JP2000085169A - サーマルヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 共通導電層の密着性を高めるとともに、電気
抵抗を小さくして、しかも、発熱損失を低減させること
により、製造品質、印字熱効率および印字品質を向上さ
せること。 【解決手段】 放熱基板１の上面に、少なくとも保温層
２、共通導電層４、コンタクトホール６を備えた層間絶
縁層５、複数の発熱抵抗体９、これら各発熱抵抗体９に
接続される個別電極８および前記コンタクトホールを介
して前記共通導電層４と前記発熱抵抗体９とを電気的に
接続する共通電極７をそれぞれ積層し、前記共通導電層
４を、Ｔａサーメットからなる第１共通導電層４ａ、Ｃ
ｒからなる第２共通導電層４ｂ、Ｃｕからなる第３共通
導電層４ｃ、Ｃｒからなる第４共通導電層４ｄ、Ｔａサ
ーメットからなる第５共通導電層４ｅを順次積層してな
る５層により形成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サーマルヘッドお
よびその製造方法に係り、特に共通電極を多層配線とし
たリアルエッジ型のサーマルヘッドおよびその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、サーマルプリンタに搭載される
記録ヘッドとしてのサーマルヘッドは、発熱抵抗体から
なる複数個の発熱素子を放熱基板上に１列もしくは複数
列に整列配置し、印字情報に基づいて各発熱素子を選択
的に通電加熱させることにより、感熱記録紙に発色記録
したり、あるいは、インクリボンのインクを溶融させて
普通紙やＯＨＰ用紙等に転写記録する等して、各種の記
録媒体に記録を行なうようになっている。

【０００３】このような従来のサーマルヘッドにおいて
は、放熱基板の上面に積層された保温層の端部近傍に凸
状部を片寄らせて形成し、この保温層の上面に、共通導
電層および層間絶縁層を積層し、この層間絶縁層の上面
に、前記共通導電層とコンタクトホールを介して接続さ
れるとともに発熱抵抗体に通電する下層電極を積層し、
この下層電極の上面に発熱抵抗体および上層電極を積層
し、これらの表面を保護層で被覆してなる共通電極が多
層化されたリアルエッジ型のサーマルヘッドが用いられ
ている。

【０００４】図３はこのような従来のサーマルヘッドを
示したもので、アルミナ等の絶縁性セラミックからなる
放熱基板１１の表面には、ガラス等からなる保温層１２
が全面に形成されており、この放熱基板１１の一端部近
傍には、エッチング等の手段により保温層１２の凸状部
１３が形成されている。

【０００５】この凸状部１３の上面には、Ｃｒ等の高融
点金属等からなり約１μｍの膜厚を有する第１共通導電
層１４ａと、ＴａＳｉＯ₂ 等のＴａと絶縁物の混合物か
らなるサーメット（以下「Ｔａサーメット」という）等
からなり約１μｍの膜厚を有する第２共通導電層１４ｂ
とが、スッパタリング等により順次積層形成されてい
る。

【０００６】そして、前記第２共通導電層１４ｂの上面
に、耐酸化性を有する合金、セラミックあるいはサーメ
ット等からなる耐酸化性材料をスパッタリング等により
約０．２μｍの膜厚で形成し、フォトリソ技術によりエ
ッチングすることにより、前記放熱基板１１の端部近傍
のコンタクトホールの形成位置のみに所定の形状の耐酸
化マスク層を形成する。この状態で、放熱基板１１を約
７００℃の温度で全面を熱酸化することにより、前記耐
酸化マスク層でマスクされていない部分の第２共通導電
層１４ｂの表面が、耐酸化マスク層のパターンに従って
絶縁性酸化物セラミック層となり、この絶縁性酸化物セ
ラミック層により数千オングストロームの膜厚の第１層
間絶縁層１５ａが形成されている。その後、前記耐酸化
マスク層はエッチングにより除去される。

【０００７】そして、前記第１層間絶縁層１５ａの上面
には、絶縁性に優れたＳｉＯ₂ 等の絶縁性セラミックか
らなる第２層間絶縁層１５ｂが積層されており、このよ
うに層間絶縁層１５ａ，１５ｂを２層構造とすることに
より層間絶縁性の信頼度をより高いものとしている。こ
の第２層間絶縁層１５ｂには、前記耐酸化マスク層が形
成された位置に合わせて、フォトリソ技術により、コン
タクトホール１６が形成され、これにより、共通電極の
多層配線基板が完成される。

【０００８】この多層配線基板の上面には、Ｍｏ、Ｃ
ｒ、Ｗ等の高融点金属群からなる電極材料をスパッタリ
ング等により積層することにより、第２共通導電層１４
ｂと接続される下層共通電極１７ａおよび下層個別電極
１８ａの電極パターンがそれぞれ形成されており、これ
ら下層共通電極１７ａおよび下層個別電極１８ａの上面
には、スパッタリング等により、Ｔａサーメット等から
なる発熱抵抗体１９が積層されており、この発熱抵抗体
１９は、フォトリソ技術によりドットの数に応じて複数
個直線状に配列されている。さらに、前記発熱抵抗体１
９の上面には、電力エネルギを供給するために、Ａｌ、
Ｃｕ等からなり約２μｍの膜厚を有する上層共通電極１
７ｂおよび上層個別電極１８ｂがそれぞれスパッタリン
グ等により積層されている。

【０００９】さらに、前記発熱抵抗体１９、上層共通電
極１７ｂおよび上層個別電極１８ｂの上面であって、外
部回路の接続端子部を除いた位置には、酸化や摩耗を防
止するためサイアロン等の耐酸化性で硬度の大きい材料
からなり約５μｍの膜厚を有する保護層２０がスパッタ
リング等により積層被覆されている。

【００１０】そして、端子メッキ処理等の後工程の後
に、前記放熱基板１１をダイシング加工することによ
り、ブロック（チップ）状のサーマルヘッドを製造する
ようになっている。

【００１１】このような、従来の多層配線化したリアル
エッジサーマルヘッドを用いたサーマルプリンタにおい
ては、このサーマルヘッドを、通常の記録紙の場合に
は、熱転写インクリボン（図示せず）を介して記録紙に
圧接させた状態で、感熱記録紙の場合には、記録紙に圧
接させた状態で、所定の印字信号に基づいて、前記上層
個別電極に通電を行ない所望の発熱抵抗体を発熱させる
ことにより、前記インクリボンのインクを溶融して用紙
上に転写するか、または感熱記録紙を発色させて、所望
の印字を行なうようになっている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の共通
電極を多層配線としたサーマルヘッドにおいては、前記
第１共通導電層１４ａを耐熱性、密着性、硬度が高いＣ
ｒ等の高融点金属材料により形成しており、この高融点
金属の電気抵抗は、Ｃｕに比べて約１０倍以上とはるか
に大きいため、第１共通導電層１４ａの膜厚を約１μｍ
程度に厚くしたり、第１共通導電層１４ａのパターンを
放熱基板１１のほぼ全面にわたって設けることにより、
共通電極部分で生じる電圧降下（コモンドロップ）を低
減して印字品質の低下を防止する必要があった。

【００１３】しかし、このように高融点金属からなる第
１共通導電層１４ａの膜厚を厚くして用いた場合、一般
に、高融点金属のスパッタリング膜は、引張り応力が大
きいため、膜厚に比例して残留応力が増大してしまい、
後工程の第１層間絶縁層１５ａを形成するための高温熱
酸化処理や、発熱抵抗体１９を安定化するための高温真
空熱処理等による熱衝撃により、第１共通導電層１４ａ
の界面密着力の信頼性が低下してしまい、サーマルヘッ
ドの製造品質および製造歩留まりを低下させてしまうと
いう問題を有している。

【００１４】また、第１共通導電層１４ａのパターンを
放熱基板１１のほぼ全面にわたって大きく形成すると、
第１共通導電層１４ａの面積に比例して、保温層１２や
層間絶縁層の欠陥箇所からのリークによる層間絶縁不良
の発生確率が大きくなり、製造品質および製造歩留まり
が低下してしまうという問題を有している。さらに、第
１共通導電層１４ａを、発熱抵抗体１９の直下から放熱
基板１１の端部近傍にかけて配設するようにしており、
Ｃｒ等の高融点金属は熱伝導性に優れているため、この
第１共通導電層１４ａの膜厚を厚く配設すると、発熱抵
抗体１９で発生した熱が第１共通導電層１４ａを介して
放熱されてしまい、発熱抵抗体１９の発熱温度の上昇が
鈍り、印字熱効率が低下して印字品質が悪化してしまう
という問題をも有している。

【００１５】本発明は、前述した問題点に鑑みてなされ
たもので、共通導電層の密着性を高めるとともに、電気
抵抗を小さくして、しかも、発熱損失を低減させること
ができ、製造品質および製造歩留まりを高めることがで
きるとともに、印字熱効率および印字品質を向上させる
ことのできるサーマルヘッドおよびその製造方法を提供
することを目的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため請求項１に記載の発明に係るサーマルヘッドは、放
熱基板の上面に、少なくとも保温層、共通導電層、コン
タクトホールを備えた層間絶縁層、複数の発熱抵抗体、
これら各発熱抵抗体に接続される個別電極および前記コ
ンタクトホールを介して前記共通導電層と前記発熱抵抗
体とを電気的に接続する共通電極をそれぞれ積層してな
るサーマルヘッドであって、前記共通導電層を、Ｔａサ
ーメットからなる第１共通導電層、Ｃｒからなる第２共
通導電層、Ｃｕからなる第３共通導電層、Ｃｒからなる
第４共通導電層、Ｔａサーメットからなる第５共通導電
層を順次積層してなる５層により形成したことを特徴と
するサーマルヘッド。

【００１７】この請求項１に記載の発明によれば、Ｔａ
サーメット等からなる第１共通導電層が、保温層と第２
共通導電層との密着性をより安定化するための接着層と
して機能するようになっているので、この第１共通導電
層により積層膜のチッピングを低減することができ、製
造品質および製造歩留まりの安定化を図ることができ
る。

【００１８】また、第３共通導電層を電気抵抗の小さい
Ｃｕにより形成するようにしているので、各発熱抵抗体
に電圧を印加するときの電圧降下を著しく低減させるこ
とができ、印字濃度のバラツキのない高印字品質を実現
することができ、さらに、基板面積に対して第３共通導
電層のパターン面積を著しく小さくすることができ、保
温層や層間絶縁層の形成欠陥（孔や突起）による層間の
絶縁不良が発生する確率を著しく低減することができ
る。

【００１９】また、Ｃｒからなる第２共通導電層を配設
することにより、発熱抵抗体が発熱した場合に、第２共
通導電層からの放熱による発熱損失を低減することがで
き、発熱抵抗体の発熱ピーク温度を上昇させることがで
き、その結果、印字熱効率を著しく向上させることがで
きる。

【００２０】さらに、Ｃｕからなる第３共通導電層をＣ
ｒからなる第２共通導電層および第４共通導電層により
挟持するようにしているので、高温度の熱処理工程を行
なった場合でも、Ｃｕ層の酸化や拡散による密着性の低
下を確実に防止することができ、製造品質および製造歩
留まりの安定化を図ることができる。

【００２１】請求項２に記載の発明は、請求項１におい
て、前記共通導電層を、最下層となる前記第１共通導電
層を前記保温層上の全面に積層し、この第１共通導電層
上に第２共通導電層を前記発熱抵抗体の直下から前記放
熱基板の端部近傍まで積層し、この第２共通導電層上に
第３共通導電層および第４共通導電層を前記個別電極側
であって発熱抵抗体列の近傍に積層し、これら各共通導
電層の上面で前記放熱基板の全面に第５共通導電層を積
層して形成するようにしたことを特徴とするものであ
る。

【００２２】この請求項２に記載の発明によれば、Ｔａ
サーメット等からなる第１共通導電層を保温層の全面に
積層するようにしているので、この第１共通導電層によ
り保温層と第２共通導電層との接着性を高めることがで
き、その結果、この第１共通導電層により積層膜のチッ
ピングを低減することができ、製造品質および製造歩留
まりの安定化を図ることができる。

【００２３】また、発熱抵抗体列に隣接して、電気抵抗
の小さいＣｕ層からなる低抵抗の第３共通導電層を配設
するようにしているので、電圧降下を著しく低減させる
ことができ、印字濃度のバラツキのない高印字品質を実
現することができ、さらに、第３共通導電層を低抵抗の
Ｃｕにより形成するようにしているので、基板面積に対
して第３共通導電層のパターン面積を著しく小さくする
ことができ、保温層や層間絶縁層の形成欠陥（孔や突
起）による層間の絶縁不良が発生する確率を著しく低減
することができる。

【００２４】また、発熱抵抗体の直下に、Ｃｒからなる
第２共通導電層を配設するようにしているので、発熱抵
抗体の発熱ピーク温度を上昇させることができ、印字熱
効率を著しく向上させることができる。

【００２５】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２において、前記第１共通導電層の膜厚を約０．
１μｍ、前記第２共通導電層の膜厚を約０．１μｍ、前
記第３共通導電層の膜厚を０．１〜０．５μｍ、前記第
４共通導電層の膜厚を約０．１μｍ、前記第５共通導電
層の膜厚を約１μｍとしたことを特徴とするものであ
る。

【００２６】この請求項３に記載の発明によれば、各共
通導電層を前記のような膜厚に形成することにより、前
記作用、効果を得ることができるものである。

【００２７】請求項４に記載の発明は、放熱基板の上面
に、少なくとも保温層、共通導電層、コンタクトホール
を備えた層間絶縁層、複数の発熱抵抗体、これら各発熱
抵抗体に接続される個別電極および前記コンタクトホー
ルを介して前記共通導電層と前記発熱抵抗体とを電気的
に接続する共通電極をそれぞれ積層してなるサーマルヘ
ッドであって、前記共通導電層を、Ｔａサーメットから
なる第１共通導電層、Ｃｒからなる第２共通導電層、Ｔ
ａサーメットからなる第３共通導電層、Ｃｒからなる第
４共通導電層、Ｔａサーメットからなる第５共通導電層
を順次積層してなる５層により形成したことを特徴とす
るものである。

【００２８】この請求項４に記載の発明によれば、Ｔａ
サーメットからなり接着層として機能する第１共通導電
層および第３共通導電層をＣｒからなる第２共通導電層
の上下に連続成膜により介在させるようにしているの
で、第４共通導電層の膜厚を厚く形成するようにして
も、連続成膜による各界面の汚染の低減を図ることがで
きるとともに、Ｔａサーメットの良好な接着性により積
層膜のチッピングを低減することができ、製造品質およ
び製造歩留まりの安定化を図ることができる。

【００２９】また、各共通導電層のうち、第１共通導電
層から第４共通導電層の４層を個別に成膜せずに、接着
性に優れるＴａサーメットからなる第１共通導電層およ
び第３共通導電層と、Ｃｒからなる第２共通導電層およ
び第４共通導電層とを交互に積層させるようにしている
ので、各共通導電層を真空状態のまま連続成膜すること
ができ、前記４層の共通導電層間の密着性を著しく高め
ることができ、製造のばらつきを著しく低減させること
ができる。しかも、第４共通導電層の膜厚の選択範囲を
広げることができ、第４共通導電層の電気抵抗を低減さ
せることができるので、電圧降下を著しく低減させるこ
とができ、印字濃度のバラツキのない高印字品質を実現
することができる。

【００３０】また、Ｃｒからなる第２共通導電層を配設
するようにしているので、発熱抵抗体が発熱した場合
に、第２共通導電層からの放熱による発熱損失を低減す
ることができ、発熱抵抗体の発熱ピーク温度を上昇させ
ることができ、その結果、印字熱効率を著しく向上させ
ることができる。

【００３１】請求項５に記載の発明は、請求項４におい
て、前記共通導電層を、最下層となる前記第１共通導電
層を前記保温層上の全面に積層し、この第１共通導電層
上に第２共通導電層および第３共通導電層を前記発熱抵
抗体の直下から前記放熱基板の端部近傍まで積層し、こ
の第３共通導電層上に第４共通導電層を前記個別電極側
であって発熱抵抗体列の近傍に積層し、これら各共通導
電層の上面で前記放熱基板の全面に第５共通導電層を積
層して形成するようにしたことを特徴とするものであ
る。

【００３２】この請求項５に記載の発明によれば、Ｔａ
サーメットからなり接着層として機能する第１共通導電
層および第３共通導電層をＣｒからなる第２共通導電層
の上下に積層させるようにしているので、第４共通導電
層の膜厚を厚く形成するようにしても、連続成膜による
各界面の汚染の低減を図ることができるとともに、Ｔａ
サーメットの良好な接着性により、積層膜のチッピング
を低減することができ、製造品質および製造歩留まりの
安定化を図ることができる。

【００３３】また、各共通導電層のうち、第１共通導電
層から第４共通導電層の４層を個別に成膜せずに、接着
性に優れるＴａサーメットからなる第１共通導電層およ
び第３共通導電層と、Ｃｒからなる第２共通導電層およ
び第４共通導電層とを交互に積層させるようにしている
ので、各共通導電層を真空状態のまま連続成膜すること
ができ、前記４層の共通導電層間の密着性を著しく高め
ることができ、製造のばらつきを著しく低減させること
ができる。しかも、第４共通導電層の膜厚の選択範囲を
広げることができ、第４共通導電層の電気抵抗を低減さ
せることができるので、電圧降下を著しく低減させるこ
とができ、印字濃度のバラツキのない高印字品質を実現
することができる。

【００３４】また、前記発熱抵抗体の直下に、Ｃｒから
なる第２共通導電層を配設するようにしているので、発
熱抵抗体が発熱した場合に、第２共通導電層からの放熱
による発熱損失を低減することができ、発熱抵抗体の発
熱ピーク温度を上昇させることができ、その結果、印字
熱効率を著しく向上させることができる。

【００３５】請求項６に記載の発明は、請求項４または
請求項５において、前記第１共通導電層の膜厚を約０．
１μｍ、前記第２共通導電層の膜厚を約０．１μｍ、前
記第３共通導電層の膜厚を０．１μｍ、前記第４共通導
電層の膜厚を約１μｍ、前記第５共通導電層の膜厚を約
１μｍとしたことを特徴とするものである。

【００３６】この請求項６に記載の発明によれば、各共
通導電層を前記のような膜厚に形成することにより、前
記作用、効果を得ることができるものである。

【００３７】請求項７に記載の発明は、請求項１から請
求項６のいずれかにおいて、前記層間絶縁層を複数層に
より形成し、この最下層となる第１層間絶縁層を前記第
５共通導電層の表面酸化膜により形成したことを特徴と
するものである。

【００３８】この請求項７に記載の発明によれば、最下
層となる第１層間絶縁層を第５共通導電層の表面酸化膜
により形成するようにしているので、第５共通導電層の
表面を確実に絶縁することができ、使用状態における短
絡等の導通不良の発生を確実に防止することができる。

【００３９】請求項８に記載の発明は、請求項７におい
て、前記第５共通導電層の前記放熱基板の外周部近傍に
位置する部分の膜厚を薄く加工して酸化処理を施すこと
により、前記第５共通導電層と前記第１共通導電層とを
絶縁物化して前記第１層間絶縁層を形成するようにした
ことを特徴とするものである。

【００４０】この請求項８に記載の発明によれば、第５
共通導電層の放熱基板の外周部に位置する部分の膜厚を
薄く加工して酸化処理を施すことにより、第１層間絶縁
層を形成するようにしているので、第５共通導電層の膜
厚のほぼ１００％が絶縁性セラミックとなり、最終工程
でサーマルヘッドブロックとした時に、放熱基板の端面
に露出する共通導電層を電気的に絶縁することができ、
使用状態における短絡等の導通不良の発生を確実に防止
することができる。

【００４１】また、請求項９に記載の発明に係るサーマ
ルヘッドの製造方法は、放熱基板の上面に、少なくとも
保温層、共通導電層、コンタクトホールを備えた層間絶
縁層、複数の発熱抵抗体、これら各発熱抵抗体に接続さ
れる個別電極および前記コンタクトホールを介して前記
共通導電層と前記発熱抵抗体とを電気的に接続する共通
電極を順次積層するサーマルヘッドの製造方法であっ
て、前記保温層の上面に、Ｔａサーメットからなる第１
共通導電層、Ｃｒからなる第２共通導電層、Ｃｕからな
る第３共通導電層、Ｃｒからなる第４共通導電層を順次
積層した４層からなる共通導電層を形成する工程と、前
記第３共通導電層および第４共通導電層をパターンニン
グして、前記発熱抵抗体列に隣接する位置に帯状に形成
する工程と、前記放熱基板の外周部近傍に位置する前記
第２共通導電層をパターンニングにより除去する工程
と、前記放熱基板の全面にＴａサーメットからなる第５
共通導電層および耐酸化マスク層を積層する工程と、コ
ンタクトホールの配設位置に、前記耐酸化マスク層のパ
ターンを形成する工程と、前記放熱基板の外周部近傍に
位置する前記第５共通導電層の膜厚を薄く加工する工程
と、前記第５共通導電層の全表面を酸化処理し、この酸
化処理により生じた表面酸化膜からなる第１層間絶縁層
を形成する工程と、前記耐酸化マスク層を除去する工程
と、前記第１層間絶縁層上に絶縁性セラミックからなる
第２層間絶縁層を積層する工程と、この第２層間絶縁層
にコンタクトホールを加工する工程とを有することを特
徴とするものである。

【００４２】この請求項９に記載の発明によれば、Ｔａ
サーメット等からなる第１共通導電層が、保温層と第２
共通導電層との密着性をより安定化するための接着層と
して機能するようになっているので、この第１共通導電
層により積層膜のチッピングを低減することができ、製
造品質および製造歩留まりの安定化を図ることができ
る。

【００４３】また、第３共通導電層を電気抵抗の小さい
Ｃｕにより形成するようにしているので、各発熱抵抗体
に電圧を印加するときの電圧降下を著しく低減させるこ
とができ、印字濃度のバラツキのない高印字品質を実現
することができ、さらに、基板面積に対して第３共通導
電層のパターン面積を著しく小さくすることができ、保
温層や層間絶縁層の形成欠陥（孔や突起）による層間の
絶縁不良が発生する確率を著しく低減することができ
る。

【００４４】また、Ｃｒからなる第２共通導電層を配設
することにより、発熱抵抗体が発熱した場合に、第２共
通導電層からの放熱による発熱損失を低減することがで
き、発熱抵抗体の発熱ピーク温度を上昇させることがで
き、その結果、印字熱効率を著しく向上させることがで
きる。

【００４５】さらに、Ｃｕからなる第３共通導電層をＣ
ｒからなる第２共通導電層および第４共通導電層により
挟持するようにしているので、高温度の熱処理工程を行
なった場合でも、Ｃｕ層の酸化や拡散による密着性の低
下を確実に防止することができ、製造品質および製造歩
留まりの安定化を図ることができる。

【００４６】請求項１０に記載の発明は、放熱基板の上
面に、少なくとも保温層、共通導電層、コンタクトホー
ルを備えた層間絶縁層、複数の発熱抵抗体、これら各発
熱抵抗体に接続される個別電極および前記コンタクトホ
ールを介して前記共通導電層と前記発熱抵抗体とを電気
的に接続する共通電極を順次積層するサーマルヘッドの
製造方法であって、前記保温層の上面に、Ｔａサーメッ
トからなる第１共通導電層、Ｃｒからなる第２共通導電
層、Ｔａサーメットからなる第３共通導電層、Ｃｒから
なる第４共通導電層を順次積層した４層からなる共通導
電層を形成する工程と、前記第４共通導電層をパターン
ニングして、前記発熱抵抗体列に隣接する位置に帯状に
形成する工程と、前記放熱基板の外周部近傍に位置する
前記第２共通導電層および第３共通導電層をパターンニ
ングにより除去する工程と、前記放熱基板の全面にＴａ
サーメットからなる第５共通導電層および耐酸化マスク
層を積層する工程と、コンタクトホールの配設位置に、
前記耐酸化マスク層のパターンを形成する工程と、前記
放熱基板の外周部近傍に位置する前記第５共通導電層の
膜厚を薄く加工する工程と、前記第５共通導電層の全表
面を酸化処理し、この酸化処理により生じた表面酸化膜
からなる第１層間絶縁層を形成する工程と、前記耐酸化
マスク層を除去する工程と、前記第１層間絶縁層上に絶
縁性セラミックからなる第２層間絶縁層を積層する工程
と、この第２層間絶縁層にコンタクトホールを加工する
工程とを有することを特徴とするものである。

【００４７】この請求項１０に記載の発明によれば、Ｔ
ａサーメットからなり接着層として機能する第１共通導
電層および第３共通導電層をＣｒからなる第２共通導電
層の上下に連続成膜により介在させるようにしているの
で、第４共通導電層の膜厚を厚く形成するようにして
も、連続成膜による各界面の汚染の低減を図ることがで
きるとともに、Ｔａサーメットの良好な接着性により積
層膜のチッピングを低減することができ、製造品質およ
び製造歩留まりの安定化を図ることができる。

【００４８】また、各共通導電層のうち、第１共通導電
層から第４共通導電層の４層を個別に成膜せずに、接着
性に優れるＴａサーメットからなる第１共通導電層およ
び第３共通導電層と、Ｃｒからなる第２共通導電層およ
び第４共通導電層とを交互に積層させるようにしている
ので、各共通導電層を真空状態のまま連続成膜すること
ができ、前記４層の共通導電層間の密着性を著しく高め
ることができ、製造のばらつきを著しく低減させること
ができる。しかも、第４共通導電層の膜厚の選択範囲を
広げることができ、第４共通導電層の電気抵抗を低減さ
せることができるので、電圧降下を著しく低減させるこ
とができ、印字濃度のバラツキのない高印字品質を実現
することができる。

【００４９】また、Ｃｒからなる第２共通導電層を配設
するようにしているので、発熱抵抗体が発熱した場合
に、第２共通導電層からの放熱による発熱損失を低減す
ることができ、発熱抵抗体の発熱ピーク温度を上昇させ
ることができ、その結果、印字熱効率を著しく向上させ
ることができる。

【００５０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
から図４を参照して説明する。

【００５１】図１は本発明に係るサーマルヘッドの実施
の一形態を示したもので、アルミナ等の絶縁性セラミッ
クからなる放熱基板１の表面には、ガラス等からなる保
温層２が全面に形成されており、この放熱基板１の一端
部近傍には、エッチング等の手段により保温層２の凸状
部３が形成されている。

【００５２】また、前記保温層２の上面には、共通導電
層４が５層に形成されている。すなわち、前記保温層２
の上面には、Ｔａサーメット等からなり約０．１μｍの
厚さを有する第１共通導電層４ａが前記保温層２のほぼ
全域にわたって積層されており、この第１共通導電層４
ａの上面には、高融点金属のＣｒ等からなり約０．１μ
ｍの厚さを有する第２共通導電層４ｂが積層されてい
る。また、第２共通導電層４ｂの上面であって前記凸状
部３に対して放熱基板１の一端部と反対側部分には、低
抵抗金属のＣｕ等からなり約０．３μｍの厚さを有する
第３共通導電層４ｃが帯状のパターンに積層されてお
り、第３共通導電層４ｃの上面には、高融点金属のＣｒ
等からなり約０．１μｍの厚さを有する第４共通導電層
４ｄが積層されている。この場合に、Ｔａサーメット等
からなる第１共通導電層４ａは、保温層２とＣｒ等から
なる第２共通導電層４ｂとの密着性をより安定化するた
めの接着層となっており、前記Ｃｒ等からなる第２共通
導電層４ｂおよび第４共通導電層４ｄは、第３共通導電
層４ｃのＣｕの酸化や拡散を防止して密着力を安定化す
るための接着層となっている。

【００５３】これら４層の各共通導電層４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄの上面には、Ｔａサーメット等からなり約１μ
ｍの厚さを有する第５共通導電層４ｅが積層されてお
り、この第５共通導電層４ｅの上面には、絶縁性酸化物
セラミック等からなる第１層間絶縁層５ａが形成されて
いる。前記放熱基板１の凸状部３より端部側には、一部
に第１層間絶縁層５ａが形成されていない部分があり、
この部分は、コンタクトホール６とされている。

【００５４】そして、第１層間絶縁層５ａの上面には、
ＳｉＯ₂ 等の絶縁性セラミックからなり約２μｍの厚さ
を有する第２層間絶縁層５ｂが積層されており、この場
合においても、前記コンタクトホール６に対応する位置
には、第２層間絶縁層５ｂは形成されていない。

【００５５】前記第２層間絶縁層５ｂの上面であって前
記凸状部３の両側には、高融点金属のＭｏ、Ｃｒ、Ｗ等
からなる下層共通電極７ａおよび下層個別電極８ａがそ
れぞれ形成されており、これら下層共通電極７ａおよび
下層個別電極８ａの上面には、Ｔａサーメット等からな
る発熱抵抗体９が形成されている。さらに、この発熱抵
抗体９の上面であって前記凸状部３の両側には、Ａｌ、
Ｃｕ等からなる上層共通電極７ｂおよび上層個別電極８
ｂがそれぞれ形成されており、これら発熱抵抗体９、上
層共通電極７ｂおよび上層個別電極８ｂの上面には、摩
耗や酸化を防止するためサイアロン等の耐酸化性硬質セ
ラミック等からなる保護層１０が積層されている。な
お、前記上層共通電極７ｂは、下層共通電極７ａがある
ため形成しなくてもよいものである。

【００５６】次に、本発明に係るサーマルヘッドの製造
方法について、図２に示す多層配線基板の製造工程のフ
ローチャートを参照して説明する。

【００５７】まず、アルミナ等からなる放熱基板１の上
面全域にガラス等からなる保温層２を形成し、さらに放
熱基板１の端部の保温層２にエッチング等を施すことに
より凸状部３を形成する（ステップ１）。

【００５８】続いて、前記保温層２の上面に、Ｔａサー
メット等により膜厚が約０．１μｍの第１共通導電層４
ａと、Ｃｒ等により膜厚が約０．１μｍの第２共通導電
層４ｂと、Ｃｕ等により膜厚が約０．３μｍの第３共通
導電層４ｃと、Ｃｒ等により膜厚が約０．１μｍの第４
共通導電層４ｄとを連続して積層する（ステップ２）。

【００５９】そして、これら各共通導電層４ａ，４ｂ，
４ｃ，４ｄのうち、第３共通導電層４ｃおよび第４共通
導電層４ｄを、フォトリソ技術により、前記保温層２の
凸状部３に対して放熱基板１の一端部と反対側部分に発
熱抵抗体９列に隣接するように帯状のパターンに形成
し、前記第２共通導電層４ｂを、フォトリソ技術によ
り、前記第３共通導電層４ｃおよび第４共通導電層４ｄ
の外形パターンより、放熱基板１の端部近傍まで延在す
るように帯状のパターンに形成する（ステップ３）。

【００６０】そして、前記各共通導電層４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄの上面に、Ｔａサーメット層からなり膜厚が約
１μｍの第５共通導電層４ｅを積層する。その後、この
第５共通導電層４ｅの上面に、ＳｉＯ₂ やＭｏＳｉ₂ 等
の耐酸化性セラミックまたは耐酸化性合金からなり膜厚
が約０．２μｍの耐酸化マスク層を積層した後、この耐
酸化マスク層をエッチングして前記第５共通導電層４ｅ
のコンタクトホール６の形成位置にのみ耐酸化マスク層
が残るようにパターン形成する（ステップ４）。

【００６１】次に、放熱基板１の全面に積層された第５
共通導電層４ｅの外周部近傍にハーフエッチングを施
し、その膜厚が約１／２以下となるように薄く加工す
る。その後、第５共通導電層４ｅの全表面を約７００℃
の温度で熱酸化処理を行ない、この熱酸化処理により、
第５共通導電層４ｅの膜厚（１μｍ）の約５０％強が絶
縁性セラミックとなり、膜厚の薄い外周部近傍は、膜厚
の１００％が絶縁性セラミックとなる。そして、この絶
縁性セラミックにより第１層間絶縁層５ａが形成される
（ステップ５）。

【００６２】前記第１層間絶縁層５ａを形成した後、前
記耐酸化マスク層をエッチングにより除去して、前記第
５共通導電層４ｅの表面にコンタクトホール６を露出さ
せる。そして、この第１層間絶縁層５ａの上面にＳｉＯ
₂ 等からなり約２μｍの膜厚を有する第２層間絶縁層５
ｂを積層し、フォトリソ技術により、第２層間絶縁層５
ｂにコンタクトホール６を形成することにより、本発明
の多層配線基板が完成する（ステップ６）。

【００６３】以上の工程により完成した多層配線基板上
に、従来のサーマルヘッドと同様の製造工程により、高
融点金属のＭｏ、Ｃｒ、Ｗ等からなる下層共通電極７ａ
および下層個別電極８ａを前記凸状部３の両側に位置す
るようにそれぞれ積層し、これら下層共通電極７ａおよ
び下層個別電極８ａの上面に、Ｔａサーメット等からな
る発熱抵抗体９を積層する。さらに、この発熱抵抗体９
の上面であって前記凸状部３の両側位置に、Ａｌ、Ｃｕ
等からなる上層共通電極７ｂおよび上層個別電極８ｂを
それぞれ積層し、これら発熱抵抗体９、上層共通電極７
ｂおよび上層個別電極８ｂの上面に、摩耗や酸化を防止
するためサイアロン等の耐酸化性硬質セラミック等から
なる保護層１０を積層する。その後、ダイシングにより
切断して、図１に示すようなリアルエッジ化された、共
通電極７ａ，７ｂの多層配線型サーマルヘッドを製造す
ることができる。

【００６４】本実施形態においては、所望の印字情報に
基づいて、上層個別電極８ｂに通電を行なうことによ
り、下層個別電極８ａを介して所望の発熱抵抗体９に通
電を行なうようになっており、この発熱抵抗体９からの
電流は、上層共通電極７ｂおよび下層共通電極７ａを通
り、コンタクトホール６を介して各共通導電層４ａ，４
ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅに通電されて、外部に導通される
ようになっている。

【００６５】したがって、本実施形態においては、Ｔａ
サーメット等からなる第１共通導電層４ａが、保温層２
と第２共通導電層４ｂとの密着性をより安定化するため
の接着層として機能するようになっているので、この第
１共通導電層４ａにより、リアルエッジ化したサーマル
ヘッドの最終工程においてダイシング加工を行なった場
合に、積層膜のチッピングを低減することができ、製造
品質および製造歩留まりの安定化を図ることができる。

【００６６】また、前記発熱抵抗体９の直下に、不透明
で膜厚の薄いＣｒからなる第２共通導電層４ｂを配設す
ることにより、発熱抵抗体９が発熱した場合に、第２共
通導電層４ｂからの放熱による発熱損失を低減すること
ができ、発熱抵抗体９の発熱ピーク温度を上昇させるこ
とができ、その結果、印字熱効率を著しく向上させるこ
とができる。

【００６７】さらに、発熱抵抗体９列に隣接して、電気
抵抗の小さいＣｕ層からなる低抵抗の第３共通導電層４
ｃが配設されているので、各発熱抵抗体９に電圧を印加
するときの電圧降下を無視できる程に小さくできるた
め、印字濃度のバラツキのない高印字品質が実現でき
る。また、第３共通導電層４ｃを低抵抗のＣｕにより形
成するようにしているので、基板面積に対して第３共通
導電層４ｃのパターン面積を著しく小さくすることがで
き、保温層２や層間絶縁層５ａ，５ｂの形成欠陥（孔や
突起）による層間の絶縁不良が発生する確率を著しく低
減することができる。

【００６８】また、Ｃｕからなる第３共通導電層４ｃを
Ｃｒからなる第２共通導電層４ｂおよび第４共通導電層
４ｄにより挟持するようにしているので、高温度の熱処
理工程を行なった場合でも、Ｃｕ層の酸化や拡散による
密着性の低下を確実に防止することができ、製造品質お
よび製造歩留まりの安定化を図ることができる。

【００６９】また、放熱基板１の外周部近傍における第
５共通導電層４ｅおよび第１共通導電層４ａは、膜厚の
１００％が絶縁性セラミックとなっているので、最終工
程でサーマルヘッドブロックとした時に、放熱基板１の
端面に露出する共通導電層４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４
ｅを電気的に絶縁することができ、使用状態における短
絡等の絶縁不良の発生を確実に防止することができる。

【００７０】図３は本発明に係るサーマルヘッドの他の
実施形態を示したもので、アルミナ等の絶縁性セラミッ
クからなる放熱基板１の表面には、ガラス等からなる保
温層２が全面に形成されており、この放熱基板１の一端
部近傍には、エッチング等の手段により保温層２の凸状
部３が形成されている。

【００７１】また、前記保温層２の上面には、共通導電
層４が５層に形成されている。すなわち、前記保温層２
の上面には、Ｔａサーメットからなり約０．１μｍの厚
さを有する第１共通導電層４ａが前記保温層２のほぼ全
域にわたって積層されており、この第１共通導電層４ａ
の上面には、高融点金属のＣｒ等からなり約０．１μｍ
の厚さを有する第２共通導電層４ｂが積層されている。
また、第２共通導電層４ｂの上面には、Ｔａサーメット
等からなり約０．１μｍの厚さを有する第３共通導電層
４ｃが積層されており、第３共通導電層４ｃの上面であ
って前記凸状部３に対して放熱基板１の一端部と反対側
部分には、高融点金属のＣｒ等からなり約１μｍの厚さ
を有する第４共通導電層４ｄが帯状のパターンに積層さ
れている。この場合に、Ｔａサーメット等からなる第１
共通導電層４ａおよび第３共通導電層４ｃは、第２共通
導電層４ｂおよび第４共通導電層４ｄの応力剥離を防止
して、保温層２やＣｒ等からなる第２共通導電層４ｂお
よび第４共通導電層４ｄとの層間密着性をより安定化す
るための接着層となっているとともに、第２共通導電層
４ｂおよび第４共通導電層４ｄのエッチングの際の耐エ
ッチャント層の役割を果たすものである。

【００７２】これら４層の各共通導電層４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄの上面には、Ｔａサーメット等からなり約１μ
ｍの厚さを有する第５共通導電層４ｅが積層されてお
り、この第５共通導電層４ｅの上面には、絶縁性酸化物
セラミック等からなる第１層間絶縁層５ａが形成されて
いる。前記放熱基板１の凸状部３より端部側には、一部
に第１層間絶縁層５ａが形成されていない部分があり、
この部分は、コンタクトホール６とされている。

【００７３】そして、第１層間絶縁層５ａの上面には、
ＳｉＯ₂ 等の絶縁性セラミックからなり約２μｍの厚さ
を有する第２層間絶縁層５ｂが積層されており、この場
合においても、前記コンタクトホール６に対応する位置
には、第２層間絶縁層５ｂは形成されていない。

【００７４】前記第２層間絶縁層５ｂの上面であって前
記凸状部３の両側には、高融点金属のＭｏ、Ｃｒ、Ｗ等
からなる下層共通電極７ａおよび下層個別電極８ａがそ
れぞれ形成されており、これら下層共通電極７ａおよび
下層個別電極８ａの上面には、Ｔａサーメット等からな
る発熱抵抗体９が形成されている。さらに、この発熱抵
抗体９の上面であって前記凸状部３の両側には、Ａｌ、
Ｃｕ等からなる上層共通電極７ｂおよび上層個別電極８
ｂがそれぞれ形成されており、これら発熱抵抗体９、上
層共通電極７ｂおよび上層個別電極８ｂの上面には、摩
耗や酸化を防止するためサイアロン等の耐酸化性硬質セ
ラミック等からなる保護層１０が積層されている。な
お、前記上層共通電極７ｂは、下層共通電極７ａがある
ため形成しなくてもよいものである。

【００７５】次に、本発明に係るサーマルヘッドの製造
方法について、図４に示す多層配線基板の製造工程のフ
ローチャートを参照して説明する。

【００７６】まず、アルミナ等からなる放熱基板１の上
面全域にガラス等からなる保温層２を形成し、さらに放
熱基板１の端部の保温層２にエッチング等を施すことに
より凸状部３を形成する（ステップ１）。

【００７７】続いて、前記保温層２の上面に、Ｔａサー
メット等により膜厚が約０．１μｍの第１共通導電層４
ａと、Ｃｒ等により膜厚が約０．１μｍの第２共通導電
層４ｂと、Ｔａサーメット等により膜厚が約０．１μｍ
の第３共通導電層４ｃと、Ｃｒ等により膜厚が約１μｍ
の第４共通導電層４ｄとを連続して積層する（ステップ
２）。

【００７８】そして、これら各共通導電層４ａ，４ｂ，
４ｃ，４ｄのうち、第４共通導電層４ｄを、フォトリソ
技術により、前記保温層２の凸状部３に対して放熱基板
１の一端部と反対側部分に発熱抵抗体９列に隣接するよ
うに帯状のパターンに形成する（ステップ３）。

【００７９】続いて、第３共通導電層４ｃおよび第２共
通導電層４ｂを、フォトリソエッチング技術により、前
記第４共通導電層４ｄの外形パターンより、放熱基板１
の端部近傍まで延在するように帯状のパターンに形成す
る（ステップ４）。

【００８０】そして、前記各共通導電層４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄの上面に、Ｔａサーメット層からなり膜厚が約
１μｍの第５共通導電層４ｅを積層する。その後、この
第５共通導電層４ｅの上面に、ＳｉＯ₂ やＭｏＳｉ₂ 等
の耐酸化性セラミックまたは耐酸化性合金からなり膜厚
が約０．２μｍの耐酸化マスク層を積層した後、この耐
酸化マスク層をエッチングして前記第５共通導電層４ｅ
のコンタクトホール６の形成位置にのみ耐酸化マスク層
が残るようにパターン形成する。次に、放熱基板１の全
面に積層された第５共通導電層４ｅの外周部近傍にハー
フエッチングを施し、その膜厚が約１／２以下となるよ
うに薄く加工する（ステップ５）。

【００８１】その後、第５共通導電層４ｅの全表面を約
７００℃の温度で熱酸化処理を行ない、この熱酸化処理
により、第５共通導電層４ｅの膜厚（１μｍ）の約５０
％強が絶縁性セラミックとなり、膜厚の薄い外周部近傍
は、膜厚の１００％が絶縁性セラミックとなる。そし
て、この絶縁性セラミックにより第１層間絶縁層５ａが
形成される（ステップ６）。

【００８２】前記第１層間絶縁層５ａを形成した後、前
記耐酸化マスク層をエッチングにより除去して、前記第
５共通導電層４ｅの表面に導電性のコンタクトホール６
を露出させる。そして、この第１層間絶縁層５ａの上面
にＳｉＯ₂ 等からなり約２μｍの膜厚を有する第２層間
絶縁層５ｂを積層する（ステップ７）。

【００８３】そして、フォトリソ技術により、第２層間
絶縁層５ｂにコンタクトホール６を形成することによ
り、本発明の多層配線基板が完成する（ステップ８）。

【００８４】以上の工程により完成した多層配線基板上
に、従来のサーマルヘッドと同様の製造工程により、高
融点金属のＭｏ、Ｃｒ、Ｗ等からなる下層共通電極７ａ
および下層個別電極８ａを前記凸状部３の両側に位置す
るようにそれぞれ積層し、これら下層共通電極７ａおよ
び下層個別電極８ａの上面に、Ｔａサーメット等からな
る発熱抵抗体９を積層する。さらに、この発熱抵抗体９
の上面であって前記凸状部３の両側位置に、Ａｌ、Ｃｕ
等からなる上層共通電極７ｂおよび上層個別電極８ｂを
それぞれ積層し、これら発熱抵抗体９、上層共通電極７
ｂおよび上層個別電極８ｂの上面に、摩耗や酸化を防止
するためサイアロン等の耐酸化性硬質セラミック等から
なる保護層１０を積層する。その後、ダイシングにより
切断して、図３に示すようなリアルエッジ化された多層
配線型サーマルヘッドを製造することができる。

【００８５】したがって、本実施形態においても前記実
施形態のものと同様に、Ｔａサーメットからなり接着層
として機能する第１共通導電層４ａおよび第３共通導電
層４ｃをＣｒからなる第２共通導電層４ｂの上下に連続
成膜により介在させるようにしているので、第４共通導
電層４ｄの膜厚を厚く形成するようにしても、連続成膜
による各界面の汚染の低減を図ることができるととも
に、Ｔａサーメットの良好な接着性により、リアルエッ
ジ化したサーマルヘッドの最終工程においてダイシング
加工を行なった場合に、積層膜のチッピングを低減する
ことができ、製造品質および製造歩留まりの安定化を図
ることができる。

【００８６】また、第１共通導電層４ａから第４共通導
電層４ｄの４層を個別に成膜せずに、接着性に優れるＴ
ａサーメットからなる第１共通導電層４ａおよび第３共
通導電層４ｃと、Ｃｒからなる第２共通導電層４ｂおよ
び第４共通導電層４ｄとを交互に、かつ、真空状態のま
ま連続成膜して積層させるようにしているので、前記４
層の共通導電層４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ間の密着性を著
しく高めることができ、製造のばらつきを著しく低減さ
せることができる。しかも、第４共通導電層４ｄの膜厚
の選択範囲を広げることができるため、第４共通導電層
４ｄの電気抵抗を低減させることができ、各発熱抵抗体
９に電圧を印加するときの電圧降下を無視できる程に小
さくできるため、印字濃度のバラツキのない高印字品質
が実現できる。

【００８７】また、前記発熱抵抗体９の直下に、不透明
で膜厚の薄いＣｒからなる第２共通導電層４ｂを配設す
ることにより、発熱抵抗体９が発熱した場合に、第２共
通導電層４ｂからの放熱による発熱損失を低減すること
ができ、発熱抵抗体９の発熱ピーク温度を上昇させるこ
とができ、その結果、印字熱効率を著しく向上させるこ
とができる。

【００８８】さらに、放熱基板１の外周部近傍における
第５共通導電層４ｅおよび第１共通導電層４ａは、膜厚
の１００％が絶縁性セラミックとなっているので、最終
工程でサーマルヘッドブロックとした時に、放熱基板１
の端面に露出する共通導電層４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，
４ｅを電気的に絶縁することができ、使用状態における
短絡等の絶縁不良の発生を確実に防止することができ
る。

【００８９】なお、本発明は、前述した実施の形態に限
定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能
である。

【００９０】

【発明の効果】以上述べたように請求項１に記載の発明
に係るサーマルヘッドは、第１共通導電層により積層膜
のチッピングを低減することができ、製造品質および製
造歩留まりの安定化を図ることができる。また、第３共
通導電層により電圧降下を著しく低減させて、印字濃度
のバラツキのない高印字品質を実現することができ、さ
らに、基板面積に対して第３共通導電層のパターン面積
を著しく小さくすることができ、保温層や層間絶縁層の
形成欠陥による層間の絶縁不良が発生する確率を著しく
低減することができる。また、第２共通導電層により発
熱抵抗体の発熱ピーク温度を上昇させることができ、そ
の結果、印字熱効率を著しく向上させることができる。
さらに、第３共通導電層を第２共通導電層および第４共
通導電層により挟持することにより、高温度の熱処理工
程を行なった場合でも、Ｃｕ層の酸化や拡散による密着
性の低下を確実に防止することができ、製造品質および
製造歩留まりの安定化を図ることができる。

【００９１】請求項２に記載の発明は、第１共通導電層
を保温層の全面に積層することにより、積層膜のチッピ
ングを低減することができ、製造品質および製造歩留ま
りの安定化を図ることができる。また、発熱抵抗体列に
隣接して第３共通導電層を配設することにより、電圧降
下を著しく低減させることができ、印字濃度のバラツキ
のない高印字品質を実現することができ、さらに、基板
面積に対して第３共通導電層のパターン面積を著しく小
さくすることができ、保温層や層間絶縁層の形成欠陥に
よる層間の絶縁不良が発生する確率を著しく低減するこ
とができる。また、発熱抵抗体の直下に第２共通導電層
を配設することにより、発熱抵抗体の発熱ピーク温度を
上昇させることができ、印字熱効率を著しく向上させる
ことができる。

【００９２】請求項３に記載の発明は、各共通導電層を
所定の膜厚に形成することにより、前記作用、効果を得
ることができる。

【００９３】請求項４に記載の発明は、第１共通導電層
および第３共通導電層を第２共通導電層の上下に配設す
ることにより、第４共通導電層の膜厚を厚く形成するよ
うにしても、連続成膜による各界面の汚染の低減を図る
ことができるとともに、積層膜のチッピングを低減する
ことができ、製造品質および製造歩留まりの安定化を図
ることができる。また、第１共通導電層および第３共通
導電層と、第２共通導電層および第４共通導電層とを交
互に積層させるようにしているので、各共通導電層を真
空状態のまま連続成膜することができ、前記４層の共通
導電層間の密着性を著しく高めることができ、製造のば
らつきを著しく低減させることができる。しかも、第４
共通導電層の膜厚の選択範囲を広げることができ、電圧
降下を著しく低減させて印字濃度のバラツキのない高印
字品質を実現することができる。また、第２共通導電層
を配設することにより、発熱抵抗体の発熱ピーク温度を
上昇させることができ、その結果、印字熱効率を著しく
向上させることができる。

【００９４】請求項５に記載の発明は、第１共通導電層
および第３共通導電層を第２共通導電層の上下に積層さ
せることにより、第４共通導電層の膜厚を厚く形成する
ようにしても、連続成膜による各界面の汚染の低減を図
ることができるとともに、積層膜のチッピングを低減す
ることができ、製造品質および製造歩留まりの安定化を
図ることができる。また、第１共通導電層および第３共
通導電層と、第２共通導電層および第４共通導電層とを
交互に積層させるようにしているので、各共通導電層を
真空状態のまま連続成膜することができ、前記４層の共
通導電層間の密着性を著しく高めることができ、製造の
ばらつきを著しく低減させることができる。しかも、第
４共通導電層の膜厚の選択範囲を広げることができ、電
圧降下を著しく低減させることができ、印字濃度のバラ
ツキのない高印字品質を実現することができる。また、
前記発熱抵抗体の直下に、第２共通導電層を配設するこ
とにより、発熱抵抗体の発熱ピーク温度を上昇させるこ
とができ、その結果、印字熱効率を著しく向上させるこ
とができる。

【００９５】請求項６に記載の発明は、各共通導電層を
所定の膜厚に形成することにより、前記作用、効果を得
ることができる。

【００９６】請求項７に記載の発明は、第１層間絶縁層
を第５共通導電層の表面酸化膜により形成するようにし
ているので、第５共通導電層の表面を確実に絶縁するこ
とができ、使用状態における短絡等の絶縁不良の発生を
確実に防止することができる。

【００９７】請求項８に記載の発明は、放熱基板の外周
部近傍において共通導電層の膜厚のほぼ１００％が絶縁
性セラミックとなり、最終工程でサーマルヘッドブロッ
クとした時に、放熱基板の端面に露出する共通導電層を
電気的に絶縁することができ、使用状態における短絡等
の絶縁不良の発生を確実に防止することができる。

【００９８】また、請求項９に記載の発明に係るサーマ
ルヘッドの製造方法は、第１共通導電層により積層膜の
チッピングを低減することができ、製造品質および製造
歩留まりの安定化を図ることができる。また、第３共通
導電層により電圧降下を著しく低減させることができ、
印字濃度のバラツキのない高印字品質を実現することが
でき、さらに、基板面積に対して第３共通導電層のパタ
ーン面積を著しく小さくすることができ、保温層や層間
絶縁層の形成欠陥（孔や突起）による層間の絶縁不良が
発生する確率を著しく低減することができる。また、第
２共通導電層により、発熱抵抗体の発熱ピーク温度を上
昇させることができ、その結果、印字熱効率を著しく向
上させることができる。さらに、第３共通導電層を第２
共通導電層および第４共通導電層により挟持するように
しているので、高温度の熱処理工程を行なった場合で
も、Ｃｕ層の酸化や拡散による密着性の低下を確実に防
止することができ、製造品質および製造歩留まりの安定
化を図ることができる。

【００９９】請求項１０に記載の発明は、第１共通導電
層および第３共通導電層を第２共通導電層の上下に配設
することにより、第４共通導電層の膜厚を厚く形成する
ようにしても、連続成膜による各界面の汚染の低減を図
ることができるとともに、積層膜のチッピングを低減す
ることができ、製造品質および製造歩留まりの安定化を
図ることができる。また、第１共通導電層および第３共
通導電層と、第２共通導電層および第４共通導電層とを
交互に積層させるようにしているので、各共通導電層を
真空状態のまま連続成膜することができ、前記４層の共
通導電層間の密着性を著しく高めることができ、製造の
ばらつきを著しく低減させることができる。しかも、第
４共通導電層の膜厚の選択範囲を広げることができ、電
圧降下を著しく低減させることができ、印字濃度のバラ
ツキのない高印字品質を実現することができる。また、
第２共通導電層により、発熱抵抗体の発熱ピーク温度を
上昇させることができ、その結果、印字熱効率を著しく
向上させることができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るサーマルヘッドの一実施形態を
示す一部の断面図

【図２】 本発明に係るサーマルヘッドの製造方法の一
実施形態を示すフローチャート

【図３】 本発明に係るサーマルヘッドの他の実施形態
を示す一部の断面図

【図４】 本発明に係るサーマルヘッドの製造方法の他
の実施形態を示すフローチャート

【図５】 従来のサーマルヘッドを示す一部の断面図

【符号の説明】

１ 放熱基板 ２ 保温層 ３ 凸状部 ４ 共通導電層 ５ 層間絶縁層 ６ コンタクトホール ７ 共通電極 ８ 個別電極 ９ 発熱抵抗体 １０ 保護層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C065 GB01 JD05 JD09 JD12 JD13 JD15 JE03 JE04 JE06 JE08 JE13 JE17 JH03 JH04 JH07 JH10 JH11 JH14

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放熱基板の上面に、少なくとも保温層、
   共通導電層、コンタクトホールを備えた層間絶縁層、複
   数の発熱抵抗体、これら各発熱抵抗体に接続される個別
   電極および前記コンタクトホールを介して前記共通導電
   層と前記発熱抵抗体とを電気的に接続する共通電極をそ
   れぞれ積層してなるサーマルヘッドであって、前記共通
   導電層を、Ｔａサーメットからなる第１共通導電層、Ｃ
   ｒからなる第２共通導電層、Ｃｕからなる第３共通導電
   層、Ｃｒからなる第４共通導電層、Ｔａサーメットから
   なる第５共通導電層を順次積層してなる５層により形成
   したことを特徴とするサーマルヘッド。
2. 【請求項２】 前記共通導電層を、最下層となる前記第
   １共通導電層を前記保温層上の全面に積層し、この第１
   共通導電層上に第２共通導電層を前記発熱抵抗体の直下
   から前記放熱基板の端部近傍まで積層し、この第２共通
   導電層上に第３共通導電層および第４共通導電層を前記
   個別電極側であって発熱抵抗体列の近傍に積層し、これ
   ら各共通導電層の上面で前記放熱基板の全面に第５共通
   導電層を積層して形成するようにしたことを特徴とする
   請求項１に記載のサーマルヘッド。
3. 【請求項３】 前記第１共通導電層の膜厚を約０．１μ
   ｍ、前記第２共通導電層の膜厚を約０．１μｍ、前記第
   ３共通導電層の膜厚を０．１〜０．５μｍ、前記第４共
   通導電層の膜厚を約０．１μｍ、前記第５共通導電層の
   膜厚を約１μｍとしたことを特徴とする請求項１または
   請求項２に記載のサーマルヘッド。
4. 【請求項４】 放熱基板の上面に、少なくとも保温層、
   共通導電層、コンタクトホールを備えた層間絶縁層、複
   数の発熱抵抗体、これら各発熱抵抗体に接続される個別
   電極および前記コンタクトホールを介して前記共通導電
   層と前記発熱抵抗体とを電気的に接続する共通電極をそ
   れぞれ積層してなるサーマルヘッドであって、前記共通
   導電層を、Ｔａサーメットからなる第１共通導電層、Ｃ
   ｒからなる第２共通導電層、Ｔａサーメットからなる第
   ３共通導電層、Ｃｒからなる第４共通導電層、Ｔａサー
   メットからなる第５共通導電層を順次積層してなる５層
   により形成したことを特徴とするサーマルヘッド。
5. 【請求項５】 前記共通導電層を、最下層となる前記第
   １共通導電層を前記保温層上の全面に積層し、この第１
   共通導電層上に第２共通導電層および第３共通導電層を
   前記発熱抵抗体の直下から前記放熱基板の端部近傍まで
   積層し、この第３共通導電層上に第４共通導電層を前記
   個別電極側であって発熱抵抗体列の近傍に積層し、これ
   ら各共通導電層の上面で前記放熱基板の全面に第５共通
   導電層を積層して形成するようにしたことを特徴とする
   請求項４に記載のサーマルヘッド。
6. 【請求項６】 前記第１共通導電層の膜厚を約０．１μ
   ｍ、前記第２共通導電層の膜厚を約０．１μｍ、前記第
   ３共通導電層の膜厚を０．１μｍ、前記第４共通導電層
   の膜厚を約１μｍ、前記第５共通導電層の膜厚を約１μ
   ｍとしたことを特徴とする請求項４または請求項５に記
   載のサーマルヘッド。
7. 【請求項７】 前記層間絶縁層を複数層により形成し、
   この最下層となる第１層間絶縁層を前記第５共通導電層
   の表面酸化膜により形成したことを特徴とする請求項１
   から請求項６のいずれかに記載のサーマルヘッド。
8. 【請求項８】 前記第５共通導電層の前記放熱基板の外
   周部近傍に位置する部分の膜厚を薄く加工して酸化処理
   を施すことにより、前記第５共通導電層と前記第１共通
   導電層とを絶縁物化して前記第１層間絶縁層を形成する
   ようにしたことを特徴とする請求項７に記載のサーマル
   ヘッド。
9. 【請求項９】 放熱基板の上面に、少なくとも保温層、
   共通導電層、コンタクトホールを備えた層間絶縁層、複
   数の発熱抵抗体、これら各発熱抵抗体に接続される個別
   電極および前記コンタクトホールを介して前記共通導電
   層と前記発熱抵抗体とを電気的に接続する共通電極を順
   次積層するサーマルヘッドの製造方法であって、 前記保温層の上面に、Ｔａサーメットからなる第１共通
   導電層、Ｃｒからなる第２共通導電層、Ｃｕからなる第
   ３共通導電層、Ｃｒからなる第４共通導電層を順次積層
   した４層からなる共通導電層を形成する工程と、 前記第３共通導電層および第４共通導電層をパターンニ
   ングして、前記発熱抵抗体列に隣接する位置に帯状に形
   成する工程と、 前記放熱基板の外周部近傍に位置する前記第２共通導電
   層をパターンニングにより除去する工程と、 前記放熱基板の全面にＴａサーメットからなる第５共通
   導電層および耐酸化マスク層を積層する工程と、 コンタクトホールの配設位置に、前記耐酸化マスク層の
   パターンを形成する工程と、 前記放熱基板の外周部近傍に位置する前記第５共通導電
   層の膜厚を薄く加工する工程と、 前記第５共通導電層の全表面を酸化処理し、この酸化処
   理により生じた表面酸化膜からなる第１層間絶縁層を形
   成する工程と、 前記耐酸化マスク層を除去する工程と、 前記第１層間絶縁層上に絶縁性セラミックからなる第２
   層間絶縁層を積層する工程と、 この第２層間絶縁層にコンタクトホールを加工する工程
   とを有することを特徴とするサーマルヘッドの製造方
   法。
10. 【請求項１０】 放熱基板の上面に、少なくとも保温
    層、共通導電層、コンタクトホールを備えた層間絶縁
    層、複数の発熱抵抗体、これら各発熱抵抗体に接続され
    る個別電極および前記コンタクトホールを介して前記共
    通導電層と前記発熱抵抗体とを電気的に接続する共通電
    極を順次積層するサーマルヘッドの製造方法であって、 前記保温層の上面に、Ｔａサーメットからなる第１共通
    導電層、Ｃｒからなる第２共通導電層、Ｔａサーメット
    からなる第３共通導電層、Ｃｒからなる第４共通導電層
    を順次積層した４層からなる共通導電層を形成する工程
    と、 前記第４共通導電層をパターンニングして、前記発熱抵
    抗体列に隣接する位置に帯状に形成する工程と、 前記放熱基板の外周部近傍に位置する前記第２共通導電
    層および第３共通導電層をパターンニングにより除去す
    る工程と、 前記放熱基板の全面にＴａサーメットからなる第５共通
    導電層および耐酸化マスク層を積層する工程と、 コンタクトホールの配設位置に、前記耐酸化マスク層の
    パターンを形成する工程と、 前記放熱基板の外周部近傍に位置する前記第５共通導電
    層の膜厚を薄く加工する工程と、 前記第５共通導電層の全表面を酸化処理し、この酸化処
    理により生じた表面酸化膜からなる第１層間絶縁層を形
    成する工程と、 前記耐酸化マスク層を除去する工程と、 前記第１層間絶縁層上に絶縁性セラミックからなる第２
    層間絶縁層を積層する工程と、 この第２層間絶縁層にコンタクトホールを加工する工程
    とを有することを特徴とするサーマルヘッドの製造方
    法。