描画装置、および描画方法
【課題】
本発明の目的は、基板に均一な厚みの材料層を描画する描画装置および描画方法を提供することにある。
【解決手段】
基板の表面に画定される単位領域ごとに、該単位領域内のうち液状材料を付着させるべき領域が占める面積の割合に基づいて、ノズルヘッドのノズルに印加する電気信号の電圧パルス高さまたは電圧パルス幅の少なくとも一方を制御する。
本発明の目的は、基板に均一な厚みの材料層を描画する描画装置および描画方法を提供することにある。
【解決手段】
基板の表面に画定される単位領域ごとに、該単位領域内のうち液状材料を付着させるべき領域が占める面積の割合に基づいて、ノズルヘッドのノズルに印加する電気信号の電圧パルス高さまたは電圧パルス幅の少なくとも一方を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液状材料を吐出してパターンを描画する描画装置および描画方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルヘッド（インクジェットヘッド）からパターン形成用材料を含んだ液状材料を液滴として吐出して、描画対象物の表面に、材料層を所定パターンで描画する技術が知られている（たとえば特許文献１）。
【０００３】
このような描画技術において、たとえば、描画対象物にはプリント配線基板が、液状材料には液状ソルダーレジストが用いられる。プリント配線基板は、基材および配線を含み、所定の位置に電子部品等がはんだ付けされる。ソルダーレジストは、プリント配線板への電子部品等のはんだ付けのために、必要な導体部分を露出し、はんだ付けが不要な部分にはんだが付かないように配線板上に形成される絶縁膜である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３５４４５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、基板に均一な厚みの材料層を描画する描画装置および描画方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点によれば、基板を保持する保持機構と、規則的に配列され、電気信号に基づいて前記保持機構に保持される基板に向けて絶縁性液状材料を吐出し、該液状材料を前記基板に付着させることによって描画を行う複数のノズル、および該複数のノズルに絶縁性液状材料を供給する供給路が設けられたノズルヘッドと、前記保持機構を移動させることによって、該保持機構に保持される基板の表面を前記ノズルヘッドに対して走査する移動機構と、前記基板に描画すべきパターンを定義する画像データを記憶し、前記画像データに基づいて、前記移動機構および前記ノズルヘッドを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記基板の表面に画定される単位領域ごとに、該単位領域内のうち絶縁性液状材料を付着させるべき領域が占める面積の割合に基づいて、前記ノズルヘッドのノズルに印加する電気信号の電圧パルス高さまたは電圧パルス幅の少なくとも一方を制御する描画装置、が提供される。
【０００７】
本発明の他の観点によれば、規則的に配列され、電気信号に基づいて絶縁性液状材料を吐出する複数のノズル、および該複数のノズルに絶縁性液状材料を供給する供給路が設けられたノズルヘッドを移動させながら、所定の電圧パルス高さおよび電圧パルス幅を有する電気信号を、前記ノズルに印加して絶縁性液状材料を吐出し、基板に絶縁性液状材料によって描画を行う描画方法であって、前記ノズルヘッドが前記基板の表面に画定される複数の単位領域のうち１つの単位領域を移動する際、前記ノズルヘッドのノズルに印加する電気信号の電圧パルス高さおよび電圧パルス幅を、該単位領域内のうち絶縁性液状材料を付着させるべき領域が占める面積の割合に基づいて制御する描画方法、が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
液状材料が均一な厚みで描画された基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１Ａは、描画装置を示す側面図であり、図１Ｂおよび図１Ｃは、描画装置に備えられるノズルヘッドを示す断面図および底面図である。
【図２】図２は、ノズルヘッドに対して描画対象物を相対的に走査しながら、ノズルヘッドから吐出される液状材料を描画対象物の表面に付着させる様子を示す側面図である。
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは、描画対象物に所定のパターンを描画する様子を示す平面図および側面図である。
【図４】図４Ａおよび図４Ｂは、描画対象物に所定のパターンを描画する様子を示す平面図および側面図である。
【図５】図５Ａは、描画対象物に所定のパターンを描画する様子を示す平面図であり、図５Ｂは、ノズルヘッドに対して描画対象物を相対的に走査しながら、ノズルヘッドから吐出される液状材料を描画対象物の表面に付着させる様子を示す側面図である。
【図６】図６は、実施例の変形例によるノズルヘッドを示す底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１Ａは、実施例による描画装置の構成を示す側面図である。この描画装置は、定盤２０、フレーム２１、ステージ２２、ノズルヘッド２３、ＣＣＤカメラ３０、および制御装置４０を含む構成である。定盤２０は、図中の座標系においてＸＹ平面に平行な面内に設置される。ステージ２２は、定盤２０上に配置される。フレーム２１は、定盤２０に固定され、Ｙ軸方向に沿って見たとき、ステージ２２を門型に囲むように配置され、ノズルヘッド２３およびＣＣＤカメラ３０が取り付けられる。制御装置４０は、描画装置の動作を制御する。
【００１１】
ステージ２２は、たとえば、定盤２０側から順に配置されるＹステージ２２ｙ、Ｘステージ２２ｘおよびθステージ２２θ等の移動機構、およびチャックプレート２２ａ等の保持機構を含む。Ｙステージ２２ｙ、Ｘステージ２２ｘおよびθステージ２２θは、それぞれボールネジやリニアモータ等の駆動機構を備える。チャックプレート２２ａは、描画対象物（たとえばプリント配線板）５０を吸着保持する。θステージ２２θは、保持された描画対象物５０を、ＸＹ平面に平行な面内で、Ｚ軸に平行な回転軸の周囲に回転させる。Ｘステージ２２ｘおよびＹステージ２２ｙは、それぞれ描画対象物５０を、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動させることができる。チャックプレート２２ａによる描画対象物５０の吸着は、制御装置４０によって制御される。Ｘ，Ｙ，θステージ２２ｘ，２２ｙ，２２θによる描画対象物５０の移動は、各ステージの駆動機構を介して、制御装置４０によって制御される。なお、移動機構は、描画対象物をＸ，Ｙ，θ方向にそれぞれ移動させることができる単一の可動ステージであってもかまわない。
【００１２】
フレーム２１は、２本の支柱２１ａ、２１ｂ、及び梁２１ｃを含む。支柱２１ａ、２１ｂは、定盤２０のＹ軸方向の略中央に立設される。梁２１ｃは、Ｘ軸方向に沿うように、支柱２１ａ、２１ｂに支持される。
【００１３】
ノズルヘッド２３およびＣＣＤカメラ３０は、フレーム２１の梁２１ｃに取り付けられる。ノズルヘッド２３は、パターン形成用材料を含んだ絶縁性を有する液状材料（たとえば光硬化剤が添加された液状ソルダーレジスト）を液滴として保持機構２２ａに保持された描画対象物５０に向けて吐出（滴下）する。ノズルヘッド２３からの液状材料の吐出は、制御装置４０によって制御される。ＣＣＤカメラ３０は、保持機構２２ａに保持された描画対象物５０の表面を撮像する。移動機構により描画対象物５０を移動させることで、描画対象物５０上の任意の位置の撮像データを取得することができる。取得された撮像データは、制御装置４０に送信される。取得された撮像データにより、制御装置４０は、描画対象物５０に液状材料を付着させるべき位置の計測や、付着した液状材料の検査を行うことができる。ＣＣＤカメラ３０による撮像、およびその撮像データの送信は、制御装置４０によって制御される。
【００１４】
制御装置４０は、記憶装置４０ａを含み、記憶装置４０ａには、描画対象物５０上に描画すべきパターンを定義する画像データ（ガーバデータ、ビットマップデータ等）が記憶されている。制御装置４０は、ＣＣＤカメラ３０による撮像データおよび記憶装置４０ａに記憶される画像データに基づいて、描画対象物５０に描画すべきパターンが描画されるように、移動機構による描画対象物５０の移動、およびノズルヘッド２３からの液状材料の吐出を制御する。
【００１５】
描画対象物５０は、Ｘ軸およびＹ軸方向に移動され、ノズルヘッド２３の鉛直下方（Ｚ軸方向）において液状材料を付着される。
【００１６】
なお、図１Ａでは、ステージ２２に移動機構を備え、フレーム２１が固定される構成であるが、フレーム２１に移動機構を備える構成であってもかまわない。
【００１７】
図１Ｂおよび図１Ｃは、ノズルヘッド２３の構成を示す断面図および底面図である。ノズルヘッド２３は、図１Ｂに示すように、規則的に配列され、電気信号に基づいて液状材料を吐出する複数のノズル２３ａ、およびそれらノズル２３ａに液状材料を供給する供給路２３ｂを含む。ノズル２３ａは、ピッチＰでＸ軸方向に沿って配列し、一端のノズル２３ａから他端のノズル２３ａまでの距離はＬである。たとえば、ノズルは、約３０μｍの開口径を有し、ピッチＰが約１６０μｍ、ノズル配列距離Ｌが約３０ｍｍである。また、ノズルヘッド２３は、図１Ｃに示すように、描画対象物５０上に塗布された液状材料、たとえば光硬化剤が添加された絶縁性を有する液状材料を光硬化させるための光源２３ｃを備える。複数のノズル２３ａ各々は、たとえばピエゾ素子を含んで構成され、電気信号の印加によって液状材料を吐出する。複数のノズル２３ａ各々からの液状材料の吐出は、制御装置４０によって制御される。
【００１８】
図２は、ノズルヘッド２３に対し描画対象物５０を走査しながら、ノズルヘッド２３から吐出される液状材料を描画対象物５０の表面に付着させる様子を示す側面図である。制御装置４０は、ノズル２３ａに所定の基準電圧を印加した状態で、ノズルヘッド２３に対して描画対象物５０を、たとえばＹ軸方向に移動する。ＣＣＤカメラ３０（図１Ａ）による撮像データ、および記憶装置４０ａ（図１Ａ）に記憶される画像データに基づいて、たとえば吐出周期Ｓ（吐出周波数Ｆ）が３３μｓ（３０ｋＨｚ）程度の条件で、液状材料を吐出させるノズル２３ａに電圧パルス高さＶｈ１および電圧パルス幅Ｐｗ１の電気信号を印加する。電気信号を印加されたノズル２３ａは、時刻Ｔ１に開始する電圧パルスの印加によって、液状材料を吐出し、液状材料を描画対象物５０上の地点Ｐ１に付着させる。さらに、時刻Ｔ２に開始する電圧パルスの印加によって、液状材料を吐出し、液状材料を描画対象物５０上の地点Ｐ２に付着させる。描画対象物への液状材料の付着を繰り返し、描画対象物の表面に描画すべきパターンを描画する。たとえば、描画対象物５０とノズルヘッド２３のノズル２３ａとの距離は１ｍｍ程度であり、地点Ｐ１からＰ２までの距離は２０μｍ程度である。ここで、ノズルヘッドの１つのノズルから１回に吐出される液状材料が、描画対象物の表面に付着する領域を１ピクセルと定義する。描画対象物に描画すべきパターンは、１ピクセルを単位とするビットマップとして定義することが可能である。また、ノズルヘッドに設けられた複数のノズルの総数をＮｔとし、液状材料を吐出するノズルの数をＮａとしたとき、Ｎａ／Ｎｔをノズルヘッドのノズル使用割合と定義する。
【００１９】
本発明者らは、上記の描画装置を用いて、プリント配線板に光硬化剤が添加されたソルダーレジストを所定のパターンで描画する評価実験を行った。なお、以下では、便宜的に、ノズルヘッドがプリント配線板の表面を走査するものとして説明を行う。
【００２０】
図３Ａおよび図３Ｂは、プリント配線板にソルダーレジストパターンを描画する様子を示す平面図および側面図である。プリント配線板５０には、たとえば、描画すべきソルダーレジストパターンが合同である複数の配線領域５１が規則的に配置されている。図中において、配線領域５１、およびプリント配線板に形成されるソルダーレジスト層６０は、ハッチングにより示している。本評価実験では、制御装置４０（図１Ａ）は、まず、ＣＣＤ３０（図１Ａ）によりプリント配線板５０に形成されたアライメントマークＭを参照して、ノズルヘッド２３に配列されたノズル２３ａの一端がプリント配線板５０の描画すべき領域の隅に配置されるようにノズルヘッド２３を移動する。さらに、Ｙ軸方向に沿ってプリント配線板５０の表面の一端側から他端側まで、つまり単位領域５２ａ上でノズルヘッド２３を主走査する。同時に、ノズルヘッド２３のノズル２３ａに電圧パルス高さＶｈ１および電圧パルス幅Ｐｗ１の電気信号を印加し、単位領域５２ａにおけるソルダーレジストを付着させるべき領域にソルダーレジストを吐出する。基板に付着したソルダーレジストは、ノズルヘッド２３に備えられた光源によって直ちに光硬化される。次に、Ｘ軸方向に沿ってノズル２３ａ配列距離Ｌずらした位置にノズルヘッド２３を副走査し、Ｙ軸方向に沿ってプリント配線板５０の表面の一端側から他端側まで、つまり単位領域５２ｂ上でノズルヘッド２３を主走査する。同時に、ノズルヘッド２３のノズル２３ａに電圧パルス高さＶｈ１および電圧パルス幅Ｐｗ１の電気信号を印加し、単位領域５２ｂにおけるソルダーレジストを付着させるべき領域にソルダーレジストを吐出する。基板に付着したソルダーレジストは、ノズルヘッド２３に備えられた光源によって直ちに光硬化される。このように、ノズルヘッドがプリント配線板の一端側から他端側まで走査する主走査と、ノズルヘッド２３が主走査の方向と直交する方向に走査する副走査と、を繰り返し行い、プリント配線板の表面全面に描画を行う。
【００２１】
このような描画操作において、ノズル２３ａ配列距離Ｌと、配線領域５１のＸ軸方向に沿う長さとが整合しないため、各単位領域内のうちソルダーレジストを付着させるべき領域が占める面積の割合（付着面積比）は、単位領域５２ａ〜５２ｄでそれぞれ異なる。本発明者らの評価実験によれば、図３Ｂに示すように、付着面積比が相対的に高い単位領域では、１つのノズルから吐出されるソルダーレジスト量が相対的に少なくなり、プリント配線板５０に形成されるソルダーレジスト層６０の厚みが相対的に薄くなる、また、付着面積比が相対的に低い単位領域では、１つのノズルから吐出されるソルダーレジスト量が相対的に多くなり、ソルダーレジスト層６０の厚みが相対的に厚くなることがわかった。このような現象は、ノズルヘッド２３のノズル２３ａからソルダーレジストのような比較的粘性の高い液状材料を吐出する場合であって、かつ、液状材料を供給する供給路２３ｂ（図１Ｂ）が複数のノズル２３ａに対して共通に設けられたノズルヘッド２３を用いる場合に生じうる。
【００２２】
プリント配線板等に描画されるソルダーレジストの厚みは、外観上、均一であることが望ましい。ノズルに設けられるピエゾ素子に、所定の高さおよび幅を有する電圧パルスを印加すると、そのピエゾ素子の変位量および変位時間が変化する。上記の評価実験に基づけば、描画対象物の表面に画定される単位領域ごとに、その単位領域内の付着面積比に基づいてノズルに印加する電気信号を制御して、各単位領域で１つのノズルから吐出されるソルダーレジスト量を同程度にすることにより、プリント配線板に形成されるソルダーレジスト層の厚みを均一にすることができる、と考えられる。
【００２３】
図４Ａの１段目および図４Ｂは、プリント配線板にソルダーレジストを均一に塗布する様子を示す平面図および側面図である。図４Ａの２段目に、単位領域５２ａ〜５２ｄにおける付着面積比Ｒの関係を示す概略的なグラフを示す。本実施例では、制御装置４０（図１Ａ）は、評価実験で採用した描画操作と同様に、ノズルヘッド２３がプリント配線板５０の単位領域５２ａ〜５２ｄを走査する主走査と、ノズルヘッド２３が主走査の方向と直交する方向に走査する副走査と、を繰り返し行い、プリント配線板５０の表面全面に描画を行う。実施例において、制御装置４０に設けられる記憶装置４０ａ（図１Ａ）は、所定の付着面積比において、ノズル２３ａに印加する電圧パルス高さおよび電圧パルス幅と、１つのノズルから１回に吐出されるソルダーレジスト量と、が関連付けられたテーブルデータを記憶する。
【００２４】
制御装置４０は、図４Ａの３段目に示すように、付着面積比が相対的に高い単位領域５２ａおよび５２ｃで、ノズルヘッド２３のノズル２３ａに相対的に高い電圧パルス高さＶｈ２を印加する。付着面積比が相対的に低い単位領域５２ｄで、ノズルヘッド２３のノズル２３ａに相対的に低い電圧パルス高さＶｈ４を印加する。付着面積比が単位領域５２ａおよび５２ｃと単位領域５２ｄとの中間である単位領域５２ｂで、ノズルヘッド２３のノズル２３ａにＶｈ２より低くＶｈ４よりも高い電圧パルス高さＶｈ３を印加する。このとき、制御装置４０は、記憶装置４０ａに記憶される画像データに基づいて各単位領域の付着面積比を算出し、それら付着面積比におけるノズルへの電圧パルス高さと１つのノズルから１回に吐出されるソルダーレジスト量との関連付けデータを参照する。そして、各単位領域で１つのノズルから吐出されるソルダーレジスト量が同程度になるようＶｈ２，Ｖｈ３，Ｖｈ４を選択する。このような描画操作により、図４Ｂに示すように、プリント配線板５０に形成されるソルダーレジスト層６０の厚みを均一化することが可能となる。
【００２５】
また、制御装置４０は、図４Ａの４段目に示すように、付着面積比が相対的に高い単位領域５２ａおよび５２ｃで、ノズルヘッド２３のノズル２３ａに相対的に長い電圧パルス幅Ｐｗ２を印加する。付着面積比が相対的に低い単位領域５２ｄで、ノズルヘッド２３のノズル２３ａに相対的に短い電圧パルス幅Ｐｗ４を印加する。付着面積比が単位領域５２ａおよび５２ｃと単位領域５２ｄとの中間である単位領域５２ｂで、ノズルヘッド２３のノズル２３ａにＰｗ２より短くＰｗ４よりも長いＰｗ３を印加する。このとき、制御装置４０は、記憶装置４０ａに記憶される画像データに基づいて各単位領域の付着面積比を算出し、それら付着面積比におけるノズルへの電圧パルス高さと１つのノズルから１回に吐出されるソルダーレジスト量との関連付けデータを参照する。そして、各単位領域で１つのノズルから吐出されるソルダーレジスト量が同程度になるようＰｗ２，Ｐｗ３，Ｐｗ４を選択する。このような描画操作により、プリント配線板５０に形成されるソルダーレジスト層６０の厚みを均一化することが可能となる。
【００２６】
以上のように、描画対象物の表面に画定される単位領域ごとに、単位領域内の付着面積比に基づいて、各単位領域で１つのノズルから１回に吐出される液状材料の量が同程度になるように、ノズルに印加する電気信号の電圧パルス高さまたは電圧パルス幅の少なくとも一方を制御する。このような制御により、描画対象物に形成される材料層の厚みを均一化することが可能となる。実施例では、ノズルヘッド２３がプリント配線板５０の一端側から他端側まで走査する領域を単位領域として画定したが、さらに細かく単位領域を画定することにより、描画対象物に形成される材料層の厚みをさらに均一にすることが可能となる。
【００２７】
図５Ａおよび図５Ｂは、配線領域５１の一部の領域にソルダーレジストパターンを描画する様子を示す平面図、およびノズル２３に対しプリント配線板５０を走査しながら、ノズルヘッド２３から吐出されるソルダーレジストをプリント配線板５０の表面に付着させる様子を示す側面図である。配線領域５１には、微小な電子部品等をはんだ付けするための導体露出領域５１ａ、およびソルダーレジストを付着させるべき絶縁領域５１ｂが設けられている。
【００２８】
制御装置４０は、記憶装置４０ａ（図１Ａ）に記憶される画像データに基づいて、図５Ａに示すように、付着面積比が相対的に大きい単位領域５２ｅおよび付着面積比が相対的に小さい単位領域５２ｆを画定し、それら付着面積比におけるノズル２３ａへの電気信号と１つのノズルから１回に吐出されるソルダーレジスト量との関連付けデータを参照する。制御装置４０は、単位領域５２ｅおよび５２ｆで、１つのノズルから１回に吐出されるソルダーレジスト量が同程度になるように、ノズル２３ａに印加する電気信号を制御する。このような描画操作をプリント配線板の表面全面で繰り返すことにより、描画されるソルダーレジスト層の厚みを、より均一にすることが可能となるであろう。
【００２９】
さらに、制御装置４０は、ノズルヘッド２３からの１回のソルダーレジストの吐出で、プリント配線板５０にソルダーレジストを付着させることができる全ピクセルで構成される領域を単位領域として画定してもかまわない。制御装置４０は、各単位領域の付着面積比（この場合、ノズルヘッド２３のノズル使用割合に等しい）に基づいて、図５Ｂに示すように、単位領域ごとに１つのノズルから１回に吐出されるソルダーレジスト量が同程度になるよう、ノズル２３ａに印加する電気信号を制御する。このような描画操作をプリント配線板の表面全面で繰り返すことにより、描画されるソルダーレジスト層の厚みを、さらに均一にすることが可能となるであろう。
【００３０】
以上、実施例を用いて本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、プリント配線板は、複数の配線領域を含む構成でなく、単一の回路パターンを含む構成であってもよい。
【００３１】
図６は、実施例の変形例によるノズルヘッドを示す底面図である。ノズルヘッドは、ノズルが千鳥状に配置された構成であってもかまわない。たとえば、ノズルヘッド２３は、ノズル２３ａがＸ軸方向に沿って千鳥状に配列される。ノズルヘッド２３をＹ軸正方向に移動させながら、任意の地点に液状材料を塗布する場合、ノズル列２３Ｉが任意の地点のＺ軸上方に位置したときにノズル列２３Ｉから液状材料を吐出させ、ノズル列２３ＩＩが任意の地点のＺ軸上方に位置したときにノズル列２３ａＩＩから液状材料を吐出させる。このような吐出操作を行うことにより、ノズルヘッド２３に設けられる供給路やピエゾ素子の寸法・レイアウトなどの制約を受けることなく、Ｘ軸方向の解像度を容易に増加することが可能である。また、このようなノズルヘッドが複数Ｘ軸方向にずらして配置されるノズルヘッドユニットを用いてもかまわないであろう。
【００３２】
そのほか、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【符号の説明】
【００３３】
２１ フレーム
２１ａ，ｂ 支柱、
２１ｃ 梁、
２２ ステージ、
２２ａ チャックプレート、
２２θ θステージ、
２２ｘ ｘステージ、
２２ｙ ｙステージ、
２３ ノズルヘッド、
２３ａ ノズル、
２３ｂ 供給路、
２３ｃ 光源、
２３Ｉ，ＩＩ ノズル列、
３０ ＣＣＤカメラ、
４０ 制御装置、
４０ａ 記憶装置、
５０ 描画対象物、
５１ 配線領域、
５１ａ 導体露出領域、
５１ｂ 絶縁領域、
５２ 単位領域、
６０ 材料層、
Ｆ 吐出周波数、
Ｌ ノズル配列距離、
Ｐ ノズルピッチ、
Ｖ 電圧、
Ｓ 吐出周期、
Ｔ 時間、
Ｖｈ 電圧パルス高さ、
Ｐｗ 電圧パルス幅。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液状材料を吐出してパターンを描画する描画装置および描画方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルヘッド（インクジェットヘッド）からパターン形成用材料を含んだ液状材料を液滴として吐出して、描画対象物の表面に、材料層を所定パターンで描画する技術が知られている（たとえば特許文献１）。
【０００３】
このような描画技術において、たとえば、描画対象物にはプリント配線基板が、液状材料には液状ソルダーレジストが用いられる。プリント配線基板は、基材および配線を含み、所定の位置に電子部品等がはんだ付けされる。ソルダーレジストは、プリント配線板への電子部品等のはんだ付けのために、必要な導体部分を露出し、はんだ付けが不要な部分にはんだが付かないように配線板上に形成される絶縁膜である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３５４４５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、基板に均一な厚みの材料層を描画する描画装置および描画方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点によれば、基板を保持する保持機構と、規則的に配列され、電気信号に基づいて前記保持機構に保持される基板に向けて絶縁性液状材料を吐出し、該液状材料を前記基板に付着させることによって描画を行う複数のノズル、および該複数のノズルに絶縁性液状材料を供給する供給路が設けられたノズルヘッドと、前記保持機構を移動させることによって、該保持機構に保持される基板の表面を前記ノズルヘッドに対して走査する移動機構と、前記基板に描画すべきパターンを定義する画像データを記憶し、前記画像データに基づいて、前記移動機構および前記ノズルヘッドを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記基板の表面に画定される単位領域ごとに、該単位領域内のうち絶縁性液状材料を付着させるべき領域が占める面積の割合に基づいて、前記ノズルヘッドのノズルに印加する電気信号の電圧パルス高さまたは電圧パルス幅の少なくとも一方を制御する描画装置、が提供される。
【０００７】
本発明の他の観点によれば、規則的に配列され、電気信号に基づいて絶縁性液状材料を吐出する複数のノズル、および該複数のノズルに絶縁性液状材料を供給する供給路が設けられたノズルヘッドを移動させながら、所定の電圧パルス高さおよび電圧パルス幅を有する電気信号を、前記ノズルに印加して絶縁性液状材料を吐出し、基板に絶縁性液状材料によって描画を行う描画方法であって、前記ノズルヘッドが前記基板の表面に画定される複数の単位領域のうち１つの単位領域を移動する際、前記ノズルヘッドのノズルに印加する電気信号の電圧パルス高さおよび電圧パルス幅を、該単位領域内のうち絶縁性液状材料を付着させるべき領域が占める面積の割合に基づいて制御する描画方法、が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
液状材料が均一な厚みで描画された基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１Ａは、描画装置を示す側面図であり、図１Ｂおよび図１Ｃは、描画装置に備えられるノズルヘッドを示す断面図および底面図である。
【図２】図２は、ノズルヘッドに対して描画対象物を相対的に走査しながら、ノズルヘッドから吐出される液状材料を描画対象物の表面に付着させる様子を示す側面図である。
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは、描画対象物に所定のパターンを描画する様子を示す平面図および側面図である。
【図４】図４Ａおよび図４Ｂは、描画対象物に所定のパターンを描画する様子を示す平面図および側面図である。
【図５】図５Ａは、描画対象物に所定のパターンを描画する様子を示す平面図であり、図５Ｂは、ノズルヘッドに対して描画対象物を相対的に走査しながら、ノズルヘッドから吐出される液状材料を描画対象物の表面に付着させる様子を示す側面図である。
【図６】図６は、実施例の変形例によるノズルヘッドを示す底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１Ａは、実施例による描画装置の構成を示す側面図である。この描画装置は、定盤２０、フレーム２１、ステージ２２、ノズルヘッド２３、ＣＣＤカメラ３０、および制御装置４０を含む構成である。定盤２０は、図中の座標系においてＸＹ平面に平行な面内に設置される。ステージ２２は、定盤２０上に配置される。フレーム２１は、定盤２０に固定され、Ｙ軸方向に沿って見たとき、ステージ２２を門型に囲むように配置され、ノズルヘッド２３およびＣＣＤカメラ３０が取り付けられる。制御装置４０は、描画装置の動作を制御する。
【００１１】
ステージ２２は、たとえば、定盤２０側から順に配置されるＹステージ２２ｙ、Ｘステージ２２ｘおよびθステージ２２θ等の移動機構、およびチャックプレート２２ａ等の保持機構を含む。Ｙステージ２２ｙ、Ｘステージ２２ｘおよびθステージ２２θは、それぞれボールネジやリニアモータ等の駆動機構を備える。チャックプレート２２ａは、描画対象物（たとえばプリント配線板）５０を吸着保持する。θステージ２２θは、保持された描画対象物５０を、ＸＹ平面に平行な面内で、Ｚ軸に平行な回転軸の周囲に回転させる。Ｘステージ２２ｘおよびＹステージ２２ｙは、それぞれ描画対象物５０を、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動させることができる。チャックプレート２２ａによる描画対象物５０の吸着は、制御装置４０によって制御される。Ｘ，Ｙ，θステージ２２ｘ，２２ｙ，２２θによる描画対象物５０の移動は、各ステージの駆動機構を介して、制御装置４０によって制御される。なお、移動機構は、描画対象物をＸ，Ｙ，θ方向にそれぞれ移動させることができる単一の可動ステージであってもかまわない。
【００１２】
フレーム２１は、２本の支柱２１ａ、２１ｂ、及び梁２１ｃを含む。支柱２１ａ、２１ｂは、定盤２０のＹ軸方向の略中央に立設される。梁２１ｃは、Ｘ軸方向に沿うように、支柱２１ａ、２１ｂに支持される。
【００１３】
ノズルヘッド２３およびＣＣＤカメラ３０は、フレーム２１の梁２１ｃに取り付けられる。ノズルヘッド２３は、パターン形成用材料を含んだ絶縁性を有する液状材料（たとえば光硬化剤が添加された液状ソルダーレジスト）を液滴として保持機構２２ａに保持された描画対象物５０に向けて吐出（滴下）する。ノズルヘッド２３からの液状材料の吐出は、制御装置４０によって制御される。ＣＣＤカメラ３０は、保持機構２２ａに保持された描画対象物５０の表面を撮像する。移動機構により描画対象物５０を移動させることで、描画対象物５０上の任意の位置の撮像データを取得することができる。取得された撮像データは、制御装置４０に送信される。取得された撮像データにより、制御装置４０は、描画対象物５０に液状材料を付着させるべき位置の計測や、付着した液状材料の検査を行うことができる。ＣＣＤカメラ３０による撮像、およびその撮像データの送信は、制御装置４０によって制御される。
【００１４】
制御装置４０は、記憶装置４０ａを含み、記憶装置４０ａには、描画対象物５０上に描画すべきパターンを定義する画像データ（ガーバデータ、ビットマップデータ等）が記憶されている。制御装置４０は、ＣＣＤカメラ３０による撮像データおよび記憶装置４０ａに記憶される画像データに基づいて、描画対象物５０に描画すべきパターンが描画されるように、移動機構による描画対象物５０の移動、およびノズルヘッド２３からの液状材料の吐出を制御する。
【００１５】
描画対象物５０は、Ｘ軸およびＹ軸方向に移動され、ノズルヘッド２３の鉛直下方（Ｚ軸方向）において液状材料を付着される。
【００１６】
なお、図１Ａでは、ステージ２２に移動機構を備え、フレーム２１が固定される構成であるが、フレーム２１に移動機構を備える構成であってもかまわない。
【００１７】
図１Ｂおよび図１Ｃは、ノズルヘッド２３の構成を示す断面図および底面図である。ノズルヘッド２３は、図１Ｂに示すように、規則的に配列され、電気信号に基づいて液状材料を吐出する複数のノズル２３ａ、およびそれらノズル２３ａに液状材料を供給する供給路２３ｂを含む。ノズル２３ａは、ピッチＰでＸ軸方向に沿って配列し、一端のノズル２３ａから他端のノズル２３ａまでの距離はＬである。たとえば、ノズルは、約３０μｍの開口径を有し、ピッチＰが約１６０μｍ、ノズル配列距離Ｌが約３０ｍｍである。また、ノズルヘッド２３は、図１Ｃに示すように、描画対象物５０上に塗布された液状材料、たとえば光硬化剤が添加された絶縁性を有する液状材料を光硬化させるための光源２３ｃを備える。複数のノズル２３ａ各々は、たとえばピエゾ素子を含んで構成され、電気信号の印加によって液状材料を吐出する。複数のノズル２３ａ各々からの液状材料の吐出は、制御装置４０によって制御される。
【００１８】
図２は、ノズルヘッド２３に対し描画対象物５０を走査しながら、ノズルヘッド２３から吐出される液状材料を描画対象物５０の表面に付着させる様子を示す側面図である。制御装置４０は、ノズル２３ａに所定の基準電圧を印加した状態で、ノズルヘッド２３に対して描画対象物５０を、たとえばＹ軸方向に移動する。ＣＣＤカメラ３０（図１Ａ）による撮像データ、および記憶装置４０ａ（図１Ａ）に記憶される画像データに基づいて、たとえば吐出周期Ｓ（吐出周波数Ｆ）が３３μｓ（３０ｋＨｚ）程度の条件で、液状材料を吐出させるノズル２３ａに電圧パルス高さＶｈ１および電圧パルス幅Ｐｗ１の電気信号を印加する。電気信号を印加されたノズル２３ａは、時刻Ｔ１に開始する電圧パルスの印加によって、液状材料を吐出し、液状材料を描画対象物５０上の地点Ｐ１に付着させる。さらに、時刻Ｔ２に開始する電圧パルスの印加によって、液状材料を吐出し、液状材料を描画対象物５０上の地点Ｐ２に付着させる。描画対象物への液状材料の付着を繰り返し、描画対象物の表面に描画すべきパターンを描画する。たとえば、描画対象物５０とノズルヘッド２３のノズル２３ａとの距離は１ｍｍ程度であり、地点Ｐ１からＰ２までの距離は２０μｍ程度である。ここで、ノズルヘッドの１つのノズルから１回に吐出される液状材料が、描画対象物の表面に付着する領域を１ピクセルと定義する。描画対象物に描画すべきパターンは、１ピクセルを単位とするビットマップとして定義することが可能である。また、ノズルヘッドに設けられた複数のノズルの総数をＮｔとし、液状材料を吐出するノズルの数をＮａとしたとき、Ｎａ／Ｎｔをノズルヘッドのノズル使用割合と定義する。
【００１９】
本発明者らは、上記の描画装置を用いて、プリント配線板に光硬化剤が添加されたソルダーレジストを所定のパターンで描画する評価実験を行った。なお、以下では、便宜的に、ノズルヘッドがプリント配線板の表面を走査するものとして説明を行う。
【００２０】
図３Ａおよび図３Ｂは、プリント配線板にソルダーレジストパターンを描画する様子を示す平面図および側面図である。プリント配線板５０には、たとえば、描画すべきソルダーレジストパターンが合同である複数の配線領域５１が規則的に配置されている。図中において、配線領域５１、およびプリント配線板に形成されるソルダーレジスト層６０は、ハッチングにより示している。本評価実験では、制御装置４０（図１Ａ）は、まず、ＣＣＤ３０（図１Ａ）によりプリント配線板５０に形成されたアライメントマークＭを参照して、ノズルヘッド２３に配列されたノズル２３ａの一端がプリント配線板５０の描画すべき領域の隅に配置されるようにノズルヘッド２３を移動する。さらに、Ｙ軸方向に沿ってプリント配線板５０の表面の一端側から他端側まで、つまり単位領域５２ａ上でノズルヘッド２３を主走査する。同時に、ノズルヘッド２３のノズル２３ａに電圧パルス高さＶｈ１および電圧パルス幅Ｐｗ１の電気信号を印加し、単位領域５２ａにおけるソルダーレジストを付着させるべき領域にソルダーレジストを吐出する。基板に付着したソルダーレジストは、ノズルヘッド２３に備えられた光源によって直ちに光硬化される。次に、Ｘ軸方向に沿ってノズル２３ａ配列距離Ｌずらした位置にノズルヘッド２３を副走査し、Ｙ軸方向に沿ってプリント配線板５０の表面の一端側から他端側まで、つまり単位領域５２ｂ上でノズルヘッド２３を主走査する。同時に、ノズルヘッド２３のノズル２３ａに電圧パルス高さＶｈ１および電圧パルス幅Ｐｗ１の電気信号を印加し、単位領域５２ｂにおけるソルダーレジストを付着させるべき領域にソルダーレジストを吐出する。基板に付着したソルダーレジストは、ノズルヘッド２３に備えられた光源によって直ちに光硬化される。このように、ノズルヘッドがプリント配線板の一端側から他端側まで走査する主走査と、ノズルヘッド２３が主走査の方向と直交する方向に走査する副走査と、を繰り返し行い、プリント配線板の表面全面に描画を行う。
【００２１】
このような描画操作において、ノズル２３ａ配列距離Ｌと、配線領域５１のＸ軸方向に沿う長さとが整合しないため、各単位領域内のうちソルダーレジストを付着させるべき領域が占める面積の割合（付着面積比）は、単位領域５２ａ〜５２ｄでそれぞれ異なる。本発明者らの評価実験によれば、図３Ｂに示すように、付着面積比が相対的に高い単位領域では、１つのノズルから吐出されるソルダーレジスト量が相対的に少なくなり、プリント配線板５０に形成されるソルダーレジスト層６０の厚みが相対的に薄くなる、また、付着面積比が相対的に低い単位領域では、１つのノズルから吐出されるソルダーレジスト量が相対的に多くなり、ソルダーレジスト層６０の厚みが相対的に厚くなることがわかった。このような現象は、ノズルヘッド２３のノズル２３ａからソルダーレジストのような比較的粘性の高い液状材料を吐出する場合であって、かつ、液状材料を供給する供給路２３ｂ（図１Ｂ）が複数のノズル２３ａに対して共通に設けられたノズルヘッド２３を用いる場合に生じうる。
【００２２】
プリント配線板等に描画されるソルダーレジストの厚みは、外観上、均一であることが望ましい。ノズルに設けられるピエゾ素子に、所定の高さおよび幅を有する電圧パルスを印加すると、そのピエゾ素子の変位量および変位時間が変化する。上記の評価実験に基づけば、描画対象物の表面に画定される単位領域ごとに、その単位領域内の付着面積比に基づいてノズルに印加する電気信号を制御して、各単位領域で１つのノズルから吐出されるソルダーレジスト量を同程度にすることにより、プリント配線板に形成されるソルダーレジスト層の厚みを均一にすることができる、と考えられる。
【００２３】
図４Ａの１段目および図４Ｂは、プリント配線板にソルダーレジストを均一に塗布する様子を示す平面図および側面図である。図４Ａの２段目に、単位領域５２ａ〜５２ｄにおける付着面積比Ｒの関係を示す概略的なグラフを示す。本実施例では、制御装置４０（図１Ａ）は、評価実験で採用した描画操作と同様に、ノズルヘッド２３がプリント配線板５０の単位領域５２ａ〜５２ｄを走査する主走査と、ノズルヘッド２３が主走査の方向と直交する方向に走査する副走査と、を繰り返し行い、プリント配線板５０の表面全面に描画を行う。実施例において、制御装置４０に設けられる記憶装置４０ａ（図１Ａ）は、所定の付着面積比において、ノズル２３ａに印加する電圧パルス高さおよび電圧パルス幅と、１つのノズルから１回に吐出されるソルダーレジスト量と、が関連付けられたテーブルデータを記憶する。
【００２４】
制御装置４０は、図４Ａの３段目に示すように、付着面積比が相対的に高い単位領域５２ａおよび５２ｃで、ノズルヘッド２３のノズル２３ａに相対的に高い電圧パルス高さＶｈ２を印加する。付着面積比が相対的に低い単位領域５２ｄで、ノズルヘッド２３のノズル２３ａに相対的に低い電圧パルス高さＶｈ４を印加する。付着面積比が単位領域５２ａおよび５２ｃと単位領域５２ｄとの中間である単位領域５２ｂで、ノズルヘッド２３のノズル２３ａにＶｈ２より低くＶｈ４よりも高い電圧パルス高さＶｈ３を印加する。このとき、制御装置４０は、記憶装置４０ａに記憶される画像データに基づいて各単位領域の付着面積比を算出し、それら付着面積比におけるノズルへの電圧パルス高さと１つのノズルから１回に吐出されるソルダーレジスト量との関連付けデータを参照する。そして、各単位領域で１つのノズルから吐出されるソルダーレジスト量が同程度になるようＶｈ２，Ｖｈ３，Ｖｈ４を選択する。このような描画操作により、図４Ｂに示すように、プリント配線板５０に形成されるソルダーレジスト層６０の厚みを均一化することが可能となる。
【００２５】
また、制御装置４０は、図４Ａの４段目に示すように、付着面積比が相対的に高い単位領域５２ａおよび５２ｃで、ノズルヘッド２３のノズル２３ａに相対的に長い電圧パルス幅Ｐｗ２を印加する。付着面積比が相対的に低い単位領域５２ｄで、ノズルヘッド２３のノズル２３ａに相対的に短い電圧パルス幅Ｐｗ４を印加する。付着面積比が単位領域５２ａおよび５２ｃと単位領域５２ｄとの中間である単位領域５２ｂで、ノズルヘッド２３のノズル２３ａにＰｗ２より短くＰｗ４よりも長いＰｗ３を印加する。このとき、制御装置４０は、記憶装置４０ａに記憶される画像データに基づいて各単位領域の付着面積比を算出し、それら付着面積比におけるノズルへの電圧パルス高さと１つのノズルから１回に吐出されるソルダーレジスト量との関連付けデータを参照する。そして、各単位領域で１つのノズルから吐出されるソルダーレジスト量が同程度になるようＰｗ２，Ｐｗ３，Ｐｗ４を選択する。このような描画操作により、プリント配線板５０に形成されるソルダーレジスト層６０の厚みを均一化することが可能となる。
【００２６】
以上のように、描画対象物の表面に画定される単位領域ごとに、単位領域内の付着面積比に基づいて、各単位領域で１つのノズルから１回に吐出される液状材料の量が同程度になるように、ノズルに印加する電気信号の電圧パルス高さまたは電圧パルス幅の少なくとも一方を制御する。このような制御により、描画対象物に形成される材料層の厚みを均一化することが可能となる。実施例では、ノズルヘッド２３がプリント配線板５０の一端側から他端側まで走査する領域を単位領域として画定したが、さらに細かく単位領域を画定することにより、描画対象物に形成される材料層の厚みをさらに均一にすることが可能となる。
【００２７】
図５Ａおよび図５Ｂは、配線領域５１の一部の領域にソルダーレジストパターンを描画する様子を示す平面図、およびノズル２３に対しプリント配線板５０を走査しながら、ノズルヘッド２３から吐出されるソルダーレジストをプリント配線板５０の表面に付着させる様子を示す側面図である。配線領域５１には、微小な電子部品等をはんだ付けするための導体露出領域５１ａ、およびソルダーレジストを付着させるべき絶縁領域５１ｂが設けられている。
【００２８】
制御装置４０は、記憶装置４０ａ（図１Ａ）に記憶される画像データに基づいて、図５Ａに示すように、付着面積比が相対的に大きい単位領域５２ｅおよび付着面積比が相対的に小さい単位領域５２ｆを画定し、それら付着面積比におけるノズル２３ａへの電気信号と１つのノズルから１回に吐出されるソルダーレジスト量との関連付けデータを参照する。制御装置４０は、単位領域５２ｅおよび５２ｆで、１つのノズルから１回に吐出されるソルダーレジスト量が同程度になるように、ノズル２３ａに印加する電気信号を制御する。このような描画操作をプリント配線板の表面全面で繰り返すことにより、描画されるソルダーレジスト層の厚みを、より均一にすることが可能となるであろう。
【００２９】
さらに、制御装置４０は、ノズルヘッド２３からの１回のソルダーレジストの吐出で、プリント配線板５０にソルダーレジストを付着させることができる全ピクセルで構成される領域を単位領域として画定してもかまわない。制御装置４０は、各単位領域の付着面積比（この場合、ノズルヘッド２３のノズル使用割合に等しい）に基づいて、図５Ｂに示すように、単位領域ごとに１つのノズルから１回に吐出されるソルダーレジスト量が同程度になるよう、ノズル２３ａに印加する電気信号を制御する。このような描画操作をプリント配線板の表面全面で繰り返すことにより、描画されるソルダーレジスト層の厚みを、さらに均一にすることが可能となるであろう。
【００３０】
以上、実施例を用いて本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、プリント配線板は、複数の配線領域を含む構成でなく、単一の回路パターンを含む構成であってもよい。
【００３１】
図６は、実施例の変形例によるノズルヘッドを示す底面図である。ノズルヘッドは、ノズルが千鳥状に配置された構成であってもかまわない。たとえば、ノズルヘッド２３は、ノズル２３ａがＸ軸方向に沿って千鳥状に配列される。ノズルヘッド２３をＹ軸正方向に移動させながら、任意の地点に液状材料を塗布する場合、ノズル列２３Ｉが任意の地点のＺ軸上方に位置したときにノズル列２３Ｉから液状材料を吐出させ、ノズル列２３ＩＩが任意の地点のＺ軸上方に位置したときにノズル列２３ａＩＩから液状材料を吐出させる。このような吐出操作を行うことにより、ノズルヘッド２３に設けられる供給路やピエゾ素子の寸法・レイアウトなどの制約を受けることなく、Ｘ軸方向の解像度を容易に増加することが可能である。また、このようなノズルヘッドが複数Ｘ軸方向にずらして配置されるノズルヘッドユニットを用いてもかまわないであろう。
【００３２】
そのほか、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【符号の説明】
【００３３】
２１ フレーム
２１ａ，ｂ 支柱、
２１ｃ 梁、
２２ ステージ、
２２ａ チャックプレート、
２２θ θステージ、
２２ｘ ｘステージ、
２２ｙ ｙステージ、
２３ ノズルヘッド、
２３ａ ノズル、
２３ｂ 供給路、
２３ｃ 光源、
２３Ｉ，ＩＩ ノズル列、
３０ ＣＣＤカメラ、
４０ 制御装置、
４０ａ 記憶装置、
５０ 描画対象物、
５１ 配線領域、
５１ａ 導体露出領域、
５１ｂ 絶縁領域、
５２ 単位領域、
６０ 材料層、
Ｆ 吐出周波数、
Ｌ ノズル配列距離、
Ｐ ノズルピッチ、
Ｖ 電圧、
Ｓ 吐出周期、
Ｔ 時間、
Ｖｈ 電圧パルス高さ、
Ｐｗ 電圧パルス幅。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する保持機構と、
規則的に配列され、電気信号に基づいて前記保持機構に保持される基板に向けて絶縁性液状材料を吐出し、該液状材料を前記基板に付着させることによって描画を行う複数のノズル、および該複数のノズルに絶縁性液状材料を供給する供給路が設けられたノズルヘッドと、
前記保持機構を移動させることによって、該保持機構に保持される基板の表面を前記ノズルヘッドに対して走査する移動機構と、
前記基板に描画すべきパターンを定義する画像データを記憶し、前記画像データに基づいて、前記移動機構および前記ノズルヘッドを制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記基板の表面に画定される単位領域ごとに、該単位領域内のうち絶縁性液状材料を付着させるべき領域が占める面積の割合に基づいて、前記ノズルヘッドのノズルに印加する電気信号の電圧パルス高さまたは電圧パルス幅の少なくとも一方を制御する描画装置。
【請求項２】
前記移動機構は、前記ノズルヘッドに対して前記基板を該基板の一端側から他端側まで走査する主走査と、前記基板を該主走査の走査方向と直交する方向に走査する副走査と、を繰り返し、
前記単位領域は、１回の主走査で走査される領域に対応する請求項１記載の描画装置。
【請求項３】
前記基板に描画すべきパターンは、前記ノズルヘッドの１つのノズルから１回に吐出される絶縁性液状材料が、前記基板に付着する領域を１ピクセルと定義され、
前記単位領域は、前記ノズルヘッドからの１回の絶縁性液状材料の吐出によって、前記基板に絶縁性液状材料を付着させることができる全ピクセルで構成される領域に対応する請求項１記載の描画装置。
【請求項４】
規則的に配列され、電気信号に基づいて絶縁性液状材料を吐出する複数のノズル、および該複数のノズルに絶縁性液状材料を供給する供給路が設けられたノズルヘッドを移動させながら、所定の電圧パルス高さおよび電圧パルス幅を有する電気信号を、前記ノズルに印加して絶縁性液状材料を吐出し、基板に絶縁性液状材料によって描画を行う描画方法であって、
前記ノズルヘッドが前記基板の表面に画定される複数の単位領域のうち１つの単位領域を移動する際、前記ノズルヘッドのノズルに印加する電気信号の電圧パルス高さおよび電圧パルス幅を、該単位領域内のうち絶縁性液状材料を付着させるべき領域が占める面積の割合に基づいて制御する描画方法。
【請求項５】
前記単位領域は、前記ノズルヘッドの１つのノズルから１回に吐出される絶縁性液状材料が前記基板に付着する領域を１ピクセルとしたときに、前記ノズルヘッドからの１回の絶縁性液状材料の吐出によって、前記基板に絶縁性液状材料を付着させることができる全ピクセルで構成される領域に対応する請求項４記載の描画方法。
【請求項１】
基板を保持する保持機構と、
規則的に配列され、電気信号に基づいて前記保持機構に保持される基板に向けて絶縁性液状材料を吐出し、該液状材料を前記基板に付着させることによって描画を行う複数のノズル、および該複数のノズルに絶縁性液状材料を供給する供給路が設けられたノズルヘッドと、
前記保持機構を移動させることによって、該保持機構に保持される基板の表面を前記ノズルヘッドに対して走査する移動機構と、
前記基板に描画すべきパターンを定義する画像データを記憶し、前記画像データに基づいて、前記移動機構および前記ノズルヘッドを制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記基板の表面に画定される単位領域ごとに、該単位領域内のうち絶縁性液状材料を付着させるべき領域が占める面積の割合に基づいて、前記ノズルヘッドのノズルに印加する電気信号の電圧パルス高さまたは電圧パルス幅の少なくとも一方を制御する描画装置。
【請求項２】
前記移動機構は、前記ノズルヘッドに対して前記基板を該基板の一端側から他端側まで走査する主走査と、前記基板を該主走査の走査方向と直交する方向に走査する副走査と、を繰り返し、
前記単位領域は、１回の主走査で走査される領域に対応する請求項１記載の描画装置。
【請求項３】
前記基板に描画すべきパターンは、前記ノズルヘッドの１つのノズルから１回に吐出される絶縁性液状材料が、前記基板に付着する領域を１ピクセルと定義され、
前記単位領域は、前記ノズルヘッドからの１回の絶縁性液状材料の吐出によって、前記基板に絶縁性液状材料を付着させることができる全ピクセルで構成される領域に対応する請求項１記載の描画装置。
【請求項４】
規則的に配列され、電気信号に基づいて絶縁性液状材料を吐出する複数のノズル、および該複数のノズルに絶縁性液状材料を供給する供給路が設けられたノズルヘッドを移動させながら、所定の電圧パルス高さおよび電圧パルス幅を有する電気信号を、前記ノズルに印加して絶縁性液状材料を吐出し、基板に絶縁性液状材料によって描画を行う描画方法であって、
前記ノズルヘッドが前記基板の表面に画定される複数の単位領域のうち１つの単位領域を移動する際、前記ノズルヘッドのノズルに印加する電気信号の電圧パルス高さおよび電圧パルス幅を、該単位領域内のうち絶縁性液状材料を付着させるべき領域が占める面積の割合に基づいて制御する描画方法。
【請求項５】
前記単位領域は、前記ノズルヘッドの１つのノズルから１回に吐出される絶縁性液状材料が前記基板に付着する領域を１ピクセルとしたときに、前記ノズルヘッドからの１回の絶縁性液状材料の吐出によって、前記基板に絶縁性液状材料を付着させることができる全ピクセルで構成される領域に対応する請求項４記載の描画方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−２１０７２（Ｐ２０１３−２１０７２Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５２０３９（Ｐ２０１１−１５２０３９）
【出願日】平成２３年７月８日（２０１１．７．８）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月８日（２０１１．７．８）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
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