本發(fā)明涉及利用噴墨工藝形成電極圖案的形成方法、以及使用了該形成方法的電子元器件的制造方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的電極圖案的形成方法例如記載在下述的專利文獻(xiàn)1中。在專利文獻(xiàn)1中,記載如下:為了在工件(例如陶瓷生片、樹脂膜、安裝基板等)的主面上形成內(nèi)部電極用的圖案,噴墨裝置所具備的噴頭噴射出導(dǎo)電性墨水的液滴,將導(dǎo)電性墨水涂到設(shè)置在工作臺(tái)上的工件的主面上。此時(shí),工件相對(duì)于噴頭可在大致水平面內(nèi)正交的兩個(gè)方向(x方向、y方向)上相對(duì)移動(dòng)。
在專利文獻(xiàn)1中,還記載了將形成了內(nèi)部電極的工件層疊壓接的層疊工序、將通過層疊工序制作成的層疊體切斷并燒結(jié)的燒結(jié)工序、以及在通過燒結(jié)工序制作成的燒結(jié)體上形成側(cè)面電極的形成工序。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利特開平8-222475號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
在現(xiàn)有的電極圖案的形成方法中,以固定的分辨率噴射導(dǎo)電性墨水。因此,存在難以在同一面上的多個(gè)區(qū)域分別形成具有所希望厚度的電極圖案的問題。
因此,本發(fā)明的目的是提供一種電極圖案的形成方法以及具備該電極圖案的電子元器件的制造方法,該電極圖案的形成方法利用噴墨工藝,能夠在同一面內(nèi)的多個(gè)區(qū)域分別形成具有希望厚度的電極圖案。
解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
本發(fā)明的第一方面是將包含彼此連接的第一導(dǎo)體部及第二導(dǎo)體部的電極圖案通過噴墨工藝形成在工件上的方法,在所述工件具有的同一面內(nèi),定義與所述第一導(dǎo)體部的至少一部分對(duì)應(yīng)的第一區(qū)域、以及與所述第二導(dǎo)體部的至少一部分對(duì)應(yīng)的第二區(qū)域,為了形成所述第一導(dǎo)體部以及所述第二導(dǎo)體部,向所述第一區(qū)域以及所述第二區(qū)域噴出導(dǎo)電性墨滴,所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域的導(dǎo)電性墨滴分辨率和重復(fù)涂布次數(shù)中至少有一方互不相同。
此外,本發(fā)明的第二方面是電子元器件的制造方法,電子元器件的制造方法形成層疊體并進(jìn)行燒結(jié),該層疊體至少包含1個(gè)以第一方面所記載的方法形成了電極圖案的工件。
發(fā)明效果
根據(jù)上述的各方面,能夠提供一種電極圖案的形成方法以及具備該電極圖案的電子元器件的制造方法,該電極圖案的形成方法利用噴墨工藝,能夠在同一面內(nèi)的多個(gè)區(qū)域分別形成具有希望厚度的電極圖案。
附圖說明
圖1是噴墨裝置的正視圖和俯視圖。
圖2是示出圖1的噴墨裝置的主要部分的區(qū)塊結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是示出第一實(shí)施方式的工件主面的第一區(qū)域和第二區(qū)域的分辨率的圖。
圖4是示出第二實(shí)施方式的位圖數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)的圖。
圖5是示出第二實(shí)施方式的工件主面的第一區(qū)域和第二區(qū)域的狀態(tài)變化的圖。
圖6是示出第三實(shí)施方式的位圖數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)的圖。
圖7是示出第三實(shí)施方式的工件主面的第一區(qū)域和第二區(qū)域的狀態(tài)變化的圖。
圖8是示出第四實(shí)施方式的位圖數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)的圖。
圖9是示出第四實(shí)施方式的工件主面的第一區(qū)域和第二區(qū)域的狀態(tài)變化的圖。
圖10是示出第五實(shí)施方式的工件主面的第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域的圖。
圖11是示出第五實(shí)施方式的位圖數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)的圖。
圖12是示出第五實(shí)施方式的工件主面的各區(qū)域的狀態(tài)變化的圖。
圖13是在第五實(shí)施方式的第三區(qū)域涂布導(dǎo)電性墨水時(shí)的狀態(tài)變化圖。
圖14是示出第八實(shí)施方式的電極圖案的圖。
圖15是示出第九實(shí)施方式的電極圖案的圖。
圖16是示出第九實(shí)施方式的工件主面的第一區(qū)域和第二區(qū)域的分辨率的圖。
具體實(shí)施方式
以下,首先,參照?qǐng)D1對(duì)用于形成電極圖案的噴墨裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。
《定義》
首先,對(duì)各圖中的箭頭進(jìn)行說明。在圖1中,箭頭x、y、z示出噴墨裝置1的左右方向、前后方向、以及上下方向。此外,x方向、y方向還表示噴墨裝置1所具備的工作臺(tái)12的移動(dòng)方向。此外,xy平面是水平面。
《噴墨裝置的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作》
在圖1中,噴墨裝置1包括噴頭11、工作臺(tái)12、x軸方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)13、y軸方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)14、z軸方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)15、以及控制單元16。
在噴頭11中,例如具有在x方向排列的多個(gè)噴嘴。各噴嘴若被提供導(dǎo)電性墨水,則通過壓電方式、導(dǎo)熱方式、靜電方式等,將導(dǎo)電性墨水以墨滴的方式噴出。該墨滴滴落在工件上并浸潤(rùn)擴(kuò)散,因此繪制成大致圓形的點(diǎn)。在噴墨裝置1中,例如相對(duì)于x方向,有時(shí)會(huì)配置一個(gè)噴頭或者將多個(gè)噴頭11配置成1列,而為了提高分辨率,有時(shí)還會(huì)配置多列噴頭并且使噴嘴的排列在y方向上不同。以下示出噴頭的規(guī)格示例。·墨水供給量:1pl以上40pl以下
·噴頭驅(qū)動(dòng)頻率:100hz以上50khz以下
·噴嘴數(shù):100個(gè)以上2000個(gè)以下
·分辨率:設(shè)定在180dpi以上720dipi以下的范圍內(nèi)
噴頭11繪制的點(diǎn)的直徑即點(diǎn)徑根據(jù)噴出條件的不同達(dá)到5μm以上100μm以下左右。
此外,作為導(dǎo)電性墨水,舉例示出了將包含鎳、銀或者銅的金屬粒子分散到溶劑中的金屬墨水。以下示出金屬墨水的規(guī)格的一個(gè)示例。
·粒徑:10nm以上500nm以下
·粘度:5mpa·s以上50mpa·s以下
工作臺(tái)12具有載置長(zhǎng)方形或者長(zhǎng)條狀的工件w的載置面。在本實(shí)施方式中,工作臺(tái)12為平臺(tái)狀,具有與xy平面平行的載置面。然而并不限于此,工作臺(tái)12也可以是輥狀。作為工件w,舉例示出陶瓷生片、樹脂膜或者安裝基板(裸板)等。此外,在該工作臺(tái)12上設(shè)置真空吸附單元(未圖示),該真空吸附單元通過從下方吸附工件w,從而將其固定在工作臺(tái)12的上表面。另外,在工作臺(tái)12上也可以設(shè)置將工件w加熱至例如30℃以上95℃以下的規(guī)定溫度以促進(jìn)墨水干燥的溫控單元。
移動(dòng)機(jī)構(gòu)13~15使噴頭11和工作臺(tái)12相對(duì)移動(dòng)。在本實(shí)施方式中,移動(dòng)機(jī)構(gòu)13使工作臺(tái)12在左右方向上移動(dòng),移動(dòng)機(jī)構(gòu)14使工作臺(tái)12在前后方向上移動(dòng)。此外,移動(dòng)機(jī)構(gòu)15使噴頭11在上下方向上移動(dòng)。在工作臺(tái)12為輥狀的情況下,能夠通過旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)相對(duì)移動(dòng)。在噴墨裝置1中,通過在噴頭11與工作臺(tái)12相對(duì)移動(dòng)的同時(shí)從噴頭11對(duì)工件w多次噴出墨水,從而在工件w上繪制多個(gè)點(diǎn),來形成圖案。此時(shí),例如對(duì)于在x方向上排列了多個(gè)噴嘴的噴頭11來說,將沿著與之正交的y方向使噴頭11和工作臺(tái)12單向地相對(duì)移動(dòng)的同時(shí)繪制點(diǎn)的動(dòng)作稱為掃描。單向地相對(duì)移動(dòng)是指例如在y方向上從前向后移動(dòng)或者從后向前移動(dòng)而不反轉(zhuǎn)。圖案的形成既可通過對(duì)工件w進(jìn)行1次掃描來實(shí)現(xiàn),也可通過對(duì)工件w的同一區(qū)域反復(fù)進(jìn)行多次掃描來實(shí)現(xiàn)。對(duì)同一區(qū)域進(jìn)行多次掃描,特別是后掃描形成的圖案重疊在先掃描形成的圖案上的情況稱為疊涂。在掃描時(shí),噴頭11的多個(gè)噴嘴排列的方向與使噴頭11和工作臺(tái)12相對(duì)移動(dòng)的方向不需要完全正交,可以配置成一定程度的傾斜。在通過多次掃描形成圖案的情況下,噴出墨滴的條件可以是所有掃描均相同,也可以在每次掃描時(shí)進(jìn)行變更。而且,可以在多次掃描中使用同一噴頭,也可以準(zhǔn)備多個(gè)噴頭在每次掃描時(shí)區(qū)分使用,也可以準(zhǔn)備多個(gè)噴墨裝置在每次掃描時(shí)區(qū)分使用。
控制單元16為了控制噴墨裝置1的各構(gòu)成部分,如圖2所示,至少包含cpu161和主存儲(chǔ)器162。具體而言,在主存儲(chǔ)器162中,存儲(chǔ)位圖數(shù)據(jù)bma。位圖數(shù)據(jù)bma表示要在工件w的主面上印刷的電極圖案2在xy平面上的形狀(即、二維形狀)。電極圖案2包含第一導(dǎo)體部21和連接至第一導(dǎo)體部21的第二導(dǎo)體部22。cpu161根據(jù)存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)器162中的位圖數(shù)據(jù)bma,對(duì)噴頭11和工作臺(tái)12的相對(duì)移動(dòng)、以及向工件w噴出導(dǎo)電性墨滴進(jìn)行控制,由此,將電極圖案印刷形成在工件w的主面上。此時(shí),印刷速度是在例如10mm/s以上1000mm/s以下的范圍內(nèi)。
《第一實(shí)施方式》
接著,參照?qǐng)D2、圖3,對(duì)第一實(shí)施方式所涉及的電極圖案的形成方法進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中,電極圖案2如圖2所示,包含實(shí)心部分作為第一導(dǎo)體部21、連接至實(shí)心部分的細(xì)長(zhǎng)部分作為第二導(dǎo)體部22。實(shí)心部分具有在x方向和y方向上相對(duì)較大的尺寸。與此相對(duì),細(xì)長(zhǎng)部分在xy中的至少任意一個(gè)方向上(即寬度方向)具有比實(shí)心部分在xy中任意方向上的尺寸都要小的尺寸。舉例示出陶瓷電容器中的矩形的電容器電極(即、相對(duì)電極中的一個(gè))作為上述的實(shí)心部分,舉例示出連接至該電容器電極的布線導(dǎo)體作為細(xì)長(zhǎng)部分。
在以往的噴墨裝置中,在電極圖案2形成前設(shè)定固定的分辨率(將分辨率的倒數(shù)稱為滴落間隔)。以往的噴墨裝置根據(jù)設(shè)定的分辨率以固定間隔向工件噴出導(dǎo)電性墨滴。在該情況下,認(rèn)為細(xì)長(zhǎng)部分和實(shí)心部分具有同等的厚度。然而,關(guān)于細(xì)長(zhǎng)部分,若要實(shí)現(xiàn)細(xì)線化,則導(dǎo)電性墨滴在寬度方向上就不再有重疊,或者要少于長(zhǎng)度方向上的重疊。由此,工件上每單位面積的液滴量在細(xì)長(zhǎng)部分要比實(shí)心部分少,其結(jié)果細(xì)長(zhǎng)部分的厚度有時(shí)比實(shí)心部分更薄。
此外,在噴墨工藝中,為了使導(dǎo)電性墨滴的噴出性良好,其粘度相應(yīng)地設(shè)定得較小。因而,在剛噴出后,在工件上容易發(fā)生導(dǎo)電性墨水的流動(dòng)。此外,由于表面張力的作用,細(xì)長(zhǎng)部分的導(dǎo)電性墨水有被吸引至實(shí)心部分的趨勢(shì)。
如上所述,在以往的噴墨裝置中,在形成細(xì)長(zhǎng)部分和實(shí)心部分彼此連接的電極圖案2的情況下,實(shí)心部分容易變得較厚,細(xì)長(zhǎng)部分容易變得較薄。例如,若將形成了上述的電極圖案2的工件層疊并燒結(jié),則在實(shí)心部分中容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)缺陷,細(xì)長(zhǎng)部分容易發(fā)生斷開、電流承受力下降或者高頻特性劣化這樣的問題。在形成了上述的電極圖案2的工件中,細(xì)長(zhǎng)部分容易發(fā)生斷開、電流承受力下降或者高頻特性劣化這樣的問題。此外,例如,若將形成了上述的電極圖案2的工件的層疊體形成并燒結(jié),則在實(shí)心部分中容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)缺陷。
因此,在本實(shí)施方式中,如圖3所示,在工件w的同一主面上,將要形成第一導(dǎo)體部21(實(shí)心部分)的區(qū)域定義為第一區(qū)域31,將要形成第二導(dǎo)體部22(細(xì)長(zhǎng)部分)的區(qū)域定義為第二區(qū)域32。此外,噴出至第二區(qū)域32的導(dǎo)電性墨滴的分辨率r2大于噴出至第一區(qū)域31的導(dǎo)電性墨滴的分辨率r1。本實(shí)施方式的位圖數(shù)據(jù)bma至少包含兩區(qū)域31、32的二維形狀、以及各區(qū)域31、32的分辨率r1、r2。r1、r2優(yōu)選為在相鄰的導(dǎo)電性墨滴彼此重合并且是點(diǎn)徑的20%以上70%以下的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇。另外,在圖3中,舉例示出了分辨率r2為分辨率r1的約兩倍的電極圖案2。cpu161根據(jù)上述的位圖數(shù)據(jù)bma,使噴墨裝置1動(dòng)作使得在工件w的主面上形成電極圖案2。具體而言,在1次掃描中,與形成分辨率較高的區(qū)域時(shí)相比,通過使噴頭11的多個(gè)噴嘴中噴出墨水的噴嘴變少、或者噴出的時(shí)間間隔變長(zhǎng)等動(dòng)作,從而形成分辨率較低的區(qū)域。在噴頭配置多列的情況下,與形成分辨率較高的區(qū)域時(shí)相比,可以使多列噴頭中噴出墨水的列變少來形成分辨率較低的區(qū)域。雖然可以利用通過分成2次以上的掃描來改變噴出墨滴的條件等方法,進(jìn)行形成分辨率較高的圖案的掃描和形成分辨率較低的圖案的掃描,但是在1次掃描中改變分辨率的方法只用位圖數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)就能實(shí)現(xiàn),無需對(duì)多個(gè)噴出條件進(jìn)行管理,因此管理變得容易,生產(chǎn)率也較高。
《第一實(shí)施方式的作用和效果》
在形成電極圖案2后,電極圖案2在250℃以下的溫度下開始干燥。此時(shí),由于在剛形成電極圖案2后導(dǎo)電性墨水還具有流動(dòng)性,因此由于表面張力的影響,細(xì)長(zhǎng)部分的導(dǎo)電性墨水有被實(shí)心部分吸引的趨勢(shì)。但是,如上所述,分辨率r2大于分辨率r1,細(xì)長(zhǎng)部分的導(dǎo)電性墨滴的重疊程度大于實(shí)心部分。其結(jié)果,細(xì)長(zhǎng)部分變得比實(shí)心部分更厚。因此,即使細(xì)長(zhǎng)部分的導(dǎo)電性墨水被實(shí)心部分稍許吸引,也能夠避免細(xì)長(zhǎng)部分變得極薄。因此,例如,即使將形成了上述的電極圖案2的工件w層疊并燒結(jié)來制作電子元器件,在實(shí)心部分也不易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)缺陷,細(xì)長(zhǎng)部分也不易發(fā)生斷開、電流承受力下降或者高頻特性劣化的問題。
上述干燥工序完成后,具有彼此連接的導(dǎo)體部21、22的電極圖案2在工件w的同一主面上完成。
《第二實(shí)施方式》
接著,除了圖2以外,參照?qǐng)D4、圖5,對(duì)第二實(shí)施方式所涉及的電極圖案的形成方法進(jìn)行說明。第二實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于:基于不同的位圖數(shù)據(jù)bmb,通過利用多次掃描來進(jìn)行疊涂,從而形成電極圖案2。由于除此以外兩實(shí)施方式之間沒有不同點(diǎn),因此在第二實(shí)施方式中,與第一實(shí)施方式對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)注相同參照標(biāo)號(hào),并省略各自的說明。
第一實(shí)施方式的位圖數(shù)據(jù)bma針對(duì)每個(gè)區(qū)域包含其二維形狀和分辨率的組合。而本實(shí)施方式的位圖數(shù)據(jù)bmb如圖4所示,至少包含針對(duì)每個(gè)疊涂次數(shù)的要涂布區(qū)域的二維形狀。此處,位圖數(shù)據(jù)bmb構(gòu)成為至少第二區(qū)域32的涂布次數(shù)比第一區(qū)域31多。另外,在圖4的情況下,示出位圖數(shù)據(jù)bmb中疊涂次數(shù)為2次,在第一次將導(dǎo)電性墨滴噴出至兩區(qū)域31、32,在第二次僅將導(dǎo)電性墨滴噴出至第二區(qū)域32。另外,在本實(shí)施方式中,兩區(qū)域31、32的分辨率相同并使相鄰的導(dǎo)電性墨滴接合為佳。此處,可以對(duì)疊涂的順序進(jìn)行變更,在第一次時(shí)將導(dǎo)電性墨滴僅噴出至第二區(qū)域32,在第二次時(shí)將導(dǎo)電性墨滴噴出至兩區(qū)域31、32。此外,可以在第一次噴出和第二次噴出時(shí)變更噴出條件。
《第二實(shí)施方式的作用和效果》
在本實(shí)施方式中,cpu161根據(jù)位圖數(shù)據(jù)bmb,將電極圖案2形成在工件w的同一主面上。具體而言,如圖5上半部分所示,在第一次涂布時(shí),向兩區(qū)域31、32噴出導(dǎo)電性墨滴,在第二次涂布時(shí),僅向第二區(qū)域32噴出導(dǎo)電性墨滴。另外,在圖5右側(cè),第一次的導(dǎo)電性墨滴用較細(xì)的虛線表示。此外,優(yōu)選為在第n次涂布和第n+1次涂布之間,即在每次掃描之間設(shè)置0.1s以上的干燥時(shí)間。上述的疊涂結(jié)果如圖5下半部分所示,細(xì)長(zhǎng)部分比實(shí)心部分更厚,因此即使在本實(shí)施方式中,也能夠得到在第一實(shí)施方式中說明的技術(shù)效果。
在上述的疊涂之后,使導(dǎo)電性墨水干燥,其結(jié)果,具有彼此連接的導(dǎo)體部21、22的電極圖案2(參照?qǐng)D2)在工件w的同一主面上完成。
此外,在本實(shí)施方式中,如上所述,由于在每次掃描之間設(shè)置干燥時(shí)間,因此工件w上的導(dǎo)電性墨滴得到一定程度的干燥,因此能減少導(dǎo)電性墨水的滲出以及/或者導(dǎo)電性墨水向?qū)嵭牟糠至鲃?dòng)。
《第三實(shí)施方式》
接著,除了圖2以外,參照?qǐng)D6、圖7,對(duì)第三實(shí)施方式所涉及的電極圖案的形成方法進(jìn)行說明。簡(jiǎn)而言之,第三實(shí)施方式是第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的組合。由于除此以外,第三實(shí)施方式與第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式之間沒有不同點(diǎn),因此在第三實(shí)施方式中,與第一實(shí)施方式對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)注相同參照標(biāo)號(hào),并省略各自的說明。
第三實(shí)施方式的位圖數(shù)據(jù)bmc如圖6所示,針對(duì)每個(gè)疊涂次數(shù)至少包含要涂布區(qū)域的二維形狀,并且包含各區(qū)域31、32的分辨率r1、r2。此處,在位圖數(shù)據(jù)bmc中,設(shè)定r1、r2的值滿足r1>r2,并設(shè)定疊涂次數(shù)和各次要涂布的二維形狀使得第二區(qū)域32的導(dǎo)電性墨滴比第一區(qū)域31更厚。另外,在圖6的示例中,分辨率r1為分辨率r2的大約2倍,疊涂次數(shù)為3次,在第一次將導(dǎo)電性墨滴噴出至兩區(qū)域31、32,在第二次、第三次僅將導(dǎo)電性墨滴噴出至第二區(qū)域32。
《第三實(shí)施方式的作用和效果》
在本實(shí)施方式中,cpu161根據(jù)位圖數(shù)據(jù)bmc,將電極圖案2形成在工件w的同一主面上。具體而言,如圖7上半部分所示,在第一次涂布時(shí),導(dǎo)電性墨滴以分辨率r1噴出至第一區(qū)域31,且導(dǎo)電性墨滴以分辨率r2(r2<r1)噴出至第二區(qū)域32。在第二次和第三次涂布時(shí),導(dǎo)電性墨滴以分辨率r2僅噴出至第二區(qū)域32。另外,在圖5中,過去涂布的導(dǎo)電性墨滴用較細(xì)的虛線表示。此外,本實(shí)施方式也設(shè)置上述的干燥時(shí)間。上述的疊涂結(jié)果如圖7下半部分所示,細(xì)長(zhǎng)部分具有的厚度在實(shí)心部分以上,因此本實(shí)施方式也能夠得到在第一實(shí)施方式中說明的技術(shù)效果。
在上述的疊涂之后,使導(dǎo)電性墨水干燥,其結(jié)果,具有彼此連接的導(dǎo)體部21、22的電極圖案2(參照?qǐng)D2)在工件w的同一主面上完成。
此外,作為本實(shí)施方式特有的效果,實(shí)心部分的分辨率r1較大,因此能促進(jìn)導(dǎo)電性墨滴從細(xì)長(zhǎng)部分向?qū)嵭牟糠至鲃?dòng)。其結(jié)果,能夠使第一區(qū)域31中的導(dǎo)電性墨滴的覆蓋范圍增大。
《第四實(shí)施方式》
接著,除了圖2以外,參照?qǐng)D8、圖9,對(duì)第四實(shí)施方式所涉及的電極圖案的形成方法進(jìn)行說明。第四實(shí)施方式與第二實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于:基于不同的位圖數(shù)據(jù)bmd,通過多次疊涂來形成電極圖案2。由于除此以外兩實(shí)施方式之間沒有不同點(diǎn),因此在第四實(shí)施方式中,與第二實(shí)施方式對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)注相同參照標(biāo)號(hào),并省略各自的說明。
位圖數(shù)據(jù)bmd若與位圖數(shù)據(jù)bmb相比,如圖8所示,針對(duì)每個(gè)疊涂次數(shù),包含表示要涂布區(qū)域的二維形狀的信息。此處,在本實(shí)施方式中,在位圖數(shù)據(jù)bmd中示出最初的2次涂布時(shí)向第二區(qū)域32噴出導(dǎo)電性墨滴,并示出最后第三次時(shí)向第一區(qū)域31噴出導(dǎo)電性墨滴。
《第四實(shí)施方式的作用和效果》
在本實(shí)施方式中,cpu161根據(jù)位圖數(shù)據(jù)bmd,將電極圖案2形成在工件w的同一主面上。具體而言,如圖9所示,在第一次和第二次涂布時(shí),僅向第二區(qū)域32噴出導(dǎo)電性墨滴,在第三次涂布時(shí),僅向第一區(qū)域31噴出導(dǎo)電性墨滴。另外,在圖9中,過去涂布的導(dǎo)電性墨滴用較細(xì)的虛線表示。此外,優(yōu)選為本實(shí)施方式中也設(shè)置上述的干燥時(shí)間。上述疊涂的結(jié)果是細(xì)長(zhǎng)部分先干燥,因此能較好地減少細(xì)長(zhǎng)部分的導(dǎo)電性墨水流動(dòng)至實(shí)心部分。由此,如圖9下半部分所示,能使細(xì)長(zhǎng)部分比實(shí)心部分更厚,因此本實(shí)施方式也能夠得到在第一實(shí)施方式中說明的技術(shù)效果。
《第四實(shí)施方式的附記》
與第四實(shí)施方式相同的構(gòu)思(先涂布第二區(qū)域32)也能適用于其他實(shí)施方式。
《第五實(shí)施方式》
接著,除了圖2以外,參照?qǐng)D10~圖12,對(duì)第五實(shí)施方式所涉及的電極圖案的形成方法進(jìn)行說明。本實(shí)施方式中,電極圖案2也如圖2所示地包含彼此連接的實(shí)心部分和細(xì)長(zhǎng)部分。此外,如圖10所示,在工件w的同一主面上,將要形成實(shí)心部分的區(qū)域定義為第一區(qū)域31,將要形成細(xì)長(zhǎng)部分的區(qū)域定義為第二區(qū)域32。并將實(shí)心部分和細(xì)長(zhǎng)部分的邊界附近定義為第三區(qū)域33。在本實(shí)施方式中,第三區(qū)域33例如是細(xì)長(zhǎng)部分中與實(shí)心部分鄰接的區(qū)域。但是,不限于此,第三區(qū)域33也可以是實(shí)心部分中與細(xì)長(zhǎng)部分鄰接的區(qū)域。
本實(shí)施方式的位圖數(shù)據(jù)bme如圖11所示,至少針對(duì)每個(gè)疊涂次數(shù)示出表示要涂布區(qū)域的二維形狀的信息,并且包含各區(qū)域31、32、33的分辨率。在本實(shí)施方式中,噴出至兩區(qū)域32、33的導(dǎo)電性墨滴的分辨率r2大于噴出至第一區(qū)域31的導(dǎo)電性墨滴的分辨率r1。另外,關(guān)于分辨率r1、r2的詳細(xì)情況,請(qǐng)參照第一實(shí)施方式。
《第五實(shí)施方式的作用和效果》
在本實(shí)施方式中,cpu161根據(jù)上述的位圖數(shù)據(jù)bme,將電極圖案2形成在工件w的同一主面上。具體而言,如圖12上半部分所示,在第一次涂布時(shí),導(dǎo)電性墨滴以分辨率r1、r2噴出至區(qū)域31、32。在第二次涂布時(shí),導(dǎo)電性墨滴以分辨率r2僅噴出至第三區(qū)域33。另外,在圖12上半部分中,過去涂布的導(dǎo)電性墨滴用較細(xì)的虛線表示。此外,優(yōu)選為本實(shí)施方式中也設(shè)置上述的干燥時(shí)間。
根據(jù)上述的疊涂,在第一次涂布時(shí),細(xì)長(zhǎng)部分與實(shí)心部分未連接,因此能夠防止細(xì)長(zhǎng)部分的導(dǎo)電性墨滴流動(dòng)至實(shí)心部分。然后,在第二次涂布時(shí),兩部分連接。此外,在本實(shí)施方式中,細(xì)長(zhǎng)部分的分辨率比實(shí)心部分更大,因此如圖12下半部分所示,細(xì)長(zhǎng)部分具有的厚度在實(shí)心部分以上。由此,本實(shí)施方式也能獲得在第一實(shí)施方式中說明的技術(shù)效果。
《第五實(shí)施方式的附記》
另外,本實(shí)施方式的第三區(qū)域33也可以適用于第一實(shí)施方式至第四實(shí)施方式中的任意一個(gè)。
此外,在上述第五實(shí)施方式中,第三區(qū)域33中的導(dǎo)電性墨水的分辨率固定,疊涂次數(shù)也固定。但是,不限于此,通過對(duì)位圖數(shù)據(jù)bme進(jìn)行適當(dāng)?shù)囟x,第三區(qū)域33中的導(dǎo)電性墨滴的疊涂次數(shù)也可以如圖13所示,從第二區(qū)域32向第一區(qū)域31呈階梯狀地變小。除上述以外,第三區(qū)域33中的導(dǎo)電性墨滴的分辨率也可以從第二區(qū)域32向第一區(qū)域31呈階梯狀地變小。
此外,若細(xì)長(zhǎng)部分在寬度方向上包含多個(gè)導(dǎo)電性墨滴,則第三區(qū)域33在前后方向上的寬度也可以從第二區(qū)域32向第一區(qū)域31呈階梯狀地變小。
如上所述,通過設(shè)定第三區(qū)域33的分辨率、疊涂次數(shù)或者寬度,通過使細(xì)長(zhǎng)部分和實(shí)心部分的厚度變化平緩,從而能夠進(jìn)一步抑制導(dǎo)電性墨水從第二區(qū)域32向第一區(qū)域31流動(dòng)。
《第六實(shí)施方式》
接著,對(duì)于使用了第一實(shí)施方式~第五實(shí)施方式中所記載的電極圖案的形成方法的電子元器件的制造方法進(jìn)行說明。以層疊陶瓷電子元器件作為電子元器件的例子。
首先,實(shí)施陶瓷生片的成膜和干燥來作為第一工序。作為成膜裝置,例如適當(dāng)?shù)厥褂媚和坎紮C(jī)、刮刀、輥式涂布機(jī)、噴墨型涂布機(jī)。成膜裝置通過將陶瓷漿料涂布于支承體上,來形成陶瓷片材。陶瓷漿料是將樹脂成分添加在陶瓷粉末中,并將其溶解分散在有機(jī)溶劑(可以是水溶劑)中得到。另外,能夠使用長(zhǎng)條狀或者長(zhǎng)方形的樹脂膜、金屬輥、金屬桶、金屬帶、或者金屬板等作為支承體。
在第一工序中,干燥裝置對(duì)用成膜裝置形成的陶瓷片材進(jìn)行干燥。更具體而言,干燥裝置利用熱風(fēng)、支承體的加熱、或者真空干燥等方法對(duì)陶瓷片材進(jìn)行干燥,從而獲得陶瓷生片。只要是適合溶劑性質(zhì)的方法,可以用任意方法來進(jìn)行干燥。
在接著的第二工序中,利用第一實(shí)施方式~第五實(shí)施方式中所記載的方法,制作形成有規(guī)定的內(nèi)部電極圖案的陶瓷生片。
在接著的第三工序中,首先,在支承板上層疊規(guī)定片數(shù)的形成有內(nèi)部電極圖案的陶瓷生片后進(jìn)行壓接。由此,制作出陶瓷層疊體。在上述的層疊-壓接工序中,除了一般的層疊機(jī)以外,可以使用日本專利特開2005-217278號(hào)公報(bào)、日本專利特開2011-258928號(hào)公報(bào)中所記載的裝置。此外,層疊-壓接工序在從支承體剝離后或者剝離前進(jìn)行實(shí)施即可。
在層疊-壓接工序中制作出的陶瓷層疊體在加壓沖壓后,被切割成希望的尺寸。之后,例如經(jīng)過在800℃到1200℃的溫度下進(jìn)行燒結(jié)的燒結(jié)工序、外部電極的形成工序后,完成層疊陶瓷電子元器件。另外,利用第一實(shí)施方式~第五實(shí)施方式中所記載的方法形成規(guī)定的電極圖案的工件在層疊體中至少包含1個(gè)即可。作為形成層疊體的其他方法,存在重復(fù)以下工序的方法:準(zhǔn)備含有陶瓷粒子等工件基材的墨水或者糊料,在支承體上通過噴墨工藝、絲網(wǎng)印刷工藝等印刷工藝形成第一工件基材層之后,在工件基材層上形成第一電極圖案,并且通過在形成了第一電極圖案的第一工件基材層上印刷包含工件基材的墨水或者糊料來形成第二工件基材層,并在第二工件基材層上形成第二電極圖案。在該情況下,若至少在1個(gè)工件基材層上利用第一實(shí)施方式~第五實(shí)施方式中所記載的方法形成規(guī)定的電極圖案,則能獲得本發(fā)明的效果。
《第六實(shí)施方式的作用和效果》
在陶瓷電子元器件的燒結(jié)工序中,電極圖案2通常比陶瓷收縮得更大,因此若使面積較大的實(shí)心部分變厚,則在陶瓷部分和實(shí)心部分的界面上,各自的收縮量大不相同。其結(jié)果,在實(shí)心部分容易產(chǎn)生裂紋、剝離這樣的結(jié)構(gòu)缺陷。此外,若使細(xì)長(zhǎng)部分變薄,則容易產(chǎn)生斷開、電流承受力降低或者高頻特性的劣化這樣的問題。
然而,如上所述,根據(jù)第一實(shí)施方式~第五實(shí)施方式中所記載的方法,能在陶瓷生片上形成能夠抑制細(xì)長(zhǎng)部分變薄的電極圖案2。在第六實(shí)施方式中,由于使用上述的陶瓷生片來制作電子元器件,因此在實(shí)心部分不易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)缺陷,在細(xì)長(zhǎng)部分難以發(fā)生斷開、電流承受力下降或者高頻特性劣化的問題。
《第七實(shí)施方式》
在陶瓷電子元器件的制造工序中,由于形成了內(nèi)部電極圖案的陶瓷生片層疊多片,因此在從層疊方向俯視時(shí),某個(gè)陶瓷生片上的電極圖案有時(shí)會(huì)與其他陶瓷生片上的電極圖案重疊。如果較多的電極圖案發(fā)生重疊,則在制造工序中會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)缺陷,或者對(duì)完成的陶瓷電子元器件表面的平坦性產(chǎn)生影響。
因此,在本實(shí)施方式中,在各電極圖案2(參照?qǐng)D2)中,將從層疊方向俯視時(shí)會(huì)與其他的電極圖案2重疊的區(qū)域定義為第一導(dǎo)體部21,將除此以外的區(qū)域定義為第二導(dǎo)體部22。為了避免制造工序中的結(jié)構(gòu)缺陷、制作具有良好的平坦性的電子元器件,利用第一實(shí)施方式~第五實(shí)施方式中所說明的方法,在工件w上形成具有上述的導(dǎo)體部21、22的電極圖案2。
《第八實(shí)施方式》
此外,若用噴墨工藝將實(shí)心狀的電極圖案形成在工件w上并進(jìn)行干燥,則由于咖啡環(huán)效應(yīng),電極圖案2的邊緣部容易變得比其內(nèi)側(cè)部分更厚。
為了在上述的電極圖案2中確保平坦性,在本實(shí)施方式中,將受到咖啡環(huán)效應(yīng)影響的邊緣部設(shè)計(jì)得比其內(nèi)側(cè)部分要薄。即,將電極圖案2中的邊緣部定義為第一導(dǎo)體部21,將其內(nèi)側(cè)部分定義為第二導(dǎo)體部22。在該定義下,利用第一實(shí)施方式~第五實(shí)施方式中所記載的方法,在工件w上形成電極圖案2。其結(jié)果,在工件w上剛形成電極圖案2之后,如圖14左側(cè)那樣,第二區(qū)域32(內(nèi)側(cè)部分)的導(dǎo)電型墨水的厚度比第一區(qū)域31(邊緣部分)更大。
但是,在干燥后,由于咖啡環(huán)效應(yīng),如圖14右側(cè)那樣,第二導(dǎo)體部22(內(nèi)側(cè)部分)與第一導(dǎo)體部21(邊緣部分)成為基本相同的的厚度。即,能夠使電極圖案2在大范圍內(nèi)變得平坦。
《第九實(shí)施方式》
接著,參照?qǐng)D15、圖16,對(duì)第九實(shí)施方式所涉及的電極圖案的形成方法進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中,電極圖案2如圖15所示,包含實(shí)心部分作為第一導(dǎo)體部21,并包含未連接至實(shí)心部分的細(xì)長(zhǎng)部分作為第二導(dǎo)體部22。關(guān)于實(shí)心部分和細(xì)長(zhǎng)部分的定義,請(qǐng)參照第一實(shí)施方式。
如第一實(shí)施方式中所說明的,使用以往的噴墨裝置來形成圖15所示的電極圖案2的情況下,由于設(shè)定為固定的分辨率,因此細(xì)長(zhǎng)部分的厚度比實(shí)心部分更薄。若將形成了上述的電極圖案2的工件層疊并燒結(jié),則在實(shí)心部分容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)缺陷,在細(xì)長(zhǎng)部分容易發(fā)生斷開、電流承受力下降或者高頻特性劣化的問題。但是,在圖15的電極圖案2中實(shí)心部分與細(xì)長(zhǎng)部分未連接,因此導(dǎo)電性墨水不會(huì)由于表面張力的作用被從細(xì)長(zhǎng)部分向?qū)嵭牟糠治?/p>
因此,在本實(shí)施方式中,如圖16所示,在工件w的同一主面上,將要形成圖15中所示的第一導(dǎo)體部21(實(shí)心部分)的區(qū)域定義為第一區(qū)域31,將要形成第二導(dǎo)體部22(細(xì)長(zhǎng)部分)的區(qū)域定義為第二區(qū)域32。另外,圖16的下半部分示出了沿著單點(diǎn)劃線i-i’的截面。此外,第二區(qū)域32中的導(dǎo)電性墨滴的分辨率r2大于噴出至第一區(qū)域31的導(dǎo)電性墨滴的分辨率r1。本實(shí)施方式的位圖數(shù)據(jù)bmf具有與第一實(shí)施方式的位圖數(shù)據(jù)bma相同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),因此省略其詳細(xì)說明。
《第九實(shí)施方式的作用和效果》
在本實(shí)施方式中,cpu161根據(jù)上述的位圖數(shù)據(jù)bmf,將電極圖案2形成在工件w的主面上。之后,使電極圖案2進(jìn)行干燥。但是,在本實(shí)施方式中,細(xì)長(zhǎng)部分與實(shí)心部分未連接,并且分辨率r2大于分辨率r1,因此細(xì)長(zhǎng)部分的導(dǎo)電性墨滴的重疊程度要大于實(shí)心部分。其結(jié)果,細(xì)長(zhǎng)部分變得比實(shí)心部分更厚。因此,能夠避免細(xì)長(zhǎng)部分變得比實(shí)心部分更薄。由此,例如,即使將形成了上述的電極圖案2的工件w層疊并燒結(jié)來制作電子元器件,在實(shí)心部分也不易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)缺陷,在細(xì)長(zhǎng)部分也不易發(fā)生斷開、電流承受力下降或者高頻特性劣化的問題。
《第十實(shí)施方式》
接著,對(duì)于使用了第九實(shí)施方式中所記載的電極圖案的形成方法的電子元器件的制造方法進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的制造方法和其作用及效果與第七實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于:第二工序的內(nèi)容被第九實(shí)施方式中所記載的電極圖案的形成方法所代替。除此以外,由于兩實(shí)施方式之間沒有不同點(diǎn),因此省略共通部分的說明。
工業(yè)上的實(shí)用性
本發(fā)明所涉及的電極圖案的形成方法適用于電子元器件、電路基板的制造。此外,電子元器件的制造方法適用于制造貼片電容器等。
《其它實(shí)施方式》
另外,將要形成第一導(dǎo)體部21(實(shí)心部分)的區(qū)域作為第一區(qū)域31,將要形成第二導(dǎo)體部22(細(xì)長(zhǎng)部分)的區(qū)域設(shè)為第二區(qū)域32。然而,第一區(qū)域31與第一導(dǎo)體部21中的至少一部分對(duì)應(yīng)即可,第二區(qū)域32與第二導(dǎo)體部22中的至少一部分對(duì)應(yīng)即可。即,在要形成第一導(dǎo)體部21的所有區(qū)域與要形成第二導(dǎo)體部22的所有區(qū)域中,分辨率、疊涂次數(shù)無需設(shè)置差值。在要形成第一導(dǎo)體部21的區(qū)域的至少一部分與要形成第二導(dǎo)體部22的區(qū)域的至少一部分中,分辨率、疊涂次數(shù)可以設(shè)置差值。
標(biāo)號(hào)說明
1噴墨裝置
11噴頭
12工作臺(tái)臺(tái)
16控制單元
2電極圖案
21第一導(dǎo)體部
22第二導(dǎo)體部
w工件
31第一區(qū)域
32第二區(qū)域