(57)【要約】【課題】流動状物質が充填されたシート材表面の孔に、気泡が残らない流動状物質の充填方法および充填装置を提供する。【解決手段】シート材１１表面の鉛直下方に第１の密閉空間（排気室）１ｓを形成し、排気室１ｓ内を減圧する工程と、排気室１ｓに隣接し、シート材１１表面の鉛直下方に第２の密閉空間（充填室）２ｓを形成し、充填室２ｓ内に流動状物質２０を保持すると共に、充填室２ｓ内を排気室１ｓよりも低真空となるように減圧する工程と、排気室１ｓ内で内部が減圧された孔１１ｈを充填室２ｓ内へ移動させる工程と、充填室２ｓ内に保持された流動状物質２０をシート材１１表面に塗布する工程と、シート材１１表面に塗布された流動状物質２０を孔１１ｈ内へ充填する工程とを備える。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材表面に設けられた孔内に流動状物質を充填する流動状物質の充填方法であって、
前記シート材表面の第１の所定領域を一面とし、当該第１の所定領域の鉛直下方に第１の密閉空間を形成し、当該第１の密閉空間内を減圧する第１の密閉空間形成工程と、
前記第１の所定領域に隣接する第２の所定領域を一面とし、当該第２の所定領域の鉛直下方に第２の密閉空間を形成し、当該第２の密閉空間内に前記流動状物質を保持すると共に、第２の密閉空間内を前記第１の密閉空間よりも低真空となるように減圧する第２の密閉空間形成工程と、
前記第１の密閉空間内で内部が減圧された前記孔を、前記第２の密閉空間内へ移動させる移動工程と、
前記第２の密閉空間内に保持された前記流動状物質を、前記第２の所定領域のシート材表面に塗布する流動状物質塗布工程と、
前記シート材表面に塗布された流動状物質を、前記孔内へ充填する流動状物質充填工程とを備えることを特徴とする流動状物質の充填方法。
【請求項２】
前記流動状物質塗布工程において、前記第２の密閉空間内に設けられた転写ローラを回転させ、前記流動状物質を当該転写ローラのローラ表面に付着してシート材表面に供給すると共に、当該転写ローラによって流動状物質をシート材表面に転写して塗布することを特徴とする請求項１に記載の流動状物質の充填方法。
【請求項３】
前記流動状物質塗布工程において、前記転写ローラのローラ表面に付着する流動状物質の厚さが、ローラ表面に対向する厚さ設定部により、所定の厚さに設定されることを特徴とする請求項２に記載の流動状物質の充填方法。
【請求項４】
前記流動状物質充填工程において、前記第２の密閉空間内に設けられた充填スキージを用いて、前記シート材表面に塗布された流動状物質を前記孔内へ擦り込み充填することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の流動状物質の充填方法。
【請求項５】
前記流動状物質の粘度が、５０Ｐａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の流動状物質の充填方法。
【請求項６】
前記流動状物質が、金属ペーストであることを特徴とする請求項５に記載の流動状物質の充填方法。
【請求項７】
前記移動工程において、前記シート材と前記第１の密閉空間および第２の密閉空間とを、前記転写ローラの回転軸に垂直な方向に、相対移動させることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の流動状物質の充填方法。
【請求項８】
シート材表面に設けられた孔内に流動状物質を充填する流動状物質の充填装置であって、
前記シート材表面に当接することによって第１の密閉空間が形成されると共に、当該第１の密閉空間内が減圧される排気室と、
前記排気室に隣接して設けられ、前記シート材表面に当接することによって第２の密閉空間が形成されると共に、当該第２の密閉空間内が前記第１の密閉空間内よりも低真空となるように減圧され、また当該第２の密閉空間内鉛直下方に前記流動状物質が保持されると共に、当該第２の密閉空間内において流動状物質が前記孔内に充填される充填室とを有する充填ヘッドと、
前記シート材表面に対して水平方向に、シート材と前記充填ヘッドを相対移動させる移動手段とを備え、
前記排気室と充填室が、鉛直下方から前記シート材表面に当接し、
前記充填室が、ローラが回転することにより、前記第２の密閉空間内の鉛直下方に保持された前記流動状物質を当該ローラ表面に付着してシート材表面に供給し、当該ローラによって流動状物質をシート材表面に転写する転写ローラと、
前記シート材表面に転写された流動状物質を前記孔内に擦り込む充填スキージとを有することを特徴とする流動状物質の充填装置。
【請求項９】
前記充填室が、前記転写ローラの表面に対向して、前記ローラ表面に付着する流動状物質の厚さを所定の厚さに設定する厚さ設定部を有することを特徴とする請求項８に記載の流動状物質の充填装置。
【請求項１０】
前記厚さ設定部が、前記転写ローラと平行に配置された厚さ設定ローラであることを特徴とする請求項９に記載の流動状物質の充填装置。
【請求項１１】
前記充填ヘッドが、前記充填室に隣接して、前記排気室と反対側に設けられ、前記シート材表面に当接することによって第３の密閉空間が形成される第２排気室を有することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の流動状物質の充填装置。
【請求項１２】
前記シート材と前記充填ヘッドとが、前記転写ローラの回転軸に垂直な方向に、相対移動することを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載の流動状物質の充填装置。
【請求項１３】
前記流動状物質の充填装置が、前記排気室と充填室が当接するシート材表面と反対の表面に当接し、前記転写ローラと共にシート材を挟んで押える、押え部を備えることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれかに記載の流動状物質の充填装置。
【請求項１４】
前記押え部が、前記転写ローラと平行に配置された押えローラであることを特徴とする請求項１３に記載の流動状物質の充填装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート材表面に設けられた孔内に流動状物質を充填する、流動状物質の充填方法および充填装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ブラインドビアである有底孔に流動状物質であるペーストを充填する、ペースト充填方法およびペースト充填装置が、特開２００１−２０３４３７号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
図４（ａ）に、特許文献１に開示されたペースト充填装置を示す。
【０００４】
図４（ａ）のペースト充填装置１００では、ブラインドビア１０２を設けた基材１０１が、基台２０１の上面に載置され、吸着穴２０１ａと真空排気口２０１ｂにより吸引されて基台２０１に密着固定される。また、基材１０１のペースト充填領域を除く外周部に当接して、版枠２０２が配置される。基材１０１の表面側には、真空ノズル２０５が密接して配置されると共に、ペースト２０７が真空ノズル２０５側面、基材１０１表面及びペースト搬送用スキージ２０４側面に囲まれた空間内に保持される。その後、真空ノズル２０５から排気した状態で、真空ノズル２０５とスキージ２０４を同時に基板表面を相対的に移動させることにより、減圧されたブラインドビア１０２内にペースト２０７を充填する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２０３４３７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図４（ｂ），（ｃ）は、ペースト充填装置１００によるブラインドビア１０２へのペースト２０７の充填の様子を示す拡大断面図である。
【０００７】
図４（ａ）のペースト充填装置１００は、ブラインドビア１０２内を真空ノズル２０５により排気しながら、ブラインドビア１０２内にペースト２０７を充填する。このため、大気圧状態のブラインドビア１０２内にペースト２０７を充填する場合に較べて、ブラインドビア１０２の奥の空気とペースト２０７とが入れ替わることができず、ブラインドビア１０２の下部に空気が残ってしまうといった問題がなくなる。
【０００８】
一方、ペースト２０７が充満される真空ノズル２０５側面、基材１０１表面及びスキージ２０４側面に囲まれた空間内は、大気圧状態にある。このため、大気にさらされているペースト２０７は、図４（ｂ）に示すように、スキージ２０４の移動に伴って空間内の空気を巻き込みながら搬送される。従って、図４（ａ）のペースト充填装置１００では、ペースト２０７中に気泡２０７ｖが存在し、このような気泡２０７ｖを含むペースト２０７が、図４（ｃ）に示すように、そのままブラインドビア１０２内に充填されてしまう。一度ブラインドビア１０２内に入り込んだ気泡２０７ｖは後工程で抜き出されないため、気泡２０７ｖが入ったブラインドビア１０２は、ペースト２０７の充填不足が生じ、導通不良の原因となる。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、流動状物質が充填されたシート材表面の孔に、気泡が残らない流動状物質の充填方法および充填装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１〜７に記載の発明は、流動状物質の充填方法に関する発明である。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、シート材表面に設けられた孔内に流動状物質を充填する流動状物質の充填方法であって、前記シート材表面の第１の所定領域を一面とし、当該第１の所定領域の鉛直下方に第１の密閉空間を形成し、当該第１の密閉空間内を減圧する第１の密閉空間形成工程と、前記第１の所定領域に隣接する第２の所定領域を一面とし、当該第２の所定領域の鉛直下方に第２の密閉空間を形成し、当該第２の密閉空間内に前記流動状物質を保持すると共に、第２の密閉空間内を前記第１の密閉空間よりも低真空となるように減圧する第２の密閉空間形成工程と、前記第１の密閉空間内で内部が減圧された前記孔を、前記第２の密閉空間内へ移動させる移動工程と、前記第２の密閉空間内に保持された前記流動状物質を、前記第２の所定領域のシート材表面に塗布する流動状物質塗布工程と、前記シート材表面に塗布された流動状物質を、前記孔内へ充填する流動状物質充填工程とを備えることを特徴としている。
【００１２】
これによれば、第１の密閉空間形成工程により、減圧された第１の密閉空間で、シート材表面に設けられた流動状物質の充填前の孔内を、排気することができる。また、第２の密閉空間形成工程により、第１の密閉空間よりも低真空となるように減圧された第２の密閉空間に、流動状物質を保持することができる。第２の密閉空間は第１の密閉空間に隣接して形成されるので、移動工程により、第１の密閉空間内で内部が排気された孔を、流動状物質が保持された第２の密閉空間内へ移動させることができる。
【００１３】
次に、流動状物質塗布工程により、第２の密閉空間内に保持された流動状物質を第２の所定領域のシート材表面に塗布する。この流動状物質塗布工程では、第２の密閉空間がシート材の鉛直下方に形成されるため、そこに保持されている流動状物質は、すくい上げられてシート材面に塗布されることとなる。従って、第２の密閉空間内に保持されている流動状物質は、気泡を巻き込むような余分な流動を起こさない。また、第２の密閉空間内は減圧されているため、空気の巻き込みが最小限に抑えられて、塗布される流動状物質中に取り込まれる気泡が低減される。このようにして、気泡が低減された状態でシート材表面に塗布された流動状物質が、次の流動状物質充填工程で孔内へ充填される。従って、流動状物質が充填されたシート材表面の孔には、気泡が残らない。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、前記流動状物質塗布工程において、前記第２の密閉空間内に設けられた転写ローラを回転させ、前記流動状物質を当該転写ローラのローラ表面に付着してシート材表面に供給すると共に、当該転写ローラによって流動状物質をシート材表面に転写して塗布することを特徴としている。
【００１５】
これによれば、第２の密閉空間内の鉛直下方に保持された流動状物質は、ローラの回転で滑らかにすくい上げられて、ローラ表面に付着してシート材表面に供給される。このため、第２の密閉空間内の鉛直下方に保持されている流動状物質の流動が、極力抑制される。また、シート材表面に供給された流動状物質は、ローラによって滑らかに転写されて、シート材表面に塗布される。この際にも、気泡の巻き込みが極力抑制される。このようにして、気泡が低減された状態で、シート材表面に転写された流動状物質が、次の流動状物質充填工程で孔内へ充填される。従って、流動状物質が充填されたシート材表面の孔には、気泡が残らない。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記流動状物質塗布工程において、前記転写ローラのローラ表面に付着する流動状物質の厚さが、ローラ表面に対向する厚さ設定部により、所定の厚さに設定されることを特徴としている。
【００１７】
これによれば、上記厚さ設定部により、ローラ表面に付着してシート材表面に供給される流動状物質を薄く広げ、減圧された第２の密閉空間の膨張効果によって、流動状物質中に存在する微細な気泡を脱泡することができる。従って、シート材表面に転写される充填直前の流動状物質中の気泡が、さらに低減される。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、前記流動状物質充填工程において、前記第２の密閉空間内に設けられた充填スキージを用いて、前記シート材表面に塗布された流動状物質を前記孔内へ擦り込み充填することを特徴としている。これにより、シート材表面に塗布された流動状物質が、確実に孔内に充填される。
【００１９】
請求項５に記載のように、本発明は、前記流動状物質の粘度が５０Ｐａ・ｓ以上である場合に効果的である。５０Ｐａ・ｓ以上の粘度が高い流動状物質は、気泡が混入し易く、一度流動状物質内に取り込まれた気泡は、容易に取り除くことができない。このような高粘度の流動状物質についても、上記本発明の流動状物質の充填方法を用いて、シート材表面に塗布される流動状物質から効果的に気泡を取り除き、流動状物質が充填された孔には、気泡が残らないようにすることができる。
【００２０】
また請求項６に記載のように、流動状物質が金属ペーストである場合には、特に効果的である。一般的に、導電性の良い金属ペーストは、金属フィラの含有量が多いため高粘度となる。このように、導電性は良いが高い粘度を持っている金属ペーストについても、上記のように気泡を残さず孔に充填でき、確実で高い導電性を持つ接続導体を形成することができる。
【００２１】
請求項７に記載のように、本発明は、前記移動工程において、前記シート材と前記第１の密閉空間および第２の密閉空間とを、前記転写ローラの回転軸に垂直な方向に相対移動させ、充填するのが好ましい。これによれば、複数の孔が形成された大きなシート材であっても、シート材と第１の密閉空間および第２の密閉空間とを、ローラの回転軸に垂直方向に相対移動させるだけで、簡単かつ上記のように確実に充填することができる。
【００２２】
請求項８〜１４に記載の発明は、上記流動状物質の充填方法を実現するための充填装置に関する発明である。作用効果の概要は上記流動状物質の充填方法で説明した内容と同様であるので詳細説明は省略するが、当該充填装置は、上記流動状物質の充填方法で説明していない以下の特徴がある。
【００２３】
請求項１０に記載したように、厚さ設定部は、転写ローラと平行に配置された厚さ設定ローラであることが好ましい。この厚さ設定ローラが転写ローラと組み合わされることにより、第２の密閉空間内の鉛直下方に保持された流動状物質のすくい上げが確実となり、転写ローラのローラ表面に付着する流動状物質の厚さ設定を精密にできる。
【００２４】
請求項１１に記載したように、充填ヘッドが、充填室に隣接して、排気室と反対側に設けられ、シート材表面に当接することによって第３の密閉空間が形成される第２排気室を有することが好ましい。これによって、シート材に対して、充填ヘッドの往復動作で充填できるようになる。
【００２５】
請求項１２に記載したように、流動状物質の充填装置には、充填ヘッドの排気室と充填室が当接するシート材表面と反対の表面に当接し、転写ローラと共にシート材を挟んでシート材を押える、押え部を備えることが好ましい。この押え部があることで、シート材表面に転写された流動状物質の膜厚を一定にすることができる。
【００２６】
請求項１３に記載したように、流動状物質の充填装置には、充填ヘッドの排気室と充填室が当接するシート材表面と反対の表面に当接し、転写ローラと共にシート材を挟んでシート材を押える、押え部を備えることが好ましい。この押え部があることで、シート材表面に転写された流動状物質の膜厚を一定にすることができる。
【００２７】
請求項１４に記載したように、押え部は、転写ローラと平行に配置された押えローラであることが好ましい。この押えローラは、前記のようにシート材表面に転写された流動状物質の膜厚を一定にすると共に、この押えローラに、充填の終わったシート材を巻き付けて保持することができる。従って、長尺のシート材にも対応することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００２９】
図１（ａ）〜（ｃ）に、流動状物質の被充填材である、表面に孔が設けられたシート材を示す。図１（ａ）は、シート材１１，（１１ａ）の上面図であり、図１（ｂ）は、流動状物質充填前のシート材１１の一部分を拡大して詳細構造を示した斜視図である。また、図１（ｃ）は、流動状物質充填後のシート材１１ａの一部分を拡大して示した斜視図である。
【００３０】
図１（ａ）〜（ｃ）に示すシート材１１，１１ａは、多層回路基板の製造に用いられるシート材で、流動状物質である金属ペースト２０が、ブラインドビアとなる孔１１ｈ内に充填される。
【００３１】
図１（ｂ）において、符号１２は、熱可塑性樹脂からなる樹脂シートである。樹脂シート１２としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン樹脂６５〜３５重量％とポリエーテルイミド樹脂３５〜６５重量％とからなる厚さ２５〜７５μｍの樹脂シートが用いられる。樹脂シート１２の一方の面には、導体パターン１３が形成されている。この導体パターン１３は、樹脂シート１２の一方の面に、銅箔やアルミニウム箔等の導体箔を貼着けて、この導体箔をパターニングしたものである。
【００３２】
また、樹脂シート１２と導体パターン１３を挟んで、ポリエチレンテレフタレートからなる保護フィルム１４，１５が貼り付けられている。この保護フィルム１４，１５は、後述する金属ペーストの充填工程において、樹脂シート１２と導体パターン１３が傷つくのを防止すると共に、樹脂シート１２と導体パターン１３が金属ペースト２０によって汚れるのを防止する。シート材１１は、全体の厚さが１５０〜２５０μｍで、柔軟性に富んでいる。
【００３３】
シート材１１の表面には、多層回路基板の層間接続を行うべき位置に、保護フィルム１４と樹脂シート１２を貫通して、導体パターン１３を底面とする直径１００μｍ程度の微細孔（ブラインドビア）１１ｈが設けられている。このブラインドビア１１ｈは、図１（ｂ）の上側より、炭酸ガスレーザを照射して形成する。
【００３４】
図１（ｂ）に示すシート材１１の孔１１ｈ内に、後述する流動状物質の充填方法および充填装置を用いて、流動状物質である金属ペースト２０を充填する。金属ペースト２０は、銀−錫からなる金属粒子にバインダ樹脂や有機溶剤を加え、これを混練してペースト化したものである。金属ペースト２０は、一般的に、導電性の良い金属ペーストほど金属フィラの含有量が多くなって、高粘度となる。
【００３５】
図１（ｂ）のシート材１１の孔１１ｈ内に充填される金属ペースト２０は、粘度が２００Ｐａ・ｓであり、２０Ｐａ・ｓ程度の粘度を持つ通常の金属ペーストに較べて、かなり高粘度である。銀−錫からなる金属ペースト２０は焼結圧力を必要とし、１００μｍ程度の孔１１ｈ内への充填に際しては、数１０μｍの目に見えない気泡でも致命的な充填不足を生じる。このため、気泡のない充填が不可欠である。
【００３６】
図１（ｃ）は、金属ペースト２０を孔１１ｈに充填した後、保護フィルム１４，１５を剥がした状態のシート材１１ａを示している。この導体パターン１３を底面とする孔１１ｈ内に金属ペースト２０が充填されたシート材１１ａを複数枚積層し、加熱・加圧して相互に貼り付けることで、多層回路基板が製造される。
【００３７】
尚、図１（ａ）に示すように、一枚の大きなシート材１１には、同じ導体パターン（図示省略）と孔１１ｈパターンからなる回路パターン１１ｐが繰り返し形成されており、上記の積層・貼り付け後に各回路パターン１１ｐを切り出して、個々の多層回路基板とする。
【００３８】
図２（ａ），（ｂ）は、本発明の流動状物質の充填方法に用いられる充填装置３０である。図２（ａ）は、充填装置３０の全体を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、充填ヘッド３２の周りを拡大して示した断面模式図である。
【００３９】
図２（ａ），（ｂ）に示す充填装置３０では、図１（ｂ）に示すシート材１１が、孔１１ｈが鉛直下方になるように反転されて、可動自在のクランプ３１により保持される。尚、図２（ｂ）では、簡単化のために、導体パターン１３と保護フィルム１５を一つの層にまとめて記載している。
【００４０】
図２（ａ），（ｂ）において、符号３２は充填ヘッドである。充填ヘッド３２には排気室１ｓと充填室２ｓが設けられ、排気室１ｓと充填室２ｓが鉛直下方からシート材１１の表面に当接している。
【００４１】
排気室１ｓは、シート材１１表面に当接することによって第１の密閉空間を形成し、バルブ４１ｂを介して、真空ポンプ４０により高真空に減圧される。充填室２ｓは、排気室１ｓに隣接して設けられ、シート材１１表面に当接することによって第２の密閉空間を形成し、バルブ４２ｂを介して、真空ポンプ４０により排気室１ｓ内よりも低真空となるように減圧される。また、充填室２ｓ内の鉛直下方には、流動状物質である金属ペースト２０が保持されている。
【００４２】
充填室２ｓ内には、金属ペースト２０をシート材１１表面の孔１１ｈ内に充填するために、転写ローラ３３と充填スキージ３４が設けられている。転写ローラ３３は、ローラが回転することにより、鉛直下方に保持された金属ペースト２０をローラ表面に付着してシート材１１の表面に供給し、ローラによって金属ペースト２０をシート材１１表面に転写して塗布する働きをする。充填スキージ３４は、転写ローラ３３によってシート材１１表面に転写された金属ペースト２０を、孔１１ｈ内に確実に擦り込み充填する働きをする。また、充填室２ｓ内には、転写ローラ３３と平行に、厚さ設定ローラ３５が配置されている。厚さ設定ローラ３５は、転写ローラ３３の表面に対向して、転写ローラ３３のローラ表面に付着する金属ペースト２０の厚さを所定の厚さに設定する働きをする。
【００４３】
図２（ｂ）に示す充填ヘッド３２には、充填室２ｓに隣接して、排気室１ｓと反対側で対称的に、第２排気室３ｓが設けられている。第２排気室３ｓは、充填ヘッド３２が図２（ｂ）の白抜き矢印と反対方向に移動して充填する際、排気室１ｓと同じ働きをする。図２（ｂ）の白抜き矢印方向に金属ペースト２０を充填していく際には、バルブ４３ｂを閉めて、第２排気室３ｓは大気圧に保たれている。尚、図中の符号３６は真空パッキンで、充填スキージ３４と共に用いられて、排気室１ｓ、充填室２ｓおよび第２排気室の各室の圧力が維持される。このようにして図２（ａ），（ｂ）の充填装置３０では、充填ヘッド３２の各室１Ｓ，２Ｓ，３Ｓの圧力をバルブ４１ｂ，４２ｂ，４３ｂで切り替えて、往復動作で充填できる構成となっている。
【００４４】
上記説明からわかるように、シート材１１は、充填ヘッド３２の排気室１ｓと充填室２ｓによって、充填中は吸引保持された状態となっている。
【００４５】
図２（ａ），（ｂ）の充填装置３０では、排気室１ｓと充填室２ｓが当接するシート材１１表面と反対の表面に当接して、転写ローラ３３と平行に、押えローラ３７が配置されている。押えローラ３７は、転写ローラ３３と共にシート材１１を挟んで、シート材１１を押える働きをする。押えローラ３７によって、シート材１１表面への金属ペースト２０の転写が安定化し、転写された金属ペースト２０の膜厚を一定にすることができる。尚、シート材１１は上記のように排気室１ｓおよび充填室２ｓと外部との差圧によって保持されるため、押えローラ３７は省略することも可能である。
【００４６】
図２（ａ）に示す充填装置３０では、充填ヘッド３２と押えローラ３７が一体となって、レール３８上を、シート材１１表面に対して水平方向で転写ローラ３３の回転軸に垂直な方向（図の左右方向）に移動する。逆に、充填ヘッド３２と押えローラ３７を固定して、シート材１１を図の左右方向に移動させてもよい。図２（ａ）の充填装置３０では、大きなシート材１１であっても、シート材１１と同じ幅を持つ充填ヘッド３２をシート材１１に対して相対移動させるだけで、簡単かつ確実に、金属ペースト２０を充填することができる。さらに、充填ヘッド３２の幅を小さくして平面上を移動可能なロボットに取り付けて、シート材１１表面で自在に移動させてもよい。これによって、シート材１１表面での部分充填も可能となる。また、図２（ａ）ではシート材１１をクランプ３１で保持しているが、シート材１１をロール材とし、充填ヘッド３２を固定して、押えローラ３７に、充填の終わったシート材１１を巻き付けていくようにしてもよい。これによって、長尺のシート材についても連続充填することが可能になる。
【００４７】
図３は、図２（ａ），（ｂ）の充填装置３０を用いて、シート材１１の孔１１ｈ内に金属ペースト２０を充填している様子を示した、拡大断面図である。以下、図３の拡大断面図を用いて、本発明の流動状物質の充填方法を説明する。
【００４８】
本発明の流動状物質の充填方法では、最初に、充填ヘッド３２の充填室２ｓ内に脱泡した金属ペースト２０を入れて保持し、充填ヘッド３２の開口部を塞ぐように、シート材１１表面に対して鉛直下方から充填ヘッド３２を当接する。これにより、充填ヘッド３２の排気室１ｓにおいて、シート材１１表面を上蓋とする第１の密閉空間を形成する。第１の密閉空間となった排気室１ｓ内は、高真空（例えば−０．１Ｍｐａ）となるように減圧する。これにより、排気室１ｓ内に位置するペースト充填前の孔１１ｈ内を、高真空に排気する。
【００４９】
また、排気室１ｓに隣接する充填室２ｓにおいて、シート材１１表面を上蓋とする第２の密閉空間を形成する。第２の密閉空間となった充填室２ｓ内は、排気室１ｓ内よりも低真空（例えば−０．０６Ｍｐａ）で、内部に保持した金属ペースト２０の溶媒が蒸発して粘度変化が起きない程度の圧力に減圧する。
【００５０】
次に、図中の白抜き矢印方向に充填ヘッド３２を移動させ、排気室１ｓで内部が減圧された孔１１ｈを、真空状態を維持したまま、隣接する充填室２ｓ内へ移動させる。
【００５１】
次に、充填ヘッド３２を移動させると、充填室２ｓ内に設けられた転写ローラ３３は、シート材１１との摩擦力によって回転する。また、転写ローラ３３の表面に対向して配置された厚さ設定ローラ３５も、転写ローラ３３および間に介在する金属ペースト２０との摩擦力によって回転する。充填室２ｓ内の鉛直下方に保持された金属ペースト２０は、転写ローラ３３の下方にある厚さ設定ローラ３５のローラ表面に付着して、厚さ設定ローラ３５により確実にすくい上げられる。すくい上げられた金属ペースト２０は、転写ローラ３３と厚さ設定ローラ３５の間を通過することで、所定の厚さに精密に設定される。厚さ設定された金属ペースト２０は、転写ローラ３３のローラ表面に付着したままシート材１１表面に供給され、転写ローラ３３によってシート材１１表面に滑らかに連続塗布される。この塗布時にはシート材１１が転写ローラ３３と押えローラ３７で挟まれており、金属ペースト２０は、シート材１１表面に均一な厚みで転写される。尚、転写ローラ３３のローラ表面に付着する金属ペースト２０の膜厚設定は、転写ローラ３３のローラ表面に対向してスキージを配置して、このスキージとローラ表面との間隔を変えて厚さ設定してもよい。
【００５２】
上記金属ペースト２０の転写工程において、充填室２ｓ内の鉛直下方に保持されている金属ペースト２０は、厚さ設定ローラ３５と転写ローラ３３のローラの回転で滑らかにすくい上げられて、シート材１１表面に供給される。これによれば、充填室２ｓ内の鉛直下方に保持されている金属ペースト２０は、余分な流動を起こさない。また、充填室２ｓ内は必要最小限に減圧されているため、空気の巻き込みは最小限に抑えられている。従って、金属ペースト２０中に取り込まれている気泡２０ｖの量も、最小限に抑制されている。また、転写ローラ３３のローラ表面に付着した金属ペースト２０は、厚さ設定ローラ３５によって、薄く広げられる。このように薄く広げられた金属ペースト２０においては、充填室２ｓが減圧されていることから、残存する微細な気泡２０ｖが膨張して図のように脱泡２０ｅされる。以上により、シート材１１表面に転写される充填直前の金属ペースト２０では、気泡２０ｖの含有量が最小限に抑制される。
【００５３】
次に、充填ヘッド３２を移動させることで、充填室２ｓ内に設けられた充填スキージ３４を用いて、シート材１１表面に転写された金属ペースト２０を、孔１１ｈ内へ擦り込み充填する。充填スキージ３４は、シート材１１表面に対して適切な角度に保たれており、これによって孔１１ｈ内に金属ペースト２０を充填すると共に、シート材１１表面の不要な金属ペースト２０を掻き取る。掻き取られた金属ペースト２０は、充填室２ｓの底部に戻り、循環使用される。
【００５４】
上記の充填工程においては、上記の気泡２０ｖの含有量が最小限に抑制された金属ペースト２０が、減圧されている孔１１ｈ内へ擦り込み充填される。従って、金属ペースト２０が充填された孔１１ｈには、気泡２０ｖが残らない。
【００５５】
前記したように、金属ペースト２０は、粘度が２００Ｐａ・ｓであり、２０Ｐａ・ｓ程度の粘度を持つ通常の金属ペーストに較べてかなり高粘度である。上記の充填方法は、金属ペーストの粘度が５０Ｐａ・ｓ以上である場合に、特に効果的である。５０Ｐａ・ｓ以上の粘度が高い金属ペーストは、気泡２０ｖが混入し易く、一度金属ペースト内に取り込まれた気泡２０ｖは、容易に取り除くことができない。このような高粘度の金属ペーストについても、上記の充填方法を用いて、転写される金属ペースト２０から効果的に気泡２０ｖを取り除き、金属ペースト２０が充填された孔１１ｈには、気泡２０ｖが残らないようにすることができる。従って、孔１１ｈに充填された気泡２０ｖのない金属ペースト２０を用いて、確実で高い導電性を持つ接続導体を形成することができる。
【００５６】
以上のようにして、上記本発明の流動状物質の充填方法および充填装置は、流動状物質が充填されたシート材表面の孔に、気泡が残らない充填方法および充填装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の流動状物質の被充填材であるシート材の上面図であり、（ｂ）と（ｃ）は、其々、流動状物質充填前と後のシート材１１の一部分を拡大して示した斜視図である。
【図２】（ａ）は、本発明の流動状物質の充填方法に用いられる充填装置の全体を示す斜視図であり、（ｂ）は、充填ヘッドの周りを拡大して示した断面模式図である。
【図３】本発明の流動状物質の充填方法を説明する図で、図２（ａ），（ｂ）の充填装置を用いて、シート材の孔内に金属ペーストを充填している様子を示した拡大断面図である。
【図４】（ａ）は、従来のペースト充填装置であり、（ｂ）と（ｃ）は、（ａ）のペースト充填装置によるブラインドビアへのペースト充填の様子を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１１，１１ａ  シート材
１１ｈ  孔（ブラインドビア）
２０  金属ペースト（流動状物質）
２０ｖ  気泡
２０ｅ  脱泡
３０  充填装置
３１  クランプ
３２  充填ヘッド
１ｓ  排気室（第１の密閉空間）
２ｓ  充填室（第２の密閉空間）
３ｓ  第２排気室（第３の密閉空間）
３３  転写ローラ
３４  充填スキージ
３５  厚さ設定ローラ
３６  真空パッキン
３７  押えローラ
【図１】
2004356433.tif 000003
【図２】
2004356433.tif 000004
【図３】
2004356433.tif 000005
【図４】
2004356433.tif 000006