JPH0347759A - 感熱記録ヘッド - Google Patents
感熱記録ヘッドInfo
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- JPH0347759A JPH0347759A JP18188489A JP18188489A JPH0347759A JP H0347759 A JPH0347759 A JP H0347759A JP 18188489 A JP18188489 A JP 18188489A JP 18188489 A JP18188489 A JP 18188489A JP H0347759 A JPH0347759 A JP H0347759A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は保護膜を有する電子装置に係り、特に、感熱記
録ヘッド等の保護膜の構造に関する。
録ヘッド等の保護膜の構造に関する。
感熱記録ヘッドは、ファクシミリ、ラベル・プリンタ、
ビデオプリンタ等の画像出力装置に多く使用されている
。
ビデオプリンタ等の画像出力装置に多く使用されている
。
従来、薄膜感熱記録ヘッドは第３図に示す如くアルミナ
基板１上に例えばホウ素を添加した多結晶シリコンから
成る発熱抵抗体２と、例えばタングステンから成る金属
電極３．３′を設け、最上層として感熱紙との摺動によ
る発熱抵抗体２等の摩耗・破損を防止するため保護膜５
が設けられている。
基板１上に例えばホウ素を添加した多結晶シリコンから
成る発熱抵抗体２と、例えばタングステンから成る金属
電極３．３′を設け、最上層として感熱紙との摺動によ
る発熱抵抗体２等の摩耗・破損を防止するため保護膜５
が設けられている。
感熱記録ヘッドの金属電極３．３′間に通電すると、発
熱抵抗体２が発熱し、この熱が耐摩耗性の保護膜５を介
して感熱紙上に伝わり、感熱記録を行う。
熱抵抗体２が発熱し、この熱が耐摩耗性の保護膜５を介
して感熱紙上に伝わり、感熱記録を行う。
このような感熱記録ヘッドの保護膜としては、高い硬度
を有し、耐摩耗性、耐熱性に優れ、更に感熱紙との長期
間にわたる摺接、発熱に対して十分にその機能を発揮出
来るものが求められる。
を有し、耐摩耗性、耐熱性に優れ、更に感熱紙との長期
間にわたる摺接、発熱に対して十分にその機能を発揮出
来るものが求められる。
これらの条件を満たすものとして、従来酸化タンタル層
、炭化シリコン層、シリコンオキシナイトライド（Ｓｔ
−０−Ｎ）層を用いるもの（例えば特開昭５８−１１
８２７３号公報参照）やホウ素（Ｂ）、リン（Ｐ）、シ
リコン（Ｓｉ）系組成物から成る薄膜を用いるもの（例
えば特開昭６１−９１９０１号公報参照）等がある。
、炭化シリコン層、シリコンオキシナイトライド（Ｓｔ
−０−Ｎ）層を用いるもの（例えば特開昭５８−１１
８２７３号公報参照）やホウ素（Ｂ）、リン（Ｐ）、シ
リコン（Ｓｉ）系組成物から成る薄膜を用いるもの（例
えば特開昭６１−９１９０１号公報参照）等がある。
ところが、上記の保護膜は一層構造である。そしてこの
ような感熱記録ヘッドを用いる画像出力装置のうちでも
、ラベル・プリンタは特に耐摩耗性が要求されており、
ビッカーズ硬度の大きいものが要求される。
ような感熱記録ヘッドを用いる画像出力装置のうちでも
、ラベル・プリンタは特に耐摩耗性が要求されており、
ビッカーズ硬度の大きいものが要求される。
一般にビッカーズ硬度を大きくすると内部応力も大きく
なり、保護膜内に亀裂を生じたり、下地の機能素子を有
する基板との間にハガレが生じ易くなるという問題点が
ある。
なり、保護膜内に亀裂を生じたり、下地の機能素子を有
する基板との間にハガレが生じ易くなるという問題点が
ある。
これは、発熱体層のパルス性通電による熱衝撃に対して
、耐クラツク性の高い保護膜であるＢ−Ｐ−３ｉ系組成
物から成る薄膜においても例外ではない。
、耐クラツク性の高い保護膜であるＢ−Ｐ−３ｉ系組成
物から成る薄膜においても例外ではない。
従って本発明の目的は感熱記録ヘッド等の電子装置に用
いる保護膜として、耐摩耗性が優れ、内部応力が小さく
下地基板とハガレが生じにくい保護膜を提供するもので
ある。
いる保護膜として、耐摩耗性が優れ、内部応力が小さく
下地基板とハガレが生じにくい保護膜を提供するもので
ある。
このため、本発明者等は鋭意研究の結果、感熱記録ヘッ
ド等の電子装置の保護膜として、圧縮応力を有する下側
層と、耐摩耗性の高い引張応力を有する表面層から成る
２層構造の保護膜を用いる、ことにより前記目的が達成
できることを見出した。
ド等の電子装置の保護膜として、圧縮応力を有する下側
層と、耐摩耗性の高い引張応力を有する表面層から成る
２層構造の保護膜を用いる、ことにより前記目的が達成
できることを見出した。
本発明ではこのような構成にすることにより、保護膜の
表面層は硬度が大きく耐摩耗性の大きい膜であり、下側
層には、表面層内に発生する引張応力を相殺する圧縮応
力が発生するため、保護膜内の内部応力のために亀裂を
生じたり、下地基板との間にハガレが生じることのない
構造となった。
表面層は硬度が大きく耐摩耗性の大きい膜であり、下側
層には、表面層内に発生する引張応力を相殺する圧縮応
力が発生するため、保護膜内の内部応力のために亀裂を
生じたり、下地基板との間にハガレが生じることのない
構造となった。
本発明の実施例を第１図及び第２図によって詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明の一実施例である感熱記録ヘッドの構造
図、第２図（ａ）は保護膜のシリコン−ホウ素−リン系
組成物の組成比と内部応力（曲線Ａ）とビッカーズ硬度
（曲線Ｂ）の関係を示す特性図、第２図（ｂ）は保護膜
の組成比と摩耗量の関係を示す特性図である。
図、第２図（ａ）は保護膜のシリコン−ホウ素−リン系
組成物の組成比と内部応力（曲線Ａ）とビッカーズ硬度
（曲線Ｂ）の関係を示す特性図、第２図（ｂ）は保護膜
の組成比と摩耗量の関係を示す特性図である。
第１図において、■は例えばアルミナから成る基板、２
は発熱抵抗体であって、例えばホウ素をドープした多結
晶シリコンから成り、その厚さは約３０００人である。
は発熱抵抗体であって、例えばホウ素をドープした多結
晶シリコンから成り、その厚さは約３０００人である。
３．３′は金属電極であって、例えば膜厚２００人のア
ルミニウム膜とその上に形成されたタングステン膜で構
成され、その厚さは約１μｍである。４は本発明の保護
膜であって、シリコンが３５％、ボロンが５０％、リン
が１５％の組成から成る第１層４−１とシリコンが２０
％、ボロンが６７％、リンが１３％から成る第２層４−
２との２層構造であって、その厚さは全体で約８μｍで
ある。
ルミニウム膜とその上に形成されたタングステン膜で構
成され、その厚さは約１μｍである。４は本発明の保護
膜であって、シリコンが３５％、ボロンが５０％、リン
が１５％の組成から成る第１層４−１とシリコンが２０
％、ボロンが６７％、リンが１３％から成る第２層４−
２との２層構造であって、その厚さは全体で約８μｍで
ある。
このような本発明の保護膜は、通常の方法でアルミナ等
の基板１上に形成した発熱抵抗体２、金属電極３．３′
から成る機能素子表面に常圧ＣＶＤ法を用いて成膜する
。
の基板１上に形成した発熱抵抗体２、金属電極３．３′
から成る機能素子表面に常圧ＣＶＤ法を用いて成膜する
。
即ち、大気中でヘリウムガス（Ｈｅ）等をキャリアガス
として用い揮発性物質として、シボロン（Ｂ２Ｈｅ）、
三塩化ホウ素（ＢＣＪ３）等をホウ素ソースとし、ホス
フィン（ＰＨ３）、三基イヒリン（ＰＣｊ！３）等をリ
ンソースとし、シラン（ＳｉＨ４）、四塩化ケイ素（Ｓ
ｉＣ１ａ）等をケイ素ソースとして、所定の薄膜組成に
応じて、流量比を決定して、一般に４００〜１３００℃
の反応炉中で成膜する。
として用い揮発性物質として、シボロン（Ｂ２Ｈｅ）、
三塩化ホウ素（ＢＣＪ３）等をホウ素ソースとし、ホス
フィン（ＰＨ３）、三基イヒリン（ＰＣｊ！３）等をリ
ンソースとし、シラン（ＳｉＨ４）、四塩化ケイ素（Ｓ
ｉＣ１ａ）等をケイ素ソースとして、所定の薄膜組成に
応じて、流量比を決定して、一般に４００〜１３００℃
の反応炉中で成膜する。
本実施例では、まず大気圧下で）（ｅをキャリアガスと
して用い、Ｈｘ：６０ＳＬＭ、５％ＢＺＨ＆／Ｈｅ ：
４．１３ ＳＬＭ、２０％Ｓｉｇｎ／Ｈｅ ： ４．
６４ ＳＬＭ、２５％ＰＨ３／ Ｈｅ ： ０．７８
ＳＬＭの条件で７００℃１０分間成膜する。これにより
、Ｓｉ：３５％、Ｂ：５０％、Ｐ：１５％の組成で膜厚
約４μｍの第１層４−１が形成される。この第１層４−
１の内部応力は約２ Ｘ １０９ｄｙｎ／ ｃｘａ”で
あった。
して用い、Ｈｘ：６０ＳＬＭ、５％ＢＺＨ＆／Ｈｅ ：
４．１３ ＳＬＭ、２０％Ｓｉｇｎ／Ｈｅ ： ４．
６４ ＳＬＭ、２５％ＰＨ３／ Ｈｅ ： ０．７８
ＳＬＭの条件で７００℃１０分間成膜する。これにより
、Ｓｉ：３５％、Ｂ：５０％、Ｐ：１５％の組成で膜厚
約４μｍの第１層４−１が形成される。この第１層４−
１の内部応力は約２ Ｘ １０９ｄｙｎ／ ｃｘａ”で
あった。
次に同じ条件でシラン流量を変えて第２層４−２を成膜
する。即ち、Ｈｔ：６０ＳＬＭ、５％ＢｚＨｈ／Ｈｅ
： ４．１３ ＳＬＭ、２０％５ｉ１４／Ｈｅ ： ３
ＳＬＭ 、２５％ＰＨ３／ ）ｌｅ ： ０．７８ Ｓ
ＬＨの条件で７００℃１５分間のＣＶＤ法で成膜する。
する。即ち、Ｈｔ：６０ＳＬＭ、５％ＢｚＨｈ／Ｈｅ
： ４．１３ ＳＬＭ、２０％５ｉ１４／Ｈｅ ： ３
ＳＬＭ 、２５％ＰＨ３／ ）ｌｅ ： ０．７８ Ｓ
ＬＨの条件で７００℃１５分間のＣＶＤ法で成膜する。
これによりＳｉ：２０％、Ｂ：６７％、Ｐ： １３％の
組成で膜厚約４μｍの第２層４−２が形成される。この
第２層の内部応力は約−２，５Ｘ １０ ” ｄｙｎ／
ｃｍ”であった。
組成で膜厚約４μｍの第２層４−２が形成される。この
第２層の内部応力は約−２，５Ｘ １０ ” ｄｙｎ／
ｃｍ”であった。
このように形成した２層構造の保護膜４は第１層４−１
の内部応力と第２層４−２の内部応力とが相殺される。
の内部応力と第２層４−２の内部応力とが相殺される。
更に、この保護膜４を有する感熱記録ヘッドを１１００
ｋの走行試験を行ったところ、摩耗量は０゜０１５〜０
．０２５μｍ／ｋｍでハガレは生じなかった。
ｋの走行試験を行ったところ、摩耗量は０゜０１５〜０
．０２５μｍ／ｋｍでハガレは生じなかった。
第２図（ａ）（ｂ）には保護膜のＢ、Ｐ、Ｓ ｉの組成
比と内部応力、ビッカーズ硬度、摩耗量の関係が示され
ている。
比と内部応力、ビッカーズ硬度、摩耗量の関係が示され
ている。
これによれば第１層４−１としてはＳｉ：３２〜４０％
、Ｂ：４５〜６５％、Ｐ：５〜１５％の範囲の組成のも
のが適当である。これは、Ｓｉが３２％以下ではＳｉ／
Ｂ比が小さくなりすぎ、内部応力がマイナス（−）側（
即ち引張応力）で大きくなりすぎる。また、Ｓｉが４０
％以上ではＳｉ／Ｂ比が大きくなりすぎ、内部応力がプ
ラス（＋）側（即ち圧縮応力）で大きくなりすぎる（第
２図（ａ）曲線Ａ参照）。
、Ｂ：４５〜６５％、Ｐ：５〜１５％の範囲の組成のも
のが適当である。これは、Ｓｉが３２％以下ではＳｉ／
Ｂ比が小さくなりすぎ、内部応力がマイナス（−）側（
即ち引張応力）で大きくなりすぎる。また、Ｓｉが４０
％以上ではＳｉ／Ｂ比が大きくなりすぎ、内部応力がプ
ラス（＋）側（即ち圧縮応力）で大きくなりすぎる（第
２図（ａ）曲線Ａ参照）。
Ｂについても同様に、４５％以下ではＳｉ／Ｂ比が大き
くなりすぎて、内部応力が＋側で大きくなりすぎ、６５
％以上ではＳ ｉ ／ Ｂ比が小さくなりすぎ、内部応
力が一側で大きくなりすぎてしまう（第２図（ａ）曲線
Ａ参照）。
くなりすぎて、内部応力が＋側で大きくなりすぎ、６５
％以上ではＳ ｉ ／ Ｂ比が小さくなりすぎ、内部応
力が一側で大きくなりすぎてしまう（第２図（ａ）曲線
Ａ参照）。
また表面層である第２層４−２としてはＳｉ：１０〜３
２％、Ｂ；５５〜７５％、Ｐ：５〜１５％の範囲の組成
のものが適当である。
２％、Ｂ；５５〜７５％、Ｐ：５〜１５％の範囲の組成
のものが適当である。
これは、Ｓｉが１０％以下ではＳｔ／Ｂ比が小さくなり
すぎ、内部応力が一例で大きくなりすぎる。またＳｉが
３２％以上ではＳｉ／Ｂ比が大きくなりすぎ、内部応力
が＋側で大きくなりすぎる（第２図（ａ）曲線Ａ参照）
。
すぎ、内部応力が一例で大きくなりすぎる。またＳｉが
３２％以上ではＳｉ／Ｂ比が大きくなりすぎ、内部応力
が＋側で大きくなりすぎる（第２図（ａ）曲線Ａ参照）
。
更にビソカーズ硬度が低下しく第２図（ａ）曲線Ｂ参照
）、摩耗量も大きくなる（第２図（ｂ）参照）。
）、摩耗量も大きくなる（第２図（ｂ）参照）。
Ｂが６０％以下でも同様にＳｉ／Ｂ比が大きくなり、内
部応力が＋側で大きくなりすぎ（第２図（ａ）曲線Ａ参
照）、ビッカーズ硬度は低下しく第２図（ａ゛）曲線Ｂ
参照）摩耗量も大きくなる（第２図（ｂ）参照）。また
Ｂが７５％以上ではＳ ｉ ／ Ｂ比が小さくなりすぎ
、内部応力が一側で大きくなりすぎ（第２図（ａ）曲線
Ａ参照）、さらにビーカーズ硬度は低下しく第２図（ａ
）曲線Ｂ参照）、摩耗量も増加する（第２図（ｂ）参照
）。
部応力が＋側で大きくなりすぎ（第２図（ａ）曲線Ａ参
照）、ビッカーズ硬度は低下しく第２図（ａ゛）曲線Ｂ
参照）摩耗量も大きくなる（第２図（ｂ）参照）。また
Ｂが７５％以上ではＳ ｉ ／ Ｂ比が小さくなりすぎ
、内部応力が一側で大きくなりすぎ（第２図（ａ）曲線
Ａ参照）、さらにビーカーズ硬度は低下しく第２図（ａ
）曲線Ｂ参照）、摩耗量も増加する（第２図（ｂ）参照
）。
Ｐについては、常圧ＣＶＤ法で薄膜を形成する場合、Ｂ
−Ｐ−３ａ系組成吻では、５％以下や１５％以上ではそ
の製造が困難である。
−Ｐ−３ａ系組成吻では、５％以下や１５％以上ではそ
の製造が困難である。
なお、上記実施例では感熱記録ヘッドについてのみ説明
したが、本発明はこれに限られず保護膜を有する例えば
薄膜磁気ヘッド、半導体光検出ヘッドの如き電子装置に
も適用出来ることはもちろんである。
したが、本発明はこれに限られず保護膜を有する例えば
薄膜磁気ヘッド、半導体光検出ヘッドの如き電子装置に
も適用出来ることはもちろんである。
本発明の如き２層構造を有する保護膜を用いることによ
って、とソカーズ硬度の大きい耐摩耗性の優れた保護膜
であって、その内部応力が２層間で相殺されて小さいた
め、保護膜内に亀裂が生じたり、下側の機能部との間に
ハガレが生じたりすることのない保護膜が得られる。
って、とソカーズ硬度の大きい耐摩耗性の優れた保護膜
であって、その内部応力が２層間で相殺されて小さいた
め、保護膜内に亀裂が生じたり、下側の機能部との間に
ハガレが生じたりすることのない保護膜が得られる。
さらにこのような２層構造の保護膜を常圧ＣＶＤ法のシ
ラン流量を変えるだけの簡単な方法によって形成するこ
とができる。
ラン流量を変えるだけの簡単な方法によって形成するこ
とができる。
第１図は本発明の一実施例の構成図、
第２図は本発明の保護膜の特性説明図、第３図は従来例
の構成図である。 １・−・基板、 ２−発熱抵抗体、３・・−金
属電極、 ４・−保護膜。
の構成図である。 １・−・基板、 ２−発熱抵抗体、３・・−金
属電極、 ４・−保護膜。
Claims (3)
- （１）基板と、この基板上に設けられた機能素子と、こ
の機能素子上に設けられた保護膜を有する電子装置にお
いて、 前記保護膜は表面層と、この表面層とは組成が異なると
ともに表面層の応力を打ち消すような内部応力を有する
下側層を具備するように構成したことを特徴とする電子
装置。 - （２）前記表面層はシリコンが１０〜３２％、ボロンが
５５〜７５％、リンが５〜１５％の組成から成り、引張
応力を有するシリコン−ボロン−リン系組成物であり、
下側層はシリコンが３２〜４０％、ボロンが４５〜６０
％、リンが５〜１５％の組成から成り、圧縮応力を有す
るシリコン−ボロン−リン系組成物であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の電子装置。 - （３）前記機能素子は発熱抵抗体であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の電子装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181884A JP2786262B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | 感熱記録ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181884A JP2786262B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | 感熱記録ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0347759A true JPH0347759A (ja) | 1991-02-28 |
| JP2786262B2 JP2786262B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=16108559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1181884A Expired - Lifetime JP2786262B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | 感熱記録ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2786262B2 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5539383A (en) * | 1978-09-14 | 1980-03-19 | Toshiba Corp | Thermal head |
| JPS5582678A (en) * | 1978-12-19 | 1980-06-21 | Toshiba Corp | Thermal head |
| JPS5630876A (en) * | 1979-08-21 | 1981-03-28 | Toshiba Corp | Thermal head |
| JPS62160249A (ja) * | 1986-01-08 | 1987-07-16 | Alps Electric Co Ltd | サ−マルヘツド |
-
1989
- 1989-07-14 JP JP1181884A patent/JP2786262B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5539383A (en) * | 1978-09-14 | 1980-03-19 | Toshiba Corp | Thermal head |
| JPS5582678A (en) * | 1978-12-19 | 1980-06-21 | Toshiba Corp | Thermal head |
| JPS5630876A (en) * | 1979-08-21 | 1981-03-28 | Toshiba Corp | Thermal head |
| JPS62160249A (ja) * | 1986-01-08 | 1987-07-16 | Alps Electric Co Ltd | サ−マルヘツド |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2786262B2 (ja) | 1998-08-13 |
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