JP6808050B2 - 配線形成方法、および配線形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、絶縁性の支持体または基板上に、金属微粒子を含有する金属含有液を塗布し、その金属含有液をレーザ光で焼成処理することで、配線を形成する配線形成方法、および配線形成装置に関する。

近年、下記特許文献に記載されているように、絶縁性の支持体または基板上に、金属微粒子を含有する金属含有液を塗布した後に、その金属含有液にレーザ光を照射し、金属含有液を焼成処理することで、配線を形成する技術が開発されている。

特開２００６−３１０３４６号公報

金属含有液にレーザ光が照射されると、レーザ光のエネルギーが金属含有液に吸収されることで、金属含有液が発熱し、焼成する。そこで、レーザ光の照射により、金属含有液を好適に焼成し、適切に配線を形成することを、本発明の課題とする。

上記課題を解決するために、本明細書は、絶縁性の支持体または基板上に、金属微粒子を含有する金属含有液を塗布する塗布ステップと、前記金属含有液をレーザ光で焼成処理することで、配線を形成する焼成処理ステップとを含み、前記塗布ステップが、前記レーザ光のレーザスポット径内の一部の領域である第１領域に、電気的に接続される配線である接続配線の形成が予定されている場合に、前記第１領域に前記接続配線に応じて前記金属含有液を塗布し、前記レーザ光のレーザスポット径内の前記第１領域以外の領域である第２領域に、前記レーザ光のレーザスポット径内の面積に対する前記金属含有液の塗布面積の比率である塗布面積率が予め設定された範囲である設定範囲内となるように設定されたデザインパターンに従って前記金属含有液を塗布し、前記焼成処理ステップが、前記第１領域に塗布された前記金属含有液をレーザ光で焼成処理することで、前記接続配線を形成し、前記第２領域に塗布された前記金属含有液をレーザ光で焼成処理することで、電気的に接続されない配線を形成する配線形成方法を開示する。

また、本明細書は、金属微粒子を含有する金属含有液を塗布する塗布装置と、レーザ光を照射する照射装置と、制御装置とを備え、前記制御装置が、絶縁性の支持体または基板上に前記金属含有液を、前記塗布装置により塗布する塗布部と、前記塗布装置により塗布された前記金属含有液に前記レーザ光を照射し、その金属含有液を焼成することで、配線を形成する焼成部とを含み、前記塗布部が、前記レーザ光のレーザスポット径内の一部の領域である第１領域に、電気的に接続される配線である接続配線の形成が予定されている場合に、前記第１領域に前記接続配線に応じて前記金属含有液を塗布し、前記レーザ光のレーザスポット径内の前記第１領域以外の領域である第２領域に、前記レーザ光のレーザスポット径内の面積に対する前記金属含有液の塗布面積の比率である塗布面積率が予め設定された範囲である設定範囲内となるように設定されたデザインパターンに従って前記金属含有液を塗布し、前記焼成部が、前記第１領域に塗布された前記金属含有液をレーザ光で焼成処理することで、前記接続配線を形成し、前記第２領域に塗布された前記金属含有液をレーザ光で焼成処理することで、電気的に接続されない配線を形成する配線形成装置を開示する。

本開示によれば、レーザ光のレーザスポット径内の面積に対する金属含有液の塗布面積の比率である塗布面積率が設定範囲内となるように、金属含有液が塗布される。これにより、金属含有液へのレーザ光照射時における金属含有液の発熱温度のバラツキを抑制することが可能となり、金属含有液を好適に焼成し、適切に配線を形成することが可能となる。

配線形成装置を示す図である。 配線形成装置の制御装置を示すブロック図である。 樹脂積層体が形成された状態の回路を示す断面図である。 樹脂積層体の上に配線が形成された状態の回路を示す断面図である。 従来の配線形成方法において樹脂積層体の上に金属インクが吐出された状態の回路を示す平面図である。 従来の配線形成方法において樹脂積層体の上に金属インクが吐出された状態の回路を示す平面図である。 従来の配線形成方法において樹脂積層体の上に金属インクが吐出された状態の回路を示す平面図である。 従来の配線形成方法において樹脂積層体の上に金属インクが吐出された状態の回路を示す平面図である。 従来の配線形成方法において吐出された金属インクにレーザ光が照射された際の金属インクの発熱温度を、塗布面積率毎に示す図である。 本発明の配線形成方法において樹脂積層体の上に金属インクが吐出された状態の回路を示す平面図である。 設定パターンを概略的に示す図である。 本発明の配線形成方法において樹脂積層体の上に金属インクが吐出された状態の回路を示す平面図である。 本発明の配線形成方法において樹脂積層体の上に金属インクが吐出された状態の回路を示す平面図である。 本発明の配線形成方法において樹脂積層体の上に金属インクが吐出された状態の回路を示す平面図である。 本発明の配線形成方法において吐出された金属インクにレーザ光が照射された際の金属インクの発熱温度を、塗布面積率毎に示す図である。

（Ａ）回路形成装置の構成
図１に回路形成装置１０を示す。回路形成装置１０は、搬送装置２０と、第１造形ユニット２２と、第２造形ユニット２４と、制御装置（図２参照）２６とを備える。それら搬送装置２０と第１造形ユニット２２と第２造形ユニット２４とは、回路形成装置１０のベース２８の上に配置されている。ベース２８は、概して長方形状をなしており、以下の説明では、ベース２８の長手方向をＸ軸方向、ベース２８の短手方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方に直交する方向をＺ軸方向と称して説明する。

搬送装置２０は、Ｘ軸スライド機構３０と、Ｙ軸スライド機構３２とを備えている。そのＸ軸スライド機構３０は、Ｘ軸スライドレール３４とＸ軸スライダ３６とを有している。Ｘ軸スライドレール３４は、Ｘ軸方向に延びるように、ベース２８の上に配設されている。Ｘ軸スライダ３６は、Ｘ軸スライドレール３４によって、Ｘ軸方向にスライド可能に保持されている。さらに、Ｘ軸スライド機構３０は、電磁モータ（図２参照）３８を有しており、電磁モータ３８の駆動により、Ｘ軸スライダ３６がＸ軸方向の任意の位置に移動する。また、Ｙ軸スライド機構３２は、Ｙ軸スライドレール５０とステージ５２とを有している。Ｙ軸スライドレール５０は、Ｙ軸方向に延びるように、ベース２８の上に配設されており、Ｘ軸方向に移動可能とされている。そして、Ｙ軸スライドレール５０の一端部が、Ｘ軸スライダ３６に連結されている。そのＹ軸スライドレール５０には、ステージ５２が、Ｙ軸方向にスライド可能に保持されている。さらに、Ｙ軸スライド機構３２は、電磁モータ（図２参照）５６を有しており、電磁モータ５６の駆動により、ステージ５２がＹ軸方向の任意の位置に移動する。これにより、ステージ５２は、Ｘ軸スライド機構３０及びＹ軸スライド機構３２の駆動により、ベース２８上の任意の位置に移動する。

ステージ５２は、基台６０と、保持装置６２と、昇降装置（図２参照）６４とを有している。基台６０は、平板状に形成され、上面に基板が載置される。保持装置６２は、基台６０のＸ軸方向の両側部に設けられている。そして、基台６０に載置された基板のＸ軸方向の両縁部が、保持装置６２によって挟まれることで、基板が固定的に保持される。また、昇降装置６４は、基台６０の下方に配設されており、基台６０を昇降させる。

第１造形ユニット２２は、ステージ５２の基台６０に載置された基板（図３参照）７０の上に配線を造形するユニットであり、第１印刷部７２と、焼成部７４とを有している。第１印刷部７２は、インクジェットヘッド（図２参照）７６を有しており、基台６０に載置された基板７０の上に、金属インクを線状に吐出する。金属インクは、金属の微粒子が溶剤中に分散されたものである。なお、インクジェットヘッド７６は、例えば、圧電素子を用いたピエゾ方式によって複数のノズルから導電性材料を吐出する。

焼成部７４は、レーザ照射装置（図２参照）７８を有している。レーザ照射装置７８は、基板７０の上に吐出された金属インクにレーザを照射する装置であり、レーザが照射された金属インクは焼成し、配線が形成される。なお、金属インクの焼成とは、エネルギーを付与することによって、溶剤の気化や金属微粒子保護膜の分解等が行われ、金属微粒子が接触または融着をすることで、導電率が高くなる現象である。そして、金属インクが焼成することで、金属製の配線が形成される。

また、第２造形ユニット２４は、ステージ５２の基台６０に載置された基板７０の上に樹脂層を造形するユニットであり、第２印刷部８４と、硬化部８６とを有している。第２印刷部８４は、インクジェットヘッド（図２参照）８８を有しており、基台６０に載置された基板７０の上に紫外線硬化樹脂を吐出する。なお、インクジェットヘッド８８は、例えば、圧電素子を用いたピエゾ方式でもよく、樹脂を加熱して気泡を発生させノズルから吐出するサーマル方式でもよい。

硬化部８６は、平坦化装置（図２参照）９０と照射装置（図２参照）９２とを有している。平坦化装置９０は、インクジェットヘッド８８によって基板７０の上に吐出された紫外線硬化樹脂の上面を平坦化するものであり、例えば、紫外線硬化樹脂の表面を均しながら余剰分の樹脂を、ローラもしくはブレードによって掻き取ることで、紫外線硬化樹脂の厚みを均一させる。また、照射装置９２は、光源として水銀ランプもしくはＬＥＤを備えており、基板７０の上に吐出された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する。これにより、基板７０の上に吐出された紫外線硬化樹脂が硬化し、樹脂層が造形される。

また、制御装置２６は、図２に示すように、コントローラ１２０と、複数の駆動回路１２２とを備えている。複数の駆動回路１２２は、上記電磁モータ３８，５６、保持装置６２、昇降装置６４、インクジェットヘッド７６、レーザ照射装置７８、インクジェットヘッド８８、平坦化装置９０、照射装置９２に接続されている。コントローラ１２０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路１２２に接続されている。これにより、搬送装置２０、第１造形ユニット２２、第２造形ユニット２４の作動が、コントローラ１２０によって制御される。

（Ｂ）回路形成装置の作動
回路形成装置１０では、上述した構成によって、基板７０の上に回路パターンが形成される。具体的には、ステージ５２の基台６０に基板７０がセットされ、そのステージ５２が、第２造形ユニット２４の下方に移動される。そして、第２造形ユニット２４において、図３に示すように、基板７０の上に樹脂積層体１３０が形成される。樹脂積層体１３０は、インクジェットヘッド８８からの紫外線硬化樹脂の吐出と、吐出された紫外線硬化樹脂への照射装置９２による紫外線の照射とが繰り返されることにより形成される。

詳しくは、第２造形ユニット２４の第２印刷部８４において、インクジェットヘッド８８が、基板７０の上面に紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出する。続いて、紫外線硬化樹脂が薄膜状に吐出されると、硬化部８６において、紫外線硬化樹脂の膜厚が均一となるように、紫外線硬化樹脂が平坦化装置９０によって平坦化される。そして、照射装置９２が、その薄膜状の紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する。これにより、基板７０の上に薄膜状の樹脂層１３２が形成される。

続いて、インクジェットヘッド８８が、その薄膜状の樹脂層１３２の上に紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出する。そして、平坦化装置９０によって薄膜状の紫外線硬化樹脂が平坦化され、照射装置９２が、その薄膜状に吐出された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射することで、薄膜状の樹脂層１３２の上に薄膜状の樹脂層１３２が積層される。このように、薄膜状の樹脂層１３２の上への紫外線硬化樹脂の吐出と、紫外線の照射とが繰り返され、複数の樹脂層１３２が積層されることで、樹脂積層体１３０が形成される。

上述した手順により樹脂積層体１３０が形成されると、ステージ５２が第１造形ユニット２２の下方に移動される。そして、第１印刷部７２において、インクジェットヘッド７６が、樹脂積層体１３０の上面に金属インクを、回路パターンに応じて線状に吐出する。なお、回路パターンは、配線を形成するための配線形成データとしてコントローラ１２０に記憶されており、その配線形成データに基づいて、インクジェットヘッド７６が制御されることで、金属インクが回路パターンに応じて吐出される。

次に、第１造形ユニット２２の焼成部７４において、レーザ照射装置７８が、金属インクにレーザ光を照射する。この際、レーザ光のエネルギーが金属インクに吸収されることによって、金属インクが発熱し、焼成する。これにより、図４に示すように、樹脂積層体１３０の上に配線１３６が形成される。このように、回路形成装置１０では、紫外線硬化樹脂によって樹脂積層体１３０が形成され、金属イオンによって配線１３６が形成されることで、基板７０の上に回路パターンが形成される。

なお、配線１３６には、信号線，電源線，パワーグランド，パッド等があり、配線１３６の太さ，大きさ等が異なるため、金属インクの焼成処理時に発生する熱にバラツキが生じる。この際、金属インクに過剰な発熱が生じると、金属インクの膨張により配線が破裂したり、配線が焦げたりする。一方、金属インクを焼成させるために必要な発熱が生じない場合には、未焼成となり、高抵抗の配線が形成される。

詳しくは、例えば、図５に示すように、樹脂積層体１３０の上に所定の幅（＝Ａ）の配線１３６が形成される場合には、その所定の幅の配線１３６に応じて、金属インクが樹脂積層体１３０の上に塗布される。そして、その金属インクにレーザ光が照射される。この際、レーザ光のレーザスポット径内の面積に対する金属インクの塗布面積の比率（以下、「塗布面積率」と記載する）は、約１６％であり、塗布面積率が約１６％の金属インクにレーザ光のエネルギーが吸収される。なお、レーザ光のレーザスポット径は、レーザ照射装置７８を移動させることなく、樹脂積層体１３０の上面にレーザ光を照射した際のレーザ光の照射範囲の外径であり、円形状の実線１６０により示されている。また、塗布された金属インクにレーザ光が照射される際に、レーザ光を照射するレーザ照射装置７８は、金属インクに沿って移動する。このため、レーザ照射装置７８の移動に伴ってレーザ光が照射される際のレーザ光の照射範囲の外縁が、直線状の点線１６２により示されている。

また、例えば、図６に示すように、樹脂積層体１３０の上に所定の幅（＝Ａ）の配線１３６が５本、形成される場合には、その所定の幅の５本の配線１３６に応じて、金属インクが樹脂積層体１３０の上に塗布される。そして、その金属インクにレーザ光が照射される。この際、塗布面積率は約４８％であり、塗布面積率が約４８％の金属インクにレーザ光のエネルギーが吸収される。

また、例えば、図７に示すように、樹脂積層体１３０の上に、図５に示す配線の２倍の幅（＝２Ａ）の配線１３６が形成される場合には、その幅の配線１３６に応じて、金属インクが樹脂積層体１３０の上に塗布される。そして、その金属インクにレーザ光が照射される。この際、塗布面積率は約３３％であり、塗布面積率が約３３％の金属インクにレーザ光のエネルギーが吸収される。

さらに言えば、例えば、図８に示すように、樹脂積層体１３０の上に、パワーグランド，パッドのような大きな配線１３６が形成される場合には、レーザ光のレーザスポット径（図８中白抜き部）より大きく金属インクが樹脂積層体１３０の上に塗布される。そして、その金属インクにレーザ光が照射される。この際、塗布面積率は１００％であり、塗布面積率が１００％の金属インクにレーザ光のエネルギーが吸収される。

つまり、図５〜図８に示す配線１３６の各々が形成される際に、塗布面積率が１６％〜１００％の金属インクにレーザ光のエネルギーが吸収される。また、この際照射されるレーザ光のエネルギーは、塗布面積率の大きさに関わらず、同じである。つまり、塗布面積率が最小の１６％の金属インクに照射されるレーザ光のエネルギーと、塗布面積率が最大の１００％の金属インクに照射されるレーザ光のエネルギーとは同じである。

このような場合に、塗布面積率が１６％の金属インクに吸収されるエネルギーは小さくなり、塗布面積率が１００％の金属インクに吸収されるエネルギーは大きくなる。つまり、塗布面積率が小さいほど、金属インクに吸収されるエネルギーは小さくなり、塗布面積率が大きいほど、金属インクに吸収されるエネルギーは大きくなる。これにより、塗布面積率が小さいほど、金属インクは発熱し難く、塗布面積率が大きいほど、金属インクは発熱し易い。

一方で、塗布面積率が大きい金属インクは、発熱し易いが、放熱もし易い。また、塗布面積率が小さい金属インクは、発熱し難いが、放熱もし難い。このため、塗布面積率が大きく異なる場合において、金属インクの発熱と放熱とのバランスを取り難いため、金属インク焼成処理時の温度にバラツキが生じる。

具体的には、図９に示すように、塗布面積率４８％の金属インクにレーザ光が照射された際の金属インクの発熱温度（以下、「基準発熱温度」と記載する）を基準にした場合に、塗布面積率１００％の金属インクにレーザ光が照射された際の金属インクの発熱温度は、基準発熱温度の１．１５倍（１１５％）となる。また、塗布面積率１６％の金属インクにレーザ光が照射された際の金属インクの発熱温度は、基準発熱温度の１．０９倍（１０９％）となる。また、塗布面積率３３％の金属インクにレーザ光が照射された際の金属インクの発熱温度は、基準発熱温度の１．１３倍（１１３％）となる。

つまり、塗布面積率が１６％〜１００％の金属インクにレーザ光が照射された場合に、塗布面積率の相違により、基準温度の１５％に相当する温度差が生じる。このように、レーザ光の照射時において、塗布面積率の相違により、金属インクの発熱温度が大きく異なると、金属インクが過剰に発熱し、破裂，焦げ等の生じた配線が形成される。若しくは、金属インクを焼成させるために必要な発熱が生じず、未焼成の配線が形成される。

このようなことに鑑みて、回路形成装置１０では、塗布面積率が設定範囲、具体的には、４８％〜６５％の範囲内となるように、金属インクの塗布が行われる。具体的には、まず、図５に示すように、レーザ光のレーザスポット径（円形状の実線１６０）の一部に配線１３６の形成が予定されている場合について説明する。このような場合には、図１０に示すように、配線１３６の形成が予定されている領域（以下、「第１領域」と記載する）１７０に、従来のデザインパターン（以下、「従来パターン」と記載する）に従って、金属インク１８０が塗布される。なお、従来パターンについては、後に詳しく説明する。

また、レーザ光が照射される際のレーザスポット径（円形状の実線１６０）の内部の第１領域１７０以外の領域（以下、「第２領域」と記載する）１７２に、塗布面積率が設定範囲となるように設定されたデザインパターン（以下、「設定パターン」と記載する）に従って、金属インク１８２が塗布される。ただし、設定パターンに従って塗布される金属インク１８２は、第２領域１７２の全てに塗布されず、従来パターンに従って塗布された金属インク１８０と接触しないように、塗布される。つまり、第２領域１７２のうちの第１領域１７０と隣接する領域を除いた領域に、設定パターンに従って金属インク１８２が塗布される。

なお、設定パターンとは、図１１に示すように、３列×３行で配列されたピクセル１８８、つまり、９ピクセル１８８のうちの６ピクセル１８８に金属インク１８２が塗布され、残りの３ピクセルに金属インク１８２が塗布されないように設定されたデザインパターンである。このため、設定パターンに従って金属インク１８２が塗布された場合に、樹脂積層体１３０の上に６／９（＝約６５％）の比率で金属インク１８２が塗布される。なお、ピクセル１８８は、４２．３ｎｍ×４２．３ｎｍの正方形状の領域を示す単位である。

また、上述した従来パターンとは、３列×３行で配列されたピクセル１８８、つまり、９ピクセル１８８の全てに金属インク１８０が塗布されるように設定されたデザインパターンである。このため、従来パターンに従って金属インク１８０が塗布された場合に、樹脂積層体１３０の上に、９／９（＝１００％）の比率で金属インク１８０が塗布される。なお、図１０において、設定パターンに従って塗布された金属インク１８２は、網掛により示されており、従来パターンに従って塗布された金属インク１８０は、黒塗により示されている。

このように、第１領域に従来パターンに従って金属インク１８０を塗布し、第２領域に設定パターンに従って金属インク１８２を塗布することで、塗布面積率は５０％となる。つまり、第２領域１７２に設定パターンに従って金属インク１８２が塗布されない場合に、塗布面積率は１６％であったが、第２領域１７２に設定パターンに従って金属インク１８２が塗布されることで、塗布面積率は５０％となる。

なお、塗布面積率は、第１領域１７０の面積と、従来パターンで金属インク１８０が塗布される比率（９／９（＝１００％））と、第２領域１７２の面積と、設定パターンで金属インク１８２が塗布される比率（６／９（＝約６５％））とに基づいて演算される。なお、塗布面積率の演算で用いられる第２領域１７２の面積は、第２領域１７２のうちの第１領域１７０と隣接する箇所を除いた面積、つまり、設定パターンに従った金属インク１８２の塗布対象の面積である。

ちなみに、設定パターンに従って塗布される金属インク１８２は、第２領域１７２だけでなく、第２領域１７２に連続する領域にも塗布される。これにより、従来パターンに従って金属インク１８０が塗布される領域を除く領域に、従来パターンに従って金属インク１８２を塗布することができる。つまり、塗布パターンの設計において、従来パターンに従って塗布される領域を除く領域を、設定パターンに従って塗布される領域に設定することができる。これにより、塗布パターンの設計を簡素化することが可能となる。

また、図７に示す配線１３６の形成が、レーザスポット径（円形状の実線１６０）内の一部に予定されている場合においても、上記手法と同様に、図１２に示すように、第１領域１７０に従来パターンに従って金属インク１８０が塗布され、第２領域１７２に設定パターンに従って金属インク１８２が塗布される。これにより、塗布面積率は５５％となる。つまり、第２領域１７２に設定パターンに従って金属インク１８２が塗布されない場合に、塗布面積率は３３％であったが、第２領域１７２に設定パターンに従って金属インク１８２が塗布されることで、塗布面積率は５５％となる。

なお、図６に示す５本の配線１３６の形成が、レーザスポット径（円形状の実線１６０）内の一部に予定されている場合には、レーザスポット径の外径が、５本の配線１３６の幅と配線間のクリアランスとを加算した値以下となっている。このような場合において、配線間のクリアランスが第２領域１７２となり、第２領域１７２は、比較的狭い領域となる。このため、第２領域１７２に金属インク１８２が塗布されると、第２領域１７２に塗布された金属インク１８２と、第１領域１７０に塗布された金属インク１８０とが接触する虞がある。そこで、このような場合には、図１３に示すように、第１領域１７０に従来パターンに従って金属インク１８０が塗布されるが、第２領域１７２に金属インク１８２は塗布されない。このため、図１３に示す吐出パターンでは、レーザスポット径（円形状の実線１６０）内の内部において、先に説明した第１領域１７０にのみ従来パターンに従って金属インクが塗布される場合と同様に、塗布面積率は４８％となる。

ただし、レーザスポット径（円形状の実線１６０）の外部には、従来パターンに従って塗布された金属インク１８０と接触しないように、設定パターンに従って金属インク１８２が塗布される。これは、先に説明したように、塗布パターンの設計を簡素化するためである。

また、図８に示すように、レーザ光のレーザスポット径（円形状の実線１６０）内の全てに配線１３６の形成が予定されている場合には、配線１３６の形成が予定されている領域に、設定パターンに従って、金属インクが塗布される。つまり、図１４に示すように、配線１３６の形成が予定されている領域である第１領域１７０の全域に、設定パターンに従って金属インク１８４が塗布される。ちなみに、設定パターンで金属インクが塗布される比率は、上述したように、６／９（＝約６５％）である。このため、図１４に示す吐出パターンにおいて、塗布面積率は６５％となる。

このように、従来パターンと設定パターンとに従って金属インク１８０，１８２，１８４が吐出されると、塗布面積率は４８％〜６５％となる。つまり、従来パターンのみに従って金属インクが吐出された場合には、塗布面積率は１６％〜１００％であり、塗布面積率の最小値と最大値との差は８４％であった。一方、従来パターンと設定パターンとに従って金属インクが吐出された場合には、塗布面積率は４８％〜６５％となり、塗布面積率の最小値と最大値との差は１７％となる。このように、塗布面積率の差が従来の１／４以下に抑制された金属インクへのレーザ光の照射時には、金属インクの発熱温度のバラツキが好適に抑制される。

具体的には、図１５に示すように、塗布面積率４８％の金属インクにレーザ光が照射された際の金属インクの発熱温度（以下、「基準発熱温度」と記載する）を基準にした場合に、塗布面積率６５％の金属インクにレーザ光が照射された際の金属インクの発熱温度は、基準発熱温度の１．０５倍（１０５％）となる。また、塗布面積率５０％の金属インクにレーザ光が照射された際の金属インクの発熱温度は、基準発熱温度の０．９８倍（９８％）となる。また、塗布面積率５５％の金属インクにレーザ光が照射された際の金属インクの発熱温度は、基準発熱温度の１．０４倍（１０４％）となる。

つまり、従来パターンと設定パターンとに従って金属インクが吐出された場合に、塗布面積率が４８％〜６５％となり、塗布面積率が４８％〜６５％の金属インクにレーザ光が照射された際に、基準温度の７％に相当する温度差が生じる。一方、従来パターンのみに従って金属インクが吐出された場合に、塗布面積率が１６％〜１００％であり、塗布面積率が１６％〜１００％の金属インクにレーザ光が照射された際に、基準温度の１５％に相当する温度差が生じていた。このように、従来パターンと設定パターンとに従って金属インクが吐出されることで、金属インクへのレーザ光の照射時における金属インクの発熱温度が従来の１／２以下に抑制される。つまり、塗布面積率が設定範囲、具体的には、４８％〜６５％となるように、設定パターンに従って金属インク１８２を吐出することで、金属インクへのレーザ光の照射時における金属インクの発熱温度が従来の１／２以下に抑制される。これにより、レーザ光の照射時における金属インクの発熱温度のバラツキを好適に抑制することが可能となり、金属インクを好適に焼成し、適切に配線を形成することが可能となる。

なお、図１０，図１２，図１３に示す吐出パターンにおいて、従来パターンに従って吐出された金属インク１８０にレーザ光が照射されることで形成される配線１９０は、電気的に接続されている。一方、設定パターンに従って吐出された金属インク１８２にレーザ光が照射されることで形成される配線１９２は、電気的に接続されていない。つまり、図１０，図１２，図１３に示す吐出パターンでは、第１領域１７０に、従来パターンに従って金属インク１８０が通電可能に吐出され、第２領域１７２に、設定パターンに従って金属インク１８２が通電不能に吐出される。これにより、レーザ光のレーザスポット径内の第１領域に電気的に接続される配線１９０が形成され、第１領域以外の領域に、電気的に接続されない配線１９２が形成される。

また、図１４に示す吐出パターンにおいて、設定パターンに従って吐出された金属インク１８４にレーザ光が照射されることで形成される配線１９４は、電気的に接続されている。つまり、図１４に示す吐出パターンでは、第１領域１７０に、設定パターンに従って金属インク１８４が通電可能に吐出される。これにより、レーザ光のレーザスポット径内の全ての領域に電気的に接続される配線１９４が形成される。

なお、コントローラ１２０は、図２に示すように、塗布部２００と焼成部２０２とを有している。塗布部２００は、樹脂積層体１３０の上に金属インクを塗布するための機能部である。焼成部２０２は、金属インクにレーザ光を照射し、金属インクを焼成することで、配線を形成するための機能部である。

ちなみに、上記実施例において、回路形成装置１０は、配線形成装置の一例である。制御装置２６は、制御装置の一例である。基板７０は、基板の一例である。インクジェットヘッド７６は、塗布装置の一例である。レーザ照射装置７８は、照射装置の一例である。樹脂積層体１３０は、支持体の一例である。第１領域１７０は、第１領域の一例である。第２領域１７２は、第２領域の一例である。金属インク１８０，１８２，１８４は、金属含有液の一例である。配線１９０，１９４は、接続配線の一例である。配線１９２は、電気的に接続されない配線の一例である。塗布部２００は、塗布部の一例である。焼成部２０２は、焼成部の一例である。また、塗布部２００により実行されるステップは、塗布ステップの一例である。焼成部２０２により実行されるステップは、焼成処理ステップの一例である。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。例えば、上記実施例では、樹脂積層体１３０の上に金属インクが塗布され、配線が形成されているが、基板７０の上に金属インクが塗布され、配線が形成されてもよい。

また、上記実施例では、設定パターンが１種類しか設定されておらず、レーザスポット径内の一部の領域に配線形成が予定されている場合と、レーザスポット径内の全ての領域に配線形成が予定されている場合とで、同じ設定パターンが用いられている。一方、２種類以上の設定パターンを設定し、レーザスポット径内の一部の領域に配線形成が予定されている場合と、レーザスポット径内の全ての領域に配線形成が予定されている場合とで、異なる種類の設定パターンを用いてもよい。

また、上記実施例では、設定範囲が４８％〜６５％に設定されているが、その範囲に限定されず、任意の範囲に設定することが可能である。また、設定範囲を、塗布面積率の最小値と最大値との差で示すことも可能である。この場合には、塗布面積率の最小値と最大値との差が、５０％以下であることが好ましく、出来れば、４０％以下であることが好ましい。さらに言えば、２０％〜３０％以下であることが好ましい。

１０：回路形成装置（配線形成装置） ２６：制御装置 ７０：基板 ７６：インクジェットヘッド（塗布装置） ７８：レーザ照射装置（照射装置） １３０：樹脂積層体（支持体） １７０：第１領域 １７２：第２領域 １８０：金属インク １８２：金属インク １８４：金属インク １９０：配線（接続配線） １９２：配線（電気的に接続されない配線） １９４：配線（接続配線） ２００：塗布部 ２０２：焼成部

Claims (4)

1. 絶縁性の支持体または基板上に、金属微粒子を含有する金属含有液を塗布する塗布ステップと、
   前記金属含有液をレーザ光で焼成処理することで、配線を形成する焼成処理ステップと
   を含み、
   前記塗布ステップが、
   前記レーザ光のレーザスポット径内の一部の領域である第１領域に、電気的に接続される配線である接続配線の形成が予定されている場合に、前記第１領域に前記接続配線に応じて前記金属含有液を塗布し、前記レーザ光のレーザスポット径内の前記第１領域以外の領域である第２領域に、前記レーザ光のレーザスポット径内の面積に対する前記金属含有液の塗布面積の比率である塗布面積率が予め設定された範囲である設定範囲内となるように設定されたデザインパターンに従って前記金属含有液を塗布し、
   前記焼成処理ステップが、
   前記第１領域に塗布された前記金属含有液をレーザ光で焼成処理することで、前記接続配線を形成し、前記第２領域に塗布された前記金属含有液をレーザ光で焼成処理することで、電気的に接続されない配線を形成する配線形成方法。
2. 前記塗布ステップが、
   前記レーザ光のレーザスポット径内の全ての領域に、前記接続配線の形成が予定されている場合に、前記レーザ光のレーザスポット径内の全ての領域に、前記デザインパターンに従って前記金属含有液を塗布し、
   前記焼成処理ステップが、
   前記レーザ光のレーザスポット径内の全ての領域に塗布された前記金属含有液をレーザ光で焼成処理することで、前記接続配線を形成する請求項１に記載の配線形成方法。
3. 前記塗布ステップが、
   前記レーザ光のレーザスポット径内の全ての領域に、電気的に接続される配線である接続配線の形成が予定されている場合に、前記レーザ光のレーザスポット径内の全ての領域に、前記塗布面積率が前記設定範囲内となるように設定されたデザインパターンに従って前記金属含有液を塗布し、
   前記焼成処理ステップが、
   前記レーザ光のレーザスポット径内の全ての領域に塗布された前記金属含有液をレーザ光で焼成処理することで、前記接続配線を形成する請求項１に記載の配線形成方法。
4. 金属微粒子を含有する金属含有液を塗布する塗布装置と、
   レーザ光を照射する照射装置と、
   制御装置と
   を備え、
   前記制御装置が、
   絶縁性の支持体または基板上に前記金属含有液を、前記塗布装置により塗布する塗布部と、
   前記塗布装置により塗布された前記金属含有液に前記レーザ光を照射し、その金属含有液を焼成することで、配線を形成する焼成部と
   を含み、
   前記塗布部が、
   前記レーザ光のレーザスポット径内の一部の領域である第１領域に、電気的に接続される配線である接続配線の形成が予定されている場合に、前記第１領域に前記接続配線に応じて前記金属含有液を塗布し、前記レーザ光のレーザスポット径内の前記第１領域以外の領域である第２領域に、前記レーザ光のレーザスポット径内の面積に対する前記金属含有液の塗布面積の比率である塗布面積率が予め設定された範囲である設定範囲内となるように設定されたデザインパターンに従って前記金属含有液を塗布し、
   前記焼成部が、
   前記第１領域に塗布された前記金属含有液をレーザ光で焼成処理することで、前記接続配線を形成し、前記第２領域に塗布された前記金属含有液をレーザ光で焼成処理することで、電気的に接続されない配線を形成する配線形成装置。

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