JP2009142735A - Pattern forming method and pattern forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パターン形成方法及びパターン形成装置に関する。 The present invention relates to a pattern forming method and a pattern forming apparatus.
低温焼成セラミック(LTCC:Low Temperature Co-fired Ceramics )技術は、グリ
ーンシートと金属との一括焼成を可能にすることから、セラミックの層間に各種の受動素
子を組み込んだ素子内蔵基板を具現できる。システム・オン・パッケージ(SOP)の実
装技術においては、電子部品の複合化や表面実装部品に発生する寄生効果の最小化を図る
ため、この素子内蔵基板(以下単に、LTCC多層基板という。)に関わる製造方法が鋭
意開発されている。
Low temperature co-fired ceramics (LTCC) technology enables the simultaneous firing of a green sheet and a metal, so that an element-embedded substrate incorporating various passive elements between ceramic layers can be realized. In the system-on-package (SOP) mounting technology, this element-embedded substrate (hereinafter simply referred to as an LTCC multilayer substrate) is used in order to reduce the parasitic effects that occur in the combination of electronic components and surface-mounted components. The manufacturing method involved has been intensively developed.
LTCC多層基板の製造方法では、複数のグリーンシートの各々に受動素子や配線等の
パターンを描画する描画工程と、該パターンを有する複数のグリーンシートを積層して圧
着する圧着工程と、圧着体を一括焼成する焼成工程とが順に実施される。
In the manufacturing method of the LTCC multilayer substrate, a drawing process for drawing a pattern such as a passive element or a wiring on each of a plurality of green sheets, a crimping process for laminating a plurality of green sheets having the pattern, and a crimping body, A firing step of batch firing is sequentially performed.
描画工程には、各種パターンの高密度化を図るため、導電性インクを微小な液滴にして
吐出する、いわゆるインクジェット法が提案されている(例えば、特許文献1)。インク
ジェット法は、数ピコリットル〜数十ピコリットルの液滴を用い、該液滴の吐出位置の変
更によってパターンの微細化や狭ピッチ化を可能にする。
In order to increase the density of various patterns in the drawing process, a so-called ink jet method is proposed in which conductive ink is discharged as fine droplets (for example, Patent Document 1). The ink-jet method uses droplets of several picoliters to several tens of picoliters, and enables pattern miniaturization and narrow pitch by changing the ejection position of the droplets.
一般に、液滴吐出装置を使って液滴を吐出してグリーンシートにパターンを描画する際
、ステージと液滴吐出ヘッドを相対移動させて、該ステージに載置されたグリーンシート
の上面に、液滴吐出ヘッドから導電性インクの液滴を吐出して、グリーンシートの上面に
パターンを描画する。この時、ステージに載置されたグリーンシートは予め定めた温度に
加熱されてパターンが描画されるようにしている。これは、グリーンシートに着弾された
液滴の乾燥時間を短くし、生産効率を上げるためである。
In general, when a droplet is ejected using a droplet ejection device to draw a pattern on a green sheet, the stage and the droplet ejection head are moved relative to each other so that the liquid is placed on the upper surface of the green sheet placed on the stage. A droplet of conductive ink is discharged from the droplet discharge head, and a pattern is drawn on the upper surface of the green sheet. At this time, the green sheet placed on the stage is heated to a predetermined temperature so that a pattern is drawn. This is to shorten the drying time of the droplets landed on the green sheet and increase the production efficiency.
また、描画に際に使用されるグリーンシートは、その裏面にキャリアフィルムが剥離可
能に貼着されている。キャリアフィルムは、プラスチックフィルムであって、描画工程や
その後の各種工程においてグリーンシートを補強し支持するためのものあり、複数のグリ
ーンシートを重ね合わせる積層工程の際に、グリーンシートから剥離されるようになって
いる。
ところで、描画中、ステージに載置されたグリーンシートは、真空チャックで、ステー
ジに吸着固定されるため、位置決め固定が強固に行われ描画中はぶれることない。そして
、描画が終了すると、グリーンシートへの吸引動作を停止し吸着を開放して、ステージに
載置されたグリーンシートを把持し取り除き次の新たなグリーンシートを配置する。
By the way, since the green sheet placed on the stage is drawn and fixed to the stage by a vacuum chuck during drawing, the positioning and fixing are firmly performed and do not shake during drawing. When drawing is completed, the suction operation to the green sheet is stopped, the suction is released, and the green sheet placed on the stage is grasped and removed, and the next new green sheet is placed.
しかしながら、ステージから描画されたグリーンシートを、把持し取り除く際、円滑に
取り除くことができず、手間を要し作業効率の低下を招いていた。これは、グリーンシー
トの裏面に貼着したキャリアフィルムが、吸着されている間に、真空チャックの吸引口に
食い込み、それが取り除く際に、引っ掛かって円滑に取り除くことができなかった。特に
、グリーンシートは加熱されているため、キャリアフィルムも加熱により柔らかくなり、
真空チャックの吸引口により深く食い込み易かった。
However, when the green sheet drawn from the stage is gripped and removed, the green sheet cannot be removed smoothly, requiring labor and reducing work efficiency. This is because the carrier film adhered to the back surface of the green sheet bites into the suction port of the vacuum chuck while it is adsorbed, and when it is removed, it is caught and cannot be removed smoothly. In particular, since the green sheet is heated, the carrier film is also softened by heating,
It was easy to dig deeper into the suction port of the vacuum chuck.
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、液滴にて形成
したパターンを描画した基板のハンドリング性を高め、作業効率の向上を図ることができ
るパターン形成方法及びパターン形成装置を提供することである。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a pattern forming method capable of improving the handling efficiency of a substrate on which a pattern formed by droplets is drawn and improving the working efficiency. And providing a pattern forming apparatus.
本発明のパターン形成方法は、導電性微粒子を含んだ液滴を液滴吐出ヘッドから吐出し
てステージに載置された基板の上面にパターンを描画するパターン形成方法であって、前
記基板の下面の各位置に分散して負圧状態にして、前記基板を前記ステージに載置固定す
るとともに、前記基板を加熱して、前記基板にパターンを描画する行程と、前記基板にパ
ターンが描画された後、前記基板の下面の各位置に分散して正圧状態にして、前記基板を
前記ステージから脱着させる行程とを有した。
The pattern formation method of the present invention is a pattern formation method for drawing a pattern on the upper surface of a substrate placed on a stage by discharging droplets containing conductive fine particles from a droplet discharge head, the lower surface of the substrate The substrate was placed on and fixed to the stage while being dispersed in each of the above positions, and the substrate was heated to draw a pattern on the substrate, and the pattern was drawn on the substrate. Thereafter, the step of dispersing the substrate at each position on the lower surface of the substrate to bring it into a positive pressure state and detaching the substrate from the stage.
本発明のパターン形成方法によれば、パターンを描画するとき、基板の裏面全体が負圧
状態になって、基板の裏面全体を平均的に吸引するため、基板を変形させるような局所的
な大きな力が基板に加わることがなく基板をステージに確実に固定させることができる。
According to the pattern forming method of the present invention, when a pattern is drawn, the entire back surface of the substrate is in a negative pressure state, and the entire back surface of the substrate is sucked on average. The substrate can be securely fixed to the stage without applying force to the substrate.
また、基板にパターンが描画された後は、基板の裏面全体が正圧状態になって同基板を
浮上したようにすることができ、基板をステージから取り上げるハンドリング作業は、非
常に円滑に行うことができる。しかも、基板の裏面全体を平均的に正圧状態にさせるため
、基板を変形させるような局所的な大きな力が基板に加わることがなく、基板をステージ
から脱着させることができる。
In addition, after the pattern is drawn on the substrate, the entire back surface of the substrate is in a positive pressure state so that the substrate can be lifted, and the handling work of picking up the substrate from the stage should be performed very smoothly. Can do. In addition, since the entire back surface of the substrate is brought into a positive pressure state on average, a large local force that deforms the substrate is not applied to the substrate, and the substrate can be detached from the stage.
このパターン形成方法において、前記基板は、セラミック粒子と樹脂とから構成される
低温焼成用シートであり、前記液滴に含まれる導電性微粒子は、金属微粒子であって液滴
に分散されていてもよい。
In this pattern forming method, the substrate is a low-temperature firing sheet composed of ceramic particles and a resin, and the conductive fine particles contained in the droplets are metal fine particles dispersed in the droplets. Good.
このパターン形成方法によれば、低温焼成用シートは、変形させるような局所的な大き
な力を受けることがなくステージに確実に固定させることができる。また、低温焼成用シ
ートは、ステージから取り上げるハンドリング作業が、変形させるような局所的な大きな
力が受けることがなく、円滑に行うことができる。
According to this pattern forming method, the low-temperature firing sheet can be reliably fixed to the stage without receiving a large local force that causes deformation. In addition, the low-temperature firing sheet can be handled smoothly without receiving a large local force that causes the handling operation to be taken up from the stage to be deformed.
本発明のパターン形成装置は、ステージと液滴吐出ヘッドを相対移動させて、前記ステ
ージに載置された基板の上面に、前記液滴吐出ヘッドから導電性微粒子を含んだ液滴を吐
出して、前記基板の上面にパターンを描画することパターン形成装置であって、前記ステ
ージの基板載置部分に設けられ前記基板を載置する通気性多孔質部材と、前記通気性多孔
質部材を介して、該通気性多孔質部材に載置された前記基板の下面を負圧にして前記基板
を前記ステージに対して吸着固定する吸着手段と、前記通気性多孔質部材を介して、該通
気性多孔質部材に載置された前記基板の下面を正圧にして前記基板を前記ステージに対し
て脱着する脱着手段とを設けた。
In the pattern forming apparatus of the present invention, the stage and the droplet discharge head are moved relative to each other, and droplets containing conductive fine particles are discharged from the droplet discharge head onto the upper surface of the substrate placed on the stage. A pattern forming apparatus for drawing a pattern on an upper surface of the substrate, the breathable porous member being placed on the substrate placing portion of the stage and placing the substrate, and the breathable porous member An adsorbing means for adsorbing and fixing the substrate to the stage with a negative pressure on the lower surface of the substrate placed on the air-permeable porous member; and the air-permeable porous member via the air-permeable porous member Desorption means for desorbing the substrate from the stage with a positive pressure on the lower surface of the substrate placed on the material member is provided.
本発明のパターン形成装置によれば、パターンを描画するとき、吸着手段にて通気性多
孔質部材に載置された基板の下面を負圧状態になるようにした。このとき、通気性多孔質
部材は、通気性を有する多孔質であるため、その負圧状態が通気性多孔質部材内を拡散し
ていき同通気性多孔質部材上に載置した基板の裏面全体を負圧状態にする。
According to the pattern forming apparatus of the present invention, when the pattern is drawn, the lower surface of the substrate placed on the breathable porous member by the adsorbing means is in a negative pressure state. At this time, since the air-permeable porous member is a gas-permeable porous material, the negative pressure state diffuses in the air-permeable porous member and the back surface of the substrate placed on the air-permeable porous member. The whole is in a negative pressure state.
従って、基板の裏面全体を平均的に吸引するため、基板を変形させるような局所的な大
きな力が基板に加わることがなくステージに確実に固定される。
また、パターンの描画が終了したとき、脱着手段にて通気性多孔質部材に載置された基
板の下面を正圧状態になるようにしたので、基板の裏面が正圧状態になって同基板が浮上
したようになることから、基板をステージから取り上げるハンドリング作業は、非常に円
滑に行うことができる。
Therefore, since the entire back surface of the substrate is sucked on average, a large local force that deforms the substrate is not applied to the substrate, and the substrate is reliably fixed to the stage.
In addition, when the drawing of the pattern is finished, the lower surface of the substrate placed on the breathable porous member is put into a positive pressure state by the detaching means, so that the back surface of the substrate becomes a positive pressure state. Therefore, the handling operation of picking up the substrate from the stage can be performed very smoothly.
しかも、通気性多孔質部材は、通気性を有する多孔質であるため、その正圧状態が通気
性多孔質部材内を拡散していき同通気性多孔質部材上に載置した基板の下面全体を正圧状
態にする。従って、基板の裏面全体を平均的に浮上させるため、基板を変形させるような
局所的な大きな力が基板に加わることがない。
In addition, since the air-permeable porous member is porous having air permeability, the positive pressure state diffuses in the air-permeable porous member and the entire lower surface of the substrate placed on the air-permeable porous member. To a positive pressure state. Therefore, since the entire back surface of the substrate is floated on the average, a large local force that deforms the substrate is not applied to the substrate.
このパターン形成装置において、前記ステージに、前記通気性多孔質部材を加熱し、該
通気性多孔質部材を介して前記基板を加熱する加熱手段を設けてもよい。
このパターン形成装置によれば、基板を加熱したので、着弾した液滴を速やかに乾燥さ
れることから、パターンを短時間で形成することができる。
In this pattern forming apparatus, the stage may be provided with heating means for heating the air-permeable porous member and heating the substrate through the air-permeable porous member.
According to this pattern forming apparatus, since the substrate is heated, the landed droplets are quickly dried, so that the pattern can be formed in a short time.
このパターン形成装置において、前記通気性多孔質部材は、多孔質セラミック基板であ
ってもよい。
このパターン形成装置によれば、低温焼成用シートを、変形させるような局所的な大き
な力を与えることがなくステージに確実に固定させることができる。また、低温焼成用シ
ートをステージから取り上げるハンドリング作業が、変形させるような局所的な大きな力
を低温焼成用シートに与えることなく、円滑に行うことができる。
In this pattern forming apparatus, the breathable porous member may be a porous ceramic substrate.
According to this pattern forming apparatus, the low-temperature firing sheet can be reliably fixed to the stage without applying a large local force that causes deformation. In addition, the handling operation of picking up the low-temperature firing sheet from the stage can be performed smoothly without applying a large local force to the low-temperature firing sheet.
このパターン形成装置において、前記基板は、下面に支持シートが貼着されたセラミッ
ク粒子と樹脂とから構成される低温焼成用シートであってもよい。
このパターン形成装置によれば、低温焼成用シートの下面に貼着された支持シートは、
その裏面全体が平均的に負圧状態となるとともに、その裏面全体を平均的に正圧状態とな
る。
In this pattern forming apparatus, the substrate may be a low-temperature firing sheet composed of ceramic particles having a support sheet attached to the lower surface and a resin.
According to this pattern forming apparatus, the support sheet attached to the lower surface of the low-temperature firing sheet is
The entire back surface is in a negative pressure state on average, and the entire back surface is in a positive pressure state on average.
以下、本発明を、LTCC多層基板(LTCC:Low Temperature Co-fired Ceramics
多層基板)に半導体チップを実装してなる回路モジュールであって、そのLTCC多層基
板を構成する複数の低温焼成用シート(グリーンシート)に描画する配線パターンの形成
に具体化した一実施形態を図1〜図8に従って説明する。
Hereinafter, the present invention is referred to as an LTCC multilayer substrate (LTCC: Low Temperature Co-fired Ceramics).
1 is a circuit module formed by mounting a semiconductor chip on a multilayer board), and an embodiment embodied in the formation of a wiring pattern drawn on a plurality of low-temperature firing sheets (green sheets) constituting the LTCC multilayer board. 1 to 8 will be described.
まず、LTCC多層基板に半導体チップを実装してなる回路モジュールについて説明す
る。図1は、回路モジュール1の断面図を示し、回路モジュール1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とを有している。
First, a circuit module formed by mounting a semiconductor chip on an LTCC multilayer substrate will be described. FIG. 1 shows a cross-sectional view of a
LTCC多層基板2は、シート状に形成された複数の低温焼成基板4の積層体である。
各低温焼成基板4は、それぞれガラスセラミック系材料(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成分の混合物)の焼結体(多孔質性基
板)であって、その厚みが数百μmで形成されている。
The
Each low-temperature fired
そして、低温焼成基板4は、その焼結前のものを低温焼成用シートとしてのグリーンシ
ート4G(図2,4,5参照)という。グリーンシート4Gは、ガラスセラミック系材料
の粉末と分散媒をバインダ、整泡剤などとともに混合してスラリーを作成しこれを板状に
した後に乾燥したものであって、通気性を有している。即ち、グリーンシート4Gは、通
気性基板である。
And as for the low-temperature baking board |
各低温焼成基板4には、抵抗素子、容量素子、コイル素子などの各種の回路素子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、20μm)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、がそれぞれ回路設計に基づいて適宜形成されている。
Each low-temperature fired
Internal wiring 6 that electrically connects each circuit element 5, a plurality of via
The via wiring 8 filled in is appropriately formed based on the circuit design.
各低温焼成基板4上の各内部配線6は、それぞれ銀や銀合金などの金属微粒子の焼結体
であって、図2に示すパターン形成装置としての液滴吐出装置20を利用した配線パター
ン形成方法によって形成される。
Each internal wiring 6 on each low-temperature fired
図2は、パターン形成装置としての液滴吐出装置20を説明する全体斜視図である。
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、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。
FIG. 2 is an overall perspective view illustrating a
In FIG. 2, the
A pair of
ステージ23は、その上面に焼成前の低温焼成基板4であるグリーンシート4Gを載置
する。ステージ23に載置されるグリーンシート4Gは、図4に示すように、裏面に支持
シートとしてのキャリアフィルム4Fが剥離可能に貼着されている。
The
キャリアフィルム4Fは、描画工程やその後の各種工程においてグリーンシート4Gを
支持するためのフィルムであり、例えばグリーンシート4Gとの剥離性や各工程における
機械的耐性に優れたプラスチックフィルムを用いることができる。キャリアフィルム4F
には、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィル
ム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムを用いることができる。
The
For example, a polyethylene terephthalate film, a polyethylene naphthalate film, a polyethylene film, or a polypropylene film can be used.
グリーンシート4Gは、ガラスセラミック粉末やバインダ等を含むガラスセラミック組
成物からなる層である。グリーンシート4Gの膜厚は、回路素子5としてコンデンサ素子
を形成する場合に数十μmで形成され、他の層においては100μm〜200μmで形成
される。このグリーンシート4Gは、ドクターブレード法やリバースロールコータ法等の
シート成形法を用い、分散媒でスラリー化したガラスセラミック組成物をキャリアフィル
ム4Fの上に塗布し、該塗布膜をハンドリング可能な状態に乾燥することによって得られ
る。
The
分散媒としては、例えば界面活性剤やシランカップリング剤等を用いることができ、ガ
ラスセラミック粉末を均一に分散させるものであれば良い。
ガラスセラミック粉末は、0.1μm〜5μmの平均粒径を有する粉末であり、例えば
アルミナやフォルステライト等のセラミック粉末にホウ珪酸系ガラスを混合したガラス複
合セラミックを用いることができる。また、ガラスセラミック粉末としては、ZnO−M
gO−Al2O3−SiO2系の結晶化ガラスを用いた結晶化ガラスセラミック、BaO
−Al2O3−SiO2系セラミック粉末やAl2O3−CaO−SiO2−MgO−B
2O3系セラミック粉末等を用いた非ガラス系セラミックを用いても良い。
As the dispersion medium, for example, a surfactant, a silane coupling agent, or the like can be used as long as it can uniformly disperse the glass ceramic powder.
The glass ceramic powder is a powder having an average particle diameter of 0.1 μm to 5 μm. For example, a glass composite ceramic obtained by mixing borosilicate glass with ceramic powder such as alumina or forsterite can be used. As the glass ceramic powder, ZnO-M
BaO, a crystallized glass ceramic using gO-Al2O3-SiO2 based crystallized glass
-Al2O3-SiO2 ceramic powder and Al2O3-CaO-SiO2-MgO-B
Non-glass ceramics using 2O3 ceramic powder or the like may be used.
バインダは、ガラスセラミック粉末の結合剤としての機能を有し、後工程の焼成工程で
分解して容易に除去できる有機高分子である。バインダとしては、例えばブチラール系、
アクリル系、セルロース系等のバインダ樹脂を用いることができる。アクリル系のバイン
ダ樹脂としては、例えばアルキル(メタ)アクリレート、アルコキシアルキル(メタ)ア
クリレート、ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、シクロアルキル(メタ)
アクリレート等の(メタ)アクリレート化合物の単独重合体を用いることができる。また
、アクリル系のバインダ樹脂としては、該(メタ)アクリレート化合物の2種以上から得
られる共重合体、あるいは(メタ)アクリレート化合物と不飽和カルボン酸類等の他の共
重合性単量体から得られる共重合体を用いることができる。
The binder is an organic polymer that functions as a binder for the glass ceramic powder and can be easily decomposed and removed in a subsequent firing step. As the binder, for example, butyral,
Binder resins such as acrylic and cellulose can be used. Examples of the acrylic binder resin include alkyl (meth) acrylate, alkoxyalkyl (meth) acrylate, polyalkylene glycol (meth) acrylate, and cycloalkyl (meth).
A homopolymer of a (meth) acrylate compound such as acrylate can be used. Moreover, as an acrylic binder resin, it can be obtained from a copolymer obtained from two or more of the (meth) acrylate compounds, or from other copolymerizable monomers such as (meth) acrylate compounds and unsaturated carboxylic acids. Can be used.
なお、バインダは、例えばアジピン酸エステル系可塑剤、ジオクチルフタレート(DO
P)、ジブチルフタレート(DBP)フタル酸エステル系可塑剤、グリコールエステル系
可塑剤等の可塑剤を含有しても良い。
The binder is, for example, an adipate ester plasticizer, dioctyl phthalate (DO
P), a dibutyl phthalate (DBP) phthalate ester plasticizer, and a plasticizer such as a glycol ester plasticizer may be contained.
ステージ23は、図5に示すように、ステージ本体23aと、そのステージ本体23a
の上面に形成された嵌合凹部23bに積層された加熱手段としてのラバーヒータH及び通
気性多孔質部材としての通気性多孔質基板24とを有している。
As shown in FIG. 5, the
A rubber heater H serving as a heating means and a breathable
ステージ本体23aは、基台21の上面に配設され、後述するY軸モータMYに駆動に
基づいて案内溝22に沿ってY矢印方向及び反Y矢印方向に移動する。ラバーヒータHは
、ステージ本体23aの上面に凹設された嵌合凹部23bの底部に配設されている。通気
性多孔質基板24は、嵌合凹部23bであって前記ラバーヒータHの上面に積層されてい
る。また、通気性多孔質基板24の上面は、ステージ本体23aの上面と面一となってい
る。
The stage
通気性多孔質基板24は、セラミック基板であって通気性を有する多孔質基板にて形成
されて、その上面全体にキャリアフィルム4Fを貼着したグリーンシート4Gが載置され
る。そして、通気性多孔質基板24は、ラバーヒータHにて加熱され、その加熱された通
気性多孔質基板24の熱にてグリーンシート4Gを所定の温度に加熱するようになってい
る。
The air-permeable
又、ステージ本体23aには、図5に破線で示すように、嵌合凹部23bの底面に通じ
るエアー流路S1が形成されている。また、ラバーヒータHには、エアー流路S1と連通
し、ラバーヒータHの上面に配設された通気性多孔質基板24の下面に通じる連通路S2
が形成されている。
Further, as shown by a broken line in FIG. 5, the stage
Is formed.
ステージ本体23aのエアー流路S1は、その基端開口端がステージ本体23aに側面
に連結されたチューブTUと連結されている。チューブTUは、電磁切換バルブV1を介
して空気を吸引する吸着手段を構成するエアー吸引ポンプP1と窒素ガスを蓄圧した蓄圧
タンクT1と接続されている。
The air flow path S1 of the stage
そして、エアー流路S1が電磁切換バルブV1を介してエアー吸引ポンプP1と接続さ
れるとき、エアー吸引ポンプP1を駆動することによって、チューブTU、エアー流路S
1、連通路S2を介して通気性多孔質基板24の裏面側を負圧状態にする。この時、通気
性多孔質基板24は、通気性を有する多孔質基板であるため、その負圧状態が通気性多孔
質基板24内を拡散していき同通気性多孔質基板24上に載置したグリーンシート4G(
キャリアフィルム4F)の裏面全体を負圧状態にして、グリーンシート4Gをステージ2
3に吸引固定する。
When the air flow path S1 is connected to the air suction pump P1 via the electromagnetic switching valve V1, the tube TU and the air flow path S are driven by driving the air suction pump P1.
1. The back side of the air-permeable
The entire back surface of the
3. Fix to 3 with suction.
反対に、エアー流路S1が電磁切換バルブV1を介して脱着手段を構成する蓄圧タンク
T1と接続されるとき、蓄圧タンクT1に蓄圧された窒素ガスが、チューブTU、エアー
流路S1、連通路S2を介して通気性多孔質基板24の裏面に導出され、同裏面側を加圧
(正圧)状態にする。この時、通気性多孔質基板24は、通気性を有する多孔質基板であ
るため、その正圧状態が通気性多孔質基板24内を拡散していき同通気性多孔質基板24
上に載置したグリーンシート4G(キャリアフィルム4F)の裏面全体を正圧状態にして
、グリーンシート4Gをステージ23から脱着させる。
On the contrary, when the air flow path S1 is connected to the pressure accumulation tank T1 constituting the desorption means via the electromagnetic switching valve V1, the nitrogen gas accumulated in the pressure accumulation tank T1 becomes the tube TU, the air flow path S1, the communication path. It is led out to the back surface of the breathable
The entire back surface of the
図2に示すように、基台21には、Y矢印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25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、金属インクF(図4参照)を
貯留し、貯留する金属インクFを液滴吐出ヘッド(以下単に、吐出ヘッドという。)30
に所定の圧力で供給する。そして、吐出ヘッド30に供給された金属インクFは、吐出ヘ
ッド30から液滴Fb(図4参照)となってグリーンシート4Gに向かって吐出されるよ
うになっている。
As shown in FIG. 2, a gate-type guide member 25 is installed on the base 21 so as to straddle a direction orthogonal to the Y arrow direction (X arrow direction). On the upper side of the guide member 25, an
At a predetermined pressure. The metal ink F supplied to the
金属インクFは、導電性微粒子としての金属微粒子、例えば粒径が数nmの金属微粒子
を溶媒に分散させた分散系金属インクを用いることができる。
金属インクFに使用する金属微粒子としては、例えば、金(Au)、銀(Ag)、銅(
Cu)、アルミニウム(Al)、パラジウム(Pd)、マンガン(Mn)、チタン(Ti
)、タンタル(Ta)、及びニッケル(Ni)などの材料の他、これらの酸化物、並びに
超電導体の微粒子などが用いられる。金属微粒子の粒径は1nm以上0.1μm以下であ
ることが好ましい。0.1μmより大きいと吐出ヘッド30の吐出ノズルNに目詰まりが
生じるおそれがある。また、1nmより小さいと金属微粒子に対する分散剤の体積比が大
きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となる。
As the metal ink F, a dispersion metal ink in which metal fine particles as conductive fine particles, for example, metal fine particles having a particle size of several nm are dispersed in a solvent can be used.
Examples of the metal fine particles used in the metal ink F include gold (Au), silver (Ag), and copper (
Cu), aluminum (Al), palladium (Pd), manganese (Mn), titanium (Ti
), Tantalum (Ta), nickel (Ni), and the like, oxides thereof, and superconductor fine particles. The particle diameter of the metal fine particles is preferably 1 nm or more and 0.1 μm or less. If it is larger than 0.1 μm, the discharge nozzle N of the
分散媒としては、上記の金属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。例えば水系溶媒のほか、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、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン
、1,3−プロパンジオールなどのポリオール類、ポリエチレングリコール、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、乳酸エチルなどの極性
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。
The dispersion medium is not particularly limited as long as it can disperse the metal fine particles and does not cause aggregation. For example, in addition to aqueous solvents, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, n-heptane, n-octane, decane, dodecane, tetradecane, toluene, xylene, cymene, durene, indene, dipentene, tetrahydronaphthalene, decahydronaphthalene , Hydrocarbon compounds such as cyclohexylbenzene,
Also, polyols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, glycerin, 1,3-propanediol, polyethylene glycol, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl Ether compounds such as ethyl ether, 1,2-dimethoxyethane, bis (2-methoxyethyl) ether, p-dioxane,
Further examples include polar compounds such as propylene carbonate, γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, cyclohexanone, and ethyl lactate. Of these, water, alcohols, hydrocarbon compounds, and ether compounds are preferable and more preferable dispersion media in terms of fine particle dispersibility, dispersion stability, and ease of application to the droplet discharge method. Examples thereof include water and hydrocarbon compounds.
グリーンシート4Gに着弾した金属インクFは、その表面側から溶媒あるいは分散媒の
一部が蒸発する。このとき、通気性多孔質基板24を介してラバーヒータHにてグリーン
シート4Gが加熱されていることから溶媒あるいは分散媒の蒸発は促進される。
The metal ink F that has landed on the
そして、グリーンシート4Gに着弾した金属インクFは、乾燥とともにその表面の外縁
から増粘し、つまり、中央部に比べて外周部における固形分(粒子)濃度が速く飽和濃度
に達することから表面の外縁から増粘していく。外縁の増粘した金属インクF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する(ピニングする)。ピニングさ
れた状態の金属インクFは、グリーンシート4Gに固定され重ね打ちされても、グリーン
シート4Gに固定状態になっており、液滴Fbの外径が変化しなくなっているため、次の
液滴Fbに引き寄せられることはない。
The metal ink F that has landed on the
ガイド部材25には、そのX矢印方向略全幅にわたって、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2
9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30が搭載されてい
る。
The guide member 25 is formed with a pair of upper and
9 is attached. The
図3は吐出ヘッド30をグリーンシート4G側から見た下面図を示し、図4は吐出ヘッ
ド30の要部断面図を示す。吐出ヘッド30の下側には、ノズルプレート31が備えられ
ている。ノズルプレート31は、その下面(ノズル形成面31a)がグリーンシート4G
の上面(吐出面4Ga)と略平行に形成されている。ノズルプレート31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と吐出面4Gaと
の間の距離(プラテンギャップ)を所定の距離(例えば、600μm)に保持する。
3 shows a bottom view of the
Are formed substantially parallel to the upper surface (discharge surface 4Ga). When the
図3において、ノズル形成面31aには、Y矢印方向に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。なお、図3では、説明の都合上、
一列当りに10個のノズルNのみを記載している。
In FIG. 3, a pair of nozzle rows NL made up of a plurality of nozzles N arranged along the direction of the arrow Y are formed on the
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、Y矢印方向から見て、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。すなわち、吐出ヘッド30は、Y矢印
方向に、1インチ当りに180個×2=360個のノズルNを有する(最大解像度が36
0dpiである)。
In the pair of nozzle rows NL, each nozzle N of one nozzle row NL is viewed from the Y arrow direction.
Interpolation is performed between the nozzles N of the other nozzle row NL. In other words, the
0 dpi).
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
各ノズル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3
3は、金属インクFを所定サイズの液滴Fbにして対応するノズル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
の吐出面4Gaに着弾する。
On the upper side of each nozzle N, a
3 ejects the metal ink F from the corresponding nozzles N into droplets Fb of a predetermined size. The discharged droplet Fb flies in the direction opposite to the arrow Z of the corresponding nozzle N, and the
Land on the discharge surface 4Ga.
次に、上記のように構成した液滴吐出装置20の電気的構成を図6に従って説明する。
図6において、制御装置50は、CPU50A、ROM50B、RAM50Cなどを有
している。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の搬送処理、キャリッジ29の搬送処理、吐出ヘッド30の液滴吐出処理、ラ
バーヒータHの加熱処理、エアー吸引ポンプP1と蓄圧タンクT1の切換処理などを実行
する。
Next, the electrical configuration of the
In FIG. 6, 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。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を生成し、
そのビットマップデータBDを制御装置50に入力する。
An input /
The bitmap data BD is input to the
ビットマップデータBDは、各ビットの値(0あるいは1)に応じて各圧電素子PZの
オンあるいはオフを規定したデータである。ビットマップデータBDは、吐出ヘッド30
(各ノズルN)の通過する描画平面(吐出面4Ga)上の各位置に、配線用の液滴Fbを
吐出するか否かを規定したデータである。すなわち、ビットマップデータBDは、吐出面
4Gaに規定された内部配線6の目標形成位置に配線用の液滴Fbを吐出させるためのデ
ータである。
The bitmap data BD is data that specifies whether each piezoelectric element PZ is turned on or off according to the value (0 or 1) of each bit. The bitmap data BD is stored in the
This is data defining whether or not the wiring droplets Fb are ejected to each position on the drawing plane (ejection surface 4Ga) through which each nozzle N passes. That is, the bitmap data BD is data for discharging the wiring droplet Fb to the target formation position of the internal wiring 6 defined on the discharge surface 4Ga.
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5
0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。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(ステージ本体23
a)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。
An X-axis
In response to the drive control signal from 0, the X-axis motor MX for moving the
The Y-axis motor MY for moving a) is rotated forward or reverse.
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を駆動するための駆動電圧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。
A
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パターン
形成用制御信号SIを生成し、パターン形成用制御信号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からのパターン形成用制御信号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。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
したパターン形成用制御信号SIをラッチし、パターン形成用制御信号SIによって選択
される圧電素子PZにそれぞれ駆動電圧COMを供給する。
The
Are sequentially converted into serial / parallel corresponding to each piezoelectric element PZ. Each time the
制御装置50には、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を駆動してステージ23(通気
性多孔質基板24)に載置したグリーンシート4Gを予め定めた温度になるように加熱制
御する。
A rubber
本実施形態では、予め定めたグリーンシート4Gの温度(吐出面4Gaの温度)は、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に含まれる液
体組成の沸点未満(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
ている。つまり、グリーンシート4Gを吐出ヘッド30から吐出される時の金属インクF
の温度以上に加熱して、吐出される時は吐出ヘッド30で乾燥せず、着弾した液滴Fbは
それ以上の温度で速やかに加熱し乾燥するとともに、グリーンシート4Gを液滴Fbの沸
点未満に加熱して、着弾した液滴Fbをグリーンシート4G上で突沸しないようにする。
In the present embodiment, the predetermined temperature of the
When the liquid is heated to a temperature equal to or higher than that temperature and is not discharged by the
制御装置50には、吸引ポンプ駆動回路56が接続されている。制御装置50は、駆動
制御信号を吸引ポンプ駆動回路56に出力する。吸引ポンプ駆動回路56は、制御装置5
0からの駆動制御信号に応答して、エアー吸引ポンプP1を駆動して通気性多孔質基板2
4に載置したグリーンシート4Gを所定の負圧状態にしてステージ23に載置固定するよ
うに制御する。
A suction
In response to the drive control signal from 0, the air suction pump P1 is driven and the air-permeable
The
制御装置50には、バルブ駆動回路57が接続されている。制御装置50は、駆動制御
信号をバルブ駆動回路57に出力する。バルブ駆動回路57は、制御装置50からの駆動
制御信号に応答して、電磁切換バルブV1を切換制御する。そして、電磁切換バルブV1
を介して、ステージ本体23aのエアー流路S1を、エアー吸引ポンプP1または蓄圧タ
ンクT1のいずれかと接続させて、グリーンシート4Gをステージ23に対して固定又は
脱着させる。
A
Then, the air flow path S1 of the stage
次に、上記液滴吐出装置20を利用したグリーンシート4Gの配線パターンの形成方法
について説明する。
図2に示すように、吐出面4Gaが上側になるようにグリーンシート4Gをステージ2
3(通気性多孔質基板24)に載置する。このとき、ステージ23は、グリーンシート4
Gをキャリッジ29の反Y矢印方向のホームポジションに配置する。このグリーンシート
4Gは、ビアホール7が形成され、そのビアホール7にビア配線8がなされていて、その
吐出面4Gaに内部配線6を形成するものとする。
Next, a method for forming a wiring pattern of the
As shown in FIG. 2, the
3 (breathable porous substrate 24). At this time, the
G is arranged at the home position of the
この状態から、液滴Fbによる内部配線6の配線パターンを形成するためのビットマッ
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。制御装置50は、入出力
装置51からの内部配線6を形成するためのビットマップデータBDを格納する。このと
き、制御装置50は、バルブ駆動回路57を介して電磁切換バルブV1をエアー流路S1
とエアー吸引ポンプP1が接続されるように切換制御するとともに、吸引ポンプ駆動回路
56を介してエアー吸引ポンプP1を駆動し通気性多孔質基板24に載置されたグリーン
シート4G(キャリアフィルム4F)の裏面を負圧状態になるように制御している。
From this state, bitmap data BD for forming a wiring pattern of the internal wiring 6 by the droplet Fb is input from the input /
The
また、制御装置50は、ラバーヒータ駆動回路55を介してステージ本体23aに設け
たラバーヒータHを駆動し通気性多孔質基板24を介してグリーンシート4G全体が一様
に前記所定の温度になるように加熱制御している。即ち、グリーンシート4Gの吐出面4
Gaは、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
含まれる液体組成の沸点未満(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
に制御されている。
Further, the
Ga is controlled to be a temperature not lower than the temperature of the metal ink F when discharged from the
つまり、この時点で、グリーンシート4Gはステージ23に固定されるとともに所定の
温度に加熱制御されている。
次いで、制御装置50は、吐出ヘッド30がグリーンシート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。
That is, at this time, the
Next, the
The Y-axis motor MY is driven via the Y-axis
The shaft motor MX is driven to start scanning (forward movement) of 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に基づいてパターン形成用制御信号SIを生成して、パターン形成用制御信号SIと
駆動電圧COMをヘッド駆動回路54に出力する。すなわち、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、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を吐出させる。こ
のグリーンシート4Gに着弾した液滴Fbは、グリーンシート4Gが吐出時の液滴Fbの
温度以上に加熱されているため、乾燥が開始され速やかに乾燥されていく。
When the
そして、本実施形態では、図7及び図8(a)〜(d)に示すように、吐出される各液
滴Fbは、対応する内部配線6を形成するための着弾位置に順次着弾する。詳述すると、
本実施形態では、パターン形成のために先に着弾し配置された液滴Fbが一部乾燥してグ
リーンシート4Gに対して固定(ピニング)した状態(自身の濡れ広がりを停止した状態
)であって、その先の液滴Fbに対して、次の吐出ヘッド30から吐出されグリーンシー
ト4Gに着弾する液滴Fbは、その一部が重なるように、図7及び図8(a)に1点鎖線
で示す位置に、吐出ヘッド30から吐出されるようになっている。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8A to 8D, each droplet Fb to be ejected sequentially reaches a landing position for forming the corresponding internal wiring 6. In detail,
In the present embodiment, the droplets Fb landed and arranged first for pattern formation are partially dried and fixed (pinned) to the
そして、図8(b)に示すように、液滴Fbがグリーンシート4Gに対して固定される
状態になると、その固定状態に入った液滴Fbに対して、その一部が重なるように、次の
液滴Fbは、図8(c)の1点鎖線で示す位置に着弾し配置される。このとき、固定状態
にある先の液滴Fbは、その一部が重なるように着弾配置された次の液滴Fbに引き寄せ
られることがない。また、一部が重なるように着弾配置された次の液滴Fbは、その重な
らない部分は、グリーンシート4Gが加熱されているため、直ちに乾燥が開始され速やか
に乾燥され固定状態になる。従って、先の液滴Fbに、次の液滴Fb引き寄せられること
はない。
Then, as shown in FIG. 8B, when the droplet Fb is fixed to the
その結果、吐出ヘッド30をX矢印方向に移動させて、内部配線6を形成するための着
弾位置に順次着弾する液滴Fbは、その着弾位置から偏移することなく乾燥されるため、
図8(d)に示すような、内部配線6のための配線用パターンPが形成される。しかも、
グリーンシート4Gを加熱するとともに通気性基板のグリーンシート4Gを使用したので
、着弾した液滴Fbは速やかに乾燥し固定状態に入るため、次に着弾させる液滴Fbの吐
出タイミングを短くすることができ、内部配線6のための配線用パターンPを短時間で形
成することができる。さらに、グリーンシート4Gの加熱温度は、液滴Fbの沸点未満の
温度に制御されているので、着弾した液滴Fbが突沸して配線用パターンPの形成が不能
となることはない。
As a result, the droplets Fb that sequentially land at the landing positions for forming the internal wiring 6 by moving the
As shown in FIG. 8D, a wiring pattern P for the internal wiring 6 is formed. Moreover,
Since the
制御装置50は、吐出ヘッド30が、グリーンシート4Gの端から端までの走査を完了
すると、すなわち、吐出ヘッド30をX矢印方向に走査(往動)させて、1回目の液滴F
bの動作が完了すると、内部配線6を形成するためのグリーンシート4G上の新たな位置
に液滴Fbを吐出させるべく、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Y方向に所定の量だけ搬送させた後、吐出ヘッド30を反X矢印方向に
走査(復動)させる。
When the
When the operation of b is completed, the stage is driven by driving the Y-axis motor MY via the Y-axis
吐出ヘッド30の走査(復動)を開始させると、制御装置50は、前記と同様にビット
マップデータBDに基づいてヘッド駆動回路54を介して各圧電素子PZを駆動制御し、
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を吐出させる。この場合にも、前記と同様に、先にグリーンシート4
Gに着弾した液滴Fbは、直ちに乾燥が開始され速やかに乾燥されていく。そして、液滴
Fbがグリーンシート4Gに対し固定される状態になると、その固定状態に入った液滴F
bに対して、その一部が重なるように、次の液滴Fbは着弾し配置される。
When scanning (return) of the
Each time the
The droplets Fb that have landed on G immediately start drying and are quickly dried. When the droplet Fb is fixed to the
The next droplet Fb is landed and arranged so that part of it overlaps b.
以後、吐出ヘッド30を、X矢印方向及び反X矢印方向に往復動させるとともに、ステ
ージ23をY矢印方向に搬送させ、吐出ヘッド30の往復動中に液滴Fbをビットマップ
データBDに基づくタイミングで吐出させる動作を繰り返す。これによって、グリーンシ
ート4G上には、着弾した液滴Fbによる内部配線6の配線用パターンPが描画される。
Thereafter, the
制御装置50は、グリーンシート4Gへの配線用パターンPの描画が終了すると、最初
にグリーンシート4Gをステージ23に載置した図2に示す位置(ホームポジション)に
ステージ23を移動配置する。図2に示すホームポジションにステージ23が配置される
と、制御装置50は、吸引ポンプ駆動回路56を介してエアー吸引ポンプP1を駆動停止
する。
When the drawing of the wiring pattern P on the
続いて、制御装置50は、バルブ駆動回路57を介して電磁切換バルブV1をエアー流
路S1と蓄圧タンクT1が接続されるように切換制御し通気性多孔質基板24に載置され
たグリーンシート4G(キャリアシート4F)の裏面を正圧状態になるように制御する。
Subsequently, the
グリーンシート4Gの裏面を正圧状態になることによって、グリーンシート4Gはステ
ージ23(通気性多孔質基板24)から開放され脱着可能となる。このとき、グリーンシ
ート4Gの裏面が正圧状態になって同グリーンシート4Gが浮上したようになることから
、グリーンシート4Gをステージ23から取り上げるハンドリング作業は、非常に円滑に
行うことが可能となる。
By making the back surface of the
次に、上記のように構成した実施形態の効果を以下に記載する。
(1)上記実施形態によれば、グリーンシート4Gへの配線用パターンPの描画が終了
したとき、電磁切換バルブV1をエアー流路S1と蓄圧タンクT1が接続されるように切
り換えて、高圧の窒素ガスを通気性多孔質基板24に載置されたグリーンシート4G(キ
ャリアフィルム4F)の裏面を正圧状態になるようにした。
Next, effects of the embodiment configured as described above will be described below.
(1) According to the above-described embodiment, when the drawing of the wiring pattern P on the
従って、グリーンシート4G(キャリアフィルム4F)の裏面が正圧状態になって同グ
リーンシート4Gが浮上したようになることから、グリーンシート4Gをステージ23か
ら取り上げるハンドリング作業は、非常に円滑に行うことができる。
Accordingly, since the back surface of the
しかも、通気性多孔質基板24は、通気性を有する多孔質基板であるため、その正圧状
態が通気性多孔質基板24内を拡散していき同通気性多孔質基板24上に載置したグリー
ンシート4G(キャリアフィルム4F)の裏面全体を正圧状態にする。
Moreover, since the air permeable
従って、グリーンシート4G(キャリアフィルム4F)の裏面全体を平均的に浮上させ
るため、グリーンシート4Gに局所的な大きな力が掛かることがないため、グリーンシー
ト4Gは変形することなくステージ23から脱着させることができる。
Accordingly, since the entire back surface of the
(2)上記実施形態によれば、グリーンシート4Gに配線用パターンPを描画するとき
、電磁切換バルブV1をエアー流路S1とエアー吸引ポンプP1が接続されるように切り
換えるとともに、エアー吸引ポンプP1を駆動し通気性多孔質基板24に載置されたグリ
ーンシート4G(キャリアフィルム4F)の裏面を負圧状態になるようにした。この時、
通気性多孔質基板24は、通気性を有する多孔質基板であるため、その負圧状態が通気性
多孔質基板24内を拡散していき同通気性多孔質基板24上に載置したグリーンシート4
G(キャリアフィルム4F)の裏面全体を負圧状態にする。
(2) According to the above embodiment, when the wiring pattern P is drawn on the
Since the air permeable
The entire back surface of G (
従って、グリーンシート4G(キャリアフィルム4F)の裏面全体を平均的に吸引する
ため、グリーンシート4Gに局所的な大きな力が掛かることがないため、グリーンシート
4Gは変形することなくステージ23に確実に吸引固定される。
Accordingly, since the entire back surface of the
(3)上記実施形態によれば、グリーンシート4Gを加熱したので、着弾した液滴Fb
は速やかに乾燥されることから、次に着弾させる液滴Fbの吐出タイミングを短くするこ
とができ、配線用パターンPを短時間で形成することができる。
(3) According to the above embodiment, since the
Is quickly dried, the discharge timing of the droplet Fb to be landed next can be shortened, and the wiring pattern P can be formed in a short time.
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、通気性多孔質基板24を、通気性の多孔質セラミック基板で成形
したが、これに限定されるものではなく、グリーンシート4Gの裏面の各位置に対して分
散して負圧状態及び正圧状態にできる構造体であればなんでもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the above embodiment, the breathable
・上記実施形態では、ステージ23を、ステージ本体23aに形成した嵌合凹部23b
に、ラバーヒータHと、通気性多孔質基板24とを収容した。これを、例えば、ステージ
本体23aの上面にラバーヒータHを配設して、そのラバーヒータHの上面に通気性多孔
質基板24を順番に配設して実施するようにしてもよい。
In the above embodiment, the
In addition, a rubber heater H and a breathable
・上記実施形態では、先の液滴Fbに対して、一部重ねて液滴Fbを着弾配置する際、
先の液滴Fbがグリーンシート4Gに固定状態になった後に、着弾配置するようにしたが
、先の液滴Fbがグリーンシート4Gに固定状態になる前に、次の液滴Fbを着弾配置す
るようにして実施してもよい。
In the above embodiment, when the droplet Fb is landed and arranged partially overlapping the previous droplet Fb,
After the previous droplet Fb is fixed to the
・上記実施形態では、先の液滴Fbに対して、その一部重なるように次の液滴Fbを着
弾配置するように実施したが、一部重ならないように次の液滴Fbを着弾配置するように
実施してもよい。
In the above embodiment, the next droplet Fb is landed and arranged so as to partially overlap the previous droplet Fb, but the next droplet Fb is landed and arranged so as not to partially overlap. You may carry out like.
・上記実施形態では、ラバーヒータHにてグリーンシート4Gを加熱したが、その他の
加熱手段にて加熱するようにしてもよい。
・上記実施形態では、機能液を、金属インクFとして具体化した。これに限らず、例え
ば、液晶材料を含有した機能液に具体化してもよい。つまり、パターンを形成するための
吐出させる機能液であればよい。
In the above embodiment, the
In the above embodiment, the functional liquid is embodied as the metal ink F. For example, the present invention may be embodied in a functional liquid containing a liquid crystal material. That is, any functional liquid that is ejected to form a pattern may be used.
・上記実施形態では、液滴吐出手段を、圧電素子駆動方式の液滴吐出ヘッド30に具体
化した。これに限らず、液滴吐出ヘッドを、抵抗加熱方式や静電駆動方式の吐出ヘッドに
具体化してもよい。
In the above embodiment, the droplet discharge means is embodied in the piezoelectric element drive type
1…回路モジュール、2…LTCC多層基板、4…低温焼成基板、4G…グリーンシー
ト、4F…キャリアフィルム、6…内部配線、20…液滴吐出装置、23…ステージ、2
3a…ステージ本体、23b…嵌合凹部、24…通気性多孔質基板、30…液滴吐出ヘッ
ド、50…制御装置、F…金属インク、Fb…液滴、H…ラバーヒータ、PZ…圧電素子
、P…パターン、H…ラバーヒータ、P1…エアー吸引ポンプ、T1…蓄圧タンク、V1
…電磁切換バルブ。
DESCRIPTION OF
3a ... stage body, 23b ... fitting recess, 24 ... breathable porous substrate, 30 ... droplet discharge head, 50 ... control device, F ... metal ink, Fb ... droplet, H ... rubber heater, PZ ... piezoelectric element , P ... pattern, H ... rubber heater, P1 ... air suction pump, T1 ... pressure accumulation tank, V1
... Electromagnetic switching valve.
Claims (6)
面にパターンを描画するパターン形成方法であって、
前記基板の下面の各位置に分散して負圧状態にして、前記基板を前記ステージに載置固
定するとともに、前記基板を加熱して、前記基板にパターンを描画する行程と、
前記基板にパターンが描画された後、前記基板の下面の各位置に分散して正圧状態にし
て、前記基板を前記ステージから脱着させる行程と
を有したことを特徴とするパターン形成方法。 A pattern forming method for drawing a pattern on an upper surface of a substrate placed on a stage by discharging droplets containing conductive fine particles from a droplet discharge head,
Dispersing at each position on the lower surface of the substrate in a negative pressure state, placing and fixing the substrate on the stage, heating the substrate, and drawing a pattern on the substrate;
A pattern forming method, comprising: after the pattern is drawn on the substrate, dispersed in each position on the lower surface of the substrate to be in a positive pressure state, and detaching the substrate from the stage.
前記基板は、セラミック粒子と樹脂とから構成される低温焼成用シートであり、
前記液滴に含まれる導電性微粒子は、金属微粒子であって液滴に分散されていることを
特徴とするパターン形成方法。 In the pattern formation method of Claim 1,
The substrate is a low-temperature firing sheet composed of ceramic particles and a resin,
The pattern forming method, wherein the conductive fine particles contained in the droplets are metal fine particles and are dispersed in the droplets.
前記液滴吐出ヘッドから導電性微粒子を含んだ液滴を吐出して、前記基板の上面にパター
ンを描画することパターン形成装置であって、
前記ステージの基板載置部分に設けられ前記基板を載置する通気性多孔質部材と、
前記通気性多孔質部材を介して、該通気性多孔質部材に載置された前記基板の下面を負
圧にして前記基板を前記ステージに対して吸着固定する吸着手段と、
前記通気性多孔質部材を介して、該通気性多孔質部材に載置された前記基板の下面を正
圧にして前記基板を前記ステージに対して脱着する脱着手段と
を設けたことを特徴とするパターン形成装置。 By moving the stage and the droplet discharge head relative to each other, on the upper surface of the substrate placed on the stage,
A pattern forming apparatus for drawing a pattern on an upper surface of the substrate by discharging a droplet containing conductive fine particles from the droplet discharge head,
A breathable porous member provided on the substrate mounting portion of the stage and mounting the substrate;
An adsorbing means for adsorbing and fixing the substrate to the stage with a negative pressure on the lower surface of the substrate placed on the air-permeable porous member via the air-permeable porous member;
Desorption means for detaching the substrate from the stage with a positive pressure on the lower surface of the substrate placed on the breathable porous member is provided via the breathable porous member. Pattern forming apparatus.
前記ステージに、前記通気性多孔質部材を加熱し、該通気性多孔質部材を介して前記基
板を加熱する加熱手段を設けたことを特徴とするパターン形成装置。 In the pattern formation apparatus of Claim 3,
A pattern forming apparatus, wherein the stage is provided with heating means for heating the air-permeable porous member and heating the substrate through the air-permeable porous member.
前記通気性多孔質部材は、多孔質セラミック基板であることを特徴とするパターン形成
装置。 In the pattern formation apparatus of Claim 3 or 4,
The air-permeable porous member is a porous ceramic substrate.
前記基板は、下面に支持シートが貼着されたセラミック粒子と樹脂とから構成される低
温焼成用シートであることを特徴とするパターン形成装置。 In the pattern formation apparatus of any one of Claims 3-5,
The said board | substrate is a sheet | seat for low-temperature baking comprised from the ceramic particle | grains by which the support sheet was stuck to the lower surface, and resin, The pattern formation apparatus characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2007321657A JP2009142735A (en) | 2007-12-13 | 2007-12-13 | Pattern forming method and pattern forming apparatus |
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2007
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