热敏打印头及其制造方法

xiaoxiao2020-6-27  35

专利名称:热敏打印头及其制造方法
技术领域
本发明涉及热敏打印头及其制造方法。
背景技术
图37表示现有的热敏打印头的一例(例如,日本再表2005-120841号公报)。示于图37的热敏打印头900具有陶瓷基板91以及布线基板92。在陶瓷基板91上,形成有釉层93。釉层93由例如玻璃制成,与主扫描方向垂直的剖面形状呈圆弧状。另外,在陶瓷基板91上,形成有电极层94。电极层94以例如金(Au)为主成分,具有多个个别电极941和共通电极942。在电极层94上,层叠有电阻层95以及保护层96。电阻层95形成为跨接个别电极941和共通电极942。保护层96用于保护电极层94以及电阻层95,由例如玻璃制成。在陶瓷基板91的沿副扫描方向的靠近一端的部位上,安装有驱动IC 97。驱动IC 97 起到经由多个个别电极941向电阻层95部分地施加电流的作用。驱动IC 97通过导线98 分别连接于多个个别电极941和布线基板92。作为印刷对象的感热纸通过保护层96被电阻层95受压紧。该压紧是通过设置在安装有热敏打印头900的打印机上的压纸滚轴(省略图示)来实现。如果源于该压纸滚轴的压紧力,作用到设置有个别电极941以及共通电极942的区域,那么电阻层95之中覆盖个别电极941以及共通电极942的部分可能会受到损伤。在日本再表2005-120841号公报中,披露有将个别电极941以及共通电极942下沉(sunk)到釉层93的结构。但是,随着热敏打印头900的薄型化,釉层93越薄,个别电极941以及共通电极942的下沉越难。这样一来,就不能充分地避免电阻层95受损。

发明内容
本发明是基于上述事实而提出的,其目的在于提供一种能够避免电阻层受损的热敏打印头及其制造方法。本发明的第一方面提供的热敏打印头,其特征在于,包括基板;釉层,形成在所述基板上,并包括发热电阻支撑部,该发热电阻支撑部沿主扫描方向延伸,且在与主扫描方向垂直的方向观察时断面形状呈圆弧状;电极层,包括多个个别电极和共通电极,所述多个个别电极分别包括沿所述主扫描方向排列并设置在所述发热电阻支撑部之上的第一带状部,所述共通电极包括沿所述主扫描方向排列并设置在所述发热电阻支撑部之上的多个第二带状部;以及电阻层,包括发热部和电极覆盖部,所述发热部经由所述电极层供给电流而发热,所述电极覆盖部覆盖所述第一以及第二带状部之间的间隙,所述第一以及第二带状部的每一个包括普通厚度部和减薄部,其中所述减薄部薄于所述普通厚度部且位于靠近所述间隙的位置。在本发明的优选实施方式中,所述减薄部可以相对于所述发热电阻支撑部下沉 (sunk) ο在本发明的优选实施方式中,所述电极层可以包括主金层,该主金层具有下层以及形成在该下层上的上层,所述普通厚度部由所述下层和所述上层形成,所述减薄部由所述下层形成。在本发明的优选实施方式中,所述电极层可以包括主金层,该主金层具有下层以及形成在该下层上的上层,所述普通厚度部由所述下层和所述上层形成,所述减薄部由所述上层形成。在本发明的优选实施方式中,所述电极层可以包括电介入在所述多个个别电极与所述共通电极之间的多个中继电极。在本发明的优选实施方式中,所述多个中继电极分别可以包括一对第三带状部, 沿所述主扫描方向排列,并且沿所述副扫描方向延伸,所述一对第三带状部以间隙与所述第一带状部和所述第二带状部相对;以及连结部,连结一对第三带状部中的两个带状部。
在本发明的优选实施方式中,所述共通电极可以具有将所述第二带状部的两个带状部相连结的分支部。在本发明的优选实施方式中,所述共通电极可以具有将所述第二带状部相互连结的连结部。在本发明的优选实施方式中,可以进一步包括与所述连结部重叠的银(Ag)层,和覆盖所述银层的银(Ag)保护层。在本发明的优选实施方式中,所述银保护层可以由玻璃制成。在本发明的优选实施方式中,进一步可以包括向所述电阻层有选择地施加电流的驱动IC。在本发明的优选实施方式中,所述共通电极可以包括基础部,在副扫描方向上所述基础部比所述多个个别电极更远离所述发热电阻支撑部,并且所述基础部支持向所述多个个别电极有选择地施加电流的所述驱动IC。在本发明的优选实施方式中,进一步可以包括介入在所述驱动IC与所述基础部之间的树脂层。在本发明的优选实施方式中,所述基板可以由陶瓷制成。在本发明的优选实施方式中,进一步可以包括附接在所述基板上并由金属制成的散热板。本发明的另一方面提供的一种热敏打印头的制造方法,其特征在于,包括如下步骤在基板上形成釉层,该釉层包括发热电阻支撑部,该发热电阻支撑部沿主扫描方向延伸,且在与主扫描方向垂直的方向观察时断面形状呈圆弧状;形成电极层,该电极层包括多个个别电极和共通电极,所述多个个别电极分别包括沿所述主扫描方向排列并设置在所述发热电阻支撑部上的第一带状部,所述共通电极包括沿所述主扫描方向排列并设置在所述发热电阻支撑部上的多个第二带状部;以及形成电阻层,该电阻层包括发热部和电极覆盖部,所述发热部经由所述电极层供给电流而发热,所述电极覆盖部覆盖所述第一带状部与所述第二带状部之间的间隙,在形成所述电极层的步骤中,形成所述第一带状部和所述第二带状部,使得所述第一带状部和所述第二带状部的每一个包括普通厚度部和减薄部,其中所述减薄部薄于所述普通厚度部且位于靠近所述间隙的位置。在本发明的优选实施方式中,可以进一步包括,在所述形成电极层的步骤之后且在所述形成电阻层的步骤之前,通过加热所述发热电阻支撑部使所述减薄部相对于所述发热电阻支撑部下沉。在本发明的优选实施方式中,所述形成电极层的步骤可以包括形成主金层的步骤,该主金层具有下层以及形成在该下层上的上层,所述普通厚度部由所述下层和所述上层形成,所述减薄部由所述下层形成。在本发明的优选实施方式中,所述形成电极层的步骤可以包括形成主金层的步骤,该主金层具有下层以及形成在该下层上的上层,所述普通厚度部由所述下层和所述上层形成,所述减薄部由所述上层形成。在本发明的优选实施方式中,所述形成电极层的步骤可以包括印刷含有金(Au) 的糊剂后,再进行烧结。在本发明的优选实施方式中,所述形成电阻层的步骤可以采用溅镀法或者CVD法。在本发明的优选实施方式中,所述形成电极层的步骤可以包括形成共通电极,该共通电极具有将所述第二带状部互相连结的连结部,进一步包括在所述形成电极层的步骤之后且在所述形成电阻层的步骤之前,通过以与所述连结部重叠的方式印刷银(Ag)糊剂后再烧结该银糊剂来形成银(Ag)层;以及在所述形成银层的步骤之后且在所述形成电阻层的步骤之前,通过以覆盖所述银层的方式印刷玻璃糊剂后再烧结该玻璃糊剂来形成银 (Ag)保护层。在本发明的优选实施方式中,所述烧结银糊剂的步骤或所述烧结玻璃糊剂的步骤中的至少一个,可以与将所述带状部相对于所述发热电阻支撑部下沉的步骤组合。根据这样的结构,能够抑制在所述带状部的末端与所述釉层的所述发热电阻支撑部的边界上形成明显的台阶差。由此能够避免所述电阻层形成为覆盖明显的台阶差的结构,有助于防止所述电阻层受损。对本发明的其他的特征以及效果,通过以下参照附图所进行的详细说明将得以明确。


图1是本发明第1实施方式的热敏打印头的平面图。图2是图1所示热敏打印头的要部平面图。图3是沿图2中III-III线的剖面图。图4是沿图2中III-III线的要部剖面图。图5是沿图2中III-III线的要部剖面图。图6是在图1所示热敏打印头的制造方法的一例中在基板上形成了釉层的状态的要部剖面图。图7是在图1所示热敏打印头的制造方法的一例中在基板上形成了釉层的状态的要部剖面图。图8是在图1所示热敏打印头的制造方法的一例中形成了玻璃层的状态的要部剖面图。图9是在图1所示热敏打印头的制造方法的一例中形成了主金层的下层的状态的要部剖面图。
图10是在图1所示热敏打印头的制造方法的一例中形成了主金层的下层的状态的要部剖面图。图11是在图1所示热敏打印头的制造方法的一例中形成了主金层的上层的状态的要部剖面图。图12是在图1所示热敏打印头的制造方法的一例中形成了主金层的上层的状态的要部剖面图。图13是在图1所示热敏打印头的制造方法的一例中形成了辅助金层的状态的要部剖面图。图14是在图1所示热敏打印头的制造方法的一例中形成了辅助金层的状态的要部平面图。图15是在图1所示热敏打印头的制造方法的一例中对主金层以及辅助金层实施了蚀刻的状态的要部平面图。图16是沿图15中XVI-XVI线的剖面图。图17是沿图15中XVI-XVI线的剖面图。图18是在图1所示热敏打印头的制造方法的一例中使带状部下沉的状态的要部剖面图。图19是在图1所示热敏打印头的制造方法的一例中形成了电阻层的状态的要部平面图。图20是沿图19中XX-XX线的剖面图。图21是在图1所示热敏打印头的制造方法的一例中对电阻层实施了蚀刻的状态的要部平面图。图22是沿图21中XXII-XXII线的剖面图。图23是在图1所示热敏打印头的制造方法的一例中形成了保护层的下层的状态的要部剖面图。图M是在图1所示热敏打印头的制造方法的一例中形成了保护层的上层的状态的要部剖面图。图25是在图1所示热敏打印头的制造方法的一例中形成了树脂层的状态的要部剖面图。图沈是在图1所示热敏打印头的制造方法的一例中安装了驱动IC的状态的要部剖面图。图27是本发明第1实施方式的热敏打印头的变形例的要部剖面图。图观是在图27所示热敏打印头的制造方法的一例中形成了主金层的下层的状态的要部剖面图。图四是在图27所示热敏打印头的制造方法的一例中形成了主金层的上层的状态的要部剖面图。图30是在图27所示热敏打印头的制造方法的一例中对主金层以及辅助金层实施了蚀刻的状态的要部剖面图。图31是在图27所示热敏打印头的制造方法的一例中使带状部下沉的状态的要部剖面图。
图32是基于本发明第2实施方式的热敏打印头的要部平面图。图33是沿图32中XXXIII-XXXIII线的剖面图。图34是在图32所示热敏打印头的制造方法的一例中对主金层以及辅助金层实施了蚀刻的状态的要部剖面图。图35是在图32所示热敏打印头的制造方法的一例中形成了银层的状态的要部剖面图。图36是在图32所示热敏打印头的制造方法的一例中形成了银保护层的状态的要部剖面图。图37是现有热敏打印头的一例的要部剖面图。
具体实施例方式下面,参照附图对本发明的优选实施方式进行具体说明。图1 图5表示本发明的第1实施方式的热敏打印头。本实施方式的热敏打印头101具有支撑部1、釉层2、电极层3、电阻层4、保护层5、树脂层6、驱动IC7以及封装树脂82。热敏打印头101使用在对感热纸进行印刷以生成例如条形码片、票据等的打印机上。 而且,为了便于理解,在图1中省略了保护层5以及树脂层6,并且在图2中省略了树脂层6 的一部分以及封装树脂82,用双点虚线表示了保护层5。支撑部1是作为热敏打印头101的基础的部位,包含陶瓷基板11、布线基板12以及散热板13。陶瓷基板11由例如Al2O3等陶瓷材料制成,其厚度例如约为0.6 1.0mm。 如图1所示,陶瓷基板11呈沿着主扫描方向χ延伸的长矩形状。布线基板12具有将由例如玻璃环氧树脂制成的基材层和由例如铜(Cu)制成的布线层层叠而成的构造。如图3所示,用于把热敏打印头101连接到打印机的连接器83附着在布线基板12上。散热板13用于散发来自陶瓷基板11的热,由例如Al等金属制成。釉层2形成在陶瓷基板11上,由例如非晶玻璃等玻璃材料制成。该玻璃材料的软化点为例如800 850°C。釉层2具有发热电阻撑部21和IC电极支撑部22。如图2所示, 所述发热电阻撑部21沿主扫描方向χ延伸,并如图3以及图4所示,在包含副扫描方向y 以及厚度方向ζ的yz平面的剖面形状呈圆弧状。该发热电阻撑部21具有沿副扫描方向y 为例如约700 μ m并沿厚度方向ζ为例如约18 50 μ m的尺寸。该发热电阻撑部21是为了将电阻层4中发热的部位压向作为印刷对象的感热纸而设置。所述IC电极支撑部22设置在相对于发热电阻撑部21沿副扫描方向y相间隔的位置上,并支撑电极层3的一部分和驱动IC7。该IC电极支撑部22的厚度例如约为1. 7 1. 8 μ m。陶瓷基板11中介于发热电阻撑部21和IC电极支撑部22之间的区域,被玻璃层 25覆盖。该玻璃层25由软化点为例如680°C的玻璃制成,其软化点低于形成釉层2的玻璃的软化点。所述玻璃层25的厚度例如约为2.0 μ m。如图3以及图4所示,图中位于发热电阻撑部21的左方区域的陶瓷基板11的一部分被玻璃层沈覆盖。该玻璃层沈具有与玻璃层25相同的材质以及厚度。电极层3用于构成向电阻层4施加电流的路径。在本实施方式中,该电极层3 包含主金层301以及辅助金层304。该主金层301由例如Au比率为约97%的Au树脂酸盐(Resinate Au)制成,并且添加有作为添加元素例如铑(Rhodium)^fL (Vanadium)、铋(Bismuth)、硅(Silicon)等。在本实施方式中,所述主金层301包含下层302以及上层303。 该下层302以及上层303的厚度为例如约0. 3 μ m。所述辅助金层304层叠在主金层301 上,由例如Au比率为约99. 7%的Au树脂酸盐(Resinate Au)制成。该辅助金层304的厚度约为0. 3μπι。而且,所述辅助金层304的材质除了上述材质之外,还能够采用例如Au比率约为60%且混入了玻璃粉的材质。这种情况下,辅助金层304的厚度为大约1. lym。所述电极层3具有多个个别电极33、多个中继电极(relayeleCtr0de)37以及共通电极35。多个个别电极33用于向电阻层4部分地施加电流。该多个个别电极33分别具有带状部331、弯曲部333、直线部334、倾斜部335以及焊接部336。带状部331呈沿着副扫描方向y延伸的带状,位于发热电阻撑部21上。该带状部331具有沿着主扫描方向χ延伸的相对边缘(0pp0Singedge)332。所述弯曲部333具有带状部331和相对于主扫描方向χ以及副扫描方向y均倾斜的另一部分相连的部分。在本实施方式中,弯曲部333形成在发热电阻撑部21之上。所述直线部334与副扫描方向y平行地笔直延伸。该直线部334其大部分形成在玻璃层25上。该直线部334的一端侧部分与发热电阻撑部21重叠,该直线部 334的另一端侧部分与IC电极支撑部22重叠。所述倾斜部335向着对主扫描方向χ以及副扫描方向y均倾斜的方向延伸,形成在IC电极支撑部22之上。所述焊接部336是焊接导线81的部分,形成在IC电极支撑部22之上。在本实施方式中,带状部331、弯曲部333、 直线部334以及倾斜部335的宽度,例如约为47. 5 μ m,焊接部336的宽度例如约为80 μ m。共通电极35与多个个别电极33的电极性相反,所述共通电极35具有多个带状部 351、多个分支部353、多个直线部354、多个倾斜部355、多个延伸部356以及基础部357。该多个带状部351呈向副扫描方向y延伸的带状,位于发热电阻支撑部21之上。所述带状部 351具有沿主扫描方向χ延伸的相对边缘352。在本实施方式中,相邻的两个带状部351,分别形成在两个带状部331之间。所述分支部353使两个带状部351连结到一个直线部354, 呈Y字状。该分支部353形成在发热电阻支撑部21之上。所述直线部邪4与副扫描方向y 平行地笔直延伸。该直线部邪4其大部分形成在玻璃层25之上。该直线部354的一端侧部分与发热电阻支撑部21重叠,该直线部354的另一端侧部分与IC电极支撑部22重叠。 所述倾斜部355向着对主扫描方向χ以及副扫描方向y均倾斜的方向延伸,并形成在IC电极支撑部22之上。所述延伸部356是与倾斜部355连结的部分,沿着副扫描方向y延伸。 所述基础部357呈沿主扫描方向χ延伸的带状,与多个延伸部356连结。在本实施方式中, 带状部351、直线部354、倾斜部355以及延伸部356的宽度为例如约47. 5 μ m。所述多个中继电极37电介入在多个个别电极33和共通电极35之间。所述多个中继电极37分别具有两个带状部371和连结部373。该带状部371呈沿副扫描方向y延伸的带状,形成在发热电阻支撑部21之上。该带状部371具有沿主扫描方向χ延伸的相对边缘372。所述连结部373使一对两个带状部371相连结,沿着主扫描方向χ延伸。多个带状部331、351沿着主扫描方向χ排列。在发热电阻支撑部21之上,多个带状部371排列在沿着副扫描方向y与多个带状部331、351相对的那一侧。相邻的带状部 351的相对边缘352与相邻的中继电极37的相邻的带状部371的相对边缘372在副扫描方向1上隔着间隙相对而置。另外,相邻的中继电极37的剩下的两个带状部371的相对边缘372和两个带状部331的相对边缘332沿副扫描方向y隔着间隙相对而置。在副扫描方向y上相对而置的带状部331和带状部371构成本发明所说的一对带状部。另外,在副扫描方向y上相对而置的带状部351和带状部371构成本发明所说的一对带状部。并且,沿主扫描方向χ排列的这些带状部331、351、371构成本发明所说的多对带状部。如图4以及图5所示,所述电极层3分为普通厚度部321、减薄部322以及增厚部 323。所述普通厚度部321由主金层301形成,占据电极层3的大部分。所述减薄部322 由下层302形成,在此多个带状部331、351、371的相对边缘332、352、372侧的部分相当于所述减薄部322。所述增厚部323是主金层301和辅助金层304重叠的部分,在此,焊接部 336、延伸部356以及基础部357相当于所述增厚部323。在本实施方式中,普通厚度部321 的厚度约为0. 6 μ m,减薄部322的厚度约为0. 3 μ m,增厚部323的厚度约为0. 9 μ m。另外, 如果辅助金层304由混入如上所述玻璃粉的材质制成,那么增厚部323的厚度约为1. 7 μ m。如图3所示,带状部331、371(带状部351也相同)的末端部分下沉(sunk)到发热电阻支撑部21。该下沉的程度是带状部331、351、371的末端部分的上表面,与发热电阻支撑部21平齐或者稍高。电阻层4是经由电极层3部分地施加电流而发热的部位,并且打印点通过发热电阻层4被形成。所述电阻层4由例如TaSW2或者TaN制成,其厚度约为300 2000 A。该电阻层4分为多个发热部41以及多个电极覆盖部42。所述发热部41在发热电阻支撑部 21之上分别覆盖相对边缘331、351和相对边缘371之间的间隙,并根据通电来发热。所述电极覆盖部42介于电极层3和保护层5之间。在本实施方式中,电极覆盖部42覆盖所有的中继电极37、所有的带状部331、351和所有的弯曲部333,以及所有的分支部353和所有的直线部334、354。电极覆盖部42在宽度方向上从带状部331、351、371伸出去约4 μ m。所述保护层5用于保护电极层3以及电阻层4,在本实施方式中,保护层5由下层 51和层叠在下层51上的上层52形成。所述下层51由例如SW2制成,其厚度约为2 μ m。 所述上层52由例如包含SiC的材料制成,其厚度约为6 μ m。从在副扫描方向y上陶瓷基板 11的一端到位于IC电极支撑部22上的直线部334、354的区域形成保护层5。所述电阻层 4的电极覆盖部42介于保护层5和电极层3之间。由此,阻挡保护层5和电极层3相互不接触。所述树脂层6由绝缘性树脂制成,具有电极部61以及IC部62。该电极部61覆盖倾斜部335、355和延伸部356。所述IC部62形成在共通电极35的基础部357上,以支持驱动IC7。所述树脂层6由例如透明环氧树脂制成。所述驱动IC7经由多个个别电极33给电阻层4的发热部41有选择地施加电流。 该驱动IC7安装在树脂层6的IC部62上。在驱动IC7的上表面,以2排形成多个板部71。 这些板部71之中沿着副扫描方向y靠近个别电极33侧的一排,通过导线81与焊接部336 连接。多个板部71之中沿着副扫描方向y远离个别电极33侧的一排,通过导线81连接到在布线基板12上形成的布线图案。该布线图案用于将连接器83和驱动IC7相互电连接。 另外,共通电极35的基础部357和布线基板12的所述布线图案,通过导线81相连接。所述封装树脂82由例如黑色树脂制成,以保护驱动IC7以及导线81。在本实施方式中,封装树脂82的副扫描方向y的一端与树脂层6的电极部61重叠。另外,封装树脂 82的副扫描方向y的另一端,到达布线基板12。下面,参照图6 图沈对热敏打印头101的制造方法进行说明。
首先,如图6以及图7所示,准备陶瓷基板材料10。该陶瓷基板材料10是能够切割出多个陶瓷基板的板状材料,由例如Al2O3等陶瓷制成,厚度例如约为0.6 1.0mm。在该陶瓷基板材料10上形成釉层2。釉层2是将例如包含玻璃的糊剂(paste)厚膜印刷在对应于发热电阻支撑部21以及IC电极支撑部22的部位后,再进行烧结而形成。在本实施方式中,调整所述发热电阻支撑部21的形状,以使在副扫描方向y的尺寸为例如约700 μ m,厚度方向ζ的尺寸为例如约18 50μπι。其次,如图8所示,形成玻璃层25、26。该玻璃层25 J6是将例如包含玻璃的糊剂厚膜印刷在发热电阻支撑部21与IC电极支撑部22之间的区域以及图中发热电阻支撑部 21的左方区域后,再进行烧结而形成。此时,烧结温度为例如790 800°C。另外,通过进行印刷以及烧结,使得玻璃层25的厚度约为2. Ομπι。然后,如图9以及图10所示,形成下层312。该下层312是将例如Au树脂酸盐 (Resinate Au)糊剂厚膜印刷在陶瓷基板材料10的整个表面后,再进行烧结而形成。此时, 烧结温度例如约为790°C。对于下层312,其厚度为例如约0.3 μ m,Au比率约为97%。然后,如图11以及图12所示,形成上层313。该上层313是将例如Au树脂酸盐糊剂厚膜印刷在下层312上后,再进行烧结而形成。在该厚膜印刷中,如图11所示,使下层 312之中覆盖发热电阻支撑部21的大部分露出。此时,烧结温度例如为790°C。对于上层 313,其厚度为例如约0.3 μ m,Au比率约为97%。通过形成下层312以及上层313得到主金层311。然后,如图13所示,形成辅助金层314。该辅助金层314是通过厚膜印刷例如Au 树脂酸盐而使之覆盖主金层311的一部分后,再进行烧结而形成。对于辅助金层314,其厚度为例如约0.3 μ m,Au比率约为99. 7%。通过形成主金层311以及辅助金层314,得到如图14所示的金层(Au层)30。可选地,辅助金层314还可以通过厚膜印刷包含粒状的玻璃和Au的糊剂后,再进行烧结而形成。这种情况下得到的辅助金层314,其厚度约为1. Ιμπι, Au比率约为60%。另外,在后续工序中通过切断陶瓷基板材料10得到多个陶瓷基板11时, 将去除本图中所示的切割区域15。然后,对Au层30进行图案化。该图案化是经由使用了光刻法的曝光处理在Au层 30上形成掩模后,利用该掩模实施蚀刻而进行。通过该图案化,如图15 图17所示,得到包括由下层302以及上层303构成的主金层301和辅助金层304的电极层3。所述电极层 3具有上述的普通厚度部321、减薄部322以及增厚部323。另外,所述电极层3区分为上述的多个个别电极33、多个中继电极37以及共通电极35。然后,对形成有上述各要素的陶瓷基板材料10实施加热处理。该加热处理是将陶瓷基板材料10的整体升温至例如830°C的工序例如重复两次左右。该加热处理使釉层2的发热电阻支撑部21软化。由此,如图18所示,所述多个带状部331、351、371相对于发热电阻支撑部21略微下沉。在本实施方式中,所述发热电阻支撑部21的厚度约为18 50 μ m, 比较薄。因此,多个带状部331、351、371的末端部分下沉为其上表面与发热电阻支撑部21 的上表面几乎平齐,而多个带状部331、351、371的根基部分相对于发热电阻支撑部21几乎不下沉。然后,如图19以及图20所示,形成电阻层40。该电阻层40是通过溅镀例如TaSW2 或者TaN材料来覆盖例如陶瓷基板材料10的整个表面而形成。该电阻层40的厚度为例如约300 2000 A。然后,对电阻层40进行图案化。该图案化是经由使用了光刻法的曝光处理在电阻层40上形成掩模后,利用该掩模实施蚀刻而进行。通过该图案化,如图21以及图22所示, 得到具有多个发热部41以及多个电极覆盖部42的电阻层4。然后,如图23所示,形成下层51。该下层51是在形成露出所希望区域的掩模后, 通过实施采用了例如SiA的溅镀法或者CVD法而形成。对于该下层51,其厚度为例如约 2. 0 μ m。所述电阻层4的电极覆盖部42介于下层51和电极层3之间。然后,如图M所示,形成上层52。该上层52是通过实施使用了例如SiC的溅镀法或者CVD法,使之与下层51重叠而形成。对于上层52,其厚度为例如约6.0 μ m。通过形成下层51以及上层52,可以得到厚度为例如约8. Ομπι的保护层5。然后,如图25所示,形成树脂层6。该树脂层6是通过将例如透明树脂材料涂敷到相当于电极部61以及IC部62的区域而形成。然后,如图沈所示,在IC部62上安装驱动IC7。然后,按照图13所示的方案切割陶瓷基板材料10,以分割出多个陶瓷基板11。并且,将陶瓷基板11和设有连接器83的布线基板12安装到散热板13上。然后,焊接多个导线81。此后,形成封装树脂82。通过以上工序,最终获得热敏打印头101。下面,对热敏打印头101及其制造方法的作用进行说明。在本实施方式中,带状部331、351、371的末端部分形成为减薄部322。由此,能够抑制带状部331、351、371的末端边缘332、352、372形成明显的台阶差。从而可以避免电阻层4覆盖明显的台阶差,有助于防止电阻层4受损。带状部331、351、371的根基部分和电极层3中与之连结的部分形成为普通厚度部 321。由此,能够防止电极层3的电阻值不适当地变大。通过使带状部331、351、371的末端部分相对于釉层2的发热电阻支撑部21下沉, 能够进一步抑制在发热电阻支撑部21和带状部331、351、371的边界上形成台阶差。使带状部331、351、371的末端部分和发热电阻支撑部21齐平有助于消除台阶差。包含下层302以及上层303的主金层301形成普通厚度部321,而减薄部322仅由下层302形成,从而便于将普通厚度部321和减薄部322的边界设置在所期望的位置。该边界的位置能够由厚膜印刷规定,所以能够确保相应的精度。另外,根据本实施方式,焊接部336形成为增厚部323。与普通厚度部321的厚度约为0.6μπι相比,增厚部323的厚度约为0.9μπι(或者,约1.7μπι)。由此,焊接部336即使承受焊接导线81时的压力负载,其受损的可能性也小。另外,还有助于在张力经由导线 81作用到焊接部336时,减弱在导线81和焊接部336的接合部位上所产生的应力集中。由此,能够抑制导线81以及焊接部336的剥落。所述增厚部323由主金层301和辅助金层304形成。该辅助金层304的Au比率高于主金层301,所以有助于提高与由Au制成的导线81的接合力。另外,辅助金层304由混入Au及玻璃的材料制成时,该辅助金层304的表面容易被形成为凹凸较多的形状。由此,能够增大焊接部336和导线81的接触面积。从而也能提高导线81和焊接部336的接合力。在主金层301添加有作为添加元素的铑(Rhodium)、钒(Vanadium)、铋(Bismuth)、硅(Silicon)等。通过这些添加元素特别能够提高与由玻璃制成的釉层2的IC电极支撑部22的接合力。由此,可以有效防止焊接部336的剥落。在本实施方式中,共通电极35的基础部357也形成为增厚部323。在该增厚部323 上经由树脂层6的IC部62安装有驱动IC7。这样的构成,有助于避免在基础部357的安装有驱动IC7的区域上产生不当的应力集中。另外,基础部357焊接有与布线基板12连接的导线81。基础部357形成为增厚部323,有助于提高基础部357和导线81的接合力以及基础部357和釉层2的IC电极支撑部22的接合力,从而有助于抑制该导线81以及基础部 357的剥离。另外,根据本实施方式,保护层5上没有与电极层3直接接触的部分。以Au为主成分的电极层3和采用了溅镀法由玻璃形成的保护层5,结合力比较弱。一方面,由例如 TaSiO2或者TaN制成的电阻层4,与保护层5的结合力比较强。由此,能够抑制保护层5的剥离。另外,根据本实施方式,电极层3之中位于发热电阻支撑部21和IC电极支撑部22 之间的部分,形成在玻璃层25之上。这些部分呈细带状,所以如果基底粗糙则容易造成断开或另外不良状况。因为玻璃层25例如由软化点比形成釉层2的玻璃的软化点还低的玻璃制成,所以容易使其表面平滑。由此,能够避免电极层3的断开。另外,电极层3之中位于玻璃层25之上的,只有直线部334、354。直线部334、3M呈直线状,所以不会像例如弯曲部容易产生应力集中。由此,能够防止直线部334、3M产生不当的移位或弯曲。多个直线部334、3M相互平行,且沿着副扫描方向y延伸。若形成相同数量的直线部334、354,则能够最大化彼此间距。这有助于防止直线部334、3M之间相互接触。另外,在本实施方式中,电阻层4的电极覆盖部42覆盖直线部334、354。电极覆盖部42的相应部分呈细带状。由于直线部334、3M不容易产生移位或弯曲,所以能够避免电极覆盖部42的相应部分相互接触。图27 图36,表示本发明的另一实施方式。而且,在这些图中,与上述实施方式相同或者类似的要素,采用与上述实施方式相同的符号。图27表示热敏打印头101的变形例。图27表示的热敏打印头101的电极层3的构成与前述的热敏打印头101不同。在该变形例中,减薄部322由主金层301的上层303 形成。下层302形成在从发热电阻支撑部21的中心沿着副扫描方向y偏离开的位置上。图观 图31表示热敏打印头101的变形例的制造方法。首先,在陶瓷基板10上形成釉层2以及玻璃层25之后,接着形成下层312。此时,露出发热电阻支撑部21的大部分而形成下层312。然后,覆盖陶瓷基板材料10的几乎整个表面而形成上层313。接着,形成辅助金层334。然后,通过对金(Au)层30实施溅镀处理(sputtering process),如图30 所示,形成具有主金层301的电极层3。然后,通过实施对陶瓷基板材料10整体的加热处理,如图31所示使得带状部331、371的末端部分相对于发热电阻支撑部21下沉。此后,经由参照图19 图沈进行说明的工序来完成热敏打印头101的变形例。基于这样的变形例,也能够抑制电阻层4的受损,防止电极层3的电阻值不适当地变大。图32以及图33示出了基于本发明的第2实施方式的热敏打印头。本实施方式的热敏打印头102与上述实施方式的不同点在于电极层3的结构,和具有银(Ag)层361以及银(Ag)保护层53。如图32所示,电极层3具有多个个别电极33以及共通电极35。每一个个别电极 33的结构与热敏打印头101的个别电极33类似。共通电极35具有多个带状部351、连结部358、迂回部359以及基础部357。多个带状部351分别沿着副扫描方向y延伸,且向主扫描方向χ排列。各带状部351的相对边缘352与个别电极33的带状部331的相对边缘 332相对而置。连结部358在副扫描方向y上形成在陶瓷基板11的一端部分,沿着主扫描方向χ延伸。连结部358与多个带状部351相连结。迂回部359在主扫描方向χ上形成在陶瓷基板11的一端部分,以将连结部358和基础部357相连接。在本实施方式中,带状部331、351的宽度约为27. 3 μ m,在主扫描方向χ的间隙约为15μπι。另外,焊接部336在主扫描方向χ的尺寸约为55 μ m。银层361呈带状,并与共通电极35的连结部358以及迂回部359相重叠,且由Ag 制成。银层361的厚度例如约为16 μ m。银保护层53用于保护银层361,呈覆盖整个银层361的带状。银保护层53由例如玻璃制成,其厚度约为4 10 μ m。下面,参照图34 36对热敏打印头102的制造方法的一例进行说明。首先,经由与参照图6 图17进行说明的工序类似的工序,如图34所示,在陶瓷基板材料10上形成釉层2、玻璃层25、26以及电极层3。在图34所示的状态中,带状部331、 351还未相对于发热电阻支撑部21下沉。其次,如图35所示,形成银层361。银层361是厚膜印刷例如包含银(Ag)的糊剂后,再进行烧结而形成。在此时的烧结工序中,发热电阻支撑部21被加热。由此,带状部 331,351相对于发热电阻支撑部21下沉。然后,形成银保护层53。银保护层53是印刷例如玻璃糊剂(glasspaste)后,再进行烧结而形成。在此时的烧结工序中,发热电阻支撑部21再次被加热。由此,促进带状部 331,351相对于发热电阻支撑部21下沉。此后,经由与参照图19 图沈进行说明的工序类似的工序,完成热敏打印头102。根据这样的实施方式,通过共通电极35的连结部358以及迂回部359的电流也流过银层361。由此,可以降低共通电极35的电阻值。另外,银层361全部被由玻璃制成的银保护层53覆盖。在热敏打印头102的制造工序中,在形成电阻层40时,银层361的整体保持被银保护层53所覆盖。因此,能够防止在采用例如溅镀法或CVD法等形成电阻层40时所产生的CF4气体或&导致Ag层361的属性改变。另外,能够将制造银层361以及银保护层53的工序和使得带状部331、351的末端部分下沉的工序相组合。由此,能够提高热敏打印头102的制造效率。本发明所涉及的热敏打印头及其制造方法,并不限定于上述的实施方式。对于本发明的热敏打印头及其制造方法的具体构成,可自由进行各种变更设计。根据上述配置,在一些实施例中可以抑制带状部的末端边缘与釉层的发热电阻支撑部之间的边界中产生台阶差。因此,不需要配置覆盖明显台阶差的电阻层,有助于避免电阻层的损坏。虽然对特定实施例进行了说明,但这些实施例仅是通过示例性方式来进行展现的,且其不意味着将限制本发明的范围。实际上,在此所描述的新颖热敏打印头可通过多种
15其他形式进行修改,进一步,在不脱离本发明的旨义下,可对所述的实施例的外形进行各种省略、替换和变化。附属权利要求及其等同项将会覆盖这些变形及修改,以使落入到本发明的范围和精神内。
权利要求
1.一种热敏打印头,其特征在于,包括 基板;釉层,形成在所述基板上,并包括发热电阻支撑部,该发热电阻支撑部沿主扫描方向延伸,且在与主扫描方向垂直的方向观察时断面形状呈圆弧状;电极层,包括多个个别电极和共通电极,所述多个个别电极分别包括沿所述主扫描方向排列并设置在所述发热电阻支撑部上的第一带状部,所述共通电极包括沿所述主扫描方向排列并设置在所述发热电阻支撑部上的多个第二带状部;以及电阻层,包括发热部和电极覆盖部,所述发热部经由所述电极层供给电流而发热,所述电极覆盖部覆盖所述第一带状部与所述第二带状部之间的间隙,所述第一带状部和所述第二带状部的每一个包括普通厚度部和减薄部,其中所述减薄部薄于所述普通厚度部且位于靠近所述间隙的位置。
2.根据权利要求1所述的热敏打印头,其特征在于 所述减薄部相对于所述发热电阻支撑部下沉。
3.根据权利要求1所述的热敏打印头,其特征在于所述电极层包括主金层,该主金层具有下层以及形成在该下层上的上层, 所述普通厚度部由所述下层和所述上层形成, 所述减薄部由所述下层形成。
4.根据权利要求1所述的热敏打印头,其特征在于所述电极层包括主金层,该主金层具有下层以及形成在该下层上的上层, 所述普通厚度部由所述下层和所述上层形成, 所述减薄部由所述上层形成。
5.根据权利要求1所述的热敏打印头,其特征在于所述电极层包括电介入在所述多个个别电极与所述共通电极之间的多个中继电极。
6.根据权利要求5所述的热敏打印头,其特征在于,所述多个中继电极分别包括 一对第三带状部,沿所述主扫描方向排列,并且沿副扫描方向延伸,所述一对第三带状部以间隙与所述第一带状部和所述第二带状部相对;以及连结部,连结一对第三带状部中的两个带状部。
7.根据权利要求6所述的热敏打印头,其特征在于所述共通电极具有将所述第二带状部的两个带状部相连结的分支部。
8.根据权利要求1所述的热敏打印头,其特征在于所述共通电极具有将所述第二带状部相互连结的连结部。
9.根据权利要求8所述的热敏打印头,其特征在于进一步包括与所述连结部重叠的银层,和覆盖所述银层的银保护层。
10.根据权利要求9所述的热敏打印头,其特征在于 所述银保护层由玻璃制成。
11.根据权利要求1所述的热敏打印头,其特征在于 进一步包括向所述电阻层有选择地施加电流的驱动IC。
12.根据权利要求11所述的热敏打印头,其特征在于所述共通电极包括基础部,在副扫描方向上所述基础部比所述多个个别电极更远离所述发热电阻支撑部,并且所述基础部支持向所述多个个别电极有选择地施加电流的所述驱动IC0
13.根据权利要求12所述的热敏打印头,其特征在于 进一步包括介入在所述驱动IC与所述基础部之间的树脂层。
14.根据权利要求1所述的热敏打印头,其特征在于 所述基板由陶瓷制成。
15.根据权利要求13所述的热敏打印头,其特征在于 进一步包括附接在所述基板上并由金属制成的散热板。
16.一种热敏打印头的制造方法,其特征在于,包括如下步骤在基板上形成釉层,该釉层包括发热电阻支撑部,该发热电阻支撑部沿主扫描方向延伸,且在与主扫描方向垂直的方向观察时断面形状呈圆弧状;形成电极层,该电极层包括多个个别电极和共通电极,所述多个个别电极分别包括沿所述主扫描方向排列并设置在所述发热电阻支撑部上的第一带状部,所述共通电极包括沿所述主扫描方向排列并设置在所述发热电阻支撑部上的多个第二带状部;以及形成电阻层,该电阻层包括发热部和电极覆盖部,所述发热部经由所述电极层供给电流而发热,所述电极覆盖部覆盖所述第一带状部与所述第二带状部之间的间隙,在形成所述电极层的步骤中,形成所述第一带状部和所述第二带状部,使得所述第一带状部和所述第二带状部的每一个包括普通厚度部和减薄部,其中所述减薄部薄于所述普通厚度部且位于靠近所述间隙的位置。
17.根据权利要求16所述的热敏打印头的制作方法,其特征在于,进一步包括在所述形成电极层的步骤之后且在所述形成电阻层的步骤之前,通过加热所述发热电阻支撑部使所述减薄部相对于所述发热电阻支撑部下沉。
18.根据权利要求16所述的热敏打印头的制作方法,其特征在于所述形成电极层的步骤包括形成主金层,该主金层具有下层以及形成在该下层上的上层,所述普通厚度部由所述下层和所述上层形成,所述减薄部由所述下层形成。
19.根据权利要求16所述的热敏打印头的制作方法,其特征在于所述形成电极层的步骤包括形成主金层,该主金层具有下层以及形成在该下层上的上层,所述普通厚度部由所述下层和所述上层形成,所述减薄部由所述上层形成。
20.根据权利要求16所述的热敏打印头的制作方法,其特征在于 所述形成电极层的步骤包括印刷含有金的糊剂后,再进行烧结。
21.根据权利要求16所述的热敏打印头的制作方法,其特征在于 所述形成电阻层的步骤采用溅镀法或者CVD法。
22.根据权利要求16所述的热敏打印头的制作方法,其特征在于所述形成电极层的步骤包括形成共通电极,该共通电极具有将所述第二带状部相互连结的连结部,进一步包括在所述形成电极层的步骤之后且在所述形成电阻层的步骤之前,通过以与所述连结部重叠的方式印刷银糊剂后再烧结该银糊剂来形成银层;以及在所述形成银层的步骤之后且在所述形成电阻层的步骤之前,通过以覆盖所述银层的方式印刷玻璃糊剂后再烧结该玻璃糊剂来形成银保护层。
23.根据权利要求22所述的热敏打印头的制作方法,其特征在于 所述烧结银糊剂的步骤或所述烧结玻璃糊剂的步骤中的至少一个,与将所述带状部相对于所述发热电阻支撑部下沉的步骤组合。
全文摘要
本发明提供能够避免电阻层受损的热敏打印头及其制造方法。该热敏打印头,包括基板;釉层,形成在基板上,并包括发热电阻支撑部,该发热电阻支撑部沿主扫描方向延伸,且在与主扫描方向垂直的方向观察时断面形状呈圆弧状;电极层,包括多个个别电极和共通电极,多个个别电极分别包括沿主扫描方向排列并设置在发热电阻支撑部上的第一带状部,共通电极包括沿主扫描方向排列并设置在发热电阻支撑部上的多个第二带状部;以及电阻层,包括发热部和电极覆盖部,发热部经由电极层供给电流而发热,电极覆盖部覆盖第一带状部与第二带状部之间的间隙。带状部包括普通厚度部和减薄部,其中减薄部薄于普通厚度部且位于靠近所述间隙的部位。
文档编号B41J2/345GK102555515SQ2011103700
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月18日 优先权日2010年11月19日
发明者山本将也 申请人:罗姆股份有限公司

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