[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP3545947B2 - Manufacturing method of glazed ceramic substrate for thermal head - Google Patents

Manufacturing method of glazed ceramic substrate for thermal head Download PDF

Info

Publication number
JP3545947B2
JP3545947B2 JP27404398A JP27404398A JP3545947B2 JP 3545947 B2 JP3545947 B2 JP 3545947B2 JP 27404398 A JP27404398 A JP 27404398A JP 27404398 A JP27404398 A JP 27404398A JP 3545947 B2 JP3545947 B2 JP 3545947B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photoresist
glass layer
ceramic substrate
layer
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP27404398A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000103105A (en
Inventor
秀生 野口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP27404398A priority Critical patent/JP3545947B2/en
Publication of JP2000103105A publication Critical patent/JP2000103105A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3545947B2 publication Critical patent/JP3545947B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルヘッドの回路パターンを支持するための支持母材として用いられるグレーズドセラミック基板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、サーマルヘッドの回路パターンを支持するための支持母材としてグレーズドセラミック基板が広く用いられている。
【0003】
かかる従来のグレーズドセラミック基板は、例えば純度99%程度のアルミナセラミックスから成るセラミック基板の上面に、無色透明のガラス層を断面山状をなすように30〜100μmの厚みに被着・形成した構造を有している。
【0004】
このようなグレーズドセラミック基板上にサーマルヘッドの回路パターンを形成する場合は、セラミック基板及びガラス層の上面に、従来周知の薄膜手法、具体的にはスパッタリング法やフォトリソグラフィー技術,エッチング技術等を採用し、発熱抵抗体や電極配線等を所定パターンに微細加工することにより行われる。
【0005】
尚、前記ガラス層は、発熱抵抗体の発する熱を内部で蓄積及び放散してサーマルヘッドの熱応答特性を良好に維持する蓄熱層としての役割の他に、発熱抵抗体を上方に突出させることで印画時の感熱紙等に対する紙当たりを良好となす役割も併せ持っている。
【0006】
また最近では、サーマルヘッドの紙当たりを更に良好なものとなすために、ガラス層の頂部付近に更に凸部を設けた、いわゆるダブルパーシャル型のグレーズドセラミック基板が提案されている。
【0007】
かかるグレーズドセラミック基板は例えば以下のような工程▲1▼〜▲4▼により製作される。
工程▲1▼
まず、高軟化点ガラスの粉末に適当な有機溶剤,有機バインダー等を添加・混合して得た所定のガラスペーストを従来周知のスクリーン印刷法等によってセラミック基板上面の所定領域に印刷・塗布し、これを約1200℃の温度で焼き付けることによって断面山状のガラス層を形成する。
【0008】
次にガラス層の外形をフォトリソグラフィー及びエッチング工程により所定形状に加工する。
【0009】
工程▲2▼
フォトリソグラフィーの工程は、露光工程とその後の現像工程とで構成されており、最初の露光工程では、図3に示す如く、ガラス層12上に液状に成したポジ型のフォトレジスト13を塗布してこれを乾燥し、しかる後、フォトレジスト13を有したガラス層12上に一定の距離を隔てて所定パターン15のフォトマスク14を配置させるとともに、該フォトマスク14を介して所定波長の紫外線を照射し、紫外線が照射された領域のフォトレジスト13を光分解する。
【0010】
次の現像工程では、セラミック基板11を、フォトレジスト13を被着させた状態のまま、所定の現像液に浸漬し、光分解されたフォトレジスト13を現像液に溶解させて紫外線が照射されなかった領域のフォトレジスト13のみをガラス層12上に残す。
【0011】
工程▲3▼
そして次のエッチング工程では、ガラス層12及びフォトレジスト13が形成されたセラミック基板11を所定時間エッチング液に浸漬し、フォトレジスト13が存在しない領域のガラス層表面を例えば2〜10μmの深さ領域まで浸食する。
【0012】
工程▲4▼
最後に前記セラミック基板11を所定の剥離液に浸漬してフォトレジスト13をガラス層表面より剥離させ、これによってガラス層12の頂部に所定の凸部を有したグレーズドセラミック基板が完成する。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来のグレーズドセラミック基板の製造方法によれば、ガラス層12をフォトリソグラフィー工程において外形加工する際に、フォトレジスト13に照射した紫外線の一部がフォトレジスト13を透過して無色透明のガラス層12に入り、ガラス層12の内部やセラミック基板11の上面で乱反射を起こす。このように乱反射を起こした紫外線の一部はフォトレジスト13の下面側(ガラス層側)よりフォトレジスト13に照射されることとなり、そのため、フォトレジスト13を所望する形状にパターニングすることが不可になるとともに、その後のエッチング工程を経て形成される凸部の幅や高さ寸法にバラツキを生じるという欠点を有していた。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、本発明のサーマルヘッド用グレーズド基板の製造方法は、セラミック基板の少なくとも一部表面にガラス層を被着させるとともに該ガラス層上に遮光層を被着させる工程と、前記遮光層上にフォトレジストを塗布し、該フォトレジストを露光及び現像により所定パターンに加工する工程と、前記フォトレジストが存在しない領域の遮光層とガラス層の一部をエッチングし、しかる後、前記フォトレジストを除去する工程と、を備えたことを特徴とする。
ることが可能になる。
【0015】
また本発明のサーマルヘッド用グレーズドセラミック基板の製造方法は、前記遮光層の紫外線透過率が10%以下であることを特徴とするものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明の製法により得られるグレーズドセラミック基板を用いて製作したサーマルヘッドの断面図である。
【0017】
本発明の製法により得られるグレーズドセラミック基板は、セラミック基板1の上面にガラス層2及び遮光層3を順次被着させて成り、これらのガラス層2や遮光層3上に耐熱層4を介して発熱抵抗体5や電極配線6等で構成される所定のサーマルヘッド回路パターンを被着・形成することによってサーマルヘッドが製作されている。
【0018】
前記グレーズドセラミック基板のセラミック基板1は例えば純度99%以上のアルミナセラミックスから成り、該セラミック基板1がアルミナセラミックスから成る場合、アルミナ(Al),シリカ(SiO),マグネシア(MgO)等のセラミック原料粉末に適当な有機溶剤,溶媒を添加・混合して泥漿状に成すとともに、これを従来周知のドクターブレード法等を採用することによってセラミックグリーンシートを得、しかる後、前記セラミックグリーンシートを所定形状に打ち抜き加工を施すとともに高温(約1600℃)で焼成することによって製作される。
【0019】
また前記セラミック基板1上のガラス層2は無色透明のガラスから成り、該ガラス層2はセラミック基板上面の所定領域に断面山状をなすように部分的に被着される。
【0020】
このガラス層2は、なだらかな山状を成す基層部2aと該基層部2aの頂部付近に設けられた凸部2bとで構成されており、前記基層部2aは例えば400〜2000μmの幅、18〜90μmの高さに形成され、前記凸部2bは例えば50〜350μmの幅、2〜30μmの高さに形成される。
【0021】
前記ガラス層2は、その上に発熱抵抗体5や電極配線6等を被着させてサーマルヘッドを製作した際、サーマルヘッドの発熱抵抗体3の発する熱を内部で蓄積及び放散してサーマルヘッドの熱応答特性を良好に維持する蓄熱層としての作用と、発熱抵抗体3を凸部2b上に被着させることでこれを上方に突出せしめ感熱紙等に対するサーマルヘッドの紙当たり(印圧)を有効に高める作用とを併せ持っている。尚、このガラス層2の形成方法については後述する。
【0022】
また前記ガラス層2の凸部上面には、紫外線透過率を10%以下になした遮光層3が被着・形成される。
【0023】
前記遮光層3はチタン(Ti)やタンタル(Ta),クロム(Cr)等を所定厚みに被着させて成り、該遮光層3は、ガラス層2を従来周知のフォトリソグラフィー及びエッチング技術により外形加工してその頂部付近に凸部2bを形成する際、その露光工程においてガラス層全体を覆うことにより紫外線がガラス層2内に入ろうとするのを有効に防止する作用を為す。尚、フォトリソグラフィー工程において紫外線の遮光に使用された遮光層3の一部はその後のエッチング工程においてガラス層2の一部と共にセラミック基板1上より除去される。それ故、製品としてのグレーズドセラミック基板には凸部上面にのみ遮光層3が残存した形となる。
【0024】
尚、前記遮光層3の紫外線透過率は所定の照度計を用いることにより測定することができる。
【0025】
そして、このようなグレーズドセラミック基板1の上面、即ちガラス層2及び遮光層3上には、前述した如く、耐熱層4を介して発熱抵抗体5や電極配線6等から成るサーマルヘッドの回路パターンが被着・形成され、その上には更に保護膜7が被着される。
【0026】
前記耐熱層4は、窒化珪素(Si)やサイアロン(Si−Al−O−N)等を従来周知のスパッタリング法等により、遮光層3が被着されているガラス層2の全体を覆うようにして0.05〜1.0μmの厚みに被着させて成り、該耐熱層4は後述する発熱抵抗体5や電極配線6を従来周知のフォトリソグラフィー及びエッチング技術により所定パターンに微細加工する際、ガラス層2がオーバーエッチング等によって浸食されるのを有効に防止するとともに、サーマルヘッドの使用時、発熱抵抗体5の発する熱によって発熱抵抗体自身の酸化腐食が進むのを有効に防止する作用を為す。尚、前記耐熱層4は、遮光層3が金属等の導電材料により形成されている場合、遮光層3と発熱抵抗体5との電気的短絡を防止するための絶縁層としての作用も為す。
【0027】
また前記発熱抵抗体5は、TaSiO系抵抗材料やTiSiO系抵抗材料,TaN系抵抗材料等から成り、ガラス層2の凸部2b上に位置するように設けられる。前記発熱抵抗体5は、それ自体が所定の電気抵抗率を有しているため、後述する電極配線6を介して電源電力が印加されるとジュール発熱を起こし、感熱紙等に印画を形成するのに必要な温度(200〜300℃)となる。
【0028】
尚、前記電極配線6はアルミニウム(Al)や銅(Cu)等の導電材料から成り、前記発熱抵抗体5の両端に電気的に接続されて発熱抵抗体5に所定の電源電力を印加する作用を為す。
【0029】
これら発熱抵抗体5や電極配線6は、従来周知の薄膜手法、具体的にはスパッタリング法やフォトリソグラフィー技術,エッチング技術等を採用し、TaSiO系抵抗材料やアルミニウム等を所定パターンに被着させることにより形成される。
【0030】
そして前記発熱抵抗体5及び電極配線6上に被着される保護膜7は窒化珪素(Si)等の耐磨耗性,封止性に優れた電気絶縁材料から成り、該窒化珪素等を従来周知のスパッタリング法等によって3.0〜12.0μmの厚みに被着させることにより形成される。
【0031】
前記保護膜7は、サーマルヘッドの使用時、感熱紙等の摺接による磨耗や大気中に含まれている水分等の接触による腐食から発熱抵抗体5や電極配線6等を保護する作用を為す。
【0032】
次に上記ガラス層2の形成方法について図2(a)〜(d)を用いて詳細に説明する。
【0033】
工程▲1▼
まず所定のセラミック基板1を準備し、次に図2(a)に示す如く、セラミック基板1の少なくとも一部表面にガラス層2’を被着させるとともに該ガラス層2’上に例えば紫外線透過率10%以下の遮光層3を被着させる。
【0034】
前記ガラス層2’は、酸化珪素(SiO)が50wt%、酸化アルミニウ(Al)が6wt%、酸化カルシウム(CaO)が12wt%、酸化バリウム(BaO)が25wt%含有された高軟化点ガラスの粉末(平均粒径:1〜4μm)に適当な有機溶剤,有機バインダー等を添加・混合して得たガラスペーストを従来周知のスクリーン印刷法等によってセラミック基板上面の所定領域に帯状に印刷・塗布し、これを1100〜1200℃の温度で焼き付けることによってなだらかな山状を成すように形成される。
【0035】
また前記遮光層3は、チタン(Ti)やタンタル(Ta),クロム(Cr)等を従来周知のスパッタリング法等によって所定厚みに被着させることによりガラス層全体を覆うように形成される。この遮光層3は、例えばタンタルから成る場合、50Å以上の厚みに、またクロムから成る場合、100Å以上の厚みに成しておくことで該層の紫外線透過率を10%以下に設定することができる。
【0036】
工程▲2▼
次に前記遮光層3上にフォトレジスト8を塗布し、このフォトレジスト8を所定パターンに加工する。
【0037】
フォトレジスト8としては例えばポジ型のフォトレジストが使用され、該レジスト8を液状に成して所定の粘度に調整したものを従来周知のロールコート法等によって遮光層3上に塗布し、その後、塗布したフォトレジスト8を80〜100℃の温度で所定時間、加熱することによりフォトレジスト8を乾燥させる。
【0038】
その後のパターニングは従来周知のフォトリソグラフィー技術により行なわれる。
このフォトリソグラフィーは露光工程とその後の現像工程とで構成されており、最初の露光工程では、図2(b)に示す如く、フォトレジスト8を有したガラス層2’上に一定の距離を隔てて所定パターン10のフォトマスク9を配置させ、この状態で高圧水銀ランプを用いて所定波長の紫外線(波長:365nm,405nm,436nm)を前記フォトマスク9を介して照射し、これによって紫外線が照射された領域のフォトレジスト8を光分解する。
【0039】
このとき、フォトレジスト8とガラス層2’との間には遮光層3が介在されているため、紫外線の一部がフォトレジスト8を透過して無色透明のガラス層2’内に入ろうとしても、該紫外線は遮光層3でもって良好に遮光され、不要な紫外線がガラス層2’内で乱反射する等してフォトレジスト8の下面側(ガラス層側)よりフォトレジスト8に照射されるのを有効に防止することができる。従って、フォトレジスト8をフォトマスク9に対応したパターン通りに露光し、フォトレジスト8を所望の領域でのみ光分解することが可能となる。
【0040】
尚、前記遮光層3は、その紫外線透過率が10%よりも大きくなると、紫外線の遮光作用が不十分になり、前述の露光工程においてフォトレジスト8に紫外線を照射させた際、フォトレジスト8及び遮光層3を透過する紫外線の量が多くなって所望のパターンが得られなくなる恐れがある。従って遮光層3の紫外線透過率は10%以下に設定しておくことが好ましい。
【0041】
そして次の現像工程では、セラミック基板1を、フォトレジスト8を被着させた状態のまま、所定の現像液に浸漬し、光分解されたフォトレジスト8を現像液に溶解させることによって光分解されたフォトレジスト8をセラミック基板1上より除去し、これによって図2(c)に示す如く、紫外線が照射されなかった領域のフォトレジスト8のみをガラス層2’上に残存させる。ここで前記フォトレジスト8は前述した如く所望の領域のみが光分解されているため、ガラス層2’上のフォトレジスト8は極めて高精度にパターニングされるようになる。
【0042】
工程▲3▼
次に図2(d)に示す如く、フォトレジスト層8が存在しない領域の遮光層3とガラス層2’の一部をエッチングにより除去して、フォトレジスト層8の直下のガラス層2に凸部2bを形成する。
【0043】
このエッチングは、セラミック基板1を所定濃度のフッ硝酸溶液に浸漬してフォトレジスト層8が存在しない領域の遮光層3とガラス層2’の一部を連続的にエッチングすることにより行なわれ、これによってガラス層2’をその表面より例えば2〜30μmの深さ領域まで浸食して基層部2aと該基層部2a上の凸部2bとから成るガラス層2が形成される。
【0044】
このとき、前記フォトレジスト8は前述した如く高精度にパターニングされているため、凸部2bの幅や高さ寸法等にバラツキが生じることは殆どなく、これによってガラス層2を所定寸法に精度良く形成してグレーズドセラミック基板や該基板を支持母材として用いたサーマルヘッドの製造歩留りを著しく向上させることができる。
【0045】
工程▲4▼
そして最後に遮光層3の上面よりフォトレジスト8を除去し、ガラス層全体を熱処理する。
【0046】
フォトレジスト8の除去は所定の剥離液(リムーバー)を用いて行なわれる。具体的には、工程▲3▼で得たセラミック基板1をそのまま剥離液中に浸漬し、フォトレジスト8を凸部2b上の遮光層表面より剥離させることによって行なわれる。
【0047】
またガラス層2の熱処理は、800〜850℃の温度に保たれた炉の中で焼き直しすることによって行なわれ、これによってガラス層表面の角張っている部分が滑らかになり、製品としてのサーマルヘッド用グレーズドセラミック基板が完成する。
【0048】
尚、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、改良等が可能である。
【0049】
例えば上述の形態ではガラス層2をセラミック基板1の上面に部分的に形成するようにしたが、これに代えてガラス層をセラミック基板の上面全体にわたって形成するようにしても構わない。この場合、ガラス層の基層部はほぼ一定の厚みとなり、凸部のみが突出する形になる。
【0050】
また上述の形態ではガラス層2の頂部付近に凸部2bを一つだけ設けたが、これに代えて凸部2bを発熱抵抗体に対応させて複数個設けたり、或いは凸部2aの頂部に更にもう一つ凸部を設けるようにしても良い。
【0051】
【発明の効果】
本発明のサーマルヘッド用グレーズドセラミック基板の製造方法によれば、ガラス層の外形加工を行なうにあたってフォトレジストを所定パターンに加工する際、露光工程において紫外線の一部がフォトレジストを透過してガラス層内に入ろうとしても、該紫外線はガラス層上に被着させておいた遮光層でもって良好に遮光され、不要な紫外線がフォトレジストの下面側(ガラス層側)よりフォトレジストに照射されるのが有効に防止される。従ってフォトレジストを所定のパターン通りに露光,現像することができるようになり、これによってガラス層の外形加工を精度良く行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製法により得られるグレーズドセラミック基板を用いて製作したサーマルヘッドの断面図である。
【図2】(a)〜(d)は本発明の製造方法を説明するための各工程毎の断面図である。
【図3】従来のグレーズドセラミック基板の製造方法を説明するための露光工程における断面図である。
【符号の説明】
1・・・セラミック基板、2,2’・・・ガラス層、2b・・・凸部、3・・・遮光層、8・・・フォトレジスト
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a glazed ceramic substrate used as a supporting base material for supporting a circuit pattern of a thermal head.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a glazed ceramic substrate has been widely used as a supporting base material for supporting a circuit pattern of a thermal head.
[0003]
Such a conventional glazed ceramic substrate has a structure in which a colorless and transparent glass layer is adhered and formed to a thickness of 30 to 100 μm so as to form a mountain-shaped cross section on the upper surface of a ceramic substrate made of, for example, alumina ceramic having a purity of about 99%. Have.
[0004]
When a circuit pattern of a thermal head is formed on such a glazed ceramic substrate, a conventionally known thin film method, specifically, a sputtering method, a photolithography technology, an etching technology, or the like is employed on the upper surface of the ceramic substrate and the glass layer. Then, the heating resistor, the electrode wiring, and the like are finely processed into a predetermined pattern.
[0005]
The glass layer not only functions as a heat storage layer for storing and dissipating heat generated by the heating resistor inside to maintain good thermal response characteristics of the thermal head, but also protruding the heating resistor upward. In addition, it also has a role of improving the contact of thermal paper and the like during printing.
[0006]
Recently, a so-called double partial type glazed ceramic substrate has been proposed in which a convex portion is further provided near the top of the glass layer in order to further improve the paper contact of the thermal head.
[0007]
Such a glazed ceramic substrate is manufactured, for example, by the following steps (1) to (4).
Process ▲ 1 ▼
First, a predetermined glass paste obtained by adding and mixing an appropriate organic solvent, an organic binder, and the like to the powder of the high softening point glass is printed and applied to a predetermined region of the upper surface of the ceramic substrate by a conventionally known screen printing method or the like. This is baked at a temperature of about 1200 ° C. to form a glass layer having a mountain-like cross section.
[0008]
Next, the outer shape of the glass layer is processed into a predetermined shape by a photolithography and etching process.
[0009]
Process ▲ 2 ▼
The photolithography process includes an exposure process and a subsequent development process. In the first exposure process, a positive photoresist 13 formed in a liquid state is applied to the glass layer 12 as shown in FIG. After drying, a photomask 14 having a predetermined pattern 15 is disposed at a predetermined distance on the glass layer 12 having the photoresist 13, and ultraviolet light having a predetermined wavelength is irradiated through the photomask 14. Then, the photoresist 13 in the region irradiated with the ultraviolet rays is photolyzed.
[0010]
In the next developing step, the ceramic substrate 11 is immersed in a predetermined developing solution while the photoresist 13 is adhered, and the photo-decomposed photoresist 13 is dissolved in the developing solution, so that the ultraviolet light is not irradiated. Only the photoresist 13 in the region that has been left is left on the glass layer 12.
[0011]
Process ▲ 3 ▼
Then, in the next etching step, the ceramic substrate 11 on which the glass layer 12 and the photoresist 13 are formed is immersed in an etching solution for a predetermined time, and the surface of the glass layer in the region where the photoresist 13 is not present has a depth of, for example, 2 to 10 μm. Erod up to.
[0012]
Process ▲ 4 ▼
Finally, the ceramic substrate 11 is immersed in a predetermined stripping solution to peel off the photoresist 13 from the surface of the glass layer, whereby a glazed ceramic substrate having a predetermined convex portion on the top of the glass layer 12 is completed.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional method of manufacturing a glazed ceramic substrate, when the glass layer 12 is externally processed in a photolithography process, a part of the ultraviolet light applied to the photoresist 13 passes through the photoresist 13 and is transparent and colorless. It enters the glass layer 12 and causes irregular reflection inside the glass layer 12 and on the upper surface of the ceramic substrate 11. A part of the ultraviolet light that has caused the irregular reflection as described above is irradiated to the photoresist 13 from the lower surface side (glass layer side) of the photoresist 13, so that it is impossible to pattern the photoresist 13 into a desired shape. In addition, there is a disadvantage that the width and height dimensions of the projections formed through the subsequent etching process vary.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been devised in view of the above drawbacks, and a method of manufacturing a glazed substrate for a thermal head according to the present invention comprises applying a glass layer to at least a part of the surface of a ceramic substrate and forming a light-shielding layer on the glass layer. A step of applying, a step of applying a photoresist on the light-shielding layer, a step of processing the photoresist into a predetermined pattern by exposure and development, and a part of the light-shielding layer and the glass layer in a region where the photoresist does not exist. Etching and then removing the photoresist.
It becomes possible.
[0015]
Further, in the method for manufacturing a glazed ceramic substrate for a thermal head according to the present invention, the light shielding layer has an ultraviolet transmittance of 10% or less.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a thermal head manufactured using a glazed ceramic substrate obtained by the manufacturing method of the present invention.
[0017]
The glazed ceramic substrate obtained by the manufacturing method of the present invention is formed by sequentially applying a glass layer 2 and a light-shielding layer 3 on the upper surface of a ceramic substrate 1, and a heat-resistant layer 4 on the glass layer 2 and the light-shielding layer 3. A thermal head is manufactured by applying and forming a predetermined thermal head circuit pattern composed of a heating resistor 5, an electrode wiring 6, and the like.
[0018]
The ceramic substrate 1 of the glazed ceramic substrate is made of, for example, alumina ceramics having a purity of 99% or more. When the ceramic substrate 1 is made of alumina ceramics, alumina (Al 2 O 3 ), silica (SiO 2 ), magnesia (MgO), or the like is used. A ceramic green sheet is obtained by adding and mixing an appropriate organic solvent and a solvent to the ceramic raw material powder to form a slurry, and employing a conventionally known doctor blade method or the like to obtain a ceramic green sheet. Is punched into a predetermined shape and fired at a high temperature (about 1600 ° C.).
[0019]
The glass layer 2 on the ceramic substrate 1 is made of colorless and transparent glass, and the glass layer 2 is partially applied to a predetermined region of the upper surface of the ceramic substrate so as to form a mountain-shaped cross section.
[0020]
The glass layer 2 is composed of a base layer portion 2a having a gentle mountain shape and a convex portion 2b provided near the top of the base layer portion 2a. The base layer portion 2a has a width of 400 to 2000 μm, for example. The projection 2b is formed, for example, with a width of 50 to 350 μm and a height of 2 to 30 μm.
[0021]
The glass layer 2 accumulates and dissipates the heat generated by the heat generating resistor 3 of the thermal head internally when a thermal head is manufactured by attaching the heat generating resistor 5 and the electrode wiring 6 thereon. Of the thermal head as a heat storage layer for maintaining good thermal response characteristics, and the heat generating resistor 3 is attached to the convex portion 2b so as to protrude upward, so that the thermal head contacts the thermal paper or the like (printing pressure). Has the effect of effectively increasing the The method for forming the glass layer 2 will be described later.
[0022]
A light-shielding layer 3 having an ultraviolet transmittance of 10% or less is formed on the upper surface of the convex portion of the glass layer 2.
[0023]
The light-shielding layer 3 is formed by depositing titanium (Ti), tantalum (Ta), chromium (Cr), or the like to a predetermined thickness, and the light-shielding layer 3 is formed by forming a glass layer 2 by using a well-known photolithography and etching technique. When the convex portion 2b is formed near the top portion by processing, the entire surface of the glass layer is covered in the exposure step, thereby effectively preventing ultraviolet rays from entering the glass layer 2. Note that a part of the light shielding layer 3 used for shielding the ultraviolet light in the photolithography step is removed from the ceramic substrate 1 together with a part of the glass layer 2 in a subsequent etching step. Therefore, the glazed ceramic substrate as a product has a shape in which the light shielding layer 3 remains only on the upper surface of the projection.
[0024]
The ultraviolet transmittance of the light-shielding layer 3 can be measured by using a predetermined illuminometer.
[0025]
On the upper surface of the glazed ceramic substrate 1, that is, on the glass layer 2 and the light shielding layer 3, as described above, the circuit pattern of the thermal head including the heating resistor 5 and the electrode wiring 6 via the heat resistant layer 4. Is deposited and formed thereon, and a protective film 7 is further deposited thereon.
[0026]
The heat-resistant layer 4 is made of a silicon nitride (Si 3 N 4 ) or sialon (Si—Al—O—N) or the like formed by a well-known sputtering method or the like. The heat-resistant layer 4 is formed by finely processing a heat-generating resistor 5 and an electrode wiring 6 to be described later into a predetermined pattern by a conventionally known photolithography and etching technique. In this case, the glass layer 2 is effectively prevented from being eroded by over-etching or the like, and at the time of use of the thermal head, the heat generated by the heating resistor 5 is effectively prevented from being oxidized and corroded by the heating resistor itself. To act. When the light-shielding layer 3 is formed of a conductive material such as a metal, the heat-resistant layer 4 also functions as an insulating layer for preventing an electrical short circuit between the light-shielding layer 3 and the heating resistor 5.
[0027]
The heating resistor 5 is made of a TaSiO-based resistance material, a TiSiO-based resistance material, a TaN-based resistance material, or the like, and is provided so as to be located on the convex portion 2b of the glass layer 2. Since the heating resistor 5 itself has a predetermined electric resistivity, when power supply power is applied via an electrode wiring 6 described later, Joule heat is generated and a print is formed on a thermal paper or the like. (200-300 ° C.) required for the above.
[0028]
The electrode wiring 6 is made of a conductive material such as aluminum (Al) or copper (Cu), and is electrically connected to both ends of the heating resistor 5 to apply a predetermined power to the heating resistor 5. Make
[0029]
The heating resistor 5 and the electrode wiring 6 are formed by applying a conventionally known thin film technique, specifically, a sputtering method, a photolithography technique, an etching technique, or the like, to deposit a TaSiO-based resistance material, aluminum, or the like in a predetermined pattern. Formed by
[0030]
The protective film 7 deposited on the heating resistor 5 and the electrode wiring 6 is made of an electrically insulating material having excellent abrasion resistance and sealing properties, such as silicon nitride (Si 3 N 4 ). Is formed by applying a thickness of 3.0 to 12.0 μm by a conventionally known sputtering method or the like.
[0031]
When the thermal head is used, the protective film 7 has a function of protecting the heating resistor 5 and the electrode wiring 6 from abrasion due to sliding contact of thermal paper or the like due to contact with moisture or the like contained in the atmosphere. .
[0032]
Next, a method of forming the glass layer 2 will be described in detail with reference to FIGS.
[0033]
Process ▲ 1 ▼
First, a predetermined ceramic substrate 1 is prepared, and then, as shown in FIG. 2 (a), a glass layer 2 'is applied to at least a part of the surface of the ceramic substrate 1 and, for example, an ultraviolet transmittance is formed on the glass layer 2'. 10% or less of the light shielding layer 3 is applied.
[0034]
The glass layer 2 ′ contains 50 wt% of silicon oxide (SiO 2 ), 6 wt% of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), 12 wt% of calcium oxide (CaO), and 25 wt% of barium oxide (BaO). A glass paste obtained by adding and mixing an appropriate organic solvent, an organic binder, and the like to a softening point glass powder (average particle size: 1 to 4 μm) is formed into a band on a predetermined region of the upper surface of a ceramic substrate by a conventionally known screen printing method or the like. It is formed so as to form a gentle mountain shape by printing and coating on the surface and baking it at a temperature of 1100 to 1200 ° C.
[0035]
The light shielding layer 3 is formed so as to cover the entire glass layer by applying titanium (Ti), tantalum (Ta), chromium (Cr) or the like to a predetermined thickness by a conventionally known sputtering method or the like. For example, when the light-shielding layer 3 is made of tantalum, the thickness of the light-shielding layer 3 is set to 50 ° or more, and when it is made of chromium, the thickness of the light-shielding layer 3 is set to 100 ° or more. it can.
[0036]
Process ▲ 2 ▼
Next, a photoresist 8 is applied on the light shielding layer 3, and the photoresist 8 is processed into a predetermined pattern.
[0037]
As the photoresist 8, for example, a positive type photoresist is used. The photoresist 8 is formed into a liquid state and adjusted to a predetermined viscosity, and is applied onto the light-shielding layer 3 by a conventionally known roll coating method or the like. The photoresist 8 is dried by heating the applied photoresist 8 at a temperature of 80 to 100 ° C. for a predetermined time.
[0038]
Subsequent patterning is performed by a conventionally known photolithography technique.
This photolithography includes an exposure step and a subsequent development step. In the first exposure step, as shown in FIG. 2B, a predetermined distance is formed on the glass layer 2 ′ having the photoresist 8 at a certain distance. Then, a photomask 9 having a predetermined pattern 10 is disposed, and in this state, ultraviolet rays of a predetermined wavelength (wavelengths: 365 nm, 405 nm, and 436 nm) are irradiated through the photomask 9 using a high-pressure mercury lamp. Photo-resist of the photoresist 8 in the set area.
[0039]
At this time, since the light-shielding layer 3 is interposed between the photoresist 8 and the glass layer 2 ', even if a part of the ultraviolet light passes through the photoresist 8 and tries to enter the colorless and transparent glass layer 2'. The ultraviolet rays are satisfactorily shielded by the light-shielding layer 3, and unnecessary ultraviolet rays are irradiated to the photoresist 8 from the lower surface side (glass layer side) of the photoresist 8 due to irregular reflection in the glass layer 2 ′. It can be effectively prevented. Therefore, the photoresist 8 can be exposed according to the pattern corresponding to the photomask 9, and the photoresist 8 can be photolyzed only in a desired region.
[0040]
If the light transmittance of the light-shielding layer 3 is more than 10%, the light-shielding effect of the ultraviolet light becomes insufficient, and when the photoresist 8 is irradiated with the ultraviolet light in the above-mentioned exposure step, There is a possibility that a desired pattern cannot be obtained because the amount of ultraviolet light transmitted through the light shielding layer 3 is increased. Therefore, the ultraviolet transmittance of the light shielding layer 3 is preferably set to 10% or less.
[0041]
Then, in the next development step, the ceramic substrate 1 is immersed in a predetermined developing solution while the photoresist 8 is adhered thereto, and the photodegraded photoresist 8 is dissolved in the developing solution to be decomposed. The photoresist 8 thus removed is removed from the ceramic substrate 1, thereby leaving only the photoresist 8 in a region not irradiated with the ultraviolet rays on the glass layer 2 ′, as shown in FIG. 2C. Here, since only the desired area of the photoresist 8 is photolyzed as described above, the photoresist 8 on the glass layer 2 'is patterned with extremely high precision.
[0042]
Process ▲ 3 ▼
Next, as shown in FIG. 2D, a part of the light-shielding layer 3 and the glass layer 2 ′ in a region where the photoresist layer 8 is not present is removed by etching, and the projection is formed on the glass layer 2 immediately below the photoresist layer 8. The part 2b is formed.
[0043]
This etching is performed by immersing the ceramic substrate 1 in a hydrofluoric / nitric acid solution having a predetermined concentration to continuously etch the light-shielding layer 3 and a part of the glass layer 2 ′ in a region where the photoresist layer 8 does not exist. As a result, the glass layer 2 'is eroded from the surface thereof to a depth region of, for example, 2 to 30 [mu] m to form the glass layer 2 composed of the base layer 2a and the projections 2b on the base layer 2a.
[0044]
At this time, since the photoresist 8 is patterned with high precision as described above, there is almost no variation in the width, height, and the like of the convex portion 2b, whereby the glass layer 2 is precisely formed to a predetermined size. The manufacturing yield of the glazed ceramic substrate formed and the thermal head using the substrate as a supporting base material can be remarkably improved.
[0045]
Process ▲ 4 ▼
Finally, the photoresist 8 is removed from the upper surface of the light shielding layer 3, and the entire glass layer is heat-treated.
[0046]
The removal of the photoresist 8 is performed using a predetermined stripper (remover). Specifically, the ceramic substrate 1 obtained in the step (3) is immersed in a stripping solution as it is, and the photoresist 8 is stripped from the surface of the light-shielding layer on the projection 2b.
[0047]
The heat treatment of the glass layer 2 is performed by reheating in a furnace maintained at a temperature of 800 to 850 ° C., whereby the angular portion of the surface of the glass layer becomes smooth, and a thermal head as a product is produced. The finished glazed ceramic substrate is completed.
[0048]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes, improvements, and the like can be made without departing from the gist of the present invention.
[0049]
For example, in the above-described embodiment, the glass layer 2 is formed partially on the upper surface of the ceramic substrate 1, but the glass layer may be formed over the entire upper surface of the ceramic substrate instead. In this case, the base layer portion of the glass layer has a substantially constant thickness, and only the convex portions protrude.
[0050]
In the above-described embodiment, only one convex portion 2b is provided near the top of the glass layer 2. However, instead of this, a plurality of convex portions 2b are provided corresponding to the heating resistor, or at the top of the convex portion 2a. Still another projection may be provided.
[0051]
【The invention's effect】
According to the method of manufacturing a glazed ceramic substrate for a thermal head of the present invention, when processing a photoresist into a predetermined pattern in performing an outer shape processing of a glass layer, a part of ultraviolet rays pass through the photoresist in an exposure step and the glass layer is formed. Even if it tries to enter, the ultraviolet rays are well shielded by the light-shielding layer deposited on the glass layer, and unnecessary ultraviolet rays are irradiated to the photoresist from the lower surface side (glass layer side) of the photoresist. Is effectively prevented. Therefore, the photoresist can be exposed and developed according to a predetermined pattern, thereby making it possible to precisely process the outer shape of the glass layer.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a thermal head manufactured using a glazed ceramic substrate obtained by a manufacturing method of the present invention.
FIGS. 2A to 2D are cross-sectional views for explaining respective steps of the manufacturing method of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view in an exposure step for explaining a conventional method for manufacturing a glazed ceramic substrate.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ceramic substrate, 2, 2 '... Glass layer, 2b ... Convex part, 3 ... Light shielding layer, 8 ... Photoresist

Claims (2)

セラミック基板の少なくとも一部表面にガラス層を被着させるとともに該ガラス層上に遮光層を被着させる工程と、
前記遮光層上にフォトレジストを塗布し、該フォトレジストを露光及び現像により所定パターンに加工する工程と、
前記フォトレジストが存在しない領域の遮光層とガラス層の一部をエッチングし、しかる後、前記フォトレジストを除去する工程と、を備えたサーマルヘッド用グレーズドセラミック基板の製造方法。
A step of applying a glass layer on at least a part of the surface of the ceramic substrate and applying a light-shielding layer on the glass layer,
Applying a photoresist on the light-shielding layer, processing the photoresist into a predetermined pattern by exposure and development,
Etching a portion of the light-shielding layer and the glass layer in a region where the photoresist is not present, and then removing the photoresist, the method comprising the steps of:
前記遮光層の紫外線透過率が10%以下であることを特徴とする請求項1に記載のサーマルヘッド用グレーズドセラミック基板の製造方法。2. The method according to claim 1, wherein the light shielding layer has an ultraviolet transmittance of 10% or less.
JP27404398A 1998-09-28 1998-09-28 Manufacturing method of glazed ceramic substrate for thermal head Expired - Fee Related JP3545947B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27404398A JP3545947B2 (en) 1998-09-28 1998-09-28 Manufacturing method of glazed ceramic substrate for thermal head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27404398A JP3545947B2 (en) 1998-09-28 1998-09-28 Manufacturing method of glazed ceramic substrate for thermal head

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000103105A JP2000103105A (en) 2000-04-11
JP3545947B2 true JP3545947B2 (en) 2004-07-21

Family

ID=17536179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27404398A Expired - Fee Related JP3545947B2 (en) 1998-09-28 1998-09-28 Manufacturing method of glazed ceramic substrate for thermal head

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3545947B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000103105A (en) 2000-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4298786A (en) Thin film thermal print head
EP0006576B1 (en) Method of manufacture of a thin film thermal print head, and thin film thermal print head
JPS59224372A (en) Manufacture of printing head
JP4984855B2 (en) Thin film chip resistor, thin film chip capacitor, and thin film chip inductor manufacturing method
JP3545947B2 (en) Manufacturing method of glazed ceramic substrate for thermal head
JPH04234676A (en) Manufacture of heat-sensitive recording element
TW200819006A (en) Methods of forming individual formed-on-foil thin capacitors for embedding inside printed wiring boards and semiconductor packages
JP3645741B2 (en) Manufacturing method of thermal head
JP4748864B2 (en) Thermal head
JPH11217284A (en) Glazed ceramic substrate for thermal head
JPH07137318A (en) Production of thermal head
JP3469958B2 (en) Thermal head
JP2002011899A (en) Method of making thermal head
JP4164064B2 (en) Manufacturing method of thermal head
JPH10308397A (en) Electrode terminal and manufacture therefor
JP2024154089A (en) Insulating substrate and thermal print head
JP2533088B2 (en) Method of manufacturing thermal head
JP2024087354A (en) Thermal print head, and manufacturing method for thermal print head
JPH05270953A (en) Production of glazed ceramic substrate
KR960014057B1 (en) Manufacturing method of thermal recording apparatus
JPS6351155A (en) Preparation of thermal head
JPH06255152A (en) Thermal head substrate
JPH05270865A (en) Glass substrate having transparent conductive film
JPH11274689A (en) Manufacture electronic component
JPH07125277A (en) Manufacture of thermal head

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040406

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040409

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080416

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090416

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090416

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100416

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110416

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110416

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120416

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120416

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130416

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140416

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees