JPH0817269B2 - 回路ライター - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 関連特許願との対照 本願は、1988年５月11日出願の米国特願第193,291号
「回路ライター（CIRCUI WRITER）」の部分継続であ
り、1985年５月11日出願米国特願第192,523号「回路ラ
イター材料（CIRCUI WRITER MATERIALS）」の部分継続
である。

発明の分野 本発明は回路板の製作に関し、殊に回路板上の点の間
に導電性回路を押出しによって形成するための装置に関
する。

本発明の背景 少なくとも過去25年間、米国及び世界中で電子産業の
急速な成長があり、その欠くことのできない重要な分野
はプリント回路板の開発と製造であった。これらのプリ
ント回路板は代表的には、電気及び電子要素、例えば抵
抗器、コンデンサ、集積回路、トランジスタ等を、それ
らの要素を組込んだ電気回路を生ずるように、取付ける
ことができるような態様で、非導電性基板（つまり板）
によって支持される導電性トレース（軌跡）から形成さ
れる。導電性トレースは回路の「電線」であり、板は構
造的保全性、シャーシーフレームに据付けるための便宜
及び他の回路に接続するための支持を与える。プリント
回路板はほとんど全ての電子製品の不可欠部分であり、
しばしば全体装置の中で最も複雑で高価な部品となる。
例えば多くのコンピュータの動作部品及び電子メモリー
の全てが１個以上のプリント回路板上に組込まれる。

卓上コンピュータはプリント回路板を広く利用する製
品の好例である。集積回路の開発は卓上コンピュータの
開発の助けとなったが、このコンピュータの基礎は強力
な中央処理装置（CPU）と大量のデジタル情報を格納し
得るメモリーチップである。複雑な図形の形成及びデス
プレーのように、より強力な処理能力への動機が、１個
の集積回路チップに、より多くのデバイスを組込むため
の縮小化技法をもたらした。同じ動機に基づき、プリン
ト回路の密度を増すための革新的技法によって、卓上コ
ンピュータのシャーシーのように限られた空間環境で、
多数のメモリーチップ及びプロセッサを動作させること
になった。

全ての製品の開発におけると同様に、有用であり効果
的であると判って、多くの製造者によって使用されるよ
うになったプリント回路板を製造するための或る種の技
法が近年出現した。1985年ヴァン・ノストランド社（Va
n Nostrand）発行、レイモンド・Ｎ・クラーク（Raymon
d N.Clark）著プリント回路製作ハンドブック（Handboo
k of Printed Circuit Manufacturing）に述べられるよ
うなそのような過程の一つによれば、典型的なプリント
回路板は１枚の非電導性重合体材、例えばガラス繊維強
化エポキシ、の薄板に始まる。最終的にトレースを形成
する材料は銅箔であり、銅箔の薄い板が、代表的にはエ
ポキシ樹脂を接着剤としてガラス繊維薄板の片側又は両
側に取付けられて、ブランク（半成品）となる。この成
層ブランクに通常、孔が明けられる。孔のあるものはこ
の板を組立体の他の要素に適用させ、芯出しし、取付け
る、といった目的のためであるが、多くの孔は最終製品
の板に最終的に取付けられるべき電気部品のリード線を
受承するためのものであり、片側の最終的なトレースを
他の側のトレースに、成層板を通して接触させるための
孔が多い。

孔明けの後で、電導性金属、通常は銅、を孔にめっき
する必要がある場合には、無電解メッキ作業が用いられ
る。この後、形成されるべき回路トレースを画成するパ
ターンを銅箔の上に展開するのに、映像技法が用いられ
る。広く使われる２つの技法はシルクスクリーンと乾式
フィルム・フォトレジストである。その各々において、
版下と呼ばれるパターンを別個に決定し、工程の一部と
してマスクにされる。シルクスクリーン工程では、マス
クの開放部を通してめっきレジスト材が銅箔に施こされ
る。乾式フィルム・フォトレジスト工程では、銅箔区域
全体が塗膜され、つぎに紫外線光のような輻射線によ
り、マスクを通してパターンがキュア（焼付け）され
る。そのあと、キュアされなかったフォトレジストは洗
い落される。何れの場合でも、結果は銅箔上のめっきレ
ジスト材のパターンであり、このパターンは、最終的に
除去されて回路パターンを残す、箔の区域を蔽ってい
る。レジストは回路トレースのパターンに一致すること
はなく、回路でないパターン、つまりトレースの陰画に
一致する。

代表的工程における、次の段階は回路パターンのめっ
き仕上げである。適当な電流導通断面と構造的保全性を
与えるために、回路パターンの露出した銅箔を所定の厚
さまで厚くするのに、従来のめっき技法が用いられる。
めっき作業は典型的に、すず・鉛合金（はんだ）のよう
な材料の層をトレースの上に重ねることによって仕上げ
られる。つぎに、通常は溶剤洗いによってレジストが除
去され、レジスト下側の箔は化学エッチングによって除
去される。はんだ材の重ねめっきは回路トレースを腐食
液から保護する。板の表面に導電性回路が残される。

この説明に詳述されない、リフロー（reflow）やはん
だマスクのような、実施される作業が数多くある。この
説明の目的は、従来技法によるプリント回路板の製作法
を教えることではなく、それが実に複雑で、時間のかか
る高価な工程であることを示すことである。１枚の板
が、たとえ量産されたとしても、数100ドルかかること
があり、限定量の板にこれらの技法を適用すると、１枚
当たり数1000ドルもかかることがある。

回路板製作技法の開発において、特に複雑性と密度を
増すために、数多くの新機軸がなされた。開発の進路に
は、複雑な回路の内層ができるように板を積層させるこ
とが含まれる。

板の要素及び他の層の回路への接続は孔及び非導電性
板材を介するヴァイア（via）によってなされる。これ
らは当業者に多層板として知られ、等しい板空間に収容
し得る回路の量が数倍に増やした。

もう一つの開発はプリント回路板、殊に多層板の調製
に重合体の厚肉フィルム材を用いることであった。重合
体の厚肉フィルムは、導電性材（例えば、銀の微粒子）
又は揺変性添加物（例えば溶解シリカ）を混ぜた時のよ
うに、添加物の使用によって揺変性となる。重合体材料
（つまりプラスチック樹脂）である。これらは非導電性
板の表面上に直接にシルクスクリーン印刷され、直接に
導電性トレースを形成させる。多層技術に用いられて、
シルクスクリーン印刷回路の層が他の材料及びプリント
回路と共に交互に多層をなすように重ねられ、層間の接
続はヴァイア及び孔明けしてめっきされた孔によってな
される。一般的に、重合体の厚肉フィルム多層板の価格
は成層銅の多重層の価格の半分になることができる。

それやこれやの新しい開発をもってしても、依然とし
て解決されない重大な問題、一つの技術から持ちこされ
て次の技術を苦しめる問題、がある。その一つは、版下
の板上のトレース形成に適用することにある。板の製作
の第一歩は工学上の段階である。理論的回路が考察さ
れ、回路性能が計算される。つぎに、代表的には、或る
製造者のCPU、他の製造者のDRAM、さらに別の製造者か
らの他の要素といった市販品から構成部品が指定され、
所要のトレースを決定するための計算がなされる。例え
ば、信号の伝達に超高速度が要求される場合の或るトレ
ースの長さ、又は高電流負荷に耐えなければならない場
合の断面積と導電率に、或る制限が課せられるかも知れ
ない。トレースと支持材間の膨張・収縮関係、及び冷却
と熱拡散の要求、といった他の工学上の考慮もある。こ
れらの計算において、設計を実行に移すのに使用する原
型開発用及び量産用機器の性質によっても設計技術者が
制約される。

今日の作業環境において、全ての設計通則を考慮に入
れ、計算し、トレース・パターンのグラフィック・デス
プレーを作成する新しい強力なコンピュータ・プログラ
ムによって、多くの場合、設計技術者は助けられてい
る。作られたパターンはルートと呼ばれ、ソフトウェア
道具はルーターと呼ばれる。可能な多数の代替レイアウ
トを迅速に実行しつつ、依然として全てのルーターの通
則を守る基本的計算用具がルーター・エンジンである。
ルーチングとコンピュータが作成するオプションを選択
する反復過程とが終って、板の原型又は量産工程に移行
されるべき版下に、ルートが組込まれなければならな
い、という事実が重要である。従来の工程は、フォトレ
ジスト又はめっきレジストのシルクスクリーン印刷のた
めのマスクを必要とする。重合体厚肉フィルム工程は板
表面にキュアされない材料を塗膜するためのシルクスク
リーンを必要とする。

版下の使用は高価な、時間のかかる中間段階を導入
し、また不整合のような誤りの機会を増やす。

依然として存在し、さらにもっと複雑になる、もう一
つの問題は、巨費を要する、面倒な量産工程にその設計
を移行させる前に、その設計を検証することの絶対的必
要性である。この過程はブレットボード工程として知ら
れ、機能すると思われ、工学計算が機能するはずである
と示した回路が実際に実世界で動作することを検証する
ために、望ましくは比較的安価な仕方で、限定数の板を
製作する慣行である。ブレッドボードに用いられている
一つの方法は、回路トレースは無いけれど、エッジパッ
ドその他の多少標準的特性を具えた標準板に回路要素を
取付け、細い線その他手で扱えるトレース材を用いて、
はんだ付け又は電線巻き付けにより、諸要素を接続する
ことである。この工程は勿論、厄介であり、誤りを生じ
易い。他のブレッドボード技法は、量産に用いられるの
と実質的に等しい技法を含むけれども、一度に１枚又は
数枚の板を処理するための小型めっきタンクのような、
量産専用よりも小型の施設や手操作の装置を使用する。
この工程も高価であり時間がかかる。

ブレッドボード工程が終り、反復修正工程が完了し、
多数の板が製作された時に、極く典型的なもう一つの問
題が生ずる。性能向上のために１、２個の要素を追加す
る、といった技術変更がしばしば必要となる。結果は、
仕上った板の大量のストックとなり、容認できない費用
をかけてスクラップにするか、又は補修しなければなら
ない、多額の出費を意味する。このストックを使用可能
又は市販可能の製品にする工程は、トレースを切断し、
ジャンパ線を加えることを含む。切断とジャンパを行う
工程は一般に手作業であるから、誤りを犯し易く、また
同じ理由で極く高価なものとなる。そのうえ、行われた
変更はしばしば量産工程になじみのない仕方で為される
ことが多いので、はっきりと目視できる。切断とジャン
パの存在はプリント回路板を製作する会社の技術的予見
力を判断するのに良い方法であると、多くの人々は考え
る。多くの製品検証者も、使用されるプリント回路板に
存在する切断及びジャンパによって製品を部分評価す
る。

コンピュータ補助工学並びにコンピュータ生成ルーチ
ング及び関連制作を直接に制御コンピュータで行うか又
は制御コンピュータにロードして、プリント回路をその
装置によって直接に生成し得るようにする、コンピュー
タ制御される装置が必要となる。フォトレジスト又はめ
っきレジストを施こすためのマスクといった他の形で版
下を実現する、という中間段階を削除し、レジスト及び
めっき仕上げ作業も同じく削除するであろう、最大限の
効用を得るために、そのような装置は相互に交差し得る
トレースを生成する（つまりクロスオーバーを与える）
筈でもあり、そこで多層板の密度も同様に上げられるで
あろう。デジタル・データからのトレースの直接書きこ
みはプリント回路板の制作の複雑な段階を全て統合し、
ブレッドボード工程を特に助けるであろう。そのような
直接回路書きこみ装置は、切断及びジャンパの形で補修
を行う工程をも著しく向上させるであろう。そのような
回路ライターによって作られた板では、切断及びジャン
パをプログラムし自動化することができ、元のトレース
と見別けることが困難となろう。そのような装置は、も
しも適切にプログラムされ自動化されるならば、従来の
板（近接可能のトレースを有する）にも、ジャンパを設
けるのに使用して、高価で誤りを生じ易い手作業の補修
を削除することができるであろう。

発明の概要 本発明の望ましい実施例によれば、湿式工程における
除去技術ではなく、添加技術を用いて回路板に導電性ト
レースを調整するための装置が開示される。トレース
は、シルクスクリーン技法におけるような並行工程では
なく継続工程で直接に書かれ、各トレースは個別に絶縁
されることができる。よって、クロスオーバーが慣行的
となり、ヴァイア無しでの要素への電気接触が可能とな
り、同時に、他の工程によって調整される多重層板を模
擬することができる。本来備えている、実質的にどのよ
うなパターンをも追跡する自由度は、複雑な回路を容易
にまた迅速に、通常、日数又は週数でなく時間数の単位
でプレットボード化することができる、という意味で殊
に重要である。さらに、望ましい態様における装置はコ
ンピュータ制御され、コンピュータ生成ルーチング・プ
ログラム及びコンピュータ補助工学プログラムによって
与えられる指示により、操作されることができる。さら
に、現存の板のためのジャンパを容易にプログラムする
ことができる。また、自動化された直接書き込み能力に
より、並行生産工程では一般に板１個当たり非常に高価
となる少量生産の作業を極く安価に、迅速に処理するこ
とができる。

本発明による装置は１個のステージ（台）と第１の材
料を押出すための第１の押出し要素とを含む。導電性ト
レースを生ずるように回路板の表面上に予め選択された
進路に沿って第１の材料を押出すために、押出し要素と
回路板を相対的に近接保持し、第１の押出し要素と回路
板との間に相対的運動を生ずることが、ステージの目的
である。つぎに導電性トレースを絶縁材で蔽って、絶縁
された導電性トレースを与えることが望ましい。さらに
本装置は、第２の材料を導電性トレース上に押出して被
絶縁導電性トレースを生ずる第２の押出し要素を含むこ
とが、より望ましい。第１と第２の材料は、キュア段階
の後に重合体の厚肉フィルムを形成する重合体溶液であ
ることが最も望ましい。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の第１の望ましい実施例のブロック
図、 第2A図は、第１の望ましい実施例の代表的な基礎板と
レールの仕組みで、回路書きこみに必要な精密なx,y,z
軸運動を与えるための、主要な枠組要素と軸受・レール
の仕組みのみを示す斜視図、 第2B図は、ｘ方向に見た、レール組立体の長手に垂直
な、サドルキャリジに隣接するレール組立体の断面図
で、サドルキャリジを構成する要素を示す図、 第2C図は第2B図の2C−2C線に沿う断面図、 第2D図は本発明によるクロスレール組立体の断面図、 第2E図は、本発明による書きこみキャリジに隣接する
軸及びスペーサレールの断面図、 第2F図は、本発明による書きこみキャリジのベースブ
ロックを通る、第2E図のＡ−Ａ面の断面図、 第2G図は、クロースレール組立体の反対端の、第2D図
に似た端面図、 第2H図は、他の図には示されない要素を示す、本発明
の望ましい実施例と共に使用する時の書きこみテーブル
の平面図、 第3A図及び第3B図は、書きこみキャリジをｙ方向に動
かすことのできる、望ましい一方法を示す図、 第3C図は、本発明によるＹ駆動装置を正面図で示す、
第3A図のＢ−Ｂ線の向きに見た図、 第3D図は、第3C図の3D−3D面に沿う断面図、 第3E図は、第3C図の3E−3E面に沿う断面図、 第4A図は、本発明によるｘ運動組立体の平面図、 第4B図は、第4A図のｘ運動組立体に使用される駆動モ
ータとドラムの、ドラムへのケーブルの巻付けを示す、
拡大図、 第4C図は、第4B図の4C−4C面から見た図、 第4D図は、第4B図の4D−4D面から見た図、 第4E図は、第4B図の4E−4E面から見た図、 第4F図は、第4A図の4F−4F面から見た図、 第4G図は、本発明の望ましい実施例の一端の一部分の
斜視図、 第4H図は、第4G図に示す望ましい実施例の他端の一部
分の斜視図、 第4I図は、段取りの目的のために望ましい実施例に使
用される時の、タッチパッドの斜視図、 第５図は、本発明の装置によって書くことのできるト
レースの一例を示す図、 第6A図は、第2E図と同じ方向から見た、書きこみキャ
リジの側面図、 第6B図は、第6A図の6B−6B線の向きに見た、第6A図の
図に対して90°の角度における書きこみキャリジの立面
図、 第6C図は、第6B図の6C−6C面から見た書きこみキャリ
ジの一部分の図、 第6D図は、装置のｚ軸に沿う直線運動に回転運動を変
換するのに使用する、第6C図に示す舌状ストリップの一
部分の斜視図、 第6E図及び第6F図は、回路の書きこみ中に、押出し材
の流れを制御するのに用いる、本発明による３方弁の２
つの位置を示す図、 第6G図は、本発明による書きこみチップを構成する要
素の図、 第6H図は、導電性PTF材のトレースを押出すための皮
下注射器状管形チップの望ましい形状の図、 第6I図は、非導電性PTF材のトレースを押出すための
皮下注射器状管状チップの望ましい形状の図、 第6J図は、トレースを書く時の第6H図のチップの用法
を示す図、 第6K図は、トレースを書く時の第6I図のチップの用法
を示す図、 第7A図は、本発明の望ましい代替実施例の平面図、 第7B図は、第7A図の7B−7B面に沿う、望ましい代替実
施例の断面図、 第7C図は、第7A図の7C−7C面から見たクロスレール組
立体の図、 第7D図は、第7C図の7D−7D線の方向に見た書きこみキ
ャリッジの図、 第7E図は、第7A図の7E−7E線の方向に見た代替実施例
の滑車の仕組みを示す図、 第7F図は、第7A図の7F−7F線の方向に見た、代替実施
例のケーブル経路を示す、いま一つの図、 第8A図、第8B図及び第8C図は、本発明を自動化するの
に使用する広い情報の流れを示すブロック図、 第９図は、本発明を運用するのに使用する工程制御機
能を示すブロック図、 第10図は、本発明の回路ライターで製作される、プリ
ント回路板上に使用される代表的パッドを示す図、 第11図は、本発明の回路ライターで製作される、プリ
ント回路板上に使用されるパッド間の代表的関係を示す
図、 第12A図は、本発明の回路ライターで書かれたパッド
とトレースを有するプリント回路板の一部分を示す図、 第12B図は、本発明の回路ライターで製作される２層
のプリント回路板の片側の２個のパッドと押出されたト
レースを示す図、 第12C図は、第12B図の12C−12C線に沿う断面図、 第12D図は、第12B図のプリント回路板の反対側の２個
のパッドとトレースを示す図、 第12E図は、本発明の回路ライターで製作される４層
のプリント回路板の片側における２個のパッドと押出さ
れたトレースを示す図、 第12F図は、第12E図の12F−12F線に沿う断面図、 第12G図は、第12E図の４層回路板の反対側にある２個
のパッドとトレースを示す図、 第12H図は、２個のパッドと１個の複合トレースの平
面図、 第12I図は、第12H図の複合トレースの、12I−12I線に
沿う断面図、 第13A図は、ミニバング（Minibung）実施例と呼ばれ
る、本発明の代替実施例による、書きこみキャリジの側
面図、 第13B図は、第13A図に示す書きこみキャリジの13B−1
3B面から見た図、 第14A図は、ミニバング実施例の一部分の断面図、 第14B図は、動作部品が異なる位置にある、第14A図同
様の断面図、 第15図は、マシニングヘッドを保持するためのキャリ
ジの側面図、 第16A図は、回路の部分断面図、 第16B図は、フライス加工したパッドを有する回路板
の一部の平面図、 第16C図は、第16B図のパッドを通る部分断面図、 第16D図は、補足の段階のあとの、第16C図の一部の断
面図、 第17A図は、回路板ブランクの断面図、 第17B図は、補足の段階のあとの、第17A図の回路板の
断面図、 第17C図は、第17B図に示す導電性トレースの断面図、 第17D図は、第17C図の導電性トレースの上の絶縁トレ
ースの断面を示す図、 第18A図は、パッド間にトレースを形成することの代
替的進め方の平面図、 第18B図は、第18A図に示す板の、中間段階における部
分断面図、 第18C図は、第18A図の代替的進め方を用いた、完成板
の部分断面図、 第19A図は、押出しによって形成された重合体パッド
の平面図、 第19B図は、第19A図の重合体パッドの部分断面図、 第19C図は、第19A図の重合体パッドの、第19B図に直
交する方向から見た、もう一つの部分断面図、 第20図は、本発明の回路ライターに使用する押出し重
合体を用いて、一つの面からその反対の面に電気接続さ
せた、クラッド板の断面図、 第21A図は、板の片面からその反対面に電気接続させ
る代替方法を示す、板の断面図、 第21B図は、第21A図に示す板の平面図、 第22A図は、パッドに取付けられるべき別々のデバイ
スへのリード線の整合を与える方法を示す、重合体パッ
ドの平面図、 第22B図は、第22A図の重合体パッドの断面図、 第23A図及び第23B図は、代替実施例による、リード線
整合された重合体バッドを作るための、段階の継続を示
す板の断面図、 第23C図は、第23A図及び第23B図の方法による、中間
段階におけるパッドの平面図、 第23D図は、第23A図ないし第23C図のパッドの、完成
時の断面図である。

望ましい実施例の説明 第１図は、金属混合エポキシのような導電性材料を支
持材ブランクの表面上に所定のパターンに塗布すること
により、回路板上にトレースを書き込むための例示的装
置（以下、回路ライターと称する）を示す。望ましい態
様において、導電性材料はペースト又は半液状の形で押
出しによって適用され、適用後キャアされて、回路要素
間の恒久的な導電性通路を形成する。回路要素は後に付
加されてプリント回路板（PCB）ができあがる。場合に
より、回路ライターは、これもペースト又は半液状の形
で電気絶縁材を適用するのにも使用される。支持材ブラ
ンクは代表的に、強化プラスチック、例えばガラス強化
エポキシの薄板であり、代表的には、非導電性である。
ブランクには異なる小さな直径の孔が開けられることが
あり、その孔に回路要素の金属リード線が通され、その
あと、リード線は回路ライターによって適用された導電
性通路の一部分に固定される。より新しいPCBの設計で
は、回路要素を表面に取付けることができ、要素リード
線が板の孔を通らない方法であり、でき上った板はSTM
（表面取付け技術、surface mount technology）と呼ば
れる。何れの場合でも、板上の導電性通路の一部分に要
素リード線を固定することは、はんだ付けによるか、又
は導電性接着剤、例えば金属混合エポキシ剤、によって
なされる。

第１図に示す第１の望ましい実施例において、回路ラ
イターは、安定な基礎板（15）に据付けられた２個の平
行なレール組立体（11,13）を含む。サドルキャリジ（1
7）はレール組立体（11）に沿ってまたがり、サドルキ
ャリジ（19）はレール組立体（13）に沿ってまたがり、
サドルキャリジとレール組立体はｘ方向レール／軸受小
装置を形成する。サドルキャリジ（17,19）はクロスレ
ール組立体（21）によって堅固に連結され、書きこみキ
ャリジ（23）はレール組立体（21）に沿ってまたがり、
書きこみキャリジの中の軸受けがクロスレール組立体と
共にｙ方向レール／軸受小装置を形成する。２つのレー
ル／軸受小装置のこの直角の仕組みの結果、書きこみキ
ャリジ（23）は２つの自由度を有し、矢印（25）が示す
ｘ方向と矢印（27）が示すｙ方向に動くことができる。
ｘ駆動部（29）は結合されたサドルキャリジ（17,19）
をｘ方向に推進し、ｙ駆動部（31）は書きこみキャリジ
をｙ方向に推進する。ｘ−ｙ系の中のテーブル（33）
は、回路が書かれるブランク（41）を運ぶ役目を果す。
PTFの流れを開始し、停止し、調整することのできる定
量小装置が設けられ、書きこみキャリジ（23）と共に運
ばれて、ほぼ垂直方向にキャリジから延在する書きこみ
延長部（37）を通して多の要素（図示せず）によって定
量される未キュアのPTFのタンク（35）を含む。他の実
施例において、材料タンクは装置の枠に対して静止し、
材料は可撓配管を通して書きこみキャリジに誘導される
ことができる。書きこみ延長部（37）は書きこみテーブ
ル（33）上のpcbブランク（41）の直近以内に、矢印（3
9）の方向に垂直移動自在である。

コンピュータ化された制御系（43）が機械系に接続さ
れ、プログラムされた情報に応じて、書きこみ要素の運
動並びに材料の始動、停止及び計量を、動力を送って制
御する。第１図において、制御系及びその機械系への接
続は詳細に示されない。

第2A図の斜視図に、望ましい実施例の代表的な基礎板
とレール装置が図解され、回路書きこみに必要な精密な
x,y,z運動を与えるための主枠組要素と軸受／レールの
仕組みのみを示す。望ましい態様において、剛性を与え
るために、長さ（D1）約990mm、幅（D2）約840mm、厚さ
（D3）約25mmを有する単体の無空の鋼板から基礎板（1
5）が切削される。望ましい実施例において、部材の重
量軽減のために、基礎板の本体に切抜きが作られる。こ
の切抜きは第2A図には示されないが、他に機能を持たな
い。回路ライターによってプリント回路板上に作られる
トレースは代表的には極く小さな断面積のものでなけれ
ばならないことは、当業者にとって明らかである。本発
明の装置では、より狭い、又はより広い幅のトレースを
書くこともできるけれども、幅12mil（0.30mm）、高さ6
mil（0.15mm）のトレースが代表的である。トレースは
代表的は円弧状の断面形を有し、一般に半円又は半楕円
の断面形であって、時には厚さが幅の50％より幾分薄い
けれども、一般に、望ましい態様において厚さは代表的
に幅の少なくとも25％であり、望ましくは25％よりもず
っと厚い。トレースの幅をより狭くし、厚さをより厚く
することによって、回路板表面上のトレース密度を上げ
ることができる。板に取付けられる要素を電気接続する
ための回路設計において１本のトレースが極く長いこと
を要求されることがあり、また別々のトレースが極く近
接していることを要求されることがある。配線図におい
て接触してはならないトレースが相互に10mil（0.25m
m）以内にあることもまれではない。プリント回路板の
代表的な幾何学図形は小さくて精密な寸法であるから、
書きこみキャリジを運ぶ機構は平坦で安定した基礎に据
付けられるか、又は基礎の平坦性又は安定性に変化があ
ればそれを駆動装置の中で補償すること、が非常に大切
である。よって、望ましい実施例において、基礎及び他
の枠組要素は所要の安定性を与えるために比較的どっし
りしている。どっしりした枠組要素を用いるいま一つの
利点は、それらがそれ相応の大きい熱容量を示し、従っ
て周囲温度の変化に応じた寸法変化が遅いことである。

第2A図の代表的仕組みにおいて、レール組立体（11）
はＴ形レール（45）、焼入れ、研削された軸（47）及び
３個の支持体（49,51,53）を含む。支持体（49,51,53）
は単体の鋼ブロックから切削され、寸法上の安定性を与
えるために比較的どっしりしている。支持体はファスナ
ー（図示せず）によって基礎板に据付けられ、Ｔ形レー
ルはファスナー（図示せず）によって支持体に据付けら
れる。研削された軸（47）は、軸がレール上の横方向中
心に来るように、ボルト（図示せず）によってＴ形レー
ルの頂部に据付けられる。軸（47）の中心が代表的に基
礎板（15）の上面から上方に125mm（D4）に、軸の中心
線が基礎板の長辺に平行に、なるように組立てられる。

レール組立体（13）はレール組立体（11）と同様で、
Ｔ形レール（55）、研削された軸（57）及び支持体（5
9,61,63）を含む。軸（57）は基礎板（15）の上面から
上方に軸（47）と同じ高さ（D4）にあって軸（47）に平
行であり、書きこみキャリジをｘ方向に拘束するため
に、２本の軸が共に平行な２重軌道を形成する。軸の間
隔D5は代表的に約840mmであり、トムプソン工業（Thomp
son Industries）のケース（case）60の軸のような市販
の研削軸が適当であるが、他の形の軸も使用することが
できる。ｘ方向レールの組は矢印（65,67）によって示
されるそれぞれｘ及びｙ方向の両方にて基礎板（15）の
ほぼ中心にある。

さきに述べたように、運動をｘ方向に制約するための
直線軸受を担持する２個のサドルキャリジ（17,19）が
ある。サドルキャリジ（17）はレール組立体（11）に連
合し、サドルキャリジ（19）はレール組立体（13）に連
合する。各サドルキャリジは据付けブロックを支持す
る。据付けブロック（69）はサドルキャリジ（17）に固
定取付けされ、据付けブロック（70）はサドルキャリジ
（19）に固定取付けされる。クロスレース組立体（21）
が両方の据付けブロックを結合して、両ブロックががっ
しり共同保持され、クロスレール組立体（21）を運んで
ｘ方向に共同移動する。

ｘ方向に見た、レール組立体の長手に垂直な、サドル
キャリジに隣設するレール組立体（11）を通る断面を示
す第2B図に示すように、サドルキャリジ（17）は、丸い
貫通孔腔（75）と矩形の切欠き（77）を有する長手の開
口部（73）を有する。

貫通孔腔（75）と矩形切欠き（77）の長手に沿う、第
2B図の2C−2C断面図に相当する第2C図に図解されるよう
に、線形軸受（79,81）は貫通孔腔（75）の内側に取付
けられ、軸（47）に係合して、サドルキャリジ（17）軸
（47）に沿って移動するように拘束する。軸受（79,8
1）はトムプソン工業製作のシリーズXR、超剛性開放型
玉ブシュのような分割玉ブシュであることができるが、
他の類似部品を使用することもできる。開放型玉ブシュ
は軸を完全には包囲せず、開放部を有しているので、軸
受が係合する軸は、軸の全長に沿って支持され、機械系
の剛性を補足する。第2B図は軸受け（79）を端面から見
て示し、軸受は切欠き（77）の幅だけ開放している。切
欠き（77）はＴ形レール（45）の垂直部分よりも幅が広
いので、キャリジ（17）は干渉されることなく、軸（4
7）の長手に沿って動くことができる。軸（57）へのサ
ドルキャリジ（19）の据付けは、サドルキャリジ（17）
で示された組立体に似た組立体によって行われる。

第2D図に示すクロスレール組立体（21）の断面図にお
いて、サドルキャリジ（19）（図示せず）に乗る取付け
ブロック（71）に強固に取付けられた支柱サドル（97）
が図示される。クロスレール支柱（93）が、ファスナー
（107）により支柱サドル（97）に取付けられ、支柱サ
ドル（97）の離れた垂直部分にそれぞれねじこまれた調
整ねじ（101,99）が支柱（93）の両側の下方面に当接す
る。ファスナー（107,109）が通る支柱（93）の孔はフ
ァスナーの直径よりも充分に大きいので、サドルによっ
て課せられる限界内で、支柱（93）の位置がサドル（9
7）に対して調整されることができる。この調整の使用
は、反対側のｘ方向レール組立体上のサドルキャリジ
（17）に連合する同様の仕組みと共に、ｘ方向レール組
立体に対してクロスレール組立体を直角にすることであ
る。この位置が正しければ、支柱（93）及び反対側のｘ
方向レール組立体上の同様の支柱を止めるファスナーを
締めて、強固な組立体とすることができる。第2G図は、
第2A図の矢印（84）の方向に見たクロスレール組立体の
反対側からの図であって、クロスレール組立体のその端
を構成する要素を示す。

クロスレール組立体（21）は、ｘ方向レール組立体の
軸（47,57）に似た、２本の焼入れされ精密研削された
軸を有する。軸は、一方が他方の上方に、ｘ方向レール
組立体に対して直角に、組立体の中で水平に配置され
る。軸（85）は２本のうちの上方で、軸（87）は下方で
ある。２本の軸は支柱（93）を通して研削されて上方端
と下方端がまるくされた垂直方向窓（129）の中にはま
り込む。まるくされた各端の半径は軸（85,87）の半径
に実質的に等しい。軸は２個のスペーサレール（89,9
1）によって隔置され、所定位置に保持され、レール自
体は止めねじ（103,105）によって所定位置に保持され
る。サドルキャリジ（17）（第2A図）に担持される支柱
（95）は軸（85,87）及びスペーサレール（89,91）の反
対端を支持するので、軸（85,87）はｘ方向レール組立
体に直角な上下クロスレール組立体を形成する。クロス
レール組立体の長手方向の運動は（定義による）ｙ方向
である。

書きこみキャリジ（23）（第2A図）に隣接する軸（8
5,87）及びスペーサレール（89,91）の断面図である第2
E図は、２個のまるい孔腔（123,125）とそれらを連結す
る矩形の切欠き（127）を持つ切削された通路（121）を
有する無空のベースブロック（119）を示す。孔腔（12
3,125）間の心間距離はクロスレール組立体の軸（85,8
7）間の心間距離に等しい。

第2E図のＡ−Ａ断面における、書きこみキャリジ・ベ
ースブロックの断面図である第2F図に示すように、ブロ
ック（119）の片側で、孔腔（125,123）の中にそれぞれ
直線軸受（111,113）が組込まれて、軸（87,85）に係合
する。直線軸受（115,117）は、軸受（113,111）とは反
対側でブロック（119）に組込まれて、軸（85,87）に係
合する。軸受はｘ方向レール組立体に用いられたものと
同じ種類の分割直線玉ブシュであり、この仕組みは、キ
ャリジ・ベースブロック（119）を軸（85,87）に対して
ｙ方向にのみ移動するように拘束する。ブロック（11
9）は、その上に書きこみキャリジの要素をしっかり据
付けることのできる基礎を形成する。構造板、枠組要素
その他の書きこみキャリジの要素は、ブロックのねじ穴
（図示せず）によりブロックに据付けられる。

第2H図は、回路ライターの種々の実施例に全般的に利
用される書きこみテーブル（33）の平面図であり、他の
図では見られない要素を示す。書きこみテーブルは、基
礎板（15）にしっかり取付けられた枢動ピン（571）に
枢動自在に据付けられる。書きこみテーブルの下方部分
（573）は、部分（573）に取付けられて基礎（15）の上
面を転動する３個の車輪（575,577,579）を有する。書
きこみテーブルは、望ましい態様において書きこみテー
ブルのほぼ中心にある枢動ピンの中心の回りを基礎に対
して回転することができる。テーブルの重量は車輪が受
持つ。枢動ピンへのテーブルの据付け及びテーブルへの
車輪の取付けは機械的隙間の最小値、代表的には1/2mil
（12.7μ）未満、をもって為されるので、枢動ピン（57
1）回りの回転以外のどのようなテーブルの運動もほと
んど起り得ない。

基礎その他の回路ライター要素に対する回転位置を制
御するための作動アームとして、テーブル（33）の一つ
のかどにブラケット（581）が固定される。別のブラケ
ット（583）が基礎（15）に取付けられ、リニヤアクチ
ュエータ（585）を保持する。リニヤアクチュエータの
軸（587）は矢印（589）の方向に伸長・収縮し、球面端
末キャップ（591）を有する。一端がブラケット（581）
に、他端がブラケット（583）に取付けられた引張りば
ね（593）が常にテーブルブラケットをアクチュエータ
軸に抗して付勢する。リニヤアクチュエータ（585）は
コンピュータ化された制御系（43）を介して作動され、
書きこみテーブルを比較的小さな円弧内、代表的には５
°、回転させるのに使用される。これはブランクを書き
こみテーブルに据付けた後、回路書きが始まる前の整合
（芯出し）手順において使用される。

PCBブランクを、回路を書かせるために、書きこみテ
ーブルに固定することのできる一つの方法は真空であ
る。望ましい実施例において、書きこみテーブルの上方
部分は真空チャックになっている。第2H図において、書
きこみテーブルの上面に開口する多数の小さな孔（59
5）が見られる。他の細部を隠さないように、上面の小
さな区域にわたってのみ、孔が示されるが、実際の装置
では、ブランクPCBが接触するかもしれない、書きこみ
テーブルの上面のほぼ全体にわたって同様の孔が存在す
る。孔は内部でつながっていて、真空装置（第2H図には
図示されず）に導かれる管継手（597）に終っている。
書きこみテーブルの上面にこれらの孔を設けるための代
表的な行き方は、書きこみテーブルの表面に焼結金属の
球を使うことである。板保持機構としての真空のみを使
用することもできたけれども、そのような行き方は、PC
Bブランクが代表的には要素を取付けるための孔を有し
ているので、非常に騒々しいものになったであろう。よ
って、望ましい態様において、半導体工業に代表的に用
いられるような一枚のテープ（すなわち、取除いた時
に、残りかすを残さないテープ）を書きこみテーブルの
上面の上にかぶせて、真空でテープをしっかり保持す
る。つぎにPCBブランクうテープの上面に置き、テープ
の接着性によってブランクを保持する。

書きこみキャリジ（23）をｙ方向に動かす、望ましい
実施例における方法は第3A図及び第3B図に示される。第
3A図において、レール組立体（11,13）、据付けブロッ
ク（69,71）、支柱（93,95）、上方クロスレール軸（8
5）及び書きこみキャリジ（23）は全て破線で画かれ
る。４個の比較的大きな枠柱（131,133,135,137）が従
来のファスナー（図示せず）によって基礎板（15）にし
っかりと据付けられる。枠柱は、ｘ及びｙ方向運動の両
方を遂行するドラム駆動ケーブルを枠に留めるアンカー
の役を果す。

第3A図の3B−3B面の断面図である第3B図は、ｙ運動を
遂行するケーブル仕組みの様々な要素の配置と共に、第
１、第２枠柱（131,133）を立体面で示す。

書きこみキャリジをｙ方向に動かす動力は駆動部（3
1）によって与えられ、これはステップモータ（第２電
動機）（139）、枠組（141）及び第２ケーブルドラム
（143）を含む。第3A図はｙ駆動部（31）を平面図で示
す。第3A図のＢ−Ｂ面の断面図である第3C図は、ｙ駆動
部（31）を立体面で示す。第２ケーブルドラム（143）
は枠組（141）の２個の直立部分の間で枢動自在に取付
けられ、一端から第２モータ（139）の出力軸によって
駆動される。枠組（141）はファスナー（図示せず）に
よって基礎（15）に、しっかり据付けられる。

望ましい態様によって、ｙ駆動部の作動に、２本の強
力、編組み鋼ケーブルが関与する。第６ケーブル（14
7）はモータに近い方の端に留められてそこから始まっ
て第２ケーブルドラム（143）に巻きつけられ、下側か
らドラムを出て、第４枠柱（135）、第３枠柱（137）の
側に向かって延在する。ドラムへの巻つけは一重でドラ
ム回りの各一巻きは次の一巻きに隣接する。第3D図は第
3C図のケーブルドラム（143）の3D−3D線の断面図であ
り、第６ケーブル（147）がドラムの下側から出る様を
示す。第５ケーブル（145）はモータ連結部とは反対の
端に始まってケーブルドラム（143）に巻きつけられ、
これもドラム下側から出るが、枠柱（131,133）の側に
向かって、第６ケーブル（147）とは反対の方向に出
る。第3E図は第3C図の3E−3E面の断面図であり、第５ケ
ーブル（145）がドラムを出る様子を示す。

ケーブルはドラム上に一重だけ巻かれていて、２本の
ケーブルは相互に反対に回転方向にドラムに巻かれるの
で、ドラムの１方向への回転は一方のケーブルをドラム
上に巻きつけ、他方のケーブルを同じ量だけドラムから
繰り出させる。第3D図のモータに向って見て、ドラムを
時計回りに回転させると、第６ケーブル（147）をドラ
ムから繰り出させ、第５ケーブル（145）を同じ量だけ
ドラムに巻きつかせる。

第５ケーブル（145）はドラム（143）から軸受支持滑
車（149）に延在し、そこで90°曲がって第２枠柱（13
3）に向う。第3A図に滑車及びケーブルの位置が平面図
で示される。第3B図（第3A図の3B−3B断面図）は、基礎
板（15）にしっかり据付けられた不撓支持材（151）の
頂部に据付けられた滑車（149）を示す。第3B図は４部
分に分割されていて、回路ライターの全長を１枚の図で
表すことができる。

第２枠柱（133）には２個の滑車、つまり滑車（153）
と滑車（155）があり、これらは滑車（149）と似ている
が、安定な係留点として働くと同時に、第５ケーブル
（145）の高さと方向を変えるように、滑車の平面を垂
直にして配置される。第５ケーブル（145）は滑車（15
3,155）の回りを通って、基礎板上方で、第１のサドル
キャリジ（17）に乗る据付けブロック（69）の上面の直
ぐ上方の高さで、ｘ方向に水平方向に延在して戻る。据
付けブロック（69）上に２個の滑車、つまり滑車（157,
159）、があり、これらは水平平面内に、ほぼ並んで配
置される。ブロック（69）上のこれら２個の滑車の、他
の要素に対する位置が第2G図の立面図に示される。

滑車（155）からの第５ケーブル（145）は滑車（15
7）の回りを90°回って、支柱サドル（163）（支柱サド
ル（97）と同様）の孔（161）を通って書きこみキャリ
ジ（23）に向かってｙ方向に延在する。書きこみキャリ
ジのベースブロック（119）には、滑車（157,159）と同
じ高さにある水平面内の下側に滑車（165）が据付けら
れる。ケーブル（145）はこの滑車の回りを180°まわっ
て、ｙ方向に据付けブロック（69）に向って延在し、支
柱サドル（163）の第２の孔（167）を通って、滑車（15
9）を90°まわって、第１枠柱（131）に向って延在す
る。第１枠柱（131）にて、ケーブル（145）は、枠柱の
一部分を貫通するアンカーピン（169）にしっかり係留
される。ピン（169）はねじが切られており、ナット（1
71）を含んでいて、ナット（171）を回転させると、第
５ケーブル（145）を引張り、ナットをゆるめると第５
ケーブル（145）にたるみを与える。第５ケーブル（14
5）は第２ケーブルドラム（143）に係止されているの
で、ナット（171）を締めると、ケーブルに張力を加え
る。

第５ケーブル（145）とは反対側の第２ケーブルドラ
ム（143）の端にてドラム（143）に係止されている第６
ケーブル（147）は、ドラムから、基礎板（15）に取付
けられた支持材（151）に似た支持材に据付けられた、
滑車（149）に似た滑車（173）まで延在する。第６ケー
ブル（147）は滑車（173）の回りを90°回って、第４枠
柱（135）に向かって延在する。第４枠柱（135）にて、
第６ケーブル（147）は滑車（175,177）の回りをまわっ
て、第２のサドルキャリジ（19）に向かって延在して戻
り、そこで滑車（179）の回りを90°まわって、支柱サ
ドル（97）の孔（181）（第2D図）を通って、滑車（16
5）の近くに、書きこみキャリジ（23）の下側に据付け
られた滑車（183）まで延在する。滑車（165）及び滑車
（183）は、書きこみキャリジ（23）の基礎を形成する
ベースブロック（110）にしっかり据付けられている。

第６ケーブル（147）は滑車（183）の回りを180°ま
わって、据付けブロック（71）に向かって戻り、支柱サ
ドル（97）の孔（185）を通る。ケーブルは滑車（187）
の回りを90°まわって、第３枠柱（137）まで延在し、
第３枠柱（137）にて第６ケーブル（147）を係止するア
ンカーピン（189）にしっかり取付けられる。ケーブル
系の張力を調整するのに用いられるナット（191）をア
ンカーピン（189）が有する。

第２ケーブルドラム（143）（第3D図）の時計回り回
転は、第５ケーブル（145）をドラムに巻きつけ、第６
図ケーブル（147）をドラムから全く等しい量だけ繰り
出す。この作用は、第２ケーブルドラム（143）と第１
枠柱（131）にあるアンカー（169）との間の滑車の仕組
みにおける第５ケーブル（145）の全長を短かくし、ド
ラムと第３枠柱（137）にあるアンカー（189）との間の
第６ケーブル（147）の全長を同じ量だけ長くする。全
ての４個の枠柱と同様に駆動組立体（31）と滑車（14
9），（178）は全て基礎板（15）にしっかり据付けられ
ているので、駆動組立体（31）と各滑車（149,178）と
の間の距離は不変である。寸法変化を吸収し得る唯一の
箇所は書きこみキャリジ（23）の位置であって、該キャ
リジは玉ブシュに支持されているのでクロスレール組立
体に沿って移動することができる。

第２ケーブルドラム（143）を時計回りに回転させる
と、第５ケーブル（145）の有効長さが短かくなり、書
きこみキャリジ（23）をｘ方向レール組立体（11）に向
かって動かす。具体的には、書きこみキャリジ（23）
は、ケーブルが短くなった寸法の２分に１に等しい距離
だけ、動く。例えば、第５ケーブル（145）の有効長さ
を4cmだけ短くするのに充分な量だけドラムを回転させ
ると、書きこみキャリジ（23）は2cm動く。この回転は
第６ケーブル（147）の有効長さに4cmを加えるので、書
きこみキャリジ（23）は滑車（183）回りの第６ケーブ
ル（147）によって動きを拘束されることはない。

回路書きに必要な精密な運動を行うために、あそび又
は寸法的不安定性は回路の接続を行う上で重大な誤りを
生ずる恐れがある。よって、望ましい態様において、こ
の寸法不安定性は代表的に±2mil（50.8μ）に制限され
る。よって調整可能アンカーピンを用いて、ケーブルの
弾性限界に近い（等しくはない）張力までケーブルに予
め負荷をかける。そのうえ、ケーブルは装着前に運動さ
せ、応力をかけて、小さなよじれを除去する。これらの
作業は相共に、作動中のケーブルの塑性又は非線形弾性
変形及び実質的に全ての遊びを除去する。ドラム上のケ
ーブルの仕組みの、もう一つの重要な成果は、装置の一
方の側での弾性変形が他方の側の等量の弾性変形によっ
て精密に釣合がとられることである。例えば、ｙ方向ケ
ーブル組立体において、第５、第６ケーブル（145,14
7）の各々と第２ケーブルドラム（143）の回転軸線との
なす角度は、運転中、書きこみキャリジ（23）がその行
程限界の中心に、つまりサドルキャリジ（17）とサドル
キャリジ（19）の中間に、ある点においてのみ、90°と
なる。ドラムが回転するにつれて、第５、第６ケーブル
（145,147）を第２ケーブルドラム（143）に巻いたり、
繰り出したり、角度は変わり、２本のケーブルがドラム
に接触する接点（つまり、ケーブルがドラムを離れて、
滑車（173,179）に向ってそれぞれ延在する個所）は、
ドラムが回転している方向によって何れかの方向に、ド
ラムの長手に沿って共に移動する。この接点の動き（又
はそれと同等のケーブルとドラム軸線とのなす角度の変
化）はケーブルの引張りとゆるみを生ずる。例えば、ド
ラムの両端から各ケーブルを一重に巻きつけることによ
り、接点がいっしょに動くこと、また接点が滑車（173,
179）から実質的に等距離にあるので、ドラムが回転す
るにつれて各ケーブルが実質的に等しい量だけ引張られ
又はゆるめられること、を保証することは、各ケーブル
内の応力が一致することを保証して、キャリジ組立体の
精密な運動はケーブルが動いた距離に直接関連し、ケー
ブル内の応力の関数ではないことになる。

ｙ方向の書きこみキャリジの作動は、クロスレール組
立体のｘ方向の位置に無関係である。レール組立体（1
1,13）に沿うｘ方向の運動は滑車（159,157,165,183,17
9,187）を回転させるけれども、いずれのｙ方向ケーブ
ルの有効長さ（ドラムに巻かれていない長さ）にも影響
しない。

ｘ方向運動はｙ方向駆動部から独立しているｘ駆動部
（29）によって遂行される。第4A図は第3A図に似た駆動
部の平面図であるが、ｙ方向ケーブル駆動部（31）は図
示されない。図示のｘ駆動部（29）はｙ駆動部（31）に
似たモータ駆動のドラムケーブル駆動装置であるが、レ
ール組立体（11,13）上の第１、第２のサドルキャリジ
（17,19）に連合する軸受上をｘ方向にクロスレール組
立体を動かすための、異なるケーブル仕組みを有する。

第4A図に示すｘ駆動部（29）から出る４本のケーブル
延在部がある。第１、第２ケーブル（199,205）、第
３、第４ケーブル（201,203）の４本の延在部の第4A図
のｘ駆動部の平面図は暗示的なもので、ドラム上のケー
ブルの巻きつけの詳細を示さない。第4B図はｘ駆動部
（29）の拡大平面図であり、要素及びケーブル仕組みを
より詳細に示す。ｘ駆動部（29）は据付けブラケット
（195）、第１ケーブルドラム（197）及びドラムを回転
させるための第１駆動モータ（第１電動機）（193）を
有する。第１ケーブル（199）は第１ケーブルドラム（1
97）のモータ側の端から巻きつけられ、ドラムの上部か
ら片側に出る。第４ケーブル（203）は第１ケーブル（1
99）の巻きつけとは反対に、モータから遠い方のドラム
の端から巻きつけられ、ドラムの上部から、第１ケーブ
ル（199）の出る方向とは反対の側に出る。

第２、第３ケーブル（205,201）は第１、第４ケーブ
ル（199,203）の間でドラムの巻かれた一本のケーブル
であることが示されるが、その両端はドラム下部から反
対方向に出る。第２ケーブル（205）の延在部は第１ケ
ーブル（199）と同じ方向にあり、第３ケーブル（201）
の延在部は第４ケーブル（203）と同じ方向にある。説
明の便宜上、１本の中央ケーブルの２つの延在部を２本
のケーブルとして扱い、第２ケーブル（205）と第３ケ
ーブル（201）、として言及する。

第4C図は第4B図の4C−4C断面図であり、第１ケーブル
ドラム（197）から片側に延在する第１ケーブル（199）
を示す。第4D図は第4B図の4D−4D断面図であり、第１ケ
ーブル（199）に加えて、第２ケーブル（205）と第３ケ
ーブル（201）を示す。第4E図は第4B図の4E−4E断面図
であり、他のケーブルと共に第４ケーブル（203）を示
す。第4E図において、第１ケーブルドラム（197）の時
計回りの回転は第１ケーブル（199）を片側に伸ばし、
第３ケーブル（201）を他の側に延ばすと同時に、第２
ケーブル（205）と第４ケーブル（203）を巻き取る。

第4A図を参照すると、第３ケーブル（201）は第３、
第４枠柱側に延在して、基礎板（15）に据付けられた支
柱（255）に取付けられた滑車（207）に達し、さらに第
３枠柱（137）に延在する。第３枠柱（137）において、
第３ケーブル（201）は２個の滑車（215,213）の回りを
通って方向と高さを変える。第３ケーブル（201）はつ
いで据付けブロック（71）に向かって延在する。これら
の要素と仕組みは、第4A図の4F−4F面から見た立面図で
ある第4F図にも示され、また第３枠柱（137）に向かっ
て見た斜視図である第4G図にも示される。関係を理解す
るために、これ他の図の各々を参照することが役に立
つ。

据付けブロック（71）において、第３ケーブル（20
1）は滑車（219）の回りを180°まわって、第３枠柱（1
37）に戻り、滑車（211）をまわって据付けブロック（7
1）に戻る。据付けブロックにおいて、第３ケーブル（2
01）は、滑車（219）に隣り合せに取付けられるが、独
立に回転するもう一つの滑車（220）の回りをまわる。
第３ケーブル（201）はついで第３枠柱（137）に戻り、
そこで、ナット（218）によって調整することのできる
ケーブルアンカー（217）に結合される。第３枠柱（13
7）と据付けブロック（71）の間で第３ケーブル（201）
が４回「通」される。その結果、第３ケーブル（201）
をドラム（197）に4cm巻き取ると、据付けブロック（7
1）を1cm動かすことになる。

第４ケーブル（203）は第３ケーブル（201）と同じ第
３、第４枠柱の側に延在し、支柱（257）上の滑車（20
9）をまわり、第３枠柱（137）と同じ側の第４枠柱（13
5）に達する。第4H図はこれらの仕組みを示す、第４枠
柱（135）に向かって見た斜視図である。第４枠柱（13
5）において、第４ケーブル（203）は滑車（227,225）
をまわって高さと方向を変え、取付けブロック（71）に
向かって延在する。取付けブロック（71）において、第
４ケーブル（203）は滑車（221）をまわり、第４枠柱
（135）に戻り、滑車（223）をまわって据付けブロック
（71）に戻り、滑車（221）と隣合わせであるが別々に
回転する滑車（222）をまわって、再び第４枠柱（135）
に戻り、ここでケーブルアンカー（229）に係止され
る。第１ケーブルドラム（197）が一方向に回転する
と、第３ケーブル（201）は延びるが、他方、第４ケー
ブル（203）は等しい量だけ縮められて、据付けブロッ
ク（71）を一つ方向に付勢する。ケーブルドラムを反対
方向に回転させると、反対の効果を生じて、据付けブロ
ックを反対方向に動かす。

第１、第２ケーブル（199,205）は、第３、第４ケー
ブル（201,203）とは反対の枠柱の側に延在し（第4A
図）、据付けブロック（71）に同調して据付けブロック
（69）を動かして、クロスレール組立体をｘ方向にｘレ
ール組立体（11,13）に沿って滑らかに動かす。第１ケ
ーブル（199）は滑車（231,235,237,243,239,244）を利
用してアンカー（241）に終っている。第２ケーブル（2
05）は滑車（233,247,249,245,251,246）を利用して、
第２枠柱（133）のアンカー（253）に終る。第１ケーブ
ルドラム（197）を一方向に回転させると、第１、第３
ケーブル（199,201）を縮め、他方、第２、第４ケーブ
ル（205,203）を同じ量だけ伸ばして、クロスレール組
立体を第１、第３枠柱（131,137）に向けて付勢する。
反対方向の回転はクロスレール組立体を他の方向に付勢
する。ケーブルに張力をかけて、小さなよじれを除去
し、弾性限界近くまでケーブルを予め引張って、ケーブ
ルひずみによるずれを除去するように、ケーブルアンカ
ーを調整することができる。この望ましい実施例におい
て、ｙ駆動の電動機（139）とｘ駆動の電動機は何れもD
Cステップモータであることが望ましい。高分解能サー
ボモータ又は高分解能を有する他の電動機を使用し得る
ことも当業者にとって明らかである。望ましい態様にお
いて、これらの電動機の作動はコンピュータ制御系（4
3）（第１図）によって管理され、この制御系は、マイ
クロステップ作動の時に通常生ずるようにコンピュータ
装置に負担をかけることなく、極く正確な運動を与える
ためにそれらがあたかも同期しているかのように、これ
らのDCステップモータを駆動する。そのような行き方
は、多くの他の行き方に比べて、より静かでもある。２
個の電動機は相互に独立して、前進、後退、始動、停
止、そして０〜約5rpmの様々の速度で作動される。製作
されるべきプリント回路板上のトレースのためのルーチ
ング情報から発生されるコンピュータプログラムに応じ
て、電動機が作動する。前記のように、駆動部からのケ
ーブル仕組みは、クロスレール組立体（21）をｘ方向
に、レール組立体（11,13）に沿って動かし、書きこみ
キャリジ（23）をｙ方向に、クロスレール組立体（21）
に沿って動かす。２つの駆動部の協調された運動は、２
次元のパターンを鉛筆又はペンでたどって書くような態
様で、書きこみテーブル（33）の上方で２自由度を持っ
て書きこみ延在部（37）を動かす。

第５図は、回路ライターが書くべきPCB上のトレース
に要求されると仮定した単純な幾何学図形の一例を示
す。トレース（259）は書きこみ延在部（37）（図示せ
ず）によって付与される導電性トレースを表わす。矢印
（263）はｘ方向を示し、＋と−の記号はｘ方向の前進
と後退の任意のとり決めを示す。矢印（261）はｙ方向
を表わし、＋と−の記号はｙ方向の前進と後退の任意の
取決めを示す。

点（265）に始まって、トレース（259）はx,y方向に
対して約45°の角度で部分（269）に沿って延在する。
回路ライターの作動を説明するために、トレース（25
9）が点（265）から点（297）まで書かれる、と仮定す
る。部分（267）は、ｘ方向に書きこみキャリジを、ま
たｙ方向に書きこみキャリジを、同じ早さで動かすよう
にｘ駆動部とｙ駆動部を回転させることによって、書か
かれる。点（269）に始まって、ｙ駆動部の速さはｘ駆
動部よりも遅くされ、点（273）にてｙ駆動部は停止し
てｘ駆動部のみが回転している。その結果、曲線部分
（271）ができる。曲率は相対的な駆動速度を制御する
ことによって調整される。部分（275）は＋ｘ方向に延
在する直線であり、ｘ駆動部のみを回転させることによ
り画かれる。点（277）にて、ｙ駆動部は再び作動を始
める。点（281）まで延在する曲線部分（279）では、ｘ
駆動部の速度は調和関数で減少し、他方、ｙ駆動部の速
度は位相角180°だけｘ駆動部の関数から位相がずれた
同じ調和関数で増加する。結果、90°の円弧が生じ、点
（281）にてｘ駆動部は停止し、ｙ駆動部がｙ方向に作
動している。

トレースの部分（283）は、ｙ駆動部が回転し、ｘ駆
動部が静止することによって生ずる。このトレースの部
分では、ｘ方向の運動はない。点（285）にてｘ方向駆
動部は再び始動し、ｘ方向速度は調和関数で増加して点
（287）に至り、つぎに同じ調和関数で減少して点（28
9）にて再び停止する。この間、ｙ駆動部の速度は＋ｙ
方向にて減少して点（287）に至り、ついで−ｙ方向に
増加して点（289）に至る。その結果は、円弧（279）と
同様であるが、追加の90°が加わって生じた、点（28
5）から点（289）までの180°円弧である。点（289）に
てｙ駆動部は−ｙ方向に作動しており、ｘ駆動部は停止
していて、点（289）から点（291）までの垂直部分を生
ずる。点（291）にて、もう１個の円弧が他の円弧と同
様にして生ずるけれどもｘ駆動部の速度は調和関数で増
加し、ｙ駆動部の速度は同じ調和関数で減少して、90°
円弧を生ずる。部分（295）は、ｘ駆動部が＋ｘ方向に
作動し、ｙ駆動部が停止して生じた、点（297）に至る
直線部分である。

所要のトレースの位置及び寸法に関する予めプログラ
ムされた情報に応じたｘ駆動及びｙ駆動のステップモー
タのコンピュータ制御により、回路ライターが所要のト
レースを発生することができる。図示の予め張力がかけ
られたケーブルの仕組みがｘ−ｙ情報をPCBに正確に伝
達することを可能にする。x,y方向に対して任意の角度
で、一定及び可変の曲率でもってトレースを発生するこ
とができる。

しかし、実際においては、工程制御及び様々なトレー
スのルーチング進路の自動決定を単純にするために、長
くひきずる円弧を避け、装置のx,y軸に平行でない角度
での長い移動、たとえば45°で走る線、を避けることが
一般に好ましいと判明した。書くべきトレースの最適の
進行を決定するコンピュータプログラムの中で或る種の
運動のみを許すことによって、そのようなトレースが避
けられる。後に、装置のソフトウェア制御を説明する時
に、このプログラムを論ずるが、以下、このプログラム
を「ルーター（router）」と称する。

第6A図は書きこみキャリジ（23）の側面図であり、第
2E図と同じ方向で、書きこみキャリジに隣接するクロス
レール組立体を通る断面を示す。クロスレール組立体に
沿ってｙ方向にベースブロック（119）を支承する軸受
／スペーサ組立体の要素は第6A図に示されない。据付け
板（277,279,281,282）はベースブロック（119）にしっ
かり結合し、書きこみキャリジの他の要素が据付けられ
る構造を形成する。据付け構造を形成する板の特定の配
置は、正しい機械的方位に様々な要素を取付けることが
できる限り、重要でない。よって据付け構造を形成する
ことのできる他のやり方は多くある。

書きこみキャリジに固定されたクランプブラケット
（283）は回転式３方弁を実質的に垂直の向きに保持
し、弁に通じる開口部に材料タンク（35）が気密シール
によって取付けられる。タンク（35）には、PCB上にト
レースを形成するのに適した、未キュアのPTF材が入っ
ている。さきに述べたように、場合によっては、この材
料は導電性材料であり、他の場合には電気絶縁材料であ
る。ステフモータ（287）が材料の流れを開始し、停止
するように回転弁（285）を作動する。ステンレス鋼管
のような半剛性配管（291）が弁（285）の下方開口部か
ら書きこみチップ（293）に延在する。ステップモータ
（295）がPCB上のトレースの始めと終りとで書きこみチ
ップ（293）を上げ下げし、トレースを書いている間、P
CB表面上方の書きこみチップの微妙な高さを維持する。

第6B図は、第6A図の6B−6B線から見た、第6A図の図に
対し90°の向きにある立面図を示す。弁（285）を保持
するクランプ要素は板（281）に据付けられるブラケッ
ト（297）の一部である。ブラケット（297）は継手（29
9）を介して弁（285）の回転軸を操作するモータ（28
7）を据付ける役目をも果たす。モータ（295）がブラケ
ット（301）によって枠に据付けられる。このモータ
は、舌状ストリップ（305）の舌を包むスピンドル（30
3）を回転させることによって書きこみチップのｚ方向
（垂直）運動を与える。１対の軸受けガイド（309）の
中を垂直方向に案内されるスライド（307）に、舌状ス
トリップがボルト止めされる。

未キュアのPTF材がPCBに行く途中で通過する配管（29
1）は、弁（285）と、材料が書きこみチップ（293）に
達する前に通過するように強制されるヒーターブロック
（313）と、の間に幾つかの屈折及び広い曲りを作る。
屈折と曲りの目的は、材料の定常流を維持しつつ、書き
こみチップに必要な自由度の運動を与えることにある。
必要な機械的自由度を与えるのに使用し得る、ループの
ような、他の配管形態がある。しかし、PTF通路の長さ
を比較的短く保つことが一般に望まれる。

ヒーターブロック（313）の目的は粘性を制御するた
めに、未キュアの材料を既知の温度に保つことである。
ヒーターブロック（313）は電流によって抵抗加熱さ
れ、ブロックの温度測定値は、望ましくはブロック（第
6B図には図示せず）にある熱電対素子によってコンピュ
ータ化された制御系（43）（第6B図に図示されず）にフ
ィードバックされる。制御系は予めプログラムされた設
定点によって温度を維持する。書きこみチップを通って
流れる材料の温度は代表的に、使用される望ましいPTF
材料（後述する）に対して40℃に制御されるが、押出さ
れる特定のトレース材料の物理特性に応じて異なる温度
であることもできる。

第6C図はスライド（307）の一縁に沿う、第6B図の6C
−6C面を示す。スピンドル（303）は舌状ストリップ（3
05）のループの内側に延在し、舌状ストリップ（305）
はスライド（307）に結合される。第6D図は舌状ストリ
ップ（305）のみの斜視図である。舌状ストリップ（30
5）は、あそび無しで回転を直線移動に変換することが
できるように、直線運動要素を回転運動要素に結びつけ
るために使用される。ｚ駆動にはあそびが０（ゼロ）で
あることも非常に大切である。トレースを書いている
間、PCBの上方の書きこみチップの高さを制御すること
が高質のトレースを完成し、他のトレースを越えて交差
するトレースを設けることができるために、大切だから
である。

スライドの最下端にて抵抗ヒーター（313）がスライ
ド（307）に結合され、書きこみチップ（293）が抵抗ヒ
ーターに固定される。この仕組みにより、スピンドル
（303）の精密な回転は書きこみチップ（293）の精密垂
直運動を与え、モータ（295）のステップ位置を反復す
ることにより、この運動が機械的ヒステリシス無しに反
復自在となる。

第6E図は、第6B図の弁（285）を通るＢ−Ｂ断面を示
す。弁は、それぞれが配管（291）の内径にほぼ等しい
直径き上方通路（321）及び下方通路（323）をもつ本体
（317）を有する。弁本体はきっちり合った中心ドラム
（319）がはまる円筒状中心孔を有する。ドラム（319）
は弁本体内で回転自在であり、接手（299）（第6B図）
を介してモータ（287）によって回転する。中心ドラム
は直通通路（325）と側方連結通路（327）を有する。第
6E図に示す位置にて、直通通路（325）は通路（321,32
3）と一致する。これはトレース書きこみ中にPTFを送る
ために弁が維持する位置である。

説明上、弁を「閉」じるための、第6E図の位置からの
ドラム（319）の回転は反時計回りである。ドラムの直
径に対して通路の直径が小さいために、また通路（32
3）が代表的に書きこみチップの出口オリフィスの断面
積の100倍以上であるために、材料の流れを完全に遮断
するのに、ほんの僅かな回転しか必要でない。よって、
流れは極めて早く、代表的には500ミクロ秒未満で停止
させることができる。実際問題として、正確なトレース
を得るために、せいぜい１ミリ秒程度の時間で流れを止
めることが臨まれる。図示の実施例において、閉じる時
にドラムは90°回転して第6F図の示す位置に行き、側方
通路（327）が出口孔（323）に一致する。弁（285）は
代表的にはステンレス鋼をかぶせた真ちゅう弁であり、
病院環境でよく使われる弁である。そのような弁の一例
はポーパー・アンド・サンズ（Poper ＆ Sons）から購
入し得る部品番号6011又は6014である。

第6A図において、導電性又は非導電性PTFの何れか一
つの材料でトレースを書くための１個のタンクと共に諸
要素が示される。図6A図は、書きこみキャリジ（23）の
両側から外方に延材する書きこみキャリジ構造の一部を
形成する板（281）を示す。実際には、書きこみキャリ
ジの、第１の組立体とは反対の側に要素の第２の組立体
が追加されて、板（277）に取付けられ２つの異なる材
料でトレースを書くことができる。

運用において、窒素のような不活性ガスがライン（28
9）を介して導入されて、タンク（35）内の未キュアPTF
材料の上にガス圧を形成させる。導入されるガスは回路
ライターの外側の供給源（図示せず）からであり、圧力
は代表的に25〜55psi（1.76〜3.87kg/cm²）である。書
きこみが行われていない時は、弁（285）は閉じられ、
書きこみチップ（293）はPCBブランクの表面の上方、約
1cmの点にまでｚ方向駆動部によって持ち上げられる。
トレースを書くには、PCB上でトレースが始まるべき個
所の上に書きこみチップを動かすように、ｘ駆動部とｙ
駆動部を作動する。つぎに、書きこみチップをPCB表面
の真近まで動かすようにｚ方向駆動部を作動する。

回路ライターの運用には、２つの異なる書きこみチッ
プが使用され、１つは導電性PTFのトレースを書くため
のものであり、もう１つは絶縁PTFのトレースを書くた
めのもので、これは必ずではないが、代表的には、導電
性PTFのトレースの上に重ねられる。第6G図は書きこみ
チップの代表的構成を示す。ステンレス鋼の、標準肉厚
で内径、010″（0.254mm）の26ゲージ皮下注射管の切断
部分（601）が管継手（603）に固定取付けされる。望ま
しい態様において、継手の内径に孔腔（606）があり、
これは直径が減じて行く比較的急傾斜の領域（604）と
適合し、この領域（604）はつぎに、領域（604）よりも
比較的浅い角度で直径を減ずる第２の領域（602）に適
合する。領域（602）は管（601）の内径まで直径を減ず
る。管（601）の中への材料の流れに急な障害とならな
いように、管（601）は肩に当たるまで挿入される。一
般に管（601）の長さは、それが発生する背圧に関係す
るので、PTFの流れを制御する上で、重要な考慮事項で
ある。例えば、ベクトン・ディクソン（Becton−Dichso
n）製作のリュール・ロック（Leur−Loc）めす型継手N
o.462 LNR、スタイレット割出し刻み無し、の継手（60
3）には、管（601）の長さS1は代表的には0.200in（5.0
8mm）である。適当であろう他の継手があることは明ら
かであり、特殊な継手を切削加工することもできる。

第6H図は、第6G図に円（605）で囲った皮下注射管の
端の拡大図である。これは導電性PTF材料の最初のトレ
ースを書くのに使用されるチップの処理であり、約30度
の外側斜面A1が皮下注射管に加工される。斜面は管の内
径との間で鋭い縁を生ずるまで切削されない。鋭い縁は
脆くて、侵食や損傷を生じ易いからである。代表的には
約1mil（25.4μ）のランドS2が設けられる。その時、直
径S3は約12mil（305μ）である。第6J図は第6H図の外側
斜面付きチップがトレース書きの時にPCB表面にどのよ
うに関連するか、を示す。第6H図の幅S3は第6J図のトレ
ース（605）の形成における制御因子であり、PCB表面
（607）の上方のチップの高さH1はチップの幅S3の約0.5
倍に保たれる。この場合、H1は約6mil（152μ）であ
る。しかし、実際には、粘性及び流量の望ましい範囲並
びに望ましいPTF処方において、トレース幅は運針高さ
にほとんど無関係であり、約−100〜＋50％変化しても
トレース幅に明らかな変化はない。この運針高さに対す
る比較的な不感性はなく、良く画成された高密度のトレ
ースを与えることができる上で非常に大切である。

第6I図は皮下注射チップの端に対する異なる切削処理
である。この場合、第6H図のチップと同じ諸元の規格の
管のチップに内側斜面が切削された。内角A2は約118°
である。これも鋭い縁にまで切削しないで、約1mil（2
5.4μ）のランドが残される。ここでS4は26ゲージの管
の外径であり、約18mil（457μ）である。第6K図は、既
にかかれた導電性PTF材料のトレース（605）の上に絶縁
性PTFのトレース（609）を書くのに、内側斜面付きチッ
プをどのように使うことができるか、を示す。一般原則
として、トレース幅を制御する寸法は管の有効外径であ
り、つまり外側斜面において直径S3が押出されるPTFに
対する管の有効外径である。同様に、内側斜面では、直
径S4が押出されるPTFに対する管の有効外径である。

トレース書きを始めるには、弁（285）を開いてPTF材
料が書きこみチップに流れるのを可能にし、ｘ駆動部及
びｙ駆動部を作動して、コンピュータ化制御系（43）に
予めプログラムされた所要のトレース・パターンに、関
連のケーブル仕組みを介して書きこみキャリジを動か
す。トレース書きの間、抵抗ヒーター（313）が作動し
て、書きこみチップに流れるPTF材料を一定温度を保
つ。使用される特定のPTF材料、書きこみチップ並びに
トレースに必要な幅及び厚みの寸法に要求されるような
変数に従って、温度が予めプログラムされる。

トレースの代表的な「書きこみ高さ」は、使用される
書きこみチップの出口端の特定有効直径に従って、５〜
10mil（127〜254μ）の範囲で変る。トレースを書きこ
むべきPCBの表面はこの量よりも大きく変化することが
よく有り得る。その結果、もしもＺ駆動部を静止させ、
従って書きこみチップを一定の高さにしたままトレース
を書いたとすれば、PCB表面に対する書きこみチップの
高さは許容し得ない程度に変わるであろう。この不具合
を防ぐには、回路ライターの枠基準面に対するPCB表面
の高さを先ず測定する。PCBを約3cm4角の区域に分割
し、各区域の基準高さを決める。そのような一区域での
高さは回路ライターの作動に大きく影響する程変らない
ことが判っている。この情報を制御系のコンピュータに
入力し、PCB表面上のトレースの位置との関係を表わし
ておく。次に、トレース書きの間、書きこみが今行われ
ている区域を勘案して書きこみ高さを変えるようにｚ駆
動部を作動する。

トレースが終った時、弁（285）を閉じて、書きこみ
チップからのPTF材料のそれ以上の押出しを防ぐ。弁の
内方ドラムは約18ミリ秒で90°回転する。しかし、さき
に述べたように、弁内の通路を完全に閉鎖するにはほん
の数度の回転だけでよいから、１ミリ秒よりもずっと短
い時間で、流れが有効に遮断される。弁ドラムが90°回
転した時点で、側方通路（327）は下方孔（323）に一致
し、通路（325）は弁本体の開口部（329）に一致する。
その結果、書きこみチップにまで行っている管の通路
（291）全体を大気圧に開放し、タンク内の不活性ガス
供給源によって与えられていた圧力を減じ、それで弁を
閉じた後の残留圧力による書きこみチップからのPTF材
料の押出しの継続は絶たれる。トレース書きの終りに、
書きこみチップも揚げるようにｚ方向駆動部が作動す
る。

第7A図に、回路ライターの望ましい代替例（以下、こ
れを２型と称する）が示される。前記第１の望ましい実
施例と２型との違いは、ｘ及びｙ方向駆動部双方の軸受
レール、ｘ及びｙ方向駆動部の滑車の仕組み、そして同
じキャリジ上に２つの書きこみ組立体を設けるための書
きこみキャリジ要素の向き、にある。

第7A図に示されるように、書きこみキャリジ（337）
はｙ方向レール組立体（335）に乗り、ｙ方向レール組
立体は前記実施例のクロスレール組立体同様に、据付け
ブロック（339,341）上に据付けられる。据付けブロッ
ク（339）はｘ方向レール組立体（331）に乗り、据付け
ブロック（341）はｘ方向レール組立体（333）に乗る。
据付けブロック及びｙ方向レール組立体は不撓性組立体
であるから、ｙ方向レール組立体はｘ方向レールの組に
沿ってｘ方向に移動するように拘束される。

第7B図は、据付けブロック（339）に隣接するｘ方向
レール組立体（331）を通る、第7A図の7B−7B断面図で
ある。ｘ方向レール組立体（331）の軸受の仕組みはレ
ール（347）を含むが、このレールはそれを購入するこ
とのできる会社の名前をとって、以下にシュネーバーガ
ー（Schnee burger）レールと称する。シュネーバーガ
ー・レールに連合して、２個の軸受ブロック（349,35
1）もある。軸受ブロックはスペーサ板（353）に取付け
られ、スペーサ板はブロックをレールに対して一定位置
に保持する役目をもつ。各軸受ブロックはブロック内の
拘束軌条内の循環通路の中を循環する、補合する玉軸受
を有する。当業者にとって公知のように、この結果を生
ずる仕組みは、ｘ方向に直角な水平方向に特別な荷重負
担能力を有する、あそびの無い、低摩擦の軸受レールの
仕組みを与える。

シュネーバーガー・レールは基礎（343）の上方に、
長い支持ブロック（345）の上に支持され、従来のファ
スナーによってブロックに結合される。据付けブロック
（339）はスペーサ板（353）にしっかりと結合され、支
持材（359）は据付けブロックに結合する。支持材（35
9）は第２のシュネーバーガー・レールを担持する。レ
ール（357）は、ｘ方向に対して90°にあるｙ方向にク
ロスレール組立体が移動するように拘束するための軌条
を与える。レール組立体（333）はレール組立体（331）
について示したものと同等の要素を含む。

第7C図は、クロスレール組立体を通る、第7A図の7C−
7C面の図である。シュネーバーガー・レール（357）は
断面が示される。スペーサ板（361）が軸受ブロック（3
63,365）を隔置するのに用いられ、レール組立体の同等
の要素の組立体と同様に、書きこみキャリジをクロスレ
ール組立体に沿うｙ方向に移動するように拘束するよう
にブロック（363,365）を保持する。

スペーサ板（361）は、導電性又は非導電性PTF材料を
送るための要素を組付ける据付け台の役目も果し、それ
らの要素はスペーサ板及び軸受ブロック（363,365）と
共に書きこみキャリジ（337）を構成する。２型実施例
の送り及び書きこみチップ位置決めの組立体は前記第１
の望ましい実施例の同等の組立体と同様である。第１の
実施例と同様に、導電性及び非導電性のトレースを送る
ことができるように、２つのそのような組立体を使用す
ることができる。しかし、第１の実施例と異なり、PTF
材料を送るため、又それぞれの書きこみチップの書きこ
み高さを制御するための２つの組立体は、第１の実施例
のようなクロスレール組立体の両側でなく、横並びに据
付けられる。

第7D図は、第7C図の7D−7D線から見た書きこみキャリ
ジ（337）を示し、２つのPTF材料送り組立体を図解す
る。２つの組立体の構成及び据付けは相互の鏡像であっ
て、書きこみチップ（369,371）は極く接近している。
書きこみチップの一方で一つの回路を書いている場合、
他方のチップに変更したいならば、第１のチップのあっ
た位置に第２のチップをもってくるのに、書きこみキャ
リジの最小限の移動しか必要でない、という利点をこの
仕組みが有する。例えば、２種類の幅のトレースで一つ
の回路を書くとした場合、一方のチップから他方のチッ
プへの変更が望まれるであろう。回路が導電性及び非導
電性トレースの双方を必要とした場合にも、このような
変更が望まれるであろう。

２型の実施例についても、前記第１の実施例と全く同
様にｘ方向運動とｙ方向運動のために別々のケーブル駆
動部がある。書きこみキャリジをクロスレール組立体に
沿って動かすためのｙ方向ケーブル系は双方の実施例に
おいて全く同様である。ケーブル駆動部（373）はドラ
ムの両端から一重に巻きつけた２本のケーブルを有す
る。ケーブル（375）はドラム上部から出て滑車の体系
を渡って先ず第２枠柱（377）に行き、次に据付けブロ
ック（339）上の滑車に達し、さらに書きこみキャリジ
下側の滑車を180°回って据付けブロック（339）に戻
り、最後に第１枠柱（381）にある調整自在のアンカー
点（379）に、第１の実施例と全く同様に、取付けられ
る。ケーブル（383）はドラム下部から出て、回路ライ
ターの反対側の同様な滑車体系を渡って第４枠柱（38
5）に、さらに据付けブロック（341）に行き、書きこみ
キャリジの下側の滑車を経て据付けブロック（341）に
戻り、最後に第３枠柱（389）の調整自在のアンカー（3
87）に達する。ｙ駆動ドラムの、ステップモータを用い
る作動はクロスレール組立体のシュネーバーガー・レー
ルに沿って、書きこみキャリジを前後に動かす。

場合により、ｙ駆動部は片側に１本でなく２本のケー
ブルを有することが望ましく、これは第4B図、第4C図、
第4D図によって図解した前記第１の実施例のｘ駆動部に
ついてさきに説明したケーブル仕組みに似た態様で駆動
部（373）のケーブル・ドラムの中央に第３のケーブル
を巻きつけることにより行われる。第３のケーブルは各
側にもう１本のケーブル延在部を与え、補足の滑車を与
えて、各側の新らしいケーブル延在部が元の１本のケー
ブルの進路にぴったり追従するようにする。この場合、
第１、第３枠柱（381,389）の各々に追加のアンカーが
必要となる。ｙ駆動部にそのような二重の仕組みを与え
ると、かつては１つであった各点の間に２つのケーブル
通しが存在することになり、仕組みが強化される。

２型実施例のためのｘ方向駆動部は前記第１の実施例
のｘ方向駆動部とはいくらか異なる。ｘ駆動部（391）
は同様にモータ駆動ケーブルドラムを含む。ドラムには
２本のケーブルが巻かれる。ケーブル（393）はドラム
の一端（モータ端から遠い方）からの一重巻きであり、
ドラムの下側から出て第３枠柱（389）に向って延在す
る。ケーブル（393）は滑車取付けブリッジ（396）内の
滑車（394）を回って第３枠柱（389）に延び、垂直向き
の滑車を通って据付けブロック（341）に延びる。この
据付けブロックにて、ケーブル（393）は滑車（397）を
回って第３枠柱（389）に戻り、滑車（395）を回る。つ
ぎにケーブルは据付けブロック（341）に戻り、滑車（3
97）と隣合わせではあるが別々に取付けられた滑車（39
8）を回って第３枠柱（389）に戻り、そこで調整自在の
アンカー（399）に結合さる。ケーブル（393）を巻き上
げるケーブルドラムの回転は、据付けブロック（341）
を第３枠柱（389）に向けて付勢する。滑車（395）の上
部の溝が、据付けブロック（341）における滑車（397）
の溝と滑車（398）の溝との距離に等しい量だけ、下部
の溝からずれるように、滑車（395）は枠柱に角度をな
して取付けられる。この取付け方により、ケーブルは滑
車溝に真直ぐに出入りすることができるようになり、特
に、望ましい作動態様におけるようにケーブルに強い張
力がかかった時に、摩擦の影響を少なくする。

第7A図の7E−7E線から見た第7E図は、据付けブロック
上の２個の滑車と枠柱の斜め取付け滑車との関係を図解
する３個の滑車のみを示す。

ケーブル（401）はモータ駆動側に最も近い方の側か
らケーブルドラムに巻かれており、ドラムの下側から出
て第１枠柱（381）に向う。ケーブル（401）は第１枠柱
（381）に近いブロックに取付けられた滑車（405）を回
って、回路ライターの全長に延在して第２枠柱（377）
に行く。この第２枠柱（377）にて、ケーブル（401）は
垂直向きの滑車を回って据付けブロック（339）に行
き、据付けブロックにある滑車を回って第２枠柱（37
7）に戻り、斜めに取付けられた滑車を回って据付けブ
ロック（339）に戻り、そこの第２の独立した滑車を回
り、第２枠柱（377）に戻り、そこでアンカーに結合す
る。この仕組みは、ケーブル（393）のための据付けブ
ロック（341）と第３枠柱（389）との間の滑車とケーブ
ル系の仕組みに似ている。ｘ駆動ケーブルドラムが回っ
てケーブル（401）を巻き上げると、据付けブロック（3
39）は第２枠柱（377）に向かって付勢される。

２本のケーブル（393,401）のみが駆動ドラムに巻か
れ、これら２本が駆動を実行する。第３のケーブル（40
7）がドラムの上を通過するが、ドラムに巻かれない。
ケーブル（407）は片側で第３枠柱（389）に延び、滑車
取付けブリッジ（396）に角度を付けて取付けられる滑
車（409）を回る。この点からケーブル（407）は回路ラ
イターの全長に延在して第４枠柱（385）に行く。ケー
ブル（407）は、前記ケーブル（393,401）で述べたのと
同様の態様で、滑車の回り及び第４枠柱（385）と据付
けブロック（341）との間を通る。回路ライターの反対
側で、ケーブル（407）は第１枠柱（381）に延び、他の
滑車で既に述べた態様で滑車の回り及び第１枠柱（38
1）と据付けブロック（339）との間を通る。ケーブル
（407）は第１、第４枠柱（381,385）に係止され、ケー
ブル（393,401）の仕組みの引張りに対して釣合いをと
るアイドラー組立体として働く。

第7F図は第7A図の7E−7E線と同じ端から、しかし回路
ライターの中心に向って見た図である。ケーブル（39
3）が滑車（394）に向って延び、ケーブル（401）が反
対側に延び、ケーブル（407）がドラムを超えて片側の
斜め滑車（409）に延びている、駆動部（391）のドラム
を示す。滑車（394,409）は共に滑車取付けブリッジ（3
96）に取付けられているが、第7F図ではブリッジを示し
ていないので、滑車の関係がより良く見える。

ｘ方向運動のための滑車とケーブルの仕組みは、駆動
部（391）のドラムを一方向及び多方向に回すと、クロ
スレール組立体がｘ方向レール組立体に沿って左右に動
くように、なっている。ｙ駆動部（373）のドラムを一
方向及び他方向に回すと、クロスレール組立体に沿って
ｙ方向に書きこみキャリジが前後に動く。よって、２つ
の駆動部を選択的に回すことにより、書きこみテーブル
（411）上に配置されたプリント回路板上に複雑なパタ
ーンを書きこみチップによって書くことができる。

２型実施例にある何れかの書きこみチップの高さは、
前記第１の実施例で述べたものと似たモータ駆動機構に
より、制御される。２型実施例は前記第１の実施例より
も軽量である、という利点はあるが、その部分的な理由
は、シュネーバーガー・レール要素が前記第１の実施例
に使用されるレール要素よりも軽いことである。そのう
え、ケーブルの引張り及び運動によって発生する力が長
尺の矩形レールにわたる曲げ力になるように、シュネー
バーガー・レールが仕組まれており、非常に剛性の高い
構造を与え、寸法安定性を保証する。ｘ駆動部の配置及
び巻き方、並びに斜め取付けされる滑車の使用によっ
て、使用する滑車の数も少なくてすむ。斜め取付け滑車
の使用は、ケーブルと滑車の整合を高め、駆動摩擦力を
減ずる。

段取り手段 回路ライターによってブランクを処理してPCBを作る
準備をするのに、従わなければならない段取り手順の系
列がある。第１段階はブランクを書きこみテーブルに据
えることであり、これは前述のように真空チャック及び
板をチャックに保持するためのテープを用いて行うこと
ができる。何れの場合でも、ブランクは或る種の公表さ
れた規格に合うものでなければならず、目視により特定
の位置に据付けられる。回路ライターは非常に精密な公
差で作動するから、段取りにあたって板を目視で整合さ
せ、配置するだけでは、トレースを板上の正しい位置に
精密に書かせるのに充分でない。

書きこみテーブル上に据付けられたブランクは完全に
水平ではあり得ないこと、また所要の精度でトレースを
形成するには、トレースを書くPCB表面の上方の精密に
制御された高さにて書きこみチップが移動しなければな
らないこと、を本明細書の中で、さきに指摘した。それ
故、段取り手順の一部は、ブランクの面積を蔽うマトリ
ックス内の多数の位置における、取付けられたブランク
の表面の、回路ライターの枠に対する高さを測定するこ
とである。これは回路ライターの書きこみキャリジに据
付けられた測定探査針を使って行われる。第7A図の要素
（630）は書きこみキャリジに取付けられたLVDT測定探
査針を示す。測定探査針を垂直方向及び水平方向に最初
に位置決めした後、作業者はキーボード指令によりコン
ピュータ化制御系を介してマトリックス内の位置に書き
こみキャリジを動かし、多数の小区域（各1cm平方）の
各々内の一点における相対高さをブランクの全面積にわ
たり、書きこみキャリジに乗って、据付けられたブラン
クの表面に接触する測定探査針の指示に従って、コンピ
ュータに読みこむ。このデータの配列は引続き工程制御
に使用されて、トレースが書かれているブランクの表面
に対する書きこみチップの高さ（ｚ方向）を制御する。

x,y平面内及び回転方向のブランクの整合は、回路ラ
イターの書きこみキャリジに固定取付けされるビデオカ
メラによって行われる。コンピュータ化制御系への入力
のため、ブランクと書きこみテーブルの特定のマークに
作業者が一致させることのできる十字線を含むディスプ
レーを作業者のためにビデオカメラが投影する。第7A図
の要素（629）は書きこみキャリジ（337）に据付けられ
るビデオカメラを示す。書きこみチップ（ペンとも呼ば
れる）とカメラの十字線を整合させ、ゼロに設定するた
めに、整合ブロックが回路ライターに据付けられる。制
御系はx,y,Z駆動部のステップモータの各々のステップ
位置を「知って」いるので、典型的にコンピュータ・キ
ーボードのカーソルコントロール・キーを用いてペン及
びカメラ十字線の各々を整合ブロックの「標準」位置に
動かし、位置を見取る（それをコンピュータのデータベ
ースに投入する）ことにより、作業者はコンピュータの
ためのオフセット情報を作り出すことができる。望まし
い態様において、作業者は、さもないとデータに誤りを
導入するかも知れないヒステリシスの問題を少なくする
ために、同じ方向から各基準点に近接するように注意を
払い、書きこみキャリジによって達せられる最も近いス
テップ位置（1mil（25μ）増しである）に合わせるよう
に注意を払うべきである。

整合ブロックはタッチパッドとも呼ばれるが、回路ラ
イターの基礎板に据付けられる、第4A図の要素（70）で
示される。第4I図は、第4A図の矢印（72）の方向に見た
整合ブロックの斜視図である。整合ブロックは、移動す
る要素に絶対的な位置基準を与えるために、念入りに切
削されて回路ライターの枠に据付けられる。作業者はこ
の基準を用い、例えばペンを表面（701,703,705）に動
かしてｚ方向の絶対基準を作り出し、平行表面（707,70
9）に動かしてｙ方向の絶対基準を作り出し、平行表面
（711,713）に動かしてｘ方向の絶対基準を作り出す。

段取り手順の一部として、作業者はまた、PCB上の直
交するパターンにある３個の基準点の各々の位置を入力
するのにもカメラ十字線を用いる。この場合も、同じ方
向から可能限最も近いステップに、基準点に近接するよ
うに注意する。これらの点はデータベースに投入され、
コンピュータ・プログラムがスケールファクター、オフ
セット及び回転修正を計算するようにする。計算後、書
きこみテーブルはコンピュータによって、さきに第2H図
に示した回転機構を介して回転され、スケールファクタ
ーと回転角度がディスプレーされる。修正角度が比較的
大きい場合、作業者は整合過程を繰返すことを選ぶこと
ができる。整合は、代表的には、回転修正が0.001°未
満になるまで繰返される。整合過程中の照明はリングラ
イトによって与えられ、目的は作業者の目印の認識をか
たよらせない均質な照明を与えることにある。将来、作
業者に代り、また整合手順を自動化するために機械観察
技法を用いることが計画されている。

工程制御 前記２つの実施例の間に多数の同等要素があるので、
２つの実施例において回路書きを実施するための要素の
制御は類似している。プリント回路板（PCB）設計に関
する生データを、回路ライターによってトレースが書か
れる板に、転換するための大まかな必要事項を示すブロ
ック図が第8A図、第8B図及び第8C図である。第8A図は３
つの大きな過程を示す。ブロック（549）は、適切な安
全余裕率をもって所要の負荷電流を流すためにトレース
に必要な幅と断面積といったことを計算する、コンピュ
ータ補助工学（CAE）の過程を示す。ブロック（551）
は、PCBに取付けられる様々な要素間のトレースをルー
チング（経路決定）するといった仕事を実行する、コン
ピュータ補助設計（CAD）の過程を示す。ブロック（55
3）は、x,y,Z駆動部及び各種アクチュエータにPCB上で
トレースを書かせるために、回路ライターに送られるCA
D過程からの情報を示す。

第8B図は、CAD過程のための入力データとして使用さ
れるべきネットリスト（つまり、構成要素表）を生ず
る、スキーマチック・キャプチャ（555）及びネットリ
スト・エクストラクション（557）の過程を示すCAE過程
の拡大図である。

第8C図は、物理的位置のデータ（559）とネットリス
トをルーチングエンジン（561）（ルーター）に送り、
ルーターがPCBのためのトレースのレイアウトを行っ
て、ルートと称するデータベースを生ずる過程を示す、
CAD過程の拡大図である。デバイスが回路板に取付けら
れる個所の１個のコネクターパッドに許されるトレース
接続部の数、板上のトレース間に許される（短絡その他
空間を横切る障害を避けるために）最小間隔、許される
最小屈折半径、その他後述する事項のようなプログラム
された原則によってルーターは作動する。

CAE及びCADを実行するための様々なコンピュータ・プ
ログラムが当事者にとって公知であり、ネットリスト及
びPCBの物理的レイアウトを作るのに使用することがで
きる。同様に、ルーターも市販され、ルートを直接に作
成するのに使用することができる。ただし、トレースを
与えるこの押出し方法に関連する特定の通則はコマンド
セットに組み入れられている。

第９図は、コンピュータ化制御系（43）（第１図）に
よって遂行される、回路ライターのための工程制御のブ
ロック図である。プログラム要素（501）は、データを
ロードし操作し、ロードされたデータを回路ライターの
作動要素が使用し得る形式に変換するためのサブプログ
ラムを呼び出す、主プログラムである。要素（503）
は、ディスク駆動のような周辺格納装置から主プログラ
ムによってロードされ、プログラム要素（507）、バイ
ナリー・バッファー、に格納され機械作用シーケンス
（MAS）ファイルである。要素（505）は、これも周辺格
納装置からロードされ、要素（511）、プリミチブリス
ト、として内部格納される、予め計算された機械運動リ
スト（MML）である。プリミチブリストは主として、ル
ーチングエンジンによって作成されてバイナリーバッフ
ァに格納されるレイアウトに相当するトレースを回路ラ
イターに書かせるために、順々に組合せることのできる
幾つかのプリミチブアクションを行うように被駆動要素
（モータ）によって認識し得る形での、加速ベクトルの
リストである。サイン（sine）及びコサイン（cosine）
のテーブルも周辺格納装置からロードされ、プログラム
要素（537,539）によって表わされるように内部格納さ
れる。

要素（509）は、動作中にバイナリーバッファー内の
現用の記録のアドレスの全部をスケールし、このスケー
ルされた結果をバイナリーバッファに戻す、望ましいこ
の実施例でSCALE,Cと称せられる、サブプログラムであ
る。要素（513）は、SCALE,C及び本実施例においてCREA
TE,Cと呼ぶもう一つのサブプログラム、要素（515）、
によって使用される様々な機能の、予めプログラムされ
たファイルである。CREATE,Cは主プログラムからの指示
により、バイナリーバッファからトレース・データを読
取り、プリミチブリストからモータ・プリミチブの正し
いセットを見つけ出し、望ましい実施例において機械制
御リストと称する要素（517）を作る。

望ましい実施例においてXLATE,C（変換、Ｃのこと）
と呼ばれる要素（519）は、主プログラムに指令され
て、機械制御リストを変換して４つの別々のリストを作
る。これらのリストは：要素（521）,X−LIST;要素（52
3）、Ｙ−LIST;要素（525）、Ｚ−LIST;及び要素（52
7）、アクチュエータ・リストつまりACT−LISTで表示さ
れる。これらのリストの各々は、相当する制御要素、す
なわちＸ駆動部、Ｙ駆動部、Ｚ駆動部及び弁アクチュエ
ータがとるべき作用の系列であり、所要のトレースを書
くために作用が生起しなければならない順序に、それぞ
れの時基準をもって記載される。

要素（529）は、望ましい実施例においてISR,ASMと呼
ばれる、インターラプト・サービス・ルーチンと称する
サブプログラムである。このプログラム要素は繰返し時
刻ベース、望ましい実施例では0.5ミリ秒、で発動され
る。発動された時、それは現時刻を種々の作用リストに
表記された時刻と比較する。時刻値が合っているなら
ば、それは加速、つまりその制御機能のためのアクチュ
エータを更新する時刻である。ISRは各軸について現在
位置を保管し、望ましい実施例においては、0.5ミリ秒
毎に、位置は式Ｘ＝VTにより更新され、速度は式Ｖ＝AT
により更新される。

インターラプトサービス・ルーチンは、ｘ軸について
はインターフェース（531）に、ｙ軸についてはインタ
ーフェース（533）に、及びｚ軸についてはインターフ
ェース（535）に、並びに制御すべき弁又は弁アクチュ
エータに、信号を送らせる。要素（531,533,535）はデ
ジタル−アナログ変換モジュールであり、デジタル情報
をアナログ信号に変換して、ｘモータ（541）、ｙモー
タ（543）及びｚモータ（545）を制御する。３個のモー
タ駆動部の運動及びPTE材料の供給を開始・停止するた
めの少なくとも１個の弁の作動を介して、トレースがPC
B上に書かれる。

回路板要求事項 前記望ましい実施例において、回路ライターには一般
に或る規格に合ったブランクが供給される。構成要素リ
ード線がはんだ付けなどで接続される導電パッドの位置
をコンピュータ化制御系にデータとして供給し得るため
に、このことが重要である。当業界で普通に使用される
ものによく似たプログラム化手順をここで用いて、パッ
ド間を接続する導電トレースを「ルート（経路たど
り）」することができる。この導電トレースはパッド
間、ひいては構成要素リード線間の回路接続を形成す
る。回路接続を形成するものは、回路ライターが画いた
導電性トレースである。環境からの保護を与えるため
に、トレース間の短絡を防ぐために、そして前に書いた
導電トレースを超えて交差する導電トレースが書けるよ
うにして、回路ライターによって完成される回路の密度
と複雑性を増すために、導電トレーの上に非導電トレー
スを書くこともできる。特にパッドのサイズと位置に関
係するブランクの規格は、キャリジとペンチップに与え
られる「プリミチブ（原線）」の組、すなわち全ての所
要の運動をそれから構成することのできる最小の運動の
組、及び「ルーター・ルール」、すなわち押出しによっ
て構成されるトレースに典型的に要求される幾何学的制
約、によって決定される。プリミチブとルーター・ルー
ルはソフトウェア選択であり、異なる必要性に即応して
変更されることができるので、多くの異なる規格のブラ
ンクも、本発明の精神と範囲を逸脱することなく、プロ
グラム変更によって適応されることができる。

第10図は本発明の回路ライターで製作される代表的な
回路板の標準的で望ましいパッドの寸法を示す。代表的
なパッド（611）の長さL1は60mil（1.25mm）、公差約５
％であり幅L2は40mil（1.02mm）、公差約５％である。
パッドは代表的には、抵抗器のような構成要素からのリ
ード線を挿入するための直径L7が31mil（0.79mm）、公
差約10％の貫通孔（613）を有し、そこでリード線をパ
ッドにはんだ付けその他の接着により接続する。パッド
材はトレースとパッドの接着を良くするために、ニッケ
ルと金をメッキした銅であることが望ましい。表面取付
けされるように設計された構成要素には孔が不要であ
る。

回路ライターが使用するブランクは、代表的には、従
来のPCBと同様に、片側又は両側に銅板が接着された積
層板がその始めである。必要な個所に所要のサイズと形
状の隔離されたパッドを残し、またしばしば接地平面又
は電力平面として使用されるべき、パッドとは別の銅表
面の他の区域を残すように、不要な銅を腐食除去する。

板の４隅の各々における区域（615）は「着地帯（ラ
ンディング・ゾーン）」と規定され、望ましい態様にお
いて寸法L3は12mil（0.30mm）であり、L4は14mil（0.36
mm）である。これは、公称上、接続するトレースが被覆
することのできるパッドの区域である。一つの隅におけ
るそのような区域の一つが第10図に示される。より小さ
な区域（617）は「臨界着地帯（クリチカル・ランディ
ングゾーン）」として知られ、これはトレースを取付け
ることのできる最小許容区域である。望ましい構成にお
いて、臨界着地帯の寸法は、L5＝9mil（0.23mm）及びL6
＝8mil（0.20mm）である。板の片側において、一つのパ
ッドにつき全部で４個までのトレース端末として、４隅
のうちのどこでPTFトレースが終ることもできる。メッ
キされた貫通孔は板の反対側に同じ規格のパッドを持た
せることができ、さらに４個までのトレースがそこで終
ることができ、１個のパッドでの可能なトレースの全数
を８個までに増す。パッドがトレース接続のために適当
な区域を与える限り、パッドの他の形状を使用すること
もできるであろうことを、当業者は理解するであろう。
例えば、円形パッドを使用することができるであろう
し、異なる数の隅を有するパッドを使用することができ
るであろう。しかしいずれの場合にも、特定の構成要素
に必要であろうトレースの数に対する考慮と同時に、ト
レースに利用し得る板の「不動産」と、トレースの始点
と終点にて非常に精密に一つの隅に的中させることの困
難性との間の妥協がある。

第11図は、本発明の回路ライターで製作される代表的
な板（627）の上の４個のパッド（619,621,623,625）を
示す。板の一部分を表わす小さな区域のみが示される。
回路ライターの望ましいプログラミングにおいて、パッ
ドの中心線間の関係は、L8＝L9＝100mil（2.54mm）であ
る。

第12A図は、板（635）の片側の一部分上の接続トレー
スと共に、望ましい寸法及び配置による３個のパッド
（629,631,633）を示す。トレース（637）はパッド（62
9）の一隅に接触し、トレース（639）はパッド（631）
の一隅に接触し、トレース（641）はパッド（633）の一
隅に接触する。トレース（643）は３個のパッドの区域
を通過するけれども、図示の３個のパッドのどれにも接
触しない。トレース（644）はパッド（633）の一隅に接
触し、トレース（643）の下側を交差する。絶縁材で導
電性トレースを蔽うことによって、トレースの第１の層
の上で交差するもう一層のトレースを付加して、短絡そ
の他の障害を防ぐこともできる。

板に多重層のトレースを書く場合、代表的に、多重書
きこみパスがなされる。一つのパスというのは、交差す
るパターン無しで、一つのPTF材で一連のトレースを書
く手順である。第１のパスがパッド間の幾つかの接続を
行った後、絶縁性PTF材を用いて第１のパスの全部又は
部分を蔽う第２のパスを行い、次に第３のパスを行うこ
とができ、第１のパスのトレースが絶縁性PTF材の重ね
層によって保護される個所で、第１のパスによる導電性
トレースの上を交差するように導電性PTFのトレースを
行うことができる。形成し得る層の数はパッド上の着地
帯の使い方によって論理的に制約され、また実際問題と
して、押出しチップの高さの位置の念入りな制御を必要
とすることになる複雑な地形によって制約される。

第12B図，第12C図及び第12D図は、回路ライターによ
って作成された、交差パターンを使用する２層板の部分
の、異なる図を示す。第12B図は、板の片側の表面の一
部分で、２個の矩形パッド（633,635）を示す。パッド
は腐食除去された溝（634,636）によって電力平面区域
（685）から隔離されている。パッド間にトレース（63
7）が書かれる。回路ライターによって書かれたさらに
３本のトレース（639,641,643）がパッド（633,635）の
間の区域を通過するが、何れのパッドにも接触しない様
が図示される。

第12D図はPCBの反対側の一部分で、追加の２個のパッ
ド（645,647）、パッド（647）に接触するトレース（64
9）、及びパッド間の区域を通過するけれどもどちらの
パッドにも接触せず、またトレース（649）の上にも下
にも交差しないトレース（651）を示す。パッド（645,6
47）はPCBの反対側にあるパッド（633,635）と精密に整
合する。

第12C図は第12B図の12C−12C線に沿うPCBの断面図で
ある。第12B図及び第12D図の全ての要素が示される。第
12B図で明らかなように、トレース（637）はトレース
（639）の上を交差するが、トレース（641,643）は共に
トレース（637）の上を交差する。この関係は第12C図の
断面図で、より明らかに判る。さらに、トレースは２つ
の材料から形成される複合トレースである。トレース
（637）は、導電性材料のトレース（653）と絶縁材の被
覆トレース（655）とから形成される。同様にトレース
（639）は導電性トレース（657）と絶縁性被覆トレース
（659）を有し、トレース（641）は導電性トレース（66
1）と絶縁性被覆トレース（663）を有し、トレース（64
3）は導電性トレース（（665）と絶縁性被覆トレース
（667）を有する。導電性トレースの間に短絡を生ずる
ことなくクロスオーバーが可能になるのは、トレースの
絶縁被覆のせいである。

PCBの反対側では、トレース（651）は導電性トレース
（673）と絶縁性被覆トレース（675）を有し、トレース
（649）は導電性トレース（669）絶縁性被覆トレース
（671）を有する。これは、これらのトレースにクロス
オーバーが示されなくても、その通りである。PCBの他
の個所で、これら２本のトレースにかかわるクロスオー
バーがあるのももっともであるし、またたとえクロスオ
ーバーがなくても、絶縁被覆は導電性トレースのための
保護効果を有し、異物又は異材の侵入によるトレース間
の短絡を防ぐ。

第12C図に、PCBの両側のパッド（633）とパッド（64
5）の間で、PCBを貫通する孔（677）が示され、また孔
（679）がパッド（635）パッド（647）を接続する。孔
（677）は銅材（681）が内張りされ、孔（679）は銅材
（（683）が内張りされる。銅材はPCBブランクの製作中
に、代表的には無電解めっきによって、また回路ライタ
ーによるトレース書きの前のブランクの準備中に、施さ
れる。PCBの両側にあるパッド間の電気接触を樹立する
のは、孔の導電性内張りである。

第12C図にはまた、表面電力平面（685,687）も示さ
れ、これらはブランクの製作中、パッドが形成されるの
と同時に、代表的には、非導電性板に接着された銅被覆
の部分を腐食除去することにより、形成される銅板であ
る。従来の技法によって、代表的には回路書きの前に形
成される乾フィルムはんだマスク（689,691）も存在す
る。

第12E図、第12F図及び第12G図は、第12B図、第12C図
及び第12D図に示す板に似たプリント回路板の一部分の
異なる図を示す。２つの板の主な相違は、２層板として
公知の、第12B図、第12C図及び第12D図の板では、全て
の要素が板の一面又は他の面にあるのに対し、第12E
図、第12F図及び第12G図の板では、板の内部に導電性要
素がある、という点である。電力平面（695,697）は、
もっと薄い板の表面に形成された銅の導電性トレースで
あり、この薄板があとで積層されて、でき上った板の中
で電力平面が２つの異なる高さに埋めこまれることにな
る。回路ライターが書くトレースを含む、各表面上の要
素と内部の電力平面とがこの４層PCBの４つの層を構成
する。

回路板、殊に原型の回路板の調製の従来の方法の一つ
は、板上の導電性貫通孔の間を細い電線で接続すること
による。そのような板は当業界で「ワイヤーワウンド」
又は「ワイヤーラップ」板、つまりpwb、と呼ばれ、こ
の慣行は、板の原型を作る、従来技術の典型的な方法で
ある。回路ライターによって調製される板は、少なくと
も６層、そして場合により８又は10層のワイヤーワウン
ド回路板の密度に匹敵する回路密度を達成することがで
きる。

前述のように、トレースのための押出し重合体厚肉フ
ィルムは、湿式工程による製作に通常用いられるであろ
うルーター通則を少し変更させることになる。望ましい
実施例において、業界の板は構成要素リード線を接続す
るための着地パッドを典型的には有していないので、一
つの新らしい通則は、押出しPTFがパッドの一隅で終ら
なければならないこと、また一隅に１個のトレースだけ
が存在し得ること、である。同様に、トレースがパッド
に出入りする時、他のパッドへの取付けのための余裕を
残すために、トレースが曲る前に或る距離だけ延在する
ように一般に制約される。典型的な距離はトレースの間
隔とトレース幅の1/2との和を用いる。もう一つの通則
は近すぎる曲りの連続を避けることである。これは典型
的には、一度曲りを作ったならば、次の曲りを作る前に
トレースが或る最低距離を継続することを要求すること
によって、なされる。そのような要求の代表的な例は、
第２の曲りを作る前の距離がトレース幅とトレース間隔
の和の1/2であることを要求することであろう。もう一
つの通則はクロスオーバーが許されることである。しか
し、現在実働中の装置の便宜上、一つの特定個所では１
個のクロスオーバーのみが許される。補足の通則は、ト
レースが直角に交差すべきことである。この後者の通則
も前記の全ての通則も、トレースの各線分がx,y軸の方
向にあることの便宜に基づいている。トレースを作り上
げる線分のx,y方位の便宜性を失ってもよいならば、こ
れらの通則の多くを緩和又は全く削除することができる
ことは明らかである。便宜上今日使用される一つの補足
通則は、１本のトレースの上に、同じ方向にそってもう
１本のトレースが存在することはない、ということであ
る。しかし、後述するように、より高い密度が非常に重
要である時は、この通則を緩和することができる。上記
のルーター通則の変更によって、ステージ組立体のｘ−
ｙ性の利点を巧く利用し、しかも湿式工程の板又はワイ
ヤーラップ形態のルーチングを模擬することが可能であ
る。

前述のように、１本のトレースをもう１本のトレース
の上面に沿わせることが望ましい場合がある。ルーター
通則を緩和することにより、この配置は、隣合せのパッ
ドの間を走ることのできるトレースを増して、板の空間
を温存する。第12H図は各々のパッドが１個の隅に１本
のトレースを接触させている、２個のパッドを示す。ト
レース（715）は一方のパッドから延びて90°曲り、ト
レース（716）は他方のパッドから延びて、トレース（7
15）と同じ方向に曲り、トレース（715）の上面に重な
る。第12I図は第12H図の12I−12I断面図で、この２本の
トレースを示す。トレース（715）は通電部分（717）と
絶縁部分（719）の２つの部分を有する。２本のトレー
スが重なるＡ−Ａ断面の箇所では、トレース（716）は
トレース（715）の上に直接に乗っている。トレース（7
16）も導電部分（721）と絶縁部分（723）の２部分を有
する。典型的には、各トレースの各部分は書きこみキャ
リジの別々のパスによって書かれる。２本のトレースの
導電トレースは接触せず、従ってトレース間の電気的干
渉はない。

代替の重合体送出し・供給装置 前記の標準弁装置の他に、重合体送出し・供給のため
に、標準弁装置に優る運用上、製作上の利点を有する幾
つかの望ましい代替実施例及び行き方が用いられてい
る。第13A図は望ましい代替実施例、以下、ミニバング
（Minibung）実施例と呼ばれるもの、の書きこみキャリ
ジ（800）の側面図であるが、これは第6A図に示す実施
例の要素とは異なる幾つかの要素を用いる。第13A図の
観察方向は第2E図と同じで、書きこみキャリジに隣接す
るクロスレール組立体を通る断面を示す。軸受ブロック
（363,365）がスペーサ板（361）に取付けられ、組立体
は第6A図に示す前記実施例と全く同様にシュネーバーカ
ー・レール（357）上を走行する。ミニバング実施例の
ｚ方向駆動部はさきに述べた他の望ましい実施例と実質
的に同じである。

第13B図は、第13A図の書きこみキャリジを矢印13B−1
3Bの向きに見た図であり、２つのｚ方向駆動部、すなわ
ち電動機（821）によって駆動されるものと、電動機（8
53）によって駆動されるもの、を示す。ｚ方向駆動部の
各々はミニバング重合体押出しユニットを担持する。ミ
ニバング（801）はモータ（821）によって駆動される組
立体によって担持され、ミニバング（827）はモータ（8
53）によって駆動される組立体によって担持される。

ミニバング（801）は一方のｚ方向駆動部の垂直スラ
イドに、つまみねじ（805）により固定され、ミニバン
グ（827）は他方のｚ方向駆動部の垂直スライドに、つ
まみねじ（831）によって固定される。各ミニバングは
或る量の重合体を格納し、書きこみチップを介してそれ
を定量して回路トレースを書く。代表的には、一方のミ
ニバングは絶縁材を定量し、他方は導電重合体を定量す
る。

書きこみキャリジ上の２個の回路書き組立体の各々は
ガス圧力によって押し出されて各ミニバングに重合体を
供給する重合体タンクを有する。重合体タンク（807）
は供給ライン（803）を介してミニバング（801）を補給
し、ガスがガスライン（809）を介してタンク（807）に
送られる。制御ライン（825）を介して制御系（43）か
らの電気信号によって制御される遠隔操作弁（811）は
タンク（807）へのガス供給を開閉する。重合体タンク
（839）は供給ライン（829）を介してミニバング（82
7）を補給し、ガス圧がガスライン（841）を介してタン
ク（839）に供給される。制御ライン（851）を介して制
御系（43）からの電気信号によって制御される遠隔操作
弁（843）はタンク（839）へのガス供給を開閉する。

各重合体タンクは迅速に取外して、もう１個の重合体
タンクと交換することのできるモジュール型ユニットで
ある。配管は迅速に取外せる継手によってタンクに取付
けられ、各タンクは望ましい実施例における棚（817）
上の所定位置に、クランプ（図示せず）によって保持さ
れる。迅速にタンクを交換し得ることで、運用の開始時
に新しい重合体供給源を挿入することができ、必要に応
じ、又は前の供給源が空になった時に新らしい供給源を
迅速に追加することができる。重合体材料は代表的に
は、時期尚早の重合作用を遅らせるために冷蔵格納庫に
格納され、重合体を所要の作業温度に上げるために、書
きこみチップの近くで、ミニバングにヒーターを追加す
ることができる。

各ミニバング・ユニットは交換式タンクの容量よりも
少ない重合体供給分を格納する格納容量を有する。ミニ
バングの格納容量は、一回のパスで典型的なトレースを
書くのに要する量を少なくとも有するように計算され
る。ミニバングは、各ミニバングに作り付けられて、各
タンクに取付けられたガス・ラインを介して供給される
ガス圧によって駆動される独自の弁・定量装置によっ
て、書きこみパスの間の時期にそれぞれのタンクから再
充填される。

重合体がミニバング格納容積に供給された時、ガス供
給弁はタンクに対して閉じられ、書きこみが始まる。各
重合体タンクへのガスと同じ源泉から供給されるガス圧
によって、重合体はミニバングから付勢される。ミニバ
ング（827）へのガスはライン（837）を介して供給さ
れ、制御ライン（849）を介して作動されるガス制御ユ
ニット（847）によって、ガスは開閉され、圧力が制御
される。ミニバング（801）へのガスはライン（819）を
介して供給され、制御ライン（823）を介して作動され
るガス制御ユニット（815）によってガスは開閉され、
圧力が制御される。各ミニバングは書きこみチップから
重合体を付勢するのにガス作動ピストンを有し、ミニバ
ングから定量される重合体の流量は、LVDT装置（第13A
図又は第13B図には図示せず）によってピストンの位置
と移動を感知して、遠隔監視される。ミニバング（80
1）のための感知装置は制御ライン（833）を介して制御
され、ミニバング（827）のための装置は制御ライン（8
35）を介して制御される。

第14A図はミニバング（801）の断面図である。第14A
図は代表的なミニバング（827）である。３つの主要部
分、つまり本体部分（855）、定量部分（857）、及び書
きこみチップ部分（859）がある。本体部分を垂直に通
る中央通路（861）は定量部分（857）と書きこみチップ
部分（859）を接続する。本体（855）を通る第２の通路
（865）は実質的に直角に通路（861）に接続する。通路
（865）はねじを切られた部分（867）と残りの通路より
も直径の小さい部分（869）とを有する。

通路（865）にある可動遮断ピストン（863）は供給ラ
イン（803）からの重合体流入を制御する。ライン（80
3）から入る重合体は通路（897）を通って通路（865）
に入る。通路（897）が本体（855）に対して90°ずれた
位置に示されているが、これは便宜上に過ぎない。ピス
トン（863）はピストンの構内のＯリング（871）によっ
て通路（865）内に密封され、ピストンはコイルばね（8
73）によって垂直通路（861）の方向に付勢される。通
路（865）のねじ部分（867）に付く調整自在の止め（87
3）が遮断ピストン（863）の工程を制限し、ばね（87
3）がピストン（863）にかける圧力を調整する。

通路（865）内のインサート（877）は案内通路（87
9）を有し、遮断ピストン（865）は案内通路にぴったり
はまる延長部（881）を有する。延長部（881）の中に通
路（883）が作られて、通路（865）と本体（855）の中
の通路（861）との間の重合体のための導管を与える。
第14A図に示す引込み位置にピストン（863）が在る時、
この通路（65）は開いて、材料を通す。第14B図は第14A
図と同じ断面図を示すが、この場合、ピストンを863）
が前進位置に在って、重合体の通路を閉じている状態を
示す。延長部（885）は重合体通路の直径と長さを調整
するための交換自在の管である。

ミニバングの定量部分（857）は通路（861）の直径と
実質的に等しい直径の中央円筒形容積部（887）を有
し、ぴったりはまる定量ピストン（889）を有する。定
量ピストンは透磁性材料から作られ、望ましい実施例に
おいては、磁性ステンレス鋼である。定量ピストン（88
9）は容積部（887）の内径の中を垂直方向に滑動自在で
ある。LVDT装置（891）が通路（887）及び磁気ピストン
（889）を取り囲み、制御系（43）への電気リード線（8
33）を介して、ピストン（889）の位置と速さが監視さ
れる。

書きこみチップ部分（859）は、定量部分とは反対側
の通路（861）の端にて、本体（855）に取付けられ、回
路書きの作業中、重合体が通る内部通路（893）を有す
る。通路（893）は書きこみチップ（895）に終り、チッ
プは回路書きの作業中、PCB上にトレースを書く。

ミニバング実施例の再充填・押出し装置の作動は、第
13B図、第14A図及び第14B図を参照して、良く説明され
る。回路書き作業が完了し、容積部（887）内の重合体
の供給分がほとんど消費された時、タンク（807）から
容積部に再充填される。ガス制御ユニット（815）が制
御系によって作動されてガス・ライン（819）の圧力を
抜き、弁（811）が開かれて、圧力調節された外部供給
源からタンク（807）にガス圧をかける。供給圧は典型
的には約50psi（3.52kg/cm²）である。重合体供給分の
上にかかるガス圧はピストン（863）の面（899）（第14
B図）に通じ、面（899）の面積にわたってピストンの反
対側にかかる大気圧とガス圧との差は、第14B図に示す
閉位置から第14A図に示す開位置まで通路（865）内でピ
ストン（863）を動かすのに充分な力を与える。

通路（883）が通路（865）に露出すると、タンク（80
7）からの重合体は延長管（885）を通って、通路（86
1）に流れる。管（819）内のガス圧は抜かれているの
で、ピストンは上方に付勢され、容積部（887）は重合
体で満たされる。ピストン（889）の位置はLVDT装置に
より監視され、空洞（887）、通路（861）、及び通路
（893）が重合体で満たされて、予め設定された位置に
て充填が終る。重合体材料は、充填圧が書きこみチップ
からの流れを開始するのに充分なチップ内圧を生じない
ような流性学的性質を有するので、充填中に書きこみチ
ップからの流れは無い。弁（811）を閉じると、ライン
（809）は通気され、タンクからガス圧が除かれ、ピス
トン（863）の面（899）からもガス圧が除かれて、ばね
（873）はピストン（863）を第14B図に示される閉位置
に付勢する。

書きこみチップ（895）でトレースを書くためには、
他の望ましい実施例に関する前記の説明によってｘ、ｙ
及びｚ駆動部を作動し、重合体の流れを制御することが
必要である。重合体の流れはガス制御ユニット（815）
を介して制御系により制御され、該ユニットはライン
（819）へのガスの流量と圧力の双方を制御する。望ま
しい実施例において、制御ユニット（815）はノーグレ
ン・リーデックス（Norgren Reedex）モデル番号NC−V3
21P3−2BNN圧力制御弁及び圧力感知トランスジューサを
組込んでいる。ピストン（889）の上側のガス圧は容積
部（887）内の重合体に逆らって下方にピストンを付勢
し、重合体を書きこみチップから押出させる。ピストン
（889）の位置と速さは、ライン（819）内のガス圧と共
に制御系によって監視され、感知されたパラメータに応
じて、予めプログラムされた重合体の流量が制御ユニッ
ト（815）を作動することによって達成される。ミニバ
ングの格納容積部が再充填を必要とすることを、ピスト
ン（889）の位置が再び示した時、再充填操作が再び行
われる。

ミニバング（827）を用いる、書きこみキャリジ上の
第２の回路書きこみ組立体は第１のミニバング組立体に
ついて前述したのと実質的に同じ態様で運転される。代
表的には、一方の組立体は導電性重合体を押出すための
ものであり、他方の組立体は絶縁材を押出すためのもの
である。

回路板のフライス削り、切削及び代替構成 回路書きこみ組立体を３次元に動かし、プログラムさ
れ計算された進路を追跡して精密で複雑なパターンを作
り出す回路ライターの能力は、さきに詳細には述べなか
ったプリント回路板の原型開発、製作及び修理に、いっ
そうの能力を与える。第15図は、第13A図に示されるキ
ャリジに似たキャリジの側面図であるが、第15図のキャ
リジは押出し組立体の代りに切削ヘッドを支持し、操作
する。

第15図では、サドル（911）内のｚ駆動スライドに締
付けねじ（805）で切削ヘッド（901）が保持される。切
削ヘッドが据付けられている場合、重合体タンク又はタ
ンクやミニバングを作動するガス制御要素は必要でない
ので、そのような要素は第15図に示されない。切削が必
要な用途に使用されるべき切削ヘッド（901）では、可
変速電動機（903）、工具チャック（905）及び切削工具
（907）が重要な要素である。電動機はリード線（909）
を介して制御系（43）によって制御される。

本発明の回路ライターにおける押出し組立体の代りに
据付けた切削ヘッドにおいて、工具チャック（905）は
直径の小さなフライス・カッタ及びドリルの締付け装置
であり、工具の交換は、処理のためにPCBブランクを取
付けるであろう区域から離れた位置に切削ヘッドを動か
して、作業者が手で行う。代替実施例において、様々な
工具が交換区域の棚の中に、制御系が記憶する位置に保
管され、チャックは制御系によって電気的に作動され
る。代替実施例において、使用可能の切削工具の交換は
プログラムされ、自動的に行われる。

上記の切削ヘッドにおける切削工具は、PCBに特定の
型式の作業を行うように設計された様々なカッタ及びド
リルの一つである。例えば、直径約0.028in（.71mm）の
ドリルを工具チャックに取付け、直径約0.028in（.71m
m）の孔の精密で複雑なパターンをプリント回路板ブラ
ンクに明けることができる。そのような孔のパターン
は、例えば、別々の構成要素からのリード線を取付ける
ために、原型開発作業に役立つ。代りに、フライス切削
工具を取付け、PCBブランク上の銅被覆の特定区域をプ
ログラム制御の下にフライス削りで除去し、導電性銅被
覆の隔離区域を、書きこまれる回路に使用する導電性パ
ッドとして残すことができる。ブランク上のキュアされ
た重合体材料も切削して、役立つ構成を形成することが
できる。切削工具をキャリジに取付けた回路ライター装
置によってPCBの原型開発、製造及び修理に関して行う
ことのできる有用な作業は非常に様々である。

多くの原型PCBの製作における一般要求は導電性パッ
ドを作って、パッドを導電性トレースで接続することで
ある。パッドは、回路を完成するために板に付加する別
々の構成要素からのリード線の取付け個所である。そし
てパッド間の導電性トレースは別々の構成要素間の導電
性回路となる。パッド及びトレースのようなPCB構造の
生成において、被覆又は無被覆のPCBブランク及び回路
ライター装置を使っての切削と回路書き技法の組合せを
用いて、多くの代替手法を利用することができる。幾つ
かの応用例が以下の項で説明され、将来の参照のために
番号が付けられる。例の中で、トレースその他の寸法は
前記類似構造について述べた寸法と同程度である。その
ような寸法は設計通則と共に変る。

1.第16A図は、原型開発作業の出発点として使用され
る被覆ブランクの立面の部分断面図である。ブランクは
両側に銅層（915）を被覆させた非導電性、強化エポキ
シ材（913）であり、重合体材の絶縁層（917）が銅層に
重ねられる。必要条件ではないが、抵抗接触を良くする
ために、そのような被覆板に、重合体材を付着させる前
に、金をフラッシュすることができる。最初の段階で、
切削ヘッドを据付けた装置を用い、２つの外側材料層を
通して非導電ブランクまでフライス切削して、パッドを
作り出す。第16B図は、片側の２つの外層を通して切削
して実質的に矩形のパッド（921）を作り出した溝（91
9）の縮尺平面図である。実質的な矩形は任意である。
所要の任意の形状のパッドをフライス切削することがで
きる。また、使用される構成要素取付け手法が孔を必要
とするならば、板の両側にある板の接続パッドを貫通す
る孔を、切削作業中に明けることもできる。第16A図な
いし第16D図には孔は図示されない。

第16C図はブランクの片側でのパッド（921）及び溝
（919）を通る部分断面図である。第16C図では、絶縁性
重ね層がいま生成されたパッド上にまだ存在して、個別
構成要素の取付けを妨げるであろう。

第16D図は、第16C図に追加の段階を経た後の断面図で
ある。切削ヘッドを据付けた装置を用いて、パッド上の
絶縁性重ね層が切削除去され、個別の構成要素のリード
線を取付けるために露出された銅層を残す。溝（919）
は、押出し組立体を据付けた回路ライターを絶縁性重合
体と共に用いて、絶縁性重合体（923）が満たされてお
り、新らしく形成されたパッドからPCBのいま一つの点
に至る導電性トレース（925）が書かれている。導電性
トレース（925）は、PCBの非パッド区域の銅の下層から
は溝絶縁材（923）及び絶縁性重ね層（917）の両方によ
って絶縁され、上面は絶縁押出し材（926）によつて絶
縁されている。多数の取付パッドを板上に生成するた
め、また導電性トレースによって、回路パターンにある
パッドに接続するために、この手順を用いることができ
る。パッドに使用されない被覆表面の残りは、接地平面
又は電力平面として使用し得ることは、当業者の認識す
るところである。

2.第17A図、第17B図、第17C図及び第17D図は裸の被覆
板に始まる応用を図解する。第17A図に部分断面図で示
される出発点の板は銅被覆（929）を施こした非導電性
強化材（927）である。第１段階では、前記手順＃１と
同様に、被覆層を通してフライス切削で溝が切られて、
隔離された銅パッドを形成する。図示されないが、必要
があれば、両側のパッドを接続する孔を明けることがで
きる。所要の回路パターンにあるパッド間に絶縁材（93
1）が書かれて絶縁性路床を形成し、つぎにこの絶縁材
の上に導電材が書かれて導電性トレースを与える。絶縁
性路床はパッド間の銅被覆区域から導電性トレースを絶
縁する。もしも、導電性トレース（933）のいっそうの
保護が望まれるならば、導電性トレースの絶縁性重ねト
レース（935）を書くことができ、つぎにトレースを交
差させ、また２層以上の回路を書くことができる。

第17C図は絶縁性路床の上の導電性トレースの断面図
である。第17D図は、絶縁性重ねトレースを追加した第1
7C図の断面図である。重ねトレースの追加は、パッド間
の導電性トレースを完全に包むことになる。絶縁性路
床、導電性トレース及び絶縁性重ねトレースの相対的形
状は、導電性及び非導電性の両方の重合体材料の流性学
的性質を制御し、書きこみチップ、Ｚ高さ及びそれぞれ
の材料を押出すのに使用される圧力を選択することによ
って制御される。

3.前記手順＃２のように銅被覆板に溝を切削すること
によって形成されるパッドの間のトレースの、もう一つ
の代替例が第18A図、第18B図及び第18C図に図解され
る。第18A図は、被覆板ブランクの銅被覆（949）を通し
て溝（941,943）をフライス切削することによって形成
される２個の実質的に矩形のパッド（937,939）を示す
平面図である。銅被覆を通して、溝（941,943）を接続
するもう１個の溝（945）がフライス切削されている。
切削された溝（945）は、前記手順＃２の絶縁性路床の
目的を果す。溝（945）の境界内で、溝（945）の幅より
もかなり狭い幅で、パッド（937,939）間に導電性トレ
ース（947）が書かれるので、この導電性トレースは溝
の両側の銅被覆に接触しない。第18B図は第18A図の18B
−18B断面図であり、バッド間の溝の中の導電性トレー
スを示す。第18C図に示すように、追加の絶縁性重ね層
（948）を導電性トレースに施こすこともできる。

4.第19A図、第19B図及び第19C図は、非導電性、無被
覆の板に重合体パッドを生成するために、様々な態様に
おいて、回路ライター装置を使用する手順を示す。第19
A図は、横並びに書かれた５本のトレースを示す平面図
である。トレース（951,955,959）は絶縁性重合体であ
り、トレース（953,957）は導電性重合体である。第19B
図は第19A図の19B−19B断面であり、横並び配列の中の
３本の絶縁性トレースは導電性トレースよりも板表面か
らの高さが高い。トレース（961,963）は絶縁性トレー
スであり、５本の横並びトレースの上に、約90°の角度
に書かれる。トレースとパッドが形成された後、板はキ
ュアされ、当業界で標準の、導電性接着剤又ははんだの
ような取付け装置を用いて構成要素が取付けられる。第
19C図は第19A図の19C−19C断面図であり、２本の交差方
向の絶縁性トレースに対する１本の導電性トレースの関
係を示す。導電性トレースに対する絶縁性トレースの配
置は２個のポケットを形成し、そこで構成要素のリード
線（965,967）が導電性パッドに整合してその上に乗
る。２本の導電性トレースのパッドの使用は任意であ
る。望ましい数だけのトレース・パッドを横並び又は他
の関係に書くことができる。重合体パッドを形成した
後、導電性重合体を用いて、１つのパッドからもう一つ
のパッドへのトレースを前記のように書くことができ
る。

5.しばしば接地平面として用いられる、内部導電平面
を有する多くのPCBが製作される。この種のPCBの原型開
発の過程において、特殊な問題は、内部導電平面への短
絡を避けながら、被覆板の片側のパッドから反対側のパ
ッドに接続する能力である。そのような板の片側から内
部平面へ、そしてそれを経由する進路は時としてヴァイ
ア（via）と呼ばれる。

第20図は、片側に銅被覆（971）を、反対側に銅被覆
（973）を、そして内部導電平面（975）を有する板（96
9）の断面図である。前記手順に述べたように溝を切っ
て、２個のパッド（979,981）を生成する。次の段階で
孔（983）が明けられて、パッド（979,981）及び内部平
面（975）を貫通する。孔明けの後、回路ライターを使
った重合体押出しにより、孔を絶縁材で満たす。孔充填
過程は、回路ライターの書きこみチップを孔の位置にて
板にほとんど接するまで近付けて、材料を孔の中に押出
すか、又はチップを孔の中に挿入して、押出しを開始
し、あとチップを引き上げるか、の何れかによって実施
することができる。

絶縁材は、代表的には板を回路ライターから取外す必
要があるけれども、キュアされる。キュアリングの後、
板は再び取付けられ、孔（983）の直径よりも小さい孔
（989）が孔（983）のほぼ中心線上に明けられる。一例
として、孔（983）のほぼ中心線上に明けられる。一例
として、孔（983）の直径は代表的には0.020in（0.5m
m）であり、孔（989）の直径は0.010in（0.25mm）であ
る。再び回路ライターを用いて、今度は導電性重合体を
孔（989）の中に押出し、両端の絶縁性重合体の上にか
ぶせて、２つのパッド（979,981）に接触させる。その
結果、絶縁性円環（985）が有効に導電性重合体の心材
（987）を内部平面（987）から絶縁すると同時に、内部
の導電性心材を板の両側にある２個のパッドに接続する
ことになる。

6.第21A図及び第21B図は、内部導電平面を有する板の
両側にあるパッドを接続する第２の手順を図解する。板
（991）は外部の被覆（993,995）と内部導電平面（99
7）を有する。パッド（999,1001）は前記のように溝を
フライス切削して生成される。

幅Ｄの孔（1009）が２つのパッド間の板を通して切削
される。孔は傾斜して、片側の長さＬで、反対側の長さ
Ｓである。長い方の寸法は切削を行う側にある。板の設
計と設計通則が異なれば、寸法はかなり変ることが有り
得る。代表的な長さＬは3mmで、代表的な長さＳは1mmで
ある。

絶縁性重合体の第１の床（1003）が回路ライターを用
いて押出される。床（1003）は孔の全幅Ｄにわたって張
られる。寸法Ｄは代表的には約1mmである。次に導電性
重合体のトレース（1005）が床（1003）の幅より狭い幅
に、床（1003）の上に押出される。トレース（1005）は
両方のパッド（999,1001）に接触する。次に、孔に絶縁
性重合体（1007）を満たして、導電性トレースを完全に
包み、内部平面（997）に接触する可能性を無くする。
手順の最後の段階として、板を取外して重合体押出し材
をキュアする。この手順の利点は、パッド間に孔を明け
るヴァイア手順のような中間キュア作業を必要としない
ことである。

7.回路ライターの様々な運用モードによって与えられ
る能力はPCBの構成を作り出す、他の可能性を提供す
る。導電性及び絶縁性双方の、押出されキュアされた重
合体材料は、例えば、切削されることができる。第22A
図及び第22B図は、前記の重合体パッドとはいくらか異
なる、個別構成要素のリード線のための合せ目を有する
押出し重合体パッドを生成する手順を図解する。

第22A図は個別のデバイスのリード線のための整合部
を有する重合体パッドを調整する手順の平面図である。
第22B図は、第22A図の22B−22B線の矢印の方向に見た立
面図である。２本の絶縁性トレース（1011,1013）が横
並びに押出され、キュアされる。キュア後、回路ライタ
ーを利用して３個の溝（1015,1017,1019）を切削する。
次に、元の２本の絶縁性トレースの進路に交差して、切
削溝の中に、導電性重合体トレース（1021,1023,1025）
が押出される。導電性トレースは絶縁性トレースよりも
板表面からの高さが低くなるように押出される。導電性
トレースがキュアされた後、それらは個別デバイスのリ
ード線の取付けパッドの役目を果し、導電性トレースと
絶縁性トレースの高さの差が、取付けられるデバイスの
リード線のための整合部を与える。２本の絶縁性トレー
スと３本の導電性トレースは恣意的なものである。代替
例として、最初に導電性トレースを設けることもできる
ことは当然である。これは第23A図ないし第23C図に図解
される。導電性トレース（1031,1033,1035）を最初に基
板上に押出す。次に第23B図及び第23C図に示すように、
１層の絶縁性トレース（1037）を導電性トレースの上に
押出す。これは通常、絶縁性トレースの２回以上のパス
で行う。つぎに、板をキュアし、フライス切削して、正
確に平坦な上面を有する導電性トレース（1031,1033,10
35）を残し、第23D図に示すように、絶縁層（1037）の
側壁を清掃する。

重合体材料の考慮 第１及び第２の材料、すなわち導電性及び絶縁性トレ
ースを形成するのに使用される材料は、本発明の装置を
用いて巧く作動するために、或る種の望ましい特性を有
するように処方される。殊に、第１及び第２の材料の流
性学的特性は特定の装置の実施例、例えばタンク、配
管、重合体溶液を作り出す装置などの特定の装置に合わ
せられる。これらは第１及び第２の材料の流性学的特性
に制約を課す。望ましくは、第１及び第２の材料は以下
の流性学的特性を有する： （ｉ）例えば付着、つまり押出し手順中に生ずるであろ
うような、応力の増減を伴う搖変性ヒステリシスをほと
んど又は全く示さない。

（ii）擬塑性である。

（iii）押出し直後に粘性の増大を生じて、回路書き過
程中、既存のトレース上にクロスオーバー・トレースを
乗せる時にはいつでも僅かな物理的変形しか生じないの
で、異なるトレースの層を設ける間にキュアを必要とし
ない。

機械的特性に関しては、材料はかきこみチップから巧
く流出しなければならないが、いったんPCBの表面に適
用された後は流れるべきでなく、むしろ比較的狭いトレ
ース幅と、秀れた導電能力又は絶縁能力の何れかを与え
るための適当な厚さと、を維持するのに充分な機械的安
定性を有しなければならない。実際問題として、望まし
い実施例において、これらの機械特性は、20/秒の静止
せん断率にて15,000〜30,000cpの第１の（導電性）材料
の実用粘性範囲を有することに相当し、約0.01/秒未満
の低いせん断率にて、実用粘性範囲は100万〜500万cpで
あるべきであり、これは極めて堅い。しかし原則として
20,000〜27,000という少し狭めた範囲が比較的高いせん
断率にてより望ましく、また最も望ましい範囲は22,000
〜25,000cpである。第２の（絶縁性）材料では、高いせ
ん断率20/秒での粘性の実用範囲は約15,000〜30,000cp
であると思われ、より望ましい範囲は約20,000〜22,000
cpである。約0.01/秒未満の低いせん断率では、実用範
囲はまた約100万〜500万cpであるように思われ、望まし
い運用点は導電性材料同様に250万cpである。しかし、
或る処方では粘性は温度に依存し、望ましい材料及び装
置を用いる時、所要の流動特性を得るために書きこみチ
ップの温度を制御することが時に役に立つ。例えば、後
述する例２では40±１℃の書きこみチップ温度が望まれ
る。その処方では、粘性は温度のはっきりした関数であ
る。よって、トレースの形状と反復性を適切に制御する
ために、回路書きの最中に温度を良く制御することが有
用である。温度制約を幾らか緩和するであろう比較的高
い温度、例えば60℃、を使用することができるであろ
う。しかし、温度が上るにつれて、運用温度は重合温度
に接近する。後述する例１では、代表的には温度制御は
使用されない。

本発明の回路ライターによる回路板上のトレース形成
に使用される、第１及び第２の材料の流性学的特性の制
御は幾つかの方法によって達成することができ、それに
は、第１又は第２の材料の成分として適切な分子量の樹
脂、つまり重合体の選択、溶媒の種類と量の選択、重合
に寄与する反応的機能性の選択、触媒の選択、などが含
まれる。そのような選択を行うための手引きが重合体科
学の多くの標準的参考書の中に見出すことができる。例
えば、マーク（Mark）他の「重合体の物理特性（Physic
al Properties of Polymers）」（米国ワシントンDC
米国化学協会（American Chemical Society）、198
4）；ミラー（Miller）の「ソリッドステート技術（Sol
id State Technology）」（1974年10月）；カウフマン
（Kaufman）編「重合体科学技術の紹介（Introduction
to Polymer Science and Technology）（米国ニューヨ
ーク市、John Wiley ＆ Sons,1977）；テス（Tess）他
編「応用重合体科学（Applied Polymer Science）（米
国化学協会（American Chemical Society）ワシントンD
C,1985）：である。

押出し後の硬化、つまり粘性増加は、選ばれた重合体
系によって異なる幾つかの方法により行われる。例え
ば、光エネルギー又は加熱による部分的キュア、乾燥な
どである。第１及び第２の材料の望ましい群では、キュ
アの前に、乾燥、つまり溶媒気化によって硬化がもたら
される。そのようなキュア前乾燥は、少なくとも一成分
が高気化率の溶媒である溶媒混合液に重合体プリカーサ
材、触媒、導電粒子などを混合することにより、巧く実
行される。適度に高い気化率を有する溶媒には、アセト
ン、テトラハイドロフラン、エチルアセテート、メチル
エチルケトンなどが含まれる。必要条件ではないが、い
ま塗布したばかりのトレースの上に加熱空気流を通すこ
とにより、乾燥を早めることが望ましい。

また第１及び第２の材料で望ましいことは： （１）150℃未満であることが最も望ましい、低温キュ
アが可能であること； （２）イオン汚染量が低いこと； （３）第１の材料の場合、キュア後に導電性が高いこ
と： である。トレースを付着させる基板がキュア過程中に分
解しないように低温キュアが望ましい。基板は通常、標
準の回路板材料を含む。例えば、エポキシ／ガラス繊
維、エポキシ／ガラス繊維／紙、フェノール基プラスチ
ック／紙、ポリイミド／ガラス繊維、テフロン／ガラス
繊維、などである。

後述する望ましい或る重合体系で予測不能の重合を招
くことがあるので、イオン汚染は好ましくない。そのよ
うな汚染に誘発された重合は、第１及び第２の材料の保
存性を著しく低下させ、その流性学特性を予測不能に
し、高湿度の環境での電気回路の早期故障に関与するこ
とがある。

キュアは第１の材料を導電性のある重合体の厚肉フィ
ルムに変形する。第１の材料の中に、一成分として導電
性粒子を含ませることによって導電性を得ることが望ま
しい。キュアを行うと、重合体は導電性粒子を相互に接
触させ、それにより全体複合材、つまり重合体の厚肉フ
ィルム、を導電性にする。しかし、場合により、混入だ
けで充分で、キュア前でも或る中程度の導電性が示され
る。そのような導電性重合体の処方は重合体厚肉フィル
ムの業界で公知である。一般に、重合体厚肉フィルムの
秀れた導電性は秀れた機械的強度との妥協を必要とす
る。導電性の増大は、重合体厚肉フィルムの中の導電性
粒子の比較的高い重量比によって達成される。同様に、
より高い機械的強度は、重合体厚肉フィルムの中の重合
体の比率を高めることにより、もたらされる。つまり、
より高い導電率は典型的には、機械的強度の或る程度の
低下によって達せられる。第１の材料の重要な特徴は、
導電性トレースが、機械的強度を失うことなく、通常使
用される重合体厚肉フィルムで得られるよりも高い導電
率を有することである。第１の材料の中に高比率の導電
粒子を含ませることによって、より高い導電率を得るけ
れども、それに付随する全体構造、つまり導電性トレー
スの機械的強度の損失は、（１）高度の機械強度と基板
に対する接着性とを有し、（２）導電性トレースを含ん
でその回りに外殻を形成する、絶縁性重合体を用いるこ
とによって、避けられる。すなわち、第１の材料によれ
ば、絶縁性重合体に包まれる時に、導電性重合体は最小
限の機械的強度しか必要でないので、より高い導電率を
達成することが可能である。導電性材料がスクリーン法
による層よりも狭い幅のトレースに施こされるので、こ
のような包み込みが可能である。望ましくは、第１の材
料に充分な導電材が含まれて、12mil（0.305mm）幅のト
レースの抵抗率はせいぜい0.6Ω/in（0.24Ω/cm）とな
る。第１の材料に用いる適当な導電性粒子は、それらに
限定されないが、銀、銀被膜ニッケル、金、銀被膜金、
銅、金被膜ニッケルなどを含む。そのような粒子は幾つ
かの形、例えばフレーク、粉末など、で市販される。

第２の材料は導電性トレースの上に幾つかの方法、例
えば吹付け、押出しなどで施こされる。望ましくは、第
２の材料は、トレースルーチンク・エンジンのプログラ
ム化制御の下に、第２の押出し装置によって、新らしく
施こされた導電性トレースの上に押出される。より好ま
しくは、第２の材料は乾燥段階の後、導電性トレースの
上に押出される。

望ましくは、第２の材料によって形成された重合体厚
肉フィルムは低い誘電率を有する。誘電率の選択は使用
される重合体系の選択に大いに左右される。例えば、キ
ュー（ku）他の「重合体の電気的特性：科学的原則（El
ectrical Properties of Polymers:Chemical Principle
s）」（ミュンヘン市 Hamser,1986）参照。一般に環の
中の軸結合が少ない重合体は誘電率がより低い。

第１と第２の材料が接触させられる時はいつでも、第
１の材料の成分が第２の材料の成分と反応して、２つの
材料が接触する点又は表面に嫌水性重合体の層を形成す
る、と信ぜられる。この嫌水性重合体層を本明細書では
界面層と呼ぶ。界面層の形成は、室温にて急速に進行す
るべきである。そのような急速な界面層の形成は次のよ
うな望ましい重合体系にて生ずる、と信ぜられる。

本発明により前記重合体系に使用する特定の組成、触
媒、溶媒、樹脂、硬化剤などの選択についての一般手引
きは、文献に見出すことができる。

最も望ましくは、第１の材料はエポキシ／ジアミン重
合体系を含み、第２の材料はアリル・ジシアネート重合
体系又はアリル・ジシアネート／エポキシ重合体系を含
む。そのような第１及び第２の材料の例示的組成を次表
に示す。

第１の材料 成分 重量／重量％ エポキシ樹脂（短量体から高分子プリポリマーまで）４
〜10 ジアミン／ポリアミン硬化剤 0.25〜3.5 低気化性アプロチック溶剤 １〜4 高気化性アプロチック溶剤 ２〜10 導電微粒子 75〜90 使用するエポキシ樹脂の選択は主としてキュア後の導
体の所要ガラス繊維温度に基づく。最も購入容易なエポ
キシを用いることができる。望ましいエポキシ樹脂はビ
スフェノールＡ（4,4−イソプロピリデンジフェノー
ル）及びエピクロロヒドリンの縮合を基とする（Ｂステ
ージ）プリポリマー又は単量体である。他の適当なエポ
キシ樹脂には、エポキシノボラック、多官能アミン基エ
ポキシ樹脂及び多官能エポキシ樹脂がある。そのような
樹脂の製造元はシェル・ケミカル（Shell Chemical）、
ダウ・ケミカル（Dow Chemical）及びチバ・ガイギー
（Ciba−Geigy）を含む。

望ましくは、デアミン／ポリアミン硬化剤のアミン類
は潜在キュア特性を減退される。無水物、ポリアミド及
び反応性イミド含有化合物も硬化剤として使用すること
ができる。無水物を用いる時は、高温で無水物を活性化
するために、ボロン・トリフロライド・エチル・アミン
錯体のような適切な触媒をも用いなければならない。最
も望ましくは、芳香アミンが高温耐性を与え、潜在キュ
アが可能であるから、使用される。これらの化合物はジ
アミン及びトリアミン置換トルエン並びに他の単及び重
合体芳香族を含む。

望ましい高気化性アプロチック溶剤には、２−ブタノ
ン、４−メチル−２−ペンタノン、テトラハイドロフラ
ン、ジオキサン、エチルアセテート及びエソキシテトラ
ハイドロフランが含まれる。より望ましくは、２−ブタ
ノンが望ましい第１の材料中の高気化性溶剤として使用
される。第１の材料中の高気化性溶剤は第１の高気化性
溶剤と呼ばれる。第１の高気化性溶剤は後述する第２の
材料中に用いられる第２の高気化性溶剤と同じでもあ
り、又は異なることもできる。望ましい低気化性アロチ
ック溶剤には、２−ブトキシエチル・アセテート、２−
メソキシエチル・テーテル（ジグライム）、エソキシエ
チル・アセテート、プロピレン・グリコール・メチル・
エーテル・アセテート、及び１−メチル−２−ピロリジ
ノンが含まれる。より望ましくは、プロピレン・グリコ
ール・メチル・エーテル・アセテート又は１−メチル−
２−ピロリジノンが望ましい第１の材料中の低気化性溶
剤として用いられる。

第２の材料 （アリル・ジシアネート） 成分 重量／重量％ （除特記） アリル・ジシアネート） 50〜70 濃縮剤 １〜8 アプロチック溶剤（高気化性） １〜10 アプロチック溶剤（低気化性） 20〜30 ハイドロキシル促進剤 １〜6 金属触媒 25〜500ppm 望ましくは、アリル・ジシアネートはビスフェノール
Ａ、ビスフェノールＦ、又はビスチオフェノールのジシ
アネート・エステルである。これらの材料は市販されて
おり、例えばAroCy−Ｂ、AroCy−Ｍ、AroCy−Ｔで、製
造元はハイテク・ポリマー（Hi−Tek Ploymer）（米
国、ケンタッキー州ジェファソンタウン市（Jffersonto
wn）である。約150℃以下のキュア温度が必要とされる
時はいつでも、AroCy−Ｂが最も望ましく、約150〜250
℃の範囲のキュア温度が必要とされる時はいつでも、Ar
oCy Mが望ましい。

上記第２の材料が擬塑性となるように、濃縮剤が用い
られる。例えば蒸散シリカ、アルミナ、２酸化チタン、
ガラス微粒子などのような多くの基性又は変性無機微粒
子を用いることができる。

ハイドロキシル促進剤は、ノニルフェノール、４−ヘ
キシルフェノール、４−エチルフェノール、４−第２−
ブチルフェノール、４−第３−ブチルフェノール、２、
６−ジ−第３−ブチル−４−メチルフェノール、２−メ
チリミドアゾール、2,4,6−トリメチルフェノールなど
の、アルキルフェノール又は高沸点アルコールであるこ
とができる。最も望ましいハイドロキシル促進剤はノニ
ルフェノールである。

様々な金属化合物を溶解性配位金属カーボキシレート
又はキシレートと組合せて使用することができる。望ま
しい金属類には亜鉛、銅、ニッケル、鉄、プラチナ、コ
バルト、マンガンなどが含まれる。より望ましくは、亜
鉛がアセチルアセトネート・キレート剤と組合せて用い
られる。高い触媒濃度の部位での無制御の反応を避ける
ために、アリル・ジシアネートと組合せる前にハイドロ
キシル促進剤の中に金属触媒を溶解させなければならな
い。金属触媒の濃度はアリル・ジシアネートのみの濃度
に対するppmで示される。望ましくは、高及び低気化性
溶剤は前の第１の材料の表に示したものと等しい。但
し、最も望ましい高気化性溶剤はエソキシテトラハイド
ロフランであり、最も望ましい低気化性溶剤はジグリー
ムである。第２の材料に用いられる高気化性溶剤は第２
の高気化性溶剤と称する。

第２の材料 成分 重量％ （除特記） エポキシ ５〜40 アリル・ジシアネート 40〜70 アロチック溶剤（高気化性） １〜10 アロチック溶剤（低気化性）15〜30 ハイドロキシル促進剤１〜6 金属触媒 25〜500ppm 望ましくは、アリル・ジシアネート、エポキシ、濃縮
剤、溶剤、ハイドロキシル促進剤及び金属触媒はアリル
・ジシアネートの第２の材料について前記したものと等
しい。

例１ （重量／重量％で）10.4％の高分子エポキシ混合物
（平均分子量10,000のエポキシサイドを重量比で40％含
むメチルエチルケトンの溶液であるダウケミカル684EK4
0）、2.97％の3,5−ジエチル−2,4−ジアミノトルエン
（エチル・コープ社のEthacure 100）、5.6％の１−メ
チル−２−ピロリジノン、1.22％のシクロヘキサノン、
1.31％のテトラハイドロフラン、及び78.4％の銀微粒子
（ハンディ・アンド・ハーマン社から購入し得るSilfla
ke282のような銀フレークとSilpowderのような銀粉との
比4:1）（ハンディ・アンド・ハーマン社Silflake282と
15.83 Silpowder）（全てのパーセントは重量／重量％
である）から成る第１の材料が調製された。（重量／重
量％で）65.15％のAroCy−Ｂ−30（ハイテク・ポリマー
社）、6.02％のシリカ微粒子（デグッサ・コープ社Degu
ssa Corp.のAerosil 972）、26.88％のジグライム、及
び300ppm（AroCy−Ｂ−30に対しての率）き亜鉛アセチ
ルアセトネートを含む1.95％のノニルフェノール、から
成る第２の材料が調製された。本発明の装置を用いて、
ブランクのFR−４回路板基板上に試験トレースが書かれ
た。回路が完成した後、板は125℃にて１時間、炉内に
置かれて揮発性溶剤も除去され、その後、温度は２〜４
時間、150℃に上げられてキュアを完了した。4mil（0.1
0mm）の、幅12mil（0.30mm）トレースの1in（2.54c
m））当り0.5Ωの抵抗率を、キュア後のトレースが示し
た。絶縁被膜は1000Vを超える破壊電圧を有した。

カプトン（Kapton）ポリイミド板の基板を用いた同様
の実験は、より高いキュア温度及び長時間のキュアを用
いて、0.1Ω/in（0.004Ω/cm）を達成することができ
た。

例２ 次の処方により、第１の材料が調製された。銀フレー
ク（ハンディ・アンド・ハーマン社 Silflake 282を96
パーツ）、銀クラスター（ハンディ・アンド・ハーマン
社 Silpowder 228を24パーツ）及び銀球（５パーツ）
の混合物に、アセトン（15パーツ）、Ｎ−メチルピロリ
ドン（10パーツ）及びジエチレングリコールのジメチル
・エーテル（ジグライム、３パーツ）が添加された。で
き上ったペーストを150メッシのスクリーンに通した。
ペースト（65パーツの銀を含む）の一部に、エポキシ樹
脂（チバガイギー社Araldite GZ 488 N−40、６パー
ツ）とキュア剤（ｍ−フェニレン・ジアミン・1.8パー
ツ）を混合し、攪拌して均質の混合物を得た。この混合
物にアセトンを加え（10ml）攪拌して均質の混合物を得
た。つぎにこの混合物を減圧（29inHg（737mmHg）の真
空度）に30分間、さらして擬塑性ペーストを得た。これ
を５〜9mil（0.13〜0/23mm）の直径の小孔に通して圧力
（５〜100psi,0.35〜7.03kg/cm²）の下で押出して板に
付着させた。この押出材に高温空気流を５分間当てて乾
燥させて堅いラインにし、その上に絶縁PTFの層を、何
れの層の性能も損うことなく、かぶせた。この導電層を
あとの絶縁層と共に加熱炉内でキュアして、抵抗率の低
い絶縁された導電性トレースを形成することができた。
各層を別々にキュアすることもできたが、この一段階キ
ュア過程は相当な時間節約となり、もしも導電層とそれ
に一致する絶縁層との間の時にキュアを試みた場合の再
整合問題が避けられることは、当業者が理解するであろ
う。

第２の材料（絶縁PTF）は次の処方で調製された。エ
ポキシ樹脂（Araldite GZ 488 N−40、20パーツ）にジ
オキサン（５パーツ）及びビスフェノールＡジシアネー
ト（Interez RDX 80352、16パーツ）を添加した。得ら
れた溶液中に、エロジェニック・シリカ（キャボット・
コープ社Cabot CorpのSilanox 101、1.6パーツ）を分散
させた。この分散液にアセトン（15ml）を混ぜて、減圧
（29inHg、737mmHgの真空度）にさらし、前記導電性PTF
の流性学特性及び乾燥特性に似た特性を有する絶縁性ペ
ーストを得た。

本発明の精神と範囲を逸脱することなく、回路ライタ
ーに多くの変更を行うことができることは当業者にとっ
て明らかである。指定された材料の代りの材料を使うこ
ともできるし、寸法を変更すること、要素の位置を変え
ること、等々が可能である。一例として、望ましい実施
例ではステップ・モータが用いられるけれども、適切な
センサーと共に使用することのできるであろう、同期電
動機のような他の種類のモータが存在する。外部センサ
ーを用いることなく、コンピュータが位置を感知し得る
から、ステップ・モータが選ばれている。同様に、パツ
ド材料は望ましい態様のそれとは異なることができ、表
面据付け構成要素の場合、全く必要が無くなるであろ
う。またパッド自体、PTFで構成されることができるで
あろう。全く異なる駆動装置を使うこと、例えばx,y運
動を与えるのに、送りねじ装置を使うことができるであ
ろうことも、当業者には明らかである。いま一つの例と
して、前記回路ライターの要素として特定のサイズが与
えられており、PCBブランクは書きこみテーブルに載せ
るのに或る最大サイズに制限されているけれども、より
大きな、又はより小さな板を扱うように回路ライターを
製作しても、本発明の精神又は範囲を逸脱することには
ならない。各々が異なる材料を適用し、又は全てが同じ
材料を適用するように、書きこみキャリジ上に３個以上
の書きこみ組立体を据付けることも可能であろう。また
装置はヴァイア無しの板を製作するように説明されたけ
れども、或る場合には、ヴァイアを必要とすることもあ
るので、この押出しPTFの行き方をとるについては、ヴ
ァイアを用いるか、用いないかの選択は留保する。また
場合により、様々な方法を混用することが望ましいかも
知れない。例えば、導電性トレースを押出しによって設
けるが、絶縁層を単に導電トレースの上だけでなく、全
体の板の上に設けることが有用であることもある。さら
に、平らな回路板との関係で回路ライターを説明したけ
れども、そのような２次元基板に本発明の方法を制約す
る本来の制限は存在せず、事実は３次元構造も同様に本
発明の方法によって構成し得るであろう。異なるコンピ
ュータ・プラットホーム及びデータ格納装置を用いるこ
とができるであろうし、プログラミング及びデータ処理
の要素の中には多くの変形を作ることができるであろう
が、全て添付の請求の範囲に述べられる本発明の精神と
範囲を逸脱しない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アーレー、ロバート・ビー アメリカ合衆国98072ワシントン州ウーデ ンビル、トゥーハンドレッドテンス・ノー ス・イースト 15622 (72)発明者 ハマド、ラムジ・エフ アメリカ合衆国94086カリフォルニア州サ ニーベール、240、バルボア・コート 1286 (72)発明者 ホーン、スチブン・ジェイ アメリカ合衆国94018カリフォルニア州エ ル・グラナダ、ピラー・ポイント・ハーバ ー、ベルス・ビー12、シーダンサー （番 地なし) (72)発明者 ヤコブス、トマス・エル アメリカ合衆国98036ワシントン州リンウ ッド、マノア・ウェイ 14726 (72)発明者 ネオギ、アマー アメリカ合衆国98125ワシントン州シアト ル、セブンティーンス・アベニュー・エヌ イー 12531 (72)発明者 パテル、マヌ・シー アメリカ合衆国94087カリフォルニア州サ ニーベール、レンブランド・ドライブ 1268 (72)発明者 ローズ、ジョン・イー アメリカ合衆国94019カリフォルニア州ハ ーフ・ムーン・ベイ、テラス・アベニュー 551 (72)発明者 スクルーザー、マーク・エス アメリカ合衆国95129カリフォルニア州サ ン・ホセ、ジョンソン・アベニュー 1162 (72)発明者 ウォーデン、デビッド・ピー アメリカ合衆国94002カリフォルニア州ベ ルモント、ライオン・アベニュー 2103 (56)参考文献 特開 昭61−64188（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−164598（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−171191（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−249387（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−74205（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−141779（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−60092（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−134495（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−71574（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4187339（ＵＳ，Ａ)

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリント回路板上のパッドの間にトレース
   を形成する装置であって、 前記トレースを形成するために、キュア後に導電性とな
   る第１の押出し自在の材料を押出すための第１の押出し
   装置、 前記第１の押出し装置をのせるキャリジ装置、 前記プリント回路板上に前記第１の押出し自在の材料を
   射出し形成するために、前記第１の押出し装置に連合す
   る書きこみチップ、 前記キャリジ装置の運動を第１の直線方向に制約するた
   めの第１の案内装置、 前記第１の案内装置を据付けるための基礎枠、 前記キャリジ装置の運動を前記第１の方向に直交する第
   ２の直線方向に制約するための第２の案内装置、 前記書きこみチップの運動を前記第１及び第２の方向に
   直交する方向に制約するための第３の案内装置、 前記キャリジ装置を前記第１の案内装置に沿って動かす
   ための第１の駆動装置、 前記キャリジ装置を前記第２の案内装置に沿って動かす
   ための第２の駆動装置、 前記書きこみチップを前記第３の案内装置に沿って動か
   すための第３の駆動装置、 前記第１、第２及び第３の駆動装置を制御するため、ま
   た前記第１の押出し装置による材料の押出しを開始及び
   停止して、それにより前記プリント回路板上のトレース
   の始点、終点及び形状を制御するためのコンピュータ化
   制御装置、 を含む回路ライターにおいて、 前記第１の案内装置は、 １対の実質的に平行なレール、 前記対のレールのうちの一方に滑動自在に据付けられる
   第１のサドル装置、 前記対のレールのうちの他方に滑動自在に据付けられる
   第２のサドル装置、 前記第２の案内装置が前記第１及び第２のサドル装置の
   各々に固定取付けされていて、前記第２の案内装置並び
   に前記第１及び第２のサドル装置が前記対のレールに沿
   っていっしょに移動するようになっていることを含むト
   レースを形成する回路ライター。
2. 【請求項２】前記平行なレールが滑らかな鋼軸であり、
   前記第１及び第２のサドル装置が直線軸受によって前記
   レールに取付けられる、請求項１記載のトレースを形成
   する回路ライター。
3. 【請求項３】前記平行なレールはシュネーバーガー（Sc
   hnee−burger）レールであり、前記第１及び第２のサド
   ル装置はシュネーバーガー軸受装置によって前記レール
   に据付けられている、請求項１記載のトレースを形成す
   る回路ライター。
4. 【請求項４】前記第２の案内装置は１対の実質的に平行
   なレールを含み、前記キャリジ装置は前記対のレールに
   またがり、前記キャリジ装置は前記対のレールの各々に
   滑動自在に据付けられる、請求項１記載のトレースを形
   成する回路ライター。
5. 【請求項５】前記第２の案内装置の前記レールは滑らか
   な鋼軸であり、前記キャリジ装置は直線軸受によって前
   記レールに据付けられる、請求項４記載の回路ライタ
   ー。
6. 【請求項６】前記第２の案内装置は１本のシュネーバー
   ガー・レールを含み、前記キャリジはシュネーバーガー
   軸受装置によって前記レールに据付けられる、請求項４
   記載の装置。
7. 【請求項７】実質的に矩形の型に配置された４本の枠
   柱、 前記枠柱と、前記第１及び第２のサドル装置と、前記キ
   ャリジ装置と、に取付けられる複数のケーブル滑車、 前記４本の枠柱の各々における少なくとも１個の調整自
   在のケーブルアンカー、 前記第１及び第２の駆動装置の各々は、前記複数の滑車
   を通して配置され前記調整自在のケーブルアンカーに係
   止されるケーブル系を有していて、前記第１及び第２の
   駆動装置を作動すると、前記キャリジが水平面内で２つ
   の自由度をもって動くことになること、をさらに含む請
   求項４記載の回路ライター。
8. 【請求項８】前記第１の駆動装置は、 前記基礎枠に据付けられた第１の電動機、 前記第１の電動機に取付けられて回転させられる第１の
   ケーブルドラム、 前記ケーブルドラムに逆回り方向に巻かれて前記回路ラ
   イターの片側に向かって前記ケーブルドラムから延在し
   ている第１及び第２のケーブル、 前記ケーブルドラムに逆回り方向に巻かれて前記回路ラ
   イターの反対側に向かって前記ケーブルドラムから延在
   している第３及び第４のケーブル、を含んでいる、請求
   項７記載の回路ライター。
9. 【請求項９】前記第１のケーブルは、前記枠柱の第１に
   取付けられた前記ケーブル滑車と前記第１のサドル装置
   に取付けられた前記ケーブル滑車と、の回りを通り、前
   記調整自在のケーブルアンカーの、前記第１の枠柱に取
   付けられた第１のケーブルアンカーに係止され、 前記第２のケーブルは、前記枠柱の第２に取付けられた
   前記ケーブル滑車と前記第１のサドル装置に取付けられ
   た前記ケーブル滑車と、の回りを通り、前記調整自在の
   ケーブルアンカーの、前記第２の枠柱に取付けられた第
   ２のケーブルアンカーに係止され、 前記第３のケーブルは、前記枠柱の第３に取付けられた
   前記ケーブル滑車と前記第２のサドル装置に取付けられ
   た前記ケーブル滑車と、を通り、前記調整自在のケーブ
   ルアンカーの、前記第３の枠柱に取付けられた第３のケ
   ーブルアンカーに係止され、 前記第４のケーブルは、前記枠柱の第４に取付けられた
   前記ケーブル滑車と前記第２のサドル装置に取付けられ
   た前記ケーブル滑車と、を通り、前記調整自在のケーブ
   ルアンカーの、前記第４の枠柱似取付けられた第４のケ
   ーブルアンカーに係止され、 そのため、前記第１のケーブルドラムを一つの回転方向
   に回転させると、前記第１及び第２のサドル装置をいっ
   しょに前記第１の案内装置に沿って一つの方向に付勢
   し、前記第１のケーブルドラムを反対の回転方向に回転
   させると、前記第１及び第２のサドル装置をいっしょに
   前記第２の案内装置に沿って反対の方向に付勢すること
   になる、請求項８記載の回路ライター。
10. 【請求項１０】前記調整自在のアンカーは、運用中の前
    記ケーブルのひずみによる運動を避けるために前記ケー
    ブルの各々に実質的に等しい引張り応力をかけるよう
    に、調整される、請求項９記載の回路ライター。
11. 【請求項１１】前記第１及び第３のケーブルは前記第１
    のケーブルドラムの一端から並べて巻かれ、前記第２及
    び第４のケーブルは前記第１のケーブルドラムの反対端
    から並べて巻かれているので、前記第１及び第２のサド
    ル装置が前記第１の案内装置に沿って動かされる間、前
    記ケーブルの各々が前記第１のケーブルドラムの縦軸線
    となす角度は実質的に等しく保たれて、各ケーブルが及
    ぼす力及び各ケーブルが受ける摩擦抗力を等しくする傾
    向を生ずる、請求項９記載の回路ライター。
12. 【請求項１２】前記第２の駆動装置は、 前記基礎枠に据付けられる第２の電動機、 前記第２の電動機に取付けられて回転させられる第２の
    ケーブルドラム、 前記ケーブルドラムに巻かれて前記回路ライターの一方
    の側に向って延在する第５のケーブル、 前記第２のケーブルドラムに、前記第５のケーブルと同
    じ回り方向に巻かれ、前記装置の反対の側に向って延在
    する第６のケーブル、 を含む、請求項７記載の回路ライター。
13. 【請求項１３】前記第５のケーブルは、前記枠柱の第１
    に取付けられる前記ケーブル滑車の一つと、前記第１の
    サドル装置に取付けられる前記滑車の一つと、前記キャ
    リジ装置に取付けられる前記滑車の一つと、前記第１の
    サドル装置に取付けられる前記滑車のいま一つと、の回
    りを通り、前記枠柱の第２に取付けられる前記調整自在
    のアンカーの一つに係止され、 前記第６のケーブルは、前記枠柱の第３に取付けられた
    前記滑車の一つと、前記第２のサドル装置に取付けられ
    た前記滑車の一つと、前記キャリジ装置に取付けられた
    前記滑車の一つと、前記第２のサドル装置に取付けられ
    た前記滑車のいま一つと、の回りを通って、前記枠柱の
    第４に取付けられた前記調整自在のアンカーの一つに係
    止され、 そのため、前記第２のケーブルドラムを一つの回転方向
    に回転させると、前記キャリジ装置を前記第２の案内装
    置に沿って一つの方向に付勢し、前記第２のケーブルド
    ラムを反対の回転方向に回転させると、前記キャリジを
    前記第２の案内装置に沿って反対の方向に付勢し、前記
    第１の駆動装置の作動は前記キャリジを前記第２の案内
    装置に沿って動かさないことになる、 請求項12記載の回路ライター。
14. 【請求項１４】前記調整自在のケーブルアンカーは、運
    用中の前記ケーブルのひずみによる運動を避けるため
    に、前記ケーブルに実質的に等しい引張り応力をかける
    ように、調整される、請求項13記載の回路ライター。
15. 【請求項１５】前記ケーブルは前記第２のケーブルドラ
    ムの一端から並べて巻かれていて、前記ケーブルの各々
    が前記第２のケーブルドラムの縦軸線となす角度は実質
    的に等しく保たれて、各ケーブルによって及ぼされる力
    及び各ケーブルが受ける摩擦抗力を等しくする傾向を生
    ずる、請求項14記載の回路ライター。
16. 【請求項１６】前記第１の押出し装置は、 前記第１の押出し自在の材料の供給分を含むタンク装
    置、 前記押出し装置から前記第１の押出し自在の材料を押出
    すために、前記タンク装置内の前記第１の押出し自在の
    材料に圧力をかけるために、前記タンク装置に接続され
    たガス供給装置、 前記タンク装置と前記書きこみチップを接続する可撓管
    接続装置、 前記タンク装置と前記書きこみチップの間の前記第１の
    押出し自在の材料の流れを止めるための、前記可撓管接
    続装置にある弁装置、 を含んでいる、請求項１記載の回路ライター。
17. 【請求項１７】前記圧力を制御することによって、前記
    第１の押出し装置からの前記第１の押出し自在の材料の
    押出し流量を制御するための圧力制御装置を、前記ガス
    供給装置がさらに含み、前記圧力制御装置はプログラム
    された情報に応じて前記コンピュータ化制御装置により
    制御自在である、請求項16記載の回路ライター。
18. 【請求項１８】前記弁装置は、 入口と、貫通流路と、該貫通流路からの側方流路とを有
    する回転弁、 前記回転弁を回転させるための第３の電動機、 前記側方流路の出口に接続されるあふれ受け容器、 一つの位置にて、前記貫通流路は、前記回転弁を通して
    前記書きこみチップへ前記第１の押出し自在の材料を実
    質的に阻害することなく、通過させ、前記第１の押出し
    自在の材料は前記圧力によって付勢されるようになって
    いること、 前記第３の電動機によって前記回転弁が少し回転する
    と、前記タンク装置から前記貫通流路を完全に切り離し
    て、前記書きこみチップへの押出し自在の材料の流れを
    迅速に停止するようになっていること、 前記回転弁がより大きく回転すると、前記側方流路を介
    して前記タンク装置を前記あふれ受け容器に接続し、前
    記弁を通って前記タンク装置から前記書きこみチップに
    かかる圧力を抜いて、前記押出し自在の材料が前記書き
    こみチップを通るべく付勢され続けようとする傾向を完
    全に除去するようになっていること、 を含む、請求項16記載の回路ライター。
19. 【請求項１９】前記キャリジ上に据付けられて、前記書
    きこみチップを上げ下げする第４の電動機、 前記第３の案内装置に係合し、前記書きこみチップに結
    合されて、前記書きこみチップと共に前記案内装置の中
    を垂直方向に運動するようになっているスライド装置、 前記第４の電動機によって駆動される軸、 前記軸に巻かれ、前記スライド装置に結合されて、前記
    第４の電動機によって前記軸が回転すると、前記スライ
    ド装置が前記書きこみチップと共に前記ガイド装置の中
    でｚ方向に動くようにする薄肉の舌状材、 前記書きこみチップが予め選択された指示に従ってｚ方
    向に動くことができるように、前記コンピュータ化制御
    装置によって前記第４の電動機が制御自在であること、 をさらに含む、請求項16記載の回路ライター。
20. 【請求項２０】前記書きこみチップは、 前記可撓管接続装置に接続される継手、 前記継手に係合する皮下注射器型管、 前記押出し自在の材料が前記継手及び前記皮下注射器型
    管を通して前記プリント回路板上に達して、前記プリン
    ト回路板上にトレースを形成すること、 をさらに含む、請求項16記載の回路ライター。
21. 【請求項２１】前記皮下注射器型管は、押出し自在の材
    料が前記プリント回路板上に出る出口の所での前記管の
    外径が前記管の称呼外径よりも小さくなるように、外側
    傾斜部を有し、それにより、押し出されるトレースの幅
    が、前記傾斜部のない時の幅よりも狭くなる、請求項20
    記載の回路ライター。
22. 【請求項２２】前記皮下注射器型管は、押出し自在の材
    料が前記プリント回路板上に出る出口の所での前記管の
    内径が前記管の称呼内径より大きくなるように、内側傾
    斜部を有し、それにより、押し出されるトレースの幅が
    前記傾斜部のない時の幅より広くなる、請求項20記載の
    回路ライター。