Рабочий орган теплопечатающей головки

Рабочий орган теплопечатающей головки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к/изделиям электронной техники, в частности к конструкции теплопечатающей головки (ТПГ) и направлено на совершенствование конструкции рабочего органа ТПГ в целях улучшения качества ТПГ,и повышения процента выхода годных изделий . Для этого в рабочем органе теплопечатающей головки, содержащем расположенные на ситалловой подложке токоведущие дорожки и резистивные элементы, покрытые защитной пленкой на основе нитрида кремния, резистнвные элементы выполнены из силицидов тугоплавких металлов: молибдена и ванадия, а токоведущие дорожки - в виде четырехслойной структуры, состоящей из слоев смеси силицидов молибдена и ванадия, алюминия, ванадия и верхнего слоя алюминия. Причем слой алюминия, осажденный непосредственно на слой из смеси силицидов молибдена и ванадия, имеет толщину 0,1- 0,2 мкм, а слой ванадия 0,07-0,15 мкм и в смеси силицидов вольфрама и молибдена атомный процент силицида . вольфрама составляет от 20 до 50%. 2 з.п. ф-лы. о Ј (Л

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) 0D

А3 (51)5 С 01 D 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЦЧ1 ИОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) РАБОЧИЙ ОРГАН ТЕПЛОПЕЧАТА10ЩЕЙ

ГОЛОВКИ

I (57) Изоеретение относится к/изделиям электронной техники, в частности к конструкции теплопечатающей головки (ТПГ) и направлено на совершенствование конструкции рабочего органа ТПГ в целях улучшения качества ТПГ .и повышения процента выхода годных изде2 из смеси силицида молибдена и силицида вольфрама„(например, при содержании 30 ат,Х силицида вольфрама) нанесена на вск подложку и имеет толщину в данном примере 0,12 мкм, Токоведущие дорожки представляют четырехслойную структуру: слой из смеси силицидов молибдена и воль" фрама той же толщины 0,12 мкм, слой

3 алюминия толщиной 0,15 мки, слой 4 ванадия толщиной О, 1 мкм и слой 5 верхнего алюминия толщиной 1,5 мкм.

В зоне -контактирования ТПГ с термохимической бумагой реэистивные эле-. менты 6 и токоведущие дорожки рабоче« (46) 07.07.92.Бюл.. У" 25 (21) 4445477/10 (22) 10,06.88 (72) Б.Г. Донишев, А.Е. Лихтман и Л.А. Сейдман (53) 681.84 (088.8) (56) Патент СНА К 3382100, кл. С Oi D 15/10, опублик. 1969.

Авторское свидетельство СССР

Н 1099703, кл. С 01 D 15/10, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Р 1271200, кл. С 01 D 15/00, 1984.

Изобретение относится к изделиям электронной техники, в частности к конструкции узла теплопечатающего устройства.

Цель изобретения — повышение качества головки с повышенной плотностью размещения элементов.

На фиг. 1 показаны зависимости от. носительного изменения величины соп ротивления различных материалов от температуры; на фиг. 2 - схема рабо-. чего органа теплопечатеющей головки (ТПГ), поперечное сечение.

Подложкой 1 (см..фиг. 2) рабочего органа ТПГ является ситалл СТ-50 толщиной 0,5 мм. Резистивнай планка лий. Для этого в рабочем органе теплопечатающей головки, содержащем расположенные на ситалловой подложке токоведущие дорожки и реэистивные элементы, покрытые защитной пленкой на основе нитрида кремния, резистивные элементы выполнены иэ силицидов тугоплавких металлов: молибдена и ванадия, а токоведущие дорожки — в вице четырехслойной структуры, состоящей иэ слоев смеси силицидов молибдена и ванадия, алюминия, ванадия и верхнего слоя алюминия. Причем слой алюминия, осажденный непосредственно на слой из смеси силицидов молибдена и ванадия, имеет толщину 0 10,2 мкм, а слой ванадия 0,07-0,15 мкм и в смеси силицидов вольфрама и молибдена атомный процент силицида вольфрама составляет от 20 до 507..

2 э.п. ф-лы.

1573989 го. органа имеют защитное покрытие 7 иэ нитрида кремния и кремния, Изготовленный рабочий орган ТПГ имеет следующие параметры: габариты

45 28 мм, количество точек печатания

5 в одном ряду при плотности печати б точек на 1 мм 240 и при плотности

8 точек Iia 1 мм — 320 точек, минимальная ширина токОведущей дОрожки

20 мкм при ее средней протяженности ГО мм, рабочее напряжение от 8 до

15 В и температуре печатания 300350 С, период тактовых иьн3ульсов

Р мс и время раэре3пения печати $1 мс„

Реэистивняя пленка из смеси сили3н3дов молибдена и вольфрама осаждается н вакууме распылением из магнетронного источника с мишени, состоящей иэ пластин этих материалов, при этом ня реэистивну3о пленку при помощи установки с электронным иагренОм в едином процессе напыляется трех- слойная IIJIpHKG яю33оминий — Ванадий ялюмин ьй. Операция травления прово-; 25 днтся г-. комплексном транителе, состоящем из 1 мяс,ч,.азотной кислоты, 1 мас.ч. уксусной кислоты, 1 hIac.ч. дистиллированной годы и 3 мас..ч. Ортофосфорной кислоты. Средняя скорос b травления при Т -- 20 С соста. ляет 0,04 мкм/мин. Защитная пленка из 33итрида кремння осаждается пу-.åì

ppактIIвногo магнетрoHHoão распыления кремниевой мишени н среде аргона с азотом в сочетании с последовятель35 ным осаждением кремниевой пленки путем распыления мишени в чистом ар-" гоне.

Ня фиг. 1 представлень3 темпера40 турные зависимости сопротивлений для * сплава РС-5406К (Л), для силицида молибдена (Б)„ для силицида вольфрама (В) и для их смеси, как защищенной пленкой нитрида, тяк и не защищенной (Г), При нагреве и соответствующей перекристяллизяции сопротивление пленки силицида вопьфрама растет, тогда кяк для пленки силицида молибдена падает., В результате в пленке смешанного состава при условии, что атомный процент силицида вольфрама составляет от 20 до 50Е, изменения как бы компенсируют друг дру" га и даже при нагреве до 600 С измео венин сопротивления IIJIpHKH не пре- 55 вьпояют 37., тогда кяк для пленки сили@IIII молибдена бе 3 дОбявки силицида вольфрама они составляют OI 12 до

202.

Выполнение токоведущих дорожек в виде четырехслойной пленки вместо двухслойной композиции Ь прототипе

IIosBoJIIIeT значительно улу 33ить технологичность конструкции и снизить потери IpH изготовлении ТПГ с повьппенной плоти< стью размещения элементов в силу следуюо3их причин.

Введение в структуру токоведущих дорОжек промежуточного слоя — ванадия толщиной 0,07-0,15 мкм позволяет получить более прочную пленку, более устойчивую к механическим повреждениям, более стойкую к электромиграции при повышенной плотности тока, допускающей работу в импульсном режиме при плотности тока до 1-2 10 Л/см вместо 5 ° 10 А/см для пленки только иэ алюминия, что в свою очередь является предпосылкой к сниже33ию общей Толщины пленки.

Кроме того, слой нанадия при травлении основной толщины пленки алюмиHHH позволяет в результате его стравливания кяк бы произнести быструю подчистку рисунка, не приводя к большому боковому подтрявливанию. В ре" зультате TIÎ сравнению с чистым алюминием удалось примерно в два раза снизить растравливание фотолитографического рисунка и более чем в три pa-3a уменьшить количество дефектов на дорожках.

Было .установлено, что если слой ванадия ося33 цять непосредственно на резистивную пленку иэ силицидов,тугоплявких металлов, то при нагреве о такой структуры более 300 С происходит заметное изменение ее сопротивления. Это, по-видимому, связано с образованием на поверхности реэистивной пленки слоя, обогащенного кислородом, которь3й первоначально захватывался при осаждении резистивной пленки, а .з,атем при нагреве смог продиффундировать и собраться у ванадиевого барьера, не проникнув в слой ал3оминия. Поэтому в данной структуре предусмотрен еще один слой из тонного алюминия, обеспечивающий стябилизяцн3о сопротивления контактов при термообработке., В результате при относительно более .простой технологии изготовлены рабочие органы ТНГ более высокого качества с плотностью печати до б-8 отпечатков иа, мм, с быстродействием при времени разрешения печати

157

1. Рабочий орган теплопечатающей головки, содержащий расположенные на ситалловой подложке токоведущие дорожки и реэистивные элементы, покрытые защитной пленкой на основе нитрида кремния, о т л и ч а ю щ и й— с я тем,.что, с целью повьппения качества головки с повышенной плотностью размещения элементов, реэистив5

1 мс вместо 4 мс в прототипе, при этом эа счет снижения электромиграции в токоведущих дорожках повьппена эксплуатационная надежность головок и существенно увеличен процент выхоДа годных органов — с 3-5 до 40%, 1

Формула изобретения

3989 ные элементы выполнены иэ силнцидов молибдена и вольфрама, я токоведущие дорожки — в виде четырехслойной стру5 ктуры иэ слоев смеси силицидов молибдена и вольфрама, алюминия, ванадия и яхпоминия.

2. Рабочий орган по и. 1, о т л ич я ю шийся тем, что слой алюминия, осажденный непосредственно на слой смеси силицидов молибдена и вольфрама, имеет толщину от О, 1 до

0,2 мкм, а последующий слой ванадия— от 0„07 до 0,15 мкм, 3, Рабочий орган по пл. 1 и 2, о т л и ч я ю шийся тем, что в смеси снлипидов молибдена и вольфрама атомный процент силицпдов вольфрама составляет от 20 до 50%, %

АЯ