热敏打印头用发热基板的制造方法
【专利摘要】本发明提出一种热敏打印头用发热基板的制造方法，包括以下步骤：在绝缘性基板表面涂布感光胶；通过光掩膜对感光胶进行光照射，光掩膜上设有图形化的遮光膜；通过第一碱性溶液浸泡感光胶，选择性的将其溶解；将绝缘性基板浸泡于至少包含Pd的胶体溶液中，让Pd附着于绝缘性基板及感光胶的表面，形成Pd触媒层；将绝缘性基板浸泡于第二碱性溶液中，将感光胶及吸附其表面的Pd触媒层一同除去；通过对Pd触媒层的表面实施无电解电镀，形成电阻体层，电阻体层包含若干发热部；在发热部表面涂覆感光胶，利用无电解电镀溶液，在主扫描方向的发热部两侧镀出电极，之后再利用碱性溶液去除发热部表面的感光胶。上述制造方法操作步骤简单，所用设备成本低。
【专利说明】
热敏打印头用发热基板的制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及热敏打印头，尤其涉及一种用于传真机、打印机的热敏打印头用发热基板的制造方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中的热敏打印头所用的发热基板可以利用阳离子处理工序、胶体溶液触媒处理工序和加速电极工序的电镀方法来制造。现有技术中虽然提及了采用高分子纤维材料吸着Pd(化学元素钯)的电镀方法，但是并未提及利用感光胶形成电路的方法。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种热敏打印头用发热基板的制造方法，以便在没有高价设备的情况下，使用简单工序便能够形成发热部。
[0004]为了实现上述目的，本发明提出了一种热敏打印头用发热基板的制造方法，所述制造方法包括以下步骤:步骤1、在绝缘性基板的表面涂布感光胶;步骤2、通过光掩膜对所述感光胶进行光照射，其中所述光掩膜上设有铬材质的图形化的遮光膜;步骤3、通过第一碱性溶液浸泡所述感光胶，选择性的溶解所述感光胶;步骤4、将所述绝缘性基板浸泡于至少包含Pd的胶体溶液中，让Pd附着于所述绝缘性基板以及留存的感光胶的表面，以形成Pd触媒层;步骤5、将所述绝缘性基板浸泡于第二碱性溶液中，将所述留存的感光胶全部溶解，同时，将吸附于所述感光胶表面的Pd触媒层也一同除去，使得留存在所述绝缘性基板上的Pd触媒层形成预期图形的导电用电路;步骤6、通过对Pd触媒层的表面实施无电解电镀，析出导电物质，形成以Pd触媒层和该导电物质为导体的电阻体层，所述电阻体层包含若干发热部;步骤7、在发热部表面涂覆感光胶，利用无电解电镀溶液，在主扫描方向的发热部的两侧分别镀出公共电极以及个别电极，之后再利用碱性溶液去除发热部表面的感光胶。
[0005]优选的是，所述绝缘性基板采用陶瓷材料、透明玻璃或高分子树脂构成。
[0006]优选的是，当所述绝缘性基板由陶瓷材料构成时，在所述绝缘性基板上设置用玻璃材料形成的平滑层。
[0007]优选的是，当所述绝缘性基板采用高分子树脂构成时，在步骤3和步骤4之间加入调节工序:将所述绝缘性基板浸泡于阳离子表面活性剂中，之后再进行冲洗。
[0008]优选的是，所述步骤4包括以下步骤:步骤41、将所述绝缘性基板浸泡于Pd/Sn胶体催化剂中，让所述Pd/Sn胶体催化剂附着于所述绝缘性基板以及留存的感光胶的表面;步骤42、将所述绝缘性基板浸泡于溶解Sn且不溶解Pd的酸性溶液中，让Pd触媒层附着于所述绝缘性基板以及留存的感光胶的表面。
[0009]优选的是，所述电阻体层的膜厚为0.1?Ιμπι。
[0010]优选的是，所述公共电极以及个别电极的膜厚均为3?5μπι。
[0011 ]优选的是，在步骤7之后加入保护膜形成工序:将绝缘性保护膜覆盖在所述公共电极、个别电极以及发热部的表面。
[0012]优选的是，所述绝缘性保护膜采用塞隆或氮氧化硅绝缘薄膜。
[0013]本发明的该方案的有益效果在于上述制造方法的操作步骤简单，所用设备成本低，并且能够形成具有较高电阻值的发热部。
【附图说明】
[0014]图1示出了本发明所涉及的热敏打印头用发热基板涂胶工序和胶曝光工序的断面图。
[0015]图2示出了本发明所涉及的热敏打印头用发热基板显像工序的断面图。
[0016]图3示出了本发明所涉及的热敏打印头用发热基板调节工序的断面图。
[0017]图4示出了本发明所涉及的热敏打印头用发热基板催化工序的断面图。
[0018]图5示出了本发明所涉及的热敏打印头用发热基板催速工序的断面图。
[0019]图6示出了本发明所涉及的热敏打印头用发热基板的感光胶剥离工序的断面图。
[0020]图7示出了本发明所涉及的热敏打印头用发热基板无电解电镀工序的断面图。
[0021]图8示出了本发明所涉及的热敏打印头用发热基板的发热部周边的部分放大平面图。
[0022]图9示出了本发明所涉及的热敏打印头用发热基板的发热部周边的部分断面图。
[0023]图10示出了本发明所涉及的热敏打印头用发热基板的制造工序的流程图。
[0024]附图标记:1_绝缘性基板，2-平滑层，3-感光胶，3a_曝光区域，3b_留存区域，4-光掩膜，4a-遮光膜，5-阳离子表面活性剂，6-Pd/Sn胶体催化剂，7_Pd触媒层，8-导电层，8a_公共电极，Sb-个别电极，Sc-发热部，9-绝缘性保护膜。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的说明。
[0026]图1示出了本发明所涉及的热敏打印头用发热基板涂胶工序和胶曝光工序的断面图。如图1所示，用滚涂机等设备在绝缘性基板I的表面涂布IMi?3μπι膜厚的感光胶3，此称为涂胶工序。其中，所述绝缘性基板I可采用陶瓷材料、透明玻璃或高分子树脂等构成。当所述绝缘性基板I由陶瓷材料构成时，为缓和陶瓷基板表面的粗糙度，在陶瓷基板上可以设置用玻璃材料形成的平滑层2。当然，当所述绝缘性基板I采用具有平滑性的材料构成时，则不需要设置平滑层2。
[0027]感光胶3为正胶时，通过向设置于感光胶3上方的光掩膜4(可采用透明玻璃干板)照射紫外线等光，所述光掩膜4上设有铬材质的图形化的遮光膜4a，使得曝光区域的感光胶3在碱性溶液中的溶解性增大。这道工序称为胶曝光工序。
[0028]图2示出了本发明所涉及的热敏打印头用发热基板显像工序的断面图。通过上述胶曝光工序，可在所述感光胶3上形成曝光区域3a和留存区域3b，其中所述曝光区域3a是指经紫外线等光照射的感光胶3区域，所述留存区域3b是指借助所述遮光膜4a，未被紫外线等光照射(即未曝光)的感光胶3区域。通过TMAH(四甲基氢氧化铵)等碱性溶液浸泡所述感光胶3，除去所述曝光区域3a的感光胶3，此工序称为显像工序。
[0029]图3示出了本发明所涉及的热敏打印头用发热基板调节工序的断面图。将所述绝缘性基板I浸泡于阳离子表面活性剂5中，之后再进行冲洗。所述阳离子表面活性剂5会附着于所述绝缘性基板I以及留存区域3b的感光胶3的表面，之后通过冲洗，所述绝缘性基板I以及留存区域3b的感光胶3表面的凹凸会得到缓和。此工序称为调节工序。所述绝缘性基板I采用高分子树脂构成时，适合设置此道工序。
[0030]图4示出了本发明所涉及的热敏打印头用发热基板催化工序的断面图。将所述绝缘性基板I浸泡于Pd/Sn胶体催化剂6(Pd为化学元素“钯”，Sn为化学元素“锡”)中，让所述Pd/Sn胶体催化剂6附着于所述绝缘性基板I以及留存区域3b的感光胶3的表面，此道工序称为催化工序。
[0031]图5示出了本发明所涉及的热敏打印头用发热基板催速工序的断面图。将所述绝缘性基板I浸泡于溶解Sn且不溶解Pd的硫酸或盐酸等酸性溶液中，让Pd触媒层7附着于所述绝缘性基板I以及留存区域3b的感光胶3的表面，此道工序称为催速工序。
[0032]图6示出了本发明所涉及的热敏打印头用发热基板的感光胶剥离工序的断面图。将所述绝缘性基板I浸泡于TMAH(四甲基氢氧化铵)等碱性溶液中，将所述留存区域3b的感光胶3全部溶解，同时，将吸附于所述感光胶3表面的Pd触媒层7也一同除去，从而得到了由曝光区域3a上的Pd触媒层7所形成的导体层，该导体层的膜厚为5?30nm，该导体层的图案由所述光掩膜4上设置的遮光膜4a的图形决定。此道工序称为胶剥离工序。
[0033]图7示出了本发明所涉及的热敏打印头用发热基板无电解电镀工序的断面图。通过对作为导体层的Pd触媒层7的表面实施无电解电镀，析出导电Ni化合物，以便形成以Pd触媒层7和Ni化合物为导体的导电层8，该导电层8的膜厚约0.1?Ιμπι，该导电层8被称为电阻体层。以上工序称为无电解电镀工序。
[0034]通常Ni导体的体积电阻率约为6.2X10—6Ω.cm。在本实施例中，所述电阻体层是通过浸泡无电解电镀溶液而形成的膜，当使用低磷无电解电镀溶液时(N1-P3%)，该电阻体层的体积电阻率约为60X 10—6Ω.cm，当使用高磷无电解电镀溶液时(N1-P8%)，该电阻体层的体积电阻率约为160 X 10—6 Ω.cm?200 X 10—6 Ω.cm。
[0035]当电阻体层的膜厚为0.Ιμπι，体积电阻率为60X10—6Ω.cm时，电阻体层的方阻约为6 Ω。在本实施例中，假设欲形成发热电阻值为300 Ω的发热部Sc，可以通过设置所述光掩膜4上遮光膜4a的图形，使得所述电阻体层形成预期图形的导电用电路，例如，通过设置所述光掩膜4上遮光膜4a的图形，使得所述电阻体层形成由若干四折弯的弯曲结构构成的导电用电路，每个弯曲结构即为发热部Sc，如图8所示，所述发热部Sc的长边方向(主扫描方向)的尺寸为0.125111111，短边方向的尺寸为15(^111，则每个发热部8(3的实效长度为75(^111(8口150μπιΧ5)、假设发热部8c的宽度为10?15μπι，则发热部8c的电阻值约为300 Ω (B卩6Ω X(750/15))。这作为用于低电压驱动的热敏打印头用发热基板的发热电阻值是足够的。
[0036]图8示出了本发明所涉及的热敏打印头用发热基板的发热部周边的部分放大平面图。在发热部8c的表面涂覆感光胶，之后利用无电解电镀溶液，例如N1、Cu或Au溶液，在发热部Sc的两侧(长边方向)分别镀出公共电极8a以及个别电极Sb，所述公共电极8a以及个别电极8b的膜厚最好在3?5μπι，之后再利用碱性溶液去除发热部8c表面的感光胶，此道工序称为电极的形成工序。所述发热部Sc表面涂覆感光胶，是为了保护长边方向的发热区域，防止电镀析出。
[0037]图9示出了本发明所涉及的热敏打印头用发热基板的发热部周边的部分断面图。将绝缘性保护膜9覆盖在所述公共电极8a、个别电极Sb以及发热部Sc的表面，以防止外部环境引发的不良影响。其中所述绝缘性保护膜9可采用SiAlON(塞隆)、S1N(氮氧化硅)等绝缘薄膜。此道工序称为保护膜形成工序。
[0038]图10示出了本发明所涉及的热敏打印头用发热基板的制造工序的流程图。从图中可以看出，该制造工序包括以下工序:
I)涂胶工序:在绝缘性基板I的表面涂布感光胶3。
[0039]2)胶曝光工序:通过光掩膜4对感光胶3照射紫外线等光，所述光掩膜4上设有铬材质的图形化的遮光膜4a，使得曝光区域的感光胶3在碱性溶液中的溶解性增大。
[0040]3)显像工序:通过第一碱性溶液(例如TMAH等碱性溶液)浸泡所述感光胶3，除去所述曝光区域3a的感光胶3。
[0041]4)调节工序:将所述绝缘性基板I浸泡于阳离子表面活性剂5中，之后再进行冲洗。所述绝缘性基板I采用高分子树脂构成时，适合设置此道工序。
[0042]5)催化工序:将所述绝缘性基板I浸泡于Pd/Sn胶体催化剂6中，让所述Pd/Sn胶体催化剂6附着于所述绝缘性基板I以及留存区域3b的感光胶3的表面。
[0043]6)催速工序:将所述绝缘性基板I浸泡于溶解Sn且不溶解Pd的硫酸或盐酸等酸性溶液中，让Pd触媒层7附着于所述绝缘性基板I以及留存区域3b的感光胶3的表面。
[0044]7)胶剥离工序:将所述绝缘性基板I浸泡于第二碱性溶液中(例如TMAH等碱性溶液)，将所述留存区域3b的感光胶3全部溶解，同时，将吸附于所述感光胶3表面的Pd触媒层7也一同除去。
[0045 ] 8 )无电解电镀工序:通过对Pd触媒层7的表面实施无电解电镀，析出导电Ni化合物(例如N1-P、N1-B等以Ni为主体的Ni化合物)，以便形成以Pd触媒层7和Ni化合物为导体的导电层8，该导电层8的膜厚约0.1?Ιμπι。该导电层8包含若干发热部8c。
[0046]9)电极的形成工序:在发热部8c的表面涂覆感光胶，之后利用无电解电镀溶液，例如N1、Cu或Au溶液，在发热部Sc的两侧(长边方向)分别镀出公共电极8a以及个别电极Sb，所述公共电极8a以及个别电极Sb的膜厚最好在3?5μπι，之后再利用碱性溶液去除发热部Sc表面的感光胶。
[0047]10)保护膜形成工序:将绝缘性保护膜9覆盖在所述公共电极8a、个别电极8b以及发热部Sc的表面。其中所述绝缘性保护膜9可采用SiAlON(塞隆)、S1N(氮氧化硅)等绝缘薄膜。
[0048]综上所述，本发明所涉及的热敏打印头用发热基板的制造工序具有操作步骤简单，所用设备成本低的优点。
【主权项】
1.一种热敏打印头用发热基板的制造方法，其特征在于:所述制造方法包括以下步骤:步骤1、在绝缘性基板的表面涂布感光胶;步骤2、通过光掩膜对所述感光胶进行光照射，其中所述光掩膜上设有铬材质的图形化的遮光膜;步骤3、通过第一碱性溶液浸泡所述感光胶，选择性的溶解所述感光胶;步骤4、将所述绝缘性基板浸泡于至少包含Pd的胶体溶液中，让Pd附着于所述绝缘性基板以及留存的感光胶的表面，以形成Pd触媒层;步骤5、将所述绝缘性基板浸泡于第二碱性溶液中，将所述留存的感光胶全部溶解，同时，将吸附于所述感光胶表面的Pd触媒层也一同除去，使得留存在所述绝缘性基板上的Pd触媒层形成预期图形的导电用电路;步骤6、通过对Pd触媒层的表面实施无电解电镀，析出导电物质，形成以Pd触媒层和该导电物质为导体的电阻体层，所述电阻体层包含若干发热部;步骤7、在发热部表面涂覆感光胶，利用无电解电镀溶液，在主扫描方向的发热部的两侧分别镀出公共电极以及个别电极，之后再利用碱性溶液去除发热部表面的感光胶。2.根据权利要求1所述的热敏打印头用发热基板的制造方法，其特征在于:所述绝缘性基板采用陶瓷材料、透明玻璃或高分子树脂构成。3.根据权利要求2所述的热敏打印头用发热基板的制造方法，其特征在于:当所述绝缘性基板由陶瓷材料构成时，在所述绝缘性基板上设置用玻璃材料形成的平滑层。4.根据权利要求2所述的热敏打印头用发热基板的制造方法，其特征在于:当所述绝缘性基板采用高分子树脂构成时，在步骤3和步骤4之间加入调节工序:将所述绝缘性基板浸泡于阳离子表面活性剂中，之后再进行冲洗。5.根据权利要求1所述的热敏打印头用发热基板的制造方法，其特征在于:所述步骤4包括以下步骤:步骤41、将所述绝缘性基板浸泡于Pd/Sn胶体催化剂中，让所述Pd/Sn胶体催化剂附着于所述绝缘性基板以及留存的感光胶的表面;步骤42、将所述绝缘性基板浸泡于溶解Sn且不溶解Pd的酸性溶液中，让Pd触媒层附着于所述绝缘性基板以及留存的感光胶的表面。6.根据权利要求1所述的热敏打印头用发热基板的制造方法，其特征在于:所述电阻体层的膜厚为0.1?Ιμπι。7.根据权利要求1所述的热敏打印头用发热基板的制造方法，其特征在于:所述公共电极以及个别电极的膜厚均为3?5μπι。8.根据权利要求1所述的热敏打印头用发热基板的制造方法，其特征在于:在步骤7之后加入保护膜形成工序:将绝缘性保护膜覆盖在所述公共电极、个别电极以及发热部的表面。9.根据权利要求8所述的热敏打印头用发热基板的制造方法，其特征在于:所述绝缘性保护膜采用塞隆或氮氧化硅绝缘薄膜。
【文档编号】B41J2/335GK106004075SQ201610347361
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】王吉刚, 远藤孝文, 冷正超, 邓丽艳
【申请人】山东华菱电子股份有限公司