JP2009178658A - Pattern forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パターン形成装置に関する。 The present invention relates to a pattern forming apparatus.
従来、インクジェット方式のパターン形成装置を使用して機能を液滴として吐出させて
基板上に線状のパターンを形成することが知られている(例えば、特許文献1)。
一般に、この種のパターン形成装置は、ステージに載置した基板と、機能材料を含有し
た機能液を液滴として基板に吐出する液滴吐出ヘッドと、基板(ステージ)と液滴吐出ヘ
ッドを2次元的に相対移動させる機構を備えている。そして、液滴吐出ヘッドから吐出さ
せた液滴を基板表面の任意の位置に配置させる。このとき、基板表面に順次配置される各
液滴について、その液滴の濡れ拡がる範囲が互いに重なるように液滴を順次配置すること
により、基板表面に隙間無く機能液で覆われた線状パターンを形成することができる。
Conventionally, it is known that a linear pattern is formed on a substrate by ejecting a function as droplets using an inkjet pattern forming apparatus (for example, Patent Document 1).
In general, this type of pattern forming apparatus includes a substrate mounted on a stage, a droplet discharge head that discharges a functional liquid containing a functional material as droplets onto the substrate, and a substrate (stage) and a droplet discharge head. It has a mechanism for relative movement in dimension. Then, the droplets discharged from the droplet discharge head are arranged at an arbitrary position on the substrate surface. At this time, for each of the droplets that are sequentially arranged on the substrate surface, the droplets are sequentially arranged so that the wetting and spreading ranges of the droplets overlap with each other, so that the linear pattern covered with the functional liquid without any gap on the substrate surface Can be formed.
ところで、インク貯留部から液滴吐出ヘッドに供給される機能液中には気泡が含まれる
。この気泡は、吐出ヘッドに供給されると、ドット抜け等の不具合が生じ、線状のパター
ンを精細に形成することできない。
By the way, bubbles are included in the functional liquid supplied from the ink reservoir to the droplet discharge head. When the bubbles are supplied to the ejection head, defects such as missing dots occur, and a linear pattern cannot be formed precisely.
そこで、パターン形成中に、液状体中の気泡が液滴吐出ヘッドが供給されないように、
装置が種々提案されていた(例えば、特許文献2、3)。
Various devices have been proposed (for example, Patent Documents 2 and 3).
しかしながら、特許文献2、3等で示す装置は、構造が複雑で大型であって組み付けも
容易でなかった。しかも、装置が透明な筐体であっても装置内に気泡が停留していること
が視認し難く、機能液の色によっては、気泡が停留していることが視認することができず
、停留している場合の対策が遅れる問題があった。
However, the devices shown in Patent Documents 2, 3 and the like have a complicated structure and a large size, and are not easily assembled. Moreover, even if the device is a transparent casing, it is difficult to visually recognize that bubbles remain in the device, and depending on the color of the functional liquid, it cannot be visually recognized that bubbles are retained. There was a problem that the countermeasures in case of being delayed.
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、構造が簡単で
、しかも、気泡の停留を視認し易く該気泡を容易に除去することのできるパターン形成装
置を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a pattern forming apparatus that has a simple structure and that can easily remove the bubbles easily by visually recognizing the retention of the bubbles. There is to do.
本発明のパターン形成装置は、貯留部に収容した機能材料を含んだ機能液を、供給流路
を介して液滴吐出ヘッドに供給し、該液滴吐出ヘッドにて前記機能液の液滴を基板に吐出
して前記基板にパターンを形成するパターン形成装置であって、前記貯留部と前記液滴吐
出ヘッドとの間に設けられた前記供給流路中に、透明の逆U字状管路を設け、その逆U字
状管路上の頂上部に透明の気泡捕集管路を分岐させるとともに、前記逆U字状管路及び気
泡捕集管路の内側面を撥水性した。
The pattern forming apparatus of the present invention supplies a functional liquid containing a functional material contained in a reservoir to a liquid droplet ejection head via a supply channel, and drops the functional liquid droplets on the liquid droplet ejection head. A pattern forming apparatus for discharging a substrate to form a pattern on the substrate, wherein a transparent inverted U-shaped conduit is provided in the supply channel provided between the reservoir and the droplet discharge head And a transparent bubble collecting conduit was branched at the top of the inverted U-shaped conduit, and the inner surface of the inverted U-shaped conduit and the bubble collecting conduit was made water repellent.
本発明のパターン形成装置によれば、機能液は供給流路を介して貯留部から液滴吐出ヘ
ッドに供給される。機能液中に含まれた気泡は、供給流路中に設けた逆U字状管路の頂上
部に溜まり下方にある液滴吐出ヘッドには送り込まれない。そして、逆U字状管路の頂上
部で溜まる気泡は、該頂上部から分岐した気泡捕集管路に案内され集められる。このとき
、透明の逆U字状管路及び気泡捕集管路は、内側面が撥水性を有していて気泡が管路の内
面に接触し難いため、管に溜まった気泡の存在が容易に視認でき、気泡の発生及び除去の
タイミングを確実に知ることができる。
According to the pattern forming apparatus of the present invention, the functional liquid is supplied from the storage unit to the droplet discharge head via the supply channel. Bubbles contained in the functional liquid accumulate at the top of the inverted U-shaped pipe provided in the supply flow path and are not sent to the liquid droplet discharge head below. The bubbles accumulated at the top of the inverted U-shaped pipe are guided and collected by the bubble collecting pipe branched from the top. At this time, since the transparent inverted U-shaped pipe and the bubble collecting pipe have water repellency on the inner surface and bubbles do not easily come into contact with the inner surface of the pipe, the presence of bubbles accumulated in the pipe is easy. And the timing of the generation and removal of bubbles can be known with certainty.
しかも、該頂上部から分岐した気泡捕集管路は、逆U字状管路の頂上部から分岐させる
だけの簡単な構成で形成できる。
このパターン形成装置において、前記機能液に含まれる機能材料は、銀微粒子であって
もよい。
In addition, the bubble collecting pipe branched from the top can be formed with a simple configuration that branches from the top of the inverted U-shaped pipe.
In this pattern forming apparatus, the functional material contained in the functional liquid may be silver fine particles.
このパターン形成装置によれば、銀微粒子を含んだ液状体は黒色であるため気泡が視認
し難いが、はっきり視認できる。
このパターン形成装置において、前記基板は、下面に支持シートが貼着されたセラミッ
ク粒子と樹脂とから構成されるグリーンシートであってもよい。
According to this pattern forming apparatus, since the liquid containing silver fine particles is black, it is difficult to visually recognize the bubbles, but it is clearly visible.
In this pattern forming apparatus, the substrate may be a green sheet composed of ceramic particles having a support sheet attached to the lower surface and a resin.
このパターン形成装置によれば、気泡によるドット抜けもなく液滴吐出ヘッドは液滴を
吐出することから、グリーンシートに高精細なパターンを形成することができる。
このパターン形成装置において、前記逆U字状管路の頂上部より上流側には、加熱手段
が設けてもよい。
According to this pattern forming apparatus, since the droplet discharge head discharges droplets without missing dots due to bubbles, a high-definition pattern can be formed on the green sheet.
In the pattern forming apparatus, a heating unit may be provided on the upstream side from the top of the inverted U-shaped pipe.
このパターン形成装置によれば、機能液が加熱されることによって、機能液中に溶けて
いる気体も膨張し気泡となって頂上部から気泡捕集管路に効率よく捕集される。
このパターン形成装置において、前記逆U字状管路上の頂上部から分岐した気泡捕集管
路の先端開口部は、ゴム栓にて封止さてもよい。
According to this pattern forming apparatus, when the functional liquid is heated, the gas dissolved in the functional liquid also expands and becomes bubbles, and is efficiently collected from the top to the bubble collecting conduit.
In this pattern forming apparatus, the tip opening of the bubble collecting pipe branched from the top on the inverted U-shaped pipe may be sealed with a rubber plug.
このパターン形成装置によれば、気泡捕集管路に案内された気泡は、先端開口部を封止
したゴム栓の下面に集められる。そして、ゴム栓に注射針を刺せばゴム栓の下面に集めら
れた気泡を抜くことができる。その結果、気泡捕集管路から気泡が頂上部側へ溢れて、吐
出ヘッドに気泡が流れたり、機能液の供給を阻害することを防ぐことができる。
According to this pattern forming apparatus, the air bubbles guided to the air bubble collecting pipe are collected on the lower surface of the rubber plug with the tip opening sealed. Then, if the injection needle is inserted into the rubber stopper, the air bubbles collected on the lower surface of the rubber stopper can be removed. As a result, it is possible to prevent the bubbles from overflowing from the bubble collecting pipe line to the top side, causing the bubbles to flow to the discharge head, and inhibiting the supply of the functional liquid.
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。図1は、本発明
の製造方法を用いて製造したセラミック多層基板からなる回路モジュールの断面図である
。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view of a circuit module comprising a ceramic multilayer substrate manufactured using the manufacturing method of the present invention.
図1において、回路モジュール10は、セラミック多層基板としての低温焼成セラミッ
ク(LTCC:Low Temperature Co-fired Ceramics )多層基板11と、LTCC多層基
板11に接続された半導体チップ12とを有する。
In FIG. 1, a
LTCC多層基板11は、複数のLTCC基板13を有する。各LTCC基板13は、
それぞれ基板としてのグリーンシートの焼結体であって、厚みが数十μ〜数百μmで形成
されている。各LTCC基板13には、それぞれ抵抗素子、容量素子、コイル素子等の各
種の内部素子14と、各内部素子14に電気的に接続する内部配線15とが形成されると
ともに、それぞれスタックビア構造やサーマルビア構造を成すビア配線16が形成されて
いる。
The
Each is a sintered body of a green sheet as a substrate, and has a thickness of several tens to several hundreds of μm. Each
そして、内部素子14、内部配線15、及びビア配線16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、図2に示すパターン形成装置としての液滴吐出装置20
を利用した配線パターン形成方法によって形成される。
The
It is formed by a wiring pattern forming method using
図2は、液滴吐出装置20を説明する全体斜視図である。
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、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。
FIG. 2 is an overall perspective view illustrating the
In FIG. 2, the
A pair of
ステージ23は、その上面に焼成前の基板としてのグリーンシート4Gを載置する。ス
テージ23に載置されるグリーンシート4Gは、裏面に支持シートとしてのキャリアフィ
ルム4Fが剥離可能に貼着されている。
The
キャリアフィルム4Fは、描画工程やその後の各種工程においてグリーンシート4Gを
支持するためのフィルムであり、例えばグリーンシート4Gとの剥離性や各工程における
機械的耐性に優れたプラスチックフィルムを用いることができる。キャリアフィルム4F
には、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィル
ム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムを用いることができる。
The
For example, a polyethylene terephthalate film, a polyethylene naphthalate film, a polyethylene film, or a polypropylene film can be used.
グリーンシート4Gは、ガラスセラミック粉末やバインダ等を含むガラスセラミック組
成物からなる層である。グリーンシート4Gの膜厚は、回路素子14としてコンデンサ素
子を形成する場合に数十μmで形成され、他の層においては100μm〜200μmで形
成される。このグリーンシート4Gは、ドクターブレード法やリバースロールコータ法等
のシート成形法を用い、分散媒でスラリー化したガラスセラミック組成物をキャリアフィ
ルム4Fの上に塗布し、該塗布膜をハンドリング可能な状態に乾燥することによって得ら
れる。
The
分散媒としては、例えば界面活性剤やシランカップリング剤等を用いることができ、ガ
ラスセラミック粉末を均一に分散させるものであれば良い。
ガラスセラミック粉末は、0.1μm〜5μmの平均粒径を有する粉末であり、例えば
アルミナやフォルステライト等のセラミック粉末にホウ珪酸系ガラスを混合したガラス複
合セラミックを用いることができる。また、ガラスセラミック粉末としては、ZnO−M
gO−Al2O3−SiO2系の結晶化ガラスを用いた結晶化ガラスセラミック、BaO
−Al2O3−SiO2系セラミック粉末やAl2O3−CaO−SiO2−MgO−B
2O3系セラミック粉末等を用いた非ガラス系セラミックを用いても良い。
As the dispersion medium, for example, a surfactant, a silane coupling agent, or the like can be used as long as it can uniformly disperse the glass ceramic powder.
The glass ceramic powder is a powder having an average particle diameter of 0.1 μm to 5 μm. For example, a glass composite ceramic obtained by mixing borosilicate glass with ceramic powder such as alumina or forsterite can be used. As the glass ceramic powder, ZnO-M
BaO, a crystallized glass ceramic using gO-Al2O3-SiO2 based crystallized glass
-Al2O3-SiO2 ceramic powder and Al2O3-CaO-SiO2-MgO-B
Non-glass ceramics using 2O3 ceramic powder or the like may be used.
バインダは、ガラスセラミック粉末の結合剤としての機能を有し、後工程の焼成工程で
分解して容易に除去できる有機高分子である。バインダとしては、例えばブチラール系、
アクリル系、セルロース系等のバインダ樹脂を用いることができる。アクリル系のバイン
ダ樹脂としては、例えばアルキル(メタ)アクリレート、アルコキシアルキル(メタ)ア
クリレート、ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、シクロアルキル(メタ)
アクリレート等の(メタ)アクリレート化合物の単独重合体を用いることができる。また
、アクリル系のバインダ樹脂としては、該(メタ)アクリレート化合物の2種以上から得
られる共重合体、あるいは(メタ)アクリレート化合物と不飽和カルボン酸類等の他の共
重合性単量体から得られる共重合体を用いることができる。
The binder is an organic polymer that functions as a binder for the glass ceramic powder and can be easily decomposed and removed in a subsequent firing step. As the binder, for example, butyral,
Binder resins such as acrylic and cellulose can be used. Examples of the acrylic binder resin include alkyl (meth) acrylate, alkoxyalkyl (meth) acrylate, polyalkylene glycol (meth) acrylate, and cycloalkyl (meth).
A homopolymer of a (meth) acrylate compound such as acrylate can be used. Moreover, as an acrylic binder resin, it can be obtained from a copolymer obtained from two or more of the (meth) acrylate compounds, or from other copolymerizable monomers such as (meth) acrylate compounds and unsaturated carboxylic acids. Can be used.
なお、バインダは、例えばアジピン酸エステル系可塑剤、ジオクチルフタレート(DO
P)、ジブチルフタレート(DBP)フタル酸エステル系可塑剤、グリコールエステル系
可塑剤等の可塑剤を含有しても良い。
The binder is, for example, an adipate ester plasticizer, dioctyl phthalate (DO
P), a dibutyl phthalate (DBP) phthalate ester plasticizer, and a plasticizer such as a glycol ester plasticizer may be contained.
ステージ23の上面23aには、ラバーヒータHが配設されている。ステージ23に載
置されたグリーンシート4Gは、ラバーヒータHにて所定の温度に加熱されるようになっ
ている。そして、ステージ23に載置されたグリーンシート4Gは、同ステージ23に対
して位置決め固定されて、グリーンシート4GをY矢印方向及び反Y矢印方向に搬送する
。
A rubber heater H is disposed on the
図2に示すように、基台21には、Y矢印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、X矢印方向に延びる
インクタンク26が配設されている。貯留部としてのインクタンク26は、機能液として
の金属インクF(図5参照)を貯留している。インクタンク26に貯留された金属インク
Fは供給流路を構成する供給チューブTを介してキャリッジ29に設けた液滴吐出ヘッド
(以下単に、吐出ヘッドという。)30に所定の圧力で供給されるようになっている。そ
して、吐出ヘッド30に供給された金属インクFは、吐出ヘッド30から液滴Fb(図5
参照)となってグリーンシート4Gに向かって吐出されるようになっている。
As shown in FIG. 2, a gate-
Reference) is discharged toward the
金属インクFは、機能材料としての金属微粒子、例えば粒径が数nmの金属微粒子を溶
媒に分散させた分散系金属インクを用いることができる。
金属インクFに使用する金属微粒子としては、例えば、金(Au)、銀(Ag)、銅(
Cu)、アルミニウム(Al)、パラジウム(Pd)、マンガン(Mn)、チタン(Ti
)、タンタル(Ta)、及びニッケル(Ni)などの材料の他、これらの酸化物、並びに
超電導体の微粒子などが用いられる。金属微粒子の粒径は1nm以上0.1μm以下であ
ることが好ましい。0.1μmより大きいと吐出ヘッド30の吐出ノズルNに目詰まりが
生じるおそれがある。また、1nmより小さいと金属微粒子に対する分散剤の体積比が大
きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となる。
As the metal ink F, a dispersed metal ink in which metal fine particles as a functional material, for example, metal fine particles having a particle size of several nm are dispersed in a solvent can be used.
Examples of the metal fine particles used in the metal ink F include gold (Au), silver (Ag), and copper (
Cu), aluminum (Al), palladium (Pd), manganese (Mn), titanium (Ti
), Tantalum (Ta), nickel (Ni), and the like, oxides thereof, and superconductor fine particles. The particle diameter of the metal fine particles is preferably 1 nm or more and 0.1 μm or less. If it is larger than 0.1 μm, the discharge nozzle N of the
分散媒としては、上記の金属微粒子を分散できるもので凝集を起こさないものであれば
特に限定されない。例えば水系溶媒のほか、メタノール、エタノール、プロパノール、ブ
タノールなどのアルコール類、n−ヘプタン、n−オクタン、デカン、ドデカン、テトラ
デカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロ
ナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、
またエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン
、1,3−プロパンジオールなどのポリオール類、ポリエチレングリコール、エチレング
リコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコール
メチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコール
ジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、1,2−ジメトキシエ
タン、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、p−ジオキサンなどのエーテル系化合物、
さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドン、ジ
メチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノン、乳酸エチルなどの極性
化合物を例示できる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また液滴吐出法
への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好
ましく、より好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。
The dispersion medium is not particularly limited as long as it can disperse the metal fine particles and does not cause aggregation. For example, in addition to aqueous solvents, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, n-heptane, n-octane, decane, dodecane, tetradecane, toluene, xylene, cymene, durene, indene, dipentene, tetrahydronaphthalene, decahydronaphthalene , Hydrocarbon compounds such as cyclohexylbenzene,
Also, polyols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, glycerin, 1,3-propanediol, polyethylene glycol, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl Ether compounds such as ethyl ether, 1,2-dimethoxyethane, bis (2-methoxyethyl) ether, p-dioxane,
Further examples include polar compounds such as propylene carbonate, γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, cyclohexanone, and ethyl lactate. Of these, water, alcohols, hydrocarbon compounds, and ether compounds are preferable and more preferable dispersion media in terms of fine particle dispersibility, dispersion stability, and ease of application to the droplet discharge method. Examples thereof include water and hydrocarbon compounds.
グリーンシート4Gに着弾した金属インクFは、その表面側から溶媒あるいは分散媒の
一部が蒸発する。このとき、ラバーヒータHにてグリーンシート4Gが加熱されているこ
とから溶媒あるいは分散媒の蒸発は促進される。
The metal ink F that has landed on the
そして、グリーンシート4Gに着弾した金属インクFは、乾燥とともにその表面の外縁
から増粘し、つまり、中央部に比べて外周部における固形分(粒子)濃度が速く飽和濃度
に達することから表面の外縁から増粘していく。外縁の増粘した金属インクFは、グリー
ンシート4Gの面方向に沿う自身の濡れ広がりを停止する(ピニングする)。ピニングさ
れた状態の金属インクFは、グリーンシート4Gに固定され重ね打ちされても、グリーン
シート4Gに固定状態になっており、液滴Fbの外径が変化しなくなっているため、次の
液滴Fbに引き寄せられることはない。
The metal ink F that has landed on the
ガイド部材25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2
9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。キャリッジ29には、液滴吐出ヘッド本体としての液滴吐
出ヘッド30が搭載されている。
The
9 is attached. The
図3は吐出ヘッド30とキャリッジ29の取付状態を説明するための要部分解斜視図を
示し、図4は吐出ヘッド30をグリーンシート4G側から見た斜視図を示し、図5は吐出
ヘッド30をY方向からみた要部断面図を示す。図6は吐出ヘッド30をX方向からみた
要部断面図を示す。図7は逆U字状管路の拡大一部断面図を示す。
3 is an exploded perspective view of a main part for explaining the mounting state of the
図3に示すように、吐出ヘッド30は、吐出ヘッド本体30aがY方向に長い直方体形
状であって、その上面30bに一対のポートP0が設けられている。ポートP0は、図6
に示すように、供給チューブTを介して供給されてくるインクタンク26の金属インクF
を、吐出ヘッド本体30a内に導入する。
As shown in FIG. 3, the
As shown in FIG. 4, the metal ink F of the
Is introduced into the discharge head
詳述すると、一対のポートP0には、それぞれ抜き差し可能に逆U字状管路31の下流
端部31bが連結されている。逆U字状管路31は、逆U字状をなし、U字状に屈曲げし
た部分(頂上部31c)が上側に、両端の下流端部31b及び上流端部31aが下側にな
るようにポートP0に連結される。
More specifically, the
一対の逆U字状管路31は、上流端部31aが分岐チューブT1に抜き差し可能に連結
され、その分岐チューブT1は、前記供給チューブTに連結されている。従って、インク
タンク26に貯留された金属インクFは、供給チューブT、分岐チューブT1、逆U字状
管路31を経由して吐出ヘッド30に供給される。
The pair of inverted
逆U字状管路31の頂上部31cには、上方に向かって分岐した気泡捕集管路32が一
体的に設けられている。図7に示すように、気泡捕集管路32の先端開口部には、その開
口部内側で塞ぐ(栓をする)ゴム栓33が取着されている。ゴム栓33は、開口部から抜
けないように気泡捕集管路32の開口部外側に固着した抜け止め部材34に係止されてい
る。
A
抜け止め部材34は、ゴム栓33の外表面の一部が露出するように開口穴34aが形成
されている。
気泡捕集管路32を一体に設けた逆U字状管路31は、透明の樹脂で形成され、内部を
流れる金属インクFが視認できるようになっている。気泡捕集管路32を含む逆U字状管
路31内は、表面処理されて撥水性に表面改質され、金属インクFに含まれる気泡Bが管
路31,32の内側面に張り付くように付着して、気泡Bの形を成さなくなるのを防止す
る。
The retaining
The inverted
そして、逆U字状管路31を上流端部31aから下流端部31bに向かって流れる金属
インクFに、気泡Bが含まれているとき、逆U字状管路31の内面が撥水処理されている
ため内面に付着することなくスムーズに流れる。気泡Bは、気泡捕集管路32が分岐した
逆U字状管路31の頂上部31cの位置に到達すると、浮力により気泡捕集管路32に導
かれる。そして、気泡捕集管路32を塞ぐゴム栓33の下側には、気泡Bが集積する。や
がて、気泡捕集管路32内には大きな気泡溜まりLBができる。
When the metal ink F flowing through the reverse
気泡捕集管路32内にできた気泡溜まりLBは、注射器を使って抜く。つまり、抜け止
め部材34の開口穴34aからゴム栓33に注射器の針を差し込む。針が気泡捕集管路3
2内の気泡溜まりLBまで到達したとき、注射器を操作して、気泡捕集管路32内の気泡
Bを吸引し抜く。
The bubble reservoir LB formed in the
When the bubble reservoir LB in 2 is reached, the syringe is operated to suck out the bubble B in the
従って、吐出ヘッド30に到達する前に、気泡Bは気泡捕集管路32に捕集される。そ
の結果、吐出ヘッド本体30aには、気泡Bが除去された金属インクFが供給される。
また、図3に示すように、吐出ヘッド本体30aの上部側面には、フランジ30cが形
成されている。そして、吐出ヘッド30は、キャリッジ29の支持板35に形成したY方
向に長い長方形の貫通穴36に対して上方から貫挿させる。このとき、吐出ヘッド30に
形成したフランジ30cは、抜け止めの役目を果たすとともに、図示しない、ネジ等で支
持板35と連結固定される連結部の役目を果たす。つまり、吐出ヘッド30は、支持板3
5に形成した貫通穴36を上方(反Z方向)から貫挿させてフランジ30cをネジ(図示
せず)で支持板35に固定することによって、キャリッジ29に取着される。
Therefore, before reaching the
Further, as shown in FIG. 3, a
The through
キャリッジ29の支持板35から突出した吐出ヘッド本体30aの下側には、ノズルプ
レート37が固着されている。図5に示すように、ノズルプレート37は、その下面(ノ
ズル形成面37a)がグリーンシート4Gの吐出面4Gaと略平行に形成されている。ノ
ズルプレート37は、グリーンシート4Gが吐出ヘッド30の直下に位置するとき、ノズ
ル形成面37aとグリーンシート4Gの吐出面4Gaとの間の距離(プラテンギャップ)
を所定の距離に保持する。
A
Is held at a predetermined distance.
図4において、ノズル形成面37aには、Y方向に沿って配列された複数のノズルNか
らなるノズル列が形成されている。ノズル列には、それぞれ1インチ当たりに180個の
ノズルNが形成されている。なお、図4では、説明の都合上、一列当り数を省略して記載
している。また、本実施例では、ノズル列は、一列であるが、複数列であってもよい。
In FIG. 4, a nozzle row composed of a plurality of nozzles N arranged in the Y direction is formed on the
図5に示すように、各ノズルNの上側には、ポートP0に連通するキャビティ38が形
成されている。キャビティ38は、インクタンク26からの金属インクFを、ポートP0
を介して収容して、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38の上側
には、上下方向に振動してキャビティ38内の容積を拡大及び縮小する振動板39が固着
されている。振動板39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39を上下方向に振動させる。上
下方向に振動する振動板39は、金属インクFを所定サイズの液滴Fbにして対応するノ
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方向に飛行して
、グリーンシート4Gの吐出面4Gaに着弾する。これによって、吐出面4Gaに内部配
線15を形成のための金属インクFよりなる液状配線パターンPLが描画される。
As shown in FIG. 5, a cavity 38 communicating with the port P0 is formed above each nozzle N. The cavity 38 feeds the metal ink F from the
The metal ink F is supplied to the corresponding nozzle N. On the upper side of the cavity 38, a
次に、上記のように構成した実施形態の作用を以下に記載する。
今、吐出ヘッド30を、X矢印方向及び反X矢印方向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を予め容易された
データに基づいて所定のタイミングで吐出させる動作を繰り返す。これによって、グリー
ンシート4G上には、着弾した液滴Fbによる内部配線15の液状配線パターンPLが描
画される。
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described below.
Now, the
この液状配線パターンPLが描画中、インクタンク26に貯留された金属インクFは、
吐出ヘッド30に供給される。この供給される金属インクFに、気泡Bが含まれていると
き、逆U字状管路31の頂上部31cに設けた気泡捕集管路32に導かれ捕集される。
While the liquid wiring pattern PL is being drawn, the metal ink F stored in the
Supplied to the
吐出ヘッド30のキャビティ38には、気泡Bが除去された金属インクFが供給される
。その結果、気泡Bによるドット抜け等の不具合を未然に防止できる。
また、気泡捕集管路32に捕集された気泡Bが集積し大きな気泡溜まりLBができた時
には、ゴム栓33に注射器の針を差し込み、気泡捕集管路32内の気泡Bを吸引し抜くこ
とによって気泡溜まりLBは除去することによって気泡Bが気泡捕集管路32から溢れて
吐出ヘッド30に供給されることはない。
Metal ink F from which bubbles B are removed is supplied to the cavity 38 of the
When the bubbles B collected in the
次に、上記のように構成した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、インクタンク26と液滴吐出ヘッド30との間に設けら
れた供給チューブT、分岐供給チューブT1とともに、透明の逆U字状管路31を設け、
その逆U字状管路31上の頂上部31cに気泡捕集管路32設け、逆U字状管路の頂上部
31cで溜まる気泡Bを、気泡捕集管路32に案内し集めるようにした。
Next, effects of the embodiment configured as described above will be described below.
(1) According to the above embodiment, the transparent inverted
A
従って、金属インクF中に含まれた気泡Bは、気泡捕集管路32内に溜まり下方にある
液滴吐出ヘッド30には送り込まれない。その結果、気泡Bが液滴吐出ヘッド30に供給
されないことから、ドット抜けが発生せず、グリーンシート4Gに高精細の液状配線パタ
ーンPLを描画できる。
Accordingly, the bubbles B contained in the metal ink F are accumulated in the
(2)上記実施形態によれば、逆U字状管路31及び気泡捕集管路32を透明な材質に
するとともに、逆U字状管路31及び気泡捕集管路32の内側面を撥水性した。従って、
逆U字状管路31及び気泡捕集管路32に沿って流れる気泡Bは、管路31,32の内面
に接触し難いため、黒色の金属インクF中に発生する見づらい気泡Bの存在が容易に視認
でき、気泡Bの発生及び除去のタイミングを確実に知ることができる。
(2) According to the above embodiment, the inverted
Since the bubbles B flowing along the inverted
(3)上記実施形態によれば、気泡捕集管路32は、逆U字状管路31の頂上部31c
から分岐させて形成しただけなので、簡単な構成で形成できる。
(4)上記実施形態によれば、気泡捕集管路32の先端開口部を、ゴム栓33にて封止
した。従って、ゴム栓33の下面に集められた、即ち、気泡捕集管路32に溜まった気泡
Bを、ゴム栓33に注射針を刺して抜くことができる。その結果、気泡捕集管路32から
気泡Bが溢れて吐出ヘッド30に送られたり、吐出ヘッド30への金属インクFの供給を
阻害することを防ぐことができる。
(3) According to the above embodiment, the
Since it is only formed by branching off, it can be formed with a simple configuration.
(4) According to the above embodiment, the tip opening of the
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、図8に示すように、前記逆U字状管路31であって、その頂
上部31cより上流側に、加熱手段としてのラバーヒータRHを貼着する。そして、同ラ
バーヒータRHにて、供給されてくる金属インクFを加熱するようにしてもよい。金属イ
ンクFが加熱されることによって、金属インクF中に溶けている気体も膨張し気泡Bとな
って頂上部31cから気泡捕集管路32に効率よく捕集することができる。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
-In the said embodiment, as shown in FIG. 8, it is the said reverse
・上記実施形態では、機能液を、金属インクFとして具体化した。これに限らず、例え
ば、液晶材料を含有した機能液に具体化してもよい。つまり、パターンを形成するための
吐出させる機能液であればよい。
In the above embodiment, the functional liquid is embodied as the metal ink F. For example, the present invention may be embodied in a functional liquid containing a liquid crystal material. That is, any functional liquid that is ejected to form a pattern may be used.
・上記実施形態では、基板を、グリーンシート4Gに具体化した。これに限らず、例え
は、基板を、ガラス基板、ポリイミド基板、ガラエポ基板などに具体化してもよい。
・上記実施形態では、ゴム栓33が抜けないように、気泡捕集管路32の開口部外側に
抜け止め部材34を固着したが、これを省略してもよい。
In the above embodiment, the substrate is embodied in the
In the above embodiment, the retaining
・上記実施形態では、液滴吐出手段を、圧電素子駆動方式の液滴吐出ヘッド30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。
In the above embodiment, the droplet discharge means is embodied in the piezoelectric element drive type
4G…基板としてのグリーンシート、4F…キャリアフィルム、20…液滴吐出装置、
30…液滴吐出ヘッド、31…逆U字状管路、31c…頂上部、32…気泡捕集管路、3
3…ゴム栓、37…ノズルプレート、50…制御装置、56…ペルチェ素子駆動回路、F
…金属インク、Fb…液滴、B…気泡、BL…気泡溜まり、RH…ラバーヒータ、T…供
給チューブ、T1…分岐チューブ。
4G: Green sheet as substrate, 4F: Carrier film, 20 ... Droplet discharge device,
30 ... Droplet discharge head, 31 ... Inverted U-shaped pipe, 31c ... Top, 32 ... Bubble collection pipe, 3
3 ... rubber plug, 37 ... nozzle plate, 50 ... control device, 56 ... Peltier element drive circuit, F
... Metal ink, Fb ... Droplet, B ... Bubble, BL ... Bubble accumulation, RH ... Rubber heater, T ... Supply tube, T1 ... Branch tube.
Claims (5)
、該液滴吐出ヘッドにて前記機能液の液滴を基板に吐出して前記基板にパターンを形成す
るパターン形成装置であって、
前記貯留部と前記液滴吐出ヘッドとの間に設けられた前記供給流路中に、透明の逆U字
状管路を設け、その逆U字状管路上の頂上部に透明の気泡捕集管路を分岐させるとともに
、前記逆U字状管路及び気泡捕集管路の内側面を撥水性したことを特徴とするパターン形
成装置。 The functional liquid containing the functional material stored in the storage unit is supplied to the droplet discharge head via the supply flow path, and the droplet of the functional liquid is discharged onto the substrate by the droplet discharge head. A pattern forming apparatus for forming a pattern,
A transparent inverted U-shaped pipe is provided in the supply flow path provided between the reservoir and the droplet discharge head, and a transparent air bubble is collected at the top of the reverse U-shaped pipe. A pattern forming apparatus characterized in that the pipe is branched and the inner surfaces of the inverted U-shaped pipe and the bubble collecting pipe are made water-repellent.
前記機能液に含まれる機能材料は、銀微粒子であることを特徴とするパターン形成装置
。 The pattern forming apparatus according to claim 1,
The pattern forming apparatus, wherein the functional material contained in the functional liquid is silver fine particles.
前記基板は、下面に支持シートが貼着されたセラミック粒子と樹脂とから構成されるグ
リーンシートであることを特徴とするパターン形成装置。 In the pattern formation apparatus of Claim 1 or 2,
The said board | substrate is a green sheet comprised from the ceramic particle | grains by which the support sheet was stuck on the lower surface, and resin, The pattern formation apparatus characterized by the above-mentioned.
前記逆U字状管路の頂上部より上流側には、加熱手段が設けられていることを特徴とす
るパターン形成装置。 In the pattern formation apparatus of any one of Claims 1-3,
A pattern forming apparatus, wherein a heating means is provided upstream from the top of the inverted U-shaped pipe.
前記逆U字状管路上の頂上部から分岐した気泡捕集管路の先端開口部は、ゴム栓にて封
止されていることを特徴とするパターン形成装置。 In the pattern formation apparatus of any one of Claims 1-4,
A pattern forming apparatus, wherein a front end opening of a bubble collecting pipe branched from the top on the inverted U-shaped pipe is sealed with a rubber plug.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008020342A JP2009178658A (en) | 2008-01-31 | 2008-01-31 | Pattern forming device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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JP2009178658A true JP2009178658A (en) | 2009-08-13 |
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ID=41033044
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JP2008020342A Withdrawn JP2009178658A (en) | 2008-01-31 | 2008-01-31 | Pattern forming device |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2009178658A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111036457A (en) * | 2018-10-11 | 2020-04-21 | 株式会社斯巴鲁 | Sealant ejection device |
-
2008
- 2008-01-31 JP JP2008020342A patent/JP2009178658A/en not_active Withdrawn
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