パターン形成方法及びパターン形成装置
【課題】基板を加熱しながら基板上に形成されるパターンを目的の位置に精度良く形成す
ることが可能となるパターン形成方法及パターン形成装置を提供する。
【解決手段】焼成前のマザーシート４Ｍの左上隅にマークを配置形成した。そして、マザ
ーシート４Ｍを高温（４６℃）に加熱されたときのマークを、カメラにて撮影するように
した。そして、高温（４６℃）に加熱されたときのマークの画像データと、常温（２６℃
）でのマークの画像データとを比較することによってマザーシート４Ｍの変形度合いを算
出し、その変形度合いに基づいて、高温（４６℃）時におけるグリーンシート４Ｇの変形
度合いを考慮したビットマップデータに補正した。そして、その補正されたビットマップ
データに基づいて内部配線６の配線パターンを形成するようにした。
ることが可能となるパターン形成方法及パターン形成装置を提供する。
【解決手段】焼成前のマザーシート４Ｍの左上隅にマークを配置形成した。そして、マザ
ーシート４Ｍを高温（４６℃）に加熱されたときのマークを、カメラにて撮影するように
した。そして、高温（４６℃）に加熱されたときのマークの画像データと、常温（２６℃
）でのマークの画像データとを比較することによってマザーシート４Ｍの変形度合いを算
出し、その変形度合いに基づいて、高温（４６℃）時におけるグリーンシート４Ｇの変形
度合いを考慮したビットマップデータに補正した。そして、その補正されたビットマップ
データに基づいて内部配線６の配線パターンを形成するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン形成方法及びパターン形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、機能性パターンを形成するために、機能性材料をアセトンなどの溶媒に溶解また
は分散させて液状体に加工し、更に微小な液滴（インク）にして基板上に配置してパター
ニングをする、所謂液滴吐出法（インクジェット法）が知られている（例えば、特許文献
１参照）。
【０００３】
この種の液滴吐出法（インクジェット法）においては、基板を加熱しながら液滴（イン
ク）を順次吐出することによって、前記基板上に配置された液滴（インク）の乾燥速度を
速めることで、パターニング速度を向上させる技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−３０６３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特に、溶媒として公知の水系溶媒を使用した場合では、前記溶媒を確実
に蒸発させるために基板温度を４６℃程度に加熱させる必要がある。この結果、基板の構
成材料にもよるが、加熱中においては通常は基板が熱膨張をしてしまう。例えば、基板と
してグリーンシートを使用した場合、２６℃（常温）から４６℃に加熱すると、８０μｍ
程度延びてしまう。
【０００５】
この結果、基板を加熱しながらパターンを形成する場合では、膨張した基板上に液滴が
配置されてしまうため、所望の位置にパターンが形成されなくなってしまうという問題が
あった。例えば、予めビアホール等が形成されたグリーンシートに対してパターンをその
ビアホールに接続されるように形成する場合では、グリーンシートの熱膨張によって液滴
の配置位置が大きくずれてしまう。このため、形成されたパターンがビアホールに接続さ
れなくなってしまい、所望の特性の基板が作製されなくなってしまう。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、基板を加熱しながら基板
上に形成されるパターンを目的の位置に精度良く形成することが可能となるパターン形成
方法及パターン形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のパターン形成方法は、予め記憶されたデータに基づいて機能材料を含む機能液
の液滴を基板に向かって順次吐出して、前記基板の表面にパターンを形成するパターン形
成方法において、前記基板を、その表面温度が前記液滴の吐出時の前記機能液の温度以上
であってかつ前記機能液を構成する組成物の沸点以下の温度に加熱する加熱工程と、加熱
する前の前記基板と、加熱したときの前記基板との比較結果から前記加熱による前記基板
の変形度合いを算出する算出工程と、前記変形度合いに基づいて前記データを補正する補
正工程とを備えた。
【０００８】
これによれば、基板は加熱されることから、基板上に着弾した液滴は直ちに乾燥される
。このため、短時間でパターンが形成される。また、加熱によって基板が変形した場合で
あっても、加熱よって生じる基板の変形度合いに応じてデータが補正されていることから
、液滴は所望の位置に着弾する。この結果、パターンを目的の位置に精度良く形成するこ
とが可能となる。
【０００９】
このパターン形成方法において、前記算出工程は、前記基板上に予めマークを配置形成
し、前記基板を前記加熱する前の前記マークと、前記基板を加熱したときの前記マークと
のずれ量に基づいて前記基板の変形度合いを算出するようにしてもよい。
【００１０】
これによれば、変形度合いを簡単に算出することができる。
このパターン形成方法において、前記基板は、多孔質性基板であってセラミックス粒子
と樹脂とから構成される低温焼成用シートであり、前記機能液は、前記機能材料として金
属材料を分散させた液状体であってもよい。
【００１１】
これによれば、基板上に形成される配線パターンを短時間でかつ目的の位置に精度良く
形成することが可能となる。
このパターン形成方法において、前記基板は、回路素子が実装されるとともにその実装
された前記回路素子に対して電気的に接続された配線が形成される回路基板であってもよ
い。
【００１２】
これによれば、回路素子が形成された所望の特性を有した回路基板を短時間で形成する
ことができる。
このパターン形成方法において、前記データはビットマップデータであってもよい。
【００１３】
これによれば、容易に基板の変形度合いに応じてデータを補正することができる。
このパターン形成方法において、前記算出工程は、前記加熱による前記基板の変形度合
いが前記ビットマップデータの１つ分変化した場合、前記ビットマップデータを補正する
ようにしてもよい。
【００１４】
これによれば、途中で断線したり、線幅が変化したりすることのないパターンを形成す
ることができる。
このパターン形成方法において、前記補正は、前記基板の縦方向及び前記基板の横方向
に沿って独立して行われるようにしてもよい。
【００１５】
これによれば、縦方向と横方向とで変形度合いが異なる基板であっても、パターンを目
的の位置に精度良く形成することが可能となる。
本発明のパターン形成装置は、予め記憶されたデータに基づいて機能材料を含む機能液
の液滴を基板に向かって順次吐出して、前記基板の表面にパターンを形成するパターン形
成装置において、前記基板を、その表面温度が前記液滴の吐出時の前記機能液の温度以上
であってかつ前記機能液を構成する組成物の沸点以下の温度に加熱する加熱手段と、加熱
する前の前記基板と、加熱したときの前記基板との比較結果から前記加熱による前記基板
の変形度合いを算出する算出手段と、前記変形度合いに基づいて前記データを補正する補
正手段と、前記補正されたデータに従って前記液滴を吐出する吐出手段とを備えた。
【００１６】
これによれば、基板は加熱されることから、基板上に着弾した液滴は直ちに乾燥される
。このため、短時間でパターンが形成される。また、加熱によって基板が変形した場合で
あっても、加熱よって生じる基板の変形度合いに応じてデータが補正されていることから
、液滴は所望の位置に着弾する。この結果、パターンを目的の位置に精度良く形成するこ
とが可能となる。
【００１７】
このパターン形成装置において、前記基板と対向する位置にカメラを備え、前記カメラ
は、加熱したときの前記基板上に配置形成されたマークを撮影し、前記算出手段は、前記
カメラにて撮影された前記マークの、加熱前の前記基板上に配置形成されたマークの配置
位置に対するずれ量に基づいて前記基板の変形度合いを測定してもよい。
【００１８】
これによれば、変形度合いを簡単に算出することができる。
このパターン形成装置において、前記機能液は、前記基板上に実装される回路素子に対
して電気的に接続された配線を構成する金属材料が分散された液状体であってもよい。
【００１９】
これによれば、回路素子が形成された所望の特性を有した回路基板を短時間で形成する
ことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化したパターン形成方法及びパターン形成装置の一実施形態を図面
に従って説明する。
まず、本発明のパターン形成方法及びパターン形成装置を用いて形成された回路モジュ
ール１について説明する。
【００２１】
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された半導体チップ３とが備えら
れている。
【００２２】
ＬＴＣＣ多層基板２は、シート状に形成された複数の回路基板としてのＬＴＣＣ基板４
の積層体である。各ＬＴＣＣ基板４は、それぞれガラスセラミックス系材料（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ス成分の焼結体）
（多孔質性基板）であって、その厚みが数百μｍである。
【００２３】
各ＬＴＣＣ基板４には、抵抗素子、容量素子、コイル素子などの各種回路素子５と、各
回路素子５を電気的に接続する内部配線６と、スタックビア構造、サーマルビア構造を呈
する所定の孔径（例えば、直径３０μｍ）を有した複数のビアホール７と、該ビアホール
７に充填されたビア配線８と、が形成されている。
【００２４】
各内部配線６は、それぞれ機能材料及び金属材料としての銀（Ａｇ）の微粒子が焼結し
た焼結体であって、本発明のパターン形成装置としての液滴吐出装置（インクジェット装
置）を使用して形成される。
【００２５】
次に、前記ＬＴＣＣ多層基板２を製造するための液滴吐出装置２０について図２〜図８
に従って説明する。図２は、液滴吐出装置２０を説明する全体斜視図である。図３及び図
４は、それぞれ、液滴吐出ヘッド３０を説明するための図である。
【００２６】
本実施形態では、複数のＬＴＣＣ基板４を切出し可能としたマザーシート４Ｍ上に内部
配線６のパターンを形成する場合について説明する。また、以下では説明を簡単にするた
めに、図６に示すように、１枚のマザーシート４Ｍ上にマトリクス状に１０×１０個のＬ
ＴＣＣ基板４を形成する場合について説明する。つまり、図６に示すように、１枚のマザ
ーシート４Ｍ上に、マトリクス状に１０×１０個の形成領域Ｚが配置形成され、その各形
成領域ＺにＬＴＣＣ基板４を構成する内部配線６の配線パターンを形成する場合について
説明する。また、説明の便宜上、マザーシート４Ｍの縦方向をＹ矢印方向とし、マザーシ
ート４Ｍの横方向をＸ矢印方向と定義する。
【００２７】
図２において、液滴吐出装置２０は、直方体形状に形成された基台２１を有している。
基台２１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２２が形
成されている。案内溝２２の上方には該案内溝２２に沿ってＹ矢印方向及び反Ｙ矢印方向
に移動するステージ２３が備えられている。ステージ２３の上面には載置部２４が設けら
れ、マザーシート４Ｍが載置されるようになっている。つまり、このマザーシート４Ｍは
、焼成前のＬＴＣＣ基板４（以下、「グリーンシート４Ｇ」という）を１０×１０（＝１
００）個切り出ことができる。そして、載置部２４は、載置された状態のマザーシート４
Ｍをステージ２３に対して位置決め固定して、マザーシート４ＭをＹ矢印方向及び反Ｙ矢
印方向に搬送する。
【００２８】
ステージ２３の上面には、加熱手段としてのラバーヒータＨが埋設されている。載置部
２４に載置されたマザーシート４Ｍは、ラバーヒータＨにて所定の温度に加熱される。本
実施形態では、４６℃に加熱されるようになっている。
【００２９】
また、基台２１には、その搬送方向と直交する方向（Ｘ矢印方向）に跨ぐ門型のガイド
部材２５が架設されている。ガイド部材２５の上側には、インクタンク２６が配設されて
いる。インクタンク２６は、機能液としての金属インクＦを貯留して、貯留する金属イン
クＦを液滴吐出ヘッド３０に所定の圧力で供給する。
【００３０】
金属インクＦは、例えば、粒径が数ｎｍの銀（Ａｇ）の微粒子を水系溶媒に分散させた
水系金属インクである。金属インクＦの液滴Ｆｂは、加熱されると溶媒或いは分散媒の一
部が蒸発してその表面の外形を増粘させる。
【００３１】
ガイド部材２５には、そのＸ矢印方向略全幅に渡って、Ｘ矢印方向に延びる上下一対の
ガイドレール２８が形成されている。上下一対のガイドレール２８には、キャリッジ２９
が取り付けられている。キャリッジ２９は、ガイドレール２８に案内されてＸ矢印方向及
び反Ｘ矢印方向に移動する。
【００３２】
キャリッジ２９には、吐出手段としての液滴吐出ヘッド（以下、単に「吐出ヘッド」と
いう）３０及びカメラＫが配設されている。
図３及び図４は、それぞれ吐出ヘッド３０をマザーシート４Ｍ側（下側）から見た図で
ある。
【００３３】
図３において、吐出ヘッド３０は、Ｘ矢印方向に沿って１５個の吐出ヘッド対Ｈ１，Ｈ
２，Ｈ３，…，Ｈ１５を併設している。各吐出ヘッド対Ｈ１〜Ｈ１５は、第１の吐出ヘッ
ドＨａと、該第１の吐出ヘッドＨａに対してＹ矢印方向に併設された第２の吐出ヘッドＨ
ｂとを備えている。各吐出ヘッドＨａ，Ｈｂのノズルプレート３１は、一対のノズル列Ｎ
Ｌを備えている。図４に示すように、各ノズル列ＮＬには、Ｘ矢印方向に沿って複数のノ
ズルＮが等ピッチで配置形成されている。本実施形態では、各ノズル列ＮＬに２００個の
ノズルＮが４０μｍのピッチで配置形成されている。
【００３４】
また、各吐出ヘッドＨａ，Ｈｂにおいては、一方のノズル列ＮＬの各ノズルＮが他方の
ノズル列ＮＬの各ノズルＮに対してＸ矢印方向に沿って半ピッチずれて配置されている。
従って、各吐出ヘッドＨａ，Ｈｂにおいては、一方のノズル列ＮＬの各ノズルＮの中間位
置に他方のノズル列ＮＬの各ノズルＮが位置することとなる。つまり、一方のノズル列Ｎ
Ｌの各ノズルＮが他方のノズル列ＮＬの各ノズルＮの間を補間している。尚、本実施形態
においては、各ノズル列ＮＬでは各ノズルＮが４０μｍのピッチで配置形成されているこ
とから、各吐出ヘッドＨａ，Ｈｂでは、ノズルＮがＸ矢印方向に沿って２０μｍのピッチ
で配置されることとなる。従って、各吐出ヘッドＨａ，Ｈｂでは、Ｘ矢印方向に沿って２
×２００＝４００個のノズルＮが２０μｍの等ピッチで配置されている。
【００３５】
また、第１の吐出ヘッドＨａの各ノズル列ＮＬは、第２の吐出ヘッドＨｂの各ノズル列
ＮＬとＸ矢印方向に沿って半ピッチずれて配置されている。従って、第１の吐出ヘッドＨ
ａに配置形成される各ノズルＮの中間位置に第２の吐出ヘッドＨｂに配置形成されるノズ
ルＮが位置することとなる。つまり、第１の吐出ヘッドＨａの各ノズル列ＮＬの各ノズル
Ｎが第２の吐出ヘッドＨｂのノズル列ＮＬの各ノズルＮの間を補間している。尚、本実施
形態においては、各吐出ヘッドＨａ，Ｈｂのノズル列ＮＬは２０μｍのピッチで配置され
ていることから、各吐出ヘッド対Ｈ１〜Ｈ１５では、ノズルＮがＸ矢印方向に沿って１０
μｍのピッチで配置されることとなる。従って、各吐出ヘッド対Ｈ１〜Ｈ１５では、Ｘ矢
印方向に沿って２×４００＝８００個のノズルＮが１０μｍの等ピッチで配置されている
。
【００３６】
そして、図３に示すように、各ノズルＮがＸ矢印方向に沿って等間隔に連続して配置さ
れるように各吐出ヘッド対Ｈ１〜Ｈ１５はその一部が互いに重なり合って階段状に連結さ
れている。従って、前記のように吐出ヘッド対Ｈ１〜Ｈ１５を配置することによって、全
体として、１５×８００＝１．２×１０４個のノズルＮがＸ矢印方向に沿って１０μｍの
等ピッチで配置されている。
【００３７】
図５は、吐出ヘッド３０の第１の吐出ヘッドＨａの内部構成を説明するための要部断面
図である。尚、第２の吐出ヘッドＨｂについては、第１の吐出ヘッドＨａと同じ構成であ
ることから、その詳細な説明を省略する。
【００３８】
図５において、各吐出ヘッドＨａは、その上側に供給チューブ３０Ｔが連結されている
。供給チューブ３０Ｔは、Ｚ矢印方向に延びるように配設されて、インクタンク２６から
の金属インクＦを吐出ヘッド３０に供給する。
【００３９】
ノズルＮの上側には、供給チューブ３０Ｔに連通するキャビティ３２が形成されている
。キャビティ３２は、供給チューブ３０Ｔからの金属インクＦを収容して、対応するノズ
ルＮに金属インクＦを供給する。キャビティ３２の上側には、上下方向に振動してキャビ
ティ３２内の容積を拡大及び縮小する振動板３３が貼り付けられている。振動板３３の上
側には、ノズルＮに対応する圧電素子ＰＺが配設されている。圧電素子ＰＺは、上下方向
に収縮及び伸張して振動板３３を上下方向に振動させる。上下方向に振動する振動板３３
は、金属インクＦを所定のサイズの液滴Ｆｂに形成し、対応するノズルＮから吐出させる
。吐出された液滴Ｆｂは、対応するノズルＮの反Ｚ矢印方向に飛行して、マザーシート４
Ｍの描画平面（パターン形成面４Ｍａ）上に配置形成された前記各形成領域Ｚ内の所定の
位置に着弾する。
【００４０】
そして、各形成領域Ｚ内に着弾した金属インクＦは、前述したように、加熱されると溶
媒或いは分散媒の一部が蒸発してその表面の外形が増粘し、その外縁の増粘した金属イン
クＦは、マザーシート４Ｍの面方向に沿う自身の濡れ広がりを停止して局在する。そして
、各形成領域Ｚ内に着弾して局在した各金属インクＦは、複数連なって繋がるようにして
配置されることで、例えば、図６に示すような、３本のライン状の内部配線６の配線パタ
ーンを形成する。
【００４１】
図２に示すように、カメラＫは、キャリッジ２９上であって前記吐出ヘッド３０に隣接
した位置に設けられている。カメラＫは、載置部２４に載置されたマザーシート４Ｍのパ
ターン形成面４Ｍａ上を撮影可能となるように設けられている。詳しくは、図７に示すよ
うに、焼成前のマザーシート４Ｍには、その左上隅にマークＭが形成されている。このマ
ークＭは、常温（２６℃）時の焼成前のマザーシート４Ｍに対して該マザーシート４Ｍの
パターン形成面４Ｍａ上の各形成領域Ｚ以外の領域にて密着するようにして形成されたも
のである。本実施形態のマークＭは、格子形状を成している。そして、カメラＫは、マー
クＭの様子を撮影し、その撮影されたマークＭの画像データを後記する制御装置５０に出
力する。
【００４２】
次に、前記液滴吐出装置２０の電気的構成について図８に従って説明する。
図８に示すように、液滴吐出装置２０は、制御装置５０を備えている。制御装置５０に
は、各種操作スイッチとディスプレイを有した入出力装置５１が接続されている。入出力
装置５１は、液滴吐出装置２０が実行する各種処理の処理状況を表示したり、内部配線６
を形成するためのデータとしてのビットマップデータＢＤを制御装置５０に入力したりす
る。
【００４３】
ビットマップデータＢＤは、各ビットの値（「０」（Ｌレベル）或いは「１」（Ｈレベ
ル））に応じた各圧電素子ＰＺのオン或いはオフを規定したデータである。詳しくは、本
実施形態のマザーシート４Ｍのパターン形成面４Ｍａは、Ｙ矢印方向に沿って１．２×１
０４、Ｘ矢印方向に沿って１．２×１０４にそれぞれ等分されることで、（１．２×１０
４）×（１．２×１０４）個の微小な四角形状の領域Ｒ（図６参照）に仮想的に区画形成
する。そして、ビットマップデータＢＤは、吐出ヘッド３０（各ノズルＮ）が通過するマ
ザーシート４Ｍ上の対応する各領域Ｒにそれぞれ液滴Ｆｂを吐出するか否かを規定したデ
ータである。
【００４４】
つまり、前記吐出ヘッド対Ｈ１〜Ｈ１５は、前記したように、全体として１５×８００
＝１．２×１０４個のノズルＮがＸ矢印方向に沿って配置されている。そして、ビットマ
ップデータＢＤは、マザーシート４Ｍが常温（２６℃）であるとき、各ノズルＮが、その
各形成領域Ｚに対向した位置に至ったタイミングで各圧電素子ＰＺのオン或いはオフさせ
るためのデータであり、（１．２×１０４）×（１．２×１０４）のデータ数を有してい
る。
【００４５】
制御装置５０は、算出手段としてのＣＰＵ５０Ａ、ＲＯＭ５０Ｂ、ＲＡＭ５０Ｃ等を備
えている。ＲＯＭ５０Ｂには、各種駆動制御プログラム及びデータ補正プログラムが格納
されている。駆動制御プログラムは、ステージ２３やキャリッジ２９の往復動処理、ラバ
ーヒータＨの加熱制御処理、カメラＫの駆動制御処理及び圧電素子ＰＺの駆動制御処理等
を実行させるためのプログラムである。ＲＡＭ５０Ｃには、ビットマップデータＢＤ、及
び、予めマザーシート４Ｍが常温（２６℃）であるときのマークＭの画像データが格納さ
れる。
【００４６】
データ補正プログラムは、マザーシート４Ｍの熱変形度合いに応じて、ＲＡＭ５０Ｃに
記憶されたビットマップデータＢＤをＸ矢印方向及びＹ矢印方向の成分にそれぞれ独立し
て補正するためのデータである。詳しくは、載置部２４に載置されたマザーシート４Ｍは
、ラバーヒータＨによって加熱されるが、このときの加熱温度に応じた大きさで膨張する
。データ補正プログラムは、この加熱によるマザーシート４Ｍの膨張度合いに基づいてビ
ットマップデータＢＤを、マザーシート４Ｍが加熱終了して常温（２６℃）に戻った後の
、つまり、元のサイズに収縮したときのマザーシート４Ｍの各形成領域Ｚ内に、予め内部
配線６が配置形成されるべき位置に液滴Ｆｂが着弾されるように、Ｘ矢印方向の成分及び
Ｙ矢印方向の成分毎にビットマップデータＢＤを補正するためのものである。
【００４７】
本実施形態のデータ補正プログラムは、加熱によって常温（２６℃）に比べてマザーシ
ート４Ｍが、ノズルＮの１個分（１０μｍ）ずれたところで、ビットマップデータＢＤに
１ドットだけ挿入するようにして補正するプログラムである。従って、例えば、Ｙ矢印方
向に沿って領域Ｒが１個分（１０μｍ）繰り上がってずれた場合では、ビットマップデー
タＢＤは、１列分余計に液滴Ｆｂを吐出するビットマップデータＢＤに補正される。
【００４８】
ＣＰＵ５０Ａは、ＲＯＭ５０Ｂに格納された各種プログラムに従ってステージ２３やキ
ャリッジ２９の往復動処理、ラバーヒータＨの加熱制御処理、カメラＫの駆動制御処理及
び圧電素子ＰＺの駆動制御処理等を実行する。
【００４９】
また、ＣＰＵ５０Ａは、カメラＫからマザーシート４Ｍが高温（４６℃）となったとき
のマークＭの画像データを入力する。すると、ＣＰＵ５０Ａは、予めＲＡＭ５０Ｃに記憶
されたマザーシート４Ｍが常温（２６℃）であるときのマークＭの画像データを読み込む
。そして、ＣＰＵ５０Ａは、マザーシート４Ｍが高温（４６℃）となったときのマークＭ
の画像データと、常温（２６℃）であるときのマークＭの画像データとを比較することで
、マザーシート４Ｍの熱変形度合いを算出する。つまり、マザーシート４Ｍの膨張に伴っ
てマークＭは、その形成位置がＹ矢印方向及びＸ矢印方向に沿って常温（２６℃）である
ときのマークＭに対してずれて配置される。ＣＰＵ５０Ａは、そのＹ矢印方向及びＸ矢印
方向に沿ったずれ量から、加熱時のマザーシート４Ｍの熱変形度合いを算出する。そして
、ＣＰＵ５０Ａは、その算出した熱変形度合いから前記データ補正プログラムに従ってビ
ットマップデータＢＤを補正する。
【００５０】
また、制御装置５０には、Ｘ軸モータ駆動回路５２が接続されている。制御装置５０は
、駆動制御信号をＸ軸モータ駆動回路５２に出力する。Ｘ軸モータ駆動回路５２は、制御
装置５０からの駆動制御信号に応答して、キャリッジ２９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。
【００５１】
さらに、制御装置５０には、Ｙ軸モータ駆動回路５３が接続されている。制御装置５０
は、駆動制御信号をＹ軸モータ駆動回路５３に出力する。Ｙ軸モータ駆動回路５３は、制
御装置５０からの駆動制御信号に応答して、ステージ２３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。
【００５２】
さらにまた、制御装置５０には、ヘッド駆動回路５４が接続されている。制御装置５０
は、所定の吐出周波数に同期させた吐出タイミング信号ＬＴをヘッド駆動回路５４に出力
する。制御装置５０は、各圧電素子ＰＺを駆動させるための駆動信号ＣＯＭを吐出周波数
に同期させてヘッド駆動回路５４に出力する。制御装置５０は、補正されたビットマップ
データＢＤを利用して所定の周波数に同期した吐出制御信号ＳＩを生成し、吐出制御信号
ＳＩをヘッド駆動回路５４にシリアル転送する。ヘッド駆動回路５４は、制御装置５０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。
また、ヘッド駆動回路５４は、制御装置５０からの吐出タイミング信号ＬＴ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、吐出制御信号ＳＩによっ
て選択される圧電素子ＰＺにそれぞれ駆動信号ＣＯＭを供給する。
【００５３】
制御装置５０は、ラバーヒータ駆動回路５５が接続されている。制御装置５０は、駆動
制御信号をラバーヒータ駆動回路５５に出力する。ラバーヒータ駆動回路５５は、制御装
置５０からの駆動制御信号に応答して、ラバーヒータＨを駆動してステージ２３に載置さ
れたマザーシート４Ｍを予め定めた温度になるように加熱制御する。本実施形態では、マ
ザーシート４Ｍの温度を、吐出ヘッド３０から吐出される時の金属インクＦの温度以上か
つ金属インクＦに含まれる機能性材料の沸点未満（液体組成中の最も沸点の低い温度未満
）の温度となるように制御されており、例えば４６℃である。
【００５４】
制御装置５０には、カメラ駆動回路５６が接続されている。制御装置５０は、カメラ駆
動回路５６に駆動制御信号を出力する。詳しくは、制御装置５０は、載置部２４上に載置
されたマザーシート４Ｍが高温（４６℃）になると、該マザーシート４Ｍ上に配置形成さ
れたマークＭを撮影する旨の駆動信号を出力する。すると、カメラＫは、このタイミング
で駆動することによってマークＭを撮影し、その画像データを制御装置５０へ出力する。
【００５５】
次に、前記液滴吐出装置２０を使用してマザーシート４Ｍに内部配線６を形成する方法
について図２及び図９に従って説明する。
まず、図２に示すように、パターン形成面４Ｍａが上側（Ｚ矢印方向側）を向くように
マザーシート４Ｍをステージ２３に載置する。このとき、ステージ２３は、マザーシート
４Ｍをキャリッジ２９よりも反Ｙ矢印方向側に配置する。また、このときのステージ２３
は常温（２６℃）となるように設定されている。また、このマザーシート４Ｍは、焼成前
のものであって、予めビアホール７及びビア配線８が形成されている。
【００５６】
この状態から、ビットマップデータＢＤが入出力装置５１から制御装置５０に入力され
る。つまり、このときに入力されるビットマップデータＢＤは、マザーシート４Ｍが常温
時（２６℃時）であると想定した場合における液滴Ｆｂの吐出を規定するデータである。
そして、ビットマップデータＢＤはＲＡＭ５０Ｃに格納される。
【００５７】
その後、制御装置５０は、ラバーヒータ駆動回路５５を介してステージ２３に設けたラ
バーヒータＨを駆動してステージ２３に載置されたマザーシート４Ｍが高温（４６℃）に
なるように加熱制御する（加熱工程）。この結果、マザーシート４Ｍは、膨張し始める。
その後、暫くして、ラバーヒータＨの加熱によってマザーシート４Ｍが高温（４６℃）に
なると、マザーシート４Ｍは、常温（２６℃）におけるグリーンシート４Ｇに比べて所定
量だけ熱変形（熱膨張）した状態となる。すると、この状態で、制御装置５０は、カメラ
駆動回路５６を介してカメラＫを駆動してマザーシート４Ｍの左上隅に配置形成された前
記マークＭの様子を撮影する。この結果、制御装置５０には、高温（４６℃）時のマーク
Ｍの画像データが入力される。
【００５８】
すると、制御装置５０のＣＰＵ５０Ａは、前記した加熱によるマザーシート４Ｍの変形
度合いを算出し（算出工程）する。続いて、制御装置５０のＣＰＵ５０Ａは、ビットマッ
プデータＢＤを補正して、高温（４６℃）時におけるマザーシート４Ｍの変形度合いを考
慮した補正したビットマップデータＢＤに補正する（補正工程）。
【００５９】
図９は、４６℃のときのマザーシート４ＭのマークＭの様子であって、図９において鎖
線は、２６℃のときのマザーシート４ＭのマークＭの様子の形成位置を示すものである。
図９に示すように、４６℃のときのマークＭは、２６℃のときのマークＭに比べてＸ矢印
方向及びＹ矢印方向に沿ってずれて配置される。詳しくは、例えば、本実施形態では、Ｘ
矢印方向に沿って領域Ｒが２個分、また、Ｙ矢印方向に沿って領域Ｒが２個分だけずれる
。
【００６０】
データ補正プログラムは、前記したように、加熱によって常温（２６℃）に比べてマザ
ーシート４Ｍが、ノズルＮの１個分（１０μｍ）ずれたところで、ビットマップデータＢ
Ｄに１ドットだけ挿入するようにして補正するプログラムである。従って、本実施形態で
は、Ｙ矢印方向に沿って２回分余計に液滴Ｆｂを吐出し、かつ、Ｘ矢印方向に沿って液滴
Ｆｂを吐出するノズルＮを１個ずつ増加させる旨のビットマップデータＢＤに補正する。
【００６１】
次に、制御装置５０は、Ｘ軸モータ駆動回路５２を介してＸ軸モータＭＸを駆動して吐
出ヘッド３０の走査（往動）を開始させる。
制御装置５０は、吐出ヘッド３０の走査（往動）を開始させると、補正されたビットマ
ップデータＢＤに基づいて吐出制御信号ＳＩを生成し、駆動信号ＣＯＭをヘッド駆動回路
５４に出力する。そして、ビットマップデータＢＤによって指定された位置にキャリッジ
２９が移動される。即ち、制御装置５０は、補正されたビットマップデータＢＤに基づい
て内部配線６を形成するための領域Ｒに吐出ヘッド３０が位置するたびに、選択されたノ
ズルＮから液滴Ｆｂを吐出させる。
【００６２】
本実施形態では、加熱によって常温（２６℃）に比べてマザーシート４ＭがＸ矢印方向
に沿って領域Ｒが２個分（２×１０μｍ＝２０μｍ）、また、Ｙ矢印方向に沿って領域Ｒ
が２個分（２×１０μｍ＝２０μｍ）だけずれる。従って、補正されたビットマップデー
タＢＤは、Ｘ矢印方向及び反Ｘ矢印方向に沿って液滴Ｆｂを吐出する吐出ノズルＮを１個
ずつ増加させて液滴Ｆｂを吐出するとともに、Ｙ矢印方向及び反Ｙ矢印方向に沿って液滴
Ｆｂを２回分増加させて液滴Ｆｂを吐出する。
【００６３】
従って、高温（４６℃）状態であるマザーシート４Ｍの各形成領域Ｚ内には、予め内部
配線６が配置形成されるべき位置、つまり、その各ビアホール７を連なって繋がるように
液滴Ｆｂからなるパターンが形成される。また、このとき、マザーシート４Ｍは高温（４
６℃）となっていることからマザーシート４Ｍ上に着弾した液滴Ｆｂは加熱される。その
結果、液滴Ｆｂ中の溶媒成分が蒸発して直ちに金属粒子が凝集して内部配線６の配線パタ
ーンが形成される。
【００６４】
以降、吐出ヘッド３０を、Ｘ矢印方向及び反Ｘ矢印方向及に往復動させるとともに、ス
テージ２３をＹ矢印方向に搬送させ、吐出ヘッド３０の往復動中に液滴Ｆｂを、高温（４
６℃）時におけるマザーシート４Ｍの変形度合いを考慮したビットマップデータＢＤに基
づくタイミングで吐出させる動作を繰り返す。これによって、マザーシート４Ｍ上には、
着弾した液滴Ｆｂによる内部配線６の配線パターンが形成の配線パターンが形成される。
【００６５】
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）本実施形態によれば、高温（４６℃）時におけるマザーシート４Ｍの変形度合い
を考慮してビットマップデータＢＤを補正した。そして、その補正されたビットマップデ
ータＢＤに基づいて内部配線６の配線パターンを形成するようにした。従って、マザーシ
ート４Ｍがパターン形成時に加熱された場合であっても加熱終了して常温（２６℃）に戻
った後の、つまり、膨張した後に元のサイズに収縮したときのマザーシート４Ｍの各形成
領域Ｚ内に、予め内部配線６が配置形成されるべき位置に液滴Ｆｂが着弾される。この結
果、所望の特性を有したグリーンシート４Ｇの形成が可能となる。
【００６６】
また、内部配線６の配線パターンを目的の位置に形成することができることから、グリ
ーンシート４Ｇの歩留まりを向上させることができる。
（２）本実施形態によれば、焼成前のマザーシート４Ｍの左上隅にマークＭを配置形成
した。そして、マザーシート４Ｍを高温（４６℃）に加熱されたときのマークＭを、キャ
リッジ２９に設けられたカメラＫにて撮影するようにした。そして、制御装置５０のＣＰ
Ｕ５０Ａは、高温（４６℃）に加熱されたときのマークＭの画像データと、常温（２６℃
）でのマークＭの画像データとを比較することによってマザーシート４Ｍの変形度合いを
算出し、その変形度合いに基づいてビットマップデータＢＤを補正するようにした。
【００６７】
従って、マザーシート４Ｍ毎にその変形率にばらつきがあったとしても、それぞれの変
形度合いに応じてビットマップデータＢＤが補正される。この結果、変形率の異なった様
々な種類のマザーシート４Ｍに対しても内部配線６の配線パターンを目的の位置に形成す
ることができる。
【００６８】
（３）本実施形態によれば、ビットマップデータＢＤを補正する補正プログラムを、加
熱によって常温（２６℃）に比べてマザーシート４Ｍが、ノズルＮの１個分（１０μｍ）
ずれたところで、ビットマップデータＢＤに１ドットだけ挿入するプログラムとした。内
部配線６の配線パターンが途中で断線したり、内部配線６の線幅が変化したりすることは
ない。
【００６９】
（４）本実施形態によれば、ステージ２３の載置部２４にラバーヒータＨを設けた。そ
して、ラバーヒータＨを駆動してステージ２３に載置されたグリーンシート４Ｇを、吐出
ヘッド３０から吐出される時の金属インクＦの温度以上かつ金属インクＦに含まれる機能
性材料の沸点未満（液体組成中の最も沸点の低い温度未満）の温度となるように加熱制御
するようにした。従って、グリーンシート４Ｇ上に着弾した液滴Ｆｂは加熱され、液滴Ｆ
ｂ中の溶媒成分が蒸発して直ちに金属粒子が凝集する。この結果、内部配線６を速やかに
形成することができる。
【００７０】
（５）本実施形態によれば、マザーシート４Ｍの縦方向（Ｙ矢印方向）、横方向（Ｘ矢
印方向）毎にそれぞれ独立して膨張度合いを算出するようにした。従って、マザーシート
４Ｍが、その縦方向と横方向とで変形度合いが異なっても、内部配線６のパターンを目的
の位置に精度良く形成することが可能となる。
【００７１】
尚、この発明は、以下のように変更して具体化することもできる。
・上記実施形態では、マザーシート４ＭにマークＭを形成し、そのマークＭのずれ量から
マザーシート４Ｍの膨張度合いを算出するようにしたが、本発明はこれに限定されない。
たとえば、マザーシート４Ｍに予め形成された複数のビアホール７の中から特定のビアホ
ール７を選択しその形成位置の偏倚量からグリーンシート４Ｇの変形度合いを算出するよ
うにしてもよい。このようにすることによって、変形度合いを算出するための特別なマー
ク（目印）を形成する必要が無いことから、簡単にグリーンシート４Ｇの変形度合いを算
出することができる。
・上記実施形態では、マークＭをマザーシート４Ｍの左上隅に配置形成したが、本発明は
これに限定されるものではなく、マザーシート４Ｍ上であって、形成領域Ｚ以外の領域で
あれば、どこに配置形成してもよい。
・上記実施形態では、ビットマップデータＢＤを補正するようにしたが、本発明はこれに
限定されない。例えば、液滴吐出装置２０は、その基台２１の案内溝２２に沿ってステー
ジ２３のＹ矢印方向及び反Ｙ矢印方向に対する位置を測定するための図示しないエンコー
ダが設けられているが、このエンコーダからの位置信号に基づいて制御装置５０が、Ｙ軸
モータ駆動回路５３に出力する駆動制御信号を調整（補正）するようにしてもよい。この
ようにすることによって、液滴Ｆｂのマザーシート４Ｍの縦方向に対する着弾位置が補正
される。
・上記実施形態では、加熱手段としてラバーヒータＨを使用したが、本発明はこれに限定
されない。例えば、誘導加熱であってもよい。この場合、誘導加熱を構成する高周波発振
用コイルをステージ２３に埋設するようにしてもよい。このようにすることでも上記実施
形態と同様な効果を得ることができる。
・上記実施形態では、内部配線６を構成する機能性材料として銀（Ａｇ）の微粒子に具体
化したが、本発明はこれに限定されない。銀（Ａｇ）以外に、例えば、金（Ａｕ）、白金
（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、オスミウム（Ｏｓ）、
ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、鉄（Ｆｅ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、
コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔ
ａ）、タングステン（Ｗ）、インジウム（Ｉｎ）のいずれか１つが利用されていてもよい
し、または、いずれか２以上が組み合わされた合金が利用されていてもよい。但し、銀で
あれば比較的低温で還元されるため、扱いが容易であり、この点で、液滴吐出装置を利用
する場合には、銀（Ａｇ）を含有する機能液を利用することが好ましい。
【００７２】
また、金属に代えて、有機化合物を含んでいてもよい。ここでいう有機化合物は、加熱
による分解によって金属が析出するような化合物である。このような有機化合物としては
、クロロトリエチルホスフィン金、クロロトリメチルホスフィン金、クロロトリフェニル
フォスフィン金、銀２，４−ペンタンヂオナン錯体、銅ヘキサフルオロペンタンジオナシ
クロオクタジエン錯体、等がある。
【００７３】
さらに、機能液に含まれる金属の形態は、ナノ粒子に代表される粒子の形態でもよいし
、有機化合物のような化合物の形態であってもよい。
さらにまた、機能液は。金属に代えて、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリフェニレ
ンビニレン、ポリ（３，４エチレンジオキシトオフェン）（ＰＥＤＯＴ）等の導電性高分
子の可溶性材料を含んでいてもよい。
・上記実施形態では、基板としてグリーンシート４Ｇに具体化したが本発明の基板はこれ
に限定されるものではなく、エポキシ基板、ガラスエポキシ基板、セラミック基板、また
はシリコン基板などが利用されてよい。このようにした場合であっても、上記実施形態で
は説明した効果と同様な効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】回路モジュールの側断面図。
【図２】液滴吐出装置の全体斜視図。
【図３】液滴吐出ヘッドの底面図。
【図４】液滴吐出ヘッドの構成を説明するための図。
【図５】液滴吐出ヘッドの要部側断面図。
【図６】パターンが形成された後のマザーシート４Ｍの上面図。
【図７】パターンが形成される前のマザーシート４Ｍの上面図。
【図８】液滴吐出装置の電気的構成を説明するためのブロック図。
【図９】本発明のパターン形成方法の作用を説明するための図。
【符号の説明】
【００７５】
ＢＤ…データとしてのビットマップデータ、Ｆ…機能液及び液状体としての金属インク
、Ｆｂ…液滴、Ｈ…加熱手段としてのラバーヒータ、Ｋ…メラ、４Ｇ…多孔質性基板、低
温焼成用シート、基板及び回路基板としてのグリーンシート、５…回路素子、７…ビアホ
ール、７ａ…ビアホール、２０…パターン形成装置としての液滴吐出装置、５０Ａ…算出
手段としてのＣＰＵ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン形成方法及びパターン形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、機能性パターンを形成するために、機能性材料をアセトンなどの溶媒に溶解また
は分散させて液状体に加工し、更に微小な液滴（インク）にして基板上に配置してパター
ニングをする、所謂液滴吐出法（インクジェット法）が知られている（例えば、特許文献
１参照）。
【０００３】
この種の液滴吐出法（インクジェット法）においては、基板を加熱しながら液滴（イン
ク）を順次吐出することによって、前記基板上に配置された液滴（インク）の乾燥速度を
速めることで、パターニング速度を向上させる技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−３０６３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特に、溶媒として公知の水系溶媒を使用した場合では、前記溶媒を確実
に蒸発させるために基板温度を４６℃程度に加熱させる必要がある。この結果、基板の構
成材料にもよるが、加熱中においては通常は基板が熱膨張をしてしまう。例えば、基板と
してグリーンシートを使用した場合、２６℃（常温）から４６℃に加熱すると、８０μｍ
程度延びてしまう。
【０００５】
この結果、基板を加熱しながらパターンを形成する場合では、膨張した基板上に液滴が
配置されてしまうため、所望の位置にパターンが形成されなくなってしまうという問題が
あった。例えば、予めビアホール等が形成されたグリーンシートに対してパターンをその
ビアホールに接続されるように形成する場合では、グリーンシートの熱膨張によって液滴
の配置位置が大きくずれてしまう。このため、形成されたパターンがビアホールに接続さ
れなくなってしまい、所望の特性の基板が作製されなくなってしまう。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、基板を加熱しながら基板
上に形成されるパターンを目的の位置に精度良く形成することが可能となるパターン形成
方法及パターン形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のパターン形成方法は、予め記憶されたデータに基づいて機能材料を含む機能液
の液滴を基板に向かって順次吐出して、前記基板の表面にパターンを形成するパターン形
成方法において、前記基板を、その表面温度が前記液滴の吐出時の前記機能液の温度以上
であってかつ前記機能液を構成する組成物の沸点以下の温度に加熱する加熱工程と、加熱
する前の前記基板と、加熱したときの前記基板との比較結果から前記加熱による前記基板
の変形度合いを算出する算出工程と、前記変形度合いに基づいて前記データを補正する補
正工程とを備えた。
【０００８】
これによれば、基板は加熱されることから、基板上に着弾した液滴は直ちに乾燥される
。このため、短時間でパターンが形成される。また、加熱によって基板が変形した場合で
あっても、加熱よって生じる基板の変形度合いに応じてデータが補正されていることから
、液滴は所望の位置に着弾する。この結果、パターンを目的の位置に精度良く形成するこ
とが可能となる。
【０００９】
このパターン形成方法において、前記算出工程は、前記基板上に予めマークを配置形成
し、前記基板を前記加熱する前の前記マークと、前記基板を加熱したときの前記マークと
のずれ量に基づいて前記基板の変形度合いを算出するようにしてもよい。
【００１０】
これによれば、変形度合いを簡単に算出することができる。
このパターン形成方法において、前記基板は、多孔質性基板であってセラミックス粒子
と樹脂とから構成される低温焼成用シートであり、前記機能液は、前記機能材料として金
属材料を分散させた液状体であってもよい。
【００１１】
これによれば、基板上に形成される配線パターンを短時間でかつ目的の位置に精度良く
形成することが可能となる。
このパターン形成方法において、前記基板は、回路素子が実装されるとともにその実装
された前記回路素子に対して電気的に接続された配線が形成される回路基板であってもよ
い。
【００１２】
これによれば、回路素子が形成された所望の特性を有した回路基板を短時間で形成する
ことができる。
このパターン形成方法において、前記データはビットマップデータであってもよい。
【００１３】
これによれば、容易に基板の変形度合いに応じてデータを補正することができる。
このパターン形成方法において、前記算出工程は、前記加熱による前記基板の変形度合
いが前記ビットマップデータの１つ分変化した場合、前記ビットマップデータを補正する
ようにしてもよい。
【００１４】
これによれば、途中で断線したり、線幅が変化したりすることのないパターンを形成す
ることができる。
このパターン形成方法において、前記補正は、前記基板の縦方向及び前記基板の横方向
に沿って独立して行われるようにしてもよい。
【００１５】
これによれば、縦方向と横方向とで変形度合いが異なる基板であっても、パターンを目
的の位置に精度良く形成することが可能となる。
本発明のパターン形成装置は、予め記憶されたデータに基づいて機能材料を含む機能液
の液滴を基板に向かって順次吐出して、前記基板の表面にパターンを形成するパターン形
成装置において、前記基板を、その表面温度が前記液滴の吐出時の前記機能液の温度以上
であってかつ前記機能液を構成する組成物の沸点以下の温度に加熱する加熱手段と、加熱
する前の前記基板と、加熱したときの前記基板との比較結果から前記加熱による前記基板
の変形度合いを算出する算出手段と、前記変形度合いに基づいて前記データを補正する補
正手段と、前記補正されたデータに従って前記液滴を吐出する吐出手段とを備えた。
【００１６】
これによれば、基板は加熱されることから、基板上に着弾した液滴は直ちに乾燥される
。このため、短時間でパターンが形成される。また、加熱によって基板が変形した場合で
あっても、加熱よって生じる基板の変形度合いに応じてデータが補正されていることから
、液滴は所望の位置に着弾する。この結果、パターンを目的の位置に精度良く形成するこ
とが可能となる。
【００１７】
このパターン形成装置において、前記基板と対向する位置にカメラを備え、前記カメラ
は、加熱したときの前記基板上に配置形成されたマークを撮影し、前記算出手段は、前記
カメラにて撮影された前記マークの、加熱前の前記基板上に配置形成されたマークの配置
位置に対するずれ量に基づいて前記基板の変形度合いを測定してもよい。
【００１８】
これによれば、変形度合いを簡単に算出することができる。
このパターン形成装置において、前記機能液は、前記基板上に実装される回路素子に対
して電気的に接続された配線を構成する金属材料が分散された液状体であってもよい。
【００１９】
これによれば、回路素子が形成された所望の特性を有した回路基板を短時間で形成する
ことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化したパターン形成方法及びパターン形成装置の一実施形態を図面
に従って説明する。
まず、本発明のパターン形成方法及びパターン形成装置を用いて形成された回路モジュ
ール１について説明する。
【００２１】
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された半導体チップ３とが備えら
れている。
【００２２】
ＬＴＣＣ多層基板２は、シート状に形成された複数の回路基板としてのＬＴＣＣ基板４
の積層体である。各ＬＴＣＣ基板４は、それぞれガラスセラミックス系材料（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ス成分の焼結体）
（多孔質性基板）であって、その厚みが数百μｍである。
【００２３】
各ＬＴＣＣ基板４には、抵抗素子、容量素子、コイル素子などの各種回路素子５と、各
回路素子５を電気的に接続する内部配線６と、スタックビア構造、サーマルビア構造を呈
する所定の孔径（例えば、直径３０μｍ）を有した複数のビアホール７と、該ビアホール
７に充填されたビア配線８と、が形成されている。
【００２４】
各内部配線６は、それぞれ機能材料及び金属材料としての銀（Ａｇ）の微粒子が焼結し
た焼結体であって、本発明のパターン形成装置としての液滴吐出装置（インクジェット装
置）を使用して形成される。
【００２５】
次に、前記ＬＴＣＣ多層基板２を製造するための液滴吐出装置２０について図２〜図８
に従って説明する。図２は、液滴吐出装置２０を説明する全体斜視図である。図３及び図
４は、それぞれ、液滴吐出ヘッド３０を説明するための図である。
【００２６】
本実施形態では、複数のＬＴＣＣ基板４を切出し可能としたマザーシート４Ｍ上に内部
配線６のパターンを形成する場合について説明する。また、以下では説明を簡単にするた
めに、図６に示すように、１枚のマザーシート４Ｍ上にマトリクス状に１０×１０個のＬ
ＴＣＣ基板４を形成する場合について説明する。つまり、図６に示すように、１枚のマザ
ーシート４Ｍ上に、マトリクス状に１０×１０個の形成領域Ｚが配置形成され、その各形
成領域ＺにＬＴＣＣ基板４を構成する内部配線６の配線パターンを形成する場合について
説明する。また、説明の便宜上、マザーシート４Ｍの縦方向をＹ矢印方向とし、マザーシ
ート４Ｍの横方向をＸ矢印方向と定義する。
【００２７】
図２において、液滴吐出装置２０は、直方体形状に形成された基台２１を有している。
基台２１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２２が形
成されている。案内溝２２の上方には該案内溝２２に沿ってＹ矢印方向及び反Ｙ矢印方向
に移動するステージ２３が備えられている。ステージ２３の上面には載置部２４が設けら
れ、マザーシート４Ｍが載置されるようになっている。つまり、このマザーシート４Ｍは
、焼成前のＬＴＣＣ基板４（以下、「グリーンシート４Ｇ」という）を１０×１０（＝１
００）個切り出ことができる。そして、載置部２４は、載置された状態のマザーシート４
Ｍをステージ２３に対して位置決め固定して、マザーシート４ＭをＹ矢印方向及び反Ｙ矢
印方向に搬送する。
【００２８】
ステージ２３の上面には、加熱手段としてのラバーヒータＨが埋設されている。載置部
２４に載置されたマザーシート４Ｍは、ラバーヒータＨにて所定の温度に加熱される。本
実施形態では、４６℃に加熱されるようになっている。
【００２９】
また、基台２１には、その搬送方向と直交する方向（Ｘ矢印方向）に跨ぐ門型のガイド
部材２５が架設されている。ガイド部材２５の上側には、インクタンク２６が配設されて
いる。インクタンク２６は、機能液としての金属インクＦを貯留して、貯留する金属イン
クＦを液滴吐出ヘッド３０に所定の圧力で供給する。
【００３０】
金属インクＦは、例えば、粒径が数ｎｍの銀（Ａｇ）の微粒子を水系溶媒に分散させた
水系金属インクである。金属インクＦの液滴Ｆｂは、加熱されると溶媒或いは分散媒の一
部が蒸発してその表面の外形を増粘させる。
【００３１】
ガイド部材２５には、そのＸ矢印方向略全幅に渡って、Ｘ矢印方向に延びる上下一対の
ガイドレール２８が形成されている。上下一対のガイドレール２８には、キャリッジ２９
が取り付けられている。キャリッジ２９は、ガイドレール２８に案内されてＸ矢印方向及
び反Ｘ矢印方向に移動する。
【００３２】
キャリッジ２９には、吐出手段としての液滴吐出ヘッド（以下、単に「吐出ヘッド」と
いう）３０及びカメラＫが配設されている。
図３及び図４は、それぞれ吐出ヘッド３０をマザーシート４Ｍ側（下側）から見た図で
ある。
【００３３】
図３において、吐出ヘッド３０は、Ｘ矢印方向に沿って１５個の吐出ヘッド対Ｈ１，Ｈ
２，Ｈ３，…，Ｈ１５を併設している。各吐出ヘッド対Ｈ１〜Ｈ１５は、第１の吐出ヘッ
ドＨａと、該第１の吐出ヘッドＨａに対してＹ矢印方向に併設された第２の吐出ヘッドＨ
ｂとを備えている。各吐出ヘッドＨａ，Ｈｂのノズルプレート３１は、一対のノズル列Ｎ
Ｌを備えている。図４に示すように、各ノズル列ＮＬには、Ｘ矢印方向に沿って複数のノ
ズルＮが等ピッチで配置形成されている。本実施形態では、各ノズル列ＮＬに２００個の
ノズルＮが４０μｍのピッチで配置形成されている。
【００３４】
また、各吐出ヘッドＨａ，Ｈｂにおいては、一方のノズル列ＮＬの各ノズルＮが他方の
ノズル列ＮＬの各ノズルＮに対してＸ矢印方向に沿って半ピッチずれて配置されている。
従って、各吐出ヘッドＨａ，Ｈｂにおいては、一方のノズル列ＮＬの各ノズルＮの中間位
置に他方のノズル列ＮＬの各ノズルＮが位置することとなる。つまり、一方のノズル列Ｎ
Ｌの各ノズルＮが他方のノズル列ＮＬの各ノズルＮの間を補間している。尚、本実施形態
においては、各ノズル列ＮＬでは各ノズルＮが４０μｍのピッチで配置形成されているこ
とから、各吐出ヘッドＨａ，Ｈｂでは、ノズルＮがＸ矢印方向に沿って２０μｍのピッチ
で配置されることとなる。従って、各吐出ヘッドＨａ，Ｈｂでは、Ｘ矢印方向に沿って２
×２００＝４００個のノズルＮが２０μｍの等ピッチで配置されている。
【００３５】
また、第１の吐出ヘッドＨａの各ノズル列ＮＬは、第２の吐出ヘッドＨｂの各ノズル列
ＮＬとＸ矢印方向に沿って半ピッチずれて配置されている。従って、第１の吐出ヘッドＨ
ａに配置形成される各ノズルＮの中間位置に第２の吐出ヘッドＨｂに配置形成されるノズ
ルＮが位置することとなる。つまり、第１の吐出ヘッドＨａの各ノズル列ＮＬの各ノズル
Ｎが第２の吐出ヘッドＨｂのノズル列ＮＬの各ノズルＮの間を補間している。尚、本実施
形態においては、各吐出ヘッドＨａ，Ｈｂのノズル列ＮＬは２０μｍのピッチで配置され
ていることから、各吐出ヘッド対Ｈ１〜Ｈ１５では、ノズルＮがＸ矢印方向に沿って１０
μｍのピッチで配置されることとなる。従って、各吐出ヘッド対Ｈ１〜Ｈ１５では、Ｘ矢
印方向に沿って２×４００＝８００個のノズルＮが１０μｍの等ピッチで配置されている
。
【００３６】
そして、図３に示すように、各ノズルＮがＸ矢印方向に沿って等間隔に連続して配置さ
れるように各吐出ヘッド対Ｈ１〜Ｈ１５はその一部が互いに重なり合って階段状に連結さ
れている。従って、前記のように吐出ヘッド対Ｈ１〜Ｈ１５を配置することによって、全
体として、１５×８００＝１．２×１０４個のノズルＮがＸ矢印方向に沿って１０μｍの
等ピッチで配置されている。
【００３７】
図５は、吐出ヘッド３０の第１の吐出ヘッドＨａの内部構成を説明するための要部断面
図である。尚、第２の吐出ヘッドＨｂについては、第１の吐出ヘッドＨａと同じ構成であ
ることから、その詳細な説明を省略する。
【００３８】
図５において、各吐出ヘッドＨａは、その上側に供給チューブ３０Ｔが連結されている
。供給チューブ３０Ｔは、Ｚ矢印方向に延びるように配設されて、インクタンク２６から
の金属インクＦを吐出ヘッド３０に供給する。
【００３９】
ノズルＮの上側には、供給チューブ３０Ｔに連通するキャビティ３２が形成されている
。キャビティ３２は、供給チューブ３０Ｔからの金属インクＦを収容して、対応するノズ
ルＮに金属インクＦを供給する。キャビティ３２の上側には、上下方向に振動してキャビ
ティ３２内の容積を拡大及び縮小する振動板３３が貼り付けられている。振動板３３の上
側には、ノズルＮに対応する圧電素子ＰＺが配設されている。圧電素子ＰＺは、上下方向
に収縮及び伸張して振動板３３を上下方向に振動させる。上下方向に振動する振動板３３
は、金属インクＦを所定のサイズの液滴Ｆｂに形成し、対応するノズルＮから吐出させる
。吐出された液滴Ｆｂは、対応するノズルＮの反Ｚ矢印方向に飛行して、マザーシート４
Ｍの描画平面（パターン形成面４Ｍａ）上に配置形成された前記各形成領域Ｚ内の所定の
位置に着弾する。
【００４０】
そして、各形成領域Ｚ内に着弾した金属インクＦは、前述したように、加熱されると溶
媒或いは分散媒の一部が蒸発してその表面の外形が増粘し、その外縁の増粘した金属イン
クＦは、マザーシート４Ｍの面方向に沿う自身の濡れ広がりを停止して局在する。そして
、各形成領域Ｚ内に着弾して局在した各金属インクＦは、複数連なって繋がるようにして
配置されることで、例えば、図６に示すような、３本のライン状の内部配線６の配線パタ
ーンを形成する。
【００４１】
図２に示すように、カメラＫは、キャリッジ２９上であって前記吐出ヘッド３０に隣接
した位置に設けられている。カメラＫは、載置部２４に載置されたマザーシート４Ｍのパ
ターン形成面４Ｍａ上を撮影可能となるように設けられている。詳しくは、図７に示すよ
うに、焼成前のマザーシート４Ｍには、その左上隅にマークＭが形成されている。このマ
ークＭは、常温（２６℃）時の焼成前のマザーシート４Ｍに対して該マザーシート４Ｍの
パターン形成面４Ｍａ上の各形成領域Ｚ以外の領域にて密着するようにして形成されたも
のである。本実施形態のマークＭは、格子形状を成している。そして、カメラＫは、マー
クＭの様子を撮影し、その撮影されたマークＭの画像データを後記する制御装置５０に出
力する。
【００４２】
次に、前記液滴吐出装置２０の電気的構成について図８に従って説明する。
図８に示すように、液滴吐出装置２０は、制御装置５０を備えている。制御装置５０に
は、各種操作スイッチとディスプレイを有した入出力装置５１が接続されている。入出力
装置５１は、液滴吐出装置２０が実行する各種処理の処理状況を表示したり、内部配線６
を形成するためのデータとしてのビットマップデータＢＤを制御装置５０に入力したりす
る。
【００４３】
ビットマップデータＢＤは、各ビットの値（「０」（Ｌレベル）或いは「１」（Ｈレベ
ル））に応じた各圧電素子ＰＺのオン或いはオフを規定したデータである。詳しくは、本
実施形態のマザーシート４Ｍのパターン形成面４Ｍａは、Ｙ矢印方向に沿って１．２×１
０４、Ｘ矢印方向に沿って１．２×１０４にそれぞれ等分されることで、（１．２×１０
４）×（１．２×１０４）個の微小な四角形状の領域Ｒ（図６参照）に仮想的に区画形成
する。そして、ビットマップデータＢＤは、吐出ヘッド３０（各ノズルＮ）が通過するマ
ザーシート４Ｍ上の対応する各領域Ｒにそれぞれ液滴Ｆｂを吐出するか否かを規定したデ
ータである。
【００４４】
つまり、前記吐出ヘッド対Ｈ１〜Ｈ１５は、前記したように、全体として１５×８００
＝１．２×１０４個のノズルＮがＸ矢印方向に沿って配置されている。そして、ビットマ
ップデータＢＤは、マザーシート４Ｍが常温（２６℃）であるとき、各ノズルＮが、その
各形成領域Ｚに対向した位置に至ったタイミングで各圧電素子ＰＺのオン或いはオフさせ
るためのデータであり、（１．２×１０４）×（１．２×１０４）のデータ数を有してい
る。
【００４５】
制御装置５０は、算出手段としてのＣＰＵ５０Ａ、ＲＯＭ５０Ｂ、ＲＡＭ５０Ｃ等を備
えている。ＲＯＭ５０Ｂには、各種駆動制御プログラム及びデータ補正プログラムが格納
されている。駆動制御プログラムは、ステージ２３やキャリッジ２９の往復動処理、ラバ
ーヒータＨの加熱制御処理、カメラＫの駆動制御処理及び圧電素子ＰＺの駆動制御処理等
を実行させるためのプログラムである。ＲＡＭ５０Ｃには、ビットマップデータＢＤ、及
び、予めマザーシート４Ｍが常温（２６℃）であるときのマークＭの画像データが格納さ
れる。
【００４６】
データ補正プログラムは、マザーシート４Ｍの熱変形度合いに応じて、ＲＡＭ５０Ｃに
記憶されたビットマップデータＢＤをＸ矢印方向及びＹ矢印方向の成分にそれぞれ独立し
て補正するためのデータである。詳しくは、載置部２４に載置されたマザーシート４Ｍは
、ラバーヒータＨによって加熱されるが、このときの加熱温度に応じた大きさで膨張する
。データ補正プログラムは、この加熱によるマザーシート４Ｍの膨張度合いに基づいてビ
ットマップデータＢＤを、マザーシート４Ｍが加熱終了して常温（２６℃）に戻った後の
、つまり、元のサイズに収縮したときのマザーシート４Ｍの各形成領域Ｚ内に、予め内部
配線６が配置形成されるべき位置に液滴Ｆｂが着弾されるように、Ｘ矢印方向の成分及び
Ｙ矢印方向の成分毎にビットマップデータＢＤを補正するためのものである。
【００４７】
本実施形態のデータ補正プログラムは、加熱によって常温（２６℃）に比べてマザーシ
ート４Ｍが、ノズルＮの１個分（１０μｍ）ずれたところで、ビットマップデータＢＤに
１ドットだけ挿入するようにして補正するプログラムである。従って、例えば、Ｙ矢印方
向に沿って領域Ｒが１個分（１０μｍ）繰り上がってずれた場合では、ビットマップデー
タＢＤは、１列分余計に液滴Ｆｂを吐出するビットマップデータＢＤに補正される。
【００４８】
ＣＰＵ５０Ａは、ＲＯＭ５０Ｂに格納された各種プログラムに従ってステージ２３やキ
ャリッジ２９の往復動処理、ラバーヒータＨの加熱制御処理、カメラＫの駆動制御処理及
び圧電素子ＰＺの駆動制御処理等を実行する。
【００４９】
また、ＣＰＵ５０Ａは、カメラＫからマザーシート４Ｍが高温（４６℃）となったとき
のマークＭの画像データを入力する。すると、ＣＰＵ５０Ａは、予めＲＡＭ５０Ｃに記憶
されたマザーシート４Ｍが常温（２６℃）であるときのマークＭの画像データを読み込む
。そして、ＣＰＵ５０Ａは、マザーシート４Ｍが高温（４６℃）となったときのマークＭ
の画像データと、常温（２６℃）であるときのマークＭの画像データとを比較することで
、マザーシート４Ｍの熱変形度合いを算出する。つまり、マザーシート４Ｍの膨張に伴っ
てマークＭは、その形成位置がＹ矢印方向及びＸ矢印方向に沿って常温（２６℃）である
ときのマークＭに対してずれて配置される。ＣＰＵ５０Ａは、そのＹ矢印方向及びＸ矢印
方向に沿ったずれ量から、加熱時のマザーシート４Ｍの熱変形度合いを算出する。そして
、ＣＰＵ５０Ａは、その算出した熱変形度合いから前記データ補正プログラムに従ってビ
ットマップデータＢＤを補正する。
【００５０】
また、制御装置５０には、Ｘ軸モータ駆動回路５２が接続されている。制御装置５０は
、駆動制御信号をＸ軸モータ駆動回路５２に出力する。Ｘ軸モータ駆動回路５２は、制御
装置５０からの駆動制御信号に応答して、キャリッジ２９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。
【００５１】
さらに、制御装置５０には、Ｙ軸モータ駆動回路５３が接続されている。制御装置５０
は、駆動制御信号をＹ軸モータ駆動回路５３に出力する。Ｙ軸モータ駆動回路５３は、制
御装置５０からの駆動制御信号に応答して、ステージ２３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。
【００５２】
さらにまた、制御装置５０には、ヘッド駆動回路５４が接続されている。制御装置５０
は、所定の吐出周波数に同期させた吐出タイミング信号ＬＴをヘッド駆動回路５４に出力
する。制御装置５０は、各圧電素子ＰＺを駆動させるための駆動信号ＣＯＭを吐出周波数
に同期させてヘッド駆動回路５４に出力する。制御装置５０は、補正されたビットマップ
データＢＤを利用して所定の周波数に同期した吐出制御信号ＳＩを生成し、吐出制御信号
ＳＩをヘッド駆動回路５４にシリアル転送する。ヘッド駆動回路５４は、制御装置５０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。
また、ヘッド駆動回路５４は、制御装置５０からの吐出タイミング信号ＬＴ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、吐出制御信号ＳＩによっ
て選択される圧電素子ＰＺにそれぞれ駆動信号ＣＯＭを供給する。
【００５３】
制御装置５０は、ラバーヒータ駆動回路５５が接続されている。制御装置５０は、駆動
制御信号をラバーヒータ駆動回路５５に出力する。ラバーヒータ駆動回路５５は、制御装
置５０からの駆動制御信号に応答して、ラバーヒータＨを駆動してステージ２３に載置さ
れたマザーシート４Ｍを予め定めた温度になるように加熱制御する。本実施形態では、マ
ザーシート４Ｍの温度を、吐出ヘッド３０から吐出される時の金属インクＦの温度以上か
つ金属インクＦに含まれる機能性材料の沸点未満（液体組成中の最も沸点の低い温度未満
）の温度となるように制御されており、例えば４６℃である。
【００５４】
制御装置５０には、カメラ駆動回路５６が接続されている。制御装置５０は、カメラ駆
動回路５６に駆動制御信号を出力する。詳しくは、制御装置５０は、載置部２４上に載置
されたマザーシート４Ｍが高温（４６℃）になると、該マザーシート４Ｍ上に配置形成さ
れたマークＭを撮影する旨の駆動信号を出力する。すると、カメラＫは、このタイミング
で駆動することによってマークＭを撮影し、その画像データを制御装置５０へ出力する。
【００５５】
次に、前記液滴吐出装置２０を使用してマザーシート４Ｍに内部配線６を形成する方法
について図２及び図９に従って説明する。
まず、図２に示すように、パターン形成面４Ｍａが上側（Ｚ矢印方向側）を向くように
マザーシート４Ｍをステージ２３に載置する。このとき、ステージ２３は、マザーシート
４Ｍをキャリッジ２９よりも反Ｙ矢印方向側に配置する。また、このときのステージ２３
は常温（２６℃）となるように設定されている。また、このマザーシート４Ｍは、焼成前
のものであって、予めビアホール７及びビア配線８が形成されている。
【００５６】
この状態から、ビットマップデータＢＤが入出力装置５１から制御装置５０に入力され
る。つまり、このときに入力されるビットマップデータＢＤは、マザーシート４Ｍが常温
時（２６℃時）であると想定した場合における液滴Ｆｂの吐出を規定するデータである。
そして、ビットマップデータＢＤはＲＡＭ５０Ｃに格納される。
【００５７】
その後、制御装置５０は、ラバーヒータ駆動回路５５を介してステージ２３に設けたラ
バーヒータＨを駆動してステージ２３に載置されたマザーシート４Ｍが高温（４６℃）に
なるように加熱制御する（加熱工程）。この結果、マザーシート４Ｍは、膨張し始める。
その後、暫くして、ラバーヒータＨの加熱によってマザーシート４Ｍが高温（４６℃）に
なると、マザーシート４Ｍは、常温（２６℃）におけるグリーンシート４Ｇに比べて所定
量だけ熱変形（熱膨張）した状態となる。すると、この状態で、制御装置５０は、カメラ
駆動回路５６を介してカメラＫを駆動してマザーシート４Ｍの左上隅に配置形成された前
記マークＭの様子を撮影する。この結果、制御装置５０には、高温（４６℃）時のマーク
Ｍの画像データが入力される。
【００５８】
すると、制御装置５０のＣＰＵ５０Ａは、前記した加熱によるマザーシート４Ｍの変形
度合いを算出し（算出工程）する。続いて、制御装置５０のＣＰＵ５０Ａは、ビットマッ
プデータＢＤを補正して、高温（４６℃）時におけるマザーシート４Ｍの変形度合いを考
慮した補正したビットマップデータＢＤに補正する（補正工程）。
【００５９】
図９は、４６℃のときのマザーシート４ＭのマークＭの様子であって、図９において鎖
線は、２６℃のときのマザーシート４ＭのマークＭの様子の形成位置を示すものである。
図９に示すように、４６℃のときのマークＭは、２６℃のときのマークＭに比べてＸ矢印
方向及びＹ矢印方向に沿ってずれて配置される。詳しくは、例えば、本実施形態では、Ｘ
矢印方向に沿って領域Ｒが２個分、また、Ｙ矢印方向に沿って領域Ｒが２個分だけずれる
。
【００６０】
データ補正プログラムは、前記したように、加熱によって常温（２６℃）に比べてマザ
ーシート４Ｍが、ノズルＮの１個分（１０μｍ）ずれたところで、ビットマップデータＢ
Ｄに１ドットだけ挿入するようにして補正するプログラムである。従って、本実施形態で
は、Ｙ矢印方向に沿って２回分余計に液滴Ｆｂを吐出し、かつ、Ｘ矢印方向に沿って液滴
Ｆｂを吐出するノズルＮを１個ずつ増加させる旨のビットマップデータＢＤに補正する。
【００６１】
次に、制御装置５０は、Ｘ軸モータ駆動回路５２を介してＸ軸モータＭＸを駆動して吐
出ヘッド３０の走査（往動）を開始させる。
制御装置５０は、吐出ヘッド３０の走査（往動）を開始させると、補正されたビットマ
ップデータＢＤに基づいて吐出制御信号ＳＩを生成し、駆動信号ＣＯＭをヘッド駆動回路
５４に出力する。そして、ビットマップデータＢＤによって指定された位置にキャリッジ
２９が移動される。即ち、制御装置５０は、補正されたビットマップデータＢＤに基づい
て内部配線６を形成するための領域Ｒに吐出ヘッド３０が位置するたびに、選択されたノ
ズルＮから液滴Ｆｂを吐出させる。
【００６２】
本実施形態では、加熱によって常温（２６℃）に比べてマザーシート４ＭがＸ矢印方向
に沿って領域Ｒが２個分（２×１０μｍ＝２０μｍ）、また、Ｙ矢印方向に沿って領域Ｒ
が２個分（２×１０μｍ＝２０μｍ）だけずれる。従って、補正されたビットマップデー
タＢＤは、Ｘ矢印方向及び反Ｘ矢印方向に沿って液滴Ｆｂを吐出する吐出ノズルＮを１個
ずつ増加させて液滴Ｆｂを吐出するとともに、Ｙ矢印方向及び反Ｙ矢印方向に沿って液滴
Ｆｂを２回分増加させて液滴Ｆｂを吐出する。
【００６３】
従って、高温（４６℃）状態であるマザーシート４Ｍの各形成領域Ｚ内には、予め内部
配線６が配置形成されるべき位置、つまり、その各ビアホール７を連なって繋がるように
液滴Ｆｂからなるパターンが形成される。また、このとき、マザーシート４Ｍは高温（４
６℃）となっていることからマザーシート４Ｍ上に着弾した液滴Ｆｂは加熱される。その
結果、液滴Ｆｂ中の溶媒成分が蒸発して直ちに金属粒子が凝集して内部配線６の配線パタ
ーンが形成される。
【００６４】
以降、吐出ヘッド３０を、Ｘ矢印方向及び反Ｘ矢印方向及に往復動させるとともに、ス
テージ２３をＹ矢印方向に搬送させ、吐出ヘッド３０の往復動中に液滴Ｆｂを、高温（４
６℃）時におけるマザーシート４Ｍの変形度合いを考慮したビットマップデータＢＤに基
づくタイミングで吐出させる動作を繰り返す。これによって、マザーシート４Ｍ上には、
着弾した液滴Ｆｂによる内部配線６の配線パターンが形成の配線パターンが形成される。
【００６５】
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）本実施形態によれば、高温（４６℃）時におけるマザーシート４Ｍの変形度合い
を考慮してビットマップデータＢＤを補正した。そして、その補正されたビットマップデ
ータＢＤに基づいて内部配線６の配線パターンを形成するようにした。従って、マザーシ
ート４Ｍがパターン形成時に加熱された場合であっても加熱終了して常温（２６℃）に戻
った後の、つまり、膨張した後に元のサイズに収縮したときのマザーシート４Ｍの各形成
領域Ｚ内に、予め内部配線６が配置形成されるべき位置に液滴Ｆｂが着弾される。この結
果、所望の特性を有したグリーンシート４Ｇの形成が可能となる。
【００６６】
また、内部配線６の配線パターンを目的の位置に形成することができることから、グリ
ーンシート４Ｇの歩留まりを向上させることができる。
（２）本実施形態によれば、焼成前のマザーシート４Ｍの左上隅にマークＭを配置形成
した。そして、マザーシート４Ｍを高温（４６℃）に加熱されたときのマークＭを、キャ
リッジ２９に設けられたカメラＫにて撮影するようにした。そして、制御装置５０のＣＰ
Ｕ５０Ａは、高温（４６℃）に加熱されたときのマークＭの画像データと、常温（２６℃
）でのマークＭの画像データとを比較することによってマザーシート４Ｍの変形度合いを
算出し、その変形度合いに基づいてビットマップデータＢＤを補正するようにした。
【００６７】
従って、マザーシート４Ｍ毎にその変形率にばらつきがあったとしても、それぞれの変
形度合いに応じてビットマップデータＢＤが補正される。この結果、変形率の異なった様
々な種類のマザーシート４Ｍに対しても内部配線６の配線パターンを目的の位置に形成す
ることができる。
【００６８】
（３）本実施形態によれば、ビットマップデータＢＤを補正する補正プログラムを、加
熱によって常温（２６℃）に比べてマザーシート４Ｍが、ノズルＮの１個分（１０μｍ）
ずれたところで、ビットマップデータＢＤに１ドットだけ挿入するプログラムとした。内
部配線６の配線パターンが途中で断線したり、内部配線６の線幅が変化したりすることは
ない。
【００６９】
（４）本実施形態によれば、ステージ２３の載置部２４にラバーヒータＨを設けた。そ
して、ラバーヒータＨを駆動してステージ２３に載置されたグリーンシート４Ｇを、吐出
ヘッド３０から吐出される時の金属インクＦの温度以上かつ金属インクＦに含まれる機能
性材料の沸点未満（液体組成中の最も沸点の低い温度未満）の温度となるように加熱制御
するようにした。従って、グリーンシート４Ｇ上に着弾した液滴Ｆｂは加熱され、液滴Ｆ
ｂ中の溶媒成分が蒸発して直ちに金属粒子が凝集する。この結果、内部配線６を速やかに
形成することができる。
【００７０】
（５）本実施形態によれば、マザーシート４Ｍの縦方向（Ｙ矢印方向）、横方向（Ｘ矢
印方向）毎にそれぞれ独立して膨張度合いを算出するようにした。従って、マザーシート
４Ｍが、その縦方向と横方向とで変形度合いが異なっても、内部配線６のパターンを目的
の位置に精度良く形成することが可能となる。
【００７１】
尚、この発明は、以下のように変更して具体化することもできる。
・上記実施形態では、マザーシート４ＭにマークＭを形成し、そのマークＭのずれ量から
マザーシート４Ｍの膨張度合いを算出するようにしたが、本発明はこれに限定されない。
たとえば、マザーシート４Ｍに予め形成された複数のビアホール７の中から特定のビアホ
ール７を選択しその形成位置の偏倚量からグリーンシート４Ｇの変形度合いを算出するよ
うにしてもよい。このようにすることによって、変形度合いを算出するための特別なマー
ク（目印）を形成する必要が無いことから、簡単にグリーンシート４Ｇの変形度合いを算
出することができる。
・上記実施形態では、マークＭをマザーシート４Ｍの左上隅に配置形成したが、本発明は
これに限定されるものではなく、マザーシート４Ｍ上であって、形成領域Ｚ以外の領域で
あれば、どこに配置形成してもよい。
・上記実施形態では、ビットマップデータＢＤを補正するようにしたが、本発明はこれに
限定されない。例えば、液滴吐出装置２０は、その基台２１の案内溝２２に沿ってステー
ジ２３のＹ矢印方向及び反Ｙ矢印方向に対する位置を測定するための図示しないエンコー
ダが設けられているが、このエンコーダからの位置信号に基づいて制御装置５０が、Ｙ軸
モータ駆動回路５３に出力する駆動制御信号を調整（補正）するようにしてもよい。この
ようにすることによって、液滴Ｆｂのマザーシート４Ｍの縦方向に対する着弾位置が補正
される。
・上記実施形態では、加熱手段としてラバーヒータＨを使用したが、本発明はこれに限定
されない。例えば、誘導加熱であってもよい。この場合、誘導加熱を構成する高周波発振
用コイルをステージ２３に埋設するようにしてもよい。このようにすることでも上記実施
形態と同様な効果を得ることができる。
・上記実施形態では、内部配線６を構成する機能性材料として銀（Ａｇ）の微粒子に具体
化したが、本発明はこれに限定されない。銀（Ａｇ）以外に、例えば、金（Ａｕ）、白金
（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、オスミウム（Ｏｓ）、
ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、鉄（Ｆｅ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、
コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔ
ａ）、タングステン（Ｗ）、インジウム（Ｉｎ）のいずれか１つが利用されていてもよい
し、または、いずれか２以上が組み合わされた合金が利用されていてもよい。但し、銀で
あれば比較的低温で還元されるため、扱いが容易であり、この点で、液滴吐出装置を利用
する場合には、銀（Ａｇ）を含有する機能液を利用することが好ましい。
【００７２】
また、金属に代えて、有機化合物を含んでいてもよい。ここでいう有機化合物は、加熱
による分解によって金属が析出するような化合物である。このような有機化合物としては
、クロロトリエチルホスフィン金、クロロトリメチルホスフィン金、クロロトリフェニル
フォスフィン金、銀２，４−ペンタンヂオナン錯体、銅ヘキサフルオロペンタンジオナシ
クロオクタジエン錯体、等がある。
【００７３】
さらに、機能液に含まれる金属の形態は、ナノ粒子に代表される粒子の形態でもよいし
、有機化合物のような化合物の形態であってもよい。
さらにまた、機能液は。金属に代えて、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリフェニレ
ンビニレン、ポリ（３，４エチレンジオキシトオフェン）（ＰＥＤＯＴ）等の導電性高分
子の可溶性材料を含んでいてもよい。
・上記実施形態では、基板としてグリーンシート４Ｇに具体化したが本発明の基板はこれ
に限定されるものではなく、エポキシ基板、ガラスエポキシ基板、セラミック基板、また
はシリコン基板などが利用されてよい。このようにした場合であっても、上記実施形態で
は説明した効果と同様な効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】回路モジュールの側断面図。
【図２】液滴吐出装置の全体斜視図。
【図３】液滴吐出ヘッドの底面図。
【図４】液滴吐出ヘッドの構成を説明するための図。
【図５】液滴吐出ヘッドの要部側断面図。
【図６】パターンが形成された後のマザーシート４Ｍの上面図。
【図７】パターンが形成される前のマザーシート４Ｍの上面図。
【図８】液滴吐出装置の電気的構成を説明するためのブロック図。
【図９】本発明のパターン形成方法の作用を説明するための図。
【符号の説明】
【００７５】
ＢＤ…データとしてのビットマップデータ、Ｆ…機能液及び液状体としての金属インク
、Ｆｂ…液滴、Ｈ…加熱手段としてのラバーヒータ、Ｋ…メラ、４Ｇ…多孔質性基板、低
温焼成用シート、基板及び回路基板としてのグリーンシート、５…回路素子、７…ビアホ
ール、７ａ…ビアホール、２０…パターン形成装置としての液滴吐出装置、５０Ａ…算出
手段としてのＣＰＵ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め記憶されたデータに基づいて機能材料を含む機能液の液滴を基板に向かって順次吐出
して、前記基板の表面にパターンを形成するパターン形成方法において、
前記基板を、その表面温度が前記液滴の吐出時の前記機能液の温度以上であってかつ前
記機能液を構成する組成物の沸点以下の温度に加熱する加熱工程と、
加熱する前の前記基板と、加熱したときの前記基板との比較結果から前記加熱による前
記基板の変形度合いを算出する算出工程と、
前記変形度合いに基づいて前記データを補正する補正工程と
を備えたことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン形成方法において、
前記算出工程は、前記基板上に予めマークを配置形成し、
前記基板を前記加熱する前の前記マークと、前記基板を加熱したときの前記マークとの
ずれ量に基づいて前記基板の変形度合いを算出するようにしたことを特徴とするパターン
形成方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のパターン形成方法において、
前記基板は、多孔質性基板であってセラミックス粒子と樹脂とから構成される低温焼成
用シートであり、
前記機能液は、前記機能材料として金属材料を分散させた液状体であることを特徴とす
るパターン形成方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載のパターン形成方法において、
前記基板は、回路素子が実装されるとともにその実装された前記回路素子に対して電気
的に接続された配線が形成される回路基板であることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一つに記載のパターン形成方法において、
前記データはビットマップデータであることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項６】
請求項５に記載のパターン形成方法において、
前記算出工程は、前記加熱による前記基板の変形度合いが前記ビットマップデータの１
つ分変化した場合、前記ビットマップデータを補正するようにしたことを特徴とするパタ
ーン形成方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のパターン形成方法において、
前記補正は、前記基板の縦方向及び前記基板の横方向に沿って独立して行われるように
したことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項８】
予め記憶されたデータに基づいて機能材料を含む機能液の液滴を基板に向かって順次吐出
して、前記基板の表面にパターンを形成するパターン形成装置において、
前記基板を、その表面温度が前記液滴の吐出時の前記機能液の温度以上であってかつ前
記機能液を構成する組成物の沸点以下の温度に加熱する加熱手段と、
加熱する前の前記基板と、加熱したときの前記基板との比較結果から前記加熱による前
記基板の変形度合いを算出する算出手段と、
前記変形度合いに基づいて前記データを補正する補正手段と、
前記補正されたデータに従って前記液滴を吐出する吐出手段と
を備えたことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項９】
請求項８に記載のパターン形成装置において、
前記基板と対向する位置にカメラを備え、
前記カメラは、加熱したときの前記基板上に配置形成されたマークを撮影し、
前記算出手段は、前記カメラにて撮影された前記マークの、加熱前の前記基板上に配置
形成されたマークの配置位置に対するずれ量に基づいて前記基板の変形度合いを測定する
ことを特徴とするパターン形成装置。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか一つに記載のパターン形成装置において、
前記機能液は、前記基板上に実装される回路素子に対して電気的に接続された配線を構
成する金属材料が分散された液状体であることを特徴とするパターン形成装置。
【請求項１】
予め記憶されたデータに基づいて機能材料を含む機能液の液滴を基板に向かって順次吐出
して、前記基板の表面にパターンを形成するパターン形成方法において、
前記基板を、その表面温度が前記液滴の吐出時の前記機能液の温度以上であってかつ前
記機能液を構成する組成物の沸点以下の温度に加熱する加熱工程と、
加熱する前の前記基板と、加熱したときの前記基板との比較結果から前記加熱による前
記基板の変形度合いを算出する算出工程と、
前記変形度合いに基づいて前記データを補正する補正工程と
を備えたことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン形成方法において、
前記算出工程は、前記基板上に予めマークを配置形成し、
前記基板を前記加熱する前の前記マークと、前記基板を加熱したときの前記マークとの
ずれ量に基づいて前記基板の変形度合いを算出するようにしたことを特徴とするパターン
形成方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のパターン形成方法において、
前記基板は、多孔質性基板であってセラミックス粒子と樹脂とから構成される低温焼成
用シートであり、
前記機能液は、前記機能材料として金属材料を分散させた液状体であることを特徴とす
るパターン形成方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載のパターン形成方法において、
前記基板は、回路素子が実装されるとともにその実装された前記回路素子に対して電気
的に接続された配線が形成される回路基板であることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一つに記載のパターン形成方法において、
前記データはビットマップデータであることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項６】
請求項５に記載のパターン形成方法において、
前記算出工程は、前記加熱による前記基板の変形度合いが前記ビットマップデータの１
つ分変化した場合、前記ビットマップデータを補正するようにしたことを特徴とするパタ
ーン形成方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のパターン形成方法において、
前記補正は、前記基板の縦方向及び前記基板の横方向に沿って独立して行われるように
したことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項８】
予め記憶されたデータに基づいて機能材料を含む機能液の液滴を基板に向かって順次吐出
して、前記基板の表面にパターンを形成するパターン形成装置において、
前記基板を、その表面温度が前記液滴の吐出時の前記機能液の温度以上であってかつ前
記機能液を構成する組成物の沸点以下の温度に加熱する加熱手段と、
加熱する前の前記基板と、加熱したときの前記基板との比較結果から前記加熱による前
記基板の変形度合いを算出する算出手段と、
前記変形度合いに基づいて前記データを補正する補正手段と、
前記補正されたデータに従って前記液滴を吐出する吐出手段と
を備えたことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項９】
請求項８に記載のパターン形成装置において、
前記基板と対向する位置にカメラを備え、
前記カメラは、加熱したときの前記基板上に配置形成されたマークを撮影し、
前記算出手段は、前記カメラにて撮影された前記マークの、加熱前の前記基板上に配置
形成されたマークの配置位置に対するずれ量に基づいて前記基板の変形度合いを測定する
ことを特徴とするパターン形成装置。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか一つに記載のパターン形成装置において、
前記機能液は、前記基板上に実装される回路素子に対して電気的に接続された配線を構
成する金属材料が分散された液状体であることを特徴とするパターン形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−１３５６００（Ｐ２００８−１３５６００Ａ）
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２１２５９（Ｐ２００６−３２１２５９）
【出願日】平成１８年１１月２９日（２００６．１１．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２９日（２００６．１１．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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