WO2024014228A1 - サーマルプリントヘッド、サーマルプリンタおよびサーマルプリントヘッドの製造方法 - Google Patents

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WO2024014228A1
WO2024014228A1 PCT/JP2023/022308 JP2023022308W WO2024014228A1 WO 2024014228 A1 WO2024014228 A1 WO 2024014228A1 JP 2023022308 W JP2023022308 W JP 2023022308W WO 2024014228 A1 WO2024014228 A1 WO 2024014228A1
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WO
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print head
thermal print
scanning direction
layer
head according
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PCT/JP2023/022308
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智士 木本
明良 藤田
吾郎 仲谷
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ローム株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/335—Structure of thermal heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/345—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads characterised by the arrangement of resistors or conductors

Definitions

  • the present disclosure relates to a thermal print head, a thermal printer, and a method for manufacturing a thermal print head.
  • Patent Document 1 discloses an example of a thermal print head.
  • the thermal print head includes a substrate made of a single crystal semiconductor, a resistor layer disposed on the substrate, and a wiring layer provided on the resistor layer.
  • a current flows through the wiring layer, a plurality of heat generating parts of the resistor layer generate heat.
  • the wiring layer includes a common wiring that is electrically connected to the plurality of heat generating parts in common.
  • the common wiring has a portion arranged on one side in the sub-scanning direction with respect to the plurality of heat generating parts. All the currents flowing through the plurality of heat generating parts flow through this part. If the resistance value of the common wiring is not small enough, unintended heat generation and current shortages will occur.
  • An object of the present disclosure is to provide a thermal print head that is improved over conventional ones.
  • an object of the present disclosure is to provide a thermal printer including the thermal print head, and a method for manufacturing the thermal print head.
  • the present disclosure provides a thermal print head (and a method for manufacturing a thermal printer and a thermal print head) that can reduce the resistance of a conductive path leading to a plurality of heat generating parts. is the number one issue.
  • a thermal print head provided according to a first aspect of the present disclosure includes a substrate having a main surface facing one side in a thickness direction and a back surface facing the other side, supported on the one side of the substrate, and configured to perform main scanning.
  • the device includes a resistor layer including a plurality of heat generating parts arranged in a direction, a wiring layer electrically connected to the plurality of heat generating parts, and a protective layer covering the substrate, the plurality of heat generating parts and the wiring layer.
  • the wiring layer includes a plurality of individual wirings that individually connect to the plurality of heat generating parts from one side in the sub-scanning direction, and a common wiring that connects to the plurality of heat generating parts from the other side in the sub-scanning direction. including.
  • the substrate is located on the other side in the sub-scanning direction with respect to the plurality of heat generating parts, faces the one side in the thickness direction, and has a space between the main surface and the back surface in the thickness direction. and a recessed portion having a first surface located thereon.
  • the thermal print head further includes a conductive layer that includes a portion accommodated in the recess when viewed in the main scanning direction and is electrically connected to the common wiring.
  • the thermal printer provided by the second aspect of the present disclosure includes the thermal print head provided by the first aspect of the present disclosure.
  • a method for manufacturing a thermal print head includes the steps of: preparing a base material having a main surface facing one side in the thickness direction and a back surface facing the other side; forming a recess that is recessed from the main surface to the other side in the thickness direction; accommodating a metal-containing paste in the recess; and forming a conductive layer by firing the metal-containing paste; Equipped with
  • thermo print head and a method for manufacturing a thermal printer and a thermal print head that can reduce the resistance of the conduction path leading to the plurality of heat generating parts.
  • FIG. 1 is a plan view showing a thermal print head according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a plan view of main parts showing a thermal print head according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is an enlarged plan view of essential parts of the thermal print head according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 1, and is a cross-sectional view showing a thermal print head and a thermal printer according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of main parts showing a thermal print head according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the main parts of the thermal print head according to the first embodiment of the disclosure.
  • FIG. 7 is a sectional view of a main part taken along line VII-VII in FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of main parts showing a method for manufacturing a thermal print head according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of main parts showing a method for manufacturing a thermal print head according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of main parts showing a method for manufacturing a thermal print head according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of main parts showing a method for manufacturing a thermal print head according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of main parts showing a method for manufacturing a thermal print head according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of main parts showing a method for manufacturing a thermal print head according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of main parts showing a method for manufacturing a thermal print head according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of main parts showing a method for manufacturing a thermal print head according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of main parts showing a method for manufacturing a thermal print head according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of main parts showing a method for manufacturing a thermal print head according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of main parts showing a method for manufacturing a thermal print head according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of main parts showing a method for manufacturing a thermal print head according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 20 is an enlarged cross-sectional view of main parts showing a thermal print head according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 21 is an enlarged cross-sectional view of main parts showing a thermal print head according to a third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view of main parts showing a method for manufacturing a thermal print head according to a third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 23 is a plan view showing a thermal print head according to a fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 24 is a sectional view of a main part taken along line XXIV-XXIV in FIG. 23.
  • a thing A is formed on a thing B and "a thing A is formed on a thing B” mean “a thing A is formed on a thing B” unless otherwise specified.
  • "something A is placed on something B” and “something A is placed on something B” mean "something A is placed on something B” unless otherwise specified.
  • a certain surface A faces (one side or the other side of) the direction B is not limited to the case where the angle of the surface A with respect to the direction B is 90 degrees; Including cases where it is tilted to the opposite direction.
  • the thermal print head A10 of this embodiment includes a substrate 1, an insulating layer 2, a resistor layer 3, a wiring layer 4, a first protective layer 5, a conductive layer 6, and a second protective layer 69.
  • the thermal print head A10 also includes a wiring board 71, a heat radiation member 72, a plurality of drive elements 73, a plurality of first wires 74, a plurality of second wires 75, a sealing resin 76, and a connector 77.
  • the first protective layer 5, the second protective layer 69, and the sealing resin 76 are omitted.
  • the first protective layer 5 is omitted for convenience of understanding.
  • FIG. 1 is a plan view showing the thermal print head A10.
  • FIG. 2 is a plan view of essential parts of the thermal print head A10.
  • FIG. 3 is an enlarged plan view of the main parts of the thermal print head A10.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 1, and is a sectional view showing the thermal print head A10 and the thermal printer B10.
  • FIG. 5 is a sectional view of a main part of the thermal print head A10.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the main parts of the thermal print head according to the first embodiment of the disclosure.
  • FIG. 7 is a sectional view of a main part taken along line VII-VII in FIG.
  • the thickness direction of the substrate 1 is defined as the thickness direction z. Further, one direction perpendicular to the thickness direction z is defined as a main scanning direction x. Further, a direction perpendicular to the thickness direction z and the main scanning direction x is defined as a sub-scanning direction y.
  • the substrate 1 is joined to the heat dissipation member 9. Further, the wiring board 71 is located next to the board 1 in the sub-scanning direction y. The wiring board 71 is fixed to the heat radiating member 9 like the board 1.
  • a plurality of heat generating parts 31 (details will be described later) are formed, which form part of the resistor layer 3 and are arranged in the main scanning direction x.
  • the plurality of heat generating parts 31 selectively generate heat by the plurality of drive elements 73 mounted on the wiring board 71.
  • the plurality of driving elements 73 are driven according to print signals transmitted from the outside via the connector 77.
  • the thermal printer B10 includes a thermal print head A10 and a platen roller 79, as shown in FIG.
  • the platen roller 79 is a roller-like mechanism that feeds out a recording medium such as thermal paper.
  • a recording medium such as thermal paper.
  • a non-roller-like mechanism can be used instead of the platen roller 79.
  • the mechanism has a flat surface.
  • the flat surface includes a curved surface having a small curvature.
  • a roller-like mechanism such as the platen roller 79 and this mechanism are collectively referred to as a "platen.”
  • the substrate 1 has a strip shape extending in the main scanning direction x when viewed in the thickness direction z (in plan view).
  • the material of the substrate 1 is not limited at all. Examples of the material of the substrate 1 include semiconductor materials and ceramics.
  • the substrate 1 is made of a semiconductor material.
  • the semiconductor material includes a single crystal material whose composition is silicon (Si).
  • the thickness of the substrate 1 in the thickness direction z is not limited at all, and is, for example, 200 ⁇ m or more and 725 ⁇ m or less.
  • the substrate 1 has a main surface 10, a back surface 13, and an end surface 14.
  • the plane orientations of the main surface 10 and the back surface 13 based on the crystal structure of the substrate 1 are both (100) planes.
  • the main surface 10 and the back surface 13 face oppositely to each other in the thickness direction z.
  • the main surface 10 faces the z1 side, and the back surface 13 faces the z2 side.
  • the main surface 10 faces the platen roller 79, and the back surface 13 faces the heat radiating member 9.
  • the end surface 14 is a surface facing the y2 side in the sub-scanning direction y. In the illustrated example, the end surface 14 is perpendicular to the sub-scanning direction y.
  • the substrate 1 has a convex portion 12 and a concave portion 15. Note that the substrate 1 may have a configuration without the convex portion 12.
  • the convex portion 12 protrudes from the main surface 10 toward the z1 side in the thickness direction z.
  • the convex portion 12 extends along the main scanning direction x.
  • the convex portion 12 has a top surface 121 and a pair of inclined surfaces 122.
  • the top surface 121 is located away from the main surface 10 in the thickness direction z and is parallel to the main surface 10 .
  • the pair of inclined surfaces 122 are located apart from each other in the sub-scanning direction y.
  • a pair of inclined surfaces 122 are connected to the top surface 121 and the main surface 10. Note that the configuration of the convex portion 12 is not limited at all, and may have another surface interposed between the top surface 121 and the inclined surface 122, for example.
  • the pair of inclined surfaces 122 are inclined with respect to the main surface 10 so as to approach each other from the main surface 10 to the top surface 121.
  • the angle of inclination of each of the pair of inclined surfaces 122 with respect to the main surface 10 is the same, for example, 54.7°.
  • the convex portions 12 do not reach both ends of the substrate 1 in the main scanning direction x. That is, the main surface 10 includes portions located on both sides of the convex portion 12 in the main scanning direction x.
  • the height of the convex portion 12 in the thickness direction z is not limited at all, and is, for example, 100 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less.
  • the recess 15 is recessed from the main surface 10 toward the z2 side in the z direction.
  • the recess 15 of this embodiment has a shape that extends long in the main scanning direction x.
  • the recess 15 has a first surface 151, a second surface 152, and a third surface 153.
  • the depth of the recess 15 in the thickness direction z is not limited at all, and is, for example, 50 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • the first surface 151 is located on the y2 side in the sub-scanning direction y with respect to the convex portion 12 (a plurality of heat generating portions 31 to be described later).
  • the first surface 151 faces the z1 side in the z direction, and is parallel to the main surface 10 in this embodiment.
  • the first surface 151 is located between the main surface 10 and the back surface 13 in the z direction.
  • the first surface 151 extends long in the main scanning direction x.
  • the second surface 152 is connected to the y1 side in the sub-scanning direction y with respect to the first surface 151.
  • the second surface 152 is located between the main surface 10 and the first surface 151 in the z direction.
  • the second surface 152 extends long in the main scanning direction x.
  • the angle of inclination of the second surface 152 with respect to the main surface 10 is, for example, 54.7°.
  • the second surface 152 is smoothly connected to the inclined surface 122. Note that the second surface 152 and the inclined surface 122 are smoothly connected, for example, as shown in FIG. are connected to each other at the same angle so as not to create any steps or corners.
  • the third surface 153 is connected to the y2 side of the sub-scanning direction y with respect to the first surface 151.
  • the third surface 153 is located between the main surface 10 and the first surface 151 in the z direction.
  • the third surface 153 extends long in the main scanning direction x.
  • the angle of inclination of the third surface 153 with respect to the main surface 10 is, for example, 54.7°.
  • the third surface 153 is spaced apart from the end surface 14.
  • the third surface 153 is connected to a portion of the main surface 10 located between the end surface 14 and the recess 15.
  • the insulating layer 2 covers the substrate 1 from the main surface 10 side.
  • the insulating layer 2 covers the main surface 10 and the recess 15.
  • the substrate 1 is electrically insulated from the resistor layer 3 and the wiring layer 4 by the insulating layer 2 .
  • the insulating layer 2 is made of silicon dioxide (SiO 2 ) made from tetraethyl orthosilicate (TEOS), for example.
  • An example of the thickness of the insulating layer 2 is 1 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the resistor layer 3 is arranged on the main surface 10 of the substrate 1, as shown in FIGS. 5 and 6.
  • the resistor layer 3 is in contact with the insulating layer 2.
  • the insulating layer 2 is sandwiched between the substrate 1 and the resistor layer 3.
  • the resistor layer 3 is made of tantalum nitride (TaN), for example.
  • An example of the thickness of the resistor layer 3 is 0.02 ⁇ m or more and 0.1 ⁇ m or less.
  • the resistor layer 3 includes a plurality of heat generating parts 31.
  • the plurality of heat generating parts 31 are parts exposed from the wiring layer 4.
  • the plurality of heat generating parts 31 locally heat the recording medium.
  • the plurality of heat generating parts 31 are arranged in the main scanning direction x.
  • two heat generating parts 31 adjacent to each other in the main scanning direction x are located apart from each other.
  • the plurality of heat generating parts 31 overlap with the convex part 12 when viewed in the thickness direction z.
  • the plurality of heat generating parts 31 overlap the top surface 121 when viewed in the thickness direction z. As shown in FIG. 4, in the thermal printer B10, the plurality of heat generating parts 31 are opposed to the platen roller 79. In the convex portion 12 , the plurality of heat generating portions 31 may be formed straddling the top surface 121 and either of the pair of inclined surfaces 122 .
  • the wiring layer 4 is formed on the resistor layer 3, as shown in FIGS. 5 and 6.
  • the wiring layer 4 forms a conductive path for supplying electricity to the plurality of heat generating parts 31 of the resistor layer 3.
  • the electrical resistivity of the wiring layer 4 is smaller than that of the resistor layer 3.
  • the wiring layer 4 is a metal layer containing copper (Cu), for example.
  • An example of the thickness of the wiring layer 4 is 0.3 ⁇ m or more and 2.0 ⁇ m or less.
  • the wiring layer 4 may be configured to include two metal layers: a titanium (Ti) layer laminated on the resistor layer 3 and a copper layer laminated on the titanium layer.
  • An example of the thickness of the titanium layer in this case is 0.1 ⁇ m or more and 0.2 ⁇ m or less.
  • the wiring layer 4 includes a common wiring 41 and a plurality of individual wirings 42.
  • the common wiring 41 is connected to the plurality of heat generating parts 31 of the resistor layer 3 from the y2 side in the sub-scanning direction y.
  • the plurality of individual wirings 42 are connected to the plurality of heat generating parts 31 from the y1 side in the sub-scanning direction y.
  • the plurality of regions of the resistor layer 3 sandwiched between the common wiring 41 and the plurality of individual wirings 42 are the plurality of heat generating parts 31 when viewed in the thickness direction z.
  • the common wiring 41 has a base portion 411, a plurality of extension portions 412, and two side portions 413.
  • the base portion 411 is spaced apart from the plurality of heat generating portions 31 of the resistor layer 3 in the sub-scanning direction y.
  • the base portion 411 has a band shape extending in the main scanning direction x when viewed in the thickness direction z. In this embodiment, the base 411 overlaps the recess 15 when viewed in the thickness direction z. In the illustrated example, the base 411 covers the recess 15 .
  • the plurality of extension parts 412 are band-shaped and extend from the end of the base part 411 on the y1 side in the sub-scanning direction y toward the plurality of heat generating parts 31.
  • the plurality of extension parts 412 are arranged along the main scanning direction x. A portion of each of the plurality of extending portions 412 is formed on the inclined surface 122 located on the y2 side in the sub-scanning direction y.
  • the two side parts 413 are arranged on both sides of the plurality of common wiring lines 41 in the main scanning direction x.
  • the two common wirings 41 are located on both sides of the convex portion 12 in the main scanning direction x, and are formed on the main surface 10 .
  • the side portion 413 extends in the sub-scanning direction y, and includes a portion located on the common wiring 41 in the sub-scanning direction y and a portion located on the y2 side with respect to the convex portion 12. include.
  • the side portion 413 may be configured to straddle the convex portion 12 .
  • the wiring layer 4 may have a configuration having only one side portion 413. In the common wiring 41 , current flows from the base 411 to the plurality of heat generating parts 31 via the plurality of extension parts 412 .
  • each of the plurality of individual wirings 42 has a base portion 421 and an extension portion 422.
  • the base portion 421 is located farthest from the plurality of heat generating portions 31 of the resistor layer 3 .
  • the base portions 421 of the plurality of individual wirings 42 are arranged in a staggered manner with respect to the main scanning direction x.
  • the extending portion 422 has a band shape extending toward the plurality of heat generating portions 31 from the end of the base portion 421 facing the convex portion 12 of the substrate 1 in the sub-scanning direction y.
  • the extending portions 422 of the plurality of individual wirings 42 are arranged along the main scanning direction x.
  • each of the plurality of individual wirings 42 is formed on the inclined surface 122 located on the y1 side in the sub-scanning direction y.
  • a current flows from one of the plurality of heat generating parts 31 to the base 421 via the extension part 422.
  • each of the plurality of heat generating parts 31 is sandwiched between one of the plurality of extensions 422 of the plurality of individual wirings 42 and one of the plurality of extensions 412 of the common wiring 41.
  • the first protective layer 5 covers a part of the substrate 1, the plurality of heat generating parts 31 of the resistor layer 3, and the wiring layer 4, as shown in FIGS. 5 and 6.
  • the first protective layer 5 has electrical insulation properties.
  • the first protective layer 5 includes silicon in its composition.
  • the first protective layer 5 is made of silicon dioxide, silicon nitride (Si 3 N 4 ), or silicon carbide (SiC), for example.
  • the first protective layer 5 may be a laminate made of a plurality of these materials.
  • An example of the thickness of the first protective layer 5 is 1.0 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the first protective layer 5 has a wiring opening 51 and a plurality of through holes 52.
  • the wiring opening 51 penetrates the first protective layer 5 in the thickness direction z. From the wiring opening 51, the base portions 421 of the plurality of individual wirings 42 and a portion of each of the extending portions 422 of the plurality of individual wirings 42 are exposed.
  • Each of the plurality of through holes 52 penetrates the first protective layer 5 in the thickness direction z.
  • the plurality of through holes 52 overlap with the recess 15 when viewed in the thickness direction z, and in the illustrated example, overlap with the first surface 151.
  • the plurality of through holes 52 are arranged in the main scanning direction x. Note that the arrangement of the plurality of through holes 52 is not limited at all. Further, the shape of the through hole 52 is not limited at all, and may be, for example, a small hole when viewed in the thickness direction z, or may be, for example, a slit shape extending in the main scanning direction x. For example, when the through hole 52 has a slit shape, the first protective layer 5 may have only one through hole 52. A portion of the base 411 is exposed from the first protective layer 5 through the plurality of through holes 52 .
  • the conductive layer 6 includes a portion accommodated in the recess 15 when viewed in the main scanning direction x, as shown in FIGS. 1, 2, and 4 to 7.
  • the conductive layer 6 includes a portion that swells from the recess 15 toward the z1 side in the thickness direction z.
  • the conductive layer 6 may have a configuration in which the entire conductive layer 6 is accommodated in the recess 15 .
  • the conductive layer 6 overlaps the recess 15 when viewed in the thickness direction z.
  • the conductive layer 6 is formed on the first protective layer 5 in the recess 15 .
  • the conductive layer 6 is electrically connected to the common wiring 41. Specifically, the conductive layer 6 is in contact with the base 411 of the common wiring 41 through the plurality of through holes 52 of the first protective layer 5 .
  • the conductive layer 6 is made of a conductive material, and includes metals such as silver (Ag), copper (Cu), and gold (Au).
  • the conductive layer 6 contains silver (Ag), and is made of low-temperature fired silver, for example.
  • low-temperature fired silver is formed by firing a paste containing silver (Ag) at a temperature of, for example, about 100°C to 250°C.
  • the second protective layer 69 covers the conductive layer 6, as shown in FIGS. 4 to 7.
  • the second protective layer 69 is made of an insulating material.
  • the material of the second protective layer 69 is not limited at all, and is, for example, polyimide resin.
  • the second protective layer 69 covers all of the conductive layer 6 when viewed in the thickness direction z; however, the second protective layer 69 may be configured to partially cover the conductive layer 6, for example. You can.
  • the wiring board 71 is located on the y1 side of the board 1 in the sub-scanning direction y. As shown in FIG. 1, when viewed in the thickness direction z, the plurality of individual wirings 42 are located between the plurality of heat generating parts 31 of the resistor layer 3 and the wiring board 71 in the sub-scanning direction y. The area of the wiring board 71 is larger than the area of the board 1 when viewed in the thickness direction z. Further, when viewed in the thickness direction z, the wiring board 71 has a rectangular shape whose longitudinal direction is the main scanning direction x.
  • the wiring board 71 is, for example, a PCB (Printed Circuit Board) board.
  • the wiring board 71 may be, for example, an FPC (Flexible Printed Circuits) board.
  • a plurality of drive elements 73 and a connector 77 are mounted on the wiring board 71.
  • the heat dissipation member 9 faces the back surface 13 of the substrate 1, as shown in FIG.
  • the back surface 13 is bonded to the heat radiating member 9 with an adhesive or the like (not shown).
  • the wiring board 71 is fixed to the heat dissipation member 9 with a fastening member such as a screw.
  • a portion of the heat generated from the plurality of heat generating parts 31 of the resistor layer 3 is conducted to the heat radiating member 9 via the substrate 1.
  • the heat conducted to the heat radiating member 9 is radiated to the outside.
  • the heat radiation member 9 is made of aluminum (Al), for example.
  • the plurality of drive elements 73 are mounted on the wiring board 71 via an electrically insulating die bonding material (not shown).
  • Each of the plurality of driving elements 73 is a semiconductor element configured with various circuits.
  • One end of each of the plurality of first wires 74 and one end of each of the plurality of second wires 75 are joined to each of the plurality of drive elements 73.
  • the other ends of the plurality of first wires 74 are individually joined to the base portions 421 of the plurality of individual wirings 42.
  • the other end of each of the plurality of second wires 75 is connected to a wiring (not shown) provided on the wiring board 71 and electrically connected to the connector 77 .
  • the print signal, the control signal, and the voltage supplied to the plurality of heat generating parts 31 of the resistor layer 3 are inputted from the outside to the plurality of drive elements 73 via the connector 77.
  • the plurality of drive elements 73 selectively apply voltages to the plurality of individual wirings 42 based on these electric signals.
  • the plurality of heat generating parts 31 selectively generate heat.
  • the side portion 413 is connected to the wiring board 71 by wires similar to the first wire 74 and the second wire 75.
  • the sealing resin 76 covers the plurality of drive elements 73, the plurality of first wires 74, the plurality of second wires 75, and a portion of each of the substrate 1 and the wiring board 71. There is.
  • the sealing resin 76 has electrical insulation properties.
  • the sealing resin 76 is, for example, a black synthetic resin.
  • the connector 77 is mounted on the end of the wiring board 71 on the y1 side in the sub-scanning direction y.
  • Connector 77 is connected to thermal printer B10.
  • Connector 77 has multiple pins (not shown). Some of the plurality of pins are electrically connected to wiring (not shown) to which the plurality of second wires 75 are joined on the wiring board 71. Furthermore, another part of the plurality of pins is electrically connected to a wiring (not shown) that is electrically connected to the side portion 413 of the common wiring 41 on the wiring board 71.
  • thermal print head A10 Next, an example of a method for manufacturing the thermal print head A10 will be described below with reference to FIGS. 8 to 19.
  • a base material 1A is prepared.
  • the base material 1A is made of a semiconductor material.
  • the semiconductor material includes a single crystal material whose composition is silicon.
  • the base material 1A is a silicon wafer.
  • a plurality of regions corresponding to a plurality of substrates 1 connected in a row in a direction perpendicular to the thickness direction z corresponds to the base material 1A.
  • the base material 1A has a main surface 10A and a back surface 13.
  • the main surface 10A and the back surface 13 face oppositely to each other in the thickness direction z.
  • the plane orientations of the main surface 10A and the back surface 13 based on the crystal structure of the base material 1A are both (100) planes.
  • a first mask layer 891 is formed on the main surface 10A of the base material 1A.
  • the treatment on the back surface 13 side of the base material 1A will be omitted.
  • a mask layer (not shown) covering the entire surface of the back surface 13 may be formed.
  • the first mask layer 891 is made of, for example, silicon dioxide or a photoresist material.
  • the first mask layer 891 is formed in a region corresponding to the top surface 121 of the substrate 1 .
  • wet etching is performed on the main surface 10A using a potassium hydroxide (KOH) aqueous solution using the first mask layer 891 as an etching mask.
  • KOH potassium hydroxide
  • the convex portion 12 has the above-mentioned top surface 121 and a pair of inclined surfaces 122.
  • the angle between the inclined surface 122 and the main surface 10 is 54.7° when wet etching using a potassium hydroxide (KOH) aqueous solution is used.
  • a second mask layer 892 is formed.
  • the second mask layer 892 covers appropriate parts of the main surface 10 and the convex portions 12, and is made of the same material as the first mask layer 891, for example.
  • the second mask layer 892 exposes a portion of the main surface 10.
  • the second mask layer 892 covers all or part of the inclined surface 122 located on the y2 side in the sub-scanning direction y. It is preferable that the second mask layer 892 touches the boundary between the inclined surface 122 and the main surface 10 located on the y2 side in the sub-scanning direction y, or exposes the boundary.
  • wet etching is performed on the main surface 10 using a potassium hydroxide (KOH) aqueous solution using the second mask layer 892 as an etching mask. As a result, a recess 15 is formed as shown in FIG. 11.
  • KOH potassium hydroxide
  • the recess 15 has the above-described first surface 151, second surface 152, and third surface 153.
  • the second mask layer 892 is configured to touch or expose the boundary between the inclined surface 122 and the main surface 10 located on the y2 side in the sub-scanning direction y, so that the second surface 152 is a sloped surface. It is smoothly connected to 122.
  • an insulating layer 2 is formed to cover the main surface 10 side (z1 side) of the base material 1A.
  • the insulating layer 2 is formed, for example, by laminating a plurality of silicon dioxide thin films formed by plasma CVD using tetraethyl orthosilicate (TEOS) as a raw material gas. Thereby, the insulating layer 2 covers the main surface 10 and the recess 15.
  • TEOS tetraethyl orthosilicate
  • the resistor layer 3 includes a plurality of heat generating parts 31 arranged in the main scanning direction x.
  • the wiring layer 4 is electrically connected to the plurality of heat generating parts 31 .
  • the process of forming the wiring layer 4 includes the process of forming a common wiring 41 and a plurality of individual wirings 42.
  • a resistor film is formed to cover the insulating layer 2, for example.
  • This resistor film is formed by laminating a thin film of tantalum nitride (TaN) on the insulating layer 2 by, for example, a sputtering method.
  • a conductive film is formed to cover the resistor film. This conductive film is formed, for example, by laminating a thin copper film on the resistor film multiple times using a sputtering method.
  • a method may be adopted in which a thin titanium film is laminated on the resistor film by sputtering, and then a thin copper film is laminated multiple times on the titanium thin film by sputtering. good.
  • a portion of the conductive layer is removed.
  • the removal is performed, for example, by wet etching using a mixed solution of sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ).
  • H 2 SO 4 sulfuric acid
  • H 2 O 2 hydrogen peroxide
  • a wiring layer 4 having a common wiring 41 and a plurality of individual wirings 42 is formed. Therefore, the formation of the wiring layer 4 is completed in this step.
  • a part of the resistor film is removed. The removal is performed by reactive ion etching. As a result, the resistor layer 3 is formed.
  • a plurality of heat generating parts 31 appear on the top surface 121 of the base material 1A.
  • a first protective layer 5 covering a part of the main surface 10 side (z1 side) of the base material 1A, the plurality of heat generating parts 31 of the resistor layer 3, and the wiring layer 4 is coated.
  • the first protective layer 5 is formed, for example, by laminating silicon nitride thin films by plasma CVD.
  • a wiring opening 51 and a plurality of through holes 52 penetrating in the thickness direction z are formed in the first protective layer 5.
  • the wiring opening 51 and the plurality of through holes 52 are formed by performing lithography patterning on the first protective layer 5 and then removing a portion of the first protective layer 5. This removal is performed, for example, by reactive ion etching.
  • a portion of the plurality of individual wirings 42 (the base portion 421 of the plurality of individual wirings 42 shown in FIG. 5 and a portion of each of the extension portions 422 of the plurality of individual wirings 42 shown in FIG. 5) are exposed from the wiring opening 51.
  • the base portion 411 of the common wiring 41 of the wiring layer 4 is exposed through the plurality of through holes 52 .
  • a metal-containing paste 60 is applied onto the first protective layer 5.
  • the metal-containing paste 60 is a paste containing silver (Ag), for example, and is a material that becomes the conductive layer 6 by being fired at a low temperature.
  • the method of applying the metal-containing paste 60 is not limited at all, and for example, a method using a dispenser nozzle, a printing method, or the like may be employed as appropriate.
  • the metal-containing paste 60 is applied so as to fill the space defined by the recess 15 with the metal-containing paste 60.
  • the amount of the metal-containing paste 60 to be applied is not limited at all, and in the illustrated example, the metal-containing paste 60 is raised toward the z1 side from the main surface 10 in the thickness direction z. Further, the metal-containing paste 60 is also filled in the plurality of through holes 52 of the first protective layer 5 and is in contact with the base 411 of the common wiring 41 of the wiring layer 4 .
  • the metal-containing paste 60 is fired at a temperature of, for example, about 100°C to 250°C. As a result, a conductive layer 6 is formed as shown in FIG. 18.
  • a second protective layer 69 is formed.
  • the second protective layer 69 is formed, for example, by applying a polyimide resin or a paste containing a material that becomes a polyimide resin so as to cover the conductive layer 6, and curing the paste.
  • the base material 1A is cut and divided into a plurality of substrates 1.
  • the base material 1A is cut, for example, along the cutting line CL in FIG. 19.
  • the cutting line CL in this embodiment is set at a position away from the recess 15 on the y2 side in the sub-scanning direction y.
  • the conductive layer 6 connected in parallel to the base 411 is provided as a conduction path leading to the plurality of heat generating parts 31. Therefore, the resistance of the conduction path leading to the plurality of heat generating parts 31 can be reduced.
  • the conductive layer 6 includes a portion accommodated in the recess 15 when viewed in the main scanning direction x. Thereby, it is possible to suppress excessive protrusion of the conductive layer 6 toward the z1 side in the thickness direction z. Thereby, interference between the thermal print head A10 and the recording medium can be suppressed.
  • the conductive layer 6 is covered with a second protective layer 69. Thereby, unintended conduction between the conductive layer 6 and an external object or the like can be suppressed.
  • the second surface 152 and the inclined surface 122 are smoothly connected. As a result, there is no step or the like at the boundary between the second surface 152 and the inclined surface 122. Therefore, it is possible to prevent the resistor layer 3 and the wiring layer 4 from being formed in steps, etc., and it is possible to more reliably ensure proper conduction between the resistor layer 3 and the wiring layer 4.
  • the conductive layer 6 is formed by low temperature firing. Thereby, in the process of forming the conductive layer 6, it is possible to suppress deterioration of other constituent members.
  • FIG. 20 shows a thermal print head according to a second embodiment of the present disclosure.
  • the thermal print head A20 of this embodiment is different from the above-described embodiments in the relationship between the second surface 152 of the recess 15 and the inclined surface 122 of the convex portion 12.
  • the second surface 152 and the inclined surface 122 are not connected smoothly. Specifically, the second surface 152 and the inclined surface 122 are separated from each other in the sub-scanning direction y. A part of the main surface 10 is interposed between the second surface 152 and the inclined surface 122.
  • the second mask layer 892 shown in FIG. It can be formed when wet etching is performed using an aqueous potassium hydroxide (KOH) solution while the protruding layer is protruding from the surface.
  • KOH potassium hydroxide
  • the specific shape of the recess 15 and the relationship between the recess 15 and the main surface 10 and the projection 12 are not limited at all.
  • FIG. 21 shows a thermal print head according to a third embodiment of the present disclosure.
  • the thermal print head A30 of the present disclosure differs from the embodiment described above mainly in the configurations of the recess 15, the conductive layer 6, and the second protective layer 69.
  • the recess 15 of this embodiment has a first surface 151 and a second surface 152, and does not have the third surface 153 described above.
  • the first surface 151 is connected to the end surface 14. That is, the recessed portion 15 of this embodiment has a shape that is open on the y2 side in the sub-scanning direction y.
  • the insulating layer 2, the resistor layer 3, the wiring layer 4, and the first protective layer 5 have reached the position of the end surface 14 in the sub-scanning direction y.
  • the conductive layer 6 has a conductive layer end surface 61.
  • the conductive layer end surface 61 faces the y2 side in the sub-scanning direction y, and is flush with the end surface 14. In other words, the end surface 14 and the conductive layer end surface 61 are aligned in position in the sub-scanning direction y, and overlap each other in the thickness direction z.
  • the second protective layer 69 has a portion that covers the conductive layer end surface 61 of the conductive layer 6 in addition to a portion that covers the z1 side of the conductive layer 6 in the thickness direction z. Further, the second protective layer 69 covers the end faces of the insulating layer 2, the resistor layer 3, the wiring layer 4, and the first protective layer 5, and a part of the end face 14.
  • FIG. 22 shows a method for manufacturing the thermal print head A30.
  • the position of the cutting line CL is different in this embodiment.
  • the cutting line CL is set at a position overlapping the conductive layer 6 when viewed in the thickness direction z, as shown in FIG.
  • the cutting line CL is set at a position overlapping the first surface 151 of the recess 15 when viewed in the thickness direction z.
  • the cutting line CL is closer to the y2 side than the plurality of through holes 52 in the sub-scanning direction y.
  • the second protective layer 69 is formed after cutting the base material 1A.
  • the conductive layer end face 61, the end faces of the insulating layer 2, the resistor layer 3, the wiring layer 4, and the first protective layer 5, and a part of the end face 14 can be covered with the second protective layer 69.
  • the concave portion 15 does not have the third surface 153 and the first surface 151 is connected to the end surface 14, the concave portion 15 has a larger area in the sub-scanning direction than the convex portion 12 (the plurality of heat generating portions 31) of the substrate 1. It is possible to reduce the portion located on the y2 side of y, which is advantageous for downsizing the thermal print head A30.
  • the conductive layer 6 has a conductive layer end face 61 on the y2 side in the sub-scanning direction y, the conductive layer end face 61 is covered with a second protective layer 69. Thereby, it is possible to reduce the resistance of the conduction path and to prevent conduction of the conductive layer 6 to an unintended external object.
  • thermal print head A40 of this embodiment differs from the embodiments described above mainly in the configurations of the recess 15, the common wiring 41, the conductive layer 6, and the second protective layer 69.
  • the recess 15 has two fourth surfaces 154.
  • the two fourth surfaces 154 are connected to both end portions of the first surface 151 in the main scanning direction x, and extend toward the y1 side in the sub-scanning direction y.
  • the fourth surface 154 includes a portion located on the y1 side in the sub-scanning direction y and a portion located on the y2 side with respect to the convex portion 12 (the plurality of heat generating portions 31) in the sub-scanning direction y. That is, the recess 15 has a U-shape when viewed in the thickness direction z.
  • the side portion 413 has a portion that overlaps with the fourth surface 154 when viewed in the thickness direction z.
  • the first protective layer 5 has a through hole 53 .
  • the through hole 53 penetrates the first protective layer 5 in the thickness direction z, and overlaps the fourth surface 154 when viewed in the thickness direction z.
  • the conductive layer 6 is filled in the recess 15 and has a U-shape when viewed in the thickness direction z.
  • the conductive layer 6 is in contact with the side portion 413 of the common wiring 41 of the wiring layer 4 through the through hole 53 .
  • the second protective layer 69 covers the entire conductive layer 6.
  • the recess 15 has the fourth surface 154, and the conductive layer 6 includes a portion overlapping with the fourth surface 154. Thereby, it is possible to further promote lowering of the resistance of the conduction path leading to the plurality of heat generating parts 31.
  • thermal print head, thermal printer, and method for manufacturing a thermal print head according to the present disclosure are not limited to the embodiments described above.
  • the specific configurations of the thermal print head, thermal printer, and method of manufacturing the thermal print head according to the present disclosure can be modified in various designs.
  • the present disclosure includes the embodiments described in the appendix below.
  • a substrate having a main surface facing one side in the thickness direction and a back surface facing the other side; a resistor layer supported on the one side of the substrate and including a plurality of heat generating parts arranged in the main scanning direction; a wiring layer electrically connected to the plurality of heat generating parts; a protective layer covering the substrate, the plurality of heat generating parts, and the wiring layer;
  • the wiring layer includes a plurality of individual wirings that individually connect to the plurality of heat generating parts from one side in the sub-scanning direction, and a common wiring that connects to the plurality of heat generating parts from the other side in the sub-scanning direction.
  • the substrate is located on the other side in the sub-scanning direction with respect to the plurality of heat generating parts, faces the one side in the thickness direction, and has a space between the main surface and the back surface in the thickness direction. further comprising a recess having a first surface located thereon;
  • the thermal print head further includes a conductive layer that includes a portion accommodated in the recess when viewed in the main scanning direction and is electrically connected to the common wiring. Additional note 2.
  • Appendix 3 The thermal print head according to appendix 1 or 2, wherein the conductive layer contains Ag. Appendix 4.
  • the recess further has a second surface connected to the one side in the sub-scanning direction with respect to the first surface and located between the main surface and the first surface in the thickness direction.
  • the thermal print head according to any one of 3 to 3.
  • Appendix 5 The thermal print head according to appendix 4, wherein the conductive layer overlaps the second surface when viewed in the thickness direction.
  • Appendix 6. The thermal print head according to appendix 4 or 5, wherein the substrate further has a convex portion that protrudes from the main surface to the one side in the thickness direction and overlaps with the plurality of heat generating parts when viewed in the thickness direction.
  • the convex portion has an inclined surface located on the other side in the sub-scanning direction, The thermal print head according to appendix 6, wherein the second surface and the inclined surface are smoothly connected.
  • the convex portion has an inclined surface located on the other side in the sub-scanning direction,
  • Supplementary note 4 wherein the recess further includes a third surface connected to the other side in the sub-scanning direction with respect to the first surface and located between the main surface and the first surface in the thickness direction. 9.
  • the substrate further has an end face facing the other side in the sub-scanning direction,
  • the thermal print head according to appendix 9 or 10 wherein the main surface has a portion located between the third surface and the end surface in the sub-scanning direction.
  • the substrate further has an end face facing the other side in the sub-scanning direction,
  • Appendix 13 The thermal print head according to appendix 12, wherein the conductive layer has a conductive layer end face that is flush with the end face.
  • the recess further includes a fourth surface that is spaced apart from the plurality of heat generating parts in the main scanning direction, connected to the first surface, and extending in the sub-scanning direction, 16.
  • a thermal printer comprising the thermal print head according to any one of appendices 1 to 16.
  • Appendix 18 preparing a base material having a main surface facing one side in the thickness direction and a back surface facing the other side; forming a recess in the base material that is recessed from the main surface toward the other side in the thickness direction; accommodating a metal-containing paste in the recess; forming a conductive layer by firing the metal-containing paste;
  • a method for manufacturing a thermal print head comprising:

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

サーマルプリントヘッドは、基板、抵抗体層および配線層を備える。前記基板は、主面および裏面を有する。前記抵抗体層は、前記基板に支持され且つ主走査方向に配列された複数の発熱部を含む。前記配線層は、前記複数の発熱部に導通する。前記配線層は、複数の個別配線および共通配線を含む。前記基板は、前記複数の発熱部に対して副走査方向の一方の側に位置する凹部を有する。当該凹部は、厚さ方向において前記主面と前記裏面との間に位置する。当該サーマルプリントヘッドは、前記主走査方向に視て前記凹部に収容された部分を含み且つ前記共通配線と導通する導電層をさらに備える。

Description

サーマルプリントヘッド、サーマルプリンタおよびサーマルプリントヘッドの製造方法
　本開示は、サーマルプリントヘッド、サーマルプリンタおよびサーマルプリントヘッドの製造方法に関する。
　特許文献１には、サーマルプリントヘッドの一例が開示されている。当該サーマルプリントヘッドは、単結晶半導体からなる基板、当該基板の上に配置された抵抗体層、および当該抵抗体層の上に設けられた配線層を備える。配線層に電流が流れると、抵抗体層の複数の発熱部が発熱する。これにより、感熱紙などの記録媒体に印字がなされる。配線層は、複数の発熱部に共通して導通する共通配線を含む。
特開２０１９－１６６８２４号公報
　共通配線は、複数の発熱部に対して副走査方向の片側に配置される部位を有する。この部位には、複数の発熱部に流れるすべての電流が流れる。共通配線の抵抗値が十分に小さくないと、意図しない発熱や電流不足を招来する。
　本開示は、従来よりも改良が施されたサーマルプリントヘッドを提供することを一の課題とする。加えて、本開示は、当該サーマルプリントヘッドを備えたサーマルプリンタを提供すること、および、当該サーマルプリントヘッドの製造方法を提供することを一の課題とする。特に本開示は、上記した事情に鑑み、複数の発熱部に通じる導通経路の低抵抗化を図ることが可能なサーマルプリントヘッド（延いてはサーマルプリンタおよびサーマルプリントヘッドの製造方法）を提供することを一の課題とする。
　本開示の第１の側面によって提供されるサーマルプリントヘッドは、厚さ方向において一方側を向く主面および他方側を向く裏面を有する基板と、前記基板の前記一方側に支持され、且つ主走査方向に配列された複数の発熱部を含む抵抗体層と、前記複数の発熱部に導通する配線層と、前記基板、前記複数の発熱部および前記配線層を覆う保護層と、を備える。前記配線層は、前記複数の発熱部に対して副走査方向の一方側から個別に繋がる複数の個別配線と、前記複数の発熱部に対して前記副走査方向の他方側から繋がる共通配線と、を含む。前記基板は、前記複数の発熱部に対して前記副走査方向の前記他方側に位置し且つ前記厚さ方向の前記一方側を向くとともに前記厚さ方向において前記主面と前記裏面との間に位置する第１面、を有する凹部をさらに有する。当該サーマルプリントヘッドは、前記主走査方向に視て前記凹部に収容された部分を含み且つ前記共通配線と導通する導電層をさらに備える。
　本開示の第２の側面によって提供されるサーマルプリンタは、本開示の第１の側面によって提供されるサーマルプリントヘッドを備える。
　本開示の第３の側面によって提供されるサーマルプリントヘッドの製造方法は、厚さ方向において一方側を向く主面および他方側を向く裏面を有する基材を用意する工程と、前記基材に、前記主面から前記厚さ方向の前記他方側に凹む凹部を形成する工程と、前記凹部に金属含有ペーストを収容する工程と、前記金属含有ペーストを焼成することにより導電層を形成する工程と、を備える。
　上記構成によれば、複数の発熱部に通じる導通経路の低抵抗化を図ることが可能なサーマルプリントヘッド（延いてはサーマルプリンタおよびサーマルプリントヘッドの製造方法）を提供することができる。
　本開示のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
図１は、本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す平面図である。 図２は、本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す要部平面図である。 図３は、本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す要部拡大平面図である。 図４は、図１のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図であって、本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドおよびサーマルプリンタを示す断面図である。 図５は、本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す要部断面図である。 図６は、開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す要部拡大断面図である。 図７は、図１のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う要部断面図である。 図８は、本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を示す要部断面図である。 図９は、本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を示す要部断面図である。 図１０は、本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を示す要部断面図である。 図１１は、本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を示す要部断面図である。 図１２は、本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を示す要部断面図である。 図１３は、本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を示す要部断面図である。 図１４は、本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を示す要部断面図である。 図１５は、本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を示す要部断面図である。 図１６は、本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を示す要部断面図である。 図１７は、本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を示す要部断面図である。 図１８は、本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を示す要部断面図である。 図１９は、本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を示す要部断面図である。 図２０は、本開示の第２実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す要部拡大断面図である。 図２１は、本開示の第３実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す要部拡大断面図である。 図２２は、本開示の第３実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を示す要部断面図である。 図２３は、本開示の第４実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す平面図である。 図２４は、図２３のＸＸＩＶ－ＸＸＩＶ線に沿う要部断面図である。
　以下、本開示の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
　本開示における「第１」、「第２」、「第３」等の用語は、単に識別のために用いたものであり、それらの対象物に順列を付することを意図していない。
　本開示において、「ある物Ａがある物Ｂに形成されている」および「ある物Ａがある物Ｂ上に形成されている」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂに直接形成されていること」、および、「ある物Ａとある物Ｂとの間に他の物を介在させつつ、ある物Ａがある物Ｂに形成されていること」を含む。同様に、「ある物Ａがある物Ｂに配置されている」および「ある物Ａがある物Ｂ上に配置されている」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂに直接配置されていること」、および、「ある物Ａとある物Ｂとの間に他の物を介在させつつ、ある物Ａがある物Ｂに配置されていること」を含む。同様に、「ある物Ａがある物Ｂ上に位置している」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂに接して、ある物Ａがある物Ｂ上に位置していること」、および、「ある物Ａとある物Ｂとの間に他の物が介在しつつ、ある物Ａがある物Ｂ上に位置していること」を含む。また、「ある物Ａがある物Ｂにある方向に見て重なる」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂのすべてに重なること」、および、「ある物Ａがある物Ｂの一部に重なること」を含む。また、本開示において「ある面Ａが方向Ｂ（の一方側または他方側）を向く」とは、面Ａの方向Ｂに対する角度が９０°である場合に限定されず、面Ａが方向Ｂに対して傾いている場合を含む。
　図１～図７は、本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドおよびサーマルプリンタを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１０は、基板１、絶縁層２、抵抗体層３、配線層４、第１保護層５、導電層６および第２保護層６９を備える。また、サーマルプリントヘッドＡ１０は、配線基板７１、放熱部材７２、複数の駆動素子７３、複数の第１ワイヤ７４、複数の第２ワイヤ７５、封止樹脂７６およびコネクタ７７を備える。なお、図１においては、理解の便宜上、第１保護層５、第２保護層６９および封止樹脂７６を省略している。図２および図３においては、理解の便宜上、第１保護層５を省略している。
　図１は、サーマルプリントヘッドＡ１０を示す平面図である。図２は、サーマルプリントヘッドＡ１０を示す要部平面図である。図３は、サーマルプリントヘッドＡ１０を示す要部拡大平面図である。図４は、図１のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図であって、サーマルプリントヘッドＡ１０およびサーマルプリンタＢ１０を示す断面図である。図５は、サーマルプリントヘッドＡ１０を示す要部断面図である。図６は、開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す要部拡大断面図である。図７は、図１のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う要部断面図である。
　これらの図において、基板１（あるいは配線基板７１等）の厚さ方向を厚さ方向ｚと定義する。また、厚さ方向ｚと直交する一方向を主走査方向ｘと定義する。また、厚さ方向ｚおよび主走査方向ｘと直交する方向を副走査方向ｙと定義する。
　サーマルプリントヘッドＡ１０においては、図４に示すように、基板１は、放熱部材９に接合されている。さらに、配線基板７１は、副走査方向ｙにおいて基板１の隣に位置する。配線基板７１は、基板１と同じく放熱部材９に固定されている。基板１の上には、抵抗体層３の一部をなし、かつ主走査方向ｘに配列された複数の発熱部３１（詳細は後述）が形成されている。複数の発熱部３１は、配線基板７１に搭載された複数の駆動素子７３により選択的に発熱する。複数の駆動素子７３は、コネクタ７７を介して外部から送信される印字信号にしたがって駆動する。
　さらに、サーマルプリンタＢ１０は、図４に示すように、サーマルプリントヘッドＡ１０と、プラテンローラ７９とを備える。サーマルプリンタＢ１０において、プラテンローラ７９は、感熱紙などの記録媒体を送り出すローラ状の機構である。プラテンローラ７９が記録媒体を複数の発熱部３１に押し当てることにより、当該複数の発熱部３１が当該記録媒体に印字を行う。サーマルプリンタＢ１０においては、プラテンローラ７９に代えて、ローラ状ではない機構を採用できる。当該機構は、平坦な面を有する。ここで、平坦な面には、小さい曲率を有する曲面が含まれる。サーマルプリンタＢ１０においては、プラテンローラ７９のようなローラ状の機構と、当該機構とを含めて「プラテン」と呼ぶ。
　基板１は、図１に示すように、厚さ方向ｚに視て（平面視において）主走査方向ｘに延びる帯状である。基板１の材質は何ら限定されない。基板１の材質としては、たとえば半導体材料およびセラミックスが挙げられる。本実施形態においては、基板１は、半導体材料からなる。当該半導体材料は、ケイ素（Ｓｉ）を組成とする単結晶材料を含む。基板１の厚さ方向ｚの厚さは何ら限定されず、たとえば２００μｍ以上７２５μｍ以下である。
　図５に示すように、基板１は、主面１０、裏面１３および端面１４を有する。基板１の結晶構造に基づく主面１０および裏面１３の面方位は、ともに（１００）面である。主面１０および裏面１３は、厚さ方向ｚにおいて互いに反対側を向く。主面１０は、ｚ１側を向き、裏面１３は、ｚ２側を向く。図４に示すように、サーマルプリントヘッドＡ１０においては、主面１０が示すプラテンローラ７９に対向し、かつ裏面１３が放熱部材９に対向する。端面１４は、副走査方向ｙのｙ２側を向く面である。図示された例においては、端面１４は、副走査方向ｙに対して直交している。基板１は、凸部１２および凹部１５を有する。なお、基板１は、凸部１２を有さない構成であってもよい。
　凸部１２は、主面１０から厚さ方向ｚのｚ１側に膨出している。凸部１２は、主走査方向ｘに沿って延びている。凸部１２は、頂面１２１、および一対の傾斜面１２２を有する。頂面１２１は、厚さ方向ｚにおいて主面１０から離れて位置し、かつ主面１０に対して平行である。一対の傾斜面１２２は、副走査方向ｙにおいて互いに離れて位置する。一対の傾斜面１２２は、頂面１２１および主面１０に繋がっている。なお、凸部１２の構成は、何ら限定されず、たとえば頂面１２１と傾斜面１２２との間に介在する他の面を有していてもよい。一対の傾斜面１２２は、主面１０から頂面１２１にかけて互いに近づくように主面１０に対して傾斜している。主面１０に対する一対の傾斜面１２２の各々の傾斜角は、ともに同一であり、たとえば５４．７°である。本実施形態においては、凸部１２は、主走査方向ｘにおいて基板１の両端には到達していない。すなわち、主面１０は、凸部１２の主走査方向ｘの両側に位置する部分を含む。凸部１２の厚さ方向ｚの高さは何ら限定されず、たとえば１００μｍ以上４００μｍ以下である。
　図４～図６に示すように、凹部１５は、主面１０からｚ方向のｚ２側に凹んでいる。本実施形態の凹部１５は、主走査方向ｘに長く延びる形状である。凹部１５は、第１面１５１、第２面１５２および第３面１５３を有する。凹部１５の厚さ方向ｚの深さは何ら限定されず、たとえば５０μｍ以上３００μｍ以下である。
　第１面１５１は、凸部１２（後述の複数の発熱部３１）に対して副走査方向ｙのｙ２側に位置する。第１面１５１は、ｚ方向のｚ１側を向いており、本実施形態においては、主面１０と平行である。第１面１５１は、ｚ方向において主面１０と裏面１３との間に位置する。第１面１５１は、主走査方向ｘに長く延びている。
　第２面１５２は、第１面１５１に対して副走査方向ｙのｙ１側に繋がる。第２面１５２は、ｚ方向において主面１０と第１面１５１との間に位置する。第２面１５２は、主走査方向ｘに長く延びている。本実施形態においては、主面１０に対する第２面１５２の傾斜角は、たとえば５４．７°である。また、本実施形態においては、第２面１５２は、傾斜面１２２と滑らかに繋がっている。なお、第２面１５２と傾斜面１２２とが滑らかに繋がっているとは、たとえば図６に示すように、傾斜面１２２と第２面１５２との境界において、第２面１５２と傾斜面１２２とが、段差や角部を生じさせないように、互いに同じ角度で繋がっている態様をいう。
　第３面１５３は、第１面１５１に対して副走査方向ｙのｙ２側に繋がる。第３面１５３は、ｚ方向において主面１０と第１面１５１との間に位置する。第３面１５３は、主走査方向ｘに長く延びている。本実施形態においては、主面１０に対する第３面１５３の傾斜角は、たとえば５４．７°である。また、本実施形態においては、第３面１５３は、端面１４から離隔している。第３面１５３は、主面１０のうち端面１４と凹部１５との間に位置する部分に繋がっている。
　絶縁層２は、図５および図６に示すように、基板１を主面１０側から覆っている。本実施形態においては、絶縁層２は、主面１０および凹部１５を覆っている。絶縁層２により、基板１は、抵抗体層３および配線層４に対して電気絶縁されている。絶縁層２は、たとえば、オルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）を原材料とした二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）からなる。絶縁層２の厚さの例は、１μｍ以上１５μｍ以下である。
　抵抗体層３は、図５および図６に示すように、基板１の主面１０の上に配置されている。抵抗体層３は、絶縁層２に接している。これにより、サーマルプリントヘッドＡ１０において、絶縁層２は、基板１と抵抗体層３との間に挟まれた構成となっている。抵抗体層３は、たとえば窒化タンタル（ＴａＮ）からなる。抵抗体層３の厚さの例は、０．０２μｍ以上０．１μｍ以下である。
　図２、図３および図５に示すように、抵抗体層３は、複数の発熱部３１を含む。抵抗体層３において、複数の発熱部３１は、配線層４から露出する部分である。複数の発熱部３１に対して配線層４から選択的に通電されることによって、複数の発熱部３１は、記録媒体を局所的に加熱する。複数の発熱部３１は、主走査方向ｘに配列されている。複数の発熱部３１のうち、主走査方向ｘにおいて隣り合う２つの発熱部３１は、互いに離れて位置する。複数の発熱部３１は、厚さ方向ｚに視て凸部１２と重なる。本実施形態においては、複数の発熱部３１は、厚さ方向ｚに視て頂面１２１に重なる。図４に示すように、サーマルプリンタＢ１０において、複数の発熱部３１は、プラテンローラ７９に対向している。凸部１２において、複数の発熱部３１は、頂面１２１と、一対の傾斜面１２２のいずれかとを跨いで形成されてもよい。
　配線層４は、図５および図６に示すように、抵抗体層３の上に形成されている。配線層４は、抵抗体層３の複数の発熱部３１に通電するための導電経路をなしている。配線層４の電気抵抗率は、抵抗体層３の電気抵抗率よりも小である。配線層４は、たとえば銅（Ｃｕ）を含む金属層である。配線層４の厚さの例は、０．３μｍ以上２．０μｍ以下である。この他、配線層４は、抵抗体層３の上に積層されたチタン（Ｔｉ）層と、当該チタン層の上に積層された銅層との２つの金属層からなる構成でもよい。この場合のチタン層の厚さの例は、０．１μｍ以上０．２μｍ以下である。
　図２に示すように、配線層４は、共通配線４１、および複数の個別配線４２を含む。共通配線４１は、抵抗体層３の複数の発熱部３１に対して副走査方向ｙのｙ２側から繋がる。複数の個別配線４２は、複数の発熱部３１に対して副走査方向ｙのｙ１側から繋がる。図３に示すように、厚さ方向ｚに視て、共通配線４１と複数の個別配線４２とに挟まれた抵抗体層３の複数の領域が、複数の発熱部３１である。
　図２および図３に示すように、共通配線４１は、基部４１１、複数の延出部４１２および２つの側方部４１３を有する。
　基部４１１は、副走査方向ｙにおいて、抵抗体層３の複数の発熱部３１から離隔している。基部４１１は、厚さ方向ｚに視て主走査方向ｘに延びる帯状である。本実施形態においては、基部４１１は、厚さ方向ｚに視て凹部１５と重なる。図示された例においては、基部４１１は、凹部１５を覆っている。
　複数の延出部４１２は、基部４１１の副走査方向ｙのｙ１側の端部から、複数の発熱部３１に向けて延びる帯状である。複数の延出部４１２は、主走査方向ｘに沿って配列されている。複数の延出部４１２の各々の一部は、副走査方向ｙのｙ２側に位置する傾斜面１２２の上に形成されている。
　２つの側方部４１３は、図１に示すように、複数の共通配線４１の主走査方向ｘの両側に配置されている。本実施形態においては、２つの共通配線４１は、凸部１２の主走査方向ｘの両側に位置しており、主面１０の上に形成されている。図７に示すように、側方部４１３は、副走査方向ｙに延びており、凸部１２に対して副走査方向ｙの共通配線４１に位置する部分と、ｙ２側に位置する部分とを含む。なお、側方部４１３は、凸部１２を跨ぐ構成であってもよい。また、配線層４は、１つのみの側方部４１３を有する構成であってもよい。共通配線４１においては、基部４１１から複数の延出部４１２を介して複数の発熱部３１に電流が流れる。
　図２および図３に示すように、複数の個別配線４２の各々は、基部４２１および延出部４２２を有する。副走査方向ｙにおいて、基部４２１は、抵抗体層３の複数の発熱部３１から最も離れて位置する。複数の個別配線４２の基部４２１は、主走査方向ｘに対して千鳥配置となるように配列されている。延出部４２２は、副走査方向ｙにおいて基板１の凸部１２に対向する基部４２１の端部から、複数の発熱部３１に向けて延びる帯状である。複数の個別配線４２の延出部４２２は、主走査方向ｘに沿って配列されている。複数の個別配線４２の各々の延出部４２２は、副走査方向ｙのｙ１側に位置する傾斜面１２２の上に形成されている。複数の個別配線４２の各々においては、複数の発熱部３１のいずれかから延出部４２２を介して基部４２１に電流が流れる。厚さ方向ｚに視て、複数の発熱部３１の各々は、複数の個別配線４２の延出部４２２のいずれかと、共通配線４１の複数の延出部４１２のいずれかとに挟まれている。
　第１保護層５は、図５および図６に示すように、基板１の一部と、抵抗体層３の複数の発熱部３１、および配線層４とを覆っている。第１保護層５は、電気絶縁性を有する。第１保護層５は、ケイ素をその組成に含む。第１保護層５は、たとえば、二酸化ケイ素、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）および炭化ケイ素（ＳｉＣ）のいずれかからなる。あるいは、第１保護層５は、これらの物質のうち複数種類からなる積層体でもよい。第１保護層５の厚さの例は、１．０μｍ以上１０μｍ以下である。サーマルプリンタＢ１０において、記録媒体は、図４に示すプラテンローラ７９により複数の発熱部３１を覆う第１保護層５の領域に押し当てられる。
　図２、図５～図７に示すように、第１保護層５は、配線開口５１および複数の貫通孔５２を有する。配線開口５１は、厚さ方向ｚに第１保護層５を貫通している。配線開口５１から、複数の個別配線４２の基部４２１と、複数の個別配線４２の延出部４２２の各々の一部とが露出している。
　複数の貫通孔５２は、各々が、第１保護層５を厚さ方向ｚに貫通している。複数の貫通孔５２は、厚さ方向ｚに視て凹部１５と重なっており、図示された例においては、第１面１５１と重なっている。図示された例においては、複数の貫通孔５２は、主走査方向ｘに配列されている。なお、複数の貫通孔５２の配置は、何ら限定されない。また、貫通孔５２の形状は、何ら限定されず、たとえば厚さ方向ｚに視て、小孔であってもよいし、たとえば主走査方向ｘに延びるスリット形状であってもよい。たとえば、貫通孔５２がスリット形状である場合、第１保護層５は、１つのみの貫通孔５２を有する構成であってもよい。基部４１１の一部は、複数の貫通孔５２を通じて第１保護層５から露出している。
　導電層６は、図１、図２、図４～図７に示すように、主走査方向ｘに視て凹部１５に収容された部分を含む。図示された例においては、導電層６は、凹部１５から厚さ方向ｚのｚ１側に盛り上がった部分を含む。なお、導電層６は、その全体が凹部１５に収容された構成であってもよい。導電層６は、厚さ方向ｚに視て凹部１５と重なる。本実施形態においては、導電層６は、凹部１５において、第１保護層５の上に形成されている。導電層６は、共通配線４１に導通している。具体的には、導電層６は、第１保護層５の複数の貫通孔５２を通じて、共通配線４１の基部４１１に接している。
　導電層６は、導電性材料からなり、たとえば銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）等の金属を含む。本実施形態においては、導電層６は、銀（Ａｇ）を含んでおり、たとえば低温焼成銀からなる。ここで、低温焼成銀とは、銀（Ａｇ）を含むペーストが、たとえば１００℃～２５０℃程度の温度で焼成されることにより形成されるものである。
　第２保護層６９は、図４～図７に示すように、導電層６を覆っている。第２保護層６９は、絶縁性材料からなる。第２保護層６９の材質は何ら限定されず、たとえばポリイミド樹脂である。本実施形態においては、第２保護層６９は、厚さ方向ｚに視て導電層６のすべてを覆っているが、たとえば第２保護層６９は、導電層６の一部を覆う構成であってもよい。
　配線基板７１は、図４に示すように、副走査方向ｙにおいて基板１のｙ１側に位置する。図１に示すように、厚さ方向ｚに視て、複数の個別配線４２は、副走査方向ｙにおいて抵抗体層３の複数の発熱部３１と、配線基板７１との間に位置する。厚さ方向ｚに視て、配線基板７１の面積は、基板１の面積よりも大である。さらに、厚さ方向ｚに視て、配線基板７１は、主走査方向ｘを長手方向とする矩形状である。配線基板７１は、たとえばＰＣＢ（Printed Circuit Board）基板である。配線基板７１は、たとえばＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）基板であってもよい。配線基板７１には、複数の駆動素子７３、およびコネクタ７７が搭載されている。
　放熱部材９は、図４に示すように、基板１の裏面１３と対向している。裏面１３は、図示しない接着剤等によって放熱部材９に接合されている。配線基板７１は、ねじなどの締結部材により放熱部材９に固定されている。サーマルプリントヘッドＡ１０の使用時において、抵抗体層３の複数の発熱部３１から発生した熱の一部は、基板１を介して放熱部材９に伝導される。放熱部材９に伝導された熱は、外部へと放熱される。放熱部材９は、たとえばアルミニウム（Ａｌ）からなる。
　複数の駆動素子７３は、図１および図４に示すように、電気絶縁性を有するダイボンディング材（図示略）を介して配線基板７１の上に搭載されている。複数の駆動素子７３の各々は、種々の回路が構成された半導体素子である。複数の駆動素子７３の各々には、複数の第１ワイヤ７４の各々の一端と、複数の第２ワイヤ７５の各々の一端とが接合されている。複数の第１ワイヤ７４の他端は、複数の個別配線４２の基部４２１に対して個別に接合されている。複数の第２ワイヤ７５の各々の他端は、配線基板７１に設けられ、かつコネクタ７７に導通する配線（図示略）に接合されている。これにより、印字信号、制御信号、および抵抗体層３の複数の発熱部３１に供給される電圧が、外部からコネクタ７７を介して複数の駆動素子７３に入力される。複数の駆動素子７３は、これらの電気信号に基づき、複数の個別配線４２に電圧を選択的に印加させる。これにより、複数の発熱部３１が選択的に発熱する。また、側方部４１３は、第１ワイヤ７４および第２ワイヤ７５と類似のワイヤによって、配線基板７１に接続されている。
　封止樹脂７６は、図４に示すように、複数の駆動素子７３、複数の第１ワイヤ７４、および複数の第２ワイヤ７５と、基板１および配線基板７１の各々の一部とを覆っている。封止樹脂７６は、電気絶縁性を有する。封止樹脂７６は、たとえば黒色の合成樹脂である。
　コネクタ７７は、図１および図４に示すように、配線基板７１の副走査方向ｙのｙ１側の端部に搭載されている。コネクタ７７は、サーマルプリンタＢ１０に接続される。コネクタ７７は、複数のピン（図示略）を有する。当該複数のピンの一部は、配線基板７１において、複数の第２ワイヤ７５が接合された配線（図示略）に導通している。さらに、当該複数のピンの別の一部は、配線基板７１において、共通配線４１の側方部４１３に導通する配線（図示略）に導通している。
　次に、サーマルプリントヘッドＡ１０の製造方法の一例について、図８～図１９を参照しつつ、以下に説明する。
　まず、図８に示すように、基材１Ａを用意する。基材１Ａは、半導体材料からなる。当該半導体材料は、ケイ素を組成とする単結晶材料を含む。基材１Ａは、シリコンウエハである。厚さ方向ｚに対して直交する方向において、複数の基板１にそれぞれ相当する領域が複数個連なったものが、基材１Ａに相当する。基材１Ａは、主面１０Ａおよび裏面１３を有する。主面１０Ａおよび裏面１３は、厚さ方向ｚにおいて互いに反対側を向く。基材１Ａの結晶構造に基づく主面１０Ａおよび裏面１３の面方位は、ともに（１００）面である。
　次に、基材１Ａの主面１０Ａに第１マスク層８９１を形成する。以降の説明においては、基材１Ａのｚ１側にエッチングを施すことについて説明するため、基材１Ａの裏面１３側の処置については、省略する。たとえば、裏面１３にエッチングを施す必要がない場合、裏面１３の全面を覆うマスク層（図示略）を形成すればよい。第１マスク層８９１は、たとえば二酸化ケイ素やフォトレジスト材料等からなる。第１マスク層８９１は、基板１における頂面１２１に相当する領域に形成される。
　次に、主面１０Ａに対して、第１マスク層８９１をエッチングマスクとして水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液を用いたウエットエッチングを施す。これにより、図９に示すように、主面１０および凸部１２が形成される。凸部１２は、上述の頂面１２１および一対の傾斜面１２２を有する。傾斜面１２２と主面１０とがなす角度は、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液を用いたウエットエッチングを用いた場合、５４．７°である。
　次に、図１０に示すように、第２マスク層８９２を形成する。第２マスク層８９２は、主面１０および凸部１２の適所を覆っており、たとえば第１マスク層８９１と同様の材質からなる。第２マスク層８９２は、主面１０の一部を露出させている。また、図示された例においては、第２マスク層８９２は、副走査方向ｙのｙ２側に位置する傾斜面１２２のすべてまたは一部を覆っている。第２マスク層８９２は、副走査方向ｙのｙ２側に位置する傾斜面１２２と主面１０との境界に接するか、当該境界を露出させることが好ましい。次いで、主面１０に対して、第２マスク層８９２をエッチングマスクとして水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液を用いたウエットエッチングを施す。これにより、図１１に示すように、凹部１５が形成される。
　凹部１５は、上述の第１面１５１、第２面１５２および第３面１５３を有する。第２マスク層８９２が、副走査方向ｙのｙ２側に位置する傾斜面１２２と主面１０との境界に接するか、当該境界を露出させる構成であることにより、第２面１５２は、傾斜面１２２と滑らかに繋がっている。
　次いで、図１２に示すように、第２マスク層８９２を除去する。次いで、図１３に示すように、基材１Ａの主面１０側（ｚ１側）を覆う絶縁層２を形成する。絶縁層２は、たとえば、プラズマＣＶＤによりオルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）を原料ガスとして形成された二酸化ケイ素の薄膜を複数回にわたって積層させることによって形成される。これにより、絶縁層２は、主面１０および凹部１５を覆う。
　次いで、図１４に示すように、抵抗体層３および配線層４を形成する。抵抗体層３は、主走査方向ｘに配列された複数の発熱部３１を含む。配線層４は、複数の発熱部３１に導通する。さらに、配線層４を形成する工程では、共通配線４１、および複数の個別配線４２を形成する工程を含む。
　抵抗体層３および配線層４の形成においては、たとえば絶縁層２を覆うように抵抗体膜を形成する。この抵抗体膜は、たとえばスパッタリング法により窒化タンタル（ＴａＮ）の薄膜を絶縁層２に積層させることによって形成される。次いで、抵抗体膜を覆うように導電膜を形成する。この導電膜の形成は、たとえばスパッタリング法により銅の薄膜を複数回にわたって抵抗体膜に積層させることによって形成される。この他、導電膜の形成にあたっては、スパッタリング法によりチタンの薄膜を抵抗体膜に積層させた後、当該チタンの薄膜に対してスパッタリング法により銅の薄膜を複数回にわたって積層させる手法を採ってもよい。
　次いで、前記導電層に対してたとえばリソグラフィパターニングを施した後、前記導電層の一部を除去する。当該除去は、たとえば硫酸（Ｈ2ＳＯ4）および過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）の混合溶液を用いたウエットエッチングにより行われる。これにより、共通配線４１、および複数の個別配線４２を有する配線層４が形成される。したがって、本工程でもって配線層４の形成が完了する。次いで、前記抵抗体膜および配線層４に対してリソグラフィパターニングを施した後、前記抵抗体膜の一部を除去する。当該除去は、反応性イオンエッチングにより行われる。これにより、抵抗体層３が形成される。基材１Ａの頂面１２１の上には、複数の発熱部３１が現れる。
　次いで、図１５に示すように、基材１Ａの主面１０側（ｚ１側）部分の一部と、抵抗体層３の複数の発熱部３１、および配線層４を覆う第１保護層５を形成する。第１保護層５は、たとえばプラズマＣＶＤにより窒化ケイ素の薄膜を積層させることによって形成される。
　次いで、図１６に示すように、厚さ方向ｚに貫通する配線開口５１および複数の貫通孔５２を第１保護層５に形成する。配線開口５１および複数の貫通孔５２は、第１保護層５に対してリソグラフィパターニングを施した後、第１保護層５の一部を除去することにより形成される。当該除去は、たとえば反応性イオンエッチングにより行われる。これにより、配線開口５１から複数の個別配線４２の一部（図５に示す複数の個別配線４２の基部４２１、および複数の個別配線４２の延出部４２２の各々の一部）が露出する。また、複数の貫通孔５２から、配線層４の共通配線４１の基部４１１が露出する。
　次いで、図１７に示すように、金属含有ペースト６０を第１保護層５上に塗布する。金属含有ペースト６０は、たとえば銀（Ａｇ）を含むペーストであり、低温焼成されることにより、導電層６となる材料である。金属含有ペースト６０を塗布する手法は、何ら限定されず、たとえばディスペンサーノズルを用いた手法、あるいは印刷手法等が適宜採用される。凹部１５によって規定された空間を金属含有ペースト６０によって埋めるように、金属含有ペースト６０を塗布する。金属含有ペースト６０の塗布量は何ら限定されず、図示された例においては、金属含有ペースト６０は、厚さ方向ｚにおいて主面１０よりもｚ１側に盛り上がっている。また、金属含有ペースト６０は、第１保護層５の複数の貫通孔５２内にも充填されており、配線層４の共通配線４１の基部４１１に接している。
　次いで、金属含有ペースト６０を、たとえば１００℃～２５０℃程度の温度で焼成する。これにより、図１８に示すように、導電層６が形成される。
　次いで、図１９に示すように、第２保護層６９を形成する。第２保護層６９の形成は、たとえば、ポリイミド樹脂またはポリイミド樹脂となる材料を含むペーストを、導電層６を覆うように塗布し、当該ペーストを硬化させることにより行う。
　この後は、基材１Ａを切断し、複数の基板１に分割する。基材１Ａの切断は、たとえば図１９の切断線ＣＬに沿って行う。本実施形態における切断線ＣＬは、凹部１５に対して副走査方向ｙのｙ２側に離隔した位置に設定される。この後は、配線基板７１への複数の駆動素子７３の実装、基板１および配線基板７１の放熱部材７２への固定、複数の第１ワイヤ７４および第２ワイヤ７５の接続、および封止樹脂７６の形成等を適宜行うことにより、サーマルプリントヘッドＡ１０が得られる。
　次に、サーマルプリントヘッドＡ１０、サーマルプリンタＢ１０およびサーマルプリントヘッドＡ１０の製造方法の作用について説明する。
　本実施形態によれば、複数の発熱部３１に通じる導通経路として、基部４１１に並列に接続された導電層６が設けられている。したがって、複数の発熱部３１に通じる導通経路の低抵抗化を図ることができる。
　導電層６は、主走査方向ｘに視て、凹部１５に収容される部分を含む。これにより、導電層６が厚さ方向ｚのｚ１側に過大に突出することを抑制することが可能である。これにより、サーマルプリントヘッドＡ１０と記録媒体との干渉を抑制することができる。
　導電層６は、第２保護層６９によって覆われている。これにより、導電層６と外部の物体等との意図しない導通を抑制することができる。
　図６に示すように、第２面１５２と傾斜面１２２とは、滑らかに繋がっている。これにより、第２面１５２と傾斜面１２２との境界において、段差等が存在しない。したがって、抵抗体層３および配線層４が段差等に形成されることを抑制可能であり、抵抗体層３および配線層４の適切な導通をより確実に確保することができる。
　導電層６は、低温焼成によって形成される。これにより、導電層６の形成工程において、他の構成部材が変質等することを抑制することができる。
　図２０～図２４は、本開示の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。また、各実施形態における各部の構成は、技術的な矛盾を生じない範囲において相互に適宜組み合わせ可能である。
　図２０は、本開示の第２実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ２０は、凹部１５の第２面１５２と凸部１２の傾斜面１２２との関係が、上述した実施形態と異なっている。
　本実施形態においては、第２面１５２と傾斜面１２２とが、滑らかに繋がっていない。具体的には、第２面１５２と傾斜面１２２とが、副走査方向ｙにおいて離隔している。第２面１５２と傾斜面１２２との間には、主面１０の一部が介在している。
　サーマルプリントヘッドＡ２０の基板１は、たとえば図１０に示す第２マスク層８９２が、副走査方向ｙのｙ２側の傾斜面１２２と主面１０との境界を、副走査方向ｙのｙ２側に僅かにはみ出した状態で、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液を用いたウエットエッチングを行った場合に形成され得る。
　本実施形態によっても、複数の発熱部３１に通じる導通経路の低抵抗化を図ることができる。また、凹部１５の具体的な形状や凹部１５と主面１０および凸部１２との関係は、何ら限定されない。
　図２１は、本開示の第３実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示している。本開示のサーマルプリントヘッドＡ３０においては、主に凹部１５、導電層６および第２保護層６９の構成が、上述した実施形態と異なっている。
　本実施形態の凹部１５は、第１面１５１および第２面１５２を有し、上述の第３面１５３を有していない。第１面１５１は、端面１４に繋がっている。すなわち、本実施形態の凹部１５は、副走査方向ｙのｙ２側に開いた形状である。
　絶縁層２、抵抗体層３、配線層４および第１保護層５は、副走査方向ｙにおける端面１４の位置に到達している。また、導電層６は、導電層端面６１を有する。導電層端面６１は、副走査方向ｙのｙ２側を向いており、端面１４と面一である。言い換えると、端面１４と導電層端面６１とは、副走査方向ｙにおける位置が一致しており、厚さ方向ｚにおいて互いに重なる。
　第２保護層６９は、導電層６の厚さ方向ｚのｚ１側を覆う部分に加えて、導電層６の導電層端面６１を覆う部分を有する。また、第２保護層６９は、絶縁層２、抵抗体層３、配線層４および第１保護層５の端面と、端面１４の一部とを覆っている。
　図２２は、サーマルプリントヘッドＡ３０の製造方法を示している。図１９を参照して説明した基材１Ａの切断において、本実施形態においては、切断線ＣＬの位置が異なる。本実施形態においては、切断線ＣＬは、図２２に示すように、厚さ方向ｚに視て、導電層６と重なる位置に設定されている。さらに、切断線ＣＬは、厚さ方向ｚに視て、凹部１５の第１面１５１と重なる位置に設定されている。ただし、切断線ＣＬは、複数の貫通孔５２よりも副走査方向ｙにおいてｙ２側である。また、本実施形態においては、基材１Ａを切断した後に第２保護層６９の形成を行う。これにより、導電層端面６１と、絶縁層２、抵抗体層３、配線層４および第１保護層５の端面と、端面１４の一部とを、第２保護層６９によって覆うことができる。
　本実施形態によっても、複数の発熱部３１に通じる導通経路の低抵抗化を図ることができる。また、本実施形態から理解されるように、凹部１５の具体的な構成は、何ら限定されない。また、導電層６の具体的構成は、何ら限定されない。凹部１５が、第３面１５３を有しておらず、第１面１５１が端面１４に繋がった構成であることにより、基板１のうち凸部１２（複数の発熱部３１）よりも副走査方向ｙのｙ２側に位置する部分を縮小することが可能であり、サーマルプリントヘッドＡ３０の小型化に有利である。
　導電層６は、副走査方向ｙのｙ２側に導電層端面６１を有するものの、導電層端面６１は、第２保護層６９によって覆われている。これにより、導通経路の低抵抗化を図りつつ、導電層６が意図しない外部の物体に導通してしまうことを回避することができる。
　図２３および図２４は、本開示の第４実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ４０は、主に凹部１５、共通配線４１、導電層６および第２保護層６９の構成が、上述した実施形態と異なっている。
　本実施形態においては、凹部１５は、２つの第４面１５４を有している。２つの第４面１５４は、第１面１５１の主走査方向ｘの両端部分に繋がっており、副走査方向ｙのｙ１側に延びている。第４面１５４は、副走査方向ｙにおいて、凸部１２（複数の発熱部３１）よりも副走査方向ｙのｙ１側に位置する部分とｙ２側に位置する部分とを含む。すなわち、凹部１５は、厚さ方向ｚに視てコの字状である。
　本実施形態においては、側方部４１３が、厚さ方向ｚに視て第４面１５４と重なる部分を有する。第１保護層５は、貫通孔５３を有する。貫通孔５３は、第１保護層５を厚さ方向ｚに貫通しており、厚さ方向ｚにみて第４面１５４に重なる。
　導電層６は、凹部１５に充填されており、厚さ方向ｚに視てコの字状である。導電層６は、貫通孔５３を通じて配線層４の共通配線４１の側方部４１３に接している。
　第２保護層６９は、導電層６の全体を覆っている。
　本実施形態によっても、複数の発熱部３１に通じる導通経路の低抵抗化を図ることができる。また、本実施形態によれば、凹部１５が第４面１５４を有しており、導電層６が第４面１５４と重なる部分を含む。これにより、複数の発熱部３１に通じる導通経路の低抵抗化をさらに促進することができる。
　本開示に係るサーマルプリントヘッド、サーマルプリンタおよびサーマルプリントヘッドの製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本開示に係るサーマルプリントヘッド、サーマルプリンタおよびサーマルプリントヘッドの製造方法の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。本開示は以下の付記に記載された実施形態を含む。
　付記１．
　厚さ方向において一方側を向く主面および他方側を向く裏面を有する基板と、
　前記基板の前記一方側に支持され、且つ主走査方向に配列された複数の発熱部を含む抵抗体層と、
　前記複数の発熱部に導通する配線層と、
　前記基板、前記複数の発熱部および前記配線層を覆う保護層と、を備え、
　前記配線層は、前記複数の発熱部に対して副走査方向の一方側から個別に繋がる複数の個別配線と、前記複数の発熱部に対して前記副走査方向の他方側から繋がる共通配線と、を含み、
　前記基板は、前記複数の発熱部に対して前記副走査方向の前記他方側に位置し且つ前記厚さ方向の前記一方側を向くとともに前記厚さ方向において前記主面と前記裏面との間に位置する第１面、を有する凹部をさらに有し、
　前記主走査方向に視て前記凹部に収容された部分を含み且つ前記共通配線と導通する導電層をさらに備える、サーマルプリントヘッド。
　付記２．
　前記導電層は、前記配線層よりも厚い、付記１に記載のサーマルプリントヘッド。
　付記３．
　前記導電層は、Ａｇを含む、付記１または２に記載のサーマルプリントヘッド。
　付記４．
　前記凹部は、前記第１面に対して前記副走査方向の前記一方側に繋がり且つ前記厚さ方向において前記主面と前記第１面との間に位置する第２面をさらに有する、付記１ないし３のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
　付記５．
　前記導電層は、前記厚さ方向に視て前記第２面に重なる、付記４に記載のサーマルプリントヘッド。
　付記６．
　前記基板は、前記主面から前記厚さ方向の前記一方側に突出し且つ前記厚さ方向に視て前記複数の発熱部と重なる凸部をさらに有する、付記４または５に記載のサーマルプリントヘッド。
　付記７．
　前記凸部は、前記副走査方向の前記他方側に位置する傾斜面を有し、
　前記第２面と前記傾斜面とが滑らかに繋がる、付記６に記載のサーマルプリントヘッド。
　付記８．
　前記凸部は、前記副走査方向の前記他方側に位置する傾斜面を有し、
　前記主面は、前記第２面と前記傾斜面との間に位置する部分を含む、付記６に記載のサーマルプリントヘッド。
　付記９．
　前記凹部は、前記第１面に対して前記副走査方向の前記他方側に繋がり且つ前記厚さ方向において前記主面と前記第１面との間に位置する第３面をさらに有する、付記４ないし８のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
　付記１０．
　前記導電層は、前記厚さ方向に視て前記第３面に重なる、付記９に記載のサーマルプリントヘッド。
　付記１１．
　前記基板は、前記副走査方向の前記他方側を向く端面をさらに有し、
　前記主面は、前記副走査方向において前記第３面と前記端面との間に位置する部分を有する、付記９または１０に記載のサーマルプリントヘッド。
　付記１２．
　前記基板は、前記副走査方向の前記他方側を向く端面をさらに有し、
　前記第１面は、前記端面に繋がる、付記４ないし８のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
　付記１３．
　前記導電層は、前記端面と面一である導電層端面を有する、付記１２に記載のサーマルプリントヘッド。
　付記１４．
　前記配線層に積層された第１保護層をさらに備え、
　前記保護層は、前記厚さ方向に貫通する貫通孔を有し、
　前記導電層は、前記貫通孔を通じて前記共通配線と導通している、付記１ないし１３のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
　付記１５．
　前記導電層を覆う第２保護層をさらに備える、付記１３に記載のサーマルプリントヘッド。
　付記１６．
　前記凹部は、前記複数の発熱部に対して前記主走査方向に離隔し且つ前記第１面に繋がるとともに前記副走査方向に延びる第４面をさらに有し、
　前記導電層は、前記厚さ方向に視て前記第４面に重なる、付記１ないし１５のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
　付記１７．
　付記１ないし１６のいずれかに記載のサーマルプリントヘッドを備える、サーマルプリンタ。
　付記１８．
　厚さ方向において一方側を向く主面および他方側を向く裏面を有する基材を用意する工程と、
　前記基材に、前記主面から前記厚さ方向の前記他方側に凹む凹部を形成する工程と、
　前記凹部に金属含有ペーストを収容する工程と、
　前記金属含有ペーストを焼成することにより導電層を形成する工程と、
を備える、サーマルプリントヘッドの製造方法。
Ａ１０，Ａ２０，Ａ３０，Ａ４０：サーマルプリントヘッド
Ｂ１０：サーマルプリンタ　　　　１：基板
１Ａ：基材　　　　２：絶縁層
３：抵抗体層　　　　４：配線層
５：第１保護層　　　　６：導電層
９：放熱部材　　　　１０：主面
１０Ａ：主面　　　　１２：凸部
１３：裏面　　　　１４：端面
１５：凹部　　　　３１：発熱部
４１：共通配線　　　　４２：個別配線
５１：配線開口　　　　５２：貫通孔
５３：貫通孔　　　　６０：金属含有ペースト
６１：導電層端面　　　　６９：第２保護層
７１：配線基板　　　　７２：放熱部材
７３：駆動素子　　　　７４：第１ワイヤ
７５：第２ワイヤ　　　　７６：封止樹脂
７７：コネクタ　　　　７９：プラテンローラ
１２１：頂面　　　　１２２：傾斜面
１５１：第１面　　　　１５２：第２面
１５３：第３面　　　　１５４：第４面
４１１：基部　　　　４１２：延出部
４１３：側方部　　　　４２１：基部
４２２：延出部　　　　８９１：第１マスク層
８９２：第２マスク層　　　　ＣＬ：切断線
ｘ：主走査方向　　　　ｙ：副走査方向
ｚ：厚さ方向

Claims (18)

  1. 　厚さ方向において一方側を向く主面および他方側を向く裏面を有する基板と、
    　前記基板の前記一方側に支持され、且つ主走査方向に配列された複数の発熱部を含む抵抗体層と、
    　前記複数の発熱部に導通する配線層と、
    　前記基板、前記複数の発熱部および前記配線層を覆う保護層と、を備え、
    　前記配線層は、前記複数の発熱部に対して副走査方向の一方側から個別に繋がる複数の個別配線と、前記複数の発熱部に対して前記副走査方向の他方側から繋がる共通配線と、を含み、
    　前記基板は、前記複数の発熱部に対して前記副走査方向の前記他方側に位置し且つ前記厚さ方向の前記一方側を向くとともに前記厚さ方向において前記主面と前記裏面との間に位置する第１面、を有する凹部をさらに有し、
    　前記主走査方向に視て前記凹部に収容された部分を含み且つ前記共通配線と導通する導電層をさらに備える、サーマルプリントヘッド。
  2. 　前記導電層は、前記配線層よりも厚い、請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
  3. 　前記導電層は、Ａｇを含む、請求項１または２に記載のサーマルプリントヘッド。
  4. 　前記凹部は、前記第１面に対して前記副走査方向の前記一方側に繋がり且つ前記厚さ方向において前記主面と前記第１面との間に位置する第２面をさらに有する、請求項１ないし３のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
  5. 　前記導電層は、前記厚さ方向に視て前記第２面に重なる、請求項４に記載のサーマルプリントヘッド。
  6. 　前記基板は、前記主面から前記厚さ方向の前記一方側に突出し且つ前記厚さ方向に視て前記複数の発熱部と重なる凸部をさらに有する、請求項４または５に記載のサーマルプリントヘッド。
  7. 　前記凸部は、前記副走査方向の前記他方側に位置する傾斜面を有し、
    　前記第２面と前記傾斜面とが滑らかに繋がる、請求項６に記載のサーマルプリントヘッド。
  8. 　前記凸部は、前記副走査方向の前記他方側に位置する傾斜面を有し、
    　前記主面は、前記第２面と前記傾斜面との間に位置する部分を含む、請求項６に記載のサーマルプリントヘッド。
  9. 　前記凹部は、前記第１面に対して前記副走査方向の前記他方側に繋がり且つ前記厚さ方向において前記主面と前記第１面との間に位置する第３面をさらに有する、請求項４ないし８のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
  10. 　前記導電層は、前記厚さ方向に視て前記第３面に重なる、請求項９に記載のサーマルプリントヘッド。
  11. 　前記基板は、前記副走査方向の前記他方側を向く端面をさらに有し、
    　前記主面は、前記副走査方向において前記第３面と前記端面との間に位置する部分を有する、請求項９または１０に記載のサーマルプリントヘッド。
  12. 　前記基板は、前記副走査方向の前記他方側を向く端面をさらに有し、
    　前記第１面は、前記端面に繋がる、請求項４ないし８のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
  13. 　前記導電層は、前記端面と面一である導電層端面を有する、請求項１２に記載のサーマルプリントヘッド。
  14. 　前記配線層に積層された第１保護層をさらに備え、
    　前記保護層は、前記厚さ方向に貫通する貫通孔を有し、
    　前記導電層は、前記貫通孔を通じて前記共通配線と導通している、請求項１ないし１３のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
  15. 　前記導電層を覆う第２保護層をさらに備える、請求項１３に記載のサーマルプリントヘッド。
  16. 　前記凹部は、前記複数の発熱部に対して前記主走査方向に離隔し且つ前記第１面に繋がるとともに前記副走査方向に延びる第４面をさらに有し、
    　前記導電層は、前記厚さ方向に視て前記第４面に重なる、請求項１ないし１５のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
  17. 　請求項１ないし１６のいずれかに記載のサーマルプリントヘッドを備える、サーマルプリンタ。
  18. 　厚さ方向において一方側を向く主面および他方側を向く裏面を有する基材を用意する工程と、
    　前記基材に、前記主面から前記厚さ方向の前記他方側に凹む凹部を形成する工程と、
    　前記凹部に金属含有ペーストを収容する工程と、
    　前記金属含有ペーストを焼成することにより導電層を形成する工程と、
    を備える、サーマルプリントヘッドの製造方法。
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