JPH0712696B2 - 部分グレーズ型サーマルヘッドのリード形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はファクシミリやプリンタ等の印字装置として使
用されるサーマルヘッドのリード形成方法に係り、特に
部分グレーズ型サーマルヘッドのリード形成方法に関す
る。

＜従来の技術＞ サーマルヘッドにはセラミック等の基板全面にグレーズ
層を設ける全面型グレーズ層のタイプと、ドット近傍に
のみグレーズ層を設ける部分グレーズ層のタイプの２種
類がある。

サーマルヘッドにグレーズ層を設ける一般的理由は、ド
ットと基板間の熱伝導を遮断することによって印字の高
速化を図ること、グレーズ層の表面の平滑性によりリー
ド配線の微細化と薄膜化とを図るところにある。

しかして、特に部分グレーズ層タイプのサーマルヘッド
が提案・実施されている理由は、前記理由に加えてドッ
トの近傍の下だけに円弧状表面を有するグレーズ層を設
け、結果としてドット部分が突出しており、感熱紙との
接触が極めてよいこと、および印字速度にあわせてグレ
ーズ層の厚さをコントロールし、ニジミの少ない効率よ
い特性を発揮させることにある。

以下の記述は部分グレーズ型サーマルヘッドについてで
ある。

第４図は従来技術におけるリード形成方法の工程のフロ
ーチャートである。

所定個所にグレーズ層が形成された基板に抵抗体層、
導体層を積層した後、ホトレジスト層を前記導体層の上
に塗布する（第４図(a)）。

前記セラミック基板およびグレーズ層上に個別リード
およびコモンリードを形成するため、マスクを前記基板
の上に定置し、紫外線露光をおこなう（第４図(b)）。

前記レジスト層のうち露光された部分を除去するた
め、現像を行う（第４図(c)）。

レジスト層が除去された真下部分の導体層及び抵抗体
層を除去するためエッチングを行う。導体層および抵抗
体層を除去することにより、個別リードおよびコモンリ
ードがセラミック基板およびグレーズ層上に一度に形成
される（第４図(d)）。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 一般的には、グレーズ層表面とセラミック基板表面との
表面荒さが、グレーズ層では約0.01μRaセラミック基板
では約0.3μRaと大幅に異なっている。したがってセラ
ミック基板のほうがグレーズ層よりも実質的に表面面積
が広いため、前記エッチング工程におけるエッチングレ
ートは同一条件の下ではグレーズ層のほうがセラミック
基板よりも小さい傾向にある。このことからすれば、個
別リードまたはコモンリード形成の際に、グレーズ層に
対応したエッチングレートに設定することによりエッチ
ングの取り残しに原因するリード間のショートの虞れは
少ないといえる。

しかしながら一方において、セラミック基板内部には微
細な気泡状の空隙部が多数存在しているのか普通であ
る。故にセラミック基板を鏡面研磨したとしても、その
表面には30〜150μ程度の凹凸が残っている。

したがって、セラミック基板上に形成された抵抗体層、
導体層、ホトレジスト層のうち、ホトレジスト層は塗布
形成されるため、前記凹凸の部分においてその厚さが他
の個所と異なる傾向がある。特に凹んだ個所においては
ホトレジストの表面張力の関係上、その厚さが他に個所
に比べて厚くなる傾向がある。

隣接するリードとリードとの間に前述のような凹んだ個
所があると、その部分には他の部分よりも厚くホトレジ
ストが塗布されることになる。この厚く塗布されたホト
レジストは露光並びに現像によって完全には除去できな
いため、エッチングにより分離されるはずのリード間の
分離が不完全となって、リード間でショートが起こるこ
とがあり、結果的にはサーマルヘッドの生産効率を低下
せしめる原因ともなる。

前記ホトレジストを完全に除去するためにはいわゆるオ
ーバ露光、オーバ現像のいずれかを行う必要があるが、
一方、サーマルヘッドの印字を鮮明にするためには、ド
ットは微細であってしかも相隣するドットはなるべく接
近しているほうがよい。そのためには、ドットに接続さ
れる部分のリードパターンの間隔は微細なものとなり、
そのような微細間隔を形成するには、前記オーバ露光、
オーバ現像のいずれかを行うと、ドットの部分の加工精
度は維持できなくなるという問題点がある。

即ち、サーマルヘッドの印字部であるドット部近傍に高
精度でエッチングを施そうとすると、セラミック基板上
の凹部にあるホトレジストを完全に除去することができ
ない。また逆に、セラミック基板上の凹部にあるホトレ
ジストを完全に除去しようとすると、ドットに高精度の
エッチングを施すことができない。

従って、両者をともに満足させることができるような露
光、現像又はエッチングを施すことは非常に困難なもの
であるため、サーマルヘッドの歩留りを向上させること
ができないのである。

本発明は上記事情に鑑みて創案されたもので、セラミッ
ク基板の表面の凹凸に左右されることなく、歩留りがよ
くまた高精度のドット部近傍パリーンを形成できるサー
マルヘッドのリード形成方法を提供することを目的とし
ている。

＜問題点を解決するための手段＞ この発明に係る部分グレーズ型サーマルヘッドのリード
形成方法は、部分グレーズが形成されたセラミック基板
上にリソグラフィ技術により、リードパターンを形成す
るサーマルヘッドのリード形成方法において、セラミッ
ク基板上のリード部分のみのレジストパターニングを行
う第１の工程と、上記リード部分のレジストパターニン
グを重ねて行うとともにグレーズ層上のドット接続部の
レジストパターニングを行う第２の工程とを含んでい
る。

＜実施例＞ 第１図は本発明に係る部分グレーズ型サーマルヘッドの
リード形成方法の工程図および概略平面図を示す。第２
図は本発明に使用するマスクの概略平面図を、第３図は
ドットが形成されたサーマルヘッドの部分的概略斜視図
を示す。以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

所定個所にグレーズ層20が形成されたセラミック基板
全面に抵抗層が形成される。この抵抗層は例えばTaSiや
TaN等の薄膜抵抗材料を蒸着或いはスパッタリング等の
手段で形成される。ついで前記抵抗層の上に導体層を形
成する。この導体層は例えばAu、Cu、アルミニュウム等
であり、前記と同様の手段で形成される。前記導体層の
上にポジ型ホトレジスト層50を塗布した後、ベーキング
炉内にてソフトベークする。

ここでホトレジスト層50を塗布した場合、セラミック基
板10表面に存在する凹部11の上には、その表面張力の関
係上、ホトレジスト層50が他の場所に比して厚い状態で
塗布されることになる（第１図(a)）。

ホトレジスト50が塗布されたセラミック基板10に個別
リードおよびコモンリードを形成するため、第２図(a)
に示す如きマスク60を重ねて第１回の紫外線露光を行
う。このマスク60は個別リード411、コモンリード412お
よびグレーズ層20をカバーするパターン601は遮光部
（斜線で示す）で、その他のパターン602は透孔であ
る。即ち、このマスク60はグレーズ層20を除いたセラミ
ック基板10をパターニングするようになっている。この
状態にて紫外線露光を行うと、パターン602に対応する
部分が感光され、感光されたこの部分のホトレジスト層
50のみが光化学反応を起こし、潜像が形成される（第１
図(b)）。

前記第１回の紫外線露光を受けたセラミック基板10を
例えばアルカリ水溶液等を用いて現像する（第１図
(c)）。この現像により第１図(g)に示すように、前記光
化学反応を起こした領域のホトレジスト層50は除去さ
れ、導体層40が露出しており、その他の領域（斜線で示
す）は将来個別リード411およびコモンリード412となる
領域（この領域を（411）、（412）で示す）、またはド
ットとなる領域のホトレジスト層50は除去されていな
い。

ただしこの場合、セラミック基板10の表面には凹部11が
リードの絶縁分離帯を跨ぐ位置にあり（斜線で示してい
る）、したがって凹部11には予め厚い層のホトレジスト
層があるので、前記第１回の紫外線露光では充分には除
去できず残っていることがある。

以上の〜の工程がセラミック基板10のリード部分の
レジストパターニングを行う第１の工程である。

次ぎに第２回の紫外線露光を行う（第１図(d)）。こ
の露光にあたっては、第２図(b)にしめすマスク61が使
用される。このマスク61は前記マスク60と略同様であ
る。即ち、第２図(b)においてパターン602′は透孔であ
り、その他のパターンは遮光部になっている。ただし、
個別リード411間の絶縁分離帯の先端603′（この先端は
グレーズ層20に掛かっている）が凸字形状になっている
こと、コモンリード412の先端604′（この先端はグレー
ズ層20に掛かっている）は前記先端603′に対応した位
置で図面上左横向きの凸字形状の透孔になっている。そ
してセラミック基板上の前記絶縁分離帯の幅Ｗ′はマス
ク60のそれよりも若干幅広であるかまたは等しいものと
する。

前記セラミック基板10を現像する（第１図(e)）。こ
の現像により前記取り残した凹部11のホトレジスト層は
第２回目の露光で光化学反応を起こしているので完全に
除去される。それとともに、グレーズ層20位置にはドッ
ト部近傍パターン421と422が形成される（第１図
(h)）。ドット部近傍パターン421と422はその表面が非
常に滑らかなグレーズ層上に形成されるため、上記した
ようなホトレジスト層の厚さの不均一による不都合は生
じない。

以上との工程はリード部分のレジストパターニング
を重ねて行うとともに、グレーズ層上のドット部近傍パ
ターンのレジストパターニングを行う第２の工程に相当
する。

の後、このセラミック基板10をエッチングする（第
１図(f)）。これにより前記第１の工程と第２の工程に
より除去されたホトレジスト層50の真下部分にあたる導
体層40および抵抗体層30がエッチングされてセラミック
基板10の表面が露出する。しかも前述のように、凹部11
も完全にレジスト層が除去されているため、このエッチ
ング工程でその部分の導体層40および抵抗体層30は完全
にエッチングされることとなる。

かくして個別リード411、コモンリード412およびドット
部近傍パターン421と422が形成される。

このようにして個別リードおよびコモンリードのパター
ンが形成されたセラミック基板10に再びホトレジストを
塗布して、ドット31に対応した透孔パターンを有するマ
スク（図示省略）を重ねて露光、現像工程を行い、さら
に導体層40のみを除去することができる選択的エッチン
グを行うことにより、ドット31に対応する抵抗体層30を
導体層40表面に露出させて、第３図に示すようなサーマ
ルヘッドパターンを製造する。

なお、上記した実施例においてはホトレジストをポジタ
イプのものとして説明したが、ネガタイプのホトレジス
トでも使用するマスクの開口パターンを前述のものと逆
にすることによって上記実施例と同様のものを得ること
ができる。

また前記凹字形状のパターン603′および604′は必ずし
も必要ではない。

＜発明の効果＞ 本発明に係る部分グレーズ型サーマルヘッドのリード形
成方法によると、高精度の形成加工を要求されるドット
近傍リードの形成と、端面基板上にリードのエッチング
を同時に行うことができるため、高精度のリードのパタ
ーニングを行うことができる。またさらに、セラミック
基板の凹部に厚く塗布されたホトレジストを完全に除去
することができる。従って、サーマルヘッドの歩留りを
従来の方法によるものよりも向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るリード形成方法の工程図、第２図
は本発明に用いられるマスクの概略平面図、第３図は本
発明によってパターンが形成された後にドットが形成さ
れたサーマルヘッドの部分的概略斜視図、第４図は従来
のリード形成方法の工程図である。 10……セラミック基板、20……グレーズ層、30……抵抗
体層、31……ドット、40……導体層、411……個別リー
ド、412……コモンリード、50……ホトレジスト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】部分グレーズが形成されたセラミック基板
   上にリソグラフィ技術により、リードパターンを形成す
   るサーマルヘッドのリード形成方法において、セラミッ
   ク基板上のリード部分のみのレジストパターニングを行
   う第１の工程と、上記リード部分のレジストパターニン
   グを重ねて行うとともにグレーズ層上のリード部分のレ
   ジストパターニングを行う第２の工程とを含むことを特
   徴とする部分グレーズ型サーマルヘッドのリード形成方
   法。