JPWO2019123629A1 - 3次元積層電子デバイスの製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に、3次元積層電子デバイス製造装置10を示す。3次元積層電子デバイス製造装置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を備えている。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、3次元積層電子デバイス製造装置10のベース28の上に配置されている。さらに、3次元積層電子デバイス製造装置10は、加熱部200を備えている。加熱部200は、電気炉であり、ベース28と並んだ状態で配置されている。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。
次に、導電性ペーストの導電性について説明する。導電性ペーストは、上述したように、回路配線を形成するものであって、紫外線の照射により硬化する樹脂に、金属微粒子、有機溶剤、及び光開始剤等が混ぜ合わされたものである。導電性ペーストでは、紫外線の照射により樹脂が硬化し、収縮することで、金属微粒子が接触し、(回路配線の)導電性が発現する。さらに、導電性ペーストでは、加熱焼成により、金属微粒子間の接触面積が増加することで、(回路配線の)導電性が向上する。
次に、3次元積層電子デバイスの製造方法について説明する。図4に示すように、3次元積層電子デバイスの製造方法130は、積層造形工程P10と、加熱工程P12と、剥離工程P14とを備えている。積層造形工程P10では、上記3次元積層電子デバイス製造装置10によって、基台60に対してセットされた基板70の上に、3次元積層造形物202(図5乃至図8参照)が造形される。加熱工程P12では、3次元積層造形物202(図8参照)が基板70ごと加熱されることによって、3次元積層電子デバイス204(図8参照)が製造される。剥離工程P14では、基板70が3次元積層電子デバイス204から剥がされる。
積層造形工程P10は、コントローラ120によって実行され、絶縁層処理S10と、導電性ペースト処理S20と、装着処理S30とを有している。なお、上記の各処理S10,S20,S30の実行順序は、3次元積層造形物202の積層構造等によって決定される。そのため、上記の各処理S10,S20,S30は、それらの表記順で繰り返されるものでない。以下の説明では、図5乃至図8に示された3次元積層造形物202が造形される際の、積層造形工程P10について説明する。
加熱工程P12では、基板70が、その上面に3次元積層造形物202が造形された状態(つまり、付着した状態)のままで、基台60から取り外された後、加熱部200の電気炉内にセットされる。その電気炉では、3次元積層造形物202が基板70ごと80℃にて60分加熱される。
剥離工程P14では、基板70が、その上面に3次元積層電子デバイス204が製造された状態(つまり、付着した状態)のままで、加熱部200の電気炉から取り出される。その後、図9に示すように、溶剤などによって、基板70から3次元積層電子デバイス204が分離される。
以上詳細に説明したように、本実施形態の3次元積層電子デバイスの製造方法130では、加熱工程P12が積層造形工程P10の終了後に一度だけ実行されることから、3次元積層電子デバイス204に対する熱負荷の低減や生産時間の短縮が可能である。
尚、本開示は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、3次元積層造形物202には、合計で4層の回路配線208,212,220,226が含まれているが、4層以外の層数の回路配線が含まれていてもよい。このような場合でも、その回路配線(つまり、導電性ペースト)の導電性を紫外線で発現させ、その発現させた導電性を加熱焼成で向上させることは可能である。
130 3次元積層電子デバイスの製造方法
202,232 3次元積層造形物
204,236 3次元積層電子デバイス
206,210,218,234 絶縁層
208,212,220,226,238 回路配線
230 サポート材
P10 積層造形工程
P12 加熱工程
S22 回路配線形成処理
S24 回路配線硬化処理
Claims (3)
- 絶縁層の上に、導電性粒子、紫外線硬化樹脂、及び有機溶剤が混ぜ合わされた導電性ペーストを吐出することによって、回路配線単層を形成する形成処理と、前記回路配線単層に紫外線を照射して前記回路配線単層を硬化させる硬化処理とを有し、前記形成処理と前記硬化処理で前記絶縁層に前記回路配線単層を積層することによって、少なくとも1層の前記回路配線単層が含まれる3次元積層造形物を造形する積層造形工程と、
前記積層造形工程が終了した後で前記3次元積層造形物を加熱することによって3次元積層電子デバイスを製造する加熱工程とを備え、
前記導電性ペーストの導電性は、前記硬化処理における紫外線の照射によって発現し、前記加熱工程における加熱によって向上する3次元積層電子デバイスの製造方法。 - 前記3次元積層造形物は、前記3次元積層造形物の最下部にあって、前記3次元積層造形物を支えるサポート材を備え、
前記加熱工程は、前記サポート材を溶解させる請求項1に記載の3次元積層電子デバイスの製造方法。 - 請求項1又は請求項2に記載の製造方法によって3次元積層電子デバイスを製造する製造装置。
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