JPH03118161A - 高熱伝導性金属ベースを有する厚膜基板 - Google Patents
高熱伝導性金属ベースを有する厚膜基板Info
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- JPH03118161A JPH03118161A JP2230443A JP23044390A JPH03118161A JP H03118161 A JPH03118161 A JP H03118161A JP 2230443 A JP2230443 A JP 2230443A JP 23044390 A JP23044390 A JP 23044390A JP H03118161 A JPH03118161 A JP H03118161A
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- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/301—Electrical effects
- H01L2924/3025—Electromagnetic shielding
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、新規なハイブリッド厚膜基板に関し、さらに
詳しくは、必要とする電気特性を付与するために選択的
にスクリーン印刷し焼成した厚膜材料から成るオーバー
レイ層を有する金属ベースを有するハイブリッド厚膜基
板に関する。
詳しくは、必要とする電気特性を付与するために選択的
にスクリーン印刷し焼成した厚膜材料から成るオーバー
レイ層を有する金属ベースを有するハイブリッド厚膜基
板に関する。
ベース基板上に導電性接続を形成させる必要のある電気
回路設計は数多くある。電気工業分野では、非常に多種
のベース材料上にプリント回路基板を形成させる。大部
分の基板は、エポキシ−硝子またはセラミックのような
比較的低い熱伝導性の材料から成る。サーマル印刷用に
有用なプリントヘッドの製作用には、優れた熱安定性、
適正な価格、および優れた電気特性の故にセラミック基
板が好んで使用される。これらの特性は、多くの応用分
野において満足できるものの、全てのシステムに対して
最適の電気および熱的性能を提供するわけではなく、特
にサーマルインクジェット印刷用途においてそのような
事実が指摘される。該用途では、例えば、熱伝導につい
ての要求性能は、セラミック級の基板材料により提供さ
れる性能よりも尚−層の苛酷さが要求されるのが常であ
る。
回路設計は数多くある。電気工業分野では、非常に多種
のベース材料上にプリント回路基板を形成させる。大部
分の基板は、エポキシ−硝子またはセラミックのような
比較的低い熱伝導性の材料から成る。サーマル印刷用に
有用なプリントヘッドの製作用には、優れた熱安定性、
適正な価格、および優れた電気特性の故にセラミック基
板が好んで使用される。これらの特性は、多くの応用分
野において満足できるものの、全てのシステムに対して
最適の電気および熱的性能を提供するわけではなく、特
にサーマルインクジェット印刷用途においてそのような
事実が指摘される。該用途では、例えば、熱伝導につい
ての要求性能は、セラミック級の基板材料により提供さ
れる性能よりも尚−層の苛酷さが要求されるのが常であ
る。
その理由は、加熱されパルス駆動されるプリントヘッド
を、所要動作温度に維持させるのに要する温度制御基準
に原因がある。公知の基板、特にセラミック基板に伴な
う他の欠点は、この基板の寸法誤差範囲を縮小させるこ
とが困難なことである。
を、所要動作温度に維持させるのに要する温度制御基準
に原因がある。公知の基板、特にセラミック基板に伴な
う他の欠点は、この基板の寸法誤差範囲を縮小させるこ
とが困難なことである。
上記の欠点は、基板ベースとして金属を使用することに
より克服できる。金属、例えば、銅の伝導性は、アルミ
ナセラミックの伝導性の２０倍であり、したがって、サ
ーマルインクジェット印刷にとって最も好ましい条件で
ある最大冷却動作または定状高温動作（もしくは定状低
温動作）のいずれかが可能になる。金属基板は、高精度
で板抜きできるので、大量生産に際してコスト的に有利
である。基板として金属を使用することの他の有利性は
、このような諸機能を必要とする応用分野における接地
面として、またＥＭＩ遮蔽用として使用できることであ
る。
より克服できる。金属、例えば、銅の伝導性は、アルミ
ナセラミックの伝導性の２０倍であり、したがって、サ
ーマルインクジェット印刷にとって最も好ましい条件で
ある最大冷却動作または定状高温動作（もしくは定状低
温動作）のいずれかが可能になる。金属基板は、高精度
で板抜きできるので、大量生産に際してコスト的に有利
である。基板として金属を使用することの他の有利性は
、このような諸機能を必要とする応用分野における接地
面として、またＥＭＩ遮蔽用として使用できることであ
る。
基板として金属を使用することに伴なう欠点は、基板上
に電気部品を載せるのに必要な摩膜層を金属基板上に被
覆するのが困難なことであり、かつベース金属の酸化を
防止するための不動態化技術の適用が困難なことである
。
に電気部品を載せるのに必要な摩膜層を金属基板上に被
覆するのが困難なことであり、かつベース金属の酸化を
防止するための不動態化技術の適用が困難なことである
。
本発明は、一実施態様においては、サーマルインクジェ
ットプリントヘッド用の支持体を提供する、新規なハイ
ブリッド厚膜基板を目指すものである。しかしながら、
本発明は単にかかる特定の応用のみに限定されるもので
はなく、本発明の基板設計により提供されるような高い
熱伝導性と熱安定性とを必要とするような、いかなるシ
ステムに対しても適用可能である。特に本発明は、伝導
性金属ベース、該金属ベース上にオーバーレイさせた不
動態化層、および該不動態化層上にオーバーレイさせた
スクリーン印刷され焼成された少な（とも一つの誘電体
層から成る高熱伝導性基板を提供しようとするものであ
る。
ットプリントヘッド用の支持体を提供する、新規なハイ
ブリッド厚膜基板を目指すものである。しかしながら、
本発明は単にかかる特定の応用のみに限定されるもので
はなく、本発明の基板設計により提供されるような高い
熱伝導性と熱安定性とを必要とするような、いかなるシ
ステムに対しても適用可能である。特に本発明は、伝導
性金属ベース、該金属ベース上にオーバーレイさせた不
動態化層、および該不動態化層上にオーバーレイさせた
スクリーン印刷され焼成された少な（とも一つの誘電体
層から成る高熱伝導性基板を提供しようとするものであ
る。
以下、本発明を添付図面に従って説明する。
第１図は、その内容がここに参考として組み込まれる米
国特許型４．６０１．７７７号明細書に開示のようなサ
ーマルインクジェットプリンタに使用する型式のプリン
トヘッド１０の部分説明図である。プリントヘッド１０
は、電極ボード１２上に載せてあり、このボード１２は
、電極１４をプリントヘッドの電極１６と接続させてい
る。電極１６は、このプリントヘッド構造内部にある加
熱抵抗器（図示せず）の各々に接続している。第１図か
ら分かるように、このプリントヘッドは、底部表面に形
成された複数の溝（図示せず）を有する上部基板２０か
ら成る。
国特許型４．６０１．７７７号明細書に開示のようなサ
ーマルインクジェットプリンタに使用する型式のプリン
トヘッド１０の部分説明図である。プリントヘッド１０
は、電極ボード１２上に載せてあり、このボード１２は
、電極１４をプリントヘッドの電極１６と接続させてい
る。電極１６は、このプリントヘッド構造内部にある加
熱抵抗器（図示せず）の各々に接続している。第１図か
ら分かるように、このプリントヘッドは、底部表面に形
成された複数の溝（図示せず）を有する上部基板２０か
ら成る。
これらの溝は、インクカートリッジ（図示せず）により
穴２４を満たすために供給されたインクの導管として機
能する。これらの溝の前端部は、ノズル配列を形成して
いる。電気的に絶縁された低部基板３０は、頂部表面上
に形成した加熱抵抗器および接続電極１６を具備してい
る。上部基板２００表面は、低部基板３０に接着させ、
これにより複数の抵抗器（図示せず）が、溝により形成
された各々の導管内に位置するようにする。各々のノズ
ルのインクはメニスカスを形成し、個々の抵抗器をアド
レスすることにより抵抗器を通過する電流パルスがイン
クを蒸発させて一時的な蒸気バブルを生成させ、このバ
ブルが隣接する記録部材上にインク液滴を放出させる。
穴２４を満たすために供給されたインクの導管として機
能する。これらの溝の前端部は、ノズル配列を形成して
いる。電気的に絶縁された低部基板３０は、頂部表面上
に形成した加熱抵抗器および接続電極１６を具備してい
る。上部基板２００表面は、低部基板３０に接着させ、
これにより複数の抵抗器（図示せず）が、溝により形成
された各々の導管内に位置するようにする。各々のノズ
ルのインクはメニスカスを形成し、個々の抵抗器をアド
レスすることにより抵抗器を通過する電流パルスがイン
クを蒸発させて一時的な蒸気バブルを生成させ、このバ
ブルが隣接する記録部材上にインク液滴を放出させる。
第２図は、第１図の線２−２に沿った基板１２の横断面
図である。好ましい実施態様では、基板１２は銅ベース
３２から成る。このベース３２は、引き続く高温厚膜処
理に際しての酸化反応から銅を保護するように機能する
層３４を形成させるために銀メツキする。高温処理間に
銅が表面にくることを避けるために、銀メツキに先立ち
ニッケルのような他の金属をメツキしてもよい。一つま
たは二つ以上のスクリーン印刷された堆積物により誘電
体層３６を層３４上に形成させ、次いで約６００℃また
はそれ以上で焼成する。適当なフォトレジスト技術を使
用して、このサーマルインクジェット装置のボンディン
グのために必要な露出部分であって、かつ低部表面１２
と層３４間の熱的導通路としても必要な露出部分を形成
させる。次いで伝導性パターンを表面４０上に印刷して
電極１４を形成させる。
図である。好ましい実施態様では、基板１２は銅ベース
３２から成る。このベース３２は、引き続く高温厚膜処
理に際しての酸化反応から銅を保護するように機能する
層３４を形成させるために銀メツキする。高温処理間に
銅が表面にくることを避けるために、銀メツキに先立ち
ニッケルのような他の金属をメツキしてもよい。一つま
たは二つ以上のスクリーン印刷された堆積物により誘電
体層３６を層３４上に形成させ、次いで約６００℃また
はそれ以上で焼成する。適当なフォトレジスト技術を使
用して、このサーマルインクジェット装置のボンディン
グのために必要な露出部分であって、かつ低部表面１２
と層３４間の熱的導通路としても必要な露出部分を形成
させる。次いで伝導性パターンを表面４０上に印刷して
電極１４を形成させる。
上記の製造技術は、広範な種類の厚膜回路の製作にもそ
のまま適用可能である。処理温度に耐えろる金属であれ
ばいかなる金属でも基板材料として使用できる。誘電体
、抵抗器および伝導体の多層構造は、この厚膜回路を構
成しうる。酸化を防止するだめのの適当な不動態化方法
には、電気メツキ、無電解メツキ、および他の金属の真
空蒸着が包含される。別法として、不動態化誘電体のデ
ポジションによって、酸化抵抗性と電気絶縁性とを１回
の処理工程で付与することができる。７膜処理温度にお
ける基板金属の酸化を防止するための他の手段は、不活
性雰囲気または減圧下で厚膜を焼成することである。こ
の処理は、銅のような非貴金属を焼成する場合に通常業
界で採用されている種類のものである。
のまま適用可能である。処理温度に耐えろる金属であれ
ばいかなる金属でも基板材料として使用できる。誘電体
、抵抗器および伝導体の多層構造は、この厚膜回路を構
成しうる。酸化を防止するだめのの適当な不動態化方法
には、電気メツキ、無電解メツキ、および他の金属の真
空蒸着が包含される。別法として、不動態化誘電体のデ
ポジションによって、酸化抵抗性と電気絶縁性とを１回
の処理工程で付与することができる。７膜処理温度にお
ける基板金属の酸化を防止するための他の手段は、不活
性雰囲気または減圧下で厚膜を焼成することである。こ
の処理は、銅のような非貴金属を焼成する場合に通常業
界で採用されている種類のものである。
第１図は、本発明の基板に接着させたインクジェット印
刷用に使用するプリントヘッドの平面図であり、第２図
は、第１図の２−２線に沿った基板の横断図である。 １０ニブリントヘツド １２：電極ボード４ ：電極 ０ 二上部基板 ２４：穴 ３０：低部基板 ２ ：銅ベース ３４：層 ３６：誘電体層 ０ 二表面
刷用に使用するプリントヘッドの平面図であり、第２図
は、第１図の２−２線に沿った基板の横断図である。 １０ニブリントヘツド １２：電極ボード４ ：電極 ０ 二上部基板 ２４：穴 ３０：低部基板 ２ ：銅ベース ３４：層 ３６：誘電体層 ０ 二表面
Claims (2)
- １．サーマルインクジェットプリンタ用プリントヘッド
であって、インク導管として機能する複数の溝、上部表
面に複数の伝導線を有する低部基板、インクジェット装
置を電気的に相互接続するための各伝導性素子から成り
、更に前記低部基板は、伝導性金属ベース、該金属ベー
ス上にオーバーレイした不動態化層、および該不動態化
層にオーバーレイした少なくとも一つのスクリーン印刷
され焼成された誘電体層から構成された高熱伝導性基板
から成るプリントヘッド。 - ２．高熱伝導性金属を不動態化材料層で被覆するステッ
プと、該不動態化被覆上に少なくとも一つの誘電体材料
層を選択的にスクリーン印刷し該誘電体層を６００℃以
上の温度で焼成するステップとからなる熱伝導性基板の
製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/402,374 US5019675A (en) | 1989-09-05 | 1989-09-05 | Thick film substrate with highly thermally conductive metal base |
| US402374 | 1989-09-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03118161A true JPH03118161A (ja) | 1991-05-20 |
Family
ID=23591619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2230443A Pending JPH03118161A (ja) | 1989-09-05 | 1990-08-30 | 高熱伝導性金属ベースを有する厚膜基板 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5019675A (ja) |
| EP (1) | EP0416898B1 (ja) |
| JP (1) | JPH03118161A (ja) |
| DE (1) | DE69010598T2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5194877A (en) * | 1991-05-24 | 1993-03-16 | Hewlett-Packard Company | Process for manufacturing thermal ink jet printheads having metal substrates and printheads manufactured thereby |
| US5901425A (en) | 1996-08-27 | 1999-05-11 | Topaz Technologies Inc. | Inkjet print head apparatus |
| US6427597B1 (en) | 2000-01-27 | 2002-08-06 | Patrice M. Aurenty | Method of controlling image resolution on a substrate |
| US8710523B2 (en) | 2006-08-11 | 2014-04-29 | E I Du Pont De Nemours And Company | Device chip carriers, modules, and methods of forming thereof |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3613230A (en) * | 1969-04-29 | 1971-10-19 | Bunker Ramo | Method of fabricating coaxial circuitry |
| US4221925A (en) * | 1978-09-18 | 1980-09-09 | Western Electric Company, Incorporated | Printed circuit board |
| JPS5635494A (en) * | 1979-08-30 | 1981-04-08 | Showa Denko Kk | High heat transfer electric insulating substrate |
| GB2140460B (en) * | 1983-05-27 | 1986-06-25 | Dowty Electronics Ltd | Insulated metal substrates |
| US4601777A (en) * | 1985-04-03 | 1986-07-22 | Xerox Corporation | Thermal ink jet printhead and process therefor |
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