JP6049067B2 - 配線形成装置、メンテナンス方法および配線形成方法 - Google Patents

配線形成装置、メンテナンス方法および配線形成方法 Download PDF

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Description

本発明は、配線形成装置、メンテナンス方法および配線形成方法に関する。より詳しくは、微細なパターンの形成が可能であって、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの基板に形成された配線等の修復に用いることができる配線形成装置、その配線形成装置のメンテナンス方法、および配線形成方法に関する。
近年、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイおよび有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの大型化と高精細化に伴い、半導体基板等の基板上に形成される配線や電極等のパターンの微細化が進められている。そして、パターンの微細化に伴い、配線等やプラズマディスプレイのリブ等において発生する欠陥が問題となっている。こうした欠陥としては、例えば、配線の場合、パターンの一部が欠落し、断線するオープン欠陥等がある。そのため、このような欠陥の発生を抑えて製造歩留まりを向上させることができる、電極や配線等の形成技術の向上が求められている。併せて、欠陥が発生した場合にそれを修復することができるリペア技術が求められている。
オープン欠陥等を修復するリペア技術としては、基板上の配線が断線する欠陥部分に、塗布針先端に付着させた導電性ペーストを塗布し、電極の長さ方向に塗布位置をずらしながら複数回塗布して修復する方法が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
また、基板上で配線パターンの形成等を行うミストジェット方式のオープンリペア装置等の配線形成装置が知られている（例えば、特許文献２を参照。）。
特開２０００−２９９０５９号公報 特開２００７−１５２２１９号公報
しかし、特許文献１に記載されたような修復方法では、配線の欠陥部分とペーストタンクとの間を多数回往復させて塗布針に導電性ペーストを補充しながら塗布するため、欠陥部分が長いほど修復にかかる時間が長くなってしまう。また、円形の塗布部を１列に配置した形状に導電性ペーストが塗布されるので、配線の幅からはみ出た部分ができる等、修復部分を所望形状に制御することが困難であった。
そこで、基板上で配線パターンの形成等を行うミストジェット方式のオープンリペア装置等の配線形成装置が注目されている。
ミストジェット方式の配線形成装置は、例えば、配線形成用のペースト材料を霧状に霧化する霧化装置と、霧化装置で霧化されたペースト材料を基板上の欠陥部分に向けて噴射するノズルと、霧化装置とノズルとを接続する連通管とを有して構成され、霧化されたペースト材料を用いて、基板上の欠陥部分を修復するように配線パターンの形成を行う。
このようなミストジェット方式の配線形成装置では、ペースト材料を補充しながら噴射を行うことができるので、塗布針が基板上の欠陥部分とペーストタンクとの間を何度も往復していた特許文献１等に記載された修復方法に比べ、欠陥部分を迅速に修復することができる。
しかしながら、従来のミストジェット方式の配線形成装置では、霧化装置とノズルとを接続する連通管内にペースト材料の霧が付着し、連通管内に蓄積した霧が結露となってノズルに流れることがあった。その結果、従来のミストジェット方式の配線形成装置では、ノズルでの噴射が不安定になることや、連通管内の結露が流れて塗布ノズルを詰まらせること等があった。
ノズルでの噴射が不安定になると、安定した配線パターンの形成ができなくなる。さらに、ノズルが詰まると配線パターンの形成はできない。そのため、従来のミストジェット方式の配線形成装置では、上述のような結露とそれがノズルへ流れることを抑制するよう、連通管の頻繁な交換が必要とされていた。その結果、配線形成装置の稼働時間は短くなって生産性を低下させることがあった。
そこで、霧化装置とノズルとの間を接続する連通管内での結露を制御し、結露がノズルに流れることを抑制し、安定して配線パターンを形成できる配線形成技術が求められている。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものである。
すなわち、本発明の目的は、安定して配線パターンを形成できる配線形成装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、安定して配線パターンを形成できるように配線形成装置をメンテナンスするメンテナンス方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、安定して配線パターンを形成できる配線形成方法を提供することにある。
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。
本発明の第１の態様は、ペースト材料を霧化する霧化装置と、その霧化装置で霧化されたペースト材料を噴射するノズルと、その霧化装置とそのノズルとを接続する連通管とを有し、霧化されたペースト材料を塗布して配線形成を行う配線形成装置であって、
連通管の霧化装置との接続部側に設けられ、その連通管内に第１のメンテナンスガスを供給する第１のガス供給部と、
連通管の霧化装置との接続部側およびノズルとの接続部側のいずれか一方に設けられ、その連通管内を吸引する吸引部と、
連通管の霧化装置との接続部側およびノズルとの接続部側のいずれか一方であって、吸引部の設けられていない接続部側に設けられ、その連通管内に第２のメンテナンスガスを供給する第２のガス供給部と
を有することを特徴とする配線形成装置に関する。
本発明の第１の態様において、吸引部は、連通管の霧化装置との接続部側に設けられ、第２のガス供給部は、その連通管のノズルとの接続部側に設けられることが好ましい。
本発明の第１の態様において、第１のメンテナンスガスは不活性ガスであることが好ましい。
本発明の第１の態様において、第２のメンテナンスガスは空気であることが好ましい。
本発明の第１の態様において、第１のガス供給部での第１のメンテナンスガスの供給と、吸引部の吸引と、第２のガス供給部での第２のメンテナンスガスの供給とをそれぞれ制御し、その吸引を第２のメンテナンスガスの供給とともに行わせるようにし、第１のメンテナンスガスの供給と、第２のメンテナンスガスの供給および吸引とをそれぞれ、配線形成の合間に行わせるように制御する制御部を有することが好ましい。
本発明の第１の態様において、制御部は、吸引および第２のメンテナンスガスの供給を行った後、配線形成の前に、第１のメンテナンスガスの供給を行うように制御することが好ましい。
本発明の第１の態様において、制御部は、吸引および第２のメンテナンスガスの供給を行った後、第１のメンテナンスガスの供給を行う前に、霧化されたペースト材料の塗布を安定化させるための塗布を行うように制御することが好ましい。
本発明の第１の態様において、制御部は、第１のメンテナンスガスの供給を行った後、配線形成の前に、霧化されたペースト材料の塗布を安定化させるための塗布を行うように制御することが好ましい。
本発明の第２の態様は、ペースト材料を霧化する霧化装置と、その霧化装置で霧化されたペースト材料を噴射するノズルと、その霧化装置とそのノズルとを接続する連通管とを有し、霧化されたペースト材料を塗布して配線形成を行うように構成された配線形成装置のメンテナンスをするメンテナンス方法であって、
配線形成の合間に、
連通管の霧化装置との接続部側から連通管内に第１のメンテナンスガスを供給する第１のガス供給工程、および、
連通管の霧化装置との接続部側およびノズルとの接続部側のいずれか一方から連通管内を吸引するとともに、他方から連通管内に第２のメンテナンスガスを供給する第２のガス供給工程を有することを特徴とするメンテナンス方法に関する。
本発明の第２の態様において、第２のガス供給工程の吸引は、連通管の霧化装置との接続部側から行われ、第２のメンテナンスガスの供給は、連通管のノズルとの接続部側から行われることが好ましい。
本発明の第２の態様において、第１のメンテナンスガスは不活性ガスであることが好ましい。
本発明の第２の態様において、第２のメンテナンスガスは空気であることが好ましい。
本発明の第２の態様において、第２のガス供給工程の後には、配線形成の前に、第１のガス供給工程が設けられることが好ましい。
本発明の第２の態様において、第２のガス供給工程の後、第１のガス供給工程の前に、霧化されたペースト材料の塗布を安定化させる安定化工程を設けることが好ましい。
本発明の第２の態様において、第１のガス供給工程の後、配線形成の前に、霧化されたペースト材料の塗布を安定化させる安定化工程を設けることが好ましい。
本発明の第２の態様において、第１のガス供給工程は、第２のガス供給工程の頻度の２倍から１０倍であることが好ましい。
本発明の第２の態様において、第２のガス供給工程での第２のメンテナンスガスの流量は、第１のガス供給工程での第１のメンテナンスガスの流量の１００倍から１０００倍であることが好ましい。
本発明の第３の態様は、ペースト材料を霧化する霧化装置と、その霧化装置で霧化されたペースト材料を噴射するノズルと、その霧化装置とそのノズルとを接続する連通管とを用い、霧化装置で霧化されたペースト材料をノズルから噴射して塗布し、配線形成を行う配線形成工程と、
連通管の霧化装置との接続部側から連通管内に第１のメンテナンスガスを供給する第１のガス供給工程と、
連通管の霧化装置との接続部側およびノズルとの接続部側のいずれか一方から連通管内を吸引するとともに、他方から連通管内に第２のメンテナンスガスを供給する第２のガス供給工程と
を有することを特徴とする配線形成方法に関する。
本発明の第３の態様において、第２のガス供給工程は、吸引が、連通管の霧化装置との接続部側から行われ、第２のメンテナンスガスの供給が、連通管のノズルとの接続部側から行われることが好ましい。
本発明の第３の態様において、第１のガス供給工程および第２のガス供給工程の後には、霧化されたペースト材料の塗布を安定化させる安定化工程を設けることが好ましい。
本発明の第１の態様によれば、安定して配線パターンを形成できる配線形成装置が提供される。
また、本発明の第２の態様によれば、安定して配線パターンを形成できるように配線形成装置をメンテナンスするメンテナンス方法が提供される。
また、本発明の第３の態様によれば、安定して配線パターンを形成できる配線形成方法が提供される。
本発明の第１実施形態の配線形成装置を示す図である。 本発明の比較例となる配線形成装置を示す図である。 本発明の第２実施形態の配線形成方法の第一例を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態の配線形成方法の第二例を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態の配線形成方法の主なステップでの自動弁の開閉状態をまとめた表である。 本発明の第３実施形態の配線形成装置を示す図である。
本発明の配線形成装置は、ミストジェット方式を用い、基板上に微細パターンの形成が可能な配線形成装置である。
本発明の配線形成装置は、半導体チップや、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの基板の上にペースト材料を供給して配線パターンを形成することができる。そして、配線パターンの一部が欠落した断線部分等のオープン欠陥部分を修復するのに好適に使用できる。本発明の配線形成装置は、ミストジェット方式のオープンリペア装置として好適に使用することができる。
本発明において用いるミストジェット方式は、基板上にペースト材料を付着させる方法であって、ペースト材料をミスト状態（霧化状態）にし、インクジェット方式等のノズルを用いる方式と同様に、ノズルによる噴射によって、そのミスト状のペースト材料を吹き付けて、所望の微細形状の塗膜を形成する方法である。そして、形成された基板上の塗膜を、例えば、レーザ光等を用いて加熱焼成することで、所望とする形状の配線パターンを形成することができる。
ミストジェット方式では、ノズルからの噴射を、例えば、螺旋状にミストが出ていくような絞り込んだ噴射とすることで微細な線状の配線パターンを形成することができる。本発明の配線形成装置は、ペースト材料をミスト状態（霧化状態）にするために、後述する構造の霧化装置が用いられる。また、本発明の配線形成装置は、噴射されるミスト上のペースト材料を収束させて微細なパターンの形成に好適となるように、ノズルが用いられる。このノズルとしては、例えば、特表２００８−５２２８１４号公報に記載されるような、内側の霧化されたペースト材料を含むキャリアガスガスフローと、外側からそのキャリアガスガスフローを包み込むシースガスガスフローとからなる環状拡散ジェット流を形成するように構成されたものの使用が可能である。
そしてさらに、本発明の配線形成装置は、従来から求められていた、安定した配線パターンの形成に対して有効となる構造を有する。
以下、本発明の実施形態の配線形成装置について説明し、それを用いて安定して基板上に配線パターンを形成できるようにその装置のメンテナンスを行う本発明の実施形態のメンテナンス方法を説明し、本発明の実施形態の配線形成方法について説明する。
実施形態１．
図１は、本発明の第１実施形態の配線形成装置を示す図である。
図１に示すように、本発明の第１実施形態の配線形成装置１は、霧化装置２、ノズル３、および、霧化装置２とノズル３とを接続する連通管４を有して構成されている。そして、霧化装置２で霧化されたペースト材料を用い、ノズル３から噴射させて、例えば、基板Ｗ上にペースト材料の塗膜を形成し、配線パターンの形成を行うことができる。
図２は、本発明の比較例となる配線形成装置を示す図である。
図２に示す、比較例となる配線形成装置１０００は、従来技術によるものであり、本発明の第１実施形態の配線形成装置１と同様に、霧化装置２、ノズル３、および、霧化装置２とノズル３とを接続する連通管４を有して構成される。そして、配線形成装置１０００は、霧化装置２で霧化されたペースト材料を用い、ノズル３から噴射させて塗布し、基板Ｗ上にペースト材料の塗膜を形成し、配線パターンの形成を行うことができる。尚、図２に示す比較例となる配線形成装置１０００においては、本発明の第１実施形態の配線形成装置１と共通する構成要素について同一の符号を付している。そして、その詳細については、以下で行う配線形成装置１の対応する構成要素と同様とし、重複する説明は省略する。
そして、本発明の第１実施形態の配線形成装置１と比較例となる配線形成装置１０００とを比較した場合、配線形成装置１においては、連通管４と接続する吸引部６３、第１のガス供給部６１、第２のガス供給部６５および自動弁５３、５４等が特徴的な構造部分であることがわかる。本発明の第１実施形態の配線形成装置１は、図１に示す構造を有することにより、配線パターンの形成とともに、メンテナンスを容易に実行できるようにし、それによって安定した配線パターンの形成を可能とする。
以下、本発明の第１実施形態の配線形成装置１について、さらに、各構成要素を詳しく説明する。
先ず、本発明の第１実施形態の配線形成装置１が使用するペースト材料としては、金属ナノペーストのほか、透明導電材料の微粒子を溶剤中に分散させたものを使用することができる。ここで、金属ナノペーストとは、金属ナノ粒子と、その金属ナノ粒子のナノ状態を保つための溶剤とからなるペースト状の混合物であり、金属ナノ粒子は凝集が抑制されて、ナノ状態（分散状態）が保たれた状態を示す。このとき、溶剤としては、石油系混合溶剤およびエステル系溶剤等を挙げることができる。金属ナノペーストとしては、銀ナノペースト、金ナノペーストおよび銅ナノペースト等を挙げることができる。
次に、本発明の第１実施形態の配線形成装置１の霧化装置２は、上述したペースト材料を霧化してミスト状態（霧化状態）にし、ノズル３に接続する連通管４に供給し、ノズル３に供給するための装置である。図１に示すように、霧化装置２は、霧化部１１と、溶媒補給装置２１とを有して構成される。
図１に示すように、霧化装置２の溶媒補給装置２１は、溶媒補給部２２と温度制御部２３とを有する。そして、溶媒補給部２２において、溶媒２５を霧化（気化）したガスと、不活性ガスからなるキャリアガスとを混合して霧化部１１に補給するための装置である。キャリアガスは、連通管２４により接続されるキャリアガス源２６から供給される。キャリアガスに用いる不活性ガスとしては、例えば、窒素ガス、アルゴンガスおよびヘリウムガス等を挙げることができる。
溶媒補給装置２１の溶媒補給部２２は、自動弁５１を介して連通管２４に接続し、その連通管２４はキャリアガス源２６に繋がっている。また一方で、溶媒補給部２２は、連通管４１を介して霧化部１１に繋がっている。溶媒補給装置２１の溶媒補給部２２は、キャリアガス源２６から供給されたキャリアガスと、溶媒２５を霧化（気化）したガスとを混合して、霧化部１１に供給（溶媒２５を補給）する。
溶媒補給装置２１の温度制御部２３は、溶媒補給部２２を温度制御するための装置である。温度制御部２３は、溶媒補給部２２を一定温度に保って溶媒補給量を一定量に保つ。温度制御部２３は、溶媒補給部２２を囲繞するヒータ等の加熱手段および温度センサ（いずれも図示されない）を備えて構成されている。これにより、温度センサで温度を検出して加熱手段で温度を調整して一定に保つことで、キャリアガス濃度は常に一定になり、外部温度が変化してもその影響を受けず、霧化部１１へ供給される溶媒補給量が一定となって霧化部１１の長寿命化が可能となる。また、溶媒補給部２２の温度を可変させることにより溶媒補給量を変化させることができ、ミスト流の混合比の変化に対応できるようになる。
尚、連通管４１には、その内部を冷やさないようにする液化防止用ヒータ（図示されない）を設けることができる。液化防止用ヒータは、霧化されている輸送途中の混合ガス中の溶媒２５が液化するのを防止する。
次に、霧化装置２の霧化部１１は、ペースト材料を霧化して溶媒補給部２２からの混合ガスに取り込んでミスト流を作るための装置である。図１に示すように、霧化部１１は、連通管４を介してノズル３に接続されており、霧化されたペースト材料のミスト流を、連通管４を通して、ノズル３に供給する。尚、連通管４には、その内部を冷やさないようにする液化防止用ヒータ（図示されない）を設けることができる。液化防止用ヒータは、霧化されている輸送途中のミスト流中の後述する溶媒が液化するのを防止する。
霧化部１１は、純水等の所定温度の恒温水である恒温用液体１２が収容された恒温槽１３を有する。恒温槽１３の恒温用液体１２には、上述したペースト材料（例えば、金ナノペースト）と、ペースト材料の金属ナノ粒子を除く可溶な成分を溶かして金属ナノ粒子を分散させる溶媒、例えば、キシレン等の溶媒（以下、希釈剤と言うことがある。）との混合物１４を収容した材料収容容器１５が浸漬されている。
霧化部１１においては、超音波によるペースト材料の霧化が行われるが、ペースト材料が金属ナノペーストである場合、金属ナノペーストのみでは霧化が困難であるため、上述した希釈剤との混合物１４が用いられる。そのため、希釈剤中には霧化特性の良好な溶液を選択して加えることが好ましい。
霧化部１１において、材料収容容器１５は、恒温槽１３内で、例えば、傾斜して設置されている。また、恒温槽１３の内部であって材料収容容器１５の最も低い位置の近傍には超音波発生装置１６が設けられている。超音波発生装置１６は、その超音波振動により、恒温用液体１２や材料収容容器１５を介して、混合物１４に霧化するためのエネルギーを供給して、混合物１４を霧化し、ひいては、ペースト材料を霧化させるものである。
すなわち、本発明の第１実施形態の配線形成装置１において、ミスト発生のプロセスは、ペースト材料と希釈剤とからなる混合物１４に恒温用液体１２を介して超音波発生装置１６で超音波を照射し、この超音波のエネルギーを用いてミスト化を促すものである。ここで、恒温用液体１２は、超音波振動の伝達媒体および加熱媒体として機能している。
材料収容容器１５の上部開口は、蓋体１７によって塞がれるようになされている。蓋体１７は、流体導入口１８および流体導出口１９を有する。流体導出口１９のうち、材料収容容器１５の内部側は、内部管２０に繋がっており、また、材料収容容器１５の外部側は、自動弁５３を介してノズル３に接続する連通管４に繋がっている。流体導入口１８のうち、材料収容容器１５の外部側は溶媒補給部２２に接続する連通管４１に繋がっており、材料収容容器１５の内部側は放出開口４２に繋がっている。
これにより、溶媒補給装置２１の溶媒補給部２２から供給されたキャリアガスおよび溶媒２５の混合ガス（混合気体）は、流体導入口１８から材料収容容器１５内部に導入されて、内部管２０の内部に導入され、内部管２０、流体導出口１９、自動弁５３および連通管４を順次介してノズル３側に供給されるようになる。この際、超音波振動エネルギーにより霧化した混合物１４の気体もこの流れに取り込まれ、内部管２０の最下端の開口から内部管２０の内部に導入され、内部管２０、流体導出口１９、自動弁５３および連通管４を順次介してノズル３側に供給される。
次に、本発明の第１実施形態の配線形成装置１のノズル３は、図１に示すように、ミスト流変換装置３２とノズル部３３とから構成される。ノズル３は、ミスト流変換装置３２の上流側で、自動弁５４を介して、連通管４に接続し、霧化装置２に接続する。
ノズル３のミスト流変換装置３２は、霧化装置２によって霧化されたペースト材料のミスト流をノズル部３３から噴射するに際し、内側のペースト材料のミスト流に対して、それを外側から包み込むシースガスを供給してシースガスガスフローを形成する。
このシースガスは、図１に示すように、シースガス源７０に自動弁５２を介して接続するシースガス供給管３４からノズル３のミスト流変換装置３２に供給される。そして、ミスト流変換装置３２は、霧化装置２によって霧化されたペースト材料のミスト流を、その流径が所定の値になるように、また、ミスト流が螺旋状に回転するように変換する。
ノズル３のノズル部３３は、ミスト流変換装置３２の先端に設けられて、上述のような変換後のミスト流がその先端から噴射されるようにされている。ノズル３は、霧化装置２で霧化されたペースト材料を基板Ｗ上に吹き付けて塗布する。
尚、ミスト流変換装置３２とノズル部３３については、既存の装置を用いることができる。
次に、本発明の第１実施形態の配線形成装置１において、霧化装置２とノズル３とを接続する連通管４について説明する。
ミストジェット方式を用いる第１実施形態の配線形成装置１において、霧化装置２とノズル３とを接続する連通管４は、上述したように、ペースト材料の霧が付着し、蓄積した霧が結露となってノズル３に流れる懸念のある構成部材である。
図１に示すように、配線形成装置１の連通管４は、霧化装置２との接続部側に、連通管４内に第１のメンテナンスガスを供給するための第１のガス供給部６１を有する。また、連通管４は、霧化装置２との接続部側に、連通管４内を吸引するための吸引部６３を有し、連通管４のノズル３との接続部側に、連通管４内に第２のメンテナンスガスを供給するための第２のガス供給部６５を有する。
第１のガス供給部６１、吸引部６３および第２のガス供給部６５はそれぞれ、連通管４の終端近傍に設けられることが好ましい。
すなわち、本発明の第１実施形態の配線形成装置１は、連通管４の霧化装置２との接続部側に設けられ、連通管４内に第１のメンテナンスガスを供給する第１のガス供給部６１を有する。そして、配線形成装置１は、連通管４の霧化装置２との接続部側に設けられ、連通管４内を吸引する吸引部６３を有する。さらに、配線形成装置１は、連通管４の、吸引部６３の設けられていない、ノズル３との接続部側に設けられ、連通管４内に第２のメンテナンスガスを供給する第２のガス供給部６５を有する。
連通管４の第１のガス供給部６１は、連通管４内に第１のメンテナンスガスを供給するように第１のメンテナンスガス源６７に接続する第１のガス供給管６２と、自動弁５７とを有する。そして、第１のガス供給部６１は、自動弁５７を介して、連通管４の霧化装置２との接続部側の終端近傍に接続するように構成されている。このとき、第１のメンテナンスガスとしては、ペースト材料との間で反応する懸念のない不活性ガスを用いることが好ましい。第１のメンテナンスガスとして使用可能な不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガスおよびヘリウムガス等を挙げることができる。
本発明の第１実施形態の配線形成装置１において、第１のガス供給部６１は、連通管４内に、例えば、不活性ガスである第１のメンテナンスガスを供給し、それによって、連通管４内に付着したペースト材料を含む霧の揮発成分を揮発させ、付着物の量を減少させることができる。
また、連通管４の吸引部６３は、連通管４内を吸引して、例えば、ペースト材料の霧が付着して形成された結露を連通管４で移動させ、連通管４内から吸い出すために設けられる。吸引部６３は、連通管４内を吸引するように、例えば、吸引ポンプ等からなる吸引装置６８と接続する吸引管６４と、吸引装置６８による吸引効果を制御できる自動弁５６とを有する。そして、吸引部６３は、自動弁５６を介して、連通管４の霧化装置２との接続部側の終端近傍に接続するように構成されている。
連通管４の第２のガス供給部６５は、連通管４内に第２のメンテナンスガスを供給するように第２のメンテナンスガス源６９と接続する第２のガス供給管６６と、自動弁５５とを有する。そして、第２のガス供給部６５は、自動弁５５を介して、連通管４のノズル３との接続部側の終端近傍に接続するように構成されている。本発明の第１実施形態の配線形成装置１において、第２のガス供給部６５は、吸引部６３による連通管４内の結露の吸い出しを効率的に行えるように設けられるものである。すなわち、連通管４では、第２のガス供給部６５によって、第２のメンテナンスガスをノズル３側から供給する一方で、吸引部６３によって、霧化装置２側で吸引を行う。その結果、配線形成装置１は、ノズル３側から霧化装置２側への第２のメンテナンスガスの流れを利用して結露を移動させ、高効率に連通管４内の結露を排出させる。
このとき、第２のメンテナンスガスとしては、上述した第１のメンテナンスガスと同様の不活性ガスのほか、空気を用いることが可能である。そして、入手が容易で簡便に準備ができ、低コストで利用することができる空気を利用することが好ましく、連通管４内に水分が付着することを抑制できる、乾燥空気（ドライエアー）の利用がより好ましい。
尚、本発明の第１実施形態の配線形成装置１は、基板Ｗ上に塗布されたペースト材料を焼き固めるための焼成処理装置（図示されない）を有することができる。焼成処理装置は、ＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）レーザを用いて構成されることが好ましい。焼成処理装置は、パルスレーザではなく、ＣＷレーザを用いることで、ペースト材料を確実に照射して焼成し、基板Ｗ上に配線パターンを形成することができる。
以上の構成を備えた本発明の第１実施形態の配線形成装置１は、ペースト材料の霧が付着し、結露となってノズル３に流れる懸念のある連通管４に対し、第１のメンテナンスガスの供給によるメンテナンスを行うことができる。そして加えて、配線形成装置１は、第２のメンテナンスガスの供給および吸引を行い、異なる方法での連通管４のメンテナンスを行うことができる。すなわち、本発明の第１実施形態の配線形成装置１は、第１のガス供給部６１、吸引部６３および第２のガス供給部６５を用いたメンテナンスが可能となって、安定して配線パターンを形成できるようになる。
このとき、本発明の第１実施形態の配線形成装置１は、制御部である制御装置（図示されない）を用い、ペースト材料の塗布による配線パターンの形成と、装置のメンテナンスを自動で行うことが可能である。制御装置には、上述した各自動弁５１〜５７が接続されている。
すなわち、配線形成装置１の制御部である制御装置には、溶媒補給装置２１の溶媒補給部２２とキャリアガス源２６との間を繋ぐ自動弁５１が接続されている。また、制御装置には、霧化部１１の材料収容容器１５と連通管４との間を繋ぐ自動弁５３が接続されている。また、制御装置には、ノズル３と連通管４との間を繋ぐ自動弁５４が接続されている。また、制御装置には、シースガス源７０とノズル３のシースガス供給管３４との間を繋ぐ自動弁５２が接続されている。また、制御装置には、第１のガス供給管６２と連通管４の終端近傍との間を繋ぐ自動弁５７が接続されている。また、制御装置には、吸引管６４と連通管４の終端近傍との間を繋ぐ自動弁５６が接続されている。また、制御装置には、第２のガス供給部６５と連通管４の終端近傍との間を繋ぐ自動弁５５が接続されている。
その結果、本発明の第１実施形態の配線形成装置１は、制御装置の制御によって、自動弁５１〜５７のバルブ開度をそれぞれ独立に自動調整することができる。そして、配線形成装置１は、制御装置の制御によって、キャリアガス、第１のメンテナンスガス、第２のメンテナンスガス、および、シースガス等の流量を所望の値に設定できる。
そして、配線形成装置１は、制御装置の制御によって、霧化装置２で霧化されたペースト材料を用い、ノズル３から噴射させて塗布し、基板Ｗ上にペースト材料の塗膜を形成して配線パターンの形成を行う。その一方で、配線形成装置１は、その配線パターン形成と次の配線パターンの形成との間、すなわち、配線形成の合間に、装置のメンテナンスを行うことができる。
より具体的には、本発明の第１実施形態の配線形成装置１は、制御装置によって自動弁５１〜５７のバルブ開度を制御し、第１のガス供給部６１での第１のメンテナンスガスの供給と、吸引部６３の吸引と、第２のガス供給部６５での第２のメンテナンスガスの供給とをそれぞれ制御することができる。その結果、配線形成装置１は、配線形成の合間に、メンテナンスとして、第１のガス供給部６１での第１のメンテナンスガスの供給を行うことができる。そして、配線形成装置１は、連通管４内に付着したペースト材料を含む霧の揮発成分を揮発させ、付着物の量を減少させることができる。
また、配線形成装置１は、配線形成の合間に、メンテナンスとして、吸引部６３での吸引を第２のガス供給部６５での第２のメンテナンスガスの供給とともに行わせることができる。そして、配線形成装置１は、第２のメンテナンスガスの流れを利用して連通管４内の結露を移動させ、連通管４から高効率に結露を排出させることができる。
そして、配線形成装置１は、メンテナンスとして行われる、第１のガス供給部６１での第１のメンテナンスガスの供給の後に、霧化されたペースト材料の塗布を安定化させるため、配線形成とは別の安定化塗布を行わせることができる。すなわち、第１のメンテナンスガスの供給の後に、霧化装置２で霧化されたペースト材料を用いた安定化塗布を行い、ノズル３からの噴射による塗布を安定化させ、次いで、実際の配線形成を行わせることができる。
また、配線形成装置１は、メンテナンスとして行われる、第２のガス供給部６５での第２のメンテナンスガスの供給と吸引部６３での吸引を行った後に、霧化されたペースト材料の塗布を安定化させるため、配線形成とは別の安定化塗布を行わせることができる。すなわち、吸引と第２のメンテナンスガスの供給との後に、霧化装置２で霧化されたペースト材料を用いた安定化塗布を行い、ノズル３からの噴射による塗布を安定化させる。次いで、例えば、第１のガス供給部６１での第１のメンテナンスガスの供給等の別の方法によるメンテナンスを行わせることができる。
さらに、本発明の第１実施形態の配線形成装置１は、制御装置の制御によって、配線形成の合間に行われる上述のメンテナンスの方法と頻度を任意に設定することができる。すなわち、配線形成装置１は、制御装置の制御によって、配線形成の合間に、第１のガス供給部６１での第１のメンテナンスガスの供給によるメンテナンス、および、吸引部６３の吸引と第２のガス供給部６５での第２のメンテナンスガスの供給とによるメンテナンスのうちのいずれを行うかを選択し、その結果、それらメンテナンスそれぞれの頻度を設定することができる。
すなわち、本発明の第１実施形態の配線形成装置１は、配線形成の合間に行われる、第１のガス供給部６１での第１のメンテナンスガスの供給によるメンテナンス、および、吸引部６３の吸引と第２のガス供給部６５での第２のメンテナンスガスの供給とによるメンテナンスを任意に組み合わせて実施することができる。その結果、本実施形態の配線形成装置１は、配線形成において、安定して配線パターンを形成することができる。
次に、本発明の第１実施形態の配線形成装置１を用いて行う、本発明の実施形態の配線形成方法について説明する。
本発明の実施形態の配線形成方法は、上述した本発明の第１実施形態の配線形成装置１を用いて配線形成を行う。そして、本発明の実施形態の配線形成方法は、配線形成装置１を用いることにより、配線パターン形成と次の配線パターン形成との間、つまり、配線形成の合間に配線形成装置１をメンテナンスするメンテナンス方法を含むことができる。
すなわち、本発明の実施形態の配線形成方法は、使用する配線形成装置１をメンテナンスするメンテナンス方法を含んで構成される。具体的には、本実施形態の配線形成方法は、繰り返し行う配線形成の合間に、メンテナンスとして、配線形成装置１の第１のガス供給部６１での第１のメンテナンスガスの供給を行う。すなわち、本発明の実施形態の配線形成方法は、メンテナンスとして、連通管４内に第１のメンテナンスガスを供給する第１のガス供給工程が設けられる。以下、この第１のガス供給工程によって実現される配線形成装置１のメンテナンスを、第１のメンテナンスと言う。そして、本実施形態の配線形成方法では、この第１のメンテナンスにより、配線形成装置１の連通管４内に付着したペースト材料を含む霧の揮発成分を揮発させ、付着物の量を減少させて、安定した配線パターンの形成を行うことができる。
また、本実施形態の配線形成方法は、繰り返し行う配線形成の合間に、別のメンテナンスとして、配線形成装置１の吸引部６３での吸引を第２のガス供給部６５での第２のメンテナンスガスの供給とともに行わせる。すなわち、本発明の実施形態の配線形成方法は、メンテナンスとして、連通管４内の吸引とともに、連通管４内に第２のメンテナンスガスを供給する第２のガス供給工程が設けられる。以下、連通管４内の吸引と第２のガス供給工程とによって実現される配線形成装置１のメンテナンスを、第２のメンテナンスと言う。そして、本実施形態の配線形成方法では、この第２のメンテナンスにおける第２のメンテナンスガスの流れを利用して、配線形成装置１の連通管４内の結露を移動させ、連通管４から高効率に結露を排出させることができる。
そして、本実施形態の配線形成方法は、配線形成の合間に行う上述した第１のメンテナンスおよび第２のメンテナンスの２種類のメンテナンスを、それぞれの所定の頻度となるように組み合わせて含有し、配線形成と配線形成装置１のメンテナンスを行うことができる。
例えば、配線形成が繰り返し行われ、何日間も実施されている場合、第１のメンテナンスは、２４時間に１回程度の頻度で行うことができる。そして、第２のメンテナンスは、その５分の１程度の頻度となる、例えば、１２０時間に１回程度の頻度で行うことができる。
すなわち、本発明の第１実施形態の配線形成装置１をメンテナンスするメンテナンス方法は、上述した第１のメンテナンスおよび第２のメンテナンスの２種類のメンテナンスをそれぞれ所定の頻度で組み合わせて、配線形成方法において繰り返し行われる配線形成の合間に実施することができる。
より具体的には、本実施形態の配線形成方法において行われる配線形成の合間に、第１のガス供給部６１での第１のメンテナンスガスの供給によるメンテナンス、および、吸引部６３の吸引と第２のガス供給部６５での第２のメンテナンスガスの供給とによるメンテナンスを任意の頻度で組み合わせて実施することができる。
その結果、本発明の実施形態の配線形成方法は、本発明の第１実施形態の配線形成装置１を使用して配線形成を行うとともに、その配線形成の合間に、本発明に実施形態のメンテナンス方法を実施し、配線形成装置１のメンテナンスを行って、安定して配線パターンを形成することができる。このとき、本発明に実施形態のメンテナンス方法は、上述した第１のメンテナンスおよび第２のメンテナンスの２種類のメンテナンスをそれぞれ所定の頻度で組み合わせて構成される。
また、本発明の実施形態の配線形成方法は、上述の第１のメンテナンスの後、配線形成を行う前に、上述したように、霧化されたペースト材料の塗布を安定化させるための安定化工程を設け、安定化塗布を行うことができる。同様に、上述の第２のメンテナンスの後、例えば、第１のメンテナンスを行う前に、上述したように、霧化されたペースト材料の塗布を安定化させるための安定化工程を設け、安定化塗布を行うことができる。
本発明の実施形態の配線形成方法は、第１のメンテナンスおよび第２のメンテナンスの後に、安定化工程を設け、霧化されたペースト材料の塗布を安定化させるための安定化塗布を行うことにより、配線形成において、安定して配線パターンを形成することができる。
以下、図１を適宜参照しながら、本発明の実施形態の配線形成方法について説明する。尚、本発明の実施形態の配線形成方法の説明は、その要部である、本実施形態のメンテナンス方法とそれに続く配線形成についてフローチャートを用いて説明することにする。
図３は、本発明の第２実施形態の配線形成方法の第一例を示すフローチャートである。
図３に示す本発明の第２実施形態の配線形成方法の第一例では、繰り返し行う配線形成の合間に、上述の第１のメンテナンスを行う。すなわち、第２実施形態の配線形成方法の第一例では、配線形成の後、メンテナンスとして、配線形成装置１の第１のガス供給部６１での第１のメンテナンスガスの供給を行う。そして、本実施形態の配線形成方法の第一例では、配線形成装置１の連通管４内に付着したペースト材料を含む霧の揮発成分を揮発させ、付着物の量を減少させて、安定した配線パターンの形成を行うことができる。
図３に示すように、先ず、図１の霧化装置２において、超音波の停止が行われる（ステップ１）。具体的には、霧化装置２の霧化部１１の超音波発生装置１６の停止が行われる。尚、超音波停止前の配線形成装置１は、配線形成可能な状態にある。すなわち、配線形成装置１の制御装置に制御されて、自動弁５１、５２、５３、５４がオン状態にあって開状態であり、自動弁５５、５６、５７がオフ状態であって、閉状態である。
次いで、第１のガス供給部６１による第１のメンテナンスガスの供給を行うため、自動弁操作が行われる（ステップ２)。この自動弁動作は、連通管４内に第１のメンテナンスガスを供給するため、制御装置の制御により、自動弁５１、５３、５５、５６がオフ状態にされて閉状態にされ、自動弁５２、５４、５７がオン状態にされて開状態にされる。その結果、キャリアガスの供給が停止され、霧化されたペースト材料のミスト流の供給も停止される。その一方で、第１のガス供給部６１から連通管４への第１のメンテナンスガスの供給が可能となる。
次いで、連通管４に対し、第１のメンテナンスガスの供給が行われる（ステップ３）。第１のメンテナンスガスは、窒素ガス、アルゴンガスおよびヘリウムガス等の不活性ガスを用いることが好ましく、特に、入手容易な窒素ガスの使用が好ましい。
第１のガス供給部６１からの第１のメンテナンスガスの供給における流量は、毎分１ｍｌ〜１００ｍｌとすることが好ましく、十分なメンテナンスを短時間で効率的に行うため、毎分５ｍｌ〜２０ｍｌがより好ましい。そして、第１のメンテナンスガスの供給時間は、２分間から６０分間とすることが好ましく、十分なメンテナンスを短時間で効率的に行うため、１０分間〜３０分間とすることが好ましい。
第１のガス供給部６１から供給された第１のメンテナンスガスは、ノズル３のノズル部３３から排出される。
このような第１のガス供給部６１による第１のメンテナンスガスの供給を行うことで、連通管４内に付着したペースト材料を含む霧の揮発成分を揮発させ、付着物の量を減少させることができる。
次いで、第１のメンテナンスガスの供給を停止し、配線形成の前に、霧化されたペースト材料の塗布を安定化させるための安定化工程が設けられ、安定した配線形成のための準備が行われる。すなわち、制御装置の制御により、自動弁操作が行われ（ステップ４)、自動弁５１、５２、５３、５４がオン状態にされて開状態にされ、自動弁５５、５６、５７がオフ状態にされて閉状態にされる。この状態は、上述したように、配線形成の状態と同様の状態であり、キャリアガスの供給が可能とされ、霧化されたペースト材料のミスト流の供給が可能となる。その一方で、第１のガス供給部６１から連通管４への第１のメンテナンスガスの供給は停止される。
次いで、霧化装置２において、超音波の発生が行われる（ステップ５）。具体的には、霧化装置２の霧化部１１の超音波発生装置１６が起動され、超音波の発生が開始される。その結果、ペースト材料の霧化が開始され、連通管４およびノズル３への霧化されたペースト材料のミスト流の供給が行われる。
そして、霧化されたペースト材料のノズル３からの噴射を安定化して、霧化されたペースト材料の塗布を安定化させるために、所定の時間、塗布状態が維持され、塗布(安定化塗布）が行われる（ステップ６）。安定化のための塗布の時間は、５分間から６０分間とすることが好ましく、十分な安定化を短時間で効率的に実現するため、１０分間〜３０分間とすることが好ましい。
次に、ノズル３からの噴射による霧化されたペースト材料の塗布の状態の確認が行われ（ステップ７）、配線形成が可能であるか否かが判断される（ステップ８）。配線形成ができないと判断された場合には、ステップ６に戻り、再度、安定化のための塗布が行われる。
一方、ステップ８で配線形成可能と判断された場合には、ステップ９に進み、配線の形成が行われる。このとき、自動弁５１〜５７の状態は、上述したように、制御装置により制御され、自動弁５１、５２、５３、５４がオン状態にされて開状態にされ、自動弁５５、５６、５７がオフ状態にされて閉状態にされている。
こうして、本実施形態の配線形成方法の第一例では、ステップ３で連通管４内に第１のメンテナンスガスを供給することにより、配線形成装置１の連通管４内に付着したペースト材料を含む霧の揮発成分を揮発させて付着物の量を減少させることができ、その後、安定した配線パターンの形成を行うことができる。
以上のように、図３に示す本発明の第２実施形態の配線形成方法の第一例では、繰り返し行う配線形成の合間に、本発明の実施形態のメンテナンス方法の第１のメンテナンスを実施する。本実施形態の配線形成方法の第一例では、ステップ１〜ステップ８が、本発明の実施形態のメンテナンス方法の第１のメンテナンスに該当する。そして、本実施形態の配線形成方法の第一例は、配線形成装置１のメンテナンスを行って、安定した配線パターンの形成を可能とする。
次に、本発明の第２実施形態の配線形成方法の別の例である第二例について説明する。
本発明の第２実施形態の配線形成方法の第二例は、繰り返し行う配線形成の合間に、上述の第２のメンテナンスを行う。第２のメンテナンスでは、第２のメンテナンスガスの流れを利用して、配線形成装置１の連通管４内の結露を移動させ、連通管４から高効率に結露を排出させることができる。
また、第２のメンテナンスの後には、配線形成の前に、上述した第１のメンテナンスを行うことが好ましい。すなわち、連通管４内に、第１のメンテナンスガスの供給を行うことが好ましい。このように第２のメンテナンスの後に第１のメンテナンスを行うことで、本発明の第２実施形態の配線形成方法では、吸引部６３での吸引を第２のガス供給部６５での第２のメンテナンスガスの供給とともに行った後、霧化されたペースト材料の安定した塗布が可能となり、安定した配線形成が可能となる。
図４は、本発明の第２実施形態の配線形成方法の第二例を示すフローチャートである。
図４に示す本発明の第２実施形態の配線形成方法の第二例では、繰り返し行う配線形成の合間に、上述の第２のメンテナンスを行う。すなわち、第２実施形態の配線形成方法の第二例では、配線形成の後、メンテナンスとして、配線形成装置１の吸引部６３での吸引と第２のガス供給部６５での第２のメンテナンスガスの供給とを行う。本実施形態の配線形成方法では、この第２のメンテナンスにおける第２のメンテナンスガスの流れを利用して、配線形成装置１の連通管４内の結露を移動させ、連通管４から高効率に結露を排出させることができる。
次いで、本発明の第２実施形態の配線形成方法の第二例は、第２のメンテナンスの後、配線形成の前に、第１のメンテナンスが組み合わされて実施される。その結果、本発明の第２実施形態の配線形成方法の第二例は、安定した配線パターンの形成を行うことができる。
本発明の第２実施形態の配線形成方法の第二例では、図４に示すように、先ず、図１の霧化装置２において、超音波の停止が行われる（ステップ１）。具体的には、霧化装置２の霧化部１１の超音波発生装置１６の停止が行われる。尚、超音波停止前の配線形成装置１は、配線形成可能な状態にある。すなわち、配線形成装置１の制御装置に制御されて、自動弁５１、５２、５３、５４がオン状態にあって開状態であり、自動弁５５、５６、５７がオフ状態であって、閉状態である。
次いで、吸引部６３による吸引と、第２のガス供給部６５による第２のメンテナンスガスの供給を行うため、自動弁操作が行われる（ステップ２)。この自動弁動作は、連通管４内を吸引するとともに第２のメンテナンスガスを供給するため、制御装置の制御により、自動弁５１、５２、５３、５４、５７がオフ状態にされて閉状態にされ、自動弁５５、５６がオン状態にされて開状態にされる。その結果、キャリアガスの供給が停止され、霧化されたペースト材料のミスト流の供給も停止される。そして、ノズル３のミスト流変換装置３２へのシースガスの供給が停止される。その一方で、吸引部６３による連通管４内の吸引と、第２のガス供給部６５からの第２のメンテナンスガスの供給が可能となる。
次いで、連通管４内の吸引と第２のメンテナンスガスの供給とが行われる（ステップ３）。ステップ３の連通管４内の吸引と第２のメンテナンスガスの供給は、１０秒から５分間行われることが好ましく、高効率な結露の排出を実現するために、３０秒から２分間行われることがより好ましい。
第２のメンテナンスガスは、窒素ガス、アルゴンガスおよびヘリウムガス等の不活性ガスのほか、空気を用いることが可能である。そして、入手が容易で簡便に準備ができ、低コストで利用することができる空気を利用することが好ましく、連通管４内に水分が付着することを抑制できる、乾燥空気（ドライエアー）の利用がより好ましい。第２のメンテナンスガスの流量は、毎分１リットル（ｌ）〜１０リットル（ｌ）とすることが好ましく、高効率な結露の排出を実現するために、毎分２リットル（ｌ）〜６リットル（ｌ）とすることが好ましい。
このように、本発明の第２実施形態の配線形成方法の第二例では、吸引と第２のメンテナンスガスの供給とにより、連通管４内に第２のメンテナンスガスの流れを形成することができ、第２のメンテナンスガスの流れを利用して、配線形成装置１の連通管４内の結露を移動させ、連通管４から高効率に結露を排出させることができる。
次に、本発明の第２実施形態の配線形成方法の第二例では、安定した配線形成を可能とするために第１のメンテナンスが行われる。しかしながら、その前に、霧化されたペースト材料の塗布を安定化させるための安定化工程が設けられ、上述した第２実施形態の配線形成方法の第一例と同様の、塗布状態を安定化するための塗布(安定化塗布）が行われることが好ましい。
すなわち、制御装置の制御により、自動弁の操作が行われ（ステップ４)、自動弁５１、５２、５３、５４がオン状態にされて開状態にされ、自動弁５５、５６、５７がオフ状態にされて閉状態にされる。この状態は、上述したように、配線形成の状態と同様の状態であり、キャリアガスの供給が可能とされ、霧化されたペースト材料のミスト流の供給が可能となる。その一方で、吸引部６３での吸引と、第２のガス供給部６５から連通管４への第２のメンテナンスガスの供給は停止される。
次いで、霧化装置２において、超音波の発生が行われる（ステップ５）。具体的には、霧化装置２の霧化部１１の超音波発生装置１６が起動され、超音波の発生が開始される。その結果、ペースト材料の霧化が開始され、連通管４およびノズル３への霧化されたペースト材料のミスト流の供給が行われ、ノズル３のノズル部３３からの噴射が行われるようになる。
次いで、制御装置の制御により、自動弁５１、５２の操作が行われて、キャリアガスの流量とシースガスの流量が調整される（ステップ６)。このとき、キャリアガスの流量とシースガスの流量は、塗布状態の安定化を迅速に実現するため、配線形成時の各流量に比べて大きな流量とすることが好ましい。例えば、配線形成時に比べて、１０％〜４０％大きな流量がそれぞれ設定されることがより好ましい。
そして、霧化されたペースト材料のノズル３からの噴射を安定化して、霧化されたペースト材料の塗布を安定化させるために、所定の時間、塗布状態が維持され、塗布が行われる（ステップ７）。安定化のための塗布の時間は、５分間から６０分間とすることが好ましく、十分な安定化を短時間で効率的に実現するため、１０分間〜３０分間とすることが好ましい。
次いで、本実施形態の配線形成方法の第二例では、第１のメンテナンスを行う準備がなされる。
すなわち、図１の霧化装置２において、超音波の停止が行われる（ステップ８）。具体的には、霧化装置２の霧化部１１の超音波発生装置１６の停止が行われる。このとき、配線形成装置１は、配線形成が可能な状態にある。すなわち、配線形成装置１の制御装置に制御されて、自動弁５１、５２、５３、５４がオン状態にあって開状態であり、自動弁５５、５６、５７がオフ状態であって、閉状態である。
次いで、第１のガス供給部６１による第１のメンテナンスガスの供給を行うため、自動弁操作が行われる（ステップ９)。この自動弁動作は、連通管４内に第１のメンテナンスガスを供給するため、制御装置の制御により、自動弁５１、５３、５５、５６がオフ状態にされて閉状態にされ、自動弁５２、５４、５７がオン状態にされて開状態にされる。その結果、キャリアガスの供給が停止され、霧化されたペースト材料のミスト流の供給も停止される。その一方で、第１のガス供給部６１から連通管４への第１のメンテナンスガスの供給が可能となる。
次いで、連通管４に対し、第１のメンテナンスガスの供給が行われる（ステップ１０）。第１のメンテナンスガスは、窒素ガス、アルゴンガスおよびヘリウムガス等の不活性ガスを用いることが好ましく、特に、入手容易な窒素ガスの使用が好ましい。
第１のガス供給部６１からの第１のメンテナンスガスの供給における流量は、毎分１ｍｌ〜１００ｍｌとすることが好ましく、十分なメンテナンスを短時間で効率的に行うため、毎分５ｍｌ〜２０ｍｌがより好ましい。そして、第１のメンテナンスガスの供給時間は、２分間から６０分間とすることが好ましく、十分なメンテナンスを短時間で効率的に行うため、１０分間〜３０分間とすることが好ましい。
第１のガス供給部６１から供給された第１のメンテナンスガスは、ノズル３のノズル部３３から排出される。
このような第１のガス供給部６１による第１のメンテナンスガスの供給を行うことで、連通管４内に付着したペースト材料を含む霧の揮発成分を揮発させ、付着物の量を減少させることができる。
次いで、第１のメンテナンスガスの供給を停止し、配線形成の前に、霧化されたペースト材料の塗布を安定化させるための安定化工程が設けられ、安定した配線形成を実現するための準備が行われる。すなわち、制御装置の制御により、自動弁操作が行われ（ステップ１１)、自動弁５１、５２、５３、５４がオン状態にされて開状態にされ、自動弁５５、５６、５７がオフ状態にされて閉状態にされる。この状態は、上述したように、配線形成時と同様の状態であり、キャリアガスの供給が可能とされ、霧化されたペースト材料のミスト流の供給が可能となる。その一方で、第１のガス供給部６１から連通管４への第１のメンテナンスガスの供給は停止される。
次いで、制御装置の制御により、自動弁５１、５２の操作が行われて、キャリアガスの流量とシースガスの流量が調整される（ステップ１２)。このとき、キャリアガスの流量とシースガスの流量は、配線形成時の各流量と等しい流量に設定される。
次いで、霧化装置２において、超音波の発生が行われる（ステップ１３）。具体的には、霧化装置２の霧化部１１の超音波発生装置１６が起動され、超音波の発生が開始される。その結果、ペースト材料の霧化が開始され、連通管４およびノズル３への霧化されたペースト材料のミスト流の供給が行われる。
そして、霧化されたペースト材料のノズル３からの噴射を安定化して、霧化されたペースト材料の塗布を安定化させるために、所定の時間、塗布状態が維持され、塗布が行われる（ステップ１４）。安定化のための塗布の時間は、５分間から６０分間とすることが好ましい。その場合、十分な安定化を短時間で効率的に実現するため、ステップ７や上述した図３の本実施形態の配線形成方法の第一例のステップ６より長い時間がより好ましく、例えば、２０分間〜４０分間とすることが好ましい。
次に、ノズル３からの噴射による霧化されたペースト材料の塗布の状態の確認が行われ（ステップ１５）、配線形成が可能であるか否かが判断される（ステップ１６）。配線形成ができないと判断された場合には、ステップ１０に戻り、再度、第１のメンテナンスガスの供給と、安定化のための塗布が行われる。
一方、ステップ１６で配線形成可能と判断された場合には、ステップ１７に進み、配線形成が行われる。このとき、自動弁５１〜５７の状態は、上述したように、制御装置により制御され、自動弁５１、５２、５３、５４がオン状態にされて開状態にされ、自動弁５５、５６、５７がオフ状態にされて閉状態にされている。
こうして、本実施形態の配線形成方法の第二例では、ステップ３で連通管４内の吸引と第２のメンテナンスガスの供給を行うことにより、第２のメンテナンスガスの流れを利用して、配線形成装置１の連通管４内の結露を移動させ、連通管４から高効率に結露を排出させることができる。さらに、その後、ステップ１０で、連通管４内に第１のメンテナンスガスを供給することにより、配線形成装置１の連通管４内に付着したペースト材料を含む霧の揮発成分を揮発させて付着物の量を減少させることができ、その後、安定した配線パターンの形成を行うことができる。
以上のように、図４に示す本発明の第２実施形態の配線形成方法の第二例では、繰り返し行う配線形成の合間に、本発明に実施形態のメンテナンス方法の第２のメンテナンスを実施し、続いて、第１のメンテナンスを実施する。本実施形態の配線形成方法の第二例では、ステップ１〜ステップ７が、本発明に実施形態のメンテナンス方法の第２のメンテナンスに該当する。そして、ステップ８〜ステップ１６が、本発明に実施形態のメンテナンス方法の第１のメンテナンスに該当し、それらが組み合わされて含まれている。その結果、第２実施形態の配線形成方法の第二例は、配線形成装置１のメンテナンスを行って、安定した配線パターンの形成を可能とする。
尚、本発明の第２実施形態の配線形成方法において、配線形成処理のステップ、第１のメンテナンスガス供給のステップ、吸引と第２のメンテナンスガス供給のステップ、および、安定化塗布のステップの各ステップを実行するに際し、設定される自動弁５１〜５７の開閉状態を図５にまとめる。
図５は、本発明の第２実施形態の配線形成方法の主なステップでの自動弁の開閉状態をまとめた表である。
図５では、自動弁５１〜５７の欄に記載された開の表記は、各自動弁５１〜５７が開かれた状態に設定されていることを示し、閉の表記は、各自動弁５１〜５７が閉じられた状態に設定されていることを示す。
実施形態３．
本発明の実施形態である配線形成装置においては、霧化装置とノズルとを接続する連通管の構造が、図１に示した第１実施形態の配線形成装置１の連通管４の構造に限られるわけではない。連通管内の吸引と第２のメンテナンスガスの供給が可能で、第２のメンテナンスガスの流れを利用して、配線形成装置の連通管内の結露を移動させ、連通管から高効率に結露を排出させることができれば他の構造とすることもできる。
例えば、霧化装置との接続部側に、連通管内に第１のメンテナンスガスを供給するための第１のガス供給部を有するとともに、ノズルとの接続部側に連通管内を吸引するための吸引部を有し、霧化装置との接続部側に連通管内に第２のメンテナンスガスを供給するための第２のガス供給部を有することも可能である。
図６は、本発明の第３実施形態の配線形成装置を示す図である。
尚、図６に示す本発明の第３実施形態の配線形成装置１００において、本発明の第１実施形態の配線形成装置１と共通する構成要素については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図６に示すように、本発明の第３実施形態の配線形成装置１００は、霧化装置２、ノズル３、および、霧化装置２とノズル３とを接続する連通管１０４を有して構成されている。そして、配線形成装置１００は、本発明の第１実施形態の配線形成装置１と同様に、霧化装置２で霧化されたペースト材料を用い、ノズル３から噴射させて、例えば、基板Ｗ上にペースト材料の塗膜を形成し、配線パターンの形成を行うことができる。
そして、本発明の第３実施形態の配線形成装置１００は、霧化装置２との接続部側に、連通管１０４内に第１のメンテナンスガスを供給するための第１のガス供給部６１を有するとともに、ノズル３との接続部側に連通管１０４内を吸引するための吸引部６３を有し、霧化装置２との接続部側に連通管１０４内に第２のメンテナンスガスを供給するための第２のガス供給部６５を有する。
本実施形態の配線形成装置１００において、連通管１０４の第１のガス供給部６１は、図１に示した第１実施形態の配線形成装置１と同様に、連通管１０４内に第１のメンテナンスガスを供給するように第１のメンテナンスガス源６７に接続する第１のガス供給管６２と、自動弁５７とを有する。
本実施形態の配線形成装置１００において、連通管１０４の第２のガス供給部６５は、図１に示した第１実施形態の配線形成装置１と同様に、連通管１０４内に第２のメンテナンスガスを供給するように第２のメンテナンスガス源６９と接続する第２のガス供給管６６と、自動弁５５とを有する。
本実施形態の配線形成装置１００において、連通管１０４の吸引部６３は、図１に示した第１実施形態の配線形成装置１と同様、連通管１０４内を吸引するように、例えば、吸引ポンプ等からなる吸引装置６８と接続する吸引管６４と、吸引装置６８による吸引効果を制御できる自動弁５６とを有する。
以上の構造を有する本発明の第３実施形態の配線形成装置１００は、ペースト材料の霧が付着し、結露となってノズル３に流れる懸念のある連通管１０４に対し、第１のメンテナンスガスの供給によるメンテナンスを行うことができる。
そして、配線形成装置１００は、さらに、第２のメンテナンスガスの供給および吸引を行い、異なる方法での連通管１０４のメンテナンスを行うことができる。すなわち、本発明の第３実施形態の配線形成装置１００は、図１に示した第１実施形態の配線形成装置１と同様に、第１のガス供給部６１、吸引部６３および第２のガス供給部６５を用いたメンテナンスが可能となって、安定して配線パターンを形成できるようになる。
そして、本発明の第３実施形態の配線形成装置１００は、上述した本発明の第２実施形態の配線形成方法に対し、図１に示した第１実施形態の配線形成装置１と同様に適用することができる。
尚、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。
例えば、金属ナノペーストを用いたペースト材料を使用した配線形成装置および配線形成方法のみならず、ミストジェットシステム全般に本発明を適用することができる。
また、配線形成装置において、霧化装置の霧化部および溶媒補給装置の構成は種々のものの適用が可能であり、既存の装置すべてを用いることができる。
１、１００、１０００ 配線形成装置
２ 霧化装置
３ ノズル
４、２４、４１、１０４ 連通管
１１ 霧化部
１２ 恒温用液体
１３ 恒温槽
１４ 混合物
１５ 材料収容容器
１６ 超音波発生装置
１７ 蓋体
１８ 流体導入口
１９ 流体導出口
２０ 内部管
２１ 溶媒補給装置
２２ 溶媒補給部
２３ 温度制御部
２５ 溶媒
２６ キャリアガス源
３２ ミスト流変換装置
３３ ノズル部
３４ シースガス供給管
４２ 放出開口
５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７ 自動弁
６１ 第１のガス供給部
６２ 第１のガス供給管
６３ 吸引部
６４ 吸引管
６５ 第２のガス供給部
６６ 第２のガス供給管
６７ 第１のメンテナンスガス源
６８ 吸引装置
６９ 第２のメンテナンスガス源
７０ シースガス源

Claims (17)

  1. ペースト材料を霧化する霧化装置と、前記霧化装置で霧化された前記ペースト材料を噴射するノズルと、前記霧化装置と前記ノズルとを接続する連通管とを有し、前記霧化されたペースト材料を塗布して配線形成を行う配線形成装置であって、
    前記連通管の前記霧化装置との接続部側に設けられ、前記連通管内に第１のメンテナンスガスを供給する第１のガス供給部と、
    前記連通管の前記霧化装置との接続部側および前記ノズルとの接続部側のいずれか一方に設けられ、前記連通管内を吸引する吸引部と、
    前記連通管の前記霧化装置との接続部側および前記ノズルとの接続部側のいずれか一方であって、前記吸引部の設けられていない接続部側に設けられ、前記連通管内に第２のメンテナンスガスを供給する第２のガス供給部と、
    前記第１のガス供給部での前記第１のメンテナンスガスの供給と、前記吸引部の吸引と、前記第２のガス供給部での前記第２のメンテナンスガスの供給とをそれぞれ制御し、前記吸引を前記第２のメンテナンスガスの供給とともに行わせるようにし、前記第１のメンテナンスガスの供給と、前記第２のメンテナンスガスの供給および前記吸引とをそれぞれ、前記配線形成の合間に行わせるように制御する制御部とを有し、
    前記制御部は、前記吸引および前記第２のメンテナンスガスの供給を行った後、前記配線形成の前に、前記第１のメンテナンスガスの供給を行うように制御することを特徴とする配線形成装置。
  2. 前記吸引部は、前記連通管の前記霧化装置との接続部側に設けられ、前記第２のガス供給部は、前記連通管の前記ノズルとの接続部側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の配線形成装置。
  3. 前記第１のメンテナンスガスは不活性ガスであることを特徴とする請求項１または２に記載の配線形成装置。
  4. 前記第２のメンテナンスガスは空気であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の配線形成装置。
  5. 前記制御部は、前記吸引および前記第２のメンテナンスガスの供給を行った後、前記第１のメンテナンスガスの供給を行う前に、前記霧化されたペースト材料の塗布を安定化させるための塗布を行うように制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の配線形成装置。
  6. 前記制御部は、前記第１のメンテナンスガスの供給を行った後、前記配線形成の前に、前記霧化されたペースト材料の塗布を安定化させるための塗布を行うように制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の配線形成装置。
  7. ペースト材料を霧化する霧化装置と、前記霧化装置で霧化された前記ペースト材料を噴射するノズルと、前記霧化装置と前記ノズルとを接続する連通管とを有し、前記霧化されたペースト材料を塗布して配線形成を行うように構成された配線形成装置のメンテナンスをするメンテナンス方法であって、
    前記配線形成の合間に、
    前記連通管の前記霧化装置との接続部側から前記連通管内に第１のメンテナンスガスを供給する第１のガス供給工程、および、
    前記連通管の前記霧化装置との接続部側および前記ノズルとの接続部側のいずれか一方から前記連通管内を吸引するとともに、他方から前記連通管内に第２のメンテナンスガスを供給する第２のガス供給工程を有し、
    前記第２のガス供給工程の後には、前記配線形成の前に、前記第１のガス供給工程が設けられることを特徴とするメンテナンス方法。
  8. 前記第２のガス供給工程の前記吸引は、前記連通管の前記霧化装置との接続部側から行われ、前記第２のメンテナンスガスの供給は、前記連通管の前記ノズルとの接続部側から行われることを特徴とする請求項７に記載のメンテナンス方法。
  9. 前記第１のメンテナンスガスは不活性ガスであることを特徴とする請求項７または８に記載のメンテナンス方法。
  10. 前記第２のメンテナンスガスは空気であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載のメンテナンス方法。
  11. 前記第２のガス供給工程の後、前記第１のガス供給工程の前に、前記霧化されたペースト材料の塗布を安定化させる安定化工程を設けたことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載のメンテナンス方法。
  12. 前記第１のガス供給工程の後、前記配線形成の前に、前記霧化されたペースト材料の塗布を安定化させる安定化工程を設けたことを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載のメンテナンス方法。
  13. ペースト材料を霧化する霧化装置と、前記霧化装置で霧化された前記ペースト材料を噴射するノズルと、前記霧化装置と前記ノズルとを接続する連通管とを有し、前記霧化されたペースト材料を塗布して配線形成を行うように構成された配線形成装置のメンテナンスをするメンテナンス方法であって、
    前記配線形成の合間に、
    前記連通管の前記霧化装置との接続部側から前記連通管内に第１のメンテナンスガスを供給する第１のガス供給工程、および、
    前記連通管の前記霧化装置との接続部側および前記ノズルとの接続部側のいずれか一方から前記連通管内を吸引するとともに、他方から前記連通管内に第２のメンテナンスガス
    を供給する第２のガス供給工程を有し、
    前記第１のガス供給工程は、前記第２のガス供給工程の頻度の２倍から１０倍であることを特徴とするメンテナンス方法。
  14. ペースト材料を霧化する霧化装置と、前記霧化装置で霧化された前記ペースト材料を噴射するノズルと、前記霧化装置と前記ノズルとを接続する連通管とを有し、前記霧化されたペースト材料を塗布して配線形成を行うように構成された配線形成装置のメンテナンスをするメンテナンス方法であって、
    前記配線形成の合間に、
    前記連通管の前記霧化装置との接続部側から前記連通管内に第１のメンテナンスガスを供給する第１のガス供給工程、および、
    前記連通管の前記霧化装置との接続部側および前記ノズルとの接続部側のいずれか一方から前記連通管内を吸引するとともに、他方から前記連通管内に第２のメンテナンスガス
    を供給する第２のガス供給工程を有し、
    前記第２のガス供給工程での前記第２のメンテナンスガスの流量は、前記第１のガス供給工程での前記第１のメンテナンスガスの流量の１００倍から１０００倍であることを特徴とするメンテナンス方法。
  15. ペースト材料を霧化する霧化装置と、前記霧化装置で霧化された前記ペースト材料を噴射するノズルと、前記霧化装置と前記ノズルとを接続する連通管とを用い、前記霧化装置で霧化されたペースト材料を前記ノズルから噴射して塗布し、配線形成を行う配線形成工程と、
    前記連通管の前記霧化装置との接続部側から前記連通管内に第１のメンテナンスガスを供給する第１のガス供給工程と、
    前記連通管の前記霧化装置との接続部側および前記ノズルとの接続部側のいずれか一方から前記連通管内を吸引するとともに、他方から前記連通管内に第２のメンテナンスガスを供給する第２のガス供給工程と
    を有し、
    前記配線形成工程の合間に前記第１のガス供給工程および前記第２のガス供給工程を行う配線形成方法であって、
    前記第２のガス供給工程の後には、前記配線形成工程の前に、前記第１のガス供給工程が設けられることを特徴とする配線形成方法。
  16. 前記第２のガス供給工程は、前記吸引が、前記連通管の前記霧化装置との接続部側から行われ、前記第２のメンテナンスガスの供給が、前記連通管の前記ノズルとの接続部側から行われることを特徴とする請求項１５に記載の配線形成方法。
  17. 前記第１のガス供給工程および前記第２のガス供給工程の後には、前記霧化されたペースト材料の塗布を安定化させる安定化工程を設けたことを特徴とする請求項１５または１６に記載の配線形成方法。
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