WO2016075822A1 - 配線基板作製方法および配線基板作製装置 - Google Patents
配線基板作製方法および配線基板作製装置 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2016075822A1 WO2016075822A1 PCT/JP2014/080243 JP2014080243W WO2016075822A1 WO 2016075822 A1 WO2016075822 A1 WO 2016075822A1 JP 2014080243 W JP2014080243 W JP 2014080243W WO 2016075822 A1 WO2016075822 A1 WO 2016075822A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- laser beam
- wiring
- wiring board
- line
- board manufacturing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
Definitions
- the present invention relates to a wiring board manufacturing method and a wiring board manufacturing apparatus for manufacturing a wiring board.
- Patent Document 1 discloses that a wiring pattern having an arbitrary width can be formed by appropriately controlling the beam spot width of a laser beam. JP 2006-32916 A
- the main object of the present invention is to efficiently irradiate a laser beam in a case where a conductive-containing ink is applied to a wiring line on a substrate and then a laser beam is irradiated along the wiring line.
- the present invention adopts the following means in order to achieve the main object described above.
- the wiring board manufacturing method of the present invention includes: A wiring board manufacturing method for manufacturing a wiring board by irradiating a laser beam along the wiring schedule line after applying conductive-containing ink to the wiring schedule line of the substrate,
- the gist is to use a laser beam having a substantially elliptical or substantially rectangular beam shape and to scan the laser beam so that the major axis direction coincides with the direction of the planned wiring line.
- the beam shape is substantially Using a laser beam having an elliptical shape or a substantially rectangular shape, the laser beam is scanned so that the major axis direction coincides with the direction of the wiring line.
- the laser beam can be applied to a wider area of the planned wiring line, compared with a case where a laser beam having a circular beam shape is scanned, so that the laser beam can be irradiated efficiently.
- the minor axis direction is the line width direction of the planned wiring line, it is possible to reduce the protrusion to both sides of the planned wiring line, and to suppress damage to the base material and waste of laser beam output. it can.
- the planned wiring line includes a curve
- the direction of the long axis direction may be changed so that the major axis direction coincides with the curve direction of the planned wiring line. it can. By doing so, it is possible to cope with the formation of a wiring pattern having a curve.
- a semiconductor laser can be used to irradiate a laser beam having a substantially elliptical beam shape.
- the orientation of the major axis direction can be changed by rotating the base material on the horizontal plane.
- a cylindrical lens can be used to irradiate a laser beam having a substantially elliptical beam shape, and the cylindrical lens rotates around the optical axis.
- the orientation of the major axis direction can be changed by rotating the base material on a horizontal plane.
- the laser beam in the wiring board manufacturing method of the present invention in which the orientation in the major axis direction is changed, can be irradiated with a laser beam having a substantially rectangular shape or a substantially elliptical shape through the slit, and around the optical axis of the slit It is also possible to change the orientation in the major axis direction by rotating the substrate or rotating the substrate on the horizontal plane.
- the wiring board manufacturing apparatus of the present invention is A wiring board manufacturing apparatus for manufacturing a wiring board by applying a laser beam along the wiring schedule line after applying the conductive containing ink to the wiring schedule line of the substrate, An irradiation means for irradiating a laser beam having a substantially elliptical or substantially rectangular beam shape; Scanning means for scanning the laser beam so that the major axis direction coincides with the direction of the planned wiring line; It is a summary to provide.
- the wiring board manufacturing apparatus of the present invention has a configuration for executing the above-described wiring board manufacturing method of the present invention, the same effects as the wiring board manufacturing method of the present invention can be obtained.
- the planned wiring line includes a curve, and includes a direction changing unit that changes the direction of the long axis direction so that the major axis direction coincides with the curve direction of the planned wiring line. It can also be.
- FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a laser irradiation device 36.
- FIG. 3 is a block diagram showing an electrical connection relationship of a control device 40 of the wiring board manufacturing apparatus 10.
- FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a wiring layer forming process executed by a CPU 41 of a control device 40. It is explanatory drawing which shows a mode that a laser beam is irradiated and electrically conductive wiring.
- FIG. It is explanatory drawing which shows a mode that the direction of the major axis of a laser beam is changed using the cylindrical lens 50.
- FIG. It is explanatory drawing which shows a mode that the beam shape is made into a substantially rectangular shape using the slit 60.
- FIG. It is explanatory drawing which shows a mode that a substantially rectangular laser beam is irradiated and wiring is electrically conductive.
- FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a wiring board manufacturing apparatus 10 as an embodiment of the present invention
- FIG. 2 shows a state in which conductive particle-containing ink applied to a planned wiring line is made conductive
- FIG. 3 is a block diagram showing an outline of the configuration of the laser irradiation device 36
- FIG. 4 is a block diagram showing an electrical connection relationship of the control device 40 of the wiring board manufacturing apparatus 10.
- the front (front) and rear (back) directions are the X direction
- the left-right direction is the Y direction.
- the wiring board manufacturing apparatus 10 includes a base 12, a transport device 16 installed on the base 12 and transporting the work table 14 in the Y direction, and a resin layer on the work table 14.
- a resin layer forming unit 20 for producing a resin base material
- a wiring layer forming unit 30 for forming a wiring pattern on the resin layer
- a control device 40 for controlling the entire apparatus.
- the transport device 16 includes, for example, a conveyor device, and drives the conveyor device to reciprocate the work table 14 in the Y direction.
- the resin layer forming unit 20 includes an ink head 22 capable of ejecting a UV curable resin ink, and a UV light irradiation device 26 capable of irradiating the resin ink ejected from the ink head 22 with UV light.
- an ink head 22 capable of ejecting a UV curable resin ink
- a UV light irradiation device 26 capable of irradiating the resin ink ejected from the ink head 22 with UV light.
- the ink head 22 is configured as a line head in which a plurality of nozzles are arranged in the X direction.
- the ink head 22 applies (prints) a rectangular resin layer by ejecting resin ink from all the nozzles while conveying (moving forward) the work table 14 in the Y direction by the conveying device 16.
- the ink head 22 may eject the resin ink at a higher density than the nozzle pitch by shifting in the X direction by a half pitch or a quarter pitch of the nozzle pitch using a driving device.
- resin ink may be ejected while scanning the carriage.
- the UV light irradiation device 26 is configured to be able to irradiate line-shaped UV light in the X direction.
- the UV light irradiation device 26 irradiates the rectangular resin layer applied to the work table 14 with linear (X direction) UV light while transporting (returning) the work table 14 in the Y direction.
- the applied resin layers are sequentially cured.
- a mercury lamp, a metal halide lamp, or the like can be used as the UV light irradiation device 26.
- the resin layer forming unit 20 thus repeats the application of the resin layer by the ink head 22 and the curing of the resin layer by the UV light irradiation device 26 a plurality of times, thereby laminating the resin layers, and having a predetermined thickness.
- a resin base material is formed.
- the wiring forming unit 30 includes an ink head 32 capable of discharging conductive particle-containing ink in which conductive particles such as metal nanoparticles are dispersed in a dispersant, and a laser beam applied to the conductive particle-containing ink discharged from the ink head 32. And a laser irradiation device 36 for irradiating.
- the ink head 32 is configured as a line head in which a plurality of nozzles are arranged in the X direction.
- the ink head 32 discharges the conductive particle-containing ink from the corresponding nozzle while transporting the work table 14 in the Y direction by the transport device 16, so that the conductive particles are disposed at an arbitrary position on the resin layer (resin base material).
- the contained ink can be applied (printed).
- the ink head 32 forms a wiring layer on the resin layer (resin base material) by discharging conductive particle-containing ink from a corresponding nozzle along a predetermined wiring line.
- the laser irradiation device 36 is mounted on a carriage 35 that can move in the X direction by driving a carriage motor (not shown). By moving 14 in the Y direction, the laser beam is scanned along a planned wiring line (wiring layer) on the resin substrate formed on the work table 14. The wiring layer is made conductive by decomposing the dispersant around the conductive particles by the laser beam.
- the laser irradiation device 36 is a semiconductor laser having a substantially elliptical beam shape, and can be rotated around the optical axis of the laser beam by driving a rotary motor (not shown). It is fixed to the carriage 35 via a holder 37. Therefore, the laser irradiation device 36 can freely change the direction of the major axis of the substantially elliptical laser beam.
- the wiring layer forming unit 30 thus repeats the application of the conductive particle-containing ink by the ink head 32 and the conduction of the conductive particle-containing ink by the laser irradiation device 36 a plurality of times, thereby making the wiring layer conductive. Lamination is performed to form a wiring pattern on the resin substrate.
- the control device 40 is configured as a microprocessor centered on a CPU 41, and includes a ROM 42, an HDD 43, a RAM 44, and an input / output interface 45 in addition to the CPU 41. These are electrically connected via a bus 46.
- the control device 40 inputs and outputs a detection signal from a position detection sensor that detects the position of the work table 14 in the Y direction, a detection signal from the position detection sensor that detects the position of the carriage 35 in the X direction, and the like. It is entered through the interface.
- a control signal to the circuit 28, a control signal to the drive circuit 34 that drives the ink head 32, a control signal to the drive circuit 38 that drives the carriage 35 (carriage motor), the laser irradiation device 36, and the rotation holder 37 (rotation motor). are output via the input / output interface 45.
- FIG. 5 is a flowchart showing an example of the wiring layer forming process executed by the CPU 41 of the control device 40. This process is executed after the resin base material is produced on the work table 14 by the resin layer forming unit 20.
- the CPU 41 of the control device 40 first causes the transport device 16 and the ink to discharge the conductive particle-containing ink along the planned wiring line while the work table 14 moves in the Y direction.
- the head 32 is controlled (S100).
- the CPU 41 controls the carriage 35 and the conveying device 16 so that the laser irradiation device 36 moves relative to the irradiation start point with respect to the resin base material coated with the conductive particle-containing ink (S110).
- the rotary holder 37 is controlled so that the long axis of the laser beam coincides with the direction of the wiring line (S120).
- the CPU 41 controls the laser irradiation device 36 so that laser beam irradiation is started (S130), and controls the carriage 35 and the conveying device 16 so that the laser beam is scanned along the planned wiring line (S140). ).
- the conductive particle-containing ink applied to the planned wiring line is decomposed and made conductive by the irradiation of the laser beam to form a wiring pattern.
- the CPU 41 determines whether the laser beam has reached the bending point of the planned wiring line (S150) and whether it has reached the end point (S160). If the CPU 41 determines that the laser beam has not reached the inflection point of the planned wiring line, that is, the direction of the planned wiring line is the straight direction, the CPU 41 returns to S140 and continues scanning the laser beam. When it is determined that the bending point has been reached, the rotation holder 37 is controlled so that the major axis direction of the substantially elliptical laser beam coincides with the bending direction of the planned wiring line (S170), and the process returns to S140 to scan the laser beam. Continue.
- processing of S170 is performed when the laser beam having a substantially elliptical shape changes the direction of the major axis so that the laser beam does not protrude around the bending point when the bending point of the planned wiring line is bent. Irradiation may be turned off.
- the CPU 41 determines in S160 that the laser beam has reached the end point of the planned wiring line, the CPU 41 controls the laser irradiation device 36 so that the irradiation of the laser beam is completed (S180), and the wiring layer forming process is completed.
- FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state in which a wiring pattern is made conductive by irradiating a laser beam.
- FIG. 6A shows a case where the laser irradiation apparatus 36 of the embodiment that irradiates a laser beam having a substantially elliptical beam shape
- FIG. 6B shows a comparison in which a laser beam having a circular beam shape is irradiated.
- the case where the laser irradiation apparatus of an example is used is shown.
- the irradiation region is expanded in the direction of the planned wiring line by matching the long axis direction of the laser beam with the direction of the planned wiring line.
- the short axis direction is the line width direction of the planned wiring line
- the irradiation area in the direction of the planned wiring line and the irradiation area in the line width direction become the diameter of the laser beam, so that the irradiation area in the direction of the planned wiring line becomes narrow, Projection to both sides of the planned wiring line increases.
- the laser beam does not protrude from both sides of the planned wiring line. Irradiation time must be long, and it takes time to fabricate the wiring board.
- the wiring board manufacturing apparatus 10 of the embodiment described above includes the laser irradiation device 36 that can irradiate a laser beam having a substantially elliptical beam shape, and the major axis direction of the substantially elliptical shape matches the direction of the planned wiring line. Scan the laser beam. Thereby, compared with the case of scanning a laser beam having a circular beam shape, the irradiation region of the laser beam with respect to the direction of the planned wiring line can be widened, so that the laser beam can be irradiated efficiently.
- the minor axis direction is the line width direction of the planned wiring line, it is possible to reduce the protrusion to both sides of the planned wiring line, and to suppress damage to the base material and waste of laser beam output.
- the wiring board manufacturing apparatus 10 of the embodiment includes the rotation holder 37 that rotates the long axis of the laser beam, even if the wiring line has a curve, the laser beam is irradiated along the curve of the wiring line. can do.
- the wiring board manufacturing apparatus 10 of the embodiment scans while continuously irradiating the laser beam along the wiring line
- the invention is not limited to this, and the laser beam is projected along the wiring line. It is good also as what irradiates intermittently.
- the laser irradiation device 36 is attached to the rotation holder 37 to change the direction of the long axis direction of the laser beam by the rotation holder 37.
- the present invention is not limited to this.
- the work table 14 may be provided with a rotation mechanism, and the work table 14 may be rotated by the rotation mechanism so that the direction of the long axis of the laser beam is changed relative to the work table 14.
- the wiring board manufacturing apparatus 10 of the embodiment uses a semiconductor laser as the laser irradiation apparatus 36 to make the beam shape a substantially elliptical shape, but is not limited to this, for example, as illustrated in FIG.
- the cylindrical lens 50 may be used to change the beam shape to a substantially elliptical shape.
- the cylindrical lens 50 may be provided with a rotation mechanism, and the cylindrical lens 50 may be rotated by the rotation mechanism to change the direction of the long axis of the laser beam, or the work table may be rotated to rotate the work table.
- the direction of the long axis of the laser beam may be relatively changed.
- the beam shape of the laser beam may be changed to a substantially rectangular shape by using a slit 60 in which a substantially rectangular opening is formed.
- the direction of the long axis of the laser beam may be changed by rotating the slit 60, or the direction of the long axis of the laser beam may be changed relative to the work table by rotating the work table. It is good also as what to do.
- FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state in which the wiring is made conductive by irradiating a substantially rectangular laser beam. Irradiation of the substantially rectangular laser beam can be performed by scanning the laser beam so that the major axis direction coincides with the direction of the planned wiring line, as in FIG.
- the slit 60 is not limited to changing the direction of the long axis by rotating the substantially rectangular opening, and may change the direction of the long axis by changing the shape of the opening itself. .
- the slit 60 is not limited to having a substantially rectangular opening, and may have a substantially elliptical opening.
- the resin layer is applied by the ink head 22 and the UV light is irradiated by the UV light irradiation device 26 by one reciprocation of the work table 14.
- the present invention is not limited to this. Instead of applying the resin layer by the ink head 22 a plurality of times by the reciprocating motion of the work table 14, the UV light irradiation by the UV light irradiation device 26 is collectively performed on the plurality of resin layers. It is good.
- the resin base material corresponds to “base material”
- the laser irradiation device 36 corresponds to “irradiation means”
- the transport device 16 and the carriage 35 correspond to “scanning means”.
- the rotary holder 37 corresponds to “direction changing means”.
- this invention is not limited to the Example mentioned above at all, and as long as it belongs to the technical scope of this invention, it cannot be overemphasized that it can implement with a various aspect.
- the present invention can be used in the manufacturing industry of wiring board manufacturing apparatuses.
- Wiring board production device 12 base, 14 work table, 16 transport device, 18 drive circuit, 20 resin layer forming unit, 22 ink head, 24 drive circuit, 26 UV light irradiation device, 28 drive circuit, 30 wiring layer formation Unit, 32 ink head, 34 drive circuit, 35 carriage, 36 laser irradiation device, 37 rotation holder, 38 drive circuit, 40 control device, 41 CPU, 42 ROM, 43 HDD, 44 RAM, 45 I / O interface, 46 bus, 50 cylindrical lenses, 60 slits.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
配線基板作製装置は、ビーム形状が略楕円形状のレーザービームを照射可能なレーザー照射装置と、レーザービームの長軸を回転させる回転ホルダーとを備え、樹脂基材の配線予定ラインに塗布された導電性粒子含有インクにレーザービームを照射することにより導電化して、配線基板を作製する。レーザービームの照射は、略楕円形状の長軸方向が配線予定ラインの方向に一致するようレーザービームを走査することにより行う。これにより、ビーム形状が円形のレーザービームを走査する場合に比して、配線予定ラインのより広範な領域にレーザービームを照射することができるため、レーザービームの照射を効率よく行うことができる。また、短軸方向が配線予定ラインの線幅方向となるため、配線予定ラインの両サイドへのはみ出しを少なくすることができる。
Description
本発明は、配線基板を作製する配線基板作製方法および配線基板作製装置に関する。
従来より、樹脂基材上の配線予定ラインに導電性粒子を含有する導電性含有インクを塗布した後、配線予定ラインに沿ってレーザービームを照射することによりインクを焼成して配線パターンを形成するものが知られている。例えば、特許文献１には、レーザービームのビームスポット幅を適宜制御することにより、任意の幅の配線パターンを形成できることが開示されている。
特開２００６－３２９１６号公報
しかしながら、ビーム形状が円形のレーザービームを焼成に用いる場合、配線パターンの線幅に合わせてビーム径を制御すると、照射スポットが小さくなるため、レーザービームの走査に時間がかかってしまう。一方、配線パターンの線幅よりも大きな径のレーザービームを用いた場合、配線パターンの両サイドへのビームのはみ出しが多くなるため、樹脂基材へのダメージや出力の無駄が問題となる。
本発明は、基材の配線予定ラインに導電性含有インクを塗布した後、配線予定ラインに沿ってレーザービームを照射するものにおいて、レーザービームの照射を効率よく行うことを主目的とする。
本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明の配線基板作製方法は、
基材の配線予定ラインに導電性含有インクを塗布した後、前記配線予定ラインに沿ってレーザービームを照射することにより配線基板を作製する配線基板作製方法であって、
ビーム形状が略楕円形状または略長方形状のレーザービームを用いて、長軸方向が前記配線予定ラインの方向に一致するよう前記レーザービームを走査する
ことを要旨とする。
基材の配線予定ラインに導電性含有インクを塗布した後、前記配線予定ラインに沿ってレーザービームを照射することにより配線基板を作製する配線基板作製方法であって、
ビーム形状が略楕円形状または略長方形状のレーザービームを用いて、長軸方向が前記配線予定ラインの方向に一致するよう前記レーザービームを走査する
ことを要旨とする。
この本発明の配線基板作製方法では、基材の配線予定ラインに導電性含有インクを塗布した後、配線予定ラインに沿ってレーザービームを照射することにより配線基板を作製する際、ビーム形状が略楕円形状または略長方形状のレーザービームを用いて、長軸方向が配線予定ラインの方向に一致するようレーザービームを走査する。これにより、ビーム形状が円形のレーザービームを走査する場合に比して、配線予定ラインのより広範な領域にレーザービームを照射することができるため、レーザービームの照射を効率よく行うことができる。また、短軸方向が配線予定ラインの線幅方向となるため、配線予定ラインの両サイドへのはみ出しを少なくすることができ、基材へのダメージやレーザービームの出力の無駄を抑制することができる。
こうした本発明の配線基板作製方法において、前記配線予定ラインは、曲線を含み、長軸方向が前記配線予定ラインの曲線の方向に一致するよう該長軸方向の向きを変更するものとすることもできる。こうすれば、曲線を有する配線パターンの形成にも対応することができる。
長軸方向の向きを変更する態様の本発明の配線基板作製方法において、半導体レーザーを用いてビーム形状が略楕円形状のレーザービームを照射可能であり、前記半導体レーザーの光軸周りの回転または前記基材の水平面上の回転によって、長軸方向の向きを変更するものとすることもできる。または、長軸方向の向きを変更する態様の本発明の配線基板作製方法において、シリンドリカルレンズを用いてビーム形状が略楕円形状のレーザービームを照射可能であり、前記シリンドリカルレンズの光軸周りの回転または前記基材の水平面上の回転によって、長軸方向の向きを変更するものとすることもできる。或いは、長軸方向の向きを変更する態様の本発明の配線基板作製方法において、スリットを介してビーム形状が略長方形状または略楕円形状のレーザービームを照射可能であり、前記スリットの光軸周りの回転または前記基材の水平面上の回転によって、長軸方向の向きを変更するものとすることもできる。
本発明の配線基板作製装置は、
基材の配線予定ラインに導電性含有インクを塗布した後、前記配線予定ラインに沿ってレーザービームを照射することにより配線基板を作製する配線基板作製装置であって、
ビーム形状が略楕円形状または略長方形状のレーザービームを照射する照射手段と、
長軸方向が前記配線予定ラインの方向に一致するように前記レーザービームを走査する走査手段と、
を備えることを要旨とする。
基材の配線予定ラインに導電性含有インクを塗布した後、前記配線予定ラインに沿ってレーザービームを照射することにより配線基板を作製する配線基板作製装置であって、
ビーム形状が略楕円形状または略長方形状のレーザービームを照射する照射手段と、
長軸方向が前記配線予定ラインの方向に一致するように前記レーザービームを走査する走査手段と、
を備えることを要旨とする。
この本発明の配線基板作製装置では、上述した本発明の配線基板作製方法を実行するための構成を備えるため、本発明の配線基板作製方法と同様の効果を奏することができる。
こうした本発明の配線基板作製装置において、前記配線予定ラインは、曲線を含み、長軸方向が前記配線予定ラインの曲線の方向に一致するよう該長軸方向の向きを変更する方向変更手段を備えるものとすることもできる。
次に、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施例としての配線基板作製装置１０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、配線予定ラインに塗布された導電性粒子含有インクを導電化する様子を示す説明図であり、図３は、レーザー照射装置３６の構成の概略を示す構成図であり、図４は、配線基板作製装置１０の制御装置４０の電気的な接続関係を示すブロック図である。なお、図１および図２において、前（手前）後（奥）方向がＸ方向であり、左右方向がＹ方向である。
実施例の配線基板作製装置１０は、図１に示すように、基台１２と、基台１２上に設置され作業台１４をＹ方向に搬送する搬送装置１６と、作業台１４上に樹脂層を積層して樹脂基材を作製する樹脂層形成ユニット２０と、樹脂層上に配線パターンを形成する配線層形成ユニット３０と、装置全体をコントロールする制御装置４０（図４参照）とを備える。
搬送装置１６は、例えば、コンベア装置を備え、コンベア装置を駆動することにより作業台１４をＹ方向に往復動させる。
樹脂層形成ユニット２０は、図１に示すように、ＵＶ硬化性の樹脂インクを吐出可能なインクヘッド２２と、インクヘッド２２から吐出された樹脂インクにＵＶ光を照射可能なＵＶ光照射装置２６とを備える。
インクヘッド２２は、本実施例では、Ｘ方向に複数のノズルが配列されたラインヘッドとして構成されている。このインクヘッド２２は、搬送装置１６により作業台１４をＹ方向に搬送（往動）しながら全てのノズルから樹脂インクを吐出することで、矩形形状の樹脂層を塗布（印刷）する。なお、インクヘッド２２は、駆動装置を用いてノズルピッチの半ピッチ分や１／４ピッチ分だけＸ方向にずらすことでノズルピッチよりも高密度に樹脂インクを吐出するようにしてもよいし、Ｘ方向に走査可能なキャリッジに搭載されるシリアルヘッドとして構成することでキャリッジを走査しながら樹脂インクを吐出するようにしてもよい。
ＵＶ光照射装置２６は、Ｘ方向にライン状のＵＶ光を照射可能に構成されている。このＵＶ光照射装置２６は、作業台１４をＹ方向に搬送（復動）しながら作業台１４に塗布された矩形形状の樹脂層にライン状（Ｘ方向）のＵＶ光を照射していくことにより、塗布された樹脂層を順次硬化させる。ＵＶ光照射装置２６は、例えば、水銀ランプやメタルハライドランプ等を用いることができる。
樹脂層形成ユニット２０は、こうしてインクヘッド２２による樹脂層の塗布とＵＶ光照射装置２６による樹脂層の硬化とを複数回に亘って繰り返すことで、樹脂層を積層していき、所定厚さの樹脂基材を形成する。
配線形成ユニット３０は、金属ナノ粒子等の導電性粒子が分散剤に分散された導電性粒子含有インクを吐出可能なインクヘッド３２と、インクヘッド３２から吐出された導電性粒子含有インクにレーザービームを照射するレーザー照射装置３６とを備える。
インクヘッド３２は、本実施例では、Ｘ方向に複数のノズルが配列されたラインヘッドとして構成されている。インクヘッド３２は、搬送装置１６により作業台１４をＹ方向に搬送しながら対応するノズルから導電性粒子含有インクを吐出することで、樹脂層（樹脂基材）上の任意の位置に導電性粒子含有インクを塗布（印刷）することができる。具体的には、インクヘッド３２は、予め定められた配線予定ラインに沿って対応するノズルから導電性粒子含有インクを吐出することにより、樹脂層（樹脂基材）上に配線層を形成する。
レーザー照射装置３６は、図２に示すように、キャリッジモーター（図示せず）の駆動によりＸ方向の移動が可能なキャリッジ３５に搭載されており、レーザー照射装置３６のＸ方向の移動と作業台１４のＹ方向の移動とによって、作業台１４に形成された樹脂基材上の配線予定ライン（配線層）に沿ってレーザービームを走査する。配線層は、レーザービームによって導電性粒子の周囲の分散剤が分解されることで、導電化する。また、レーザー照射装置３６は、図３に示すように、ビーム形状が略楕円形状となる半導体レーザーであり、回転モーター（図示せず）の駆動によりレーザービームの光軸周りに回転が可能な回転ホルダー３７を介してキャリッジ３５に固定されている。したがって、レーザー照射装置３６は、略楕円形状のレーザービームの長軸の向きを自由に変更することができる。
配線層形成ユニット３０は、こうしてインクヘッド３２による導電性粒子含有インクの塗布とレーザー照射装置３６による導電性粒子含有インクの導電化とを複数回に亘って繰り返すことで、配線層を導電化しながら積層していき、樹脂基材上に配線パターンを形成する。
制御装置４０は、図４に示すように、ＣＰＵ４１を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ４１の他に、ＲＯＭ４２と、ＨＤＤ４３と、ＲＡＭ４４と、入出力インタフェース４５とを備える。これらは、バス４６を介して電気的に接続されている。制御装置４０には、図示しないが、作業台１４のＹ方向の位置を検知する位置検知センサからの検知信号やキャリッジ３５のＸ方向の位置を検知する位置検知センサからの検知信号などが入出力インターフェースを介して入力されている。また、制御装置４０からは、搬送装置１６（コンベア装置）を駆動する駆動回路１８への制御信号や、インクヘッド２２を駆動する駆動回路２４への制御信号、ＵＶ光照射装置２６を駆動する駆動回路２８への制御信号、インクヘッド３２を駆動する駆動回路３４への制御信号、キャリッジ３５（キャリッジモーター）やレーザー照射装置３６，回転ホルダー３７（回転モーター）を駆動する駆動回路３８への制御信号などが入出力インターフェース４５を介して出力されている。
次に、こうして構成された実施例の配線基板作製装置１０の動作、特に、樹脂基材上に配線パターンを形成する際の動作について説明する。図５は、制御装置４０のＣＰＵ４１により実行される配線層形成処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、樹脂層形成ユニット２０により作業台１４上に樹脂基材が作製された後に実行される。
配線層形成処理が実行されると、制御装置４０のＣＰＵ４１は、まず、作業台１４がＹ方向に移動しながら配線予定ラインに沿って導電性粒子含有インクが吐出されるよう搬送装置１６とインクヘッド３２とを制御する（Ｓ１００）。次に、ＣＰＵ４１は、導電性粒子含有インクが塗布された樹脂基材に対してレーザー照射装置３６が照射開始ポイントに相対的に移動するようにキャリッジ３５および搬送装置１６を制御すると共に（Ｓ１１０）、レーザービームの長軸が配線予定ラインの方向に一致するよう回転ホルダー３７を制御する（Ｓ１２０）。続いて、ＣＰＵ４１は、レーザービームの照射が開始されるようレーザー照射装置３６を制御し（Ｓ１３０）、配線予定ラインに沿ってレーザービームが走査されるようキャリッジ３５および搬送装置１６を制御する（Ｓ１４０）。これにより、配線予定ラインに塗布された導電性粒子含有インクは、レーザービームの照射によって導電性粒子の周囲にある分散剤が分解されて導電化し、配線パターンを形成することになる。
次に、ＣＰＵ４１は、レーザービームが配線予定ラインの屈曲点に到達したか否か（Ｓ１５０）、終点に達したか否か（Ｓ１６０）、をそれぞれ判定する。ＣＰＵ４１は、レーザービームが配線予定ラインの屈曲点に到達していない、即ち配線予定ラインの方向が直進方向と判定すると、Ｓ１４０に戻ってレーザービームの走査を継続し、レーザービームが配線予定ラインの屈曲点に到達したと判定すると、略楕円形状のレーザービームの長軸方向が配線予定ラインの屈曲の方向に一致するよう回転ホルダー３７を制御して（Ｓ１７０）、Ｓ１４０に戻ってレーザービームの走査を継続する。なお、Ｓ１７０の処理は、略楕円形状のレーザービームが配線予定ラインの屈曲点を曲がる際、屈曲点の周りでレーザービームのはみ出しが生じないよう長軸の向きを変更している間レーザービームの照射をオフしてもよい。
そして、ＣＰＵ４１は、Ｓ１６０でレーザービームが配線予定ラインの終点に達したと判定すると、レーザービームの照射が終了するようレーザー照射装置３６を制御して（Ｓ１８０）、配線層形成処理を終了する。
図６は、レーザービームを照射して配線パターンを導電化する様子を示す説明図である。図６（ａ）はビーム形状が略楕円形状のレーザービームを照射する実施例のレーザー照射装置３６を用いた場合を示し、図６（ｂ）はビーム形状が円形状のレーザービームを照射する比較例のレーザー照射装置を用いた場合を示す。実施例のレーザー照射装置３６を用いた場合、図６（ａ）に示すように、レーザービームの長軸方向を配線予定ラインの方向に一致させることで、配線予定ラインの方向に照射領域を広げることができるため、レーザービームの照射を効率よく行うことができる。また、短軸方向が配線予定ラインの線幅方向となるため、配線予定ラインの両サイドへのはみ出しが少なく、基材へのダメージやレーザービームの出力の無駄が抑制される。これに対して、変形例のレーザー照射装置を用いた場合、配線予定ラインの方向および線幅方向の照射領域はレーザービームの直径となるため、配線予定ラインの方向の照射領域が狭くなると共に、配線予定ラインの両サイドへのはみ出しが多くなる。尚、ビーム形状が円形状のレーザービームのビーム径を配線予定ラインの線幅に合わせた比較例のレーザー照射装置を用いた場合、配線予定ラインの両サイドへのはみ出しはなくなるが、レーザービームの照射時間が長くならざるを得ず、配線基板の作製に時間がかかる。
以上説明した実施例の配線基板作製装置１０は、ビーム形状が略楕円形状のレーザービームを照射可能なレーザー照射装置３６を備え、略楕円形状の長軸方向が配線予定ラインの方向に一致するようレーザービームを走査する。これにより、ビーム形状が円形のレーザービームを走査する場合に比して、配線予定ラインの方向に対するレーザービームの照射領域を広げることができるため、レーザービームの照射を効率よく行うことができる。また、短軸方向が配線予定ラインの線幅方向となるため、配線予定ラインの両サイドへのはみ出しを少なくすることができ、基材へのダメージやレーザービームの出力の無駄を抑制することができる。しかも、実施例の配線基板作製装置１０は、レーザービームの長軸を回転させる回転ホルダー３７を備えるから、配線予定ラインが曲線を有するものとしても、配線予定ラインの曲線に沿ってレーザービームを照射することができる。
実施例の配線基板作製装置１０は、配線予定ラインに沿ってレーザービームを連続的に照射しながら走査するものとしたが、これに限定されるものではなく、配線予定ラインに沿ってレーザービームを間欠的に照射するものとしてもよい。
実施例の配線基板作製装置１０は、レーザー照射装置３６を回転ホルダー３７に取り付けることにより、回転ホルダー３７によってレーザービームの長軸方向の向きを変更するものとしたが、これに限定されるものではなく、作業台１４に回転機構を設け、回転機構によって作業台１４を回転させることで、作業台１４に対してレーザービームの長軸の向きを相対的に変更するものとしてもよい。
実施例の配線基板作製装置１０は、レーザー照射装置３６として半導体レーザーを用いることでビーム形状を略楕円形状としたが、これに限定されるものではなく、例えば、図７に例示するように、シリンドリカルレンズ５０を用いてビーム形状を略楕円形状に変化させるものとしてもよい。この場合、シリンドリカルレンズ５０に回転機構を設けて回転機構によってシリンドリカルレンズ５０を回転させることでレーザービームの長軸の向きを変更するものとしてもよいし、作業台を回転させることで作業台に対してレーザービームの長軸の向きを相対的に変更するものとしてもよい。
また、図８に示すように、略長方形状の開口部を形成したスリット６０を用いてレーザービームのビーム形状を略長方形状に変化させてもよい。この場合、スリット６０を回転させることでレーザービームの長軸の向きを変更するものとしてもよいし、作業台を回転させることで作業台に対してレーザービームの長軸の向きを相対的に変更するものとしてもよい。図９は、略長方形状のレーザービームを照射して配線を導電化する様子を示す説明図である。略長方形状のレーザービームの照射は、図６と同様に、長軸方向が配線予定ラインの方向に一致するようにレーザービームを走査することにより行うことができる。なお、スリット６０は、略長方形状の開口部を回転させることにより長軸の向きを変更するものに限られず、開口部自体の形状を変化させることにより長軸の向きを変更するものとしてもよい。また、スリット６０は、略長方形状の開口部を有するものに限られず、略楕円形状の開口部を有するものとしてもよい。
実施例の配線基板作製装置１０では、作業台１４の１回の往復動でインクヘッド２２による樹脂層の塗布とＵＶ光照射装置２６によるＵＶ光の照射とを行うものとしたが、これに限定されるものではなく、作業台１４の往復動でインクヘッド２２による樹脂層の塗布を複数回行った後に、複数の樹脂層に対してＵＶ光照射装置２６によるＵＶ光の照射をまとめて行うものとしてもよい。
ここで、本実施例の主要な要素と発明の開示の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。即ち、樹脂基材が「基材」に相当し、レーザー照射装置３６が「照射手段」に相当し、搬送装置１６およびキャリッジ３５が「走査手段」に相当する。また、回転ホルダ－３７が「方向変更手段」に相当する。
なお、本発明は上述した実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
本発明は、配線基板作製装置の製造産業などに利用可能である。
１０ 配線基板作製装置、１２ 基台、１４ 作業台、１６ 搬送装置、１８ 駆動回路、２０ 樹脂層形成ユニット、２２ インクヘッド、２４ 駆動回路、２６ ＵＶ光照射装置、２８ 駆動回路、３０ 配線層形成ユニット、３２ インクヘッド、３４ 駆動回路、３５ キャリッジ、３６ レーザー照射装置、３７ 回転ホルダー、３８ 駆動回路、４０ 制御装置、４１ ＣＰＵ、４２ ＲＯＭ、４３ ＨＤＤ、４４ ＲＡＭ、４５ 入出力インターフェース、４６ バス、５０ シリンドリカルレンズ、６０ スリット。
Claims (7)
- 基材の配線予定ラインに導電性含有インクを塗布した後、前記配線予定ラインに沿ってレーザービームを照射することにより配線基板を作製する配線基板作製方法であって、
ビーム形状が略楕円形状または略長方形状のレーザービームを用いて、長軸方向が前記配線予定ラインの方向に一致するよう前記レーザービームを走査する
ことを特徴とする配線基板作製方法。 - 請求項１記載の配線基板作製方法であって、
前記配線予定ラインは、曲線を含み、
長軸方向が前記配線予定ラインの曲線の方向に一致するよう該長軸方向の向きを変更する
ことを特徴とする配線基板作製方法。 - 請求項２記載の配線基板作製方法であって、
半導体レーザーを用いてビーム形状が略楕円形状のレーザービームを照射可能であり、
前記半導体レーザーの光軸周りの回転または前記基材の水平面上の回転によって、長軸方向の向きを変更する
ことを特徴とする配線基板作製方法。 - 請求項２記載の配線基板作製方法であって、
シリンドリカルレンズを用いてビーム形状が略楕円形状のレーザービームを照射可能であり、
前記シリンドリカルレンズの光軸周りの回転または前記基材の水平面上の回転によって、長軸方向の向きを変更する
ことを特徴とする配線基板作製方法。 - 請求項２記載の配線基板作製方法であって、
スリットを介してビーム形状が略長方形状または略楕円形状のレーザービームを照射可能であり、
前記スリットの光軸周りの回転または前記基材の水平面上の回転によって、長軸方向の向きを変更する
ことを特徴とする配線基板作製方法。 - 基材の配線予定ラインに導電性含有インクを塗布した後、前記配線予定ラインに沿ってレーザービームを照射することにより配線基板を作製する配線基板作製装置であって、
ビーム形状が略楕円形状または略長方形状のレーザービームを照射する照射手段と、
長軸方向が前記配線予定ラインの方向に一致するように前記レーザービームを走査する走査手段と、
を備えることを特徴とする配線基板作製装置。 - 請求項６記載の配線基板作製装置であって、
前記配線予定ラインは、曲線を含み、
長軸方向が前記配線予定ラインの曲線の方向に一致するよう該長軸方向の向きを変更する方向変更手段を備える
ことを特徴とする配線基板作製装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016558836A JPWO2016075822A1 (ja) | 2014-11-14 | 2014-11-14 | 配線基板作製方法および配線基板作製装置 |
| PCT/JP2014/080243 WO2016075822A1 (ja) | 2014-11-14 | 2014-11-14 | 配線基板作製方法および配線基板作製装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2014/080243 WO2016075822A1 (ja) | 2014-11-14 | 2014-11-14 | 配線基板作製方法および配線基板作製装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2016075822A1 true WO2016075822A1 (ja) | 2016-05-19 |
Family
ID=55953935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2014/080243 WO2016075822A1 (ja) | 2014-11-14 | 2014-11-14 | 配線基板作製方法および配線基板作製装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPWO2016075822A1 (ja) |
| WO (1) | WO2016075822A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018525838A (ja) * | 2015-08-18 | 2018-09-06 | エム−ソルブ リミテッドＭ−Ｓｏｌｖ Ｌｔｄ． | 導電トラックの形成方法および装置 |
| WO2019030850A1 (ja) * | 2017-08-09 | 2019-02-14 | 株式会社Ｆｕｊｉ | 配線形成方法、および配線形成装置 |
| WO2019167156A1 (ja) * | 2018-02-28 | 2019-09-06 | 株式会社Ｆｕｊｉ | 配線形成装置および配線形成方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03267374A (ja) * | 1990-03-19 | 1991-11-28 | Nec Corp | レーザｃｖｄ装置 |
| JPH11311748A (ja) * | 1998-04-28 | 1999-11-09 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置 |
| JP2006278394A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Seiko Epson Corp | 機能性膜パターン形成装置、機能性膜パターン形成方法、電磁波照射装置、および電子機器 |
-
2014
- 2014-11-14 WO PCT/JP2014/080243 patent/WO2016075822A1/ja active Application Filing
- 2014-11-14 JP JP2016558836A patent/JPWO2016075822A1/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03267374A (ja) * | 1990-03-19 | 1991-11-28 | Nec Corp | レーザｃｖｄ装置 |
| JPH11311748A (ja) * | 1998-04-28 | 1999-11-09 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置 |
| JP2006278394A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Seiko Epson Corp | 機能性膜パターン形成装置、機能性膜パターン形成方法、電磁波照射装置、および電子機器 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018525838A (ja) * | 2015-08-18 | 2018-09-06 | エム−ソルブ リミテッドＭ−Ｓｏｌｖ Ｌｔｄ． | 導電トラックの形成方法および装置 |
| US10882136B2 (en) | 2015-08-18 | 2021-01-05 | M-Solv Ltd. | Method and apparatus for forming a conductive track |
| JP7079727B2 (ja) | 2015-08-18 | 2022-06-02 | エム－ソルブ リミテッド | 導電トラックの形成方法および装置 |
| WO2019030850A1 (ja) * | 2017-08-09 | 2019-02-14 | 株式会社Ｆｕｊｉ | 配線形成方法、および配線形成装置 |
| WO2019167156A1 (ja) * | 2018-02-28 | 2019-09-06 | 株式会社Ｆｕｊｉ | 配線形成装置および配線形成方法 |
| JPWO2019167156A1 (ja) * | 2018-02-28 | 2020-10-22 | 株式会社Ｆｕｊｉ | 配線形成装置および配線形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2016075822A1 (ja) | 2017-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6441955B2 (ja) | 配線基板作製方法および配線基板作製装置 | |
| WO2016075822A1 (ja) | 配線基板作製方法および配線基板作製装置 | |
| JP6194758B2 (ja) | 液体噴射装置 | |
| JP6615903B2 (ja) | レーザ照射装置 | |
| JP6479957B2 (ja) | 形成方法及び形成装置 | |
| JP2010253492A (ja) | レーザー溶接装置 | |
| JP6274832B2 (ja) | 薄膜形成方法及び薄膜形成装置 | |
| JPWO2019058515A1 (ja) | 半硬化層の形成方法及び半硬化層形成装置 | |
| WO2016189577A1 (ja) | 配線形成方法 | |
| JP2006278659A (ja) | レーザ成膜方法、レーザ成膜装置、および電子機器 | |
| JP6663516B2 (ja) | 回路形成方法、および回路形成装置 | |
| JP6816283B2 (ja) | 配線形成方法、および配線形成装置 | |
| JP6751135B2 (ja) | 積層体作製装置 | |
| JP6591545B2 (ja) | ３次元造形物造形装置 | |
| JP2013215739A (ja) | レーザ加工方法 | |
| JP6818154B2 (ja) | 配線形成方法、および配線形成装置 | |
| JP6808050B2 (ja) | 配線形成方法、および配線形成装置 | |
| JP6184336B2 (ja) | インクジェット印刷装置、印刷物の製造方法、プログラム及び記録媒体 | |
| JP2018065359A (ja) | 三次元造形装置 | |
| JP6599786B2 (ja) | 回路パターン形成装置、および回路パターン形成方法 | |
| JP7041391B2 (ja) | 三次元造形装置 | |
| JP5261532B2 (ja) | レーザスクライブ方法及びレーザ加工装置 | |
| JP6670946B2 (ja) | レーザ照射装置 | |
| WO2019167156A1 (ja) | 配線形成装置および配線形成方法 | |
| JP2020151940A (ja) | 立体造形物の製造装置、立体造形物の製造方法、及び立体造形物の製造プログラム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 14905985 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2016558836 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 14905985 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |