JPH0759398B2 - METHOD FOR FORMING ELECTRODE PATTERN OF EDGE-TYPE THERMAL PRINT HEAD AND EXPOSURE APPARATUS USED FOR THE SAME - Google Patents
METHOD FOR FORMING ELECTRODE PATTERN OF EDGE-TYPE THERMAL PRINT HEAD AND EXPOSURE APPARATUS USED FOR THE SAMEInfo
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- JPH0759398B2 JPH0759398B2 JP62267497A JP26749787A JPH0759398B2 JP H0759398 B2 JPH0759398 B2 JP H0759398B2 JP 62267497 A JP62267497 A JP 62267497A JP 26749787 A JP26749787 A JP 26749787A JP H0759398 B2 JPH0759398 B2 JP H0759398B2
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Description
この発明は、一定の厚みを有するヘッド基板の主平面部
から丸みを帯びて連続する側端面に発熱体を配置してな
る端面型サーマルプリントヘッドの電極パターンをフォ
トエッチングの手法によって形成する方法およびこれに
用いる露光装置に関する。The present invention relates to a method for forming an electrode pattern of an end face type thermal print head in which a heating element is arranged on a continuous side end face which is rounded from a main plane part of a head substrate having a constant thickness by a photoetching method and The present invention relates to an exposure apparatus used for this.
たとえばシリアル型のサーマルプリントヘッドは従来、
セラミック基板の主平面上に一列に連続する発熱体を形
成し、この発熱体に導通してのびる櫛状の電極パターン
を介して上記発熱体の選択された部分を発熱させるよう
に構成されている。 上記のような従来のサーマルプリントヘッドにおいて
は、ヘッド基板の主平面上にドライバ回路を搭載するこ
とが多く、そうした場合、第7図に示すように、記録紙
を上記ドライバ回路を避けるように曲げながらプラテン
またはバックアップ部材によって上記発熱体上に押し付
けるといった面倒な記録紙の取回しをせねばならないた
め、サーマルプリントヘッド利用機器が大型化するとと
もに、直線状に延びる発熱体の全長にわたって上記バッ
クアップ部材に支持された記録紙に対して一様な押圧力
を与える必要から一定以上の曲げ剛性を必要とし、これ
によりサーマルプリントヘッドそれ自体の薄型化にも限
界があるという問題があった。 このような問題を解決するために、たとえば特開昭60−
19558号公報に示されているように、発熱体をヘッド基
板の側端面部に配置した端面型のサーマルプリントヘッ
ドが発案されている。しかしながら上記公報に示された
サーマルプリントヘッドでは、主平面上のドライバ回路
から端面部上の発熱体までを導通する櫛状の電極パター
ンを従来一般の簡易な方法であるフォトエッチングの手
法によって形成することが困難であることから、ヘッド
自体を半導体シリコンで作成するとともに、拡散によっ
て端面部に抵抗体を形成するという面倒かつ高価な方法
が採用されている。なお、上記公報に示されている端面
型サーマルプリントヘッドは、端面部が平面的である
が、本願の図面に示すように、端面部の断面を凸円弧状
にしてさらに適正な印字圧を得るようにする場合には、
なおさらフォトエッチングの手法によって主平面から上
記断面凸円弧状の端面部にかけて延びる電極パターンを
簡易かつ適正に形成することは困難とされいた。 この発明は、以上の事情のもとで考え出されたものであ
って、縦型サーマルプリントヘッドにおいて、フォトエ
ッチングによる簡易な手法によってヘッドの主平面から
発熱体が形成される断面凸円弧状端面部まで回り込む電
極パターンを正確に形成する方法およびその際に使用さ
れる露光装置を提供しようとするものである。For example, serial type thermal print heads are
A heating element is formed in a continuous line on the main plane of the ceramic substrate, and a selected portion of the heating element is heated via a comb-shaped electrode pattern that is continuous with the heating element. . In the conventional thermal print head as described above, a driver circuit is often mounted on the main plane of the head substrate. In such a case, as shown in FIG. 7, the recording paper is bent so as to avoid the driver circuit. However, the troublesome handling of recording paper, such as pressing it against the heating element with a platen or a backup member, requires an increase in the size of the thermal print head-using device and the backup member over the entire length of the heating element that extends linearly. Since it is necessary to apply a uniform pressing force to the recording paper supported by the sheet, a bending rigidity of a certain level or more is required, and there is a problem that the thermal print head itself cannot be thinned. In order to solve such a problem, for example, JP-A-60-
As disclosed in Japanese Patent No. 19558, an end surface type thermal print head in which a heating element is arranged on a side end surface portion of a head substrate has been proposed. However, in the thermal print head disclosed in the above publication, a comb-shaped electrode pattern for conducting from the driver circuit on the main plane to the heating element on the end face is formed by a photoetching method which is a conventional simple method. Therefore, a cumbersome and expensive method is adopted in which the head itself is made of semiconductor silicon and the resistor is formed on the end face portion by diffusion. The end face type thermal print head disclosed in the above publication has a flat end face portion, but as shown in the drawings of the present application, the end face portion has a convex arcuate cross section to obtain a more appropriate printing pressure. If you do
Furthermore, it has been difficult to easily and properly form the electrode pattern extending from the main plane to the end surface portion having the convex arcuate cross section by the photoetching method. The present invention has been devised under the circumstances described above, and in a vertical thermal print head, a heating element is formed from the main plane of the head by a simple method by photoetching. It is intended to provide a method for accurately forming an electrode pattern that wraps around a part and an exposure apparatus used at that time.
上記の従来の問題を解決するため、この発明では、次の
技術的手段を講じている。 すなわち、本願の第一の発明である端面型サーマルプリ
ントヘッドの電極パターン形成方法は、次のステップを
含む。 主平面から断面凸円弧状の端面部全体にかけて導体被膜
を形成したヘッド基板に対し、 (a)上記主平面に当接させられる主平面用平板マスクを
用いてフォトエッチングすることにより、主平面ないし
この主平面につながる断面凸円弧状の端面部の中間部ま
での不要導体被膜を削除し、 (b)次に、上記断面凸円弧状端面部に対して上記主平面
部に対して鋭角に交差するように当接させられる端面部
用平板マスクを用いてフォトエッチングすることによ
り、上記断面凸円弧状端面部における上記中間部より端
面側の領域の不要導体被膜を削除する。 そして、本願の第二の発明である端面型サーマルヘッド
の電極パターン形成に用いる露光装置は、次の構成に備
えている。 XY平面方向に延びるマスク装着面を上面に備え、マスク
装着面に採光穴が貫設されたマスクプレートと、このマ
スクプレートの下方において、XY平面方向およびXY平面
と直交するZ軸方向の位置、ならびに、Z軸回りの回転
位置を調節できる位置調節機構を介して支持された基板
支持台と、マスクプレートの上方に配置された紫外線光
源とを有する露光装置において、 基板支持台に選択的に装着される第一基板チャックおよ
び第二基板チャックと、上記採光穴内に非紫外光を照射
する可視光源とをさらに備えており、 上記第一基板チャックは主平面と端面部とをもつヘッド
基板を主平面がXY平面と平行となるように保持し、かつ
上記第二基板チャックは上記ヘッド基板をその主平面が
XY平面に対して鋭角に交差するように保持する構成とな
っている。In order to solve the above conventional problems, the present invention takes the following technical means. That is, the electrode pattern forming method for the end surface type thermal print head according to the first invention of the present application includes the following steps. With respect to the head substrate on which the conductor coating is formed from the main plane to the entire end face portion having a convex arcuate cross section, (a) by photoetching using a flat plane mask for a main plane brought into contact with the main plane, the main plane or The unnecessary conductor coating up to the middle part of the end surface portion of the convex arcuate section which is connected to this main plane is deleted. (B) Next, the end surface of the convex arcuate section is intersected with the main plane section at an acute angle. Photolithography is performed by using a flat plate mask for the end face portion which is brought into contact with the end face portion so as to remove the unnecessary conductor coating in the region of the end face portion having the convex arc shape in section from the intermediate portion to the end face side. The exposure apparatus used for forming the electrode pattern of the end surface type thermal head, which is the second invention of the present application, is provided with the following configuration. A mask plate having a mask mounting surface extending in the XY plane direction on its upper surface and having a lighting hole penetrating the mask mounting surface, and a position in the XY plane direction and a Z-axis direction orthogonal to the XY plane below the mask plate, In addition, in an exposure apparatus having a substrate support table supported via a position adjusting mechanism capable of adjusting the rotational position around the Z axis and an ultraviolet light source arranged above the mask plate, the substrate support table is selectively mounted on the substrate support table. Further provided with a first substrate chuck and a second substrate chuck, and a visible light source that irradiates non-ultraviolet light into the lighting hole. The first substrate chuck mainly includes a head substrate having a main plane and an end face portion. The second substrate chuck holds the head substrate so that its main plane is parallel to the XY plane.
It is configured so that it is held so that it intersects the XY plane at an acute angle.
本願発明における端面型サーマルプリントヘッドの電極
パターン形成方法では、主平面用平板マスクを用いた第
一段階のフォトエッチングにより、主平面ないしこの主
平面につながる断面凸円弧状端面部の中間部までの不要
導体被膜を削除した後、端面部用平板マスクを用いた第
二段階のフォトエッチングにより、上記断面凸円弧状端
面部における上記中間部より端面側の領域までの不要導
体被膜を削除して、結果的に、主平面から端面部まで回
り込む櫛状の導体被膜からなる電極パターンを形成する
こととしている。 しかも、本願発明方法では、第2段階のフォトエッチン
グの際、端面部用平板マスクは、基板の端面部に対して
主平面に対して鋭角に交差するようにして当接させられ
る。これは、マスクと直交する紫外線照射方向から顕微
鏡等で主平面における端面部に近い部分が視認できると
ともに、マスクから断面凸円弧状端面部の表面部までの
距離が上記マスクを主平面に対して直交するように当接
する場合に比較して短くなることを意味する。これによ
り、端面部用平板マスク上のパターンと既に第二段階の
フォトエッチングによって水平面ないしこれより断面凸
円弧状端面部の中間部にいたる部分に形成された電極パ
ターンとの位置合わせが非常に容易となるとともに、上
記断面凸円弧状端面部に対する露光ぼけが少なくなる。
したがって第一段階のフォトエッチングによって主平面
に形成された電極パターンを正確に第二段階のフォトエ
ッチングによって上記断面凸円弧状端面部に形成される
電極パターンとつなげることができ、しかもそのための
位置合わせ作業が非常に容易となるとともに、露光ぼけ
の少ない正確な電極パターンを主平面ないしこれにつな
がる断面凸円弧状端面部にかけて形成することができる
のである。 したがって、本願発明による端面型サーマルプリントヘ
ッドの電極パターン形成方法によれば、電子装置の製造
分野において広く一般的に行われているフォトエッチン
グに手法を利用して、簡便に、しかも正確に、端面型サ
ーマルプリントヘッドの主平面から断面凸円弧状端面部
に回り込む櫛状の電極パターンを形成することができ
る。 次に、本願の第二の発明である端面型サーマルプリント
ヘッド用露光装置は、次のように使用され、上記方法が
遂行される。 まず、第一段階のフォトエッチングは、第一基板チャッ
クを支持台に装着し、かつ、主平面用平板マスクをマス
クテーブル上に装着した本願発明装置を用いて行なわれ
る。すなわち、第一基板チャック上に保持したヘッド基
板の主平面を位置調節機構による所定の位置決めの後、
主平面用平板マスクに接触させ、かつ主平面上にマスク
を介した紫外線をあてて露光し、所定のエッチング処理
を経て主平面ないしこれから端面部までの中間部に至る
部分の不要導体被膜を削除する。 ついで、上記の第一段階のフォトエッチングを済ませた
ヘッド基板に対する第二段階のフォトエッチングは、第
二基板チャックを支持台に装着し、かつ、端面部用平板
マスクをマスクテーブル上に装着した本願発明装置を用
いて行なわれる。まず、第二基板チャック上に主平面が
XY平面、すなわち、マスク面に対して鋭角に交差するよ
うに保持されたヘッド基板の、端面部用平板マスクのパ
ターンに対する位置決めが行なわれる。これは、紫外線
照射方向からマスクないしヘッド基板の表面を顕微鏡に
よって覗きながら、位置調節機構を操作することによっ
て行なわれる。このとき、本願発明においては、第二基
板チャック上のヘッド基板は所定の傾きをもって保持さ
れていることから紫外線照射方向から主平面の端面部に
近い部分にすでに形成された電極パターンを視認するこ
とができ、しかも、この電極パターンは可視光源によっ
て照明されているからより容易に視認することができ
る。また、顕微鏡のレンズ絞りをより絞って被写界深度
を広げることができるから、マスク上のパターンとヘッ
ド基板上の電極パターンとを鮮明な像として重ねあわせ
ながら、相互の位置合わせが可能となる。 以上のように本願発明の端面型サーマルプリントヘッド
用露光装置によれば、従来のフォトエッチングに付随し
た簡便な手法により、主平面に対する第一のフォトエッ
チングにつづいて、端面部に対する第二のフォトエッチ
ングのための露光を正確に行なうことができる。In the electrode pattern forming method of the end face type thermal print head according to the present invention, by the first stage photoetching using the flat plate mask for the main plane, the main plane or the intermediate portion of the convex arc-shaped end face section in cross section connected to this main plane is formed. After removing the unnecessary conductor coating, by the second stage photoetching using a flat plate mask for the end surface portion, the unnecessary conductor coating from the intermediate portion to the end surface side region in the convex arc-shaped end surface portion is removed, As a result, an electrode pattern made of a comb-shaped conductor coating that wraps around from the main plane to the end face is formed. Moreover, in the method of the present invention, the flat plate mask for the end face portion is brought into contact with the end face portion of the substrate so as to intersect the main plane at an acute angle during the second-step photoetching. This is, while the portion near the end face portion in the main plane can be visually observed with a microscope or the like from the ultraviolet irradiation direction orthogonal to the mask, the distance from the mask to the surface portion of the convex arc-shaped end face portion in cross section with respect to the main plane of the mask. It means that the length becomes shorter than that in the case of abutting so as to be orthogonal. As a result, it is very easy to align the pattern on the flat mask for the end face with the electrode pattern already formed by the second stage photoetching on the horizontal plane or the intermediate part of the end face with a convex arcuate cross section. In addition, the exposure blur on the end surface portion having the convex arcuate cross section is reduced.
Therefore, the electrode pattern formed on the main plane by the first-stage photoetching can be accurately connected to the electrode pattern formed on the convex arc-shaped end surface section by the second-stage photoetching, and the alignment for that can be performed. The work becomes very easy, and an accurate electrode pattern with less exposure blur can be formed over the main plane or the end face portion having a convex arcuate cross section connected to the main plane. Therefore, according to the method for forming the electrode pattern of the end surface type thermal print head according to the present invention, the end surface can be simply and accurately used by utilizing the method for photoetching that is widely used in the field of manufacturing electronic devices. It is possible to form a comb-shaped electrode pattern that wraps around the main surface of the mold thermal print head to the end surface portion having a convex arc shape in cross section. Next, the exposure apparatus for an end face type thermal print head according to the second invention of the present application is used as follows, and the above method is performed. First, the photoetching in the first stage is performed by using the apparatus of the present invention in which the first substrate chuck is mounted on the support and the flat plate mask for the main plane is mounted on the mask table. That is, after the main plane of the head substrate held on the first substrate chuck is positioned by the position adjusting mechanism,
Contact the flat plate mask for the main plane, expose the main plane to ultraviolet rays through the mask to expose it, and remove the unnecessary conductor film from the main plane to the intermediate part from this to the end face through a predetermined etching process. To do. Next, the second-stage photo-etching for the head substrate that has been subjected to the above-mentioned first-stage photo-etching is performed by mounting the second substrate chuck on the support base and mounting the end face flat plate mask on the mask table. The invention apparatus is used. First, the main plane on the second substrate chuck
The head substrate held so as to intersect the XY plane, that is, the mask surface at an acute angle is positioned with respect to the pattern of the end face flat plate mask. This is performed by operating the position adjusting mechanism while looking through the surface of the mask or the head substrate with a microscope in the ultraviolet irradiation direction. At this time, in the present invention, since the head substrate on the second substrate chuck is held with a predetermined inclination, it is possible to visually recognize the electrode pattern already formed in the portion near the end face portion of the main plane from the ultraviolet irradiation direction. Moreover, since the electrode pattern is illuminated by the visible light source, it can be more easily visually recognized. Further, since the lens aperture of the microscope can be further narrowed to widen the depth of field, it becomes possible to align each other while superimposing the pattern on the mask and the electrode pattern on the head substrate as a clear image. . As described above, according to the exposure apparatus for an end face type thermal print head of the present invention, the first photo etching for the main plane is followed by the second photo process for the end face portion by the simple method accompanying the conventional photo etching. The exposure for etching can be performed accurately.
以下、本願発明の実施例を図面を参照して具体的に説明
する。 まず、第1a図に、本願発明によって作製される端面型サ
ーマルプリントヘッド11の一例を示す。 一定厚みをもち、セラミック等で形成された短冊状のヘ
ッド基板12は、その一側面を主平面13とし、この主平面
13から断面凸円弧状に湾曲して延びる端面部14をもつ。
主平面13に、従来のサーマルプリントヘッドと同様に図
示しないドライバ回路が搭載される。この端面型サーマ
ルプリントヘッド11では、断面凸円弧状端面部14の頂部
にヘッド基板の長手方向に連続して直線的にのびる図示
しない発熱抵抗体が形成されるのであるが、この発熱抵
抗体には、上記ドライバ回路からのびる櫛状の電極パタ
ーン15が導通接続されるのである。すなわち、第1a図に
表れているように、主平面13上のドライバ回路搭載部か
らは、ヘッド基板の幅方向に互いに等間隔平行にのびる
櫛状の駆動用電極パターン15aが端面部14の頂部付近ま
で延びており、いわゆるコモン用の櫛状電極パターン15
bが、各電極の先端が上記駆動用電極の先端間に入りこ
むようにして形成されている。図示しない発熱抵抗体
は、第1a図のようにして形成された駆動用電極の各先端
およびコモン用電極の各先端に同時に交差するようにし
て端面部長手方向に沿って直線状に形成されるのであ
る。 さて、従来、上記のような湾曲面状の基板に対して平板
状マスクを用いたコンタクト露光法を介して電極パター
ンをフォトエッチングにより形成することは困難である
とされていたのであるが、本願発明はこれを可能にした
のである。次に、本願発明方法の説明に先立ち、まず、
これに使用される露光装置の一例の構成を説明する。 第2図は本願発明の端面型サーマルプリントヘッド用露
光装置16の縦断面図、第3図はそのIII−III線断面図で
ある。 17は上面にXY平面方向に延びるマスク装着面18をもつマ
スクプレート17を示し、マスク装着面18の中央には長矩
形状の採光穴19が貫設されている。そうして、上記採光
穴19の一方の長辺部の内壁19aに開けた水平方向に延び
る収容孔20内には、上記採光穴19の内部に光を照射でき
るいくつかのランプ21が収容保持される。このランプ
は、どのようなタイプのランプでもよいが、その光に紫
外線を含む場合には紫外線フィルター22をランプの前面
に装着してこのランプ21による露光を防止する必要があ
る。なお、マスクプレート17は、図示しない固定体に対
して固定状に取付けられる。 マスクプレート17の下方には、XY平面方向、およびXY平
面と直交するZ軸方向の位置、ならびに、Z軸回りの回
転位置を調節できる位置調節機構を介して支持される基
板支持台23が配置される。位置調節機構のうち、上記基
板支持台23のXY平面方向の位置の微調節を行なう機構お
よびZ軸回りの回転位置を調節できる機構は公知である
ので図示は省略してある。そうして、図示例において
は、上記基板支持台23をZ軸方向、すなわち、上下方向
に位置調節できる機構は、外ガイド筒24の内部に挿入さ
れたピストン筒25をたとえばエア駆動によって昇降でき
る昇降装置26によって構成されている。 上記基板支持台23は、円板状の台板23aの上面に後記す
る第一基板チャック27および第二基板チャック28を選択
的に装着できるチャックベース23bを取付けて構成さ
れ、本例ではさらに上記台板23aの下面に凸球面座29を
取付けるとともに上記ピストン筒25の上端部内周に上記
凸球面座29に対して摺接しうる凹球面座30を設けること
により、基板支持台23のためのオートレベリング機構を
構成するように成している。 さて、ヘッド基板12の主平面13を露光するときに上記チ
ャックベース23b上に取付けて使用される第一基板チャ
ック27は、第4図に示すように、チャック面27aが上面
を向き、ヘッド基板12を、その主平面13が上面を向くよ
うにして保持できるように構成される。なお、上記チャ
ック面27aには真空圧によってヘッド基板12の裏面を吸
着するための吸引孔31が形成されている。 また、ヘッド基板12の端面部14を露光するときに上記チ
ャックベース23b上に取付けて使用される第二基板チャ
ック28は、第2図に良く表れているように、チャック面
28aが傾斜しており、これに保持されるヘッド基板12の
主平面13がXY平面、すなわち、マスクプレート17に装着
されるマスクに対して鋭角に傾斜するように構成され
る。なお、チャック面28には吸引孔31が形成され、真空
圧によってヘッド基板12の裏面をチャック面28aに吸着
できるようになっている点は第一基板チャック27と同様
である。 なお、第2図および第3図において符号33は、ピストン
筒25の下降時に受け孔33aによって凸球面座29を囲むよ
うに基板支持台23を支持しながらZ軸方向の回転軸34を
中心として回転することができるターンテーブルを示
し、第2図および第3図に示す状態から180度回転する
と基板支持台23をマスクプレート17の側方に変位した位
置に運ぶことができ、これにより、露光前のヘッド基板
12を支持台上にセットし、または露光後のヘッド基板12
を取り出すことを容易とするためのものである。 次に、上記露光装置16を使用しての本願発明による端面
型サーマルプレートヘッドの電極パターン形成方法を説
明する。 まず、基板支持台23に第一基板チャック27を装着し、か
つ、マスクプレート17上に主平面用平板マスク35を装着
した本願発明装置による第一の露光工程を経て、第一の
フォトエッチングを行なう。この第一のフォトエッチン
グでは、主平面13ないし断面凸円弧状端面部14の全体に
あらかじめ蒸着等によって形成した導体被膜のうち、主
平面13ないしこの主平面と端面部の中間部までの不要導
体被膜、すなわち第1a図において符号Aで示す領域の不
要導体被膜を削除して第1b図のような中間品を得る。こ
のための主平面用平板マスク35のパターンはたとえば第
4図のようになる。この図においてぬりつぶした部分が
紫外線を透過しない部分であり、結局、ヘッド基板12に
おいてこのパターンのぬりつぶし部分と対応するパター
ンが不要導体部分としてエッチングにより削除されるこ
ととなる。もちろん、導体被膜上に塗布されるフォトレ
ジストが、感光部分が溶解するタイプのものであれば、
上記マスク35のパターンは第5図に示したものを反転し
たものとなる。 なお、マスクプレート17の上方に位置する図示しない顕
微鏡(アライメントスコープ)を覗きながら、位置調節
機構を操作してマスクパターンに対する基板の位置を調
節する点は従来のこの種の露光の手法と同様である。 次に、第1b図の中間品に対して、基板支持台23に第二基
板チャック28を装着し、かつ、マスクプレート17上に端
面部用平板マスク36を装着した本願発明装置による第二
の露光工程を経て、第二のフォトエッチングを行なう。
この場合、基板支持台23上の第一基板チャック27を第二
基板チャック28に取り替えてもよいし、あらかじめ基板
支持台23に第二基板チャック28を装着した別の露光装置
を使用するようにしてもよい。この第二のフォトエッチ
ングでは、主平面13と端面部14の中間部位から断面凸円
弧状端面部14にかけて残っている導体被膜のうち、さら
に不要部分を削除する。このための端面部用平板マスク
36のパターンはたとえば第6図のようになる。この図に
おいてぬりつぶした部分が紫外線を透過しない部分であ
り、結局、このパターンのぬりつぶし部分と対応するパ
ターンが不要導体部分としてエッチングにより削除され
ることとなる。なお、第5図の主平面用平板マスク35に
おける紫外線非透過部分と第6図の端面部用平板マスク
36における紫外線非透過部分とはヘッド基板上に投影さ
れたとき部分的に重なるように形成されており、その結
果、第一のフォトエッチングと第二のフォトエッチング
を経たヘッド基板には、互いに隣りどうしの導通が妨げ
られた、櫛状の電極パターンが主平面13から断面凸円弧
状端面部14にかけて連続させられて形成されることにな
るのである。 上記第二の露光工程は、次のようにして行なわれる。 ターンテーブル33の回転によってマスクプレート17の下
方に導入された基板支持台23ないし第二基板チャック28
上のヘッド基板12は、昇降装置26のエア圧によって上昇
させられる。すなわち、ピストン筒25の凹球面座30が基
板支持台23の凸球面座29に接触しながら上昇する。この
とき、まず、ヘッド基板12の長手線と直交する直線上に
基板12を挟むようにして支持台23上に突設されたゴムな
どの弾力をもった一対のストッパピストン37がマスクプ
レート17の下面に当接し、このとき上記凸球面座29と凹
球面座30とからなるオートレベリング機構が機能して、
基板12の主平面13のマスク36に対する角度が自動的に決
定される。また、同時に、ヘッド基板12の断面凸円弧状
端面部14全長がマスク36の裏面に当接するとき上記オー
トレベリング機構が機能して基板12の断面凸円弧状端面
部14がマスク36に対して正確に平行となる。 ついで、アライメントスコープを覗きながら、第一のフ
ォトエッチングによって基板12に形成されたパターンと
端面部用平板マスク36のパターンとの位置合わせが位置
調節機構を操作することによって行なわれる。 このとき、基板12は、第2図に示すようにその主平面13
がマスク36に対して鋭角に交差するように保持されてい
るから、アライメントスコープによって基板上のパター
ン、とくに位置合わせにおいて重要な主平面における端
面部に近い部分のパターン像を見ることができる。しか
も、採光穴19内に位置する基板12の主平面側は、ランプ
21ないし紫外線フィルター22からなる可視光源によって
照明されているから、より明瞭に上記基板12上のパター
ン像を見ることができるのである。それに加えて、アラ
イメントスコープの露出を絞って被写界深度を広げるこ
とができるので、マスク36のパターン像とこの下方にあ
る基板12上のパターン像とが両者ぼやけることなく重ね
て見ることができるため、上記の位置調整が非常に楽に
行なえるのである。 以上の結果、従来からこの分野において一般的なフォト
エッチングの手法により、簡便に、かつ正確に、主平面
から断面凸円弧状端面部まで局面的に回りこむ電極パタ
ーンを形成することができる。 もちろん、この発明の範囲は上述の実施例に限定される
ことはない。とくに、基板支持台をXY方向、Z方向およ
びZ軸回り方向に位置調節するための機構は、種々の公
知の機構を組み合せることによって達成できる。Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. First, FIG. 1a shows an example of an end surface type thermal print head 11 manufactured according to the present invention. A strip-shaped head substrate 12 formed of ceramic or the like having a constant thickness has one side surface as a main plane 13, and this main plane
It has an end face portion 14 extending from 13 in a curved shape in a convex arc shape in section.
A driver circuit (not shown) is mounted on the main plane 13 as in the conventional thermal printhead. In this end surface type thermal print head 11, a heating resistor (not shown) is formed on the top of the convex arc-shaped end surface portion 14 continuously and linearly extending in the longitudinal direction of the head substrate. The comb-shaped electrode pattern 15 extending from the driver circuit is electrically connected. That is, as shown in FIG. 1a, from the driver circuit mounting portion on the main plane 13, a comb-shaped driving electrode pattern 15a extending in parallel at equal intervals in the width direction of the head substrate is a top portion of the end surface portion 14. The so-called common comb-shaped electrode pattern 15 that extends to the vicinity
b is formed such that the tips of the electrodes are inserted between the tips of the driving electrodes. The heating resistor (not shown) is formed linearly along the longitudinal direction of the end face portion so as to simultaneously intersect the respective tips of the driving electrodes and the common electrodes formed as shown in FIG. 1a. Of. By the way, conventionally, it has been considered difficult to form an electrode pattern by photoetching on a substrate having a curved surface as described above through a contact exposure method using a flat plate-shaped mask. The invention made this possible. Next, before explaining the method of the present invention, first,
The configuration of an example of the exposure apparatus used for this will be described. FIG. 2 is a vertical sectional view of an exposure device 16 for an end surface type thermal print head according to the present invention, and FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III thereof. Reference numeral 17 denotes a mask plate 17 having a mask mounting surface 18 extending on the upper surface in the XY plane direction, and an elongated rectangular lighting hole 19 is provided at the center of the mask mounting surface 18. Then, in the housing hole 20 formed in the inner wall 19a of one long side of the daylighting hole 19 and extending in the horizontal direction, several lamps 21 capable of irradiating light into the daylighting hole 19 are housed and held. To be done. This lamp may be any type of lamp, but if the light contains ultraviolet rays, it is necessary to install an ultraviolet filter 22 on the front surface of the lamp to prevent exposure by the lamp 21. The mask plate 17 is fixedly attached to a fixed body (not shown). Below the mask plate 17, a substrate support table 23 supported via a position adjusting mechanism capable of adjusting a position in the XY plane direction, a position in the Z axis direction orthogonal to the XY plane, and a rotational position around the Z axis is arranged. To be done. Among the position adjusting mechanisms, a mechanism for finely adjusting the position of the substrate support table 23 in the XY plane direction and a mechanism for adjusting the rotational position around the Z axis are known and are not shown. Thus, in the illustrated example, the mechanism for adjusting the position of the substrate support base 23 in the Z-axis direction, that is, the vertical direction, can raise and lower the piston cylinder 25 inserted inside the outer guide cylinder 24 by, for example, air drive. It is composed of a lifting device 26. The substrate support base 23 is configured by attaching a chuck base 23b capable of selectively mounting a first substrate chuck 27 and a second substrate chuck 28, which will be described later, on the upper surface of a disk-shaped base plate 23a. By mounting the convex spherical seat 29 on the lower surface of the base plate 23a and providing the concave spherical seat 30 capable of sliding contact with the convex spherical seat 29 on the inner circumference of the upper end of the piston cylinder 25, the automatic support for the substrate support base 23 can be achieved. It is configured to form a leveling mechanism. Now, as shown in FIG. 4, when the main plane 13 of the head substrate 12 is exposed, the first substrate chuck 27 mounted and used on the chuck base 23b has the chuck surface 27a facing upward and the head substrate It is constructed so that it can be held with its principal plane 13 facing the upper surface. A suction hole 31 for sucking the back surface of the head substrate 12 by vacuum pressure is formed on the chuck surface 27a. Further, the second substrate chuck 28, which is used by being mounted on the chuck base 23b when exposing the end surface portion 14 of the head substrate 12, has a chuck surface as shown in FIG.
28a is inclined, and the main plane 13 of the head substrate 12 held by the 28a is configured to be inclined at an acute angle with respect to the XY plane, that is, the mask mounted on the mask plate 17. Similar to the first substrate chuck 27, a suction hole 31 is formed in the chuck surface 28 so that the back surface of the head substrate 12 can be attracted to the chuck surface 28a by vacuum pressure. In FIGS. 2 and 3, reference numeral 33 indicates a Z-axis rotational axis 34 while supporting the substrate support 23 so as to surround the convex spherical seat 29 by the receiving hole 33a when the piston cylinder 25 descends. A rotatable turntable is shown, and when it is rotated 180 degrees from the state shown in FIGS. 2 and 3, the substrate support 23 can be carried to a position displaced laterally of the mask plate 17, thereby exposing. Front head substrate
Head substrate 12 after setting 12 on the support or after exposure
Is to make it easy to take out. Next, an electrode pattern forming method of the end surface type thermal plate head according to the present invention using the exposure apparatus 16 will be described. First, the first substrate chuck 27 is mounted on the substrate support 23, and the first photoetching is performed through the first exposure process by the apparatus of the present invention in which the main plane flat plate mask 35 is mounted on the mask plate 17. To do. In this first photoetching, among the conductor coatings formed in advance by vapor deposition or the like on the entire main plane 13 or the end surface portion 14 having a convex arcuate cross section, unnecessary conductors up to the main plane 13 or an intermediate portion between this main plane and the end surface portion are formed. The coating, that is, the unnecessary conductor coating in the area indicated by the symbol A in FIG. 1a is deleted to obtain an intermediate product as shown in FIG. 1b. The pattern of the flat plate mask 35 for the main plane for this purpose is, for example, as shown in FIG. In this figure, the shaded portion is a portion that does not transmit ultraviolet rays, and consequently the pattern corresponding to the shaded portion of this pattern on the head substrate 12 is removed by etching as an unnecessary conductor portion. Of course, if the photoresist coated on the conductor film is of the type that the photosensitive portion dissolves,
The pattern of the mask 35 is the reverse of that shown in FIG. It should be noted that the point of adjusting the position of the substrate with respect to the mask pattern by operating the position adjusting mechanism while looking through a microscope (alignment scope) (not shown) located above the mask plate 17 is similar to the conventional exposure method of this type. is there. Next, with respect to the intermediate product of FIG. 1b, the second substrate chuck 28 is mounted on the substrate support 23, and the end face flat plate mask 36 is mounted on the mask plate 17 according to the second device of the present invention. After the exposure process, second photo etching is performed.
In this case, the first substrate chuck 27 on the substrate support base 23 may be replaced with the second substrate chuck 28, or another exposure apparatus in which the second substrate chuck 28 is mounted on the substrate support base 23 in advance is used. May be. In this second photo-etching, unnecessary portions are further removed from the conductor film remaining from the intermediate portion between the main plane 13 and the end face portion 14 to the end face portion 14 having a convex arcuate cross section. Flat plate mask for this purpose
The pattern of 36 is, for example, as shown in FIG. In this figure, the shaded portion is a portion that does not transmit ultraviolet rays, and eventually the pattern corresponding to the shaded portion of this pattern is removed by etching as an unnecessary conductor portion. In addition, the ultraviolet ray non-transmissive portion in the flat plate mask 35 for the main plane of FIG. 5 and the flat plate mask for the end face portion of FIG.
The ultraviolet ray non-transmissive portion in 36 is formed so as to partially overlap when projected onto the head substrate, and as a result, the head substrate that has undergone the first photo etching and the second photo etching is adjacent to each other. That is, the comb-shaped electrode pattern in which electrical continuity between them is obstructed is formed continuously from the main plane 13 to the convex arc-shaped end surface portion 14 in cross section. The second exposure step is performed as follows. The substrate support 23 or the second substrate chuck 28 introduced below the mask plate 17 by the rotation of the turntable 33.
The upper head substrate 12 is lifted by the air pressure of the lifting device 26. That is, the concave spherical seat 30 of the piston cylinder 25 rises while coming into contact with the convex spherical seat 29 of the substrate support table 23. At this time, first, a pair of elastic stopper pistons 37 such as rubber projecting from the support base 23 so as to sandwich the substrate 12 on a straight line orthogonal to the longitudinal line of the head substrate 12 are provided on the lower surface of the mask plate 17. Abut, at this time, the auto-leveling mechanism consisting of the convex spherical seat 29 and the concave spherical seat 30 functions,
The angle of the principal plane 13 of the substrate 12 with respect to the mask 36 is automatically determined. At the same time, when the entire length of the convex arcuate end surface portion 14 of the head substrate 12 abuts on the back surface of the mask 36, the auto-leveling mechanism functions to make the convex arcuate end surface portion 14 of the substrate 12 accurately correspond to the mask 36. Will be parallel to. Next, while looking through the alignment scope, the pattern formed on the substrate 12 by the first photoetching and the pattern of the end face flat mask 36 are aligned by operating the position adjusting mechanism. At this time, the substrate 12 has its main plane 13 as shown in FIG.
Is held so as to intersect the mask 36 at an acute angle, the pattern on the substrate can be seen by the alignment scope, particularly the pattern image of a portion near the end face portion in the main plane important for alignment. Moreover, the main plane side of the substrate 12 located in the lighting hole 19 is a lamp
Since the light is illuminated by the visible light source including the filter 21 to the ultraviolet filter 22, the pattern image on the substrate 12 can be seen more clearly. In addition, since the exposure of the alignment scope can be narrowed to increase the depth of field, it is possible to see the pattern image of the mask 36 and the pattern image on the substrate 12 below the mask 36 without blurring both. Therefore, the above position adjustment can be performed very easily. As a result, it is possible to easily and accurately form an electrode pattern that wraps around the main plane to the convex arc-shaped end surface section in a simple manner by a conventional photoetching technique in this field. Of course, the scope of the present invention is not limited to the above embodiments. In particular, the mechanism for adjusting the position of the substrate support in the XY direction, the Z direction, and the direction around the Z axis can be achieved by combining various known mechanisms.
第1a図は本願発明方法を利用して電極パターンが形成さ
れた端面型サーマルプリントヘッドのヘッド基板の斜視
図、第1b図は第一のフォトエッチングを終えた時点での
ヘッド基板の斜視図、第2図は本願発明装置の要部の縦
断面図、第3図は第2図のIII−III線断面図、第4図は
第一基板チャックを装着した本願発明装置の要部縦断面
図、第5図は主平面用平板マスクの一例のパターン図、
第6図は端面部用平板マスクの一例のパターン図、第7
図は従来例の説明図である。 11……サーマルプリントヘッド、12……ヘッド基板、13
……主平面、14……端面部、16……露光装置、17……マ
スクプレート、18……マスク装着面、21……ランプ(被
紫外光源)、23……基板支持台、27……第一基板チャッ
ク、28……第二基板チャック、35……主平面用平板マス
ク、36……端面部用平板マスク。FIG. 1a is a perspective view of a head substrate of an end surface type thermal print head on which an electrode pattern is formed by using the method of the present invention, and FIG. 1b is a perspective view of the head substrate at the time of finishing the first photoetching, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of an essential part of the device of the present invention, FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III of FIG. 2, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view of an essential part of the device of the present invention equipped with a first substrate chuck. FIG. 5 is a pattern diagram of an example of a flat plate mask for the main plane,
FIG. 6 is a pattern diagram of an example of a flat plate mask for the end face portion,
The figure is an illustration of a conventional example. 11 ... Thermal print head, 12 ... Head substrate, 13
...... Main plane, 14 …… End surface, 16 …… Exposure device, 17 …… Mask plate, 18 …… Mask mounting surface, 21 …… Lamp (ultraviolet light source), 23 …… Substrate support, 27 …… First substrate chuck, 28 …… Second substrate chuck, 35 …… Main surface flat plate mask, 36 …… End surface flat mask.
Claims (2)
て導体被膜を形成したヘッド基板に対し、上記主平面に
当接させられる主平面用平板マスクを用いてフォトエッ
チングすることにより、主平面ないしこの主平面につな
がる断面凸円弧状端面部の中間部までの不要導体被膜を
削除するステップと、 上記断面凸円弧状端面部に対して上記主平面に対して鋭
角に交差するように当接させられる端面部用平板マスク
を用いてフォトエッチングすることにより、上記断面凸
円弧状端面部における上記中間部より端面側の領域の不
要導体を削除するステップと、 を含むことを特徴とする、端面型サーマルプリントヘッ
ドの電極パターン形成方法。1. A principal plane is obtained by photoetching a head substrate on which a conductor coating is formed from the principal plane to the entire end face portion having a convex arcuate cross section, using a principal plane flat plate mask brought into contact with the principal plane. Or a step of removing the unnecessary conductor coating up to the middle portion of the convex arcuate end surface portion connected to the main plane, and abutting the convex arcuate end surface portion in cross section at an acute angle to the main plane. And a step of removing unnecessary conductors in a region on the end face side of the intermediate portion of the convex arc-shaped end face portion by photo-etching using a flat plate mask for the end face portion. Pattern forming method for mold type thermal print head.
備え、マスク装着面に採光穴が貫設されたマスクプレー
トと、このマスクプレートの下方において、XY平面方向
おびXY平面と直交するZ軸方向の位置、ならびに、Z軸
回りに回転位置を調節できる位置調節機構を介して支持
された基板支持台と、マスクプレートの上方に配置され
た紫外線光源とを有する露光装置において、 基板支持台に選択的に装着される第一基板チャックおよ
び第二基板チャックと、上記採光穴内に非紫外光を照射
する可視光源とをさらに備えており、 上記第1基板チャックは主平面と端面部とをもつヘッド
基板を主平面がXY平面と平行となるように保持し、かつ
上記第二基板チャックは上記ヘッド基板をその主平面が
XY平面に対して鋭角に交差するように保持する構成とな
っていることを特徴とする、端面型サーマルプリントヘ
ッドの露光装置。2. A mask plate having a mask mounting surface extending in the XY plane direction on an upper surface, and a mask mounting surface having a lighting hole penetrating through the mask plate, and below the mask plate, a Z plate orthogonal to the XY plane direction and the XY plane. An exposure apparatus having a substrate support supported via a position adjusting mechanism capable of adjusting a position in an axial direction and a rotational position around the Z axis, and an ultraviolet light source arranged above a mask plate, wherein the substrate support is provided. Further comprising a first substrate chuck and a second substrate chuck that are selectively mounted on the first substrate chuck, and a visible light source that irradiates non-ultraviolet light into the lighting hole. The first substrate chuck has a main plane and an end face portion. Holding the head substrate so that the main plane is parallel to the XY plane, and the second substrate chuck holds the head substrate in the main plane.
An exposure device for an end surface type thermal print head, which is configured to be held so as to intersect an XY plane at an acute angle.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP62267497A JPH0759398B2 (en) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | METHOD FOR FORMING ELECTRODE PATTERN OF EDGE-TYPE THERMAL PRINT HEAD AND EXPOSURE APPARATUS USED FOR THE SAME |
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| JPH01110163A JPH01110163A (en) | 1989-04-26 |
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| JP (1) | JPH0759398B2 (en) |
Family Cites Families (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS6024965A (en) * | 1983-07-20 | 1985-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacturing method of end face type thermal head |
| JPS60117251A (en) * | 1983-11-29 | 1985-06-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Mask alignment device |
-
1987
- 1987-10-22 JP JP62267497A patent/JPH0759398B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH01110163A (en) | 1989-04-26 |
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