(57)【要約】【課題】フォトマスクを用いない露光により回路パターンの作成や変更を迅速に行う。【解決手段】導電性材料と光硬化樹脂とを含む混合剤を塗布したシートまたは基板を保持するステージと、レーザ光を照射する光学エンジンとを有し、光学エンジンが、筐体と、レーザ光を発射する少なくとも１つの第１レーザダイオードおよび第２レーザダイオードと、レーザ光の焦点距離を無限遠に調整するコリメータレンズと、第１レーザダイオードからのレーザ光を反射させ、第２レーザダイオードの光軸に合わせてさらに反射させるプリズムミラーと、レーザ光を垂直方向および水平方向に角度を変えつつ反射する駆動ミラーとを有し、レーザ光が、混合剤に照射して光硬化樹脂を硬化するものであり、光学エンジンが、シートまたは基板に回路パターンが形成されるよう、第１レーザダイオードからのレーザ光および第２レーザダイオードからのレーザ光を重ねてスキャニング照射する。【選択図】図１Ａ
2020074427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性材料と光硬化樹脂とを含む混合剤を有するシートまたは前記混合剤を塗布した基板を保持するステージと、
前記ステージに向けてレーザ光を照射する光学エンジンと、を有し、
前記光学エンジンが、
筐体と、
前記筐体内の一辺に配置されて、前記レーザ光を発射する少なくとも１つの第１レーザダイオードおよび第２レーザダイオードと、
前記レーザ光の焦点距離を無限遠に調整するコリメータレンズと、
前記第１レーザダイオードからのレーザ光を反射させ、前記第２レーザダイオードの光軸に合わせてさらに反射させるプリズムミラーと、
前記レーザ光を、垂直方向および水平方向に角度を変えつつ反射する駆動ミラーと、を有し、
前記レーザ光が、前記混合剤に照射して前記光硬化樹脂を硬化するものであり、
前記光学エンジンが、前記シートまたは前記基板に回路パターンが形成されるよう、第１レーザダイオードからのレーザ光および第２レーザダイオードからのレーザ光を重ねてスキャニング照射するものである
回路パターン製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回路パターン製造装置で使用する回路パターン形成用のシートであって、
前記シートが、絶縁性シート基材層と混合剤層とを含み、
前記混合剤層が、前記導電性材料と前記光硬化樹脂とを含む前記混合剤からなる
回路パターン形成用シート。
【請求項３】
前記導電性材料が、平均径１０μｍの銀粒子である
請求項２に記載の回路パターン形成用シート。
【請求項４】
前記絶縁性シート基材層の上下を前記混合剤層で挟み込んだ
請求項２または請求項３に記載の回路パターン形成用シート。
【請求項５】
請求項１に記載の回路パターン製造装置で使用する回路パターン形成用の基板であって、
前記導電性材料と前記光硬化樹脂とを含むペースト状の混合剤が、薄く塗布されている
回路パターン形成用基板。
【請求項６】
前記導電性材料が、平均径１０μｍの銀粒子である
請求項５に記載の回路パターン形成用基板。
【請求項７】
請求項１に記載の回路パターン製造装置を用いた回路パターン製造方法であって、
前記混合剤を有する前記シートまたは前記混合剤を塗布した前記基板に光線を照射して回路パターンを形成する形成ステップを含む回路パターン製造方法。
【請求項８】
請求項１に記載の回路パターン製造装置を用い、前記混合剤を有する前記シートまたは前記混合剤を塗布した前記基板に光線を照射して回路パターンを形成する機能、をコンピュータに実現させるための回路パターン製造プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路パターン製造装置、回路パターン形成用シート、回路パターン形成用基板、回路パターン製造方法および回路パターン製造プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記技術分野において、特許文献１には、回路パターンが形成されたフォトマスクに光を照射して回路パターンを基板上に露光する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１９４２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記文献に記載の技術では、回路パターンが形成されたフォトマスクを用いて回路パターンを基板上に露光するので、回路パターンの作成や変更を迅速に行うことができなかった。
【０００５】
本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る回路パターン製造装置は、
導電性材料と光硬化樹脂とを含む混合剤を有するシートまたは前記混合剤を塗布した基板を保持するステージと、
前記ステージに向けてレーザ光を照射する光学エンジンと、を有し、
前記光学エンジンが、
筐体と、
前記筐体内の一辺に配置されて、前記レーザ光を発射する少なくとも１つの第１レーザダイオードおよび第２レーザダイオードと、
前記レーザ光の焦点距離を無限遠に調整するコリメータレンズと、
前記第１レーザダイオードからのレーザ光を反射させ、前記第２レーザダイオードの光軸に合わせてさらに反射させるプリズムミラーと、
前記レーザ光を、垂直方向および水平方向に角度を変えつつ反射する駆動ミラーと、を有し、
前記レーザ光が、前記混合剤に照射して前記光硬化樹脂を硬化するものであり、
前記光学エンジンが、前記シートまたは前記基板に回路パターンが形成されるよう、第１レーザダイオードからのレーザ光および第２レーザダイオードからのレーザ光を重ねてスキャニング照射するものである
ことを特徴とする。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る回路パターン形成用シートは、
上記回路パターン製造装置で使用する回路パターン形成用のシートであって、
前記シートが、絶縁性シート基材層と混合剤層とを含み、
前記混合剤層が、前記導電性材料と前記光硬化樹脂とを含む前記混合剤からなる
ことを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る回路パターン形成用シートは、
前記導電性材料が、平均径１０μｍの銀粒子である
ことを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る回路パターン形成用シートは、
前記絶縁性シート基材層の上下を前記混合剤層で挟み込んだ
ことを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る回路パターン形成用基板は、
上記回路パターン製造装置で使用する回路パターン形成用の基板であって、
前記導電性材料と前記光硬化樹脂とを含むペースト状の混合剤が、薄く塗布されている
ことを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る回路パターン形成用基板は、
前記導電性材料が、平均径１０μｍの銀粒子である
ことを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係る回路パターン製造方法は、
上記回路パターン製造装置を用いた回路パターン製造方法であって、
前記混合剤を有する前記シートまたは前記混合剤を塗布した前記基板に光線を照射して回路パターンを形成する形成ステップを含む
ことを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係る回路パターン製造プログラムは、
上記回路パターン製造装置を用い、前記混合剤を有する前記シートまたは前記混合剤を塗布した前記基板に光線を照射して回路パターンを形成する機能、をコンピュータに実現させるためのもの
であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、回路パターンが形成されたフォトマスクを用いないで回路パターンを基板上に露光するので、回路パターンの作成や変更を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態に係る回路パターン製造装置の構成の概略を示す図である。
【図１Ｂ】本発明の第１実施形態に係る回路パターン製造装置による回路パターン形成過程の概略を示す図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態に係る回路パターン製造装置の有する光学エンジンの構成を示す図である。
【図２Ｂ】本発明の第１実施形態に係る回路パターン製造装置の有する光学エンジンの構成を示す図である。
【図２Ｃ】本発明の第１実施形態に係る回路パターン製造装置の有する光学エンジン内の光路を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る回路パターン製造装置の有するプロジェクタの構成を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る回路パターン製造装置の有するプロジェクタの機能構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る回路パターン製造装置により製造した回路パターンを示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る回路パターン製造装置の回路パターン形成手順を示すフローチャートである。
【図７Ａ】本発明の第２実施形態に係る回路パターン製造装置の有する光学エンジンの構成を示す図である。
【図７Ｂ】本発明の第２実施形態に係る回路パターン製造装置の有する光学エンジンの構成を示す図である。
【図７Ｃ】本発明の第２実施形態に係る回路パターン製造装置の有する光学エンジン内の光路を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る回路パターン製造装置の有するプロジェクタの構成を示す図である。
【図９Ａ】本発明の第３実施形態に係る回路パターン製造装置の有する光学エンジンの構成を示す図である。
【図９Ｂ】本発明の第３実施形態に係る回路パターン製造装置の有する光学エンジンの構成を示す図である。
【図９Ｃ】本発明の第３実施形態に係る回路パターン製造装置の有する光学エンジン内の光路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を参照して、例示的に詳しく説明記載する。ただし、以下の実施の形態に記載されている、構成、数値、処理の流れ、機能要素などは一例に過ぎず、その変形や変更は自由であって、本発明の技術範囲を以下の記載に限定する趣旨のものではない。
【００１７】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態としての回路パターン製造装置１００について、図１Ａ乃至図６を用いて説明する。回路パターン製造装置１００は、回路パターン形成用シートに光線を照射して回路パターンを形成する装置である。
【００１８】
＜＜前提技術＞＞
まず、本実施形態の前提技術について説明する。通常、回路パターンは、ＰＡＤＳ(Personal Automated Design System)などのＣＡＤ(Computer Aided Design)を使用して、ＰＣＢ(Printed Circuit Board)設計を行って回路パターンを決定し、その後外注メーカなどでシルクスクリーン印刷やフォトレジスト法を用いて回路パターンの形成を行っている。これらの設計過程において、パーソナルコンピュータなどのモニタなどの画面上での確認だけではなく、実際の製品を用いて、回路パターンの設計の適否を検討したいというニーズが増加している。
【００１９】
従来の回路パターン開発方法では、スクリーン印刷やフォトレジスト法などに用いる回路パターン印刷用のマスクを外注して製作しなければならず、実際に試作品が完成するまでに多大な時間やコストがかかるという問題があった。そこで、これらの時間やコストを削減するために、ＣＡＤやＣＡＥ(Computer Aided Engineering)で作成した回路パターンをパーソナルコンピュータなどのモニタ上で確認するだけで、回路パターンの開発を進めることが多くなる。しかしながら、モニタ上に表示された回路パターンのデータの確認では、問題点を完全に把握することは困難であり、試作品を製作してみて初めてその問題点に気が付くことが多くなる。そのため、マスクを外注して試作品を製作しなければならず、結果として、試作品の完成までの時間やコストが増大していた。また、スクリーン印刷などのマスクを用いる方法では、例えば、筐体そのものや筐体の曲面部分、筐体のコーナー部分などには回路パターンを形成することができなかった。
【００２０】
＜＜本実施形態の技術＞＞
図１Ａに示すように、回路パターン製造装置１００は、制御部１０１とレーザプロジェクタ１０２とを含む。制御部１０１は、レーザプロジェクタ１０２を制御して、ステージ１４０上に置かれた回路パターン形成用のシート１３０に回路パターンを形成する。すなわち、制御部１０１は、ＣＡＤで作成した回路パターンのデータに基づいて、光学エンジン１２１から光線１２２を照射して、シート１３０に回路パターンを形成する。なお、回路パターンの作成はＣＡＤには限られず、例えば、スマートフォンのアプリケーションやＣＡＥなどで作成してもよい。また、制御部１０１は、回路パターン製造装置１００の全体の動作も制御する。
【００２１】
レーザプロジェクタ１０２は、光学エンジン１２１を有し、制御部１０１がレーザプロジェクタ１０２を制御して、光学エンジン１２１からシート１３０に対して光線を照射する。
【００２２】
シート１３０は、導電性材料と光硬化樹脂とを含む混合剤を用いて作られており、シート１３０に光線を照射すると、光線が照射された部分が硬化し、そして、未硬化部分を洗い流すことにより回路パターンが形成される。また、シート１３０を粘着性シートとすれば、回路パターンが形成されたシートを張り付けるだけで、平面に限らず曲面であっても、場所を選ばず、あらゆる場所に回路パターンを描くことができる。
【００２３】
図１Ｂは、本実施形態に係る回路パターン製造装置１００による回路パターン形成過程の概略を示す図である。制御部１０１で作成した回路パターンに基づいて、ステージ１４０上に置かれた回路パターン形成用のシート１３０に、光線をスキャン（走査）により照射すると、シート１３０上に回路パターンが描かれる。光線の照射時間は、２０分程度である。そして、シート１３０上に描かれた回路パターン、つまり、光線が照射された部分が硬化する。その後、未硬化部分を洗浄して洗い流すと、制御部１０１で作成した回路パターン通りの回路パターンを製造することができる。これにより、例えば、ＣＡＤ上で設計した回路パターンを用いて、すぐに試作品を製造して、評価することが可能となる。
【００２４】
シート１３０は、絶縁性シート基材層と混合剤層との少なくとも２つの層を含み、典型的には、絶縁性のシート基材層の上に混合剤層が積層されているが、シート１３０の構成はこれには限定されない。例えば、シート１３０の構成は、絶縁性シート基材層と混合剤層とが交互に何層も積み重なった構成であっても、絶縁性シート基材層の上下を混合剤層で挟み込んだ構成であってもよい。混合剤は、例えば、銀粒子が約８３ｗｔ％、光硬化樹脂が約５〜１５ｗｔ％含まれており、銀粒子の平均径が約１０μｍであるが、これには限定されない。絶縁性のシート基材は、例えば、リジッド基材やフレキシブル基材、リジッドフレキシブル基材などを用いることができるが、シート基材として適切な材料であれば、これらには限定されない。
【００２５】
また、シート１３０を用いる代わりに、導電性材料と光硬化樹脂とを含む混合剤をペースト状にしたものを基板１６０に薄く塗布して、このペースト１５０に光線を照射してもよい。さらに、導電性材料としては、本実施形態では銀（Ａｇ）を想定しているが、これには限定されない。銀の他に、例えば、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、鉛（Ｐｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、鉄（Ｆｅ）およびアルミニウム（Ａｌ）などがあり、これらを単独でまたは複数を混合して用いてもよい。さらにまた、光線としては、紫外線（UV:Ultraviolet）が代表的であるが、これには限定されない。
【００２６】
＜光学エンジンの構成＞
レーザプロジェクタ１０２が内蔵する光学エンジン１２１について、図２Ａ乃至図２Ｃを用いて説明する。図２Ａおよび図２Ｂは、光学エンジン１２１の内部構成を異なる角度から見た斜視図である。図２Ｃは、光学エンジン１２１内の光路を示す図である。
【００２７】
図２Ａおよび図２Ｂに示したように、光学エンジン１２１は、７２０Ｐの高解像度、高画質を達成しつつも、幅約２４ｍｍ、奥行き約１３ｍｍ、高さ約５ｍｍ、容積約１．５ｃｃという、驚異的な小型化を実現したレーザピコプロジェクタ用の光学エンジンである。光学エンジン１２１は、紫外光のレーザダイオード（半導体レーザ）２０１と、レーザダイオード２０１からの光線を反射するためのプリズムミラー２０４と、を含む。
【００２８】
レーザダイオード２０１は、筐体２１０の一辺において、筐体２１０の内部方向に向けて配置される。プリズムミラー２０４は、レーザダイオード２０１からのレーザ光（光線）を、図２Ｃの紙面上側に反射させ、さらに、筐体２１０の内部方向に向けて反射させる。また、光学エンジン１２１は、レーザダイオード２０１とプリズムミラー２０４との間にコリメータレンズ２０５を備え、レーザ光の焦点距離を無限遠に調整している。
【００２９】
筐体２１０内には、レーザダイオード２０１の取り付け面と逆側の端部に、筐体２１０の底面に向けて傾斜した傾斜ミラー２０６が設けられている。傾斜ミラー２０６は、プリズムミラー２０４から入射されたレーザ光を、筐体２１０の底面に向けて反射する。さらに、プリズムミラー２０４と傾斜ミラー２０６との間の筐体２１０の底面には、底面ミラー２０７が上向きに取り付けられている。底面ミラー２０７を挟み込むように、二次元ＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical Systems)ミラー２０９とカバーガラス２１２とが設けられている。底面ミラー２０７は、傾斜ミラー２０６から入射されたレーザ光を二次元ＭＥＭＳミラー２０９に向けて上方に反射する。そして、二次元ＭＥＭＳミラー２０９に隣接した位置であって、カバーガラス２１２側の位置には、画像投射仰角およびサイズを決めるプリズム２０８が設けられている。
【００３０】
一方、底面ミラー２０７とカバーガラス２１２との間には、もう一つの底面ミラー２１３が設けられている。また、プリズムミラー２０４とプリズム２０８との間に、フォトセンサ２１５を備えている。フォトセンサ２１５は、二次元ＭＥＭＳミラー２０９の位置のキャリブレーションを行うため、二次元ＭＥＭＳミラー２０９から底面ミラー２１３を介して光線が入射されたタイミングを外部のＭＥＭＳ制御部に伝える。
【００３１】
さらに、傾斜ミラー２０６は、半透過ミラーになっており、その後ろ側、つまり、筐体２１０の壁部と傾斜ミラー２０６との隙間には、レーザパワーセンサ２１６が設けられ、レーザパワーを検出して、外部のレーザスキャン表示制御部に伝えている。
【００３２】
二次元ＭＥＭＳミラー２０９で反射され、プリズム２０８およびカバーガラス２１２を通過した走査光線によって、シート１３０上に回路パターンを形成する。
【００３３】
次に、図２Ｃを用いて、光学エンジン１２１内の光路について説明する。図２Ｃでは、光路について説明するため、不要な配線や筐体等については省略または簡略化して表している。
【００３４】
プリズムミラー２０４から出たレーザ光は、傾斜ミラー２０６で反射して底面ミラー２０７に向かう。底面ミラー２０７は、傾斜ミラー２０６から入射したレーザ光を上方に反射し、プリズム２０８を介して、二次元ＭＥＭＳミラー２０９の中央部に入射させる。二次元ＭＥＭＳミラー２０９は、外部から入力した制御信号に基づいて駆動される駆動ミラーであり、水平方向（Ｘ方向）および垂直方向（Ｙ方向）に角度を変えてレーザ光を反射するように振動する。
【００３５】
＜プロジェクタの構成＞
図３は、光学エンジン１２１を含むレーザプロジェクタ１０２の構成を示す図である。光学エンジン１２１は、図２Ａおよび図２Ｂを用いて説明した各構成以外に、レーザダイオード駆動部（図中、ＬＤ駆動部）３１１と、電力管理回路３１２とを備えている。
【００３６】
また、レーザプロジェクタ１０２は、光学エンジン１２１以外に、ＭＥＭＳ制御部３０１と、レーザスキャン表示制御部３０２とを備えている。レーザスキャン表示制御部３０２は、外部から回路パターン信号を入力すると、その画素数やサイズなどを抽出して、ＭＥＭＳ制御部３０１に伝送する。
【００３７】
電力管理回路(Power Management Circuits:PMCs)３１２は、レーザダイオード駆動部３１１が、初期過渡区間、例えば、上昇区間(Rising Period)または下降区間(Falling Period)で誤作動しないように制御する。特に、過渡区間の間、出力電力は必要な電圧より低い場合がある。レーザダイオード駆動部３１１は、低い電圧および／または電圧の変動のため、誤作動しうる。このような問題を避けるために機能回路ブロックは過渡区間の間、リセット(Reset)状態に置くことができる。
【００３８】
レーザパワーセンサ２１６は、傾斜ミラー２０６を透過したレーザ光のパワーを検知し、そのパワーデータをレーザスキャン表示制御部３０２にフィードバックすることにより、レーザダイオード２０１の照度を制御する。
【００３９】
図４は、レーザプロジェクタ１０２の機能構成を示すブロック図である。レーザスキャン表示制御部３０２に入力された回路パターン信号はここで変調され、レーザダイオード駆動部３１１に送られる。レーザダイオード駆動部３１１は、ＬＤ(Laser Diode)を駆動させて投射されるレーザの輝度および照射タイミングをコントロールする。レーザスキャン表示制御部３０２は、同時にＭＥＭＳ制御部３０１を駆動して二次元ＭＥＭＳミラー２０９を最適な条件で２軸に振動させる。電力管理回路３１２は、レーザダイオード駆動部３１１を制御して、レーザダイオード２０１を適切な電圧とタイミングで発光させる。コリメータレンズ２０５およびプリズムミラー２０４や傾斜ミラー２０６などの光学系等を経て二次元ＭＥＭＳミラー２０９で反射されたレーザ光は、シート１３０に回路形成用のレーザ光として投影される。なお、ここでは、光源としてＬＤを例にして説明したが、光源として使用できるのはＬＤには限定されず、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)であってもよい。
【００４０】
以上のように、ＭＥＭＳスキャン方式はＤＬＰ(Digital Light Processing)と比較すると圧倒的に光利用効率が高い。そのために、圧倒的な低パワーのレーザでＤＬＰと同じ回路パターン形成や造形が可能となる。つまり、高い精度を達成しながら低価格化、省電力化、小型化が可能となる。また、レーザ光の絞り込み（φ０．８ｍｍ→０．０２ｍｍ）を行い、造形精度を上げることが可能である。さらに、光学エンジン１２１の照射距離を変えることにより、レーザ光の照射エリアを変えることができる。また、光学エンジン１２１の照射距離を変えずに、ソフトウェアによりレーザ光の照射エリアを変えてもよい。
【００４１】
図５は、本実施形態に係る回路パターン製造装置１００により製造した回路パターンを示す図である。製造された回路パターンのＬ／Ｓ（Line/Space）は、０．３９ｍｍ／０．３７ｍｍであった。
【００４２】
図６は、本実施形態に係る回路パターン製造装置１００の回路パターンの製造手順を説明するフローチャートである。ステップＳ６０１において、回路パターン製造装置１００は、回路パターン形成用のシート１３０をステージ１４０上の所定の位置にセットする。ステップＳ６０３において、回路パターン製造装置１００は、回路パターン形成用のシート１３０に、例えば、波長４０５ｎｍのレーザ光（光線）を照射して、回路パターンを硬化させる。なお、光線の照射は、走査（スキャン）で行ってもよいし、一度の照射で回路パターン全体を焼き付ける方法で行ってもよい。
【００４３】
ステップＳ６０５において、回路パターン製造装置１００は、例えば、イソプロピルアルコール（IPA:Isopropyl Alcohol）などを用いてレーザ光を照射したシート１３０を洗浄して、未硬化部分を洗い流す。なお、未硬化部分の洗浄は、ＩＰＡによる洗浄とともに超音波洗浄を実行してもよい。これにより、より確実な洗浄をすることができる。ステップＳ６０７において、回路パターン製造装置１００は、洗浄したシート１３０を乾燥させる。なお、ステップＳ６０９は追加的なステップであるが、ステップＳ６０９において、回路パターン製造装置１００は、回路パターンが形成されたシート１３０をベーキングすれば、回路の抵抗値をさらに下げて安定化させることも可能である。
【００４４】
なお、ステップＳ６０１においては、導電性材料と光硬化樹脂とを含む混合剤を用いた回路パターン形成用のシート１３０を使用する例で説明をしたが、導電性材料と光硬化樹脂とを含む混合剤をペースト状にしたものなどをフィルムなどの基板に均一に塗布してもよい。
【００４５】
本実施形態によれば、回路パターンが形成されたフォトマスクを用いないで回路パターンを基板上に露光するので、回路パターンの作成や変更を迅速に行うことができる。また、スクリーン印刷やフォトレジスト用のマスクを用いないで回路パターンを形成できるので、開発コストを抑えることができ、さらに、マスクの作製時間が必要ないので、回路パターンの開発期間を短縮できる。
【００４６】
また、高解像度（７２０Ｐ）の光学エンジンを用いるので、例えば、メンブレン配線板（Ｌ／Ｓ＝０．３９／０．３７ｍｍ）と同等の高精細な回路パターンの形成が可能となる。さらに、光源にレーザダイオードを用いたＭＥＭＳスキャナーを使用するので、エネルギー消費量を低減でき、環境に対する負荷も低減でき、生産性も向上させることができ、ＰＣＢ設計において使い勝手のよい装置を提供することもできる。
【００４７】
さらにまた、レーザダイオードを用いたフォーカスフリーなスキャナーであるので、混合剤をペースト状にしたものを薄く均一に塗布できる物であれば、あらゆる物に回路パターンを形成することができる。
【００４８】
［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態に係る回路パターン製造装置について、図７Ａ乃至図８を用いて説明する。図７Ａおよび図７Ｂは、本実施形態に係る回路パターン製造装置の有する光学エンジンを説明するための図である。本実施形態に係る回路パターン製造装置は、上記第１実施形態と比べると、光学エンジンが３個のレーザダイオードを有する点で異なる。その他の構成および動作は、第１実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００４９】
図７Ａおよび図７Ｂは、光学エンジン７２１の内部構成を異なる角度から見た斜視図である。光学エンジン７２１は、レーザダイオード７０２、７０３をさらに有する。すなわち、光学エンジン７２１は、３個のレーザダイオード２０１、７０２、７０３を有する。プリズムミラー２０４は、レーザダイオード２０１、７０２、７０３からの光線を１つの光束に纏めるためのミラーである。プリズムミラー２０４は、レーザダイオード２０１、７０２からの２つのレーザ光をレーザダイオード７０３側へそれぞれ反射させる。そして、その２つの反射光をレーザダイオード７０３の光軸と重なるように、筐体２１０の内部方向に向けて再度反射させる。
【００５０】
なお、この３個のレーザダイオード２０１、７０２、７０３は、全てが同じレーザダイオードであってもよいし、異なるレーザダイオードであってもよい。例えば、３個全てが紫外線レーザダイオードであってもよいし、３個のうち２個が紫外線レーザダイオードであり、残りの１個が紫外線以外のレーザダイオードであってもよく、その組み合わせは任意に決定できる。
【００５１】
次に、図７Ｃを用いて、光学エンジン７２１内の光路について説明する。図７Ｃでは、光路について説明するため、不要な配線や筐体等については省略または簡略化して表している。図７Ｃに示したとおり、レーザダイオード２０１、７０２、７０３からの３つの光線は、コリメータレンズ２０５を介して、プリズムミラー２０４に入射され、１つの光束に纏められる。
【００５２】
図８は、光学エンジン７２１を含むレーザプロジェクタ１０２の構成を示す図である。電力管理回路３１２は、レーザダイオード駆動部３１１を制御して、レーザダイオード２０１、７０２、７０３を適切な電圧とタイミングとで発光させる。
【００５３】
以上のように、光学エンジン７２１のレーザダイオードの取り付け個数を変えることにより、レーザダイオードのトータルパワーを上げることができる。例えば、１個で２０ｍＷのレーザダイオードを３個用いて６０ｍＷの出力を実現することができる。同じ波長の光源としてのレーザダイオードを複数取り付けることで、高出力光学エンジンを実現できる。
【００５４】
また、同じ波長のレーザ光を射出するレーザダイオードであって、ビーム径が異なるレーザダイオードを複数取り付けることで、任意の場所で、シャープやソフトなどの造形選択が可能となる。さらに、異なる波長のレーザ光を射出する複数のレーザダイオードを設けることで、光硬化樹脂に最適な波長選択が可能となる。
【００５５】
レーザ光の波長を、例えば、赤外光と紫外光との２種類として、赤外光で位置を検出しながら紫外光にて所定の位置に回路パターンを自動的に形成することができる。この場合、赤外光は、ガイド光の役目を果たす。
【００５６】
また、照射ドットごとにレーザ光の照射パワーを変えることが可能となる。これにより、断面形状のエッジ部分の照射パワーを強くしたり、傾斜造形等での突き抜け硬化を防止するために、照射パワーを弱くしたりすることもできる。形状に合わせたパワー制御が可能となる。さらに、スポット径を変えることにより造形表面の段差を変えることもできる。
【００５７】
本実施形態によれば、レーザダイオードの数を増やしたので、レーザ光の出力が向上し、これにより、レーザ光の走査速度を上げることができ、回路パターンの形成速度をさらに向上させることができる。
【００５８】
［第３実施形態］
次に本発明の第３実施形態に係る回路パターン製造装置について、図９Ａ乃至図９Ｃを用いて説明する。図９Ａおよび図９Ｃは、本実施形態に係る回路パターン製造装置の有する光学エンジンを説明するための図である。本実施形態に係る回路パターン製造装置は、上記第１実施形態と比べると、光学エンジンの配置位置が異なり、さらに、プリズムミラーを有しない点で異なる。その他の構成および動作は、第１実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００５９】
図９Ａ乃至図９Ｃに示したように、光学エンジン９２１は、レーザダイオード９０１を有し、レーザダイオード９０１は、カバーガラス２１２側に設けられている。また、本実施形態では、レーザダイオード９０１がカバーガラス２１２側に設けられているので、レーザダイオード９０１からの光線を傾斜ミラー２０６等に誘導するためのプリズムミラーは、設けられていない。
【００６０】
レーザダイオード９０１をカバーガラス２１２側に設ければ、プリズムミラーは不要となるので、光学エンジン１２１の筐体２１０をさらに小型化できるので、光学エンジン１２１を内蔵するレーザプロジェクタ１０２もさらに小型化することができる。
【００６１】
本実施形態によれば、レーザダイオードをカバーガラス側に設けたので、光学エンジンやレーザプロジェクタを小型化することができ、回路パターン製造装置をさらに小型化することができる。
【００６２】
［他の実施形態］
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の範疇に含まれる。
【００６３】
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されてもよいし、単体の装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する情報処理プログラムが、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給される場合にも適用可能である。したがって、本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラム、あるいはそのプログラムを格納した媒体、そのプログラムをダウンロードさせるＷＷＷ(World Wide Web)サーバも、本発明の範疇に含まれる。特に、少なくとも、上述した実施形態に含まれる処理ステップをコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一時的コンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）は本発明の範疇に含まれる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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