JP2021059077A - グラビア印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低耐熱性基材からなる基板に変成が生じることを防ぎながら、低耐熱性基材からなる基板に配線やバンプを形成する。【解決手段】基板２が固定される基板ステージ１１と、導電性ペーストを保持する凹版２１（版）と、導電性ペースト３を凹版２１の印刷パターンに供給する供給動作および導電性ペースト３を基板２に転写する転写動作を含む一連の印刷動作を制御する制御装置７とを備える。制御装置７は、上述した一連の印刷動作を基板２の同一印刷位置に対して複数回にわたって繰り返し実施する。基板２に印刷パターンの形状で積層された導電性ペーストからなる印刷パターン積層体が形成される。【選択図】 図１

Description

本発明は、フレキシブル基板の配線やバンプを形成するグラビア印刷装置に関する。

プリンテッドエレクトロニクス（ＰＥ）分野においては、特許文献１に記載されているようにグラビアオフセット印刷装置を利用することがある。グラビアオフセット印刷装置は、プリント基板（以下、単に基板という）に微細な配線を高い精度で印刷するために用いられている。
ところで、基板上に形成される接続電極として、バンプと呼ばれる突起電極が知られている。従来のバンプは、半田によって形成されることが多い。

半田からなるバンプを形成するためには、先ず、スクリーン印刷法によって半田ペーストを基板の電極上に印刷するか、半田ボールを基板の電極に載置する。そして、基板をリフロー炉内に挿入してリフロー処理を行い、半田ペーストや半田ボールを溶融させ、その後に冷却して凝固させる。半田ペーストや半田ボールをリフロー処理する際の温度は、一般的に２４０℃〜２６０℃前後である。
プリンテッドエレクトロニクス分野で用いられる基板としては、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）やＰＥＮ（Polyethylene naphthalate）などの低耐熱性基材によって形成されたものが知られている。

特開２０１４−７３６５３号公報

低耐熱性基材の耐熱温度は、リフロー処理時の温度より低い。このため、低耐熱性基材からなる基板にバンプを形成するために半田ペーストや半田ボールを使用すると、基板の変成（歪み）が発生し、品質が損なわれる場合がある。

本発明の目的は、低耐熱性基材からなる基板に変成が生じることを防ぎながら、低耐熱性基材からなる基板に配線やバンプを形成することである。

この目的を達成するために、本発明に係るグラビア印刷装置は、被印刷物としての基板を保持する基板ステージと、導電性ペーストを所定の印刷パターンに保持する版と、前記導電性ペーストを前記版の前記印刷パターンに供給する供給動作および前記導電性ペーストを前記基板に転写する転写動作を含む一連の印刷動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記一連の印刷動作を前記基板の同一印刷位置に対して複数回にわたって繰り返し実施して、前記基板に前記印刷パターンの形状で積層された前記導電性ペーストからなる印刷パターン積層体が形成されるものである。

本発明に係るグラビア印刷装置は、被印刷物としての基板を保持する基板ステージと、導電性ペーストを所定の印刷パターンに保持する同一の印刷パターン部が複数設けられた版と、前記導電性ペーストを前記版の全ての前記印刷パターン部に供給する供給動作および導電性ペーストを前記基板に転写する転写動作を含む一連の印刷動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記印刷パターン部毎のそれぞれの前記導電性ペーストを前記基板の同一印刷位置に転写させ、前記基板に前記印刷パターンの形状で積層された前記導電性ペーストからなる印刷パターン積層体が形成されるものである。

本発明は、前記グラビア印刷装置において、さらに、前記版に供給された前記導電性ペーストを前記版から受理して前記基板に転写する転写体を備え、前記転写動作は、前記転写体によって実施されてもよい。

本発明は、前記グラビア印刷装置において、前記転写動作は、前記版に供給された前記導電性ペーストを前記版から前記基板に直接転写することによって実施されてもよい。

本発明に係るグラビア印刷装置は、被印刷物としての基板を保持する基板ステージと、導電性ペーストを所定の印刷パターンに保持する版と、前記導電性ペーストを前記版から受理して前記基板に転写する転写体と、前記転写体が前記導電性ペーストを受理する受理動作から前記基板に転写する転写動作に至る一連の印刷動作を制御する制御装置とを備え、前記受理動作は、前記転写体が前記導電性ペーストを前記版から同一の受理位置で複数回にわたって繰り返し受理する動作であり、前記転写動作は、前記転写体の前記同一の受理位置に積層された前記導電性ペーストを前記転写体が前記基板に転写する動作であり、前記基板に前記印刷パターンの形状で積層された前記導電性ペーストからなる印刷パターン積層体が形成されるものである。

本発明は、前記グラビア印刷装置において、さらに、前記基板に転写された前記導電性ペーストを乾燥させる乾燥装置を備え、前記制御装置は、前記乾燥装置を制御し、前記基板に転写された下の層となる前記導電性ペーストに上の層となる前記導電性ペーストが印刷される以前に前記下の層となる前記導電性ペーストが前記乾燥装置によって乾燥される構成であってもよい。

本発明は、前記グラビア印刷装置において、さらに、積層された前記導電性ペーストの積層状態を測定する検査装置を備え、前記制御装置は、前記検査装置の測定結果に基づいて、前記導電性ペーストを前記基板に転写するまでの一連の印刷動作を制御するものであってもよい。

本発明は、前記グラビア印刷装置において、前記制御装置は、前記検査装置の検査結果に基づいて、積層された前記導電性ペーストを予め定めた積層状態にする補正動作を行うものであってもよい。

本発明においては、配線やバンプになる印刷パターン積層体を基板に形成することができる。この印刷パターン積層体から配線やバンプを基板に形成するにあたって、変成が生じるような温度まで基板が加熱されることはない。したがって、本発明によれば、低耐熱性基材からなる基板に変成が生じることを防ぎながら、低耐熱性基材からなる基板に配線やバンプを形成することができる。

第１の実施の形態によるグラビアオフセット印刷装置の構成を示すブロック図である。 印刷動作を説明するための断面図である。 第１の実施の形態による制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 導電性ペーストの積層状態を示す模式図である。 導電性ペーストの積層状態を示す模式図である。 第２の実施の形態によるグラビアオフセット印刷装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態による制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 導電性ペーストの積層状態を示す模式図である。 第３の実施の形態による制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 導電性ペーストの積層状態を示す模式図である。 第４の実施の形態によるダイレクトグラビア印刷装置の構成を示すブロック図である。 印刷動作を説明するための断面図である。 印刷動作を説明するための断面図である。 印刷動作を説明するための断面図である。 印刷動作を説明するための断面図である。 第５の実施の形態によるダイレクトグラビア印刷装置の構成を示すブロック図である。 印刷動作を説明するための断面図である。 印刷動作を説明するための断面図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係るグラビア印刷装置の一実施の形態を図１〜図５を参照して詳細に説明する。この第１の実施の形態においては、請求項１記載の発明をグラビアオフセット印刷装置に適用する場合の一例を説明する。

図１に示すグラビアオフセット印刷装置１は、被印刷物としての基板２に導電性ペースト３（図２参照）をグラビアオフセット印刷法によって多層に積層されるように印刷し、配線４（図５参照）やバンプ５（図４参照）を導電性ペースト３によって形成するものである。基板２は、低耐熱性基材によって形成されたフレキシブル基板で、バンプ５が設けられる電極２ａ（図２参照）を有している。低耐熱性基材としては、例えばＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）やＰＥＮ（Polyethylene naphthalate）などが用いられる。導電性ペースト３は、例えば銀、金、胴などの金属粒子を含み、乾燥して固化するものが用いられる。以下において、グラビアオフセット印刷装置１の構成を説明する上で方向を示すにあたっては、便宜上、図１において左方向をＡ方向とし、図１において右方向をＢ方向として行う。

この実施の形態によるグラビアオフセット印刷装置１は、図１の上側に描かれている印刷部６と、図１の下側に描かれている制御装置７とを備えている。図１の印刷部６は、側方から見た状態で描いてある。この実施の形態による印刷部６は、図１において右側に最位置する基板ステージ１１と、図１において左側に位置する版ステージ１２と、これら両ステージ１１，１２の間に位置するスクレイパ１３および転写体１４などを備えている。基板ステージ１１と、版ステージ１２と、スクレイパ１３および転写体１４は、一つの基台１５の上に搭載されている。これらの装置の動作は後述する制御装置７によって制御される。

基板ステージ１１は、基板２が水平状態で固定されるもので、基板２を所定の位置に位置決めする機能と、例えば真空吸着により保持する機能とを有している。基板ステージ１１の近傍には乾燥装置１６と検査装置１７とが配置されている。
乾燥装置１６は、導電性ペースト３を乾燥させるもので、導電性ペースト３の種類に適したものが用いられる。乾燥装置１６は、基板２上に印刷された導電性ペースト３に送風によって空気を吹き付けものや、温風を吹き付けるものや、赤外線を照射するものなどが用いられる。乾燥装置１６の動作は、後述する制御装置７によって制御される。乾燥装置１６によって行う送風、温風、赤外線などによる乾燥は、機上で導電性ペースト３を仮乾燥させるための補助手段である。仮乾燥をしないと導電性ペースト３の粘度が低すぎるために後述するブランケットへの逆転写や印圧による潰れが生じてしまう。機上で仮乾燥させることにより、ある程度硬化させている。基板２に転写された導電性ペースト３は、図示していないオーブンあるいは加熱炉に投入され、本焼成が行われる。

導電性ペースト３の場合、ペーストの中に分散している金属粒子を溶かすのではなく、金属粒子を分散させているペーストの樹脂成分を本焼成時の熱によって分解して金属粒子同士を接触させることで導通をとっている。本焼成は、樹脂成分を分解させるだけでよいので、半田ペーストや半田ボールなどでバンプを形成する場合（半田を溶かす場合）と較べると、比較的低い温度で実施することができる。

検査装置１７は、基板２上に印刷された導電性ペースト３の表面形状をデータ化し、形状データとして制御装置７に送る。検査装置１７としては、例えばレーザー走査計を用いることができる。検査装置１７の動作は、後述する制御装置７によって制御される。
版ステージ１２は、本発明でいう「版」としての凹版２１が水平状態で固定されるもので、凹版２１を所定の位置に位置決めする機能と、凹版２１を保持する機能とを有している。この実施の形態による凹版２１は、図２に示すように、平板状に形成された平版である。凹版２１の上面には、導電性ペースト３を所定の印刷パターンとなるように保持する印刷パターン部２２（図１参照）が設けられている。印刷パターン部２２には、導電性ペースト３が充填される凹部２３（図２参照）が形成されている。版ステージ１２の上方には、導電性ペースト３を凹版２１に供給するペースト供給装置２４（図１参照）が設けられている。ペースト供給装置２４の動作は、後述する制御装置７によって制御される。

スクレイパ１３は、凹版２１の上面から余剰の導電性ペースト３を掻き取るためのもので、帯状の板からなるブレード２５を備えている。このスクレイパ１３は、後述する転写体１４と一体に、基板ステージ１１と版ステージ１２とが並ぶ方向（図１においては左右方向であってＡ−Ｂ方向）に移動するように構成されている。
転写体１４は、外周部にブランケット２６を巻き付けたロールである。この実施の形態による転写体１４は、回転する機能と、基板ステージ１１と版ステージ１２との間でＡ−Ｂ方向に移動する機能と、上下方向に移動する機能とを有している。

制御装置７は、印刷動作制御部３１と、乾燥部３２と、検査部３３と、判定部３４とを備え、予め定められた印刷方法が実現されるように印刷部６の各装置の動作を制御する。印刷動作制御部３１は、基板ステージ１１と、版ステージ１２と、スクレイパ１３と、転写体１４と、ペースト供給装置２４などの動作をそれぞれ制御する。乾燥部３２は、乾燥装置１６の動作を制御する。検査部３３は、検査装置１７から送られた形状データに基づいてバンプ５の表面形状や傾斜の有無などの検査と、バンプ５の積層高さの測定などを行う。判定部３４は、バンプ５の積層高さと、予め定めた目標高さとを比較し、再印刷を行うか印刷終了であるかを判定する。

次に、この実施の形態によるグラビアオフセット印刷装置１の動作の説明を、印刷方法の説明と併せて図３に示すフローチャートを参照して行う。ここでは先ず、基板２にバンプ５を形成する印刷方法について説明する。グラビアオフセット印刷装置１で印刷を行うにあたっては、予め基板２を基板ステージ１１に位置決めして固定しておく。印刷動作が開始されると、先ず、導電性ペースト３を凹版２１の凹部２３に充填する、導電性ペースト充填ステップＳ１が実施される。

導電性ペースト充填ステップＳ１においては、先ず、ペースト供給装置２４によって導電性ペースト３を所定量だけ凹版２１に滴下する。そして、図２（Ａ）に示すように、スクレイパ１３のブレード２５の下端が凹版２１に接触する状態でスクレイパ１３と転写体１４とを基板ステージ１１から離間する方向に移動させる。このとき、転写体１４は、凹版２１より高い位置に移動させておく。ブレード２５が凹版２１上を横切ることにより、凹部２３に導電性ペースト３が充填される。

スクレイパ１３が移動した後、受理ステップＳ２が実施される。受理ステップＳ２においては、スクレイパ１３のブレード２５が凹版２１から離間するとともに、転写体１４が受理動作を行う。受理動作は、転写体１４が下降して凹版２１に押し付けられながら、スクレイパ１３とともに基板ステージ１１に向かう方向に移動する動作である。このとき、転写体１４は、凹版２１と接触しながら移動することにより回転し、図２（Ｂ）に示すように、この回転に伴って凹部２３内の導電性ペースト３が転写体１４に受理される。

この明細書においては、導電性ペースト３の凹版２１から転写体１４への移動を「受理」という。また、この明細書においては、導電性ペースト３の転写体１４から基板２あるいは基板２上の導電性ペースト３への移動を「転写」という。転写体１４が凹版２１上を一端まで転動することにより、導電性ペースト３が所定の印刷パターンとなるように転写体１４のブランケット２６に受理される。

このように転写体１４が導電性ペースト３を受理した後、転写体１４が移動動作を行う。移動動作は、転写体１４が版ステージ１２から基板ステージ１１へ移動する動作である。転写体１４が基板ステージ１１に移動した後に転写ステップＳ３が実施される。
転写ステップＳ３においては、図２（Ｃ）に示すように、転写体１４が基板２上で移動して基板２の上で転がり、導電性ペースト３を基板２に転写する転写動作が実施される。転写体１４が基板２に押し付けられた状態で基板２上で回転しながら移動することにより、転写体１４上の導電性ペースト３がブランケット２６から基板２の電極２ａに転写される。転写体１４は、導電性ペースト３が基板２に転写された後、上昇して基板２から離間し、版ステージ１２に向けて移動する。

次に、乾燥ステップＳ４が実施される。乾燥ステップＳ４においては、乾燥装置１６が基板２上の導電性ペースト３に温風を吹付ける。この乾燥ステップＳ４は、導電性ペースト３から溶剤成分が蒸発し、導電性ペースト３の硬度が所定値となるような時間だけ実施される。この所定値とは、導電性ペースト３の上に他の導電性ペースト３を載せたとしても形状が変化することがないような硬度となる値である。すなわち、基板２に転写された下の層となる導電性ペースト３に上の層となる導電性ペースト３が印刷される以前に、下の層となる導電性ペースト３が乾燥装置１６によって乾燥される。乾燥ステップＳ４が実施されることにより、導電性ペースト３の上に他の導電性ペースト３を転写することが可能になる。

乾燥ステップＳ４が実施された後、検査ステップＳ５が実施される。検査ステップＳ５においては、制御装置７の検査部３３が検査装置１７を使用して基板２上の導電性ペースト３の形状の検査を行うとともに、導電性ペースト３の積層高さを測定する。積層高さが測定されると、次の判定ステップＳ６が実施される。
判定ステップＳ６においては、導電性ペースト３の積層高さが予め定めた目標高さに達しているか否かが判定される。また、判定ステップＳ６においては、図示してはいないが、検査ステップＳ５で検出された導電性ペースト３の形状が正常であるか否かも判定される。導電性ペースト３の形状が異常である場合は、形状を補正する印刷動作を行うか、印刷動作が停止し、中止される。異常検出時には印刷装置に設けられた警告灯（図示せず）によって作業者に異常を知らせる構成としても良い。

導電性ペースト３の積層高さが予め定めた目標高さに達していない場合は、導電性ペースト３が基板２に再び印刷される。すなわち、導電性ペースト充填ステップＳ１に戻って上述した印刷動作が繰り返され、転写体１４による受理動作と、移動動作と、転写動作とからなる一連の印刷動作が基板２の同一印刷位置に対して複数回にわたって繰り返し実施される。転写体１４が基板２上の導電性ペースト３の上に次の導電性ペースト３を転写する転写動作は、転写体１４が導電性ペースト３の厚みに相当する高さだけ前回の位置より上昇した状態で実施される。このとき、積層された導電性ペースト３の厚みや、導電性ペースト３の積層体（バンプ５）の傾斜などに応じて転写体１４の高さ（印圧）が制御される。例えば、導電性ペースト３の積層体が傾斜している場合は、印圧が小さくなるように、転写体１４を通常より高い位置に位置付けて転写動作が実施される。この実施の形態においては、このように印圧を制御する動作が請求項８記載の発明でいう「補正動作」に相当する。

この実施の形態によるグラビアオフセット印刷装置１は、高度な繰り返し精度を有するため、印刷動作が複数回にわたって繰り返されるにもかかわらず、中間位置決めは行われない。すなわち、導電性ペースト充填ステップＳ１から再び印刷動作を行うにあたって、転写体１４に対する基板２および凹版２１の位置決めを行うことはない。

導電性ペースト充填ステップＳ１〜判定ステップＳ６からなる印刷動作が複数回にわたって繰り返されることにより、図４に示すように、基板２上に転写されて乾燥した導電性ペースト３の上に次の印刷動作により導電性ペースト３が重ねて転写され、導電性ペースト３の積層体が形成される。印刷動作は、検査ステップＳ５で積層高さが予め定めた目標高さに達することにより終了する。
導電性ペースト３の積層高さが目標高さに達することにより、基板２に印刷パターンの形状で積層された導電性ペースト３からなる印刷パターン積層体が形成される。この実施の形態では印刷パターン積層体がバンプ５となる。

上述した実施の形態においては基板２上にバンプ５を形成する例を示したが、図５に示すように、配線４の積層印刷を行った上にバンプ５を別の版にて積層する場合もある。

このように構成されたグラビアオフセット印刷装置１においては、グラビアオフセット印刷法を応用して積層された導電性ペースト３が基板２の配線４やバンプ５になる。積層された導電性ペースト３からなる配線４やバンプ５を基板２に形成するにあたっては、変成が生じるような温度まで基板２が加熱されることはない。したがって、この実施の形態によれば、低耐熱性基材からなる基板２に変成が生じることを防ぎながら、低耐熱性基材からなる基板２に配線４やバンプ５を形成することができる。

（第２の実施の形態）
本発明に係るグラビア印刷装置の第２の実施の形態を図６〜図８を参照して詳細に説明する。この第２の実施の形態においては、請求項２記載の発明をグラビアオフセット印刷装置に適用する場合の一例を説明する。図６〜図８において、図１〜図５によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。

図６に示すグラビアオフセット印刷装置４１は、第１の実施の形態によるグラビアオフセット印刷装置１とは凹版２１と制御装置７の構成（印刷方法）とが異なり、その他の構成が同一のものである。
この実施の形態による凹版２１は、複数の印刷パターン部２２が設けられている。これらの印刷パターン部２２は、導電性ペースト３を同一の印刷パターンとなるように保持する構成が採られており、転写体１４が移動するＡ−Ｂ方向に並べられている。

この実施の形態によるグラビアオフセット印刷装置４１の制御装置７は、転写体１４による１回の受理で複数回の転写を行うように構成されている。この制御装置７によって実施される印刷方法を図７に示すフローチャートを参照して詳細に説明する。この実施の形態による制御装置７が印刷動作の制御を開始すると、先ず、導電性ペースト充填ステップＳ１で凹版２１の全ての印刷パターン部２２の凹部２３に導電性ペースト３が充填され、次いで、受理ステップＳ２が実施される。

受理ステップＳ２においては、転写体１４が凹版２１に接触しながら回転し、導電性ペースト３を凹版２１の複数の印刷パターン部２２から受理位置を変えてそれぞれ受理する受理動作が実施される。受理動作が実施されることにより、印刷パターン部２２毎の導電性ペースト３からなる印刷パターンが転写体１４の周方向に所定の間隔で並ぶようになる。

その後、転写体１４は、移動動作により基板ステージ１１まで移動し、転写ステップＳ３で転写動作を行う。この実施の形態による転写ステップＳ３において、制御装置７は、印刷パターン部２２毎のそれぞれの導電性ペースト３を基板２の同一印刷位置に転写させる。詳述すると、転写体１４が下降して導電性ペースト３を基板２に転写し、その後、上昇して所定の角度だけ位相がずれるように回る。所定の角度とは、次の印刷パターン部２２の導電性ペースト３が転写体１４の最も下の位置に移動するような角度である。

一つの印刷パターン部２２の導電性ペースト３が基板２に転写された後、乾燥ステップＳ４と、検査ステップＳ５と、判定ステップＳ６とが順次実施される。基板２に積層された導電性ペースト３の積層高さが目標高さに達していない場合は、判定ステップＳ７が実施される。判定ステップＳ７においては、転写体１４上に受理されている全ての印刷パターン部２２毎の導電性ペースト３を基板２に転写したか否かが判定される。この判定は、制御装置７の判定部３４によって実施される。転写体１４上に導電性ペースト３が残っている場合は、転写ステップＳ３に戻り、基板２の同一印刷位置に導電性ペースト３を再び転写する。このように、転写体１４が印刷パターン部２２毎の導電性ペースト３を基板２の同一印刷位置に複数回にわたって繰り返し転写する転写動作が実施されることにより、図８に示すように、基板２の同一印刷位置の上に導電性ペースト３が積層される。

判定ステップＳ７で転写体１４上の全ての導電性ペースト３が基板２に転写されたと判定された場合は、導電性ペースト充填ステップＳ１に戻り、上述した動作を繰り返す。そして、基板２上に積層された導電性ペースト３の積層高さが目標高さに達することにより印刷動作が終了し、基板２に印刷パターンの形状で積層された導電性ペースト３からなる印刷パターン積層体（バンプ５）が形成される。
したがって、この実施の形態においても、第１の実施の形態を採る場合と同様に、低耐熱性基材からなる基板２に変成が生じることを防ぎながら、低耐熱性基材からなる基板２に配線４やバンプ５を形成することができる。

（第３の実施の形態）
第１および第２の実施の形態によるグラビアオフセット印刷装置１，４１で実施する印刷方法は、図９および図１０に示すような印刷方法とすることができる。図９および図１０において、図１〜図８によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。この実施の形態による印刷方法を実施するグラビアオフセット印刷装置は、本発明の請求項５に記載したグラビア印刷装置に相当する。この第３の実施の形態によるグラビアオフセット印刷装置は、第１の実施の形態や第２の実施の形態で示したグラビアオフセット印刷装置１，４１とは印刷動作（印刷方法）異なるだけであるので、図示を省略する。

この実施の形態による印刷方法は、図９のフローチャートに示すように、転写体１４による受理を複数回行い、図１０に示すように一回の転写でバンプ５が形成されるように構成されている。この印刷方法によれば、先ず、導電性ペースト充填ステップＳ１で凹版２１の凹部２３に導電性ペースト３が充填され、次いで、受理ステップＳ２が実施される。
受理ステップＳ２においては、転写体１４が凹版２１に接触しながら回転し、導電性ペースト３を受理する。次に、判定ステップＳ１０が実施される。判定ステップＳ１０においては、転写体１４が導電性ペースト３を受理した回数が予め定めた目標回数に達したか否かが判定される。この判定は、制御装置７の判定部３４によって実施される。受理した回数が目標回数より少ない場合は、導電性ペースト充填ステップＳ１に戻り、再び転写体１４が凹版２１から導電性ペースト３を受理する。

このため、この実施の形態による転写体１４は、導電性ペースト３を凹版２１から同一の受理位置で複数回にわたって繰り返し受理する受理動作を行う。受理した回数が目標回数に達した後、転写ステップＳ３において、転写体１４が導電性ペースト３を基板２に転写する転写動作が実施される。この実施の形態による転写ステップＳ３においては、図１０に示すように、複数回にわたって転写体１４に受理されて転写体１４に重ねられた多層の導電性ペースト３が一度に基板２に転写される。

転写ステップＳ３が実施された後、乾燥ステップＳ４で導電性ペースト３が乾燥される。このように乾燥ステップＳ４が実施されることにより、基板２に印刷パターンの形状で積層された導電性ペースト３からなる印刷パターン積層体（バンプ５）が形成される。そして、検査ステップＳ５が実施され、基板２の上に積層された導電性ペースト３からなるバンプ５の検査が行われる。
したがって、この実施の形態においても、第１の実施の形態を採る場合と同様に、低耐熱性基材からなる基板２に変成が生じることを防ぎながら、低耐熱性基材からなる基板２に配線４やバンプ５を形成することができる。

上述した各実施の形態においては、凹版２１を平版によって構成する例を示した。しかし、本発明は、このような限定にとらわれることはない。上述したグラビアオフセット印刷装置１，４１に使用する凹版２１は、円筒状のスリーブ版でもよい。
また、上述した各実施の形態においては、基板ステージ１１と版ステージ１２の位置が変わることなく、スクレイパ１４と転写体１４とが基板ステージ１１および版ステージ１２に対して移動する例を示した。しかし、本発明に係るグラビア印刷装置は、このような印刷方式に限定されることはない。すなわち、図示してはいないが、ブランケット胴が固定（上下動の可能）で基板ステージおよび版ステージが移動する印刷方式や、スリーブ版と基板ステージとが固定で、ブランケット胴が移動する印刷方式を採ることができる。

（第４の実施の形態）
上述した第１〜第３の実施の形態においては、転写動作を転写体１４によって実施するグラビアオフセット印刷装置１，４１に本発明を適用する例を示した。しかし、本発明は、図１１〜図１５に示すように、ダイレクトグラビア印刷装置に適用することができる。図１１〜図１５において、図１〜図１０によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図１１に示すダイレクトグラビア印刷装置５１は、円筒状の凹版５２によって導電性ペースト３（図１２参照）を基板２に直接印刷するものである。

凹版５２は、版胴５３の外周部に版胴５３と一体に回転するように装着されて基板ステージ１１の上方に配置されている。凹版５２の外周面には、所定の印刷パターンとなるように複数の凹部５４（図１２参照）が形成されている。この実施の形態による凹版５２は、基板ステージ１１上の基板２に押し付けられることにより弾性変形する材料によって形成されている。版胴５３は、水平方向に延びる支軸５５を中心にして回転するともに、上下方向に移動する。版胴５３の動作は、制御装置７によって制御される。

版胴５３の近傍には、ペースト供給装置５６が配設されている。この実施の形態によるペースト供給装置５６は、凹版５２の外周面に接触するブレード５６ａを備えており、このブレード５６ａの上に上方から導電性ペースト３を供給する。ブレード５６ａ上に供給された導電性ペースト３が凹版５２によって堰き止められている状態で凹版５２が回転することによって、凹版５２の凹部５４に導電性ペースト３が充填され、余分な導電性ペースト３がブレード５６ａによって掻き取られる。ペースト供給装置５６の動作は、制御装置７によって制御される。
基板ステージ１１は、基板２を水平状態として保持するとともに、基台１５の上で版胴５３の軸線方向とは直交する水平方向（図１１においては矢印ＡＢで示す左右方向）に移動する。基板ステージ１１の動作は、制御装置７によって制御される。

制御装置７は、上述した第１および第２の実施の形態で示した制御装置と同様に、印刷動作制御部３１と、乾燥部３２と、検査部３３と、判定部３４とを有し、後述する２種類の印刷方法のうちいずれか一方の印刷方法によって導電性ペースト３が基板２に印刷されるように各装置の動作を制御する。２種類の印刷方法とは、上述した第１の実施の形態のように一連の印刷動作を繰り返す印刷方法と、第２の実施の形態のように１箇所で転写動作を繰り返す印刷方法である。

一連の印刷動作を繰り返す印刷方法は、図３のフローチャートによって示す方法である。この実施の形態において、図３に示すフローチャートの導電性ペースト充填ステップＳ１と、受理ステップＳ２と、転写ステップＳ３は、図１２および図１３に示すように、基板２に接触している版胴５３を回転させながらペースト供給装置２４によって導電性ペースト３をブレード５６ａの上に供給して行われる。なお、導電性ペースト充填ステップＳ１と受理ステップＳ２とは、図示してはいないが、凹版５２が基板２から上方に離間するように版胴５３を上昇させた状態で行うことができる。図１２に示すように凹版５２が基板２に接触している状態で版胴５３が回転するとともに基板ステージ１１が版胴５３の回転に沿う方向に平行移動することにより、凹版５２の凹部５４内の導電性ペースト３が基板２に転写される。

基板２上の全ての印刷位置に導電性ペースト３が転写された後、乾燥ステップＳ４、検査ステップＳ５および判定ステップＳ６が実施される。判定ステップＳ６でＮＯ、すなわち基板２上の導電性ペースト３の積層高さが目標高さに達していない場合は、基板ステージ１１が初期の位置に戻り、導電性ペースト充填ステップＳ１から判定ステップＳ６に至る一連の印刷動作を繰り返す。この一連の印刷動作が繰り返されることにより、図１３に示すように、基板２上の導電性ペースト３の上に別の導電性ペースト３が重ねられる。このため、この実施の形態を採ることによっても基板２上に印刷パターンの形状で積層された導電性ペースト３からなる印刷パターン積層体が形成される。

１箇所で転写動作を繰り返す印刷方法は、図７のフローチャートによって示す方法である。この実施の形態において、図７に示すフローチャートの導電性ペースト充填ステップＳ１と、受理ステップＳ２とは、図１４に示すように、凹版５２が基板２から上方に離間するように版胴５３を上昇させ、この版胴５３を回転させながらペースト供給装置５６によって導電性ペースト３をブレード５６ａの上に供給して行われる。この実施の形態を採る場合の凹版５２は、同一形状（同一印刷パターン）の複数の凹部５４ａを有している。この実施の形態においては、凹部５４ａが請求項２記載の発明でいう「印刷パターン部」に相当する。

版胴５３の全ての凹部５４ａに導電性ペースト３が充填された後、転写ステップＳ３が実施される。転写ステップＳ３は、図１５に示すように、凹部５４ａが最も下に位置している状態で版胴５３が下降するように、版胴５３を上下方向に往復させるとともに凹部５４ａどうしの間隔に相当する所定の角度だけ位相がずれるように回して実施される。転写ステップＳ３が実施された後、乾燥ステップＳ４と、検査ステップＳ５と、判定ステップＳ６，Ｓ７などが実施され、図１５に示すように、基板２上の導電性ペースト３の上に別の導電性ペースト３が重ねられる。

このため、この実施の形態を採ることによっても基板２上に印刷パターンの形状で積層された導電性ペースト３からなる印刷パターン積層体が形成される。なお、第４の実施の形態においては、版胴５３が上下方向に移動して基板ステージ１１が水平方向に移動する例を示した。しかし、版胴５３が上下方向と水平方向とに移動することなく基板ステージ１１が上下方向と水平方向とに移動する構成を採ることができるし、版胴５３が水平方向に移動し、基板ステージ１１が上下方向に移動する構成や、版胴５３が上下方向と水平方向とに移動して基板ステージ１１が上下方向および水平方向に移動することがない構成を採ることができる。

（第５の実施の形態）
本発明をダイレクトグラビア印刷装置に適用する場合は、図１６〜図１８に示す構成を採ることができる。図１６〜図１８において、図１〜図１０によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図１６に示すダイレクトグラビア印刷装置６１は、平板状の凹版２１によって導電性ペースト３（図１２参照）を円筒状の基板２に直接印刷するものである。凹版２１は、版ステージ１２に保持され、版ステージ１２と一体に基台１５に対して水平方向に移動する。凹版２１には、所定の印刷パターンとなるように複数の凹部２２が形成されている。この実施の形態を採る場合は、凹版２１を弾性変形可能な材料によって形成するか、凹版２１と版ステージ１２との間に弾性を有するクッション材（図示せず）を設けることにより、基板２が凹版２１に十分に押し付けられるようになる。

基板２は、自然状態では平板となるようにシート状に形成されており、円柱状を呈する基板支持胴６２の外周面に巻き付けられて保持されている。この実施の形態においては、基板支持胴６２が本発明でいう「基板ステージ」に相当する。基板支持胴６２は、水平方向に延びる支軸６３を中心にして回転するとともに、上下方向に移動する。基板支持胴６２の動作は、制御装置７によって制御される。

制御装置７は、上述した第１および第２の実施の形態で示した制御装置７と同様に、印刷動作制御部３１と、乾燥部３２と、検査部３３と、判定部３４とを有し、後述する２種類の印刷方法のうちいずれか一方の印刷方法によって導電性ペースト３が基板２に印刷されるように各装置の動作を制御する。２種類の印刷方法とは、上述した第１の実施の形態のように一連の印刷動作を繰り返す印刷方法と、第２の実施の形態のように１箇所で転写動作を繰り返す印刷方法である。

一連の印刷動作を繰り返す印刷方法は、図３のフローチャートによって示す方法である。この実施の形態において、図３に示すフローチャートの導電性ペースト充填ステップＳ１および受理ステップＳ２は、図１７（Ａ）に示すように基板支持胴６２を凹版２１から上方に離間させた状態で、ペースト供給装置２４（図１６参照）によって導電性ペースト３を凹版２１に供給して行われる。凹版２１上に供給された導電性ペースト３は、スクレイパ１３のブレード２５が凹版２２に接触した状態で版ステージ１２が移動することによって、凹部２２内に充填される。

この実施の形態において、転写ステップＳ３は、図１７（Ｂ），（Ｃ）に示すように、基板支持胴６２を下降させて基板２を凹版２１に押し付け、基板支持胴６２を回転させるとともに版ステージ１２を基板支持胴６２の回転方向に沿う方向に移動させることによって実施される。転写ステップＳ３が実施されることにより、凹部２２内の導電性ペースト３が基板２に転写される。転写ステップＳ３が実施された後、乾燥ステップＳ４と、検査ステップＳ５と、判定ステップＳ６とが実施される。

判定ステップＳ６でＮＯ、すなわち基板２上の導電性ペースト３の積層高さが目標高さに達していない場合は、基板支持胴６２が上昇して初期の位置に戻り、導電性ペースト充填ステップＳ１から判定ステップＳ６に至る一連の印刷動作を繰り返す。この一連の印刷動作が繰り返されることにより、図１７（Ｃ）に示すように、基板２上の導電性ペースト３の上に別の導電性ペースト３が重ねられる。このため、この実施の形態を採ることによっても基板２上に印刷パターンの形状で積層された導電性ペースト３からなる印刷パターン積層体が形成される。

１箇所で転写動作を繰り返す印刷方法は、図７のフローチャートによって示す方法である。この実施の形態において、図７に示すフローチャートの導電性ペースト充填ステップＳ１と、受理ステップＳ２とは、図１８（Ａ）に示すように、基板支持胴６２を凹版２１から上方に離間させた状態で、ペースト供給装置２４（図１６参照）によって導電性ペースト３を凹版２１に供給して行われる。凹版２１上に供給された導電性ペースト３は、スクレイパ１３のブレード２５が凹版２２に接触した状態で版ステージ１２が移動することによって、凹部２２内に充填される。この実施の形態を採る場合の凹版２１は、同一形状（同一印刷パターン）の複数の凹部２２ａを有している。この実施の形態においては、凹部２２ａが請求項２記載の発明でいう「印刷パターン部」に相当する。

版胴５３の全ての凹部２２ａに導電性ペースト３が充填された後、転写ステップＳ３が実施される。転写ステップＳ３は、図１８（Ｂ）に示すように、所定の印刷位置が最も下に位置している状態で基板２が下降するように、基板支持胴６２を上下方向に往復させるとともに、版ステージ１２を凹部２２ａの形成ピッチ分だけ間欠的に移動させて実施される。転写ステップＳ３が実施された後、乾燥ステップＳ４と、検査ステップＳ５と、判定ステップＳ６，Ｓ７などが実施され、図１８（Ｃ）に示すように、基板２上の導電性ペースト３の上に別の導電性ペースト３が重ねられる。

このため、この実施の形態を採ることによっても基板２上に印刷パターンの形状で積層された導電性ペースト３からなる印刷パターン積層体が形成される。なお、第５の実施の形態においては、基板支持胴６２が上下方向に移動して版ステージ１２が水平方向に移動する例を示した。しかし、基板支持胴６２の位置が変わることなく、版ステージ１２が上下方向と水平方向とに移動する構成を採ることができるし、基板支持胴６２が水平方向に移動して版ステージ１２が上下方向に移動する構成や、基板支持胴６２が上下方向と水平方向とに移動して版ステージ１２の位置が変わることがない構成を採ることができる。

１，４１…グラビアオフセット印刷装置（グラビア印刷装置）、２…基板、３…導電性ペースト、４…配線（印刷パターン積層体）、５…バンプ（印刷パターン積層体）、７…制御装置、１１…基板ステージ、１２…版ステージ、１４…転写体、１６…乾燥装置、１７…検査装置、２１，５２…凹版（版）、２２…印刷パターン部、２２ａ，５４ａ…凹部（印刷パターン部）、５１，６１…ダイレクトグラビア印刷装置（グラビア印刷装置）、６２…基板支持胴（基板ステージ）。

Claims (8)

1. 被印刷物としての基板を保持する基板ステージと、
   導電性ペーストを所定の印刷パターンに保持する版と、
   前記導電性ペーストを前記版の前記印刷パターンに供給する供給動作および前記導電性ペーストを前記基板に転写する転写動作を含む一連の印刷動作を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記一連の印刷動作を前記基板の同一印刷位置に対して複数回にわたって繰り返し実施して、
   前記基板に前記印刷パターンの形状で積層された前記導電性ペーストからなる印刷パターン積層体が形成されることを特徴とするグラビア印刷装置。
2. 被印刷物としての基板を保持する基板ステージと、
   導電性ペーストを所定の印刷パターンに保持する同一の印刷パターン部が複数設けられた版と、
   前記導電性ペーストを前記版の全ての前記印刷パターン部に供給する供給動作および導電性ペーストを前記基板に転写する転写動作を含む一連の印刷動作を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記印刷パターン部毎のそれぞれの前記導電性ペーストを前記基板の同一印刷位置に転写させ、
   前記基板に前記印刷パターンの形状で積層された前記導電性ペーストからなる印刷パターン積層体が形成されることを特徴とするグラビア印刷装置。
3. 請求項１または請求項２記載のグラビア印刷装置において、
   さらに、前記版に供給された前記導電性ペーストを前記版から受理して前記基板に転写する転写体を備え、
   前記転写動作は、前記転写体によって実施されることを特徴とするグラビア印刷装置。
4. 請求項１または請求項２記載のグラビア印刷装置において、
   前記転写動作は、前記版に供給された前記導電性ペーストを前記版から前記基板に直接転写することによって実施されることを特徴とするグラビア印刷装置。
5. 被印刷物としての基板を保持する基板ステージと、
   導電性ペーストを所定の印刷パターンに保持する版と、
   前記導電性ペーストを前記版から受理して前記基板に転写する転写体と、
   前記転写体が前記導電性ペーストを受理する受理動作から前記基板に転写する転写動作に至る一連の印刷動作を制御する制御装置とを備え、
   前記受理動作は、前記転写体が前記導電性ペーストを前記版から同一の受理位置で複数回にわたって繰り返し受理する動作であり、
   前記転写動作は、前記転写体の前記同一の受理位置に積層された前記導電性ペーストを前記転写体が前記基板に転写する動作であり、
   前記基板に前記印刷パターンの形状で積層された前記導電性ペーストからなる印刷パターン積層体が形成されることを特徴とするグラビア印刷装置。
6. 請求項１〜請求項４のいずれか一つに記載のグラビア印刷装置において、
   さらに、前記基板に転写された前記導電性ペーストを乾燥させる乾燥装置を備え、
   前記制御装置は、前記乾燥装置を制御し、前記基板に転写された下の層となる前記導電性ペーストに上の層となる前記導電性ペーストが印刷される以前に前記下の層となる前記導電性ペーストが前記乾燥装置によって乾燥される構成であることを特徴とするグラビア印刷装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか一つに記載されたグラビア印刷装置において、
   さらに、積層された前記導電性ペーストの積層状態を測定する検査装置を備え、
   前記制御装置は、前記検査装置の測定結果に基づいて、前記導電性ペーストを前記基板に転写するまでの一連の印刷動作を制御することを特徴とするグラビア印刷装置。
8. 請求項７記載のグラビア印刷装置において、
   前記制御装置は、前記検査装置の検査結果に基づいて、積層された前記導電性ペーストを予め定めた積層状態にする補正動作を行うことを特徴とするグラビア印刷装置。

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