專利名稱：圖案形成方法、液滴噴出裝置及電路基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖案形成方法、液滴噴出裝置及電路基板。
背景技術(shù)：
作為在基板上形成所期望的圖案的方法，成為有效的方案而倍受關(guān)注 的是使功能液以液滴狀態(tài)噴出的噴墨方式(例如專利文獻l)。
噴墨方式具備載置基板的臺架(stage)、將含有功能材料的功能液 以液滴狀態(tài)噴出到基板上的液滴噴頭、和使基板(臺架)與液滴噴頭二維 地相對移動的機構(gòu)。噴墨方式通過基板與液滴噴頭的相對移動，將從液滴 噴頭噴出的液滴配置到基板表面的任意位置。順次配置到基板表面的各液 滴被配置成液滴潤展的范圍相互重疊，由此，可形成無間隙地覆蓋基板表 面、且由功能液構(gòu)成的圖案。
在基板表面相對功能液具有疏液性的情況下，基板表面吸引液滴的力 比相互接觸的液滴彼此之間吸引的力弱。因此，在基板表面，功能液集中 于局部位置。如果產(chǎn)生這種局部集中，則功能液不會均勻地覆蓋基板表面。 并且，如果局部集中進一步發(fā)展，則基板表面的一部分會因為缺少功能液 而露出。
在噴墨方式中，為了避免這種局部集中，在使相互接觸的液滴之間重 疊時，需要在滴落后續(xù)的液滴之前，使先前滴落的液滴充分干燥，結(jié)果造 成圖案形成需要很長時間。鑒于此，提出了一種在噴墨方式中通過對基板 預(yù)先進行加熱，來使滴落的液滴快速干燥的方法(例如專利文獻2、專利 文獻3)。
專利文獻1特開2004—347695號公報專利文獻2特開2004—306372號公報專利文獻3特開平11—281985號公報
然而，如果提高基板溫度，則滴^:的液滴會突沸，導(dǎo)致無法形成圖案。
因此，提高基板溫度的方法在升高干燥速度方面存在界限，因此，在進一 步縮短圖案形成所需要的時間方面存在限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的方案，其目的在于，提供可在短 時間內(nèi)形成高精度圖案的圖案形成方法、液滴噴出裝置及電路基板。
本發(fā)明的圖案形成方法用于在基板上形成圖案，通過將由含有功能材 料的功能液構(gòu)成的液滴噴出到被加熱的通氣性基板的上面，從而在所述通 氣性基板的上面形成圖案。
根據(jù)本發(fā)明的圖案形成方法，可通過被加熱的基板促進滴落液滴的蒸 發(fā)。由于基板是通氣性基板，所以，液滴的蒸發(fā)成分還會向基板的內(nèi)部擴 散。因此，本發(fā)明的圖案形成方法可以提高液滴的干燥速度。
在該圖案形成方法中，當(dāng)噴出所述液滴時，對所述通氣性基板的下側(cè) 進行減壓。
根據(jù)該圖案形成方法，液滴的蒸發(fā)成分還會向基板的內(nèi)部擴散。此時， 由于通氣性基板的下側(cè)被減壓，所以，可促進向通氣性基板內(nèi)部的擴散。 結(jié)果，該圖案形成方法可進一步提高液滴的干燥速度。
在該圖案形成方法中，當(dāng)噴出所述液滴時，將所述通氣性基板載置于 具有通氣性的多孔質(zhì)性臺架上，使所述通氣性基板吸附于所述臺架。
根據(jù)該圖案形成方法，由于通氣性基板被載置于具有通氣性的多孔質(zhì) 臺架上，所以，當(dāng)對通氣性的臺架下側(cè)進行減壓時，可以對通氣性基板下 側(cè)的整體均勻地減壓。因此，滴落于通氣性基板的液滴不被滴落的位置左 右，能夠均勻地促進與通氣性基板相接一側(cè)的蒸發(fā)。
在該圖案形成方法中，將所述通氣性基板的表面溫度設(shè)定為在噴出所 述液滴時的功能液的溫度以上、且低于所述功能液中含有的液體組成的沸 點。
根據(jù)該圖案形成方法，由于通氣性基板的表面溫度為噴出時功能液的 溫度以上，所以，滴落于通氣性基板的液滴直接開始干燥。并且，由于通 氣性基板的表面溫度低于液體組成的沸點，所以，液滴不會在基板上突沸。 結(jié)果，該圖案形成方法可以在短時間內(nèi)形成高密度、高精細(xì)的圖案。在該圖案形成方法中，所述通氣性基板是多孔質(zhì)性基板，是由陶瓷粒 子和樹脂構(gòu)成的低溫?zé)捎帽“澹龉δ芤菏欠稚⒂凶鳛楣δ懿牧系慕?屬粒子的液體。
根據(jù)該圖案形成方法，能夠在多孔質(zhì)性基板上干凈且短時間地形成由 金屬膜構(gòu)成的圖案。
本發(fā)明的液滴噴出裝置具有載置基板的臺架、和將含有功能材料的 功能液作為液滴噴出的液滴噴頭，通過使所述臺架和所述液滴噴頭相對移 動，并且從所述液滴噴頭向載置于所述臺架的所述基板的上面噴出所述液 滴，從而在所述基板的上面形成圖案，其中，所述基板是通氣性基板，所 述臺架具有加熱所述基板的加熱機構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的液滴噴出裝置，可通過加熱的基板促進滴落液滴的蒸 發(fā)。由于基板是通氣性基板，所以，液滴的蒸發(fā)成分還向基板的內(nèi)部擴散。 因此，本發(fā)明的圖案形成方法可提高液滴的干燥速度。
在該液滴噴出裝置中，所述臺架包括具有通氣性并載置所述基板的 載置部、和經(jīng)由所述載置部對載置于所述載置部的所述基板的下側(cè)進行減 壓的減壓機構(gòu)。
根據(jù)該液滴噴出裝置，例如在將通氣性基板載置于通氣性的臺架時， 如果通過減壓機構(gòu)對通氣性的臺架下側(cè)進行減壓，則通氣性基板的下側(cè)會 被減壓。因此，滴落液滴的蒸發(fā)成分還會向通氣性基板的內(nèi)部蒸發(fā)。此時， 由于通氣性基板的下側(cè)被減壓，所以，可促進向通氣性基板內(nèi)部的擴散。 結(jié)果，液滴噴出裝置可進一步提高干燥速度。
本發(fā)明的電路基板安裝有電路元件并具有與所述電路元件電連接的 布線，所述布線通過上述的圖案形成方法形成。
本發(fā)明的電路基板成為可以進一步提高生產(chǎn)率的電路基板。


圖l是電路模塊的側(cè)剖視圖。
圖2是液滴噴出裝置的整體立體圖。
圖3是從生料薄板側(cè)觀察液滴噴頭的仰視圖。 圖4是液滴噴頭的主要部分側(cè)剖視圖。 圖5是用于對液滴噴出裝置的電氣構(gòu)成進行說明的電氣方框電路圖。
圖6是用于說明生料薄板的剖面構(gòu)造的示意圖。 圖7是用于說明圖案形成的作用的說明圖。 圖8 (a) (d)是表示圖案形成的液滴噴出順序的圖。 圖9是用于說明臺架的構(gòu)成的說明圖。 圖IO是用于說明生料薄板的剖面構(gòu)造的示意圖。 圖11是用于說明液滴噴出裝置的電氣構(gòu)成的電氣方框電路圖。 圖12 (a) (f)是表示以其他的順序形成圖案的圖。 圖中l(wèi)一電路模塊，2—LTCC多層基板，4一低溫?zé)苫澹?G— 作為基體的生料薄板，6—內(nèi)部布線，20—液滴噴出裝置，23 —臺架，23a 一臺架主體，23b—臺架板，30 —液滴噴頭，50—控制裝置，F(xiàn)—作為功能 液的金屬墨，F(xiàn)b—液滴，PZ—壓電元件，P—圖案，H—橡膠加熱器，VP 一吸引泵。
具體實施例方式
(第一實施方式)
下面參照圖1 圖8對本發(fā)明的第一實施方式進行說明，該實施方式 是在LTCC多層基板(LTCC: Low Temperature Co—fired Ceramics多層 基板)上安裝半導(dǎo)體芯片而構(gòu)成的電路模塊中，將在構(gòu)成LTCC多層基板 的多個低溫?zé)苫?生料薄板(green sheet))上形成布線圖案的方法 具體化后的方式。
首先，對在LTCC多層基板上安裝半導(dǎo)體晶片構(gòu)成的電路模塊進行說 明。圖1表示電路模塊1的剖視圖。電路模塊1具有形成為板狀的LTCC 多層基板2、和在該LTCC多層基板2的上側(cè)被引線結(jié)合連接的半導(dǎo)體芯 片3。
LTCC多層基板2是形成為薄板狀的多個低溫?zé)苫?的層疊體。 各低溫?zé)苫?分別是玻璃陶瓷系材料(例如硼酸堿氧化物等玻璃成分 與礬土等陶瓷成分的混合物)的燒結(jié)體、即多孔質(zhì)性基板，其厚度為幾百 }im。
對于低溫?zé)苫?而言，將其燒結(jié)前的物質(zhì)稱為生料薄板4G (參
照圖2、 4、 7)。生料薄板4G通過以玻璃陶瓷系材料的粉末和分散劑作 為粘合劑，與控泡劑(foam control agent)等一同混合制成漿液(slurry)， 并將該漿液形成為板狀之后進行干燥而成，具有通氣性。即，生料薄板4G 是通氣性基板。
各低溫?zé)苫?具有電阻元件、電容元件、線圈元件等各種電路 元件5;將各電路元件5電連接的內(nèi)部布線6;具有呈現(xiàn)為層疊過孔(stack via)構(gòu)造、熱過孔(thermal via)構(gòu)造的規(guī)定孔徑(例如20pm)的多個過 孔7;和填充于各過孔7的多條過孔布線8。
各低溫?zé)苫?上的各內(nèi)部布線6分別是銀或銀合金等金屬微粒的 燒結(jié)體，可通過利用了圖2所示的液滴噴出裝置20的布線圖案形成方法 形成。
圖2是說明液滴噴出裝置20的整體立體圖。
在圖2中，液滴噴出裝置20具有形成為長方體形狀的基臺21。在基 臺21的上面形成有沿著其長度方向(下面簡單稱作Y箭頭方向)延伸的 一對導(dǎo)向槽22。在導(dǎo)向槽22的上方具備沿著導(dǎo)向槽22向Y箭頭方向及 與Y箭頭方向相反的方向移動的臺架23。
在臺架23的上面形成有載置部24，對燒成前的低溫?zé)苫?、即 通氣性的生料薄板4G進行載置。載置部24將處于被載置狀態(tài)的生料薄板 4G相對臺架23進行定位固定，沿著Y箭頭方向及與Y箭頭方向相反的 方向搬送生料薄板4G。在臺架23的上面設(shè)置有橡膠加熱器H。被載置于 載置部24的生料薄板4G通過由橡膠加熱器H進行加熱，使自身的上面 整體升溫至規(guī)定的溫度。
在基臺21上設(shè)置有門型的導(dǎo)向部件25，其沿著與Y箭頭方向正交的 方向跨越。在導(dǎo)向部件25的上側(cè)配置有沿著X箭頭方向延伸的墨盒26。 墨盒26不僅存儲作為功能液的金屬墨F，而且，以規(guī)定的壓力將所存儲的 金屬墨F提供給液滴噴頭(下面簡單稱作噴頭)30。被提供給噴頭30的 金屬墨F作為液滴Fb (參照圖4)，從噴頭30向生料薄板4G噴出。
金屬墨F可以采用作為功能材料的金屬微粒，例如作為將粒徑為幾 nm 幾十nm的金屬微粒分散到溶劑中的液體的分散系金屬墨。
作為金屬墨F中使用的金屬微粒，例如除了金(Au)、銀(Ag)、
銅(Cu)、鋁(Al)、鈀(Pd)、錳(Mn)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、及 鎳等材料之外，還可使用它們的氧化物及超電導(dǎo)體的微粒等。優(yōu)選金屬微 粒的粒徑為lnm以上、O.lpm以下。如果金屬微粒的粒徑大于O.lpm，則 有可能在噴頭30的噴嘴N中發(fā)生阻塞。另外，如果金屬微粒的粒徑小于 lnm，則分散劑相對金屬微粒的體積比增大，導(dǎo)致所得到的膜中的有機物 比例過多。
作為分散劑，只要是可以分散上述的金屬微粒且不會引起凝聚的物質(zhì)
即可，沒有特別的限定。例如除了水系溶劑之外，還可以舉出甲醇、乙 醇、丙醇、丁醇等醇類，正庚烷、正辛烷、癸烷、十二垸、十四垸、甲苯、 二甲苯、異丙基甲苯、杜烯、茚、二戊烯、四氫化萘、十氫化萘、環(huán)己基 苯等烴系化合物，另外還可以例示乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、甘油、 1， 3 —丙二醇等多元醇類、另外還可以例示聚乙二醇、乙二醇二甲醚、乙 二醇二乙醚、乙二醇甲乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二
醇甲乙醚、1， 2 — 二甲氧基乙垸、雙(2—甲氧基乙基)醚、p—二噁垸等 醚系化合物，進而還可以例示碳酸丙烯酯、Y一丁內(nèi)酯、N—甲基一2_吡 咯垸酮、二甲基甲酰胺、二價亞砜、環(huán)己酮、乳酸乙酯等極性化合物。其 中，從微粒的分散性和分散液的穩(wěn)定性、以及對液滴噴出法的適用容易度 等方面考慮，優(yōu)選使用水、醇類、烴系化合物、醚系化合物，作為更優(yōu)選 的分散劑，可舉出水、烴系化合物。
滴落于生料薄板4G的金屬墨F從自身的表面使溶劑或分散劑的一部 分蒸發(fā)。此時，由于生料薄板4G被加熱，所以，可促進在金屬墨F中含 有的溶劑或分散劑的蒸發(fā)。并且，由于生料薄板4G是通氣性基板，所以， 如圖6所示，滴落于生料薄板4G的金屬墨F在與生料薄板4G相接一側(cè) 也會使溶劑或分散劑的一部分通過生料薄板4G而蒸發(fā)。因此，對于滴落 于生料薄板4G的金屬墨F而言，可進一步縮短自身的干燥所需要的時間。 另外，在本實施方式中，通過將滴落于生料薄板4G (透氣性基板)的金 屬墨F的接觸角、生料薄板4G的氣孔率等設(shè)定在規(guī)定范圍中，可使得滴 落于生料薄板4G的液滴Fb不浸透到生料薄板4G內(nèi)。
滴落于生料薄板4G的金屬墨F伴隨著干燥，從外緣開始使自身的表 面增加粘度。即，在滴落于生料薄板4G的金屬墨F中，由于金屬墨F的
外周部的固體成分(粒子)濃度與中央部相比迅速達(dá)到飽和濃度，所以，
對于金屬墨F而言，從外緣開始使自身的表面增加粘度。增加粘度的金屬 墨F的外緣，停止沿著生料薄板4G的面方向的自身潤展，即被鎖定 (pinning)。處于鎖定狀態(tài)的金屬墨F被固定于生料薄板4G。對處于鎖 定狀態(tài)的金屬墨F而言，當(dāng)在自身之上重疊了其他的金屬墨F時，由于處 于被固定在生料薄板4G的狀態(tài)，所以，不會被接下來的液滴Fb吸引。
在導(dǎo)向部件25上形成有上下一對導(dǎo)軌28，其遍布導(dǎo)向部件25的X 箭頭方向幾乎整個寬度沿X箭頭方向延伸。在上下一對導(dǎo)軌28上安裝有 載物臺29。載物臺29被導(dǎo)軌28引導(dǎo)，沿著X箭頭方向及與X箭頭方向 相反的方向移動。在載物臺29上搭載有液滴噴頭30。
圖3是表示從生料薄板4G側(cè)觀察液滴噴頭30的仰視圖，圖4是表示 噴頭的主要部分剖視圖。在噴頭30的下側(cè)具備噴嘴板31。對于噴嘴板31 而言，其下面形成為與生料薄板4G的上面近似平行。下面，簡單地將噴 嘴板31的下面稱為噴嘴形成面31a，將生料薄板4G的上面稱為噴出面 4Ga。在生料薄板4G位于噴頭30的正下方時，噴嘴板31將噴嘴形成面 31a與噴出面4Ga的距離(下面簡單稱作平板間隙)保持為規(guī)定的距離(例 如600nm)。
圖3中，在噴嘴形成面31a形成有一對噴嘴列NL，其由沿著Y箭頭 方向排列的多個噴嘴N構(gòu)成。一對噴嘴列NL在每一英寸的距離中具有180 個噴嘴N。此外，圖3中為了方便說明，每一列僅記載了 IO個噴嘴N。
在一對噴嘴列NL中，當(dāng)從X箭頭方向觀察， 一方的噴嘴列NL的各 噴嘴N內(nèi)插在另一方噴嘴列NL的各噴嘴N之間。即，噴頭30沿著Y箭 頭方向在每一英寸中具有180個x2^360個噴嘴N、即將Y方向的最大分 辨率設(shè)為360dpi。
圖4中，在噴頭30的上側(cè)連接有作為流路的供給管30T。供給管30T 被配置成沿著Z箭頭方向延伸，將來自墨盒26的金屬墨F提供給噴頭30。
在各噴嘴N的上側(cè)形成有與供給管30T連通的腔室32。腔室32不僅 收容來自供給管30T的金屬墨F，而且將其提供給與所收容的金屬墨F的 一部分連通的噴嘴N。在腔室32的上側(cè)粘貼有振動板33，其通過沿著Z 箭頭方向振動，來擴大及縮小腔室32內(nèi)的容積。在振動板33的上側(cè)按每
個噴嘴N配置有壓電元件PZ。壓電元件PZ通過沿Z箭頭方向伸張、收
縮，使振動板33沿著Z箭頭方向振動。沿著Z箭頭方向振動的振動板33 使金屬墨F成為規(guī)定大小的液滴Fb，從噴嘴N噴出。噴出的液滴Fb沿著 噴嘴N的與Z箭頭方向相反的方向飛行，然后，滴落在生料薄板4G的噴 出面4Ga。
接著，根據(jù)圖5對如上所述而構(gòu)成的液滴噴出裝置20的電氣構(gòu)成進 行說明。
圖5中，控制裝置50具有CPU50A、 ROM50B、 RAM50C等?？刂?br> 裝置50根據(jù)所存儲的各種數(shù)據(jù)及各種控制程序，執(zhí)行臺架23的搬送處理、 載物臺29的搬送處理、噴頭30的液滴噴出處理、橡膠加熱器H的加熱處 理等。
控制裝置50與具有各種操作開關(guān)和顯示器的輸入輸出裝置51連接。 輸入輸出裝置51對由液滴噴出裝置20執(zhí)行的各種處理的處理狀況進行顯 示。輸入輸出裝置51不僅生成用于形成內(nèi)部布線6的位圖數(shù)據(jù)BD，而且 將位圖數(shù)據(jù)BD輸入到控制裝置50中。
位圖數(shù)據(jù)BD是根據(jù)各位的值(0或1)來規(guī)定各壓電元件PZ的接通 或斷開的數(shù)據(jù)。位圖數(shù)據(jù)BD是對是否將布線用的液滴Fb噴出到噴頭30、 即各噴嘴N所通過的描繪平面(噴出面4Ga)上的各位置進行規(guī)定的數(shù)據(jù)。 即，位圖數(shù)據(jù)BD是用于使布線用的液滴Fb噴出到被噴出面4Ga規(guī)定的 內(nèi)部布線6的目標(biāo)形成位置的數(shù)據(jù)。
控制裝置50與X軸電動機驅(qū)動電路52連接?？刂蒲b置50向X軸電 動機驅(qū)動電路52輸出驅(qū)動控制信號。X軸電動機驅(qū)動電路52響應(yīng)來自控 制裝置50的驅(qū)動控制信號，使用于移動載物臺29的X軸電動機MX正轉(zhuǎn) 或反轉(zhuǎn)。控制裝置50上連接有Y軸電動機驅(qū)動電路53 。控制裝置50對Y 軸電動機驅(qū)動電路53輸出驅(qū)動控制信號。Y軸電動機驅(qū)動電路53響應(yīng)來 自控制裝置50的驅(qū)動控制信號，使用于移動臺架23的Y軸電動機MY正 轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。
控制裝置50上連接有頭驅(qū)動電路54。控制裝置50與規(guī)定的噴出頻率 同步生成噴出時機信號LT，并將噴出時機信號LT輸出給頭驅(qū)動電路54。 控制裝置50使用于驅(qū)動各壓電元件PZ的驅(qū)動電壓COM與噴出頻率同步，
將其輸出給頭驅(qū)動電路54。
控制裝置50利用位圖數(shù)據(jù)BD與規(guī)定的頻率同步地生成圖案形成用 控制信號SI，并將圖案形成用控制信號SI串行傳送給頭驅(qū)動電路54。頭 驅(qū)動電路54使來自控制裝置.50的圖案形成用控制信號SI與各壓電元件 PZ對應(yīng)，順次進行串行/并行轉(zhuǎn)換。每當(dāng)頭驅(qū)動電路54接收到來自控制裝 置50的噴出時機信號LT時，都鎖存串行/并行轉(zhuǎn)換后的圖案形成用控制 信號SI，向基于該圖案形成用控制信號SI選擇的壓電元件PZ供給驅(qū)動電 壓COM。
控制裝置50上連接著橡膠加熱器驅(qū)動電路55?？刂蒲b置50向橡膠加 熱器驅(qū)動電路55輸出驅(qū)動控制信號。橡膠加熱器驅(qū)動電路55響應(yīng)來自控 制裝置50的驅(qū)動控制信號，驅(qū)動橡膠加熱器H，由此，將載置于臺架23 的生料薄板4G的溫度控制在預(yù)先設(shè)定的溫度。在本實施方式中，預(yù)先設(shè) 定的生料薄板4G的溫度、即噴出面4Ga的溫度是在從噴頭30噴出時的 金屬墨F的溫度以上，且小于金屬墨F所含有的液體組成的沸點的溫度。 這里，液體組成的沸點是指金屬墨F中含有的液體組成之中沸點最低的組 成的沸點。
艮口，控制裝置50將生料薄板4G的溫度控制在從噴頭30噴出時的金 屬墨F的溫度以上。由此，金屬墨F在噴出時不會在噴頭30中干燥，且 在作為液滴Fb滴落時會被迅速加熱而干燥。而且，控制裝置50將生料薄 板4G的溫度控制為小于液體組成的沸點。由此，當(dāng)金屬墨F作為液滴Fb 滴落時，由于液滴Fb被加熱為小于沸點，所以，不會在生料薄板4G上突 沸。
接著，對利用上述液滴噴出裝置20而形成的生料薄板4G的布線圖案 形成方法進行說明。
如圖2所示，液滴噴出裝置20將生料薄板4G載置于臺架23，將生 料薄板4G的噴出面4Ga配置在上側(cè)。此時，臺架23將生料薄板4G配置 在載物臺29的與Y箭頭方向相反的方向。該生料薄板4G具有過孔7、過 孔布線8，通過液滴噴出裝置20在噴出面4Ga形成作為布線圖案的內(nèi)部 布線6。
從該狀態(tài)開始，由輸入輸出裝置51向控制裝置50輸入用于形成內(nèi)部 布線6的位圖數(shù)據(jù)BD?？刂蒲b置50對從輸入輸出裝置51輸入的位圖數(shù) 據(jù)BD進行存儲。此時，控制裝置50通過利用橡膠加熱器驅(qū)動電路55驅(qū) 動橡膠加熱器H,將生料薄板4G的整體同樣加熱至規(guī)定溫度。即，生料 薄板4G的噴出面4Ga被控制為溫度在從噴頭30噴出時的金屬墨F的溫 度以上，且低于金屬墨F中含有的液體組成的沸點(小于液體組成中沸點 最低的溫度)。
接著，控制裝置50通過利用Y軸電動機驅(qū)動電路53驅(qū)動Y軸電動 機MY來搬送臺架23，由此，噴頭30可以在目標(biāo)形成位置的正上方通過。 然后，控制裝置50通過利用X軸電動機驅(qū)動電路52驅(qū)動X軸電動機MX 來開始噴頭30的掃描(往動)。
當(dāng)開始了噴頭30的掃描(往動)時，控制裝置50根據(jù)位圖數(shù)據(jù)BD 生成圖案形成用控制信號SI，并向頭驅(qū)動電路54輸出圖案形成用控制信 號SI和驅(qū)動電壓COM。 g卩，每當(dāng)控制裝置50通過頭驅(qū)動電路54驅(qū)動各 壓電元件PZ，使噴頭30位于用于形成內(nèi)部布線6的位置上時，都從所選 擇的噴嘴N噴出液滴Fb。由于生料薄板4G被加熱為是噴出時液滴Fb的 溫度以上，所以該滴落于生料薄板4G的液滴Fb會迅速干燥。并且，由于 生料薄板4G是通氣性基板，所以，如圖6所示，液滴Fb朝向生料薄板 4G內(nèi)蒸發(fā)，可進一步促進干燥。
在本實施方式中，如圖7及圖8 (a) (d)所示，噴出的各液滴Fb 分別順次滴落在用于形成內(nèi)部布線6的各位置。詳細(xì)而言，在本實施方式 中，為了形成圖案而首先滴落的液滴Fb通過自身一部分的干燥，定著(鎖 定)于生料薄板4G，即停止自身的潤展。滴落于生料薄板4G的接下來的 液滴Fb按照自身的一部分與先前的液滴Fb重疊的方式，被噴出到圖7及 圖8 (a)中由單點劃線表示的位置。
艮口，噴頭30噴出液滴Fb的時機，可根據(jù)從液滴Fb被噴頭30噴出的 時候開始到固定(鎖定)于生料薄板4G為止所需要的時間、從噴頭30噴 出前一液滴Fb的位置到達(dá)噴出下一個液滴Fb的位置為止所需要的移動時 間等來決定。因此，液滴噴出裝置20可以根據(jù)生料薄板4G的加熱溫度、 噴頭30的移動速度等預(yù)先通過實驗等設(shè)定噴出時機、即噴出間隔時間。
因此，在沿著X箭頭方向使噴頭30往動、同時以上述噴出間隔時間
噴出液滴Fb時，液滴噴出裝置20使先前滴落于生料薄板4G的液滴Fb 迅速干燥。
然后，如圖8 (b)所示，當(dāng)先前的液滴Fb相對生料薄板4G處于固 定的狀態(tài)時，下一個液滴Fb按照自身的一部分與處于固定狀態(tài)的先前液 滴Fb重疊的方式，滴落在圖8 (c)的單點劃線表示的位置。此時，由于 處于固定狀態(tài)的先前液滴Fb被鎖定于生料薄板4G，所以，不會被下一個 液滴Fb吸引。而且，由于對和先前液滴Fb重疊的下一個液滴Fb而言， 自身未重疊的部分被生料薄板4G加熱，所以，會直接開始干燥而迅速被 干燥成為固定狀態(tài)。.因此，下一個液滴Fb不會被先前的液滴Fb吸引。
結(jié)果，順次滴落在用于形成內(nèi)部布線6的各位置的液滴Fb，以分別不 從滴落的位置偏移的狀態(tài)被干燥。因此，如圖8 (d)所示，液滴噴出裝置 20可以形成用于內(nèi)部布線6的布線用圖案P。并且，由于液滴噴出裝置20 不僅加熱生料薄板4G，還使用通氣性基板的生料薄板4G，所以，會迅速 使滴落的液滴Fb干燥、將其固定于生料薄板4G。結(jié)果，由于液滴噴出裝 置20可縮短液滴Fb的噴出間隔時間，所以，能夠在短時間內(nèi)形成用于內(nèi) 部布線6的布線用圖案P。并且，由于將生料薄板4G的溫度控制為低于 液滴Fb的沸點的溫度，所以，液滴噴出裝置20可避免滴落的液滴Fb的 突沸，從而能夠可靠地形成布線用圖案P。
控制裝置50使噴頭30沿X箭頭方向掃描(往動)，完成第一次的液 滴Fb的動作。接著，控制裝置50為了將液滴Fb噴出到用于形成內(nèi)部布 線6的生料薄板4G上的新位置，在通過利用Y軸電動機驅(qū)動電路53驅(qū) 動Y軸電動機MY，使臺架23在Y方向搬送規(guī)定量之后，使噴頭30沿與 X箭頭方向相反的方向掃描(復(fù)動)。
當(dāng)開始噴頭30的掃描(復(fù)動)時，控制裝置50與上述同樣地根據(jù)位 圖數(shù)據(jù)BD并通過頭驅(qū)動電路54驅(qū)動各壓電元件PZ。然后，每當(dāng)噴頭30 位于用于形成內(nèi)部布線6的各位置時，控制裝置50都使液滴Fb從所選擇 的噴嘴N噴出。該情況下也與上述同樣，首先滴落于生料薄板4G的液滴 Fb直接開始干燥而迅速干燥。然后，如果液滴Fb相對生料薄板4G處于 固定的狀態(tài)，則控制裝置50使下一個液滴Fb滴落，以使其自身的一部分 與處于固定狀態(tài)的液滴Fb重疊。之后，控制裝置50使噴頭30沿著X箭頭方向及與X箭頭方向相反 的方向往復(fù)移動，并且，沿著Y箭頭方向搬送臺架23。并且，控制裝置 50在噴頭30的往復(fù)運動中反復(fù)進行以基于位圖數(shù)據(jù)BD的時機噴出液滴 Fb的動作。由此，液滴噴出裝置20在生料薄板4G上通過液滴Fb形成內(nèi) 部布線6的布線用圖案P。
接著，將如上所述而構(gòu)成的第一實施方式的效果記述如下。
(1) 根據(jù)上述實施方式，由于生料薄板4G的溫度被加熱為噴出時的 液滴Fb的溫度以上，所以，滴落的液滴Fb會迅速干燥。因此，液滴噴出 裝置20可以縮短液滴Fb的噴出間隔時間，能夠在短時間內(nèi)形成布線用圖 案P。
(2) 根據(jù)上述實施方式，由于生料薄板4G是通氣性基板，所以，液 滴Fb可以通過生料薄板4G內(nèi)進行蒸發(fā)，由此，可進一步促進干燥。因此， 液滴噴出裝置20可進一步縮短液滴Fb的噴出間隔時間，從而能夠以更短 的時間形成布線用圖案P。
(3) 根據(jù)上述實施方式，由于生料薄板4G的加熱溫度被控制為低于 液滴Fb的沸點的溫度，所以，滴落的液滴Fb不會突沸。因此，液滴噴出 裝置20可形成高密度、高精細(xì)的布線用圖案P。
(4) 根據(jù)上述實施方式，液滴噴出裝置20在先前滴落的液滴Fb處 于固定狀態(tài)時，按照與其一部分重疊的方式滴落下一個液滴Fb。因此，處 于固定狀態(tài)的先前液滴Fb不會被按照自身的一部分重疊的方式而滴落的 下一個液滴Fb吸引。從而，液滴噴出裝置20可形成高密度、高精細(xì)的布 線用圖案P。
(5) 根據(jù)上述實施方式，液滴噴出裝置20通過橡膠加熱器H對生料 薄板4G的整個上面進行同樣加熱。因此，滴落于生料薄板的液滴Fb從自 身的外周部開始蒸發(fā)，與中央部相比，外周部的固體成分(粒子)濃度迅 速達(dá)到飽和濃度。結(jié)果，滴落的液滴Fb停止沿著生料薄板4G的面方向的 自身潤展。即，由于滴落的液滴Fb從外周部開始處于固定狀態(tài)，所以維 持著滴落時的外形形狀。結(jié)果，液滴噴出裝置20可形成高密度、高精細(xì) 的圖案。
(6) 根據(jù)上述實施方式，由于液滴噴出裝置20利用滴落的液滴Fb
到固定為止的時間來設(shè)定噴出間隔時間，所以，在先前的液滴確實成為固 定狀態(tài)之后，可以噴出接下來的液滴。
(第二實施方式)
下面，根據(jù)圖9 圖11對將本發(fā)明具體化的第二實施方式進行說明。
第二實施方式變更了第一實施方式的臺架23。因此，在下面將詳細(xì)說明該
變更點。
圖9中，臺架23具有臺架主體23a、在臺架主體23a的上面配置的橡 膠加熱器H、和配置在橡膠加熱器H的上面而構(gòu)成載置部的臺架板23b。 臺架主體23a配置在基臺21的上面，通過接收Y軸電動機MY的驅(qū)動力， 沿著Y箭頭方向及與Y箭頭方向相反的方向移動。橡膠加熱器H配置在 臺架主體23a與臺架板23b之間，將在臺架板23b的上面載置的生料薄板 4F加熱為規(guī)定的溫度。臺架板23b是陶瓷基板、是具有通氣性的多孔質(zhì)基 板，在其上面載置生料薄板4G。載置于臺架板23b的生料薄板4G通過臺 架板23b接收來自橡膠加熱器H的熱量，使自身的整個上面升到規(guī)定的溫 度。
如圖9中虛線所示，臺架23具有從臺架主體23a的內(nèi)部延伸到橡膠 加熱器H的上面的吸引通路23c。對于吸引通路23c而言，其一端開口部 在臺架板23b的下面，被配置在與所配置的生料薄板4G對置的位置。吸 引通路23c的另一端開口部與未圖示的吸引管連接，該吸引管連接在臺架 主體23a的側(cè)面。吸引管與吸引泵VP (參照圖11)連接，從而可經(jīng)由吸 引管及吸引通路23c對臺架板23b的下側(cè)進行減壓。此時，由于臺架板23b 是具有通氣性的多孔質(zhì)基板，所以，吸引泵VP的吸引力在臺架板23b內(nèi) 通過，到達(dá)生料薄板4G下面的整體。作用于生料薄板4G下面的吸引力 使生料薄板4G吸附于臺架板23b。
圖10中，滴落于生料薄板4G的金屬墨F (液滴Fb)從自身的表面使 溶劑或分散劑的一部分蒸發(fā)。此時，由于生料薄板4G被加熱，所以，可 以促進液滴Fb中含有的溶劑或分散劑的蒸發(fā)。并且，由于生料薄板4G是 通氣性基板，所以如圖10所示，滴落于生料薄板4G的液滴Fb在與生料 薄板4G相接一側(cè)，也通過生料薄板4G使溶劑或分散劑的一部分蒸發(fā)。
因此，滴落于生料薄板4G的液滴Fb可進一步縮短自身干燥所需要的時間。 并且，由于生料薄板4G配置在通氣性的臺架板23b上，所以，通過 吸引泵VP經(jīng)由臺架板23b的吸引力，使得自身的下面被吸引。由于滴落 于生料薄板4G的液滴Fb受到吸引泵VP的吸引力，所以，使溶劑或分散 劑進一步朝向生料薄板4G內(nèi)擴散。結(jié)果，滴落于生料薄板4G的液滴Fb 可進一步縮短干燥時間。
另外，在本實施方式中，可以通過將滴落于生料薄板4G (通氣性基 板)的液滴Fb的接觸角、生料薄板4G的氣孔率、及作用在生料薄板4G 的下面的吸引力等設(shè)定于規(guī)定范圍，使得滴落于生料薄板4G的液滴Fb 不浸透到生料薄板4G內(nèi)。
接著，根據(jù)圖11對如上所述而構(gòu)成的液滴噴出裝置20的電氣構(gòu)成進 行說明。
在圖11中，控制裝置50根據(jù)所存儲的各種數(shù)據(jù)及各種控制程序，執(zhí) 行臺架23的搬送處理、載物臺29的搬送處理、噴頭30的液滴噴出處理、 橡膠加熱器H的加熱處理、生料薄板4G的下側(cè)的減壓處理等。
控制裝置50上連接有吸引泵驅(qū)動電路56?？刂蒲b置50向吸引泵驅(qū)動 電路56輸出驅(qū)動控制信號。吸引泵驅(qū)動電路56響應(yīng)來自控制裝置50的 驅(qū)動控制信號，驅(qū)動吸引泵VP，由此，以規(guī)定的減壓狀態(tài)對載置于臺架 板23b的生料薄板4G進行載置固定。
在形成布線圖案時，控制裝置50通過對設(shè)置于臺架主體23a的橡膠 加熱器H進行驅(qū)動，將載置于臺架板23b的生料薄板4G的整體同樣地加 熱為所述規(guī)定溫度。即，生料薄板4G的噴出面4Ga的溫度被控制為從噴 頭30噴出時的金屬墨F的溫度以上，且低于金屬墨F中含有的液體組成 的沸點(低于液體組成中的沸點最低的溫度)。并且，控制裝置50通過 吸引泵驅(qū)動電路56驅(qū)動吸引泵VP，對載置于臺架板23b的生料薄板4G 下側(cè)進行減壓。因此，由于生料薄板4G的下側(cè)處于減壓狀態(tài)，所以，朝 向生料薄板4G內(nèi)的液滴Fb的蒸汽擴散被進一步促進，由此，可進一步縮 短液滴Fb的干燥時間。
接著，對如上所述而構(gòu)成的第二實施方式的效果進行如下敘述。 (7)根據(jù)上述實施方式，由于生料薄板4G的下側(cè)處于減壓狀態(tài)，所
以，對滴落于生料薄板4G的金屬墨F而言，可進一步促進朝向生料薄板 4G內(nèi)的蒸汽擴散。結(jié)果，滴落于生料薄板4G的金屬墨F可進一步縮短干 燥時間。
(8) 并且，生料薄板4G被配置在具有通氣性的多孔質(zhì)性臺架板23b。 因此，由于生料薄板4G的下側(cè)經(jīng)由多孔質(zhì)臺架板23b被減壓，所以，可 使生料薄板4G的下側(cè)整體被均勻地減壓。結(jié)果，滴落于生料薄板4G的 液滴Fb不會被滴落的位置左右，可以使與生料薄板4G接觸一面?zhèn)鹊恼舭l(fā) 均勻地擴散。
(9) 進而，由于從液滴Fb蒸發(fā)的蒸汽通過吸引通路23c被吸引泵 VP匯集，所以，液滴噴出裝置20可以降低因蒸汽引起的污染。
此外，上述實施方式可進行以下變更。
在上述實施方式中，臺架板23b是通氣性的多孔質(zhì)陶瓷基板。臺架板 23b不限定于此，只要是具有通氣性的材質(zhì)即可，例如可以是具有通氣性 的燒結(jié)金屬。
在上述實施方式中，臺架23在臺架主體23a上層疊橡膠加熱器H、 和由通氣性的多孔質(zhì)陶瓷基板構(gòu)成的臺架板23b。也可以將其構(gòu)成為例如 臺架主體23a的上面具有凹部、在該凹部的底部配置有橡膠加熱器H，在 該橡膠加熱器H的上部配置有臺架板23b的結(jié)構(gòu)。
而且，臺架23的整體可以是具有通氣性的多孔質(zhì)性陶瓷，也可以是 通氣性的多孔質(zhì)燒結(jié)金屬。
在上述實施方式中，在使下一個液滴Fb —部分重疊地滴落于先前液 滴Fb時，液滴噴出裝置20在先前的液滴Fb處于固定在生料薄板4G上的 狀態(tài)之后，使下一個液滴滴落。但不限定于此，液滴噴出裝置20也可以 在先前的液滴Fb處于固定在生料薄板4G的狀態(tài)之前，滴落下一個液滴 Fb。
在上述實施方式中，按照自身的一部分與先前的液滴Fb重疊的方式 滴落下一個液滴Fb。但不限定于此，也可以按照下一個液滴Fb的一部分 不與先前液滴Fb重疊的方式進行滴落。
在上述實施方式中，先前的液滴Fb與下一個液滴Fb以滴落半徑一半 的間距進行重疊，但也可以適當(dāng)變更該重疊的情況來實施。
在上述實施方式中，通過根據(jù)噴出的順序來重疊多個液滴Fb,形成了
布線用圖案P。但不限定于此，例如也可以按照圖12 (a) (f)所示的 順序噴出多個液滴Fb，來形成布線用圖案P。
艮P，如圖12 (a)所示，為了形成圖案，當(dāng)先前的液滴Fb滴落到規(guī)定 位置時，在從滴落后的液滴Fb離開的由1單點劃線表示的滴落位置Al 處，滴落接下來的液滴Fb。當(dāng)液滴Fb滴落于滴落位置Al時，下一個液 滴Fb按照自身的一部分與最初滴落的液滴Fb重疊的方式，滴落在圖12 (b)中由單點劃線表示的滴落位置A2。
當(dāng)液滴Fb滴落于滴落位置A2時，接下來的液滴Fb按照自身的一部 分與滴落于滴落位置Al的液滴重疊的方式，滴落在圖12 (c)中由單點 劃線表示的滴落位置A3。以后，按照同樣的方法，以圖12 (d) 、 (e) 所示的順序，在滴落位置A4、 A5滴落配置液滴Fb。由此，可形成圖12 (f)所示的布線用圖案P。
在上述實施方式中，由橡膠加熱器H加熱生料薄板4G，但也可以通 過其他的加熱機構(gòu)加熱生料薄板4G。
在上述實施方式中，功能液被具體化為金屬墨F。但不限定于此，例 如功能液也可以具體為含有液晶材料的功能液。即，只要功能液是為了形 成圖案而噴出的液體即可。
在上述實施方式中，基體被具體為生料薄板4(3。但不限定于此，只 要基板是通氣性基板、不使液滴直接浸透的基板，這可采用任意的基板。
在上述實施方式中，液滴噴出機構(gòu)被具體為壓電元件驅(qū)動方式的液滴 噴頭30。但不限定于此，液滴噴頭也可被具體為電阻加熱方式或靜電驅(qū)動 方式的噴頭。
權(quán)利要求
1、一種圖案形成方法，用于在基板上形成圖案，通過將由含有功能材料的功能液構(gòu)成的液滴噴出到被加熱的通氣性基板的上面，從而在所述通氣性基板的上面形成所述圖案。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖案形成方法，其特征在于， 當(dāng)噴出所述液滴時，對所述通氣性基板的下側(cè)進行減壓。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖案形成方法，其特征在于， 當(dāng)噴出所述液滴時，將所述通氣性基板載置于具有通氣性的多孔質(zhì)性的臺架上，使所述通氣性基板吸附于所述臺架。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述的圖案形成方法，其特征在于， 當(dāng)噴出所述液滴時，將所述通氣性基板的表面溫度設(shè)定為在噴出所述液滴時的所述功能液的溫度以上、且低于所述功能液中含有的液體組成的 沸點。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項所述的圖案形成方法，其特征在于， 所述通氣性基板是多孔質(zhì)性基板，是由陶瓷粒子和樹脂構(gòu)成的低溫?zé)捎帽“澹龉δ芤菏欠稚⒂凶鳛楣δ懿牧系慕饘倭Ｗ拥囊后w。
6、 一種液滴噴出裝置，具有對基板進行載置的臺架、和將含有功 能材料的功能液作為液滴噴出的液滴噴頭，通過使所述臺架和所述液滴噴頭相對移動，并且從所述液滴噴頭向載 置于所述臺架的所述基板的上面噴出所述液滴，從而在所述基板的上面形 成圖案，所述基板是通氣性基板，所述臺架具有加熱所述基板的加熱機構(gòu)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述臺架包括載置部，其具有通氣性，對所述基板進行載置；和減壓機構(gòu)，其經(jīng)由所述載置部對載置于所述載置部的所述基板的下側(cè) 進行減壓。
8、 一種電路基板，安裝有電路元件，并具有與所述電路元件電連接 的布線，所述布線通過權(quán)利要求1 5中任意一項所述的圖案形成方法形成。
全文摘要
臺架(23)將生料薄板(4G)載置到通氣性的臺架板(23b)上，并通過在臺架板(23b)的下側(cè)設(shè)置的橡膠加熱器(H)將生料薄板(4G)加熱到規(guī)定的溫度。臺架(23)通過經(jīng)由吸引通路對臺架板(23b)的下側(cè)進行減壓，使臺架板(23b)的內(nèi)部減壓，從而對載置于該臺架板(23b)上的生料薄板(4G)下側(cè)的整體減壓。滴落于生料薄板(4G)的液滴(Fb)進一步促進朝向生料薄板(4G)內(nèi)部的蒸發(fā)。由此，可進一步縮短滴落于生料薄板(4G)的金屬墨的干燥時間。從而，可提供以短時間形成高精度圖案的圖案形成方法、液滴噴出裝置及電路基板。
文檔編號H05K3/14GK101193499SQ20071019610
公開日2008年6月4日 申請日期2007年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月29日
發(fā)明者三浦弘綱, 豐田直之 申請人:精工愛普生株式會社