WO2023135946A1 - パターンデータ生成装置、パターンデータ生成方法、プログラム、液体吐出装置及び機能性パターン形成基板製造システム - Google Patents

パターンデータ生成装置、パターンデータ生成方法、プログラム、液体吐出装置及び機能性パターン形成基板製造システム Download PDF

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WO2023135946A1
WO2023135946A1 PCT/JP2022/043464 JP2022043464W WO2023135946A1 WO 2023135946 A1 WO2023135946 A1 WO 2023135946A1 JP 2022043464 W JP2022043464 W JP 2022043464W WO 2023135946 A1 WO2023135946 A1 WO 2023135946A1
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WO
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electrical component
functional
pattern
pattern data
component mounting
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Application number
PCT/JP2022/043464
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English (en)
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忠 京相
充 沢野
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus 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 pattern data generation device, a pattern data generation method, a program, a liquid ejection device, and a functional patterned substrate manufacturing system.
  • a functional coating is formed by applying ink or printing on an electrical component mounting board on which electrical components are mounted, for the purpose of electromagnetic noise countermeasures and moisture resistance.
  • the wiring and mounted parts of each electrical component mounting board have variations in position and orientation due to the precision of the previous process, and uniform functional coating is formed by applying printing. was difficult to realize. Therefore, the shape of the wiring of the electrical component mounting board and the electrical component to be functionally coated is accurately grasped, and the functional coating material is applied according to the shape of the electrical component.
  • the electrical component mounting board referred to here is a wiring board on which electrical components are mounted, and may be called a wiring board, a printed wiring board, or the like. Also, an electrical component may be referred to as an electronic component.
  • Patent Document 1 describes a dispensing system that dispenses a liquid or viscous material onto a substrate.
  • the system described in that reference opens and closes a dispense valve a defined number of times to receive a defined amount of material for the components and areas of the substrate.
  • the system also uses a camera to generate a two-dimensional image of the substrate and recognizes areas with vertically protruding components based on the two-dimensional image of the substrate.
  • Patent Literature 2 describes a coating device provided with a coating nozzle for coating a liquid material onto a coating target arranged on the XY plane.
  • the apparatus described in the document includes a jet coating nozzle that ejects a liquid material straight in the ejection direction, and is configured such that the ejection direction of the liquid material can be changed by operating a tilt section.
  • Patent Document 1 describes a technique applied to the dispensing system
  • Patent Document 2 describes a technique applied to the spray system, both of which are difficult to apply to the inkjet system.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and a pattern data generating apparatus, a pattern data generating method, a program, a liquid ejecting apparatus, and functionality capable of forming a preferable functional pattern by applying an inkjet method. It is an object of the present invention to provide a patterned substrate manufacturing system.
  • a pattern data generation device includes at least one processor and at least one memory in which instructions to be executed using the at least one processor are stored, and the at least one processor executes the instructions. Acquisition of measurement data obtained by visual inspection of an electrical component mounting board on which an electrical component is mounted on the wiring board, the measurement data including component area information representing a component area in which the electrical component is actually mounted on the electrical component mounting board.
  • the pattern data generation device generates pattern data reflecting component area information as pattern data representing a functional pattern formed using a functional liquid ejected from an inkjet head.
  • the component area information included in the inspection data of the visual inspection of the electrical component mounting board is acquired, and the pattern data of the functional pattern is generated using the component area information.
  • the functional pattern is preferable for the electrical component mounting board. is formed.
  • An example of an electrical component is an IC in which an integrated circuit is encapsulated using a package such as resin. Note that IC is an abbreviation for Integrated Circuit.
  • Functional patterns give electrical and mechanical functions to electrical parts.
  • electrical functions include an electromagnetic wave shielding function and an insulating function.
  • mechanical functions include bonding with a wiring board, relaxation of stress, provision of rigidity, and the like.
  • At least one processor is defined as an area including the part area based on the part area information
  • the functional liquid is defined as an area including the part area and the functional liquid is applied to the functional liquid.
  • Application region information may be acquired, and pattern data including two-dimensional shape information representing a two-dimensional shape of a functional pattern generated using the functional liquid application region information may be generated.
  • a functional pattern having a defined two-dimensional shape can be generated based on the functional liquid applying region information.
  • At least one processor acquires functional liquid thickness information representing the thickness of the functional liquid applied to the functional liquid application region, or Acquiring printing frequency information representing the printing frequency of the functional liquid using an inkjet head corresponding to the thickness of the applied functional liquid, and the thickness of the functional pattern generated using the functional liquid thickness information or the printing frequency information Pattern data containing the information may be generated.
  • the height of the functional liquid in the normal direction of the component mounting surface of the electrical component mounting board can be applied.
  • the height of the functional pattern in the direction normal to the component mounting surface of the electrical component mounting board can be applied.
  • the at least one processor applies the functional liquid with a specified thickness or adjusts the height of the electrical components to Acquire functional liquid shape imparting information indicating whether to reduce application of functional liquid to the component region according to the above, and acquire a three-dimensional shape representing the three-dimensional shape of the functional pattern generated using the functional liquid shape imparting information Pattern data containing the information may be generated.
  • At least one processor generates designed pattern data defined based on a designed electrical component mounting area of an electrical component mounting board using component area information. Pattern data of a functional pattern in which component area information is reflected by correction may be generated.
  • the electrical component area may be a two-dimensional area on the component mounting surface of the electrical component mounting board, or may be a three-dimensional area having information on the normal direction of the component mounting surface.
  • At least one processor acquires measurement data including uneven shape information representing uneven shapes around the electrical component, and based on the uneven shape information, the concave shape is given. Pattern data may be generated to reduce the amount of functional liquid applied to the convex shape with respect to the functional liquid.
  • the functional liquid can be applied just enough to the uneven shape around the electrical component.
  • At least one processor acquires information on the height of the sealing material of the electrical component as the uneven shape information, and converts the shape into the recessed shape corresponding to the height of the sealing material. Pattern data may be generated that reduces the functional liquid applied to the convex shape with respect to the functional liquid that is applied.
  • At least one processor may generate a plurality of pattern data with different data in the component area.
  • the at least one processor may generate pattern data having an area exceeding the projected area of the electrical component onto the electrical component mounting board.
  • the side surface of the electrical component can be a surface parallel to the normal line of the component mounting surface of the electrical component mounting board.
  • At least one processor generates a pattern in which the distance from the side surface of the electrical component to the end of the functional pattern is relatively long for the electrical component having a relatively high height. data may be generated.
  • the distance Lb from the edge of the component area to the edge of the functional pattern can simply increase the height of the electrical component with increasing height of H.
  • At least one processor generates pattern data for applying the functional liquid having a thickness exceeding the designed thickness of the functional liquid onto the upper surface of the electrical component. good too.
  • the functional liquid applied to the upper surface of the electrical component can be supplied to the side surface of the electrical component to apply the functional liquid to the side surface of the electrical component.
  • At least one processor may generate pattern data for applying a relatively thick functional liquid to an electrical component having a relatively high height.
  • the functional liquid can be applied to the side surface of the electrical component according to the area of the side surface of the electrical component.
  • the designed thickness of the functional liquid applied to the upper surface of the electrical component is T h0
  • the actual thickness of the functional liquid applied to the upper surface of the electrical component is T h.
  • H the height of the electrical component
  • c is a constant
  • the thickness T h of the functional liquid applied to the upper surface of the electrical component can simply increase with increasing height H of the electrical component.
  • the at least one processor is configured such that the angle of the functional liquid applied to the side surface of the electrical component with respect to the component mounting surface of the electrical component mounting substrate is set to be from the top surface of the electrical component to the electrical component mounting substrate. pattern data that becomes smaller toward the component mounting surface of .
  • the functional liquid can be stably applied to the side surface of the electrical component.
  • At least one processor acquires information on the gap between the electrical component mounting board and the electrical component, and if the gap is relatively large, a function of applying information to the periphery of the electrical component. Pattern data may be generated to relatively increase the liquid.
  • the amount of the functional liquid that enters the gap between the wiring board and the electrical component is taken into consideration, and the shortage of the functional liquid constituting the functional pattern at the component position can be suppressed.
  • the pattern data generation device is the measurement data of the appearance inspection of the electrical component mounting board on which the electrical component is mounted on the wiring board, and the electrical component is actually mounted on the electrical component mounting board. Measured data including component area information representing a component area is acquired, and pattern data reflecting the component area information is obtained as pattern data representing a functional pattern formed using a functional liquid ejected from an inkjet head. is a pattern data generation method for generating
  • the pattern data generation method according to the present disclosure it is possible to obtain the same effects as the pattern data generation device according to the present disclosure.
  • the configuration requirements of the pattern data generation device can be applied to the configuration requirements of the pattern data generation method according to other aspects.
  • a program according to the present disclosure is stored in a computer as measurement data of an appearance inspection of an electrical component mounting board on which an electrical component is mounted on a wiring board, and is a component representing a component area where the electrical component is actually mounted on the electrical component mounting board.
  • the constituent requirements of the pattern data generation device can be applied to the constituent requirements of the program according to other aspects.
  • a liquid ejecting apparatus includes an inkjet head that ejects a functional liquid onto an electrical component mounting board on which an electrical component is mounted on a wiring board, and a relative movement device that relatively moves the inkjet head and the electrical component mounting board. and a pattern data generation device for generating pattern data of a functional pattern to be applied to the inkjet head and generated on the electrical component mounting board using the functional liquid, wherein the pattern data generation device is , at least one processor, and at least one memory in which instructions to be executed using the at least one processor are stored, the at least one processor executing the instructions to perform visual inspection of the electric component mounted board.
  • the liquid ejecting apparatus generates pattern data reflecting component region information as pattern data representing a characteristic pattern.
  • liquid ejection device According to the liquid ejection device according to the present disclosure, it is possible to obtain the same effects as the pattern data generation device according to the present disclosure.
  • the constituent requirements of the pattern data generation device according to other aspects can be applied to the constituent requirements of the liquid ejection device according to other aspects.
  • a liquid ejecting apparatus may include an airflow generating device that applies an airflow to the functional liquid applied to the upper surface of the electrical component.
  • the spread of the functional liquid applied to the upper surface of the electrical component to the side surface is promoted.
  • the at least one processor may operate the airflow generation device when the electrical component applied with the functional liquid reaches the processing area of the airflow generation device.
  • the airflow generating device may be arranged in a direction to apply an airflow to the side opposite to the inkjet head.
  • the airflow generation device includes a first airflow generation device arranged on one side of the inkjet head in the direction of relative movement between the inkjet head and the electric component mounting board, and a first airflow generation device arranged on the other side of the inkjet head. and a second airflow generator disposed on the side.
  • an air flow can be applied to the functional liquid applied to the upper surface of the electrical component in the outward and return paths.
  • a liquid ejection device may include an airflow recovery device that recovers an airflow when the airflow is applied from the airflow generation device to the upper surface of the electrical component.
  • the airflow applied from the airflow generating device is controlled. Also, mist and satellites generated due to the operation of the inkjet head can be collected.
  • the airflow recovery device may be arranged with the recovery port for recovering the airflow directed toward the airflow generation device.
  • the at least one processor may operate the airflow collection device when the electrical component applied with the functional liquid reaches the processing area of the airflow collection device.
  • the airflow recovery device includes a first airflow recovery device arranged on one side of the inkjet head in the direction of relative movement between the inkjet head and the electric component mounting board, and a first airflow recovery device arranged on the other side of the inkjet head. and a second airflow collection device disposed on the side of the airflow collection device.
  • the airflow can be collected in the forward and backward passes.
  • the airflow recovery device may also serve as a substrate support member that supports the electrical component mounting substrate that is transported using the relative movement device.
  • the recovery port provided in the airflow recovery device may also be used as an adsorption pressure generation port for generating adsorption pressure when the electrical component mounting board is adsorbed and supported.
  • the liquid ejection device can be configured compactly.
  • the at least one processor may stop the airflow recovery device when the electric component mounting board passes through the processing area of the inkjet head.
  • a functional pattern forming substrate manufacturing system ejects a functional liquid from an inkjet head onto an electrical component mounting board on which an electrical component is mounted on a wiring board, thereby generating a functional pattern on the electrical component mounting board.
  • a pattern data generation device for generating pattern data to be applied to the inkjet head; and a visual inspection device for performing a visual inspection of the electric component mounting board, wherein the pattern data generation device comprises at least a processor and at least one memory in which instructions to be executed using the at least one processor are stored, the at least one processor executing the instructions to provide an appearance to the electrical component mounting board; Acquisition of measurement data that is inspection measurement data and includes component region information representing a component region in which the electrical component is actually mounted on the electrical component mounting board, and the functional liquid ejected from the inkjet head.
  • a functional patterned substrate manufacturing system for generating pattern data reflecting the component area information as pattern data representing a functional pattern formed using the functional patterned substrate manufacturing system.
  • the constituent requirements of the pattern data generating device according to other aspects can be applied to the constituent requirements of the functional patterned substrate manufacturing system according to other aspects.
  • the component area information included in the inspection data of the appearance inspection of the electrical component mounting board is acquired, and the pattern data of the functional pattern is generated using the component area information.
  • the functional pattern is preferable for the electrical component mounting board. is formed.
  • FIG. 1 is a perspective view of a functional patterned substrate.
  • FIG. 2 is a flow chart showing an example of the procedure of the manufacturing process of the functional patterned substrate.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of a printed wiring board.
  • FIG. 4 is a plan view showing a configuration example of the pattern forming apparatus according to the first embodiment.
  • 5 is a side view of the pattern forming apparatus shown in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a functional block diagram showing the electrical configuration of the pattern forming apparatus shown in FIG.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the hardware configuration applied to the control device of the pattern forming apparatus shown in FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a functional pattern forming substrate showing a specific example of the functional pattern.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a functional pattern forming substrate showing another specific example of the functional pattern.
  • FIG. 10 is an overall configuration diagram of the pattern forming system according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic diagram of insulating ink printing area data.
  • FIG. 12 is a schematic diagram of conductive ink printing area data.
  • FIG. 13 is a schematic diagram of an insulating pattern according to the first specific example.
  • FIG. 14 is a schematic diagram of conductive pattern data according to the first specific example.
  • FIG. 15 is a schematic diagram of a functional pattern according to the first specific example.
  • FIG. 16 is a schematic diagram of a functional pattern according to the second specific example.
  • FIG. 17 is a schematic diagram of an example of an insulating pattern element according to the second specific example.
  • FIG. 18 is a schematic diagram of insulating ink printing area data according to the third specific example.
  • FIG. 19 is a schematic diagram of conductive ink printing area data according to the third specific example.
  • FIG. 20 is a schematic diagram of an insulating pattern according to the third specific example.
  • FIG. 21 is a schematic diagram of a conductive pattern according to the third specific example.
  • FIG. 22 is a schematic diagram of a functional pattern according to the third specific example.
  • FIG. 23 is a schematic diagram of an electrical component mounting board when the error in the mounting position of the electrical component is zero.
  • FIG. 24 is a schematic diagram of an electrical component mounting board when there is a positional deviation in the mounting position of the electrical component.
  • FIG. 25A and 25B are schematic diagrams showing an example of correcting the position of the electrical component in the insulating pattern.
  • FIG. 26 is a flow chart showing the procedure of the pattern data correction method.
  • FIG. 27 is a plan view of an individual board on which electrical components are mounted. 28 is a side view of the individual substrate shown in FIG. 27.
  • FIG. 29 is a schematic diagram of a functional ink that coats electrical parts.
  • FIG. 30 is a schematic diagram of pattern data of standard functional ink.
  • FIG. 31 is a schematic diagram of functional ink to which the pattern data shown in FIG. 30 is applied.
  • FIG. 32 is a schematic diagram of an improved example of the functional ink pattern data shown in FIG.
  • FIG. 33 is a schematic diagram of functional ink to which the pattern data shown in FIG.
  • FIG. 34 is a schematic diagram of pattern data of standard functional ink.
  • FIG. 35 is a schematic diagram of functional ink to which the pattern data shown in FIG. 34 is applied.
  • FIG. 36 is a schematic diagram of an improved example of the functional ink pattern data shown in FIG.
  • FIG. 37 is a schematic diagram of functional ink to which the pattern data shown in FIG. 36 is applied.
  • FIG. 38 is a schematic diagram of a functional pattern formed on the side surface of an electrical component.
  • FIG. 39 is a schematic diagram of an electrical component mounting board using underfill. 40 is a side view of the schematic diagram shown in FIG. 39.
  • FIG. FIG. 41 is a plan view of an electric component mounting board. 42 is a side view of the electrical component mounting board shown in FIG. 41.
  • FIG. 43 is a schematic diagram of a functional ink application region that fills the gap between the electrical component and the electrical component mounting substrate.
  • FIG. 44 is a schematic diagram of a functional pattern when the print resolution in the substrate transport direction is increased.
  • FIG. 45 is a schematic diagram of a state in which the functional ink is in contact with the corners of the electrical component.
  • FIG. 46 is a schematic diagram showing an example of the shape of the side surface of the electrical component.
  • FIG. 47 is a plan view showing a configuration example of a pattern forming apparatus according to the second embodiment. 48 is a side view of the pattern forming device shown in FIG. 47.
  • FIG. 49 is a functional block diagram showing the electrical configuration of the pattern forming apparatus shown in FIG. 47.
  • FIG. 50 is a schematic diagram before air flow is applied to the functional ink.
  • FIG. 51 is a schematic diagram of application of functional ink.
  • FIG. 52 is a schematic diagram of the electrical component mounting board after airflow is applied.
  • FIG. 53 is an explanatory diagram of the airflow imparting region.
  • FIG. 54 is a plan view showing a configuration example of a pattern forming apparatus according to the first modification of the second embodiment.
  • 55 is a side view of the pattern forming device shown in FIG. 54.
  • FIG. FIG. 56 is a side view showing a configuration example of a pattern forming apparatus according to a second modified example of the second embodiment.
  • FIG. 57 is a plan view showing a configuration example of a pattern forming apparatus according to a third modified example of the second embodiment.
  • FIG. 58 is a side view of the pattern forming device shown in FIG. 57.
  • FIG. FIG. 59 is a plan view showing a configuration example of a pattern forming apparatus according to a fourth modified example of the second embodiment.
  • 60 is a side view of the pattern forming device shown in FIG. 59.
  • FIG. FIG. 61 is a plan view showing a configuration example of a pattern forming apparatus according to the fifth modification of the second embodiment.
  • 62 is a side view of the pattern forming device shown in FIG. 61.
  • FIG. FIG. 63 is a side view of an electric component mounting substrate schematically showing a functional pattern corresponding to application of airflow.
  • 64 is a plan view of the electrical component mounting board shown in FIG. 63.
  • FIG. 1 is a perspective view of a functional patterned substrate.
  • an electric component mounting board 1003 on which an IC 1006, a resistor 1008 and a capacitor 1010 are mounted is applied to a component mounting surface 1004 of a printed wiring board 1002 .
  • the functional patterned substrate 1000 has a conductive pattern 1020 formed on the IC 1006 of the electrical component mounting substrate 1003 . Furthermore, the lead wires of the IC 1006 on the electric component mounting board 1003 and the electrodes electrically connected to the lead wires of the IC 1006 are formed with insulating patterns. Note that illustration of the insulating pattern is omitted in FIG. The insulating pattern is shown in FIG. 8 at 1302 .
  • one surface of the printed wiring board 1002 is used as the component mounting surface 1004, but the other surface of the printed wiring board 1002 may be used as the component mounting surface. Both one surface and the other surface of may be used as component mounting surfaces.
  • the IC 1006 is an electric component whose outer periphery is configured using a package of resin or the like and an integrated circuit is provided inside. Also, the IC 1006 has a structure in which electrodes are exposed to the outside of the package. It should be noted that an electrical component may be called an electronic component or simply a component.
  • the resistor 1008 may include a resistor array 1008A in which a plurality of electrical resistance elements are integrated and integrated using a package such as resin.
  • Capacitor 1010 may include various types of capacitors, such as electrolytic capacitors and ceramic capacitors.
  • the conductive pattern 1020 is formed by ejecting droplets of conductive ink from an inkjet head onto the region where the conductive pattern 1020 is formed, and drying and curing the continuous body of conductive ink.
  • the conductive pattern 1020 functions as an electromagnetic shield for the purpose of suppressing electromagnetic waves received by the IC 1006 and suppressing electromagnetic waves emitted from the IC 1006 .
  • the insulating pattern functions as an insulating member that secures electrical insulation between the conductive pattern 1020 and the IC 1006, an adhesive member that secures adhesion between the conductive pattern 1020 and the IC 1006, a member that secures the flatness of the base of the conductive pattern 1020, and the like. .
  • At least a part of the component area in which electrical components that do not require electromagnetic shielding, such as resistors 1008 and capacitors 1010, are not formed and that are areas where the conductive pattern 1020 is not formed, among the electrical components mounted on the electrical component mounting board 1003 may be coated with an insulating ink.
  • Electrical components that do not require electromagnetic shielding can include diodes, coils, transformers, switches, and the like.
  • the electrode areas where the electrical components are not mounted and where the exposed electrodes 1009 are located may be covered with an insulating ink.
  • a conductive ink is a liquid that functions as a conductor in a cured state.
  • An example is a liquid in which conductive particles such as metal are dispersed in a solvent.
  • the insulating ink is a liquid that exhibits insulating performance in a cured state, and an example thereof is a liquid in which insulating particles such as resin are dispersed in a solvent.
  • FIG. 2 is a flow chart showing an example of the procedure of the manufacturing process of the functional patterned substrate. This figure shows an example of an apparatus applied to each step of the manufacturing process of the functional patterned substrate 1000 .
  • the arrow lines shown in the figure indicate the flow of the printed wiring board 1002 or the electric component mounting board 1003 that becomes the functional pattern forming board 1000 .
  • the functional patterned substrate 1000 shown in FIG. 1 is manufactured through the component mounting step S1000, the reflow step S1002, the appearance inspection step S1004, the electrical inspection step S1006, and the functional pattern formation step S1008 shown in FIG.
  • the functional pattern forming step S1008 shown in FIG. 2 includes an insulating pattern forming step S1010 and a conductive pattern forming step S1012.
  • a component mounter 1100 called a mounter or the like is applied to the component mounting step S1000.
  • a component mounter 1100 is used to print cream solder on a printed wiring board 1002, and an electrical component is mounted on the position where the cream solder is printed.
  • the printed wiring board 1002 is subjected to a reflow step S1002.
  • a reflow soldering apparatus 1102 called a reflow furnace or the like is applied to the reflow step S1002.
  • the printed solder is heated at room temperature.
  • the electrical components are electrically connected to the electrical circuit of the printed wiring board 1002 , and the positions of the electrical components are fixed with respect to the printed wiring board 1002 .
  • the printed wiring board 1002 is subjected to a visual inspection step S1004 as an electrical component mounting board 1003.
  • the normal temperature referred to here is the environmental temperature of the printed wiring board 1002 in the component mounting step S1000, and any temperature of 15° C. or more and 25° C. or less can be applied, for example.
  • An automatic visual inspection device 1104 such as AOI (Automated Optical Inspection) is applied to the visual inspection step S1004.
  • the electric component mounting board 1003 is imaged using the automatic appearance inspection device 1104, and position information and height information for each electric component are obtained based on the image data of the electric component mounting board 1003. to get
  • the positions of the electrical components For the positions of the electrical components, coordinate values of two-dimensional coordinates defined on the component mounting surface 1004 of the electrical component mounting board 1003 can be applied. As the height of the electrical component, the length of the electrical component in the direction normal to the component mounting surface 1004 of the electrical component mounting board 1003 can be applied. That is, in the visual inspection step S1004, the three-dimensional positional information of the electrical component on the electrical component mounting board 1003 is acquired. After the appearance inspection step S1004, the electrical component mounting board 1003 is subjected to an electrical inspection step S1006. Note that the automatic visual inspection device 1104 shown in the embodiment is an example of a visual inspection device.
  • An electrical inspection device 1106 called a tester or the like is applied to the electrical inspection step S1006.
  • the electrical inspection device 1106 checks electrical connections between electrical components by bringing probes into contact with exposed portions of electrical wiring such as electrodes and pads. That is, in the electrical inspection step S1006, the presence or absence of disconnection of wiring formed on the electrical component mounting board 1003, short circuit of wiring, short circuit between electrodes of electrical components, and short circuit between electrical components is inspected.
  • the electrical inspection step S1006 it is inspected whether or not the electrical signal is appropriately processed in the electronic circuit formed on the electrical component mounting board 1003 .
  • a wiring inspection device that inspects electrical connections between electrical components and a circuit inspection device that inspects whether or not electrical signals are properly processed in electronic circuits may be used.
  • a functional pattern forming step S1008 is performed on the wiring board that has passed through the electrical inspection step S1006.
  • the insulating pattern forming apparatus 1108 employs an ink jet printing apparatus, ejects insulating ink onto the electrical component mounting board 1003, dries the insulating ink, and forms an insulating pattern.
  • the conductive pattern forming apparatus 1110 employs an inkjet printing apparatus, ejects conductive ink onto the electrical component mounting board 1003 on which the insulating pattern is formed, and dries the conductive ink to form a conductive pattern.
  • the state where the insulating pattern is formed on the electrical component mounting board 1003 is the semi-finished state of the functional pattern forming board 1000.
  • An electric component mounting board 1003 is used.
  • the state in which the insulating pattern is formed on the electrical component mounting board 1003 is defined as the functional pattern forming board 1000 .
  • UV inks contains a monomer or the like that exhibits a curing reaction with respect to ultraviolet light.
  • Water-based inks are applied with water as the main component of the solvent.
  • Solvent ink is applied with a solvent as the main component of the solvent. Note that UV is an abbreviation for ultraviolet.
  • UV ink is applied as insulating ink.
  • a conductive ink an ink in which metals such as silver and copper are dissolved in a solvent can be applied.
  • the conductive ink an ink in which metal nanoparticles are dispersed in a solvent may be applied.
  • the metal atoms When the conductive ink described above is exposed to ultraviolet light, the metal atoms generate heat and the solvent volatilizes. This increases the viscosity of the conductive ink and finally cures the conductive ink. Drying of the conductive ink may be carried out by blowing air having a temperature higher than normal temperature and irradiating near-infrared rays.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the wiring board.
  • 16 individual boards 1202 are laid out on a collective board 1200 .
  • Each of the individual boards 1202 shown in FIG. 3 corresponds to the electrical component mounting board 1003 shown in FIG.
  • Wiring patterns of the collective substrate 1200 and the individual substrates 1202 shown in FIG. 3 are omitted.
  • Alignment marks 1210 are formed on the collective substrate 1200 . Formation of alignment marks 1210 may apply printing. Alignment marks 1210 are formed at four corners of the collective substrate 1200 . The alignment mark 1210 functions as a reference for alignment when forming functional patterns.
  • FIG. 3 illustrates a mode in which alignment marks 1210 are formed at the four corners of the collective substrate 1200
  • the number of alignment marks 1210 may be increased when positioning the collective substrate 1200 with high precision.
  • wiring formed using a semiconductor process can be used as a positioning reference.
  • an electrode for electrical inspection and a pattern for a via hole that conducts a wiring pattern can also be used as a reference for positioning instead of the alignment mark 1210 .
  • FIG. 3 exemplifies a mode in which alignment marks 1212 are also printed on the four corners of the individual substrate 1202 .
  • Alignment marks 1212 formed on the individual substrate 1202 function as a reference for alignment in the individual substrate 1202 .
  • the pattern forming apparatus described below applies functional ink to the collective substrate 1200 shown in FIG. good too.
  • FIG. 4 is a plan view showing a configuration example of the pattern forming apparatus according to the first embodiment.
  • 5 is a side view of the pattern forming apparatus shown in FIG. 4.
  • the pattern forming device 10 shown in FIGS. 4 and 5 is applied to the insulating pattern forming device 1108 and conductive pattern forming device 1110 shown in FIG.
  • a configuration example of the pattern forming apparatus 10 will be described below with reference to FIGS. 4 and 5 as appropriate.
  • the pattern forming apparatus 10 applies an inkjet method to eject functional ink onto the electrical component mounting substrate 1003 configured as the collective substrate 1200 shown in FIG. to form Note that the functional ink described in the embodiments is an example of the functional liquid.
  • the pattern forming device 10 includes an inkjet head 12 , a UV exposure device 14 and a camera 16 .
  • the pattern forming apparatus 10 includes a carrier device 18 that carries the electrical component mounting board 1003 .
  • the pattern forming apparatus 10 also includes a head support member that supports the inkjet head 12, an exposure device support member that supports the UV exposure device 14, and a camera support member that supports the camera 16. Illustrations of the head supporting member, the exposure device supporting member, and the camera supporting member are omitted.
  • the head support member, the exposure device support member, the camera support member, and the transport device 18 are arranged on the upper surface of the base 20 .
  • a surface plate or the like is applied to the base 20 .
  • the head support member may employ a configuration including two struts erected on the base 20 and a head support strut whose both ends are supported using the two struts. The same structure as the head support member can be applied to the exposure device support member and the camera support member.
  • the pattern forming apparatus 10 may include a head elevating device that elevates the inkjet head 12 to adjust the distance between the inkjet head 12 and the electrical component mounting board 1003 .
  • the pattern forming apparatus 10 may also include a UV lifting device that lifts the UV exposure device 14 to adjust the distance between the UV exposure device 14 and the electrical component mounting board 1003 . Furthermore, the pattern forming apparatus 10 may include a camera elevating device that elevates the camera 16 to adjust the distance between the camera 16 and the electrical component mounting board 1003 .
  • the inkjet head 12 ejects functional ink onto the component mounting surface 1004 of the printed wiring board 1002 facing the nozzle surface on which the nozzle openings are formed.
  • the inkjet head 12 is fixed in a posture in which the normal to the nozzle surface and the normal to the component mounting surface 1004 are parallel.
  • the inkjet head 12 is a line type head in which a plurality of nozzles are arranged along a length exceeding the full width of the printed wiring board 1002 in the board width direction.
  • the pattern forming apparatus 10 equipped with a line-type head performs single-pass liquid ejection capable of applying functional ink to the entire surface of the electrical component mounting board 1003 by scanning the inkjet head 12 and the electrical component mounting board 1003 once. can be implemented. Liquid ejection here is synonymous with printing and image formation.
  • the inkjet head 12 may be configured by combining a plurality of head modules.
  • a line type head may be configured by arranging a plurality of head modules in one example in the substrate width direction.
  • the board width direction here is a direction orthogonal to the board transport direction, which is the transport direction of the electrical component mounting board 1003 .
  • perpendicular in this specification can include substantially orthogonal, in which two directions that intersect at an angle of less than 90° or more than 90° can be regarded as orthogonal.
  • parallel may strictly include substantially parallel, in which two intersecting directions may be regarded as parallel.
  • a two-dimensional arrangement can be applied to the nozzle arrangement of the inkjet head 12 .
  • two-dimensional arrangements a two-row zigzag arrangement and a matrix arrangement can be applied.
  • the nozzle surface of the inkjet head 12 has nozzle openings arranged corresponding to the nozzle arrangement.
  • the inkjet head 12 ejects functional ink from each of a plurality of nozzle openings arranged on the nozzle surface.
  • the ejection method of the inkjet head 12 can be a piezoelectric method in which the functional ink is ejected by pressurizing the functional ink using bending deformation of the piezoelectric element.
  • the ejection method of the inkjet head 12 can be a thermal method in which the functional ink is heated using a heater and the functional ink is ejected using the film boiling phenomenon of the functional ink.
  • the UV exposure device 14 has a UV light source 15 .
  • the UV light source 15 may have a configuration in which a plurality of UVLEDs are arranged over a length corresponding to the entire length of the electrical component mounting board 1003 in the board width direction.
  • the UV exposure device 14 irradiates the electric component mounting board 1003 with ultraviolet light emitted from the UV light source 15 .
  • FIG. 4 illustrates an embodiment in which ultraviolet light is used for the drying process of the functional ink. good too.
  • the camera 16 reads the alignment mark 1210 of the electrical component mounting board 1003 and generates imaging data of the alignment mark 1210 .
  • Photographed data of the alignment mark 1210 is applied to the measurement of the position of the electrical component mounting board 1003 .
  • the measurement data of the position of the electric component mounting board 1003 is applied to the conversion of the pattern data which is the base data of the ejection data of the functional pattern.
  • the pattern forming apparatus 10 may include a camera moving mechanism that moves the camera 16 along the board width direction according to the size of the electrical component mounting board 1003 . Thereby, the camera 16 can be moved to a position suitable for reading the alignment mark 1212 of the electric component mounting board 1003 .
  • the transport device 18 transports the electrical component mounting board 1003 along the board transport direction.
  • the transport device 18 includes a table 30 that supports the electrical component mounting board 1003 and a board moving mechanism 32 that moves the table 30 along the board transport direction.
  • the table 30 has a fixing mechanism for fixing the electrical component mounting board 1003 .
  • the fixing mechanism may adopt a mode of mechanically fixing the electrical component mounting board 1003 or a mode of applying a negative pressure to the electrical component mounting board 1003 to attract it.
  • the table 30 may include a height adjustment mechanism that finely adjusts the distance between the electrical component mounting board 1003 and the inkjet head 12 .
  • the table 30 may be configured such that the position of the electrical component mounting board 1003 in the board width direction can be adjusted.
  • Substrate moving mechanism 32 a mode in which a ball screw driving mechanism, a belt driving mechanism, etc. are connected to the rotating shaft of a motor can be applied.
  • Substrate moving mechanism 32 may apply the aspect provided with a linear motor.
  • the electric component mounting board 1003 is moved along the board transfer direction with respect to the inkjet head 12 whose position in the board transfer direction is fixed.
  • the inkjet head 12 may be moved along the board transport direction with respect to the electric component mounting board 1003 .
  • both the electric component mounting board 1003 and the inkjet head 12 may be moved along the board transport direction.
  • the pattern forming apparatus 10 has a short inkjet head shorter than the full length of the electrical component mounting board 1003 in the board width direction, and relatively moves the electrical component mounting board 1003 and the inkjet head in both the board width direction and the board transport direction.
  • a serial method may be applied in which the functional pattern is printed on the entire surface of the electrical component mounting board 1003 .
  • the electric component mounting board 1003 supported by the table 30 moves in the board transport direction.
  • the alignment mark 1210 is photographed.
  • the electric component mounting board 1003 moves in the board transport direction and passes directly under the inkjet head 12, the functional ink is applied.
  • the electrical component mounting board 1003 to which the functional ink is applied is exposed using ultraviolet light when passing directly under the UV exposure device 14 .
  • a functional patterned substrate 1000 having a functional pattern formed thereon is formed.
  • the pattern forming apparatus 10 described in the embodiment is an example of a liquid ejection apparatus.
  • the transport device 18 described in the embodiment is an example of a relative movement device.
  • FIG. 6 is a functional block diagram showing the electrical configuration of the pattern forming apparatus shown in FIG.
  • the pattern forming apparatus 10 has a system control section 100 .
  • the system control unit 100 transmits command signals to various processing units of the pattern forming apparatus 10 and controls the operations of the pattern forming apparatus 10 .
  • the pattern forming apparatus 10 includes a substrate data acquisition section 102 .
  • the board data acquisition unit 102 acquires the design data of the printed wiring board 1002, the design data of the electronic circuit formed on the electrical component mounting board 1003, and the information on the mounting position of the designed electrical component 1204 on the electrical component mounting board 1003. .
  • the pattern forming apparatus 10 includes an inspection data acquisition section 104 .
  • the inspection data acquisition unit 104 acquires visual inspection data of the electric component mounting board 1003 from the automatic visual inspection device 1104 shown in FIG.
  • the visual inspection data includes information on the actual mounting position of the electrical component 1204 on the electrical component mounting board 1003 .
  • the information on the actual mounting position of the electrical component 1204 on the electrical component mounting board 1003 described in the embodiment is an example of component area information representing the component area where the electrical component is actually mounted on the electrical component mounting board.
  • the visual inspection data includes information on the actual height of the electrical component 1204.
  • the height of the electrical component 1204 is the length of the electrical component 1204 in the normal direction of the electrical component mounting board 1003 .
  • the inspection data acquisition unit 104 may acquire information on the positions of the alignment marks 1210 on the collective substrate 1200 shown in FIG.
  • the inspection data acquisition unit 104 may acquire information on the position of the alignment mark 1212 on the individual substrate 1202 .
  • Information on the actual mounting positions of the electrical components 1204 and information on the positions of the alignment marks 1210 on the assembly board 1200 may be acquired using the camera 16 shown in FIG.
  • the camera 16 can be moved along the width direction of the substrate to photograph the alignment marks 1210 and the like, and the photographed data can be analyzed to obtain the positional information and the like of the alignment marks 1210 .
  • An advantage of acquiring information such as the actual mounting position of the electrical component 1204 from the automatic visual inspection device 1104 is that the automatic visual inspection device 1104 is generally used in the manufacturing process of the electrical component mounting board 1003. be done.
  • the automatic visual inspection device 1104 has a relatively high level of measurement accuracy and measurement speed. Yet another advantage is that information such as the location of alignment marks 1210 and the actual location of electrical component 1204 is automatically saved to the data server.
  • the pattern forming apparatus 10 includes a print area data generation unit 106 .
  • the print area data generator 106 uses the design data of the printed wiring board 1002, the design data of the electronic circuit, and the information on the actual mounting position of the electrical component 1204 to represent the functional pattern formed on the electrical component mounting board 1003. A print area is defined and print area data is generated.
  • the print area data generation unit 106 uses the design data of the printed wiring board 1002 and the design data of the electronic circuit to define the print area based on the design data and generate print area data.
  • the print area data may be corrected using information on the actual mounting position of the electrical component 1204 .
  • the print area data can include information on the thickness of the functional pattern.
  • the print area data may be three-dimensional data representing the three-dimensional shape of the functional pattern, or may be a combination of two-dimensional data representing the two-dimensional shape of the functional pattern and information on the thickness of the functional pattern.
  • the pattern forming apparatus 10 includes a pattern data generating section 108 .
  • the pattern data generation unit 108 performs signal processing on the print area data to generate pattern data that defines dot positions, dot sizes, and the like that form the functional pattern.
  • the pattern data generation unit 108 may perform various correction processes on the print area data.
  • An example of correction processing is correction processing for abnormal nozzles such as non-ejection nozzles.
  • the pattern data generator 108 may perform correction processing on the pattern data.
  • the pattern data generation unit 108 may define the number of relative movements between the electrical component mounting board 1003 and the inkjet head 12 using information on the thickness of the functional pattern.
  • the pattern data generator 108 can define the number of relative movements as the value obtained by dividing the thickness of the functional pattern by the thickness of the functional pattern element in one relative movement.
  • the term relative movement indicates relative movement between the electrical component mounting board 1003 and the inkjet head 12 .
  • the pattern data generation unit 108 corrects the reference number of relative movements defined by the design conditions according to functional ink condition criteria such as the type of functional ink and the driving conditions of the inkjet head 12, and performs relative movement. number of times may be specified.
  • the pattern data generation unit 108 may adjust the total volume of functional ink applied to the electrical component mounting board 1003 by adjusting the number of relative movements between the electrical component mounting board 1003 and the inkjet head 12 .
  • the pattern data generation unit 108 may select one type of droplet type from a plurality of types of droplet types defined in advance.
  • the droplet seed may apply the volume of the droplet that forms one dot.
  • the volume of droplets forming one dot may be the total volume of each minute droplet when a plurality of minute droplets combine to form one dot.
  • the pattern forming apparatus 10 includes a drive voltage generation section 110 .
  • the driving voltage generator 110 generates driving voltages to be supplied to the inkjet heads 12 based on the halftone data.
  • a drive waveform which is a prescribed voltage waveform, is applied to the drive voltage.
  • the pattern forming apparatus 10 includes a transport control section 112 .
  • the transport control unit 112 controls the operation of the transport device 18 based on command signals transmitted from the system control unit 100 .
  • the transport control unit 112 carries out relative movement between the electric component mounting board 1003 and the inkjet head 12 according to the prescribed number of relative movements.
  • the transport control unit 112 sets the relative transport speed that is applied to the first relative movement to be lower than the relative movement speed that is applied to the second and subsequent relative movements.
  • a relative movement speed may be applied.
  • velocity may include the concept of speed expressed as an absolute value of velocity.
  • the pattern forming apparatus 10 includes an exposure control section 114 .
  • the exposure controller 114 controls the operation of the UV exposure device 14 based on command signals sent from the system controller 100 .
  • the exposure controller 114 operates the UV exposure device 14 to dry the pattern elements of the functional pattern formed for each relative movement.
  • the pattern forming apparatus 10 includes a camera control section 116 .
  • Camera control unit 116 operates camera 16 to capture an image of alignment mark 1210 on electrical component mounting board 1003 and generates captured data of alignment mark 1210 .
  • the photographed data of the alignment mark 1210 is applied to define the print area in the print area data generation unit 106 .
  • the pattern forming apparatus 10 includes a memory 120 .
  • the memory 120 stores various data, various parameters, various programs, and the like used for controlling the pattern forming apparatus 10 .
  • the system control unit 100 applies various parameters and the like stored in the memory 120 to control each unit of the pattern forming apparatus 10 .
  • the pattern forming device 10 includes a sensor 122 .
  • the sensor 122 shown in FIG. 6 includes various sensors provided in the pattern forming apparatus 10, such as a temperature sensor and a position detection sensor.
  • the various processing units shown in FIG. 6 are divided according to their functions for convenience, and can be integrated, separated, changed, deleted, added, etc., as appropriate.
  • the pattern forming apparatus 10 can be applied to both the insulating pattern forming apparatus 1108 and the conductive pattern forming apparatus 1110 shown in FIG. You may Similarly, the pattern forming apparatus 10 may be changed according to the discharge conditions of the conductive ink such as the characteristics of the conductive ink.
  • the pattern forming apparatus 10 may be configured as an apparatus having the functions of both the insulating pattern forming apparatus 1108 and the conductive pattern forming apparatus 1110 shown in FIG.
  • the patterning device 10 may comprise an inkjet head 12 and a UV exposure device 14 for insulating inks and conductive inks, respectively.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the hardware configuration applied to the control device of the pattern forming apparatus shown in FIG.
  • the control device 200 provided in the patterning device 10 includes a processor 202 , a non-transitory tangible computer-readable medium 204 , a communication interface 206 and an input/output interface 208 .
  • a computer is applied to the control device 200 .
  • the form of the computer may be a server, a personal computer, a workstation, a tablet terminal, or the like.
  • the processor 202 includes a CPU (Central Processing Unit), which is a general-purpose processing device.
  • the processor 202 may include a GPU (Graphics Processing Unit), which is a processing device specialized for image processing.
  • CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • Processor 202 is coupled to computer-readable media 204 , communication interface 206 and input/output interface 208 via bus 210 .
  • Input device 214 and display device 216 are connected to bus 210 via input/output interface 208 .
  • the computer-readable medium 204 includes a memory that is a main storage device and a storage that is an auxiliary storage device.
  • the computer readable medium 204 may use semiconductor memory, hard disk drives, solid state drives, and the like. Computer readable medium 204 may utilize any combination of devices.
  • the hard disk device can be called HDD, which is an abbreviation for Hard Disk Drive in English.
  • a solid state drive device may be referred to as SSD, which is an abbreviation for the English notation Solid State Drive.
  • the control device 200 is connected to a network via a communication interface 206 and is communicably connected to an external device.
  • the network can use a LAN (Local Area Network) or the like. Note that illustration of the network is omitted.
  • the computer-readable medium 204 stores a board data acquisition control program 220, an inspection data acquisition control program 222, a print area data generation program 223, and a pattern data generation control program 224.
  • the computer-readable medium 204 also stores an ejection control program 226, an exposure control program 228, a camera control program 230, and a transport control program 232.
  • Computer readable medium 204 may function as memory 120 shown in FIG.
  • the board data acquisition control program 220 corresponds to the process of acquiring the design data and the like of the printed wiring board 1002 applied to the board data acquisition unit 102 shown in FIG.
  • the inspection data acquisition control program 222 corresponds to acquisition processing of appearance inspection data of the electrical component mounting board 1003 applied to the inspection data acquisition unit 104 .
  • the print area data generation program 223 corresponds to the print area definition applied to the print area data generation unit 106 .
  • the pattern data generation control program 224 corresponds to generation of pattern data applied to the pattern data generation unit 108 .
  • the ejection control program 226 corresponds to ejection control applied to the inkjet head 12 .
  • the exposure control program 228 corresponds to exposure control of the UV exposure device 14 applied to the exposure control section 114 .
  • the camera control program 230 corresponds to shooting control of the camera 16 and shooting data generation processing applied to the camera control unit 116 .
  • the transport control program 232 corresponds to transport control of the electrical component mounting board 1003 applied to the transport device 18 .
  • Various programs stored on the computer-readable medium 204 include one or more instructions.
  • the computer-readable medium 204 stores various data, various parameters, and the like.
  • the processor 202 executes various programs stored in the computer-readable medium 204 to realize various functions in the pattern forming apparatus 10.
  • program is synonymous with the term software.
  • the control device 200 performs data communication with an external device via the communication interface 206.
  • the communication interface 206 can apply various standards such as USB (Universal Serial Bus).
  • the communication form of the communication interface 206 may be either wired communication or wireless communication.
  • An input device 214 and a display device 216 are connected to the control device 200 via an input/output interface 208 .
  • Input devices such as a keyboard and a mouse are applied to the input device 214 .
  • Various information applied to the control device 200 is displayed on the display device 216 .
  • a liquid crystal display, an organic EL display, a projector, or the like can be applied to the display device 216 .
  • Display device 216 may apply any combination of devices.
  • EL in the organic EL display is an abbreviation for Electro-Luminescence.
  • examples of the hardware structure of the processor 202 include a CPU, GPU, PLD (Programmable Logic Device), and ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
  • a CPU is a general-purpose processor that executes programs and acts as various functional units.
  • a GPU is a processor specialized for image processing.
  • a PLD is a processor whose electrical circuit configuration can be changed after the device is manufactured. Examples of PLDs include FPGAs (Field Programmable Gate Arrays). An ASIC is a processor with dedicated electrical circuitry specifically designed to perform a particular process.
  • a single processing unit may be composed of one of these various processors, or may be composed of two or more processors of the same type or different types.
  • Examples of combinations of various processors include combinations of one or more FPGAs and one or more CPUs, and combinations of one or more FPGAs and one or more GPUs.
  • Other examples of combinations of various processors include combinations of one or more CPUs and one or more GPUs.
  • a single processor may be used to configure multiple functional units.
  • configuring multiple functional units using one processor applying a combination of one or more CPUs and software such as SoC (System On a Chip), typified by a computer such as a client or server
  • SoC System On a Chip
  • Another example of using one processor to configure multiple functional units is to use a processor that implements the functions of the entire system including multiple functional units using one IC chip.
  • various functional units are configured using one or more of the various processors described above as a hardware structure.
  • the hardware structure of the various processors described above is, more specifically, an electric circuit combining circuit elements such as semiconductor elements.
  • the computer-readable medium 204 may include semiconductor devices such as ROM (Read Only Memory) and RAM (Random Access Memory).
  • Computer readable media 204 may include magnetic storage media such as a hard disk.
  • Computer readable media 204 may comprise multiple types of storage media.
  • the pattern forming apparatus 10 shown in FIG. 6 may include a printing area data generating apparatus including a substrate data obtaining section 102, an inspection data obtaining section 104, and a printing area data generating section 106 as a separate device.
  • the pattern forming apparatus 10 may also include a pattern data generation device including the substrate data acquisition unit 102, the inspection data acquisition unit 104, the print area data generation unit 106, and the pattern data generation unit 108 as a separate device.
  • the pattern forming apparatus 10 may acquire print area data from the print area data generation device without including the substrate data acquisition unit 102, the inspection data acquisition unit 104, and the print area data generation unit 106. Alternatively, the pattern forming apparatus 10 may acquire pattern data from a pattern data generation device without including the substrate data acquisition section 102, the inspection data acquisition section 104, the print area data generation section 106, and the pattern data generation section 108. .
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a functional pattern forming substrate showing a specific example of the functional pattern.
  • FIG. 8 shows an embodiment of the functional patterned substrate 1000 called conformal.
  • a functional pattern forming substrate 1000 shown in FIG. 8 is formed with a functional pattern 1300 composed of an insulating pattern 1302 using insulating ink and a conductive pattern 1304 using conductive ink.
  • the functional pattern 1300 functions as an electromagnetic shield that realizes at least one of suppressing electromagnetic waves emitted from the electrical component 1204 and suppressing electromagnetic waves received by the electrical component 1204 .
  • an insulating pattern 1302 is individually formed for each electrical component 1204, a conductive pattern 1304 is formed overlapping the insulating pattern 1302, and an individual functional pattern 1300 is formed for each electrical component 1204. . That is, the position of each electrical component 1204 is defined as the component position where the functional pattern 1300 is formed. The position of the electrical component 1204 here means the area occupied by the electrical component 1204 on the electrical component mounting board 1003 .
  • the functional pattern 1300 shown in FIG. 8 is advantageous for improving productivity by reducing the amount of insulating ink used as much as possible.
  • the functional pattern 1300 is also advantageous in improving productivity by reducing the amount of conductive ink and conductive ink used as much as possible.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a functional pattern forming substrate showing another specific example of the functional pattern.
  • FIG. 9 shows an embodiment of the functional patterned substrate 1000 called embedding.
  • an insulating pattern 1312 is formed in a region including a plurality of electric components 1204, a conductive pattern 1314 is formed overlapping the insulating pattern 1302, and the continuous functional pattern 1310 is formed for the plurality of electric components 1204.
  • a region including a plurality of electrical components 1204 is defined as the component position where the functional pattern 1310 is formed.
  • the functional pattern 1310 includes an insulating pattern 1312 integral with the plurality of electrical components 1204 and a conductive pattern 1314 formed over the insulating pattern 1312 .
  • the functional pattern 1310 shown in FIG. 9 is advantageous when filling the component positions with sufficient insulating ink and conductive ink to create an electrical component mounting board 1003 that is resistant to mechanical impact.
  • the functional pattern 1300 shown in FIG. 8 and the functional pattern 1310 shown in FIG. 9 may be combined for one electrical component mounting board 1003 .
  • conformable functional patterns 1300 are formed for isolated electrical components 1204 and embedded functional patterns 1300 are formed for multiple electrical components 1204 that are densely packed.
  • a sex pattern 1310 may be formed.
  • the pattern forming apparatus 10 shown in FIGS. 4 to 6 can be configured to selectively switch between forming conformable functional patterns 1300 and forming embedded functional patterns 1310 .
  • the print area data generation unit 106 shown in FIG. 6 may generate print area data for the conformable functional pattern 1300 or may generate print area data for the embedded functional pattern 1310. good. Selection of both may be performed by user input, or may be automatically performed based on the design data of the electrical component mounting board 1003 .
  • FIG. 10 is an overall configuration diagram of the pattern forming system according to the embodiment. In the following description, when there is no need to distinguish between the functional pattern 1300 shown in FIG. 8 and the functional pattern 1310 shown in FIG.
  • the reference numerals are omitted and the term "insulating pattern" is used. It is abbreviated and described as a conductive pattern.
  • a functional patterned substrate manufacturing system 300 shown in the figure includes an automatic visual inspection device 1104, a server device 302, a substrate CAD device 304, a pattern data generation device 306, and a pattern formation device 308 shown in FIG.
  • Each device constituting the functional patterned substrate manufacturing system 300 is electrically connected to the server device 302 via a communication line so as to be communicable.
  • FIG. 10 shows an aspect in which the server device 302 and each device are individually electrically connected, the components of the functional patterned substrate manufacturing system 300 may be electrically connected to each other via a network.
  • the server device 302 receives various data transmitted from each device.
  • the server device 302 transmits data used for processing to each device.
  • the server device 302 may store various programs applied to each device.
  • the server device 302 may store various data applied to each device.
  • the server device 302 may be a physical server or a virtual server.
  • the board CAD device 304 is applied to the design of electronic circuits formed on the printed wiring board 1002 .
  • the board CAD device 304 defines the functional ink printing area as two-dimensional information. That is, the board CAD device 304 generates functional ink printing area data representing the printing area of the functional ink.
  • a CAD device capable of describing three-dimensional information in designing the print shape of functional ink may be applied.
  • the pattern data generation device 306 generates pattern data to be applied to the pattern formation device 308 from functional ink printing area data defined using the board CAD device 304 . Also, the pattern data generation device 306 corrects the print area based on the visual inspection data of the automatic visual inspection device 1104, and generates pattern data reflecting the correction.
  • the pattern data is composed of multiple pixels according to the print resolution.
  • the pattern data generator 306 When the functional pattern 1300 including the insulating pattern 1302 and the conductive pattern 1304 shown in FIG. 8 is formed, the pattern data generator 306 generates insulating pattern data representing the insulating pattern 1302 and conductive pattern data representing the conductive pattern 1304. .
  • the automatic visual inspection device 1104 measures the position of the electrical component 1204 on the electrical component mounting board 1003 . Specifically, automatic visual inspection device 1104 measures the coordinates of electric component 1204 with alignment mark 1210 as the origin. The visual inspection data is transmitted to the server device 302 and stored.
  • a three-dimensional orthogonal coordinate system can be applied to the coordinates of the electrical component 1204 .
  • the component mounting surface 1004 of the electrical component mounting board 1003 defines the X direction and the Y direction, and the normal direction of the component mounting surface 1004 defines the Z direction.
  • the substrate width direction may be the X direction
  • the substrate transport direction may be the Y direction.
  • the coordinates of the electrical component 1204 are applied to define the position, orientation and size of the electrical component 1204.
  • the coordinates of electrical component 1204 can include a plurality of coordinates representing the space occupied by electrical component 1204 on component mounting surface 1004 of electrical component mounting board 1003 .
  • the electrical component 1204 When the reflow is performed, the electrical component 1204 exhibits a self-alignment effect and is positioned, but the positioning error of the electrical component 1204 due to the self-alignment effect may exceed the allowable range. Therefore, it is necessary to properly reflect the positioning error of the electrical component 1204 in the pattern data.
  • the printed wiring board 1002 itself may be deformed. Therefore, it is necessary to correct the pattern data including the influence of the deformation of the printed wiring board 1002 itself.
  • the patterning device 308 comprises the components of the patterning device 10 shown in FIGS.
  • the pattern forming device 308 includes the system controller 100, the drive voltage generator 110, the transport controller 112, the exposure controller 114, the camera controller 116, the memory 120, and the sensor 122 shown in FIG.
  • the substrate CAD device 304 defines a two-dimensional print area on which the functional ink will be printed. That is, the substrate CAD device 304 defines a two-dimensional print area for insulating ink and a two-dimensional print area for conductive ink.
  • FIG. 11 is a schematic diagram of insulating ink printing area data.
  • the electrical component 1204 is schematically illustrated using a dashed line and dotted hatching. The same applies to FIG. 12 as well.
  • a board CAD device 304 shown in FIG. 10 defines a boundary line 404 of an insulating ink printing area 402 and generates insulating ink printing area data 400 .
  • a boundary line 404 of the insulating ink printed area 402 is defined as a location away from the side 1204 A of the electrical component 1204 and outside of the electrical component 1204 .
  • the insulating ink printed area 402 is defined as an area including the electrical component area 405, which is the area where the electrical component 1204 is mounted.
  • the insulating ink printing area 402 is formed according to whether the conformable functional pattern 1300 shown in FIG. 8 is formed or the embedded functional pattern 1310 shown in FIG. 9 is formed. Information about the thickness of the insulating ink applied to the can be included.
  • the information on the thickness of the insulating ink indicates how many micrometers of insulating ink to laminate on the insulating ink printed area 402 .
  • the thickness of the insulating ink can be defined as the thickness after the insulating ink is cured.
  • Insulating ink printing area data 400 also includes a thickness selection flag that is used when selecting whether to simply overlap a specified thickness of insulating ink or to make the inside of insulating ink printing area 402 the same thickness. can have
  • the thickness selection flag can also be reflected in the insulating ink printing area data 400 as a function set in the pattern data generation device 306 .
  • the thickness of the insulating ink may be defined as the number of layers of the insulating ink.
  • the number of layers of insulating ink is synonymous with the number of times of printing and the number of relative movements of insulating ink.
  • the insulating ink printing area 402 shown in FIG. 11 is an example of the functional liquid application area, and is an example of two-dimensional shape information representing the two-dimensional shape of the functional pattern.
  • the insulating ink printing area data 400 is an example of functional liquid applying area information.
  • the information on the thickness of the insulating ink described in the embodiment is an example of the information on the thickness of the functional liquid.
  • the number of times of printing of the insulating ink described in the embodiment is an example of the number of times of printing information representing the number of times of printing of the functional liquid.
  • the thickness selection flag described in the embodiment is an example of functional liquid shape imparting information.
  • FIG. 12 is a schematic diagram of conductive ink printing area data.
  • the substrate CAD apparatus 304 shown in FIG. 10 defines boundaries 414 of conductive ink print areas 412 and generates conductive ink print area data 410 .
  • a perimeter 414 of conductive ink printed area 412 is defined as a location outside electrical component 1204 , away from side 1204 A of electrical component 1204 . This allows the application of conductive ink to side surface 1204 A of electrical component 1204 .
  • the conductive ink print area data 410 may include information on the thickness of the conductive ink. Also, the conductive ink printing area data 410 may have a thickness selection flag. The thickness of the conductive pattern may be defined as the number of prints of the conductive ink.
  • the conductive ink printed area 412 shown in FIG. 12 is an example of the functional liquid application area, and is an example of two-dimensional shape information representing the two-dimensional shape of the functional pattern.
  • the conductive ink printing area data 410 is an example of functional liquid applying area information.
  • the information on the thickness of the conductive ink described in the embodiment is an example of functional liquid thickness information.
  • the number of printings of the conductive ink described in the embodiment is an example of information on the number of printings representing the number of printings of the functional liquid.
  • FIG. 13 is a schematic diagram of an insulating pattern according to the first specific example.
  • FIG. 13 shows the two-dimensional shape of the insulating pattern 420.
  • the insulating pattern 420 shown in FIG. 13 is formed by simply overlaying the insulating ink inside the insulating ink printed area 402 shown in FIG. 11 and applying the insulating ink having a volume corresponding to a thickness of 30 micrometers.
  • the insulating pattern 420 is formed by performing relative movement between the inkjet head 12 and the electrical component mounting board 1003 shown in FIG.
  • an insulating pattern element having a thickness of 10 micrometers is formed in one relative movement, three relative movements are performed to form an insulating pattern 420 having a thickness of 30 micrometers.
  • FIG. 14 is a schematic diagram of a conductive pattern according to the first specific example.
  • the conductive pattern 422 shown in FIG. 14 is formed by simply applying conductive ink having a volume corresponding to a thickness of 10 micrometers to the inside of the conductive ink printed area 412 shown in FIG.
  • a conductive pattern element having a thickness of 2 micrometers is formed in one relative movement, five relative movements may be performed to form a conductive pattern 422 having a thickness of 10 micrometers.
  • FIG. 15 is a schematic diagram of a functional pattern according to the first specific example.
  • FIG. 15 shows a cross section of the electrical component mounting board 1003 along the XV-XV cross section line shown in FIG.
  • a functional pattern 423 functioning as an electromagnetic wave shield for the electrical component 1204 is formed on the electrical component mounting board 1003 .
  • the functional pattern 423 is formed by forming the insulating pattern 420 on the upper surface 1204B and the side surface 1204A of the electrical component 1204 and by overlapping the insulating pattern 420 with the conductive pattern 422 . Also, the functional pattern 423 includes an insulating pattern 420 formed on the component mounting surface 1004 .
  • FIG. 16 is a schematic diagram of a functional pattern according to the second specific example. Similar to FIG. 15, FIG. 16 shows a cross section of the electrical component mounting board 1003 along the XV-XV cross section line shown in FIG. 16 has a functional pattern 423A functioning as an electromagnetic wave shield for the electrical component 1204 on the electrical component mounting substrate 1003 is formed.
  • the functional pattern according to the second specific example is an example of the embedded functional pattern 1310 shown in FIG.
  • An insulation ink having a volume corresponding to a thickness of 500 micrometers is applied to the insulation ink printed region 402 shown in FIG. 11 to form an insulation pattern 420A.
  • the thickness of the insulating pattern element formed in one relative movement is assumed to be 10 micrometers, and 50 relative movements are performed to form the insulating pattern 420A.
  • FIG. 17 is a schematic diagram of an example of an insulating pattern element according to the second specific example.
  • the insulating pattern element 420B shown in FIG. 17 is applied to the first half of the 30 relative movements out of the 50 relative movements.
  • the insulating pattern elements of the insulating pattern 420 shown in FIG. 13 are applied to the latter 20 relative movements.
  • the insulating pattern element 420B shown in FIG. 17 corresponds to the position and size of the electrical component 1204 mounted on the electrical component mounting board 1003, and defines an insulating ink non-printing region 424 to which no insulating ink is applied.
  • the insulating pattern elements of the insulating pattern 420 shown in FIG. 13 may be applied to the first half of the 20 relative movements, and the insulating pattern element 420B shown in FIG. 17 may be applied to the latter half of the 30 relative movements. 13 is assumed to be applied 20 times in total, and the application of the insulating pattern element 420B shown in FIG. 17 is assumed to be 30 times in total. 420B may be replaced as appropriate.
  • a conductive ink having a volume corresponding to a thickness of 10 micrometers is simply applied to the inside of the conductive ink printed region 412 shown in FIG. 12 to form a conductive pattern 422 shown in FIG. It is formed.
  • the thickness of the conductive pattern element formed in one relative movement is 2 micrometers, and the conductive pattern 422 is formed by performing the relative movement five times.
  • FIG. 18 is a schematic diagram of insulating ink printing area data according to the third specific example.
  • the insulating ink printing area data 440 shown in FIG. 18 is applied when insulating patterns are individually formed for a plurality of electrical components 1204 . That is, the insulating ink printing area data 440 defines an insulating ink printing area 442 for each electrical component 1204 .
  • FIG. 18 illustrates an electrical component mounting board 1003 on which functional patterns are not formed for some electrical components 1204 among the plurality of electrical components 1204 .
  • the insulating ink printed area 442 shown in FIG. 18 is an example of the functional liquid applying area, and is an example of two-dimensional shape information representing the two-dimensional shape of the functional pattern.
  • the insulating ink printing area data 440 is an example of functional liquid applying area information.
  • FIG. 19 is a schematic diagram of conductive ink printing area data according to the third specific example.
  • the conductive print area data 450 shown in FIG. 19 is applied when a conductive pattern is integrally formed for a plurality of electrical components 1204 . That is, the conductive print area data 450 defines a single conductive ink print area 452 for the plurality of electrical components 1204 .
  • FIG. 20 is a schematic diagram of an insulating pattern according to the third specific example.
  • the insulating pattern 460 shown in FIG. 20 can be applied.
  • FIG. 21 is a schematic diagram of a conductive pattern according to the third specific example.
  • the conductive pattern 470 shown in FIG. 21 can be applied.
  • FIG. 22 is a schematic diagram of a functional pattern according to the third specific example.
  • FIG. 22 shows a cross-sectional view of the electrical component mounting board 1003 along the XXII-XXII cross-sectional line shown in FIG.
  • an insulating pattern element having a thickness of 10 micrometers is formed in one relative movement, three relative movements are performed, and an insulating material having a thickness of 30 micrometers.
  • a pattern 460 is formed.
  • a conductive pattern element having a thickness of 2 micrometers is formed in one relative movement with respect to the conductive ink printing region 452 shown in FIG.
  • a conductive pattern 470 is formed having a
  • a functional pattern 472 shown in FIG. 22 has a structure in which a buried conductive pattern 470 is superimposed on a conformal insulating pattern 460 .
  • the size and orientation of the electrical component 1204 can also be automatically specified. That is, the position of electrical component 1204 may encompass the concept of size and orientation of electrical component 1204 .
  • FIG. 23 is a schematic diagram of an electrical component mounting board when the error in the mounting position of the electrical component is zero.
  • FIG. 24 is a schematic diagram of an electrical component mounting board when there is a positional deviation in the mounting position of the electrical component. A dashed line illustrated in FIG. 24 indicates the electrical component 1204 illustrated in FIG. 23 with no misalignment.
  • the electric component 1204 may be misaligned due to self-alignment.
  • the upper right electric component 1204 shown in FIG. 24 is misaligned in a direction parallel to the substrate transport direction.
  • FIG. 25 is a schematic diagram showing an example of correction of electrical component positions in an insulation pattern.
  • FIG. 25 illustrates insulating pattern element 420C in which insulating pattern element 420B shown in FIG. 17 is corrected to reflect the misalignment of lower right electrical component 1204 and lower left electrical component 1204 shown in FIG.
  • the position of the insulating ink non-printing area 424B is corrected according to the position of the electric component 1204 with respect to the insulating ink non-printing area 424 shown in FIG.
  • the insulating pattern element 420C shown in FIG. applies.
  • the position of the electrical component 1204 on the electrical component mounting board 1003 is measured using the automatic visual inspection device 1104 .
  • the position of the electrical component 1204 can be defined as the coordinate values of the four vertices of the rectangle.
  • Examples of coordinate values include coordinate values of a three-dimensional orthogonal coordinate system in which the alignment mark 1212 is the origin, the component mounting surface 1004 is the XY plane, and the normal direction of the component mounting surface 1004 is the Z direction.
  • the position of electrical component 1204 may be a set of coordinate values representing edges of electrical component 1204 .
  • the coordinate values of the electrical component 1204 may have the alignment mark 1210 of the collective substrate 1200 as the origin, or may have the alignment mark 1212 of any individual substrate 1202 as the origin.
  • the automatic visual inspection device 1104 can acquire information in the Z direction, which is the height direction of the electrical component 1204 .
  • Information on the height direction of the electrical component 1204 can be grasped from two types of photographed data obtained by photographing the electrical component 1204 from two mutually intersecting directions.
  • the functional pattern data can be corrected using the height direction information of the electrical component 1204 .
  • the insulating pattern 1312 shown in FIG. 17 if the electrical component 1204 having a height of 300 micrometers is floated from the component mounting surface 1004 by 10 micrometers, the insulating pattern element 420C shown in FIG. Thirty-one formations may be performed, and nineteen formations of the insulating pattern element 420B shown in FIG. 16 may be performed.
  • the position of the electrical component 1204 can be defined using the coordinate values of the center of the circle and the diameter of the circle.
  • the radius of the circle may be used instead of the diameter of the circle.
  • a set of coordinate values of the edges of electrical component 1204 may be used to define the position of electrical component 1204 .
  • the pattern data generation device 306 reflects the electrical component information in the functional pattern data.
  • Information representing the shape change in the height direction can be generated by measuring the electrical component 1204 using the automatic visual inspection device 1104 .
  • the information representing the shape change in the height direction generated using the automatic visual inspection apparatus 1104 reflects the error of the electrical component 1204 itself, and also reflects the floating of the electrical component 1204 due to reflow. Correction of the functional pattern data according to the position of the electrical component 1204 is possible.
  • FIG. 26 is a flow chart showing the procedure of the pattern data correction method.
  • the board CAD device 304 shown in FIG. 10 defines the functional ink print area for the entire assembly board 1200 shown in FIG. 3 and generates functional ink print area data.
  • the pattern data generation device 306 generates functional pattern data representing functional patterns based on the functional ink printing area data.
  • the functional ink print area data is a general term for insulating ink print area data such as the insulating ink print area data 400 shown in FIG. 11 and conductive ink print area data such as the conductive ink print area data 410 shown in FIG.
  • the functional pattern is a general term for insulating patterns such as the insulating pattern 420 shown in FIG. 13 and conductive patterns such as the insulating pattern 420 shown in FIG.
  • the format of the functional ink printing area data specified in the board CAD device 304 may be vector data or raster data. Correction of the functional ink printing region data is possible regardless of whether the functional ink printing region data is vector data or raster data.
  • the photographed image of the assembly board 1200 is included in the appearance inspection data of the electrical component mounting board 1003 .
  • the process proceeds to the substrate distortion correction step S12.
  • the pattern data generator 306 corrects the functional pattern data by reflecting the distortion of the collective board 1200 after reflow. After the substrate distortion correction step S12, the process proceeds to the positional deviation correction step S14.
  • Measurement of the distortion of the collective substrate 1200 after reflow can be performed using measurement data of the alignment marks 1212 of the individual substrates 1202 measured using the automatic visual inspection device 1104 .
  • characteristic wiring or the like of the individual substrates 1202 may be used to measure the distortion of the collective substrate 1200 after reflow.
  • the distortion measurement of the aggregate substrate 1200 and the correction of the functional pattern data using the distortion of the aggregate substrate 1200 can be performed by applying known techniques. A detailed description of these is omitted here.
  • the pattern data generation device 306 corrects the positional deviation of the electrical component 1204 using the information on the position of the electrical component 1204 included in the visual inspection data of the electrical component mounting board 1003 acquired from the automatic visual inspection device 1104. is reflected to correct the functional pattern data.
  • the pattern data correction method ends.
  • the substrate distortion correction step S12 and the positional deviation correction step S14 may be interchanged. Further, since the positional deviation of the electric component 1204 may have characteristics for each individual board 1202, the positional deviation correction step S14 may be performed for each individual board 1202. FIG.
  • the pattern data correction is performed in the pattern data generation device 306, but the pattern data correction may be performed in the substrate CAD device 304 as correction of the functional ink printing area data. It may be implemented in the server device 302 . Moreover, the functional patterned substrate manufacturing system 300 may further include a computer that performs pattern data correction.
  • the correction of the pattern data is performed by correcting the pattern data based on the design data of the electrical component mounting board 1003 and the appearance inspection data of the electrical component mounting board 1003 without going through the generation of the pattern data based on the design data of the electrical component mounting board 1003. It may be generated.
  • the substrate distortion correction step S12 is a step of reflecting the distortion of the collective substrate 1200 to generate functional pattern data
  • the positional deviation correction step S14 is a step of reflecting the positional deviation of the electric component 1204 to generate functional pattern data.
  • a pattern data generation method may be used as the step of generating data.
  • the functional patterned substrate manufacturing system 300 according to the first embodiment can obtain the following effects.
  • the positional information of the electrical component 1204 included in the visual inspection data of the electrical component mounting board 1003 is acquired from the automatic visual inspection device 1104, and the functional pattern data is corrected based on the positional information of the electrical component 1204.
  • FIG. This may form a functional pattern corresponding to the location of electrical component 1204 .
  • the distortion position information of the electric component 1204 included in the appearance inspection data of the electric component mounting board 1003 is obtained from the automatic visual inspection device 1104, and the functional pattern data is corrected based on the distortion position information of the electric component 1204.
  • FIG. This may form a functional pattern that corresponds to the distortion of electrical component 1204 .
  • FIG. 27 is a plan view of an individual board on which electrical components are mounted.
  • 28 is a side view of the individual substrate shown in FIG. 27.
  • FIG. 27 and 28 schematically show an individual substrate 1202 on which electrical components 1204 are mounted.
  • a symbol H illustrated in FIG. 28 represents the height of the electrical component 1204 .
  • Height H of electrical component 1204 is the length from component mounting surface 1004 to upper surface 1204B of electrical component 1204 in the normal direction of component mounting surface 1004 .
  • the representative length from the component mounting surface 1004 to the upper surface 1204B of the electrical component 1204 can be the height H of the electrical component 1204.
  • the representative length may be the maximum length or the average length.
  • FIG. 29 is a schematic diagram of a functional ink that covers electrical parts.
  • FIG. 29 illustrates top surface 1204B of electrical component 1204 with dotted hatching.
  • Functional ink 480 shown in FIG. 29 covers an area larger than top surface 1204B of electrical component 1204.
  • FIG. 29 is a schematic diagram of a functional ink that covers electrical parts.
  • FIG. 29 illustrates top surface 1204B of electrical component 1204 with dotted hatching.
  • Functional ink 480 shown in FIG. 29 covers an area larger than top surface 1204B of electrical component 1204.
  • the functional ink 480 includes ink dots 482 applied to positions on the upper surface 1204B of the electrical component 1204 and ink dots 484 applied to positions outside the upper surface 1204B of the electrical component 1204. At least a portion of ink dot 484 may be positioned outside upper surface 1204 B of electrical component 1204 , and may be partially positioned on upper surface 1204 B of electrical component 1204 .
  • the functional ink 480 is also applied to the corners 1204C of the upper surface 1204B of the electrical component 1204 and tends to spread toward the side surfaces 1204A of the electrical component 1204. Corner 1204C of top surface 1204B of electrical component 1204 is the boundary between top surface 1204B of electrical component 1204 and side surface 1204A of electrical component 1204 .
  • the thickness of the functional ink 480 spread over the side surface 1204A of the electrical component 1204 is the thickness of the functional ink 480 in the normal direction of the side surface 1204A of the electrical component 1204.
  • the thickness of the functional ink 480 here is the thickness of the dried functional ink 480, and is synonymous with the thickness of the functional pattern.
  • the area of the region to which the functional ink 480 is applied shown in FIG. is defined according to the height H of the electrical component 1204, and the functional ink 480 can be secured to the side surface 1204A of the electrical component 1204.
  • FIG. That is, when the height H of the electrical component 1204 is relatively high, the area of the region to which the functional ink 480 is applied is relatively large.
  • Constant a and constant b are positive numbers. Constant a and constant b may be the same or different.
  • the constant a is preferably 0.01 or more and 0.1 or less, more preferably 0.05.
  • the constant b is preferably 10 or more and 40 or less, and more preferably 20.
  • the distance Lb may be 20.5 microns. Also, if the height H of the electrical component 1204 is 100 micrometers, the constant a is 0.05, and the constant b is 20, then the distance Lb may be 25 micrometers.
  • FIG. 29 illustrates the distance Lb in one of the substrate transport direction and the substrate width direction
  • the distance Lb in the substrate transport direction and the distance Lb in the substrate width direction may be the same value or different values. may be
  • the coverage volume of the functional ink 480 on the electrical component 1204 also preferably increases simply with the height H of the electrical component 1204 . That is, when the height H of the electrical component 1204 is relatively high, the coverage volume of the functional ink 480 is relatively large. As a result, a sufficient volume of functional ink 480 to be spread over side surface 1204A of electrical component 1204 is ensured.
  • the area of side 1204A of electrical component 1204 is proportional to height H;
  • T h It can be defined as T h0 +c ⁇ H.
  • the constant c is preferably 0.05 or more and 2.0 or less, and 0.05 or more. 1 is more preferred. Note that the initial thickness T h0 of the functional ink 480 when the ejection volume of the functional ink is not corrected is an example of the designed thickness of the functional liquid.
  • the discharge volume of the functional ink is The thickness T h of the corrected functional pattern can be 110 micrometers.
  • the ejection volume of the functional ink is corrected.
  • the thickness T h of the functional ink 480 may be 130 micrometers.
  • FIG. 30 is a schematic diagram of standard functional ink pattern data. This figure shows functional ink 480 to which standard pattern data is applied as standard pattern data. 30 shows a cross-sectional view of the electrical component mounting board 1003. As shown in FIG. 31 to 37 also show cross-sectional views of the electrical component mounting board 1003. FIG.
  • the peripheral area 1330 is the area from the side surface 1204A of the electrical component 1204 to the ground terminal 1011.
  • the pattern data of the functional ink 480 applied to the surrounding area 1330 shown in FIG. 30 is gradually thinned from one end P 100 of the surrounding area 1330 toward the other end P 101 of the surrounding area 1330. .
  • FIG. 31 is a schematic diagram of functional ink to which the pattern data shown in FIG. 30 is applied.
  • FIG. 31 illustrates the shape of surface 480A of functional ink 480 that has been printed and dried in correspondence with the pattern data shown in FIG. 30 using solid lines.
  • the functional ink 480 that should be applied to the peripheral region 1330 of the electrical component 1204 adheres to the edge of the upper surface 1204B of the electrical component 1204 and protrudes outside the edge of the upper surface 1204B of the electrical component 1204. A challenge arises.
  • FIG. 31 illustrates the functional ink overhanging the edge of the top surface 1204B of the electrical component 1204 at 480B.
  • the above problem can be solved by correcting the application boundary position P 102 of the functional ink 480 and narrowing the functional ink 480 applied to the peripheral area 1330 .
  • a specific example of the correction of the application boundary position P102 of the functional ink 480 is shown below.
  • FIG. 32 is a schematic diagram of an improved example of the functional ink pattern data shown in FIG.
  • FIG. 33 is a schematic diagram of a functional pattern to which the pattern data shown in FIG. 32 are applied. 32 and 33 illustrate the functional ink 480 with fewer layers than the actual number.
  • the application boundary position P 102 of the functional ink 480 is corrected to a position outside the electrical component 1204 from one end P 100 of the surrounding area 1330 . That is, in correcting the application boundary position P 102 of the functional ink 480, the coordinates of the application boundary position P 102 of the functional ink 480 are outside the electrical component 1204 from the coordinates of one end P 100 of the surrounding area 1330. Corrected to position coordinates.
  • the distance L 100 is calculated to be 15 micrometers.
  • part of the functional ink 480 may adhere to the outside of the other end P101 of the peripheral area 1330 shown in FIG.
  • FIG. 31 illustrates the actual edge of the functional ink 480 protruding into the outer region 1332 where the ground terminal 1011 is located.
  • the above problem can be solved by correcting the position P 103 of the edge of the functional ink 480 and narrowing the functional ink 480 applied to the peripheral area 1330, as shown in FIGS. That is, as the thickness Th100 of the functional ink 480 at the position P103 of the edge of the functional ink 480 is relatively large, the distance L101 , which is the correction amount, should be relatively increased.
  • the distance L101 is calculated to be 25 micrometers.
  • Correction of the pattern data of the functional ink 480 namely tilt correction of the functional ink 480, will be described with reference to FIGS. 34 to 37.
  • FIG. As the inclination correction of the functional ink 480, the thickness of the functional ink 480 is gradually increased from the component mounting surface 1004 toward the side surface 1204A of the electrical component 1204, and the peripheral region 1330 is tilted slightly inside the other end P 101 of the peripheral region 1330. The correction for gradually reducing the thickness of the functional ink 480 toward the other end P101 of 1330 will be described.
  • FIG. 34 is a schematic diagram of standard functional ink pattern data.
  • FIG. 35 is a schematic diagram of functional ink to which the pattern data shown in FIG. 34 is applied.
  • the vertical direction means the direction normal to the component mounting surface 1004
  • the horizontal direction means the direction parallel to the component mounting surface 1004 .
  • the thickness of the functional ink 480 is gradually changed to follow the inclination data of the pattern data. Create a beveled edge of the functional ink 480 .
  • FIG. 36 is a schematic diagram of an improved example of the functional ink pattern data shown in FIG.
  • FIG. 37 is a schematic diagram of functional ink to which the pattern data shown in FIG. 36 is applied. 36 and 37 illustrate the functional ink 480 with fewer layers than the actual number.
  • the first correction position P104 is defined outside the electrical component 1204, which is separated from one end P100 of the peripheral region 1330 by the correction amount, the distance L102 .
  • the first correction position P 104 is defined identically for all layers of functional ink 480 .
  • a first tilted position P 105 is defined outside the electrical component 1204 at a distance L 103 from the first corrected position P 104 .
  • a first tilt position P 105 is defined for each layer of functional ink 480 .
  • FIG. 36 illustrates an example of the first tilt position P105 .
  • the direction in which one end P 100 of the surrounding area 1330, the first correction position P 104 and the first tilt position P 105 are aligned is defined as the x direction
  • the coordinate value of one end P 100 of the surrounding area 1330 is defined as x 0
  • x2 be the coordinate value of the first tilt position P105
  • the coordinate value x 0 , the coordinate value x 1 and the coordinate value x 2 have a relationship of x 0 ⁇ x 1 ⁇ x 2 .
  • be the number of layers counted from the component mounting surface 1004 in any layer of the functional ink 480
  • ⁇ 100 be the number of layers of the functional ink 480 applied to the main area of the peripheral area 1330 .
  • the main area of the peripheral area 1330 is the area to which the functional ink 480 having a flat shape is applied.
  • the thickness of one layer of the functional ink 480 is defined as Th102
  • the target angle of the inclined end portion 481A of the functional ink 480 from the component mounting surface 1004 is defined as ⁇ . Note that the thickness Th102 per layer of the functional ink 480 is the same for all layers.
  • E 1 ( ⁇ ) be the first tilt correction of the functional ink 480 applied when defining the first tilt position P 105 in any layer of the functional ink 480 .
  • the height H of the electrical component 1204 is 500 micrometers
  • the thickness Th102 per layer of the functional ink 480 is 20 micrometers
  • the inclination angle ⁇ is 60°
  • the thickness of the functional ink 480 in the main region of the peripheral region 1330 is When the number of layers ⁇ 0 is 3, the first tilt correction E 1 ( ⁇ ) for the fourth and subsequent layers and the thickness T h ⁇ ( ⁇ ) of the functional ink 480 are as shown in Table 1 below.
  • the first tilt correction E 1 (4) is 254 ⁇ m on the fourth layer from the component mounting surface 1004, and the first tilt correction E 1 (5) is 243 ⁇ m on the fifth layer. Yes, and for the sixth layer, the first tilt correction E 1 (6) is 231 micrometers.
  • the first tilt correction E 1 (25) is 12 micrometers, and the functionality given to the upper surface 1204B of the electrical component 1204 is 12 micrometers.
  • the first tilt correction E1 (26) is 0 micrometers.
  • the first tilt correction E 1 ( ⁇ ) corresponds to the distance L 103 for each layer from the first correction position P 104 to the first tilt position P 105 of each layer.
  • a second correction position P 106 which is the end of the functional ink 480 , is defined at a position separated from the other end P 101 by a distance L 104 toward the inside.
  • a second tilt position P 107 is defined at a distance L 105 toward the interior of the peripheral region 1330 .
  • the position of the end of the functional ink 480 changes toward the other end P101 .
  • the position of the end of the functional ink 480 changes towards the one end P 100 .
  • the thickness per layer of the functional ink 480 is T h102
  • the target angle of the inclined end portion 481A of the functional ink 480 from the component mounting surface 1004 is ⁇
  • the second tilt correction of the functional ink 480 is E 2 ( ⁇ ).
  • the second tilt correction E 2 ( ⁇ ) and the thickness T h ⁇ ( ⁇ ) of the functional ink 480 are calculated as Table 2 shows.
  • the second tilt correction E 2 ( ⁇ ) shown in Table 2 corresponds to the second tilt correction E 2 ( ⁇ ) for each layer of functional ink 480 in the main area of surrounding area 1330 .
  • the edge of the first layer of functional ink 480 from the component mounting surface 1004 is the second correction position P 106
  • the edge of the second layer of functional ink 480 is the second 2 Corrected position P 12 micrometers from 106
  • the edge of the layer of the functional ink 480 of the third layer is located 23 micrometers from the second correction position P106 .
  • FIG. 38 is a schematic diagram of a functional pattern formed on the side surface of an electrical component.
  • the functional pattern 500 formed on the side surface 1204A of the electrical component 1204 is wider on the side of the component mounting surface 1004 of the electrical component mounting board 1003 than on the electrical component 1204. width.
  • the functional pattern 500 formed on the side surface 1204A of the electrical component 1204 extends from the side surface 1204A of the electrical component 1204 on the plane parallel to the component mounting surface 1004 toward the top surface 1204B of the electrical component 1204 from the component mounting surface 1004. is shortened.
  • functional pattern 500 has a shape that extends from side surface 1204A of electrical component 1204 in the direction in which side surface 1204A of electrical component 1204 faces.
  • the angle of surface 500A of functional pattern 500 with respect to component mounting surface 1004 is relatively small at positions relatively close to component mounting surface 1004 and relatively large at positions relatively far from component mounting surface 1004 .
  • the angle of the surface 500A of the functional pattern 500 with respect to the component mounting surface 1004 is ⁇
  • the height of the functional pattern 500 is Hp
  • e and f are constants
  • the discharge amount of the functional ink 480 is relatively decreased according to the progress of the number of relative movements.
  • the ejection amount of the functional ink 480 may be decreased continuously or may be decreased in stages.
  • FIG. 39 is a schematic diagram of an electrical component mounting board using underfill.
  • 40 is a side view of the schematic diagram shown in FIG. 39.
  • FIG. 39 and 40 illustrate a state in which the underfill 1400 applied to the gap between the electrical component 1204 and the component mounting surface 1004 protrudes from the side surface 1204A of the electrical component 1204.
  • FIG. 39 and 40 illustrate a state in which the underfill 1400 applied to the gap between the electrical component 1204 and the component mounting surface 1004 protrudes from the side surface 1204A of the electrical component 1204.
  • the underfill 1400 shown in FIGS. 39 and 40 is a liquid curable resin used as a sealing material for the gap between the electrical component mounting board 1003 and the electrical component 1204.
  • An example of a material used for underfill 1400 is an epoxy resin.
  • the automatic visual inspection apparatus 1104 shown in FIG. 2 can observe the state of the underfill 1400 used in the electrical component mounting board 1003 and generate visual inspection data of the electrical component mounting board 1003 including information on the underfill 1400.
  • the pattern data generation device 306 shown in FIG. 10 can reflect the positional information of the underfill 1400 on the functional pattern data.
  • the underfill 1400 When the underfill 1400 is used excessively, the underfill 1400 spreading around the electrical component 1204 is observed when 1003 is observed from the upper surface 1204B side of the electrical component 1204 .
  • the automatic visual inspection device 1104 can measure the volume and height of the underfill 1400 protruding from the electrical component 1204, and the visual inspection includes information on the volume and height of the underfill 1400 protruding from the electrical component 1204. data can be generated.
  • the pattern data generation device 306 shown in FIG. 10 determines the area corresponding to the underfill 1400 protruding from the electrical component 1204 based on the visual inspection data including the volume information and height information of the underfill 1400 protruding from the electrical component 1204. can be generated to remove the functional pattern data.
  • Functional pattern elements based on the first functional pattern data are formed until the height of the functional pattern reaches the height of the underfill 1400, and the height of the functional pattern reaches the height of the underfill 1400. Functional pattern elements are then formed based on the second functional pattern data.
  • Insulating ink has the same function as underfill in that it has insulating properties. When insulating ink is used for the functional pattern, it is sufficient to generate insulating pattern data in which the region corresponding to is deleted.
  • conductive ink differs in function from underfill in that it does not have conductivity. If a conductive ink is used for the functional pattern, it may not be possible to just replace it with an underfill. When conductive ink is used for the functional pattern, it is preferable that an alarm be issued during visual inspection by the automatic visual inspection device 1104 .
  • the information on the underfill 1400 described in the embodiment is an example of uneven shape information representing the uneven shape around the electrical component.
  • the underfill 1400 protruding from the electrical component 1204 is an example of a convex shape, and the area where the underfill 1400 does not protrude is an example of a concave shape.
  • FIG. 41 is a plan view of an electric component mounting board. 42 is a side view of the electrical component mounting board shown in FIG. 41.
  • Electrical component 1204 is electrically connected to the electrode of electrical component mounting substrate 1003 by using solder 1410 at the electrode arranged on rear surface 1204D. Between the back surface 1204D of the electrical component 1204 and the component mounting surface 1004, there is a gap 1005 corresponding to the thickness of the electrodes and solder.
  • the automatic visual inspection device 1104 shown in FIG. 2 can measure the distance G of the gap 1005 shown in FIG.
  • the pattern forming apparatus 10 shown in FIG. 4 can apply functional ink around the electrical component 1204 according to the volume of the gap 1005 to compensate for the amount of functional ink entering the gap 1005 .
  • the functional ink 480 corresponding to the functional pattern formed on the electrical component 1204 has enough functionality to enter the gap 1005.
  • a functional ink 480 having a volume corresponding to the volume VG of the gap 1005 is applied to a perimeter region 1330 defined around the electrical component 1204 and the functional ink 480 is used to fill the gap 1005 .
  • FIG. 43 is a schematic diagram of a functional ink application region that fills the gap between the electrical component and the electrical component mounting substrate.
  • Le be the total length of the outer periphery of electrical component 1204 .
  • VL Le x Lb x G. expressed.
  • the distance Lb here is synonymous with the distance Lb from the side surface 1204A of the electrical component 1204 shown in FIG.
  • FIG. 43 illustrates the peripheral region 1330 having a shape similar to the projected shape of the electrical component 1204 onto the component mounting surface 1004, the peripheral region 1330 may have any shape.
  • the functional ink When applying the functional ink around the electrical component 1204 to fill the gap 1005 between the electrical component 1204 and the electrical component mounting substrate 1003, the functional ink may be spread over the side surface 1003A of the electrical component mounting substrate 1003. It is possible.
  • the electric component 1204 having the shape of an IC chip is assumed for explanation. It may have gaps similar to gap 1005 .
  • the gap between electronic components is also calculated by calculating the volume V G of the gap, calculating the volume V L of the functional ink to fill the gap, and calculating the volume V L to fill the gap. can provide functional inks with increased .
  • the shape information for each part included in the design data of the electrical component mounting board 1003 is acquired, and the gap is filled using the shape information for each part.
  • the volume VL of the liquid ink may be calculated. If the shape information for each part is insufficient for calculating the volume VL of the functional ink filling the gap, the parts may be individually measured and the measurement results for each part may be registered in the pattern forming apparatus 10 .
  • FIG. 44 is a schematic diagram of a functional pattern when the print resolution in the substrate transport direction is increased. Enough functional ink must be applied to top surface 1204B of electrical component 1204 to ensure that side surface 1204A of electrical component 1204 is coated with functional ink.
  • the upper surface 1204B of the electric component 1204 can be printed.
  • the volume of functional ink applied can be increased, ensuring that the functional ink spreads to side 1204 A of electrical component 1204 .
  • the distance Lb from the side surface 1204A of the electrical component 1204 shown in FIG. 29 to the edge 480C of the functional ink 480 is preferably equal to or greater than the diameter of the ink dot.
  • FIG. 44 shows an example in which the print resolution in the board conveying direction is doubled with respect to the print resolution in the board width direction.
  • the ratio of the print resolution in the substrate transport direction to the print resolution in the substrate width direction may be 3 times or more, or may be 10 times.
  • FIG. 45 is a schematic diagram of a state in which the functional ink is brought into contact with the corners of the electrical component.
  • FIG. 45 shows a side view of the electrical component mounting board 1003 viewed from the viewing direction along the width direction of the board. Note that FIG. 45 illustrates the functional ink 480 illustrated in FIG. 29 as droplets.
  • the functional ink 522 contacts the corner 1204C of the electrical component 1204 in the board transport direction. This makes it possible to apply functional ink 522 to corners 1204C of electrical component 1204 that are difficult to cover, and to move functional ink 522 to side surfaces 1204A of electrical component 1204 .
  • FIG. 46 is a schematic diagram showing an example of the shape of the side surface of the electrical component.
  • Reference numeral 1205A indicates a first shape example of the side surface 1204A of the electrical component 1204.
  • Reference numeral 1205B indicates a second shape example of the side surface 1204A of the electrical component 1204.
  • Reference numeral 1205C indicates a third shape example of the side surface 1204A of the electrical component 1204.
  • the functional ink 524 applied to the upper surface 1204B of the electrical component 1204 tends to spread over the side surface 1204A of the electrical component 1204.
  • side surface 1204A of electrical component 1204 according to second shape example 1205B is less likely to spread functional ink 524 applied to upper surface 1204B of electrical component 1204 to side surface 1204A of electrical component 1204 than first shape example 1205A. .
  • the side surface 1204A of the electrical component 1204 according to the second shape example 1205B has a relatively smaller inclination than the side surface 1204A of the electrical component 1204 according to the first shape example 1205A.
  • the method of spreading the functional ink 524 from the upper surface 1204B of the electric component 1204 to the side surface 1204A is as described above. It is valid.
  • the electrical component 1204 according to the third shape example 1205C has a shape in which the length of the upper surface 1204B is less than the length of the back surface 1204D. Also in such a case, the technique of spreading the functional ink 524 from the upper surface 1204B of the electrical component 1204 to the side surface 1204A is effective.
  • the spread of the functional ink 1500 on the side 1204A of the electrical component 1204 is primarily due to the surface tension of the functional ink 1500, and the height H of the electrical component 1204 is dominated by the surface tension of the functional ink 1500 against gravity. It is preferable that the distance is equal to or less than the capillary length, which is a typical range.
  • the capillary length is expressed as ⁇ /( ⁇ g) ⁇ 1/2 where ⁇ is the surface tension of the functional ink 1500, ⁇ is the density of the functional ink 1500, and g is the gravitational acceleration. That is, the height H of electrical component 1204 preferably satisfies H ⁇ /( ⁇ g) ⁇ 1/2 .
  • the height H of the electrical component 1204 is preferably 2 millimeters or less.
  • the method of spreading the functional ink 524 from the upper surface 1204B of the electrical component 1204 to the side surface 1204A is also effective when there is a gap 1005 between the electrical component 1204 and the component mounting surface 1004 shown in FIG. The reason is as follows.
  • the functional ink applied to the peripheral region 1330 shown in FIG. 43 receives the surface tension of the side surface 1204A of the electrical component 1204, and it is difficult for the side surface 1204A to spread from the back surface 1204D to the top surface 1204B. be. As such, it is difficult to coat the side surface 1204A with the functional ink applied to the surrounding area 1330.
  • the volume of the functional ink applied to the upper surface 1204B of the electrical component 1204 is defined in anticipation of the volume of the functional ink applied to the side surface 1204A of the electrical component 1204.
  • FIG. 47 is a plan view showing a configuration example of a pattern forming apparatus according to the second embodiment.
  • 48 is a side view of the pattern forming device shown in FIG. 47.
  • FIG. Differences from the pattern forming apparatus 10 according to the first embodiment will be mainly described below.
  • a pattern forming apparatus 10A shown in FIGS. 47 and 48 includes an airflow generating device 40.
  • FIG. The airflow generating device 40 is located downstream of the inkjet head 12 in the substrate transport direction and upstream of the UV exposure device 14 in the substrate transport direction.
  • the distance between the inkjet head 12 and the airflow generator 40 in the substrate transport direction is preferably 15 mm or more and 60 mm or less, and can be 30 mm, for example. The same applies to the distance between the airflow generator 40 and the UV exposure device 14 in the substrate transport direction.
  • the distance between the airflow generator 40 and the upper surface 1204B of the electrical component 1204 is preferably 1 mm or more and 20 mm or less, and can be 10 mm, for example.
  • the pattern forming apparatus 10A includes an elevating mechanism for elevating the airflow generating device 40, and can be configured such that the distance between the airflow generating device 40 and the component mounting surface 1004 can be adjusted.
  • the airflow generator 40 includes a blower such as a fan motor. Air nozzles are arranged on the lower surface 41 of the airflow generating device 40 facing the conveying device 18 . When the electric component mounting board 1003 passes directly under the airflow generator 40 , the airflow generator 40 causes the functional ink applied to the upper surface 1204 B of the electric component 1204 to emit airflow from the air nozzle. Arrow lines shown in FIG. 48 indicate the direction of the airflow emitted from the airflow generating device 40 .
  • the air nozzle has a length corresponding to the total length of the collective substrate 1200 in the substrate width direction. Also, the air nozzle has a length in the substrate transport direction that is shorter than the full length of the electrical component 1204 . Thereby, an air flow can be locally applied to the functional ink applied to the upper surface 1204B of the electric component 1204.
  • FIG. The air nozzle may be of an integral shape or of a split shape. Illustration of air nozzles is omitted.
  • the pattern forming apparatus 10A includes a scanning mechanism for scanning the airflow generating device 40 along the width direction of the substrate. It may be scanned along the width direction.
  • FIG. 49 is a functional block diagram showing the electrical configuration of the pattern forming apparatus shown in FIG. 47.
  • FIG. The pattern forming apparatus 10A has an airflow controller 140 added to the pattern forming apparatus 10 shown in FIG.
  • the airflow control unit 140 sets operating conditions for the airflow generation device 40 and controls the operation of the airflow generation device 40 based on the command signal transmitted from the system control unit 100 .
  • the airflow control unit 140 controls the volume of the airflow emitted from the airflow generation device 40 and the like.
  • a computer-readable medium 204 provided in the control device 200 shown in FIG. 7 stores an airflow control program applied to control the operation of the airflow generation device 40 .
  • Processor 202 executes an airflow control program to control the operation of airflow generator 40 .
  • FIG. 50 is a schematic diagram before air flow is applied to the functional ink.
  • FIG. 50 shows the state immediately after the functional ink 1500 is applied to the electrical component mounting board 1003 and before the airflow is applied.
  • Functional ink 1500 adheres to top surface 1204 B of electrical component 1204 and to the perimeter of electrical component 1204 on component mounting surface 1004 .
  • FIG. 51 is a schematic diagram of application of functional ink.
  • FIG. 51 shows an example in which the functional ink 1500 is applied to an area wider than the upper surface 1204B of the electrical component 1204.
  • FIG. Functional ink 1500 shown in FIG. 51 is also applied to corners 1204C of top surface 1204B of electrical component 1204 . This makes it easier for the functional ink 1500 to spread from the upper surface 1204B of the electrical component 1204 to the side surface 1204A via the corner 1204C.
  • the functional ink 1500 is given an airflow from the top of the upper surface 1204B of the electrical component 1204 using the airflow generation device 40, and the functional ink 1500 receives an external force due to the application of the airflow, and the side surface of the electrical component 1204 It becomes easy to spread to 1204A.
  • FIG. 52 is a schematic diagram of the electrical component mounting board after airflow is applied.
  • Reference numeral 1003C shown in the figure is a plan view of the electrical component mounting board 1003, and reference numeral 1003D is a side view of the electrical component mounting board 1003.
  • FIG. 1003C shown in the figure is a plan view of the electrical component mounting board 1003
  • reference numeral 1003D is a side view of the electrical component mounting board 1003.
  • the functional ink 1500 applied to the upper surface 1204B of the electrical component 1204 spreads from the corner 1204C to the side surface 1204A of the electrical component 1204, covering the entire electrical component 1204 as shown in FIG. can.
  • the airflow generation device 40 preferably has a filter, and the airflow that has passed through the filter is discharged from the airflow generation device 40 . As a result, foreign matter contained in the airflow is removed, and contamination of the electrical component mounting board 1003 is suppressed.
  • the filter preferably has a structure that facilitates periodic replacement. In addition, it is preferable to arrange the filter in a position that facilitates periodic replacement.
  • the wind speed of the airflow emitted from the airflow generator 40 is preferably 3.0 m/s or more and 30 m/s or less. This ensures that the functional ink 1500 applied to the upper surface 1204B of the electrical component 1204 is spread.
  • the surface condition and drying/curing condition of the functional ink 1500 can be improved.
  • a gas containing no oxygen is applied as the airflow.
  • oxygen may lead to inhibition of polymerization of monomers and the like contained in the UV ink.
  • Nitrogen is an example applied to the air stream when UV ink is applied.
  • FIG. 53 is an explanatory diagram of the airflow imparting region.
  • the airflow imparting region 1510 to which the airflow is imparted on the collective substrate 1200 is only the region where the electrical components 1204 are arranged in the board transfer direction. This suppresses a relative increase in gas flow in the pattern forming apparatus 10, and suppresses contamination of the inside of the apparatus caused by the inflow of ink mist generated when ink is ejected from the inkjet head 12 into the inside of the apparatus. be done.
  • a shutter for opening and closing the air nozzle of the airflow generating device 40 is provided, the shutter is opened in accordance with the timing when the electrical component 1204 passes through the processing area directly below, and the shutter is closed after the electrical component 1204 passes through the processing area directly below. can be implemented.
  • control can be performed to operate the air blower in accordance with the timing when the electrical component 1204 passes through the processing area directly below, and to stop the air blower after the electrical component 1204 passes through the processing area directly below.
  • FIG. 54 is a plan view showing a configuration example of a pattern forming apparatus according to the first modification of the second embodiment.
  • 55 is a side view of the pattern forming device shown in FIG. 54.
  • FIG. A pattern forming apparatus 10B according to the first modification includes an airflow collection device 42 . It also includes an airflow recovery control unit that controls the airflow recovery device 42 .
  • the airflow recovery control section may be included in the airflow control section 140 shown in FIG.
  • the airflow collection device 42 is positioned downstream of the airflow generation device 40 in the substrate transfer direction, and is disposed upstream of the UV exposure device 14 in the substrate transfer direction.
  • the distance between the airflow generation device 40 and the airflow recovery device 42 in the substrate transfer direction is preferably 15 mm or more and 60 mm or less, and can be 30 mm, for example. The same applies to the distance between the airflow collection device 42 and the UV exposure device 14 in the substrate transfer direction.
  • the distance between the airflow collection device 42 and the upper surface 1204B of the electrical component 1204 is preferably 1 mm or more and 20 mm or less, and may be 10 mm, for example.
  • the pattern forming apparatus 10A includes an elevating mechanism for elevating the airflow collection device 42, and can be configured such that the distance between the airflow collection device 42 and the component mounting surface 1004 can be adjusted.
  • the airflow recovery device 42 includes an intake device such as a fan motor. Further, the airflow recovery device 42 has a recovery port arranged on a lower surface 43 facing the conveying device 18 . When the electric component mounting board 1003 passes directly under the airflow collection device 42, the airflow collection device 42 operates the fan motor to suck air. Arrow lines shown in the airflow recovery device 42 in FIG.
  • the recovery port has a length corresponding to the total length of the collective substrate 1200 in the substrate width direction. Also, the recovery port has a length that is longer than the total length of the electrical component 1204 in the substrate transport direction. As a result, the component mounting surface 1004 of the electrical component mounting board 1003 can be sucked, and the flow of the airflow emitted from the airflow generating device 40 into the inkjet head 12 is suppressed.
  • the airflow recovery device 42 operates according to the operation of the airflow generation device 40 and stops according to the stoppage of the airflow generation device 40 . This can suppress the generation of air currents within the device.
  • the pattern forming apparatus 10B includes a scanning mechanism for scanning the airflow recovery device 42 along the substrate width direction, and the airflow recovery device 42 having a recovery port having a length shorter than the total length of the collective substrate 1200 in the substrate width direction. Scanning may be performed along the width direction of the substrate.
  • the pattern forming apparatus 10B according to the first modified example can control the flow of the airflow released from the airflow generation device 40 using the airflow collection device 42 .
  • the functional ink ejected from the inkjet head 12 is affected by the airflow emitted from the airflow generating device 40 .
  • satellites and mists with relatively small droplet sizes are pushed by the air current, flowed to positions in the device where the air current easily flows, and adhere.
  • the airflow recovery device 42 shown in FIG. 55 can recover satellites, mist, etc., and can suppress contamination inside the device. It is preferable that the airflow recovery device 42 has a filter at the recovery port, and uses the filter to capture satellites, mist, and the like. In addition, the filter has a structure that facilitates periodic replacement, and an arrangement that facilitates periodic replacement is adopted.
  • FIG. 56 is a plan view showing a configuration example of a pattern forming apparatus according to a second modified example of the second embodiment.
  • the pattern forming apparatus 10C according to the second modified example differs from the pattern forming apparatus 10B according to the first modified example in the postures of the airflow generation device 40A and the airflow recovery device 42A.
  • the lower surface 41 of the airflow generator 40A faces the downstream side in the substrate transport direction.
  • the airflow generating device 40A is arranged in a direction to apply an airflow to the side opposite to the inkjet head 12 .
  • An arrow line attached to the airflow generating device 40A indicates the direction of the airflow emitted from the airflow generating device 40A.
  • the lower surface 43 of the airflow recovery device 42A faces the upstream side in the substrate transport direction.
  • the arrow line attached to the airflow recovery device 42A indicates the gas recovery direction of the airflow recovery device 42A. This can generate an airflow toward the airflow recovery device 42A.
  • the pattern forming device 10C may include an attitude adjustment mechanism that adjusts the attitude of the airflow generating device 40A.
  • the pattern forming device 10C may include an attitude adjustment mechanism that adjusts the attitude of the airflow collection device 42A.
  • FIG. 57 is a plan view showing a configuration example of a pattern forming apparatus according to a third modified example of the second embodiment.
  • 58 is a side view of the pattern forming device shown in FIG. 57.
  • the pattern forming apparatus 10D according to the third modification reciprocates the electric component mounting board 1003 with respect to the inkjet head 12, and forms a functional pattern in forward movement and backward movement.
  • a pattern forming apparatus 10D has a backward airflow generating device 40B, a backward airflow collecting device 42B, and a backward UV exposure device 14B added to the pattern forming device 10B shown in FIG.
  • the return airflow generator 40B emits an airflow to the electrical component mounting board 1003 conveyed in the return direction.
  • the return airflow recovery device 42B performs gas recovery when the electrical component mounting board 1003 is transported in the return direction.
  • the backward UV exposure device 14B irradiates the electric component mounting board 1003 conveyed in the backward direction with ultraviolet light.
  • the backward airflow generator 40B, the backward airflow collection device 42B, and the backward UV exposure device 14B stop operating.
  • the airflow generating device 40, the airflow collecting device 42, and the UV exposure device 14 operate when the electrical component mounting board 1003 is transported in the forward direction, and operate when the electrical component mounting board 1003 is transported in the return direction. to stop.
  • the pattern forming apparatus 10D shown in FIGS. 57 and 58 may be configured without the airflow recovery device 42 and the return airflow recovery device 42B.
  • the airflow generator 40 shown in FIG. 57 is an example of a first airflow generator arranged on one side of the inkjet head in the direction of relative movement between the inkjet head and the electrical component mounting board.
  • the return path airflow generator 40B is an example of a second airflow generator arranged on the other side of the inkjet head.
  • the airflow recovery device 42 shown in FIG. 57 is an example of a first airflow recovery device arranged on one side of the inkjet head in the relative movement direction between the inkjet head and the electrical component mounting board.
  • the return airflow collection device 42B is an example of a second airflow collection device arranged on the other side of the inkjet head.
  • FIG. 59 is a plan view showing a configuration example of a pattern forming apparatus according to a fourth modified example of the second embodiment.
  • 60 is a side view of the pattern forming device shown in FIG. 59.
  • FIG. An arrow line attached to the recovery port 50 in FIG. 60 indicates the recovery direction of the gas.
  • the table 30A shown in FIGS. 59 and 60 is an example of a substrate support member that is also used as an airflow collection device.
  • recovery ports 50 are arranged for each position of each end side of the electrical component mounting board 1003 .
  • a plurality of recovery ports 50 are arranged in a direction parallel to the substrate transfer direction.
  • Each recovery port 50 is connected to a pump via a gas flow path formed inside the table 30A.
  • a negative pressure is generated in the recovery port 50 according to the operation of the pump. Illustration of the pump is omitted.
  • a gas flow path connected to each recovery port 50 is equipped with a control valve.
  • control valves for gas flow paths connected to the respective recovery ports 50 are opened at the timing when the electrical component mounting board 1003 passes directly under the inkjet head 12 .
  • the airflow generator 40 operates in accordance with the timing when the electrical component mounting board 1003 passes directly below the inkjet head 12 . As a result, the airflow emitted from the airflow generating device 40 is prevented from diffusing endlessly into the device.
  • the pattern forming apparatus 10E preferably opens the control valves of the gas flow paths connected to the recovery ports 50 in the order in which the recovery ports 50 pass directly below the inkjet head 12 to recover the airflow.
  • FIG. 61 is a plan view showing a configuration example of a pattern forming apparatus according to the fifth modification of the second embodiment.
  • 62 is a side view of the pattern forming device shown in FIG. 61.
  • a through hole 1007 is formed in the electrical component mounting board 1003B.
  • the table 30B shown in FIGS. 61 and 62 is an example of a substrate support member that is also used as an airflow collection device.
  • a plurality of slit-shaped adsorption pressure generation ports 60 are formed on the substrate support surface 30C of the table 30B.
  • the adsorption pressure generating port 60 has a length that exceeds the entire length of the electrical component mounting board 1003B in the board width direction.
  • a plurality of suction pressure generation ports 60 are arranged along the substrate transfer direction.
  • the adsorption pressure generation port 60 is connected to a pump through a gas flow path formed inside the table 30B.
  • the suction pressure generating port 60 generates a negative pressure that becomes the suction pressure according to the operation of the pump. Illustration of the pump is omitted.
  • a gas flow path connected to each of the plurality of adsorption pressure generation ports 60 is provided with a control valve.
  • the pattern forming apparatus 10F generates negative pressure in all the suction pressure generation ports 60 until each suction pressure generation port 60 reaches directly below the inkjet head 12, and sucks and supports the electric component mounting board 1003B onto the table 30B.
  • the pattern forming device 10F stops the negative pressure of the suction pressure generating port 60 that has reached directly below the inkjet head 12 .
  • the pattern forming device 10F generates a negative pressure in the adsorption pressure generation port 60 that reaches directly below the airflow generation device 40, and the airflow generation device 10F passes through the through-hole 1007 of the electric component mounting board 1003B and the adsorption pressure generation port 60.
  • the airflow emitted from 40 is collected.
  • FIG. 63 is a side view of an electric component mounting substrate schematically showing a functional pattern corresponding to application of airflow.
  • 64 is a plan view of the electrical component mounting board shown in FIG. 63.
  • the pattern forming apparatus 10A or the like according to the second embodiment applies airflow to the upper surface 1204B of the electrical component 1204, and when spreading the functional ink 1500 to the side surface 1204A of the electrical component 1204, the component mounting surface 1004 is unnecessary. There is a possibility that the functional ink 1500 may spread to an appropriate position.
  • the pattern forming apparatus 10A forms a protective wall pattern 1303 on the component mounting surface 1004 and hardens the protective wall pattern 1303 .
  • the pattern forming apparatus 10A forms a protective wall pattern 1303 on the component mounting surface 1004 and hardens the protective wall pattern 1303 .
  • FIG. 64 exemplifies protective wall patterns 1303 separated from each edge by a prescribed distance for four edges of the electrical component 1204 .
  • FIG. 64 illustrates protective wall pattern 1303 surrounding electrical component 1204 and having a closed shape.
  • the width of the protective wall pattern 1303 is preferably 1 dot width or more and 10 dot width or less of the functional pattern.
  • FIGS. 63 and 64 illustrate a protective wall pattern 1303 having a width of 1 dot width of the functional pattern.
  • the thickness of the protective wall pattern 1303 can be defined according to the thickness of the functional pattern.
  • FIG. 63 illustrates a protective wall pattern 1303 having a thickness of two layers of functional pattern elements.
  • the width of the protective wall pattern 1303 can be applied to the distance from the side surface 1204A of the electrical component 1204 to the protective wall pattern 1303.
  • FIG. 64 illustrates a case where the distance from the side surface 1204A of the electrical component 1204 to the protection wall pattern 1303 is the width of the protection wall pattern 1303.
  • the protective wall pattern 1303 preferably uses insulating ink.
  • the protective wall pattern 1303 may apply the insulating ink that makes up the insulating pattern 1302 shown in FIG.
  • the pattern forming apparatus 10A preferably performs a step of forming the protective wall pattern 1303 as a step prior to the step of forming the functional pattern.
  • the transport speed of the electrical component mounting board 1003 applied to the process of forming the protective wall pattern 1303 can be higher than the transport speed of the electrical component mounting board 1003 applied to the process of forming the functional pattern.
  • the electric component mounting board 1003 is preferably made hydrophilic in the area where the protective wall pattern 1303 is formed on the component mounting surface 1004 .
  • Corona electric discharge machining, application of a hydrophilic material, and the like can be applied to the hydrophilic treatment for the formation area of the protective wall pattern 1303 .

Abstract

インクジェット方式を適用して好ましい機能性パターンの形成を実施し得る、パターンデータ生成装置、パターンデータ生成方法、プログラム、液体吐出装置及び機能性パターン形成基板製造システムを提供する。配線基板へ電気部品が実装される電気部品実装基板(1003)に対する外観検査の測定データであり、電気部品実装基板における電気部品が実際に実装される部品領域を表す部品領域情報が含まれる測定データを取得し、インクジェットヘッドから吐出させた機能性液体を用いて形成される機能性パターンを表すパターンデータとして、部品領域情報が反映されたパターンデータを生成する。

Description

パターンデータ生成装置、パターンデータ生成方法、プログラム、液体吐出装置及び機能性パターン形成基板製造システム
 本発明は、パターンデータ生成装置、パターンデータ生成方法、プログラム、液体吐出装置及び機能性パターン形成基板製造システムに関する。
 電気部品が実装される電気部品実装基板において、電磁波ノイズ対策及び防湿性付与などを目的として、インクの塗布及び印刷などを適用して、機能性コーティングが形成されることがある。機能性コーティングの形成において、個々の電気部品実装基板の配線及び実装部品には前工程の精度に起因する位置及び向きなどのばらつきが発生し、印刷を適用して形成される均一な機能性コーティングの実現が困難であった。そこで、機能性コーティングの対象となる電気部品実装基板の配線及び電気部品の形状を正確に把握し、電気部品等の形状に応じて機能性コーティングの材料が付与される。ここでいう電気部品実装基板は、電気部品が搭載される配線基板であり、配線基板及びプリント配線基板などと称される場合があり得る。また、電気部品は電子部品と称される場合があり得る。
 特許文献1は、液体材料又は粘性材料を基板上へディスペンシングするディスペンシングシステムが記載される。同文献に記載のシステムは、規定回数のディスペンスバルブの開閉を行い、基板の構成要素及び領域に対して規定量の材料を受容させる。また、同システムは、カメラを用いて基板の2次元画像を生成し、基板の2次元画像に基づいて垂直方向へ突出した構成要素を有する領域を認識する。
 特許文献2は、XY平面に配置された塗布対象へ液体材料を塗布する塗布ノズルを備える塗布装置が記載される。同文献に記載の装置は、液体材料を吐出方向へ直進して吐出させるジェット塗布ノズルを備え、チルト部を動作させて液体材料の吐出方向を変更可能に構成される。
特表2019-517387号公報 特開2019-155224号公報
 しかしながら、特許文献1にはディスペンス方式へ適用される手法が記載され、特許文献2にはスプレー方式へ適用される手法が記載されており、いずれもインクジェット方式への適用は困難である。
 本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、インクジェット方式を適用して好ましい機能性パターンの形成を実施し得る、パターンデータ生成装置、パターンデータ生成方法、プログラム、液体吐出装置及び機能性パターン形成基板製造システムを提供することを目的とする。
 本開示に係るパターンデータ生成装置は、少なくとも1つのプロセッサと、少なくとも1つのプロセッサを用いて実行される命令が記憶される少なくとも1つのメモリと、を備え、少なくとも1つのプロセッサは命令を実行して、配線基板へ電気部品が実装される電気部品実装基板に対する外観検査の測定データであり、電気部品実装基板における電気部品が実際に実装される部品領域を表す部品領域情報が含まれる測定データを取得し、インクジェットヘッドから吐出させた機能性液体を用いて形成される機能性パターンを表すパターンデータとして、部品領域情報が反映されたパターンデータを生成するパターンデータ生成装置である。
 本開示に係るパターンデータ生成装置によれば、電気部品実装基板の外観検査の検査データに含まれる部品領域情報を取得し、部品領域情報を用いて機能性パターンのパターンデータが生成される。これにより、電気部品実装基板における設計上の電気部品の領域に対して、電気部品実装基板における実際の電気部品の領域が変動した場合であっても、電気部品実装基板に対して好ましい機能性パターンが形成される。
 電気部品の例として、樹脂等のパッケージを用いて集積回路が封入されたICが挙げられる。なお、ICはIntegrated Circuitの省略語である。
 機能性パターンは、電気部品に対して電気的機能及び機械的機能を付与する。電気的機能の例として、電磁波シールド機能及び絶縁機能等が挙げられる。機械的機能の例として、配線基板との接合、応力の緩和及び剛性付与等が挙げられる。
 他の態様に係るパターンデータ生成装置において、少なくとも1つのプロセッサは、部品領域情報に基づいて部品領域が含まれる領域として規定され、機能性液体が付与される機能性液体付与領域を表す機能性液体付与領域情報を取得し、機能性液体付与領域情報を用いて生成される機能性パターンの2次元形状を表す2次元形状情報を含むパターンデータを生成してもよい。
 かかる態様によれば、機能性液体付与領域情報に基づいて2次元形状が規定された機能性パターンを生成し得る。
 他の態様に係るパターンデータ生成装置において、少なくとも1つのプロセッサは、機能性液体付与領域に付与される機能性液体の厚みを表す機能性液体厚み情報を取得するか、又は機能性液体付与領域に付与される機能性液体の厚みに対応するインクジェットヘッドを用いる機能性液体の印刷回数を表す印刷回数情報を取得し、機能性液体厚み情報又は印刷回数情報を用いて生成される機能性パターンの厚み情報を含むパターンデータを生成してもよい。
 かかる態様によれば、機能性液体厚み情報又は印刷回数情報に基づいて厚みが規定された機能性パターンを生成し得る。
 機能性液体の厚みは、電気部品実装基板の部品実装面の法線方向における機能性液体の高さを適用し得る。機能性パターンの厚みは、電気部品実装基板の部品実装面の法線方向における機能性パターンの高さを適用し得る。
 他の態様に係るパターンデータ生成装置において、少なくとも1つのプロセッサは、機能性液体付与領域へ複数の電気部品が含まれる場合、規定の厚みの機能性液体を付与するか又は電気部品の高さに応じて部品領域への機能性液体の付与を減らすかを表す機能性液体形状付与情報を取得し、機能性液体形状付与情報を用いて生成される機能性パターンの3次元形状を表す3次元形状情報を含むパターンデータを生成してもよい。
 かかる態様によれば、電気部品に対して単純に機能性液体を積み重ねた機能性パターン又は均一な厚みを有する機能性パターンを形成し得る。
 他の態様に係るパターンデータ生成装置において、少なくとも1つのプロセッサは、電気部品実装基板の設計上の電気部品が実装される領域に基づき規定される設計上のパターンデータを、部品領域情報を用いて補正して部品領域情報が反映された機能性パターンのパターンデータを生成してもよい。
 かかる態様によれば、電気部品実装基板における設計上の電気部品の領域に対する、電気部品実装基板における実際の電気部品の領域の変動分が補正されたパターンデータを生成し得る。
 電気部品の領域は、電気部品実装基板の部品実装面における2次元領域であってもよいし、部品実装面の法線方向の情報を有する3次元領域であってもよい。
 他の態様に係るパターンデータ生成装置において、少なくとも1つのプロセッサは、電気部品の周囲における凹凸形状を表す凹凸形状情報が含まれる測定データを取得し、凹凸形状情報に基づいて、凹形状へ付与される機能性液体に対して凸形状へ付与される機能性液体を減らすパターンデータを生成してもよい。
 かかる態様によれば、電気部品の周囲における凹凸形状に対して過不足なく機能性液体を付与し得る。
 他の態様に係るパターンデータ生成装置において、少なくとも1つのプロセッサは、凹凸形状情報として、電気部品の封止材の高さの情報を取得し、封止材の高さに対応して凹形状へ付与される機能性液体に対して凸形状へ付与される機能性液体を減らすパターンデータを生成してもよい。
 かかる態様によれば、部品の封止材のはみ出しに応じた機能性液体の付与が可能となる。
 他の態様に係るパターンデータ生成装置において、少なくとも1つのプロセッサは、部品領域におけるデータが異なる複数のパターンデータを生成してもよい。
 かかる態様によれば、複数のパターンデータを用いて、電気部品の形状に応じた機能性液体の付与を実施し得る。
 他の態様に係るパターンデータ生成装置において、少なくとも1つのプロセッサは、電気部品の電気部品実装基板への投影面積を超える面積を有するパターンデータを生成してもよい。
 かかる態様によれば、電気部品の角部に対して機能性液体を接触させることができ、電気部品の側面への機能性液体の広がりを促進し得る。
 電気部品の側面は、電気部品実装基板の部品実装面の法線に平行となる面とし得る。
 他の態様に係るパターンデータ生成装置において、少なくとも1つのプロセッサは、相対的に高さが高い電気部品に対して、電気部品の側面から機能性パターンの端までの距離が相対的に長くなるパターンデータを生成してもよい。
 かかる態様によれば、電気部品の側面の面積に応じた機能性液体の付与を実施し得る。
 他の態様に係るパターンデータ生成装置において、部品領域の端から機能性パターンの端までの距離をLとし、電気部品の高さをHとし、a及びbをそれぞれ定数とする場合に、距離Lは、L=a×H+bと表してもよい。
 かかる態様によれば、部品領域の端から機能性パターンの端までの距離Lは、電気部品の高さをHの高さの増加に対して単純に増加し得る。
 他の態様に係るパターンデータ生成装置において、少なくとも1つのプロセッサは、電気部品の上面に対して、設計上の機能性液体の厚みを超える厚みを有する機能性液体を付与するパターンデータを生成してもよい。
 かかる態様によれば、電気部品の上面へ付与された機能性液体を電気部品の側面へ供給して、電気部品の側面に機能性液体を付与し得る。
 他の態様に係るパターンデータ生成装置において、少なくとも1つのプロセッサは、相対的に高さが高い電気部品に対して、相対的に厚く機能性液体を付与するパターンデータを生成してもよい。
 かかる態様によれば、電気部品の側面の面積に応じて、電気部品の側面へ機能性液体を付与し得る。
 他の態様に係るパターンデータ生成装置において、電気部品の上面へ付与される機能性液体の設計上の厚みをTh0とし、電気部品の上面へ付与される機能性液体の実際の厚みをTとし、電気部品の高さをHとし、cを定数とする場合に、機能性液体の実際の厚みTは、T=Th0+c×Hと表してもよい。
 かかる態様によれば、電気部品の上面に付与される機能性液体の厚みTは、電気部品の高さHの増加に対して単純に増加し得る。
 他の態様に係るパターンデータ生成装置において、少なくとも1つのプロセッサは、電気部品の側面へ付与される機能性液体の電気部品実装基板の部品実装面に対する角度が、電気部品の上面から電気部品実装基板の部品実装面に向けて小さくなるパターンデータを生成してもよい。
 かかる態様によれば、電気部品の側面に対して機能性液体を安定して付与し得る。
 他の態様に係るパターンデータ生成装置において、少なくとも1つのプロセッサは、電気部品実装基板と電気部品との隙間の情報を取得し、隙間が相対的に大きい場合に、電気部品の周囲へ付与する機能性液体を相対的に増やすパターンデータを生成してもよい。
 かかる態様によれば、配線基板と電気部品との隙間へ入る分の機能性液体が考慮され、部品位置における機能性パターンを構成する機能性液体の不足を抑制し得る。
 本開示に係るパターンデータ生成方法は、パターンデータ生成装置が、配線基板へ電気部品が実装される電気部品実装基板に対する外観検査の測定データであり、電気部品実装基板における電気部品が実際に実装される部品領域を表す部品領域情報が含まれる測定データを取得し、インクジェットヘッドから吐出させた機能性液体を用いて形成される機能性パターンを表すパターンデータとして、部品領域情報が反映されたパターンデータを生成するパターンデータ生成方法である。
 本開示に係るパターンデータ生成方法によれば、本開示に係るパターンデータ生成装置と同様の作用効果を得ることが可能である。
 他の態様に係るパターンデータ生成装置の構成要件は、他の態様に係るパターンデータ生成方法の構成要件へ適用し得る。
 本開示に係るプログラムは、コンピュータに、配線基板へ電気部品が実装される電気部品実装基板に対する外観検査の測定データであり、電気部品実装基板における電気部品が実際に実装される部品領域を表す部品領域情報が含まれる測定データを取得する機能、及びインクジェットヘッドから吐出させた機能性液体を用いて形成される機能性パターンを表すパターンデータとして、部品領域情報が反映されたパターンデータを生成する機能を実現させるプログラムである。
 本開示に係るプログラムによれば、本開示に係るパターンデータ生成装置と同様の作用効果を得ることが可能である。
 他の態様に係るパターンデータ生成装置の構成要件は、他の態様に係るプログラムの構成要件へ適用し得る。
 本開示に係る液体吐出装置は、配線基板に電気部品が実装される電気部品実装基板に対して機能性液体を吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドと電気部品実装基板とを相対移動させる相対移動装置と、インクジェットヘッドに適用されるパターンデータであり、機能性液体を用いて電気部品実装基板へ生成される機能性パターンのパターンデータを生成するパターンデータ生成装置と、を備え、パターンデータ生成装置は、少なくとも1つのプロセッサと、少なくとも1つのプロセッサを用いて実行される命令が記憶される少なくとも1つのメモリと、を備え、少なくとも1つのプロセッサは命令を実行して、電気部品実装基板に対する外観検査の測定データであり、電気部品実装基板における電気部品が実際に実装される部品領域を表す部品領域情報が含まれる測定データを取得し、インクジェットヘッドから吐出させた機能性液体を用いて形成される機能性パターンを表すパターンデータとして、部品領域情報が反映されたパターンデータを生成する液体吐出装置である。
 本開示に係る液体吐出装置によれば、本開示に係るパターンデータ生成装置と同様の作用効果を得ることが可能である。
 他の態様に係るパターンデータ生成装置の構成要件は、他の態様に係る液体吐出装置の構成要件へ適用し得る。
 他の態様に係る液体吐出装置において、電気部品の上面に対して付与された機能性液体に対して気流を付与する気流発生装置を備えてもよい。
 かかる態様によれば、電気部品の上面に対して付与された機能性液体の側面への広がりが促進される。
 他の態様に係る液体吐出装置において、少なくとも1つのプロセッサは、機能性液体が付与された電気部品が気流発生装置の処理領域に到達した際に気流発生装置を動作させてもよい。
 かかる態様によれば、液体吐出装置の内部における不要な気流の発生が抑制される。
 他の態様に係る液体吐出装置において、気流発生装置は、インクジェットヘッドと反対側へ気流を付与する向きに配置されてもよい。
 かかる態様によれば、インクジェットヘッドへの気流の発生を抑制し得る。
 他の態様に係る液体吐出装置において、気流発生装置は、インクジェットヘッドと電気部品実装基板との相対移動方向におけるインクジェットヘッドの一方の側に配置される第1気流発生装置と、インクジェットヘッドの他方の側に配置される第2気流発生装置と、を備えてもよい。
 かかる態様によれば、電気部品実装基板をインクジェットヘッドに対して往復させる際に、往路及び復路において電気部品の上面に対して付与された機能性液体に対して気流を付与し得る。
 他の態様に係る液体吐出装置において、気流発生装置から電気部品の上面に対して気流を付与する際に気流を回収する気流回収装置を備えてもよい。
 かかる態様によれば、気流発生装置から付与された気流が制御される。また、インクジェットヘッドの動作に起因して生じるミスト及びサテライトを回収し得る。
 他の態様に係る液体吐出装置において、気流回収装置は、気流を回収する回収口を気流発生装置へ向けて配置されてもよい。
 かかる態様によれば、インクジェットヘッドの方へ向く気流の発生を抑制し得る。
 他の態様に係る液体吐出装置において、少なくとも1つのプロセッサは、機能性液体が付与された電気部品が気流回収装置の処理領域に到達した際に気流回収装置を動作させてもよい。
 かかる態様によれば、液体吐出装置の内部における不要な気流の発生が抑制される。
 他の態様に係る液体吐出装置において、気流回収装置は、インクジェットヘッドと電気部品実装基板との相対移動方向におけるインクジェットヘッドの一方の側に配置される第1気流回収装置と、インクジェットヘッドの他方の側に配置される第2気流回収装置と、を備えてもよい。
 かかる態様によれば、電気部品実装基板をインクジェットヘッドに対して往復させる際に、往路及び復路において気流を回収し得る。
 他の態様に係る液体吐出装置において、気流回収装置は、相対移動装置を用いて搬送される電気部品実装基板を支持する基板支持部材と兼用されてもよい。
 かかる態様によれば、気流発生装置を用いて発生させた気流が、液体吐出装置の内部へ無制限に広がることを抑制し得る。
 他の態様に係る液体吐出装置において、気流回収装置に具備される回収口は、電気部品実装基板を吸着支持する際に吸着圧力を発生させる吸着圧力発生口と兼用されてもよい。
 かかる態様によれば、液体吐出装置をコンパクトに構成し得る。
 他の態様に係る液体吐出装置において、少なくとも1つのプロセッサは、電気部品実装基板がインクジェットヘッドの処理領域を通過する際に気流回収装置を停止させてもよい。
 かかる態様によれば、液体吐出装置の内部における不要な気流の発生が抑制される。
 本開示に係る機能性パターン形成基板製造システムは、配線基板に電気部品が実装される電気部品実装基板に対してインクジェットヘッドから機能性液体を吐出し、前記電気部品実装基板へ機能性パターンを生成する液体吐出装置と、前記インクジェットヘッドへ適用されるパターンデータを生成するパターンデータ生成装置と、前記電気部品実装基板の外観検査を実施する外観検査装置と、を備え、パターンデータ生成装置は、少なくとも1つのプロセッサと、前記少なくとも1つのプロセッサを用いて実行される命令が記憶される少なくとも1つのメモリと、を備え、前記少なくとも1つのプロセッサは前記命令を実行して、前記電気部品実装基板に対する外観検査の測定データであり、前記電気部品実装基板における前記電気部品が実際に実装される部品領域を表す部品領域情報が含まれる測定データを取得し、前記インクジェットヘッドから吐出させた前記機能性液体を用いて形成される機能性パターンを表すパターンデータとして、前記部品領域情報が反映されたパターンデータを生成する機能性パターン形成基板製造システムである。
 本開示に係る機能性パターン形成基板製造システムによれば、本開示に係るパターンデータ生成装置と同様の作用効果を得ることが可能である。
 他の態様に係るパターンデータ生成装置の構成要件は、他の態様に係る機能性パターン形成基板製造システムの構成要件へ適用し得る。
 本発明によれば、電気部品実装基板の外観検査の検査データに含まれる部品領域情報を取得し、部品領域情報を用いて機能性パターンのパターンデータが生成される。これにより、電気部品実装基板における設計上の電気部品の領域に対して、電気部品実装基板における実際の電気部品の領域が変動した場合であっても、電気部品実装基板に対して好ましい機能性パターンが形成される。
図1は機能性パターン形成基板の斜視図である。 図2は機能性パターン形成基板の製造プロセスの手順の一例を示すフローチャートである。 図3はプリント配線基板の説明図である。 図4は第1実施形態に係るパターン形成装置の構成例を示す平面図である。 図5は図4に示すパターン形成装置の側面図である。 図6は図4に示すパターン形成装置の電気的構成を示す機能ブロック図である。 図7は図4に示すパターン形成装置の制御装置に適用されるハードウェア構成を示すブロック図である。 図8は機能性パターンの具体例を示す機能性パターン形成基板の断面図である。 図9は機能性パターンの他の具体例を示す機能性パターン形成基板の断面図である。 図10は実施形態に係るパターン形成システムの全体構成図である。 図11は絶縁インク印刷領域データの模式図である。 図12は導電インク印刷領域データの模式図である。 図13は第1具体例に係る絶縁パターンの模式図である。 図14は第1具体例に係る導電パターンデータの模式図である。 図15は第1具体例に係る機能性パターンの模式図である。 図16は第2具体例に係る機能性パターンの模式図である。 図17は第2具体例に係る絶縁パターン要素の一例の模式図である。 図18は第3具体例に係る絶縁インク印刷領域データの模式図である。 図19は第3具体例に係る導電インク印刷領域データの模式図である。 図20は第3具体例に係る絶縁パターンの模式図である。 図21は第3具体例に係る導電パターンの模式図である。 図22は第3具体例に係る機能性パターンの模式図である。 図23は電気部品の実装位置の誤差がゼロの場合の電気部品実装基板の模式図である。 図24は電気部品の実装位置に位置ずれが発生している場合の電気部品実装基板の模式図である。 図25は絶縁パターンにおける電気部品位置の補正の一例を示す模式図である。 図26はパターンデータ補正方法の手順を示すフローチャートである。 図27は電気部品が搭載される個別基板の平面図である。 図28は図27に示す個別基板の側面図である。 図29は電気部品を被覆する機能性インクの模式図である。 図30は標準的な機能性インクのパターンデータの模式図である。 図31は図30に示すパターンデータが適用され付与される機能性インクの模式図である。 図32は図30に示す機能性インクのパターンデータの改良例の模式図である。 図33は図32に示すパターンデータが適用され付与される機能性インクの模式図である。 図34は標準的な機能性インクのパターンデータの模式図である。 図35は図34に示すパターンデータが適用され付与される機能性インクの模式図である。 図36は図34に示す機能性インクのパターンデータの改良例の模式図である。 図37は図36に示すパターンデータが適用され付与される機能性インクの模式図である。 図38は電気部品の側面へ形成される機能性パターンの模式図である。 図39はアンダーフィルが使用される電気部品実装基板の模式図である。 図40は図39に示す模式図の側面視野図である。 図41は電気部品実装基板の平面図である。 図42は図41に示す電気部品実装基板の側面図である。 図43は電気部品と電気部品実装基板との隙間を埋める機能性インクの付与領域の模式図である。 図44は基板搬送方向の印刷解像度を高くした場合の機能性パターンの模式図である。 図45は電気部品の角部へ機能性インクが接触する状態の模式図である。 図46は電気部品の側面の形状例を示す模式図である。 図47は第2実施形態に係るパターン形成装置の構成例を示す平面図である。 図48は図47に示すパターン形成装置の側面図である。 図49は図47に示すパターン形成装置の電気的構成を示す機能ブロック図である。 図50は機能性インクへの気流付与前の模式図である。 図51は機能性インクの付与の模式図である。 図52は気流付与後の電気部品実装基板の模式図である。 図53は気流付与領域の説明図である。 図54は第2実施形態の第1変形例に係るパターン形成装置の構成例を示す平面図である。 図55は図54に示すパターン形成装置の側面図である。 図56は第2実施形態の第2変形例に係るパターン形成装置の構成例を示す側面図である。 図57は第2実施形態の第3変形例に係るパターン形成装置の構成例を示す平面図である。 図58は図57に示すパターン形成装置の側面図である。 図59は第2実施形態の第4変形例に係るパターン形成装置の構成例を示す平面図である。 図60は図59に示すパターン形成装置の側面図である。 図61は第2実施形態の第5変形例に係るパターン形成装置の構成例を示す平面図である。 図62は図61に示すパターン形成装置の側面図である。 図63は気流の付与へ対応する機能性パターンを模式的に示す電気部品実装基板の側面図である。 図64は図63に示す電気部品実装基板の平面図である。
 以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施形態について詳説する。本明細書では、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明は適宜省略する。
 [電気部品実装基板の構成]
 図1は機能性パターン形成基板の斜視図である。同図に示す機能性パターン形成基板1000は、プリント配線基板1002の部品実装面1004に対して、IC1006、抵抗器1008及びコンデンサ1010が実装された電気部品実装基板1003が適用される。
 また、機能性パターン形成基板1000は、電気部品実装基板1003のIC1006に対して導電パターン1020が形成される。更に、電気部品実装基板1003のIC1006のリード線及びIC1006のリード線と電気接合される電極は、絶縁パターンが形成される。なお、図1では、絶縁パターンの図示を省略する。絶縁パターンは符号1302を付して図8に図示する。
 図1には、プリント配線基板1002の一方の面が部品実装面1004とされる態様を例示したが、プリント配線基板1002の他方の面が部品実装面とされてもよいし、プリント配線基板1002の一方の面及び他方の面の両面が部品実装面とされてもよい。
 IC1006は、樹脂等のパッケージを用いて外周が構成され、内部に集積回路が具備される電気部品である。また、IC1006は、パッケージの外部に電極が露出される構造を有する。なお、電気部品とは、電子部品又は単に部品と呼ばれる場合があり得る。
 また、抵抗器1008は、複数の電気抵抗素子が集積化され、樹脂等のパッケージを用いて一体化された抵抗アレイ1008Aが含まれ得る。コンデンサ1010は、電解コンデンサ及びセラミックコンデンサなど、各種のコンデンサが含まれ得る。
 導電パターン1020は、導電パターン1020の形成領域に対して、インクジェットヘッドから導電インクの液滴を吐出させ、導電インクの連続体を乾燥させ、硬化させて形成される。
 導電パターン1020は、IC1006が受ける電磁波の抑制及びIC1006から放出される電磁波の抑制を目的とする電磁波シールドとして機能する。絶縁パターンは、導電パターン1020とIC1006との電気的絶縁を確保する絶縁部材、導電パターン1020とIC1006と密着性を確保する接着部材及び導電パターン1020の下地の平坦性を確保する部材等として機能する。
 電気部品実装基板1003に実装される電気部品のうち、抵抗器1008及びコンデンサ1010など、導電パターン1020の非形成領域であり、電磁波シールドを不要とする電気部品が配置される部品領域の少なくとも一部は、絶縁インクを用いて被覆されてもよい。電磁波シールドを不要とする電気部品は、ダイオード、コイル、トランス及びスイッチ等が含まれ得る。また、電気部品が非実装であり露出した電極1009が配置される電極領域は、絶縁インクを用いて被覆されてもよい。
 導電インクは、硬化させた状態において導体として機能する液体であり、一例として、溶媒に金属等の導電性を有する粒子を分散させた液体が挙げられる。絶縁インクは、硬化させた状態において絶縁性能を発揮する液体であり、一例として、溶媒に樹脂等の絶縁性を有する粒子を分散させた液体が挙げられる。
 [機能性パターン形成基板の製造プロセス]
 図2は機能性パターン形成基板の製造プロセスの手順の一例を示すフローチャートである。同図には、機能性パターン形成基板1000の製造プロセスの各工程に適用される装置の例を図示する。同図に示す矢印線は、機能性パターン形成基板1000となるプリント配線基板1002又は電気部品実装基板1003の流れを示す。
 図1に示す機能性パターン形成基板1000は、図2に示す部品実装工程S1000、リフロー工程S1002、外観検査工程S1004、電気検査工程S1006及び機能性パターン形成工程S1008を経て製造される。図2に示す機能性パターン形成工程S1008は、絶縁パターン形成工程S1010及び導電パターン形成工程S1012が含まれる。
 〔部品実装工程〕
 部品実装工程S1000には、マウンター等と称される部品実装機1100が適用される。部品実装工程S1000では、部品実装機1100を用いてプリント配線基板1002に対してクリームはんだが印刷され、クリームはんだが印刷された位置に電気部品が実装される。部品実装工程S1000を経たプリント配線基板1002は、リフロー工程S1002が実施される。
 〔リフロー工程〕
 リフロー工程S1002には、リフロー炉等と称されるリフローはんだ付け装置1102が適用される。リフロー工程S1002では、常温において印刷されたはんだが加熱される。これにより、プリント配線基板1002の電気回路に対して電気部品が電気接続され、プリント配線基板1002に対して電気部品の位置が固定される。リフロー工程S1002を経たプリント配線基板1002は、電気部品実装基板1003として外観検査工程S1004が実施される。ここでいう常温は、部品実装工程S1000におけるプリント配線基板1002の環境温度であり、例えば、15℃以上25℃以下の任意の温度を適用し得る。
 〔外観検査工程〕
 外観検査工程S1004には、AOI(Automated Optical Inspection)などの自動外観検査装置1104が適用される。外観検査工程S1004では、自動外観検査装置1104を用いて電気部品実装基板1003を撮影し、電気部品実装基板1003の撮影データに基づき、電気部品ごとの位置の情報及び電気部品ごとの高さの情報を取得する。
 電気部品の位置には、電気部品実装基板1003の部品実装面1004に規定される2次元座標の座標値を適用し得る。電気部品の高さには、電気部品実装基板1003の部品実装面1004の法線方向における電気部品の長さを適用し得る。すなわち、外観検査工程S1004では、電気部品実装基板1003における電気部品の3次元位置情報を取得する。外観検査工程S1004を経た電気部品実装基板1003は電気検査工程S1006が実施される。なお、実施形態に示す自動外観検査装置1104は外観検査装置の一例である。
 〔電気検査工程〕
 電気検査工程S1006には、テスター等と称される電気検査装置1106が適用される。電気検査装置1106は、電極及びパッド等の電気配線の露出部分へプローブを接触させ、電気部品間の電気接続を確認する。すなわち、電気検査工程S1006では、電気部品実装基板1003へ形成される配線の断線、配線の短絡、電気部品の電極間の短絡及び電気部品間の短絡の有無が検査される。
 また、電気検査工程S1006では、電気部品実装基板1003へ形成される電子回路において電気信号が適切に処理されているか否かが検査される。電気検査工程S1006において、電気部品間の電気接続を検査する配線検査装置と、電子回路において電気信号が適切に処理されているか否かを検査する回路検査装置とを用いてもよい。電気検査工程S1006を経た配線基板は機能性パターン形成工程S1008が実施される。
 〔機能性パターン形成工程〕
 図2には、機能性パターン形成工程において、絶縁パターン形成装置1108を用いて電気部品実装基板1003に対して絶縁パターンが形成され、導電パターン形成装置1110を用いて、電気部品実装基板1003に対して導電パターンが形成される態様を例示する。
 絶縁パターン形成装置1108は、インクジェット方式の印刷装置が適用され、電気部品実装基板1003に対して絶縁インクを吐出させ、絶縁インクを乾燥させて絶縁パターンを形成する。
 導電パターン形成装置1110は、インクジェット方式の印刷装置が適用され、絶縁パターンが形成された電気部品実装基板1003に対して導電インクを吐出させ、導電インクを乾燥させて、導電パターンを形成する。
 なお、電気部品実装基板1003に対して絶縁パターン及び導電パターンが形成される場合、電気部品実装基板1003に対して絶縁パターンが形成された状態は機能性パターン形成基板1000の半完成状態であり、電気部品実装基板1003とする。一方、電気部品実装基板1003に対して絶縁パターンのみが形成される場合は、電気部品実装基板1003に対して絶縁パターンが形成された状態は機能性パターン形成基板1000とする。
 絶縁インク及び導電インクは、UVインク、水性インク及び溶剤インクなど、様々な種類のインクを適用し得る。UVインクは、紫外光に対して硬化反応を発現するモノマー等を含有する。水性インクは溶媒の主成分として水が適用される。溶剤インクは溶媒の主成分として溶剤が適用される。なお、UVはultravioletの省略語である。
 絶縁インクとしてUVインクが適用される。導電インクとして、銀及び銅などの金属を溶媒へ溶解させたインクを適用し得る。導電インクとして、金属のナノ粒子を溶媒へ分散させたインクを適用してもよい。上記した導電インクは、紫外光を露光すると、金属原子が発熱し、溶媒が揮発する。これにより、導電インクの粘度が上昇し、最終的に導電インクが硬化する。導電インクの乾燥は、常温よりも高温の空気の送風及び近赤外線の照射を適用してもよい。
 [配線基板]
 図3は配線基板の説明図である。図3には、集合基板1200に16個の個別基板1202が割り付けられる。図3に示す個別基板1202のそれぞれは、図1に示す電気部品実装基板1003に相当する。図3に示す集合基板1200及び個別基板1202は、配線パターンの図示を省略する。
 また、図3に示す集合基板1200では、図1に示すIC1006及び抵抗器1008等の電気部品の図示を省略し、個別基板1202では、IC1006等を電気部品1204として模式的に図示する。
 集合基板1200は、アライメントマーク1210が形成される。アライメントマーク1210の形成は、印刷を適用し得る。アライメントマーク1210は、集合基板1200の四隅に形成される。アライメントマーク1210は、機能性パターンを形成する際の位置合わせの基準として機能する。
 図3には、集合基板1200の四隅にアライメントマーク1210が形成される態様を例示したが、集合基板1200の高精度の位置決めを実施する場合は、アライメントマーク1210を増やしてもよい。
 高密度に電気部品1204が実装される場合など、集合基板1200におけるアライメントマーク1210の形成が困難な場合は、アライメントマーク1210に代わり、半導体プロセスを用いて形成される配線などを位置決めの基準とし得る。例えば、電気検査用の電極及び配線パターンを導通させるビアホール用のパターンなども、アライメントマーク1210に代わる位置決めの基準とし得る。
 図3には、個別基板1202の四隅にもアライメントマーク1212が印刷される態様を例示する。個別基板1202に形成されるアライメントマーク1212は、個別基板1202における位置あわせの基準として機能する。
 以下に説明するパターン形成装置は、図3に示す集合基板1200に対して機能性インクを付与するが、パターン形成装置は集合基板1200から切り分けられた個別基板1202対して機能性インクを付与してもよい。
 [第1実施形態に係るパターン形成装置の構成例]
 図4は第1実施形態に係るパターン形成装置の構成例を示す平面図である。図5は図4に示すパターン形成装置の側面図である。図4及び図5に示すパターン形成装置10は、図2に示す絶縁パターン形成装置1108及び導電パターン形成装置1110に適用される。以下に、図4及び図5を適宜参照して、パターン形成装置10の構成例を説明する。
 パターン形成装置10は、図3に示す集合基板1200として構成される電気部品実装基板1003に対して、インクジェット方式を適用して機能性インクを吐出させ、電気部品実装基板1003に対して機能性パターンを形成する。なお、実施形態に記載の機能性インクは機能性液体の一例である。
 パターン形成装置10は、インクジェットヘッド12、UV露光装置14及びカメラ16を備える。パターン形成装置10は、電気部品実装基板1003を搬送する搬送装置18を備える。
 また、パターン形成装置10は、インクジェットヘッド12を支持するヘッド支持部材、UV露光装置14を支持する露光装置支持部材及びカメラ16を支持するカメラ支持部材を備える。なお、ヘッド支持部材、露光装置支持部材及びカメラ支持部材の図示を省略する。
 ヘッド支持部材、露光装置支持部材、カメラ支持部材及び搬送装置18は、基台20の上面に配置される。基台20は定盤等が適用される。ヘッド支持部材は、基台20に立設する2本の支柱及び2本の支柱を用いて両端が支持されるヘッド支持柱を備える構成を適用し得る。露光装置支持部材及びカメラ支持部材は、ヘッド支持部材と同様の構成を適用し得る。
 パターン形成装置10は、インクジェットヘッド12を昇降させて、インクジェットヘッド12と電気部品実装基板1003との距離を調整するヘッド昇降装置を備えてもよい。
 また、パターン形成装置10は、UV露光装置14を昇降させて、UV露光装置14と電気部品実装基板1003との距離を調整するUV昇降装置を備えてもよい。更に、パターン形成装置10は、カメラ16を昇降させてカメラ16と電気部品実装基板1003との距離を調整するカメラ昇降装置を備えてもよい。
 インクジェットヘッド12は、ノズル開口が形成されるノズル面に対向するプリント配線基板1002の部品実装面1004に対して機能性インクを吐出させる。インクジェットヘッド12は、ノズル面の法線と部品実装面1004の法線とが平行となる姿勢で固定される。
 インクジェットヘッド12は、基板幅方向について、プリント配線基板1002の全幅を超える長さに沿って複数のノズルが配置されるライン型ヘッドが適用される。ライン型ヘッドを備えるパターン形成装置10は、インクジェットヘッド12と電気部品実装基板1003とを一回走査させて、電気部品実装基板1003の全面に機能性インクを付与し得るシングルパス方式の液体吐出を実施し得る。ここでいう液体吐出は、印刷及び画像形成と同義である。
 インクジェットヘッド12は、複数のヘッドモジュールを組み合わせて構成されてもよい。例えば、基板幅方向について一例に複数のヘッドモジュールを配置して、ライン型ヘッドを構成してもよい。ここでいう基板幅方向は、電気部品実装基板1003の搬送方向である基板搬送方向と直交する方向である。
 なお、本明細書における直交という用語は、厳密には90°未満の角度又は90°を超える角度で交差する2方向を直交とみなし得る実質的な直交を含み得る。また、平行という用語は、厳密には交差する2方向を平行とみなし得る実質的な平行を含み得る。
 インクジェットヘッド12のノズル配置は、2次元配置を適用し得る。2次元配置の例として、2列のジグザグ配置及びマトリクス配置を適用し得る。インクジェットヘッド12のノズル面は、ノズル配置に対応してノズル開口が配置される。インクジェットヘッド12は、ノズル面に配置された複数のノズル開口のそれぞれから、機能性インクを吐出させる。
 インクジェットヘッド12の吐出方式は、圧電素子のたわみ変形を利用して機能性インクを加圧して、機能性インクを吐出させる圧電方式を適用し得る。インクジェットヘッド12の吐出方式は、ヒータを用いて機能性インクを加熱し、機能性インクの膜沸騰現象を利用して機能性インクを吐出させるサーマル方式を適用し得る。
 UV露光装置14は、UV光源15を備える。UV光源15は、基板幅方向について、電気部品実装基板1003の全長に対応する長さに渡って複数のUVLEDを配置した構成を適用し得る。UV露光装置14は、UV光源15から出射される紫外光を電気部品実装基板1003へ照射する。
 なお、図4には、機能性インクの乾燥処理に紫外光が用いられる態様を例示するが、機能性インクの乾燥処理は、熱エネルギーの付与を適用してもよいし、送風を適用してもよい。
 カメラ16は、電気部品実装基板1003のアライメントマーク1210を読み取り、アライメントマーク1210の撮影データを生成する。アライメントマーク1210の撮影データは、電気部品実装基板1003の位置の測定に適用される。電気部品実装基板1003の位置の測定データは、機能性パターンの吐出データの基データであるパターンデータの変換に適用される。
 パターン形成装置10は、電気部品実装基板1003のサイズに応じて、基板幅方向に沿ってカメラ16を移動させるカメラ移動機構を備えてもよい。これにより、電気部品実装基板1003のアライメントマーク1212の読み取りに適した位置へのカメラ16の移動が可能である。
 搬送装置18は、基板搬送方向に沿って電気部品実装基板1003を搬送する。搬送装置18は、電気部品実装基板1003を支持するテーブル30及び基板搬送方向に沿ってテーブル30を移動させる基板移動機構32を備える。
 テーブル30は、電気部品実装基板1003を固定する固定機構を備える。固定機構は、電気部品実装基板1003を機械的に固定する態様を適用してもよいし、電気部品実装基板1003に対して負圧を付与して吸着する態様を適用してもよい。
 テーブル30は、電気部品実装基板1003とインクジェットヘッド12との間の距離を微調整する高さ調整機構を備えてもよい。テーブル30は、電気部品実装基板1003の基板幅方向の位置を調整自在に構成されてもよい。
 基板移動機構32は、ボールネジ駆動機構及びベルト駆動機構等がモータの回転軸に連結される態様を適用し得る。基板移動機構32は、リニアモータを備える態様を適用してもよい。
 本実施形態では、基板搬送方向の位置が固定されたインクジェットヘッド12に対して、基板搬送方向に沿って電気部品実装基板1003を移動させる態様を示したが、基板搬送方向の位置が固定された電気部品実装基板1003に対して、基板搬送方向に沿ってインクジェットヘッド12を移動させてもよい。また、基板搬送方向に沿って電気部品実装基板1003とインクジェットヘッド12との両者を移動させてもよい。
 パターン形成装置10は基板幅方向について、電気部品実装基板1003の全長よりも短い短尺のインクジェットヘッドを備え、基板幅方向及び基板搬送方向の両方向について、電気部品実装基板1003とインクジェットヘッドとを相対移動させて、電気部品実装基板1003の全面に機能性パターンを印刷するシリアル方式を適用してもよい。
 テーブル30に支持される電気部品実装基板1003が基板搬送方向へ移動する。電気部品実装基板1003がカメラ16の直下を通過する際に、アライメントマーク1210の撮影が実施される。更に、電気部品実装基板1003が基板搬送方向へ移動し、電気部品実装基板1003がインクジェットヘッド12の直下を通過する際に、機能性インクが付与される。
 機能性インクが付与された電気部品実装基板1003は、UV露光装置14の直下を通過する際に紫外光を用いて露光される。これにより、機能性パターンが形成された機能性パターン形成基板1000が形成される。
 なお、実施形態に記載のパターン形成装置10は液体吐出装置の一例である。また、実施形態に記載の搬送装置18は相対移動装置の一例である。
 [パターン形成装置の電気的構成〕
 図6は図4に示すパターン形成装置の電気的構成を示す機能ブロック図である。パターン形成装置10は、システム制御部100を備える。システム制御部100は、パターン形成装置10の各種の処理部へ指令信号を送信し、パターン形成装置10の動作を統括制御する。
 パターン形成装置10は、基板データ取得部102を備える。基板データ取得部102は、プリント配線基板1002の設計データ、電気部品実装基板1003に形成される電子回路の設計データ及び電気部品実装基板1003における設計上の電気部品1204の実装位置の情報を取得する。
 パターン形成装置10は、検査データ取得部104を備える。検査データ取得部104は、図2に示す自動外観検査装置1104から、電気部品実装基板1003の外観検査データを取得する。外観検査データは、電気部品実装基板1003における電気部品1204の実際の実装位置の情報が含まれる。
 なお、実施形態に記載の電気部品実装基板1003における電気部品1204の実際の実装位置の情報は、電気部品実装基板における電気部品が実際に実装される部品領域を表す部品領域情報の一例である。
 また、外観検査データは、電気部品1204の実際の高さの情報が含まれる。電気部品1204の高さとは、電気部品実装基板1003の法線方向における電気部品1204の長さである。
 検査データ取得部104は、図3に示す集合基板1200におけるアライメントマーク1210の位置の情報を取得してもよい。検査データ取得部104は、個別基板1202におけるアライメントマーク1212の位置の情報を取得してもよい。
 電気部品1204の実際の実装位置の情報及び集合基板1200におけるアライメントマーク1210の位置の情報等は、図4に示すカメラ16を用いて取得してもよい。例えば、基板幅方向に沿ってカメラ16を移動させてアライメントマーク1210等を撮影し、撮影データを解析してアライメントマーク1210の位置情報等を取得し得る。
 電気部品1204の実際の実装位置の情報等を自動外観検査装置1104から取得するメリットとして、自動外観検査装置1104は電気部品実装基板1003の製造プロセスにおいて一般的に活用されている装置という点が挙げられる。
 また、他のメリットとして、自動外観検査装置1104は測定精度及び測定速度等が相対的に高い水準である点が挙げられる。更に、他のメリットとして、アライメントマーク1210の位置情報及び電気部品1204の実際の位置の情報等がデータサーバへ自動的に保存される点が挙げられる。
 パターン形成装置10は、印刷領域データ生成部106を備える。印刷領域データ生成部106は、プリント配線基板1002の設計データ、電子回路の設計データ及び実際の電気部品1204の実装位置の情報を用いて、電気部品実装基板1003に形成される機能性パターンを表す印刷領域を規定し、印刷領域データを生成する。
 印刷領域データ生成部106は、プリント配線基板1002の設計データ、電子回路の設計データを用いて設計データに基づき印刷領域を規定して印刷領域データを生成する。実際の電気部品1204の実装位置の情報を用いて印刷領域データを補正してもよい。
 印刷領域データは機能性パターンの厚みの情報を含み得る。印刷領域データは、機能性パターンの3次元形状を表す三次元データであってもよいし、機能性パターンの2次元形状を表す2次元データと機能性パターンの厚みの情報との組み合わせでもよい。
 パターン形成装置10は、パターンデータ生成部108を備える。パターンデータ生成部108は、印刷領域データに対して信号処理を施して、機能性パターンを構成するドット位置及びドットサイズ等を規定するパターンデータを生成する。
 パターンデータ生成部108は、印刷領域データに対して各種の補正処理を施してもよい。補正処理の例として、不吐出ノズル等の異常ノズルに対する補正処理が挙げられる。パターンデータ生成部108は、パターンデータに対して補正処理を実施してもよい。
 パターンデータ生成部108は、機能性パターンの厚みの情報を用いて、電気部品実装基板1003とインクジェットヘッド12との相対移動の回数を規定してもよい。例えば、パターンデータ生成部108は、機能性パターンの厚みを1回の相対移動における機能性パターン要素の厚みで除算した値を相対移動の回数として規定し得る。ここで、相対移動という用語は、電気部品実装基板1003とインクジェットヘッド12との相対移動を示す。
 パターンデータ生成部108は、機能性インクの種類などの機能性インクの条件基準及びインクジェットヘッド12の駆動条件等に応じて、設計条件から規定される基準の相対移動の回数を補正して相対移動の回数を規定してもよい。
 パターンデータ生成部108は、電気部品実装基板1003とインクジェットヘッド12との相対移動の回数を調整して、電気部品実装基板1003へ付与される機能性インクの総体積を調整してもよい。
 パターンデータ生成部108は、予め規定される複数の種類の液滴種の中から、1種類の液滴種を選択してもよい。液滴種は、1ドットを形成する液滴の体積を適用してもよい。1ドットを構成する液滴の体積は、複数の微小液滴が合一して1ドットを形成する場合の微小液滴ごとの体積の総和としてもよい。
 パターン形成装置10は、駆動電圧生成部110を備える。駆動電圧生成部110は、ハーフトーンデータに基づき、インクジェットヘッド12へ供給される駆動電圧を生成する。駆動電圧は規定の電圧波形である駆動波形が適用される。
 パターン形成装置10は、搬送制御部112を備える。搬送制御部112は、システム制御部100から送信される指令信号に基づき、搬送装置18の動作を制御する。搬送制御部112は、規定の相対移動回数に応じて電気部品実装基板1003とインクジェットヘッド12との相対移動を実施する。
 搬送制御部112は、2回以上の相対移動を実施する際に、1回目の相対移動に適用される相対搬送速度に対して、2回目以降の相対移動に適用される相対移動速度よりも遅い相対移動速度を適用してもよい。ここで、速度という用語は速度の絶対値として表される速さの概念を含み得る。
 パターン形成装置10は、露光制御部114を備える。露光制御部114は、システム制御部100から送信される指令信号に基づき、UV露光装置14の動作を制御する。露光制御部114は、UV露光装置14を動作させて、相対移動ごとに形成されたと機能性パターンのパターン要素に対して乾燥処理を実施する。
 パターン形成装置10は、カメラ制御部116を備える。カメラ制御部116は、カメラ16を動作させて電気部品実装基板1003のアライメントマーク1210を撮影し、アライメントマーク1210の撮影データを生成する。アライメントマーク1210の撮影データは、印刷領域データ生成部106における印刷領域の規定に適用される。
 パターン形成装置10は、メモリ120を備える。メモリ120はパターン形成装置10の制御に使用される各種のデータ、各種のパラメータ及び各種のプログラム等が記憶される。システム制御部100は、メモリ120へ記憶される各種のパラメータ等を適用して、パターン形成装置10の各部の制御を実施する。
 パターン形成装置10は、センサ122を備える。図6に示すセンサ122は、温度センサ及び位置検出センサなど、パターン形成装置10へ具備される各種のセンサが含まれる。なお、図6に示す各種の処理部は、機能に応じて便宜上区分したものであり、適宜、統合、分離、変更、削除及び追加等が可能である。
 図2に示す絶縁パターン形成装置1108及び導電パターン形成装置1110はいずれも、パターン形成装置10を適用可能であるが、絶縁インクの特性等の絶縁インクの吐出条件に応じてパターン形成装置10を変更してもよい。同様に、導電インクの特性等の導電インクの吐出条件に応じてパターン形成装置10を変更してもよい。
 また、パターン形成装置10は、図2に示す絶縁パターン形成装置1108及び導電パターン形成装置1110の両方の機能を備える装置として構成してもよい。例えば、パターン形成装置10は、絶縁インク及び導電インクのそれぞれについて、インクジェットヘッド12及びUV露光装置14を備えてもよい。
 〔パターン形成装置の制御装置に適用されるハードウェアの構成〕
 図7は図4に示すパターン形成装置の制御装置に適用されるハードウェア構成を示すブロック図である。パターン形成装置10に具備される制御装置200は、プロセッサ202、非一時的な有体物であるコンピュータ可読媒体204、通信インターフェース206及び入出力インターフェース208を備える。
 制御装置200は、コンピュータが適用される。コンピュータの形態は、サーバであってもよいし、パーソナルコンピュータであってもよく、ワークステーションであってもよく、また、タブレット端末などであってもよい。
 プロセッサ202は、汎用的な処理デバイスであるCPU(Central Processing Unit)を備える。プロセッサ202は、画像処理に特化した処理デバイスであるGPU(Graphics Processing Unit)を備えてもよい。
 プロセッサ202は、バス210を介してコンピュータ可読媒体204、通信インターフェース206及び入出力インターフェース208と接続される。入力装置214及びディスプレイ装置216は入出力インターフェース208を介してバス210に接続される。
 コンピュータ可読媒体204は、主記憶装置であるメモリ及び補助記憶装置であるストレージを備える。コンピュータ可読媒体204は、半導体メモリ、ハードディスク装置及びソリッドステートドライブ装置等を使用し得る。コンピュータ可読媒体204は、複数のデバイスの任意の組み合わせを使用し得る。
 なお、ハードディスク装置は、英語表記のHard Disk Driveの省略語であるHDDと称され得る。ソリッドステートドライブ装置は、英語表記のSolid State Driveの省略語であるSSDと称され得る。
 制御装置200は、通信インターフェース206を介してネットワークへ接続され、外部装置と通信可能に接続される。ネットワークは、LAN(Local Area Network)等を使用し得る。なお、ネットワークの図示を省略する。
 コンピュータ可読媒体204は、基板データ取得制御プログラム220、検査データ取得制御プログラム222、印刷領域データ生成プログラム223及びパターンデータ生成制御プログラム224が記憶される。
 また、コンピュータ可読媒体204は、吐出制御プログラム226、露光制御プログラム228、カメラ制御プログラム230及び搬送制御プログラム232が記憶される。コンピュータ可読媒体204は、図6に示すメモリ120として機能し得る。
 基板データ取得制御プログラム220は、図6に示す基板データ取得部102に適用されるプリント配線基板1002の設計データ等の取得処理に対応する。検査データ取得制御プログラム222は、検査データ取得部104に適用される電気部品実装基板1003の外観検査データの取得処理に対応する。印刷領域データ生成プログラム223は、印刷領域データ生成部106に適用される印刷領域の規定に対応する。
 パターンデータ生成制御プログラム224は、パターンデータ生成部108に適用されるパターンデータの生成に対応する。吐出制御プログラム226は、インクジェットヘッド12に適用される吐出制御に対応する。
 露光制御プログラム228は、露光制御部114に適用されるUV露光装置14の露光制御に対応する。カメラ制御プログラム230は、カメラ制御部116に適用されるカメラ16の撮影制御及び撮影データの生成処理に対応する。搬送制御プログラム232は、搬送装置18に適用される電気部品実装基板1003の搬送制御に対応する。
 コンピュータ可読媒体204へ記憶される各種のプログラムは、1つ以上の命令が含まれる。コンピュータ可読媒体204は、各種のデータ及び各種のパラメータ等が記憶される。
 パターン形成装置10は、プロセッサ202がコンピュータ可読媒体204へ記憶される各種のプログラムを実行し、パターン形成装置10における各種の機能を実現する。なお、プログラムという用語はソフトウェアという用語と同義である。
 制御装置200は、通信インターフェース206を介して外部装置とのデータ通信を実施する。通信インターフェース206は、USB(Universal Serial Bus)などの各種の規格を適用し得る。通信インターフェース206の通信形態は、有線通信及び無線通信のいずれを適用してもよい。
 制御装置200は、入出力インターフェース208を介して、入力装置214及びディスプレイ装置216が接続される。入力装置214はキーボード及びマウス等の入力デバイスが適用される。ディスプレイ装置216は、制御装置200に適用される各種の情報が表示される。
 ディスプレイ装置216は、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ及びプロジェクタ等を適用し得る。ディスプレイ装置216は、複数のデバイスの任意の組み合わせを適用し得る。なお、有機ELディスプレイのELは、Electro-Luminescenceの省略語である。
 ここで、プロセッサ202のハードウェア的な構造例として、CPU、GPU、PLD(Programmable Logic Device)及びASIC(Application Specific Integrated Circuit)が挙げられる。CPUは、プログラムを実行して各種の機能部として作用する汎用的なプロセッサである。GPUは、画像処理に特化したプロセッサである。
 PLDは、デバイスを製造した後に電気回路の構成を変更可能なプロセッサである。PLDの例として、FPGA(Field Programmable Gate Array)が挙げられる。ASICは、特定の処理を実行させるために専用に設計された専用電気回路を備えるプロセッサである。
 1つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの1つで構成されていてもよいし、同種又は異種の2つ以上のプロセッサで構成されてもよい。各種のプロセッサの組み合わせの例として、1つ以上のFPGAと1つ以上のCPUとの組み合わせ、1つ以上のFPGAと1つ以上のGPUとの組み合わせが挙げられる。各種のプロセッサの組み合わせの他の例として、1つ以上のCPUと1つ以上のGPUとの組み合わせが挙げられる。
 1つのプロセッサを用いて、複数の機能部を構成してもよい。1つのプロセッサを用いて、複数の機能部を構成する例として、クライアント又はサーバ等のコンピュータに代表される、SoC(System On a Chip)などの1つ以上のCPUとソフトウェアの組合せを適用して1つのプロセッサを構成し、このプロセッサを複数の機能部として作用させる態様が挙げられる。
 1つのプロセッサを用いて、複数の機能部を構成する他の例として、1つのICチップを用いて、複数の機能部を含むシステム全体の機能を実現するプロセッサを使用する態様が挙げられる。
 このように、各種の機能部は、ハードウェア的な構造として、上記した各種のプロセッサを1つ以上用いて構成される。更に、上記した各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路(circuitry)である。
 コンピュータ可読媒体204は、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等の半導体素子を含み得る。コンピュータ可読媒体204は、ハードディスク等の磁気記憶媒体を含み得る。コンピュータ可読媒体204は、複数の種類の記憶媒体を具備し得る。
 図6に示すパターン形成装置10は、基板データ取得部102、検査データ取得部104及び印刷領域データ生成部106を備える印刷領域データ生成装置を別装置と具備してもよい。また、パターン形成装置10は、基板データ取得部102、検査データ取得部104、印刷領域データ生成部106及びパターンデータ生成部108を備えるパターンデータ生成装置を別装置として具備してもよい。
 すなわち、パターン形成装置10は、基板データ取得部102、検査データ取得部104及び印刷領域データ生成部106を具備せずに、印刷領域データ生成装置から印刷領域データを取得してもよい。また、パターン形成装置10は、基板データ取得部102、検査データ取得部104、印刷領域データ生成部106及びパターンデータ生成部108を備えずに、パターンデータ生成装置からパターンデータを取得してもよい。
 [機能性パターンの具体例]
 図8は機能性パターンの具体例を示す機能性パターン形成基板の断面図である。図8には、コンフォーマルと呼ばれる機能性パターン形成基板1000の態様を示す。図8に示す機能性パターン形成基板1000は、絶縁インクが用いられる絶縁パターン1302及び導電インクが用いられる導電パターン1304から構成される機能性パターン1300が形成される。機能性パターン1300は、電気部品1204からの電磁波の放射を抑制及び電気部品1204が受ける電磁波の抑制の少なくともいずれかを実現する電磁波シールドとして機能する。
 機能性パターン形成基板1000は、電気部品1204ごとに個別に絶縁パターン1302が形成され、絶縁パターン1302に重ねて導電パターン1304が形成され、電気部品1204ごとに個別の機能性パターン1300が形成される。すなわち、機能性パターン1300が形成される部品位置として、電気部品1204ごとの位置が規定される。ここでいう電気部品1204の位置とは、電気部品実装基板1003において電気部品1204が占有する領域を意味する。
 図8に示す機能性パターン1300は、絶縁インクの使用量をできるだけ減らして生産性の向上を図る場合に有利である。また、機能性パターン1300は、導電インク及び導電インクの使用量をできるだけ減らして生産性の向上を図る場合にも有利である。
 図9は機能性パターンの他の具体例を示す機能性パターン形成基板の断面図である。図9には、埋め込みと呼ばれる機能性パターン形成基板1000の態様を示す。図9に示す機能性パターン形成基板1000Aは、複数の電気部品1204に対して一体の機能性パターン1310が形成される。
 機能性パターン1310は、複数の電気部品1204を含む領域に絶縁パターン1312が形成され、絶縁パターン1302に重ねて導電パターン1314が形成され、複数の電気部品1204について連続した機能性パターン1310が形成される。すなわち、機能性パターン1310が形成される部品位置として、複数の電気部品1204を含む領域が規定される。
 換言すると、機能性パターン1310は、複数の電気部品1204に対して一体の絶縁パターン1312が含まれ、かつ、絶縁パターン1312に重ねて形成される導電パターン1314が含まれる。
 図9に示す機能性パターン1310は、部品位置に対して十分な絶縁インク及び導電インクを埋めて、機械的な衝撃に対して強い電気部品実装基板1003を生成する場合に有利である。
 1つの電気部品実装基板1003に対して、図8に示す機能性パターン1300と図9に示す機能性パターン1310とを組み合わせてもよい。例えば、複数の電気部品1204が実装される場合、孤立している電気部品1204に対してコンフォーマブルの機能性パターン1300が形成され、密集している複数の電気部品1204に対して埋め込みの機能性パターン1310が形成されてもよい。
 図4から図6に示すパターン形成装置10は、コンフォーマブルの機能性パターン1300の形成と、埋め込みの機能性パターン1310の形成とを選択的に切替自在に構成し得る。換言すると、図6に示す印刷領域データ生成部106は、コンフォーマブルの機能性パターン1300の印刷領域データを生成してもよいし、埋め込みの機能性パターン1310の印刷領域データを生成してもよい。両者の選択はユーザ入力に実施されてもよいし、電気部品実装基板1003の設計データに基づき自動的に実施されてもよい。
 [機能性パターン形成システムの構成例]
 図10は実施形態に係るパターン形成システムの全体構成図である。以下の説明では、図8に示す機能性パターン1300と図9に示す機能性パターン1310とを区別する必要がない場合は、符号を省略して機能性パターンと記載する。
 同様に、絶縁パターン1302と絶縁パターン1312とを区別する必要がない場合は、符号を省略して絶縁パターンと記載し、導電パターン1304と導電パターン1314とを区別する必要がない場合は、符号を省略して導電パターンと記載する。
 同図に示す機能性パターン形成基板製造システム300は、図2に示す自動外観検査装置1104、サーバ装置302、基板CAD装置304及びパターンデータ生成装置306及びパターン形成装置308を備える。
 機能性パターン形成基板製造システム300を構成する各装置は、通信回線を介してサーバ装置302と通信可能に電気接続される。図10には、サーバ装置302と各装置とが個別に電気接続される態様を示すが、機能性パターン形成基板製造システム300の構成要素は、ネットワークを介して相互に電気接続されてもよい。
 サーバ装置302は、各装置から送信される各種のデータを受信する。サーバ装置302は、各装置へ処理に使用されるデータを送信する。サーバ装置302は、各装置へ適用される各種のプログラムを記憶してもよい。サーバ装置302は、各装置へ適用される各種のデータを記憶してもよい。サーバ装置302は、物理サーバであってもよいし、仮想サーバであってもよい。
 基板CAD装置304は、プリント配線基板1002に形成される電子回路の設計に適用される。基板CAD装置304は、2次元情報としての機能性インクの印刷領域を規定する。すなわち、基板CAD装置304は、機能性インクの印刷領域を表す機能性インク印刷領域データを生成する。基板CAD装置304として、機能性インクの印刷形状設計において3次元情報を記述できるCAD装置を適用してもよい。
 パターンデータ生成装置306は、基板CAD装置304を用いて規定された機能性インク印刷領域データから、パターン形成装置308へ適用されるパターンデータを生成する。また、パターンデータ生成装置306は、自動外観検査装置1104の外観検査データに基づき印刷領域を補正し、補正が反映されたパターンデータを生成する。
 パターンデータは印刷解像度に応じて複数の画素を含んで構成される。図8に示す絶縁パターン1302及び導電パターン1304を含む機能性パターン1300が形成される場合、パターンデータ生成装置306は、絶縁パターン1302を表す絶縁パターンデータ及び導電パターン1304を表す導電パターンデータを生成する。
 自動外観検査装置1104は、電気部品実装基板1003における電気部品1204の位置を測定する。具体的には、自動外観検査装置1104は、アライメントマーク1210を原点とする電気部品1204の座標を測定する。外観検査データはサーバ装置302へ送信され、保存される。
 電気部品1204の座標は、3次元直交座標系を適用し得る。3次元直交座標系の例として、電気部品実装基板1003の部品実装面1004にX方向及びY方向が規定され、部品実装面1004の法線方向がZ方向と規定される例が挙げられる。基板幅方向をX方向とし、基板搬送方向をY方向とし得る。
 電気部品1204の座標は、電気部品1204の位置、姿勢及びサイズの規定に適用される。換言すると、電気部品1204の座標は、電気部品実装基板1003の部品実装面1004において電気部品1204が占有する空間を表す複数の座標が含まれ得る。
 リフローの実施の際に、電気部品1204はセルフアライメント効果が発現し位置決めされるが、セルフアライメント効果の発現に起因する電気部品1204の位置決め誤差は、許容範囲を超える場合があり得る。そこで、電気部品1204の位置決め誤差をパターンデータへ適切に反映させる必要がある。
 また、リフローの際の熱に起因して、プリント配線基板1002自体の変形が生じ得る。そこで、プリント配線基板1002自体の変形の影響を含めたパターンデータの補正が必要である。
 パターン形成装置308は、図4及び図5に示すパターン形成装置10の構成要素を備える。パターン形成装置308は、図6に示すシステム制御部100、駆動電圧生成部110、搬送制御部112、露光制御部114、カメラ制御部116、メモリ120及びセンサ122を備える。
 [インクジェット印刷に適用されるパターンデータの生成]
 基板CAD装置304は、機能性インクが印刷される2次元の印刷領域を規定する。すなわち、基板CAD装置304は、絶縁インクの2次元の印刷領域及び導電インクの2次元の印刷領域を規定する。
 図11は絶縁インク印刷領域データの模式図である。なお、図11では一点鎖線を用いて、かつ、ドットハッチを付して電気部品1204を模式的に図示する。図12についても同様である。
 図10に示す基板CAD装置304は、絶縁インク印刷領域402の境界線404を規定し、絶縁インク印刷領域データ400を生成する。絶縁インク印刷領域402の境界線404は、電気部品1204の側面1204Aから離れた位置であり、電気部品1204の外側の位置として規定される。
 すなわち、絶縁インク印刷領域402は、電気部品1204が実装される領域である電気部品領域405を含む領域として規定される。
 絶縁インク印刷領域データ400には、図8に示すコンフォーマブルの機能性パターン1300を形成するか、又は図9に示す埋め込みの機能性パターン1310を形成するかに応じた、絶縁インク印刷領域402へ付与される絶縁インクの厚みの情報が含まれ得る。
 絶縁インクの厚みの情報は、絶縁インク印刷領域402に対して、何マイクロメートルの絶縁インクを積層させるかを表す。なお、絶縁インクの厚みは、絶縁インクが硬化した後の厚みとして規定し得る。
 また、絶縁インク印刷領域データ400には、絶縁インクの規定の厚みを単純に重ねるか、又は絶縁インク印刷領域402の中を同一の厚みにするかを選択する際に使用される厚み選択フラグを有し得る。
 厚み選択フラグは、パターンデータ生成装置306において設定される機能として、絶縁インク印刷領域データ400に反映させることも可能である。絶縁インクの厚みは、絶縁インクの積層回数として規定されてもよい。絶縁インクの積層回数は絶縁インクの印刷回数及び相対移動の回数と同義である。
 なお、図11に示す絶縁インク印刷領域402は、機能性液体付与領域の一例であり、機能性パターンの2次元形状を表す2次元形状情報の一例である。絶縁インク印刷領域データ400は、機能性液体付与領域情報の一例である。
 また、実施形態に記載の絶縁インクの厚みの情報は、機能性液体厚み情報の一例である。実施形態に記載の絶縁インクの印刷回数は、機能性液体の印刷回数を表す印刷回数情報の一例である。実施形態に記載の厚み選択フラグは、機能性液体形状付与情報の一例である。
 図12は導電インク印刷領域データの模式図である。図10に示す基板CAD装置304は、導電インク印刷領域412の境界線414を規定し、導電インク印刷領域データ410を生成する。
 導電インク印刷領域412の境界線414は、電気部品1204の側面1204Aから離れた、電気部品1204の外側の位置として規定される。これにより、電気部品1204の側面1204Aへ導電インクの付与が可能となる。
 絶縁インク印刷領域データ400と同様に、導電インク印刷領域データ410は、導電インクの厚みの情報を含み得る。また、導電インク印刷領域データ410は、厚み選択フラグを有し得る。導電パターンの厚みは、導電インクの印刷回数として規定されてもよい。
 なお、図12に示す導電インク印刷領域412は、機能性液体付与領域の一例であり、機能性パターンの2次元形状を表す2次元形状情報の一例である。導電インク印刷領域データ410は、機能性液体付与領域情報の一例である。
 また、実施形態に記載の導電インクの厚みの情報は、機能性液体厚み情報の一例である。実施形態に記載の導電インクの印刷回数は、機能性液体の印刷回数を表す印刷回数情報の一例である。
 〔機能性パターンの第1具体例〕
 図13は第1具体例に係る絶縁パターンの模式図である。図13には、絶縁パターン420の2次元形状を示す。図13に示す絶縁パターン420は、図11に示す絶縁インク印刷領域402の内部に絶縁インクを単純に重ねて、30マイクロメートルの厚みに対応する体積を有する絶縁インクを付与して形成される。
 すなわち、絶縁パターン420は、図4に示すインクジェットヘッド12と電気部品実装基板1003との相対移動を複数回にわたって実施し、インクジェットヘッド12から必要な体積の絶縁インクを吐出させて形成される。
 例えば、1回の相対移動において10マクロメートルの厚みを有する絶縁パターン要素が形成される場合、3回の相対移動が実施され、30マイクロメートルの厚みを有する絶縁パターン420が形成される。
 図14は第1具体例に係る導電パターンの模式図である。図14に示す導電パターン422は、図12に示す導電インク印刷領域412の内部に対して、10マイクロメートルの厚みに対応する体積を有する導電インクを単純に付与して形成される。
 例えば、1回の相対移動において、2マクロメートルの厚みを有する導電パターン要素が形成される場合、5回の相対移動を実施して、10マイクロメートルの厚みを有する導電パターン422を形成し得る。
 図15は第1具体例に係る機能性パターンの模式図である。図15には、図12に示すXV-XV断面線に沿う電気部品実装基板1003の断面を示す。図15に示す機能性パターン形成基板1000は、電気部品実装基板1003に対して、電気部品1204の電磁波シールドとして機能する機能性パターン423が形成される。
 機能性パターン423は、電気部品1204の上面1204B及び側面1204Aに絶縁パターン420が形成され、かつ、絶縁パターン420に対して導電パターン422を重ねて形成される。また、機能性パターン423は、部品実装面1004に対して形成される絶縁パターン420が含まれる。
 〔機能性パターンの第2具体例〕
 図16は第2具体例に係る機能性パターンの模式図である。図16には、図15と同様に、図12に示すXV-XV断面線に沿う電気部品実装基板1003の断面を示す。図16に示す機能性パターン形成基板1000は、電気部品実装基板1003に対して、電気部品1204の電磁波シールドとして機能する機能性パターン423Aが形成される。
 機能性パターンの第2具体例として、図11に示す絶縁インク印刷領域402に対して絶縁インクを付与し、絶縁インク印刷領域402の全域について等しい厚みを有る絶縁パターンが形成される場合について説明する。すなわち、第2具体例に係る機能性パターンは、図9に示す埋め込みの機能性パターン1310の一例である。
 図11に示す絶縁インク印刷領域402に対して、500マイクロメートルの厚みに対応する体積を有する絶縁インクを付与して、絶縁パターン420Aを形成する。1回の相対移動において形成される絶縁パターン要素の厚みを10マイクロメートルとし、50回の相対移動を実施して絶縁パターン420Aが形成される。
 図17は第2具体例に係る絶縁パターン要素の一例の模式図である。図17に示す絶縁パターン要素420Bは、50回の相対移動のうち、前半の30回の相対移動に適用される。なお、後半の20回の相対移動には、図13に示す絶縁パターン420の絶縁パターン要素が適用される。
 図17に示す絶縁パターン要素420Bは、電気部品実装基板1003に実装される電気部品1204の位置及びサイズに対応し、絶縁インクが付与されない絶縁インク非印刷領域424が規定される。
 図13に示す絶縁パターン420の絶縁パターン要素を前半の20回の相対移動に適用し、図17に示す絶縁パターン要素420Bを後半の30回の相対移動に適用してもよい。また、図13に示す絶縁パターン420の絶縁パターン要素の適用をトータルで20回とし、図17に示す絶縁パターン要素420Bの適用をトータルで30回として、絶縁パターン420の絶縁パターン要素と絶縁パターン要素420Bとを適宜入れ替えてもよい。
 第1具体例と同様に、図12に示す導電インク印刷領域412の内部に対して10マイクロメートルの厚みに対応する体積を有する導電インクを単純に付与して、図16に示す導電パターン422が形成される。例えば、1回の相対移動において形成される導電パターン要素の厚みを2マイクロメートルとし、5回の相対移動を実施して導電パターン422が形成される。
 〔第3具体例〕
 図18は第3具体例に係る絶縁インク印刷領域データの模式図である。図18に示す絶縁インク印刷領域データ440は、複数の電気部品1204に対して個別に絶縁パターンが形成される場合に適用される。すなわち、絶縁インク印刷領域データ440は、電気部品1204ごとに絶縁インク印刷領域442が規定される。
 なお、図18には、複数の電気部品1204のうち、一部の電気部品1204に対して機能性パターンが形成されない電気部品実装基板1003を例示する。図19に示す電気部品実装基板1003ついても同様である。
 図18に示す絶縁インク印刷領域442は、機能性液体付与領域の一例であり、機能性パターンの2次元形状を表す2次元形状情報の一例である。絶縁インク印刷領域データ440は、機能性液体付与領域情報の一例である。
 図19は第3具体例に係る導電インク印刷領域データの模式図である。図19に示す導電印刷領域データ450は、複数の電気部品1204に対して一体に導電パターンが形成される場合に適用される。すなわち、導電印刷領域データ450は、複数の電気部品1204に対して一体の導電インク印刷領域452が規定される。
 図20は第3具体例に係る絶縁パターンの模式図である。例えば、図18に示す絶縁インク印刷領域442に対して、30マイクロメートルの厚みに対応する体積を有する絶縁インクを付与する場合に、図20に示す絶縁パターン460を適用し得る。
 図21は第3具体例に係る導電パターンの模式図である。例えば、図19に示す導電インク印刷領域452に対して、10マイクロメートルの厚みに対応する体積を有する導電インクを付与する場合に、図21に示す導電パターン470を適用し得る。
 図22は第3具体例に係る機能性パターンの模式図である。図22には、図19に示すXXII-XXII断面線に沿う電気部品実装基板1003の断面図を示す。
 図18に示す絶縁インク印刷領域442に対して、1回の相対移動において10マイクロメートルの厚みを有する絶縁パターン要素が形成され、3回の相対移動が実施され、30マイクロメートルの厚みを有する絶縁パターン460が形成される。
 また、図19に示す導電インク印刷領域452に対して、1回の相対移動において2マイクロメートルの厚みを有する導電パターン要素が形成され、5回の相対移動が実施され、10マイクロメートルの厚みを有する導電パターン470が形成される。図22に示す機能性パターン472は、コンフォーマルの絶縁パターン460に対して、埋め込みの導電パターン470を重ねた構造を有する。
 [電気部品の位置情報を反映した機能性パターンデータの生成]
 以下に、電気部品実装基板1003に実装される電気部品1204の位置ずれを、機能性パターンデータへ反映させる方法について説明する。ここでは、電気部品実装基板1003として個別基板1202を例示する。
 ここで、電気部品実装基板1003における電気部品1204の位置が規定されると、電気部品1204のサイズ及び姿勢も自動的に規定され得る。すなわち、電気部品1204の位置は、電気部品1204のサイズ及び姿勢という概念を含み得る。
 図23は電気部品の実装位置の誤差がゼロの場合の電気部品実装基板の模式図である。図24は電気部品の実装位置に位置ずれが発生している場合の電気部品実装基板の模式図である。図24に図示する一点鎖線は、図23に図示する位置ずれが発生していない電気部品1204を示す。
 一般に、図2に示すリフロー工程S1002において、電気部品1204には、セルフアライメントに起因する位置ずれが発生し得る。例えば、図24に示す右上の電気部品1204は、基板搬送方向に平行となる方向に位置ずれが発生している。また、図24に示す右下の電気部品1204及び左の電気部品1204は、部品実装面1004の面内において回転する位置ずれが生じている。
 そうすると、機能性パターン1300を形成する際に、実際の電気部品1204の位置に応じて、機能性インクの付与方法を変更する必要がある。以下に、機能性インクの付与方法を変更について説明する。
 図25は絶縁パターンにおける電気部品位置の補正の一例を示す模式図である。図25には、図24に示す右下の電気部品1204及び左下の電気部品1204の位置ずれを反映させて、図17に示す絶縁パターン要素420Bが補正された絶縁パターン要素420Cを図示する。
 図25に示す絶縁パターン要素420Cは、図17に図示する絶縁インク非印刷領域424に対して、絶縁インク非印刷領域424Bの位置が電気部品1204の位置に合わせて補正されている。図16に示す絶縁パターン420Aを形成する際に、50回の相対移動における前半の30回は、図25に示す絶縁パターン要素420Cが適用され、後半の20回は図16に示す絶縁パターン要素420Bが適用される。
 電気部品実装基板1003における電気部品1204の位置は、自動外観検査装置1104を用いて測定される。例えば、電気部品1204が四角形の平面形状を有する場合、電気部品1204の位置は、四角形における4つの頂点の座標値として規定し得る。
 座標値の例として、アライメントマーク1212を原点とし、部品実装面1004をXY平面とし、部品実装面1004の法線方向をZ方向とする三次元直交座標系の座標値が挙げられる。電気部品1204の位置は、電気部品1204のエッジを表す座標値の集合としてもよい。
 電気部品1204の座標値は、集合基板1200のアライメントマーク1210を原点としてもよいし、任意の個別基板1202のアライメントマーク1212を原点としてもよい。
 自動外観検査装置1104は、電気部品1204の高さ方向であるZ方向の情報を取得し得る。電気部品1204の高さ方向の情報は、互いに交差する2方向から電気部品1204を撮影して得られた2種類の撮影データから把握し得る。
 すなわち、機能性パターンデータは、電気部品1204の高さ方向の情報を用いて補正し得る。例えば、図17に示す絶縁パターン1312を形成する際に、300マイクロメートルの高さを有する電気部品1204が、部品実装面1004から10マイクロメートル浮いている場合、図25に示す絶縁パターン要素420Cの形成を31回実施し、図16に示す絶縁パターン要素420Bの形成を19回実施すればよい。
 電気部品1204が円筒形状であり、平面形状が円の場合は、円の中心の座標値及び円の直径を用いて電気部品1204の位置を規定し得る。円の直径に代わり円の半径を用いてもよい。電気部品1204のエッジの座標値の集合を用いて電気部品1204の位置を規定してもよい。
 高さ方向に形状が変化する電気部品1204が使用される場合、高さ方向の形状変化を表す情報が電気部品情報として、基板CAD装置304からパターンデータ生成装置306へ送信される。パターンデータ生成装置306は、電気部品情報を機能性パターンデータへ反映させる。
 高さ方向の形状変化を表す情報は、自動外観検査装置1104を用いて電気部品1204を測定し、生成し得る。自動外観検査装置1104を用いて生成される高さ方向の形状変化を表す情報は、電気部品1204自体の誤差が反映され、リフローに起因する電気部品1204の浮き等は反映されており、実際の電気部品1204の位置に応じた機能性パターンデータの補正が可能である。
 [パターンデータ補正方法の手順]
 図26はパターンデータ補正方法の手順を示すフローチャートである。図10に示す基板CAD装置304では、図3に示す集合基板1200の全体に対して、機能性インク印刷領域を規定し、機能性インク印刷領域データを生成する。
 パターンデータ生成装置306は、機能性インク印刷領域データに基づき、機能性パターンを表す機能性パターンデータを生成する。
 なお、機能性インク印刷領域データは、図11に示す絶縁インク印刷領域データ400等の絶縁インク印刷領域データ及び図12に示す導電インク印刷領域データ410等の導電インク印刷領域データの総称である。また、機能性パターンは、図13に示す絶縁パターン420等の絶縁パターン及び図14に示す絶縁パターン420等の導電パターンの総称である。
 基板CAD装置304において規定された機能性インク印刷領域データの形式は、ベクターデータでもよいし、ラスターデータでもよい。機能性インク印刷領域データがベクターデータであっても、ラスターデータであっても、機能性インク印刷領域データの補正は可能である。
 集合基板画像取得工程S10では、図10に示すパターンデータ生成装置306は自動外観検査装置1104から集合基板1200の撮影画像を取得する。集合基板1200の撮影画像は、電気部品実装基板1003の外観検査データに含まれる。集合基板画像取得工程S10の後に基板歪み補正工程S12へ進む。
 基板歪み補正工程S12では、パターンデータ生成装置306はリフロー後の集合基板1200の歪みを反映させて、機能性パターンデータを補正する。基板歪み補正工程S12の後に位置ずれ補正工程S14へ進む。
 リフロー後の集合基板1200の歪みの測定は、自動外観検査装置1104を用いて測定された個別基板1202のアライメントマーク1212の測定データを用いて実施し得る。個別基板1202のアライメントマーク1212に代わり、個別基板1202における特徴的な配線等を用いて、リフロー後の集合基板1200の歪みを測定してもよい。
 なお、集合基板1200の歪み測定及び集合基板1200の歪みを用いる機能性パターンデータの補正は公知の技術を適用して実施し得る。ここではこれらの詳細な説明は省略する。
 位置ずれ補正工程S14では、パターンデータ生成装置306は自動外観検査装置1104から取得した電気部品実装基板1003の外観検査データに含まれる電気部品1204の位置の情報を用いて、電気部品1204の位置ずれを反映させて、機能性パターンデータを補正する。位置ずれ補正工程S14の後に、パターンデータ補正方法は終了される。
 図18に示すパターンデータ補正方法の手順において、基板歪み補正工程S12と位置ずれ補正工程S14とを入れ替えてもよい。また、電気部品1204の位置ずれは、個別基板1202ごとに特徴がある場合があるので、位置ずれ補正工程S14は個別基板1202ごとに実施してもよい。
 本実施形態では、パターンデータ生成装置306においてパターンデータ補正が実施される態様を例示したが、パターンデータ補正は、基板CAD装置304において機能性インク印刷領域データの補正として実施されてもよいし、サーバ装置302において実施されてもよい。また、機能性パターン形成基板製造システム300は、パターンデータ補正を実施するコンピュータを更に備えてもよい。
 更に、パターンデータの補正は、電気部品実装基板1003の設計データに基づくパターンデータの生成を経ずに、電気部品実装基板1003の設計データ及び電気部品実装基板1003の外観検査データに基づくパターンデータの生成としてもよい。
 パターンデータ補正方法は、基板歪み補正工程S12を集合基板1200の歪みを反映させて機能性パターンデータを生成する工程とし、位置ずれ補正工程S14を電気部品1204の位置ずれを反映させて機能性パターンデータを生成する工程として、パターンデータ生成方法としてもよい。
 [第1実施形態の作用効果]
 第1実施形態に係る機能性パターン形成基板製造システム300は、以下の作用効果を得ることが可能である。
 〔1〕
 自動外観検査装置1104から電気部品実装基板1003の外観検査データに含まれる電気部品1204の位置情報を取得し、電気部品1204の位置情報に基づいて機能性パターンデータが補正される。これにより、電気部品1204の位置に対応する機能性パターンを形成し得る。
 〔2〕
 自動外観検査装置1104から電気部品実装基板1003の外観検査データに含まれる電気部品1204の歪み位置情報を取得し、電気部品1204の歪み位置情報に基づいて機能性パターンデータが補正される。これにより、電気部品1204の歪みに対応する機能性パターンを形成し得る。
 [機能性パターン形成の詳細な説明]
 〔電気部品の側面に対する機能性パターン形成〕
 図27は電気部品が搭載される個別基板の平面図である。図28は図27に示す個別基板の側面図である。図27及び図28には、電気部品1204が搭載される個別基板1202を模式的に図示する。
 図28に図示する符号Hは、電気部品1204の高さを表す。電気部品1204の高さHは、部品実装面1004の法線方向における、部品実装面1004から電気部品1204の上面1204Bまでの長さである。
 電気部品1204の上面1204Bが部品実装面1004に対して傾斜している場合は、部品実装面1004から電気部品1204の上面1204Bにおける代表長さを電気部品1204の高さHとし得る。代表長さは、最大長さでもよいし、平均長さでもよい。
 図29は電気部品を被覆する機能性インクの模式図である。図29には、ドットハッチを付して電気部品1204の上面1204Bを図示する。図29に示す機能性インク480は、電気部品1204の上面1204Bよりも広い面積を覆う。
 すなわち、機能性インク480は、電気部品1204の上面1204Bの位置に付与されるインクドット482と、電気部品1204の上面1204Bよりも外側の位置に付与されるインクドット484が含まれる。インクドット484の位置は、少なくとも一部が電気部品1204の上面1204Bよりも外側の位置であればよく、一部が電気部品1204の上面1204Bの位置であってもよい。
 機能性インク480は、電気部品1204における上面1204Bの角部1204Cにも付与され、電気部品1204の側面1204Aへ向けて広がりやすい。電気部品1204における上面1204Bの角部1204Cとは、電気部品1204の上面1204Bと電気部品1204の側面1204Aとの境界である。
 これにより、電磁波シールドを印刷するアプリケーションではもちろんのこと、一般に、液体を用いて電気部品1204の表面を被覆する場合に、電気部品1204の側面1204Aへ一定の厚みの機能性インク480を広げることが可能となる。
 なお、電気部品1204の側面1204Aへ広げた機能性インク480の厚みとは、電気部品1204の側面1204Aの法線方向における機能性インク480の厚みである。ここでいう機能性インク480の厚みは、機能性インク480を乾燥させた状態の厚みであり、機能性パターンの厚みと同義である。
 図29に示す機能性インク480が付与される領域の面積は、電気部品1204の高さHに対して単純増加することが好ましい。これにより、電気部品1204の高さHに応じて機能性インク480が付与される領域の面積が規定され、電気部品1204の側面1204Aへ広げる分の機能性インク480を確保し得る。すなわち、電気部品1204の高さHが相対的に高い場合、機能性インク480が付与される領域の面積は相対的に大きくされる。
 電気部品1204の側面1204Aから機能性インク480の端480Cまでの距離Lは、L=a×H+bと規定し得る。定数a及び定数bは正の数である。定数a及び定数bは同一でもよいし相違してもよい。電気部品1204の高さH及び距離Lの単位がマイクロメートルの場合、定数aは0.01以上0.1以下が好ましいく、0.05がより好ましい。また、定数bは10以上40以下が好ましく、20がより好ましい。
 具体的には、電気部品1204の高さHが10マイクロメートルであり、定数aが0.05であり、定数bが20の場合、距離Lを20.5マイクロメートルとし得る。また、電気部品1204の高さHが100マイクロメートルであり、定数aが0.05であり、定数bが20の場合、距離Lを25マイクロメートルとし得る。
 図29には、基板搬送方向又は基板幅方向の一方について距離Lを図示したが、基板搬送方向における距離Lと基板幅方向における距離Lとは同一の値としてもよいし、異なる値としてもよい。
 電気部品1204に対する機能性インク480の被覆面積と同様に、電気部品1204に対する機能性インク480の被覆体積もまた、電気部品1204の高さHに対して単純増加することが好ましい。すなわち、電気部品1204の高さHが相対的に高い場合、機能性インク480の被覆体積は相対的に多くされる。これにより、電気部品1204の側面1204Aへ広げる分の機能性インク480の十分な体積が確保される。
 一般的な電気部品1204の場合、電気部品1204の側面1204Aの面積は高さHに比例する。電気部品1204の上面1204Bへ形成される機能性インク480の厚みTについて、機能性インクの吐出体積の補正がされない場合の機能性インク480の初期厚みをTh0とする場合に、T=Th0+c×Hと規定し得る。機能性インク480の厚みT、機能性インク480の初期厚みTh0及び電気部品1204の高さHの単位がマイクロメートルの場合、定数cは0.05以上2.0以下が好ましく、0.1がより好ましい。なお、機能性インクの吐出体積の補正がされない場合の機能性インク480の初期厚みTh0は、機能性液体の設計上の厚みの一例である。
 具体的には、機能性インク480の初期厚みTh0が100マイクロメートルであり、電気部品1204の高さHが100マイクロメートルであり、定数cが0.1の場合、機能性インクの吐出体積が補正された機能性パターンの厚みTは110マイクロメートルとし得る。
 また、機能性インク480の初期厚みTh0が100マイクロメートルであり、電気部品1204の高さHが300マイクロメートルであり、定数cが0.1の場合、機能性インクの吐出体積が補正された機能性インク480の厚みTは130マイクロメートルとし得る。
 〔電気部品の側面に付与される機能性インクの形状〕
 図30から図33を用いて、機能性インク480の付与位置の補正を実施する際の、機能性インク480のパターンデータの補正について説明する。機能性インク480の付与位置の補正として、電気部品1204の側面1204Aの位置と一致する周囲領域1331の一方の端P100に対する補正及び周囲領域1331の他方の端P101に対する補正について説明する。
 図30は標準的な機能性インクのパターンデータの模式図である。同図には、標準的なパターンデータとして、標準的なパターンデータが適用されて付与された機能性インク480を図示する。また、図30には、電気部品実装基板1003の断面図を示す。図31から図37についても、電気部品実装基板1003の断面図を示す。
 以下の説明において、周囲領域1330は電気部品1204の側面1204Aからグラウンド端子1011までの領域とする。
 図30に示す周囲領域1330へ付与される機能性インク480のパターンデータは、周囲領域1330の一方の端P100から周囲領域1330の他方の端P101へ向かって段階的に厚みが薄くされる。
 図31は図30に示すパターンデータが適用され付与される機能性インクの模式図である。図31には、図30に示すパターンデータに対応して、印刷及び乾燥処理が施された機能性インク480の表面480Aの形状を、実線を用いて図示する。
 図31に示す標準的な機能性インク480の付与では、電気部品1204の側面1204Aの位置と一致する周囲領域1330の一方の端P100と、周囲領域1330へ付与される機能性インク480である、厚みを変化させる機能性インク480の付与境界位置P102とを一致させている。
 そうすると、本来は、電気部品1204の周囲領域1330へ付与されるべき機能性インク480が、電気部品1204の上面1204Bの端に付着しまい、電気部品1204の上面1204Bの端の外側に張り出してしまうという課題が生じる。
 上記した、電気部品1204の上面1204Bの端における機能性インク480の張り出しは、機能性インク480を電気部品1204の側面1204Aへの付与する際の障害となり得る。図31には、符号480Bを付して、電気部品1204の上面1204Bの端の外側に張り出した機能性インクを図示する。
 上記の課題は、機能性インク480の付与境界位置P102を補正し、周囲領域1330に付与される機能性インク480を狭めて解決し得る。以下に、機能性インク480の付与境界位置P102の補正について、具体例を示す。
 図32は図30に示す機能性インクのパターンデータの改良例の模式図である。図33は図32に示すパターンデータが適用される機能性パターンの模式図である。図32及び図33には、実際よりも層数を減らした機能性インク480を図示する。
 図32に示すパターンデータでは、周囲領域1330の一方の端P100よりも電気部品1204の外側の位置へ、機能性インク480の付与境界位置P102が補正される。すなわち、機能性インク480の付与境界位置P102の補正において、機能性インク480の付与境界位置P102の座標が、周囲領域1330の一方の端P100の座標よりも、電気部品1204の外側の位置の座標へ補正される。
 補正量である距離L100は、機能性インク480の液滴の半径R、機能性インク480の液滴の飛翔位置ばらつきSを用い、m及びnを任意の定数として、L100=m×R+n×Sと規定される。定数m及び定数nがそれぞれ1であり、半径Rが5.0マイクロメートルであり、飛翔位置ばらつきSが10マイクロメートルの場合、距離L100は15マイクロメートルと算出される。
 また、図30に示すパターンデータにおいて、周囲領域1330の他方の端P101と、機能性インク480の端の位置P103とを一致させて、機能性インク480を付与すると、以下の課題が生じ得る。
 すなわち、図31に示す周囲領域1330の他方の端P101の外側へ、機能性インク480の一部が付着してしまい、周囲領域1331の外側の外側領域1332を汚してしまう障害が生じ得る。図31には、グラウンド端子1011が配置されている外側領域1332へ、機能性インク480の実際の端がはみ出している状態を図示する。
 上記の課題は、図32及び図33に示すように、機能性インク480の端の位置P103を補正し、周囲領域1330に付与される機能性インク480を狭めて解決し得る。すなわち、機能性インク480の端の位置P103における機能性インク480の厚みTh100が相対的に大きいほど、補正量である距離L101を相対的に大きくすればよい。
 例えば、qを定数とし、機能性インク480の端の位置P103における機能性インク480の厚みTh100を用いて、補正量である距離L101は、L101=q×Th100と規定される。ここで、定数qは、部品実装面1004からの機能性インク480の表面480Aの傾斜角度ηに応じて決まる定数であり、q=1/tanηと規定される。なお、傾斜角度ηは図33に図示する。
 機能性インク480の端の位置P103における機能性インク480の厚みTh100が50マイクロメートルであり、傾斜角度ηが60°の場合、距離L101は25マイクロメートルと算出される。
 図34から図37を用いて、機能性インク480のパターンデータの補正であり、機能性インク480の傾斜補正について説明する。機能性インク480の傾斜補正として、部品実装面1004から電気部品1204の側面1204Aへ向かい機能性インク480の厚みを徐々に厚くする補正及び周囲領域1330の他方の端P101の少し内側から周囲領域1330の他方の端P101へ向かい機能性インク480の厚みを徐々に薄くする補正について説明する。
 図34は標準的な機能性インクのパターンデータの模式図である。図35は図34に示すパターンデータが適用され付与される機能性インクの模式図である。機能性インク480の厚みを変化させる周囲領域1330において、機能性インク480の垂直な段差を形成すると機能性インク480が水平方向へ流れてしまい、機能性インク480の設計上の位置と実際の位置との誤差が相対的に大きくなってしまう。結果として、パターンデータに倣わない機能性インク480の傾斜端部481が形成されてしまう。なお、ここでいう垂直とは、部品実装面1004の法線方向という意味であり、水平方向とは部品実装面1004に対して平行となる方向という意味である。
 そこで、部品実装面1004に対して機能性インク480の厚みを急激に変化させて垂直な段差を形成するのではなく、機能性インク480の厚みを徐々に変化させ、パターンデータの傾斜データに倣う機能性インク480の傾斜端部を生成する。
 図36は図34に示す機能性インクのパターンデータの改良例の模式図である。図37は図36に示すパターンデータが適用され付与される機能性インクの模式図である。図36及び図37には、実際よりも層数を減らした機能性インク480を図示する。
 図36に示すパターンデータでは、周囲領域1330において、周囲領域1330の一方の端P100から補正量である距離L102だけ離れた電気部品1204の外側に第1補正位置P104が規定される。第1補正位置P104は、機能性インク480の全ての層について同一に規定される。
 また、第1補正位置P104から距離L103だけ離れた電気部品1204の外側に第1傾斜位置P105が規定される。第1傾斜位置P105は、機能性インク480の各層について規定される。図36には、第1傾斜位置P105の一例を図示する。
 周囲領域1330の一方の端P100、第1補正位置P104及び第1傾斜位置P105が並ぶ方向をx方向とし、周囲領域1330の一方の端P100の座標値をxとし、第1補正位置P104の座標値をxとし、第1傾斜位置P105の座標値をxとする。第1傾斜位置P105の座標値xは、x=x+L103と表される。また、第1補正位置P104の座標値xは、x=x+L102と表される。但し、座標値x、座標値x及び座標値xは、x<x<xの関係を有する。
 例えば、機能性インク480の任意の層における部品実装面1004から数えた層数をαとし、周囲領域1330の主たる領域に付与される機能性インク480の層数をα100とする。但し、α>α100であり、α100>1である。ここでは、周囲領域1330の主たる領域は、平坦形状を有する機能性インク480が付与される領域が適用される。
 また、機能性インク480の1層あたりの厚みをTh102とし、機能性インク480の目標とする傾斜端部481Aの部品実装面1004からの角度をεとする。なお、機能性インク480の1層あたりの厚みTh102は、全ての層について同一とする。
 機能性インク480の任意の層における第1傾斜位置P105を規定する際に適用される、機能性インク480の第1傾斜補正をE(α)とする。電気部品1204の高さHを用いて、機能性インク480の各層の第1傾斜補正E(α)は、E(α)=H-Th102×(α-1)/tanεと規定される。
 電気部品1204の高さHが500マイクロメートルであり、機能性インク480の1層あたりの厚みTh102が20マイクロメートル、傾斜角度εが60°、周囲領域1330の主たる領域の機能性インク480の層数αが3の場合、4層目以降の第1傾斜補正E(α)、機能性インク480の厚みThα(α)は、以下の表1のとおりである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示すように、部品実装面1004から4層目では第1傾斜補正E(4)は254マイクロメートルであり、5層目では第1傾斜補正E(5)は243マイクロメートルであり、6層目では第1傾斜補正E(6)は231マイクロメートルである。
 また、電気部品1204の上面1204Bの高さHと同じ位置となる25層目では、第1傾斜補正E(25)は12マイクロメートルであり、電気部品1204の上面1204Bに付与される機能性インク480と同じ位置となる26層目では、第1傾斜補正E(26)は0マイクロメートルである。
 すなわち、第1傾斜補正E(α)は、第1補正位置P104から各層の第1傾斜位置P105までの層ごとの距離L103に相当する。
 また、周囲領域1330において、他方の端P101から内部へ向かう距離L104だけ離れた位置に、機能性インク480の端となる第2補正位置P106が規定され、第2補正位置P106から周囲領域1330の内部へ向かう距離L105だけ離れた位置に第2傾斜位置P107が規定される。
 すなわち、周囲領域1330の一方の端P100では、他方の端P101へ向かい機能性インク480の端の位置が変化する。周囲領域1330の他方の端P101では、一方の端P100へ向かい機能性インク480の端の位置が変化する。
 機能性インク480の1層あたりの厚みをTh102とし、機能性インク480の目標とする傾斜端部481Aの部品実装面1004からの角度をεとし、機能性インク480の第2傾斜補正をE(α)とする。機能性インク480の各層の第2傾斜補正E(α)は、E(α)=Th102×(α-1)/tanεと規定される。
 機能性インク480の1層あたりの厚みTh102が20マイクロメートルであり、傾斜角度εが60°の場合の第2傾斜補正E(α)及び機能性インク480の厚みThα(α)を表2に示す。表2に示す第2傾斜補正E(α)は、周囲領域1330の主たる領域における機能性インク480の各層の第2傾斜補正E(α)に相当する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2に示すように、部品実装面1004から1層目の機能性インク480の層の端は、第2補正位置P106であり、2層目の機能性インク480の層の端は、第2補正位置P106から12マイクロメートルの位置である。また、3層目の機能性インク480の層の端は、第2補正位置P106から23マイクロメートルの位置である。
 図38は電気部品の側面へ形成される機能性パターンの模式図である。電気部品1204の側面1204Aへ形成される機能性パターン500は、電気部品実装基板1003の部品実装面1004の側は電気部品1204よりも広めとし、電気部品1204の上面1204Bに近づくに従い電気部品1204の幅の程度とされる。
 すなわち、電気部品1204の側面1204Aへ形成される機能性パターン500は、部品実装面1004から電気部品1204の上面1204Bへ向かって、部品実装面1004に平行となる面における電気部品1204の側面1204Aからの長さが短くされる。
 換言すると、機能性パターン500は、電気部品1204の側面1204Aから電気部品1204の側面1204Aが向く方向へ広がる形状を有する。部品実装面1004に対する機能性パターン500の表面500Aの角度は、部品実装面1004から相対的に近い位置では相対的に小さく、部品実装面1004から相対的に遠い位置では相対的に大きい。部品実装面1004に対する機能性パターン500の表面500Aの角度をθとし、機能性パターン500の高さをHとし、e及びfを定数とする場合に、角度θはθ=e×H+fと表される。
 複数回の相対移動を実施して機能性パターン500を形成する場合、相対移動の回数の進行に応じて、機能性インク480の吐出量を相対的に減少させる。機能性インク480の吐出量は連続的に減少させてもよいし、段階的に減少させてもよい。
 これにより、電気部品1204の側面1204Aへの安定した機能性インク480の付与が可能となる。また、電気部品1204の側面1204Aへ付与される機能性インク480の無駄が少ない。更に、電気部品1204の上面1204Bから機能性インク480を付与する場合では、部品実装面1004に対する角度が大きい急斜面へ機能性インク480を広げる必要がなく、電気部品1204の側面1204Aへの機能性インク480の付与が容易になる。
 〔アンダーフィルへの対応〕
 図39はアンダーフィルが使用される電気部品実装基板の模式図である。図40は図39に示す模式図の側面視野図である。図39及び図40には、電気部品1204と部品実装面1004との隙間に付与されるアンダーフィル1400が、電気部品1204の側面1204Aからはみ出した状態を図示する。
 図39及び図40に示すアンダーフィル1400は、電気部品実装基板1003と電気部品1204との隙間の封止材に用いられる液状硬化性樹脂である。アンダーフィル1400に使用される材料の例として、エポキシ樹脂が挙げられる。
 図2に示す自動外観検査装置1104は、電気部品実装基板1003に使用されるアンダーフィル1400の状態を観察し、アンダーフィル1400の情報を含む電気部品実装基板1003の外観検査データを生成し得る。図10に示すパターンデータ生成装置306は、アンダーフィル1400の位置情報を機能性パターンデータへ反映させ得る。
 アンダーフィル1400が過剰に使用される場合は、電気部品1204の上面1204Bの側から1003を観察した際に、電気部品1204の周囲へ広がったアンダーフィル1400が観察される。
 自動外観検査装置1104は、電気部品1204からはみ出したアンダーフィル1400の体積及び高さの測定が可能であり、電気部品1204からはみ出したアンダーフィル1400の体積の情報及び高さの情報を含む外観検査データを生成し得る。
 図10に示すパターンデータ生成装置306は、電気部品1204からはみ出したアンダーフィル1400の体積の情報及び高さの情報を含む外観検査データに基づき、電気部品1204からはみ出したアンダーフィル1400に対応する領域を削除した機能性パターンデータを生成し得る。
 機能性パターンの高さよりもアンダーフィル1400の高さが低い場合は、アンダーフィル1400に対応する領域が削除された第1機能性パターンデータと、アンダーフィル1400に対応する領域が削除されていない第2機能性パターンデータが生成される。
 機能性パターンの高さがアンダーフィル1400の高さに達するまでは、第1機能性パターンデータに基づく機能性パターン要素が形成され、機能性パターンの高さがアンダーフィル1400の高さに達した後は第2機能性パターンデータに基づく機能性パターン要素が形成される。
 絶縁インクは、絶縁性を有する点において、アンダーフィルと同様の機能を有する。機能性パターンに絶縁インクが使用される場合、に対応する領域が削除される絶縁パターンデータを生成すればよい。
 一方、導電インクは、導電性を有していないという点において、アンダーフィルと機能が相違する。機能性パターンに導電インクが使用される場合は、アンダーフィルとの置き換えでは済まない可能性があり得る。機能性パターンに導電インクが使用される場合は、自動外観検査装置1104における外観検査の際にアラームが報知されることが好ましい。
 なお、実施形態に記載のアンダーフィル1400の情報は、電気部品の周囲における凹凸形状を表す凹凸形状情報の一例である。電気部品1204からはみ出したアンダーフィル1400は凸形状の一例であり、アンダーフィル1400がはみ出していない領域は凹形状の一例である。
 〔電気部品と部品実装面との隙間への対応〕
 図41は電気部品実装基板の平面図である。図42は図41に示す電気部品実装基板の側面図である。電気部品1204は、裏面1204Dに配置される電極が電気部品実装基板1003の電極とはんだ1410を用いて電気接続される。電気部品1204の裏面1204Dと部品実装面1004との間には、電極及びはんだの厚みに対応する隙間1005が存在する。
 図2に示す自動外観検査装置1104は、図42に示す隙間1005の距離Gを測定し得る。図4に示すパターン形成装置10は、隙間1005の体積に応じた機能性インクを電気部品1204の周囲へ付与し、隙間1005へ入り込む分の機能性インクを補うことが可能である。
 すなわち、電気部品1204と部品実装面1004との間に隙間1005が存在する場合、電気部品1204へ形成される機能性パターンの分の機能性インク480に対して、隙間1005へ入り込む分の機能性インク480を増加させる。機能性インク480の体積増加分の導出を以下に示す。
 電気部品1204の部品実装面1004への投影面積をSとし、隙間1005の距離をGとする場合に、隙間1005の体積Vは、V=S×Gと表される。隙間1005の体積Vに相当する体積を有する機能性インク480が、電気部品1204の周囲に規定される周囲領域1330へ付与され、機能性インク480を用いて隙間1005が埋められる。
 図43は電気部品と電気部品実装基板との隙間を埋める機能性インクの付与領域の模式図である。電気部品1204の外周の全長をLとする。電気部品1204の側面1204Aから周囲領域1330の外周1330Aまでの距離Lを用いて、隙間1005の体積Vを埋める機能性インクの体積Vは、V=L×L×Gと表される。ここでいう距離Lは、図29に示す電気部品1204の側面1204Aから機能性インク480の端480Cまでの距離Lと同義である。
 複数の相対移動を実施して隙間1005を埋める機能性インクを吐出させる場合、1回の相対移動における機能性パターン要素の厚みをdTとすると、相対移動の回数Nは、N=G/dTと表される。
 図43には、電気部品1204の部品実装面1004への投影形状と相似形状の周囲領域1330を例示したが、周囲領域1330は任意の形状を適用し得る。
 電気部品1204の周囲に対して、電気部品1204と電気部品実装基板1003との隙間1005を埋める機能性インクを付与する場合、電気部品実装基板1003の側面1003Aに対して機能性インクを広げることも可能である。
 本実施形態では、ICチップ形状を有する電気部品1204を想定して説明しているが、ICチップ形状だけでなく、3端子デバイス及びリード線を有する集積回路等の電子部品は、図42に示す隙間1005と同様の隙間を有する場合があり得る。
 3端子デバイス等の電子部品の隙間についても、隙間1005と同様に、隙間の体積Vを算出し、隙間を埋める機能性インクの体積Vを算出して、隙間を埋める分の体積Vが増やされた機能性インクを付与し得る。
 なお、隙間を埋める機能性インクの体積Vを算出する際に、電気部品実装基板1003の設計データに含まれる部品ごとの形状情報を取得し、部品ごとの形状情報を用いて隙間を埋める機能性インクの体積Vを算出してもよい。部品ごとの形状情報が、隙間を埋める機能性インクの体積Vの算出に不十分の場合は、部品を個別に測定し、部品ごとの測定結果をパターン形成装置10へ登録してもよい。
 〔電気部品の角部へ機能性インクを接触させる工夫〕
 図44は基板搬送方向の印刷解像度を高くした場合の機能性パターンの模式図である。機能性インク用いて、電気部品1204の側面1204Aを確実に被覆するには、電気部品1204の上面1204Bへ十分な機能性インクを付与する必要がある。
 基板幅方向の印刷解像度よりも基板搬送方向の印刷解像度を高くすることで、基板幅方向の印刷解像度と基板搬送方向の印刷解像度とが同一の場合と比較して、電気部品1204の上面1204Bへ付与される機能性インクの体積を増やすことができ、電気部品1204の側面1204Aへ広げる機能性インクが確保される。図29に示す電気部品1204の側面1204Aから機能性インク480の端480Cまでの距離Lは、インクドットの直径以上が好ましい。
 図44には、基板幅方向の印刷解像度に対して、基板搬送方向の印刷解像度を2倍とした例を示す。基板幅方向の印刷解像度に対する基板搬送方向の印刷解像度の比率は、3倍以上であってもよく、10倍であってもよい。
 図45は電気部品の角部へ機能性インクを接触させる状態の模式図である。図45には、基板幅方向に沿う視野方向について電気部品実装基板1003を見た電気部品実装基板1003の側面を示す。なお、図45では図29に図示した機能性インク480を液滴として図示する。
 基板搬送方向の印刷解像度を相対的に高くすると、基板搬送方向における電気部品1204の角部1204Cに機能性インク522が接触する。これにより、被覆が困難な電気部品1204の角部1204Cへ機能性インク522の付与が可能となり、電気部品1204の側面1204Aへ機能性インク522を移動させ得る。
 〔電気部品の側面の形状ごとの効果の違い〕
 図46は電気部品の側面の形状例を示す模式図である。符号1205Aは、電気部品1204の側面1204Aの第1形状例を示す。符号1205Bは、電気部品1204の側面1204Aの第2形状例を示す。符号1205Cは、電気部品1204の側面1204Aの第3形状例を示す。
 第1形状例1205Aに係る電気部品1204の側面1204Aは、電気部品1204の上面1204Bに付与された機能性インク524が電気部品1204の側面1204Aへ広がりやすい。
 一方、第2形状例1205Bに係る電気部品1204の側面1204Aは、第1形状例1205Aに対して、電気部品1204の上面1204Bに付与された機能性インク524が電気部品1204の側面1204Aへ広がりにくい。これは、第2形状例1205Bに係る電気部品1204の側面1204Aが、第1形状例1205Aに係る電気部品1204の側面1204Aよりも傾きが相対的に小さいことに起因している。
 電気部品1204の側面1204Aの傾きLが、機能性インク524のドットの直径Dの1つ分以下の場合に、上記した電気部品1204の上面1204Bから側面1204Aへ機能性インク524を広げる手法が有効である。
 また、第3形状例1205Cに係る電気部品1204は、上面1204Bの長さが裏面1204Dの長さ未満となる形状を有する。このような場合にも、上記した電気部品1204の上面1204Bから側面1204Aへ機能性インク524を広げる手法が有効である。
 〔電気部品の高さのスケール〕
 電気部品1204の側面1204Aにおける機能性インク1500の広がりは、主として機能性インク1500の表面張力の影響であり、電気部品1204の高さHは、重力に対して機能性インク1500の表面張力が支配的な領域である毛管長以下が好ましい。
 機能性インク1500の表面張力をγとし、機能性インク1500の密度をρとし、重力加速度をgとする場合に、毛管長は{γ/(ρ×g)}1/2と表される。すなわち、電気部品1204の高さHは、H≦{γ/(ρ×g)}1/2を満たすことが好ましい。
 例えば、機能性インク1500の表面張力γが30ミリニュートン毎メートルであり、機能性インク1500の密度ρが1.02グラム毎立方センチメートルであり、重力加速度gを9.8メートル毎平方秒とする場合、電気部品1204の高さHは2ミリメートル以下が好ましい。
 上記した電気部品1204の上面1204Bから側面1204Aへ機能性インク524を広げる手法は、図42に示す電気部品1204と部品実装面1004との間に隙間1005が存在する場合にも有効である。その理由は以下のとおりである。
 隙間1005が存在する場合、図43に示す周囲領域1330へ付与された機能性インクが、電気部品1204の側面1204Aの表面張力を受けて、側面1204Aを裏面1204Dから上面1204Bへ広がることが困難である。そうすると、周囲領域1330へ付与された機能性インクを用いた側面1204Aの被覆は困難である。
 そこで、電気部品1204の側面1204Aへ付与される分の機能性インクの体積を見越して、電気部品1204の上面1204Bへ付与される機能性インクの体積が規定される。
 [第2実施形態に係るパターン形成装置の構成例]
 図47は第2実施形態に係るパターン形成装置の構成例を示す平面図である。図48は図47に示すパターン形成装置の側面図である。以下、主として、第1実施形態に係るパターン形成装置10との違いについて説明する。
 図47及び図48に示すパターン形成装置10Aは、気流発生装置40を備える。気流発生装置40は、インクジェットヘッド12の基板搬送方向における下流側の位置であり、UV露光装置14の基板搬送方向における上流側の位置へ配置される。
 基板搬送方向におけるインクジェットヘッド12と気流発生装置40との距離は、15ミリメートル以上60ミリメートル以下が好ましく、例えば、30ミリメートルとし得る。基板搬送方向における気流発生装置40とUV露光装置14の距離も同様である。
 気流発生装置40と電気部品1204の上面1204Bとの距離は、1ミリメートル以上20ミリメートル以下が好ましく、例えば、10ミリメートルとし得る。パターン形成装置10Aは、気流発生装置40を昇降させる昇降機構を備え、気流発生装置40と部品実装面1004との距離を調整自在に構成し得る。
 気流発生装置40は、ファンモータ等の送風装置を備える。また、気流発生装置40は搬送装置18と対向する下面41にエアノズルが配置される。電気部品実装基板1003が気流発生装置40の直下を通過する際に、気流発生装置40は電気部品1204の上面1204Bへ付与された機能性インクに対して、エアノズルから気流を放出させる。図48に示す矢印線は、気流発生装置40から放出させる気流の向きを示す。
 エアノズルは、基板幅方向について、集合基板1200の全長に対応する長さを有する。また、エアノズルは、基板搬送方向について、電気部品1204の全長よりも短い長さを有する。これにより、電気部品1204の上面1204Bへ付与された機能性インクに対して局所的に気流を付与し得る。エアノズルは、一体形状でもよいし、分割形状でもよい。なお、エアノズルの図示を省略する。
 パターン形成装置10Aは、基板幅方向に沿って気流発生装置40を走査させる走査機構を備え、基板幅方向について集合基板1200の全長よりも短い長さを有するエアノズルを具備する気流発生装置40を基板幅方向に沿って走査させてもよい。
 [パターン形成装置の電気的構成〕
 図49は図47に示すパターン形成装置の電気的構成を示す機能ブロック図である。パターン形成装置10Aは、図6に示すパターン形成装置10に対して、気流制御部140が追加される。
 気流制御部140は、システム制御部100から送信される指令信号に基づき、気流発生装置40の動作条件を設定し、気流発生装置40の動作を制御する。気流制御部140は、気流発生装置40から放出させる気流の風量等を制御する。
 図7に示す制御装置200に具備されるコンピュータ可読媒体204は、気流発生装置40の動作制御に適用される気流制御プログラムが記憶される。プロセッサ202は、気流制御プログラムを実行して、気流発生装置40の動作を制御する。
 〔気流付与の具体例〕
 図50は機能性インクへの気流付与前の模式図である。図50には、電気部品実装基板1003へ機能性インク1500が付与された直後の状態であり、気流が付与される前の状態を図示する。機能性インク1500は、電気部品1204の上面1204Bへ付着し、かつ、部品実装面1004における電気部品1204の周囲のへ付着する。
 図51は機能性インクの付与の模式図である。図51には、電気部品1204の上面1204Bよりも広い領域へ機能性インク1500を付与した例を示す。図51に示す機能性インク1500は、電気部品1204の上面1204Bの角部1204Cにも付与される。これにより、電気部品1204の上面1204Bから角部1204Cを介して、側面1204Aへ機能性インク1500が広がりやすくなる。
 更に、電気部品1204の上面1204Bの上部から機能性インク1500は、気流発生装置40を用いて気流が付与され、機能性インク1500が気流の付与に起因する外力を受けて、電気部品1204の側面1204Aへ広がりやすくなる。
 図52は気流付与後の電気部品実装基板の模式図である。同図に示す符号1003Cは、電気部品実装基板1003の平面図であり、符号1003Dは電気部品実装基板1003の側面図である。
 気流の付与に起因して、電気部品1204の上面1204Bへ付与された機能性インク1500は、電気部品1204の角部1204Cから側面1204Aへ広がり、図52に示すように電気部品1204の全体を被覆し得る。
 気流発生装置40はフィルタを備え、フィルタを通過した気流が気流発生装置40から放出されるとよい。これにより、気流に含まれる異物が除去され、電気部品実装基板1003の汚染が抑制される。フィルタは定期的な交換が容易な構造が好ましい。また、フィルタの配置は定期的な交換が容易な位置が好ましい。
 気流発生装置40から放出させる気流の風速は、3.0メートル毎秒以上30メートル毎秒以下が好ましい。これにより、電気部品1204の上面1204Bへ付与された機能性インク1500が確実に広げられる。
 機能性インク1500に対して気流発生装置40から空気流を付与する場合、機能性インク1500の表面状態及び乾燥硬化状態を良化させ得る。
 機能性インク1500としてUVインクが適用される場合、気流として酸素を含有しない気体が適用される態様が好ましい。その理由として、酸素はUVインクに含有するモノマー等の重合の阻害につながる可能性があることが挙げられる。UVインクが適用される場合に気流に適用される例として窒素が挙げられる。
 図53は気流付与領域の説明図である。集合基板1200において気流が付与される気流付与領域1510は、基板搬送方向における電気部品1204が配置される領域のみとされる。これにより、パターン形成装置10における気体の流れの相対的な増加が抑制され、インクジェットヘッド12のインク吐出の際に生じるインクミストの装置の内部への流入に起因する、装置の内部の汚染が抑制される。
 例えば、気流発生装置40のエアノズルを開閉させるシャッターを備え、電気部品1204が直下の処理領域を通過するタイミングに合わせてシャッターを開き、電気部品1204が直下の処理領域を通過した後にシャッターを閉じる制御を実施し得る。
 また、他の例として、電気部品1204が直下の処理領域を通過するタイミングに合わせて送風装置を動作させ、電気部品1204が直下の処理領域を通過した後に送風装置を停止させる制御を実施し得る。
 〔第1変形例に係るパターン形成装置の構成例〕
 図54は第2実施形態の第1変形例に係るパターン形成装置の構成例を示す平面図である。図55は図54に示すパターン形成装置の側面図である。第1変形例に係るパターン形成装置10Bは、気流回収装置42を備える。また、気流回収装置42を制御する気流回収制御部を備える。気流回収制御部は、図49に示す気流制御部140に含まれてもよい。
 気流回収装置42は、気流発生装置40の基板搬送方向における下流側の位置であり、UV露光装置14の基板搬送方向における上流側の位置へ配置される。基板搬送方向における気流発生装置40と気流回収装置42との距離は、15ミリメートル以上60ミリメートル以下が好ましく、例えば、30ミリメートルとし得る。基板搬送方向におけると気流回収装置42とUV露光装置14の距離も同様である。
 気流回収装置42と電気部品1204の上面1204Bとの距離は、1ミリメートル以上20ミリメートル以下が好ましく、例えば、10ミリメートルとし得る。パターン形成装置10Aは、気流回収装置42を昇降させる昇降機構を備え、気流回収装置42と部品実装面1004との距離を調整自在に構成し得る。
 気流回収装置42は、ファンモータ等の吸気装置を備える。また、気流回収装置42は搬送装置18と対向する下面43に回収口が配置される。電気部品実装基板1003が気流回収装置42の直下を通過する際に、気流回収装置42はファンモータを動作させて吸気を実施する。図55の気流回収装置42に示す矢印線は、気流回収装置42への吸気における気流の向きを示す。
 回収口は、基板幅方向について、集合基板1200の全長に対応する長さを有する。また、回収口は、基板搬送方向について、電気部品1204の全長よりも長い長さを有する。これにより、電気部品実装基板1003の部品実装面1004の吸気を実施でき、気流発生装置40から放出させた気流のインクジェットヘッド12への流入が抑制される。
 気流回収装置42は、気流発生装置40の動作に応じて動作し、気流発生装置40の停止に応じて停止する態様が好ましい。これにより、装置内における気流の発生が抑制され得る。
 パターン形成装置10Bは、基板幅方向に沿って気流回収装置42を走査させる走査機構を備え、基板幅方向について集合基板1200の全長よりも短い長さを有する回収口を具備する気流回収装置42を基板幅方向に沿って走査させてもよい。
 第1変形例に係るパターン形成装置10Bは、気流回収装置42を用いて気流発生装置40から放出させた気流の流れを制御し得る。インクジェットヘッド12から吐出させた機能性インクは、気流発生装置40から放出させた気流の影響を受ける。特に、滴サイズが相対的に小さいサテライト及びミスト等は気流に押され、装置内の気流が流れやすい位置へ流されて付着する。
 図55に示す気流回収装置42は、サテライト及びミスト等を回収でき、装置の内部の汚染を抑制し得る。気流回収装置42は、回収口にフィルタを備え、フィルタを用いてサテライト及びミスト等を捕捉する態様が好ましい。また、フィルタは定期的な交換が容易な構造を有し、定期的な交換が容易な配置が採用される。
 〔第2変形例に係るパターン形成装置の構成例〕
 図56は第2実施形態の第2変形例に係るパターン形成装置の構成例を示す平面図である。第2変形例に係るパターン形成装置10Cは、第1変形例に係るパターン形成装置10Bと比較して、気流発生装置40A及び気流回収装置42Aの姿勢が相違する。
 気流発生装置40Aは下面41が基板搬送方向の下流側を向く。換言すると、気流発生装置40Aはインクジェットヘッド12と反対側へ気流を付与する向きに配置される。気流発生装置40Aに付した矢印線は、気流発生装置40Aから放出させる気流の向きを示す。これにより、インクジェットヘッド12へ向かう気流の発生が抑制され、インクジェットヘッド12の安定的な吐出が実現される。
 また、気流回収装置42Aは下面43が基板搬送方向の上流側を向く。気流回収装置42Aに付した矢印線は、気流回収装置42Aの気体の回収方向を示す。これにより、気流回収装置42Aへ向かう気流を発生させ得る。
 パターン形成装置10Cは、気流発生装置40Aの姿勢を調整する姿勢調整機構を備えてもよい。パターン形成装置10Cは、気流回収装置42Aの姿勢を調整する姿勢調整機構を備えてもよい。
 〔第3変形例に係るパターン形成装置の構成例〕
 図57は第2実施形態の第3変形例に係るパターン形成装置の構成例を示す平面図である。図58は図57に示すパターン形成装置の側面図である。第3変形例に係るパターン形成装置10Dは、インクジェットヘッド12に対して電気部品実装基板1003を往復移動させ、往路移動及び復路移動において機能性パターンの形成を実施する。
 パターン形成装置10Dは、図54に示すパターン形成装置10Bに対して、復路用気流発生装置40B、復路用気流回収装置42B及び復路用UV露光装置14Bが追加される。
 復路用気流発生装置40Bは、復路方向へ搬送される電気部品実装基板1003に対して気流を放出させる。復路用気流回収装置42Bは、電気部品実装基板1003が復路方向へ搬送される際に気体回収を実施する。復路用UV露光装置14Bは、復路方向へ搬送される電気部品実装基板1003に対して紫外光を照射する。一方、電気部品実装基板1003が往路方向へ搬送される場合、復路用気流発生装置40B、復路用気流回収装置42B及び復路用UV露光装置14Bは、動作を停止する。
 また、気流発生装置40、気流回収装置42及びUV露光装置14は、電気部品実装基板1003が往路方向へ搬送される場合に動作し、電気部品実装基板1003が復路方向へ搬送される場合に動作を停止する。
 これにより、装置内における気流の発生が抑制され、サテライト及びミスト等の装置内における浮遊が抑制される。なお、図57及び図58に示すパターン形成装置10Dは、気流回収装置42及び復路用気流回収装置42Bを具備しない態様も可能である。
 なお、図57に示す気流発生装置40は、インクジェットヘッドと電気部品実装基板との相対移動方向におけるインクジェットヘッドの一方の側に配置される第1気流発生装置の一例である。復路用気流発生装置40Bは、インクジェットヘッドの他方の側に配置される第2気流発生装置の一例である。
 また、図57に示す気流回収装置42は、インクジェットヘッドと電気部品実装基板との相対移動方向におけるインクジェットヘッドの一方の側に配置される第1気流回収装置の一例である。復路用気流回収装置42Bはインクジェットヘッドの他方の側に配置される第2気流回収装置の一例である。
 〔第4変形例に係るパターン形成装置の構成例〕
 図59は第2実施形態の第4変形例に係るパターン形成装置の構成例を示す平面図である。図60は図59に示すパターン形成装置の側面図である。第4変形例に係るパターン形成装置10Eは、テーブル30Aに気流の回収口50が形成され、回収口50を介して気流発生装置40から放出させた気流を回収する。図60において回収口50に付した矢印線は、気体の回収方向を示す。
 すなわち、図59及び図60に示すテーブル30Aは、気流回収装置と兼用される基板支持部材の一例である。
 テーブル30Aは、電気部品実装基板1003の各端辺の位置のそれぞれに対して、回収口50が配置される。基板搬送方向に平行となる方向には、複数の回収口50が配置される。各回収口50は、テーブル30Aの内部に形成される気体流路を介して、ポンプと接続される。回収口50は、ポンプの動作に応じて負圧が発生する。なお、ポンプの図示を省略する。
 各回収口50と接続される気体流路は制御弁が具備される。インクジェットヘッド12の吐出の安定化を目的として、電気部品実装基板1003がインクジェットヘッド12の直下を通過するタイミングに合わせて、各回収口50と接続される気体流路の制御弁が開放される。
 また、気流発生装置40は、電気部品実装基板1003がインクジェットヘッド12の直下を通過するタイミングに合わせて動作する。これにより気流発生装置40から放出させる気流の装置の内部への際限のない拡散が抑制される。
 パターン形成装置10Eは、各回収口50がインクジェットヘッド12の直下を通過した順に、各回収口50と接続される気体流路の制御弁を開放し、気流の回収を実施する態様が好ましい。
 〔第5変形例に係るパターン形成装置の構成例〕
 図61は第2実施形態の第5変形例に係るパターン形成装置の構成例を示す平面図である。図62は図61に示すパターン形成装置の側面図である。第5変形例に係るパターン形成装置10Fは、テーブル30Bにおいて電気部品実装基板1003Bを吸着支持する吸着支持装置が気流回収装置として機能する。電気部品実装基板1003Bは、貫通穴1007が形成される。
 すなわち、図61及び図62に示すテーブル30Bは、気流回収装置と兼用される基板支持部材の一例である。
 テーブル30Bの基板支持面30Cは、複数のスリット状の吸着圧力発生口60が形成される。吸着圧力発生口60は、基板幅方向について、電気部品実装基板1003Bの全長を超える長さを有する。複数の吸着圧力発生口60は基板搬送方向に沿って配置される。
 吸着圧力発生口60は、テーブル30Bの内部に形成される気体流路を介してポンプと接続される。吸着圧力発生口60は、ポンプの動作に応じて吸着圧力となる負圧が発生する。なお、ポンプの図示を省略する。複数の吸着圧力発生口60のそれぞれと接続される気体流路は制御弁が具備される。
 パターン形成装置10Fは、各吸着圧力発生口60がインクジェットヘッド12の直下に到達するまで全ての吸着圧力発生口60に負圧を発生させて、電気部品実装基板1003Bをテーブル30Bへ吸着支持する。
 パターン形成装置10Fは、インクジェットヘッド12の直下に到達した吸着圧力発生口60の負圧を停止させる。パターン形成装置10Fは、気流発生装置40の直下に到達した吸着圧力発生口60に負圧を発生させて、電気部品実装基板1003Bの貫通穴1007及び吸着圧力発生口60を介して、気流発生装置40から放出させた気流を回収する。
 〔気流の付与に対する工夫〕
 図63は気流の付与へ対応する機能性パターンを模式的に示す電気部品実装基板の側面図である。図64は図63に示す電気部品実装基板の平面図である。第2実施形態に係るパターン形成装置10A等は、電気部品1204の上面1204Bに対して気流を付与して、機能性インク1500を電気部品1204の側面1204Aへ広げる際に、部品実装面1004の不要な位置へ機能性インク1500が広がるおそれがある。
 そこで、パターン形成装置10Aは、部品実装面1004に保護壁パターン1303を形成し、保護壁パターン1303を硬化させる。これにより、機能性インク1500の電気部品1204の側面1204A以外への広がりが抑制される。
 図64には、電気部品1204の4つの端辺について、各端辺から規定の距離を離された保護壁パターン1303を例示する。図64には、電気部品1204の周囲を囲み、閉じた形状を有する保護壁パターン1303を例示する。
 保護壁パターン1303の幅は、機能性パターンの1ドット幅以上10ドット幅以下が好ましい。図63及び図64には、機能性パターンの1ドット幅の幅を有する保護壁パターン1303を図示する。
 また、保護壁パターン1303の厚みは、機能性パターンの厚みに応じて規定し得る。図63には、機能性パターン要素の2層分の厚みを有する保護壁パターン1303を図示する。
 更に、電気部品1204の側面1204Aから保護壁パターン1303までの距離は、保護壁パターン1303の幅を適用し得る。図64には、電気部品1204の側面1204Aから保護壁パターン1303までの距離が保護壁パターン1303の幅となる場合を図示する。
 保護壁パターン1303は、絶縁インクが用いられる態様が好ましい。例えば、保護壁パターン1303は、図8に示す絶縁パターン1302を構成する絶縁インクを適用し得る。
 パターン形成装置10Aは、機能性パターンを形成する工程の前工程として、保護壁パターン1303を形成する工程を実施する態様が好ましい。保護壁パターン1303を形成する工程に適用される電気部品実装基板1003の搬送速度は、機能性パターンを形成する工程に適用される電気部品実装基板1003の搬送速度よりも高速とし得る。
 電気部品実装基板1003は、部品実装面1004における保護壁パターン1303の形成領域が親水性とされるとよい。保護壁パターン1303の形成領域に対する親水処理は、コロナ放電加工及び親水性材料の塗布等を適用し得る。
 以上説明した本発明の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜構成要素を変更、追加、削除することが可能である。本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を有する者により、多くの変形が可能である。また、実施形態、変形例及び応用例は適宜組み合わせて実施してもよい。
10 パターン形成装置
10A パターン形成装置
10B パターン形成装置
10C パターン形成装置
10D パターン形成装置
10E パターン形成装置
10F パターン形成装置
12 インクジェットヘッド
14 UV露光装置
15 UV光源
16 カメラ
18 搬送装置
20 基台
30 テーブル
30A テーブル
30B テーブル
30C 基板支持面
32 基板移動機構
40 気流発生装置
40A 気流発生装置
40B 復路用気流発生装置
41 下面
42 気流回収装置
42A 気流回収装置
42B 復路用気流回収装置
43 下面
50 回収口
60 吸着圧力発生口
100 システム制御部
102 基板データ取得部
104 検査データ取得部
106 印刷領域データ生成部
108 パターンデータ生成部
110 駆動電圧生成部
112 搬送制御部
114 露光制御部
116 カメラ制御部
120 メモリ
122 センサ
200 制御装置
202 プロセッサ
204 コンピュータ可読媒体
206 通信インターフェース
208 入出力インターフェース
210 バス
214 入力装置
216 ディスプレイ装置
220 基板データ取得制御プログラム
222 検査データ取得制御プログラム
224 パターンデータ生成制御プログラム
226 吐出制御プログラム
228 露光制御プログラム
230 カメラ制御プログラム
232 搬送制御プログラム
300 機能性パターン形成基板製造システム
302 サーバ装置
304 基板CAD装置
306 パターンデータ生成装置
308 パターン形成装置
400 絶縁インク印刷領域データ
402 絶縁インク印刷領域
404 境界線
405 電気部品領域
410 導電インク印刷領域データ
412 導電インク印刷領域
420 絶縁パターン
420A 絶縁パターン
420B 絶縁パターン要素
420C 絶縁パターン要素
422 導電パターン
423 機能性パターン
424 絶縁インク非印刷領域
424B 絶縁インク非印刷領域
440 絶縁インク印刷領域データ
442 絶縁インク印刷領域
450 導電印刷領域データ
452 導電インク印刷領域
460 絶縁パターン
470 導電パターン
472 機能性パターン
480 機能性インク
480C 端
482 インクドット
484 インクドット
500 機能性パターン
500A 表面
522 機能性インク
524 ドット
1000 機能性パターン形成基板
1000A 機能性パターン形成基板
1002 プリント配線基板
1003 電気部品実装基板
1003A 側面
1003B 電気部品実装基板
1003C 電気部品実装基板の平面図
1003D 電気部品実装基板の側面図
1004 部品実装面
1005 隙間
1006 IC
1007 貫通穴
1008 抵抗器
1008A 抵抗アレイ
1009 電極
1010 コンデンサ
1020 導電パターン
1200 集合基板
1202 個別基板
1204 電気部品
1204A 側面
1204B 上面
1204C 角部
1204D 裏面
1205A 第1形状例
1205B 第2形状例
1205C 第3形状例
1210 アライメントマーク
1212 アライメントマーク
1300 機能性パターン
1302 絶縁パターン
1304 導電パターン
1310 機能性パターン
1312 絶縁パターン
1314 導電パターン
1330 周囲領域
1332 外側領域
1330A 外周
1400 アンダーフィル
1500 機能性インク
1510 気流付与領域
ε 傾斜角度
η 傾斜角度
D ドットの直径
 第1傾斜補正
 第1傾斜補正
H 電子部品の高さ
100 距離
101 距離
102 距離
103 距離
104 距離
105 距離
 距離
100 一方の端
101 他方の距離
102 付与境界距離
103 機能性インクの端の位置
104 第1補正位置
105 第1傾斜位置
106 第2補正位置
107 第2傾斜位置
R 液滴の半径
S10~S14 パターンデータ補正方法の各ステップ
S1000~S1012 パターン形成基板製造方法の各ステップ

Claims (32)

  1.  少なくとも1つのプロセッサと、
     前記少なくとも1つのプロセッサを用いて実行される命令が記憶される少なくとも1つのメモリと、
     を備え、
     前記少なくとも1つのプロセッサは前記命令を実行して、
     配線基板へ電気部品が実装される電気部品実装基板に対する外観検査の測定データであり、前記電気部品実装基板における前記電気部品が実際に実装される部品領域を表す部品領域情報が含まれる測定データを取得し、
     インクジェットヘッドから吐出させた機能性液体を用いて形成される機能性パターンを表すパターンデータとして、前記部品領域情報が反映されたパターンデータを生成するパターンデータ生成装置。
  2.  前記少なくとも1つのプロセッサは、
     前記部品領域情報に基づいて前記部品領域が含まれる領域として規定され、前記機能性液体が付与される機能性液体付与領域を表す機能性液体付与領域情報を取得し、
     前記機能性液体付与領域情報を用いて生成される前記機能性パターンの2次元形状を表す2次元形状情報を含む前記パターンデータを生成する請求項1に記載のパターンデータ生成装置。
  3.  前記少なくとも1つのプロセッサは、
     前記機能性液体付与領域に付与される前記機能性液体の厚みを表す機能性液体厚み情報を取得するか、又は前記機能性液体付与領域に付与される前記機能性液体の厚みに対応する前記インクジェットヘッドを用いる前記機能性液体の印刷回数を表す印刷回数情報を取得し、
     前記機能性液体厚み情報又は前記印刷回数情報を用いて生成される前記機能性パターンの厚み情報を含む前記パターンデータを生成する請求項2に記載のパターンデータ生成装置。
  4.  前記少なくとも1つのプロセッサは、
     前記機能性液体付与領域へ複数の前記電気部品が含まれる場合、規定の厚みの前記機能性液体を付与するか又は前記電気部品の高さに応じて前記部品領域への前記機能性液体の付与を減らすかを表す機能性液体形状付与情報を取得し、
     前記機能性液体形状付与情報を用いて生成される前記機能性パターンの3次元形状を表す3次元形状情報を含む前記パターンデータを生成する請求項2又は3に記載のパターンデータ生成装置。
  5.  前記少なくとも1つのプロセッサは、
     前記電気部品実装基板の設計上の前記電気部品が実装される領域に基づき規定される設計上のパターンデータを、前記部品領域情報を用いて補正して前記部品領域情報が反映された前記機能性パターンの前記パターンデータを生成する請求項1から4のいずれか一項に記載のパターンデータ生成装置。
  6.  前記少なくとも1つのプロセッサは、
     前記電気部品の周囲における凹凸形状を表す凹凸形状情報が含まれる前記測定データを取得し、
     前記凹凸形状情報に基づいて、凹形状へ付与される前記機能性液体に対して凸形状へ付与される前記機能性液体を減らす前記パターンデータを生成する請求項1から5のいずれか一項に記載のパターンデータ生成装置。
  7.  前記少なくとも1つのプロセッサは、
     前記凹凸形状情報として、前記電気部品の封止材の高さの情報を取得し、
     前記封止材の高さに対応して前記凹形状へ付与される前記機能性液体に対して前記凸形状へ付与される前記機能性液体を減らす前記パターンデータを生成する請求項6に記載のパターンデータ生成装置。
  8.  前記少なくとも1つのプロセッサは、
     前記部品領域におけるデータが異なる複数の前記パターンデータを生成する請求項1から7のいずれか一項に記載のパターンデータ生成装置。
  9.  前記少なくとも1つのプロセッサは、
     前記電気部品の前記電気部品実装基板への投影面積を超える面積を有する前記パターンデータを生成する請求項1から8のいずれか一項に記載のパターンデータ生成装置。
  10.  前記少なくとも1つのプロセッサは、
     相対的に高さが高い前記電気部品に対して、前記電気部品の側面から前記機能性パターンの端までの距離が相対的に長くなる前記パターンデータを生成する請求項9に記載のパターンデータ生成装置。
  11.  前記部品領域の端から前記機能性パターンの端までの距離をLとし、前記電気部品の高さをHとし、a及びbをそれぞれ定数とする場合に、前記距離Lは、L=a×H+bと表される請求項10に記載のパターンデータ生成装置。
  12.  前記少なくとも1つのプロセッサは、
     前記電気部品の上面に対して、設計上の前記機能性液体の厚みを超える厚みを有する前記機能性液体を付与する前記パターンデータを生成する請求項1から11のいずれか一項に記載のパターンデータ生成装置。
  13.  前記少なくとも1つのプロセッサは、
     相対的に高さが高い前記電気部品に対して、相対的に厚く前記機能性液体を付与する前記パターンデータを生成する請求項12に記載のパターンデータ生成装置。
  14.  前記電気部品の上面へ付与される前記機能性液体の設計上の厚みをTh0とし、前記電気部品の上面へ付与される前記機能性液体の実際の厚みをTとし、前記電気部品の高さをHとし、cを定数とする場合に、前記機能性液体の実際の厚みTは、T=Th0+c×Hと表される請求項13に記載のパターンデータ生成装置。
  15.  前記少なくとも1つのプロセッサは、
     前記電気部品の側面へ付与される前記機能性液体の前記電気部品実装基板の部品実装面に対する角度が、前記電気部品の上面から前記電気部品実装基板の前記部品実装面に向けて小さくなる前記パターンデータを生成する請求項9から14のいずれか一項に記載のパターンデータ生成装置。
  16.  前記少なくとも1つのプロセッサは、
     前記電気部品実装基板と前記電気部品との隙間の情報を取得し、
     前記隙間が相対的に大きい場合に、前記電気部品の周囲へ付与する前記機能性液体を相対的に増やす前記パターンデータを生成する請求項1から15のいずれか一項に記載のパターンデータ生成装置。
  17.  パターンデータ生成装置が、
     配線基板へ電気部品が実装される電気部品実装基板に対する外観検査の測定データであり、前記電気部品実装基板における前記電気部品が実際に実装される部品領域を表す部品領域情報が含まれる測定データを取得し、
     インクジェットヘッドから吐出させた機能性液体を用いて形成される機能性パターンを表すパターンデータとして、前記部品領域情報が反映されたパターンデータを生成するパターンデータ生成方法。
  18.  コンピュータに、
     配線基板へ電気部品が実装される電気部品実装基板に対する外観検査の測定データであり、前記電気部品実装基板における前記電気部品が実際に実装される部品領域を表す部品領域情報が含まれる測定データを取得する機能、及び
     インクジェットヘッドから吐出させた機能性液体を用いて形成される機能性パターンを表すパターンデータとして、前記部品領域情報が反映されたパターンデータを生成する機能を実現させるプログラム。
  19.  非一時的かつコンピュータ読取可能な記録媒体であって、請求項18に記載のプログラムが記録された記録媒体。
  20.  配線基板に電気部品が実装される電気部品実装基板に対して機能性液体を吐出するインクジェットヘッドと、
     前記インクジェットヘッドと前記電気部品実装基板とを相対移動させる相対移動装置と、
     前記インクジェットヘッドに適用されるパターンデータであり、前記機能性液体を用いて前記電気部品実装基板へ生成される機能性パターンのパターンデータを生成するパターンデータ生成装置と、を備え、
     前記パターンデータ生成装置は、
     少なくとも1つのプロセッサと、
     前記少なくとも1つのプロセッサを用いて実行される命令が記憶される少なくとも1つのメモリと、を備え、
     前記少なくとも1つのプロセッサは前記命令を実行して、
     前記電気部品実装基板に対する外観検査の測定データであり、前記電気部品実装基板における前記電気部品が実際に実装される部品領域を表す部品領域情報が含まれる測定データを取得し、
     前記インクジェットヘッドから吐出させた前記機能性液体を用いて形成される機能性パターンを表すパターンデータとして、前記部品領域情報が反映されたパターンデータを生成する液体吐出装置。
  21.  前記電気部品の上面に対して付与された前記機能性液体に対して気流を付与する気流発生装置を備えた請求項20に記載の液体吐出装置。
  22.  前記少なくとも1つのプロセッサは、前記機能性液体が付与された前記電気部品が前記気流発生装置の処理領域に到達した際に前記気流発生装置を動作させる請求項21に記載の液体吐出装置。
  23.  前記気流発生装置は、前記インクジェットヘッドと反対側へ前記気流を付与する向きに配置される請求項21又は22に記載の液体吐出装置。
  24.  前記気流発生装置は、
     前記インクジェットヘッドと前記電気部品実装基板との相対移動方向における前記インクジェットヘッドの一方の側に配置される第1気流発生装置と、
     前記インクジェットヘッドの他方の側に配置される第2気流発生装置と、
     を備えた請求項21から23のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  25.  前記気流発生装置から前記電気部品の上面に対して前記気流を付与する際に前記気流を回収する気流回収装置を備えた請求項21から24のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  26.  前記気流回収装置は、前記気流を回収する回収口を前記気流発生装置へ向けて配置される請求項25に記載の液体吐出装置。
  27.  前記少なくとも1つのプロセッサは、前記機能性液体が付与された前記電気部品が前記気流回収装置の処理領域に到達した際に前記気流回収装置を動作させる請求項25又は26に記載の液体吐出装置。
  28.  前記インクジェットヘッドと前記電気部品実装基板との相対移動方向における前記インクジェットヘッドの一方の側に配置される第1気流回収装置と、
     前記インクジェットヘッドの他方の側に配置される第2気流回収装置と、
     を備えた請求項21から27のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  29.  前記気流回収装置は、前記相対移動装置を用いて搬送される前記電気部品実装基板を支持する基板支持部材と兼用される請求項25に記載の液体吐出装置。
  30.  前記気流回収装置に具備される回収口は、前記電気部品実装基板を吸着支持する際に吸着圧力を発生させる吸着圧力発生口と兼用される請求項29に記載の液体吐出装置。
  31.  前記少なくとも1つのプロセッサは、前記電気部品実装基板が前記インクジェットヘッドの処理領域を通過する際に前記気流回収装置を停止させる請求項29又は30に記載の液体吐出装置。
  32.  配線基板に電気部品が実装される電気部品実装基板に対してインクジェットヘッドから機能性液体を吐出し、前記電気部品実装基板へ機能性パターンを生成する液体吐出装置と、
     前記インクジェットヘッドへ適用されるパターンデータを生成するパターンデータ生成装置と、
     前記電気部品実装基板の外観検査を実施する外観検査装置と、を備え、
     前記パターンデータ生成装置は、
     少なくとも1つのプロセッサと、
     前記少なくとも1つのプロセッサを用いて実行される命令が記憶される少なくとも1つのメモリと、を備え、
     前記少なくとも1つのプロセッサは前記命令を実行して、
     前記電気部品実装基板に対する外観検査の測定データであり、前記電気部品実装基板における前記電気部品が実際に実装される部品領域を表す部品領域情報が含まれる測定データを取得し、
     前記インクジェットヘッドから吐出させた前記機能性液体を用いて形成される機能性パターンを表すパターンデータとして、前記部品領域情報が反映されたパターンデータを生成する機能性パターン形成基板製造システム。
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