(57)【要約】【課題】配線パターン修復における短絡を回避することができる。【解決手段】プリント基板修復装置は、基板に設けられた配線パターンに生じた断線部に対応させて設定された輪郭線に沿ってレーザを走査させるレーザ照射部と、前記輪郭線で囲まれた領域の内側に液状の導電材料を滴下させる導電材料供給部と、前記導電材料供給部に導電材料の滴下を行わせるとともに、前記レーザ照射部に前記輪郭線に沿ったレーザの走査を行わせる装置制御部と、を備える。【選択図】図１２
2017117967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に設けられた配線パターンに生じた断線部に対応させて設定された輪郭線に沿ってレーザを走査させるレーザ照射部と、
前記輪郭線で囲まれた領域の内側に液状の導電材料を滴下させる導電材料供給部と、
前記導電材料供給部に導電材料の滴下を行わせるとともに、前記レーザ照射部に前記輪郭線に沿ったレーザの走査を行わせる装置制御部と、
を備えるプリント基板修復装置。
【請求項２】
前記レーザ照射部は、中心部から外周部に向かって徐々にパワーが低下するパワー分布を有する円形のレーザ集光スポットを形成する請求項１に記載のプリント基板修復装置。
【請求項３】
前記装置制御部は、前記レーザ照射部が形成するレーザ集光スポットの中心部を、前記輪郭線の外側にオフセットさせて、前記レーザ照射部にレーザを走査させる請求項２に記載のプリント基板修復装置。
【請求項４】
前記レーザ集光スポットの中心部の前記輪郭線の外側へのオフセット量は、前記導電材料を溶融させる下限値として設定される溶融閾値と一致するパワー分布ラインを円周とする円形領域の半径と一致させた請求項３に記載のプリント基板修復装置。
【請求項５】
前記装置制御部は、前記レーザ照射部に、一定の走査速度でレーザ照射を行わせる請求項１乃至４のいずれか一項に記載のプリント基板修復装置。
【請求項６】
前記レーザ照射部を複数有し、前記複数のレーザ照射部は、前記輪郭線で囲われた領域の外側に当該領域を囲う状態で配置され、
前記導電材料供給部が備える前記導電材料の供給ノズルは、前記輪郭線で囲まれた領域に内側に配置された請求項１乃至５のいずれか一項に記載のプリント基板修復装置。
【請求項７】
前記装置制御部は、前記レーザ照射部に、前記輪郭線に沿ったレーザの走査に引き続き、前記輪郭線の内部のレーザの走査を行わせる請求項１乃至６のいずれか一項に記載のプリント基板修復装置。
【請求項８】
基板に設けられた配線パターンに生じた断線部に対応させて設定された輪郭線で囲まれた領域の内側に液状の導電材料を滴下させつつ、前記輪郭線に沿ったレーザの走査を繰り返し行うプリント基板修復方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板修復装置及びプリント基板修復方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、電子機器の小型、多機能化に伴い、電子機器を構成する部品の一つであり、微細化するデバイス類を実装するためのプリント配線基板の配線パターンの幅や、間隔が微細になってきている。このような事情を背景として、配線パターンにおける断線部が発生しやすくなっており、このような断線部を修復する提案もされている（例えば、特許文献１）。特許文献１には、パターンの幅位置からはみ出た導体ペーストを、ＹＡＧレーザ光を用いて除去し、その後、導体ペーストとパターン端部とをＹＡＧレーザ光を用いて加熱溶融して両者を溶着する提案がされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−１８９６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、配線パターンの幅や、配線パターン間の距離の微細化が進むと、導体ペーストを所望の形状に塗布することが困難となる。また、特許文献１のように、配線パターンの幅位置からはみ出た導体ペーストを、ＹＡＧレーザ光を用いて除去する作業も困難となる。その結果、短絡が発生しやすくなる。配線パターンが欠落した断線部を修復するために液状導電材料を断線部に塗布することも考えられるが、この場合、液状導電材料は、その流動性に起因して周囲に拡散し、隣接する配線パターンに接し、短絡を生じさせることが考えられる。
【０００５】
１つの側面では、本明細書開示のプリント基板修復装置及びプリント基板修復方法は、配線パターン修復における短絡の回避を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書開示のプリント基板修復装置は、基板に設けられた配線パターンに生じた断線部に対応させて設定された輪郭線に沿ってレーザを走査させるレーザ照射部と、前記輪郭線で囲まれた領域の内側に液状の導電材料を滴下させる導電材料供給部と、前記導電材料供給部に導電材料の滴下を行わせるとともに、前記レーザ照射部に前記輪郭線に沿ったレーザの走査を行わせる装置制御部と、を備える。
【０００７】
本明細書開示のプリント基板修復方法は、基板に設けられた配線パターンに生じた断線部に対応させて設定された輪郭線で囲まれた領域の内側に液状の導電材料を滴下させつつ、前記輪郭線に沿ったレーザの走査を繰り返し行う。
【発明の効果】
【０００８】
本明細書開示のプリント基板修復装置及びプリント基板修復方法は、配線パターン修復における短絡を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は実施形態のプリント基板修復装置の概略構成を模式的に示す説明図である。
【図２】図２は実施形態のプリント基板修復装置のブロック図である。
【図３】図３（Ａ）、図３（Ｂ）は断線部の例を示す説明図である。
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は実施形態のプリント基板修復装置を用いた補修パターン形成の基本的な原理を示す説明図である。
【図５】図５は補修パターンの輪郭線で区画される領域内の分割の一例を示す説明図である。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｃ）はレーザ集光スポットのパワー分布の一例を示す説明図である。
【図７】図７は導電材料中の金属ナノ粒子を溶融させる閾値の説明図である。
【図８】図８は溶融閾値ラインの軌跡を示す説明図である。
【図９】図９は溶融閾値ラインに沿って堰部が形成される様子を模式的に示す説明図である。
【図１０】図１０はレーザ集光スポットのオフセットの説明図である。
【図１１】図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）は導電材料が広がる様子を模式的に示す説明図である。
【図１２】図１２はレーザを走査させる様子を模式的に示す説明図である。
【図１３】図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）は堰部の高さが高くなる様子を模式的に示す説明図である。
【図１４】図１４は堰部の高さが所望の補修パターンの高さに到達した様子を模式的に示す説明図である。
【図１５】図１５（Ａ）は補修パターンの輪郭線に沿って、レーザを走査させる様子を模式的に示し、図１５（Ｂ）は補修パターンの輪郭線の内部までレーザを走査させる様子を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては、説明の都合上、実際には存在する構成要素が省略されていたり、寸法が実際よりも誇張されて描かれていたりする場合がある。
【００１１】
（実施形態）
【００１２】
まず、図面を参照しつつ、実施形態のプリンタ基板修復装置（以下、「装置」という）１の概略構成について説明する。図１は実施形態のプリント基板修復装置の概略構成を模式的に示す説明図である。図２は実施形態のプリント基板修復装置のブロック図である。図３（Ａ）、図３（Ｂ）は断線部の例を示す説明図である。図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は実施形態のプリント基板修復装置を用いた補修パターン形成の基本的な原理を示す説明図である。図５は補修パターンの輪郭線で区画される領域内の分割の一例を示す説明図である。図６（Ａ）〜図６（Ｃ）はレーザ集光スポットのパワー分布の一例を示す説明図である。図７は導電材料中の金属ナノ粒子を溶融させる閾値の説明図である。図８は溶融閾値ラインの軌跡を示す説明図である。図９は溶融閾値ラインに沿って堰部が形成される様子を模式的に示す説明図である。図１０はレーザ集光スポットのオフセットの説明図である。図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）は導電材料が広がる様子を模式的に示す説明図である。
【００１３】
装置１は、２つのレーザ照射部、すなわち、第１レーザ照射部２と第２レーザ照射部３を備える。また、装置１は、導電材料供給部４を備える。第１レーザ照射部２、第２レーザ照射部３及び導電材料供給部４は、装置制御部２０によって、その動作が制御されている。第１レーザ照射部２及び第２レーザ照射部３は、それぞれ、所望の経路に沿ってレーザを照射することができる。導電材料供給部４は、金属ナノ粒子を含んだ液状の導電材料２２を所望の位置へ滴下することができる。
【００１４】
装置１は、例えば、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すような配線パターン５１に生じた断線部５１ａを修復する。図３（Ａ）、図３（Ｂ）を参照すると、基板５０に設けられた配線パターン５１に生じた断線部５１ａを覆うように補修パターン５２を形成することで、断線部５１ａを修復し、当該箇所の電気的導通が確保される。この際、補修パターン５２の輪郭線５２ａに合わせて第１レーザ照射部２及び第２レーザ照射部３によって形成されるレーザ集光スポットを移動させることで、所望の形状の補修パターン５２が形成される。装置１は、断線部５１ａの位置、大きさ、形状等に応じて、種々の形状の補修パターン５２を形成することができる。例えば、図３（Ａ）に示すような配線パターン５１の直線部分に生じた断線部５１ａを修復するだけでなく、図３（Ｂ）に示すように配線パターン５１の角部に生じた断線部５１ａを修復することができる。
【００１５】
ここで、装置１による配線パターン５１の修復の原理について図４を参照しつつ説明する。図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は実施形態のプリント基板修復装置を用いた補修パターン形成の基本的な原理を示す説明図である。図４（Ａ）に示すように、第１レーザ照射部２や第２レーザ照射部３によってレーザを走査させることで、基板５０の表面にレーザ走査ライン１３が描かれる。そして、図４（Ｂ）に示すように、基板５０の表面に導電材料供給部４から液状の導電材料２２が滴下される。すると、図４（Ｃ）に示すように流動し、広がった導電材料２２がレーザ走査ライン１３に到達する。このとき、レーザ走査ライン１３を描くレーザ集光スポットのパワー（熱エネルギ）が導電材料２２に含まれる金属ナノ粒子を溶融する出力に到達していると、レーザ走査ライン１３に触れた導電材料２２は、溶融し、その後、凝固する。凝固した導電材料２２は、次々とレーザ走査ライン１３に向かって流れてくる導電材料２２に対する堰となり、その流動を停止させる。液状の導電材料２２の供給と、レーザによる導電材料２２の溶融、凝固を所定期間継続することで、所望の範囲に所望の高さの補修パターンが形成される。このとき、レーザを所望の閉じた形状の輪郭線に沿って走査させることで、導電材流２２が流動する範囲が画定される。
【００１６】
つぎに、装置１の各要素について、説明する。図１を参照すると、第１レーザ照射部２は、第１レーザ発振器２ａ、第１レーザ照射ユニット２ｃを備える。第１レーザ発振器２ａと第１レーザ照射ユニット２ｃとの間には光ファイバ２ｂが配置されている。これにより、第１レーザ発振器２ａで発振されたレーザが光ファイバ２ｂを通じて第１レーザ照射ユニット２ｃに入射する。第１レーザ照射ユニット２ｃ内には、集光レンズ２ｃ２（図６（Ａ）参照）とレーザを走査させる駆動部が組み込まれている。本実施形態では、駆動部としてガルバノスキャナが採用されている。第１レーザ発振器２ａは、第１レーザ発振制御部２ａ１を備える。図２を参照すると、第１レーザ照射ユニット２ｃは、第１レーザ走査制御部２ｃ１を備える。第１レーザ照射部２は、基板５０に設けられた配線パターン５１に生じた断線部５１ａに対応させて設定された輪郭線５２ａに沿ってレーザを走査させる。第１レーザ照射ユニット２ｃにより照射されたレーザ８は、基板５０の表面にレーザ集光スポット８ａを形成する。
【００１７】
図１を参照すると、第２レーザ照射部３は、第２レーザ発振器３ａ、第２レーザ照射ユニット３ｃを備える。第２レーザ発振器３ａと第２レーザ照射ユニット３ｃとの間には光ファイバ３ｂが配置されている。これにより、第２レーザ発振器３ａで発振されたレーザが光ファイバ３ｂを通じて第２レーザ照射ユニット３ｃに入射する。第２レーザ照射ユニット３ｃ内には、集光レンズ３ｃ２（図６（Ａ）参照）とレーザを走査させる駆動部が組み込まれている。本実施形態では、駆動部としてガルバノスキャナが採用されている。図２を参照すると、第２レーザ発振器３ａは、第２レーザ発振制御部３ａ１を備える。第２レーザ照射ユニット３ｃは、第２レーザ走査制御部３ｃ１を備える。第２レーザ照射部３は、基板５０に設けられた配線パターン５１に生じた断線部５１ａに対応させて設定された輪郭線５２ａに沿ってレーザを走査させる。第２レーザ照射ユニット３ｃにより照射されたレーザ８は、基板５０の表面にレーザ集光スポット８ａを形成する。
【００１８】
本実施形態における２つのレーザ照射部２、３は、輪郭線５２ａの外側に輪郭線５２ａを囲う状態で配置されている。このような配置とするのは、後に詳述するように、レーザが導電材料２２を直接照射しないようにするためである。
【００１９】
導電材料供給部４は、タンク９、ポンプ１１、供給ノズル１２を含む。導電材料供給部４は、輪郭線５２ａで囲まれた領域の内側に液状の導電材料２２を滴下させる。タンク９には、送液パイプ１０の一端が接続されている。送液パイプ１０の他端には、供給ノズル１２が設けられている。ポンプ１１は、送液パイプ１０の途中に設けられている。ポンプ１１は、図２に示すように、ポンプ制御部１１ａを備える。
【００２０】
タンク９内には、金属ナノ粒子懸濁液の状態とされた導電材料２２が貯留される。導電材料２２は、液状である。本実施形態の導電材料２２は、金属ナノ粒子を有機溶媒に分散させたものである。本実施形態では、溶媒であるテトラデカン（Ｃ１４Ｈ３０）に金属ナノペースト（銀ナノペースト）が分散され、その粘度は、１０ｍＰａ・ｓ程度に調整されている。導電材料２２は、配線パターン５１を修復し、導電性を確保するものであれば、種々採用することができるが、基板５０の表面に滴下したときに、基板５０の表面上を流れ、周囲に広がることができる程度の粘度であることが求められる。このような条件に適合するものであれば、金属ナノ粒子の粒度も種々選定することができる。導電材料２２は、溶融、凝固することで補修パターンを形成することができる金属粒子を含んでいればよいが、微小な範囲での補修作業を考慮すると、金属粒子は、金属ナノ粒子であることが望ましい。なお、有機溶媒は、施工過程で蒸発するため、実際に補修パターン５２を形成するのは、金属ナノ粒子である。
【００２１】
供給ノズル１２は、第１レーザ照射ユニット２ｃや第２レーザ照射ユニット３ｃにより照射されたレーザが供給ノズル１２から滴下される導電材料２２を直接照射することがない位置に配置されている。レーザが導電材料２２を直接照射すると、レーザが、基板５０の表面に到達する前の導電材料２２を溶融させてしまうため、これを回避するためである。本実施形態では、このような現象を回避するために、第１レーザ照射部２と第２レーザ照射部３が設けられている。第１レーザ照射部２と第２レーザ照射部３とは、輪郭線５２ａで囲まれた領域の片側に並列させて配置されると、導電材料２２にレーザが照射され易くなる。そこで、第１レーザ照射部２と第２レーザ照射部３とは、これを回避するために、輪郭線５２ａで囲まれた領域を挟んで対向させた状態で配置されている。
【００２２】
図５を参照すると、本実施形態では、補修パターン５２が形成される領域を、第１領域５２１と第２領域５２２とに分割している。第１レーザ照射部２は、第１領域５２１に対応する輪郭線５２ａ１に沿ってレーザを走査させる。第２レーザ照射部３は、第２領域５２２に対応する輪郭線５２ａ２に沿ってレーザを走査させる。このように、輪郭線５２ａを分割し、複数のレーザ照射部でレーザを照射するようにすることで、レーザが導電材料２２を直接照射することを回避している。なお、レーザが導電材料２２を直接照射することを回避することができるように、レーザ照射部及び供給ノズルを配置することができれば、補修パターン５２の分割数や、レーザ照射部、供給ノズルの数は適宜設定することができる。例えば、補修パターン５２を分割することなく、一つのレーザ照射部及び供給ノズルを装備するようにしてもよい。
【００２３】
図２を参照すると、装置１は、装置制御部２０を備える。装置制御部２０は、第１レーザ発振制御部２ａ１、第１レーザ走査制御部２ｃ１、第２レーザ発振制御部３ａ１、第２レーザ走査制御部３ｃ１及びポンプ制御部１１ａと電気的に接続されている。これにより、装置制御部２０は、ポンプ１１に駆動命令を発して導電材料２２の滴下を行わせる。また、装置制御部２０は、第１レーザ発振器２ａ及び第１レーザ照射ユニット２ｃに輪郭線５２ａ１に沿ったレーザの走査を行わせる。同様に、装置制御部２０は、第２レーザ発振器３ａ及び第２レーザ照射ユニット３ｃに輪郭線５２ａ２に沿ったレーザの走査を行わせる。
【００２４】
装置制御部２０は、配線パターン画像取得部２０ａ及び補修パターン輪郭線決定部２０ｂを備える。配線パターン画像取得部２０ａは、例えば、撮像部によって撮影された配線パターンの撮影画像を取得する。補修パターン輪郭線決定部２０ｂは、配線パターン画像取得部２０ａによって取得された画像に基づいて、断線部５１ａの位置や状態を分析する。この際、補修パターン輪郭線決定部２０ｂは、補修対象となる基板５０に施された配線パターン５１に関する情報を取得し、この情報と、配線パターン画像取得部２０ａによって取得された画像に基づく情報とを比較する。補修パターン輪郭線決定部２０ｂは、このようにして把握した断線部５１ａの位置や状態に応じて補修パターン５２の輪郭線５２ａの位置、形状を決定する。
【００２５】
装置制御部２０は、条件データベース２１を格納している。条件データベース２１には、レーザの照射パワー、レーザの走査速度、導電材料２２の滴下速度に関するデータが含まれている。導電材料２２は、含有する金属ナノ粒子の粒度や溶媒量に対する混入割合によって粘度が異なり、これに伴って、基板５０の表面上での流動速度が異なる。そこで、導電材料２２が、予め設定された輪郭線５２ａを越えて流れ、広がらないようにレーザの照射パワー、レーザの走査速度、導電材料２２の滴下速度を設定する。装置制御部２０は、この条件データベース２１を参照し、所望の補修パターン５２が作成されるように、適切な条件で、第１レーザ照射部２、第２レーザ照射部３及びポンプ１１を制御する。すなわち、第１レーザ照射部２、第２レーザ照射部３及びポンプ１１を制御することで、レーザの照射パワー、レーザの走査速度、導電材料２２の滴下速度をコントロールし、所望の形状の補修パターン５２を形成する。この条件データベースは、事前の実験によって得られた各種データを取り込むことで構築されている。
【００２６】
なお、後に詳説するレーザ集光スポット８ａの径は任意の値で良いが、第１レーザ発振器２ａや第２レーザ発振器３ａからのエネルギを効率良く使用し、走査速度の向上を図り、加工時間の短縮を実現する観点で決定することが望ましい。すなわち、レーザ集光スポット８ａは、なるべく微細にしてレーザ集光スポット８ａ内でのエネルギ密度を高くすることが望ましい。具体的には集光レンズ２ｃ２、３ｃ２の焦点位置が基板５０の表面に一致させることが良い。
【００２７】
走査速度は、レーザを走査する機構の運動特性によって影響を受ける輪郭線５２ａの形成精度への影響を最小限とし、同時に最短時間での補修パターン５２形成を可能とする最大の走査速度を選定することが望ましい。そして、レーザの照射エネルギは、基板５０が損傷を受ける直前のエネルギ量に設定する。これにより、作業時間の短縮を図る。
【００２８】
導電材料２２の滴下速度は、レーザ集光スポット８ａの径、走査速度、レーザ照射エネルギを固定条件として一定の線上にレーザ集光スポットを走査しながら、その走査線を横切るように液体状の導電材料を流すことで決定する。具体的に実験により、流量０から徐々に流量を上昇させ、レーザの走査線を液体が乗り越えない最大の流量とすることが望ましい。ただし、形成するパターンが大きくなると液体が乗り越えやすくなるため、修復対象となる基板５０に発生する最大の断線欠陥の大きさを調べた上で、これに適合した寸法の輪郭線５２ａを用いて最大の液体状導電材料の流量を求めることが望ましい。
【００２９】
つぎに、レーザ集光スポットのパワー分布について説明する。図６（Ａ）〜図６（Ｃ）を参照すると、第１レーザ照射部２、第２レーザ照射部３は、中心部から外周部に向かって徐々にパワーが低下するパワー分布を有する円形のレーザ集光スポット８ａを形成する。本実施形態におけるレーザ集光スポット８ａは、図６（Ｃ）に示すようなガウス分布を示す。このように、本実施形態では、円形でガウス分布のパワー分布を有するレーザ集光スポットを使用しているため、スポット領域内のパワー分布は中心部が一番高く、外周部に向かうほど低く、その分布は同心円状となる。
【００３０】
このように、円形のレーザ集光スポット８ａを形成することにより、図７で示すように、導電材料２２を溶融させる下限値として溶融閾値を設定することができる。そして、溶融閾値に対応するパワー分布ラインを円周とする領域を画定することができる。すなわち、このような領域の最外周のパワーは、溶融閾値となる。溶融閾値は、導電材料２２に含まれる金属ナノ粒子の種類、粒径等の性質に対応させて設定されるものであり、導電材料２２は、最外周が溶融閾値となっている円形領域に到達し、接触した時点で溶融し始める。例えば、図７に示すような第１溶融閾値Ｓ１が設定された場合、この第１溶融閾値Ｓ１に対応する円形領域Ａ１の内部が第１溶融閾値Ｓ１よりも高いパワーを有する領域となる。導電材料２２の溶融閾値が第１溶融閾値Ｓ１である場合、導電材料２２が円形領域Ａ１の最外周に到達すると、導電材料２２が溶融し始める。導電材料２２の溶融閾値が、第２溶融閾値Ｓ２や第３溶融閾値Ｓ３である場合も同様である。
【００３１】
図８を参照すると、第１レーザ照射部２や第２レーザ照射部３がレーザを走査させ、矢示３１のように、レーザ集光スポット８ａを移動させると、溶融閾値に対応する円形領域の直径を全幅とする溶融閾値ライン２３が描かれる。図８には、その一例として、第２溶融閾値Ｓ２としたときに描かれる溶融閾値ライン２３が示されている。ここで、第２溶融閾値Ｓ２に対応する円形領域Ａ２の直径をｄとすると、溶融閾値ライン２３の全幅は、ｄとなる。レーザ集光スポットが描くレーザ走査ライン自体の全幅は、レーザ集光スポットの直径であるＤとなり、溶融閾値ライン２３の全幅ｄは、これよりも狭くなる。
【００３２】
図９を参照すると、液状の導電材料２２が溶融閾値ライン２３の縁部２３ａに接すると、導電材料２２が溶融し、その後、凝固して、溶融閾値ライン２３に沿う堰部２５が形成される。このように、堰部２５は、溶融閾値ライン２３の縁部２３ａ上に形成される。すなわち、堰部２５は、溶融閾値ライン２３の中心から、その全幅ｄの半分だけずれた位置に形成される。ここで、堰部２５は、補修パターン５２の外縁を形成する。このため、堰部２５が形成される位置は、補修パターン５２の輪郭線５２ａと一致していることが求められる。そこで、本実施形態では、レーザ集光スポット８ａの中心部を、実際に堰部２５を形成したい輪郭線５２ａよりも、外側にオフセットさせている。ここで、図１０、図１１を参照しつつ、レーザ集光スポット８ａのオフセットについて説明する。
【００３３】
レーザ集光スポット８ａの中心部が通過する経路をレーザ走査経路２４とすると、レーザ走査経路２４は、輪郭線５２ａよりも外側に描かれる。このレーザ走査経路２４と輪郭線５２ａとの距離が、レーザ集光スポット８ａのオフセット量となる。ここで、導電材料２２に合わせて設定される溶融閾値が、第２溶融閾値Ｓ２であるとすると、第２溶融閾値Ｓ２を最外周とする円形領域Ａ２が画定される。円形領域Ａ２の直径はｄである。そこで、レーザ集光スポット８ａのオフセット量を円形領域Ａ２の直径の半径であるｄ／２に設定する。これにより、図１０に示すように、円形領域Ａ２の最外周と輪郭線５２ａとを一致させることができる。これにより、図１１（Ａ）や図１１（Ｂ）に示すように、導電材料２２を滴下したときに、輪郭線５２ａに沿う堰部２５を形成することができ、堰部２５内に導電材料２２を留めておくことができる。
【００３４】
つぎに、図１２乃至図１５を参照しつつ、装置１を用いた基板５０の修復について、説明する。装置１は、基板５０に設けられた配線パターン５１に生じた断線部５１ａに対応させて設定された輪郭線５２ａで囲まれた領域の内側に液状の導電材料２２を滴下させつつ、輪郭線５２ａに沿ったレーザの走査を繰り返し行う。まず、装置１の装置制御部２０は、対象となる基板５０に施された配線パターン５１の設計情報を読み込む。また、配線パターン画像取得部２０ａにより、実際の基板５０の状態を撮影した画像を取得する。そして、補修パターン輪郭線決定部２０ｂにより、基板５０の画像と設計情報とを比較して、断線部５１ａの位置、大きさ、形状等を特定する。そして、補修パターン５２の輪郭線５２ａを決定する。
【００３５】
装置制御部２０は、決定された輪郭線５２ａと設計情報から、補修パターン５２の必要厚みが確保できるように、導電材料２２の必要量を算出する。装置制御部２０は、一定速度で導電材料２２を滴下するように、ポンプ制御部１１ａを介してポンプ１１を制御し、その滴下速度を制御する。また、装置制御部２０は、第１レーザ照射部２、第２レーザ照射部３によるレーザの照射パワー、レーザの走査速度を決定する。装置制御部２０は、条件データベース２１を参照し、断線部５１ａの位置、大きさ、形状、使用する導電材料２２の種類に基づいて、レーザの照射パワー、レーザの走査速度、導電材料２２の滴下速度を決定する。なお、装置制御部２０は、レーザ集光スポット８ａの中心部が通過するレーザ走査経路２４として、輪郭線５２ａよりも外側にオフセットさせた位置を指定する。この際のオフセット量についても、条件データベース２１を参照することで決定する。
【００３６】
装置制御部２０は、第１レーザ照射部２、第２レーザ照射部３に、一定の走査速度でレーザ照射を行わせる。これは、単位時間あたりの導電材料２２の溶融量、凝固量を一定とすることで、均一に堰部２５を形成するためである。かりに、走査速度にバラつきがあると、走査速度が遅い箇所では、与えられるエネルギ量が多くなり、導電材料２２の溶融量、凝固量が多くなり、堰部２５の成長速度が速くなる。このように、堰部２５の成長速度にバラつきが生じると、補修パターン５２の形状等に影響が及ぶと考えられる。レーザの走査速度を一定に保てば、このような現象を回避することができる。
【００３７】
輪郭線５２ａで囲まれた領域の内側に液状の導電材料２２を滴下させつつ、輪郭線５２ａに沿ったレーザの走査を繰り返し行うと、矢示３４で示すように、流動する導電材料２２とレーザ８との１回目の接触で、１段目の堰部２５が形成される（図１３（Ａ））。そして、同一箇所に再び、レーザ８が通過すると、１段目の堰部２５を乗り越えようとしていた導電材料２２の溶融及び凝固が起こり、２段目の堰部２５が形成される（図１３（Ｂ））。同様に、再度、同一箇所にレーザ８が通過すると、堰部２５が高くなる。このように、堰部２５が順次高くなることにより、堰部２５内に導電材料２２が閉じ込められ、最終的に図１４に示すように、所定の高さの補修パターン５２が形成される。
【００３８】
なお、補修パターン５２の寸法によっては、輪郭線５２ａに沿ってレーザを走査させるだけで輪郭線５２ａの内部にまでエネルギが伝搬し、輪郭線５２ａの内部においても導電材料２２を溶融、凝固させることができる。しかしながら、補修パターン５２の寸法によっては、輪郭線５２ａに沿うレーザの照射だけでは、輪郭線５２ａの内部において導電材料２２を溶融し、凝固させることが困難である場合がある。このような場合は、図１５（Ａ）で示すように、第１レーザ照射部２、第２レーザ照射部３により、レーザを矢示３２、３３のように走査させる。これにより、まずは、外周部となる輪郭線５２ａ１、５２ａ２に沿う堰部２５を形成する。そして、そのような輪郭線５２ａ１、５２ａ２に沿ったレーザの走査に引き続き、図１５（Ｂ）で示すように、輪郭線５２ａ１、５２ａ２の内部のレーザの走査を行わせる。すなわち、矢示３５ａ、３５ｂや矢示３６ａ、３６ｂで示すような輪郭線５２ａ１、５２ａ２の内部にレーザを走査させることで、導電材料２２を溶融、凝固させ、補修パターン５２を形成する。
【００３９】
なお、図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）に示す例では、輪郭線５２ａ１、５２ａ２に沿うレーザの走査完了後に、内部のレーザの走査を行っているが、輪郭線５２ａ１、５２ａ２に沿うレーザの走査、内部のレーザの走査を交互に行ってもよい。また、内部におけるレーザの走査の方向は、どのような方向であってもよい。さらに、内部におけるレーザの走査間隔は、レーザのパワー等に応じて適宜設定することができる。
【００４０】
本実施形態の装置１によれば、輪郭線５２ａに沿ってレーザを走査させ、輪郭線５２ａで囲まれた領域の内側に液状の導電材料２２を滴下させるため、導電材料２２が輪郭線５２ａを乗り越えて広がることがない。この結果、導電材料２２が隣接する配線パターン５１に及ぶことがなく、配線パターン修復における短絡を回避することができる。
【００４１】
また、本実施形態の装置１によれば、レーザを走査させることで、導電材料２２を溶融、凝固させ、補修パターン５２を形成するので、大型の設備、例えば、チャンバー等が不要である。また、導電材料２２が所望の範囲からはみ出ることがないため、導電材料２２の供給後の後処理が不要となる。仮に、導電材料２２の後処理が必要であるとすると、配線パターン５１の間隔が微細である箇所における処理が困難であると考えられるが、本実施形態の装置１であれば、このような心配も不要である。
【００４２】
さらに、形成する補修パターン５２の形状や大きさに関係なく常に一定の条件に設定したレーザのみを走査するだけで良いため自動化しやすい。所望する補修パターン５２の周囲への導電材料２２の流出が発生しないため、使用する導電材料２２の使用量を必要最少量に抑えることが可能となり、製造コストの最小化が実現できる。また、形成される補修パターン５２の面積は、走査するレーザ集光スポットの径の影響を受けることがないため、レーザの集光限界以下の大きさを要求される微細な導電パターンでも形成可能となる。
【００４３】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【００４４】
なお、以上の実施形態の説明に関して、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
基板に設けられた配線パターンに生じた断線部に対応させて設定された輪郭線に沿ってレーザを走査させるレーザ照射部と、
前記輪郭線で囲まれた領域の内側に液状の導電材料を滴下させる導電材料供給部と、
前記導電材料供給部に導電材料の滴下を行わせるとともに、前記レーザ照射部に前記輪郭線に沿ったレーザの走査を行わせる装置制御部と、
を備えるプリント基板修復装置。
（付記２）
前記レーザ照射部は、中心部から外周部に向かって徐々にパワーが低下するパワー分布を有する円形のレーザ集光スポットを形成する付記１に記載のプリント基板修復装置。
（付記３）
前記装置制御部は、前記レーザ照射部が形成するレーザ集光スポットの中心部を、前記輪郭線の外側にオフセットさせて、前記レーザ照射部にレーザを走査させる付記２に記載のプリント基板修復装置。
（付記４）
前記レーザ集光スポットの中心部の前記輪郭線の外側へのオフセット量は、前記導電材料を溶融させる下限値として設定される溶融閾値と一致するパワー分布ラインを円周とする円形領域の半径と一致させた付記３に記載のプリント基板修復装置。
（付記５）
前記装置制御部は、前記レーザ照射部に、一定の走査速度でレーザ照射を行わせる付記１乃至４のいずれか一項に記載のプリント基板修復装置。
（付記６）
前記レーザ照射部を複数有し、前記複数のレーザ照射部は、前記輪郭線で囲われた領域の外側に当該領域を囲う状態で配置され、
前記導電材料供給部が備える前記導電材料の供給ノズルは、前記輪郭線で囲まれた領域の内側に配置された付記１乃至５のいずれか一項に記載のプリント基板修復装置。
（付記７）
前記装置制御部は、前記レーザ照射部に、前記輪郭線に沿ったレーザの走査に引き続き、前記輪郭線の内部のレーザの走査を行わせる付記１乃至６のいずれか一項に記載のプリント基板修復装置。
（付記８）
基板に設けられた配線パターンに生じた断線部に対応させて設定された輪郭線で囲まれた領域の内側に液状の導電材料を滴下させつつ、前記輪郭線に沿ったレーザの走査を繰り返し行うプリント基板修復方法。
（付記９）
前記レーザは、中心部から外周部に向かって徐々にパワーが低下するパワー分布を有する円形のレーザ集光スポットを形成する付記８に記載のプリント基板修復方法。
（付記１０）
前記レーザは、前記レーザ集光スポットの中心部を、前記輪郭線の外側にオフセットさせて、走査させる付記９に記載のプリント基板修復方法。
（付記１１）
前記レーザの前記輪郭線の外側へのオフセット量は、前記導電材料を溶融させる下限値として設定される溶融閾値と一致するパワー分布ラインを円周とする円形領域の半径と一致させた付記１０に記載のプリント基板修復方法。
（付記１２）
前記レーザの走査速度を一定とした付記８乃至１１のいずれか一項に記載のプリント基板修復方法。
（付記１３）
前記レーザは、複数のレーザ照射部によって照射し、前記複数のレーザ照射部は、前記輪郭線で囲われた領域の外側に当該領域を囲う状態で配置され、
前記導電材料は、前記輪郭線で囲まれた領域の内側に配置された供給ノズルによって滴下される付記８乃至１２のいずれか一項に記載のプリント基板修復方法。
（付記１４）
前記レーザは、前記輪郭線に沿った走査に引き続き、前記輪郭線の内部の走査を行う付記８乃至１３のいずれか一項に記載のプリント基板修復方法。
【符号の説明】
【００４５】
１  プリント基板修復装置
２  第１レーザ照射部
２ａ  第１レーザ発振器
２ａ１  第１レーザ発振制御部
２ｂ  光ファイバ
２ｃ  第１レーザ照射ユニット
２ｃ１第１レーザ走査制御部
２ｃ２  集光レンズ
３  第２レーザ照射部
３ａ  第２レーザ発振器
３ａ１  第２レーザ発振制御部
３ｂ  光ファイバ
３ｃ  第２レーザ照射ユニット
３ｃ１  第２レーザ走査制御部
３ｃ２  集光レンズ
４  導電材料供給部
８  レーザ
８ａ  レーザ集光スポット
９  タンク
１０  送液パイプ
１１  ポンプ
１１ａ  ポンプ制御部
１２  供給ノズル
２０  装置制御部
２０ａ  配線パターン画像取得部
２０ｂ  補修パターン輪郭線決定部
２１  条件データベース
２２  導電材料
２３  溶融閾値ライン
２３ａ  縁部
２４  レーザ走査経路
２５  堰部
５０  基板
５１  配線パターン
５１ａ  断線部
５２  補修パターン
５２ａ、５２ａ１、５２ａ２  輪郭線
５２１  第１領域
５２２  第２領域
Ｓ１  第１溶融閾値
Ｓ２  第２溶融閾値
Ｓ３  第３溶融閾値
【図１】
2017117967.tif 000003
【図２】
2017117967.tif 000004
【図３】
2017117967.tif 000005
【図４】
2017117967.tif 000006
【図５】
2017117967.tif 000007
【図６】
2017117967.tif 000008
【図７】
2017117967.tif 000009
【図８】
2017117967.tif 000010
【図９】
2017117967.tif 000011
【図１０】
2017117967.tif 000012
【図１１】
2017117967.tif 000013
【図１２】
2017117967.tif 000014
【図１３】
2017117967.tif 000015
【図１４】
2017117967.tif 000016
【図１５】
2017117967.tif 000017