CN103192602B - 薄膜形成装置及薄膜形成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种薄膜形成装置及薄膜形成方法，其目的在于要求缩减用于在阻焊抗蚀剂等薄膜上印字的工序数。本发明的薄膜形成装置及薄膜形成方法中，第1喷头及第2喷头对置于对象物。第1喷头及第2喷头分别吐出第1色及第2色的液状材料。移动机构使保持对象物的载物台相对于第1喷头及第2喷头向对象物的面内方向移动。控制装置控制第1喷头及移动机构而在对象物上以第1色液状材料形成第1薄膜，且控制第2喷头及移动机构而在对象物上以第2色液状材料形成第2薄膜。

Description

薄膜形成装置及薄膜形成方法
技术领域
本发明涉及一种在对象物上吐出液状材料来形成薄膜的装置及形成薄膜的方法。
背景技术
对于以往的在印刷配线板上形成阻焊抗蚀剂的图案的方法进行说明。首先，在表面形成有电路图案的印刷配线板的整个面涂敷感光性阻焊抗蚀剂。使用预定的掩模图案将阻焊抗蚀剂膜曝光之后通过显像来形成阻焊抗蚀剂的图案。
通常，在阻焊抗蚀剂层上印刷有用于识别基板的识别信息。周知有在曝光阻焊抗蚀剂层之前，通过喷墨印刷机印刷识别信息的方法。印字后，通过将阻焊抗蚀剂层曝光及显像能够形成耐清洗的印字图案。
专利文献1：日本特开2006-147614号公报
以往的方法中，通过阻焊抗蚀剂层的涂敷、印字、曝光及显像的工序，制造印刷有识别信息的基板。要求缩减用于印字的工序数。
发明内容
根据本发明的一个观点，提供一种薄膜形成装置，该薄膜形成装置具有：
载物台，保持对象物；
第1喷头，与所述对象物对置且形成有吐出第1色液状材料的多个喷嘴孔；
第2喷头，与所述对象物对置且形成有吐出与第1色不同的第2色液状材料的多个喷嘴孔；
移动机构，使所述载物台相对于所述第1喷头及所述第2喷头在所述对象物的面内方向移动，或使所述第1喷头及所述第2喷头相对于所述载物台在所述对象物的面内方向移动；及
控制装置，控制所述移动机构、所述第1喷头及所述第2喷头，
所述控制装置控制所述第1喷头及所述移动机构而在所述对象物上以所述第1色液状材料形成第1薄膜，且控制所述第2喷头及所述移动机构而在所述对象物上以所述第2色液状材料形成第2薄膜。
根据本发明的另一观点，提供一种薄膜形成方法，其包括：
根据应形成的薄膜图案的图像数据，从多个第1喷嘴孔向对象物的表面吐出第1色液状材料来形成第1色的第1薄膜的工序；及
根据应形成的记号图案的图像数据，从多个第2喷嘴孔向所述对象物的表面吐出与所述第1色不同的第2色液状材料来形成第2色的第2薄膜的工序。
发明效果
使用第1喷头及第2喷头，能够通过1次扫描涂敷2色的液状材料。若以其中一个颜色的液状材料表示文字或记号等，则无需实施用于印字的独立的工序就能够进行印字。并且，能够通过以2色区分涂敷来提高设计效果。
附图说明
图1是基于实施例1的薄膜形成装置的概要侧视图。
图2A是形成薄膜的对象物和应形成的薄膜的俯视图，图2B是将其一部分放大的俯视图。
图3A是喷嘴单元的立体图，图3B是喷嘴单元的仰视图。
图4是表示形成第1薄膜的液状材料与形成第2薄膜的液状材料的着落点的位置的图。
图5A～图5C是以基于实施例1的方法形成的薄膜的截面图。
图6是视觉性地表示以基于实施例1的方法形成薄膜时所利用的图像数据的图。
图7是以基于实施例2的方法形成的薄膜的截面图。
图中：20-平台，21-移动机构，22-支柱，23-梁，25-载物台，30-对象物（印刷基板），31-对准标志，32-第1薄膜，33-第2薄膜，40-喷嘴单元，41-支承部件，42-喷头，42G-第1色用喷头，42W-第2色用喷头，43-紫外光源，45-喷嘴孔，50-摄像装置，60-控制装置，61-存储装置，70-第1薄膜的着落点，71-第2薄膜的着落点，80-定义以薄膜覆盖的区域的图像数据，81-第2薄膜的图像数据，82-第1薄膜的图像数据。
具体实施方式
[实施例1]
图1中示出基于实施例1的薄膜形成装置的概要侧视图。在平台20上通过移动机构21保持载物台25。在载物台25上保持有形成薄膜的对象物30，例如印刷基板。移动机构21使载物台25向与其保持面平行的2个方向移动，并且能够将垂直于保持面的轴作为旋转中心而使其旋转。载物台25例如通过真空卡盘固定对象物30。
载物台25的上方配置有喷嘴单元40及摄像装置50。喷嘴单元40及摄像装置50通过支柱22及梁23支承于平台20。喷嘴单元40具有多个喷嘴孔，从喷嘴孔朝向对象物25吐出液状材料的液滴，例如阻焊抗蚀剂的液滴。摄像装置50拍摄在对象物30的表面形成的对准标志、配线图案等。
由摄像装置50获取的图像数据被输入于控制装置60。控制装置60通过控制移动机构21使载物台25移动。另外，控制装置60通过向喷嘴单元40发送吐出信号而从所期望的喷嘴孔吐出液状材料的液滴。并且，控制装置60进行以摄像装置50获取的图像数据的图像分析。在准备于控制装置60内的存储装置61中存储有形成薄膜所需的各种图像数据或控制装置60执行的程序等。
图1中，设为相对于平台20固定喷嘴单元40及摄像装置50，且使载物台25相对于平台20可移动的结构。与其相反，也可设为将载物台25固定于平台20，且使喷嘴单元40及摄像装置50相对于平台20可移动的结构。另外，也可设为使载物台25相对于平台20向一维方向可移动，且使喷嘴单元40及摄像装置50向与载物台25的移动方向正交的方向可移动的结构。
图2A中示出应形成于对象物30的表面的第1薄膜32及形成于表面的对准标志31的俯视图。对象物30的外形例如为长方形。在对象物30的表面定义有表示应形成的第1薄膜32的平面形状的图像数据。并且，在对象物30的四角形成有对准标志31。对准标志31与形成于对象物30的表面的配线图案相同地使用铜箔。表示第1薄膜32的平面形状、对准标志31的平面形状及双方的相对位置关系的图像数据被存储于存储装置61（图1）中。
图2B中示出第1薄膜32的一部分及具有文字或记号等的平面形状的第2薄膜33。在图2B的画阴影线的区域形成第1薄膜32。铜箔在长方形或圆形等开口34中露出。第2薄膜33具有与“C01”、“R21”、“RAM”、“CPU”等文字的形状对应的平面形状。应形成第2薄膜33的位置由图像数据定义。
图2B所示的例子中，虽然第2薄膜33具有表示文字的平面形状，但是也可具有表示文字以外的各种记号的平面形状。第2薄膜33具有可用肉眼识别的平面形状及大小。
图3A中示出喷嘴单元40的立体图。在支承部件41的底面安装有6个喷头42。在各个喷头42形成有多个喷嘴孔45。喷嘴孔45例如排列成2列。6个喷头42中4个喷头42G从喷嘴孔45吐出第1色例如绿色的液状材料的液滴。剩下的2个喷头42W从喷嘴孔45吐出第2色例如白色的液状材料的液滴。喷头42向与喷嘴孔45的排列方向正交的方向排列。在相互邻接的喷头42之间及比位于最外端的喷头42更靠外侧配置有紫外光源43。紫外光源43向对象物30（图1）照射紫外线。
图3B中示出喷头42及紫外光源43的仰视图。在喷头42的各个底面（与基板30对置的表面）形成有2列喷嘴列46。各个喷嘴列46由在图3B中沿纵向以间距（周期）8P排列的多个喷嘴孔45构成。其中一方的喷嘴列46的喷嘴孔45的位置相对于另一方的喷嘴列46的喷嘴孔45的位置向纵向偏移4P。
第1色用的4个喷头42G向纵向一点一点偏移并被固定于支承部件41（图3A）上。偏离量为在1个喷嘴列46中的喷嘴孔45的间距8P的1/8。例如，以最左侧的嘴头42G为基准，第2个、第3个及第4个喷头42G在图3B中向下方偏移2P、P、3P。若仅着眼于纵向，则形成于4个喷头42G的喷嘴孔45以间距P等间隔配置。
第2色用的2个喷头42W偏离纵向的2P而被固定。并且，其中一方的喷头42W相对于成为第1色用的基准的喷头42G向纵向偏离P/2。若仅着眼于纵向，则形成于2个喷头42W的喷嘴孔45以间距2P等间隔配置。
因此，通过第2色用的喷头42W形成的记号图案33（图2B）的纵向的分辨率成为通过第1色用的喷头42G形成的薄膜图案32（图2B）的纵向的分辨率的1/2。关于纵向，形成记号图案33的液状材料的1个着落点对应于形成薄膜图案32的液状材料的2个着落点。如以上说明，第2色用的喷头42W中的1个相对于作为第1色用的基准的喷头42G向纵向偏离P/2而被固定。因此，关于纵向，形成记号图案33的液状材料的着落点变成位于形成薄膜图案32的液状材料的2个着落点的中间。
在使对象物30（图1）与图3B所示的喷头42的底面对置的状态下，能够边通过使对象物30向横向移动边从喷头42吐出液状材料而在对象物30涂敷液状材料。
图3B中关于横向的分辨率根据载物台25（图1）的移动速度及液状材料从喷嘴孔45（图3B）的吐出周期来决定。由于第1色用的喷头42G的个数为第2色用的喷头42W的个数的2倍，因此喷头42的吐出周期相同时，在横向上第2薄膜33（图2B）的纵向的分辨率也成为第1薄膜32（图2B）的纵向的分辨率的1/2。液状材料的着落点在横向上的相对位置能够通过控制从喷嘴孔45的吐出时刻来调整。
图4中示出构成第1薄膜32及第2薄膜33的液状材料的着落点的分布。形成第1薄膜32的液状材料的着落点70向纵向及横向以间距P配置。形成第2薄膜33的液状材料的着落点71向纵向及横向以间距2P配置。表示着落点70、71的位置的圆形并非表示液状材料在对象物表面扩展的区域，而是圆形的大小与着落于该着落点的液滴的体积的大小关系相对应。即，着落于第2薄膜33的着落点71的液滴的体积大于着落于第1薄膜32的着落点70的液滴的体积。实际上，构成1个液滴的液状材料的扩展区域比图4所示的圆形区域宽。形成第1薄膜32的液状材料与着落于邻接的着落点的液状材料连续。由此，能够形成在面上不产生间隙的薄膜。在形成第2薄膜33的区域中控制液状材料的吐出，以免用于形成第1薄膜32的液状材料着落。
液滴的体积能够通过提供给喷头42的吐出信号进行控制。作为一例，着落于第2薄膜33的着落点71的液状材料的体积为着落于第1薄膜32的着落点70的液状材料的体积的约4倍。第2薄膜33的纵向及横向的分辨率分别为第1薄膜32的其1/2。因此，能够使第1薄膜32与第2薄膜33的平均膜厚大致相等。
图5A中示出图4的单点划线5A-5A中的截面图。在对象物30的表面形成有第1薄膜32及第2薄膜33。虽然图5A中为了便于理解着落点70、71的位置，按着落点以表面形状为凸出的方式表示，但是实际上能够得到几乎平坦的表面。如图3B所示，由于喷头42之间配置有紫外光源43，因此从一个喷头42吐出的液状材料固化之后，从下一喷头42吐出的液状材料着落于对象物30的表面。
图5A表示在形成第1薄膜32的液状材料着落而固化之后，形成第2薄膜33的液状材料着落的例子。第1薄膜32与第2薄膜33的边界中，第2薄膜33的边覆盖在第1薄膜32的边上。
图5B～图5C中示出形成第1薄膜32的液状材料与形成第2薄膜33的液滴的着落顺序不同的其他例。图5B中示出的例子中，形成第2薄膜33的液状材料着落而固化之后，形成第1薄膜32的液状材料着落。因此，与图5A示出的例子相反，第2薄膜33的边钻入第1薄膜32的边的下方。图5C所示的例子中，根据第1薄膜32与第2薄膜33的边界的部位，着落顺序有所不同。例如，图5C的左侧的边界中，形成第1薄膜32的液状材料比形成第2薄膜33的液状材料先着落。图5C的右侧的边界中，与其相反，形成第2薄膜33的液状材料比形成第1薄膜32的液状材料先着落。
图6中视觉性地示出在实施例1的薄膜形成方法中使用的图像数据。它们的图像数据例如以光栅形式定义。图6中，画阴影线来表示应使液状材料着落的着落点所在的区域(薄膜形成区域)。表示应以薄膜例如阻焊抗蚀剂膜覆盖的区域的图像数据80中，在薄膜形成区域内划分有多个开口34。成为用于形成第2薄膜33的基础的图像数据81中，薄膜形成区域的平面形状表示文字或记号。
以往，在形成阻焊抗蚀剂膜之后印刷文字等。因此，阻焊抗蚀剂膜的图案形成基于用于形成第1薄膜32的图像数据80来进行。实施例1中，如图4、图5A～图5C所示，在形成第2薄膜33的区域中不使第1薄膜32的液状材料着落。因此，通过从以图像数据80定义的薄膜形成区域排除以第2薄膜33的图像数据定义的薄膜形成区域来生成图像数据82。基于该图像数据82形成第1薄膜32。
上述实施例1中，在液状材料的吐出及固化处理结束的时刻已在对象物30的表面显示有文字或记号。因此，能够缩减制造工序数。另外，文字或记号也由阻焊抗蚀剂形成。因此，与用墨水印刷文字等时相比，能够防止因油墨的剥落引起的文字的消失。
并且，能够使由第1薄膜32与第2薄膜33构成的阻焊抗蚀剂膜的膜厚在面内接近均匀。
上述实施例1中，第1薄膜32主要作为原本的阻焊抗蚀剂膜发挥作用，且第2薄膜33主要作为识别标志发挥作用。在此，标记为“主要”是因为严格来说第2薄膜33也承担作为阻焊抗蚀剂膜的作用。但是，第2薄膜33的功能无需限定于识别标志。例如，通过在对象物30的表面中将应形成阻焊抗蚀剂膜的区域区分涂敷成2色而能够具有设计效果。此时，优选在确定开口34（图2B）的边的区域配置能够以高分辨率形成图案的第1薄膜33。
上述实施例1中，虽然使用了第1色（例如绿色）和第2色（例如白色）2色的液状材料，但是也可使用3色以上的液状材料。
[实施例2]
图7中示出以基于实施例2的方法形成的薄膜的截面图。实施例1中，形成第2薄膜33的区域中未形成第1薄膜32。实施例2中，在应形成第2薄膜33的区域也形成第1薄膜32。第2薄膜33形成于第1薄膜32的上方。
在实施例2中，由于第2薄膜33由阻焊抗蚀剂形成，因此也能够防止因墨水的剥落引起的文字等的消失。并且，与实施例1的方法相比，能够形成立体的识别标志。
根据以上实施例对本发明进行了说明，但是本发明不限于这些实施例。对于本领域技术人员来讲，例如能够进行各种变更、改良及组合等是应该理解的。
本申请主张基于2012年1月6日申请的日本专利申请第2012-001029号的优先权。该申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

Claims (5)

1.一种薄膜形成装置，其中，具有：
载物台，保持对象物；
第1喷头，与所述对象物对置且形成有吐出第1色阻焊抗蚀剂的多个喷嘴孔；
第2喷头，与所述对象物对置且形成有吐出与第1色不同的第2色阻焊抗蚀剂的多个喷嘴孔；
移动机构，使所述载物台相对于所述第1喷头及所述第2喷头在所述对象物的面内方向移动，或使所述第1喷头及所述第2喷头相对于所述载物台在所述对象物的面内方向移动；及
控制装置，控制所述移动机构、所述第1喷头及所述第2喷头，
所述控制装置控制所述第1喷头及所述移动机构而在所述对象物上以所述第1色阻焊抗蚀剂形成第1薄膜，且控制所述第2喷头及所述移动机构而在所述对象物上以所述第2色阻焊抗蚀剂形成第2薄膜，所述第1薄膜和所述第2薄膜中任意一薄膜的边覆盖在另一薄膜的边上，由第1薄膜与第2薄膜构成的阻焊抗蚀剂膜的膜厚在面内均匀，所述第2薄膜具有作为用肉眼能够识别的标识发挥作用的平面形状。
2.如权利要求1所述的薄膜形成装置，其中，
在应形成所述第2薄膜的区域，所述控制装置以不吐出所述第1色阻焊抗蚀剂的方式控制所述第1喷头。
3.如权利要求1或2所述的薄膜形成装置，其中，
所述第2薄膜的分辨率低于所述第1薄膜的分辨率。
4.如权利要求3所述的薄膜形成装置，其中，
所述控制装置以使从所述第2喷头的喷嘴孔吐出的所述第2色阻焊抗蚀剂的液滴的体积大于从所述第1喷头的喷嘴孔吐出的所述第1色阻焊抗蚀剂的液滴的体积的方式来控制所述第1喷头及所述第2喷头。
5.一种薄膜形成方法，其中，包括：
根据应形成的薄膜图案的图像数据，从多个第1喷嘴孔向对象物的表面吐出第1色阻焊抗蚀剂来形成第1色的第1薄膜的工序；及
根据应形成的记号图案的图像数据，从多个第2喷嘴孔向所述对象物的表面吐出与所述第1色不同的第2色阻焊抗蚀剂来形成第2色的第2薄膜的工序，其中所述第1薄膜和所述第2薄膜中任意一薄膜的边覆盖在另一薄膜的边上，使由第1薄膜与第2薄膜构成的阻焊抗蚀剂膜的膜厚在面内均匀，所述第2薄膜具有作为用肉眼能够识别的标识发挥作用的平面形状。
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