JPH05278246A - サーマルヘッドおよびその製造方法 - Google Patents
サーマルヘッドおよびその製造方法Info
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- JPH05278246A JPH05278246A JP4074797A JP7479792A JPH05278246A JP H05278246 A JPH05278246 A JP H05278246A JP 4074797 A JP4074797 A JP 4074797A JP 7479792 A JP7479792 A JP 7479792A JP H05278246 A JPH05278246 A JP H05278246A
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- insulating layer
- gas
- heating resistor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 印字品位を上げ、機能を高め寿命を長くした
サーマルヘッドおよびその製造方法を提供する。 【構成】 支持基板１１や有機物層１２またはグレーズ
層、絶縁層１３、発熱抵抗体１４、電極１５、保護層１
６を有するサーマルヘッドにおいて、前記絶縁層１３を
二層構造とし、この二層構造のうち有機物層に接しない
側に酸化物層あるいは炭化物層を設けるか、または有機
物層に接しない側を有機物層に接する側に比し酸化物あ
るいは炭化物が多いかもしくはより多く酸化か炭化し
た。
サーマルヘッドおよびその製造方法を提供する。 【構成】 支持基板１１や有機物層１２またはグレーズ
層、絶縁層１３、発熱抵抗体１４、電極１５、保護層１
６を有するサーマルヘッドにおいて、前記絶縁層１３を
二層構造とし、この二層構造のうち有機物層に接しない
側に酸化物層あるいは炭化物層を設けるか、または有機
物層に接しない側を有機物層に接する側に比し酸化物あ
るいは炭化物が多いかもしくはより多く酸化か炭化し
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発熱抵抗体に電流を流
して発熱させこれを利用して印字するサーマルヘッドお
よびその製造方法に関する。
して発熱させこれを利用して印字するサーマルヘッドお
よびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のサーマルヘッドは、セラミック基
板をグレーズ処理し、このグレーズ層の上に発熱抵抗体
を形成し、そして発熱抵抗体の上に複数の個別電極や共
通電極を形成している。また発熱抵抗体や電極の上に、
それらを保護する保護層を形成している。
板をグレーズ処理し、このグレーズ層の上に発熱抵抗体
を形成し、そして発熱抵抗体の上に複数の個別電極や共
通電極を形成している。また発熱抵抗体や電極の上に、
それらを保護する保護層を形成している。
【０００３】上記した発熱抵抗体や複数の個別電極や共
通電極、保護層などの膜は、厚膜法または薄膜法で作ら
れる。
通電極、保護層などの膜は、厚膜法または薄膜法で作ら
れる。
【０００４】また上記したサーマルヘッドでは、発熱抵
抗体がグレーズ層の上に形成されており、この構成はコ
ストの低減などに有効である。
抗体がグレーズ層の上に形成されており、この構成はコ
ストの低減などに有効である。
【０００５】このような構成のサーマルヘッドは、ファ
クシミリやワープロの印字装置などに使用されている。
クシミリやワープロの印字装置などに使用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記した構成の
サーマルヘッドを、発熱量を増やして印字することが必
要な装置や単位面積当たりの発熱量がより多く必要な装
置に使用する場合いくつかの問題点がある。
サーマルヘッドを、発熱量を増やして印字することが必
要な装置や単位面積当たりの発熱量がより多く必要な装
置に使用する場合いくつかの問題点がある。
【０００７】また発熱量はこれまで通りであっても、印
字品位に厳しい条件が要求されたり、また印字品位をあ
げる場合などにも問題がある。
字品位に厳しい条件が要求されたり、また印字品位をあ
げる場合などにも問題がある。
【０００８】このような問題の一つは、印字の際の発熱
によりグレーズ層と発熱抵抗体とが物理的、または科学
的な反応を起こし、この結果、印字の品位を低下した
り、寿命を短くするなどの問題を生じていた。
によりグレーズ層と発熱抵抗体とが物理的、または科学
的な反応を起こし、この結果、印字の品位を低下した
り、寿命を短くするなどの問題を生じていた。
【０００９】もう一つの問題は、発熱抵抗体が発熱を繰
り返しているうちにグレーズ層の畜熱効果で、印字する
熱エネルギーが少なくて済むようになることである。
り返しているうちにグレーズ層の畜熱効果で、印字する
熱エネルギーが少なくて済むようになることである。
【００１０】これはセラミック基板や発熱抵抗体の温度
がグレーズ層の畜熱によって高くなるためで、この場合
セラミック基板や発熱抵抗体の温度が上昇する度合い
は、個々の発熱抵抗体に流れる電流によって違ってく
る。
がグレーズ層の畜熱によって高くなるためで、この場合
セラミック基板や発熱抵抗体の温度が上昇する度合い
は、個々の発熱抵抗体に流れる電流によって違ってく
る。
【００１１】したがってサーマルヘッドで印字される画
像の種類や使用時間などによって個々の発熱抵抗体に流
れる電流が違うため、個々の発熱抵抗体ごとに印字する
品位が異なったものになる。
像の種類や使用時間などによって個々の発熱抵抗体に流
れる電流が違うため、個々の発熱抵抗体ごとに印字する
品位が異なったものになる。
【００１２】例えば、全面に黒い画像が続いた場合、そ
の後に信号がなくてもグレーズ層の畜熱の影響で印字す
る紙面が黒ずんでしまったりする。
の後に信号がなくてもグレーズ層の畜熱の影響で印字す
る紙面が黒ずんでしまったりする。
【００１３】これらの現象を防ぐためにサーマルヘッド
を用いた印字装置では、熱履歴制御という方法を用いて
サーマルヘッドの熱を制御することが考えられている。
を用いた印字装置では、熱履歴制御という方法を用いて
サーマルヘッドの熱を制御することが考えられている。
【００１４】しかし熱履歴制御を採用するとその分コス
トが上昇しまた装置全体の構造も複雑になる。
トが上昇しまた装置全体の構造も複雑になる。
【００１５】上記問題に対して、支持基板として金属を
使用し、またグレーズ層に代えてポリイミド層を基板の
上に厚く塗布する方法が提案されている。
使用し、またグレーズ層に代えてポリイミド層を基板の
上に厚く塗布する方法が提案されている。
【００１６】ここで図２を参照して、支持基板として金
属を使用し、またグレーズ層に代えてポリイミド層を形
成したサーマルヘッドについて説明する。
属を使用し、またグレーズ層に代えてポリイミド層を形
成したサーマルヘッドについて説明する。
【００１７】２１は支持基板で、その材料は例えばステ
ンレス鋼である。支持基板２１の上面にはグレーズ層に
代わりポリイミドなどの有機物層２２を形成している。
また、有機物層２２の上は絶縁層２３である。この絶縁
層２３は、ＳｉＯ2 、Ｓｉ3Ｎ4 、またはこれらを主成
分にしてＡｌ2 Ｏ3 やＺｒ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 などを単独
に、あるいはこれらの幾つかを組合わせたものをターゲ
ットにしてスパッタリングして得られる膜を用いてい
る。
ンレス鋼である。支持基板２１の上面にはグレーズ層に
代わりポリイミドなどの有機物層２２を形成している。
また、有機物層２２の上は絶縁層２３である。この絶縁
層２３は、ＳｉＯ2 、Ｓｉ3Ｎ4 、またはこれらを主成
分にしてＡｌ2 Ｏ3 やＺｒ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 などを単独
に、あるいはこれらの幾つかを組合わせたものをターゲ
ットにしてスパッタリングして得られる膜を用いてい
る。
【００１８】絶縁層２３の上には、発熱抵抗体２４が、
その上には電極２５が形成され、その上を保護層２６が
覆っている。
その上には電極２５が形成され、その上を保護層２６が
覆っている。
【００１９】上記した構成のサーマルヘッドもその製造
上に幾つかの問題がある。
上に幾つかの問題がある。
【００２０】その一つが絶縁層２３に使用する材料であ
る。
る。
【００２１】即ち、発熱抵抗体２４は通常ドライエッチ
ングで作っている。一方絶縁層２３は前述したようにＳ
ｉＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 などをスパッタリングして得られる
膜を用いている。
ングで作っている。一方絶縁層２３は前述したようにＳ
ｉＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 などをスパッタリングして得られる
膜を用いている。
【００２２】しかし絶縁層２３に使用するこれらの材料
は、発熱抵抗体２４をドライエッチングするガスとの間
で反応を起こす。例えば発熱抵抗体２４はその厚さが極
めて薄いため、発熱抵抗体２４をドライエッチングする
際に絶縁層２３までエッチングが進んでしまう。絶縁層
２３がエッチングされても機能の面ではそれほど問題は
生じない。
は、発熱抵抗体２４をドライエッチングするガスとの間
で反応を起こす。例えば発熱抵抗体２４はその厚さが極
めて薄いため、発熱抵抗体２４をドライエッチングする
際に絶縁層２３までエッチングが進んでしまう。絶縁層
２３がエッチングされても機能の面ではそれほど問題は
生じない。
【００２３】しかし発熱抵抗体２４を形成した後で、保
護層２６を被着（以下コーティングと称する。）する
が、この保護層のコーティングはＣＶＤやスパッタリン
グが用いられる。この際、絶縁層２３がエッチングさ
れ、深い溝になっていると、その溝が原因で保護層のコ
ーティングによる効果が不十分になることがある。
護層２６を被着（以下コーティングと称する。）する
が、この保護層のコーティングはＣＶＤやスパッタリン
グが用いられる。この際、絶縁層２３がエッチングさ
れ、深い溝になっていると、その溝が原因で保護層のコ
ーティングによる効果が不十分になることがある。
【００２４】保護層のコーティングによる効果が不十分
であると、溝の端の部分に保護層の結晶粒界が生じる。
であると、溝の端の部分に保護層の結晶粒界が生じる。
【００２５】このような結晶粒界が存在する状態でサー
マルヘッドを製品化し、これを長時間使用したり、湿度
の高い環境で使用したりすると、結晶粒界の部分から湿
気が進入することがある。また使用状態や非使用状態の
繰り返しで、発熱と常温を繰り返すと結晶粒界の部分が
破壊に至ることもある。
マルヘッドを製品化し、これを長時間使用したり、湿度
の高い環境で使用したりすると、結晶粒界の部分から湿
気が進入することがある。また使用状態や非使用状態の
繰り返しで、発熱と常温を繰り返すと結晶粒界の部分が
破壊に至ることもある。
【００２６】また発熱抵抗体２４のドライエッチングを
フッ素系ガスで行うと、発熱抵抗体２４のドライエッチ
ングの終了後に、絶縁層の上にＡｌやＺｒのフッ化物が
生成し、保護層と絶縁層との密着性を低下したり、保護
層の浮きや剥離を生じたりして、サーマルヘッドの品質
や歩留まりが低下するという問題がある。
フッ素系ガスで行うと、発熱抵抗体２４のドライエッチ
ングの終了後に、絶縁層の上にＡｌやＺｒのフッ化物が
生成し、保護層と絶縁層との密着性を低下したり、保護
層の浮きや剥離を生じたりして、サーマルヘッドの品質
や歩留まりが低下するという問題がある。
【００２７】本発明は印字品位を上げ、機能を高め長寿
命化したサーマルヘッドおよびその製造方法を提供する
ことを目的とする。
命化したサーマルヘッドおよびその製造方法を提供する
ことを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】本発明は、支持基板や、
有機膜層またはグレーズ層、絶縁層、発熱抵抗体、電
極、保護層を具備するサーマルヘッドにおいて、前記絶
縁層を二層構造とし、この二層構造のうち有機膜層に接
しない側に酸化物層または炭化物層を設けるか、または
有機膜層に接しない側を有機膜層に接する側に比し酸化
物あるいは炭化物が多いか、もしくはより多く酸化か炭
化した層を設けた構造のサーマルヘッドである。
有機膜層またはグレーズ層、絶縁層、発熱抵抗体、電
極、保護層を具備するサーマルヘッドにおいて、前記絶
縁層を二層構造とし、この二層構造のうち有機膜層に接
しない側に酸化物層または炭化物層を設けるか、または
有機膜層に接しない側を有機膜層に接する側に比し酸化
物あるいは炭化物が多いか、もしくはより多く酸化か炭
化した層を設けた構造のサーマルヘッドである。
【００２９】また支持基板や有機膜層、絶縁層、発熱抵
抗体、電極、保護層を形成するサーマルヘッドの製造方
法において、前記絶縁層をＳｉＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 を主成
分としてスパッタリングで形成するか、または下層の部
分の形成は主としてＡｒガスでスパッタリングし、その
上の上層の部分の形成はＯ2 ガスもしくはＣn Ｈm 系の
ガスをより多くするか、新たに入れるかしてスパッタリ
ングして形成するサーマルヘッドの製造方法である。
抗体、電極、保護層を形成するサーマルヘッドの製造方
法において、前記絶縁層をＳｉＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 を主成
分としてスパッタリングで形成するか、または下層の部
分の形成は主としてＡｒガスでスパッタリングし、その
上の上層の部分の形成はＯ2 ガスもしくはＣn Ｈm 系の
ガスをより多くするか、新たに入れるかしてスパッタリ
ングして形成するサーマルヘッドの製造方法である。
【００３０】
【作用】絶縁層を二層構造とし、この二層構造のうち有
機膜層に接しない側に酸化物の層または炭化物の層を設
けるか、または有機膜層に接しない側を有機膜層に接す
る側に比し酸化物あるいは炭化物が多いかもしくはより
多く酸化か炭化した層を設けたので、発熱抵抗体２４の
ドライエッチングによる悪影響を軽減でき、結晶粒界の
部分での破壊や、保護層と絶縁層との密着性の低下、さ
らには保護層の浮きや剥離を防止できる。
機膜層に接しない側に酸化物の層または炭化物の層を設
けるか、または有機膜層に接しない側を有機膜層に接す
る側に比し酸化物あるいは炭化物が多いかもしくはより
多く酸化か炭化した層を設けたので、発熱抵抗体２４の
ドライエッチングによる悪影響を軽減でき、結晶粒界の
部分での破壊や、保護層と絶縁層との密着性の低下、さ
らには保護層の浮きや剥離を防止できる。
【００３１】
【実施例】本発明の第１の実施例を図１を参照して説明
する。
する。
【００３２】支持基板１１として例えばステンレス鋼の
基板を使用する。この支持基板１１の上に有機物として
例えばポリイミドを用いた有機物層１２を塗布して形成
する。また有機物層１２の上にＳｉＯ2 やＳｉ3 Ｎ4 、
Ａｌ2 Ｏ3 、Ｚｒ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 などを成分として持
つターゲットを高周波スパッタリングして絶縁層１３を
形成する。
基板を使用する。この支持基板１１の上に有機物として
例えばポリイミドを用いた有機物層１２を塗布して形成
する。また有機物層１２の上にＳｉＯ2 やＳｉ3 Ｎ4 、
Ａｌ2 Ｏ3 、Ｚｒ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 などを成分として持
つターゲットを高周波スパッタリングして絶縁層１３を
形成する。
【００３３】この高周波スパッタリングは、当初導入す
るガスはＡｒのみか、またはＡｒに少量のＯ2 ガスある
いはＮ2 ガスを混入したものにする。その後、絶縁層の
表面部分、即ち有機膜層に接しない側を形成するときに
はＯ2 ガスをＡｒガスに対して流量比で１０％前後とな
るように増量する。
るガスはＡｒのみか、またはＡｒに少量のＯ2 ガスある
いはＮ2 ガスを混入したものにする。その後、絶縁層の
表面部分、即ち有機膜層に接しない側を形成するときに
はＯ2 ガスをＡｒガスに対して流量比で１０％前後とな
るように増量する。
【００３４】なお酸素（Ｏ2 ）ガスの量は高周波スパッ
タリングする装置の排気システムの構造やターゲット材
料、その組成比などで異なり必ずしも一定ではない。し
かしターゲット材料が基板面に着膜する際に十分な酸化
が行える程度の量は必要であり、逆に酸素の分量が多す
ぎて異常放電や他の障害が起こさないような量であるこ
とが必要である。
タリングする装置の排気システムの構造やターゲット材
料、その組成比などで異なり必ずしも一定ではない。し
かしターゲット材料が基板面に着膜する際に十分な酸化
が行える程度の量は必要であり、逆に酸素の分量が多す
ぎて異常放電や他の障害が起こさないような量であるこ
とが必要である。
【００３５】上記したような方法で絶縁層を形成する
と、絶縁層のうち、有機膜層に接しない上部に別の層１
３ａが形成される。この別の層１３ａの膜厚は、実用上
２００ｎｍ位あれば十分である。この別の層１３ａの形
成はスパッタリングの可能な範囲で決定されるが、種々
製造条件を変えてもよいし、逆に有機膜のポリイミド層
への影響が無くなるような層を形成した後、１０％前後
のＯ2 ガスを流してスパッタリングしてもよい。
と、絶縁層のうち、有機膜層に接しない上部に別の層１
３ａが形成される。この別の層１３ａの膜厚は、実用上
２００ｎｍ位あれば十分である。この別の層１３ａの形
成はスパッタリングの可能な範囲で決定されるが、種々
製造条件を変えてもよいし、逆に有機膜のポリイミド層
への影響が無くなるような層を形成した後、１０％前後
のＯ2 ガスを流してスパッタリングしてもよい。
【００３６】上記したように絶縁層１３を二層構造に形
成した後、絶縁層１３の上に発熱抵抗体１４を形成す
る。そして、発熱抵抗体１４に電流を供給する電極１５
を形成する。電極１５を形成した後、電極１５や発熱抵
抗体１４の面を保護する保護層１６を形成しサーマルヘ
ッドを完成する。
成した後、絶縁層１３の上に発熱抵抗体１４を形成す
る。そして、発熱抵抗体１４に電流を供給する電極１５
を形成する。電極１５を形成した後、電極１５や発熱抵
抗体１４の面を保護する保護層１６を形成しサーマルヘ
ッドを完成する。
【００３７】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。
る。
【００３８】なお第２の実施例では、絶縁層を形成する
工程を除いて第１の実施例と同一であるので、絶縁層の
形成について説明する。
工程を除いて第１の実施例と同一であるので、絶縁層の
形成について説明する。
【００３９】有機物層の上にＳｉＯ2 やＳｉ3 Ｎ4 、Ａ
ｌ2 Ｏ3 、Ｚｒ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 などを成分として持つ
ターゲットを高周波スパッタリングして絶縁層を形成す
る。この高周波スパッタリングは、当初導入するガスは
Ａｒのみか、またはＡｒに少量のＯ2 ガスあるいはＮ2
ガスを混入したものを用いる。
ｌ2 Ｏ3 、Ｚｒ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 などを成分として持つ
ターゲットを高周波スパッタリングして絶縁層を形成す
る。この高周波スパッタリングは、当初導入するガスは
Ａｒのみか、またはＡｒに少量のＯ2 ガスあるいはＮ2
ガスを混入したものを用いる。
【００４０】上記の方法で有機物層１２の上にある程度
の厚さ、例えば３μｍの絶縁層を形成する。その後、絶
縁層のうち、有機物層に接しない表面部分の形成はＣＨ
4 ガスをＡｒガスに対して流量比で１０〜２０％前後と
なるように増やして行う。
の厚さ、例えば３μｍの絶縁層を形成する。その後、絶
縁層のうち、有機物層に接しない表面部分の形成はＣＨ
4 ガスをＡｒガスに対して流量比で１０〜２０％前後と
なるように増やして行う。
【００４１】なお有機物層上に絶縁層を形成する場合、
（ＳｉＯ2 ＋Ｓｉ3 Ｎ4 ）のターゲットを高周波スパッ
タリングして形成することもできる。この場合はスパッ
タリングにより絶縁層はＳｉＯＮになる。なお絶縁層の
表面部分の形成の際に導入するＣＨ4 ガスの量は、排気
システムの構造やターゲット材料、その組成比等で異な
り必ずしも一定ではない。しかしターゲット材料が基板
面に着膜する際に、十分な炭化が行われるような量であ
ること、逆に炭素が多すぎて、付着力低下が起こらない
ような量にする必要がある。
（ＳｉＯ2 ＋Ｓｉ3 Ｎ4 ）のターゲットを高周波スパッ
タリングして形成することもできる。この場合はスパッ
タリングにより絶縁層はＳｉＯＮになる。なお絶縁層の
表面部分の形成の際に導入するＣＨ4 ガスの量は、排気
システムの構造やターゲット材料、その組成比等で異な
り必ずしも一定ではない。しかしターゲット材料が基板
面に着膜する際に、十分な炭化が行われるような量であ
ること、逆に炭素が多すぎて、付着力低下が起こらない
ような量にする必要がある。
【００４２】また導入するガスにＣＨ4 を用いたが、Ｃ
2 Ｈ2 ＝Ｃ2 Ｈ2 、Ｃ2 Ｈ6 、Ｃ3Ｈ8 など、所謂Ｃn
Ｈm ガスの多くのものが使用できる。
2 Ｈ2 ＝Ｃ2 Ｈ2 、Ｃ2 Ｈ6 、Ｃ3Ｈ8 など、所謂Ｃn
Ｈm ガスの多くのものが使用できる。
【００４３】上記した方法で絶縁層の上の部分に、更に
性質の異なるもう一つの絶縁層を形成している。もう一
つの絶縁層の厚さは、発熱抵抗体をエッチングするガス
との相関や工程のばらつきの許容範囲などで決定する。
実用上は２００〜３００ｎｍ位あれば十分である。勿論
これよりさらに厚くてもよい。この層の形成は上記した
ように製造条件を変えてもよいし、逆に有機膜のポリイ
ミドへの層の影響が無くなるような層を形成した後、１
０％〜２０％前後のＯ2 ガスを流してスパッタリングし
てもよい。
性質の異なるもう一つの絶縁層を形成している。もう一
つの絶縁層の厚さは、発熱抵抗体をエッチングするガス
との相関や工程のばらつきの許容範囲などで決定する。
実用上は２００〜３００ｎｍ位あれば十分である。勿論
これよりさらに厚くてもよい。この層の形成は上記した
ように製造条件を変えてもよいし、逆に有機膜のポリイ
ミドへの層の影響が無くなるような層を形成した後、１
０％〜２０％前後のＯ2 ガスを流してスパッタリングし
てもよい。
【００４４】次に本発明の第３の実施例について説明す
る。
る。
【００４５】なお第３の実施例も絶縁層を形成する工程
を除いて第１の実施例と同一であるので、絶縁層の形成
について説明する。
を除いて第１の実施例と同一であるので、絶縁層の形成
について説明する。
【００４６】有機物層の上にＳｉＯ2 やＳｉ3 Ｎ4 、Ａ
ｌ2 Ｏ3 、Ｚｒ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 などを成分として持つ
ターゲットを高周波スパッタリングして絶縁層を形成す
る。この高周波スパッタリングは、当初導入するガスは
Ａｒのみか、またはＡｒに少量のＯ2 ガスあるいはＮ2
ガスを混入したものにする。
ｌ2 Ｏ3 、Ｚｒ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 などを成分として持つ
ターゲットを高周波スパッタリングして絶縁層を形成す
る。この高周波スパッタリングは、当初導入するガスは
Ａｒのみか、またはＡｒに少量のＯ2 ガスあるいはＮ2
ガスを混入したものにする。
【００４７】上記の方法で有機物層の上にある程度の厚
さの絶縁層を形成する。その後、絶縁層の表面部分の形
成のときは、ＣＨ4 ガスをＡｒガスに対して流量比で１
０〜２０％前後に増やして入れ、絶縁層の形成を行う。
さの絶縁層を形成する。その後、絶縁層の表面部分の形
成のときは、ＣＨ4 ガスをＡｒガスに対して流量比で１
０〜２０％前後に増やして入れ、絶縁層の形成を行う。
【００４８】このときＣＨ4 ガスの量は、排気システム
の構造やターゲット材料、その組成比等で異なり必ずし
も一定ではない。ＣＨ4 ガスは多すぎると、膜の付着力
を弱める悪影響があるのでその上限を実験的に求める必
要がある。
の構造やターゲット材料、その組成比等で異なり必ずし
も一定ではない。ＣＨ4 ガスは多すぎると、膜の付着力
を弱める悪影響があるのでその上限を実験的に求める必
要がある。
【００４９】このようにして絶縁層の上部に別の絶縁層
を形成する。この絶縁層の厚さは発熱抵抗体をエッチン
グするガスとの相関や工程のばらつきの許容範囲などで
決定する。実用上は２００〜３００ｎｍ位あれば十分で
ある。この層の形成は上記したように製造条件を変えて
もよいし、逆に有機膜のポリイミド層への影響が無くな
る層が出来る僅かの層の形成が行われた後、１０％〜２
０％前後のＣn Ｈm ガス、例えばＣＨ4 ガスを流してス
パッタリングしてもよい。なおＣＨ4 ガスの他に、例え
ばＣ2 Ｈ2 ＝Ｃ2 Ｈ2 、Ｃ2 Ｈ6 、Ｃ3 Ｈ8 などを用い
ることもできる。
を形成する。この絶縁層の厚さは発熱抵抗体をエッチン
グするガスとの相関や工程のばらつきの許容範囲などで
決定する。実用上は２００〜３００ｎｍ位あれば十分で
ある。この層の形成は上記したように製造条件を変えて
もよいし、逆に有機膜のポリイミド層への影響が無くな
る層が出来る僅かの層の形成が行われた後、１０％〜２
０％前後のＣn Ｈm ガス、例えばＣＨ4 ガスを流してス
パッタリングしてもよい。なおＣＨ4 ガスの他に、例え
ばＣ2 Ｈ2 ＝Ｃ2 Ｈ2 、Ｃ2 Ｈ6 、Ｃ3 Ｈ8 などを用い
ることもできる。
【００５０】次に本発明の第４の実施例について説明す
る。
る。
【００５１】なお第４の実施例も絶縁層を形成する工程
を除いて第１の実施例と同一であるので、絶縁層の形成
について説明する。
を除いて第１の実施例と同一であるので、絶縁層の形成
について説明する。
【００５２】有機物層の上にＳｉＯ2 やＳｉ3 Ｎ4 、Ａ
ｌ2 Ｏ3 、Ｚｒ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 などを成分として持つ
ターゲットを高周波スパッタリングして絶縁層を形成す
る。この高周波スパッタリングは、当初導入するガスは
Ａｒのみか、またはＡｒに少量のＯ2 ガスあるいはＮ2
ガスを混入したものにする。そして絶縁層の膜厚が所望
の厚さになった後、絶縁層の上部に別の絶縁層を、Ｓｉ
Ｏ2 ターゲットを同じく高周波スパッタリングで形成す
る。ＳｉＯ2 ターゲットをスパッタリングして得る膜の
厚さは、発熱抵抗体のエッチングガスとの相関や工程の
ばらつきの許容範囲などで決定する。実用上は約２００
ｎｍ程度以上であれば問題ないが、最少１００ｎｍ程度
でも可能である。
ｌ2 Ｏ3 、Ｚｒ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 などを成分として持つ
ターゲットを高周波スパッタリングして絶縁層を形成す
る。この高周波スパッタリングは、当初導入するガスは
Ａｒのみか、またはＡｒに少量のＯ2 ガスあるいはＮ2
ガスを混入したものにする。そして絶縁層の膜厚が所望
の厚さになった後、絶縁層の上部に別の絶縁層を、Ｓｉ
Ｏ2 ターゲットを同じく高周波スパッタリングで形成す
る。ＳｉＯ2 ターゲットをスパッタリングして得る膜の
厚さは、発熱抵抗体のエッチングガスとの相関や工程の
ばらつきの許容範囲などで決定する。実用上は約２００
ｎｍ程度以上であれば問題ないが、最少１００ｎｍ程度
でも可能である。
【００５３】次に本発明の第５の実施例について説明す
る。
る。
【００５４】なお第５の実施例も絶縁層を形成する工程
を除いて第１の実施例と同一であるので、絶縁層の形成
について説明する。
を除いて第１の実施例と同一であるので、絶縁層の形成
について説明する。
【００５５】有機物層の上にＳｉＯ2 やＳｉ3 Ｎ4 、Ａ
ｌ2 Ｏ3 、Ｚｒ2 Ｏ3 、Ｙｔ2 Ｏ3などを成分として持
つターゲットを高周波スパッタリングして絶縁層を形成
する。この高周波スパッタリングは、当初導入するガス
はＡｒのみか、またはＡｒに少量のＯ2 ガスあるいはＮ
2 ガスを混入したものにする。この絶縁層の膜厚が所望
の厚さになった後、絶縁層の上部に別の絶縁層を、Ｓｉ
ターゲットをＤＣあるいはＲＦスパッタリングで形成す
る。このとき用いるガスは、ＡｒにＣn Ｈm 、例えばＣ
Ｈ4 を２０％までの量で混入させたものを用いる。ＣＨ
4 ガスの他、例えばＣ2 Ｈ2 ＝Ｃ2 Ｈ2 、Ｃ2 Ｈ6 、Ｃ
3 Ｈ8 などを用いることもできる。
ｌ2 Ｏ3 、Ｚｒ2 Ｏ3 、Ｙｔ2 Ｏ3などを成分として持
つターゲットを高周波スパッタリングして絶縁層を形成
する。この高周波スパッタリングは、当初導入するガス
はＡｒのみか、またはＡｒに少量のＯ2 ガスあるいはＮ
2 ガスを混入したものにする。この絶縁層の膜厚が所望
の厚さになった後、絶縁層の上部に別の絶縁層を、Ｓｉ
ターゲットをＤＣあるいはＲＦスパッタリングで形成す
る。このとき用いるガスは、ＡｒにＣn Ｈm 、例えばＣ
Ｈ4 を２０％までの量で混入させたものを用いる。ＣＨ
4 ガスの他、例えばＣ2 Ｈ2 ＝Ｃ2 Ｈ2 、Ｃ2 Ｈ6 、Ｃ
3 Ｈ8 などを用いることもできる。
【００５６】このようにして絶縁層の上方の部分に別の
絶縁層を形成する。なおＳｉをスパッタリングして得ら
れる絶縁層の上方部分の別の絶縁層の厚さは、実用上は
約２００ｎｍ程度以上であれば問題ないが、最少１００
ｎｍ程度でも可能である。
絶縁層を形成する。なおＳｉをスパッタリングして得ら
れる絶縁層の上方部分の別の絶縁層の厚さは、実用上は
約２００ｎｍ程度以上であれば問題ないが、最少１００
ｎｍ程度でも可能である。
【００５７】なお絶縁層の上方の部分に別の絶縁層を形
成する場合、ＳｉＣのターゲットを直接スパッタしても
よい。
成する場合、ＳｉＣのターゲットを直接スパッタしても
よい。
【００５８】次に本発明の第６の実施例について説明す
る。
る。
【００５９】なお第６の実施例も絶縁層を形成する工程
を除いて第１の実施例と同一であるので、絶縁層の形成
について説明する。
を除いて第１の実施例と同一であるので、絶縁層の形成
について説明する。
【００６０】有機物層の上にＳｉＯ2 やＳｉ3 Ｎ4 、Ａ
ｌ2 Ｏ3 、Ｚｒ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 などを成分として持つ
ターゲットを、高周波スパッタリングして絶縁層を形成
する。この高周波スパッタリングは、当初導入するガス
はＡｒのみか、またはＡｒに少量のＯ2 ガスあるいはＮ
2 ガスを混入したものにする。
ｌ2 Ｏ3 、Ｚｒ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 などを成分として持つ
ターゲットを、高周波スパッタリングして絶縁層を形成
する。この高周波スパッタリングは、当初導入するガス
はＡｒのみか、またはＡｒに少量のＯ2 ガスあるいはＮ
2 ガスを混入したものにする。
【００６１】絶縁層１３の膜厚が所望の厚さになった
後、絶縁層の上部に別の絶縁層を、Ｓｉ単結晶またはＳ
ｉ粉末を固めて形成したターゲットをＡｒおよびＯ2 ガ
スを導入しながらＲＦあるいはＤＣスパッタリングして
形成する。Ｓｉターゲットのスパッタリングによって着
膜される絶縁層の厚さは、約２００ｎｍ程度以上であれ
ば問題ないが、最少１００ｎｍ程度でもよい。
後、絶縁層の上部に別の絶縁層を、Ｓｉ単結晶またはＳ
ｉ粉末を固めて形成したターゲットをＡｒおよびＯ2 ガ
スを導入しながらＲＦあるいはＤＣスパッタリングして
形成する。Ｓｉターゲットのスパッタリングによって着
膜される絶縁層の厚さは、約２００ｎｍ程度以上であれ
ば問題ないが、最少１００ｎｍ程度でもよい。
【００６２】次に本発明の第７の実施例について説明す
る。
る。
【００６３】第７の実施例では支持基板としてセラミッ
クを使用し、またこの支持基板上にグレーズ層を設けて
いる。これ以外の構成は絶縁層を形成する工程を除いて
第１の実施例と同一であるので、絶縁層の形成について
説明する。
クを使用し、またこの支持基板上にグレーズ層を設けて
いる。これ以外の構成は絶縁層を形成する工程を除いて
第１の実施例と同一であるので、絶縁層の形成について
説明する。
【００６４】支持基板上にグレーズ層を設け、このグレ
ーズ層の上にＳｉＯ2 やＳｉ3 Ｎ4、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｚｒ
2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 などを成分として持つターゲットを高
周波スパッタリングして絶縁層を形成する。この場合、
導入するガスは当初Ａｒのみか、またはＡｒに少量のＯ
2 ガスあるいはＮ2 ガスを混入したものを用いる。
ーズ層の上にＳｉＯ2 やＳｉ3 Ｎ4、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｚｒ
2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 などを成分として持つターゲットを高
周波スパッタリングして絶縁層を形成する。この場合、
導入するガスは当初Ａｒのみか、またはＡｒに少量のＯ
2 ガスあるいはＮ2 ガスを混入したものを用いる。
【００６５】そして絶縁層が所望の厚さになった後、そ
の表面層の近くに位置する絶縁層の形成は、ＣＨ4 ガス
をＡｒガスに対して約流量比で１０％前後に増やして行
う。なおＣＨ4 の量は、排気システムの構造やターゲッ
ト材料、その組成比等で異なり必ずしも一定ではない。
しかしＣＨ4 の量は、ターゲット材料が基板の面に着膜
する際に十分な炭化が行われるように、逆に炭素が多す
ぎて、付着力低下が起こらないようにすることが必要で
ある。
の表面層の近くに位置する絶縁層の形成は、ＣＨ4 ガス
をＡｒガスに対して約流量比で１０％前後に増やして行
う。なおＣＨ4 の量は、排気システムの構造やターゲッ
ト材料、その組成比等で異なり必ずしも一定ではない。
しかしＣＨ4 の量は、ターゲット材料が基板の面に着膜
する際に十分な炭化が行われるように、逆に炭素が多す
ぎて、付着力低下が起こらないようにすることが必要で
ある。
【００６６】導入するガスとして、ＣＨ4 を用いたが、
Ｃ2 Ｈ2 ＝Ｃ2 Ｈ2 、Ｃ2 Ｈ6 、Ｃ3 Ｈ8 など、所謂Ｃ
n Ｈm ガスの多くを使うことができる。
Ｃ2 Ｈ2 ＝Ｃ2 Ｈ2 、Ｃ2 Ｈ6 、Ｃ3 Ｈ8 など、所謂Ｃ
n Ｈm ガスの多くを使うことができる。
【００６７】このようにして絶縁層の上部に性質の異な
るもう一つ絶縁層を形成している。このもう一つ絶縁層
の厚さは、発熱抵抗体をエッチングするガスとの相関や
工程のばらつきの許容範囲などで決定する。実用上は２
００ｎｍ位あれば十分である。
るもう一つ絶縁層を形成している。このもう一つ絶縁層
の厚さは、発熱抵抗体をエッチングするガスとの相関や
工程のばらつきの許容範囲などで決定する。実用上は２
００ｎｍ位あれば十分である。
【００６８】なおもう一つ絶縁層の形成は上記したよう
に製造条件を変えもよいし、逆に有機物膜のポリイミド
層への影響が無くなる積層が出来る僅かの層の形成が行
われた後、１０％前後のＯ2 ガスを流してスパッタリン
グする方法でもよい。この上に更にＳｉ単結晶またはＳ
ｉ粉末を固めて形成したターゲットをＡｒおよびＯ2 ガ
スを導入しながら直流スパッタリングしてもよい。なお
Ｓｉターゲットをスパッタリングして着膜する絶縁層の
厚さは、約２００ｎｍ程度以上であれば問題ないが、最
少１００ｎｍ程度でも可能である。
に製造条件を変えもよいし、逆に有機物膜のポリイミド
層への影響が無くなる積層が出来る僅かの層の形成が行
われた後、１０％前後のＯ2 ガスを流してスパッタリン
グする方法でもよい。この上に更にＳｉ単結晶またはＳ
ｉ粉末を固めて形成したターゲットをＡｒおよびＯ2 ガ
スを導入しながら直流スパッタリングしてもよい。なお
Ｓｉターゲットをスパッタリングして着膜する絶縁層の
厚さは、約２００ｎｍ程度以上であれば問題ないが、最
少１００ｎｍ程度でも可能である。
【００６９】
【発明の効果】本発明によれば、印字品位を上げ、機能
を高め長寿命化を図るサーマルヘッドおよびその製造方
法が実現できる。
を高め長寿命化を図るサーマルヘッドおよびその製造方
法が実現できる。
【図１】本発明の一実施例を説明する図で、サーマルヘ
ッドの断面を示す図である。
ッドの断面を示す図である。
【図２】従来のサーマルヘッドの断面を示す図である。
１１…支持基板 １２…有機物層 １３…絶縁層 １４…発熱抵抗体膜 １５…電極 １６…保護層
Claims (2)
- 【請求項１】 支持基板と、この支持基板に形成した有
機物層またはグレーズ層と、この有機物層またはガラス
質層の上に形成した絶縁層と、この絶縁層の上に形成し
た発熱抵抗体と、この発熱抵抗体に電流を流す電極と、
前記発熱抵抗体の面を保護する保護層と具備するサーマ
ルヘッドにおいて、前記絶縁層を二層構造とし、この二
層構造のうち有機物層に接しない側に酸化物層あるいは
炭化物層を設けるか、または有機物層に接しない側を有
機物層に接する側に比し酸化物あるいは炭化物が多いか
もしくはより多く酸化か炭化した層を設けることを特徴
とするサーマルヘッド。 - 【請求項２】 支持基板と、この支持基板の上の有機物
層と、この有機物層の上の絶縁層と、この絶縁層の上の
発熱抵抗体と、この発熱抵抗体に電流を流す電極と、前
記発熱抵抗体の面を保護する保護層とを形成するサーマ
ルヘッドの製造方法において、前記絶縁層をＳｉＯ2 や
Ｓｉ3 Ｎ4 を主成分とするターゲットをスパッタリング
して形成するか、または絶縁層の有機物層に接する側は
主としてＡｒガスでスパッタリングし、有機物層に接し
ない側はＯ2 ガスもしくはＣn Ｈm 系のガスをより多く
するか、新たに入れるかしてスパッタリングして形成す
ることを特徴とするサーマルヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4074797A JPH05278246A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | サーマルヘッドおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4074797A JPH05278246A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | サーマルヘッドおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05278246A true JPH05278246A (ja) | 1993-10-26 |
Family
ID=13557660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4074797A Pending JPH05278246A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | サーマルヘッドおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05278246A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013214655A (ja) * | 2012-04-03 | 2013-10-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光半導体素子 |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP4074797A patent/JPH05278246A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013214655A (ja) * | 2012-04-03 | 2013-10-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光半導体素子 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040402 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050125 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050927 |