JPH03190762A

JPH03190762A - サーマルヘッドの製造方法

Info

Publication number: JPH03190762A
Application number: JP33180889A
Authority: JP
Inventors: Katsuaki Saida; 齋田　克明; Seiji Kuwabara; 誠治桑原; Yoshinori Sato; 義則佐藤
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1989-12-20
Filing date: 1989-12-20
Publication date: 1991-08-20
Anticipated expiration: 2012-04-23
Also published as: JP2603877B2

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１本発明は、発熱体を摩耗等から保護する第１の保護層と
、発熱体周辺部を少なくとも除いたサーマルヘッドの表
面を保護する第２の保護層を備えたサーマルヘッドに関
する。

［発明の概要１本発明は１発熱体と、この発熱体に接続された電極と、
前記発熱体の表面と前記電極の表面の選ばれた部分を覆
い、耐摩耗性や耐酸化性の機能を有した第１の保護層を
備え、少なくとも前記発熱体の周辺を除き、かつ前記第
１の保護層の被覆パターンのエツジの選ばれた部分と重
なって、前記第１の保護層の形成前に低融点ガラスや耐
熱性樹脂等からなる第２の保護層を形成することを特徴
とし、第１の保護層の形成前に第２の保護層が設けられ
ていることによって、第１の保護層の工・シジ部におけ
る電極との密着性や、第１の保護層の形成時における種
々の問題を解決し、よって、信頼性、製造性に優れたサ
ーマルヘッドを提供するものである。

［従来の技術］従来のサーマルヘッドは、第７図に断面図を示すように
、発熱体（３）とこの発熱体に接続された電極（４）を
覆う第１の保護層（７）が設けられ、この第１の保護層
のエツジ部と重なってエポキシ樹脂等からなる第２の保
護層（２０）が前記第１の保護層の上層に設けられてい
た。

このようなサーマルヘッドの製造において、ジノコン化
合物を代表とする絶縁材料を用い、スパッタリングやＣ
ＶＤ等の方法で前記第１の保護層を形成する。このとき
第８図に断面図を示すように、前記第１の保護層（７）
を被覆しない部分を、金属やセラミックから成るマスキ
ング部材（１１）で覆って膜形成することが一般的であ
った。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、このようにマスキングをした場合、マス
キング部材（１１）とサーマルヘッドの前記電極（４）
がこすれ合ったり、マスキング部材の角で電極を削って
しまったりする不具合が生じ、電極の通電信頼性の低下
や製造歩留まりの低下という問題があった。

また、前記第１の保護層（７）のエツジ部は前記マスキ
ング部材の陰やズレ等の影響によって、薄くかつ着膜エ
ネルギーの低さから密着力が弱くなる。このような状態
においては、金や調停電極として特性に優れるが酸化物
等との密着性に劣る金属な電極とした場合、第９図に断
面を示すように上記の第１の保護層エツジ部は極端に保
護層の剥離が起こり易く、たとえ第７図のように前記エ
ツジ部を含んで第２の保護層（２０）を設けたにしても
製品の信頼性や製造上で問題を起こし易い。

［課題を解決するための手段１本発明は、前記第１の保護層を形成する前に、第２の保
護層を形成することを最大の特徴とし、この第２の保護
層を、低融点ガラス、耐熱樹脂、金属酸化物アルコキシ
ド等の前記第１の保護層の形成熱に耐える材料で、スク
リーン印刷法等の手段で形成しておき、この第２の保護
層に第１の保護層のエツジがかかるようにマスキング部
材を当てるなどして、第１の保護層を形成するものであ
る。

［作用１第１の保護層の下部に第２の保護層を設けることによっ
て、前記第１の保護層は、そのエツジ部が直接電極パタ
ーンと接触せず、この部分において電極と第２の保護層
、第２の保護層と第１の保護層という接触構成となり、
眉間密着の改善が図れる。

また、第１の保護層は、最表層部に設けられ、耐摩耗層
としての有効領域を、前記エツジ部近傍まで最大限に引
き出すことができる。

［実施例１本発明の実施例を以下図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明の製造方法によって製造されたサーマ
ルヘッドの断面図であり、第６図はこのサーマルヘッド
の要部拡大断面図である。アルミナセラミック等の基板
（１）上にグレーズ層（２）を設け、発熱抵抗層、導体
層を薄膜形成、パクーニングし発熱体（３）、Ｍ極（４
）とする。次いで少なくとも上記発熱体〔３）の周辺部
と外部回路との接続部（５）等を除いて、第２の保護層
（８）を形成する。その後、前記発熱体（３）の周辺部
表面に、少なくとも被覆のエツジ（６）が上記第２の保
護層（８）にかかるように第１の葆護層（７）を形成す
る。（９）は前記第２の保護層と同時に形成した発熱体
駆動素子（１０）の基板を電極（４）から絶縁するため
の絶縁コートである。

前記電極材料には、金、銅、あるいはアルミニウム、ま
たこれらの金属の合金等が用いられる。

耐摩耗性や発熱体の酸化防止機能を持つ前記第１の保護
層材料としては、Ｓｉの酸化物、窒化物。

炭化物等が用いられ、スパッタリングやＣＶＤ等の方法
によって形成される。

一方、前記第２の保護層（８）、（９）について、発明
者らは、ＰｂＯやＢ２Ｏ３等を主成分とした非結晶性の
低融点ガラス、及び結晶性の低融点ガラス、ポリイミド
樹脂、Ｓｉ酸化物やＴａ酸化物のアルコキシドの各種の
材料を用い、スクリン印刷・熱処理の方法、及び、塗布
・熱処理・パターニングの方法によって第２の保護層を
形成した。前記第１の保護層の形成において、スパッタ
リング、ＣＶＤいずれもワーク温度が高くなりまた膜厚
も必要なため形成時間が長くなる。従って、第２の保護
層（８）は少なくともこの温度における耐熱性を必要と
する。上記の一連の第２の保護層材料では、熱処理温度
が４００〜５５０℃程度であってこの熱処理温度よりお
よそ１００°Ｃ低い側の温度までの耐熱性はある。熱処
理温度については、特に熱処理雰囲気と、発熱抵抗層の
酸化等の熱変化に注意しなければならないが、大気雰囲
気で第２の保護層を熱処理した場合では、４５０°Ｃ程
度までの温度では発熱抵抗層の特性に変化がでにくく、
むしろ耐パルス性が向上する。

上記結晶性の低融点カラスでは、耐熱）温度は上記熱処
理温度より高（、第２の保護層形成と後工程において有
利であるといえるが、結晶が大きく成長する材料は、サ
ーマルヘッドの表面に粗さが生じ、感熱記録紙等と接触
するとキズ等の問題が発生する危惧があり、表面粗さが
１０分の数ミクロン以下となるガラスを用いるか、記録
媒体と接触することのない程の距離を発熱体（３）との
間に設ける必要がある。

また、第２の保護層と電極、および前記第１の保護層と
の密着性については、ポリイミド樹脂を除いて、上記い
ずれの眉間とも密着性に優れていた。ポリイミド樹脂に
ついては、酸素プラズマ等で表面を荒す処理をした方が
良好な結果を得る。

第４図は、第１図に示したサーマルヘッドの第１の保護
層を形成する時の断面図であり、（１１）は第１の保護
層を形成しない部分を覆うマスクである。このマスク（
１１）は、ステンレス等の金属からなる。発熱体（３）
が基板（１）の端部近傍に設けられたいわゆるエツジタ
イプのサーマルヘッドでは、サーマルヘッド基板を屋根
瓦式に積み上げ、サーマルヘッド自身をマスクとするこ
ともある。第４図のようにマスク（１１）をセットする
と、このマスクは第２の保護層（８）、（９）によって
電極（４）に直接接触することかなく、この電極をキズ
付ける心配がない。たとえ第２の保護層（８）にマスク
（１１）でキズが入ってしまっても機能上、信頼性上な
んら問題は生じない。特に前記低融点ガラスを第２の保
護層としてスクリーン印刷で塗布形成した場合には、こ
の第２の保護層の厚さは、５〜２０ミクロンはありとく
に外乱に強い保護層となる。また、第２の保護層を厚（
した場合、第１の保護層のマスク（１１）下部への回り
込みも少なかった。

ところで、第１の保護層は、前述したようにスパッタリ
ングやＣＶＤ等の高価な設備を必要とし、かつ長時間の
成膜時間を必要としており、設備の有効活用等のため第
１の保護層形成の手前までは大判のウェハーに複数のサ
ーマルヘッドを形成しておき、第１の保護層形成時には
、上記ウェハーを分割して不良品を取り除いておく等の
方法をとることも行われている。このようにウェハーを
分割した場合印刷等の工程における作業性低下や加工時
間増といった問題が生じるが、本発明においては第１の
保護層形成前に第２の保護層を形成するため、スクリー
ン印刷、熱処理といった工程をウェハー単位で処理する
ことができ、合理的である。

第２図は、別の実施例のサーマルヘッドの断面図である
。（１３）は基板（１）上に設けられた銀等からなる厚
膜導体パターンで、共通電極の配線抵抗を下げるために
薄膜の共通電極（１４）と重なって形成しである。（１
２）は第２の保護層で（８）の保護層と同時に形成され
ており、第１の保護層（７）が第２の保護層（１２）を
覆っている。このようなサーマルヘッドでは上記薄膜厚
膜で構成された共通電極（１３）、（１４）の表面を第
２の保護（１２）が覆っているため、第２の保護層とし
て低融点非結晶性ガラス等の適当に厚くかつ表面が平滑
な仕上げが可能な材料を選択すると、前記共通電極の材
料構成による電解腐食を防止する耐湿コートになり、ま
た厚膜特有の表面粗さがサーマルヘッド表面に現れない
ため、記録媒体と接触しても発色、キズ等の問題が生じ
ない、また第１の保護層が表面に形成されているため、
記録紙による摩耗も心配ないため上記厚膜導体を（１３
）を発熱体（３）に近接して設けることができる。

第２図は、端面型サーマルヘッドにおける本発明の応用
例である。第５図は、この端面型サーマルヘッドの第１
の保護層形成時の断面図であって、第２の保護層（８）
によってサーマルヘッドを重ねて配置しても、電極（４
）がサーマルヘッド間でこすれ合ったり、また第１の保
護層が側面の電極に回り込んでしまうことが起こりにく
くなる。

［発明の効果］以上述べたように、本発明によれば、耐摩耗、耐酸化機
能を備えた第１の保護層の形成における、膜の密着性、
電極のキズ等の品質、信頼性上の問題を解決し、製造の
容易性向上、第１の保護層の有効領域の拡大等によって
、品質、信頼性の優れたサーマルヘッドを低コストで提
供できるものである６

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は、本発明によるサーマルヘッ
ドの断面図、第４図、第５図は、本発明における第１の
保護層形成時のサーマルヘッド断面図、鍋６図は、本発
明のサーマルヘッドの要部拡大断面図、第７図は、従来
のサーマルヘッドの断面図、第８図は、従来のサーマル
ヘッドにおける第１の保護層形成時の断面図、第９図は
、従来のサーマルヘッドの要部拡大断面図である。ｌ　・　・　・　・　・　・　・　・３　・　・　・　・　・　・　・　・４、　ｌ　３、１４　・　・７　・　・　・　・　・　・　・　・８、９、１２　・　・　・１　ｌ　・　・　・　・　・　・　・　・６　・　・　
・　・　・　・　・　・基板発熱体電極第１の保護層第２の保護層マスキング部材第１の保護層エツジ以上第１図本宛日月によ６寸−マルへ・ンドの萼邪拡ム餌面図第θ
　図（／Ｌ、釆のフーマルヘッドの能面口第７　図イ疋釆の第の保護層形成ｇ１の″７−マルへ・ア）”／）吋面図第
８図１足乗のり−マルヘッドのｔ１８５１Ｇ、人面面図第９
図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

　発熱体と、この発熱体に接続された電極と、前記発熱
体の表面と前記電極の表面の選ばれた部分を覆い、耐摩
耗性や耐酸化性の機能を有した第１の保護層を備えたサ
ーマルヘッドの製造方法であって、少なくとも前記発熱
体の周辺を除き、かつ前記電極が設けられた領域の選ば
れた部分に前記第１の保護層と異なる第２の保護層を形
成した後、前記第１の保護層エッジが前記第２の保護層
の被覆パターン上に位置するように第１の保護層を形成
することを特徴とするサーマルヘッドの製造方法。