JP2008135601A - Circuit board and formation method therefor - Google Patents
Circuit board and formation method therefor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008135601A JP2008135601A JP2006321260A JP2006321260A JP2008135601A JP 2008135601 A JP2008135601 A JP 2008135601A JP 2006321260 A JP2006321260 A JP 2006321260A JP 2006321260 A JP2006321260 A JP 2006321260A JP 2008135601 A JP2008135601 A JP 2008135601A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- green sheet
- substrate
- via hole
- circuit board
- control device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Abstract
Description
本発明は、回路基板形成方法及び回路基板に関するものである。 The present invention relates to a circuit board forming method and a circuit board.
近年、基板上に配線パターンを形成するために、機能性材料をアセトンなどの溶媒に溶
解または分散させて液状体に加工し、更に微小な液滴(インク)にして基板上に配置して
パターニングをする、所謂液滴吐出法(インクジェット法)が知られている(例えば、特
許文献1参照)。
In recent years, in order to form a wiring pattern on a substrate, a functional material is dissolved or dispersed in a solvent such as acetone, processed into a liquid material, and then formed into fine droplets (ink) on the substrate for patterning. A so-called droplet discharge method (inkjet method) is known (for example, see Patent Document 1).
この種の液滴吐出法(インクジェット法)においては、基板を加熱しながら液滴(イン
ク)を順次吐出することによって、前記基板上に配置された液滴(インク)の乾燥速度を
速めることで、パターニング速度を向上させる技術が提案されている。
しかしながら、特に、溶媒として公知の水系溶媒を使用した場合では、前記溶媒を確実
に蒸発させるために基板を46℃程度に加熱させる必要がある。この結果、基板の構成材
料にもよるが、加熱中においては通常は基板が熱膨張をしてしまう。例えば、基板として
LTCC基板(グリーンシート)を使用した場合では、常温(26℃)から46℃に加熱
すると、80μm程度延びてしまう。
However, in particular, when a known aqueous solvent is used as the solvent, it is necessary to heat the substrate to about 46 ° C. in order to reliably evaporate the solvent. As a result, although depending on the constituent material of the substrate, the substrate normally expands during heating. For example, when an LTCC substrate (green sheet) is used as the substrate, when the substrate is heated from room temperature (26 ° C.) to 46 ° C., the substrate lengthens by about 80 μm.
この結果、基板を加熱しながらパターンを形成すると、膨張した基板上に液滴が配置さ
れてしまうため、所望の位置にパターンが形成されなくなってしまうという問題があった
。例えば、予めビア配線等が形成されたLTCC基板(グリーンシート)に対してパター
ンをそのビア配線に接続されるように形成する場合では、LTCC基板(グリーンシート
)の熱膨張によって液滴の配置位置が大きくずれてしまう。このため、形成されたパター
ンがビア配線に接続されなくなってしまい、所望の特性の基板が作製されなくなってしま
う。
As a result, when the pattern is formed while the substrate is heated, droplets are disposed on the expanded substrate, and thus there is a problem that the pattern cannot be formed at a desired position. For example, in the case where a pattern is formed so as to be connected to the via wiring on an LTCC substrate (green sheet) on which via wiring or the like has been formed in advance, the position of the liquid droplet is arranged by thermal expansion of the LTCC substrate (green sheet). Will shift greatly. For this reason, the formed pattern is not connected to the via wiring, and a substrate having desired characteristics is not manufactured.
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、基板を加熱しながら基板
上に形成されるパターンを目的の位置に精度良く形成することが可能となる回路基板形成
方法及び回路基板を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a circuit board forming method capable of accurately forming a pattern formed on a substrate at a target position while heating the substrate. It is to provide a circuit board.
本発明の回路基板形成方法は、基板にビアホールを形成する第1の工程と、前記ビアホ
ールに配線材料を注入する第2の工程と、ビットマップデータに基づいて液滴吐出ヘッド
にて機能材料を含む機能液の液滴を、加熱した前記基板に向かって順次吐出する第3の工
程とからなる回路基板形成方法において、前記ビアホール形成時の基板温度と前記液滴吐
出時の基板温度を等しくした。
The circuit board forming method of the present invention includes a first step of forming a via hole in a substrate, a second step of injecting a wiring material into the via hole, and a functional material by a droplet discharge head based on bitmap data. In the circuit substrate forming method comprising the third step of sequentially discharging functional liquid droplets to the heated substrate, the substrate temperature at the time of forming the via hole and the substrate temperature at the time of discharging the droplet are made equal. .
これによれば、ビアホール形成時の基板は、液滴吐出時の基板と同じだけ膨張または収
縮する。従って、基板上に配置された機能液の液滴によって形成されるパターンは、ビア
ホール形成時の基板の膨張(拡張)度合いと同じだけ膨張(拡張)した状態で形成される
ことから、パターンはビアホールとずれて配置されることはなく電気的に接続される位置
に配置形成される。
According to this, the substrate when the via hole is formed expands or contracts by the same amount as the substrate when the droplet is discharged. Therefore, the pattern formed by the droplets of the functional liquid disposed on the substrate is formed in a state in which the pattern is expanded (expanded) as much as the degree of expansion (expansion) of the substrate at the time of forming the via hole. It is arranged at a position where it is electrically connected without being displaced.
この回路基板形成方法において、前記ビアホールは、レーザ加工またはパンチ加工によ
って形成されるようにしてもよい。
これによれば、ビアホールは精度良く形成される。また、微小なビアホールを形成する
ことができる。
In this circuit board forming method, the via hole may be formed by laser processing or punching.
According to this, the via hole is formed with high accuracy. In addition, a minute via hole can be formed.
このパターン形成方法において、前記基板は、多孔質性基板であってセラミックス粒子
と樹脂とから構成される低温焼成用シートであり、前記機能液は、前記機能材料として金
属材料を分散させた液状体であってもよい。
In this pattern forming method, the substrate is a porous substrate and is a low-temperature firing sheet composed of ceramic particles and a resin, and the functional liquid is a liquid material in which a metal material is dispersed as the functional material. It may be.
これによれば、多孔質性基板上に金属膜からなるパターンを綺麗にかつ短時間に形成す
ることができる。
本発明の回路基板は、上記記載の回路形成方法で形成された配線を有した回路基板であ
る。
According to this, a pattern made of a metal film can be formed neatly and in a short time on the porous substrate.
The circuit board of the present invention is a circuit board having wiring formed by the above-described circuit forming method.
これによれば、より生産性を上げることのできる回路基板となる。 According to this, it becomes a circuit board which can raise productivity more.
以下、本発明を具体化したパターン方法の一実施形態を図面に従って説明する。
まず、本発明の回路モジュール1について説明する。
図1において、回路モジュール1には、板状に形成されたLTCC多層基板2と、その
LTCC多層基板2の上側にワイヤーボンディング接続された半導体チップ3とが備えら
れている。
Hereinafter, an embodiment of a pattern method embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the
In FIG. 1, a
LTCC多層基板2は、シート状に形成された複数の回路基板及び低温焼成用シートと
してのLTCC基板4の積層体である。各LTCC基板4は、それぞれガラスセラミック
ス系材料(例えば、ホウケイ酸アルカリ酸化物などのガラス成分とアルミナなどのセラミ
ックス成分の焼結体)(多孔質性基板)であって、その厚みが数百μmである。尚、以下
では、説明の便宜上、LTCC基板4は、一辺の長さがLoである正方形状を成している
ものとする(図9(a)参照)。
The LTCC multilayer substrate 2 is a laminate of a plurality of circuit boards formed in a sheet shape and an
各LTCC基板4には、抵抗素子、容量素子、コイル素子などの各種回路素子5と、各
回路素子5を電気的に接続する内部配線6と、スタックビア構造、サーマルビア構造を呈
する所定の孔径(例えば、直径30μm)を有した複数のビアホール7と、該ビアホール
7に充填されたビア配線8とが形成されている。そして、内部配線6は、所定のビア配線
8に接続されて各回路素子5同士を電気的に接続している。各内部配線6は、それぞれ機
能材料及び金属材料としての銀(Ag)の微粒子が焼結した焼結体であって、液滴吐出装
置(インクジェット装置)を使用して形成される。
Each
次に、前記LTCC多層基板2を製造するための液滴吐出装置20について図2〜図5
に従って説明する。図2は、液滴吐出装置20を説明する全体斜視図である。図3及び図
4は、液滴吐出ヘッド30を説明するための図である。
Next, a
It explains according to. FIG. 2 is an overall perspective view illustrating the
図2において、液滴吐出装置20は、直方体形状に形成された基台21を有している。
基台21の上面には、その長手方向(Y矢印方向)に沿って延びる一対の案内溝22が形
成されている。案内溝22の上方には該案内溝22に沿ってY矢印方向及び反Y矢印方向
に移動するステージ23が備えられている。ステージ23の上面には載置部24が形成さ
れて、焼成前のLTCC基板4(以下、「グリーンシート4G」という)を載置する。載
置部24は、載置された状態のグリーンシート4Gをステージ23に対して位置決め固定
して、グリーンシート4GをY矢印方向及び反Y矢印方向に搬送する。ステージ23の上
面には、ラバーヒータHが埋設されている。載置部24に載置されたグリーンシート4G
は、ラバーヒータHにて所定の温度に加熱されるようになっている。本実施形態では、4
6℃に加熱されるようになっている。
In FIG. 2, the
A pair of guide grooves 22 extending along the longitudinal direction (Y arrow direction) is formed on the upper surface of the
Is heated to a predetermined temperature by a rubber heater H. In this embodiment, 4
It is heated to 6 ° C.
基台21には、その搬送方向と直交する方向(X矢印方向)に跨ぐ門型のガイド部材2
5が架設されている。ガイド部材25の上側には、X矢印方向に延びるインクタンク26
が配設されている。インクタンク26は、機能液としての金属インクFを貯留して、貯留
する金属インクFを液滴吐出ヘッド30に所定の圧力で供給する。
The
5 is erected. On the upper side of the
Is arranged. The
金属インクFは、例えば、粒径が数nm〜数十nmの銀(Ag)の微粒子を水系溶媒に
分散させた水系金属インクを用いることができる。金属インクFの液滴Fb(図4参照)
は、加熱されると溶媒或いは分散媒の一部が蒸発してその表面の外形を増粘させる。外縁
が増粘した金属インクFの液滴Fbは、グリーンシート4Gの面方向に沿う自身の濡れ広
がりを停止して局在する。
As the metal ink F, for example, an aqueous metal ink in which fine particles of silver (Ag) having a particle diameter of several nm to several tens of nm are dispersed in an aqueous solvent can be used. Liquid droplet Fb of metal ink F (see FIG. 4)
When heated, a part of the solvent or the dispersion medium evaporates to thicken the outer shape of the surface. The droplet Fb of the metal ink F whose outer edge is thickened stops and stops its own wetting and spreading along the surface direction of the
ガイド部材25には、そのX矢印方向略全幅に渡って、X矢印方向に延びる上下一対の
ガイドレール28が形成されている。上下一対のガイドレール28には、キャリッジ29
が取り付けられている。キャリッジ29は、ガイドレール28に案内されてX矢印方向及
び反X矢印方向に移動する。キャリッジ29には、液滴吐出ヘッド(以下、単に「吐出ヘ
ッド」という)30が配設されている。
The
Is attached. The
図3は、吐出ヘッド30をグリーンシート4G側(下側)から見た図であり、図4は、
吐出ヘッド30の内部構成を説明するための要部断面図である。尚、本実施形態では、説
明の便宜上、キャリッジ29に設けた吐出ヘッド30を一つとして説明するが、実際は複
数の吐出ヘッド30が併設されている。
3 is a view of the
4 is a cross-sectional view of a main part for explaining the internal configuration of the
図3及び図4に示すように、吐出ヘッド30の下側には、それぞれノズルプレート31
が設けられている。ノズルプレート31の一側面であってグリーンシート4Gと相対向す
る側面には、グリーンシート4Gと略平行のノズル形成面31aが形成されている。ノズ
ル形成面31aは、グリーンシート4Gが吐出ヘッド30の直下に位置するとき、ノズル
形成面31aとグリーンシート4Gとの間の距離(プラテンギャップ)が所定の距離(例
えば、500μm)に保持されている。
As shown in FIGS. 3 and 4,
Is provided. A
図3において、ノズルプレート31には、Y矢印方向沿って配列された複数のノズルN
からなる一対のノズル列NLが形成されている。一対のノズル列NLには、それぞれ1イ
ンチ当たりに180個のノズルNが形成されている。尚、図3では、説明の都合上、一列
当たりに10個のノズルNのみを記載している。
In FIG. 3, the
A pair of nozzle rows NL is formed. In the pair of nozzle rows NL, 180 nozzles N are formed per inch. In FIG. 3, for convenience of explanation, only 10 nozzles N are shown per row.
一対のノズル列NLでは、一方のノズル列NLの各ノズルNが、他方のノズル列NLの
各ノズルNの間を補間する。即ち、吐出ヘッド30は、Y矢印方向に、1インチ当たりに
180個×2=360個のノズルNを有する(最大解像度が360dpiである)。
In the pair of nozzle rows NL, each nozzle N of one nozzle row NL interpolates between the nozzles N of the other nozzle row NL. That is, the
図4において、吐出ヘッド30の上側には、供給チューブ30Tが連結されている。供
給チューブ30Tは、Z矢印方向に延びるように配設されて、インクタンク26からの金
属インクFを吐出ヘッド30に供給する。
In FIG. 4, a
ノズルNの上側には、供給チューブ30Tに連通するキャビティ32が形成されている
。キャビティ32は、供給チューブ30Tからの金属インクFを収容して、対応するノズ
ルNに金属インクFを供給する。キャビティ32の上側には、上下方向に振動してキャビ
ティ32内の容積を拡大及び縮小する振動板33が貼り付けられている。振動板33の上
側には、ノズルNに対応する圧電素子PZが配設されている。圧電素子PZは、上下方向
に収縮及び伸張して振動板33を上下方向に振動させる。上下方向に振動する振動板33
は、金属インクFを所定のサイズの液滴Fbに形成し、対応するノズルNから吐出させる
。吐出された液滴Fbは、対応するノズルNの反Z矢印方向に飛行して、グリーンシート
4Gの上面(吐出面4Ga)に着弾して局在する。そして、本実施形態の液滴吐出装置2
0は、予め焼成前のグリーンシート4G上に複数の液滴Fbが連なって繋がるように順次
吐出する。このようにすることで、グリーンシート4G上にライン状を成した内部配線6
のパターン(配線パターン)が形成される。
On the upper side of the nozzle N, a
Forms metallic ink F into droplets Fb of a predetermined size and ejects them from the corresponding nozzles N. The ejected droplets Fb fly in the direction of the opposite Z arrow of the corresponding nozzle N, land on the upper surface (ejection surface 4Ga) of the
0 is sequentially discharged so that a plurality of droplets Fb are connected in series on the
Pattern (wiring pattern) is formed.
次に、前記液滴吐出装置20の電気的構成について図5に従って説明する。
図5に示すように、制御装置50は、CPU50A、ROM50B、RAM50C等を
備えている。制御装置50は、格納された各種データ及び各種制御プログラムに従って、
ステージ23やキャリッジ29の往復動処理、ラバーヒータHの加熱制御処理、圧電素子
PZの駆動制御処理等を実行する。
Next, the electrical configuration of the
As shown in FIG. 5, the
A reciprocating process of the
制御装置50には、各種操作スイッチとディスプレイを有した入出力装置51が接続さ
れている。入出力装置51は、液滴吐出装置20が実行する各種処理の処理状況を表示す
る。また、入出力装置51は、内部配線6を形成するためのビットマップデータBDを制
御装置50に入力する。
An input /
詳しくは、このビットマップデータBDは、各ビットの値(「0」(Lレベル)或いは
「1」(Hレベル))に応じた各圧電素子PZのオン或いはオフを規定したデータである
。つまり、ビットマップデータBDは、グリーンシート4Gの表面を複数の領域に区分し
、その区分された各領域に、それぞれ液滴Fbを配置するか否かを規定したデータである
。また、このビットマップデータBDは、グリーンシート4Gが高温(46℃)である場
合を前提としたものであって、グリーンシート4Gの加熱による膨張を考慮したデータで
ある。
Specifically, the bitmap data BD is data that defines ON or OFF of each piezoelectric element PZ according to the value of each bit (“0” (L level) or “1” (H level)). That is, the bitmap data BD is data defining whether or not the surface of the
また、制御装置50には、X軸モータ駆動回路52が接続されている。制御装置50は
、駆動制御信号をX軸モータ駆動回路52に出力する。X軸モータ駆動回路52は、制御
装置50からの駆動制御信号に応答して、キャリッジ29を移動させるためのX軸モータ
MXを正転又は逆転させる。
An X-axis
さらに、制御装置50には、Y軸モータ駆動回路53が接続されている。制御装置50
は、駆動制御信号をY軸モータ駆動回路53に出力する。Y軸モータ駆動回路53は、制
御装置50からの駆動制御信号に応答して、ステージ23を移動させるためのY軸モータ
MYを正転又は逆転させる。
Further, a Y-axis
Outputs a drive control signal to the Y-axis
さらにまた、制御装置50には、ヘッド駆動回路54が接続されている。制御装置50
は、所定の吐出周波数に同期させた吐出タイミング信号LTをヘッド駆動回路54に出力
する。制御装置50は、各圧電素子PZを駆動させるための駆動信号COMを吐出周波数
に同期させてヘッド駆動回路54に出力する。制御装置50は、ビットマップデータBD
を利用して所定の周波数に同期した吐出制御信号SIを生成し、吐出制御信号SIをヘッ
ド駆動回路54にシリアル転送する。ヘッド駆動回路54は、制御装置50からの吐出制
御信号SIを各圧電素子PZに対応させて順次シリアル/パラレル変換する。また、ヘッ
ド駆動回路54は、制御装置50からの吐出タイミング信号LTを受けるたびに、シリア
ル/パラレル変換した吐出制御信号SIをラッチし、吐出制御信号SIによって選択され
る圧電素子PZにそれぞれ駆動信号COMを供給する。
Furthermore, a
Outputs a discharge timing signal LT synchronized with a predetermined discharge frequency to the
Is used to generate a discharge control signal SI synchronized with a predetermined frequency, and the discharge control signal SI is serially transferred to the
制御装置50は、ラバーヒータ駆動回路55が接続されている。制御装置50は、駆動
制御信号をラバーヒータ駆動回路55に出力する。ラバーヒータ駆動回路55は、制御装
置50からの駆動制御信号に応答してラバーヒータHを駆動し、ステージ23に載置され
たグリーンシート4Gを予め定めた温度になるように加熱制御する。本実施形態では、グ
リーンシート4Gの温度を、吐出ヘッド30から吐出される時の金属インクFの温度以上
かつ金属インクFに含まれる機能性材料の沸点未満(液体組成中の最も沸点の低い温度未
満)の温度となるように制御されており、本実施形態では46℃である。
The
次に、前記グリーンシート4Gにビアホール7を形成するビアホール形成装置60につ
いて図6〜図8に従って説明する。図6は、ビアホール形成装置60を説明する全体斜視
図である。図7は、レーザ装置の概略図である。
Next, a via
図6において、ビアホール形成装置60は、前述した液滴吐出装置20と類似した構成
を有している。即ち、ビアホール形成装置60は、直方体形状に形成された基台61を有
している。基台61の上面には、その長手方向(Y矢印方向)に沿って延びる一対の案内
溝62が形成されている。案内溝62の上方には該案内溝62に沿ってY矢印方向に及び
反Y矢印方向に移動するステージ63が備えられている。ステージ63の上面には、載置
部64が形成されて、グリーンシート4Gを載置する。載置部64は、載置された状態の
グリーンシート4Gをステージ63に対して位置決め固定して、グリーンシート4GをY
矢印方向及び反Y矢印方向に搬送する。ステージ63の上面には、ラバーヒータH1が埋
設されている。載置部64に載置されたグリーンシート4Gは、ラバーヒータH1によっ
て所定の温度に加熱されるようになっている。本実施形態では、46℃に加熱されるよう
になっている。
In FIG. 6, the via
It is conveyed in the arrow direction and the anti-Y arrow direction. A rubber heater H <b> 1 is embedded in the upper surface of the
基台61には、その搬送方向と直交する方向(X矢印方向)に跨ぐ門型のガイド部材6
5が架設されている。ガイド部材65には、そのX矢印方向略全幅に渡って、X矢印方向
に延びる上下一対のガイドレール68が形成されている。上下一対のガイドレール68に
は、キャリッジ69が取り付けられている。上下一対のガイドレール68に案内されてX
矢印方向及び反X矢印方向に移動する。キャリッジ69には、レーザ装置70が配設され
ている。
The
5 is erected. The
Move in the arrow direction and anti-X arrow direction. A
図7に示すように、レーザ装置70は、その下面にレーザ出射口70aを備え、そのレ
ーザ出射口70aからグリーンシート4Gの上面に向かってレーザビームLZを照射する
。そして、グリーンシート4Gは、レーザビームLZのエネルギーによって貫通孔(ビア
ホール7)が形成される。本実施形態のビアホール7は、直径が約30nm程度である。
As shown in FIG. 7, the
次に、前記ビアホール形成装置60の電気的構成について図8に従って説明する。図8
は、ビアホール形成装置60の電気的構成を説明するための電気回路図である。
図8に示すように、制御装置80は、CPU80A、ROM80B、RAM80C等を
備えている。制御装置80は、格納された各種データ及び各種制御プログラムに従ってス
テージ63やキャリッジ69の往復運動、ラバーヒータH1の加熱制御処理、レーザ装置
70の駆動制御処理等を実行する。
Next, the electrical configuration of the via
These are electrical circuit diagrams for explaining the electrical configuration of the via
As shown in FIG. 8, the
制御装置80は、各種操作スイッチとディスプレイを有した入出力装置81が接続され
ている。入出力装置81は、ビアホール形成装置60が実行する各種処理の処理状況を表
示する。また、入出力装置81は、グリーンシート4Gにビアホールを形成するためのビ
ットマップデータBD1を制御装置80に入力する。
The
詳しくは、このビットマップデータBD1は、各ビットの値(「0」(Lレベル)或い
は「1」(Hレベル))に対応したレーザ装置70のオン或いはオフを規定したデータで
ある。つまり、ビットマップデータBDと同様に、グリーンシート4Gの表面を複数の領
域に区分し、その区分された各領域に、レーザビームLZを照射するか否かを規定したデ
ータである。
Specifically, the bitmap data BD1 is data that defines on / off of the
また、このビットマップデータBD1は、グリーンシート4Gが高温(46℃)である
場合を前提としたものであって、グリーンシート4Gの加熱による膨張を考慮したデータ
である。
The bitmap data BD1 is based on the assumption that the
また、制御装置80は、X軸モータ駆動回路82が接続されている。制御装置80は、
駆動制御信号をX軸モータ駆動回路82に出力する。X軸モータ駆動回路82は、制御装
置80からの駆動制御信号に応答してキャリッジ69を移動させるための制御装置80か
らの駆動制御信号に応答して、キャリッジ69を移動させるためのX軸モータMX1を正
点または逆転させる。
The
A drive control signal is output to the X-axis
さらに、制御装置80には、Y軸モータ駆動回路83が接続されている。制御装置80
は、駆動制御信号をY軸モータ駆動回路83に出力する。Y軸モータ駆動回路83は、制
御装置80からの駆動制御信号に応答して、ステージ63を移動させるためのY軸モータ
MY1を正転及び逆転させる。
Further, a Y-axis
Outputs a drive control signal to the Y-axis
さらにまた、制御装置80には、レーザ装置駆動回路84が接続されている。制御装置
80は、所定の吐出周波数に同期させた照射タイミング信号LT1をレーザ装置駆動回路
84に出力する。制御装置80は、レーザ装置70を駆動させるための駆動制御信号CO
M1を照射周波数に同期させてレーザ装置駆動回路84に出力する。制御装置80は、ビ
ットマップデータBD1を利用して所定の周波数に同期した出射制御信号SI1を生成し
、出射制御信号SI1をレーザ装置駆動回路84にシリアル転送する。
Furthermore, a laser
M1 is output to the laser
レーザ装置駆動回路84は、制御装置80からの出射制御信号SI1をシリアル/パラ
レル変換する。また、レーザ装置駆動回路84は、制御装置80からの照射タイミング信
号LT1を受けるたびに、シリアル/パラレル変換した出射制御信号SI1をラッチし、
出射制御信号SI1によって選択されるレーザ装置70にそれぞれ駆動制御信号COM1
を供給する。
The laser
Each of the
Supply.
制御装置80は、ラバーヒータ駆動回路85が接続されている。制御装置80は、駆動
制御信号をラバーヒータ駆動回路85に出力する。ラバーヒータ駆動回路85は、制御装
置80からの駆動制御信号に応答してラバーヒータH1を駆動し、ステージ63に載置さ
れたグリーンシート4Gを予め定められた温度になるように加熱制御する。本実施形態で
は、グリーンシート4Gの温度を、液滴吐出装置20でグリーンシート4Gを加熱する温
度(46℃)と等しくさせている。
The
次に、前記液滴吐出装置20を使用してグリーンシート4Gに内部配線6を形成する方
法について図2及び図9〜図11に従って説明する。
まず、グリーンシート4Gの表面を純水加圧スプレーによって洗浄し、その後、乾燥す
ることで、表面に吸着した塵埃や水分を十分除去する。続いて、図9(a)に示すように
、グリーンシート4Gの表面に保護シートSを貼着する。この保護シートSは光透過性、
耐熱性及び膨縮性を有し、且つグリーンシート4Gの表面上に密着するがグリーンシート
4Gから剥がす際には表面上にこびり付くことなく容易に剥離されるものであって、例え
ば公知の高分子性樹脂で構成されたものである。
Next, a method of forming the
First, the surface of the
Although it has heat resistance and expansion / contraction properties and adheres closely to the surface of the
次に、グリーンシート4Gをビアホール形成装置60の載置部64上に載置する。そし
て、ラバーヒータH1を使用して内部配線6のパターンを形成する際のグリーンシート4
Gの加熱温度と一致する温度に加熱する。本実施形態では46℃に加熱する。そして、グ
リーンシート4Gを加熱しながらビアホール形成装置60を使用してグリーンシート4G
にビアホール7を形成する(第1の工程)。詳述すると、このビアホール形成装置60は
、予め設定されたビットマップデータBD1に基づいてグリーンシート4G上の所定の位
置にレーザビームLZを順次照射する。
Next, the
Heat to a temperature consistent with the G heating temperature. In this embodiment, it heats to 46 degreeC. Then, the
A via
このとき、図9(b)に示すように、グリーンシート4Gは、46℃に加熱されたこと
によって所定の熱膨張率にて膨張し、その表面積が拡張した状態となる。即ち、グリーン
シート4Gは、一辺の長さがLoよりも長い長さLsの正方形状を成す。そして、この状
態でレーザ装置70からレーザビームLZが出射されて保護シートS越しにビアホール7
が形成される。本実施形態のビアホール7は、直径が約30nm程度である。
At this time, as shown in FIG. 9B, the
Is formed. The via
その後、常温(26℃)に冷却する。すると、図9(c)に示すように、グリーンシー
ト4Gは、一辺の長さがLoの正方形状に戻る。その後、前記レーザ装置70の載置部6
4からグリーンシート4Gを取り外す。
Then, it cools to normal temperature (26 degreeC). Then, as shown in FIG.9 (c), the
4 remove the
その後、図9(d)に示すように、保護シートS上に配線材料としての導電性ペースト
(例えば、銀ペースト)Pを塗布し、図10(a)に示すように、スキージKを使用して
導電性ペーストPを保護シートS上に均す。すると、図10(b)に示すように、導電性
ペーストPがビアホール7内に注入される。その後、保護シートSをグリーンシート4G
から剥離する(図10(c)参照)。
Thereafter, as shown in FIG. 9D, a conductive paste (for example, silver paste) P as a wiring material is applied on the protective sheet S, and a squeegee K is used as shown in FIG. Then, the conductive paste P is leveled on the protective sheet S. Then, the conductive paste P is injected into the via
(See FIG. 10C).
次に、図示しない乾燥炉を使ってグリーンシート4Gを乾燥させる。すると、ビアホー
ル7内に注入された導電性ペーストPの溶媒成分が除去されてビアホール7内にビア配線
8が形成される(第2の工程)。
Next, the
続いて、図2に示すように、グリーンシート4Gの上面(吐出面4Ga)が上側(Z矢
印方向側)を向くようにグリーンシート4Gをステージ23に支持固定する。このとき、
ステージ23は、グリーンシート4Gをキャリッジ29よりも反Y矢印方向側に配置する
。図11(a)は、この時の、即ち、常温(26℃)の時のグリーンシート4Gの上面図
である。尚、図11(a)では、説明の便宜上、3×3(=9)個のビアホール7(ビア
配線8)が示されているが、実際には、3×3(=9)個よりも多くのビアホール7(ビ
ア配線8)が形成されている。
Subsequently, as shown in FIG. 2, the
The
次に、ビットマップデータBDが入出力装置51から制御装置50に入力される。そし
て、制御装置50は、入出力装置51からのビットマップデータBDを格納する。
その後、制御装置50から駆動制御信号がラバーヒータ駆動回路55に出力され、その
駆動制御信号に応答してステージ23に載置されたグリーンシート4Gが予め定めた温度
(本実施形態では、46℃)に加熱制御される。この結果、グリーンシート4Gは、46
℃に加熱されたことによって、再び膨張した状態となる。図11(b)は、この時の、即
ち、加熱温度(46℃)の時のグリーンシート4Gの上面図である。従って、グリーンシ
ート4Gは、ビアホール7の形成時と等しい温度になることから、ビアホール7の形成時
と同じだけ膨張し同じ表面積となる。即ち、グリーンシート4Gは、一辺の長さLsの正
方形状になる。
Next, the bitmap data BD is input from the input /
Thereafter, a drive control signal is output from the
When heated to 0 ° C., it again expands. FIG. 11B is a top view of the
続いて、制御装置50は、グリーンシート4Gの所定の直上位置をX矢印方向に通過す
るように、Y軸モータ駆動回路53を介してY軸モータMYを駆動してステージ23を搬
送する。そして、制御装置50は、X軸モータ駆動回路52を介してX軸モータMXを駆
動して吐出ヘッド30の走査(往動)を開始させる。
Subsequently, the
制御装置50は、吐出ヘッド30の走査(往動)を開始させると、ビットマップデータ
BDに基づいて吐出制御信号SIを生成して、吐出制御信号SIと駆動信号COMをヘッ
ド駆動回路54に出力する。即ち、制御装置50は、ヘッド駆動回路54を介して各圧電
素子PZを駆動制御して、内部配線6を形成するための着弾位置に吐出ヘッド30が位置
するたびに、選択されたノズルNから液滴Fbを順次吐出させる。このとき、図11(c
)に示すように、グリーンシート4Gは、ビアホール7の形成時と同じだけ膨張している
ことから、液滴Fbの着弾位置は、所望の位置、つまり、各回路素子5同士を電気的に接
続するように、先に形成されたビアホール7(ビア配線8)の間に連なって繋がるように
配置する(第3の工程)。
When the
), Since the
その後、常温(26℃)に冷却し、液滴吐出装置20からグリーンシート4Gを取り外
す。従って、図11(d)に示すように、グリーンシート4Gは、一辺の長さがLoの正
方形状に戻る。そして、図示しない乾燥炉を使ってグリーンシート4Gを乾燥させる。す
ると、グリーンシート4Gの表面上に着弾した液滴Fbの溶媒成分が除去される。このよ
うにして、内部配線6が形成される。
Then, it cools to normal temperature (26 degreeC), and removes the
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)本実施形態によれば、グリーンシート4Gを46℃に加熱しながら液滴Fbを吐
出するようにしたことから、グリーンシート4G上に着弾した液滴Fbは直ちに加熱され
溶媒成分が除去される。従って、短時間で内部配線6を形成することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects are obtained.
(1) According to this embodiment, since the droplet Fb is discharged while heating the
(2)本実施形態によれば、レーザ装置70にてグリーンシート4Gにビアホール7を
形成する時、液滴吐出装置20を使用して、即ち、液滴Fbを吐出して内部配線6のパタ
ーン形成の時にグリーンシート4Gを加熱する加熱温度(46℃)と等しい温度に加熱し
た。つまり、ビアホール7を形成する時及び内部配線6のパターンを形成する時に、グリ
ーンシート4Gを同じ温度条件にして形成した。
(2) According to the present embodiment, when the via
従って、ビアホール7を形成する際に使用されるビットマップデータBD1と内部配線
6のパターンを形成する際に使用されるビットマップデータBDは、熱膨張等によるグリ
ーンシート4Gのサイズの変動に対してそれぞれ別個に補正する必要がなく統一できる。
Therefore, the bitmap data BD1 used when forming the via
その結果、ビアホールの形成する時と内部配線6のパターンを形成する時のグリーンシ
ート4Gの温度を同じにするだけで、ビアホール7(ビア配線8)とずれないで電気的に
接続させる内部配線6のパターンを形成することができる。
As a result, the
(3)本実施形態によれば、内部配線6のパターンをビアホール7(ビア配線8)の形
成時と同じ温度で形成するようにしたことから、より生産性の高いグリーンシート4Gを
提供することができる。
(3) According to the present embodiment, since the pattern of the
尚、この発明は、以下のように変更して具体化することもできる。
・上記実施形態では、グリーンシート4Gを46℃に加熱するようにしたが、この加熱温
度には勿論限定されるものではなく、他の温度であっても良い。要は、液滴Fbの吐出時
にグリーンシート4Gを加熱するが、その加熱温度と同じ温度でビアホール7を形成する
ようにすればよい。
・上記実施形態では、ビアホール7を形成後、スキージKを使って導電性ペーストPを形
成したビアホール7に充填させることでビア配線8を形成するようにしたが、本発明はこ
れに限定されるものではない。例えば、ビアホール7を形成後、銀(Ag)といった導電
性材料を蒸着させてビアホール7内に導電性材料を充填させることによってビア配線8を
形成するようにしてもよい。
・上記実施形態では、ビアホール7をレーザ加工によって形成するようにしたが、本発明
はこれに限定されるものではない。例えば、パンチ加工によってビアホール7を形成する
ようにしてもよい。また、プラズマ加工やショットブラスト加工によってビアホール7を
形成するようにしてもよい。
・上記実施形態では、構造体として、ビアホール7に具体化したが、本発明はこれに限定
されるものではなく他のものであってもよい。要はグリーンシート4G上に形成されるも
のであればどんなものであってもよい。このようにすることによっても上記と同様な効果
を得ることができる。
・上記実施形態では、内部配線6を形成する機能性材料として導電材料(銀(Ag))に
具体化したが、本発明はこれに限定されない。例えば、金(Au)、白金(Pt)、銅(
Cu)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)、オスミウム(Os)、ルテニウム(R
u)、イリジウム(Ir)、鉄(Fe)、スズ(Sn)、亜鉛(Zn)、コバルト(Co
)、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、タングス
テン(W)、インジウム(In)のいずれか1つが利用されていてもよいし、または、い
ずれか2以上が組み合わされた合金が利用されていてもよい。但し、銀であれば比較的低
温で還元されるため、扱いが容易であり、この点で、液滴吐出装置を利用する場合には、
銀(Ag)を含有する機能液を利用することが好ましい。
In addition, this invention can also be changed and embodied as follows.
In the above embodiment, the
In the above embodiment, the via
In the above embodiment, the via
In the above embodiment, the via
In the above embodiment, the conductive material (silver (Ag)) is embodied as the functional material for forming the
Cu), palladium (Pd), rhodium (Rh), osmium (Os), ruthenium (R)
u), iridium (Ir), iron (Fe), tin (Sn), zinc (Zn), cobalt (Co
), Nickel (Ni), chromium (Cr), titanium (Ti), tantalum (Ta), tungsten (W), indium (In), or any two or more thereof An alloy in which is combined may be used. However, since silver is reduced at a relatively low temperature, it is easy to handle. In this regard, when using a droplet discharge device,
It is preferable to use a functional liquid containing silver (Ag).
また、金属に代えて、有機化合物を含んでいてもよい。ここでいう有機化合物は、加熱
による分解によって金属が析出するような化合物である。このような有機化合物としては
、クロロトリエチルホスフィン金、クロロトリメチルホスフィン金、クロロトリフェニル
フォスフィン金、銀2,4−ペンタンヂオナン錯体、銅ヘキサフルオロペンタンジオナシ
クロオクタジエン錯体、等がある。
Moreover, it may replace with a metal and may contain the organic compound. An organic compound here is a compound from which a metal precipitates by decomposition | disassembly by heating. Examples of such organic compounds include chlorotriethylphosphine gold, chlorotrimethylphosphine gold, chlorotriphenylphosphine gold, silver 2,4-pentanedionan complex, copper hexafluoropentanedionacyclooctadiene complex, and the like.
さらに、機能液に含まれる金属の形態は、ナノ粒子に代表される粒子の形態でもよいし
、有機化合物のような化合物の形態であってもよい。
さらにまた、機能液は。金属に代えて、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリフェニレ
ンビニレン、ポリ(3,4エチレンジオキシトオフェン)(PEDOT)等の導電性高分
子の可溶性材料を含んでいてもよい。
・上記実施形態では、基板としてグリーンシート4Gを使用したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、グリーンシート4Gに代えて他の基板に適用してもよい。例えば、
エポキシ基板、ガラスエポキシ基板、セラミック基板、またはシリコン基板などに対して
も適用可能である。
Furthermore, the form of the metal contained in the functional liquid may be a form of particles represented by nanoparticles or a form of a compound such as an organic compound.
Furthermore, functional fluid. Instead of metal, a conductive polymer soluble material such as polyaniline, polythiophene, polyphenylene vinylene, poly (3,4 ethylenedioxytoophene) (PEDOT) may be included.
In the above embodiment, the
The present invention can also be applied to an epoxy substrate, a glass epoxy substrate, a ceramic substrate, a silicon substrate, or the like.
BD…ビットマップデータ、F…機能液及び液状体としての金属インク、Fb…液滴、
H…ラバーヒータ、4G…多孔質性基板、低温焼成用シート、基板及び回路基板としての
グリーンシート、5…回路素子、7…ビアホール、8…ビア配線。
BD: Bitmap data, F: Functional ink and metal ink as liquid, Fb: Droplet,
H: Rubber heater, 4G: Porous substrate, low-temperature firing sheet, green sheet as substrate and circuit board, 5: circuit element, 7: via hole, 8 ... via wiring.
Claims (4)
前記ビアホールに配線材料を注入する第2の工程と、
ビットマップデータに基づいて液滴吐出ヘッドにて機能材料を含む機能液の液滴を、加
熱した前記基板に向かって順次吐出する第3の工程と
からなる回路基板形成方法において、
前記ビアホール形成時の基板温度と前記液滴吐出時の基板温度を等しくすることを特徴
とする回路基板形成方法。 A first step of forming a via hole in the substrate;
A second step of injecting a wiring material into the via hole;
In a circuit board forming method comprising a third step of sequentially discharging functional liquid droplets containing a functional material to a heated substrate based on bitmap data using a droplet discharge head,
A circuit board forming method, wherein a substrate temperature at the time of forming the via hole and a substrate temperature at the time of discharging the droplet are made equal.
前記第1の工程は、前記基板に対してレーザ加工またはパンチ加工にて前記ビアホール
を形成したことを特徴とする回路基板形成方法。 The circuit board forming method according to claim 1,
In the first step, the via hole is formed on the substrate by laser processing or punching.
前記基板は、多孔質性基板であってセラミックス粒子と樹脂とから構成される低温焼成
用シートであり、
前記機能液は、前記機能材料として金属材料を分散させた液状体であることを特徴とす
る回路基板形成方法。 In the circuit board formation method according to claim 1 or 2,
The substrate is a low-temperature firing sheet composed of a porous substrate and ceramic particles and a resin,
The circuit board forming method, wherein the functional liquid is a liquid in which a metal material is dispersed as the functional material.
基板。 It formed with the circuit board formation method as described in any one of Claims 1-3, The circuit board characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006321260A JP2008135601A (en) | 2006-11-29 | 2006-11-29 | Circuit board and formation method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006321260A JP2008135601A (en) | 2006-11-29 | 2006-11-29 | Circuit board and formation method therefor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008135601A true JP2008135601A (en) | 2008-06-12 |
Family
ID=39560238
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006321260A Withdrawn JP2008135601A (en) | 2006-11-29 | 2006-11-29 | Circuit board and formation method therefor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008135601A (en) |
-
2006
- 2006-11-29 JP JP2006321260A patent/JP2008135601A/en not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100852573B1 (en) | Circuit pattern forming method, circuit pattern forming device and printed circuit board | |
JP2008135602A (en) | Method and device for forming pattern | |
JP2009130156A (en) | Ceramic multilayer substrate and method of producing ceramic multilayer substrate | |
JP2008132452A (en) | Pattern forming method and pattern forming apparatus | |
JP2008135601A (en) | Circuit board and formation method therefor | |
KR100927364B1 (en) | Pattern Forming Method, Droplet Discharge Device, Circuit Board and Multi-layer Board | |
KR100927363B1 (en) | Pattern Forming Method, Circuit Boards and Multilayer Boards | |
JP2008060509A (en) | Method of forming wiring, liquid-droplet discharging apparatus, and circuit module | |
JP2005191059A (en) | Method of forming electrical circuit, and apparatus of manufacturing electrical circuit | |
JP2011146485A (en) | Method of forming conductor pattern, wiring board, and liquid droplet ejecting device | |
JP2008135600A (en) | Method and device for forming pattern | |
JP2008132451A (en) | Pattern forming method and pattern forming apparatus | |
JP4290180B2 (en) | Circuit pattern forming method | |
JP4985336B2 (en) | Ceramic multilayer substrate manufacturing apparatus and ceramic multilayer substrate manufacturing method | |
JP4487889B2 (en) | Layer formation method | |
JP2008135603A (en) | Method and device for forming pattern | |
KR100935143B1 (en) | Method and apparatus for ejecting liquefied material | |
JP4826782B2 (en) | Pattern forming device | |
JP4967621B2 (en) | Pattern forming method, pattern forming apparatus, and circuit board | |
JP2009105318A (en) | Manufacturing device for ceramic multilayer substrate | |
JP2009172497A (en) | Droplet ejection apparatus | |
JP2009165973A (en) | Droplet discharge head and pattern forming device | |
JP2010135499A (en) | Device and method for forming wire | |
Shah et al. | Ink-jet as direct-write technology for fuel cell packaging and manufacturing | |
JP4967622B2 (en) | Pattern forming device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20100202 |