ES2329137T3

ES2329137T3 - Procedimiento y sistema para crear lineas finas usando tecnologia de chorro de tinta.

Info

Publication number: ES2329137T3
Application number: ES04770463T
Authority: ES
Inventors: Eli Vronsky
Original assignee: PixDro Ltd
Current assignee: PixDro Ltd
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2004-09-02
Publication date: 2009-11-23
Anticipated expiration: 2024-09-02
Also published as: DE602004027852D1; WO2005022969A3; EP1665913A2; WO2005022969A2; ATE472241T1; DE602004021823D1; KR101076116B1; JP2007504661A; EP2109350A1; US20070014974A1; EP1665913B1; JP4796964B2; KR20070017464A; ATE435589T1; ES2347851T3; EP2109350B1

Abstract

Un procedimiento para producir una geometría (24, 35) de dimensión deseada sobre un sustrato, comprendiendo el procedimiento: dejar caer sucesivas gotitas (43) de un material sobre el sustrato de manera que formen un dibujo (22, 32), que se caracteriza; porque el dibujo (22, 32) tiene una dimensión suficiente para alojar dicha geometría dentro de un límite del mismo; y porque se elimina un área redundante del dibujo que rodea la parte de dicho dibujo que define dicha geometría.

Description

Procedimiento y sistema para crear líneas finas usando tecnología de chorro de tinta.

Campo de la invención

La invención se refiere a la tecnología de ahorro de tinta antecedentes de la invención. En la producción de estructuras electrónicas básicas, tales como tarjetas de circuito impreso, filtros de color para pantallas de cristal líquido y semiconductores, una tecnología que se utiliza habitualmente comprende el uso de máscaras dibujadas similares en principio a aquellas usadas en la impresión litográfica para la preparación de las planchas de impresión.

Un sustrato se recubre con una material fotosensible que después se cura mediante luz. El recubrimiento se efectúa por inmersión simple o por recubrimiento por rotación cuando se desea que la capa sea muy fina. Luego se proyecta luz sobre la capa fotosensible a través de una máscara que se preparó de antemano con el dibujo deseado. La luz que se proyecta sobre la capa fotosensible provoca que se endurezca o se "cure" en las áreas descubiertas. La parte no endurecida, no expuesta a la luz, se elimina, dejando un dibujo deseado de capa endurecida. Debido a la miniaturización de las tarjetas de circuito o a la precisión óptica requerida por los filtros de color, existe la demanda de crear líneas tan finas como de 10 micras o menores. Esto puede conseguirse mediante máscaras y fuentes de luz reformadas así como mediante materiales curables mejorados.

El proceso litográfico es caro por dos razones:

\bullet: una gran parte del material fotosensible se elimina después del curado y

\bullet: cada dibujo requiere su propia máscara que tiene que prepararse de antemano.

En la industria de la impresión se usa tecnología de chorro de tinta para eliminar la necesidad de planchas de impresión ya que las gotas de tinta se sitúan directamente sobre un sustrato sin máscara y bajo un control digital. Estos dibujos pueden crearse, cambiarse o sustituirse sobre la marcha.

Así, una alternativa atractiva para las máscaras usadas para imprimir el material fotosensible curable en le industria electrónica es imprimir dibujos de dichos materiales usando un mecanismo de chorro de tinta, eliminando así la necesidad de máscaras y utilizando además una cantidad pequeña de material fotosensible en comparación con la litografía. La menor cantidad de material es debida a que se usa solamente donde se necesita evitando la necesidad de recubrir la superficie total del sustrato. Ya que algunos materiales curables pueden ser bastante caros cuando se considera la producción en masa, debe esperarse que el ahorro usando impresión por chorro de tinta sea ser sustancial. El documento WO - A - 02 03322 da a conocer un ejemplo del uso de la impresión por chorro de tinta para la formación de conductores eléctricos sobre un sustrato.

Sin embargo, la impresión de líneas rectas finas mediante tecnologías de chorro de tinta es una tarea complicada. La figura 1a muestra una línea creada usando impresión por chorro de tinta yuxtaponiendo secuencialmente gotas 10 de tinta a lo largo de una línea. Debido a la forma circular que asumen las gotas 10 sobre el sustrato, el resultado después de secas que se muestra en la figura 1b será una línea irregular 11 que no es tan fina como sería necesario y no tiene un borde uniforme.

Las razones de ello son múltiples:

1.: Es muy difícil el uso de gotas diminutas y uniformes para crear líneas de menos de 20 \mum.

2.: Incluso si dichas líneas pudieran conseguirse mediante chorro de tinta, los efectos sobre la tensión superficial y la energía superficial del sustrato y la contaminación local crearían desigualdades en la expansión de la gota e incrementarían la falta de uniformidad de la línea.

3.: Cuando las direccionalidades de la colocación de las gotitas están ligeramente fuera de fase (un fenómeno común en las impresoras de chorro de tinta, en las que la direccionalidad varía al menos unos pocos miliradianes), la línea resultante parece torcida. Esto se muestra en las figuras 2a y 2b, donde variaciones realmente menores en la direccionalidad de las gotitas 12, a lo largo de ambos ejes X e Y, contribuye a la falta de uniformidad del borde de la línea del dibujo 13 resultante.

Además, el intento de utilización de técnicas de chorro de tinta convencionales, particularmente cuando se necesitan líneas muy finas, requiere una costosa corrección fuera de línea de defectos tales como orificios que pueden hacer que una línea no sea funcional. Por supuesto, todo esto es más crítico cuando las líneas se usan para formar pistas eléctricamente conductoras en una PCB ya que dichos orificios pueden manifestarse como circuitos abiertos.

Debido a la simplicidad de las técnicas de chorro de tinta, a su profusión y sus bajos costes, sería un avance significativo que la tecnología de chorro de tinta pudiera ser utilizada para producir las líneas finas requeridas para la fabricación de dispositivos electrónicos sin estar sujeto a los inconvenientes antes descritos.

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Resumen de la invención

Es por lo tanto un objetivo de la presente invención suministrar un procedimiento para producir las líneas finas requeridas para la fabricación de dispositivos electrónicos usando tecnologías de chorro de tinta que no estén sujetas a los inconvenientes antes descritos.

El objetivo se consigue de acuerdo con un aspecto de la invención mediante un procedimiento para producir una geometría de una dimensión deseada sobre un sustrato, comprendiendo el procedimiento:

: dejar caer sucesivas gotitas de material sobre el sustrato de manera que formen un dibujo y

que se caracteriza porque:

: el dibujo es de una dimensión suficiente para adaptarse a dicha geometría dentro de un límite de la misma y

: se elimina un área redundante del dibujo que rodea la parte de dicho dibujo que define dicha geometría.

La geometría puede ser simplemente una línea fina y la invención propone dos soluciones principales que hacen posible la creación de líneas muy finas, o cualquier otra geometría, de material fotosensible curable.

Una primera aproximación emplea un sistema híbrido que contiene un sistema de impresión de chorro de tinta y un sistema láser. El sistema de impresión de chorro de tinta imprime con una tinta que es curable mediante luz de una predeterminada longitud de onda (por ejemplo, tinta curable con infrarrojos de un láser de IR o tinta curable con UV con un láser de UV). La invención propone tres formas de conseguir la solución para la deposición de la tinta de material fotosensible curable que después se cura con luz.

De acuerdo con una segunda aproximación, se imprimen líneas paralelas de materiales reactivos, creando líneas o dibujos en las áreas de reacción.

Por otra parte, la invención suministra también medios para comprobar y reparar los defectos de las líneas que pudieran deberse a gotitas que faltan o que están mal dirigidas.

Breve descripción de los dibujos

Para entender la invención y para ver cómo puede ponerse en práctica, ahora se describirá una realización preferida, solamente a modo de ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

Las figuras 1a y 1b son representaciones pictóricas de una línea formada por una serie de gotitas de tinta yuxtapuestas usando tecnología convencional de chorro de tinta.

Las figuras 2a y 2b son representaciones pictóricas de una línea formada por una serie de gotitas de tinta yuxtapuestas cuando se exponen a distorsiones adicionales inherentes a la tecnología de chorro de tinta.

Las figuras 3a a 3c son representaciones pictóricas que muestran etapas sucesivas en la formación de líneas producidas por un proceso asistido por chorro de tinta seguido por un curado con láser.

Las figuras 4a a 4g son representaciones pictóricas que muestran etapas sucesivas en la formación de líneas producidas por un proceso asistido por chorro de tinta seguido por un ataque químico.

Las figuras 5a a 5g son representaciones pictóricas que muestran etapas sucesivas en la formación de líneas producidas por un proceso litográfico asistido seguido por un ataque químico.

Las figuras 6 y 7 son representaciones pictóricas de sistemas alternativos de acuerdo con la invención.

Las figuras 8a a 8d y 9a a 9d son representaciones pictóricas que muestran etapas sucesivas en la formación de líneas en áreas de reacción entre líneas paralelas de materiales reactivos de acuerdo con aproximaciones alternativas.

Las figuras 10a a 10d son representaciones pictóricas que muestran etapas sucesivas en la formación de líneas producidas por la ablación de gotitas de tinta yuxtapuestas.

Descripción detallada de realizaciones ejemplares Uso combinado de impresión por chorro de tinta y curado por rayo láser enfocado

Según se ve en las figuras 3a y 3b, el material fotosensible curable es depositado como una línea fina por cabezas de chorro de tinta que contienen al menos una boquilla. El material fotosensible curable se prepara de antemano para que tenga una viscosidad y una tensión superficial adecuadas, de manera que pueda ser fácilmente expulsado y se extienda satisfactoriamente sobre el sustrato.

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El chorro de tinta imprime una serie de gotitas 15 yuxtapuestas de manera que formen un dibujo 16 que, con todas las distorsiones anteriormente descritas con referencia a las figuras 1 y 2, deje espacio suficiente para que una línea fina de una anchura deseada se cure dentro del dibujo entintado. Según se muestra en la figura 3b, un rayo láser de un foco deseado, por debajo de unos pocos micrones, o en una banda de nanómetros, se mueve sobre la tinta húmeda de manera que se cure o se seque solamente en aquella parte 17 del dibujo 16 en la que se proyectó el rayo. El residuo 18 de tinta circundante que no se cura o se seca se elimina de manera que quede una línea fina 19 con un borde afilado sobre el substrato impreso según se muestra en la figura 3c.

El rayo láser es de una longitud de onda específica que se sabe que cura la tinta. Algunas tintas son curadas por la luz en las longitudes de onda del ultravioleta, otras son curadas por luz en la longitud de onda del infrarrojo. También es posible utilizar tintas que sean endurecidas por la luz a longitudes de onda visibles, pero el proceso se complicaría entonces teniendo que efectuarse en la oscuridad.

Dicho procedimiento puede utilizarse, por ejemplo, para imprimir una matriz negra para pantallas de LCD en las que tienen que imprimirse líneas rectas muy finas con una anchura de 10 \mum. La mayoría de los fabricantes actualmente consiguen esto mediante litografía. El procedimiento de acuerdo con la invención da como resultado una reducción de la cantidad de tinta fotosensible curable requerida, imprimiendo primero líneas de chorro de tinta que tienen una anchura de solamente algunas decenas de micrones y luego estas líneas son conformadas mediante un láser que cura las líneas rectas finales con una anchura requerida de 10 \mum. El material fotosensible no curado se elimina entonces del substrato mediante lavado.

De acuerdo con otro enfoque, se crean líneas muy finas usando polímeros eléctricamente conductores. Actualmente algunas compañías tales como Epson de Japón están tratando de construir conductores electrónicos no con materiales conductores convencionales sino con polímeros de alta conductividad eléctrica. Dichos polímeros pueden ser expulsados por mecanismos de chorro de tinta. Entre estos polímeros, aquellos que pueden curarse y endurecerse mediante una fuente de luz precisa tal como un láser pueden imprimirse formando líneas precisas de acuerdo con las enseñanzas de la invención. Así la invención allana el camino para la impresión de conductores con tecnología de chorro de tinta y sustituye las técnicas litográficas convencionales.

La misma tecnología propuesta de la invención, el chorro de tinta seguido por un curado con láser, puede aplicarse a la producción de transistores de película fina (TFT), dispositivos electrónicos utilizados en la fabricación de pantallas planas y más generalmente en otras facetas de la fabricación electrónica. Actualmente las estructuras de capas múltiples de los TFT se producen con técnicas litográficas que son bien conocidas en la industria de manufacturación de semiconductores. Los procesos litográficos se utilizan para crear dibujos que permiten la creación de estructuras complejas de capas múltiples mediante ataque químico, recubrimiento o deposiciones selectivas. Los dibujos creados para estos propósitos no son solamente líneas sino también otras formas geométricas. De acuerdo con la invención, dichas formas geométricas pueden generarse dibujando mediante chorro de tinta un contorno grueso y luego llevándolas a su forma final deseada mediante curado con láser de rayo enfocado. El funcionamiento del rayo láser puede ser continuo o pulsante y su movimiento a través del área del material curable mediante chorro de tinta puede programarse. Esto junto con el control de intensidad programable del rayo suministra un alto grado de flexibilidad en la creación de las líneas o formas deseadas.

Las figuras 4a a 4g son representaciones pictóricas que muestran sucesivas etapas de la formación de líneas producidas mediante un proceso asistido por chorro de tinta seguido por el ataque químico. Mediante este procedimiento, es posible permitir el ataque químico de una capa selectiva dentro de la estructura de capas múltiples de un TFT. Las figuras representan el ataque químico de una capa "activa" de dicha estructura. Esta capa activa podría ser un material conductor que tiene que conformarse de manera que la conductividad estará confinada solamente a partes de la capa. El ejemplo muestra cómo en etapas sucesivas, se recubre una capa activa 20 sobre un substrato 21, después de lo cual los dibujos 22 de material fotosensible curable realizados mediante chorro de tinta se forman sobre la capa activa (figura c). La luz láser se enfoca sobre la material fotosensible curable de manera que deje a la vista sobre el mismo un dibujo de líneas finas. Donde la luz láser incide sobre el material fotosensible curable, las líneas se curan para formar los dibujos deseados 23 (figura 4d). Entonces se elimina el material sin curar (figura 4e) y aquellas áreas de la capa activa que no están cubiertas por el material curado sufren el ataque químico (figura 4e). Después de finalizar el ataque químico, el dibujo hecho de material curado se elimina bien químicamente o bien usando cualquier otro procedimiento adecuado. Este proceso dará como resultado una capa activa con la forma de un dibujo preciso 24 según se muestra en la figura (4g). Aquellos que estén familiarizados con la técnica comprenderán que usando el proceso de la invención ahorrarán material fotosensible curable ya que no hay necesidad de recubrir la superficie completa de la capa activa con material fotosensible curable tal como se hace habitualmente. El proceso de la invención también simplificará la eliminación y la limpieza del material fotosensible no curable, ya que hay menos y así existirá menos propensión a los defectos.

Las figuras 5a a 5g son representaciones pictóricas que muestran etapas sucesivas del mismo proceso usando litografía. Así, en etapas sucesivas, una capa activa 20 se recubre sobre un substrato 31 y se aplican capas de material fotosensible curable 32 (figura 5c) mediante un proceso de chorro de tinta. No hay necesidad de recubrir el área completa del substrato ya que es suficiente recubrir solamente aquellas áreas en las que se tienen que formar las líneas y esto se presta a la impresión mediante chorro de tinta. De esta manera, la cantidad de material fotosensible curable que se usa puede reducirse significativamente en comparación con los procesos litográficos convencionales en los que se recubre el área completa del substrato mediante inmersión o rotación. Se usa una máscara 33 para exponer a la luz un dibujo de líneas finas sobre el material fotosensible curable de manera que se curen los dibujos deseados (figura 5d). Entonces las áreas no curadas del material fotosensible curable 32 se eliminan de manera que aparezca el dibujo de líneas 34 (figura 5e). Aquellas áreas de la capa activa que no están cubiertas por el material curado sufren entonces un proceso de ataque químico (figura 5f). Después de finalizar el ataque químico, se elimina el dibujo hecho de material curado bien químicamente o bien usando cualquier otro procedimiento adecuado. Este proceso dará como resultado una capa activa con la forma de un dibujo preciso 35 según se muestra en la figura 5g.

Además de la formación de líneas exactas, ambos procedimientos son aplicables a otras formas geométricas que se delinean primero como un espacio vacío en el material no curable no adherente, imprimiéndose encima de este espacio con material curable. Cuando el substrato se enjuaga o se lava, solamente el material del área del espacio primario quedará sobre el substrato. Así, en el contexto de la descripción y de las reivindicaciones adjuntas, el término "geometría" se utiliza para implicar cualquier forma aplicada que pueda ser regular o irregular. También se observará que el término "línea" se utiliza para implicar cualquier extensión de longitud que sea recta, angular o curvada o cualquier combinación de estas propiedades.

Problemas de fiabilidad

Uno de los principales obstáculos en la impresión por chorro de tinta es la fiabilidad de las boquillas. La fiabilidad de las boquillas puede presentarse de diversas formas:

\bullet: Fallo de software (la boquilla no funciona pero puede restaurarse en un proceso de mantenimiento)

\bullet: Fallo de hardware (la boquilla es permanentemente inutilizable)

\bullet: Pérdida de direccionalidad

\bullet: Menor volumen de la gotas

El tener líneas muy finas con defectos puede convertirlas en no funcionales. En el caso de los filtros de color mencionados anteriormente que se utilizan en un proceso de impresión offset, incluso un defecto leve en las celdas de matriz negra puede dar como resultado una mezcla de dos colores diferentes en una celda adyacente convirtiendo en defectuoso el elemento de imagen que filtran.

El primer procedimiento de la invención se dirige a conseguir una fiabilidad incrementada del proceso, corrigiendo hasta un cierto grado los problemas antes mencionados. Esto se consigue mediante los sistemas 40 y 50 mostrados esquemáticamente en las figuras 6 y 7, respectivamente, en las cuales componentes similares son referenciados por números de referencia idénticos. Así, ambos sistemas 40 y 50 incluyen una boquilla 41 de impresión (que constituye una primera boquilla), por debajo de la cual se dispone un detector óptico 42, que detecta si la boquilla 41 de impresión expulsa realmente una gota. La detección puede efectuarse examinando la trayectoria de la boquilla 41 de la impresión o de una gotita 43 formada por la misma según se muestra en la figura 6 de manera que se detecte una gotita real "sobre la marcha" o investigando en el substrato el punto realmente impreso según se muestra en la figura 7. Si no se produjo el punto impreso o no se dispuso en la posición correcta, la boquilla auxiliar 44 (que constituye una segunda boquilla) controlada por un controlador 45 que está operativamente acoplado con el detector óptico 42 y que funciona de acuerdo con un algoritmo de control predeterminado, expulsa una segunda gotita 46 para sustituir o completar la primera gotita 43. Un láser 47 por debajo de la segunda boquilla 44 cura o seca la imagen impresa de acuerdo con el dibujo deseado. La continuidad del proceso se consigue mediante la geometría de la colocación relativa correcta de la primera boquilla 41, el detector 42, la segunda boquilla 44 y el láser 47, y el movimiento relativo entre el substrato y el sistema de impresión. Las gotitas pueden curarse directamente después de su disposición sobre el substrato o curarse después de que el dibujo de tinta esté completamente formado.

Otro enfoque es emplear una o más boquillas redundantes para imprimir el dibujo de manera que se incremente la probabilidad de la que la geometría del dibujo deseado aparezca intacta, disponiendo así sobre el substrato un dibujo de unas dimensiones suficientes para la acción del láser. Esta es una solución mucho más simple de implementar ya que la forma exacta de la línea producida por el chorro de tinta no es tan crucial como que esta línea sea continua. La conformación exacta puede conseguirse mediante el curado con el láser.

Creación de líneas finas utilizando dos materiales que se curan mediante reacción química

Las figuras 8a a 8d son representaciones pictóricas que muestran etapas sucesivas de la formación de líneas en áreas de reacción entre líneas paralelas de materiales de reacción de acuerdo con una primera aproximación. En este procedimiento, se imprime una primera línea 50 con un primer material, después se Imprime una segunda línea paralela 51 de un segundo material que se superpone a la primera línea de manera que forme un área 52 de superposición. La primera línea y la segunda línea están formadas de materiales que reaccionan cuando se ponen en contacto a través de una reacción química o fisicoquímica que cura las líneas en donde están en contacto (tal como en los pegamentos epoxi) mientras que no se produce ningún efecto sobre aquellas áreas de las dos líneas que no se superponen. Por lo tanto, la reacción está limitada solamente al área 52 de superposición y el resto, que no se cura, se elimina después de un período de tiempo controlado (para prevenir el sobre-curado).

Las figuras 9a a 9d son representaciones pictóricas que muestran etapas sucesivas en la formación de líneas en áreas de reacción entre líneas paralelas de materiales de reacción de acuerdo con una segunda aproximación. En este procedimiento, se imprimen sobre un substrato una primera y una segunda línea 60 y 61 formadas de un primer material que puede eliminarse de una forma conocida. Se imprime una tercera línea paralela 62 de un segundo material que se superpone a la primera y a la segunda línea de manera que cubra un espacio de intervención 63 entre las dos líneas 60 y 61. El segundo material es tal que en su estado normal se cura al aire después de un período de tiempo de curado conocido que puede ser influenciado por la temperatura ambiente. Asimismo, puede estar formada de un material que puede secarse o curarse de una manera conocida, por ejemplo mediante luz, calor, etc. Así, el espacio 63 entre las dos líneas 60 y 61 se llena con el segundo material curable de la tercera línea 62, que se deja secar y adherirse al substrato. El substrato se lava entonces de manera que se eliminen la primera y la segunda línea 60 y 61 junto con las partes restantes de la tercera línea 62 con la cual se superponen. No importa si partes de la tercera línea 63, que se superponen a las dos líneas 60 y 61, se dejan también secar porque sigue siendo posible eliminar completamente la primera y la segunda línea ya que, al hacer esto, las partes curadas de la tercera línea se eliminarán similarmente.

Sin embargo, si se desea, el segundo material puede ser tal que cuando se ponga en contacto con el primer material de la primera y segunda líneas 60 y 61 reaccione a través de una reacción química o fisicoquímica que evite el curado del segundo material, aunque sin tener efecto sobre ese área de la tercera línea que no se superpone con la primera y segunda líneas, es decir dentro del espacio 63. Así, puede ser más fácil eliminar el material redundante.

Creación de líneas finas con chorro de tinta superponiendo tintas de color separadas

Este procedimiento se aplica solamente a filtros de color y puede utilizarse en conjunción con uno de los otros procedimientos descritos anteriormente para generar muchas formas diferentes. Este procedimiento utiliza los tres colores primarios (RGB) para crear la matriz negra usada para separarse entre los colores. El proceso operativo es similar al anteriormente descrito con referencia a la figura 8.

En la primera etapa, se imprime el primer color RGB. En una segunda etapa se imprime un segundo color RGB que se superpone al primero. Cada dos colores crean una reacción química entre las áreas superpuestas de manera que las áreas superpuestas se vuelvan negras. De esta forma se crea la matriz negra en cada uno de los límites entre los colores. En una etapa final los colores se curan y se secan. Dicho procedimiento puede utilizarse en la impresión offset en color, por ejemplo en la fabricación de pantallas de color tales como pantallas LCD, mediante el cual los tres componentes RGB de cada píxel pueden imprimirse utilizando un chorro de tinta mientras que se asegura que cualquier superposición sea negra.

Uso combinado de la impresión con chorro de tinta y la ablación con rayo láser enfocado

También puede emplearse el principio, descrito anteriormente con referencia a las figuras 3a a 3b, de crear primero una línea o forma gruesa mediante chorro de tinta y luego confeccionar la forma precisa mediante láser, en este procedimiento el rayo láser se utiliza para efectuar la ablación de partes de la tinta.

Las figuras 10a a 10d son representaciones pictóricas que muestran etapas sucesivas en dicho proceso. Se imprime una línea de material 70 que puede sufrir una ablación mediante rayo láser. Se utiliza un rayo láser para efectuar la ablación de los cuatro lados de manera que se eliminen las áreas 71, 72, 73 y 74. De esta forma, lo que permanece sobre el substrato es una línea 75 fina y precisa que tiene bordes finos y la anchura deseada. Por ejemplo, puede utilizarse un láser excímero para efectuar una ablación controlada y precisa.

Otros campos en los que pueden aplicarse los principios de la invención

Aunque la invención ha sido descrita en particular con respecto a la formación de líneas finas, debe entenderse que los principios a la invención son aplicables a cualquier forma geométrica. Por ejemplo, aunque es conocida la fabricación de PCB utilizando un material gráfico que defina los contactos y las pistas conductoras del circuito y que se usa típicamente como máscara a través de la cual la capa activa de la PCB se expone a la luz, la invención permite que el material impreso sea dibujado directamente sobre la PCB evitando así la necesidad de una máscara. En dicho planteamiento la capa activa (típicamente cobre) se cubre primero con material fotosensible curable de manera que se curen las partes expuestas. El material no curado se elimina entonces dejando así a la vista todas aquellas áreas de la capa activa de cobre que son redundantes, permitiendo que estas sufran el ataque químico sin afectar aquellas áreas de la capa activa de cobre que tienen que conservarse. En dicha aproximación se elimina la mayoría de la capa activa.

Sin embargo, los principios de la invención permiten dibujar directamente las pistas y contactos de cobre sobre un substrato aislante usando una tinta eléctricamente conductora que se aplica utilizando tecnología de chorro de tinta permitiendo eliminar el excedente de tinta bien curando aquellas áreas que tienen que ser conservadas y eliminando el resto o bien efectuando la ablación de las áreas redundantes tanto antes como después del curado del material que queda. Dicha aproximación requiere la eliminación de mucho menos excedente de material conductor.

Claims

1. Un procedimiento para producir una geometría (24, 35) de dimensión deseada sobre un sustrato, comprendiendo el procedimiento:

: dejar caer sucesivas gotitas (43) de un material sobre el sustrato de manera que formen un dibujo (22, 32),

que se caracteriza;

: porque el dibujo (22, 32) tiene una dimensión suficiente para alojar dicha geometría dentro de un límite del mismo; y

: porque se elimina un área redundante del dibujo que rodea la parte de dicho dibujo que define dicha geometría.

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el área redundante del dibujo se elimina: curando un área del dibujo que define dicha geometría y eliminando todo el material que no esté curado.

3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la geometría se cura usando un rayo láser.

4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3, en el que las gotitas se curan directamente después de su disposición sobre el sustrato.

5. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3, en el que las gotitas se curan después de que el dibujo de tinta esté completamente formado.

6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el área redundante del dibujo se elimina: efectuando una ablación de al menos un área redundante (71, 72, 73, 71) del dibujo que rodea dicha geometría (75).

7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, en el que se usa un láser para crear una ablación controlada y precisa.

8. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7, que incluye además el curado de un área del dibujo que define dicha geometría.

9. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que incluye además el control de las gotitas y el perfeccionamiento de una gotita que falta o que se ha formado de manera incompleta.

10. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en el que dicho perfeccionamiento se efectúa mediante una o más cabezas auxiliares de impresora de chorro de tinta.

11. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que incluye además la duplicación de algunas de dichas gotitas de manera que se reduzca la probabilidad de que falten gotitas o de que se hayan formado de manera incompleta.

12. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, en el que dicha duplicación se efectúa mediante una o más cabezas auxiliares de impresora de chorro de tinta.

13. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el material es tinta.

14. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que el material se aplica solamente en áreas discretas del sustrato que son suficientes cada una de ellas para alojar una o más líneas dentro de sus respectivos límites.

15. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que el material es un material fotosensible curable.

16. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 15, que incluye además: la exposición del material fotosensible curable a la luz por medio de una máscara de manera que se cure el material que se corresponde con dicha geometría.

17. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 15, en el que el material (32) fotosensible curable se aplica a una capa activa (30) sobre un sustrato (31), estando incluido además:

: la exposición del material fotosensible curable a la luz por medio de una máscara de manera que se cure el material que se corresponde con dicha geometría;

: la eliminación de las áreas no curadas del material (32) fotosensible curable de manera que se desvele la geometría (34);

: el ataque químico de esas áreas de la capa activa que no están cubiertas por el material curado y

: la eliminación del dibujo hecho del material curado.

18. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 16 ó 17, en el que el material fotosensible curable se aplica sobre dicho sustrato solamente en áreas discretas de la capa activa que son cada una suficientes para alojar una o más geometrías dentro de sus respectivos límites.

19. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, que incluye:

: la impresión mediante chorro de tinta de una primera geometría (50) con un primer material,

: la impresión mediante chorro de tinta de una segunda geometría (51) substancialmente paralela y de un segundo material de manera que se superponga con la primera geometría de manera que forme un área (52) de superposición,

: estando formadas la primera y la segunda geometría de materiales que reaccionan cuando se ponen en contacto de manera que curen las geometrías donde estén en contacto sin sufrir ningún efecto aquellas áreas de las dos geometrías que no se superponen y

: la eliminación del primer y el segundo material que no esté curado.

20. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, que incluye:

: la impresión mediante chorro de tinta de una primera y una segunda geometría (60) y (61) substancialmente paralelas y no contiguas formadas de un primer material que puede eliminarse del sustrato,

: la impresión mediante chorro de tinta de una tercera geometría (62) substancialmente paralela formada de un segundo material de manera que se superponga con la primera y segunda líneas de manera que cubra un espacio (63) de intervención entre la primera y segunda líneas (60, 61),

: el curado del segundo material en el espacio (63) entre la primera y la segunda geometría (60, 61) de manera que se adhiera al sustrato y

: el lavado del sustrato de manera que se eliminen la primera y la segunda geometría (60, 61) junto con partes que quedan de la tercera geometría (62) con la cual se superponen.

21. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, que incluye:

: la impresión mediante chorro de tinta de una primera área con un primer material para formar un primer color primario,

: la impresión mediante chorro de tinta de una segunda área con un segundo material para formar un segundo color primario de manera que se superponga con el primer color primario de manera que se forme un área de superposición,

: el primer y el segundo material son tales que reaccionan cuando se ponen en contacto de manera que se vuelven negros.

22. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que, para producir una línea fina de una anchura deseada sobre un sustrato:

: las sucesivas gotitas de tinta son de un material capaz de sufrir ablación y el dibujo (70) es de dimensiones suficientes para alojarse dentro de los límites de una línea (75) de dicha anchura deseada y

: la eliminación del área redundante (71, 72, 73, 74) del dibujo que rodea dicha línea se efectúa por medio de ablación.