TW202408689A - 印刷數據生成裝置、印刷系統、印刷數據生成方法、三維結構體之製造方法、程式以及記錄介質 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種生成用於對三維結構物積層液體的生產性高的印刷數據之印刷數據生成裝置、印刷數據生成方法及程式、印刷系統以及三維結構體之製造方法。在將液體應形成的三維結構體的三維數據沿與基板的裝載面平行的方向分割而轉換成液體的積層順序的複數個二維切片數據時,處理器進行將三維數據中的零件頂面的積層方向的區域的數據向積層方向移位之處理、將複數個二維切片數據中的零件頂面的積層方向的區域的數據向積層方向移位之處理及互換複數個二維切片數據的積層方向之處理中的任一個。
Description
本發明是有關一種印刷數據生成裝置、印刷數據生成方法及程式、印刷系統以及三維結構體之製造方法,尤其是有關一種吐出液體來形成三維結構體之技術。
在藉由噴墨方式形成三維結構體之情況下,需要進行二維圖案的複數次套印。例如在專利文獻1中揭示有藉由噴墨打印機在記錄介質上將凹凸分成複數層並且將其層疊形成於每一層之技術。又,在專利文獻2中揭示有依據從造型數據轉換之印刷數據設定層疊層,按層順序層疊光硬化彩色油墨之技術。
[專利文獻1]日本特開2016-013671號公報
[專利文獻2]日本特開2020-151870號公報
在藉由噴墨方式使油墨堆積於在印刷基板上安裝有零件之狀態的複雜的三維結構物來形成EMI(Electro Magnetic interference,電磁干擾)遮蔽材(電磁波遮蔽材)之情況下,若藉由從應附著油墨之三維結構數據簡單地轉換之二維數據進行套印,則有時生產性低。
本發明是鑑於這樣的情況而完成者,其目的為提供一種生成用於對三維結構物積層液體的生產性高的印刷數據之印刷數據生成裝置、印刷數據生成方法及程式、印刷系統以及三維結構體之製造方法。
用於實現上述目的之印刷數據生成裝置,其生成用於形成液體的三維結構體之印刷裝置的印刷數據,上述液體的三維結構體是依據印刷數據將液體賦予到在裝載面裝載有零件的基板的包含裝載面及零件頂面之凹凸面上來形成的,印刷裝置具備:液體吐出頭,具有吐出液體之噴嘴;相對移動機構,使液體吐出頭和基板在與裝載面平行的方向上相對移動;及控制裝置,依據印刷數據從噴嘴向基板吐出液體以在每次相對移動時使液體積層於凹凸面上,印刷數據生成裝置具備至少1個處理器及至少1個儲存體,前述至少1個儲存體儲存用於由至少1個處理器執行的命令,至少1個處理器進行如下處理:獲取液體應形成的三維結構體的三維數據;將三維數據沿與裝載面平行的方向分割而轉換成積層順序的複數個二維切片數據;及進行將三維數據中的零件頂面的液體的積層方向的區域的數據向積層方向移位之第1移位處理、將複數個二維切片數據中的零件頂面的積層方向的區域的數據向積層方向移位之第2移位處理、及互換複數個二維切片數據的積層順序之互換處理中的任一個。依據本態樣,能夠生成用於對三維結構物積層液體的生產性高的印刷數據。
第1移位處理為將三維數據中的與零件頂面接觸的位置結合到與裝載面接觸的位置之處理為較佳。藉此,能夠減少二維切片數據的數量。
若將M及N設為滿足M≦N之整數,將複數個二維切片數據中的與裝載面接觸的最下層的二維切片數據設為第1層的二維切片數據,將與零件頂面接觸之層的二維切片數據設為第M層的二維切片數據,將積層方向的最上層的二維切片數據設為第N層的二維切片數據,則第2移位處理為將第M層~第N層的二維切片數據的零件頂面的積層方向的區域分別結合到第1層~第(N-M+1)層之處理為較佳。藉此,能夠減少二維切片數據的數量。
若將N設為整數,則複數個二維切片數據包含從與裝載面接觸的最下層亦即第1層的二維切片數據至積層方向的最上層的二維切片數據亦即第N層的二維切片數據,互換處理為針對複數個二維切片數據將第1層~第N層的二維切片數據分別轉換成第N層~第1層的二維切片數據之處理為較佳。藉此,藉由下層的二維切片數據賦予之液體的量增加,因此能夠提高生產性。
至少1個處理器在零件頂面的邊緣部分的區域設置間隙而轉換成二維切片數據為較佳。
至少1個處理器減少與零件的側面接觸的區域的液體的吐出量而轉換成二維切片數據為較佳。
至少1個處理器依據凹凸面的資訊生成三維數據為較佳。藉此,能夠形成與凹凸面的資訊匹配之三維結構體。
至少1個處理器依據藉由攝像機拍攝零件裝載於裝載面的基板之圖像獲取凹凸面的資訊為較佳。藉此,能夠獲取每個基板的凹凸面的資訊。
至少1個處理器將三維數據以藉由1次相對移動形成之油墨層的積層方向的高度分割而轉換成複數個二維切片數據為較佳。藉此,能夠依據二維切片數據積層液體。
用於實現上述目的之印刷系統具備印刷裝置及上述印刷數據生成裝置,上述印刷裝置中,生成用於形成液體的三維結構體之印刷裝置的印刷數據,上述液體的三維結構體是依據印刷數據將液體賦予到在裝載面裝載有零件的基板的包含裝載面及零件頂面之凹凸面上來形成的,上述印刷裝置具備:液體吐出頭,具有吐出液體之噴嘴;相對移動機構,使液體吐出頭和基板在與裝載面平行的方向上相對移動;及控制裝置,依據印刷數據從噴嘴向基板的凹凸面吐出液體以在每次相對移動時使液體積層於凹凸面上。依據本態樣,能夠使用生產性高的印刷數據來形成三維結構體。
具備朝向基板照射活性能量射線之光源,相對移動機構使光源和基板在與裝載面平行的方向上相對移動,液體具有活性能量射線硬化性,控制裝置使在最初相對移動中對賦予到凹凸面之液體之活性能量射線的照射量比在第2次以後的相對移動中對所賦予之液體之活性能量射線的照射量相對減少為較佳。藉此,賦予到裝載面之液體變得容易擴散,能夠將液體擴散到零件的側面及下部。
液體具有絕緣性為較佳。藉此,能夠用絕緣膜覆蓋零件。
用於實現上述目的之印刷數據生成方法,其生成用於形成液體的三維結構體之印刷裝置的印刷數據,上述液體的三維結構體是依據印刷數據將液體賦予到在裝載面裝載有零件的基板的包含裝載面及零件頂面之凹凸面上來形成的,印刷裝置具備:液體吐出頭,具有吐出液體之噴嘴;相對移動機構,使液體吐出頭和基板在與裝載面平行的方向上相對移動;及控制裝置,依據印刷數據從噴嘴向基板的凹凸面吐出液體以在每次相對移動時使液體積層於凹凸面上,上述印刷數據生成方法具備:獲取步驟,獲取液體應形成的三維結構體的三維數據;轉換步驟,將三維數據沿與裝載面平行的方向分割而轉換成積層順序的複數個二維切片數據;及處理步驟,進行將三維數據中的零件頂面的液體的積層方向的區域的數據向積層方向移位之第1移位處理、將複數個二維切片數據中的零件頂面的積層方向的區域的數據向積層方向移位之第2移位處理及互換複數個二維切片數據的積層順序之互換處理中的任一個。依據本態樣,能夠生成用於對三維結構物積層液體的生產性高的印刷數據。
用於實現上述目的之三維結構體之製造方法具備:上述印刷數據生成方法;及積層步驟,使具有吐出液體之噴嘴液體吐出頭和在裝載面裝載零件且具有包含裝載面及零件頂面之凹凸面之基板在與裝載面平行的方向上相對移動,並且依據印刷數據從噴嘴向基板的凹凸面吐出液體以在每次相對移動時使液體積層於凹凸面上。依據本態樣,能夠提高形成三維結構物時的生產性。
用於實現上述目的之程式的一態樣為由電腦執行上述印刷數據生成方法之程式。依據本態樣,能夠生成用於對三維結構物積層液體的生產性高的印刷數據。記錄有該程式並且電腦能夠讀取的非暫時性儲存介質亦包含於本態樣中。
[發明效果]
依據本發明,能夠生成用於對三維結構物積層液體的生產性高的印刷數據。
以下,按照所附圖式對本發明的較佳的實施形態進行詳細地說明。在本實施形態中,對將絕緣油墨及導電油墨賦予到印刷基板之情況進行說明。藉由將絕緣油墨及導電油墨賦予到印刷基板上的所需部位,能夠防止存在於印刷基板上之電極之間的短路的同時藉由導電油墨連接電氣配線或者賦予電磁波遮蔽材的功能。
<印刷基板的結構>
圖1是電氣元件安裝基板1000的立體圖。如圖1所示,電氣元件安裝基板1000是在配線基板1002的零件安裝面1004上安裝有IC1006、電阻器1008及電容器1010者。電氣元件安裝基板1000及配線基板1002為印刷基板的一例。
電氣元件安裝基板1000中,在IC1006上形成導電圖案1020,在電阻器1008及電容器1010上形成絕緣被覆1022。又,在電氣元件安裝基板1000中,在配線基板1002的未安裝有電子零件而露出之電極1009上形成絕緣被覆1022。
圖1中示出配線基板1002的一個面為零件安裝面1004之例子,但是配線基板1002的兩面亦可以為零件安裝面。
在配線基板1002上設置4個對準標誌1005。對準標誌1005是表示成為配線基板1002的基準之位置者。對準標誌1005的數量、位置及形狀能夠適當確定。
IC1006為半導體積體電路封入到樹脂等的封裝體中之電子零件。IC1006在封裝體的外部露出電極。再者,IC為Integrated Circuit(積體電路)的縮寫。
電阻器1008包含電阻元件。又,電阻器1008包含積體化之複數個電阻元件封入到樹脂等的封裝體中之電阻陣列1008A。電容器1010包含電解電容器及陶瓷電容器等各種電容器。
在安裝於配線基板1002之電子零件中,IC1006的配置區域使用未圖示的絕緣油墨形成絕緣圖案,進而在絕緣圖案的至少一部分使用導電油墨形成導電圖案1020。
導電圖案1020藉由如下來形成:在未圖示的印刷裝置中,在導電圖案1020的形成區域配置導電油墨,之後在未圖示的乾燥硬化裝置中,使導電油墨的油墨點的連續體乾燥並且使其硬化。
絕緣被覆1022及絕緣圖案藉由如下形成:在印刷裝置(例如,圖4所示之噴墨印刷裝置100)中在絕緣被覆1022及絕緣圖案的形成區域配置絕緣油墨,使絕緣油墨乾燥並且使其硬化。
導電圖案1020作為以抑制由IC1006接收之電磁波及抑制從IC1006放出之電磁波為目的之電磁波遮蔽材而發揮作用。絕緣圖案作為確保導電圖案1020與IC1006的電絕緣之絕緣構件、確保導電圖案1020與IC1006的密接性之接著構件及確保導電圖案1020的基底的平坦性之構件等而發揮作用。
在配線基板1002中,配置不需要電磁波遮蔽材之電子零件之零件區域中的至少一部分使用絕緣被覆1022來被覆而未形成導電圖案1020。不需要電磁波遮蔽材之電子零件除電阻器1008、電容器1010以外還包括二極體、線圈、變壓器及開關等。
又,配置有電極1009之電極區域使用絕緣被覆1022而被覆。絕緣被覆1022抑制在形成導電圖案1020時微粒化之導電油墨附著於電阻器1008等而產生之電路的短路。
<印刷基板的製造製程>
對印刷基板(例如,圖1所示之電氣元件安裝基板1000)的製造製程進行說明。圖2是表示印刷基板的製造製程的一例之流程圖。再者,在圖2中,僅示出主要的製程,省略了前後的製程。
步驟S1的表面安裝步驟為在未圖示的銲錫膏塗布裝置中印刷有銲錫膏之印刷基板上,在未圖示的貼片機上載置IC、電阻元件、電容器等各種電子零件之製程。
步驟S2的迴焊步驟為藉由在未圖示的迴焊爐中加熱配線基板而被加熱之高溫的銲錫熔融,使印刷基板和電子零件連接之製程。
步驟S3的基板檢查步驟為在基板外觀檢查裝置中作為外觀檢查對安裝有電子零件之印刷基板進行自動光學檢查(AOI:Automated Optical Inspection)來確認電子零件是否適當地固定於印刷基板上之步驟。
步驟S4的電氣檢查步驟為確認對於印刷基板是否能夠電氣連接及訊號是否被適當地處理之步驟。
步驟S5的絕緣油墨印刷/乾燥步驟為將具有絕緣性的絕緣油墨印刷到印刷基板並且使其乾燥之步驟。絕緣油墨能夠考慮紫外線硬化型油墨、水性油墨、溶劑油墨等各種種類。在本實施形態中,絕緣油墨為紫外線硬化型油墨。紫外線硬化型油墨為藉由紫外線的照射(曝光)提高黏度並且經過半硬化狀態而完全硬化(“活性能量射線硬化性”的一例)之油墨。在此,藉由紫外線曝光裝置(例如,圖4所示之紫外線曝光機114)照射紫外線,進行乾燥/硬化。
步驟S6的導電油墨印刷/乾燥步驟為將含有導電性物質之導電油墨賦予到印刷基板之步驟。關於導電油墨亦能夠考慮紫外線硬化型油墨、水性油墨、溶劑油墨等各種種類。在本實施形態中,導電油墨為紫外線硬化型油墨且為溶解有銀或銅之油墨。導電油墨可以為分散有銀或銅的奈米粒子之油墨。這樣的導電油墨藉由紫外線曝光使金屬原子發熱而揮發溶劑,藉此油墨的黏度提高而最終硬化。在此,藉由紫外線曝光裝置照射紫外線,進行乾燥/硬化。
再者,絕緣油墨及導電油墨能夠依據油墨的種類用熱風或近紅外線(Near InfraRed:NIR)等進行乾燥/硬化,但是在此省略說明。
<印刷基板的分配>
圖3是用於說明印刷基板的分配的圖。圖3的F3A表示大基板1100。大基板1100為帶多面的基板,在此分配有縱4個×橫4個的計16個的單個基板1102。大基板1100及單個基板1102為印刷基板的一例。又,在大基板1100的四個角上印刷有大基板對準標誌1104。
圖3的F3B放大示出分配於大基板1100之1個單個基板1102。在單個基板1102的表面形成有配線圖案,但是在此省略圖示。在單個基板1102的四個角上印刷有單個基板對準標誌1106。又,單個基板1102上安裝有電子零件1108。大基板1100最終被切割而分割成單個基板1102。圖1所示之電氣元件安裝基板1000相當於被切割之單個基板1102。又,圖1所示之對準標誌1005相當於單個基板對準標誌1106。
大基板對準標誌1104及單個基板對準標誌1106用作印刷絕緣油墨及導電油墨時的位置基準。配置大基板對準標誌1104及單個基板對準標誌1106之位置並不限定於四個角。在實施更高精度的定位之情況下,可以增設大基板對準標誌1104及單個基板對準標誌1106。
又,在無法設置對準標誌的高密度印刷基板的情況下,代替大基板對準標誌1104及單個基板對準標誌1106,亦可以適用使用半導體製程作成之配線、電氣檢查用電極及用於導通基板內的通孔用圖案等作為基準。
<印刷裝置>
對能夠將油墨適當地賦予到在表面具有凹凸的印刷基板的凸部的側面之印刷裝置進行說明。在本實施形態中,能夠使賦予絕緣油墨之印刷裝置的結構和賦予導電油墨之印刷裝置的結構大致相等。賦予絕緣油墨之印刷裝置的結構和賦予導電油墨之印刷裝置的結構無需相同,準備與各個油墨的特性相對應之印刷裝置為較佳。在此,對將油墨賦予到大基板1100之例子進行說明,但是依據情況可以將大基板1100切割成單個基板1102之後將油墨賦予到單個基板1102上。
圖4及圖5是本實施形態之噴墨印刷裝置的俯視圖及側視圖。如圖4及圖5所示,噴墨印刷裝置100具備輸送裝置102、對準用攝像機110、噴墨頭112、紫外線曝光機114、攝像機116及基座118。
〔輸送裝置〕
輸送裝置102在將大基板1100的零件安裝面朝向+Z方向之狀態下沿Y方向輸送大基板1100。對準用攝像機110、噴墨頭112、紫外線曝光機114、攝像機116沿著基於輸送裝置102之大基板1100的輸送路徑分別配置於輸送路徑的+Z方向側。
輸送裝置102具備支撐配線基板1002之輸送載台104及使輸送載台104沿著Y方向移動之移動機構106。
輸送載台104具備在將大基板1100的零件安裝面朝向+Z方向之狀態下固定大基板1100之固定機構。固定機構可以機械固定大基板1100,亦可以對大基板1100賦予負壓來吸附。
輸送載台104可以具備調整噴墨頭112與大基板1100之間的Z方向的距離之調整機構。輸送載台104可以具備調整大基板1100的X方向的位置之調整機構。
移動機構106(“相對移動機構”的一例)中,滾珠螺桿驅動機構及帶式驅動機構等與馬達的旋轉軸連接。移動機構106可以具備線型馬達。
〔對準用攝像機〕
噴墨印刷裝置100具備2個對準用攝像機110。2個對準用攝像機110為分別拍攝設置於大基板1100之大基板對準標誌1104及單個基板對準標誌1106來確認(對準)大基板1100的位置並且用於進行設置校正(重心對準、姿勢對準)及藉由迴焊步驟而膨脹之大基板1100本身的大小的校正(倍率校正)的攝影裝置。
2個對準用攝像機110沿著X方向配置。又,2個對準用攝像機110分別以能夠沿X方向移動的方式被支撐。
對準用攝像機110具備未圖示的攝影透鏡及未圖示的攝像元件。攝影透鏡使作為被攝體光之來自大基板1100的反射光成像於攝像元件的成像面上。攝像元件接收成像於成像面之被攝體光而輸出大基板1100的圖像訊號。攝像元件例如使用CCD(Charge Coupled Device,電荷耦合器件)感測器或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補式金屬氧化物半導體)感測器。
藉由能夠沿X方向移動的2個對準用攝像機110,即使為配置於大基板1100的X方向的任意位置之大基板對準標誌1104及單個基板對準標誌1106,亦能夠進行拍攝。
〔噴墨頭〕
噴墨頭112(“液體吐出頭”的一例)配置於比基於輸送裝置102之大基板1100的輸送路徑的紫外線曝光機114更靠-Y方向側。
圖6是表示噴墨頭112的前端部分的結構之立體圖。噴墨頭112為具有在配線基板1002的寬度方向(X方向)上能夠對配線基板1002的所有印刷區域以1次掃描且基於規定的印刷解析度之印刷的噴嘴列之線型噴墨頭。
噴墨頭112的前端部分具有噴嘴面148。在噴嘴面148上配置吐出油墨之噴嘴162(參閱圖8)。
又,噴墨頭112具有沿著長邊方向一列連接複數個頭模組150-i之結構。再者,i為從1至n的整數。頭模組150-i安裝於支撐框架152而一體化。各頭模組150-i具備電連接用電纜154。
圖7是噴嘴面148的局部放大圖。頭模組150-i的噴嘴面148-i為平行四邊形。支撐框架152的兩端安裝隔板156。噴墨頭112的噴嘴面148與隔板156的表面156A加在一起,整體呈長方形。
頭模組150-i的噴嘴面148-i的中央部分具備帶狀噴嘴配置部158-i。噴嘴配置部158-i作為實質上的噴嘴面148-i而發揮作用。噴嘴162設置於噴嘴配置部158-i上。再者,在圖7中,圖示了由複數個噴嘴構成之噴嘴列160而未圖示單個噴嘴162。
圖8是頭模組的150-i的噴嘴面148-i的俯視圖。頭模組150-i的噴嘴面148-i上二維排列複數個噴嘴162。
頭模組150-i具有平行四邊形的平面形狀,前述平行四邊形的平面形狀具有沿著相對於X方向具有角度β的傾斜之V方向之長邊側的端面及沿著相對於Y方向具有角度α的傾斜之W方向之短邊側的端面。
頭模組150-i在沿著V方向之行方向及沿著W方向之列方向上矩陣配置複數個噴嘴162。在噴墨頭112的情況下,可以認為是,沿著X方向投影各噴嘴162之投影噴嘴列與以在X方向上實現最大的記錄解析度之噴嘴密度以大致等間隔排列各噴嘴162之一列的噴嘴列等價。
再者,大致等間隔是指作為在噴墨印刷裝置100中能夠印刷的液滴噴射點實質上為等間隔。例如,在包括考慮製造上的誤差及因著液干涉而引起之大基板1100上的液滴的移動中的至少任一個而使間隔略有不同等的情況下,亦包括在等間隔的概念中。
噴墨頭112的噴嘴162的排列形態並無限定,能夠採用各種噴嘴排列的形態。例如可以為一列直線排列、V字狀排列及如將V字狀排列設為重複單元之W字狀的鋸齒形排列等。
圖9是表示噴射器164的立體結構之剖面圖。噴射器164具備噴嘴162、通向噴嘴162之壓力室166及壓電元件168。噴嘴162經由噴嘴流路170與壓力室166連通。壓力室166經由單個供給路172與供給側共通支流路174連通。
構成壓力室166的頂面之振動板176具備作為相當於壓電元件168的下部電極之共通電極而發揮作用之未圖示的導電層。壓力室166、其他流路部分的壁部及振動板176能夠藉由矽來製作。
振動板176的材質並不限於矽,可以藉由樹脂等非導電性材料而形成。可以設為藉由不鏽鋼等金屬材料構成振動板176本身而兼具共通電極之振動板。
藉由相對於振動板176積層壓電元件168之結構,構成壓電單晶致動器。對壓電元件168的上部電極亦即單個電極178施加驅動電壓,使壓電體180變形,使振動板176彎曲而改變壓力室166的容積。伴隨壓力室166的容積變化之壓力變化作用於油墨而從噴嘴162吐出油墨。
在吐出油墨之後壓電元件168返回到原來的狀態時,新的油墨從供給側共通支流路174通過單個供給路172而填充於壓力室166。將油墨填充於壓力室166之動作稱為再填充。
關於在俯視下壓力室166的形狀並無特別限定,可以為四邊形、其他多邊形、圓形或橢圓形等。單個電極178的上方設置蓋板182。蓋板182為維持壓電元件168的可動空間184並且密封壓電元件168的周圍之構件。
蓋板182的上方形成未圖示的供給側油墨室及未圖示的回收側油墨室。供給側油墨室經由未圖示的連通路與未圖示的供給側共通本流路連接。回收側油墨室經由未圖示的連通路與未圖示的回收側共通本流路連接。
由此構成之噴墨頭112從複數個噴嘴162吐出紫外線硬化型油墨(“液體”的一例)。複數個噴嘴162能夠分別吐出複數個尺寸的紫外線硬化型油墨,並且能夠在配線基板1002的零件安裝面1004上配置複數個尺寸的油墨點。再者,吐出包括噴射、塗布及向下流等的含義。藉由將噴墨頭112中紫外線硬化型油墨賦予到大基板1100的所需部位,能夠在大基板1100上形成三維結構體。
〔紫外線曝光機〕
返回到圖4及圖5的說明,紫外線曝光機114配置於比基於輸送裝置102之大基板1100的輸送路徑的攝像機116更靠-Y方向側。
紫外線曝光機114具備對藉由輸送裝置102輸送之大基板1100的零件安裝面的X方向的整體照射紫外線(“活性能量射線”的一例)之紫外線光源。紫外線光源例如為紫外線燈。紫外線曝光機114對藉由噴墨頭112賦予到大基板1100之紫外線硬化型油墨照射紫外線,藉此促進紫外線硬化型油墨的硬化。
從紫外線曝光機114向大基板1100照射之紫外線例如波長為405nm,大基板1100的零件安裝面上的照射強度為6W/cm
2,Y方向的照射寬度為10mm。
〔攝像機〕
攝像機116為用於拍攝藉由輸送裝置102輸送之大基板1100來檢測安裝於大基板1100之電子零件1108的位置及高度的攝影裝置。又,攝像機116為用於藉由讀取印刷到紙等測試用基材之測試圖案來確定不吐及吐出彎曲的不良的噴嘴162並且進行遮罩處理及不吐校正處理等品質校正的攝影裝置。攝像機116例如為沿X方向以一定間隔一列配置有未圖示的攝影透鏡及未圖示的攝像元件之線掃描儀。攝影透鏡使作為被攝體光之來自大基板1100的反射光成像於攝像元件的成像面上。攝像元件接收成像於成像面之被攝體光而輸出大基板1100的圖像訊號。
攝像機116並不限定於使攝影透鏡的光軸朝向-Z方向,亦可以使攝影透鏡的光軸向+Y方向或-Y方向傾斜。藉此,亦能夠適當地獲得電子零件1108的高度方向(Z方向)的資訊。為了獲得高度方向的資訊,不僅可以設置攝像機116,還可以設置未圖示的距離感測器。
〔電氣結構〕
圖10是表示噴墨印刷裝置100的電氣結構之功能框圖。如圖10所示,噴墨印刷裝置100具備系統控制部130、通訊部132、數據處理部134、輸送控制部136、對準攝像機控制部138、頭控制部140、紫外線曝光控制部142、攝像機控制部144及記憶體146。
系統控制部130(“控制裝置”的一例)向通訊部132、輸送控制部136、對準攝像機控制部138、頭控制部140、紫外線曝光控制部142及攝像機控制部144發送指定訊號,統括控制噴墨印刷裝置100的動作。
通訊部132從主電腦等上位系統200獲取用於形成三維結構體的印刷圖案數據。又,通訊部132從基板外觀檢查裝置202獲取檢查的結果。
數據處理部134依據所獲取之印刷圖案數據生成油墨的吐出數據。亦即,數據處理部134對印刷圖案數據實施半色調處理等圖像處理,生成規定了對應於印刷圖案數據之點的位置及點的尺寸之吐出數據。數據處理部134依據由攝像機116讀取之測試圖案來確定不良的噴嘴162,生成實施遮罩處理及不吐校正處理之吐出數據。
輸送控制部136控制輸送裝置102的動作。亦即,輸送控制部136輸送載置於輸送載台104之大基板1100。
對準攝像機控制部138控制對準用攝像機110的動作。亦即,對準攝像機控制部138使對準用攝像機110拍攝大基板對準標誌1104及單個基板對準標誌1106,獲取大基板對準標誌1104及單個基板對準標誌1106的攝影圖像。
頭控制部140控制噴墨頭112的動作。亦即,頭控制部140依據吐出數據控制來自噴墨頭112的噴嘴162的紫外線硬化型油墨的吐出。
紫外線曝光控制部142控制紫外線曝光機114的動作。亦即,紫外線曝光控制部142對藉由紫外線曝光機114賦予到大基板1100之紫外線硬化型油墨照射紫外線。
攝像機控制部144控制攝像機116的動作。亦即,攝像機控制部144使攝像機116拍攝大基板1100,獲取大基板1100的圖像。
數據處理部134從藉由對準用攝像機110拍攝之大基板對準標誌1104及單個基板對準標誌1106的攝影圖像測量載置於輸送載台104之大基板1100的位置,並且依據所測量之位置來使印刷圖案數據變形。數據處理部134可以依據所測量之位置在二維面內使印刷圖案數據角度旋轉,亦可以使印刷圖案數據伸縮。
圖11是表示數據處理部134中的印刷圖案數據的變形的一例之圖。圖11所示之XY坐標系表示印刷圖案數據的設計坐標系。在此,依據對準標誌計算“重心校正值”、“旋轉量”及“倍率校正值”的參數,對進行定位之例子進行說明。
圖11的F11A表示印刷圖案數據DP1及藉由對準用攝像機110拍攝之大基板1100的圖像數據DI1。圖像數據DI1包括相當於4個大基板對準標誌1104之4個標記測量值MM1、MM2、MM3及MM4。又,印刷圖案數據DP1包括相當於4個大基板對準標誌1104的位置之4個標記設計值MD1、MD2、MD3及MD4。
首先,數據處理部134使印刷圖案數據DP1的重心和圖像數據DI1的重心對齊。亦即,數據處理部134使印刷圖案數據DP1移動,以使標記設計值MD1、MD2、MD3及MD4的重心與標記測量值MM1、MM2、MM3及MM4的重心一致。在圖11的F11A所示之例子中,關於印刷圖案數據DP1的重心與圖像數據DI1的重心的偏移量(重心校正值),X方向為dx,Y方向為dy。
圖11的F11B表示印刷圖案數據DP2及圖像數據DI1。印刷圖案數據DP2為印刷圖案數據DP1在X方向上僅移動dx、在Y方向上僅移動dy之數據。如圖11的F11B所示,印刷圖案數據DP2的重心與圖像數據DI1的重心一致。
接著,數據處理部134依據圖像數據DI1使印刷圖案數據DP2旋轉。亦即,數據處理部134求出通過連接印刷圖案數據DP2的標記設計值MD1及MD2之線的中心之垂線與通過連接圖像數據DI1的標記測量值MM1及MM2之線的中心之垂線的斜率θx。又,數據處理部134求出通過連接印刷圖案數據DP2的標記設計值MD2及MD3之線的中心之垂線與通過連接圖像數據DI1的標記測量值MM2及MM3之線的中心之垂線的斜率θy。然後,數據處理部134將斜率θx與斜率θy的平均作為旋轉量θ使印刷圖案數據DP2以與X方向及Y方向正交之方向為軸僅旋轉旋轉量θ。
圖11的F11C表示印刷圖案數據DP3及圖像數據DI1。再者,關於圖像數據DI1,未示出外形,僅示出標記測量值MM1、MM2、MM3及MM4。印刷圖案數據DP3為印刷圖案數據DP2僅移動旋轉量θ之數據。如圖11的F11C所示,圖像數據DI1的縱方向(連接標記測量值MM2及MM3之方向)及橫方向(連接標記測量值MM1及MM2之方向)與印刷圖案數據設計坐標系的X方向及Y方向大致一致。
最後,數據處理部134使印刷圖案數據DP3依據圖像數據DI1變焦。亦即,數據處理部134藉由最小平方法計算標記測量值MM1、MM2、MM3及MM4的重心與標記設計值MD1、MD2、MD3及MD4中的各自的距離d1、d2、d3及d4的平方和變得最小的kx及ky(倍率校正值)。
圖11的F11D表示印刷圖案數據DP3僅變焦kx及ky之印刷圖案數據DP4。印刷圖案數據DP4的位置、斜率及大小與圖像數據DI1一致。亦即,藉由使用印刷圖案數據DP4來賦予油墨,能夠將油墨適當地賦予到大基板1100。
在此,對讀取4個大基板對準標誌1104來校正印刷圖案數據DP1之例子進行了說明,但是亦可以讀取4個角包含在內的更多個點的標記將其劃分分割來進行校正。
又,數據處理部134從藉由攝像機116拍攝之大基板1100的攝影圖像測量安裝於大基板1100之電子零件1108的大小及位置,並且依據所測量之大小及位置使印刷圖案數據變形。數據處理部134可以依據所測量之大小及位置在二維面內使印刷圖案數據的電子零件1108的區域角度旋轉,亦可以使印刷圖案數據的電子零件1108的區域伸縮。
記憶體146儲存用於控制噴墨印刷裝置100之各種數據、各種參數及各種程式等。系統控制部130適用記憶體146所儲存之各種參數等,實施噴墨印刷裝置100的各部的控制。
〔作用〕
依據如上構成之噴墨印刷裝置100,將大基板1100載置於輸送載台104,使其通過噴墨頭112及紫外線曝光機114的下側(-Z方向側)。噴墨頭112將紫外線硬化型油墨賦予到所通過之大基板1100的零件安裝面,紫外線曝光機114對大基板1100的零件安裝面曝光紫外線。藉此,將油墨賦予到大基板1100,並且能夠使所賦予之油墨乾燥/硬化。
此外,噴墨印刷裝置100使大基板1100和噴墨頭112相對移動複數次。藉此,噴墨印刷裝置100在每次相對移動時能夠使油墨積層於大基板1100上。
如前述,油墨的乾燥/硬化方法有多種,使用紫外線曝光機114之硬化方法僅為一例。
<對準標誌的位置資訊、電子零件的位置資訊/高度資訊的獲取>
大基板1100的對準標誌的位置資訊、電子零件1108的位置資訊及高度資訊可以使用對準用攝像機110或攝像機116來獲得,但在本實施形態中,使用印刷基板的製造製程的基板檢查步驟中使用之基板外觀檢查裝置(例如,圖10所示之基板外觀檢查裝置202)來獲得。使用基板外觀檢查裝置之優點可舉出印刷基板製造製程中一般適用之裝置且測量精度及測量速度的水準都很高。又,基板外觀檢查裝置亦能夠將作為測量結果之對準標誌位置資訊及電子零件位置資訊自動保存到未圖示的數據伺服器中。
<電磁波遮蔽材的形態>
圖12是作為本實施形態中作成之三維結構體之電磁波遮蔽材的剖面圖。在此,對在在零件安裝面安裝有電子零件P1、P2、P3及P4之基板SB上形成之電磁波遮蔽材進行說明。基板SB相當於在圖3所示之大基板1100上分配之1個單個基板1102。電子零件P1~P4相當於圖3所示之電子零件1108。其中,電子零件P1相當於圖1所示之IC1006。
圖12所示之F12A是被稱為保形方式者。保形方式的電磁波遮蔽材藉由將絕緣油墨I及導電油墨C賦予到單個的電子零件P1~P4來形成。圖12的F12A的絕緣油墨I的油墨層及導電油墨C的油墨層的高度(從基板SB的安裝面至油墨層的表層面為止的Z方向的距離)為對應於電子零件P1~P4的高度(從基板SB的安裝面至電子零件P1~P4中的各自的頂面為止的Z方向的距離)之高度。
另一方面,圖12所示之F12B是被稱為埋入方式者。埋入方式的電磁波遮蔽材藉由將絕緣油墨I賦予到基板SB的零件安裝面的某一區域整體而形成平面並且將導電油墨C賦予到其上來形成。圖12的F12B的絕緣油墨I的油墨層及導電油墨C的油墨層的高度為與電子零件P1~P4的高度無關地恆定的高度。
保形方式和埋入方式並不是哪一種是優選的,在想要盡量減少油墨量來提高生產性之情況下,選擇保形方式即可,在想要牢固地埋入油墨而對印刷基板的衝擊變得穩健之情況下,選擇埋入方式即可。實際上,一般考慮組合兩者而使用。
<先前之印刷數據生成處理>
圖13及14是用於說明先前之印刷數據生成處理的圖。圖13的F13A表示在零件安裝面安裝有電子零件P1~P4之基板SB。圖13的F13B表示在基板SB的零件安裝面形成有絕緣油墨I的油墨層之狀態的13-13截面。在此,對在將絕緣油墨I賦予到基板SB的零件安裝面時如3D(3-Dimensions,三維)打印機那樣從下層對所對應之每一層進行印刷來積層油墨之例子進行說明。
圖14的F14A是表示絕緣油墨I的三維結構之三維結構數據D1。又,圖14的F14B是由對三維結構數據D1進行切片處理而層化之複數個切片數據構成之印刷數據D2。再者,切片處理是指將目的之三維結構數據分割成每1次印刷的二維圖像。在此,將所分割之各二維圖像稱為切片圖像,將切片圖像的數據稱為切片數據。
以1次的印刷能夠形成的油墨層的積層方向(Z方向)的高度設為t,三維結構數據D1的積層方向的最大高度設為4t。若以高度t對最大高度為4t的三維結構數據D1進行切片處理,則如圖14的F14B所示,分割為層L1的切片數據、層L2的切片數據、層L3的切片數據及層L4的切片數據的合計4層的切片數據。亦即,印刷數據D2包含4個切片數據。
再者,有時將切片數據在積層方向上愈接近基板稱為相對下層,將愈遠離基板稱為相對上層。亦即,印刷數據D2中,層L1的切片數據為最下層,層L4的切片數據為最上層。又,切片數據中將N設為整數時,有時從下層依次稱為第N層。亦即,印刷數據D2中,層L1的切片數據為第1層,層L2的切片數據為第2層,層L3的切片數據為第3層,層L4的切片數據為第4層。
噴墨印刷裝置100依次進行基於依據層L1的切片數據之吐出數據的印刷、基於依據層L2的切片數據之吐出數據的印刷、基於依據層L3的切片數據之吐出數據的印刷及基於依據層L4的切片數據之吐出數據的印刷,藉此形成絕緣油墨I的油墨層。亦即,先前在基板SB的表面形成圖14的F14A所示之絕緣油墨I的油墨層必須需要進行4次印刷。
<第1實施形態>
〔印刷數據生成裝置〕
圖15是第1實施形態之印刷數據生成裝置10的方塊圖。印刷數據生成裝置10藉由處理器構成。處理器執行儲存於記憶體之命令。處理器的硬體結構為如下所示之各種處理器(processor)。各種處理器包含執行軟體(程式)而作為各種功能部而發揮作用之通用處理器亦即CPU(Central Processing Unit,中央處理單元)、專門用於圖像處理之處理器亦即GPU(Graphics Processing Unit,圖形處理單元)、FPGA(Field Programmable Gate Array,現場可程式閘陣列)等製造之後能夠變更電路結構的處理器亦即PLD(Programmable Logic Device,可程式邏輯裝置)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit,特殊應用積體電路)等具有為了執行特定處理而專門設計之電路結構之處理器亦即專用電氣電路等。
1個處理部可以由該等各種處理器中的1個構成,亦可以由相同種類或不同種類的2個以上的處理器(例如,複數個FPGA或CPU與FPGA的組合或者CPU與GPU的組合)構成。又,亦可以由1個處理器裝置構成複數個功能部。作為由1個處理器裝置構成複數個功能部之一例,第1存在如用戶端或伺服器等以電腦為代表那樣由1個以上的CPU與軟體的組合構成1個處理器裝置並且該處理器裝置作為複數個功能部而作用之形態。第2存在如以SoC(System On Chip,系統晶片)等為代表那樣使用由1個IC(Integrated Circuit,積體電路)晶片實現包含複數個功能部之整個系統的功能之處理器裝置之形態。如此,各種功能部作為硬體結構使用1個以上的上述各種處理器來構成。
此外,更具體而言,該等各種處理器的硬體的結構為組合半導體元件等的電路元件之電路(circuitry)。
記憶體儲存用於使處理器執行的命令。記憶體包括RAM(Random Access Memory,唯讀記憶體)及ROM(Read Only Memory,隨機存取記憶體)。處理器將RAM作為工作區域,使用包含儲存於ROM之印刷數據生成程式之各種程式及參數來執行軟體,並且藉由使用儲存於ROM等之參數來執行印刷數據生成裝置的各種處理。
印刷數據生成裝置10可以構成為與噴墨印刷裝置100不同的裝置,亦可以包含在噴墨印刷裝置100的系統控制部130中。可以由印刷數據生成裝置10和噴墨印刷裝置100構成印刷系統。如圖15所示,印刷數據生成裝置10具備基材三維資訊緩衝器12、油墨用三維結構生成部14、零件頂面區域Z軸移位處理部16及參數儲存部18。
印刷數據生成裝置10從上位系統(例如,圖10所示之上位系統200)獲取形成三維結構體之基板(例如印刷基板)的三維結構資訊。基材三維資訊緩衝器12儲存基板的三維結構資訊。油墨用三維結構生成部14依據基板的三維結構資訊生成油墨三維結構數據。零件頂面區域Z軸移位處理部16對油墨三維結構數據實施後述之移位處理,生成移位處理後油墨三維結構數據。
參數儲存部18記錄用於切片處理的參數。用於切片處理的參數包含每1次印刷的油墨厚度(積層方向的高度)、印刷解析度及油墨滴體積等。參數儲存部18所儲存之參數可以從上位系統輸入到印刷數據生成裝置10,亦可以由於依賴於頭控制部140之資訊而從頭控制部140獲取。
印刷數據生成裝置10依據參數對移位處理後油墨三維結構數據進行切片處理,生成包含每一層的複數個切片數據之印刷數據。
印刷數據生成裝置10可以依據所生成之印刷數據來控制頭控制部140及紫外線曝光控制部142。
〔印刷數據生成方法〕
圖16是表示基於第1實施形態之印刷數據生成裝置10的印刷數據生成方法的處理之流程圖。印刷數據生成方法藉由處理器執行儲存於記憶體之印刷數據生成程式來實現。印刷數據生成程式可以藉由電腦能夠讀取的非暫時性儲存介質來提供,亦可以經由網際網路來提供。
又,圖17是用於說明基於第1實施形態之印刷數據生成方法之數據處理的圖。在此,對形成圖13的F13B所示之絕緣油墨的油墨層之例子進行說明。
在步驟S11中,印刷數據生成裝置10從上位系統獲取基板SB的三維結構資訊,並且將其儲存於基材三維資訊緩衝器12。
圖17的F17A表示三維結構資訊D11的一例。在此,三維結構資訊D11為安裝有電子零件P1~P4(“裝載”的一例)之基板SB的資訊,具有包含基板SB的零件安裝面SBA(“裝載面”的一例)、電子零件P1的頂面P1A、電子零件P2的頂面P2A、電子零件P3的頂面P3A及電子零件P4的頂面P4A(“零件頂面”的一例)之凹凸面的資訊。凹凸面的資訊包含藉由基板外觀檢查裝置獲取之未圖示的對準標誌的位置資訊、電子零件P1~P4的位置資訊及高度資訊。
再者,電子零件的頂面是指電子零件的外表面中的朝向與零件安裝面SBA正交之方向(Z方向)之面。在噴墨印刷裝置100中將絕緣油墨賦予到基板SB上時,電子零件的頂面與噴墨頭112的噴嘴面148對向而積層油墨。在此,電子零件P1~P4的頂面P1A~P4A分別為與零件安裝面SBA平行的平面,但是頂面並不限定於平面,頂面包含不與基板的零件安裝面平行的面。
在步驟S12(“獲取步驟”的一例)中,油墨用三維結構生成部14依據在步驟S11中獲取之基板SB的三維結構資訊D11,生成應由絕緣油墨形成的三維結構體的油墨三維結構數據(“三維數據”的一例)。油墨三維結構數據可以從上位系統輸入。圖17的F17B表示依據三維結構資訊D11生成之油墨三維結構數據D12。油墨三維結構數據D12為上面的區域具有與電子零件P1~P4的高度對應的高度之數據。
在步驟S13(“處理步驟”的一例)中,零件頂面區域Z軸移位處理部16對步驟S12中生成之油墨三維結構數據D12實施使電子零件的頂面的積層方向的區域向積層方向移位之移位處理(“第1移位處理”的一例),生成移位處理後油墨三維結構數據D13。
圖17的F17C用虛線包圍而表示油墨三維結構數據D12中的電子零件P1~P4的頂面P1A~P4A的積層方向的區域。又,圖17的F17D表示移位處理後油墨三維結構數據D13。如圖17的F17C及F17D所示,零件頂面區域Z軸移位處理部16使油墨三維結構數據D12的頂面P1A~P4A的積層方向的區域向積層方向移位,直至與頂面P1A~P4A接觸的位置(高度)變為與基板SB接觸的位置(高度),藉此生成移位處理後油墨三維結構數據D13。亦即,移位處理為將與油墨三維結構數據D12的頂面P1A~P4A接觸的位置結合到與零件安裝面SBA接觸的位置之處理。
在步驟S14中,印刷數據生成裝置10從參數儲存部18獲取用於切片處理的參數。
在步驟S15(“轉換步驟”的一例)中,印刷數據生成裝置10依據在步驟S14中獲取之參數對移位處理後油墨三維結構數據D13進行切片處理,生成包含每一層的切片圖像之印刷數據D14。在此,印刷數據生成裝置10沿與面方向平行的方向分割移位處理後油墨三維結構數據D13而轉換成包含積層順序的複數個切片數據(“二維切片數據”的一例)之印刷數據D14。
在步驟S16中,印刷數據生成裝置10將印刷數據D14輸出到噴墨印刷裝置100。
圖17的F17E表示印刷數據D14。在此,印刷數據D14包含層L1、L2及L3這3個層的切片數據。
圖18是用於說明基於第1實施形態之層數的減少的圖。圖18的F18A是在第1實施形態中形成三維結構體之基板SB的立體圖。圖18的18B是相對於藉由先前之印刷數據生成處理生成之基板SB之印刷數據,表示與圖14的F14B相同的印刷數據D2。又,圖18的F18C是相對於藉由第1實施形態生成之基板SB之印刷數據,表示與圖17的F17E相同的印刷數據D14。如圖18的F18B及圖18的F18C所示,在第1實施形態中,在移位處理之後進行切片處理,藉此能夠減少切片數據的層數。
噴墨印刷裝置100使用由此生成之印刷數據D14在基板SB上形成電磁波遮蔽材(“三維結構體之製造方法”的一例)。亦即,印刷數據D14輸入到噴墨印刷裝置100,噴墨印刷裝置100在數據處理部134中依據印刷數據D14的層L1、L2及L3的各切片數據生成各自的吐出數據。吐出數據的生成可以在印刷數據生成裝置10中進行。
此外,噴墨印刷裝置100依據吐出數據按層L1、L2及L3的順序將絕緣油墨賦予到基板SB上。亦即,噴墨印刷裝置100使載置有基板SB之輸送載台104和噴墨頭112相對移動,在第1次的相對移動時依據層L1的吐出數據將絕緣油墨賦予到基板SB上,在第2次相對移動時依據層L2的吐出數據將絕緣油墨賦予到基板SB上,在第3次相對移動時依據層L3的吐出數據將絕緣油墨賦予到基板SB上(“積層步驟”的一例)。又,在各自的相對移動時,藉由紫外線曝光機114對絕緣油墨照射紫外線,促進絕緣油墨的硬化。
由此,噴墨印刷裝置100能夠藉由減少層數並且以3次的印刷在基板SB的表面形成圖14的F14A所示之絕緣油墨I的油墨層。又,藉由移位處理,下層的油墨量變多,藉此能夠對先前賦予之油墨照射其後的印刷中的紫外線,因此能夠相對於油墨總量更多地照射紫外線,能夠提高生產性。又,氣泡很難聚集在電子零件P1~P4等的結構體的邊緣部分。
再者,噴墨印刷裝置100使第1次相對移動(“最初相對移動”的一例)中的紫外線的照射量比第2次以後的相對移動中的紫外線的照射量相對減少為較佳。例如,第1次相對移動中的紫外線的照射量為1~5mJ/cm
2,第2次以後的相對移動中的紫外線的照射量為10mJ/cm
2。由此控制紫外線的照射量,藉此賦予到零件安裝面SBA之油墨變得容易擴散,因此能夠使油墨擴散於電子零件P1~P4的側面及下部。
在形成絕緣油墨的油墨層之後,進而堆積導電油墨來形成導電油墨的油墨層,藉此如圖12的F12A所示能夠在基板SB的零件安裝面形成電磁波遮蔽材。在生成用於形成導電油墨的油墨層的印刷數據之情況下亦相同,能夠適用切片處理及移位處理。
〔印刷數據的調節〕
印刷數據生成裝置10在生成印刷數據D14時在頂面P1A~P4A的邊緣部分的區域設置間隙為較佳。頂面P1A~P4A的邊緣部分的區域例如為圖17的F17E的用箭頭表示之區域。藉由這樣的印刷數據D14形成油墨層,藉此在頂面P1A~P4A的邊緣部分不形成油墨檐,紫外線照射至下部(積層方向上比頂面P1A~P4A更靠近零件安裝面SBA的方向)的油墨。
又,印刷數據生成裝置10在生成印刷數據D14時減少與電子零件P1~P4的側面接觸的區域的油墨的吐出量為較佳。藉由這樣的印刷數據D14形成油墨層,藉此電子零件P1~P4的積層方向的高度亦無需積層油墨,生產性變良好。與電子零件P1~P4的側面接觸的區域例如為圖17的F17E的用箭頭表示之區域。例如亦有時在層L3的切片數據中不需要與電子零件P1~P4的側面接觸之區域,進而在層L2的切片數據中不需要與電子零件P1~P4的側面接觸之區域。
<第2實施形態>
〔印刷數據生成裝置〕
圖19是第2實施形態之印刷數據生成裝置的方塊圖。再者,與圖15共通之部分標註相同元件符號,省略其詳細的說明。如圖19所示,印刷數據生成裝置10A具備零件頂面區域層移動部20。零件頂面區域層移動部20對輸入之每一層的切片數據實施後述之移位處理,生成包含每一層的移位處理後切片數據之印刷數據。
〔印刷數據生成方法〕
圖20是表示基於第2實施形態之印刷數據生成裝置10A的印刷數據生成方法的處理之流程圖。再者,與圖16共通之部分標註相同元件符號,省略其詳細的說明。又,圖21是用於說明基於第2實施形態之印刷數據生成方法之數據處理的圖。與第1實施形態相同地,對形成圖13的F13B所示之絕緣油墨的油墨層之例子進行說明。
在步驟S11中,印刷數據生成裝置10A獲取基板SB的三維結構資訊。圖21的F21A表示在步驟S11中獲取之三維結構資訊D21的一例。三維結構資訊D21與圖16的F16A所示之三維結構資訊D11相同。
在步驟S12中,油墨用三維結構生成部14生成應由絕緣油墨形成的三維結構體的油墨三維結構數據。圖21的F21B表示依據三維結構資訊D21生成之油墨三維結構數據D22。油墨三維結構數據D22與圖17的F17B所示之油墨三維結構數據D12相同。
在後續之步驟S14中,印刷數據生成裝置10從參數儲存部18獲取用於切片處理的參數。
在步驟S15中,印刷數據生成裝置10依據在步驟S14中獲取之參數對步驟S12中生成之油墨三維結構數據D22進行切片處理,生成包含每一層的切片數據之切片數據群組D23。在此,印刷數據生成裝置10沿與面方向平行的方向分割油墨三維結構數據D22而轉換成包含積層順序的複數個切片數據之切片數據群組D23。
圖21的F21C表示切片數據群組D23。在此,切片數據群組D23包含層L1、L2、L3及L4這4個層的切片數據。
在步驟S21(“處理步驟”的一例)中,零件頂面區域層移動部20對步驟S15中生成之切片數據群組D23實施將電子零件的頂面的積層方向的區域移位到積層方向不同的層之移位處理(“第2移位處理”的一例),生成移位處理後切片數據群組D24。
圖21的F21D用虛線包圍而表示切片數據群組D23中的電子零件P1~P4的頂面P1A~P4A的積層方向的區域。又,圖21的F21E表示移位處理後切片數據群組D24。如圖21的F21D及F21E所示,零件頂面區域層移動部20使切片數據群組D23的各層的切片數據的頂面P1A~P4A的積層方向的區域向積層方向移位,直至與頂面P1A~P4A接觸的位置(高度)成為與基板SB接觸的位置(高度),從而生成移位處理後切片數據群組D24。
亦即,若將M及N設為滿足M≦N之整數,將複數個切片數據中的與零件安裝面SBA接觸的最下層的切片數據設為第1層的切片數據,將與頂面P1A~P4A接觸的層的切片數據設為第M層的切片數據,將積層方向的最上層的二維切片數據設為第N層的二維切片數據,則移位處理為第M層~第N層的切片數據的頂面P1A~P4A的積層方向的區域分別結合到第1層~第(N-M+1)層之處理。
最後,在步驟S16中,印刷數據生成裝置10將移位處理後切片數據群組D24作為印刷數據輸入到噴墨印刷裝置100。
由此,移位處理可以在切片處理之後實施。在第2實施形態中,在切片處理之後進行移位處理,藉此能夠減少切片數據的層數。
至此,對形成保形方式的電磁波遮蔽材的油墨層之例子進行了說明,但是在形成埋入方式的電磁波遮蔽材的油墨層之情況下,在適用第1實施形態的移位處理或第2實施形態的移位處理之情況下,實質上成為將層的積層順序(印刷順序)進行上下反轉之處理。
在該情況下,總層數不會減少,因此印刷本身的生產性不會提高,但是藉由下層的油墨量變多而能夠相對於油墨總量照射更多的紅外線,因此能夠提高作為系統的生產性。
<第3實施形態>
〔印刷數據生成裝置〕
圖22是第3實施形態之印刷數據生成裝置的方塊圖。再者,與圖19共通之部分標註相同元件符號,省略其詳細的說明。如圖22所示,印刷數據生成裝置10B具備層互換部22。層互換部22對輸入之每一層的切片數據實施後述之層互換處理,生成包含每一層的層互換後切片數據之印刷數據。
〔印刷數據生成方法〕
圖23是表示基於第3實施形態之印刷數據生成裝置10B的印刷數據生成方法的處理之流程圖。再者,與圖19共通之部分標註相同元件符號,省略其詳細的說明。又,圖24是用於說明基於第3實施形態之印刷數據生成方法之數據處理的圖。在此,對形成圖12的F12B所示之絕緣油墨的油墨層之例子進行說明。如圖12的F12B所示,埋入方式的電磁波遮蔽材的絕緣油墨的油墨層的上面形成為平面。
在步驟S11中,印刷數據生成裝置10B從上位系統獲取基板SB的三維結構資訊。圖24的F24A表示在步驟S11中獲取之三維結構資訊D31的一例。三維結構資訊D31與圖21的F21A所示之三維結構資訊D21相同。
在步驟S12中,油墨用三維結構生成部14依據在步驟S11中獲取之基板SB的三維結構資訊,生成應由絕緣油墨形成的三維結構體的油墨三維結構數據。圖24的F24B表示依據三維結構資訊D31生成之油墨三維結構數據D32。油墨三維結構數據D32為上面的區域與電子零件P1~P4的高度無關地形成於平面之數據。
在後續之步驟S14中,印刷數據生成裝置10從參數儲存部18獲取用於切片處理的參數。
在步驟S15中,印刷數據生成裝置10依據在步驟S14中獲取之參數對油墨三維結構數據D32進行切片處理,生成包含每一層的切片圖像之切片數據群組D33。在此,印刷數據生成裝置10沿與面方向平行的方向分割油墨三維結構數據D32而轉換成包含積層順序的複數個切片數據之切片數據群組D33。
圖24的F24C表示切片數據群組D33。在此,切片數據群組D33包含層L1、L2、L3及L4這4個層的切片數據。
在步驟S31(“處理步驟”的一例)中,層互換部22進行互換複數個切片數據的積層順序之互換處理。在此,層互換部22生成互換切片數據群組D33的積層順序之切片數據群組D34。
圖24的F24D表示從切片數據群組D33生成之切片數據群組D34。在此,切片數據群組D34的層L1、L2、L3及L4的層的切片數據分別為切片數據群組D33的層L4、L3、L2及L1的層的切片數據。
亦即,若將N設為整數,則複數個二維切片數據包含從與裝載面接觸的最下層亦即第1層的二維切片數據至積層方向的最上層的二維切片數據亦即第N層的二維切片數據,互換處理為針對複數個切片數據將第1層~第N層的切片數據分別轉換成第N層~第1層的切片數據之處理。
如上所述,在形成埋入方式的電磁波遮蔽材時形成絕緣油墨的油墨層之情況下,藉由互換複數個切片數據的積層順序之互換處理,下層的油墨量變多,藉此能夠相對於油墨總量照射更多的紅外線,因此能夠提高作為系統的生產性。
<其他>
至此,對用於在零件安裝面上安裝有零件之基板的包含零件安裝面及零件頂面之凹凸面上形成液體的三維結構體的印刷數據的生成進行了說明,但是形成三維結構體之對象物並不限定於基板。本發明能夠適用於沿積層液體之積層方向將液體積層於具備具有凹凸的凹凸面之對象物的凹凸面來形成液體的三維結構體之印刷數據的生成。
本發明的技術範圍並不限定於上述實施形態中所記載之範圍內。各實施形態中的結構等能夠在不脫離本發明的主旨之範圍內在各實施形態之間適當組合。
10、10A、10B:印刷數據生成裝置
12:基材三維資訊緩衝器
14:油墨用三維結構生成部
16:零件頂面區域Z軸移位處理部
18:參數儲存部
20:零件頂面區域層移動部
22:層互換部
100:噴墨印刷裝置
102:輸送裝置
104:輸送載台
106:移動機構
110:對準用攝像機
112:噴墨頭
114:紫外線曝光機
116:攝像機
118:基座
130:系統控制部
132:通訊部
134:數據處理部
136:輸送控制部
138:對準攝像機控制部
140:頭控制部
142:紫外線曝光控制部
144:攝像機控制部
146:記憶體
148:噴嘴面
148-i、148-1、148-2、148-3:噴嘴面
150-i、150-1、150-2、150-3:頭模組
152:支撐框架
154:電纜
156:隔板
156A:表面
158-i、158-1、158-2、158-3:噴嘴配置部
160:噴嘴列
162:噴嘴
164:噴射器
166:壓力室
168:壓電元件
170:噴嘴流路
172:單個供給路
174:供給側共通支流路
176:振動板
178:單個電極
180:壓電體
182:蓋板
184:可動空間
200:上位系統
202:基板外觀檢查裝置
1000:電氣元件安裝基板
1002:配線基板
1004:零件安裝面
1005:對準標誌
1006:IC
1008:電阻器
1008A:電阻陣列
1009:電極
1010:電容器
1020:導電圖案
1022:絕緣被覆
1100:大基板
1102:單個基板
1104:大基板對準標誌
1106:單個基板對準標誌
1108:電子零件
C:導電油墨
D1:三維結構數據
d1、d2、d3、d4:距離
D2:印刷數據
D11:三維結構資訊
D12:油墨三維結構數據
D13:移位處理後油墨三維結構數據
D14:印刷數據
D21:三維結構資訊
D22:油墨三維結構數據
D23:切片數據群組
D24:移位處理後切片數據群組
D31:三維結構資訊
D32:油墨三維結構數據
D33:切片數據群組
D34:切片數據群組
DI1:圖像數據
DP1、DP2、DP3、DP4:印刷圖案數據
dx、dy:偏移量(重心校正值)
I:絕緣油墨
L1、L2、L3、L4:層
MD1、MD2、MD3、MD4:標記設計值
MM1、MM2、MM3、MM4:標記測量值
P1、P2、P3、P4:電子零件
P1A、P2A、P3A、P4A:頂面
SB:基板
SBA:零件安裝面
S1~S6:印刷基板的製造製程的步驟
S11~S16、S21、S31:印刷數據生成方法的步驟
t:高度
V、W、X、Y、Z:方向
α、β:角度
θx、θy:斜率
圖1是電氣元件安裝基板的立體圖。
圖2是表示印刷基板的製造製程的一例之流程圖。
圖3的F3A~圖3的F3B是用於說明印刷基板的分配的圖。
圖4是噴墨印刷裝置的俯視圖。
圖5是噴墨印刷裝置的側視圖。
圖6是表示噴墨頭的前端部分的結構之立體圖。
圖7是噴嘴面的局部放大圖。
圖8是噴嘴面的俯視圖。
圖9是表示噴射器的立體結構之剖面圖。
圖10是表示噴墨印刷裝置的電氣結構之功能框圖。
圖11的F11A~圖11的F11D是表示數據處理部中的印刷圖案數據的變形的一例之圖。
圖12的F12A~圖12的F12B是表示電磁波遮蔽材之剖面圖。
圖13的F13A~圖13的F13B是用於說明先前之印刷數據生成處理的圖。
圖14的F14A~圖14的F14B是用於說明先前之印刷數據生成處理的圖。
圖15是第1實施形態之印刷數據生成裝置的方塊圖。
圖16是表示第1實施形態之印刷數據生成方法的處理之流程圖。
圖17的F17A~圖17的F17E是用於說明基於第1實施形態之印刷數據生成方法之數據處理的圖。
圖18的F18A~圖18的F18C是用於說明基於第1實施形態之層數的減少的圖。
圖19是第2實施形態之印刷數據生成裝置的方塊圖。
圖20是表示第2實施形態之印刷數據生成方法的處理之流程圖。
圖21的F21A~圖21的F21E是用於說明基於第2實施形態之印刷數據生成方法之數據處理的圖。
圖22是第3實施形態之印刷數據生成裝置的方塊圖。
圖23是表示第3實施形態之印刷數據生成方法的處理之流程圖。
圖24的F24A~圖24的F24D是用於說明基於第3實施形態之印刷數據生成方法之數據處理的圖。
D11:三維結構資訊
D12:油墨三維結構數據
D13:移位處理後油墨三維結構數據
D14:印刷數據
L1、L2、L3:層
P1、P2、P3、P4:電子零件
P1A、P2A、P3A、P4A:頂面
SB:基板
SBA:零件安裝面
X、Y、Z:方向
Claims (16)
- 一種印刷數據生成裝置,其生成用於形成液體的三維結構體之印刷裝置的印刷數據,前述液體的三維結構體是依據前述印刷數據將液體賦予到在裝載面裝載有零件的基板的包含前述裝載面及零件頂面之凹凸面上來形成的, 前述印刷裝置具備: 液體吐出頭,具有吐出液體之噴嘴; 相對移動機構,使前述液體吐出頭和前述基板在與前述裝載面平行的方向上相對移動;及 控制裝置,依據前述印刷數據從前述噴嘴向前述基板的前述凹凸面吐出液體以在每次前述相對移動時使液體積層於前述凹凸面上, 前述印刷數據生成裝置具備: 至少1個處理器;及 至少1個儲存體,儲存用於由前述至少1個處理器執行的命令, 前述至少1個處理器進行如下處理: 獲取液體應形成的三維結構體的三維數據; 將前述三維數據沿與前述裝載面平行的方向分割而轉換成積層順序的複數個二維切片數據;及 進行將前述三維數據中的前述零件頂面的前述液體的積層方向的區域的數據向前述積層方向移位之第1移位處理、將前述複數個二維切片數據中的前述零件頂面的前述積層方向的區域的數據向前述積層方向移位之第2移位處理、及互換前述複數個二維切片數據的前述積層順序之互換處理中的任一個。
- 如請求項1所述之印刷數據生成裝置,其中 前述第1移位處理為將前述三維數據中的與前述零件頂面接觸的位置結合到與前述裝載面接觸的位置之處理。
- 如請求項1或請求項2所述之印刷數據生成裝置,其中 若將M及N設為滿足M≦N之整數,將前述複數個二維切片數據中的與前述裝載面接觸的最下層的二維切片數據設為第1層的二維切片數據,將與前述零件頂面接觸之層的二維切片數據設為第M層的二維切片數據,將前述積層方向的最上層的二維切片數據設為第N層的二維切片數據, 則前述第2移位處理為將第M層~第N層的二維切片數據的前述零件頂面的前述積層方向的區域分別結合到第1層~第(N-M+1)層之處理。
- 如請求項1至請求項3之任一項所述之印刷數據生成裝置,其中 若將N設為整數,則前述複數個二維切片數據包含從與前述裝載面接觸的最下層亦即第1層的二維切片數據至前述積層方向的最上層的二維切片數據亦即第N層的二維切片數據, 前述互換處理為針對前述複數個二維切片數據將第1層~第N層的二維切片數據分別轉換成第N層~第1層的二維切片數據之處理。
- 如請求項1至請求項4之任一項所述之印刷數據生成裝置,其中 前述至少1個處理器在前述零件頂面的邊緣部分的區域設置間隙而轉換成前述二維切片數據。
- 如請求項1至請求項5之任一項所述之印刷數據生成裝置,其中 前述至少1個處理器減少與前述零件的側面接觸的區域的液體的吐出量而轉換成前述二維切片數據。
- 如請求項1至請求項6之任一項所述之印刷數據生成裝置,其中 前述至少1個處理器依據前述凹凸面的資訊生成前述三維數據。
- 如請求項7所述之印刷數據生成裝置,其中 前述至少1個處理器依據藉由攝像機拍攝前述零件裝載於前述裝載面的基板之圖像獲取前述凹凸面的資訊。
- 如請求項1至請求項8之任一項所述之印刷數據生成裝置,其中 前述至少1個處理器將前述三維數據以藉由1次前述相對移動形成之油墨層的前述積層方向的高度分割而轉換成複數個二維切片數據。
- 一種印刷系統,其具備: 印刷裝置,其生成用於形成液體的三維結構體之印刷裝置的印刷數據,前述液體的三維結構體是依據前述印刷數據將液體賦予到在裝載面裝載有零件的基板的包含前述裝載面及零件頂面之凹凸面上來形成的,前述印刷裝置具備:液體吐出頭,具有吐出液體之噴嘴;相對移動機構,使前述液體吐出頭和前述基板在與前述裝載面平行的方向上相對移動;及控制裝置,依據前述印刷數據從前述噴嘴向前述基板的前述凹凸面吐出液體以在每次前述相對移動時使液體積層於前述凹凸面上;以及 如請求項1至請求項9之任一項所述之印刷數據生成裝置。
- 如請求項10所述之印刷系統,其具備朝向前述基板照射活性能量射線之光源, 前述相對移動機構使前述光源和前述基板在與前述裝載面平行的方向上相對移動, 前述液體具有活性能量射線硬化性, 前述控制裝置使在最初相對移動中對賦予到前述凹凸面之液體之前述活性能量射線的照射量比在第2次以後的相對移動中對所賦予之液體之前述活性能量射線的照射量相對減少。
- 如請求項10或請求項11所述之印刷系統,其中 前述液體具有絕緣性。
- 一種印刷數據生成方法,其生成用於形成液體的三維結構體之印刷裝置的印刷數據,前述液體的三維結構體是依據前述印刷數據將液體賦予到在裝載面裝載有零件的基板的包含前述裝載面及零件頂面之凹凸面上來形成的, 前述印刷裝置具備: 液體吐出頭,具有吐出液體之噴嘴; 相對移動機構,使前述液體吐出頭和前述基板在與前述裝載面平行的方向上相對移動;及 控制裝置,依據前述印刷數據從前述噴嘴向前述基板的前述凹凸面吐出液體以在每次前述相對移動時使液體積層於前述凹凸面上, 前述印刷數據生成方法具備: 獲取步驟,獲取液體應形成的三維結構體的三維數據; 轉換步驟,將前述三維數據沿與前述裝載面平行的方向分割而轉換成積層順序的複數個二維切片數據;及 處理步驟,進行將前述三維數據中的前述零件頂面的前述液體的積層方向的區域的數據向前述積層方向移位之第1移位處理、將前述複數個二維切片數據中的前述零件頂面的前述積層方向的區域的數據向前述積層方向移位之第2移位處理、及互換前述複數個二維切片數據的前述積層順序之互換處理中的任一個。
- 一種三維結構體之製造方法,其具備: 如請求項13所述之印刷數據生成方法;及 積層步驟,使具有吐出液體之噴嘴之液體吐出頭和在裝載面裝載零件且具有包含裝載面及零件頂面之凹凸面之基板在與前述裝載面平行的方向上相對移動,並且依據印刷數據從前述噴嘴向基板的凹凸面吐出液體以在每次前述相對移動時使液體積層於前述凹凸面上。
- 一種程式,其由電腦執行如請求項13所述之印刷數據生成方法。
- 一種記錄介質,其為非暫時性且電腦能夠讀取之記錄介質,並且記錄有如請求項15所述之程式。
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-
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