱の放散および蓄熱をコントロールする保温層と
して形成してなるものに代えて、セラミックス基板や金
属基板上にポリイミド樹脂層のような耐熱樹脂層を形成
した耐熱性絶縁基板が用いられている。
For example, in thermal heads, instead of the conventional high-resistance substrate formed by forming a glazed glass layer on a ceramic substrate such as alumina as a heat-retaining layer to control heat dissipation and heat accumulation, a ceramic substrate or a metal substrate is used as a high-resistance substrate. A heat-resistant insulating substrate on which a heat-resistant resin layer such as a polyimide resin layer is formed is used.

このポリイミド樹脂層を保温層として設けたサーマルヘ
ッドとしては、たとえば以下のような構成を有するもの
が知られている。
As a thermal head provided with this polyimide resin layer as a heat insulating layer, for example, one having the following structure is known.

すなわち、Fe合金などからなる金属基板上に蓄熱層と
絶縁層とを兼ねるポリイミド樹脂などからなる耐熱樹脂
層を形成し、この上にTa−5iO□、 Ti−5iO
□などからなる発熱抵抗体をスパッタリング法などによ
り膜形成する。さらに、この発熱抵抗体の上に発熱部と
なる開口を形成する如<AfiやAト5i−Cuなどか
らなる個別電極および共通電極を形成し、少なくともこ
の発熱部を被覆するようシリコンオキシナイトライド(
Si−0−N)などからなり耐酸化膜を兼ねる耐摩耗層
を形成したものである。
That is, a heat-resistant resin layer made of polyimide resin or the like, which serves as a heat storage layer and an insulating layer, is formed on a metal substrate made of Fe alloy or the like, and Ta-5iO□, Ti-5iO
A heating resistor made of □, etc. is formed into a film by sputtering or the like. Furthermore, an opening that becomes a heat generating part is formed on this heat generating resistor, and individual electrodes and a common electrode made of Afi, Ato5i-Cu, etc. are formed, and silicon oxynitride is formed so as to cover at least this heat generating part. (
A wear-resistant layer made of Si-0-N) that also serves as an oxidation-resistant film is formed.

このようなサーマルヘッドは、保温層としてポリイミド
樹脂層を使用することによって、ポリイミド樹脂の熱拡
散率が従来のグレーズガラス層に比べて173〜176
と低いことから、熱効率に非常に優れたものとなる。ま
た、金属基板のような可撓性を有する支持基板を使用す
ることがか能になることから、曲げ加工を行うことも可
能になり、よって小型で安価で高性能なサーマルヘッド
として注目されている。しかし、このようなサーマルヘ
ッドは、その製造工程において以下のような問題点を有
していた。
By using a polyimide resin layer as a heat insulating layer, such a thermal head has a thermal diffusivity of 173 to 176 compared to a conventional glazed glass layer.
Because of its low thermal efficiency, it has excellent thermal efficiency. In addition, since it becomes possible to use a flexible support substrate such as a metal substrate, it is also possible to perform bending processing, and it is therefore attracting attention as a small, inexpensive, and high-performance thermal head. There is. However, such a thermal head has the following problems in its manufacturing process.

たとえば、発熱抵抗体や電極の形成の際に行うエツチン
グ処理時やマスキング膜のアッシング時に、耐熱樹脂層
に損傷を与えてしまう。
For example, the heat-resistant resin layer is damaged during etching processing performed when forming heating resistors and electrodes, or during ashing of a masking film.

また、真空中で発熱抵抗体物質を着膜させる際に、ポリ
イミド樹脂層内からのガス放出が多く、このガスの影響
により抵抗値の制御が麗しいという問題が生じる。
Further, when depositing the heating resistor material in a vacuum, a large amount of gas is released from within the polyimide resin layer, and the influence of this gas causes a problem in that the resistance value cannot be easily controlled.

さらに、ワイヤーボンディング法により配線する際に、
ポリイミド樹脂層の弾性によりボンディングを行いにく
いという問題が生じる。
Furthermore, when wiring using the wire bonding method,
A problem arises in that bonding is difficult to perform due to the elasticity of the polyimide resin layer.

このような問題点を解決するための一手段として、本出
願人は先に耐熱樹脂層と発熱抵抗体層との間に、アルミ
ナ、シリコンオキサイドライド、サイアロンなどの無機
絶縁物からなる樹脂保護層を形成したサーマルヘッドを
提案している(特願昭62−21428号、同62−1
34326号、同62−194655号)。
As a means to solve these problems, the applicant has previously developed a resin protective layer made of an inorganic insulating material such as alumina, silicon oxide, or sialon between the heat-resistant resin layer and the heating resistor layer. (Japanese Patent Application No. 62-21428, No. 62-1)
No. 34326, No. 62-194655).

このように耐熱樹脂層と発熱抵抗体層との間に樹脂保護
層を形成することによって、その製造工程においてポリ
イミド樹脂層の損傷やポリイミド樹脂層からのガス放出
が防止され、また全体の剛性もある程度高まるために実
装工程を安定して行えるなどの効果が得られている。
By forming a resin protective layer between the heat-resistant resin layer and the heating resistor layer in this way, damage to the polyimide resin layer and gas release from the polyimide resin layer are prevented during the manufacturing process, and the overall rigidity is also improved. Since this increases to a certain extent, effects such as being able to perform the mounting process stably are obtained.

このように耐熱樹脂層上に樹脂保護層を形成することは
、サーマルヘッドの高抵抗基体としてだけではなく、他
の電子機器における絶縁基板としても、実装工程を安定
して行えるなど、有効な手段である。
Forming a resin protective layer on a heat-resistant resin layer in this way is an effective means not only as a high-resistance base for thermal heads, but also as an insulating substrate for other electronic devices, allowing the mounting process to be performed stably. It is.

(発明が解決しようとする課題) 上述したように、ポリイミド樹脂のような耐熱樹脂層上
にアルミナ、シリコンオキサイドライドやサイアロンな
どの無機絶縁物からなる樹脂保護層を設けた耐熱性絶縁
基板を、たとえばサーマルヘッドの高抵抗基体として用
いることによって様々な利点が得られるものの、上述し
たような無機絶縁物層では充分な膜強度が得られておら
ず、たとえば以下に示すような問題が発生している。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, a heat-resistant insulating substrate in which a resin protective layer made of an inorganic insulating material such as alumina, silicon oxide, or sialon is provided on a heat-resistant resin layer such as polyimide resin, For example, although various advantages can be obtained by using it as a high-resistance substrate for a thermal head, the above-mentioned inorganic insulating layer does not have sufficient film strength, resulting in the following problems. There is.

すなわち、本発明者らが上記した樹脂保護層を有するサ
ーマルヘッドをプリンタに組込んで実際に印字走行試験
を行ったところ、走行中に異常な抵抗値変化を示し、印
字に悪影響を及ぼす現象が多セルめられた。この異常な
抵抗値変化を示す点について詳細に調べたところ、サー
マルヘッドと感熱紙あるいは感熱紙とローラの間に巻き
込まれたゴミなどの異物がサーマルヘッドの表面層とな
る耐摩耗層にクラックを生じさせ、このクラックが発熱
抵抗体まで達した場合に印字特性に悪影響を及ぼしてい
ることが判明した。
That is, when the present inventors installed the thermal head having the above-mentioned resin protective layer in a printer and actually conducted a printing running test, it showed an abnormal change in resistance value during running, a phenomenon that adversely affected printing. I was given a lot of cells. A detailed investigation into the abnormal resistance change revealed that foreign matter such as dust caught between the thermal head and the thermal paper or between the thermal paper and the roller caused cracks in the wear-resistant layer that forms the surface layer of the thermal head. It has been found that when these cracks reach the heating resistor, they have an adverse effect on printing characteristics.

このような問題は、従来のセラミックス基板上にグレー
ズガラス層を形成した高抵抗基体や金属基板上にガラス
層を形成した高抵抗基体を用い、それ以外を同一構造と
したサーマルヘッドにおいては、見られなかった現象で
ある。
Such problems cannot be seen in thermal heads that use conventional high-resistance substrates with a glazed glass layer formed on a ceramic substrate or high-resistance substrates with a glass layer formed on a metal substrate, and which otherwise have the same structure. This is a phenomenon that was not possible.

これは、グレーズガラス層やガラス層を保温層として用
いた高抵抗基体を用いたサーマルヘッドでは気体全体の
硬度が大きく、これにより耐摩耗層に局所的な圧力が加
わっても耐摩耗層が基体と同様な変形しかしないため、
局部的な変形が阻止されて上述したようなりラックが生
じないものと考えられる。
This is because the hardness of the entire gas is large in a thermal head using a high-resistance substrate that uses a glazed glass layer or a glass layer as a heat insulating layer. Because it only undergoes the same deformation as
It is thought that local deformation is prevented and racks as described above do not occur.

一方、これに対してポリイミド樹脂のような耐熱樹脂を
用いた高抵抗基体の場合、前述したように樹脂保護層に
よっである程度基体の剛性が高められているものの、樹
脂の変形能が耐摩耗層に比べて著しいため、耐摩耗層に
局所的な集中荷重が加わった際に耐熱樹脂層の変化を樹
脂保護層や耐摩耗層によって防止することができないた
めである。そして、耐熱樹脂層の変形に樹脂保護層や耐
摩耗層の変形が追従できなくなってクラックが生じてし
まうものと考えられる。
On the other hand, in the case of a high-resistance substrate made of a heat-resistant resin such as polyimide resin, although the rigidity of the substrate is increased to some extent by the resin protective layer as described above, the deformability of the resin is This is because the change in the heat-resistant resin layer cannot be prevented by the resin protective layer or the wear-resistant layer when a locally concentrated load is applied to the wear-resistant layer. It is thought that the deformation of the resin protective layer and wear-resistant layer cannot follow the deformation of the heat-resistant resin layer, resulting in cracks.

このような問題はサーマルヘッドに限らず、たとえば前
述したようにハイブリッドIC用多層回路基板などにお
いても、実装工程などで耐熱樹脂層の変形によってその
上に設けられた配線層の断線やボンディング不良などを
招いてしまう。
Such problems are not limited to thermal heads, but also occur in multilayer circuit boards for hybrid ICs as mentioned above, where deformation of the heat-resistant resin layer during the mounting process causes disconnection of the wiring layer provided on top of it, defective bonding, etc. It invites.

本発明は、このような従来技術の課題に対処するべくな
されたもので、剛性を高め実装工程などにおける不良発
生率を減少させた耐熱性絶縁基板と、プリンタなどに組
み込んで走行させた際の耐摩耗層のクランクを防止し、
信頼性を向上させたサーマルヘッドを提供することを目
的とする6〔発明の構成〕 (課題を解決するための手段) 本発明の耐熱性絶縁基板は、高熱伝導性の支持基板と、
この支持基板上に形成された耐熱樹脂層と、この耐熱樹
脂層上に設けられた硅素を主成分とし水素およびハロゲ
ン元素の少なくとも一種を含有し、窒素、炭素、酸素の
中から選ばれた少なくとも一種を20M子%以上含有す
る非晶質体からなる樹脂保護層とを少なくとも具備する
ことを特徴とするものである。
The present invention was made in order to address the problems of the prior art, and includes a heat-resistant insulated substrate that has increased rigidity and reduced the incidence of defects in the mounting process, and a Wear-resistant layer prevents cranking,
Aiming to provide a thermal head with improved reliability 6 [Configuration of the Invention] (Means for Solving the Problems) A heat-resistant insulating substrate of the present invention includes a support substrate with high thermal conductivity,
a heat-resistant resin layer formed on this support substrate; It is characterized by comprising at least a resin protective layer made of an amorphous material containing 20 M% or more of one type of material.

また、本発明のサーマルヘッドは、高熱伝導性の支持基
板と、この支持基板上に形成された耐熱樹脂層と、この
耐熱樹脂層上に設けられた樹脂保護層と、この樹脂保護
層上に形成された多数の発熱抵抗体と、これら各発熱抵
抗体に接続された導電体と、前記発熱抵抗体の少なくと
も発熱部を被覆するように設けられた耐摩耗層とを少な
くとも具備するサーマルヘッドにおいて、前記樹脂保護
層および耐摩耗層の少なくとも一方が硅素を主成分とし
水素およびハロゲン元素の少なくとも一種を含有し、窒
素、炭素、酸素の中から選ばれた少なくとも一種を20
原子%以上含有する非晶質体からなることを特徴とする
ものである。
Further, the thermal head of the present invention includes a highly thermally conductive support substrate, a heat-resistant resin layer formed on the support substrate, a resin protective layer provided on the heat-resistant resin layer, and a resin protective layer formed on the resin protective layer. A thermal head comprising at least a large number of formed heating resistors, a conductor connected to each of the heating resistors, and a wear-resistant layer provided to cover at least a heat generating part of the heating resistor. , at least one of the resin protective layer and the wear-resistant layer contains silicon as a main component, contains at least one of hydrogen and a halogen element, and contains at least one selected from nitrogen, carbon, and oxygen.
It is characterized by being composed of an amorphous material containing atomic percent or more.

(作用) 本発明のサーマルヘッドにおいては樹脂保護層や耐摩耗
層として、また耐熱性絶縁基板においては樹脂保護層と
して、水素およびハロゲン元素の少なくとも一種を含有
し窒素、炭素、酸素の中から選ばれた少なくとも一種と
硅素を主成分とする非晶質体層が形成されている。この
非晶質体層は膜中に水素やハロゲン元素を含むこと、お
よび転移を多く含むことなどから膜の靭性が大きく、ま
た、ポリイミド等と異なり無機質の膜であるため、基板
自体の硬度が大幅に向上する。
(Function) In the thermal head of the present invention, the resin protective layer and the wear-resistant layer, and in the heat-resistant insulating substrate as the resin protective layer, contain at least one of hydrogen and halogen elements selected from nitrogen, carbon, and oxygen. An amorphous layer containing at least one type of silicon as main components is formed. This amorphous layer has high toughness because it contains hydrogen and halogen elements and many dislocations, and unlike polyimide, etc., it is an inorganic film, so the hardness of the substrate itself is low. Significantly improved.

これによって基板全体の、あるいはサーマルヘッド全体
の剛性が高まり、耐クラツク性が向上する。すなわち、
表面層に加わった圧力によってポリイミド樹脂などの耐
熱樹脂層の局部的な変形により生じるクラックを防止す
ることが可能となる。
This increases the rigidity of the entire substrate or the entire thermal head, and improves crack resistance. That is,
It is possible to prevent cracks caused by local deformation of the heat-resistant resin layer such as polyimide resin due to the pressure applied to the surface layer.

ところで、たとえばサーマルヘッドにおける耐熱樹脂層
の変形の防止のみを考えると、耐摩耗層の膜厚を増大さ
せることによっても達成できる。
By the way, if we only consider preventing deformation of the heat-resistant resin layer in a thermal head, for example, this can also be achieved by increasing the thickness of the wear-resistant layer.

しかし、この方法では発熱抵抗体と感熱紙との間の距離
が大きくなるため、効率の低下、解像度の低下など、性
能上の著しい欠点が生ずるのみならず、量産性も著しく
低下する。これに対して1本発明においては、上記性質
を有する非晶質体を使用しているので、膜厚を厚くする
ことなく基板全体の強度を向上させることができる。
However, in this method, the distance between the heating resistor and the thermal paper becomes large, which not only causes significant performance disadvantages such as decreased efficiency and resolution, but also significantly reduces mass productivity. In contrast, in the present invention, since an amorphous material having the above properties is used, the strength of the entire substrate can be improved without increasing the film thickness.

(実施例) 次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。(Example) Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例のサーマルヘッドの要部の構
成図であり、1はFe −Cr合金などからなる厚さ0
.5[+1!1程度の金属基板を示している。この金属
基板1上には、蓄熱層と絶縁層を兼ねるポリイミド樹脂
やポリアミドイミド樹脂、あるいはこれらの混合物や積
層物からなる耐熱樹脂層2が20μs程度の厚さで形成
されており、この耐熱樹脂層2の上に厚さ1−〜lO虜
で窒素、炭素、酸素のうち少なくとも一種と珪素とを主
成分とし、水素およびハロゲン元素の少なくとも一種を
含む非晶質体からなる樹脂保護層3が形成されて、耐熱
性絶縁基板4が構成されている。
FIG. 1 is a configuration diagram of the main parts of a thermal head according to an embodiment of the present invention, and 1 is a 0-thickness film made of Fe-Cr alloy.
.. It shows a metal substrate of about 5[+1!1. On this metal substrate 1, a heat-resistant resin layer 2 made of polyimide resin, polyamide-imide resin, or a mixture or laminate thereof, which serves as a heat storage layer and an insulating layer, is formed with a thickness of about 20 μs. On the layer 2, there is a resin protective layer 3 having a thickness of 1 to 10 mol and made of an amorphous material mainly composed of at least one of nitrogen, carbon, and oxygen and silicon, and containing at least one of hydrogen and a halogen element. The heat-resistant insulating substrate 4 is thus formed.

この耐熱性絶縁基板4上には、Ta−3in2. Ti
 −3iO□などからなる発熱抵抗体5が形成されてお
り、この発熱抵抗体5の上に発熱部となる開口を形成す
る如<Al1やAQ −Si −Cuなどからなる厚さ
0.77ffi〜1μs程度の個別電極6および共通電
極7が形成され、少なくともこの発熱部となる開口を被
覆するように5in2からなる接着層8および5i−0
−Nからなる耐酸化膜を兼ねる耐摩耗層9が形成されて
いる。
On this heat-resistant insulating substrate 4, Ta-3in2. Ti
A heat generating resistor 5 made of -3iO□ or the like is formed, and an opening that becomes a heat generating part is formed on the heat generating resistor 5. Individual electrodes 6 and common electrodes 7 of about 1 μs are formed, and adhesive layers 8 and 5i-0 of 5in2 are formed to cover at least the opening that becomes the heat generating part.
A wear-resistant layer 9 made of -N and also serving as an oxidation-resistant film is formed.

そしてこのサーマルヘッドは1個別電極6と共通電極7
との間に所定の時間間隔でパルス電圧を印加することに
より発熱部となる開口部に相当する発熱抵抗体が発熱し
印字記録が行われる。
This thermal head has one individual electrode 6 and a common electrode 7.
By applying a pulse voltage at predetermined time intervals between the two, the heating resistor corresponding to the opening serving as the heating section generates heat, and printing is performed.

このサーマルヘッドは、たとえば次のようにして製造さ
れる。
This thermal head is manufactured, for example, as follows.

まず、第2図に示すように、Fe−16重量%Cr合金
からなる金属基板1を所定の寸法に切断し、脱脂洗゛浄
して乾燥後、軟水索雰囲気中において600℃〜800
℃で熱処理を行う(第2図−イ)。次いで、この金属基
板1上に、たとえばポリイミドワニスやポリアミドワニ
スをロールコータやスピンコータを用いて、焼成後に2
0μs〜30μsの膜厚となるように所定量塗布し、乾
燥、焼成を行い耐熱樹脂層2を形成する(第2図−口)
First, as shown in FIG. 2, a metal substrate 1 made of Fe-16 wt % Cr alloy is cut into predetermined dimensions, degreased, washed, dried, and heated at 600°C to 800°C in a soft water cable atmosphere.
Heat treatment is performed at ℃ (Figure 2-a). Next, on this metal substrate 1, for example, polyimide varnish or polyamide varnish is coated using a roll coater or a spin coater, and after baking, 2 coats are applied.
A predetermined amount is applied to a film thickness of 0 μs to 30 μs, and the heat-resistant resin layer 2 is formed by drying and baking (Fig. 2 - mouth)
.

次に、この耐熱樹脂層2表面に洗浄した後に(第2図−
ハ)、たとえばスパッタ法、イオンブレーティング法、
真空蒸着法、プラズマCVD法、ECRプラズ7CVD
法、熱CVD法、光CVD法などによって樹脂保護層3
を形成する(第2図−二)。これらの方法の中でも、膜
の密着性が良いこと、比較的低温で処理でき基板の特性
を損なわないこと、並びに膜の物性すなわち電気的特性
や光学的特性が容易に制御できることなどの点からプラ
ズマCVD法が好適している。特に本発明においては被
着基板が耐熱樹脂であるために基板温度を、たとえば耐
熱樹脂としてポリイミド樹脂を用いた場合においても、
一般的なポリイミド樹脂の耐熱温度である550℃以上
にできないため、この耐熱温度未満の低温で処理可能な
方法が必要となる。
Next, after washing the surface of this heat-resistant resin layer 2 (Fig. 2-
c), such as sputtering method, ion blating method,
Vacuum deposition method, plasma CVD method, ECR Plas 7CVD
The resin protective layer 3 is formed by
(Figure 2-2). Among these methods, plasma is preferred because it has good film adhesion, can be processed at relatively low temperatures without impairing the properties of the substrate, and the physical properties of the film, that is, the electrical and optical properties, can be easily controlled. CVD method is suitable. In particular, in the present invention, since the substrate to be adhered is made of a heat-resistant resin, the substrate temperature can be adjusted even when polyimide resin is used as the heat-resistant resin.
Since the heat resistance temperature of general polyimide resins cannot exceed 550° C., a method that can process at a low temperature lower than this heat resistance temperature is required.

このプラズマCVD法は、原料ガスのうちSL酸成分し
てSiH4ガスやSiF、ガスなどを用い、他方の成分
としてN2ガス、 CH,ガス、N20ガスなどを用い
て、真空中でこれらのガスをプラズマ化し、基板上に目
的とするセラミックスの薄膜を形成する方法である。そ
してこの際に、膜中には原料ガス中の水素やフッ素のよ
うなハロゲン元素が吸蔵され、これら元素の影響で非晶
質状態を安定して保つことが可能な薄膜が得られる。
This plasma CVD method uses SiH4 gas, SiF, gas, etc. as the SL acid component of the raw material gas, and N2 gas, CH gas, N20 gas, etc. as the other component, and combines these gases in a vacuum. This is a method of turning it into plasma and forming the desired ceramic thin film on a substrate. At this time, hydrogen and halogen elements such as fluorine in the source gas are occluded in the film, and a thin film that can stably maintain an amorphous state due to the influence of these elements is obtained.

なお、この実施例では以下に示す手順に従って、第3図
に示す平行平板型の容量結合型プラズマCVD装置を用
いて樹脂保護層3を形成して耐熱性絶縁基板4を作製し
た。
In this example, a heat-resistant insulating substrate 4 was produced by forming a resin protective layer 3 using a parallel plate type capacitively coupled plasma CVD apparatus shown in FIG. 3 according to the procedure shown below.

第3図において、11は真空チャンバであり、この真空
チャンバll内には平板状接地電極12と高周波電極1
3とが対向して設置されており、この平板状接地電極1
2上に処理基板14、すなわち耐熱樹脂層が形成された
金属基板を載置する。次いで、図示を省略した真空ポン
プにより真空チャンバ11内を10”” Torr程度
に排気した後、接地電極12に取り付けたヒータ15に
より処理基板14を150℃〜450℃程度に加熱する
。次いで、ガス導入口16から原料ガスを真空チャンバ
11内に供給しつつ0.05Torr〜1 、0Tor
r程度の真空度を保つように排気口17から排気しなが
ら、高周波電極13にマツチングボックス18を介して
高周波電源19からの電力を投入することにより、電極
間でグロー放電を起こさせて原料ガスをプラズマ化し、
処理基板14上に目的とする薄膜を形成する。
In FIG. 3, 11 is a vacuum chamber, and inside this vacuum chamber 11 there is a flat ground electrode 12 and a high frequency electrode 1.
3 are installed facing each other, and this flat ground electrode 1
A processing substrate 14, that is, a metal substrate on which a heat-resistant resin layer is formed, is placed on the substrate 2. Next, after the inside of the vacuum chamber 11 is evacuated to about 10'' Torr using a vacuum pump (not shown), the processing substrate 14 is heated to about 150° C. to 450° C. using a heater 15 attached to the ground electrode 12. Next, while supplying the raw material gas into the vacuum chamber 11 from the gas inlet 16, the temperature is set at 0.05 Torr to 1,0 Torr.
While evacuating from the exhaust port 17 so as to maintain a degree of vacuum of approximately Converts gas into plasma,
A desired thin film is formed on the processing substrate 14.

ここで、原料ガスはa−5iN膜を形成する際にはSi
H,ガスとN2ガスを、 a−5iN膜を形成する際に
はSiH4ガスと0114ガスを用いた。
Here, the source gas is Si when forming the a-5iN film.
H, gas and N2 gas were used, and SiH4 gas and 0114 gas were used when forming the a-5iN film.

得られる膜質は、基板温度、高周波入力パワーなどによ
って異なる。この実施例では、a −5iN膜の形成の
際にはSiH4ガス50SCCM、N2ガス300SC
C阿で供給し、B −5iN膜の形成の際にはSiH4
ガス50SCCM、CH4ガス300SCCMで供給し
て行った。その他の条件は、真空圧1.0Torr、高
周波電力300W、基板温度250℃とした。成膜速度
はa−3iN膜で1μs/時間、a−9iN@で1.5
E11/時間と、従来のスパッタリング法による成膜速
度、たとえば5iOz膜の4000人/時間、5L−0
−N膜の5000人/時間に比較して著しく大きいもの
であった。
The quality of the obtained film varies depending on the substrate temperature, high frequency input power, etc. In this example, when forming the a-5iN film, 50 SCCM of SiH4 gas and 300 SCCM of N2 gas were used.
SiH4 is supplied when forming the B-5iN film.
The gas was supplied at 50 SCCM and CH4 gas at 300 SCCM. Other conditions were a vacuum pressure of 1.0 Torr, a high frequency power of 300 W, and a substrate temperature of 250°C. The film formation speed is 1 μs/hour for a-3iN film and 1.5 for a-9iN@
E11/hour and the film formation rate by conventional sputtering method, for example, 4000 people/hour for 5iOz film, 5L-0
This was significantly larger than the 5,000 people/hour for the -N film.

次に窒素、炭素、酸素の場合について、それぞれの濃度
を変えた実施例を以下の第1表に示す。
Next, Table 1 below shows examples in which the concentrations of nitrogen, carbon, and oxygen were varied.

第1表 (1す、下余白) なお、窒素、炭素、酸素などを多く含有させることによ
り、硬度が高くなる。10原子%以上であれば実用上問
題がないが、耐エツチング特性を考慮すると20原子%
以上が望ましい。従って、これらの膜の積層でも良い。
Table 1 (1st column, bottom margin) Note that the hardness increases by containing a large amount of nitrogen, carbon, oxygen, etc. There is no practical problem if it is 10 atomic % or more, but if etching resistance is taken into account, 20 atomic %
The above is desirable. Therefore, a stack of these films may be used.

次に、この耐熱性絶縁基板4の樹脂保護層3上にスパッ
タリング法やその他の公知の方法によりTa −SiO
□、Ti−5iO□などからなる発熱抵抗体物質を膜成
形しく第2図−ホ)、次いで電極物質のAQやAQ−3
i−Cu、あるいはAuなどをスパッタリング法などに
より膜形成した後(第2図−へ)1発熱部となる開口が
形成されるような所望の回路パターンのマスキング膜を
形成し、たとえばケミカルドライエツチング処理を行い
1個々の発熱抵抗体5、個別電極6および共通型Vi7
を形成する(第2図−ト)。
Next, Ta-SiO is deposited on the resin protective layer 3 of the heat-resistant insulating substrate 4 by sputtering or other known methods.
□, Ti-5iO□, etc. are formed into a film (Fig. 2-E), and then the electrode material AQ or AQ-3
After forming a film of i-Cu or Au by a sputtering method or the like (see Fig. 2), a masking film with a desired circuit pattern is formed in which an opening that will become a heat generating part is formed, and then a masking film is formed using, for example, chemical dry etching. 1 Individual heating resistor 5, individual electrode 6 and common type Vi 7
(Fig. 2-g).

この後、 SiO□からなる接着層8および5i−0−
Nからなる耐酸化膜を兼ねる耐摩耗層9をスパッタリン
グ法やその他公知の方法で形成しく第2図−チ)、サー
マルヘッドを完成させる。
After this, adhesive layer 8 and 5i-0- made of SiO□
A wear-resistant layer 9 made of N and also serving as an oxidation-resistant film is formed by sputtering or other known methods (FIG. 2-H) to complete the thermal head.

次に、このサーマルヘッドの製造工程において。Next, in the manufacturing process of this thermal head.

樹脂保護層の硬度および表面層となる耐摩耗層上におけ
る硬度を測定した結果について述べる。
The results of measuring the hardness of the resin protective layer and the hardness on the wear-resistant layer serving as the surface layer will be described.

まず、耐熱樹脂層2上に樹脂保護層3としてaSiN膜
およびa−3iC膜それぞれを500人、1趣。
First, 500 people each deposited an aSiN film and an a-3iC film as a resin protective layer 3 on a heat-resistant resin layer 2.

2卯、3IEn、5μsの膜厚で前述の手順により夫々
成膜し、それぞれについてヌープ硬度を測定した。
Films of 2 μm, 3 IEn, and 5 μs were formed by the above-described procedure, and the Knoop hardness of each film was measured.

その結果を第4図に示す。同図からも明らかなように、
a−5iN膜およびa−5iC膜ともに2/a1〜3−
程度以上の膜厚でヌープ硬度の値がほぼ一定となった。
The results are shown in FIG. As is clear from the figure,
Both a-5iN film and a-5iC film are 2/a1 to 3-
The Knoop hardness value became almost constant when the film thickness was above a certain level.

また、膜厚が14以下では一定の硬度に達していない。Moreover, when the film thickness is 14 or less, a certain level of hardness is not achieved.

次に、上記各膜厚の樹脂保護層を有する耐熱性絶縁基板
を用い、前述の手順に従って発熱抵抗体。
Next, using a heat-resistant insulating substrate having a resin protective layer of each of the thicknesses described above, a heating resistor was formed according to the procedure described above.

個別電極および共通電極を形成し、さらにその上に接着
層として厚さ1趨の5in2膜と耐摩耗層として厚さ2
μsの5L−0−N膜とを順に成膜し、このSL−〇−
N膜上でのヌープ硬度を測定した。その結果を第5図に
示す。同図からは、上記樹脂保護層における硬度と同様
に樹脂保護層の膜厚が約2μs以上でほぼ一定の硬度に
達し、1μの未満では充分な硬度に達しないことがわか
る。
Individual electrodes and common electrodes are formed, and a 5in2 film with a thickness of 1 inch as an adhesive layer and a 2 inch thick film as an abrasion resistant layer are formed on top of the individual electrodes and a common electrode.
A 5L-0-N film of μs was formed in order, and this SL-〇-
Knoop hardness on the N film was measured. The results are shown in FIG. It can be seen from the figure that, similar to the hardness of the resin protective layer, when the thickness of the resin protective layer is about 2 μs or more, the hardness reaches a substantially constant level, and when it is less than 1 μm, sufficient hardness is not achieved.

これらから、樹脂保護層の膜厚が1μ石に達しないと膜
硬度向上の効果が充分に得ら九ず、またあまり厚くても
それ以上の効果が得られないばかりでなく、耐熱樹脂層
による蓄熱効果が薄れ効率が低下してしまうため、樹脂
保護層の好ましい膜厚は1岬〜10鴻程度となる。
For these reasons, if the thickness of the resin protective layer does not reach 1 μm, the effect of improving the film hardness cannot be obtained sufficiently, and if it is too thick, not only will no further effect be obtained, but the heat-resistant resin layer Since the heat storage effect is weakened and the efficiency is lowered, the preferable thickness of the resin protective layer is about 1 to 10 mm.

次に、上記各膜厚のa−3iN膜およびa −5iC膜
からなる樹脂保護層を有するサーマルヘッドをAffi
からなる放熱基板上に両面テープを使用して実装し、同
様にして実装したドライバ基板上に駆動用ICと超音波
ワイヤーボンディングによる配線試験を行ったところ、
安定してボンディングが行えた。また、このようにして
得たサーマルヘッドを60℃、90%の恒温恒湿槽で1
000時間の放置テストを行ったところ、膜のはがれも
なく、何ら問題は生じなかった。
Next, a thermal head having a resin protective layer consisting of an a-3iN film and an a-5iC film of each thickness described above was attached to an Affi
A wiring test using ultrasonic wire bonding with a drive IC was performed on a driver board mounted in the same manner using double-sided tape on a heat dissipation board consisting of
Bonding was performed stably. In addition, the thermal head obtained in this way was placed in a constant temperature and humidity chamber at 60°C and 90%.
When a standing test was conducted for 000 hours, there was no peeling of the film and no problems occurred.

また、これら各サーマルヘッドを実際にプリンタに組込
み印字走行試験を行った。なお、試験環境は常温、常湿
下とした。5kmの走行試験の結果。
In addition, each of these thermal heads was actually installed in a printer and a printing running test was conducted. The test environment was at room temperature and humidity. Results of a 5km driving test.

膜厚500人のa−3iN膜を樹脂保護層としたサーマ
ルヘッドでは、耐摩耗層にクランクが5カ所、同じく膜
厚500人のa−3iC膜を樹脂保護層としたものでは
クラックが8力所発生していた。これに対して、膜厚1
 gss、 24.31ug、 5 pmのa−3iN
膜およびa−5iC膜を使用したものは、いずれにもク
ラックの発生はほとんど見られなかった。
A thermal head with a 500-thickness a-3iN film as a resin protective layer has 5 cracks in the wear-resistant layer, and a thermal head with a 500-thick a-3iC film as a resin protective layer has 8 cracks. It was occurring somewhere. On the other hand, the film thickness is 1
gss, 24.31ug, 5pm a-3iN
Almost no cracks were observed in any of the samples using the film and the a-5iC film.

また、本発明との比較として、前述の実施例のサーマル
ヘッドにおいて樹脂保護層として膜厚1鴻のサイアロン
層をスパッタリング法により形成した以外は同一構造の
サーマルヘッドを用いて、同様に5kl11の印字走行
試験を行ったところ、耐摩耗層にクランクが20力所発
生した。
In addition, as a comparison with the present invention, using a thermal head having the same structure except that a sialon layer having a thickness of 1 mm was formed by sputtering as a resin protective layer in the thermal head of the above-mentioned example, 5kl11 printing was similarly performed. When a running test was conducted, cranking occurred in the wear-resistant layer at 20 points of force.

この試験結果からも、この実施例のサーマルヘッドが耐
クラツク性に優れていることが明らかである。
It is clear from this test result that the thermal head of this example has excellent crack resistance.

またこの実施例のサーマルヘッドは、耐熱樹脂層と発熱
抵抗体との間に樹脂保護層としてプラズマCVD法によ
り形成したa−5iN膜およびa−3iC膜によって、
電極物質および発熱抵抗体物質を所望の回路パターンに
溶解除去する際に耐熱樹脂層を損傷する恐れがなくなり
、また真空中における発熱抵抗体物質の形成時のガス発
生を防止することができるため、抵抗値も安定化する。
Further, the thermal head of this embodiment uses an a-5iN film and an a-3iC film formed by plasma CVD as a resin protective layer between the heat-resistant resin layer and the heating resistor.
This eliminates the risk of damaging the heat-resistant resin layer when dissolving and removing the electrode material and heating resistor material into a desired circuit pattern, and also prevents gas generation when forming the heating resistor material in a vacuum. The resistance value is also stabilized.

さらに、実装工程なおけるワイヤーボンディング時に耐
熱樹脂層のクツション効果を樹脂保護層の硬さが相殺し
て、安定してワイヤーボンディングを行うことが可能と
なる。そして、これらの効果とともに、この実施例のa
 −3iN膜およびa −5iC膜は。
Furthermore, during wire bonding in the mounting process, the cushioning effect of the heat-resistant resin layer is offset by the hardness of the resin protective layer, making it possible to perform wire bonding stably. In addition to these effects, a of this example
-3iN film and a -5iC film.

耐熱樹脂層に比べ非常に硬度が大きいため、あまり膜厚
を厚くすることなく、実際の印字動作において耐摩耗層
に局所的な圧力が加わっても、この樹脂保護層によって
耐熱樹脂層が変形することを防止でき、すなわち局部的
な変形が阻止されて耐摩耗層のクラックが防止される。
Because it is extremely hard compared to the heat-resistant resin layer, the heat-resistant resin layer does not deform due to the protective resin layer even if local pressure is applied to the wear-resistant layer during actual printing operations without making the film too thick. In other words, local deformation is prevented and cracks in the wear-resistant layer are prevented.

よって、長時間安定して印字走行を行うことが可能とな
り信頼性が大幅に向上する。
Therefore, printing can be performed stably for a long period of time, and reliability is greatly improved.

なお1以上の実施例では、樹脂保護層としてa−SiN
膜およびa  SiC膜それぞれを個別に使用したもの
について説明したが、これらの膜の積層物を樹脂保護層
として用いても同様な効果が得られた。たとえば、ヌー
プ硬度と破壊強度の点で若干有利なa −5iN膜を耐
熱樹脂層上に2μs程度の膜厚で形成し、その上に耐エ
ツチング特性(ケミカルドライエツチングに対する)に
有利なa −5iC膜を1μs程度の膜厚で形成するこ
とによって、同様な効果が得られた。また、これらa 
−5iN膜やa−3iC膜の構成元素の組成比を変えて
、膜質を変化させ膜の積層物を用いた際にも同様な効果
が得られた。
Note that in one or more embodiments, a-SiN is used as the resin protective layer.
Although the description has been made using the film and the a-SiC film individually, similar effects were obtained when a laminate of these films was used as the resin protective layer. For example, an a-5iN film, which is slightly advantageous in terms of Knoop hardness and fracture strength, is formed on a heat-resistant resin layer with a film thickness of about 2 μs, and then an a-5iC film, which is advantageous in etching resistance (versus chemical dry etching), is formed on the heat-resistant resin layer. A similar effect was obtained by forming a film with a thickness of about 1 μs. Also, these a
A similar effect was obtained when the composition ratio of the constituent elements of the -5iN film and the a-3iC film was changed to change the film quality and a stack of films was used.

また、上述の実施例においては、サーマルヘッドと゛し
ての特性評価について説明したが、上記耐熱性絶縁基板
はサーマルヘッドに限らず、たとえばハイブリッドIC
用の多層回路基板などとしても樹脂保護層の硬度向上作
用により、実装工程の安定性や配線層の破断などによる
不良発生を有効に防止することができるなど、様々な効
果が得られ非常に有効である。
In addition, in the above-mentioned embodiment, the evaluation of the characteristics of a thermal head was explained, but the heat-resistant insulating substrate is not limited to a thermal head, and can be used for, for example, a hybrid IC.
It is also very effective as a multilayer circuit board for use in various applications, such as improving the hardness of the resin protective layer, which improves the stability of the mounting process and effectively prevents defects due to breakage of wiring layers. It is.

次に、a−3iN膜およびa −3iC膜を耐酸化膜を
兼ねる耐摩耗層として用いたサーマルヘッドの実施例に
ついて説明する。
Next, an example of a thermal head using an a-3iN film and an a-3iC film as a wear-resistant layer that also serves as an oxidation-resistant film will be described.

まず、前述の実施例において作製した金属基板上にポリ
イミド樹脂層を耐熱樹脂層として形成したものを用い、
この耐熱樹脂層上に樹脂保護層としてスパッタリング法
により膜厚1μsのSiO□膜を形成して耐熱性絶縁基
板を作製した。
First, a polyimide resin layer was formed as a heat-resistant resin layer on the metal substrate prepared in the above example, and
A SiO□ film having a thickness of 1 μs was formed as a resin protective layer on this heat-resistant resin layer by sputtering to produce a heat-resistant insulating substrate.

次に、この耐熱性絶縁基板上に発熱抵抗体、個別電極お
よび共通電極を同様な方法により形成し、この上にa−
5iN膜およびa −3iC膜を耐摩耗層としてそれぞ
れ前述の実施例と同様な方法により形成し、サーマルヘ
ッドを作製した。これら耐摩耗層の膜厚は、それぞれ2
坤、34.5μm、 87mとした。
Next, a heating resistor, individual electrodes and a common electrode are formed on this heat-resistant insulating substrate by a similar method, and a-
A thermal head was fabricated by forming a 5iN film and an a-3iC film as wear-resistant layers in the same manner as in the previous example. The thickness of each of these wear-resistant layers is 2
The length was 34.5μm and 87m.

また、この実施例のサーマルヘッドに対する比較例とし
て、耐摩耗層としてスパッタリング法によるTa205
膜およびSL、 N、 −25重量%Sin、組成のタ
ーゲットを用いてスパッタリング法により形成した5i
−0−N膜厚を有するサーマルヘッドをそれぞれ作製し
た。
In addition, as a comparative example for the thermal head of this embodiment, Ta205 was prepared by sputtering as a wear-resistant layer.
5i formed by sputtering using a target with a composition of film and SL, N, -25 wt% Sin.
Thermal heads each having a film thickness of -0-N were manufactured.

これら各サーマルヘッドを用いて、前述の実施例と同様
に実機に組込んで5k111の印字走行試験を行い、こ
れら耐摩耗層の発生クラック数を測定した。次の第2表
にその結果を示す。
Using each of these thermal heads, a 5k111 printing running test was conducted by incorporating them into an actual machine in the same manner as in the above-mentioned examples, and the number of cracks generated in these wear-resistant layers was measured. The results are shown in Table 2 below.

第2表 第2表からも明らかなように、プラズマCVD法により
形成したこの実施例のa −5iN膜およびa−5iC
膜は、比較例のTa、 O,膜およびSi −0−N膜
に比べて同一膜厚では明らかに耐クラツク特性に優れて
いる。
Table 2 As is clear from Table 2, the a-5iN film and the a-5iC film of this example formed by plasma CVD method.
The film clearly has better crack resistance than the Ta, O, and Si-0-N films of the comparative example at the same film thickness.

また、耐摩耗層の膜厚としては、この実施例の結果から
は3坤以上が好ましい範囲となるが、たとえば樹脂保護
層としてさらに高硬度のものを使用すれば21程度の膜
厚のものでも充分にその効果を発揮する。また、この耐
摩耗層の膜厚をあまり厚くするとサーマルヘッドの効率
が低下するため、8−以下のものが好ましい。
In addition, as for the thickness of the wear-resistant layer, from the results of this example, a preferable range is 3 kn or more, but if a material with higher hardness is used as the resin protective layer, for example, a film thickness of about 21 m is possible. Demonstrate its full effect. Further, if the thickness of this wear-resistant layer is too thick, the efficiency of the thermal head will decrease, so a thickness of 8 or less is preferable.

以上の実施例から明らかなように、プラズマCVD法に
よるa−5UN膜やa −3iC膜を耐摩耗層として用
いることによって、実印字走行における耐摩耗層のクラ
ックが防止され、より高品質なサーマルヘッドが得られ
る。また、これらプラズマCVD法によるa−5iN膜
やa−3iC膜は、膜中に水素やハロゲン元素を含み、
転移を多く含んでいることなどから、従来のTa、 0
5膜や5i−0−N膜に比べて靭性値に優れており、耐
クラツク性の点からもサーマルヘッドの耐摩耗層として
優れたものである。
As is clear from the above examples, by using the a-5UN film or the a-3iC film produced by the plasma CVD method as the wear-resistant layer, cracks in the wear-resistant layer during actual printing can be prevented, resulting in higher quality thermal printing. You will get the head. Furthermore, these a-5iN films and a-3iC films produced by the plasma CVD method contain hydrogen and halogen elements,
Because it contains many metastases, conventional Ta, 0
It has better toughness than the 5i-0-N film and the 5i-0-N film, and is also excellent as a wear-resistant layer for thermal heads in terms of crack resistance.

なお、本発明実施例では、主としてa −5iN膜。In the examples of the present invention, the a-5iN film is mainly used.

a−5iC膜について述べたがa−5iO膜、a −3
iON膜、a−3iCN膜、a−5iCO膜を樹脂保護
層又は耐摩耗層に用いた場合にも同様な効果が得られた
Although the a-5iC film has been described, the a-5iO film, a-3
Similar effects were obtained when the iON film, a-3iCN film, and a-5iCO film were used as the resin protective layer or the wear-resistant layer.

なお、上述の各実施例においては、珪素と窒素または珪
素と炭素とを主成分とする非晶質体層をサーマルヘッド
の樹脂保護層および耐摩耗層のいずれか一方に使用した
例について説明したが、これら両方をこの非晶質体層に
よって形成しても同様な効果が得られることは轟然であ
り、その際には前述の各膜厚値を参考にして、さらに膜
厚を薄くすることも可能となる。
In each of the above-mentioned embodiments, an amorphous layer mainly composed of silicon and nitrogen or silicon and carbon is used as either the resin protective layer or the wear-resistant layer of the thermal head. However, it is obvious that the same effect can be obtained even if both of these are formed by this amorphous layer, and in that case, the film thickness should be further reduced by referring to the above-mentioned film thickness values. is also possible.

また、上述の各実施例においては、金属基板上に耐熱樹
脂層を形成したものについて説明したが。
Furthermore, in each of the above embodiments, a heat-resistant resin layer was formed on a metal substrate.

支持基板としては金属に限らずセラミックスやガラスで
あっても本発明の効果は同様に期待できる。
The effects of the present invention can be similarly expected even when the support substrate is not limited to metal but ceramics or glass.

ただし、金属基板を支持基板として用いた場合は、この
金属基板自体を共通電極に用いることもできることや、
曲げ加工が可能なことからサーマルヘッドの小型化に大
きく寄与する。
However, if a metal substrate is used as a support substrate, the metal substrate itself can also be used as a common electrode,
Since it can be bent, it greatly contributes to the miniaturization of thermal heads.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明の耐熱性絶縁基板によれば、
樹脂保護層の硬度の向上により、実装工程を安定して行
うことができるとともに断線などによる不良の発生率が
減少し、またサーマルヘッドの高抵抗基体として用いた
場合には、サーマルヘッドの印字走行を安定化させるこ
とができる。
As explained above, according to the heat-resistant insulating substrate of the present invention,
By improving the hardness of the resin protective layer, the mounting process can be carried out stably, and the incidence of defects such as wire breakage is reduced, and when used as a high-resistance substrate for a thermal head, the printing run of the thermal head can be improved. can be stabilized.

また、本発明のサーマルヘッドによれば、その製造工程
における耐熱樹脂層の損傷が防止され、抵抗値の制御も
容易となり、さらに実装工程におけるワイヤーボンディ
ングも安定して行えるとともに、実印字走行時の表面層
となる耐摩耗層のクラックを有効に防止でき、したがっ
て安定した印字を行うことが可能となり、その信頼性が
格段に向上する。
In addition, according to the thermal head of the present invention, damage to the heat-resistant resin layer during the manufacturing process is prevented, resistance value can be easily controlled, wire bonding can be performed stably during the mounting process, and wire bonding can be performed stably during actual printing. It is possible to effectively prevent cracks in the wear-resistant layer, which is the surface layer, and therefore it is possible to perform stable printing, and its reliability is significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例のサーマルヘッドの要部を示
す部分分解斜視図、第2図は本発明の一実施例のサーマ
ルヘッドの製造工程をフローチャートで示す図、第3図
は本発明の実施例で非晶質層の成膜に使用した真空着膜
装置の構成を示す図、第4図は本発明の実施例における
樹脂保護層の厚さとそのヌープ硬度との関係をグラフで
示す図、第5図は本発明の実施例における樹脂保護層の
厚゛さとそれぞれの耐II耗層上におけるヌープ硬度と
の関係をグラフで示す図である。 1・・・金属基板     2・・耐熱樹脂層3・・・
樹脂保護層    4・・・耐熱性絶縁基板5・・発熱
抵抗体    6・・・個別電極7・・共通電極 9・・酸化防止膜を兼ねる耐摩耗層 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同  竹花喜久男 第1図 第2図 第3図
FIG. 1 is a partially exploded perspective view showing the main parts of a thermal head according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flow chart showing the manufacturing process of a thermal head according to an embodiment of the present invention, and FIG. Figure 4 is a diagram showing the configuration of the vacuum film deposition apparatus used to form the amorphous layer in the embodiment of the invention, and is a graph showing the relationship between the thickness of the resin protective layer and its Knoop hardness in the embodiment of the invention. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the thickness of the resin protective layer and the Knoop hardness on each of the II wear-resistant layers in the examples of the present invention. 1...Metal substrate 2...Heat-resistant resin layer 3...
Resin protective layer 4...Heat-resistant insulating substrate 5...Heating resistor 6...Individual electrode 7...Common electrode 9...Abrasion-resistant layer that also serves as anti-oxidation film Agent Patent attorney Noriyuki Chika Yudo Kikuo Takehana Figure 1 Figure 2 Figure 3

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)高熱伝導性の支持基板と、この支持基板上に形成
された耐熱樹脂層と、この耐熱樹脂層上に設けられた硅
素を主成分とし水素およびハロゲン元素の少なくとも一
種を含有し、窒素、炭素、酸素の中から選ばれた少なく
とも一種を20原子%以上含有する非晶質体からなる樹
脂保護層とを少なくとも具備することを特徴とする耐熱
性絶縁基板。
(1) A support substrate with high thermal conductivity, a heat-resistant resin layer formed on this support substrate, a silicon-based material formed on this heat-resistant resin layer, containing at least one of hydrogen and halogen elements, and nitrogen 1. A heat-resistant insulating substrate comprising at least a resin protective layer made of an amorphous material containing at least 20 atom % of at least one selected from the group consisting of , carbon, and oxygen.
(2)高熱伝導性の支持基板と、この支持基板上に形成
された耐熱樹脂層と、この耐熱樹脂層上に設けられた樹
脂保護層と、この樹脂保護層上に形成された多数の発熱
抵抗体と、これら各発熱抵抗体に接続された導電体と、
前記発熱抵抗体の少なくとも発熱部を被覆するように設
けられた耐摩耗層とを少なくとも具備するサーマルヘッ
ドにおいて、 前記樹脂保護層および耐摩耗層の少なくとも一方が硅素
を主成分とし水素およびハロゲン元素の少なくとも一種
を含有し、窒素、炭素、酸素の中から選ばれた少なくと
も一種を20原子%以上含有する非晶質体からなること
を特徴とするサーマルヘッド。
(2) A highly thermally conductive support substrate, a heat-resistant resin layer formed on this support substrate, a resin protective layer provided on this heat-resistant resin layer, and a large number of heat generating units formed on this resin protective layer. A resistor, a conductor connected to each of these heating resistors,
A thermal head comprising at least a wear-resistant layer provided to cover at least a heat-generating portion of the heating resistor, wherein at least one of the resin protective layer and the wear-resistant layer contains silicon as a main component and contains hydrogen and halogen elements. 1. A thermal head comprising an amorphous body containing at least one selected from nitrogen, carbon, and oxygen at 20 atomic % or more.
JP22980888A 1988-09-16 1988-09-16 Heat-resistant insulating substrate and thermal head Pending JPH0278573A (en)

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