JPH03189170A - サーマル・ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、ファクシミリ、プリンタ等の記録部に用いら
れる薄膜形サーマル・ヘッドの構造及びその製造方法に
係り、特に発熱抵抗体に接続する配線の構造並びに外部
と半田法により電気的接続を行なう半田接続部の構造及
びその製造方法に関する。

【従来の技術】

従来のサーマル・ヘッドの構成例を、第１０図、第１１
図及び第１２図を用いて説明する。 第１０図は、サーマル・ヘッドの斜視外観図を示してお
り、ヒート・シンク８０に接着したサーマル・ヘッド基
板１００には、駆動ＩＣ１１０とフレキシブル・プリン
ト板１２０の一端とが半田接続され、さらにフレキシブ
ル・プリント板１２０の他端にはコネクタ１３０が半田
付けされている。ヘッドを駆動する外部からの信号は、
コネクタ１３０からサーマル・ヘッドに入り、駆動ＩＣ
１１０を制御することによって発熱抵抗体（図面省略）
を駆動している。 第１１図は、従来のサーマル・ヘッド基板１００の要部
平面図を示したものであって、高抵抗基板ｌ。 上に形成した発熱抵抗体２０は、共通配線５０と個別配
ｌｓ！３０とに電気的に接続され、駆動ＩＣ１１０の電
極を接続する半田接続部６１及びフレキシブル・プリン
ト板１２０の一方の電極端子を接続する半田接続部６２
で、図面の省略されたフレキシブル・プリント板１２０
を介して外部と接続する。 第１２図は、第１１図に示したサーマル・ヘッドを更に
詳しく説明するＡ−Ａ　’切断の要部断面図である。 セラミックス層１１、クレーズ層１２、五酸化タンタル
５１３の３層からなる高抵抗基板１０上に、クロムとケ
イ素の合金から成る発熱抵抗体層２１をスパッタリング
により形成し、その上に膜厚０．１μｍのクロム層３１
と０．８μｍのアルミニウム層３４とがら成る配線３０
を、スパッタリングにより順次形成した後、ホト・リソ
グラフィーの手法によって配線３０と発熱抵抗体層２１
の不要部をエツチングすることによって発熱抵抗体２０
が形成される。 次いで、発熱抵抗体２０と配線３０の保護のために、第
１層として膜厚４．θμ−の二酸化ケイ素４１をスパッ
タリングにより形成し、ホト・リソグラフィーの手法に
よってスルー・ホールを形成した後、第２層として３．
５μ重のポリイミド４２を塗布法により形成し、同じく
ホト・リソグラフィーの手法によってスルー・ホールを
形成して、これら２層から成る保護層４０を設けた後、
クロム層５１、銅層５２、金層５３の３層から成る共通
配線５０および半田接続部６０を、それぞれスパッタリ
ングとホト・リソグラフィー法とにより同時形成し、さ
らに共通配線５０上と発熱抵抗体２０上との内領域に選
択的に例えば窒化ケイ素等の耐摩耗保護層７１をプラズ
マＣＶＤ法により形成している。 上述したサーマル・ヘッドを、感熱記録方式に適用する
とき、感熱記録紙が紙面に垂直に右から左方向へプラテ
ン（図示せず）により発熱抵抗体上に押し付けられなが
ら移動するため、記録紙の紙かす９１が、共通配線５０
の凸部段差部に溜り、記録紙と発熱抵抗体上部の熱伝達
部とのあたりを悪くするので、標準的な使用量で１月に
１度は清掃する必要がある。 上述した従来例のサーマル・ヘッドで配線の保護層４０
を二酸化ケイ素４１とポリイミド４２の２層としている
理由は、配線層３０に用いられるアルミニウム３４が高
腐食性金属であるため信頼度を確保するためである。特
に、二酸化ケイ素４１の膜厚は重要であって、アルミニ
ウム層３４を腐食させないためには４．０μ菖以下に薄
くすることができない。二酸化ケイ素４１は発熱抵抗体
２０上にも形成するので、その膜厚は記録特性にも大き
く影響を与える結果となり、アルミニウム３４を配線金
属として使用する場合には、この膜厚のため記録エネル
ギーを高くすることが必要である。また、ポリイミド層
４１を用いる理由は、駆動ＩＣ搭載時における電極接続
半田の応力が、下地のグレーズ層１２に伝帳しグレーズ
・クラックを発生させるのを防止するために応力緩和膜
としての機能が必要だからである。 上述の従来例のサーマル・ヘッドで用いた配線を２層以
上とする膜構成については、例えば特開昭６１−４３４
４９に記載のように下層金属としてクロム、上層金属と
してアルミニウムとすることにより、経済性良好な配線
基板を形成することが知られている。しかし、通常用い
られる半田はアルミニウムと合金層を作らないため、ア
ルミニウムの上に別個の半田接続用金属層を形成する必
要がある。 上述の従来例のサーマル・ヘッドの半田接続部６０の機
能は、銅ＪＩＩ５２に半田が接続し、金層５３は銅５２
の表面酸化防止の機能、クロム層５１は下層との接着の
機能を有している。 また、特開昭６３−２８６６５は、他のサーマル・ヘッ
ドの従来例であるが、配線金属として銅、半田接続用金
属としてニッケルと銅の合金を形成している。ニッケル
と銅の合金は、半田接続性が良好であるが、サーマル・
ヘッド全体とすると、金属の暦数が多く製造プロセスが
複雑になっている。また、配線金属変更による保Ｗ！層
の膜厚変更については何ら配慮されていない。 上述した従来例からも明らかなように、従来のサーマル
・ヘッドにおいては、共通配線上の凸部段差部に記録紙
の紙かす９１が溜り易く、頻繁に清掃する必要があった
。また、配線金属にアルミニウムを用いるとき、保護層
の膜厚を厚くする必要があり、サーマル・ヘッドの低電
力化の妨げになっていた。配線金属にアルミニウムを用
いるときには、これと同時に、半田法で外部と電気的接
続を行なうために、配線とは別の半田接続金属を形成す
ることが必要であった。

【発明が解決しようとする課題】

上述の通り従来技術は、配線金属にアルミニウムを用い
るため保護層の膜厚が厚くなり、記録エネルギーを高く
しなければならなかった。また、配線部の金属と半田接
続部、共通配線の金属が別個であるため薄膜構成が複雑
となっており、頻繁な清掃が必要であると同時に経済性
に欠けていた。 したがって、本発明の目的は、これら従来の問題点を解
消することにあり、その第１の目的は記録エネルギーが
低く、高信頼度の接続であって、しかも頻繁な清掃が不
要で経済性に富んだ改良されたサーマル・ヘッドを、そ
して第２の目的は、その改良された製造方法を、それぞ
れ提供することにある。

【課題を解決するための手段】

上記目的のサーマル・ヘッドは、配線金属と半田付金属
を共通化し、配線を構成する少なくとも２層の金属層の
内の１層をアルミニウムより腐食され難い半田接続の金
属とし、他の１層を半田接続性の劣る金属として半田の
流れ防止に用いることにより達成することが出来る。 以下、本発明の目的達成手段について具体的に説明する
。 まず、上記第１の目的は、 （１）、高抵抗基板上に、直線上に配列された複数個の
発熱抵抗体層パタンと、前記発熱抵抗体層パタンの一端
に積層接続された共通配線と所定間隔をおいて他端に積
層接続された個別配線とから成る積層配線導体層と、少
なくとも前記積層配線導体層上及びこの配線導体層の形
成されていない前記発熱抵抗体層パタンの露出部上に形
成された耐熱性絶縁層と、少なくとも前記発熱抵抗体層
パタンの露出部上に前記耐熱性絶縁層を介して設けられ
た耐摩耗保護層と、前記個別配線上の耐熱性絶縁層にス
ルーホールを設けて形成された駆動ＩＣ接続用の半田接
続部と、前記半田接続部に駆動ＩＣが半田接続され搭載
されて成るサーマル・ヘッドであって、前記積層配線導
体層を複数の導体層で構成し、その第１層を前記発熱抵
抗体層に対し接着性良好で、かつ半田の流れを止める半
田付は困難な性質を有する導体層で、第２Ｍを半田付は
良好な、しかもアルミニウムよりも腐食されにくい導体
層で順次積層して成るサーマル・ヘッドにより、また、 （２）、上記積層配線導体層を上記第１層と第２層の２
層膜で構成すると共に、上記個別配線上の耐熱性絶縁層
にスルーホールを設けて形成された駆動ＩＣ接続用の半
田接続部の上記第２導体層の露出面周縁に、上記第１導
体層が露出する溝部を設け、この第１導体層の露出面を
半田接続時の半田の流れ止め部として成る上記（１）記
載のサーマル・ヘッドにより、また、 （３）、上記積層配線導体層の第２層上に、さらに第３
層を積層して３層構造配線導体層となすと共に、上記個
別配線上の耐熱性絶縁層にスルーホールを設けて形成さ
れた駆動ＩＣ接続用の半田接続部における前記第３層を
選択的に除去して前記第２層を露出せしめて半田接続部
として成る上記（１）記載のサーマル・ヘッドにより、
また、（４）、上記第１層と第３層とを同一金属の導体
層で構成して成る上記（３）記載のサーマル・ヘッドに
より、また、 （５）、上記第１層をクロム、チタン、モリブデン及び
タングステンの群から選ばれるいずれか１種の単体金属
もしくは合金から、上記第２１！ｙを銅もしくは銅合金
で構成して成る上記（１）、（２）（３）もしくは（４
）記載のサーマル・ヘッドにより、そしてまた。 （６）、上記耐熱性絶縁層を二酸化ケイ素で、上記耐摩
耗保護層を窒化ケイ素で構成して成る上記（１）記載の
サーマル・ヘッドにより、達成される。 また、上記第２の目的は。 （７）、高抵抗基板上に直線上に配列された複数個の発
熱抵抗体層パターンを形成する工程と、前記発熱抵抗体
層パターン上に、少なくとも第１、第２の２層からなる
積層配線導体層を形成する工程と、前記発熱抵抗体層パ
ターンの一端上の前記導体層を共通配線層として、また
それと所定間隔をおいて他端上の前記導体層を個別配線
層として残し、これら両配線層間の前記発熱抵抗体層パ
ターンの主面を露出させる配線パターンの選択エツチン
グを行い発熱抵抗体を形成する工程と、少なくとも前記
配線パターン上及び前記配線パターンの選択エツチング
工程で露出した前記発熱抵抗体層パターン上に耐熱性絶
縁層を形成する工程と、前記個別配線層上の耐熱性絶縁
層にスルーホールを設けて駆動ＩＣ接続用の半田接続部
を形成する工程と、前記発熱抵抗体の上部領域に前記耐
熱性絶縁層を介して耐摩耗保護層を形成する工程とを有
して成り、前記第１の配線導体層をクロム、チタン、モ
リブデン及びタングステンの群から選ばれるいずれか１
種の単体金属層もしくは合金層で形成し、前記第２の配
線導体層を銅層もしくは銅合金層で形成して成るサーマ
ル・ヘッドの製造方法により、また。 （８）、高抵抗基板上に直線上に配列された複数個の発
熱抵抗体層パターンを形成する工程と、前記発熱抵抗体
層パターン上に、第１．第２及び第３の３層からなる積
層配線導体層を形成する工程と、前記発熱抵抗体層パタ
ーンの一端上の前記導体層を共通配線層として、またそ
れと所定間隔をおいて他端上の前記導体層を個別配線層
として残し、これら両配線層間の前記発熱抵抗体層パタ
ーンの主面を露出させる配線パターンの選択エツチング
を行い発熱抵抗体を形成する工程と、少なくとも前記配
線パターン上及び前記配線パターンの選択エツチング工
程で露出した前記発熱抵抗体層パターン上に耐熱性絶縁
層を形成する工程と、前記個別配線層上の耐熱性絶縁層
にスルーホールを設けて前記第３の配線導体層を選択エ
ツチングして前記第２の配線導体層を露出せしめて駆動
ＩＣ接続用の半田接続部を形成する工程と、前記発熱抵
抗体の上部領域に前記耐熱性絶縁層を介して耐摩耗保護
層を形成する工程とを有して成り、前記第１の配線導体
層をクロム、チタン、モリブデン及びタングステンの群
から選ばれるいずれか１種の単体金属層もしくは合金層
で形成し、前記第２の配線導体層を銅層もしくは銅合金
層で形成して成るサーマル・ヘッドの製造方法により、
また。 （９）、上記第１の配線導体層と第３の配線導体層とを
同一金属の導体層で形成して成る上記（８）記載のサー
マル・ヘッドの製造方法により、また、（１０）　、上
記積層配線導体層の形成をスパッタリングにより連続的
に形成して成る上記（７）。 （８）もしくは（９）記載のサーマル・ヘッドの製造方
法により、そしてまた、 （１１）　、上記耐熱性絶縁層を二酸化ケイ素で構成し
、スパッタリングで４μ−未満の厚さに形成すると共に
、上記耐摩耗保護層を窒化ケイ素で構成し、プラズマＣ
ＶＤで形成して成る上記（７）。 （８）、（９）もしくは（１０）記載のサーマル・ヘッ
ドの製造方法により、達成される。

【作　用１ 本発明によるサーマル・ヘッドは、配線の薄膜構成を２
層以上とすることで、しかもその内の少なくとも１層を
半田接続に優れた銅または銅合金とし、他の少なくとも
１層を半田接続性の乏しい金属であるところのクロム、
チタン、モリブデン。 タングステン等の単体金属、またはこれらの合金とする
ことにより、半田の流れ防止に用いる。これにより、薄
膜の構成を単純化することが可能となり、配線金属と半
田接続金属とを別個の装置で形成することなく、同−設
備内で連続して形成することが可能となる。 本発明によるサーマル・ヘッドは、配線金属に高腐食性
金属であるアルミニウムを用いないので配線保護膜を単
純化でき、しかも二酸化ケイ素等の保護膜の膜厚を大幅
に低減できるため、低記録エネルギー形のヘッドを実現
することができる。 また、本発明によるサーマル・ヘッドは、配線金属であ
る銅または銅合金を、共通配線にそのまま用いるので１
発熱抵抗体上部の記録紙の出口側を平坦化し記録紙かす
の付着を減らすことができる構造となっている。 本発明によるサーマル・ヘッドの製造方法は、配線を構
成する積層多層膜を、スパッタリングによる薄膜形成技
術により連続して形成することができ、また、共通配線
、個別配線及び個別配線上への半田接続部の形成等は、
いずれも周知の微細パターンを形成するりソグラフイの
技術を利用して容易に形成することができる。 【実施例】 以下、本発明の一実施例を第１図乃至第９図を用いて説
明する。 実施例１゜ 第１図及び第２図は本発明サーマル・ヘッドの一実施例
を示したもので、第１図はその要部平面図、そして第２
図は第１図のＢ−Ｂ’切断面の要部断面図を、それぞれ
示したものである。 本実施例において、従来例の第１１図及び第１２図と同
一部分については、同一符号をもって示している。第１
１図と同様に、高抵抗基板１０上に形成された発熱抵抗
体２０は、共通配線５０と個別配線３０とに電気的に接
続され、駆動ＩＣ１００の電極を接続する半田接続部６
１及びフレキシブル・プリント板１２０の一方の端子を
接続する半田接続部６２で外部と接続する。ただし、第
１１図では、共通配＃！５０を半田接続部６０の形成工
程と同時に形成していたのに対して、本実施例では、個
別配線３０の形成工程と同時に形成する構成となってい
る。 この点を第２図によりさらに具体的に説明する。 セラミック基板１１上に形成したグレーズ１２と五酸化
タンタル１３からなる高抵抗基板１０上に、発熱抵抗体
Ｍ２１としてクロムとケイ素の合金層をスパッタリング
法で２０〜３０ｎｍ形成した後、配線３０の第１層とし
てクロム層３１を０．１５μｍ、第２層として銅Ｍ３２
を２．５μｍ、第３層としてクロム層３３を０．０３μ
履それぞれスパッタリング法で形成し、次いで所定のマ
スクを用いてクロム３３の不要部分をホトリソグラフの
手法によって除去し、同様に銅３２、クロム３１、発熱
抵抗体２１の不要部分をそれぞれ除去することによって
、配線３０で構成された共通配線部５０と個別配線部３
０とが接続された発熱抵抗体２０と、この個別配線部３
０上のクロム３３にスルー・ホールを設けて形成された
半田接続部６０のパターンとを形成する。これに引き続
いて、発熱抵抗体２０と配線３０の保護層として、２．
０μｍ厚さの二酸化ケイ素膜４１をスパッタリングによ
り形成する。 続いて耐摩耗保護層として１．５μＩ厚さの窒化ケイ素
膜７１をプラズマＣｖＤ法で二酸化ケイ素保護膜４１上
の共通配線と発熱抵抗体２０の上部領域に部分的に形成
し、さらにホトリソグラフィーの手法によって半田接続
部６０上の二酸化ケイ素膜４１のスルー・ホールを形成
する。このスルー・ホール部６１が、本実施例での半田
接続部６０である。 この薄膜構成のサーマル・ヘッドでは、二酸化ケイ素４
１を除いて、−放向なカル−セル型スパッタリング装置
で連続的に形成可能な薄膜構成であるため、発熱抵抗体
と配線と駆動ＩＣ接続金属とを同一の成膜装置内で連続
して形成することが可能である。 また、配線金属に銅層３２を使用しており、従来のよう
な高腐食性金属であるアルミニウムを用いないため、配
線金属の保護膜４１が、高々２．０μｍの二酸化ケイ素
単層膜であっても、信頼性を確保することができる。こ
れと同時に、グレーズ層１２を設けたサーマル・ヘッド
に半田接続をするとき最も注意すべき半田の応力を、こ
の銅層３２において緩和させるため、直接グレーズ層１
２に到達させず信頼性を維持することが可能である。 配線の保護層である二酸化ケイ素膜４１は、同時に、発
熱抵抗体層２１上にも形成されるため従来例では少なく
とも４．０μｍ必要であった発熱抵抗体２０と記録紙と
の距離を２．０μｍに低減できる。したがって、この膜
厚の薄くなった分だけ熱の伝達効率が向上するため、記
録エネルギーを低減することができる。 第５図は、本実施例のサーマル・ヘッドの記録特性を説
明する曲線図であり、横軸に発熱抵抗体に投入する電力
、縦軸に記録紙の黒化度を採っている。比較のために第
１１図及び第１２図に示した従来例の記録特性曲線すは
、本実施例の記録特性曲線ａの右側にあり、これは記録
に要するエネルギーが大きいことを意味する。例えば、
黒化度１を得る記録エネルギーは、従来例では０．３ｍ
Ｊ必要であったのに対して１本発明では０．２４ｍＪで
済み約２０％低減できた。 なお、第６図は、薄膜構成の違いによる発熱抵抗体２０
の駆動用ＩＣを、ＩＣ接続部６０に半田接続する際の接
続強度の測定結果を比較した特性図であって、横軸には
駆動ＩＣのりペア回数、縦軸には剪断強度を取り、パラ
メータとして薄膜の構成を与えている。ここで、駆動Ｉ
Ｃのりペア回数とは、半田接続部に一旦駆動ＩＣを接続
したあと、駆動ＩＣが不良であるため駆動ＩＣを取り外
し、別の駆動ＩＣに置き換えた回数である。サーマル・
ヘッドに於いては、駆動ＩＣの接続個数が多いことが一
般的で、この種の駆動ＩＣリペアが必須の技術である。 この図において、リペア回数Ｏ回は初期の意味であり、
また比較を容易とするために半田の接続面積は同一に規
格化しである。この図から容易にわかるように、第１２
図に示した従来例と第２図に示した本実施例とを比較す
ると、初期接続強度は同等であるが、従来例の測定ばら
つきが大きく、リペアを重ねると接続強度が低下するこ
とが分かる。これに対して１本実施例では、接続強度の
測定ばらつきが少なく、リペアによる強度の低下がない
。 第１図及び第２図に示したサーマル・ヘッドにおいては
、３層からなる配線金属のうち第３層のクロムＭ３３を
半田の流れ止め層として用いることによって、高信頼性
で、かつ経済性の良好な配線を形成することが可能とな
った。また、３Ｊｉｔからなる配線金属の第２層金属と
して、半田接続が可能で、かつ比抵抗値の小さい銅を２
．５μｍ形成することによって、発熱抵抗体２０上の記
録紙（図示せず）の出口側を平坦化することが可能とな
り、紙かすの清掃頻度を低減することができる。また。 銅ＷＩ３２に対する保護膜４１は、２．０μｍ厚の二酸
化ケイ素で十分であるため、前述のとおり発熱抵抗体２
０の熱が感熱記録紙に到達する効率が向上し、低エネル
ギーで記録することが可能となる。 以上のとおり本実施例のサーマル・ヘッドによれば、低
エネルギーで記録することができ、また半田接続部の強
度が優れている以外に、従来のように配線層３０の上に
共通配ｇｓｏを、改めて形成する必要が無く、配線層３
０自身で共通配線と個別配線とを構成するため、製造工
程を短縮し効率を向上することができる。また、従来の
サーマル・ヘッドでは、感熱記録紙の発熱抵抗体上の出
口側には、耐摩耗性保護膜７１の凸部段差部があったた
め。 構造上紙かすかたまり易く、少なくとも１月に１回は清
掃する必要があった。しかし、本実施例のサーマル・ヘ
ッドでは、凸部段差を形成せず平坦なため、記録紙の摺
動による紙かすが溜らず、１年に１回程度の清掃で十分
である。 以下、第７図乃至第９図を用いて本発明サーマル・ヘッ
ドの製造方法の一実施例を説明する。 なお、これら図面はいずれも、主として半田接続部６０
の製造工程をその要部断面図を用いて説明するものであ
る。 実施例２゜ 第７図は、最も単純な製造方法の一例を示した実施例で
あって、第７図（Ａ）は、配線Ｊｌｉ３０を構成する第
１層目のクロム層３１、第２層目の銅層３２、そして第
３層目のクロム層３３を順次スパッタリングにより積層
成膜する工程図である。第７図（Ｂ）〜第７図（Ｄ）は
、この配線層３０を最上層の第３層から順に１層ずつ所
定パターンのレジストマスクを形成してエツチングする
ことの繰り返しによりサーマル・ヘッドを製造する工程
図を示したものである。即ち、第７図（Ｂ）は、第３層
目のりロム層３３を選択的にエツチングして半田接続部
６０を形成したところ、第７図（Ｃ）は、第２層目の銅
Ｍ３２を選択的にエツチングしたところ、そして第７図
（Ｄ）は、第１層目のクロム層３１を選択的にエツチン
グし下地の発熱抵抗体層２１の部分露出を行ったところ
をそれぞれ示している。この後、図面は省略したが発熱
抵抗体ＩＷ２１の部分エツチング除去、保護膜４１及び
耐摩耗保護［７１の形成を行い、さらにはフレキシブル
・プリント板１２０の接続及び駆動ＩＣ１１０の搭載と
電極接続等の工程を経て目的とするサーマル・ヘッドを
製造する。 実施例３゜ 第８図は、第７図に示した製造方法と比較してレジスト
マスク形成工程を１回節減し、薬品使用量と作業時間の
低減を図った本発明製造方法の異なる実施例となる半田
接続部の要部断面を第７図と同様に示した工程図である
。 本実施例の製造方法では、第８図（Ａ）に示すように前
記実施例２の第７図（Ａ）と同様の工程にて配線層３０
を成膜後、第８図（Ｂ）に示すように第３層目のクロム
層３３と第２層目の銅層３２とを同一のホトレジストマ
スクで連続して選択的にエツチングして第１層目のクロ
ム層３１を露出させた後、−旦、レジストマスクを除去
し、第８図（Ｃ）に示すように半田接続部６０を形成す
るための第３層目のクロム層３３の不要部と、第１層目
のクロム層３１の不要部とをホトレジストで同時にエツ
チングする。これにより、レジスト・パターン形成工程
を１回低減し、薬品使用量と作業時間を低減させること
ができる。しかし、第３層目のクロム層３３と第２層目
の銅層３２とを連続してエツチングすると、銅層３２の
エツチングに用いるエツチング液であるヨウ素とヨウ化
アンモニウムの混合液では、銅層３２のサイドエツチン
グ量が大きいため、図に示すように第３層目のクロム層
３３のオーバハング部３３′が発生してしまうという欠
点がある。このオーバハング部３３′は、第１層目のク
ロム層３１のレジストマスク形成時に離脱し第３層目の
クロム層離脱部３３”を形成する。この第３層目のクロ
ム層離脱部３３″が、レジストマスクパターンの下に付
着すると、パターン欠陥の原因になり、その後のスパッ
タリング工程での異物の原因にもなるため、皆無とする
必要がある。これを解決する一手法を次の実施例４で説
明する。 実施例４゜ 第９図は、第８図に示した製造方法と比較して第３層目
のクロム層３３のオーバハング部３３′が離脱して第３
層目のクロム層離脱部を形成する前にオーバハング部３
３′をエツチングして除去する本発明製造方法のさらに
異なる実施例となる半田接続部の要部断面を第７図と同
様に示した工程図である。 本実施例の製造方法では、第９図（Ａ）に示すように前
記実施例２の第７図（Ａ）と同様の工程にて配線層３０
を成膜後、第９図（Ｂ）に示すように第３層目のクロム
層３３と第２層目の銅Ｎ３２をホトレジストマスク８１
で連続してエツチングした後、第９図（Ｃ）に示すよう
に再度第３層目のクロム層３３の選択エツチング液であ
るフェリシアン化カリウムでエツチングすることにより
、第３層目のクロム層３３のオーバハング部３３′をエ
ツチング除去する。このため、配線パターン欠陥を発生
させず、スパッタリング工程の異物を増加させずにレジ
ストマスク形成工程を１回低減し、薬品使用量と作業時
間を低減することができる。ここで第３層目のクロム層
３３と第１層目のクロム層３１は当然のことだが同一の
エツチング液で同時にエツチングされてしまうが、両者
の膜厚の差を大きく決めることによって、銅層３２のエ
ツチング後、オーツ（ハング部３３′と銅層３２のエツ
チングにより全面に露出したクロム３１とを同時に、オ
ーバノ）ング部３３′がエツチングされる時間だけエツ
チングすることにより第３層目のクロム層離脱部３３”
を皆無とし、かつ第１層目のクロム層３１はライトエツ
チングするに留めて基板全面に残すことができる。 この後、第９図（Ｄ）に示すように所定のホトレジスト
マスクを形成し、第８図（Ｃ）と同様にして第３層目の
クロム層３３と第１層目のクロム層３１とを同時に選択
エツチングして、半田接続部６０の形成と発熱抵抗体２
０の配線パターンの作成とを同時に完了する。 なお、上述した第９図（Ｃ）工程では、第１層目のクロ
ム層３１を基板全面に残す製造方法を説明したが、第２
層目の銅層３２の下部にのみ残すことが必要な場合には
、第３層目のクロム［３３と第１層目のクロム層３１と
の膜厚差を考慮する必要がなくなり、１３層３２の選択
エツチング後、第１Ｎ目のクロム層３１のエツチングを
途中で止めることなく連続してエツチングしても構わな
い。また逆に、３層からなる配線金属３０の第３層と第
１暦とを。 選択エツチング可能な金属の組み合わせとすれば、第１
層金属をライトドエツチングすることなくオーバハング
部の離脱を皆無とすることができる。 第７図乃至第９図に示したサーマル・ヘッドの製造方法
によれば、第３Ｎ目のクロム層３３を半田の流れ止め金
属とすることによって、高信頼度であってしかも経済性
に富んだ製造方法とすることができた。 実施例５゜ 第３図及び第４図は、配線３０をクロム層から成る第１
層と銅層から成る第２層の２層構造で構成した本発明サ
ーマル・ヘッドの他の一実施例を示したもので、第３図
はその要部平面図、そして第４図は第３図のｃ−ｃ’切
断面の要部断面図をそれぞれ示したものである。 本実施例の構成は、基本的には実施例１の第１図及び第
２図に示したものと同一であり、同じ部位については同
一符号で示している。 まず、第４図に示すように、配線３０が、第１層目の０
．１μｌの厚さのクロムＮ３１と第２層目の２．５μＩ
の銅層３２の２ｐＩＩのみである点、半田は第２層目の
銅層３２に接続し、クロム層３１によって半田の流れ止
めの効果を得ている点の２点を除いて第２図に示した実
施例と同一の膜構成としている。 この膜構成では、前述の実施例１と同様に、発熱抵抗体
２０と配８３０と駆動ＩＣ接続電極６０とを同一の成膜
装置内で連続して形成可能な構成となっている。また、
配線金属に従来のような高腐食性金属であるアルミニウ
ムを用いないため、保護膜としての二酸化ケイ素層４１
の膜厚が２．０μ園程度の薄層であっても、配線の信頼
性を十分に確保できる。 しかも、実施例１と比べて、第３層目のクロム層３３が
無いため、材料費と作業時間が少なく経済的な構成とな
っている。 しかしながら、本構成のサーマル・ヘッドに駆動ＩＣの
搭載のための半田接続を行なうと、半田が接続部６１の
銅層３２の側面にまで回り込み、クロム層３１には応力
緩和の作用が無いため、グレーズ１２に半田応力が伝わ
り、グレーズ・クラックが発生しやすい欠点がある。こ
のため、本膜構成のサーマル・ヘッドに用いる高抵抗基
板１０としては、ガラスまたはグレーズ層を用いないこ
とが望ましい。 なお１本実施例においては、半田接続部６１の銅Ｍ３２
の周縁、つまり接続部６１と保護Ｍ４１との間に溝を設
は下地のクロム層３１を露出させているが、これはクロ
ム層３１に半田の流れ止め作用を形成させるためのもの
である。 第３図及び第４図に示した構成のサーマル・ヘッドにお
いては、２層からなる配線金属３０のうち＃Ｐ１層３２
を半田接続金属、クロム層３１を半田の流れ止め金層と
して用いることによって、経済性の良好な配線を形成す
ることが可能になった。また。 ２層からなる配線金属の第２層目の金属として半田接続
が良好で、かつ比抵抗値の小さい金属である銅を２．５
μｍ形成することによって１発熱抵抗体２０の記録紙の
出口側を平坦化することが可能となり、紙かすの清掃頻
度を低減することも出来るようになった。また、銅層３
２の保護膜４１は２．０μｍ厚さの二酸化ケイ素で十分
であるため、発熱抵抗体２０の熱が感熱記録紙に到達す
る効率が向上し、低エネルギーで記録することが可能と
なった。 以上、本発明の代表的実施例について述べてきたが、配
線層３０を構成する積層膜のうち発熱抵抗層２１に対し
接着性良好で半田付は困難な性質を有する第１層、第３
層のクロムの代わりにチタン。 モリブデン及びタングステンの単体金属あるいは合金で
、またアルミニウムよりも酸化（腐食）され難く半田付
は接続導体層となる第２層の銅の代わりに例えばＮｉＣ
ｕ、ＣｒＣｕ等の銅合金で置き換えても全く同様の結果
を得ることができる。そして、第１層と第３層とは、必
ずしも同一金属で構成する必要は無く、パターン形成の
プロセスに応じて適宜選択すればよい。 また、配線層３０を構成する積層膜も２層、３層に限ら
ず、必要に応じ４．ｌｌあるいはそれ以上にすることも
できるが１通常は２〜３層が実用的である。

【発明の効果】

本発明によれば、配線金属と半田接続金属とを共通化し
ても信頼性を維持できるので、製造プロセスの単純化が
可能となり経済的なサーマル・ヘッドを作成することが
できる。また、配線金属の保護層の膜厚を低減すること
が可能となり、記録エネルギーの低いサーマル・ヘッド
とすることができる。更に、紙かすの付着が少ないため
、清掃頻度の少ないサーマル・ヘッドとすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるサーマル・ヘッドの要
部平面図、第２図は第１図のＢ−Ｂ’切断要部断面図、
第３図は本発明の他の一実施例であるサーマル・ヘッド
の要部平面図、第４図は第３図のｃ−ｃ　’切断要部断
面図、第５図は第１２図に示した従来例と第２図に示し
た実施例とを比較して示したサーマル・ヘッドの記録特
性曲線図、第６図は薄膜構成の違いによる発熱抵抗体駆
動ＩＣ部の接続強度について第１２図に示した従来例と
第２図に示した実施例とを比較して示した特性曲線図、
第７図乃至第９図はそれぞれ本発明の製造方法の異なる
実施例を示した工程図、第１０図は、サーマル・ヘッド
の構成を概説する斜視外観図、第１１図は従来例である
サーマル・ヘッドの要部平面図、そして第１２図は第１
１図のＡ−Ａ　’切断要部断面図である。 図において、 １０・・・高抵抗基板 ３０・・・配線 ６０・・・半田接続部 ８１・・・レジストマスク

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高抵抗基板上に、直線上に配列された複数個の発熱
   抵抗体層パタンと、前記発熱抵抗体層パタンの一端に積
   層接続された共通配線と所定間隔をおいて他端に積層接
   続された個別配線とから成る積層配線導体層と、少なく
   とも前記積層配線導体層上及びこの配線導体層の形成さ
   れていない前記発熱抵抗体層パタンの露出部上に形成さ
   れた耐熱性絶縁層と、少なくとも前記発熱抵抗体層パタ
   ンの露出部上に前記耐熱性絶縁層を介して設けられた耐
   摩耗保護層と、前記個別配線上の耐熱性絶縁層にスルー
   ホールを設けて形成された駆動ＩＣ接続用の半田接続部
   と、前記半田接続部に駆動ＩＣが半田接続され搭載され
   て成るサーマル・ヘッドであって、前記積層配線導体層
   を複数の導体層で構成し、その第１層を前記発熱抵抗体
   層に対し接着性良好で、かつ半田の流れを止める半田付
   け困難な性質を有する導体層で、第２層を半田付け良好
   な、しかもアルミニウムよりも腐食されにくい導体層で
   順次積層して成るサーマル・ヘッド。 ２、上記積層配線導体層を上記第１層と第２層の２層膜
   で構成すると共に、上記個別配線上の耐熱性絶縁層にス
   ルーホールを設けて形成された駆動ＩＣ接続用の半田接
   続部の上記第２導体層の露出面周縁に、上記第１導体層
   が露出する溝部を設け、この第１導体層の露出面を半田
   接続時の半田の流れ止め部として成る請求項１記載のサ
   ーマル・ヘッド。 ３、上記積層配線導体層の第２層上に、さらに第３層を
   積層して３層構造配線導体層となすと共に、上記個別配
   線上の耐熱性絶縁層にスルーホールを設けて形成された
   駆動ＩＣ接続用の半田接続部における前記第３層を選択
   的に除去して前記第２層を露出せしめて半田接続部とし
   て成る請求項１記載のサーマル・ヘッド。 ４、上記第１層と第３層とを同一金属の導体層で構成し
   て成る請求項３記載のサーマル・ヘッド。 ５、上記第１層をクロム、チタン、モリブデン及びタン
   グステンの群から選ばれるいずれか１種の単体金属もし
   くは合金から、上記第２層を銅もしくは銅合金で構成し
   て成る請求項１、２、３もしくは４記載のサーマル・ヘ
   ッド。 ６、上記耐熱性絶縁層を二酸化ケイ素で、上記耐摩耗保
   護層を窒化ケイ素で構成して成る請求項１記載のサーマ
   ル・ヘッド。 ７、高抵抗基板上に直線上に配列された複数個の発熱抵
   抗体層パターンを形成する工程と、前記発熱抵抗体層パ
   ターン上に、少なくとも第１、第２の２層からなる積層
   配線導体層を形成する工程と、前記発熱抵抗体層パター
   ンの一端上の前記導体層を共通配線層として、またそれ
   と所定間隔をおいて他端上の前記導体層を個別配線層と
   して残し、これら両配線層間の前記発熱抵抗体層パター
   ンの主面を露出させる配線パターンの選択エッチングを
   行い発熱抵抗体を形成する工程と、少なくとも前記配線
   パターン上及び前記配線パターンの選択エッチング工程
   で露出した前記発熱抵抗体層パターン上に耐熱性絶縁層
   を形成する工程と、前記個別配線層上の耐熱性絶縁層に
   スルーホールを設けて駆動ＩＣ接続用の半田接続部を形
   成する工程と、前記発熱抵抗体の上部領域に前記耐熱性
   絶縁層を介して耐摩耗保護層を形成する工程とを有して
   成り、前記第１の配線導体層をクロム、チタン、モリブ
   デン及びタングステンの群から選ばれるいずれか１種の
   単体金属層もしくは合金層で形成し、前記第２の配線導
   体層を銅層もしくは銅合金層で形成して成るサーマル・
   ヘッドの製造方法。 ８、高抵抗基板上に直線上に配列された複数個の発熱抵
   抗体層パターンを形成する工程と、前記発熱抵抗体層パ
   ターン上に、第１、第２及び第３の３層からなる積層配
   線導体層を形成する工程と、前記発熱抵抗体層パターン
   の一端上の前記導体層を共通配線層として、またそれと
   所定間隔をおいて他端上の前記導体層を個別配線層とし
   て残し、これら両配線層間の前記発熱抵抗体層パターン
   の主面を露出させる配線パターンの選択エッチングを行
   い発熱抵抗体を形成する工程と、少なくとも前記配線パ
   ターン上及び前記配線パターンの選択エッチング工程で
   露出した前記発熱抵抗体層パターン上に耐熱性絶縁層を
   形成する工程と、前記個別配線層上の耐熱性絶縁層にス
   ルーホールを設けて前記第３の配線導体層を選択エッチ
   ングして前記第２の配線導体層を露出せしめて駆動ＩＣ
   接続用の半田接続部を形成する工程と、前記発熱抵抗体
   の上部領域に前記耐熱性絶縁層を介して耐摩耗保護層を
   形成する工程とを有して成り、前記第１の配線導体層を
   クロム、チタン、モリブデン及びタングステンの群から
   選ばれるいずれか１種の単体金属層もしくは合金層で形
   成し、前記第２の配線導体層を銅層もしくは銅合金層で
   形成して成るサーマル・ヘッドの製造方法。 ９、上記第１の配線導体層と第３の配線導体層とを同一
   金属の導体層で形成して成る請求項８記載のサーマル・
   ヘッドの製造方法。 １０、上記積層配線導体層の形成をスパッタリングによ
   り連続的に形成して成る請求項７、８もしくは９記載の
   サーマル・ヘッドの製造方法。 １１、上記耐熱性絶縁層を二酸化ケイ素で構成し、スパ
   ッタリングで４μｍ未満の厚さに形成すると共に、上記
   耐摩耗保護層を窒化ケイ素で構成し、プラズマＣＶＤで
   形成して成る請求項７、８、９もしくは１０記載のサー
   マル・ヘッドの製造方法。