JPH0443049A - サーマルヘッドと厚膜金電極へのメッキ方法 - 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） 本発明は厚膜金電極を備えたサーマルヘッドと、サーマ
ルヘッドや等倍センサなど厚膜金電極を備えた電子装置
において、厚膜金電極上に金属メッキ層を形成する方法
に関するものである。

（従来の技術） 厚膜型サーマルヘッドにおいては、電極材料として金レ
ジネート（メタルオーガニック金どもいう）が主に用い
られている。金レジネートによる電極は有機金化合物を
スクリーン印刷法により塗布し焼成した後に写真製版法
とエツチングによりパターン化を施して得られる。金レ
ジネート電極は１通常の厚膜ペーストを用いたスクリー
ン印刷法による電極に比べてパターン精度がよく、密度
を上げることができる利点をもっている。

厚膜型サーマルヘッドでも、発熱体を個別に選択する選
択電極には微細なパターンが要求されるため金レジネー
トが用いられるが、発熱体に共通に通電用電源を供給す
る共通電極は微細なパターンが必要とされないので、安
価で、抵抗値の低い厚膜電極としてＡｇやＡｇ−Ｐｄな
どの厚膜ペーストが主に用いられている。

厚膜型サーマルヘッドで駆動用半導体集積回路袋Ｗ（以
下趣動用ＩＣという）と選択電極の間を接続したり、駆
動用ＩＣと入力用配線との間を接続するためにワイヤー
ボンディング法が用いられている。これに対し、薄膜型
サーマルヘッドでは駆動用ＩＣのボンディングの処理効
率を向上させて設備費を減少させるために、ワイヤーボ
ンディングからフリップチップボンディングへ移行しつ
つある。しかし、厚膜型サーマルヘッドでは駆動用ＩＣ
と接続される電極が金レジネートであるため、金レジネ
ートパッドへのフリップチップボンディングができない
。

（発明が解決しようとする課題） 金レジネート電極を用いた厚膜型サーマルヘッドに駆動
用ＩＣをフリップチップボンディングするためには、金
レジネート電極上に金が半田にくわれるのを防止するた
めのバリア層と、半田付は性のよい金属層を何らかの方
法で形成する必要がある。フリップチップボンディング
のパッド寸法が約０．１ｍｍと小さいため、スクリーン
印刷法によるパターン形成は困難である。また、蒸着法
やスパッタリング法によりパッド上に成膜しようとすれ
ば真空装置が必要となり、コスト高となる。

金レジネート上に金属層を形成するには、メッキによる
のが望ましいが、金レジネート上へそのまま金属メッキ
を施しても十分な付着力を得ることができず、メッキ層
が剥がれる問題がある。

本発明は厚膜金電極をもつ厚膜型サーマルヘッドにおい
ては、駆動用ＩＣとボンディングされる電極部分にフリ
ップチップボンディングが可能なように金属メッキ層を
形成したサーマルヘッドを提供することを目的とするも
のである。

また１本発明はサーマルヘッドに限らず、厚膜金電極を
もつ電子装置においては、ＩＣとのボンディングをフリ
ップチップボンディングで実現できるようにするために
、厚膜金電極に金属メッキを施す方法を提供することを
目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明のサーマルヘッドでは少なくとも一部の電極は厚
膜金電極であり、厚膜金電極のうち少なくともボンディ
ングパッド部分は厚膜金電極上にニッケルメッキ層を介
して金属メッキ層が積層されている。

また、本発明のメッキ方法では、厚膜金電極をもつ電子
装置で厚膜金電極のメッキを施す部分を露出させ、露出
部分の厚膜金電極表面を薄くエツチングした後、その電
極露出部にニッケルのストライクメッキを施し、そのニ
ッケルメッキ層上にさらに金属メッキを施す。

（作用） ストライクメッキ法は、通常のメッキ条件より電流密度
を高めて行なうメッキ法であり、ストライクメッキ法に
よれば厚膜金電極上にニッケルメッキを施すことができ
る。厚膜金電極上にニッケルメッキ層を形成すれば、さ
らにその上に銅その他の金属メッキ層を形成することが
可能になる。

ストライクＮｉメッキを施す部分の厚膜金電極表面を薄
くエツチングするのは、厚膜金電極とＮｉメッキ暦との
付着力を高めるためである。

（実施例） 第１図は一実施例のサーマルヘッドを表わす。

２はアルミナセラミック基板であり、その表面はガラス
質のグレーズ層４で被われている。グレーズ層４上には
金レジネートにより電極６，８が形成されている。６は
全ての発熱体に接続される共通電極であり、８は発熱体
を個別に選択する選択電極である。電極６，８の金レジ
ネートの膜厚は例えば０．３〜ＩＡｔｍである。画電極
６，８の間には、紙面垂直方向に延びる帯状の発熱体１
０が厚膜法により形成されている。発熱体１０の抵抗体
材料としては例えば酸化ルテニウムＲｕ２０が用いられ
、その膜厚は例えば数μｍ〜１０μｍである。発熱体１
０上から電極６，８にわたって保護膜１２が形成されて
いる。保護膜１２としては例えばシリコン窒化膜やガラ
スを用いることができる。ボンディングパッドを形成す
るためのパターン化のためにはシリコン窒化膜の方が好
ましい。

選択電極８のうち保護膜１２から露出している部分１４
は駆動用ＩＣとの間にボンディングを施すためのボンデ
ィングパッドであり、金レジネート電極８上にウッドス
トライクメッキ法により形成された膜厚約１μｍ以下、
例えば約２０００人のニッケルメッキ層１６が形成され
、その上に厚さが約３〜１５μｍ、例えば約１０μｍの
銅メッキ層１８が形成され、さらにその上に厚さが約１
〜３μｍ、例えば約２μｍの半田メッキ層２０が形成さ
れている。

共通電極６のうち保護膜１２から露出した部分２２は共
通電極６の電流容量を大きくするための補強部分であり
、ボンディングパッド１４と同じ構造をしている。すな
わち、金レジネート電極６上に膜厚約１μｍ以下１例え
ば約２０００人の厚さのウッドストライクメッキ法によ
るニッケルメッキ層２４が形成され、その上に厚さが約
３〜１５μｍ、例えば約１０μｍの銅メッキ層２６が形
成され、さらにその上に厚さが約１〜３μｍ、例えば約
２μｍの半田メッキ層２８が形成されている。

ボンディングパッド部１４には駆動用ＩＣとの間にフリ
ップチップボンディング法による接続が施される。

電極構造以外に、発熱体１ｏや保護膜１２の材質は厚膜
型サーマルヘッドで用いられている既知の他のものを用
いることもできる。

また、メッキ層においてはニッケルメッキ層１６．２４
上の材質は例示のものに限らない。

次に、第２図により本発明のメッキ方法の一実施例を説
明する。

第１図のサーマルヘッドに適用した例について説明する
と、表面がグレーズ層４で被われた基板上に金レジネー
トを印刷し焼成した後、写真製版とエツチングによりパ
ターン化を施して共通電極６と選択電極８を形成する。

次に、発熱体１０を印刷法と焼成により形成する。保護
膜１２を形成し、メッキを施すボンディングパッド部分
１４と共通電極の補強部分２２を保護膜１２から露出さ
せた状態のものを用意する。メッキを施す部分以外の部
分をさらにレジストで被覆しておく。

メッキ工程では、まず酸洗浄とアルカリ洗浄を行なう。

酸洗浄では主に硫酸や塩酸を用い、アルカリ洗浄ではＫ
ＯＨなどを用いる。酸洗浄やアルカリ洗浄はメッキを施
そうとする表面の異物、特に有機物を除去するために行
なうものであり、有機物が部分的にでも付着していると
その部分の金レジネートのエツチングがなされず、メッ
キが異常に成長したり、付着力不足を起こすからである
。

その後、ライトエッチを施す。これはメッキを施そうと
する金レジネート電極表面を薄くエツチングすることで
あり、エツチング液としてはヨウ素系、アルカリシアン
系又は王水系などのエツチング液を用い１例えば５００
〜３０００人程度、好ましくは約１０００人のエツチン
グを行なう。

このように、金レジネート電極の表面を清浄にし、かつ
、少しエツチングした後、ニッケルのウッドストライク
メッキを行なう。メッキ液は例えば塩化ニッケル３０−
３００ １　５　０　ｇ　／　Ｑを含む溶液であり、ニッケル陽
極（イオウ含有量が０．０１％以下のもの）を用い、常
温で３〜ＩＯＡ／ｄｍ”の電流密度で通電し、１〜３分
間メッキを行なう。

その後，ニッケルメッキ層上に銅メッキを施す。

銅メッキ液としては硫酸銅溶液を用いる。銅メッキ層は
抵抗値を下げて電流容量を大きくするたぬに、１０μｍ
程度形成するのが好ましい。

さらに、銅メッキ層上にボンディング用に半田メッキを
施す。

ニッケルメッキ層上に形成するメッキ層のメッキ方法は
、電解メッキと無電解メッキのいずれでもよい。

本発明はサーマルヘッドに限らず、厚膜金電極を備えた
他の電子装置にも適用することができる。

（発明の効果） 本発明により厚膜金電極の少なくともボンディングパッ
ド部にニッケルメッキを介して銅その他の金属メッキ層
を形成したので，厚膜型サーマルヘッドその他の厚膜金
電極をもつ電子装置で、ＩＣをフリップチップボンディ
ング法により接続することが可能になり、厚膜型サーマ
ルヘッドその他の電子装置の製造工程において製造コス
トを低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例の厚膜型サーマルヘッドを示す断面図
、第２図はメッキ方法の一実施例を示すフローチャート
図である。 ６．８・・・・・・金レジネート電極、１０・・・・・
・発熱体、１２・・・・・・保護膜、１４・・・・・・
ボンディングパッド、１６．２４・・・・・・ニッケル
メッキ層、１８．２６・・・・・・銅メッキ層、２０，
２８・・・・・・半田メッキ層、２２・・・・・・共通
電極の補強部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に発熱体と電極が形成され、少なくとも一
   部の電極は厚膜金電極であり、厚膜金電極のうち少なく
   ともボンディングパッド部分は厚膜金電極上にニッケル
   メッキ層を介して金属メッキ層が積層されているサーマ
   ルヘッド。
2. （２）厚膜金電極をもつ電子装置で厚膜金電極のメッキ
   を施す部分を露出させ、露出部分の厚膜金電極表面を薄
   くエッチングした後、その電極露出部にニッケルのスト
   ライクメッキを施し、そのニッケルメッキ層上にさらに
   金属メッキを施すメッキ方法。