JPH04140152A - サーマルヘッド - Google Patents

サーマルヘッド

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JPH04140152A
JPH04140152A JP26357290A JP26357290A JPH04140152A JP H04140152 A JPH04140152 A JP H04140152A JP 26357290 A JP26357290 A JP 26357290A JP 26357290 A JP26357290 A JP 26357290A JP H04140152 A JPH04140152 A JP H04140152A
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JP
Japan
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thermal head
heating element
substrate
film
heat sink
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JP26357290A
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English (en)
Inventor
Hirobumi Watanabe
博文 渡辺
Hiroshi Ikeguchi
弘 池口
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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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】 〔技術分野〕 本発明は、ファクシミリ、ワープロ等のサーマルプリン
ターヘッドに関する。
〔従来技術〕
従来、サーマルヘッドの1態様としてはアルミナ等のセ
ラミック基板上に保護膜を形成し。
その上に発熱体を設け、該発熱体と駆動回路とをワイヤ
ボンディングによって接続したハイブリッド構成のもの
がある。
しかしながら、前記のようなサーマルヘッドは、高解像
度化やドツト数の増加に対してワイヤボンディング等の
実装上の制限が与えられ、サーマルヘッドの小型化、低
価格化を固着にしている。また、このサーマルヘッドに
用いられているセラミック基板の熱伝導率は20w−m
−’・k−1前後であり、発熱体で発生した熱を一応放
熱する役割を果しているが、蓄熱による誤動作をまった
く生じさせていないとは言離がった。
サーマルヘッドの他の態様としては、前記ハイブリッド
構成のサーマルヘッドでは困難であった小型化を可能に
したもの、すなわちrCMoS超薄膜トランジスタを用
いた1体型サーマルヘッド(ソニー、ソニーマグネプロ
ダクツ)」電気通信学会報告V L D 88−66も
ある。このサーマルヘッドでは、石英基板の上に直接、
発熱体である多結晶シリコンを形成し、前記基板上に駆
動回路を一体化して形成している。前記石英基板やガラ
ス基板の熱伝導率は0.5〜1.5w・m−’・k−”
前後であり、発熱体で発生した熱が蓄えられて誤動作す
ることがあり、蓄熱に問題が生じている。
ところで、薄膜半導体装置を形成する基板には、透明絶
縁基板としてガラス基板、石英基板等がある。この保護
膜を必要としないガラス基板等の透明絶縁基板をサーマ
ルヘッド用にすると、基板の熱伝導率が0.5〜1.5
w−m−1・k−”と低いため、発熱体で発生した熱が
蓄えられ、即ちサーマルヘッドをOFF状態にしても蓄
熱で温度が高いため黒印字してしまうなど印字品質の点
で充分ではなかった。
〔目  的〕
本発明の目的は、前記した蓄熱の影響をなくした、すな
わち放熱の効率を向上させた優れたサーマルヘッドの提
供にある。
〔構  成〕
第1の本発明は、絶縁基板上に発熱体を形成したサーマ
ルヘッドにおいて、前記発熱体の周辺部に放熱体を設け
たことを特徴とするサーマルヘッドに関する。
第2の本発明は、透明絶縁基板上に形成されたポリシリ
コン薄膜を発熱体として構成したサーマルヘッドにおい
て、各ビットの第1のポリシリコン発熱体を囲むように
第2のポリシリコン放熱体のパターンが形成されている
ことを特徴とするサーマルヘッドに関する。
第3の本発明は、透明絶縁基板上に形成されるサーマル
ヘッドにおいて、前記基板上に放熱体、絶縁膜及び発熱
体を順次積層したことを特徴とするサーマルヘッドに関
する。
第4の本発明は、前記サーマルヘッドにおいて、該サー
マルヘッドの基板上に設けた駆動回路の活性層および/
またはゲートと放熱体とが同一材料で形成されているこ
とを特徴とするサーマルヘッドに関する。
本発明で用いることのできる基板としては、石英ガラス
、コーニング−7059(コーニング社製)、旭硝子A
Nシリーズ(m硝子社製)等のガラス基板があり、とく
に高融点ガラスが好ましい。
放熱体として用いることのできるものとしては、熱伝導
率が10〜430w−m−1・k〜1のものであり、た
とえばAu、Cu、Agなどの金属、Ta。
MO等の高融点金属、ニクロム、Ta: 5in2等の
合金、Si、Ge、C(グラファイト)等の薄膜及び多
結晶シリコン、非晶質シリコン等の半導体薄膜などがあ
る。
基板として石英基板を用いた場合には、シリコンは石英
に比べてはるかに熱伝導率が大きい(シリコン;168
w−m−1・k−”、石英;1.4w・m−1・k−1
)ので、放熱体としてシリコンを用いるとよい。この場
合、発熱体部分の周りに放熱体としてポリシリコンのパ
ターンを形成し、該ポリシリコンが、放熱板の役割を果
し蓄熱の問題を解消することができる。すなわち発熱体
の熱を熱伝導性のよい材料で放熱することができる。
前記放熱体のうち活性層および/またはゲートとしても
用いることのできるもの、すなわち第4の本発明におけ
る活性層および/またはゲート兼放熱体に用いることの
できるものとしては、多結晶シリコン、非晶質シリコン
等のシリコン系半導体薄膜がある。
また、絶縁膜としては、SiOx膜、SiNx膜、Si
OxNy膜等を用いることができる。
本発明の具体的なサーマルヘッドの一例としては、石英
又はガラス基板上にポリシリコン薄膜トランジスタを作
製しその製造工程で、同時にポリシリコン薄膜を発熱体
として形成し、この各ビットのポリシリコン発熱体部分
を囲むように放熱体としてポリシリコンのパターンを形
成したものを挙げることができる。
以下、図面を参照しながら1本発明サーマルヘッドにつ
いて説明する。
第1図は、放熱体のない従来例のサーマルヘッドの断面
図、第2図は、本発明のサーマルヘッドの一例を示す断
面図、第3図はその平面図、第4図は他の態様の平面図
、第5図は、本発明のさらに他の態様のサーマルヘッド
の断面図、第6図は、駆動回路部分と発熱体部分とを同
一基板上に形成した本発明のサーマルヘッドの断面図で
ある。
最初に第2〜4図について説明する。
石英又はガラス等の基板1上にLPCVD法でポリシリ
コンを堆積し、薄膜トランジスタの活性領域2と発熱体
3となる部分をフォトリソ、エツチングでパターニング
する。次に熱酸化でゲート絶縁膜4を形成した後、再び
ポリシリコンを堆積する。薄膜トランジスタのゲート電
極となる部分5と放熱体6をフォトリソ、エツチングで
パターニングする。次にイオン注入でリン、ボロンを順
次注入し、駆動回路のソース、ドレインと発熱体3の低
抵抗化を行なう。その際。
放熱体6は低抵抗化が行なわれなくとも良い。
その後LPCVD法で層間絶縁膜7のSiO□を堆積し
、コンタクトホールを開けた後、電極のA Q −5i
配線8を堆積、パターニングし最後に耐摩粍層9のSi
、 N4を堆積し、サーマルヘッドが完成する。
前記製造方法では、薄膜トランジスタの活性層のポリシ
リコンを発熱体3、ゲート5のポリシリコンを放熱体6
としたが、その逆も可能であり、また発熱体3、放熱体
6をどちらも共に、活性層2のポリシリコン又はゲート
5のポリシリコンで形成しても構わない。
さらに、発熱体の材質と放熱体の材質を異なるもので形
成しても何ら差支えない。
次に第5〜6図について説明する。
第5図に示す本発明のサーマルヘッドは、石英またはガ
ラス基板等のII!II基板1上にAuなどの金属、ニ
クロムなどの合金、シリコン等の薄膜で熱伝導率が10
〜430w−m−1・k−1の放熱体6が形成され、そ
の上にSiOx等の絶縁膜10が形成されている。以下
、通常のサーマルヘッドと同様にTa : Sin、 
、 T a 2N、ニクロム膜などの発熱体3.Auな
どの配線8、SiOx、 SiNxなどの保護膜9等を
形成、パターニングを行いサーマルヘッドとして形成さ
れたものである。なお、発熱体6または配線8を放熱体
6と同じ材質で形成してもさしつかえはない。
第3図に示す本発明サーマルヘッドは、駆動回路部分と
発熱体部分とを同一基板上に形成したものである。この
サーマルヘッドを作製する場合、放熱体6と駆動回路の
活性層2とを同一材料、たとえば多結晶シリコンで形成
することができる。また絶縁膜10とゲート絶縁膜4と
を同一材料、たとえばSiOxで形成し、さらに発熱体
3とゲート電極5とを同一材料、たとえば多結晶シリコ
ンで形成することができる。従って、第5図の場合、基
板上に放熱体と絶縁膜とを積層付設して発熱体を形成し
ているが、第6図のように作製する場合には、工程数を
増やさずに形成することができる。
第6図の場合、ゲート電極5と発熱体3の部分を形成後
、イオン注入を行い、ゲート電極5と発熱体3および活
性層2の低抵抗化を行うが、その際に放熱膜6は低抵抗
化が行なわれなくてもよい。また、ゲート絶縁膜4は熱
酸化法によりSin、膜とすることもできるが、LP−
CVD法のSun、膜、P−CVD法のSiOx、Si
OxNy、SiNx膜で形成してもよい。
〔実施例〕
実施例1(第2〜4図参照) 石英基板1上にLPCVD法でポリシリコンを1000
人堆積し、薄膜トランジスタの活性領域2と発熱体3と
なる部分をフォトリソ、エツチングでパターニングした
。次に熱酸化でゲート絶縁膜4を750人形成した後、
再びポリシリコンを3000人堆積した。薄膜トランジ
スタのゲート電極となる部分5と、放熱体の役割りを果
す言分6をフォトリソ、エツチングでパターニングした
。次にイオン注入でリン、ボロンを順次4人し、駆動回
路のC−MO5薄膜トランジスタのソース、ドレインと
発熱抵抗体の低抵抗化を行った。その後、LPCVD法
で層間絶縁膜7のSiO□を6000人堆積し5コンタ
クトホールを開けた後、電極のA Q−5i配線8を1
μ−堆積、パターニングし最後に耐摩粍層9のSi、 
N、を堆積してサーマルヘッドを作製した。
このサーマルヘッドは、蓄熱することなく、良好な印字
品質を保つことができた。
実施例2(第5図参照) ガラス基板1上にニクロム膜を放熱膜6として形成し、
次に絶縁膜10を形成した。絶縁膜1(はP−CVD法
によって形成したSiOx膜を使用した。次に発熱体3
となるニクロム膜を形成し所定の形状にパターニングし
配tIA8となるA u膜を形成して、ついで保護膜9
 (SiOx膜あるいはSiNx膜)を形成し、サーマ
ルヘッドを作製した(放熱膜としては、配線のAu膜で
もよいし、また発熱体は、Ta : Sin、等でもよ
い、)。
実施例3(第6図参照) 石英基板1上に多結晶シリコン膜を形成し、パターニン
グにより薄膜トランジスタの活性層2と放熱膜6とした
。次にゲート絶縁膜4と放熱膜6上の絶縁膜10を形成
した。このゲート絶縁膜は熱酸化法で形成した(LP−
CVD法のSin、膜、P−CVD法のSiOx、 S
iOxNy、 SiNx膜でもよい。)。
次に、多結晶シリコン膜によりゲート5と発熱体3の部
分を形成し、イオン注入を行い、ゲート電極5、発熱体
3および活性層2の低抵抗化を行った。
次に、PSG膜を眉間絶縁膜7として形成し、コンタク
トホールの穴あけを行い、AΩ配線部8を形成し、保護
膜9 (SiOxMあるいはSiNx膜)を形成し、サ
ーマルヘッドを作製した。
〔効  果〕
本発明によれば、ガラス基板等の透明絶縁基板上に形成
されたサーマルヘッドにおいても熱を必要以上に保持し
ないので誤動作を極めて少なくすることができ、印字品
質を保つことができる。
また、ガラス基板等の透明絶縁基板上に駆動回路を一体
化して形成するサーマルヘッドにおいて、放熱体と活性
層とを同一材料で形成することができるので、その工程
数を増やすことなく作製することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、放熱体のない従来例のサーマルヘッドの断面
図、第2図は、本発明サーマルヘッドの一例を示す断面
図、第3図はその平面図、第4図は他の態様の平面図、
第5図は、本発明のさらに他の態様のサーマルヘッドの
断面図、第6図は、駆動回路部分と発熱体部分とを同一
基板上に形成した本発明のサーマルヘッドの断面図であ
る。 1・・・基板     2・・・活性領域3・・・発熱
体    4・・・ゲート絶縁膜5・・ゲート電極 6・・・放熱体 7・・・層間絶縁膜 8・・・Al2−5i配線 9・・・耐摩耗層 10・ 絶縁膜

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、絶縁基板上に発熱体を形成したサーマルヘッドにお
    いて、前記発熱体の周辺部に放熱体を設けたことを特徴
    とするサーマルヘッド。 2、透明絶縁基板上に形成されたポリシリコン薄膜を発
    熱体として構成したサーマルヘッドにおいて、各ビット
    の第1のポリシリコン発熱体を囲むように第2のポリシ
    リコン放熱体のパターンが形成されていることを特徴と
    するサーマルヘッド。 3、透明絶縁基板上に形成されるサーマルヘッドにおい
    て、前記基板上に放熱体、絶縁膜及び発熱体を順次積層
    したことを特徴とするサーマルヘッド。 4、請求項1、2及び3のサーマルヘッドにおいて、該
    サーマルヘッドの基板上に設けた駆動回路の活性層およ
    び/またはゲートと放熱体とが同一材料で形成されてい
    ることを特徴とするサーマルヘッド。
JP26357290A 1990-10-01 1990-10-01 サーマルヘッド Pending JPH04140152A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100497368B1 (ko) * 2002-11-12 2005-06-28 삼성전자주식회사 잉크젯 프린트헤드 및 그 제조방법
KR100555739B1 (ko) * 2002-12-02 2006-03-03 삼성전자주식회사 잉크젯 프린트 헤드의 히터장치 및 그 제조방법
JP2023077118A (ja) * 2021-11-24 2023-06-05 ローム株式会社 サーマルプリントヘッド

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KR100497368B1 (ko) * 2002-11-12 2005-06-28 삼성전자주식회사 잉크젯 프린트헤드 및 그 제조방법
KR100555739B1 (ko) * 2002-12-02 2006-03-03 삼성전자주식회사 잉크젯 프린트 헤드의 히터장치 및 그 제조방법
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