JPS6358991A - 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］ この発明は、液体状の各種の回路形成材料によって、電
気基板上に任意形状の塗膜を積層して電気回路を形成す
るための回路形成装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来知られている上述のような回路形成装こは、上下動
するノズルの口端に、回路形成材料を塗布しようとする
面とノズル口との距離を一定に維持する接触子を設け、
所望の回路形状に応じて、基板を水平力向に移動して、
ノズル口は基板上に導電性、半導電性、非導電性といフ
た各種の回路形成材料を吐出しつつ相対的に移動して、
回路を形成するようになっている。

第７図は、このような従来袋δにおける回路形成を示す
図である。

図において、ｌは回路の基板、２はペースト状の回路形
成材料を吐出するためのノズル、３はノズル２の口端に
おいてノズルの進行方向側、（実際には基板ｌか動くの
て基板ｌの進行方向と反対側）に設けられた後触子とし
てのダイヤモンド等のスタイラス、４は、ノズル２から
吐出される回路形成材料て、回路において抵抗体を構成
する。

又、５は既に７＆板ｌ上に吐出されて、回路において導
電体を構成する回路形成材料である。

スタイラス３は、図示のようにノズル２の口部と回路を
形成しようとする面との距離を常に一定に保持し、図示
のように回路を形成する回路形成材料の膜厚を均一にな
している。

ところて、このような回路形成装置によって、製造され
る電気回路は、ノズルから吐出される回路形成材料の！
！類によって導電体、抵抗体、非導電体等の種々の形状
の膜層か形成され、これらの各膜層か積層されて回路を
構成するいわゆる厚膜回路である。

このような厚膜回路では、回路の電気的特性を維持する
ために、回路を構成する導電体、抵抗体、非導電体等の
各膜層の厚みを一定にすることが不可欠の条件である。

すなわち、例えば一部に厚みの薄い部分が生しると導１
［体回路部分においては抵抗値か増し、また抵抗体回路
部分では、予定値と異なる抵抗値か生じ、さらに非導電
体部分ては回路短絡という重大な結果さえ招来する。

このために、各種の回路形成材料によって形成されて回
路を構成する各膜層は、それぞれ厚みを一定値に維持す
る必要がある。

そして、回路形成材料を吐出すべき対象面か凹凸のない
平滑面であれば、ノズル口と対象面とを一定距離に維持
して回路形成材料を吐出することは、それほど困難なこ
とではなく、比較的容易に一定厚さのＩｌ！２層を得る
ことがてきる。

ところが、現実には、例えば基板面は２５ｍｍにつき約
８０４ｍ　　程度の「反り」かあるのか通常で、回路形
成材料の吐出対象面は常に平滑とは限らない。

このため、前述のように従来技術にあっては、ノズル口
にスタイラスを付設してノズル口と吐出対象面との距離
を一定にする、すなわちスタイラスか倣った対象面の凹
凸等に応じてノズルを上下させて、一定厚の膜層な得て
いる。なお、各８層は吐出形成後、乾燥してこれを約８
００〜１０００℃で焼成加工するため、基板には通常セ
ラミック材が使用されている。

［発明か解決しようとする問題点］ 上述のように、従来の回路形成装置では、ノズル口を吐
出対象面に対して常に一定の高さに保持するためにノズ
ルの口端にダイヤモンド等のスタイラスを設け、これに
より、ノズル口を吐出対象面に対して常時一定距離に保
持していた。

そして、ノズルは、吐出対象面の高低状態をトレースす
るスタイラスに従動して上下動し、常に一定の厚さの膜
層な形成するようになつている。

したかって、ノズルは、常にスタイラス方向へ移動する
必要がある。

このノズルの移動方向制約のために回路形成（回路形成
材料の吐出）の順序に格別の考慮をする必要か生じて、
生産性に悪彩ツをおよぼす。例えば、“コ”の字形状の
パターンを形成しようとすると一個不連続吐出による接
合部か生じる。特に、導体の場合このような接合部は断
線や導体抵抗の増大といった工大欠陥を引き起こす（第
７図に示すような場合、ノズル２は、図面で左方向に走
行不１七である。これは、スタイラス３か進行方向に対
して下部が後退している状態に傾斜して取付けられてい
るため、逆方向、すなわち図で左方向に移動しようとす
るとスタイラス３の先端か膜層５の凹部でひっかかり移
動不可能になる。）という問題点が生じる。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る回路形成装置は、回路形成材料の吐出対
象面の高低の検知手段と、この高低情報を記憶する手段
と、ノズルの高さレベル調整手段と、前記記憶手段から
の高低情報にもとづいて高さレベル調整手段の駆動制御
を行なう制御手段とを備えている。

［作用］ この発明においては、回路パターンを形成すべき基板面
の高低を予め検知し、この検知情報にもとづいてノズル
を上下動させることにより、ノズルと回路パターンを形
成すべき対象面との距離を常に一定になしうる結果、厚
みが均一な回路パターンを得ることができる。

［実施例］ 図面にもとづいてこの発明の詳細な説明する。

第１図ないし第３図は、この発明の第１の実施例を示す
図で、第１図は発明に係る装置の要部斜視図、第２図は
装置のブロック図、第３図は動作順序を示すフローチャ
ートである。

図において、ｌは、水平方向（ｘＹ方向）へ自在に移動
するテーブル６上にセットされたセラミック基板、７は
検出手段としてのレーザ光による検出部２て基板６上に
形成すべき回路パターンの予定経路面の高低ないし凹凸
状態を検知する。また、７ａは、高低情報を出力するケ
ーブルである。８は、このレーザ光検出装置７の保持具
である。

９は、ノズル支持具、１０はノズル支持具９を介してノ
ズル２を上下動させるノズルレベル調節部、１１はノズ
ルレベル２ｇＩｆ！ｆｆ部の上面に設けられる後述のボ
ールネジ軸１２のネジ部と螺合するナツトである。

１２は、前記ナツト１１に螺合して図外の駆動源の回転
によりノズルレベル調節部１０を上下動（図示Ｚ方向）
させるボールネジ軸である。

また１３は、ノズル７Ａ節部１０の上下動をガイドする
リニアガイド部である。

前記ノズルｒＡ節部１０、ナツト１１、ボールネジ軸１
２、リニアガイド部１３および図外の駆動源によってノ
ズルレベルｍｆｔｊ手段１４が構成されている。なお、
保持具８およびリニアガイド部１３は、フレーム２０に
固定されている。

１５は、制御手段としてのＣＰＵ回路１５ａ、記憶回路
としてのＲＡＭ回路１５ｂを有するマイクロコンピュー
タである。

以上の構成の下に次に該実施例における作用を第３図に
示すフローチャートにもとづいて説明する。

先ず装置の動作がスタートすると、テーブル６か移動し
て、レーザ光検出装置７が、基板ｌにおける回路パター
ンの予定経路１ａの開始位置にセットされる（ステップ
１）。

レーザ光検出装置７の検出部は、予定経路ｌａにレーザ
光を投光部から照射し、受光部でその反射光を受光しつ
つ、回路パターンの予定経路ｌａ上を走行して、その全
経路における高低状態を検出して高低情報を記憶手段と
してのマイクロコンピュータ１５のＲＡＭ回路１５ｂに
入力する（ステップ２）。

次いてノズル２のノズル口２ａが予定経路１ａの開始位
置にセットされる（ステップ３）。

そして、マイクロコンピュータ１５のＣＰＵ回路１５ａ
はＲＡＭ回路１５ｂに格納された予定経路１ａの高低情
報にもとづいてノズルレベル調節手段１４を駆動制御し
てノズル口２ａか予定経路ｌａ上を走行して回路形成材
料を吐出する間、ノズル口２ａと予定経路ｌａ面との距
離を常に所定量に保持する（ステップ４．５）。

［他の実施例］ 次に、上記構成を利用した他の実施例（第２の実施例）
における作用を第４図に示すフローチャートにもとづい
て説明する。

この実施例においては、先ず装置の動作がスタートする
と、テーブル６が移動して、レーザ光検出部２１１７が
第５図における基板ｌ上の１点Ｐ３点に移動する。移動
後、レーザ光検出装置７の検出部は、投光部から照射し
、受光部でその反射光を受光しつつ、高低情報を検出し
、マイクロコンピュータ１５のＲＡＭ回路１５ｂにその
高低情報を入力する。

次に、テーブル６は、レーザ光検出装置７が第５図にお
ける基板ｌ上の１点Ｐ２点に一致するように移動し、高
低情報を得てＲＡＭ回路１５ｂに入力する。このように
して順次格子上の各点へ移動して、高低検出・情報入力
を行い、全格子点の高低情報をＲＡＭ回路１５ｂに入力
する（ステップＩＡ、２Ａ）。

次いで、マイクロコンピュータ１５のＣＰＵ回路１５ａ
は、ＲＡＭ回路１５ｂに格納されたｐ、、ｐ２．ｐ、□
、ｐＨの高低情報を読み出しくステップ３Ａ）、それら
４点の高低値の平均値を演算し、エリアＡ＋の平均高低
値としてＲＡＭ回路ｉｓｂの別番地へ格納する。

次に、エリアＡ２の平均高低値を得る為にＰ２　、　Ｐ
３．　Ｐ　ＩＩ＋　Ｐ　＋。の高低情報の入力・演算を
行い同様ＲＡＭ回路１５ｂに入力する。

このようにして順次各エリアの平均高さを演算し、全エ
リアの平均高低値をＲＡＭ回路１５ｂに入力する　（ス
テップ４Ａ、５Ａ）。

次いでノズル２のノズル口２ａか予定経路１ａの開始位
置にセットされる（ステップ３）。

そして、マイクロコンピュータ１５のＣＰＵ回路１５ａ
はＲＡＭ回路１５ｂに格納されたエリア毎の高低情報に
もとづいてノズルレベルｍ節手段１４を駆動制御してノ
ズル口２ａが予定経路ｌａ上を走行して回路形成材料を
吐出する間、ノズル口２ａと予定経路ｌａ面との距離を
ほぼ一定の所定量に保持する（ステップ６Ａ、５）その
時のノズル２の動作状態を第６図に示す。ここで２１か
ノズル端の動作となる。

以上のプロセスにより所望の回路パターンの経路上に回
路形成材料か均一な淳さに膜層されることとなる。なお
、ｍｌ・２　の実施例において、高さ情報を取り込む検
出手段としてレーザを利用した測定器のかわりに、例え
ば発光ダイオード等の非接触式或は接触式でもよい。ま
た、同一基板内に複数個の回路パターンのあるような場
合の効率化の為に、複数個の検出手段および吐出ノズル
を配設することも可使である。

さらに第２の実施例については、エリア毎の高さ情報を
得る手順として、Ｐ＋　、　Ｐ２　、　Ｐ＋２、ｐＨの
高低情報検知→平均高さ演算、→　Ａ、の平均高低情報
ＲＡＭに格納→Ｐ２　、　Ｐ３　、　ｐＨ、Ｐｌ。の高
低情報検知→平均高さ演算→Ａ２の平均高低情報をＲＡ
Ｍに格納→　・・・　とじていっても同様の効果が得ら
れる。また、分割の方法は第５図のように格子状でなく
、三角形等で区切っていき、３点の平均値にて三角形エ
リア毎の平均高さとしてＲＡＭに格納にしてもよい。

［発明の効果］ この発明は、以上述べた構成・作用により、基板上に均
一な厚さの回路パターンを迅速適正に形成することかで
き、かつ電気的特性の非常に安定した高品質の厚膜回路
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発＃４（係る第１の実施例の回路形成装
置の要部斜視図、第２図は、同上ブロック図、第３図は
、装置の動作順序を示すフローチャート、第４図は、第
２の実施例の動作順序を示すフローチャート、第５図は
、同上基板上の各エリアを示す説明図、第６図は、装置
のノズル２の動作説明図、第７図は、突来装置における
回路形成状態を示す一部断面図である。 ７　　・・・　・・・　検出手段 １４　　・・・・・・ノズルレベル調節手段１５ａ　　
＝　　−制御手段（ＣＰＵ）１５ｂ　　・・・　・・・
　記憶手段（ＲＡＭ）出願人　　東京重機工業株式会社 第１図 第２図 第３凶 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回路形状に応じて水平方向に移動制御されるテーブル上
   の基板に、ノズル口から回路形成材料を吐出して、所望
   の回路を形成するようにした回路形成装置において、 基板上の高低状態の検出手段と、 この検出手段による基板面の高低情報の記憶手段と、 回路形成材料を吐出するノズルを上下方向に移動して、
   ノズル口と基板上における形成すべき回路パターンの予
   定経路面との距離を調整するためのノズルレベル調節手
   段と、 前記記憶手段から出力される高低情報にもとづいて前記
   ノズルレベル調節手段の動作制御をおこなう制御手段と
   を備え、回路パターンの予定経路面とノズル口との距離
   を常時一定に保持するようにしたことを特徴とする回路
   形成装置。