JPH06166198A - Thin-film protective layer and thermal head - Google Patents

Thin-film protective layer and thermal head

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Publication number
JPH06166198A
JPH06166198A JP34312992A JP34312992A JPH06166198A JP H06166198 A JPH06166198 A JP H06166198A JP 34312992 A JP34312992 A JP 34312992A JP 34312992 A JP34312992 A JP 34312992A JP H06166198 A JPH06166198 A JP H06166198A
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JP
Japan
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layer
thin film
content
protective layer
film protective
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Withdrawn
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JP34312992A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Hashimoto
靖 橋本
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Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To form, with one film making batch, a thin-film protective layer having excellent heat resistance, excellent insulating property and abrasion resistance at bottom and surface layers by adding a specific quantity of boron, phosphorus, silicon, nitrogen, and oxygen to the surface and bottom layers, and making the content of the oxygen in the bottom layer larger than that of the surface layer. CONSTITUTION:In a thermal head 1, a heat generating resistance layer 4 is arranged on a heat accumulating glaze layer 3 provided on a substrate 2. A pair of lead layers 51 and 53 are connected oppositely at a predetermined interval. On almost the whole area of the top face of the base of the thermal head as a laminate, a thin film protective layer 7 is provided as an utmost upper layer. In the thin film protective layer 7, content of boron is 40-80at%, content of phosphorus is 5-20at%, content of silicon is 10-50at%, and content of nitrogen is 2-20at%. Further, for content of oxygen, at the time that the thin film protective layer 7 is divided into 5 in the direction of thickness, average content in a thickness of 1/5 at the bottom layer starting from the base interface is 10-30at% and average content in a thickness of 1/5 at the surface layer starting from the top face is 0-5at%.

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、薄膜保護層とその薄膜
保護層を有するサーマルヘッドとに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film protective layer and a thermal head having the thin film protective layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ビデオプリンタ、券売機、ファク
シミリ、計算機端末装置、印字装置、記録計等の出力方
式の一つとして用いる感熱プリンタ用のサーマルヘッド
は、例えば図2に示すように構成される。すなわち、基
体2上に蓄熱用のグレーズ層3を介し、発熱用抵抗体層
4が形成され、この発熱用抵抗体層4には一対のリード
層51、53が接続されている。最上層には、感熱紙と
の摺接による発熱用抵抗体層4とリード層51、53と
の磨耗・破損等を防止するため、耐磨耗性を持たせた薄
膜保護層7が設けられている。この際、薄膜保護層7の
下には通常、絶縁層6が別に形成され、最上層である薄
膜保護層と発熱用抵抗体層4およびリード層51、53
との間の絶縁のための機能を持たせている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a thermal head for a thermal printer used as one of the output systems of a video printer, a ticket vending machine, a facsimile, a computer terminal device, a printing device, a recorder, etc. is constructed as shown in FIG. It That is, the heat generating resistor layer 4 is formed on the substrate 2 through the heat storage glaze layer 3, and the pair of lead layers 51 and 53 are connected to the heat generating resistor layer 4. The uppermost layer is provided with a thin film protective layer 7 having abrasion resistance in order to prevent abrasion and damage of the heating resistor layer 4 and the lead layers 51 and 53 due to sliding contact with the thermal paper. ing. At this time, the insulating layer 6 is usually separately formed under the thin film protective layer 7, and the thin film protective layer as the uppermost layer, the heating resistor layer 4, and the lead layers 51, 53 are formed.
It has a function for insulation between and.

【0003】そして、使用時にはリード層51、53を
介して発熱用抵抗体層4に通電することにより、リード
層51、53間の領域の発熱用抵抗体層4を発熱させ、
この熱を絶縁層6および薄膜保護層7を介してこれに相
対的に摺接される感熱紙上に与え、感熱記録が行われ
る。
During use, the heating resistor layer 4 is energized via the lead layers 51 and 53 to heat the heating resistor layer 4 in the region between the lead layers 51 and 53,
This heat is applied through the insulating layer 6 and the thin film protective layer 7 to the thermal paper which is relatively slidably contacted with the thermal protection paper to perform thermal recording.

【0004】このような構造のサーマルヘッドの寿命を
決める性能のうち、表層接紙部分の耐磨耗性、高温と低
温を繰り返して使用するための耐熱性、リード層51、
53の電気的腐蝕が原因で発生するドットオープンを防
止するための絶縁層6の絶縁性、薄膜保護層7および絶
縁層6とリード層51、53および発熱用抵抗体層との
接着不良によるはがれを防止するための応力緩和性等は
特に重要である。
Among the performances which determine the life of the thermal head having such a structure, the wear resistance of the surface paper-contacting portion, the heat resistance for repeatedly using high temperature and low temperature, the lead layer 51,
The insulating property of the insulating layer 6 for preventing the dot opening caused by the electrical corrosion of 53, and the peeling due to the poor adhesion between the thin film protective layer 7 and the insulating layer 6 and the lead layers 51, 53 and the heating resistor layer. The stress relaxation property for preventing the above is particularly important.

【0005】このうち、耐磨耗性、耐熱性を満足させる
薄膜として特開昭56−120512号公報に、常圧C
VD法により成膜したB、P、Siを含有する薄膜が提
案されている。しかし、この薄膜のみでは絶縁性が低い
ため、リード層51、53の電気的腐蝕によるドットオ
ープン発生率が高くなる。また、常圧CVD法を用いる
ため、約600〜700℃の高温で成膜する必要があ
り、リード層51、53電極の選択に際し、高融点の材
質のみ使用可能という制約がある。これはリード層5
1、53電極の材質選択をする上で大きな制約になって
いる。
Of these, a thin film satisfying abrasion resistance and heat resistance is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-120512, under normal pressure C.
A thin film containing B, P and Si formed by the VD method has been proposed. However, since this thin film alone has a low insulating property, the dot open occurrence rate due to the electrical corrosion of the lead layers 51 and 53 becomes high. Further, since the atmospheric pressure CVD method is used, it is necessary to form the film at a high temperature of about 600 to 700 ° C., and when selecting the lead layers 51 and 53 electrodes, there is a restriction that only a high melting point material can be used. This is the lead layer 5
This is a major limitation when selecting the material of the 1,53 electrodes.

【0006】さらに、耐磨耗性および耐熱性を持たせて
サーマルヘッドの耐久性を向上させ、その上、成膜温度
を下げることが可能な方法として、特開昭61−447
03号公報では、B、P、Siを含有する薄膜をプラズ
マCVD法を用いて成膜することを提案している。この
方法で成膜すると、より低温での成膜が可能なため、リ
ード層51、53電極の材質の選択幅が大きく広がり、
また薄膜保護層7の耐久性の面でも常圧CVD法に比べ
て進歩が見られるが、薄膜保護層7の体積抵抗率は常圧
CVD法によるものと同様に低いこと、さらにその上、
この方法で成膜した膜は内部応力が高く、サーマルヘッ
ド製造工程において、製品の一部で薄膜保護層7と下部
の層との間で剥離が生じやすくなる等の問題をもつ。
Further, as a method capable of improving wear resistance and heat resistance to improve the durability of the thermal head and further lowering the film forming temperature, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-447.
In JP-A-03-2003, it is proposed to form a thin film containing B, P and Si using a plasma CVD method. When the film is formed by this method, since the film can be formed at a lower temperature, the selection range of the material of the lead layers 51 and 53 electrodes is greatly expanded,
Further, in terms of durability of the thin film protective layer 7, progress has been made as compared with the atmospheric pressure CVD method, but the volume resistivity of the thin film protective layer 7 is as low as that by the atmospheric pressure CVD method, and further,
The film formed by this method has a high internal stress, and has a problem that in a thermal head manufacturing process, peeling easily occurs between the thin film protective layer 7 and a lower layer in a part of the product.

【0007】そこで、応力緩和性と絶縁性とを持たせた
絶縁層6を薄膜保護層7とは別に設けることが行われて
いるが、耐磨耗性、耐熱性、絶縁性、応力緩和性を満足
させる保護層膜、例えば基体との界面である深層側は絶
縁性、耐熱性および応力緩和性に優れ、接紙部分である
表層側は耐磨耗性、耐熱性および応力緩和性に優れた膜
を一回の成膜バッチで形成することが可能であれば、製
造工程の簡略化等の面からも好ましい。
Therefore, an insulating layer 6 having a stress relaxation property and an insulation property is provided separately from the thin film protective layer 7, but it has abrasion resistance, heat resistance, insulation property, and stress relaxation property. The protective layer film that satisfies the requirements, for example, the deep side which is the interface with the substrate is excellent in insulation, heat resistance and stress relaxation, and the surface side which is the paper contact portion is excellent in abrasion resistance, heat resistance and stress relaxation. It is preferable from the viewpoint of simplifying the manufacturing process and the like if it is possible to form such a film in a single film-forming batch.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的
は、内部歪みが少なく、その上耐熱性に優れ、さらに深
層側は体積抵抗率が高くて絶縁性に優れ、表層側は硬度
が高くて耐磨耗性に優れた薄膜保護層を、一回の成膜バ
ッチで形成できるサーマルヘッドを提供することにあ
る。
The main object of the present invention is to have low internal strain and excellent heat resistance. Further, the deep layer side has high volume resistivity and excellent insulating property, and the surface layer side has high hardness. It is an object of the present invention to provide a thermal head capable of forming a thin film protective layer having excellent abrasion resistance in a single film forming batch.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
の(1)〜(7)の構成によって達成される。 (1)ホウ素、リン、ケイ素、窒素および酸素を含み、
深層部の酸素の含有率が表層部の酸素含有率よりも多い
薄膜保護層。 (2)ホウ素、リン、ケイ素、窒素および酸素を含む原
料ガスをプラズマ分解して堆積することで形成した上記
(1)の薄膜保護層。 (3)40〜80at%のホウ素と、5〜20at%のリン
と、10〜50at%のケイ素と、2〜20at%の窒素と
を含有する上記(1)または(2)の薄膜保護層。 (4)厚さ方向に5分割したとき、深層側1/5の厚さ
の酸素の平均含有率が10〜30at%である上記(1)
〜(3)のいずれかの薄膜保護層。 (5)厚さ方向に5分割したとき、表層側1/5の厚さ
の酸素の平均含有率が0〜5at%である上記(1)〜
(4)のいずれかの薄膜保護層。 (6)厚さ方向に5分割したとき、深層側1/5の厚さ
の平均酸素含有率を表層側1/5の厚さの平均酸素含有
率で除した値が、2以上である上記(1)〜(5)のい
ずれかの薄膜保護層。 (7)上記(1)〜(6)のいずれかの薄膜保護層を有
するサーマルヘッド。
Such an object is achieved by the following constitutions (1) to (7). (1) contains boron, phosphorus, silicon, nitrogen and oxygen,
A thin film protective layer in which the oxygen content in the deep layer is higher than the oxygen content in the surface layer. (2) The thin film protective layer according to (1) above, which is formed by plasma-decomposing and depositing a source gas containing boron, phosphorus, silicon, nitrogen and oxygen. (3) The thin film protective layer of (1) or (2) above, which contains 40 to 80 at% boron, 5 to 20 at% phosphorus, 10 to 50 at% silicon, and 2 to 20 at% nitrogen. (4) When divided into five in the thickness direction, the average content of oxygen in the thickness of 1/5 on the deep side is 10 to 30 at% (1).
~ The thin film protective layer according to any one of (3). (5) When divided into five in the thickness direction, the average content rate of oxygen having a thickness of 1/5 on the surface layer side is 0 to 5 at% (1) to
The thin film protective layer according to any one of (4). (6) The value obtained by dividing the average oxygen content of the thickness of 1/5 on the deep side by the average oxygen content of the thickness of 1/5 on the surface is 2 or more when divided in five in the thickness direction. The thin film protective layer according to any one of (1) to (5). (7) A thermal head having the thin film protective layer according to any one of (1) to (6) above.

【0010】[0010]

【作用】本発明の薄膜保護層は、B、P、Si、Nおよ
びOを含み、特にOは深層部で多く、表層部ではわずか
に、好ましくは全く含まない成分分布をもつ。これによ
り、表層部は体積抵抗率が低いために絶縁性に劣るが、
耐磨耗性、耐熱性、応力緩和性に優れ、深層部は、表層
部の組成にさらにOを含むことで耐磨耗性は表層部より
劣るが、内部応力が低いため応力緩和性に優れ、かつ体
積抵抗率が高いため絶縁性に優れる薄膜保護層となる。
The thin film protective layer of the present invention contains B, P, Si, N and O. In particular, O has a large component distribution in the deep layer portion, and a small amount of O in the surface layer portion, and preferably has no component distribution at all. As a result, the surface layer is inferior in insulation due to the low volume resistivity,
It has excellent wear resistance, heat resistance, and stress relaxation properties. The deep layer has less wear resistance than the surface layer due to the addition of O in the composition of the surface layer, but excellent stress relaxation due to low internal stress. In addition, since it has a high volume resistivity, it becomes a thin film protective layer having excellent insulation properties.

【0011】特開昭55−82678号公報等では、発
熱用抵抗体層上に絶縁性を持たせた応力緩和層を設け、
その上に、別に、耐磨耗層を設けることでこの2層によ
り発熱用抵抗体層とリード層との保護層を形成すること
を提案している。
In Japanese Patent Laid-Open No. 55-82678, a stress relaxation layer having an insulating property is provided on a heating resistor layer,
It is proposed that a wear-resistant layer is additionally provided on it to form a protective layer for the heating resistor layer and the lead layer by these two layers.

【0012】前記提案に対し、本発明ではB、P、Si
およびNを含む薄膜に、Oを含めることで硬度は劣るが
絶縁性に優れた膜が形成できることを利用して、薄膜保
護層の成膜初期、基体との界面近くを形成するときはO
含有率の高い原料を供給して成膜し、その後供給する原
料中のO含有率を必要に応じて変えて成膜し、表層近く
を成膜するときは原料中にほとんどまたは全くOを含ま
ずに形成する。すなわち、本発明ではこれまで2層以上
の別の層を構成することで必要な性能を得ていた発熱抵
抗体層およびリード層の保護膜を、一回の成膜バッチ
で、必要な性能をもつ膜を得ることが可能になる。
In contrast to the above proposal, in the present invention, B, P, Si
By including O in a thin film containing N and N, it is possible to form a film having low hardness but excellent in insulating property. Therefore, when forming a thin film protective layer near the interface with the substrate at the initial stage of film formation,
When a raw material having a high content rate is supplied to form a film, and then the O content rate in the supplied raw material is changed as necessary to form a film. When forming a film near the surface layer, the raw material contains little or no O. Form without. That is, in the present invention, the protective film for the heating resistor layer and the lead layer, which has been required to have the required performance by forming another layer of two or more layers, is provided with the required performance in one film-forming batch. It is possible to obtain a film having

【0013】[0013]

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。本発明の薄膜保護層は、B、P、Siおよ
びNを含みさらに層の厚さ方向に含有率が変化するOを
含む。
Specific Structure The specific structure of the present invention will be described in detail below. The thin film protective layer of the present invention contains B, P, Si and N, and further contains O whose content changes in the thickness direction of the layer.

【0014】薄膜保護層中のB含有率は40〜80at%
で、より好ましくは50〜70at%である。B含有率が
多すぎても、また少なすぎても薄膜保護層は硬度が低下
して耐磨耗性が悪化し、さらに、多すぎた場合は耐熱性
も低下して耐久性が悪化し、その上、材料費の点でも高
価になってくるという問題が生じてくる。
The B content in the thin film protective layer is 40 to 80 at%.
And more preferably 50 to 70 at%. If the B content is too high or too low, the hardness of the thin film protective layer is lowered to deteriorate wear resistance, and if the B content is too high, heat resistance is also lowered to deteriorate durability. In addition, there is a problem that the material cost becomes expensive.

【0015】P含有率は5〜20at%で、より好ましく
は8〜16at%である。P含有率は多すぎても、また少
なすぎても、薄膜保護層は硬度が低下して耐磨耗性が悪
化してくる。
The P content is 5 to 20 at%, more preferably 8 to 16 at%. If the P content is too high or too low, the hardness of the thin film protective layer decreases and the wear resistance deteriorates.

【0016】Si含有率は10〜50at%で、より好ま
しくは20〜30at%である。Si含有率が多すぎると
薄膜保護層は硬度が低下して耐磨耗性が悪化し、少なす
ぎると耐熱性が低下して耐久性が悪化し、また内部歪み
によりクラックが発生したり、剥離が生じたりする。
The Si content is 10 to 50 at%, more preferably 20 to 30 at%. If the Si content is too high, the thin film protective layer will have reduced hardness and poor wear resistance, and if it is too low, the heat resistance will be reduced and durability will deteriorate, and internal strain will cause cracking and peeling. May occur.

【0017】N含有率は2〜20at%で、後述するOが
薄膜保護層に共存しない場合は、好ましくは10〜20
at%である。N含有率が少なすぎると圧縮応力が大き
く、剥離が生じやすくなる。ただし、Nは薄膜の応力緩
和に役立ち、多くても大きな問題は生じないが、通常の
成膜条件下では多く含有させることは難しく、多すぎる
ことによりB、P、Si等他の成分の含有率を低下させ
るという点では好ましくない。
The N content is 2 to 20 at%, preferably 10 to 20 when O described later does not coexist in the thin film protective layer.
at%. If the N content is too low, the compressive stress is large and peeling easily occurs. However, N is useful for relaxing the stress of the thin film, and although it does not cause a big problem at most, it is difficult to add a large amount under normal film forming conditions, and since it is too large, the inclusion of other components such as B, P, and Si. It is not preferable in terms of reducing the rate.

【0018】O含有率は、形成する薄膜保護層の厚さ方
向に5分割したとき、下地側界面から始まる深層側1/
5の厚さの平均含有率が10〜30at%でより好ましく
は15〜25at%である。深層側でO含有率が少なすぎ
ると、膜の体積抵抗率が低すぎて絶縁不良となり、電気
的腐蝕によるドットオープン発生率が高く耐久性が悪く
なる。一方、多すぎると他の組成成分含有比率を低下さ
せ、膜の硬度、耐熱性を低下させるとともに、膜に引っ
張り応力が働き、膜の剥離の原因になりやすい。
When the O content is divided into five in the thickness direction of the thin film protective layer to be formed, the O content starts from the interface on the base side and becomes 1 / on the deep side
The average content of 5 is 10 to 30 at%, more preferably 15 to 25 at%. If the O content is too low on the deep side, the volume resistivity of the film is too low, resulting in poor insulation, resulting in a high dot open occurrence rate due to electrical corrosion and poor durability. On the other hand, if the amount is too large, the content ratio of other composition components is reduced, the hardness and heat resistance of the film are reduced, and tensile stress acts on the film, which tends to cause peeling of the film.

【0019】同様に薄膜保護層の厚さ方向に5分割した
とき、表面からはじまる表層側1/5の厚さのO平均含
有率は0〜5at%で、より好ましくは0〜1at%であ
る。表層側でO含有率が多すぎると硬度が低下し、耐磨
耗性が悪くなる。
Similarly, when the thin film protective layer is divided into five parts in the thickness direction, the average O content of the surface layer 1/5 of the thickness starting from the surface is 0 to 5 at%, more preferably 0 to 1 at%. . If the O content is too high on the surface side, the hardness is lowered and the wear resistance is deteriorated.

【0020】また、深層側1/5の厚さと表層側1/5
の厚さの間のO含有率は、深層側から表層側に向かって
連続的に低い方に変化しても、段階的に低い方に変化し
てもよいが、より好ましくは、Oの含有率が0〜1at%
の範囲の層が、表層側から薄膜保護層の厚さ方向に1/
2程度までは形成されていることである。これは、表層
側のO含有率が少なく硬度が高い層が、深層側の例えば
絶縁性等を低下させない範囲で可能な限り厚いほうが、
サーマルヘッドの耐磨耗性に基づく耐久性が高くなるた
めである。
Further, the thickness of the deep side 1/5 and the surface side 1/5
The O content between the thicknesses of A and B may change continuously from the deep layer side to the surface layer side toward the lower side, or may gradually change to the lower side. Rate is 0 to 1 at%
In the range of 1 / in the thickness direction of the thin film protective layer from the surface side.
Up to about 2 is formed. This is because a layer having a low O content and a high hardness on the surface side is as thick as possible within a range not deteriorating the insulation property on the deep side,
This is because the durability based on the abrasion resistance of the thermal head becomes high.

【0021】さらに、前記深層側1/5の厚さのOの平
均含有率と、表層側1/5の厚さのOの平均含有率は、
深層側1/5の厚さの平均酸素含有率を表層側1/5の
厚さの平均酸素含有率で除した値が2以上であることが
好ましく、さらに好ましくは、前記深層側1/5の厚さ
のOの平均含有率と、表層側1/5の厚さのOの平均含
有率の比率が深層側10%に対して表層側5%から、深
層側30%に対して表層側は0%である範囲にあればよ
い。この比率が小さいとき、すなわち前記深層側1/5
の厚さの平均酸素含有率を表層側1/5の厚さの平均酸
素含有率で除した値が2未満となるとき、O含有率が多
い側で小さすぎると、表層側のO含有率が高いことにな
るため表層側の硬度が不足し、O含有率が少ない側で小
さすぎると、深層側のO含有率が低いことになり絶縁性
が低くなる。また、この比率がこの範囲より高すぎる
と、深層側のO含有率が多すぎることになり、他の組成
成分含有比率を低下させ、膜の硬度、耐熱性を低下させ
るとともに、膜に引っ張り応力が働き、剥離の原因にな
りやすい。
Further, the average content of O having a thickness of 1/5 on the deep layer side and the average content of O having a thickness of 1/5 on the surface layer are
The value obtained by dividing the average oxygen content in the thickness of 1/5 on the deep side by the average oxygen content in the thickness of 1/5 on the surface is preferably 2 or more, and more preferably 1/5 on the deep side. The ratio of the average content of O in the surface layer side to the average content rate of O in the surface layer side ⅕ is 5% on the surface layer side for 10% on the deep layer side and 30% on the surface layer side for 30% in the deep layer side. Should be in the range of 0%. When this ratio is small, that is, the deep side 1/5
When the value obtained by dividing the average oxygen content of the thickness of the surface layer by the average oxygen content of the thickness of the surface layer side is less than 2, if the O content is too small on the large side, the O content on the surface side is small. Is low, the hardness on the surface layer side is insufficient, and if the O content rate is too small on the side where the O content rate is low, the O content rate on the deep layer side is low, resulting in low insulation. On the other hand, if this ratio is higher than this range, the O content on the deep layer side will be too high, and the content ratio of other composition components will be reduced, the hardness and heat resistance of the film will be reduced, and the tensile stress of the film will be reduced. Is likely to cause peeling.

【0022】また、上記のようにはO含有率を薄膜保護
層の厚さ方向に変化させず、厚さ方向に一様のO含有率
で成膜することも可能だが、その場合、許容されるO含
有率の幅が狭くなるため、成膜時のO含有率の制御が難
しい。しかし、本発明の方法によれば、成膜時のO含有
率の制御の許容範囲が広がる点でも優れている。
It is also possible to form a film with a uniform O content in the thickness direction without changing the O content in the thickness direction of the thin film protective layer as described above. Since the range of O content is narrow, it is difficult to control the O content during film formation. However, the method of the present invention is also excellent in that the permissible range of controlling the O content during film formation is widened.

【0023】前記、O以外の成分のうちB、PおよびS
iは、それぞれ薄膜保護層の厚さ方向に、その含有比率
が一定であることが好ましいが、前記の各成分の平均含
有率となるような範囲内で変化してもよい。
Of the above-mentioned components other than O, B, P and S
It is preferable that i has a constant content ratio in the thickness direction of the thin film protective layer, but it may be changed within a range such that it becomes the average content ratio of each component.

【0024】なお、この薄膜保護層の前記各成分組成
を、厚さ方向の各部で分析するためには、二次イオン質
量分析法を用いればよい。
In order to analyze the composition of each component of the thin film protective layer at each portion in the thickness direction, secondary ion mass spectrometry may be used.

【0025】以上の組成に加えて、本発明の薄膜保護層
中には用いる原料に起因して、Hおよび/またはハロゲ
ンが含まれてもよい。この場合、Hおよび/またはハロ
ゲン量は3at%以下が好ましい。Hまたは/およびハロ
ゲンの含有率が、3at%を越えると耐熱性が低下して耐
久性が悪化してくるためである。
In addition to the above composition, H and / or halogen may be contained in the thin film protective layer of the present invention due to the raw materials used. In this case, the amount of H and / or halogen is preferably 3 at% or less. This is because when the H or / and halogen content exceeds 3 at%, the heat resistance is lowered and the durability is deteriorated.

【0026】さらにまた、概ね全体の1重量%以下の範
囲で他の元素を含有してもよい。このような元素として
は、Ge、Sn、Pb、Al、Zr、Nb等および製造
装置の材質であるステンレススチール由来の元素、例え
ばNi、Cr等を挙げることができる。
Further, other elements may be contained in the range of approximately 1% by weight or less of the whole. Examples of such elements include elements such as Ge, Sn, Pb, Al, Zr, and Nb, and elements derived from stainless steel that is the material of the manufacturing apparatus, such as Ni and Cr.

【0027】このような組成の薄膜保護層は、通常、無
定形ないし多結晶状態をとる。
The thin film protective layer having such a composition usually takes an amorphous or polycrystalline state.

【0028】このように、好ましくはB、P、Siおよ
びNそして厚さ方向に異なる含有率をもつOが上記の割
合の組成を含む薄膜保護層を、後述の条件によるプラズ
マCVD法により形成すると、内部応力が少なく、耐熱
性が高く、特に表層側で硬度が高く、そして深層側で体
積抵抗率が高い薄膜保護層を低い成膜温度で得ることが
できる。
As described above, preferably, a thin film protective layer containing B, P, Si and N and a composition in which O having different contents in the thickness direction is contained in the above proportion is formed by the plasma CVD method under the conditions described later. It is possible to obtain a thin film protective layer having low internal stress, high heat resistance, high hardness especially on the surface side, and high volume resistivity on the deep side at a low film forming temperature.

【0029】なお、膜厚は用途に従い適宜決定すればよ
いが、通常、1〜10μm 、特に好ましくは5〜10μ
m である。
The film thickness may be appropriately determined according to the application, but is usually 1 to 10 μm, particularly preferably 5 to 10 μm.
m.

【0030】プラズマ分解は、高周波法を用いるとよい
が、マイクロ波法を用いることもできる。一般に用いら
れている高周波法では、1〜30MHz 、で0.05〜1
W/cm2 程度の電力を投入すればよい。
For plasma decomposition, a high frequency method is preferably used, but a microwave method can also be used. The commonly used high-frequency method is 0.05 to 1 at 1 to 30 MHz.
Power of about W / cm 2 should be applied.

【0031】用いる原料ソースとしては、B源として水
素化ホウ素、例えば、BH3 、B26 等、ハロゲン化
ホウ素、例えばBCl3 、BBr3 等を用いればよく、
P源としては水素化リン、例えばPH3 、ハロゲン化リ
ン、例えばPCl3 、PBr3 等を用いればよく、Si
源としてはシラン系ガス、例えばSiH4 、Si26
等、ハロゲン化シリコン、SiCl4 、SiF4 等を用
いればよく、N源としては例えばNおよびOを含有する
2 O、NO2 等一般式NOx で示されるもの、N2
NH3 、NF3 等を用いればよく、このとき必要に応じ
てNOx の一般式で示されるものを選択することによ
り、この原料がO源ともなる。以上の原料ソースの中か
ら、B、P、Si、Nおよび必要に応じてOを含有する
混合ガスを原料ガスとして用いればよい。
As a raw material source to be used, a boron hydride such as BH 3 or B 2 H 6 may be used as a B source, and a boron halide such as BCl 3 or BBr 3 may be used.
As the P source, phosphorus hydride such as PH 3 , phosphorus halide such as PCl 3 and PBr 3 may be used.
As a source, a silane-based gas such as SiH 4 or Si 2 H 6
Etc., silicon halide, SiCl 4 , SiF 4, etc. may be used, and as the N source, for example, N 2 O containing N and O, NO 2, etc. represented by the general formula NO x , N 2 ,
NH 3 , NF 3 or the like may be used, and at this time, if necessary, a material represented by the general formula of NO x is selected, and this raw material also serves as an O source. From the above raw material sources, a mixed gas containing B, P, Si, N, and optionally O may be used as a raw material gas.

【0032】そして、キャリアガスとしては、水素、ア
ルゴン、ヘリウム等、特にヘリウムを用い、原料ガスが
所定の量比となるように、反応系内に流入させればよ
い。
As the carrier gas, hydrogen, argon, helium or the like, especially helium may be used, and the raw material gas may be introduced into the reaction system so that the raw material gas has a predetermined ratio.

【0033】薄膜保護層に最適な成分組成を得るための
原料ガスおよびキャリアガスの種類と組成、流量等の条
件の決定は実験的に求めればよい。ただし、O源につい
ては厚さ方向に含有率を変えるため、成膜速度と時間に
より適宜流量を変える必要があるが、この変化条件も実
験的に求めればよい。
The conditions such as the type and composition of the raw material gas and the carrier gas and the flow rate for obtaining the optimum component composition for the thin film protective layer may be determined experimentally. However, since the content of the O source changes in the thickness direction, it is necessary to appropriately change the flow rate depending on the film forming rate and time, but this change condition may be experimentally obtained.

【0034】なお、動作圧力は0.01〜5Torr程度、
基体温度は100〜500℃程度、好ましくは300〜
400℃とすればよい。また、成膜速度は100〜20
00A/min 程度とすればよい。
The operating pressure is about 0.01-5 Torr,
The substrate temperature is about 100 to 500 ° C, preferably 300 to
The temperature may be 400 ° C. The film forming rate is 100 to 20.
It may be about 00 A / min.

【0035】図1により、本発明の薄膜保護層7を用い
てサーマルヘッドを構成する代表的一例について触れる
ならば、それは以下のように行えばよい。
Referring to FIG. 1, a typical example of a thermal head using the thin film protective layer 7 of the present invention will be described.

【0036】すなわち、その基板2はアルミナ等のセラ
ミックス等を用いればよい。
That is, the substrate 2 may be made of ceramics such as alumina.

【0037】また、基板2上に設けられる蓄熱用のグレ
ーズ層3は、通常のガラス質から形成すればよい。な
お、グレーズ層3は、通常の場合と同様、基板上のほぼ
全域に亘って設けられ、その厚さは60〜80μm とす
ればよく、更には、ガラス質を含むペーストないしスラ
リーから、常法に従いスクリーン印刷法、ディップ法等
により形成すればよい。なお、グレーズ層を形成した基
板は、上記条件を満たした市販のものを使用することも
できる。
The glaze layer 3 for heat storage provided on the substrate 2 may be formed of ordinary glass. Note that the glaze layer 3 is provided over almost the entire area of the substrate, and the thickness thereof may be 60 to 80 μm, as in the usual case. It may be formed by a screen printing method, a dipping method, or the like. As the substrate on which the glaze layer is formed, a commercially available substrate satisfying the above conditions can be used.

【0038】一方、グレーズ層3上には発熱用抵抗体層
4が配置される。発熱用抵抗体層4としては、種々の方
法によって形成したものであってもよいが、その特性上
からは、多結晶シリコン薄膜であることが好ましい。
On the other hand, the heating resistor layer 4 is disposed on the glaze layer 3. The heating resistor layer 4 may be formed by various methods, but is preferably a polycrystalline silicon thin film from the viewpoint of its characteristics.

【0039】また、この多結晶シリコン薄膜中には、
P、As、B、Sb等の不純物が含まれていてもよい。
そして、その抵抗は2×10-4〜5×10-2Ω・cm程度
とすればよい。更に、発熱用抵抗体層4は基板上に所定
の形状で1つのみ設けられてもよいが、通常は、例えば
平行細条状となるように、多数分離されて所定の配列で
設けられるものであり、その厚みは200〜20000
A とすればよいが、好ましくは500〜5000A とす
ればよい。
Further, in this polycrystalline silicon thin film,
Impurities such as P, As, B and Sb may be included.
The resistance may be about 2 × 10 −4 to 5 × 10 −2 Ω · cm. Further, only one heating resistor layer 4 may be provided on the substrate in a predetermined shape, but normally, a plurality of heating resistor layers 4 are separated and provided in a predetermined array so as to have, for example, a parallel strip shape. And the thickness is 200 to 20,000.
It may be A, but preferably 500 to 5000A.

【0040】この所定の形状と所定の配列を有する発熱
用抵抗体層4には、一対のリード層51,53が所定間
隙で対向して接続される。リード層51、53として
は、各種高融点金属から、種々の方法に従い薄膜として
形成すればよいが、アルミニウム、金、ニッケル、銅、
タンタル、チタン、タングステン、モリブデン、クロム
あるいはこれらの合金、更にはタングステンシリサイ
ド、モリブデンシリサイド等から構成することが好まし
い。
A pair of lead layers 51, 53 are connected to the heating resistor layer 4 having a predetermined shape and a predetermined arrangement so as to face each other with a predetermined gap. The lead layers 51 and 53 may be formed as a thin film from various refractory metals according to various methods. Aluminum, gold, nickel, copper,
It is preferably composed of tantalum, titanium, tungsten, molybdenum, chromium or alloys thereof, and further tungsten silicide, molybdenum silicide or the like.

【0041】この場合、リード層51,53は、発熱抵
抗体層4の上層に位置してもよく、また、その下層に位
置してもよい。また、リード層51、53の厚みは、概
ね0.5〜2μm とすればよい。
In this case, the lead layers 51 and 53 may be located above or below the heating resistor layer 4. The lead layers 51 and 53 may have a thickness of about 0.5 to 2 μm.

【0042】そして、このような積層体としてのサーマ
ルヘッド下地の上面のほぼ全域に亘って、最上層とし
て、本発明の薄膜保護層7が設けられる。この際、図2
に示す絶縁層6を設ける必要はない。
Then, the thin film protective layer 7 of the present invention is provided as the uppermost layer over substantially the entire area of the upper surface of the thermal head base as such a laminated body. At this time,
It is not necessary to provide the insulating layer 6 shown in FIG.

【0043】以上、サーマルヘッドを構成する場合の代
表的一例について述べてきたが、この他、サーマルヘッ
ドには種々の介在層を設けたり、図1に示すように基板
の発熱部に対応する部分を凹状にしたり、また図3に示
すように発熱部に対応する部分を凸状にする等種々の態
様が可能である。
Although a typical example of the construction of the thermal head has been described above, various other intervening layers may be provided in the thermal head, or a portion corresponding to the heat generating portion of the substrate as shown in FIG. It is possible to make various shapes such as making the shape concave, or making the portion corresponding to the heat generating portion convex as shown in FIG.

【0044】以上のようにして形成した薄膜保護層を具
えたサーマルヘッドを評価するとき、耐磨耗性を評価す
るためには、磨耗試験として0.2Wの印加電力で形成
したサーマルヘッド上に記録紙を走行させて磨耗速度を
測定する。評価基準は使用条件や、サーマルヘッド形状
等により大きく異なるが、例として、図3に示すような
形状のサーマルヘッドを形成し、温度・湿度・紙質等を
標準条件で評価すると、磨耗速度が0.04μm/km以下
であることが好ましく、さらに好ましくは0.03μm/
km以下である。この値が大きいと磨耗速度が早く、ヘッ
ドの寿命が短いことになる。
When evaluating a thermal head having a thin film protective layer formed as described above, in order to evaluate abrasion resistance, a thermal test was performed on a thermal head formed with an applied power of 0.2 W as an abrasion test. The recording paper is run and the wear rate is measured. The evaluation criteria vary greatly depending on the usage conditions and the shape of the thermal head, but as an example, when a thermal head having the shape shown in FIG. 3 is formed and temperature, humidity, paper quality, etc. are evaluated under standard conditions, the wear rate is 0. 0.04 μm / km or less, more preferably 0.03 μm / km
It is less than km. If this value is large, the wear rate will be high and the life of the head will be short.

【0045】また、絶縁性の評価のためには、電蝕試験
として、形成したサーマルヘッドのリード層51、53
に24Vの電圧をかけて60℃で湿度90%の環境下で
96時間放置し、腐蝕によるドットオープン発生率を測
定するが、この値が2%以下であることが好ましく、さ
らに好ましくは0%である。ドットオープン発生はリー
ド層の電気的腐蝕が原因で、この値が大きいと、やはり
ヘッドの寿命が短いことになる。
Further, in order to evaluate the insulating property, the lead layers 51 and 53 of the formed thermal head are subjected to an electrolytic corrosion test.
The dot open rate due to corrosion is measured by applying a voltage of 24 V to a temperature of 60 ° C. and a humidity of 90% for 96 hours. This value is preferably 2% or less, more preferably 0%. Is. The dot open is caused by electrical corrosion of the lead layer, and if this value is large, the life of the head is also short.

【0046】さらに、内部応力の発生を評価するため
に、ひっかき試験として、形成したサーマルヘッドの表
面を、最大荷重を120gとしてひっかき法によりひっ
かき強度を測定する。その測定値が100g以上である
ことが好ましく、さらに好ましくは120g以上であ
る。この値は、薄膜保護層とリード層および発熱用抵抗
層との密着性評価を評価するもので、この値が小さいと
密着性が悪く、すなわち、形成した薄膜に、大きな引張
りまたは圧縮応力が発生していることを示している。
Further, in order to evaluate the occurrence of internal stress, as a scratch test, the scratch strength is measured on the surface of the formed thermal head by a scratch method with a maximum load of 120 g. The measured value is preferably 100 g or more, more preferably 120 g or more. This value is used to evaluate the adhesion evaluation between the thin film protective layer and the lead layer and the heat generating resistance layer.If this value is small, the adhesion is poor, that is, a large tensile or compressive stress occurs in the formed thin film. It shows that it is doing.

【0047】[0047]

【実施例】図3に示されるようなサーマルヘッドを作成
し、本発明の効果を確認した。先ず、基板2としては、
100×150mm、厚さ1mm、純度96%のアルミナを
用い、その一面上に最厚部60μm のグレーズ層3を、
発熱用抵抗体層4の発熱部分を形成する部分のみに、幅
1.5mmで形成した。次いで、減圧CVD法に従い、ソ
ースとしてシランとジボラン、ホウ素を1at%含む30
00A 厚の多結晶シリコン薄膜を被着し、写真食刻法に
より、間隙30μm で、100μm 幅の平行細条状の複
数個の多結晶シリコン薄膜発熱用抵抗体層4を形成し
た。
EXAMPLE A thermal head as shown in FIG. 3 was prepared and the effect of the present invention was confirmed. First, for the substrate 2,
Alumina of 100 × 150 mm, thickness of 1 mm and purity of 96% is used, and the glaze layer 3 having the maximum thickness of 60 μm is formed on one surface thereof.
A width of 1.5 mm was formed only on the portion of the heating resistor layer 4 where the heating portion was formed. Then, according to the low pressure CVD method, silane and diborane as sources and 1 at% of boron are included.
A polycrystal silicon thin film having a thickness of 00A was deposited, and a plurality of parallel thin strip-shaped polycrystal silicon thin film heating resistor layers 4 having a width of 100 μm and a gap of 30 μm were formed by photolithography.

【0048】この後、この上に0.8μm 厚のタングス
テン薄膜を被着し、やはり写真食刻法により、上記各細
条状発熱用抵抗体層4上において、その中央部に100
×230μm の窓が形成されるようにして、タングステ
ンリード層51,53を形成した。
Thereafter, a tungsten thin film having a thickness of 0.8 μm is deposited on the thin film, and a 100 μm thick film is formed on the central portion of each of the strip-shaped heat-generating resistor layers 4 by photolithography.
Tungsten lead layers 51 and 53 were formed so that a window of 230 μm was formed.

【0049】このように形成したサーマルヘッド下地積
層体に対し、下記条件1〜6で薄膜保護層7をそれぞれ
6μm の厚さで、その全面に被着した。
A thin film protective layer 7 having a thickness of 6 μm was applied to the entire surface of the thermal head underlayer laminate thus formed under the following conditions 1 to 6.

【0050】<条件1>原料として5%B26 /He
を600SCCMの流量で、25%PH3 /Heを30SCCM
の流量で、20%SiH4 /Heを150SCCMの流量
で、さらにN2 を120SCCMの流量で、また、N2 Oの
流量はマスフローコントローラの設定を20分毎に成膜
初期の60SCCMから、50SCCM、30SCCM、5SCCM、0
SCCM、0SCCMと変化させて120分間流した。基板温度
は300℃とし、RF電力を0.4W/cm2 、1.3Torr
にてグロー放電分解を行い、500A/min の成膜速度で
薄膜保護層7を形成させた。
<Condition 1> 5% B 2 H 6 / He as a raw material
At a flow rate of 600 SCCM and 25% PH 3 / He at 30 SCCM
Flow rate of 20% SiH 4 / He at a flow rate of 150 SCCM, N 2 at a flow rate of 120 SCCM, and the flow rate of N 2 O is 50 SCCM from the initial 60 SCCM film formation every 20 minutes by setting the mass flow controller. , 30SCCM, 5SCCM, 0
The flow rate was changed from SCCM to 0SCCM and flowed for 120 minutes. Substrate temperature is 300 ° C, RF power is 0.4 W / cm 2 , 1.3 Torr
Glow discharge decomposition was carried out to form the thin film protective layer 7 at a film forming rate of 500 A / min.

【0051】この薄膜保護層を、二次イオン質量分析法
により、膜の深さ方向に膜成分の組成分析を行った。な
お、O含有率は、膜の厚さ方向に深層側と表層側との1
/5の厚さのそれぞれ中心の値を読み取り、その結果を
表1に示した。また、B、P、SiそしてNの平均含有
率はそれぞれ、52at%、9at%、26at%および5at
%であった。
This thin film protective layer was subjected to composition analysis of film components in the depth direction of the film by secondary ion mass spectrometry. The O content is 1 on the deep side and the surface side in the thickness direction of the film.
The values at the center of the thickness of / 5 were read and the results are shown in Table 1. The average contents of B, P, Si and N are 52 at%, 9 at%, 26 at% and 5 at, respectively.
%Met.

【0052】<条件2>N2 Oの流量を成膜初期に30
SCCMとし、以下25SCCM、20SCCM、15SCCM、10SC
CM、5SCCMと各20分毎に順に変化させた他は、条件1
と同様に薄膜保護層7を形成させた。得られた薄膜の成
分分析を条件1と同様に行い、Oの分析結果は表1に示
した。またB、P、SiおよびNの平均含有率はそれぞ
れ、53at%、9at%、27at%および5at%であっ
た。
<Condition 2> The flow rate of N 2 O is set to 30 at the initial stage of film formation.
SCCM, 25SCCM, 20SCCM, 15SCCM, 10SC below
Condition 1 except that CM and 5SCCM were changed every 20 minutes.
A thin film protective layer 7 was formed in the same manner as in. The components of the obtained thin film were analyzed in the same manner as in Condition 1, and the analysis results of O are shown in Table 1. The average contents of B, P, Si and N were 53 at%, 9 at%, 27 at% and 5 at%, respectively.

【0053】<条件3>N2 Oの流量を成膜初期に60
SCCMとし、以下60SCCM、30SCCM、30SCCM、0SCC
M、0SCCMと各20分毎に順に変化させた他は、条件1
と同様に薄膜保護層7を形成させた。得られた薄膜の成
分分析を条件1と同様に行い、Oの分析結果は表1に示
した。また、B、P、SiそしてNの平均含有率はそれ
ぞれ、52at%、9at%、26at%および5at%であっ
た。
<Condition 3> The flow rate of N 2 O is set to 60 at the initial stage of film formation.
SCCM, below 60SCCM, 30SCCM, 30SCCM, 0SCC
Condition 1 except that M and 0 SCCM were changed every 20 minutes.
A thin film protective layer 7 was formed in the same manner as in. The components of the obtained thin film were analyzed in the same manner as in Condition 1, and the analysis results of O are shown in Table 1. The average contents of B, P, Si and N were 52 at%, 9 at%, 26 at% and 5 at%, respectively.

【0054】<条件4>N2 Oの流量を50SCCMとして
流量は変化させず、他は条件1と同様に薄膜保護層7を
形成させた。得られた薄膜の成分分析を条件1と同様に
行い、Oの分析結果は表1に示した。またB、P、Si
およびNの平均含有率はそれぞれ、47at%、8at%、
23at%および4at%であった。
<Condition 4> The thin film protective layer 7 was formed in the same manner as in Condition 1 except that the flow rate of N 2 O was 50 SCCM and the flow rate was not changed. The components of the obtained thin film were analyzed in the same manner as in Condition 1, and the analysis results of O are shown in Table 1. B, P, Si
And the average contents of N are 47 at%, 8 at%,
It was 23 at% and 4 at%.

【0055】<条件5>N2 Oの流量を5SCCMとして流
量は変化させず、他は条件1と同様に薄膜保護層7を形
成させた。得られた薄膜の成分分析を条件1と同様に行
い、Oの分析結果は表1に示した。またB、P、Siお
よびNの平均含有率はそれぞれ、56at%、9at%、2
8at%および5at%であった。
<Condition 5> The thin film protective layer 7 was formed in the same manner as in Condition 1 except that the flow rate of N 2 O was 5 SCCM and the flow rate was not changed. The components of the obtained thin film were analyzed in the same manner as in Condition 1, and the analysis results of O are shown in Table 1. Further, the average contents of B, P, Si and N are 56 at%, 9 at% and 2 respectively.
It was 8 at% and 5 at%.

【0056】<条件6>N2 Oを流さず、他は条件1と
同様に薄膜保護層7を形成させた。得られた薄膜の成分
分析を条件1と同様に行い、Oの分析結果は表1に示し
た。また、B、P、SiおよびNの平均含有率はそれぞ
れ、57at%、10at%、28at%および5at%であっ
た。
<Condition 6> A thin film protective layer 7 was formed in the same manner as in Condition 1 except that N 2 O was not flown. The components of the obtained thin film were analyzed in the same manner as in Condition 1, and the analysis results of O are shown in Table 1. The average contents of B, P, Si and N were 57 at%, 10 at%, 28 at% and 5 at%, respectively.

【0057】以上のようにして得られたサーマルヘッド
の磨耗試験および電食試験を前記の方法で行った。その
結果を表1にまとめて示す。また、前記ひっかき法によ
りひっかき試験として、形成したグレーズ層3の長さ方
向に試験を行なったが、全て最大荷重110g以上の結
果が得られ、内部応力は前記全ての条件で好ましい範囲
であった。
The wear test and electrolytic corrosion test of the thermal head obtained as described above were carried out by the above-mentioned methods. The results are summarized in Table 1. Further, as a scratch test by the scratch method, a test was conducted in the length direction of the formed glaze layer 3, and all the results showed that the maximum load was 110 g or more, and the internal stress was in the preferable range under all the above conditions. .

【0058】[0058]

【表1】 [Table 1]

【0059】本発明を適用したヘッドA、BおよびC
は、磨耗試験結果および電食試験結果から明らかにヘッ
ドD、EおよびFより優れており、本発明の効果が明ら
かである。
Heads A, B and C to which the present invention is applied
Is clearly superior to the heads D, E, and F from the wear test result and the electrolytic corrosion test result, and the effect of the present invention is clear.

【0060】[0060]

【発明の効果】本発明の成分分布をもつ薄膜保護層は、
内部歪みが少なくその上耐熱性に優れ、さらに深層側は
体積抵抗率が高くて絶縁性に優れ、表層側は硬度が高く
て耐磨耗性に優れており、この薄膜保護層を一回の成膜
バッチで形成できる点で、これまでより優れたサーマル
ヘッドを提供することができる。
The thin film protective layer having the component distribution of the present invention is
It has low internal strain and excellent heat resistance. Furthermore, the deep layer has high volume resistivity and excellent insulating properties, and the surface layer has high hardness and excellent abrasion resistance. It is possible to provide a thermal head that is more excellent than ever because it can be formed in a film forming batch.

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

【図1】本発明によるサーマルヘッドの構成例の一つを
示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one example of the configuration of a thermal head according to the present invention.

【図2】既存のサーマルヘッドの代表的構成例の一つを
示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing one of typical configuration examples of existing thermal heads.

【図3】実施例のサーマルヘッドの構成を示す断面図で
ある。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the thermal head of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 サーマルヘッド 2 基体 3 グレーズ層 4 発熱用抵抗体層 51、53 リード層 6 絶縁層 7 薄膜保護層 1 Thermal Head 2 Substrate 3 Glaze Layer 4 Heating Resistor Layer 51, 53 Lead Layer 6 Insulating Layer 7 Thin Film Protective Layer

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ホウ素、リン、ケイ素、窒素および酸素
を含み、深層部の酸素の含有率が表層部の酸素含有率よ
りも多い薄膜保護層。
1. A thin film protective layer containing boron, phosphorus, silicon, nitrogen and oxygen, wherein the oxygen content in the deep layer is higher than the oxygen content in the surface.
【請求項2】 ホウ素、リン、ケイ素、窒素および酸素
を含む原料ガスをプラズマ分解して堆積することで形成
した請求項1の薄膜保護層。
2. The thin film protective layer according to claim 1, which is formed by plasma-decomposing and depositing a source gas containing boron, phosphorus, silicon, nitrogen and oxygen.
【請求項3】 40〜80at%のホウ素と、5〜20at
%のリンと、10〜50at%のケイ素と、2〜20at%
の窒素とを含有する請求項1または2の薄膜保護層。
3. 40-80 at% boron and 5-20 at%
% Phosphorus, 10-50 at% silicon, 2-20 at%
3. The thin film protective layer according to claim 1, which contains nitrogen.
【請求項4】 厚さ方向に5分割したとき、深層側1/
5の厚さの酸素の平均含有率が10〜30at%である請
求項1〜3のいずれかの薄膜保護層。
4. When divided into five in the thickness direction, the deep side 1 /
The thin film protective layer according to any one of claims 1 to 3, wherein the average content of oxygen having a thickness of 5 is 10 to 30 at%.
【請求項5】 厚さ方向に5分割したとき、表層側1/
5の厚さの酸素の平均含有率が0〜5at%である請求項
1〜4のいずれかの薄膜保護層。
5. When divided into 5 in the thickness direction, the surface side 1 /
The thin film protective layer according to any one of claims 1 to 4, wherein the average content of oxygen having a thickness of 5 is 0 to 5 at%.
【請求項6】 厚さ方向に5分割したとき、深層側1/
5の厚さの平均酸素含有率を表層側1/5の厚さの平均
酸素含有率で除した値が、2以上である請求項1〜5の
いずれかの薄膜保護層。
6. When divided into 5 in the thickness direction, the deep side 1 /
The thin film protective layer according to any one of claims 1 to 5, wherein a value obtained by dividing the average oxygen content of the thickness of 5 by the average oxygen content of the thickness of 1/5 on the surface layer side is 2 or more.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれかの薄膜保護層を
有するサーマルヘッド。
7. A thermal head having the thin film protective layer according to claim 1.
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