JP6663516B2

JP6663516B2 - 回路形成方法、および回路形成装置

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Publication number: JP6663516B2
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Inventors: 謙磁塚田; 明宏川尻; 良崇橋本; 克明牧原; 佑竹内; 亮二郎富永
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Description

本発明は、薄膜状に吐出された硬化性樹脂を硬化させた樹脂層を、複数、積層することで、部品を収容するためのキャビティを有する樹脂積層体を形成する回路形成方法、および回路形成装置に関する。

近年、下記特許文献に記載されているように、薄膜状に吐出された硬化性樹脂を硬化させた樹脂層を、複数、積層することで、部品を収容するためのキャビティを有する樹脂積層体を形成し、回路を形成する技術が開発されている。

特開２００２−０９３９８９号公報

部品を適切に収容することが可能なキャビティの形成を課題とする。

上記課題を解決するために、本明細書は、薄膜状に吐出された硬化性樹脂を硬化させた樹脂層を、複数、積層することで、部品を収容するためのキャビティを有する樹脂積層体を形成する際に、前記部品の角部と対向する前記キャビティの壁面が、前記部品の角部から離れる方向に凹んだ状態となるように硬化性樹脂を吐出することで、前記樹脂積層体を形成する回路形成方法であって、前記キャビティを区画する第１の壁部を形成する第１壁部形成工程と、前記第１壁部形成工程において形成された前記第１の壁部を囲むように、前記樹脂積層体の第１の本体部を形成する第１本体部形成工程とを含む回路形成方法を開示する。

また、上記課題を解決するために、本明細書は、硬化性樹脂を吐出する吐出装置と、前記吐出装置により薄膜状に吐出された硬化性樹脂を硬化させた樹脂層を、複数、積層することで、部品を収容するためのキャビティを有する樹脂積層体を形成する際に、前記部品の角部と対向する前記キャビティの壁面が、前記部品の角部から離れる方向に凹んだ状態となるように硬化性樹脂を吐出するように、前記吐出装置の作動を制御する制御装置とを備えた回路形成装置であって、前記制御装置が、前記キャビティを区画する第１の壁部を形成する第１壁部形成部と、前記第１壁部形成部において形成された前記第１の壁部を囲むように、前記樹脂積層体の第１の本体部を形成する第１本体部形成部とを有する回路形成装置を開示する。

本開示によれば、部品の角部と対向するキャビティの壁面の形状を適切化することで、部品を適切に収容することが可能なキャビティを形成することが可能となる。

回路形成装置を示す図である。制御装置を示すブロック図である。理想的な樹脂積層体を示す断面図である。理想的な樹脂積層体のキャビティ内部に電子部品が装着された状態の回路を示す断面図である。理想的な樹脂積層体のキャビティ内部に電子部品が装着された状態の回路を示す平面図である。従来の樹脂積層体のキャビティ内部に電子部品が装着された状態の回路を示す断面図である。従来の樹脂積層体のキャビティ内部に電子部品が装着された状態の回路を示す平面図である。第１の壁部の形成時に吐出された紫外線硬化樹脂を示す平面図である。第１の壁部を示す断面図である。第１の壁部を示す平面図である。第１の壁部、および第１本体部を示す断面図である。第１の壁部、第１本体部、および第２の壁部を示す断面図である。第１の壁部、第１本体部、第２の壁部、および第２の本体部を示す断面図である。図１３の樹脂積層体のキャビティ内部に電子部品が装着された状態の回路を示す断面図である。配線が形成された状態の回路を示す断面図である。紫外線硬化樹脂の吐出パターンと、キャビティ内部に電子部品が装着された状態の断面図および平面図とを示す図である。変形例の紫外線硬化樹脂の吐出パターンを示す図である。

（Ａ）回路形成装置の構成
図１に回路形成装置１０を示す。回路形成装置１０は、搬送装置２０と、第１造形ユニット２２と、第２造形ユニット２４と、装着ユニット２６と、制御装置（図２参照）２７を備える。それら搬送装置２０と第１造形ユニット２２と第２造形ユニット２４と装着ユニット２６とは、回路形成装置１０のベース２８の上に配置されている。ベース２８は、概して長方形状をなしており、以下の説明では、ベース２８の長手方向をＸ軸方向、ベース２８の短手方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方に直交する方向をＺ軸方向と称して説明する。

搬送装置２０は、Ｘ軸スライド機構３０と、Ｙ軸スライド機構３２とを備えている。そのＸ軸スライド機構３０は、Ｘ軸スライドレール３４とＸ軸スライダ３６とを有している。Ｘ軸スライドレール３４は、Ｘ軸方向に延びるように、ベース２８の上に配設されている。Ｘ軸スライダ３６は、Ｘ軸スライドレール３４によって、Ｘ軸方向にスライド可能に保持されている。さらに、Ｘ軸スライド機構３０は、電磁モータ（図２参照）３８を有しており、電磁モータ３８の駆動により、Ｘ軸スライダ３６がＸ軸方向の任意の位置に移動する。また、Ｙ軸スライド機構３２は、Ｙ軸スライドレール５０とステージ５２とを有している。Ｙ軸スライドレール５０は、Ｙ軸方向に延びるように、ベース２８の上に配設されており、Ｘ軸方向に移動可能とされている。そして、Ｙ軸スライドレール５０の一端部が、Ｘ軸スライダ３６に連結されている。そのＹ軸スライドレール５０には、ステージ５２が、Ｙ軸方向にスライド可能に保持されている。さらに、Ｙ軸スライド機構３２は、電磁モータ（図２参照）５６を有しており、電磁モータ５６の駆動により、ステージ５２がＹ軸方向の任意の位置に移動する。これにより、ステージ５２は、Ｘ軸スライド機構３０及びＹ軸スライド機構３２の駆動により、ベース２８上の任意の位置に移動する。

ステージ５２は、基台６０と、保持装置６２と、昇降装置６４とを有している。基台６０は、平板状に形成され、上面に基板が載置される。保持装置６２は、基台６０のＸ軸方向の両側部に設けられている。そして、基台６０に載置された基板のＸ軸方向の両縁部が、保持装置６２によって挟まれることで、基板が固定的に保持される。また、昇降装置６４は、基台６０の下方に配設されており、基台６０を昇降させる。

第１造形ユニット２２は、ステージ５２の基台６０に載置された基板（図３参照）７０の上に配線を造形するユニットであり、第１印刷部７２と、焼成部７４とを有している。第１印刷部７２は、インクジェットヘッド（図２参照）７６を有しており、基台６０に載置された基板７０の上に、金属インクを線状に吐出する。金属インクは、金属の微粒子が溶剤中に分散されたものである。なお、インクジェットヘッド７６は、例えば、圧電素子を用いたピエゾ方式によって複数のノズルから導電性材料を吐出する。

焼成部７４は、レーザ照射装置（図２参照）７８を有している。レーザ照射装置７８は、基板７０の上に吐出された金属インクにレーザを照射する装置であり、レーザが照射された金属インクは焼成し、配線が形成される。なお、金属インクの焼成とは、エネルギーを付与することによって、溶媒の気化や金属微粒子保護膜の分解等が行われ、金属微粒子が接触または融着をすることで、導電率が高くなる現象である。そして、金属インクが焼成することで、金属製の配線が形成される。

また、第２造形ユニット２４は、ステージ５２の基台６０に載置された基板７０の上に樹脂層を造形するユニットであり、第２印刷部８４と、硬化部８６とを有している。第２印刷部８４は、インクジェットヘッド（図２参照）８８を有しており、基台６０に載置された基板７０の上に紫外線硬化樹脂を吐出する。なお、インクジェットヘッド８８は、例えば、圧電素子を用いたピエゾ方式でもよく、樹脂を加熱して気泡を発生させノズルから吐出するサーマル方式でもよい。

硬化部８６は、平坦化装置（図２参照）９０と照射装置（図２参照）９２とを有している。平坦化装置９０は、インクジェットヘッド８８によって基板７０の上に吐出された紫外線硬化樹脂の上面を平坦化するものであり、例えば、紫外線硬化樹脂の表面を均しながら余剰分の樹脂を、ローラもしくはブレードによって掻き取ることで、紫外線硬化樹脂の厚みを均一させる。また、照射装置９２は、光源として水銀ランプもしくはＬＥＤを備えており、基板７０の上に吐出された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する。これにより、基板７０の上に吐出された紫外線硬化樹脂が硬化し、樹脂層が造形される。

また、装着ユニット２６は、ステージ５２の基台６０に載置された基板７０の上に電子部品（図４参照）９６を装着するユニットであり、供給部１００と、装着部１０２とを有している。供給部１００は、テーピング化された電子部品９６を１つずつ送り出すテープフィーダ（図２参照）１１０を複数有しており、供給位置において、電子部品９６を供給する。なお、供給部１００は、テープフィーダ１１０に限らず、トレイから電子部品９６をピックアップして供給するトレイ型の供給装置でもよい。また、供給部１００は、テープ型とトレイ型との両方、あるいはそれ以外の供給装置を備えた構成でもよい。

装着部１０２は、装着ヘッド（図２参照）１１２と、移動装置（図２参照）１１４とを有している。装着ヘッド１１２は、電子部品９６を吸着保持するための吸着ノズル（図４参照）１１８を有する。吸着ノズル１１８は、正負圧供給装置（図示省略）から負圧が供給されることで、エアの吸引により電子部品９６を吸着保持する。そして、正負圧供給装置から僅かな正圧が供給されることで、電子部品９６を離脱する。また、移動装置１１４は、テープフィーダ１１０による電子部品９６の供給位置と、基台６０に載置された基板７０との間で、装着ヘッド１１２を移動させる。これにより、装着部１０２では、テープフィーダ１１０から供給された電子部品９６が、吸着ノズル１１８により保持され、その吸着ノズル１１８によって保持された電子部品９６が、基板７０に装着される。

また、制御装置２７は、図２に示すように、コントローラ１２０と、複数の駆動回路１２２とを備えている。複数の駆動回路１２２は、上記電磁モータ３８，５６、保持装置６２、昇降装置６４、インクジェットヘッド７６、レーザ照射装置７８、インクジェットヘッド８８、平坦化装置９０、照射装置９２、テープフィーダ１１０、装着ヘッド１１２、移動装置１１４に接続されている。コントローラ１２０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路１２２に接続されている。これにより、搬送装置２０、第１造形ユニット２２、第２造形ユニット２４、装着ユニット２６の作動が、コントローラ１２０によって制御される。

（Ｂ）回路形成装置の作動
回路形成装置１０では、上述した構成によって、基板７０上に電子部品９６が装着されることで、回路が形成される。具体的には、ステージ５２の基台６０に基板７０がセットされ、そのステージ５２が、第２造形ユニット２４の下方に移動される。そして、第２造形ユニット２４において、図３に示すように、基板７０の上に樹脂積層体１３０が形成される。樹脂積層体１３０は、電子部品９６を装着するためのキャビティ１３２を有しており、インクジェットヘッド８８からの紫外線硬化樹脂の吐出と、吐出された紫外線硬化樹脂への照射装置９２による紫外線の照射とが繰り返されることにより形成される。

詳しくは、第２造形ユニット２４の第２印刷部８４において、インクジェットヘッド８８が、基板７０の上面に紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出する。この際、インクジェットヘッド８８は、基板７０の上面の所定の部分が概して矩形に露出するように、紫外線硬化樹脂を吐出する。続いて、紫外線硬化樹脂が薄膜状に吐出されると、硬化部８６において、紫外線硬化樹脂の膜厚が均一となるように、紫外線硬化樹脂が平坦化装置９０によって平坦化される。そして、照射装置９２が、その薄膜状の紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する。これにより、基板７０の上に薄膜状の樹脂層１３３が形成される。

続いて、インクジェットヘッド８８が、その薄膜状の樹脂層１３３の上の部分にのみ紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出する。つまり、インクジェットヘッド８８は、基板７０の上面の所定の部分が概して矩形に露出するように、薄膜状の樹脂層１３３の上に紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出する。そして、平坦化装置９０によって薄膜状の紫外線硬化樹脂が平坦化され、照射装置９２が、その薄膜状に吐出された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射することで、薄膜状の樹脂層１３３の上に薄膜状の樹脂層１３３が積層される。このように、基板７０の上面の概して矩形の部分を除いた薄膜状の樹脂層１３３の上への紫外線硬化樹脂の吐出と、紫外線の照射とが繰り返され、複数の樹脂層１３３が積層されることで、キャビティ１３２を有する樹脂積層体１３０が形成される。

上述した手順により樹脂積層体１３０が形成されると、ステージ５２が装着ユニット２６の下方に移動される。装着ユニット２６では、テープフィーダ１１０により電子部品９６が供給され、その電子部品９６が装着ヘッド１１２の吸着ノズル１１８によって、保持される。そして、装着ヘッド１１２が、移動装置１１４によって移動され、吸着ノズル１１８により保持された電子部品９６が、図４及び図５に示すように、樹脂積層体１３０のキャビティ１３２の内部に載置される。なお、樹脂積層体１３０の高さ寸法と、電子部品９６の高さ寸法とは略同じとされている。

このように、回路形成装置１０では、電子部品９６が樹脂積層体１３０のキャビティ１３２の内部に装着される。しかしながら、図３乃至図５に示した樹脂積層体１３０のキャビティ１３２は、理想の形状であり、実際の樹脂積層体１３０のキャビティ１３２は、図６及び図７に示すように、概してお椀形状となる。つまり、理想形状のキャビティ１３２の壁面１３６は、図４に示すように、基板７０に対して直角となる。一方、実際の樹脂積層体１３０のキャビティ１３２の壁面１３６は、図６に示すように、下に向かうほどキャビティ１３２の内部に向かって傾斜するテーパ面となる。

詳しくは、樹脂積層体１３０の形成時に、樹脂層１３３の上に紫外線硬化樹脂が吐出された際に、吐出された紫外線硬化樹脂がキャビティ１３２の内部に流れ込む。そして、キャビティ１３２に流れ込んだ状態で紫外線硬化樹脂が硬化することで、実際のキャビティ１３２の壁面１３６は、下に向かうほどキャビティ１３２の内部に向かって傾斜するテーパ面となる。

また、理想形状の樹脂積層体１３０では、図５に示すように、電子部品９６の側面の角部に向かい合うキャビティ１３２の壁面は、電子部品９６の角部と同様に、概して直角とされている。しかしながら、樹脂積層体１３０の形成時の紫外線硬化樹脂のキャビティ１３２への流れ込みと、紫外線硬化樹脂の表面張力等によって、実際の樹脂積層体１３０では、図７に示すように、電子部品９６の側面の角部に向かい合うキャビティ１３２の壁面（以下、角部対応壁面）が、円弧状になっている。そして、角部対応側面が、キャビティ１３２の内部に向かって入り込んでいる。

このように、キャビティ１３２の壁面１３６が、下に向かうほどキャビティ１３２の内部に向かって傾斜するテーパ面となり、角部対応壁面がキャビティ１３２の内部に向かって入り込んでいると、図６及び図７に示すように、電子部品９６とキャビティ１３２の壁面とが干渉する虞がある。このため、電子部品９６を適切に基板７０に装着することができない虞がある。

そこで、大きなキャビティ１３２を形成すれば、キャビティ１３２の内部において、電子部品９６をキャビティ１３２の壁面１３６と干渉させることなく、基板７０に装着することが可能となる。しかしながら、大きなキャビティ１３２を形成した場合には、キャビティの形成領域が大きくなり、コンパクトな回路を形成することができない。そこで、回路形成装置１０では、樹脂積層体１３０の形成時の紫外線硬化樹脂のキャビティ１３２への流れ込みが抑制され、角部対応壁面のキャビティ１３２の内部への入り込みが抑制されている。

詳しくは、第２造形ユニット２４の第２印刷部８４において、インクジェットヘッド８８が、基板７０の上面に紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出する。この際、インクジェットヘッド８８は、図８に示すように、基板７０の上面の概して矩形の部分を囲むように、所定の幅、例えば、５０〜１００μｍの幅で紫外線硬化樹脂１５０を吐出する。つまり、紫外線硬化樹脂１５０が概して枠形状に吐出される。なお、枠形状の角部が外側に向かって円弧状に突出するように、紫外線硬化樹脂１５０は吐出される。続いて、紫外線硬化樹脂１５０が概して枠形状に吐出されると、硬化部８６において、紫外線硬化樹脂１５０の膜厚が均一となるように、紫外線硬化樹脂１５０が平坦化装置９０によって平坦化される。そして、照射装置９２が、その枠形状の紫外線硬化樹脂１５０に紫外線を照射する。これにより、基板７０の上に枠形状の樹脂層１３３が形成される。

続いて、インクジェットヘッド８８が、その枠形状の樹脂層１３３の上の部分にのみ紫外線硬化樹脂１５０を薄膜状に吐出する。そして、平坦化装置９０によって紫外線硬化樹脂１５０が平坦化され、照射装置９２が、その枠形状に吐出された紫外線硬化樹脂１５０に紫外線を照射することで、枠形状の樹脂層１３３の上に枠形状の樹脂層１３３が積層される。このように、基板７０の上面の概して矩形の部分を囲む枠形状の樹脂層１３３の上への紫外線硬化樹脂１５０の吐出と、紫外線の照射とが繰り返され、複数の枠形状の樹脂層１３３が積層されることで、図９及び図１０に示すように、キャビティ１３２を囲む第１の壁部１６０が形成される。なお、第１の壁部１６０の高さ寸法は、キャビティ１３２の内部に装着予定の電子部品９６の高さ寸法の半分程度とされている。

なお、キャビティ１３２の壁面１６２は、第１の壁部１６０の形成時の紫外線硬化樹脂１５０のキャビティ１３２への流れ込みによって、下に向かうほどキャビティ１３２の内部に向かって傾斜するテーパ面となっている。しかしながら、第１の壁部１６０の形成時には、紫外線硬化樹脂１５０は枠形状に吐出されるため、図６に示すように、キャビティ１３２以外の全面に紫外線硬化樹脂１５０が吐出される場合と比較して、紫外線硬化樹脂１５０の吐出量は非常に少ない。このため、第１の壁部１６０の形成時に、キャビティ１３２の内部に流れ込む紫外線硬化樹脂１５０の量は非常に少なくなり、キャビティ１３２の壁面１６２の傾斜角度は大きくなる。具体的には、図６に示すように、従来の手法により形成されたキャビティ１３２の壁面１３６の傾斜角度は、４０度程度となるが、図９に示すように、本手法により形成されたキャビティ１３２の壁面１６２の傾斜角度は、８０度程度となる。

また、第１の壁部１６０の形成時には、枠形状の角部が外側に向かって円弧状に突出するように、紫外線硬化樹脂１５０が吐出される。このため、外側に向かって円弧状に突出するように吐出された紫外線硬化樹脂１５０が、キャビティ１３２の内部に流れ込んでも、キャビティ１３２の内部への突出量は抑制される。これにより、図７に示すように、従来の手法により形成されたキャビティ１３２の角部対応壁面は、キャビティ１３２の内部に向かって大きく入り込んでいるが、図１０に示すように、本手法により形成されたキャビティ１３２の角部対応壁面は、キャビティ１３２の内部に向かって殆ど入り込んでいない。

このようにして第１の壁部１６０が形成されると、図１１に示すように、第１の壁部１６０を囲むように、基板７０の上面に第１の本体部１７０が形成される。詳しくは、第２造形ユニット２４の第２印刷部８４において、インクジェットヘッド８８が、基板７０の上面に紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出する。この際、インクジェットヘッド８８は、第１の壁部１６０及びキャビティ１３２を除く、基板７０の上面に紫外線硬化樹脂を吐出する。そして、紫外線硬化樹脂の平坦化及び、紫外線硬化樹脂への紫外線の照射により、第１の壁部１６０を囲むように、基板７０の上面に樹脂層１３３が形成される。

続いて、インクジェットヘッド８８が、第１の壁部１６０を囲む樹脂層１３３の上の部分にのみ紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出する。そして、紫外線硬化樹脂の平坦化及び、紫外線硬化樹脂への紫外線の照射により、第１の壁部１６０を囲む樹脂層１３３の上に樹脂層１３３が積層される。このように、第１の壁部１６０を囲む樹脂層１３３の上への紫外線硬化樹脂１５０の吐出と、紫外線の照射とが繰り返され、複数の樹脂層１３３が積層されることで、第１の壁部１６０を囲むように、第１の本体部１７０が形成される。

このように、第１の本体部１７０の形成時には、第１の壁部１６０を囲むように、紫外線硬化樹脂が吐出されるため、第１の壁部１６０によって、キャビティ１３２の内部への紫外線硬化樹脂の流れ込みが防止される。なお、第１の本体部１７０の高さ寸法は、第１の壁部１６０の高さ寸法と同じとされている。

続いて、第１の本体部１７０が形成されると、図１２に示すように、第１の壁部１６０の上に第２の壁部１７２が形成される。詳しくは、インクジェットヘッド８８が、第１の壁部１６０の上面に、第１の壁部１６０の形成時と同様の枠形状に、紫外線硬化樹脂を吐出する。つまり、インクジェットヘッド８８が、第１の壁部１６０の上面に、図８に示す形状の紫外線硬化樹脂１５０を吐出する。

ただし、第２の壁部１７２の形成時における紫外線硬化樹脂の吐出位置は、第１の壁部１６０の形成時における紫外線硬化樹脂の吐出位置よりキャビティ１３２から所定の距離α離れた位置とされている。このため、インクジェットヘッド８８は、第１の壁部１６０の上面だけでなく、第１の壁部１６０に連続する第１の本体部１７０の縁部の上面にも、紫外線硬化樹脂を枠形状に吐出する。そして、紫外線硬化樹脂の平坦化及び、紫外線硬化樹脂への紫外線の照射により、第１の壁部１６０の上面及び、第１の壁部１６０に連続する第１の本体部１７０の縁部の上面に、枠形状の樹脂層１３３が形成される。

なお、所定の距離αは、第１の壁部１６０の上面の内縁と、その壁部１６０の上に形成される樹脂層１３３の内縁とが、上下方向において一致するように設定されている。これにより、キャビティ１３２を区画する第１の壁部１６０の上に、その壁部１６０から連続し、キャビティ１３２を区画する樹脂層１３３が形成される。

続いて、インクジェットヘッド８８が、第１の壁部１６０の上に形成された枠形状の樹脂層１３３の上の部分にのみ紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出する。そして、紫外線硬化樹脂の平坦化及び、紫外線硬化樹脂への紫外線の照射により、枠形状の樹脂層１３３の上に枠形状の樹脂層１３３が積層される。このように、紫外線硬化樹脂１５０の吐出と、紫外線の照射とが繰り返され、複数の樹脂層１３３が積層されることで、第１の壁部１６０の上に第２の壁部１７２が形成される。

なお、第２の壁部１７２の形成時の紫外線硬化樹脂の吐出位置は、上述したように、第１の壁部１６０の形成時の紫外線硬化樹脂の吐出位置よりキャビティ１３２から所定の距離α、離れた位置とされている。このため、第２の壁部１７２は、第１の壁部１６０よりキャビティ１３２から所定の距離α、ズレた箇所に形成される。

また、第２の壁部１７２の形成時においても、第１の壁部１６０の形成時と同様に、キャビティ１３２の内部への紫外線硬化樹脂の流れ込みが抑制されるため、キャビティ１３２を区画する第２の壁部１７２の壁面の傾斜角度は、キャビティ１３２を区画する第１の壁部１６０の壁面の傾斜角度と略同じとなる。なお、第２の壁部１７２の高さ寸法は、基板７０の上面から第２の壁部１７２の上面までの高さ寸法と、キャビティ１３２の内部に装着予定の電子部品９６の高さ寸法とが一致するように設定されている。つまり、第２の壁部１７２の高さ寸法と第１の壁部１６０の高さ寸法とを合計した寸法と、キャビティ１３２の内部に装着予定の電子部品９６の高さ寸法とは同じとされている。

次に、第２の壁部１７２が形成されると、図１３に示すように、第２の壁部１７２を囲むように、第１の本体部１７０の上面に第２の本体部１７６が形成される。詳しくは、第２造形ユニット２４の第２印刷部８４において、インクジェットヘッド８８が、第１の本体部１７０の上面に紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出する。この際、インクジェットヘッド８８は、第２の壁部１７２及びキャビティ１３２を除く、第１の本体部１７０の上面に紫外線硬化樹脂を吐出する。そして、紫外線硬化樹脂の平坦化及び、紫外線硬化樹脂への紫外線の照射により、第２の壁部１７２を囲むように、第１の本体部１７０の上面に樹脂層１３３が形成される。

続いて、インクジェットヘッド８８が、第２の壁部１７２を囲む樹脂層１３３の上の部分にのみ紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出する。そして、紫外線硬化樹脂の平坦化及び、紫外線硬化樹脂への紫外線の照射により、第２の壁部１７２を囲む樹脂層１３３の上に樹脂層１３３が積層される。このように、第２の壁部１７２を囲む樹脂層１３３の上への紫外線硬化樹脂１５０の吐出と、紫外線の照射とが繰り返され、複数の樹脂層１３３が積層されることで、第２の壁部１７２を囲むように、第２の本体部１７６が形成される。

第２の本体部１７６の形成時においても、第１の本体部１７０の形成時と同様に、第２の壁部１７２を囲むように、紫外線硬化樹脂が吐出されるため、第２の壁部１７２によって、キャビティ１３２の内部への紫外線硬化樹脂の流れ込みが防止される。なお、第２の本体部１７６の高さ寸法は、第２の壁部１７２の高さ寸法と同じとされている。

このように、回路形成装置１０では、基板７０の上に、第１の壁部１６０が形成され、その第１の壁部１６０を囲む第１の本体部１７０が形成される。そして、第１の壁部１６０の上に、第２の壁部１７２が形成され、その第２の壁部１７２を囲む第２の本体部１７６が形成される。これにより、基板７０の上に、キャビティ１３２を有する樹脂積層体１８０が形成される。つまり、第１の壁部１６０と、第１の本体部１７０と、第２の壁部１７２と、第２の本体部１７６とによって、樹脂積層体１８０が形成される。

次に、樹脂積層体１８０が形成されると、ステージ５２が装着ユニット２６の下方に移動される。そして、装着ヘッド１１２によって電子部品９６が保持され、その電子部品９６が、樹脂積層体１８０のキャビティ１３２の内部に載置される。続いて、電子部品９６がキャビティ１３２の内部に載置されると、図１４に示すように、キャビティ１３２の電子部品９６が載置されている個所以外の隙間に、樹脂積層体１９０が形成される。なお、樹脂積層体１９０の形成方法は、第１の壁部１６０，第１の本体部１７０等と同じであるため説明を省略する。また、樹脂積層体１９０の高さ寸法は、樹脂積層体１８０の高さ寸法と略同じとされている。

続いて、樹脂積層体１９０が形成されると、第１造形ユニット２２の下方にステージ５２が移動される。そして、第１印刷部７２において、インクジェットヘッド７６が、金属インクを回路パターンに応じて線状に吐出する。この際、金属インクは、電子部品９６の電極２００と、他の電極（図示省略）とを繋ぐように、線状に吐出される。続いて、焼成部７４において、吐出された金属インクに、レーザ照射装置７８によってレーザが照射されることで、金属インクが焼成し、図１５に示すように、電子部品９６の電極２００と、他の電極とを繋ぐ配線２０２が形成される。これにより、基板７０に電子部品９６が装着された回路が形成される。

このように、回路形成装置１０では、樹脂積層体１８０の形成時において、キャビティ１３２の内部への紫外線硬化樹脂の流れ込みが抑制される。さらに、載置される電子部品９６の側面の角部に向かい合うキャビティ１３２の壁面、つまり、角部対応壁面が外側に向かって円弧状に突出するように、紫外線硬化樹脂１５０が吐出される。このため、樹脂積層体１８０では、キャビティ１３２の壁面の傾斜角度は大きくされており、特に、キャビティ１３２の角部対応壁面は、キャビティ１３２の内部に向かって殆ど入り込んでいない。これにより、キャビティ１３２の壁面と電子部品９６とを干渉させることなく、電子部品９６を適切にキャビティ１３２に載置することが可能となる。

また、樹脂積層体１８０の形成時には、第１の壁部１６０及び第１の本体部１７０が形成された後に、第２の壁部１７２及び第２の本体部１７６が形成されている。これは、紫外線硬化樹脂を吐出するインクジェットヘッド８８と、吐出された紫外線硬化樹脂との干渉を防止するためである。詳しくは、インクジェットヘッド８８が紫外線硬化樹脂を吐出する際には、吐出予定箇所に適切に紫外線硬化樹脂を吐出するべく、吐出ノズルの先端と吐出予定位置との間の距離が１ｍｍ以下となるまで、インクジェットヘッド８８が吐出予定位置に接近する。このため、例えば、キャビティ１３２への載置予定の電子部品９６の高さ寸法が、１ｍｍを超えている場合には、キャビティ１３２を区画する壁部の高さ寸法は、１ｍｍを超える。このような場合に、１ｍｍを超える高さの壁部を形成すると、本体部の形成時に、インクジェットヘッド８８と壁部とが干渉する。そこで、先に説明したように、１ｍｍ以下の第１の壁部１６０及び第１の本体部１７０を形成し、第１の壁部１６０及び第１の本体部１７０の上に、１ｍｍ以下の第２の壁部１７２及び第２の本体部１７６を形成する。これにより、インクジェットヘッド８８と壁部とを干渉させることなく、高さ寸法が１ｍｍを超える壁部を形成することが可能となる。

なお、キャビティ１３２を有する樹脂積層体１８０は、キャビティ１３２に装着される電子部品９６の寸法に応じた形状とされる。つまり、装着時の電子部品９６の左右方向の寸法が大きい場合には、左右方向に大きいキャビティ１３２が形成され、装着時の電子部品９６の左右方向の寸法が小さい場合には、左右方向に小さいキャビティ１３２が形成される。また、装着時の電子部品９６の上下方向の寸法、つまり、高さ寸法に応じた深さのキャビティ１３２が形成される。

このため、従来の手法では、キャビティ１３２の左右方向の寸法は、電子部品９６の左右方向の寸法に応じて設定され、キャビティ１３２の上下方向の寸法は、電子部品９６の高さ方向の寸法に応じて設定されていた。しかしながら、キャビティ１３２の壁面はテーパ面とされており、キャビティ１３２の上下方向の寸法が大きいほど、キャビティ１３２の底面は小さくなり、キャビティ１３２の上下方向の寸法が小さいほど、キャビティ１３２の底面は大きくなる。つまり、キャビティ１３２の左右方向の寸法を、電子部品９６の左右方向の寸法のみを考慮して設定した場合には、電子部品９６をキャビティ１３２に装着することができない場合がある。そこで、回路形成装置１０では、キャビティ１３２の左右方向の寸法が、電子部品９６の左右方向の寸法だけでなく、電子部品９６の上下方向の寸法も考慮して設定されている。

詳しくは、キャビティ１３２の左右方向の寸法は、樹脂積層体１８０の樹脂層１３３の形成時に吐出される紫外線硬化樹脂の形状、つまり、紫外線硬化樹脂の吐出パターンに応じて決まる。このため、紫外線硬化樹脂の吐出パターンは、キャビティ１３２となる箇所が電子部品９６の左右方法の寸法より大きくなるように、設定される。この際、電子部品９６の高さ寸法が大きいほど、キャビティ１３２となる箇所が大きくなるように、紫外線硬化樹脂の吐出パターンが設定される。

具体的に、電子部品９６の左右方向の寸法が同じであるが、高さ寸法が異なっている場合について、図１６を用いて説明する。図１６には、電子部品９６ａと電子部品９６ｂと電子部品９６ｃとの各々の紫外線硬化樹脂の吐出パターンと、電子部品９６ａと電子部品９６ｂと電子部品９６ｃとの各々が装着されたキャビティ１３２を有する樹脂積層体１８０の平面図及び断面図が記されている。なお、電子部品９６ａ，９６ｂ、９６ｃの左右方向の寸法は同じであるが、電子部品９６ｂの高さ寸法は、電子部品９６ａの高さ寸法より大きく、電子部品９６ｃの高さ寸法は、電子部品９６ｂの高さ寸法より大きい。

また、紫外線硬化樹脂の吐出パターンを示す図では、黒塗部２１０が、紫外線硬化樹脂が吐出される部分を示しており、白抜部２１２が、紫外線硬化樹脂が吐出されない部分、つまり、キャビティ１３２となる部分を示している。なお、白抜部２１２が黒塗部２１０に向かって円弧状に凹んだ形状とされている理由は、先に説明しているため、省略する。また、上記説明では、樹脂積層体１８０の形成手法において、第１の壁部１６０と第１の本体部１７０と第２の壁部１７２と第２の本体部１７６とが区別して説明されている。ただし、以下の説明では、説明を簡略化するべく、第１の壁部１６０と第１の本体部１７０と第２の壁部１７２と第２の本体部１７６とを一体的に樹脂積層体１８０として説明する。

図１６から解るように、電子部品９６ｂに対応する紫外線硬化樹脂の吐出パターンでは、電子部品９６ａに対応する紫外線硬化樹脂の吐出パターンと比較して、白抜部２１２が大きくされている。また、電子部品９６ｃに対応する紫外線硬化樹脂の吐出パターンでは、電子部品９６ｂに対応する紫外線硬化樹脂の吐出パターンと比較して、白抜部２１２が大きくされている。つまり、電子部品９６の高さ寸法が大きいほど、キャビティ１３２となる箇所が大きくなるように、紫外線硬化樹脂の吐出パターンが設定されている。

このように、紫外線硬化樹脂の吐出パターンを設定することで、電子部品９６の高さ寸法が大きくなるほど、キャビティ１３２の開口が大きくなり、電子部品９６の上面の縁とキャビティ１３２の開口とのクリアランスは大きくなる。一方で、キャビティ１３２の壁面が、下方に向かうほどキャビティ１３２の内部に向かって傾斜するテーパ面とされているため、電子部品９６ａ，９６ｂ、９６ｃの各々を装着するためのキャビティ１３２の底面の大きさは、略同じとされている。これにより、キャビティ１３２の壁面が、下方に向かうほどキャビティ１３２の内部に向かって傾斜するテーパ面であっても、高さ寸法の異なる電子部品９６ａ，９６ｂ、９６ｃの各々を適切にキャビティ１３２の内部に装着することが可能となる。

また、制御装置２７のコントローラ１２０は、図２に示すように、第１壁部形成部２２０と、第１本体部形成部２２２と、第２壁部形成部２２４と、第２本体部形成部２２６とを有している。第１壁部形成部２２０は、第１の壁部１６０を形成するための機能部である。第１本体部形成部２２２は、第１の本体部１７０を形成するための機能部である。第２壁部形成部２２４は、第２の壁部１７２を形成するための機能部である。第２本体部形成部２２６は、第２の本体部１７６を形成するための機能部である。

ちなみに、上記実施例において、回路形成装置１０は、回路形成装置の一例である。制御装置２７は、制御装置の一例である。インクジェットヘッド８８は、吐出装置の一例である。電子部品９６は、部品の一例である。キャビティ１３２は、キャビティの一例である。樹脂層１３３は、樹脂層の一例である。樹脂積層体１８０は、樹脂積層体の一例である。第１の壁部１６０は、第１の壁部の一例である。第１の本体部１７０は、第１の本体部の一例である。第２の壁部１７２は、第２の壁部の一例である。第２の本体部１７６は、第２の本体部の一例である。また、第１壁部形成部２２０により実行される工程は、第１壁部形成工程の一例である。第１本体部形成部２２２により実行される工程は、第１本体部形成工程の一例である。第２壁部形成部２２４により実行される工程は、第２壁部形成工程の一例である。第２本体部形成部２２６により実行される工程は、第２本体部形成工程の一例である。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。例えば、上記実施例では、図１６に示すように、紫外線硬化樹脂の吐出パターンにおいて、白抜部２１２が黒塗部２１０に向かって円弧形状に凹んだ形状とされているが、図１７に示すように、白抜部２３２が黒塗部２３０に向かって三角形状に凹んだ形状とされてもよい。つまり、樹脂積層体１８０の形成時に、角部対応側面がキャビティ１３２から離れる方向に凹んだ形状とされるように、紫外線硬化樹脂が吐出されれば、その凹んだ形状は、円弧形状，三角形状など、種々の形状とすることが可能である。

また、上記実施例では、樹脂積層体１８０が、第１の壁部１６０と第１の本体部１７０とにより構成される１層目の積層部と、第２の壁部１７２と第２の本体部１７６とにより構成される２層目の積層部とにより形成されている。ただし、第２の壁部１７２及び第２の本体部１７６の上に、第３の壁部及び第３の本体部を形成し、樹脂積層体を、３層以上の積層部により形成してもよい。

１０：回路形成装置２７：制御装置８８：インクジェットヘッド（吐出装置）９６：電子部品（部品）１３２：キャビティ１３３：樹脂層１８０：樹脂積層体１６０：第１の壁部１７０：第１の本体部１７２：第２の壁部１７６：第２の本体部２２０：第１壁部形成部（第１壁部形成工程）２２２：第１本体部形成部（第１本体部形成工程）２２４：第２壁部形成部（第２壁部形成工程）２２６：第２本体部形成部（第２本体部形成工程）

Claims

薄膜状に吐出された硬化性樹脂を硬化させた樹脂層を、複数、積層することで、部品を収容するためのキャビティを有する樹脂積層体を形成する際に、前記部品の角部と対向する前記キャビティの壁面が、前記部品の角部から離れる方向に凹んだ状態となるように硬化性樹脂を吐出することで、前記樹脂積層体を形成する回路形成方法であって、
前記キャビティを区画する第１の壁部を形成する第１壁部形成工程と、
前記第１壁部形成工程において形成された前記第１の壁部を囲むように、前記樹脂積層体の第１の本体部を形成する第１本体部形成工程と
を含む回路形成方法。
前記部品の高さ寸法が大きいほど、前記キャビティの開口を大きく形成する請求項１に記載の回路形成方法。
前記部品の高さ寸法が大きいほど、前記部品の上面の縁と前記キャビティの開口とのクリアランスが大きくなるように、前記樹脂積層体を形成する請求項１に記載の回路形成方法。
前記第１の壁部の上に、前記キャビティを区画する第２の壁部を形成する第２壁部形成工程と、
前記第２壁部形成工程において形成された前記第２の壁部を囲むように、前記第１の本体部の上に、前記樹脂積層体の第２の本体部を形成する第２本体部形成工程と
を含む請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の回路形成方法。
前記第２の壁部が、前記第１の壁部の形成位置より前記キャビティから離れる方向にズレた箇所に形成された請求項４に記載の回路形成方法。
硬化性樹脂を吐出する吐出装置と、
前記吐出装置により薄膜状に吐出された硬化性樹脂を硬化させた樹脂層を、複数、積層することで、部品を収容するためのキャビティを有する樹脂積層体を形成する際に、前記部品の角部と対向する前記キャビティの壁面が、前記部品の角部から離れる方向に凹んだ状態となるように硬化性樹脂を吐出するように、前記吐出装置の作動を制御する制御装置と
を備えた回路形成装置であって、
前記制御装置が、
前記キャビティを区画する第１の壁部を形成する第１壁部形成部と、
前記第１壁部形成部において形成された前記第１の壁部を囲むように、前記樹脂積層体の第１の本体部を形成する第１本体部形成部と
を有する回路形成装置。