轮廓印刷的制作方法

本申请是2012年12月28日提出的、申请号为201280071043.8、名称为“用于印刷印刷电路板的喷墨系统”的发明申请的分案申请。

本发明通常涉及用于制造包括墨水图案的基底的设备、方法和用途。尤其是，本发明涉及用于通过在基底上印刷墨水图案来制造印刷电路板的方法和喷墨系统的几个方面。

背景技术：

us2007/0154081公开了用于检查和核验电路的系统。该系统具有包含具有自动光学检验(aoi)设备的第一站的底盘(chassis)，所述自动光学检验设备执行电路的aoi来识别该电路上的候选对象的缺陷。进一步的，底板包含具有核验设备的第二站，所述核验设备执行对aoi设备所识别出的候选对象的缺陷的核验。该系统包含第一和第二可运输台用于在第一和第二站之间分别支撑和输送第一和第二电路。在制造电路之后，基底被聚集成一批并且被转送到该系统来进行检查和核验。顺次地将一批基底中的每个基底提供给集成的检查、核验和校正系统。集成的检查意为对被检查的基底上的可疑缺陷进行的核验和修正一般与对新的基底的检查同时进行。在执行检查、核验和修正之后，可以执行例如应用焊接掩模的额外的印刷电路板处理步骤，来最终完成印刷电路板。

同时执行检查、核验和修正来提高生产率。所公开的系统缺点在于尽管这样同时工作，但是每个基底的全部生产时间仍然需要太长的时间间隔。对成批基底的检查和处理是耗时的并且占用着印刷电路板的生产。

技术实现要素：

本发明涉及用于通过使用喷墨系统并且基于接收到的图案布局将墨水图案印刷在基底上的喷墨系统和方法。可以将该方法应用到需要印刷线路图中的同质、滑壁(smooth-walled)特征的任何情况中。墨水图案是二维的图案。尤其是，墨水图案是集成电路(ic)图案。喷墨技术被用于印刷墨水图案。

包括印刷电路板的印刷的集成电路(ic)印刷是新兴技术，其尝试通过用简单的印刷操作替代昂贵的光刻来减少与ic生产有关的费用。通过直接将ic图案印刷在基底上而不使用在传统ic制造中使用的精密的并且耗时的光刻，ic印刷系统可以显著地降低ic生产费用。印刷的ic图案可以包含真实的ic特征(即，将合并入最终ic的元件，诸如薄膜晶体管的栅和源和漏区、信号线、光电设备元件等等，或者它可以是用于后续半导体处理的掩膜(例如蚀刻、注入等等)。

典型地，ic印刷包括通过光栅位图沿着单个印刷移动轴(“印刷方向”)穿过固态基底来沉积印刷溶液。印刷头(尤其是在那些印刷头中合并有一个或多个喷射器的布置)被优化用于沿着这个印刷移动轴印刷。以光栅方式进行ic图案的印刷，随着印刷头中的一个或多个喷射器在基底上分配单独的印刷溶液滴，用印刷头在基底上进行“印刷通过”。通常，在每个印刷通过的结尾，印刷头在开始新的印刷通过之前作出相对于印刷移动轴垂直的移位。多个印刷头以这种方式连续在基底上进行印刷通过，直到完全地印刷完ic图案。

一旦从印刷头的一个或多个喷射器中被分配，印刷溶液滴通过润湿作用将它们自己附着到基底上并且继续在适当的位置凝固。沉积材料的尺寸和轮廓是通过凝固和润湿的同时发生作用的过程而引导的。根据墨水的类型，通过聚合、结晶、通过红外线放射来热传递等等来凝固墨水。在用于蚀刻掩模生产而印刷相变材料的情况下，当印刷的墨滴将其热能输送到基底并且回复到固态形式时发生凝固。在另一种情况下，溶剂中或者载体中的诸如有机聚合物的胶态悬浮物和电子材料的悬浮体被印刷并且被润湿到基底上留下印刷的特征。印刷溶液和基底的温度条件和材料性质，与环境大气条件一起，确定了沉积的印刷溶液从液体变换到固态的具体比率。

如果在第一墨滴相变之前将第一墨滴和第二相邻的墨滴一次之内应用到基底上，第二墨滴将以它的液体或者半液体状态润湿并且聚结到第一墨滴，以形式连续不断的印刷的特征。

当在印刷方向上单个印刷通过(所谓的行)中印刷了印刷的特征时，相邻的墨滴将在单个印刷通过的过程中沉积，并且将没有时间在喷射事件之间干燥。想要的均一性和光滑侧壁轮廓导致何时发生最佳的墨滴聚结。然而，尤其是，在垂直于印刷方向的方向上的光栅印刷经常导致墨水图案具有圆齿状的边缘。在垂直于印刷方向的方向上延伸的墨水图案是典型的“多通过”特征；即，印刷特征由印刷头的多个通过(通常所说的多个行)形成。在多通过特征中，典型地在来自下一个印刷通过的任何相邻的墨滴被沉积之前，干燥在印刷头的连续通的过程中沉积的墨滴。随之而来的，弥补多通过特征的印刷溶液滴不能聚结并且因此生成“圆齿状的”特征边界。这种使边缘变为圆齿状可以被识别为用于形成墨水图案的独立的印刷溶液墨滴全部都清晰可见。

这种边缘变为圆齿状与种种难题事件相关。例如，如果ic图案是掩膜，无规律的边缘特征可以导致不可靠的印刷质量和图案缺陷，这导致不一致的设备性能。也许更显著地的是，边缘变为圆齿状在真实的ic特征中指示潜在的严重的基础缺陷。ic特征的电子性能受它的分子结构的影响。具体来说，有机印刷液体的分子典型是长链，其需要以特定顺序自组装。然而，如果这种印刷溶液的墨滴在相邻的墨滴被沉积之前凝固，那些链就不能恰当组合，导致两个墨滴之间电气连续性上的显著减少。这转而可以严重地削弱体现圆齿状印刷特征的设备的性能。

ep1.392.091公开了一种印刷系统和方法，来减少圆齿状影响，但是该印刷系统和方法仍然不令人满意。公开的方法将墨水图案分开成第一设计层和第二设计层。第一设计层由与对准印刷方向的第一参考轴平行运行的特征组成。第二设计层由与印刷方向不平行的第二参考轴平行运行的特征组成。在印刷第一设计层之后印刷第二设计层。可以由一系列印刷操作形成印刷图案，其中每个印刷操作的印刷方向对准正在被印刷的设计层的平行布局特征。

该方法的缺点在于它没有对于具有弯曲的几何形状的墨水图案提供令人满意的解决方法。具体来说，圆的墨水图案可能仍然具有圆齿状的边缘。ic印刷包括许多圆的墨水图案，尤其在电路行的末端的连接地点，用于电连接ic元件。

本发明的大体目的是至少部分消除上述的缺点并且/或者提供可用的替换物。更具体的，本发明的目的在于提供用于印刷墨水图案的方法，其中得到的墨水图案具有提高的均一性和改善的光滑侧壁。具体的目的是获得具有更精确的外轮廓的墨水图案。

根据本发明，这个目的是通过根据权利要求1的用于印刷墨水图案的方法而实现的。

根据本发明，提供一种基于图案布局而将墨水图案印刷在基底上的方法。在方法的一个步骤中，将图案布局分开为离散的轮廓层和离散的内区域层。在至少一个步骤中，图案布局被分开为包括至少一个轮廓部分的一个离散的轮廓层。进一步的，在包括至少一个内区域部分的至少一个离散的内区域层中分离图案布局。对于所使用的喷墨系统限定假想的x-y平面，其包括第一(x)和第二(y)轴。相对于喷墨系统将第一轴x限定为在垂直于可线性移动的基底定位台的移动方向的方向上延伸。第二轴y是垂直于第一轴x定向的，并且处于喷墨系统上的投影中，所述喷墨系统处于平行于可线性移动基底定位台的移动方向中。图案布局的轮廓层的每个轮廓部分具有在假想的x-y平面中的取向。图案布局的可选择部分的每个轮廓部分具有伴随的内区域部分。在通过填充墨滴来印刷图案布局的可选择部分的内区域层的内区域部分之前，通过轮廓墨滴印刷具有相对于y-轴不平行取向的图案布局的可选择部分的至少一个轮廓部分。优选地，至少一个轮廓部分具有平行于x-轴的取向。

在根据本发明的方法中，使用喷墨系统。该喷墨系统接收图案布局，具体来说是图像文件。图像文件例如是位图。可以从如usb棒、cd-rom等的信息载体接收图案布局，或者通过网络连接提供图案布局。喷墨系统包含用于控制喷墨系统的控制电子设备。控制电子设备包括用于将接收到的图案布局分开为轮廓层和内区域层的逻辑的软件。分离于内区域层来定义轮廓层。在根据本发明的方法中，在第一步骤中印刷轮廓层，其中稍后在下一步中印刷内区域层。

根据本发明的方法基于关于在沉积在基底上之后的邻近墨滴之间的交互作用机制的理解。交互作用机制是最终获得的墨水图案的精确度中的相关因素。

通过许多将重新组合来得到想要的形状的相邻的墨滴组成墨水图案。在喷墨系统中，典型地以结构化的方法沉积墨滴。在作为基底的移动方向的印刷方向上，典型在多个行中沉积墨滴。将多个行彼此平行地连续放置。相同行中的邻近的墨滴对彼此具有特定的交互作用机制，其不同于连续行的邻近墨滴之间的交互作用机制。在一行中的墨滴之间，在相互沉积之后不久就沉积，来形成该行。在相同行中的相邻墨滴的沉积时间间隔典型是大约0.1兆秒(msec)。在沉积墨滴之后，墨滴开始凝固并且从润湿状态变化为固体状态。在沉积之后的时间间隔中发生凝固，并且可能发生例如10秒。在连续行中的相邻墨滴的沉积时间间隔典型的是超过10秒，这远比相同行中的相邻墨滴的沉积时间间隔长。这个时间间隔差异导致了另一个流动行为并且因此导致相邻墨滴之间的另一个交互作用机制。由于墨滴的不同的交互作用，获得的墨水图案随着墨滴的重新结合而改变它的几何形状。在墨水图案中的第一地点，相邻墨滴可能在若干毫秒之后已经开始了聚结，同时在第二地点，相邻墨滴可能在例如10秒之后已经开始了聚结。由于那个缘故，墨水图案变得图案布局的更差的精确显示。

有益地是，根据本发明的方法减少了不同交互作用的这个消极效果。根据本发明，图案布局被分开为轮廓和内区域，其中在印刷内区域之前印刷轮廓。所获得的墨水图案的轮廓的精确度主要地确定了墨水图案是否是可接受的图案布局的显示。通过首先印刷轮廓，实现了所获得的图案的更精确的外部尺寸。还减少了边缘圆齿状的影响。

具体来说，首先通过沉积轮廓墨滴印刷轮廓，并且其后在墨水发生凝固之前，将内区域充满填充墨滴。墨水图案的轮廓主要确定了精确度。有益地是，相对快速的生成轮廓，以此使得墨水流动行为的变化保持受限，这导致了更精确的墨水图案。

图案布局可以表现全部的ic图案，但是也可以表现一部分ic图案。在至少一个步骤中可以分离图案布局。可以在一个步骤将全部的图案布局分离成轮廓和内区域。替选地，可以在多个步骤中将全部的图案布局分离成至少一个轮廓层和至少一个内区域层。全部的ic图案的图案布局可以在印刷之前被细分为一组图案布局层。随后，根据本发明，每个图案布局层被认为是独立图案布局并且被分离成离散的轮廓和内区域，其中在图案布局部分的内区域之前印刷图案布局部分的轮廓。

在根据本发明的一个实施例中，接收到的图案布局在一个步骤中被分离成离散的轮廓和离散的内区域。通过首先印刷离散的轮廓并且其后印刷内区域来印刷墨水图案。

在根据本发明的方法的实施例中，图案布局包括至少两个图案布局层，它们在连续的印刷步骤中被印刷。通过在印刷图案布局层的内区域之前印刷轮廓来印刷每个图案布局层。

在根据本发明的方法的特定实施例中，图案布局可以包含至少两个图案布局层，其中以恒定的x坐标印刷第一图案布局层。基于基底在喷墨系统中的行进移动而将全部的图案布局细分为一组图案布局层。在第一印刷步骤中，通过防止基底在x方向(x-direction)上的移动来使x坐标保持不变。在基底在x方向上移位之后，随后在第二印刷步骤中印刷后续的第二图案布局层。移位可以在x方向上最多100μm的距离，具体来说最多0.50μm，但是优选地最多0.25μm。通过首先印刷轮廓并且随后印刷第一图案布局层的内区域来印刷第一图案布局层。据此，完全印刷了第一图案布局层。随后，通过首先印刷轮廓并且随后印刷第二图案布局层的内区域来印刷第二图案布局层。由此，在完全印刷第一图案布局层之后完全印刷了第二图案布局层。通过印刷轮廓以及内区域两者而在印刷下一个图案层之前完成图案布局层是有利的，因为这能够减少为了完成墨水图案的总共的印刷步骤。可以在更短的印刷时间内印刷全部的墨水图案。

在根据本发明方法的特定实施例中，图案布局可以包含至少两个图案布局层，其中第一图案布局层包括第一类别的轮廓类型并且其中第二图案布局层包括第二类别的轮廓类型。外形的特定分类依赖于此后描述的至少一部分轮廓的取向。包括第一类别的外形的第一布局层可以被完全印刷，其中在开始对包括第二类别的外形的第二图案布局层进行印刷以获得对应于接收到的图案布局的最终墨水图案的印刷步骤之前，包括有轮廓和内区域两者。可以通过沉积墨滴的具体的时间间隔来特性化轮廓类型的类别。基底定位台的速度可以对应于必须被抛下的轮廓类型的类别。可以通过连续的印刷第一和第二图案布局层来生成墨水图案。

有益地，通过基于轮廓类型的类别将接收到的图案布局细分为若干图案布局层，可以减少印刷全部的墨水图案的总的印刷时间。根据本发明，多个图案布局层的每个都被认为是独立图案布局，其中每个独立图案布局被分为离散的轮廓和离散的内区域，其中，在通过填充墨滴而印刷图案布局的内区域之前，通过轮廓墨滴来印刷图案布局的轮廓。

在根据本发明方法的特定实施例中，图案布局可以在印刷墨水图案之前被细分为一组图案布局特征。一个特征可以例如是用于印刷电路板上的电气元件的连接点。这种特征具有典型圆的几何形状。图案布局特征被分为离散的轮廓和离散的内区域。在印刷图案布局特征的内区域之前印刷图案布局层特征的轮廓。

在根据本发明的方法的实施例中，图案布局被分为轮廓层和内区域层。在特定实施例中，图案布局可以仅仅包含轮廓。在应用逻辑来分开图案布局之后，内区域可以看起来是空白的区域，以此使得可以省略内区域的印刷。

在根据本发明的方法的实施例中，通过在通过沉积填充墨滴而印刷图案布局的内区域层之前，通过沉积轮廓墨滴印刷图案布局的轮廓层。在内区域部分之前印刷全部轮廓部分。有益地，没有需要在控制电子设备中被编程、用于具有平行于y轴取向的轮廓部分的例外。

在根据本发明的方法的实施例中，轮廓印刷算法被应用用于印刷轮廓，其中该轮廓印刷算法将轮廓转换为一组墨滴位置。所使用的喷墨系统包括控制电子设备，来控制系统。控制电子设备包含软件，其被配置为将接收到的图案布局转换为一组墨滴位置。软件包括用于将图案布局分开为离散的轮廓和内区域的逻辑。逻辑包括轮廓印刷算法。通过应用轮廓印刷算法图案布局的轮廓被转换为一组墨滴位置。在下一个步骤中，喷墨系统被操作来在计算出的墨滴位置上沉积轮廓墨滴。

在根据本发明的方法的实施例中，方法包括定义图案布局的轮廓的至少一部分的取向的步骤。通过相对于参考轴的平面中的角度来限定轮廓的取向。具体来说，参考轴对应于喷墨系统的印刷方向。可以通过印刷头的移动中通过的基底定位台的移动方向来限定喷墨系统的印刷方向。

例如，轮廓或者轮廓的一部分可以是线。可以通过测量线和参考轴之间的角度来确定线的取向。可以通过至少确定轮廓在笛卡尔坐标系中的二维位置坐标来限定图案布局的轮廓的至少一部分的取向。可以通过减去位置坐标来确定取向。

例如，轮廓或者轮廓的一部分可以是弧形形状。可以通过测量切线和参考轴之间的角度来确定弧形形状轮廓的取向。

根据所获得的至少一部分轮廓的取向，随后将至少一部分轮廓类别在分类系统的对应轮廓类别中。

在方法的后续的步骤中，根据分类的轮廓类别选择轮廓印刷算法。通过应用所选择的轮廓印刷算法，图案布局的至少部分轮廓被转换为一组轮廓墨滴位置并且至少部分轮廓的轮廓墨滴被印刷到基底上。

通过对若干个分类系统的类别使用专用的轮廓印刷算法，可以将其用来说明取决于一部分图案布局取向的墨水流动特性。有益地，由此有可能制造更精确的墨水图案。

在根据本发明的方法的实施例中，轮廓类别的特征在于包括在平面内定向的第一x轴和第二y轴的虚平面中的轮廓的取向，其中，第一轴被限定为在操作过程中垂直于基底的线性运动，其中第二轴y是垂直于第一轴x定向的，并且处于喷墨系统上的投影中，所述喷墨系统处于平行于线性可移动基底定位台的移动方向中。

在根据本发明的方法的实施例中，分类系统包括第一轮廓类别、第二轮廓类别和第三轮廓类别，其中第一、第二和第三轮廓类别包括包含x和y轴的笛卡尔坐标系的第一象限中的轮廓取向，其中y轴对应于作为基底的移动方向的喷墨系统的印刷方向。

第一轮廓类别(i)对应于被定向在由平行于x轴方向和相对于y轴小于预定角度的方向所划界的象限区域中的一组轮廓部分。第一轮廓类别i也可以被表示为x-x'取向，其中将取向与x方向的参考轴、x轴对准，或者相对于x轴、x’轴小于一定倾斜。

第二轮廓类别(ii)对应于被定向在小于预定角度α的方向和平行于y轴的方向之间的象限区域中的一组轮廓部分。第二分类也可以表示为具有x-y取向的一组轮廓部分。

第三轮廓类别(iii)对应于被定向在平行于y轴的方向上的一组轮廓部分。第三分类也可以表示为具有y取向的一组轮廓部分。

在根据本发明的方法的实施例中，分类系统包括对应于在笛卡尔坐标系的第二、第三和/或第四象限中取向的额外的分类。

在根据本发明的方法的实施例中，该方法包括将图案布局的至少一部分轮廓的限定的取向转换为下降到第一象限以内的取向。该向第一象限的转化可以通过关于第一和/或第二参考轴来镜象取向而获得。在应用所选择的轮廓印刷算法之后，图案布局的至少部分轮廓被转换为一组轮廓墨滴位置。随后，为第一象限确定的一组轮廓墨滴位置被再转变为第二、第三或者第四象限。在恢复原状之后，获得最终组的位置并且至少部分轮廓的轮廓墨滴准备好被印刷到基底上。

在根据本发明的方法的实施例中，轮廓印刷算法包括用于在生成墨滴位置组之前将至少一部分轮廓转换为一组覆盖元素的覆盖算法。代替在一个步骤中从图案布局直接变换为一组位置，引入了中间步骤，来将图案布局的一部分轮廓转换为至少一个覆盖元素。随后，通过算法限定的计算被执行到覆盖元素上。覆盖元素可以是至少部分轮廓的简化形式。覆盖元素可以例如是线、弧形或者圆的元件。优选地，覆盖元素是线状元素，也叫做带状元素。有益地，通过将覆盖算法应用作为轮廓印刷算法的特征，轮廓印刷算法被简化。通过将至少部分轮廓转换为覆盖元素，可以减少轮廓印刷算法中的许多计算。控制电子设备的计算能力负担更小。有益地上，喷墨系统可以具有提高的速度和生产能力。

在根据本发明的方法的实施例中，第一轮廓类别i的轮廓印刷算法包括覆盖算法，其包括至少一个以下参数：定义许多墨滴的参数；定义墨滴尺寸的参数；定义墨滴之间恒定的相互距离的参数；和定义至少一个绝对的墨滴位置的参数。

第一轮廓类别的覆盖算法的结果可以是作为覆盖元素的带状元素。带状元素具有x方向的取向。带状元素可以在x方向上在一定角度以下延伸。用墨滴之间恒定的相互距离组成该带。

在根据本发明的方法的实施例中，第二轮廓类别的轮廓印刷算法包括覆盖算法，其包括至少一个以下参数：定义墨滴尺寸的参数；定义至少一个绝对的墨滴位置的参数；定义在x位置上在y方向上延伸的许多墨滴的参数；和作为绝对墨滴位置函数的、定义至少一个墨滴之间的相互距离的参数。

第二轮廓类别的覆盖算法的结果可以是作为覆盖元素的带状元素。该带可以是倾斜的带。优选地，覆盖元素是具有在平行于y轴的方向上取向的带状元素。

用一定长度的轮廓上的变化的墨滴之间的相互距离组成带。有益地是，墨滴之间的变化的相互距离允许墨水图案的更精确的轮廓。

在根据本发明的方法的实施例中，第三轮廓类别的轮廓印刷算法包括覆盖算法，其包括至少一个以下参数：定义许多墨滴的参数；为至少一部分轮廓定义墨滴之间恒定的相互距离的参数；和定义至少一个绝对的墨滴位置的参数。

第三轮廓类别的覆盖算法的结果可以是作为覆盖元素的带状元素。带状元素具有y方向的取向。用墨滴之间恒定的相互距离组成该带状元素。

在根据本发明的方法的实施例中，第一轮廓类别的轮廓印刷算法包括覆盖算法，其包括定义轮廓墨滴和填充墨滴之间的距离的参数。由此，可以精确地定位两个相邻的覆盖元素，其中考虑到了当包括特定取向的两个覆盖元素被放置得相邻彼此时发生的墨水流动影响。

在根据本发明的方法的实施例中，内区域印刷算法被应用于通过填充墨滴来印刷图案布局的内区域。内区域印刷算法将内区域转换为一组填充墨滴。类似以上描述的轮廓印刷算法，内区域印刷算法也可以包含用于在生成一组填充墨滴位置之前，将至少一部分内区域转换为一组覆盖元素的覆盖算法。优选地，覆盖元素是具有在y方向上取向的带状元素。在根据本发明的方法的实施例中，轮廓印刷算法包括用于考虑在生成墨滴位置组之前的墨水流动影响的墨水流动算法。墨水流动影响可以例如取决于所应用的墨水和基底的组合或者用于沉积相邻墨滴的时间间隔。有益地，将墨水流动算法合并到轮廓印刷算法中改善了所获得的墨水图案的精确度。

在根据本发明的方法的实施例中，覆盖算法和墨水流动算法两者都可以被合并到轮廓印刷算法中。在轮廓印刷算法的第一步骤中，可以将图案布局的轮廓转换为特定的覆盖元素。在后续的步骤中，覆盖元素被转换为一组墨滴位置，其中考虑到用于根据电流情况而形成特定覆盖元素的墨滴的流动行为。当确定用于特定覆盖元素的一组墨滴位置时，例如可以考虑墨水和基底材料的类型。有益地，将覆盖以及墨水流动算法两者合并到轮廓印刷算法中改善了所获得的墨水图案的精确度。

在根据本发明的方法的实施例中，墨水流动算法包括测量至少一个测试图案而起源的墨水流动参数。在该方法中，通过比较印刷的测试图案和想要的图案(图案布局)来确定墨水流动参数。

测试图案可以包含至少一个覆盖元素。具体来说，测试图案包括被放置得彼此相邻的一对覆盖元素，以确定成对的覆盖元素之间的墨水流动影响，来定义测量的墨水流动影响所考虑的墨水流动参数。墨水流动影响可以是有限的影响或者与时间有关的影响，其可以例如通过调整墨滴尺寸或者定位来被补偿。优选地，在喷墨系统中执行测量，其中喷墨系统包括用于捕捉印刷的测试图案的图像的校准扫描单元。有益地，可以执行在线测量来确定墨水流动参数。

在根据本发明的方法的实施例中，测量测试图案的宽度并且将其与图案布局相比较，来确定缺陷并且确定墨水流动参数来补偿该缺陷。

在根据本发明的方法的实施例中，墨水流动算法的结果确定预定的角度α作为分类系统的第一和第二分类之间的界线。有益地，可以通过最优化对不同覆盖元素的利用来优化轮廓印刷算法。

在根据本发明的方法的实施例中，墨水流动算法的结果确定了覆盖算法的参数的值。

此外，本发明的涉及喷墨系统，尤其是用于工业应用的按需喷墨的喷墨系统。喷墨系统被布置为在基底上印刷墨水图案，具体来说印刷ic图案。喷墨系统包括至少一个喷墨印刷头，其用于将墨滴喷射到基底上。喷墨系统包含用于传送并且移动基底的基底定位台。喷墨系统还包含用于控制喷墨系统的控制电子设备。控制电子设备包含被配置为应用根据本发明的方法的软件，用于基于接收到的图案布局将墨水图案印刷到基底上。软件包括用于将图案布局分开为离散的轮廓和内区域的逻辑。软件包括用于从接收到的图案布局中提取离散的轮廓和离散的内区域的逻辑。对控制电子设备编程，来在通过填充墨滴印刷图案布局的内区域之前，通过轮廓墨滴印刷图案布局的轮廓。

可以用974前缀的以下款项定义根据本发明的实施例：

974_1.用于通过使用喷墨系统，基于接收到的图案布局而将墨水图案印刷在基底上的方法，其中，在至少一个步骤中将图案布局分为至少一个包括至少一个轮廓部分的离散的轮廓层和至少一个包括至少一个内区域部分的离散的内区域层，其中，该至少一个轮廓部分具有在包括第一(x)轴和第二(y)轴的虚平面中的取向，其中相对于喷墨系统将第一轴限定为在垂直于线性可移动基底定位台的移动方向的方向上延伸并且其中，第二轴被定向为垂直于与可线性移动的基底定位台的移动方向平行的第一轴，其中，在通过填充墨滴来印刷图案布局的可选择部分的内区域层的内区域部分之前，通过轮廓墨滴印刷具有相对于y-轴不平行取向的图案布局的可选择部分的至少一个轮廓部分。

974_2.根据款项974_1的印刷方法，其中应用轮廓印刷算法用于印刷轮廓，其中轮廓印刷算法将轮廓转换为一组轮廓墨滴位置。

974_3.根据款项974_1或者974_2的方法，其中该方法包括以下步骤：

-定义图案布局的至少轮廓部分的取向；

-根据在分类系统中对应的轮廓类别中所限定的取向来分类该至少轮廓部分；

-根据该分类的轮廓类别选择轮廓印刷算法；并且

-通过应用所选择的轮廓印刷算法来印刷图案布局的至少轮廓部分的轮廓墨滴。

974_4.根据款项974_3的方法，其中轮廓类别的特征在于：在包括第一(x)轴和第二(y)轴的虚平面中定向包括所述平面的假想平面中的轮廓部分的取向，其中相对于喷墨系统将第一轴限定为在垂直于线性可移动的基底定位台的移动方向的方向上延伸，其中第二轴y是垂直于第一轴x定向的，并且处于喷墨系统上的投影中，所述喷墨系统处于平行于可线性移动的基底定位台的移动方向中。

974_5.根据款项974_3或者974_4的方法，其中分类系统包括第一轮廓类别i、第二轮廓类别ii和第三轮廓类别iii，其中第一、第二和第三轮廓类别包括包含x和y轴的笛卡尔坐标系的第一象限中的轮廓取向，其中y轴对应于处于喷墨系统上的投影中、平行于可线性移动的基底定位台的移动方向的印刷方向，其中第一轮廓类别(i)对应于一组轮廓部分，它们被定向在由平行于x轴方向和相对于y轴呈预定角度的方向所划界的象限区域中；其中第二轮廓类别(ii)对应于被定向在呈预定角度α的方向和平行于y轴的方向之间的象限区域中的一组轮廓部分；其中第三轮廓类别(iii)对应于被定向在平行于y轴的方向上的一组轮廓部分。

974_6.根据款项974_2-974_5中任一项的方法，其中轮廓印刷算法包括用于在生成一组墨滴位置之前将至少一个轮廓部分转换为一组至少一个覆盖元素的覆盖算法。

974_7.根据款项974_6的方法，覆盖元素是具有在平行于y轴的方向上取向的带状元素。

974_8.根据款项974_6或者974_7的方法，其中第一轮廓类别(i：x-x’取向)的轮廓印刷算法包括包含至少一个以下参数的覆盖算法：

-定义墨滴数目的参数；

-定义墨滴尺寸的参数；

-定义墨滴之间恒定的相互距离的参数；以及

-定义至少一个绝对的墨滴定位的参数。

974_9.根据款项974_6-974_8中任一项的方法，其中第一轮廓类别i的轮廓印刷算法包括覆盖算法，其包括定义轮廓墨滴和填充墨滴之间的距离的参数。

974_10.根据款项974_6或者974_7的方法，其中第二轮廓类别(ii：x-y取向)的轮廓印刷算法包括包含至少一个以下参数的覆盖算法：

-定义墨滴尺寸的参数；

-定义至少一个绝对的墨滴定位的参数；

-定义在x位置处在y方向上延伸的墨滴数目的参数；和

-将墨滴之间至少一个相互距离定义作为绝对墨滴位置的函数的参数。

974_11.根据款项974_6或者974_7的方法，其中第三轮廓类别(iii：y取向)的轮廓印刷算法包括包含至少一个以下参数的覆盖算法：

-定义墨滴尺寸的参数；

-为至少一部分轮廓定义恒定的墨滴间相互距离的参数；

-定义至少一个绝对的墨滴定位的参数。

974_12.根据前项中任何一项的方法，其中印刷算法包括用于考虑在生成墨滴位置组之前的墨水流动影响的墨水流动算法。

974_13.根据款项974_12的方法，其中墨水流动算法包括测量至少一个测试图案而创始的一个墨水流动参数。

974_14.根据款项974_13的方法，其中测试图案包括至少一个覆盖元素。

974_15.根据款项974_13的方法，其中覆盖元素是具有在平行于y轴的方向上取向的带状元素。

974_16.根据款项974_13-974_15中任一项的方法，其中测试图案包括被放置得彼此相邻的一对覆盖元素，以确定成对的覆盖元素之间的墨水流动影响，来定义测量的墨水流动影响所考虑的墨水流动参数。

974_17.根据款项974_12-974_16中任一项的方法，其中在喷墨系统中执行测量，其中喷墨系统包括用于捕捉印刷的测试图案的图像的校准扫描单元，其中通过比较所印刷的测试图案和图案布局来确定墨水流动参数。

974_18.根据款项974_12-974_17中任一项的方法，其中测量测试图案的宽度并且将其与图案布局相比较，来确定缺陷，以确定用于补偿该缺陷定的墨水流动参数。

974_19.根据款项974_5-974_18中任一项的方法，其中墨水流动算法的结果将预定的角度α确定作为第一分类和第二分类之间的界线。

974_20.根据款项974_11-974_19中任一项的方法，其中墨水流动算法的结果确定了覆盖算法的参数的值。

974_21.喷墨系统，尤其是为将墨水图案印刷在基底上的用于工业应用的按需滴墨的喷墨系统包括

用于将墨滴喷射在基底上的喷墨印刷头；

用于传送和移动基底的基底定位台；

用于控制喷墨系统的控制电子设备，其中控制电子设备被配置为执行根据款项974_1-974_19中任一项的方法，包括：软件，被配置为应用用于基于接收到的图案布局而将墨水图案印刷在基底上的方法，其中图案布局被分为离散的轮廓和离散的内区域，其中在通过填充墨滴而印刷图案布局的内区域之前，通过轮廓墨滴印刷图案布局的轮廓，其中软件包括用于从接收到的图案布局中提取离散的轮廓和离散的内区域的逻辑。

974_22.利用根据款项974_1-974_20中任一项的方法来印刷集成电路图案尤其是用于印刷电路板(pcb)的图案布局。

因此，本专利申请呈现了本发明的若干个措施、特征和方面，其中它们可以被认为是独立的发明或者方面，但是这些发明和方面页可以被组合在一个实施例中来补偿彼此并且/或者增强可以获得的效果。

附图说明

将参考附图更详细地说明本发明。附图显示了根据本发明的实际的实施例，其不可以被解释成限制本发明的范围。也可以脱离所显示的实施例来考虑具体的特征，并且可以在宽泛的背景下将具体的特征不仅看做是所显示的实施例的划界特征，还看作是对落入附加权利要求和/或呈现的款项范围的全部实施例的公共特征，其中:

图1a显示了用于印刷墨水图案的根据本发明的方法的流程图；

图1b显示了包括图案布局示例的图1a的流程图；

图2显示了在笛卡尔坐标系中的分类系统；

图3a-图3d显示了在各个方向上的轮廓取向的若干例子；

图4显示了流程图，其中轮廓印刷算法被细分为覆盖算法和墨水流动算法；

图5显示了墨水流动算法的流程图，其中一组覆盖元素被转换为墨水图案；

图6a显示了包括作为墨水流动影响的缩小了的影响的覆盖元素的组合；

图6b显示了与图6a所示的两个覆盖元素相同的组合，但是通过应用另一个时间间隔；

图6c显示了为了用特定宽度实现墨水图案的覆盖元素的替选组合；以及

图7a和图7b显示了测试图案的两个不同组合的进一步的示例性图示。

具体实施方式

利用图1-图7来说明本发明的各个实施例。

图1a显示了根据本发明方法的流程图。在该方法中，喷墨系统的控制电子设备接收到图案布局l。控制电子设备包含软件，来将图案布局转换为墨水图案。软件包含逻辑l，将接收到的图案布局l转换为包括至少一个轮廓部分的单独的轮廓层和包括至少图案布局的一个内区域部分的单独的内区域层。逻辑l提供被用来控制喷墨系统的至少一个印刷头的输出数据。逻辑l提供第一输出数据1和第二输出数据2。第一输出数据1包括用于印刷在轮廓层限定的轮廓的轮廓数据。第二输出数据2包括用于印刷在内区域层限定的内区域的内区域数据。图案布局的外图廓区域定义图案布局的轮廓。被至少两个边界区域包围的区域定义内区域。轮廓形式用于内区域的边界。随后处理第一和第二输出数据来印刷墨水图案。在第一步中，处理轮廓数据来印刷轮廓。通过将轮廓墨滴沉积到基底上印刷轮廓c。在第二个接下来的步骤中，处理内区域数据来在印刷了的轮廓内部印刷内区域。通过在基底上沉积填充墨滴印刷内区域f。在印刷轮廓c和内区域f两者之后，获得了最后的墨水图案p。

图1b示出在图1a所示的流程图中示例性图案布局的处理。图案布局典型的是集成电路(ic)图案布局并且包含电路线路和圆的尾部。ic图案布局的圆的尾部可以被用来连接电器部件来组成印刷电路板(pcb)。在根据本发明的方法中，ic图案布局p被分为轮廓层和内区域层。对ic图案布局应用逻辑l并且产生轮廓数据1，首先处理所述轮廓数据1来在基底上印刷轮廓c。在图1b的流程图中随后的方框中描绘获得的轮廓c。轮廓c是图案布局的轮廓略图。逻辑l被进一步地应用于产生内区域数据2。处理内区域数据2来在基底上印刷内区域f。可以通过在已经印刷的轮廓内部印刷至少一个行的填充墨滴来印刷内区域f。内区域f可以被限定为减去定义了轮廓的外缘的图案布局。外缘可以具有至少一个轮廓墨滴的宽度。优选地，外缘具有一个轮廓墨滴的宽度。

控制电子设备包含轮廓印刷算法来将轮廓c印刷到基底上。轮廓印刷算法将轮廓转换为一组轮廓墨滴位置。

轮廓印刷算法是例如光栅化算法，其中轮廓数据被投影到光栅上以获得轮廓墨滴的分布。光栅可以具有多个光栅单元，其中轮廓算法可以为被覆盖特定量的每个光栅单元产生墨滴位置。

优选地，轮廓印刷算法是基于至少一部分轮廓的取向的。相对于参考轴测量至少一部分轮廓的取向。可以通过相对于参考轴的角度定义取向(orientation)。在取向为基础的轮廓印刷算法的步骤中，依赖于定义的取向分类至少一部分轮廓。将至少一部分轮廓类别在分类系统的类别中。每个类别具有其自己的转换，来获得一组轮廓墨滴的位置。取决于至少一部分轮廓的取向，轮廓的转换转换不同。由此，可以实现对邻接墨滴之间的交互作用机制的最佳补偿。通过应用依赖类别选择的轮廓印刷算法印刷轮廓墨滴。

图2中在笛卡尔坐标系中描绘分类系统。笛卡尔坐标系具有由x轴和y轴划界的第一象限。分类系统具有三个类别，第一类别i，第二类别ii和第三类别iii。

第一类别i被定义用于具有在x轴方向上和比预定角度α大的角度以下的方向上取向的一组轮廓部分。预定角度α是第一象限中相对于y轴的一个角度。预定角度α可以是可以是墨水流动和/或基底特性的函数的参数。

第二类别ii被定义用于在小的或者等于预定角度α以下的方向上取向的一组轮廓部分。

第三类别iii被定义用于具有在y轴方向上取向的一组轮廓部分。

在根据本发明的方法中，笛卡尔坐标系被投影到喷墨系统的布局上。喷墨系统具有包含与基底的行进方向相对应的印刷方向的布局。y轴被投影到喷墨系统的印刷方向上。

根据本发明的方法，所有被分开的轮廓部分都被划分为三个类别之一。将取向落在笛卡尔坐标系的第一象限和第二、第三或者第四象限之一的外部的轮廓部分，在准备步骤中首先被镜向，来获得落在第一象限的取向。在随后的步骤中，确定一组墨滴位置，其中再一次补偿镜象步骤来在对应的象限中获得墨滴一组墨滴位置。

图3a-图3d显示了在各个方向上的轮廓取向的若干例子。轮廓可以被组合为多个轮廓部分来获得如图案布局定义的完全的轮廓。附图显示了笛卡尔坐标系的x轴和y轴。所示的墨水图案具有轮廓c和内区域f。通过在印刷处理中沉积轮廓和填充墨滴获得墨水图案。印刷方向平行于y轴。首先沉积轮廓c并且由一个阵列的轮廓墨滴形成轮廓c。该阵列的轮廓墨滴形成带状元素。通过沉积填充墨滴来填充两个相反的轮廓c之间的区域而形成内区域。以行沉积填充墨滴。图3a-图3d显示了在轮廓c处的粗线c'，其指示在流淌开之后划分墨水图案界限的结果图案布局边缘。

图3a显示了第一类别i中的轮廓的取向。轮廓的取向处于x方向上。通过沉积轮廓墨滴形成轮廓。轮廓墨滴被放置排成一行并且具有恒定的y坐标。轮廓墨滴形成带状元素。用恒定尺寸的轮廓墨滴形成带状元素。用单个阵列的轮廓墨滴形成带状元素。带状元素具有恒定的间距。带状元素中的两个连续的轮廓墨滴之间的相互距离是恒定的。

图3b显示了在第一类别i中的轮廓的另一取向，其中在相对于y轴大于或者等于预定角度α的角度以下取向。通过沉积轮廓墨滴形成轮廓。轮廓墨滴被放置排成一行。轮廓墨滴形成带状元素。用两个阵列的轮廓墨滴形成带状元素。用恒定尺寸的轮廓墨滴形成带状元素。带状元素具有恒定的间距。带状元素中的两个连续的轮廓墨滴之间的相互距离是恒定的。

图3c显示了在第二类别ii中的轮廓的取向。轮廓的取向处于相对于y轴小于预定角度α的角度以下的方向上，如图3b中所示。通过沉积轮廓墨滴形成轮廓。轮廓墨滴形成带状元素。用单个外部阵列的轮廓墨滴形成带状元素。该带状元素在墨滴之间具有变化的间距。带状元素中的两个连续的轮廓墨滴之间的相互距离在轮廓元件的y方向上线性地增加。一对两个相邻的墨滴之间的相互距离是一对墨滴的位置的函数。用恒定尺寸的轮廓墨滴形成带状元素。

用带分割序列组成带状元素。带分割在y方向上延伸。每个带分割具有恒定的x坐标。每个带分割具有固定量墨滴的固定长度，来获得具有在间距的取向上线性延伸的带。在x方向上的相邻的带分割与交错间距尺寸的墨滴交错放置。初始的，与结果墨水图案相比，用粗线c'表示，初始的外缘在从y方向上的第一行到y方向的第二行的截面上具有边缘缺口。在流出墨滴之后，获得了通过粗线“c”指示的结果外缘。

图3d显示了第三类别iii中的轮廓的取向。轮廓的取向处于y方向上。通过沉积轮廓墨滴形成轮廓。轮廓墨滴被放置排成一行并且具有恒定的x坐标。轮廓墨滴形成带状元素。用恒定尺寸的轮廓墨滴形成带状元素。用单个阵列的轮廓墨滴形成带状元素。带状元素具有恒定的间距。带状元素中的两个连续的轮廓墨滴之间的相互距离是恒定的。

图3d进一步示出了当调整带状元素的间距时改变的墨水流动影响。粗线c'标记了结果墨水图案外缘。在该图示中，左侧施加了比正面更小的墨滴之间的间距。在图示的正面，沉积的墨滴在预定时间间隔上几乎没有墨水流动，轮廓的外缘与粗线c'重合。相反，图示的左侧显示了通过应用小的间距，在时间间隔中发生了相对地更多的墨水流动。通过应用小的间距，发生了初始的偏移，其中轮廓的外缘位于远离最后获得的图案布局的边缘，如粗线c'所指示的。

图4显示了流程图，其中轮廓印刷算法cpa被细分为覆盖算法ca和墨水流动算法ifa。在第一步中应用覆盖算法ca。在第二步中应用墨水流动算法ifa。

图案布局l是用于覆盖算法ca的输入。在覆盖算法中，至少一部分图案布局的轮廓、轮廓部分被转换为一组覆盖元素。通过覆盖元素组成图案布局。覆盖算法被用于通过覆盖元素获得图案布局的最佳覆盖。包括覆盖元素位置的一组覆盖元素是向图案布局应用覆盖算法之后的输出。尤其是，覆盖元素是带状元素。作为覆盖元素的带状元素包含墨滴的长度、取向和至少一个绝对位置。可以在随后的步骤中印刷覆盖元素组来获得墨水图案p。

覆盖算法可以包括用于定义覆盖元素的若干个覆盖参数。覆盖参数可以是液滴尺寸、每个覆盖元素的墨滴数目、覆盖元素中的两个相邻墨滴之间的相互距离的函数或者值。可以根据例如墨水和基底材料的情况改变覆盖参数。

墨水流动算法将覆盖元素转换为用于轮廓墨滴的一组绝对位置，来获得墨水图案，其中包括了墨水流动行为的因数。覆盖元素是用于墨水流动算法的输入。墨滴的一组绝对位置是墨水流动算法的输出。尤其是可以产生包含用于最理想的印刷覆盖元素的墨滴位置的位图。提供控制电子设备来将墨水图案的该组绝对位置翻译成控制信号，用于喷墨系统，尤其是用于印刷头和基底定位台。

图5显示了墨水流动算法的流程图，其中一组覆盖元件被转换为墨水图案p。

墨水流动算法具有通过使用喷墨系统确定的墨水流动参数。在若干步骤中确定墨水流动参数。在第一步骤5.1中，印刷至少一个测试图案。优选地，测试图案是一个覆盖元素或者一组覆盖元素。在第二步骤5.2中，扫描至少一个测试图案。喷墨系统具有用于扫描测试图案的扫描单元。通过扫描单元捕捉测试图案的图像。扫描单元是一个内部扫描单元。扫描单元被合并在喷墨系统中。在第三步骤5.3中，提取出测试图案。在第四步骤5.4中，从测试图案中提取出例如宽度的至少一个相关参数。由此，收集测量数据来建立墨水流动影响。在第五步骤5.5中，确定墨水流动参数。可以将测量数据与图案布局进行比较来确定任何不足。例如，测试图案的宽度可以与输入的图案布局进行比较。如果宽度对于覆盖元素的组合过大，可以修正轮廓印刷算法。由此，轮廓印刷算法可以自我学习。与墨水流动影响有关的参数被输入到墨水流动算法中来补偿不足。可以在接下来的印刷中补偿该不足。优选地，宽度w是唯一需要通过测试图案测量的尺寸。

图6a-图6c以示例性图示显示了包括一组两个覆盖元素的测试图案。通过应用后续的相邻覆盖元素预定的时间间隔δt获得用粗线和箭头表示的结果宽度w0或者w1。时间间隔是用于沉积后续相邻覆盖元素的延迟时间。覆盖元素是在y方向上延伸的带状元素，并且被配置与彼此隔开一定距离δx。印刷第一覆盖元素并且在预定时间间隔δt之后，在第一覆盖元素相邻的预定间距δx处印刷第二覆盖元素。可以通过印刷第一覆盖元素首先印刷轮廓，随后通过印刷第二覆盖元素印刷内区域。第一覆盖元素可以是轮廓部分，第二覆盖元素可以是内区域部分。

图6a显示了墨水流动影响的缩小的影响。测试图案包括两个相等的覆盖元素s1。两个s1覆盖元素的组合导致通过应用5秒的时间间隔δt的缩小的影响。测量的结果墨水图案的宽度是w0，这小于想要的宽度w1。

图6b显示了如图6a所示的相同的两个覆盖元素的组合，但是是通过应用10秒的时间间隔δt。结果墨水图案的宽度现在是w1。依赖于时间间隔δt的墨水流动效应的结果可以被存储在喷墨系统的控制电子设备中。

图6c显示了为了实现具有宽度w1的墨水图案的覆盖元素的替选组合。通过应用5秒的时间间隔δt，将第一覆盖元素1与第二覆盖元素2组合在一起。与两个覆盖元素s1的组合相比，s1和s2的这个组合导致比想要的w1更短的时间。首先，在轮廓覆盖算法中，选择最适合想要的轮廓的覆盖元素。而且，为了获得更短的印刷方法，也许优选得应用如图6c所示的组合而不是如图6b所示的组合。喷墨系统可以通过测量测试图案自我学习，并且被编程用来基于印刷方法的减少随后选择覆盖元素的组合。

图7a和图7b显示了测试图案的两个不同组合的进一步的示例性例证。

在图7a中，通过两个覆盖元素s1和s0的组合印刷测试图案。第一覆盖元素s1是通过以特定的相互距离在y方向上定位六个墨滴形成的。第二覆盖元素s0是通过以更大的相互距离在y方向上定位五个墨滴形成的。在x方向第一和第二元素之间的间距是50μm。在印刷第二覆盖元素s0之前应用10秒的时间间隔。

在图7b中，通过两个覆盖元素s1和s3的组合印刷测试图案。第一覆盖元素s1是通过以特定的相互距离在y方向上定位六个墨滴形成的。第二覆盖元素s3是通过以更小的相互距离在y方向上定位八个墨滴形成的。现在，在第一和第二元素之间的间距在x方向是25μm并且在印刷第二覆盖元素s3之前应用5秒的时间间隔。s1和s3的组合具有作为墨水流动影响的缩小的影响。与如图7a所示的组合相比，覆盖元素s1和s3的组合导致的印刷时间比宽度w2导致的印刷时间更短。在这种情况下，当优选短的印刷时间时，喷墨系统可以被编程来选择s1和s3的组合。

在变型中，覆盖和墨水流动算法还可以被用于确定填充墨滴的位置来形成内区域。

应当注意的是，根据本发明的方面和尤其是在款项中提到的方面可以照此是有利的并且被认为是照此可以取得专利的。尤其是，在独立于是否在填充墨滴之前印刷轮廓墨滴而生成一组墨滴位置之前，应用覆盖或者墨水流动算法可以是有利的。

虽然已经参考特定的实施例公开了本发明，但是通过阅读本说明书，本领域技术人员可以涨价理解从技术角度上看可以发生变化或者修改而不离开如上所述并且在前缀974款项定义的本发明的范围。可以对本发明做出修改来适应特定的情况或者材料，而不背离本发明的实质范围。本领域技术人员将会理解的是可以做出各种变化并且可以用等同物代替本发明的元素而不背离本发明的范围。因此，希望的是，本发明不局限于上述详细说明中公开的特定实施例，而是本发明将包括落入附加的974前缀的款项的范围内的全部实施例。

因此，本发明提供了用于印刷更精确的墨水图案的方法。尤其是，本发明提供了印刷集成电路图案的方法。可以通过将所介绍的改善应用到所应用的算法中来将图案布局转换为一组墨滴位置，来以简单的方式实施该方法。