JPH11320939A - ラインサーマルヘッド - Google Patents
ラインサーマルヘッドInfo
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- JPH11320939A JPH11320939A JP13983998A JP13983998A JPH11320939A JP H11320939 A JPH11320939 A JP H11320939A JP 13983998 A JP13983998 A JP 13983998A JP 13983998 A JP13983998 A JP 13983998A JP H11320939 A JPH11320939 A JP H11320939A
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- heating resistor
- common conductive
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 記録濃度むらが軽減され、かつ共通導電層を
なす膜の膜応力による密着不良の問題を解消すること。 【解決手段】 共通導電層１３と外部接続共通端子１９
ａとを電気的に接続する複数個のコンタクトホール１５
ｃを、個別電極１７，２０側においてドライバＩＣ２１
の列より発熱抵抗体１８の近傍に設け、外部接続共通端
子１９ａと発熱抵抗体１８との問に介在する共通導電層
１３の通電距離を大幅に短縮して、この共通導電層１３
の電気抵抗を低減し、共通導電層１３の膜厚を薄くして
用いても、各発熱抵抗体１８における発熱温度分布むら
を小さくするようにしたもの。
なす膜の膜応力による密着不良の問題を解消すること。 【解決手段】 共通導電層１３と外部接続共通端子１９
ａとを電気的に接続する複数個のコンタクトホール１５
ｃを、個別電極１７，２０側においてドライバＩＣ２１
の列より発熱抵抗体１８の近傍に設け、外部接続共通端
子１９ａと発熱抵抗体１８との問に介在する共通導電層
１３の通電距離を大幅に短縮して、この共通導電層１３
の電気抵抗を低減し、共通導電層１３の膜厚を薄くして
用いても、各発熱抵抗体１８における発熱温度分布むら
を小さくするようにしたもの。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、サーマルプリンタ
等に使用され用紙の１辺にほぼ相当する長さにわたって
発熱抵抗体の列が形成されているラインサーマルヘッド
に関する。
等に使用され用紙の１辺にほぼ相当する長さにわたって
発熱抵抗体の列が形成されているラインサーマルヘッド
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のラインサーマルヘッドの構造は、
一般にグレーズドアルミナ等の放熱基板上の端部に複数
の発熱抵抗体を直線状に配列して、所望の記録情報に従
って各発熱抵抗体に選択的に通電することによって発熱
させ、感熱記録紙を発色させて記録を行うか、あるいは
ラインサーマルヘッドと普通紙との間に熱転写インクリ
ボンを介在させて普通紙にインクを転写してドット状の
記録を行うようになっている。
一般にグレーズドアルミナ等の放熱基板上の端部に複数
の発熱抵抗体を直線状に配列して、所望の記録情報に従
って各発熱抵抗体に選択的に通電することによって発熱
させ、感熱記録紙を発色させて記録を行うか、あるいは
ラインサーマルヘッドと普通紙との間に熱転写インクリ
ボンを介在させて普通紙にインクを転写してドット状の
記録を行うようになっている。
【０００３】図３および図４は、従来のラインサーマル
ヘッドの構造を示す要部断面図および模式平面図であ
る。グレーズドアルミナ基板等の絶縁性セラミックから
なる放熱性の基板１の上面には、端部に部分的な直線状
の突部２ａが形成されたガラスのような材料からなる保
温層２が積層されており、この突部２ａを含む保温層２
上には、ほぼ１μｍの厚さの高融点金属等からなる第１
共通導電層３と、高融点金属およびＳｉＯ2 等とのサー
メットからなるほぼ１μｍの厚さの第２導電層３ｂがス
パッタリング等により形成されている。この第２共通導
電層３ｂの上には、耐酸化性を有するＭｏＳｉ2 等の導
電性金属またはＳｉＯ2 等の絶縁性セラミックからなる
耐酸化性材料がほぼ０．２μｍの厚さにスパッタリング
等により形成され、この耐酸化性材料をフォトリソ・エ
ッチング技術によりコンタクトホールの配設部に所定の
形状に形成して、熱酸化マスク層４としている。
ヘッドの構造を示す要部断面図および模式平面図であ
る。グレーズドアルミナ基板等の絶縁性セラミックから
なる放熱性の基板１の上面には、端部に部分的な直線状
の突部２ａが形成されたガラスのような材料からなる保
温層２が積層されており、この突部２ａを含む保温層２
上には、ほぼ１μｍの厚さの高融点金属等からなる第１
共通導電層３と、高融点金属およびＳｉＯ2 等とのサー
メットからなるほぼ１μｍの厚さの第２導電層３ｂがス
パッタリング等により形成されている。この第２共通導
電層３ｂの上には、耐酸化性を有するＭｏＳｉ2 等の導
電性金属またはＳｉＯ2 等の絶縁性セラミックからなる
耐酸化性材料がほぼ０．２μｍの厚さにスパッタリング
等により形成され、この耐酸化性材料をフォトリソ・エ
ッチング技術によりコンタクトホールの配設部に所定の
形状に形成して、熱酸化マスク層４としている。
【０００４】このようにして熱酸化マスク層４を形成し
た状態で基板１をほぼ６００〜８００℃の温度で全面を
熱酸化することにより、前記熱酸化マスク層４により被
覆されていない部分の高融点金属サーメットからなる第
２共通導電層３ｂの表面には、熱酸化マスク層４のパタ
ーンに従って絶縁性酸化物セラミック層からなる第１層
間絶縁層５ａが形成される。さらに、この第１層間絶縁
層５ａの上に絶縁性に優れたＳｉＯ2 等からなる第２層
間絶縁層５ｂを積層して、２層構造とすることにより層
間絶縁性の信頼度を高くすることができる。
た状態で基板１をほぼ６００〜８００℃の温度で全面を
熱酸化することにより、前記熱酸化マスク層４により被
覆されていない部分の高融点金属サーメットからなる第
２共通導電層３ｂの表面には、熱酸化マスク層４のパタ
ーンに従って絶縁性酸化物セラミック層からなる第１層
間絶縁層５ａが形成される。さらに、この第１層間絶縁
層５ａの上に絶縁性に優れたＳｉＯ2 等からなる第２層
間絶縁層５ｂを積層して、２層構造とすることにより層
間絶縁性の信頼度を高くすることができる。
【０００５】前記第２層間絶縁層５ｂには、前記熱酸化
マスク層４が形成された位置に合わせて、フォントリソ
・エッチング技術によりコンタクトホール５ｃが形成さ
れ、共通電極多層配線基板が完成する。前記第２層間絶
縁層５ｂの上に高融点金属群から選択されたＭｏ等の電
極材料がスパッタリング等により積層され、フォトリソ
・エッチング技術により下層の共通電極６および下層の
個別電極７の電極パターンが形成される。
マスク層４が形成された位置に合わせて、フォントリソ
・エッチング技術によりコンタクトホール５ｃが形成さ
れ、共通電極多層配線基板が完成する。前記第２層間絶
縁層５ｂの上に高融点金属群から選択されたＭｏ等の電
極材料がスパッタリング等により積層され、フォトリソ
・エッチング技術により下層の共通電極６および下層の
個別電極７の電極パターンが形成される。
【０００６】前記電極パターン上にＴａ−ＳｉＯ2 等か
らなる発熱抵抗体８がスパッタリング等により積層さ
れ、フォトリソ・エッチング技術によりドットの数に応
じて複数個直線状に配列するように発熱抵抗体８のパタ
ーンが形成されている。このような電極構造は限定され
たものではなく、先に発熱抵抗体８のパターンを形成し
て、発熱抵抗体８の上にＣｒ等からなる電極等を積層加
工してもよい。
らなる発熱抵抗体８がスパッタリング等により積層さ
れ、フォトリソ・エッチング技術によりドットの数に応
じて複数個直線状に配列するように発熱抵抗体８のパタ
ーンが形成されている。このような電極構造は限定され
たものではなく、先に発熱抵抗体８のパターンを形成し
て、発熱抵抗体８の上にＣｒ等からなる電極等を積層加
工してもよい。
【０００７】前記発熱抵抗体８上には、電力エネルギを
供給するために、Ａｌ，Ｃｕ等からなる上層の電極材料
がスパッタリング等によりほぼ２μｍの厚さに積層され
る。この上層の電極は発熱抵抗体８の一方の側には、共
通電極を多層配線構造としているために、上層の共通電
極が不要となり、前記共通導電層３ａ，３ｂの外部接続
共通端子９ａのみが、基板１の端部の外部接続端子配列
部の両側と中央に設けた３箇所のコンタクトホール５ｃ
上に形成されている（図４）。
供給するために、Ａｌ，Ｃｕ等からなる上層の電極材料
がスパッタリング等によりほぼ２μｍの厚さに積層され
る。この上層の電極は発熱抵抗体８の一方の側には、共
通電極を多層配線構造としているために、上層の共通電
極が不要となり、前記共通導電層３ａ，３ｂの外部接続
共通端子９ａのみが、基板１の端部の外部接続端子配列
部の両側と中央に設けた３箇所のコンタクトホール５ｃ
上に形成されている（図４）。
【０００８】また、他方の側には、各発熱抵抗体８に独
立して、通電を行うための上層の個別電極１０が形成さ
れ、その先端にはドライバＩＣ１１を接続する一方のパ
ッド１０ａが形成されている。さらに、ドライバＩＣ１
１を接続する他方のパッド１０ｂから外部接続個別端子
１０ｃが前記３箇所の外部接続共通端子９ａとともに整
列して形成されている。
立して、通電を行うための上層の個別電極１０が形成さ
れ、その先端にはドライバＩＣ１１を接続する一方のパ
ッド１０ａが形成されている。さらに、ドライバＩＣ１
１を接続する他方のパッド１０ｂから外部接続個別端子
１０ｃが前記３箇所の外部接続共通端子９ａとともに整
列して形成されている。
【０００９】これらの各外部接続端子９ａ，１０ｃおよ
びパッド１０ａ，１０ｂ上にはメッキが施され、ドライ
バＩＣ１１や外部回路のＦＰＣ１３とハンダ溶着や圧着
により連接されている。
びパッド１０ａ，１０ｂ上にはメッキが施され、ドライ
バＩＣ１１や外部回路のＦＰＣ１３とハンダ溶着や圧着
により連接されている。
【００１０】また、前記発熱抵抗体８や前記上層の個別
電極１０等の表面には、これらの発熱抵抗体８や個別電
極１０の酸化や摩耗を防止するため、ＳｉＯ2 およびサ
イアロン等からなる硬度の大きい保護層１２がスパッタ
リング等によりほぼ５μｍの厚さに積層されている。な
お、この保護層１２は前記各外部接続端子９ａ，１０ｃ
およびパッド１０ａ，１０ｂ以外のほぼ全表面を被覆す
るように形成されており、端子メッキを施した後に前記
基板１をダイシングしてブロック状のラインサーマルヘ
ッドが製造されることになる。
電極１０等の表面には、これらの発熱抵抗体８や個別電
極１０の酸化や摩耗を防止するため、ＳｉＯ2 およびサ
イアロン等からなる硬度の大きい保護層１２がスパッタ
リング等によりほぼ５μｍの厚さに積層されている。な
お、この保護層１２は前記各外部接続端子９ａ，１０ｃ
およびパッド１０ａ，１０ｂ以外のほぼ全表面を被覆す
るように形成されており、端子メッキを施した後に前記
基板１をダイシングしてブロック状のラインサーマルヘ
ッドが製造されることになる。
【００１１】前述した従来のラインサーマルヘッドを用
いたサーマルプリンタにおいて、このサーマルヘッドを
熱転写インクリボン（図示せず）を介して、あるいは感
熱記録紙の場合には、直接プラテン（図示せず）上に搬
送される用紙に圧接させた状態で、所定の記録信号に基
づいて、前記上層の個別電極１０に選択的にドライバＩ
Ｃ１１を介して通電を行い、所望の発熱抵抗体８を選択
的に発熱させることにより、前記インクリボンのインク
を溶融して、用紙上に転写するか、または感熱記録紙を
発色させて所望の記録が行われる。
いたサーマルプリンタにおいて、このサーマルヘッドを
熱転写インクリボン（図示せず）を介して、あるいは感
熱記録紙の場合には、直接プラテン（図示せず）上に搬
送される用紙に圧接させた状態で、所定の記録信号に基
づいて、前記上層の個別電極１０に選択的にドライバＩ
Ｃ１１を介して通電を行い、所望の発熱抵抗体８を選択
的に発熱させることにより、前記インクリボンのインク
を溶融して、用紙上に転写するか、または感熱記録紙を
発色させて所望の記録が行われる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のラインサーマルヘッドにあっては、通電を行
うためのラインサーマルヘッドの外部接続共通端子９ａ
と共通導電層３ａ，３ｂのコンタクト部を、前述したよ
うに基板１の端部の両側と前記発熱抵抗体８の整列方向
の中央部との３箇所に配置したものであるため、外部接
続共通端子９ａと発熱抵抗体８間に介在する共通導電層
３ａ，３ｂの長さ寸法Ｌが長いし、各発熱抵抗体８に対
する通電距離が異なってしまうことになる。
うな従来のラインサーマルヘッドにあっては、通電を行
うためのラインサーマルヘッドの外部接続共通端子９ａ
と共通導電層３ａ，３ｂのコンタクト部を、前述したよ
うに基板１の端部の両側と前記発熱抵抗体８の整列方向
の中央部との３箇所に配置したものであるため、外部接
続共通端子９ａと発熱抵抗体８間に介在する共通導電層
３ａ，３ｂの長さ寸法Ｌが長いし、各発熱抵抗体８に対
する通電距離が異なってしまうことになる。
【００１３】一方、前記共通導電層３ａ，３ｂはＡｌ，
Ｃｕに比べて比抵抗の大きい高融点金属材料により形成
されているため、前記発熱抵抗体８と外部接続共通端子
９ａとの距離とその距離のばらつきにより、各発熱抵抗
体８に対する共通電極の抵抗値が大きくなるばかりでな
く、抵抗値にばらつきが生じてしまう。こうして、前述
した従来のラインサーマルヘッドにおいては、発熱抵抗
体８に大きな発熱温度分布むらが発生し、記録濃度むら
が大きくなるという問題点があった。
Ｃｕに比べて比抵抗の大きい高融点金属材料により形成
されているため、前記発熱抵抗体８と外部接続共通端子
９ａとの距離とその距離のばらつきにより、各発熱抵抗
体８に対する共通電極の抵抗値が大きくなるばかりでな
く、抵抗値にばらつきが生じてしまう。こうして、前述
した従来のラインサーマルヘッドにおいては、発熱抵抗
体８に大きな発熱温度分布むらが発生し、記録濃度むら
が大きくなるという問題点があった。
【００１４】この問題点を改善するため、共通導電層の
抵抗値を低減すべく膜厚を必要量厚くすると、高融点金
属等の硬質膜は引張応力が大きくなり、膜の剥離等の製
造不良が発生して、品質および歩留まりを低下させると
いう他の問題点が発生することになった。
抵抗値を低減すべく膜厚を必要量厚くすると、高融点金
属等の硬質膜は引張応力が大きくなり、膜の剥離等の製
造不良が発生して、品質および歩留まりを低下させると
いう他の問題点が発生することになった。
【００１５】本発明は、前述した従来のものにおける各
種問題点を克服し、記録濃度むらが軽減され、かつ共通
導電層をなす膜の膜応力による密着不良の問題が解消す
ることを可能としたラインサーマルヘッドを提供するこ
とを目的とする。
種問題点を克服し、記録濃度むらが軽減され、かつ共通
導電層をなす膜の膜応力による密着不良の問題が解消す
ることを可能としたラインサーマルヘッドを提供するこ
とを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため請求項１に係る本発明のラインサーマルヘッドの特
徴は、共通導電層と外部接続共通端子とを電気的に接続
する複数個のコンタクトホールを、個別電極側において
ドライバＩＣの列より発熱抵抗体の近傍に設けた点にあ
る。そして、このような構成を採用したことにより、外
部接続共通端子と発熱抵抗体との問に介在する共通導電
層の通電距離を大幅に短縮して、この共通導電層の電気
抵抗を低減でき、共通導電層の膜厚を薄くして用いて
も、各発熱抵抗体における発熱温度分布むらを小さくす
ることができる。
ため請求項１に係る本発明のラインサーマルヘッドの特
徴は、共通導電層と外部接続共通端子とを電気的に接続
する複数個のコンタクトホールを、個別電極側において
ドライバＩＣの列より発熱抵抗体の近傍に設けた点にあ
る。そして、このような構成を採用したことにより、外
部接続共通端子と発熱抵抗体との問に介在する共通導電
層の通電距離を大幅に短縮して、この共通導電層の電気
抵抗を低減でき、共通導電層の膜厚を薄くして用いて
も、各発熱抵抗体における発熱温度分布むらを小さくす
ることができる。
【００１７】請求項２に係る本発明のラインサーマルヘ
ッドの特徴は、外部接続共通端子を放熱基板の端部近傍
に導出した点にある。そして、このような構成を採用し
たことにより、各熱抵抗体に対する共通導電層の抵抗値
ばらつきが低減され、発熱抵抗体列の発熱温度分布むら
がより小さくなり、記録濃度むらの問題を解消できる。
ッドの特徴は、外部接続共通端子を放熱基板の端部近傍
に導出した点にある。そして、このような構成を採用し
たことにより、各熱抵抗体に対する共通導電層の抵抗値
ばらつきが低減され、発熱抵抗体列の発熱温度分布むら
がより小さくなり、記録濃度むらの問題を解消できる。
【００１８】請求項３に係る本発明のラインサーマルヘ
ッドの特徴は、共通導電層を発熱抵抗体の近傍領域のみ
に形成した点にある。そして、このような構成を採用し
たことにより、層間絶縁性を保持する領域が著しく小さ
くでき、層間絶縁層の欠陥発生確率を減らし、層間絶縁
層の信頼度を向上させ、製造品質および製造歩留りを向
上させることができる。
ッドの特徴は、共通導電層を発熱抵抗体の近傍領域のみ
に形成した点にある。そして、このような構成を採用し
たことにより、層間絶縁性を保持する領域が著しく小さ
くでき、層間絶縁層の欠陥発生確率を減らし、層間絶縁
層の信頼度を向上させ、製造品質および製造歩留りを向
上させることができる。
【００１９】請求項４に係る本発明のラインサーマルヘ
ッドの特徴は 共通導電層と発熱抵抗体とを電気的に接
続する共通電極を複数の層に形成し、この層のうち一層
をＡｌ、Ｃｕ等の低抵抗材料により形成した点にある。
そして、このような構成を採用したことにより、発熱抵
抗体列方向の発熱温度のばらつきをさらに軽減でき、第
１共通導電層の膜厚をより薄く形成して、製造品質およ
び製造歩留りの向上に寄与することができる。
ッドの特徴は 共通導電層と発熱抵抗体とを電気的に接
続する共通電極を複数の層に形成し、この層のうち一層
をＡｌ、Ｃｕ等の低抵抗材料により形成した点にある。
そして、このような構成を採用したことにより、発熱抵
抗体列方向の発熱温度のばらつきをさらに軽減でき、第
１共通導電層の膜厚をより薄く形成して、製造品質およ
び製造歩留りの向上に寄与することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の共通電極を多層配
線としたラインサーマルヘッドの実施形態を示す要部断
面図、図２は図１のラインサーマルヘッドの模式平面図
である。
線としたラインサーマルヘッドの実施形態を示す要部断
面図、図２は図１のラインサーマルヘッドの模式平面図
である。
【００２１】図１，図２において、前述した図３、図４
に示す従来のラインサーマルヘッドと同様に、グレーズ
ドアルミナ等のセラミックからなる放熱性の基板１１の
上面には、エッチング等により端部に部分的な直線状の
突部１２ａを有する保温層１２が積層形成されている。
に示す従来のラインサーマルヘッドと同様に、グレーズ
ドアルミナ等のセラミックからなる放熱性の基板１１の
上面には、エッチング等により端部に部分的な直線状の
突部１２ａを有する保温層１２が積層形成されている。
【００２２】前記突部１２ａを含む保温層１２上には、
高融点金属のＣｒ等からなる第１共通導電層１３ａがほ
ぼ０．３μｍの厚さに積層され、この第１共通導電層１
３ａ上にＴａ−ＳｉＯ2 等からなる高融点金属のサーメ
ットの第２共通導電層１３ｂがほぼ１μｍの厚さにスパ
ッタリング等により積層形成されている。
高融点金属のＣｒ等からなる第１共通導電層１３ａがほ
ぼ０．３μｍの厚さに積層され、この第１共通導電層１
３ａ上にＴａ−ＳｉＯ2 等からなる高融点金属のサーメ
ットの第２共通導電層１３ｂがほぼ１μｍの厚さにスパ
ッタリング等により積層形成されている。
【００２３】前記第２共通導電層１３ｂ上には、耐酸化
性を有するＭｏＳｉ2 等からなる導電性金属またはＳｉ
Ｏ2 等からなる絶縁性セラミックの熱酸化マスク層１４
がほぼ０．２μｍの厚さにスパッタリング等により積層
形成され、この熱酸化マスク層１４をフォトリソ・エッ
チング技術によりパターニングすることにより、後述す
る発熱抵抗体１８の列とドライバＩＣ２１の列との間の
所定の位置に層間コンタクト部を形成するための熱酸化
マスク１４が形成される。
性を有するＭｏＳｉ2 等からなる導電性金属またはＳｉ
Ｏ2 等からなる絶縁性セラミックの熱酸化マスク層１４
がほぼ０．２μｍの厚さにスパッタリング等により積層
形成され、この熱酸化マスク層１４をフォトリソ・エッ
チング技術によりパターニングすることにより、後述す
る発熱抵抗体１８の列とドライバＩＣ２１の列との間の
所定の位置に層間コンタクト部を形成するための熱酸化
マスク１４が形成される。
【００２４】この酸化マスク１４が形成された基板１１
を酸化雰囲気中でほぼ６００〜８００℃の温度により熱
酸化処理することにより、露出している第２共通導電層
１３ｂの表面に絶縁性酸化物セラミック層を生成させ
て、第１層間絶縁層１５ａがほぼ１μｍの厚さに形成さ
れる。
を酸化雰囲気中でほぼ６００〜８００℃の温度により熱
酸化処理することにより、露出している第２共通導電層
１３ｂの表面に絶縁性酸化物セラミック層を生成させ
て、第１層間絶縁層１５ａがほぼ１μｍの厚さに形成さ
れる。
【００２５】この第１層間絶縁層１５ａ上に、Ｓｉ０2
等の絶縁性セラミックからなる第２層間絶縁層１５ｂが
スパッタリングによりほぼ２μｍの厚さに積層形成され
る。この第２層間絶縁層１５ｂをフォトリソ・エッチン
グ技術によりＢＨＦ等によりエッチングして、前記熱酸
化マスク層１４を形成した未酸化部分にコンタクトホー
ル１５ｃを形成して、Ｔａ−Ｓｉ０2 等からなる共通導
電層１３ｂを露出させる。この状態は、図１より熱酸化
マスク１４を除去したものに相当する。特に、熱酸化マ
スク１４がＭｏＳｉ2 等の耐酸化性の導電性金属により
形成されている場合には、図１に示すような構成を用い
ることができる。
等の絶縁性セラミックからなる第２層間絶縁層１５ｂが
スパッタリングによりほぼ２μｍの厚さに積層形成され
る。この第２層間絶縁層１５ｂをフォトリソ・エッチン
グ技術によりＢＨＦ等によりエッチングして、前記熱酸
化マスク層１４を形成した未酸化部分にコンタクトホー
ル１５ｃを形成して、Ｔａ−Ｓｉ０2 等からなる共通導
電層１３ｂを露出させる。この状態は、図１より熱酸化
マスク１４を除去したものに相当する。特に、熱酸化マ
スク１４がＭｏＳｉ2 等の耐酸化性の導電性金属により
形成されている場合には、図１に示すような構成を用い
ることができる。
【００２６】前述したようにして露出された共通導電層
１３ｂ上に、Ｍｏ等の高融点金属からなる下層の電極材
料をほぼ０．１μｍの厚さとなるようにスパッタリング
等により積層し、フォトリソ・エッチング技術によるエ
ッチングを行うことにより下層の共通電極１６および下
層の個別電極１７が形成される。これらの下層の共通電
極１６および下層の個別電極１７の上に、Ｔａ−ＳｉＯ
２等からなる発熱抵抗体１８をほぼ０．３μｍの厚さと
なるようにスパックリング等により積層し、フォトリソ
・エッチング技術により発熱抵抗体１８からなる発熱素
子がドット数に応じて複数個直線状に配列して、前記放
熱基板１１上の保温層１２の突部１２ａ上に所定の形状
に形成される。
１３ｂ上に、Ｍｏ等の高融点金属からなる下層の電極材
料をほぼ０．１μｍの厚さとなるようにスパッタリング
等により積層し、フォトリソ・エッチング技術によるエ
ッチングを行うことにより下層の共通電極１６および下
層の個別電極１７が形成される。これらの下層の共通電
極１６および下層の個別電極１７の上に、Ｔａ−ＳｉＯ
２等からなる発熱抵抗体１８をほぼ０．３μｍの厚さと
なるようにスパックリング等により積層し、フォトリソ
・エッチング技術により発熱抵抗体１８からなる発熱素
子がドット数に応じて複数個直線状に配列して、前記放
熱基板１１上の保温層１２の突部１２ａ上に所定の形状
に形成される。
【００２７】前記発熱抵抗体１８上には電力エネルギを
供給するために、Ａｌ等からなる上層の電極がほぼ２μ
ｍの厚さとなるようにスパッタリング等により積層さ
れ、基板１１の端部近傍にある発熱抵抗体１８の一方の
側に上層の共通電極１９を形成する。この上層の共通電
極１９は、共通電極の全体を多層配線としているため、
なくても機能上の差異は小さいが、低抵抗のＡｌ，Ｃｕ
等の材料からなる上層の共通電極１９を形成することに
より隣接している発熱抵抗体１８の発熱温度のばらつき
をより小さくするという効果がある。
供給するために、Ａｌ等からなる上層の電極がほぼ２μ
ｍの厚さとなるようにスパッタリング等により積層さ
れ、基板１１の端部近傍にある発熱抵抗体１８の一方の
側に上層の共通電極１９を形成する。この上層の共通電
極１９は、共通電極の全体を多層配線としているため、
なくても機能上の差異は小さいが、低抵抗のＡｌ，Ｃｕ
等の材料からなる上層の共通電極１９を形成することに
より隣接している発熱抵抗体１８の発熱温度のばらつき
をより小さくするという効果がある。
【００２８】また、本実施の形態において、外部接続共
通端子１９ａは、複数の発熱抵抗体１８の列とドライバ
ＩＣ２１の列の間に位置し、発熱抵抗体１８の列の近傍
に形成された第２層間絶縁層１５ｂのコンタクトホール
１５ｃを介して前記第２共通導電層１３ｂに電気的に接
続されるとともに、隣位の１対のドライバＩＣ２１，２
１の間を通して、Ａｌ、Ｃｕ等の低抵抗材料により放熱
基板１１の一方の端部近傍にまで導出されている。
通端子１９ａは、複数の発熱抵抗体１８の列とドライバ
ＩＣ２１の列の間に位置し、発熱抵抗体１８の列の近傍
に形成された第２層間絶縁層１５ｂのコンタクトホール
１５ｃを介して前記第２共通導電層１３ｂに電気的に接
続されるとともに、隣位の１対のドライバＩＣ２１，２
１の間を通して、Ａｌ、Ｃｕ等の低抵抗材料により放熱
基板１１の一方の端部近傍にまで導出されている。
【００２９】前記第２層間絶縁層１５ｂのコンタクトホ
ール１５ｃは、発熱抵抗体１８の列と平行に延在し、発
熱抵抗体１８の列からほぼ２〜３ｍｍの距離となるよう
に近接させて、多数のコンタクトホール１５ｃを均等な
パターンで整列配置させている。この結果、共通導電層
１３の通電距離（Ｌ）が小さくなり、通電回路の抵抗値
を最小化するとともに、共通導電層１３のパターン面積
をも最小化して、層間絶縁層の欠陥発生確率を減らし、
層間絶縁層の信頼度を向上させている。
ール１５ｃは、発熱抵抗体１８の列と平行に延在し、発
熱抵抗体１８の列からほぼ２〜３ｍｍの距離となるよう
に近接させて、多数のコンタクトホール１５ｃを均等な
パターンで整列配置させている。この結果、共通導電層
１３の通電距離（Ｌ）が小さくなり、通電回路の抵抗値
を最小化するとともに、共通導電層１３のパターン面積
をも最小化して、層間絶縁層の欠陥発生確率を減らし、
層間絶縁層の信頼度を向上させている。
【００３０】また、前記共通電極１９と反対側となる前
記発熱抵抗体１８の他方の側には、各発熱抵抗体１８に
独立して通電を行なうための、上層の個別電極２０と、
外部接続個別端子２０ａがそれぞれ形成され、それらの
一端にはドライバＩＣ２１の接続パッドが形成されてい
る。
記発熱抵抗体１８の他方の側には、各発熱抵抗体１８に
独立して通電を行なうための、上層の個別電極２０と、
外部接続個別端子２０ａがそれぞれ形成され、それらの
一端にはドライバＩＣ２１の接続パッドが形成されてい
る。
【００３１】これらの各外部接続端子１９ａ，２０ａ上
にはメッキが施され、前記ドライバＩＣ２１や外部回路
のＦＰＣとハンダ溶着や圧着により電気的に接続される
ようになっている。本実施の形態のドライバＩＣ２１の
実装においては、フリップチップ実装を行っているが、
ワイヤーボンディング実装を用いてもよいことは勿論で
ある。
にはメッキが施され、前記ドライバＩＣ２１や外部回路
のＦＰＣとハンダ溶着や圧着により電気的に接続される
ようになっている。本実施の形態のドライバＩＣ２１の
実装においては、フリップチップ実装を行っているが、
ワイヤーボンディング実装を用いてもよいことは勿論で
ある。
【００３２】また、前記発熱抵抗体１８や前記各電極１
９，２０等の表面には、前記発熱抵抗体１８や、前記各
電極１９，２０を酸化および摩耗から保護するためＳｉ
０2やサイアロン等からなる保護層２２が、ほぼ５μｍ
の厚さにスパックリングにより積層形成されている。な
お、その保護層２２は、ドライバＩＣ２１や前記各電極
１９，２０の外部接続端子１９ａ，２０ａの一部分を除
いた表面を被覆するように形成されており、最後に前記
基板１１をダイシングして、ブロック状のラインサーマ
ルヘッドが製造される。
９，２０等の表面には、前記発熱抵抗体１８や、前記各
電極１９，２０を酸化および摩耗から保護するためＳｉ
０2やサイアロン等からなる保護層２２が、ほぼ５μｍ
の厚さにスパックリングにより積層形成されている。な
お、その保護層２２は、ドライバＩＣ２１や前記各電極
１９，２０の外部接続端子１９ａ，２０ａの一部分を除
いた表面を被覆するように形成されており、最後に前記
基板１１をダイシングして、ブロック状のラインサーマ
ルヘッドが製造される。
【００３３】以上説明したように、本実施の形態のライ
ンサーマルヘッドにおいては、共通導電層１３の通電距
離（Ｌ）が小さくなり、通電回路の抵抗値を最小化する
とともに、共通導電層１３のパターン面積をも最小化し
て、層間絶縁層の欠陥発生確率を減らし、層間絶縁層の
信頼度を向上させることができる。また、各発熱抵抗体
における発熱温度分布むらを小さくでき、記録濃度むら
の少ない良好な品質の記録を行うことができる。
ンサーマルヘッドにおいては、共通導電層１３の通電距
離（Ｌ）が小さくなり、通電回路の抵抗値を最小化する
とともに、共通導電層１３のパターン面積をも最小化し
て、層間絶縁層の欠陥発生確率を減らし、層間絶縁層の
信頼度を向上させることができる。また、各発熱抵抗体
における発熱温度分布むらを小さくでき、記録濃度むら
の少ない良好な品質の記録を行うことができる。
【００３４】なお、本発明は、前述した実施の形態に限
定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能
である。
定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能
である。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に係る本発
明のラインサーマルヘッドは、共通導電層と外部接続共
通端子とを電気的に接続する複数個のコンタクトホール
を、個別電極側においてドライバＩＣの列より発熱抵抗
体の近傍に設けたので、外部接続共通端子と発熱抵抗体
との問に介在する共通導電層の通電距離を大幅に短縮し
て、この共通導電層の電気抵抗を低減することができ、
共通導電層の膜厚を薄くして用いても、発熱抵抗体列の
発熱温度分布むらを小さくすることができる。したがっ
て、記録における濃度むらが軽減され、良好な品質の記
録を行うことができるばかりでなく、共通導電層をなす
膜の膜応力による密着不良の問題が解消された。
明のラインサーマルヘッドは、共通導電層と外部接続共
通端子とを電気的に接続する複数個のコンタクトホール
を、個別電極側においてドライバＩＣの列より発熱抵抗
体の近傍に設けたので、外部接続共通端子と発熱抵抗体
との問に介在する共通導電層の通電距離を大幅に短縮し
て、この共通導電層の電気抵抗を低減することができ、
共通導電層の膜厚を薄くして用いても、発熱抵抗体列の
発熱温度分布むらを小さくすることができる。したがっ
て、記録における濃度むらが軽減され、良好な品質の記
録を行うことができるばかりでなく、共通導電層をなす
膜の膜応力による密着不良の問題が解消された。
【００３６】また、請求項２に係る本発明のラインサー
マルヘッドは、共通導電層に接続された複数の外部接続
共通端子を放熱基板の端部近傍に導出形成しているた
め、発熱抵抗体列に対する共通導電層の抵抗値のばらつ
きが低減され、発熱抵抗体列の発熱温度分布むらがより
小さくなり、このことによっても記録濃度むらのさらに
良好に解消することができる。
マルヘッドは、共通導電層に接続された複数の外部接続
共通端子を放熱基板の端部近傍に導出形成しているた
め、発熱抵抗体列に対する共通導電層の抵抗値のばらつ
きが低減され、発熱抵抗体列の発熱温度分布むらがより
小さくなり、このことによっても記録濃度むらのさらに
良好に解消することができる。
【００３７】さらに、請求項３に係る本発明のラインサ
ーマルヘッドは、共通導電層を基板の全面に形成せず
に、発熱抵抗体列の近傍領域のみに形成したため、請求
項２に記載の発明の効果に加えて、層間絶縁性を保持す
る領域が著しく小さくでき、これにより、層間絶縁層の
欠陥発生確率を減らし、層間絶縁層の信頼度を向上さ
せ、製造品質および製造歩留りを向上させることができ
る。
ーマルヘッドは、共通導電層を基板の全面に形成せず
に、発熱抵抗体列の近傍領域のみに形成したため、請求
項２に記載の発明の効果に加えて、層間絶縁性を保持す
る領域が著しく小さくでき、これにより、層間絶縁層の
欠陥発生確率を減らし、層間絶縁層の信頼度を向上さ
せ、製造品質および製造歩留りを向上させることができ
る。
【００３８】さらにまた、請求項４に係る本発明のライ
ンサーマルヘッドは、発熱抵抗体に接続する複層の共通
電極の一層をＡｌ、Ｃｕ等の低抵抗材料により形成した
ことにより、請求項３に記載の発明の効果に加えて、発
熱抵抗体列方向の発熱温度のばらつきをさらに軽減で
き、第１共通導電層の膜厚をより薄く形成して、製造品
質および製造歩留りの向上にさらに寄与することができ
る。
ンサーマルヘッドは、発熱抵抗体に接続する複層の共通
電極の一層をＡｌ、Ｃｕ等の低抵抗材料により形成した
ことにより、請求項３に記載の発明の効果に加えて、発
熱抵抗体列方向の発熱温度のばらつきをさらに軽減で
き、第１共通導電層の膜厚をより薄く形成して、製造品
質および製造歩留りの向上にさらに寄与することができ
る。
【図１】 本発明に係るラインサーマルヘッドの実施の
形態を示す図２の１−１線による縦断面図
形態を示す図２の１−１線による縦断面図
【図２】 図１の平面図
【図３】 従来のラインサーマルヘッドを示す図４の３
−３線による縦断面図
−３線による縦断面図
【図４】 図３の平面図
１１ 基板 １２ 保温層 １２ａ 突部 １３ 共通導電層 １４ 熱酸化マスク １５ａ，１５ｂ 層間絶縁層 １５ｃ コンタクトホール １６ 下層の共通電極 １７ 下層の個別電極 １８ 発熱抵抗体 １９ 上層の共通電極 １９ａ 外部接続共通端子 ２０ 上層の個別電極 ２０ａ 外部接続個別端子 ２１ ドライバＩＣ ２２ 保護層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南部 智成 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 放熱基板の上面に少なくとも保温層、共
通導電層、コンタクトホールを備えた層間絶縁層、複数
個の発熱抵抗体、これらの各発熱抵抗体に接続される個
別電極、外部接続個別端子、前記個別電極および前記外
部接続個別端子に接続されるドライバＩＣ、前記コンタ
クトホールを介して前記共通導電層と前記発熱抵抗体と
を電気的に接続する共通電極、および前記共通導電層と
電気的に接続される外部接続共通端子を有するラインサ
ーマルヘッドであって、 前記共通導電層と外部接続共通端子とを電気的に接続す
る複数個のコンタクトホールを、前記個別電極側におい
て前記ドライバＩＣの列より前記発熱抵抗体の近傍に設
けたことを特徴とするラインサーマルヘッド。 - 【請求項２】 前記外部接続共通端子を前記放熱基板の
端部近傍に導出したことを特徴とする請求項１に記載の
ラインサーマルヘッド。 - 【請求項３】 前記共通導電層を前記発熱抵抗体の近傍
領域のみに形成したことを特徴とする請求項１または請
求項２に記載のラインサーマルヘッド。 - 【請求項４】 前記共通導電層と前記発熱抵抗体とを電
気的に接続する前記共通電極を複数の層に形成し、この
層のうち一層をＡｌ、Ｃｕ等の低抵抗材料により形成し
たことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか
１項に記載のラインサーマルヘッド。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13983998A JP3639115B2 (ja) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | ラインサーマルヘッド |
| US09/305,105 US6201558B1 (en) | 1998-05-08 | 1999-05-04 | Thermal head |
| EP99303519A EP0955171B1 (en) | 1998-05-08 | 1999-05-05 | Thermal head |
| DE69907063T DE69907063T2 (de) | 1998-05-08 | 1999-05-05 | Thermokopf |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13983998A JP3639115B2 (ja) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | ラインサーマルヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11320939A true JPH11320939A (ja) | 1999-11-24 |
| JP3639115B2 JP3639115B2 (ja) | 2005-04-20 |
Family
ID=15254717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13983998A Expired - Lifetime JP3639115B2 (ja) | 1998-05-08 | 1998-05-21 | ラインサーマルヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3639115B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007055230A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-03-08 | Kyocera Corp | 記録ヘッド及びそれを用いたプリンタ |
-
1998
- 1998-05-21 JP JP13983998A patent/JP3639115B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007055230A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-03-08 | Kyocera Corp | 記録ヘッド及びそれを用いたプリンタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3639115B2 (ja) | 2005-04-20 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040914 |
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