JPS5865680A - サ−マルヘツド - Google Patents
サ−マルヘツドInfo
- Publication number
- JPS5865680A JPS5865680A JP56165459A JP16545981A JPS5865680A JP S5865680 A JPS5865680 A JP S5865680A JP 56165459 A JP56165459 A JP 56165459A JP 16545981 A JP16545981 A JP 16545981A JP S5865680 A JPS5865680 A JP S5865680A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- pattern
- heating resistor
- electrode
- gold
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/315—Typewriters 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
- B41J2/32—Typewriters 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
- B41J2/335—Structure of thermal heads
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、プリンタ、ファクシミリなどに用いられ、電
気信号として送られてくる情報を感熱記録紙上に文字、
記号又は画倫に変換するサーマルヘッドに関し、特に薄
膜ＩＣ製造技術を用いて形成される発熱抵抗体パターン
を備えた薄膜形サーマルヘッドの構造に関する。
気信号として送られてくる情報を感熱記録紙上に文字、
記号又は画倫に変換するサーマルヘッドに関し、特に薄
膜ＩＣ製造技術を用いて形成される発熱抵抗体パターン
を備えた薄膜形サーマルヘッドの構造に関する。
゛サーマルヘッドを用いた感熱記録方式は、無騒音、無
臭、取扱い容易な記録方式として種々の分野で応用が進
められている。
臭、取扱い容易な記録方式として種々の分野で応用が進
められている。
サーマルヘッドの発熱抵抗体部分のパターン例を第１図
に示す。蛇行した形状の複数個の発熱抵抗体ｌが互いに
平行に、かつサーマルヘッドの長手方向Ｃ図では縦方向
）に沿って配列され、各発熱抵抗体ｌの一端が共通の電
極２に接続され、かつ各発熱抵抗体ｌの他端がそれぞれ
対応する電極８に接続されている。
に示す。蛇行した形状の複数個の発熱抵抗体ｌが互いに
平行に、かつサーマルヘッドの長手方向Ｃ図では縦方向
）に沿って配列され、各発熱抵抗体ｌの一端が共通の電
極２に接続され、かつ各発熱抵抗体ｌの他端がそれぞれ
対応する電極８に接続されている。
第１図のＡＡ’線断面図の従来の一例を第２図に示す。
４はセラミック等からなる基板で、その基板上面に窒化
タンタル層５からなる発熱抵抗体パターンが形成され、
その発熱抵抗体パターンの接続部上面に電極パターンが
形成されている。電極パターンはニクロム層６．金層７
及び金メッキ層８の多層構造を有する。ニクロム層６は
窒化タンタル層と金層７との付着力を強めるために設け
られ、蒸着法、スパッタ法などにより厚さ５５０ス程度
に形成される。金層７Ｆｉ金メッキ層８と共に電極の主
要部をなすもので、蒸着法、スパッタ法などにより形成
される。金メッキ層８は電極の主要部としての導電体層
である他に、電極とその上に形成される酸化防止膜およ
び耐摩耗層との付着力を強めるために、電極表面を粗面
にする目的で形成されたものである。
タンタル層５からなる発熱抵抗体パターンが形成され、
その発熱抵抗体パターンの接続部上面に電極パターンが
形成されている。電極パターンはニクロム層６．金層７
及び金メッキ層８の多層構造を有する。ニクロム層６は
窒化タンタル層と金層７との付着力を強めるために設け
られ、蒸着法、スパッタ法などにより厚さ５５０ス程度
に形成される。金層７Ｆｉ金メッキ層８と共に電極の主
要部をなすもので、蒸着法、スパッタ法などにより形成
される。金メッキ層８は電極の主要部としての導電体層
である他に、電極とその上に形成される酸化防止膜およ
び耐摩耗層との付着力を強めるために、電極表面を粗面
にする目的で形成されたものである。
９は発熱抵抗体の酸化による抵抗増加を防止するために
設けられた二酸化ケイ素スパッタ膜からなる酸化防止膜
、１０は感熱記録紙との摩擦から発熱抵抗体を保護する
ために設けられた五酸化タンタル層からなる耐摩耗層で
ある。
設けられた二酸化ケイ素スパッタ膜からなる酸化防止膜
、１０は感熱記録紙との摩擦から発熱抵抗体を保護する
ために設けられた五酸化タンタル層からなる耐摩耗層で
ある。
このような発熱抵抗体パターンおよび電極パターンの形
成はホ） ＩＪソゲラフイー技術を用いて行なわれる。
成はホ） ＩＪソゲラフイー技術を用いて行なわれる。
ところで、電極パターンの形成においては、ニクロム層
６、金属７及び金メッキ層８を多層形成した後、その上
にレジストパターンを形成し、それをマスクとして、ま
ずヨウ素ヨウ化カリウム溶液により金層８及び７をエツ
チングし、次にエツチング液を過塩素酸と硝酸第二セリ
ウムアンモニウムとの混酸に替えてニクロム層をエツチ
ング液る。その際、ニクロムは合金であるので、ニクロ
ム層６のエツチングが第２図の１１で示十ようなオーバ
ーエッチあるいはサイドエッチになり易く、そこから電
極が剥離し易い。また、合金層は蒸着法、スパッタ法な
どにより均質に形成し難い問題もあり、結局、ニクロム
層６を有する構成には製品歩留りを低下させる問題があ
る。
６、金属７及び金メッキ層８を多層形成した後、その上
にレジストパターンを形成し、それをマスクとして、ま
ずヨウ素ヨウ化カリウム溶液により金層８及び７をエツ
チングし、次にエツチング液を過塩素酸と硝酸第二セリ
ウムアンモニウムとの混酸に替えてニクロム層をエツチ
ング液る。その際、ニクロムは合金であるので、ニクロ
ム層６のエツチングが第２図の１１で示十ようなオーバ
ーエッチあるいはサイドエッチになり易く、そこから電
極が剥離し易い。また、合金層は蒸着法、スパッタ法な
どにより均質に形成し難い問題もあり、結局、ニクロム
層６を有する構成には製品歩留りを低下させる問題があ
る。
更に、第２図の構成では金層７の厚さが約０．４μｍ、
金メッキ層８の厚さが０．８μｍで、金の使用量が多く
、サーマルヘッドを高価にする原因となる。
金メッキ層８の厚さが０．８μｍで、金の使用量が多く
、サーマルヘッドを高価にする原因となる。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、歩留りを
向上させると共に、安価に製造できるサーマルヘッドを
提供することを目的とするものであって、ニクロムに代
えて合金でない金属を用い。
向上させると共に、安価に製造できるサーマルヘッドを
提供することを目的とするものであって、ニクロムに代
えて合金でない金属を用い。
かつ金の使用量を減少させることにより本目的を達成せ
んとするものである。
んとするものである。
以下、−実施例を示す図面を参照して本発明の詳細な説
明する。
明する。
第８図は本発明の−Ｖ！施例における第１図のＡＡ′線
断面図である。セラミック基板４の上面に第２図と同様
に厚さ２５０ＯＡ程度の窒化タンタル層５からなる発熱
抵抗体パターンが形成され、その発熱抵抗体上面に電極
パターンが形成されている。本実施例では電極パターン
が厚さ１５００Ａ程度のクロム層１２と、そのクロム層
１２上に形成された厚さ６０００Ａ程度の銅層１３と、
その銅層１３上に形成された厚さ１μｍ程度の銅メッキ
層１４と、更にその銅メツキ層１４上に形成された厚さ
２ｏｏｏＡ程度の金層８とからなる多層構造を有する点
で第２図の従来例とけ相違する。
断面図である。セラミック基板４の上面に第２図と同様
に厚さ２５０ＯＡ程度の窒化タンタル層５からなる発熱
抵抗体パターンが形成され、その発熱抵抗体上面に電極
パターンが形成されている。本実施例では電極パターン
が厚さ１５００Ａ程度のクロム層１２と、そのクロム層
１２上に形成された厚さ６０００Ａ程度の銅層１３と、
その銅層１３上に形成された厚さ１μｍ程度の銅メッキ
層１４と、更にその銅メツキ層１４上に形成された厚さ
２ｏｏｏＡ程度の金層８とからなる多層構造を有する点
で第２図の従来例とけ相違する。
このような構成の発熱抵抗体パターンおよび電極パター
ンの一部の上に、第２図と同様に、二酸化ケイ素からな
る酸化防止膜９が１，５μｍ程度形成され、更にその上
に五酸化タンタルからなる耐摩耗層ＩＯが５μｍ程度形
成されている。
ンの一部の上に、第２図と同様に、二酸化ケイ素からな
る酸化防止膜９が１，５μｍ程度形成され、更にその上
に五酸化タンタルからなる耐摩耗層ＩＯが５μｍ程度形
成されている。
本実施例の電極において、クロム層１２は銅層１３と発
熱抵抗体パターンの窒化タンタル層５との付着力を強め
ることを主目的とし、そのクロム層１２上の銅層１３は
発熱抵抗体パターンへ電流を流す導電体層として作用し
、その銅層１３上の銅メッキ層１４は導電体層としての
作用の他に、表面を粗面にして電極とその上に形成され
る酸化防止膜９および耐摩耗層１０との付着力を強める
作用をする。更にその銅メツキ層１４上の金層８は導電
体層としての作用も有するが、主として銅メッキ層１４
が酸化されるのを防止する作用を有する。
熱抵抗体パターンの窒化タンタル層５との付着力を強め
ることを主目的とし、そのクロム層１２上の銅層１３は
発熱抵抗体パターンへ電流を流す導電体層として作用し
、その銅層１３上の銅メッキ層１４は導電体層としての
作用の他に、表面を粗面にして電極とその上に形成され
る酸化防止膜９および耐摩耗層１０との付着力を強める
作用をする。更にその銅メツキ層１４上の金層８は導電
体層としての作用も有するが、主として銅メッキ層１４
が酸化されるのを防止する作用を有する。
第４図により本実施例の電極パターン及び発熱抵抗体パ
ターンを形成する工程を説明する。まず。
ターンを形成する工程を説明する。まず。
同図（１）の如く、セラミック基板４上に窒化タンタル
層５をスパッタ法により約２５０ＯＡの厚さに形成し、
その窒化タンタル層５上にクロム層１２を蒸着法により
約１５０ ＯＡの厚さに形成し、更にそのクロム層５上
に銅層１３を蒸着法により約６００ＯＡ形成し、更にそ
の銅層１８上に銅層１４をメッキ法により約１μｍ形成
し、最後に更にその銅メツキ層１４上に金層８をメッキ
法により約２００ＯＡ形成した。
層５をスパッタ法により約２５０ＯＡの厚さに形成し、
その窒化タンタル層５上にクロム層１２を蒸着法により
約１５０ ＯＡの厚さに形成し、更にそのクロム層５上
に銅層１３を蒸着法により約６００ＯＡ形成し、更にそ
の銅層１８上に銅層１４をメッキ法により約１μｍ形成
し、最後に更にその銅メツキ層１４上に金層８をメッキ
法により約２００ＯＡ形成した。
次に金層８の上にホトレジスト層を適当な厚さに塗布し
、そのホトレジスト層上に電極パターン用ホトマスクを
重ね、露光し、現像して同図（２）に示す如きホトレジ
ストパターン１５を形成した。
、そのホトレジスト層上に電極パターン用ホトマスクを
重ね、露光し、現像して同図（２）に示す如きホトレジ
ストパターン１５を形成した。
このホトレジストパターン１５をマスクとして多層の電
極層を上から順次エツチングを行なった。
極層を上から順次エツチングを行なった。
すなわち、まずヨウ素ヨウ化カリウム溶液に浸漬して金
層８をエツチングした後、塩化第二鉄溶液に浸漬して銅
層１４及び１３をエツチングし、その後更にフェリシア
ン化カリウムと水酸化カリウムとの混液に浸漬してクロ
ム層１２をエツチングして、同図（８）に示す如き電極
パターンを形成した。
層８をエツチングした後、塩化第二鉄溶液に浸漬して銅
層１４及び１３をエツチングし、その後更にフェリシア
ン化カリウムと水酸化カリウムとの混液に浸漬してクロ
ム層１２をエツチングして、同図（８）に示す如き電極
パターンを形成した。
次に残留しているホトレジストパターン１５を剥離液に
て剥離した後、再びホトレジスト層を適当な厚さに塗布
し、そのホトレジスト層上に今度は発熱抵抗体パターン
用ホトマスクを重ね、露光し、現像して同図（４）に示
す如きホトレジストパターン１６を形成した。
て剥離した後、再びホトレジスト層を適当な厚さに塗布
し、そのホトレジスト層上に今度は発熱抵抗体パターン
用ホトマスクを重ね、露光し、現像して同図（４）に示
す如きホトレジストパターン１６を形成した。
次に、硝酸と弗酸とを８＝１の比率で含有する混酸に浸
漬し、同図（５）に示す如くホトレジストパターン１６
をマスクとして窒化タンタル層５をエツチングして、発
熱抵抗体パターンを形成した。
漬し、同図（５）に示す如くホトレジストパターン１６
をマスクとして窒化タンタル層５をエツチングして、発
熱抵抗体パターンを形成した。
エツチング後、除去したホトレジストパターン１゛６を
剥離液に浸漬して剥離し、同図（６）に示す如き電極パ
ターンと発熱抵抗体パターンを形成した。
剥離液に浸漬して剥離し、同図（６）に示す如き電極パ
ターンと発熱抵抗体パターンを形成した。
次に８００°Ｃで７時間熱処理を施して発熱抵抗体パタ
ーン５を安定化した後、発熱抵抗体パターンの全部と電
極パターンの一部を含む領域が開口しているマスクを、
同図（６）のパターン上に重ね。
ーン５を安定化した後、発熱抵抗体パターンの全部と電
極パターンの一部を含む領域が開口しているマスクを、
同図（６）のパターン上に重ね。
スパッタ法により二酸化ケイ素層を約１．５μｍの厚さ
に形成し、更にマスクを重ねたままでスパッタ法により
五酸化タンタル層を約５μｍの厚さに形成し、最後にマ
スクを除去して第８図に示したサーマルヘッドを形成し
た。
に形成し、更にマスクを重ねたままでスパッタ法により
五酸化タンタル層を約５μｍの厚さに形成し、最後にマ
スクを除去して第８図に示したサーマルヘッドを形成し
た。
以上詳述した如く１本発明は発熱抵抗体と電極との間の
付着力を強めるのにクロム層を用いたので１合金層を用
いた従来の構造に比べてクロム層の形成が容易になり、
かつエツチングにおいてオーバーエッチがなく、シたが
って第３図に示した如き正確な電極パターンエツジを形
成することができるので製品の品質が向上し、歩留りが
向上する効果がある。また１本発明は電極の主要部を銅
で構成し、金は銅の酸化を防ぐＵ的に使用するに留めた
ので金の使用量が減少し、上記歩留り向上と相俟って製
品コストを低下させる上で有効である。そして、電極材
料を金を主体とした従来のものから、銅を主体とした本
発明のものに替えても。
付着力を強めるのにクロム層を用いたので１合金層を用
いた従来の構造に比べてクロム層の形成が容易になり、
かつエツチングにおいてオーバーエッチがなく、シたが
って第３図に示した如き正確な電極パターンエツジを形
成することができるので製品の品質が向上し、歩留りが
向上する効果がある。また１本発明は電極の主要部を銅
で構成し、金は銅の酸化を防ぐＵ的に使用するに留めた
ので金の使用量が減少し、上記歩留り向上と相俟って製
品コストを低下させる上で有効である。そして、電極材
料を金を主体とした従来のものから、銅を主体とした本
発明のものに替えても。
サーマルヘッドの特性上の変化は見られなかった。
尚１本発明の如き薄膜形サーマルヘッドにおいては、発
熱抵抗体パターン形成層としては本実施例の如き窒化タ
ンタル層に限らず、ニクロム層、ネサ膜、二酸化ケイ素
とタンタルの二層膜、又はシリコンとタンタルの二層膜
などを用いうることが知られており、また、発熱抵抗体
の保護膜としては、本実施例の如き二酸化ケイ素からな
る酸化防止膜と五酸化タンタルからなる耐摩耗層の二層
構造のものに限らず、炭化ケイ素又はア〃ミナからなる
単層構造のものが知られている。本発明は電極構造に特
徴を有する発明であり、かつ他の構成部分を上記の既知
の構成に置換しても上記実施例と同じ効果を奏すること
は明らかで為る。したかって、電極以外の構成を上記の
如く置換する発明は本発明の範囲内にあることが容易に
理解されよう、更に１発熱抵抗体層、電極層、及び保護
膜の各層の形成方法も実施例に限らず、既知の薄膜形成
技術を適宜組合せて実施しうることも明らかである。
熱抵抗体パターン形成層としては本実施例の如き窒化タ
ンタル層に限らず、ニクロム層、ネサ膜、二酸化ケイ素
とタンタルの二層膜、又はシリコンとタンタルの二層膜
などを用いうることが知られており、また、発熱抵抗体
の保護膜としては、本実施例の如き二酸化ケイ素からな
る酸化防止膜と五酸化タンタルからなる耐摩耗層の二層
構造のものに限らず、炭化ケイ素又はア〃ミナからなる
単層構造のものが知られている。本発明は電極構造に特
徴を有する発明であり、かつ他の構成部分を上記の既知
の構成に置換しても上記実施例と同じ効果を奏すること
は明らかで為る。したかって、電極以外の構成を上記の
如く置換する発明は本発明の範囲内にあることが容易に
理解されよう、更に１発熱抵抗体層、電極層、及び保護
膜の各層の形成方法も実施例に限らず、既知の薄膜形成
技術を適宜組合せて実施しうることも明らかである。
第１図はサーマルヘッドパターンの一部分を示す平面図
、第２図は従来例における第１図のＡＡ’線断面図、第
８図は本発明の一実施例における第１図のＡＡ’線断面
図、第４図（１）ないしく６）は第３図に示した実施例
の製造工程を示す、第３図と同じ切断位置での断面図で
ある。 １・・・・・・発熱抵抗体パターン、２．３・・・・・
・電極パターン、４・・・・・・基板、５・・・・・・
窒化タンタル層、６・・・・・・ニクロム層、７．８・
・・・・・金層、９・・・・・・酸化防止膜、１０・・
・・・・耐摩耗層、１２・・・・・・クロム層、１３゜
１４・・・・・・銅層。 特許出願人 株式会社リコー 代 理 人 ＃■十青山 葆外２名 第１図 第２ｒＩＡ
、第２図は従来例における第１図のＡＡ’線断面図、第
８図は本発明の一実施例における第１図のＡＡ’線断面
図、第４図（１）ないしく６）は第３図に示した実施例
の製造工程を示す、第３図と同じ切断位置での断面図で
ある。 １・・・・・・発熱抵抗体パターン、２．３・・・・・
・電極パターン、４・・・・・・基板、５・・・・・・
窒化タンタル層、６・・・・・・ニクロム層、７．８・
・・・・・金層、９・・・・・・酸化防止膜、１０・・
・・・・耐摩耗層、１２・・・・・・クロム層、１３゜
１４・・・・・・銅層。 特許出願人 株式会社リコー 代 理 人 ＃■十青山 葆外２名 第１図 第２ｒＩＡ
Claims (1)
- （１）基板上に発熱抵抗体パターンが形成され、該発熱
抵抗体パターン接続部上面に電極パターンが形成され、
更に上記発熱抵抗体パターン上面及びｔｆｆｉｆｆ−ン
の一部の上面に、酸化防止膜を介して又は直接に耐摩耗
層が形成されてなる薄膜形サーマルヘッドにおいて、上
記電極パターンがクロム層と、該クロム層上面に形成さ
れた銅層と、該銅層上面に形成された金層とから々る多
層構造を有することを特徴とするサーマルヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56165459A JPS5865680A (ja) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | サ−マルヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56165459A JPS5865680A (ja) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | サ−マルヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5865680A true JPS5865680A (ja) | 1983-04-19 |
Family
ID=15812815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56165459A Pending JPS5865680A (ja) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | サ−マルヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5865680A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112992448A (zh) * | 2019-12-18 | 2021-06-18 | 光颉科技股份有限公司 | 薄膜电阻元件 |
-
1981
- 1981-10-15 JP JP56165459A patent/JPS5865680A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112992448A (zh) * | 2019-12-18 | 2021-06-18 | 光颉科技股份有限公司 | 薄膜电阻元件 |
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