JPH0460835B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0460835B2
JPH0460835B2 JP56181151A JP18115181A JPH0460835B2 JP H0460835 B2 JPH0460835 B2 JP H0460835B2 JP 56181151 A JP56181151 A JP 56181151A JP 18115181 A JP18115181 A JP 18115181A JP H0460835 B2 JPH0460835 B2 JP H0460835B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resistor
resistance
sio
heating resistor
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP56181151A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5882770A (ja
Inventor
Michoshi Kawahito
Katsuo Abe
Tsuneaki Kamei
Kazuyuki Fujimoto
Masao Mitani
Shigetoshi Hiratsuka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP56181151A priority Critical patent/JPS5882770A/ja
Priority to DE8282110407T priority patent/DE3269884D1/de
Priority to EP82110407A priority patent/EP0079585B1/en
Publication of JPS5882770A publication Critical patent/JPS5882770A/ja
Priority to US06/572,519 priority patent/US4517444A/en
Publication of JPH0460835B2 publication Critical patent/JPH0460835B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315Typewriters 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
    • B41J2/32Typewriters 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
    • B41J2/335Structure of thermal heads
    • B41J2/33505Constructional details
    • B41J2/33515Heater layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315Typewriters 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
    • B41J2/32Typewriters 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
    • B41J2/335Structure of thermal heads
    • B41J2/3355Structure of thermal heads characterised by materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315Typewriters 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
    • B41J2/32Typewriters 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
    • B41J2/335Structure of thermal heads
    • B41J2/33555Structure of thermal heads characterised by type
    • B41J2/3357Surface type resistors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N97/00Electric solid-state thin-film or thick-film devices, not otherwise provided for

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Non-Adjustable Resistors (AREA)
  • Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、新規な感熱記録ヘツドに係り、具体
的には、Cr−Si−O合金を発熱抵抗体に用いた
感熱記録ヘツドに関する。 感熱記録は、印字ドツトに対応する複数個の抵
抗体を配し、電圧を印加することにより発熱さ
せ、感熱紙または熱転写紙に所望の印字、印画を
行う方法である。ここに使用する発熱抵抗体は、
極めて大きな印加電力(数10W/mm2)に耐え、
かつ300℃以上のピーク温度を持つ熱パルスの繰
返し印加に耐える必要がある。近年、感熱記録の
高精細化、高解像度化、高速記録化への要求は強
く、この為には、さらに発熱抵抗体の高耐電力
化、高熱パルス化の達成が必須となる。また駆動
電源の低価格化という点から、発熱抵抗体の比抵
抗が高く高抵抗が得やすいこと、さらに抵抗温度
係数が小さく、成膜時に所望の抵抗値が制御性良
く得られることも重要な要素である。 従来、感熱記録用発熱抵抗体としては高融点金
屬またはこれらの合金、窒化物、酸化物などが検
討されてきた。しかしながら発熱抵抗体の場合、
前述した如く、通常の電子回路に使用する抵抗体
に比較して大きな耐電力(数10mW/mm2〜数100
mW/mm2)を必要とする。電子回路に使用でき
る材料として公知であつても感熱記録用の発熱抵
抗材料として使用できるとは限らない。 図11は、発熱抵抗体にパルス巾1msec、パ
ルス間隔10msecのパルスを繰り返し6万回印加
し、印加電力を2.5W/mm2毎に階段的に上昇さ
せ、抵抗値の変化を測定した(ステツプアツプス
トレス試験)結果である。本方法は、発熱抵抗体
の耐電力性、耐パルス安定性を比較的簡便に評価
できる方法として知られている。 例えば電子回路用の薄膜抵抗材料として広く知
られ、極めて安定な材料として実用化されている
Ta2抵抗体(第11図、曲線32)でも耐電力性
に劣り、実用に耐えない。 Cr−Si系薄膜抵抗は比較的比抵抗が高く、安
定な材料として知られているが、発熱抵抗体材料
として比抵抗が小さく(<100μΩ・cm)また耐
電力性に劣ることが解つた。(第11図、31) また、Cr−SiOあるいはCr−SiO2を原材料と
して蒸着またはスパツタリングで形成するCr−
SiOサーメツト系材料は、成膜時の制御性、再現
性が悪く、また抵抗値の温度係数(TCR)が負
の大きな値を示すことが解つた。 負のTCRを持つ発熱抵抗体を使用した場合、
駆動中に抵抗値が低下し、定電圧駆動では発熱を
加速する動作となり、抵抗寿命の低下あるいは暴
走に至る危険性がある。 本発明は上記した従来の欠点をなくした発熱材
料を具備した感熱記録ヘツドを提供するものであ
る。即ち発熱材料として、高い耐電力性を有し、
高温で長時間使用しても抵抗値変化が小さく、ま
た微細パターンを形成する上で重要となる適正な
エツチング速度を有し、さらに抵抗温度係数
(TCR)が小さな負の値から小さな正の値を得る
ことの出来る発熱抵抗体を提供するものである。 感熱記録ヘツド用の発熱抵抗体は、比抵抗2×
102〜1×106μΩ・cmの範囲を満足するものが求
められます。これを満足するため、発明者等は
Cr−Si系合金を種々検討した結果、第2図に示
されるCr、Si、Oの組成が三角図内の点A、B、
C、Dを結んで囲まれた範囲とし、新規なCr−
Si、Cr−Si−SiO、Cr−Si−SiO2からなる三元系
合金を見出した。この三元系合金には、Cr−O
結合が存在しないことから優れた比抵抗値を満足
できるといえる。 しかし、感熱記録ヘツド用の発熱抵抗体に求め
られる特性は、比抵抗値等の電気的特性のみでな
く、硬度等の機械的特性、エツチング制御性等の
化学的特性についても要求される。 そこで組成範囲について、電気的特性、機械的
特性及び化学的特性について種々実験を重ねて、
Cr、Si、Oの組成は、Cr 26.2〜30.4原子%、Si
46.6〜67.3原子%、O 6.5〜27.0原子%の組成範
囲にて優れた結果が得られ、目的を満足できるこ
とが解つた。 通常、抵抗体の抵抗値ドリフトの一因は酸化劣
化によるものであり、Cr−Si系材料においても、
膜中の酸素の存在が極めて重要であり、本発明
は、特定のCr−Si、組成範囲において、成膜中
の酸素分在制御により、成膜された膜のCr、Si
およびO組成を特定したことにある。 ここで特定のCr−Si組成とは、成膜された間
のX線電子分析でCr−O結合の化学シフトのな
い、即ち、Cr−O結合が存在しない領域のこと
である。 次にCr−Si−SiO抵抗体の製造方法を述べる。
成膜には、反応性スパツタリング法を使い行つ
た。ターゲツトには、(a)Cr−Si合金、または(b)
第1図に示すように、Cr1とSi2の短冊状の板
を交互に配置したもののいずれかを用いる。(枠
3はシールド板でかくされている)。上記(a)のタ
ーゲツトを用いた場合はCrとSiの組成を変える
ことで、上記(b)の場合は短形のCrとSiの面積比
を変えることで抵抗体の組成を変えることができ
る。 スパツタリングは、上記(a),(b)のいずれかのタ
ーゲツトを用い、不活性ガス(例えばAr、Kr、
Ne、Xeなど)分圧0.5〜80mTorr、酸素ガス分
圧1×10-6〜1×10-3Torrの雰囲気中で、ター
ゲツトに400V〜10kVの電圧(0.2W/cm2
10W/cm2の電力)を印加して行う。 なお、Cr−Si−SiOで表示する抵抗体は、Cr、
Si、Oの三元素で構成され、かつ抵抗体は結晶性
のCr−Si金属間化合物と、非晶質のCr−Si−O
又はCr−Si−SiO2が混在している。この点が従
来の非晶質Cr−SiOサーメツトと基本的に異な
る。 そして、感熱記録ヘツドの発熱抵抗体には、比
抵抗2×102〜1×106μΩ・cmの範囲のものが良
く、これはCr、Si、Oが第2図の三角図におい
てA、B、C、Dでかこまれた範囲にある組成の
ものである。但し、A、B、C、Dは以下の組成
を表わす。
【表】 以下、本発明を実施例により詳細に説明する。 実施例 1 ターゲツトを、厚さ60μmグレーズ層を設けた
基板に対向させて真空槽内に設置した。なお、タ
ーゲツトはSiとCrを所定の面積比(例えばSiの面
積:Crの面積=80:20)に調節したものであつ
た。DCスパツタ装置の真空槽は適当な排気手段
で5×10-7Torr以下に排気し、所定の酸素量を
含有するアルゴンガスを導入し、アルゴンガス分
圧1×10mmTorr、酸素ガス分圧1×10-7〜1×
10-8Torr雰囲気を形成した。基板は、必要なら
ば回転させた。上記ターゲツトには400V〜10KV
の電圧を印加してグロー放電を起こし、基板面上
に所定の組成を有するCr−Si−SiO合金薄膜を反
応性スパツタリングにより形成した。膜厚は1000
〜3000Åであつた。 つぎにこのようにして製造した発熱抵抗体層同
定方法と同定結果を述べる。 先ず、プラズマ分光分析で抵抗体の元素分析を
行なつた。6000〜8000℃の超高温で元素を発光さ
せ、この発光スペクトル分布から元素を定性し、
スペクトル強度から元素量を定量した。抵抗体
は、Si72.Oat%、Cr28.Oat%よりなつていた。 ついでX線電子分析で抵抗体の原子の結合状態
と結合量を調べた。抵抗体にX線を照射したとき
励起され脱離した光電子エネルギーのスペクトル
が基準状態よりシフトした化学シフト量から原子
の結合状態を知り、スペクトル強度比から組成比
を求めた。その結果、以下(1)、(2)のことが明らか
になつた。 (1) Cr−Oの結合は、Cr−Crの結合からの化学
シフト量で明らかになる。しかし、化学シフト
がなかつた。したがつてCrOの酸化物は存在し
ない。 (2) Si−Oの結合は、Si−Siの結合からの化学シ
フト量からその存在が明らかになり、スペクト
ル強度比からSi単体とSi酸化物の存在比が95:
5であることが解つた。Cr−Oの酸化物が存
在しないことから、Siに結合している酸素量か
らO量を確定し、Cr、Si、O比を同定した。 以上の事実から、Cr:Si:O=26.2:67.3:6.5
となることが解つた。 また、透過電子顕微鏡写真を撮つた所、第3図
のaに示すように結晶化部分のCrSi2と非結晶部
分のCr−Si−SiOの存在が明らかになつた。 なお、結晶化度は小さかつた。 実施例 2 Cr、Si比および反応スパツタリング時の酸素
分圧を変化させ、且つスパツタリング方法を変え
て成膜したCr−Si−O膜の分析結果とその抵抗
体膜の電気的、機械的特性結果を表1に示す。表
1のNo.2のようにDCスパツタ装置で基板上に形
成した抵抗体と、表のNo.3のようにプレーナマグ
ネトロン型DCスパツタ装置で基板上に形成した
抵抗体を、実施例1と同様にして同定した結果、
表1のNo.2、No.3の同定結果欄の値と、第3図の
b,cのような透過電子顕微鏡像が得られた(第
3図のbは結晶化度が第3図のaより進んでお
り、第3図のcは更に第3図のaより結晶化度が
進んでいる)。 いづれも、X線電子分析結果からCr−O結合
が検出されないことから、SiとO比を強度スペク
トルの面積比から算出しCr、Si、O比を同定し
た。成膜方法により被膜の結晶化度は異なるが、
目的とする材料構造が得られる事が解つた。
【表】 実施例 3 実施例1、2に述べた方法で作成した発熱抵抗
体の(1)比抵抗、(2)抵抗温度係数、(3)高度、(4)引張
応力、(5)密度、(6)エツチング性を測定し、表1の
特性欄に示す値を得た。 Cr:26.4at%、Si:46.6at%、O:27.0at%
(表1、No.2)の3元合金薄膜抵抗の温度係数は、
90ppm/℃の正の値を得ることが出来ることが解
つた。表1、No.1〜No.3に示す様にCr、Siおよ
びOの膜組成を制御することによつて、抵抗温度
係数を制御でき、さらに特定の組成範囲において
は、小さな正の温度係数が得られる。なお、抵抗
膜の熱処理については後の実施例で述べるが、電
気的特性の測定は350℃、2時間の安定化熱処理
を行つたのちに測定した値である。 実施例 4 膜中のSi+Cr原子数に対するSi比(at%)を横
軸に、O原子組成をパラメータとして、比抵抗と
の関係を第4図に示す。Si比を増加することによ
り比抵抗は比抵抗は増大し、O原子含有量が多い
程、比抵抗が大きくなることを示している。尚、
第4図中の曲線4は酸素(O)が7〜8at%のも
の、曲線5は26〜28at%のもの、および曲線6は
38〜40at%の場合を示してある。また同様にCr
+Si原子数に対するSi比を63〜64at%と一定と
し、酸素の含有量を変化させた場合の結果を第5
図に示す。酸素組成の増加に伴い急激に比抵抗が
増大することが解る。この様に大きな比抵抗を得
るにはSi比の増大、O比増大が必要であり、これ
により所望の1000μΩcm以上の被膜を得ることが
出来る。 実用に際しては、制御性、エツチング程度、耐
熱安定性などの諸条件から上限が決定される。 実施例 5 第6図にCr−Si−SiO三元合金の熱処理による
抵抗値の変化状態を示した(昇温速度2℃/
min)、抵抗値は昇温に伴なつて減少する領域8
から最低値に至り、不可逆的に増加に転ずる領域
10から温度を昇降させることによつて抵抗値が
可逆的に変化する領域11に至る。最低値9の値
は、Cr−Si−SiOの組成比および成膜方式、成膜
温度によつて異なる。 また領域11の勾配はCr−Si−SiOの組成比、
結晶化度などから決まり、使用状態での抵抗温度
係数を決定する。また、熱処理による変化の大き
さ(領域8の値と領域11の値の差)は、成膜温
度、膜組成などに依存する。比抵抗ρは、Cr−
Si−SiOの組成と熱処理温度によつて決まり最終
的には成膜温度に依存しない。 このため、抵抗値を安定化するためには、最低
値9が示す温度より高い温度で熱処理を行なう必
要がある。更に、本材料を発熱抵抗体として安定
に使用するためには、使用する発熱抵抗体のピー
ク温度より高い温度で熱処理を行なう必要があ
る。即ち、Cr−Si−SiOの三元系合金の発熱抵抗
体の最も低い抵抗値が示す温度及び発熱抵抗体の
発熱ピーク温度より高い温度で熱処理を行なうこ
とにより、抵抗値が安定化する可逆的領域11で
発熱抵抗体を使用することが可能となる。 また、第7図の曲線12,13,14はCr−
Si−SiO三元合金膜中のO(酸素)がそれぞれ1at
%未満、7〜8at%、26〜28at%の場合について、
SiとCrの割合を変えた各合金膜を400℃、窒素中
で熱処理した場合の熱処理前後の抵抗変化率を示
す。Oが26〜28at%になるとSiとCrの割合が多少
変わつても抵抗値はほとんど変わらない。 分析結果より熱処理によつてCr−Si−SiOの酸
化度が変化しないことから、熱処理による抵抗値
の変化は、微細構造の変化、すなわち非晶質状態
からの結晶化およびCrとSiとの結合に依存する
と推定される。 スパツタや蒸着の様に、一旦原子、分子レベル
にバラバラにして、基盤上に過冷却に近い状態で
形成された膜のストレスを開放する等の安定化の
為に熱処理を施すことは周知の事実である。しか
しながら、Cr−Si系薄膜においては、低温領域
からCrSi2の結晶化が起り実用に際しては特定の
熱処理条件を満足する必要があることが解つた。 すなわち、Cr−Si系薄膜ではCrSi2の結晶化に
より、工程中における抵抗変化が極めて大きく、
初期抵抗値の設定が難しいと同時に、安定性にも
問題があつた。第6図中10の領域はこのCrSi2
生成による変化であり、最高熱処理温度Tmaxよ
り温度の低い領域では抵抗値変化が可逆的である
ことが解つた。 すなわち、Cr−Si−SiOの三元系合金の発熱抵
抗体の最も低い抵抗値が示す温度及び発熱抵抗体
の発熱ピーク温度より高い温度で熱処理を行なう
ことが、規定のCr、Si比の発熱抵抗体を安定に
使用するためには必須であることが解る。 また、CrSi2が生成する一定のSi組成範囲
(66at%)近傍では、熱処理におけるCrSi2の結晶
化が熱処理変化を律速し、含有酸素比の影響が少
なく、抵抗値変化律が小さく再現性のよいことが
解る。(第7図) 膜中の酸素量が増すと(第7図、曲線12
(1at%)→曲線13(7〜8at%)→曲線14
(26〜28at%))、含有酸素によりCrSi2の結晶化、
Cr−Siの結合がさまたげられ、熱処理による変
化は小さくなる。このように、第2図に示した酸
素割合 1〜59原子%の範囲内において、膜中の
酸素量の増加は比抵抗値等の電気的特性を優れた
ものとすることができるが、一方、硬度等の機械
的特性は、酸素含有量が極端に多くなると(<
35at%)、膜硬度が上がり、熱パルス印加時にク
ラツクの原因となる。膜中の酸素量はこれらの安
定性を満足する条件から決定すれば良い。 実施例 6 第8図中の15,16,17はCr:Si:O=
26.4:46.6:27.0(at%)のCr−Si−SiO三元合金、
Cr−Si合金、Cr−SiO合金薄膜をそれぞれ上記の
安定化熱処理の後に450℃の空気中に長時間放置
したときの抵抗値変化を示した。新規なCr−Si
−SiO抵抗体は耐酸化性にすぐれ、抵抗値が安定
していることがわかつた。 抵抗値の劣化モードは酸化モード、クラツクモ
ード、マイグレーシヨンモードに大別されるが、
抵抗体材料に起因するモードはほとんど酸化劣化
モードである。この為、高電力パルス印加による
安定性は、空気中の高温加速試験により予測する
ことが可能である。 第8図の結果から熱処理を施した特定のCr、
SiおよびO化を有したCr−Si−SiO抵抗体は、他
の抵抗体(Cr−Si、Cr−SiOなど)より高電力密
度にできることを示唆している。 実施例 7 薄膜抵抗体の微細加工に必要なエツチング速度
は、HF/HNO3=1/30(体積比)の溶液でCr
−Si−SiO抵抗体とCr−SiO抵抗体をエツチング
した場合、前者は500〜6000Å/min、後者は8
Å/min以下であつた。酸素を含まないCr−Si抵
抗体のエチツング速度は極めて早く微細加工に不
適当であつた。 実施例 8 第9図のbのように、厚さ60μmのグレーズ層
19をそなえたアルミナ基板18に、DCスパツ
タ法でCr−Si−SiOの熱抵抗体を形成する。ター
ゲツトには第1図に示すようなストライプターゲ
ツト(CrとSiの面積比は20:80)を使用し、ス
パツタガスにはArを使用した。成膜条件は、Ar
ガス圧30mmTorr、酸素ガス分圧2.0×10-5Torr、
スパツタ電力10kw、スパツタ時間10分、スパツ
タ時の基板温度は400℃であつた。 成膜されたCr−Si−SiO膜は、比抵抗2700μΩ
−cm、膜厚1500Åであり、この膜をプラズマ分光
分析を行なつたところ、Cr:Si:O=26.4:
46.6:27.0(原子比)で、Crの酸化物は検出され
ず、Cr−Si−SiOの発熱抵抗体20であることが
わかつた。 この後、配線導体22とCr−Si−SiO膜の接着
層21としてCrを1000Å、配線導体22として
Alを1μmをいずれもスパツタにより形成する。 この後、第9図のaに示したように巾90μm、
長さ250μmの発熱抵抗体層20を125μmピツチ
になるようにパターンニングした。この場合、エ
ツチヤントはHF/HNO3=1/30(体積%)を使
用する。エツチング時間は30秒であつた。 ついで、これを空気中で400℃、500℃で熱処理
したところ、第10図の25,26のように抵抗
値が変化した。熱処理は窒素雰囲気中、真空中で
行なつても第10図と同様な結果となつた。ま
た、熱処理は配線導体の膜を形成した状態で行な
つても良く、耐酸化保護層、耐摩耗層を形成して
から行なつても良い。さらに、Cr−Si−SiO発熱
抵抗体をスパツタリングなどにより形成する際
に、基板温度を所要の温度まで上昇させても良
い。 このあと高周波スパツタ法により発熱抵抗体層
20、配線導体22上にSiO2を3μm、Ta2O5
5μm順次成膜し、耐酸化保護層23、耐摩耗層
24を設けた。このとき、抵抗体の抵抗値は505
Ωであつた。 これに、パルス巾1msec、パルス周期10msec
で6万パルス印加してステツプアツプストレス試
験を行ない、抵抗体を長時間高温で加熱した場合
の抵抗値変化をしらべた。その結果、45W/mm2
で抵抗値変化はなく、55W/mm2でも8.5%の抵抗
値変化率であつた。 また、上記の抵抗体にパルス巾1msec、パル
ス周期10msec、印加電力32.9W/mm2でパルスを
印加し、抵抗体を発熱させた。 その結果、発熱ピーク温度は320〜330℃、抵抗
値変化率は2億パルス印加後でも初期抵抗値に対
して5%変化したのみであり、抵抗体の外観も変
化がなかつた。 実施例 9 第9図のbのように厚さ60μmのグレーズ層1
9をそなえたアルミナ基板18に、DCスパツタ
法でCr−Si−SiO抵抗体を成膜した。 ターゲツトには第1図のストライプターゲツト
を使用し(CrとSiの面積比30:70)、スパツタガ
スはアルゴンを使用した。成膜条件は、Arガス
圧3mmTorr、酸素ガス分圧1.0×10-7Torr、ター
ゲツト電圧800V、スパツタ時間20分、スパツタ
時の基板温度150℃であつた。 成膜されたCr−Si−SiOは比抵抗500μΩ−cm、
膜厚1200Åであり、この膜をプラズマ分光分析、
X線光電子分光分析を行なつたところ、Cr:
Si:O=33.5:59.7:6.8(原子比)Crは酸化され
ておらずSiが部分的に酸化されていることがわか
つた。 その後、実施例9と同様にして抵抗体と配線導
体の被着層としてのCr、Al配線導体、SiO耐酸化
保護層、Ta2O5耐摩耗層を形成した。形成した抵
抗体の形状は巾90μm、長さ250μmであり、抵抗
値は117Ωであつた。このあと、窒素雰囲気中で
400℃、500℃で熱処理した。その結果、第10図
の27,28に示すように抵抗値が変化した。 この後、パルス巾1msec、パルス間隔10m
sec、パルス印加数6万パルスステツプアツプス
トレス試験を行なつた。その結果、30W/mm2
では抵抗値は変化せず、37.5W/mm2で9.3%の変
化率であつた。 つぎに、抵抗体にパルス巾1msec、パルス周
期10msec、印加電力32.9W/mm2の条件で抵抗体
を加熱した。この結果、発熱ピーク温度は310〜
320℃であり、抵抗値変化率は3000万パルス印加
後は+9.7%、さらに7000万パルス印加した後は
+7.0%であり、8000万パルス印加により断線し
た。 実施例8と比較するとほぼ同じSi/(Cr+Si)
比において、(実施例8;Si/Cr+Si;63.8%)
酸素組成比が少なくなることにより、高温熱処理
(400℃、500℃)による変化率が大きく、且つ耐
電力特性が劣ることが解る。 実施例 10 実施例8、9と同様にして第9図の構造の感熱
記録ヘツドを二種類作成した。これらについて長
時間高温の熱パルスを印加した場合の発熱抵抗体
の安定性を調べた。 第11図は、発熱抵抗体にパルス巾1msec、
パルス間隔10msec、印加パルス電力を2.5W/mm
位に上昇させて6万回印加した(ステツプアツ
プストレス試験)ときの抵抗変化である。第11
図中29はCr:Si:O=26.4:46.6:27.0(原子
比)の場合、30はCr:Si:O=26.2:67.3:6.5
(原子比)の場合、31はO(酸素)の原子比が1
%未満であつて、かつCr:Si=28.8:71.2(原子
比)の場合のデータである。また、第11図中3
2は比較用の比抵抗250μΩ−cmのTa2N抵抗体の
データである。 これから、曲線29,30は30W/mm2以下で
は抵抗値の変化はなく、曲線31,32に比して
優れた発熱抵抗体であることがわかる。 また、第12図は、発熱抵抗体にパルス巾1m
sec、パルス間隔10msec、印加電力32.9W/mm2
パルスを連続して印加した時の抵抗値変化であ
る。そして同図中、33はCr:Si:O=26:
47:27(原子比)の場合、34はCr:Si:O=
26:67:7の場合、35は比較用のTa2Nのデー
タである。 曲線33,34は共に8000万パルス印加後でも
抵抗値変化率は10%以内であり、曲線35は500
万パルス印加後で全数破断したことを示してい
る。すなわち、本発明の発熱抵抗体は長寿命であ
ることが解る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、ターゲツトの一例を示す図、第2図
は本発明の感熱記録ヘツドの発熱抵抗体に使用で
きる抵抗体の組成範囲を示す図、第3図は本発明
の抵抗体の透過電子顕微鏡像、第4図〜第12図
は抵抗体の諸特性である。 18……アルミナ基板、20……発熱抵抗体
層、22……配線導体。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 絶縁基板と、この絶縁基板上に設けられた発
    熱抵抗体層と、この発熱抵抗体層に電流を供給す
    るための手段を具備した感熱記録ヘツドにおい
    て、上記発熱抵抗体層が発熱抵抗体層の最も低い
    抵抗値が示す温度及び発熱抵抗体層の発熱ピーク
    温度よりも高温で熱処理されたCr−Si、Cr−Si
    −SiO、Cr−Si−SiO2合金からなり、かつCr、
    Si、Oの組成が、Cr 26.2〜30.4原子%、Si 46.6
    〜67.3原子%、O 6.5〜27.0原子%であることを
    特徴とする感熱記録ヘツド。
JP56181151A 1981-11-13 1981-11-13 感熱記録ヘツド Granted JPS5882770A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56181151A JPS5882770A (ja) 1981-11-13 1981-11-13 感熱記録ヘツド
DE8282110407T DE3269884D1 (en) 1981-11-13 1982-11-11 Thermal printhead
EP82110407A EP0079585B1 (en) 1981-11-13 1982-11-11 Thermal printhead
US06/572,519 US4517444A (en) 1981-11-13 1984-01-20 Thermal printhead

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56181151A JPS5882770A (ja) 1981-11-13 1981-11-13 感熱記録ヘツド

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5882770A JPS5882770A (ja) 1983-05-18
JPH0460835B2 true JPH0460835B2 (ja) 1992-09-29

Family

ID=16095770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56181151A Granted JPS5882770A (ja) 1981-11-13 1981-11-13 感熱記録ヘツド

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4517444A (ja)
EP (1) EP0079585B1 (ja)
JP (1) JPS5882770A (ja)
DE (1) DE3269884D1 (ja)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6083301A (ja) * 1983-10-14 1985-05-11 アルプス電気株式会社 薄膜抵抗体
JPS60165267A (ja) * 1984-02-07 1985-08-28 Oki Electric Ind Co Ltd サ−マルヘツドの製造方法
JPS60254602A (ja) * 1984-05-30 1985-12-16 ロ−ム株式会社 発熱抵抗体の成膜方法
JPS61114861A (ja) * 1984-11-12 1986-06-02 Hitachi Ltd 感熱ヘツド
US4682143A (en) * 1985-10-30 1987-07-21 Advanced Micro Devices, Inc. Thin film chromium-silicon-carbon resistor
US4810852A (en) * 1988-04-01 1989-03-07 Dynamics Research Corporation High-resolution thermal printhead and method of fabrication
TW205596B (ja) * 1991-05-16 1993-05-11 Rohm Co Ltd
US5831648A (en) * 1992-05-29 1998-11-03 Hitachi Koki Co., Ltd. Ink jet recording head
JP3320825B2 (ja) * 1992-05-29 2002-09-03 富士写真フイルム株式会社 記録装置
JPH06238933A (ja) * 1992-07-03 1994-08-30 Hitachi Koki Co Ltd サーマルプリントヘッド及びサーマルプリンタ
US5666140A (en) * 1993-04-16 1997-09-09 Hitachi Koki Co., Ltd. Ink jet print head
JP3404830B2 (ja) * 1993-10-29 2003-05-12 富士写真フイルム株式会社 インク噴射記録方法
US5980024A (en) * 1993-10-29 1999-11-09 Hitachi Koki Co, Ltd. Ink jet print head and a method of driving ink therefrom
EP0736881B1 (de) * 1995-03-09 2000-05-24 Philips Patentverwaltung GmbH Elektrisches Widerstandsbauelement mit CrSi-Widerstandsschicht
JP3194465B2 (ja) * 1995-12-27 2001-07-30 富士写真フイルム株式会社 インクジェット記録ヘッド
US6208234B1 (en) * 1998-04-29 2001-03-27 Morton International Resistors for electronic packaging
US20030037960A1 (en) * 2001-08-27 2003-02-27 Ohr Stephen S. Layered circuit boards and methods of production thereof
US8426745B2 (en) * 2009-11-30 2013-04-23 Intersil Americas Inc. Thin film resistor

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3203830A (en) * 1961-11-24 1965-08-31 Int Resistance Co Electrical resistor
US3308528A (en) * 1963-11-06 1967-03-14 Ibm Fabrication of cermet film resistors to close tolerances
US3381255A (en) * 1965-04-12 1968-04-30 Signetics Corp Thin film resistor
JPS5142747A (ja) * 1974-10-11 1976-04-12 Teijin Chemicals Ltd Jushifunmatsusoseibutsu
US3996551A (en) * 1975-10-20 1976-12-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Chromium-silicon oxide thin film resistors
US4038517A (en) * 1976-04-02 1977-07-26 Rockwell International Corporation Environmentally and wear protected glass substrate thin film thermal printheads
FR2389720B1 (ja) * 1977-05-02 1983-03-18 Emh
DE2724498C2 (de) * 1977-05-31 1982-06-03 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Elektrischer Schichtwiderstand und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2909804A1 (de) * 1979-03-13 1980-09-18 Siemens Ag Verfahren zum herstellen duenner, dotierter metallschichten durch reaktives aufstaeuben
JPS56130374A (en) * 1980-03-19 1981-10-13 Hitachi Ltd Thermal head
US4392992A (en) * 1981-06-30 1983-07-12 Motorola, Inc. Chromium-silicon-nitrogen resistor material

Also Published As

Publication number Publication date
EP0079585B1 (en) 1986-03-12
EP0079585A1 (en) 1983-05-25
JPS5882770A (ja) 1983-05-18
US4517444A (en) 1985-05-14
DE3269884D1 (en) 1986-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0460835B2 (ja)
CA1214230A (en) High resistance film resistor and method of making the same
GB2072100A (en) Thermal printhead
US4690872A (en) Ceramic heater
JPH0826889A (ja) 金属膜の形成方法および配線用金属膜
US4701769A (en) Thermal head and method for fabrication thereof
JP3713274B2 (ja) サーマルヘッド及びその製造方法
JPH044721B2 (ja)
US5612090A (en) Iron-based material having excellent oxidation resistance at elevated temperatures and process for the production thereof
US3809627A (en) Anodized cermet film components and their manufacture
JPH0712689B2 (ja) サ−マルヘツド
JPH05229153A (ja) サーマルヘッド
US4742361A (en) Thermal print head
JPS62109301A (ja) 感熱記録ヘツド
RU2242534C1 (ru) Способ изготовления проводящей легированной алмазоподобной нанокомпозитной пленки
JPS6311991B2 (ja)
JPS6367319B2 (ja)
JPS637442B2 (ja)
Minkiewicz et al. Various Properties of Sputtered TaxAl1-x Films
JPH0464863B2 (ja)
JPS62202754A (ja) 薄膜型サ−マルヘツド
JPH073433A (ja) 耐高温酸化性に優れた鉄基材料およびその製造法
JPS6026283B2 (ja) 薄膜発熱抵抗体の製造方法
JPS6038008B2 (ja) サ−マルヘツド
JPS624301A (ja) 発熱低抗体およびこれを用いたサ−マルヘツド