CN101193500A - 图案形成方法以及电路基板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够在短时间内形成高密度·高精细的图案的图案形成方法以及电路基板。用设置于载物台(24)的橡胶加热器(Rubber Heater)(H)加热印制电路基板(green sheet)(4G)。接着，将印制电路基板(4G)加热控制于喷出时的功能液的温度以上且小于液滴的沸点的温度。在该已被加热的条件下，从液滴喷头(30)向印制电路基板(4G)上喷出液滴。着落于印制电路基板(4G)的液滴不发生暴沸而被迅速地干燥。

Description

图案形成方法以及电路基板
技术领域
本发明涉及一种图案形成方法以及电路基板。
背景技术
已知以往使用液滴喷出装置将功能液作为液滴喷出从而在基板上形成线状的图案(例如专利文献1)。
通常液滴喷出装置具备载置于载物台上的基板、将含有功能材料的功能液作为液滴向基板喷出的液滴喷头和使基板(载物台)和液滴喷头二维地相对移动的机构。接着，将从液滴喷头喷出的液滴配置于基板表面的任意位置。此时，对于依次配置于基板表面的各液滴，可以通过依次配置液滴，并使该液滴的湿润扩展范围彼此重叠，来形成基板表面被功能液无间隙地覆盖的线状图案。
不过，基板表面相对功能液具有憎液性的情况下，与基板表面和功能液互相拉拽的力相比，彼此接触的液滴之间在表面张力下互相拉拽的力更强，发生功能液集中于局部的现象。如果发生这样的局部集中，则基板表面不会均一地覆盖功能液，最差的情况下，会发生基板表面的一部分由于功能液缺失而露出的问题。
另外，为了利用液滴喷出装置向零件进行产品编号等需要的印刷，提出了将零件预先加热至约60℃左右，在配置的液滴渗出之前使该液滴的溶剂干燥从而形成没有渗出的图案的技术(专利文献2)。
进而，还提出了将基板温度加热至60℃以上从而使喷出溶剂迅速地干燥，配置调整基板与基板之间的液晶元件间的空间的间隔件(专利文献3)。
专利文献1：特开2005-34835号公报
专利文献2：特开2004-306372号公报
专利文献3：特开平11-281985号公张
但是，专利文献2及专利文献3只着眼于着落的液滴的干燥速度，没有考虑着落后的液滴的性能。就是说，基板温度高的情况下，发生着落的液滴在着落的同时发生暴沸从而没有在基板上形成图案的现象，在要求形成高密度·高精细的图案的布线图案的形成中存在问题。
另外，由于没有考虑依次配置的各液滴的喷出时间，所以有时会发生液滴之间在表面张力下互相拉拽的力仍然强，从而功能液集中于局部的现象，在要求形成高精细的图案的布线图案的形成中存在问题。
发明内容
本发明正是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够在短时间内形成高密度·高精细的图案的图案形成方法以及电路基板。
本发明的图案形成方法是依次向基体喷出含有功能材料的功能液的液滴从而在所述基体的表面形成图案的图案形成方法，其中，由如下所述的步骤构成：将所述基体的表面温度加热至喷出时的功能液的温度以上而且不到功能液中含有的液体组成的沸点的温度的第一步骤；在将所述基体加热至所述表面温度的状态下，向所述基体喷出所述功能液的液滴，从而形成图案的第二步骤。
利用本发明的图案形成方法，由于着落于基板上的液滴在基体上不会发生暴沸而可以立即干燥，所以可以在短时间内形成高密度·高精细的图案。
在该图案形成方法中，所述第一步骤中，按照所述基体的表面温度成为使着落于所述基体的液滴的外周部的固体成分浓度比中央部的固体成分浓度更快地达到饱和浓度的温度的方式，加热所述基体。
利用该图案形成方法，在先液滴相对基体从外周部开始成为固定状态，所以在先液滴在着落时的外形形状不会发生变形。结果，可以形成高密度·高精细的图案。
在该图案形成方法中，在喷出液滴来形成在所述第二步骤中形成的图案时，至少着落的相邻液滴之间的一部分重叠。
利用该图案形成方法，可以在短时间内高密度·高精细地形成连续的图案。
在该图案形成方法中，在与着落于所述基体的在先液滴的一部分重叠地喷出液滴时，在所述前面着落的液滴的外径不再发生变化之后，再使其喷出。
利用该图案形成方法，在先液滴相对基体成为固定状态，所以不会被后面的液滴吸引。
在该图案形成方法中，所述第二步骤预先求出相对所述表面温度的已着落的液滴的外径不再发生变化为止的时间，将所述时间作为所述液滴的喷出间隔时间，以所述喷出间隔时间以上的间隔，依次喷出液滴。
利用该图案形成方法，在液滴相对基体确实成为固定状态之后，再喷出后面的液滴，所以液滴之间不会互相拉拽而破坏图案的形状。
在该图案形成方法中，所述基体为由陶瓷粒子和树脂构成的低温烧成用片，所述功能液为使作为功能材料的金属粒子分散的液体。
利用该图案形成方法，可以在多孔性基板上形成由金属膜构成的图案。
在该图案形成方法中，功能液中含有的液体组成的沸点为液体组成中沸点最低的液体组成的沸点。
利用该图案形成方法，可以使液滴在基体上不发生暴沸而确实使其干燥。
在该图案形成方法中，功能液中含有的液体组成的沸点是：在液体组成中为发生暴沸而影响图案形成的浓度的液体组成中沸点最低的液体组成的沸点。
利用该图案形成方法，可以进行相对液滴而言最优且有效的干燥。
本发明的电路基板是安装电路元件，并且形成有相对该已安装的电路元件为电连接的布线的电路基板，其用权利要求1～8中任意一项所述的图案形成方法形成所述布线。
利用本发明的电路基板，可以进一步提高生产率。
附图说明
图1是表示电路模块的侧截面图。
图2是表示液滴喷出装置的整体立体图。
图3是表示从印制电路基板侧观察液滴喷头的仰视图。
图4是表示液滴喷头的主要部分侧截面图。
图5是用于说明液滴喷出装置的电结构的电方块(block)电路图。
图6(a)～(e)是用于说明已着落的液滴的性能的示意图，(a)是表示着落之后不久的液滴的形状的图，(b)是表示干燥并同时向外方向湿润扩展的状态的液滴的形状的图，(c)是表示液滴在印制电路基板上进入固定状态的液滴的形状的图，(d)是表示进入固定状态下的厚度方向的干燥已被干燥的状态的液滴的形状的图，(e)是表示已被干燥的状态下的液滴的形状的图。
图7是用于说明图案形成的作用的示意图。
图8(a)～(d)是表示图案形成的液滴的喷出顺序的图。
图9是在玻璃基板上喷出溶剂为十四烷的金属墨液的液滴形成的布线图案的图，(a)及(b)分别是变更玻璃基板的温度、喷出间隔时间的条件后形成的布线图案的图。
图10是在玻璃基板上喷出溶剂为十四烷的金属墨液的液滴形成的布线图案的图，(a)及(b)分别是变更玻璃基板的温度、喷出间隔时间的条件后形成的布线图案的图。
图11是在玻璃基板上喷出溶剂为十四烷的金属墨液的液滴形成的布线图案的图，(a)及(b)分别是变更玻璃基板的温度、喷出间隔时间的条件后形成的布线图案的图。
图12(a)～(f)是表示以其他顺序形成图案的图。
图中，1-电路模块，2-LTCC多层基板，4-低温烧成基板，4G-作为基体的印制电路基板，6-内部布线，20-液滴喷出装置，23-载物台，30-液滴喷头，50-控制装置，F-作为功能液的金属墨液，Fb-液滴，PZ-压电元件，P-图案，H-橡胶加热器。
具体实施方式
以下按照图1～图7，对将本发明具体化成如下所述的实施方式进行说明，即：在作为LTCC多层基板(LTCC：低温共烧成陶瓷(LowTemperature Co-fired Ceramics)多层基板)上安装半导体芯片而成的电路模块的构成该LTCC多层基板的多个低温烧成基板(印制电路基板)上，形成将要描绘的布线图案。
首先，对在LTCC多层基板上安装半导体芯片而成的电路模块进行说明。图1表示电路模块1的截面图，电路模块1具有形成为板状的LTCC多层基板2和在该LTCC多层基板2的上侧引线接合连接而成的半导体芯片3。
LTCC多层基板2是形成为片材状的多个低温烧成基板4的层叠体。各低温烧成基板4分别是玻璃陶瓷系材料(例如硼硅酸碱氧化物等玻璃成分与氧化铝等陶瓷成分的混合物)的烧结体，以数百μm形成其厚度。
在各低温烧成基板4上，分别基于电路设计适当地形成电阻元件、容量元件、线圈元件等各种电路元件5，电连接各电路元件5的内部布线6，呈迭加导通孔(stack via)结构、导热孔(thermal via)结构的具有规定孔径(例如20μm)的多个导通孔(via hole)7，和填充于该导通孔7的导通布线8。
各低温烧成基板4上的各内部布线6分别为银或银合金等的金属微粒的烧结体，利用图2所示的利用液滴喷出装置20的布线图案形成方法形成。
图2是说明液滴喷出装置20的整体立体图。
在图2中，液滴喷出装置20具有形成为长方体形状的基台21。在基台21的上面形成沿其长径方向(Y箭头方向)延伸的一对引导槽22。在引导槽22的上方具备沿着引导槽22向Y箭头方向及反Y箭头方向移动的载物台23。在载物台23的上面形成载置部24，载置烧成前的低温烧成基板4(以下简称为印制电路基板4G。)。相对载物台23定位处于载置状态的印制电路基板4G并固定载置部24，使其向Y箭头方向及反Y箭头方向输送印制电路基板4G。在所述载物台23的上面配设橡胶加热器H。橡胶加热器H将载置于载置部24的印制电路基板4G的整个上面加热至规定温度。
在基台21架设横跨与Y箭头方向正交的方向(X箭头方向)的门型引导构件25。在引导构件25的上侧配设向X箭头方向延伸的墨液槽26。墨液槽26储存作为功能液的金属墨液F，以规定的压力向液滴喷头(以下简称为喷头。)30供给储存的金属墨液F。接着，向喷头30供给的金属墨液F从喷头30成为液滴Fb(参照图4)，成为向印制电路基板4G喷出的液滴。
金属墨液F可以使用将作为功能材料的金属粒子例如粒径为数nm的作为功能材料的金属微粒分散于溶剂的分散系金属墨液。
作为金属墨液F中使用的金属微粒，例如除了金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、钯(Pb)、锰(Mn)、钛(Ti)、钽(Ta)以及镍(Ni)等材料以外，还可以使用它们的氧化物以及超导体的微粒等。金属微粒的粒径优选为1nm以上、0.1μm以下。如果大于0.1μm，则可能会在喷头30的喷嘴N发生堵塞。另外，如果小于1nm，则分散剂相对金属微粒的体积比变大，得到的膜中的有机物的比例变得过多。
作为分散介质，只要是能够分散上述金属微粒且不发生凝聚的分散介质即可，没有特别限定。例如除了水系溶剂以外，还可以例示甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇类，正庚烷、正辛烷、癸烷、十二烷、十四烷、甲苯、二甲苯、异丙基苯、杜烯、茚、二戊烯、四氢化萘、十氢化萘、环己基苯等烃系化合物，另外乙二醇、二甘醇、三甘醇、甘油、1，3-丙二醇等多元醇类，聚乙二醇、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲基乙基醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇甲基乙基醚、1，2-二甲氧基乙烷、双(2-甲氧基乙基)醚、对二氧杂环乙烷等醚系化合物，进而碳酸丙烯、γ-丁内酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲替甲酰胺、二甲亚砜、环己酮、乳酸乙酯等极性化合物。其中，从微粒的分散性和分散液的稳定性或者向液滴喷出法适用的容易程度的点出发，优选水、醇类、烃系化合物、醚系化合物，作为更优选的分散介质，可以举出水、烃系化合物。
例如可以考虑向由水(沸点100℃)40％、乙二醇(沸点198℃)40％、聚乙二醇#1000(分解温度168℃)30％构成的水系溶剂中分散银(Ag)粒子而成的金属墨液F。另外，还可以考虑向由十四烷(沸点253℃)构成的溶剂中分散金属微粒(Au、Ag、Ni、Mn等粒子)而成的金属墨液F。
金属墨液F的液滴Fb如果被加热则使溶剂或者分散介质的一部分蒸发，使其表面的外缘增粘。就是说，外周部比中央部的固体成分(粒子)浓度更快地达到饱和浓度，所以从表面的外缘开始增粘。外缘已被增粘的金属墨液F停止沿着印制电路基板4G的面方向的自身的湿润扩展(牢牢地附着(pining))。
图6(a)～(e)是用于说明直至着落于印制电路基板4G的液滴Fb已干燥并固定于印制电路基板4G为止的性能的图。如图6(b)所示，已着落的液滴Fb从图6(a)所示的着落后不久的半球状的形状开始干燥并同时一点点地湿润扩展。此时，液滴Fb蒸发溶剂从而使表面的外缘增粘并同时湿润扩展。接着，粘度进一步增加，如果图6(c)所示的液滴Fb停止湿润扩展，则液滴Fb以后如图6(d)(e)所示，在厚度方向的干燥变得明显。
接着，图6(c)所示的已牢牢地附着的状态的金属墨液F被固定于印制电路基板4G，即使重复打印，也相对印制电路基板4G成为固定状态，液滴Fb的外径不发生变化，所以不会被后面的液滴Fb吸引。
在引导构件25上，在其X箭头方向的大致整个宽度，形成向X箭头方向延伸的上下一对导轨28。在上下一对导轨28上安装滑架29。滑架29被导轨28引导并向X箭头方向以及反X箭头方向移动。滑架29搭载有液滴喷头30。
图3表示从印制电路基板4G侧观察喷头30的图，图4表示喷头的主要部分截面图。在喷头30的下侧具备喷嘴板31。喷嘴板31形成为其下面(喷嘴形成面31a)与印制电路基板4G的上面(喷嘴面4Ga)大致平行。喷嘴板31在印制电路基板4G位于喷头30的正下方时，将喷嘴形成面31a与喷出面4Ga之间的距离(打印头间距(platen gap))保持在规定距离(例如600μm)。
在图3中，在喷嘴板31的下面(喷嘴形成面31a)形成沿着Y箭头方向排列的多个喷嘴N构成的一对喷嘴列NL。在一对喷嘴列NL上分别形成每一英寸180个喷嘴N。其中，在图3中，为了便于说明，记载每一列只有10个喷嘴N。
在一对喷嘴列NL中，从Y箭头方向观察，一喷嘴列NL的各喷嘴N插入另一喷嘴列NL的各喷嘴N之间。即，喷头30在Y箭头方向，每一英寸具有180个×2＝360个喷嘴N(最大析像度为360dpi)。
在图4中，在喷头30的上侧连结作为流路的供给管30T。供给管30T被配设成向Z箭头方向延伸，向喷头30供给来自墨液槽26的金属墨液F。
在各喷嘴N的上侧形成与供给管30T连通的腔(cavity)32。腔32收容来自供给管30T的金属墨液F，向对应的喷嘴N供给金属墨液F。在腔32的上侧粘贴向上下方向振动从而扩大及缩小腔32内的容积的振动板33。在振动板33的上侧配设对应喷嘴N的压电元件PZ。压电元件PZ向上下方向收缩及伸长，从而使振动板33向上下方向振动。向上下方向振动的振动板33使金属墨液F成为规定尺寸的液滴Fb，从对应的喷嘴N喷出。已喷出的液滴Fb向对应的喷嘴N的反Z箭头方向飞跃，着落于印制电路基板4G的喷出面4Ga。
接着，按照图5说明如上所述构成的液滴喷出装置20的电结构。
在图5中，控制装置50具有CPU50A、ROM50B、RAM50C等。控制装置50按照存储的各种数据及各种控制程序，执行滑架29的输送处理、喷头30的液滴喷出处理、橡胶加热器H的加热处理等。
控制装置50与具有各种操作开关和显示器的输入输出装置51连接。输入输出装置51显示执行液滴喷出装置20的各种处理的处理状况。输入输出装置51产生用于形成内部布线6的位图数据(bit map data)(布线用位图数据BD)，向控制装置50输入该位图数据BD。
位图数据BD是对应各位的值(0或1)来规定各压电元件PZ的开或关的数据。位图数据BD是规定是否向通过喷头30(各喷嘴N)的描绘平面(喷出面4Ga)上的各位置喷出布线用液滴Fb的数据。即，位图数据BD是用于向规定于喷出面4Ga的内部布线6的目标形成位置喷出布线用液滴Fb的数据。
X轴马达驱动电路52与控制装置50连接。控制装置50向X轴马达驱动电路52输出驱动控制信号。X轴马达驱动电路52响应来自控制装置50的驱动控制信号，使移动滑架29的X轴马达MX正转或反转。Y轴马达驱动电路与控制装置50连接。控制装置50向Y轴马达驱动电路53输出驱动控制信号。Y轴马达驱动电路53响应来自控制装置50的驱动控制信号，使移动载物台23的Y轴马达MY正转或反转。
头驱动电路54与控制装置50连接。控制装置50向头驱动电路54输出与规定的喷出频率同步的喷出时间信号LT。控制装置50使用于驱动各压电元件PZ的驱动电压COM与喷出频率同步，向头驱动电路54喷出。
控制装置50利用位图数据BD，与规定的频率同步生成图案形成用控制信号SI，向头驱动电路54串行(serial)传送图案形成用控制信号SI。头驱动电路54使来自控制装置50的图案形成用控制信号SI对应各压电元件PZ，进行依次串行/并行转换。头驱动电路54每次接受来自控制装置50的喷出时间信号LT时，闩锁(latch)已串行/并行变换的图案形成用控制信号SI，分别向利用图案形成用控制信号SI选择的压电元件PZ供给驱动电压COM。
橡胶加热器驱动电路55与控制装置50连接。控制装置50向橡胶加热器驱动电路55输出驱动控制信号。橡胶加热器驱动电路55响应来自控制装置50的驱动控制信号，驱动橡胶加热器H，将载置于载物台23上的印制电路基板4G加热控制成预先规定的温度。在本实施方式中，预先规定的印制电路基板4G的温度被控制在从喷头30喷出时的金属墨液F的温度以上而且不到金属墨液F中含有的液体组成的沸点(不到液体组成中沸点最低的温度)的温度。就是说，将印制电路基板4G加热至从喷头30喷出时的金属墨液F的温度以上，喷出时在喷头30不发生干燥，着落后的液滴Fb被快速地加热、干燥，同时将印制电路基板4G加热至不到液滴Fb的沸点，从而不使着落后的液滴Fb在印制电路基板4G上发生暴沸。
例如，喷头30在为室温27℃时，在为由水40％、乙二醇40％、聚乙二醇30％构成的水系溶剂中分散银(Ag)粒子而成的金属墨液F的情况下，由于水的沸点100℃为最低沸点，所以印制电路基板4G的温度被控制在27℃以上、不到100℃。另外，在为由十四烷构成的溶剂中分散银(Ag)粒子而成的金属墨液F的情况下，由于十四烷的沸点为253℃，所以如果不含有其他溶剂，则印制电路基板4G的温度被控制在27℃以上、不到253℃。
接着，对利用上述液滴喷出装置20的印制电路基板4G的布线图案的形成方法进行说明。
如图2所示，在载物台23上载置印制电路基板4G，使喷出面4Ga成为上侧。此时，载物台23向滑架29的反Y箭头方向配置印制电路基板4G。该印制电路基板4G形成有导通孔7，在该导通孔7中形成导通布线8，在该喷出面4Ga中形成内部布线6。
从该状态开始，从输入输出装置51向控制装置50输入用于利用液滴Fb形成内部布线6的布线图案的位图数据BD。控制装置50存储来自输入输出装置51的用于形成内部布线6的位图数据BD。此时，控制装置50经由橡胶加热器驱动电路55，驱动设置于载物台23的橡胶加热器H，将载置于载物台23的印制电路基板4G整体同样地控制在规定的温度。即，印制电路基板4G被控制成从喷头30喷出时的金属墨液F的温度以上而且不到金属墨液F中含有的液体组成的沸点(不到液体组成中沸点最低的温度)的温度。
例如，喷头30在为室温27℃时，在为由水40％、乙二醇40％、聚乙二醇30％构成的水系溶剂中分散银(Ag)粒子而成的金属墨液F的情况下，由于水的沸点100℃为最低沸点，所以印制电路基板4G的温度被控制在27℃以上、不到100℃。另外，在为由十四烷构成的溶剂中分散银(Ag)粒子而成的金属墨液F的情况下，由于十四烷的沸点为253℃，所以如果不含有其他溶剂，则印制电路基板4G的温度被控制在27℃以上、不到253℃。
接着，为了使喷头30在X箭头方向通过印制电路基板4G的规定的正上方位置，控制装置50经由Y轴马达驱动电路53，驱动Y轴马达MY，输送载物台23。接着，控制装置50经由X轴马达驱动电路52，驱动X轴马达MX，开始喷头30的扫描(往动)。
如果控制装置50开始喷头30的扫描(往动)，则基于位图数据BD产生图案形成用驱动信号SI，向头驱动电路54输出图案形成用控制信号SI和驱动电压COM。即，控制装置50经由头驱动电路54驱动控制各压电元件PZ，在每次喷头30位于用于形成内部布线6的着落位置时，从已被选择的喷嘴N喷出液滴Fb。
接着，在本实施方式中，如图7以及图8(a)～(d)所示，将要喷出的各液滴Fb依次着落于用于形成对应的内部布线6的着落位置。
具体而言，在本实施方式中，为了形成图案，前面着落、配置的液滴Fb为发生部分干燥从而相对印制电路基板4G成为图6(c)所示的固定(牢牢地附着)状态(停止自身的湿润扩展的状态)，相对该在先液滴Fb，在后的从喷头30喷出的着落于印制电路基板4G的液滴Fb为了其部分重叠，从喷头30向在图7以及图8(a)中用1根点划线表示的位置喷出。
就是说，从喷头30喷出的液滴Fb的喷出时间间隔(timing)由液滴Fb从喷头30喷出并固定(牢牢地附着)于印制电路基板(green sheet)4G所需要的时间、和在喷头30喷出在先液滴Fb之后、接下来的液滴Fb的一部分达到与在先液滴Fb重叠的喷出位置所需要的移动时间等确定。因而，用实验等从印制电路基板4G的加热温度、喷头30的移动速度等，预先设定喷出时间(喷出间隔时间)。
顺便说一下，在为由十四烷构成的溶剂中分散银(Ag)粒子而成的金属墨液F的情况下，将每一滴液滴重量设为5ng，将印制电路基板4G的温度分别设定成27℃的室温(即，从喷头30喷出时的金属墨液F的温度)、150℃、200℃，实验求出从着落到固定的时间。
结果，在为室温(27℃)的情况下直至固定为3000μsec、在为150℃的情况下直至固定为495μsec、在为200℃的情况下直至固定为330μsec。因而，将印制电路基板4G加热至不到沸点的一方的直至固定的时间远远短于在为27℃的室温的一方。
这样，在该情况下，基于在印制电路基板4G的温度为150℃的情况下为495μsec或者印制电路基板4G的温度为200℃的情况下为330μsec的这些数值，来设定喷出时间(喷出间隔时间)。
因而，向X箭头方向往动的同时以固定的时间(喷出间隔时间)喷出液滴Fb时，由于印制电路基板Fb以上述条件加热，所以前面着落于印制电路基板4G的液滴Fb立即开始干燥，被快速地干燥。
接着，如图8(b)所示，液滴Fb成为相对印制电路基板4G为固定的状态时，为了使其一部分相对进入该固定状态的液滴Fb重叠，后面的液滴Fb着落并被配置于图8(c)的1根点划线所示的位置。此时，处于固定状态的在先液滴Fb不会被着落配置成其一部分重叠的后面的液滴Fb所吸引。另外，被着落配置成其一部分重叠的后面的液滴Fb的不重叠的部分被印制电路基板4G加热，所以立即开始干燥，快速地被干燥，从而成为固定状态。因而，后面的液滴Fb不会被在先液滴Fb吸引。
结果，使喷头30向X箭头方向移动，由于形成内部布线6的依次着落于着落位置的液滴Fb不会从其着落位置偏移，并被干燥，所以可以形成如图8(d)所示的用于内部布线6的布线用图案P。而且，由于加热印制电路基板4G，所以着落的液滴Fb快速地干燥并进入固定状态，所以可以缩短后面着落的液滴Fb的喷出时间，可以在短时间内形成用于内部布线6的布线用图案P。进而，印制电路基板4G的加热温度被控制在不到液滴Fb的沸点的温度，所以已着落的液滴Fb不会发生暴沸进而不能形成布线用图案P。
如果喷头30结束从印制电路基板4G的一端到另一端的扫描，则控制装置50使喷头30向X箭头方向扫描(往动(往動))，在第一次液滴Fb的动作结束时，为了向用于形成内部布线6的印制电路基板4G上的新位置喷出液滴Fb，经由Y轴马达驱动电路53驱动Y轴马达MY，向Y方向将载物台23输送规定量，然后使喷头30向反X箭头方向扫描(返动)。
如果开始喷头30的扫描(返动(復動))，则控制装置50与上述同样地基于位图数据BD，经由驱动电路54，驱动控制各压电元件PZ，在每次喷头位于用于形成内部布线6的着落位置时，从已被选择的喷嘴N喷出液滴Fb。这种情况下，也与上述相同，前面着落于印制电路基板4G的液滴Fb，用于印制电路基板4G正被加热，所以立即开始干燥并快速地被干燥。接着，如果液滴Fb成为相对印制电路基板4G为固定状态，则相对进入该固定状态的液滴Fb，后面的液滴Fb使其一部分重叠地着落配置。
以后反复进行如下所述的动作，即：使喷头30向X箭头方向及反X箭头方向往返运动，同时向Y箭头方向输送载物台23，在喷头30的往返运动中，以基于位图数据BD的时间喷出液滴Fb。这样，在印制电路基板4G上描绘利用着落的液滴Fb的内部布线6的布线用图案P。
顺便说一下，对于由十四烷(沸点253℃)构成的溶剂中分散银(Ag)粒子的金属墨液F的液滴Fb，进行了变更每一滴液滴重量为5ng时的玻璃基板的温度、喷出间隔时间的条件从而在玻璃基板上形成布线图案P的实验。图9、图10、图11是表示变更该玻璃基板的温度、喷出间隔时间的条件后得到的各布线图案P的图。
图9(a)表示使玻璃基板的温度为27℃的室温、喷出间隔时间为450μsec时的布线图案P、图9(b)表示使玻璃基板的温度为27℃的室温、喷出间隔时间为550μsec时的布线图案P。任何情况下，均在布线图案P产生凸出部分B，不能得到精细的图案P。这是因为在为室温(27℃)的情况下，为了使液滴Fb固定，需要3000μsec，所以这些液滴Fb产生互相拉拽的力，而向一方集中。
图10(a)表示使玻璃基板的温度为150℃、喷出间隔时间为450μsec时的布线图案P、图10(b)表示使玻璃基板的温度为150℃、喷出间隔时间为550μsec时的布线图案P。如图10(a)所示，在为150℃、450μsec的情况下，为了使液滴Fb固定，需要495μsec，所以在布线图案P产生凸出部分B，不能得到精细的图案P。如图10(b)所示，在为150℃、550μsec的情况下，不会产生凸出部分B，成为高精细的布线图案P。
图1 1(a)表示使玻璃基板的温度为200℃、喷出间隔时间为450μsec时的布线图案P、图11(b)表示使玻璃基板的温度为200℃、喷出间隔时间为550μsec时的布线图案P。任何情况下，均没有在布线图案P产生凸出部分B。这是因为在为200℃的情况下，为了使液滴Fb固定，需要为330μsec，而在任意情况下，均成为已经固定的状态，所以可以得到没有凸出部分B的高精细图案。
在此，以所述3种各基板的温度条件形成没有产生凸出部分B的200cm的图案时所需要的时间如下所述。
如果现在以20μm的间隔配置液滴Fb，必需喷出100000次液滴Fb。那么，液滴Fb固定所需要的时间在为室温(27℃)时为3000μsec，在为150℃时为495μsec，在为200℃时为330μsec。
形成没有产生凸出部分B的200cm图案时所需要的时间在为室温(27℃)时，为300sec(＝100000×3000μsec)，在为150℃时为49.5sec(＝100000×495μsec)，在为200℃时为330sec(＝100000×330μsec)。
从上述可知，基板的温度越接近十四烷的沸点，则图案形成速度越提高。
另外，对于由水40％、乙二醇40％、聚乙二醇30％构成的水系溶剂中分散银(Ag)粒子而成的金属墨液F的液滴Fb，进行了变更玻璃基板的温度条件从而在玻璃基板上形成布线图案P的实验。
此时，在玻璃基板的温度为80℃、100℃的情况下，不会发生水的暴沸，可以得到一样的布线图案P。
另外，在印制电路基板4G的温度为120℃的情况下，水暴沸，成为一部分断裂的不均一的布线图案P。
进而，在玻璃基板的温度为20℃、40℃、60℃的情况下，不发生暴沸，但由于液滴Fb不处于固定状态，所以液滴之间在表面张力的作用下，互相拉拽的力仍然强，发生功能液集中于局部的现象，成为不能形成布线图案P的状态。就是说，温度越低则越不能形成图案P。
接着，以下记载如上所述构成的实施方式的效果。
(1)利用上述实施方式，将印制电路基板4G加热至从喷头30喷出时的金属墨液F的温度以上，所以已着落的液滴Fb被快速地加热，能够使其干燥，所以可以缩短后面将要着落的液滴Fb的喷出时间，可以在短时间内形成布线用图案P。
(2)利用上述实施方式，印制电路基板4G的加热温度被控制在不到液滴Fb的沸点的温度，所以已着落的液滴Fb不会发生暴沸。因而，可以形成高密度·高精细的布线用图案P。
(3)利用上述实施方式，在先已着落的液滴Fb进入固定状态时，后面的液滴Fb以其一部分重叠地使接下来的液滴Fb着落，并将其配置。因而，处于固定状态的在先液滴Fb不会被以其一部分重叠地着落配置的接下来的液滴Fb吸引，可以形成高密度·高精细的布线用图案P。
(4)利用上述实施方式，利用橡胶加热器H，印制电路基板4G的整个上面被一样地加热至规定的温度。因而，着落配置于印制电路基板4G的液滴Fb从外周部开始蒸发，外周部比中央部的固体成分(粒子)浓度更快地达到饱和浓度，停止沿着印制电路基板4G的面方向的自身的湿润扩展。就是说，已着落配置的液滴Fb从外周部开始成为固定状态，所以着落时的外形形状不变形。结果，可以形成高密度·高精细的图案。
(5)利用上述实施方式，预先求得已着落的液滴Fb被固定的时间，将该时间作为喷出间隔时间，喷出液滴Fb，所以可以在液滴确实成为固定状态之后，使后面的液滴喷出。
另外，上述实施方式也可以如下所述地变更。
·在上述实施方式中，相对在先液滴Fb，一部分重叠地着落配置液滴Fb时，在在先液滴Fb于印制电路基板4G上成为固定状态之后，进行着落配置，而在在先液滴Fb固定于印制电路基板4G上成为固定状态之前，也可以着落配置接下来的液滴Fb。
·在上述实施方式中，用于固定的最初的液滴Fb相对前面已着落的液滴Fb，以其着落径的一半的间距(pitch)重叠，而如果重叠一部分，也可以适当地变更实施其重叠情况。
·在上述实施方式中，着落配置并使相对依次喷出的液滴Fb而轮流重叠一部分，从而形成布线用图案P。这也可以如图12(a)～(f)所示的顺序喷出液滴Fb从而形成布线用图案P。
即，如图12(a)所示，为了形成图案而在先液滴Fb被着落配置于规定的位置时，在从已着落的液滴Fb分离的1根点划线所示的着落位置A1，着落配置后面的液滴Fb。如果在着落位置A1配置液滴Fb，则使后面喷出的液滴Fb与最初配置的液滴Fb部分重叠地着落配置于图12(b)的1根点划线所示的着落位置A2。
如果在着落位置A2配置液滴Fb，则使后面喷出的液滴Fb与配置于着落位置A1的液滴Fb部分重叠地着落配置于图12(c)的1根点划线所示的着落位置A3。以后，如果同样地以图12(d)、(e)所示的顺序使液滴Fb着落配置于着落位置A4、A5，则可以描绘利用液滴Fb的内部布线6的布线用图案P。
·在上述实施方式中，将功能液具体化成金属墨液F。不限于此，例如也可以具体化成含有液晶材料的功能液。就是说，只要是用于形成图案的使其喷出的功能液即可。
·在上述实施方式中，将基体具体化成在作为构成LTCC多层基板2的低温烧成基板4的印制电路基板4G上形成的布线图案。不限于此，例如也可以在玻璃等其他基板上使用液滴喷出装置形成图案。
·在上述实施方式中，使印制电路基板4G的加热温度成为不到金属墨液F中含有的多个液体组成中的沸点最低的温度的温度。但是，沸点最低的液体组成如果为即使暴沸也不会给图案的形状带来影响程度的低浓度，则可以将其忽视，从暴沸影响图案的形状程度的浓度中选定，实施成为不到该已选定的温度。这样，进行相对液滴Fb更适合而且有效的干燥。
·上述实施方式中，将液滴喷出机构具体化成压电元件驱动方式的液滴喷头30。不限于此，也可以将液滴喷头具体化成电阻加热方式或静电驱动方式的喷头。

Claims (9)

1.一种图案形成方法，其是向基体依次喷出含有功能材料的功能液的液滴从而在所述基体的表面形成图案的图案形成方法，其中，包括：
将所述基体的表面温度加热至喷出时的功能液的温度以上而且小于功能液中含有的液体组成的沸点的温度的第一步骤；
在将所述基体加热至所述表面温度的状态下，向所述基体喷出所述功能液的液滴，从而形成图案的第二步骤。
2.根据权利要求1所述的图案形成方法，其特征在于，
所述第一步骤中，按照所述基体的表面温度成为使着落于所述基体的液滴的外周部的固体成分浓度比中央部的固体成分浓度更快地达到饱和浓度的温度的方式，加热所述基体。
3.根据权利要求1或2所述的图案形成方法，其特征在于，
在所述第二步骤中形成的图案是通过至少使着落的相邻液滴之间的一部分重叠地喷出液滴而形成的。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的图案形成方法，其特征在于，
在与着落于所述基体的在先液滴的一部分重叠地喷出液滴时，在所述在先着落的液滴的外径不再发生变化后，将液滴喷出。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的图案形成方法，其特征在于，
所述第二步骤中，预先求出相对所述表面温度的已着落的液滴的外径不再发生变化为止的时间，将所述时间作为所述液滴的喷出间隔时间，以所述喷出间隔时间以上，依次喷出液滴。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的图案形成方法，其特征在于，
所述基体为由陶瓷粒子和树脂构成的低温烧成用片，
所述功能液为使作为功能材料的金属粒子分散的液体。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的图案形成方法，其特征在于，
功能液中含有的液体组成的沸点为液体组成中沸点最低的液体组成的沸点。
8.根据权利要求1～6中任意一项所述的图案形成方法，其特征在于，
功能液中含有的液体组成的沸点如下所述：在液体组成中，发生暴沸而影响图案形成的浓度的液体组成中沸点最低的液体组成的沸点。
9.一种电路基板，其是安装电路元件，并且形成有与该已安装的电路元件电连接的布线的电路基板，其特征在于，
所述布线是用权利要求1～8中任意一项所述的图案形成方法形成的。
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