JP6818154B2 - Wiring forming method and wiring forming device - Google Patents

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Description

本開示は、絶縁性の支持体または基板上に、金属微粒子を含有する金属含有液を塗布し、その金属含有液をレーザ光で焼成処理することで、配線を形成する配線形成方法、および配線形成装置に関する。 In the present disclosure, a wiring forming method for forming wiring by applying a metal-containing liquid containing metal fine particles on an insulating support or a substrate and firing the metal-containing liquid with laser light, and wiring. Regarding the forming device.

近年、下記特許文献に記載されているように、絶縁性の支持体または基板上に、金属微粒子を含有する金属含有液を塗布した後に、その金属含有液にレーザ光を照射し、金属含有液を焼成処理することで、配線を形成する技術が開発されている。 In recent years, as described in the following patent documents, a metal-containing liquid containing metal fine particles is applied onto an insulating support or substrate, and then the metal-containing liquid is irradiated with laser light to irradiate the metal-containing liquid with laser light. A technique for forming a wiring has been developed by firing a metal.

特開２００６−５９９４２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-59942 国際公開第２０１４／０４１６７０号公報International Publication No. 2014/041670

金属含有液にレーザ光が照射され、金属含有液の焼成により配線が形成されるが、金属含有液を適切に焼成するべく、比較的薄い状態で金属含有液が吐出され、その薄い状態の金属含有液の焼成により配線が形成される。このため、配線の厚さは、比較的薄い。そこで、金属含有液の吐出処理と、金属含有液へのレーザ光の照射処理とが繰り返され、配線が積層されることで、ある程度の厚みを有する配線の積層体が形成される。この際、配線の積層数が多くなれば、金属含有液の吐出処理とレーザ光の照射処理とを多く繰り返す必要があり、配線の形成時間に要する時間が長くなる虞がある。また、レーザ光を照射する装置による消費電力量も多くなる虞がある。このように、レーザ光の照射により配線を形成する技術には、改良の余地が多分に残されており、改良を施すことで、実用性が向上する。そこで、本開示は、レーザ光の照射による配線形成技術の実用性の向上を課題とする。 The metal-containing liquid is irradiated with laser light and wiring is formed by firing the metal-containing liquid. In order to properly fire the metal-containing liquid, the metal-containing liquid is discharged in a relatively thin state, and the metal in the thin state is discharged. Wiring is formed by firing the contained liquid. Therefore, the thickness of the wiring is relatively thin. Therefore, the discharge process of the metal-containing liquid and the irradiation process of the laser beam to the metal-containing liquid are repeated, and the wirings are laminated to form a laminated body of the wirings having a certain thickness. At this time, if the number of layers of the wiring is large, it is necessary to repeat the ejection process of the metal-containing liquid and the irradiation process of the laser light many times, which may increase the time required for forming the wiring. In addition, the amount of power consumed by the device that irradiates the laser beam may increase. As described above, there is still much room for improvement in the technique of forming the wiring by irradiating the laser beam, and the practicality is improved by making the improvement. Therefore, it is an object of the present disclosure to improve the practicality of the wiring forming technique by irradiating the laser beam.

上記課題を解決するために、本明細書は、絶縁性の支持体または基板上に、金属微粒子を含有する金属含有液を塗布する塗布ステップと、前記金属含有液をレーザ光で焼成処理することで、配線を形成する焼成処理ステップと、前記塗布ステップと前記焼成処理ステップとを繰り返すことで、前記配線を積層する積層ステップとを含み、前記配線の積層数が設定数以上である場合に、前記配線の積層数が多くなるにつれて、レーザ光の単位面積当たりのレーザ照射量を減らす配線形成方法を開示する。また、本明細書は、絶縁性の支持体または基板上に、金属微粒子を含有する金属含有液を塗布する塗布ステップと、前記金属含有液をレーザ光で焼成処理することで、配線を形成する焼成処理ステップと、前記塗布ステップと前記焼成処理ステップとを繰り返すことで、前記配線を積層する積層ステップとを含み、前記配線の積層数が設定数以上である場合に、前記配線の積層数が多くなるにつれて、レーザ光照射時における、レーザ光を照射する照射装置と、前記金属含有液が塗布された前記支持体または前記基板との相対速度を速くする配線形成方法を開示する。 In order to solve the above problems, the present specification describes a coating step of applying a metal-containing liquid containing metal fine particles on an insulating support or a substrate, and firing the metal-containing liquid with a laser beam. In the case where the number of layers to be laminated is equal to or greater than the set number , including the step of firing process for forming the wiring and the step of laminating the wiring by repeating the coating step and the firing process step . A wiring forming method for reducing the amount of laser irradiation per unit area of laser light as the number of layers of the wiring increases is disclosed. Further, in the present specification, wiring is formed by a coating step of applying a metal-containing liquid containing metal fine particles on an insulating support or a substrate, and firing the metal-containing liquid with a laser beam. The number of layers of the wiring is increased when the number of layers of the wiring is equal to or greater than the set number, including the step of laminating the wiring by repeating the firing process step, the coating step, and the firing process step. As the number increases, a wiring forming method for increasing the relative speed between the irradiation device that irradiates the laser light and the support or the substrate coated with the metal-containing liquid at the time of laser light irradiation is disclosed.

また、本明細書は、金属微粒子を含有する金属含有液を、絶縁性の支持体または基板上に塗布する塗布装置と、前記塗布装置により塗布された前記金属含有液にレーザ光を照射し、その金属含有液を焼成することで、配線を形成する照射装置と、前記塗布装置と前記照射装置との作動を制御し、前記金属含有液の塗布と前記金属含有液の焼成とを繰り返すことで、前記配線を積層させる制御装置とを備え、前記配線の積層数が設定数以上である場合に、前記配線の積層数が多くなるにつれて、レーザ光の単位面積当たりのレーザ照射量を減らす配線形成装置を開示する。また、本明細書は、金属微粒子を含有する金属含有液を、絶縁性の支持体または基板上に塗布する塗布装置と、前記塗布装置により塗布された前記金属含有液にレーザ光を照射し、その金属含有液を焼成することで、配線を形成する照射装置と、前記塗布装置と前記照射装置との作動を制御し、前記金属含有液の塗布と前記金属含有液の焼成とを繰り返すことで、前記配線を積層させる制御装置とを備え、前記配線の積層数が設定数以上である場合に、前記配線の積層数が多くなるにつれて、レーザ光照射時における、レーザ光を照射する照射装置と、前記金属含有液が塗布された前記支持体または前記基板との相対速度を速くする配線形成装置を開示する。 Further, in the present specification, a coating device for coating a metal-containing liquid containing metal fine particles on an insulating support or a substrate and the metal-containing liquid coated by the coating device are irradiated with laser light. By firing the metal-containing liquid, the operation of the irradiation device forming the wiring, the coating device, and the irradiation device is controlled, and the coating of the metal-containing liquid and the firing of the metal-containing liquid are repeated. , A control device for laminating the wiring, and when the number of laminating the wiring is equal to or greater than the set number, the wiring is formed to reduce the laser irradiation amount per unit area of the laser beam as the number of laminating the wiring increases. Disclose the device. Further, in the present specification, a coating device for applying a metal-containing liquid containing metal fine particles onto an insulating support or a substrate and the metal-containing liquid coated by the coating device are irradiated with laser light. By firing the metal-containing liquid, the operation of the irradiation device forming the wiring, the coating device, and the irradiation device is controlled, and the coating of the metal-containing liquid and the firing of the metal-containing liquid are repeated. An irradiation device that irradiates laser light at the time of laser light irradiation as the number of layers of the wiring increases when the number of layers of the wiring is equal to or greater than the set number. Discloses a wiring forming device that increases the relative speed with the support or the substrate coated with the metal-containing liquid.

本開示によれば、配線の積層数に基づいて、金属含有液に照射されるレーザ光の単位面積当たりのレーザ照射量が変更される。レーザ照射量は、レーザ光の照射時間とレーザ照射強度とを乗じたものであることから、レーザ光の照射量の変更により、例えば、レーザ光の照射時間の短縮，レーザ強度の低減等を図ることで、レーザ光の照射による配線の形成技術の実用性が向上する。 According to the present disclosure, the amount of laser irradiation per unit area of the laser beam irradiated to the metal-containing liquid is changed based on the number of layers of wiring. Since the laser irradiation amount is the product of the laser light irradiation time and the laser irradiation intensity, for example, the laser light irradiation time can be shortened or the laser intensity can be reduced by changing the laser light irradiation amount. As a result, the practicality of the wiring forming technique by irradiating the laser beam is improved.

配線形成装置を示す図である。It is a figure which shows the wiring formation apparatus. 配線形成装置の制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control device of a wiring forming apparatus. 樹脂積層体が形成された状態の回路を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the circuit in the state which the resin laminate is formed. 樹脂積層体の上に配線積層体が形成された状態の回路を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the circuit in the state which the wiring laminated body is formed on the resin laminated body. 従来の配線形成方法におけるレーザ光の照射時間と、本開示の配線形成方法におけるレーザ光の照射時間とを示す表である。It is a table which shows the irradiation time of the laser light in the conventional wiring formation method, and the irradiation time of the laser light in the wiring formation method of this disclosure. １層目の配線形成時において金属インクにレーザ光が照射される状態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the state which a laser beam is irradiated to the metal ink at the time of forming the wiring of the 1st layer. 複数層目の配線形成時において金属インクにレーザ光が照射される状態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the state which a laser beam is irradiated to the metal ink at the time of forming the wiring of a plurality of layers. 配線の積層数とステージの移動速度の倍率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the number of layers of wiring and the magnification of the moving speed of a stage. 配線が積層される際のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart when the wiring is laminated. 配線の積層数とレーザ光のレーザ強度の倍率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the number of layers of wiring and the magnification of the laser intensity of a laser beam. 配線の積層数とステージの移動速度の倍率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the number of layers of wiring and the magnification of the moving speed of a stage.

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、制御装置（図２参照）２６とを備える。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。 FIG. 1 shows the circuit forming apparatus 10. The circuit forming device 10 includes a transport device 20, a first modeling unit 22, a second modeling unit 24, and a control device (see FIG. 2) 26. The transfer device 20, the first modeling unit 22, and the second modeling unit 24 are arranged on the base 28 of the circuit forming device 10. The base 28 has a generally rectangular shape, and in the following description, the longitudinal direction of the base 28 is orthogonal to the X-axis direction, and the lateral direction of the base 28 is orthogonal to both the Y-axis direction, the X-axis direction, and the Y-axis direction. The direction will be described as the Z-axis direction.

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。 The transport device 20 includes an X-axis slide mechanism 30 and a Y-axis slide mechanism 32. The X-axis slide mechanism 30 has an X-axis slide rail 34 and an X-axis slider 36. The X-axis slide rail 34 is arranged on the base 28 so as to extend in the X-axis direction. The X-axis slider 36 is slidably held in the X-axis direction by the X-axis slide rail 34. Further, the X-axis slide mechanism 30 has an electromagnetic motor (see FIG. 2) 38, and the X-axis slider 36 moves to an arbitrary position in the X-axis direction by driving the electromagnetic motor 38. Further, the Y-axis slide mechanism 32 has a Y-axis slide rail 50 and a stage 52. The Y-axis slide rail 50 is arranged on the base 28 so as to extend in the Y-axis direction, and is movable in the X-axis direction. Then, one end of the Y-axis slide rail 50 is connected to the X-axis slider 36. The stage 52 is slidably held in the Y-axis slide rail 50 in the Y-axis direction. Further, the Y-axis slide mechanism 32 has an electromagnetic motor (see FIG. 2) 56, and the stage 52 moves to an arbitrary position in the Y-axis direction by driving the electromagnetic motor 56. As a result, the stage 52 moves to an arbitrary position on the base 28 by driving the X-axis slide mechanism 30 and the Y-axis slide mechanism 32.

ステージ５２は、基台６０と、保持装置６２と、昇降装置（図２参照）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。 The stage 52 has a base 60, a holding device 62, and an elevating device (see FIG. 2) 64. The base 60 is formed in a flat plate shape, and a substrate is placed on the upper surface thereof. The holding devices 62 are provided on both sides of the base 60 in the X-axis direction. Then, both edges of the substrate mounted on the base 60 in the X-axis direction are sandwiched by the holding device 62, so that the substrate is fixedly held. Further, the elevating device 64 is arranged below the base 60 and raises and lowers the base 60.

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。 The first modeling unit 22 is a unit for modeling wiring on a substrate (see FIG. 3) 70 mounted on a base 60 of a stage 52, and has a first printing unit 72 and a firing unit 74. ing. The first printing unit 72 has an inkjet head (see FIG. 2) 76, and ejects metal ink linearly onto a substrate 70 mounted on a base 60. Metal ink is a metal ink in which fine particles of metal are dispersed in a solvent. The inkjet head 76 ejects a conductive material from a plurality of nozzles by, for example, a piezo method using a piezoelectric element.

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、溶剤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。 The firing unit 74 has a laser irradiation device (see FIG. 2) 78. The laser irradiation device 78 is a device that irradiates the metal ink ejected on the substrate 70 with a laser, and the metal ink irradiated with the laser is fired to form wiring. In addition, firing of metal ink is a phenomenon in which the solvent is vaporized and the metal fine particle protective film is decomposed by applying energy, and the metal fine particles are brought into contact with each other or fused to increase the conductivity. is there. Then, the metal ink is fired to form a metal wiring.

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。 Further, the second modeling unit 24 is a unit for modeling a resin layer on a substrate 70 mounted on a base 60 of a stage 52, and has a second printing unit 84 and a curing unit 86. .. The second printing unit 84 has an inkjet head (see FIG. 2) 88, and discharges an ultraviolet curable resin onto a substrate 70 mounted on a base 60. The inkjet head 88 may be, for example, a piezo method using a piezoelectric element, or a thermal method in which a resin is heated to generate bubbles and discharged from a nozzle.

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。 The curing portion 86 includes a flattening device (see FIG. 2) 90 and an irradiation device (see FIG. 2) 92. The flattening device 90 flattens the upper surface of the ultraviolet curable resin ejected onto the substrate 70 by the inkjet head 88. For example, the surplus resin is applied by a roller or a roller while leveling the surface of the ultraviolet curable resin. By scraping with a blade, the thickness of the UV curable resin is made uniform. Further, the irradiation device 92 includes a mercury lamp or an LED as a light source, and irradiates the ultraviolet curable resin discharged on the substrate 70 with ultraviolet rays. As a result, the ultraviolet curable resin discharged onto the substrate 70 is cured, and the resin layer is formed.

また、制御装置２６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の作動が、コントローラ１２０によって制御される。 Further, as shown in FIG. 2, the control device 26 includes a controller 120 and a plurality of drive circuits 122. The plurality of drive circuits 122 are connected to the electromagnetic motors 38 and 56, the holding device 62, the elevating device 64, the inkjet head 76, the laser irradiation device 78, the inkjet head 88, the flattening device 90, and the irradiation device 92. The controller 120 includes a CPU, ROM, RAM, etc., and is mainly a computer, and is connected to a plurality of drive circuits 122. As a result, the operation of the transfer device 20, the first modeling unit 22, and the second modeling unit 24 is controlled by the controller 120.

回路形成装置１０では、上述した構成によって、基板７０の上に回路パターンが形成される。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、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。 In the circuit forming apparatus 10, a circuit pattern is formed on the substrate 70 by the above-described configuration. Specifically, the substrate 70 is set on the base 60 of the stage 52, and the stage 52 is moved below the second modeling unit 24. Then, in the second modeling unit 24, as shown in FIG. 3, the resin laminate 130 is formed on the substrate 70. The resin laminate 130 is formed by repeating the ejection of the ultraviolet curable resin from the inkjet head 88 and the irradiation of the ejected ultraviolet curable resin with ultraviolet rays by the irradiation device 92.

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。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１３２が形成される。 Specifically, in the second printing unit 84 of the second modeling unit 24, the inkjet head 88 ejects the ultraviolet curable resin into a thin film on the upper surface of the substrate 70. Subsequently, when the ultraviolet curable resin is discharged in the form of a thin film, the ultraviolet curable resin is flattened by the flattening device 90 so that the film thickness of the ultraviolet curable resin becomes uniform in the cured portion 86. Then, the irradiation device 92 irradiates the thin film ultraviolet curable resin with ultraviolet rays. As a result, a thin-film resin layer 132 is formed on the substrate 70.

続いて、インクジェットヘッド８８が、その薄膜状の樹脂層１３２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１３２の上に薄膜状の樹脂層１３２が積層される。このように、薄膜状の樹脂層１３２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１３２が積層されることで、樹脂積層体１３０が形成される。 Subsequently, the inkjet head 88 ejects the ultraviolet curable resin into a thin film on the thin film resin layer 132. Then, the thin-film ultraviolet-curable resin is flattened by the flattening device 90, and the irradiation device 92 irradiates the ultraviolet-curable resin discharged in the thin-film form with ultraviolet rays, thereby forming the thin-film ultraviolet-curable resin on the thin-film resin layer 132. The thin-film resin layer 132 is laminated. In this way, the ejection of the ultraviolet-curable resin onto the thin-film resin layer 132 and the irradiation of ultraviolet rays are repeated, and the plurality of resin layers 132 are laminated to form the resin laminate 130.

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が第１造形ユニット２２の下方に移動され、図４に示すように、配線積層体１３６が形成される。配線積層体１３６は、インクジェットヘッド７６からの金属インクの吐出と、吐出された金属インクへのレーザ照射装置７８によるレーザ光の照射とが繰り返されることにより形成される。 When the resin laminate 130 is formed by the procedure described above, the stage 52 is moved below the first modeling unit 22, and the wiring laminate 136 is formed as shown in FIG. The wiring laminate 136 is formed by repeatedly ejecting metal ink from the inkjet head 76 and irradiating the ejected metal ink with laser light by the laser irradiation device 78.

詳しくは、第１造形ユニット２２の第１印刷部７２において、インクジェットヘッド７６が、樹脂積層体１３０の上面に金属インクを、回路パターンに応じて線状に吐出する。続いて、金属インクが回路パターンに応じて吐出されると、焼成部７４において、レーザ照射装置７８が、金属インクにレーザ光を照射する。この際、レーザ光のエネルギーが金属インクに吸収されることによって、金属インクが発熱し、焼成する。これにより、樹脂積層体１３０の上に配線１３８が形成される。なお、インクジェットヘッド７６により吐出された金属インクの厚みは、数μｍ〜数十μｍ程度であり、焼成により形成される配線１３８の厚みは、数百ｎｍ〜数μｍとなる。 Specifically, in the first printing unit 72 of the first modeling unit 22, the inkjet head 76 linearly ejects metal ink onto the upper surface of the resin laminate 130 according to the circuit pattern. Subsequently, when the metal ink is ejected according to the circuit pattern, the laser irradiation device 78 irradiates the metal ink with laser light in the firing unit 74. At this time, the energy of the laser beam is absorbed by the metal ink, so that the metal ink generates heat and is fired. As a result, the wiring 138 is formed on the resin laminate 130. The thickness of the metal ink ejected by the inkjet head 76 is about several μm to several tens of μm, and the thickness of the wiring 138 formed by firing is several hundred nm to several μm.

続いて、インクジェットヘッド７６が、その配線１３８の上に金属インクを吐出する。そして、レーザ照射装置７８が、その金属インクにレーザ光を照射することで、配線１３８の上に配線１３８が積層される。このように、金属インクの吐出と、吐出された金属インクへのレーザ光の照射とが繰り返され、複数の配線１３８が積層されることで、配線積層体１３６が形成される。なお、配線積層体１３６の厚みは、数十μｍ〜数百μｍとされる。つまり、金属インクの吐出と、吐出された金属インクへのレーザ光の照射とが５０〜１００回程度、繰り返され、５０〜１００の配線１３８が積層されることで、配線積層体１３６が形成される。このように、回路形成装置１０では、紫外線硬化樹脂によって樹脂積層体１３０が形成され、金属インクによって配線積層体１３６が形成されることで、基板７０の上に回路パターンが形成される。 Subsequently, the inkjet head 76 ejects metal ink onto the wiring 138. Then, the laser irradiation device 78 irradiates the metal ink with the laser light, so that the wiring 138 is laminated on the wiring 138. In this way, the ejection of the metal ink and the irradiation of the ejected metal ink with the laser beam are repeated, and the plurality of wirings 138 are laminated to form the wiring laminated body 136. The thickness of the wiring laminate 136 is set to several tens of μm to several hundreds of μm. That is, the ejection of the metal ink and the irradiation of the ejected metal ink with the laser beam are repeated about 50 to 100 times, and the wirings 138 of 50 to 100 are laminated to form the wiring laminate 136. Ru. As described above, in the circuit forming apparatus 10, the resin laminate 130 is formed by the ultraviolet curable resin, and the wiring laminate 136 is formed by the metal ink, so that the circuit pattern is formed on the substrate 70.

上述したように、回路パターン形成時において、配線積層体１３６は、複数の配線１３８が積層されることで形成される。この際、従来の形成手法では、配線１３８の積層数に関わらず、吐出された金属インクへのレーザ光の単位面積当たりの照射時間は一定とされていた。 As described above, at the time of forming the circuit pattern, the wiring laminate 136 is formed by laminating a plurality of wirings 138. At this time, in the conventional forming method, the irradiation time per unit area of the laser beam to the ejected metal ink is constant regardless of the number of layers of the wiring 138.

具体的には、例えば、１層目の配線１３８の形成時において、吐出された金属インクへのレーザ光の照射時間がＴ秒である場合に、２層目以降の配線１３８の形成時においても、吐出された金属インクへのレーザ光の照射時間はＴ秒とされていた。このため、例えば、１０層の配線１３８の積層により配線積層体１３６が形成される場合において、レーザ光の照射時間の合計は、図５に示すように、（１０×Ｔ）秒となる。また、例えば、１００層の配線１３８の積層により配線積層体１３６が形成される場合において、レーザ光の照射時間の合計は、（１００×Ｔ）秒となる。 Specifically, for example, when the wiring 138 of the first layer is formed, when the irradiation time of the laser beam to the ejected metal ink is T seconds, the wiring 138 of the second and subsequent layers is also formed. The irradiation time of the laser beam on the ejected metal ink was set to T seconds. Therefore, for example, when the wiring laminated body 136 is formed by laminating 10 layers of wiring 138, the total irradiation time of the laser beam is (10 × T) seconds as shown in FIG. Further, for example, when the wiring laminated body 136 is formed by laminating 100 layers of wiring 138, the total irradiation time of the laser beam is (100 × T) seconds.

なお、各層の配線１３８の形成時における単位面積当たりのレーザ強度は同じとされている。レーザ強度は、金属インクに照射されるレーザ光の強さを示すものであり、レーザ照度とも呼ばれる。このため、従来の配線積層体１３６の形成手法では、単位面積当たりのレーザ光の照射時間と単位面積当たりのレーザ照射強度とを乗じた値、つまり、単位面積当たりのレーザ照射量は、一定とされていた。ちなみに、単位面積当たりのレーザ照射量は、金属インクに照射されるレーザのエネルギーの総量であることから、単位面積当たりのレーザ光の積算光量とも呼ばれる。 The laser intensity per unit area at the time of forming the wiring 138 of each layer is the same. The laser intensity indicates the intensity of the laser beam applied to the metal ink, and is also called the laser illuminance. Therefore, in the conventional method for forming the wiring laminate 136, the value obtained by multiplying the laser beam irradiation time per unit area and the laser irradiation intensity per unit area, that is, the laser irradiation amount per unit area is constant. It had been. By the way, since the laser irradiation amount per unit area is the total amount of laser energy irradiated to the metal ink, it is also called the integrated light amount of the laser light per unit area.

しかしながら、配線積層体１３６の形成時において、１層目の配線１３８が形成される際に、金属インクは樹脂製の樹脂積層体１３０の上に吐出され、複数層目の配線１３８が形成される際に、金属インクは金属製の配線１３８の上に吐出される。そして、吐出された金属インクにレーザ光が照射され、レーザ光のエネルギーが金属インクに吸収されることで、金属インクが発熱し、焼成する。この際、樹脂製の樹脂積層体１３０と金属製の配線１３８との熱伝導率の相違により、焼成に必要なレーザ光のエネルギー、つまり、レーザ照射量が異なる。 However, at the time of forming the wiring laminate 136, when the wiring 138 of the first layer is formed, the metal ink is ejected onto the resin laminate 130 made of resin, and the wiring 138 of the plurality of layers is formed. At that time, the metal ink is ejected onto the metal wiring 138. Then, the ejected metal ink is irradiated with laser light, and the energy of the laser light is absorbed by the metal ink, so that the metal ink generates heat and is fired. At this time, the energy of the laser light required for firing, that is, the laser irradiation amount is different due to the difference in thermal conductivity between the resin laminate 130 made of resin and the metal wiring 138.

詳しくは、１層目の配線１３８が形成される際に、図６に示すように、樹脂製の樹脂積層体１３０の上に吐出された金属インク１５０に、レーザ照射装置７８によりレーザ光１５２が照射される。この際、金属インク１５０は、照射されたレーザ光１５２によって発熱し、焼成する。ただし、レーザ光１５２の照射により発熱した金属インク１５０の熱は、樹脂製の樹脂積層体１３０、つまり、熱伝導率の低い樹脂積層体１３０に伝達し難い。このため、樹脂製の樹脂積層体１３０は然程、発熱せず、樹脂積層体１３０の発熱により、金属インク１５０は殆ど加熱されない。つまり、１層目の配線１３８の形成時において、金属インク１５０にレーザ光が照射される際に、金属インク１５０の焼成は、レーザ光の照射により金属インク１５０が発熱することで行われ、樹脂積層体１３０による金属インク１５０の加熱は、金属インク１５０の焼成にほとんど寄与しない。これにより、１層目の配線１３８の形成時において、金属インク１５０にレーザ光が照射される際に、金属インク１５０は、下面から殆ど発熱しないが、上面から発熱することで焼成する。 Specifically, when the first layer wiring 138 is formed, as shown in FIG. 6, the laser light 152 is applied to the metal ink 150 discharged onto the resin resin laminate 130 by the laser irradiation device 78. Be irradiated. At this time, the metal ink 150 is generated by the irradiated laser beam 152 and is fired. However, it is difficult to transfer the heat of the metal ink 150 generated by the irradiation of the laser beam 152 to the resin laminate 130 made of resin, that is, the resin laminate 130 having low thermal conductivity. Therefore, the resin laminate 130 made of resin does not generate much heat, and the metal ink 150 is hardly heated by the heat generated by the resin laminate 130. That is, at the time of forming the first layer wiring 138, when the metal ink 150 is irradiated with the laser light, the metal ink 150 is fired by generating heat of the metal ink 150 by the irradiation of the laser light, and the resin. The heating of the metal ink 150 by the laminate 130 hardly contributes to the firing of the metal ink 150. As a result, when the metal ink 150 is irradiated with the laser beam at the time of forming the first layer wiring 138, the metal ink 150 hardly generates heat from the lower surface, but is fired by generating heat from the upper surface.

一方、複数層目の配線１３８が形成される際に、図７に示すように、既に焼成した金属インク、つまり、金属製の配線１３８の上に吐出された金属インク１５０に、レーザ照射装置７８によりレーザ光１５２が照射される。この際、金属インク１５０は、照射されたレーザ光１５２によって発熱し、焼成する。また、レーザ光１５２の照射により発熱した金属インク１５０の熱は、金属製の配線１３８、つまり、熱伝導率の高い配線１３８に伝達し易い。このため、金属製の配線１３８は発熱し、配線１３８の発熱により、金属インク１５０が加熱される。つまり、複数層目の配線１３８の形成時において、金属インク１５０にレーザ光が照射される際に、金属インク１５０は、レーザ光の照射により発熱するだけでなく、配線１３８からの加熱によっても発熱する。これにより、複数層目の配線１３８の形成時において、金属インク１５０にレーザ光が照射される際に、金属インク１５０は、上面からだけでなく、下面からも発熱することで、効率よく焼成する。なお、図６及び、図７で黒塗りされた箇所が、金属インク１５０の焼成箇所である。 On the other hand, when the wiring 138 of the plurality of layers is formed, as shown in FIG. 7, the laser irradiation device 78 is applied to the metal ink that has already been fired, that is, the metal ink 150 that is ejected onto the metal wiring 138. Is irradiated with the laser beam 152. At this time, the metal ink 150 is generated by the irradiated laser beam 152 and is fired. Further, the heat of the metal ink 150 generated by the irradiation of the laser beam 152 is easily transferred to the metal wiring 138, that is, the wiring 138 having high thermal conductivity. Therefore, the metal wiring 138 generates heat, and the heat generated by the wiring 138 heats the metal ink 150. That is, when the metal ink 150 is irradiated with the laser beam at the time of forming the wiring 138 of the plurality of layers, the metal ink 150 generates heat not only by the irradiation of the laser beam but also by the heating from the wiring 138. To do. As a result, when the metal ink 150 is irradiated with the laser beam at the time of forming the wiring 138 of the plurality of layers, the metal ink 150 generates heat not only from the upper surface but also from the lower surface, so that the metal ink 150 is efficiently fired. .. The parts painted in black in FIGS. 6 and 7 are the fired parts of the metal ink 150.

このようなことを考慮すると、複数層目の配線１３８の形成時において金属インク１５０に照射されるレーザ光の照射量を、１層目の配線１３８の形成時において金属インク１５０に照射されるレーザ光の照射量より減らしても、複数層目の配線１３８の形成時において金属インク１５０は適切に焼成する。つまり、配線１３８の積層数が多くなるにつれて、金属インク１５０へのレーザ光の照射量を減らしても、金属インク１５０は適切に焼成する。そこで、配線１３８の積層数が多くなるにつれてレーザ光の照射時間が短くされる。なお、配線１３８の積層数に関わらず、レーザ強度は一定とされる。つまり、配線１３８の積層数が多くなるにつれて、金属インク１５０へのレーザ光の照射量を減らすべく、レーザ強度は変更されずに、レーザ光の照射時間が短くされる。 Considering this, the amount of laser light irradiated to the metal ink 150 when the wiring 138 of the plurality of layers is formed is the laser that is irradiated to the metal ink 150 when the wiring 138 of the first layer is formed. The metal ink 150 is appropriately fired at the time of forming the wiring 138 of the plurality of layers even if it is reduced from the amount of light irradiation. That is, as the number of layers of the wiring 138 increases, the metal ink 150 is appropriately fired even if the amount of laser light irradiated to the metal ink 150 is reduced. Therefore, as the number of layers of the wiring 138 increases, the irradiation time of the laser beam is shortened. The laser intensity is constant regardless of the number of layers of the wiring 138. That is, as the number of layers of the wiring 138 increases, the laser light irradiation time is shortened without changing the laser intensity in order to reduce the laser light irradiation amount to the metal ink 150.

具体的には、図８に示すように、１層目から３層目の配線１３８の形成時において、金属インク１５０にレーザ光が照射される際のステージ５２の移動速度の倍率は１とされる。ここで、移動速度の倍率は、従来の手法により金属インク１５０にレーザ光が照射される際のステージ５２の移動速度に対する倍率である。このため、１層目から３層目の配線１３８の形成時において、金属インク１５０にレーザ光が照射される際のステージ５２の移動速度は、従来の手法により金属インク１５０にレーザ光が照射される際のステージ５２の移動速度と同じとされる。つまり、１層目から３層目の配線１３８の形成時において、金属インク１５０へのレーザ光の照射時間は、従来の手法により金属インク１５０にレーザ光が照射される際のレーザ光の照射時間Ｔと同じとされる。これにより、１層目から３層目の配線１３８の形成時において、金属インク１５０は、下面から殆ど発熱しないが、上面から発熱することで焼成する。 Specifically, as shown in FIG. 8, when the wiring 138 of the first layer to the third layer is formed, the magnification of the moving speed of the stage 52 when the metal ink 150 is irradiated with the laser beam is set to 1. To. Here, the magnification of the moving speed is a magnification with respect to the moving speed of the stage 52 when the metal ink 150 is irradiated with the laser beam by the conventional method. Therefore, at the time of forming the wiring 138 of the first layer to the third layer, the moving speed of the stage 52 when the metal ink 150 is irradiated with the laser light is such that the metal ink 150 is irradiated with the laser light by the conventional method. It is the same as the moving speed of the stage 52 at the time of the laser. That is, when the first to third layers of the wiring 138 are formed, the irradiation time of the laser light on the metal ink 150 is the irradiation time of the laser light when the metal ink 150 is irradiated with the laser light by the conventional method. Same as T. As a result, at the time of forming the wiring 138 of the first layer to the third layer, the metal ink 150 hardly generates heat from the lower surface, but is fired by generating heat from the upper surface.

なお、２層目及び３層目の配線１３８の形成時において、金属インク１５０は、１層の配線１３８若しくは２層の配線１３８の上に吐出され、その金属インク１５０にレーザ光が照射される。この際、金属インク１５０の下面側に位置する配線１３８の厚さは非常に薄く、金属インク１５０の発熱により配線１３８に伝達される熱量は非常に少ない。このため、２層目及び３層目の配線１３８の形成時において、金属インク１５０は、下面から殆ど発熱しない。そこで、１層目の配線１３８の形成時だけでなく、２層目及び３層目の配線１３８の形成時においても、移動速度の倍率が１とされる。つまり、１層目の配線１３８の形成時だけでなく、２層目及び３層目の配線１３８の形成時においても、金属インク１５０へのレーザ光の照射時間は、従来の手法により金属インク１５０にレーザ光が照射される際のレーザ光の照射時間Ｔと同じとされる。 When the second and third layer wirings 138 are formed, the metal ink 150 is ejected onto the first layer wiring 138 or the second layer wiring 138, and the metal ink 150 is irradiated with laser light. .. At this time, the thickness of the wiring 138 located on the lower surface side of the metal ink 150 is very thin, and the amount of heat transferred to the wiring 138 by the heat generated by the metal ink 150 is very small. Therefore, when the wiring 138 of the second layer and the third layer is formed, the metal ink 150 hardly generates heat from the lower surface. Therefore, the magnification of the moving speed is set to 1 not only when the first layer wiring 138 is formed but also when the second layer and the third layer wiring 138 are formed. That is, not only when the first layer wiring 138 is formed, but also when the second layer and the third layer wiring 138 are formed, the irradiation time of the laser beam on the metal ink 150 is determined by the conventional method. It is the same as the irradiation time T of the laser beam when the laser beam is irradiated to.

また、４層目の配線１３８の形成時において、金属インク１５０にレーザ光が照射される際のステージ５２の移動速度の倍率は５とされる。このため、４層目の配線１３８の形成時において、金属インク１５０にレーザ光が照射される際のステージ５２の移動速度は、１層目の配線１３８の形成時におけるレーザ光照射時のステージ５２の移動速度の５倍とされる。つまり、４層目の配線１３８の形成時において、金属インク１５０へのレーザ光の照射時間は、１層目の配線１３８の形成時におけるレーザ光の照射時間Ｔの１／５とされる。 Further, when the fourth layer wiring 138 is formed, the magnification of the moving speed of the stage 52 when the metal ink 150 is irradiated with the laser beam is set to 5. Therefore, when the fourth layer wiring 138 is formed, the moving speed of the stage 52 when the metal ink 150 is irradiated with the laser light is the stage 52 when the first layer wiring 138 is formed. It is said to be 5 times the moving speed of. That is, when the fourth layer wiring 138 is formed, the laser light irradiation time to the metal ink 150 is set to 1/5 of the laser light irradiation time T when the first layer wiring 138 is formed.

これは、４層目の配線１３８の形成時において、３層の配線１３８の上に吐出された金属インク１５０にレーザ光が照射され、金属インク１５０の下面側に位置する配線１３８の厚さは、ある程度、厚く、金属インク１５０の熱が配線１３８に伝達するためである。つまり、４層目の配線１３８の形成時において、金属インク１５０にレーザ光が照射される際に、金属インク１５０は、上面から発熱し、下面からもある程度発熱するためである。これにより、４層目の配線１３８の形成時において、金属インク１５０へのレーザ光の照射時間が、１層目の配線１３８の形成時におけるレーザ光の照射時間Ｔの１／５とされても、適切に金属インク１５０は焼成する。 This is because when the fourth layer wiring 138 is formed, the metal ink 150 discharged on the third layer wiring 138 is irradiated with laser light, and the thickness of the wiring 138 located on the lower surface side of the metal ink 150 is increased. This is because the heat of the metal ink 150 is transferred to the wiring 138 because it is thick to some extent. That is, when the metal ink 150 is irradiated with the laser beam at the time of forming the fourth layer wiring 138, the metal ink 150 generates heat from the upper surface and also generates heat to some extent from the lower surface. As a result, even if the irradiation time of the laser beam to the metal ink 150 at the time of forming the fourth layer wiring 138 is set to 1/5 of the irradiation time T of the laser light at the time of forming the first layer wiring 138. , The metal ink 150 is properly fired.

また、５層目以降の配線１３８の形成時において、金属インク１５０にレーザ光が照射される際のステージ５２の移動速度の倍率は１０とされる。このため、５層目以降の配線１３８の形成時において、金属インク１５０にレーザ光が照射される際のステージ５２の移動速度は、１層目の配線１３８の形成時におけるレーザ光照射時の移動速度の１０倍とされる。つまり、５層目以降の配線１３８の形成時において、金属インク１５０へのレーザ光の照射時間は、１層目の配線１３８の形成時におけるレーザ光の照射時間Ｔの１／１０とされる。 Further, when forming the wiring 138 for the fifth and subsequent layers, the magnification of the moving speed of the stage 52 when the metal ink 150 is irradiated with the laser beam is set to 10. Therefore, when the wiring 138 of the fifth layer and subsequent layers is formed, the moving speed of the stage 52 when the metal ink 150 is irradiated with the laser light is the movement during the laser light irradiation when the wiring 138 of the first layer is formed. It is said to be 10 times the speed. That is, when the wiring 138 of the fifth layer and thereafter is formed, the irradiation time of the laser light to the metal ink 150 is set to 1/10 of the irradiation time T of the laser light when the wiring 138 of the first layer is formed.

これは、５層目以降の配線１３８の形成時において、４層以上の配線１３８の上に吐出された金属インク１５０にレーザ光が照射され、金属インク１５０の下面側に位置する配線１３８の厚さは、比較的、厚く、金属インク１５０の熱が配線１３８に伝達するためである。つまり、５層目以降の配線１３８の形成時において、金属インク１５０にレーザ光が照射される際に、金属インク１５０は、上面から発熱し、下面からも発熱するためである。これにより、５層目以降の配線１３８の形成時において、金属インク１５０へのレーザ光の照射時間が、１層目の配線１３８の形成時におけるレーザ光の照射時間Ｔの１／１０とされても、適切に金属インク１５０は焼成する。 This is because the metal ink 150 ejected on the four or more layers of wiring 138 is irradiated with laser light when the wiring 138 of the fifth layer or later is formed, and the thickness of the wiring 138 located on the lower surface side of the metal ink 150 is formed. This is because it is relatively thick and the heat of the metal ink 150 is transferred to the wiring 138. That is, when the metal ink 150 is irradiated with the laser beam at the time of forming the wiring 138 for the fifth layer and thereafter, the metal ink 150 generates heat from the upper surface and also from the lower surface. As a result, the irradiation time of the laser beam to the metal ink 150 at the time of forming the wiring 138 of the fifth layer and thereafter is set to 1/10 of the irradiation time T of the laser light at the time of forming the wiring 138 of the first layer. However, the metal ink 150 is properly fired.

なお、５層目以降の配線１３８の形成時には、配線１３８の積層数が多くなっても、移動速度の倍率は１０倍以上とされない。つまり、５層目以降の配線１３８の形成時には、配線１３８の積層数が多くなっても、レーザ光の照射時間は短くされない。これは、５層目以降の配線１３８の形成時におけるレーザ光の単位面積当たりのレーザ光の照射量が金属インクの焼成に必要な最小値となっており、その照射量より少ない照射量では、金属インクが焼成しないためである。 When forming the wiring 138 for the fifth and subsequent layers, the magnification of the moving speed is not set to 10 times or more even if the number of layers of the wiring 138 increases. That is, when forming the wiring 138 for the fifth and subsequent layers, the irradiation time of the laser beam is not shortened even if the number of layers of the wiring 138 increases. This is because the irradiation amount of the laser light per unit area of the laser light at the time of forming the wiring 138 for the fifth and subsequent layers is the minimum value required for firing the metal ink, and if the irradiation amount is smaller than the irradiation amount, This is because the metal ink does not fire.

このように、本開示の配線積層体１３６の形成手法では、図５に示すように、１〜３層目の配線１３８の形成時におけるレーザ光の照射時間は、従来の手法におけるレーザ光の照射時間Ｔと同じとされている。そして、４層目の配線１３８の形成時におけるレーザ光の照射時間は、従来の手法におけるレーザ光の照射時間Ｔの１／５とされ、５層目以降の配線１３８の形成時におけるレーザ光の照射時間は、従来の手法におけるレーザ光の照射時間Ｔの１／１０とされている。 As described above, in the method for forming the wiring laminate 136 of the present disclosure, as shown in FIG. 5, the irradiation time of the laser light at the time of forming the wiring 138 of the first to third layers is the irradiation of the laser light in the conventional method. It is said to be the same as time T. The laser light irradiation time at the time of forming the fourth layer wiring 138 is set to 1/5 of the laser light irradiation time T in the conventional method, and the laser light at the time of forming the fifth and subsequent layers wiring 138 is set. The irradiation time is set to 1/10 of the irradiation time T of the laser beam in the conventional method.

このため、例えば、１０層の配線１３８の積層により配線積層体１３６が形成される場合において、レーザ光の照射時間の合計は、（３．８×Ｔ）秒となる。ここで、従来の手法により配線積層体１３６が形成される際のレーザ光の照射時間の合計と比較してみると、本手法により配線積層体１３６を形成することで、レーザ光の照射時間は、従来の照射時間の３８％となる。また、例えば、１００層の配線１３８の積層により配線積層体１３６が形成される場合において、レーザ光の照射時間の合計は、（１２．８×Ｔ）秒となる。ここで、従来の手法により配線積層体１３６が形成される際のレーザ光の照射時間の合計と比較してみると、本手法により配線積層体１３６を形成することで、レーザ光の照射時間は、従来の照射時間の１２．８％となる。このように、配線積層体１３６の形成において本手法を採用することで、レーザ光の照射時間を大幅に短縮し、回路パターンの形成時間の短縮を図ることが可能となる。 Therefore, for example, when the wiring laminate 136 is formed by laminating 10 layers of wiring 138, the total irradiation time of the laser beam is (3.8 × T) seconds. Here, when compared with the total irradiation time of the laser beam when the wiring laminate 136 is formed by the conventional method, the laser light irradiation time is increased by forming the wiring laminate 136 by this method. , 38% of the conventional irradiation time. Further, for example, when the wiring laminated body 136 is formed by laminating 100 layers of wiring 138, the total irradiation time of the laser beam is (12.8 × T) seconds. Here, when compared with the total irradiation time of the laser beam when the wiring laminate 136 is formed by the conventional method, the laser light irradiation time is increased by forming the wiring laminate 136 by this method. , 12.8% of the conventional irradiation time. As described above, by adopting this method in the formation of the wiring laminate 136, it is possible to significantly shorten the irradiation time of the laser beam and shorten the formation time of the circuit pattern.

なお、上述した配線積層体１３６の形成は、コントローラ１２０に設けられたプログラム（図２参照）１９０に従って実行される。具体的には、プログラム１９０に従って、図９に示すフローが実行され、まず、金属インクが回路パターンに応じて吐出される（Ｓ１００）。次に、配線１３８の積層数に応じたステージ５２の移動速度が決定される（Ｓ１０２）。詳しくは、コントローラ１２０に、図８に相当するマップデータが記憶されている。そして、そのマップデータが参照されることで、配線１３８の積層数に応じた速度倍率が特定され、その速度倍率に基づいてステージ５２の移動速度が演算される。これにより、配線１３８の積層数に応じたステージ５２の移動速度が決定される。 The formation of the wiring laminate 136 described above is executed according to the program (see FIG. 2) 190 provided in the controller 120. Specifically, according to the program 190, the flow shown in FIG. 9 is executed, and first, the metal ink is ejected according to the circuit pattern (S100). Next, the moving speed of the stage 52 is determined according to the number of layers of the wiring 138 (S102). Specifically, the controller 120 stores map data corresponding to FIG. Then, by referring to the map data, a speed ratio corresponding to the number of layers of the wiring 138 is specified, and the moving speed of the stage 52 is calculated based on the speed ratio. As a result, the moving speed of the stage 52 is determined according to the number of layers of the wiring 138.

続いて、ステージ５２の移動速度が決定されると、その決定された移動速度でステージ５２が移動された状態で、金属インクにレーザ光が照射される（Ｓ１０４）。これにより、配線１３８が形成される。そして、その配線１３８の形成により積層された数、つまり、配線１３８の積層数が予め設定されている設定積層数に達したか否かが判断される（Ｓ１０６）。この際、配線１３８の積層数が設定積層数に達していない場合（Ｓ１０６：ＮＯ）に、Ｓ１００以降の処理が繰り返される。一方、配線１３８の積層数が設定積層数に達している場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）に、本フローが終了する。 Subsequently, when the moving speed of the stage 52 is determined, the metal ink is irradiated with laser light in a state where the stage 52 is moved at the determined moving speed (S104). As a result, the wiring 138 is formed. Then, it is determined whether or not the number of layers stacked by the formation of the wiring 138, that is, the number of layers of the wiring 138 has reached the preset number of layers (S106). At this time, if the number of layers of the wiring 138 does not reach the set number of layers (S106: NO), the processes after S100 are repeated. On the other hand, when the number of layers of the wiring 138 reaches the set number of layers (S106: YES), this flow ends.

なお、プログラム１９０は、図２に示すように、塗布部２００と焼成部２０２と積層部２０４とを有している。塗布部２００は、Ｓ１００の処理を実行するための機能部、つまり、金属インクを塗布するための機能部である。焼成部２０２は、Ｓ１０４の処理を実行するための機能部、つまり、レーザ光の照射により金属インクを焼成するための機能部である。積層部２０４は、Ｓ１００とＳ１０４とを繰り返し実行するための機能部、つまり、配線を積層するための機能部である。 As shown in FIG. 2, the program 190 has a coating portion 200, a firing portion 202, and a laminated portion 204. The coating unit 200 is a functional unit for executing the process of S100, that is, a functional unit for applying metal ink. The firing unit 202 is a functional unit for executing the process of S104, that is, a functional unit for firing metal ink by irradiation with laser light. The stacking unit 204 is a functional unit for repeatedly executing S100 and S104, that is, a functional unit for laminating wiring.

また、単位面積当たりのレーザ光の照射量は、単位面積当たりのレーザ光の照射時間と単位面積当たりのレーザ照射強度とを乗じたものである。このため、レーザ強度を弱くすることでも、金属インク１５０へのレーザ光の照射量を減らすことができる。そこで、上記手法と異なり、配線１３８の積層数が多くなるにつれて、レーザ光の照射時間を変更することなく、レーザ強度を弱くすることで、金属インク１５０へのレーザ光の照射量を減らしてもよい。 The laser beam irradiation amount per unit area is the product of the laser beam irradiation time per unit area and the laser irradiation intensity per unit area. Therefore, the amount of laser light irradiation to the metal ink 150 can be reduced by weakening the laser intensity. Therefore, unlike the above method, as the number of layers of the wiring 138 increases, the amount of laser light irradiation to the metal ink 150 can be reduced by weakening the laser intensity without changing the laser light irradiation time. Good.

具体的には、図１０に示すように、１層目から３層目の配線１３８の形成時において、金属インク１５０に照射されるレーザ光の強度倍率は１とされる。ここで、レーザ光の強度倍率は、従来の手法により金属インク１５０にレーザ光が照射される際のレーザ強度に対する倍率である。このため、１層目から３層目の配線１３８の形成時において、金属インク１５０に照射されるレーザ光のレーザ強度は、従来の手法により金属インク１５０に照射されるレーザ光のレーザ強度と同じとされる。これにより、１層目から３層目の配線１３８の形成時において、金属インク１５０は、下面から殆ど発熱しないが、上面から発熱することで焼成する。 Specifically, as shown in FIG. 10, when the wiring 138 of the first layer to the third layer is formed, the intensity magnification of the laser light applied to the metal ink 150 is set to 1. Here, the intensity magnification of the laser beam is a magnification with respect to the laser intensity when the metal ink 150 is irradiated with the laser beam by the conventional method. Therefore, when the first to third layers of the wiring 138 are formed, the laser intensity of the laser beam irradiated to the metal ink 150 is the same as the laser intensity of the laser beam irradiated to the metal ink 150 by the conventional method. It is said that. As a result, at the time of forming the wiring 138 of the first layer to the third layer, the metal ink 150 hardly generates heat from the lower surface, but is fired by generating heat from the upper surface.

なお、２層目及び３層目の配線１３８の形成時におけるレーザ強度は、１〜３層目の配線１３８の形成時におけるレーザ光の照射時間において説明した理由と同じ理由で、１層目の配線１３８の形成時におけるレーザ強度と同じとされている。 The laser intensity at the time of forming the wiring 138 of the second layer and the third layer is the same as the reason explained in the irradiation time of the laser beam at the time of forming the wiring 138 of the first to third layers. It is said to be the same as the laser intensity at the time of forming the wiring 138.

また、４層目の配線１３８の形成時において、金属インク１５０に照射されるレーザ光のレーザ強度の倍率は０．５とされる。このため、４層目の配線１３８の形成時において、金属インク１５０に照射されるレーザ光のレーザ強度は、１層目の配線１３８の形成時におけるレーザ光のレーザ強度の１／２とされる。このように、４層目の配線１３８の形成時におけるレーザ強度が、１層目の配線１３８の形成時におけるレーザ強度の１／２とされても、金属インクの下面に存在する３層分の配線１３８による加熱と、レーザ光の照射とにより、金属インク１５０は上面と下面から発熱する。これにより、４層目の配線１３８の形成時においても、金属インク１５０は適切に焼成する。 Further, when the fourth layer wiring 138 is formed, the magnification of the laser intensity of the laser light applied to the metal ink 150 is set to 0.5. Therefore, when the fourth layer wiring 138 is formed, the laser intensity of the laser light applied to the metal ink 150 is halved of the laser intensity of the laser light when the first layer wiring 138 is formed. .. As described above, even if the laser intensity at the time of forming the fourth layer wiring 138 is 1/2 of the laser intensity at the time of forming the first layer wiring 138, the laser intensity of the three layers existing on the lower surface of the metal ink The metal ink 150 generates heat from the upper surface and the lower surface due to the heating by the wiring 138 and the irradiation of the laser beam. As a result, the metal ink 150 is appropriately fired even when the fourth layer wiring 138 is formed.

また、５層目以降の配線１３８の形成時において、金属インク１５０に照射されるレーザ光のレーザ強度の倍率は０．１とされる。このため、５層目以降の配線１３８の形成時において、金属インク１５０に照射されるレーザ光のレーザ強度は、１層目の配線１３８の形成時におけるレーザ光のレーザ強度の１／１０とされる。このように、５層目以降の配線１３８の形成時におけるレーザ強度が、１層目の配線１３８の形成時におけるレーザ強度の１／１０とされても、金属インクの下面に存在する４層以上の配線１３８による加熱と、レーザ光の照射とにより、金属インク１５０は上面と下面から発熱する。これにより、５層目以降の配線１３８の形成時においても、金属インク１５０は適切に焼成する。 Further, at the time of forming the wiring 138 for the fifth and subsequent layers, the magnification of the laser intensity of the laser light applied to the metal ink 150 is 0.1. Therefore, the laser intensity of the laser light irradiated to the metal ink 150 at the time of forming the wiring 138 of the fifth layer and thereafter is set to 1/10 of the laser intensity of the laser light at the time of forming the wiring 138 of the first layer. Laser. As described above, even if the laser intensity at the time of forming the wiring 138 for the fifth and subsequent layers is 1/10 of the laser intensity at the time of forming the wiring 138 of the first layer, four or more layers existing on the lower surface of the metal ink are present. The metal ink 150 generates heat from the upper surface and the lower surface due to the heating by the wiring 138 and the irradiation of the laser beam. As a result, the metal ink 150 is appropriately fired even when the wiring 138 for the fifth and subsequent layers is formed.

なお、５層目以降の配線１３８の形成時には、配線１３８の積層数が多くなっても、強度倍率は０．１以下とされない。つまり、５層目以降の配線１３８の形成時には、配線１３８の積層数が多くなっても、レーザ光のレーザ強度は弱くされない。これは、５層目以降の配線１３８の形成時におけるレーザ光の単位面積当たりのレーザ光の照射量が金属インクの焼成に必要な最小値となっており、その照射量より少ない照射量では、金属インクが焼成しないためである。 When forming the wiring 138 for the fifth and subsequent layers, the strength ratio is not set to 0.1 or less even if the number of layers of the wiring 138 increases. That is, when forming the wiring 138 for the fifth and subsequent layers, the laser intensity of the laser beam is not weakened even if the number of layers of the wiring 138 increases. This is because the irradiation amount of the laser light per unit area of the laser light at the time of forming the wiring 138 for the fifth and subsequent layers is the minimum value required for firing the metal ink, and if the irradiation amount is smaller than the irradiation amount, This is because the metal ink does not fire.

このように、本開示の配線積層体１３６の形成手法では、４層目の配線１３８の形成時におけるレーザ強度は、従来の手法におけるレーザ強度の１／２とされ、５層目以降の配線１３８の形成時におけるレーザ強度は、従来の手法におけるレーザ強度の１／１０とされている。これにより、金属インクへのレーザ照射時におけるレーザ強度を弱くすることで、レーザ照射装置７８による電力消費量を抑制することが可能となる。 As described above, in the method for forming the wiring laminate 136 of the present disclosure, the laser intensity at the time of forming the wiring 138 of the fourth layer is set to 1/2 of the laser intensity in the conventional method, and the wiring 138 of the fifth and subsequent layers is set. The laser intensity at the time of formation is set to 1/10 of the laser intensity in the conventional method. As a result, it is possible to suppress the power consumption of the laser irradiation device 78 by weakening the laser intensity when irradiating the metal ink with the laser.

ちなみに、上記実施例において、回路形成装置１０は、配線形成装置の一例である。制御装置２６は、制御装置の一例である。基板７０は、基板の一例である。インクジェットヘッド７６は、塗布装置の一例である。レーザ照射装置７８は、照射装置の一例である。樹脂積層体１３０は、支持体の一例である。配線１３８は、配線の一例である。金属インク１５０は、金属含有液の一例である。塗布部２００は、塗布部の一例である。焼成部２０２は、焼成部の一例である。積層部２０４は、積層部の一例である。また、塗布部２００により実行されるステップは、塗布ステップの一例である。焼成部２０２により実行されるステップは、焼成処理ステップの一例である。積層部２０４により実行されるステップは、積層ステップの一例である。 By the way, in the above embodiment, the circuit forming apparatus 10 is an example of the wiring forming apparatus. The control device 26 is an example of the control device. The substrate 70 is an example of a substrate. The inkjet head 76 is an example of a coating device. The laser irradiation device 78 is an example of an irradiation device. The resin laminate 130 is an example of a support. Wiring 138 is an example of wiring. The metal ink 150 is an example of a metal-containing liquid. The coating unit 200 is an example of the coating unit. The firing unit 202 is an example of the firing unit. The laminated portion 204 is an example of the laminated portion. The step executed by the coating unit 200 is an example of the coating step. The step executed by the firing unit 202 is an example of a firing processing step. The step executed by the laminating unit 204 is an example of the laminating step.

なお、本開示は、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、樹脂積層体１３０の上に金属インクが塗布され、配線が形成されているが、基板７０の上に金属インクが塗布され、配線が形成されてもよい。 The present disclosure is not limited to the above embodiment, and can be carried out in various modes with various changes and improvements based on the knowledge of those skilled in the art. For example, in the above embodiment, the metal ink is applied on the resin laminate 130 to form the wiring, but the metal ink may be applied on the substrate 70 to form the wiring.

また、上記実施例では、インクジェットヘッド７６とレーザ照射装置７８とが、制御装置２６により制御されているが、異なる制御装置により制御されてもよい。つまり、インクジェットヘッド７６が第１の制御装置により制御され、レーザ照射装置７８が第２の制御装置により制御されてもよい。 Further, in the above embodiment, the inkjet head 76 and the laser irradiation device 78 are controlled by the control device 26, but they may be controlled by different control devices. That is, the inkjet head 76 may be controlled by the first control device, and the laser irradiation device 78 may be controlled by the second control device.

また、上記実施例では、配線１３８の積層数が多くなるにつれて、レーザ強度が一定の状態で、レーザ光の照射時間が短くされているが、レーザ強度が強くされ、レーザ光の照射時間が短くされてもよい。具体的には、図１１に示すように、１〜３層目の配線形成時において、速度倍率が１とされ、４層目の配線形成時において、速度倍率が５とされ、５層目以降の配線形成時において、配線の積層数が多くなるにつれて速度倍率が１０から漸増される。この際、１〜５層目の配線形成時において、レーザ強度は一定とされ、６層目以降の配線形成時において、レーザ強度が強くされる。これにより、６層目以降の配線形成時における速度倍率を多くしても、金属インクを適切に焼成することが可能となり、レーザ照射時間の更なる短縮を図ることが可能となる。 Further, in the above embodiment, as the number of layers of the wiring 138 increases, the laser beam irradiation time is shortened while the laser intensity is constant, but the laser intensity is increased and the laser beam irradiation time is shortened. May be done. Specifically, as shown in FIG. 11, the speed magnification is set to 1 when the wiring of the first to third layers is formed, and the speed magnification is set to 5 when the wiring of the fourth layer is formed, and the fifth and subsequent layers are formed. At the time of forming the wiring, the speed ratio is gradually increased from 10 as the number of layers of the wiring increases. At this time, the laser intensity is kept constant when the wiring of the first to fifth layers is formed, and the laser intensity is increased when the wiring of the sixth and subsequent layers is formed. As a result, the metal ink can be appropriately fired even if the speed magnification at the time of forming the wiring for the sixth and subsequent layers is increased, and the laser irradiation time can be further shortened.

１０：回路形成装置（配線形成装置） ２６：制御装置 ７０：基板 ７６：インクジェットヘッド（塗布装置） ７８：レーザ照射装置（照射装置） １３０：樹脂積層体（支持体） １３８：配線 １５０：金属インク（金属含有液） ２００：塗布部 ２０２：焼成部 ２０４：積層部 10: Circuit forming device (wiring forming device) 26: Control device 70: Substrate 76: Inkjet head (coating device) 78: Laser irradiation device (irradiation device) 130: Resin laminate (support) 138: Wiring 150: Metal ink (Metal-containing liquid) 200: Coating part 202: Fired part 204: Laminated part

Claims (6)

絶縁性の支持体または基板上に、金属微粒子を含有する金属含有液を塗布する塗布ステップと、
前記金属含有液をレーザ光で焼成処理することで、配線を形成する焼成処理ステップと、
前記塗布ステップと前記焼成処理ステップとを繰り返すことで、前記配線を積層する積層ステップと
を含み、
前記配線の積層数が設定数以上である場合に、前記配線の積層数が多くなるにつれて、レーザ光の単位面積当たりのレーザ照射量を減らす配線形成方法。 A coating step of applying a metal-containing liquid containing metal fine particles onto an insulating support or substrate, and
A firing process step of forming wiring by firing the metal-containing liquid with laser light, and
By repeating the coating step and the firing treatment step, the laminating step of laminating the wiring is included.
A wiring forming method in which the amount of laser irradiation per unit area of laser light is reduced as the number of layers of the wiring increases when the number of layers of the wiring is equal to or greater than the set number . 絶縁性の支持体または基板上に、金属微粒子を含有する金属含有液を塗布する塗布ステップと、
前記金属含有液をレーザ光で焼成処理することで、配線を形成する焼成処理ステップと、
前記塗布ステップと前記焼成処理ステップとを繰り返すことで、前記配線を積層する積層ステップと
を含み、
前記配線の積層数が設定数以上である場合に、前記配線の積層数が多くなるにつれて、レーザ光照射時における、レーザ光を照射する照射装置と、前記金属含有液が塗布された前記支持体または前記基板との相対速度を速くする配線形成方法。 A coating step of applying a metal-containing liquid containing metal fine particles onto an insulating support or substrate, and
A firing process step of forming wiring by firing the metal-containing liquid with laser light, and
By repeating the coating step and the firing process step, the laminating step of laminating the wiring
Including
When the number of layers of the wiring is equal to or greater than the set number, as the number of layers of the wiring increases, the irradiation device that irradiates the laser light and the support to which the metal-containing liquid is applied at the time of laser light irradiation. or wiring formed how to increase the relative speed between the substrate. 前記配線の積層数が多くなるにつれて、レーザ光の単位面積当たりのレーザ照射時間を短くする請求項１または請求項２に記載の配線形成方法。 The wiring forming method according to claim 1 or 2 , wherein the laser irradiation time per unit area of the laser beam is shortened as the number of layers of the wiring increases. 前記配線の積層数が多くなるにつれて、レーザ光の単位面積当たりのレーザ強度を弱くする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の配線形成方法。 The wiring forming method according to any one of claims 1 to 3 , wherein the laser intensity per unit area of the laser light is weakened as the number of layers of the wiring increases. 金属微粒子を含有する金属含有液を、絶縁性の支持体または基板上に塗布する塗布装置と、
前記塗布装置により塗布された前記金属含有液にレーザ光を照射し、その金属含有液を焼成することで、配線を形成する照射装置と、
前記塗布装置と前記照射装置との作動を制御し、前記金属含有液の塗布と前記金属含有液の焼成とを繰り返すことで、前記配線を積層させる制御装置と
を備え、
前記配線の積層数が設定数以上である場合に、前記配線の積層数が多くなるにつれて、レーザ光の単位面積当たりのレーザ照射量を減らす配線形成装置。 A coating device that applies a metal-containing liquid containing metal fine particles onto an insulating support or substrate, and
An irradiation device that forms wiring by irradiating the metal-containing liquid coated by the coating device with laser light and firing the metal-containing liquid.
A control device for laminating the wiring by controlling the operation of the coating device and the irradiation device and repeating the coating of the metal-containing liquid and the firing of the metal-containing liquid is provided.
A wiring forming device that reduces the amount of laser irradiation per unit area of laser light as the number of layers of the wiring increases when the number of layers of the wiring is equal to or greater than the set number . 金属微粒子を含有する金属含有液を、絶縁性の支持体または基板上に塗布する塗布装置と、 A coating device that applies a metal-containing liquid containing metal fine particles onto an insulating support or substrate, and
前記塗布装置により塗布された前記金属含有液にレーザ光を照射し、その金属含有液を焼成することで、配線を形成する照射装置と、 An irradiation device that forms wiring by irradiating the metal-containing liquid coated by the coating device with laser light and firing the metal-containing liquid.
前記塗布装置と前記照射装置との作動を制御し、前記金属含有液の塗布と前記金属含有液の焼成とを繰り返すことで、前記配線を積層させる制御装置と A control device for laminating the wiring by controlling the operation of the coating device and the irradiation device and repeating coating of the metal-containing liquid and firing of the metal-containing liquid.
を備え、 With
前記配線の積層数が設定数以上である場合に、前記配線の積層数が多くなるにつれて、レーザ光照射時における、レーザ光を照射する照射装置と、前記金属含有液が塗布された前記支持体または前記基板との相対速度を速くする配線形成装置。 When the number of layers of the wiring is the set number or more, as the number of layers of the wiring increases, the irradiation device that irradiates the laser light at the time of laser light irradiation and the support to which the metal-containing liquid is applied Alternatively, a wiring forming device that increases the relative speed with the substrate.
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