JPS6164188A - 厚膜回路形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ラジオ受信機、テレビ受像機１通信機、制御
機器などに利用可能な厚膜回路の製造に有効な厚膜回路
形成装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 第１図は厚膜回路の一例を示す断面図である。

厚膜回路は一般にアルミナセラミック製基板１０１の上
に銀−パラジウム系等の導体ペーストをスクリーン印刷
法によシ所望の形状に塗布し、導体中の有機溶剤を比較
的低い＠度で加熱することにより乾燥したのち、高温で
屍成し導体１０２を形成する。次いで導体１０２を形成
したアルミナセラミック製基板１０１の導体１０２にそ
の一部が重なるように酸化ルテニウム系の抵抗体ペース
トをスクリーン印刷法により塗布し、次いで前記導体と
同様に乾燥と焼成を行ない、抵抗体１０３が形成される
。

このように従来の厚膜回路の形成法はスクリーン印刷法
によシ導体および抵抗体を塗布していたので、版が必要
であり、品種の切替え、または回路の変更のたびに版の
作シ替えが必要であるとい、う欠点があった。一方試作
には描画ノズルを用いた描画法が用いられつつある。こ
れは試作の場合は試行錯誤か繰り返えされ、その度にス
クリーン版を設計・製作していたのでは時間がかかり過
ぎるのに対し、描画法ではコンピュータ制御により短時
間のうちに新しい回路パターンを試作できるので開発期
間の短縮が可能なためである。さて従来の描画法とは、
第２図および第３図に示すように、厚膜ベース）２０２
を吐出する円形のペースト吐出孔２０４ともった描画ノ
ズル２ｏ３ｆ、、基板２０１に対して相対的に移動させ
て基板２０１の表面に厚膜ペースト２０２を塗布するこ
とにより所望の回路パターンを形成するものであり細線
を描画する場合に効果的である。一般に径が１００〜３
００μｍの円形のペースト吐出孔をもった描画ノズルが
用いられるが、この場合第４図に示すように表面粗さ計
で測定した焼成後の描画部断面は半円状になり中央部の
厚みが厚くなるため、ノズル径を大きくして太線を描画
すると厚みも厚くなってしまい薄膜で幅の広い線の描画
が困難であるという欠点があった。特に抵抗ペーストの
場合は現成後抵抗値を調整するために行うレーザートリ
ミング工程において、膜厚が厚いとトリミングが困難に
なり、たとえレーザーの出力を高くしたり、時間番長く
してトリミングが可能になっても、高熱によって抵抗部
にマイクロクラックが発生し経時的な抵抗値変化が発生
するなど信頼性が低下し−Ｃしまう。通常抵抗ペースト
の場合は焼成後の膜厚が１２μｍ以下で且つ幅が１．０
画前後であるが１円形のペースト吐出孔では膜厚を１２
μｍ以下に保つためには幅が最大１５０μｍの線しか描
画できない。そのため従来は細線を何本か隣接すること
により薄くて１陽の広い線を描画する方法が用いられて
いる。しかし、この方法では描画に時間がかがシすぎ大
量生産には適さないという欠点があった。

これに対し発明者らは第５図に示すような広幅゛　のペ
ースト吐出孔３０４をもった描画ノズル３０３を用いて
、広幅の抵抗体の描画を試みた。その結果線幅が２Ｍ以
下の場合は、何ら問題なかったが、線幅が２０１１１１
を超えるとペースト吐出孔壁面の流動抵抗により第６図
に示すように導体１ｏ２に重なる抵抗体１０３の描き始
め部分または描き終り部分にふくらみ１０４が生じ形状
が不安定となる傾向が生じた。また抵抗体１０３の膜厚
は幅方向に対し、両側よりも中央部が厚くなる傾向も観
察された。このように、極端に描画する幅を広くしたい
場合には満足すべきものではなかった。

発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、薄膜（１２μｍ以下）で且つ
幅の広い！　（２，○重板上）を短時間に、しかも高精
度に描画できる厚膜回路の形成方法を提供することにあ
る。

発明の構成 本発明の厚膜回路形成装置は、基板保持部と厚膜ペース
トを吐出する描画ノズルと、基板と前記描画ノズルとを
相対的に運動させる駆動機構と、厚膜ペーストの吐出機
構と、制御回路とからなり、前記描画ノズルは複数個の
ペースト吐出孔の集合体を具備しており、前記制御回路
からの指示により、前記基板と前記駆動機構とを相対的
に運動させながら、前記吐出機構の作用により、前記描
画ノズルから厚膜ペーストを、吐出することにより、前
記基板の表面に任意の厚膜回路パターンを付着形成可能
な厚膜回路形成装置である。

好ましくは前記ペースト吐出孔は孔径の加工精度が良い
円形とするのが良い。また前記複数の吐出孔は同一の孔
形をもったペースト吐出孔とし、これらを直線状に配置
すれば、描画パターンの膜厚の均一性がよく、端部の形
状も揃って都合が良へ実施例の説明 以下、本発明を実施例にもとづき説明する。第７図、第
８図において、１は厚膜ペースト、２は描画ヘッド、３
はカートリッジ式の描画ノズル、４はペースト吐出孔、
５はペースト吐出孔の先端と基板１００の距離を一定と
するためのダイヤモンドチップ、６は厚膜ペースト１を
吐出するための空気供給口、７は厚膜ペースト１の温度
を一定に保つための恒温水が循環するウォータージャケ
ット、８は描画ノズルの回転中心、９はノズル力・７プ
である。

円筒形の描画ノズル３は描画へノド２の内側にがたつき
がないように、かつ無理なく挿入されストッパーネジ１
ｏにより描画ヘッド２に固定されている。描画ヘッド２
は取付ボルトによりノズルカップ９に固定されている。

ノズルカップ９にはこれと一体のシャフトがあり、ノズ
ルヘッド１１０貫通穴１２に挿入され、回転中心８を軸
に自由に回転できるようになっている。ノズルカップ９
と一体のシャフトは貫通穴１２に対し描画へノド２と反
対側にレバー（図示せず）が取付けられ、ソレノイド（
図示せず）により回転させるようになっている。一方、
描画ノズル３には、広幅の回路パターンが能率よく描画
できるように、直径が”０．１ｍ、の吐出断面をもつペ
ースト吐出孔４が０．２１１１１のピッチで１５個並ん
で設けられており、前記回転中心１０８が、ペースト吐
出孔連の中心を通るようにペースト吐出孔４の位置を決
めている。

装置全体の構成は第９図に示すように、Ｘ軸駆動部１３
．Ｙ軸駆動部１４．上下機構１６よりなるＸ−Ｙ直交系
駆動部に描画ヘッド２が取付けられている。描画ヘッド
２に連接されるペースト吐出用エアー回路には電磁バル
ブ１６が設けられている。基板１００は上下動可能なテ
ーブル１７に真空吸着され、ソレノイドコイル１８によ
り、基板１００を描画ノズルに押し付ける力を発生して
いる。１９はマイクロプロセッサ−を内蔵した制御回路
であり、Ｘ−Ｙ直交系駆動部の動作、スピード、電磁パ
ルプ１６の開閉タイミング、ソレノイドコイル１８の動
作タイミングなどを制御している。

さて、回路パターンを描画するには、ペースト吐出孔連
の長手方向が描画ヘッド２の基板１００に対する相対的
な進行方向に対して概ね直角となるようにソレノイドに
電力を与えて描画ヘッド２を回転させ、次に描画ヘッド
２を基板１００に接近させるとともに空気圧力により厚
膜ペースト１をペースト吐出孔４より吐出するのと同時
に描画へ・ノド２を基板１００と平行に移動する。この
際描画へノド２はコンピューターにより制御されるＸ−
Ｙ駆動部により基板１００の上面を任意の方向に移動で
きるが、常にペースト吐出孔連の長手方向は、その基板
に対する相対的進行方向に対して概ね直角となるように
している。またダイヤモンドチップ６はペースト吐出孔
４よりも相対的に先行させている。したがって回路パタ
ーンの線幅が一定になるばかりではなく、ペースト吐出
孔連の向き、が変化しても、ペースト吐出孔連の中心位
置は変化しないためペースト吐出孔連の向きにより、基
板１００と描画ヘッド２の相対的座標を補正する必要が
ない。第１０図は本実施例で描画し回路パターンの潴成
後の断面を表面粗さ計により測定したものである。約３
印の幅で均一な厚膜が得られた。すなわち、本実施例で
は、同じ円形のペースト吐出孔４を直線状に並べてペー
スト吐出孔連としているので、どのペースト吐出孔も同
じ流動抵抗となるため、２−を超える広幅の線を均一な
膜厚で描画できた。

なお、実施例ではペースト吐出孔４を１列の直線状に並
べたが、第１１図に示すようにノズル先端部１３にペー
スト吐出孔４を２列の直線状に並べても良い。

発明の詳細 な説明したように、本発明の厚膜回路形成装置は、描画
ノズルに複数個のペースト吐出孔を設、けて、あたかも
一つのペースト吐出孔の如く作用するようにしているた
め、広幅の線を均一な膜厚で描画できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は厚膜回路の一例を示す断面図、第２図は従来例
の厚膜回路描画法を示す斜視図、第３図は第２図におけ
る描画ノズルの拡大斜視図、第４図は従来例における厚
膜回路描画部の表面粗さ計による測定図、第Ｓ図は第２
の従来例における描画ノズルの斜視図、第６図は第２の
従来例における描画パターンの平面図、第７図は本発明
の実施例における描画ノズルの斜視図、第８図は本発明
の実施例における描画ヘッドの断面図、第９図は本発明
の実施例における厚膜回路形成装置の全体構成図、第１
０図は本発明の実施例における厚膜・回路描画部の表面
粗さ計による測定図、第１１図は本発明の第２の実施例
における描画ノズル先端部の底面図である。 １．２０２・・・・・・厚膜ペースト、３　、２０３　
。 ３０３・・・・・・描画ノズル、４．２０４．３０４・
・・・・・ペースト吐出孔、１００，１０１．２０１・
・川・基板Ｏ 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 第４図 第５図 ３θ４ 第８図 ！？

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板保持部と厚膜ペーストを吐出する描画ノズル
   と、基板と前記描画ノズルとを相対的に運動させる駆動
   機構と、厚膜ペーストの吐出機構と、制御回路とからな
   り、前記描画ノズルは複数個のペースト吐出孔の集合体
   を具備しており、前記制御回路からの指示により、前記
   基板と前記駆動機構とを相対的に運動させながら、前記
   吐出機構の作用により、前記描画ノズルから厚膜ペース
   トを吐出することにより、前記基板の表面に任意の厚膜
   回路パターンを付着形成可能な厚膜回路形成装置。
2. （２）ペースト吐出孔の形状は円形である特許請求の範
   囲第１項に記載の厚膜回路形成装置。
3. （３）複数個のペースト吐出孔が直線状に配置されてい
   る特許請求の範囲第１項に記載の厚膜回路形成装置。
4. （４）複数個のペースト吐出孔は一つの厚膜ペースト貯
   蔵部に連結している特許請求の範囲第１項に記載の厚膜
   回路形成装置。