JPS60176779A - サ−マルヘツドならびにその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の４１Ｊ用分ｗｒ　） 本発明はサーマルヘッドに係り、特にそれの基板に関す
るものである。

〔発明の背掌〕

サーマルヘッドは通常、供給された心気エネルギーを熱
として蓄積すると同時に紙への熱伝達を良くするために
、発熱抵抗体を部分グレーズと称するガラスなどの絶縁
体の上に形成している。以下、第１図および第２図を用
いて従来のサーマルヘッドを説明１−る。

第１図は発熱抵抗体付近の断面図、第２図はシリアルサ
ーマルヘッドの平面図である。図中の１はアルミナ基板
で、その上にガラスからなる部分グレーズ２が形成きれ
ている。この基板ｌの所定位置に発熱抵抗体３ならびに
棉体４が設けられ、これらを保欣するためにオーバーコ
ート５が形成される。第２図において６も部分グレーズ
で、その上には発熱抵抗体３は形成？れていない。

前記部分グレーズ２は、鮮明な印字を得るためにはでき
るだけ高くした方が望ましい。しかし従来の部分グレー
ズ２はスクリーン印刷でプリントして焼成することによ
って形成していたため、焼成工程でガラスが溶融してフ
ローすることと、部分グレーズ２０幅金必安以上１１（
大きくすると熱容訛が太ぎくな９ヘツドの熱応答性が劣
化１−ることがら、部分グレーズ２の高さを余り尚くす
ることができず％ｒｉ＋ｖ、　ｖ−＋な印字が侮られな
ρ）つた。

〔発明の１日９〕 本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、
鮮明な印字が付られるサーマルヘッドならびにその製造
方法を提供するにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するため、本発明は、絶縁基板の発熱抵
抗体が形成される個所に予め突部を一体に設け、その突
部の上に部分グレーズを介して発熱抵抗体を形成したこ
とを特徴とするものである。

前記目的を速成するため、本発明はさらに、（１００）
配向面を有する単結晶シリコンを絶縁基板として用い、
その絶縁基板の発熱抵抗体が形成される個所に異方性エ
ツチングによってほぼ台形の突部を一体に形成し、その
突部の上に部分グレーズを弁して発熱抵抗体をプレ族し
たことを特徴と１−るものである。

〔発明の実施例〕

次に本発明の実施例を図とともに説明１−る。第３図０
）〜に）はサーマルヘッドの製造工程を説明するための
Ｐｆｊｒ面図、第４図はその製造工程によって得られた
サーマルヘッドの発熱抵抗体付近の拡大断囲図、第５μ
ｍはエツチング工程を説明するための図、第６図はエツ
チング特性図でｈる。

（１００）配向ＩＬＩを有−４゛る単結晶シリコンを絶
縁基板１１とし、て用い、置　３１ｓｉ（イ）に示す如
く熱酸化により表面に１〜′２μ程度の（１９Ｓ厚を有
する酸化シリコン膜１２を）１２成する。次に同図（ロ
）に示１°ように酸化シリコン膜１２上に部分グレーズ
に相描″４−るパターンを７オトレジストＪ：３によっ
て形成し、このフォトレジス）　１３？ｃ−マスクとし
て、フッｍｔ主成分とするエツチング欣によりフォトレ
ジスト１３で穣われていない個Ｉヅ［の（シ化シリコン
膜１２を除去１−る。

このようにして、ｒｌ（化シリコン膜１２からなる部分
グレーズ１４が−１１られる〔同図（ハ）診照〕。

しかる後ヒドラジン、水岐化カリウム、エチレンジアミ
ンなどのエツチング欣を用いて兵力１生エツチングをｒ
工ｙｘい、部分グレーズ１４で憶われていない絶縁基＆
１１を所定寸法たけエツチングして同図に）に示すよう
にほぼ台形の突部１５？ｌ−一体に形成する。

第５図および第６図は、前記ヒドラジンを主成分とする
エツチング液を用いた異方性エツチングを説明するため
の図でるる。第３図（ハ）に示すように表面に酸化シリ
コン族からなる部分グレーズ１４を形成した絶縁基板１
１をエツチング液に浸漬すると、エラチングレー）　＆
’！　（ｌＯＯ）面方向が（Ｉｌｌ）面方向よりも大き
く、第５図に示すように基＆１１の狡面に対して約５５
度の傾斜角をイ１する（Ｉｌｌ）配向面１６に沿ってエ
ツチングが進み、（１１１）配向面１６が′９：麦スる
自己エツチング終止点１７でエツチングが停止する。本
発明の異方性エツチング液゛グ自己エツチング終止点１
７まではエツチングを行な１わないので、エツチング紙
面１８は平坦な（１００）配向面とな９、結局山形の突
部１５が形ＤＸ、される。

第６図に示すようにエツテングレートは、エツチング液
におけるＨｚＣ）　Ｎ２Ｈ４（ヒドラジン）の体積比と
エツチング温度によって大きく袈わる。図−中の曲線Ａ
＆エエッチング温反か２０℃、曲％Ｂは７５℃、曲線Ｃ
は１００℃、曲線りは沸点温度（１１９℃、１２０℃、
１２１℃、１１９．７℃、１１６℃、１１１℃）におけ
るエツチングレート７示している。

これらの特性曲線からみて、エツチング温度を１００℃
、エツチング液中における水の含有率を刀体、ｔｉｌＫ
３１６以下にした方が、エツチング紙面を平坦にするこ
とができる。第６図において、エッナング液ｋＥ１成が
３５体積３！６’　Ｈ２０６５体績タロＮｔＨ＋で、エ
ツチング温反が１００℃の場合には、エツチングレート
は１．５μ／ｍ　ｉ　ｎとなり、突部１５の高さを３０
μｎ１にするためには約２０分間エソナングすれはよい
ことになる。

このようにして傾斜角が４ｒ、）　５５度の台形の央部
】５が形成され、Ｘ（４図に示すようにその上に公知の
手段によって発熱抵抗体１９、導体かならびにオーバー
コート２１かｌ１ｍ１次形成されてサーマルヘッドが得
られる。

ｎ１記笑施例のように絶縁基板として単結晶シリコンを
月３いれは、熱伝棉性（放熱性）が艮く、ハイパワー駆
動による尚運印字が可能で、しかも面粗度が小びく各独
性能の均一化が図れる。

また前記実施例のように突部の形状がほぼ臼形になって
おれは、蒸崩・等によって突部上に発熱抵抗体、導体な
らびにオーバーコートなどを形成する場合に膜厚が全体
にわたってほぼ均一になシ、ステップ、カバーリッジを
改善す込ことができる。。

なお、第２図に示した部分グレーズ６に相当す　。

る突起を、上述と同じ方法及び同じ工程中に絶縁基板１
１に形成し、オーバーコートしてあり（第４図の発熱抵
抗体１９及び等体加がない＃Ｓｔ成）、この′突起部に
よりサーマルヘッドの往復移動に除して記録用紙の損傷
を防止している。

〔発明の効果〕

本発明は前述のように、基板に予め突部が形成されてい
るから来負的に基板表面から発熱抵抗体・、を遠ざける
ことができ、鮮明な印字が可能であ冬。

さらに本発明は前述のように、（１００）配向面を有す
る単結晶シリコンを基板に用い、異方性エツチングでほ
ぼ台形の突部を形成するから、台形突部の形成が容易で
、しかもエツチング条件の珂択で突部の高さを任意にコ
ントロールすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のサーマルヘッドにおける発熱抵抗体付近
の断面図、第２図はそのサーマルヘッドの平面図、第３
図（イ）、（ロ）、ｅ−１、に）は本発明のサーマルヘ
ッドの製造工程を示す断面図、ｖ、４図はそのサーマル
ヘッドの発熱抵抗体付近の拡大断面図、第５図は異方性
エツチングの説明図、第６図はエツチング特性図である
。 １１・・・・・・絶縁基板、１２・・・・・・隊化シリ
コン膜、１３・・・・・・フォトレジスト、１４・・・
・・・部分グレーズ、　１５・・・・・・突部、１８・
・・・・・（ｌｏＯ）配合面、１９・・・・・・発熱抵
抗体。 代理人　弁理士　武　順次部 才　１　口　７３　広

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　絶縁基板の発熱抵抗体が形成きれる個所に予め
   突部を一体に設け、その突部の上に部分グレーズを介し
   て凭：枯抵抗体を形成したことを特徴とするサーマルヘ
   ッド。 （２、特許請求の範囲第（１）項記載において、前記突
   部がほぼ台形の突台ＩＳであること乏・も峨とするサー
   マルヘッド。 （３）４＋１・Ｈｉ！求の４ａ曲巣（ＩＪ塊自己ｉ火に
   おいて、削れ己絶縁基板が単結晶シリコンで構成塾ｊ′
   シていることを符■とするサーマルヘッド。 （４）　（１００）配向面を七１°″る単粘品シリコン
   絶Ａ寡基板として用い、その絶縁基板の発熱抵抗体が形
   成される個所に異方性エツチングによってほぼ台形の突
   部全一体に形成し、その突部の上に部分グレーズ全弁し
   て発＃抵抗体を形成したことを特徴とするサーマルヘッ
   ドの製造方法。 （５）　ＩＦｆ許誼求の範囲第（４）項記載において、
   前記絶縁基板を熱畝化して表面に酸化シリコン膜を形成
   して、その酸化シリコン膜を部分グレーズのパターンに
   エツチングし、しかるのち残った酸化シリコン族をマス
   クとして前記異方性エツチングを行なうことを時へとす
   るサーマルヘッドの製造方法。