(57)【要約】【課題】液体吐出法を用いて信頼性の高い状態で高精細な回路パターンを形成する。【解決手段】吐出ヘッドの走査方向に複数の導電パターンを並べて形成し、テストパターンとする。各パターン及び隣接して形成されるパターン同士の状態を電気的に検出することで、パターンの断線や短絡のチェックを行い、吐出ヘッドの状態が十分安定しているか否かを回路パターン形成前に判断する。【選択図】図９
2007036203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性のパターンを形成する溶液を吐出する複数の吐出口が配列してなる吐出口列を有する吐出ヘッドと、前記導電性のパターンが形成される基材とを、前記吐出口列と交差する方向に相対的に走査させ、前記複数の吐出口から前記溶液を前記基材に吐出して、前記走査する方向に複数の導電性のパターンを並べて形成する工程と、
前記パターンのそれぞれ及び隣接して形成される前記パターン同士の状態を電気的に検出する工程と、
前記基材に前記溶液を用いて回路パターンを形成する工程と、
を有することを特徴とするパターンの形成方法。
【請求項２】
前記走査する方向に関する前記隣接するパターン間の距離は、前記基材に形成される回路パターン間の距離に応じて変更されることを特徴とする請求項１に記載のパターンの形成方法。
【請求項３】
導電性のパターンを形成する溶液を吐出する吐出口が複数配列してなる吐出口列を有する吐出ヘッドを、前記導電性のパターンが形成される基材に対して前記吐出口列と交差する方向に相対的に走査させ、前記吐出口から前記溶液を前記基材に吐出して導電性のパターンを形成するパターン形成装置において、
前記複数の吐出口から前記溶液を前記基材に吐出して、前記走査する方向に並べて複数形成された導電性のパターンのそれぞれ及び隣接して形成される前記パターン同士の状態を電気的に検出する手段を具備することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項４】
前記走査する方向に関する前記隣接するパターン間の距離は、前記基材に形成される回路パターン間の距離に応じて変更されることを特徴とする請求項３に記載のパターン形成装置。
【請求項５】
前記導電性パターンの状態を電気的に検出し、各パターンにおける断線および/または隣接するパターン間の短絡が検出された場合に、前記吐出ヘッドの回復処理を行う手段を更に具備することを特徴とする請求項３または４に記載のパターン形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出法を用いて基材に導電性のパターンを形成するパターン形成方法およびパターン形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩ等の半導体や各種電子部品等を実装した回路基板は、電子機器や通信機器、コンピュータ等の心臓部として現在広く有用されている。このような回路基板の基材としては、セラミックやガラス繊維などの補強材とエポキシ樹脂などの合成樹脂との複合材など適用していることが多い。しかし、携帯電話やディジタルカメラのように、小型な機器に組み込ませる回路基板の場合には、より実装性を向上させるために、ポリエステル樹脂やアラミド樹脂等を使用することによって、基材に屈曲性を持たせている場合も多い。回路基板の回路パターン層数についても、かつては片面基板や両面基板がほとんどであったが、装置の小型化、高密度化に従って、現在では８層や１６層などの多層回路基板が主流となっている。また、電子回路の高速化に伴って、回路パターンの微細化と高密度化も急速に進んでいる。
【０００３】
回路基板の回路パターン形成方法としては様々な方法があるが、特許文献１には、液体吐出法（インクジェット記録方法）の技術を利用して、回路パターンを形成する方法開示されている。液体吐出法によれば、従来のサブトラクテイブ法に比べて、加工費を低減でき、廃液処理の環境問題を解決することができる。さらに、高速記録が可能で、低ランニングコスト、装置の省スペース化が容易、低騒音、など様々な利点も有している。よって、記録装置として端を発した液体吐出法ではあるが、回路基板の回路パターン形成、カラーフィルタの画素形成、有機ＥＬ素子の発光層や電子源の電子放出素子の形成、マイクロレンズ製作等、様々な産業分野での活用が有望視されている。
【０００４】
特許文献１によれば、導電パターン用溶液および絶縁パターン用溶液を液体吐出ヘッドから吐出することによって、導電パターンと絶縁パターンに基づいた描画を基材表面に形成し、これを回路パターンとする方法が開示されている。
【０００５】
但し、液体吐出法を採用するにあたっては、それ特有の新たな問題も提起される。液体吐出法は、記録素子（発熱素子や、圧電素子等）に対応して設けられた吐出口から回路パターン用の溶液を吐出させて回路パターンの記録を行う。しかし、暫くの間吐出が実行されない記録素子に対応する吐出口では、吐出する溶液の揮発が進行し、吐出口近傍で残存成分が固着してしまうことがある。
【０００６】
図１は、上記固着が発生した吐出口の様子を示した模式図である。ここで、図１（ａ）は固着した液体が吐出口の１つを塞ぎ、目詰まりを起こした状態を示している。また、同図（ｂ）は、吐出口の外側に固着物が付着してしまった状態を示している。
【０００７】
図２は、図１で示したような固着物が付着した吐出ヘッドを用いて記録した場合の、回路パターンに起きる弊害を説明するための模式図である。図２（ａ）は、吐出ヘッドに備えられた複数の吐出口に図１で説明したような目詰まりや付着が発生せず、正常に記録が実行された状態の直線パターンを示している。これに対し図２（ｂ）は、吐出口の１つが図１（ａ）で示したような目詰まりを起こした状態で吐出した、図２（ａ）と同様の直線パターンを示している。目詰まりが発生した吐出口からは溶液を吐出することが出来ないので、直線パターンの途中では、溶液が付与されていない部分が生じてしまっている。これでは回路パターンとしては断線した状態となってしまう。以後、溶液を吐出することが出来ない状態を不吐出と称す。
【０００８】
また、図２（ｃ）は、図２（ｂ）に示したように、吐出口の縁に異物が付着した状態で記録した直線パターンを示している。吐出口近傍に付着物が存在したまま吐出を行うと、吐出方向にヨレが生じ、基材上の所望の位置からずれて液滴が着弾される。この結果、回路パターンが断線したり、ずれて着弾した液滴が別のパターンと接触する場合には、短絡（ショート）が発生したりする。以後、溶液をずれた位置に着弾させてしまう状態を着弾ずれと称す。尚、図１（ｂ）や図２（ｃ）では、吐出口近傍に固着物が付着している状態で説明を行ったが、吐出した溶液の一部が吐出口近傍に付着している状態であっても、吐出口から吐出される溶液がその吐出方向に影響を受け、着弾ずれが生じることもある。このように吐出ヘッドに不吐出や着弾ずれが生じて、回路パターンの一部が断線したり、隣接する回路パターン間で短絡が発生したりすると、形成した回路パターンに致命的な欠陥を発生させることになる。
【０００９】
このような弊害を出来るだけ抑制するための対策法として、特許文献２が挙げられる。特許文献２によれば、吐出ヘッドの全吐出口によって図２で説明したようなラインパターンをテストパターンとして記録し、当該ラインパターンの断続部の有無を光学的あるいは電気的に検出する方法が開示されている。そして、断続有りと検出された場合は、不吐出が生じている吐出ヘッドに対して回復動作を施す内容が開示されている。
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−１６３４９９号公報
【特許文献２】特開平６−２４００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年の回路形成技術においては、更に一層軽薄短小な回路基板への需要が高まっている。そして、液体吐出法を利用した回路形成技術においても、より高精細なパターンを形成する技術開発が推し進められている。液体吐出法を応用すれば、一般に十〜数十ミクロン程度の線幅で回路パターンを描画することが可能である。また、今日では、サブミクロンのパターン描画が可能である内容の研究報告もなされている。
【００１２】
しかしながら一方で、このように回路パターンの集積度が高まるにつれ、記録精度をより高い状態で維持することが困難になってくる。以下に、その具体的な要因を挙げる。 
（１）高精細な回路パターンを形成するためにパターンの細線化が要され、各吐出口から吐出される液滴量が少量化される。これによって、個々の吐出口も小さくなり、吐出口の目詰まりが発生しやすくなる。 
（２）吐出口から溶液を吐出する際、主滴とは別に微細な液滴（以後、ミストと称す）が発生するが、吐出量の少量化に伴いミストの影響が増大する。ミストの一部は吐出口近傍に重複して付着し、着弾ずれを招致する。 
（３）吐出ヘッドにおいては、異物の付着などが起きていなくても、吐出ヘッドの構成上、複数の吐出口間の製造誤差、吐出口内壁の一部に付着した泡や固着物に起因して、どうしても複数の吐出口間には僅かな着弾ずれが含まれ易い。上記ラインの細線化に伴い、このような着弾ずれの影響が無視できない状況となって来ている。
【００１３】
すなわち、近年求められている高精細な回路を液体吐出法を用いて形成する場合には、（１）および（２）のように従来の問題点が更に悪化するばかりでなく、（３）のような新たな問題点も提起されるのである。
【００１４】
上述の問題点に対して、特許文献２に開示されている方法では、１本のラインパターンにおける断続部の有無の検出はできるが、ヨレによって近接するパターンが接触するような誤導通（ショート）の検出をすることは出来ない。
【００１５】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、液体吐出法を利用した高精細な回路パターンを、信頼性の高い状態で形成することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
そのために本発明では、導電性のパターンを形成する溶液を吐出する複数の吐出口が配列してなる吐出口列を有する吐出ヘッドと、前記導電性のパターンが形成される基材とを、前記吐出口列と交差する方向に相対的に走査させ、前記複数の吐出口から前記溶液を前記基材に吐出して、前記走査する方向に複数の導電性のパターンを並べて形成する工程と、前記パターンのそれぞれ及び隣接して形成される前記パターン同士の状態を電気的に検出する工程と、前記基材に前記溶液を用いて回路パターンを形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１７】
また、導電性のパターンを形成する溶液を吐出する吐出口が複数配列してなる吐出口列を有する吐出ヘッドを、前記導電性のパターンが形成される基材に対して前記吐出口列と交差する方向に相対的に走査させ、前記吐出口から前記溶液を前記基材に吐出して導電性のパターンを形成するパターン形成装置において、前記複数の吐出口から前記溶液を前記基材に吐出して、前記走査する方向に並べて複数形成された導電性のパターンのそれぞれ及び隣接して形成される前記パターン同士の状態を電気的に検出する手段を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、所望の回路パターンを形成するのに吐出ヘッドの吐出状態が十分安定しているか否かを事前に判断することが出来る。よって、高精細な回路パターンを、信頼性の高い状態で形成することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明を適用可能な回路基板形成装置について説明する。 
図４は、以下に説明する複数の実施例に共通して適用可能な、液体吐出法を採用したパターンを形成する装置（基板形成装置）の斜視図である。図４において、キャリッジ１には、吐出ヘッド２およびタンク３が搭載可能である。また、キャリッジ１は、門型ベース６上に配備されたＣＲリニアモータステージ７に案内されながら、図４の矢印Ａの主走査方向に移動することが出来る。
【００２０】
図５は、本発明に適用可能な吐出ヘッド２の斜視図である。複数の吐出口３１は図４および図５の矢印Ｂの副走査方向に配列しており、タンク３から供給された溶液を吐出する。副走査方向Ｂは、主走査方向Ａと交わる方向にあり、好ましくは垂直の関係にある。キャリッジ１が図４の主走査方向Ａに移動走査しながら吐出ヘッド２の吐出口から溶液を吐出することにより、基材４上には１走査分のパターンが形成される。
【００２１】
本発明に適用可能な溶液としては導電性であることが極めて好ましい。この場合、金属コロイドや分散剤、水、水溶性有機溶剤、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、界面活性剤、酸化防止剤等が必要に応じて含まれる。金属コロイドとしては、Ａｇ、Ｐｔ、ＳｎＯ２、Ａｌ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｆｅなどが挙げられるが、導電性の面から考慮すると、Ａｇ、ＳｎＯ２、Ａｌを適用することが望ましい。一般にコロイド粒子の直径は数１００ｎｍ以下であるが、本発明に適用するに当たっては、回路パターンの均一性や安定性等の観点から、粒子直径が数１０〜数１００ｎｍの範囲の金属コロイドが好適である。この範囲内では金属コロイドが溶液中で沈降することも抑えられ、溶液の保存安定性の低下を有効に防止することが出来るからである。以下の実施例においては、イオン性溶液を用いることによって導電性溶液としており、その構成は、銀微粒子１００重量％当たり、酸無水物としてメチルヘキサヒドロ無水フタル酸６．８重量％、熱硬化性樹脂としてレゾール型フェノール樹脂５重量％となっている。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、適用可能であれば他の成分を有する導電性溶液であっても構わない。また、溶液自体に適切な導電性が備わっていなくても、後に加熱工程や焼成工程を施すことによって導電性を増大させることが出来れば、本発明の吐出溶液として使用することは可能である。
【００２２】
基材４は、一般には、フィルム、シート、板などのような平面形状をしている。但し、液体吐出方式による回路パターンの形成が可能であれば、曲面であっても構わない。以下に示す実施例では、各溶液中に含まれる揮発成分が蒸発し、導電性を有する成分が基材上に定着することによって回路パターンが完成する仕組みになっている。パターンを形成する基材の材質としては、例えば、ポリエステルフィルム、芳香族ポリアミドフイルムおよびポリイミドフイルムのような熱可塑性樹脂フィルムが挙げられる。さらに、ガラス繊維、ポリエステル繊維および芳香族ポリアミド繊維による織物や不織布に熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂を含浸硬化させシート状としたもの、また、通常の回路基板に用いられるガラスエポキシ積層板のような板状のものが挙げられる。
【００２３】
他にも、例えば、アルミナ、シリカ、窒化アルミニウム、チタン酸バリウム、ジルコニアなどを焼結した多孔質セラミックス、ポリオレフィンや無機フィラを主材料にした多孔質樹脂フィルムやガラス繊維等がある。このように、加熱工程および焼成工程に耐えられる材質を基材として適用することも効果的である。この場合、回路パターン記録後の基材をベーク装置を用いて焼成すれば、溶液中に含まれた金属コロイドが溶解して金属結合を実現し、回路パターンの導電率をより一層向上させることが出来る。
【００２４】
本回路基板形成装置の定盤５上の所定の位置には門型ベース６が固定されている。ＣＲ（キャリッジ）リニアモータステージ７は、リニアモータ駆動によってキャリッジ１を移動させるステージであり、それ自身が高剛性を有する門型ベース６で支持されている。よって、吐出ヘッド２は定盤５に対して変動することなく主走査方向に移動走査することができる。一方、ＬＦ（ラインフィード）リニアモータステージ８は、リニアモータ駆動によって基材４を副走査方向へ移動させるステージである。ＬＦリニアモータステージ８も定盤５上に搭載されているため、搬送に伴って基材表面が吐出ヘッドに対して変動することもない。すなわち、吐出ヘッド２の溶液を吐出する面と回路パターン形成面においては、所定の距離が保たれた状態で、記録（パターン形成）を実行することが出来る。
【００２５】
図には示されていないが、２つのリニアモータステージ７および８には、キャリッジ１や門型ベース６の相対位置を検出するためのリニアエンコーダと原点センサが内蔵されており、リニアモータ駆動のサーボ制御入力として利用されている。
【００２６】
なお、以下の実施例では、形成する回路パターンの精度に合わせて、０．５ミクロン程度の分解能を有するリニアエンコーダを適用している。これにより、十〜数十ミクロンの線幅を有する高精細な回路パターンを形成することが出来る。また、ＣＲリニアモータステージ７に備えられたリニアエンコーダの信号は、吐出ヘッド２が溶液を吐出するタイミングを制御するためにも利用される。
【００２７】
以上の構成を有する回路形成装置に不図示のホスト装置からパターンデータが入力されると、キャリッジ１は主走査方向への移動走査を開始し、同時に吐出ヘッド２の個々の吐出口からは上記パターンデータに従った吐出が実行される。このような吐出動作を伴う主走査（パターン形成）の後、基材４は上記主走査による記録幅に相当した量だけ副走査方向に搬送される。以上のような主走査と副走査とを間欠的に繰り返すことにより、基材４には徐々に回路パターンが形成されていく。
【００２８】
図４に示す吸引キャップ１０は、吐出ヘッド２のメンテナンス処理を実行するためのものである。吸引キャップ１０はゴム等の弾性材料で形成されており、これを吐出ヘッドの吐出口面に押し当て吐出口内部の溶液を強制的に吸引することによって、吐出口近傍の目詰まりや付着物を除去する。このような吸引動作を適宜行うことにより、吐出ヘッド２の吐出状態を正常に維持しておくことが出来る。また、吸引キャップ１０は、非記録時の吐出ヘッド２を保護する役割も担っている。更に、図には示されていないが、吐出ヘッド２のメンテナンス処理を実行するための機構としては、吸引キャップ１０以外にも、吐出ヘッド２の吐出口面に付着した異物などを直接取り除くためのワイパー部材などが備えられていても良い。
【００２９】
図４に示す導電プローブ９は、本発明に特有なテストパターンを検出するためのものである。導電プローブ９についての詳細は後に説明する。
【００３０】
以上説明した構成の多層回路基板形成装置を用い、実際に多層回路を形成する工程は実施例にて詳細に説明する。
【００３１】
一般に、回路パターンは直交する２方向の直線パターンを組み合わせることによって形成されている。ここで、基材上に記録された回路パターンの着弾ずれを説明する為の模式図を図３に示す。図３（ａ）は、１列に配列した２０個の吐出口からなる吐出口列を有する吐出ヘッドを示している。当該吐出ヘッドが矢印で示した走査方向に移動しながら、個々の吐出口より溶液を吐出することにより、回路パターンは記録される。
【００３２】
図３（ｂ）は吐出ヘッドの走査方向に形成されたライン幅Ｗ１の直線パターンを示している。また、図３（ｃ）は、吐出口の配列方向に形成されたライン幅Ｗ２の直線パターンを示している。図３（ｂ）のパターンは、吐出ヘッド上の１つの吐出口から連続して吐出された液滴によって形成されている。よってこのラインには複数の吐出口間のばらつきが含まれていない。一方、同図（ｃ）のパターンは、吐出ヘッドを主走査方向に移動させながらも、全２０個の吐出口から同時に１ドットずつ吐出された液滴によって形成されている。よって、このラインには、複数の吐出口の特性、すなわち吐出タイミングや吐出量のばらつきなどが、個々のドットの着弾状態に現れている。ばらつきを多く含んだラインの線幅Ｗ２はばらつきを含まないラインの線幅Ｗ１よりも大きくなる。近年の一般的な回路形成装置においては、経験的にＷ２は、Ｗ１の１．５〜２．５倍程度となっている。
【００３３】
回路の高精細化やラインの細線化が進められると、複数の細いラインが接近した位置に並行して形成される状況が想定される。しかし、図３（ｃ）に示したように、着弾ずれによって事実上の線幅が実際の設計値よりも太くなってしまうと、接近するライン同士で接触し、短絡を発生する恐れが生じる。
【００３４】
そこで本発明においては、吐出口間の様々な誤差が含まれ理想状態に比べてラインの形状が乱れやすい図３（ｃ）に示すようなパターンを、テストパターンにすることで、信頼性の高い回路パターンの記録を可能にする。つまり、本発明におけるテストパターンは、吐出ヘッドの記録に関わる全吐出口から溶液を吐出させて形成した、吐出口列に沿ったラインから構成されている。そして、このようなラインが主走査方向に一定の間隔を置いて複数本配置されている。つまり、本発明のテストパターンでは、各ラインの連続性のみならず、近接するライン間の独立性をも確認することが可能である。
【００３５】
このようなテストパターンを用いることで、所望の回路パターンを形成するにあたり、吐出ヘッドの吐出状態が安定しているか否かを判断することが出来、高精細な回路パターンを信頼性の高い状態で形成することができる。
【実施例１】
【００３６】
図６は、本実施例において回路パターンを形成する際の工程を説明するためのフローチャートである。
【００３７】
ホスト装置などから回路パターンの入力コマンドを受信すると、回路形成装置は、まず、テストパターンの記録を実行する（ステップＳ１）。具体的には、ＣＲリニアモータステージ７によって吐出ヘッド２を回路パターン領域外に移動させ、ここで所定のテストパターンを記録する。
【００３８】
図７は、本実施形態で記録するテストパターンを示した図である。本実施形態で適用するテストパターンは、図７（ａ）で示したような吐出ヘッドの吐出口列にそったライン形状を成す。これは、記録に関わる全吐出口から所定のタイミングで溶液を吐出させることによって形成されるラインを、主走査方向に一定の間隔を置いて２本配置させたものとなっている。ここで、図７（ｂ）は、設計上の理想的なラインを示している。一方、図７（ｃ）は、本実施例で適用した吐出ヘッドによって実際に形成されたラインを示している。既に図３を用いて説明したように、副走査方向に延在して記録されたライン（吐出口列に添ったライン）には吐出口間の様々な誤差が含まれるので、理想的な状態に比べ直線性の損なわれたラインとなっている。
【００３９】
図７において、基材上に形成されるテストパターンとしての２本のラインの間隔、つまりスペース幅をＳとする。ここで、Ｓ１は２本のラインの設計値上のスペース幅を示し、Ｓ２は実際に得られるスペース幅を示している。直線性の損なわれた２本のラインによって定められるＳ２は、Ｓ１よりも小さい（狭い）値となっている。但し、この実測値がいくら小さくなったとしても、２本のラインが独立してそれぞれが断続せずに形成されていれば、回路としての機能は正常に実現される。
【００４０】
２本のラインからなるテストパターンは、実際の回路パターンが正常に記録されるか否かを判断するためのものである為、スペース幅Ｓは実際に回路として形成されるパターンの最小のスペース幅以下であることが好ましい。従って、本実施例においては、テストパターンのラインの間隔（スペース幅Ｓ１）は、実際に基材に回路として形成されるパターンの最小のスペース幅の値として設定する。このようなテストパターンを記録した後に、２本のラインがそれぞれ正常に機能する状態であるか否かを確認することによって、実際の回路パターンを記録するに値するか否かを判断する。なお、上記では２本のラインの間隔を、実際に基材に回路として形成されるパターンの最小のスペース幅としたが、更にこれよりも狭い値にすれば、より精度の高い回路形成を目指すことができる。
【００４１】
このようなテストパターンにおけるライン間の設計上のスペース幅Ｓ１は、吐出口列に沿ったラインの線幅の実測値Ｗ２を充分把握した上で設定することが望まれる。吐出口列に沿ったラインの線幅のＷ２は、吐出口からの吐出量や他の誤差要因によって大きく変動し、これによって並列する２本のライン間の接触の可能性も大きく左右されるからである。本実施例においては、それぞれのラインの線幅Ｗ１が２０μｍ、２つのライン間のスペース幅Ｓ１を３０μｍとして設計している。
【００４２】
再び図６へ戻る。ステップＳ１でのテストパターンの記録が終了すると、ステップＳ２へ進み、記録したテストパターンにおいて、２本のラインがそれぞれ正常に機能する状態であるか否かを確認する。本実施例では、この確認のために導電プローブ９を利用する 
図８（ａ）〜（ｄ）は、本実施例で適用する導電プローブ９の構成および動作を説明するための拡大図である。本実施例の導電プローブ９は、４本のプローブ芯１３を備えており、これらを基材上に接触させたり退避させたりすることが出来る。図８（ａ）は、プローブ芯１３を基材より退避させた状態、同図（ｂ）は、プローブ芯１３を基材に接触させた状態をそれぞれ示している。プローブ芯１３は、導電プローブ９に備えられたモータ１１およびギア１２によって、基材への接触・退避が制御されている。
【００４３】
本実施例において、４つのプローブ芯１３は、図８（ｃ）に示したように、ステップＳ１で記録した２本のラインの端部にその先端がそれぞれ接触するように配置されている。プローブ芯１３が基材へ接触する際には、４本のプローブ芯１３が２本のテストパターンに同時に接触するよう制御されている。
【００４４】
図８（ｄ）は、プローブ芯１３の詳細な構成を説明するための断面図である。プローブ針１３は、その先端に配備されている可動針１８によって基材に形成された導電性のテストパターンに接触する。この接触による通電あるいは非通電の情報は更に上方に配備されている固定針１６に伝達される。固定針１６の上部はフレキケーブル１４と半田接続され、接続部１５にて固定されている。固定針１６の回りには、圧接ばね１７が配備されており、この働きによって可動針１８は固定芯に対して上下移動することが出来る。フレキシブルケーブル１４は、不図示の導電チェック回路に接続されている。
【００４５】
記録されたテストパターンは導電性を有しているため、各ラインの断線や短絡の有無は、４つのプローブ芯間の導通チェックを行うことによって検出できる。
【００４６】
図９は、テストパターンの断線や短絡の状態をチェックする際の端子選択状態を説明するための回路図である。個々のラインの断線をチェックする場合には、２つの端子ユニットが、同一ライン上に接触するプローブ芯に接続する様に切り替える。一方、２本のライン間の短絡をチェックする場合には、２つの端子ユニットが、異なるライン上に接触するプローブ芯に接続する様に切り替える。
【００４７】
図１０（ａ）〜（ｃ）は、テストパターンにさまざまな弊害が発生している場合を示している。図１０（ａ）は、吐出口の１つに不吐出が発生してしまっている状態を示している。また、図１０（ｂ）は、吐出口の１つに着弾ずれが発生してしまっている状態を示している。この場合においても、２つのラインのそれぞれで断線が確認される。更に図１０（ｃ）は、着弾ずれによってライン間の接触が発生してしまっている場合を示している。図１０（ｃ）の場合、個々のライン内での断線は確認されないが、互いのライン間での導通すなわち短絡が確認される。
【００４８】
再度、図６を参照する。以上説明したような導通の確認をステップＳ２にて行った後、ステップＳ３に進み、ステップＳ２において断線あるいは短絡が確認されたか否かを判断する。断線あるいは短絡が確認された場合、ステップＳ４へ進み、吐出ヘッドに対する回復処理を実行する。すなわち、キャップ１０を吐出ヘッドの吐出口面に押し当てて強制的に吸引動作を行ったり、予備的な吐出を行ったりして、吐出ヘッドの吐出状態を整える。その後、再びステップＳ１へ戻り、回復後の吐出ヘッドによって改めてテストパターンを記録する。このときの記録位置は、回路パターンの記録領域外であって前回記録した位置とは異なる位置となる。
【００４９】
一方、ステップＳ３で断線や短絡が確認されなかった場合、ステップＳ５へ進み実際の回路パターンを記録する。以上で本処理を終了する。
【００５０】
以上では断線や短絡が確認されるたびにメンテナンス処理を実行する工程として説明してきたが、これでは吐出ヘッドが不良品であった場合に、メンテナンス処理が不用意に繰り返されることになってしまう。そこで、数回のメンテナンス処理を実行しても記録状態が改善されなかった場合には、吐出ヘッドを交換したり、回路パターンのライン間隔を、テストパターンの間隔より拡大したりするなど、別の解決手段を採用することが好ましい。
【００５１】
以上説明したように本実施例においては、回路パターンの記録に先立ち、回路パターンの記録に適用する吐出口から２本のラインをテストパターンとして記録する。その後、当該２本ラインの断線および短絡をチェックすることによって、適用している吐出ヘッドの状態が回路パターンの記録に適切であるか否かを判断する。これにより、高精細な回路パターンを信頼性の高い状態で形成することが可能となる。また、本実施例では、２本のラインをテストパターンとしたが、複数本あればよい。
【実施例２】
【００５２】
以下に、本発明の実施例２を説明する。回路パターンの形成に液体吐出法を用いるメリットの１つとして、多品種少量生産に対応しやすいことが挙げられる。ホスト装置に多数の回路パターンデータを所有していれば、異なる回路パターンの回路基板を連続して形成することが出来る。
【００５３】
この場合、複数の回路パターンでは集積度も様々であり、短絡が起こらないように保障されるべきラインの間隔Ｓも一律ではないことが想定される。集積度が低く、回路パターンの間隔が比較的広く記録される回路基板の形成に際して、テストパターンのラインの間隔Ｓを必要以上に近接して測定するのは、チェックとしては厳しすぎる。必要以上に厳しい条件の下で吐出ヘッドの適用是非を判断するのは、回路形成の歩留まりの点からも好ましくない。
【００５４】
よって、本実施例の回路形成装置では、記録する回路パターンに応じてテストパターンの２本のライン間隔Ｓを調整することを特徴とする。更に、当該ライン間隔Ｓに応じてプローブ芯の配置を調整可能な導電プローブを備えた構成とする。なお、実施例１と同様の部分は説明を省略する。
【００５５】
図１１は、本実施例で適用する導電プローブの間隔を調整する２本のプローブ芯の様子を示した図である。図１１において１９は、本実施例に特有のマイクロアクチュエータであり、マイクロメータのオーダで送り走査が可能な駆動機構となっている。マイクロアクチュエータ１９の先端には、片方のプローブ針１３ａが搭載された可動ベース２０が固定されている。従って、マイクロアクチュエータ１９を主走査方向（図１１の矢印方向）へ駆動することによって、プローブ針１３ａを同方向へ移動させることができ、これによりプローブ芯１３ａと１３ｂの距離Ｌを、テストパターンのライン間隔Ｓにまで調整することが出来る。本実施例の導電プローブ９においては、テストパターンのラインの逆の短部を測定するもう１組のプローブ芯についても同様のマイクロアクチュエータ１９が配備されている。また、マイクロアクチュエータ１９およびもう１方のプローブ針１３ｂは、導電プローブの同一ベース２１に固定されており、このベース２１は更にもう一組のプローブ芯も支持している。以上より、２組のプローブ芯の対は、互いに平行を保ちながら間隔が調整される構成となっている。
【００５６】
本実施例においても、回路パターンを形成する際の各工程は、図６のフローチャートを用いて説明することが出来る。
【００５７】
まず、ステップＳ１において、本実施例のテストパターンは、その後形成される回路パターンに応じて、ライン間隔Ｓが調整された上で記録される。続くステップＳ２では、マイクロアクチュエータ１９によってプローブ芯１３ａの位置を調整し、プローブ芯１３ａと１３ｂの距離Ｌを、所定のライン間隔Ｓに設定した後にプローブ芯１３を基材のテストパターン記録面に接触させる。その状態で実施例１と同様の導電チェックを行う。その後のステップは実施例１と同様である。
【００５８】
以上説明したように、本実施例によれば回路パターンの記録に先立ち、記録する回路パターンの内容に応じた間隔Sで２本のラインをテストパターンとして記録する。その後、当該２本ラインの断線および短絡をチェックすることによって、適用している吐出ヘッドの状態が次に記録する回路パターンに適切であるか否かを判断する。これにより、回路パターンの集積密度に適した、テストパターンのチェックが可能となる。
【００５９】
なお、上述の実施例では、より効率的かつ短時間で吐出ヘッドのチェック工程と回路パターンの形成工程が行われるように、加熱処理などの別工程を必要としない揮発性の導電性溶液を用いている。テストパターンは、回路パターンと同一の基材に記録しているが、本発明はこのような内容に限定されるものではない。加熱処理や焼成処理を施すことによって導電性を発揮する溶液を適用した場合であれば、テストパターン形成後に加熱や焼成を実施し、テストパターンの導通の検査後に回路パターンを記録する工程を行えばよい。この場合、回路パターンとテストパターンとは必ずしも同一の基材上に記録する必要はなく、実際の回路パターン形成と、同等の状態でテストパターンを形成できるのであれば、本発明の目的は達成できる。
【００６０】
また、上述の実施例では、回路パターンの記録の前に、テストパターンの記録及び検査を行っているが、回路パターンの記録の途中に適時テストパターンによるチェックを行っても良い。例えば、所定の吐出回数を超えると、吐出口付近にミスト等の付着物が多くなり、ヨレ等の問題が発生する恐れがある場合には、所定の吐出回数の後に、テストパターンの形成及びそのチェックを行えば良い。もしくは、回路パターンの記録工程において、所定時間使用されない吐出口がある場合には、所定時間経過後にテストパターンの記録及びチェックを行えば良い。
【００６１】
また、上述の実施例では、回路基板形成装置上にテストパターンをチェックするための導電プローブを備えた形態で説明したが、本発明ではこのような構成の装置に限定されるものではない。回路パターンの記録に先立って、断線や短絡がチェック出来るような複数のラインをテストパターンとして記録した後、何らかの手段で当該テストパターンの断線および短絡が確認できるような手段が用意されていれば、本発明の範疇となる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、固着が発生した吐出口の様子を示した模式図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、回路パターンに起きる弊害を説明するための模式図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、複数の吐出口間に生じる着弾ずれを説明するための模式図である。
【図４】本発明の実施例に適用可能な液体吐出法を採用した多層回路基板形成装置の斜視図である。
【図５】本発明の実施例に適用可能な吐出ヘッドの斜視図である。
【図６】本発明の実施例に適用可能な回路パターンを形成する際の工程を説明するためのフローチャートである。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施例に適用可能なテストパターンの模式図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施例に適用可能な導電プローブの構成および動作を説明するための拡大図である。
【図９】本発明の実施例に適用可能なテストパターンの状態をチェックする際の端子選択状態を示す回路図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、テストパターンに発生する断線や短絡を説明するための模式図である。
【図１１】本発明の実施例２に適用可能な導電プローブの間隔の調整が可能な、プローブ芯の構成を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  キャリッジ
２  吐出ヘッド
３  タンク
４  基材
６  門型ベース
７  ＣＲリニアモータステージ
８  ＬＦリニアモータステージ
９  導電プローブ
１０  吸引キャップ
１１  モータ
１２  ギア
１３  プローブ芯
１４  フレキシブルケーブル
１５  半田接続
１６  固定針
１７  圧接ばね
１８  可動針
１９  マイクロアクチュエータ
２０  可動ベース
２１  ベース
３１  吐出口
【図１】
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【図２】
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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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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