JPH0557938A - Manufacture of thermal head - Google Patents

Manufacture of thermal head

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JPH0557938A
JPH0557938A JP3220498A JP22049891A JPH0557938A JP H0557938 A JPH0557938 A JP H0557938A JP 3220498 A JP3220498 A JP 3220498A JP 22049891 A JP22049891 A JP 22049891A JP H0557938 A JPH0557938 A JP H0557938A
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JP
Japan
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layer
sputtering
thermal head
gas pressure
film
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Application number
JP3220498A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuharu Hyodo
徹治 兵頭
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Publication of JPH0557938A publication Critical patent/JPH0557938A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a thermal head wherein print life and yield in manufacturing can be bettered and print quality can be improved. CONSTITUTION:A glazed layer 23, a heat generating resistor layer 24, electrode layers 25, 26 and a protective layer 28 are formed on an insulating substrate 22 in above-mentioned order. At this time, the protective layer 28 is made to have three layers whose sputtering pressures are varied by sputtering, with a material having high hardness and electric insulating property as a target. In the three layers, a lower layer 29 is formed by sputtering gas pressure of 1-3mTorr, a middle layer 30 is formed by sputtering gas pressure of 20-3mTorr, and an upper layer 31 is formed by sputtering gas pressure of 1-3mTorr.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、サーマルヘッドに関
し、とりわけ印画寿命を改善したサーマルヘッドに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal head, and more particularly to a thermal head having an improved printing life.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は、典型的な従来例のサーマルヘッ
ド1の断面図である。サーマルヘッド1は、アルミナ系
セラミックなどから成る絶縁基板2上にガラスから成る
グレーズ層3が形成され、その上にスパッタリングなど
の薄膜技術で窒化タンタルTa34を成膜して発熱抵抗
体層4が形成される。発熱抵抗体層4上には、アルミニ
ウムなどの金属をスパッタリングなどで成膜し、エッチ
ングを施して共通電極5および個別電極6が形成され、
たとえば8ドット/mmの密度で複数の発熱素子7が構
成される。このような絶縁基板2は、5酸化タンタルT
25などから成る保護膜8で被覆される。このような
サーマルヘッド1は、プラテンローラ9との間で感熱記
録紙10を挟圧し、感熱印画を行う。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a sectional view of a typical conventional thermal head 1. In the thermal head 1, a glaze layer 3 made of glass is formed on an insulating substrate 2 made of alumina ceramics or the like, and a tantalum nitride Ta 3 N 4 film is formed thereon by a thin film technique such as sputtering to form a heating resistor layer. 4 is formed. On the heating resistor layer 4, a metal such as aluminum is formed by sputtering or the like, and etching is performed to form a common electrode 5 and an individual electrode 6,
For example, a plurality of heating elements 7 are formed with a density of 8 dots / mm. Such an insulating substrate 2 is made of tantalum pentoxide T
It is covered with a protective film 8 made of a 2 O 5 or the like. Such a thermal head 1 presses the thermal recording paper 10 with the platen roller 9 to perform thermal printing.

【0003】このような従来のサーマルヘッド1は、発
熱抵抗体層4および電極5,6が形成された後に、スパ
ッタリング技術によって、SiONなどが5mtorr
程度の酸素ガスO2 を含有するアルゴンArガス雰囲気
において、層厚t1(4〜7μm程度)の膜厚で前記保
護膜8が形成されている。
In such a conventional thermal head 1, after the heating resistor layer 4 and the electrodes 5 and 6 are formed, SiON or the like is 5 mtorr by a sputtering technique.
The protective film 8 is formed to have a layer thickness t1 (about 4 to 7 μm) in an argon Ar gas atmosphere containing approximately oxygen gas O 2 .

【0004】このようにして形成されたSiONからな
る保護膜8は、膜の硬度としてマイクロビッカース硬度
にして1300〜1700kg/mm2程度のため、印
画走行時に保護膜8とプラテンローラ9とによって圧接
される感熱記録紙10との間に、外部からの異物が噛み
込んだ場合、保護膜8に容易にクラックが形成され、外
部からの水分の侵入などにより電極5,6および発熱抵
抗体層4を腐食させ、動作不良や寿命を短くするなどの
不具合を生じている。
Since the protective film 8 made of SiON thus formed has a micro Vickers hardness of about 1300 to 1700 kg / mm 2 , the protective film 8 and the platen roller 9 are pressed against each other during printing. When a foreign matter from the outside is caught between the heat-sensitive recording paper 10 and the heat-sensitive recording paper 10, the cracks are easily formed in the protective film 8 and the electrodes 5 and 6 and the heating resistor layer 4 are formed due to the intrusion of moisture from the outside. Corrosion causes problems such as defective operation and shortened life.

【0005】また、保護膜8として窒化シリコンSiN
をスパッタリングにて形成した場合、ビッカース硬度は
通常の5mtorrのガス圧力の下では、2000〜3
000kg/mm2 に形成され、前記SiONの場合よ
りも硬度が向上するが、その一方で保護膜8内の内部応
力は、SiONの場合に比べ5〜10倍程度増加し、製
造工程上の、あるいは使用中の熱ストレスなどに対しそ
の耐性が低下する。しかも、この例ではSiONに比べ
て電極5,6および発熱抵抗体層4との層間密着性も低
下し、製造上の歩留まりおよび信頼性が低下するという
問題点を有している。
Further, as the protective film 8, silicon nitride SiN is used.
When formed by sputtering, the Vickers hardness is 2000 to 3 under a normal gas pressure of 5 mtorr.
It is formed at 000 kg / mm 2, and the hardness is improved as compared with the case of SiON, while the internal stress in the protective film 8 is increased by about 5 to 10 times as compared with the case of SiON. Alternatively, its resistance to heat stress during use decreases. Moreover, in this example, the interlayer adhesion between the electrodes 5, 6 and the heating resistor layer 4 is lower than that of SiON, and there is a problem in that the manufacturing yield and reliability are reduced.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このような問題点を解
決しようとして、図6に示されるように保護膜8を下層
8aおよび上層8bの2層構造とし、下層8aをSiO
Nから成膜し、上層8bをSiNから成膜する製造方法
の例が、特開昭61−158475として提案されてい
る。
In order to solve such a problem, as shown in FIG. 6, the protective film 8 has a two-layer structure of a lower layer 8a and an upper layer 8b, and the lower layer 8a is made of SiO 2.
An example of a manufacturing method in which a film is formed from N and an upper layer 8b is formed from SiN is proposed in JP-A-61-158475.

【0007】この従来例では、前記第1の従来例に対し
て、内部応力の点では改善が見られるものの、通常の成
膜雰囲気として5mtorr程度でスパッタリングして
成膜された場合、形成された保護膜8のビッカース硬度
は2000kg/mm2 程度のため、前述したような耐
クラック性において、前記第1の従来例よりも若干改善
された程度であり、異物の硬度や大きさによってはやは
りクラックを生じる不具合を有している。
In this conventional example, although an improvement in internal stress was observed as compared with the first conventional example, it was formed when a film was formed by sputtering in a normal film forming atmosphere at about 5 mtorr. Since the Vickers hardness of the protective film 8 is about 2000 kg / mm 2 , the crack resistance as described above is slightly improved as compared with the first conventional example, and depending on the hardness and size of the foreign matter, the crack may still occur. Has a problem that causes

【0008】また一般にスパッタリングにより形成され
る薄膜は、成膜雰囲気を低圧にする程、ターゲットから
発生するスパッタリング粒子のエネルギが増大し、緻密
かつ堅い膜が得られることが知られているが、その反
面、スパッタリング圧力の低圧化に伴って、形成される
膜の内部応力が急激に増大することが知られている。こ
の状態を図2のラインL1に示す。したがって、通常、
比較的低圧での成膜は行われていないことが知られてい
る。
It is generally known that a thin film formed by sputtering increases the energy of sputtered particles generated from a target as the film forming atmosphere is made lower in pressure, and a dense and hard film can be obtained. On the other hand, it is known that the internal stress of the formed film rapidly increases as the sputtering pressure decreases. This state is shown by line L1 in FIG. Therefore, usually
It is known that film formation is not performed at a relatively low pressure.

【0009】本発明の目的は、上述の技術的課題を解消
し、印画寿命および製造上の歩留まりを改善できるとと
もに、印画品質を向上することができるサーマルヘッド
を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above technical problems, to provide a thermal head which can improve the printing life and the manufacturing yield and can improve the printing quality.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁基板上に
グレーズ層、発熱抵抗体層、電極層および保護層を順次
形成するサーマルヘッドの製造方法において、保護層を
窒化シリコンを主成分とする材料のスパッタリングによ
りスパッタ圧力を変化させた3層構造として形成する工
程を含み、下層として、1〜3mtorrのスパッタリ
ングガス圧力で形成し、中層として、20〜30mto
rrのスパッタリングガス圧力で形成し、上層として、
1〜3mtorrのスパッタリングガス圧力で形成する
工程を含むことを特徴とするサーマルヘッドの製造方法
である。
According to the present invention, in a method of manufacturing a thermal head in which a glaze layer, a heating resistor layer, an electrode layer and a protective layer are sequentially formed on an insulating substrate, the protective layer is mainly composed of silicon nitride. A step of forming a three-layer structure in which the sputtering pressure is changed by sputtering the material for forming a lower layer with a sputtering gas pressure of 1 to 3 mtorr, and an intermediate layer of 20 to 30 mto.
It is formed with a sputtering gas pressure of rr, and as an upper layer,
A method of manufacturing a thermal head, comprising a step of forming at a sputtering gas pressure of 1 to 3 mtorr.

【0011】また、本発明は、前記下層および中層の少
なくとも一方の成膜において、酸素ガスO2 を含む気体
を使用したスパッタリングにより、SiON膜として形
成することを特徴とするサーマルヘッドの製造方法であ
る。
Further, according to the present invention, there is provided a method of manufacturing a thermal head, characterized in that, in forming at least one of the lower layer and the intermediate layer, a SiON film is formed by sputtering using a gas containing oxygen gas O 2. is there.

【0012】[0012]

【作用】本発明に従うサーマルヘッドの製造方法では、
絶縁性基板上にグレーズ層と発熱抵抗体層と電極層と保
護層とをこの順序で順次形成し、次に保護層を高硬度で
電気絶縁性を有する材料をターゲットとし、スパッタリ
ングにてスパッタリング圧力を変化させた3層構造とし
て形成する。3層の内、下層として、1〜3mtorr
のスパッタリングガス圧力で形成し、中層として、20
〜30mtorrのスパッタリングガス圧力で形成し、
上層として、1〜3mtorrのスパッタリングガス圧
力で形成する。
In the method of manufacturing the thermal head according to the present invention,
A glaze layer, a heating resistor layer, an electrode layer, and a protective layer are sequentially formed on an insulating substrate in this order, and then the protective layer is a target with a material having high hardness and electrical insulation, and sputtering pressure is applied by sputtering. Is formed to have a three-layer structure. Of the three layers, the lower layer is 1-3 mtorr
Formed with a sputtering gas pressure of
Formed at a sputtering gas pressure of ~ 30 mtorr,
The upper layer is formed with a sputtering gas pressure of 1 to 3 mtorr.

【0013】したがって、下層を低圧のスパッタリング
で成膜することにより、ターゲットから飛来するスパッ
タリング粒子の発熱抵抗体層および電極層の表面への入
射エネルギを高くすることができ、表面の活性化や電極
層および発熱抵抗体層への粒子の打ち込み効果などによ
り、保護層の発熱抵抗体層や電極層の表面に対する密着
性を格段に向上することができる。
Therefore, by forming the lower layer by low-pressure sputtering, it is possible to increase the incident energy of the sputtered particles flying from the target to the surfaces of the heating resistor layer and the electrode layer, and to activate the surface and the electrode. Adhesion of the protective layer to the surfaces of the heating resistor layer and the electrode layer can be significantly improved by the effect of implanting particles into the layer and the heating resistor layer.

【0014】また上層を低圧スパッタリングとすること
により、上層を高硬度とし、耐クラック性が向上する。
中層を高圧スパッタリングとすることにより、膜中の応
力がほとんどない層を形成し、保護層全体の応力を低減
することができる。
By using low pressure sputtering for the upper layer, the upper layer has high hardness and crack resistance is improved.
By using high-pressure sputtering for the intermediate layer, a layer having almost no stress in the film can be formed, and the stress of the entire protective layer can be reduced.

【0015】またこの効果は、下層および中層の少なく
とも一方をSiONとすることにより、層間密着性が更
に増大し向上する。
This effect is further improved by using at least one of the lower layer and the intermediate layer of SiON to further increase the interlayer adhesion.

【0016】[0016]

【実施例】図1は本発明の一実施例のサーマルヘッド2
1の断面図である。サーマルヘッド21は、アルミナ系
セラミックなどから成る絶縁基板22上にガラスから成
るグレーズ層23が形成され、その上にスパッタリング
などの薄膜技術で窒化タンタルTa34を成膜して発熱
抵抗体層24が形成される。発熱抵抗体層24上には、
アルミニウムなどの金属をスパッタリングなどで成膜
し、エッチングを施して共通電極25および個別電極2
6が形成され、たとえば8ドット/mmの密度で複数の
発熱素子27が構成される。前記発熱抵抗体層22およ
び電極25,26の表面には後述する下層29、中層3
0および上層31から成る3層構造の保護層28が形成
される。このようなサーマルヘッド21は、プラテンロ
ーラ31との間で感熱記録紙33を挟圧し感熱印画を行
う。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a thermal head 2 according to an embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of 1. In the thermal head 21, a glaze layer 23 made of glass is formed on an insulating substrate 22 made of alumina ceramics or the like, and tantalum nitride Ta 3 N 4 is formed thereon by a thin film technique such as sputtering to form a heating resistor layer. 24 is formed. On the heating resistor layer 24,
A metal such as aluminum is formed into a film by sputtering or the like, and etching is performed to form a common electrode 25 and an individual electrode 2.
6 are formed, and a plurality of heating elements 27 are formed with a density of 8 dots / mm, for example. On the surfaces of the heating resistor layer 22 and the electrodes 25 and 26, there are a lower layer 29 and an intermediate layer 3 which will be described later.
A protective layer 28 having a three-layer structure including 0 and the upper layer 31 is formed. Such a thermal head 21 presses the thermal recording paper 33 with the platen roller 31 to perform thermal printing.

【0017】本件発明は、スパッタリングを行う際にス
パッタリングガス圧を低下させると、ターゲットから飛
来する打込み粒子が途中の移動経路において気体分子と
衝突する頻度が抑制され、これにより打込み粒子の打込
み対象に到達した状態での運動エネルギーを従来よりも
格段に増大することができ、これにより、得られる膜の
分子密度を向上することができ、したがって、膜の硬度
を格段に向上することができるとの知見に基づくもので
ある。しかも後述するように、保護膜18を3層構造と
し、下層29および上層31を前述のように高硬度と
し、中層30を比較的高いガス圧で製膜することにより
膜応力がほとんどない層が形成され、保護膜28全体と
しての応力を低減しようとするものである。
According to the present invention, when the sputtering gas pressure is lowered during sputtering, the frequency with which implant particles flying from the target collide with gas molecules in the course of movement along the way is suppressed, and as a result, the implant particles are targeted for implantation. The kinetic energy in the reached state can be remarkably increased as compared with the conventional one, whereby the molecular density of the obtained film can be improved, and therefore the hardness of the film can be remarkably improved. It is based on knowledge. Moreover, as will be described later, the protective film 18 has a three-layer structure, the lower layer 29 and the upper layer 31 have high hardness as described above, and the middle layer 30 is formed with a relatively high gas pressure, so that a layer having little film stress It is intended to reduce the stress of the protective film 28 formed as a whole.

【0018】図3は本実施例に従うサーマルヘッド21
の製造工程を説明する工程図であり、図4はこの製造工
程において用いられるスパッタリング時のアルゴンガス
圧の変化を示すタイムチャートである。工程a1では、
絶縁基板22の全面に亘ってガラス層をスクリーン印刷
などの厚膜技術で形成し、焼成してグレーズ層23を得
る。工程a2ではグレーズ層23上に前述したように、
スパッタリングなどの薄膜技術で発熱抵抗体層24を成
膜する。工程a3では発熱抵抗体層24上にアルミニウ
ムからなる金属層をスパッタリングで成膜し、共通電極
25および個別電極26が得られるようにパターンニン
グする。
FIG. 3 shows a thermal head 21 according to this embodiment.
FIG. 4 is a process diagram for explaining the manufacturing process of FIG. 4, and FIG. 4 is a time chart showing changes in the argon gas pressure during sputtering used in this manufacturing process. In step a1,
A glass layer is formed on the entire surface of the insulating substrate 22 by a thick film technique such as screen printing, and is baked to obtain a glaze layer 23. In step a2, as described above on the glaze layer 23,
The heating resistor layer 24 is formed by a thin film technique such as sputtering. In step a3, a metal layer made of aluminum is formed on the heating resistor layer 24 by sputtering, and patterned so that the common electrode 25 and the individual electrode 26 are obtained.

【0019】工程a4では、この製造段階の配線基板2
2をスパッタリング装置内に収納し、酸素ガスO2 を5
%を含有するアルゴンArガスの図4に示すガス圧P1
(例として1mtorr)の雰囲気にて、SiNを主成
分とするターゲットを用いて時刻T0〜T1の間でスパ
ッタリングを行い、膜厚t1(例として0.1μm)程
度に製膜し、下層29を得る。工程a5では、下層29
の製膜時と同一のスパッタリングガスの組成を用い、時
刻T1〜T2の間でガス圧を前記P1からガス圧P2
(例として30mtorr)に切換える。
In step a4, the wiring board 2 in this manufacturing stage is used.
2 is stored in the sputtering apparatus, and oxygen gas O 2 is added to 5
Gas pressure P1 shown in FIG. 4 for argon Ar gas containing 100%
In an atmosphere of (1 mtorr as an example), sputtering is performed using a target containing SiN as a main component between times T0 and T1 to form a film having a film thickness t1 (0.1 μm as an example), and the lower layer 29 is formed. obtain. In step a5, the lower layer 29
The same composition of the sputtering gas as that at the time of film formation was used, and the gas pressure was changed from P1 to P2 between times T1 and T2.
(30 mtorr as an example).

【0020】工程a6では、同一のターゲットを用いて
スパッタリングを行い、膜圧t2(例として2〜3μ
m)程度に製膜して中層30を得る。工程a7では、ス
パッタリングガスをアルゴンArガス雰囲気とし、ガス
圧を時刻T3〜T4で前記ガス圧P2をガス圧P3(例
として1mtorr)に切換え、成膜する。工程a8で
は膜厚t3(例として2〜3μm)程度に製膜し、上層
31を形成する。このようにして下層29、中層30お
よび上層31から成る保護膜28が構成される。
In step a6, sputtering is performed using the same target, and the film pressure t2 (for example, 2 to 3 μm) is used.
The film is formed to about m) to obtain the middle layer 30. In step a7, the sputtering gas is an argon Ar gas atmosphere, and the gas pressure P2 is switched to the gas pressure P3 (for example, 1 mtorr) at times T3 to T4 to form a film. In step a8, the film is formed to a film thickness t3 (for example, 2 to 3 μm) to form the upper layer 31. In this way, the protective film 28 including the lower layer 29, the middle layer 30, and the upper layer 31 is formed.

【0021】このようにして成膜された窒化シリコンS
iNから成る上層31は、ビッカース硬度にして250
0〜3000kg/mm2 であり、従来例に比較し、耐
クラック性に優れた膜となる。
Silicon nitride S thus formed
The upper layer 31 made of iN has a Vickers hardness of 250.
It is 0 to 3000 kg / mm 2, which is a film excellent in crack resistance as compared with the conventional example.

【0022】本件発明者は、このようにして作成された
サーマルヘッド21の印画試験を硬質紙を用い、高荷重
の条件にて行ったが、図5および図6に示した従来例の
SiONあるいはSiNから成る保護膜8において見ら
れたクラックの発生は生じず、良好な結果を得た。
The inventor of the present invention conducted a printing test of the thermal head 21 thus prepared using hard paper under a high load condition. The conventional SiON or SiON shown in FIGS. The generation of cracks seen in the protective film 8 made of SiN did not occur, and good results were obtained.

【0023】本実施例に従うサーマルヘッドの製造方法
では、下層29を低圧のスパッタリングで成膜すること
により、ターゲットから飛来するスパッタリング粒子の
発熱抵抗体層24および電極層25,26の表面への入
射エネルギを高くすることができ、表面の活性化や電極
層25,26および発熱抵抗体層24への粒子の打ち込
み効果などにより、保護層28の発熱抵抗体層24や電
極層25,26の表面に対する密着性を格段に向上する
ことができる。
In the method of manufacturing the thermal head according to the present embodiment, the lower layer 29 is formed by low-pressure sputtering, so that the sputtering particles flying from the target are incident on the surfaces of the heating resistor layer 24 and the electrode layers 25 and 26. The energy can be increased, and the surface of the heating resistor layer 24 and the electrode layers 25 and 26 of the protective layer 28 is activated by the activation of the surface and the effect of implanting particles into the electrode layers 25 and 26 and the heating resistor layer 24. It is possible to significantly improve the adhesion to.

【0024】また上層31を低圧スパッタリングとする
ことにより、上層31を高硬度とし、耐クラック性が向
上している。中層30を高圧スパッタリングとすること
により、膜中の応力がほとんどない層を形成し、保護層
28全体の応力を低減することができる。
By using low pressure sputtering for the upper layer 31, the upper layer 31 has high hardness and crack resistance is improved. By using high-pressure sputtering for the intermediate layer 30, a layer having almost no stress in the film can be formed, and the stress of the entire protective layer 28 can be reduced.

【0025】前述の実施例では、下層29と中層30と
をSiONから形成し、上層31をSiNから形成した
が、本発明の他の実施例として、各層29〜31を全て
SiNから形成するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the lower layer 29 and the middle layer 30 are made of SiON, and the upper layer 31 is made of SiN. However, as another embodiment of the present invention, all the layers 29 to 31 are made of SiN. You can

【0026】また前記各実施例で用いられた保護膜28
を構成するSiONあるいはSiNには、アルミニウム
Alがたとえば数モル〜20モル%程度含有されていて
もよい。
The protective film 28 used in each of the above embodiments
The SiON or SiN forming the may contain aluminum Al of, for example, about several mol to 20 mol%.

【0027】さらに下層29と中層30間、あるいは中
層30および上層31間でアルゴンArガス中の酸素O
2 の濃度を時間とともに変化させて、酸素の傾斜層を設
けてもよい。さらに雰囲気ガスに窒素ガスN2あるいは
2O、NOなどの窒素系ガスを含有させてもよい。
Further, between the lower layer 29 and the middle layer 30, or between the middle layer 30 and the upper layer 31, oxygen O in argon Ar gas is introduced.
The concentration of 2 may be changed with time to provide a gradient layer of oxygen. Further, the atmosphere gas may contain nitrogen gas N 2 or a nitrogen-based gas such as N 2 O or NO.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上のように本発明に従えば、絶縁性基
板上にグレーズ層と発熱抵抗体層と電極層と保護層とを
この順序で順次形成し、次に保護層を高硬度で電気絶縁
性を有する材料をターゲットとし、スパッタリングにて
スパッタリング圧力を変化させた3層構造として形成す
る。3層の内、下層として、1〜3mtorrのスパッ
タリングガス圧力で形成し、中層として、20〜30m
torrのスパッタリングガス圧力で形成し、上層とし
て、1〜3mtorrのスパッタリングガス圧力で形成
する。
As described above, according to the present invention, the glaze layer, the heating resistor layer, the electrode layer and the protective layer are sequentially formed on the insulating substrate in this order, and then the protective layer is formed with high hardness. A three-layer structure is formed by changing the sputtering pressure by sputtering using a target having an electrically insulating material as a target. Of the three layers, the lower layer is formed with a sputtering gas pressure of 1 to 3 mtorr, and the middle layer is 20 to 30 m.
It is formed at a sputtering gas pressure of torr and the upper layer is formed at a sputtering gas pressure of 1 to 3 mtorr.

【0029】したがって、下層を低圧のスパッタリング
で成膜することにより、ターゲットから飛来するスパッ
タリング粒子の発熱抵抗体層および電極層の表面への入
射エネルギを高くすることができ、表面の活性化や電極
層および発熱抵抗体層への粒子の打ち込み効果などによ
り、保護層の発熱抵抗体層や電極層の表面に対する密着
性を格段に向上することができる。
Therefore, by forming the lower layer by low-pressure sputtering, it is possible to increase the incident energy of the sputtered particles flying from the target to the surface of the heating resistor layer and the electrode layer, and to activate the surface and the electrode. Adhesion of the protective layer to the surfaces of the heating resistor layer and the electrode layer can be significantly improved by the effect of implanting particles into the layer and the heating resistor layer.

【0030】また上層を低圧スパッタリングとすること
により、上層を高硬度とし、耐クラック性が向上する。
中層を高圧スパッタリングとすることにより、膜中の応
力がほとんどない層を形成し、保護層全体の応力を低減
することができる。
By using low pressure sputtering for the upper layer, the upper layer has high hardness and crack resistance is improved.
By using high-pressure sputtering for the intermediate layer, a layer having almost no stress in the film can be formed, and the stress of the entire protective layer can be reduced.

【0031】またこの効果は、下層および中層の少なく
とも一方をSiONとすることにより、層間密着性が更
に増大し向上する。
Further, this effect is improved by further increasing the interlayer adhesion by using at least one of the lower layer and the intermediate layer of SiON.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例のサーマルヘッド21の断面
図である。
FIG. 1 is a sectional view of a thermal head 21 according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明を説明するスパッタリングガス圧力と内
部応力との関係を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between sputtering gas pressure and internal stress for explaining the present invention.

【図3】本実施例の製造工程を説明する工程図である。FIG. 3 is a process drawing for explaining the manufacturing process of this embodiment.

【図4】本製造工程におけるスパッタリングガス圧の変
化を示すタイムチャートである。
FIG. 4 is a time chart showing changes in sputtering gas pressure in the present manufacturing process.

【図5】第1の従来例のサーマルヘッド1の断面図であ
る。
FIG. 5 is a sectional view of a thermal head 1 of a first conventional example.

【図6】第2の従来例のサーマルヘッド1aの断面図で
ある。
FIG. 6 is a sectional view of a second conventional thermal head 1a.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 サーマルヘッド 22 絶縁基板 23 グレーズ層 24 発熱抵抗体層 25 共通電極 26 個別電極 27 発熱素子 28 保護層 29 下層 30 中層 31 上層 21 Thermal Head 22 Insulating Substrate 23 Glaze Layer 24 Heating Resistor Layer 25 Common Electrode 26 Individual Electrode 27 Heating Element 28 Protective Layer 29 Lower Layer 30 Middle Layer 31 Upper Layer

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁基板上にグレーズ層、発熱抵抗体
層、電極層および保護層を順次形成するサーマルヘッド
の製造方法において、 前記保護層を窒化シリコンを主成分とする材料をターゲ
ットとしたスパッタリングによりスパッタ圧力を変化さ
せた下記3層構造として形成する工程を含むことを特徴
とするサーマルヘッドの製造方法。下層として、1〜3
mtorrのスパッタリングガス圧力で形成する。中層
として、20〜30mtorrのスパッタリングガス圧
力で形成する。上層として、1〜3mtorrのスパッ
タリングガス圧力で形成する。
1. A method of manufacturing a thermal head in which a glaze layer, a heating resistor layer, an electrode layer, and a protective layer are sequentially formed on an insulating substrate, wherein the protective layer is a sputtering targeting a material containing silicon nitride as a main component. And a step of forming the following three-layer structure in which the sputtering pressure is changed by the method of manufacturing a thermal head. As the lower layer, 1-3
It is formed at a sputtering gas pressure of mtorr. The middle layer is formed with a sputtering gas pressure of 20 to 30 mtorr. The upper layer is formed with a sputtering gas pressure of 1 to 3 mtorr.
【請求項2】 前記下層および中層の少なくとも一方の
成膜において、酸素ガスO2 を含む気体を使用したスパ
ッタリングにより、SiON膜として形成することを特
徴とする請求項1記載のサーマルヘッドの製造方法。
2. The method of manufacturing a thermal head according to claim 1, wherein at least one of the lower layer and the intermediate layer is formed as a SiON film by sputtering using a gas containing oxygen gas O 2. ..
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010243161A (en) * 2009-04-01 2010-10-28 Seiko Epson Corp Manufacturing method of translucent member, translucent member and timepiece
JP2010243163A (en) * 2009-04-01 2010-10-28 Seiko Epson Corp Translucent member, timepiece, and manufacturing method of the translucent member
JP2020062825A (en) * 2018-10-18 2020-04-23 アオイ電子株式会社 Thermal head and manufacturing method of thermal head

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