WO2024029148A1 - 絶縁基板、絶縁基板の製造方法及びサーマルプリントヘッド - Google Patents

絶縁基板、絶縁基板の製造方法及びサーマルプリントヘッド Download PDF

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WO2024029148A1
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glaze layer
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insulating substrate
heating element
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吾郎 仲谷
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ローム株式会社
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    • 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

Definitions

  • the present disclosure relates to an insulating substrate, a method for manufacturing the insulating substrate, and a thermal print head.
  • Patent Document 1 JP-A-2009-83199 (Patent Document 1) describes an insulating substrate.
  • the insulating substrate described in Patent Document 1 is an insulating substrate for a thermal print head.
  • the insulating substrate described in Patent Document 1 includes a substrate and a glaze layer.
  • a glaze layer is arranged on the main surface of the substrate.
  • the glaze layer extends linearly in plan view.
  • the substrate is prepared.
  • a thick glaze layer is formed on the main surface of the substrate.
  • the thick glaze layer is etched using hydrofluoric acid or the like so that it has a linearly extending shape in plan view. Therefore, the manufacturing cost of the insulating substrate described in Patent Document 1 is high.
  • the present disclosure has been made in view of the problems of the prior art as described above. More specifically, the present disclosure provides an insulating substrate for a thermal print head that can reduce manufacturing costs.
  • An insulating substrate of the present disclosure includes a ceramic layer having a main surface, a raised portion arranged on the main surface and extending linearly in a plan view, and a ceramic layer arranged on the main surface so as to cover the raised portion. It has a layer of glaze.
  • the raised portion is formed of a material having a melting point higher than the firing temperature of the glaze layer and a higher thermal conductivity than the glaze layer.
  • FIG. 1 is a plan view of an insulating substrate 100.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a manufacturing process diagram of the insulating substrate 100.
  • FIG. 2 is a plan view of a thermal print head 200.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG. 4.
  • FIG. 2 is a manufacturing process diagram of a thermal print head 200.
  • FIG. It is a sectional view explaining film formation process S5. It is a sectional view explaining patterning process S6.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a patterning step S7. It is a sectional view explaining protective glass formation process S8.
  • the insulating substrate according to the embodiment will be referred to as an insulating substrate 100
  • the thermal print head according to the embodiment will be referred to as a thermal print head 200.
  • FIG. 1 is a plan view of the insulating substrate 100.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.
  • the insulating substrate 100 includes a ceramic layer 10, a raised portion 20, and a glaze layer 30.
  • the ceramic layer 10 has a main surface 10a and a main surface 10b.
  • the main surface 10a and the main surface 10b are end surfaces of the ceramic layer 10 in the thickness direction.
  • Main surface 10b is the opposite surface to main surface 10a.
  • the ceramic layer 10 has, for example, a rectangular shape in plan view. Planar view refers to the case viewed from the main surface 10a side along the normal direction of the main surface 10a.
  • the longitudinal direction of the ceramic layer 10 in plan view is defined as a first direction DR1.
  • a direction perpendicular to the first direction DR1 in plan view is referred to as a second direction DR2.
  • the ceramic layer 10 is made of, for example, a material whose main component is ceramic such as alumina (Al 2 O 3 ).
  • the phrase "made of a material containing ceramic as a main component" means that the content of ceramic in the constituent material of the ceramic layer 10 is more than 50% by mass. Note that the content of ceramic in the constituent material of the ceramic layer 10 may be 70% by mass or more, or may be 80% by mass or more.
  • the raised portion 20 is arranged on the main surface 10a.
  • the raised portion 20 extends linearly in a plan view.
  • the raised portion 20 extends, for example, in the first direction DR1.
  • the number of raised portions 20 may be plural.
  • the plurality of raised portions 20 are lined up at intervals in the second direction DR2 in plan view. For example, the distance between two adjacent protuberances 20 is constant.
  • the raised portion 20 is made of, for example, a metal material.
  • the melting point of the metal material constituting the raised portion 20 is higher than the firing temperature of the glaze layer 30. More specifically, the melting point of the metal material forming the raised portion 20 is higher than, for example, 1250°C.
  • the raised portion 20 is made of carbon tool steel or stainless steel, for example.
  • a specific example of carbon tool steel is SK material specified in the JIS standard (JIS G 4401). Specific examples of stainless steel include SUL316 and SUS316L.
  • the metal material that is the constituent material of the raised portion 20 has a higher thermal conductivity than the ceramic that is the constituent material of the ceramic layer 10 .
  • the glaze layer 30 is arranged on the main surface 10a so as to cover the raised portion 20.
  • the glaze layer 30 is made of, for example, a material whose main component is glass.
  • the phrase "made of a material containing glass as a main component" means that the content of glass in the constituent material of the glaze layer 30 is more than 50% by mass. Note that the content of glass in the constituent material of the glaze layer 30 may be 70% by mass or more, or may be 80% by mass or more.
  • the raised portion 20 is made of a metal material, but the constituent material of the raised portion 20 may include silicon, for example. More specifically, the constituent material of the raised portion 20 may include glass and silicon filler mixed into the glass. In other words, the raised portion 20 may be formed of a material that has a melting point higher than the firing temperature of the glaze layer 30 (for example, 1250° C.) and a thermal conductivity higher than that of the glaze layer 30.
  • Method for manufacturing insulating substrate 100 A method for manufacturing the insulating substrate 100 will be described below.
  • FIG. 3 is a manufacturing process diagram of the insulating substrate 100.
  • the method for manufacturing the insulating substrate 100 includes a preparation step S1, a raised portion forming step S2, and a glaze layer forming step S3.
  • the protuberance forming step S2 is performed after the preparatory step S1.
  • the glaze layer forming step S3 is performed after the raised portion forming step S2.
  • the ceramic layer 10 is prepared.
  • the raised portions 20 and the glaze layer 30 are not formed on the main surface 10a.
  • raised portions 20 are formed.
  • a 3D printer is used to form the raised portion 20.
  • the 3D printer used to form the raised portion 20 is, for example, an FDM (Fused Deposition Modeling) type 3D printer.
  • FDM used Deposition Modeling
  • a paste containing a binder and a powder of a metal material mixed in the binder is printed on the main surface 10a.
  • the binder in the paste printed on the main surface 10a is removed.
  • the metal powder is sintered to form the raised portions 20 by heating the paste after the binder has been removed in a furnace.
  • the 3D printer used to form the raised portion 20 may be a pellet type 3D printer. Note that when the constituent material of the raised portion 20 includes silicon filler, glass containing silicon filler is printed on the main surface 10a with a 3D printer and heated in a furnace to sinter the silicon filler, thereby forming the raised portion. 20 is formed.
  • the glaze layer 30 is formed on the main surface 10a so as to cover the raised portion 20.
  • a paste containing glass is applied onto the main surface 10a so as to cover the raised portions 20.
  • the paste applied onto the main surface 10a is fired.
  • the glaze layer 30 is formed by evaporating the solvent in the paste and bonding the glasses in the paste to each other. Note that since the melting point of the constituent material of the raised portions 20 is higher than the firing temperature of the glaze layer 30, the raised portions 20 are not melted when the glaze layer 30 is fired.
  • the insulating substrate 100 having the structure shown in FIGS. 1 and 2 is formed.
  • the raised portions 20 are formed on the insulating substrate 100 using a 3D printer, it is not necessary to form the glaze layer 30 thickly or to process the thickly formed glaze layer 30 by etching. Therefore, according to the insulating substrate 100, manufacturing costs can be reduced. Further, in the insulating substrate 100, since the raised portions 20 are formed using a 3D printer, the width and height of the raised portions 20 can be easily adjusted. Furthermore, since the insulating substrate 100 does not require hydrofluoric acid or the like for etching the glaze layer 30, the use of highly toxic chemicals in the manufacturing process can be avoided.
  • thermo print head 200 (Configuration of thermal print head 200) The configuration of the thermal print head 200 will be explained below.
  • FIG. 4 is a plan view of the thermal print head 200.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG.
  • the thermal print head 200 includes a ceramic layer 10, a raised portion 20, a glaze layer 30, a heating element 40, a common electrode 51, and a plurality of individual electrodes 52. , and a protective glass 60. Note that in FIG. 4, illustration of the protective glass 60 is omitted.
  • the heating element 40 is made of a material that is electrically conductive and has high resistivity.
  • a specific example of the constituent material of the heating element 40 is tantalum (Ta).
  • the heating element 40 is arranged on the glaze layer 30.
  • the common electrode 51 is made of an electrically conductive material.
  • a specific example of the constituent material of the common electrode 51 is copper (Cu).
  • the common electrode 51 is placed on the heating element 40 .
  • the common electrode 51 has a main body portion 51a and a plurality of protrusions 51b.
  • the main body portion 51a is disposed on one side of the raised portion 20 in the second direction DR2 in plan view.
  • the main body portion 51a extends in the first direction DR1 in plan view.
  • the protruding portion 51b protrudes from the main body portion 51a from one side to the other side in the second direction DR2 in plan view.
  • the tip side of the protrusion 51b is on the protrusion 20 with the glaze layer 30 and the heating element 40 interposed therebetween.
  • the individual electrodes 52 are made of the same material as the common electrode 51. Individual electrodes 52 are arranged on heating element 40 .
  • the individual electrode 52 has a tip 52a and a bonding pad 52b. The tip portion 52a and the bonding pad 52b are located at one end and the other end of the individual electrode 52, respectively.
  • the plurality of individual electrodes 52 are arranged spaced apart from each other.
  • the tip portion 52a extends in the second direction DR2 in plan view.
  • the tip side of the tip portion 52a is located on the raised portion 20 with the glaze layer 30 and the heating element 40 interposed therebetween.
  • the tip portion 52a and the protruding portion 51b are separated from each other on the raised portion 20, and are electrically connected to each other by the heating element 40.
  • the tip portion 52a and the protruding portion 51b face each other with a gap between them on the raised portion 20, and the heating element 40 is exposed from between the tip portion 52a and the protruding portion 51b.
  • the heating element 40 is not arranged except between the tip portion 52a and the protruding portion 51b.
  • a driver IC (not shown) is electrically connected to the bonding pad 52b.
  • the driver IC selectively applies voltage to the individual electrodes 52.
  • a current flows through the heating element 40 between the tip 52a of the individual electrode 52 to which the voltage is applied and the protrusion 51b facing the tip 52a. Thereby, the heating element 40 exposed between the tip portion 52a and the protruding portion 51b can selectively generate heat.
  • the protective glass 60 covers the common electrode 51, the individual electrodes 52, and the heating element 40 exposed between the protrusion 51b and the tip 52a. However, the bonding pad 52b is exposed from the protective glass 60.
  • FIG. 6 is a manufacturing process diagram of the thermal print head 200.
  • the method for manufacturing the thermal print head 200 includes a preparation step S4, a film forming step S5, a patterning step S6, a patterning step S7, a protective glass forming step S8, and singulation. and step S9.
  • the film forming step S5 is performed after the preparation step S4.
  • the patterning step S6 is performed after the film forming step S5.
  • Patterning step S7 is performed after patterning step S6.
  • the protective glass forming step S8 is performed after the patterning step S7.
  • the singulation step S9 is performed after the protective glass forming step S8.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the film forming step S5.
  • the first film 41 and the second film 53 are sequentially formed.
  • the first film 41 is arranged on the glaze layer 30.
  • the first film 41 is made of the same material as the heating element 40.
  • the second film 53 is arranged on the first film 41.
  • the second film 53 is made of the same material as the common electrode 51 and the individual electrodes 52.
  • the first film 41 and the second film 53 are formed by, for example, sputtering or CVD (Chemical Vapor Deposition).
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating the patterning step S6.
  • the first film 41 and the second film 53 are patterned.
  • a resist pattern is formed.
  • the resist pattern is formed by depositing a photoresist, exposing and developing the deposited photoresist.
  • the first film 41 and the second film 53 are etched using the photoresist as a mask. Thereby, the first film 41 becomes the heating element 40.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the patterning step S7.
  • the second film 53 is patterned.
  • a resist pattern is formed.
  • the resist pattern is open only between the portion that will become the tip portion 52a and the portion that will become the protrusion portion 51b.
  • the resist pattern is formed by depositing a photoresist, exposing and developing the deposited photoresist.
  • the second film 53 is etched using the photoresist as a mask. As a result, the second film 53 becomes the common electrode 51 and the individual electrodes 52, and the heating element 40 is exposed from between the tip portion 52a and the protruding portion 51b.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating the protective glass forming step S8.
  • a protective glass 60 is formed in the protective glass forming step S8, a protective glass 60 is formed.
  • the protective glass 60 is formed by applying a glass paste to cover the common electrode 51, the individual electrodes 52, and the heating element 40 between the tip portion 52a and the protruding portion 51b, and firing the applied glass paste. It is formed.
  • singulation into a plurality of thermal print heads 200 is performed, for example, by irradiating laser light along the boundaries of adjacent thermal print heads 200.
  • the thermal print head 200 having the structure shown in FIGS. 4 and 5 is formed.
  • the thermal print head 200 printing is performed by generating heat from the heating element 40 exposed between the tip portion 52a and the protruding portion 51b. If the heat dissipation of the heating element 40 is low, the cooling of the heating element 40 cannot keep up, making it difficult to print at high speed.
  • the raised portion 20 is located below the heating element 40 exposed between the tip portion 52a and the protruding portion 51b. Further, the raised portion 20 is formed of a material having a higher thermal conductivity than the constituent material of the ceramic layer 10 . Therefore, in the thermal print head 200, the heat dissipation of the heating element 40 exposed between the tip portion 52a and the protruding portion 51b is improved, and printing can be performed at high speed.
  • a ceramic layer having a main surface; a raised portion disposed on the main surface and extending linearly in plan view; a glaze layer disposed on the main surface so as to cover the raised portion,
  • the raised portion is formed of a material having a melting point higher than the firing temperature of the glaze layer and a thermal conductivity higher than the glaze layer.
  • ⁇ Additional note 6> preparing a ceramic layer having a major surface; forming a raised portion on the main surface so as to extend linearly in plan view; a step of applying a paste containing glass on the main surface so as to cover the raised portion, and firing the paste to form a glaze layer,
  • the raised portion is formed using a 3D printer,
  • the protruding portion is formed of a material having a melting point higher than the firing temperature of the glaze layer and a thermal conductivity higher than the glaze layer.
  • a ceramic layer having a main surface; a raised portion disposed on the main surface and extending linearly in plan view; a glaze layer disposed on the main surface so as to cover the raised portion; a heating element disposed on the glaze layer; comprising a common electrode and individual electrodes arranged on the heating element, The common electrode and the individual electrodes are separated from each other on the raised portion and are electrically connected to each other by the heating element,
  • the raised portion is formed of a material having a melting point higher than the firing temperature of the glaze layer and a thermal conductivity higher than the glaze layer.

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Abstract

絶縁基板は、主面を有するセラミック層と、主面上に配置され、かつ平面視において直線状に延在している隆起部と、隆起部を覆うように主面上に配置されているグレーズ層とを備える。隆起部は、融点がグレーズ層の焼成温度よりも高く、かつ熱伝導率がグレーズ層よりも高い材料で形成されている。

Description

絶縁基板、絶縁基板の製造方法及びサーマルプリントヘッド
　本開示は、絶縁基板、絶縁基板の製造方法及びサーマルプリントヘッドに関する。
　例えば特開２００９－８３１９９号公報（特許文献１）には、絶縁基板が記載されている。特許文献１に記載の絶縁基板は、サーマルプリントヘッド用の絶縁基板である。特許文献１に記載の絶縁基板は、基板と、グレーズ層とを有している。基板の主面上には、グレーズ層が配置されている。グレーズ層は、平面視において、直線状に延在している。
特開２００９－８３１９９号公報
　特許文献１に記載の絶縁基板の製造に際しては、第１に、基板が準備される。第２に、基板の主面上に、グレーズ層が厚く形成される。第３に、フッ酸等を用いて、厚く形成されたグレーズ層が平面視において直線状に延在する形状となるようにエッチングされる。そのため、特許文献１に記載の絶縁基板は、製造コストが高い。
　本開示は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。より具体的には、本開示は、製造コストを低減可能なサーマルプリントヘッド用の絶縁基板を提供するものである。
　本開示の絶縁基板は、主面を有するセラミック層と、主面上に配置され、かつ平面視において直線状に延在している隆起部と、隆起部を覆うように主面上に配置されているグレーズ層とを備えている。隆起部は、融点がグレーズ層の焼成温度よりも高く、かつ熱伝導率がグレーズ層よりも高い材料で形成されている。
　本開示の絶縁基板によると、製造コストを低減可能である。
絶縁基板１００の平面図である。 図１中のＩＩ－ＩＩにおける断面図である。 絶縁基板１００の製造工程図である。 サーマルプリントヘッド２００の平面図である。 図４中のＶ－Ｖにおける断面図である。 サーマルプリントヘッド２００の製造工程図である。 成膜工程Ｓ５を説明する断面図である。 パターンニング工程Ｓ６を説明する断面図である。 パターンニング工程Ｓ７を説明する断面図である。 保護ガラス形成工程Ｓ８を説明する断面図である。
　本開示の実施形態の詳細を、図面を参照しながら説明する。以下の図面では、同一又は相当する部分に同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さないものとする。実施形態に係る絶縁基板を絶縁基板１００とし、実施形態に係るサーマルプリントヘッドをサーマルプリントヘッド２００とする。
　（絶縁基板１００の構成）
　以下に、絶縁基板１００の構成を説明する。
　図１は、絶縁基板１００の平面図である。図２は、図１中のＩＩ－ＩＩにおける断面図である。図１及び図２に示されるように、絶縁基板１００は、セラミック層１０と、隆起部２０と、グレーズ層３０とを有している。
　セラミック層１０は、主面１０ａと、主面１０ｂとを有している。主面１０ａ及び主面１０ｂは、セラミック層１０の厚さ方向における端面である。主面１０ｂは、主面１０ａの反対面である。セラミック層１０は、平面視において、例えば矩形状である。平面視とは、主面１０ａの法線方向に沿って主面１０ａ側から見た場合を言う。平面視におけるセラミック層１０の長手方向を、第１方向ＤＲ１とする。平面視における第１方向ＤＲ１に直交している方向を、第２方向ＤＲ２とする。
　セラミック層１０は、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等のセラミックを主成分とする材料で形成されている。セラミックを主成分とする材料で形成されているとは、セラミック層１０の構成材料中におけるセラミックの含有量が５０質量パーセント超であることを言う。なお、セラミック層１０の構成材料中におけるセラミックの含有量は、７０質量パーセント以上であってもよく、８０質量パーセント以上であってもよい。
　隆起部２０は、主面１０ａ上に配置されている。隆起部２０は、平面視において、直線状に延在している。隆起部２０は、例えば、第１方向ＤＲ１に延在している。隆起部２０の数は、複数であってもよい。複数の隆起部２０は、平面視において、第２方向ＤＲ２において間隔を空けて並んでいる。隣り合う２つの隆起部２０の間の間隔は、例えば、一定である。
　隆起部２０は、例えば金属材料で形成されている。隆起部２０を構成している金属材料の融点は、グレーズ層３０の焼成温度よりも高い。より具体的には、隆起部２０を構成している金属材料の融点は、例えば１２５０℃よりも高い。隆起部２０は、例えば炭素工具鋼又はステンレス鋼で形成されている。炭素工具鋼の具体例としては、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ　Ｇ　４４０１）に規定されているＳＫ材が挙げられる。ステンレス鋼の具体例としては、ＳＵＬ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌが挙げられる。隆起部２０の構成材料である金属材料は、セラミック層１０の構成材料であるセラミックよりも熱伝導率が高い。
　グレーズ層３０は、隆起部２０を覆うように、主面１０ａ上に配置されている。グレーズ層３０は、例えば、ガラスを主成分とする材料で形成されている。ガラスを主成分とする材料で形成されているとは、グレーズ層３０の構成材料中におけるガラスの含有量が５０質量パーセント超であることを言う。なお、グレーズ層３０の構成材料中におけるガラスの含有量は、７０質量パーセント以上であってもよく、８０質量パーセント以上であってもよい。
　＜変形例＞
　上記においては、隆起部２０が金属材料で形成されている場合について説明したが、隆起部２０の構成材料は、例えばシリコンを含んでいてもよい。より具体的には、隆起部２０の構成材料は、ガラスと、ガラス中に混合されているシリコンフィラーとを含んでいてもよい。つまり、隆起部２０は、融点がグレーズ層３０の焼成温度（例えば１２５０℃）よりも高く、かつ熱伝導率がグレーズ層３０よりも高い材料で形成されていればよい。
　（絶縁基板１００の製造方法）
　以下に、絶縁基板１００の製造方法を説明する。
　図３は、絶縁基板１００の製造工程図である。図３に示されるように、絶縁基板１００の製造方法は、準備工程Ｓ１と、隆起部形成工程Ｓ２と、グレーズ層形成工程Ｓ３とを有している。隆起部形成工程Ｓ２は、準備工程Ｓ１の後に行われる。グレーズ層形成工程Ｓ３は、隆起部形成工程Ｓ２の後に行われる。
　準備工程Ｓ１では、セラミック層１０が準備される。準備工程Ｓ１において準備されるセラミック層１０では、主面１０ａ上に隆起部２０及びグレーズ層３０が形成されていない。
　隆起部形成工程Ｓ２では、隆起部２０が形成される。隆起部２０の形成には、３Ｄプリンタが用いられる。隆起部２０の形成に用いられる３Ｄプリンタは、例えばＦＤＭ（Fused　Deposition　Modeling）式の３Ｄプリンタである。隆起部２０の形成では、第１に、バインダ及び当該バインダ中に混合されている金属材料の粉末を含むペーストが、主面１０ａ上に印刷される。第２に、主面１０ａ上に印刷されたペースト中のバインダが除去される。第３に、炉中においてバインダ除去後のペーストが加熱されることにより、金属粉末が焼結され、隆起部２０となる。隆起部２０の形成に用いられる３Ｄプリンタは、ペレット式の３Ｄプリンタであってもよい。なお、隆起部２０の構成材料がシリコンフィラーを含む場合、シリコンフィラーを含むガラスが３Ｄプリンタで主面１０ａ上に印刷されるとともに炉中において加熱されてシリコンフィラーが焼結されることにより、隆起部２０が形成される。
　グレーズ層形成工程Ｓ３では、主面１０ａ上に、隆起部２０を覆うようにグレーズ層３０が形成される。グレーズ層３０の形成では、第１に、ガラスを含有するペーストが、隆起部２０を覆うように主面１０ａ上に塗布される。第２に、主面１０ａ上にペーストが塗布されたペーストの焼成が行われる。これにより、ペースト中の溶剤が蒸発されるとともにペースト中のガラスが互いに結合されることにより、グレーズ層３０が形成される。なお、グレーズ層３０の焼成温度よりも隆起部２０の構成材料の融点の方が高いため、グレーズ層３０を焼成する際に隆起部２０は溶融されない。以上により、図１及び図２に示される構造の絶縁基板１００が形成されることになる。
　（絶縁基板１００の効果）
　以下に、絶縁基板１００の効果を説明する。
　隆起部を主面１０ａ上に形成しようとする場合、グレーズ層３０を厚く形成するとともに厚く形成されたグレーズ層３０をエッチングで加工することが考えられる。しかしながら、このようにして隆起部を形成しようとすると、グレーズ層３０を厚く形成すること及びグレーズ層３０のエッチングに伴って、絶縁基板の製造コストが増大する。
　絶縁基板１００では、３Ｄプリンタを用いて隆起部２０が形成されているため、グレーズ層３０を厚く形成することや厚く形成されたグレーズ層３０をエッチングで加工することが不要となる。そのため、絶縁基板１００によると、製造コストの低減が可能である。また、絶縁基板１００では、隆起部２０が３Ｄプリンタを用いて形成するため、隆起部２０の幅や高さを容易に調整することができる。さらに、絶縁基板１００では、グレーズ層３０のエッチングのためのフッ酸等が不要となるため、製造工程での有毒性の高い薬液の使用が回避可能である。
　（サーマルプリントヘッド２００の構成）
　以下に、サーマルプリントヘッド２００の構成を説明する。
　図４は、サーマルプリントヘッド２００の平面図である。図５は、図４中のＶ－Ｖにおける断面図である。図４及び図５に示されているように、サーマルプリントヘッド２００は、セラミック層１０と、隆起部２０と、グレーズ層３０と、発熱体４０と、共通電極５１と、複数の個別電極５２と、保護ガラス６０とを有している。なお、図４中では、保護ガラス６０の図示が省略されている。
　発熱体４０は、電気伝導性を有し、かつ抵抗率の高い材料で形成されている。発熱体４０の構成材料の具体例としては、タンタル（Ｔａ）が挙げられる。発熱体４０は、グレーズ層３０上に配置されている。
　共通電極５１は、電気伝導性を有する材料で形成されている。共通電極５１の構成材料の具体例としては、銅（Ｃｕ）が挙げられる。共通電極５１は、発熱体４０上に配置されている。共通電極５１は、本体部５１ａと、複数の突出部５１ｂとを有している。本体部５１ａは、平面視において、隆起部２０の第２方向ＤＲ２における一方側に配置されている。本体部５１ａは、平面視において第１方向ＤＲ１に延在している。突出部５１ｂは、平面視において、第２方向ＤＲ２における一方側から他方側に向かって、本体部５１ａから突出している。突出部５１ｂの先端側は、グレーズ層３０及び発熱体４０を介在させて隆起部２０上にある。
　個別電極５２は、共通電極５１と同一材料で形成されている。個別電極５２は、発熱体４０上に配置されている。個別電極５２は、先端部５２ａと、ボンディングパッド５２ｂとを有している。先端部５２ａ及びボンディングパッド５２ｂは、それぞれ個別電極５２の一方端部及び他方端部にある。複数の個別電極５２は、互いに離間して並んでいる。
　先端部５２ａは、平面視において第２方向ＤＲ２に延在している。先端部５２ａの先端側は、グレーズ層３０及び発熱体４０を介在させて隆起部２０上にある。先端部５２ａ及び突出部５１ｂは、隆起部２０上において互いに分離されており、かつ発熱体４０により互いに電気的に接続されている。このことを別の観点から言えば、先端部５２ａ及び突出部５１ｂは隆起部２０上において間隔を空けて互いに対向しており、発熱体４０は先端部５２ａと突出部５１ｂの間から露出されている。なお、平面視において共通電極５１及び個別電極５２の配置されていない部分においては、先端部５２ａと突出部５１ｂとの間を除いて、発熱体４０が配置されていない。
　ボンディングパッド５２ｂには、ドライバＩＣ（図示せず）が電気的に接続される。ドライバＩＣは、個別電極５２に対して選択的に電圧を印可する。電圧が印加された個別電極５２の先端部５２ａとその先端部５２ａに対向している突出部５１ｂとの間では、発熱体４０を通って電流が流れる。これにより、先端部５２ａと突出部５１ｂとの間から露出している発熱体４０を選択的に発熱させることができる。
　保護ガラス６０は、共通電極５１、個別電極５２及び突出部５１ｂと先端部５２ａとの間から露出している発熱体４０を覆っている。但し、保護ガラス６０からは、ボンディングパッド５２ｂが露出している。
　（サーマルプリントヘッド２００の製造方法）
　以下に、サーマルプリントヘッド２００の製造方法を説明する。
　図６は、サーマルプリントヘッド２００の製造工程図である。図６に示されるように、サーマルプリントヘッド２００の製造方法は、準備工程Ｓ４と、成膜工程Ｓ５と、パターンニング工程Ｓ６と、パターンニング工程Ｓ７と、保護ガラス形成工程Ｓ８と、個片化工程Ｓ９とを有している。
　成膜工程Ｓ５は、準備工程Ｓ４の後に行われる。パターンニング工程Ｓ６は、成膜工程Ｓ５の後に行われる。パターンニング工程Ｓ７は、パターンニング工程Ｓ６の後に行われる。保護ガラス形成工程Ｓ８は、パターンニング工程Ｓ７の後に行われる。個片化工程Ｓ９は、保護ガラス形成工程Ｓ８の後に行われる。
　準備工程Ｓ４では、絶縁基板１００が準備される。図７は、成膜工程Ｓ５を説明する断面図である。図７に示されるように、成膜工程Ｓ５では、第１膜４１及び第２膜５３が順次成膜される。第１膜４１は、グレーズ層３０上に配置されている。第１膜４１は、発熱体４０と同一材料で形成されている。第２膜５３は、第１膜４１上に配置されている。第２膜５３は、共通電極５１及び個別電極５２と同一材料で形成されている。第１膜４１及び第２膜５３の成膜は、例えば、スパッタリング、ＣＶＤ（Chemical　Vapor　Deposition）により行われる。
　図８は、パターンニング工程Ｓ６を説明する断面図である。図８に示されるように、パターンニング工程Ｓ６では、第１膜４１及び第２膜５３のパターンニングが行われる。パターンニング工程Ｓ６では、第１に、レジストパターンが形成される。レジストパターンは、フォトレジストを成膜するとともに成膜されたフォトレジストを露光及び現像することにより形成される。第２に、フォトレジストをマスクとして、第１膜４１及び第２膜５３がエッチングされる。これにより、第１膜４１は、発熱体４０となる。
　図９は、パターンニング工程Ｓ７を説明する断面図である。図９に示されるように、パターンニング工程Ｓ７では、第２膜５３に対するパターンニングが行われる。パターンニング工程Ｓ７では、第１に、レジストパターンが形成される。レジストパターンは、先端部５２ａとなる部分と突出部５１ｂとなる部分との間においてのみ開口している。レジストパターンは、フォトレジストを成膜するとともに成膜されたフォトレジストを露光及び現像することにより形成される。第２に、フォトレジストをマスクとして、第２膜５３がエッチングされる。これにより、第２膜５３が共通電極５１及び個別電極５２となり、先端部５２ａと突出部５１ｂとの間から発熱体４０が露出する。
　図１０は、保護ガラス形成工程Ｓ８を説明する断面図である。図１０に示されているように、保護ガラス形成工程Ｓ８では、保護ガラス６０が形成される。保護ガラス６０は、ガラスのペーストを共通電極５１、個別電極５２及び先端部５２ａと突出部５１ｂとの間にある発熱体４０を覆うように塗布するとともに塗布されたガラスのペーストを焼成することにより形成される。
　個片化工程Ｓ９では、例えば隣り合うサーマルプリントヘッド２００の境界に沿ってレーザ光を照射することにより、複数のサーマルプリントヘッド２００への個片化が行われる。以上により、図４及び図５に示される構造のサーマルプリントヘッド２００が形成されることになる。
　（サーマルプリントヘッド２００の効果）
　以下に、サーマルプリントヘッド２００の効果を説明する。
　サーマルプリントヘッド２００では、先端部５２ａと突出部５１ｂとの間から露出している発熱体４０が発熱することにより印字が行われる。発熱体４０の放熱性が低い場合、発熱体４０の冷却が追い付かず、高速で印字することが困難である。しかしながら、サーマルプリントヘッド２００では、先端部５２ａと突出部５１ｂとの間から露出している発熱体４０の下方には、隆起部２０がある。また、隆起部２０は、熱伝導率がセラミック層１０の構成材料よりも高い材料で形成されている。そのため、サーマルプリントヘッド２００では、先端部５２ａと突出部５１ｂとの間から露出している発熱体４０の放熱性が高まり、高速で印字することが可能となる。
　（付記）
　本開示の実施形態に係る構成を、以下に付記する。
　＜付記１＞
　主面を有するセラミック層と、
　前記主面上に配置され、かつ平面視において直線状に延在している隆起部と、
　前記隆起部を覆うように前記主面上に配置されているグレーズ層とを備えており、
　前記隆起部は、融点が前記グレーズ層の焼成温度よりも高く、かつ熱伝導率が前記グレーズ層よりも高い材料で形成されている、絶縁基板。
　＜付記２＞
　前記融点は、１２５０℃よりも高い、付記１に記載の絶縁基板。
　＜付記３＞
　前記材料は、金属材料である、付記１又は付記２に記載の絶縁基板。
　＜付記４＞
　前記金属材料は、炭素工具鋼又はステンレス鋼である、付記１から付記３のいずれかに記載の絶縁基板。
　＜付記５＞
　前記材料は、シリコンを含む、付記１又は付記２に記載の絶縁基板。
　＜付記６＞
　主面を有するセラミック層を準備する工程と、
　前記主面上に平面視において直線状に延在するように隆起部を形成する工程と、
　前記隆起部を覆うようにガラスを含むペーストを前記主面上に塗布するとともに、前記ペーストを焼成してグレーズ層を形成する工程とを備えており、
　前記隆起部は、３Ｄプリンタを用いて形成され、
　前記隆起部は、融点が前記グレーズ層の焼成温度よりも高く、かつ熱伝導率が前記グレーズ層よりも高い材料で形成されている、絶縁基板の製造方法。
　＜付記７＞
　主面を有するセラミック層と、
　前記主面上に配置され、かつ平面視において直線状に延在している隆起部と、
　前記隆起部を覆うように前記主面上に配置されているグレーズ層と、
　前記グレーズ層上に配置されている発熱体と、
　前記発熱体上に配置されている共通電極及び個別電極とを備えており、
　前記共通電極及び前記個別電極は、前記隆起部上において互いに分離されており、かつ前記発熱体により互いに電気的に接続されており、
　前記隆起部は、融点が前記グレーズ層の焼成温度よりも高く、かつ熱伝導率が前記グレーズ層よりも高い材料で形成されている、サーマルプリントヘッド。
　以上のように本開示の実施形態について説明を行ったが、上述の実施形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むことが意図される。
　１０　セラミック層、１０ａ，１０ｂ　主面、２０　隆起部、３０　グレーズ層、４０　発熱体、４１　第１膜、５１　共通電極、５１ａ　本体部、５１ｂ　突出部、５２　個別電極、５２ａ　先端部、５２ｂ　ボンディングパッド、５３　第２膜、６０　保護ガラス、１００　絶縁基板、２００　サーマルプリントヘッド、ＤＲ１　第１方向、ＤＲ２　第２方向、Ｓ１　準備工程、Ｓ２　隆起部形成工程、Ｓ３　グレーズ層形成工程、Ｓ４　準備工程、Ｓ５　成膜工程、Ｓ６，Ｓ７　パターンニング工程、Ｓ８　保護ガラス形成工程、Ｓ９　個片化工程。

Claims (7)

  1. 　主面を有するセラミック層と、
    　前記主面上に配置され、かつ平面視において直線状に延在している隆起部と、
    　前記隆起部を覆うように前記主面上に配置されているグレーズ層とを備えており、
    　前記隆起部は、融点が前記グレーズ層の焼成温度よりも高く、かつ熱伝導率が前記グレーズ層よりも高い材料で形成されている、絶縁基板。
  2. 　前記融点は、１２５０℃よりも高い、請求項１に記載の絶縁基板。
  3. 　前記材料は、金属材料である、請求項１又は請求項２に記載の絶縁基板。
  4. 　前記金属材料は、炭素工具鋼又はステンレス鋼である、請求項３に記載の絶縁基板。
  5. 　前記材料は、シリコンを含む、請求項１又は請求項２に記載の絶縁基板。
  6. 　主面を有するセラミック層を準備する工程と、
    　前記主面上に平面視において直線状に延在するように隆起部を形成する工程と、
    　前記隆起部を覆うようにガラスを含むペーストを前記主面上に塗布するとともに、前記ペーストを焼成してグレーズ層を形成する工程とを備えており、
    　前記隆起部は、３Ｄプリンタを用いて形成され、
    　前記隆起部は、融点が前記グレーズ層の焼成温度よりも高く、かつ熱伝導率が前記グレーズ層よりも高い材料で形成されている、絶縁基板の製造方法。
  7. 　主面を有するセラミック層と、
    　前記主面上に配置され、かつ平面視において直線状に延在している隆起部と、
    　前記隆起部を覆うように前記主面上に配置されているグレーズ層と、
    　前記グレーズ層上に配置されている発熱体と、
    　前記発熱体上に配置されている共通電極及び個別電極とを備えており、
    　前記共通電極及び前記個別電極は、前記隆起部上において互いに分離されており、かつ前記発熱体により互いに電気的に接続されており、
    　前記隆起部は、融点が前記グレーズ層の焼成温度よりも高く、かつ熱伝導率が前記グレーズ層よりも高い材料で形成されている、サーマルプリントヘッド。
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