(57)【要約】【目的】オープン・ショートの発生を確実に防止することができ、高解像度で印字可能な擬似端面型サーマルヘッド及びその製造方法を得る。【構成】基板上に保温層；絶縁層；複数の発熱抵抗体；該複数の発熱抵抗体の抵抗長方向の両端部にそれぞれ導通する導体；及び保護層；を順番に積層し、複数の発熱抵抗体を基板端面側の端部に位置させた擬似端面型サーマルヘッドであって、上記絶縁層の表面がＣＭＰ平坦化されていて、このＣＭＰ平坦面上に、上記複数の発熱抵抗体、導体及び保護層が積層形成されている。【選択図】  図１
2004181788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、保温層；絶縁層；複数の発熱抵抗体；該複数の発熱抵抗体の抵抗長方向の両端部にそれぞれ導通する導体；及び保護層；を順番に備え、前記複数の発熱抵抗体を基板端面側の端部に位置させた擬似端面型サーマルヘッドであって、
前記絶縁層の表面がＣＭＰ平坦化されていて、このＣＭＰ平坦面上に、前記複数の発熱抵抗体、前記導体及び前記保護層が積層形成されていることを特徴とする擬似端面型サーマルヘッド。
【請求項２】
請求項１記載の擬似端面型サーマルヘッドにおいて、前記絶縁層内に、該絶縁層のＣＭＰ平坦面を介して前記複数の発熱抵抗体に接するコモン電極が埋め込まれている擬似端面型サーマルヘッド。
【請求項３】
請求項２記載の擬似端面型サーマルヘッドにおいて、前記コモン電極はＣｕ／Ｎｉで形成されていて、前記ＣＭＰ平坦面にはＮｉが露出している擬似端面型サーマルヘッド。
【請求項４】
請求項２記載の擬似端面型サーマルヘッドにおいて、前記コモン電極はＡｕ／Ｎｉで形成されていて、前記ＣＭＰ平坦面にはＮｉが露出している擬似端面型サーマルヘッド。
【請求項５】
請求項２記載の擬似端面型サーマルヘッドにおいて、前記コモン電極はＡｕで形成されていて、前記ＣＭＰ平坦面にはＡｕが露出している擬似端面型サーマルヘッド。
【請求項６】
請求項１記載の擬似端面型サーマルヘッドにおいて、前記保温層と前記絶縁層との間にコモン導体が介在し、このコモン導体に接するコモンコンタクト部が前記絶縁層内に埋め込まれて形成されていて、このコモンコンタクト部は、さらに、前記絶縁層のＣＭＰ平坦面を介して前記複数の発熱抵抗体に接する擬似端面型サーマルヘッド。
【請求項７】
請求項６記載の擬似端面型サーマルヘッドにおいて、前記コモン導体はＣｕにより形成されていて、前記コモンコンタクト部は、Ｃｕ／ＮｉまたはＮｉにより形成され、前記ＣＭＰ平坦面にＮｉが露出している擬似端面型サーマルヘッド。
【請求項８】
請求項６記載の擬似端面型サーマルヘッドにおいて、前記コモン導体はＣｕ／ＮｉまたはＡｕ／Ｎｉにより形成されていて、前記コモンコンタクト部はＮｉにより形成され、前記ＣＭＰ平坦面にＮｉが露出している擬似端面型サーマルヘッド。
【請求項９】
請求項６記載の擬似端面型サーマルヘッドにおいて、前記コモン導体はＣｕにより形成され、前記コモンコンタクト部はＣｕ／ＮｉまたはＮｉにより形成されていて、前記ＣＭＰ平坦面にＮｉが露出している擬似端面型サーマルヘッド。
【請求項１０】
請求項６記載の擬似端面型サーマルヘッドにおいて、前記コモン導体はＡｕにより形成され、前記コモンコンタクト部は、Ａｕ／Ｎｉ、Ａｕ、Ｎｉのいずれかにより形成されている擬似端面型サーマルヘッド。
【請求項１１】
請求項１記載の擬似端面型サーマルヘッドにおいて、さらに、前記基板の端面に、該端面に露出している複数の発熱抵抗体及び導体の少なくとも一方に接触するコモン電極を備えた擬似端面型サーマルヘッド。
【請求項１２】
請求項１１記載の擬似端面型サーマルヘッドにおいて、前記コモン電極はＣｕ／Ｎｉで形成されている擬似端面型サーマルヘッド。
【請求項１３】
請求項１０記載の擬似端面型サーマルヘッドにおいて、前記コモン電極はＡｕ／Ｎｉで形成されている擬似端面型サーマルヘッド。
【請求項１４】
請求項１０記載の擬似端面型サーマルヘッドにおいて、前記コモン電極はＡｕで形成されている擬似端面型サーマルヘッド。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の擬似端面型サーマルヘッドにおいて、前記保温層は、ＴａＳｉ、ＴａＳｉＷ、ＴａＳｉＯ、ＴａＳｉＷＯ、ＮｂＳｉ、ＮｂＳｉＯ、ＮｂＳｉＷＯのいずれかによって形成されている擬似端面型サーマルヘッド。
【請求項１６】
請求項１ないし１５のいずれか一項に記載の擬似端面型サーマルヘッドにおいて、前記保護層は、前記基板端面側の角部に、該角部を削って形成されたテーパ部を有している擬似端面型サーマルヘッド。
【請求項１７】
基板上に保温層；絶縁層；複数の発熱抵抗体；該複数の発熱抵抗体の抵抗長方向の両端部にそれぞれ導通する導体；及び保護層；を順番に積層し、前記複数の発熱抵抗体を基板端面側の端部に位置させる擬似端面型サーマルヘッドの製造方法であって、
前記絶縁層の表面にＣＭＰ加工を施してＣＭＰ平坦面を形成し、このＣＭＰ平坦面上に、前記複数の発熱抵抗体、前記導体及び前記保護層を積層形成することを特徴とする擬似端面型サーマルヘッドの製造方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の擬似端面型サーマルヘッドの製造方法において、前記絶縁層を形成する前に、前記保温層上の特定位置にコモン電極を形成しておき、この後に、前記コモン電極及び前記保温層上に前記絶縁層を形成して、さらに、ＣＭＰ加工でＣＭＰ平坦面を形成するときに該ＣＭＰ平坦面に前記コモン電極を露出させ、このコモン電極を露出させたＣＭＰ平坦面上に前記複数の発熱抵抗体を形成して該複数の発熱抵抗体と前記コモン電極とを接触させる擬似端面型サーマルヘッドの製造方法。
【請求項１９】
請求項１８記載の擬似端面型サーマルヘッドの製造方法において、前記コモン電極をＣｕ／Ｎｉで形成し、前記ＣＭＰ平坦面にはＮｉを露出させる擬似端面型サーマルヘッドの製造方法。
【請求項２０】
請求項１８記載の擬似端面型サーマルヘッドの製造方法において、前記コモン電極をＡｕ／Ｎｉで形成し、前記ＣＭＰ平坦面にはＮｉを露出させる擬似端面型サーマルヘッドの製造方法。
【請求項２１】
請求項１８記載の擬似端面型サーマルヘッドの製造方法において、前記コモン電極をＡｕで形成し、前記ＣＭＰ平坦面にＡｕを露出させる擬似端面型サーマルヘッドの製造方法。
【請求項２２】
請求項１８ないし２１のいずれか一項に記載の擬似端面型サーマルヘッドの製造方法において、前記コモン電極をメッキにより断面略三角形状に形成する擬似端面型サーマルヘッドの製造方法。
【請求項２３】
請求項１７記載の擬似端面型サーマルヘッドの製造方法において、前記絶縁層を形成する前に、前記保温層上に全面的にコモン導体を成膜して、このコモン導体上の特定位置にコモンコンタクト部を形成しておき、この後に、前記コモンコンタクト部、前記コモン導体及び前記保温層の上に前記絶縁層を形成して、さらに、ＣＭＰ加工でＣＭＰ平坦面を形成するときに該ＣＭＰ平坦面に前記コモンコンタクト部を露出させ、このコモンコンタクト部を露出させたＣＭＰ平坦面上に前記複数の発熱抵抗体を形成して該複数の発熱抵抗体と前記コモンコンタクト部とを接触させる擬似端面型サーマルヘッドの製造方法。
【請求項２４】
請求項２３記載の擬似端面型サーマルヘッドの製造方法において、前記コモン導体をＣｕにより形成し、前記コモンコンタクト部をＣｕ／ＮｉまたはＮｉにより形成して、前記ＣＭＰ平坦面にはＮｉを露出させる擬似端面型サーマルヘッドの製造方法。
【請求項２５】
請求項２３記載の擬似端面型サーマルヘッドの製造方法において、前記コモン導体をＣｕ／Ｎｉにより形成し、前記コモンコンタクト部をＮｉにより形成して、前記ＣＭＰ平坦面にはＮｉを露出させる擬似端面型サーマルヘッドの製造方法。
【請求項２６】
請求項２３記載の擬似端面型サーマルヘッドの製造方法において、前記コモン導体をＡｕにより形成し、前記コモンコンタクト部をＡｕ／ＮｉまたはＮｉにより形成して、前記ＣＭＰ平坦面にはＮｉを露出させる擬似端面型サーマルヘッドの製造方法。
【請求項２７】
請求項２３記載の擬似端面型サーマルヘッドの製造方法において、前記コモン導体をＡｕ／Ｎｉにより形成し、前記コモンコンタクト部をＮｉにより形成して、前記ＣＭＰ平坦面にはＮｉを露出させる擬似端面型サーマルヘッドの製造方法。
【請求項２８】
請求項２３ないし２７のいずれか一項に記載の擬似端面型サーマルヘッドの製造方法において、前記コモンコンタクト部をメッキにより断面略三角形状に形成する擬似端面型サーマルヘッドの製造方法。
【請求項２９】
請求項１７記載の擬似端面型サーマルヘッドの製造方法において、前記保護層を形成した後に、前記基板を切断して個々の端面型サーマルヘッドを分割し、各端面型サーマルヘッドの基板端面を研磨して該基板端面に前記導体及び前記複数の発熱抵抗体の少なくとも一方を露出させて、後に、露出させた複数の発熱抵抗体及び導体の少なくと一方に接触するコモン電極を前記基板端面に薄膜形成する擬似端面型サーマルヘッドの製造方法。
【請求項３０】
請求項２９記載の擬似端面型サーマルヘッドの製造方法において、前記コモン電極をＣｕ／Ｎｉにより形成する擬似端面型サーマルヘッドの製造方法。
【請求項３１】
請求項３０記載の擬似端面型サーマルヘッドの製造方法において、前記コモン電極をＡｕ／Ｎｉにより形成する擬似端面型サーマルヘッドの製造方法。
【請求項３２】
請求項３０記載の擬似端面型サーマルヘッドの製造方法において、前記コモン電極をＡｕにより形成する擬似端面型サーマルヘッドの製造方法。
【請求項３３】
請求項１７ないし３２のいずれか一項に記載の擬似端面型サーマルヘッドの製造方法において、前記保温層をＴａＳｉ、ＴａＳｉＷ、ＴａＳｉＯ、ＴａＳｉＷＯ、ＮｂＳｉ、ＮｂＳｉＯ、ＮｂＳｉＷＯのいずれかによって形成する擬似端面型サーマルヘッドの製造方法。
【請求項３４】
請求項１７ないし３３のいずれか一項に記載の擬似端面型サーマルヘッドの製造方法において、機械加工により、前記保護層の基板端面側の角部を削ってテーパ形状とする擬似端面型サーマルヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、擬似端面型サーマルヘッド及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】
サーマルヘッドでは近年、例えば樹脂カードのような折り曲げられないものに対しても印字できるように、被印字物をプラテンに巻きつけずにフラット印字する端面型（擬似端面型）タイプが注目されている。このような端面型サーマルヘッドは一般に、セラミック基板の端面上または基板端面に設けられたテーパ部上にグレーズ保温層が形成された後、このグレーズ保温層上に、発熱抵抗体、導体（コモン電極含む）及び保護層が順次積層されてなる。あるいは、セラミック基板上にグレーズ保温層が形成された後、このグレーズ保温層上に、基板端面近傍に位置させて発熱抵抗体、導体（コモン電極含む）及び保護層が順次積層されてなる。
【０００３】
しかしながら、上記従来の端面型サーマルヘッドは、グレーズ保温層を厚く形成する必要があったため、放熱性に優れず、高速動作には不適であった。
【０００４】
ヘッドの高速動作化を実現するためには、セラミック基板に替えて、放熱性の良いＳｉ基板を用いることが考えられる。Ｓｉ基板を用いる場合には、熱効率を向上させるため、基板上に保温層を備えることが必須である。この保温層上に絶縁層を介してコモン電極を形成し、このコモン電極上に絶縁層を介して発熱抵抗体及び導体を形成すれば、端面型サーマルヘッドが完成する。ところが、上記保温層は、一般にＴａＣｒＳｉＯなどのサーメット材料で形成されていて、その粒径が粗くなっている。このため、保温層表面は微視的に凸凹しており、この保温層上に上記各層を積層すると、アーキングが生じてしまい、絶縁性を確保しづらいという問題があった。また従来では、上述のようにコモン電極の上下に絶縁層を形成する２層絶縁構造をとっているため、ヘッドの膜厚方向の高さが高くなってしまい、これによっても絶縁性を確保しづらかった。
【０００５】
特に最近では、６００〜１２００ｄｐｉ程度の高解像度の印字性能が求められている。このような高解像度の印字性能を実現しようとすると、高精細なパターニングで発熱抵抗体及び導体を形成しなければならず、この場合にはオープン・ショートが多発してしまうことが判明した。
【０００６】
【特許文献】
特開平３−７３３６５号公報
特開平６−８５００号公報
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、上記課題に鑑み、オープン・ショートの発生を確実に防止することができ、高解像度で印字可能な擬似端面型サーマルヘッド及びその製造方法を得ることを目的とする。
【０００８】
【発明の概要】
本発明は、基板上に形成される擬似端面型サーマルヘッドにおいて、平坦な絶縁層の上に発熱抵抗体、導体及び保護層を順に積層形成すれば、保温層の凹凸に関係なく、確実に絶縁できることに着目したものである。
【０００９】
すなわち、本発明の擬似端面型サーマルヘッドは、基板上に、保温層；絶縁層；複数の発熱抵抗体；該複数の発熱抵抗体の抵抗長方向の両端部にそれぞれ導通する導体；及び保護層；を順番に備え、複数の発熱抵抗体を基板端面側の端部に位置させた擬似端面型サーマルヘッドであって、上記絶縁層の表面がＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）平坦化されていて、このＣＭＰ平坦面上に、上記複数の発熱抵抗体、導体及び保護層が積層形成されていることを特徴としている。
【００１０】
上記擬似端面型サーマルヘッドは、絶縁層内に埋め込まれ、該絶縁層のＣＭＰ平坦面を介して複数の発熱抵抗体に接触するコモン電極を備えることができる。このようにコモン電極が絶縁層内に埋め込まれていれば、従来構造のようにコモン電極の上下に絶縁層を設ける必要がないので、従来よりもヘッドの膜厚方向の高さを減らすことができ、絶縁性をより確保し易くなる。コモン電極の平面形状は、コ字形状とするのが実際的である。
【００１１】
コモン電極は、例えばＣｕ／ＮｉまたはＡｕ／Ｎｉで形成することができ、ＣＭＰ平坦面には、表面酸化層が生じないように、Ｎｉが露出していることが好ましい。あるいは、Ａｕ単層で形成してもよい。
【００１２】
別の実施形態として、保温層と絶縁層との間にコモン導体を介在させ、このコモン導体に接するコモンコンタクト部を絶縁層内に埋め込んで形成させ、このコモンコンタクト部を、絶縁層のＣＭＰ平坦面を介して複数の発熱抵抗体に接触させることができる。このようにコモン導体とコモンコンタクト部を備える構成としても、従来構造のようにコモン電極の上下に絶縁層を設ける必要がないので、従来よりもヘッドの膜厚方向の高さを減らすことができる。
【００１３】
コモン導体は、Ｃｕ／Ｎｉ、Ａｕ／Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕのいずれかによって形成されていることが好ましい。コモンコンタクト部は、コモン導体がＣｕ／ＮｉまたはＡｕ／Ｎｉで形成されているときＮｉで形成され、コモン導体がＣｕで形成されているときＣｕ／ＮｉまたはＮｉで形成されていることが好ましい。また、コモン導体がＡｕで形成されているときは、Ａｕ／Ｎｉ、Ａｕ、Ｎｉのいずれかによって形成されていることが好ましい。ＣＭＰ平坦面には、表面酸化層が生じないように、コモンコンタクト部のＮｉまたはＡｕを露出させることが好ましい。
【００１４】
さらに別の実施形態として、基板の端面に、該端面に露出している複数の発熱抵抗体及び導体の少なくとも一方に接触するコモン電極を備えることができる。この構成によっても、ヘッドの膜厚方向の高さを減らすことができ、絶縁をとりやすくなる。この場合、コモン電極は、Ｃｕ／Ｎｉ、Ａｕ／Ｎｉ、Ａｕのいずれかによって形成することが好ましい。
【００１５】
以上の擬似端面型サーマルヘッドにおいて、保温層は、ＴａＳｉ、ＴａＳｉＷ、ＴａＳｉＯ、ＴａＳｉＷＯ、ＮｂＳｉ、ＮｂＳｉＯ、ＮｂＳｉＷＯのいずれかによって形成することが好ましい。上記材料によれば、サーメット材料ではあるが、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）工程時にＣＦ系ガスを用いて容易にエッチング可能であり、任意のパターン形成が容易となる。また保護層には、基板端面側の角部に、該角部を削って形成されたテーパ部が備えられていることが好ましい。このテーパ部が備えられていれば、該テーパ部を介してプラテンとの接触効率が良くなり、印字濃度が向上する。
【００１６】
本発明の擬似端面型サーマルヘッドの製造方法は、基板上に保温層；絶縁層；複数の発熱抵抗体；該複数の発熱抵抗体の抵抗長方向の両端部にそれぞれ導通する導体；及び保護層；を順番に積層し、複数の発熱抵抗体を基板端面側の端部に位置させる擬似端面型サーマルヘッドの製造方法であって、上記絶縁層の表面にＣＭＰ加工を施してＣＭＰ平坦面を形成し、このＣＭＰ平坦面上に、複数の発熱抵抗体、導体及び保護層を積層形成することを特徴としている。
【００１７】
このようにＣＭＰ平坦面上に複数の発熱抵抗体、導体及び保護層が積層形成すれば、該ＣＭＰ平坦面によって平坦性が確保されているので、高精細なパターニングで発熱抵抗体及び導体を形成してもオープン・ショートが多発する虞がない。また、保温層が微視的に凸凹していて且つアーキングにより該凸凹が大きくなっても、十分な絶縁層膜厚により絶縁性を良好に確保することができる。
【００１８】
上記製造方法では、絶縁層を形成する前に保温層上の特定位置にコモン電極を形成しておき、該コモン電極及び保温層の上に、絶縁層を形成することができる。この絶縁層を形成したら、ＣＭＰ加工でＣＭＰ平坦面を形成するときに該ＣＭＰ平坦面にコモン電極を露出させ、続いて、該コモン電極を露出させたＣＭＰ平坦面上に複数の発熱抵抗体を形成して該複数の発熱抵抗体とコモン電極とを接触させる。これにより、絶縁層内に、複数の発熱抵抗体に電気的に導通するコモン電極を埋め込んで形成することができる。このコモン電極はＣｕ／ＮｉまたはＡｕ／Ｎｉで形成し、ＣＭＰ平坦面にはＮｉを露出させることが好ましい。
【００１９】
別の実施形態として、絶縁層を形成する前に保温層上に全面的にコモン導体を成膜して、このコモン導体上の特定位置にコモンコンタクト部を形成しておき、この後に、コモンコンタクト部、コモン導体及び保温層の上に絶縁層を形成することができる。この絶縁層を形成したら、ＣＭＰ加工でＣＭＰ平坦面を形成するときに該ＣＭＰ平坦面にコモンコンタクト部を露出させ、続いて、該コモンコンタクト部を露出させたＣＭＰ平坦面上に複数の発熱抵抗体を形成して該複数の発熱抵抗体とコモンコンタクト部とを接触させる。これにより、保温層と絶縁層との間に介在するコモン導体と複数の発熱抵抗体とを電気的に導通させるコモンコンタクト部を、絶縁層内に埋め込んで形成することができる。このコモン導体は、Ｃｕ／Ｎｉ、Ａｕ／Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕのいずれかにより形成されていることが好ましい。コモンコンタクト部は、コモン導体がＣｕ／ＮｉまたはＡｕ／Ｎｉで形成されているときＮｉで形成され、コモン導体がＣｕで形成されているときＣｕ／ＮｉまたはＮｉで形成されていることが好ましい。また、コモン導体がＡｕで形成されているときは、Ａｕ／Ｎｉ、Ａｕ、Ｎｉのいずれかによって形成されていることが好ましい。ＣＭＰ平坦面には、表面酸化層が生じないように、コモンコンタクト部のＮｉまたはＡｕを露出させることが好ましい。
【００２０】
上記２つの実施形態において、コモン電極及びコモンコンタクト部はメッキにより断面略三角形状に形成することが好ましい。このようにコモン電極及びコモンコンタクト部が断面略三角形状をなしていると、コモン電極及びコモンコンタクト部の周囲に空洞を生じさせることなく絶縁層を形成することができ、ＣＭＰ加工を施したときに表面（ＣＭＰ平坦面）に穴が生じてしまう虞がない。
【００２１】
さらに別の実施形態として、複数の発熱抵抗体に電気的に導通するコモン電極を基板の外側（端面）に形成することができる。すなわち、保護層を形成した後に基板を切断して個々の端面型サーマルヘッドを分割し、各端面型サーマルヘッドの基板端面を研磨して該基板端面に前記導体及び前記複数の発熱抵抗体の少なくとも一方を露出させ、後に、露出させた複数の発熱抵抗体及び導体の少なくと一方に接触するコモン電極を基板端面に薄膜形成する。この場合、コモン電極はＣｕ／Ｎｉ、Ａｕ／Ｎｉ、Ａｕのいずれかで形成することが好ましい。
【００２２】
以上の製造方法において、保温層は、ＴａＳｉ、ＴａＳｉＷ、ＴａＳｉＯ、ＴａＳｉＷＯ、ＮｂＳｉ、ＮｂＳｉＯ、ＮｂＳｉＷＯのいずれかによって形成することが好ましい。さらに、保護層を形成した後には、機械加工により、前記保護層の基板端面側の角部を削ってテーパ形状とする工程が備えることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１実施形態による擬似端面型サーマルヘッドＨ１を示す断面図であり、図２は擬似端面型サーマルヘッドＨ１（保護層１３及び有機絶縁膜１４を除く）を示す平面図である。端面型サーマルヘッドＨ１は、平坦なＳｉ基板１上に形成されたラインヘッドである。Ｓｉ基板１上には、ヘッドの熱効率を向上させるため、保温層３が絶縁膜２を介して備えられている。保温層３は、ＴａＳｉ、ＴａＳｉＷ、ＴａＳｉＯ、ＴａＳｉＷＯ、ＮｂＳｉ、ＮｂＳｉＯ、ＮｂＳｉＷＯ等により形成されていることが好ましい。
【００２４】
保温層３の上には、基板端面Ａ側の端部にメッキシード膜４を介して形成されたコモン電極５と、このコモン電極５を埋め込んで形成された絶縁層６とが備えられ、これらコモン電極５及び絶縁層６によって平坦化されたＣＭＰ平坦面αが形成されている。コモン電極５は、Ｃｕ導体膜５ａとＮｉ導体膜５ｂによる２層構造をなしており、ＣＭＰ平坦面αにはＮｉ導体膜５ｂが露出している。このコモン電極５は、図２に示すように平面形状がコ字形状をなし、図１に示すように断面形状が略三角形状となるように、電解メッキにより形成されている。絶縁層６は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳＩＯＮ、ＳＩＡＬＯＮにより形成されていることが好ましい。
【００２５】
ＣＭＰ平坦面α上には、複数の発熱抵抗体７、この複数の発熱抵抗体７の抵抗長方向の両端部に接する導体（第１導体８、第２導体１０）及び保護層１３が順次積層されている。第１導体８は、複数の発熱抵抗体７を露出させる開放部９により、コモン電極側の第１導体８ａと個別電極側の第１導体８ｂとに分けられている。コモン電極側の第１導体８ａは、複数の発熱抵抗体７すべてに接触していて、さらに、複数の発熱抵抗体７を介して直下位置にあるコモン電極５に電気的に導通している。一方、個別電極側の第１導体８ｂは、複数の発熱抵抗体７のそれぞれに独立して接触する複数の領域に分けられていて、この複数の領域上には第１導体８よりも厚い第２導体１０が形成されている。本実施形態では、この第１導体８ｂ及び第２導体１０によって個別電極が構成される。第１導体８はＣｒ、Ｍｏ、Ｗ等の導電材料で形成されることが好ましく、第２導体１０はＡｌ、Ｃｒ／Ａｕ／Ｃｒ、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ等の導電材料で形成されることが好ましい。
【００２６】
第２導体１０の上には、基板中央側の端部に位置させて、外部接続用のボンディングパッド層１２が形成されている。ボンディングパッド層１２は、メッキシード膜１１を介して、ワイヤーボンディング方式ではＡｕにより形成され、フリップチップ方式ではＳｎにより形成される。
【００２７】
保護層１３は、耐摩耗層及び酸化防止層として機能するもので、基板端面Ａ側から絶縁層６、第１導体８、複数の発熱抵抗体７、第２導体１０までを覆って形成されている。この保護層１３には、機械加工により基板端面側の角部を削って形成したテーパ部１３ａが設けられている。このテーパ部１３ａは、プラテンに対してヘッド（複数の発熱抵抗体７）を接触しやすくするものである。保護層１３に覆われていない第２導体１０及び絶縁層６上には、有機絶縁層１４が形成されている。この有機絶縁層１４からはボンディングパッド層１２のみが露出している。
【００２８】
次に、図３〜図１４を参照して、図１に示す端面型サーマルヘッドＨ１の製造方法の一実施形態について説明する。図３〜図１４は、端面型サーマルヘッドＨ１の製造工程を示す（ａ）断面図、（ｂ）部分平面図である。本実施形態では、厚さ約１．０ｍｍ程度の平坦なＳｉ基板１上に、端面型サーマルヘッドＨ１（ラインヘッド）を形成していく。
【００２９】
先ず、図３に示すように、Ｓｉ基板１上に絶縁膜２及び保温層３を連続成膜する。成膜にはスパッタや蒸着法等を用いる。本実施形態では、絶縁膜２の膜厚を約１．０μｍ程度、保温層３の膜厚を約５．０μｍ程度としてある。絶縁膜２はＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の絶縁材料によって形成することが好ましく、保温層３は、ＴａＳｉ、ＴａＳｉＷ、ＴａＳｉＯ、ＴａＳｉＷＯ、ＮｂＳｉ、ＮｂＳｉＯ、ＮｂＳｉＷＯのいずれかによって形成することが好ましい。上記絶縁膜２を形成する工程は省略可能であり、保温層３はＳｉ基板１上に直接形成してもよい。
【００３０】
次に、図４に示すように、保温層３上に、基板端面Ａ側の端部に位置させてメッキシード膜４を成膜し、このメッキシード膜４上にコモン電極５を形成する。成膜にはスパッタや蒸着法等を用いる。このメッキシード膜４は、Ｃｒ／Ｃｕ、Ｃｒ／Ａｕ、ＮｉＦｅ等により形成されることが好ましく、実際にコモン電極５を形成する範囲よりもやや小さめの範囲に形成しておく。メッキシード膜４及びコモン電極５を形成する範囲は、平面的には、図２に示すようにコ字形状をなしている。なお、図４（ｂ）には、上記コ字形状の一部が示されている。
【００３１】
コモン電極５は、その断面形状を略三角形状になるように、Ｃｕ導体膜５ａとＮｉ導体膜５ｂを電解メッキにより連続形成する。後工程で形成するＣＭＰ平坦面にＮｉ導体膜５ｂを露出させるためには、Ｃｕ導体膜５ａの膜厚高さは８μｍ以下であることが好ましく、Ｃｕ導体膜５ａとＮｉ導体膜５ｂの合計膜厚高さは約１０〜２０μｍ程度であることが好ましい。Ｎｉ導体膜５ｂは、Ｃｕ導体膜５ａの酸化防止膜として機能する。このコモン電極５は、Ｃｕ導体膜５ａの替わりにＡｕ導体膜を用いて形成してもよく、またＣｕ導体膜５ａ及びＮｉ導体膜５ｂの替わりにＡｕ単層で形成してもよい。
【００３２】
続いて、図５に示すように、保温層３及びコモン電極５の上に絶縁層６を厚く成膜し、コモン電極５を絶縁層６内に埋め込む。成膜にはスパッタ法を用いる。本実施形態ではコモン電極５が断面三角形状をなしているので、コモン電極５の周囲に空洞を生じさせることなく絶縁層６を成膜することができる。絶縁層６は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳＩＯＮ、ＳＩＡＬＯＮにより形成することが好ましく、その膜厚は約１０〜２０μｍ程度であることが好ましい。
【００３３】
絶縁層６を形成したら、図６に示すようにＣＭＰ加工を行ない、絶縁層６の表面を平坦化してＣＭＰ平坦面αを形成すると共に、このＣＭＰ平坦面αにコモン電極５のＮｉ導体膜５ｂを露出させる。すなわち、コモン電極５のＮｉ導体膜５ｂが露出するまで、ＣＭＰ加工を行なう。ＣＭＰ工程後の絶縁層６の膜厚は、約１０μｍ程度とすることが好ましい。なお、コモン電極５がＡｕ／Ｎｉにより形成されている場合はＣＭＰ平坦面αにＮｉを露出させ、Ａｕ単層により形成されている場合はＣＭＰ平坦面αにＡｕを露出させる。
【００３４】
上記ＣＭＰ加工によりＮｉ導体膜５ｂを露出させたＣＭＰ平坦面αを形成したとき、該ＣＭＰ平坦面αに穴が生じることはない。これは、コモン電極５の周囲に空洞を生じさせずに絶縁層６が形成されているからである。なお、コモン電極５を断面四角形状に形成した場合には、図２２に示すようにコモン電極５の周囲に絶縁層６の形成されない空洞部βができてしまい、この空洞部βがＣＭＰ平坦面αに穴を形成してしまう。
【００３５】
続いて、図７に示すように、フォトリソグラフィ技術を用いて、コモン電極５の露出しているＣＭＰ平坦面α上に、後に複数の発熱抵抗体となる抵抗膜７’と第１導体８とを形成する。これにより、抵抗膜７’及び第１導体８とコモン電極５が電気的に導通する。抵抗膜７’は、高抵抗化しやすいＴａ−Ｓｉ−Ｏ、ＴａＳｉＯＮｂ、Ｔｉ−Ｓｉ−Ｏ、Ｃｒ−Ｓｉ−Ｏ等の高融点金属のサーメット材料で形成することが好ましい。第１導体８は、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ等で形成することができ、特にＣｒで形成することが好ましい。
【００３６】
第１導体８を形成したら、図８に示すように、抵抗膜７’を露出させる開放部９を形成する。すなわち、抵抗膜７’の抵抗長Ｌを定める第１レジストを第１導体８上に形成し、この第１レジストで覆われていない部分の第１導体８をＲＩＥ（反応性イオンエッチング）またはウエットエッチングにより除去した後、第１レジストを除去する。この工程により、第１導体８は、コモン電極５に電気的に導通するコモン電極側の第１導体８ａと、コモン電極５に電気的に導通していない個別電極側の第１導体８ｂとに離される。
【００３７】
開放部９を形成したら、フォトリソグラフィ技術を用いて、形成すべき発熱抵抗体の抵抗幅Ｗ及び第１導体８の導体パターンを決定する。すなわち、発熱抵抗体の抵抗幅Ｗ及び導体パターンを定める第２レジストを第１導体８及びこの第１導体８から露出している抵抗膜７’の上に形成し、この第２レジストで覆われていない第１導体８及び抵抗膜７’を除去して該除去部分から絶縁層６を露出させた後、第２レジストを除去する。この工程により、つながっていた抵抗膜７’は、図９に示すように、抵抗長Ｌ及び抵抗幅Ｗが規定された個々の（複数の）発熱抵抗体７に切り離される。また個別電極側の第１導体８ｂは、各発熱抵抗体７に独立して接触する複数の領域に分けられる。本実施形態では、６００〜１２００ｄｐｉの印字性能が得られるように高精細なパターニングを施し、多数の発熱抵抗体７を形成している。
【００３８】
続いて、図１０に示すように、複数の領域に分けられた第１導体８ｂ上に、第１導体８よりも厚い膜厚で第２導体１０を形成する。第２導体１０の形成には、スパッタ、フォトリソ、エッチング等を用いる。この第２導体１０は、Ａｌ、Ｃｒ／Ａｕ／Ｃｒ、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ等で形成することができ、特にＡｌにより形成することが好ましい。
【００３９】
第２導体１０を形成したら、逆スパッタ等により基板表面（基板表面に露出している絶縁層６、発熱抵抗体７、第１導体８及び第２導体１０）を所定厚さだけ削り、基板表面に新たな膜面を露出させる。そして、図１１に示すように、露出させた絶縁層６（基板端面Ａ側の絶縁層６）、第１導体８、複数の発熱抵抗体７及び第２導体１０の新たな膜面上に、保護層１３を形成する。保護層１３は、バイアススパッタ法を用いて、ＳｉＡｌＯＮやＴａ２Ｏ５等の耐摩耗性材料等から形成することが好ましい。
【００４０】
保護層１３を形成したら、図１２に示すように、保護層１３から露出している各第２導体１０の端部上にメッキシード膜１１を形成し、このメッキシード膜１１上にボンディングパッド層１２をメッキにより形成する。ワイヤーボンディング方式を用いる場合は、ボンディングパッド層１２をＡｕにより形成し、メッキシード膜１１を例えばＣｒ／Ａｕ又はＴｉ／Ａｕ等による２層構造で形成することが好ましい。一方、フリップチップボンディング方式を用いる場合は、ボンディングパッド層１２をＳｎにより形成し、メッキシード膜１１を例えばＣｒ／Ｃｕ、Ｃｒ／Ｎｉ、ＮｉＦｅ等で形成することが好ましい。
【００４１】
続いて、図１３に示すように、基板表面に露出している第２導体１０及び絶縁層６を有機絶縁層１４で覆い、ボンディングパッド層１２のみを基板表面に露出させる。そして、図１４に示すように、保護層１３の基板端面側の角部１３Ａに２方向から機械加工（研磨加工）を施し、加工前の状態から所定角度だけ傾斜されたテーパ部１３ａを形成する。このテーパ部１３ａが形成されていれば、プラテンとの接触効率が良くなり、印字濃度が向上する。以上により、図１に示す端面型サーマルヘッドＨ１が得られる。
【００４２】
以上のように第１実施形態によれば、絶縁層６によりＣＭＰ平坦面αを形成し、このＣＭＰ平坦面α上に発熱抵抗体７、導体（第１導体８、第２導体１０）及び保護層１３を積層するので、ＣＭＰ平坦面αによって平坦性が確保され、高精細なパターニングで発熱抵抗体及び電極を形成してもオープン・ショートが多発する虞がない。また、絶縁層６の膜厚を十分に確保してあるので、保温層３が微視的に凸凹していてかつアーキングが生じて該凹凸が大きくなっても、絶縁性を良好に保持することができる。本端面型サーマルヘッドＨ１によれば、６００〜１２００ｄｐｉ程度の高解像度を得ることが可能である。
【００４３】
また第１実施形態では、コモン電極５が絶縁層６内に埋め込まれて（その周囲を絶縁層６で覆って）形成されていて、ＣＭＰ平坦面αを介してコモン電極５と複数の発熱抵抗体７が接触しているので、従来のようにコモン電極の上下に絶縁層を設ける必要がない。よって、従来よりもヘッドの膜厚方向の高さを減らすことができ、絶縁性をより確保し易くなる。
【００４４】
上記コモン電極５は、本第１実施形態では断面略三角形状に形成しているが、図１５に示すような断面キノコ形状で形成することも可能である。このコモン電極５’は、図１６に示すようにメッキシード膜４の周囲に薄いレジストｒを形成してから、その合計膜厚高さが約１０〜２０μｍ程度となるようにＣｕ導体膜５ａ及びＮｉ導体膜５ｂを電解メッキにより形成し、後にレジストｒを除去することで形成可能である。この断面キノコ形状をなすコモン電極５’によれば、メッキシード膜４の周囲に空洞部βが生じてしまうが、ＣＭＰ加工はＮｉ導体膜５ｂが露出した段階で終了されるので、ＣＭＰ平坦面αに穴が生じる虞はない。断面キノコ形状のコモン電極５’の平面形状は、図２に示すコモン電極５の平面形状と同じである。
【００４５】
図１７は、本発明の第２実施形態による端面型サーマルヘッドＨ２を示す断面図である。第２実施形態では、第１実施形態のコモン電極５に替えて、保温層３上に全面的に形成されたコモン導体５０と、このコモン導体５０と複数の発熱抵抗体７とを介してコモン電極側の第１導体８ａを電気的に導通させるコモンコンタクト部５１とを備えている。コモンコンタクト部５１は、基板端面Ａ側の端部に位置している。図１７では、図１に示す第１実施形態と実質的に同一機能を有する構成要素に対して、図１と同一符号を付してある。
【００４６】
図１８〜図２０を参照して、図１７に示す擬似端面型サーマルヘッドＨ２の製造方法の一実施形態について説明する。図１８〜図２０は、端面型サーマルヘッドＨ１の製造工程を示す（ａ）断面図、（ｂ）部分平面図である。以下では、保温層３までの形成工程は第１実施形態と同様なので説明を省略し、保温層３を形成した後の工程から説明する。
【００４７】
保温層３を形成したら、図１８に示すように、保温層３上に全面的にメッキシード膜４を形成し、このメッキシード膜４上に、コモン導体５０を電解メッキにより形成する。メッキシード膜４は、第１実施形態と同様に、Ｃｒ／Ｃｕによって形成することが好ましい。コモン導体５０は、例えばＣｕ／Ｎｉ、Ａｕ／Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕによって形成することができる。また別の態様として、コモン導体５０は、スパッタ法を用いてＣｒ、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ等から形成してもよい。
【００４８】
次に、図１９に示すように、コモン導体５０上に、基板端面Ａ側の端部に位置させてコモンコンタクト部５１を電解メッキにより形成する。このコモンコンタクト部５１は、後に形成するＣＭＰ平坦面に穴を生じさせないように、上述したコモン電極５、５’と同様の断面略三角形状または断面キノコ型形状で形成する。図示実施形態において、コモンコンタクト部５１は断面略三角形状をなしている。このコモンコンタクト部５１は、Ｃｕ／Ｎｉ、Ａｕ／Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕにより形成することができる。例えば、コモン導体５０がＣｕ／ＮｉまたはＡｕ／Ｎｉで形成されている場合、コモンコンタクト部５１はＮｉによって形成することが好ましい。また、コモン導体５０がＣｕで形成されている場合は、コモンコンタクト部５１はＣｕ／Ｎｉ、Ｃｕで形成することが好ましく、コモン導体５０がＡｕで形成されている場合は、コモンコンタクト部５１はＡｕ／Ｎｉ、Ａｕ、Ｎｉのいずれかで形成することが好ましい。コモンコンタクト部５１をＣｕ／ＮｉまたはＡｕ／Ｎｉで形成する場合は、後工程で形成するＣＭＰ平坦面にＮｉを露出させるため、Ｃｕの膜厚高さが８μｍ以下であることが好ましく、コモンコンタクト部５１の合計膜厚高さが約１０〜２０μｍ程度であることが好ましい。
【００４９】
続いて、図２０に示すように、コモン導体５０及びコモンコンタクト部５１の上に絶縁層６を形成した後、絶縁層６の表面にＣＭＰ加工を施してＣＭＰ平坦面αを形成し、このＣＭＰ平坦面αにコモンコンタクト部５１を露出させる。そして、コモン電極５の露出しているＣＭＰ平坦面α上に、後に複数の発熱抵抗体となる抵抗膜７’と第１導体８を形成する。第１導体８を形成した後は、第１実施形態と同様に、図７〜図１４に示す工程を行なう。以上により、図１７に示す擬似端面型サーマルヘッドＨ２が完成する。
【００５０】
以上のように保温層３上に全面的に形成されたコモン導体５０と、コモンコンタクト部５１とを備える第２実施形態であっても、ＣＭＰ平坦面α上に複数の発熱抵抗体７、第１導体８、第２導体１０等が積層形成されるので、確実に絶縁を行なうことができる。さらに、従来構造のようにコモン電極の上下に絶縁層を設ける必要がないので、従来よりもヘッドの膜厚方向の高さを減らすことができ、絶縁性をより確保し易くなる。
【００５１】
図２１は、本発明の第３実施形態による擬似端面型サーマルヘッドＨ３を示す断面図である。この第３実施形態では、保温層３上に全面的に絶縁層６が形成されていて、基板端面Ａに、複数の発熱抵抗体７及び第１導体８に接触するコモン電極５００が形成されている。図２１では、図１に示す第１実施形態と実質的に同一機能を有する構成要素に対して、図１と同一符号を付してある。
【００５２】
コモン電極５００は、次のように形成される。
先ず、Ｓｉ基板１上に絶縁膜２、保温層３を形成した後に、保温層３上全体に絶縁層６を直接成膜する。次に、絶縁層６の表面にＣＭＰ加工を施してＣＭＰ平坦面αを形成する。続いて、第１実施形態と同様に図７〜図１４に示す工程を行なう。そして、Ｓｉ基板１を切断して個々の端面型サーマルヘッドに分け、各端面型サーマルヘッドの基板側面Ａを研磨して該基板端面Ａに複数の発熱抵抗体７及び第１導体８（コモン電極側の第１導体８ａ）を露出させ、この露出させた複数の発熱抵抗体７及び第１導体８ａの上に、コモン電極５００を形成する。
【００５３】
以上のように基板端面Ａに形成されたコモン電極５００を備える第３実施形態であっても、ＣＭＰ平坦面α上に複数の発熱抵抗体７、第１導体８、第２導体１０等が形成されるので、確実に絶縁を行なうことができる。また、コモン電極の上下に絶縁層を設ける必要がないので、従来よりもヘッドの膜厚方向の高さを減らすことができ、絶縁性をより確保し易くなる。本第３実施形態では、コモン電極５００を発熱抵抗体７及び第１導体８ａの両方に接触させているが、コモン電極５００は、発熱抵抗体７及び第１導体８ａのいずれか一方に接触していればよい。なお、この実施形態は、コモン電極側の第１導体８ａの電極長さＸを十分にとれない場合、すなわちコモン電極５やコンタクト部５１を絶縁層６内に形成しづらい場合に、特に有効である。
【００５４】
以上の各実施形態によれば、ＣＭＰ平坦面α上に複数の発熱抵抗体７、導体（第１導体８、第２導体１０）及び保護層１３を積層するので、保温層３が微視的に凸凹していてもＣＭＰ平坦面αにより平坦性を確保することができ、高精細なパターニングで発熱抵抗体及び電極を形成してもオープン・ショートが多発する虞がない。本端面型サーマルヘッドＨ１〜Ｈ３によれば、６００〜１２００ｄｐｉ程度の高解像度を得ることが可能である。
【００５５】
なお、各実施形態では、第１導体８と第２導体１０によって導体が構成されているが、導体は単層であっても３層以上であってもよい。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、保温層上に形成された絶縁層の表面にＣＭＰ加工を施し、このＣＭＰ平坦面上に発熱抵抗体、電極及び保護層を積層するので、保温層が微視的に凸凹していても影響がなく、絶縁性を良好に確保してアーキングを防止することができる。よって、高精細なパターニングで発熱抵抗体及び電極を形成してもオープン・ショートが多発する虞がなく、６００〜１２００ｄｐｉ程度の高解像度が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による擬似端面型サーマルヘッドの構造を示す断面図である。
【図２】図１の擬似端面型サーマルヘッド（保護層及び有機絶縁膜を除いた状態）を示す全体平面図である。
【図３】図１の擬似端面型サーマルヘッドの製造方法の一工程を示す（ａ）断面図、（ｂ）部分平面図である。
【図４】図３に示す工程の次工程を示す（ａ）断面図、（ｂ）部分平面図である。
【図５】図４に示す工程の次工程を示す（ａ）断面図、（ｂ）部分平面図である。
【図６】図５に示す工程の次工程を示す（ａ）断面図、（ｂ）部分平面図である。
【図７】図６に示す工程の次工程を示す（ａ）断面図、（ｂ）部分平面図である。
【図８】図７に示す工程の次工程を示す（ａ）断面図、（ｂ）部分平面図である。
【図９】図８に示す工程の次工程を示す（ａ）断面図、（ｂ）部分平面図である。
【図１０】図９に示す工程の次工程を示す（ａ）断面図、（ｂ）部分平面図である。
【図１１】図１０に示す工程の次工程を示す（ａ）断面図、（ｂ）部分平面図である。
【図１２】図１１に示す工程の次工程を示す（ａ）断面図、（ｂ）部分平面図である。
【図１３】図１２に示す工程の次工程を示す（ａ）断面図、（ｂ）部分平面図である。
【図１４】図１３に示す工程の次工程を示す（ａ）断面図、（ｂ）部分平面図である。
【図１５】図４とは異なる態様で形成されたコモン電極を有する端面型サーマルヘッドを示す断面図である。
【図１６】図１５に示すコモン電極を形成する工程を示す断面図である。
【図１７】別の実施形態によるコモン電極を有する端面型サーマルヘッドを示す断面図である。
【図１８】図１６に示すコモン電極を形成する工程の一工程を示す（ａ）断面図、（ｂ）部分平面図である。
【図１９】図１７に示す工程の次工程を示す（ａ）断面図、（ｂ）部分平面図である。
【図２０】図１８に示す工程の次工程を示す（ａ）断面図、（ｂ）部分平面図である。
【図２１】さらに別の実施形態によるコモン電極を有する端面型サーマルヘッドを示す断面図である。
【図２２】コモン電極を断面長方形状で形成した場合の問題点を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１    Ｓｉ基板
２    絶縁膜
３    保温層
４    メッキシード膜
５    コモン電極
５ａ  Ｃｕ導体膜
５ｂ  Ｎｉ導体膜
６    絶縁層
７    発熱抵抗体
８    第１導体
８ａ  コモン電極側
８ｂ  個別電極側
９    開放部
１０    第２導体
１１    メッキシード膜
１２    ボンディングパッド層
１３    保護層
１３ａ  テーパ部
１４    有機絶縁層
５０    コモン導体
５１    コモンコンタクト部
５００  コモン電極
Ｈ１    端面型サーマルヘッド
Ａ    基板端面
α  ＣＭＰ平坦面
β    空洞部
【図１】
2004181788.tif 000003
【図２】
2004181788.tif 000004
【図３】
2004181788.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004181788.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004181788.tif 000009
【図８】
2004181788.tif 000010
【図９】
2004181788.tif 000011
【図１０】
2004181788.tif 000012
【図１１】
2004181788.tif 000013
【図１２】
2004181788.tif 000014
【図１３】
2004181788.tif 000015
【図１４】
2004181788.tif 000016
【図１５】
2004181788.tif 000017
【図１６】
2004181788.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
2004181788.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
2004181788.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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