JPH0263750A - サーマルプリントヘッド - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はサーマルプリントヘッド、より具体的には、電
子回路基板の端面にプリントヘッドアレイが形成された
サーマルプリントヘッドに関するものである。

［従来の技術」 電子回路基板の曲面に導電回路パターンの形成を要求さ
れることがある。たとえば、サーマルプリントヘッドで
は、電子回路基板の端面に発熱体アレイか搭載され、基
板の主面に搭載された駆動回路などの集積回路にこの発
熱体アレイが導電回路パターンで接続されるタイプのも
のがある。この種のプリントヘッドは、基板の端面にヘ
ッドアレイを有するため、３分解色によるカラープリン
トなどの場合、複数列のへラドアレイを近接配置できる
点で有利であり、たとえばプリペイドカートなどの比較
的固い記録媒体に記録を行なうサーマルプリンタに有利
に適用される。

記録画質を向上させるためには、発熱体素子の配列密度
が高いサーマルプリントヘットが要求されるが、そのよ
うな発熱体素子と駆動集積回路を結線する回路パターン
は、たとえば１０〜５０μｍ程度の線幅および線間距離
が要求される。

［発明が解決しようとする課題］ このような微細な導体パターンを基板の主面から端面に
わたって形成するには、たとえば、ドライフィルム電子
ビームレジストまたは液状電子ビームレジストを基板の
主面および端面に被着させて１０ｇｍのビーム径の電子
ビームで導体パターンを刻成してゆかなければならない
。このような電子ビーム露光装置は高価であり、また生
産性も低い。

平坦な回路基板に回路パターンを形成するには、たとえ
ばポジ型またはネガ型ドライフィルムフォトレジストが
多く使用される。ポジ型ドライフィルムフォトレジスト
の場合、たとえば７０〜１００°Ｃで１０分間程度加熱
された基板に熱圧着でこれをレミネートし、プレベータ
の後、ドライフィルムの保護フィルムを剥離して回路パ
ターンを露光する工程がとられる。露光後のフォトレジ
ストを現像し、ボストベーク、エツチング、メツキ、二
次露光などの諸工程を経たのち現像液でレジスト層を剥
離する。しかしこの方法は、曲面への回路パターンの形
成には使用できない。

そこで次のような方法が考えられよう。回路パターンを
形成したリスフィルムを露光用マスクとして基板の主面
と端面にまたがって貼付することが考えられる。現在得
られるリスフィルムはベース層が厚さ１００〜１７５ル
ｍ程度のポリエステルフィルムである。したがって、最
も薄いものを使用しても、フィルムの可撓性が少なく、
このリスフィルムマスクを基板の主面および端面に密着
させて貼付することは、厚さ７〜８ｍｍの基板でこの板
厚と同程度の曲面部分を形成しても、困難であり、した
がって密着型露光装置では微細パータンを形成できない
。

また、リスフィルムの乳剤塗布面の全面に粘着剤を塗布
したものを基板に貼付することも考えられよう、しかし
、このようにすると回路パターンン形成後にリスフィル
ムを剥離するのが困難であり、レジストが粘着剤ととも
に剥離されてしまうことすらある。またリスフィルムの
再使用ができない。

トライフィルムフォトレジストに使用されている厚さ２
５ＪＬａ＋程度のベースフィルムを基板に被着させてそ
の上にリスフィルムを厚さ５〜１５ｇｍ程度の粘着剤層
で貼付することも考えられる。これも、リスフィルムの
弾性のためにドライフィルトのベースフィルムが剥離す
る危険性がある。また、リスフィルムとレジストとの間
にベースフィルムと粘着剤層による間隙ができ、密着型
露光装置では微細パターンの形成が困難である。

本発明はこのような従来技術の欠点を解消し簡略な工程
で基板の端面から主面にわたって回路パターンが良好に
形成されたサーマルプリントヘッドを提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明によるサーマルプリントヘッドは、電子回路基板
と、基板の端面に形成された抵抗発熱体と、基板の主面
に搭載された集積回路パッケージと、主面および端面に
形成され、抵抗発熱体および集積回路パッケージを接続
してプリントヘッドアレイを構成する回路パターンが画
成された導電層とを含み、導電層の回路パターンは、回
路パターンを描いたフォトマスクをポジ型ドライフィル
ムフォトレジストのフォトレジスト層に接触させて露光
し、露光したフォトレジスト層を端面および主面に被着
させ、ドライフィルムフォトレジストのベースフィルム
を剥離してフォトレジスト層を現像し、この現像された
フォトレジスト層を介して導電層をエツチングし、フォ
トレジスト層を除去することによって形成されている。

この回路パターンの形成において、フォトレジスト層の
現像は、フォトレジスト層を主面および端面に被着させ
る前に行なってもよい。

なお、本明細書において用語「曲面」は、有限の曲率で
曲がる面、すなわち丸い面のみならず、たとえば２つの
平面が交差する稜線のように、角のある面をも包含する
ものとする。

［作　用］ 本発明によれば、回路パターンのフォトレジスト層への
焼付けは、主面および端面へのフォトレジスト層の被着
に先立って、平坦な状態でレジスト層にフォトマスクを
密着して行なわれる。したがって、微細な回路パターン
が十分な精度で形成できる。また、フォトレジストは、
十分な可撓性を有する薄いものが使用でき、主面および
端面にまたがる被着に無理がない。

［実施例］ 次に添付図面を参照して、本発明によるサーマルプリン
トヘッドの実施例を詳細に説明する。

まず第１図を参照すると、本実施例におけるサーマルプ
リントヘッドｌＯは、たとえばアルミナなどのセラミッ
クまたは合成樹脂の平板材料からなる電子回路基板１２
の端部に、たとえばガラスなどのグレーズ層１４が形成
され、その上に、導電回路パターンを画成する導電層１
６が形成されている。基板１２の端面には、たとえば旧
ＯｒまたはＲｕ　Ｏ２などの抵抗性材料を含み発熱抵抗
体素子のアレイとして機能する抵抗体ストリップ１８が
形成され、主面には同アレイを駆動する駆動回路を有す
る集積回路パッケージ２０が搭載されている。パッケー
ジ２０の駆動回路は、たとえば金または銅などの導体２
２で導電層１６と結線されている。ヘッド構体１０の端
面部分は、たとえばＴａ　ＯまたはＳ　＋　０２などの
耐摩耗層２４で被覆され、基板１２の両生面はカバー２
６で覆われている。なお、第１図も含めて以降の図では
１図示を容易にするため、層１４などの暦は、基板１２
などの他の要素に比較して厚さ方向の寸法をかなり誇張
して描かれている。

このサーマルプリントヘッド１０は、本実施例では次の
工程で製造される。まず、電子回路基板１２の主面およ
び端面に導電層１８による電子回路パターンを形成する
目的で、ポジ型ドライフィルムフォトレジスト５０（第
２Ａ図）を用意する。西ドイツのヘキスト社より商品名
「オザテックＲ２２５Ｊで供給されるポジ型ドライフィ
ルムが有利に適用される。このフォトレジスト５０は、
第２Ａ図かられかるように、厚さ２５井鵬程度のベース
フィルム５２にフォトレジスト層５２が形成され、その
一方の主面に保護フィルム５４が貼付された３層構造を
とっている。フォトレジスト５０を焼結金属性の仮基板
５８の一方の主面の上に載置し、同図に矢印８０で示す
ように真空ポンプにて仮基板５８の他方の主面の側から
吸引する。これによってドライフィルムフォトレジスト
５２は、焼結金属基板５８中の多数の巣穴を通して仮基
板５８に堅固に支持される。この状態で保護フィルム５
Ｂをフォトレジスト層５４から剥離する。

次に、第２Ｆ図に示すような電子回路基板１２の主面お
よび端面の導電層１８に形成すべき電子回路パターン８
８を描いたフォトマスク８２を用意し、第２Ｂ図に示す
ように、これをフォトレジスト層５４の上に載置する。

この電子回路パターン６８は、抵抗体ストリップ１８を
発熱抵抗体素子のアレイに形成して、同アレイの駆動用
の集積回路パッケージ２０との接続を確立するための配
線を形成するためのものである。そこで、たとえば３０
秒間程度、露光６４を行なう、これによってフォトレジ
スト層５４には、回路パターン６８に対応した潜像が形
成された。

次に、たとえばアルミナなどのセラミックまたは合成樹
脂の平板材料からなり、その端部に、たとえばガラスな
どのグレーズ層１４．および、たとえば金または銅など
の導電層１６がその上に形成された電子回路基板１２を
用意する。一方、ドライフィルムフォトレジスト５０は
、フォトマスク６２とともに仮基板５８から除去してこ
れを基板１２の端部に被着させる。この被着は、第２Ｂ
図に示すように、フォトレジスト層５４を導電層１６に
対向させ、その上のベースフィルム５２に温度１１０〜
１３０°Ｃ程度に加熱された熱ローラ６Ｂを転動させて
圧着させることによって行なう。

ドライフィルムフォトレジスト５０が基板１２の端部に
堅固に被着されると、第２Ｄ図に示すようにベースフィ
ルム５２を剥離する。この構体全体を、たとえば温度１
００°Ｃ程度で約１０分間、ブレベークする。この状態
を第２Ｅ図に示す、そこで、たとえばアルカリ現像液に
て約４０秒間、現像処理を行ない、水洗すると、第２Ｆ
図に示すように、回路パターン８８が現像されたフォト
レジスト層５４が得られる。この構体を、たとえば温度
　１５０°Ｃ程度で約１５分間、ポストベークする。

そこで、エツチングを行なって導電層１６の回路パター
ン６８以外の部分を除去し、メツキおよび二次露光を行
なう。その後、レジスト層５４を剥離する。これにより
、曲面への回路パターン６８の形成工程を終了する。こ
の状態を第２Ｇ図に示す。

この構体の端面の中央に直状の、たとえばＮｉＣｒまた
はＲｕＯ２などの抵抗性材料を含む発熱抵抗体ストリッ
プ１８を、たとえばスクリーン印刷などの厚膜または蒸
着などの薄膜により形成する。この状態を平面図で示し
たのが第３図である０次に、端部全体に、たとえば　Ｔ
ａ　ＯまたはＳ　＋　０２などの酎摩耗層２４を被覆す
る。駆動回路を含む集積回路パッケージ２０を基板１２
の主面に実装してこれを導電層１６に導体２２で結線す
る。基板１２の両生面をカバー２６で覆うと、第１図に
示すような構造のサーマルプリントヘッド１０が完成す
る。

本実施例の方法によれば、回路パターン６８のフォトレ
ジスト層５４への焼付けは、第２Ｂ図からも明らかなよ
うに、平坦な状態でレジスト層５４にマスク６２を密着
して行なうことができる。したがって、線幅または線間
隔が１０〜３０ｇｍ程度の微細な回路パターンでも十分
な精度で形成できる。また、フォトレジスト５０のベー
スフィルム５２は、この例では２５ｇｍ程度に薄いので
、十分な可撓性を有し、曲面への貼付に無理がない。た
とえば、基板１２の厚さが１ｒＡｍ以下で、曲面が鋭角
をなしている場合でさえも、たとえば基板１２の端面に
先にドライフィルムレジスト５０をラミネートし、基板
１２の主面および端面に熱ローラ６６で熱圧着すれば、
フィルムレジスト５０を十分に被着させることができる
。したがって、簡略な工程で曲面に良好な微細回路パタ
ーンが形成される。

この実施例では、トライフィルムレジスト５０を基板１
２へ被着させてからベースフィルム５２の剥離、プレベ
ークおよび現像を行なったが、この代りに、ドライフィ
ルムレジスト５０をベースフィルム５２の貼付したまま
現像し、そののち基板１２へ熱圧着させてベースフィル
ム５２を剥離する工程をとってもよい。

本実施例ではポジ型ドライフィルムフォトレジストを使
用したが、本発明はネガ型ドライフィルムフォトレジス
トにも同様に効果的に適用される。しかし、現在入手で
きる特定の種類のネガ型トライフィルムフォトレジスト
は、本発明への適用は困難である。そのようなタイプの
フォトレジストでは、ベースフィルムが貼付された状態
で露光しなければならないので、基板に貼付後では密着
露光が困難であり、微細な回路パターンを得ることが難
しい。これは、ベースフィルムを除去すると、空気中の
酸素の反応停止効果により露光硬化が不十分になるため
である。また、保護フィルムおよびベースフィルムが貼
付された状態で露光後、保護フィルムを剥離して基板曲
面にラミネートすると、露光硬化した部分は曲面への密
着力が乏しく、未露光部分だけでは十分な密着力が得ら
れない。また、二次露光をすると、それまで未露光であ
った部分」で硬化し、レジストを現像液で現像できない
。したがって、ベースフィルムを機械的手段で剥離する
ことにより、レジストの基板に密着している部分と密着
していない部分とを分離することになろう。これでは、
パターン精度が低下するばかりか、基板に密着した部分
に囲繞された非密着部分は剥離することができないであ
ろり。

本実施例の方法は、サーマルプリントヘッドに限定的に
適用されるものではなく、曲面へ微細なパターンを形成
するあらゆる用途、たとえば。

レーザプリンタに使用される動圧軸受にも有利に適用さ
れる。これは、レーザビームを掃引するために高速で回
転するポリゴナルミラーを空気流でサスペンスする軸受
である。その回転スリーブの周面に空気流形成のための
らせん状の溝をエツチングで形成するには、この曲面へ
のパターン形成方法が有利に適用される。

［発明の効果］ 本発明によれば、回路パターンのフォトレジストへの焼
付けは、基板の端面および主面へのフォトレジストの被
着に先立って、平坦な状態でレジストにマスクを密着し
て行なうことができる。したがって、線幅または線間隔
の微細な回路パターンでも十分な精度で形成できる。ま
た、フォトレジストは、十分な可撓性を有する薄いもの
が使用でき、端面から主面へわたる被着に無理がない。

したがって、簡略な工程で曲面に良好な微細パターンが
形成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるサーマルプリントヘッドの実施例
を部分的に断面にて示す部分断面図、第２八図ないし第
２Ｇ図は、第１図に示すサーマルプリントヘッドを製造
する工程の例を示す側面図および斜視図 第３図は、第１図に示すサーマルプリントヘットの抵抗
発熱体アレイを耐摩耗層を除去して示す平面図である。 １０゜ １２゜ １４　。 １Ｂ。 ２０゜ ２４゜ ５０゜ ５２゜ ５８゜ 主要部分の符号の説明 、サーマルプリントヘッド 、基板 、グレーズ層 、導電層 、抵抗発熱体 、集積回路パッケージ 、＃摩耗層 、ポジ型ドライフィルム フォトレジスト 、ベースフィルム フォトレジスト層 、保護フィルム 、仮基板 ８２、、、フォトマスク ８６゜ 、熱ローラ ６８゜ 、回路パターン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電子回路基板と、 該基板の端面に形成された抵抗発熱体と、 該基板の主面に搭載された集積回路パッケージと、 前記主面および端面に形成され、前記抵抗発熱体および
   集積回路パッケージを接続してプリントヘッドアレイを
   構成する回路パターンが画成された導電層とを含み、 前記導電層の回路パターンは、 前記回路パターンを描いたフォトマスクをポジ型ドライ
   フィルムフォトレジストのフォトレジスト層に接触させ
   て露光し、 該露光したフォトレジスト層を前記端面および主面に被
   着させ、前記ドライフィルムフォトレジストのベースフ
   ィルムを剥離して前記フォトレジスト層を現像し、 該現像されたフォトレジスト層を介して前記導電層をエ
   ッチングし、該フォトレジスト層を除去することによっ
   て形成されていることを特徴とするサーマルプリントヘ
   ッド。 ２、電子回路、基板と、 該基板の端面に形成された抵抗発熱体と、 該基板の主面に搭載された集積回路パッケージと、 前記主面および端面に形成され、前記抵抗発熱体および
   集積回路パッケージを接続してプリントヘッドアレイを
   構成する回路パターンが画成された導電層とを含み、 前記導電層の回路パターンは、 前記回路パターンを描いたフォトマスクをポジ型ドライ
   フィルムフォトレジストのフォトレジスト層に接触させ
   て露光し、 該露光したフォトレジスト層を現像して前記端面および
   主面に被着させ、 前記ドライフィルムフォトレジストのベースフィルムを
   剥離して前記フォトレジスト層を介して前記導電層をエ
   ッチングし、該フォトレジスト層を除去することによっ
   て形成されていることを特徴とするサーマルプリントヘ
   ッド。