JP2022110842A - Pattern formation device and pattern formation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パターン形成装置およびパターン形成方法に関する。 The present invention relates to a pattern forming apparatus and a pattern forming method.
配線基板に設けられた導電パターンを保護することを目的として、配線基板にレジスト膜が形成される場合がある。レジスト膜は、後工程のはんだ塗布の際に、はんだが導体配線等の領域に付着することを防止する役割も有し、「ソルダレジスト」とも呼ばれる。レジスト膜を形成する一手法として、インクジェット方式にてソルダレジストのインクの液滴を配線基板に向けて吐出する方法が知られている(例えば、特許文献1)。 A resist film is sometimes formed on the wiring board for the purpose of protecting the conductive pattern provided on the wiring board. The resist film also has the role of preventing solder from adhering to regions such as conductor wiring when solder is applied in a post-process, and is also called a "solder resist". As one method for forming a resist film, there is known a method in which droplets of solder resist ink are ejected toward a wiring substrate by an inkjet method (for example, Patent Document 1).
ところで、配線基板には、通常、いくつかの貫通穴が設けられている。配線基板をステージの吸引穴で吸着した場合、配線基板の上側の雰囲気が貫通穴に吸引される場合がある。インクジェット方式の場合、配線基板の貫通穴の周囲へ吐出されたインク滴が、貫通穴内へ吸い寄せられることにより、インク滴の着弾位置に乱れが生じる。そうすると、インクが意図しない領域に付与されたり、目的の領域に充分な量のインクが付与されないなど、いくつかの不具合が生じる。 By the way, a wiring board is usually provided with several through holes. When the wiring board is sucked by the suction holes of the stage, the atmosphere above the wiring board may be sucked into the through holes. In the case of the ink jet method, ink droplets ejected around the through hole of the wiring board are drawn into the through hole, causing disturbance in the landing position of the ink droplets. As a result, several problems arise, such as ink being applied to unintended areas and not enough ink being applied to intended areas.
特許文献1では、配線基板の貫通穴の周囲である周囲付与領域において、単位面積当たりのインクの吐出量を、周囲付与領域の外側の領域における単位面積当たりのインクの吐出量よりも多くすることを提案している。
In
上記特許文献1の技術によれば、配線基板の貫通穴の周囲で、必要なインク量を付与することが可能である。しかしながら、貫通孔内の気流を抑制できないため、インクの着弾位置の乱れを抑制することは困難であった。
According to the technique of
本発明の目的は、貫通穴を有する基板に対してインクジェット方式でパターンを形成する際に、貫通孔内の周囲におけるインク滴の着弾位置の乱れを低減する技術を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a technique for reducing the disturbance of ink droplet landing positions around a through-hole when forming a pattern on a substrate having a through-hole by an inkjet method.
上記課題を解決するため、第1態様は、パターン形成装置であって、貫通穴を有する基板が載置される上面を有するとともに、多数の孔が空いた構造を有する多孔質体と、前記多孔質体を介して前記多孔質体の上方の雰囲気を吸引することによって、前記基板を前記多孔質体に吸着させる吸引機構と、インク滴を吐出する印刷ヘッドと、前記印刷ヘッドに対して、前記多孔質体を相対的に移動させる移動機構と、前記印刷ヘッドおよび前記移動機構を制御する制御部と、を備え、前記多孔質体の上面は、前記多孔質体の上面に前記基板が載置された場合に、前記基板の前記貫通穴と重なる第1重複領域を有し、前記制御部は、前記印刷ヘッドに、前記多孔質体の前記第1重複領域のうち少なくとも一部に対してインク滴を吐出させる。 In order to solve the above problems, a first aspect is a pattern forming apparatus, which includes a porous body having a top surface on which a substrate having through holes is placed and having a structure with a large number of holes; a suction mechanism that causes the substrate to be attracted to the porous body by sucking the atmosphere above the porous body through the porous body; a print head that ejects ink droplets; A movement mechanism for relatively moving a porous body, and a control unit for controlling the print head and the movement mechanism, wherein the substrate is placed on the upper surface of the porous body. a first overlapping region that overlaps with the through-hole of the substrate when the substrate is formed, and the controller instructs the print head to apply ink to at least a portion of the first overlapping region of the porous body. Eject a drop.
第2態様は、第1態様のパターン形成装置であって、前記制御部は、前記印刷ヘッドに、前記多孔質体の前記第1重複領域のすべてに対してインク滴を吐出させる。 A second aspect is the pattern forming apparatus according to the first aspect, wherein the control unit causes the print head to eject ink droplets onto all of the first overlapping regions of the porous body.
第3態様は、第1態様または第2態様のパターン形成装置であって、前記吸引機構は、前記多孔質体が載置される上面を有するとともに、当該上面に複数の吸引穴が分散して設けられている保持部と、前記複数の吸引穴内を負圧にする負圧発生部とを有する。 A third aspect is the pattern forming apparatus according to the first aspect or the second aspect, wherein the suction mechanism has an upper surface on which the porous body is placed, and a plurality of suction holes are dispersed on the upper surface. and a negative pressure generating portion that creates a negative pressure inside the plurality of suction holes.
第4態様は、第3態様のパターン形成装置であって、前記複数の吸引穴は、前記多孔質体に前記基板が載置された場合に前記基板の前記貫通穴と重なる重複吸引穴を含み、前記多孔質体の上面は、前記重複吸引穴と重なる第2重複領域を有し、前記制御部は、前記印刷ヘッドに、前記多孔質体の前記第2重複領域のうち少なくとも一部に対してインク滴を吐出させる。 A fourth aspect is the pattern forming apparatus of the third aspect, wherein the plurality of suction holes includes overlapping suction holes that overlap the through holes of the substrate when the substrate is placed on the porous body. , the upper surface of the porous body has a second overlapping area overlapping with the overlapping suction holes, and the control unit instructs the print head to at least part of the second overlapping area of the porous body to eject ink droplets.
第5態様は、第4態様のパターン形成装置であって、前記制御部は、前記印刷ヘッドに、前記多孔質体の前記第2重複領域のすべてに対してインク滴を吐出させる。 A fifth aspect is the pattern forming apparatus according to the fourth aspect, wherein the control section causes the print head to eject ink droplets onto all of the second overlapping regions of the porous body.
第6態様は、第1態様から第5態様のいずれか1つのパターン形成装置であって、前記制御部は、前記印刷ヘッドに、前記多孔質体の上面に載置されている前記基板の前記貫通穴の内側にインク滴を吐出させる。 A sixth aspect is the pattern forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the controller controls the print head to control the pattern of the substrate placed on the upper surface of the porous body. Ink droplets are ejected inside the through holes.
第7態様は、パターン形成方法であって、a)貫通穴を有する基板を、複数の穴が空いた構造を有する多孔質体に吸着させる工程と、b)前記多孔質体のうち、前記基板が前記多孔質体に載置された場合に前記基板の貫通穴と重なる第1重複領域の少なくとも一部に対して、インク滴を吐出する工程と、c)前記工程a)および前記工程b)の後、前記基板の上面に対してインク滴を吐出する工程とを含む。 A seventh aspect is a pattern forming method, comprising: a) a step of adsorbing a substrate having through holes to a porous body having a structure with a plurality of holes; a step of ejecting an ink droplet onto at least a portion of a first overlapping region overlapping the through-hole of the substrate when placed on the porous body; and then ejecting ink droplets onto the upper surface of the substrate.
第8態様は、第7態様のパターン形成方法であって、前記工程b)は、前記工程a)の後に実行され、前記工程b)は、前記基板の前記貫通穴の内側にインク滴を吐出することによって、前記多孔質体の上面にインクを付与する工程である。 An eighth aspect is the pattern forming method of the seventh aspect, wherein the step b) is performed after the step a), and the step b) ejects ink droplets inside the through holes of the substrate. By doing so, the ink is applied to the upper surface of the porous body.
第1から第6態様のパターン形成装置によると、多孔質体の上面のうち、基板の貫通穴と重なる第1重複領域の少なくとも一部にインク滴を吐出させることによって、多孔質体の穴が塞がれる。これにより、基板の貫通穴内における気流が抑制されるため、基板の貫通穴の周囲におけるインクの着弾位置の乱れを低減できる。 According to the pattern forming apparatuses of the first to sixth aspects, the holes of the porous body are formed by ejecting ink droplets onto at least a part of the first overlapping region overlapping the through-holes of the substrate, on the upper surface of the porous body. blocked. As a result, the airflow in the through-hole of the substrate is suppressed, so that the disturbance of the landing position of the ink around the through-hole of the substrate can be reduced.
第2態様のパターン形成装置によると、多孔質体の第1重複領域のすべてにインクが吐出されるため、基板の貫通孔内の気流をより一層抑制できる。 According to the pattern forming apparatus of the second aspect, since the ink is ejected onto the entire first overlapping region of the porous body, it is possible to further suppress the airflow inside the through-holes of the substrate.
第3態様のパターン形成装置によると、保持部に設けられた複数の吸引穴を負圧にすることによって、多孔質体内の雰囲気を吸引できる。このため、多孔質体の上面に基板を吸着できる。 According to the pattern forming apparatus of the third aspect, the atmosphere inside the porous body can be sucked by applying a negative pressure to the plurality of suction holes provided in the holding section. Therefore, the substrate can be adsorbed on the upper surface of the porous body.
第4態様のパターン形成装置によると、多孔質体のうち、基板の貫通穴と同じ位置にある重複吸引穴と重なる第2重複領域にインクが吐出される。これにより、基板の貫通穴のうち、保持部の吸引穴と同じ位置にある貫通穴における気流を抑制できる。 According to the pattern forming apparatus of the fourth aspect, ink is ejected onto the second overlapping region of the porous body that overlaps with the overlapping suction hole located at the same position as the through hole of the substrate. Accordingly, it is possible to suppress the airflow in the through holes of the substrate that are located at the same positions as the suction holes of the holding portion.
第5態様のパターン形成装置によると、多孔質体の第2重複領域のすべてにインクが吐出されるため、基板の貫通穴内の気流をより一層抑制できる。 According to the pattern forming apparatus of the fifth aspect, since the ink is ejected onto the entire second overlap region of the porous body, it is possible to further suppress the airflow inside the through-hole of the substrate.
第6態様のパターン形成装置によると、多孔質体の上面に載置されている基板の貫通穴内にインク滴を吐出することによって、多孔質体における貫通穴と重なる部分にインク滴が付与される。これにより、基板の貫通穴と重なる位置にある多孔質体の孔を塞ぐことができるため、貫通穴における気流を抑制できる。また、多孔質体に基板を載置した状態で多孔質体に対するインク滴の吐出が行われるため、多孔質体に対するインクの吐出が完了した後すぐに基板に対するパターン形成へ移行できる。これにより、基板に対してパターンを効率良く形成できる。 According to the pattern forming apparatus of the sixth aspect, by ejecting ink droplets into the through-holes of the substrate placed on the upper surface of the porous body, the ink droplets are applied to the portions of the porous body overlapping the through-holes. . As a result, the pores of the porous body that overlap with the through-holes of the substrate can be blocked, so that the airflow in the through-holes can be suppressed. In addition, since the ink droplets are ejected onto the porous body while the substrate is placed on the porous body, pattern formation on the substrate can be started immediately after the ink ejection onto the porous body is completed. Thereby, the pattern can be efficiently formed on the substrate.
第7および第8態様のパターン形成方法によると、多孔質体の上面のうち、基板の貫通穴と重なる第1重複領域の少なくとも一部にインク滴を吐出させることによって、多孔質体の穴が塞がれる。これにより、基板の貫通穴内における気流が抑制されるため、基板の貫通穴の周囲におけるインクの着弾位置の乱れを低減できる。 According to the pattern forming methods of the seventh and eighth aspects, the holes of the porous body are formed by ejecting ink droplets onto at least a portion of the first overlapping region overlapping the through-holes of the substrate on the upper surface of the porous body. blocked. As a result, the airflow in the through-hole of the substrate is suppressed, so that the disturbance of the landing position of the ink around the through-hole of the substrate can be reduced.
第8態様のパターン形成方法によると、多孔質体の上面に載置されている基板の貫通穴内にインク滴を吐出することによって、多孔質体における貫通穴と重なる部分にインク滴が付与される。これにより、基板の貫通穴と重なる位置にある多孔質体の孔を塞ぐことができるため、貫通穴における気流を抑制できる。また、多孔質体に基板を載置した状態で多孔質体に対するインク滴の吐出が行われるため、多孔質体に対するインクの吐出が完了した後すぐに基板に対するパターン形成へ移行できる。これにより、基板に対してパターンを効率良く形成できる。 According to the pattern forming method of the eighth aspect, by ejecting ink droplets into the through-holes of the substrate placed on the upper surface of the porous body, the ink droplets are applied to the portions of the porous body that overlap with the through-holes. . As a result, the pores of the porous body that overlap with the through-holes of the substrate can be blocked, so that the airflow in the through-holes can be suppressed. In addition, since the ink droplets are ejected onto the porous body while the substrate is placed on the porous body, pattern formation on the substrate can be started immediately after the ink ejection onto the porous body is completed. Thereby, the pattern can be efficiently formed on the substrate.
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張又は簡略化して図示されている場合がある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the constituent elements described in the embodiment are merely examples, and are not intended to limit the scope of the present invention only to them. In the drawings, for ease of understanding, the dimensions and numbers of each part may be exaggerated or simplified as necessary.
図面には、説明の便宜上、互いに直交するX,Y,およびZ軸を示す矢印を付記している。以下の説明では、Z方向を鉛直方向と平行とし、X方向およびY方向を水平面と平行とする。また、各矢印の先端が向く方向を+(プラス)方向とし、その逆方向を-(マイナス)方向とする。また、以下の説明では、+Z側を単に上側とし、-Z側を単に下側とする。 For convenience of explanation, the drawings are provided with arrows indicating mutually orthogonal X, Y, and Z axes. In the following description, the Z direction is parallel to the vertical direction, and the X and Y directions are parallel to the horizontal plane. The direction in which the tip of each arrow points is the + (plus) direction, and the opposite direction is the - (minus) direction. Also, in the following description, the +Z side is simply referred to as the upper side, and the -Z side is simply referred to as the lower side.
<1. 第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係るパターン形成装置1を示す斜視図である。パターン形成装置1は、例えば、ソルダレジストのインクにてプリント配線基板(以下、単に「配線基板」と称する。)9の上面9sにレジスト膜のパターン(画像)を形成する。パターン形成装置1は、インクジェット方式にて画像を形成する。配線基板9は、例えば、ガラスエポキシ樹脂で構成された矩形板状の基材である。ただし、配線基板9は、可撓性を有するシート状の部材などであってもよい。レジスト膜は、例えば、配線基板9上の導電パターンを保護する。導電パターンには、例えば、配線またはランドが含まれる。レジスト膜は、後工程にてはんだペーストが塗布される領域、および、レジスト膜が設けられるべきではない領域には形成されなくてもよい。
<1. First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view showing a
パターン形成装置1は、装置本体10と、制御部12とを備える。装置本体10は、ステージ20と、移動機構30と、印刷ヘッド40と、タンク45と、UV照射部50と、多孔質体60とを備える。
The
<ステージ>
ステージ20は、配線基板9を保持する部材である。ステージ20は、配線基板9を載置するための上面を有する。ステージ20は、例えば、直方体状の部材である。なお、ステージ20の上面に配線基板9を載置する場合、ステージ20と配線基板9との間に、後述する多孔質体60が配置される。
<Stage>
The
図2は、ステージ20を示す概略断面図である。ステージ20の上面には、複数の吸引穴21が分散して形成されている。各吸引穴21は、ステージ20内に設けられた流路23と、ステージ20外に設けられた配管25を介して、負圧発生部27に接続されている。負圧発生部27は、流路23および配管25内の雰囲気を排出することによって、吸引穴21内を負圧にする。負圧発生部27は、例えば、真空ポンプ、または、ファンなどで構成される。なお、負圧発生部27は、パターン形成装置1の外部に設けられた負圧源であってもよい。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the
<移動機構>
図1に戻って、移動機構30は、ステージ20に保持された状態の配線基板9に対して、印刷ヘッド40を相対的にX方向およびY方向に相対的に移動させる。移動機構30は、例えば、主走査移動部31と、副走査移動部33とを備える。主走査移動部31は、印刷ヘッド40に対して、ステージ20に保持された状態の配線基板9を、ステージ20の上面に平行なY方向(主走査方向)に移動させる。副走査移動部33は、ステージ20に保持された状態の配線基板9に対して、印刷ヘッド40をX方向(副走査方向)に移動させる。X方向は、Y方向に垂直であり、かつ、ステージ20に載置された状態の配線基板9の上面9sに平行な方向である。主走査移動部31および副走査移動部33の駆動機構として、例えば、モータを含むボールねじ機構、または、リニアモータ機構が採用され得る。
<Movement Mechanism>
Returning to FIG. 1 , the moving
なお、移動機構30は、印刷ヘッド40をX方向およびY方向の両方に移動させるように構成されていてもよい。また、移動機構30は、ステージ20をX方向およびY方向の両方に移動させるように構成されていてもよい。
Note that the moving
<印刷ヘッド>
印刷ヘッド40は、移動途上の配線基板9に向けてソルダレジストのインク(以下、単に「インク」と称する。)の微小液滴(インク滴)を吐出する。タンク45は、印刷ヘッド40に供給されるインクを貯留する。インクは、タンク45からチューブ47を介して印刷ヘッド40に供給される。印刷ヘッド40に供給されるインクは、例えば、エネルギー線(粒子線および電磁波を含む放射線)の照射によって硬化するインクであり、具体的には、UV硬化型インクである。
<Print head>
The
印刷ヘッド40は、ステージ20に対向する下面を有する。印刷ヘッド40の下面には、複数のノズルが設けられている。印刷ヘッド40は、インクジェット方式にて、各ノズルからインクの液滴を吐出する。インクは、ステージ20に保持された配線基板9の上面9sに向かって、-Z方向に吐出される。インクジェット方式としては、ピエゾ方式またはサーマル方式が採用され得る。
The
主走査移動部31が配線基板9を保持したステージ20をY方向に移動させつつ、印刷ヘッド40が複数のノズルからインク滴を吐出することによって、配線基板9におけるY方向に延びる領域に、インクが付与される。以下では、配線基板9に対する印刷ヘッド40のY方向の移動を「主走査」と称する。また、配線基板9に対する印刷ヘッド40のX方向の移動を「副走査」と称する。
While the main
UV照射部50は、UVランプを備えている。UV照射部50は、印刷ヘッド40よりも+Y側に位置する。UV照射部50は、印刷ヘッド40に固定されている。副走査移動部33は、印刷ヘッド40とともにUV照射部50を、X方向に移動させる。UV照射部50は、配線基板9に紫外線を照射することによって、印刷ヘッド40が配線基板9に付与したインクを硬化させる。UV照射部50は、エネルギー線を照射する照射部の例である。
The
UV照射部50でインクを硬化させるため、主走査では、印刷ヘッド40に対してステージ20に保持された配線基板9を+Y方向に移動させる。これにより、1回の主走査において、印刷ヘッド40が配線基板9にインクを付与できるとともに、配線基板9に付与されたインクをUV照射部50の紫外線で硬化させることができる。なお、UV照射部50が印刷ヘッド40に固定されていることは必須ではない。UV照射部50は、印刷ヘッド40から分離して設けられていてもよい。
In the main scanning, the
<多孔質体>
多孔質体60は、多孔質材料で構成されており、多数の細穴が空いた構造を有する。多孔質体60は、例えば、薄板状である。ただし、多孔質体60はシート状であってもよい。多孔質体60は、金属、紙、不織布、または軽石等の材料で形成される。
<Porous body>
The
図3は、ステージ20および多孔質体60を示す概略断面図である。多孔質体60がステージ20の上面に載置された状態で、負圧発生部27が、ステージ20の各吸引穴21内を負圧にすることによって、ステージ20の上側の雰囲気が、多孔質体60を介して各吸引穴21に吸い込まれる。これによって、多孔質体60がステージ20の上面に吸着される。ステージ20は、多孔質体60を保持する保持部の一例である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional
図1に示すように、パターン形成装置1は、保持部材29を有していてもよい。保持部材29は、例えば、ステージ20の上面に設けられていてもよい。保持部材29は、ステージ20の上面において、多孔質体60を位置決めしつつ保持する。
As shown in FIG. 1 , the
図4は、配線基板9が載置された状態のステージ20および多孔質体60を示す概略断面図である。図4に示すように、多孔質体60を介して配線基板9がステージ20の上面に載置された状態で、負圧発生部27が、ステージ20の各吸引穴21内を負圧にすると、多孔質体60の上方の雰囲気が多孔質体60を介して各吸引穴21に吸い込まれる。これにより、多孔質体60の上面に載置された配線基板9が、多孔質体60に吸着される。ステージ20の複数の吸引穴21、配管25、および負圧発生部27は、吸引機構の一例である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the
図4に示すように、ステージ20の上面には、+Z側に向かって順に、多孔質体60および配線基板9が積層される。すなわち、Z方向は、ステージ20の上面において多孔質体60および配線基板9が積層される方向(積層方向)と一致する。また、ステージ20に多孔質体60および配線基板9が積層された場合、Z方向は、多孔質体60の厚さ方向と一致し、かつ、配線基板9の厚さ方向と一致する。
As shown in FIG. 4, on the upper surface of the
なお、ステージ20の上面に複数の線状の溝が形成され、各溝内に吸引穴21が設けられていてもよい。この場合、配線基板9を溝に沿って吸着できる。また、ステージ20は、配線基板9を機械的に保持する保持具を備えていてもよい。例えば、ステージ20は、配線基板9の両側の側面を挟持する保持具を備えていてもよい。
A plurality of linear grooves may be formed on the upper surface of the
図4に示すように、配線基板9は、配線基板9を厚さ方向に貫通するいくつかの貫通穴91を有する。貫通穴91は、例えば、配線基板9の表側の配線と裏側との配線とを電気的に接続する配線を通すための穴、部品を差し込むための穴、または、ネジ止めを行うための穴である。図4に示すように、配線基板9が多孔質体60を介してステージ20に吸着された場合、貫通穴において、配線基板9の上面側から配線基板9の下面側へ向かう気流が発生し得る。図4に示す例では、貫通孔91は、ステージ20の吸引穴21とZ方向に重なる貫通穴91(以下、「第1貫通穴91a」)と、ステージ20の吸引穴21とZ方向に重ならない貫通穴91(以下、「第2貫通穴91b」)内とを含む。第1貫通孔91aは、吸引穴21の直上にある。このため、第2貫通孔91bよりも第1貫通孔91aの方で、強い気流が発生し得る。
As shown in FIG. 4, the
配線基板9の貫通穴91内に強い気流が発生すると、貫通穴91の周囲に吐出されたインク滴の着弾位置に乱れが生じ、印刷品質が低下し得る。そこで、パターン形成装置1では、あらかじめ、多孔質体60に対してインク滴を付与することによって、貫通穴91内の気流が抑制される。具体的には、配線基板9に対するパターン形成を行う前に、多孔質体60のうち、配線基板9の貫通穴91とZ方向に重なる領域(重複領域)にインク滴が吐出される。これにより、多孔質体60の重複領域にある細穴がインクで塞がれる。そうすると、配線基板9の貫通穴91における気流が抑制されるため、インク滴の着弾位置の乱れが低減される。
If a strong air current is generated in the through
図5は、制御部12のハードウェア構成を示すブロック図である。制御部12は、コンピュータとしての構成を備える。具体的には、制御部12は、プロセッサ71と、RAM72と、補助記憶装置73と、機器インターフェース74と、通信部75と、バス配線77とを備える。プロセッサ71は、バス配線77を介して、RAM72と、補助記憶装置73と、機器インターフェース74と、通信部75とに電気的に接続されている。
FIG. 5 is a block diagram showing the hardware configuration of the
プロセッサ71は、各種演算処理を行う回路であって、CPUまたはGPUなどで構成される。RAM72は、読み書き自在のメモリであって、プロセッサ71が処理する各種情報を記憶する。補助記憶装置73は、情報を非一過性に記憶する装置であって、ハードディスク等である。補助記憶装置73は、プログラムPおよび貫通穴情報D1を記憶している。貫通穴情報D1は、配線基板9における貫通孔91の位置および大きさを示す情報である。
The
機器インターフェース74は、外部装置(周辺装置など)と制御部12との間でデータのやりとりを仲介する媒介装置である。制御部12は、機器インターフェース74を介して、ディスプレイ101と、入力デバイス103と、読取装置105とにそれぞれ電気的に接続される。ディスプレイ101は、各種情報を表示する。入力デバイス103は、マウスまたはキーボードなどで構成される。制御部12は、入力デバイス103を介して、ユーザの入力を受け付ける。なお、ディスプレイ101をタッチパネルで構成することにより、ディスプレイ101を入力デバイス103として機能させてもよい。読取装置105は、記録媒体106に記録された情報を読み取る。記録媒体106は、例えば、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、または、メモリカードである。
The
通信部75は、装置本体10との間で信号の送受信を行う。制御部12は、装置本体10に制御信号を出力することによって、移動機構30によるステージ20および印刷ヘッド40の移動、印刷ヘッド40の各ノズルからのインク滴の吐出、およびUV照射部50によるUV照射を制御する。
The
制御部12は、例えば、読取装置105を介して、記録媒体106からプログラムPを読み出し、該プログラムPを補助記憶装置73に記憶させる。なお、制御部12は、プログラムPを、ネットワークを介して補助記憶装置73に記憶させてもよい。プロセッサ71は、プログラムPに従って、RAM72を利用しつつ演算処理を実行する。
For example, the
<画像形成装置1の動作>
図6は、パターン形成装置1が実行する処理の流れを示す図である。なお、以下の説明では、パターン形成装置1の各部の動作は、特に断らない限り、制御部12の制御に基づいて行われるものとする。
<Operation of
FIG. 6 is a diagram showing the flow of processing executed by the
パターン形成装置1のステージ20の上面に、多孔質体60が設置される(ステップS10)。具体的には、多孔質体60は、保持部材29によって、ステージ20の上面に保持されることにより位置決めされる。多孔質体60の設置は、不図示の搬送装置によって行われてもよいし、人の手作業によって行われてもよい。多孔質体60が位置決めされた後、制御部12は、負圧発生部27に吸引を開始させる(ステップS11)。これにより、多孔質体60がステージ20の上面に吸着される。
A
制御部12は、補助記憶装置73が記憶している貫通穴情報D1に基づいて、配線基板9が多孔質体60に載置された場合の、配線基板9の各貫通穴91の位置を取得する(ステップS12)。制御部12は、取得した各貫通穴91の位置に基づいて、多孔質体60に対するインク吐出、及び、UV照射を行う(ステップS13)。具体的には、制御部12は、移動機構30を制御することによって、ステージ20および多孔質体60に対して、印刷ヘッド40を主走査方向(Y方向)および副走査方向(X方向)に移動させる。そして、制御部12は、印刷ヘッド40の各ノズルからインク滴を吐出することにより、多孔質体60の上面に対してインク滴を吐出する。制御部12は、印刷ヘッド40がインク滴を吐出する領域を、貫通穴情報D1が示す各貫通穴91の位置および大きさに基づいて決定する。また、UV照射部50が、多孔質体60に吐出されたインクに紫外線を照射することによって、多孔質体60に付与されたインクが硬化する。これにより、配線基板9が多孔質体60に載置された場合の配線基板9の各貫通穴91の位置に合わせて、多孔質体60にインク硬化部61が形成される。
Based on the through-hole information D1 stored in the
図7は、多孔質体60に対するインク硬化部61の第1形成例を示す図である。図7に示す第1形成例では、多孔質体60のうち、配線基板9の第1貫通穴91aと重なる領域にインク硬化部61が形成されている。第1貫通穴91aは、ステージ20の吸引穴21(重複吸引穴21a)とZ方向に重なる穴であり、大きな気流が発生し得る。このため、多孔質体60のうち、配線基板9の第1貫通穴91aと重なる領域にインクを付与することによって、貫通穴91における気流を有効に抑制できる。第1形成例は、多孔質体60のうち、配線基板9の貫通穴91と重なる領域(第1重複領域)の一部にインク滴を吐出する例である。
FIG. 7 is a diagram showing a first formation example of the
図8は、多孔質体60に対するインク硬化部61の第2形成例を示す図である。図8に示す第2形成例では、多孔質体60のうち、配線基板9の第1貫通穴91aとZ方向に重なる領域に加えて、配線基板9の第2貫通穴91bとZ方向に重なる領域にも、インク硬化部61が形成されている。第2貫通穴91bは、ステージ20の吸引穴21とは重なっていないものの、多孔質体60の細穴を介して吸引穴21と連通しているために、気流が発生し得る。このため、配線基板9の第2貫通穴91bと重なる領域に、インク硬化部61を形成することによって、第2貫通穴91b内の気流をより抑制できる。したがって、配線基板9の第2貫通穴91bの周囲におけるインク滴の着弾位置の乱れを抑制できる。第2形成例は、多孔質体60のうち、配線基板9の貫通穴91と重なる領域(第1重複領域)のすべてにインク滴を吐出する例である。
FIG. 8 is a diagram showing a second example of formation of the
図9は、多孔質体60に対するインク硬化部61の第3形成例を示す図である。図9に示す第3形成例では、図7に示す第1形成例と同様に、多孔質体60のうち、配線基板9の第1貫通穴91aと重なる領域にインク硬化部61が形成されている。ただし、第3形成例では、多孔質体60のうち、重複吸引穴21aと重なる領域に、インク硬化部61が形成されている。第1貫通穴91aの内径よりも、ステージ20の吸引穴21の内径が大きい場合、図9に示すように、各インク硬化部61は、図7に示すインク硬化部61よりも径が大きくなる。ステージ20における吸引穴21の位置および大きさは、例えば、補助記憶装置73があらかじめ記憶していてもよい。
FIG. 9 is a diagram showing a third formation example of the
第3形成例では、ステージ20の吸引穴21のうち、配線基板9の第1貫通穴91aとZ方向に重なる重複吸引穴21aを塞ぐように、多孔質体60に対してインク硬化部61が形成される。このため、第1貫通穴91a内の気流をより一層抑制できる。第3形成例は、多孔質体60のうち、ステージ20の重複吸引穴21aと重なる領域(第2重複領域)のすべてにインク滴を吐出する例である。
In the third formation example, the
なお、多孔質体60のうち、ステージ20の重複吸引穴21aと重なる領域の一部のみにインク滴が吐出されるようにしてもよい。また、図8に示す第2形成例において、図9に示す第3形成例と同様に、重複吸引穴21aを塞ぐように、多孔質体60に対してインク硬化部61が形成されてもよい。
It should be noted that ink droplets may be ejected only on a part of the
図6に戻って、多孔質体60に対するインク吐出およびUV照射が完了すると、制御部12は、負圧発生部27による吸引を解除する(ステップS14)。負圧発生部27による吸引が解除された後、配線基板9が、多孔質体60の上面に載置される(ステップS15)。配線基板9の載置は、不図示の搬送装置によって行われてもよいし、人の手作業によって行われてもよい。
Returning to FIG. 6, when ink ejection and UV irradiation to the
なお、ステージ20の上面に、細い棒状であって、Z方向に昇降駆動される複数の昇降ピン(不図示)が設けられてもよい。各昇降ピンの上端は、ステージ20の上面から突出する上位置と、ステージ20に埋没する下位置との間で移動する。ステージ20に配線基板9を載置する場合、上位置に配置させた各昇降ピンの上端に配線基板9を載置させ、各昇降ピンを下位置に移動させることによって、配線基板9が多孔質体60に載置されてもよい。この場合、多孔質体60に、いくつかの昇降ピンが挿通される複数の貫通穴が設けられていてもよい。
A plurality of thin rod-shaped lifting pins (not shown) that are driven to move up and down in the Z direction may be provided on the upper surface of the
配線基板9が多孔質体60に載置された後、制御部12は、負圧発生部27に吸引を開始させる(ステップS16)。これにより、配線基板9が多孔質体60に吸着される。
After the
配線基板9が多孔質体60に吸着されると、制御部12は、配線基板9に対するインク滴の吐出を行うとともに、配線基板9に付与されたインクに紫外線を照射する(ステップS17)。具体的には、制御部12は、移動機構30によってステージ20に吸着された配線基板9を、印刷ヘッド40に対して相対的に移動させつつ、印刷ヘッド40の各ノズルからインク滴を吐出させる。配線基板9におけるインクが付与される位置は、パターンデータに基づいて決定される。また、UV照射部50が、多孔質体60に吐出されたインクに紫外線を照射することによって、配線基板9に付与されたインクが硬化する。これにより、配線基板9の上面にレジスト膜が形成される。
When the
配線基板9に対するインク吐出およびUV照射が完了すると、制御部12は、負圧発生部27による吸引を解除する(ステップS18)。負圧発生部27による吸引が解除された後、配線基板9は、パターン形成装置1から搬出される(ステップS19)。
When the ink ejection and UV irradiation to the
貫通穴91の位置が同じである同種の配線基板9に対して、連続してパターンを形成する場合には、同じ多孔質体60を再利用してもよい。また、貫通穴91の位置が異なる種類の配線基板9にパターンを形成する場合には、配線基板9の種類毎に、貫通穴91の位置に応じて多孔質体60にインク硬化部61を形成するとよい。
The same
パターン形成装置1によると、多孔質体60のうち、配線基板9の貫通穴91と重なる重複領域にインクを付与することによって、配線基板9の貫通穴91内の気流が抑制される。したがって、配線基板9の上面にインク滴を吐出する際に、配線基板9の貫通穴91の周囲において、インクの着弾位置が気流によって乱れることを抑制できる。したがって、配線基板9に対するパターン形成を良好に行うことができる。
According to the
また、多孔質体60と配線基板9とに対して、それぞれ同じインクを付与するため、専用のインクを調整する必要がなく、また、専用の印刷ヘッドを設ける必要もない。このため、装置コストが増加することを抑制できる。なお、多孔質体60と配線基板9とに対して、それぞれ異なる種類のインクが付与されるようにしてもよい。
In addition, since the same ink is applied to the
<2. 第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。なお、以降の説明において、既に説明した要素と同様の機能を有する要素については、同じ符号又はアルファベット文字を追加した符号を付して、詳細な説明を省略する場合がある。
<2. Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described. In the following description, elements having functions similar to those already described may be assigned the same reference numerals or reference numerals with additional alphabetic characters, and detailed description thereof may be omitted.
第1実施形態では、多孔質体60の上面に配線基板9を載置する前に、多孔質体60に対してインクが付与される。しかしながら、多孔質体60の上面に配線基板9が載置された状態で、多孔質体60にインクが付与されてもよい。
In the first embodiment, ink is applied to the
図10は、第2実施形態に係るステージ20および多孔質体60を示す概略断面図である。図10に示すように、配線基板9が多孔質体60に載置された状態で多孔質体60にインクを付与する場合、制御部12は、印刷ヘッド40に、配線基板9の各貫通穴91の内側へインク滴を吐出させる。これにより、配線基板9の各貫通穴91を通じて、多孔質体60の上面にインクが付与される。また、UV照射部50が、配線基板9の各貫通穴91を介して、多孔質体60の上面のインクに紫外線を照射する。これによって、多孔質体60の上面のうち、配線基板9の貫通穴91と重なる領域にインク硬化部61が形成される。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the
本実施形態の場合、多孔質体60に対するインク滴の吐出が、多孔質体60に配線基板9を載置した状態で行われる。このため、多孔質体60に対するインク滴の吐出が完了した後すぐに配線基板9に対するパターン形成へ移行できる。これにより、例えば、負圧発生部27による吸引を解除する処理(図6:ステップS14)および吸引を開始する処理(図6:ステップS16)等を省略できる。したがって、配線基板9に対してパターンを効率良く形成できる。
In this embodiment, ink droplets are ejected onto the
パターン形成装置1は、多孔質体60の上面に載置された配線基板9の上面を撮像するカメラ(不図示)を備えていてもよい。この場合、制御部12は、カメラが撮像した画像に基づいて、配線基板9の各貫通穴91の位置および大きさを取得してもよい。そして、制御部12は、取得した各貫通孔91の位置および大きさに基づいて、多孔質体60におけるインク滴を吐出すべき領域を決定してもよい。
The
<3. 変形例>
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
<3. Variation>
Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above, and various modifications are possible.
例えば、多孔質体60を堅い材質とすることで、多孔質体60で配線基板9を支持してもよい。この場合、ステージ20は、必須ではなく、省略可能である。ステージ20を省略する場合、多孔質体60を移動機構30の主走査移動部31に連結するための保持部が設けられてもよい。また、ステージ20を省略する場合、配管25を介して多孔質体60を負圧発生部27に接続するとよい。これにより、負圧発生部27が多孔質体60の多数の細穴を負圧にできるため、配線基板9を多孔質体60に吸着できる。
For example, the
この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。 Although the present invention has been described in detail, the above description is, in all aspects, illustrative and not intended to limit the present invention. It is understood that numerous variations not illustrated can be envisioned without departing from the scope of the invention. Each configuration described in each of the above embodiments and modifications can be appropriately combined or omitted as long as they do not contradict each other.
1 パターン形成装置
12 制御部
20 ステージ(保持部)
21 吸引穴
21a 重複吸引穴
25 配管
27 負圧発生部
30 移動機構
40 印刷ヘッド
60 多孔質体
9 配線基板
91 貫通穴
REFERENCE SIGNS
21
Claims (8)
貫通穴を有する基板が載置される上面を有するとともに、多数の孔が空いた構造を有する多孔質体と、
前記多孔質体を介して前記多孔質体の上方の雰囲気を吸引することによって、前記基板を前記多孔質体に吸着させる吸引機構と、
インク滴を吐出する印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドに対して、前記多孔質体を相対的に移動させる移動機構と、
前記印刷ヘッドおよび前記移動機構を制御する制御部と、
を備え、
前記多孔質体の上面は、前記多孔質体の上面に前記基板が載置された場合に、前記基板の前記貫通穴と重なる第1重複領域を有し、
前記制御部は、前記印刷ヘッドに、前記多孔質体の前記第1重複領域のうち少なくとも一部に対してインク滴を吐出させる、パターン形成装置。 A patterning device comprising:
a porous body having an upper surface on which a substrate having through holes is placed and having a structure with a large number of holes;
a suction mechanism for adsorbing the substrate to the porous body by sucking the atmosphere above the porous body through the porous body;
a print head that ejects ink droplets;
a moving mechanism for moving the porous body relative to the print head;
a control unit that controls the print head and the moving mechanism;
with
the top surface of the porous body has a first overlapping region that overlaps with the through hole of the substrate when the substrate is placed on the top surface of the porous body;
The control unit causes the print head to eject ink droplets onto at least a portion of the first overlap region of the porous body.
前記制御部は、前記印刷ヘッドに、前記多孔質体の前記第1重複領域のすべてに対してインク滴を吐出させる、パターン形成装置。 The pattern forming apparatus according to claim 1,
The pattern forming device, wherein the control section causes the print head to eject ink droplets onto all of the first overlapping regions of the porous body.
前記吸引機構は、
前記多孔質体を保持する上面を有するとともに、当該上面に複数の吸引穴が分散して設けられている保持部と、
前記複数の吸引穴内を負圧にする負圧発生部と、
を有する、パターン形成装置。 The pattern forming apparatus according to claim 1 or 2,
The suction mechanism is
a holding part having an upper surface for holding the porous body and having a plurality of suction holes dispersedly provided on the upper surface;
a negative pressure generator that creates a negative pressure in the plurality of suction holes;
A patterning device comprising:
前記複数の吸引穴は、前記多孔質体に前記基板が載置された場合に前記基板の前記貫通穴と重なる重複吸引穴を含み、
前記多孔質体の上面は、前記重複吸引穴と重なる第2重複領域を有し、
前記制御部は、前記印刷ヘッドに、前記多孔質体の前記第2重複領域のうち少なくとも一部に対してインク滴を吐出させる、パターン形成装置。 The pattern forming apparatus according to claim 3,
the plurality of suction holes include overlapping suction holes that overlap the through holes of the substrate when the substrate is placed on the porous body;
The upper surface of the porous body has a second overlapping region overlapping with the overlapping suction holes,
The control unit causes the print head to eject ink droplets onto at least a portion of the second overlap region of the porous body.
前記制御部は、前記印刷ヘッドに、前記多孔質体の前記第2重複領域のすべてに対してインク滴を吐出させる、パターン形成装置。 The pattern forming apparatus according to claim 4,
The pattern forming device, wherein the control section causes the print head to eject ink droplets onto all of the second overlapping regions of the porous body.
前記制御部は、前記印刷ヘッドに、前記多孔質体の上面に載置されている前記基板の前記貫通穴の内側にインク滴を吐出させる、パターン形成装置。 The pattern forming apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The control unit causes the print head to eject ink droplets inside the through-holes of the substrate placed on the upper surface of the porous body.
a) 貫通穴を有する基板を、複数の穴が空いた構造を有する多孔質体に吸着させる工程と、
b) 前記多孔質体のうち、前記基板が前記多孔質体に載置された場合に前記基板の貫通穴と重なる第1重複領域の少なくとも一部に対して、インク滴を吐出する工程と、
c) 前記工程a)および前記工程b)の後、前記基板の上面に対してインク滴を吐出する工程と、
を含む、パターン形成方法。 A pattern forming method comprising:
a) a step of adsorbing a substrate having through holes to a porous body having a structure with a plurality of holes;
b) ejecting ink droplets onto at least a portion of a first overlap region of the porous body that overlaps with the through hole of the substrate when the substrate is placed on the porous body;
c) after steps a) and b), ejecting ink droplets onto the top surface of the substrate;
A method of forming a pattern, comprising:
前記工程b)は、前記工程a)の後に実行され、
前記工程b)は、前記基板の前記貫通穴の内側にインク滴を吐出することによって、前記多孔質体の上面にインクを付与する工程である、パターン形成方法。 The pattern forming method according to claim 7,
said step b) is performed after said step a);
The step b) is a pattern forming method in which ink is applied to the upper surface of the porous body by ejecting ink droplets into the through holes of the substrate.
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