專利名稱：描繪裝置和描繪方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種進(jìn)行層疊電路圖案等的描繪的描繪裝置和使用該描繪裝置的描繪方法。
背景技術(shù)：
近年來，在層疊電路圖案的生成方法中，利用光調(diào)制元件，作為具體的生成方法，首先如圖17(A)所示，對印刷電路板表面鍍銅后，如圖17(B)所示，涂敷稱作光致抗蝕劑的感光性樹脂。
該光致抗蝕劑如果接觸光，就固化(有時(shí)也軟化)，如圖17(C)所示，用光調(diào)制元件把光致抗蝕劑曝光后，如果進(jìn)行顯影(參照圖17(D))，就剩下曝光的部分的光致抗蝕劑，洗掉其他部分。
然后，如圖17(E)所示，通過蝕刻腐蝕洗掉光致抗蝕劑的部分的銅，如圖17(F)所示，剝離光致抗蝕劑(photo resist)，在整個(gè)面上涂敷絕緣材料(參照圖17(G))。
接著，如圖17(H)所示，用激光把有必要上下導(dǎo)通的部分開孔后，如圖17(I)所示，鍍銅，涂敷光致抗蝕劑(參照圖17(J))。
然后，如圖17(K)所示，用光調(diào)制元件把光致抗蝕劑曝光后，進(jìn)行顯影(參照圖17(L))。據(jù)此，洗掉未曝光的部分的光致抗蝕劑，如圖17(M)所示，進(jìn)行蝕刻，把未曝光的部分的銅腐蝕。
接著，如圖17(N)所示，剝離光致抗蝕劑后，如圖17(O)所示，通過絲網(wǎng)印刷涂敷絕緣體。這里，在絲網(wǎng)印刷中預(yù)先形成孔部，在該孔部內(nèi)附著焊錫，通過焊錫使電子零件導(dǎo)通。
這里，在被描繪媒體上涂敷導(dǎo)電體或絕緣體，或使光致抗蝕劑曝光的步驟分別獨(dú)立設(shè)置有裝置，把被描繪媒體設(shè)置在各裝置中設(shè)置的臺上，進(jìn)行各步驟。因此，必須在各步驟中把被描繪媒體設(shè)置在臺上，花費(fèi)作業(yè)時(shí)間。
另外，在各步驟中裝置獨(dú)立，所以必須在各步驟中進(jìn)行被描繪媒體的定位，當(dāng)形成層疊的圖案時(shí)，有時(shí)產(chǎn)生圖案的位置偏移。
而如圖18(A)、(B)所示，用3種波長曝光(例如，R、G、B)，使用顯示不同顏色的氯化銀感光材料，通過具有4個(gè)曝光頭(R、G、B、UV)的曝光裝置，用UV(405nm)把黑曝光，用B(450nm)和G(532nm)把紅曝光，用B(450nm)和R(635nm)把綠(Green)曝光后，通過顯影液，進(jìn)行顯影，當(dāng)感光材料為網(wǎng)狀時(shí)，同時(shí)顯示全部顏色，形成各色的圖案，但是為了取得高濃度的著色，有必要使感光材料的厚度為數(shù)十μm，圖案的形成精度是不充分的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明考慮所述事實(shí)，其目的在于取得能以簡單的步驟進(jìn)行包含2維到3維的描繪，并且能形成高精度的圖案的描繪裝置和使用該描繪裝置的描繪方法。
為了實(shí)現(xiàn)所述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一形態(tài)，提供一種描繪裝置，在對被描繪媒體進(jìn)行層疊電路圖案的描繪的描繪裝置中，包括至少一個(gè)曝光頭、和/或至少一個(gè)噴頭、使該頭和被描繪媒體在所定方向相對移動(dòng)的移動(dòng)裝置，所述頭沿著所述所定方向配置為大致平行。
為了實(shí)現(xiàn)所述目的，根據(jù)本發(fā)明的第二形態(tài)，提供一種使用描繪裝置的描繪方法，該描繪裝置包括至少一個(gè)曝光頭、和/或至少一個(gè)噴頭，所述頭沿著所述所定方向配置為大致平行，包括提供被描繪媒體的步驟；使所述頭和被描繪媒體在所述所定方向相對移動(dòng)的步驟；伴隨著所述相對移動(dòng)，從一個(gè)噴頭把功能性材料對被描繪媒體噴出的步驟；以及將其曝光的步驟。


下面簡要說明附圖。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例的描繪裝置的立體圖和表示描繪裝置的動(dòng)作的框圖。
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施例的描繪裝置中具有的曝光頭和噴頭的位置調(diào)整方法的說明圖。
圖3是表示本發(fā)明實(shí)施例的描繪裝置中具有的曝光頭的照射頭的概略構(gòu)成的立體圖。
圖4(A)是表示圖3所示的照射頭結(jié)構(gòu)的沿著光軸的副掃描方向的剖視圖，圖4(B)是圖4(A)的側(cè)視圖。
圖5是表示構(gòu)成本發(fā)明實(shí)施例的描繪裝置中具有的曝光頭的DMD構(gòu)成的局部放大圖。
圖6(A)和(B)是用于說明DMD的動(dòng)作的說明圖。
圖7是表示本發(fā)明實(shí)施例的描繪裝置中具有的曝光頭的激光掃描線的平面圖。
圖8(A)～(H)是表示由本發(fā)明實(shí)施例的描繪裝置中具有的曝光頭和噴頭形成電路板的方法的剖視圖。
圖9(A)和(B)是表示由作為本發(fā)明實(shí)施例的描繪裝置的變形例的曝光頭和噴頭形成電路板的方法的剖視圖。
圖10(A)和(B)是表示由作為本發(fā)明實(shí)施例的描繪裝置的變形例的曝光頭和噴頭形成電路板的方法的剖視圖。
圖11(A)和(B)是表示由作為本發(fā)明實(shí)施例的描繪裝置的變形例的曝光頭和噴頭形成電路板的方法的剖視圖。
圖12(A)～(F)是表示由作為本發(fā)明實(shí)施例的描繪裝置的變形例的曝光頭和噴頭形成電路板的方法的剖視圖。
圖13(A)～(C)是表示由作為本發(fā)明實(shí)施例的描繪裝置的變形例的曝光頭和噴頭形成電路板的方法的剖視圖。
圖14(A)～(K)是表示由作為本發(fā)明實(shí)施例的描繪裝置的變形例的曝光頭和噴頭形成電路板的方法的剖視圖。
圖15是表示本發(fā)明實(shí)施例的描繪裝置的其他變形例的說明圖。
圖16是表示本發(fā)明實(shí)施例的描繪裝置的其他變形例的立體圖和說明描繪裝置動(dòng)作的框圖。
圖17(A)～(O)是表示形成以往的電路板的方法的剖視圖。
圖18(A)和(B)是表示用多個(gè)曝光頭形成圖案的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，說明本發(fā)明實(shí)施例的描繪裝置。
如圖1所示，在描繪裝置10上設(shè)置有近似長方體形狀的掃描臺12，在掃描臺12的上表面能以定位的狀態(tài)安放了作為被描繪媒體的印刷電路板14。另外，在描繪裝置10中，在沿著掃描臺12的長度方向的端部設(shè)置有近似長方體形狀的頭保持體16。
該頭保持體16如圖2所示，沿著頭保持體16的長度方向配置有導(dǎo)軌18，曝光頭20和噴頭22(關(guān)于圖1所示的噴頭24，與噴頭22結(jié)構(gòu)大致相同，所以省略圖示和說明)通過連結(jié)部26、28，在垂直于頭保持體16的長度方向的狀態(tài)下分別單臂支撐，能沿著導(dǎo)軌18分別在箭頭方向A移動(dòng)(下面，把該箭頭方向A稱作“主掃描方向”)。
曝光頭20和噴頭22的連結(jié)部26、28成為線性電機(jī)(省略圖示)，由未圖示的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)線性電機(jī)，曝光頭20和噴頭22通過連結(jié)部26、28沿著導(dǎo)軌18移動(dòng)。
而如圖1所示，描繪裝置10的控制部具備CPU(中央處理單元)30，如果來自未圖示的輸入裝置的作業(yè)命令輸入到CPU30中，就與曝光頭20的掃描速度等作業(yè)條件對應(yīng)，決定激光能量的水平等控制內(nèi)容，所以從連接在CPU30上的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的記錄了記錄條件和頭輸送速度的關(guān)系的表32讀取適合于作業(yè)條件的激光能量的水平等的設(shè)定值。
根據(jù)從表32讀取的激光能量的水平等的設(shè)定值，把用于控制曝光頭20的控制信號向記錄條件設(shè)定電路34發(fā)送。記錄條件設(shè)定電路34把包含關(guān)于激光能量的設(shè)定值的控制信號向記錄激光驅(qū)動(dòng)器36發(fā)送，通過記錄激光驅(qū)動(dòng)器36驅(qū)動(dòng)曝光頭20的光纖陣列光源66(參照圖4(A)、(B))，能發(fā)出激光。
另外，CPU30根據(jù)從表32讀取的激光能量的水平等的設(shè)定值，把用于控制曝光頭20的控制信號向曝光頭20用的主掃描驅(qū)動(dòng)器38發(fā)送。該曝光頭20用的主掃描驅(qū)動(dòng)器38對設(shè)置在頭保持體16上的驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送使曝光頭20移動(dòng)的控制信號，使曝光頭20向主掃描方向移動(dòng)。
另外，曝光頭20用的主掃描驅(qū)動(dòng)器38對記錄同步信號發(fā)生電路40發(fā)送控制信號，為了與曝光頭20的移動(dòng)速度對應(yīng)，使曝光頭20的曝光定時(shí)同步，通過記錄同步信號發(fā)生電路40對調(diào)制元件驅(qū)動(dòng)器42發(fā)送同步信號。
在該調(diào)制元件驅(qū)動(dòng)器42中，CPU30的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的記錄數(shù)據(jù)44讀出描繪圖案的記錄信息，根據(jù)描繪圖案的記錄信息把印刷電路板14曝光。
進(jìn)而，CPU30根據(jù)從表32讀取的激光能量的水平等的設(shè)定值，把用于控制噴頭22的控制信號向噴頭22用的主掃描驅(qū)動(dòng)器48發(fā)送。
噴頭22用的主掃描驅(qū)動(dòng)器48對使噴頭22移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送控制信號，使噴頭22向主掃描方向移動(dòng)，并且為了通過未圖示的同步信號發(fā)生電路，與噴頭22的移動(dòng)速度對應(yīng)，把封入噴頭22中的功能性材料的噴出定時(shí)同步，對噴出元件驅(qū)動(dòng)器50發(fā)送同步信號，通過基于靜電方式的噴出部件，根據(jù)記錄的描繪圖案的記錄信息，對印刷電路板14噴出功能性材料。
另外，CPU30根據(jù)從表32讀取的激光能量的水平等的設(shè)定值，把用于控制噴頭24的控制信號通過噴頭24用的主掃描驅(qū)動(dòng)器52向使噴頭24移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送，使噴頭24向主掃描方向移動(dòng)，并且通過未圖示的同步信號發(fā)生電路向噴出元件驅(qū)動(dòng)器54發(fā)送同步信號，通過基于靜電方式的噴出部件，根據(jù)記錄的描繪圖案的記錄信息，對印刷電路板14噴出功能性材料。
而如圖2所示，在連結(jié)為能沿著導(dǎo)軌18使曝光頭20以及噴頭22、24移動(dòng)的連結(jié)部26、28上分別設(shè)置有螺釘部(省略圖示)，對于箭頭A方向和垂直于箭頭A方向的箭頭B方向，可以調(diào)整連結(jié)部26、28對于導(dǎo)軌18的位置。
據(jù)此，曝光頭20以及噴頭22、24對于箭頭A方向以及箭頭B方向的位置調(diào)整成為可能。具體而言，通過曝光頭20以及噴頭22、24，在印刷電路板14上形成規(guī)定圖案，測定目標(biāo)圖案和實(shí)際的圖案的差，進(jìn)行位置調(diào)整。
例如，噴頭22的第三個(gè)噴出行與曝光頭20的曝光行一致的圖案作為目標(biāo)圖案，觀察曝光行與哪個(gè)噴出行一致，進(jìn)行曝光頭20的位置調(diào)整。相反，也可以把曝光行為基準(zhǔn)，進(jìn)行噴頭22的位置調(diào)整。
另外，這里，通過連結(jié)部26、28上設(shè)置的螺釘部進(jìn)行曝光頭20以及噴頭22、24的位置調(diào)整成為可能，但是也可以使曝光頭20中使用的調(diào)制元件或噴頭22、24中使用的噴出元件的排列數(shù)據(jù)向未圖示的控制部發(fā)送，能自動(dòng)調(diào)整曝光頭20以及噴頭22、24的位置。
這時(shí)，關(guān)于箭頭A方向，通過基于同步信號發(fā)生電路的曝光或噴出定時(shí)的調(diào)整，能實(shí)現(xiàn)曝光行和噴出行的箭頭A方向的位置調(diào)整。
可是，噴頭22、24由噴墨方式構(gòu)成，在噴頭22中，封入通過加熱呈現(xiàn)導(dǎo)電性的作為導(dǎo)電體的銅微粒樹脂膠囊分散液，在噴頭24中封入作為絕緣體的絕緣性樹脂分散液。另外，噴頭22、24分別以靜電方式構(gòu)成，把由靜電力封入的功能性材料向外部噴出。
另一方面，噴頭20如圖3和圖4(A)、(B)所示，由多個(gè)照射頭56構(gòu)成，在各照射頭56上具有光纖陣列66，光源波長為350～450nm(可是，當(dāng)加熱模式時(shí)，波長范圍變寬，為350～950nm)。
從該光纖陣列66射出的激光通過構(gòu)成透鏡系統(tǒng)67的一對組合透鏡71變?yōu)槠叫泄?，?對組合透鏡73入射。組合透鏡73具有對于激光出射端的排列方向，靠近透鏡光軸的部分把光束擴(kuò)散，且遠(yuǎn)離光軸的部分把光束收縮，對于垂直于排列方向的方向，使光原封不動(dòng)地通過的功能，修正激光，從而使光量分布變?yōu)榫鶆颉?br> 通過組合透鏡73把光量分布修正為均勻的激光由聚光透鏡75聚光，通過反射鏡69入射到把入射的光束按照圖象數(shù)據(jù)，按各像素調(diào)制的作為空間光調(diào)制元件的數(shù)字微鏡器件68(以下稱作DMD68)。
入射到DMD68的激光由透鏡系統(tǒng)70、72成像到印刷電路板14上。這里，DMD68是如圖5所示，在SRAM單元(存儲(chǔ)單元)74上配置由支柱支撐的微小反射鏡(微鏡)76的，是把構(gòu)成像素的多個(gè)(例如600個(gè)×800個(gè))微小反射鏡排列為格子狀而構(gòu)成的反射鏡器件。
在各像素中設(shè)置在最上部由支柱支撐的微鏡76，在微鏡76的表面蒸鍍鋁等反射率高的材料，微鏡76的反射率90％以上。
另外，在微鏡76的正下方通過包含鉸鏈和軛的支柱配置由通常的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器生產(chǎn)線制造的硅柵的CMOS的SRAM單元74，全體構(gòu)成整體(一體型)。
如果對DMD68的SRAM單元74寫入數(shù)字信號，則由支柱支撐的微鏡76以對角線為中心，對于配置DMD68的基板一測，以±α鍍(例如±10度)的范圍傾斜。
這里，圖6(A)表示微鏡76傾斜到導(dǎo)通狀態(tài)的+α度的狀態(tài)，圖6(B)表示微鏡76傾斜到斷開狀態(tài)的-α度的狀態(tài)，按照圖象信號控制DMD68的各像素的微鏡76的傾斜，從而把入射到DMD68的光向各微鏡76的傾斜方向反射。
另外，圖5放大DMD68的一部分，表示把微鏡76控制為+α度或-α度的狀態(tài)的一例，通過連接在DMD68上的控制器進(jìn)行各微鏡76的導(dǎo)通/斷開(工作/不工作)控制。而且，在由斷開狀態(tài)的微鏡76反射光束的方向配置有光吸收體(未圖示)。
另外，DMD68如圖7所示，排列有多個(gè)微鏡76(例如，800列×600行)，但是配置為交錯(cuò)狀，同時(shí)，稍微傾斜，以對于主掃描方向(箭頭A方向)成所定角度(例如0.1°～5°)，當(dāng)使曝光頭20主掃描時(shí)，相鄰的曝光部分成若干重疊的形態(tài)。
據(jù)此，即使DMD68的位置稍微偏移，也能吸收該偏移，能實(shí)現(xiàn)高清晰的曝光，并且通過使重疊部分的微鏡76中的任意一方為斷開狀態(tài)，能避免重復(fù)曝光。
下面，說明本發(fā)明實(shí)施例的描繪裝置的作用。
如圖8(A)所示，根據(jù)記錄的描繪圖案的記錄信息，通過絕緣體噴頭24(參照圖1)，對定位在掃描臺12(參照圖1)的上表面上的印刷電路板14上噴出絕緣性樹脂分散液80。
接著，通過封入通過加熱發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電性的導(dǎo)電體的導(dǎo)電體噴頭22(參照圖1)，如圖8(B)所示，根據(jù)記錄的描繪圖案的記錄信息，噴出作為導(dǎo)電體的銅微粒樹脂膠囊分散液82(另外，也可以對印刷電路板14上噴出銅微粒樹脂膠囊分散液82后，噴出絕緣性樹脂分散液80)。
然后，通過具有加熱功能的曝光頭20(參照圖1)，如圖8(C)所示，把印刷電路板14全面曝光，使銅微粒樹脂膠囊分散液82以及絕緣性樹脂分散液固化。
在此，根據(jù)絕緣性樹脂分散液的種類，控制構(gòu)成曝光頭20的DMD68(參照圖5)的微鏡76(參照圖5)，能只使被噴出銅微粒樹脂膠囊分散液82的區(qū)域曝光(而且，能只使必要的區(qū)域局部曝光，可以使比被噴出銅微粒樹脂膠囊分散液82的區(qū)域還稍寬的區(qū)域曝光)。
這時(shí)，能局部把印刷電路板14曝光，與基于熱退火的情況不同，只加熱表面，所以能避免印刷電路板14的熱伸縮，而且能降低印刷電路板14的耐熱溫度。另外，與基于熱退火的情況比較，能削減時(shí)間。
進(jìn)而，在熱退火中，銅微粒樹脂膠囊分散液82中的樹脂不完全蒸發(fā)，在銅微粒間殘留間隙，所以存在電阻值無法充分下降的問題(電阻值5～8×10-5Ωcm)，但是基于激光退火時(shí)，變?yōu)榛谕ǔ５碾婂兊你~布線圖案同等的電阻值(3～5×10-6Ωcm)，所以能在一般的電路板的用途中廣泛使用。
接著如圖8(D)所示，在銅微粒樹脂膠囊分散液82以及絕緣性樹脂分散液80固化形成的絕緣性層84以及銅微粒層86上，通過絕緣體噴頭24噴出絕緣性樹脂分散液80，通過噴頭22噴出銅微粒樹脂膠囊分散液82后，如圖8(E)所示，通過曝光頭20把印刷電路板14全面曝光，使銅微粒樹脂膠囊分散液82和絕緣性樹脂分散液80固化。
然后如圖8(F)所示，在絕緣性層84以及銅微粒層86上，通過絕緣體噴頭24噴出絕緣性樹脂分散液80，通過噴頭22噴出銅微粒樹脂膠囊分散液82后，如圖8(G)所示，通過曝光頭20把印刷電路板14全面曝光，使銅微粒樹脂膠囊分散液82和絕緣性樹脂分散液80固化。
然后如圖8(H)所示，在絕緣性層84以及銅微粒層86上，除了附加焊錫外的從外部的電路板取出電極的區(qū)域，通過絕緣體噴頭24噴出絕緣性樹脂分散液80，由絕緣性樹脂覆蓋印刷電路板14的表面。
這樣，用噴頭22對印刷電路板14上噴出(可以為印刷電路板14的全面噴出的所謂的涂敷狀態(tài))通過加熱呈現(xiàn)導(dǎo)電性的材料后，通過具有加熱功能的曝光頭進(jìn)行退火(全面或局部)，能簡單進(jìn)行導(dǎo)電性的圖案化(圖案形成)，能簡單形成層疊電路板88。
在本形態(tài)中，如圖1所示，通過在同一掃描臺12上設(shè)置曝光頭20以及噴頭22、24，與對各頭具有掃描臺的情況相比，能簡化步驟，并且能縮短圖案化間的時(shí)間，能實(shí)現(xiàn)圖案形成的高速化。
另外，通過用同一掃描臺12在印刷電路板14上形成電路圖案，不產(chǎn)生曝光頭20以及噴頭22、24對于印刷電路板14的位置偏移，所以圖案的高密度化是容易的。
因此，在無法取得圖案化間的時(shí)間余量的機(jī)構(gòu)時(shí)，例如在噴出絕緣體或?qū)щ婓w后，在該功能性材料變形前必須固化的時(shí)候，也能實(shí)現(xiàn)圖案的形成，并且能在功能性材料流動(dòng)前使該功能性材料固化，能形成高精度的圖案。
另外，沒有伴隨著各掃描臺12間的輸送或圖案化間的移動(dòng)所需的時(shí)間的經(jīng)時(shí)間過引起的圖案的尺寸變化。不需要如光致抗蝕劑那樣最終除去的無用的材料，所以能削減成本，另外能削減涂敷光致抗蝕劑的步驟，所以能減少工時(shí)。
另外，通過在同一掃描臺上配置曝光頭20以及噴頭22、24，與對各頭具有掃描臺的情況相比，能實(shí)現(xiàn)成本削減和省電。
另外，在本形態(tài)中，在掃描臺12上設(shè)置使用DMD作為光調(diào)制器的退火用曝光頭20、噴出銅微粒樹脂膠囊分散液82的靜電方式的噴頭22和噴出絕緣性樹脂分散液80的靜電方式的噴頭24，但是本發(fā)明并不局限于此。
例如作為曝光頭的光調(diào)制器，說明具有DMD的照射頭，但是當(dāng)使用MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)類型的空間調(diào)制元件(SLMSpacial Light Modulator)、通過電光效應(yīng)調(diào)制透射光的光學(xué)元件(PLZT元件)或液晶光閘(FLC)、MEMS類型以外的空間調(diào)制元件時(shí)，通過對排列在基板上的全部像素部，使用一部分像素部，能提高對每1像素、每1主掃描行的調(diào)制速度，所以能取得同樣的效果。
另外，MEMS是基于以IC制造工藝為基礎(chǔ)的顯微機(jī)械加工技術(shù)的集成了微型尺寸的傳感器、執(zhí)行元件、控制電路的微細(xì)系統(tǒng)的總稱，MEMS類型的空間調(diào)制元件意味著由利用靜電力的電機(jī)械動(dòng)作驅(qū)動(dòng)的空間調(diào)制元件。
另外，作為感光性材料，有光致抗蝕劑、微粒分散材料(樹脂、介質(zhì)、導(dǎo)電材料、它們的膠囊結(jié)構(gòu)粒子)、熱結(jié)晶材料、感熱材料、熱復(fù)制材料、分子擴(kuò)散材料(所謂的升華型熱復(fù)制材料)，感光性材料形態(tài)有薄膜、液態(tài)、固體、微粒、微粒分散液、微粒成膜薄膜(基板)，通過曝光頭，作為2維描繪，形成所謂的圖案化(蝕刻掩模、電鍍掩模、疏水親水、熱退火、熱復(fù)制、熱反應(yīng)、侵蝕等)，作為3維描繪(多次重復(fù)2維描繪)，能形成基于光固化、粉末燒結(jié)、熱熔化、熱固化的立體造形。
而在構(gòu)成噴頭的噴墨頭中存在按要求的噴嘴類型(壓電、靜電隔膜、熱等)、持續(xù)類型(電場偏向、熱偏向)、按要求的無噴嘴類型(超聲波、靜電噴出等)，作為噴出材料，有光反應(yīng)液、微粒分散液(樹脂、介質(zhì)、導(dǎo)電材料、熱結(jié)晶材料、感熱材料、熱熔化材料、分子擴(kuò)散材料(所謂升華型熱復(fù)制材料)、催化劑、酶、細(xì)菌、DNA、化學(xué)反應(yīng)藥品、它們的膠囊結(jié)構(gòu)粒子、熱熔化液(WAX)、化學(xué)反應(yīng)液、催化劑溶液、表面改質(zhì)液。
通過該噴頭，作為2維描繪，形成所謂的圖案化(蝕刻掩模、電鍍掩模、排水親水、凹凸)，作為3維描繪，能形成基于熱熔化冷卻固化、光固化、粉末燒結(jié)、熱固化的立體造形。
具體而言，可以使用導(dǎo)電性微粒含有液噴頭和曝光頭。如圖9(A)所示，對玻璃基板90上。通過導(dǎo)電性微粒含有液噴頭，全面噴出包含導(dǎo)電性微粒的液體92。接著如圖9(B)所示，通過曝光頭把涂敷包含導(dǎo)電性微粒的液體的絕緣材料，退火為必要的導(dǎo)電圖案，形成導(dǎo)電膜的圖案96，形成電路板98。
這里，作為所述導(dǎo)電性微粒，能使用由絕緣體覆蓋銅、銀、金等的10nm～10μm的微粒周圍的材料。
另外，可以使用絕緣膜噴頭和電路切斷脈沖激光曝光頭。如圖10(A)所示，通過絕緣膜噴頭對印刷電路板100的最外層的導(dǎo)電膜102全面噴出透明絕緣膜。
雖然透過透明絕緣膜，但是由導(dǎo)電膜噴頭或電鍍形成的導(dǎo)電膜，由具有吸收的波長的曝光頭曝光，如圖10(B)所示，切斷導(dǎo)電膜102的電路圖案，形成作為空洞的電路板103。
在電路板103中，未露出表面的電路圖案的變更成為可能，在電路圖案不接觸空氣的狀態(tài)下加熱，所以切斷部周圍的導(dǎo)電膜材料難以氧化。
在使用絕緣膜噴頭、標(biāo)記墨水噴頭或脈沖激光標(biāo)記曝光頭，附加最外層的絕緣膜之前，可以用曝光頭或噴頭進(jìn)行編號、條形碼、對位標(biāo)記等的標(biāo)記。
因?yàn)樵诟郊幼钔鈱咏^緣膜之前進(jìn)行標(biāo)記，所以標(biāo)記不直接露出表面，能防止偽造或剝離。另外，能對各層用不同的內(nèi)容進(jìn)行標(biāo)記，所以能防止電路在各層中不同時(shí)的檢查條件的錯(cuò)誤，也能防止在最終制品上安裝電路板時(shí)的安裝錯(cuò)誤。
另外，也可以使用間隔塊結(jié)構(gòu)材料噴頭和固化用激光曝光頭。如圖11(A)所示，通過間隔塊結(jié)構(gòu)材料噴頭噴出用于使LCD104的玻璃間隔均勻的隔離塊106后，通過曝光頭(材料如果是光固化型，就把350～450nm的紫外激光器作為光源，如果材料是熱固化型，就把350～950nm大功率激光器作為光源)，如圖11(B)所示，只照射隔離塊106的相應(yīng)位置周圍，使隔離塊106固化，形成基板105。
在基板105中，隔離塊106的高度精度提高，并且能使隔離塊106為高強(qiáng)度。而且，據(jù)此，也能作為晶片水平倒裝晶片的凸臺用的隔離塊應(yīng)用。
可以使用光敏聚合物噴頭和固化用曝光頭。如圖12(A)所示，對設(shè)置為可升降的臺110的上表面，通過光敏聚合物噴頭把光敏聚合物噴出為1層的圖案狀。接著如圖12(B)所示，通過曝光頭照射350～450nm的光，使光敏聚合物固化，如圖12(C)所示，使臺110下降(約50μm)，使光敏聚合物噴頭和固化用曝光頭相對上升一層。這時(shí)，曝光頭和光敏聚合物噴頭回到基準(zhǔn)位置。
然后，如圖12(D)所示，通過光敏聚合物噴頭把光敏聚合物噴出為1層的圖案狀后，通過曝光頭使光敏聚合物固化，如圖12(E)所示，使臺110下降，使光敏聚合物噴頭和固化用曝光頭相對上升一層。通過多次重復(fù)以上的步驟，如圖12(F)所示，形成電路板112，與不用光固化時(shí)相比，能進(jìn)行高精度的立體造形。
另外，可以使用導(dǎo)電材料噴頭和修整用脈沖激光曝光頭。如圖13(A)所示，通過導(dǎo)電材料噴頭在印刷電路板113上形成導(dǎo)電電路(導(dǎo)電體)后，如圖13(B)所示，通過電阻計(jì)114一邊測定電阻值，一邊通過曝光頭(希望為脈沖激光器)修整導(dǎo)電電路(一般稱作修整)，如果變?yōu)槟繕?biāo)電阻值，就停止照射。
然后，如圖13(C)所示，通過絕緣體覆蓋印刷電路板113的上表面，形成電路板115。通過這樣的步驟，能在電路板上制作高精度的電阻，并且能一次調(diào)整多個(gè)電阻。
進(jìn)而，可以使用具有彼此不同的曝光功能的光致抗蝕劑用曝光頭和通孔用脈沖激光曝光頭。如圖14(A)所示，在鍍銅的鍍銅基板116上，如圖14(B)所示，通過搭載有脈沖激光器的通孔用脈沖激光曝光頭形成通孔18。
然后，如圖14(C)所示，用薄膜狀的光致抗蝕劑層疊鍍銅基板116的兩面，如圖14(D)所示，通過光致抗蝕劑用曝光頭使光致抗蝕劑固化后，如圖14(E)所示，通過顯影除去未曝光部的光致抗蝕劑(而且，這里，使用通過曝光，不溶于顯影液中的所謂負(fù)片型光致抗蝕劑，但是也可以使用通過曝光，容易溶于顯影液中的所謂正片型光致抗蝕劑，當(dāng)使用正片型光致抗蝕劑時(shí)，通過顯影除去曝光部的光致抗蝕劑)，除去光致抗蝕劑，通過蝕刻腐蝕露出的銅。
接著，如圖14(F)所示，剝離光致抗蝕劑。接著如圖14(G)所示，用薄膜上的光致抗蝕劑層疊鍍銅基板116的兩面，如圖14(H)所示，通過光致抗蝕劑用曝光頭使光致抗蝕劑固化后，如圖14(I)所示，通過顯影除去未曝光部的光致抗蝕劑。
然后，如圖14(J)所示，把形成在鍍銅基板116上的通孔118的內(nèi)緣部電鍍后，如圖14(K)所示，剝離光致抗蝕劑，形成電路板120。通過這樣用同一裝置形成通孔，能提高孔部的對位精度。
還有，在以上的形態(tài)中，說明了在把印刷電路板安放在掃描臺上的狀態(tài)下形成圖案的方法，但是可以固定各頭，使被描繪媒體移動(dòng)，形成圖案。
如圖15所示，使用長方形的卷筒材料(web)122作為被描繪媒體。由送出裝置124送出的卷筒材料122由卷取裝置126卷取，以在送出裝置124和卷取裝置126之間構(gòu)成輸送路線128。
在輸送路線128上，與輸送的卷筒材料122隔開間隔，在上下，在與輸送路線128正交的方向上分別配置噴出光致抗蝕劑的光致抗蝕劑噴頭130、曝光頭132、噴出顯影液的顯影液噴頭134、噴出蝕刻液的蝕刻液噴頭138以及噴出洗凈液的洗凈液噴頭140，配置為相鄰的頭彼此平行。
據(jù)此，在輸送卷筒材料122的過程中，與卷筒材料122的移動(dòng)一起進(jìn)行各處理，形成圖案。而且，這里，在輸送的卷筒材料122上下配置各頭，但是也可以只在卷筒材料122的上方或下方。另外，這里使用顯影液噴頭134、蝕刻液噴頭138以及洗凈液噴頭140，但是沒必要一定使用噴頭，也可以使用分別存儲(chǔ)了顯影液、蝕刻液、洗凈液的容器。
另外，作為頭的形態(tài)的組合，如圖1所示，說明了曝光頭20、噴頭22、24是行頭時(shí)的情況，但是并不局限于此，例如如圖16所示，曝光頭142以及噴頭144、146可以是連續(xù)頭(這時(shí)，對于與主掃描方向(箭頭A方向)正交的方向也能移動(dòng))，另外雖然未圖示，但是能有以下各種組合噴頭為連續(xù)頭，曝光頭為行頭的情況；噴頭為行頭，曝光頭為多邊形掃描頭的情況；噴頭為行頭，曝光頭為連續(xù)頭的情況等。
本發(fā)明采用所述構(gòu)成，所以在同一掃描臺上對被描繪媒體形成電路圖案，從而不發(fā)生各頭對于被描繪媒體的位置偏移，所以圖案的高精度化是容易的。
另外，通過在同一掃描臺上配置各頭，與為各頭具有掃描臺時(shí)相比，能簡化步驟，并且能縮短圖案化間的時(shí)間，能實(shí)現(xiàn)圖案形成的高速化。因此，能形成高精度的圖案，沒有伴隨著各掃描臺間的輸送或圖案化間的移動(dòng)所需的時(shí)間的經(jīng)過時(shí)間引起的圖案的尺寸變化。
不需要如光致抗蝕劑那樣最終除去的無用的材料，能削減成本，另外能削減涂敷光致抗蝕劑的步驟，所以能減少導(dǎo)通量。
通過在同一掃描臺上設(shè)置各頭，與為各頭具有掃描臺時(shí)相比，能減小形成電路圖案所必要的裝置全體的設(shè)置空間，另外能實(shí)現(xiàn)成本削減和省電。
權(quán)利要求
1.一種描繪裝置，對被描繪媒體(14122)進(jìn)行層疊電路圖案的描繪，包括至少一個(gè)曝光頭(20132142)和/或至少一個(gè)噴頭(22，24130，134，136，138，140144，146)；和使該頭(22～146)和被描繪媒體(14122)在所定方向(A)相對移動(dòng)的移動(dòng)裝置(16、18、26、28124、126)；所述頭(22～146)沿著所述所定方向(A)配置為大致平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的描繪裝置，其中曝光頭(20132142)分別具有個(gè)別的曝光功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的描繪裝置，其中曝光頭(20132142)分別包含多個(gè)照射頭(56)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的描繪裝置，其中照射頭(56)分別包含數(shù)字微鏡器件(68)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的描繪裝置，其中噴頭(22，24130，134，136，138，140，144，146)分別噴出單獨(dú)的功能性材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的描繪裝置，其中被描繪媒體(1)是近似矩形薄板狀的印刷電路板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的描繪裝置，其中還包含用于保持被描繪媒體(1)的掃描臺(12)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的描繪裝置，其中被描繪媒體(122)具有板狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的描繪裝置，其中移動(dòng)裝置(124、126)包含用于把卷繞的板狀被描繪媒體(122)送出的送出裝置(124)和用于卷取該被描繪媒體(122)的卷取裝置(126)，兩裝置(124、126)配置為彼此分開。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的描繪裝置，其中所述頭(22～146)中的至少一個(gè)頭(144，146)是連續(xù)頭，能在與所述所定方向(A)正交的方向移動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的描繪裝置，其中所述頭(22～146)是行頭。
12.一種使用描繪裝置的描繪方法，該描繪裝置包括至少一個(gè)曝光頭(20132142)和/或至少一個(gè)噴頭(22，24130，134，136，138，140144，146)，該頭(22～146)沿著所述所定方向(A)配置為大致平行，包括提供被描繪媒體(14122)的步驟；使所述頭(22～146)和被描繪媒體(14122)在所述所定方向(A)相對移動(dòng)的步驟；伴隨著所述相對移動(dòng)，從一個(gè)噴頭把功能性材料對被描繪媒體(14122)噴出的步驟；以及曝光的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的描繪方法，其中所述一個(gè)噴頭是光致抗蝕劑噴頭，噴出光致抗蝕劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的描繪方法，其中在所述曝光后，還包含噴出顯影液的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的描繪方法，其中被描繪媒體(14122)具有導(dǎo)電性。
全文摘要
取得用簡單的步驟能進(jìn)行包含2維到3維的描繪，并且能形成高精度的圖案的描繪裝置以及使用該描繪裝置的描繪方法。在描繪裝置中，在同一掃描臺上配置有曝光頭以及導(dǎo)電體噴頭、絕緣體噴頭，在掃描臺上的印刷電路板上，能在同一掃描臺上形成圖案，并且能縮短圖案化間的時(shí)間，能實(shí)現(xiàn)圖案形成的高速化。另外，不產(chǎn)生曝光頭以及噴頭對印刷電路板的位置偏移，所以圖案的高精度化是容易的，能形成高精度的圖案。
文檔編號H05K3/12GK1659937SQ0381319
公開日2005年8月24日 申請日期2003年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月7日
發(fā)明者澤野充, 岡崎洋二, 永野和彥, 石川弘美, 藤井武 申請人:富士膠片株式會(huì)社