JP2007036084A - 抵抗素子、抵抗素子の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 電気回路に使用される抵抗素子の正確な抵抗値を得ることができる抵抗素子及び抵抗素子の製造装置及び製造方法を提供することにある。
【解決手段】 電極１と電極２との間には、電気的な所定の抵抗値Ｒ（以降、所定の抵抗値Ｒと称す）を有する抵抗体電極としての抵抗電極３が配設され、電極１、電極２及び抵抗電極３は電気的に接続されている。また、電極２と抵抗電極３との間に導電性に優れた第３の電極としての導電性パターン４が配設され、電極２、抵抗電極３及び導電性パターン４は電気的に接続されている。導電性パターン４が電極２の一端から電極１に向かって距離Ｌ１の位置に配設された場合の、電極１と電極２との間の抵抗値ｒは、電極１と電極２との距離Ｌ２から距離Ｌ１を差し引いた距離Ｌ３に対応する抵抗電極３の抵抗値ｒとなる。
【選択図】 図１

Description

電気回路に使用される抵抗素子の製造装置及び製造方法に関する。特にインクジェット法を用いる手法に関する。

従来、インクジェット法を用いて、回路基板上に抵抗素子を形成する方法として、回路基板の上に硬化又は焼成すると抵抗素子となるインクを発射するインク吐出手段の移動量によって抵抗素子の抵抗値を制御する方法がある（例えば、特許文献１）。

また、インクジェット法を用いて、パターン形成面に任意の電気回路を製造する方法がある。特に、抵抗素子については、予め抵抗値が大きくなるように抵抗素子を回路基板上に形成し、後に抵抗材料を滴下して抵抗値を下げる方法がある（例えば、特許文献２）。

特開平９−１３０００６号公報 特開平１１−２７４６７１号公報（図２０〜図２２）

然しながら、回路基板の上に硬化又は焼成すると抵抗素子となるインクを発射するインク吐出手段の移動量によって抵抗素子の抵抗値を制御する方法は、抵抗素子となるインク量によって制御されており、正確な抵抗素子の抵抗値は得られない。

また、予め抵抗値が大きくなるように回路基板上に形成し、後に抵抗材料を滴下して抵抗値を下げる方法も、抵抗材料の滴下量に抵抗値が大きく左右されるため、正確な抵抗素子の抵抗値は得られない。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気回路に使用される抵抗素子の正確な抵抗値を得ることができる抵抗素子及び抵抗素子の製造装置及び製造方法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、導電性液状材料を吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドから前記導電性液状材料が吐出される被吐出部材を載置する載置台と、前記インクジェットヘッドと前記載置台との相対位置を変更するインクジェットヘッド移動装置と、前記被吐出部材に前記インクジェットヘッド移動装置によって前記載置台との相対位置を変更して前記インクジェットヘッドから吐出された前記導電性液状材料を固化する固化装置とを備えたことを要旨とする。

これによれば、導電性液状材料を吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドから導電性液状材料が吐出される被吐出部材を載置する載置台と、インクジェットヘッドと載置台との相対位置を変更するインクジェットヘッド移動装置とによって、所望の導電性パターンを正確に得ることができる。また、インクジェットヘッドから吐出された導電性液状材料を固化する固化装置によって、導電性が良好な導電性パターンを得ることができる。

本発明では、導電性液状材料を吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドから前記導電性液状材料が吐出される被吐出部材を載置する載置台と、前記インクジェットヘッドと前記載置台との相対位置を変更するインクジェットヘッド移動装置と、前記被吐出部材に前記インクジェットヘッド移動装置によって前記載置台との相対位置を変更して前記インクジェットヘッドから吐出された前記導電性液状材料を固化する固化装置と、前記インクジェットヘッドによって吐出された前記導電性液状材料が前記固化装置によって固化された後に、前記被吐出部材に電気的に接触して抵抗素子の抵抗値を計測する抵抗計測装置を備えたことを要旨とする。

これによれば、導電性液状材料を吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドから導電性液状材料が吐出される被吐出部材を載置する載置台と、インクジェットヘッドと載置台との相対位置を変更するインクジェットヘッド移動装置とによって、所望の導電性パターンを正確に得ることができる。また、インクジェットヘッドから吐出された導電性液状材料を固化する固化装置によって、導電性が良好な導電性パターンを得ることができる。また、被吐出部材に電気的に接触して抵抗素子の抵抗値を計測する抵抗計測装置を備えているため、抵抗素子の抵抗値を計測することができる。

本発明の抵抗素子の製造装置において、前記抵抗計測装置で計測された前記抵抗素子の前記抵抗値が目標抵抗値より大きい場合は、前記抵抗素子の前記抵抗値と前記目標抵抗値との差分に相当する前記インクジェットヘッドの移動量を算定し、前記インクジェットヘッドから前記導電性液状材料を前記被吐出部材に吐出し、前記固化装置によって固化された後に、前記抵抗計測装置によって再び前記抵抗素子の前記抵抗値を計測することを要旨とする。

これによれば、抵抗計測装置で計測された抵抗素子の抵抗値が目標抵抗値より大きい場合は、抵抗素子の抵抗値と目標抵抗値との差分に相当するインクジェットヘッドの移動量を算定し、インクジェットヘッドから導電性液状材料を被吐出部材に吐出し、固化装置によって固化された後に、抵抗計測装置によって再び抵抗素子の抵抗値を計測することができるため、正確な抵抗値を有した抵抗素子を得ることができる。

本発明では、導電性液状材料を吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドから前記導電性液状材料が吐出される被吐出部材を載置する載置台と、前記インクジェットヘッドと前記載置台との相対位置を変更するインクジェットヘッド移動装置と、前記インクジェットヘッド移動装置によって前記載置台との相対位置を変更して前記インクジェットヘッドから吐出され、前記被吐出部材に着弾した前記導電性液状材料にレーザ光を照射するレーザ出力手段によって前記導電性液状材料を固化する固化装置とを備えたことを要旨とする。

これによれば、導電性液状材料を吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドから導電性液状材料が吐出される被吐出部材を載置する載置台と、インクジェットヘッドと載置台との相対位置を変更するインクジェットヘッド移動装置とによって、所望の導電性パターンを正確に得ることができる。また、インクジェットヘッドから吐出され被吐出部材に着弾した導電性液状材料にレーザ光を照射するレーザ出力手段によって導電性液状材料を固化する固化装置を備えているため、導電性液状材料が被吐出部材に着弾後の極短時間で導電性パターンとなるため、正確な抵抗値を有した抵抗素子を得ることができる。

本発明の抵抗素子の製造装置において、前記被吐出部材に電気的に接触して抵抗素子の抵抗値を常時計測する常時抵抗計測装置を備え、前記常時抵抗計測装置で計測された前記抵抗素子の前記抵抗値と目標抵抗値とを常時比較して、前記抵抗素子の前記抵抗値と前記目標抵抗値とに差がある場合は、前記被吐出部材に対する前記インクジェットヘッドからの前記導電性液状材料の吐出を継続し、前記抵抗素子の前記抵抗値と前記目標抵抗値とが略等しい場合は、前記被吐出部材に対する前記インクジェットヘッドからの前記導電性液状材料の吐出を停止することを要旨とする。

これによれば、被吐出部材に電気的に接触して抵抗素子の抵抗値を常時計測する常時抵抗計測装置を備えている。常時抵抗計測装置で計測された抵抗素子の抵抗値と目標抵抗値とを常時比較して、抵抗素子の抵抗値と目標抵抗値とに差がある場合は、被吐出部材に対するインクジェットヘッドからの導電性液状材料の吐出を継続し、抵抗素子の抵抗値と目標抵抗値とが略等しい場合は、被吐出部材に対するインクジェットヘッドからの導電性液状材料の吐出を停止することができるため、正確な抵抗値を有した抵抗素子を得ることができる。

本発明では、抵抗体電極と、前記抵抗体電極の基端に電気的に接続された第１の電極と、前記抵抗体電極の他端に電気的に接続され、前記第１の電極と対向する第２の電極と、前記抵抗体電極と前記第１の電極又は前記抵抗体電極と前記第２の電極との間を電気的に接続する第３の電極とを備え、少なくとも第３の電極はインクジェット法により生成されたことを要旨とする。

これによれば、抵抗体電極と、抵抗体電極の基端に電気的に接続された第１の電極と、抵抗体電極の他端に電気的に接続され、第１の電極と対向する第２の電極と、抵抗体電極と第１の電極又は抵抗体電極と第２の電極との間を電気的に接続する第３の電極とを備え、少なくとも第３の電極はインクジェット法により生成されるため、正確な抵抗値を有した抵抗素子を得ることができる。

本発明では、基板の上に抵抗体電極を配設するステップと、前記抵抗体電極の基端に電気的に接続された第１の電極を配設するステップと、前記抵抗体電極の他端に電気的に接続され、前記第１の電極と対向する第２の電極を配設するステップと、前記抵抗体電極と前記第１の電極又は前記抵抗体電極と前記第２の電極との間に、本発明の抵抗素子の製造装置によって電気的に接続する前記第３の電極を配設するステップとを備えたことを要旨とする。

これによれば、基板の上に抵抗体電極を配設するステップと、抵抗体電極の基端に電気的に接続された第１の電極を配設するステップと、抵抗体電極の他端に電気的に接続され、第１の電極と対向する第２の電極を配設するステップと、抵抗体電極と第１の電極又は抵抗体電極と第２の電極との間に、本発明の抵抗素子の製造装置によって電気的に接続する第３の電極を配設するステップとを備えたため、正確な抵抗値を有した抵抗素子を得ることができる。

本発明の抵抗素子の製造方法において、本発明の抵抗素子の製造装置が備える前記インクジェットヘッドと前記載置台との相対位置を制御して前記第３の電極を生成することを要旨とする。

これによれば、本発明の抵抗素子の製造装置が備えるインクジェットヘッドと載置台との相対位置を制御して第３の電極を生成することができるため、正確な抵抗値を有した抵抗素子を得ることができる。

以下、本発明を具体化した実施例について図面に従って説明する。

図１は、基板１０に電極１、電極２、抵抗電極３及び導電性パターン４との関係を示すＡ'−Ａ''の部分平断面図である。
被吐出部材としての基板１０の上に回路パターンとしての銅等から成る第１の電極としての電極１及び第２の電極としての電極２が配設されている。また、電極１と電極２との間には、電気的な所定の抵抗値Ｒ（以降、所定の抵抗値Ｒと称す）を有する抵抗体電極としての抵抗電極３が配設され、電極１、電極２及び抵抗電極３は電気的に接続されている。また、電極２と抵抗電極３との間に導電性に優れた第３の電極としての導電性パターン４が配設され、電極２、抵抗電極３及び導電性パターン４は電気的に接続されている。

導電性パターン４が電極２の一端から電極１に向かって距離Ｌ１の位置に配設された場合の、電極１と電極２との間の抵抗値ｒは、電極１と電極２との距離Ｌ２から距離Ｌ１を差し引いた距離Ｌ３に対応する抵抗電極３の抵抗値ｒとなる。

電極１、電極２、抵抗電極３は、周知のフォトリソ技術で生成されてもよいし、インクジェット法で生成されてもよい。導電性パターン４はインクジェット法を利用して生成される。インクジェット法による生成方法については後述する。

同図に示すように抵抗計測装置としての抵抗計２０と電気的に接続されているプローブ２１，２２を電極１，２に接触させて抵抗値ｒを計測する。

図２は、基板１０に電極１、電極２、抵抗電極３及び導電性パターン４との関係を示すＡ'−Ａ''の部分平断面図である。
被吐出部材としての基板１０の上に回路パターンとしての銅等から成る第１の電極としての電極１及び第２の電極としての電極２が配設されている。電極１と電極２との間には、電気的な所定の抵抗値Ｒを有する抵抗体電極としての抵抗電極３が配設され、電極１、電極２及び抵抗電極３は電気的に接続されている。図１と異なる点は、電極２の一部が抵抗電極３と平行して延在する延在部２ａを備えている。その延在部２ａと抵抗電極３との間に、導電性に優れた第３の電極としての導電性パターン４が配設され、電極２、抵抗電極３及び導電性パターン４は電気的に接続されている。

導電性パターン４が電極２の延在部２ａと抵抗電極３との間で距離Ｌ１の位置に配設された場合の、電極１と電極２との間の抵抗値ｒは、電極１と電極２との距離Ｌ２から距離Ｌ１を差し引いた距離Ｌ３に対応する抵抗電極３の抵抗値ｒとなる。

また、導電性パターン４と電極２の本体と延在部２ａと抵抗電極３とで構成される領域２ｂ（斜線部で示す）の一部又は全てに、導電性パターン４を配設してもよい。

図３は、電極１と電極２との間の抵抗値ｒと抵抗電極３と導電性パターン４とが積重している又は離れている距離Ｌ１との関係を示す相関グラフである。
相関線Ｍに示す通り、距離Ｌ１がゼロの場合は、抵抗電極３が有している所定の抵抗値Ｒとなる。距離Ｌ１が増加するに従って抵抗値ｒは減少し、距離Ｌ１が距離Ｌ２に達すると抵抗値ｒはゼロとなる。

従って、抵抗値ｒと距離Ｌ１は比例関係にあるため、距離Ｌ１を制御することによって正確な抵抗値ｒを得ることができる。また、この相関線Ｍに基づいて、インクジェット法での製造誤差を考慮して管理線Ｎが設定されている。導電性パターン４が距離Ｌ１まで生成される場合に、誤差ΔＬの距離だけ短く管理する。これは、相関線Ｍを超えてしまうと抵抗値ｒが目標抵抗値Ｋｒを下回ってしまい修正が困難なためである。

図４は、実施例１における抵抗素子製造装置５０の模式図である。図４（ａ）は、インクジェットヘッド１２から導電性液状材料１１が吐出されている模式図であり、図４（ｂ）は、固化装置５１により吐出された導電性液状材料１１を導電性パターン４に固化処理している模式図であり、図４（ｃ）は、電極１と電極２とにプローブ２１，２２を接触させ抵抗計２０で抵抗値ｒを計測している模式図である。
本実施例は、図１の構成で説明しているが図２の構成でも同様に実施できる。抵抗素子製造装置５０は、少なくともインクジェットヘッド１２と、インクジェットヘッド移動装置１３と、インクジェットヘッド移動装置制御部１４と、載置台５２と、固化装置５１とを備えている。

図４（ａ）に示す状態は、抵抗素子の製造装置としての抵抗素子製造装置５０によって基板１０に導電性液状材料１１が所望の形状に吐出され（以降、パターン形成という）、液状導電性パターン４ａが生成されている状態を示し、図４（ｂ）は、図４（ａ）でパターン形成された液状導電性パターン４ａを有する基板１０が載置されている載置台５２を載置台移動制御部（図示せず）により固化装置５１の下方に移動した状態を示す。図４（ｃ）は、図４（ｂ）で、固化装置５１によって固化処理されて電気的な導電性を得た基板１０上の導電性パターン４を有する基板１０の電極１及び電極２に、抵抗計２０のプローブ２１，２２を接触させて電極１と電極２との間の抵抗値ｒを計測している状態を示す。

図４（ａ）では、第１の電極としての電極１と、第２の電極としての電極２及び抵抗体電極としての抵抗電極３を有する基板１０が載置台５２に載置されている。電極１と電極２は基板１０の回路パターンであり、抵抗電極３は、所定の抵抗値Ｒを有する回路パターンである。導電性のある物質又は所定の抵抗値Ｒを有する物質であれば特に限定するものではない。具体例としては、液晶パネル基板の配線電極、プリント基板の配線電極、表示装置の配線電極、半導体の配線電極、フレキシブル基板の配線電極等である。また、基板１０の材質は特に限定するものではない。具体例としては、ガラス、石英等の無機質物質、プラスチック等の有機物質、半導体基板、布、紙等である。また、電極１、電極２及び抵抗電極３の生成方法は特に限定するものではない。具体例としては、印刷方法、エッチング方法、真空蒸着方法、スパッタ方法、接着方法、プラズマ方法、インクジェット法等がある。

こうして生成された電極２の一部を含む領域を起点として、インクジェットヘッド１２から導電性液状材料１１が吐出される。インクジェットヘッド１２は、インクジェットヘッド移動装置１３によって、載置台５２に載置されている基板１０の電極１、電極２及び抵抗電極３に対して相対的な位置を変更して（以降、インクジェットヘッド移動という）所望の形状に導電性液状材料１１を吐出するようになっている。

ここで、導電性液状材料１１の特性と材質について説明する。
「導電性液状材料１１」とは、インクジェットヘッド１２のノズル（図示せず）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。

導電性液状材料１１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より小さい場合には、導電性液状材料１１の液滴を吐出する際にインクジェットヘッド１２のノズルの周辺部が導電性液状材料１１の流出により汚染されやすい。一方、粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズルにおける目詰まり頻度が高くなり、このため円滑な液滴の吐出が困難となり得る。

ここで導電性液状材料１１の材質について説明する。導電性パターン４となる導電性液状材料１１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、抵抗素子製造装置５０によって所定の形状で所定の位置に設けられる。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導電性液状材料１１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、又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、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、パラジウム、マンガン、インジウム、スズ、アンチモン及びニッケルのうちの少なくともいずれか１つを含有する金属微粒子の他、これらの酸化物、並びに導電性ポリマーや超電導体の微粒子などが用いられる。

これらの導電性微粒子は分散性を向上させるために表面に、キシレンやトルエン等の有機溶剤やクエン酸等をコーティングして使うこともできる。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より大きいと後述する液滴吐出ヘッドの吐出ノズルに目詰まりが生じるおそれがある。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材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。コーティング材で導電性微粒子を被覆したものを用いる場合、液状体の形態では導電性を示さず、乾燥、固化又は焼結した際に導電性を呈するような導電性液状材料１１とすることもできる。

導電性微粒子のコーティング剤として、アミン、アルコール、チオールなどが知られている。より具体的には、導電性微粒子のコーティング剤として、２−メチルアミノエタノール、ジエタノールアミン、ジエチルメチルアミン、２−ジメチルアミノエタノール、メチルジエタノールアミンなどのアミン化合物、アルキルアミン類、エチレンジアミン、アルキルアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、アルキルチオール類、エタンジチオールを用いることができる。

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、熱分解により金属を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又は溶媒としては、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、吐出後に分散媒又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、分散媒又は溶媒の蒸気圧は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より低い分散媒又は溶媒の場合には、固化又は乾燥が遅くなって膜中に分散媒又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。

分散媒としては、前記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。例えば、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、ドデカン、テトラデカン、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例示できる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また液滴吐出法への適用の容易さの点で、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、より好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。

前記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、前記有機金属化合物の溶液の溶質濃度としても、前記の分散質濃度と同範囲のものが好ましい。

前記導電性微粒子の分散液の表面張力は０．０２Ｎ／ｍ以上０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲内であることが好ましい。液滴吐出法により導電性液状材料１１を吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、導電性液状材料１１のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じやすくなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量や吐出タイミングの制御が困難になる。表面張力を調整するため、前記分散液には、基板１０、電極１、電極２及び抵抗電極３との接触角を大きく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とよい。ノニオン系表面張力調節剤は、導電性液状材料１１の基板１０、電極１、電極２及び抵抗電極３への濡れ性を向上させ、膜のレベリング性を改良し、膜の微細な凹凸の発生などの防止に役立つものである。前記表面張力調節剤は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでもよい。

このような導電性液状材料１１としては、具体的には、直径１０ｎｍ程度の銀微粒子が有機溶剤に分散した銀微粒子分散液（真空冶金社製、商品名「パーフェクトシルバー」）の分散媒をテトラデカンで置換してこれを希釈し、濃度が６０ｗｔ％、粘度が８ｍＰａ・ｓ、表面張力が０．０２２Ｎ／ｍとなるように調整したものを例示することができる。

インクジェットヘッド移動装置１３はインクジェットヘッド移動装置制御部１４によって高い精度で位置決め及び移動を繰り返すようになっている。インクジェットヘッドが移動する方向は同図に示すＹ軸方向及びＺ軸方向である。

図４（ａ）に示す状態は、電極２の一部を含む領域を起点として、距離Ｌ１まで導電性液状材料１１がパターン形成されて、液状導電性パターン４ａを生成している所である。図３で説明した通り、距離Ｌ１は誤差ΔＬの距離だけ短く管理されている。この誤差ΔＬのデータはインクジェットヘッド移動装置制御部１４の記憶部（図示せず）に記憶され、必要に応じて読み出されて制御に使用される。

図４（ｂ）に示す状態は、図４（ａ）で、距離Ｌ１が所定の距離に達して導電性液状材料１１の吐出を停止し、載置台移動制御部（図示せず）により載置台５２が固化装置５１の下方に移動された所である。固化装置５１は、紫外線照射装置、赤外線乾燥装置、又は熱風乾燥装置等から成る。この固化装置５１からのエネルギーによって基板１０上の液状導電性パターン４ａは固化されて、第３の電極としての導電性パターン４となる。導電性パターン４は良好な導電性を備えるようになる。

図４（ｃ）は、固化装置５１の稼動を停止し、再び載置台移動制御部（図示せず）により載置台５２が抵抗計２０の下方に移動された所を示す。
抵抗計２０と電気的に接続されているプローブ２１，２２を紙面の下方に移動してそれぞれのプローブ２１，２２を電極１及び電極２に接触させ、電極１と電極２の間の抵抗値ｒを計測する。計測された抵抗値ｒのデータは、インクジェットヘッド移動装置制御部１４の記憶部（図示せず）に記憶される。インクジェットヘッド移動装置制御部１４は、抵抗計２０から送られた抵抗値ｒと相関線Ｍとの差を算出し、算出された差に基づいて、インクジェットヘッド１２の移動量Ｐｈを算出する。

載置台５２は、載置台移動制御部（図示せず）により再びインクジェットヘッド１２の下方に移動する。前回に導電性液状材料１１の吐出を停止した同じ位置に移動する。この位置から、インクジェットヘッド移動装置制御部１４が移動量Ｐｈに至るまで導電性液状材料１１を吐出する。吐出が終了すると再び固化装置５１によって液状導電性パターン４ａは固化処理され導電性パターン４となり、載置台５２より基板１０が取り外されて抵抗素子が完成する。

次に、実施例１における抵抗素子の製造方法について説明する。
図５は、実施例１における抵抗素子の製造方法を示すフローチャートである。同図に使用されている部材の番号は図１、図２及び図３の説明で使用したものである。ステップＳ１では、基板１０の上に電極１、電極２及び抵抗体電極としての抵抗電極３を生成する。第１の電極としての電極１と第２の電極としての電極２は基板１０の回路パターンであり、抵抗電極３は、所定の抵抗値Ｒを有する回路パターンである。導電性のある物質又は所定の抵抗値Ｒを有する物質であれば特に限定するものではない。具体例としては、液晶パネル基板の配線電極、プリント基板の配線電極、表示装置の配線電極、半導体の配線電極、フレキシブル基板の配線電極等である。また、基板１０の材質は特に限定するものではない。具体例としては、ガラス、石英等の無機質物質、プラスチック等の有機物質、半導体基板、布、紙等である。また、電極１、電極２及び抵抗電極３の生成方法は特に限定するものではない。具体例としては、印刷方法、エッチング方法、真空蒸着方法、スパッタ方法、接着方法、プラズマ方法、インクジェット法等がある。

ステップＳ２では、抵抗素子製造装置５０の載置台５２へ基板１０を載置する。載置台５２と基板１０との間で減圧されて載置されてもよいし、機械的に付勢されて載置されてもよい。

ステップＳ３では、インクジェットヘッド１２から導電性液状材料１１を基板１０へ吐出する。吐出された導電性液状材料１１が基板１０の上に所望の形状となるために、ステップＳ４のインクジェットヘッド移動装置１３によってインクジェットヘッド１２と載置台５２との相対位置を変更しながら吐出される。

ステップＳ５では、図３に示す相関線Ｍと管理線Ｎから求められる距離Ｌ１から誤差ΔＬを差し引いた量に相当する領域に導電性液状材料１１を吐出する。吐出された量が距離Ｌ１から誤差ΔＬを差し引いた量に達した場合は吐出を停止する。

ステップＳ６では、載置台移動制御部（図示せず）により、載置台５２は固化装置５１の下方に移動する。載置台５２に載置されている基板１０の上にパターン形成された導電性液状材料１１は、固化装置５１によって固化処理されて導電性パターン４となる。導電性パターン４は良好な導電性を備えている。

ステップＳ７では、載置台移動制御部（図示せず）により、載置台５２は抵抗計測装置としての抵抗計２０の下方に移動される。抵抗計２０に電気的に接続されているプローブ２１，２２を電極１と電極２とに接触させて、電極１と電極２との間の抵抗値ｒを計測する。ステップＳ８では、計測された抵抗値ｒのデータはインクジェットヘッド移動装置制御部１４の記憶部（図示せず）に記憶される。記憶された抵抗値ｒは、インクジェットヘッド移動装置制御部１４の記憶部（図示せず）に記憶されている目標抵抗値Ｋｒと比較され、比較された差に基づいてインクジェットヘッド１２の移動量Ｐｈを算出する。

ステップＳ９では、ステップＳ８で算出されたインクジェットヘッド１２の移動量Ｐｈに基づいて、再度、インクジェットヘッド１２から基板１０に導電性液状材料１１を吐出するか否かを判断する。再度、吐出すると判断された場合はステップＳ３に進む。ステップＳ３に進んだ場合のステップＳ５では、相関線Ｍとの差に相当する分をインクジェットヘッド１２の移動量Ｐｈに換算して、移動量Ｐｈだけ導電性液状材料１１を吐出する。また、再度、吐出する必要がないと判断された場合は作業を終了して載置台５２より基板１０を取り外す。

以下、実施例１の効果を記載する。
（１）相関線Ｍと目標抵抗値Ｋｒから求められる距離Ｌ１に対して、製造誤差を考慮して管理線Ｎを設定し、誤差ΔＬの距離だけ短く管理することにより、正確な抵抗値ｒを有する抵抗素子を製造することができる。

（２）固化装置５１によって固化処理が施された後に、抵抗計測装置としての抵抗計２０により、電極１と電極２の間の抵抗値ｒを計測し、この抵抗値ｒのデータと目標抵抗値Ｋｒとの差に基づいてインクジェットヘッド１２の移動量Ｐｈを算出し、再び、導電性液状材料１１を吐出してインクジェットヘッド１２の移動した量が移動量Ｐｈに達した所で吐出を停止する。このことにより、正確な抵抗値ｒを有する抵抗素子を製造することができる。

以下、本発明を具体化した他の実施例について図面に従って説明する。
図６は、実施例２における抵抗素子の製造装置としての抵抗素子製造装置６０の模式図である。
本実施例は、図１の構成で説明しているが図２の構成でも同様に実施できる。抵抗素子製造装置６０は、少なくともインクジェットヘッド１２と、載置台５２と、インクジェットヘッド移動装置１３と、インクジェットヘッド移動装置制御部１４と、レーザ出力手段としてのレーザ装置５４を備えた固化装置５５と、常時抵抗計測装置としての抵抗計２３を備えている。

レーザ出力手段としてのレーザ装置５４は、少なくとも半導体レーザアレイ（図示せず）とレーザアレイ駆動制御部（図示せず）と、集光レンズ部（図示せず）とを備えている。レーザアレイ駆動制御部は、駆動するための信号を、インクジェットヘッド１２から吐出された導電性液状材料１１が基板１０に着弾するタイミングと同期して半導体レーザアレイに送る。信号を受け取った半導体レーザアレイは所定の波長（例えば、８００ｎｍ）のレーザ光Ａを出射する。出射されたレーザ光Ａは、集光レンズ部により基板１０上に着弾する導電性液状材料１１に焦点を合わせて所定時間照射される。また、レーザ光Ａの出力値は、着弾した導電性液状材料１１が有する分散媒を乾燥し、金属微粒子を焼成するエネルギーに設定されている。レーザ光Ａを照射された基板１０に着弾した導電性液状材料１１は、導電性液状材料１１が有する分散媒が極短時間で乾燥され、金属微粒子が焼成され（以降、固化処理という）て良好な導電性を有する導電性パターン４となる。

また、導電性液状材料１１の基板１０への着弾位置は、インクジェットヘッド移動装置制御部１４によってインクジェットヘッド１２が移動するため、レーザ装置５４に対して相対位置が変化してしまう。そこで、レーザ装置５４を連結部５６によってインクジェットヘッド１２と一体にした。こうすることによって、インクジェットヘッド１２が移動してもレーザ装置５４とインクジェットヘッド１２との相対位置は変化しない。

インクジェットヘッド１２には複数のノズル孔（図示せず）が配設され、圧電素子（図示せず）を駆動して導電性液状材料１１を吐出する。レーザ装置５４を複数の導電性液状材料１１に対応して多数配設してもよい。好ましくは、レーザ装置５４と導電性液状材料１１の着弾位置との間にレーザ光反射板（図示せず）を設け、このレーザ光反射板の位置及び傾きを制御して一つのレーザ光Ａを振り向けることにより、それぞれの導電性液状材料１１にレーザ光Ａを照射して導電性パターン４にすることができるようになる。

従って、抵抗素子製造装置６０ではインクジェットヘッド１２から導電性液状材料１１が吐出され、基板１０に着弾した導電性液状材料１１は順次、レーザ出力手段としてのレーザ装置５４を備えた固化装置５５により固化処理されるため、電極１と電極２との間は、常に電気的に接続された状態となる。

このことから、抵抗素子製造装置６０には常時抵抗計測装置としての抵抗計２３が備えられ、抵抗計２３と電気的に接続されたプローブ２１，２２が電極１及び電極２と常に接触している。インクジェットヘッド１２から導電性液状材料１１が吐出され、レーザ出力手段としてのレーザ装置５４を備えた固化装置５５により固化処理される毎に抵抗計２３が計測している抵抗値ｒは変化していく。

抵抗計２３で計測された抵抗値ｒのデータは、インクジェットヘッド移動装置制御部１４に送られ、予めインクジェットヘッド移動装置制御部１４の記憶部に記憶されている目標抵抗値Ｋｒと比較される。比較された結果、目標抵抗値Ｋｒよりも計測された抵抗値ｒが大きい場合は、その結果に基づいてインクジェットヘッド移動装置制御部１４はインクジェットヘッド１２からの導電性液状材料１１の吐出を継続する。

また、計測された抵抗値ｒと目標抵抗値Ｋｒとを比較した結果、略等しい場合は、インクジェットヘッド移動装置制御部１４はインクジェットヘッド１２からの導電性液状材料１１の吐出を停止する。

次に、実施例２における抵抗素子の製造方法について説明する。
図７は、実施例２における抵抗素子の製造方法を示すフローチャートである。同図に使用されている部材の番号は実施例１の図１、図２及び図３の説明で使用したものである。ステップＳ１０では、基板１０の上に電極１、電極２及び抵抗体電極としての抵抗電極３を生成する。第１の電極としての電極１と第２の電極としての電極２は基板１０の回路パターンであり、抵抗電極３は、所定の抵抗値Ｒを有する回路パターンである。導電性のある物質又は所定の抵抗値Ｒを有する物質であれば特に限定するものではない。具体例としては、液晶パネル基板の配線電極、プリント基板の配線電極、表示装置の配線電極、半導体の配線電極、フレキシブル基板の配線電極等である。また、基板１０の材質は特に限定するものではない。具体例としては、ガラス、石英等の無機質物質、プラスチック等の有機物質、半導体基板、布、紙等である。また、電極１、電極２及び抵抗電極３の生成方法は特に限定するものではない。具体例としては、印刷方法、エッチング方法、真空蒸着方法、スパッタ方法、接着方法、プラズマ方法、インクジェット法等がある。

ステップＳ１１では、抵抗素子製造装置６０の載置台５２へ基板１０を載置する。載置台５２と基板１０との間で減圧されて載置されてもよいし、機械的に付勢されて載置されてもよい。

ステップＳ１２では、インクジェットヘッド１２から導電性液状材料１１を基板１０へ吐出する。吐出された導電性液状材料１１が基板１０の上に所望の形状となるために、ステップＳ１３のインクジェットヘッド移動装置１３によってインクジェットヘッド１２と載置台５２との相対位置を変更しながら吐出される。

ステップＳ１４では、レーザ出力手段としてのレーザ装置５４を備えた固化装置５５により固化処理されて導電性パターン４となる。

ステップＳ１５では、電極１と電極２との間には、常に電気的に接続された常時抵抗計測装置としての抵抗計２３が備えられている。この抵抗計２３で計測される抵抗値ｒは、インクジェットヘッド１２から導電性液状材料１１が吐出されて、極短時間で固化装置５５により固化処理され導電性パターン４となるため順次変化していく。

ステップＳ１６では、抵抗計２３で計測された抵抗値ｒのデータは、インクジェットヘッド移動装置制御部１４に送られ、予めインクジェットヘッド移動装置制御部１４の記憶部に記憶されている目標抵抗値Ｋｒと比較される。

ステップＳ１７では、ステップＳ１６で比較された結果、目標抵抗値Ｋｒよりも計測された抵抗値ｒが大きい場合は、ステップＳ１２へ進んで、インクジェットヘッド移動装置制御部１４はインクジェットヘッド１２からの導電性液状材料１１の吐出を継続する。

また、ステップＳ１６で計測された抵抗値ｒと目標抵抗値Ｋｒとを比較した結果、略等しい場合は、インクジェットヘッド移動装置制御部１４はインクジェットヘッド１２からの導電性液状材料１１の吐出を停止し、載置台５２より基板１０が取り外されて抵抗素子が完成する。

以下、実施例２の効果を記載する。
（３）レーザ出力手段としてのレーザ装置５４を備えた固化装置５５によって、インクジェットヘッド１２から吐出された導電性液状材料１１は、極短時間で導電性パターン４になるので、電極１と電極２との間に常時抵抗計測装置としての抵抗計２３を常設して抵抗値ｒのデータと目標抵抗値Ｋｒとの差を取得することができる。このため正確な抵抗値ｒを有する抵抗素子を製造することができる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されず、種々の変更や改良など加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）本発明の方法により製造された抵抗素子の上に絶縁層を配設してもよい。これによれば、本発明の抵抗素子の耐湿性を向上することができる。

電子機器に利用される発振回路等の、個々の製品により抵抗値を変更する必要がある分野に利用することができる。また、微少な抵抗素子が必要な用途に適する。例えば、電子機器の電気回路、電子機器に利用される表示装置、携帯電話、携帯ラジオ、電波腕時計等の小型で軽量化を必要とする電子機器に利用することができる。

基板１０に電極１、電極２、抵抗電極３及び導電性パターン４との関係を示すＡ'−Ａ''の部分平断面図。 基板１０に電極１、電極２、抵抗電極３及び導電性パターン４との関係を示すＡ'−Ａ''の部分平断面図。 電極１と電極２との間の抵抗値ｒと抵抗電極３と導電性パターン４とが積重している又は離れている距離Ｌ１との関係を示す相関グラフ。 実施例１における抵抗素子製造装置５０の模式図、（ａ）は、インクジェットヘッド１２から導電性液状材料１１が吐出されている模式図、（ｂ）は、固化装置５１により吐出された導電性液状材料１１を導電性パターン４に固化処理している模式図、（ｃ）は、電極１と電極２とにプローブ２１，２２を接触させ抵抗計２０で抵抗値ｒを計測している模式図。 実施例１における抵抗素子の製造方法を示すフローチャート。 実施例２における抵抗素子の製造装置としての抵抗素子製造装置６０の模式図。 実施例２における抵抗素子の製造方法を示すフローチャート。

符号の説明

１…第１の電極としての電極、２…第２の電極としての電極、２ａ…延在部、２ｂ…領域、３…抵抗体電極としての抵抗電極、４…第３の電極としての導電性パターン、４ａ…液状導電性パターン、１０…被吐出部材としての基板、１１…導電性液状材料、１２…インクジェットヘッド、１３…インクジェットヘッド移動装置、１４…インクジェットヘッド移動装置制御部、２０…抵抗計測装置としての抵抗計、２１，２２…プローブ、２３…常時抵抗計測装置としての抵抗計、５０，６０…抵抗素子の製造装置としての抵抗素子製造装置、５１，５５…固化装置、５２…載置台、５４…レーザ出力手段としてのレーザ装置、５６…連結部、Ａ…レーザ光、Ｋｒ…目標抵抗値、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…距離、Ｍ…相関線、Ｎ…管理線、Ｐｈ…移動量、ｒ…抵抗値、Ｒ…所定の抵抗値、ΔＬ…誤差。

Claims (8)

1. 導電性液状材料を吐出するインクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドから前記導電性液状材料が吐出される被吐出部材を載置する載置台と、
   前記インクジェットヘッドと前記載置台との相対位置を変更するインクジェットヘッド移動装置と、
   前記被吐出部材に前記インクジェットヘッド移動装置によって前記載置台との相対位置を変更して前記インクジェットヘッドから吐出された前記導電性液状材料を固化する固化装置と
   を備えたことを特徴とする抵抗素子の製造装置。
2. 導電性液状材料を吐出するインクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドから前記導電性液状材料が吐出される被吐出部材を載置する載置台と、
   前記インクジェットヘッドと前記載置台との相対位置を変更するインクジェットヘッド移動装置と、
   前記被吐出部材に前記インクジェットヘッド移動装置によって前記載置台との相対位置を変更して前記インクジェットヘッドから吐出された前記導電性液状材料を固化する固化装置と、
   前記インクジェットヘッドによって吐出された前記導電性液状材料が前記固化装置によって固化された後に、前記被吐出部材に電気的に接触して抵抗素子の抵抗値を計測する抵抗計測装置を備えたことを特徴とする抵抗素子の製造装置。
3. 請求項１又は２に記載の抵抗素子の製造装置において、前記抵抗計測装置で計測された前記抵抗素子の前記抵抗値が目標抵抗値より大きい場合は、前記抵抗素子の前記抵抗値と前記目標抵抗値との差分に相当する前記インクジェットヘッドの移動量を算定し、前記インクジェットヘッドから前記導電性液状材料を前記被吐出部材に吐出し、前記固化装置によって固化された後に、前記抵抗計測装置によって再び前記抵抗素子の前記抵抗値を計測することを特徴とする抵抗素子の製造装置。
4. 導電性液状材料を吐出するインクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドから前記導電性液状材料が吐出される被吐出部材を載置する載置台と、
   前記インクジェットヘッドと前記載置台との相対位置を変更するインクジェットヘッド移動装置と、
   前記インクジェットヘッド移動装置によって前記載置台との相対位置を変更して前記インクジェットヘッドから吐出され、前記被吐出部材に着弾した前記導電性液状材料にレーザ光を照射するレーザ出力手段によって前記導電性液状材料を固化する固化装置と
   を備えたことを特徴とする抵抗素子の製造装置。
5. 請求項４に記載の抵抗素子の製造装置において、前記被吐出部材に電気的に接触して抵抗素子の抵抗値を常時計測する常時抵抗計測装置を備え、前記常時抵抗計測装置で計測された前記抵抗素子の前記抵抗値と目標抵抗値とを常時比較して、前記抵抗素子の前記抵抗値と前記目標抵抗値とに差がある場合は、前記被吐出部材に対する前記インクジェットヘッドからの前記導電性液状材料の吐出を継続し、前記抵抗素子の前記抵抗値と前記目標抵抗値とが略等しい場合は、前記被吐出部材に対する前記インクジェットヘッドからの前記導電性液状材料の吐出を停止することを特徴とする抵抗素子の製造装置。
6. 抵抗体電極と、
   前記抵抗体電極の基端に電気的に接続された第１の電極と、
   前記抵抗体電極の他端に電気的に接続され、前記第１の電極と対向する第２の電極と、
   前記抵抗体電極と前記第１の電極又は前記抵抗体電極と前記第２の電極との間を電気的に接続する第３の電極とを備え、少なくとも前記第３の電極はインクジェット法により生成されたことを特徴とする抵抗素子。
7. 基板の上に前記抵抗体電極を配設するステップと、
   前記抵抗体電極の基端に電気的に接続された前記第１の電極を配設するステップと、
   前記抵抗体電極の他端に電気的に接続され、前記第１の電極と対向する前記第２の電極を配設するステップと、
   前記抵抗体電極と前記第１の電極又は前記抵抗体電極と前記第２の電極との間に、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の前記抵抗素子の製造装置によって電気的に接続する前記第３の電極を配設するステップと
   を備えたことを特徴とする抵抗素子の製造方法。
8. 請求項７に記載の抵抗素子の製造方法において、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の抵抗素子の製造装置が備える前記インクジェットヘッドと前記載置台との相対位置を制御して前記第３の電極を生成することを特徴とする抵抗素子の製造方法。
   

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