JP4366377B2 - Circuit pattern forming method and circuit pattern forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、電子機器、電気機器、コンピューター、通信機器等に用いられる回路基板の回路パターンを形成する回路パターン形成方法および回路パターン形成装置に関する。特に基材上に回路パターン形成用の溶液を吐出して回路を形成する回路パターン形成方法および回路パターン形成装置に関する。   The present invention relates to a circuit pattern forming method and a circuit pattern forming apparatus for forming a circuit pattern of a circuit board used for an electronic device, an electric device, a computer, a communication device and the like. In particular, the present invention relates to a circuit pattern forming method and a circuit pattern forming apparatus for forming a circuit by discharging a circuit pattern forming solution onto a substrate.

電子機器や通信機器、コンピューター等に設けられる回路基板には、LSI等の半導体や各種電子部品等が実装される。回路基板には多くの種類があり、セラミックを基材とするもの、ガラス繊維などの補強材とエポキシ樹脂などの合成樹脂との複合材を基材として用いるもの、ポリエステル樹脂やアラミド樹脂等の可撓性フィルムを基材とするものなどがある。また、回路基板は、かつては片面基板や両面基板がほとんどであったが、装置の小型化、高密度化に従って、回路パターンを積層したものが用いられるようになってきており、現在では8層や16層などの多層回路基板が主流となっている。また、回路パターンも電子回路の高速化に伴ってパターンの微細化および高密度化が急速に進んでいる。   A circuit board provided in an electronic device, a communication device, a computer, or the like is mounted with a semiconductor such as an LSI or various electronic components. There are many types of circuit boards, including those based on ceramic, those using a composite material of a reinforcing material such as glass fiber and a synthetic resin such as epoxy resin, polyester resin, aramid resin, etc. Some have a flexible film as a base material. In addition, circuit boards used to be mostly single-sided boards or double-sided boards. However, as circuit boards are becoming smaller and higher in density, boards with circuit patterns are being used, and now there are 8 layers. Multi-layer circuit boards with 16 or 16 layers are the mainstream. Also, circuit patterns have been rapidly miniaturized and densified with the increase in the speed of electronic circuits.

特許文献1には導電性溶液と絶縁性溶液をインクジェット法によって、直接、基材表面上に吐出して導電パターンと絶縁パターンを描画し、回路を形成する方法が開示されている。この方法によれば、サブトラクテイブ法が不要となり、工程数が少なくなり、メッキ工程やエッチング工程において発生する廃液処理もなくなると言うメリットがある。   Patent Document 1 discloses a method of forming a circuit by drawing a conductive pattern and an insulating pattern by ejecting a conductive solution and an insulating solution directly onto the surface of a substrate by an ink jet method. According to this method, there is an advantage that the subtractive method is not required, the number of processes is reduced, and there is no waste liquid treatment generated in the plating process or the etching process.

この特許文献1では、インクジェット印刷機により吐出されるインク液滴のうち、隣接する液滴同士が互いに重なるように回路パターンを形成している。これは、隣接する液滴同士が重なっていないと、液滴が互いに接触していない部分が断線の原因となるからである。しかし、この方法では、基材上に吐出した液滴が既に基材上にある液滴と接触することにより、接触した液滴が合体して液だまりが発生することがある。   In Patent Document 1, a circuit pattern is formed so that adjacent droplets of ink droplets discharged by an ink jet printer overlap each other. This is because if the adjacent droplets do not overlap, the portion where the droplets are not in contact with each other causes disconnection. However, in this method, the liquid droplets discharged onto the base material come into contact with the liquid droplets already on the base material, so that the liquid droplets that come into contact with each other may form a liquid pool.

ここで、液だまりについて説明する。
図18は配線パターン200において、液だまり201,203が発生した状態を示したものである。液だまり201,203は、基材上に吐出した液滴が既に基材上にある液滴と接触することにより、吐出された液滴が、既に基材上に吐出されている液滴の方へ引き寄せられることによって発生する。さらにこの液だまりが拡がると、203に示すようにそれ203自身が他のパターンと接触して短絡を起こしてしまうことがある。また、吐出ヘッドの吐出誤差などによって、吐出された液滴が、基材上に既に吐出されている液滴に対して接触しない位置に着弾してしまった場合には、その液滴は周囲のパターンから離間した状態で定着されることとなる。この場合、図18の202に示す部分のように断線が発生する。
Here, the liquid pool will be described.
FIG. 18 shows a state in which liquid pools 201 and 203 are generated in the wiring pattern 200. The liquid reservoirs 201 and 203 are liquid droplets that have already been ejected onto the base material when the liquid droplets ejected onto the base material come into contact with the liquid droplets already on the base material. It is caused by being drawn to. If this liquid pool further expands, as shown at 203, the 203 itself may come into contact with other patterns and cause a short circuit. Also, if the ejected droplets land on a position where they do not contact the droplets already ejected on the substrate due to ejection errors of the ejection head, the droplets Fixing is performed in a state separated from the pattern. In this case, disconnection occurs as indicated by a portion 202 in FIG.

そこで、特許文献2に開示されているような、上記液だまりを防止して断線や短絡等の問題が生じないようにするための提案が成されている。この方法では、図19(a)および(b)に示すように、まず、第1吐出工程として、ヘッド1002から液滴1003を吐出して基材1001上にドット1006を形成する。このドット1006は、基材1001上に着弾した後の液滴の直径1004よりも大きいピッチ1005で形成されている。なお、ここで言うピッチとは、隣接するドットの各々の中心の間の距離を意味する。   In view of this, a proposal has been made to prevent the above-described liquid pool and prevent problems such as disconnection and short circuit as disclosed in Patent Document 2. In this method, as shown in FIGS. 19A and 19B, first, as a first discharge step, droplets 1003 are discharged from the head 1002 to form dots 1006 on the substrate 1001. The dots 1006 are formed at a pitch 1005 that is larger than the diameter 1004 of the droplets after landing on the substrate 1001. The pitch here means the distance between the centers of adjacent dots.

その後、乾燥工程を施し、第1吐出工程にて形成したドット1006を定着させた後、第2吐出工程としてドット1007を形成する。ドット1007の形成字には、液滴1003を第1吐出工程における吐出位置と異なる位置に第1吐出工程と同じピッチ1005で吐出する。そして再度乾燥工程を施し、第2吐出工程にて形成したドット1007を定着させた後、第3吐出工程としてドット1008を形成する。このドット1008の形成時には、液滴1003を第1吐出工程におけるピッチ1005より小さいピッチで吐出する。   Thereafter, a drying process is performed to fix the dots 1006 formed in the first ejection process, and then dots 1007 are formed as a second ejection process. In the formation of the dots 1007, droplets 1003 are discharged at the same pitch 1005 as in the first discharge step at a position different from the discharge position in the first discharge step. Then, a drying process is performed again to fix the dots 1007 formed in the second ejection process, and then dots 1008 are formed as a third ejection process. When forming the dots 1008, the droplets 1003 are ejected at a pitch smaller than the pitch 1005 in the first ejection process.

このように特許文献2では、基材上に間隔をおいてドットを形成し、それらのドットを乾燥工程にて定着させてから、各ドット間に液滴を吐出するようになっている。このため、着弾した液滴が基材上に既に存在するドットの方へ引き寄せられることはなくなり、液だまりを防止することができる。さらに、特許文献2では、図19(b)に示すように、形成される回路の厚膜化を図ることで断線や短絡等の問題が生じないようにしている。   As described above, in Patent Document 2, dots are formed on a substrate at intervals, and after fixing the dots in a drying process, droplets are ejected between the dots. For this reason, the landed droplets are not attracted toward the dots already existing on the base material, and the liquid pool can be prevented. Furthermore, in Patent Document 2, as shown in FIG. 19 (b), problems such as disconnection and short circuit do not occur by increasing the thickness of the formed circuit.

特開平07−245467号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-245467 特開2003−133691号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-136991

しかしながら、特許文献2に記載の技術は、各吐出工程後に乾燥工程を施し、かつ厚膜化を図るようになっているため、第3吐出工程後の回路パターンの厚さが不均一な状態になり、表面の平坦性が損なわれるという問題がある。このため、多層回路基板を形成する際に必須とされる薄膜で均一な厚さおよび平坦性を有する回路パターンを形成するには不向きである。これに対し、近年では回路基板は高密度化してきており、薄膜を多層構造で形成できる回路パターンの要求が高まりつつあるが、特許文献2の技術では、この要求に十分に対応し難いものとなっている。   However, since the technique described in Patent Document 2 performs a drying process after each discharge process and increases the thickness of the film, the circuit pattern after the third discharge process has a non-uniform thickness. Therefore, there is a problem that the flatness of the surface is impaired. For this reason, it is unsuitable for forming a circuit pattern having a uniform thickness and flatness with a thin film essential for forming a multilayer circuit board. On the other hand, in recent years, circuit boards have become denser, and there is an increasing demand for circuit patterns capable of forming a thin film with a multi-layer structure. However, the technique of Patent Document 2 cannot sufficiently meet this requirement. It has become.

本発明は、上記従来技術の問題に着目してなされたものであり、基材上に回路パターンを形成する際に断線や短絡等の問題が生じず、薄膜で均一な厚さの回路パターンを形成することができる回路パターン形成装置および回路パターン形成方法の提供を目的とする。   The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems of the prior art, and when forming a circuit pattern on a substrate, problems such as disconnection and short circuit do not occur, and a circuit pattern having a uniform thickness is formed with a thin film. An object of the present invention is to provide a circuit pattern forming apparatus and a circuit pattern forming method that can be formed.

上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を有する。
すなわち、本発明の第1の形態は、液体吐出手段を用いて回路パターン形成用の液体を基材に吐出することにより回路パターンを形成する回路パターン形成方法であって第1のノズルから大液滴の液体を吐出させ、前記基材上に液状の第1のドットを隙間を置いて複数形成する第1の吐出工程と、前記液状の第1のドットが固化する前に第2のノズルから前記大液滴より小さい小液滴を吐出させ、前記基材上の前記液状の第1のドット間に液状の第2のドットをさらに形成し、前記液状の第1のドットと前記液状の第2のドットとが混ざり合うことで平坦化した液状の回路パターンを形成する第2の吐出工程と、前記液状の回路パターンを加熱することで固化させる定着工程と、を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
In other words, the first aspect of the present invention is a circuit pattern forming method for forming a circuit pattern by discharging a liquid for forming a circuit pattern onto a substrate using a liquid discharge means, which is greatly increased from the first nozzle. A first ejection step of ejecting liquid droplets to form a plurality of liquid first dots on the substrate with a gap, and a second nozzle before the liquid first dots solidify A small liquid droplet smaller than the large liquid droplet is discharged , and a liquid second dot is further formed between the liquid first dots on the substrate, and the liquid first dot and the liquid liquid are formed. A second ejection step of forming a liquid circuit pattern flattened by mixing with the second dots; and a fixing step of solidifying the liquid circuit pattern by heating. To do.

本発明の第2の形態は、回路パターン形成用の液体を液体吐出手段によって基材に吐出することにより、前記基材上に液状のドットを複数形成することで回路パターンを形成する回路パターン形成装置であって、前記液体吐出手段を前記基材に対して相対移動させる移動手段と、前記液体吐出手段と基材との相対位置を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された液体吐出手段と基材との相対位置および回路パターンを形成するデータに基づいて、第1のノズルから大液滴の液体を吐出し前記基材に液状の第1のドットを隙間を置いて形成させた後に、前記液状の第1のドットが固化する前に第2のノズルから前記大液滴より小さい小液滴を吐出させ前記基材に形成された前記液状の第1のドット間に液状の第2のドットをさらに形成して前記液状の第1のドットと前記液状の第2のドットとが混ざり合うことで平坦化した液状の回路パターンを形成させる制御手段と、を備えたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, a circuit pattern is formed by forming a circuit pattern by forming a plurality of liquid dots on the substrate by discharging a liquid for forming a circuit pattern onto the substrate by a liquid discharge unit. An apparatus for moving the liquid ejection unit relative to the substrate; a detection unit for detecting a relative position between the liquid ejection unit and the substrate; and a liquid ejection detected by the detection unit. Based on the relative position between the means and the substrate and the data forming the circuit pattern, a large liquid drop was ejected from the first nozzle to form a liquid first dot on the substrate. later, the liquid between the first dot of the liquid formed in said said substrate by ejecting large liquid droplets smaller than the small droplet from the second nozzle before the first dot of the liquid is solidified Shape 2 dots further And control means for forming a liquid circuit pattern that is flattened by mixing the liquid first dots and the liquid second dots .

本発明は、基材上に形成されるドットの間に隙間が形成されるよう液滴を吐出させた後、基材上に形成されたドットが固化する前に、連結すべきドットとドットの隙間に液滴を吐出させるようにする。これにより、基材上に略均一な厚さを有する平坦な薄膜を容易に形成することができる。このため、本発明は、断線や短絡等の問題および誤導通などの発生を軽減することができ、近年の回路基板に要請されている高密度化および多層化にも対応することができる。   In the present invention, after the droplets are ejected so that a gap is formed between the dots formed on the substrate, before the dots formed on the substrate solidify, the dots to be connected A droplet is discharged in the gap. Thereby, a flat thin film having a substantially uniform thickness can be easily formed on the substrate. For this reason, the present invention can reduce the occurrence of problems such as disconnection and short circuit and erroneous conduction, and can also cope with higher density and multilayering required for circuit boards in recent years.

以下本発明の実施形態を、下記の順序に従って説明する。
1.回路パターン形成装置の構成
2.制御系の構成
3.回路形成位置の制御
4.回路パターン形成に使用される材料
4−1.基材
4−2.導電性溶液と絶縁性溶液
5.回路パターン形成方法
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in the following order.
1. 1. Configuration of circuit pattern forming apparatus 2. Configuration of control system 3. Control of circuit formation position Materials used for circuit pattern formation 4-1. Substrate 4-2. 4. Conductive solution and insulating solution Circuit pattern forming method

[1.回路パターン形成装置の構成]
まず本発明の実施形態として、基材上に絶縁パターンと導電パターンからなる回路パターンを形成するために使用される回路パターン形成装置を説明する。
[1. Configuration of circuit pattern forming apparatus]
First, as an embodiment of the present invention, a circuit pattern forming apparatus used for forming a circuit pattern composed of an insulating pattern and a conductive pattern on a substrate will be described.

図1に示す本実施形態で用いる回路パターン形成装置は、主走査方向(X方向)に沿って往復移動するキャリッジ109と、回路パターンを形成するための基材1が搭載されるステージ103などを有している。このキャリッジには、基材1上に絶縁性溶液を吐出する液体吐出ヘッド2と、導電性溶液を噴射するための液体吐出ヘッド3と、両液体吐出ヘッド2、3に絶縁性溶液、導電性溶液をそれぞれ供給するための2つのタンク(不図示)と、が搭載されている。   A circuit pattern forming apparatus used in the present embodiment shown in FIG. 1 includes a carriage 109 that reciprocates along the main scanning direction (X direction), a stage 103 on which a substrate 1 for forming a circuit pattern is mounted, and the like. Have. In this carriage, a liquid discharge head 2 for discharging an insulating solution onto a substrate 1, a liquid discharge head 3 for injecting a conductive solution, and an insulating solution and a conductive material for both liquid discharge heads 2 and 3 are provided. Two tanks (not shown) for supplying each solution are mounted.

図2は、液体吐出ヘッド2のオリフィス面に配置されているノズル列を模式的に示す図である。図2に示すように、液体吐出ヘッド2には比較的大きい液滴を吐出する大ノズル20と、大ノズル20が等間隔に並ぶ大ノズル列30aが配置されている。なお、図2には記載していないが、液体吐出ヘッド3も液体吐出ヘッド2と同様な大ノズル20と大ノズル列30aが配置されている。   FIG. 2 is a diagram schematically illustrating nozzle rows arranged on the orifice surface of the liquid discharge head 2. As shown in FIG. 2, the liquid ejection head 2 is provided with a large nozzle 20 that ejects relatively large droplets and a large nozzle row 30a in which the large nozzles 20 are arranged at equal intervals. Although not shown in FIG. 2, the liquid ejection head 3 is also provided with a large nozzle 20 and a large nozzle row 30 a similar to the liquid ejection head 2.

また、図1において、キャリッジ109を往路方向への移動(以下、往走査と称す)および復路方向への移動(以下、復走査と称す)させる動力源としてCRリニアモータ(キャリッジリニアモータ)101が設けられる。さらに、基材1をY方向へと移動させる基材移動手段として、ステージ103およびLFリニアモータ(ラインフィードリニアモータ)102が設けられている。LFリニアモータ102は定盤108に確固に固定されており、ステージ103が移動しても基材1を載せるステージ103の上面を、定盤108の上面に対して常に平行に保ち得るようになっている。一方、CRリニアモータ101は定盤108の上にベース104および105を介して高い剛性を保つよう固定されている。   In FIG. 1, a CR linear motor (carriage linear motor) 101 is used as a power source for moving the carriage 109 in the forward direction (hereinafter referred to as forward scanning) and in the backward direction (hereinafter referred to as backward scanning). Provided. Furthermore, a stage 103 and an LF linear motor (line feed linear motor) 102 are provided as a substrate moving means for moving the substrate 1 in the Y direction. The LF linear motor 102 is firmly fixed to the surface plate 108 so that the upper surface of the stage 103 on which the substrate 1 is placed can always be kept parallel to the upper surface of the surface plate 108 even if the stage 103 moves. ing. On the other hand, the CR linear motor 101 is fixed on the surface plate 108 through the bases 104 and 105 so as to maintain high rigidity.

また、キャリッジ109は、定盤面の上面、すなわちステージ表面に対し、主走査方向(X方向)に沿って往復移動する。CRリニアモータ101およびLFリニアモータ102にはそれぞれリニアエンコーダ111、112および原点センサ106、107が内蔵されており、それらの出力は、各リニアモータの駆動時時のサーボ制御入力として利用される。さらに、キャリッジ側のリニアエンコーダ111は溶液の吐出タイミングの生成にも利用される。
また、本実施形態における回路パターン形成装置には、ホスト装置として不図示のパーソナルコンピュータが接続されている。このパーソナルコンピュータから送られた図形情報(回路パターン情報)に基づいて、回路パターン形成装置は、液体吐出ヘッド2,3の移動、各溶液の吐出、およびステージ103の移動などを行い、基材1の表面に回路パターンを形成する。
Further, the carriage 109 reciprocates along the main scanning direction (X direction) with respect to the upper surface of the surface plate surface, that is, the stage surface. The CR linear motor 101 and the LF linear motor 102 incorporate linear encoders 111 and 112 and origin sensors 106 and 107, respectively, and their outputs are used as servo control inputs when each linear motor is driven. Furthermore, the linear encoder 111 on the carriage side is also used for generating the discharge timing of the solution.
In addition, a personal computer (not shown) is connected as a host device to the circuit pattern forming apparatus in the present embodiment. Based on the graphic information (circuit pattern information) sent from the personal computer, the circuit pattern forming apparatus moves the liquid discharge heads 2 and 3, discharges each solution, moves the stage 103, etc. A circuit pattern is formed on the surface.

なお、基材1を支持しているステージ103の下側には、加熱ヒータ(不図示)が埋め込まれており、この加熱ヒータで基材上に描画された回路パターンを加熱することにより、回路パターンを定着させるようになっている。本実施形態の場合、回路パターンの定着が目的であるため、加熱ヒータの設定温度は40〜70℃としている。このようにステージ103内に加熱ヒータを埋め込むという簡易的な構成でも充分に基材1上の溶液を定着させることが可能である。なお、定着を完了すれば回路基板として機能上の問題が生じることはないが、さらに導体パターンの導電性の向上と、絶縁パターンの絶縁性向上を望むのであれば、別途用意されたベーク装置により焼成すると良い。   A heater (not shown) is embedded under the stage 103 that supports the substrate 1, and the circuit pattern drawn on the substrate is heated by the heater so that a circuit is formed. The pattern is fixed. In the case of this embodiment, since the purpose is to fix the circuit pattern, the set temperature of the heater is set to 40 to 70 ° C. Thus, the solution on the substrate 1 can be sufficiently fixed even with a simple configuration in which the heater is embedded in the stage 103. If fixing is completed, there will be no functional problem as a circuit board. However, if you want to further improve the conductivity of the conductor pattern and the insulation of the insulation pattern, use a separately prepared bake device. It is good to fire.

[2.制御系の構成]
次に、本実施形態の回路パターン形成装置の制御系について説明する。
図3は、本実施形態の回路パターン形成装置における制御系の全体構成を概略的に示すブロック図である。機構部46は、液体吐出ヘッド2を搭載したキャリッジ109を主走査方向に移動させるためのCRリニアモータ101、基材1を搭載したステージ103を搬送するLFリニアモータ102などを備えている。
[2. Configuration of control system]
Next, a control system of the circuit pattern forming apparatus of this embodiment will be described.
FIG. 3 is a block diagram schematically showing the overall configuration of the control system in the circuit pattern forming apparatus of the present embodiment. The mechanism unit 46 includes a CR linear motor 101 for moving the carriage 109 on which the liquid discharge head 2 is mounted in the main scanning direction, an LF linear motor 102 for transporting the stage 103 on which the substrate 1 is mounted, and the like.

主制御部44は、液体吐出ヘッドおよび機構部46等をはじめとする本実施形態における回路パターン形成装置全体を制御する中枢部分である。この主制御部44は、CPUおよび動作プログラムなどを格納してなるROM、種々のデータの書き込みおよび読み出しを可能とする作業用RAMなどを備えている。   The main control unit 44 is a central part that controls the entire circuit pattern forming apparatus according to the present embodiment including the liquid discharge head and the mechanism unit 46. The main control unit 44 includes a ROM that stores a CPU, an operation program, and the like, and a working RAM that enables writing and reading of various data.

主制御部44は、機構部46に対し制御信号を出力してキャリッジ109の移動やステージ103の移動などの機構制御を行う。さらに、主制御部44は、ヘッド制御部42、メモリ制御部50および描画位置信号発生部41などとの間でも信号の授受を行い、液体吐出ヘッド2の駆動を制御する。I/F部47は、不図示のパソコンと回路パターン形成装置とのインターフェース部分でパソコンからコマンドおよび回路パターンの描画データ(回路パターン形成データ)の受信を行う。メモリ制御部50は、I/F部47から入力されたコマンドを主制御部44に転送すると共に、主制御部44の制御の下で描画データをバッファメモリ45に書き込むようアドレス信号と書き込みタイミング信号を生成する。   The main control unit 44 outputs a control signal to the mechanism unit 46 to perform mechanism control such as movement of the carriage 109 and movement of the stage 103. Further, the main control unit 44 also exchanges signals with the head control unit 42, the memory control unit 50, the drawing position signal generation unit 41, and the like, and controls the driving of the liquid ejection head 2. The I / F unit 47 receives commands and circuit pattern drawing data (circuit pattern formation data) from a personal computer at an interface portion between a personal computer (not shown) and a circuit pattern forming apparatus. The memory control unit 50 transfers the command input from the I / F unit 47 to the main control unit 44 and, at the same time, controls the main control unit 44 to write the drawing data into the buffer memory 45 and the address signal and the write timing signal. Is generated.

さらに、主制御部44は、I/F部47から入力されたコマンドを解析し、その解析結果により描画速度や描画解像度などの描画条件を設定し、その描画条件に基づき機構部46および描画位置信号発生部41を制御して、所定の条件で描画を実行させる。
また、不図示のパソコンから受信した描画データは、一時メモリであるバッファメモリ45に記憶されたあと、主制御部44から指令を受けたメモリ制御部50の制御により、ヘッド制御部42に転送される。
Further, the main control unit 44 analyzes the command input from the I / F unit 47, sets drawing conditions such as drawing speed and drawing resolution based on the analysis result, and based on the drawing conditions, the mechanism unit 46 and the drawing position. The signal generator 41 is controlled to perform drawing under a predetermined condition.
The drawing data received from a personal computer (not shown) is stored in the buffer memory 45, which is a temporary memory, and then transferred to the head control unit 42 under the control of the memory control unit 50 that receives a command from the main control unit 44. The

ヘッド制御部42は、描画位置信号発生部41から出力される描画位置信号に同期して、バッファメモリ45から転送された描画データに従って液体吐出ヘッドの各ノズルを駆動し、描画を行う。   The head control unit 42 performs drawing by driving each nozzle of the liquid ejection head in accordance with the drawing data transferred from the buffer memory 45 in synchronization with the drawing position signal output from the drawing position signal generating unit 41.

[3.描画位置の制御]
次に、本実施形態の回路パターン形成装置における描画位置の制御方法について説明する。
図4(a)および(b)は、リニアエンコーダ111の出力信号を示す図である。図中、位相が90°ずれた2つの信号AおよびBは、リニアエンコーダ111より生成された信号である。このうち、図4(a)は、キャリッジ109が往路方向動作時に生成される信号AおよびBを示し、図4(b)は、キャリッジ109が復路方向動作時に生成される信号AおよびBを示している。図4(a)に示すように、信号Aの位相が信号Bの位相より90°進んでいるときは、キャリッジ109が往路方向に移動している状態にある。このため、この状態においては、各信号の立ち上がりおよび立ち下がりエッジに応じてカウントアップを行う。また、図4(b)に示すように、位相が90°遅れているときは、キャリッジ109が復路方向に移動しているため、カウントダウンする。
[3. Control of drawing position]
Next, a method for controlling the drawing position in the circuit pattern forming apparatus of this embodiment will be described.
4A and 4B are diagrams showing output signals of the linear encoder 111. FIG. In the figure, two signals A and B whose phases are shifted by 90 ° are signals generated by the linear encoder 111. 4A shows signals A and B generated when the carriage 109 operates in the forward direction, and FIG. 4B shows signals A and B generated when the carriage 109 operates in the backward direction. ing. As shown in FIG. 4A, when the phase of the signal A is advanced by 90 ° from the phase of the signal B, the carriage 109 is moving in the forward direction. For this reason, in this state, the count-up is performed according to the rising and falling edges of each signal. Further, as shown in FIG. 4B, when the phase is delayed by 90 °, the carriage 109 is moved in the backward direction, so that it counts down.

このようにして、リニアエンコーダ111の出力信号をカウントすることによりキャリッジ109の移動位置を検出することができる。すなわち、図3中の位置検出部40は、リニアエンコーダ111からのA、B2つの信号と、原点センサ106から出力される原点信号Zとを受けて、キャリッジ109の現在の主走査方向における絶対位置、つまり原点からの位置を検出する。   In this way, the movement position of the carriage 109 can be detected by counting the output signal of the linear encoder 111. 3 receives the two signals A and B from the linear encoder 111 and the origin signal Z output from the origin sensor 106, and receives the absolute position of the carriage 109 in the current main scanning direction. That is, the position from the origin is detected.

図5は、液体吐出ヘッド位置検出部40の回路の一例を示す図である。この検出部40は、リニアエンコーダ111からの信号A、Bと原点センサ106からの原点信号Zおよびロジックの同期を取るためのクロック(CLK)に基づいて、カウント信号(PLS)とアップ/ダウン信号、すなわち移動方向信号(DIR)を生成する。図5中の201〜204で構成される回路がAの立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングを検出する部分である。Aの立ち上がりタイミングに同期したパルスは回路203から出力され、立ち下がりタイミングに同期したパルスは回路204から出力される。
同様にして、図5中の205〜208で構成される回路がBの立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングを検出する部分である。Bの立ち上がりタイミングに同期したパルスが回路205から出力され、立ち下がりタイミングに同期したパルスが回路208から出力される。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a circuit of the liquid ejection head position detection unit 40. The detection unit 40 is configured to count signals (PLS) and up / down signals based on the signals A and B from the linear encoder 111, the origin signal Z from the origin sensor 106, and a clock (CLK) for synchronizing logic. That is, a moving direction signal (DIR) is generated. The circuit composed of 201 to 204 in FIG. 5 is a part that detects the rising and falling timings of A. A pulse synchronized with the rising timing of A is output from the circuit 203, and a pulse synchronized with the falling timing is output from the circuit 204.
Similarly, the circuit composed of 205 to 208 in FIG. 5 is a part for detecting the rising and falling timings of B. A pulse synchronized with the rising timing of B is output from the circuit 205, and a pulse synchronized with the falling timing is output from the circuit 208.

図6は、図5に示す回路における各部の出力信号を示すタイミングチャートである。
図6において、最初Aの位相がBの位相より90°進んでいるので、移動方向信号DIRは、往方向を表すローレベルの信号となる。さらに、図6の途中から位相が逆に90°遅れているので、移動方向信号DIRは、復方向を表すハイレベルの信号になっていることが分かる。また、カウント信号PLSは、A、B2つの信号の立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングでパルスが出力される。
FIG. 6 is a timing chart showing output signals of respective parts in the circuit shown in FIG.
In FIG. 6, since the phase of A at the beginning is 90 ° ahead of the phase of B, the moving direction signal DIR is a low level signal indicating the forward direction. Furthermore, since the phase is delayed by 90 ° from the middle of FIG. 6, it can be seen that the moving direction signal DIR is a high level signal indicating the backward direction. The count signal PLS outputs a pulse at the rising and falling timings of the two signals A and B.

原点信号Z、カウント信号PLS、移動方向信号DIRは、図5に示すアップダウンカウンタ210のリセット(CLR)、クロック(CK)、アップダウン(UP/DW)の各々の入力端子に接続されている。従って、主制御部44の初期化命令によって、キャリッジ109が原点位置に移動すると、原点信号Zがアクティブになって、カウント値がクリア(カウント値=0)される。そして、それ以降はカウント値=0を原点とし、キャリッジ109の主走査方向における絶対位置をカウント値として描画位置信号発生部41に出力する。   The origin signal Z, the count signal PLS, and the movement direction signal DIR are connected to input terminals of the reset (CLR), clock (CK), and up / down (UP / DW) of the up / down counter 210 shown in FIG. . Accordingly, when the carriage 109 is moved to the origin position by the initialization command of the main control unit 44, the origin signal Z becomes active and the count value is cleared (count value = 0). Thereafter, the count value = 0 is set as the origin, and the absolute position of the carriage 109 in the main scanning direction is output to the drawing position signal generation unit 41 as the count value.

図7は、描画位置信号発生部41のブロック図である。図5の液体吐出ヘッド位置検出部40で生成されたカウント値は、RAM300のアドレス入力端子にセレクタ301経由で接続されている。このRAM300には、主制御部44内のCPUから直接リード/ライト(R/W)ができるように、アドレスバスはセレクタ301のもう一方の入力を経由してRAM300のアドレス入力端子(AB端子)に接続されている。さらに、主制御部44内のCPUのデータバスはRAM300のデータバス端子(DB端子)に接続され、同じくCPUのアクセス信号はRAM300のR/W端子に入力されている。   FIG. 7 is a block diagram of the drawing position signal generator 41. The count value generated by the liquid discharge head position detection unit 40 in FIG. 5 is connected to the address input terminal of the RAM 300 via the selector 301. In the RAM 300, the address bus is connected to the address input terminal (AB terminal) of the RAM 300 via the other input of the selector 301 so that the CPU in the main control unit 44 can directly read / write (R / W). It is connected to the. Further, the CPU data bus in the main control unit 44 is connected to the data bus terminal (DB terminal) of the RAM 300, and the CPU access signal is also input to the R / W terminal of the RAM 300.

主制御部44からRAM300にデータを書き込む場合には、セレクタ301をCPU側に接続する。また、描画動作中はカウント値がRAM300のアドレス入力となるようにセレクタ301を切り替え、キャリッジ109の移動に従ってキャリッジ109の位置に対応したアドレスのRAMデータがヘッド制御部42に出力される。   When data is written from the main control unit 44 to the RAM 300, the selector 301 is connected to the CPU side. Further, during the drawing operation, the selector 301 is switched so that the count value becomes the address input of the RAM 300, and RAM data at an address corresponding to the position of the carriage 109 is output to the head controller 42 as the carriage 109 moves.

ここで、RAM300に予め主制御部44のCPUから描画データを書き込んでおくと、キャリッジ109が移動して描画位置に来るたびにヘッド制御部42に描画位置パルスが出力される。ヘッド制御部42はこの描画位置パルスを受けると液体吐出ヘッド2を駆動して溶液を基材1に吐出する。   Here, if drawing data is written in advance in the RAM 300 from the CPU of the main control unit 44, a drawing position pulse is output to the head control unit 42 every time the carriage 109 moves and reaches the drawing position. When receiving the drawing position pulse, the head controller 42 drives the liquid discharge head 2 to discharge the solution onto the substrate 1.

図8は、描画位置パルスの出力タイミングを表すタイミングチャートである。
図8において、RAM300のアドレスおよびデータ(RAM)は、RAM300のアドレスとデータを表しており、RAM300に書き込まれている往復2ビットのデータがどのように書き込まれているかを表している。また、図8中の描画位置パルスは、ヘッド制御部42に描画タイミングを与えるパルス信号でキャリッジ109が移動すると、図8に示すように往路方向、復路方向で対応するビットが選択されて別々のパルス出力を得ることができる。
FIG. 8 is a timing chart showing the output timing of the drawing position pulse.
In FIG. 8, the address and data (RAM) of the RAM 300 represent the address and data of the RAM 300 and represent how the round-trip 2-bit data written in the RAM 300 is written. Also, the drawing position pulse in FIG. 8 is a pulse signal that gives drawing timing to the head controller 42. When the carriage 109 moves, corresponding bits are selected in the forward direction and the backward direction as shown in FIG. A pulse output can be obtained.

ところで、図8に示す往路方向のパルスと復路方向のパルスとでは、それぞれの出力タイミングが一致していない。これは、液体吐出ヘッドが走査方向における同一位置で液滴を吐出したとしても、その時の液体吐出ヘッドの移動方向が往路方向であるか復路方向であるかによって、基材上への着弾位置が異なるためである。すなわち、液体吐出ヘッドの往路方向への移動時に吐出された液滴は、基材上に着弾するまでに吐出位置から往路方向へとずれ、逆に復路方向への移動時に吐出された液滴は、復路方向へとずれることとなる。このため、往路方向への移動時と復路方向への移動時とで液滴の吐出位置が異なるように描画位置パルスのタイミングが設定されている。   Incidentally, the output timings of the forward direction pulse and the backward direction pulse shown in FIG. 8 do not match. This is because even if the liquid discharge head discharges droplets at the same position in the scanning direction, the landing position on the substrate depends on whether the moving direction of the liquid discharge head at that time is the forward direction or the return direction. Because it is different. That is, the liquid droplets ejected when the liquid ejection head moves in the forward direction shifts from the ejection position to the forward direction before landing on the substrate, and conversely, the liquid droplets ejected when moving in the backward direction are , It will shift to the return direction. For this reason, the timing of the drawing position pulse is set so that the droplet discharge position differs between when moving in the forward direction and when moving in the backward direction.

なお、図8は、液体吐出ヘッドが往路と復路のいずれにおいても描画を行う場合を行う双方向描画を例にとり、その描画位置パルスのタイミングを説明したが、往路方向のみでしか描画を行わない一方向描画の場合には、復路のビットを全て0に設定すればよい。この場合、復路方向にキャリッジが移動しているときには描画位置パルスは出力されない。また図8では、便宜上RAM300のデータと描画位置パルスは、往復1セットのみしか記述していない。しかし、本実施形態のように液体吐出ヘッド2が複数個(m個)ある場合、あるいは液体吐出ヘッド2にノズル列が複数列(n列)ある場合には、RAM300のデータビット数を増やしてmセット分またはn列分のデータを発生させるようにすれば良い。   FIG. 8 illustrates an example of bidirectional drawing in which the liquid ejection head performs drawing both in the forward path and in the backward path, and the timing of the drawing position pulse has been described. However, drawing is performed only in the forward path direction. In the case of one-way drawing, all the return path bits may be set to zero. In this case, the drawing position pulse is not output when the carriage is moving in the backward direction. In FIG. 8, for convenience, the data in the RAM 300 and the drawing position pulse are described only for one set of reciprocation. However, when there are a plurality (m) of liquid ejection heads 2 as in this embodiment, or when there are a plurality of nozzle rows (n rows) in the liquid ejection head 2, the number of data bits in the RAM 300 is increased. Data for m sets or n columns may be generated.

[4.使用される材料]
[4−1.基材]
本発明に使用される基材1は、フィルム状、シート状、板状などの平面形状を有するものが使用可能であるが、これに限らず、インクジェット方式による回路パターンの形成が可能であれば曲面形状を有するものでも使用可能である。また、基材1は、回路パターン層を形成する際に、焼成する工程を含むため、耐熱性に優れた材質によって構成されたものであることが特に好ましい。例えば、基材1としては、アルミナ、シリカなどを焼結させたセラミックス、あるいはポリエステルフィルムや芳香族ポリアミドフイルム、ポリイミドフイルムのような熱可塑性樹脂フィルムなどが適用可能である。また、ガラス繊維やポリエステル繊維、芳香族ポリアミド繊維による織物や不織布に熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂を含浸硬化させシート状としたものによって構成することも可能である。さらに、通常の回路基板に用いられるガラスエポキシ積層板のような板状のもの、あるいは浸透性のある基材、紙や布のようなものを用いることも可能である。なお、本発明において使用する基材は、親水性のある基材が望ましい。特に基材上に着弾した後述する溶液がその溶液の表面張力により濡れ広がらない程度に表面処理されているものが好ましい。また撥水性のある基材であっても、上記同様の表面処理を施してあるものであれば良い。
[4. Materials used]
[4-1. Base material]
As the substrate 1 used in the present invention, a substrate having a planar shape such as a film shape, a sheet shape, or a plate shape can be used. However, the present invention is not limited to this, and if a circuit pattern can be formed by an inkjet method. Even those having a curved surface shape can be used. Moreover, since the base material 1 includes a step of firing when forming the circuit pattern layer, it is particularly preferable that the base material 1 is made of a material having excellent heat resistance. For example, as the substrate 1, ceramics obtained by sintering alumina, silica, or the like, or a thermoplastic resin film such as a polyester film, an aromatic polyamide film, or a polyimide film can be used. Moreover, it is also possible to configure the woven fabric or nonwoven fabric made of glass fiber, polyester fiber, or aromatic polyamide fiber by impregnating and curing a thermoplastic resin or an epoxy resin into a sheet shape. Furthermore, it is also possible to use a plate-like material such as a glass epoxy laminated plate used for a normal circuit board, or a permeable substrate, paper or cloth. The substrate used in the present invention is preferably a hydrophilic substrate. In particular, a solution that has been surface-treated to the extent that a solution that will be described later that has landed on the base material does not spread due to the surface tension of the solution is preferable. Moreover, even if it is a base material with water repellency, what is necessary is just the surface treatment similar to the above.

[4−2.導電性溶液および絶縁性溶液]
以下、本実施形態において使用する導電性溶液および絶縁性溶液について説明する。
本実施形態で使用される導電性溶液は、水、導電性材料を含有するものである。本発明に係る導電性溶液の調製用に使用される水としては、通常、工業用水を原料とし、脱イオン交換処理によって、陽イオン、陰イオンを除去したものが好ましい。導電性溶液中における水の量は、その割合、または導電性溶液に要求される特性に応じて広い範囲で決定されるが、一般には、導電性溶液に対して、10〜98重量%の範囲であり、特に好ましいのは40〜90重量%の範囲である。
[4-2. Conductive solution and insulating solution]
Hereinafter, the conductive solution and the insulating solution used in this embodiment will be described.
The conductive solution used in this embodiment contains water and a conductive material. As water used for the preparation of the conductive solution according to the present invention, water from which industrial water is used as a raw material and from which cations and anions have been removed by deion exchange treatment is preferable. The amount of water in the conductive solution is determined in a wide range depending on the ratio or the characteristics required of the conductive solution, but generally in the range of 10 to 98% by weight with respect to the conductive solution. Particularly preferred is the range of 40 to 90% by weight.

導電性溶液に使用される導電性材料としては、例えばレーザーアブレーションを用いて作製された平均粒子径が1〜100nm以下の金属超微粒子である。金属超微粒子としては、ITO(インジウム・スズ酸化物)、SnO2(酸化スズ)等が挙げられる。   The conductive material used for the conductive solution is, for example, metal ultrafine particles having an average particle diameter of 1 to 100 nm or less prepared using laser ablation. Examples of the ultrafine metal particles include ITO (indium tin oxide) and SnO2 (tin oxide).

本発明で使用される絶縁性溶液は、水、絶縁性材料及び第2の成分を含む。第2の成分は、アルカリ性水溶液であり、導電性溶液に使用される導電性材料と接触すると、pH差における凝集沈澱反応により接触領域で界面凝集が起こり、導電性溶液と絶縁性溶液とのにじみを抑え、各々の溶液を互いに分離して存在させる。また、この第2の成分は、後処理の熱硬化処理により揮発してしまう物質である。絶縁性溶液に使用される水は、前述の導電性溶液に用いられる水の例が挙げられる。   The insulating solution used in the present invention contains water, an insulating material, and a second component. The second component is an alkaline aqueous solution. When contacted with a conductive material used for the conductive solution, interfacial aggregation occurs in the contact region due to the aggregation precipitation reaction at a pH difference, and the conductive solution and the insulating solution bleed. Each solution is present separately from each other. Moreover, this 2nd component is a substance volatilized by the post-processing thermosetting process. Examples of water used for the insulating solution include the water used for the conductive solution described above.

第2の成分として使用される物質として、任意のポリマーが挙げられる。任意のポリマーの例としては、アニオン性水溶性ポリマー、揮発性アミン等を用いることができる。第2の成分の具体例として、アニオン性水溶性ポリマーとしては、アンモニウム塩が、揮発性アミンとしては、水酸化アンモニウムがそれぞれ挙げられる。また、絶縁性材料としては、非イオン性ポリマーが挙げられる。非イオン性ポリマーの具体例としては、エポキシ樹脂等を主成分とするソルダーレジストを用いることができる。   An arbitrary polymer is mentioned as a substance used as a 2nd component. As an example of an arbitrary polymer, an anionic water-soluble polymer, a volatile amine, or the like can be used. Specific examples of the second component include an ammonium salt as the anionic water-soluble polymer, and ammonium hydroxide as the volatile amine. Moreover, a nonionic polymer is mentioned as an insulating material. As a specific example of the nonionic polymer, a solder resist mainly composed of an epoxy resin or the like can be used.

[5.回路パターン形成方法]
(第1の実施形態)
図9(a)ないし(h)は、本発明の第1の実施形態における回路パターン形成方法を説明するための概略工程図である。この第1の実施例では、図2に示したような液体吐出ヘッド2を使用する。また、導体用ノズル列30aでは、基材に形成された隣接する2つの大ドット12と、吐出された大液滴10が互いに接触する必要があるので、図10に示したような2つの大ドット12の間隔より大きな直径の大液滴10を吐出し得るようになっている。
[5. Circuit pattern forming method]
(First embodiment)
FIGS. 9A to 9H are schematic process diagrams for explaining a circuit pattern forming method according to the first embodiment of the present invention. In the first embodiment, the liquid discharge head 2 as shown in FIG. 2 is used. Further, in the conductor nozzle row 30a, the two adjacent large dots 12 formed on the substrate and the discharged large droplets 10 need to contact each other, so that the two large dots as shown in FIG. Large droplets 10 having a diameter larger than the interval between the dots 12 can be discharged.

まず第1吐出工程を説明する。
図9(a)に示すように、液体吐出ヘッド2を描画開始位置である基材1の一端(図中、左端)へ移動させる。そして、図9(a)および(b)に示すように、液体吐出ヘッド2を主走査における往方向(図中、左から右)へと移動させながら、大ノズル20から大液滴10を吐出して基材1上に着弾させる。この第1吐出工程では、図9(c)に示すように、基材1上に着弾して形成される大ドット12が互いに重ならないように液滴10の吐出が行われる。このようにして基材1上に形成されたそれぞれの大ドット12は、絶縁性溶液の表面張力により濡れ広がることなく基材1上の所定の位置に形成される。このため、第1吐出工程によって基板1上に吐出された隣接する大ドット12と12の間には、図9(c)に示すように、隙間17が形成される。
First, the first discharge process will be described.
As shown in FIG. 9A, the liquid ejection head 2 is moved to one end (left end in the figure) of the base material 1 that is the drawing start position. Then, as shown in FIGS. 9A and 9B, the large liquid droplet 10 is discharged from the large nozzle 20 while moving the liquid discharge head 2 in the forward direction in the main scanning (from left to right in the figure). And land on the substrate 1. In this first ejection step, as shown in FIG. 9C, the droplets 10 are ejected so that the large dots 12 formed by landing on the substrate 1 do not overlap each other. Each large dot 12 formed on the substrate 1 in this way is formed at a predetermined position on the substrate 1 without spreading due to the surface tension of the insulating solution. Therefore, a gap 17 is formed between adjacent large dots 12 and 12 discharged onto the substrate 1 in the first discharge step, as shown in FIG. 9C.

次に第2吐出工程を説明する。
前述の第1吐出工程により基材1上に液状の大ドット12を形成した後、直ちに液体吐出ヘッド2を描画開始位置(基材1の左端)へ復動させる。そして、第2吐出工程として図9(d)および(e)に示すように再び液体吐出ヘッド2を往路方向へと移動させながら、基材1上に隣接して形成された大ドット12と12の隙間17に絶縁性溶液の大液滴10を吐出する。この吐出は、基材1上の大ドット12が液体からゲル状に変化する前、すなわち固化(ゲル化)する前に行う。このため、図9(f)に示すように大ドット12と絶縁性溶液の大液滴10とが接触すると、両者は互いに引き寄せ合って混ざり合う。その結果、図9(g)のように大液滴10と2つの大ドット12が合体し、平坦で略均一な線状パターン15が形成される。そして、加熱ヒータにより基材1を加熱し定着させることにより、図9(h)のように、平坦かつ均一な薄膜からなる絶縁パターン16が形成される。
Next, the second discharge process will be described.
After the liquid large dots 12 are formed on the substrate 1 by the first discharge process described above, the liquid discharge head 2 is immediately moved back to the drawing start position (the left end of the substrate 1). Then, as the second discharge step, as shown in FIGS. 9D and 9E, the large dots 12 and 12 formed adjacent to the substrate 1 while moving the liquid discharge head 2 in the forward direction again. A large droplet 10 of the insulating solution is discharged into the gap 17. This discharge is performed before the large dots 12 on the substrate 1 change from a liquid to a gel, that is, before solidification (gelation). For this reason, as shown in FIG. 9F, when the large dots 12 and the large droplets 10 of the insulating solution come into contact with each other, the two attract each other and mix. As a result, as shown in FIG. 9G, the large droplet 10 and the two large dots 12 are combined to form a flat and substantially uniform linear pattern 15. Then, by heating and fixing the substrate 1 with a heater, an insulating pattern 16 made of a flat and uniform thin film is formed as shown in FIG.

なお、この第2吐出工程では、2つの大ドット12と大液滴10がお互いに接触する必要があるので、図10に示したような2つの基材上に形成された大ドット12の隙間17より大液滴10の直径Dが大きいことが必要となる。   In the second ejection step, since the two large dots 12 and the large droplets 10 need to contact each other, the gap between the large dots 12 formed on the two substrates as shown in FIG. The diameter D of the large droplet 10 needs to be larger than 17.

以上のようにして絶縁パターンの形成を行った後、液体吐出ヘッド3から導電性溶液を吐出し、同様に導電パターンを形成する。この導電パターンの形成も絶縁パターンと同様に図9(a)ないし(h)に示す手順で行うことにより、平坦かつ均一な薄い膜厚の導電パターンを形成することができる。   After the insulating pattern is formed as described above, the conductive solution is discharged from the liquid discharge head 3 to similarly form the conductive pattern. This conductive pattern is formed in the same manner as the insulating pattern according to the procedure shown in FIGS. 9A to 9H, whereby a flat and uniform thin conductive pattern can be formed.

なお、図9では大液滴10の吐出を図面の左端から開始するものとしたが、逆方向(図面右端)から吐出を開始しても良い。さらに、液体吐出ヘッド2と基材1との相対移動を一往復させる間に、、往路において第1吐出工程を行い、復路において第2吐出工程を行っても良い。往復吐出により高スピードでパターンの形成が可能になる。
ここで、本明細書における隙間の定義について述べる。図11は基材1上に形成されたドットの配置を上から見た模式図である。図11(a)は、大ドット12が互いに重ならない間隔で各ドットが平行に並ぶように形成されている。この大ドット12が形成されたところ以外、すなわちドットに囲まれた部分およびドットに挟まれた部分が隙間17である。この隙間17を第1吐出工程で使用した液滴と同じサイズの大液滴10で埋めた例が図11(b)である。間隔Aのような隙間に大液滴10が着弾すると、既に基板1上に着弾している隣接する大ドット12との接触が生じ、前述した図9(f)のように液の混ざり合いを起こす。また図11(c)の間隔Bのように、隣接する2つの大ドット12との間隔が狭い部分を埋める場合には、第1吐出工程で使用した液滴より小さいサイズの小液滴11を吐出しても良い。
In FIG. 9, the discharge of the large droplet 10 is started from the left end of the drawing, but the discharge may be started from the reverse direction (the right end of the drawing). Further, while the relative movement between the liquid ejection head 2 and the substrate 1 is reciprocated once, the first ejection process may be performed in the forward path and the second ejection process may be performed in the backward path. Patterns can be formed at high speed by reciprocating discharge.
Here, the definition of the gap in this specification will be described. FIG. 11 is a schematic view of the arrangement of dots formed on the substrate 1 as viewed from above. In FIG. 11A, the large dots 12 are formed in parallel so that the dots do not overlap each other. Except where the large dots 12 are formed, that is, the portion surrounded by the dots and the portion sandwiched between the dots are the gaps 17. FIG. 11B shows an example in which the gap 17 is filled with the large droplet 10 having the same size as the droplet used in the first discharge process. When the large droplet 10 lands in a gap such as the interval A, contact with the adjacent large dot 12 that has already landed on the substrate 1 occurs, and the liquid mixture as shown in FIG. Wake up. In addition, when filling a portion where the distance between two adjacent large dots 12 is narrow, such as the distance B in FIG. 11C, small droplets 11 smaller in size than the droplets used in the first ejection step are used. It may be discharged.

なお、図示は省略するが、第2層目以降の絶縁パターンと導電パターンの形成も、第1層目のパターン形成と同様の方法で行えば良い。   Although illustration is omitted, the formation of the insulating pattern and the conductive pattern in the second and subsequent layers may be performed by the same method as the pattern formation in the first layer.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。
図12(a)ないし(j)は、この第2の実施形態における回路パターン形成方法を説明するための概略工程図である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIGS. 12A to 12J are schematic process diagrams for explaining a circuit pattern forming method according to the second embodiment.

この第2の実施形態では、絶縁パターンと導電パターンを同時に形成するものとなっている。
まず第1吐出工程を説明する。
図12(a)に示すように、液体吐出ヘッド2、3を描画開始位置である基材1の一端(図中、左端)へ移動させる。そして、図12(a)および(b)に示すように、液体吐出ヘッド2、3を主走査における往方向(図中、左から右)へと移動させながら大液滴10aを吐出し、基材1上に着弾させる。この際、基板1上に形成された大ドット12aが、図12(c)に示すように、大ドット12a同士で互いに重ならないように液滴10aの吐出が行われる。このようにして基材1上に形成されたそれぞれの大ドット12aは、導電性溶液の表面張力により濡れ広がることなく基材1上の所定の位置に形成される。このため、第1吐出工程によって基板1上に吐出された隣接する大ドット12と12の間には、図9(c)に示すように、隙間17aが形成される。
In the second embodiment, the insulating pattern and the conductive pattern are formed simultaneously.
First, the first discharge process will be described.
As shown in FIG. 12A, the liquid ejection heads 2 and 3 are moved to one end (left end in the figure) of the base material 1 which is the drawing start position. Then, as shown in FIGS. 12A and 12B, large liquid droplets 10a are discharged while moving the liquid discharge heads 2 and 3 in the forward direction in the main scan (from left to right in the figure). Land on material 1. At this time, as shown in FIG. 12C, the droplets 10a are discharged so that the large dots 12a formed on the substrate 1 do not overlap each other. Thus, each large dot 12a formed on the base material 1 is formed at a predetermined position on the base material 1 without being spread by the surface tension of the conductive solution. Therefore, a gap 17a is formed between adjacent large dots 12 and 12 discharged onto the substrate 1 in the first discharge step, as shown in FIG. 9C.

続いて図12(d)に示すように、上記絶縁性溶液の大液滴10bを、液体吐出ヘッド3の大ノズル列30aの大ノズル20から吐出して基材1上に着弾させる。さらに、図12(d)に示すように液体吐出ヘッド2,3を往方向へ移動しながら、大液滴10bを吐出する。この絶縁性溶液の液滴10bの吐出も、図12(e)に示すように、基材1上に着弾した後に形成される大ドット12bが互いに重ならないように行う。従って隣接する液滴10bと10bとの間には隙間17bが形成される。   Subsequently, as shown in FIG. 12 (d), the large droplet 10 b of the insulating solution is ejected from the large nozzle 20 of the large nozzle row 30 a of the liquid ejection head 3 and landed on the substrate 1. Further, as shown in FIG. 12D, the large liquid droplet 10b is discharged while moving the liquid discharge heads 2 and 3 in the forward direction. The ejection of the droplet 10b of the insulating solution is also performed so that the large dots 12b formed after landing on the substrate 1 do not overlap each other, as shown in FIG. Accordingly, a gap 17b is formed between the adjacent droplets 10b and 10b.

次に第2吐出工程を説明する。
前述の第1吐出工程により基材1上に液状の大ドット12a,12bを形成した後、直ちに液体吐出ヘッド2,3を描画開始位置(基材1の左端)へ復動させる。そして、基材1上の大ドット12a,12bが液体からゲル状に変化する前、すなわち固化(ゲル化)する前に、図12(e)に示すように、第1吐出工程で基材1上に形成された大ドット12a、12aとの隙間17aに導電性溶液の大液滴10aを吐出する。さらに、絶縁性溶液の大液滴10bも同様に、液体吐出ヘッド2,3を往方向へと移動させながら、基材1上に形成されている大ドット12bと12bとの隙間17bに吐出する(図12(f)および(g)参照)。
Next, the second discharge process will be described.
After the liquid large dots 12a and 12b are formed on the substrate 1 by the first discharge process described above, the liquid discharge heads 2 and 3 are immediately moved back to the drawing start position (the left end of the substrate 1). Then, before the large dots 12a and 12b on the substrate 1 change from a liquid to a gel, that is, before solidification (gelation), as shown in FIG. A large droplet 10a of a conductive solution is discharged into a gap 17a between the large dots 12a and 12a formed above. Further, the large droplet 10b of the insulating solution is similarly discharged into the gap 17b between the large dots 12b and 12b formed on the substrate 1 while moving the liquid discharge heads 2 and 3 in the forward direction. (Refer to FIG. 12 (f) and (g)).

このとき、第1吐出工程で形成された大ドット12a,12bはゲル化する前の状態であるため、大ドット12aと導電性溶液の大液滴10aとが接触すると、図12(g)のように大ドット12aと大液滴10bとが接触し、互いに引き寄せ合って混ざり合う。その結果、大液滴10aと2つの大ドット12aが合体した線状のパターン15aが形成される(図12(h)参照)。また、絶縁性溶液の大液滴10bも図12(h)に示すように、大ドット12bに大液滴10bが接触し、それらが互いに引き寄せあって混ざり合い、合体する。これにより、平坦で略均一な厚さを有する薄膜の線状パターン15bが形成される(図12(i)参照)。そして、加熱ヒータにより基材1を加熱し定着させることにより、図12(j)のように、平坦かつ均一な薄膜からなる導電パターン16aと絶縁パターン16bとが形成される。   At this time, since the large dots 12a and 12b formed in the first ejection step are in a state before gelation, when the large dots 12a and the large liquid droplet 10a of the conductive solution come into contact with each other, FIG. In this way, the large dots 12a and the large droplets 10b come into contact with each other and are attracted and mixed together. As a result, a linear pattern 15a in which the large droplet 10a and the two large dots 12a are combined is formed (see FIG. 12H). Also, as shown in FIG. 12 (h), the large droplet 10b of the insulating solution comes into contact with the large dot 12b, and they are attracted to each other to be mixed and united. As a result, a thin linear pattern 15b having a substantially uniform thickness is formed (see FIG. 12I). Then, by heating and fixing the substrate 1 with a heater, conductive patterns 16a and insulating patterns 16b made of a flat and uniform thin film are formed as shown in FIG. 12 (j).

なお、図12(a)ないし(j)では単層基板を形成する場合について説明したが、このような導電パターン16aや絶縁パターン16bを積層して多層回路基板を形成することもできる。   12A to 12J, the case where a single-layer substrate is formed has been described. However, a multilayer circuit substrate can also be formed by stacking such conductive patterns 16a and insulating patterns 16b.

また、導電パターン、絶縁パターンに限らず、半導体材料を始め、液体で吐出することができる材料を用いたパターン形成方法においては、あらゆるものに適用可能であることは言うまでも無い。   Needless to say, the present invention is not limited to conductive patterns and insulating patterns, but can be applied to any pattern forming method using a material that can be discharged with a liquid, including a semiconductor material.

図13は、多層回路基板として3層の回路基板を形成する工程を示す図である。
まず、1層目を形成する場合には、図13(a)に示すように、絶縁性溶液と導電性溶液を用いて、前述の第1吐出工程および第2吐出工程のような、大ドットと大ドットとの隙間に大液滴を吐出して各パターンを形成し、略均一な薄い膜厚を得る。その後加熱処理を施して図13(b)に示すように1層目を定着させる。
FIG. 13 is a diagram illustrating a process of forming a three-layer circuit board as a multilayer circuit board.
First, when forming the first layer, as shown in FIG. 13A, an insulating solution and a conductive solution are used to form large dots as in the first and second ejection steps described above. Large droplets are ejected into the gaps between the large dots and the respective patterns are formed to obtain a substantially uniform thin film thickness. Thereafter, heat treatment is performed to fix the first layer as shown in FIG.

次に、1層目の上に2層目を形成する。これは、図13(c)に示すように、定着させた1層目の上に、1層目と同様に第1吐出工程および第2吐出工程を行い、絶縁パターンおよび導電パターンを形成する。その後、加熱処理により2層目を定着させる(図13(d)参照)。   Next, a second layer is formed on the first layer. As shown in FIG. 13C, the first discharge step and the second discharge step are performed on the fixed first layer in the same manner as the first layer to form an insulating pattern and a conductive pattern. Thereafter, the second layer is fixed by heat treatment (see FIG. 13D).

そして、3層目の形成は、1層目および2層目と同様の方法によってパターン形成を行い(図13(e)参照)、加熱処理を施して図13(f)のように3層目を定着させる。
このようにして3層の回路基板を形成した場合においても、各層が略均一な薄い膜厚を得ることができた。
The third layer is formed by patterning by the same method as the first and second layers (see FIG. 13 (e)), and heat treatment is performed, as shown in FIG. 13 (f). To fix.
Even when a three-layer circuit board was formed in this manner, a substantially uniform thin film thickness could be obtained for each layer.

(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。
図14は、この第3の実施形態に使用する液体吐出ヘッドのオリフィス面に配置されているノズル列を模式的に示す底面図、図15(a)ないし(f)は同実施形態における回路パターン形成方法を説明するための概略工程図である。
この第3の実施形態では、第1吐出工程から第2吐出工程までの工程間時間を短縮するようになっている。このため、使用する溶液(絶縁性溶液および導電性溶液)が、液体からゲル状への変化時間が短い特性を有する場合にも、第1吐出工程で形成された大ドットと第2吐出工程で吐出された大液滴とを混ざり合わせることが可能になる。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 14 is a bottom view schematically showing nozzle rows arranged on the orifice surface of the liquid discharge head used in the third embodiment, and FIGS. 15A to 15F are circuit patterns in the same embodiment. It is a schematic process drawing for demonstrating a formation method.
In the third embodiment, the inter-process time from the first discharge process to the second discharge process is shortened. For this reason, even when the solution to be used (insulating solution and conductive solution) has a characteristic that the change time from liquid to gel is short, the large dots formed in the first discharge step and the second discharge step It becomes possible to mix the discharged large droplets.

図14に示すように、液体吐出ヘッド4には大きい液滴を吐出する大ノズル20と、大ノズル20が等間隔に並ぶ大ノズル列30bと30cの2列が配置されている。また、ここでは図示しないが、この第3の実施形態においても、上記各実施形態と同様に、絶縁性溶液を吐出する液体吐出ヘッド4と、これと同様の構成を有する導電性溶液吐出用の液体吐出ヘッドとが並設されている。   As shown in FIG. 14, the liquid ejection head 4 is provided with two large nozzles 20 that eject large droplets and two large nozzle rows 30 b and 30 c in which the large nozzles 20 are arranged at equal intervals. Although not shown here, also in the third embodiment, similarly to the above embodiments, the liquid discharge head 4 that discharges the insulating solution and the conductive solution discharge having the same configuration as this. A liquid discharge head is juxtaposed.

以下、図15(a)ないし(f)に基づきこの第3の実施形態における回路パターンの形成工程を説明する。なお、ここでは絶縁性溶液を吐出する場合を例に採り説明するが、導電性溶液を吐出する場合も同様の方法を適用可能である。
定着時間(液体からゲル状に変化するまでの時間)が長い特性を有する絶縁性溶液を使用する場合には、上記第1、第2の実施形態のように、液体吐出ヘッドを一旦、描画開始位置(基材1の左端)へ移動してから第2吐出工程を行えば良い。しかし、この方法を、定着時間が短い特性を有する溶液に適用した場合、第1吐出工程から第2吐出工程までの間に、第1吐出工程にて吐出された大ドットが固化してしまい、両工程において吐出された液滴が混ざり合わない可能性もある。そこで、この第3の実施形態においては、第1吐出工程と第2吐出工程とを液体吐出ヘッド4の同一走査内で行うことにより、第1吐出工程で形成されたドットが固化する前に、第2吐出工程における液滴を吐出するようにしている。
Hereinafter, a circuit pattern forming process according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. Note that the case where an insulating solution is discharged will be described as an example here, but the same method can be applied to a case where a conductive solution is discharged.
When using an insulating solution having a long fixing time (time to change from liquid to gel), once the liquid ejection head starts drawing as in the first and second embodiments. What is necessary is just to perform a 2nd discharge process, after moving to a position (left end of the base material 1). However, when this method is applied to a solution having a characteristic of a short fixing time, the large dots ejected in the first ejection process are solidified between the first ejection process and the second ejection process, There is also a possibility that the droplets discharged in both processes do not mix. Therefore, in the third embodiment, by performing the first discharge step and the second discharge step in the same scan of the liquid discharge head 4, before the dots formed in the first discharge step are solidified, Droplets are discharged in the second discharge step.

すなわち、まず、図15(a)に示すように、液体吐出ヘッド4を描画開始位置である基材1の左端(図中、左側)へ移動させる。そして、図15(a)および(b)に示すように、液体吐出ヘッド4を往方向(図中、左から右)へと移動させながら、大液滴10を吐出し、基材1上に着弾させる。この際、基材1上に形成された隣接する大ドット12A、12Bが互いに重ならないように吐出する。この吐出工程が第1吐出工程となる。   That is, first, as shown in FIG. 15A, the liquid ejection head 4 is moved to the left end (left side in the drawing) of the base material 1, which is the drawing start position. Then, as shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b), the large liquid droplet 10 is discharged while moving the liquid discharge head 4 in the forward direction (from left to right in the figure), and onto the substrate 1. Let it land. At this time, the adjacent large dots 12A and 12B formed on the substrate 1 are discharged so as not to overlap each other. This discharge process is the first discharge process.

次に、同一の走査において、基材1上に絶縁性溶液の大ドット12Bを形成すると、直ちに走査方向後方に位置するノズル列30cのノズル20から絶縁性溶液の大液滴を吐出し(図15(c))、両大ドット12A、12Bの間に着弾させる(図15(d))。これが、この第3の実施形態における第2の吐出工程となる。つまり、この実施形態では、前述の第1、第2の実施形態のように、液体吐出ヘッド4を吐出開始位置(基材1の左端)へと移動させてから第2吐出工程を行うのではなく、図15(c)に示すように、第1吐出工程を終えた位置から直ちに第2吐出工程を開始する。このため、大ドット12A、12Bが形成されてから殆ど時間差なく大液滴10を着弾させることができる。従って、先に着弾した大ドット12A、12Bが固化し易いものであったとしても、それらのドットが固化(ゲル化)する前に大液滴10を着弾させることができる。そして、図15(d)に示すように大ドット12A、12Bに絶縁性溶液の大液滴10が接触すると、その接触部分で互いに引き寄せ合って混ざり合い(図15(e)参照)、その後、大液滴10と2つの大ドット12が合体する。これにより、平坦で略均一な厚さを有する薄膜の線状パターン15を形成することができる(図15(f)参照)。   Next, when the large dot 12B of the insulating solution is formed on the substrate 1 in the same scanning, a large droplet of the insulating solution is immediately discharged from the nozzle 20 of the nozzle row 30c located rearward in the scanning direction (see FIG. 15 (c)), landing is made between the two large dots 12A and 12B (FIG. 15 (d)). This is the second ejection step in the third embodiment. That is, in this embodiment, as in the first and second embodiments described above, the liquid discharge head 4 is moved to the discharge start position (left end of the substrate 1) and then the second discharge step is performed. Instead, as shown in FIG. 15C, the second ejection process is started immediately from the position where the first ejection process is completed. For this reason, it is possible to land the large liquid droplet 10 with almost no time difference after the large dots 12A and 12B are formed. Therefore, even if the previously landed large dots 12A and 12B are easy to solidify, the large droplet 10 can be landed before these dots solidify (gel). Then, as shown in FIG. 15D, when the large droplets 10 of the insulating solution come into contact with the large dots 12A and 12B, they are attracted and mixed with each other at the contact portion (see FIG. 15E), and then Large droplets 10 and two large dots 12 merge. As a result, a thin linear pattern 15 having a substantially uniform thickness can be formed (see FIG. 15F).

(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態を説明する。
図16は、この第4の実施形態に使用する液体吐出ヘッドのオリフィス面に配置されているノズル列を模式的に示す底面図、図17(a)ないし(f)は同実施形態における回路パターン形成方法を説明するための概略工程図である。
図17に示すように、本発明の第4の実施形態では、第1吐出工程にて基材1上に形成した大ドット12Aと12Bとの隙間に、第2吐出工程で小さな液滴を吐出する。これにより、大ドット12Aと12Bとの隙間が小さい場合にも、液滴が溢れ広がるのを防止しつつ、大ドット12A、12Bと小液滴11とが混ざり合わせることが可能になる。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 16 is a bottom view schematically showing nozzle rows arranged on the orifice surface of the liquid discharge head used in the fourth embodiment, and FIGS. 17A to 17F are circuit patterns in the same embodiment. It is a schematic process drawing for demonstrating a formation method.
As shown in FIG. 17, in the fourth embodiment of the present invention, small droplets are ejected in the gap between the large dots 12A and 12B formed on the substrate 1 in the first ejection step in the second ejection step. To do. As a result, even when the gap between the large dots 12A and 12B is small, the large dots 12A and 12B and the small droplet 11 can be mixed while preventing the droplets from overflowing and spreading.

この第4実施形態では、図17に示すような液体吐出ヘッド5を使用する。図17に示す液体吐出ヘッド5には、大きい液滴を吐出する大ノズル20を等間隔に配列した大ノズル列30dと、小さい液滴を吐出する小ノズル21を等間隔に配列した小ノズル列31とが並設されている。また、ここでは図示しないが、この第4の実施形態においても、上記各実施形態と同様に、絶縁性溶液を吐出する液体吐出ヘッド5と、これと同様の構成を有する導電性溶液吐出用の液体吐出ヘッドとが並設されている。   In the fourth embodiment, a liquid discharge head 5 as shown in FIG. 17 is used. The liquid ejection head 5 shown in FIG. 17 includes a large nozzle row 30d in which large nozzles 20 that eject large droplets are arranged at equal intervals, and a small nozzle row in which small nozzles 21 that eject small droplets are arranged at equal intervals. 31 are arranged in parallel. Although not shown here, also in the fourth embodiment, similarly to the above embodiments, the liquid discharge head 5 that discharges the insulating solution and the conductive solution discharge structure having the same configuration as this. A liquid discharge head is juxtaposed.

以下、図16に基づきこの第4の実施形態における回路パターンの形成工程を説明する。
本発明の第4の実施形態である第1吐出工程と第2吐出工程で使用する液滴の大きさを変更する方法を説明する。なお、第4の実施形態でも絶縁性溶液を使用する場合を例に採り説明するが、導電性溶液を使用した場合でも同様の方法によって実施可能である。
Hereinafter, a circuit pattern forming process according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
A method for changing the size of the droplets used in the first and second ejection steps according to the fourth embodiment of the present invention will be described. In the fourth embodiment, the case where an insulating solution is used will be described as an example. However, even when a conductive solution is used, the same method can be used.

まず、図17(a)に示すように、液体吐出ヘッド5を描画開始位置である基材1の左端(図面上左側)へ移動し、絶縁性溶液の大液滴10を液体吐出ヘッド5の大ノズル列30bの大ノズル20から吐出して基材1上に着弾させる。第1吐出工程として図17(b)に示すように、液体吐出ヘッド5を走査方向(図中、左から右)へと移動しながら、大液滴10を吐出し、基材1上に着弾させる。この際、基材1上に形成された隣接する大ドット12A、12Bが互いに重ならないように吐出する。この吐出工程が第1吐出工程となる。   First, as shown in FIG. 17A, the liquid ejection head 5 is moved to the left end (left side in the drawing) of the base material 1 that is the drawing start position, and the large droplet 10 of the insulating solution is moved to the liquid ejection head 5. It discharges from the large nozzle 20 of the large nozzle row 30b and is landed on the substrate 1. As shown in FIG. 17 (b), as the first discharge step, large droplets 10 are discharged and landed on the substrate 1 while moving the liquid discharge head 5 in the scanning direction (from left to right in the figure). Let At this time, the adjacent large dots 12A and 12B formed on the substrate 1 are discharged so as not to overlap each other. This discharge process is the first discharge process.

次に第2吐出工程を説明する。
この第4の実施形態においても、上記第3の実施形態と同様に、液体吐出ヘッド5を描画開始位置(基材1の左端)へと移動せずに第2吐出工程を行う。すなわち、図17(c)のように、第1吐出工程において大ドット12Aと12Bとが形成されたとき、両ドットの隙間に絶縁性溶液の小液滴11を小ノズル列31の小ノズル21から吐出する。この小液滴11は大ドット12A、12Bと接触し(図17(d)参照)、その接触部分で大ドット12A、12Bと液滴11とは互いに引き寄せ合って混ざり合い(図17(e)参照)、その後、小液滴11と2つの大ドット12とが合体する。これにより、平坦で略均一な厚さを有する薄膜の線状パターン15が形成される(図17(f)参照)。
Next, the second discharge process will be described.
Also in the fourth embodiment, similarly to the third embodiment, the second discharge process is performed without moving the liquid discharge head 5 to the drawing start position (the left end of the substrate 1). That is, as shown in FIG. 17C, when the large dots 12A and 12B are formed in the first ejection step, the small droplets 11 of the insulating solution are placed in the gaps between the two dots and the small nozzles 21 of the small nozzle row 31. Discharge from. The small droplets 11 are in contact with the large dots 12A and 12B (see FIG. 17D), and the large dots 12A and 12B and the droplet 11 are attracted and mixed with each other at the contact portion (FIG. 17E). After that, the small droplet 11 and the two large dots 12 merge. As a result, a thin linear pattern 15 having a substantially uniform thickness is formed (see FIG. 17F).

このように、この第4の実施形態では、第1吐出工程で形成された大ドット12Aと12Bとの間に形成される狭小な隙間17に合わせて、第2吐出工程で吐出される液滴を小さくした。このため、この液滴と大ドット12A,12Bとの合体によって液滴が外側へと溢れ広がるのを防止することができ、より正確に回路パターンを形成することが可能になる。   As described above, in the fourth embodiment, the liquid droplets discharged in the second discharge step in accordance with the narrow gap 17 formed between the large dots 12A and 12B formed in the first discharge step. Was made smaller. For this reason, it is possible to prevent the liquid droplet from overflowing and spreading due to the combination of the liquid droplet and the large dots 12A and 12B, and it is possible to form a circuit pattern more accurately.

本発明の実施形態で用いる回路パターン形成装置の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the circuit pattern formation apparatus used by embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に用いる液体吐出ヘッドのオリフィス面に配置されているノズル列を模式的に示す底面図である。FIG. 3 is a bottom view schematically showing nozzle rows arranged on an orifice surface of a liquid discharge head used in the first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における回路パターン形成装置に設けられる制御系の全体構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the whole structure of the control system provided in the circuit pattern formation apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるリニアエンコーダの出力信号を示す図である。It is a figure which shows the output signal of the linear encoder in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における液体吐出ヘッド位置検出部の回路の一例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of a circuit of a liquid discharge head position detection part in an embodiment of the present invention. 図5に示す回路における各部の出力信号を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing output signals of respective units in the circuit shown in FIG. 5. 図3に示す描画位置信号発生部のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a drawing position signal generator shown in FIG. 3. 本発明の実施形態における描画位置パルスの出力タイミングを表すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing the output timing of a drawing position pulse in the embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態における回路パターン形成方法を説明するための概略工程図である。It is a schematic process diagram for explaining a circuit pattern forming method in the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態における基板上に形成される隣接するドットの隙間とその隙間に吐出される液滴の直径との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the gap of the adjacent dot formed on the board | substrate in the 1st Embodiment of this invention, and the diameter of the droplet discharged to the gap. 図11は基材1上に形成されたドットの配置を上から見た模式図である。FIG. 11 is a schematic view of the arrangement of dots formed on the substrate 1 as viewed from above. 本発明の第2の実施形態における回路パターン形成方法を説明するための概略工程図である。It is a schematic process drawing for demonstrating the circuit pattern formation method in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態により多層回路基板として3層の回路基板を形成する方法を説明するための概略工程図である。FIG. 10 is a schematic process diagram for explaining a method of forming a three-layer circuit board as a multilayer circuit board according to the second embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態に用いる液体吐出ヘッドのオリフィス面に配置されているノズル列を模式的に示す底面図である。FIG. 10 is a bottom view schematically showing nozzle rows arranged on an orifice surface of a liquid ejection head used in a third embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態における回路パターン形成方法を説明するための概略工程図である。It is a schematic process drawing for demonstrating the circuit pattern formation method in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に用いる液体吐出ヘッドのオリフィス面に配置されているノズル列を模式的に示す底面図である。It is a bottom view which shows typically the nozzle row arrange | positioned at the orifice surface of the liquid discharge head used for the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態における回路パターン形成方法を説明するための概略工程図である。It is a schematic process drawing for demonstrating the circuit pattern formation method in the 3rd Embodiment of this invention. 従来の回路パターン形成において、液だまり、断線および短絡が発生した状態を示す図である。In the conventional circuit pattern formation, it is a figure which shows the state in which the liquid puddle, disconnection, and short circuit generate | occur | produced. 従来の回路パターン形成方法を示す図である。It is a figure which shows the conventional circuit pattern formation method.

符号の説明Explanation of symbols

1 基材
2,3,4,5 液体吐出ヘッド
10,10a,10b 大液滴
11 小液滴
12,12a,12b 大ドット
15,15a,15b 線状のドットパターン
16,16a,16b,19 定着済みの導電パターン
17 隙間
18 定着済みの絶縁パターン
20 大ノズル
21 小ノズル
30a,30b,30c,30d 大ノズル列
31 小ノズル列
45 バッファメモリ
46 機構部
50 メモリ制御部
101 CRリニアモータ
102 LFリニアモータ
103 ステージ
106,107 原点センサ
109 キャリッジ
111,112 リニアエンコーダ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material 2, 3, 4, 5 Liquid discharge head 10, 10a, 10b Large droplet 11 Small droplet 12, 12a, 12b Large dot 15, 15a, 15b Linear dot pattern 16, 16a, 16b, 19 Fixing 17 Conductive pattern 17 Clearance 18 Fixed insulation pattern 20 Large nozzle 21 Small nozzle 30a, 30b, 30c, 30d Large nozzle row 31 Small nozzle row 45 Buffer memory 46 Mechanism unit 50 Memory control unit 101 CR linear motor 102 LF linear motor 103 Stage 106, 107 Origin sensor 109 Carriage 111, 112 Linear encoder

Claims (9)

液体吐出手段を用いて回路パターン形成用の液体を基材に吐出することにより回路パターンを形成する回路パターン形成方法であって
第1のノズルから大液滴の液体を吐出させ、前記基材上に液状の第1のドットを隙間を置いて複数形成する第1の吐出工程と、
前記液状の第1のドットが固化する前に第2のノズルから前記大液滴より小さい小液滴を吐出させ、前記基材上の前記液状の第1のドット間に液状の第2のドットをさらに形成し、前記液状の第1のドットと前記液状の第2のドットとが混ざり合うことで平坦化した液状の回路パターンを形成する第2の吐出工程と、
前記液状の回路パターンを加熱することで固化させる定着工程と、
を備えたことを特徴とする回路パターン形成方法。
A circuit pattern forming method for forming a circuit pattern by discharging a liquid for forming a circuit pattern onto a substrate using a liquid discharging means,
A first discharge step of discharging a large droplet of liquid from the first nozzle and forming a plurality of liquid first dots with a gap on the substrate;
To eject the large droplet smaller small droplets from the second nozzle before the first dot of the liquid is solidified, the liquid form of the second between the first dot of the liquid on the substrate A second ejection step of further forming dots and forming a liquid circuit pattern flattened by mixing the liquid first dots and the liquid second dots ;
A fixing step of solidifying the liquid circuit pattern by heating ;
A circuit pattern forming method comprising:
前記基材上に形成された回路パターン上に、さらに前記第1の吐出工程、前記第2の吐出工程および前記定着工程を繰り返すことで、積層構造の回路パターンを形成することを特徴とする請求項1に記載の回路パターン形成方法。   A circuit pattern having a laminated structure is formed on the circuit pattern formed on the base material by further repeating the first discharge step, the second discharge step, and the fixing step. Item 2. The circuit pattern forming method according to Item 1. 前記第2の吐出工程で吐出される液滴の直径は、前記第1の吐出工程で前記基材に形成された連結すべきドットの隙間より大きいことを特徴とする請求項1または2に記載の回路パターン形成方法。   The diameter of the droplet discharged in the second discharge step is larger than a gap between dots to be connected formed on the base material in the first discharge step. Circuit pattern forming method. 前記回路パターン形成用の液体は、導電パターンを形成する導電性微粒子を含有する導電性溶液と、絶縁パターンを形成する絶縁性溶液と、を含むことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の回路パターン形成方法。   The liquid for forming the circuit pattern includes a conductive solution containing conductive fine particles that form a conductive pattern and an insulating solution that forms an insulating pattern. The circuit pattern formation method as described in 2. 回路パターン形成用の液体を液体吐出手段によって基材に吐出することにより、前記基材上に液状のドットを複数形成することで回路パターンを形成する回路パターン形成装置であって、
前記液体吐出手段を前記基材に対して相対移動させる移動手段と、
前記液体吐出手段と基材との相対位置を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された液体吐出手段と基材との相対位置および回路パターンを形成するデータに基づいて、第1のノズルから大液滴の液体を吐出し前記基材に液状の第1のドットを隙間を置いて形成させた後に、前記液状の第1のドットが固化する前に第2のノズルから前記大液滴より小さい小液滴を吐出させ前記基材に形成された前記液状の第1のドット間に液状の第2のドットをさらに形成して前記液状の第1のドットと前記液状の第2のドットとが混ざり合うことで平坦化した液状の回路パターンを形成させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする回路パターン形成装置。
A circuit pattern forming apparatus for forming a circuit pattern by forming a plurality of liquid dots on the base material by discharging a liquid for forming a circuit pattern onto the base material by liquid discharging means,
Moving means for moving the liquid discharge means relative to the substrate;
Detection means for detecting a relative position between the liquid ejection means and the substrate;
Based on the relative position between the liquid ejecting means and the substrate detected by the detecting means and the data forming the circuit pattern, a large liquid droplet is ejected from the first nozzle, and the liquid first liquid is ejected to the substrate . after forming a dot with a gap, of the liquid in which the formed in the substrate by ejecting large liquid droplets smaller than the small droplet from the second nozzle before the first dot of the liquid is solidified first liquid between the dots second dot further formed to the first dot and the second dot and that is miscible flattened control means for forming a circuit pattern of the liquid the liquid of the liquid When,
A circuit pattern forming apparatus comprising:
前記液体吐出手段は、前記基材に対して相対的に走査しながら液体を吐出し、
前記制御手段は、前記基材に液状のドットを隙間を置いて形成させる際の前記液体吐出手段の走査方向と、連結すべき液状のドットの隙間を埋めるように前記液体吐出手段から液滴を吐出させる際の前記液体吐出手段の走査方向と、が同一方向であることを特徴とする請求項5に記載の回路パターン形成装置。
The liquid ejecting means ejects liquid while scanning relative to the substrate;
The control means is configured to drop liquid droplets from the liquid ejection means so as to fill the gap between the liquid dots to be connected and the scanning direction of the liquid ejection means when forming the liquid dots on the substrate with a gap. The circuit pattern forming apparatus according to claim 5, wherein a scanning direction of the liquid ejecting unit when ejecting is the same direction.
前記液体吐出手段は、前記基材に対して相対的に往復走査しながら液体を吐出し、
前記制御手段は、前記基材に液状のドットを隙間を置いて形成させる際の前記液体吐出手段の走査と、連結すべき液状のドットの隙間を埋めるように液滴を吐出させる際の前記液体吐出手段の走査と、が往復走査にて行われる請求項5または6に記載の回路パターン形成装置。
The liquid discharge means discharges liquid while reciprocally scanning with respect to the base material,
The control means scans the liquid ejection means when forming liquid dots on the substrate with a gap, and the liquid when ejecting liquid droplets so as to fill the gap between liquid dots to be connected. 7. The circuit pattern forming apparatus according to claim 5, wherein the scanning of the discharge means is performed by reciprocating scanning.
前記液体吐出手段は、液滴を吐出するノズルを前記走査方向と交差する方向に沿って複数配列してなるノズル列の複数を前記走査方向に沿って順次並設してなり、
前記基材に液状のドットを隙間を置いて形成させる際の前記液体吐出手段の走査と、連結すべき液状のドットの隙間を埋めるように液滴を吐出させる際の前記液体吐出手段の走査と、が同一の走査であることを特徴とする請求項6に記載の回路パターン形成装置。
The liquid ejection means is configured by sequentially arranging a plurality of nozzle rows in which a plurality of nozzles that eject droplets are arranged along a direction intersecting the scanning direction along the scanning direction,
Scanning of the liquid ejecting means when forming liquid dots on the substrate with a gap, and scanning of the liquid ejecting means when ejecting liquid droplets so as to fill the gap between the liquid dots to be connected 7. The circuit pattern forming apparatus according to claim 6, wherein the scanning is the same.
前記ノズル列は、大液滴を吐出する大ノズルからなる大ノズル列と、前記大液滴より小さい径の小液滴を吐出する小ノズルからなる小ノズル列と、を有し、
前記制御手段は、前記大ノズルから前記基材に対し大液滴を吐出させて液状の大ドットを隙間を置いて形成させ、前記小ノズルから連結すべき液状の大ドットの隙間を埋めるように小液滴を吐出させることを特徴とする請求項7または8に記載の回路パターン形成装置。
The nozzle row includes a large nozzle row composed of large nozzles that eject large droplets, and a small nozzle row composed of small nozzles that eject small droplets having a smaller diameter than the large droplets,
The control means discharges a large droplet from the large nozzle to the substrate to form a large liquid dot with a gap, and fills the gap between the large liquid dots to be connected from the small nozzle. 9. The circuit pattern forming apparatus according to claim 7, wherein a small droplet is ejected.
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