基板的缺陷修正装置和缺陷修正方法、以及基板的缺陷修正部结构与流程

本发明涉及一种基板的缺陷修正装置和缺陷修正方法、以及基板的缺陷修正部结构，更具体而言，涉及使用糊状导电材料来修正在基板上形成的电极图案的断线部分的基板的缺陷修正装置和缺陷修正方法、以及利用上述缺陷修正方法所形成的基板的缺陷修正部结构。

背景技术：

近年来，附加价值高的印刷基板已被投入实际应用。作为这种印刷基板的具体例子，可列举高密度多层基板，其包含多个布线层，所述布线层以高密度形成有电极图案；以及元器件内置型基板，其在内层配置有电阻、电感器或电容器等。在这些印刷基板的制造中，尤其要求提高成品率、降低成本。因此，人们愈发要求一种技术，即在检查步骤中发现电极图案的断线(断开缺陷)时不是仅仅将该基板作为次品进行报废处理，而是对断线部分进行修正。

例如，日本专利特开平08-292442号公报(专利文献1)公开了一种基板的修正方法，其使附着有糊料的针与修正部位接触而涂布糊料(例如，参考专利文献1的图3)。

又例如，日本专利特开平11-191374号公报(专利文献2)公开了一种对形成于基板的肋部所产生的缺陷部分进行修正的方法。该修正方法具备：涂布步骤，其将糊料涂布于缺陷部分；以及整形步骤，其通过对整形构件进行刮扫来对糊料进行整形，以使涂布的糊料的厚度与肋部的高度大致相等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平08-292442号公报

专利文献2：日本专利特开平11-191374号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

关于层叠基板，如果利用专利文献1中公开的修正方法来修正断线部分，则有时修正部位的厚度(涂布于断线部分的糊料在烧成后的厚度)会大于适当值。此时，在修正部位与配置于该部位之上的层的电极图案之间无法确保足够的距离，从而可能容易产生电噪音。然而，专利文献1对修正部位的厚度并未特别予以考虑。

另一方面，虽然专利文献2公开了对糊料进行整形以使涂布的糊料的厚度与肋部的高度大致相等，但是该整形是根据刚涂布的糊料的高度来进行。因此，如果糊料因整形后的烧成而收缩，则修正部位的厚度可能会小于适当值。此时，修正部位的电阻会相对增大，因此热损耗会增大，从而以后在修正部位再次产生断线的可能性变大。

本发明为解决上述问题开发完成，其目的在于对在基板上形成的电极图案的断线部分进行适当修正。

解决技术问题的技术方案

基于本发明的一个方面的基板的缺陷修正装置，其使用糊料来修正在基板上形成的电极图案的断线部分，该糊料通过烧成会表现出导电性。基板的缺陷修正装置具备整形构件、调整机构、刮扫机构、以及控制调整机构和刮扫机构的控制装置。设置整形构件是为了对涂布于断线部分的糊料进行整形。调整机构调整整形构件与电极图案之间的距离。刮扫机构使整形构件对涂布的糊料进行刮扫。控制装置控制调整机构以使上述距离为规定值，并在将上述距离保持在规定值的状态下通过整形机构使整形构件进行刮扫。上述规定值根据糊料因烧成而产生的收缩量来确定。

优选上述规定值是刮扫后并且烧成前的糊料厚度与电极图案的厚度之间的差。上述刮扫后并且烧成前的糊料厚度规定为在糊料因烧成而收缩后，该收缩后的糊料的厚度与电极图案的厚度大致相同。

优选整形构件包含针状构件。针状构件具有：基端部，其为圆柱形；以及前端部，其为楔形且设于基端部的前端。

优选基板的缺陷修正装置还具备检测单元，其对通过控制调整机构使整形构件与电极图案接触的情况进行检测。控制装置根据检测单元的检测结果来调整距离。

基于本发明的另一个方面的基板的缺陷修正方法，其对在基板上形成的电极图案的断线部分进行修正。基板的缺陷修正方法具备：涂布步骤，其将糊料涂布于断线部分，所述糊料通过烧成会表现出导电性；

调整步骤，其调整整形构件与电极图案之间的距离，使其为规定值；

刮扫步骤，其在将上述距离保持在规定值的状态下，使整形构件对涂布于断线部分的糊料进行刮扫；以及烧成步骤，其对通过该刮扫而被整形的糊状导电材料进行烧成。上述规定值根据糊料因烧成而产生的收缩量来确定。

优选上述规定值是执行过上述刮扫步骤且尚未执行上述烧成步骤的糊料的厚度与电极图案的厚度之间的差。执行过上述刮扫步骤且尚未执行上述烧成步骤的糊料的厚度规定为在涂布于断线部分的糊料因上述烧成步骤而收缩后，该收缩后的糊料的厚度与电极图案的厚度大致相同。

优选为基板的缺陷修正方法还具备干燥步骤，其在刮扫步骤之前对涂布的糊料进行干燥。

优选为在涂布步骤中以使糊料与电极图案的至少一部分重叠的方式进行涂布。

基于本发明的另一个方面的基板的缺陷修正部结构，其通过使利用上述的基板的缺陷修正方法烧成得到的糊料与电极图案的至少一部分重叠来形成。

发明效果

根据本发明，能使用糊状导电材料来适当地修正在基板上形成的电极图案的断线部分。

附图说明

图1是基板的俯视图，其用于对采用本实施方式的缺陷修正方法的基板的一个例子进行说明。

图2是沿图1的ii-ii线的基板剖面图。

图3是示出本实施方式的缺陷修正装置的整体构成的图。

图4是用于对使用刮扫针来修正断线部分的情况进行说明的图，所述刮扫针安装于图3所示的修正单元。

图5是图4所示的刮扫针的放大图。

图6是图4所示的刮扫针的放大图。

图7是图4所示的刮扫针的放大图。

图8是用于说明实施方式1中的基板的缺陷修正方法的流程图。

图9是示意性地表示图8所示的缺陷修正方法的各步骤的图。

图10是用于说明实施方式2中的基板的缺陷修正方法的流程图。

图11是示意性地表示图10所示的缺陷修正方法的各步骤的图。

图12是示出用于评价电阻减小效果的基板的图。

图13是沿图12所示的xiii-xiii线的基板剖面图。

图14是示出电阻减小效果的评价结果的图。

具体实施方式

以下参考附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，图中相同或相当的部分将标以相同的符号而不再重复说明。

[各实施方式的共通构成]

＜作为修正对象的基板＞

图1是基板的俯视图，其用于对采用本实施方式的缺陷修正方法的基板的一个例子进行说明。图2是沿图1的ii-ii线的基板剖面图。

参考图1和图2，基板1为例如印刷基板，其以高密度形成有电极图案，以便能安装大量电子元器件。在图1和图2所示的例子中，作为电极图案的一部分，示出有电极图案21、22和与电极图案21、22邻接的电极图案23、24。

电极图案21、22原来被设计成一个电极图案，而在断线部分3发生了断线。断线沿着电极图案21、22延伸的方向发生。在图1中，在断线部分3的轮廓中，断线部分3的两侧用虚线来表示。

另外，在图1和图2中，电极图案21与电极图案22在断线部分3完全断开，但断线的方式并不限于此。例如，在断线部分3也可存在与电极图案21、22电气连接的细图案(具有小于电极图案21、22的宽度的图案)。

＜缺陷修正装置的构成＞

图3是示出本实施方式所述缺陷修正装置的整体构成的图。参考图3，缺陷修正装置100具备xy平台110、真空夹盘台120、z平台130、修正单元140、激光光源150、拍摄装置160以及控制装置200。x方向和y方向表示水平方向。z方向表示垂直方向，重力的朝向为z方向下方。

xy平台110(刮扫机构)构成为能够在控制装置200的控制下沿水平方向移动。真空夹盘台120设于xy平台110上而使作为修正对象的工件w(例如图1和图2所示的基板1)固定于xy平台110上。

z平台130(调整机构)构成为能够在控制装置200的控制下沿垂直方向移动。在z平台130设有修正单元140、激光光源150以及拍摄装置160。

修正单元140构成为能够安装各种形状和尺寸的针。更具体而言，在修正单元140能够安装用于涂布断线部位修正用的糊料的涂布针(未图示)以及用于对涂布的糊料进行整形的刮扫针10(整形构件)。糊料通过烧成会表现出导电性。关于本实施方式中采用的刮扫针10的形状，将在下文参考图4～图7进行详细说明。控制装置200通过使z平台130沿垂直方向移动来调整针(涂布针或刮扫针10)与工件w之间的距离，并通过使xy平台110沿水平方向移动而使针对工件w进行刮扫。

激光光源150射出用于对涂布的糊料进行烧成或干燥的激光。对激光光源150的种类并无特别限制，但能将例如co2激光或半导体激光用于激光光源150。控制装置200通过使xy平台110和z平台130移动来调整激光的照射位置。

拍摄装置160对工件w进行拍摄，并将拍摄到的图像数据输出至控制装置200。作为一个实施例，能将ccd(chargecoupleddevice，电荷耦合器件)相机用于拍摄装置160。控制装置200根据来自拍摄装置160的图像数据来控制xy平台110和z平台130的移动方向及移动量。

如上所述，控制装置200控制xy平台110、z平台130、激光光源150以及拍摄装置160。控制装置200通过例如微型计算机或个人计算机等来实现。

另外，xy平台110和z平台130的构成并不限于上述构成，只要能使修正单元140和激光光源150对于工件w(例如基板1)进行相对的移动即可。

图4是用于对使用刮扫针10来修正断线部分3的情况进行说明的图，所述刮扫针安装于图3所示的修正单元140。参考图3和图4，通过使刮扫针10在水平方向上沿着电极图案21、22的上表面进行刮扫来对涂布于断线部分3的糊料4进行整形。

在刮扫针10设有应变计15(检测单元)。应变计15检测刮扫针10的应变，并将其检测结果输出至控制装置200。控制装置200能够根据刮扫针10的应变来检测出刮扫针10已与电极图案21、22的上表面接触的情况。

图5至图7是图4所示的刮扫针10的放大图。参考图5至图7，刮扫针10具有：基端部11，其为圆柱形；以及前端部12，其为楔形且设于基端部11的前端。楔形由例如相对于圆柱形的基端部11的中心轴l而倾斜的平面121和平面122所形成。通过用平面121、122相交而成的直线部分123对糊料4进行整形，能使经整形的糊料4的表面良好的平坦(参照图4)。

[实施方式1]

图8是用于说明实施方式1中的基板1的缺陷修正方法的流程图。图9是示意性地表示图8所示的缺陷修正方法的各步骤的图。

参考图8和图9，在步骤(以下简称为s)10中，控制装置200将糊料4涂布于电极图案21与22之间的断线部分3(参考图9(a))。另外，对糊料4的涂布方法并无特别限制，例如也可使糊料4附着于涂布针(未图示)的前端而进行涂布，或使用分配器(未图示)将糊料从喷嘴挤出而进行涂布。

在s20中，控制装置200控制z平台130而使刮扫针10向垂直方向下方移动，从而使刮扫针10的前端部12与电极图案21以及电极图案22中的任一个的上表面接触。在图4和图9(b)所示的例子中示出了使刮扫针10的前端部12与电极图案22的上表面接触的情形。控制装置200能在应变计15的检测值超过预先设定的判定值时判定前端部12已与电极图案22的上表面接触。

在s30中，控制装置200以电极图案22的上表面的高度为基准而控制z平台130，从而使刮扫针10向垂直方向上方移动(参考图9(c))。该移动量即刮扫针10的前端部12与电极图案21、22之间的距离d根据糊料4因烧成而产生的收缩量来确定。

更具体而言，在考虑糊料4因烧成而产生的收缩量的基础上将距离d设定为规定值dth(参考图9(d)、9(f))，以使糊料4的厚度da在烧成后与电极图案21、22的厚度db大致相等(使两者的差为几μm左右)或使糊料4的厚度da比电极图案21、22的厚度db稍大(例如大10μm左右)。换言之，规定值dth为刮扫后、且烧成前的糊料4的厚度与电极图案21、22的厚度之间的差，刮扫后、且烧成前的糊料4的厚度根据糊料4因烧成而产生的收缩量来确定。此外，优选为刮扫后、且烧成前的糊料4的厚度规定为在糊料4因烧成而收缩后，该收缩后的糊料4的厚度da与电极图案21、22的厚度db大致相同。在这里，“大致相同”能包含例如几μm～10μm左右的误差。

另外，规定值dth能够在实验的基础上，根据例如糊料4的特性(材料、金属含量、金属的粒度、溶剂、粘度等)、烧成条件(温度分布、烧成环境等)、断线部分3的形状(长度、宽度、厚度等)来决定。

另外，刮扫针10的前端部12与电极图案21(或电极图案22)之间的距离d达到规定值dth之前的刮扫针10的移动量，优选为考虑刮扫针10的前端部12是否与电极图案21的上表面接触的判定基准来进行设定。例如，应变计15的检测值相较于0稍有变化就判定为接触时，控制装置200会将移动量设定为一个值δz1。另一方面，在检测值超过比0大出一定程度的判定值时就判定为接触的情况下，控制装置200会将移动量设定为另一个值δz2(δz2＞δz1)。

在s40中，控制装置200在将距离d保持在规定值dth的状态下，沿水平方向对涂布于断线部分3的糊料4进行刮扫(参考图9(d)和图9(e))。由此对糊料4进行整形，以使糊料4中位于电极图案21、22的上表面之上的部分的厚度为规定值dth。

在s50中，控制装置200控制激光光源150向糊料4照射激光而对糊料4进行烧成(参考图9(f))。但糊料4的烧成方法并不限于此，也可使用例如电炉。

如上所述，根据实施方式1，在考虑糊料因烧成而产生的收缩量的基础上设定使刮扫针进行刮扫时的刮扫针与电极图案上表面之间的距离。这样能修正断线部分，使得修正部位的厚度(烧成后的糊料的厚度)大致等于或稍大于电极图案的正常部分的厚度。

因此，如果将实施方式1的缺陷修正方法用于层叠基板，则能防止层叠的布线层间的电极图案的距离小于适当值。其结果能抑制电气噪音的产生。

[实施方式2]

当糊料的粘度较低时，即使通过刮扫针的刮扫对糊料进行整形，整形后的糊料也可能无法将其形状维持到烧成步骤开始。因此，在实施方式2中对用于将糊料的粘度调整为适合刮扫步骤和烧成步骤(图9所示的s40和s50)的粘度的构成进行说明。另外，实施方式2的缺陷修正装置的构成与图3至图7所说明的缺陷修正装置100的构成相同，因此不再重复其详细说明。

图10是用于说明实施方式2中的基板1的缺陷修正方法的流程图。图11是示意性地表示图10所示的缺陷修正方法的各步骤的图。图10所示的流程图与图8所示的实施方式1的流程图之间的不同点在于还具备s12、s14的处理。图10所示流程图的其他处理与图8所示流程图的相应处理一样，因此不再重复其详细说明。

参考图10和图11，在s12中，控制装置200判定糊料4的粘度是否在基准值以下。控制装置200的使用者能够利用输入设备(未图示)向控制装置200输入例如糊料4的粘度的规格值或粘度计的测定值作为糊料4的粘度。控制装置200将该输入值与预先设定的基准值进行比较而判定糊料4是否为低粘度。

当糊料4的粘度高于基准值(在s12中为no)时，控制装置200会判定糊料4具有适合刮扫步骤和烧成步骤的足够粘度而跳过s14并使处理进到s20。另一方面，当糊料4的粘度为基准值以下(在s12中为是)时，控制装置200会判定糊料4的粘度低于适当值而使处理进到s14。

在s14中，控制装置200通过控制激光光源150向糊料4照射激光而使糊料4进行干燥(参考图11(b))。这样，糊料4的粘度被调整为适合刮扫和烧成的粘度。激光的强度和照射时间能够在实验的基础上根据涂布的糊料4的形状(长度、宽度、厚度等)以及糊料4的特性来决定。之后，控制装置200使处理进到s20。s20以后的处理与实施方式1中的相应处理(参考图8)一样，因此不再重复其详细说明。

如上所述，根据实施方式2，当糊料粘度低时，会在用刮扫进行整形之前使糊料干燥。这样能使糊料的粘度增加到适合用刮扫进行整形的粘度，并能使整形后的糊料将形状维持到烧成步骤开始为止。因此，能够使用粘度更低的糊料，从而能扩大糊料的选择范围。

＜电阻的减小效果＞

根据本实施方式的修正方法，可防止修正部位在烧成后的厚度小于适当值，因此能减小修正部位的电阻，以使其具有与电极图案正常部分相同程度的电阻。以下将利用电极图案(试验图案)来说明评价电阻减小效果的结果。

图12是示出用于评价电阻减小效果的基板的图。图13是沿图12所示的xiii-xiii线的基板剖面图。参考图12和图13，电极图案21、22的宽度和厚度分别为50μm和30μm。电极图案21、22间的断线部分3的长度为100μm。虽然未予以图示，但形成于基板1的电极图案21、22的各自的长度为10mm。

使用糊料4来修正断线部分3。使用的糊料4含有金属粒子且具有收缩性即体积会因加热而缩小。在涂布糊料4时改变刮扫条件，准备比较例和六种样品。在各样品中，作为参数，使用了糊料4中与电极图案21的上表面重叠的部分的厚度d1、在断线部分3中以电极图案21、22的上表面为基准的糊料4的中央部分的高度h、糊料4中与电极图案22的上表面重叠的部分的厚度d2、电极图案21与糊料4的重叠部分的长度l1、以及电极图案22与糊料4的重叠部分的长度l2。针对修正后的基板1，测定电极图案21与电极图案22之间的电阻。

图14是示出电阻减小效果的评价结果的图。在图14中，电阻比表示以未产生断线的比较例为基准的样品的电阻值(＝样品的电极图案电阻值/比较例的电极图案的电阻值)。

参考图14，样品5、6的电阻值非常大，分别为比较例的电阻值的200倍以上和23倍。其原因在于样品4、5的重叠部分的长度l1、l2小于适当值(适当范围的下限值)。同样，样品2的电阻值也非常大，为比较例的电阻值的9.2倍。其原因在于样品2的重叠部分的厚度d1、d2小于适当值。

另一方面，样品3、4的电阻值能减小到比较例的电阻值的1.6倍。其原因在于样品3、4的重叠部分的长度l1、l2及厚度d1、d2各自的值都在适当的范围内。

像这样，由样品5、6的评价结果得知，需要具有一定长度的重叠部分用来抑制修正部位的电阻成为非常大的值。而且，由样品2的评价结果得知，通过将重叠部分的厚度调整在适当的范围内，能将修正部位的电阻减小到与正常电极图案(像比较例那样未产生断线的电极图案)的电阻相同的程度。其结果能减小因修正部位的热损耗的增大而再次产生断线的可能性。即，能够提高修正后的基板的可靠性。

应考虑到，本文公开的实施方式在所有方面均为例示，并不具有限制性。本发明的范围是通过权利要求范围来表示而非上述说明，在与权利要求范围均等的意思以及范围内的所有变更都包含在本发明范围内。

标号说明

1基板

3断线部位

4糊料

10刮扫针

11基端部

12前端部

15应变计

21～24电极图案

100缺陷修正装置

110xy平台

120真空夹盘台

130z平台

140修正单元

150激光光源

160拍摄装置

200控制装置

w工件