JPH082647B2 - スクリーンレスパターン描画装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ハイブリッドICや感熱ヘッドなどの回路の
厚膜パターン形成に好適なスクリーンレスパターン描画
装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、ハイブリッドICの抵抗体パターンの形成方法と
して、たとえば「National Technical Report」Vol.31
No.5 Oct.1985 pp.656−664に記載されるように、スク
リーン印刷法と描画法とが知られている。

スクリーン印刷法は、形成すべきパターンの原画が予
め形成されたスクリーンを用いるものである。第10図は
スクリーン印刷法の原理を示すものであって、基板４上
にスクリーン２が配置される。スクリーン２はメッシュ
状をなし、不要なメッシュを乳剤によって目止めするこ
とにより、所望の原画パターンが描かれている。このス
クリーン２上にペースト３が置かれ、このスクリーン２
上を駆動モータ６によって矢印方向にスキージ１を移動
させる。すると、このスキージ１によってペースト３は
スクリーン２の目止めされないメッシュを通して基板４
上に付着される。これにより、スクリーン２上の原画パ
ターンが基板４上にペーストのパターン５として転写さ
れる。

しかしながら、このスクリーン印刷法によると、所望
の原画パターンが形成されたスクリーンの製作には日数
がかかり、しかも、新たなデバイスを開発するに際して
は、試行錯誤が繰り返されるために、その都度スクリー
ンを製作しなければならず、作業の効率の転で問題があ
る。また、スクリーン印刷法では、形成されるパターン
の線幅に限界があり、現在の技術では、約200μｍが限
界といわれている。さらに、スクリーン印刷法では、ス
キージの印刷圧力が一定とならないため、得られるパタ
ーンに凹凸が生ずるという問題もある。

一方、描画法は、スクリーンを用いず、ペーストを吐
出するノズルを使用して基板上にパターンを形成する方
法である。

すなわち、第11図において、テーブル９上に載置され
た基板４の上方にペースト３が収納されたノズル７が設
けられ、パイプ10を通してノズル内に圧縮空気を送り込
むことにより、ペースト３に押圧力が加わってペースト
３がノズル７の先端から吐出される。テーブル９は駆動
モータ８によって矢印方向に移動し、このため、ノズル
７の先端から吐出されるペースト３は移動する基板４上
に付着し、これによって基板４上にペースト３による所
望のパターン５が形成される。

このように、描画法では、スクリーンが不要であるた
めに、パターン形成作業の効率化がはかれ、テーブル９
の動きによって任意のパターンが高精度で描画できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来のスクリーンレスのパターン
描画法では、パターンの膜厚はノズルの先端と基板の表
面との間のギャップの距離によっても決まるため、基板
の平面度が高いときには、一定の膜厚のパターンを得る
ことができるが、一般に、基板には反りや凹凸があるこ
とから、これら反りや凹凸によって上記のギャップは変
動し、パターンの膜厚が変化してパターンに凹凸が生
じ、描画性能が低下する。このパターンが抵抗体パター
ンの場合、このパターンの凹凸によって抵抗値の変動が
生ずる。特に、感熱ヘッドの発熱抵抗体パターンは非常
に微細なものであるために、このパターンのわずかな凹
凸でもその抵抗値に大きく影響し、プリンタなどの印刷
性能を著しく劣化させる。

また、パターンの最初から所望の膜厚のパターンを得
るためには、ノズルの先端と基板の表面とのギャップの
距離をこの膜厚に応じた値に初期設定する必要がある
が、この設定を精度良くするためには、非常に手間がか
かるものであった。

本発明の目的は、かかる問題点を解消し、描画動作の
開始から高い描画性能が得られ、ノズル位置の初期設定
の作業効率が向上したスクリーンレスパターン描画装置
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、ノズルと、該
ノズルと該基板との間のギャップを測長する第１のセン
サとを第１のテーブルに固定してなるペースト吐出機構
と、第２のセンサを固定して搭載し該ペースト吐出機構
を移動可能に搭載しかつ該ペースト吐出機構の支持部材
を有する第２のテーブルと、該第２のテーブルを駆動す
る駆動装置とからなるテーブル機構と、該第1,第２のセ
ンサの検出出力に応じて該駆動装置を制御するコントロ
ーラとを設ける。

また、本発明は、該第１のセンサの測長結果から制御
データを形成するとともに、該ノズルが該センサの測長
位置に達するまで遅延して該ノズルの駆動手段に供給す
るコントローラを設ける。

〔作用〕

前記ペースト吐出機構，テーブル機構，コントローラ
は次のように作用する。すなわち、該コントローラのも
とに駆動装置が制御され、まず、上記第２のテーブルが
降下する。これとともに、上記支持部材で支持される上
記第１のテーブルも降下する。上記ノズルが基板に接触
すると、上記第１のテーブルは停止して支持部材による
支持が解除され、上記第２のテーブルのみが降下する。
しかる後、上記第２のテーブルととに降下する上記第２
のセンサが上記第１のテーブルによって作動して上記ノ
ズルが基板に接触したことが検知される。そこで、コン
トローラは上記第２のテーブルを上昇させ、再び支持部
材が上記第１のテーブルを支持して上記ノズルを上昇さ
せる。その後、コントローラは上記第１のセンサの測長
結果に応じて上記第２のテーブルの所定量上昇させて停
止させる。このようにして、上記ノズルの先端と基板と
の間のギャップが所定の距離に初期設定される。

また、ノズル基板との間のギャップを測長するセンサ
を該ノズルと一体に設けることにより、該基板の表面状
態に応じて該ノズルの上下位置を制御し、この表面状態
にかかわらず該ギャップを所定の距離に保持して形成さ
れるパターンの膜厚を一定にする。該センサの検出結果
による該ノズルの位置制御は、この検出結果が得られた
位置に該ノズルが達するまで遅延され、これにより、該
ノズル直下の基板の表面状態が検出されたことになり、
上記ギャップを精度良く所定距離に保持することができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面によって説明する。

第１図は本発明によるスクリーンレスパターン描画装
置の一実施例を示す構成図であって、11はノズル、12は
センサ、12′は接触子、13は副テーブル、14はペースト
吐出機構、15は主テーブル、16は駆動モータ、17はガイ
ド、18はセンサ、18′は接触子、19はバネ、20はガイ
ド、21はＺテーブル機構、22はコントローラ、23は基板
である。

同図において、この実施例は、ペースト吐出機構14,Z
テーブル機構21,コントローラ22および基板23の駆動機
構（図示せず），ノズル11の基板23上での位置検出機構
（図示せず）などで構成されている。ペースト吐出機構
14は、ノズル11、先端に接触子を有する電磁マイクロメ
ータなどセンサ12およびこれらを搭載した副テーブル13
などから構成されており、Ｚテーブル機構21は、このペ
ースト吐出機構14と電磁マイクロメータなどのセンサ18
を搭載した主テーブル15と、駆動モータ16と、主テーブ
ル15を案内するガイド17と、バネ19とガイド20とからな
る副テーブル13の支持部材などから構成されている。

ノズル11とセンサ12は副テーブル13に固定されている
が、センサ12の接触子12′は自由に落下し（矢印Ａ方
向）、基板23の表面に接触している。そして、センサ12
はこの接触子12′の上下方向（矢印A,A′方向）の位置
を検知しており、この検知結果がコントローラ22に送ら
れる。副テーブル13は上下方向に移動可能に主テーブル
15に取りつけられ、主テーブル15の下端に設けられたバ
ネ19の付勢により、同じく主テーブル15の下端に設けら
れたガイド20が副テーブル13の下面に当接しており、こ
のようにして、副テーブル13がガイド20によって支持さ
れている。センサ18は主テーブル15の副テーブル13より
も上方に取りつけられており、その接触子18′は自由に
落下するが、副テーブル13の上面に接触している。この
接触子18′のセンサ18本体を基準とする位置もセンサ18
で検知され、この検知結果がコントローラ22に送られ
る。主テーブル15は、コントローラ22の制御によって駆
動される駆動モータ16により、ガイド17に沿って上下方
向に移動する。

次に、この実施例によるパターン形成動作の実行やノ
ズル交換後のノズル11と基板23と間のギャップΔZ₀の初
期設定動作を、第２図および第３図によって説明する。
なお、第２図はこの初期設定動作での状態の変化を示
し、第１図に対応する部分には同一符号をつけている。
また、第３図は、副テーブル13が主テーブル15のガイド
20で支持されてノズル11が基板23に接触している状態
を、以下、基準状態とすると、主テーブル15のこの基準
状態での位置からの変位（第３図（ａ））、センサ12,1
8の接触子12′,18′の基準状態での位置からの変位（第
３図（ｂ））を表している。第３図（ａ），（ｂ）にお
ける破線は基準状態での主テーブル15,センサ12,18の接
触子12′,18′の位置を表している。

まず、基板23が設置されたときには、第２図（ａ）に
示すように、ノズル11,主テーブル15は基板23の表面か
ら充分離されており、センサ12の接触子12′のみが基板
23の表面に接触している。これが第３図（ａ），（ｂ）
でｔ＝０の状態である。センサ12の接触子12′は基準状
態のときよりも充分変位しているが、センサ18では、副
テーブル13が主テーブル15のガイド20で支持されている
ことから、その接触子18′は基準状態と同じ位置にあ
り、その変位は零である。

次に、コントローラ22（第１図）によって駆動モータ
16を起動し、主テーブル15を矢印Ａ（第１図）方向に降
下させる。これにより、遂には、第２図（ｂ）に示すよ
うに、ノズル11が基板23の表面に接触する。この状態が
基準状態であり、第３図（ａ），（ｂ）ではｔ＝t₀の状
態であって、主テーブル15,センサ12,18での変位量は零
である。しかし、駆動モータ16はさらに回転し、主テー
ブル15を降下させる。このとき、ノズル11が基板23に接
触しているために、副テーブル13は降下することができ
ず、主テーブル15に関して相対的に上昇（矢印Ａ′（第
１図）方向に変位）することにある。主テーブル15の降
下とともにガイド20は副テーブル13の下面から離れ、バ
ネ19が伸長される。このバネ19の復元力により、ノズル
11は基板23の表面に当接した状態に保持される。そこ
で、この副テーブル13によってセンサ18の接触子18′は
持ち上げられることになる。センサ18にはリミッタスイ
ッチが設けられており、第２図（ｃ）に示すように、主
テーブル15が基準状態での位置D₁よりも所定距離δだけ
変位して位置D₂に達すると、接触子18′の上昇によって
このリミッタスイッチが作動し、この結果がコントロー
ラ22に送られて駆動モータ16を停止させる。第３図
（ａ），（ｂ）におけるｔ＝t₁の状態がこのときの状態
である。コントローラ22はこの距離δを保持している。

次に、コントローラ22は駆動モータ16を逆転起動し、
主テーブル15を上昇させる。この主テーブル15の上昇量
はセンサ12の検知結果から求められる。主テーブル15が
位置D₂から距離δだけ上昇して位置D₁に達すると、ガイ
ド20が副テーブル13の下面に当接する。それまでの間、
バネ19の付勢力により、ノズル11は基板23の表面に接触
したままにあり、ガイド20が副テーブル13の下面に当接
して基準状態となる。これが第３図（ａ），（ｂ）にお
けるｔ＝t₂の状態である。

その後、主テーブル15はさらに上昇し、これと一体と
なってペースト吐出機構14も上昇する。そして、主テー
ブル15が基準状態での位置D₁から所定距離ΔZ₀だけ上昇
したとき、駆動モータ16は停止する（第２図（ｄ））。
このときの状態が第３図（ａ），（ｂ）でｔ＝t₃の状態
であり、ノズル11と基板23の表面との間のギャップが所
定の距離ΔZ₀に設定されて初期設定動作が完了する。

以上のようにして初期設定が行われるが、この状態
（第３図（ａ），（ｂ）では、ｔ＝t₃の状態）からパタ
ーン形成動作が開始される。コントローラ22は初期設定
完了時のセンサ12の検出結果を基準とし、描画に際して
の基板23の表面の凹凸に伴なうセンサ12の接触子12′の
上下方向の変位量を検出し、これによって駆動モータ16
を制御してノズル11と基板23の表面との間のギャップを
所定距離ΔZ₀に保つ。

以上のように、初期設定はノズル11を降下させて一旦
基板23の表面に接触させ、しかる後、ノズル11を上昇さ
せてノズル11と基板23の表面との間のギャップを所定の
距離ΔZ₀に設定するのであるが、ノズル11が基板23の表
面に接触したことを、例えば、これらの間のギャップを
測定するなどして直接検知することは非常に難しく、し
たがって、この検知の結果から初期設定を行うことは精
度の点で問題がある。

これに対し、この実施例では、上記のように、ノズル
11を有するペースト吐出機構14を搬送する主テーブル15
の位置を検出することによって初期設定を行うように構
成されており、この際、センサ18のリミッタスイッチの
副テーブル13による作動により、主テーブル15が、ノズ
ル11が基板23の表面に当接した点よりも、距離δだけ降
下したことが検出され、しかも、センサ12,18の応答速
度は充分速く、主テーブル15の移動速度を充分遅くする
ことにより、この距離δを常に一定とすることができる
から、ノズル11が基板23の表面に接触した時点での主テ
ーブル15の位置D₁（第２図（ｃ））を高精度に検知する
ことができ、したがって、ノズル11と基板23との表面と
の間のギャップを所定距離ΔZ₀とする初期設定を、手間
をかけることなく、高精度に行うことができる。したが
って、精密パターンの描画が可能となる。

なお、センサ12としては、第４図に示すように、発光
素子と受光素子とを設け、発光素子から出力した光25を
基板23の表面で反射させ、その反射光を受光素子で受光
して発光と受光とのタイミング差から基板23の表面状態
を検出するようにしてもよい。なお、第４図において、
30はペーストである。

また、光の代わりに超音波などを用いてもよい。

さらに、センサ12として、第５図に示すように、圧力
を加えて空気26を基板23の表面に放出し、基板23の表面
状態が変化すると、この圧力が変化するから、この圧力
変化を検出することによって基板23の表面状態を検出
し、コントローラ22に基板表面検出信号ｃを送るように
してもよい。

ところで、以上のようにセンサ12をノズル11に一体化
してパターン24を描画する場合、基板23の表面上でのノ
ズル11のペーストを吐出する先端の位置とセンサ12の検
出位置との間の距離（以下、ノズル11,センサ12間距離
という）ΔＸを完全に零とすることはできない。したが
って、厳密にノズル11の先端での基板23の表面状態が検
出されるわけではない。

そこで、表面全体にわたって凹凸がゆるやかな基板23
に対しては、ノズル11,センサ12間距離ΔＸは数mm以下
とすることができるため、基板23の表面の凹凸の周期が
この距離ΔＸよりも充分大きければ、ノズル11の先端と
センサ12の検出位置とでの基板23の表面状態はほとんど
等しく、センサ12の検出結果にもとづいてコントローラ
22が直ちにノズル11の上下位置を制御しても、ノズル11
の先端と基板23との間のギャップの距離がこの凹凸によ
って影響されることはほとんどない。

しかしながら、基板23によっては、周期が短い凹凸や
大きな反りがあったり、突起などがあるものもある。こ
のような基板23に対しては、センサ12の検出結果をその
まま直ちにノズル11の位置制御に用いると、ノズル11の
先端と基板23との間のギャップの距離に不所望な誤差が
生ずる。

かかる問題を解消するためのこの実施例でのノズル11
の駆動方法の一具体例を第６図により説明する。但し、
第１図に対応する部分には同一符号をつけている。

まず、基板23の表面の凹凸によるノズル11の先端と基
板23の表面との間のギャップへの影響について説明す
る。

第６図において、いま、ノズル11の先端が基板23の表
面上の点Ａに達し、センサ12がそれより距離ΔＸだけ進
んだ点Ｂに達してセンサ12が基板23の表面状態を検出し
たものとする。また、このとき、ノズル11は一点鎖線で
示す状態にあり、その先端と基板23の表面との間のギャ
ップが所定距離ΔZ₀にあって、点Ｂは点ＡよりもΔZ_nだ
け高いものとする。

かかる状態においては、センサ12は基板23の表面がΔ
Z_nだけ高くなったことを検出するが、コントローラ22が
この検出結果をもとに駆動モータ16を制御すると、ノズ
ル11は直ちにΔZ_nだけ上昇する。このために、点Ａでノ
ズル11の先端と基板23の表面との間のギャップの距離は
（ΔZ₀＋ΔZ_n）となり、本来必要な距離ΔZ₀に対して誤
差が生ずることになる。

そこで、この具体例では、センサ12が基板23の表面状
態を検出すると、コントローラ22はこの検出結果を補正
して駆動モータ16を制御し、ノズル11の先端と基板23の
表面との間のギャップを所定距離ΔZ₀に保持する。

具体的には、第６図において、説明を簡単にするため
に、ノズル11,センサ12が距離ΔＸだけ移動する毎にセ
ンサ12が基板23の表面状態を検出するものとし、ノズル
11の先端が点Ａに、センサ12が点Ｂに夫々達したときに
センサ12が基板23の表面状態を検出するものとする。そ
して、この点Ｂでの検出結果をZ_n+1とすると、これはコ
ントローラ22に供給される。一方、コントローラ22に
は、センサ12の前回の検出結果も保持されており、その
検出結果は点Ａであってその検出結果をZ_nとする。

コントローラ22では、まず、これら検出結果Z_n+1,Z_n
から表面状態の変化分ΔZ_n+1、すなわち、 ΔZ_n+1＝ΔZ_n+1−Z_n を検出し、これをノズル11が距離ΔＸだけ移動して点Ｂ
に達する時間τだけ遅延した後、点Ａでノズル11の先端
と基板23の表面との間のギャップを所定距離ΔZ₀に設定
するために用いたデータf_n（ｚ）を補正し、すなわち、
たとえば、次の補正を行って、データf_n+1（ｚ）を求
め、 f_n+1（ｚ）＝f_n+1（ｚ）＋ΔZ_n+1 ……（１） これでノズル11の上下方向の位置制御を行う。これによ
り、ノズル11の先端が点Ａにあるときも、また、点Ｂに
達したときにも、ノズル11の先端と基板23の表面との間
のギャップは所定の距離ΔZ₀に設定される。

なお、センサ12は距離Ｘ移動する間に１回もしくは複
数回基板23の表面状態を検出する。しかし、いずれにし
ても、センサ12の検出結果にもとづく位置データはノズ
ル11がその検出結果が得られた位置に達するまで保持
（遅延）され、この位置に達したときにその位置で得ら
れた検出結果にもとづいてノズル11の位置制御が行われ
る。

また、コントローラ22は、ΔZ_n+1を検出すると、上記
（１）式の演算を行い、ノズル11の点Ａから点Ｂへの移
動とともに、f_n（ｚ）からf_n+1（ｚ）へ直線状に変化す
るデータで駆動モータ16によりノズル11の位置制御を行
うようにしてもよい。

このようにして、ノズル11,センサ12間距離ΔＸが零
でなくとも、ノズル11の先端での表面状態に応じてノズ
ル11の位置が制御され、ノズル11の先端と基板23の表面
との間のギャップ精度良く所望距離ΔZ₀に保持される。

次に、第１図で示した実施例でのノズル交換を容易に
するノズル装着装置の具体例について説明する。

第７図はかかるノズル装着装置の一具体例を示す構成
図であって、27は駆動モータ、28はＸテーブル、29はノ
ズル装着装置、30はペースト、31はノズル先端、32はノ
ズル室、33は通気穴、34は取付ボルト、35は空気室、36
は入口穴、37は流体室、38は入口穴、39は出口穴、40は
パイプ、41は制御弁、42,43はパイプ、44は恒温槽であ
り、前出図面に対応する部分には同一符号をつけてい
る。

同図において、ノズル装着装置29は内部にスペースを
有する円筒状をなし、その内部スペースにノズル11が取
りつけられる。このノズル11は、ノズル装着装置29の上
部に設けられたネジ部（図示せず）に取付ボルト34を螺
合させて締めつけることにより、ノズル装着装置29内に
固定して取りつけられる。このとき、ノズル11の先端31
は、Ｘテーブル28側にノズル装着装置29から突き出す。
また、ノズル11がノズル装着装置29に取りつけられる
と、このノズル装着装置29の内部には、上方に空気室35
が、下方に液体室37が形成される。空気室35の壁面には
入口穴36が設けられ、この入口穴36の部分に圧縮空気を
通すパイプ40が設けられている。また、液体室37の壁面
にはその下部に入口穴38が設けられ、その上部の入口穴
38に対向する部分に出口穴39が設けられている。そし
て、入口穴38と恒温槽44との間に液体を通すパイプ42
が、出口穴39と恒温槽44との間に液体を通すパイプ43が
設けられている。

そこで、ノズル室32にペースト30が入れられたノズル
11をノズル装着装置29に取り付け、制御弁41を開放し、
パイプ40を通して圧縮空気を送り込むと、この圧縮空気
は入口穴36から空気室35を通り、さらに通気穴33からノ
ズル11のノズル室32に流れ込み、ペースト30の上面に所
定の圧力を与える。この圧力により、ノズル先端31から
ペースト30が吐出され、コントローラ22によって駆動制
御される駆動モータ27によって移動する基板23上にパタ
ーン24が形成される。

一方、恒温槽44で一定の温度に温められたペースト保
温用の液体は、パイプ42を通り、ノズル装着装置29の入
口穴38から液体室37に送り込まれる。この温められた液
体によってノズル11が温められ、したがって、ペースト
30が温められてその粘度が一定に保持される。液体室37
の液体は出口穴39からパイプ43に排出され、再び恒温槽
44で一定の温度に温められてパイプ42に送り込まれる。

取付ボルト34をノズル装着装置29から取りはずせば、
ノズル11をノズル装着装置29から簡単に取り出すことが
できる。

以上のように、この具体例では、圧縮空気や保温用液
体の配管系統がノズル装着装置29に取りつけられ、ノズ
ル11はこのノズル装着装置29に単に装着されるだけであ
るから、配管系統に全く触れることなくノズル11の取り
付け、取り外しが簡単に行うことができ、ノズルへのペ
ーストの充填作業の能率が高まる。また、基板23上に異
なるペーストでパターン描画する場合、パターン24の
幅，膜厚などを変更する場合などでは異なるノズルを用
いるが、この実施例では、このような場合のノズル交換
作業も簡単化する。

第８図はノズル装着装置の他の具体例を示す構成図で
あって、45はピストン、46はシャフトであり、第７図に
対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略
する。

同図において、ノズル11にはピストン45が設けられ、
これに空気室35から通気穴33を通って流れ込んだ圧縮空
気で圧力を加える。このため、ピストン45が押されてペ
ースト30がノズル先端31から吐出する。このピストン45
を用いることにより、ペースト30はノズル先端31から効
率良く吐出される。

ピストン45には、ノズル11から外部に突出し、さらに
は、ノズル11がノズル装着装置29に装着されたときに
は、このノズル装着装置29から外部に突出するシャフト
46が取り付けられている。このシャフト46はペースト30
の消費とともにピストン45が降下することによって降下
する。したがって、シャフト46に指針を設けるなどして
目盛を指示させることにより、ノズル11内のペースト30
の残留量を一目で監視することができる。

このように、簡単な構成でもってペーストの残留量を
監視することができ、ノズル11の内部を直接見ることが
できなくとも、ペーストがほとんど使われてしまったこ
とによるノズル11の交換時期を簡単かつ正確に把握する
ことができるから、パータン描画作業の効率が向上す
る。

第９図はノズル装着装置のさらに他の具体例を示す構
成図であって、47,48は透明窓であり、第８図に対応す
る部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。

同図において、この具体例は、第８図に示した具体例
のようにピストン45にシャフト46を設ける代わりに、ノ
ズル11とノズル装着装置29との側面下部に夫々透明窓4
7,48を設け、これら透明窓47,48を通してノズル11の内
部を監視できるようにしたものである。

これによると、ノズル11内のペースト30がほとんど使
いつくされたとき、透明窓47,48を通してノズル11のノ
ズル室32の底部にまで降下したピストン45を見ることが
でき、一目でノズル11の交換時期を知ることができる。

なお、ノズル11やノズル装着装置29の液体室37の部分
の全体を透明材料で形成するようにしたもよく、同様の
効果が得られる。

以上のように、この実施例は、ノズル装着装置として
第７図〜第９図に示した具体例の構成として、全体とし
て第１図に示した構成をなし、ノズル先端と基板表面と
の間のギャップの初期設定を行い、また、第４図〜第６
図に示したようにして、パターン描画時の上記ギャップ
を所定の距離ΔZ₀に保持することができる。これによ
り、ノズル交換時期を簡単に知ることができるし、ノズ
ル交換作業も簡単になるとともに、ノズル交換後のノズ
ル高さの初期設定も精度良く行なわれ、所望膜厚，所望
線幅のパターンを形成することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、基板とノズル
先端との間のギャップを所定距離に精度良く初期設定す
ることができ、パターン形成動作の開始から該ギャップ
を所定距離に保持できる。

また、本発明によれば、センサによって上記ギャップ
を測長するから、基板の表面状態にかかわらず上記ギャ
ップを所定距離に保持できる。これによって上記ギャッ
プを所定距離に精度良く保持できて、形成されるパター
ンの凹凸を防止でき、描画性能が向上する。

また、本発明によれば、ノズルの交換時の初期設定を
簡単に行えて作業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるスクリーンレスパターン描画装置
の一実施例を示す構成図、第２図は第１図におけるノズ
ルと基板との間のギャップの初期設定動作を示す説明
図、第３図はこの初期設定動作での主テーブル，センサ
の位置変化を示す図、第４図及び第５は第１図における
センサの具体例を示す図、第６図は第１図に示した実施
例でのセンサの動作の一例を示す図、第７図〜第９図は
第１図に示した実施例でのノズル装着装置の具体例を示
す図、第10図はスクリーン印刷法の原理を示す図、第11
図は従来のスクリーンレスパターン描画装置である。 11……ノズル、12……センサ、12′……接触子、13……
副テーブル、14……ペースト吐出機構、15……主テーブ
ル、16……駆動モータ、17……ガイド、18……センサ、
18′……接触子、19……バネ、20……ガイド、21……Ｚ
テーブル機構、22……コントローラ、23……基板。

フロントページの続き (72)発明者 佐藤 肇 茨城県土浦市神立町道林4087 日立テクノ エンジニアリング株式会社土浦事業所内 (72)発明者 薮野 光平 茨城県土浦市神立町道林4087 日立テクノ エンジニアリング株式会社土浦事業所内 (72)発明者 阿藤 和彦 茨城県勝田市大字稲田1410番地 株式会社 日立製作所東海工場内 (72)発明者 田尻 洋治 茨城県勝田市大字稲田1410番地 株式会社 日立製作所東海工場内 (72)発明者 小田島 均 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−85403（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−34856（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−161503（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−171191（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−168358（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−175804（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−30103（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−84596（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−200340（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−25807（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ノズルからペーストを基板上に吐出し、該
   基板を移動させることにより、該基板上に該ペーストに
   よる所望パターンを描画するようにしたスクリーンレス
   パターン描画装置において、 該ノズルと第１のセンサとが第１のテーブルに固定され
   てなり、該第１のセンサは、該ノズルと該基板との間の
   ギャップを測長するものであって、該ノズルが該基板に
   接触する状態を変位量が例の基準状態として、該ノズル
   と該基板との間のギャップの距離に応じた変位量を検出
   出力するペースト吐出機構と、 該ペースト吐出機構が移動可能に搭載されかつ該第１の
   テーブルの下端に常時当接して該ペースト吐出機構の重
   量により付勢されるバネ部材と該第１のテーブルの下端
   と接離するガイドとで該ペースト吐出機構を支持する支
   持部材を有する第２のテーブルと、該第２のテーブルを
   該基板に対して垂直方向に駆動する駆動装置と、該第２
   のテーブルに固定されて該第1,第２のテーブル間のギャ
   ップを測長し該第１のテーブルの下端が該ガイドに接触
   する状態を変位量が零の基準状態として該第1,第２のテ
   ーブル間のギャップの距離に応じた変位量を検出出力と
   する第２のセンサとからなるテーブル機構と、 該第１のセンサの検出出力が零となった後に該第２のセ
   ンサの検出出力が所定の変位量になるまで該第２のテー
   ブルを該基板の方向に移動させ、次いで、該第１のセン
   サの検出出力が零でない所定の変位量となるまで該第２
   のテーブルを該基板から離れる方向に移動させるよう
   に、該第1,第２のセンサの検出出力に応じて該駆動装置
   を制御することにより、該ノズルと該基板との間のギャ
   ップを所定の距離に初期設定するコントローラとを設
   け、 該支持部材のガイドは、該第２のテーブルが該基板の方
   向に移動して該第１のセンサが検出する変位量が零とな
   ると、該第１のテーブルの下端から離れ、 該コントローラは、該第２のテーブルの該基板の方向へ
   の移動に伴う該第２のセンサの検出出力の零からの変化
   でもって、該ノズルが該基板へ接触していることを検出
   する ことを特徴とするスクリーンレスパターン描画装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記コントローラは、前記駆動装置を制御することによ
   り、前記第２のテーブルを駆動して前記ノズルを降下さ
   せ、前記第２のセンサの検出出力による前記基板への前
   記ノズルの接触の検知とともに前記ノズルを上昇させ、
   前記第１のセンサの測長結果により、前記ノズルと前記
   基板との間のギャップが所定の距離になったとき前記駆
   動装置による前記第２のテーブルの駆動を停止させ、該
   ギャップの初期設定を行なうことを可能に構成したこと
   を特徴とするスクリーンレスパターン描画装置。
3. 【請求項３】請求項１において、 前記基板の前記ノズルに体する水平方向への移動ととも
   に前記第１のセンサは前記基板の表面状態を検知し、前
   記コントローラは前記第１のセンサの検知結果に基づい
   て前記駆動装置を制御し、前記ノズルと前記基板との間
   のギャップを前記所定の距離に保持することを特徴とす
   るスクリーンレスパターン描画装置。