KR100927364B1 - 패턴 형성 방법, 액적 토출 장치, 회로 기판 및 다층 기판 - Google Patents

패턴 형성 방법, 액적 토출 장치, 회로 기판 및 다층 기판 Download PDF

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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 고정밀도의 패턴을 단시간에 형성할 수 있는 패턴 형성 방법, 액적 토출 장치 및 회로 기판을 제공하는 것을 과제로 한다.
스테이지(23)는 통기성의 스테이지판(23b)에 그린 시트(4G)를 탑재 배치하는 동시에, 스테이지판(23b)의 하측에 설치되는 러버 히터(H)에 의해 그린 시트(4G)를 소정 온도로 가열한다. 스테이지(23)는 흡인 통로를 통하여 스테이지판(23b)의 하측을 감압(減壓)함으로써, 스테이지판(23b)의 내부를 감압시키고, 동(同) 스테이지판(23b) 위에 탑재 배치되는 그린 시트(4G)의 하측 전체를 감압한다. 그린 시트(4G)에 착탄(着彈)되는 액적(Fb)은 그린 시트(4G)의 내부를 향하는 증발을 더 촉진시킨다. 이것에 의해, 그린 시트(4G)에 착탄되는 금속 잉크의 건조 시간이 더 단축된다.
회로 모듈, LTCC 다층 기판, 압전 소자, 러버 히터

Description

패턴 형성 방법, 액적 토출 장치, 회로 기판 및 다층 기판{PATTERNING METHOD, DROPLET DISCHARGING DEVICE, CIRCUIT BOARD AND MULTILAYER SUBSTRATE}
본 발명은 패턴 형성 방법, 액적 토출 장치, 회로 기판 및 다층 기판에 관한 것이다.
기판 위에 원하는 패턴을 형성하는 방법으로서는, 기능액을 액적으로 하여 토출시키는 잉크젯 방식이 유효한 수단으로서 주목받고 있다(예를 들면, 특허문헌 1).
잉크젯 방식은 기판을 탑재 배치하는 스테이지와, 기능 재료를 포함하는 기능액을 액적으로서 기판에 토출하는 액적 토출 헤드와, 기판(스테이지)과 액적 토출 헤드를 2차원적으로 상대 이동시키는 기구를 구비하고 있다. 잉크젯 방식은 기판과 액적 토출 헤드의 상대 이동에 의해, 액적 토출 헤드로부터 토출되는 액적을 기판 표면의 임의의 위치에 배치시킨다. 기판 표면에 순차적으로 배치되는 각 액적은 액적의 젖어 퍼지는 범위가 서로 겹치도록 배치됨으로써, 기판 표면을 빈 틈없이 덮어서 기능액으로 이루어지는 패턴을 형성한다.
기판 표면이 기능액에 대해서 발액성(撥液性)을 갖고 있는 경우, 기판 표면이 액적을 끌어당기는 힘은 서로 접하는 액적끼리가 끌어당기는 힘보다도 약하다. 그 때문에, 기판 표면에서는, 기능액이 국소적으로 집중되어 버린다. 이러한 국소적인 집중이 생기면, 기판 표면은 기능액에 의해 균일하게 덮이지 않게 된다. 또한, 국소적인 집중이 진행되면, 기판 표면의 일부는 기능액의 결여에 의해 노출되어 버린다.
잉크젯 방식에서는, 이러한 국소적인 집중을 회피시키기 위해서, 서로 접하는 액적끼리를 겹치는 경우, 후속하는 액적을 착탄(着彈)시키기 전에, 먼저 착탄되는 액적을 충분히 건조시킬 필요가 있고, 이 결과 패턴 형성에 긴 시간을 요하고 있다. 그래서, 잉크젯 방식에서는, 기판을 미리 가열함으로써, 착탄되는 액적을 신속히 건조시키는 방법이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2, 특허문헌 3).
[특허문헌 1] 일본국 특허공개 2004-347695호 공보
[특허문헌 2] 일본국 특허공개 2004-306372호 공보
[특허문헌 3] 일본국 특허공개 평11-281985호 공보
그러나, 기판 온도를 상승시켜 가면, 착탄된 액적이 돌비(突沸)되어 버려, 패턴이 형성되지 않게 된다. 그 때문에, 기판 온도를 상승시키는 방법은, 건조 속도를 높게 하는 점에서 한계가 있어, 패턴 형성에 필요로 하는 시간을 더 단축하는데 한계가 있다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 목적은 고정밀도의 패턴을 단시간에 형성할 수 있는 패턴 형성 방법, 액적 토출 장치, 회로 기판 및 다층 기판을 제공하는 데 있다.
본 발명의 패턴 형성 방법은 기판에 패턴을 형성하는 패턴 형성 방법으로서, 기능 재료를 포함하는 기능액으로 이루어지는 액적을 가열되는 통기성 기판의 상면(上面)에 토출함으로써, 상기 통기성 기판의 상면에 패턴을 형성한다.
본 발명의 패턴 형성 방법에 의하면, 착탄되는 액적은 가열되는 기판에 의해 증발이 촉진된다. 기판이 통기성 기판이기 때문에, 액적의 증발 성분은 기판의 내부에도 확산된다. 따라서, 본 발명의 패턴 형성 방법은 액적의 건조 속도를 향상시킬 수 있다.
이 패턴 형성 방법에 있어서, 상기 액적을 토출할 때, 상기 통기성 기판의 하측을 감압한다.
이 패턴 형성 방법에 의하면, 액적의 증발 성분은 기판의 내부에도 확산된 다. 이 때, 통기성 기판의 하측이 감압되기 때문에, 통기성 기판의 내부로의 확산이 촉진된다. 그 결과, 이 패턴 형성 방법은 액적의 건조 속도를 보다 향상시킬 수 있다.
이 패턴 형성 방법에 있어서, 상기 액적을 토출할 때, 통기성을 갖는 다공질성의 스테이지에 상기 통기성 기판을 탑재 배치하여 상기 스테이지에 상기 통기성 기판을 흡착시킨다.
이 패턴 형성 방법에 의하면, 통기성 기판이 통기성을 갖는 다공질의 스테이지에 탑재 배치되기 때문에, 통기성 스테이지의 하측을 감압할 때, 통기성 기판의 하측 전체가 균일하게 감압된다. 따라서, 통기성 기판에 착탄되는 액적은 착탄되는 위치에 좌우되는 일없이, 통기성 기판과 접하는 측의 증발을 불균일하지 않고 균일하게 촉진할 수 있다.
이 패턴 형성 방법에 있어서, 상기 통기성 기판의 표면 온도를, 상기 액적을 토출할 때의 기능액의 온도 이상이고, 또한, 상기 기능액에 포함되는 액체 조성의 비점(沸点) 미만으로 한다.
이 패턴 형성 방법에 의하면, 통기성 기판에 착탄되는 액적은, 통기성 기판의 표면 온도가 토출시 기능액의 온도 이상이기 때문에 즉시 건조를 개시한다. 게다가, 통기성 기판의 표면 온도가 액체 조성의 비점 미만이기 때문에, 액적은 기판 위에서 돌비되는 일은 없다. 그 결과, 이 패턴 형성 방법은 고밀도·고정세(高精細)한 패턴을 단시간에 형성할 수 있다.
이 패턴 형성 방법에 있어서, 상기 통기성 기판은 다공질성 기판으로서, 세 라믹 입자와 수지로 구성되는 저온 소성용(燒成用) 시트이며, 상기 기능액은 기능 재료로서의 금속 입자를 분산시킨 액체이다.
이 패턴 형성 방법에 의하면, 금속막으로 이루어지는 패턴을 다공질성 기판 위에 깨끗하게 게다가 단시간에 형성할 수 있다.
본 발명의 액적 토출 장치는 기판을 탑재 배치하는 스테이지와, 기능 재료를 포함하는 기능액을 액적으로서 토출하는 액적 토출 헤드를 가지며, 상기 스테이지와 상기 액적 토출 헤드를 상대 이동시키는 동시에, 상기 스테이지에 탑재 배치하는 기체(基體)의 상면에 상기 액적 토출 헤드로부터 상기 액적을 토출함으로써, 상기 기판의 상면에 패턴을 형성하는 액적 토출 장치로서, 상기 기판은 통기성 기판이며, 상기 스테이지는 상기 기판을 가열하는 가열 수단을 갖는다.
본 발명의 액적 토출 장치에 의하면, 착탄되는 액적은 가열되는 기판에 의해 증발이 촉진된다. 기판이 통기성 기판이기 때문에, 액적의 증발 성분은 기판의 내부에도 확산된다. 따라서, 본 발명의 패턴 형성 방법은 액적의 건조 속도를 향상시킬 수 있다.
이 액적 토출 장치에 있어서, 상기 스테이지는 통기성을 갖고 상기 기판을 탑재 배치하는 탑재 배치부와, 상기 탑재 배치부를 통하여 상기 탑재 배치부에 탑재 배치되는 상기 기판의 하측을 감압하는 감압 수단을 갖는다.
이 액적 토출 장치에 의하면, 예를 들면, 통기성 기판을 통기성 스테이지에 탑재 배치했을 때, 통기성 스테이지의 하측을 감압 수단에 의해 감압하면, 통기성 기판의 하측이 감압된다. 따라서, 착탄되는 액적의 증발 성분은 통기성 기판의 내 부에도 증발되어 간다. 이 때, 통기성 기판의 하측이 감압되기 때문에, 통기성 기판의 내부로의 확산이 촉진된다. 그 결과, 액적 토출 장치는 보다 건조 속도가 향상된다.
본 발명의 회로 기판은 회로 소자를 실장하는 동시에 상기 회로 소자에 대해서 전기적으로 접속되는 배선을 갖는 회로 기판으로서, 상기 배선은 상기의 패턴 형성 방법에 의해 형성된다.
본 발명의 회로 기판은 보다 생산성을 향상시킬 수 있는 회로 기판이 된다.
(제 1 실시예)
이하, 본 발명을 LTCC 다층 기판(LTCC : Low Temperature Co-fired Ceramics 다층 기판)에 반도체 칩을 실장하여 이루어지는 회로 모듈로서, LTCC 다층 기판을 구성하는 복수의 저온 소성(燒成) 기판(그린 시트)에 배선 패턴을 형성하는 방법으로 구체화한 제 1 실시예를 도 1∼도 8을 따라서 설명한다.
우선, LTCC 다층 기판에 반도체 칩을 실장하여 이루어지는 회로 모듈에 관하여 설명한다. 도 1은 회로 모듈(1)의 단면도를 나타낸다. 회로 모듈(1)은 판 형상으로 형성되는 LTCC 다층 기판(2)과, 그 LTCC 다층 기판(2)의 상측에, 와이어 본딩 접속되는 반도체 칩(3)을 갖고 있다.
LTCC 다층 기판(2)은 시트 형상으로 형성되는 복수의 저온 소성 기판(4)의 적층체이다. 각 저온 소성 기판(4)은 각각 유리 세라믹계 재료(예를 들면, 붕규산 알칼리 산화물 등의 유리 성분과 알루미나 등의 세라믹 성분의 혼합물)의 소결체, 즉, 다공질성 기판으로서, 그 두께가 수 백 ㎛으로 형성되어 있다.
저온 소성 기판(4)은 그 소결 전의 것을 그린 시트(4G)(도 2, 4, 7 참조)라고 한다. 그린 시트(4G)는 유리 세라믹계 재료의 분말과 분산매를 바인더, 정포제(整泡劑) 등과 함께 혼합하여 슬러리를 작성하고, 이 슬러리를 판 형상으로 한 후에 건조한 것으로서, 통기성을 갖고 있다. 즉, 그린 시트(4G)는 통기성 기판이다.
각 저온 소성 기판(4)은 저항 소자, 용량 소자, 코일 소자 등의 각종 회로 소자(5)와, 각 회로 소자(5)를 전기적으로 접속하는 내부 배선(6)과, 스택 비어(stack via) 구조, 서멀 비어(thermal via) 구조를 나타내는 소정의 구멍 직경(예를 들면, 20㎛)을 가진 복수의 비어 홀(7)과, 각 비어 홀(7)에 충전되는 복수의 비어 배선(8)을 갖는다.
각 저온 소성 기판(4) 위의 각 내부 배선(6)은 각각 은이나 은합금 등의 금속 미립자의 소결체로서, 도 2에 나타낸 액적 토출 장치(20)를 이용하는 배선 패턴 형성 방법에 의해 형성된다.
도 2는 액적 토출 장치(20)를 설명하는 전체 사시도이다.
도 2에서, 액적 토출 장치(20)는 직방체 형상으로 형성되는 베이스(21)를 갖고 있다. 베이스(21)의 상면에는, 그 길이 방향(이하 간단히, Y화살표 방향이라고 함.)을 따라서 연장되는 한 쌍의 안내 홈(22)이 형성되어 있다. 안내 홈(22)의 상방에는, 안내 홈(22)을 따라 Y화살표 방향 및 반(反) Y화살표 방향으로 이동하는 스테이지(23)가 구비되어 있다.
스테이지(23)의 상면에는, 탑재 배치부(24)가 형성되어, 소성 전의 저온 소성 기판(4), 즉, 통기성 그린 시트(4G)를 탑재 배치한다. 탑재 배치부(24)는 탑재 배치되는 상태의 그린 시트(4G)를 스테이지(23)에 대해서 위치 결정하여 고정하고, 그린 시트(4G)를 Y화살표 방향 및 반 Y화살표 방향으로 반송한다. 스테이지(23)의 상면에는, 러버(rubber) 히터(H)가 배열 설치되어 있다. 탑재 배치부(24)에 탑재 배치되는 그린 시트(4G)는 러버 히터(H)에 가열됨으로써, 자신의 상면 전체를 소정 온도로 승온시킨다.
베이스(21)에는, Y화살표 방향과 직교하는 방향(이하 간단히, X화살표 방향이라고 함.)으로 걸치는 문(門)형의 가이드 부재(25)가 가설되어 있다. 가이드 부재(25)의 상측에는, X화살표 방향으로 연장되는 잉크 탱크(26)가 배열 설치되어 있다. 잉크 탱크(26)는 기능액으로서의 금속 잉크(F)를 저장하는 동시에, 저장되는 금속 잉크(F)를 액적 토출 헤드(이하 간단히, 토출 헤드라고 함.)(30)에 소정 압력으로 공급한다. 토출 헤드(30)에 공급되는 금속 잉크(F)는, 액적(Fb)(도 4 참조)으로서 토출 헤드(30)로부터 그린 시트(4G)를 향하여 토출된다.
금속 잉크(F)는 기능 재료로서의 금속 미립자, 예를 들면, 입경(粒徑)이 수 nm∼수 십 nm의 금속 미립자를 용매에 분산시킨 액체로서의 분산계 금속 잉크를 사용할 수 있다.
금속 잉크(F)에 사용하는 금속 미립자로서는, 예를 들면, 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 팔라듐(Pd), 망간(Mn), 티탄(Ti), 탄탈(Ta), 및 니켈(Ni) 등의 재료 외에, 이들 산화물, 및 초전도체의 미립자 등을 사용할 수 있다. 금속 미립자의 입경은 1nm이상, 0.1㎛이하인 것이 바람직하다. 금속 미립자의 입경은 0.1㎛보다 크면 토출 헤드(30)의 노즐(N)에 막힘이 생길 우려가 있다. 또한, 금속 미립자의 입경은, 1nm보다 작으면 금속 미립자에 대한 분산제의 체적비가 커져, 얻어지는 막 내의 유기물의 비율이 과다해진다.
분산매로서는, 상기의 금속 미립자를 분산할 수 있는 것으로 응집을 일으키지 않는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 수계(水系) 용매 외에, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등의 알코올류, n-헵탄, n-옥탄, 데칸, 도데칸, 테트라데칸, 톨루엔, 크실렌, 시멘, 듀렌, 인덴, 디펜텐, 테트라히드로 나프탈렌, 데카히드로 나프탈렌, 시클로헥실 벤젠 등의 탄화수소계 화합물, 또한, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 글리세린, 1, 3-프로판디올 등의 폴리올류, 폴리에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜 디메틸에테르, 에틸렌글리콜 디에틸에테르, 에틸렌글리콜 메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸에테르, 디에틸렌글리콜 메틸에틸에테르, 1, 2-디메톡시에탄, 비스(2-메톡시에틸)에테르, p-디옥산 등의 에테르계 화합물, 또한, 프로필렌 카보네이트, γ-부티로락톤, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, 시클로헥사논, 락트산 에틸 등의 극성 화합물을 예시할 수 있다. 이들 중, 미립자의 분산성과 분산액의 안정성, 또한 액적 토출법에의 적용의 용이성의 점에서, 물, 알코올류, 탄화수소계 화합물, 에테르계 화합물이 바람직하고, 보다 바람직한 분산매로서는, 물, 탄화수소계 화합물을 들 수 있다.
그린 시트(4G)에 착탄되는 금속 잉크(F)는 자신의 표면으로부터 용매 또는 분산매의 일부를 증발시킨다. 이 때, 그린 시트(4G)가 가열되어 있기 때문에, 금속 잉크(F)에 포함되는 용매 또는 분산매의 증발이 촉진된다. 또한, 그린 시트(4G)가 통기성 기판이기 때문에, 도 6에 나타낸 바와 같이, 그린 시트(4G)에 착탄되는 금속 잉크(F)는 그린 시트(4G)와 접하는 측에서도, 용매 또는 분산매의 일부를, 그린 시트(4G)를 통하여 증발시킨다. 따라서, 그린 시트(4G)에 착탄되는 금속 잉크(F)는 자신의 건조에 요하는 시간을 더 짧게 한다. 또한, 본 실시예에서는, 그린 시트(4G)(통기성 기판)에 착탄되는 금속 잉크(F)의 접촉각, 그린 시트(4G)의 기공율 등이 소정 범위로 설정됨으로써, 그린 시트(4G)에 착탄되는 액적(Fb)이 그린 시트(4G) 내에 침투되지 않는다.
그린 시트(4G)에 착탄되는 금속 잉크(F)는 건조에 따라, 자신의 표면을 외측 가장자리부터 증점(增粘)시킨다. 즉, 그린 시트(4G)에 착탄되는 금속 잉크(F)에서는, 금속 잉크(F)의 외주부에서의 고형분(입자) 농도가, 중앙부에 비해서 빠르게 포화 농도에 도달하기 때문에, 금속 잉크(F)는 자신의 표면을 외측 가장자리부터 증점시킨다. 증점되는 금속 잉크(F)의 외측 가장자리는 그린 시트(4G)의 면 방향을 따르는 자신의 젖어 퍼짐을 정지하는, 즉, 피닝(pinning)된다. 피닝되는 상태의 금속 잉크(F)는 그린 시트(4G)에 고정된다. 피닝되는 상태의 금속 잉크(F)는 자신 위에 다른 금속 잉크(F)가 중첩될 때, 그린 시트(4G)에 고정되는 상태에 있기 때문에, 다음 액적(Fb)으로 끌어당겨지는 일은 없다.
가이드 부재(25)에는, 그 X화살표 방향 대략 전체 폭에 걸쳐서, X화살표 방향으로 연장되는 상하 한 쌍의 가이드 레일(28)이 형성되어 있다. 상하 한 쌍의 가이드 레일(28)에는, 캐리지(29)가 부착되어 있다. 캐리지(29)는 가이드 레일(28)에 의해 안내되어 X화살표 방향 및 반 X화살표 방향으로 이동한다. 캐리지(29)에는, 액적 토출 헤드(30)가 탑재되어 있다.
도 3은 토출 헤드(30)를 그린 시트(4G)측에서 본 하면도를 나타내고, 도 4는 토출 헤드의 요부 단면도를 나타낸다. 토출 헤드(30)의 하측에는, 노즐 플레이트(31)가 구비되어 있다. 노즐 플레이트(31)는 그 하면이 그린 시트(4G)의 상면과 대략 평행하게 형성되어 있다. 이하 간단히, 노즐 플레이트(31)의 하면을 노즐 형성면(31a)이라고 하고, 그린 시트(4G)의 상면을 토출면(4Ga)이라고 한다. 노즐 플레이트(31)는 그린 시트(4G)가 토출 헤드(30)의 바로 아래에 위치할 때, 노즐 형성면(31a)과 토출면(4Ga) 사이의 거리(이하 간단히, 플래튼(platen) 갭이라고 함.)를 소정 거리(예를 들면, 600㎛)로 유지한다.
도 3에서, 노즐 형성면(31a)에는, Y화살표 방향을 따라서 배열되는 복수의 노즐(N)로 이루어지는 한 쌍의 노즐열(NL)이 형성되어 있다. 한 쌍의 노즐열(NL)은 각각 1인치당 180개의 노즐(N)을 갖는다. 또한, 도 3에서는, 설명의 편의상, 1열당 10개의 노즐(N)만을 기재하고 있다.
한 쌍의 노즐열(NL)에서는, X화살표 방향에서 보아, 한쪽 노즐열(NL)의 각 노즐(N)이, 다른 쪽 노즐열(NL)의 각 노즐(N) 사이를 보간(補間)한다. 즉, 토출 헤드(30)는 Y화살표 방향을 따라서, 1인치당 180개×2=360개의 노즐(N)을 갖는, 즉, Y방향의 최대 해상도를 360dpi로 한다.
도 4에서, 토출 헤드(30)의 상측에는, 유로로서의 공급 튜브(30T)가 연결되 어 있다. 공급 튜브(30T)는 Z화살표 방향으로 연장되도록 배열 설치되어, 잉크 탱크(26)로부터의 금속 잉크(F)를 토출 헤드(30)에 공급한다.
각 노즐(N)의 상측에는, 공급 튜브(30T)에 연통하는 캐비티(32)가 형성되어 있다. 캐비티(32)는 공급 튜브(30T)로부터의 금속 잉크(F)를 수용하는 동시에, 수용되는 금속 잉크(F)의 일부를 연통하는 노즐(N)에 공급한다. 캐비티(32)의 상측에는, Z화살표 방향을 따라 진동함으로써 캐비티(32) 내의 용적을 확대 및 축소하는 진동판(33)이 부착되어 있다. 진동판(33)의 상측에는, 압전 소자(PZ)가 노즐(N)마다 배열 설치되어 있다. 압전 소자(PZ)는 Z화살표 방향을 따라 신장되어 수축함으로써, 진동판(33)을 Z화살표 방향을 따라 진동시킨다. Z화살표 방향을 따라 진동하는 진동판(33)은 금속 잉크(F)를 소정 사이즈의 액적(Fb)으로 하여 노즐(N)로부터 토출시킨다. 토출되는 액적(Fb)은 노즐(N)의 반 Z화살표 방향으로 비행하고, 그 후, 그린 시트(4G)의 토출면(4Ga)에 착탄된다.
다음에, 상기한 바와 같이 구성된 액적 토출 장치(20)의 전기적 구성을 도 5를 따라서 설명한다.
도 5에서, 제어 장치(50)는 CPU(50A), ROM(50B), RAM(50C) 등을 갖고 있다. 제어 장치(50)는 저장하는 각종 데이터 및 각종 제어 프로그램을 따라서, 스테이지(23)의 반송 처리, 캐리지(29)의 반송 처리, 토출 헤드(30)의 액적 토출 처리, 러버 히터(H)의 가열 처리 등을 실행한다.
제어 장치(50)에는, 각종 조작 스위치와 디스플레이를 갖는 입출력 장치(51)가 접속되어 있다. 입출력 장치(51)는 액적 토출 장치(20)에 의해 실행되는 각종 처리의 처리 상황을 표시한다. 입출력 장치(51)는 내부 배선(6)을 형성하기 위한 비트맵 데이터(BD)를 생성하는 동시에, 비트맵 데이터(BD)를 제어 장치(50)에 입력한다.
비트맵 데이터(BD)는 각 비트의 값(0 또는 1)에 따라서 각 압전 소자(PZ)의 온 또는 오프를 규정하는 데이터이다. 비트맵 데이터(BD)는 토출 헤드(30) 즉, 각 노즐(N)이 통과하는 묘화(描畵) 평면(토출면(4Ga)) 위의 각 위치에, 배선용의 액적(Fb)을 토출할지의 여부를 규정하는 데이터이다. 즉, 비트맵 데이터(BD)는, 토출면(4Ga)에 규정되는 내부 배선(6)의 목표 형성 위치에, 배선용의 액적(Fb)을 토출시키기 위한 데이터이다.
제어 장치(50)에는, X축 모터 구동 회로(52)가 접속되어 있다. 제어 장치(50)는 구동 제어 신호를 X축 모터 구동 회로(52)에 출력한다. X축 모터 구동 회로(52)는 제어 장치(50)로부터의 구동 제어 신호에 응답하여, 캐리지(29)를 이동시키기 위한 X축 모터(MX)를 정회전 또는 역회전시킨다. 제어 장치(50)에는, Y축 모터 구동 회로(53)가 접속되어 있다. 제어 장치(50)는 구동 제어 신호를 Y축 모터 구동 회로(53)에 출력한다. Y축 모터 구동 회로(53)는 제어 장치(50)로부터의 구동 제어 신호에 응답하여, 스테이지(23)를 이동시키기 위한 Y축 모터(MY)를 정회전 또는 역회전시킨다.
제어 장치(50)에는, 헤드 구동 회로(54)가 접속되어 있다. 제어 장치(50)는 소정의 토출 주파수에 동기(同期)시켜서 토출 타이밍 신호(LT)를 생성하여, 토출 타이밍 신호(LT)를 헤드 구동 회로(54)에 출력한다. 제어 장치(50)는 각 압전 소 자(PZ)를 구동하기 위한 구동 전압(COM)을 토출 주파수에 동기시켜서 헤드 구동 회로(54)에 출력한다.
제어 장치(50)는 비트맵 데이터(BD)를 이용하여 소정의 주파수에 동기시켜서 패턴 형성용 제어 신호(SI)를 생성하여, 패턴 형성용 제어 신호(SI)를 헤드 구동 회로(54)에 시리얼 전송한다. 헤드 구동 회로(54)는 제어 장치(50)로부터의 패턴 형성용 제어 신호(SI)를 각 압전 소자(PZ)에 대응시켜서 순차적으로 시리얼/패러렐 변환한다. 헤드 구동 회로(54)는 제어 장치(50)로부터의 토출 타이밍 신호(LT)를 받을 때마다, 시리얼/패러렐 변환된 패턴 형성용 제어 신호(SI)를 래치하고, 이 패턴 형성용 제어 신호(SI)에 의해 선택되는 압전 소자(PZ)에 구동 전압(COM)을 공급한다.
제어 장치(50)에는, 러버 히터 구동 회로(55)가 접속되어 있다. 제어 장치(50)는 구동 제어 신호를 러버 히터 구동 회로(55)에 출력한다. 러버 히터 구동 회로(55)는 제어 장치(50)로부터의 구동 제어 신호에 응답하여 러버 히터(H)를 구동하고, 이것에 의해 스테이지(23)에 탑재 배치하는 그린 시트(4G)의 온도를 미리 정한 온도로 제어한다. 본 실시예에서는, 미리 정한 그린 시트(4G)의 온도, 즉, 토출면(4Ga)의 온도는 토출 헤드(30)로부터 토출될 때의 금속 잉크(F)의 온도 이상이고, 또한, 금속 잉크(F)에 포함되는 액체 조성의 비점 미만의 온도이다. 여기서, 액체 조성의 비점이란, 금속 잉크(F)에 포함되는 액체 조성 중에서 가장 비점이 낮은 조성의 비점이다.
즉, 제어 장치(50)는 그린 시트(4G)의 온도를, 토출 헤드(30)로부터 토출될 때의 금속 잉크(F)의 온도 이상으로 제어한다. 이것에 의해, 금속 잉크(F)는 토출될 때에 토출 헤드(30)에서 건조되지 않고, 또한, 액적(Fb)으로서 착탄될 때에, 신속히 가열되어 건조된다. 또한, 제어 장치(50)는 그린 시트(4G)의 온도를, 액체 조성의 비점 미만으로 제어한다. 이것에 의해, 금속 잉크(F)는 액적(Fb)으로서 착탄될 때에, 액적(Fb)의 비점 미만으로 가열되기 때문에, 그린 시트(4G)상에서 돌비되지 않는다.
다음에, 상기 액적 토출 장치(20)를 이용하여 형성하는 그린 시트(4G)의 배선 패턴의 형성 방법에 관하여 설명한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 액적 토출 장치(20)는 그린 시트(4G)를 스테이지(23)에 탑재 배치하고, 그린 시트(4G)의 토출면(4Ga)을 상측에 배치한다. 이 때, 스테이지(23)는 그린 시트(4G)를 캐리지(29)의 반 Y화살표 방향으로 배치한다. 이 그린 시트(4G)는 비어 홀(7)과, 비어 배선(8)을 갖는 것으로, 액적 토출 장치(20)에 의해, 토출면(4Ga)에 배선 패턴으로서의 내부 배선(6)을 형성하는 것이다.
이 상태에서, 내부 배선(6)을 형성하기 위한 비트맵 데이터(BD)가 입출력 장치(51)로부터 제어 장치(50)에 입력된다. 제어 장치(50)는 입출력 장치(51)로부터 입력되는 비트맵 데이터(BD)를 저장한다. 이 때, 제어 장치(50)는 러버 히터 구동 회로(55)를 통하여 러버 히터(H)를 구동함으로써, 그린 시트(4G)의 전체를 균일하게 상기 소정 온도로 가열한다. 즉, 그린 시트(4G)의 토출면(4Ga)은 토출 헤드(30)로부터 토출될 때의 금속 잉크(F)의 온도 이상이고, 또한, 금속 잉크(F)에 포함되는 액체 조성의 비점 미만(액체 조성 중의 가장 비점이 낮은 온도 미만)의 온도로 제어된다.
이어서, 제어 장치(50)는 Y축 모터 구동 회로(53)를 통하여 Y축 모터(MY)를 구동함으로써 스테이지(23)를 반송하고, 이것에 의해, 토출 헤드(30)가 목표 형성 위치의 바로 위를 통과할 수 있도록 한다. 그리고, 제어 장치(50)는 X축 모터 구동 회로(52)를 통하여 X축 모터(MX)를 구동함으로써 토출 헤드(30)의 주사(왕복 운동)를 개시시킨다.
제어 장치(50)는 토출 헤드(30)의 주사(왕복 운동)를 개시시키면, 비트맵 데이터(BD)에 의거하여 패턴 형성용 제어 신호(SI)를 생성하여, 패턴 형성용 제어 신호(SI)와 구동 전압(COM)을 헤드 구동 회로(54)에 출력한다. 즉, 제어 장치(50)는 헤드 구동 회로(54)를 통하여 각 압전 소자(PZ)를 구동하고, 내부 배선(6)을 형성하기 위한 위치상에 토출 헤드(30)가 위치할 때마다, 선택되는 노즐(N)로부터 액적(Fb)을 토출시킨다. 이 그린 시트(4G)에 착탄되는 액적(Fb)은, 그린 시트(4G)가 토출시 액적(Fb)의 온도 이상으로 가열되어 있기 때문에, 신속히 건조되어 간다. 게다가, 그린 시트(4G)가 통기성 기판이기 때문에, 도 6에 나타낸 바와 같이, 액적(Fb)은 그린 시트(4G) 내를 향해서 증발하여, 건조가 더 촉진된다.
본 실시예에서는 도 7 및 도 8의 (a)∼(d)에 나타낸 바와 같이, 토출되는 각 액적(Fb)은 각각 내부 배선(6)을 형성하기 위한 각 위치에 순차적으로 착탄된다. 상세하게 설명하면, 본 실시예에서는, 패턴 형성을 위해 이전에 착탄되는 액적(Fb)은 자신의 일부의 건조에 의해, 그린 시트(4G)에 정착하는(피닝됨), 즉, 자신의 젖 어 퍼짐을 정지한다. 그린 시트(4G)에 착탄되는 다음 액적(Fb)은 이전의 액적(Fb)과 자신의 일부가 겹치도록, 도 7 및 도 8의 (a)에 1점 쇄선으로 나타내는 위치에 토출된다.
즉, 토출 헤드(30)가 액적(Fb)을 토출하는 타이밍은, 액적(Fb)이 토출 헤드(30)에서 토출될 때부터 그린 시트(4G)에 고정(피닝)될 때까지 요하는 시간이나, 토출 헤드(30)가 이전의 액적(Fb)을 토출하는 위치로부터 다음 액적(Fb)을 토출하는 위치에 도달할 때까지 요하는 이동 시간 등에 의거하여 결정된다. 따라서, 액적 토출 장치(20)는 그린 시트(4G)의 가열 온도, 토출 헤드(30)의 이동 속도 등으로부터 미리, 실험 등에서 토출 타이밍, 즉, 토출 간격 시간을 설정하고 있다.
따라서, 액적 토출 장치(20)는 토출 헤드(30)를 X화살표 방향으로 왕복 운동하면서 액적(Fb)을 상기 토출 간격 시간에서 토출할 때, 이전에 그린 시트(4G)에 착탄되는 액적(Fb)을 신속히 건조한다.
그리고, 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이, 이전의 액적(Fb)이 그린 시트(4G)에 대해서 고정되는 상태가 되면, 다음 액적(Fb)은 고정 상태에 있는 이전의 액적(Fb)에 대해서, 자신의 일부가 겹치도록, 도 8의 (c)의 1점 쇄선으로 나타내는 위치에 착탄된다. 이 때, 고정 상태에 있는 이전의 액적(Fb)은 그린 시트(4G)에 피닝되기 때문에, 다음 액적(Fb)으로 끌어당겨지는 일이 없다. 또한, 이전의 액적(Fb)에 겹치는 다음 액적(Fb)은 자신의 겹치지 않는 부분이 그린 시트(4G)에 의해 가열되어 있기 때문에, 즉시 건조를 개시하여 신속히 건조되어 고정 상태가 된다. 따라서, 이전의 액적(Fb)으로 다음 액적(Fb)이 끌어당겨지는 일은 없다.
그 결과, 내부 배선(6)을 형성하기 위한 각 위치에 순차적으로 착탄되는 액적(Fb)은 각각 착탄되는 위치로부터 편이(偏移)되지 않고 건조된다. 그 때문에, 액적 토출 장치(20)는 도 8의 (d)에 나타낸 바와 같이, 내부 배선(6)을 위한 배선용 패턴(P)을 형성할 수 있다. 게다가, 액적 토출 장치(20)는 그린 시트(4G)를 가열하는 동시에 통기성 기판의 그린 시트(4G)를 사용하기 때문에, 착탄되는 액적(Fb)을 신속히 건조시켜서 그린 시트(4G)에 고정한다. 이 결과, 액적 토출 장치(20)는 액적(Fb)의 토출 간격 시간을 짧게 할 수 있으므로, 내부 배선(6)을 위한 배선용 패턴(P)을 단시간에 형성할 수 있다. 또한, 액적 토출 장치(20)는 그린 시트(4G)의 온도를, 액적(Fb)의 비점 미만의 온도로 제어하기 때문에, 착탄되는 액적(Fb)의 돌비를 회피시킬 수 있어, 배선용 패턴(P)을 확실히 형성할 수 있다.
제어 장치(50)는 토출 헤드(30)를 X화살표 방향으로 주사(왕복 운동)시켜서, 1회째의 액적(Fb)의 동작을 완료한다. 이어서, 제어 장치(50)는 내부 배선(6)을 형성하기 위한 그린 시트(4G)상의 새로운 위치에 액적(Fb)을 토출시키기 위해, Y축 모터 구동 회로(53)를 통하여 Y축 모터(MY)를 구동함으로써 스테이지(23)를 Y방향으로 소정양 만큼 반송시킨 후, 토출 헤드(30)를 반 X화살표 방향으로 주사(왕복 운동)시킨다.
토출 헤드(30)의 주사(왕복 운동)를 개시시키면, 제어 장치(50)는 상기와 마찬가지로 비트맵 데이터(BD)에 의거하여 헤드 구동 회로(54)를 통하여 각 압전 소자(PZ)를 구동한다. 그리고, 제어 장치(50)는 내부 배선(6)을 형성하기 위한 각 위치에 토출 헤드(30)가 위치할 때마다, 선택되는 노즐(N)로부터 액적(Fb)을 토출 시킨다. 이 경우에서도, 상기와 마찬가지로, 이전에 그린 시트(4G)에 착탄되는 액적(Fb)은 즉시 건조를 개시하여 신속히 건조된다. 그리고, 액적(Fb)이 그린 시트(4G)에 대해서 고정되는 상태가 되면, 제어 장치(50)는 고정 상태에 있는 액적(Fb)에 대해서, 자신의 일부가 겹치도록, 다음 액적(Fb)을 착탄시킨다.
이 후, 제어 장치(50)는 토출 헤드(30)를 X화살표 방향 및 반 X화살표 방향으로 왕복 운동시키는 동시에, 스테이지(23)를 Y화살표 방향으로 반송시킨다. 그리고, 제어 장치(50)는 토출 헤드(30)의 왕복 운동 중에 액적(Fb)을 비트맵 데이터(BD)에 의거하는 타이밍으로 토출시키는 동작을 반복한다. 이것에 의해, 액적 토출 장치(20)는 그린 시트(4G)상에, 액적(Fb)에 의한 내부 배선(6)의 배선용 패턴(P)을 형성한다.
다음에, 상기한 바와 같이 구성한 제 1 실시예의 효과를 이하에 기재한다.
(1) 상기 실시예에 의하면, 그린 시트(4G)의 온도가 토출시 액적(Fb)의 온도 이상으로 가열되기 때문에, 착탄되는 액적(Fb)이 신속히 건조된다. 그 때문에, 액적 토출 장치(20)는 액적(Fb)의 토출 간격 시간을 짧게 할 수 있어, 배선용 패턴(P)을 단시간에 형성할 수 있다.
(2) 상기 실시예에 의하면, 그린 시트(4G)가 통기성 기판이기 때문에, 액적(Fb)은 그린 시트(4G) 내를 통하여 증발할 수 있고, 이것에 의해 건조를 더 촉진시킨다. 따라서, 액적 토출 장치(20)는 액적(Fb)의 토출 간격 시간을 더 단축할 수 있어, 배선용 패턴(P)을 보다 단시간에 형성할 수 있다.
(3) 상기 실시예에 의하면, 그린 시트(4G)의 가열 온도는 액적(Fb)의 비점 미만의 온도로 제어되어 있으므로, 착탄되는 액적(Fb)이 돌비되지 않는다. 따라서, 액적 토출 장치(20)는 고밀도·고정세한 배선용 패턴(P)을 형성할 수 있다.
(4) 상기 실시예에 의하면, 액적 토출 장치(20)는 이전에 착탄되는 액적(Fb)이 고정 상태에 있을 때, 그 일부와 겹치도록, 다음 액적(Fb)을 착탄시킨다. 따라서, 고정 상태에 있는 이전의 액적(Fb)은 자신의 일부가 겹치도록 착탄되는 다음 액적(Fb)으로 끌어당겨지는 일이 없다. 따라서, 액적 토출 장치(20)는 고밀도·고정세한 배선용 패턴(P)을 형성할 수 있다.
(5) 상기 실시예에 의하면, 액적 토출 장치(20)는 러버 히터(H)에 의해, 그린 시트(4G)의 상면 전체를 균일하게 가열한다. 따라서, 그린 시트(4G)에 착탄되는 액적(Fb)은 자신의 외주부로부터 증발하여, 외주부에서의 고형분(입자) 농도를 중앙부에 비해서 빠르게 포화 농도에 도달시킨다. 이 결과, 착탄되는 액적(Fb)은 그린 시트(4G)의 면방향을 따르는 자신의 젖어 퍼짐을 정지한다. 즉, 착탄되는 액적(Fb)은 외주부로부터 고정 상태가 되기 때문에, 착탄시의 외형 형상을 유지한다. 그 결과, 액적 토출 장치(20)는 고밀도·고정세한 패턴을 형성할 수 있다.
(6) 상기 실시예에 의하면, 액적 토출 장치(20)는 착탄되는 액적(Fb)이 고정될 때까지의 시간을 이용하여 토출 간격 시간을 설정하기 때문에, 이전의 액적이 확실히 고정 상태가 된 후에, 다음 액적을 토출시킬 수 있다.
(제 2 실시예)
이하, 본 발명을 구체화한 제 2 실시예를 도 9∼도 11을 따라서 설명한다. 제 2 실시예는 제 1 실시예의 스테이지(23)를 변경한 것이다. 그 때문에, 이하에 서는, 그 변경점에 관하여 상세히 설명한다.
도 9에서, 스테이지(23)는 스테이지 본체(23a)와, 스테이지 본체(23a)의 상면에 배열 설치되는 러버 히터(H)와, 러버 히터(H)의 상면에 배치되어 탑재 배치부를 구성하는 스테이지판(23b)을 갖고 있다. 스테이지 본체(23a)는 베이스(21)의 상면에 배열 설치되어, Y축 모터(MY)의 구동력을 받음으로써 Y화살표 방향 및 반 Y화살표 방향으로 이동한다. 러버 히터(H)는 스테이지 본체(23a)와 스테이지판(23b) 사이에 배열 설치되어, 스테이지판(23b)의 상면에 탑재 배치되는 그린 시트(4G)를 소정 온도로 가열한다. 스테이지판(23b)은 세라믹 기판으로서 통기성을 갖는 다공질 기판이며, 그 상면에 그린 시트(4G)를 탑재 배치한다. 스테이지판(23b)에 탑재 배치되는 그린 시트(4G)는 스테이지판(23b)을 통하여 러버 히터(H)로부터의 열량을 받음으로써, 자신의 상면 전체를 소정 온도로 승온시킨다.
스테이지(23)는 도 9에 파선으로 나타낸 바와 같이, 스테이지 본체(23a)의 내부로부터 러버 히터(H)의 상면으로 연장되는 흡인 통로(23c)를 갖는다. 흡인 통로(23c)는 그 일단 개구부가 스테이지판(23b)의 하면이고, 탑재 배치되는 그린 시트(4G)와 서로 대향하는 위치에 배열 설치된다. 흡인 통로(23c)는 그 타단 개구부가 스테이지 본체(23a)의 측면에 연결되는 흡인 튜브(도시 생략)에 연결되어 있다. 흡인 튜브는 흡인 펌프(VP)(도 11 참조)와 접속됨으로써, 흡인 튜브 및 흡인 통로(23c)를 통하여 스테이지판(23b)의 하측을 감압한다. 이 때, 스테이지판(23b)이 통기성을 갖는 다공질 기판이기 때문에, 흡인 펌프(VP)의 흡인력은 스테이지판(23b) 내를 통하여 그린 시트(4G)의 하면의 전체에 도달한다. 그린 시트(4G)의 하면에 미치는 흡인력은 그린 시트(4G)를 스테이지판(23b)에 흡착시킨다.
도 10에서, 그린 시트(4G)에 착탄되는 금속 잉크(F)(액적(Fb))는 자신의 표면으로부터 용매 또는 분산매의 일부를 증발시킨다. 이 때, 그린 시트(4G)가 가열되어 있기 때문에, 액적(Fb)에 포함되는 용매 또는 분산매의 증발이 촉진된다. 또한, 그린 시트(4G)가 통기성 기판이기 때문에, 도 10에 나타낸 바와 같이, 그린 시트(4G)에 착탄되는 액적(Fb)은 그린 시트(4G)와 접하는 측에서도, 용매 또는 분산매의 일부를, 그린 시트(4G)를 통하여 증발시킨다. 따라서, 그린 시트(4G)에 착탄되는 액적(Fb)은 자신의 건조에 요하는 시간을 더 단축한다.
게다가, 그린 시트(4G)는 통기성의 스테이지판(23b)에 탑재 배치되기 때문에, 스테이지판(23b)을 통하는 흡인 펌프(VP)의 흡인력에 의해, 자신의 하면이 흡인된다. 그린 시트(4G)에 착탄되는 액적(Fb)은 흡인 펌프(VP)의 흡인력을 받기 때문에, 용매 또는 분산매를 그린 시트(4G) 내를 향해서 더 확산시킨다. 그 결과, 그린 시트(4G)에 착탄되는 액적(Fb)은 건조 시간을 더 단축한다.
또한, 본 실시예에서는, 그린 시트(4G)(통기성 기판)에 착탄되는 액적(Fb)의 접촉각, 그린 시트(4G)의 기공률, 및 그린 시트(4G)의 하면에 미치는 흡인력 등이 소정 범위로 설정됨으로써, 그린 시트(4G)에 착탄되는 액적(Fb)이 그린 시트(4G) 내에 침투되지 않는다.
다음에, 상기한 바와 같이 구성된 액적 토출 장치(20)의 전기적 구성을 도 11을 따라서 설명한다.
도 11에서, 제어 장치(50)는 저장하는 각종 데이터 및 각종 제어 프로그램을 따라서, 스테이지(23)의 반송 처리, 캐리지(29)의 반송 처리, 토출 헤드(30)의 액적 토출 처리, 러버 히터(H)의 가열 처리, 그린 시트(4G) 하측의 감압 처리 등을 실행한다.
제어 장치(50)에는, 흡인 펌프 구동 회로(56)가 접속되어 있다. 제어 장치(50)는 구동 제어 신호를 흡인 펌프 구동 회로(56)에 출력한다. 흡인 펌프 구동 회로(56)는 제어 장치(50)로부터의 구동 제어 신호에 응답하여 흡인 펌프(VP)를 구동하고, 이것에 의해 스테이지판(23b)에 탑재 배치하는 그린 시트(4G)를 소정의 감압 상태로 탑재 배치 고정한다.
배선 패턴을 형성할 때, 제어 장치(50)는 스테이지 본체(23a)에 설치한 러버 히터(H)를 구동함으로써, 스테이지판(23b)에 탑재 배치되는 그린 시트(4G)의 전체를 균일하게 상기 소정 온도로 가열한다. 즉, 그린 시트(4G)의 토출면(4Ga)은 토출 헤드(30)로부터 토출될 때의 금속 잉크(F)의 온도 이상이고, 또한, 금속 잉크(F)에 포함되는 액체 조성의 비점 미만(액체 조성 중의 가장 비점이 낮은 온도 미만)의 온도로 제어된다. 또한, 제어 장치(50)는 흡인 펌프 구동 회로(56)를 통하여 흡인 펌프(VP)를 구동하고, 스테이지판(23b)에 탑재 배치되는 그린 시트(4G)의 하측을 감압한다. 따라서, 그린 시트(4G)의 하측이 감압 상태이기 때문에, 그린 시트(4G) 내를 향하는 액적(Fb)의 증기의 확산이 더 촉진되고, 이것에 의해 액적(Fb)의 건조 시간이 더 단축된다.
다음에, 상기한 바와 같이 구성된 제 2 실시예의 효과를 이하에 기재한다.
(7) 상기 실시예에 의하면, 그린 시트(4G)의 하측이 감압 상태이기 때문에, 그린 시트(4G)에 착탄되는 금속 잉크(F)는, 그린 시트(4G) 내를 향하는 증기의 확산을 더욱 촉진시킨다. 그 결과, 그린 시트(4G)에 착탄되는 금속 잉크(F)는 건조 시간을 더 단축할 수 있다.
(8) 게다가, 그린 시트(4G)는 통기성을 갖는 다공질성의 스테이지판(23b)에 탑재 배치된다. 따라서, 그린 시트(4G)의 하측이 다공질의 스테이지판(23b)을 통하여 감압되기 때문에, 그린 시트(4G) 하측의 전체가 균일하게 감압된다. 이 결과, 그린 시트(4G)에 착탄되는 액적(Fb)은 착탄되는 위치에 좌우되는 일없이, 그린 시트(4G)와 접하는 면측의 증발을, 불균일하지 않고 균일하게 확산시킬 수 있다.
(9) 또한, 액적(Fb)으로부터 증발되는 증기가 흡인 통로(23c)를 통하여 흡인 펌프(VP)에 집약되기 때문에, 액적 토출 장치(20)는 증기에 의한 오염을 저감할 수 있다.
또한, 상기 실시예는 이하와 같이 변경해도 좋다.
· 상기 제 2 실시예에서는 스테이지판(23b)이, 통기성의 다공질 세라믹 기판이다. 스테이지판(23b)은 이것에 한정되는 것이 아니고, 통기성이 있는 것이면 좋으며, 예를 들면, 통기성을 갖는 소결(燒結) 금속이라도 좋다.
· 상기 실시예에서는 스테이지(23)가 스테이지 본체(23a)에, 러버 히터(H)와, 통기성의 다공질 세라믹 기판으로 이루어지는 스테이지판(23b)을 적층한다. 이것을, 예를 들면, 스테이지 본체(23a)의 상면이 오목부를 가지며, 그 오목부의 저부(底部)에 러버 히터(H)가 배열 설치되고, 그 러버 히터(H)의 상부에, 스테이지판(23b)이 배열 설치되는 구성이라도 좋다.
또한, 스테이지(23)의 전체가, 통기성을 갖는 다공질성의 세라믹이라도 좋으며, 통기성의 다공질 소결 금속이라도 좋다.
· 상기 실시예에서는, 이전의 액적(Fb)에 대해서, 일부 겹쳐서 다음 액적(Fb)을 착탄시킬 때, 액적 토출 장치(20)는 이전의 액적(Fb)이 그린 시트(4G)에 고정 상태가 된 후에, 다음 액적을 착탄시킨다. 이에 한정되지 않고, 액적 토출 장치(20)는 이전의 액적(Fb)이 그린 시트(4G)에 고정 상태가 되기 전에, 다음 액적(Fb)을 착탄시키도록 해도 좋다.
· 상기 실시예에서는, 이전의 액적(Fb)에 대해서, 자신의 일부를 겹치도록 다음 액적(Fb)이 착탄된다. 이에 한정되지 않고, 다음 액적(Fb)의 일부가, 이전의 액적(Fb)과 겹치지 않도록 착탄되는 구성이라도 좋다.
· 상기 실시예에서는, 이전의 액적(Fb)과 다음 액적(Fb)이, 착탄 직경의 반정도의 피치에서 겹치도록 했지만, 그 겹치는 방식은 적절히 변경하여 실시해도 좋다.
· 상기 실시예에서는, 복수의 액적(Fb)이 토출 순서를 따라서 겹침으로써, 배선용 패턴(P)이 형성된다. 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 복수의 액적(Fb)이, 도 12의 (a)∼(f)에 나타낸 순서로 토출됨으로써, 배선용 패턴(P)이 형성되어도 좋다.
즉, 도 12의 (a)에 나타낸 바와 같이, 패턴 형성을 위해 이전의 액적(Fb)이, 소정 위치에 착탄되면, 착탄된 액적(Fb)으로부터 이간되는 1점 쇄선으로 나타낸 착탄 위치(A1)에, 다음 액적(Fb)이 착탄된다. 착탄 위치(A1)에 액적(Fb)이 착탄되 면, 다음 액적(Fb)은 최초로 착탄된 액적(Fb)에 자신의 일부를 겹치도록, 도 12의 (b)에 1점 쇄선으로 나타낸 착탄 위치(A2)에 착탄된다.
착탄 위치(A2)에 액적(Fb)이 착탄되면, 다음 액적(Fb)은 착탄 위치(A1)에 착탄되는 액적(Fb)에 자신의 일부를 겹치도록, 도 12의 (c)에 1점 쇄선으로 나타낸 착탄 위치(A3)에 착탄된다. 이 후, 마찬가지로, 도 12의 (d), (e)에 나타낸 순서에 따라, 착탄 위치(A4, A5)에 액적(Fb)이 착탄 배치된다. 이것에 의해, 도 12의 (f)에 나타낸 바와 같은, 배선용 패턴(P)이 형성되는 구성이라도 좋다.
· 상기 실시예에서는, 러버 히터(H)가 그린 시트(4G)를 가열하지만, 그 외의 가열 수단이 그린 시트(4G)를 가열하도록 해도 좋다.
· 상기 실시예에서는, 기능액이 금속 잉크(F)로서 구체화된다. 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 기능액은 액정 재료를 함유한 기능액으로 구체화되어도 좋다. 즉, 기능액은 패턴을 형성하기 위해서 토출시키는 액이면 좋다.
· 상기 실시예에서는, 기체가 그린 시트(4G)로 구체화된다. 이것에 한정되지 않고, 기판은 통기성 기판으로서 즉시 액적을 침투시키지 않는 기판이면 어떤 기판이라도 좋다.
· 상기 실시예에서는, 액적 토출 수단이 압전 소자 구동 방식의 액적 토출 헤드(30)로 구체화된다. 이것에 한정되지 않고, 액적 토출 헤드는 저항 가열 방식이나 정전 구동 방식의 토출 헤드로 구체화되어도 좋다.
도 1은 회로 모듈의 측단면도.
도 2는 액적 토출 장치의 전체 사시도.
도 3은 액적 토출 헤드를 그린 시트측에서 본 하면도.
도 4는 액적 토출 헤드의 요부 측단면도.
도 5는 액적 토출 장치의 전기적 구성을 설명하기 위한 전기 블록 회로도.
도 6은 그린 시트를 설명하기 위한 단면 구조의 모식도.
도 7은 패턴 형성의 작용을 설명하기 위한 설명도.
도 8의 (a)∼(d)는 패턴 형성의 액적의 토출 순서를 나타낸 도면.
도 9는 스테이지의 구성을 설명하기 위한 설명도.
도 10은 그린 시트를 설명하기 위한 단면 구조의 모식도.
도 11은 액적 토출 장치의 전기적 구성을 설명하기 위한 전기 블록 회로도.
도 12의 (a)∼(f)는 그 밖의 순서로 패턴 형성을 나타낸 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 회로 모듈 2 : LTCC 다층 기판
4 : 저온 소성 기판 4G : 기체로서의 그린 시트
6 : 내부 배선 20 : 액적 토출 장치
23 : 스테이지 23a : 스테이지 본체
23b : 스테이지판 30 : 액적 토출 헤드
50 : 제어 장치 F : 기능액으로서의 금속 잉크
Fb : 액적 PZ : 압전 소자
P : 패턴 H : 러버 히터
VP : 흡인 펌프

Claims (12)

  1. 기능 재료를 포함하는 기능액을 이용하여 통기성 기판에 패턴을 형성하는 패턴 형성 방법으로서,
    상기 통기성 기판은 통기성을 갖는 스테이지에 배치되고,
    상기 통기성 기판에 패턴이 형성되는 면의 반대 측으로부터 감압함으로써, 상기 통기성 기판을 상기 스테이지에 흡착시키는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 통기성 기판의 표면 온도를 상기 기능액의 온도 이상이고, 또한 상기 기능액에 포함되는 액체 조성의 비점 미만으로 가열하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 통기성 기판은 다공질성을 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  6. 상기 기능액을 액적으로서 토출하는 헤드를 구비하고,
    제 1 항에 기재된 패턴 형성 방법을 행하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
  7. 삭제
  8. 회로 소자를 실장하는 동시에 상기 회로 소자에 대해서 전기적으로 접속되는 배선을 갖는 회로 기판으로서,
    상기 배선은, 제 1 항에 기재된 패턴 형성 방법 또는 제 6 항에 기재된 액적 토출 장치에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 회로 기판.
  9. 제 8 항에 기재된 회로 기판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 다층 기판.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 통기성 기판은 세라믹 입자와 수지로 구성되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 기능액은 금속 입자를 함유하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 토출되는 액적이 상기 기판에 고정된 후에, 다음의 액적이 토출되는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
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