JPH05268A - 樹脂被覆基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 支持基板にポリアミック酸ワニスを塗布し、
この支持基板に塗布されたポリアミック酸ワニス塗布膜
中の溶剤をポリアミック酸をイミド化しない温度で加熱
して除去したのち、この溶剤の除去されたポリアミック
酸ワニス塗布膜を直接または剥離部材を介して加熱ロー
ラーにより加熱加圧して平滑化し、その後この平滑化さ
れたポリアミック酸ワニスの塗布膜を熱処理してイミド
化し、ポリイミド樹脂被覆層を形成するようにした。ま
た、溶剤の除去されたポリアミック酸ワニス塗布膜を熱
処理してポリイミド樹脂被覆層を形成したのち、このポ
リイミド樹脂被覆層の表面を研磨またはアルカリ処理す
るようにした。 【効果】 均一な表面状態をもちかつ均一膜厚の樹脂被
覆基板が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、サーマルヘッドの高
抵抗基体やハイブリッドＩＣ用回路基板などに用いられ
る樹脂被覆基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、サーマルヘッドの高抵抗基体やハ
イブリッドＩＣ用多層回路基板など、熱に対して高い信
頼性が要求される各種電子部品の支持基板として、各種
基板上にポリイミド樹脂を絶縁層や耐熱層として被覆し
た樹脂被覆基板が多用されるようになってきた。

【０００３】たとえばサーマルヘッドについては、従来
のセラミック基板にグレーズガラス層を熱の放散および
蓄熱をコントロールする保温層として形成された高抵抗
基体にかえて、セラミック基板や金属基板にポリイミド
樹脂層を保温層として形成された耐熱性絶縁基板が注目
されている（特開昭５２−１００２４５号公報、特開昭
５６−１６４８７６号公報、特開昭６２−２１４３１号
公報、特開昭６２−２１４３２号公報など参照）。

【０００４】このような耐熱性絶縁基板を利用したサー
マルヘッドは、保温層としてポリイミド樹脂層を形成す
ることにより、ポリイミド樹脂の熱拡散率が従来のグレ
ーズガラス層にくらべて１／３〜１／６と小さくなるこ
とから、熱効率のすぐれたものとなる。また金属基板な
どの可撓性を有する基板を使用した場合は、曲げ加工を
おこなうことも可能であり、小形かつ安価な高性能サー
マルヘッドを製作することができる。

【０００５】ところで、上記サーマルヘッドにおいて
は、保温層として、ポリイミド樹脂層上に発熱抵抗体や
電極などを形成するための無機薄膜や金属薄膜を形成す
る必要があるため、ボイドや突起などの欠陥、および表
面の凹凸を最少限に抑制する必要がある。たとえばポリ
イミド樹脂層にボイドや突起などの欠陥および表面の凹
凸が多数存在すると、抵抗体や電極の断線、抵抗値の異
常、さらには動作中の抵抗体の過熱による破壊などをま
ねき、信頼性を大幅に低下させることになる。しかもこ
のような問題は、サーマルヘッドの記録密度が高精細に
なるほど顕著となる。またこのような問題は、サーマル
ヘッドに限らず、ハイブリッドＩＣ用回路基板などにお
いても同様におこる。さらにサーマルヘッドの場合は、
ポリイミド樹脂層の膜厚がばらつくと、従来のグレーズ
ガラス層の場合にくらべて、発色濃度に敏感に影響を及
ぼすなどの問題がある。

【０００６】しかし、サーマルヘッドの保温層は、熱効
率の観点から１０〜５０μm 、望ましくは２０〜３０μ
m 程度の膜厚を必要としており、単にポリイミド樹脂層
を形成しただけでは、上記問題を再現性よく解決するこ
とが困難である。

【０００７】また、サーマルヘッドをはじめ、ハイブリ
ッドＩＣ用回路基板などにおいては、支持基板に対する
ポリイミド樹脂層の付着力およびポリイミド樹脂層に対
してこの樹脂層上に形成される無機薄膜や金属薄膜の付
着力が、これを用いる電子部品の信頼性を保つうえに重
要な因子である。そのため、最近、ポリアミック酸合成
時に芳香族ジアミンの一部を、たとえば０．０５〜１０
mol％程度の範囲でＳi 基を有するジアミンに置換え
て、開環重付加反応させることにより得られるポリアミ
ック酸を使用して、付着力を向上させたシロキサン変成
ポリイミド樹脂が多用されている。

【０００８】しかし、このシロキサン変成ポリイミド樹
脂のＳi 基を有するジアミン置換のシロキサン結合部
は、支持基板との界面や表面に優先的に配列し、支持基
板に対する密着性の向上およびポリイミド樹脂層上に形
成される無機薄膜や金属薄膜との密着性の向上には寄与
するが、反面、表面に優先的に配列したシロオキサン
は、サーマルヘッドの動作中に熱分解をおこし、発熱部
の膨れなどの問題をおこすことが指摘されており、密着
性との兼合いで適度にこの層を除去することが望まれ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、近年、
サーマルヘッドの高抵抗基体やハイブリッドＩＣ用多層
回路基板などの熱に対して高い信頼性が要求される各種
電子部品の支持基板として、各種基板上にポリイミド樹
脂を絶縁層や耐熱層として被覆した樹脂被覆基体が多用
されるようになってきている。

【００１０】しかし、たとえばサーマルヘッドに保温層
としてこのポリイミド樹脂層を被覆した樹脂被覆基板を
使用する場合、このポリイミド樹脂層にボイド、突起な
どの欠陥および表面の凹凸が多数存在すると、このポリ
イミド樹脂層上に形成される抵抗体や電極の断線、抵抗
値の異常、さらには動作中の抵抗体の過熱による破壊な
どをまねき、信頼性を大幅に低下させる。しかもこのよ
うな問題は、サーマルヘッドの記録密度が高精細になる
ほど顕著となる。またこのような問題は、サーマルヘッ
ドに限らず、ハイブリッドＩＣ用回路基板などにおいて
も同様におこる。さらにサーマルヘッドの場合、ポリイ
ミド樹脂層の厚さがばらつくと、従来のグレーズガラス
層の場合にくらべて発色濃度に敏感に影響を及ぼすなど
の問題がある。しかしサーマルヘッドの保温層は、熱効
率の観点から１０〜５０μm 、望ましくは２０〜３０μ
m 程度の厚さを必要としており、単にポリイミド樹脂層
を形成しただけでは、上記問題を再現性よく解決するこ
とが困難である。

【００１１】また、サーマルヘッドをはじめ、ハイブリ
ッドＩＣ用回路基板などにおいては、支持基板に対する
ポリイミド樹脂層の付着力およびポリイミド樹脂層に対
してこの樹脂層上に形成される無機薄膜や金属薄膜の付
着力が、これを用いる電子部品の信頼性を保つうえに重
要な因子であり、そのために、最近、ポリアミック酸合
成時に芳香族ジアミンの一部を、たとえば０．０５〜１
０ mol％程度の範囲でＳi 基を有するジアミンに置換え
て、開環重付加反応させることにより得られるポリアミ
ック酸を使用することにより、付着力を向上させたシロ
キサン変成ポリイミド樹脂が多用されている。しかし、
このシロキサン変成ポリイミド樹脂のＳi 基を有するジ
アミン置換のシロキサン結合部は、支持基板との界面や
表面に優先的に配列し、支持基板に対する密着性の向上
およびポリイミド樹脂層上に形成される無機薄膜や金属
薄膜との密着性の向上には寄与するが、反面、表面に優
先的に配列したシロキサンは、サーマルヘッドの動作中
に熱分解をおこし、発熱部の膨れなどの問題をおこすた
め、密着性との兼合いで適当にこの層を除去することが
望まれる。

【００１２】この発明は、上記問題点を解決するために
なされたものであり、サーマルヘッドの高抵抗基体やハ
イブリッドＩＣ用の多層回路基板などの支持基体に膜厚
が均一でかつボイドや突起などの欠陥および表面凹凸が
少ない平滑なポリイミド樹脂層を再現性よく形成するこ
とが可能な樹脂被覆基板の製造方法を得ることを第１の
目的とする。

【００１３】また、支持基板に形成されたポリイミド樹
脂層の表面に配列するシロキサンを適度にかつ再現性よ
く除去することが可能な樹脂被覆基板の製造方法を得る
ことを第２の目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】支持基板にポリイミド樹
脂被覆層を被覆する樹脂被覆基板の製造方法において、
支持基板にポリアミック酸ワニスを塗布し、この支持基
板に塗布されたポリアミック酸ワニス塗布膜中の溶剤を
ポリアミック酸ワニスを構成するポリアミック酸をイミ
ド化しない温度で加熱して除去したのち、この溶剤の除
去されたポリアミック酸ワニス塗布膜を直接または剥離
部材を介して加熱ローラーにより加熱加圧して平滑化
し、その後、この平滑化されたポリアミック酸ワニス塗
布膜を熱処理し、ポリアミック酸をイミド化してポリイ
ミド樹脂被覆層を形成するようにした。

【００１５】また、支持基板にポリアミック酸ワニスを
塗布し、この支持基板に塗布されたポリアミック酸ワニ
ス塗布膜中の溶剤をポリアミック酸ワニスを構成するポ
リアミック酸をイミド化しない温度で加熱して除去し、
この溶剤の除去されたポリアミック酸ワニス塗布膜を熱
処理し、ポリアミック酸をイミド化してポリイミド樹脂
被覆層を形成したのち、このポリイミド樹脂被覆層の表
面を研磨するようにした。

【００１６】さらに、支持基板にポリアミック酸ワニス
を塗布し、この支持基板に塗布されたポリアミック酸ワ
ニス塗布膜中の溶剤をポリアミック酸ワニスを構成する
ポリアミック酸をイミド化しない温度で加熱して除去
し、この溶剤の除去されたポリアミック酸ワニス塗布膜
を熱処理し、ポリアミック酸をイミド化してポリイミド
樹脂被覆層を形成したのち、このポリイミド樹脂被覆層
の表面をアルカリ処理するようにした。

【００１７】

【作用】上記のように、支持基板にポリアミック酸ワニ
スを塗布し、その塗布膜中の溶剤を除去したのちに、加
熱加圧して平滑化すると、イミド化する前のポリアミッ
ク酸ワニス塗布膜は比較的柔軟な状態であり、かつ加熱
により粘度を下げた状態で平滑化されるため、塗布膜内
部に形成されているボイドや表面の突起、表面の凹凸を
簡単になくすことができ、均一かつ健全な内部状態およ
び表面状態として、その後のイミド化により所望のポリ
イミド樹脂被覆層が得られるようになる。

【００１８】また、支持基板にポリアミック酸ワニスを
塗布し、その塗布膜中の溶剤を除去し、さらに熱処理し
てポリアミック酸をイミド化してポリイミド樹脂被覆層
を形成したのちに、このポリイミド樹脂被覆層の表面を
研磨すると、表面の突起や凹凸をなくして、均一かつ健
全な表面状態のポリイミド樹脂被覆層とすることができ
るばかりでなく、膜厚の均一性も向上し、しかも表面を
適度の粗さにして、このポリイミド樹脂被覆層上に形成
される膜との付着力を向上させることができるようにな
る。

【００１９】さらに、支持基板にポリアミック酸ワニス
を塗布し、その塗布膜中の溶剤を除去し、さらに熱処理
してポリアミック酸をイミド化してポリイミド樹脂被覆
層を形成したのち、このポリイミド樹脂被覆層の表面を
アルカリ処理すると、特にシロキサン変成ポリイミド樹
脂の場合、その表面に優先的に配列したシロキサンを適
度に再現性よくかつ均一に除去できる。またシロオキサ
ン変成ポリイミド樹脂に限らず、ポリイミド樹脂被覆層
の表面を適度の粗さにして、このポリイミド樹脂被覆層
上に形成される膜との付着力を向上させることができる
ようになる。

【００２０】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明を実施例に基
づいて説明する。

【００２１】実施例１： 図１にその第１の実施例であ
る樹脂被覆基板の製造方法をフローチャートで示す。

【００２２】まず支持基板の表面を活性化処理する
（（イ）工程）。たとえばサーマルヘッドの一例につい
て説明すれば、支持基板として、Ｃr を１６〜１８重量
％含有する板厚０．５mm程度のＦe 合金からなる金属基
板が用いられ、この金属基板をレベリング処理したの
ち、所定寸法に切断し、バリ取りを施し、ついでこの金
属基板を４０〜６０℃に加熱された希硫酸（９６％Ｈ₂
ＳＯ₄ の５〜２０容量％水溶液）に１〜２分程度浸漬し
て金属基板表面の酸化物層を除去し、表面を活性化する
とともに、表面に微細な凹凸を形成する。また支持基板
として、Ａｌ₂ Ｏ₃ やＡl Ｎなどのセラミック基板を用
いる場合は、そのセラミック基板上にスパッタリングや
メタライズ法などの既知の薄膜形成方法を利用して、膜
厚０．０５〜１μm 程度のＣr ，Ｔi ，Ｃr −Ｔi 合金
などからなる活性金属層を形成する。

【００２３】つぎに、上記支持基板の活性化された表面
あるいは活性金属層上に、ポリイミドの前駆体であるポ
リアミック酸をＮ−メチル−２ピロリドン、Ｎ，Ｎジメ
チルホルムアミドなどの有機溶剤で希釈したポリアミッ
ク酸ワニスを、たとえばロールコータやスピンオンコー
タなどの方法により塗布する（（ロ）工程）。

【００２４】この場合、たとえばロールコータにより塗
布形成されたポリアミック酸ワニスの塗布膜の表面は、
ロール表面の溝に対応した凹凸ができ、またスピンオン
コータにより塗布形成されたポリアミック酸ワニスの塗
布膜は、中央部にくらべて周辺部が厚くなる。

【００２５】このポリアミック酸ワニスの塗布は、一回
当りポリイミド樹脂層の膜厚が１５μm 以下、好ましく
は１０μm になるように制御される。この膜厚を越える
と、その後の溶剤の除去が不均一となり、後述する平滑
処理をおこなっても内部欠陥が取り切れなくなる。

【００２６】使用されるポリアミック酸は、目的、用途
に応じて適宜選択される。たとえば形成されるポリイミ
ド樹脂被覆層をサーマルヘッドの保温層として用いる場
合は、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と、ｐフェ
ニレンジアミン、ｍフェニレンジアミン、ジアミノジフ
ェニルスルホン、ジアミノジフェニルメタンなどの芳香
族ジアミンとの開環重付加反応によって得られるポリア
ミック酸が好ましい。特にｐフェニレンジアミンを用い
ると、熱分解温度が高く、熱膨張係数の小さいポリイミ
ド樹脂被覆層を形成することができる。

【００２７】またポリアミック酸合成時に、芳香族ジア
ミンの一部を、たとえば０．０５〜１０ mol％程度の範
囲でＳi 基を有するジアミンで置換えて、開環重付加反
応させることにより得られるポリアミック酸を用いる
と、付着力を向上させることが可能なシロキサン変成ポ
リイミド樹脂が得られる。

【００２８】ついで、上記ポリアミック酸ワニスの塗布
膜の形成された支持基板を、たとえば乾燥炉に入れ、６
０〜１２０℃程度のイミド化のおこらない温度で加熱し
て、塗布膜中の溶剤を除去する（（ハ）工程）。

【００２９】この溶剤の除去は、加熱初期に急激におこ
り、その後は、温度により決まる一定値までしか減少し
ないため、設定温度に合った適切な時間乾燥することが
好ましく、たとえば６０℃×６０分乾燥したのちに９０
℃×３０分乾燥するといったスケジュールで乾燥する。

【００３０】この場合の溶剤の除去量は、添加溶剤の６
０％、好ましくは８０％以上である。溶剤の除去量が６
０％未満であると、後述する平滑化の際に発泡現象がお
こり、ポリイミド樹脂層中のボイド発生の原因となる。

【００３１】またこの溶剤の除去処理は、窒素ガスなど
の不活性ガス雰囲気中でおこなうことが好ましく、それ
により溶剤除去時の酸化性ガスの発生が防止され、イミ
ド化の際の支持基板に対する付着力を増強することがで
きる。

【００３２】つぎに、上記溶剤の除去されたポリアミッ
ク酸ワニスの塗布膜上に、（ロ）工程で使用したポリア
ミック酸ワニスと同種または異種のポリアミック酸ワニ
スを再度塗布する（（ニ）工程）。

【００３３】この２層目のポリアミック酸ワニスの塗布
は、上記（ハ）工程で加熱された支持基体が常温になっ
たのちにおこなわれる。この場合、支持基板の温度が高
いうちにポリアミック酸ワニスの塗布すると、反応が急
激に進行し、欠陥が生じやすくなる。なお、膜厚などに
ついては、上記（ハ）工程と同じである。

【００３４】ついで、上記（ハ）工程と同様の条件によ
り、（ニ）工程から得られるポリアミック酸ワニスの２
層塗布膜中の溶剤を加熱除去する（（ホ）工程）。

【００３５】この場合の溶剤の除去量も、添加溶剤の６
０％、好ましくは８０％以上である。

【００３６】なお、一般的には、この２層目のポリアミ
ック酸ワニスの塗布により、ほぼ所望の膜厚のポリイミ
ド樹脂層が得られるが、さらに膜厚を厚くする場合は、
上記ポリアミック酸ワニスの塗布および乾燥を繰返しお
こなって、所望の膜厚とする。

【００３７】つぎに、上記溶剤の除去されたポリアミッ
ク酸ワニスの２層塗布膜に対して平滑化処理をおこなう
（（ヘ）工程）。

【００３８】この平滑化処理には、図２に示す装置によ
りおこなわれる。この装置は、上記ポリアミック酸ワニ
ス２層塗布膜１の形成された支持基板２を水平方向に搬
送するコンベア３と、このコンベア３の中間部に配置さ
れた上下一対の加熱ローラ４と、この加熱ローラ４に達
する前の支持基板２に形成されたポリアミック酸ワニス
の２層塗布膜１を予備加熱する加熱装置５と、上記加熱
ローラ４通過後のポリアミック酸ワニス２層塗布膜１の
形成された支持基体２を冷却する冷却ファン６と、一対
の加熱ローラ４により２層塗布膜１を平滑化するとき、
そのポリアミック酸ワニス２層塗布膜１とこれに圧接す
る一方の加熱ローラ４との間に剥離シート７を供給する
剥離シート供給巻取機構８とからなる。上記剥離シート
７は、加熱ローラ４の表面状態がポリアミック酸ワニス
２層塗布膜１に転写されるのを極力防止するためのもの
であり、厚さ１０〜５０μm 、好ましくは２５μm 程度
のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート樹脂）フィルム
などが用いられ、ポリアミック酸ワニス２層塗布膜１と
の接触面には、剥離を良好にするため、シリコン系離型
剤の塗布される。

【００３９】平滑化処理は、まず加熱装置５により支持
基板２に形成されたポリアミック酸ワニス２層塗布膜１
を上にして予備加熱し、ついでコンベア３により、その
ポリアミック酸ワニス２層塗布膜１の形成された支持基
板２を加熱ローラ４に搬送する。そして剥離シート供給
巻取機構８から剥離シート７を供給し、この剥離シート
７を介して一対の加熱ローラ４により加熱、加圧して、
ポリアミック酸ワニス２層塗布膜１を平滑化する。この
加熱ローラ４通過後、冷却ファン６により冷却し、その
後、加熱ローラ４の加熱、加圧により平滑化されたポリ
アミック酸ワニス２層塗布膜１に密着する剥離シート７
を剥離しながら剥離シート供給巻取機構８に巻取る。

【００４０】この平滑化処理時の加熱ローラ４の温度、
圧力、加熱ローラ４間のギャップ、送り速度（搬送速
度）は、ポリアミック酸ワニス２層塗布膜１の成分、膜
厚などに応じて、適切な値に選択することが必要があ
る。この例のポリアミック酸ワニス２層塗布膜１につい
ては、加熱ローラ４の温度を６０〜１２０℃とし、圧
力、加熱ローラ４間のギャップ、送り速度をそれぞれ２
〜５kg/cm，３〜０．４５mm，３〜１５mm/secとした。
特にこの平滑化処理時の加熱ローラ４の温度は、塗布膜
中の残留溶剤の急激な蒸発に起因する気泡の巻込みを避
けるため、ポリアミック酸ワニスの塗布膜の溶剤を除去
するときの最高加熱温度よりも１０℃程度低くすること
が望まれる。

【００４１】またこの例では、加熱ローラ４として、耐
熱性シリコンゴムからなり、表面粗度Ｒa を０．１μm
以下、硬度５０度のものを使用した。この加熱ローラ４
の表面硬度は、ポリアミック酸ワニスの塗布膜の硬度に
もよるが、硬度４０度以上、９０度以下が好ましい。硬
度が４０度より低いと、突起や表面の凹凸を平滑化する
ことが困難となり、表面粗度Ｒa を０．１μm 以下にす
ることが困難となる。また硬度が９０度より高いと、セ
ラミック支持基板２を破損するなどの問題がおきる。

【００４２】つぎに、上記平滑化したポリアミック酸ワ
ニス２層塗布膜に対してイミド化が進行する温度、たと
えば１２０〜４８０℃程度の温度で熱処理し、ポリアミ
ック酸の脱水環化反応を進行させてイミド化し、ポリイ
ミド樹脂被覆層を形成する（（ト）工程）。

【００４３】このイミド化のための熱処理は、既に溶剤
の除去が済んでいるが、徐々に高温にさらすのが好まし
く、たとえば１３０℃×３０分→２５０℃×６０分→４
５０℃×６０分と順次温度を高くしておこなうのがよ
い。またこのイミド化のための熱処理は、窒素ガスなど
の不活性ガス雰囲気中でおこなうことが好ましい。

【００４４】つぎに、この実施例によるポリイミド樹脂
被覆層基板の製造方法の具体例について示す。各工程で
の処理条件は、下記のとおりである。

【００４５】工程（イ）：処理液濃度＝１０容量％、温
度＝５０℃、処理時間＝６０秒 工程（ロ）：塗布方法＝ロールコーター、塗布膜厚＝１
０μm （ポリイミド樹脂被覆層換算） 工程（ハ）：加熱条件＝６０℃×６０分→１００℃×３
０分（窒素ガス中） 工程（ニ）：塗布方法＝ロールコーター、塗布膜厚＝１
０μm （ポリイミド樹脂被覆層換算） 工程（ホ）：加熱条件＝６０℃×６０分→１００℃×３
０分（窒素ガス中） 工程（ヘ）：加熱温度＝９０℃、圧力＝３kg/cm 、送り
速度＝５mm/sec 工程（ト）：加熱条件＝１３０℃×３０分→２５０℃×
６０分→４５０℃×６０分 また、表１に上記各工程処理条件により形成したポリイ
ミド樹脂被覆層の内部欠陥、表面粗さ（うねりおよび表
面粗度Ｒａ）および付着力を、工程（ヘ）の平滑化処理
をおこなわない以外、同一工程で形成したポリイミド樹
脂被覆層（比較例）と対比して示す。

【００４６】

【表１】

【００４７】なお、表１の内部欠陥は、オリンパス光学
製超音波顕微鏡により観察した結果、うねりは、東京精
密製表面形状測定機により測定（ＷＡＣ０．８〜８mm周
期）した結果、表面粗度Ｒａは、小坂製作所製３次元粗
さ計により測定した結果、付着力は、３時間沸騰水に浸
漬したのち、ＪＩＳ−５４００に準じたクロスカット試
験により剥離個数を測定した結果である。

【００４８】この表１から明らかなように、この実施例
の製造方法により得られる樹脂被覆基板は、樹脂被覆層
内部のボイド、表面の突起、表面の凹凸がなく、均一か
つ健全な内部状態および表面状態が得られ、かつ膜厚が
均一である。また支持基板とポリアミック酸ワニス塗布
膜との界面においても、支持基板の微細な凹凸の隙間に
ポリアミック酸ワニス塗布膜が完全に入込み、支持基板
に対するポリイミド樹脂被覆層の強い付着力が安定して
得られることを示している。

【００４９】なお、樹脂被覆金属基板を用いたサーマル
ヘッドは、つぎの方法により製作される。

【００５０】上記製造方法により金属基板に保温層とし
てのポリイミド樹脂被覆層を形成し、そのポリイミド樹
脂被覆層上にｐ−ＣＶＤ（Plasma-Chemical Vapor Depo
sition）法やスパッタリング法など既知の薄膜形成方法
により、順次Ｓi Ｏ_x 、ＳiＣ_x 、Ｓi −Ｚr −Ｙ−Ｏ
−Ｎなどからなる下地膜、およびＴa −Ｓi Ｏ₂ 、Ｎb
−Ｓi Ｏ₂ などからなる発熱抵抗膜を形成する。さらに
その上に同様の方法により、個別電極および共通電極と
なるＡl やＡl 合金などの導電体膜を形成する。ついで
これら発熱抵抗膜と導電体膜とにフォトリソグラフィ法
によりパターニングを施し、所定間隔および形状の多数
の発熱抵抗体、個別電極および共通電極を形成する。そ
の後、少なくとも上記発熱部を被覆するようにスパッタ
リング法などにより、Ｓi −Ｚr −Ｙ−Ｏ−ＮやＳi −
Ｏ−Ｎなどからなる酸化防止膜兼耐摩耗膜を形成するこ
とによりサーマルヘッドが得られる。

【００５１】このようにして得られるサーマルヘッド
は、金属基板に保温層として形成したポリイミド樹脂被
覆層が上述したように内部のボイド、表面の突起、表面
の凹凸がなく、膜厚が均一であり、また金属基板との界
面においても、支持基板の微細な凹凸の隙間にポリアミ
ック酸ワニス塗布膜が完全に入込み、支持基体に対する
付着力がすぐれたものとなっているため、信頼性が高
く、長時間にわたって安定した印字動作が得られるもの
となる。

【００５２】また、この実施例の製造方法にしたがって
得られる樹脂被覆基板は、サーマルヘッドに限らず、ハ
イブリッドＩＣ用絶縁基板など、その他用途に使用して
多大な効果が得られる。

【００５３】なお、上記実施例では、ポリアミック酸ワ
ニスの塗布膜を平滑化するとき、ポリアミック酸ワニス
の塗布膜とこれを平滑化するための加熱ローラとの間
に、剥離シートを介在させたが、このポリアミック酸ワ
ニスの塗布膜の平滑化は、加熱ローラを離型にすぐれた
材料で構成あるいは加熱ローラの表面に離型剤を塗布す
ることにより、剥離シートを使用することなく直接加
熱、加圧して平滑化することも可能である。

【００５４】実施例２： 図３に第２の実施例である樹
脂被覆基板の製造方法をフローチャートで示す。

【００５５】この実施例２では、実施例１と同様に、支
持基板表面の活性化処理（（イ）工程）→ポリアミック
酸ワニスの塗布（（ロ）工程）→ポリアミック酸ワニス
塗布膜中の溶剤の除去（（ハ）工程）→ポリアミック酸
ワニスの再塗布（（ニ）工程）→ポリアミック酸ワニス
の２層塗布膜中の溶剤の除去（（ホ）工程）を順次おこ
なったのち、そのポリアミック酸ワニスの２層塗布膜に
対して、実施例１の（ト）工程と同様に脱水環化反応に
よるポリアミック酸のイミド化をおこなう（（ヘ）工
程）。さらにこの実施例２では、その後、ラッピングフ
ィルムまたは粒径０．０６〜１μm 、好ましくは０．０
６〜０．０３μm 程度のアルミナなどの研磨微粒子を水
などに分散した研磨剤を用いて表面を研磨する（（ト）
工程）。

【００５６】つぎに、この実施例によるポリイミド樹脂
被覆層の具体例について示す。各工程での処理条件は、
つぎのとおりである。

【００５７】工程（イ）：処理液濃度＝１０容量％、温
度＝５０℃、処理時間＝６０秒 工程（ロ）：塗布方法＝ロールコーター、塗布膜厚＝１
０μm （ポリイミド樹脂被覆層換算） 工程（ハ）：加熱条件＝６０℃×６０分→１００℃×３
０分（窒素ガス中） 工程（ニ）：塗布方法＝ロールコーター、塗布膜厚＝１
０μm （ポリイミド樹脂被覆層換算） 工程（ホ）：加熱条件＝６０℃×６０分→１００℃×３
０分（窒素ガス中） 工程（ヘ）：加熱条件＝１３０℃×３０分→２５０℃×
６０分→４５０℃×６０分 工程（ト）：研磨粒子＝アルミナ、粒度＝０．０８μm 表２に上記各工程処理条件により形成したポリイミド樹
脂被覆層の表面粗さ（うねりおよび表面粗度Ｒａ）を、
工程（ト）の研磨をおこなう以外、同一工程で形成した
ポリイミド樹脂被覆層（比較例）と対比して示す。

【００５８】

【表２】

【００５９】なお、表２のうねりは、表１と同様に東京
精密製表面形状測定機により測定（ＷＡＣ０．８〜８mm
周期）した結果、表面粗度Ｒａは、小坂製作所製３次元
粗さ計により測定した結果である。

【００６０】この表２から明らかなように、この実施例
の製造方法により得られる樹脂被覆基板は、表面の突
起、表面の異常凹凸がなく、均一かつ微細な凹凸をもつ
健全な表面状態が得られ、かつ膜厚が均一である。

【００６１】さらにこの実施例２の製造方法は、特にポ
リアミック酸合成時に芳香族ジアミンの一部をＳi 基を
有するジアミンで置換えて、開環重付加反応により得ら
れるポリアミック酸のように、ポリイミド樹脂被覆層の
表面にＳi 基を有するジアミン由来のシロキサンが形成
されるものに対しては、このポリイミド樹脂被覆層に対
する膜の付着力を強化するシロキサンの除去により、膜
の付着力が低下するが、工程（ト）の研磨による適度に
除去と、表面の微細な凹凸とが相俟って、その上に形成
される膜の付着力を低下させることがなく、従来、その
表面のシロオキサンが原因で発生したサーマルヘッドの
発熱部などの膨れを有効に防止することができる。

【００６２】実施例３： 図４に第３の実施例である樹
脂被覆基板の製造方法をフローチャートで示す。

【００６３】この実施例３では、実施例１と同様に、支
持基板表面の活性化処理（（イ）工程）→ポリアミック
酸ワニスの塗布（（ロ）工程）→ポリアミック酸ワニス
塗布膜中の溶剤の除去（（ハ）工程）→ポリアミック酸
ワニスの再塗布（（ニ）工程）→ポリアミック酸ワニス
の２層塗布膜中の溶剤の除去（（ホ）工程）→ポリアミ
ック酸ワニスの２層塗布膜の平滑化処理（（ヘ）工程）
→ポリアミック酸のイミド化（（ト）工程）を順次おこ
なったのちに、そのポリイミド樹脂被覆層表面を実施例
２の（ト）工程と同様に研磨する（（チ）工程）。

【００６４】このようにポリアミック酸ワニスの２層塗
布膜中の溶剤の除去したのちに平滑化処理をおこなう
と、ポリアミック酸ワニスの２層塗布膜内部の微細気泡
を除去でき、かつ表面の突起や表面の凹凸をなくして平
滑にし、最終的に内部ボイド、表面の突起や表面の凹凸
のなくし、かつ膜厚が均一なポリイミド樹脂被覆層を形
成することができる。また支持基板に対するポリイミド
樹脂被覆層の付着力を高めることができる。さらにポリ
アミック酸のイミド化したのちにおこなう研磨にによ
り、上記平滑にされた表面を均一微細な凹凸をもつ健全
な表面状態とすることができる。しかも特にポリアミッ
ク酸合成時に芳香族ジアミンの一部をＳi 基を有するジ
アミンで置換えて開環重付加反応により得られるポリア
ミック酸のように、ポリイミド樹脂被覆層の表面にＳi
基を有するジアミン由来のシロキサンが形成されるもの
については、そのシロキサンを適度に除去できる。また
ポリアミック酸ワニスの２層塗布膜の平滑化するとき、
シリコン系離型剤が付着し、これがポリイミド樹脂被覆
層に転化したのちも残存すると、このポリイミド樹脂被
覆層上に形成される膜などの付着力を低下させるが、研
磨によりそれらを有効に除去して、このポリイミド樹脂
被覆層上に形成される膜などの付着力低下を防止するこ
とができる。

【００６５】実施例４： 図５に第４の実施例である樹
脂被覆基板の製造方法をフローチャートで示す。

【００６６】この実施例４では、実施例２と同様に、支
持基板表面の活性化処理（（イ）工程）→ポリアミック
酸ワニスの塗布（（ロ）工程）→ポリアミック酸ワニス
塗布膜中の溶剤の除去（（ハ）工程）→ポリアミック酸
ワニスの再塗布（（ニ）工程）→ポリアミック酸ワニス
の２層塗布膜中の溶剤の除去（（ホ）工程）→ポリアミ
ック酸のイミド化（（ヘ）工程）を順次おこなったの
ち、そのポリイミド樹脂被覆層の形成された支持基板
を、水酸化ナトリウムを３〜１０重量％含有する水溶液
を４０〜７０℃に加熱して、この水酸化ナトリウム溶液
中に数分間浸漬してアルカリ処理する。

【００６７】このようにポリイミド樹脂被覆層の形成さ
れた支持基板をアルカリ水溶液により処理すると、ポリ
イミド樹脂被覆層の表面に優先的に配列するシロキサン
を適度に除去できるばかりでなく、ポリイミド樹脂被覆
層の表面を荒らして、均一な微細凹凸面とすることがで
きる。

【００６８】一例として、この方法により製造された樹
脂被覆金属基板を用いて実施例１に説明したサーマルヘ
ッドと同様に形成されたサーマルヘッドについて述べる
と、実用濃度の得られる印加エネルギの２００％の印加
エネルギで、パルス周期１０ms、パルス幅２msで１０⁸
回印加して強制試験（寿命試験）した結果、（ト）工程
のアルカリ処理をおこなわない以外、同一工程で製造し
た樹脂被覆金属基板を用いたサーマルヘッドが発熱部の
膨れを生じたのに対し、この例の樹脂被覆金属基板は、
何ら異常を示さなかった。またポリイミド樹脂被覆層上
に形成される膜の付着力を強化するシロキサンの適度な
除去により、表面の均一な微細凹凸と相俟って、その付
着力の低下が防止され、信頼性が高くかつ使用中にシロ
キサンの分解による発熱部の膨れがなく、長時間にわた
り安定した印字動作をするサーマルヘッドとすることが
できた。

【００６９】実施例５： 図６に第５の実施例である樹
脂被覆基板の製造方法をフローチャートで示す。

【００７０】この実施例５では、実施例３と同様に、支
持基板表面の活性化処理（（イ）工程）→ポリアミック
酸ワニスの塗布（（ロ）工程）→ポリアミック酸ワニス
塗布膜中の溶剤の除去（（ハ）工程）→ポリアミック酸
ワニスの再塗布（（ニ）工程）→ポリアミック酸ワニス
の２層塗布膜中の溶剤の除去（（ホ）工程）→ポリアミ
ック酸ワニスの２層塗布膜の平滑処理（（ヘ）工程）→
ポリアミック酸のイミド化（（ト）工程）を順次おこな
ったのち、そのポリイミド樹脂被覆層を実施例４の
（ト）工程）と同様にアルカリ処理する。

【００７１】このようにポリアミック酸ワニスの２層塗
布膜中の溶剤の除去したのちに平滑処理をおこなうと、
ポリアミック酸ワニスの２層塗布膜内部の微細気泡を除
去でき、かつ表面の突起や表面の凹凸をなくして、最終
的に内部ボイド、表面の突起や表面の凹凸のない平滑
な、しかも膜厚の均一なポリイミド樹脂被覆層を形成す
ることができる。また支持基板に対するポリイミド樹脂
被覆層の付着力を高めることができる。さらにポリアミ
ック酸をイミド化したのちの研磨により、均一微細な凹
凸をもつ健全な表面状態とすることができる。しかも特
にポリアミック酸合成時に芳香族ジアミンの一部をＳi
基を有するジアミンで置換えて開環重付加反応により得
られるポリアミック酸のように、ポリイミド樹脂被覆層
の表面にＳi 基を有するジアミン由来のシロオキサンが
優先的に形成されるものについては、このシロオキサン
を適度に除去することができ、従来そのシロキサンの分
解のために発生したサーマルヘッドの発熱部の膨れを防
止できる。またポリアミック酸ワニスの２層塗布膜を平
滑化するときにシリコン系離型剤が付着し、これがポリ
イミド樹脂被覆層に転化したのちも残存するすると、こ
のポリイミド樹脂被覆層上に形成される膜の付着力を低
下させるが、上記研磨によりそれを有効に除去して、そ
のポリイミド樹脂被覆層上に形成される膜の付着力の低
下を防止することができる。

【００７２】なお、上記各実施例は、サーマルヘッドに
用いられる樹脂被覆基板を主体に説明したが、この発明
の樹脂被覆基板はハイブリッドＩＣ用絶縁基板など、各
種用途に利用可能である。

【００７３】

【発明の効果】支持基板にポリアミック酸ワニスを塗布
し、この支持基板に塗布されたポリアミック酸ワニスの
塗布膜中の溶剤をポリアミック酸ワニスを構成するポリ
アミック酸をイミド化しない温度で加熱して除去したの
ち、この溶剤の除去されたポリアミック酸ワニスの塗布
膜を直接または剥離部材を介して加熱ローラーにより加
熱加圧して平滑化し、その後、この平滑化されたポリア
ミック酸ワニスの塗布膜を熱処理してポリアミック酸を
イミド化してポリイミド樹脂被覆層を形成することによ
り樹脂被覆基板を製造すると、イミド化する前のポリア
ミック酸の比較的柔軟な状態で、しかもこれを加熱によ
り粘度を下げた状態で平滑化するので、塗布膜内部に形
成されているボイドや表面の突起、表面の凹凸を簡単に
なくすことができ、均一かつ健全な内部状態および表面
状態をなし、かつ膜厚の均一なポリイミド樹脂被覆層を
形成することができる。しかも平滑化処理により、支持
基板表面の微細な凹凸の隙間にポリアミック酸ワニスの
塗布膜を完全に入込むませて、支持基板に対して付着力
の大きいポリイミド樹脂被覆層を形成することができ
る。

【００７４】また、支持基板にポリアミック酸ワニスを
塗布し、その塗布膜中の溶剤を除去し、さらに熱処理し
てポリアミック酸をイミド化してポリイミド樹脂被覆層
を形成したのちに、このポリイミド樹脂被覆層の表面を
研磨することにより樹脂被覆基板を製造すると、表面の
突起や凹凸をなくして、均一かつ健全な表面状態のポリ
イミド樹脂被覆層とすることができるばかりでなく、膜
厚の均一性も向上し、かつ表面を適度の粗さにして、こ
のポリイミド樹脂被覆層上に形成される膜との付着力を
向上させることができる。

【００７５】さらに、支持基板にポリアミック酸ワニス
を塗布し、その塗布膜中の溶剤を除去し、さらに熱処理
してポリアミック酸をイミド化してポリイミド樹脂被覆
層を形成したのちに、このポリイミド樹脂被覆層の表面
をアルカリ処理することにより樹脂被覆基板を製造する
と、表面に優先的に配列したシロキサンを適度に再現性
よくかつ均一に除去でき、しかも表面を適度の粗さにし
て、このポリイミド樹脂被覆層上に形成される膜との付
着力を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例である樹脂被覆基板の
製造方法をフローチャートで示す図である。

【図２】上記第１の実施例における平滑処理工程を説明
するための図である。

【図３】この発明の第２の実施例である樹脂被覆基板の
製造方法をフローチャートで示す図である。

【図４】この発明の第３の実施例である樹脂被覆基板の
製造方法をフローチャートで示す図である。

【図５】この発明の第４の実施例である樹脂被覆基板の
製造方法をフローチャートで示す図である。

【図６】この発明の第５の実施例である樹脂被覆基板の
製造方法をフローチャートで示す図である。

【符号の説明】

１…ポリアミック酸ワニスの２層塗布膜 ２…支持基板 ４…加熱ローラー ７…剥離シート ８…剥離シート供給巻取機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 3/44 Ａ 8727−4Ｅ // Ｂ３２Ｂ 31/26 7141−4Ｆ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持基板にポリアミック酸ワニスを塗布
   する工程と、上記ポリアミック酸ワニスを構成するポリ
   アミック酸をイミド化しない温度で加熱して上記支持基
   板に塗布されたポリアミック酸ワニス塗布膜中の溶剤を
   除去する工程と、上記溶剤の除去されたポリアミック酸
   ワニス塗布膜を直接または剥離部材を介して加熱ローラ
   ーにより加熱加圧して平滑化する工程と、上記平滑化さ
   れたポリアミック酸ワニスの塗布膜を熱処理し、上記ポ
   リアミック酸をイミド化してポリイミド樹脂被覆層を形
   成する工程とを有することを特徴とする樹脂被覆基板の
   製造方法。
2. 【請求項２】 支持基板にポリアミック酸ワニスを塗布
   する工程と、上記ポリアミック酸ワニスを構成するポリ
   アミック酸をイミド化しない温度で加熱して上記支持基
   板に塗布されたポリアミック酸ワニス塗布膜中の溶剤を
   除去する工程と、上記溶剤の除去されたポリアミック酸
   ワニス塗布膜を熱処理し、上記ポリアミック酸をイミド
   化してポリイミド樹脂被覆層を形成する工程と、上記ポ
   リイミド樹脂被覆層の表面を研磨する工程とを有するこ
   とを特徴とする樹脂被覆基板の製造方法。
3. 【請求項３】 支持基板にポリアミック酸ワニスを塗布
   する工程と、上記ポリアミック酸ワニスを構成するポリ
   アミック酸をイミド化しない温度で加熱して上記支持基
   板に塗布されたポリアミック酸ワニス塗布膜中の溶剤を
   除去する工程と、上記溶剤の除去されたポリアミック酸
   ワニス塗布膜を熱処理し、上記ポリアミック酸をイミド
   化してポリイミド樹脂被覆層を形成する工程と、上記ポ
   リイミド樹脂被覆層の表面をアルカリ処理する工程とを
   有することを特徴とする樹脂被覆基板の製造方法。