專(zhuān)利名稱(chēng)：熱敏頭及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及打印機(jī)等使用的熱敏頭及其制造方法。
背景技術(shù)：
在打印機(jī)使用的熱敏頭中，以往公知有這樣的問(wèn)題如圖12所示，在發(fā)熱電阻體107上形成的電極108的階差被轉(zhuǎn)印到保護(hù)膜109的上表面，在感熱紙12與保護(hù)膜109 (發(fā)熱部107A)之間產(chǎn)生空氣層106。因此，發(fā)熱部107A發(fā)出的熱不能充分傳遞至感熱紙12側(cè)，從而導(dǎo)致打印效率的降低。針對(duì)此問(wèn)題，一直以來(lái)公知有這樣的熱敏頭如圖13所示，在基板上表面形成部分瓷釉(グレーズ)120，以該部分瓷釉120的大致頂點(diǎn)為中心形成發(fā)熱電阻體107和電極108 (例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。在該熱敏頭中，使發(fā)熱部107A比形成在發(fā)熱電阻體107上的 電極108突出，來(lái)改善感熱紙12與發(fā)熱部107A的接觸狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)打印效率的提高。但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的方法中存在這樣的問(wèn)題必須在基板上表面印刷并燒結(jié)瓷釉漿料，形成半圓柱體狀的穩(wěn)定形狀的部分瓷釉120，制造步驟增加，所以制造成本增加。另外，熱敏頭是在基板上以多件同時(shí)加工的方式制作的，所以在專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的方法中，需要與部分瓷釉120的頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)地分別對(duì)發(fā)熱電阻體107及電極108進(jìn)行構(gòu)圖。但是，存在這樣的問(wèn)題由于部分瓷釉120的印刷精度或發(fā)熱電阻體107以及電極108的構(gòu)圖精度(光掩模精度或曝光對(duì)位精度等)的誤差，發(fā)熱部107A的中心會(huì)偏離部分瓷釉120的頂點(diǎn)、或者其位置不統(tǒng)一，結(jié)果，無(wú)法獲得所期待的打印效率等。對(duì)此，公知有這樣的方法不使用部分瓷釉，而利用絕緣材料(填埋膜)來(lái)填埋發(fā)熱電阻體上的電極的階差，使保護(hù)層的表面形成為平坦或凸?fàn)?例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。專(zhuān)利文獻(xiàn)I日本特開(kāi)平5-24230號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)2010-179551號(hào)公報(bào)但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的方法中，由于進(jìn)行通常的蝕刻處理，因此，電極的邊緣部大致為90°。另外，因?yàn)閷⒂糜陔姌O構(gòu)圖的抗蝕掩模直接用作剝離用抗蝕掩模并在其上進(jìn)行成膜，所以成為電極以及抗蝕掩模側(cè)壁面的陰處，在電極附近的填埋膜上產(chǎn)生凹部。因此，在以剝離的方式去除填埋膜之后，當(dāng)繼續(xù)在它們之上進(jìn)行保護(hù)膜的成膜時(shí)，在凹部的上部會(huì)形成不連續(xù)的保護(hù)膜層，產(chǎn)生保護(hù)膜的斷層。因?yàn)榇嬖谠摫Ｗo(hù)膜的斷層，所以基于以下原因，熱敏頭的可靠性及耐久性大幅降低。(I)熱敏頭在打印中對(duì)發(fā)熱電阻體施加短而連續(xù)的脈沖狀功率而發(fā)熱，所以由于發(fā)熱部的瓷釉層、電極、保護(hù)膜材料的差異所引起的熱膨脹系數(shù)差，施加伸縮的熱應(yīng)力。該熱應(yīng)カ集中于保護(hù)膜中的斷層部，致使產(chǎn)生變形或斷層間的粘合不良，引起保護(hù)膜的剝離。(2)被壓紙輥強(qiáng)力按壓的感熱紙?jiān)诎l(fā)熱部上進(jìn)行滑動(dòng)，所以會(huì)施加機(jī)械應(yīng)カ。該機(jī)械應(yīng)カ集中于保護(hù)膜的斷層部，引起保護(hù)膜的剝離。
(3)感熱紙含有微量的離子成分。在打印中施加的電壓使該離子成分經(jīng)過(guò)熱敏頭保護(hù)膜的斷層而被吸引到電極，使電極腐蝕。由此，產(chǎn)生保護(hù)膜與電極的粘合不良，引起保護(hù)膜的剝離。S卩，根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的方法，雖然消除保護(hù)膜上的電極的階差(以及由階差產(chǎn)生的空氣層)實(shí)現(xiàn)了打印效率的提高，但存在大幅降低熱敏頭的可靠性、耐久性的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的是提供可消除保護(hù)膜上的電極的階差而提高打印效率、并且提高熱敏頭的可靠性以及耐久性的熱敏頭及其制造方法。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用以下的手段。 本發(fā)明的第I方式是熱敏頭的制造方法，包括發(fā)熱電阻體形成步驟，在基板上形成發(fā)熱電阻體；電極形成步驟，在所述發(fā)熱電阻體上，在沿該發(fā)熱電阻體表面的方向上隔開(kāi)間隔而形成一對(duì)電極，并且在所述ー對(duì)電極上分別形成傾斜面，該傾斜面隨著遠(yuǎn)離所述基板而彼此分離；填埋步驟，填埋所述一對(duì)電極之間的區(qū)域；以及保護(hù)膜形成步驟，在所填埋的所述區(qū)域以及所述ー對(duì)電極上形成保護(hù)膜。根據(jù)本發(fā)明的第I方式，通過(guò)發(fā)熱電阻體形成步驟在基板上形成發(fā)熱電阻體，通過(guò)電極形成步驟在發(fā)熱電阻體上在沿該發(fā)熱電阻體表面的方向上隔開(kāi)間隔而形成ー對(duì)電扱。然后，通過(guò)填埋步驟來(lái)填埋ー對(duì)電極間的區(qū)域，通過(guò)保護(hù)膜形成步驟，在所填埋的區(qū)域以及ー對(duì)電極上形成保護(hù)膜。在此情況下，在電極形成步驟中，針對(duì)ー對(duì)電極分別形成隨著遠(yuǎn)離基板而彼此相離的傾斜面。由此，在填埋步驟中，能夠平坦地填埋ー對(duì)電極之間的區(qū)域，而不會(huì)在電極附近形成凹部。結(jié)果，在保護(hù)膜形成步驟中，能夠在所填埋的區(qū)域以及ー對(duì)電極上均勻地形成保護(hù)膜，而不會(huì)形成斷層。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第I方式，能夠制造出這樣的熱敏頭填埋發(fā)熱電阻體上電極的階差，并且形成有不存在斷層的保護(hù)膜。根據(jù)這樣制造的熱敏頭，可消除電極階差引起的保護(hù)膜與壓紙輥之間的空氣層而提高打印效率。另外，能夠防止產(chǎn)生上述保護(hù)膜的斷層引起的問(wèn)題，能夠提高熱敏頭的可靠性以及耐久性。在上述第I方式中，所述電極形成步驟可以包括電極層形成步驟，在所述基板上形成電極層；第I掩模形成步驟，在所述電極層上的所述發(fā)熱電阻體兩側(cè)隔開(kāi)間隔而形成第I掩模；電極層去除步驟，通過(guò)使用具有浸透性的溶劑的蝕刻處理來(lái)去除所述電極層的沒(méi)有被所述第I掩模覆蓋的區(qū)域；以及第I掩模去除步驟，去除所述第I掩模。這樣，在電極形成步驟中，可通過(guò)電極層形成步驟在基板上形成電極層，通過(guò)第I掩模形成步驟在電極層上的發(fā)熱電阻體兩側(cè)隔開(kāi)間隔而形成第I掩模。然后，在通過(guò)電極層去除步驟去除電極層的沒(méi)有被第I掩模覆蓋的區(qū)域之后，通過(guò)第I掩模去除步驟去除第I掩模。在此情況下，在電極層去除步驟中采用具有浸透性的溶劑進(jìn)行蝕刻處理，由此在縱方向(電極層的厚度方向)上去除電極層的沒(méi)有被第I掩模覆蓋的區(qū)域，并且溶劑從該區(qū)域在橫方向(沿電極層表面的方向)上也進(jìn)行浸透，去除電極層。由此，針對(duì)一對(duì)電極分別形成隨著遠(yuǎn)離基板而彼此分離的傾斜面。由此，能夠在填埋步驟中平坦地填埋ー對(duì)電極之間的區(qū)域，能夠在保護(hù)膜形成步驟中均勻地形成保護(hù)膜，而不會(huì)形成斷層。在上述第I方式中，所述填埋步驟可以包括第2掩模形成步驟，在所述ー對(duì)電極上形成第2掩模；填埋膜形成步驟，在所述ー對(duì)電極之間以及所述第2掩模上形成填埋膜；以及第2掩模去除步驟，去除所述第2掩模。這樣，在填埋步驟中，通過(guò)第2掩模形成步驟在一對(duì)電極上形成第2掩模，通過(guò)填埋膜形成步驟在一對(duì)電極之間以及第2掩模上形成填埋膜。然后，通過(guò)第2掩模去除步驟去除第2掩模，由此去除在第2掩模上形成的填埋膜。由此，能夠通過(guò)填埋膜平坦地填埋ー對(duì)電極之間的區(qū)域，能夠在保護(hù)膜形成步驟中均勻地形成保護(hù)膜，而不會(huì)形成斷層。在上述第I方式中，所述傾斜面可以是相對(duì)于所述基板以15° 60°的角度形成的。這樣，在填埋步驟中能夠良好地填埋ー對(duì)電極之間的區(qū)域，能夠提高該區(qū)域的平 坦度，在保護(hù)膜形成步驟中均勻地形成保護(hù)膜。本發(fā)明的第2方式是熱敏頭，其具有發(fā)熱電阻體，其設(shè)置在基板上；一對(duì)電極，它們?cè)谠摪l(fā)熱電阻體上在沿該發(fā)熱電阻體表面的方向上隔開(kāi)間隔而設(shè)置，并分別具有隨著遠(yuǎn)離所述基板而彼此分離的傾斜面；填埋膜，其填埋該ー對(duì)電極之間的區(qū)域；以及保護(hù)膜，其形成在由該填埋膜填埋的所述區(qū)域以及所述ー對(duì)電極上。根據(jù)本發(fā)明的第2方式，與第I方式相同，能夠填埋發(fā)熱電阻體上的電極的階差，并且形成沒(méi)有斷層的保護(hù)膜。根據(jù)這樣的熱敏頭，能夠消除電極階差引起的保護(hù)膜與壓紙輥之間的空氣層而提高打印效率。另外，能夠防止產(chǎn)生上述保護(hù)膜的斷層引起的問(wèn)題，能夠提高熱敏頭的可靠性以及耐久性。在上述第2方式中，所述傾斜面可以是相對(duì)于所述基板以15° 60°的角度形成的。這樣，能夠良好地填埋ー對(duì)電極之間的區(qū)域，并能夠提高該區(qū)域的平坦度，來(lái)均勻地形成保護(hù)膜。根據(jù)本發(fā)明，可起到這樣的效果能夠消除保護(hù)膜上的電極的階差而提高打印效率，并且提高熱敏頭的可靠性以及耐久性。


圖I是本發(fā)明ー實(shí)施方式的熱打印機(jī)的概要結(jié)構(gòu)圖。圖2是從保護(hù)膜側(cè)觀察圖I的熱敏頭時(shí)的平面圖。圖3是圖2的熱敏頭的A-A箭頭剖視圖。圖4是示出圖2的熱敏頭的制造方法的流程圖。圖5是示出圖4的電極形成步驟的詳細(xì)流程圖。圖6是示出圖4的填埋步驟的詳細(xì)流程圖。圖7是示出圖2的熱敏頭的制造過(guò)程中的狀態(tài)的圖，(a)示出電極形成步驟中的狀態(tài)，(b)示出填埋步驟(剝離用抗蝕掩模形成步驟)中的狀態(tài)，(C)示出填埋步驟(填埋膜形成步驟)中的狀態(tài)，(d)示出填埋步驟(剝離用抗蝕掩模去除步驟)中的狀態(tài)，(e)示出保護(hù)膜形成步驟中的狀態(tài)。圖8是示出填埋步驟(剝離用抗蝕掩模形成步驟)中的熱敏頭的狀態(tài)的圖，(a)是側(cè)視圖，(b)是平面圖。圖9是示出圖2的熱敏頭與壓紙輥的接觸狀態(tài)的圖。圖10是示出現(xiàn)有熱敏頭的制造過(guò)程中的狀態(tài)的圖。圖11是示出現(xiàn)有熱敏頭的填埋步驟中的狀態(tài)的圖。圖12是示出現(xiàn)有熱敏頭與壓紙輥的接觸狀態(tài)的圖。圖13是示出現(xiàn)有熱敏頭與壓紙輥的接觸狀態(tài)的圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明I熱敏頭；3支承基板；4填埋膜；5瓷釉；7發(fā)熱電阻體；7A發(fā)熱部；8 電極；8A共用電極；8B個(gè)別電極；8C傾斜面；9保護(hù)膜；10熱打印機(jī)；21電極圖案用抗蝕掩模(第I掩模);22剝離用抗蝕掩模(第2掩模)。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明ー實(shí)施方式的熱敏頭I。本實(shí)施方式的熱敏頭I例如被用于圖I所示的熱打印機(jī)10，根據(jù)印刷數(shù)據(jù)而選擇性地驅(qū)動(dòng)多個(gè)發(fā)熱元件，由此對(duì)感熱紙12等印刷對(duì)象物進(jìn)行印刷。熱打印機(jī)10具備主體框架11、中心軸水平配置的壓紙輥13、與壓紙輥13的外周面相對(duì)配置的熱敏頭I、支承熱敏頭I的散熱板15 (參照?qǐng)D3)、向壓紙輥13與熱敏頭I之間送出感熱紙12的送紙機(jī)構(gòu)17、以規(guī)定的按壓カ向感熱紙12按壓熱敏頭I的加壓機(jī)構(gòu)19。通過(guò)加壓機(jī)構(gòu)19的動(dòng)作，經(jīng)由感熱紙12向壓紙輥13按壓熱敏頭I。由此，經(jīng)由感熱紙12向熱敏頭I施加來(lái)自壓紙輥13的反作用力。散熱板15例如是由鋁等金屬、樹(shù)脂、陶瓷或玻璃等構(gòu)成的板狀部件，以熱敏頭I的固定以及散熱為目的。如圖2所示，熱敏頭I沿著矩形狀的支承基板3的長(zhǎng)邊方向排列有多個(gè)發(fā)熱電阻體7以及電極8。箭頭Y表示送紙機(jī)構(gòu)17對(duì)感熱紙12的送出方向。圖3示出圖2的A-A箭頭剖視圖。如圖3所示，熱敏頭I具有被散熱板15支承的支承基板3、在支承基板3的上表面?zhèn)刃纬傻拇捎?、在瓷釉5上設(shè)置的發(fā)熱電阻體7、在發(fā)熱電阻體7的兩端部設(shè)置的ー對(duì)電極8、填埋ー對(duì)電極8之間的填埋膜4、覆蓋填埋膜4以及電極8而保護(hù)它們不會(huì)磨耗及腐蝕的保護(hù)膜9。支承基板3例如是具有300 ii m Imm左右厚度的玻璃基板或硅基板等絕緣性的基板。這里，采用具有99. 5%的氧化鋁成分的陶瓷板作為支承基板3。瓷釉5例如由厚度IOiim IOOiim左右的玻璃材質(zhì)構(gòu)成，作為積蓄從發(fā)熱電阻體7產(chǎn)生的熱的蓄熱層發(fā)揮作用。如圖2所示，在瓷釉5的上表面，沿支承基板3的長(zhǎng)邊方向，隔開(kāi)規(guī)定的間隔排列有多個(gè)發(fā)熱電阻體7。發(fā)熱電阻體7例如由以Ta(鉭)為主成分的Ta-N、Ta-SiO2膜構(gòu)成。后面敘述發(fā)熱電阻體7的具體形成方法。電極8用于使發(fā)熱電阻體7發(fā)熱，如圖2所示，該電極8由共用電極8A和個(gè)別電極8B構(gòu)成，共用電極8A連接于各發(fā)熱電阻體7的與排列方向垂直的方向的一端，個(gè)別電極SB連接于各發(fā)熱電阻體7的另一端。共用電極8A與全部發(fā)熱電阻體7 —體地連接，個(gè)別電極8B與各個(gè)發(fā)熱電阻體7分別連接。
當(dāng)選擇性地對(duì)個(gè)別電極SB施加電壓吋，電流流過(guò)將所選擇的個(gè)別電極SB和與其相対的共用電極8A連接起來(lái)的發(fā)熱電阻體7，發(fā)熱電阻體7發(fā)熱。在此狀態(tài)下，利用加壓機(jī)構(gòu)19的動(dòng)作，向覆蓋發(fā)熱電阻體7的發(fā)熱部分的保護(hù)膜9的表面部分(打印部分)按壓感熱紙12，由此，感熱紙12進(jìn)行發(fā)色，從而進(jìn)行打印。另外，如圖3所示，共用電極8A以及個(gè)別電極SB分別具有隨著遠(yuǎn)離支承基板3而彼此分離的傾斜面SC。后面敘述傾斜面SC的具體形成方法。此外，發(fā)熱電阻體7中的實(shí)際發(fā)熱部分(以下，將發(fā)熱部分稱(chēng)作“發(fā)熱部7A”。)是發(fā)熱電阻體7中的、電極8A、8B不重合的部分、即發(fā)熱電阻體7中的、共用電極8A的連接面與個(gè)別電極SB的連接面之間的區(qū)域。填埋膜4以及保護(hù)膜9由相同的材料構(gòu)成，例如可通過(guò)以濺射等方式覆蓋Si3N4與SiO2等的混合膜來(lái)形成。后面敘述這些填埋膜4以及保護(hù)膜9的具體形成方法。接著，對(duì)具有上述結(jié)構(gòu)的熱敏頭I的制造方法進(jìn)行以下說(shuō)明。如圖4所示，本實(shí)施方式的熱敏頭I的制造方法包括發(fā)熱電阻體形成步驟SI，在支承基板3(瓷釉5)上形成發(fā)熱電阻體7 ;電極形成步驟S2，在發(fā)熱電阻體7上在沿發(fā)熱電阻體7表面的方向上隔開(kāi)間隔而形成一對(duì)電極8 ;填埋步驟S3，填埋ー對(duì)電極8之間的區(qū)域；以及保護(hù)膜形成步驟S4，在所填埋的區(qū)域以及ー對(duì)電極8上形成保護(hù)膜9。以下，對(duì)上述各個(gè)步驟進(jìn)行具體說(shuō)明。在發(fā)熱電阻體形成步驟SI中，作為發(fā)熱電阻體材料，通過(guò)濺射將以Ta(鉭)為主成分的Ta-N、Ta-SiO2膜等形成為約0. Iym左右的厚度。然后，通過(guò)光刻法沿著支承基板3的長(zhǎng)邊方向隔開(kāi)規(guī)定的間隔形成多個(gè)發(fā)熱電阻體7。如圖5所示，電極形成步驟S2的詳細(xì)子步驟包括電極層形成步驟S21，在支承基板3(瓷釉5)上形成電極層；電極圖案用抗蝕掩模形成步驟S22，在電極層上的發(fā)熱部7A兩側(cè)隔開(kāi)間隔而形成電極圖案用抗蝕掩模(第I掩模)21 ;電極層去除步驟S23，通過(guò)采用具有浸透性的溶劑的蝕刻處理來(lái)去除電極層的沒(méi)有被電極圖案用抗蝕掩模21覆蓋的區(qū)域；電極圖案用抗蝕掩模去除步驟S24，去除電極圖案用抗蝕掩模21。在電極層形成步驟S21中，作為用于對(duì)發(fā)熱電阻體7供電的電極材料，通過(guò)濺射等將由以Al為主成分的Al、Al-Si、Al-Si-Cu膜等構(gòu)成的電極層在支承基板3 (瓷釉5)上形成為約I 2 ii m左右的厚度。在電極圖案用抗蝕掩模形成步驟S22中，如圖7(a)所示，對(duì)電極層上的發(fā)熱部7A的兩側(cè)涂敷光致抗蝕劑，采用光掩模進(jìn)行曝光顯影，形成隔著發(fā)熱部7A (隔開(kāi)間隔)而形成的電極圖案用抗蝕掩模21。在電極層去除步驟S23中，采用這樣的蝕刻液進(jìn)行蝕刻處理，該蝕刻液是將由磷酸、醋酸、硝酸以及純水等構(gòu)成的混合酸性水溶液等按照其混合比進(jìn)行粘度調(diào)整而得到的。在此情況下，如果利用粘度低的蝕刻液對(duì)Al膜(電極層)進(jìn)行蝕刻，則在進(jìn)行Al蝕刻的同時(shí)，蝕刻液進(jìn)入電極圖案用抗蝕掩模21與Al膜的界面，在沿電極層表面的方向上也進(jìn)行蝕亥IJ。通過(guò)適度調(diào)節(jié)沿該電極層表面的方向和膜厚方向的蝕刻速度的關(guān)系，在蝕刻結(jié)束時(shí)，在電極層上分別形成傾斜面8C，該傾斜面隔著發(fā)熱部7A隨著遠(yuǎn)離支承基板3 (瓷釉5)而彼此分離。此外，該傾斜面SC優(yōu)選相對(duì)于支承基板3以15° 60°的角度形成。通過(guò)設(shè)為這樣的傾斜角度，在后面敘述的填埋步驟S3中，可利用填埋膜4良好地填埋ー對(duì)電極8之間。另外，如圖8(a)以及圖8(b)所示，傾斜面SC優(yōu)選除了沿發(fā)熱電阻體7的長(zhǎng)邊方向以外，還設(shè)置在沿著與發(fā)熱電阻體7的長(zhǎng)邊方向垂直的方向上。這樣，可利用填埋膜良好地填埋排列在支承基板3的長(zhǎng)邊方向上的多個(gè)電極8之間。在電極圖案用抗蝕掩模去除步驟S24中，采用有機(jī)溶劑等剝離液去除電極圖案用抗蝕掩模21，使形成有傾斜面8C的電極8露出。如圖6所示，填埋步驟S3的詳細(xì)子步驟包括剝離用抗蝕掩模形成步驟S31，在一對(duì)電極8上形成剝離用抗蝕掩模(第2掩模)22 ;填埋膜形成步驟S32，在部分形成有剝離用抗蝕掩模22的支承基板3上形成填埋膜4 ；以及剝離用抗蝕掩模去除步驟S33，去除剝離用抗蝕掩模22。
如圖7(b)所示，在剝離用抗蝕掩模形成步驟S31中，在一對(duì)電極8上再次涂敷光致抗蝕劑，采用被設(shè)計(jì)成與電極8的上表面形狀大致相同的光掩模進(jìn)行曝光顯影，由此在電極8的上表面形成剝離用抗蝕掩模22。如圖7(c)所示，在填埋膜形成步驟S32中，通過(guò)濺射等在剝離用抗蝕掩模22以及發(fā)熱電阻體7上形成由與保護(hù)膜9相同的絕緣材料構(gòu)成的填埋膜4，使其成為和發(fā)熱電阻體7與電極8的階差大致相同的厚度，填埋該階差。在此情況下，由于在ー對(duì)電極8上形成有傾斜面SC，所以在電極8附近不會(huì)形成凹部，可平坦地填埋ー對(duì)電極8間的區(qū)域。關(guān)于這點(diǎn)，將未形成傾斜面8C時(shí)的填埋狀態(tài)作為比較例，在后面敘述。在剝離用抗蝕掩模去除步驟S33中，如圖7(d)所示，采用有機(jī)溶劑等剝離液來(lái)去除剝離用抗蝕掩模22。在保護(hù)膜形成步驟S4中，如圖7 (e)所示，為了使發(fā)熱電阻體7以及電極8抗氧化和耐摩耗，通過(guò)濺射等將Si3N4和SiO2等的混合膜覆蓋到約3 6 ii m左右的厚度，來(lái)包覆發(fā)熱電阻體7以及電極8，從而形成保護(hù)膜9。在此情況下，由同一材料構(gòu)成填埋膜4和保護(hù)膜9，由此在厚度方向上形成了連續(xù)的膜，并且在發(fā)熱電阻體7以及電極8上也沒(méi)有斷層，在平面方向(沿支承基板3表面的方向)上也形成了連續(xù)的保護(hù)膜9。[比較例]這里，作為比較例對(duì)現(xiàn)有熱敏頭的制造方法進(jìn)行以下說(shuō)明。如圖10(a) 圖10(d)所示，現(xiàn)有的熱敏頭101的制造方法包括發(fā)熱電阻體形成步驟、電極形成步驟、填埋步驟和保護(hù)膜形成步驟。以下，對(duì)上述各個(gè)步驟進(jìn)行具體說(shuō)明。
發(fā)熱電阻體形成步驟與本實(shí)施方式的熱敏頭I的發(fā)熱電阻體形成步驟SI相同，在支承基板103的長(zhǎng)邊方向上隔開(kāi)規(guī)定間隔形成多個(gè)發(fā)熱電阻體107。在電極形成步驟中，在發(fā)熱電阻體107上，在沿發(fā)熱電阻體107表面的方向上隔開(kāi)間隔形成一對(duì)電極108。在此情況下，根據(jù)現(xiàn)有熱敏頭101的制造方法，如圖10(a)所示，在電極層上的發(fā)熱部107的兩側(cè)形成電極圖案用抗蝕掩模121，進(jìn)行通常的蝕刻處理。因此，一對(duì)電極108在與發(fā)熱電阻體107表面垂直的方向上形成側(cè)壁。S卩，在一對(duì)電極108上不會(huì)像本實(shí)施方式的熱敏頭I那樣形成傾斜面8C。在填埋步驟中，如圖10(b)所示，在電極圖案用抗蝕掩模121以及發(fā)熱電阻體107上形成填埋膜104。在此情況下，在一對(duì)電極108附近A部形成凹部110。關(guān)于形成該凹部110的エ藝，采用圖11(a) 圖11(d)，在下面說(shuō)明。圖11 (a) 圖11⑷以時(shí)間順序表示現(xiàn)有熱敏頭101的填埋步驟中的填埋膜104的狀態(tài)。如圖Ila所示，在填埋步驟中，設(shè)定在成膜裝置上的基板在自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)的同時(shí)被覆膜，所以具有指向性的濺射粒子會(huì)從多個(gè)方向射向基板表面。
當(dāng)在此狀態(tài)下進(jìn)行成膜時(shí)，如圖11 (b)所示，電極108上的填埋膜104會(huì)向發(fā)熱部107A側(cè)凸出而層疊。當(dāng)在此狀態(tài)下繼續(xù)成膜時(shí)，如圖11(c)所示，成為電極108 (以及電極圖案用抗蝕掩模121)側(cè)壁面的陰處，在電極108附近的填埋膜104上產(chǎn)生凹部110。當(dāng)進(jìn)ー步繼續(xù)成膜時(shí)，如圖11(d)所示，在凹部110的上部形成不連續(xù)的填埋膜104，并產(chǎn)生填埋膜104的斷層。在保護(hù)膜形成步驟中，如圖10(c)所示，去除電極圖案用抗蝕掩模121以及在其上層疊的填埋膜104。然后，如圖10(d)所示，如上所述地在形成有凹部110或斷層的填埋膜104上形成保護(hù)膜109。在此情況下，由于填埋膜104的凹部110或斷層，在凹部110的上部形成不連續(xù)的保護(hù)膜層，并產(chǎn)生保護(hù)膜109的斷層。因?yàn)榇嬖谠摫Ｗo(hù)膜109的斷層，所以基于以下原因，熱敏頭的可靠性及耐久性大幅降低。(I)熱敏頭在打印中對(duì)發(fā)熱電阻體施加短而連續(xù)的脈沖狀功率而發(fā)熱，所以由于發(fā)熱部的瓷釉層、電極、保護(hù)膜材料的差異所引起的熱膨脹系數(shù)差，施加伸縮的熱應(yīng)力。該熱應(yīng)カ集中于保護(hù)膜中的斷層部，致使產(chǎn)生變形或斷層間的粘合不良，引起保護(hù)膜的剝離。(2)被壓紙輥強(qiáng)力按壓的感熱紙?jiān)诎l(fā)熱部上進(jìn)行滑動(dòng)，所以會(huì)施加機(jī)械應(yīng)カ。該機(jī)械應(yīng)カ集中于保護(hù)膜的斷層部，引起保護(hù)膜的剝離。(3)感熱紙含有微量的離子成分。在打印中施加的電壓使該離子成分經(jīng)過(guò)熱敏頭保護(hù)膜的斷層而被吸引到電極，使電極腐蝕。由此，產(chǎn)生保護(hù)膜與電極的粘合不良，引起保護(hù)膜的剝離。與此相對(duì)，根據(jù)本實(shí)施方式的熱敏頭I的制造方法，如上所述，在電極形成步驟S2中，針對(duì)ー對(duì)電極8分別形成隨著遠(yuǎn)離支承基板3而彼此分離的傾斜面SC。由此，在填埋步驟S3中，能夠平坦地填埋ー對(duì)電極8之間的區(qū)域，而不會(huì)在電極8附近形成凹部。結(jié)果，在保護(hù)膜形成步驟S4中，能夠在所填埋的區(qū)域以及ー對(duì)電極8上均勻地形成保護(hù)膜9，而不會(huì)形成斷層。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的熱敏頭I的制造方法，如圖7(e)所示，能夠制造出這樣的熱敏頭I :填埋發(fā)熱電阻體7上的電極8的階差，并且形成有不存在斷層的保護(hù)膜9。根據(jù)這樣制造的熱敏頭1，能夠防止產(chǎn)生上述保護(hù)膜9的斷層引起的問(wèn)題，能夠提高熱敏頭的可靠性以及耐久性。另外，根據(jù)本實(shí)施方式的熱敏頭1，如圖9所示，能夠消除電極8階差所引起的保護(hù)膜9與壓紙輥之間的空氣層，提高打印效率。另外，在本實(shí)施方式的熱敏頭I中，相對(duì)于支承基板3以15° 60°的角度形成一對(duì)電極8的傾斜面SC，由此在填埋步驟S3中能夠良好地填埋ー對(duì)電極8之間的區(qū)域，使該區(qū)域的平坦度提高，在保護(hù)膜形成步驟S4中能夠均勻地形成保護(hù)膜9。
以上，參照附圖詳細(xì)敘述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但具體結(jié)構(gòu)不限于此實(shí)施方式，還 包含不脫離本發(fā)明主g的范圍的設(shè)計(jì)變更等。
權(quán)利要求
1.一種熱敏頭的制造方法，其包括 發(fā)熱電阻體形成步驟，在基板上形成發(fā)熱電阻體； 電極形成步驟，在所述發(fā)熱電阻體上，在沿該發(fā)熱電阻體表面的方向上隔開(kāi)間隔而形成一對(duì)電極，并且在所述ー對(duì)電極上分別形成傾斜面，該傾斜面隨著遠(yuǎn)離所述基板而彼此分離； 填埋步驟，填埋所述一對(duì)電極之間的區(qū)域；以及 保護(hù)膜形成步驟，在所填埋的所述區(qū)域以及所述ー對(duì)電極上形成保護(hù)膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱敏頭的制造方法，其中， 所述電極形成步驟包括 電極層形成步驟，在所述基板上形成電極層； 第I掩模形成步驟，在所述電極層上的所述發(fā)熱電阻體兩側(cè)隔開(kāi)間隔而形成第I掩模； 電極層去除步驟，通過(guò)使用具有浸透性的溶劑的蝕刻處理來(lái)去除所述電極層的沒(méi)有被所述第I掩模覆蓋的區(qū)域；以及 第I掩模去除步驟，去除所述第I掩模。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱敏頭的制造方法，其中， 所述填埋步驟包括 第2掩模形成步驟，在所述ー對(duì)電極上形成第2掩模； 填埋膜形成步驟，在所述ー對(duì)電極之間以及所述第2掩模上形成填埋膜；以及 第2掩模去除步驟，去除所述第2掩模。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱敏頭的制造方法，其中， 所述填埋步驟包括 第2掩模形成步驟，在所述ー對(duì)電極上形成第2掩模； 填埋膜形成步驟，在所述ー對(duì)電極之間以及所述第2掩模上形成填埋膜；以及 第2掩模去除步驟，去除所述第2掩模。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱敏頭的制造方法，其中， 所述傾斜面是相對(duì)于所述基板以15° 60°的角度形成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱敏頭的制造方法，其中， 所述傾斜面是相對(duì)于所述基板以15° 60°的角度形成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱敏頭的制造方法，其中， 所述傾斜面是相對(duì)于所述基板以15° 60°的角度形成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱敏頭的制造方法，其中， 所述傾斜面是相對(duì)于所述基板以15° 60°的角度形成的。
9.ー種熱敏頭，其具有 發(fā)熱電阻體，其設(shè)置在基板上； 一對(duì)電極，它們?cè)谠摪l(fā)熱電阻體上在沿該發(fā)熱電阻體表面的方向上隔開(kāi)間隔而設(shè)置，并分別具有隨著遠(yuǎn)離所述基板而彼此分離的傾斜面； 填埋膜，其填埋該ー對(duì)電極之間的區(qū)域；以及 保護(hù)膜，其形成在由該填埋膜填埋的所述區(qū)域以及所述ー對(duì)電極上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱敏頭，其中，所述傾斜面是相對(duì)于所述基板以15° 60°的角度形成的。
全文摘要
本發(fā)明提供熱敏頭及其制造方法，能夠消除保護(hù)膜上的電極的階差而提高打印效率，并且提高熱敏頭的可靠性以及耐久性。作為解決手段，采用這樣的熱敏頭，該熱敏頭具有發(fā)熱電阻體(7)，其設(shè)置在支承基板(3)上；一對(duì)電極(8)，它們?cè)诎l(fā)熱電阻體(7)上在沿發(fā)熱電阻體(7)表面的方向上隔開(kāi)間隔而設(shè)置，并分別具有隨著遠(yuǎn)離支承基板(3)而彼此相離的傾斜面(8C)；填埋膜(4)，其填埋一對(duì)電極(8)之間的區(qū)域；以及保護(hù)膜(9)，其形成在由填埋膜(4)填埋的區(qū)域以及一對(duì)電極(8)上。
文檔編號(hào)B41J2/32GK102653183SQ2012100530
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者三本木法光, 東海林法宜, 師岡利光, 頃石圭太郎 申請(qǐng)人:精工電子有限公司