JPH0632361B2 - 回路形成装置における描画ピッチ設定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ハイブリッドＩＣの厚膜回路を形成する回
路形成装置において、必要とする厚さの連続膜を形成す
るための描画ピッチを設定する描画ピッチ設定装置に関
する。

〔従来の技術〕

ハイブリッドＩＣの製造においては、現在、基板上にペ
ースト状回路形成材を予め定めた回路パターンに従って
描画してゆくようにした回路形成装置が用いられてい
る。

この回路形成装置は、基本的には、導体、抵抗体、絶縁
体等、所定の電気特性を有する回路形成材を空気圧等に
よってノズルから吐出させると共に、Ｘ−Ｙテーブル等
により基板を予め定めた回路パターンに従って移動させ
る構成となっている。

このような回路形成装置では、１本の描画ラインよりも
幅広の膜を形成する場合、第５図（ａ），（ｂ）に示す
ように、複数の描画ラインＬ₁，Ｌ_２を接合させて連続
した膜Ｍを形成するようになっているが、この際、隣接
する描画ラインＬ₁，Ｌ_２の中心線の間隔Ｐ（以下、こ
の間隔Ｐを描画ピッチと称す）が重要な設定要素とな
る。つまり、この描画ピッチＰを大きな値に設定すれ
ば、第５図（ｂ）に示すように、膜厚Ｈが小となり、逆
に描画ピッチＰを小さな値に設定すれば、膜厚Ｈが大と
なる（第５図（ａ）参照）。この膜厚Ｈの大小は、電気
特性を決定する上で極めて重要であり、特に導体及び抵
抗体にあっては微小な膜厚Ｈの差により大幅に値が変化
することとなる。

従って、描画を行なうに際しては、適正な膜厚が得られ
るように正確に描画ピッチＰを設定する必要があり、そ
のため従来では、正規の描画を行なう前にテスト描画を
行ない、描画した膜を乾燥させた後、表面粗さ計にて膜
厚を計り、必要とする膜厚が得られなければ、接合ピッ
チＰを設定し直し再度テスト描画を行なうといった作業
を、適正膜厚が得られるまで繰り返し行なっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように、従来は、実際に形成した膜を計測するこ
とにより描画ピッチを設定するため、回路形成材の粘性
等の関りなく、適正な膜厚を形成することができるが、
反面、正確な描画ピッチを得るためには多大な労力と時
間を要した。例えば、描画した膜を乾燥させるために
は、約１５分間、乾燥器にかけなければならず、また、
表面粗さ計にて計測した結果を吟味し、それに応じた描
画ピッチを選定するにもかなりの時間を要する。さら
に、回路形成装置における基板の着脱、乾燥器や計測器
への基板の持ち運び等も、テスト描画等毎に行なわなけ
ればならず、多大な労力を要した。しかも、テスト描画
を再度行なう場合、その描画ピッチを適正値に設定し得
るか否かは、かなり作業社の経験に依存するため、不慣
れな作業者にあっては、容易に適正値を設定し得ず、何
度もテスト描画を行なわなれればならなかった。

この発明は前記問題点に着目して成されたもので、複数
本の描画ラインを接合させることにより、連続膜を形成
するようにした回路形成装置において、必要膜厚を得る
ための描画ピッチの設定を自動的に行ない得るようにし
た描画ピッチ設定装置の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、単一描画ラインを接合させることにより、
単一描画ラインより幅広の連続膜を形成し得ると共に、
前記連続膜のテストの描画を行ない得るようにした回路
形成装置において、前記テスト描画にて形成された連続
膜の厚さを検出手段にて検出し、その検出膜厚と必要膜
厚との差分を差分演算手段にて算出し、算出された差分
が判別手段にて許容誤差以内にあると判別されれば、そ
の差分が得られたテスト描画ピッチを適正描画ピッチと
して記憶手段に格納し、また、差分が許容誤差以内でな
いと判別された場合には、差分が許容誤差以内となるま
で描画ピッチを所定量増減させつつテスト描画を行なう
ようにしたものである。

〔作 用〕

この発明においては、検出手段により、テスト描画され
た連続膜の厚さ検出を自動的に行ない、検出した膜厚
が、適正値すなわち、必要膜厚との差が許容誤差以内の
膜厚となるまでテスト描画を繰り返し行なわせ、適正値
となった時点で、その時の描画ピッチを適正描画ピッチ
として設定する。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図ないし第４図に基づ
き説明する。

まず、この実施例に適用する回路形成装置を第１図に基
づき説明する。

図において、１は回路形成材を吐出するノズル、２はノ
ズル１を把持するノズル外筒で、取付具２ａを介してノ
ズル保持具３に取り付けられており、ノズル保持具３は
フレーム４に設けられたガイド５に沿って昇降可能とな
っている。６は前記ノズル保持具３の昇降を行なうステ
ッピングモータで、その回動シャフト６ａはカップリン
グ７を介して、ボールねじ保持機構８に保持されたボー
ルねじ９に連結されており、ボールねじ９は前記ノズル
保持具３に螺合している。１０は水平な基板支持平面を
有するＸ−Ｙテーブルで、直交する２方向（Ｘ，Ｙ方
向）へ移動可能となっている。１１は前記基板支持平面
１０ａ上に保持された基板Ｂに形成された膜の厚さを検
出する検出手段としての光センサである。

この光センサ１１は、基板Ｂの表面へレーザー光を照射
する投光部と、基板Ｂからの反射光を受光し、その受光
量に応じた電気信号（膜厚データ）を出力する受光部と
より成る周知のものであり、取付板１２を介してフレー
ム４に取付けられている。

また、第２図にこの実施例における制御回路概略構成を
示す。

図において、１３は前記ノズル昇降用ステッピングモー
タ６をモータドライバ１４を介して制御するモータコン
トローラ、１５はＸ−Ｙテーブル１０の移動をモータド
ライバ１６を介して制御するモータコントローラであ
る。また、１７は空気源１６からノズル外筒２内に至る
空気流路１８内に設けた電磁弁、１９は同空気流路１８
において電磁弁１７と空気源１６との間に介在させた電
空変換器である。

また、２１はＣＰＵである。このＣＰＵ２１は、後述の
各部の動作を制御する制御手段２１ａ，入力された２つ
のデータ値を差分を得る差分演算手段２１ｂ、得られた
差分と予め設定されたデータ値との大小関係を判別する
判別手段２１ｃ及び入力されたデータ値に対し所定値を
加減算する補正手段２１ｄ等としての機能をはじめ、設
定されたプログラムに従って種々の演算、制御、記憶動
作を行なう。

２２は描画に関する種々のデータを入力するための入力
装置である。この入力すべき描画に関するデータとして
は、例えば、必要描画厚Ｔ、単一描画ライン幅Ｗ、描画
ピッチの補正量△Ｐ等がある。２３は各種制御プログラ
ムやデータを格納したメモリ（記憶手段）である。この
メモリ２３に格納された制御プログラムとしては、この
発明に係る描画ピッチ設定プログラム、描画制御プログ
ラム等があり、またデータとしては、描画パターンデー
タの外、初期描画ピッチＰｏをはじめとする種々の初期
値に関するデータベース等がある。

以上の構成に基づき、次に第３図のフローチャートと共
に作用を説明する。

回路形成を行なうに際し、作業者は、まずＸ−Ｙテーブ
ル１０に第４図に示すようなテスト描画用基板Ｂｔをセ
ットし、次いで前述の描画に関するデータ（Ｔ，Ｗ，△
Ｐ）及び描画される連続膜Ｍの許容誤差αを入力する
（ステップ１）。すると、ＣＰＵ２１は入力された単一
描画ライン幅Ｗに基づき基準描画ピッチＰ_０の算出を行
なう（ステップ２）。この基準描画ピッチＰ_０は、例え
ば単一描画ライン幅Ｗに０．７倍した値となる。

ここで作業者が、描画位置データｎをｎ＝１として第１
回目のテスト描画位置Ｄ_１を指定すると、描画を実行す
るための描画データ（モータコントローラ１５の駆動デ
ータ）をメモリ２３より選出し（ステップ３）、そのデ
ータに基づきモータコントローラ１５を作動させてＸ−
Ｙテーブル１０を移動させると共に、電空変換器１９及
び電磁弁１７を制御してノズル１から回路形成材を吐出
させ、第１回目のテスト描画を行なう（ステップ４）。

このテスト描画では、単一描画ライン幅Ｗより狭い幅の
基準描画ピッチＰ_１（例えば０．７Ｗ）にて描画が行な
われ、長方形の連続膜Ｍ_１が形成される。

第１回目のテスト描画が終了すると、ＣＰＵ２１はＸ−
Ｙテーブル１０を移動させ、第４図に示す点ａ_１に光セ
ンサ１１をセットする（ステップ５）。そして、光セン
サ１１の投光部１１ａを作動させた後、Ｘ−Ｙテーブル
１０を点ａ_１から、点ｂ_１まで移動させ、その時の受光
部１１ｂの出力値により連続膜Ｍ_１の厚さＴＲを読み取
る（ステップ６）。この後、読み取った膜厚ＴＲと予め
入力された必要膜厚Ｔとの差分｜ＴＲ−Ｔ｜を算出し、
その｜ＴＲ−Ｔ｜が先に設定した許容誤差α以下である
か否かの判別を行なう（ステップ７）。ここで、差分｜
ＴＲ−Ｔ｜が許容誤差α以下であると判別されれば現在
設定されている描画ピッチＰ_１を適正描画ピッチとして
メモリ23に格納し（ステップ８）、また、許容誤差αよ
り大であると判別された場合には、ステップ１１へ移行
する。ステップ１１では、ＴＲ＜Ｔ−αの判別を行な
い、連続膜Ｍ_１が、許容差αを超えて薄く形成されてい
るか、厚く形成されているのかの判断を行ない、薄く形
成されていると判断されれば、ステップ１２〜ステップ
１８に進み、第２回目のテスト描画動作が行なわれる。

まず、ステップ１２では、描画位置データｎが前設定値
“１”に＋１されてｎ＝２となり、第２の描画位値Ｄ_２
が設定され、さらに設定された描画位置Ｄ_２に対応する
描画デーアが選出される（ステップ１３）。そして、前
描画において設定された基準描画ピッチＰ_１に、予め設
定された描画ピッチの補正量△Ｐを加算して補正し（ス
テップ１４）、その補正後の描画ピッチ（Ｐ＋△Ｐ）に
て、第２の描画位置Ｄ_２に第２回目のテスト描画が行な
われる（ステップ１５）。この後、Ｘ−Ｙテーブル１０
を移動させて、第４図に示す点ａ_２に光センサ１１を位
置させた後、Ｘ−Ｙテーブル１０を点ａ_２からｂ_２まで
移動させて、連続膜Ｍ_２の厚さＴＲを光センサ１１によ
り読み取る（ステップ１７）。そして、読み取った膜厚
ＴＲと必要膜厚Ｔとの差｜ＴＲ−Ｔ｜を算出し、その差
分｜ＴＲ−Ｔ｜を算出し、その差分｜ＴＲ−Ｔ｜が許容
誤差以下であるか否かを判別する（ステップ１８）。こ
の判別により、差分｜Ｔ_２−Ｔ｜が許容誤差α以内でな
いと判別されれば再びステップ１２へ戻り、以後、テス
ト描画にて形成された連続膜の厚さと必要描画膜との差
分が許容誤差以内となるまで、上記ステップ１２〜１８
の動作を繰り返し行なう。

一方、前記ステップにて連続膜Ｍ_１が許容誤差αを超え
て厚く形成されていると判別された場合にはステップ１
９〜２５に移行し、第２回目以後のテスト描画が行なわ
れる。このステップ１９〜２５では、前述のステップ１
９〜２５同様に、描画位置の指定、描画データの選出、
描画ピッチの補正、テスト描画、センサの設定、膜厚の
読み取り、差分と許容誤差との比較などが、差分が許容
誤差以内となるまで繰り返し行なわれる。但し、ステッ
プ２１で行なわれる描画のピッチの補正は、前描画ピッ
チから補正量△Ｐを減算するようになっており、この点
が前述のステップ１２〜１８の動作と異なる。

そして、上述のステップ１８または２５により、｜ＴＲ
−Ｔ｜≦αとなった場合には、ステップ８に移行し、そ
の時の描画ピッチＰがメモリ２３内に格納される。以上
により描画ピッチの設定動作は終了し、その後、作業者
がＸ−Ｙテーブル１０からテスト基板Ｂｔを取り外し、
正規の回路形成用基板Ｂを取り付けて、描画指令を入力
すると、基板には予め入力されている描画パターン及び
前述の動作にて設定された描画ピッチに従って単一描画
ラインＬ、連続膜Ｍが形成される（ステップ９，１
０）。

〔発明の効果〕 以上説明したとおり、この発明によれば、複数本の描画
ラインを接合させることにより連続膜を形成するように
した回路形成装置において、必要膜厚を得るための描画
ピッチの設定を自動的に行ない得るため、回路形成作業
における作業者の負担は大幅に軽減されるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に適用する回路形成装置を
示す斜視図、第２図はこの実施例におけ制御回路の概略
構成を示すブロック図、第３図はこの発明の動作を示す
フローチャート、第４図はテスト描画用基板を示す平面
図、第５図は連続膜を示す説明側面図である。 Ｌ……描画ライン Ｍ……光センサ（検出手段） １１……ＣＰＵ ２１……制御手段 ２１ｂ……差分演算手段 ２１ｃ……判別手段 ２１ｄ……補正手段 ２３……メモリ（記憶手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】単一描画ライン幅以内の描画ピッチにて描
   画することにより、複数の描画ラインを接合させて、単
   一描画ラインより幅広の連続膜を形成し得ると共に、正
   規の描画動作実行前に、前記連続膜のテスト描画を行な
   い得るようにした回路形成装置において、 前記テスト描画にて形成された連続膜の厚さを検出する
   検出手段と、 前記検出手段にて検出された膜厚と予め設定された必要
   膜厚との差分を算出する差分演算手段と、 前記差分演算手段にて得られた差分が所定の許容誤差以
   内にあるか否かを判別する判別手段と、 前記差分が前記許容誤差以内であれば、その差分が得ら
   れた描画ピッチを適正描画ピッチとし所定の記憶手段に
   格納すると共に、前記差分が許容誤差以内でなければ、
   許容誤差以内の差分が得られるまで補正手段により描画
   ピッチを所定量増減させつつテスト描画を実行させる制
   御手段とを備えたことを特徴とする回路形成装置におけ
   る描画ピッチ設定装置。