JPH0635186B2 - Method of manufacturing thermal head - Google Patents
Method of manufacturing thermal headInfo
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- JPH0635186B2 JPH0635186B2 JP61076329A JP7632986A JPH0635186B2 JP H0635186 B2 JPH0635186 B2 JP H0635186B2 JP 61076329 A JP61076329 A JP 61076329A JP 7632986 A JP7632986 A JP 7632986A JP H0635186 B2 JPH0635186 B2 JP H0635186B2
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- Japan
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- thermal head
- layer
- resist
- partial glaze
- region
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- 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)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、サーマルヘッドの製造方法に係り、特に、１
枚の基板から多数個のサーマルヘッドを形成する方法に
関する。The present invention relates to a method for manufacturing a thermal head, and more particularly to
The present invention relates to a method for forming a large number of thermal heads from a single substrate.
従来、薄膜型のサーマルヘッドＳは、第２図にその１例
を示す如く、表面にグレーズ層５を形成してなるセラミ
ック基板１上に発熱抵抗体層３を形成し、更にその上層
に１対の電極としての導電層４を形成してなるもので表
面は保護膜で覆われている。そして、該電極に電圧を印
加することによりその間に存在する発熱抵抗体層の部分
（発熱領域）３Ａに電流が流れて発熱し、その熱が保護
膜５を介して、第３図に示す如く、平プラテンＦとの間
に挾持された記録紙Ｐに伝えられ、発色が起こる。Conventionally, a thin film type thermal head S has a heating resistor layer 3 formed on a ceramic substrate 1 having a glaze layer 5 formed on the surface thereof as shown in FIG. It is formed by forming a conductive layer 4 as a pair of electrodes, and its surface is covered with a protective film. Then, when a voltage is applied to the electrode, a current flows through the portion (heating region) 3A of the heating resistor layer existing between them to generate heat, and the heat passes through the protective film 5 as shown in FIG. , Is transmitted to the recording paper P held between the flat platen F and the flat platen F, and color is developed.
しかしながら、このようなサーマルヘッドでは発熱領域
３Ａが導電層４の厚み分だけくぼんだ構造となるため、
記録紙は発熱領域３Ａに良好に接触し得ないことがあ
り、印字特性が良くないという問題があった。However, in such a thermal head, the heat generating region 3A has a structure that is recessed by the thickness of the conductive layer 4,
The recording paper may not come into good contact with the heat generating area 3A, and there is a problem that the printing characteristics are not good.
そこで、第４図に示す如く、発熱領域３０Ａの下に部分
グレーズ層１１を配し、発熱領域を凸状にした構造のシ
リアルタイプのサーマルヘッドが提案されている。（特
開昭５６−１５９１７６）かかる構造では記録紙が発熱
領域３０Ａに良好に接触するため、高品質の印字が可能
となる。Therefore, as shown in FIG. 4, there has been proposed a serial type thermal head having a structure in which the partial glaze layer 11 is arranged below the heat generating region 30A and the heat generating region is made convex. (Japanese Patent Laid-Open No. 56-159176) With such a structure, the recording paper is brought into good contact with the heat generating area 30A, so that high quality printing is possible.
ところで、このようなサーマルヘッドは、通常、１枚の
基板上に数十個同時に作り込まれ、後で分割するという
方法がとられている。By the way, such a thermal head is usually built on a single substrate at a time, and several tens of them are simultaneously formed, and then divided.
例えば、まず浅溝からなるスクライブラインＣの形成さ
れたセラミック基板１０上に、スクリーン印刷により、
第５図に示す如く部分グレーズ層１１を形成した後、薄
膜抵抗体層の成膜およびフォトリソ法による発熱抵抗体
層のパターニング、薄膜導体層の成膜およびフォトリソ
法による電極のパターニング、保護膜の形成を経て多数
個のサーマルヘッドを作り込む。そしてこの後、該スク
ライブラインＣに従って分断し、個々のシリアルタイプ
のサーマルヘッドが形成される。切除領域をハッチング
で示す。For example, first, by screen printing on the ceramic substrate 10 on which the scribe line C formed of shallow grooves is formed,
After forming the partial glaze layer 11 as shown in FIG. 5, the thin film resistor layer is formed and the heating resistor layer is patterned by the photolithography method, the thin film conductor layer is formed and the electrode patterning by the photolithography method is performed. After formation, many thermal heads are built. Then, after that, it is divided along the scribe line C to form individual serial type thermal heads. The ablation area is indicated by hatching.
このように、薄膜型サーマルヘッドの形成工程では少な
くとも２回のフォトリソ工程が必要である。このフォト
リソ工程においては、このように部分グレーズ層を形成
した基板にレジストを塗布した後露光する際パターン精
度を維持するには、フォトマスクを基板に密着させなけ
ればならない。ところが密着した際に、部分グレーズ層
１１の存在する凸状部分特に外側の部分１１′でレジス
トにひびが入ったりすることがあり、これが発熱抵抗体
層が分断あるいは、パターン寸法の縮小を誘起し歩留り
低下の原因となっていた。As described above, the photolithography process is required at least twice in the process of forming the thin film thermal head. In this photolithography process, the photomask must be brought into close contact with the substrate in order to maintain the pattern accuracy when the resist is applied to the substrate on which the partial glaze layer has been formed and then exposure is performed. However, when they come into close contact with each other, the resist may be cracked in the convex portion where the partial glaze layer 11 is present, particularly in the outer portion 11 ', which causes the heating resistor layer to be divided or the pattern dimension to be reduced. It has been a cause of a decrease in yield.
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、ファトリ
ソ工程におけるレジストの割れの発生を防止し、サーマ
ルヘッドの製造歩留りを高めることを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to prevent the occurrence of resist cracking in a fatolithography process and to increase the manufacturing yield of thermal heads.
そこで本発明では、最終的には切除される領域である基
板の外周部には予め、部分グレーズ層を形成するように
している。Therefore, in the present invention, the partial glaze layer is formed in advance on the outer peripheral portion of the substrate, which is the region to be finally cut off.
すなわち、本願発明は、サーマルヘッド形成領域に発熱
抵抗体を形成する際に全面に発熱抵抗体層を形成し、さ
らにその上にレジスト層を積層しマスクを密着させて露
光するが、その際マスクが傾いていると、最も外側の部
分グレーズからマスクに接触することになり、その結果
最も外側の部分グレーズ上のレジストがダメージを受け
ることになる。そこでサーマルヘッド形成領域の外周の
切除領域にも部分グレーズを形成し、マスクに接触する
領域をこの部分グレーズにとどめ、ここでダメージを吸
収するようにしたことを特徴とする。That is, according to the invention of the present application, when the heating resistor is formed in the thermal head formation region, the heating resistor layer is formed on the entire surface, and the resist layer is further laminated thereon and the mask is brought into close contact with the exposure. If it is tilted, the outermost partial glaze will come into contact with the mask, resulting in damage to the resist on the outermost partial glaze. Therefore, a feature is that a partial glaze is formed in the cutout region on the outer periphery of the thermal head forming region, and the region in contact with the mask is limited to this partial glaze so that the damage is absorbed here.
かかる構成により、外周の切除領域の部分グレーズがマ
スクに接触するようにし、ここでダメージを吸収し、サ
ーマルヘッド形成領域のグレーズにはマスクはダメージ
を与えるようには接触しないようにしており、このダメ
ージを受ける最も外側の部分グレーズは捨ててしまうた
め、その内側のサーマルヘッド領域に形成されたレジス
トはダメージを受けることがなくなり、良好なパターン
形成を行うことが可能となる。With such a configuration, the partial glaze in the cut-out region on the outer periphery is brought into contact with the mask, the damage is absorbed there, and the glaze in the thermal head formation region is prevented from coming into contact with the mask so as to be damaged. Since the outermost partial glaze, which is damaged, is discarded, the resist formed in the thermal head region inside thereof is not damaged and good pattern formation can be performed.
このように基板の外周部にも部分グレーズ層を形成して
おくことにより、露光工程におけるフォトマスクとの接
触時のレジストの割れの多くは、切除部である外周部の
部分グレーズ層上で発生し、使用すべき部位でのレジス
トの割れの発生はほとんど皆無となる。By forming the partial glaze layer also on the outer peripheral portion of the substrate in this way, most of the cracks in the resist at the time of contact with the photomask in the exposure process occur on the partial glaze layer on the outer peripheral portion, which is the cutout portion. However, there is almost no cracking of the resist at the portion to be used.
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に
説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図（ａ）乃至（ｇ）は、本発明実施例のシリアルタ
イプのサーマルヘッドの製造工程を示す図である。1 (a) to 1 (g) are views showing a manufacturing process of a serial type thermal head according to an embodiment of the present invention.
まず、第１図（ａ）に示す如、厚さ０．６４mm、大きさ
５２×５２（mm）のアルミナ基板１０１上に、分割用の
浅溝（スクライブライン）１０２を形成する。First, as shown in FIG. 1A, shallow dividing grooves (scribe lines) 102 are formed on an alumina substrate 101 having a thickness of 0.64 mm and a size of 52 × 52 (mm).
次いで、第１図（ｂ）および（ｃ）に示す如く、スクリ
ーン印刷法により部分グレーズ層１０３を形成する。こ
のとき、外周部にも部分グレーズ層１０３′を形成す
る。（第１図（ｂ）は第１図（ｃ）のＡ−Ａ断面の拡大
図に相当する。ここでｃはスクライブラインであり、１
０３′で表されるグレーブ層を含む外周部の領域（ハッ
チングで示す）は切除される領域である。） 続いて、スパッタリング法により、膜厚５００Åの窒化
タンタル（Ｔａ２Ｎ）層を堆積する。そしてフォトリソ
法によりレジスト塗布、露光、エッチング、レジストパ
ターンの剥離を経て発熱抵抗体層１０４をパターニング
する。（第１図( d)） 更に、スパッタリング法により、膜厚５００Åのニクロ
ム（ＮｉＣｒ）層および１．５μｍの金（Ａｕ）層を堆
積した後、フォトリソ法により、同様に電極導体層１０
５をパターニングする。Then, as shown in FIGS. 1B and 1C, the partial glaze layer 103 is formed by a screen printing method. At this time, the partial glaze layer 103 'is also formed on the outer peripheral portion. (FIG. 1 (b) corresponds to an enlarged view of the AA cross section of FIG. 1 (c), where c is a scribe line, and 1
A region (indicated by hatching) in the outer peripheral portion including the Grave layer represented by 03 'is a region to be cut. ) Subsequently, a tantalum nitride (Ta 2 N) layer having a film thickness of 500 Å is deposited by a sputtering method. Then, the heating resistor layer 104 is patterned by resist coating, exposure, etching, and peeling of the resist pattern by a photolithography method. (FIG. 1 (d)) Further, after depositing a 500 Å-thick nichrome (NiCr) layer and a 1.5 μm gold (Au) layer by a sputtering method, the electrode conductor layer 10 is similarly formed by a photolithography method.
5 is patterned.
そして、スパッタリング法により保護膜１０６として膜
厚２μｍの酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜、膜厚８μｍの
五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）膜を形成する（第１図
(f) ）。Then, a silicon oxide (SiO 2 ) film having a film thickness of 2 μm and a tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ) film having a film thickness of 8 μm are formed as the protective film 106 by the sputtering method (FIG. 1).
(f)).
このようにして、アルミナ基板上に１６個のサーマルヘ
ッドを作り込んだ後、前記スクライブライン１０２に従
って、分断する。（第１図(g) ）このようにして形成さ
れたサーマルヘッドは、パターン設計の通りで極めて信
頼性が高いものとなっており、製造歩留りも従来に比べ
て大幅に向上した。In this way, 16 thermal heads are formed on the alumina substrate and then divided along the scribe line 102. (FIG. 1 (g)) The thermal head thus formed has extremely high reliability as the pattern design, and the manufacturing yield is significantly improved as compared with the conventional one.
なお、実施例では、基板の外周に８個の部分グレーズ層
１０３′を付加したが、個数、位置、形状等について
は、何ら実施例に限定されるものではなく、外周部に部
分グレーズ層を適宜付加するようにすればよい。Although eight partial glaze layers 103 'are added to the outer periphery of the substrate in the embodiment, the number, position, shape, etc. are not limited to those in the embodiment, and the partial glaze layers are formed in the outer periphery. It may be added appropriately.
また、各層の材質についても実施例に限定されることな
く適宜変更可能であることはいうまでもない。Needless to say, the material of each layer is not limited to the example and can be changed as appropriate.
以上説明したように、本発明の方法によれば、部分グレ
ーズ層を基板の外周部近傍にも形成するようにしている
ため、機能部すなわち素子形成部においてレジスト割れ
が発生してパターン精度が低下することによる歩留りの
低下もなくなり、信頼性の高いサーマルヘッドを提供す
ることが可能となる。As described above, according to the method of the present invention, since the partial glaze layer is formed also in the vicinity of the outer peripheral portion of the substrate, resist cracking occurs in the functional portion, that is, the element forming portion, and the pattern accuracy deteriorates. As a result, the yield is not reduced, and it is possible to provide a highly reliable thermal head.
第１図（ａ）〜（ｇ）は、本発明実施例のサーマルヘッ
ドの製造工程図、第２図は、通常の薄膜型サーマルヘッ
ドを示す図、第３図は、同サーマルヘッドを用いた印字
機構を示す図、第４図は、同薄膜型サーマルヘッドの改
良例を示す図、第５図は、第４図のサーマルヘッドの製
造工程の１部（グレーズ層形成後）を示す図である。 １０１……アルミナ基板、１０２……スクライブ基板、
１０３，１０３′……部分グレーズ層、 １０４……発熱抵抗体層、１０５……電極導体層、 １０６……保護層。1 (a) to (g) are manufacturing process diagrams of a thermal head of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a normal thin film type thermal head, and FIG. 3 is the same thermal head. FIG. 4 is a diagram showing a printing mechanism, FIG. 4 is a diagram showing an improved example of the same thin film type thermal head, and FIG. 5 is a diagram showing a part (after glaze layer formation) of the manufacturing process of the thermal head of FIG. is there. 101 ... Alumina substrate, 102 ... Scribing substrate,
103, 103 '... Partial glaze layer, 104 ... Heating resistor layer, 105 ... Electrode conductor layer, 106 ... Protective layer.
Claims (1)
しこの部分的なグレーズ層上に発熱抵抗体層を形成しレ
ジストを塗布した後該レジストに密着させたマスクを介
して露光し、前記発熱抵抗体層をパターニングするフォ
トリソグラフィ工程を経て複数個のサーマルヘッドを形
成した後、複数に分断するようにしたサーマルヘッドの
製造方法において、 複数個のサーマルヘッドの形成に先立ち、サーマルヘッ
ド形成領域に部分的にグレーズ層を形成するに際し、こ
のサーマルヘッドを形成する領域の外周部分であって後
に切除する領域にも、部分的に外周グレーズ層を形成
し、前記フォトリソグラフィ工程においてマスクに接触
してダメージを受ける領域が前記外周グレーズ層にとど
まるようにしたことを特徴とするサーマルヘッドの製造
方法。1. A convex partial glaze layer is formed on a substrate, a heating resistor layer is formed on this partial glaze layer, a resist is applied, and then exposure is performed through a mask which is adhered to the resist. Then, in the method of manufacturing a thermal head in which a plurality of thermal heads are formed through a photolithography step of patterning the heating resistor layer and then divided into a plurality of thermal heads, the thermal head is formed before the formation of the plurality of thermal heads. When partially forming a glaze layer in the head formation region, a peripheral glaze layer is partially formed also in the outer peripheral portion of the region where the thermal head is formed and is to be cut off later, and the mask is used in the photolithography process. Of a thermal head characterized in that the area which is damaged by contact with Method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61076329A JPH0635186B2 (en) | 1986-04-02 | 1986-04-02 | Method of manufacturing thermal head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61076329A JPH0635186B2 (en) | 1986-04-02 | 1986-04-02 | Method of manufacturing thermal head |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62233266A JPS62233266A (en) | 1987-10-13 |
| JPH0635186B2 true JPH0635186B2 (en) | 1994-05-11 |
Family
ID=13602313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61076329A Expired - Lifetime JPH0635186B2 (en) | 1986-04-02 | 1986-04-02 | Method of manufacturing thermal head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635186B2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58110272A (en) * | 1981-12-25 | 1983-06-30 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Thermal head |
| JPS58128871A (en) * | 1982-01-28 | 1983-08-01 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Thermal head |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60101146U (en) * | 1983-12-16 | 1985-07-10 | ロ−ム株式会社 | thermal head |
-
1986
- 1986-04-02 JP JP61076329A patent/JPH0635186B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58110272A (en) * | 1981-12-25 | 1983-06-30 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Thermal head |
| JPS58128871A (en) * | 1982-01-28 | 1983-08-01 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Thermal head |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62233266A (en) | 1987-10-13 |
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