JPS63265660A - サ−マルヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は感熱記録装置に用いられるサーマルヘッドに関
し、特に、その印字部における発熱抵抗体を駆動制御す
るだめの制御用ＩＣを塔載したサーマルヘッドに関する
ものである。

（従来の技術とその問題点） 絶縁性セラミック基板上にグレーズ層を設け。

このグレーズ層上に発熱抵抗体層、電極層、保の高密度
化及び熱応答性の点で有利であることより近年その主流
を占めている。

而してかような薄膜塵サーマルヘッドにおいては、印字
の高速化に対応すぺ＜、また構成の複雑化を避けるため
に、印字部における発熱素子の発熱制御のための回路、
即ち１発熱素子への通電を制御するドライバー、通電す
べき発熱素子を選択制御するシフトレジスター、ラッチ
回路等を集積化したＩＣチップを塔載したものが知られ
ている。

この様な制御用ＩＣ搭載屋のサーマルへラドにおいて、
その制御回路部を印字部の作製方法と同様に薄膜方式で
作製すると、薄膜電極のシート抵抗が大きいために十分
な電流容量が得られず、印字濃度にバラツキを生ずると
いう問題がある。また、制御回路部におけるＩＣチ、プ
をワイヤボンディングする際、薄膜電極表面がセラミッ
ク基板と略同程度に粗であるためワイヤボンディングの
付着強度が十分に得られず。

信頼性の点で満足できないという問題があった。

従って制御回路部のみを印字部とは別の基板上に金ぺ・
−ストを用いた厚膜方式で作製し、その後、この制御回
路部を薄膜方式で作製した印字部に接続することが考え
られているが、この場合接続のための新たな工程が増す
ことやサーマルヘッドの小型化が困難であるなど別の問
題が生ずることより、最近では、同一絶縁性セラミック
基板上に印字部は厚膜方式で、また、制御回路部は厚膜
方式で作製する一体型のサーマルヘッドが提案されてい
る。

即ちこの一体型のサーマルヘッドは、第３図に示す通り
、印字部Ａとしてメサ状グレーズ層１ａを有する絶縁性
セラミック基板１上に順次薄膜方式により発熱抵抗体層
２．薄膜電極層３゜保護層４を積層したものを基本構成
とするもので、この発熱抵抗体層２が制御回路部Ｂにお
ける厚膜電極７と接続しているものである。

然るに最近では、サーマルヘッドに対する印字密度の高
密度化１例えば、１６ドツ）７ｍｍ以上という高密度サ
ーマルヘッドの要望もあって。

この様々ＩＣチ、ブ塔載型のサーマルヘッドについても
その高密度化が必要となってきているが、一般にこれの
基板として利用される絶縁性セラミックは表面平滑性が
悪い為に、フォトリングラフ或はエツチング等の工程で
レジスト膜が均一に形成できないことによシミ極パター
ンのシ習−ト、断線等の不良を多く発生せしめ。

歩留りを低下させるものとなっていた。この為。

基板として２表面平滑性に優れた純度が９９％以上のア
ルミナセラミック基板を用いることも考えられているが
、逆に制御回路°部における厚膜電極ペースｔとの密着
性が悪化して信頼性に欠けるという別の問題を生ずるも
のであった。

（問題点を解決するための手段）　　一本発明は上記し
た事情に鑑みなされたもので。

基本的には基板として純度が９９％以上のアルミナセラ
ミックを用いた方のが有利であるとの見地に立ち鋭意研
究を重ねたところ、制御用ＩＣを含む制御回路部とアル
ミナセラミック基板との間にグレーズ層を介在させたも
のが最適である″ととを見い出し遂に本発明を完成した
ものである。

即ち本発明は、薄膜方式によシ形成された印字部と、該
印字部における発熱抵抗体を゛駆動制御するための制御
用ＩＣを実装する厚膜方式によシ形成された制御回路部
とが同一絶縁性基板上ニ構成されたサーマルヘッドにお
いて、前記基板は純度が９９％以上のアルミナセラミッ
クからなり、且つ、制御用ＩＣを含む制御回路部と該基
板との間にグレーズ層を介在させたことを特徴とするサ
ーマルヘッドを要旨とすることによシ、厚膜電極ペース
トと基板との密着性を良好となした信頼性の高い、しか
も歩留りを向上せしめた優れたサーマルヘッドを提供せ
んとするものである。

（作用） サーマルヘッドにおける基板として１表面平滑性に非常
に優れている純度が９９％以上のアルミナセラミックを
利用しているため、電極等の高精度パターン形成に当た
っては、フォトリソグラフやエツチング工程時に被覆さ
れるレジスト膜が均一に形成される。従って、微細な孔
等を生ずることがなくなり電極のシッートや断線が極力
解消される。また一方、制御回路部における厚膜電極ペ
ーストはグレーズ層上に形成されるため、グレーズ層の
ガラス成分と厚膜電極ペースト中のガラス成分との親和
性が良いことより両者の密着性が高まるものである。

（実施例） 以下１本発明を実施例に基づき詳述する。

第１図は本発明によるサーマルヘッドの一例を示す要部
断面図で、参照符号１は純度が９９％以上のアルミナセ
ラミックからなる絶縁性基板、１ａは該絶縁性基板１上
に形成されたメサ状のガラスグレーズ層、２はチタン、
クロム。

メンタル等の高融点金属シリサイドやこれらの窒化物、
炭化物、酸化物、また窒化タンタル。

ニクロム等からなる発熱抵抗体層、３はアルミニウム、
アルミニウム合金、金等からなる薄膜電極層、セして４
はシリコンの酸化物、窒化物。

炭化物、酸化タンタル等からなる保護層でアシ。

これらによって印字部Ａが構成されており、更にこの絶
縁性基板１上にはグレーズ層５を介して制御回路部Ｂが
形成されて゛いる。この制御回路部Ｂは制御用ＩＣ６を
実装すると共に金ペーストよシなる厚膜電極層７を有し
ており、この厚膜電極層７の印字部Ａ側のものは前記発
熱紙−ズ層５上にダイボンディングにて接着され。

また、厚膜電極層７に対してワイヤボンディング８にて
接続され、適宜合成樹脂層９によって被覆されている。

上記実施例では、特に、印字部ＡＫおける絶縁性基板１
上にメサ状のグレーズ層１ａを設けたものを示したが、
この様にすると、印字部Ａ中のグレーズ層を設けていな
い部分１ｂの絶縁性基板１表面の平滑性がそのまま生か
せることよシ、即ち、基板１全面にグレーズ層を設けた
際の表面凹凸化を考慮する必要が無いので１歩留りを向
上せしめる意味でも好ましい例である。

以下に２本発明のサーマルヘッドの製造方法の好適例を
第１図及び第２図に基づき説明する。

先ず、アルミナセラックからなる絶縁性基板１上にガラ
スペーストを印刷、焼成することによってメサ状グレー
ズ層１ａ及びグレーズ層５を形成する。次に、金ペース
トを適宜パターンをもって印刷、焼成して厚膜電極層７
を形成し。

この後金属マスク１０によって制御回路部Ｂにおける厚
膜電極層７の印字部Ａとの接続部を残してマスクしてお
き、上述した発熱抵抗体層２を２００〜２０００　Ａ’
程度の厚さでスパッタリング法や真空蒸着法等の薄膜方
式により形成する。次にこの発熱抵抗体層２上に同様に
薄膜方式によりアルミニウム合金等の薄膜電極層３を積
層形成する。そして、前記厚膜電極層７のパターンと同
一ピッチになるようレジストパターンを薄膜電極層３上
に形成し、この薄膜電極層３及び発熱抵抗体層２の不要
部分をエツチング除去する。そして更に、金属マスク１
０′を用いて１例えばＳ　ｉ　Ｎ　ｘ　（５≦Ｘ≦４０
）よりなる保護層４を薄膜電極層３上に反応性スパッタ
リング法によシ形成し、最後に制御用ＩＣ６をダイボン
ディングによりグレーズ層５上に接着し、更にワイヤボ
ンディング８にて厚膜電極層７へ接続し、制御用ＩＣ６
を保護するため、シリコン系或はエポキシ系樹脂層９で
これを被・覆し完成する。

従って、絶縁性基板１はその表面の平滑性が非常に優れ
ていることよシ、薄膜電極層３あパる。一方、制御回路
部Ｂにおける厚膜電極層７はグレーズ層５上に直接形成
されるため従来のものに比して優れた密着性が期待でき
るものである。

（発明の効果） 以上の如く本発明では、ＩＣチップ塔載型のサーマルヘ
ッドにおいて、その基板を純度が９９％以上のアルミナ
セラミックよυ構成４シ。

且つ、制御用ＩＣチップを実装する制御回路部とこの基
板との間にグレーズ層を介在させたので、その製造過程
中電極パターンをシッートさせたり、断線を生ずること
が極力防止され製品としての歩留り向上に十分に寄与し
得ゐもので。

加えて、制御回路部は基板に対する密着性が格段に向上
し、極めて信頼性の高いサーマルへラドが提供できるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるサーマルヘッドノー　例を示す要
部断面図、第２図は第１図記載のサーマルヘッドの製造
過程を示す要部断面図、第６図はサーマルヘッドの従来
例を示す要部断面図である。 １・・・・・・・・・絶縁性基板、２・・・・・・・・
・発熱抵抗体。 ５・・・・・・・・・グレーズ層、６・・・・・・・・
・制御用ＩＣ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 薄膜方式により形成された印字部と、該印字部における
   発熱抵抗体を駆動制御するための制御用ＩＣを実装する
   厚膜方式により形成された制御回路部とが同一絶縁性基
   板上に構成されたサーマルヘッドにおいて、前記基板は
   純度が９９％以上のアルミナセラミックからなり、且つ
   、制御用ＩＣを含む制御回路部と該基板との間にグレー
   ズ層を介在させたことを特徴とするサーマルヘッド。