JP2022090328A - サーマルプリントヘッド - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、サーマルプリントヘッドに関する。
特許文献1には、従来のサーマルプリントヘッドの一例が開示されている。サーマルプリントヘッドは一般に、基材上に主走査方向に並ぶ多数の発熱部を備えている。各発熱部は、基材の主面上に形成された抵抗体層上に、抵抗体層の一部を露出させるように電極層を積層することで形成されている。電極層に通電することにより、上記抵抗体層の露出部(発熱部)がジュール熱により発熱する。当該発熱部の発熱によって、印刷媒体に印字ドットが形成される。
特許文献1に開示されたサーマルプリントヘッドは、基材としてSi(シリコン)が用いられ、半導体プロセスにより、抵抗体層を含む各構成部が形成されている。特許文献1に記載されたサーマルプリントヘッドにおいて、電極層は、複数の発熱部それぞれに共通に繋がる共通配線部(同文献に図示された横行部352等)を有する。当該共通配線部は、基材の周縁付近を迂回するように形成されており、複数の発熱部に選択的に電流を流すための電流経路を構成している。サーマルプリントヘッドにおいて、主走査方向に並ぶ発熱部の数(単位長さ当たりの数)を増やすことで印字ドットの形成密度が高められ、高精細な印字が可能となる。このように印字品質を高めるには、抵抗体層における複数の発熱部を効率よく発熱させる必要がある。複数の発熱部を効率よく発熱させるためには、電極層(共通配線部)の抵抗値を下げることが望まれる。上記のような電極層(共通配線部)が基材の周縁付近に積層形成された構成によると、共通配線部(複数の発熱部に電流を流す電流経路)の断面積が比較的小さくなる。このことは、上記電流経路(共通配線部)の抵抗値を下げるうえで阻害要因となり、改善の余地があった。
本開示は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、共通配線部の抵抗値を下げるのに適したサーマルプリントヘッドを提供することを主たる課題とする。
本開示によって提供されるサーマルプリントヘッドは、厚さ方向の一方を向く主面を有し、単結晶半導体からなる基材と、前記基材に支持され、主走査方向に配列された複数の発熱部を含む抵抗体層と、前記基材に支持され、且つ前記抵抗体層に導通する電極層と、を備え、前記基材は、前記主面から凹む凹部を有し、前記電極層は、前記複数の発熱部にそれぞれに共通に繋がる共通配線部を含み、前記共通配線部は、前記凹部に収容された埋設配線部を有する。
本開示によれば、共通配線部の抵抗値を下げることが可能であり、サーマルプリントヘッドの印字品質の向上を図ることができる。
本開示のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
以下、本開示の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
本開示において、「ある物Aがある物Bに形成されている」および「ある物Aがある物B上に形成されている」とは、特段の断りのない限り、「ある物Aがある物Bに直接形成されていること」、および、「ある物Aとある物Bとの間に他の物を介在させつつ、ある物Aがある物Bに形成されていること」を含む。同様に、「ある物Aがある物Bに配置されている」および「ある物Aがある物B上に配置されている」とは、特段の断りのない限り、「ある物Aがある物Bに直接配置されていること」、および、「ある物Aとある物Bとの間に他の物を介在させつつ、ある物Aがある物Bに配置されていること」を含む。同様に、「ある物Aがある物B上に位置している」とは、特段の断りのない限り、「ある物Aがある物Bに接して、ある物Aがある物B上に位置していること」、および、「ある物Aとある物Bとの間に他の物が介在しつつ、ある物Aがある物B上に位置していること」を含む。また、「ある物Aがある物Bにある方向に見て重なる」とは、特段の断りのない限り、「ある物Aがある物Bのすべてに重なること」、および、「ある物Aがある物Bの一部に重なること」を含む。
<第1実施形態>
図1~図8は、本開示の第1実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドA1は、ヘッド基板1、接続基板5、複数のワイヤ61,62、複数のドライバIC7、保護樹脂78および放熱部材8を備えている。サーマルプリントヘッドA1は、プラテンローラ99(図4参照)によって搬送される印刷媒体(図示略)に印刷を施すプリンタに組み込まれるものである。印刷媒体としては、たとえばバーコードシートやレシートを作成するための感熱紙が挙げられる。
図1~図8は、本開示の第1実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドA1は、ヘッド基板1、接続基板5、複数のワイヤ61,62、複数のドライバIC7、保護樹脂78および放熱部材8を備えている。サーマルプリントヘッドA1は、プラテンローラ99(図4参照)によって搬送される印刷媒体(図示略)に印刷を施すプリンタに組み込まれるものである。印刷媒体としては、たとえばバーコードシートやレシートを作成するための感熱紙が挙げられる。
図1は、サーマルプリントヘッドA1を示す平面図である。図2は、サーマルプリントヘッドA1を示す要部拡大平面図である。図3は、サーマルプリントヘッドA1を示す要部拡大平面図である。図4の一部を拡大した断面図である。図4は、図1のIV-IV線に沿う概略断面図である。図5は、サーマルプリントヘッドA1の要部断面図であり、図4の一部を拡大した断面図である。図6は、サーマルプリントヘッドA1の要部拡大断面図であり、図5の一部を拡大した断面図である。図7は、図1のVII-VII線に沿う部分拡大断面図である。図8は、サーマルプリントヘッドA1を示す要部拡大平面図である。図1~図3および図8においては、理解の便宜上、後述する保護層2を省略している。図1および図2においては、理解の便宜上、保護樹脂78を省略している。また、図2においては、理解の便宜上、ワイヤ61を省略している。また、これらの図において、ヘッド基板1の長手方向(主走査方向)をx方向とし、短手方向(副走査方向)をy方向とし、厚さ方向をz方向として説明する。また、y方向については、図1~図3、図8の下方(図4~図6の右方)を印刷媒体が送られてくる「上流」とし、図1~図3、図8の上方(図4~図6の左方)を印刷媒体が排出される「下流」とする。また、z方向については、図4~図7の上方(方向zを示す矢印が指す方向)を「上方」とし、その反対方向を「下方」とする。以下の図においても同様である。
図4に示すように、サーマルプリントヘッドA1において、ヘッド基板1および接続基板5は、放熱部材8上で、y方向に隣接して搭載されている。ヘッド基板1には、後に詳説する構成により、x方向に配列される複数の発熱部41が形成されている。この発熱部41は、接続基板5に搭載されたドライバIC7により選択的に発熱駆動され、コネクタ59を介して外部から送信される印字信号にしたがって、プラテンローラ99によって発熱部41に押圧される印刷媒体に印字を行う。
ヘッド基板1は、図1~図6に示すように、基材10、第1絶縁膜18、第2絶縁膜19、保護層2、電極層3、および、抵抗体層4を備えている。
基材10は、単結晶半導体からなる。単結晶半導体としては、Siが好適である。基材10は、図1に示すように、z方向視において、x方向を長手方向とし、y方向を短手方向とする細長矩形状である。基材10の大きさは限定されないが、一例を挙げると、x方向の寸法は、たとえば10mm以上150mm以下程度、y方向の寸法は、たとえば3mm以上5mm以下程度、z方向の寸法は、たとえば725μm程度である。基材10において、y方向のドライバIC7に近い側が上流側であり、ドライバIC7から遠い側が下流側である。印刷媒体は、プラテンローラ99によって、y方向の上流側から下流側に搬送される。
基材10は、図1、図2、図5および図6に示すように、主面11および凸部12を有している。主面11は、z方向の上方を向く。本開示では、主面11は、x-y平面(x方向とy方向で規定される平面、他の平面も同様)に沿って広がっており、x-y平面に略平行な平面である。主面11は、(100)面である。凸部12は、主面11からz方向に突出しており、x方向に延びている。凸部12は、主面11の下流側寄りに形成されている。凸部12は、y-z平面に沿う断面の形状が、x方向に一様である。以下では、y-z平面に沿う断面を「y-z断面」という。凸部12は、z方向下方側の端部におけるy方向の寸法W1が、たとえば500μm程度であり、z方向上方側の端部(後述する頂面121)におけるy方向の寸法W2が、たとえば200μm程度である。また、凸部12のz方向の寸法H1は、たとえば150μm程度である。
図5および図6に示すように、凸部12は、頂面121および一対の傾斜面122を有する。頂面121は、主面11と平行であり、略平面である。頂面121は、z方向視において、x方向に長く延びる細長矩形状である。上記凸部12のz方向の寸法は、頂面121と主面11とのz方向における離間距離である。一対の傾斜面122は、y方向において頂面121を挟んでいる。また、一対の傾斜面122はそれぞれ、主面11と頂面121とに繋がり、y方向においてこれらに挟まれている。各傾斜面122は、頂面121からy方向に離れるほど低位となるように主面11および頂面121に対して傾斜している。換言すると、一対の傾斜面122は、主面11からz方向に遠ざかるにつれて(図中で上方に移動するにつれて)、y方向において互いに近づく。各傾斜面122は、略平面である。主面11に対する各傾斜面122の傾斜角α1は、たとえば54.8度である。各傾斜面122は、(111)面である。
図2、図5~図8に示すように、基材10は、凹部13、第1区画壁141および第2区画壁142を有する。凹部13は、主面11から凹んでいる。本実施形態では、凹部13は、複数の第1凹部131および複数の第2凹部132を含む。
複数の第1凹部131は、凸部12に対してy方向の下流側に位置する。複数の第1凹部131は、それぞれx方向に延びており、y方向に間隔を隔てて並んでいる。本実施形態において図示した例では、4つの第1凹部131がy方向に並んでいる。各第1凹部131は、第1底面131aおよび一対の第1側面131bを有する。第1底面131aは、z方向の上方を向いており、略平面である。一対の第1側面131bはそれぞれ、第1底面131aと主面11とに繋がり、y方向を向いて互いに対向している。第1区画壁141は、y方向において隣接する第1凹部131の間に位置し、当該隣接する第1凹部131の相互間を区画している。なお、y方向に並ぶ第1凹部131の数は、図示した4つに限定されない。
本実施形態では、図6に示すように、第1凹部131のy方向における長さ(第1長さL1)は、第1区画壁141のy方向における長さ(第2長さL2)よりも大である。また、第1凹部131のz方向における長さ(第3長さL3)は、第1凹部131の第1長さL1よりも大である。第1凹部131の第1長さL1は、たとえば第1区画壁141の第2長さL2の1~10倍であり、好ましくは1~3倍である。また、第1凹部131の第3長さL3は、たとえば第1長さL1の2~20倍であり、好ましくは10~20倍である。このように、本実施形態では、各第1凹部131は、x方向に延びるスリット状の溝である。上記各部の寸法の一例を挙げると、第1凹部131の第1長さL1は、たとえば20μm程度であり、第3長さL3は、たとえば300μm程度である。第1区画壁141の第2長さL2は、たとえば10μm程度である。ただし、上記の各寸法は一例であり、各部の寸法は上記例示した寸法値に限定されるものではない。
図7、図8に示すように、複数の第2凹部132は、複数の第1凹部131のx方向の少なくとも一方の端部に繋がっている。本実施形態では、複数の第2凹部132は、複数の第1凹部131のx方向両端部それぞれに繋がって配置されている。複数の第2凹部132は、それぞれy方向に延びており、x方向に間隔を隔てて並んでいる。本実施形態において図示した例では、基材10のx方向の一端部付近(図1の左端部付近)およびx方向の他端部付近(図1の右端部付近)において、4つずつの第2凹部132がy方向に並んでいる。各第2凹部132は、第2底面132aおよび一対の第2側面132bを有する。第2底面132aは、z方向の上方を向いており、略平面である。一対の第2側面132bはそれぞれ、第2底面132aと主面11とに繋がり、x方向を向いて互いに対向している。第2区画壁142は、x方向において隣接する第2凹部132の間に位置し、当該隣接する第2凹部132の相互間を区画している。なお、x方向に並ぶ第2凹部132の数は、図示した4つに限定されない。
図7に示した第2凹部132のx方向における長さ(第4長さL4)は、第1凹部131のy方向における第1長さL1と同程度である。同様に、第2区画壁142のx方向における長さ(第5長さL5)は、第1区画壁141のy方向における第2長さL2と同程度であり、第2凹部132のz方向における長さ(第6長さL6)は、第1凹部131のz方向における第3長さL3と同程度である。また、第2凹部132のx方向の第4長さL4は、第2区画壁142のx方向の第5長さL5よりも大である。本実施形態では、各第2凹部132は、y方向に延びるスリット状の溝である。
第1絶縁膜18は、図5~図7に示すように、基材10の主面11上に形成されており、基材10のz方向の上方側全域を覆っている。より具体的には、主面11、凸部12、各第1凹部131および各第2凹部132に跨って形成されている。第1絶縁膜18は、絶縁性材料からなり、たとえばSiO2またはSiN(窒化ケイ素)からなる。第1絶縁膜18の厚さは特に限定されず、たとえば1μm以上3μm以下程度である。
第2絶縁膜19は、図5~図7に示すように、主面11に配置されており、第1絶縁膜18上に形成されている。第2絶縁膜19は、第1絶縁膜18の一部を覆っており、主に電極層3の後述する個別電極31および櫛歯部34と、抵抗体層4とに対応する領域に配置される。第2絶縁膜19は、発熱部41で生じた熱の蓄熱性を高めるためのものである。第2絶縁膜19は、絶縁性材料からなり、たとえばTEOS-SiO2(TEOS(オルトケイ酸テトラエチル)を原材料として形成されたSiO2)からなる。第2絶縁膜19の厚さは、第1絶縁膜18の厚さよりも大である。第2絶縁膜19の厚さは特に限定されず、たとえば5μm以上15μm以下程度である。
抵抗体層4は、図5および図6に示すように、第2絶縁膜19上に形成され、第2絶縁膜19を覆う。抵抗体層4は、第2絶縁膜19を挟んで、主面11および凸部12にわたって形成されている。抵抗体層4は、たとえばTaN(窒化タンタル)からなる。抵抗体層4の厚さは特に限定されず、たとえば0.02μm以上0.1μm以下程度である。
抵抗体層4は、図3、図5および図6に示すように、複数の発熱部41を含む。複数の発熱部41は、抵抗体層4のうち後述する電極層3に覆われずに露出する部分である。複数の発熱部41は、各々に選択的に通電されることにより、印刷媒体を局所的に加熱する。複数の発熱部41は、x方向に配列されており、x方向において互いに離間している。複数の発熱部41は、凸部12の頂面121に配置されている。複数の発熱部41のy方向における形成領域は、凸部12の頂面121のy方向の一部または全部を含んだ領域とされる。
電極層3は、抵抗体層4(複数の発熱部41)に通電するための経路を構成するためのものであり、導電性材料によって形成されている。電極層3は、抵抗体層4よりも抵抗値が小さい金属材料からなり、たとえばCu(銅)からなる。
電極層3は、図1~図3、図5および図6に示すように、複数の個別電極31および共通電極32を含んでいる。抵抗体層4のうち、複数の個別電極31と共通電極32との間において電極層3から露出した部分が、複数の発熱部41となっている。z方向視における各個別電極31および共通電極32の各形状、すなわち、各個別電極31および共通電極32の形成領域は、図1および図2の例示に限定されない。
複数の個別電極31はそれぞれ、概ねy方向に延びる帯状である。複数の個別電極31は、x方向において互いに分離している。各個別電極31は、各発熱部41よりもy方向上流側に配置されている。図3および図6に表れているように、本実施形態では、各個別電極31のy方向下流側の先端は、y方向上流側の傾斜面122上まで延びている。各個別電極31のy方向上流側の先端には、電極パッド部311が形成されている。電極パッド部311は、接続基板5に搭載されるドライバIC7とワイヤ61により接続される部分である。
共通電極32は、図2および図3に示すように、共通配線部33および複数の櫛歯部34を含んでいる。共通配線部33は、複数の櫛歯部34を共通に繋げる。複数の櫛歯部34は、互いに離間し、x方向に並んでいる。各櫛歯部34のy方向上流側の先端は、各個別電極31の先端に対して所定間隔を隔てて対向させられている。よって、各櫛歯部34のy方向上流側の先端と、各個別電極31のy方向下流側の先端との間において、抵抗体層4が電極層3から露出する。図3および図6に表れているように、図示した例では、各櫛歯部34のy方向上流側の先端は、y方向下流側の傾斜面122を経て頂面121上まで延びている。
複数の個別電極31および複数の櫛歯部34は、たとえば金属膜により構成される。当該金属膜の厚さは特に限定されず、たとえば0.3μm以上2.0μm以下程度である。なお、上記金属膜は、Cu層と、Ti(チタン)層とが積層された構成であってもよい。この場合、Ti層は、Cu層と抵抗体層4との間に介在し、たとえば厚さ100nm程度である。
共通配線部33は、図1に示すように、複数の発熱部41のy方向下流側に形成された領域と、複数の発熱部41のx方向の両側に形成された領域と、を含み基材10の周縁付近を迂回するように形成されている。
共通配線部33は、図6および図7に示すように、埋設配線部330、第1積層配線部333および第2積層配線部334を有する。埋設配線部330は、凹部13に収容される部分である。本実施形態では、埋設配線部330は、複数の第1埋設配線部331および複数の第2埋設配線部332を含む。図6に示すように、複数の第1埋設配線部331は、複数の第1凹部131に個別に収容されている。本実施形態において、各第1埋設配線部331は、第1凹部131の全体を埋めている。図7に示すように、複数の第2埋設配線部332は、複数の第2凹部132に個別に収容されている。本実施形態において、各第2埋設配線部332は、第2凹部132の全体を埋めている。
第1積層配線部333は、図6に示すように、複数の第1埋設配線部331に繋がり、各第1区画壁141の上に配置されている。本実施形態では、第1積層配線部333は、複数の第1埋設配線部331上および複数の第1区画壁141上(即ち主面11上)に跨って形成されている。複数の第1埋設配線部331と第1積層配線部333とは、たとえばめっき処理により一体的に形成される。図6において、理解の便宜上、第1埋設配線部331と第1積層配線部333との境界を点線で表す。
第2積層配線部334は、図7に示すように、複数の第2埋設配線部332に繋がり、各第2区画壁142の上に配置されている。本実施形態では、第2積層配線部334は、複数の第2埋設配線部332上、複数の第2区画壁142上および主面11上に跨って形成されている。複数の第2埋設配線部332と第2積層配線部334とは、たとえばめっき処理により一体的に形成される。図7において、理解の便宜上、第2埋設配線部332と第2積層配線部334との境界を点線で表す。
上記の埋設配線部330(複数の第1埋設配線部331および複数の第2埋設配線部332)、第1積層配線部333および第2積層配線部334は、たとえばめっき層により構成される。当該めっき層は、たとえばCu、Niなどの金属材料により構成される。
保護層2は、図5~図7に示すように、電極層3および抵抗体層4を覆っている。保護層2は、絶縁性材料からなり、たとえばSiO2、SiN、SiC(炭化ケイ素)、AlN(窒化アルミニウム)のいずれかあるいはそれら2つ以上の積層体からなる。保護層2の厚さは特に限定されず、たとえば1μm以上10μm以下である。保護層2は、図5に示すように、z方向に貫通するパッド用開口21を有する。パッド用開口21は、複数の個別電極31に設けた電極パッド部311をそれぞれ露出させている。
接続基板5は、図1および図4に示すように、ヘッド基板1に対してy方向上流側に隣接して配置されている。接続基板5は、たとえばPCB基板である。接続基板5は、たとえば、図1に示すように、z方向視において、x方向を長手方向とする細長矩形状である。図4に示すように、接続基板5には、ドライバIC7およびコネクタ59が搭載されている。
コネクタ59は、サーマルプリントヘッドA1をプリンタ(図示略)に接続するために用いられる。コネクタ59は、図4に示すように、接続基板5に取り付けられており、接続基板5の配線パターン(図示略)に接続されている。
ドライバIC7は、図1および図4に示すように、接続基板5上に搭載されており、複数の発熱部41を個別に通電させる。ドライバIC7は、図4および図5に示すように、複数のワイヤ61によって、各個別電極31の各電極パッド部311にそれぞれ接続されている。また、ドライバIC7は、複数のワイヤ62によって、接続基板5上に形成された配線パターンに接続されている。ドライバIC7にはコネクタ59を介して外部から送信される印字信号、制御信号および複数の発熱部41に供給される電圧が入力される。複数の発熱部41は、印字信号および制御信号にしたがって個別に通電されることにより、選択的に発熱させられる。
ドライバIC7および複数のワイヤ61,62は、図4および図5に示すように、ヘッド基板1と接続基板5とに跨るように形成された保護樹脂78で覆われている。保護樹脂78は、エポキシ樹脂などの黒色の絶縁性材料が用いられている。
放熱部材8は、図4に示すように、ヘッド基板1および接続基板5を支持しており、複数の発熱部41により生じた熱の一部を外部へと放熱するために設けられる。放熱部材8はたとえばアルミニウム等の金属製である。
次に、サーマルプリントヘッドA1の製造方法の一例について、図9~図18を参照しつつ、以下に説明する。図9~図18はそれぞれ、サーマルプリントヘッドA1の製造方法の一工程を示す断面図であって、図6に示す断面に対応する。
まず、図9に示すように、基材10Aを準備する。基材10Aは、単結晶半導体からなり、たとえばSiウエハである。基材10Aは、主面11Aを有する。主面11Aは、略平坦であり、z方向の上方を向く。主面11Aは(100)面である。
次いで、図10に示すように、凸部12を形成する。凸部12の形成は、主面11Aの一部に所定のマスク層(図9および図10において想像線で示す)を形成し、基材10Aに異方性エッチングを施すことにより行う。凸部12を形成する工程では、たとえばアルカリ水溶液を用いた異方性エッチングを行う。このアルカリ水溶液としては、たとえばKOH(水酸化カリウム)やTMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)などが挙げられる。これにより、図10に示すように、主面11および凸部12が形成される。主面11は、主面11Aと同じく(100)面である。凸部12は、頂面121および一対の傾斜面122を有する。一対の傾斜面122はそれぞれ、(111)面であり、主面11および頂面121に対して傾斜している。各傾斜面122の傾斜角α1は、たとえば54.8度である。
次いで、図11に示すように、凹部13(複数の第1凹部131および図示しない複数の第2凹部132)を形成する。凹部13の形成は、基材10の適所にエッチングを施すことにより行う。凹部13は、たとえばボッシュプロセス(Bosch process)などの深堀りエッチング技術により形成される。これにより、主面11、凸部12、凹部13(複数の第1凹部131および図示しない複数の第2凹部132)、第1区画壁141および図示しない第2区画壁142を有する基材10が形成される。
次いで、図12示すように、第1絶縁膜18を形成する。第1絶縁膜18の形成は、たとえばCVDを用いてSiNを堆積させることにより行う。第1絶縁膜18は、主面11、凸部12の表面(頂面121および傾斜面122)および凹部13の内面(第1底面131a、第1側面131b、図示しない第2底面132aおよび第2側面132b)を覆う。
次いで、図13に示すように、めっき層3Bを形成する。めっき層3Bの形成は、たとえば無電解めっき処理によりCuを成膜することによって行う。めっき層3Bは、凹部13(複数の第1凹部131および図示しない複数の第2凹部132)および主面11の一部に形成される。これにより、埋設配線部330(複数の第1埋設配線部331および図示しない複数の第2埋設配線部332)、第1積層配線部333および図示しない第2積層配線部334を含むめっき層3B(共通配線部33)が形成される。めっき層3Bの膜厚は、めっき処理条件に応じて変化し得る。本実施形態では、各第1埋設配線部331(図示しない各第2埋設配線部332)は、第1凹部131(図示しない第2凹部132)の全体を埋めている。
次いで、図14に示すように、第2絶縁膜19を形成する。第2絶縁膜19の形成は、たとえばCVDを用いてTEOS-SiO2を堆積させ、エッチングを施して当該堆積膜を部分的により除去することにより行う。第2絶縁膜19は、第1絶縁膜18の一部を覆う。
次いで、図15に示すように、抵抗体膜4Aを形成する。抵抗体膜4Aの形成は、たとえばスパッタリングにより第2絶縁膜19上にTaNの薄膜を形成することによって行う。抵抗体膜4Aは、第2絶縁膜19の全面を覆う。
次いで、図16に示すように、金属膜3Aを形成する。金属膜3Aの形成は、たとえばめっきやスパッタリングによりCuからなる層を形成することによって行う。金属膜3Aは、抵抗体膜4Aの全面を覆う。なお、金属膜3Aの形成では、抵抗体膜4A上にTi層を形成した後、Cu層を形成した構成でもよい。
次いで、図17に示すように、金属膜3Aおよび抵抗体膜4Aに選択的なエッチングを施すことにより、金属膜3Aおよび抵抗体膜4Aを部分的に除去する。これにより、x方向に分離された抵抗体層4と、複数の発熱部41を残して抵抗体層4を覆う複数の個別電極31および複数の櫛歯部34と、が形成される。ここで、複数の発熱部41は、凸部12(頂面121)の上に形成される。また、めっき層3Bにおける第1積層配線部333のy方向上流側の端部は、複数の櫛歯部34と繋がっている。このようにして、複数の個別電極31および共通電極32(共通配線部33および複数の櫛歯部34)を有する電極層3が形成される。
次いで、図18に示すように、保護層2を形成する。保護層2の形成は、たとえばCVDを用いて、基材10上の第1絶縁膜18、電極層3および抵抗体層4のそれぞれの上にたとえばSiNを堆積させることにより行われる。その後、パッド用開口21を形成するために、保護層2をエッチング等により部分的に除去する。
次いで、基材10をx方向およびy方向に沿って切断し、個片に分割する。以上により、ヘッド基板1が得られる。そして、放熱部材8上へのヘッド基板1および接続基板5の組付け、接続基板5へのドライバIC7の搭載、複数のワイヤ61,62のボンディング、保護樹脂78の形成等を行うことにより、図1~図8に示したサーマルプリントヘッドA1が製造される。
次に、本実施形態の作用について説明する。
サーマルプリントヘッドA1において、単結晶半導体からなる基材10は、主面11から凹む凹部13を有する。電極層3は、複数の発熱部41それぞれに繋がる共通配線部33を含む。当該共通配線部33は、複数の発熱部41に電流を流す電流経路を構成する。共通配線部33は、凹部13に収容された埋設配線部330を有する。このような構成によれば、共通配線部が主面11上に形成される場合と比べて、複数の発熱部41に電流を流す電流経路である埋設配線部330(共通配線部33)の断面積を容易に大きく確保することができる。これにより、共通配線部33(複数の発熱部41に電流を流す電流経路)の抵抗値を下げることが可能であり、複数の発熱部41を効率よく発熱させることができる。したがって、本実施形態によれば、サーマルプリントヘッドA1の印字品質の向上を図ることができる。また、共通配線部33の抵抗値を下げることは、サーマルプリントヘッドA1の消費電力の低減にも寄与する。
基材10はx方向に延びる凸部12を有し、複数の発熱部41は凸部12の上に配置されている。凹部13は、凸部12に対してy方向下流側に位置する第1凹部131を含み、第1凹部131はx方向に延びている。埋設配線部330は、第1凹部131に収容された第1埋設配線部331を含む。このような構成によれば、基材10の周縁付近を迂回するように配置された共通配線部33のうち、基材10の長手方向に沿う部位(第1埋設配線部331)の抵抗値を効率よく下げることができる。
本実施形態では、複数の第1凹部131がy方向に間隔を隔てて並んでおり、埋設配線部330は、複数の第1凹部131に個別に収容された複数の第1埋設配線部331を含む。各第1凹部131は、第1底面131aと、y方向において互いに対向する一対の第1側面131bとを有する。このような構成によれば、第1凹部131のz方向の第3長さL3を比較的大きくし、かつ第1凹部131のy方向の第1長さL1を小さくすることで、めっき処理などの手法により、各第1凹部131に第1埋設配線部331を効率よく配置することができる。これにより、基材10のサイズ(y方向の寸法)が大きくなるのを抑制しつつ、複数の第1凹部131に収容された複数の第1埋設配線部331の抵抗値を効率よく下げることが可能である。
基材10の第1区画壁141は、y方向において隣接する第1凹部131の相互間を区画している。当該第1区画壁141のy方向の第2長さL2は、第1凹部131のy方向の第1長さL1よりも小である。これにより、複数の第1凹部131が形成された領域のy方向における長さを小さくすることができる。このことは、基材10のサイズ(y方向の寸法)が大きくなるのを抑制しつつ複数の第1埋設配線部331の抵抗値を下げるうえで、より好ましい。
共通配線部33は、第1積層配線部333を含む。第1積層配線部333は、複数の第1埋設配線部331に繋がり、第1区画壁141の上に配置されている。このような構成によれば、共通配線部33(複数の第1埋設配線部331、および第1積層配線部333)の断面積を大きく確保するとともに、これら第1埋設配線部331と第1積層配線部333との導通が適切に維持される。また、第1積層配線部333は、主面11上に配置されている。このような第1積層配線部333(共通配線部33)は、複数の櫛歯部34と容易に導通状態で繋げられる。
各第1埋設配線部331は、第1凹部131の全体を埋めている。このような構成によれば、複数の第1埋設配線部331の断面積をより大きく確保することができる。このことは、共通配線部33の抵抗値を下げるうえでより好ましい。
本実施形態において、凹部13は、第1凹部131のx方向の端部に繋がる第2凹部132を含み、第2凹部132は、y方向に延びている。埋設配線部330は、第2凹部132に収容された第2埋設配線部332を含む。第2埋設配線部332は、第1埋設配線部331に繋がっている。このような構成によれば、基材10の周縁付近を迂回するように配置された共通配線部33に関し、上記した基材10の長手方向に沿う部位(第1埋設配線部331)の抵抗値に加え、基材10の短手方向に沿う部位(第2埋設配線部332)の抵抗値についても効率よく下げることができる。
本実施形態において、複数の第2凹部132がx方向に間隔を隔てて並んでおり、埋設配線部330は、複数の第2凹部132に個別に収容された複数の第2埋設配線部332を含む。各第2凹部132は、第2底面132aと、y方向において互いに対向する一対の第2側面132bとを有する。このような構成によれば、第2凹部132のz方向の第6長さL6を比較的大きくし、かつ第2凹部132のx方向の第4長さL4を小さくすることで、めっき処理などの手法により、各第2凹部132に第2埋設配線部332を効率よく配置することができる。これにより、基材10のサイズ(x方向の寸法)が大きくなるのを抑制しつつ、複数の第2凹部132に収容された複数の第2埋設配線部332の抵抗値を効率よく下げることが可能である。
基材10の第2区画壁142は、x方向において隣接する第2凹部132の相互間を区画している。当該第2区画壁142のx方向の第5長さL5は、第2凹部132のx方向の第4長さL4よりも小である。これにより、複数の第2凹部132が形成された領域のx方向における長さを小さくすることができる。このことは、基材10のサイズ(x方向の寸法)が大きくなるのを抑制しつつ複数の第2埋設配線部332の抵抗値を下げるうえで、より好ましい。
共通配線部33は、第2積層配線部334を含む。第2積層配線部334は、複数の第2埋設配線部332に繋がり、第2区画壁142の上に配置されている。このような構成によれば、共通配線部33(複数の第2埋設配線部332、および第2積層配線部334)の断面積を大きく確保するとともに、これら第2埋設配線部332と第2積層配線部334との導通が適切に維持される。
各第2埋設配線部332は、第2凹部132の全体を埋めている。このような構成によれば、複数の第2埋設配線部332の断面積をより大きく確保することができる。このことは、共通配線部33の抵抗値を下げるうえでより好ましい。
<第1実施形態の変形例>
図19および図20は、上記した第1実施形態に係るサーマルプリントヘッドA1の変形例を示している。なお、図19以降の図面において、上記実施形態のサーマルプリントヘッドA1と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。
図19および図20は、上記した第1実施形態に係るサーマルプリントヘッドA1の変形例を示している。なお、図19以降の図面において、上記実施形態のサーマルプリントヘッドA1と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。
本変形例のサーマルプリントヘッドA11においては、共通配線部33の構成が上記実施形態のサーマルプリントヘッドA1と異なっている。共通配線部33の埋設配線部330(第1埋設配線部331および第2埋設配線部332)は、z方向の上方から下方に向けて凹んだ形状とされている。各第1埋設配線部331は凹み331aを有し、各第2埋設配線部332は凹み332aを有する。凹み331aは、第1凹部131の第1底面131aおよび一対の第1側面131bで囲まれた領域まで延びている。これにより、第1埋設配線部331は、第1凹部131の全体を埋めてはいない。凹み332aは、第2凹部132の第2底面132aおよび一対の第2側面132bで囲まれた領域まで延びている。これにより、第2埋設配線部332は、第2凹部132の全体を埋めてはいない。第1積層配線部333において、各第1埋設配線部331の凹み331aに対応する部分は、上面から凹んだ形状となっている。また、第2積層配線部334においても、各第2埋設配線部332の凹み332aに対応する部分は、上面から凹んだ形状となっている。
上記凹み331aや凹み332aは、たとえば埋設配線部330を形成するめっき処理の際、上記実施形態のサーマルプリントヘッドA1と比べてめっき層の膜厚が小さい場合に形成される。
本変形例のサーマルプリントヘッドA11においても、共通配線部33は、凹部13に収容された埋設配線部330を有する。このような構成によれば、共通配線部が主面11上に形成される場合と比べて、複数の発熱部41に電流を流す電流経路である埋設配線部330(共通配線部33)の断面積を容易に大きく確保することができる。これにより、共通配線部33(複数の発熱部41に電流を流す電流経路)の抵抗値を下げることが可能であり、サーマルプリントヘッドA11の印字品質の向上を図ることができる。その他、サーマルプリントヘッドA11においても、サーマルプリントヘッドA1に関して上述したのと同様の作用効果を奏する。
<第2実施形態>
図21~図24は、本開示の第2実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドA2は、基材10および共通配線部33の構成が上記実施形態のサーマルプリントヘッドA1と異なっている。
図21~図24は、本開示の第2実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドA2は、基材10および共通配線部33の構成が上記実施形態のサーマルプリントヘッドA1と異なっている。
本実施形態において、基材10に形成された凹部13は、1つの第1凹部131および1つの第2凹部132を含む。第1凹部131は、上記実施形態において複数の第1凹部131が形成された領域に配置されている。第2凹部132は、上記実施形態において複数の第2凹部132が形成された領域に配置されている。
また、本実施形態では、上記実施形態における第1区画壁141および第2区画壁142に代えて、複数の第1柱状部15および複数の第2柱状部16を有する。複数の第1柱状部15は、第1凹部131の第1底面131aおよび一対の第1側面131bで囲まれた領域に配置されている。各第1柱状部15は、第1底面131aからz方向に延びている。複数の第1柱状部15は、x方向に間隔を隔てて配列されている。図示した例では、第1柱状部15はy方向にも間隔を隔てて複数並んでいる。複数の第2柱状部16は、第2凹部132の第2底面132aおよび一対の第2側面132bで囲まれた領域に配置されている。各第2柱状部16は、第2底面132aからz方向に延びている。複数の第2柱状部16は、y方向に間隔を隔てて配列されている。図示した例では、第2柱状部16はx方向にも間隔を隔てて複数並んでいる。
本実施形態において、共通配線部33は、埋設配線部330、第3積層配線部335および第4積層配線部336を有する。埋設配線部330は、第1埋設配線部331および第2埋設配線部332を有する。図22、図23に示すように、第1埋設配線部331は、第1凹部131の全体を埋めている。図24に示すように、第2埋設配線部332は、第2凹部132の全体を埋めている。
図22、図23に示すように、第3積層配線部335は、第1埋設配線部331に繋がり、第1埋設配線部331上および主面11上に跨って形成されている。第1埋設配線部331と第3積層配線部335とは、たとえばめっき処理により一体的に形成される。第1埋設配線部331および第3積層配線部335の形成は、たとえば無電解めっき処理によりCuを成膜することによって行う。上記のように第1凹部131の内側に複数の第1柱状部15が配列された構成によれば、めっき処理により、第1凹部131に第1埋設配線部331を効率よく配置することができる。
図24に示すように、第4積層配線部336は、第2埋設配線部332に繋がり、第2埋設配線部332上および主面11上に跨って形成されている。第2埋設配線部332と第4積層配線部336とは、たとえばめっき処理により一体的に形成される。上記のように第2凹部132の内側に複数の第2柱状部16が配列された構成によれば、めっき処理により、第2凹部132に第2埋設配線部332を効率よく配置することができる。
本実施形態のサーマルプリントヘッドA2においても、共通配線部33は、凹部13に収容された埋設配線部330を有する。このような構成によれば、共通配線部が主面11上に形成される場合と比べて、複数の発熱部41に電流を流す電流経路である埋設配線部330(共通配線部33)の断面積を容易に大きく確保することができる。これにより、共通配線部33(複数の発熱部41に電流を流す電流経路)の抵抗値を下げることが可能であり、サーマルプリントヘッドA2の印字品質の向上を図ることができる。その他、サーマルプリントヘッドA2においても、サーマルプリントヘッドA1に関して上述したのと同様の作用効果を奏する。
本開示に係るサーマルプリントヘッドは、上述した実施形態に限定されるものではない。本開示に係るサーマルプリントヘッドの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
上記実施形態においては、基材10が主面11から突出する凸部12を有する場合を例に挙げて説明したが、そのような凸部12を有さない構成としてもよい。また、基材10と発熱部41(抵抗体層4)との間に蓄熱層が介在する構成としてもよい。
本開示は、以下の付記に関する構成を含む。
〔付記1〕
厚さ方向の一方を向く主面を有し、単結晶半導体からなる基材と、
前記基材に支持され、主走査方向に配列された複数の発熱部を含む抵抗体層と、
前記基材に支持され、且つ前記抵抗体層に導通する電極層と、を備え、
前記基材は、前記主面から凹む凹部を有し、
前記電極層は、前記複数の発熱部にそれぞれに共通に繋がる共通配線部を含み、
前記共通配線部は、前記凹部に収容された埋設配線部を有する、サーマルプリントヘッド。
〔付記2〕
前記基材は、前記主面から突出し、かつ前記主走査方向に延びる凸部を有し、
前記複数の発熱部は、前記凸部の上に配置されており、
前記凹部は、前記凸部に対して副走査方向の下流側に位置し、且つ前記主走査方向に延びる第1凹部を含み、
前記埋設配線部は、前記第1凹部に収容された第1埋設配線部を含む、付記1に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記3〕
前記第1凹部は、第1底面と、当該第1底面および前記主面に繋がり、前記副走査方向を向いて互いに対向する一対の第1側面と、を有する、付記2に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記4〕
前記凹部は、前記副走査方向に間隔を隔てて並んだ複数の前記第1凹部を含み、
前記基材は、前記副走査方向において隣接する前記第1凹部の相互間を区画する第1区画壁を有する、付記3に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記5〕
前記共通配線部は、複数の前記第1凹部に個別に収容された複数の前記第1埋設配線部と、前記複数の第1埋設配線部に繋がり、かつ前記第1区画壁の上に配置された第1積層配線部と、を含む、付記4に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記6〕
前記第1埋設配線部は、前記第1凹部の全体を埋めている、付記5に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記7〕
前記第1凹部の前記副走査方向における第1長さは、前記第1区画壁の前記副走査方向における第2長さよりも大である、付記4ないし6のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記8〕
前記第1長さは、前記第2長さの1~10倍である、付記7に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記9〕
前記第1凹部の前記厚さ方向における第3長さは、前記第1長さの2~20倍である、付記7または8に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記10〕
前記凹部は、前記第1凹部の前記主走査方向における少なくとも一方の端部に繋がり、且つ前記副走査方向に延びる第2凹部を含み、
前記埋設配線部は、前記第1埋設配線部に繋がり、且つ前記第2凹部に収容された第2埋設配線部を含む、付記2ないし9のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記11〕
前記第2凹部は、第2底面と、当該第2底面および前記主面に繋がり、互いが前記主走査方向を向いて対向する一対の第2側面と、を有する、付記10に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記12〕
前記凹部は、前記主走査方向に間隔を隔てて並んだ複数の前記第2凹部を含み、
前記基材は、前記主走査方向において隣接する前記第2凹部の相互間を区画する第2区画壁を有する、付記11に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記13〕
前記共通配線部は、複数の前記第2凹部に個別に収容された複数の前記第2埋設配線部と、前記複数の第2埋設配線部に繋がり、かつ前記第2区画壁の上に配置された第2積層配線部と、を含む、付記12に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記14〕
前記第2埋設配線部は、前記第2凹部の全体を埋めている、付記13に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記15〕
前記基材は、前記第1底面および前記一対の第1側面で囲まれた領域に配置され、且つ各々が前記第1底面から前記厚さ方向に延びる複数の第1柱状部を有し、
前記複数の第1柱状部は、前記主走査方向に間隔を隔てて配列されている、付記3に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記16〕
前記凹部は、前記第1凹部の前記主走査方向における少なくとも一方の端部に繋がり、且つ前記副走査方向に延びる第2凹部を含み、
前記埋設配線部は、前記第1埋設配線部に繋がり、且つ前記第2凹部に収容された第2埋設配線部を含み、
前記第2凹部は、第2底面と、当該第2底面および前記主面に繋がり、互いが前記主走査方向を向いて対向する一対の第2側面と、を有し、
前記基材は、前記第2底面および前記一対の第2側面で囲まれた領域に配置され、且つ各々が前記第2底面から前記厚さ方向に延びる複数の第2柱状部を有し、
前記複数の第2柱状部は、前記副走査方向に間隔を隔てて配列されている、付記15に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記17〕
前記凸部は、前記主面と平行な頂面と、当該頂面および前記主面に繋がり、前記副走査方向において前記頂面を挟む一対の傾斜面と、を有し、
前記複数の発熱部は、前記頂面に配置されている、付記2ないし16のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記18〕
前記凹部および前記主面に跨って形成された第1絶縁膜と、
前記主面に配置され、且つ前記第1絶縁膜の一部を覆っており、前記第1絶縁膜よりも厚さが大である第2絶縁膜と、を備え、
前記埋設配線部は、前記第1絶縁膜の上に配置される、付記1ないし17のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記19〕
前記単結晶半導体は、Siからなり、
前記主面は、(100)面である、付記1ないし18のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
厚さ方向の一方を向く主面を有し、単結晶半導体からなる基材と、
前記基材に支持され、主走査方向に配列された複数の発熱部を含む抵抗体層と、
前記基材に支持され、且つ前記抵抗体層に導通する電極層と、を備え、
前記基材は、前記主面から凹む凹部を有し、
前記電極層は、前記複数の発熱部にそれぞれに共通に繋がる共通配線部を含み、
前記共通配線部は、前記凹部に収容された埋設配線部を有する、サーマルプリントヘッド。
〔付記2〕
前記基材は、前記主面から突出し、かつ前記主走査方向に延びる凸部を有し、
前記複数の発熱部は、前記凸部の上に配置されており、
前記凹部は、前記凸部に対して副走査方向の下流側に位置し、且つ前記主走査方向に延びる第1凹部を含み、
前記埋設配線部は、前記第1凹部に収容された第1埋設配線部を含む、付記1に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記3〕
前記第1凹部は、第1底面と、当該第1底面および前記主面に繋がり、前記副走査方向を向いて互いに対向する一対の第1側面と、を有する、付記2に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記4〕
前記凹部は、前記副走査方向に間隔を隔てて並んだ複数の前記第1凹部を含み、
前記基材は、前記副走査方向において隣接する前記第1凹部の相互間を区画する第1区画壁を有する、付記3に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記5〕
前記共通配線部は、複数の前記第1凹部に個別に収容された複数の前記第1埋設配線部と、前記複数の第1埋設配線部に繋がり、かつ前記第1区画壁の上に配置された第1積層配線部と、を含む、付記4に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記6〕
前記第1埋設配線部は、前記第1凹部の全体を埋めている、付記5に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記7〕
前記第1凹部の前記副走査方向における第1長さは、前記第1区画壁の前記副走査方向における第2長さよりも大である、付記4ないし6のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記8〕
前記第1長さは、前記第2長さの1~10倍である、付記7に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記9〕
前記第1凹部の前記厚さ方向における第3長さは、前記第1長さの2~20倍である、付記7または8に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記10〕
前記凹部は、前記第1凹部の前記主走査方向における少なくとも一方の端部に繋がり、且つ前記副走査方向に延びる第2凹部を含み、
前記埋設配線部は、前記第1埋設配線部に繋がり、且つ前記第2凹部に収容された第2埋設配線部を含む、付記2ないし9のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記11〕
前記第2凹部は、第2底面と、当該第2底面および前記主面に繋がり、互いが前記主走査方向を向いて対向する一対の第2側面と、を有する、付記10に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記12〕
前記凹部は、前記主走査方向に間隔を隔てて並んだ複数の前記第2凹部を含み、
前記基材は、前記主走査方向において隣接する前記第2凹部の相互間を区画する第2区画壁を有する、付記11に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記13〕
前記共通配線部は、複数の前記第2凹部に個別に収容された複数の前記第2埋設配線部と、前記複数の第2埋設配線部に繋がり、かつ前記第2区画壁の上に配置された第2積層配線部と、を含む、付記12に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記14〕
前記第2埋設配線部は、前記第2凹部の全体を埋めている、付記13に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記15〕
前記基材は、前記第1底面および前記一対の第1側面で囲まれた領域に配置され、且つ各々が前記第1底面から前記厚さ方向に延びる複数の第1柱状部を有し、
前記複数の第1柱状部は、前記主走査方向に間隔を隔てて配列されている、付記3に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記16〕
前記凹部は、前記第1凹部の前記主走査方向における少なくとも一方の端部に繋がり、且つ前記副走査方向に延びる第2凹部を含み、
前記埋設配線部は、前記第1埋設配線部に繋がり、且つ前記第2凹部に収容された第2埋設配線部を含み、
前記第2凹部は、第2底面と、当該第2底面および前記主面に繋がり、互いが前記主走査方向を向いて対向する一対の第2側面と、を有し、
前記基材は、前記第2底面および前記一対の第2側面で囲まれた領域に配置され、且つ各々が前記第2底面から前記厚さ方向に延びる複数の第2柱状部を有し、
前記複数の第2柱状部は、前記副走査方向に間隔を隔てて配列されている、付記15に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記17〕
前記凸部は、前記主面と平行な頂面と、当該頂面および前記主面に繋がり、前記副走査方向において前記頂面を挟む一対の傾斜面と、を有し、
前記複数の発熱部は、前記頂面に配置されている、付記2ないし16のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記18〕
前記凹部および前記主面に跨って形成された第1絶縁膜と、
前記主面に配置され、且つ前記第1絶縁膜の一部を覆っており、前記第1絶縁膜よりも厚さが大である第2絶縁膜と、を備え、
前記埋設配線部は、前記第1絶縁膜の上に配置される、付記1ないし17のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記19〕
前記単結晶半導体は、Siからなり、
前記主面は、(100)面である、付記1ないし18のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
A1,A11,A2:サーマルプリントヘッド
1 :ヘッド基板
10 :基材
11 :主面
11A :主面
12 :凸部
121 :頂面
122 :傾斜面
13 :凹部
131 :第1凹部
131a :第1底面
131b :第1側面
132 :第2凹部
132a :第2底面
132b :第2側面
141 :第1区画壁
142 :第2区画壁
15 :柱状部
18 :第1絶縁膜
19 :第2絶縁膜
2 :保護層
21 :パッド用開口
3 :電極層
3A :金属膜
3B :めっき層
31 :個別電極
311 :電極パッド部
32 :共通電極
33 :共通配線部
330 :埋設配線部
331 :第1埋設配線部
331a :凹み
332 :第2埋設配線部
332a :凹み
333 :第1積層配線部
334 :第2積層配線部
335 :第3積層配線部
336 :第4積層配線部
34 :櫛歯部
4 :抵抗体層
4A :抵抗体膜
41 :発熱部
5 :接続基板
59 :コネクタ
61,62:ワイヤ
7 :ドライバIC
78 :保護樹脂
8 :放熱部材
99 :プラテンローラ
1 :ヘッド基板
10 :基材
11 :主面
11A :主面
12 :凸部
121 :頂面
122 :傾斜面
13 :凹部
131 :第1凹部
131a :第1底面
131b :第1側面
132 :第2凹部
132a :第2底面
132b :第2側面
141 :第1区画壁
142 :第2区画壁
15 :柱状部
18 :第1絶縁膜
19 :第2絶縁膜
2 :保護層
21 :パッド用開口
3 :電極層
3A :金属膜
3B :めっき層
31 :個別電極
311 :電極パッド部
32 :共通電極
33 :共通配線部
330 :埋設配線部
331 :第1埋設配線部
331a :凹み
332 :第2埋設配線部
332a :凹み
333 :第1積層配線部
334 :第2積層配線部
335 :第3積層配線部
336 :第4積層配線部
34 :櫛歯部
4 :抵抗体層
4A :抵抗体膜
41 :発熱部
5 :接続基板
59 :コネクタ
61,62:ワイヤ
7 :ドライバIC
78 :保護樹脂
8 :放熱部材
99 :プラテンローラ
Claims (19)
- 厚さ方向の一方を向く主面を有し、単結晶半導体からなる基材と、
前記基材に支持され、主走査方向に配列された複数の発熱部を含む抵抗体層と、
前記基材に支持され、且つ前記抵抗体層に導通する電極層と、を備え、
前記基材は、前記主面から凹む凹部を有し、
前記電極層は、前記複数の発熱部にそれぞれに共通に繋がる共通配線部を含み、
前記共通配線部は、前記凹部に収容された埋設配線部を有する、サーマルプリントヘッド。 - 前記基材は、前記主面から突出し、かつ前記主走査方向に延びる凸部を有し、
前記複数の発熱部は、前記凸部の上に配置されており、
前記凹部は、前記凸部に対して副走査方向の下流側に位置し、且つ前記主走査方向に延びる第1凹部を含み、
前記埋設配線部は、前記第1凹部に収容された第1埋設配線部を含む、請求項1に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記第1凹部は、第1底面と、当該第1底面および前記主面に繋がり、前記副走査方向を向いて互いに対向する一対の第1側面と、を有する、請求項2に記載のサーマルプリントヘッド。
- 前記凹部は、前記副走査方向に間隔を隔てて並んだ複数の前記第1凹部を含み、
前記基材は、前記副走査方向において隣接する前記第1凹部の相互間を区画する第1区画壁を有する、請求項3に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記共通配線部は、複数の前記第1凹部に個別に収容された複数の前記第1埋設配線部と、前記複数の第1埋設配線部に繋がり、かつ前記第1区画壁の上に配置された第1積層配線部と、を含む、請求項4に記載のサーマルプリントヘッド。
- 前記第1埋設配線部は、前記第1凹部の全体を埋めている、請求項5に記載のサーマルプリントヘッド。
- 前記第1凹部の前記副走査方向における第1長さは、前記第1区画壁の前記副走査方向における第2長さよりも大である、請求項4ないし6のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
- 前記第1長さは、前記第2長さの1~10倍である、請求項7に記載のサーマルプリントヘッド。
- 前記第1凹部の前記厚さ方向における第3長さは、前記第1長さの2~20倍である、請求項7または8に記載のサーマルプリントヘッド。
- 前記凹部は、前記第1凹部の前記主走査方向における少なくとも一方の端部に繋がり、且つ前記副走査方向に延びる第2凹部を含み、
前記埋設配線部は、前記第1埋設配線部に繋がり、且つ前記第2凹部に収容された第2埋設配線部を含む、請求項2ないし9のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記第2凹部は、第2底面と、当該第2底面および前記主面に繋がり、互いが前記主走査方向を向いて対向する一対の第2側面と、を有する、請求項10に記載のサーマルプリントヘッド。
- 前記凹部は、前記主走査方向に間隔を隔てて並んだ複数の前記第2凹部を含み、
前記基材は、前記主走査方向において隣接する前記第2凹部の相互間を区画する第2区画壁を有する、請求項11に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記共通配線部は、複数の前記第2凹部に個別に収容された複数の前記第2埋設配線部と、前記複数の第2埋設配線部に繋がり、かつ前記第2区画壁の上に配置された第2積層配線部と、を含む、請求項12に記載のサーマルプリントヘッド。
- 前記第2埋設配線部は、前記第2凹部の全体を埋めている、請求項13に記載のサーマルプリントヘッド。
- 前記基材は、前記第1底面および前記一対の第1側面で囲まれた領域に配置され、且つ各々が前記第1底面から前記厚さ方向に延びる複数の第1柱状部を有し、
前記複数の第1柱状部は、前記主走査方向に間隔を隔てて配列されている、請求項3に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記凹部は、前記第1凹部の前記主走査方向における少なくとも一方の端部に繋がり、且つ前記副走査方向に延びる第2凹部を含み、
前記埋設配線部は、前記第1埋設配線部に繋がり、且つ前記第2凹部に収容された第2埋設配線部を含み、
前記第2凹部は、第2底面と、当該第2底面および前記主面に繋がり、互いが前記主走査方向を向いて対向する一対の第2側面と、を有し、
前記基材は、前記第2底面および前記一対の第2側面で囲まれた領域に配置され、且つ各々が前記第2底面から前記厚さ方向に延びる複数の第2柱状部を有し、
前記複数の第2柱状部は、前記副走査方向に間隔を隔てて配列されている、請求項15に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記凸部は、前記主面と平行な頂面と、当該頂面および前記主面に繋がり、前記副走査方向において前記頂面を挟む一対の傾斜面と、を有し、
前記複数の発熱部は、前記頂面に配置されている、請求項2ないし16のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記凹部および前記主面に跨って形成された第1絶縁膜と、
前記主面に配置され、且つ前記第1絶縁膜の一部を覆っており、前記第1絶縁膜よりも厚さが大である第2絶縁膜と、を備え、
前記埋設配線部は、前記第1絶縁膜の上に配置される、請求項1ないし17のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記単結晶半導体は、Siからなり、
前記主面は、(100)面である、請求項1ないし18のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020202664A JP2022090328A (ja) | 2020-12-07 | 2020-12-07 | サーマルプリントヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020202664A JP2022090328A (ja) | 2020-12-07 | 2020-12-07 | サーマルプリントヘッド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022090328A true JP2022090328A (ja) | 2022-06-17 |
Family
ID=81991111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020202664A Withdrawn JP2022090328A (ja) | 2020-12-07 | 2020-12-07 | サーマルプリントヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022090328A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024014228A1 (ja) * | 2022-07-11 | 2024-01-18 | ローム株式会社 | サーマルプリントヘッド、サーマルプリンタおよびサーマルプリントヘッドの製造方法 |
-
2020
- 2020-12-07 JP JP2020202664A patent/JP2022090328A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024014228A1 (ja) * | 2022-07-11 | 2024-01-18 | ローム株式会社 | サーマルプリントヘッド、サーマルプリンタおよびサーマルプリントヘッドの製造方法 |
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