特開 2024-162384 サーマルプリントヘッド用基板及びサーマルプリントヘッド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024162384

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】サーマルプリントヘッド用基板及びサーマルプリントヘッド

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/335 20060101AFI20241114BHJP

【ＦＩ】

B41J2/335 101C

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023077832

(22)【出願日】2023-05-10

(71)【出願人】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木本 智士

【テーマコード（参考）】

2C065

【Ｆターム（参考）】

2C065JA06

2C065JC08

2C065JC09

(57)【要約】

【課題】発熱体膜において発生した熱が従来よりもさらに印字側とは反対側に伝わりにくくなるサーマルプリントヘッド用基板を提供する。
【解決手段】サーマルプリントヘッド用基板（１０）は、隆起部（１４）が形成されている主面（１０ａ）を有する。サーマルプリントヘッド用基板は、基材（１１）と、グレーズ層（１３）とを備える。隆起部は、平面視において第１方向（ＤＲ１）に沿って延在しており、かつ、基材の一部である台座部（１１ｃ）及び台座部の頂面（１１ｄ）上に配置されているグレーズ層で構成されている。グレーズ層の内部には、中空部（１３ａ）がある。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

隆起部が形成されている主面を有するサーマルプリントヘッド用基板であって、
基材と、
グレーズ層とを備え、
前記隆起部は、平面視において第１方向に沿って延在しており、かつ前記基材の一部である台座部及び前記台座部の頂面上に配置されている前記グレーズ層で構成されており、
前記グレーズ層の内部には、中空部がある、サーマルプリントヘッド用基板。

【請求項2】

前記グレーズ層に埋設されているチューブをさらに備え、
前記チューブの内部空間は、前記中空部をなしている、請求項１に記載のサーマルプリントヘッド用基板。

【請求項3】

前記頂面には、凹部が形成されており、
前記チューブは、少なくとも部分的に前記凹部内に配置されている、請求項２に記載のサーマルプリントヘッド用基板。

【請求項4】

前記チューブの構成材料の融点は、前記グレーズ層の構成材料の焼成温度よりも高い、請求項２に記載のサーマルプリントヘッド用基板。

【請求項5】

前記中空部と前記グレーズ層の頂点との間の距離は、２００μｍ以下である、請求項１に記載のサーマルプリントヘッド用基板。

【請求項6】

前記中空部と前記グレーズ層の頂点との間の距離は、１００μｍ以上である、請求項５に記載のサーマルプリントヘッド用基板。

【請求項7】

前記基材の構成材料は、シリコンである、請求項１に記載のサーマルプリントヘッド用基板。

【請求項8】

請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の前記サーマルプリントヘッド用基板と、
絶縁膜と、
配線層と、
発熱体膜とを備え、
前記配線層は、前記発熱体膜を介在させて前記絶縁膜上に配置されており、
前記配線層は、平面視において前記第１方向に直交している第２方向に沿って前記隆起部と交差するように延在しており、かつ平面視において前記第１方向に沿って並んでいる複数の配線部を有し、
前記複数の配線部の各々は、平面視において前記隆起部と重なる位置で前記発熱体膜が露出するように部分的に除去されている、サーマルプリントヘッド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、サーマルプリントヘッド用基板及びサーマルプリントヘッドに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特開２０２２－１６５６７３号公報（特許文献１）には、サーマルプリントヘッドが記載されている。特許文献１に記載のサーマルプリントヘッドは、基板と、配線層と、抵抗体層とを有している。

【0003】

基板は、基材と絶縁層（グレーズ層）とを有している。基材は、主面を有している。主面には、凸部が形成されている。凸部は、平面視において、第１方向に沿って延在している。グレーズ層は、主面上に配置されている。配線層は、抵抗体層を介在させてグレーズ層上に配置されている。配線層は、共通配線と、複数の個別配線とを有している。

【0004】

共通配線は、第１基部と、複数の第１延出部とを有している。第１基部は、平面視において、第１方向に沿って延在している。複数の第１延出部は、第２方向に沿って間隔を空けて並んでいる。なお、第２方向は、第１方向に直交する方向である。複数の第１延出部の各々は、第１方向に沿って第１基部から突出している。複数の個別配線の各々は、第２基部と、第２基部から第２方向に沿って延在している第２延出部とを有している。第２延出部の先端は、第２方向において、第１延出部の先端と間隔を空けて対向している。すなわち、第１延出部の先端と第２延出部の先端とは、抵抗体層で電気的に接続されている。共通配線と個別配線との間に電圧が印可されることにより、第１延出部の先端と第２延出部の先端との間で抵抗体層に電流が流れ、発熱する。この熱が紙に伝わることにより、印刷が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２２－１６５６７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

第１延出部の先端と第２延出部の先端との間で抵抗体層に発生した熱が印字側とは反対側に伝わると、効率的な印字ができない。本開示は、従来よりもさらに印字側とは反対側に熱がさらに伝わりにくくすることが可能なサーマルプリントヘッド用基板を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示のサーマルプリントヘッド用基板は、隆起部が形成されている主面を有する。サーマルプリントヘッド用基板は、基材と、グレーズ層とを備える。隆起部は、平面視において第１方向に沿って延在しており、かつ基材の一部である台座部及び台座部の頂面上に配置されているグレーズ層で構成されている。グレーズ層の内部には、中空部がある。

【発明の効果】

【0008】

本開示のサーマルプリントヘッド用基板によると、発熱体膜において発生した熱が従来よりもさらに印字側とは反対側に伝わりにくくなる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】サーマルプリントヘッド１００の平面図である。

【図2】図１中のＩＩ－ＩＩにおける断面図である。

【図3】サーマルプリントヘッド１００の製造工程図である。

【図4A】台座部形成工程Ｓ２を説明する第１断面図である。

【図4B】台座部形成工程Ｓ２を説明する第２断面図である。

【図5】グレーズ層形成工程Ｓ３を説明する断面図である。

【図6】絶縁膜形成工程Ｓ４を説明する断面図である。

【図7A】配線層形成工程Ｓ５を説明する第１断面図である。

【図7B】配線層形成工程Ｓ５を説明する第２断面図である。

【図7C】配線層形成工程Ｓ５を説明する第３断面図である。

【図7D】配線層形成工程Ｓ５を説明する第４断面図である。

【図7E】配線層形成工程Ｓ５を説明する第５断面図である。

【図8】層間絶縁膜形成工程Ｓ６を説明する断面図である。

【図9】層間絶縁膜５０上における温度と経過時間との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示の実施形態の詳細を、図面を参照しながら説明する。以下の図面では、同一又は相当する部分に同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さないものとする。

【0011】

実施形態に係るサーマルプリントヘッドを説明する。実施形態に係るサーマルプリントヘッドを、サーマルプリントヘッド１００とする。

【0012】

（サーマルプリントヘッド１００の構成）
以下に、サーマルプリントヘッド１００の構成を説明する。

【0013】

図１は、サーマルプリントヘッド１００の平面図である。図２は、図１中のＩＩ－ＩＩにおける断面図である。図１及び図２に示されているように、サーマルプリントヘッド１００は、サーマルプリントヘッド用基板１０と、絶縁膜２０と、配線層３０と、発熱体膜４０と、層間絶縁膜５０と、複数のパッド６１と、パッド６２とを有している。

【0014】

サーマルプリントヘッド用基板１０は、主面１０ａと、主面１０ｂとを有している。主面１０ａ及び主面１０ｂは、サーマルプリントヘッド用基板１０の厚さ方向における端面である。主面１０ｂは、主面１０ａの反対面である。基材１１と、チューブ１２と、グレーズ層１３とを有している。

【0015】

基材１１の構成材料は、例えば、単結晶のシリコンである。基材１１は、第１面１１ａと、第２面１１ｂとを有している。第１面１１ａ及び第２面１１ｂは、基材１１の厚さ方向における端面である。グレーズ層１３に覆われている部分を除いて、第１面１１ａは、主面１０ａを構成している。第２面１１ｂは、主面１０ｂを構成している。

【0016】

第１面１１ａには、台座部１１ｃが形成されている。台座部１１ｃは、平面視において第１方向ＤＲ１に沿って延在している。台座部１１ｃは、台座部１１ｃの周囲にある第１面１１ａの部分よりも突出している。平面視において第１方向ＤＲ１に直交する方向を、第２方向ＤＲ２とする。台座部１１ｃは、頂面１１ｄを有している。頂面１１ｄには、凹部１１ｅが形成されていてもよい。サーマルプリントヘッド１００は、第２方向ＤＲ２において、第１端１００ａと、第２端１００ｂとを有している。第２端１００ｂは、第１端１００ａの反対側の端である。台座部１１ｃは、第１端１００ａ側にある。すなわち、第２方向ＤＲ２における台座部１１ｃと第１端１００ａとの間の距離は、第２方向ＤＲ２における台座部１１ｃと第２端１００ｂとの間の距離よりも小さい。

【0017】

チューブ１２の構成材料は、セラミック等である。チューブ１２は、内部空間が中空になっている筒状の部材であり、第１方向ＤＲ１に沿って延在している。頂面１１ｄに凹部１１ｅが形成されている場合、チューブ１２は少なくとも部分的に凹部１１ｅの内部に配置されている。グレーズ層１３は、頂面１１ｄ上に配置されている。グレーズ層１３は、チューブ１２を覆っている。このことを別の観点から言えば、チューブ１２は、グレーズ層１３に埋設されている。グレーズ層１３の構成材料は、例えばガラス材料である。チューブ１２の構成材料の融点は、グレーズ層１３の構成材料の焼成温度よりも高いことが好ましい。グレーズ層１３の頂面は、主面１０ａの一部を構成している。

【0018】

上記のとおり、チューブ１２の内部空間は、中空になっている。そのため、グレーズ層１３の内部には、チューブ１２の内部空間で構成されている中空部１３ａが存在することになる。中空部１３ａとグレーズ層１３の頂点との間の距離を、距離ＤＩＳとする。距離ＤＩＳは、２００μｍ以下であることが好ましい。距離ＤＩＳは、１００μｍ以上であることが好ましい。なお、グレーズ層１３の頂点とチューブ１２との間にあるグレーズ層１３の厚さは、例えば、１０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。

【0019】

上記のとおり、基材１１は台座部１１ｃを有しており、頂面１１ｄ上にはグレーズ層１３が配置されている。そのため、サーマルプリントヘッド用基板１０は、第１方向ＤＲ１に沿って延在している隆起部１４を主面１０ａに有していることになる。絶縁膜２０は、主面１０ａ上に配置されている。絶縁膜２０の構成材料は、例えばシリコン酸化物、シリコン窒化物、ガラス等である。

【0020】

配線層３０の構成材料は、例えば銅である。配線層３０は、絶縁膜２０上に配置されている。発熱体膜４０は、絶縁膜２０と配線層３０との間に配置されている。発熱体膜４０の構成材料は、例えば、窒化タンタルである。発熱体膜４０と配線層３０との間には、伝熱抑制層４１が配置されていてもよい。伝熱抑制層４１の構成材料は、例えばチタンである。配線層３０は、複数の配線部３１と、配線部３２と、接続部３３とを有している。

【0021】

配線部３１及び配線部３２は、隆起部１４と交差するように、第２方向ＤＲ２に沿って延在している。配線部３１及び配線部３２は、第１方向ＤＲ１において、交互に並んでいる。配線部３１は、第２方向ＤＲ２において、第１端部と、第１端部の反対側の端である第２端部とを有している。配線部３２は、第２方向ＤＲ２において、第１端部と、第１端部の反対側の端である第２端部とを有している。

【0022】

配線部３１の第１端部は、配線部３１の第２端部よりも第１端１００ａの近くにある。配線部３２の第１端部は、配線部３２の第２端部よりも第１端１００ａの近くにある。配線部３１の第１端部及び配線部３２の第１端部は、平面視において隆起部１４と重なっている。配線部３１の第１端部及び配線部３２の第１端部は、グレーズ層１３よりも第１端１００ａの近くにある。配線部３２の第２端部は、接続部３３に接続されている。

【0023】

複数の配線部３１には、配線部３１ａと配線部３１ｂとが含まれている。複数の配線部３２には、配線部３２ａと配線部３２ｂとが含まれている。配線部３１ｂは、第１方向ＤＲ１において、配線部３１ａと配線部３２ａとの間にある。配線部３２ａは、第１方向ＤＲ１において、配線部３１ｂと配線部３２ｂとの間にある。すなわち、配線部３１ａ、配線部３２ａ、配線部３１ｂ及び配線部３２ｂは、第１方向ＤＲ１においてこの順で並んでいる。配線部３１ａの第１端部は配線部３２ａの第１端部に接続されており、配線部３１ｂの第１端部は配線部３２ｂの第１端部に接続されている。

【0024】

配線部３１及び配線部３２は、隆起部１４（より具体的には、グレーズ層１３）と重なる位置で部分的に除去されている。また、配線部３１（配線部３２）の除去部の下にある伝熱抑制層４１は、部分的に除去されている。つまり、発熱体膜４０／伝熱抑制層４１／配線部３１（配線部３２）からなる３層構造の電流経路は、隆起部１４と重なる位置において部分的に発熱体膜４０からなる１層構造又は発熱体膜４０／伝熱抑制層４１からなる２層構造になっている。なお、伝熱抑制層４１がない場合には、発熱体膜４０／配線部３１（配線部３２）からなる２層構造の電流経路が、隆起部１４と重なる位置において、部分的に発熱体膜４０からなる１層構造になっている。

【0025】

層間絶縁膜５０は、配線層３０、配線部３１の除去部の下にある伝熱抑制層４１及び発熱体膜４０並びに配線部３２の除去部の下にある伝熱抑制層４１及び発熱体膜４０を覆うように、絶縁膜２０上に配置されている。層間絶縁膜５０の構成材料は、例えばシリコン窒化物、シリコン酸化物である。層間絶縁膜５０には、複数の開口部５１と開口部５２（図示せず）とが形成されている。開口部５１は、平面視において、配線部３１の第２端部と重なっている。開口部５２は、平面視において、接続部３３と重なっている。

【0026】

パッド６１は、開口部５１と重なっている配線部３１の第２端部上に配置されており、パッド６２は、開口部５２と重なっている接続部３３上に配置されている。これにより、パッド６１及びパッド６２は、それぞれ配線部３１及び配線部３２に電気的に接続されている。パッド６１及びパッド６２は、例えば、ニッケル層、ニッケル層上に配置されているパラジウム層と、パラジウム層上に配置されている金層とで構成されている。

【0027】

配線部３２には、パッド６２及び接続部３３を介して、共通電位が供給される。パッド６１は、ドライバＩＣ（図示せず）の出力端子と例えばワイヤボンディングにより電気的に接続される。これにより、配線部３１には、ドライバＩＣの出力電圧が選択的に供給される。そのため、選択的に電位が供給されている１つの配線部３１の除去部の下にある発熱体膜４０及び当該１つの配線部３１と接続されている配線部３２の除去部の下にある発熱体膜４０が、選択的に発熱する。そして、隆起部１４の上方にある層間絶縁膜５０に紙が接触し、当該紙に発熱体膜４０において発生した熱が伝わることにより、当該紙に対する印字が行われることになる。

【0028】

（サーマルプリントヘッド１００の製造方法）
以下に、サーマルプリントヘッドの製造方法を説明する。

【0029】

図３は、サーマルプリントヘッド１００の製造工程図である。図３に示されるように、サーマルプリントヘッド１００の製造方法は、準備工程Ｓ１と、台座部形成工程Ｓ２と、グレーズ層形成工程Ｓ３と、絶縁膜形成工程Ｓ４と、配線層形成工程Ｓ５と、層間絶縁膜形成工程Ｓ６と、パッド形成工程Ｓ７と、個片化工程Ｓ８とを有している。

【0030】

準備工程Ｓ１では、基材１１が準備される。台座部形成工程Ｓ２では、頂面１１ｄに凹部１１ｅを有する台座部１１ｃが形成される。図４Ａは、台座部形成工程Ｓ２を説明する第１断面図である。図４Ａに示されるように、台座部形成工程Ｓ２では、第１に、第１面１１ａ上に、第１ハードマスクＨＭ１が形成される。第１ハードマスクＨＭ１の形成は、基材１１の表面に第１ハードマスクＨＭ１の構成材料（例えばシリコン窒化物）を成膜するとともに、第１面１１ａ上に成膜されているハードマスクの構成材料をパターンニングすることにより行われる。第１ハードマスクＨＭ１の構成材料の成膜は例えば減圧ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いて行われ、第１ハードマスクＨＭ１の構成材料のパターンニングはフォトリソグラフィで形成されたレジストパターンをマスクとするＲＩＥ（Reactive Ion Etching）等のドライエッチングにより行われる。第１ハードマスクＨＭ１は、凹部１１ｅに対応する位置に開口部を有している。

【0031】

第２に、第１ハードマスクＨＭ１をマスクとしてウェットエッチングが行われることにより、凹部１１ｅが形成される。このウェットエッチングには、例えば水酸化カリウム水溶液又はＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムヒドロキシド）が用いられる。第３に、第１面１１ａ上にある第１ハードマスクＨＭ１がＲＩＥ等のドライエッチングにより除去される。すなわち、第１面１１ａ上以外では、第１ハードマスクＨＭ１が残存する。

【0032】

図４Ｂは、台座部形成工程Ｓ２を説明する第２断面図である。図４Ｂに示されているように、台座部形成工程Ｓ２では、第３に、第１面１１ａ上に、第２ハードマスクＨＭ２が形成される。第２ハードマスクＨＭ２の形成は、第１面１１ａ上に第２ハードマスクＨＭ２の構成材料（例えばシリコン窒化物）を成膜するとともに、成膜された第２ハードマスクＨＭ２の構成材料をパターンニングすることにより行われる。第２ハードマスクＨＭ２の構成材料の成膜は例えばプラズマＣＶＤ法を用いて行われ、第２ハードマスクＨＭ２の構成材料のパターンニングはフォトリソグラフィで形成されたレジストパターンをマスクとするＲＩＥ等のドライエッチングにより行われる。第２ハードマスクＨＭ２は、頂面１１ｄに対応する位置に配置されている。第２ハードマスクＨＭ２は、凹部１１ｅの側壁面上及び底壁面上にも配置されている。

【0033】

第４に、第２ハードマスクＨＭ２をマスクとしてウェットエッチングが行われることにより、台座部１１ｃが形成される。このウェットエッチングには、例えば水酸化カリウム水溶液又はＴＭＡＨが用いられる。第５に、第２ハードマスクＨＭ２及び第１面１１ａ以外に残存している第１ハードマスクＨＭ１がウェットエッチングにより除去される。このウェットエッチングには、例えばフッ酸が用いられる。上記の例では、凹部１１ｅを形成した後に台座部１１ｃが形成されたが、この順番は逆であってもよい。水酸化カリウム水溶液を用いたウェットエッチングでは、側壁面が約５５°の角度をなすようにテーパ状に凹部１１ｅがエッチングされ、凹部１１ｅの一方の側壁面の下端が凹部１１ｅの他方の側壁面と下端と接触した際に凹部１１ｅのエッチングが停止する。これを利用することにより、台座部１１ｃと凹部１１ｅとを同時に形成してもよい。

【0034】

図５は、グレーズ層形成工程Ｓ３を説明する断面図である。図５に示されるように、グレーズ層形成工程Ｓ３では、頂面１１ｄ上にグレーズ層１３が形成される。グレーズ層形成工程Ｓ３では、第１に、凹部１１ｅの底壁面上にチューブ１２が配置される。第２に、頂面１１ｄ上にガラス材料を含むペーストがディスペンサ、スクリーン印刷等を用いてチューブ１２を覆うように塗布されるとともに、塗布されたペーストが焼成される。これにより、チューブ１２が埋設されたグレーズ層１３が形成されることになる。

【0035】

図６は、絶縁膜形成工程Ｓ４を説明する断面図である。図６に示されるように、絶縁膜形成工程Ｓ４では、絶縁膜２０が形成される。絶縁膜２０は、例えばＴＥＯＳ（Tetra EthOxy Silane）を用いたプラズマＣＶＤ法により形成される。

【0036】

図７Ａは、配線層形成工程Ｓ５を説明する第１断面図である。図７Ａに示されているように、配線層形成工程Ｓ５では、第１に、絶縁膜２０上に、発熱体膜４０の構成材料、伝熱抑制層４１の構成材料及び配線層３０の構成材料が、例えばスパッタリングにより順次成膜される。図７Ｂは、配線層形成工程Ｓ５を説明する第２断面図である。図７Ｂに示されているように、配線層形成工程Ｓ５では、第２に、成膜された配線層３０の構成材料がパターンニングされることにより、配線部３１、配線部３２及び接続部３３（図７Ｂ中において図示せず）が形成される。このパターンニングは、フォトリソグラフィで形成されたレジストパターンをマスクとするウェットエッチング等により行われる。

【0037】

配線層形成工程Ｓ５では、第３に、成膜された伝熱抑制層４１の構成材料がパターンニングされることにより、伝熱抑制層４１が形成される。このパターンニングは、配線部３１、配線部３２及び接続部３３をマスクとするウェットエッチングにより行われる。図７Ｃは、配線層形成工程Ｓ５を説明する第３断面図である。図７Ｃに示されるように、配線層形成工程Ｓ５では、第３に、配線部３１及び配線部３２が部分的に除去される。配線部３１及び配線部３２の部分的な除去は、フォトリソグラフィで形成されたレジストパターンをマスクとするウェットエッチング等により行われる。

【0038】

図７Ｄは、配線層形成工程Ｓ５を説明する第４断面図である。図７Ｄに示されているように、配線層形成工程Ｓ５では、第４に、配線部３１から露出している伝熱抑制層４１及び配線部３２から露出している伝熱抑制層４１が、部分的に除去される。伝熱抑制層４１の部分的な除去は、フォトリソグラフィで形成されたレジストパターンをマスクとするウェットエッチング等により行われる。図７Ｅは、配線層形成工程Ｓ５を説明する第５断面図である。図７Ｅに示されるように、配線層形成工程Ｓ５では、第５に、発熱体膜４０の構成材料がパターンニングされる。このパターンニングは、フォトリソグラフィで形成されたレジストパターンをマスクとするＲＩＥ等のドライエッチング等により行われる。

【0039】

図８は、層間絶縁膜形成工程Ｓ６を説明する断面図である。図８に示されるように、層間絶縁膜形成工程Ｓ６では、第１に、層間絶縁膜５０の構成材料が、例えばプラズマＣＶＤ法により成膜される。第２に、成膜された層間絶縁膜５０の構成材料上にレジストパターンが形成される。レジストパターンは、開口部５１及び開口部５２（図８中において図示せず）に対応する位置に開口部を有している。レジストパターンは、フォトリソグラフィで形成される。第３に、上記のレジストパターンをマスクとしてＲＩＥ等のドライエッチングが行われることにより、開口部５１及び開口部５２が形成される。

【0040】

パッド形成工程Ｓ７では、パッド６１及びパッド６２が形成される。パッド６１（パッド６２）は、パッド６１（パッド６２）を構成している各層が、例えば無電解めっき法で順次成長されることにより形成される。個片化工程Ｓ８では、サーマルプリントヘッド用基板１０のダイシングが行われることにより、図１及び図２に示される構造のサーマルプリントヘッド１００が複数個得られる。

【0041】

（サーマルプリントヘッド１００の効果）
以下に、サーマルプリントヘッド１００の効果を説明する。

【0042】

発熱体膜４０において発生した熱は、グレーズ層１３が断熱層として作用することにより主として紙に伝わるが、その一部がグレーズ層１３を介して下方に拡散してしまう。サーマルプリントヘッド用基板１０では、中空部１３ａがグレーズ層１３の内部に存在し、空気の熱伝導率（０．０２４Ｗ／ｍ・Ｋ）がグレーズ層１３の構成材料の熱伝導率（グレーズ層１３の構成材料がガラスである場合、１．３８Ｗ／ｍ・Ｋ程度）よりもはるかに小さい。そのため、サーマルプリントヘッド用基板１０を用いるサーマルプリントヘッド１００では、発熱体膜４０において発生した熱がグレーズ層１３から放熱されにくいため、発熱体膜４０の温度が上昇しやすく、発熱体膜４０において発生した熱が紙に伝わりやすくなる結果、エネルギ効率が従来よりも大幅に改善される。

【0043】

図９は、層間絶縁膜５０上における温度と経過時間との関係を示すグラフである。図９のサンプル１では、グレーズ層１３中に中空部１３ａが存在していない。図９のいるサンプル２及びサンプル３では、グレーズ層中に中空部１３ａが存在している。サンプル２及びサンプル３では、第１方向ＤＲ１に直交する断面視において、中空部１３ａの直径は、１０μｍである。サンプル２における距離ＤＩＳは、サンプル３における距離ＤＩＳよりも小さい。図９のグラフは、シミュレーションにより算出されたものである。このシミュレーションでは、発熱体膜４０に通電されている状態と発熱体膜４０に通電されていない状態とが交互に繰り返された。サンプル１からサンプル３では、投入される電力は同一とされた。図９中の縦軸の温度は、発熱体膜４０の上方にある層間絶縁膜５０の表面における温度である。図９中の横軸は、経過時間である。

【0044】

図９に示されるように、サンプル２及びサンプル３では、発熱体膜４０の上方にある層間絶縁膜５０の表面における温度が、サンプル１よりも高くなっていた。このことから、中空部１３ａがグレーズ層１３の内部に存在していることにより、グレーズ層１３の内部に中空部１３ａが存在しない場合と比較して、発熱体膜４０において発生した熱がグレーズ層１３から（すなわち、印字側とは反対側に）放熱されにくくなりエネルギ効率が改善されることが、シミュレーション上も明らかになった。また、サンプル２及びサンプル３の比較から、距離ＤＩＳが小さくなるにつれてエネルギ効率が改善されることが分かる。

【0045】

（付記）
本開示の実施形態には、以下の構成が含まれている。

【0046】

＜付記１＞
隆起部が形成されている主面を有するサーマルプリントヘッド用基板であって、
基材と、
グレーズ層とを備え、
前記隆起部は、平面視において第１方向に沿って延在しており、かつ前記基材の一部である台座部及び前記台座部の頂面上に配置されている前記グレーズ層で構成されており、
前記グレーズ層の内部には、中空部がある、サーマルプリントヘッド用基板。

【0047】

＜付記２＞
前記グレーズ層に埋設されているチューブをさらに備え、
前記チューブの内部空間は、前記中空部をなしている、付記１に記載のサーマルプリントヘッド用基板。

【0048】

＜付記３＞
前記頂面には、凹部が形成されており、
前記チューブは、少なくとも部分的に前記凹部内に配置されている、付記２に記載のサーマルプリントヘッド用基板。

【0049】

＜付記４＞
前記チューブの構成材料の融点は、前記グレーズ層の構成材料の焼成温度よりも高い、付記２に記載のサーマルプリントヘッド用基板。

【0050】

＜付記５＞
前記中空部と前記グレーズ層の頂点との間の距離は、２００μｍ以下である、付記１に記載のサーマルプリントヘッド用基板。

【0051】

＜付記６＞
前記中空部と前記グレーズ層の頂点との間の距離は、１００μｍ以上である、付記５に記載のサーマルプリントヘッド用基板。

【0052】

＜付記７＞
前記基材の構成材料は、シリコンである、付記１に記載のサーマルプリントヘッド用基板。

【0053】

＜付記８＞
付記１から付記７のいずれか１項に記載の前記サーマルプリントヘッド用基板と、
絶縁膜と、
配線層と、
発熱体膜とを備え、
前記配線層は、前記発熱体膜を介在させて前記絶縁膜上に配置されており、
前記配線層は、平面視において前記第１方向に直交している第２方向に沿って前記隆起部と交差するように延在しており、かつ平面視において前記第１方向に沿って並んでいる複数の配線部を有し、
前記複数の配線部の各々は、平面視において前記隆起部と重なる位置で前記発熱体膜が露出するように部分的に除去されている、サーマルプリントヘッド。

【0054】

以上のように本開示の実施形態について説明を行ったが、上述の実施形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むことが意図される。

【符号の説明】

【0055】

１０ サーマルプリントヘッド用基板、１０ａ 主面、１０ｂ 主面、１１ 基材、１１ａ 第１面、１１ｂ 第２面、１１ｃ 台座部、１１ｄ 頂面、１１ｅ 凹部、１２ チューブ、１３ グレーズ層、１３ａ 中空部、１４ 隆起部、２０ 絶縁膜、３０ 配線層、３１，３１ａ，３１ｂ 配線部、３２，３２ａ，３２ｂ 配線部、３３ 接続部、４０ 発熱体膜、４１ 伝熱抑制層、５０ 層間絶縁膜、５１，５２ 開口部、６１，６２ パッド、１００ サーマルプリントヘッド、１００ａ 第１端、１００ｂ 第２端、ＤＩＳ 距離、ＤＲ１ 第１方向、ＤＲ２ 第２方向、Ｓ１ 準備工程、Ｓ２ 台座部形成工程、Ｓ３ グレーズ層形成工程、Ｓ４ 絶縁膜形成工程、Ｓ５ 配線層形成工程、Ｓ６ 層間絶縁膜形成工程、Ｓ７ パッド形成工程、Ｓ８ 個片化工程、ＨＭ１ 第１ハードマスク、ＨＭ２ 第２ハードマスク。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図7E】

【図8】

【図9】