(57)【要約】  【課題】  電気的な信頼性を高めることが可能な配線基板およびその製造方法、ならびに記録ヘッドおよび記録装置を提供する。  【解決手段】  本発明のヘッド基体２０は、ベース基板３０と、ベース基板３０の上に設けられている第１〜第３導電部５１，５２，５３と、第１〜第３導電部５１，５２，５３の上に設けられている電気パッド７０と、第１〜第３導電部５１，５２，５３の電気パッド７０が設けられている部位の周囲に設けられている絶縁部５４とを有しており、絶縁部５４は、第１〜第３導電部５１，５２，５３を構成する金属を酸化して形成される金属酸化物を含むとともに、第１〜第３導電部５１，５２，５３に比べて厚み方向Ｄ５，Ｄ６におけるＤ６方向側に突出している。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基板と、該ベース基板の上に設けられている導電層と、該導電層の上に設けられている電気パッドと、前記導電層の前記電気パッドが設けられている部位の周囲に設けられている絶縁層とを有しており、
該絶縁層は、前記導電層を構成する金属を酸化して形成される金属酸化物を含むとともに、前記導電層に比べて厚み方向に突出していることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記絶縁層は、内部に空孔を有していることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の配線基板の前記ベース基板の上に主走査方向に沿って複数の発熱素子が設けられていることを特徴とする記録ヘッド。
【請求項４】
前記複数の発熱素子は、前記導電層と電気的に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の記録ヘッド。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の記録ヘッドと、該記録ヘッドに記録媒体を搬送する搬送機構とを備えていることを特徴とする記録装置。
【請求項６】
ベース基板を準備する第１の工程と、
前記ベース基板の上に導電膜を成膜する第２の工程と、
前記導電膜の一部を酸化して絶縁層を形成するとともに、当該導電膜の酸化しなかった部位を導電層とする第３の工程と、
前記絶縁層の近傍の前記導電層の上に電極パッドを形成する第４の工程とを備えることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項７】
ベース基板を準備する第１の工程と、
前記ベース基板の上に導電膜を成膜する第２の工程と、
前記導電膜の上に電極パッドを形成する第３の工程と、
前記電気パッドの周囲の前記導電膜の一部を酸化して絶縁層を形成するとともに、当該導電膜の酸化しなかった部位を導電層とする第４の工程とを備えることを特徴とする配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板と、該基板の上に設けられている電気配線と、該電気配線の上に設けられている電気パッドとを有している配線基板およびその製造方法、ならびに記録ヘッドおよび記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ファクシミリ、レジスターなどのプリンタとしては、サーマルヘッドおよびプラテンローラを備えるサーマルプリンタが用いられている。このようなサーマルプリンタに搭載されているサーマルヘッドとしては、基板と、該基板の上に配列されている複数の発熱素子と、該複数の発熱素子に電気的に接続されている電気配線とを有している配線基板と、該配線基板に対して機械的かつ電気的に接続されている外部配線基板とを備えているものがある。プラテンローラは、例えば感熱紙などの記録媒体を発熱素子上に対して押し当てる機能を有するものである。このような構成のサーマルプリンタでは、所望の画像に応じて発熱素子を発熱させるともに、発熱素子上に記録媒体をプラテンローラで略均等に押圧することにより、発熱素子の発する熱を記録媒体に対して良好に伝達させている。記録媒体に対する所望の印画は、この処理を繰り返すことにより行われている。
【０００３】
上述のようなサーマルヘッドには、配線基板と、外部配線基板との機械的かつ電気的な接続を、半田を介して行っているものがあり、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１０３８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、半田を介して配線基板と、外部配線基板との機械的かつ電気的な接続を行っているサーマルヘッドでは、電極配線の高密度化に伴って、半田を介した接続部も高密度になってきている。そのため、このようなサーマルヘッドでは、配線基板と、外部配線基板とを接続する際に、溶融した半田が隣接する他の接続部と跨って形成され、短絡が生じてしまうおそれが大きくなってきている。このような接続部の間の短絡のおそれは、サーマルヘッドに限るものではなく、電極配線が形成されている他のデバイスでも大きくなってきている。
【０００６】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、電気的な信頼性を高めることが可能な配線基板およびその製造方法、ならびに記録ヘッドおよび記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の配線基板は、ベース基板と、該ベース基板の上に設けられている導電層と、該導電層の上に設けられている電気パッドと、前記導電層の前記電気パッドが設けられている部位の周囲に設けられている絶縁層とを有しており、該絶縁層は、前記導電層を構成する金属を酸化して形成される金属酸化物を含むとともに、前記導電層に比べて厚み方向に突出していることを特徴としている。
【０００８】
本発明の配線基板において、前記絶縁部は、内部に空孔を有していることが好ましい。
【０００９】
本発明の記録ヘッドは、本発明の配線基板の前記ベース基板の上に主走査方向に沿って複数の発熱素子が設けられていることを特徴としている。
【００１０】
本発明の記録ヘッドにおいて、前記複数の発熱素子は、前記導電層と電気的に接続されていることが好ましい。
【００１１】
本発明の記録装置は、本発明の記録ヘッドと、該記録ヘッドに記録媒体を搬送する搬送機構とを備えていることを特徴としている。
【００１２】
本発明の第１の配線基板の製造方法は、ベース基板を準備する第１の工程と、前記ベース基板の上に導電膜を成膜する第２の工程と、前記導電膜の一部を酸化して絶縁層を形成するとともに、当該導電膜の酸化しなかった部位を導電層とする第３の工程と、前記絶縁層の近傍の前記導電層の上に電極パッドを形成する第４の工程とを備えることを特徴としている。
【００１３】
本発明の第２の配線基板の製造方法は、ベース基板を準備する第１の工程と、前記ベース基板の上に導電膜を成膜する第２の工程と、前記導電膜の上に電極パッドを形成する第３の工程と、前記電気パッドの周囲の前記導電膜の一部を酸化して絶縁層を形成するとともに、当該導電膜の酸化しなかった部位を導電層とする第４の工程とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の配線基板は、ベース基板と、該ベース基板の上に設けられている導電層と、該導電層の上に設けられている電気パッドと、導電層の電気パッドが設けられている部位の周囲に設けられている絶縁層とを有しており、絶縁層は、導電層を構成する金属を酸化して形成される金属酸化物を含むとともに、導電層に比べて厚み方向に突出している。そのため、本発明の配線基板では、電気パッドと他の素子とを半田を介して接続する場合でも、隣接する電気パッドの間に溶融した半田がたまるのを低減して、当該隣接する電気パッドが短絡するのを低減することができる。したがって、本発明の配線基板では、電気的な信頼性を高めることができる。
【００１５】
本発明の配線基板において、絶縁部は、内部に空孔を有している場合、電気パッドと他の素子とを半田を介して接続する場合に、加えた熱を良好に蓄熱することができる。そのため、この配線基板では、製造効率を高めることができる。
【００１６】
本発明の記録ヘッドは、本発明の配線基板のベース基板の上に主走査方向に沿って複数の発熱素子が設けられている。そのため、本発明の記録ヘッドは、上述の本発明の配線基板の有する効果を享受することができる。したがって、本発明の記録ヘッドでは、電気的な信頼性を高めることができる。
【００１７】
本発明の記録ヘッドにおいて、複数の発熱素子は、導電層と電気的に接続されている場合でも、溶融した半田が広がるのを低減することができるので、当該発熱素子へ電力を供給する導電層間の離間距離を短くすることができる。そのため、この記録ヘッドでは、複数の発熱素子の間の密度を高めることができ、発熱素子の高密度化を図ることができる。
【００１８】
本発明の記録装置は、本発明の記録ヘッドと、該記録ヘッドに記録媒体を搬送する搬送機構とを備えている。そのため、本発明の記録装置は、上述の本発明の配線基板の有する効果を享受することができる。したがって、本発明の記録装置では、電気的な信頼性を高めることができる。
【００１９】
本発明の第１の配線基板の製造方法は、ベース基板を準備する第１の工程と、ベース基板の上に導電膜を成膜する第２の工程と、導電膜の一部を酸化して絶縁層を形成するとともに、当該導電膜の酸化しなかった部位を導電層とする第３の工程と、絶縁層の近傍の導電層の上に電極パッドを形成する第４の工程とを備えている。そのため、本発明の配線基板の製造方法では、上述の本発明の配線基板を良好に製造することができる。
【００２０】
本発明の第２の配線基板の製造方法は、ベース基板を準備する第１の工程と、ベース基板の上に導電膜を成膜する第２の工程と、導電膜の上に電極パッドを形成する第３の工程と、電気パッドの周囲の導電膜の一部を酸化して絶縁層を形成するとともに、当該導電膜の酸化しなかった部位を導電層とする第４の工程とを備えている。そのため、本発明の配線基板の製造方法では、上述の本発明の配線基板を良好に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の記録ヘッドの実施形態の一例であるヘッド基体およびサーマルヘッドの概略構成を示す、保護層を省略した平面図である。
【図２】図１に示したヘッド基体およびサーマルヘッドの要部を拡大した平面図である。
【図３】図１に示したヘッド基体およびサーマルヘッドの要部を拡大し、保護層を省略した平面図である。
【図４】図２に示したＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】（ａ）が図２に示したＶａ−Ｖａ線に沿った断面図であり、（ｂ）が図２に示したＶｂ−Ｖｂ線に沿った断面図である。
【図６】外部配線基板の概略構成を示す分解斜視図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、図１に示したヘッド基体およびサーマルヘッドの製造工程を示す説明図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、図７に示したヘッド基体およびサーマルヘッドの製造工程の続きを示す説明図である。
【図９】本発明の記録装置の実施形態の一例であるサーマルプリンタの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜配線基板および記録ヘッド＞
図１〜６に示した本発明の記録ヘッドの実施形態の一例であるサーマルヘッド１０は、配線基板としてのヘッド基体２０と、駆動ＩＣ２１と、外部配線基板２２とを備えている。このサーマルヘッド１０においては、ヘッド基体２０と、駆動ＩＣ２１および外部配線基板２２との電気的かつ機械的な接続は、半田層２３を介して行われている。なお、ヘッド基体２０は、本発明の配線基板の実施形態の一例である。
【００２３】
図１〜５に示したヘッド基体２０は、ベース基板３０と、グレーズ層４０と、電気パターン層５０と、電気抵抗層６０と、電気パッド７０と、保護層８０とを含んで構成されている。
【００２４】
ベース基板３０は、グレーズ層４０と、電気パターン層５０と、電気抵抗層６０と、電気パッド７０と、保護層８０と、駆動ＩＣ２１とを支持する機能を有するものである。このベース基板３０は、平面視において主走査方向Ｄ１，Ｄ２に延びる矩形状に構成されている。ここで、「平面視」とは、ベース基板３０の厚み方向Ｄ５，Ｄ６におけるＤ６方向視のことをいう。このベース基板３０を形成する材料としては、例えばセラミックス、ガラス、またはエポキシ系樹脂を含む絶縁樹脂が挙げられる。
【００２５】
図４，５に断面を示したグレーズ層４０は、電気抵抗層６０の後述する発熱部６０ａにおいて発生する熱の一部を一時的に蓄積する蓄熱層としての機能を有するものである。すなわち、グレーズ層４０は、発熱部６０ａの温度を上昇させるのに要する時間を短くして、サーマルヘッド１０の熱応答特性を高める役割を担うものである。このグレーズ層４０は、基部４０ａと、突出部４０ｂとを有している。このグレーズ層４０を形成する材料としては、例えば熱伝導率が０．７Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以上１．０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下の範囲の絶縁材料が挙げられる。ここで、「絶縁」とは、電流が実質的に流れなくなる程度をいい、例えば電気抵抗率が１．０×１０１２Ω・ｍ以上であることをいう。このような絶縁材料としては、例えばガラスが挙げられる。なお、本例では、グレーズ層４０が設けられているが、グレーズ層４０を設けなくてもよい。グレーズ層４０を設けない場合としては、例えば基板２０がガラスによって形成される場合が挙げられる。
【００２６】
基部４０ａは、ベース基板３０の上面の全体に渡って略平坦状に設けられている。
【００２７】
突出部４０ｂは、記録媒体を発熱部６０ａの上に位置する保護層８０に対して良好に押し当てるのに寄与する部位である。この突出部４０ｂは、基部４０ａから厚み方向Ｄ５，Ｄ６におけるＤ５方向に突出している。また、この突出部４０ｂは、主走査方向Ｄ１，Ｄ２に延びる帯状に構成されている。この突出部４０ｂは、主走査方向Ｄ１，Ｄ２に直交する副走査方向Ｄ３，Ｄ４における断面形状が略半楕円状に構成されている。
【００２８】
電気パターン層５０は、グレーズ層４０の上に位置しており、発熱部６０ａへの電力を供給するのに寄与するものである。ここで、「電力を供給するのに寄与する」とは、発熱部６０ａへの電力供給、またはこの電力供給の供給制御にともなって電流が流れることをいう。この電気パターン層５０は、電流が流れる導電層と、該導電層の各部を絶縁する絶縁層とが一体となって構成されている。より具体的には、導電層としての第１導電部５１、第２導電部５２、および第３導電部５３と、絶縁層としての絶縁部５４とを有している。この電気パターン層５０では、第１導電部５１、第２導電部５２、および第３導電部５３が発熱部６０ａへ電力を供給するのに寄与する電力供給線として機能している。また、この電気パターン層５０は、矢印Ｄ５方向側の上面５０ａに、第１導電部５１と、第２導電部５２と、第３導電部５３と、絶縁部５４とが面しており、一の層として構成されている。
【００２９】
この第１導電部５１、第２導電部５２、および第３導電部５３を主として形成する材料としては、導電材料が挙げられ、例えばアルミニウム、金、銀、および銅のいずれか一種の金属、またはこれらの合金が挙げられる。ここで「主として構成する」とは、構成原子のモル比率が最も多いものをいい、例えば添加物を含んでいてもよい。本例の電気パターン層５０は、アルミニウムによって形成されている。
【００３０】
また、この第１導電部５１、第２導電部５２、および第３導電部５３は、厚み方向Ｄ５，Ｄ６における上下面が電気パターン層５０の厚み方向Ｄ５，Ｄ６における上下面の一部を構成している。つまり、第１導電部５１、第２導電部５２、および第３導電部５３は、電気パターン層５０を矢印方向Ｄ５，Ｄ６に貫いて構成されている。
【００３１】
第１導電部５１は、複数に分かれて設けられている。各々の第１導電部５１は、一端部が複数の発熱部６０ａの一端部に電気的に独立した状態で接続されている。この第１導電部５１は、発熱部６０ａの副走査方向Ｄ３，Ｄ４におけるＤ４方向側に位置している。また、各々の第１導電部５１は、他端部が駆動ＩＣ２１に電気パッド７０および半田層２３を介して電気的に接続されている。この第１導電部５１は、発熱部６０ａへの電力を供給するのに直接的に寄与している。本例の第１導電部５１は、駆動ＩＣ２１を介して基準電位に電気的に接続されている。
【００３２】
第２導電部５２は、一体的に設けられている。この第２導電部５２は、端部が複数の発熱部６０ａの他端部、および外部配線基板２２に電気的に接続されている。この第２導電部５２は、発熱部６０ａの副走査方向Ｄ３，Ｄ４におけるＤ３方向側に位置している。この第２導電部５２は、第１導電部５１と対となって発熱部６０ａに対して電力を供給するのに直接的に寄与するものである。本例の第２導電部５２は、外部配線基板２２を介して電源としての基準電圧源に電気的に接続されている。なお、この第２導電部５２と、外部配線基板２２との電気的な接続は、半田層２３を介して行われている。
【００３３】
第３導電部５３は、複数に分かれて、第１導電部５１と離間して設けられている。各々の第３導電部５３は、一端部が駆動ＩＣ２１に半田層２３を介して電気的に接続されており、他端部が他の駆動ＩＣ２１、または外部配線基板２２に半田層２３を介して電気的に接続されている。この第３導電部５３は、発熱部６０ａに電力を供給するのに際して、駆動ＩＣ２１に電力を供給したり、駆動ＩＣ２１に制御信号を供給したりして、発熱部６０ａへの電力供給に寄与するものである。
【００３４】
絶縁部５４は、第１導電部５１、第２導電部５２、および第３導電部５３の周囲を囲むとともに、第１導電部５１、第２導電部５２、および第３導電部５３の側面に対して接した状態で設けられており、第１導電部５１と、第２導電部５２と、第３導電部５３とを互いに絶縁している。ここで「絶縁」とは、電流が実質的に流れなくなる程度をいう。この電流が実質的に流れなくなる程度としては、例えば抵抗率が１．０×１０１２Ω・ｍ以上であることをいう。この絶縁部５４は、電気パターン層５０を厚み方向Ｄ５，Ｄ６に貫いて構成されており、厚み方向Ｄ５，Ｄ６における上下面が電気パターン層５０の厚み方向Ｄ５，Ｄ６における上下面の一部を構成している。
【００３５】
また、この絶縁部５４は、第１導電部５１、第２導電部５２、および第３導電部５３を主として構成する導電材料の酸化物を含んでなり、絶縁部５４の形成部位に位置する導電材料の一部を酸化することによって、第１導電部５１、第２導電部５２、および第３導電部５３と、絶縁部５４とが一体的に形成されている。この絶縁部５４は、第１導電部５１、第２導電部５２、および第３導電部５３を構成する導電材料に比べて硬度が大きく、熱伝導率が小さい。ここで「主として構成する」とは、構成原子のモル比率が最も多いものをいい、例えば添加物を含んでいてもよい。また、「硬度」とは、ショア硬度のことをいい、ＪＩＳ規格Ｚ２２４６：２０００に規定されている。本例の絶縁部５４は、当該絶縁部５４の形成部位に位置していた第１導電部５１、第２導電部５２、および第３導電部５３の導電材料の一部を酸化することによって、第１〜第３導電部５１，５２，５３と、絶縁部５４とが一体的に形成されている。
【００３６】
さらに、本例の絶縁部５４は、第１導電部５１、第２導電部５２、および第３導電部５３に比べて厚み方向Ｄ５，Ｄ６におけるＤ５方向に突出している。つまり、この絶縁部５４は、第１導電部５１、第２導電部５２、および第３導電部５３に比べて厚みが厚く構成されている。この絶縁部５４は、第１導電部５１、第２導電部５２、および第３導電部５３から離れるほど厚みが厚くなるように構成されている。
【００３７】
電気抵抗層６０は、電力供給によって発熱する発熱素子として機能する発熱部６０ａを有している。この電気抵抗層６０は、電気パターン層５０の第１導電部５１、第２導電部５２、および第３導電部５３の上に設けられている。また、この電気抵抗層６０は、第１導電部５１から該第１導電部５１の対となる第２導電部５２に渡って設けられており、第１導電部５１と第２導電部との間に設けられている絶縁部５４を覆っている。この第１導電部５１から該第１導電部５１の対となる第２導電部５２に渡って設けられている部位が発熱部５１として機能している。この電気抵抗層６０は、単位長さ当たりの電気抵抗値が電気パターン層５０の単位長さ当たりの電気抵抗値に比べて大きくなるように構成されている。このような電気抵抗材料としては、例えばＴａＮ系材料と、ＴａＳｉＯ系材料と、ＴａＳｉＮＯ系材料と、ＴｉＳｉＯ系材料と、ＴｉＳｉＣＯ系材料と、ＮｂＳｉＯ系材料とが挙げられる。また、この電気抵抗層６０は、電気パターン層５０に比べて平均厚みが小さくなるように構成されている。ここで平均厚みとは、最大厚さと最小厚さの相加平均値をいう。この電気抵抗層６０の厚みとしては、例えば０．０１μｍ以上０．５μｍ以下の範囲が挙げられる。
【００３８】
発熱部６０ａは、電力供給によって発熱する発熱素子として機能する部位である。この発熱部６０ａは、電気パターン層５０からの電力供給によって、温度が例えば２００℃以上５５０℃以下の範囲で発熱するように構成されている。この発熱部６０ａは、主走査方向Ｄ１，Ｄ２に沿って略同一の離間距離で配列されている。また、この発熱部６０ａは、平面視において、各々が矩形状に構成されている。さらに、発熱部６０ａは、各々の主走査方向Ｄ１，Ｄ２に沿う長さが略同一の長さに構成されている。また、発熱部６０ａは、各々の副走査方向Ｄ３，Ｄ４に沿う長さも略同一の長さに構成されている。ここで、「略同一」とは、一般的な製造誤差範囲内のものが含まれ、例えば各部位の長さの平均値に対する誤差が１０％以内の範囲が挙げられる。ここで、一つの発熱部６０ａの中心と該発熱部６０ａに隣接する他の発熱部６０ａの中心との離間距離の値としては、例えば５．２μｍ以上８４．７μｍ以下の範囲が挙げられる。本例では、この複数の発熱部６０ａの配列方向がサーマルヘッド１０の主走査方向となっている。
【００３９】
電気パッド７０は、電気パターン層５０と、駆動ＩＣ２１および外部配線基板２２とを半田層２３を介して接続する際に、半田層２３の接続パッドとして機能するものである。この電気パッド７０は、電気パターン層５０の上に設けられている。具体的には、第１導電部５１の他端部（駆動ＩＣ２１と接続する端部）と、第２電気配線６２の外部配線基板２２と接続する端部と、第３導電部５３の両端部（駆動ＩＣ２１または外部配線基板２２と接続する端部）とに電気パッド７０が設けられている。この電気パッド７０としては、電気パターン層５０に比べて半田に対する濡れ性のよい材料が用いられる。このような濡れ性のよい材料としては、ニッケルが挙げられる。
【００４０】
保護層８０は、発熱部６０ａと、電気パターン層５０とを保護する機能を有するものである。この保護層８０は、主走査方向Ｄ１，Ｄ２に沿って発熱部６０ａと、電気パターン層５０の一部とを覆うように形成されている。保護層８０を形成する材料としては、例えばダイヤモンドライクカーボン系材料、ＳｉＣ系材料、ＳｉＮ系材料、ＳｉＣＮ系材料、ＳｉＡｌＯＮ系材料、ＳｉＯ２系材料、またはＴａＯ系材料が挙げられる。ここで「ダイヤモンドライクカーボン系材料」とは、ｓｐ３混成軌道をとる炭素原子（Ｃ原子）の割合が１原子％以上１００原子％未満の範囲であるものをいう。このような保護層８０は、例えば蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタ法、フォトリソグラフィ技術、または印刷技術を用いる種々の周知の製造方法によって形成できる。
【００４１】
駆動ＩＣ２１は、複数の発熱部６０ａへの電力供給を制御する機能を有するものである。この駆動ＩＣ２１は、第１導電部５１の他端部に半田層２３を介して電気的に接続されている。また、この駆動ＩＣ２１は、外部配線基板２２に半田層２３を介して電気的に接続されており、当該外部配線基板２２を介して基準電位点に電気的に接続されている。このような構成とすることにより、第１導電部５１と基準電位点とを電気的に接続したり、この電気的な接続を解除したりして、発熱部６０ａを選択的に発熱させることができる。
【００４２】
図６に示した外部配線基板２２は、第１支持基板２２１と、第２支持基板２２２と、回路配線層２２３と、外部接続部材２２４とを備えている。この外部配線基板２２は、発熱部６０ａに電力を供給するのに寄与する機能を有している。
【００４３】
第１支持基板２２１および第２支持基板２２２は、回路配線層２２３を支持する機能を有するものである。また、第１支持基板２２１および第２支持基板２２２は、対となって回路配線層２２３の電気的な絶縁性を確保する機能を担っている。ここで「絶縁」とは、電流が実質的に流れなくなる程度をいい、例えば電気抵抗率が１．０×１０１２Ω・ｃｍ以上であることをいう。本例の第１支持基板２２１および第２支持基板２２２は、平面視において主走査方向Ｄ１，Ｄ２に延びる矩形状に構成されている。
【００４４】
この第１支持基板２２１および第２支持基板２２２を形成する材料としては、例えばセラミックス、樹脂、およびセラミックスと樹脂との複合材が挙げられる。このセラミックスとしては、例えばアルミナセラミックス、窒化アルミニウムセラミックス、窒化珪素セラミックス、ガラスセラミックス、およびムライトセラミックスが挙げられる。また、この樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、およびポリエステル樹脂などの熱硬化型または紫外線硬化型の樹脂が挙げられる。これらの形成材料の中でも、例えばポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、およびアクリル系樹脂などの可撓性を有する樹脂を採用することがより好ましい。ここで、「可撓性」とは、ＪＩＳ規格Ｋ７１７１：１９９４に規定される曲げ弾性率が例えば２．５×１０３Ｎ・ｍｍ−２以上４．５×１０３Ｎ・ｍｍ−２以下であることをいう。本例の第１支持基板２２１および第２支持基板２２２は、ポリイミド系樹脂により形成されている。このポリイミド系樹脂を採用した第１支持基板２２１および第２支持基板２２２の熱膨張係数は、約１０×１０−６Ｋ−１である。なお、第１支持基板２２１と第２支持基板２２２とは、異なる材料で形成されていてもよい。
【００４５】
回路配線層２２３は、発熱部６０ａに電力を供給するのに寄与するものである。この回路配線層２２３は、厚み方向Ｄ５，Ｄ６において、第１支持基板２２１と第２支持基板２２２との間に設けられている。また、この回路配線層２２３は、第２導電部５２と、第３導電部５３とに半田層２３を介して電気的に接続されている。このような構成とすることによって、この回路配線層２２３は、例えば駆動ＩＣ２１の駆動電力、タイミングを制御するクロック信号、および印画する画像に応じた画像信号、ならびに発熱部６０ａへ供給する電力をヘッド基体２０に供給している。この回路配線層２２３を形成する材料としては、例えばアルミニウム、金、銀、および銅のいずれか一種の金属、またはこれらの合金が挙げられる。
【００４６】
外部接続部材２２４は、回路配線層２２３を介してヘッド基体２０に電気信号を供給するのに寄与するものである。この外部接続部材２２４は、回路配線層２２３の各々に電気的に接続されている。この外部接続部材２２４を構成するものとしては、例えばコネクタが挙げられる。
【００４７】
半田層２３は、ヘッド基体２０の電気パターン層５０と、駆動ＩＣ２１および回路配線層２２３とを電気的に接続するものである。より具体的には、ヘッド基体２０の電気パターン層５０の上に設けられている電気パッド７０と、回路配線層２２３とに電気的かつ機械的に接続されている。この半田層２３には、鉛を含有するもの、鉛を含有しないものがある。この「鉛を含有するもの」には、鉛を添加物として含有するものが含まれる。この半田層２３は、図５に示した半田バンプの上に、駆動ＩＣ２１を載置した後に、当該半田バンプ２３を溶融し、硬化させることで形成することができる。
【００４８】
ヘッド基体２０は、ベース基板３０と、ベース基板３０の上に設けられている第１〜第３導電部５１，５２，５３と、第１〜第３導電部５１，５２，５３の上に設けられている電気パッド７０と、第１〜第３導電部５１，５２，５３の電気パッド７０が設けられている部位の周囲に設けられている絶縁部５４とを有しており、絶縁部５４は、第１〜第３導電部５１，５２，５３を構成する金属を酸化して形成される金属酸化物を含むとともに、第１〜第３導電部５１，５２，５３に比べて厚み方向Ｄ５，Ｄ６におけるＤ６方向側に突出している。そのため、ヘッド基体２０では、電気パッド７０と他の素子とを半田を介して接続する場合でも、隣接する電気パッド７０の間に溶融した半田がたまるのを低減して、当該隣接する電気パッド７０が短絡するのを低減することができる。したがって、ヘッド基体２０では、電気的な信頼性を高めることができる。
【００４９】
ヘッド基体２０において、絶縁部５４は、内部に空孔を有しているので、電気パッド７０と他の素子とを半田を介して接続する場合に、加えた熱を良好に蓄熱することができる。そのため、このヘッド基体２０では、製造効率を高めることができる。
【００５０】
ヘッド基体２０において、絶縁部５４は、第１〜第３導電部５１，５２，５３に比べて半田に対する濡れ性が小さいので、電気パッド７０と他の素子とを半田を介して接続する場合でも、隣接する電気パッド７０の間に溶融した半田がたまるのを低減して、当該隣接する電気パッド７０が短絡するのをより低減することができる。したがって、このヘッド基体２０では、電気的な信頼性を高めることができる。
【００５１】
ヘッド基体２０において、絶縁部５４を第１〜第３導電部５１，５１，５３と一体的に設けているので、例えば絶縁部と導電部との間に隙間が生じて、当該隙間に半田が流れ込むことで、半田の量にバラツキが生じるのを低減することができる。そのため、半田の量の均一性を高めて、機械的な接合強度にバラツキが生じるのを低減することができる。また、絶縁部５４を第１〜第３導電部５１，５１，５３と一体的に設けているので、例えば微細な導電部を形成する場合であっても、絶縁部および導電部の一方が他方に重なってしまうのを低減することもできる。
【００５２】
サーマルヘッド１０は、ヘッド基体２０と、ベース基板３０の上に主走査方向に沿って複数の発熱部６０ａが設けられている。そのため、サーマルヘッド１０は、ヘッド基体２０の有する効果を享受することができる。したがって、サーマルヘッド１０では、電気的な信頼性を高めることができる。
【００５３】
サーマルヘッド１０において、複数の発熱部６０ａは、第１〜第３導電部５１，５２，５３に電気的に接続されている場合でも、溶融した半田が広がるのを低減することができるので、当該発熱部６０ａへ電力を供給する第１〜第３導電部５１，５２，５３間の離間距離を短くすることができる。そのため、このサーマルヘッド１０では、複数の発熱部６０ａの間の密度を高めることができ、発熱部６０ａの高密度化を図ることができる。
【００５４】
＜配線基板および記録ヘッドの製造方法＞
次に、本発明の配線基板の製造方法を配線基板および記録ヘッドの一例である上述のヘッド基体２０およびサーマルヘッド１０を例に挙げて示す。
【００５５】
＜ベース基板素体の準備工程＞
まず、図７（ａ）に示すように、分割溝３０Ｘ１を有しているベース基板素体３０Ｘを準備する。この分割溝３０Ｘ１は、当該分割溝３０Ｘ１に沿ってベース基板素体３０Ｘを分割することで、分割したベース基板素体３０Ｘの主要部がベース基板３０となるように設けられている。つまり、このベース基板素体３０Ｘは、分割溝３０Ｘ１で区分けされているベース基板３０となる領域を有している。
【００５６】
＜グレーズ層の形成工程＞
次に、ベース基板素体３０Ｘの上に、グレーズ層４０となるグレーズ層４０Ｘを形成する。具体的には、印刷法およびスパッタリングなどの成膜技術によって、ベース基板素体３０Ｘの厚み方向Ｄ５，Ｄ６のうちＤ５方向側の上面の全体に略平坦状のグレーズ膜を成膜する。次に、印刷法およびスパッタリングなどの成膜技術によって、グレーズ膜をエッチングして、突出部４０ｂとなる部位を有するグレーズ層４０Ｘを形成する。
【００５７】
＜導電膜の形成工程＞
次に、グレーズ層４０Ｘの厚み方向Ｄ５，Ｄ６のうちＤ５方向側の上面の全体に導電膜５０Ｘを形成する。具体的には、スパッタリングおよび蒸着などの成膜技術によって、グレーズ層４０Ｘの上に略平坦状の膜を成膜することによって、導電膜５０Ｘを形成する。本例では、導電膜４０Ｘを形成する材料としてアルミニウムを採用する。
【００５８】
＜配線パターン層の形成工程＞
次に、図７（ｂ）に示すように、グレーズ層４０Ｘの上に電気パターン層５０を形成する。具体的には、まず、フォトリソグラフィなどの微細加工技術によって、導電膜５０Ｘの上にマスクを形成する。次に、フォトリソグラフィなどの微細加工技術によって、当該マスクから絶縁部５４を形成する領域の上に位置する導電膜５０Ｘの一部を露出させるように加工する。次に、この露出した導電膜５０Ｘの一部を陽極酸化し、絶縁部５４を形成する。これによって、陽極酸化されずに残った導電膜５０Ｘの他の部分が第１導電部５１、第２導電部５２、および第３導電部５３として機能する電気パターン層５０を形成することができる。この陽極酸化は、溶液中に導電膜５０Ｘを浸すとともに、導電膜５０Ｘに正の電圧を、溶液に負の電圧を印加することによって行う。この溶液としては、例えばリン酸、ホウ酸、シュウ酸、酒石酸、および硫酸などの電解液が挙げられる。
【００５９】
＜電気抵抗層の形成工程＞
電気パターン層５０の上に電気抵抗層６０を形成する。具体的には、まず、スパッタリングおよび蒸着などの成膜技術によって、抵抗体膜を成膜する。次に、フォトリソグラフィなどの微細加工技術によって、当該抵抗体膜が第１導電部５１、第２導電部５２、および第３導電部５３、ならびに絶縁部５４の一部領域を覆うようなパターンに加工し、電気抵抗層６０を形成する。この際に、第１導電部５１、第２導電部５２、および第３導電部５３の電気パッド７０を設ける部位を、電気抵抗層６０から露出させるように設けることが重要である。なお、この電気抵抗層の形成工程は、図７，８に示した断面と異なる部位に設けられるので、図７，８に示されていない。
【００６０】
＜電気パッドの形成工程＞
電気パターン層５０の上に電気パッド７０を形成する。
【００６１】
まず、図７（ｃ）に示すように、ベース基板素体３０Ｘの上面の全体に、電気パターン層５０および電気抵抗層６０を覆うレジスト膜９０Ｘを形成する。このレジスト膜９０Ｘの形成の際に、形成する電極パッド７０の厚みよりも、レジスト膜９０Ｘの厚みが厚くなるように形成することが重要となる。
【００６２】
次に、図８（ａ）に示すように、露光用マスクを用いてレジスト膜９０Ｘを露光、現像し、レジストマスク９０を形成する。この露光の際に、レジストマスク９０から電気パッド７０を形成する部分に、当該レジストマスク９０を上面から電気パターン層５０の上面に向かって貫通する貫通孔９１を設ける。
【００６３】
次に、レジストマスク９０が形成されたベース基板素体３０Ｘをエッチング液を用いてエッチングし、電気パターン層５０の貫通孔９１を通じて露出している部分の上の表面酸化膜を除去する。
【００６４】
次に、図８（ｂ）に示すように、レジストマスク９０が形成されたベース基板素体３０Ｘをジンケート処理液を用いてジンケート処理を行い、電気パターン層５０の貫通孔９１を通じて露出している部分に、当該電気パターン層５０を形成しているアルミニウムと、亜鉛とを置換して、亜鉛膜７０Ｘを形成する。
【００６５】
次に、図８（ｃ）に示すように、レジストマスク９０が形成されたベース基板素体３０Ｘをメッキ液を用いて、無電解メッキ処理を行い、亜鉛膜７０Ｘとニッケルとを置換するとともに、ニッケルによって形成される電気パッド７０を形成する。
【００６６】
このようにして、多数個取りのベース基板素体３０Ｘを製造することができる。
【００６７】
＜ベース基体素体の分割工程＞
分割溝３０Ｘ１に沿って多数個取りベース基板素体３０Ｘを分割し、グレーズ層４０と、電気パターン層５０と、電気抵抗層６０と、電気パッド７０とが上面に設けられているベース基板３０を得る。
【００６８】
＜保護層の形成工程＞
電気パターン層５０および電気抵抗層６０を覆う保護層８０を形成する。具体的には、まず、フォトリソグラフィなどの微細加工技術によって、保護層８０で保護する部位の上を露出させるようにマスクを形成する。次に、スパッタリング、蒸着などの成膜技術によって保護層８０を形成する。
【００６９】
以上のようにして本例のヘッド基体２０を製造する。
【００７０】
＜駆動ＩＣの配置工程＞
次に、ヘッド基体２０の電気パターン層５０と駆動ＩＣ２１とを半田層２３を介して電気的に接続する。具体的には、まず、電気パッド７０の上に半田バンプ、ひいては半田層２３となる半田ペーストを被着する。本例では、この半田ペーストの被着を、印刷マスクを用いた印刷によって行う。次に、半田ペーストを加熱して、電気パッド７０の上に、図５に示すような半田バンプを形成する。次に、半田バンプと、駆動ＩＣ２１とを対向させる。次に、半田バンプを加熱して、電気パッド７０と駆動ＩＣ２１とを半田層２３を介して電気的に接続する。なお、この電気的な接続をする際に加える熱によって、半田バンプが半田層２３となる。
【００７１】
＜外部配線基板の配置工程＞
次に、ヘッド基体２０の電気パターン層５０の上の電気パッド７０と、外部配線基板２２とを半田層２３を介して電気的に接続する。具体的には、まず、電気パッド７０の上に半田バンプ、ひいては半田層２３となる半田ペーストを被着する。本例では、この半田ペーストの被着を、印刷マスクを用いた印刷によって行う。次に、半田ペーストを加熱して、電気パッド７０の上に、図５に示すような半田バンプを形成する。次に、電気パッド７０と、外部配線基板２２の回路配線層２２３とを対向させる。次に、外部配線基板２２をヘッド基体２０に押し当てながら半田ペーストの加熱を行い、電気パッド７０と外部配線基板２２とを半田層２３を介して電気的に接続する。なお、この電気的な接続をする際に加える熱によって、半田バンプが半田層２３となる。
【００７２】
以上のようにして本例のサーマルヘッド１０を製造することができる。
【００７３】
本例のヘッド基体２０の製造方法では、ベース基板素体３０Ｘを準備する準備工程と、ベース基板３０の上に導電膜５０Ｘを成膜する形成工程と、導電膜５０Ｘの一部を酸化して絶縁部５４を形成するとともに、当該導電膜５０Ｘの酸化しなかった部位を第１〜第３導電部５１，５２，５３とする形成工程と、第１〜第３導電部５１，５２，５３の上に電極パッド７０を形成する形成工程とを備えている。そのため、ヘッド基体２０の製造方法では、ヘッド基体２０を良好に製造することができる。
【００７４】
本例のヘッド基体２０の製造方法では、配線パターン層５０の形成工程の後に、電気パッド７０の形成工程を行っているが、電気パッド７０の形成工程を配線パターン層５０の形成工程の先に行ってもよい。具体的な工程としては、まず、導電膜５０Ｘをグレーズ層４０Ｘの上に形成する。次に、導電膜５０Ｘの上に電気パッド７０を形成する。このとき、第１〜第３導電部５１，５２，５３となる部位の上に電気パッド７０を形成する。次に、電気パッド７０の周囲の導電膜５０Ｘの一部を陽極酸化し、絶縁部５４を形成する。これによって、陽極酸化されずに残った導電膜５０Ｘの他の部分が第１導電部５１、第２導電部５２、および第３導電部５３として機能する電気パターン層５０を形成することができる。なお、各工程における具体的な方法は、上述の方法と同様にして行うことができる。
＜記録装置＞
図９に示した本発明の記録装置の実施形態の一例であるサーマルプリンタ１は、サーマルヘッド１０と、搬送機構１１と、制御機構１２とを有している。
【００７５】
搬送機構１１は、記録媒体Ｐを副走査方向Ｄ３，Ｄ４におけるＤ３方向に搬送しつつ、該記録媒体Ｐをサーマルヘッド１０の発熱部６０ａ上に位置する保護層８０に接触させる機能を有するものである。この搬送機構１１は、プラテンローラ１１１と、搬送ローラ１１２，１１３，１１４，１１５とを含んで構成されている。
【００７６】
プラテンローラ１１１は、発熱部６０ａの上に位置する保護層８０に記録媒体Ｐを押し付ける機能を有するものである。このプラテンローラ１１１は、発熱部６０ａの上に位置する保護層８０に接触した状態で回転可能に支持されている。本例のプラテンローラ１１１は、円柱状の基体の外表面を弾性部材により被覆した構成を有している。この基体は、例えばステンレスなどの金属により形成されており、この弾性部材は、例えば厚みの寸法が３ｍｍ以上１５ｍｍ以下の範囲のブタジエンゴムにより形成されている。つまり、本実施形態のサーマルプリンタ１では、プラテンローラを構成する弾性部材の弾性的な圧力によって、記録媒体Ｐをサーマルヘッド１０に摺接させている。
【００７７】
搬送ローラ１１２，１１３，１１４，１１５は、記録媒体Ｐを搬送する機能を有するものである。すなわち、搬送ローラ１１２，１１３，１１４，１１５は、サーマルヘッド１０の発熱部６０ａとプラテンローラ１１１との間に記録媒体Ｐを供給するとともに、サーマルヘッド１０の発熱部６０ａとプラテンローラ１１１との間から記録媒体Ｐを引き抜く役割を担うものである。これらの搬送ローラ１１２，１１３，１１４，１１５は、例えば金属製の円柱状部材により形成してもよいし、例えばプラテンローラ１１１と同様に円柱状の基体の外表面を弾性部材により被覆した構成であってもよい。
【００７８】
制御機構１２は、駆動ＩＣ２１に画像情報を供給する機能を有するものである。つまり、制御機構１２は、発熱部６０ａを選択的に駆動する画像情報を駆動ＩＣ２１に供給する役割を担うものである。
【００７９】
サーマルプリンタ１は、サーマルヘッド１０を備えることを特徴としている。そのため、サーマルプリンタ１は、サーマルヘッド１０の有する効果を享受することができる。したがって、サーマルプリンタ１は、電気的な信頼を高めることができる。
【００８０】
以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の要旨から逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
【００８１】
本実施形態では、記録ヘッドの一例としてサーマルヘッド１０を記載したが、本発明はサーマルヘッドに限るものでない。本発明の構成を例えばインクジェットヘッドまたはＬＥＤヘッドなどの発熱する素子に採用した場合でも、同様の効果を奏することができる。
【００８２】
本実施形態の第２導電部５２では、３つ以上の発熱部６０ａに接続されているが、このような構造に限るものでなく、例えば第１導電層が２つの発熱部に接続されるように構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１    サーマルプリンタ
１０    サーマルヘッド
１１    搬送機構
１１１    プラテンローラ
１１２，１１３，１１４，１１５    搬送ローラ
１２    駆動機構
２０    ヘッド基体（配線基板）
２１    駆動ＩＣ
２２    外部配線基板
２２１    第１支持基板
２２２    第２支持基板
２２３    回路配線層
２２４    外部接続部材
２３    半田層
３０    ベース基板
３０Ｘ    ベース基板素体
４０    グレーズ層
４０Ｘ    グレーズ層
４０ａ    基部
４０ｂ    突出部
５０    電気パターン層
５０Ｘ    導電膜
５１    第１導電部（導電層の一部）
５２    第２導電部（導電層の一部）
５３    第３導電部（導電層の一部）
５４    絶縁部（絶縁層の一部）
６０    電気抵抗層
６０ａ    発熱部（発熱素子）
７０    電気パッド
７０Ｘ    亜鉛膜
８０    保護層
９０    レジストマスク
９０Ｘ    レジスト膜
９１    貫通孔
Ｐ    記録媒体
【図１】
2011025548.tif 000003
【図２】
2011025548.tif 000004
【図３】
2011025548.tif 000005
【図４】
2011025548.tif 000006
【図５】
2011025548.tif 000007
【図６】
2011025548.tif 000008
【図７】
2011025548.tif 000009
【図８】
2011025548.tif 000010
【図９】
2011025548.tif 000011