JP7083039B2 - 回路形成方法 - Google Patents

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Description

本発明は、金属含有液の吐出により形成された配線と、その配線の上に塗布された樹脂ペーストを介して、配線に電極が接触するように載置された部品とにより構成される回路の回路形成方法に関する。
下記特許文献に記載されているような回路を、金属含有液のベース上への吐出によりオンデマンドで形成する技術が、近年、開発されている。
特開２００３－３４７７１５号公報
金属含有液のベース上への吐出により形成される回路では、金属含有液の焼成により配線が形成され、その配線と接触するように金属粒子を含む樹脂ペーストが塗布される。そして、電極を有する部品が、樹脂ペーストと電極とが接触するように載置されることで、回路が形成される。本発明は、このような手法により回路を好適に形成することを課題とする。
上記課題を解決するために、本明細書は、硬化性粘性流体をベース上に塗布し、前記硬化性粘性流体を硬化させることで突起部を形成する突起部形成工程と、金属粒子を含有する金属含有液を前記ベース上に塗布し、その金属含有液を導電化することで、前記突起部に向かって延び出す配線を形成する配線形成工程と、前記金属含有液と異なる金属粒子を含有する樹脂ペーストを、前記突起部と前記配線とを接続するように、前記突起部と前記配線との上に塗布するペースト塗布工程と、電極を有する部品を、前記突起部の上に塗布された前記樹脂ペーストに前記電極が接触するように、前記ベースの上に載置する部品載置工程とを含み、前記配線形成工程は、前記金属含有液を前記突起部に接近するように前記ベース上に塗布し、その金属含有液を焼成することで、前記突起部に接続されない状態で前記突起部に向かって延び出す配線を形成する回路形成方法を開示する。
本開示によれば、硬化性粘性流体がベース上に塗布され、硬化することで突起部が形成され、金属含有液の塗布および導電化により、その突起部に向かって延び出す配線が形成される。そして、金属粒子を含有する樹脂ペーストが、突起部と配線とを接続するように、突起部と配線との上に塗布された後に、電極を有する部品が、樹脂ペーストと電極とが接触するように載置される。これにより、部品が載置された際に、電極と突起部との間に樹脂ペーストが入り込むことで、電極と配線との接続が担保され、好適に回路を形成することができる。
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。 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。 樹脂積層体の上に配線が形成された状態の回路を示す断面図である。 配線の上に導電性樹脂ペーストが塗布された状態の回路を示す断面図である。 電子部品が装着された状態の回路を示す断面図である。 短絡した状態の回路を示す断面図である。 樹脂積層体のうえに電極対応突起部及び電極非対応突起部が形成された状態の回路を示す断面図である。 樹脂積層体のうえに電極対応突起部及び電極非対応突起部が形成された状態の回路を示す平面図である。 電極対応突起部と接触する配線が形成された状態の回路を示す断面図である。 電極対応突起部と接触する配線が形成された状態の回路を示す平面図である。 電極対応突起部の上に導電性樹脂ペーストが塗布された状態の回路を示す断面図である。 電子部品が装着された状態の回路を示す断面図である。 変形例の配線が形成された状態の回路を示す平面図である。
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、第３造形ユニット２６と、装着ユニット２７と、制御装置（図２参照）２８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と第３造形ユニット２６と装着ユニット２７とは、回路形成装置１０のベース２９の上に配置されている。ベース２９は、概して長方形状をなしており、以下の説明では、ベース２９の長手方向をＸ軸方向、ベース２９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２９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２９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２９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、インクジェットヘッド７６が金属インクを線状に吐出する。金属インクは、ナノメートルサイズの金属の微粒子が溶剤中に分散されたものである。なお、金属微粒子の表面は分散剤によりコーティングされており、溶剤中での凝集が防止されている。また、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金属インクを吐出する。
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、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の保護膜、つまり、分散剤の分解等が行われ、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、インクジェットヘッド８８は紫外線硬化樹脂を吐出する。紫外線硬化樹脂は、紫外線の照射により硬化する樹脂である。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複数の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、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、吐出された紫外線硬化樹脂が硬化し、樹脂層が形成される。
第３造形ユニット２６は、ステージ５２の基台６０に載置された基板の上に電子部品の電極と配線との接続部を造形するユニットであり、第３印刷部１００と、加熱部１０２とを有している。第３印刷部１００は、転写装置（図２参照）１０６を有しており、転写装置１０６は導電性樹脂ペーストを転写する。詳しくは、転写装置１０６は、導電性樹脂ペーストを貯留するトレイ（図示省略）と、転写ピン（図示省略）とにより構成されている。そして、転写ピンの先端部がトレイに浸漬されることで、転写ピンの先端部に導電性樹脂ペーストが付着し、その転写ピンの先端部を任意の位置に接触させることで、その任意の位置に導電性樹脂ペーストが転写される。なお、導電性樹脂ペーストは、加熱により硬化する樹脂に、マイクロメートルサイズの金属粒子が分散されたものである。ちなみに、金属粒子は、フレーク状とされている。なお、導電性樹脂ペーストの粘度は、比較的高いため、転写装置１０６により好適に導電性樹脂ペーストを転写することができる。ただし、転写量が不均一になり易い。
加熱部１０２は、ヒータ（図２参照）１０８を有している。ヒータ１０８は、吐出された導電性樹脂ペーストを加熱する装置であり、加熱された導電性樹脂ペーストでは、樹脂が硬化する。この際、導電性樹脂ペーストでは、硬化した樹脂が収縮し、その樹脂に分散されたフレーク状の金属粒子が接触する。これにより、導電性樹脂ペーストが導電性を発揮する。
また、装着ユニット２７は、ステージ５２の基台６０に載置された基板の上に電子部品を装着するユニットであり、供給部１１０と、装着部１１２とを有している。供給部１１０は、テーピング化された電子部品を１つずつ送り出すテープフィーダ（図２参照）１１４を複数有しており、供給位置において、電子部品を供給する。なお、供給部１１０は、テープフィーダ１１４に限らず、トレイから電子部品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１１０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１１２は、装着ヘッド（図２参照）１１６と、移動装置（図２参照）１１８とを有している。装着ヘッド１１６は、電子部品を吸着保持するための吸着ノズル（図示省略）を有する。吸着ノズルは、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、電子部品を離脱する。また、移動装置１１８は、テープフィーダ１１４による電子部品の供給位置と、基台６０に載置された基板との間で、装着ヘッド１１６を移動させる。これにより、装着部１１２では、テープフィーダ１１４から供給された電子部品が、吸着ノズルにより保持され、その吸着ノズルによって保持された電子部品が、基板に装着される。
また、制御装置２８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、転写装置１０６、ヒータ１０８、テープフィーダ１１４、装着ヘッド１１６、移動装置１１８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、第３造形ユニット２６、装着ユニット２７の作動が、コントローラ１２０によって制御される。
回路形成装置１０では、上述した構成によって、基板（図３参照）７０の上に樹脂積層体が形成され、その樹脂積層体の上面に配線が形成される。そして、樹脂ペーストを介して、電子部品の電極が配線に接続されるが、この際、樹脂ペーストの量に応じて、短絡，接続不良などが生じる虞がある。
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。
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。
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。
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の下方に移動される。そして、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、図４に示すように、樹脂積層体１３０の上面に金属インク１３４を、回路パターンに応じて線状に吐出する。続いて、回路パターンに応じて吐出された金属インク１３４に、第１造形ユニット２２の焼成部７４において、レーザ照射装置７８がレーザを照射する。これにより、金属インク１３４が焼成し、樹脂積層体１３０の上に配線１３６が形成される。
続いて、樹脂積層体１３０の上に配線１３６が形成されると、ステージ５２が第３造形ユニット２６の下方に移動される。そして、第３造形ユニット２６の第３印刷部１００において、転写装置１０６が、図５に示すように、配線１３６の端部の上に導電性樹脂ペースト１３７を転写する。つまり、転写ピンの先端部に、トレイにおいて導電性樹脂ペースト１３７が付着され、その転写ピンの先端部に付着した導電性樹脂ペースト１３７が配線１３６の上に転写される。
このように、導電性樹脂ペースト１３７が配線１３６の上に吐出されると、ステージ５２が装着ユニット２７の下方に移動される。装着ユニット２７では、テープフィーダ１１４により電子部品１３８が供給され、その電子部品１３８が装着ヘッド１１６の吸着ノズルによって、保持される。なお、電子部品１３８は、部品本体１３９と、部品本体１３９の下面に配設された２個の電極１４０とにより構成されている。そして、装着ヘッド１１６が、移動装置１１８によって移動され、吸着ノズルにより保持された電子部品１３８が、図６に示すように、樹脂積層体１３０の上面に装着される。この際、電子部品１３８の電極１４０が、配線１３６の上に転写された導電性樹脂ペースト１３７に接触するように、電子部品１３８は樹脂積層体１３０の上面に装着される。なお、電極１４０の下面は、部品本体１３９の下面より下方に突出しているため、電極１４０は、導電性樹脂ペースト１３７に好適に接触する。そして、導電性樹脂ペースト１３７が加熱され、導電性を発揮することで、電極１４０が導電性樹脂ペースト１３７を介して配線１３６と導通し、回路が形成される。
しかしながら、電子部品１３８が樹脂積層体１３０に装着される際に、導電性樹脂ペースト１３７との密着性を高めるべく、電子部品１３８が樹脂積層体１３０に向かって押し付けられる。この際、上述したように、導電性樹脂ペーストの転写量は不均一であるため、導電性樹脂ペーストの転写量が多い場合には、電子部品１３８の押し付けにより、図７に示すように、導電性樹脂ペースト１３７が押しつぶされて、左右方向に広がる虞がある。このため、２個の電極１４０のうちの一方の電極１４０に対応する配線に転写された導電性樹脂ペースト１３７と、他方の電極１４０に対応する配線に転写された導電性樹脂ペースト１３７とが接触し、電極間で短絡する虞がある。一方で、導電性樹脂ペーストの転写量が少ない場合には、電極１４０と配線１３６との接続不良が生じる虞がある。
このようなことに鑑みて、回路形成装置１０では、樹脂積層体１３０の上に突起部が形成され、その突起部において、配線１３６と電極１４０とが、導電性樹脂ペースト１３７を介して接続される。詳しくは、樹脂積層体１３０が形成されると、配線１３６が形成される前に、樹脂積層体１３０の上面に、紫外線硬化樹脂の吐出により、２種類の突起部が形成される。２種類の突起部のうちの一方の突起部（以下、「電極対応突起部」と記載する）１５０は、図８及び図９に示すように、電子部品１３８の電極１４０の配設予定位置と重なるように、樹脂積層体１３０の上面に形成される。つまり、電子部品１３８は、２個の電極１４０を有しているため、２個の電極対応突起部１５０が形成される。なお、図８は、樹脂積層体１３０の側方からの視点において示す図であり、図９は、樹脂積層体１３０の上方からの視点において示す図である。また、図７及び図８での電子部品１３８は、電極１４０の配設予定位置を示すべく、点線で記されたものであり、図７及び図８での作業時において、電子部品１３８は存在しない。
２種類の突起部のうちの他方の突起部（以下、「電極非対応突起部」と記載する）１５２は、電子部品１３８の配設予定位置と重なるが、電極１４０の配設予定位置と重ならないように、樹脂積層体１３０の上面に形成される。この際、電極非対応突起部１５２は、２個の電極対応突起部１５０を結ぶ線の中央を挟んで対称的に２個形成される。つまり、２個の電極対応突起部１５０を結ぶ線と、２個の電極非対応突起部１５２を結ぶ線とが、互いの線の中央で直行するように、電極非対応突起部１５２が形成される。これにより、２個の電極対応突起部１５０と２個の電極非対応突起部１５２とが、概ね４等配の位置に形成される。なお、図８において、電極非対応突起部１５２は1個のみ記されている。また、電極対応突起部１５０及び電極非対応突起部１５２は、第２造形ユニット２４において、紫外線硬化樹脂の吐出及び硬化により形成されるが、その形成手法は、樹脂積層体１３０の形成手法と同じであるため、説明を省略する。
また、電極対応突起部１５０及び電極非対応突起部１５２の形状は、概ね円錐形状とされており、中央に向かうほど外径が小さくされている。別の言い方をすれば、電極対応突起部１５０及び電極非対応突起部１５２の形状は、山型形状とされており、中央に向かうほど高さ寸法が高くされている。なお、電極対応突起部１５０及び電極非対応突起部１５２の上端は尖っておらず、緩やかな上端とされている。また、電極対応突起部１５０及び電極非対応突起部１５２の高さ寸法は、導電性樹脂ペースト１３７に含まれる金属粒子の最大寸法に相当するものとされている。ただし、電極対応突起部１５０と電極非対応突起部１５２とは、異なる高さとされており、電極対応突起部１５０は、電極非対応突起部１５２より僅かに低くされている。ちなみに、電極対応突起部１５０の高さ寸法と電極非対応突起部１５２の高さ寸法との差は、電子部品１３８の部品本体１３９の下面と電極１４０の下面との間の距離に相当するものとされている。
そして、樹脂積層体１３０の上に、電極対応突起部１５０及び電極非対応突起部１５２が形成されると、ステージ５２が第１造形ユニット２２の下方に移動される。この際、第１造形ユニット２２の第１印刷部７２では、インクジェットヘッド７６が、図１０及び図１１に示すように、電極対応突起部１５０に向かって延び出すように、電極対応突起部１５０に至るまで、金属インク１３４を吐出する。なお、金属インク１３４は、電極対応突起部１５０の上端まで至らず、電極対応突起部１５０の側面の中央部に至るまで吐出される。そして、第１造形ユニット２２の焼成部７４において、レーザ照射装置７８が、金属インク１３４にレーザを照射する。これにより、金属インクが焼成し、電極対応突起部１５０に接続された状態の配線１３６が形成される。
次に、電極対応突起部１５０に接続された状態の配線１３６が形成されると、ステージ５２が第３造形ユニット２６の下方に移動される。そして、第３造形ユニット２６の第３印刷部１００において、転写装置１０６が、図１２に示すように、電極対応突起部１５０の上端を覆うように、電極対応突起部１５０の上に導電性樹脂ペースト１３７を転写する。この際、配線１３６と電極対応突起部１５０とを接続するように、配線１３６と電極対応突起部１５０との上に、導電性樹脂ペースト１３７が転写される。
このように、導電性樹脂ペースト１３７が電極対応突起部１５０の上に吐出されると、ステージ５２が装着ユニット２７の下方に移動される。装着ユニット２７では、テープフィーダ１１４により供給された電子部品１３８が装着ヘッド１１６の吸着ノズルによって、保持される。そして、装着ヘッド１１６が、移動装置１１８によって移動され、吸着ノズルにより保持された電子部品１３８が、図１３に示すように、樹脂積層体１３０の上面に装着される。この際、電子部品１３８の電極１４０が、電極対応突起部１５０の上に転写された導電性樹脂ペースト１３７に接触するように、電子部品１３８は装着される。そして、導電性樹脂ペースト１３７との密着性を高めるべく、電子部品１３８が部品本体１３９に向かって押し付けられる。
このように、電子部品１３８が押し付けられると、毛細管現象により、電極対応突起部１５０と電極１４０との間に、導電性樹脂ペースト１３７が入り込み、短絡，接続不良等が防止される。詳しくは、電子部品１３８が押し付けられると、電極１４０と電極対応突起部１５０との間が狭くなる。また、毛細管現象とは、細い管状の物体、例えば、毛細管の内側の流体が管の中を上昇する現象であり、流体は、狭い隙間に入り込む傾向にある。このため、電極１４０と電極対応突起部１５０との間が狭くなると、その電極１４０と電極対応突起部１５０との間に、導電性樹脂ペースト１３７が入り込む。また、電極対応突起部１５０は、概ね円錐形状とされているため、電子部品１３８が押し付けられても、電極１４０と電極対応突起部１５０との隙間は、ある程度確保される。この際、例えば、導電性樹脂ペーストの転写量が多い場合であっても、電子部品１３８の押し付けにより電子部品１３８と電極対応突起部１５０との間が狭くなることで、その隙間に導電性樹脂ペースト１３７が入り込み、導電性樹脂ペースト１３７の左右方向への広がりが抑制される。これにより、電極間の短絡を防止することができる。
また、上述した毛細管現象ではなく、導電性樹脂ペースト１３７の体積を示す数式を用いて、導電性樹脂ペースト１３７の左右方向への広がりの抑制を説明することもできる。具体的には、電子部品１３８の押し付けにより電極１４０と電極対応突起部１５０とが接近すると、電極対応突起部１５０の上端と電極１４０とが接触し、その周辺に導電性樹脂ペースト１３７が入り込む。このため、導電性樹脂ペースト１３７は、概して円環形状となる。ただし、数式の簡略化を図るため、導電性樹脂ペースト１３７が円筒形状となっていると仮定すると、導電性樹脂ペースト１３７の体積Ｖは下記式により示される。
Ｖ＝πｒ２ｈ
そして、電子部品１３８の押し付けにより、円筒形状の導電性樹脂ペースト１３７の高さがΔｈに相当する距離、低くなり、円筒形状の導電性樹脂ペースト１３７の半径がΔｒに相当する距離、広くなると、導電性樹脂ペースト１３７の体積Ｖは下記式により示される。
Ｖ＝π（ｒ＋Δｒ）２（ｈ－Δｈ）
次に、その式を展開し、整理すると、下記式が成立する。
１－（Δｈ／ｈ）＝｛１／（１＋Δｒ／ｒ）｝２
そして、その式に基づいて下記の関係式が導き出される。
Δｈ／ｈ≒２（Δｒ／ｒ）
この関係式におけるΔｈ／ｈは、円筒形状の導電性樹脂ペースト１３７の元の高さに対する導電性樹脂ペースト１３７の高さの減少量である。つまり、Δｈ／ｈは、円筒形状の導電性樹脂ペースト１３７の高さの減少率である。一方、Δｒ／ｒは、円筒形状の導電性樹脂ペースト１３７の元の半径に対する導電性樹脂ペースト１３７の半径の増加量である。つまり、Δｒ／ｒは、円筒形状の導電性樹脂ペースト１３７の半径の増加率である。このことから、円筒形状の導電性樹脂ペースト１３７の半径の増加率は、円筒形状の導電性樹脂ペースト１３７の高さの減少率の半分であることが解る。つまり、例えば、円筒形状の導電性樹脂ペースト１３７の高さが元の高さの２割に相当する距離、低くなっても、円筒形状の導電性樹脂ペースト１３７の半径は元の半径の１割に相当する距離しか広くならない。これにより、電子部品１３８が押し付けられた際の導電性樹脂ペースト１３７の左右方向への広がりが抑制される。このように、導電性樹脂ペースト１３７の体積を示す数式を用いて、導電性樹脂ペースト１３７の左右方向への広がりの抑制を説明することができる。
このように、導電性樹脂ペーストの転写量が多い場合には、導電性樹脂ペースト１３７が電極１４０と電極対応突起部１５０との間に入り込むことで、導電性樹脂ペースト１３７の左右方向への広がりが抑制され、短絡が防止される。一方で、導電性樹脂ペーストの転写量が少ない場合には、その少ない量の導電性樹脂ペースト１３７が、導電性樹脂ペースト１３７が電極１４０と電極対応突起部１５０との間に入り込むことで、電極１４０と配線１３６との接続不良が防止される。これにより、回路形成時における短絡，接続不良の発生を防止することができる。
また、電子部品１３８が押し付けられると、電子部品１３８は、電極１４０の下面において電極対応突起部１５０によって支えられ、部品本体１３９の下面において電極非対応突起部１５２によって支えられる。つまり、図９に示すように、電子部品１３８は、概ね４等配の位置において、１対の電極対応突起部１５０と１対の電極非対応突起部１５２とによって支えられる。これにより、電子部品１３８をバランス良く支えることが可能となる。特に、部品本体１３９の下面は、電極１４０の下面より僅かに高くされているが、電極非対応突起部１５２は電極対応突起部１５０より、部品本体１３９の下面と電極１４０の下面との差に相当する距離、高くされている。これにより、電子部品１３８を、電極対応突起部１５０と電極非対応突起部１５２とによってガタツキなく支えることが可能となる。
また、電極対応突起部１５０の高さ寸法は、導電性樹脂ペースト１３７に含まれる金属粒子の最大寸法に相当するものとされている。これにより、電子部品１３８が押し付けられた際に電極１４０と電極対応突起部１５０との間に導電性樹脂ペースト１３７が入り込むことを、適切に担保することができる。
また、配線１３６の形成時において、上述したように、金属インク１３４は、電極対応突起部１５０の上端まで至らず、電極対応突起部１５０の側面の中央部に至るまで吐出される。これにより、配線１３６は、電極対応突起部１５０の上端において形成されず、電極対応突起部１５０の下端から側面の中央部にかけて電極対応突起部１５０の上に形成される。これは、電極対応突起部１５０の上端に配線１３６が形成されると、電極対応突起部１５０の上端に形成された配線１３６は剥離し易いためである。これにより、配線１３６の剥離を抑制することが可能となる。
さらに言えば、電極対応突起部１５０及び電極非対応突起部１５２は、樹脂積層体１３０の素材と同じ紫外線硬化樹脂により形成される。これにより、電極対応突起部１５０及び電極非対応突起部１５２と樹脂積層体１３０との親和性が高くなり、強度の高い回路を形成することが可能となる。
また、制御装置２８のコントローラ１２０は、図２に示すように、ベース形成部１６０と突起部形成部１６２と配線形成部１６４とペースト塗布部１６６と部品載置部１６８とを有している。ベース形成部１６０は、樹脂積層体１３０を形成するための機能部である。突起部形成部１６２は、電極対応突起部１５０及び電極非対応突起部１５２を形成するための機能部である。配線形成部１６４は、配線１３６を形成するための機能部である。ペースト塗布部１６６は、電極対応突起部１５０の上に導電性樹脂ペースト１３７と転写するための機能部である。部品載置部１６８は、電極対応突起部１５０と電極１４０とが重なるように、電子部品１３８を載置するための機能部である。
なお、上記実施例において、樹脂積層体１３０は、ベースの一例である。樹脂層１３２は、樹脂層の一例である。金属インク１３４は、金属含有液の一例である。配線１３６は、配線の一例である。導電性樹脂ペースト１３７は、樹脂ペーストの一例である。電子部品１３８は、部品の一例である。電極１４０は、電極の一例である。電極対応突起部１５０は、突起部及び接触突起部の一例である。電極非対応突起部１５２は、非接触突起部の一例である。紫外線硬化樹脂は、硬化性粘性流体の一例である。ベース形成部１６０により実行される工程は、ベース形成工程の一例である。突起部形成部１６２により実行される工程は、突起部形成工程の一例である。配線形成部１６４により実行される工程は、配線形成工程の一例である。ペースト塗布部１６６により実行される工程は、ペースト塗布工程の一例である。部品載置部１６８により実行される工程は、部品載置工程の一例である。
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、電極対応突起部１５０及び電極非対応突起部１５２が、紫外線硬化樹脂により形成されているが、金属インク１３４，導電性樹脂ペースト１３７などの硬化性粘性流体を採用することが可能である。また、上記実施例では、金属インク１３４がレーザ照射により焼成されているが、加熱などの他の手法により焼成されてもよい。
また、上記実施例では、配線１３６が金属インク１３４により形成されているが、導電性樹脂ペースト１３７により配線１３６が形成されてもよい。ただし、配線１３６が導電性樹脂ペースト１３７により形成される場合には、導電性樹脂ペースト１３７と異なる種類の樹脂ペーストを、電極対応突起部１５０の上に塗布するペーストとして採用する必要がある。
また、上記実施例では、配線１３６が電極対応突起部１５０に至るまで形成され、電極対応突起部１５０に接続されているが、配線１３６が電極対応突起部１５０に接続されない状態で電極対応突起部１５０に向かって延び出すように形成されてもよい。例えば、図１４に示すように、金属インク１３４が、電極対応突起部１５０に接近するように吐出される。この際、金属インク１３４は電極対応突起部１５０の上に吐出されない。そして、金属インク１３４が、電極対応突起部１５０の外縁と僅かな隙間を空けた状態で、電極対応突起部１５０の周囲を囲むように吐出される。これにより、配線１３６が、電極対応突起部１５０に接続されない状態で電極対応突起部１５０に向かって延び出すようにして形成される。そして、配線１３６と電極対応突起部１５０とを接続するように、配線１３６と電極対応突起部１５０との上に、導電性樹脂ペースト１３７が塗布される。これにより、上記実施例と同様の効果を奏することが可能となる。
また、上記実施例では、電極対応突起部１５０及び電極非対応突起部１５２は、概ね円錐形状とされているが、その形状に限られず、柱形状，筒形状等、種々の形状を採用することが可能である。ただし、電子部品１３８が押し付けられた際の電極１４０と電極対応突起部１５０との隙間を確保するべく、電極対応突起部１５０の上面において、傾斜部，段差部などの上下方向での高さの異なる部分があることが好ましい。
また、上記実施例では、導電性樹脂ペースト１３７は、転写装置１０６により転写されているが、ディスペンスヘッドにより吐出されてもよい。また、スクリーン印刷により、導電性樹脂ペースト１３７が印刷されてもよい。
１３０：樹脂積層体（ベース） １３２：樹脂層 １３４：金属インク（金属含有液） １３６：配線 １３７：導電性樹脂ペースト（樹脂ペースト） １３８：電子部品（部品） １４０：電極 １５０：電極対応突起部（突起部）（接触突起部） １５２：電極非対応突起部（非接触突起部） １６０：ベース形成部（ベース形成工程） １６２：突起部形成部（突起部形成工程） １６４：配線形成部（配線形成工程） １６６：ペースト塗布部（ペースト塗布工程） １６８：部品載置部（部品載置工程）

Claims (7)

  1. 硬化性粘性流体をベース上に塗布し、前記硬化性粘性流体を硬化させることで突起部を形成する突起部形成工程と、
    金属粒子を含有する金属含有液を前記ベース上に塗布し、その金属含有液を導電化することで、前記突起部に向かって延び出す配線を形成する配線形成工程と、
    前記金属含有液と異なる金属粒子を含有する樹脂ペーストを、前記突起部と前記配線とを接続するように、前記突起部と前記配線との上に塗布するペースト塗布工程と、
    電極を有する部品を、前記突起部の上に塗布された前記樹脂ペーストに前記電極が接触するように、前記ベースの上に載置する部品載置工程と
    を含み、
    前記配線形成工程は、
    前記金属含有液を前記突起部に接近するように前記ベース上に塗布し、その金属含有液を焼成することで、前記突起部に接続されない状態で前記突起部に向かって延び出す配線を形成する回路形成方法。
  2. 前記突起部形成工程は、
    硬化性樹脂を、前記硬化性粘性流体として前記ベース上に塗布し、前記硬化性樹脂を硬化させることで前記突起部を形成する請求項１に記載の回路形成方法。
  3. 前記硬化性樹脂を薄膜状に塗布することで樹脂層を形成し、前記樹脂層を積層させることで、前記ベースを形成するベース形成工程を、更に含む請求項２に記載の回路形成方法。
  4. 前記突起部形成工程は、
    前記部品載置工程において載置される前記部品の前記電極の載置予定位置の前記ベース上に、前記硬化性粘性流体を塗布し、前記硬化性粘性流体を硬化させることで、前記突起部として接触突起部を形成し、前記部品載置工程において載置される前記部品の前記電極の載置予定位置以外の位置の前記ベース上に、前記硬化性粘性流体を塗布し、前記硬化性粘性流体を硬化させることで、非接触突起部を形成する請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の回路形成方法。
  5. 前記突起部形成工程は、
    前記接触突起部と前記非接触突起部とを異なる高さで形成する請求項４に記載の回路形成方法。
  6. 前記突起部形成工程は、
    前記樹脂ペーストに含まれる金属粒子の最大寸法に相当する高さの前記突起部を形成する請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の回路形成方法。
  7. 前記金属含有液は、ナノメートルサイズの金属微粒子を含有するものであり、
    前記樹脂ペーストは、マイクロメートルサイズの金属粒子を含有するものである請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の回路形成方法。
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