JPS62109301A - 感熱記録ヘツド - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、新規な感熱記録ヘッドに係り、具体的には、
リアクテブスバッタリングによって、基板面にｃｒ−ｓ
ｉ−Ｎｉ−ｏ薄膜全成膜し、この薄膜全発熱抵抗体に用
いた好適な感熱記録ヘッドに関するものである。

〔発明の背景〕

従来、薄膜型感熱記録ヘッドの発熱抵抗体としては、「
沖電気研究開発」第１１２号ＩＶＯ１４７゜Ａ３（５６
年）２石橋則男、柴田進、共著記載のＴ　ａ　２　Ｎ　
、東芝しビｊ−−、３８巻、６号（５８年）。

武野尚三、大島信洋、和久井光一部、共著記載のＴａ　
　５ｌｏｚ、および特開昭５９−２０１８７４（７）Ｎ
ｉ−Ｃｒ−８ｉがある。しかし’ｒａ、Ｏ，Ｔａ−８Ｉ
ＣｈからなるＴａ系の抵抗体には、発熱抵抗体の寿命が
短いことがあげられる。これは、薄膜の性質にもとづく
もので、比抵抗が小さいこと、膜が酸化し易いことが主
な原因となっている。他方、Ｎｉ−Ｃｒ−３ｉ低抵抗は
、Ｔａ系の抵抗体と較べると、比抵抗が大きく、耐熱性
にも優れた良好な特性を有している。

しかし、最近の動向としては、高速性が要求されている
、例えば、１ドツトに対するパルス幅が１　ｒｒｌ　ｓ
　ｅ　ｃで周期が１０ｍ５ｅｃという長い印加時間から
、パルス幅が０．３ｍ５ｅｃ　で周期が１ｍ５ｅｃ　　
という高速性が要求されている。このため、同じ品質を
得るためには一度に、よシ短時間に大き々エネルギーを
付与しなければならず、かつ、寿命的にも耐えなければ
ならない。また、発熱抵抗体を駆動する駆動素子の負荷
全軽減させ、同一電力を得るためには発熱抵抗体に印加
される電圧？高くし電流を小さく抑えることが好ましく
、このためには発熱抵抗体の抵抗値も高抵抗であること
が望ましい。しかし、前述した従来のＴａ系発熱抵抗体
はこれらの要求を満足するものではない。

またＣ　ｒ　−Ｓｉ　−Ｎ　ｉ抵抗体は、Ｔａ系に較べ
かなυ高くなっているが、前述した高速性の感熱ヘッド
用としては満足しうるものではない。

〔発明の目的〕

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、耐熱性
に優れ、かつ長寿命であって高速印字の要求に応えるこ
とが可能な感熱記録ヘッドを得ることを提供することに
ある。

〔発明の概要〕

上記目的は、感熱記録ヘッドの薄膜発熱抵抗体で高電力
密度がとれ、長時間高温（例えば２５０℃以上で６００
時間以上）で使用しても抵抗値変化が少なく、抵抗値の
抵抗温度係数を零に近づける抵抗体とすることで達成さ
れる。このような特性を有する抵抗体がＣｒ−８ｉ−Ｎ
ｉ　−Ｑ組成の薄膜でおる。

次に（：：ｒ−８ｉ−Ｎｉ　−０組成の薄膜発熱抵抗体
の作成方法？述べる。ターゲットは、第１図に示すよう
に、Ｃｒ板の面上にＳｉチップおよびＮｉチップを配置
したものを用い、Ｏ（酸素）は、ＡｒとＯ（酸素）の混
合ガス全円いて、反応性スパッタリング全行なう。ここ
で抵抗体膜の抵抗値を変える場合は、Ｃ’　＋　Ｓ　ｔ
　ｒ　Ｎｒの比率を変えるか、Ｏ（酸素）ガス量を変え
ることで可能になる。

スパッタリングは、上記ターゲットｌ用い、不活性ガス
（例えばＡｒ１Ｋｒ１ＮｅｌＸｅ等）とＯガスの混合ガ
スで分圧０．５〜８０　ｍ　Ｔｏｒｒの雰囲気中で、タ
ーゲットに４００Ｖ〜１０ｋＶの電圧を印加して行なう
。

なお、Ｃｒ−８ｉ−Ｎｉ組成の薄膜抵抗体は非晶質とな
る。この非晶質は５００℃迄は結晶化しないため、加熱
したときに電気抵抗変化が小さいこと。また非晶質のた
め高い比抵抗を有するが、さらに、Ｏが入ったｃｒ−ｓ
　ｉ　−Ｎ；　−ｏとなるため、より高い比抵抗を有す
るなどの特徴を有する。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の詳細な説明する。

実施例、１ 発熱抵抗体膜の成膜方法について述べる。

ターゲット全、厚さ６０μｍのグレーズガラス層を設け
た基板に対向させて、スパッタ装置の真空槽内に設置し
た。なお、ターゲットはＳ　’　＋　ＣｒｒＮｉを所定
の面積比（例えばＳｉの面積：Ｃｒの面積：Ｎｉの面積
＝７０：２５：５）に配置したものであった。ＤＣスパ
ッタ装置の真空槽は適当な排気手段で、８　Ｘ　１０−
７Ｔｏｒｔ以下に排気後、酸素ガスとアルゴンガスをべ
つべつに導入して、アルゴンガス分圧１〜ｌ　Ｑ　ｍ’
ｌ’ｏｒｒ　、酸素ガス分圧１×１０−？〜１×１Ｏ−
ａＴＯｒｒの雰囲気全形成した。基板の固定９回転は任
意である。上記ターゲットには４００Ｖ〜１０ｋＶの電
圧を印加してグロー放電を起し、基板面上に所定の抵抗
値を有するＣｒ　−Ｓ　ｉ　−Ｎｉ　−０元素の薄膜を
反応性スパッタリングによ多形成した。膜厚は、５００
〜３０００λである。

実施例、２ 第３図に、ｃｒ−ｓｉ−Ｎｉ−０からなる合金膜の高温
電気抵抗変化の状態を示した（昇温速度５℃／ｍ１ｎ）
。抵抗値は、昇温過程において、常温（２０℃）から１
５０℃までは僅かに減少する。

この場合の抵抗値の温度係数は、−７５ｐｐｍ７℃であ
り、１５０℃から４５０℃では増加して、＋５０ｐｐｍ
／ｌ：であった。降温過程では温度が低くなるにし喪が
って、抵抗値は増加し常温（２０℃）では、加熱以前の
常温時における抵抗値より３．５チ増加し抵抗の温度係
数’ｄ　　７０ｐｐｍ／℃であった。

実施例、３ 厚さ６０μｍのグレーズ層をそなえたアルミナ基板に、
ＤＣスパッタ法でｃｒ−ｓ　１−Ｎｉ−。

組成の発熱抵抗体を形成する。ターゲットは第２図に示
すような配置のものを使用し、スパッタガスはＡｒと酸
素の混合ガスを使用した。成膜は、前記、Ａｒガスと酸
素ガス雰囲気中で、電力；ｔ　ｏ　ｏｗ、スパッタ時間
２１０分、基板温度；２００℃である。このようにして
成膜されたＣｒ−５ｒ−Ｎｉ−ｏ組成の膜は、比抵抗１
０ｍΩ−ｃｍ、膜厚；　２４００Ａであった。

この後、電極配線としてＣｒ／Ａｔｋスパッタリングま
たは蒸着により形成する。しかるのち９０μｍ幅で２５
０μｍ長さの発熱抵抗体膜を１２５μｍピッチになるよ
うにパターニングした。

この試料について、常温（２０℃）から４５０℃まで加
熱し、その間５０℃ごとに抵抗値を測定しプロットした
結果、第３図に示す抵抗値の変化があった。次に、高周
波スパッタ法によって、発熱抵抗体膜、電極配線の一部
膜上に耐酸化保護層を３μｍ、耐摩耗層全４μｍ厚さに
順次成膜した。

このときの抵抗体の抵抗値は、４５０Ω／　ｄ　ｏ　ｔ
であった。

上記、抵抗体にパルス幅１ｍ５ｅｃ、パルス周期１０ｍ
５ｅｃで６万パルス印加してステップアップストレス試
験を行ない、抵抗体に加える電力を上げていった場合の
抵抗値変化を検討した。−その結果を第４図に示す。印
加電力４５　Ｗ／ｍｍ”まで抵抗値の変化はなく、７５
ｗ／ｍｍ”　　の印加電力で５．５優の抵抗値変化であ
った。また、上記の抵抗体に、パルス幅１　ｍ　ｓ６ｃ
　、　パルス周期ｌ　Ｑｍ　Ｓｅｃで印加電力４５Ｗ／
ｒｎｒｎ”　　を印加した場合の抵抗体表面の発熱ピー
ク温度を測った結果４００℃から４５０℃であった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、薄膜発熱抵抗体の比抵抗値が従来のも
のより高いため、抵抗体膜を厚くすることが可能となる
。さらに耐酸化性の膜でｓｂ、熱による抵抗値の変化が
小さく安定している。これらのことから印字濃度むらの
抑制と印字速度の高速化ができると共に、長寿命になる
効果全有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の感熱記録ヘッドの実施例の薄膜発熱
抵抗体に使用できる抵抗体の組成範囲を示す説明図、第
２図は、第１図のヘッドのＣｒのターゲットに溝を切＃
）Ｓｉチップ＋Ｎ”チップを埋め込んだＣｒ　−Ｓｉ　
−Ｎ　ｉ合金ターゲット説明図、第３図、第４図は、そ
れぞれ第１図の抵抗体の緒特性を示す説明図である。 １・・・シリコン（Ｓ　ｉ　）チップ、２・・・クロム
（Ｃｒ）、３・・・ニッケル（Ｎｉ）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、耐熱性絶縁基板上にクローム−シリコン−ニツケル
   −酸素から成る薄膜発熱抵抗体膜と、この発熱抵抗体膜
   の両端に電流を供給するための電極を備え、前記薄膜発
   熱抵抗体の表面を耐摩耗層で覆うことを特徴とする感熱
   記録ヘッド。