JP2009137284A

JP2009137284A - Thermal head, manufacturing method for thermal head, and printer

Info

Publication number: JP2009137284A
Application number: JP2008272916A
Authority: JP
Inventors: Kazuhito Uchida; 和仁内田; Hiroshi Yamada; 寛山田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2007-11-13
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2009-06-25

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly reliable thermal head free from a bubble in a resin layer for covering an end part of a protection layer in a bonding pad part side, and to provide a manufacturing method for the thermal head, and a printer. SOLUTION: This thermal head has a heating resistor 24 on a substrate, and a wiring pattern 27 and a bonding pad part 52 for applying electric power to the heating resistor 24, and the wiring pattern 27 is covered with the protection layer 50 and the resin layer 51. The end part 50a in the bonding pad part 52 side of the protection layer 51 has a cross-sectional shape formed into a tapered shape, in the thermal head. COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、サーマルヘッド、サーマルヘッドの製造方法及び印画装置に関し、特に、業務用や民生用の各種プリンタ機器に搭載されるサーマルヘッド、サーマルヘッドの製造方法及び、そのサーマルヘッドを搭載した印画装置に関する。 The present invention relates to a thermal head, a manufacturing method of a thermal head, and a printing apparatus, and more particularly, a thermal head mounted in various business and consumer printer devices, a manufacturing method of the thermal head, and a printing apparatus including the thermal head. About.

リライトプリンタ、カードプリンタ、ビデオプリンタ、バーコードプリンタ、ラベルプリンタ、ファクシミリ、券売機など各種の印画装置の感熱記録に用いられるサーマルヘッドがある。この種のサーマルヘッドでは、所定温度まで加熱することで、メディアに印字したり、印字された情報を消去したりする。より具体的には、サーマルヘッドは、直線的に設けられた単体もしくは複数の発熱抵抗体に、選択的に電位を与えて発熱させ、得られた熱エネルギによって反応するメディアに文字や絵を印刷もしくは印刷されているものを消去する。 There are thermal heads used for thermal recording of various printing apparatuses such as rewrite printers, card printers, video printers, barcode printers, label printers, facsimiles, and ticket vending machines. This type of thermal head prints on a medium or erases printed information by heating to a predetermined temperature. More specifically, the thermal head prints characters and pictures on media that reacts with the obtained thermal energy by selectively applying a potential to a single or multiple heating resistors that are linearly provided to generate heat. Or erase what is printed.

従来のサーマルヘッドは、配線パターン上に保護層が設けられ、その保護層を覆う樹脂が設けられている（例えば、特許文献１参照）。図２０は、サーマルヘッドの発熱抵抗体を搭載した基板の断面図である。サーマルヘッド１００は、基板１０１上に形成されたグレーズ１０２と、グレーズ１０２の上には、紙面と垂直方向に所定の間隔で離散的に配列されるように形成された発熱抵抗体１０３を備えている。また、サーマルヘッド１００は、サーマルヘッドの長さ方向（図２０の紙面に垂直方向）に、所定の間隔で離散的に配列されて形成され、かつ、発熱抵抗体１０３の一部領域が露出するように導電層を除去することにより形成された配線パターン１０４とボンディングパッド部１０５を備えている。さらに、サーマルヘッド１００は、配線パターン１０４上に保護層１０６が設けられ、保護層１０６上と保護層１０６のボンディングパッド部１０５側の端部１０７を樹脂層１０８が覆っている。 In a conventional thermal head, a protective layer is provided on a wiring pattern, and a resin that covers the protective layer is provided (for example, see Patent Document 1). FIG. 20 is a cross-sectional view of a substrate on which a heating resistor for a thermal head is mounted. The thermal head 100 includes a glaze 102 formed on a substrate 101, and a heating resistor 103 formed on the glaze 102 so as to be discretely arranged at a predetermined interval in a direction perpendicular to the paper surface. Yes. The thermal head 100 is formed discretely arranged at predetermined intervals in the length direction of the thermal head (perpendicular to the paper surface of FIG. 20), and a partial region of the heating resistor 103 is exposed. Thus, a wiring pattern 104 and a bonding pad portion 105 formed by removing the conductive layer are provided. Further, in the thermal head 100, a protective layer 106 is provided on the wiring pattern 104, and the resin layer 108 covers the protective layer 106 and the end 107 on the bonding pad portion 105 side of the protective layer 106.

上記のように保護層１０６を樹脂層１０８で覆う理由として、次のことがあげられる。保護層１０６中にはピンホールやクラック等の成膜欠陥が形成される場合がある。成膜欠陥を介して大気中の水分や感熱紙等に含まれているＮａ⁺イオン等が配線パターン１０４に接触すると、配線パターン１０４に腐食が発生して配線パターン１０４の配線抵抗を著しく上昇させ、発熱抵抗体１０３に所定の電力を供給することができなくなる欠点を有していた。 The reason why the protective layer 106 is covered with the resin layer 108 as described above is as follows. Deposition defects such as pinholes and cracks may be formed in the protective layer 106. When moisture in the atmosphere, Na ⁺ ions contained in thermal paper, etc. come into contact with the wiring pattern 104 through the film formation defect, the wiring pattern 104 is corroded to significantly increase the wiring resistance of the wiring pattern 104. The heating resistor 103 cannot be supplied with a predetermined power.

そのため、保護層１０６の表面に、樹脂層１０８を被着させたことから、保護層１０６中にピンホール等の成膜欠陥が数多く形成されても、これらの成膜欠陥を樹脂層１０８によって良好に塞ぎ、大気中の水分や感熱紙等に含まれているＮａ⁺イオン等が配線パターン１０４に接触してこれらを腐食するといった不都合が有効に防止される。従って、配線パターン１０４の配線抵抗を長期にわたってほぼ一定に保つことができ、サーマルヘッドの信頼性を向上させることが可能となる。
特開２００２−３５６００１号公報 Therefore, since the resin layer 108 is deposited on the surface of the protective layer 106, even if many film formation defects such as pinholes are formed in the protective layer 106, these film formation defects are improved by the resin layer 108. Inconveniently, it is possible to effectively prevent the inconvenience that the moisture in the atmosphere, Na ⁺ ions contained in the thermal paper, etc. contact the wiring pattern 104 and corrode them. Accordingly, the wiring resistance of the wiring pattern 104 can be kept substantially constant for a long time, and the reliability of the thermal head can be improved.
JP 2002-356001 A

従来のサーマルヘッドでは、ボンディングパッド部１０５を覆っている保護層１０６をエッチングして除去する際に、ボンディングパッド部１０５を覆っている保護層１０６を露出するようにレジストを塗布した状態でドライエッチングを行っていたので、保護層１０６のボンディングパッド部１０５側の端部１０７が基板面に対してほぼ直角の断面形状を持っていた。そのため、樹脂層１０８を形成する際に保護層１０６を硬化する前の樹脂で覆うとき、硬化する前の樹脂が流動性を有しているためにその端部１０７に密着せず気泡が生じる場合がある。そして、気泡が発生すると、膜剥がれや樹脂層欠陥が発生して、結果的には配線パターンに影響が出るという課題がある。 In the conventional thermal head, when the protective layer 106 covering the bonding pad portion 105 is removed by etching, dry etching is performed with a resist applied so that the protective layer 106 covering the bonding pad portion 105 is exposed. Therefore, the end 107 on the bonding pad portion 105 side of the protective layer 106 had a cross-sectional shape substantially perpendicular to the substrate surface. Therefore, when forming the resin layer 108, when the protective layer 106 is covered with a resin before curing, the resin before curing has fluidity, so that bubbles are not formed in close contact with the end 107. There is. When bubbles are generated, film peeling or resin layer defects occur, resulting in an influence on the wiring pattern.

本発明の目的は、上記課題に鑑み、ボンディングパッド部側の保護層の端部を覆う樹脂層に気泡の少ない信頼性の高いサーマルヘッドとそのサーマルヘッドの製造方法及び印画装置を提供することにある。 In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a thermal head with high reliability with less bubbles in the resin layer covering the end of the protective layer on the bonding pad side, a method for manufacturing the thermal head, and a printing apparatus. is there.

本発明のある態様は、サーマルヘッドに関する。このサーマルヘッドは、基板上に発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体に電力を印加するための配線パターンとボンディングパット部とを有し、前記配線パターンは保護層と樹脂層で覆われているサーマルヘッドであって、前記保護層のボンディングパット部側の端部の断面形状は、テーパー形状である。
また、前記保護層の前記テーパー形状となっている領域が前記樹脂層に覆われてもよい。
また、前記樹脂層は、前記保護層の前記テーパー形状となっている領域とともに、前記配線パターンに電気的に接続される構成要素を含んで覆ってもよい。
また、前記保護層のテーパー形状は、複数段に形成されていてもよい。
また、前記保護層は複数層で形成され、前記複数層のうち最上層がテーパー形状を備えてもよい。
また、前記保護層は、複数層で形成され、上層側の層が下層側の層より、高エッチングレートの特性を有した材料であってもよい。
本発明の別の態様は、印画装置に関し、この印画装置は上述のサーマルヘッドを備えている。
本発明のさらに別の態様は、サーマルヘッドの製造方法に関する。この製造方法は、基板上に発熱抵抗体を形成する工程と、前記発熱抵抗体に電力を印加するための配線パターンをボンディングバッド部とともに形成する工程と、前記配線パターンと前記ボンディングパッド部を保護層で覆った保護層被覆基板を形成する工程と、前記保護層被覆基板を、前記ボンディングパッド部を覆った保護層が露出するようにマスクで覆った状態で前記ボンディングパッド部の保護層をドライエッチングするエッチング工程と、前記保護層を該保護層のボンディングパッド部側の端部まで樹脂層で覆う工程とを含む。
また、前記保護層をドライエッチングするエッチング工程は、その工程中において、前記マスクを、前記保護層におけるエッチングされる領域が拡大する方向に移動させる工程を含んでもよい。
また、前記保護層被覆基板を形成する工程は、前記保護層を上層ほど高エッチングレートの特性を有した材料で複数層形成してもよい。
本発明のさらに別の態様もサーマルヘッドの製造方法に関する。この製造方法は、基板上に発熱抵抗体を形成する工程と、前記発熱抵抗体に電力を印加するための配線パターンをボンディングバッド部とともに形成する工程と、前記ボンディングパッド部をマスクで覆った状態で前記配線パターンを保護層で覆う工程と、前記ボンディングパッド部上の保護層が露出するようにマスクで覆った状態で前記ボンディングパッド部上の保護層をドライエッチングするエッチング工程と、前記保護層を該保護層のボンディングパッド部側の端部まで樹脂層で覆う工程とを含む。
また、前記保護層をドライエッチングするエッチング工程は、その工程中において、前記マスクを外側から内側へ移動させる工程を含んでもよい。
また、前記配線パターンを保護層で覆う工程は、前記保護層を上層ほど高エッチングレートの特性を有した材料で複数層形成してもよい。 One embodiment of the present invention relates to a thermal head. The thermal head has a heating resistor on a substrate, a wiring pattern for applying power to the heating resistor, and a bonding pad portion, and the wiring pattern is covered with a protective layer and a resin layer. The cross-sectional shape of the end of the protective layer on the bonding pad portion side is a tapered shape.
In addition, the tapered region of the protective layer may be covered with the resin layer.
Further, the resin layer may be covered by including a component electrically connected to the wiring pattern together with the tapered region of the protective layer.
The taper shape of the protective layer may be formed in a plurality of stages.
The protective layer may be formed of a plurality of layers, and an uppermost layer of the plurality of layers may have a tapered shape.
The protective layer may be formed of a plurality of layers, and the upper layer may be a material having higher etching rate characteristics than the lower layer.
Another aspect of the present invention relates to a printing apparatus, and the printing apparatus includes the above-described thermal head.
Yet another embodiment of the present invention relates to a method for manufacturing a thermal head. The manufacturing method includes a step of forming a heating resistor on a substrate, a step of forming a wiring pattern for applying electric power to the heating resistor together with a bonding pad portion, and protecting the wiring pattern and the bonding pad portion. Forming a protective layer-covered substrate covered with a layer; and drying the protective layer of the bonding pad portion in a state where the protective layer-covered substrate is covered with a mask so that the protective layer covering the bonding pad portion is exposed. An etching step of etching, and a step of covering the protective layer with a resin layer up to the bonding pad portion side end of the protective layer.
Further, the etching step of dry etching the protective layer may include a step of moving the mask in a direction in which a region to be etched in the protective layer is enlarged.
In the step of forming the protective layer-coated substrate, a plurality of layers of the protective layer may be formed using a material having a higher etching rate as the upper layer is formed.
Still another embodiment of the present invention also relates to a method for manufacturing a thermal head. The manufacturing method includes a step of forming a heating resistor on a substrate, a step of forming a wiring pattern for applying power to the heating resistor together with a bonding pad portion, and a state in which the bonding pad portion is covered with a mask. A step of covering the wiring pattern with a protective layer, an etching step of dry-etching the protective layer on the bonding pad portion in a state covered with a mask so that the protective layer on the bonding pad portion is exposed, and the protective layer And a step of covering the protective layer with the resin layer up to the end of the protective layer on the bonding pad portion side.
The etching process for dry etching the protective layer may include a process of moving the mask from outside to inside during the process.
In the step of covering the wiring pattern with a protective layer, a plurality of layers may be formed with a material having a higher etching rate as the upper layer of the protective layer.

本発明によれば、保護層のボンディングパッド部側の端部の断面形状がテーパー形状であるので、その端部を覆う樹脂層に生じる気泡を低減することができる。それにより、信頼性の高いサーマルヘッドと印画装置を得ることができる。 According to the present invention, since the cross-sectional shape of the end portion on the bonding pad portion side of the protective layer is a taper shape, bubbles generated in the resin layer covering the end portion can be reduced. Thereby, a highly reliable thermal head and printing apparatus can be obtained.

図１は、本発明の実施形態に係るサーマルヘッドを搭載した印画装置１０の概略図である。図１に示す印画装置１０は、六面体状のケーシング１１を有しており、ケーシング１１の前面には、液晶の表示パネル１２、入力キー１３及び排紙口１４が設けられている。また、ケーシング１１内にはメディアとしての感熱紙１５がロール状に巻き取られた形で収納されており、感熱紙１５の先端部は複数本の搬送ローラ１６に支持されて排紙口１４の手前に位置決めされている。さらに、ケーシング１１内にはサーマルヘッドを実装するサーマルヘッドユニット２０が感熱紙１５の上側に位置決めされて組み込まれている。そのサーマルヘッドユニット２０は、感熱紙１５を加熱して発色させることにより、文字や画像等のイメージを感熱紙１５に印刷する。印刷後の感熱紙１５は、排紙口１４から排出される。 FIG. 1 is a schematic view of a printing apparatus 10 equipped with a thermal head according to an embodiment of the present invention. A printing apparatus 10 shown in FIG. 1 has a hexahedral casing 11, and a liquid crystal display panel 12, an input key 13, and a paper discharge port 14 are provided on the front surface of the casing 11. In addition, a thermal paper 15 as a medium is stored in a roll 11 in the casing 11, and the leading end portion of the thermal paper 15 is supported by a plurality of transport rollers 16 so that it can be It is positioned at the front. Further, a thermal head unit 20 for mounting a thermal head is positioned and incorporated in the casing 11 on the upper side of the thermal paper 15. The thermal head unit 20 prints images such as characters and images on the thermal paper 15 by heating the thermal paper 15 to cause color development. The printed thermal paper 15 is discharged from the paper discharge port 14.

図２は、サーマルヘッドユニット２０を下面側からみた平面図、図３は、図２のサーマルヘッドユニット２０のＡ−Ａ線断面図である。図２及び図３に示すように、サーマルヘッドユニット２０は、第１の基板２１を備えている。第１の基板２１の上面側には、ヒートシンク２２及びコネクタ２３が取り付けられている。第１の基板２１の下面側には、複数の発熱抵抗体２４を有する第２の基板２５と集積回路（ＩＣ）２６が取り付けられている。また、第２の基板２５上には、発熱抵抗体２４に接続された配線パターン２７とボンディングパッド部５２が設けられている。そして、その配線パターン２７を覆うように保護層５０と樹脂層５１が設けられている。配線パターン２７と集積回路２６は、集積回路２６の端子とボンディングパッド部５２にボンディングワイヤ２８を接続することによって電気的に接続されている。 2 is a plan view of the thermal head unit 20 as seen from the lower surface side, and FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, the thermal head unit 20 includes a first substrate 21. A heat sink 22 and a connector 23 are attached to the upper surface side of the first substrate 21. A second substrate 25 having a plurality of heating resistors 24 and an integrated circuit (IC) 26 are attached to the lower surface side of the first substrate 21. Further, on the second substrate 25, a wiring pattern 27 and a bonding pad portion 52 connected to the heating resistor 24 are provided. A protective layer 50 and a resin layer 51 are provided so as to cover the wiring pattern 27. The wiring pattern 27 and the integrated circuit 26 are electrically connected by connecting a bonding wire 28 to a terminal of the integrated circuit 26 and the bonding pad portion 52.

集積回路２６とボンディングワイヤ２８を保護するためにエポキシ樹脂など硬質樹脂で形成された保護樹脂２９により両者を覆っている。保護樹脂２９は、段差３０にまたがるように覆われている。また、第１の基板２１上には、ＩＣカバー３１がねじ３２によって取り付けられている。なお、図２と図３には、２点鎖線により、感熱紙１５を示しており、図３のローラ２によりガイドされる。また、ローラ３によって感熱紙１５は、サーマルヘッドに押し当てられ、発熱抵抗体２４からの熱により文字や画像等のイメージが感熱紙１５に印刷される。 In order to protect the integrated circuit 26 and the bonding wire 28, both are covered with a protective resin 29 formed of a hard resin such as an epoxy resin. The protective resin 29 is covered so as to straddle the step 30. An IC cover 31 is attached on the first substrate 21 with screws 32. 2 and 3, the thermal paper 15 is indicated by a two-dot chain line, and is guided by the roller 2 of FIG. Further, the thermal paper 15 is pressed against the thermal head by the roller 3, and an image such as a character or an image is printed on the thermal paper 15 by the heat from the heating resistor 24.

図４は、ＩＣカバー３１を取り外して示した第１の基板２１の一部と第２の基板２５を下部から見た平面図である。 FIG. 4 is a plan view of a part of the first substrate 21 and the second substrate 25 shown with the IC cover 31 removed, as viewed from below.

図４に示すように、第２の基板２５上の配線パターン２７には、複数の個別電極４０及び共通電極４１が含まれ、それぞれが交互に副走査方向に対し平行に並設されるように形成されている。なお、個別電極４０は、共通電極４１が１本に対し２本の割合で設けられている。言い換えれば、共通電極４１の両側に個別電極４０が形成されるパターンが連続している構成となっている。 As shown in FIG. 4, the wiring pattern 27 on the second substrate 25 includes a plurality of individual electrodes 40 and a common electrode 41 so that each of them is alternately arranged in parallel to the sub-scanning direction. Is formed. The individual electrode 40 is provided with a ratio of two common electrodes 41 to one. In other words, the pattern in which the individual electrodes 40 are formed on both sides of the common electrode 41 is continuous.

これらの個別電極４０及び共通電極４１は、導電膜形成工程や露光工程（パターンニング）等を経て形成される。ここで、個別電極４０は、線幅は例えば３０〜７０μｍ程度であるように形成することができる。また、共通電極４１は、線幅は例えば３０〜７０μｍ程度であるように形成することができる。 The individual electrodes 40 and the common electrode 41 are formed through a conductive film forming process, an exposure process (patterning), and the like. Here, the individual electrodes 40 can be formed so that the line width is, for example, about 30 to 70 μm. The common electrode 41 can be formed so that the line width is, for example, about 30 to 70 μm.

また、各個別電極４０の基端には、第１の基板２１上に配置された集積回路２６のリード端子４２に接続される電極パッド４３を有するボンディングパッド部５２が形成されている。また、各共通電極４１の基端には、主走査方向に沿って設けられた共通電極部４１Ａが形成されている。リード端子４２と電極パッド４３は、ボンディングワイヤ２８で接続されている。また、この配線パターン２７を覆うように保護層５０と樹脂層５１が設けられている。樹脂層５１は、エポキシ系や感光性の樹脂からなっている。また、樹脂層５１としては、エポキシ樹脂以外にポリイミド樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂等の使用が可能である。 A bonding pad portion 52 having an electrode pad 43 connected to the lead terminal 42 of the integrated circuit 26 disposed on the first substrate 21 is formed at the base end of each individual electrode 40. A common electrode portion 41 A provided along the main scanning direction is formed at the base end of each common electrode 41. The lead terminal 42 and the electrode pad 43 are connected by a bonding wire 28. A protective layer 50 and a resin layer 51 are provided so as to cover the wiring pattern 27. The resin layer 51 is made of an epoxy-based or photosensitive resin. Moreover, as the resin layer 51, polyimide resin, silicon resin, fluorine resin, or the like can be used in addition to the epoxy resin.

また、各個別電極４０及び共通電極４１の先端部側には、発熱抵抗体２４が互いに絶縁された状態で主走査方向に沿って形成されている。ここで、発熱抵抗体２４は、副走査方向における線幅が例えば３０〜２００μｍ程度であるように露出している。 Further, the heating resistors 24 are formed along the main scanning direction on the distal end side of each individual electrode 40 and common electrode 41 in a state of being insulated from each other. Here, the heating resistor 24 is exposed such that the line width in the sub-scanning direction is, for example, about 30 to 200 μm.

図５は、図４のＢ部を拡大した図である。第１の個別電極４０−１は、第１の発熱抵抗体２４−１の一方の端部に接続されている。第１の発熱抵抗体２４−１の他方の端部は、第１の電極４７−１に接続されている。また、第２の発熱抵抗体２４−２の一方の端部は第１の電極４７−１に接続されており、他方の端部は、第１の共通電極４１−１に接続されている。さらに、第１の共通電極４１−１は、第３の発熱抵抗体２４−３の一方の端部に接続されている。第３の発熱抵抗体２４−３の他方の端部は、第２の電極４７−２に接続されている。また、第４の発熱抵抗体２４−４の一方の端部は第２の電極４７−２に接続されており、他方の端部は、第２の個別電極４０−２に接続されている。第３の個別電極４０−３は、第５の発熱抵抗体２４−５の一方の端部に接続されている。第５の発熱抵抗体２４−５の他方の端部は、第３の電極４７−３に接続されている。また、第６の発熱抵抗体２４−６の一方の端部は第３の電極４７−３に接続されており、他方の端部は、第２の共通電極４１−２に接続されている。さらに、第２の共通電極４１−２は、第７の発熱抵抗体２４−７の一方の端部に接続されている。第７の発熱抵抗体２４−７の他方の端部は、第４の電極４７−４に接続されている。また、第８の発熱抵抗体２４−８の一方の端部は第４の電極４７−４に接続されており、他方の端部は、第４の個別電極４０−４に接続されている。第１及び第２の発熱抵抗体２４−１，２４−２、第３及び第４の発熱抵抗体２４−３，２４−４、第５及び第６の発熱抵抗体２４−５，２４−６、第７及び第８の発熱抵抗体２４−７，２４−８のそれぞれの組が１ドットを構成している。このような形態の共通電極を一般的にはＵターンコモン電極と言う。 FIG. 5 is an enlarged view of a portion B in FIG. The first individual electrode 40-1 is connected to one end of the first heating resistor 24-1. The other end of the first heating resistor 24-1 is connected to the first electrode 47-1. One end of the second heating resistor 24-2 is connected to the first electrode 47-1, and the other end is connected to the first common electrode 41-1. Furthermore, the first common electrode 41-1 is connected to one end of the third heating resistor 24-3. The other end of the third heating resistor 24-3 is connected to the second electrode 47-2. One end of the fourth heating resistor 24-4 is connected to the second electrode 47-2, and the other end is connected to the second individual electrode 40-2. The third individual electrode 40-3 is connected to one end of the fifth heating resistor 24-5. The other end of the fifth heating resistor 24-5 is connected to the third electrode 47-3. One end of the sixth heating resistor 24-6 is connected to the third electrode 47-3, and the other end is connected to the second common electrode 41-2. Furthermore, the second common electrode 41-2 is connected to one end of the seventh heating resistor 24-7. The other end of the seventh heating resistor 24-7 is connected to the fourth electrode 47-4. One end of the eighth heating resistor 24-8 is connected to the fourth electrode 47-4, and the other end is connected to the fourth individual electrode 40-4. First and second heating resistors 24-1 and 24-2, third and fourth heating resistors 24-3 and 24-4, and fifth and sixth heating resistors 24-5 and 24-6 Each of the seventh and eighth heating resistors 24-7 and 24-8 constitutes one dot. Such a common electrode is generally called a U-turn common electrode.

図５で示す構成で、例えば、第１の個別電極４０−１と第１の共通電極４１−１に電圧が印加されたとき、第１の個別電極４０−１と第１の発熱抵抗体２４−１と第１の電極４７−１と第２の発熱抵抗体２４−２と第１の共通電極４１−１を通して電流が流れる。それにより、第１及び第２の発熱抵抗体２４−１、２４−２が発熱する。 In the configuration shown in FIG. 5, for example, when a voltage is applied to the first individual electrode 40-1 and the first common electrode 41-1, the first individual electrode 40-1 and the first heating resistor 24 are applied. -1 and the first electrode 47-1, the second heating resistor 24-2, and the first common electrode 41-1, current flows. Thereby, the first and second heating resistors 24-1 and 24-2 generate heat.

図６は、図４のＣ−Ｃ線断面図である。第２の基板２５上にグレーズ４８が形成されている。グレーズ４８の上には、グレーズ４８の長さ方向（図６の紙面に垂直方向）に、所定の間隔で離散的に配列されるように形成されている発熱抵抗体２４が設けられている。また、サーマルヘッドの長さ方向（図６の紙面に垂直方向）に、所定の間隔で離散的に配列されて形成され、かつ、発熱抵抗体２４の一部領域が露出するように導電層を除去することにより形成された配線パターン２７，４７と、ボンディングパッド部５２を備えている。配線パターン２７，４７の上には保護層５０が形成され、また、保護層５０のボンディングパッド部５２側の端部５０ａの断面形状は、テーパー形状であり、保護層５０は、端部５０ａまで樹脂層５１で覆われている。樹脂層５１の樹脂は、エポキシ樹脂からなっている。 6 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. A glaze 48 is formed on the second substrate 25. On the glaze 48, the heating resistors 24 formed so as to be discretely arranged at predetermined intervals in the length direction of the glaze 48 (perpendicular to the paper surface of FIG. 6) are provided. In addition, the conductive layer is formed so as to be discretely arranged at predetermined intervals in the longitudinal direction of the thermal head (perpendicular to the paper surface of FIG. 6), and a partial region of the heating resistor 24 is exposed. Wiring patterns 27 and 47 formed by removing and bonding pad portions 52 are provided. A protective layer 50 is formed on the wiring patterns 27 and 47, and the cross-sectional shape of the end portion 50a on the bonding pad portion 52 side of the protective layer 50 is a taper shape, and the protective layer 50 extends to the end portion 50a. It is covered with a resin layer 51. The resin of the resin layer 51 is made of an epoxy resin.

以上のように、本実施形態に係るサーマルヘッドは、保護層５０のボンディングパッド部５２側の端部５０ａの断面形状がテーパー形状であるので、樹脂層５１を形成する際に保護層５０を硬化する前の樹脂で覆うとき、硬化する前の樹脂が流動性を有していてもその断面形状がテーパー形状である端部５０ａに樹脂が密着し気泡が生じにくい。そして、その端部５０ａを覆う樹脂層５１に気泡を減らすことができる。それにより、信頼性の高いサーマルヘッドと印画装置を得ることができる。 As described above, in the thermal head according to the present embodiment, since the cross-sectional shape of the end portion 50a on the bonding pad portion 52 side of the protective layer 50 is a taper shape, the protective layer 50 is cured when the resin layer 51 is formed. When the resin before being cured is covered with resin, even if the resin before curing has fluidity, the resin is in close contact with the end portion 50a having a tapered cross-sectional shape, and bubbles are not easily generated. And a bubble can be reduced to the resin layer 51 which covers the edge part 50a. Thereby, a highly reliable thermal head and printing apparatus can be obtained.

次に、本発明の実施形態に係るサーマルヘッドの製造方法を図７〜図１２に基づいて説明する。 Next, a method for manufacturing a thermal head according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図７は、本実施形態に係るサーマルヘッドの製造方法を示す工程図である。また、図８〜図１２は、第２の基板２５上に形成されるサーマルヘッドの断面図である。サーマルヘッドの製造は、第２の基板２５上に発熱抵抗体２４を形成する工程（ステップＳ１１）と、発熱抵抗体２４に電力を印加するための配線パターン２７をボンディングバッド部５２とともに形成する工程（ステップＳ１２）と、配線パターン２７とボンディングパッド部５２を保護層５０で覆った保護層被覆基板を形成する工程（ステップＳ１３）と、保護層被覆基板を、ボンディングパッド部５２を覆う保護層５０が露出するようにマスクで覆った状態でボンディングパッド部５２を覆う保護層５０をドライエッチングして除去するエッチング工程（ステップＳ１４）と、保護層５０を保護層５０のボンディングパッド部５２側の端部５０ａまで樹脂層５１で覆う工程（ステップＳ１５）と、例えば図３に示すように、第１の基板２１上に、第２の基板２５と集積回路２６を配置し、固定し、発熱抵抗体２４と集積回路２６とをボンディングワイヤ２８で電気的に接続し、集積回路２６とボンディングワイヤ２８を覆うようにエポキシ樹脂等の樹脂を塗布し、硬化させて保護樹脂２９を形成する工程（ステップＳ１６）とを含む。 FIG. 7 is a process diagram showing the method of manufacturing the thermal head according to this embodiment. 8 to 12 are cross-sectional views of the thermal head formed on the second substrate 25. FIG. The manufacturing of the thermal head includes the step of forming the heating resistor 24 on the second substrate 25 (step S11) and the step of forming the wiring pattern 27 for applying power to the heating resistor 24 together with the bonding pad portion 52. (Step S12), a step of forming a protective layer-covered substrate in which the wiring pattern 27 and the bonding pad portion 52 are covered with the protective layer 50 (Step S13), and a protective layer 50 covering the bonding pad portion 52 with the protective layer-covered substrate. An etching step (step S14) for removing the protective layer 50 covering the bonding pad portion 52 by dry etching in a state where the protective layer 50 is covered with a mask so as to be exposed, and an end of the protective layer 50 on the bonding pad portion 52 side. The step of covering the portion 50a with the resin layer 51 (step S15) and, for example, as shown in FIG. 3, the first substrate 1, the second substrate 25 and the integrated circuit 26 are arranged and fixed, the heating resistor 24 and the integrated circuit 26 are electrically connected by the bonding wire 28, and the integrated circuit 26 and the bonding wire 28 are covered. And a step of forming a protective resin 29 by applying a resin such as an epoxy resin and curing the resin (step S16).

まず、ステップＳ１１の発熱抵抗体形成工程では、第２の基板２５上に（図８（ａ））、スクリーン印刷等により、グレーズ４８が形成され（図８（ｂ））、グレーズ４８の上には、発熱抵抗体２４が、真空蒸着、ＣＶＤ（化学気相成長法）、スパッタリング等の薄膜形成技術を用いて形成される（図８（ｃ））。発熱抵抗体２４の材料はポリシリコンであり、厚みは、０．０１〜０．３μｍにする。例えば、ＬＰ−ＣＶＤ（減圧ＣＶＤ）法などにより、グレーズ４８上に発熱抵抗体２４が成膜される。次に、フォトリソグラフィーとエッチングにより、成膜された発熱抵抗体２４が、グレーズ４８の長さ方向（図８の紙面に垂直方向）に、所定の間隔で離散的に配列されるように形成される。 First, in the heating resistor forming process in step S11, the glaze 48 is formed on the second substrate 25 (FIG. 8A) by screen printing or the like (FIG. 8B), and the glaze 48 is formed on the glaze 48. The heating resistor 24 is formed by using a thin film forming technique such as vacuum deposition, CVD (chemical vapor deposition), or sputtering (FIG. 8C). The material of the heating resistor 24 is polysilicon, and the thickness is set to 0.01 to 0.3 μm. For example, the heating resistor 24 is formed on the glaze 48 by LP-CVD (low pressure CVD) or the like. Next, the formed heating resistors 24 are formed by photolithography and etching so that they are discretely arranged at predetermined intervals in the length direction of the glaze 48 (perpendicular to the paper surface of FIG. 8). The

ステップＳ１２の配線パターン２７，４７とボンディングパッド部５２を形成する工程では、第２の基板２５の発熱抵抗体２４上の全面に、所望の厚さの導電層（これをエッチングして配線パターン２７，４７とする）を形成する。導電層は、スパッタリング等の薄膜形成技術により形成されてもよいし、スクリーン印刷工法により形成されてもよい。フォトリソグラフィーとエッチングによってパターニングし所望の領域、より具体的には、図４で示したようにサーマルヘッドの長さ方向（主走査方向）に、所定の間隔で離散的に配列されて形成され、かつ、発熱抵抗体２４の一部領域が露出するように導電層を除去することにより、配線パターン２７，４７とボンディングパッド部５２が形成される（図９（ａ））。配線パターン２７，４７は、アルミニウム又はアルミニウム合金で形成され、厚みは０．１〜２．０μｍとする。 In the step of forming the wiring patterns 27 and 47 and the bonding pad portion 52 in step S12, a conductive layer having a desired thickness (etched to form the wiring pattern 27 on the entire surface of the second resistor 25 on the heating resistor 24). , 47). The conductive layer may be formed by a thin film forming technique such as sputtering, or may be formed by a screen printing method. Patterned by photolithography and etching to form a desired region, more specifically, as shown in FIG. 4, discretely arranged at predetermined intervals in the length direction (main scanning direction) of the thermal head, In addition, by removing the conductive layer so that a partial region of the heating resistor 24 is exposed, the wiring patterns 27 and 47 and the bonding pad portion 52 are formed (FIG. 9A). The wiring patterns 27 and 47 are made of aluminum or an aluminum alloy and have a thickness of 0.1 to 2.0 μm.

ステップＳ１３の配線パターン２７，４７とボンディングパッド部５２を保護層５０で覆った保護層被覆基板６０を形成する工程では、配線パターン２７，４７の上にＳｉＯ_２等の無機物質をスパッタリング等により堆積し保護層５０を形成する（図９（ｂ））。保護層５０は、ＳｉＯ_２で厚みは３〜１０μｍとする。 In the step of forming the protective layer-covered substrate 60 in which the wiring patterns 27 and 47 and the bonding pad portion 52 are covered with the protective layer 50 in step S13, an inorganic substance such as SiO ₂ is deposited on the wiring patterns 27 and 47 by sputtering or the like. Then, the protective layer 50 is formed (FIG. 9B). The protective layer 50 is made of SiO ₂ and has a thickness of 3 to 10 μm.

ステップＳ１４のエッチング工程では、保護層被覆基板６０を、ボンディングパッド部５２を覆う保護層５０（５０ｂ）が露出するようにマスク６１で覆った状態でボンディングパッド部５２を覆う保護層５０ｂをドライエッチングする（図１０）。このときのエッチングでは、例えば、エッチングガスとしてＣＨＦ_３とＯ_２を用い、エッチング圧として１Ｐａと設定して行う。このとき、保護層５０の端部５０ａの断面形状はテーパー形状となる（図１１）。ここで、テーパー形状ができる理由であるが、レジストによるマスクを用いてドライエッチングすると、テーパー形状にはならないが、マスク６１を置いているだけなので、エッチングガスの回り込みにより、テーパー形状になる。ここで用いるマスク６１は、アルミナや、ＳＵＳ又はアルミニウム等の金属や、ポリイミド又はテフロン（登録商標）等の樹脂、又はこれらの複合材料からなる材質のものであり、板状又はフィルム状の形状のものを用いることができる。図１０と図１１では、マスク６１の位置は、発熱体側より飛び出しているが、これは、エッチング時に発熱体側が回り込みによりエッチングされることを防止する役割がある。 In the etching process of step S14, the protective layer 50b covering the bonding pad portion 52 is dry-etched while the protective layer covering substrate 60 is covered with the mask 61 so that the protective layer 50 (50b) covering the bonding pad portion 52 is exposed. (FIG. 10). In this etching, for example, CHF ₃ and O ₂ are used as the etching gas and the etching pressure is set to 1 Pa. At this time, the cross-sectional shape of the end portion 50a of the protective layer 50 is a tapered shape (FIG. 11). Here, the reason why the taper shape can be obtained is that when dry etching is performed using a resist mask, the taper shape is not obtained. However, since only the mask 61 is placed, the taper shape is obtained by the wraparound of the etching gas. The mask 61 used here is made of a material made of a metal such as alumina, SUS or aluminum, a resin such as polyimide or Teflon (registered trademark), or a composite material thereof, and has a plate-like or film-like shape. Things can be used. In FIG. 10 and FIG. 11, the position of the mask 61 protrudes from the heating element side, but this has a role to prevent the heating element side from being etched by wraparound during etching.

ステップＳ１５で保護層５０を保護層５０のボンディングパッド部５２側の端部５０ａまで樹脂層５１で覆う。そして、適当な温度で加熱し樹脂を硬化させ、樹脂層被覆工程は完了する（図１２）。樹脂層５１は、エポキシ、ポリイミド、フッ素、シリコン等からなり、樹脂層５１の厚みは、１０〜１００μｍとする。 In step S15, the protective layer 50 is covered with the resin layer 51 up to the end 50a of the protective layer 50 on the bonding pad portion 52 side. Then, the resin is cured by heating at an appropriate temperature, and the resin layer coating step is completed (FIG. 12). The resin layer 51 is made of epoxy, polyimide, fluorine, silicon or the like, and the thickness of the resin layer 51 is 10 to 100 μm.

ステップＳ１６の工程では、第１の基板２１上に、第２の基板２５を取り付け、また、第１の基板２１上に集積回路２６を配置し固定する。その後、発熱抵抗体２４と集積回路２６とをボンディングワイヤ２８で電気的に接続し、集積回路２６とボンディングワイヤ２８を覆うようにエポキシ樹脂（保護樹脂）２９を塗布し、この状態で、エポキシ樹脂（保護樹脂）２９を硬化させる。 In step S 16, the second substrate 25 is attached on the first substrate 21, and the integrated circuit 26 is disposed and fixed on the first substrate 21. Thereafter, the heating resistor 24 and the integrated circuit 26 are electrically connected by a bonding wire 28, and an epoxy resin (protective resin) 29 is applied so as to cover the integrated circuit 26 and the bonding wire 28. In this state, the epoxy resin is applied. (Protective resin) 29 is cured.

ここで、サーマルヘッドの製造作業が終了する。
なお、製造効率を考えた場合には、複数の基板６０を重ねることができる。この場合には直ぐ上の基板６０がマスクの働きをする。 Here, the manufacturing operation of the thermal head is completed.
When manufacturing efficiency is considered, a plurality of substrates 60 can be stacked. In this case, the substrate 60 immediately above serves as a mask.

図１３は、上記の製造方法で製造したサーマルヘッドでの樹脂層５１の気泡発生の様子を示すグラフである。横軸は、保護膜段差（Ａ（μｍ））を示し、縦軸はテーパーの角度（Ｂ度）、すなわち、保護層５０の端部５０ａの配線パターン２７の面と成す角度を示す。図中、丸印は気泡なしを示し、×印は気泡発生を示す。テーパーの角度が小さくなると気泡がなくなること分かる。実験的には、Ｂ＜−０．５×Ａ−８７が成り立つとき気泡がなくなる。なお、図中、直線は、Ｂ＝−０．５×Ａ−８７を示す直線である。
また、テーパー角度調整のためにドライエッチング時に基板６０を傾けてもよい。 FIG. 13 is a graph showing how bubbles are generated in the resin layer 51 in the thermal head manufactured by the above manufacturing method. The horizontal axis indicates the protective film step (A (μm)), and the vertical axis indicates the taper angle (B degrees), that is, the angle formed with the surface of the wiring pattern 27 of the end portion 50a of the protective layer 50. In the figure, a circle indicates no bubble, and a cross indicates bubble generation. It can be seen that the bubbles disappear when the taper angle decreases. Experimentally, bubbles disappear when B <−0.5 × A-87 holds. In the figure, the straight line is a straight line indicating B = −0.5 × A−87.
Further, the substrate 60 may be tilted during dry etching in order to adjust the taper angle.

以上のようにして作製したサーマルヘッドは、保護層５０の端部５０ａの断面形状がテーパー形状になるので、樹脂層５１に含まれる気泡を減らすことができる。それにより、樹脂層５１の剥がれや配線パターン２７，４７の腐食の発生を防止でき、信頼性の高いサーマルヘッドと印画装置を得ることができる。 In the thermal head manufactured as described above, the cross-sectional shape of the end portion 50a of the protective layer 50 is tapered, so that bubbles contained in the resin layer 51 can be reduced. Accordingly, peeling of the resin layer 51 and corrosion of the wiring patterns 27 and 47 can be prevented, and a highly reliable thermal head and printing apparatus can be obtained.

なお、上記の実施形態では、樹脂層５１が保護層５０を覆う構成について説明したが、樹脂層５１が保護層５０を覆う構成だけでなく、図１４で示すように、第１の基板２１上に第２の基板２５を取り付け、また、第１の基板２１上に集積回路２６を配置した第3の基板３５を固定した後に、集積回路２６とボンディングワイヤ２８を保護する保護樹脂２９が、保護層５０の端のテーパー部分を覆うような構成とすることもできる。図１４で示すように、集積回路２６とボンディングワイヤ２８を保護樹脂２９で封止する場合でも、保護膜端部５０ｘの断面形状がテーパー形状になっているので、樹脂剥がれや気泡の巻き込みが低減し、電極の腐食が防止できる。また、保護樹脂２９に気泡が発生することが少ないので、両者の密着性を良好にすることができる。 In the above-described embodiment, the configuration in which the resin layer 51 covers the protective layer 50 has been described. However, not only the configuration in which the resin layer 51 covers the protective layer 50 but also the first substrate 21 as shown in FIG. After the second substrate 25 is attached to the first substrate 21 and the third substrate 35 in which the integrated circuit 26 is disposed is fixed on the first substrate 21, the protective resin 29 that protects the integrated circuit 26 and the bonding wire 28 is protected. It can also be set as the structure which covers the taper part of the edge of the layer 50. FIG. As shown in FIG. 14, even when the integrated circuit 26 and the bonding wire 28 are sealed with the protective resin 29, the cross-sectional shape of the protective film end 50 x is tapered, so that resin peeling and bubble entrainment are reduced. In addition, corrosion of the electrode can be prevented. Moreover, since there are few air bubbles generate | occur | produced in the protective resin 29, both adhesiveness can be made favorable.

次に、本発明の実施形態に係るサーマルヘッドの別の製造方法を図１５〜図１７に基づいて説明する。 Next, another method for manufacturing a thermal head according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図１５は、本実施形態に係るサーマルヘッドの製造方法の別の例を示す工程図である。また、図１６と図１７は、第２の基板２５上に形成されるサーマルヘッドの断面図である。サーマルヘッドの製造は、第２の基板２５上に発熱抵抗体２４を形成する工程（ステップＳ２１）と、発熱抵抗体２４に電力を印加するための配線パターン２７，４７をボンディングバッド部５２とともに形成する工程（ステップＳ２２）と、ボンディングパッド部５２をマスク６２で覆った状態で配線パターン２７，４７を保護層５０で覆う工程（ステップＳ２３）と、ボンディングパッド部５２上の保護層５０が露出するようにマスク６３で覆った状態でボンディングパッド部５２上の保護層（５０ｃ）をドライエッチングして除去するエッチング工程（ステップＳ２４）と、保護層５０を保護層５０のボンディングパッド部５２側の端部５０ａまで樹脂層５１で覆う工程（ステップＳ２５）と、第１の基板２１上に、第２の基板２５と集積回路２６を配置し、固定し、発熱抵抗体２４と集積回路２６とをボンディングワイヤ２８で電気的に接続し、集積回路２６とボンディングワイヤ２８を覆うようにエポキシ樹脂等の樹脂を塗布し、硬化させて保護樹脂２９を形成する工程（ステップＳ２６）とを含む。 FIG. 15 is a process diagram showing another example of a method for manufacturing a thermal head according to the present embodiment. 16 and 17 are cross-sectional views of a thermal head formed on the second substrate 25. FIG. In the manufacture of the thermal head, the step of forming the heating resistor 24 on the second substrate 25 (Step S21) and the wiring patterns 27 and 47 for applying power to the heating resistor 24 are formed together with the bonding pad portion 52. A step (step S22), a step of covering the wiring patterns 27 and 47 with the protective layer 50 in a state where the bonding pad portion 52 is covered with the mask 62 (step S23), and the protective layer 50 on the bonding pad portion 52 is exposed. In this manner, the protective layer (50c) on the bonding pad portion 52 is removed by dry etching while being covered with the mask 63 (step S24), and the protective layer 50 is bonded to the end of the protective layer 50 on the bonding pad portion 52 side. The step of covering the portion 50a with the resin layer 51 (step S25), and the second substrate 25 on the first substrate 21; The product circuit 26 is arranged and fixed, the heating resistor 24 and the integrated circuit 26 are electrically connected by a bonding wire 28, and a resin such as an epoxy resin is applied so as to cover the integrated circuit 26 and the bonding wire 28, And a step of forming the protective resin 29 by curing (step S26).

ステップＳ２１とステップＳ２２とステップＳ２５とステップＳ２６は、それぞれ図７で説明したステップＳ１１とステップＳ１２とステップＳ１５とステップＳ１６に対応し、同様の工程であるので説明を省略する。ここでは、ステップＳ２３とステップＳ２４について説明する。 Step S21, step S22, step S25, and step S26 correspond to step S11, step S12, step S15, and step S16, respectively, described in FIG. Here, step S23 and step S24 will be described.

ステップＳ２３のボンディングパッド部５２をマスク６２で覆った状態で配線パターン２７，４７を保護層５０で覆う工程では、ボンディングパッド部５２をマスク６２で覆い、配線パターン２７，４７の上にＳｉＯ_２等の無機物質をスパッタリング等により堆積し保護層５０を形成する（図１６）。保護層５０は、ＳｉＯ_２で厚みは３〜１０μｍとする。このとき、無機物質の回り込みのために、マスクされたボンディングパッド部分にも、薄く保護層５０ｃが形成されてしまう。また、マスク６２の境界付近ではテーパー形状になる。ここで用いるマスクは、アルミナや、ＳＵＳ又はアルミニウム等の金属や、ポリイミド又はテフロン（登録商標）等の樹脂、又はこれらの複合材料からなる材質のものであり、板状又はフィルム状の形状のものを用いることができる。 In the step of covering the wiring patterns 27 and 47 with the protective layer 50 with the bonding pad portion 52 covered with the mask 62 in step S23, the bonding pad portion 52 is covered with the mask 62 and SiO ₂ or the like is formed on the wiring patterns 27 and 47. A protective layer 50 is formed by depositing the inorganic material by sputtering or the like (FIG. 16). The protective layer 50 is made of SiO ₂ and has a thickness of 3 to 10 μm. At this time, the protective layer 50c is thinly formed on the masked bonding pad portion due to the wraparound of the inorganic substance. Further, a taper shape is formed near the boundary of the mask 62. The mask used here is a material made of a metal such as alumina, SUS or aluminum, a resin such as polyimide or Teflon (registered trademark), or a composite material thereof, and has a plate shape or a film shape. Can be used.

ステップＳ２４のエッチング工程では、ボンディングパッド部５２上の保護層５０が露出するようにマスク６３で覆った状態でボンディングパッド部５２上の保護層５０ｃをドライエッチングする（図１７）。このときのエッチングは、例えば、エッチングガスとしてＣＨＦ_３とＯ_２を用い、エッチング圧として１Ｐａと設定して行う。保護層５０ｃは薄いため、エッチング量が少ないので、エッチング時間を短縮することができる。また、成膜時に形成されるテーパー面とエッチング時に形成されるテーパー面の２つのテーパー面が形成される。 In the etching step of step S24, the protective layer 50c on the bonding pad portion 52 is dry-etched in a state covered with the mask 63 so that the protective layer 50 on the bonding pad portion 52 is exposed (FIG. 17). Etching at this time is performed using, for example, CHF ₃ and O ₂ as the etching gas and 1 Pa as the etching pressure. Since the protective layer 50c is thin, the etching amount is small, so that the etching time can be shortened. Further, two tapered surfaces are formed, a tapered surface formed during film formation and a tapered surface formed during etching.

そして、ステップＳ２５，ステップＳ２６を行って、サーマルヘッドの製造作業が終了する。 Then, Step S25 and Step S26 are performed, and the manufacturing operation of the thermal head is completed.

以上のようにして作製したサーマルヘッドは、保護層５０の端部５０ｄの断面形状がテーパー形状になるので、樹脂層５１に発生する気泡を減らすことができる。それにより、樹脂層５１の剥がれや配線パターン２７，４７の腐食の発生を防止でき、信頼性の高いサーマルヘッドと印画装置を得ることができる。 In the thermal head manufactured as described above, since the cross-sectional shape of the end portion 50d of the protective layer 50 is tapered, bubbles generated in the resin layer 51 can be reduced. Accordingly, peeling of the resin layer 51 and corrosion of the wiring patterns 27 and 47 can be prevented, and a highly reliable thermal head and printing apparatus can be obtained.

なお、本実施形態では、樹脂層は、樹脂を塗布して形成するもので説明したが、それに限らず、樹脂層は、樹脂フィルムによって形成してもよい。また、樹脂フィルムにより樹脂層を設ける場合にでも、端部の断面形状がテーパー形状となっている方が好ましい。 In the present embodiment, the resin layer is described as being formed by applying a resin. However, the present invention is not limited thereto, and the resin layer may be formed of a resin film. Moreover, even when providing a resin layer with a resin film, it is preferable that the cross-sectional shape of an edge part is a taper shape.

また、本実施形態では、印刷用のサーマルヘッドで説明し、複数の発熱抵抗体を備えている場合について示したが、このほかに、単一の発熱抵抗体からなる消去用サーマルヘッドにも用いることができる。 In the present embodiment, the printing thermal head has been described, and a case where a plurality of heating resistors are provided is shown. However, in addition to this, the thermal head for erasing composed of a single heating resistor is used. be able to.

また、図１７に示したような２段のテーパー形状を形成する別の製造方法として、図１１に示したエッチング工程に続いて、マスク６１を発熱抵抗体２４側（図示では左側）に任意の距離だけ移動させるマスク移動工程を追加し、再度エッチング工程を行う方法もある。つまり、保護層５０におけるエッチングされる領域が拡大する方向にマスク６１を移動させる工程が追加されてもよい。 Further, as another manufacturing method for forming a two-step tapered shape as shown in FIG. 17, following the etching process shown in FIG. 11, the mask 61 is arbitrarily placed on the heating resistor 24 side (left side in the drawing). There is also a method in which a mask moving process for moving the distance is added and the etching process is performed again. That is, a step of moving the mask 61 in the direction in which the region to be etched in the protective layer 50 is enlarged may be added.

次に、上記実施形態の変形例について説明する。
図１８は、変形例に係るサーマルヘッドの断面図であり、図６の変形例に相当する。図６と同様に、第２の基板２５上にグレーズ４８が形成され、グレーズ４８の上には、グレーズ４８の長さ方向（図１８の紙面に垂直方向）に、所定の間隔で離散的に配列されるように形成されている発熱抵抗体２４が設けられている。また、サーマルヘッドの長さ方向（図１８の紙面に垂直方向）に、所定の間隔で離散的に配列されて形成され、かつ、発熱抵抗体２４の一部領域が露出するように導電層を除去することにより形成された配線パターン２７，４７と、ボンディングパッド部５２とが形成されている。配線パターン２７，４７の上には、図６の保護層５０とは異なり、２層からなる保護層７０が形成されている。具体的には、下側の層として第１の保護層７１が形成され、さらにその上には上側の層として第２の保護層７２が形成されている。第１の保護層７１の端部７１ａ及び第２の保護層７２の端部７２ａは、図６で示した保護層５０の端部５０ａと同様に、テーパー形状となっている。そして、保護層７０（７１、７２）は、端部（７１ａ、７２ａ）まで樹脂層５１で覆われている。 Next, a modification of the above embodiment will be described.
FIG. 18 is a cross-sectional view of a thermal head according to a modification, and corresponds to the modification of FIG. As in FIG. 6, a glaze 48 is formed on the second substrate 25, and on the glaze 48, discretely at predetermined intervals in the length direction of the glaze 48 (perpendicular to the paper surface of FIG. 18). A heating resistor 24 formed so as to be arranged is provided. Further, the conductive layer is formed so as to be discretely arranged at a predetermined interval in the length direction of the thermal head (perpendicular to the paper surface of FIG. 18), and a part of the heating resistor 24 is exposed. Wiring patterns 27 and 47 formed by removing and bonding pad portions 52 are formed. Unlike the protective layer 50 of FIG. 6, a protective layer 70 having two layers is formed on the wiring patterns 27 and 47. Specifically, a first protective layer 71 is formed as a lower layer, and a second protective layer 72 is formed thereon as an upper layer. The end portion 71a of the first protective layer 71 and the end portion 72a of the second protective layer 72 are tapered like the end portion 50a of the protective layer 50 shown in FIG. The protective layer 70 (71, 72) is covered with the resin layer 51 up to the end portions (71a, 72a).

ここで、上側に形成される第２の保護層７２は、下側に形成される第１の保護層７１と比べて、高いエッチングレートの材料により形成されている。より具体的には、ステップＳ１３の図９（ｂ）で示した保護層被覆基板６０を形成する工程において、配線パターン２７，４７の上に、相対的にシリコンプアなＳｉＯ_２等の無機物質をスパッタリング等により堆積し第１の保護層７１を形成し、さらに、その上に相対的にシリコンリッチなＳｉＯ_２等の無機物質をスパッタリング等により堆積し第２の保護層７２を形成する。なお、第１の保護層７１の端部７１ａ及び第２の保護層７２の厚さの合計が、３〜１０μｍとする。 Here, the second protective layer 72 formed on the upper side is formed of a material having a higher etching rate than the first protective layer 71 formed on the lower side. More specifically, in the step of forming the protective layer-covered substrate 60 shown in FIG. 9B in step S13, a relatively silicon-poor inorganic substance such as SiO ₂ is sputtered on the wiring patterns 27 and 47. The first protective layer 71 is formed by depositing, for example, and a second protective layer 72 is formed thereon by depositing a relatively silicon-rich inorganic material such as SiO ₂ by sputtering or the like. In addition, the sum total of the thickness of the edge part 71a of the 1st protective layer 71 and the 2nd protective layer 72 shall be 3-10 micrometers.

このようなエッチングレートの異なる材料を選択することで、図示のように、保護層７０の端部は、第１の保護層７１の端部７１ａ及び第２の保護層７２の端部７２ａに示されるように、２段のテーパー形状となる。また、このような２段のテーパー形状を有する構造とすることで、樹脂層５１に生じる気泡の発生がより効果的に抑制される。また、エッチングレートの異なる材料で複数層の保護層７０（７１、７２）を形成する場合、保護膜開口部となる下側の第１の保護層７１のパターンニングの精度を向上させることができ、全体のエッチング工程の効率が高くなる。 By selecting such materials having different etching rates, the end portions of the protective layer 70 are shown as the end portion 71a of the first protective layer 71 and the end portion 72a of the second protective layer 72 as shown in the figure. As shown, it has a two-stage taper shape. In addition, with the structure having such a two-step tapered shape, the generation of bubbles generated in the resin layer 51 is more effectively suppressed. In addition, when the plurality of protective layers 70 (71, 72) are formed of materials having different etching rates, the patterning accuracy of the lower first protective layer 71 serving as the protective film opening can be improved. The efficiency of the entire etching process is increased.

なお、図１８の変形例では、保護層７０が２層構造であったが、これに限る趣旨ではなく、図１９に示すように第１〜第３の保護層７１〜７３の３層構造であってもよいし、さらに、４層以上の構造であてもよい。何れにせよ、上側に形成される保護層ほど高いエッチングレートの材料が用いられることで、複数段のテーパー形状を効率良く形成することが出来る。また、保護層が複数層で形成される場合、全ての層において端部がテーパー形状を有していなくともよく、最上の層の端部がテーパー形状を有していれば、気泡発生の抑制効果が得られる。 In the modification of FIG. 18, the protective layer 70 has a two-layer structure. However, the present invention is not limited to this, and has a three-layer structure of first to third protective layers 71 to 73 as shown in FIG. 19. There may be four or more layers. In any case, by using a material having a higher etching rate for the protective layer formed on the upper side, it is possible to efficiently form a multi-step tapered shape. Further, when the protective layer is formed of a plurality of layers, it is not necessary that the end portions of all the layers have a tapered shape, and if the end portion of the uppermost layer has a tapered shape, the generation of bubbles is suppressed. An effect is obtained.

以上の実施形態で説明された構成、配置関係等については本発明が理解・実施できる程度に例示したものにすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。 The configurations, arrangement relationships, and the like described in the above embodiments are merely examples that can be understood and implemented by the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the described embodiments, and can be variously modified without departing from the scope of the technical idea shown in the claims.

本発明は、業務用や民生用の各種プリンタ機器に搭載されるサーマルヘッド、サーマルヘッドの製造方法及び、サーマルヘッドを搭載した印画装置に広く利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used for a thermal head mounted on various business and consumer printer devices, a manufacturing method of the thermal head, and a printing apparatus mounted with the thermal head.

本発明の実施形態に係る印画装置の概略図である。1 is a schematic diagram of a printing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る印画装置のサーマルヘッドユニットを示す平面図である。1 is a plan view showing a thermal head unit of a printing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る印画装置のサーマルヘッドユニットを示す側面図である。1 is a side view showing a thermal head unit of a printing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るサーマルヘッドを模式的に示す平面図である。It is a top view showing typically the thermal head concerning the embodiment of the present invention. 図４のＢ部を拡大した図である。It is the figure which expanded the B section of FIG. 図４のＣ−Ｃ線断面図である。It is CC sectional view taken on the line of FIG. 本発明の実施形態に係るサーマルヘッドの製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of the thermal head which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るサーマルヘッドの製造工程における基板上に形成されるサーマルヘッドの断面図である。It is sectional drawing of the thermal head formed on the board | substrate in the manufacturing process of the thermal head which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るサーマルヘッドの製造工程における基板上に形成されるサーマルヘッドの断面図である。It is sectional drawing of the thermal head formed on the board | substrate in the manufacturing process of the thermal head which concerns on embodiment of this invention. マスクを、ボンディングパッド部を覆う保護層が露出するように重ねた様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a mode that the mask was accumulated so that the protective layer which covers a bonding pad part might be exposed. マスクを、ボンディングパッド部を覆う保護層が露出するように重ねてエッチングしたときの様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a mode when a mask is accumulated and etched so that the protective layer which covers a bonding pad part may be exposed. 本発明の実施形態に係るサーマルヘッドの製造工程における基板上に形成されるサーマルヘッドの断面図である。It is sectional drawing of the thermal head formed on the board | substrate in the manufacturing process of the thermal head which concerns on embodiment of this invention. 本発明の製造方法で製造したサーマルヘッドでの樹脂層の気泡発生の様子を示すグラフである。It is a graph which shows the mode of the bubble generation | occurrence | production of the resin layer in the thermal head manufactured with the manufacturing method of this invention. 本発明の実施形態に係るサーマルヘッドの一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the thermal head which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るサーマルヘッドの製造方法の別の例を示す工程図である。It is process drawing which shows another example of the manufacturing method of the thermal head which concerns on embodiment of this invention. ボンディングパッド部をマスクで覆った状態で保護層を形成する様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a mode that a protective layer is formed in the state which covered the bonding pad part with the mask. マスクを、ボンディングパッド部を覆う保護層が露出するように重ねてエッチングしたときの様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a mode when a mask is accumulated and etched so that the protective layer which covers a bonding pad part may be exposed. 本発明の実施形態の変形例に係るサーマルヘッドの断面図であり、保護層が２層で形成されている断面図を示している。It is sectional drawing of the thermal head which concerns on the modification of embodiment of this invention, and has shown sectional drawing in which the protective layer is formed with two layers. 本発明の実施形態の変形例に係るサーマルヘッドの断面図であり、保護層が３層で形成されている断面図を示している。It is sectional drawing of the thermal head which concerns on the modification of embodiment of this invention, and has shown sectional drawing in which the protective layer is formed by three layers. 従来のサーマルヘッドの発熱抵抗体を搭載したチップの断面図である。It is sectional drawing of the chip | tip which mounts the heating resistor of the conventional thermal head.

Explanation of symbols

１０印画装置
１１ケーシング
１２表示パネル
１３入力キー
１４排紙口
１５感熱紙
１６搬送ローラ
２０サーマルヘッドユニット
２１第１の基板
２２ヒートシンク
２３コネクタ
２４発熱抵抗体
２５第２の基板
２６集積回路（ＩＣ）
２７、４７配線パターン
２８ボンディングワイヤ
２９保護樹脂
３０段差
３１ＩＣカバー
３５第３の基板
４０個別電極
４１共通電極
５０保護層
５０ａ、７１ａ、７２ａ、７３ａ端部
５１樹脂層
５２ボンディングパッド部
７０保護層
７１第１の保護層
７２第２の保護層
７３第３の保護層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Printing apparatus 11 Casing 12 Display panel 13 Input key 14 Paper discharge port 15 Thermal paper 16 Carrying roller 20 Thermal head unit 21 1st board | substrate 22 Heat sink 23 Connector 24 Heating resistor 25 2nd board | substrate 26 Integrated circuit (IC)
27, 47 Wiring pattern 28 Bonding wire 29 Protective resin 30 Step 31 IC cover 35 Third substrate 40 Individual electrode 41 Common electrode 50 Protective layer 50a, 71a, 72a, 73a End 51 Resin layer 52 Bonding pad 70 Protective layer 71 First protective layer 72 Second protective layer 73 Third protective layer

Claims

A thermal head having a heating resistor on a substrate, a wiring pattern for applying power to the heating resistor, and a bonding pad portion, the wiring pattern being a thermal head covered with a protective layer and a resin layer,
The thermal head according to claim 1, wherein a cross-sectional shape of the end portion of the protective layer on the bonding pad portion side is a taper shape.

The thermal head according to claim 1, wherein the taper-shaped region of the protective layer is covered with the resin layer.

The said resin layer is covered including the component electrically connected to the said wiring pattern with the area | region which becomes the said taper shape of the said protective layer, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. Thermal head.

The thermal head according to any one of claims 1 to 3, wherein the protective layer has a plurality of tapered shapes.

The thermal head according to any one of claims 1 to 4, wherein the protective layer is formed of a plurality of layers, and an uppermost layer of the plurality of layers has a tapered shape.

6. The protective layer according to claim 1, wherein the protective layer is formed of a plurality of layers, and the upper layer is a material having higher etching rate characteristics than the lower layer. Thermal head.

A printing apparatus comprising the thermal head according to claim 1.

Forming a heating resistor on the substrate;
Forming a wiring pattern for applying power to the heating resistor together with a bonding pad portion;
Forming a protective layer-covered substrate in which the wiring pattern and the bonding pad portion are covered with a protective layer;
An etching step of dry-etching the protective layer of the bonding pad portion in a state where the protective layer-covered substrate is covered with a mask so that the protective layer covering the bonding pad portion is exposed;
And a step of covering the protective layer with a resin layer up to the end of the protective layer on the bonding pad portion side.

9. The thermal process according to claim 8, wherein the etching step of dry-etching the protective layer includes a step of moving the mask in a direction in which a region to be etched in the protective layer is enlarged. Manufacturing method of the head.

10. The method of manufacturing a thermal head according to claim 8, wherein in the step of forming the protective layer-coated substrate, a plurality of layers of the protective layer are formed of a material having a higher etching rate as the upper layer.

Forming a heating resistor on the substrate;
Forming a wiring pattern for applying power to the heating resistor together with a bonding pad portion;
Covering the wiring pattern with a protective layer in a state where the bonding pad portion is covered with a mask;
An etching step of dry-etching the protective layer on the bonding pad portion in a state covered with a mask so that the protective layer on the bonding pad portion is exposed;
And a step of covering the protective layer with a resin layer up to the bonding pad portion side end of the protective layer.

The method of manufacturing a thermal head according to claim 11, wherein the etching step of dry etching the protective layer includes a step of moving the mask from outside to inside during the step.

The method for manufacturing a thermal head according to claim 11, wherein the step of covering the wiring pattern with a protective layer forms a plurality of layers of the protective layer with a material having a higher etching rate as the upper layer.