JPH0641212B2 - 耐摩耗性保護膜 - Google Patents
耐摩耗性保護膜Info
- Publication number
- JPH0641212B2 JPH0641212B2 JP60108243A JP10824385A JPH0641212B2 JP H0641212 B2 JPH0641212 B2 JP H0641212B2 JP 60108243 A JP60108243 A JP 60108243A JP 10824385 A JP10824385 A JP 10824385A JP H0641212 B2 JPH0641212 B2 JP H0641212B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- protective film
- resistance
- wear
- present
- resistant protective
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は耐摩耗性保護膜に関し、特にサーマルヘツド用
耐摩耗性保護膜に関する。
耐摩耗性保護膜に関する。
従来、フアクシミリ、コンピユータ端末、ワードプロセ
ツサ、記録計等の出力方式の一つとして用いられている
感熱プリンターのサーマルヘツドは、基本的には例えば
第１図のように、表面に蓄熱用グレーズ層を有する磁器
基板１の表面に抵抗発熱体層２を形成し、さらにその両
端に通電のためのリード層３、３′を設けた上、最上層
として、感熱紙との摺接による発熱体層２やリード層
３、３′の摩耗、破損を防止するため、保護層４が設け
られる。使用において、リード層３、３′間に通電すれ
ば抵抗発熱体層２は発熱してこの熱を保護層４を介して
感熱紙上に与え、感熱記録を行う。
ツサ、記録計等の出力方式の一つとして用いられている
感熱プリンターのサーマルヘツドは、基本的には例えば
第１図のように、表面に蓄熱用グレーズ層を有する磁器
基板１の表面に抵抗発熱体層２を形成し、さらにその両
端に通電のためのリード層３、３′を設けた上、最上層
として、感熱紙との摺接による発熱体層２やリード層
３、３′の摩耗、破損を防止するため、保護層４が設け
られる。使用において、リード層３、３′間に通電すれ
ば抵抗発熱体層２は発熱してこの熱を保護層４を介して
感熱紙上に与え、感熱記録を行う。
サーマルヘツドの保護層としては、高い硬度と、耐摩耗
性と、耐熱性とを有し、その結果長期間にわたる摺接及
び長期間にわたる発熱に対して十分にその機能を発揮で
きるものが要求される。
性と、耐熱性とを有し、その結果長期間にわたる摺接及
び長期間にわたる発熱に対して十分にその機能を発揮で
きるものが要求される。
このような厳しい条件に対応できる保護層材料としては
十分満足なものはない。従来から使用されているものは
Ta2O5やＳｉＣなどであるが、Ta2O５は硬度耐摩耗性の
点で劣る。またＳｉＣは高い硬度を有するが、じん性が
なく耐クラツク性が低い。またSiO２も検討されたこと
があるが感熱紙と反応したり、また感光紙との摩擦係数
が高くステイツキング等のトラブルを起こすので使用さ
れていない。
十分満足なものはない。従来から使用されているものは
Ta2O5やＳｉＣなどであるが、Ta2O５は硬度耐摩耗性の
点で劣る。またＳｉＣは高い硬度を有するが、じん性が
なく耐クラツク性が低い。またSiO２も検討されたこと
があるが感熱紙と反応したり、また感光紙との摩擦係数
が高くステイツキング等のトラブルを起こすので使用さ
れていない。
本発明の目的は、耐摩耗性及び耐熱、耐クラツク性の優
れた保護膜を提供することにある。本発明の他の目的
は、特にサーマルヘツドにおける上記のすぐれた性質を
有する保護膜を提供することにある。
れた保護膜を提供することにある。本発明の他の目的
は、特にサーマルヘツドにおける上記のすぐれた性質を
有する保護膜を提供することにある。
本発明の保護膜は組成SiNxBy（ここにｘは０．１〜１
０、ｘ／ｙは０．１〜１０）を有する化合物、またはＳ
ｉ、Ｎ、Ｂの全量に対して５％（原子比）までのＯを含
有する上記式で表わされる化合物より成る。
０、ｘ／ｙは０．１〜１０）を有する化合物、またはＳ
ｉ、Ｎ、Ｂの全量に対して５％（原子比）までのＯを含
有する上記式で表わされる化合物より成る。
本発明の保護膜は耐熱性が高く且つ耐摩耗性にすぐれて
おり、従来のTa2O５に比して十分に高い耐摩耗性を有す
ると共に、SiO２のような紙との反応性がなく、パルス
状繰返し通電による熱応力によつてもクラツクを生じな
い。本発明の保護膜は、窒素を含有することにより、十
分な絶縁性を賦与することができる。窒素の量は広範囲
に変動しても（ｘ＝０．１〜１０）、絶縁性等が大きく
変動せず制御し易い利点がある。また酸素を用いるとガ
ス効率が増大し、クラツク強度も増す利益が得られる。
おり、従来のTa2O５に比して十分に高い耐摩耗性を有す
ると共に、SiO２のような紙との反応性がなく、パルス
状繰返し通電による熱応力によつてもクラツクを生じな
い。本発明の保護膜は、窒素を含有することにより、十
分な絶縁性を賦与することができる。窒素の量は広範囲
に変動しても（ｘ＝０．１〜１０）、絶縁性等が大きく
変動せず制御し易い利点がある。また酸素を用いるとガ
ス効率が増大し、クラツク強度も増す利益が得られる。
以下、本発明の実施例を説明する。第１図は、本発明の
一実施例によるサーマルヘツドの発熱体部を示してお
り、１はグレーズ層を設けたアルミナ基板、２は０．２
μｍ厚のpolyＳｉの３元化合物薄膜抵抗体層、３、３′
は２μｍ厚のＡu 電極、４は３μｍ厚のSiNxBy（但しｘ
＝０．１〜１０，ｘ／ｙ＝０．１〜１０である）薄膜で
ある。
一実施例によるサーマルヘツドの発熱体部を示してお
り、１はグレーズ層を設けたアルミナ基板、２は０．２
μｍ厚のpolyＳｉの３元化合物薄膜抵抗体層、３、３′
は２μｍ厚のＡu 電極、４は３μｍ厚のSiNxBy（但しｘ
＝０．１〜１０，ｘ／ｙ＝０．１〜１０である）薄膜で
ある。
本発明の保護膜はSiNxByで表わされる化合物であり、ｘ
は０．１〜１０の範囲が好ましい。ｘが０．１より小さ
いと、すなわちＳｉに対してＮが少くな過ぎると、絶縁
性が低下する。Ｎは量的変動が大きくても保護膜の絶縁
性及び他の特性の変動が緩かで、製造工程の制御が容易
である利点を有する。またｘ／ｙは０．１〜１０の範囲
で用いることが好ましい。この比が０．１よりも低いと
電気絶縁性が低くなるので望ましくない。一方、この比
が１０よりも大きくなると、クラツク強度及び耐摩耗性
が減少するので望ましくない。
は０．１〜１０の範囲が好ましい。ｘが０．１より小さ
いと、すなわちＳｉに対してＮが少くな過ぎると、絶縁
性が低下する。Ｎは量的変動が大きくても保護膜の絶縁
性及び他の特性の変動が緩かで、製造工程の制御が容易
である利点を有する。またｘ／ｙは０．１〜１０の範囲
で用いることが好ましい。この比が０．１よりも低いと
電気絶縁性が低くなるので望ましくない。一方、この比
が１０よりも大きくなると、クラツク強度及び耐摩耗性
が減少するので望ましくない。
上記の化合物にはさらに酸素を加えても良い。酸素は上
記化合物の全量に対して５％（原子比）までの量で用い
ることができる。酸素を用いると絶縁性が改善されるだ
けでなく、ガス効率が改善される。酸素の量が５％を超
えると、保護膜の耐摩耗性が低下する。しかし、クラツ
ク強度に対しては改善効果が見られる。上記からＮの代
りにＯを用いても良いことが分るが、酸素を用いると条
件制御が困難になる。従つて、本発明ではＯは補助的に
用いることにした。
記化合物の全量に対して５％（原子比）までの量で用い
ることができる。酸素を用いると絶縁性が改善されるだ
けでなく、ガス効率が改善される。酸素の量が５％を超
えると、保護膜の耐摩耗性が低下する。しかし、クラツ
ク強度に対しては改善効果が見られる。上記からＮの代
りにＯを用いても良いことが分るが、酸素を用いると条
件制御が困難になる。従つて、本発明ではＯは補助的に
用いることにした。
以下、本発明の実施例を詳しく説明する。本発明の保護
膜は気相成長法（プラズマＣＶＤ）やスパツタリングな
どにより成膜できるが、好ましくは前者を用いる。
膜は気相成長法（プラズマＣＶＤ）やスパツタリングな
どにより成膜できるが、好ましくは前者を用いる。
平行平板形のプラズマＣＶＤ法により、１００μｍ×３
００μｍの下地デバイス（第１図参照）の上に成膜を行
つた。すなわち、キヤリヤとしてＨ２を用い、ソースと
して２０％SiH４／Ｈ２を５００SCCM、５％B2H6／Ｈ２
を５〜１SCCM（可変）及びNH３を２０SCCM〜５００SCCM
（可変）の流量で流し、温度３００℃、圧力１Torr、及
び入力２００Ｗの条件で成膜を行つた。こうして得られ
た種々の組成の保護膜を有するサーマルヘツド用印字要
素（ドツト）について試験を行つた。
００μｍの下地デバイス（第１図参照）の上に成膜を行
つた。すなわち、キヤリヤとしてＨ２を用い、ソースと
して２０％SiH４／Ｈ２を５００SCCM、５％B2H6／Ｈ２
を５〜１SCCM（可変）及びNH３を２０SCCM〜５００SCCM
（可変）の流量で流し、温度３００℃、圧力１Torr、及
び入力２００Ｗの条件で成膜を行つた。こうして得られ
た種々の組成の保護膜を有するサーマルヘツド用印字要
素（ドツト）について試験を行つた。
一般にサーマルヘツドの耐クラツク性を簡単に知る方法
は、ステツプストレステストである。この方法では、発
熱抵抗体に一定時間印加する電圧を次第に大きくしなが
ら発熱抵抗体の抵抗変化を測定して耐摩耗性保護膜のク
ラツクに伴なう大きな抵抗変化から耐摩耗性保護膜の耐
クラツク性を評価する。テストに用いた方法は次の通り
である。すなわち、走査線印字時間１０ｍsec以上、走
査線分割数Ｂ４８分割、データ転送周波数１MHZ、デー
タ転送量２４８（Ｂ４Ｍ８）、印字電圧１８．０〜２
１．０Ｖ印字率２０％及び走行距離３０kmである。発熱
抵抗体の寸法は、幅１３０μｍ、長さ２８０μｍであ
る。
は、ステツプストレステストである。この方法では、発
熱抵抗体に一定時間印加する電圧を次第に大きくしなが
ら発熱抵抗体の抵抗変化を測定して耐摩耗性保護膜のク
ラツクに伴なう大きな抵抗変化から耐摩耗性保護膜の耐
クラツク性を評価する。テストに用いた方法は次の通り
である。すなわち、走査線印字時間１０ｍsec以上、走
査線分割数Ｂ４８分割、データ転送周波数１MHZ、デー
タ転送量２４８（Ｂ４Ｍ８）、印字電圧１８．０〜２
１．０Ｖ印字率２０％及び走行距離３０kmである。発熱
抵抗体の寸法は、幅１３０μｍ、長さ２８０μｍであ
る。
前記ステツプストレステストにおいて、クラツクの生じ
た発熱抵抗体当りの印加電力（ワツト／ドツト）をもつ
てクラツク強度とする。また、印字濃度最大における印
加電力で記録紙を走行させた場合、記録紙の走行距離で
耐摩耗性保護膜の摩耗深さを除した値（μｍ／km）をも
つて摩耗率とする。
た発熱抵抗体当りの印加電力（ワツト／ドツト）をもつ
てクラツク強度とする。また、印字濃度最大における印
加電力で記録紙を走行させた場合、記録紙の走行距離で
耐摩耗性保護膜の摩耗深さを除した値（μｍ／km）をも
つて摩耗率とする。
第２図はSiNxByを耐摩耗性保護膜として用いた前記第１
図のサーマルヘツドの摩耗率とクラツク強度の組成比ｘ
／ｙに対する依存性を示したものである。ｘ／ｙの値と
ともにクラツク強度及び摩耗率は低下する。しかしこの
値が１０以下では従来のTa2O５の摩耗率よりも低いので
実用上問題は生じないし、クラツク強度は従来のSiＣよ
りもはるかにすぐれている。一方ｘ／ｙが０．１より小
さく、またｘが０．１より小さいと導電性を生じる。
図のサーマルヘツドの摩耗率とクラツク強度の組成比ｘ
／ｙに対する依存性を示したものである。ｘ／ｙの値と
ともにクラツク強度及び摩耗率は低下する。しかしこの
値が１０以下では従来のTa2O５の摩耗率よりも低いので
実用上問題は生じないし、クラツク強度は従来のSiＣよ
りもはるかにすぐれている。一方ｘ／ｙが０．１より小
さく、またｘが０．１より小さいと導電性を生じる。
また、上記実施例においてCO2を用いてＯを５％までド
ープしたところ、ガス効率が約２０％改善され、またク
ラツク強度が向上し、摩耗率及び絶縁性の点ではＮと同
等の効果を有した。５％以上では摩耗率が増大した。
ープしたところ、ガス効率が約２０％改善され、またク
ラツク強度が向上し、摩耗率及び絶縁性の点ではＮと同
等の効果を有した。５％以上では摩耗率が増大した。
以上のように、本発明の保護膜は、耐摩耗性及び耐クラ
ツク性を実質的に低下させないで、電気絶縁性を向上さ
せることができる。従つて、本発明の保護膜はサーマル
ヘツドの寿命及び信頼性を高めることができる。
ツク性を実質的に低下させないで、電気絶縁性を向上さ
せることができる。従つて、本発明の保護膜はサーマル
ヘツドの寿命及び信頼性を高めることができる。
第１図はサーマルヘツドの構成を示す断面図、及び第２
図は保護膜の成分比がその特性に及ぼす影響を示すグラ
フである。
図は保護膜の成分比がその特性に及ぼす影響を示すグラ
フである。
Claims (2)
- 【請求項１】組成SiNxBy（ここにｘは０．１〜１０，ｘ
／ｙは０．１〜１０）で表わされる化合物より成る保護
膜。 - 【請求項２】Ｓｉ、Ｎ、Ｂの全量に対して５％（原子
比）までのＯを含む前記第１項記載の保護膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60108243A JPH0641212B2 (ja) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | 耐摩耗性保護膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60108243A JPH0641212B2 (ja) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | 耐摩耗性保護膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61267328A JPS61267328A (ja) | 1986-11-26 |
| JPH0641212B2 true JPH0641212B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=14479704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60108243A Expired - Lifetime JPH0641212B2 (ja) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | 耐摩耗性保護膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0641212B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01313943A (ja) * | 1988-06-13 | 1989-12-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 絶縁薄膜および絶縁薄膜の形成方法 |
| JP5665627B2 (ja) * | 2011-03-30 | 2015-02-04 | 東京エレクトロン株式会社 | シリコン酸化物膜及びシリコン窒化物膜の積層方法、並びに成膜装置及び半導体装置の製造方法 |
-
1985
- 1985-05-22 JP JP60108243A patent/JPH0641212B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61267328A (ja) | 1986-11-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |