JP5448639B2 - 電子回路基板の製造装置 - Google Patents
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Description
(電子回路基板の製造装置の構成)
以下、本発明の一参考形態を図面に従って説明する。図1に示すように、本参考形態に係る電子回路基板の製造装置(以下、単に製造装置という)1は、導電性のインクを吐出するインクヘッド2を備えている。このインクヘッド2は、いわゆるインクジェット式の吐出動作を行う。なお、本発明における「インクジェット式」とは、インクジェット技術によるインクの吐出方式を意味する。更に、「インクジェット式」には、公知の各種手法が含まれ、例えば二値偏向方式或いは連続偏向方式等の各種の連続方式や、サーマル方式或いは圧電素子方式等の各種のオンデマンド方式が含まれる。
次に、製造装置1による電子回路基板の製造方法について説明する。
以上説明したように、本参考形態に係る製造装置1においては、撥水層Qのパターン溝40に金属ナノインクRを吐出するようにしたので、吐出後の金属ナノインクRが周囲に広がることを抑制することができ、金属ナノインクRの幅を短くすることができる。また、撥水層Qのパターン溝40はレーザー3によって形成されるものであるため、微細化が容易であり、また、高い精度を有して形成される。従って、所望の配線幅および配線ピッチを備えた回路パターンを形成することができる。その結果、高密度な電子回路基板Aを得ることが可能になる。
なお、製造装置1は、基板Bに予め組込まれた集積回路、抵抗器、コンデンサー等の電子デバイス間に回路パターンを形成する場合にも適用できる。以下、その一例として、図5(a)に示すように、中央部分に直方体形状の電子デバイス(例えばCPU等)50を有し、その四方に位置する基板Bの各端部に端子51を備えたものに、回路パターンを形成する場合について説明する。先ず、図5(b)に示すように、インクヘッド2から親水性の紫外線硬化インクを吐出し、これに紫外線照射装置4により紫外線を照射する。これにより、電子デバイス50の周囲に、外側に行くほど下方に傾斜する斜面を備えた断面略三角形状の親水層Pが形成される。次に、図5(c)に示すように、インクヘッド2から撥水性の紫外線硬化インクを前記親水層Pの傾斜面に吐出し、これに紫外線照射装置4により紫外線を照射する。これにより、親水層Pの表面を覆うようにして撥水層Qが形成される。その後、図6(a)に示すように、レーザー3からレーザー光を撥水層Qに照射して、その一部を消失させる。これにより、前記端子51とこれに対向する電子デバイス50の端子52とを繋ぐパターン溝40が形成される。次に、図6(b)に示すように、インクヘッド2からパターン溝40に金属ナノインクRを吐出する。これにより、金属ナノインクRを介して前記端子51、52が接続されることになる。その後、図6(c)に示すように、金属ナノインクRにレーザー3からレーザー光を照射する。金属ナノインクRは焼成され、この焼成体Sを介して端子51、52が導通状態で接続されることになる。
本発明に係る電子回路基板の製造装置は、次のように構成することも可能である。図8に示すように、本実施形態に係る製造装置1は、親水部形成装置としてのプラズマ照射装置3Aと、カメラ61と、マスク62と、インクヘッド2と、焼成炉63と、ベッド11とを備えている。また、製造装置1は、制御装置90を備えている。プラズマ照射装置3Aは、ガイドレール60に沿って主走査方向Yに自走し、プラズマ光を下向きに照射する。プラズマ照射装置3Aは、大気圧で用いることができるものである。カメラ61は、プラズマ照射装置3Aの側部に磁石等を介して着脱自在に取り付けられている。カメラ61がプラズマ照射装置3Aに取り付けられることにより、カメラ61はプラズマ照射装置3Aと共にガイドレール60に沿って主走査方向Yに移動する。カメラ61は、後述するマスク62のパターン孔を画像認識する認識装置として機能し、本実施形態ではデジタル式のカメラで構成されている。マスク62は、プラズマ照射装置3Aおよびカメラ61の下方に配置され、所定のパターン孔が形成されたステンレス製のものである。図8(b)に示すように、インクヘッド2は、ガイドレール10に沿って主走査方向Yに移動可能である。焼成炉63は、インクヘッド2の前方に配置されている。ベッド11は、基板Bを副走査方向Xに搬送する。なお、認識装置は、上記カメラ61に限定されるものではない。また、焼成装置も焼成炉63に限定されない。
また、第1実施形態に係る製造装置1は、次のように一部を変更して構成することも可能である。本実施形態では、図11(a)および(b)に示すように、認識装置としてのカメラ61をインクヘッド2の側部に一体的に取り付けている。また、図11(a)に示すように、プラズマ照射装置3Aとインクヘッド2との間には、下端部に回転駆動されるブラシ66を有するクリーナ67が配置されている。さらに、図12(b)等に示すように、基板Bの表面を複数の領域に分けるために、本実施形態では基板Bの表面に色彩の異なるインクが塗布されている。具体的には、Cの領域が青色で、Dの領域が赤色で、Eの領域が黄色に色付けしている。なお、インクは、有機質でかつ撥水性を備えているのが好ましい。また、このインクは、スクリーン印刷等により塗布してもよく、製造装置1のインクヘッド2により塗布してもよい。
なお、上記実施形態においては、基板Bの表面に複数の色彩による色分けを行ったが、基板Bの地色とは異なる一色のインクを表面全体に塗布するようにしてもよい。この場合にも、基板Bの親水性パターンをカメラ61によって直接認識することができる。
親水部形成装置(参考形態のレーザー3、第1および第2実施形態のプラズマ照射装置3A)に、その他の加工機を設けてもよい。これにより、基板B等に対して機械加工を行うことも可能となる。
2 インクヘッド
3 レーザー(親水部形成装置)
3A プラズマ照射装置(親水部形成装置)
10 ガイドレール
21 プリントヘッド
40 パターン溝(パターン)
61 カメラ(認識装置)
62 マスク
63 焼成炉(焼成装置)
90 制御装置
B 基板
P 親水層
Q 撥水層
R インク
Claims (3)
- 撥水性の表面を有する基板の前記表面に、所定のパターン孔が形成されたマスクを介してプラズマ光または電子線を照射することにより、その表面の一部を改質して親水性を備えた所定のパターンを形成する照射装置からなる親水部形成装置と、
前記基板の前記パターン上に導電性成分を含むインクを吐出するプリントヘッドを有するインクヘッドと、
前記マスクの前記パターン孔を認識することによって前記基板のパターンを認識する認識装置と、
前記認識装置から前記パターンの情報を受け、前記基板の前記パターン上に前記インクを吐出するように前記インクヘッドを制御する制御装置と、
前記インクを焼成する焼成装置と、
を備えた、電子回路基板の製造装置。 - 撥水性の表面を有し、前記表面に地色とは異なる色の塗膜が設けられた基板の前記表面に、所定のパターン孔が形成されたマスクを介してプラズマ光を照射することにより、前記塗膜の一部を消失させ、かつ、前記表面の一部を改質して親水性を備えた所定のパターンを形成する照射装置からなる親水部形成装置と、
前記基板の前記パターン上に導電性成分を含むインクを吐出するプリントヘッドを有するインクヘッドと、
前記基板の表面の色彩に基づいて前記パターンを認識する認識装置と、
前記認識装置から前記パターンの情報を受け、前記パターン上に前記インクを吐出するように前記インクヘッドを制御する制御装置と、
前記インクを焼成する焼成装置と、
を備えた、電子回路基板の製造装置。 - 撥水性の表面を有し、前記表面に複数の領域の各々を識別するための複数の情報が付された基板の前記表面に、所定のパターン孔が形成されたマスクを介してプラズマ光を照射することにより、前記情報の一部を消失させ、かつ、前記表面の一部を改質して親水性を備えた所定のパターンを形成する照射装置からなる親水部形成装置と、
前記パターン上に導電性成分を含むインクを吐出するプリントヘッドを有するインクヘッドと、
前記基板の表面の前記情報と前記パターンとを認識する認識装置と、
前記認識装置から前記情報および前記パターンの情報を受け、異なる領域のパターン上に異なる種類のインクを吐出するように前記インクヘッドを制御する制御装置と、
前記インクを焼成する焼成装置と、
を備えた、電子回路基板の製造装置。
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