JPH0551528B2

JPH0551528B2 -

Info

Publication number: JPH0551528B2
Application number: JP59166994A
Authority: JP
Inventors: Katsuto Nagano; Michio Arai
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1984-08-09
Filing date: 1984-08-09
Publication date: 1993-08-02
Also published as: JPS6144703A

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景技術分野本発明は、耐摩耗層に関する。更に詳しくは、
硬度が高く、耐摩耗性に優れ、耐熱性に優れた耐
摩耗層で、フアクシミリ等に用いる感熱プリンタ
ー用の熱ヘツド等の種々のデバイス用保護層とし
て、そのデバイスの寿命をより長くすることので
きる耐摩耗層に関する。従来技術従来、フアクシミリ、計算機端末装置、印字装
置、記録計等の出力方式の一つとして用いる感熱
プリンター用の熱ヘツドは、例えば第１図に示さ
れるようにして構成されている。すなわち、基体２上には蓄熱用のグレーズ層３
を介し、発熱用抵抗体層４が形成され、一方、こ
の発熱用抵抗体層４には一対のリード層５１，５
３がオーミツクに接続されている。更に、最上層としては、感熱紙との摺接による
発熱用抵抗体層４とリード層５１，５３との摩
耗・破損等を防止するため、耐摩耗層６が配され
る。そして、リード層５１，５３を介して発熱用抵
抗体層４に通電することにより、リード層５１，
５３間の領域の発熱用抵抗体層４を発熱させ、こ
の熱を耐摩耗層６を介してこれに相対的に摺接さ
れる感熱紙上に与え、感熱記録が行われる。このような熱ヘツドにおいて、耐摩耗層６に
は、高い硬度を有し、耐摩耗性にすぐれ、しかも
耐熱性にすぐれ、その結果、長期に亘る感熱紙と
の摺接と繰返し発熱とを行なつても、その機能を
維持し、例えば、発熱抵抗体層の抵抗値劣化等を
招来せず、ヘツドの寿命を保持することが要求さ
れる。そこで、本発明者らは、このような点に鑑み、
先に、熱ヘツド等の耐摩耗層として、Ｂ−Ｐ−Si
薄膜が好ましい旨を提案している（特願昭55−
21950号等）。この先の提案に係る薄膜は、CVD法により形
成され、耐摩耗性、耐熱性のすぐれたものであ
る。しかし、この薄膜もヘツドにおける極めて過酷
な使用条件下においては、その耐摩耗性、耐熱性
とも未だ十分なものではなく、感熱紙との接触走
行下での荷重下における、長期に亘る繰返し発熱
により、例えば、発熱用抵抗体層の抵抗値劣化を
生じ、ついには、ヘツドの寿命を終えるに至り、
その耐摩耗層特性の更なる改良が望まれている。これは、従来のCVD法によつて熱ヘツドの保
護層を下地上に形成するときには、800〜900℃の
高温で堆積されるので、高温での熱ストレスによ
り、使用に従いクラツクが入つたり、抵抗値劣化
を生じるからである。なお、スパツタリングを用いれば、基板加熱温
度を500℃以下の低温とすることができるが、こ
のとき、巣を多く含む構造となり、層の機械的強
度、耐摩耗性が著しく低下する。発明の目的本発明の目的は、Ｂ，Ｐ，Siを含む混合ガスを
プラズマ分解（グロー放電分解）して耐摩耗層を
形成することにより、膜質が均質で、耐摩耗性お
よび耐熱性のよい薄膜を得、熱ヘツド用等の電子
部品の保護層として用いたとき、特にヘツド寿命
がより一層向上する耐摩耗層を提供することにあ
る。すなわち、第１の発明は、ホウ素化合物、リン
化合物およびケイ素化合物を含む混合ガスをプラ
ズマ分解して堆積したホウ素、リンおよびケイ素
を含む耐摩耗層で、熱ヘツドに設けられるもので
ある。また、第２の発明は、ホウ素化合物、リン化合
物およびケイ素化合物を含む混合ガスをプラズマ
分解して堆積したホウ素、リン、ケイ素ならびに
1at％以下の水素および／またはハロゲンを含む
耐摩耗層で、熱ヘツドに設けられるものである。発明の具体的構成以下、本発明の具体的構成について、詳細に説
明する。本発明の耐摩耗層は、Ｂ，ＰおよびSiを含む。この場合、耐摩耗層中のSi含量は、原子比で、
Ｂ１に対して、20以下、特に0.01〜５である。 Si／Ｂが20をこえると、導電性が生じ、絶縁膜
として不適となる。また、Si／Ｂが0.01未満となると、膜の機械的
強度が低下し、耐摩耗性の点で不十分となる。ま
た、内部歪によりクラツクが発生したり、はがれ
たりする。また、Ｐ／Ｂは、原子比で５以下、特に0.001
〜１である。Ｐ／Ｂが５をこえると、機械的強度が低下し、
また使用に従い強度が低下する。また、Ｐ／Ｂが0.001未満となると、膜の機械
的強度が低下し、耐摩耗性の点で不十分となる。
また、内部歪によりクラツクが発生したり、はが
れたりする。このようなＢとＰとSiとに加え、耐摩耗層中に
は、用いるソースに起因して、Ｈおよび／または
ハロゲンが含まれてもよい。ただし、Ｈないしハロゲン量は1at％以下であ
る。これは、1at％をこえると、抵抗が低下して
しまうからである。なお、本発明の耐摩耗層は、以上のように、
Ｂ，Ｐ，Siを必須成分とし、必要に応じＨないし
ハロゲンが含有されるものであるが、場合によつ
ては、概ね全体の１重量％以下の範囲で、更に他
の元素を含有してもよい。このような元素としては、Ge，Sn，Pb，Al，
Zr，Nb等を挙げることができる。このような組成からなる耐摩耗層は、無定形な
いし多結晶形をとる。このように、Ｂ，Ｐ，Siの３成分を必須とし、
上記の組成比からなる薄膜層を後述の条件による
グロー放電分解によつて形成すると、膜質の均質
な機械的強度、耐摩耗性の高い硬質被膜を得るこ
とができる。なお、膜質は用途に従い適宜決定すればよい
が、通常、0.1〜10μm、特に0.5〜10μmである。このようなＢ，Ｐ，Siからなる層を形成するに
は、グロー放電分解（プラズマ分解）法によつて
行う。プラズマ分解は、高周波法によつても、またマ
イクロ波法によつてもよい。高周波法に従うときには、１〜30MHz，100W
〜数KW程度の電力を投入すればよい。また、マイクロ波法に従うときには、1GHz〜
10GHz、100〜500W程度の電力を投入すればよ
い。用いる原料ガスとしては、水素化ホウ素、例え
ば、BH₃，B₂H₆等、ハロゲン化ホウ素、例えば
BCl₃、水素化リン、例えばPH₃、ハロゲン化リ
ン、例えばPCl₃、シラン系ガス、例えばSiH₄、
ハロゲン化シリコン等を用いればよい。そして、キヤリヤーとしては、水素、アルゴ
ン、ヘリウム等、特に水素を用い、原料ガスが所
定の量比となるように、反応系内に流入させれば
よい。耐摩耗層に最適な水素含量を得るには、最適な
原料ガスとキヤリアーガスの種類と流量を実験的
に求めればよい。なお、動作圧力は0.01〜5Torr程度、基体温度
は150〜500℃程度とすればよい。特に好ましくは350〜450℃の基体温度で、形成
された薄膜は膜質が均質であり、硬度が高く耐摩
耗性がよい。また、成膜速度は１〜20Å／sec程度とすれば
よい。このようにして形成された耐摩耗層は、耐摩耗
性、耐熱性が高く、各種デバイス用保護層として
用いたとき、そのデバイスの寿命を格段と向上せ
しめることができる。特に、本発明の耐摩耗層を、熱ヘツド用耐摩耗
層として用いたときには、このような効果は格段
と顕著なものとなり、ヘツドの使用に従い、感熱
紙摺接の際の荷重下での、非常に長期に亘る繰返
し発熱を行うときにも、発熱用抵抗体層の抵抗値
劣化量は格段と減少し、ヘツド寿命は格段と向上
する。このような場合、本発明の耐摩耗層を用いて熱
ヘツドを構成する代表的１例について触れるなら
ば、それは、以下のように行えばよい。すなわち、その基板２はアルミナ等のセラミツ
クス等を用いればよい。また、第１図に示されるように、基板２上に設
けられる蓄熱用のグレーズ層３は、通常のガラス
質から形成すればよい。なお、グレーズ層３は、
通常の場合と同様、基板上のほぼ全域に亘つて設
けられ、その厚さは15〜200μmとすればよく、更
には、ガラス質を含むペーストないしスラリーか
ら、常法に従いスクリーン印刷法、デイツプ法等
により形成すればよい。一方、グレーズ層３上には発熱用抵抗体層４が
第１図に示されるように配置される。発熱用抵抗
体層４としては、種々の方法によつて形成したも
のであつてもよいが、その特性上からは、多結晶
シリコン薄膜であることが好ましい。また、この多結晶シリコン薄膜中には、Ｐ，
As，Ｂ，Sb等の不純物が100重量％程度以下の範
囲で含まれていてもよい。そして、その抵抗は２
×10^-4〜５×10^-3Ω・cm程度とすればよい。更
に、発熱用抵抗体層は基板上に所定の形状で１つ
のみ設けられてもよいが、通常は、例えば平行細
条状となるように、多数分離されて所定の配列で
設けられるものであり、その厚みは0.1〜5μmと
するのが一般的である。この所定の形状と所定の配列を有する発熱抵抗
体層４には、一対のリード層５１，５３が所定間
隔で対向して接続される。リード層としては、各
種高融点金属から、種々の方法に従い薄膜として
形成すればよいが、アルミニウム、金、ニツケ
ル、銅、タンタル、チタン、タングステン、モリ
ブデンあるいはこれらの合金、更にはタングステ
ンシリサイド、モリブデンシリサイド等から構成
することが好ましい。この場合、リード層５１，５３は、発熱抵抗体
層４の上層に位置してもよく、また、その下層に
位置してもよい。また、リード層の厚みは、概ね
0.5〜2μmとすればよい。そして、このような積層体としての熱ヘツド下
地の上面のほぼ全域に亘つて、最上層として、本
発明の耐摩耗層６が設けられる。以上、熱ヘツドを構成する場合の代表的１例に
ついて述べてきたが、この他、熱ヘツドには種々
の介在層を設けたり、図示のように基板の発熱部
に対応する部分を凸状にしたり、種々の態様が可
能であることはいうまでもない。また、耐摩耗層を２層構成とし、上層および下
層の組成を変えたりすることもできる。発明の具体的効果本発明の耐摩耗層は非常に均質な膜であり、耐
摩耗性、耐熱性が格段と高いものである。そのため、本発明の耐摩耗層を有する熱ヘツド
は、長時間にわたつて特性の変化しない耐久性の
良い熱ヘツドを得ることができる。また、熱ヘツドのみならず、このような特性を
活かして種々のデバイス用耐摩耗層として、デバ
イスの寿命を向上せしめることができる。例えば、その耐摩耗性を活かして、透光性記録
紙と摺接せしめつつ使用する半導体光検出ヘツド
の耐摩耗層等としても有用である。本発明者は、本発明の効果を確認するため種々
実験を行つた。以下にその１例を示す。実験例第１図に示されるような熱ヘツドを作成し、本
発明の効果を確認した。先ず、基板２としては、300mm×300mm、厚さ２
mmの98％アルミナを用い、その一面上に80μm厚
のグレーズ層３を形成した。次いで、化学気相成長法に従い、ソースとして
シランとジボラン、キヤリアガスとして水素を用
い、ホウ素を１重量％含む1μm厚の多結晶シリコ
ン薄膜を被着し、写真食刻法により、間隔30μm
で、100μm幅の平行細条状の複数個の多結晶シリ
コン薄膜発熱用抵抗体層４を形成した。この後、この上に1.5μm厚のＷ薄膜を被着し、
やはり写真食刻法により、上記各細条状発熱用抵
抗体層４上において、その中央部に100×230μm
の窓が形成されるようにして、Ｗリード層５１，
５３を形成した。次に、このうに形成した熱ヘツド下地積層体８
種に対し、本発明の、あるいは比較用の耐摩耗層
を、それぞれ1μmの厚さで、その全面に被着し
た。この場合、ヘツドＢ〜Ｇについては、B₂H₆，
PH₃およびSiH₄をソースとして、H₂キヤリヤに
て、400℃の基板温度で、13.56MHz，180W，
1Torrにてグロー放電分解を行い、その際、各ソ
ースの流量比を変更して耐摩耗層形成を行つたも
のである。得られた４種の薄膜をＸ線マイクロアナライザ
ー、オージエ分光分析およびエスカにより組成解
析を行つたところ、下記第１表に示される組成を
有していることが確証された。また、ヘツドＨは、B₂H₆，PH₃およびSiH₄を
ソースとして用い、H₂キヤリアにて、900℃の基
板温度で、ソース流量比を変えて気相成長
（CVD）を行つたものである。このようにして得た８種のヘツドＡ〜Ｈにつ
き、公知の方法に従いダイオードマトリツクスを
構成し、感熱紙を通常の圧力で接触走行させつ
つ、ヘツドの各発熱用抵抗体層にリード層対を介
し、10msecの間隔で、0.5msecのパルス通電を繰
返した。この場合、通電電力は感熱紙の飽和濃度必要量
とした。このような感熱紙走行下でのパルス通電
を２×10⁸回行い、その後の全発熱体層の抵抗値
劣化（％）を測定し、これを平均して第１表に示
される結果を得た。BACKGROUND OF THE INVENTION Technical Field The present invention relates to wear-resistant layers. For more details,
A wear-resistant layer with high hardness, excellent abrasion resistance, and excellent heat resistance, and can be used as a protective layer for various devices such as thermal heads for thermal printers used in facsimiles, etc., to extend the life of the device. Regarding the wear-resistant layer that can be produced. BACKGROUND ART Conventionally, a thermal head for a thermal printer used as one of the output methods of a facsimile machine, a computer terminal device, a printing device, a recorder, etc. is configured as shown in FIG. 1, for example. That is, on the base 2 there is a glaze layer 3 for heat storage.
A heat generating resistor layer 4 is formed through the heat generating resistor layer 4, and a pair of lead layers 51, 5 are formed on the heat generating resistor layer 4.
3 is connected to Ohmic. Further, as the uppermost layer, a wear-resistant layer 6 is disposed in order to prevent the heating resistor layer 4 and the lead layers 51, 53 from being worn out or damaged due to sliding contact with the thermal paper. Then, by applying electricity to the heating resistor layer 4 via the lead layers 51 and 53, the lead layer 51,
Heat-generating resistor layer 4 in the area between 53 and 53 is made to generate heat, and this heat is applied to the thermal paper that is in relative sliding contact with this through the wear-resistant layer 6, thereby performing thermal recording. In such a thermal head, the abrasion-resistant layer 6 has high hardness, excellent abrasion resistance, and excellent heat resistance.As a result, it can withstand long-term sliding contact with thermal paper and repeated heat generation. It is required to maintain its function even when the head is heated, for example, without causing deterioration of the resistance value of the heating resistor layer, and to maintain the life of the head. Therefore, in view of these points, the present inventors
First, B-P-Si was used as a wear-resistant layer for thermal heads, etc.
It is proposed that a thin film is preferable (patent application 1983-
21950 etc.). The thin film proposed above is formed by a CVD method and has excellent wear resistance and heat resistance. However, this thin film still does not have sufficient abrasion resistance and heat resistance under the extremely harsh conditions of use in the head, and due to repeated heat generation over a long period of time under the load of running in contact with thermal paper. For example, the resistance value of the heating resistor layer deteriorates, and eventually the life of the head ends.
Further improvement of the wear-resistant layer properties is desired. When the protective layer of the thermal head is formed on the substrate using the conventional CVD method, it is deposited at a high temperature of 800 to 900 degrees Celsius, so cracks may appear during use due to thermal stress at high temperatures. This is because resistance value deterioration occurs. Incidentally, if sputtering is used, the substrate heating temperature can be lowered to a low temperature of 500° C. or less, but at this time, a structure containing many voids is formed, and the mechanical strength and wear resistance of the layer are significantly reduced. Purpose of the Invention The purpose of the present invention is to form a wear-resistant layer by plasma decomposition (glow discharge decomposition) of a mixed gas containing B, P, and Si, so that the film quality is homogeneous and the film has good wear resistance and heat resistance. The object of the present invention is to provide a wear-resistant layer that further improves the life of the head when the thin film is obtained and used as a protective layer for electronic components such as those for thermal heads. That is, the first invention is a wear-resistant layer containing boron, phosphorus, and silicon deposited by plasma decomposition of a mixed gas containing a boron compound, a phosphorus compound, and a silicon compound, and is provided on a thermal head. Further, the second invention provides boron, phosphorus, silicon and
A wear-resistant layer containing 1 at% or less hydrogen and/or halogen, which is provided on a thermal head. Specific Configuration of the Invention The specific configuration of the present invention will be described in detail below. The wear-resistant layer of the present invention contains B, P and Si. In this case, the Si content in the wear-resistant layer is, in atomic ratio,
With respect to B1, it is 20 or less, especially 0.01 to 5. When Si/B exceeds 20, conductivity occurs and the film becomes unsuitable as an insulating film. Furthermore, when Si/B is less than 0.01, the mechanical strength of the film decreases, resulting in insufficient wear resistance. In addition, internal distortion may cause cracks or peeling. In addition, P/B is 5 or less in atomic ratio, especially 0.001
~1. When P/B exceeds 5, mechanical strength decreases,
In addition, the strength decreases with use. Moreover, when P/B is less than 0.001, the mechanical strength of the film decreases, resulting in insufficient wear resistance.
In addition, internal distortion may cause cracks or peeling. In addition to B, P, and Si, the wear-resistant layer may contain H and/or halogen depending on the source used. However, the amount of H or halogen is 1 at% or less. This is because when it exceeds 1at%, the resistance decreases. In addition, as mentioned above, the wear-resistant layer of the present invention has the following characteristics:
It contains B, P, and Si as essential components, and contains H or halogen as necessary, but in some cases, it may also contain other elements in an amount of approximately 1% by weight or less of the total. Good too. Such elements include Ge, Sn, Pb, Al,
Examples include Zr and Nb. The wear-resistant layer having such a composition takes an amorphous or polycrystalline form. In this way, the three components B, P, and Si are essential,
When a thin film layer having the above-mentioned composition ratio is formed by glow discharge decomposition under the conditions described below, it is possible to obtain a hard film having a homogeneous quality, high mechanical strength, and high wear resistance. The film quality may be appropriately determined depending on the application, but is usually 0.1 to 10 μm, particularly 0.5 to 10 μm. A glow discharge decomposition (plasma decomposition) method is used to form such a layer made of B, P, and Si. Plasma decomposition may be performed by a high frequency method or a microwave method. When following the high frequency law, 1~30MHz, 100W
All you need to do is input about a few kilowatts of power. Also, when following the microwave law, 1GHz~
All you need to do is input power of about 100 to 500W at 10GHz. The raw material gas used includes boron hydride, such as BH ₃ , B ₂ H ₆ , etc., and boron halide, such as
BCl ₃ , phosphorus hydrides, e.g. PH ₃ , phosphorus halides, e.g. PCl ₃ , silane gases, e.g. SiH ₄ ,
Silicon halide or the like may be used. Hydrogen, argon, helium, or the like, especially hydrogen, may be used as the carrier, and the raw material gases may be introduced into the reaction system in a predetermined ratio. In order to obtain the optimum hydrogen content for the wear-resistant layer, it is sufficient to experimentally determine the optimum types and flow rates of the raw material gas and carrier gas. Note that the operating pressure may be approximately 0.01 to 5 Torr, and the substrate temperature may be approximately 150 to 500°C. Particularly preferably, at a substrate temperature of 350 to 450°C, the formed thin film has homogeneous film quality, high hardness, and good wear resistance. Further, the film formation rate may be approximately 1 to 20 Å/sec. The wear-resistant layer thus formed has high wear resistance and heat resistance, and when used as a protective layer for various devices, can significantly improve the life of the device. In particular, when the abrasion resistant layer of the present invention is used as an abrasion resistant layer for a thermal head, such effects become much more pronounced, and as the head is used, the wear resistant layer under the load during thermal paper contact. Even when heat is generated repeatedly over a very long period of time, the amount of deterioration in the resistance value of the heat generating resistor layer is significantly reduced, and the life of the head is significantly improved. In such a case, a typical example of constructing a thermal head using the wear-resistant layer of the present invention may be carried out as follows. That is, the substrate 2 may be made of ceramics such as alumina. Further, as shown in FIG. 1, the heat storage glaze layer 3 provided on the substrate 2 may be formed from a normal glass material. Note that the glaze layer 3 is
As in the usual case, it is provided over almost the entire area on the substrate, and the thickness may be 15 to 200 μm.Furthermore, it can be formed using a paste or slurry containing glass in accordance with the usual method such as screen printing method or dip method. It may be formed by, etc. On the other hand, a heating resistor layer 4 is arranged on the glaze layer 3 as shown in FIG. The heating resistor layer 4 may be formed by various methods, but from the viewpoint of its characteristics, a polycrystalline silicon thin film is preferable. In addition, this polycrystalline silicon thin film contains P,
Impurities such as As, B, and Sb may be contained in an amount of about 100% by weight or less. And its resistance is 2
It may be approximately ×10 ^-4 to 5 × 10 ^-3 Ω·cm. Furthermore, although only one heating resistor layer may be provided on the substrate in a predetermined shape, it is usually separated into multiple layers and provided in a predetermined arrangement, for example, in the form of parallel strips. Generally, the thickness is 0.1 to 5 μm. A pair of lead layers 51 and 53 are connected to the heating resistor layer 4 having a predetermined shape and a predetermined arrangement so as to face each other at a predetermined interval. The lead layer may be formed as a thin film using various methods using various high-melting point metals, including aluminum, gold, nickel, copper, tantalum, titanium, tungsten, molybdenum, or alloys thereof, as well as tungsten silicide and molybdenum silicide. It is preferable to consist of the following. In this case, the lead layers 51 and 53 may be located above or below the heating resistor layer 4. Also, the thickness of the lead layer is approximately
It may be 0.5 to 2 μm. Then, the wear-resistant layer 6 of the present invention is provided as the uppermost layer over almost the entire upper surface of the thermal head base as such a laminate. The above has described one typical example of configuring a thermal head, but in addition to this, various intervening layers may be provided in the thermal head, or the portion of the board corresponding to the heat generating portion may be made convex as shown in the figure. Needless to say, various other embodiments are possible. Further, the wear-resistant layer may have a two-layer structure, and the compositions of the upper layer and the lower layer may be changed. Specific Effects of the Invention The wear-resistant layer of the present invention is a very homogeneous film, and has extremely high wear resistance and heat resistance. Therefore, the thermal head having the wear-resistant layer of the present invention can provide a highly durable thermal head whose characteristics do not change over a long period of time. In addition, it can be used not only as a thermal head but also as an abrasion-resistant layer for various devices by making use of such characteristics to improve the lifespan of devices. For example, by taking advantage of its abrasion resistance, it is useful as an abrasion-resistant layer of a semiconductor photodetection head that is used in sliding contact with a transparent recording paper. The inventor conducted various experiments to confirm the effects of the present invention. An example is shown below. Experimental Example A thermal head as shown in FIG. 1 was prepared to confirm the effects of the present invention. First, the board 2 is 300mm x 300mm, thickness 2.
A glaze layer 3 with a thickness of 80 μm was formed on one surface using 98% alumina with a thickness of 80 μm. Next, a 1 μm thick polycrystalline silicon thin film containing 1% by weight of boron was deposited using chemical vapor deposition using silane and diborane as sources and hydrogen as a carrier gas, and photolithography was used to deposit a 1 μm thick polycrystalline silicon thin film containing 1% by weight of boron.
A plurality of parallel strip-shaped polycrystalline silicon thin film heat generating resistor layers 4 each having a width of 100 μm were formed. After this, a 1.5 μm thick W thin film was deposited on top of this.
Again, by photolithography, a 100×230 μm layer was formed on each of the strip-shaped heating resistor layers 4 in the center.
The W lead layer 51,
53 was formed. Next, the thermal head base laminate 8 thus formed
A wear-resistant layer of the present invention or a comparative one was applied to the entire surface of the seed, each having a thickness of 1 μm. In this case, for heads B to G, B ₂ H ₆ ,
13.56MHz, 180W, with PH ₃ and SiH ₄ sources, H ₂ carrier, 400℃ substrate temperature,
Glow discharge decomposition was performed at 1 Torr, and at that time, the flow rate ratio of each source was changed to form a wear-resistant layer. When the compositions of the four types of thin films obtained were analyzed using an X-ray microanalyzer, Augier spectroscopy, and Esca, it was confirmed that they had the compositions shown in Table 1 below. Head H uses B ₂ H ₆ , PH ₃ and SiH ₄ as sources, and performs vapor phase growth (CVD) in an H ₂ carrier at a substrate temperature of 900°C and by changing the source flow rate ratio. It is. For the eight heads A to H thus obtained, a diode matrix was constructed according to a known method, and a lead layer was attached to each heating resistor layer of the head while running thermal paper in contact with it under normal pressure. A pulse current of 0.5 msec was applied repeatedly at an interval of 10 msec. In this case, the applied power was set to the amount required for the saturation density of the thermal paper. Pulse energization was performed 2 x 10 ⁸ times while the thermal paper was running in this manner, and the resistance deterioration (%) of the entire heating element layer was then measured, and the results shown in Table 1 were obtained by averaging the results. Ta.

【表】この場合、本発明を適用したヘツドＤ，Ｅで
は、抵抗値劣化は５％以下である。一方、本発明外の組成の薄膜保護層を用いるヘ
ツドＢ，Ｃ，Ｆ，Ｇでは10％以上の抵抗値劣化を
示す。また、ヘツドではリーク状態となつてしまう。そして、従来のCVD法（Ｈ）では、やはりリ
ークが生じる。すなわち、本発明の耐摩耗層が熱ヘツドの寿命
向上に大きな効果を発揮することがわかる。[Table] In this case, in heads D and E to which the present invention is applied, the resistance value deterioration is 5% or less. On the other hand, heads B, C, F, and G using thin film protective layers having compositions other than those of the present invention exhibit resistance value deterioration of 10% or more. Also, the head will be in a leak state. In the conventional CVD method (H), leakage still occurs. That is, it can be seen that the wear-resistant layer of the present invention has a great effect on improving the life of the thermal head.

[Brief explanation of the drawing]

第１図は、耐摩耗層を熱ヘツドに適用するとき
の、代表的１例を示す一部省略断面図である。１……熱ヘツド、２……基体、３……グレーズ
層、４……発熱用抵抗体層、５１，５３……リー
ド層、６……耐摩耗層。 FIG. 1 is a partially omitted cross-sectional view showing one typical example of applying the wear-resistant layer to a thermal head. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Thermal head, 2... Substrate, 3... Glaze layer, 4... Heat generating resistor layer, 51, 53... Lead layer, 6... Wear resistant layer.

Claims

[Scope of Claims] 1. A wear-resistant layer containing boron, phosphorus, and silicon deposited by plasma decomposition of a mixed gas containing a boron compound, a phosphorus compound, and a silicon compound. 2 Claim 1 in which the atomic ratio of phosphorus/boron is 5 or less and the atomic ratio of silicon/boron is 20 or less
Wear-resistant layer as described in section. 3. The wear-resistant layer according to claim 1 or 2, which is provided on a thermal head. 4. A wear-resistant layer containing boron, phosphorus, silicon, and 1 at% or less hydrogen and/or halogen, deposited by plasma decomposition of a mixed gas containing a boron compound, phosphorus compound, and silicon compound. 5 Claim 4 in which the atomic ratio of phosphorus/boron is 5 or less and the atomic ratio of silicon/boron is 20 or less
Wear-resistant layer as described in section. 6. The wear-resistant layer according to claim 4 or 5, which is provided on a thermal head.