JP2007313499A - パターン形成方法、液滴吐出装置及び回路モジュール - Google Patents

パターン形成方法、液滴吐出装置及び回路モジュール Download PDF

Info

Publication number
JP2007313499A
JP2007313499A JP2007032513A JP2007032513A JP2007313499A JP 2007313499 A JP2007313499 A JP 2007313499A JP 2007032513 A JP2007032513 A JP 2007032513A JP 2007032513 A JP2007032513 A JP 2007032513A JP 2007313499 A JP2007313499 A JP 2007313499A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
droplet
region
irradiation
substrate
laser light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2007032513A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirotsuna Miura
弘綱 三浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2007032513A priority Critical patent/JP2007313499A/ja
Priority to TW096113675A priority patent/TW200746951A/zh
Priority to US11/739,623 priority patent/US7938526B2/en
Priority to KR20070039885A priority patent/KR100876348B1/ko
Publication of JP2007313499A publication Critical patent/JP2007313499A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H05K3/12Apparatus 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 using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1241Apparatus 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 using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by ink-jet printing or drawing by dispensing
    • H05K3/125Apparatus 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 using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by ink-jet printing or drawing by dispensing by ink-jet printing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/0015Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form for treating before, during or after printing or for uniform coating or laminating the copy material before or after printing
    • B41J11/002Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating
    • B41J11/0021Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating using irradiation
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70025Production of exposure light, i.e. light sources by lasers
    • 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
    • H05K3/12Apparatus 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 using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1283After-treatment of the printed patterns, e.g. sintering or curing methods
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/20Details of printed circuits not provided for in H05K2201/01 - H05K2201/10
    • H05K2201/2054Light-reflecting surface, e.g. conductors, substrates, coatings, dielectrics
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/01Tools for processing; Objects used during processing
    • H05K2203/0104Tools for processing; Objects used during processing for patterning or coating
    • H05K2203/013Inkjet printing, e.g. for printing insulating material or resist
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/10Using electric, magnetic and electromagnetic fields; Using laser light
    • H05K2203/107Using laser light

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

【課題】液滴の乾燥効率を向上させて、液滴からなるパターンの形成不良を低減させたパターン形成方法、液滴吐出装置及び回路モジュールを提供する。
【解決手段】キャリッジ20に搭載された反射ミラー27が、半導体レーザLDの出射するレーザ光を反射し、略反走査方向に沿う第一照射光Le1として液状膜FLの第一照射位置P1に照射する。そして、キャリッジ20に搭載された凹面ミラー29が、第一照射位置P1からの反射散乱光Lrを反射し、略走査方向に沿う第二照射光Le2として再び液状膜FLの第二照射位置P2を照射する。
【選択図】図6

Description

本発明は、パターン形成方法、液滴吐出装置及び回路モジュールに関する。
近年、半導体素子などの電子部品を搭載する回路モジュールには、ガラスセラミックからなる低温焼成セラミックス多層基板(Low Temperature Co−fired Ceramics:LTCC多層基板)を有するものが知られている。LTCC多層基板は、積層したグリーンシートを900℃以下の低温で焼成できるため、内部配線に銀や金などの低融点金属を使用することができ、内部配線の低抵抗化を図ることができる。
こうしたLTCC多層基板の製造工程では、金属ペーストや金属インクを利用し、積層する前の各グリーンシート上に配線パターンを描画する。この描画方法として、特許文献1は、金属インクを微小な液滴にして吐出する、いわゆるインクジェット法を提案している。インクジェット法は、微小な液滴を接合して配線パターンを描画するため、内部配線の設計変更(例えば、内部配線の高密度化や配線幅及び配線ピッチの狭小化)に対して迅速に対応することができる。
特開2005−57139号公報
ところで、グリーンシートに着弾した液滴は、グリーンシートの表面状態や液滴の表面張力に基づいて、サイズや形状などを経時的に変動する。サイズや形状の変動する液滴は、乾燥するタイミングに応じて、配線パターンのサイズを規定する。例えば、外径が30μmの金属インクからなる液滴は、親液性のグリーンシートに着弾して100ミリ秒を経過すると、外径を70μmに拡張し、200ミリ秒を経過すると、外径をさらに100μmに拡張する。そのため、液滴の乾燥タイミングが、100ミリ秒後〜200ミリ秒後の範囲でばらつくと、対応する配線パターンの線幅が約70μm〜100μmの範囲でばらつく。
そこで、こうした液滴の乾燥方法には、パターンサイズのばらつきを抑制させるため、グリーンシートに着弾した液滴にレーザ光を照射するレーザ乾燥が提案されている。レーザ乾燥では、レーザ光の照射領域のみで液滴の乾燥処理を行う。そのため、着弾した液滴の乾燥タイミングを高い精度で制御させることができ、パターンサイズのばらつきを抑制させることができる。
しかしながら、インクジェット法に使用する液滴吐出装置では、一般的に、液滴の着弾精度を確保するため、液滴吐出ヘッドと対象物との間の間隙を数百μmに狭くしている。そのため、液滴吐出ヘッドの直下に位置する液滴を乾燥する場合には、液滴吐出ヘッドと対象物との間の狭い間隙に、対象物の略接線方向に沿ったレーザ光を照射しなければならない。この結果、対象物に形成するレーザ光の光断面(ビームスポット)が拡大し、液滴を乾燥させるために必要なレーザ光の強度を確保できなくなる。そのため、液滴の乾燥不足を招いて、パターンの形成不良を来たす虞があった。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、液滴の乾燥効率を向上させて、液滴からなるパターンの形成不良を低減させたパターン形成方法、液滴吐出装置及び回路モジュールを提供することである。
本発明のパターン形成方法は、パターン形成材料を液滴にして基板に吐出し、前記基板に着弾した液滴を乾燥して前記基板にパターンを形成するようにしたパターン形成方法であって、レーザ光源の出射したレーザ光を液滴の領域に照射するとともに、液滴の領域から反射あるいは散乱されたレーザ光を再び液滴の領域に反射照射して液滴を乾燥するようにした。
本発明のパターン形成方法によれば、液滴の領域から反射あるいは散乱されたレーザ光が、再び液滴の領域に反射照射される。よって、液滴の乾燥効率を向上させることができ、液滴の乾燥不足を回避して、パターンの形成不良を解消させることができる。
また、前記基板に着弾した液滴を走査方向に沿ってレーザ光に対して相対的に走査し、前記レーザ光源の出射したレーザ光を照射する領域と、液滴の領域から反射あるいは散乱されたレーザ光を反射照射する領域と、が前記走査方向で異なる位置になるようにしてもよい。
このパターン形成方法によれば、液滴の領域から反射あるいは散乱されたレーザ光と、レーザ光源からのレーザ光と、が走査方向で異なる位置を照射する。この結果、液滴を走査する過程において、液滴の領域に複数回にわたるレーザ照射を施すことができる。しかも、反射照射したレーザ光が再び液滴の領域から反射される場合であっても、同反射されたレーザ光のレーザ光源側への侵入を抑制させることができる。そのため、レーザ光の照射動作を安定させることができ、より高い再現性の下で、液滴の乾燥効率を向上させることができる。
また、このパターン形成方法において、前記基板に着弾した液滴を走査方向に沿ってレーザ光に対して相対的に走査し、前記レーザ光源の出射したレーザ光を前記走査方向に収束して液滴の領域に照射するとともに、液滴の領域から反射あるいは散乱されたレーザ光を前記走査方向に収束して再び液滴の領域に照射するようにしてもよい。
このパターン形成方法によれば、走査方向に収束した複数のレーザ光が、液滴の領域に照射される。この結果、レーザ光を走査方向に収束させる分だけ、液滴に対するレーザ光の照***度を低下させることなく、液滴の乾燥効率を、さらに向上させることができる。この結果、パターンの形成不良を、より確実に解消させることができる。
本発明の液滴吐出装置は、パターン形成材料を液滴にして基板に吐出する液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置であって、前記基板に着弾した液滴の領域にレーザ光源の出射したレーザ光を照射する第一照射手段と、液滴の領域から反射あるいは散乱されたレーザ光を再び液滴の領域に反射照射する第二照射手段と、を備えた。
本発明の液滴吐出装置によれば、第一照射手段が、レーザ光源の出射したレーザ光を液滴の領域に照射するとともに、第二照射手段が、液滴の領域から反射あるいは散乱されたレーザ光を再び液滴の領域に反射照射する。よって、液滴の乾燥効率を向上させることができ、液滴の乾燥不足を回避して、パターンの形成不良を解消させることができる。
また、この液滴吐出装置において、前記第二照射手段は、前記液滴吐出ヘッドを挟んで前記第一照射手段の反対側に配設され、前記液滴の領域から反射あるいは散乱されたレーザ光を再び前記液滴の領域に反射照射するミラーを備えてもよい。
この液滴吐出装置によれば、ミラーが、第一照射手段の反対側に配置される。よって、
液滴の領域を介したレーザ光源からのレーザ光を、より効果的に反射照射することができる。この結果、液滴の乾燥効率を、より確実に向上させることができる。
また、この液滴吐出装置において、前記ミラーは、前記基板の法線方向から見て、前記液滴の領域を介したレーザ光を反射して再び前記液滴の領域に収束する凹面を有してもよい。
この液滴吐出装置によれば、基板の法線方向から見て、ミラーの凹面が、液滴の領域から拡散するレーザ光を再び液滴の領域に収束する。よって、液滴の領域からのレーザ光を、より有効活用させることができる。
また、この液滴吐出装置において、前記第一照射手段は、前記レーザ光源の出射したレーザ光を前記液滴の領域に前記基板の略接線方向に沿って照射し、前記第二照射手段は、前記液滴の領域から反射あるいは散乱されたレーザ光を再び液滴の領域に前記基板の略接線方向に沿って反射照射するミラーを有し、前記ミラーは、前記基板の法線方向から見て、前記第一照射手段と前記ミラーとの間の距離を略曲率半径にする凹面を備えてもよい。
この液滴吐出装置によれば、ミラーの凹面が、第一照射手段とミラーとの間の距離をその略曲率半径にする。よって、液滴の領域を介した第一照射手段からのレーザ光を、より確実に液滴の領域に反射させることができる。
また、この液滴吐出装置において、前記ミラーは、前記基板の接線方向から見て、前記液滴の領域側に向く凹面を有して前記液滴の領域からのレーザ光を再び前記液滴の領域に収束するようにしてもよい。
この液滴吐出装置によれば、基板の接線方向から見て、ミラーの凹面が、液滴の領域から拡散したレーザ光を再び液滴の領域に収束する。よって、液滴の領域からのレーザ光を、より有効活用させることができる。
また、この液滴吐出装置において、前記ミラーは、前記第一照射手段によるレーザ光が照射された前記液滴の向きであって、該ミラーを介して反射位置に照射するレーザと、前記第一照射手段によるレーザ光の運動量が、前記基板の接線方向から見て相殺するように、前記液滴の反射位置からのレーザ光を再び前記液滴に照射するようにしてもよい。
この液滴吐出装置によれば、第一照射手段によるレーザ光とミラーからのレーザー光の運動量が相殺され液滴が動かなくなる。従って、両レーザ光の両運動エネルギーを効率よく熱エネルギーに変換でき、低コスト・高効率の乾燥を速やかに行うことができる。
また、この液滴吐出装置は、前記液滴吐出ヘッドと、前記第一照射手段と、前記第二照射手段と、を搭載するキャリッジと、前記基板を走査方向に沿って前記キャリッジに対して相対的に走査する走査手段と、を備えるようにしてもよい。
この液滴吐出装置によれば、キャリッジに搭載された液滴吐出ヘッドが、基板に向けて液滴を吐出し、同キャリッジに搭載された第一照射手段及び第二照射手段が、基板に着弾した液滴の領域に向けてレーザ光を照射する。よって、液滴の領域に対して、照射するレーザ光の相対位置を維持させることができる。この結果、第一照射手段及び第二照射手段の照射するレーザ光を、より確実に、液滴の領域に照射させることができる。
また、この液滴吐出装置において、前記第一照射手段は、前記レーザ光源の出射したレーザ光を第一照射位置に照射し、前記第二照射手段は、液滴の領域から反射あるいは散乱
されたレーザ光を前記第一照射位置と前記走査方向で異なる第二照射位置に反射照射するミラーを備えてもよい。
この液滴吐出装置によれば、第一照射手段の照射するレーザ光と、ミラーの反射照射するレーザ光と、が走査方向で異なる位置を照射する。この結果、液滴を走査する過程において、液滴の領域に複数回にわたるレーザ照射を施すことができる。しかも、反射照射したレーザ光が再び液滴の領域から反射する場合であっても、同反射したレーザ光の第一照射手段への侵入を抑制させることができる。そのため、レーザ光の照射動作を安定させることができ、より高い再現性の下で、液滴の乾燥効率を向上させることができる。
また、この液滴吐出装置において、前記パターン形成材料は、金属微粒子の分散した金属インクであって、前記基板は、低温焼成セラミック基板であってもよい。
この液滴吐出装置によれば、第一照射手段及び第二照射手段の照射するレーザ光が、低温焼成セラミック基板上に着弾した金属インクの液滴の領域を照射する。よって、金属インクの乾燥効率を向上させることができ、金属インクからなるパターン(例えば、低温焼成セラミック基板の配線パターンや素子パターン)の形成不良を低減させることができる。
本発明の回路モジュールは、基板と、前記基板に形成された回路素子と、前記基板に形成されて前記回路素子に電気的に接続された金属配線と、を備えた回路モジュールにおいて、前記金属配線は、上記液滴吐出装置によって形成された。
本発明の回路モジュールによれば、金属配線の形成不良を低減させることができる。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図7に従って説明する。まず、本発明の回路モジュール1について説明する。
図1において、回路モジュール1には、板状に形成されたLTCC多層基板2と、そのLTCC多層基板2の上側に、ワイヤーボンディング接続あるいはフリップチップ接続された複数の半導体チップ3と、が備えられている。
LTCC多層基板2には、シート状に形成された複数の低温焼成セラミック基板(以下単に、絶縁層4という。)が積層されている。各絶縁層4は、それぞれガラスセラミック系材料(例えば、ホウケイ酸アルカリ酸化物などのガラス成分とアルミナなどのセラミック成分の混合物)からなる焼結体であり、その厚みが数百μmで形成されている。
各絶縁層4の層間には、抵抗素子や容量素子、コイル素子などの各種の回路素子5と、各回路素子5を電気的に接続する金属配線としての複数の内部配線6と、が形成されている。各回路素子5と各内部配線6は、それぞれ銀や銀合金などの金属微粒子の焼結体であって、本発明の液滴吐出装置10を利用して形成される。各絶縁層4の層内には、スタックビア構造やサーマルビア構造を呈するビア配線7が形成され、各回路素子5や各内部配線6を層間で電気的に接続する。各ビア配線7は、各回路素子5や各内部配線6と同じく、銀や銀合金などの金属微粉末の焼結体である。
次に、上記LTCC多層基板2の製造方法について図2に従って説明する。
図2において、まず、絶縁層4を切出し可能にする基板としてのグリーンシート4Sにパンチ加工やレーザ加工を施し、ビアホール7Hを打抜き形成する。次いで、グリーンシート4Sに金属ペーストを用いたスクリーン印刷を複数回施し、ビアホール7Hの中に金属ペーストを充填し、金属ペーストからなるビアパターン7Fを形成する。次いで、金属ナノ微粒子を水系溶媒に分散させたパターン形成材料としての金属インクF(本実施形態
では、水系銀インク)を用いて、グリーンシート4Sの上面(以下単に、パターン形成面4Saという。)にインクジェット印刷を施す。
詳述すると、パターン形成面4Saであって、回路素子5及び内部配線6を形成するための領域(以下単に、パターン形成領域という。)に金属インクFの液滴Fbを吐出し、パターン形成領域に着弾した液滴Fbを乾燥する。そして、この吐出動作と、乾燥動作と、を繰り返し、パターン形成領域に対応する素子パターン5F及び配線パターン6Fを描画する。この際、パターン形成領域に着弾した液滴Fbの乾燥は、着弾した液滴Fbにレーザ光を照射することによって行う。
グリーンシート4Sに素子パターン5F、配線パターン6F及びビアパターン7Fを形成すると、複数のグリーンシート4Sを一括して積層し、LTCC多層基板2に対応する領域を積層体4Bとして切り出して焼成する。すなわち、グリーンシート4S、素子パターン5F、配線パターン6F及びビアパターン7Fを一括積層し、同時に焼成する。これによって、絶縁層4、回路素子5、内部配線6及びビア配線7を有したLTCC多層基板2を形成する。
次に、上記素子パターン5F及び配線パターン6Fを描画するための液滴吐出装置10について図3に従って説明する。図3は、液滴吐出装置10を示す全体斜視図である。
図3において、液滴吐出装置10は、直方体形状に形成された基台11を備えている。基台11の上面には、その長手方向(Y矢印方向)に沿って延びる一対の案内溝12が形成されている。案内溝12の上方には、案内溝12に沿ってY矢印方向及び反Y矢印方向に移動する走査手段としてのステージ13が備えられている。ステージ13の上面には、載置部14が形成され、上記パターン形成面4Saを上側にしたグリーンシート4Sを載置する。載置部14は、載置された状態のグリーンシート4Sをステージ13に対して位置決め固定し、グリーンシート4SをY矢印方向及び反Y矢印方向に搬送する。本実施形態では、図3において、Y矢印方向が走査方向として定義される。また、グリーンシート4Sの走査方向に沿う搬送速度が、走査速度Vyとして定義される。
基台11には、その走査方向と直交するX矢印方向両側に、門型に形成されたガイド部材16が基台11を跨ぐように架設されている。ガイド部材16の上側には、X矢印方向に延びるインクタンク17が配設されている。インクタンク17は、金属インクFを貯留し、下方に配設される液滴吐出ヘッド(以下単に、吐出ヘッドという。)21に、それぞれ所定の圧力で金属インクFを供給する。
ガイド部材16の反Y矢印方向側には、そのX矢印方向略全幅にわたって、X矢印方向に延びる上下一対のガイドレール18が形成されている。一対のガイドレール18には、キャリッジ20が取り付けられ、ガイドレール18に沿ってX矢印方向及び反X矢印方向に移動する。キャリッジ20の底面20aであって、その走査方向略中央には、吐出ヘッド21が搭載されている。図4は、吐出ヘッド21を下側(グリーンシート4S側)から見た斜視図であって、図5は、図4のA−A線断面図である。図6は、キャリッジ20を説明する説明図である。
図4において、吐出ヘッド21は、X矢印方向に延びる直方体形状に形成されている。吐出ヘッド21の下側(グリーンシート4S側:図4の上側)には、ノズルプレート22が備えられている。ノズルプレート22は、X矢印方向に延びる板状に形成され、その下面(図4の上面)には、ノズル形成面22aが形成されている。ノズル形成面22aは、グリーンシート4Sのパターン形成面4Saと略平行に形成され、グリーンシート4Sが吐出ヘッド21の直下に位置するときに、ノズル形成面22aとパターン形成面4Saとの間の距離(プラテンギャップ)を所定の距離(本実施形態では、300μm)に保持す
る。そのノズル形成面22aには、ノズル形成面22aの法線方向に貫通形成された複数のノズルNがX矢印方向に沿って配列されている。
図5において、各ノズルNの上側には、それぞれインクタンク17に連通するキャビティ23が形成されている。キャビティ23は、インクタンク17からの金属インクFを対応するノズルNに供給する。各キャビティ23の上側には、上下方向に振動してキャビティ23内の容積を拡大及び縮小する振動板24が貼り付けられている。振動板24の上側には、ノズルNに対応する複数の圧電素子PZが配設されている。各圧電素子PZは、それぞれ上下方向に収縮及び伸張して対応する振動板24の領域を上下方向に振動し、対応するノズルNから金属インクFを所定容量(本実施形態では、10pl)の液滴Fbにして吐出する。液滴Fbは、対応するノズルNの反Z矢印方向に飛行し、対向するパターン形成面4Sa上の位置に着弾する。本実施形態では、パターン形成面4Sa上の位置であって、各ノズルNの反Z矢印方向に対応する位置、すなわち液滴Fbの着弾する位置が、それぞれ着弾位置Pとして定義される。
着弾する液滴Fbは、走査方向に走査される間に、パターン形成面4Saに沿って濡れ広がり、やがて、先行して着弾した液滴Fbと接合する。接合する各液滴Fbは、走査方向に沿って延びる液状膜FLを形成し、その頂部表面の全体にわたってパターン形成面4Saと略平行な液面FLaを形成する。
本実施形態では、着弾した液滴Fbが液状膜FLを形成するまでに要する時間を、照射待機時間Tとして定義する。また、この照射待機時間Tの間に液滴Fbの走査される距離が、照射待機距離WF(=走査速度Vy×照射待機時間T)として定義される。
また、本実施形態では、液面FLa上の位置であって、各着弾位置Pから走査方向に照射待機距離WFだけ離間する位置が、それぞれ第一照射位置P1として定義される。また、各第一照射位置P1の走査方向側(Y矢印方向側)であって、ノズル形成面22aの走査方向の端部と対向する位置が、それぞれ第二照射位置P2として定義される。
図6において、キャリッジ20の底面20aであって、吐出ヘッド21の走査方向(Y矢印方向)には、キャリッジ20の内部にまでを貫通する出射孔Hが形成されている。出射孔Hは、そのX矢印方向の幅が吐出ヘッド21のX矢印方向の幅と略同じサイズで形成されている。その出射孔Hの上側には、レーザ光源としての半導体レーザLDが配設されている。
半導体レーザLDは、出射孔HのX矢印方向略全幅に広がる帯状のコリメートされたレーザ光を下方に向けて出射する。半導体レーザLDの出射するレーザ光の波長は、金属インクFの吸収波長の範囲(本実施形態では、808nm)に設定されている。
出射孔Hの内部には、第一照射手段を構成するシリンドリカルレンズ25が配設されている。シリンドリカルレンズ25は、Y矢印方向にのみ曲率を有するレンズであり、レンズ面のX矢印方向の幅が吐出ヘッド21のX矢印方向の幅と同じサイズで形成されている。シリンドリカルレンズ25は、半導体レーザLDがレーザ光を出射するときに、そのレーザ光の走査方向に沿う成分のみを収束し、第一照射光Le1として下方に出射する。
出射孔Hの下側には、キャリッジ20の下方に延びる第一ミラーステージ26と、第一ミラーステージ26に回動可能に支持されて第一照射手段を構成する反射ミラー27と、が配設されている。第一ミラーステージ26は、X矢印方向に沿う回動軸を中心にして反射ミラー27を回動可能に支持する。
反射ミラー27は、シリンドリカルレンズ25側に反射面27mを有した平面ミラーであって、反射面27mのX矢印方向の幅が吐出ヘッド21のX矢印方向の幅と同じサイズで形成されている。反射ミラー27は、半導体レーザLDがレーザ光を出射するときに、シリンドリカルレンズ25からの第一照射光Le1をパターン形成面4Saの略接線方向(略反走査方向)に沿って反射する。反射ミラー27は、反射する第一照射光Le1のビームウエストが全ての第一照射位置P1に共通するように、第一照射光Le1を全ての第一照射位置P1に照射する。
第一照射位置P1を照射する第一照射光Le1の一部は、液面FLaを透過し、液状膜FLに吸収されて液状膜FLの乾燥を開始する。この際、第一照射位置P1を照射する第一照射光Le1は、ビームウエストを第一照射位置P1に対応させる分だけ、液状膜FLへの透過量を高くする。よって、第一照射光Le1は、そのビームウエストを第一照射位置P1に対応させる分だけ液状膜FLに多く吸収され、液状膜FLの乾燥効率を向上させる。
一方、第一照射位置P1を照射する第一照射光Le1であって、液状膜FLに吸収されない第一照射光Le1は、第一照射位置P1から走査方向の略逆方向に沿って反射散乱光Lrとして反射される(あるいは散乱される)。
図6において、キャリッジ20の底面20aであって、吐出ヘッド21の反走査方向(反Y矢印方向)には、キャリッジ20の下方に延びる第二ミラーステージ28と、第二ミラーステージ28に回動可能に支持されて第二照射手段及を構成するミラーとしての凹面ミラー29と、が配設されている。第二ミラーステージ28は、X矢印方向に沿う回動軸を中心にして凹面ミラー29を回動可能に支持する。
凹面ミラー29は、Y矢印方向にのみ曲率を有する凹面(反射面29m)を吐出ヘッド21側に向けたシリンドリカルミラーであり、そのX矢印方向の幅が吐出ヘッド21のX矢印方向の幅と略同じサイズで形成されている。反射面29mは、第二照射位置P2と反射面29mとの間の距離を曲率半径にした凹面である。
この凹面ミラー29は、半導体レーザLDがレーザ光を出射し、液滴Fbが液状膜FLを形成するときに、第一照射位置P1からの反射散乱光Lrを反射面29mで受ける。凹面ミラー29の反射面29mは、反射散乱光Lrをパターン形成面4Saの略接線方向(略走査方向)に沿って反射し、第二照射光Le2として走査方向に収束する。凹面ミラー29は、第二照射光Le2のビームウエストが全ての第二照射位置P2に共通するように、第二照射光Le2を全ての第二照射位置P2に照射する。
第二照射位置P2を照射する第二照射光Le2の一部は、乾燥を開始した状態の液面FLaを透過し、液状膜FLの乾燥を促進する。この際、第二照射位置P2を照射する第二照射光Le2は、そのビームウエストを第二照射位置P2に対応させる分だけ、液状膜FLへの透過量を高くする。よって、第二照射光Le2は、ビームウエストを第二照射位置P2に対応させる分だけ液状膜FLに多く吸収され、液状膜FLの乾燥効率を、さらに向上させる。
この結果、第一照射光Le1を照射した液状膜FL(液滴Fb)は、その反射散乱光Lrを第二照射光Le2として照射する分だけ確実に乾燥し、乾燥不足のない層パターンFPを形成する。そして、この層パターンFPを順に積層させることによって、素子パターン5F及び配線パターン6Fを形成することができ、その形成不良を低減させることができる。
次に、上記のように構成した液滴吐出装置10の電気的構成を図7に従って説明する。
図7において、制御手段としての制御装置40は、CPU、ROM、RAMなどを有し、格納された各種データ及び各種制御プログラムに従って、ステージ13及びキャリッジ20を移動させるとともに、半導体レーザLD及び各圧電素子PZを駆動制御する。
制御装置40には、起動スイッチ、停止スイッチなどの操作スイッチを有した入力装置41が接続されている。入力装置41は、描画平面(パターン形成面4Sa)に対するパターン形成領域(層パターンFP)の位置座標に関する情報を既定形式の描画情報Iaとして制御装置40に入力する。制御装置40は、入力装置41からの描画情報Iaを受け、ビットマップデータBMDを生成する。
ビットマップデータBMDは、各ビットの値(0あるいは1)に応じて各圧電素子PZのオンあるいはオフを規定するデータである。ビットマップデータBMDは、吐出ヘッド21の通過する描画平面(パターン形成面4Sa)上の各位置に、それぞれ液滴Fbを吐出するか否かを規定するデータである。すなわち、ビットマップデータBMDは、パターン形成領域に規定される各目標位置に液滴Fbを吐出させるためのものである。
制御装置40には、X軸モータ駆動回路42が接続されて、X軸モータ駆動回路42に対応する駆動制御信号を出力する。X軸モータ駆動回路42は、制御装置40からの駆動制御信号に応答し、キャリッジ20を移動させるためのX軸モータMXを正転又は逆転させる。X軸モータ駆動回路42には、X軸エンコーダXEが接続されて、X軸エンコーダXEからの検出信号が入力される。X軸モータ駆動回路42は、X軸エンコーダXEからの検出信号に基づいて、パターン形成面4Saに対するキャリッジ20(各着弾位置P)の移動方向及び移動量に関する信号を生成し、制御装置40に出力する。
制御装置40には、Y軸モータ駆動回路43が接続されて、Y軸モータ駆動回路43に対応する駆動制御信号を出力する。Y軸モータ駆動回路43は、制御装置40からの駆動制御信号に応答し、ステージ13を移動させるためのY軸モータMYを正転又は逆転させる。すなわち、制御装置40は、Y軸モータ駆動回路43を介して、照射待機時間Tの間にステージ13(パターン形成面4Sa)を照射待機距離WFだけ走査し、第一照射位置P1に位置する液滴Fbに液状膜FLを形成させる。
Y軸モータ駆動回路43には、Y軸エンコーダYEが接続されて、Y軸エンコーダYEからの検出信号が入力される。Y軸モータ駆動回路43は、Y軸エンコーダYEからの検出信号に基づいて、ステージ13(パターン形成面4Sa)の移動方向及び移動量に関する信号を生成し、制御装置40に出力する。制御装置40は、Y軸モータ駆動回路43からの信号に基づいて、パターン形成面4Saに対する着弾位置Pの相対位置を演算し、目標位置が対応する着弾位置Pに位置するたびに吐出タイミング信号LPを出力する。
制御装置40には、半導体レーザ駆動回路44が接続されて、描画動作を開始するときに描画開始信号S1を出力し、描画動作を終了するときに描画終了信号S2を出力する。半導体レーザ駆動回路44は、制御装置40からの描画開始信号S1を入力して半導体レーザLDにレーザ光を出射させ、制御装置40からの描画終了信号S2を入力して半導体レーザLDにレーザ光の出射を停止させる。すなわち、制御装置40は、半導体レーザ駆動回路44を介して、描画動作の間に半導体レーザLDを駆動制御し、レーザ光の照射動作を行う。
制御装置40には、吐出ヘッド駆動回路45が接続されて、各圧電素子PZを駆動するための圧電素子駆動電圧COMを前記吐出タイミング信号LPと同期させて出力する。また、制御装置40は、ビットマップデータBMDに基づいて、所定のクロック信号に同期
した吐出制御信号SIを生成し、吐出制御信号SIを吐出ヘッド駆動回路45にシリアル転送する。吐出ヘッド駆動回路45は、制御装置40からの吐出制御信号SIを各圧電素子PZに対応させて順次シリアル/パラレル変換する。吐出ヘッド駆動回路45は、制御装置40からの吐出タイミング信号LPを受けるたびに、シリアル/パラレル変換した吐出制御信号SIをラッチし、選択される各圧電素子PZにそれぞれ圧電素子駆動電圧COMを供給する。
次に、液滴吐出装置10を使用して素子パターン5F及び配線パターン6Fを描画する方法について説明する。
まず、図3に示すように、パターン形成面4Saが上側になるようにグリーンシート4Sをステージ13に載置する。このとき、ステージ13は、グリーンシート4Sをキャリッジ20の反走査方向に配置する。
この状態から、描画情報Iaが入力装置41から制御装置40に入力され、制御装置40が描画情報Iaに基づいたビットマップデータBMDを生成して格納する。次いで、グリーンシート4Sが走査されるときに、目標位置が対応する着弾位置Pを通過するように、制御装置40が、X軸モータ駆動回路42を介してキャリッジ20(吐出ヘッド31)を所定の位置に配置移動する。キャリッジ20が配置移動すると、制御装置40が、Y軸モータ駆動回路43を介してグリーンシート4Sの走査を開始する。
グリーンシート4Sの走査を開始すると、制御装置40が、ビットマップデータBMDに基づいて生成した吐出制御信号SIを吐出ヘッド駆動回路45に出力する。
また、グリーンシート4Sの走査を開始すると、目標位置が対応する着弾位置Pに位置するたびに、制御装置40が、吐出タイミング信号LPを吐出ヘッド駆動回路45に出力する。そして、吐出タイミング信号LPを出力するたびに、制御装置40は、吐出ヘッド駆動回路45を介して、吐出制御信号SIに基づいて液滴Fbを吐出するためのノズルNを選択し、選択したノズルNに対応する着弾位置P、すなわち目標位置に向けて液滴Fbを吐出する。吐出された各液滴Fbは、それぞれパターン形成面4Sa上の対応する目標位置に着弾する。各目標位置に着弾する液滴Fbは、それぞれ走査方向に照射待機距離WFだけ走査されると、第一照射位置P1の近傍で先行する液滴Fbと接合し、走査方向に延びる液状膜FLを形成する。
また、グリーンシート4Sの走査を開始すると、制御装置40が、描画開始信号S1を半導体レーザ駆動回路44に出力し、半導体レーザLDからレーザ光を出射する。
半導体レーザLDがレーザ光を出射すると、反射ミラー27が、半導体レーザLDからのレーザ光を反射し、略反走査方向に沿う第一照射光Le1として第一照射位置P1を照射する。第一照射位置P1の液状膜FLは、第一照射光Le1の一部を透過して乾燥を開始する一方、略反走査方向に沿う反射散乱光Lrとして凹面ミラー29側に反射あるいは散乱する。
液状膜FLが第一照射光Le1を反射あるいは散乱すると、凹面ミラー29が、液状膜FLからの反射散乱光Lrを反射し、略走査方向に沿う第二照射光Le2として第二照射位置P2を照射する。第二照射位置P2の液状膜FLは、第二照射光Le2の一部を透過し、その乾燥を促進する。この結果、第一照射光Le1の照射によって乾燥を開始した液状膜FLは、その反射散乱光Lrを再び第二照射光Le2として照射する分だけ、より確実に乾燥し、乾燥不足のない層パターンFPを形成する。そして、この層パターンFPを順に積層させることによって、素子パターン5F及び配線パターン6Fを形成することができ、その形成不良を低減させることができる。
次に、上記のように構成した本実施形態の効果を以下に記載する。
(1)上記実施形態によれば、キャリッジ20に搭載された反射ミラー27が、半導体レーザLDの出射するレーザ光を反射し、略反走査方向に沿う第一照射光Le1として液状膜FLの第一照射位置P1を照射する。そして、キャリッジ20に搭載された凹面ミラー29が、第一照射位置P1からの反射散乱光Lrを反射し、略走査方向に沿う第二照射光Le2として再び液状膜FLの第二照射位置P2を照射する。
よって、液状膜FLの反射した反射散乱光Lrを再び液状膜FLに照射する分だけ、液状膜FLの乾燥効率を向上させることができる。この結果、液滴Fbの乾燥不足を回避して、素子パターン5F及び配線パターン6Fの形成不良を解消させることができる。
(2)上記実施形態によれば、反射ミラー27と凹面ミラー29とが、それぞれ走査方向(Y矢印方向)に収束した第一照射光Le1と第二照射光Le2とを照射する。よって、走査方向に収束した第一照射光Le1と第二照射光Le2とを照射する分だけ、液滴の乾燥効率を、さらに向上させることができる。よって、パターンの形成不良を、より確実に解消させることができる。
(3)上記実施形態によれば、キャリッジ20が、吐出ヘッド21、半導体レーザLD、シリンドリカルレンズ25、反射ミラー27及び凹面ミラー29を搭載する。よって、液滴Fbの着弾位置P(液状膜FL)に対して、第一照射光Le1の相対位置を維持させることができ、ひいては第二照射光Le2の相対位置を維持させることができる。この結果、第一照射光Le1及び第二照射光Le2を、より高い再現性の下で、それぞれ液状膜FLの第一照射位置P1及び第二照射位置P2に照射させることができる。そのため、素子パターン5Fと配線パターン6Fの乾燥状態を安定させることができ、回路素子5と内部配線6の形成不良を、さらに低減させることができる。
(4)上記実施形態によれば、第一照射光Le1の照射する第一照射位置P1と、第二照射光Le2の照射する第二照射位置P2と、を走査方向で異なる位置にした。この結果、液滴Fbを走査する過程において、液状膜FLに2度にわたるレーザ照射を施すことができる。しかも、第二照射光Le2が液面FLaから反射する場合であっても、反射した第二照射光Le2の半導体レーザLD側への侵入を抑制させることができる。この結果、レーザ光の照射動作を安定させることができ、より高い再現性の下で、液滴Fbの乾燥効率を向上させることができる。
(5)上記実施形態によれば、反射ミラー27と凹面ミラー29とが、それぞれ吐出ヘッド21と対向する液状膜FLの領域に、パターン形成面4Saの略接線方向に沿う第一照射光Le1と第二照射光Le2とを照射する。よって、着弾直後の液滴Fbの乾燥効率を向上させることができ、液状膜FLの形状やサイズの自由度を拡大させることができる。
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、凹面ミラー29を、X矢印方向から見て曲率を有するシリンドリカルミラーに具体化した。これに限らず、凹面ミラー29を、Z矢印方向から見て曲率を有する凹面ミラー(例えば、球面ミラー)に具体化し、反射散乱光Lrをパターン形成面4Saの略接線方向(略走査方向)に沿って反射して液滴Fbの領域に収束するようにしてもよい。
なお、この際、凹面ミラー29は、そのZ矢印方向から見た曲率半径を、該凹面ミラー29と反射ミラー27との間の距離にするのが好ましい。
これによれば、凹面ミラー29がZ矢印方向から見た曲率を有する分だけ、液滴Fbの領域から反射あるいは散乱された反射散乱光Lrの取り込み効率を向上させることができ
る。しかも、凹面ミラー29の曲率半径が該凹面ミラー29と反射ミラー27との間の距離になる分だけ、液滴Fbの領域を介した反射ミラー27からの第一照射光Le1を、より確実に、再び該液滴Fbの領域に反射照射させることができる。
・上記実施形態では、複数のノズルNを、X矢印方向に沿って一列だけ配列する構成にした。これに限らず、例えば、複数のノズルNを、X矢印方向に沿って二列だけ配列する構成にしてもよい。
この際、一方のノズル列に対応する着弾位置近傍に第一照射位置P1を設定し、他方のノズル列に対応する着弾位置近傍に第二照射位置P2を設定する構成であってもよい。これによれば、異なる着弾位置に着弾した各液滴Fbに略同じタイミングのレーザ照射を施すことができる。よって、乾燥した各液滴Fb(パターン)の均一性を向上させることができる。
あるいは、凹面ミラー29の焦点距離を長くし(あるいは短くし)、液面FLaに形成する第二照射光Le2の光断面を走査方向に拡張させる。そして、第一照射位置P1と第二照射位置P2の双方に、第二照射光Le2を反射照射させる構成にしてもよい。この構成においても、異なる着弾位置に着弾した各液滴Fbの乾燥不足を回避させることができる。
・上記実施形態では、第二照射手段を、1つの凹面ミラー29に具体化した。これに限らず、第二照射手段を複数の凹面ミラー29に具体化してもよい。すなわち、液状膜FLに照射した第一照射光Le1の反射散乱光Lrを複数の凹面ミラー29によって反射照射してもよい。あるいは、液状膜FLに照射した第二照射光Le2の反射光を異なる凹面ミラー29によって反射照射してもよい。これによれば、液滴の乾燥効率を、さらに向上させることができる。
・上記実施形態では、第二照射手段を、凹面ミラー29に具体化した。これに限らず、例えば、第二照射手段を平面ミラーやプリズムミラーなどに具体化してもよい。つまり、第二照射手段は、液滴の領域から反射あるいは散乱されたレーザ光を再び液滴の領域に反射照射するものであればよい。
・上記実施形態では、第一照射手段を、シリンドリカルレンズ25及び反射ミラー27に具体化した。これに限らず、第一照射手段を、シリンドリカルレンズ25のみで構成し、シリンドリカルレンズ25の出射するレーザ光を液状膜FLに直接照射するようにしてもよい。つまり、第一照射手段は、レーザ光源の出射したレーザ光を液滴の領域に照射するものであればよい。
・上記実施形態では、第一照射光Le1及び第二照射光Le2を、液状膜FLに照射する構成にした。これに限らず、例えば、液状膜FLを形成する前の液滴Fbに第一照射光Le1を照射し、液状膜FLを形成した後の液滴Fbに第二照射光Le2を照射する構成にしてもよい。あるいは、液状膜FLを形成する前の液滴Fbに第一照射光Le1及び第二照射光Le2を照射し、半球状のパターンを形成する構成にしてもよい。つまり、基板に着弾した液滴の領域に第一照射光Le1及び第二照射光Le2を照射する構成であればよい。
・上記実施形態では、第一照射光Le1を液状膜FL(液滴Fb)の領域に照射し、液状膜FLからの反射散乱光Lrを、第二照射光Le2として反射照射する構成にした。これに限らず、第一照射光Le1の一部をパターン形成面4Saに照射し、パターン形成面4Saからの反射光を、第二照射光Le2として反射照射する構成にしてもよい。
・上記実施形態では、第一照射位置P1の走査方向に第二照射位置P2を設定する構成にした。これに限らず、第一照射位置P1の反走査方向に第二照射位置P2を設定してもよく、あるいは第一照射位置P1と第二照射位置P2を同じ位置に設定してもよい。
・上記実施形態では、複数の液滴Fbからなる液状膜FLに、共通する第一照射光Le1と共通する第二照射光Le2とを照射する構成にした。これに限らず、例えば半導体レーザLDからのレーザ光を各ノズルNに対応させて分割し、複数の第一照射光Le1と複数の第二照射光Le2と、を液状膜FL(各液滴Fb)に照射する構成にしてもよい。あるいは、半導体レーザLDをノズルNの数量分だけ配設し、複数の第一照射光Le1と複数の第二照射光Le2と、を液状膜FL(各液滴Fb)に照射する構成にしてもよい。すなわち、各液滴Fbに対応する第一照射光Le1及び第二照射光Le2を、それぞれ対応する液滴Fbの領域に照射する構成にしてもよい。
・上記実施形態では、第一照射光Le1及び第二照射光Le2によって、液状膜FL(液滴Fb)を乾燥させる構成にした。これに限らず、第一照射光Le1及び第二照射光Le2によって、液状膜FL(液滴Fb)を、乾燥及び焼成させる構成にしてもよい。これによれば、局所的に照射する第一照射光Le1及び第二照射光Le2によって、素子パターン5Fと配線パターン6Fの焼成不良を低減させることができる。
・上記実施形態では、キャリッジ20に搭載した凹面ミラー29にて、第一照射位置P1からの反射散乱光Lrを第二照射光Le2として再び液状膜FLの第二照射位置P2を照射して、第一照射光Le1と協働して液状膜FL(液滴Fb)を乾燥させるようにした。つまり、1つの半導体レーザLDから出射したレーザ光で、効率のよい乾燥を行うようにするとともに乾燥不足を回避するようにした。
これに代えて、例えば、吐出ヘッド21を挟んで第一照射手段と対称位置に設けた第二照射手段がミラー29を調整して、反射散乱光Lrを第二照射光Le2として再び液状膜FLの第一照射位置P1に照射する。そして、第一照射光Le1と第二照射光Le2と協働して第一照射位置P1の液状膜FL(液滴Fb)を乾燥させるようにした。
このように構成することによって、液状膜FLの第一照射位置P1に、異なる方向から第一照射光Le1と第二照射光Le2とが照射されることによって、グリーンシート4Sの接線方向の第一照射光Le1と第二照射光Le2の運動量を相殺して液状膜FL(液滴Fb)が動かないようにする。そして、第一照射光Le1と第二照射光Le2の両運動エネルギーを効率よく熱エネルギーに変換できるようにする。
これによって、低コスト・高効率の乾燥を速やかに行うことができる。
・上記実施形態では、描画情報Iaに基づいてビットマップデータBMDを生成する構成にした。これに限らず、予め外部装置で生成したビットマップデータBMDを入力装置41から制御装置40に入力する構成にしてもよい。
・上記実施形態では、液滴吐出ヘッドを、圧電素子駆動方式の液滴吐出ヘッド21に具体化した。これに限らず、液滴吐出ヘッドを、抵抗加熱方式や静電駆動方式の吐出ヘッドに具体化してもよい。
・上記実施形態では、回路素子5と内部配線6とをインクジェット法で形成する構成にした。これに限らず、比較的に微細な回路素子5あるいは内部配線6のみを、上記するインクジェット法によって形成する構成であってもよい。
・上記実施形態では、パターン形成材料を、金属インクに具体化した。これに限らず、例えば、パターン形成材料を、絶縁膜材料や有機材料の分散した液状体に具体化してもよい。つまり、パターン形成材料は、レーザ光を受けて乾燥し、固相のパターンを形成する材料であればよい。
・上記実施形態では、パターンを、素子パターン5F及び配線パターン6Fに具体化した。これに限らず、パターンを、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、平面状の電子放出素子を備えた電界効果型表示装置(FEDやSEDなど)などに備えられる各種金属配線に具体化してもよい。あるいは、パターンを、複数の線パターンやドットパターンからなる識別コードに具体化してもよい。つまり、パターンは、乾燥した液滴によって形成されるパターンであればよい。
本発明の回路モジュールを示す斜視図。 同じく、回路モジュールの製造方法を説明する説明図。 同じく、液滴吐出装置を示す斜視図。 同じく、液滴吐出ヘッドを示す斜視図。 同じく、液滴吐出ヘッドを示す側面図。 同じく、液滴吐出ヘッド及び半導体レーザを説明する説明図。 同じく、液滴吐出装置の電気的構成を説明する電気ブロック回路図。
符号の説明
1…回路モジュール、4S…基板としてのグリーンシート、5…回路素子、5F…パターンを構成する素子パターン、6…金属配線としての内部配線、6F…パターンを構成する配線パターン、10…液滴吐出装置、13…走査手段としてのステージ、20…キャリッジ、21…液滴吐出ヘッド、25…第一照射手段を構成するシリンドリカルレンズ、27…第一照射手段を構成する反射ミラー、28…第二照射手段を構成するミラーとしての凹面ミラー、F…パターン形成材料としての金属インク、Fb…液滴、Le1…レーザ光を構成する第一照射光、Le2…レーザ光を構成する第二照射光、LD…レーザ光源としての半導体レーザ。

Claims (13)

  1. パターン形成材料を液滴にして基板に吐出し、前記基板に着弾した液滴を乾燥して前記基板にパターンを形成するようにしたパターン形成方法であって、
    レーザ光源の出射したレーザ光を液滴の領域に照射するとともに、液滴の領域から反射あるいは散乱されたレーザ光を再び液滴の領域に反射照射して液滴を乾燥するようにしたことを特徴とするパターン形成方法。
  2. 請求項1に記載のパターン形成方法において、
    前記基板に着弾した液滴を走査方向に沿ってレーザ光に対して相対的に走査し、
    前記レーザ光源の出射したレーザ光を照射する領域と、液滴の領域から反射あるいは散乱されたレーザ光を反射照射する領域と、が前記走査方向で異なる位置になるようにしたことを特徴とするパターン形成方法。
  3. 請求項1又は2に記載のパターン形成方法において、
    前記基板に着弾した液滴を走査方向に沿ってレーザ光に対して相対的に走査し、
    前記レーザ光源の出射したレーザ光を前記走査方向に収束して液滴の領域に照射するとともに、液滴の領域から反射あるいは散乱されたレーザ光を前記走査方向に収束して再び液滴の領域に照射するようにしたことを特徴とするパターン形成方法。
  4. パターン形成材料を液滴にして基板に吐出する液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置であって、
    前記基板に着弾した液滴の領域にレーザ光源の出射したレーザ光を照射する第一照射手段と、
    前記液滴の領域から反射あるいは散乱されたレーザ光を再び液滴の領域に反射照射する第二照射手段と、
    を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
  5. 請求項4に記載の液滴吐出装置において、
    前記第二照射手段は、
    前記液滴吐出ヘッドを挟んで前記第一照射手段の反対側に配設され、前記液滴の領域から反射あるいは散乱されたレーザ光を再び前記液滴の領域に反射照射するミラーを備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
  6. 請求項5に記載の液滴吐出装置において、
    前記ミラーは、
    前記基板の法線方向から見て、前記液滴の領域を介したレーザ光を反射して再び前記液滴の領域に収束する凹面を有したことを特徴とする液滴吐出装置。
  7. 請求項6に記載の液滴吐出装置において、
    前記第一照射手段は、
    前記レーザ光源の出射したレーザ光を前記液滴の領域に前記基板の略接線方向に沿って照射し、
    前記第二照射手段は、前記液滴の領域から反射あるいは散乱されたレーザ光を再び液滴の領域に前記基板の略接線方向に沿って反射照射するミラーを有し、
    前記ミラーは、
    前記基板の法線方向から見て、前記第一照射手段と前記ミラーとの間の距離を略曲率半径にする凹面を備えたことを特徴する液滴吐出装置。
  8. 請求項5〜7のいずれか1つに記載の液滴吐出装置において、
    前記ミラーは、
    前記基板の接線方向から見て、前記液滴の領域側に向く凹面を有して前記液滴の領域からのレーザ光を再び前記液滴の領域に収束することを特徴とする液滴吐出装置。
  9. 請求項8に記載の液滴吐出装置において、
    前記ミラーは、
    前記第一照射手段によるレーザ光が照射された前記液滴の向きであって、該ミラーを介して反射位置に照射するレーザと、前記第一照射手段によるレーザ光の運動量が、前記基板の接線方向から見て相殺するように、前記液滴の反射位置からのレーザ光を再び前記液滴に照射することを特徴とする液滴吐出装置。
  10. 請求項4〜9のいずれか1つに記載の液滴吐出装置において、
    前記液滴吐出ヘッドと、前記第一照射手段と、前記第二照射手段と、を搭載するキャリッジと、
    前記基板を走査方向に沿って前記キャリッジに対して相対的に走査する走査手段と、
    を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
  11. 請求項10に記載の液滴吐出装置において、
    前記第一照射手段は、前記レーザ光源の出射したレーザ光を第一照射位置に照射し、
    前記第二照射手段は、液滴の領域から反射あるいは散乱されたレーザ光を前記第一照射位置と前記走査方向で異なる第二照射位置に反射照射するミラーを備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
  12. 請求項4〜11のいずれか1つに記載の液滴吐出装置において、
    前記パターン形成材料は、金属微粒子の分散した金属インクであって、
    前記基板は、低温焼成セラミック基板であることを特徴とする液滴吐出装置。
  13. 基板と、前記基板に形成された回路素子と、前記基板に形成されて前記回路素子に電気的に接続された金属配線と、を備えた回路モジュールにおいて、前記金属配線は、請求項4〜12のいずれか1つに記載の液滴吐出装置によって形成されたことを特徴とする回路モジュール。
JP2007032513A 2006-04-27 2007-02-13 パターン形成方法、液滴吐出装置及び回路モジュール Withdrawn JP2007313499A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007032513A JP2007313499A (ja) 2006-04-27 2007-02-13 パターン形成方法、液滴吐出装置及び回路モジュール
TW096113675A TW200746951A (en) 2006-04-27 2007-04-18 Pattern forming method, droplet discharging device and circuit module
US11/739,623 US7938526B2 (en) 2006-04-27 2007-04-24 Pattern forming method, droplet discharging device and circuit module
KR20070039885A KR100876348B1 (ko) 2006-04-27 2007-04-24 패턴 형성 방법, 액적 토출 장치 및 회로 모듈

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006124095 2006-04-27
JP2007032513A JP2007313499A (ja) 2006-04-27 2007-02-13 パターン形成方法、液滴吐出装置及び回路モジュール

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007313499A true JP2007313499A (ja) 2007-12-06

Family

ID=38647913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007032513A Withdrawn JP2007313499A (ja) 2006-04-27 2007-02-13 パターン形成方法、液滴吐出装置及び回路モジュール

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7938526B2 (ja)
JP (1) JP2007313499A (ja)
KR (1) KR100876348B1 (ja)
TW (1) TW200746951A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016194761A1 (ja) * 2015-05-29 2016-12-08 芝浦メカトロニクス株式会社 錠剤印刷装置及び錠剤印刷方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7524015B2 (en) * 2006-12-20 2009-04-28 Palo Alto Research Center Incorporated Method of printing smooth micro-scale features

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1177340A (ja) 1997-09-10 1999-03-23 Miyachi Technos Corp マーキング方法
US5969805A (en) * 1997-11-04 1999-10-19 Micron Technology, Inc. Method and apparatus employing external light source for endpoint detection
JPH11320856A (ja) 1998-05-19 1999-11-24 Konica Corp 液体吐出プリンタおよびプリント媒体
US6518502B2 (en) * 2001-05-10 2003-02-11 Lamina Ceramics, In Ceramic multilayer circuit boards mounted on a patterned metal support substrate
JP2003127537A (ja) 2001-10-29 2003-05-08 Optrex Corp マーキング方法
JP2003237217A (ja) 2002-02-19 2003-08-27 Konica Corp インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法
JP2003326691A (ja) * 2002-05-09 2003-11-19 Konica Minolta Holdings Inc 画像記録方法、エネルギー線硬化インク及び画像記録装置
JP2004209705A (ja) 2002-12-27 2004-07-29 Konica Minolta Holdings Inc 活性エネルギー線硬化型インクジェット記録装置及び記録方法とそれを用いた印刷物
JP4244382B2 (ja) * 2003-02-26 2009-03-25 セイコーエプソン株式会社 機能性材料定着方法及びデバイス製造方法
DE602004000595D1 (de) * 2003-07-15 2006-05-18 Konica Minolta Med & Graphic Tintenstrahldrucker mit UV-härtbarer Tinte
JP2005057139A (ja) 2003-08-06 2005-03-03 Seiko Epson Corp 多層配線基板とその製造方法
IL158571A (en) * 2003-10-23 2006-04-10 Nur Macroprinters Ltd Digital inkjet printing method and facility
JP4534811B2 (ja) 2005-03-14 2010-09-01 セイコーエプソン株式会社 液滴吐出装置
JP4337761B2 (ja) 2005-03-29 2009-09-30 セイコーエプソン株式会社 液滴吐出装置、パターン形成方法、識別コードの製造方法、電気光学装置の製造方法
JP4315119B2 (ja) 2005-03-29 2009-08-19 セイコーエプソン株式会社 液滴吐出装置、パターン形成方法、及び電気光学装置の製造方法
JP4400540B2 (ja) * 2005-10-04 2010-01-20 セイコーエプソン株式会社 パターン形成方法及び液滴吐出装置
JP4400542B2 (ja) * 2005-10-04 2010-01-20 セイコーエプソン株式会社 パターン形成方法及び液滴吐出装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016194761A1 (ja) * 2015-05-29 2016-12-08 芝浦メカトロニクス株式会社 錠剤印刷装置及び錠剤印刷方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR100876348B1 (ko) 2008-12-29
US20070252882A1 (en) 2007-11-01
TW200746951A (en) 2007-12-16
KR20070105867A (ko) 2007-10-31
US7938526B2 (en) 2011-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007289837A (ja) 液滴吐出装置及び識別コード
JP4297066B2 (ja) 液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッド
TWI286101B (en) Liquid ejection apparatus
JP2007125876A (ja) パターン形成方法及び液滴吐出装置
JP4400541B2 (ja) パターン形成方法及び液滴吐出装置
JP2007313499A (ja) パターン形成方法、液滴吐出装置及び回路モジュール
JP4141809B2 (ja) レーザー加工方法
JP2007296425A (ja) パターン形成方法、液滴吐出装置及び回路モジュール
JP4172521B2 (ja) パターン形成方法及び液滴吐出装置
US20080193672A1 (en) Method and apparatus for forming patterns, and liquid dryer
JP2008060509A (ja) 配線形成方法、液滴吐出装置及び回路モジュール
JP2007296426A (ja) パターン形成方法、液滴吐出装置及び回路モジュール
JP4400540B2 (ja) パターン形成方法及び液滴吐出装置
JP4400542B2 (ja) パターン形成方法及び液滴吐出装置
JP2007289836A (ja) パターン形成方法、液滴吐出装置及び回路モジュール
JP2008066526A (ja) パターン形成方法、回路モジュールの製造方法、液滴吐出装置、回路モジュール、及び回路モジュール製造装置
JP2007163609A (ja) パターン形成方法及び液滴吐出装置
JP4591129B2 (ja) 液滴吐出装置及びパターン形成方法
JP4534809B2 (ja) 液滴吐出装置
CN101062625A (zh) 图案形成方法、液滴喷出装置及电路组件
JP4985336B2 (ja) セラミック多層基板の製造装置、及びセラミック多層基板の製造方法
JP4442677B2 (ja) 液滴吐出装置の液滴乾燥方法及び液滴吐出装置
CN101062608A (zh) 轨迹形成方法、液滴喷出装置以及电路模块
JP2006263560A (ja) 液滴吐出方法及び液滴吐出装置
JP2007098281A (ja) パターン形成方法及び液滴吐出装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090206

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20100924