JP2006013223A

JP2006013223A - 配線構造

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Publication number: JP2006013223A
Application number: JP2004189862A
Authority: JP
Inventors: Kenji Wada; 健嗣和田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-06-28
Filing date: 2004-06-28
Publication date: 2006-01-12

Abstract

【課題】配線の設計ミス等の配線の変更を電子素子を含む回路基板に行う際に、インクジェット法を用いて容易に配線の変更することができる配線構造を提供することにある。
【解決手段】第１の導電性液状材料１１ａが、液滴吐出装置１によって吐出形成され、その後、熱及び／又は光処理後に良質の導電膜としての第１の導電配線２３が得られる。回路基板１０Ａの配線の一部としての導体パターン２１ｂに、第１の導電配線２３の一部としての配線接続部２３ａが電気的に接続されている。また、回路基板１０Ａの他の配線としての導体パターン２１ｊの一部と第１の導電配線２３の他の一部としての配線接続部２３ｂによって電気的に接続されている。
【選択図】図１

Description

電子素子が配線に電気的に装着されている回路基板または回路基板の配線を変更する技術に関する。

ＩＣ装置を始めとする多くの電子素子を回路基板に実装した電子回路装置は、実装後にこの電子回路装置の機能を検査する。この検査の結果、配線の設計ミスによる配線の変更が生じた場合は、回路基板の配線を切断し、ジャンパー線を使用して電気的な接続を行っていた（例えば特許文献１）。

特開平５−２９０４３号公報

しかしながら、配線の設計ミス等は、回路基板に電子素子を実装してしまった後に工程間検査で発見されることもあり、電子素子の経済的損失を考え止むを得なくジャンパー線を使用していた。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的のひとつは、配線の設計ミス等の配線の変更を電子素子を含む回路基板に行う際に、インクジェット法を用いて容易に配線の変更することができる配線構造を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、電気的な配線を有する回路基板と、液滴吐出装置から吐出される複数種の液状材料と、複数種の液状材料のひとつが第１の導電性液状材料であり、液滴吐出装置によって吐出形成された第１の導電性液状材料の一部が、回路基板が有する電気的な配線の一部と電気的に接続し、また第１の導電性液状材料の他の一部が、回路基板が有する電気的な配線の他の一部と電気的に接続し、配線の一部と配線の他の一部とを電気的に接続している第１の導電配線とを備えたことを要旨とする。

これによれば、電気的な配線を有している回路基板に対して、液滴吐出装置から複数種の液状材料のひとつとして第１の導電性液状材料が回路基板が有する配線の一部を含んで吐出形成される。さらに、液滴吐出装置によって第１の導電性液状材料は、回路基板が有する配線の他の一部までの間を連続して吐出形成され、回路基板が有する配線の一部と回路基板が有する配線の他の一部との間を電気的に接続することができ、容易に配線の変更をすることができる。

本発明では、配線構造において、回路基板の一部または全部に塗布された絶縁層と、絶縁層の一部を除去する除去手段とを備えたことを要旨とする。

これによれば、電気的な短絡を防止するための回路基板の一部または全部に塗布された絶縁層を除去手段によって除去することにより、回路基板が有する配線の任意の一部と他の任意の一部とを第１の導電配線によって電気的に接続することができ、容易に配線の変更をすることができる。

本発明では、配線構造において、複数種の液状材料のひとつが絶縁性液状材料であり、第１の導電配線の一部または全部に、液滴吐出装置によって絶縁性液状材料が吐出形成された絶縁部を備えたことを要旨とする。

これによれば、液滴吐出装置によって配線間に吐出形成された第１の導電配線の一部または全部に、やはり液滴吐出装置によって絶縁性液状材料が吐出され、絶縁部が形成され第１の導電配線の絶縁性を確保することができる。このため、インクジェット法を用いて容易に配線の変更をすることができる。

本発明では、配線構造において、複数種の液状材料のひとつが第１の導電性液状材料の材質と異なる材質の第２の導電性液状材料であり、液滴吐出装置によって第２の導電性液状材料が吐出形成された第２の導電配線とを備えたことを要旨とする。

これによれば、液状材料のひとつとして、第１の導電性液状材料の材質と異なる材質の第２の導電性液状材料が液滴吐出装置によって吐出形成され、第２の導電配線が形成される。このため、液滴吐出装置によって吐出形成された第１の導電配線と第２の導電配線とで電気的な特性が異なる配線を作ることができ、インクジェット法を用いて、単に電気的な接続をするだけでなく回路を制御する機能を備えた配線構造により、容易に配線の変更をすることができる。

本発明では、配線構造において、第１の導電配線または第２の導電配線が電気的な静電容量値または抵抗値を有することを要旨とする。

これによれば、第１の導電配線が静電容量値を有することによって、配線間に抵抗、コンデンサ、コイル等の特性を必要に応じて付加することができる。このため、実装されている電子素子を含む回路基板としての機能を調整することができ、インクジェット法を用いて容易に配線の変更をすることができる。

本発明では、配線構造において、第１の導電配線または第２の導電配線が有する電気的な静電容量値または抵抗値をトリミングするトリミング手段を備えたことを要旨とする。

これによれば、一旦、第１の導電配線に付与された電気的な静電容量値または抵抗値を変更または調整する必要がある場合は、トリミング手段によりその電気的な静電容量値または抵抗値を変更することができ、インクジェット法を用いて容易に配線の変更をすることができる。

本発明では、配線構造において、回路基板が有する配線の一部を切断する切断手段と、切断手段によって生じた新たな配線の端部の絶縁層を除去手段により除去し、それぞれの端部間に、第１の導電配線または第２の導電配線とを備えたことを要旨とする。

これによれば、回路基板に配線されている配線を切断手段で切断し、その切断手段によって生じた新たな配線の端部に配設されている絶縁層を除去手段より除去し、それぞれの端部間に、液滴吐出装置によって第１の導電配線または第２の導電配線を吐出形成され、電気的に接続することによって、新たな配線が付設されるため、インクジェット法を用いて容易に配線の変更をすることができる。

以下、本発明を具体化した実施例１について図面に従って説明する。

図１は、液滴吐出装置１の斜視図である。同図において、インクジェット法を利用した液滴吐出装置１は、複数種の液状材料としての第１の導電性液状材料１１ａ、絶縁性液状材料１１ｂ、第２の導電性液状材料１１ｃおよび静電容量液状材料１１ｄを保持する複数のタンク１２と、それぞれのタンク１２に連結されているチューブ１３と、チューブ１３を介してタンク１２から第１の導電性液状材料１１ａと絶縁性液状材料１１ｂと第２の導電性液状材料１１ｃおよび静電容量液状材料１１ｄが供給される吐出走査部２とを備える。吐出走査部２は、複数の液滴吐出ヘッド５１（詳細は、図２に示す）を保持するサブキャリッジ５０と、このサブキャリッジ５０を保持するキャリッジ３と、キャリッジ３の位置を制御する第２位置制御装置４と、電子素子が電気的に装着されているまたは電子素子が装着されていない回路基板１０Ａを保持するステージ５と、ステージ５の位置を制御する第１位置制御装置６と、液滴吐出装置制御部７と、メンテナンス装置８と、排液装置９とを備えている。タンク１２とキャリッジ３における複数の液滴吐出ヘッド５１とはチューブ１３で連結されており、タンク１２から複数の液滴吐出ヘッド５１のそれぞれに第１の導電性液状材料１１ａ、絶縁性液状材料１１ｂ、第２の導電性液状材料１１ｃおよび静電容量液状材料１１ｄが供給される。それぞれの材質については、後述する。

第２位置制御装置４は、液滴吐出装置制御部７からの信号に応じて、キャリッジ３をＸ軸方向、およびＸ軸方向に直交するＺ軸方向に沿って相対位置を変更する。さらに、第２位置制御装置４は、Ｚ軸に平行な軸の回りでキャリッジ３を回転する機能も有する。本実施例では、Ｚ軸方向は、鉛直方向（つまり、重力加速度の方向）にほぼ平行な方向である。第１位置制御装置６は、液滴吐出装置制御部７からの信号に応じて、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の双方に直交するＹ軸方向に沿ってステージ５の相対位置を変更する。さらに、第１位置制御装置６は、Ｚ軸に平行な軸の回りでステージ５を回転する機能も有する。なお、本明細書では、第２位置制御装置４および第１位置制御装置６を「走査部」と表記することもある。

ステージ５は、Ｘ軸方向とＹ軸方向との双方に平行な平面を有する。また、ステージ５は、所定の第１の導電性液状材料１１ａ、絶縁性液状材料１１ｂ、第２の導電性液状材料１１ｃおよび静電容量液状材料１１ｄを塗布する回路基板１０Ａをその平面上に着脱可能に載置、または保持できるように構成されている。

同図での回路基板１０Ａは、複数の配線を有する電子回路装置である。本実施例では、各種電子部品が搭載されている電子回路装置で説明するが、回路基板１０Ａだけの場合も同様に適用することができる。また、回路基板１０Ａが有する配線は一層で説明するが、多層回路基板でも同様に適用することができる。また、液滴吐出ヘッド５１より吐出された第１の導電性液状材料１１ａ、絶縁性液状材料１１ｂ、第２の導電性液状材料１１ｃおよび静電容量液状材料１１ｄは、吐出された直後は液体状態である。それぞれの材料の溶媒によっては、吐出後に加熱処理または光処理を施して固化させる。本発明では、この各液状材料を液滴吐出ヘッド５１によって所定の輪郭と厚さを備えるように吐出され、吐出後に加熱処理または光処理を施して固化させることを含んで単に「形成」と記す。

本明細書におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向は、キャリッジ３およびステージ５のどちらか一方が他方に対して相対位置を変更する方向に一致している。また、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向を規定するＸＹＺ座標系の仮想的な原点は、液滴吐出装置１の基準部分に固定されている。本明細書において、Ｘ座標、Ｙ座標、およびＺ座標とは、このようなＸＹＺ座標系における座標である。なお、上記の仮想的な原点は、ステージ５に固定されていてもよいし、キャリッジ３に固定されていてもよい。

キャリッジ３およびステージ５は上記以外の平行相対位置を変更したりおよび回転の自由度をさらに有している。ただし、本実施例では、上記自由度以外の自由度に関する記載は説明を平易にする目的で省略されている。

液滴吐出装置制御部７は、第１の導電性液状材料１１ａ、絶縁性液状材料１１ｂ、第２の導電性液状材料１１ｃおよび静電容量液状材料１１ｄの吐出すべき相対位置を表す吐出データを外部情報処理装置（図示せず）から受け取るように構成されている。

メンテナンス装置８において、いくつかの液滴吐出ヘッド５１のメンテナンスを行うユニットが設けられ、液滴吐出装置制御部７の制御によりユニットが選択され、キャリッジ３に対応するためにＹ軸方向に相対位置を変更して停止する。液滴吐出ヘッド５１のメンテナンスを実行する場合は、第２位置制御装置４によってキャリッジ３はＸ軸方向にメンテナンス装置８上に相対位置を変更し、所望のユニットがキャリッジ３の位置にくるようにメンテナンス装置８を移動して選択され、相対位置を変更されて成される。排液装置９は、液滴吐出装置１の各ユニットで回収された第１の導電性液状材料１１ａ、絶縁性液状材料１１ｂ、第２の導電性液状材料１１ｃおよび静電容量液状材料１１ｄをそれぞれに回収するようになっている。

図２（ａ）は、液滴吐出ヘッド５１の全体の断面斜視図、（ｂ）は、吐出部の詳細断面図である。それぞれの液滴吐出ヘッド５１は、インクジェット液滴吐出ヘッドである。それぞれの液滴吐出ヘッド５１は、振動板１２６と、ノズルプレート１２８とを備えている。振動板１２６と、ノズルプレート１２８との間には、タンク１２からチューブ１３を介して、孔１３１から供給される第１の導電性液状材料１１ａ、絶縁性液状材料１１ｂ、第２の導電性液状材料１１ｃまたは静電容量液状材料１１ｄが常に充填される液溜り１２９が位置している。各液状材料が供給される液滴吐出ヘッド５１は、それぞれ異なる液滴吐出ヘッド５１に供給される。

また、振動板１２６と、ノズルプレート１２８との間には、複数の隔壁１２２が位置している。そして、振動板１２６と、ノズルプレート１２８と、１対の隔壁１２２と、によって囲まれた部分がキャビティ１２０である。キャビティ１２０はノズル５２に対応して設けられているため、キャビティ１２０の数とノズル５２の数とは同じである。キャビティ１２０には、一対の隔壁１２２間に位置する供給口１３０を介して、液溜り１２９から第１の導電性液状材料１１ａ、絶縁性液状材料１１ｂ、第２の導電性液状材料１１ｃまたは静電容量液状材料１１ｄが供給される。

同図（ｂ）では、振動板１２６上には、それぞれのキャビティ１２０に対応して、振動子１２４が位置する。振動子１２４は、ピエゾ素子１２４ｃと、ピエゾ素子１２４ｃを挟む一対の電極１２４ａ，１２４ｂとを含む。この一対の電極１２４ａ，１２４ｂとの間に駆動電圧を与えることで、対応するノズル５２から第１の導電性液状材料１１ａ、絶縁性液状材料１１ｂ、第２の導電性液状材料１１ｃおよび静電容量液状材料１１ｄが吐出される。なお、ノズル５２からＺ軸方向に第１の導電性液状材料１１ａ、絶縁性液状材料１１ｂ、第２の導電性液状材料１１ｃまたは静電容量液状材料１１ｄが吐出されるように、ノズル５２の形状が調整されている。

ここで、本明細書において「第１の導電性液状材料１１ａ、絶縁性液状材料１１ｂ、第２の導電性液状材料１１ｃおよび静電容量液状材料１１ｄ」とは、ノズルから吐出可能な粘度を有する材料をいう。この場合、材料が水性であること油性であることを問わない。ノズルから吐出可能な流動性（粘度）を備えていれば十分で、固体物質が混入していても全体として流動体であればよい。詳細については、後述する。

本明細書では、ひとつのノズル５２と、ノズル５２に対応するキャビティ１２０と、キャビティ１２０に対応する振動子１２４と、を含んだ部分を「吐出部１２７」と表記することもある。この表記によれば、１つの液滴吐出ヘッド５１は、ノズル５２の数と同じ数の吐出部１２７を有する。吐出部１２７は、ピエゾ素子の代わりに電気熱変換素子を有してもよい。つまり、吐出部１２７は、電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用して材料を吐出する構成を有していてもよい。

図３（ａ）は、回路基板と導電配線の関係を示す模式的な平面図、図３（ｂ）は、回路基板と導電配線の関係を示す模式的な正面図である。本実施例では、回路基板１０Ａには周知のフォトリソグラフィ工程等で製造された配線としての導体パターン２１ａ〜２１ｊが配設され、回路基板１０Ａの中央部にはＩＣチップ２２が回路基板１０Ａに対して面実装されている。また、回路基板１０Ａ上には、導体パターン２１ａ〜２１ｊ間の短絡防止または汚染防止のための絶縁コート２０が、ＩＣチップ２２の周辺に配設されている。

本実施例では、例えば、回路上の理由により、導体パターン２１ｂと導体パターン２１ｊとを短絡させなければならない場合について説明する。このＩＣチップ２２が実装されている回路基板１０Ａを液滴吐出装置１（図１参照）のステージ５上に載置する。タンク１２に貯留されている第１の導電性液状材料１１ａを吐出するように選択し、液滴吐出装置１を稼動することによって、導体パターン２１ｂから導体パターン２１ｊの間に第１の導電性液状材料１１ａが吐出形成される。

第１の導電配線２３となる第１の導電性液状材料１１ａの材質は、導電性微粒子及び有機金属化合物のうちの少なくとも一方を含有し、液滴吐出装置１によって回路基板１０Ａの上に所定の形状で所定の位置に設けられて第１の導電配線２３となる。導電性微粒子及び有機金属化合物のうちの少なくとも一方を含有する第１の導電性液状材料１１ａとしては、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液、液体の有機金属化合物、有機金属化合物の溶液、またはそれらの混合物を用いる。ここで用いられる導電性微粒子は、金、銀、銅、錫、パラジウム、ニッケルの何れかを含有する金属微粒子の他、導電性ポリマーや超電導体の微粒子などが用いられる。

これら導電性微粒子については、分散性を向上させるためその表面に有機物などをコーティングして使うこともできる。導電性微粒子の表面にコーティングするコーティング剤としては、例えばキシレン、トルエン等の有機溶剤やクエン酸等が挙げられる。導電性微粒子の粒径は１ｎｍ以上０．１μｍ以下であることが好ましい。０．１μｍより大きいと、インクジェット吐出装置の液滴吐出ヘッドのノズル部で目詰まりが起こりやすく、液滴吐出法による吐出が困難になるからである。また、１ｎｍより小さいと、導電性微粒子に対するコーティング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となるからである。

また、有機金属化合物としては、例えば金、銀、銅、パラジウムなどを含有する化合物や錯体で、熱分解により金属が析出するものが挙げられる。具体的には、クロロトリエチルホスフィン金（Ｉ）、クロロトリメチルホスフィン金（Ｉ）、クロロトリフェニルフォスフィン金（Ｉ）、銀（Ｉ）２，４−ペンタンヂオナト錯体、トリメチルホスフィン（ヘキサフルオロアセチルアセトナート）銀（Ｉ）錯体、銅（Ｉ）ヘキサフルオロペンタンジオナトシクロオクタジエン錯体、などが挙げられる。

導電性微粒子及び有機金属化合物のうちの少なくとも一方を含有する液体の分散媒または溶媒としては、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇ以上２００ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上２６６００Ｐａ以下）であるものが好ましい。蒸気圧が２００ｍｍＨｇより高いと、吐出後に分散媒または溶媒が急激に蒸発してしまい、良好な膜を形成することが困難となるからである。また、分散媒または溶媒の蒸気圧は０．００１ｍｍＨｇ以上５０ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上６６５０Ｐａ以下）であるのがより好ましい。蒸気圧が５０ｍｍＨｇより高いと、液滴吐出法で液滴を吐出する際に乾燥によるノズル詰まりが起こり易く、安定な吐出が困難になるからである。一方、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇより低い分散媒または溶媒の場合には、乾燥が遅くなって膜中に分散媒または溶媒が残留しやすくなり、後工程の熱及び／又は光処理後に良質の導電膜が得られにくくなる。

使用する分散媒としては、前述の導電性微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されない。また、溶媒としては、前述の有機金属化合物を溶解するものであれば特に限定されない。そのような分散媒または溶媒として、具体的には、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、さらに、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を挙げることができる。さらには、ポリイミド樹脂系、エポキシ樹脂系、ポリエステル樹脂系、フェノール樹脂系、フッ素樹脂系、紫外線硬化樹脂、可視光硬化樹脂等がある。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、有機金属化合物の溶解性、また液滴吐出法への適用のし易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、さらに好ましい分散媒または溶媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。これらの分散媒または溶媒は、単独でも、あるいは２種以上の混合物としても使用することができる。

前述した導電性微粒子を分散媒に分散する場合の分散質濃度としては、１質量％以上８０質量％以下とするのが好ましく、所望の導電膜の膜厚に応じて調整することができる。８０質量％を超えると凝集をおこしやすくなり、均一な膜が得にくくなる。また、同様の理由で、前述した有機金属化合物の溶液の溶質濃度としても、前述した分散質濃度と同範囲のものが好ましい。このようにして調整された導電性微粒子及び有機金属化合物のうちの少なくとも一方を含有する第１の導電性液状材料１１ａの表面張力としては、０．０２Ｎ／ｍ以上０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲とするのが好ましい。液滴吐出法にて第１の導電性液状材料１１ａを吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するためノズルから回路基板１０Ａまでの間で飛行曲りが生じ易くなり、０．０７Ｎ／ｍを超えると、ノズル先端での表面張力によるインクの形状（以下、メニスカスという）が安定しないため、吐出量、吐出タイミングの制御が困難になるからである。

表面張力を調整するため、液状の材料には、回路基板１０Ａの表面との接触角を不当に低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加することができる。ノニオン系表面張力調節剤は、液体の回路基板への濡れ性を良好化し、膜のレベリング性を改良し、塗膜のぶつぶつの発生、ゆず肌（表面に小さなくぼみがある状態）の発生などの防止に役立つものである。

液状の材料の粘度は１ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であるのが好ましい。粘度が１ｍＰａ・ｓ以上である場合には、液状材料１１ａ〜１１ｄの液滴を吐出する際にノズル５２の周辺部が液状の材料の流出により汚染されにくい。一方、粘度が５０ｍＰａ・ｓ以下である場合は、ノズル５２における目詰まり頻度が小さく、このため円滑な液滴の吐出を実現できる。

また、回路基板１０Ａの上に配設されている絶縁コート２０との密着性を確保するためには、第１の導電性液状材料１１ａの分散媒の種類を絶縁コート２０の材質と同系列の分散媒を選択するとよい密着性が得られる。

このような第１の導電性液状材料１１ａが、液滴吐出装置１によって吐出形成され、その後、熱及び／又は光処理後に良質の導電膜としての第１の導電配線２３が得られる。第１の導電性液状材料の一部が回路基板１０Ａの配線の一部としての導体パターン２１ｂに、第１の導電性液状材料の他の一部としての第１の導電配線２３の一部が配線接続部２３ａが電気的に接続されている。また、回路基板１０Ａの他の配線としての導体パターン２１ｊの一部（配線の他の一部）と第１の導電配線２３の他の一部としての配線接続部２３ｂによって電気的に接続されている。

以下、実施例１の効果を記載する。
（１）回路基板１０Ａに電子部品が実装されているか否かに関係なく、本実施例によれば、回路基板１０Ａが有する配線としての導体パターン２１ａ〜２１ｊのいずれかの配線間にインクジェット法を利用した液滴吐出装置１によって、第１の導電性液状材料１１ａが吐出形成され、熱及び／又は光処理後に良質の第１の導電配線２３を得ることができるため、容易に回路基板１０Ａの配線を変更することができる。

（２）回路基板１０Ａに本実施例で形成された第１の導電配線２３が密着しているため、いわゆるジャンパー配線のように動いたり、何かに引っ掛けてジャンパー配線を切るようなことを防止することができる。

以下、本発明を具体化した実施例２について図面に従って説明する。
図４（ａ）は、実施例２における回路基板と導電配線の関係を示す模式的な平面図、図４（ｂ）は、実施例２における回路基板と導電配線の関係を示す模式的な正面図である。回路基板１０Ａの上一部または全部に配設されている絶縁層としての絶縁コート２０が、配線としての導体パターン２１ａ〜２１ｊの一部または全部を覆っている。このため、絶縁コート２０に覆われた領域で、導体パターン２１ａ〜２１ｊ間の電気的な接続をする場合はこの絶縁コート２０を除去する必要がある。

そこで、本実施例では、導体パターン２１ｃと導体パターン２１ｈとを電気的に接続する場合について説明する。まず、絶縁層の一部としての絶縁コート２０を除去する除去手段は、ＣＯ₂（炭酸ガス）レーザ、ルビーレーザ、ＹＡＧレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ、Ｅｒ−ＹＡＧレーザ、色素レーザ、ダイオードレーザー等により、絶縁コート２０に合ったレーザを選択して、希望する箇所の絶縁コート２０を分解して除去するものである。この場合、レーザの波長を選択することによって、回路基板１０Ａに配設されている導体パターン２１ａ〜２１ｊは、影響を受けないようにすることができる。

また、他の絶縁コート２０を除去する除去手段は、化学的に絶縁コート２０を溶解して除去する方法である。また、他の絶縁コート２０を除去する除去手段は、機械的に刃物で削り取って除去する方法である。

このようにして、導体パターン２１ｃと導体パターン２１ｈの絶縁コート２０を除去した除去部２０ａと除去部２０ｂが形成される。そこで、回路基板１０Ａを液滴吐出装置１（図１参照）のステージ５に載置し、タンク１２に貯留されている第１の導電性液状材料１１ａを選択して吐出する。絶縁コート２０に形成された除去部２０ａの領域内で、配線としての導体パターン２１ｃの一部を含む領域から絶縁コート２０に形成された除去部２０ｂの領域内で、配線としての導体パターン２１ｈの一部を含む領域まで連続して吐出する。熱及び／又は光処理を施すことによって、吐出形成された第１の導電性液状材料１１ａは、良質な第１の導電配線２３を得ることができる。

以下、実施例２の効果を記載する。
（３）絶縁コート２０を除去する除去手段によって、導体パターン２１ｃと導体パターン２１ｈの上の絶縁コート２０が選択的に除去され、その除去された除去部２０ａと除去部２０ｂとを第１の導電配線２３で電気的に接続することで、容易に回路基板１０Ａの配線を変更することができる。

以下、本発明を具体化した実施例３について図面に従って説明する。
図５（ａ）は、実施例３における回路基板と導電配線の関係を示す模式的な平面図、図５（ｂ）は、実施例３における回路基板と導電配線の関係を示す模式的な部分断面図である。
本実施例は、実施例２に加えてさらに回路基板１０Ａの配線間を電気的に接続する場合について説明する。導体パターン２１ａと導体パターン２１ｆとを回路上の理由から電気的に接続させようとすると、第１の導電性液状材料１１ａを絶縁コート２０がコートされていない導体パターン２１ａ〜２１ｅの上へ配設することとなる。

この場合、第１の導電性液状材料１１ａが導体パターン２１ａ〜２１ｅの上に直接吐出形成されると、熱及び／又は光処理を施された第１の導電配線２３は電気的な導通性を有するため、導体パターン２１ａ〜２１ｅはすべて電気的に短絡してしまう。これを防ぐため、本実施例では、液滴吐出装置１のタンク１２のいずれかひとつに絶縁性液状材料１１ｂを貯留し、第１の導電性液状材料１１ａを吐出する前に、液滴吐出装置１がその絶縁性液状材料１１ｂを選択して吐出する。

絶縁性液状材料１１ｂの材質は、熱及び／又は光処理後にＳｉＯ₂，ＳｉＮ，Ｓｉ₃Ｎ₄となる液状材料、ポリイミド樹脂系、エポキシ樹脂系、ポリエステル樹脂系、フェノール樹脂系、フッ素樹脂系、紫外線硬化樹脂、可視光硬化樹脂等から選択することにより、回路基板１０Ａまたは導体パターン２１ａ〜２１ｊへの密着性が確保される。また、絶縁性液状材料１１ｂの材質はこれらに限らず、電気的な絶縁性を確保できる材質であればよい。また、絶縁性液状材料１１ｂの粘度、分散媒または溶媒、分散質濃度および表面張力調節剤については、第１の導電性液状材料１１ａと同様である。

液滴吐出装置１によって、絶縁性液状材料１１ｂは、回路基板１０Ａの配線としての導体パターン２１ａの一部を含んで吐出され、順次導体パターン２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅへと吐出され、絶縁コート２０の一部を含む領域まで吐出形成される。この場合、絶縁性液状材料１１ｂは、導体パターン２１ａを含まなくてもよい。また、第１の導電性液状材料１１ａが導体パターン２１ａ〜２１ｊと接触することがない場合は、絶縁コート２０を含まなくてもよい。絶縁性液状材料１１ｂが吐出形成された後、熱及び／又は光処理を施して絶縁層２４となる。また、絶縁性液状材料１１ｂを吐出形成してなる絶縁部としての絶縁層２４は、配線としての導体パターン２１ａ〜２１ｊの一部だけに配設してもよい。

その後、液滴吐出装置１はタンク１２に貯留されている第１の導電性液状材料１１ａを選択して吐出する。第１の導電性液状材料１１ａは配線としての導体パターン２１ａの一部を含む領域から吐出形成され、絶縁層２４の上を導体パターン２１ｂ〜２１ｅに接触しない領域に吐出形成され、導体パターン２１ｅ上を過ぎてからは、絶縁コート２０の上に吐出形成される。他の配線としての導体パターン２１ｆの一部を含む領域で吐出形成を終える。この後、熱及び／又は光処理を施して第１の導電配線２３となり、導体パターン２１ａと導体パターン２１ｆとが第１の導電配線２３により、電気的に接続するとともに、他の導体パターン２１ａ〜２１ｅとは電気的に絶縁性を確保されている。したがって、絶縁部としての絶縁層２４は、第１の導電配線の一部または全部に備えられている。

また、本実施例では導体パターン２１ａ〜２１ｊに対して、絶縁層２４および第１の導電配線２３を一層だけで説明したが、さらにこの上に絶縁層２４を配設し、その上に第１の導電配線２３を配設すればよく、多層配線構造とすることができる。なお、この場合、１回目と２回目以降が同じ所に配設される必要はなく、任意に第１の導電配線２３の通過領域を選ぶことができる。

以下、実施例３の効果を記載する。
（４）回路基板１０Ａのひとつの配線としての導体パターン２１ａと回路基板１０Ａの他の配線としての導体パターン２１ｆとを電気的に接続する際に、他の導体パターン２１ｂ〜２１ｅと第１の導電配線２３との電気的な絶縁性を確保する絶縁層２４を配設することにより、回路基板１０Ａ上の任意の導体パターン２１ａ〜２１ｊとの電気的な接続をすることができるため、容易に回路基板１０Ａの配線を変更することができる。
（５）回路基板１０Ａ上に絶縁層２４と第１の導電配線２３とを２回以上実施すれば、配線の多層化が実現でき、また、第１の導電配線２３の配設ルートも任意に選択することができるため、容易に回路基板１０Ａの配線を変更することができる。

以下、本発明を具体化した実施例４について図面に従って説明する。
図６（ａ）は、実施例４における回路基板と導電配線の関係を示す模式的な平面図、図６（ｂ）は、実施例４における回路基板と導電配線の関係を示す模式的な部分断面図である。
本実施例では、液滴吐出装置１が第１の導電性液状材料１１ａと第１の導電性液状材料１１ａの材質と異なる材質の第２の導電性液状材料１１ｃを吐出形成して、第１の導電配線２３と第２の導電配線を形成し、単に電気的な接続をするだけでなく回路を制御する機能を備えた配線構造について説明する。

液滴吐出装置１（図１参照）のタンク１２に貯留されている絶縁性液状材料１１ｂが選択され、実施例３と同様に絶縁層２４としての導体パターン２１ａ〜２１ｅ間に吐出形成されて、熱及び／又は光処理が施されて絶縁層２４が形成される。その後、液滴吐出装置１はタンク１２に貯留されている第１の導電性液状材料１１ａを選択して、実施例３と同様に導体パターン２１ａ上の配線接続部２３ａから導体パターン２１ｅ上を通過して配線接続部２３ｃまで吐出形成される。ここで、第１の導電性液状材料１１ａの吐出が中断され、配線接続部２３ｄから再び吐出を開始し配線接続部２３ｂまで吐出形成される。この後、熱及び／又は光処理が施されて第１の導電配線２３が形成される。

次に、液滴吐出装置１はタンク１２に貯留されている第２の導電性液状材料１１ｃを選択する。第２の導電性液状材料１１ｃの材質は、第１の導電性液状材料１１ａの材質と異なる。第２の導電性液状材料１１ｃとしては、抵抗材料性微粒子を分散媒に分散させた分散液、液体の有機金属化合物、有機金属化合物の溶液、またはそれらの混合物を用いる。ここで用いられる抵抗材料性微粒子は、銅マンガン合金、銅マンガンニッケル合金、銅ニッケル合金、ニッケルクロム合金、アルメルニッケル−鉄−クロム合金、鉄炭素合金、鉄クロム合金、鉄ニッケル合金、カーボンの何れかを含有する微粒子などが用いられる。また、第２の導電性液状材料１１ｃの粘度、分散媒または溶媒、分散質濃度および表面張力調節剤については、第１の導電性液状材料１１ａと同様である。

選択された第２の導電性液状材料１１ｃは、回路基板１０Ａの第１の導電性液状材料１１ａの配線接続部２３ｃと配線接続部２３ｄとの間に吐出形成される。この後、熱及び／又は光処理が施されて電気的な抵抗値を備えた第２の導電配線２５が形成される。本実施例では、この第２の導電配線２５の抵抗値を精密に調整するために、配線接続部２３ｃと配線接続部２３ｄとの間に抵抗値測定装置２６を電気的に接続し、第２の導電配線２５を除去し第２の導電配線２５の電気的な抵抗値をトリミングするトリミング手段としての、ＣＯ₂（炭酸ガス）レーザ、ルビーレーザ、ＹＡＧレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ、Ｅｒ−ＹＡＧレーザ、色素レーザ、ダイオードレーザー等により、第２の導電配線２５に合ったレーザを選択して、抵抗値測定装置２６で第２の導電配線２５の電気的な抵抗値を計測しながら第２の導電配線２５を分解してトリミング部２５ａを除去してトリミングする。これにより、第２の導電配線２５の電気的な抵抗値を精密に調整することができる。また、液滴吐出ヘッド５１（図２参照）のノズル５２の径を小さくすることにより、第２の導電配線２５の電気的な抵抗値を吐出形成だけで作ることができる。

以下、実施例４の効果を記載する。
（６）第１の導電配線２３の一部に電気的な抵抗値を備えた第２の導電配線２５を配設する配線構造により、回路基板１０Ａの導体パターン２１ａ〜２１ｊ間に電気的な抵抗を設けることができるため、回路基板１０Ａの電気的な特性を調節しながら容易に回路基板１０Ａの配線を変更することができる。

以下、本発明を具体化した実施例５について図面に従って説明する。
図７（ａ）は、実施例５における回路基板と導電配線の関係を示す模式的な平面図、図７（ｂ）は、実施例５における回路基板と導電配線の関係を示す模式的な部分断面図である。
本実施例では、液滴吐出装置１によって、第１の導電性液状材料１１ａ、第２の導電性液状材料１１ｃおよび絶縁性液状材料１１ｂを吐出形成して、回路基板１０Ａ上の配線間にコンデンサを形成する配線構造について説明する。

ここで、液滴吐出装置１は第２の導電性液状材料１１ｃを選択して、配線接続部２３ｃを含む領域からコンデンサ下電極２７としての吐出形成を行う。この場合の第２の導電性液状材料１１ｃの材質は、アルミニューム、タンタル、錫の何れかを含有する金属微粒子などが用いられる。また、この場合の第２の導電性液状材料１１ｃの粘度、分散媒または溶媒、分散質濃度および表面張力調節剤については、第１の導電性液状材料１１ａと同様である。この後、熱及び／又は光処理が施されて第２の導電配線２５が形成され、コンデンサ下電極２７となる。

次に、このコンデンサ下電極２７の上に、静電容量液状材料１１ｄを吐出形成し、熱及び／又は光処理が施されて誘電体２９を形成する。この場合の静電容量液状材料１１ｄの材質は、熱及び／又は光処理後にチタン酸バリウムとなる液状材料、ポリスチレン樹脂系、ポリエステル樹脂系、ポリプロピレン樹脂系等から選択する。また、この場合の静電容量液状材料１１ｄの粘度、分散媒または溶媒、分散質濃度および表面張力調節剤については、第１の導電性液状材料１１ａと同様である。

次に、液滴吐出装置１は再び第２の導電性液状材料１１ｃを選択して、配線接続部２３ｄを含む領域からコンデンサ上電極２８としての吐出形成を行い、熱及び／又は光処理が施されて第２の導電配線２５が形成され、コンデンサ上電極２８となる。以降、コンデンサ下電極２７と誘電体２９およびコンデンサ上電極２８とで構成されている部分を単に「コンデンサ３１」という。

本実施例では、このコンデンサ３１の静電容量値を精密に調整するために、配線接続部２３ｃと配線接続部２３ｄとの間に静電容量測定装置３０を電気的に接続し、コンデンサ３１を除去する除去手段としての、ＣＯ₂（炭酸ガス）レーザ、ルビーレーザ、ＹＡＧレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ、Ｅｒ−ＹＡＧレーザ、色素レーザ、ダイオードレーザー等により、コンデンサ３１に合ったレーザを選択して、静電容量測定装置３０でコンデンサ３１の電気的な静電容量値を計測しながらコンデンサ３１を分解してトリミング部２５ａを除去してトリミングする。これにより、コンデンサ３１の電気的な静電容量値を精密に調整することができる。また、液滴吐出ヘッド５１（図２参照）のノズル５２の径を小さくすることにより、目的とする静電容量値に近いコンデンサ３１を吐出形成だけで作ることができる。

以下、実施例５の効果を記載する。
（７）第１の導電配線２３の一部に電気的な静電容量値を備えた第２の導電配線２５を配設する配線構造により、回路基板１０Ａの導体パターン２１ａ〜２１ｊ間に電気的なコンデンサを設けることができるため、回路基板１０Ａの電気的な特性を調節しながら容易に回路基板１０Ａの配線を変更することができる。

以下、本発明を具体化した実施例６について図面に従って説明する。
図８（ａ）は、実施例６における回路基板と導電配線の関係を示す模式的な平面図、図８（ｂ）は、実施例６における回路基板と導電配線の関係を示す模式的な部分断面図である。
本実施例では、回路基板１０Ａの導体パターン２１ａ〜２１ｊのいずれかの配線を切断し、その切断して得られた新たな配線の端部間に、新たな配線を配設する配線構造について説明する。

回路上の理由で、回路基板１０Ａの導体パターン２１ｅにコンデンサ３１を追加する場合で説明する。切断手段としてのＣＯ₂（炭酸ガス）レーザ、ルビーレーザ、ＹＡＧレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ、Ｅｒ−ＹＡＧレーザ、色素レーザ、ダイオードレーザー等により、導体パターン２１ｅに合ったレーザを選択して、導体パターン２１ｅを切断する。他の切断手段は、回転する刃物または工具を用いて切断する方法である。また、他の切断手段は、化学的に導体パターン２１ｅを溶解して切断する方法である。

この切断手段により切断された導体パターン２１ｅには、新たな配線の端部が生ずる。この新たな配線の端部近傍の絶縁コート２０を前述の除去手段により除去し、新たな配線接続部２３ｅと配線接続部２３ｆが作られる。

液滴吐出装置１は、液滴吐出装置１のタンク１２に貯留されている第２の導電性液状材料１１ｃを選択し、配線接続部２３ｅを含む領域に実施例５と同様に第２の導電配線２５としてのコンデンサ下電極２７が形成される。また、このコンデンサ下電極２７の上に実施例５と同様に誘電体２９が形成される。さらに、配線接続部２３ｆを含む領域に実施例５と同様に第２の導電配線２５としてのコンデンサ上電極２８が形成されて、切断手段によって切断された新たな端部間に、コンデンサ３１が配設され、回路の一部としての機能を備えることとなる。コンデンサ下電極２７とコンデンサ上電極２８とが積重する領域では、コンデンサ下電極２７よりも誘電体２９が大きくなるように配設され、コンデンサ下電極２７とコンデンサ上電極２８との電気的な短絡を防止している。本実施例では、コンデンサ３１で説明したが電気的な抵抗値を有する抵抗でも同様に配設することができる。

以下、実施例６の効果を記載する。
（８）回路基板１０Ａの任意の導体パターンに対して切断手段により切断され、導体パターンに生じた新たな配線としての導体パターンの端部に配設されている絶縁層としての絶縁コート２０を除去手段により除去して、それぞれの端部に配線接続部２３ｅと配線接続部２３ｆとを作り出し、その端部間に新たな抵抗やコンデンサを付設することによって容易に回路基板１０Ａの配線を変更することができる。

液滴吐出装置１の斜視図。（ａ）は、液滴吐出ヘッド５１の全体の断面斜視図、（ｂ）は、吐出部の詳細断面図。（ａ）は、回路基板と導電配線の関係を示す模式的な平面図、（ｂ）は、回路基板と導電配線の関係を示す模式的な正面図。（ａ）は、実施例２における回路基板と導電配線の関係を示す模式的な平面図、（ｂ）は、実施例２における回路基板と導電配線の関係を示す模式的な正面図。（ａ）は、実施例３における回路基板と導電配線の関係を示す模式的な平面図、（ｂ）は、実施例３における回路基板と導電配線の関係を示す模式的な部分断面図。（ａ）は、実施例４における回路基板と導電配線の関係を示す模式的な平面図、（ｂ）は、実施例４における回路基板と導電配線の関係を示す模式的な正面図。（ａ）は、実施例５における回路基板と導電配線の関係を示す模式的な平面図、（ｂ）は、実施例５における回路基板と導電配線の関係を示す模式的な部分断面図。（ａ）は、実施例６における回路基板と導電配線の関係を示す模式的な平面図、（ｂ）は、実施例６における回路基板と導電配線の関係を示す模式的な部分側面図。

符号の説明

１…液滴吐出装置、２…吐出走査部、３…キャリッジ、４…第２位置制御装置、５…ステージ、６…第１位置制御装置、７…液滴吐出装置制御部、８…メンテナンス装置、９…排液装置、１０Ａ…回路基板、１１ａ…第１の導電性液状材料、１１ｂ…絶縁性液状材料、１１ｃ…第２の導電性液状材料、１１ｄ…静電容量液状材料、１２…タンク、１３…チューブ、２０…絶縁コート、２０ａ，２０ｂ…除去部、２１ａ〜２１ｊ…導体パターン、２２…ＩＣチップ、２３…第１の導電配線、２３ａ〜２３ｆ…配線接続部、２４…絶縁層、２５…第２の導電配線、２６…抵抗値測定装置、２７…コンデンサ下電極、２８…コンデンサ上電極、２９…誘電体、３０…静電容量測定装置、３１…コンデンサ、５０…サブキャリッジ、５１…液滴吐出ヘッド、５２…ノズル、１１１…材料、１１８…ノズル、１２０…キャビティ、１２２…隔壁、１２４…振動子、１２４ａ，１２４ｂ…電極、１２４ｃ…ピエゾ素子、１２６…振動板、１２７…吐出部、１２８…ノズルプレート、１３０…供給口、１３１…孔。

Claims

電気的な配線を有する回路基板と、
液滴吐出装置から吐出される複数種の液状材料と、
複数種の前記液状材料のひとつが第１の導電性液状材料であり、前記液滴吐出装置によって吐出形成された前記第１の導電性液状材料の一部が、前記回路基板が有する電気的な配線の一部と電気的に接続し、また前記第１の導電性液状材料の他の一部が、前記回路基板が有する電気的な配線の他の一部と電気的に接続し、前記配線の一部と前記配線の他の一部とを電気的に接続している第１の導電配線と
を備えたことを特徴とする配線構造。
請求項１に記載の配線構造において、前記回路基板の一部または全部に塗布された絶縁層と、前記絶縁層の一部を除去する除去手段とを備えたことを特徴とする配線構造。
請求項１または２に記載の配線構造において、複数種の前記液状材料のひとつが絶縁性液状材料であり、前記第１の導電配線の一部または全部に、前記液滴吐出装置によって前記絶縁性液状材料が吐出形成された絶縁部を備えたことを特徴とする配線構造。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の配線構造において、複数種の前記液状材料のひとつが前記第１の導電性液状材料の材質と異なる材質の第２の導電性液状材料であり、前記液滴吐出装置によって前記第２の導電性液状材料が吐出形成された第２の導電配線とを備えたことを特徴とする配線構造。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の配線構造において、前記第１の導電配線または前記第２の導電配線が電気的な静電容量値または抵抗値を有することを特徴とする配線構造。
請求項１〜５のいずれか一項に記載の配線構造において、前記第１の導電配線または前記第２の導電配線が有する電気的な静電容量値または抵抗値をトリミングするトリミング手段を備えたことを特徴とする配線構造。
請求項１〜６のいずれか一項に記載の配線構造において、前記回路基板が有する配線の一部を切断する切断手段と、前記切断手段によって生じた新たな配線の端部の前記絶縁層を前記除去手段により除去し、それぞれの端部間に、前記第１の導電配線または前記第２の導電配線とを備えたことを特徴とする配線構造。