JPS63164392A - 回路形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ペースト状の各種の回路形成材料によって
、電気基板上に任意形状の塗膜を植層して電気回路を形
成するための回路形成材料に関するものである。

［従来の技術］ 従来第６図に示すような回路形成装置が提案されている
。

図において、ｌは回路形成材料を吐出するノズル、２は
ノズルｌを抱持するノズル外筒で取付具２ａを介し後述
のノズル保持具９の垂直面に固定されている。一方、ノ
ズルｌはノズル保持具９の水平腕に装着される。３は９
回路の基板、４は基板３をＸＹ方向に移動するテーブル
、５はノズル１から基板３上に吐出され回路パターンを
形成する回路形成材料、７はフレーム、８はノズル外筒
２に連通ずる圧力チューブ、９はフレーム７に固定した
リニアガイド９ａと係合し上下動可能なノズル保持具で
ある。

また、１０は駆動源であるサーボモータ１３により回転
して前記ノズル保持具９を上下動させるボールネジ、１
１はボールネジｌＯの保持機構、１２はサーボモータ１
３の回転をボールネジ１０へ伝導するためのカップリン
グである。

なお、１４はサーボモータ１３の電源および図外の制御
手段としてのＣＰＵからの制御信号を送給するためのケ
ーブルである。

そして、１５は基板上の高低状態の検出手段としてのレ
ーザ光による高低検出器で、保持具１６を介してフレー
ム７にノズル機構等と隣接して取付けられている。

この高低検出器１５は基板３上に形成すべき回路パター
ンの予定経路面の高低ないし凹凸状態を検知する。また
、１５ａは高低情報を出力するケーブルである。

次に上述の回路形成装置の作用を説明する。

先ず、装置の動作がスタートすると、テーブル４が移動
して、高低検出器１５が基板３における回路パターンの
予定経路の開始位置にセットされる。高低検出器１５は
、予定経路にレーザ光を投光部から照射し、受光部でそ
の反射光を受光しつつ１回路パターンの予定経路上を走
行して、その全経路における高低状態を検出して高低情
報をマイクロコンピュータのＲＡＭ回路に入力する。

次いで、ノズルｌの先端か予定経路の開始位置にセット
される。

そして、マイクロコンピュータのＣＰＵ回路はＲＡＭ回
路家格納された予定経路の高低情報にもとづいて、ノズ
ルｌの先端と予定経路面との距離を常に所定量に保持し
て、厚さの均一な回路塗膜を形成する。

ところで、回路塗膜の厚さを正確に維持する必要性は次
のような理由による。

すなわち、電気回路は回路形成材料でセラミック基板上
に所定の回路パターンを描画した後、これを乾燥し１次
いで８００℃〜１０００℃で加熱する焼成工程を経て完
成される。

したがって、もし回路を形成する塗膜の厚さにばらつき
があると、回路の導体部分では導体抵抗の増大、抵抗体
部分では抵抗値の変化、絶縁体部分では絶縁不完全等が
生じて所定の電気的特性が得られないこととなる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、前述の回路形成装置における基板面の高低検
出手段としてのレーザ光による高低の、検出器による高
低検出はあくまでも相対的なものてあり、検出器の測定
した高低情報を基に正確な厚さの回路塗膜の形成を行な
うには、ノズルの先端の上下方向の成る定位置な０点（
絶対的原点）とし、これを基準にして基板面の高低を検
出して、この結果にもとづいてノズルを上下動させて回
路塗膜を形成していく必要がある。

このため、前述の従来技術で代例えばボールネジにおけ
る成る基準位置を検出器の０点（原点）とする提案がな
されている。

しかしながら、ボールネジにおける基準位置とノズル先
端との間には多数の部材が介在するため誤差が累植しや
すく、厚さ数十ミクロンの回路塗膜を数ミクロンの誤差
で形成していくことは到底不可能であるうえ、ノズル自
身も１回路形成材料毎に別々に用意されているため、誤
差はさらに拡大し、検出器で正確な高低情報を得られる
にもかかわらず（所望の厚さの均一な回路塗膜を得るこ
とは）現実には非常に困難であるのが現状である。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、ノズル先端の原点位Ｗ１設定機構、を設け
、ノズル先端が原点にある場合に検出手段の高低検出動
作における検出値を零と設定する構成とすることにより
上記従来の問題点を解決しようとするものである。

［作用］ この発明にあっては、ノズルの先端が原点にあるとき、
検出器も原点にあるようになし、検出器の基板の高低状
態の検出動作における絶対基準を容易に設定することが
できるので、所定の厚さの回路塗膜を正確に基板面に形
成することができる。

［実施例］ 図面にもとづいて、この発明の詳細な説明する。従来例
と同一箇所には同一符号を付して重複説明は省略する。

第１図ないし第５図は、この発明に係る一実施例を示す
図である。

第１図は、この発明の回路形成装置の要部を示す外観斜
視図、第２図はノズル周辺とその駆動制御系を示す一部
断面図である。なお、従来例と同一箇所（相当）には同
一符号を付して重複説明を省略する。

図において、４ａはテーブル４上面に設けたノズル先端
部１ａの原点設定用孔部、４ｂは同じく検出器１５の高
低検出動作における高低の基準である０点設定のためテ
ーブル４に設けた孔部４Ｃに嵌合されるゲージ部である
。

この実施例で、ノズル外筒２に抱持されるノズルｌは第
２図に示すようにバネ１９によって下方に付勢されてい
る。２０はノズルｌの上部に設けられ、ネジ２１により
固定されるプレート部で。

その端部下面には当接板２２が上下動可能なように軸支
されている。そして、２３は、当接板２２の位置固定ナ
ツトである。

２４は、取付具２ａに′ノズルｌと隣接して設けられる
エアタンクで、その上面にはエアノズル２８を、下面に
は圧力スイッチ２５を具えている。

２６は、エアタンク２４に圧縮空気を送給するためのエ
アチューブ、２７は圧力スイッチ２５の信号ケーブルで
ある。

２９は、圧力チューブ８に、３０はエアチューブ２６に
それぞれ設けられる電磁弁、３１は電圧に応じて空気圧
を制御する電空変換器、３２は空気圧源、３３は前記電
空変換器３１の駆動回路。

３４はテーブル４の水平動、ノズルｌの上下動。

検出器１５の検出動作等の駆動制御手段としてのＣＰＵ
である。なお、第４図に主要構成要素の関連構成をブロ
ック図で示している。

エアタンク２４、エアノズル２８．当接板２２、圧力ス
イッチ２５、ＣＰＵ３４、原点設定用孔部４ａ、ゲージ
部４ｂ等で原点位置設定機構を構成している。

上記の構成の下に第５図に示すフローチャートを中心に
作用を説明する。

先ず、第２図に示す待機状態にある回路形成装置におい
て、装置がスタートとするとノズルの先端部１ａがテー
ブル４上の原点設定用孔部４ａに対向する位置までテー
ブル４が移動する。同時に検出器１５もゲージ部４ｂを
測定し得る位置にくる（ステップｌ）。

次に、予めメモリーに格納されたデータな電空変換器駆
動回路３３を経由して電空変換器３１に出力することに
よりエアタンク２４の基準空気圧を設定する（ステップ
２）。

次に、電磁弁３０を開くことによってエアタンク２４内
に圧縮空気が流入される。　このとき、第２図に示すよ
うにエアノズル２８の先端部２８ａは当接板２２に気密
性を保って当接している。

（ステップ３）。

そして、これとほぼ同時にノズル１等がＣＰＵ３４に駆
動制御されてテーブル４の近傍まで下降する（ステップ
４）。

次に、ＣＰＵの駆動制御によりノズルの取付具２ａが微
少量づつ下降し、これと同時にＣＰＵは圧力スイッチ２
５の動作を監視する（ステップ５．６）。

次いで、第３図に示すようにノズルの先端部ｌａがテー
ブル４上面の原点設定用孔部４ａに遊嵌すると、すなわ
ちノズルの先端部１ａが原点に設定されるとノズルｌは
バネ１９に抗して下降を停止するが保持具２ａは下降を
つづけるため、第３図に示すようにエアノズル２８の先
端部２８ａと当接板２２の下面とが離開する。タンク２
４内の圧力は、ノズルフラッパ機構の原理により、上記
の離開が数ミクロン程度でも急激に減少する。したたが
って、圧力スイッチ２５が作動し、（ノズルの先端部１
ａが原点位置に設定された旨の）信号をＣＰＵ３４に出
力する。

ＣＰＵ３４は、圧力スイッチ２５からの信号の入力と同
時に検出器１５の位置データを読みこんでこの時点での
検出器１５とゲージ部４ｂとの位置関係を高低検出動作
における０点、すなわち原点と認識する（ステップ７）
。

次いで、ＣＰＵ３４は、電磁弁３０を閉じる（ステップ
８）、 すると、検出Ｗ１５は基板３の表面の回路パターン形成
予定経路の高低状態を検出るすために動作開始位置に相
対的に移動して検出動作を開始する（ステップ９）。

次いで、検出器１５が、ステップ７で設定されたθ点す
なわち原点を基準にしてステップ９で検出した基板上の
回路予定経路面の高低状態データにもとずいて、ＣＰＵ
３４の駆動制御によりノズルｌが上下動しながら回路形
成材料を吐出しつつテーブル４の移動により相対的に動
いて回路パターンを基板面上に形成する。

なお、上述の実施例では、ノズル先端部の原点セットの
検知をエアタンクを要部とする検知機構でこれをなす構
成としているが、これに限定されるものではなく、精度
の高いものであれば他の電気的あるいは機械的構成もの
であってもよいことは勿論である。

［発明の効果］ この発明は、上述の構成・作用により回路基板面の高低
状態を検出する検出器を容易に原点位置に設定すること
ができるので、所定の膜厚を有する高品質の厚膜電気回
路を効率良く生産することができる。

さらに、上述の実施例においてノズルによる回路描画動
作の間もエアタンクにエアを供給しておいて、圧力スイ
ッチでタンク内の圧力を監視することにより、ノズルの
上方向への異常動作を検知できるので、これに応じてノ
ズルの描画動作を適切に停止することもできる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、この発明に係る回路形成装置の要部斜視図、
第２図は、ノズルが待機位置にある場合を示す同上回路
形成装置の要部断面図、第３図は、ノズルおよび検出器
の原点設定動作を示す一部断面説明図、第４図は、この
発明に係る回路形成装置の主要構成要素の関連構成を示
すブロック図、第５図は、この発明に係る回路形成装置
の動作順序を示すフローチャート、第６図は、従来例に
おける回路形成装置の要部外観斜視図である。 １　−−−　−−−　　ノズル ｌａ　　−−−・＝　　ノズル先端部 ３　−−−　−−−　　回路基板 ４　・・・　・・・　テーブル ４ａ　　・・・＝　　原点設定用孔部 ４ｂ　　−−−−−−ゲージ部 １５−・・　・・・　高低検出器（検出手段）２２　−
−−　−−−　　当接板 ２４　・・・・・・　　エアタンク ２５−・・　・・・　圧力スイッチ ３１　−−−　−−−　　電空変換器 ３４　・・・　・・・　制御手段 出願人　　東京重機工業株式会社 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 制御手段へ出力される検出手段による基板面の高低情報
   にもとづいてノズル先端と基板面との距離を所定値に維
   持して厚みが均一な回路パターンを基板面に形成するよ
   うにした回路形成装置において、 ノズル先端の上下方向に原点位置設定機構を設けるとと
   もに、ノズル先端が原点位置にあるときになされる検出
   手段の高低検出動作による検出値を零と設定して、これ
   を基準にして回路形成予定経路の基板面の高低状態を逐
   次検出するようにしたことを特徴とする回路形成装置。