JPH04187453A - 薄膜型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 本発明は凸形状の発熱部を有する薄膜型サーマルヘノド
及びその製造方法に関するものである。

従来の技術 従来の薄膜型サーマルヘッドの製造方法を第４図ａ−ｆ
を用いて説明すると、まず、第４図ａに示すようにセラ
ミクス基板３１上に５０μｍ程度のガラス蓄熱層３２を
設け、次↓こ第４図すに示すようにこの蓄熱層３２上に
１０００人程度０発熱抵抗体層３３と１、！／ｍ程度の
電極層３４を順次全面に設け、次に第４図Ｃに示すよう
に発熱部Ｓこ相当する部分を除く電極層３４上にマスク
３５を設け、この状態で第４図ｄに示すようにエッチン
グによりマスク３５外の電極層３４を除去し、次に第４
Ｆｅに示すようにマスク３５を除去した後、第４図ｆに
示すように５μｍ程度の耐摩耗保護層３６を設ける薄膜
型サーマルヘッドの製造方法であった。

発明が解決しようとする課題 しかしながら従来の構成では、電極層３４は発熱抵抗体
層３３上に設けられており、発熱部を形成するために発
熱部に相当する部分の電極層３４を除去する方法を用い
ることから、発熱部が電極層３４の厚さの分だけ低くな
った凹形状となる。このため薄膜型サーマルヘッドと感
熱記録媒体との接触において、発熱部と記録媒体との間
に空気層が生し、二の空気層が熱抵抗層となり、熱効率
を低下させるとともに印字品質を劣化させるという問題
点を有していた。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、発熱部の
凹形状を無くし、熱効率が高く良好な印字品質の得られ
る薄膜型サーマルヘッドを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の薄膜型サーマルヘッ
ドは、基板上に、ガラスあるいは高耐熱性樹脂からなる
第一蓄熱層を設け、次にこの第一蓄熱層上に珪素あるい
は導電性珪素化合物からなる中間層を設け、次にこの中
間層上の一部に珪酸化合物あるいは高耐熱性樹脂からな
る第二蓄熱層を設け、次に気体状の金属化合物を原料と
する化学気相堆積法を用いて珪素あるいは導電性珪素化
合物からなる中間層上のみに選択的に金属を堆積するこ
とにより第二蓄熱層外の中間層上に第二蓄熱層以下の厚
さの電極層を設け、次にこの第二蓄熱層及び電極層上に
発熱抵抗体層を設けた後耐摩耗保護層を設ける構成およ
び製造方法とした。

また、第二蓄熱層外の中間層上に第二蓄熱層以下の厚さ
の電極層を設ける方法としては、第二蓄熱層を中間層上
の一部に設けた後、基板側に高周波電源によりバイアス
電位を印加する直流スパッタリング法（バイアススツバ
ツタ法）を用いて、中間層上に対し第二蓄熱層上が薄く
堆積されるように電極層を設けた後、二の電極層を均一
にエツチングして第二蓄熱層上の電極層を除、去する方
法としたものである。

作用 以上の構成および製造方法によって、電極層；ま第二蓄
熱層より薄く設けられるとともにこれらの上部に発熱抵
抗体層を設けるため、凸形状の発熱部を有するサーマル
ヘッドとすることができる。

実施例 以下、本発明の実施例について凹面を参照しながら説明
する。

第１図において、１１は金属または絶縁物よりなる基板
であり、この基板１１上には高耐熱性樹脂あるいはガラ
スなどの絶縁物からなる第一蓄熱層１２が形成され、こ
の第一蓄熱層１２上には珪素や炭化珪素からなる導電性
を存する中間層１３が形成され、この中間層１３上に高
耐熱性樹脂や二酸化珪素などの凸形の第二蓄熱層１４を
設け、この第２蓄熱層１４を除いて中間層１３上にアル
ミニウムなどの電極層１５を設け、この電極層１５およ
びこの電極層１５より上方に突出する第二蓄熱層１４上
に窒化タンクルなどの薄膜の発熱抵抗体層１６を設け、
その上に耐摩耗保護膜１７を形成して凸形状を存する発
熱部を有する薄膜型サーマルヘッドを構成している。

次に上記構成の薄膜型サーマルヘッドの製造方法を具体
的な実施例１、実施例２により説明する。

〔実施例１〕 第２図ａ−ｇは本発明における薄膜型サーマルヘッドの
第１の実施例における製造方法を示す断面図である。ま
ず、第２図ａに示すように例えばステンレスからなる基
板１１上に、例えばポリイミド樹脂を塗布した後焼成す
ることにより厚さ５μｍ程度の第一蓄熱層１２を設ける
。次に第２図すに示すように例えば珪素（以下Ｓ１と略
記）をスパックリング等の薄膜形成プロセスを用いて堆
積することにより中間層１３を設ける。このとき中間層
１３は、後に形成する電極層を中間層上のみに選択的に
形成するために導電性を有しているが、さらに後に形成
する発熱抵抗体層に対し十分↓こ高い面抵抗を持つよう
に数百Å以下の厚さとする。次乙こ第２Ｖｃに示すよう
にこの中間層１３上に例えばポジ型感光性ボリンロキサ
ン系樹脂を５μｍ程度塗布し、第２図ｄに示すように発
熱部に相当する部分以外に露光し、現像を行ない露光さ
れた部分を除去した後焼成゛することにより第二蓄熱層
１４を中間層１３上の一部に設ける。このとき第二蓄熱
層１４の表面は、現像後の焼成によりなめらかになり、
後に形成する発熱抵抗体層の連続性を保ち断線を防止す
る。次に、第２図ｇに示すように電極層１５を第二蓄熱
層１４上には設けずに中間７１１３上のみにｊ　設ける
ため、２、原料力’ＸＡ、ｍ）’Ｊイップーｆ−）Ｉｉ
ア１．エニウム（ＴＩＢＡ）を用いた熱化学気相堆積法
（熱ＣＶＤ法）を行う。このＴＩＢＡによる熱Ｃ〜′Ｄ
法は基板温度が２５０〜３００°Ｃの範囲において、絶
縁性吻賓上コニは何も堆積せずに導電性物質上ご二のみ
アルミニウムを堆積する二とができる。これは金属ハラ
イドや存機金属ガスの分解及び吸着性が被成膜物質の表
面活性度の違いクコより異なることを利用したものであ
るが、この方法により、絶縁性物質である第二蓄熱層１
４のシロキサン系樹脂上には堆積せずに導電性物質であ
る中間層１３のＳｉ上のみにアルミニウムを選択約５こ
成長させて厚さ１μｍ程度の電極層１５を設ける。次に
第２ＵｊＪｆに示すように第二Ｍ熱層Ｉ４と電極層１５
の上部Ｓこ例えば窒化クンタルをスパッタリング等の薄
膜形成プロセスを用いて１０００人程度堆積することに
より発熱抵抗体層１６を設ける。次に第２図ｇに示すよ
うにこの状態でフォトリソ法によりバターニングを行い
発熱素子を形成した後、例えば酸窒化珪素をスパックリ
ング等の薄膜形成プロセスを用いて５μｍ程度堆積する
ことにより耐摩耗保ｉ！ｌ膜１７を設ける。以上の製造
方法により凸形状の発熱部を有する薄膜型サーマルヘッ
ドが得られる。

［実施例２］ 第３図ａ〜」は本発明における薄膜型サーマルヘッドの
第２の実施例における製造方法及び構成を示す断面図で
ある。まず、第３図ｇに示すように例えばセラミックス
からなる基板１１上に、例えばガラスペーストの印刷焼
成により５０μｍ程度の第一蓄熱層１２を設ける。次に
第３図すに示すようにこの第一蓄熱層１２上に例えば炭
化珪素（以下ＳｉＣと略記）をスノ匂・クリング等の薄
膜形成プロセスを用いて堆積することにより中間層１３
を設ける。このとき中間層１３は、後に設ける発熱抵抗
体層に対し十分に高い面抵抗を持つように千Å以下の厚
さとする。次に第３図ｇに示すようにこの中間層１３上
に例えば二酸化珪素（以下Ｓｉｎ、と略記）をスパンク
リング等の薄膜形成プロセスを用いて１μｍ程度堆積す
ることにより第二蓄熱層１４を設ける。次に、第３１ｆ
ｆｌｄに示すように第二蓄熱層１４上の発熱部に相当す
る部分にフォトレジスト等を用いてマスク１８を設ける
。次に第３図ｇに示すようにこの状態で例えば弗酸系の
エツチング液を用いてマスク１８外の第二蓄熱層１４の
５１０２を除去する。このとき中間層１３のＳｉＣはバ
ッファ層となり第一蓄熱層Ｉ２のガラスの侵食を防止す
る。

次に第３区Ｆに示すようにマスク１８を例えば水酸化ナ
トリウム水溶液を用いて除去する。次に第３図ｇに示す
ようにこの状態で、基板１１側↓こ高周波電源（周波数
１３．５６１１＋（ｚ）によりバイアス電位を印加しな
がら例えばアルミニウムの直流スパンクリングを行うこ
とにより中間層１３上に対し第二蓄熱層Ｉ４上が薄く堆
積されるようＱこ電極層Ｉ５を設ける。

次に第３図りに示すようにこの状態で例えば燐酸系のエ
ツチング液を用いて電極層１５の均一な工。

チングを行い第二蓄熱層１４上の電極層１５を除去する
。次に第３図１に示すように露出した第二蓄熱層１４と
電極層１５の上部に例えば窒化タンタルをスパッタリン
グ等の薄膜形成プロセスを用いてＩＱＯＯ人程度増程度
堆積と番こより発熱抵抗体層１６を設ける。次に第３図
ｊに示すようにこの状態でフォトリソ法によりパターニ
ングを行い発熱素子を形成した後、例えば五酸化タンタ
ルをスパノタリング等の薄膜形成プロセスを用いて５μ
ｍ程度堆積することにより耐摩耗保護膜１７を設ける。

以上の製造方法により基づく構成により凸形状の発熱部
を有する薄膜型サーマルヘッドが得られる。

なお、以上の実施例における各材料及び成膜方法は一部
の例を述べたものであり、これらの材料及び成膜方法に
限定されるものではない。

発明の効果 このように本発明では、基板上に、ガラスあるいは高耐
熱性樹脂からなる第一蓄熱層を設け、次にこの第一蓄熱
層上に珪素あるいは導電性珪素化合物からなる中間層を
設け、次にこの中間層上の一部に珪酸化合物あるいは高
耐熱性樹脂からなる第二蓄熱層を設け、次に気体状の金
属化合物を原料とする化学気相堆積法を用いて珪素ある
いは導電性珪素化合物からなる中間層上のみに選択的に
金属を堆積するか、もしくは基板側に高周波ノ＼イアス
電位を印加するハイアススパンタリング法を用いて中間
層上に対し第二蓄熱層上が薄く堆積されるように電極層
を設けた後にこの電極層を均−四課：’７’）　ｉ’；
書 にエツチングして第二蓄熱層上のＭｌ１層を除去するこ
とにより第二蓄熱層外の中間層上に第二蓄熱層以下の厚
さの重層層を設け１次にこの第二蓄熱層及びＷ甑層上に
発熱抵抗体層を設けた俊１酎隼耗保護Ｎを設ける製造方
εにより、発熱部を凸形状とすることができる。この構
成により発熱部と感熱記録媒体との間に空気層が生じず
、ｖ噌の材料及び厚さが同様で発熱部が凹形状のサーマ
ルヘッドに対し熱効率が６％以上向上し、また印字にお
ける発色面積の広がりが少なく印字品質の擾ｎた薄膜型
サーマルヘッドが実現でさるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における薄膜型サーマル
ヘッドの構ｅ、を示す断面図、第２図は本発明の第１の
実施例における薄膜型サーマルヘッドの製造方法を示す
断面１図、第３図）ま本発明の第２の実施例の製造方法
を示す断面図、第４図は従来の薄模型サーマルヘッドの
製造方法及び構成を示す断面図である１゜１１・−・・
・・基板、１２・−・・・・第−蓄熱層、１３・・・・
中間層、１４・・・・・第二蓄熱層、１６・・・・電極
層、１６・・・・・・発熱抵抗体層、１７・・・・・・
耐摩耗保護膜、２１・・・・・・基板、２２・・・・・
・第一蓄熱層、２３・・・・・・中間層、２４・・・・
・・第二蓄熱層、２５・・・・・・マスク、２６・・・
・・・電極層、２７・・・・・・発熱抵抗体層、２Ｂ・
・・・・・耐摩耗保護膜、３１・・・・・・基板、３２
・・・・・・蓄熱層、３３・・・・・発熱抵抗体層、３
４・・・・・・電極層、３５・・・・・・マスク、３６
・・・・・耐摩耗保護膜。 代理人の氏名　弁理士　小見出　明　ほか２名１１−一
一ステンレス是棲 ／Ｚ−一晃−１！杷層 １３・−牢関層 ４−境二葛熱層 １５−電ｔｊ漫 ／６−ｕ　　警喪　＄、夜に、イＦ７＠ｌｔ−ステンレ
ス１４反 嬉３図 、／４ １１４図 ２発明の名称 薄膜型サーマルヘッド及びその製造方法芯゛　称　（５
８２）松下電器産業株式会社代表者　　　　谷　　井　
　昭　　雄 松下電器産業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上のガラスや高耐熱性樹脂よりなる第一蓄熱
   層を設け、この第一蓄熱層上に形成した珪素や導電性珪
   素化合物からなる中間層上の一部に珪酸化合物や高耐熱
   性樹脂からなる上方に突出する凸形の第二蓄熱層を設け
   、この第二蓄熱層を除く中間層上に電極層を設け、この
   電極層および電極層より上方に突出する第二蓄熱層上に
   薄膜の発熱抵抗体層を設け、この発熱抵抗体層上に耐摩
   耗保護膜を形成してなる薄膜型サーマルヘッド。
2. （２）基板上にガラスあるいは高耐熱性樹脂からなる第
   一蓄熱層を形成し、次にこの第一蓄熱層上に珪素あるい
   は導電性珪素化合物からなる中間層を形成し、次にこの
   中間層上の一部に珪酸化合物あるいは高耐熱性樹脂から
   なる第二蓄熱層を形成し、次に気体状の金属化合物を原
   料とする化学気相堆積法を用いて珪素あるいは導電性珪
   素化合物からなる中間層上のみに選択的に金属を堆積す
   ることにより第二蓄熱層外の中間層上に第二蓄熱層以下
   の厚さの電極層を形成し、次にこの第二蓄熱層及び電極
   層上に発熱抵抗体層を形成し、この発熱体抵抗層上に耐
   摩耗保護層を形成する薄膜型サーマルヘッドの製造方法
   。
3. （３）第二蓄熱層を中間層上の一部に設けた後、基板側
   に高周波電源によりバイアス電位を印加する直流スパッ
   タリング法を用いて、中間層上に対し第二蓄熱層上が薄
   く堆積されるように電極層を設けた後、この電極層を均
   一にエッチングして第二蓄熱層上の電極層を除去するこ
   とにより第二蓄熱層外の中間層上に電極層を設けること
   を特徴とする請求項１記載の薄膜型サーマルヘッドの製
   造方法。