JP2011082237A - セラミックス回路基板座標変換方法及びセラミックス回路基板の製造方法 - Google Patents

セラミックス回路基板座標変換方法及びセラミックス回路基板の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】コストダウンが図れるセラミックス回路基板座標変換方法及びセラミックス回路基板の製造方法を提供する。
【解決手段】セラミックス回路基板座標変換方法は、セラミックス回路基板パターンの座標値を求める工程(ステップS10)と、基板パターンの座標値と座標値の設計値をベースとする基板上のパターンの座標値とから、基板パターンの座標値を、設計値をベースとする基板上の座標系による座標値で表現するときの座標変換パラメーターを算出する工程(ステップS20)と、座標変換パラメーターを用いて、基板パターンの座標値を、設計値をベースとする基板上の座標系による座標値に座標変換する工程(ステップS30)と、設計値をベースとする基板上のパターンの座標値と基板パターンの変換した座標値との偏差を算出する工程(ステップS40)と、を有する。
【選択図】図3

Description

本発明は、セラミックス回路基板座標変換方法及びセラミックス回路基板の製造方法に関するものである。
近年、電子機器に対する小型化、多機能化の要求が益々大きくなっており、これを構成する各種電子部品の小型化、複合化も進められている。これに伴い、電子部品が実装される回路基板も配線等の微細化が進められている。また、製品の多様化に伴い、配線等からなる回路を形成した基板についても、多品種少量生産への対応が求められている。
ところで、前記した小型化要求に応えるための微細配線形成用の基板としては、基板自体が機能性材料であるセラミックス基板が、多層化による内層部品の形成、寸法の安定性などの点で有利であることから、好適とされている。特に、セラミックスの焼結温度が900℃以下であり、抵抗率が小さい銀を回路形成材料として用いることが可能な低温同時焼成セラミックス基板、すなわちLTCC(低温焼成セラミックス)基板が、高周波回路を中心にして広範囲に用いられている。
LTCC基板における配線形成方法としては、抵抗率が低いAg、Pd等の貴金属粒子と樹脂や溶剤とを含むペーストを、未焼成セラミックスシート、すなわちグリーンシートにスクリーン印刷し、これを必要枚数を積層した後、焼成して前記貴金属粒子を焼結し、導通を確保する方法が知られている。
しかしながら、グリーンシートを焼成して焼結基板を作成すると収縮率のばらつきが生じる。この収縮率のばらつきは、パターンの位置精度に影響を与える。これは、例えば電気特性を測定する際にプローブがパッドに正確に当たれないなどの問題を引き起こす。これを解決する方法として、例えばLTCC基板に対してフォトマスクをいくつか用意し、収縮率の近いマスクを選択する。そして基板のアライメントパターンの位置を読み、露光時にオフセットをかける方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平9−74300号公報
しかしながら、上記特許文献1に開示された製造方法では、フォトマスクを複数用意する必要があり、製造コストが高くなるといった問題があった。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
[適用例1]セラミックス回路基板パターンの座標値を求める工程と、前記基板パターンの座標値と該座標値の設計値をベースとする基板上のパターンの座標値とから、前記基板パターンの座標値を、前記設計値をベースとする基板上の座標系による座標値で表現するときの座標変換パラメーターを算出する工程と、前記座標変換パラメーターを用いて、前記基板パターンの座標値を、前記設計値をベースとする基板上の座標系による座標値に座標変換する工程と、前記設計値をベースとする基板上のパターンの座標値と前記基板パターンの変換した座標値との偏差を算出する工程と、を有することを特徴とするセラミックス回路基板座標変換方法。
これによれば、セラミックグリーンシートを焼成してセラミックス回路基板を作成する際の収縮率のばらつきを補正することができるので、コストダウンが図れる。
[適用例2]上記セラミックス回路基板座標変換方法であって、前記セラミックス回路基板パターンは、上下導通VIAであることを特徴とするセラミックス回路基板座標変換方法。
これによれば、上下導通VIAを用いることによりセラミックス回路基板パターンを容易に作成することができる。
[適用例3]上記セラミックス回路基板座標変換方法であって、前記セラミックス回路基板上の複数のパターン座標を測定して基板収縮率を算出し、該基板収縮率に応じて前記セラミックス回路基板パターンの座標値を求めることを特徴とするセラミックス回路基板座標変換方法。
これによれば、容易にセラミックス回路基板パターンの座標値を求めることができる。
[適用例4]上記セラミックス回路基板座標変換方法であって、前記設計値に対応するすべての前記セラミックス回路基板上の座標を測定して座標値を求めることを特徴とするセラミックス回路基板座標変換方法。
これによれば、確実にセラミックス回路基板パターンの座標値を求めることができる。
[適用例5]上記のいずれか一項に記載のセラミックス回路基板座標変換方法を用いて、前記セラミックス回路基板上に、導電性微粒子を含んだ液状体を液滴吐出法で、前記基板パターンの座標値と前記設計値をベースとする基板上のパターンの座標値とを接続することを特徴とするセラミックス回路基板の製造方法。
これによれば、液滴吐出法で機能パターンの座標値と本来あるべき位置の座標値とを接続する前駆体を描画することで、セラミックグリーンシートを焼成してセラミックス回路基板を作成する際の収縮率のばらつきを補正することができる。また、液滴吐出法を用いて基板パターンの座標値と設計値をベースとする基板上のパターンの座標値とを接続して補正するので、マスクを用意する必要がなくコストダウンが図れる。
本実施形態に係るセラミックス回路基板の概略構成を示す側断面図。 本実施形態に係るセラミックス回路基板の概略構成を示す平面図。 本実施形態に係るセラミックス回路基板座標変換方法で設計値基板とセラミックス回路基板との座標値の偏差を算出し、機能パターンを作成する処理の手順を示すフローチャート。 本実施形態に係るセラミックス回路基板の外観を示す図。 本実施形態に係るセラミックス回路基板上に設定したXY座標系の例を示す図。 本実施形態に係る設計値基板の外観を示す図。 本実施形態に係る設計値基板上に設定したxy座標系の例を示す図。 本実施形態に係る座標系X−Yと座標系x−yとの関係を説明する図。 本実施形態に係るセラミックス回路基板を示す平面図。 本実施形態に係るシステム構成例を示す図。 本実施形態に係るセラミックス回路基板の製造方法の、概略の工程を示す説明図。 (A)、(B)は図2のセラミックス回路基板の、製造工程説明図。 インクジェット装置の概略構成を示す斜視図。 インクジェットヘッドの概略構成を説明するための模式図。
以下、セラミックス回路基板座標変換方法及びセラミックス回路基板の製造方法の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
図1は、本実施形態に係るセラミックス回路基板の概略構成を示す側断面図である。図2は、本実施形態に係るセラミックス回路基板の概略構成を示す平面図である。
本実施形態に係るセラミックス回路基板2は、図1に示すように、セラミックス基板10が多数(例えば10枚から20枚程度)積層されてなる積層基板12と、この積層基板12の最外層、すなわち一方の側の表面に形成された、微細配線等からなる回路14とを有して形成されたものである。積層基板12は、積層されたセラミックス基板10,10間に、本実施形態の導電性インク(以下、単にインクと記す)からなる回路16を形成したもので、これら回路16には、これに接続するコンタクト(上下導通VIA)18が形成されている。このような構成によって回路16は、上下に配置された回路16,16間が、コンタクト18によって導通したものとなっている。積層基板12の最外層に形成されたコンタクト18は、端子部21と接続している。なお、回路14も、回路16と同様に、本実施形態の導電性インクから形成されたものとなっている。
セラミックス回路基板2は、図2に示すように、一方の側の表面に形成された、微細配線等からなる回路14を有して形成されたものである。回路14は、端子部21と端子部20とを接続している。端子部20は、例えばプローブカード等への外部出力端子である。この端子部20の座標値は、本実施形態に係るセラミックス回路基板2上の基板パターンの座標値の設計値をベースにする基板上のパターンの座標値である。コンタクト18は、本実施形態に係るセラミックス回路基板2上の基板パターンの座標値の測定箇所である。パターン26は、後述する設計値基板のパターンである。そのパターンは、基板に配線、素子を形成するために用いられる。
次に、設計値基板とセラミックス回路基板との座標値の偏差を算出する処理の手順について、図3〜図7を参照して説明する。
図3は、本実施形態に係るセラミックス回路基板座標変換方法で設計値基板とセラミックス回路基板との座標値の偏差を算出し、機能パターンを作成する処理の手順を示すフローチャートである。図4は、本実施形態に係るセラミックス回路基板2の外観を示す図である。
セラミックス回路基板2には薄膜配線の基板パターン22が形成されるとともに、位置合わせ用のマーク24A〜24Dが作り込まれている。
図5は、本実施形態に係るセラミックス回路基板2上に設定したXY座標系の例を示す図である。
各基板パターン22の座標位置は(XI,YI)、I=1〜Nで表現される。ここでNは基板パターン22の座標位置の総数である。またマーク24A〜24Dの座標位置は(XS,YS)、S=A〜Dで表現される。
図6は、本実施形態に係る設計値基板の外観を示す図であり、焼成後の座標値の設計値をベースとする基板(以降、設計値基板と記述する)を示した図である。
設計値基板4は、所望のパターンが形成される。そのパターンは、基板に配線、素子を形成するために用いられるパターン26とパターン転写を高精度に行うための位置決め用マークとがあり、後者にはプローブカードと基板を位置合わせするためのマーク28A〜28Dが作り込まれている。
図7は、本実施形態に係る設計値基板上に設定したxy座標系の例を示す図である。
各パターン26の座標位置は、(xI,yI)、I=1〜Nで表現される。ここでNは、パターン26の座標位置の総数である。またマーク28A〜28Dの座標位置は、(xS,yS)、S=A〜Dで表現される。
まず、図3に示すステップS10の基板座標測定工程では、焼結後のセラミックス回路基板2の各基板パターン22の座標位置(XI,YI)、I=1〜Nを測定し、位置合わせ用のマーク24の座標位置(XS,YS)、S=A〜Dを測定する。なお、焼結後のセラミックス回路基板2の各基板パターン22の座標位置は、セラミックス回路基板2上の複数の基板パターン22の座標位置を測定して基板収縮率を算出し、基板収縮率に応じてセラミックス回路基板パターンの座標値を求めてもよいし、設計値に対応するすべてのセラミックス回路基板2上の座標位置を測定して座標値を求めてもよい。
次に、図3に示すステップS20の座標変換パラメーター算出工程では、設計値基板4のパターン26の座標(xI,yI)、I=1〜Nと設計値基板4上の座標系による座標位置に座標変換した後の基板パターン22の座標(xI',yI')との偏差を最小にするような座標変換パラメーターx0、y0、及びθを算出する。
次に、図3に示すステップS30の基板パターン座標読み直し工程では、これらのパラメーターを用いて基板パターン22の座標(XI,YI)を設計値基板4上の座標で読み直す。得られた基板パターン22の座標を(xI',yI')、I=1〜Nとする。
次に、図3に示すステップS40の基板・設計データの各点位置の偏差の算出工程では、設計値基板4上のパターン26の座標(xI,yI)と位置合わせ後の基板パターン22の座標(xI',yI')との偏差rI及び方向偏差ψIを算出する。
次に、図3に示すステップS50の機能パターンの作成工程では、偏差rI及び方向偏差ψIを用いて、セラミックス回路基板2上に、導電性微粒子を含んだ液状体を液滴吐出法で、基板パターン22の座標値と設計値基板4上のパターン26の座標値とを接続する前駆体を描画する。その後、加熱処理することで前駆体を機能パターンとしての回路14及び端子部20として形成する。
以下上記手順についてより具体的に説明する。
(基板パターンの座標測定)
3次元測定器などの座標測定手段にセラミックス回路基板2を位置決め固定した後、プローブカード等と位置合わせする上で必要となる基板パターン22及びマーク24の座標位置を測定する。基板パターン22の座標位置を(X1,Y1),…(XN,YN)、マーク24の座標位置を(XA,YA),…(XD,YD)とする。なお位置合わせ用のマーク24は4箇所に限定されるものではないが、最少2箇所は必要である。また基板の座標測定手段としてはセットの簡便さの点から3次元測定器が適当である。
(座標変換パラメーターの算出)
既に述べたように基板パターン22と比べ設計値基板4のパターン26は高精度で作製されているので、設計値基板4の座標点を基準に考える。設計値基板4上のパターン26の座標(x1,y1),…(xN,yN)は設計情報データとして保存されている。
図8は、本実施形態に係る座標系X−Yと座標系x−yとの関係を説明する図である。
Pは基板上の点であり、基板座標系X−Yによれば座標位置(XI,YI)で表現され、設計値基板4の座標系x−yによれば座標位置(xI',yI')で表現されることを示している。x0,y0は座標変換における平行移動成分、θは回転成分である。
一般に平面上の点Pの座標位置(X,Y)が座標変換されたとき変換後の座標位置(x',y')は、x'=Xcosθ−Ysinθ+x0、y'=Ycosθ+Xsinθ+y0で与えられる。一方設計値基板4上のパターン26の座標位置(xI,yI)と座標変換後の基板パターン22の座標位置(xI',yI')とから得られるN組の点の偏差の2乗和を最少にする条件によって、θ、x0、及びy0は次式から求めることができる。
Figure 2011082237
ここでΣはI=1からNまで累計することを示す。この結果は設計値基板4の点に基板上の点を適正に位置合わせするための座標変換パラメーターとなる。このパラメーターを用いて基板上の点を設計値基板4上の点として読み直せば、設計値基板4上の基準位置(xI,yI)との偏差を算出することが可能となる。
(基板上の点の偏差)
基板上の点(XI,YI)は設計値基板4上の座標では(xI',yI')となり、次式で算出される。xI'=XIcosθ−YIsinθ+x0、yI'=YIcosθ+XIsinθ+y0、I=1〜Nで表現される。ここでθ、x0、及びy0は、(数1)によって求められた座標変換パラメーターである。
設計値基板4上の点(xI,yI)と位置合わせ後の基板上の点(xI',yI')との距離偏差rIと方向偏差ψIは、ΔxI=xI'−xI、ΔyI=yI'−yIとして
Figure 2011082237
で求めることができる。
(機能パターンの描画)
距離偏差rIと方向偏差ψIを用いて、セラミックス回路基板2上に、導電性微粒子を含んだ液状体を液滴吐出法で、基板パターン22の座標値と設計値基板4上のパターン26の座標値とを接続する前駆体を描画する。その後、加熱処理することで前駆体を回路14及び端子部20として形成する。
図9は、本実施形態に係るセラミックス回路基板を示す平面図である。
セラミックス回路基板2の端子部21の座標値と、設計値基板4の本来あるべき位置の座標値(端子部20)との位置関係を示している。セラミックグリーンシートを焼成してセラミックス回路基板を作成する際の収縮率のばらつきにより、例えばセラミックス回路基板2と設計値基板4との基板の中心を合わせた場合、端子部21と端子部20とは、基板の中心付近では殆どずれはないが、基板の周辺では大きなずれとなっている。
本実施形態によれば、液滴吐出法で端子部21と本来あるべき位置の端子部20とを接続することで、セラミックグリーンシートを焼成してセラミックス回路基板を作成する際の収縮率のばらつきを補正することができる。また、液滴吐出法を用いて端子部21と設端支部20とを接続して補正するので、マスクを用意する必要がなくコストダウンが図れる。
(システム構成例)
図10は、本実施形態に係るシステム構成例を示す図であり、偏差の算出と描画作業を行うシステムの構成例を示す図である。
基板座標測定器40は、セラミックス回路基板2の各基板パターン22の座標位置を測定する装置である。基板番号入力部42は、セラミックス回路基板2に記載されている基板番号を基板座標測定器40に入力するバーコードリーダー等を含む装置である。データファイル46は、各セラミックス回路基板2の座標情報、設計値基板4のパターン26とマーク28の座標値など基板実測値及び設計データを格納するファイルである。データサーバー48は、データファイル46を読み書きするパソコン、ワークステーションを含む情報処理装置である。プロセッサー50は、座標変換パラメーターの算出(ステップS20)から基板及び設計値基板4の座標値の偏差の算出(ステップS40)及び機能パターンの作成(ステップS50)までの処理を行うパソコン、ワークステーションを含む情報処理装置である。基板番号入力部52は、基板番号をプロセッサー50に入力する装置である。表示部54は、描画状態を示すモニター画像を表示する装置、モニター制御部56は、表示部54を制御する装置である。端末装置58は、液滴吐出装置を動作させるために基板番号の入力、設計値基板管理番号の表示等を行う装置である。基板座標測定器40、データサーバー48、プロセッサー50、モニター制御部56、及び端末装置58は、図示するようにLAN等のネットワーク60に接続される。
セラミックス回路基板2が基板座標測定器40に位置決め固定されると、基板番号入力部42は、基板上の基板番号を読み取って基板座標測定器40へ送る。基板座標測定器40は、基板パターン22及びマーク24の各座標値を測定する。基板座標測定器40は、入力された基板番号と測定結果をネットワーク60を介してデータサーバー48へ送る。データサーバー48は、これらの情報をデータファイル46に格納する。
次にプロセッサー50に接続されている基板番号入力部52から基板番号を入力すると、プロセッサー50は、この基板番号をネットワーク60を介してデータサーバー48へ送る。データサーバー48は、受け取った基板番号に対応する基板の測定結果、基板の出来上がり寸法をプロセッサー50へ送る。データサーバー48は、基板番号に対応してこの設計値基板管理番号をデータファイル46に登録するとともに設計値基板4のパターン26とマーク28の座標値(xI,yI)及び(xS,yS)をプロセッサー50へ送る。プロセッサー50は、基板の測定結果と設計値基板の各点座標値とから上記の方式に従って座標変換パラメーター、θ、x0、及びy0を計算する。
次にプロセッサー50は、これらの座標変換パラメーターを用いて基板パターンの座標値(XI,YI)を設計値基板4上の座標値(xI',yI')で表現し、距離偏差rI及び方向偏差ψIを各Iについて算出する。
次にプロセッサー50はマーク28の設計値基板4上の座標値(xS',yS')と仮想位置合わせ情報(△xS,△yS)を計算する。
最後にプロセッサー50は、当該基板の基板番号、仮想位置合わせ情報をデータサーバー48へ送る。データサーバー48はこれらの情報をデータファイル46に格納する。
距離偏差rI及び方向偏差ψIを用いて、セラミックス回路基板2上に、導電性微粒子を含んだ液状体を液滴吐出法で、基板パターン22の座標値と設計値基板4上のパターン26の座標値とを接続する前駆体を描画する。その後、加熱処理することで前駆体を回路14及び端子部20として形成する。
次に、セラミックス回路基板2の製造方法を、図11の概略工程図を参照して説明する。
図11は、本実施形態に係るセラミックス回路基板の製造方法の、概略の工程を示す説明図である。
まず、原料粉体として、平均粒径が1μm〜2μm程度のアルミナ(Al23)や酸化チタン(TiO2)等からなるセラミックス粉末と、平均粒径が1μm〜2μm程度のホウ珪酸ガラス等からなるガラス粉末とを用意し、これらを適宜な混合比、例えば1:1の重量比で混合する。
次に、得られた混合粉末に適宜なバインダー(結合剤)や可塑剤、有機溶剤(分散剤)等を加え、混合・撹拌することにより、スラリーを得る。ここで、バインダーとしてはポリビニルブチラールが好適に用いられるが、これは水に不溶であり、かつ、いわゆる油系の有機溶媒に溶解しあるいは膨潤し易いものである。したがって、インクについては、その分散媒として油系でなく水系のものを用いる必要がある。
次いで、得られたスラリーを、ドクターブレード、リバースコーター等を用いてPETフィルム上にシート状に形成し、製品の製造条件に応じて数μm〜数百μm厚のシートに成形し、その後、ロールに巻き取る。
続いて、製品の用途に合わせて切断し、さらに所定寸法のシートに裁断する。本実施形態では、例えば1辺の長さを200mmとする正方形状に裁断する。
次いで、必要に応じて所定の位置に、CO2レーザー、YAGレーザー、機械式パンチ等によって孔開けを行うことでスルーホールを形成する。そして、スルーホールを形成したセラミックグリーンシートについては、厚膜導電ペーストのスクリーン印刷によって所定の位置に導電パターンを形成し、コンタクト(図示せず)とする。このようにしてコンタクトまでを形成することにより、本実施形態におけるセラミックグリーンシート70を得る。
このようにしてセラミックグリーンシート70を形成したら、これの一方の側の表面に、本実施形態における機能パターンとなる前記回路16の前駆体を、前記コンタクト18に連続した状態に形成する。すなわち、図12(A)に示すようにセラミックグリーンシート70上に、インク72を配し、前記回路16となる前駆体74を形成する。なお、ここでは、機能パターンとして回路16を形成するため、インク72としては、前記した導電粒子(銀粒子)を機能性粒子として含有し、水系の分散媒に分散させたものを用いている。
セラミックグリーンシート70上へのインク72の配置(塗布)については、液滴吐出法であるインクジェット法が採用される。このインクジェット法は、例えば図13に示すインクジェット装置(液滴吐出装置)76を用い、図14に示すインクジェットヘッド(液滴吐出ヘッド)78からインクを吐出する方法である。
以下に、インクジェット装置76及びインクジェットヘッド78について説明する。
図13は、インクジェット装置76の概略構成を示す斜視図である。図14は、インクジェットヘッド78の概略構成を説明するための模式図である。
図13において、X方向はベース80の左右方向であり、Y方向は前後方向であり、Z方向は上下方向である。インクジェット装置76は、インクジェットヘッド(以下、単にヘッドと呼ぶ)78と、基板S(本実施形態ではセラミックグリーンシート70)を載置するテーブル82とを主として構成されている。なお、インクジェット装置76の動作は、制御装置84により制御されるようになっている。
基板Sを載置するテーブル82は、第1移動手段86によりY方向に移動及び位置決め可能とされ、モーター88によりθz方向に揺動及び位置決め可能とされている。一方、ヘッド78は、第2移動手段(図示せず)によりX方向に移動及び位置決め可能とされ、リニアモーター90によりZ方向に移動及び位置決め可能とされている。また、ヘッド78は、モーター92,94,96により、それぞれα、β、及びγ方向に揺動及び位置決め可能とされている。このような構成のもとにインクジェット装置76は、ヘッド78のインク吐出面78Pと、テーブル82上の基板Sとの相対的な位置及び姿勢を、正確にコントロールできるようになっている。
ヘッド78は、図14の側断面図に示すように、インクジェット方式(液滴吐出方式)によってインク72をノズル98から吐出するものである。液滴吐出方式として、圧電体素子としてのピエゾ素子を用いてインクを吐出させるピエゾ方式や、インクを加熱して発生した泡(バブル)によりインクを吐出させる方式など、公知の種々の技術を適用することができる。このうちピエゾ方式は、インクに熱を加えないため、材料の組成に影響を与えないなどの利点を有する。そこで、図14に示すヘッド78には、前述したピエゾ方式が採用されている。
ヘッド78のヘッド本体100には、リザーバー102及びリザーバー102から分岐された複数のインク室104が形成されている。リザーバー102は、各インク室104にインクを供給するための流路になっている。また、ヘッド本体100の下端面には、インク吐出面を構成するノズルプレート(図示せず)が装着されている。このノズルプレートには、インク72を吐出する複数のノズル98が、各インク室104に対応して開口されている。そして、各インク室104から対応するノズル98に向かって、インク流路が形成されている。一方、ヘッド本体100の上端面には、振動板106が装着されている。この振動板106は、各インク室104の壁面を構成している。その振動板106の外側には、各インク室104に対応してピエゾ素子108が設けられている。ピエゾ素子108は、水晶等の圧電材料を一対の電極(不図示)で挟持したものである。その一対の電極は、駆動回路110に接続されている。
そして、駆動回路110からピエゾ素子108に電気信号を入力すると、ピエゾ素子108が膨張変形又は収縮変形する。ピエゾ素子108が収縮変形すると、インク室104の圧力が低下して、リザーバー102からインク室104にインク72が流入する。また、ピエゾ素子108が膨張変形すると、インク室104の圧力が増加して、ノズル98からインク72が吐出される。なお、印加電圧を変化させることにより、ピエゾ素子108の変形量を制御することができる。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子108の変形速度を制御することができる。すなわち、ピエゾ素子108への印加電圧を制御することにより、インク72の吐出条件を制御し得るようになっているのである。
したがって、このようなヘッド78を備えたインクジェット装置76を用いることにより、インク72を、前記セラミックグリーンシート70上の所望する場所に所望の量、精度良く吐出し、配することができる。よって、図12(A)に示したように前駆体74を、精度良くしかも容易に形成することができる。
このようにして前駆体74を形成したら、同様の工程により、前駆体74を形成したセラミックグリーンシート70を必要枚数、例えば10枚から20枚程度容易する。
次いで、これらセラミックグリーンシート70からPETフィルム111を剥がし、図11に示すようにこれらを積層することにより、積層体112を得る。このとき、積層するセラミックグリーンシート70については、上下に重ねられるセラミックグリーンシート70間で、それぞれの前駆体74が必要に応じてコンタクト18を介して接続するように配置する。
このようにして積層体112を形成したら、例えばベルト炉などによって加熱処理する。これにより、各セラミックグリーンシート70は焼成されることで、図12(B)に示すように本実施形態のセラミックス基板10となり、また前駆体74はこれを形成する導電粒子が焼結して配線パターンや電極パターンからなる回路16となる。そして、このように前記積層体112が加熱処理されることで、この積層体112は図1に示した積層基板12となる。
以降、上記機能パターンの作成手順を実行し、機能パターンとしての回路14及び端子部20を形成する。
ここで、前記積層体112の加熱温度としては、セラミックグリーンシート70中に含まれるガラスの軟化点以上とするのが好ましく、具体的には、600℃以上900℃以下とするのが好ましい。また、加熱条件としては、適宜な速度で温度を上昇させ、かつ下降させるようにし、さらに、最大加熱温度、すなわち前記の600℃以上900℃以下の温度では、その温度に応じて適宜な時間保持するようにする。
このように前記ガラスの軟化点以上の温度、すなわち前記温度範囲にまで加熱温度を上げることにより、得られるセラミックス基板10のガラス成分を軟化させることができる。したがって、その後常温にまで冷却し、ガラス成分を硬化させることにより、積層基板12を構成する各セラミックス基板10と回路16との間がより強固に固着するようになる。
また、このような温度範囲で加熱することにより、得られるセラミックス基板10は、900℃以下の温度で焼成されて形成された、低温焼成セラミックス(LTCC)となる。したがって、これらセラミックス基板10間に形成された回路16の形成材料としては、比較的低融点である銀などの貴金属が使用可能となっており、これによって回路16の焼成による形成と同時に、セラミックス基板10の焼成が可能となる。また、銀などの貴金属は抵抗率が小さいことから、回路16を低抵抗にすることができる。
ここで、セラミックグリーンシート70上に配されたインク72中の導電粒子は、加熱処理によって互いに融着し、連続することによって導電性を示すようになる。インクジェット法用のインクにおいて主に用いられる平均粒子径10nm〜30nm程度の導電粒子は、例えば銀粒子の場合、200℃程度の温度で導電性を示すようになる。したがって、前記した600℃以上、900℃以下の範囲での加熱処理により、インク72中の導電粒子は容易に融着し連続化することにより、回路16となるのである。
このような加熱処理によって回路16は、セラミックス基板10中のコンタクト18に直接接続させられ、導通させられて形成されたものとなる。
なお、このような加熱処理により、回路14についても形成することができ、これによってセラミックス回路基板2を得ることができる。
2…セラミックス回路基板 4…設計値基板 10…セラミックス基板 12…積層基板 14…回路 16…回路 18…コンタクト(上下導通VIA) 20…端子部 21…端子部 22…基板パターン 24…マーク 26…パターン 28…マーク 40…基板座標測定器 42…基板番号入力部 46…データファイル 48…データサーバー 50…プロセッサー 52…基板番号入力部 54…表示部 56…モニター制御部 58…端末装置 60…ネットワーク 70…セラミックグリーンシート 72…インク 74…前駆体 76…インクジェット装置(液滴吐出装置) 78…インクジェットヘッド(液滴吐出ヘッド) 78P…インク吐出面 80…ベース 82…テーブル 84…制御装置 86…第1移動手段 88…モーター 90…リニアモーター 92,94,96…モーター 98…ノズル 100…ヘッド本体 102…リザーバー 104…インク室 106…振動板 108…ピエゾ素子 110…駆動回路 111…PETフィルム 112…積層体。

Claims (5)

  1. セラミックス回路基板パターンの座標値を求める工程と、
    前記基板パターンの座標値と該座標値の設計値をベースとする基板上のパターンの座標値とから、前記基板パターンの座標値を、前記設計値をベースとする基板上の座標系による座標値で表現するときの座標変換パラメーターを算出する工程と、
    前記座標変換パラメーターを用いて、前記基板パターンの座標値を、前記設計値をベースとする基板上の座標系による座標値に座標変換する工程と、
    前記設計値をベースとする基板上のパターンの座標値と前記基板パターンの変換した座標値との偏差を算出する工程と、
    を有することを特徴とするセラミックス回路基板座標変換方法。
  2. 請求項1に記載のセラミックス回路基板座標変換方法において、
    前記セラミックス回路基板パターンは、上下導通VIAであることを特徴とするセラミックス回路基板座標変換方法。
  3. 請求項1又は2に記載のセラミックス回路基板座標変換方法において、
    前記セラミックス回路基板上の複数のパターン座標を測定して基板収縮率を算出し、該基板収縮率に応じて前記セラミックス回路基板パターンの座標値を求めることを特徴とするセラミックス回路基板座標変換方法。
  4. 請求項1又は2に記載のセラミックス回路基板座標変換方法において、
    前記設計値に対応するすべての前記セラミックス回路基板上の座標を測定して座標値を求めることを特徴とするセラミックス回路基板座標変換方法。
  5. 請求項1〜4のいずれか一項に記載のセラミックス回路基板座標変換方法を用いて、前記セラミックス回路基板上に、導電性微粒子を含んだ液状体を液滴吐出法で、前記基板パターンの座標値と前記設計値をベースとする基板上のパターンの座標値とを接続することを特徴とするセラミックス回路基板の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103008711A (zh) * 2012-12-21 2013-04-03 东莞生益电子有限公司 电路板钻孔对位方法

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