JPS63297066A - Thermal head and production thereof - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、ファクシミリやプリンタ等の感熱記録装置に
用いられるサーマルヘッドに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a thermal head used in a thermal recording device such as a facsimile or a printer.
（従来の技術）
近年、サーマルヘッドは、少音、省保守、低ランニング
コスト等の利点を生かして、ファクシミリ、ワードプロ
セッサ用プリンター等の各種の記録装置に多用されるよ
うになってきている。一方、これらの機器は小型化、低
価格化が要請されており、このためサーマルヘッドにも
小型で安価なものが望まれている。(Prior Art) In recent years, thermal heads have come to be widely used in various recording devices such as facsimiles and word processor printers due to their advantages such as low noise, low maintenance, and low running costs. On the other hand, these devices are required to be smaller and lower in price, and therefore there is a demand for smaller and cheaper thermal heads.
ところで従来のサーマルヘッドは、Ａ１２０゜の純度が
９０％以上のセラミック基板の上にグレーズガラス層を
形成したものを高抵抗基体として多用している。しかし
ながら、このようなセラミックス基板は、その製造に際
して、原料粉末からアルカリ金属成分を除去する処理、
高温焼成、高温焼成時に生じた基板の反りをとるめなの
仕上げの研磨等の多くの工程を必要とするため、生産コ
ストが高くなるという問題があった。By the way, conventional thermal heads often use as a high-resistance substrate a ceramic substrate having an A120 degree purity of 90% or more and a glazed glass layer formed thereon. However, when manufacturing such ceramic substrates, a process of removing alkali metal components from raw material powder,
Since many steps are required, such as high-temperature firing and finishing polishing to remove the warpage of the substrate that occurs during high-temperature firing, there is a problem in that the production cost is high.
このため、最近、金属基板上に熱の放散および蓄熱をコ
ントロールする保温層としての役割と金属基板の絶縁層
としての役割を兼備えたポリイミド系樹脂からなる層を
形成した高抵抗基体を用いた小型で安価で印字性能に優
れたたて型のサーマルヘッドが提案されている（昭和６
１年度電子通信学会総合全国大会概要＠ （１９８６）
、 １−１２５および５−１２６）。For this reason, we have recently developed a high-resistance substrate in which a layer made of polyimide resin is formed on a metal substrate, which functions as a heat-retaining layer to control heat dissipation and heat accumulation, and as an insulating layer for the metal substrate. A vertical-type thermal head that is small, inexpensive, and has excellent printing performance has been proposed (Showa 6).
Overview of the 1st Annual National Conference of the Institute of Electronics and Communication Engineers (1986)
, 1-125 and 5-126).
このような金属基板上にポリイミド系樹脂層を形成して
なるサーマルヘッドの構造および製造方法を第３図およ
び第４図を用いて説明する。The structure and manufacturing method of a thermal head formed by forming a polyimide resin layer on such a metal substrate will be explained with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.
第３図において、１はＦｅ合金等からなる金属基板であ
り、この上に蓄熱層と絶縁層とを兼ねるポリイミド樹脂
層２が形成されており、この上にＴａ−８，ｉ０２、Ｔ
ｉ−１１０２、Ｃｒ−９１０２等からなる発熱抵抗体３
が形成されており、さらにこの発熱抵抗体３の上に発熱
部６となる開孔を形成する如く純Ａ、ｇ＋Ａ、ｅ−３ｔ
等からなる個別電極４および共通電極５が形成され、少
なくともこの発熱部６を被覆するように５ｔｏ２からな
る酸化防止［７とＴ ａ ２０５からなる耐摩耗膜８と
が順次形成されている。In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a metal substrate made of Fe alloy, etc., on which a polyimide resin layer 2 serving as a heat storage layer and an insulating layer is formed, and on this, Ta-8, i02, T
Heat generating resistor 3 made of i-1102, Cr-9102, etc.
is formed, and furthermore, pure A, g+A, e-3t are formed so as to form an opening that will become the heat generating part 6 on the heat generating resistor 3.
An individual electrode 4 and a common electrode 5 are formed, and an anti-oxidation film 7 made of 5 to 2 and an abrasion resistant film 8 made of T a 205 are sequentially formed to cover at least the heat generating part 6 .
このようなサーマルヘッドは、例えば次のようにして作
られる。Such a thermal head is manufactured, for example, as follows.
すなわちまず、所定の寸法に切断された平面状の金属基
板１を洗浄し、必要に応じて表面処理を行う（第４図−
イ）０次いで、この金属基板１の上に、例えばフェス状
のポリイミド前駆体をロールコーターやスピンオンコー
ターを用いて所定の厚さに塗布し、乾燥およびキュアー
を行い脱水環化してイミド化を行いポリイミド樹脂層２
を形成する（第４図−口）。次に、このポリイミド樹脂
ｒｆＩ４２上に発熱抵抗体物質をスパッタリング法等に
より膜形成しく第４図−八）、次いで電極物質を真空蒸
着法等により膜形成した後（第４図−二）、この電極物
質膜の上に所望の回路パターンのマスキング膜を形成し
、ドライエツチング等の方法により電極物質および発熱
抵抗体物質を所望の形状に溶解除去して、個々の発熱抵
抗体３、個別電極４、共通電極らおよび発熱部６を形成
する（第４図−ホ）、この後、酸化防止膜１１および耐
牽耗膜１２を順次スパッタリング法等により形成しく第
４図−へ）、サーマルヘッドを完成させる。That is, first, a planar metal substrate 1 cut into predetermined dimensions is cleaned, and if necessary, surface treatment is performed (Fig. 4-
b) Next, on this metal substrate 1, for example, a face-shaped polyimide precursor is applied to a predetermined thickness using a roll coater or a spin-on coater, dried and cured, dehydrated and cyclized, and imidized. Polyimide resin layer 2
(Fig. 4 - Mouth). Next, a film of a heat generating resistor material is formed on this polyimide resin rfI42 by a sputtering method etc. (Fig. 4-8), and then an electrode material is formed into a film by a vacuum evaporation method etc. (Fig. 4-2). A masking film with a desired circuit pattern is formed on the electrode material film, and the electrode material and heating resistor material are dissolved and removed in a desired shape by a method such as dry etching to form individual heating resistors 3 and individual electrodes 4. , the common electrodes and the heat generating part 6 are formed (FIG. 4-E). After this, the anti-oxidation film 11 and the anti-wear film 12 are sequentially formed by sputtering or the like (see FIG. 4-), and the thermal head is formed. Finalize.
このような金属基板上にポリイミド系樹脂層を配置して
なる高抵抗基体を用いたサーマルヘッドは、従来のアル
ミナ基板上にグレーズガラスを形成してなる高抵抗基体
を用いたサーマルヘッドと比較して、熱効率に優れてお
り、また価格的にも低コスト化が可能であり、さらに曲
げ加工の容易さからたて型のサーマルヘッドを形成する
ことが可能で小型化しやすいという特徴を有しており、
産業界が模索中の小型で安価な高性能のサーマルヘッド
に合致し、実用化が期待されている。A thermal head using a high-resistance base made of a polyimide resin layer placed on a metal substrate has a higher resistance compared to a conventional thermal head using a high-resistance base made of a glazed glass formed on an alumina substrate. It has excellent thermal efficiency and can be lowered in price.Furthermore, it is easy to bend, making it possible to form a vertical thermal head, making it easy to downsize. Ori,
It matches the needs of the industry for small, inexpensive, high-performance thermal heads, and is expected to be put into practical use.
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、このような金属基板上にポリイミド系樹
脂層を配置してなる高抵抗基体を用いたサーマルヘッド
の実用化に当たって、解決すべき問題点も多い。(Problems to be Solved by the Invention) However, there are many problems that need to be solved in order to put into practical use a thermal head using a high-resistance substrate formed by disposing a polyimide resin layer on a metal substrate.
第１に、電極物質膜および発熱抵抗体物質膜にエツチン
グ処理を施して所望のパターンの回路を形成する際に、
発熱抵抗体３とポリイミド樹脂層２の間のドライエツチ
ングガスに対するエツチング選択比が小さくポリイミド
樹脂層２をも一緒に溶解してしまい、またマスキング膜
のアッシング時にも同様にポリイミド樹脂層に損傷を与
えてしまうという問題があった。First, when etching the electrode material film and heating resistor material film to form a circuit with a desired pattern,
The etching selectivity of the dry etching gas between the heating resistor 3 and the polyimide resin layer 2 is small, and the polyimide resin layer 2 is also dissolved, and the polyimide resin layer is similarly damaged during ashing of the masking film. There was a problem with this.
第２に、真空中でこのポリイミド樹脂層の上に発熱抵抗
体を着膜させる際に、ポリイミド樹脂層内からガス放出
が起こるという問題があり、このガスの影響により従来
のセラミックス基板上にグレーズガラスを形成した高抵
抗基体に比べて、抵抗値の制御が難しいという問題が生
じている。Second, when depositing a heating resistor on this polyimide resin layer in vacuum, there is a problem in that gas is released from within the polyimide resin layer, and this gas causes glaze formation on conventional ceramic substrates. Compared to high-resistance substrates made of glass, there is a problem in that it is difficult to control the resistance value.
第３に、金属基板上にポリイミド樹脂層を形成してなる
高抵抗基板を用いて抵抗基板を形成し、これを例えばＡ
Ｊ２等からなる放熱基板上にドライバ基板とともに実装
し、ワイヤーボンディング法により配線する際に、ポリ
イミド樹脂層の弾性によりボンディングを行いにくいと
いう問題も生じている。Third, a resistive substrate is formed using a high-resistance substrate formed by forming a polyimide resin layer on a metal substrate, and this is made of, for example, A
When mounted together with a driver board on a heat dissipation board made of J2 or the like and wired by wire bonding, there is also a problem that bonding is difficult due to the elasticity of the polyimide resin layer.
本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、電極物質膜および発熱抵抗体物質膜を所望の回路
パターンに溶解除去するあたって、ポリイミド樹脂層に
損傷を与えることなく、かつ抵抗値の制御が容易で、し
かも実装工程において安定な小型で安価な高性能のサー
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。The present invention was made to solve these problems, and it is possible to dissolve and remove the electrode material film and heating resistor material film into a desired circuit pattern without damaging the polyimide resin layer. It is an object of the present invention to provide a small, inexpensive, high-performance thermal head whose resistance value can be easily controlled and which is stable in a mounting process, and a method for manufacturing the same.
［発明の構成］
（問題を解決するための手段）
本発明のサーマルヘッドは、高熱伝導性の支持基板と、
この支持基板上に形成された耐熱樹脂屑と、この耐熱樹
脂層上に形成された多数の発熱抵抗体と、これら各発熱
抵抗体に接続された導電体とを少なくとも備えてなるサ
ーマルヘッドにおいて、前記耐熱樹脂層と前記発熱抵抗
体との間にシリコンオキシナイトライドからなる下地層
を形成したことを特徴としており、またその製造方法は
、高熱伝導性の支持基板上に耐熱樹脂層を形成する工程
と、この耐熱樹脂層表面に表面改質処理を施す工程と、
この表面改質処理の施された耐熱樹脂層上にシリコンオ
キシナイトライドからなる下地層を物理的蒸着法により
形成する工程と、この下地層上に多数の発熱抵抗体と導
電体とを順次形成する工程とを有することを特徴として
いる。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problem) The thermal head of the present invention includes a highly thermally conductive support substrate,
A thermal head comprising at least heat-resistant resin waste formed on the support substrate, a large number of heating resistors formed on the heat-resistant resin layer, and a conductor connected to each of the heating resistors, It is characterized in that a base layer made of silicon oxynitride is formed between the heat-resistant resin layer and the heating resistor, and the manufacturing method thereof includes forming a heat-resistant resin layer on a highly thermally conductive support substrate. a step of applying surface modification treatment to the surface of this heat-resistant resin layer;
A step of forming a base layer made of silicon oxynitride on this surface-modified heat-resistant resin layer by physical vapor deposition, and sequentially forming a large number of heating resistors and conductors on this base layer. It is characterized by having a step of.
本発明において下地層として使用されるシリコンオキシ
ナイトライドは、ケイ素と酸素と窒素とからなる化合物
であり、このシリコンオキシナイトライドからなる下地
層の形成方法としては、スパッタリング法、イオンブレ
ーティング法、真空蒸着法等の物理的蒸着法ＣＰＶＤ法
）、常圧および減圧化学的気相成長法（ＣＶＤ法）等が
挙げられるが、特にスパッタリング法が好ましい、この
スパッタリング法を用いたシリコンオキシナイトライド
からなる下地層の形成方法としては、例えばＳｉ３Ｎ４
とＳｉＯ２との混合ターゲットのようなＳ １−０−Ｎ
化合物からなるターゲットを用いてＡｒガス雰囲気中ま
たはｏ２を含有するＡｒガス雰囲気中によりスパッタリ
ングする方法、あるいは例えばＳｉｌＮ４ターゲツトの
ような５１−Ｎ化合物からなるターゲットを用いてｏ２
を含有するＡｒガス雰囲気中によりスパッタリングする
方法が挙げられる。The silicon oxynitride used as the base layer in the present invention is a compound consisting of silicon, oxygen, and nitrogen. Methods for forming the base layer made of silicon oxynitride include sputtering method, ion blating method, Examples include physical vapor deposition methods such as vacuum evaporation method (CPVD method), normal pressure and reduced pressure chemical vapor deposition methods (CVD method), etc., but sputtering method is particularly preferred, and from silicon oxynitride using this sputtering method. For example, as a method for forming the base layer, Si3N4
S 1-0-N like mixed target of and SiO2
A method of sputtering using a target made of a compound in an Ar gas atmosphere or an Ar gas atmosphere containing o2, or a method of sputtering using a target made of a 51-N compound such as a SilN4 target with o2
A method of sputtering in an Ar gas atmosphere containing .
また、下地層の厚さとしては゛、５ｏｏ〜１００００人
の範囲が好ましく、下地層の厚さが５００人未満では、
耐熱樹脂層の十分な保護や抵抗値およびボンディング性
の安定化の効果が得られず、１００００人を超えてもそ
れ以上の効果が得られないばかりか、膜形成に要する時
間が長くなる。In addition, the thickness of the base layer is preferably in the range of 50 to 10,000 people, and if the thickness of the base layer is less than 500 people,
The effects of sufficient protection of the heat-resistant resin layer and stabilization of the resistance value and bonding properties cannot be obtained, and even if the number of people exceeds 10,000, no further effect can be obtained, and the time required for film formation becomes longer.
（作 用）
本発明のサーマルヘッドにおいて、耐熱樹脂層と発熱抵
抗体との間にシリコンオキシナイトライドからなる下地
層を形成しており、このシリコンオキシナイトライドは
、他のＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ２等の無機絶縁物に比べてさ
らに硬く、またドライエツチングガスとも反応せず、膜
厚を薄くしても十分にその効果を発揮し、下地層として
極めて有効な物質である。これらにより、電極物質およ
び発熱抵抗体物質を所望の回路パターンに溶解除去する
際に、耐熱樹脂層を損傷する恐れがなくなり、またこの
下地層の形成によりガスを発生させることなく発熱抵抗
体を形成できるので、抵抗値の制御が容易となる。さら
に実装工程におけるワイヤーボンディング時に耐熱樹脂
層のクッション効果をこの下地層の硬さが相殺して、安
定してワイヤーボンディングを行うことが可能となる。(Function) In the thermal head of the present invention, a base layer made of silicon oxynitride is formed between the heat-resistant resin layer and the heating resistor, and this silicon oxynitride is a base layer that is similar to other materials such as SiO2 and Al2O2. It is harder than inorganic insulators, does not react with dry etching gas, and exhibits its full effect even when the film thickness is reduced, making it an extremely effective material as an underlayer. These eliminate the risk of damaging the heat-resistant resin layer when dissolving and removing the electrode material and heating resistor material into the desired circuit pattern, and the formation of this base layer allows the heating resistor to be formed without generating gas. This makes it easy to control the resistance value. Furthermore, during wire bonding in the mounting process, the cushioning effect of the heat-resistant resin layer is offset by the hardness of the base layer, making it possible to perform wire bonding stably.
（実施例） 次に、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。(Example) Next, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図１こ示すように、この実施例のサーマルヘッドは
、例えばＣｒを１６重量％含有するＦｅ合金からなる厚
さ０．１１１１程度の金属基板９上に畜熱層と絶縁層を
兼ねるポリイミド樹脂またはポリアミドイミド樹脂、あ
るいはこれらの混合物からなる耐熱樹脂層１０が形成さ
れており、この耐熱樹脂層１０の上にシリコンオキシナ
イトライドからなる下地ＪＰ１１１が形成されている。As shown in FIG. 1, the thermal head of this embodiment has a polyimide layer that serves as a heat storage layer and an insulating layer on a metal substrate 9 of about 0.1111 mm thick made of, for example, an Fe alloy containing 16% by weight of Cr. A heat-resistant resin layer 10 made of resin, polyamide-imide resin, or a mixture thereof is formed, and a base JP 111 made of silicon oxynitride is formed on this heat-resistant resin layer 10.
さらにこの下地層１１の上ニＴ ａ −Ｓ ｉ Ｏ２、
Ｔ ｉ −Ｓ ｉ Ｏ２、Ｃｒ −Ｓ ｉ Ｏ２等から
なる発熱抵抗体１２が形成されており、この発熱抵抗体
１２の上に発熱部１５となる開孔を形成する如＜ＡＪ２
やＡＪ−Ｓｌ−Ｃｕからなる個別電極１３および共通電
極１４が形成され、少なくともこの発熱部１５を被覆す
るように８１０２からなる酸化防止膜１６およびＴ ａ
２０５からなる耐摩耗膜２３が形成されている。Furthermore, on top of this base layer 11, T a −S i O2,
A heat generating resistor 12 made of T i -S i O2, Cr -S i O2, etc. is formed.
Individual electrodes 13 and common electrodes 14 made of AJ-Sl-Cu are formed, and an oxidation prevention film 16 made of 8102 and Ta
A wear-resistant film 23 made of 205 is formed.
そしてこのサーマルヘッドは、個別電極１３と共通電極
１４との間に所定の時間間隔でパルス電圧を印加するこ
とにより発熱部１５の発熱抵抗体１２が発熱し印字記録
が行なわれる。In this thermal head, by applying a pulse voltage between the individual electrodes 13 and the common electrode 14 at predetermined time intervals, the heating resistor 12 of the heating section 15 generates heat, thereby performing print recording.
このサーマルヘッドは、例えば次のようにして製造され
る。This thermal head is manufactured, for example, as follows.
まず、Ｆ ｅ−１６：Ｉ量％Ｃｒ合金からなる金属基板
９を所定の寸法に切断し、脱脂洗浄して乾燥後、乾水素
雰囲気中において６００℃〜８００℃で熱処理を行う（
第２図−イ）０次いで、この金属基板９上に、例えばポ
リアミドイミドまたはポリアミドイミドワニスをローラ
ーコーターやスピンオンコーターを用いて、焼成後に２
０〜３０μｍの膜厚となるように所定ｊｌ塗布し、乾燥
、焼成を行ない耐熱樹脂層１０を形成する（第２図−口
）。First, a metal substrate 9 made of Fe-16:I% Cr alloy is cut into predetermined dimensions, degreased, cleaned, dried, and then heat treated at 600 to 800 °C in a dry hydrogen atmosphere (
FIG. 2-A) 0 Next, on this metal substrate 9, for example, polyamide-imide or polyamide-imide varnish is applied using a roller coater or a spin-on coater, and after baking,
The heat-resistant resin layer 10 is formed by applying a predetermined amount to a film thickness of 0 to 30 μm, drying, and baking (Fig. 2).
この後、耐熱樹脂層１０と下地層１１との接着性を良好
にするなめに、耐熱樹脂層１０の表面に例えばプラズマ
処理、スパッタエツチング処理、紫外線照射処理または
オゾンガス照射処理、もしくはこれらの組み合せからな
る表面改質処理を行なうことが好ましく、特に０２ガス
を１〜５１１０１％添加したＡｒガスを用いたスパッタ
エツチング処理が有効である（第２図−八）。After this, in order to improve the adhesion between the heat-resistant resin layer 10 and the base layer 11, the surface of the heat-resistant resin layer 10 is subjected to, for example, plasma treatment, sputter etching treatment, ultraviolet irradiation treatment, ozone gas irradiation treatment, or a combination thereof. It is preferable to carry out a surface modification treatment, and particularly a sputter etching treatment using Ar gas to which 1 to 51101% of 02 gas is added is effective (Fig. 2-8).
次に、この表面処理を施した耐熱樹脂層１０上に、例え
ばＳｉｉＮ＊８０重量％とＳ ｉ Ｏ２２０ｊｌ量％と
を用いて焼結した混合ターゲットを用いて、０２を有す
るＡｒガス雰囲気中でスパッタリングを行い、シリコン
オキシナイトライドからなる下地層１１を形成する（第
２図−二）。Next, sputtering is performed on the surface-treated heat-resistant resin layer 10 in an Ar gas atmosphere containing 02 using a mixed target sintered using, for example, 80% by weight of SiN* and 20% by weight of SiO2. Then, a base layer 11 made of silicon oxynitride is formed (FIG. 2-2).
次いで、この下地層１１の上にスパッタリングやその他
の公知の方法によりＴａ−３ｉ０２、Ｃｒ−Ｓｉ０２
、Ｔｉ−３ｉ０２等からなる発熱抵抗体物質を膜形成し
く第２図−ホ）、次いで電極物質のＡぶやＡＪ２−８１
−ＣｕあるいはＡｕ等をスパッタリング法等により膜形
成した後（第２図−へ）、発熱部１５となる開孔が形成
されるような所望の回路パターンのマスキング膜を形成
してドライエツチング処理を行ない個々の発熱抵抗体１
２、個別電極１３および共通電極１４を形成する（第２
図−ト）。Next, Ta-3i02 and Cr-Si02 are deposited on this base layer 11 by sputtering or other known methods.
, a heating resistor material made of Ti-3i02, etc. is formed into a film (Fig. 2-E), and then an electrode material of AJ2-81 is formed.
- After forming a film of Cu, Au, etc. by a sputtering method (see Fig. 2), a masking film with a desired circuit pattern in which openings that will become the heat generating portions 15 are formed is formed, and a dry etching process is performed. Individual heating resistor 1
2. Forming the individual electrodes 13 and the common electrode 14 (second
Figure-g).
この後、酸化防止膜１６および耐窄耗ｆｉ１７をスパッ
タリング法やその他公知の方法で形成しく第２図−チ）
、サーマルヘッドを完成させる。After this, an anti-oxidation film 16 and an anti-wear film 17 are formed by sputtering or other known methods.
, complete the thermal head.
次に、このようにして得たサーマルヘッドを、ＡＪ２か
らなる放熱基板上に両面デー１を使用して実装し、同様
にして実装したドライバ基板上の駆動用ＩＣと超音波ワ
イヤーボンディングによる配線試験を行ったところ、安
定してボンディングが行えた。Next, the thermal head obtained in this way was mounted on a heat dissipation board made of AJ2 using double-sided die 1, and a wiring test was performed by ultrasonic wire bonding with the driving IC on the driver board mounted in the same manner. When I did this, I was able to perform stable bonding.
すなわちこの実施例によれば、耐熱樹脂屑と発熱抵抗体
との間にシリコンオキシナイトライドからなる下地層を
形成しているので、電極物質および発熱抵抗体物質を所
望の回路パターンに溶解除去する際に、この下地層が耐
熱樹脂層の保護層の役割をするため、耐熱樹脂層を損傷
する恐れがなくなり、また発熱抵抗体物質の真空中にお
ける形成時にガスを発生することがなくなるため、抵抗
値の安定化の役割もはたし、良好なサーマルヘッドが得
られる。さらに、実装工程におけるワイヤーボンディン
グ時に耐熱樹脂層のクッション効果をこの下地層の硬さ
が相殺して、安定してワイヤーボンディングを行うこと
が可能となる。That is, according to this embodiment, since a base layer made of silicon oxynitride is formed between the heat-resistant resin waste and the heating resistor, the electrode material and the heating resistor material can be dissolved and removed to form a desired circuit pattern. In this case, since this base layer acts as a protective layer for the heat-resistant resin layer, there is no risk of damaging the heat-resistant resin layer, and gas is not generated when the heating resistor material is formed in vacuum, so the resistor It also plays the role of stabilizing the value and provides a good thermal head. Furthermore, the hardness of the base layer offsets the cushioning effect of the heat-resistant resin layer during wire bonding in the mounting process, making it possible to perform wire bonding stably.
なお、この実施例においては、金属基板上に耐熱樹脂層
を形成したものについて説明したが、支持基板としては
金属に限らずセラミックスやガラスであっても本発明の
効果は同様に期待できる。In this embodiment, a case in which a heat-resistant resin layer is formed on a metal substrate has been described, but the effects of the present invention can be similarly expected even if the supporting substrate is not limited to metal but ceramics or glass.
ただし、金属基板を支持基板として用いた場合は、この
金属基板自体を共通電極に用いることもできることや、
曲げ加工が可能なことからサーマルヘッドの小型化に大
きく寄与する。However, if a metal substrate is used as a support substrate, the metal substrate itself can also be used as a common electrode,
Since it can be bent, it greatly contributes to the miniaturization of thermal heads.
［発明の効果］
以上説明したように本発明のサーマルヘッドにおいては
、耐熱樹脂層と発熱抵抗体との間にシリコンオキシナイ
トライドからなる下地層を形成しているので、耐熱樹脂
層に損傷を与えることがなくなり、また抵抗値の制御も
容易となり、さらに実装工程におけるワイヤーボンディ
ングも安定して行え、小型でかつ安価で性能に優れ、実
装工程においても安定なサーマルヘッドを提供すること
ができる。[Effects of the Invention] As explained above, in the thermal head of the present invention, since the base layer made of silicon oxynitride is formed between the heat-resistant resin layer and the heating resistor, damage to the heat-resistant resin layer is prevented. In addition, the resistance value can be easily controlled, wire bonding can be performed stably in the mounting process, and a thermal head that is small, inexpensive, has excellent performance, and is stable even in the mounting process can be provided.
第１図は本発明の一実施例のサーマルヘッドを示す斜視
図、第２図は本発明の一実施例のサーマルヘッドの製造
方法を示すフローチャート、第３図は従来のサーマルヘ
ッドを示す斜視図、第４図は従来のサーマルヘッドの製
造方法を示すフローチャートである。
９・・・・・・・・・金属基板
１０・・・・・・・・・耐熱樹脂層
１１・・・・・・・・・下地層
１２・・・・・・・・・発熱抵抗体
１３・・・・・・・・・個別電極
１４・・・・・・・・・共通電極
１５・・・・・・・・・発熱部
１６・・・・・・・・・酸化防止膜
１７・・・・・・・・・耐摩耗膜
出願人 株式会社 東芝
代理人 弁理士 須 山 佐 −
第１図
第２ア
第３０
第４図FIG. 1 is a perspective view showing a thermal head according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing a method for manufacturing a thermal head according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view showing a conventional thermal head. , FIG. 4 is a flowchart showing a conventional method for manufacturing a thermal head. 9...Metal substrate 10...Heat-resistant resin layer 11...Underlayer 12...Heating resistor 13...Individual electrode 14...Common electrode 15...Heating part 16...Anti-oxidation film 17・・・・・・・・・Abrasion resistant film Applicant Toshiba Corporation Patent attorney Sa Suyama - Figure 1 Figure 2A 30 Figure 4
Claims (12)
された耐熱樹脂層と、この耐熱樹脂層上に形成された多
数の発熱抵抗体と、これら各発熱抵抗体に接続された導
電体とを少なくとも備えてなるサーマルヘッドにおいて
、 前記耐熱樹脂層と前記発熱抵抗体との間にシリコンオキ
シナイトライドからなる下地層を形成したことを特徴と
するサーマルヘッド。(1) A support substrate with high thermal conductivity, a heat-resistant resin layer formed on this support substrate, a large number of heat-generating resistors formed on this heat-resistant resin layer, and a conductive material connected to each of these heat-generating resistors. 1. A thermal head comprising: a base layer made of silicon oxynitride between the heat-resistant resin layer and the heating resistor.
囲であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
サーマルヘッド。(2) The thermal head according to claim 1, wherein the thickness of the underlayer is in the range of 500 to 10,000 Å.
長法により形成されてなることを特徴とする特許請求の
範囲第１項または第２項記載のサーマルヘッド。(3) The thermal head according to claim 1 or 2, wherein the base layer is formed by a physical vapor deposition method or a chemical vapor deposition method.
ゲットを用いたＡｒガス雰囲気中またはＯ＿２を含有す
るＡｒガス雰囲気中によるスパッタリング、あるいはＳ
ｉ−Ｎ化合物からなるターゲットを用いたＯ＿２を含有
するＡｒガス雰囲気中によるスパッタリングにより形成
されてなることを特徴とする特許請求の範囲第１項また
は第２項記載のサーマルヘッド。(4) The base layer is formed by sputtering in an Ar gas atmosphere using a target made of a Si-O-N compound or in an Ar gas atmosphere containing O_2, or by sputtering using a target made of a Si-O-N compound.
3. The thermal head according to claim 1, wherein the thermal head is formed by sputtering in an Ar gas atmosphere containing O_2 using a target made of an i-N compound.
ミドイミド樹脂からなることを特徴とする特許請求の範
囲第１項ないし第４項のいずれかに記載のサーマルヘッ
ド。(5) The thermal head according to any one of claims 1 to 4, wherein the heat-resistant resin layer is made of polyimide resin or polyamide-imide resin.
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
５項のいずれかに記載のサーマルヘッド。(6) The thermal head according to any one of claims 1 to 5, wherein the surface of the heat-resistant resin layer is subjected to a surface modification treatment.
ッチング処理、紫外線照射処理またはオゾンガス照射処
理、もしくはこれらの組み合せからなることを特徴とす
る特許請求の範囲第６項記載のサーマルヘッド。(7) The thermal head according to claim 6, wherein the surface modification treatment comprises plasma treatment, sputter etching treatment, ultraviolet irradiation treatment, ozone gas irradiation treatment, or a combination thereof.
工程と、この耐熱樹脂層表面に表面改質処理を施す工程
と、この表面改質処理の施された耐熱樹脂層上にシリコ
ンオキシナイトライドからなる下地層を物理的蒸着法に
より形成する工程と、この下地層上に多数の発熱抵抗体
と導電体とを順次形成する工程とを有することを特徴と
するサーマルヘッドの製造方法。(8) A process of forming a heat-resistant resin layer on a highly thermally conductive support substrate, a process of performing surface modification treatment on the surface of this heat-resistant resin layer, and a process of forming a silicone A method for manufacturing a thermal head, comprising the steps of forming a base layer made of oxynitride by physical vapor deposition, and sequentially forming a large number of heating resistors and conductors on the base layer. .
るターゲットを用いたＡｒガス雰囲気中またはＯ＿２を
含有するＡｒガス雰囲気中によるスパッタリング、ある
いはＳｉ−Ｎ化合物からなるターゲットを用いたＯ＿２
を含有するＡｒガス雰囲気中によるスパッタリングであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載のサーマ
ルヘッドの製造方法。(9) The physical vapor deposition method is sputtering in an Ar gas atmosphere using a target made of a Si-O-N compound or in an Ar gas atmosphere containing O_2, or sputtering using a target made of a Si-N compound in an Ar gas atmosphere containing O_2.
9. The method of manufacturing a thermal head according to claim 8, wherein sputtering is performed in an Ar gas atmosphere containing .
、Ｓｉ＿３Ｎ＿４とＳｉＯ＿２との混合ターゲットであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載のサーマ
ルヘッドの製造方法。(10) The method for manufacturing a thermal head according to claim 9, wherein the target made of the Si-O-N compound is a mixed target of Si_3N_4 and SiO_2.
ｉ＿３Ｎ＿４ターゲットであることを特徴とする特許請
求の範囲第９項記載のサーマルヘッドの製造方法。(11) The target made of the Si-N compound is S
10. The method of manufacturing a thermal head according to claim 9, wherein the i_3N_4 target is used.
は、プラズマ処理、スパッタエッチング処理、紫外線照
射処理またはオゾンガス照射処理、もしくはこれらの組
み合せからなることを特徴とする特許請求の範囲第８項
ないし第１１項のいずれかに記載のサーマルヘッドの製
造方法。(12) The step of subjecting the surface of the heat-resistant resin layer to surface modification treatment comprises plasma treatment, sputter etching treatment, ultraviolet irradiation treatment, ozone gas irradiation treatment, or a combination thereof. 12. The method for manufacturing a thermal head according to any one of items 1 to 11.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13432687A JPS63297066A (en) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Thermal head and production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13432687A JPS63297066A (en) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Thermal head and production thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63297066A true JPS63297066A (en) | 1988-12-05 |
Family
ID=15125708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13432687A Pending JPS63297066A (en) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Thermal head and production thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63297066A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0335660A2 (en) * | 1988-03-28 | 1989-10-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Heat-resistant insulating substrate, thermal printing head, and thermographic apparatus |
-
1987
- 1987-05-29 JP JP13432687A patent/JPS63297066A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0335660A2 (en) * | 1988-03-28 | 1989-10-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Heat-resistant insulating substrate, thermal printing head, and thermographic apparatus |
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