(57)【要約】【課題】本発明はインクジェットヘッドを用いて基板に微細回路を精密且つ効率よく形成することを課題とする。【解決手段】インクジェット塗工装置１００は、インクジェットプリントヘッド３０と基板５０の相対的移動方向が複数方向となるように基板５０を保持したステージ４０と、インクジェットプリントヘッド３０を移動可能に支持するＸ軸直動ガイド２０と、ステージ４０及びＸ軸直動ガイド２０の動きを制御すると共に、その相対的移動方向と平行な方向の配線パターンを複数のノズルのうち配線パターンに対向する位置のノズルを選択し、当該選択されたノズルにより連続的に塗工し、ステージ４０及びＸ軸直動ガイド２０を複数方向にスキャンすることで所定のパターンを基板５０上に塗工するメインコントローラ１３０とを有する。【選択図】図１
2007234811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の材料を、複数のノズルが所定のピッチで整列されたインクジェットプリントヘッドを用いて基板に塗布し、配線パターンを形成することによって電気回路基板を製作するインクジェット塗工装置において、
前記インクジェットプリントヘッドと前記基板の相対的移動方向が複数方向となるように前記基板を保持したステージと、
前記インクジェットプリントヘッドを移動可能に支持するヘッド支持部と、
前記ステージ及び前記ヘッド支持部の動きを制御すると共に、その相対的移動方向と平行な方向の配線パターンを前記複数のノズルのうち前記配線パターンに対向する位置のノズルを選択し、当該選択されたノズルにより連続的に塗工し、前記ステージ及び前記ヘッド支持部を複数方向にスキャンすることで所定のパターンを前記基板上に塗工する制御手段と、
を有することを特徴とするインクジェット塗工装置。
【請求項２】
前記インクジェットプリントヘッドは、インクを噴出するノズル列が前記基板の動く方向に対して水平方向に所定角度の傾きを持つように設置され、Y方向の配線パターンを塗工する工程及びX方向の配線パターンを塗工する工程では、前記ノズル列の向きを変えずに塗工を行うことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット塗工装置。
【請求項３】
前記インクジェットプリントヘッドは、前記基板の移動方向に対する前記ノズル列の傾き角度を＋45度あるいは−45度に設定したことを特徴とする請求項２に記載のインクジェット塗工装置。
【請求項４】
前記インクジェットプリントヘッドは、前記基板の移動方向に対して前記ノズル列が所定の傾き角度を持つように設置し、右斜め方向の配線パターンを塗工する工程と、左斜め方向の配線パターンを塗工する工程では、前記ノズル列の向きを変えずに塗工を行うことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット塗工装置。
【請求項５】
前記インクジェットプリントヘッドは、前記基板の移動方向に対して前記ノズル列の傾き角度を９０度あるいは０度に設定したことを特徴とする請求項４に記載のインクジェット塗工装置。
【請求項６】
前記制御手段は、異なる配線パターンが交差する点よりも前記インクジェットプリントヘッドの走査方向に前記配線パターンを延ばして塗工することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のインクジェット塗工装置。
【請求項７】
前記制御手段は、異なる方向の配線パターンが交差する領域に同一のノズルより複数回のインクを噴射して接続部分を拡大するように塗工することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のインクジェット塗工装置。
【請求項８】
前記制御手段は、配線パターンを延ばす量をＬ、ドットの着地位置誤差をあらゆる方向に対してδ、配線パターン幅をＷ、隣接パターン間のスペース幅をＳ、配線延長方向と直交する方向に対する隣接パターンのエッジ部が成す角度をθとした場合、
２δ−Ｗ＜Ｌ＜（Ｓ−２δ）／ｃｏｓθ（但しＳ＞２δ）
の条件を満たすように塗工することを特徴とする請求項６記載のインクジェット塗工装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記インクジェットプリントヘッドを複数の走査方向の何れの方向でも塗工を行うことにより任意の大きさを有するベタパターンを形成することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のインクジェット塗工装置。
【請求項１０】
前記インクジェットプリントヘッドは、前記電気回路基板の配線パターンが形成されたグリッドのピッチにノズルのピッチが合うように設置されたことを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載のインクジェット塗工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット塗工装置に係り、特にインクジェットプリントヘッドを用いて基板に配線パターンを形成して電気回路基板を製作するインクジェット塗工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電気回路基板は、ガラスエポキシ板やポリイミドフィルムその他の基板上に配線パターンや電子部品を実装するための導電パターンが形成されている。
【０００３】
従来そのような電気回路基板の製造には、フォトリソグラフィー法が用いられており、(1)基板と銅泊の貼り合わせ→(2)レジスト塗布→(3)マスクの作成→(4)露光→(5)現像→(6)エッチング→(7)レジスト剥離→(8)洗浄という複雑なプロセスで製造されているため、必要な設備は大きな物であり、その分イニシャルコストが高く、且つ廃液などが出るため環境負荷が大きかった。
【０００４】
例えば、特許文献１（米国特許第５１３２２４８号）には、金属微粒子を分散させた導電性の材料をインクジェットプリントヘッドにより基板に塗布し、パターンを形成することによって電気回路基板を製作するインクジェット法が開示されている。この方法を用いれば(1)基板の表面処理→(2)導電性材料の塗布→(3)焼成というプロセスで製作できるので、大幅に簡便化されたプロセスで電気回路基板が製造出来る。そのため、設備は劇的に小さく、イニシャルコストは殆ど掛からず、製造に必要なエネルギーが小さく、廃液も殆ど出ないため環境負荷が小さく、マスクもレジストもエッチング液も不要なうえ、必要な部分にしか導電性材料を塗布しないため材料代も安く、回路の変更も簡単に安価に行う事が可能となる。
【０００５】
近年、電気素子や電気機器の小型化に伴い電気回路基板のパターン配線ピッチの微細化が求められている。一方、電気素子の電極にワイヤボンディングやリードフレームを用いず直接配線を行う要求も増えており、更なる配線ピッチの微細化が望まれている。
【０００６】
また、特許文献２（特開２００４−３９９５６号公報）には、主走査方向にプリントヘッドをスキャンさせながら導電性材料を塗布し、副走査方向に基板を繰り出した後にまた主走査方向にプリントヘッドをスキャンさせながら導電性材料の塗布を行うという操作を繰り返す事で回路パターンを形成するといったシリアルスキャン方式を用いた電気回路基板製造方法について開示されている。しかしながら、この方法では、ノズルのインク着地位置誤差が異なるため、主走査方向に水平な配線パターン以外は、配線方向のドットの並びが乱れてしまい、微細な配線を行おうとした場合、断線してしまう事があった。
【特許文献１】米国特許第５１３２２４８号
【特許文献２】特開２００４−３９９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような断線に対し、１本だけのノズルで配線パターンを連続してなぞるようにして所定のパターンを形成するという方法が提案されているが、シリアルスキャン方式に比べて回路パターンを形成し終わるまでに著しく時間が掛かってしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題を鑑みて成されたものであり、微細な配線パターンにおいても不具合無く、著しい速度低下も招かないで電気回路基板を完成させる事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
【００１０】
本発明は、導電性の材料を、複数のノズルが所定のピッチで整列されたインクジェットプリントヘッドを用いて基板に塗布し、配線パターンを形成することによって電気回路基板を製作するインクジェット塗工装置において、前記インクジェットプリントヘッドと前記基板の相対的移動方向が複数方向となるように前記基板を保持したステージと、前記インクジェットプリントヘッドを移動可能に支持するヘッド支持部と、前記ステージ及び前記ヘッド支持部の動きを制御すると共に、その相対的移動方向と平行な方向の配線パターンを前記複数のノズルのうち前記配線パターンに対向する位置のノズルを選択し、当該選択されたノズルにより連続的に塗工し、前記ステージ及び前記ヘッド支持部を複数方向にスキャンすることで所定のパターンを前記基板上に塗工する制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
前記インクジェットプリントヘッドは、インクを噴出するノズル列が前記基板の動く方向に対して水平方向に所定角度の傾きを持つように設置され、Y方向の配線パターンを塗工する工程及びX方向の配線パターンを塗工する工程では、前記ノズル列の向きを変えずに塗工を行うことを特徴とする。
【００１２】
前記インクジェットプリントヘッドは、前記基板の移動方向に対する前記ノズル列の傾き角度を＋45度あるいは−45度に設定したことを特徴とする。
【００１３】
前記インクジェットプリントヘッドは、前記基板の移動方向に対して前記ノズル列が所定の傾き角度を持つように設置し、右斜め方向の配線パターンを塗工する工程と、左斜め方向の配線パターンを塗工する工程では、前記ノズル列の向きを変えずに塗工を行うことを特徴とする。
【００１４】
前記インクジェットプリントヘッドは、前記基板の移動方向に対して前記ノズル列の傾き角度を９０度あるいは０度に設定したことを特徴とする。
【００１５】
前記制御手段は、異なる配線パターンが交差する点よりも前記インクジェットプリントヘッドの走査方向に前記配線パターンを延ばして塗工することを特徴とする。
【００１６】
前記制御手段は、異なる方向の配線パターンが交差する領域に同一のノズルより複数回のインクを噴射して接続部分を拡大するように塗工することを特徴とする。
【００１７】
前記制御手段は、配線パターンを延ばす量をＬ、ドットの着地位置誤差をあらゆる方向に対してδ、配線パターン幅をＷ、隣接パターン間のスペース幅をＳ、配線延長方向と直交する方向に対する隣接パターンのエッジ部が成す角度をθとした場合、
２δ−Ｗ＜Ｌ＜（Ｓ−２δ）／ｃｏｓθ（但しＳ＞２δ）
の条件を満たすように塗工することを特徴とする。
【００１８】
前記制御手段は、前記インクジェットプリントヘッドを複数の走査方向の何れの方向でも塗工を行うことにより任意の大きさを有するベタパターンを形成することを特徴とする。
【００１９】
前記インクジェットプリントヘッドは、前記電気回路基板の配線パターンが形成されたグリッドのピッチにノズルのピッチが合うように設置されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ステージ及びヘッド支持部の動きを制御すると共に、その相対的移動方向と平行な方向の配線パターンを複数のノズルのうち配線パターンに対向する位置のノズルを選択し、当該選択されたノズルにより連続的に塗工し、ステージ及びヘッド支持部を複数方向にスキャンすることで所定のパターンを基板上に塗工するため、微細パターンにおいてもドット着地位置誤差による断線が発生することを防止でき、さらに、同じ方向に延びている複数の配線パターンと各配線パターンに対応する複数のノズルにより連続的に塗工することで複数の配線パターンを同時に形成することが可能になり、配線パターンの印刷効率を高めて印刷開始から終了までの回路印刷時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は本発明を適用するインクジェット塗工装置の一実施例を示す斜視図である。図１に示されるように、インクジェット塗工装置１００は、ガントリーアーム１０の上にＸ軸直動ガイド（ヘッド支持部）２０が設置され、Ｘ軸直動ガイド２０にはインクジェットプリントヘッド３０が取り付けてある。また、インクジェットプリントヘッド３０は、所定のピッチで一列に整列された複数のノズルを有しており、ステージ４０上に保持された基板５０に対して相対的にＸ軸方向への移動が可能となっている。
【００２３】
ステージ４０はＹ軸直動ガイド６０に取り付けられており、ステージ４０上の基板５０をインクジェットプリントヘッド３０に対して相対的にＹ軸方向への移動が可能となっている。インクジェットプリントヘッド３０はインクタンク７０からインクが供給される。また、インクタンク７０の内部は、負圧コントローラ８０により常に適切な圧力に減圧されており、ノズルからインクが垂れないようになっている。
【００２４】
また、インクジェット塗工装置１００は、メインコントローラ（制御手段）１３０によりインクジェットプリントヘッド３０の各ノズルからのインクの噴射が制御されるとともに、ステージ４０及びインクジェットプリントヘッド３０の移動、角度が制御される。
【００２５】
さらに、インクジェットプリントヘッド３０は、回転軸９０に固定されており、基板５０に対して任意に角度を変更することが可能である。
【００２６】
メインコントローラ１３０は、基板５０に対するインクジェットプリントヘッド３０の角度を回転軸９０で決定した後、Ｘ軸直動ガイド２０とＹ軸直動ガイド６０によりインクジェットプリントヘッド３０と基板５０とを相対的に動かしながら信号源１１０からの信号に従いインクを吐出させ、基板５０の上に回路パターン１２０を形成する。
【００２７】
図２（Ａ）〜（Ｄ）は基板５０上に形成される配線パターンの方向に対するインクジェットプリントヘッド３０との向き（角度）を示す平面図である。尚、図２（Ａ）〜（Ｄ）において、基板５０がＹ方向に移動可能に保持され、インクジェットプリントヘッド３０がＸ方向に移動可能に支持されている。
【００２８】
インクジェットプリントヘッド３０は、基板５０の印刷面（上面）に対向する下面側に複数のノズル２０１が一列に設けられている。尚、ノズル２０１は、実際には、インクジェットプリントヘッド３０の下面に設けられているので、上方からは隠れて見えないが、説明の便宜上透視した状態で黒点（図２中）により示してある。
【００２９】
まず、Ｙａ方向の配線パターン２１０Ｙを基板５０上に形成する場合について説明する。図２（Ａ）に示されるように、インクジェットプリントヘッド３０を回転軸９０により回動させて、走査方向（Ｙ方向）２０２に対して各ノズル２０１が目的のピッチに並ぶようにインクジェットプリントヘッド３０の向きを角度θｙ傾けた後、複数のノズル２０１のうち予め設定された印刷パターンに対応するノズル２０１を選択し、選択されたノズル２０１からインクを噴射しながら基板５０をＹ方向に移動して移動方向と平行なＹ方向に延在する配線パターン２１０Ｙを基板５０に形成する。
【００３０】
次にＸ方向の配線パターン２１０Ｘを記録する場合について説明する。図２（Ｂ）に示されるように、走査方向（Ｘ方向）２０３に対して各ノズル２０１が目的のピッチに並ぶようにインクジェットプリントヘッド３０の向きを角度θｘ傾けた後、インクジェットプリントヘッド３０をＸｂ方向（図２（Ｂ）中、右方向）に移動させてＸ方向の配線パターン２１０Ｘを基板５０に形成する。
【００３１】
続いて、右斜め方向（α方向）の配線パターン２１０αを形成する場合について説明する。図２（Ｃ）に示されるように、走査方向２０４に対してノズル２０１が目的のピッチに並ぶようにインクジェットプリントヘッド３０を角度θα傾けた後、基板５０をＹａ方向にインクジェットプリントヘッド３０をＸｂ方向（図２（Ｃ）中、右方向）に動かして右斜め方向の配線パターン２１０αを基板５０に形成する。尚、角度θαは、４５度以下の鋭角であり、望ましくは５度〜３０度の任意の角度に設定される。
【００３２】
最後に左斜め方向の配線パターン２１０βを形成する場合について説明する。図２（Ｄ）に示されるように、を用いて記録方向２０５に対して各ノズル２０１が目的のピッチ（配線パターンのピッチ）に並ぶようにインクジェットプリントヘッド３０を角度θβ傾けた後、基板５０をＹ方向に移動させるとともに、インクジェットプリントヘッド３０をＸａ方向（図２（Ｄ）中、左方向）に移動させて左斜め方向（β方向）の配線パターン２１０βを形成する。
【００３３】
基板５０に形成される配線パターン２１０としては、殆どの場合、上記図２（Ａ）〜（Ｄ）に示される縦、横、右斜め、左斜めの４種類で形成される。そのため、メインコントローラ１３０は、上記４パターンの走査方向のスキャンを繰り返す事で全てのパターンの形成が可能になる。
【００３４】
このようにインクジェットプリントヘッド３０の走査方向に対する傾き角度を設定すると共に、基板５０を相対的に移動することにより形成した配線パターン２１０は、各配線パターン２１０に対応する位置のノズル２０１が選択され、この選択されたノズル２０１が連続的にインクを噴射して走査方向のパターンを形成するため、同一のノズル２０１からのインクの噴射位置の誤差による断線などの発生が防止され、同一のノズル２０１から吐出される微小インク滴で１本の微細な配線パターン２１０が異なる方向に形成される場合などでも配線パターン２１０を走査方向と平行な方向での直線に乱れの無い状態に形成とする事が出来る。また、インクジェットプリントヘッド３０に整列された複数のノズル２０１のうち配線パターン２１０に対向する位置の各ノズル２０１から同時にインクが噴射されて複数本の配線パターン２１０を同時に形成することができるので、各配線パターン１００を１本ずつ形成するよりも回路基板を短時間で完成することが可能になる。
【００３５】
図３（Ａ）〜（Ｄ）は変形例を説明するための平面図である。なお、図３（Ａ）〜（Ｄ）は基板５０とインクジェットプリントヘッド３０を上方からみた図であり、ノズル２０１を説明の便宜上透視した状態で黒点（図３中）により示してある。
【００３６】
まず、Ｙ方向の配線パターン２１０ｙを形成する場合について図３（Ａ）を参照して説明する。インクジェットプリントヘッド３０は、回転軸９０により基板５０の移動方向（Ｙ方向）に対して４５度の角度に回動されている。
【００３７】
この角度で走査方向に対して各ノズル２０１が目的のピッチ（配線パターンピッチ）に並ぶように予めインクジェットヘッド３０が製作される。この状態で基板５０をＹ方向に移動させてＹ方向の配線パターン２１０Ｙを基板５０に形成する。
【００３８】
次にＸ方向の配線パターン２１０Ｘを形成する場合について図３（Ｂ）を参照して説明する。この状態では、図３（Ａ）と同様に、インクジェットプリントヘッド３０は、回転軸９０により基板５０の移動方向（Ｙ方向）に対して４５度の角度に回動されている。そして、インクジェットプリントヘッド３０をＸｂ方向（右方向）に移動させてＸ方向の配線パターン２１０Ｘを形成する。
【００３９】
また、高い周波数の信号を流す電気回路基板の場合、配線パターン路が９０度の角度で曲がっていると特性が悪化するため、右斜め方向（α方向）と左斜め方向（β方向）の配線パターン２１０α、２１０βも必要となる。続いて、右斜め４５度方向の配線パターン２１０αを形成する場合について図３（Ｃ）を参照して説明する。インクジェットプリントヘッド３０は、基板５０の移動方向（Ｙ方向）に対して９０度の角度となるように回動角度が調整されている。インクジェットヘッド３０は、この角度で塗工方向に対して各ノズル２０１が目的のピッチに並ぶように製作されている。この状態で基板５０をＹａ方向に移動させると共に、インクジェットプリントヘッド３０をＸｂ方向（右方向）にそれぞれ同じ速度で移動させると、右斜め４５度方向の配線パターン２１０αを形成することができる。
【００４０】
最後に、左斜め４５度の配線パターン２１０βを形成する場合について図３（Ｄ）を参照して説明する。この状態は上記図３（Ｃ）の場合と同様に、基板５０をＹｂ方向に移動させると共に、インクジェットプリントヘッド３０をＸｂ方向（右方向）にそれぞれ同じ速度で移動させることにより相対的に左斜め４５度方向の配線パターン２１０βを形成する。
【００４１】
尚、インクジェットプリントヘッド３０を４５度の角度に設置したり９０度に設置したりする方法は、回転軸９０によりインクジェットヘッド３０を回転させても良いし、あるいは各々の角度で固定したヘッドをそれぞれ用意しても良い。
【００４２】
尚、固定式ヘッドの場合には、ヘッドの数は２倍必要になるが、回転軸９０が必要無くなり、回転に伴って発生する磨耗粉などの異物が基板５０上に落下したり、回転位置合わせによる精度の低下などのリスクを減らす事ができる。
【００４３】
また、インクジェットプリントヘッド３０の設置角度は、上記図３（Ａ）〜（Ｄ）に示す角度から９０度異なっていても基板５０及びインクジェットヘッド３０を移動させる方向を変えるだけで本発明は適用可能である。さらに、Ｙ方向の配線パターン２１０ＹとＸ方向の配線パターン２１０Ｘを形成する際に、配線ピッチを等しくする必要が無い場合は、インクジェットヘッド３０の設置角度を４５度にする必要は無く、４５度以外の任意の角度でも構わない。
【００４４】
また、右斜め方向の配線パターン２１０α、左斜め方向の配線パターン２１０βを形成する際に、配線ピッチを等しくする必要が無い場合は、インクジェットヘッド３０の設置角度を９０度にする必要は無く、９０度以外の任意の角度で構わない。
【００４５】
電気回路基板の配線は、通常決められたグリッド（格子状の基準線）上に形成されている。そのグリッドのピッチにノズル２０１のピッチが合うようにインクジェットプリントヘッド３０を設置することにより、ノズル２０１列が通過する領域の走査方向に延在する配線パターン２１０は、全て１回のスキャンで形成することが可能になる。よって、ノズル２０１列の印字幅分の配線パターン２１０は、縦（Ｙ方向）、横（Ｘ方向）、右斜め、左斜めの４スキャンで全ての配線パターン２１０を基板５０上に形成することができる。
【００４６】
また、シリアルスキャン方式においては、主走査方向に沿っていない配線パターンは、１本に繋がるまで何回もスキャンしなければならない。しかしながら、本発明を用いた塗工方式は、シリアルスキャン方式に比べて基板５０上に形成する全ての配線パターン２１０をより短時間で塗工することが可能になる。
【００４７】
また、上記実施例及び変形例によれば、微細配線を形成する場合においても、図４に示すような、同一のノズル２０１により各走査方向の配線パターン２１０を塗工するため、直線に乱れの少ない配線パターン２１０を得る事が出来る。さらに、上記実施例１、２の塗工制御によれば、各ノズル２０１が持っている固有の塗工誤差に影響されないため、各走査方向の繋ぎ部分２２０を連続して形成することができ、配線パターン２１０の断線が防止される。
【００４８】
図５に示されるように、例えば、１回の走査方向で異なる方向の配線パターン２１０を印刷する従来のシリアルスキャン方式によって微細配線を行った場合、複数のノズル２０１から噴射されたインクが基板５０との相対速度に応じて配線パターン２１０を形成することになるが、各ノズル２０１が有する塗工誤差によって走査方向（Ｙ方向）と異なる方向の配線パターン２１０α、２１０Ｘが直線にならず、断線が発生してしまう。
【００４９】
しかしながら、印刷された配線パターン２１０の直線自体には、インクジェットプリントヘッド３０のノズル２０１列から噴射されたインク着地位置に誤差があるため、直線同士の接続部分においては、インク着地位置誤差により塗工されたインク同士の重なりが大きい部分や小さい部分が発生する。そのため、各ノズル２０１の誤差によっては、インク同士の重なりが無くなって、配線パターン２１０が連続せず、断線が発生することがある。
【００５０】
そこで、本実施例においては、図６に示されるように、Ｙ方向の配線パターン２１０Ｙの両端部分２３０Ｙ、及びＸ方向の配線パターン２１０Ｘの両端部分２３０Ｘ、斜め方向の配線パターン２１０αの両端部分２３０αをそれぞれ距離Ｌだけ延長するようにインクジェットプリントヘッド３０からのインク吐出制御を自動的に補正する。これにより、各ノズル２０１による着地位置誤差が生じても上記繋ぎ部分２２０において、配線パターン２１０が連続的に繋がるように形成することができる。また、複数の配線パターン２１０が平行に形成される場合には、配線太さＷと配線ピッチＳを考慮して各配線パターンの延長部分の距離Ｌを規制することで、各配線パターン２１０間の短絡が起きないようにインク吐出制御を行う。これにより、各配線パターン２１０は、互いに短絡しないように両端部分が距離Ｌの長さ分だけ延長されるように形成される。そのため、異なる方向の配線パターン２１０の端部での断線発生を防止することが可能になる。
【００５１】
図７は異なる方向の配線パターンの端部が離間した状態に形成された場合の一例を示す図である。図７に示されるように、異なる方向の配線パターン２１０Ｙと配線パターン２１０αが着地位置誤差により最も離れる状態を考えてみた場合、各方向に対してのインク着地位置誤差をδ、配線パターン２１０の幅をＷとする。
【００５２】
本来形成したい配線パターン２１０Ｙの正規形成位置７０１（図７中、破線で示す）に対して、Ｙ方向の配線パターン２１０Ｙの印刷位置７０２はＹａ方向にδずれて形成された場合、且つ配線パターン２１０Ｙの端部に対して配線パターン２１０αはＹｂ方向にδだけずれた位置に形成された場合を仮定してみると、この各配線パターン２１０Ｙ ,２１０αが反対方向にずれた場合の位置関係が最も離れた断線状態となる。
【００５３】
ここで、配線パターン２１０Ｙ ,２１０αの端部同士が離れている距離Ｈは、Ｙ方向に（２δ−Ｗ）で表される。そのため、Ｙ方向の配線パターン２１０Ｙを（２δ−Ｗ）より長くＹｂ方向に延ばせば２本の配線パターン２１０Ｙ，２１０αは、繋がる。従って、異なる方向の配線パターンの接続部分では、２本の配線パターン２１０Ｙ，２１０αが成す角度に拘わらず、Ｙ方向の配線パターン２１０Ｙの端部を（２δ−Ｗ）分延長することにより、２本の配線パターンの交差する領域での断線を防止することができる。
【００５４】
また、２本の配線パターン２１０Ｙ，２１０αがＸ方向に同じように離れて形成された場合であっても、もう一方の配線パターン２１０αの端部を（２δ−Ｗ）分延長することにより、Ｙ方向の配線パターン２１０Ｙと繋がることになる。
【００５５】
しかしながら、例えば、配線パターン２１０Ｙの端部をＹｂ方向に延長し過ぎると、繋がってはいけない隣接された配線パターンと短絡してしまうおそれがある。
【００５６】
図８は隣接された配線パターン間での短絡を防止するときの条件を示す図である。図８に示されるように、隣接された２本の配線パターン２１０αがインク着地位置誤差により最も近付いた状態で形成された場合を仮定すると、各方向に対してインク着地位置誤差をδ、隣接パターン間のスペース幅をＳ、配線パターン２１０Ｙを延長するＹ方向と直交するＸ方向に対する配線パターン２１０αのエッジ部が成す角度をθとする。
【００５７】
ここで、本来形成したい配線パターン２１０αの正規形成位置８０１（図８中、破線で示す）に対して、Ｙ方向の配線パターン２１０Ｙの印刷位置８０２（図８中、実線で示す）は、繋がってはいけない隣接位置８０３の配線パターン２１０αに距離δだけ近付いている。また、隣接位置８０３の配線パターン２１０αは、本来形成したい正規形成位置８０４（図８中、破線で示す）よりも、隣接の配線パターン側に距離δだけ配線パターン２１０Ｙに近付いている。
【００５８】
このように、配線パターン２１０Ｙの端部と隣接位置８０３の配線パターン２１０αとが接近した状態は、最も短絡が発生しやすい条件であり、本来、繋がってはいけない隣接（配線）パターン２１０αと配線パターン２１０Ｙとが最も近付いた状態となる。
【００５９】
ここで、配線パターン２１０Ｙと、繋がってはいけない隣接位置８０３の配線パターン２１０αのエッジ８０５との距離は、（Ｓ−２δ）で表される。この値は、配線パターン２１０Ｙを延長する方向であるＹｂ方向に対しては、（Ｓ−２δ）／ｃｏｓθであるので、配線パターン２１０ＹのＹｂ方向を（Ｓ−２δ）／ｃｏｓθよりも短く下に延ばす分には、隣接位置８０３の配線パターン２１０αに短絡する事は無い。
【００６０】
従って、配線パターン２１０Ｙの端部をＹｂ方向に延長する長さＬは、次式（１）の条件を満たすように各寸法を設定することにより配線パターンの断線も短絡も起こらず回路基板を作製することが可能になる。
（２δ−Ｗ）＜Ｌ＜（Ｓ−２δ）／ｃｏｓθ…（１）
尚、（１）式において、Ｓ＞２δでなければ、配線パターン間で短絡してしまう恐れがあるのは言うまでも無い。
【００６１】
また、本実施例のように複数のノズル２０１を一列に整列されたインクジェットプリントヘッド３０においては、ノズル２０１を有するヘッド面と基板５０とのギャップを０．５ｍｍ程度に設定した場合、あらゆる方向に対してインク着地位置誤差が５μｍ程度、配線パターン２１０の幅は基板５０の表面状態や吐出させるインク量にも因るが１０μｍ程度であるので、２０μｍピッチ強で配線を行う事が可能である。
【００６２】
また、各配線パターン２１０のピッチを２０μｍに設定した場合は、配線に流す電圧や電流の大きさを考慮しないで良い場合であり、大きな電圧や電流の信号を流す必要がある場合は、電気的な短絡を防止し、あるいは十分な電流量を確保したいという点から、配線ピッチ及び線幅をもっと広げることになる。
【００６３】
図９は異なる方向の配線パターン間の接続部分での断線を防止する変形例を示す図である。図９に示されるように、例えば、延在方向の異なる配線パターン２１０Ｙと配線パターン２１０αとの接続部分、あるいは延在方向の異なる配線パターン２１０αと配線パターン２１０Ｘとの接続部分２４０を印刷する場合、同一のノズル２０１からインクを複数回噴射することで多重印刷を行う。これにより、配線パターン２１０よりも接続部分２４０でのインク量が増大（通常の２倍または３倍）して直径が拡大される。
【００６４】
そのため、接続部分２４０においては、各方向の配線パターン２１０にずれが生じても拡大された直径の範囲内のずれ量であれば、断線を防止することが可能になる。
【００６５】
従って、本変形例では、接続部分２４０の幅（直径）を通常の配線パターン２１０の幅Ｗよりも２Ｒ大きく形成される。このＲ値は、ノズル２０１から噴射されるインク吐出回数によって設定される値であり、前述した配線パターン端部延長方式（図７，図８）の方式の場合と同様に、インク着地位置誤差、配線ピッチ及び線幅等の条件を考慮して任意の値に設定される。
【００６６】
また、上記Ｒ値を管理することにより、インク着地位置誤差が生じても配線パターンの断線や配線パターン間の短絡を防止することが可能になる。
【００６７】
この場合のＲ値の設定条件は、上記（１）の場合と同様の理由により次式のように表せる。
（２δ−Ｗ）／２＜Ｒ＜（Ｓ−２δ）…（２）
ここで、本発明の塗工方式により所定の回路パターンの印刷工程について図１０（Ａ）〜（Ｄ）を参照して説明する。図１０（Ａ）に示されるように、最初の工程において、インクジェットプリントヘッド３０と基板５０との相対移動方向がＹ方向である場合は、インクジェットプリントヘッド３０を図２（Ａ）または図３（Ａ）に示す状態にセットし、一つの配線に対して同一のノズル２０１を使用して基板５０上に配線パターン２１０Ｙを形成する。
【００６８】
次の工程において、図１０（Ｂ）に示されるように、インクジェットプリントヘッド３０と基板５０との相対移動方向がＸ方向である場合、インクジェットプリントヘッド３０を図２（Ｂ）または図３（Ｂ）に示す状態にセットし、ノズル２０１のピッチと配線パターンピッチとを一致させた状態で同一ノズル２０１により基板５０上に配線パターン２１０Ｘを形成する。
【００６９】
次の工程において、図１０（Ｃ）に示されるように、インクジェットプリントヘッド３０と基板５０との相対移動方向がα方向である場合、インクジェットプリントヘッド３０を図２（Ｃ）または図３（Ｃ）に示す状態にセットし、ノズル２０１のピッチと配線パターンピッチとを一致させた状態で同一ノズル２０１により基板５０上に配線パターン２１０αを形成する。
【００７０】
次の工程において、図１０（Ｄ）に示されるように、インクジェットプリントヘッド３０と基板５０との相対移動方向がβ方向である場合、インクジェットプリントヘッド３０を図２（Ｄ）または図３（Ｄ）に示す状態にセットし、ノズル２０１のピッチと配線パターンピッチとを一致させた状態で同一ノズル２０１により基板５０上に配線パターン２１０βを形成する。
【００７１】
このように、それぞれ異なる方向の走査工程を４回行うことにより所定の回路パターン２６０が完成する。そのため、複数の配線パターン１１０を複数のノズル２０１のそれぞれが同一のパターンを連続して直線状に形成するため、従来の方式よりも高精度で且つ効率良く微細回路を印刷することが可能になる。
【００７２】
尚、上記回路パターン２６０は、説明の便宜上、比較的単純なパターンを模式的に示したが、実際の回路パターンとしては、もっと複雑で多数の配線パターンが精密に形成される。
【００７３】
次に、本発明の塗工方式により所定の電極パターン（ベタパターン）の印刷工程について図１１（Ａ）〜（Ｄ）を参照して説明する。図１１（Ａ）に示されるように、最初の工程において、インクジェットプリントヘッド３０と基板５０との相対移動方向がＹ方向である場合は、インクジェットプリントヘッド３０を図２（Ａ）または図３（Ａ）に示す状態にセットし、複数のノズル２０１により基板５０上に配線パターン２１０Ｙを形成する。これにより、電極パターン２８０，２８２のＹ方向の輪郭及び外部引き出し部分２９０を同時に形成することができる。尚、ここでは、２箇所の電極パターンを同時に形成する場合を例示する。
【００７４】
次の工程において、図１１（Ｂ）に示されるように、インクジェットプリントヘッド３０と基板５０との相対移動方向がＸ方向である場合、インクジェットプリントヘッド３０を図２（Ｂ）または図３（Ｂ）に示す状態にセットし、ノズル２０１のピッチと配線パターンピッチとを一致させた状態で複数のノズル２０１により基板５０上に配線パターン２１０Ｘを形成する。これにより、電極パターン２８０，２８２のＸ方向の輪郭及び外部引き出し部分２９２を同時に形成することができる。
【００７５】
次の工程において、図１１（Ｃ）に示されるように、インクジェットプリントヘッド３０と基板５０との相対移動方向がα方向である場合、インクジェットプリントヘッド３０を図２（Ｃ）または図３（Ｃ）に示す状態にセットし、ノズル２０１のピッチと配線パターンピッチとを一致させた状態で複数のノズル２０１により基板５０上に配線パターン２１０αを形成する。これにより、電極パターン２８０，２８２のα方向及び外部引き出し部分２９４を同時に形成することができる。
【００７６】
次の工程において、図１１（Ｄ）に示されるように、インクジェットプリントヘッド３０と基板５０との相対移動方向がβ方向である場合、インクジェットプリントヘッド３０を図２（Ｄ）または図３（Ｄ）に示す状態にセットし、ノズル２０１のピッチと配線パターンピッチとを一致させた状態で複数のノズル２０１により基板５０上に配線パターン２１０βを形成する。これにより、電極パターン２８０，２８２のβ方向を形成することができる。
【００７７】
このように、それぞれ異なる方向の走査工程を４回行うことにより所定の電極パターン２８０，２８２が完成する。そのため、延在方向の異なる複数の配線パターン２１０を重ねることにより電極パターン２８０，２８２を形成することができるため、図１０（Ａ）〜（Ｄ）に示した回路パターン２６０を形成すると共に、電極パターン２８０，２８２を形成することが可能になる。
【００７８】
上記電極パターン２８０，２８２は、説明の便宜上、比較的単純な四角形パターンを模式的に示したが、実際の電極パターンとしては、四角形に限らず、他の形状のものでも良いし、２個以上の多数の電極パターンを同時に形成することができるので、従来の方式よりも高精度で且つ効率良く微細回路を印刷することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明によれば、インクジェットプリントヘッドによって、微細な配線が、断線や短絡する事無く形成できるので、例えば光を通す樹脂を基板上に配線して、光通信を行うといったような、微細な配線が必要な用途全般に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明によるインクジェット塗工装置の一実施例を示す斜視図である
【図２】配線パターンの方向に対するインクジェットプリントヘッド３０との向き（角度）を示す平面図である。
【図３】変形例を説明するための平面図である。
【図４】本発明を適用した場合の微細配線パターンの例である
【図５】従来のシリアルスキャン方式で形成した微細配線パターンの例である
【図６】配線パターンの端部を延長する場合を示す図である。
【図７】異なる方向の配線パターンの端部が離間した状態に形成された場合の一例を示す図である。
【図８】隣接された配線パターン間での短絡を防止するときの条件を示す図である。
【図９】異なる方向の配線パターン間の接続部分での断線を防止する変形例を示す図である。
【図１０】本発明の塗工方式により所定の回路パターンの印刷工程を示す図である。
【図１１】本発明の塗工方式により所定の電極パターン（ベタパターン）の印刷工程を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０    ガントリーアーム
２０    Ｘ軸直動ガイド
３０    インクジェットプリントヘッド
４０    ステージ
５０    基板
６０    Ｙ軸直動ガイド
７０    インクタンク
８０    負圧コントローラ
９０    回転軸
１００  インクジェット塗工装置
１２０  回路パターン
１３０  メインコントローラ
２０１  ノズル
２１０，２１０Ｘ，２１０Ｙ，２１０α，２１０β  配線パターン
２２０  繋ぎ部分
２６０  回路パターン
２８０，２８２  電極パターン
２９０，２９２，２９４  外部引き出し部分
【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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