WO2018003000A1 - 回路形成方法 - Google Patents

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WO2018003000A1
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metal
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metal ink
discharged
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謙磁 塚田
政利 藤田
良崇 橋本
佑 竹内
明宏 川尻
雅登 鈴木
克明 牧原
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富士機械製造株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a circuit forming method for forming a circuit using a discharge device that discharges a metal-containing liquid containing metal fine particles.
  • the metal-containing liquid is discharged to the formation position of the second wiring. That is, the metal-containing liquid is discharged over the upper surface of the first wiring and the formation position of the second wiring on the upper surface of the base material.
  • the metal-containing liquid discharged on the upper surface of the wiring and the metal-containing liquid discharged on the upper surface of the substrate are different. There is a risk of separation.
  • a disconnected wiring that is, a second wiring that is not connected to the first wiring is formed, which is not preferable.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to form a circuit in which the first wiring and the second wiring are appropriately connected.
  • a circuit forming method of the present invention uses a discharge device that discharges a metal-containing liquid containing metal fine particles, and a first wiring and a second wiring connected to the first wiring.
  • a circuit forming method for forming a circuit including a first wiring, a first discharge step of discharging a metal-containing liquid to a position where the first wiring is to be formed, the first wiring, and the second wiring, The first firing step of forming the first wiring by firing the metal-containing liquid ejected in the first ejection step, except for the connection scheduled portion, and the second connection including the connection scheduled portion
  • a second baking step for forming wiring for forming wiring.
  • the circuit forming method of the present invention is a circuit including a first wiring and a second wiring connected to the first wiring by using a discharge device that discharges a metal-containing liquid containing metal fine particles.
  • a first discharge step of discharging a metal-containing liquid to the formation position of the first wiring, and firing the metal-containing liquid discharged in the first discharge step In a third firing step of forming the first wiring, a third discharge step of discharging a metal-containing liquid to a connection planned portion between the first wiring and the second wiring, and the third discharge step
  • a fourth discharge step By firing the metal-containing liquid discharged in the fourth discharge step, a fourth discharge step of discharging the metal-containing liquid at a formation planned position of the second wiring including the discharged metal-containing liquid, Forming the second wiring connected to the first wiring; 4, characterized in that it comprises a firing step.
  • the circuit forming method of the present invention is a circuit including a first wiring and a second wiring connected to the first wiring by using a discharge device that discharges a metal-containing liquid containing metal fine particles.
  • the circuit forming method of the present invention uses a discharge device that discharges a metal-containing liquid containing metal fine particles, the first wiring, the second wiring connected to the first wiring, and the first wiring
  • the connection planned portion of the first wiring is unfired, and the metal-containing liquid is discharged across the unfired connection planned portion and the formation planned position of the second wiring. That is, the metal-containing liquid is discharged over the upper surface of the unfired first wiring and the formation position of the second wiring on the upper surface of the base material. Since the wettability of the upper surface of the unfired first wiring is the same as the wettability of the upper surface of the substrate, the metal-containing liquid discharged onto the upper surface of the unfired wiring and the discharge onto the upper surface of the substrate The first wiring and the second wiring can be appropriately connected without being separated from the metal-containing liquid.
  • the metal-containing liquid is discharged to the connection planned portion of the first wiring. Then, the metal-containing liquid is discharged across the metal-containing liquid and the formation position of the second wiring. Since the wettability of the upper surface of the discharged metal-containing liquid is equivalent to the wettability of the upper surface of the substrate, the metal-containing liquid discharged on the upper surface of the metal-containing liquid and the upper surface of the substrate were discharged. The first wiring and the second wiring can be appropriately connected without being separated from the metal-containing liquid.
  • the clearance extends between the first wiring and the second wiring.
  • the metal-containing liquid is discharged.
  • the clearance is made smaller than the diameter of the metal-containing liquid droplets discharged by the discharge device. For this reason, the droplet of the metal-containing liquid discharged to the clearance is in a state straddling the first wiring and the second wiring. Since the droplet of the metal-containing liquid in a state straddling the first wiring and the second wiring is drawn toward both the first wiring and the second wiring, the first wiring and the second wiring It does not flow in any direction. As a result, the first wiring and the second wiring are maintained in a state of being connected by the droplets of the metal-containing liquid, and the first wiring and the second wiring can be appropriately connected. .
  • the metal-containing liquid is put together in each clearance.
  • the metal-containing liquid discharged and discharged into each clearance is baked together.
  • the clearance is made smaller than the diameter of the metal-containing liquid droplets discharged by the discharge device.
  • the steps of forming the wiring with a clearance, discharging the metal-containing liquid into the clearance of each wiring, and firing the metal-containing liquid are collectively performed. Is done. This makes it possible to efficiently execute each process and improve the throughput.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing metal ink ejected to a first wiring formation scheduled position and metal ink ejected to the second wiring formation planned position in a state where there is a predetermined clearance with the metal ink. It is a schematic diagram which shows the 1st wiring and the 2nd wiring formed in the state with the 1st wiring and a predetermined clearance.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing metal ink ejected to a projected formation position of a protruding portion and a first wiring, and metallic ink ejected to a planned formation position of a second wiring in a state where there is a predetermined clearance from the projected portion.
  • FIG. 5 shows the 1st wiring containing a protrusion part, and the 2nd wiring formed in the state with a protrusion and predetermined
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing metal ink ejected to a position where a third wiring is to be formed in a state where there is a predetermined clearance.
  • a first wiring including a protrusion, a second wiring formed with a predetermined clearance from the end of the first wiring, and a third wiring formed with a predetermined clearance from the protrusion. It is a schematic diagram which shows wiring.
  • FIG. 1 shows a circuit forming device 10.
  • the circuit forming apparatus 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 conveying device 20, the first modeling unit 22, and the second modeling unit 24 are disposed on the base 28 of the circuit forming device 10.
  • the base 28 has a generally rectangular shape.
  • the longitudinal direction of the base 28 is orthogonal to the X-axis direction
  • the short 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.
  • 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 disposed on the base 28 so as to extend in the X-axis direction.
  • the X-axis slider 36 is held by an X-axis slide rail 34 so as to be slidable in the X-axis direction.
  • 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.
  • the Y axis slide mechanism 32 includes a Y axis slide rail 50 and a stage 52.
  • the Y-axis slide rail 50 is disposed on the base 28 so as to extend in the Y-axis direction, and is movable in the X-axis direction.
  • One end of the Y-axis slide rail 50 is connected to the X-axis slider 36.
  • a stage 52 is held on the Y-axis slide rail 50 so as to be slidable in the Y-axis direction.
  • 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.
  • 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.
  • the stage 52 includes a base 60, a holding device 62, and a lifting device (see FIG. 2) 64.
  • the base 60 is formed in a flat plate shape, and a substrate is placed on the upper surface.
  • the holding device 62 is provided on both sides of the base 60 in the X-axis direction. The both edges in the X-axis direction of the substrate placed on the base 60 are sandwiched between the holding devices 62, so that the substrate is fixedly held.
  • the lifting device 64 is disposed below the base 60 and lifts the base 60.
  • the 1st modeling unit 22 is a unit which models wiring on the board
  • the first printing unit 72 has an inkjet head (see FIG. 2) 76, and ejects metal ink in a linear manner onto the substrate 70 placed on the base 60.
  • the metal ink is obtained by dispersing metal fine particles in a solvent.
  • the inkjet head 76 discharges a conductive material from a plurality of nozzles by, for example, a piezo method using a piezoelectric element.
  • the drying unit 73 has an infrared lamp (see FIG. 2) 77.
  • the infrared lamp 77 is a device that irradiates the metal ink ejected on the substrate 70 with infrared rays, and the solvent contained in the metal ink is vaporized by the irradiation of infrared rays, and the metal ink is in a dry state.
  • the firing unit 74 includes a laser irradiation device (see FIG. 2) 78.
  • the laser irradiation device 78 is a device that irradiates a metal ink discharged onto the substrate 70 with a laser, and the metal ink irradiated with the laser is baked to form a wiring.
  • the firing of the metal ink is a phenomenon in which, by applying energy, the solvent is vaporized, the metal fine particle protective film is decomposed, etc., and the metal fine particles are contacted or fused to increase the conductivity. is there. And metal wiring is formed by baking metal ink.
  • the second modeling unit 24 is a unit that models a resin layer on the substrate 70 placed on the base 60 of the stage 52, and includes 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 the substrate 70 placed on the base 60.
  • the ink jet 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 ejected from a nozzle.
  • the curing unit 86 includes a flattening device (see FIG. 2) 90 and an irradiation device (see FIG. 2) 92.
  • the flattening device 90 is for flattening the upper surface of the ultraviolet curable resin discharged onto the substrate 70 by the inkjet head 88. By scraping with a blade, the thickness of the UV curable resin is made uniform.
  • the irradiation device 92 includes a mercury lamp or LED as a light source, and irradiates the ultraviolet curable resin discharged onto the substrate 70 with ultraviolet rays. Thereby, the ultraviolet curable resin discharged on the board
  • the control device 26 includes a controller 120 and a plurality of drive circuits 122 as shown in FIG.
  • the plurality of drive circuits 122 are connected to the electromagnetic motors 38 and 56, the holding device 62, the lifting device 64, the inkjet head 76, the infrared lamp 77, the laser irradiation device 78, the inkjet head 88, the flattening device 90, and the irradiation device 92.
  • the controller 120 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like, is mainly a computer, and is connected to a plurality of drive circuits 122. Thereby, the operation of the transport device 20, the first modeling unit 22, and the second modeling unit 24 is controlled by the controller 120.
  • a circuit pattern is formed on the substrate 70 with 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. And in the 2nd modeling unit 24, as shown in FIG. 3, the resin laminated body 130 is formed on the board
  • the inkjet head 88 discharges an ultraviolet curable resin onto the upper surface of the substrate 70 in a thin film shape. 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 curing unit 86. Then, the irradiation device 92 irradiates the thin film ultraviolet curable resin with ultraviolet rays. As a result, a thin resin layer 132 is formed on the substrate 70.
  • the inkjet head 88 discharges the ultraviolet curable resin in a thin film shape onto the thin resin layer 132.
  • 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 shape with ultraviolet rays, so that the thin film resin layer 132 is formed on the thin film resin layer 132.
  • a thin resin layer 132 is laminated. In this manner, the discharge of the ultraviolet curable resin onto the thin resin layer 132 and the irradiation with the ultraviolet rays are repeated, and the resin laminate 132 is formed by laminating the plurality of resin layers 132.
  • the stage 52 is moved below the first modeling unit 22.
  • the ink jet head 76 ejects the metal ink on the upper surface of the resin laminate 130 in a line shape according to the wiring formation scheduled position, that is, the circuit pattern.
  • the infrared lamp 77 irradiates the metal ink with infrared rays. Thereby, the solvent contained in the metal ink is vaporized, and the metal ink is in a dry state.
  • the laser irradiation apparatus 78 irradiates a laser to the dried metal ink.
  • the metal ink is baked, and the wiring 136 is formed on the resin laminate 130 as shown in FIG.
  • the resin laminate 130 is formed of the ultraviolet curable resin, and the wiring 136 is formed of the metal ions, whereby a circuit pattern is formed on the substrate 70.
  • another wiring that is, a second wiring may be connected to the wiring 136 depending on the circuit pattern pattern.
  • the metal ink is formed at the position where the second wiring is to be formed in a state where the inkjet head 76 overlaps the position where the wiring 136 is to be connected. 138 is discharged. Then, the second wiring is formed by drying and sintering the metal ink. However, there is a possibility that the second wiring is disconnected at the connection point to the wiring 136.
  • the metal ink 138 when the metal ink 138 is discharged to the formation position of the second wiring in a state where it overlaps the connection position to the wiring 136 in order to form the second wiring, the upper surface of the wiring 136 and the resin are formed. Metal ink 138 is ejected across the top surface of the laminate 130. Note that the upper surface of the wiring 136 has high wettability, and the contact angle is 5 degrees or less. On the other hand, the upper surface of the resin laminate 130 has low wettability, and the contact angle is about 25 degrees. Therefore, the discharged metal ink 138 on the upper surface of the wiring 136 spreads out and the metal ink 138 discharged on the resin laminate 130 is drawn toward the wiring 136.
  • the metal ink 138 discharged onto the resin laminate 130 flows toward the wiring 136, and as shown in FIG. 6, the discharged metal ink 138 on the upper surface of the wiring 136 and the upper surface of the resin laminate 130.
  • the discharged metal ink 138 may be separated. Then, when the separated metal ink 138 is baked, a second wiring that is disconnected at a connection position to the wiring 136 is formed.
  • the first wiring and the second wiring connected to the first wiring are formed according to a technique different from the conventional technique.
  • the metal ink 150 is ejected by the inkjet head 76 to the position where the first wiring is to be formed. Since the inkjet head 76 ejects the metal ink 150 in the form of droplets, the ejected metal ink 150 is illustrated as a circle.
  • the metal ink 150 is in a dry state.
  • the metal ink 150 before drying is illustrated in black, and the metal ink after drying is illustrated in gray. Therefore, the metal ink 150 before drying becomes the dried metal ink 152 as shown in FIG. 8 by irradiation with infrared rays.
  • the dried metal ink 152 is irradiated with laser by the laser irradiation device 78, and the metal ink 152 is baked.
  • the entire metal ink 152 in a dry state is not irradiated with the laser, and the laser is irradiated onto the metal ink 152 except for a portion where the first wiring and the second wiring are to be connected.
  • the metal ink 152 is maintained in a dry state in the planned connection portion between the first wiring and the second wiring, and the metal ink 152 other than the planned connection portion is baked, A first wiring 156 is formed.
  • the fired metal ink, that is, the wiring is shown in white.
  • the metallic ink is applied to the planned connection portion between the first wiring and the second wiring and the formation position of the second wiring by the inkjet head 76.
  • 150 is discharged. That is, the metal ink 150 is ejected across the upper surface of the metal ink 152 in FIG. 9 and the formation position of the second wiring on the upper surface of the resin laminate 130.
  • the fired metal ink that is, the upper surface of the wiring has high wettability, but the upper surface of the dried metal ink 152 has wettability equivalent to the wettability of the upper surface of the resin laminate 130.
  • one of the metal ink 150 ejected on the upper surface of the metal ink 152 and the metal ink 150 ejected on the upper surface of the resin laminate 130 does not flow toward the other, but is ejected on the upper surface of the metal ink 152.
  • the metal ink 150 and the metal ink 150 discharged on the upper surface of the resin laminate 130 are not separated.
  • the metal ink 150 discharged onto the upper surface of the metal ink 152 and the metal ink 150 discharged onto the upper surface of the resin laminate 130 are continuously maintained in a connected state.
  • the metal ink 150 is dried by being irradiated with infrared rays, and in the baking unit 74, the dried metal ink 152 is irradiated with a laser.
  • the second wiring 158 connected to the first wiring 156 is formed. In this way, the connection portion of the first wiring 156 is unfired, and the metal ink 150 is ejected across the connection planned portion and the formation position of the second wiring. It is possible to appropriately connect the second wiring.
  • the circuit forming apparatus 10 it is possible to form the first wiring and the second wiring connected to the first wiring in accordance with the second method different from the first method described above. It is. Specifically, as in the first method, in the first printing unit 72, as shown in FIG. 7, the metal ink 150 is ejected to the formation position of the first wiring by the inkjet head 76, and further, the drying unit At 73, the entire metal ink 150 is irradiated with infrared rays by the infrared lamp 77. As a result, the ejected metal ink 150 becomes a dried metal ink 152 as shown in FIG.
  • the laser irradiation device 78 irradiates the entire metal ink 152 in a dry state with the laser. Thereby, as shown in FIG. 12, the whole metal ink 152 is baked, and the first wiring 156 is formed.
  • the metal ink 150 is ejected by the inkjet head 76 to the connection planned portion between the first wiring 156 and the second wiring 158. That is, as shown in FIG. 13, the metal ink 150 is discharged onto the upper surface of the first wiring 156 where the second wiring 158 is scheduled to be connected.
  • the drying unit 73 the discharged metal ink 150 is irradiated with infrared rays. As a result, as shown in FIG. 9, the upper surface of the first wiring 156 is covered with the dried metal ink 152 in the connection planned portion.
  • the metallic ink is applied to the planned connection portion between the first wiring and the second wiring and the formation position of the second wiring by the inkjet head 76.
  • 150 is discharged. That is, the metal ink 150 is ejected across the upper surface of the dried metal ink 152 in FIG. 9 and the planned formation position of the second wiring on the upper surface of the resin laminate 130.
  • the metal ink 150 is ejected across both the metal ink 152 and the resin laminate 130 having the same wettability, the metal ink 150 ejected on the upper surface of the metal ink 152 and the resin laminate The metal ink 150 discharged on the upper surface of the ink 130 is not separated and is maintained in a connected state.
  • the metal ink 150 is irradiated with infrared rays, whereby the metal ink 150 is dried. Further, in the baking unit 74, the dried metal ink 152 is irradiated with a laser. As a result, as shown in FIG. 11, the second wiring 158 connected to the first wiring 156 is formed. As described above, after the first wiring 156 is formed, the metal ink 150 is ejected to the connection planned portion of the first wiring 156, and the metal ink 150 is dried. By discharging the metal ink 150 across the wiring formation scheduled position, the first wiring and the second wiring can be appropriately connected.
  • the circuit forming apparatus 10 can form the first wiring and the second wiring connected to the first wiring in accordance with a third method different from the two methods described above. is there. Specifically, in the first printing unit 72, the metal ink 150 is ejected to the position where the first wiring is to be formed by the inkjet head 76. Further, as shown in FIG. 14, the metal ink 150 is applied to the position where the second wiring is to be formed in the state where there is a predetermined clearance X between the connection portion between the first wiring and the second wiring, and the inkjet head 76. Is discharged. Note that the predetermined clearance X is shorter than the diameter Y of the droplets of the metal ink 150 ejected by the inkjet head 76.
  • the metal ink 150 is irradiated with infrared rays, whereby the metal ink 150 is dried. Further, in the baking unit 74, the dried metal ink 152 is irradiated with a laser. As a result, as shown in FIG. 15, the first wiring 156 and the second wiring 158 that are separated by a predetermined clearance X are formed.
  • the metal ink 150 is ejected by the inkjet head 76 into the clearance between the first wiring 156 and the second wiring 158.
  • the diameter Y of the droplet of the metal ink 150 ejected by the inkjet head 76 is longer than the clearance X between the first wiring 156 and the second wiring 158, the droplet of the metal ink 150 is the first droplet.
  • the wiring 156 and the second wiring 158 are straddled. The droplets of the metal ink 150 in a state of straddling the first wiring 156 and the second wiring 158 are attracted toward both the first wiring 156 and the second wiring 158 that easily spread.
  • the droplets of the metal ink 150 are attracted from both ends in the radial direction with a substantially uniform force, they do not flow toward either the first wiring 156 or the second wiring 158. Thus, the first wiring 156 and the second wiring 158 are maintained in a state where they are connected by the droplets of the metal ink 150.
  • the metal ink 150 is dried by being irradiated with infrared rays, and in the baking unit 74, the dried metal ink 152 is irradiated with a laser. As a result, as shown in FIG. 11, the first wiring 156 and the second wiring 158 are connected. As described above, after the first wiring 156 and the second wiring 158 are formed in a state where there is a predetermined clearance, the metal is formed so as to straddle the first wiring 156 and the second wiring 158 in the clearance. By discharging the ink 150 and drying and baking the metal ink 150, the first wiring and the second wiring can be appropriately connected.
  • the second wiring 158 is connected to the end portion of the first wiring 156, but the second wiring 158 may be connected to a portion different from the end portion of the first wiring 156. is there. Specifically, for example, as illustrated in FIG. 17, the second wiring 158 may be connected to the first wiring 156 in a T shape between both end portions of the first wiring 156. In such a case, the first wiring 156 is formed with a protruding portion that protrudes toward the second wiring 158, and the second wiring 158 is connected to the protruding portion. At this time, by applying the first method described above, the first wiring 156 and the second wiring 158 are connected in a T shape.
  • the ink jet head 76 discharges the metal ink 150 to the position where the first wiring is to be formed.
  • the metal ink 150 is ejected so as to protrude not only at the position where the first wiring is to be formed but also toward the position where the second wiring is to be formed.
  • a portion protruding toward the formation position of the second wiring may be referred to as a protruding portion 160 in some cases.
  • the width dimension of the protruding portion 160 that is, the dimension in the direction orthogonal to the protruding direction is the same as the width dimension of the second wiring 158.
  • the drying unit 73 infrared rays are irradiated by the infrared lamp 77 on the entire metal ink 150 discharged by the inkjet head 76.
  • the entire ejected metal ink 150 becomes a dried metal ink 152 as shown in FIG.
  • the metal ink 152 in a dried state is irradiated with laser by the laser irradiation device 78, and the metal ink 152 is baked.
  • the entire metal ink 152 in a dry state is not irradiated with the laser, and the metal ink 152 excluding the protrusion 160 is irradiated with the laser.
  • the metal ink 152 is maintained in a dry state at the protruding portion 160, and the metal ink 152 other than the protruding portion 160 is baked to form the first wiring 156.
  • the metal ink 150 is ejected by the inkjet head 76 to the protruding portion 160 and the position where the second wiring is to be formed. That is, the metal ink 150 is ejected across the upper surface of the metal ink 152 of the protrusion 160 in FIG. 20 and the formation position of the second wiring on the upper surface of the resin laminate 130.
  • the metal ink 150 is ejected across both the metal ink 152 and the resin laminate 130 having the same wettability, the metal ink 150 ejected on the upper surface of the metal ink 152 and the resin laminate The metal ink 150 discharged on the upper surface of the ink 130 is not separated and is maintained in a connected state.
  • the metal ink 150 is irradiated with infrared rays, whereby the metal ink 150 is dried. Further, in the baking unit 74, the dried metal ink 152 is irradiated with a laser. As a result, as shown in FIG. 17, the second wiring 158 in a state of being connected to the first wiring 156 in a T shape is formed. As described above, the protrusion 160 is formed in the first wiring 156, and the protrusion 160 functions as a connection planned portion between the first wiring 156 and the second wiring 158, and the first described above. By applying this method, the first wiring 156 and the second wiring 158 can be appropriately connected in a T-shape.
  • the second method described above can be applied. Specifically, in the same manner as in the first method, in the first printing unit 72, the metal ink 150 is ejected by the inkjet head 76 to the formation position of the first wiring and the protrusion 160 as shown in FIG. Further, in the drying unit 73, infrared rays are irradiated to the entire metal ink 150 by the infrared lamp 77. As a result, the discharged metal ink 150 becomes a dried metal ink 152 as shown in FIG. In the baking unit 74, the laser irradiation device 78 irradiates the entire metal ink 152 in a dry state with the laser. As a result, as shown in FIG. 22, the entire metal ink 152 is baked, and the first wiring 156 is formed.
  • the metal ink 150 is ejected to the protrusion 160 by the inkjet head 76. That is, as shown in FIG. 23, the metal ink 150 is ejected onto the upper surface of the protruding portion 160 of the first wiring 156. At this time, the metal ink 150 spreads only on the upper surface of the protruding portion 160 and has the same width as the width of the protruding portion 160.
  • the drying unit 73 the discharged metal ink 150 is irradiated with infrared rays. As a result, as shown in FIG. 20, the upper surface of the first wiring 156 is covered with the metal ink 152 in a dry state at the protrusion 160.
  • the metal ink 150 is ejected by the inkjet head 76 to the protruding portion 160 and the position where the second wiring is to be formed. That is, the metal ink 150 is ejected across the upper surface of the dried metal ink 152 in FIG. 20 and the formation position of the second wiring on the upper surface of the resin laminate 130.
  • the metal ink 150 is ejected across both the metal ink 152 and the resin laminate 130 having the same wettability, the metal ink 150 ejected on the upper surface of the metal ink 152 and the resin laminate
  • the metal ink 150 discharged on the upper surface of the ink 130 is not separated and is maintained in a connected state.
  • the metal ink 150 is irradiated with infrared rays, whereby the metal ink 150 is dried. Further, in the baking unit 74, the dried metal ink 152 is irradiated with a laser. As a result, as shown in FIG. 17, the second wiring 158 in a state of being connected to the first wiring 156 in a T shape is formed. As described above, the protrusion 160 is formed in the first wiring 156, and the protrusion 160 functions as a connection-scheduled portion between the first wiring 156 and the second wiring 158, and the second described above. By applying this method, the first wiring 156 and the second wiring 158 can be appropriately connected in a T-shape.
  • the width of the metal ink 150 is the width of the protrusion 160, that is, the width of the second wiring 158. Accordingly, the width of the portion where the second wiring 158 is connected to the first wiring 156 can be made the same as the width of the second wiring 158.
  • the third method described above can be applied. Specifically, in the first printing unit 72, as shown in FIG. 24, the ink jet 76 discharges the metal ink 150 to the planned formation position of the first wiring and the protrusion 160 in the first printing unit 72. Further, the metal ink 150 is ejected by the inkjet head 76 to the formation position of the second wiring in a state where the protrusion 160 and the predetermined clearance X are present. Note that the predetermined clearance X is shorter than the diameter Y of the droplets of the metal ink 150 ejected by the inkjet head 76.
  • the metal ink 150 is irradiated with infrared rays, whereby the metal ink 150 is dried. Further, in the baking unit 74, the dried metal ink 152 is irradiated with a laser. As a result, as shown in FIG. 25, the first wiring 156 and the second wiring 158 that are separated by a predetermined clearance X are formed.
  • the metal ink 150 is ejected by the inkjet head 76 to the clearance between the first wiring 156 and the second wiring 158.
  • the droplets of the metal ink 150 are in a state of straddling the first wiring 156 and the second wiring 158 and are attracted from both ends in the radial direction with a substantially equal force.
  • the second wiring 158 does not flow.
  • the first wiring 156 and the second wiring 158 are maintained in a state where they are connected by the droplets of the metal ink 150.
  • the metal ink 150 is dried by being irradiated with infrared rays, and in the baking unit 74, the dried metal ink 152 is irradiated with a laser.
  • the first wiring 156 and the second wiring 158 are formed in a state of being connected in a T-shape.
  • the protrusion 160 is formed in the first wiring 156, and the protrusion 160 functions as a connection planned portion between the first wiring 156 and the second wiring 158, and the third described above.
  • the metal ink 150 is formed in each clearance after the three or more wires are formed with a clearance therebetween. By discharging, it becomes possible to improve the efficiency of the wiring connection process, improve the throughput, and the like.
  • the metal ink 150 is ejected by the inkjet head 76 to the planned formation position of the first wiring and the protruding portion 160 as shown in FIG. 27.
  • the metal ink 150 is discharged by the inkjet head 76 to the formation position of the second wiring in a state where the end of the metal ink 150 discharged to the formation position of the first wiring and the predetermined clearance X are present.
  • the metal ink 150 is ejected by the inkjet head 76 to the position where the third wiring is to be formed with the protrusion 160 and the predetermined clearance X.
  • the predetermined clearance X is shorter than the diameter Y of the droplets of the metal ink 150 ejected by the inkjet head 76.
  • the metal ink 150 is irradiated with infrared rays, whereby the metal ink 150 is dried. Further, in the baking unit 74, the dried metal ink 152 is irradiated with a laser. As a result, as shown in FIG. 28, the first wiring 156, the second wiring 158, and the third wiring 162 that are separated by a predetermined clearance X are formed.
  • the metal ink 150 is ejected to the clearance between the first wiring 156 and the second wiring 158, and the first wiring 156 and the third wiring.
  • the metal ink 150 is ejected at a clearance from 162.
  • the droplets of the metal ink 150 discharged to the clearance between the first wiring 156 and the second wiring 158 are in a state of straddling the first wiring 156 and the second wiring 158
  • the droplets of the metal ink 150 discharged in the clearance between the first wiring 156 and the third wiring 162 are in a state of straddling the first wiring 156 and the third wiring 162.
  • the first wiring 156 and the second wiring 158 are maintained in a state of being connected by the droplets of the metal ink 150, and the first wiring 156 and the third wiring 162 are not connected. And maintained in a connected state by the droplets of the metal ink 150.
  • the metal ink 150 is dried by being irradiated with infrared rays, and in the baking unit 74, the dried metal ink 152 is irradiated with a laser.
  • the first wiring 156 and the second wiring 158 are formed in a linearly connected state, and the first wiring 156 and the third wiring 162 are T It is formed in a state of being connected in a letter shape.
  • the first wiring 156, the second wiring 158, and the third wiring 162 are formed together with a predetermined clearance X, and then combined into each clearance. Then, the metal ink 150 is discharged, and the wirings are connected together.
  • the process of forming the wiring with a clearance, the discharging process of the metal ink 150 to the clearance of each wiring, and the baking process of the metal ink 150 discharged to the clearance are collectively performed. The This makes it possible to efficiently execute each process and improve the throughput.
  • the ink jet head 76 is an example of a discharge device.
  • the first wiring 156 is an example of a first wiring.
  • the second wiring 158 is an example of a second wiring.
  • the third wiring 162 is an example of a third wiring.
  • the metal ink 150 ejected by the inkjet head 76 is baked by laser irradiation after being dried by infrared irradiation, but it is possible to omit infrared irradiation.
  • the metal ink depending on the solvent contained in the metal ink, the metal ink that cannot be properly fired unless the metal ink is dried by infrared rays, or the metal ink does not have to be dried by infrared rays, There are metal inks that can be properly fired.
  • the metal ink is baked by laser, but it may be baked by light such as pulsed light or flash lamp, or may be baked by heat of an electric furnace or the like.

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Abstract

 本発明の回路形成方法では、金属インクが基材の上面の第1の配線の形成予定位置に吐出される。そして、金属インクが焼成され、第1の配線156が形成される。ただし、第1の配線と第2の配線との接続予定部(図中、灰色の部分)のみ未焼成とする。そして、未焼成の金属インクの上面と、基材の上面の第2の配線の形成予定位置とに渡って、金属インクが吐出される。未焼成の金属インクの上面の濡れ性と、基材の上面の濡れ性とは、同等であるため、未焼成の金属インクの上面に吐出された金属インクと、基材の上面に吐出された金属インクとは分離せず、第1の配線と第2の配線とを適切に接続することが可能となる。

Description

回路形成方法
 本発明は、金属微粒子を含有する金属含有液を吐出する吐出装置を用いて回路を形成する回路形成方法に関する。
 近年、下記特許文献に記載されているように、金属微粒子を含有する金属含有液を吐出する吐出装置を用いて回路を形成する技術が開発されている。具体的には、例えば、吐出装置によって金属含有液が、回路パターンに応じて線状に吐出される。そして、その金属含有液がレーザ等により焼成されることで、金属含有液が配線となり、回路が形成される。
特開2011-198923号公報
 上記特許文献に記載されている技術を利用して、複数の配線が接続される場合には、例えば、基材の上に第1の配線が形成された後に、その第1の配線と交わるように、第2の配線の形成予定位置に、金属含有液が吐出される。つまり、第1の配線の上面と、基材の上面の第2の配線の形成予定位置とに渡って、金属含有液が吐出される。ただし、配線の上面の濡れ性と、基材の上面の濡れ性とは、異なっているため、配線の上面に吐出された金属含有液と、基材の上面に吐出された金属含有液とが分離する虞がある。そして、そのように分離した金属含有液が焼成されると、断線した配線、つまり、第1の配線に接続されていない状態の第2の配線が形成されるため、好ましくない。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、第1の配線と第2の配線とが適切に接続された回路を形成することである。
 上記課題を解決するために、本発明の回路形成方法は、金属微粒子を含有する金属含有液を吐出する吐出装置を用いて、第1の配線と、前記第1の配線に接続される第2の配線とを含む回路を形成する回路形成方法であって、前記第1の配線の形成予定位置に金属含有液を吐出する第1吐出工程と、前記第1の配線と前記第2の配線との接続予定部を除いて、前記第1吐出工程において吐出された金属含有液を焼成することで、前記第1の配線を形成する第1焼成工程と、前記接続予定部を含む前記第2の配線の形成予定位置に、金属含有液を吐出する第2吐出工程と、前記第2吐出工程において吐出された金属含有液を焼成することで、前記第1の配線に接続された前記第2の配線を形成する第2焼成工程とを含むことを特徴とする。
 また、本発明の回路形成方法は、金属微粒子を含有する金属含有液を吐出する吐出装置を用いて、第1の配線と、前記第1の配線に接続される第2の配線とを含む回路を形成する回路形成方法であって、前記第1の配線の形成予定位置に金属含有液を吐出する第1吐出工程と、前記第1吐出工程において吐出された金属含有液を焼成することで、前記第1の配線を形成する第3焼成工程と、前記第1の配線と前記第2の配線との接続予定部に、金属含有液を吐出する第3吐出工程と、前記第3吐出工程において吐出された金属含有液を含む前記第2の配線の形成予定位置に、金属含有液を吐出する第4吐出工程と、前記第4吐出工程において吐出された金属含有液を焼成することで、前記第1の配線に接続された前記第2の配線を形成する第4焼成工程とを含むことを特徴とする。
 また、本発明の回路形成方法は、金属微粒子を含有する金属含有液を吐出する吐出装置を用いて、第1の配線と、前記第1の配線に接続される第2の配線とを含む回路を形成する回路形成方法であって、前記第1の配線の形成予定位置に金属含有液を吐出する第1吐出工程と、前記第1吐出工程において吐出された金属含有液を焼成することで、前記第1の配線を形成する第3焼成工程と、前記第1の配線と前記第2の配線との接続予定部と、前記吐出装置により吐出された液滴の径より短いクリアランスのある状態で、前記第2の配線の形成予定位置に金属含有液を吐出する第5吐出工程と、前記第5吐出工程において吐出された金属含有液を焼成することで、前記第1の配線と前記クリアランスの有る状態の前記第2の配線を形成する第5焼成工程と、前記第1の配線と前記第2の配線とに跨るように、前記クリアランスに金属含有液を吐出する第6吐出工程と、前記第6吐出工程において吐出された金属含有液を焼成することで、前記第1の配線と前記第2の配線とを接続する第6焼成工程とを含むことを特徴とする。
 また、本発明の回路形成方法は、金属微粒子を含有する金属含有液を吐出する吐出装置を用いて、第1の配線と、前記第1の配線に接続される第2の配線と、前記第1の配線と前記第2の配線との一方に接続される第3の配線とを含む回路を形成する回路形成方法であって、前記第1の配線の形成予定位置に金属含有液を吐出する第1吐出工程と、前記第1吐出工程において吐出された金属含有液を焼成することで、前記第1の配線を形成する第3焼成工程と、前記第1の配線と前記第2の配線との接続予定部と、前記吐出装置により吐出された液滴の径より短いクリアランスのある状態で、前記第2の配線の形成予定位置に金属含有液を吐出する第5吐出工程と、前記第5吐出工程において吐出された金属含有液を焼成することで、前記第1の配線と前記クリアランスの有る状態の前記第2の配線を形成する第5焼成工程と、前記第1の配線と前記第2の配線との一方と前記第3の配線との接続予定部と、前記吐出装置により吐出された液滴の径より短いクリアランスのある状態で、前記第3の配線の形成予定位置に金属含有液を吐出する第7吐出工程と、前記第7吐出工程において吐出された金属含有液を焼成することで、前記第1の配線と前記第2の配線との一方と前記クリアランスの有る状態の前記第3の配線を形成する第7焼成工程と、前記第1の配線と前記第2の配線とに跨るように、前記クリアランスに金属含有液を吐出するとともに、前記第1の配線と前記第2の配線との一方と前記第3の配線とに跨るように、前記クリアランスに金属含有液を吐出する第8吐出工程と、前記第8吐出工程において吐出された金属含有液を焼成することで、前記第1の配線と前記第2の配線とを接続するとともに、前記第1の配線と前記第2の配線との一方と前記第3の配線とを接続する第8焼成工程とを含むことを特徴とする。
 本発明の回路形成方法では、第1の配線の接続予定部を未焼成とし、その未焼成の接続予定部と第2の配線の形成予定位置とに跨って、金属含有液が吐出される。つまり、未焼成の第1の配線の上面と、基材の上面の第2の配線の形成予定位置とに渡って、金属含有液が吐出される。未焼成の第1の配線の上面の濡れ性と、基材の上面の濡れ性とは、同等であるため、未焼成の配線の上面に吐出された金属含有液と、基材の上面に吐出された金属含有液とは分離せず、第1の配線と第2の配線とを適切に接続することが可能となる。
 また、本発明の回路形成方法では、第1の配線を形成した後に、第1の配線の接続予定部に金属含有液が吐出される。そして、その金属含有液と第2の配線の形成予定位置とに跨って、金属含有液が吐出される。吐出された金属含有液の上面の濡れ性と、基材の上面の濡れ性とは、同等であるため、金属含有液の上面に吐出された金属含有液と、基材の上面に吐出された金属含有液とは分離せず、第1の配線と第2の配線とを適切に接続することが可能となる。
 また、本発明の回路形成方法では、第1の配線と第2の配線とを所定のクリアランスがある状態で形成した後に、そのクリアランスに、第1の配線と第2の配線とに跨る状態で、金属含有液が吐出される。なお、クリアランスは、吐出装置によって吐出される金属含有液の液滴の径より小さくされる。このため、クリアランスに吐出された金属含有液の液滴は、第1の配線と第2の配線とに跨った状態とされる。第1の配線と第2の配線とに跨った状態の金属含有液の液滴は、第1の配線及び第2の配線の両方に向かって引き寄せられるため、第1の配線と第2の配線との何れに向かっても流れない。これにより、第1の配線と第2の配線とは、金属含有液の液滴によって接続された状態で維持され、第1の配線と第2の配線とを適切に接続することが可能となる。
 また、本発明の回路形成方法では、第1の配線と第2の配線と第3の配線とが互いに所定のクリアランスのある状態で纏めて形成された後に、各クリアランスに纏めて金属含有液が吐出され、各クリアランスに吐出された金属含有液が纏めて焼成される。なお、クリアランスは、吐出装置によって吐出される金属含有液の液滴の径より小さくされる。これにより、各クリアランスにおいて、金属含有液の液滴が2本の配線に跨った状態とされ、各配線を適切に接続することが可能となる。また、この回路形成方法では、クリアランスのある状態での配線の形成工程と、各配線のクリアランスへの金属含有液の吐出工程と、金属含有液の焼成工程との各々の工程が、纏めて実行される。これにより、各工程を効率的に実行し,スループットの向上を図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。 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。 樹脂積層体の上の配線に金属インクが吐出された状態の回路を示す断面図である。 金属インクが分離した状態の回路を示す断面図である。 第1の配線の形成予定位置に吐出された金属インクを示す模式図である。 乾燥された状態の金属インクを示す模式図である。 接続予定部を除いて焼成された金属インクを示す模式図である。 第1の配線と、その第1の配線に接続された状態で吐出された金属インクとを示す模式図である。 接続された状態の第1の配線と第2の配線とを示す模式図である。 第1の配線を示す模式図である。 接続予定部に金属インクが吐出された状態の第1の配線を示す模式図である。 第1の配線の形成予定位置に吐出された金属インクと、その金属インクと所定のクリアランスがある状態で第2の配線の形成予定位置に吐出された金属インクとを示す模式図である。 第1の配線と、その第1の配線と所定のクリアランスがある状態で形成された第2の配線とを示す模式図である。 吐出された金属インクによって接続された状態の第1の配線と第2の配線とを示す模式図である。 T字型に接続された状態の第1の配線と第2の配線とを示す模式図である。 第1の配線の形成予定位置および突出部に吐出された金属インクを示す模式図である。 乾燥した状態の金属インクを示す模式図である。 突出部を除いて焼成された金属インクを示す模式図である。 第1の配線と、その第1の配線に接続された状態で吐出された金属インクとを示す模式図である。 突出部を含む第1の配線を示す模式図である。 突出部に金属インクが吐出された状態の第1の配線を示す模式図である。 突出部及び第1の配線の形成予定位置に吐出された金属インクと、突出部と所定のクリアランスがある状態で第2の配線の形成予定位置に吐出された金属インクとを示す模式図である。 突出部を含む第1の配線と、突出部と所定のクリアランスがある状態で形成された第2の配線とを示す模式図である。 吐出された金属インクによって接続された状態の第1の配線と第2の配線とを示す模式図である。 突出部及び第1の配線の形成予定位置に吐出された金属インクと、その金属インクの端部と所定のクリアランスがある状態で第2の配線の形成予定位置に吐出された金属インクと、突出部と所定のクリアランスがある状態で第3の配線の形成予定位置に吐出された金属インクとを示す模式図である。 突出部を含む第1の配線と、第1の配線の端部と所定のクリアランスがある状態で形成された第2の配線と、突出部と所定のクリアランスがある状態で形成された第3の配線とを示す模式図である。 吐出された金属インクによって接続された状態の第1の配線と第2の配線と第3の配線とを示す模式図である。 接続された状態の第1の配線と第2の配線と第3の配線とを示す模式図である。
 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、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。
 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(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。
 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、乾燥部73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。
 乾燥部73は、赤外線ランプ(図2参照)77を有している。赤外線ランプ77は、基板70の上に吐出された金属インクに赤外線を照射する装置であり、赤外線の照射によって、金属インクに含まれる溶剤が気化し、金属インクは乾燥した状態となる。また、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。
 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、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、赤外線ランプ77、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。
 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。
 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、配線の形成予定位置、つまり、回路パターンに応じて線状に吐出する。次に、乾燥部73において、赤外線ランプ77が、金属インクに赤外線を照射する。これにより、金属インクに含まれる溶剤が気化し、金属インクが乾燥した状態となる。そして、焼成部74において、乾燥した状態の金属インクに、レーザ照射装置78がレーザを照射する。これにより、金属インクが焼成し、図4に示すように、樹脂積層体130の上に配線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、金属イオンによって配線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。
 また、回路パターンのパターンに応じて、配線136に、別の配線、つまり、第2の配線が接続される場合がある。このような場合には、第1印刷部72において、インクジェットヘッド76が、図5に示すように、配線136への接続予定位置と重なった状態で、第2の配線の形成予定位置に金属インク138を吐出する。そして、金属インクの乾燥及び焼結によって、第2の配線が形成される。ただし、第2の配線が、配線136への接続箇所において断線する虞がある。
 詳しくは、第2の配線を形成するべく、配線136への接続予定位置と重なった状態で、第2の配線の形成予定位置に金属インク138が吐出される際に、配線136の上面と樹脂積層体130の上面とに跨って、金属インク138が吐出される。なお、配線136の上面は濡れ性が高く、接触角は5度以下である。一方、樹脂積層体130の上面は濡れ性が低く、接触角は約25度である。このため、配線136の上面の吐出された金属インク138は濡れ広がり、樹脂積層体130の上に吐出された金属インク138が配線136に向かって引き寄せられる。この際、樹脂積層体130の上に吐出された金属インク138が配線136に向かって流れ、図6に示すように、配線136の上面の吐出された金属インク138と、樹脂積層体130の上面の吐出された金属インク138とが分離する虞がある。そして、分離した状態の金属インク138が焼成されると、配線136への接続箇所において断線した第2の配線が形成される。
 このようなことに鑑みて、回路形成装置10では、従来の手法とは異なる手法に従って、第1の配線および、その第1の配線に接続される第2の配線が形成される。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によって、図7に示すように、第1の配線の形成予定位置に金属インク150が吐出される。なお、インクジェットヘッド76は、金属インク150を液滴状に吐出するため、吐出された金属インク150は円形で図示されている。
 次に、乾燥部73において、インクジェットヘッド76によって吐出された金属インク150の全体に、赤外線ランプ77によって赤外線が照射される。これにより、金属インク150が乾燥した状態となる。なお、乾燥前の金属インク150と、乾燥後の金属インクとを区別するべく、乾燥前の金属インク150を黒色で図示し、乾燥後の金属インクを灰色で図示する。このため、赤外線の照射により、乾燥前の金属インク150が、図8に示すように、乾燥した状態の金属インク152となる。
 そして、焼成部74において、乾燥した状態の金属インク152に、レーザ照射装置78によってレーザが照射され、金属インク152が焼成される。ただし、乾燥した状態の金属インク152の全体にレーザは照射されず、第1の配線と第2の配線との接続予定部を除いた金属インク152に、レーザが照射される。これにより、図9に示すように、第1の配線と第2の配線との接続予定部では、金属インク152が乾燥した状態で維持され、その接続予定部以外の金属インク152は焼成し、第1の配線156が形成される。なお、焼成した金属インク、つまり、配線は、白色で図示する。
 続いて、第1印刷部72において、インクジェットヘッド76によって、図10に示すように、第1の配線と第2の配線との接続予定部と、第2の配線の形成予定位置とに金属インク150が吐出される。つまり、図9での金属インク152の上面と、樹脂積層体130の上面での第2の配線の形成予定位置とに跨って、金属インク150が吐出される。なお、焼成された金属インク、つまり、配線の上面は濡れ性が高いが、乾燥した状態の金属インク152の上面は、樹脂積層体130の上面の濡れ性と同等の濡れ性である。このため、金属インク152の上面に吐出された金属インク150と、樹脂積層体130の上面に吐出された金属インク150との一方が他方に向かって流れず、金属インク152の上面に吐出された金属インク150と、樹脂積層体130の上面に吐出された金属インク150とは分離しない。これにより、金属インク152の上面に吐出された金属インク150と、樹脂積層体130の上面に吐出された金属インク150とは、連続し、接続された状態で維持される。
 そして、乾燥部73において、金属インク150に、赤外線が照射されることで、乾燥され、さらに、焼成部74において、乾燥した状態の金属インク152にレーザが照射される。これにより、図11に示すように、第1の配線156に接続した状態の第2の配線158が形成される。このように、第1の配線156の接続予定部を未焼成とし、その接続予定部と第2の配線の形成予定位置とに跨って、金属インク150を吐出することで、第1の配線と第2の配線とを適切に接続することが可能となる。
 また、回路形成装置10では、先に説明した第1の手法とは異なる第2の手法に従って、第1の配線および、その第1の配線に接続される第2の配線を形成することが可能である。詳しくは、第1の手法と同様に、第1印刷部72において、インクジェットヘッド76によって、図7に示すように、第1の配線の形成予定位置に金属インク150が吐出され、さらに、乾燥部73において、金属インク150の全体に、赤外線ランプ77によって赤外線が照射される。これにより、吐出された金属インク150が、図8に示すように、乾燥した状態の金属インク152となる。そして、焼成部74において、乾燥した状態の金属インク152の全体に、レーザ照射装置78によってレーザが照射される。これにより、図12に示すように、金属インク152全体が焼成し、第1の配線156が形成される。
 次に、第1印刷部72において、第1の配線156と第2の配線158との接続予定部に、インクジェットヘッド76によって、金属インク150が吐出される。つまり、図13に示すように、第2の配線158の接続が予定されている第1の配線156の上面に、金属インク150が吐出される。そして、乾燥部73において、吐出された金属インク150に、赤外線が照射される。これにより、図9に示すように、接続予定部において、第1の配線156の上面が乾燥した状態の金属インク152によって覆われる。
 続いて、第1印刷部72において、インクジェットヘッド76によって、図10に示すように、第1の配線と第2の配線との接続予定部と、第2の配線の形成予定位置とに金属インク150が吐出される。つまり、図9での乾燥した状態の金属インク152の上面と、樹脂積層体130の上面での第2の配線の形成予定位置とに跨って、金属インク150が吐出される。これにより、金属インク150は、濡れ性が同等の金属インク152と樹脂積層体130との両方に跨って、吐出されるため、金属インク152の上面に吐出された金属インク150と、樹脂積層体130の上面に吐出された金属インク150とは分離せず、接続された状態で維持される。
 そして、乾燥部73において、金属インク150に、赤外線が照射されることで、金属インク150が乾燥され、さらに、焼成部74において、乾燥した状態の金属インク152にレーザが照射される。これにより、図11に示すように、第1の配線156に接続した状態の第2の配線158が形成される。このように、第1の配線156を形成した後に、第1の配線156の接続予定部に金属インク150を吐出し、その金属インク150を乾燥させ、乾燥した状態の金属インク152と第2の配線の形成予定位置とに跨って、金属インク150を吐出することで、第1の配線と第2の配線とを適切に接続することが可能となる。
 さらに、回路形成装置10では、先に説明した2つの手法とは異なる第3の手法に従って、第1の配線および、その第1の配線に接続される第2の配線を形成することが可能である。詳しくは、第1印刷部72において、インクジェットヘッド76によって、第1の配線の形成予定位置に金属インク150が吐出される。さらに、図14に示すように、第1の配線と第2の配線との接続予定部と所定のクリアランスXのある状態で、第2の配線の形成予定位置に金属インク150が、インクジェットヘッド76によって吐出される。なお、所定のクリアランスXは、インクジェットヘッド76によって吐出される金属インク150の液滴の径Yより短くされている。
 そして、乾燥部73において、金属インク150に、赤外線が照射されることで、金属インク150が乾燥され、さらに、焼成部74において、乾燥した状態の金属インク152にレーザが照射される。これにより、図15に示すように、所定のクリアランスXで離間した状態の第1の配線156と第2の配線158とが形成される。
 続いて、第1印刷部72において、図16に示すように、第1の配線156と第2の配線158とのクリアランスに、金属インク150がインクジェットヘッド76によって吐出される。この際、インクジェットヘッド76によって吐出される金属インク150の液滴の径Yは、第1の配線156と第2の配線158とのクリアランスXより長いため、金属インク150の液滴は、第1の配線156と第2の配線158とに跨った状態とされる。第1の配線156と第2の配線158とに跨った状態の金属インク150の液滴は、濡れ拡がりやすい第1の配線156及び第2の配線158の両方に向かって引き寄せられる。ただし、金属インク150の液滴は、径方向における両端部から略均等な力で引き寄せられるため、第1の配線156と第2の配線158との何れに向かっても流れない。これにより、第1の配線156と第2の配線158とは、金属インク150の液滴によって接続された状態で維持される。
 そして、乾燥部73において、金属インク150に、赤外線が照射されることで、乾燥され、さらに、焼成部74において、乾燥した状態の金属インク152にレーザが照射される。これにより、図11に示すように、第1の配線156と第2の配線158とが接続された状態で形成される。このように、第1の配線156と第2の配線158とを所定のクリアランスがある状態で形成した後に、そのクリアランスに、第1の配線156と第2の配線158とに跨る状態で、金属インク150を吐出し、その金属インク150を乾燥・焼成させることで、第1の配線と第2の配線とを適切に接続することが可能となる。
 また、上記説明では、第2の配線158が第1の配線156の端部に接続されているが、第2の配線158が第1の配線156の端部と異なる部分に接続される場合がある。具体的には、例えば、図17に示すように、第1の配線156の両端部の間において、第2の配線158が、第1の配線156とT字型に接続される場合がある。このような場合には、第1の配線156に、第2の配線158に向かって突出する突出部が形成され、その突出部において、第2の配線158が接続される。この際、先に説明した第1の手法を適用することで、第1の配線156と第2の配線158とがT字型に接続される。
 詳しくは、第1印刷部72において、インクジェットヘッド76によって、第1の配線の形成予定位置に金属インク150が吐出される。この際、図18に示すように、第1の配線の形成予定位置だけでなく、第2の配線の形成予定位置に向かって突出するように、金属インク150が吐出される。なお、第2の配線の形成予定位置に向かって突出する部分を、突出部160と記載する場合がある。また、突出部160の幅寸法、つまり、突出する方向と直行する方向における寸法は、第2の配線158の幅寸法と同寸法にされている。
 次に、乾燥部73において、インクジェットヘッド76によって吐出された金属インク150の全体に、赤外線ランプ77によって赤外線が照射される。これにより、吐出された金属インク150の全体が、図19に示すように、乾燥した状態の金属インク152となる。そして、焼成部74において、乾燥した状態の金属インク152に、レーザ照射装置78によってレーザが照射され、金属インク152が焼成される。この際、乾燥した状態の金属インク152の全体にレーザは照射されず、突出部160を除いた金属インク152に、レーザが照射される。これにより、図20に示すように、突出部160では、金属インク152が乾燥した状態で維持され、その突出部160以外の金属インク152は焼成し、第1の配線156が形成される。
 続いて、第1印刷部72において、インクジェットヘッド76によって、図21に示すように、突出部160と、第2の配線の形成予定位置とに金属インク150が吐出される。つまり、図20での突出部160の金属インク152の上面と、樹脂積層体130の上面での第2の配線の形成予定位置とに跨って、金属インク150が吐出される。これにより、金属インク150は、濡れ性が同等の金属インク152と樹脂積層体130との両方に跨って、吐出されるため、金属インク152の上面に吐出された金属インク150と、樹脂積層体130の上面に吐出された金属インク150とは分離せず、接続された状態で維持される。
 そして、乾燥部73において、金属インク150に、赤外線が照射されることで、金属インク150が乾燥され、さらに、焼成部74において、乾燥した状態の金属インク152にレーザが照射される。これにより、図17に示すように、第1の配線156にT字型に接続した状態の第2の配線158が形成される。このように、第1の配線156に突出部160を形成し、その突出部160を、第1の配線156と第2の配線158との接続予定部として機能させるとともに、先に説明した第1の手法を適用することで、第1の配線156と第2の配線158とをT字型に適切に接続することが可能となる。
 また、第1の配線156と第2の配線158とをT字型に接続する場合に、先に説明した第2の手法を適用することが可能である。詳しくは、第1の手法と同様に、第1印刷部72において、インクジェットヘッド76によって、図18に示すように、第1の配線の形成予定位置および、突出部160に金属インク150が吐出され、さらに、乾燥部73において、金属インク150の全体に、赤外線ランプ77によって赤外線が照射される。これにより、吐出された金属インク150が、図19に示すように、乾燥した状態の金属インク152となる。そして、焼成部74において、乾燥した状態の金属インク152の全体に、レーザ照射装置78によってレーザが照射される。これにより、図22に示すように、金属インク152全体が焼成し、第1の配線156が形成される。
 次に、第1印刷部72において、突出部160に、インクジェットヘッド76によって、金属インク150が吐出される。つまり、図23に示すように、第1の配線156の突出部160の上面に、金属インク150が吐出される。この際、金属インク150は、突出部160の上面でのみ濡れ広がり、突出部160の幅と同じ幅とされる。そして、乾燥部73において、吐出された金属インク150に、赤外線が照射される。これにより、図20に示すように、突出部160において、第1の配線156の上面が乾燥した状態の金属インク152によって覆われる。
 続いて、第1印刷部72において、インクジェットヘッド76によって、図21に示すように、突出部160と、第2の配線の形成予定位置とに金属インク150が吐出される。つまり、図20での乾燥した状態の金属インク152の上面と、樹脂積層体130の上面での第2の配線の形成予定位置とに跨って、金属インク150が吐出される。これにより、金属インク150は、濡れ性が同等の金属インク152と樹脂積層体130との両方に跨って、吐出されるため、金属インク152の上面に吐出された金属インク150と、樹脂積層体130の上面に吐出された金属インク150とは分離せず、接続された状態で維持される。
 そして、乾燥部73において、金属インク150に、赤外線が照射されることで、金属インク150が乾燥され、さらに、焼成部74において、乾燥した状態の金属インク152にレーザが照射される。これにより、図17に示すように、第1の配線156にT字型に接続した状態の第2の配線158が形成される。このように、第1の配線156に突出部160を形成し、その突出部160を、第1の配線156と第2の配線158との接続予定部として機能させるとともに、先に説明した第2の手法を適用することで、第1の配線156と第2の配線158とをT字型に適切に接続することが可能となる。また、突出部160の上に金属インク150が吐出された際に、金属インク150の幅は、突出部160の幅、つまり、第2の配線158の幅とされる。これにより、第2の配線158が第1の配線156に接続される箇所の幅を、第2の配線158の幅と同じにすることが可能となる。
 また、第1の配線156と第2の配線158とをT字型に接続する場合に、先に説明した第3の手法を適用することが可能である。詳しくは、第1印刷部72において、インクジェットヘッド76によって、図24に示すように、第1の配線の形成予定位置および、突出部160に金属インク150が吐出される。さらに、突出部160と所定のクリアランスXのある状態で、第2の配線の形成予定位置に金属インク150が、インクジェットヘッド76によって吐出される。なお、所定のクリアランスXは、インクジェットヘッド76によって吐出される金属インク150の液滴の径Yより短くされている。
 そして、乾燥部73において、金属インク150に、赤外線が照射されることで、金属インク150が乾燥され、さらに、焼成部74において、乾燥した状態の金属インク152にレーザが照射される。これにより、図25に示すように、所定のクリアランスXで離間した状態の第1の配線156と第2の配線158とが形成される。
 続いて、第1印刷部72において、図26に示すように、第1の配線156と第2の配線158とのクリアランスに、金属インク150がインクジェットヘッド76によって吐出される。この際、金属インク150の液滴は、第1の配線156と第2の配線158とに跨った状態とされ、径方向における両端部から略均等な力で引き寄せられるため、第1の配線156と第2の配線158との何れに向かっても流れない。これにより、第1の配線156と第2の配線158とは、金属インク150の液滴によって接続された状態で維持される。
 そして、乾燥部73において、金属インク150に、赤外線が照射されることで、乾燥され、さらに、焼成部74において、乾燥した状態の金属インク152にレーザが照射される。これにより、図17に示すように、第1の配線156と第2の配線158とが、T字型に接続された状態で形成される。このように、第1の配線156に突出部160を形成し、その突出部160を、第1の配線156と第2の配線158との接続予定部として機能させるとともに、先に説明した第3の手法を適用することで、第1の配線156と第2の配線158とをT字型に適切に接続することが可能となる。
 なお、先に説明した第3の手法に従って、3本以上の配線を接続した状態で形成する場合には、3本以上の配線を互いにクリアランスのある状態で形成した後に、各クリアランスに金属インク150を吐出することで、配線の接続工程の効率化,スループットの向上等を図ることが可能となる。詳しくは、第1印刷部72において、インクジェットヘッド76によって、図27に示すように、第1の配線の形成予定位置および、突出部160に金属インク150が吐出される。また、第1の配線の形成予定位置に吐出された金属インク150の端部と所定のクリアランスXのある状態で、第2の配線の形成予定位置に金属インク150が、インクジェットヘッド76によって吐出される。さらに、突出部160と所定のクリアランスXのある状態で、第3の配線の形成予定位置に金属インク150が、インクジェットヘッド76によって吐出される。なお、所定のクリアランスXは、インクジェットヘッド76によって吐出される金属インク150の液滴の径Yより短くされている。
 そして、乾燥部73において、金属インク150に、赤外線が照射されることで、金属インク150が乾燥され、さらに、焼成部74において、乾燥した状態の金属インク152にレーザが照射される。これにより、図28に示すように、所定のクリアランスXで離間した状態の第1の配線156と第2の配線158と第3の配線162とが形成される。
 続いて、第1印刷部72において、図29に示すように、第1の配線156と第2の配線158とのクリアランスに、金属インク150が吐出され、第1の配線156と第3の配線162とのクリアランスに、金属インク150が吐出される。この際、第1の配線156と第2の配線158とのクリアランスに吐出された金属インク150の液滴は、第1の配線156と第2の配線158とに跨った状態とされ、第1の配線156と第3の配線162とのクリアランスに吐出された金属インク150の液滴は、第1の配線156と第3の配線162とに跨った状態とされる。これにより、上述したように、第1の配線156と第2の配線158とは、金属インク150の液滴によって接続された状態で維持され、第1の配線156と第3の配線162とは、金属インク150の液滴によって接続された状態で維持される。
 そして、乾燥部73において、金属インク150に、赤外線が照射されることで、乾燥され、さらに、焼成部74において、乾燥した状態の金属インク152にレーザが照射される。これにより、図30に示すように、第1の配線156と第2の配線158とが、直線状に接続された状態で形成され、第1の配線156と第3の配線162とが、T字型に接続された状態で形成される。このように、回路形成装置10では、第1の配線156と、第2の配線158と、第3の配線162とを互いに所定のクリアランスXのある状態で纏めて形成した後に、各クリアランスに纏めて金属インク150を吐出し、各配線が纏めて接続される。つまり、クリアランスのある状態での配線の形成工程と、各配線のクリアランスへの金属インク150の吐出工程と、クリアランスに吐出された金属インク150の焼成工程との各々の工程が、纏めて実行される。これにより、各工程を効率的に実行し,スループットの向上を図ることが可能となる。
 ちなみに、上記実施例において、インクジェットヘッド76は、吐出装置の一例である。第1の配線156は、第1の配線の一例である。第2の配線158は、第2の配線の一例である。第3の配線162は、第3の配線の一例である。
 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、インクジェットヘッド76により吐出された金属インク150が、赤外線の照射により乾燥された後に、レーザ照射により焼成されているが、赤外線の照射を省くことが可能である。詳しくは、金属インクには、金属インクに含まれる溶剤等に応じて、金属インクを赤外線等により乾燥させなければ、適切に焼成できない金属インクや、金属インクを赤外線等により乾燥させなくても、適切に焼成できる金属インクが存在する。このため、金属インクを赤外線等により乾燥させなくても、適切に焼成できる金属インクに対しては、インクジェットヘッド76により金属インクが吐出された後に、赤外線の照射工程を行うことなく、レーザ照射により金属インクを焼成することが可能である。
 また、上記実施例では、金属インクがレーザによって焼成されているが、パルス光,フラッシュランプ等の光によって焼成してもよく、電気炉等の熱によって焼成してもよい。
 76:インクジェットヘッド(吐出装置)  156:第1の配線  158:第2の配線  162:第3の配線

Claims (5)

  1.  金属微粒子を含有する金属含有液を吐出する吐出装置を用いて、第1の配線と、前記第1の配線に接続される第2の配線とを含む回路を形成する回路形成方法であって、
     前記第1の配線の形成予定位置に金属含有液を吐出する第1吐出工程と、
     前記第1の配線と前記第2の配線との接続予定部を除いて、前記第1吐出工程において吐出された金属含有液を焼成することで、前記第1の配線を形成する第1焼成工程と、
     前記接続予定部を含む前記第2の配線の形成予定位置に、金属含有液を吐出する第2吐出工程と、
     前記第2吐出工程において吐出された金属含有液を焼成することで、前記第1の配線に接続された前記第2の配線を形成する第2焼成工程と
     を含む回路形成方法。
  2.  金属微粒子を含有する金属含有液を吐出する吐出装置を用いて、第1の配線と、前記第1の配線に接続される第2の配線とを含む回路を形成する回路形成方法であって、
     前記第1の配線の形成予定位置に金属含有液を吐出する第1吐出工程と、
     前記第1吐出工程において吐出された金属含有液を焼成することで、前記第1の配線を形成する第3焼成工程と、
     前記第1の配線と前記第2の配線との接続予定部に、金属含有液を吐出する第3吐出工程と、
     前記第3吐出工程において吐出された金属含有液を含む前記第2の配線の形成予定位置に、金属含有液を吐出する第4吐出工程と、
     前記第4吐出工程において吐出された金属含有液を焼成することで、前記第1の配線に接続された前記第2の配線を形成する第4焼成工程と
     を含む回路形成方法。
  3.  金属微粒子を含有する金属含有液を吐出する吐出装置を用いて、第1の配線と、前記第1の配線に接続される第2の配線とを含む回路を形成する回路形成方法であって、
     前記第1の配線の形成予定位置に金属含有液を吐出する第1吐出工程と、
     前記第1吐出工程において吐出された金属含有液を焼成することで、前記第1の配線を形成する第3焼成工程と、
     前記第1の配線と前記第2の配線との接続予定部と、前記吐出装置により吐出された液滴の径より短いクリアランスのある状態で、前記第2の配線の形成予定位置に金属含有液を吐出する第5吐出工程と、
     前記第5吐出工程において吐出された金属含有液を焼成することで、前記第1の配線と前記クリアランスの有る状態の前記第2の配線を形成する第5焼成工程と、
     前記第1の配線と前記第2の配線とに跨るように、前記クリアランスに金属含有液を吐出する第6吐出工程と、
     前記第6吐出工程において吐出された金属含有液を焼成することで、前記第1の配線と前記第2の配線とを接続する第6焼成工程と
     を含む回路形成方法。
  4.  前記第2の配線が前記第1の配線の端部と異なる部分に接続される場合の前記回路形成方法において、
     前記第1吐出工程が、
     前記第1の配線の形成予定位置に金属含有液を吐出するとともに、前記接続予定部として、前記第1の配線の形成予定位置から前記第2の配線の形成予定位置に向かって突出するように、前記第2の配線の幅と同じ幅で金属含有液を吐出する請求項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.  金属微粒子を含有する金属含有液を吐出する吐出装置を用いて、第1の配線と、前記第1の配線に接続される第2の配線と、前記第1の配線と前記第2の配線との一方に接続される第3の配線とを含む回路を形成する回路形成方法であって、
     前記第1の配線の形成予定位置に金属含有液を吐出する第1吐出工程と、
     前記第1吐出工程において吐出された金属含有液を焼成することで、前記第1の配線を形成する第3焼成工程と、
     前記第1の配線と前記第2の配線との接続予定部と、前記吐出装置により吐出された液滴の径より短いクリアランスのある状態で、前記第2の配線の形成予定位置に金属含有液を吐出する第5吐出工程と、
     前記第5吐出工程において吐出された金属含有液を焼成することで、前記第1の配線と前記クリアランスの有る状態の前記第2の配線を形成する第5焼成工程と、
     前記第1の配線と前記第2の配線との一方と前記第3の配線との接続予定部と、前記吐出装置により吐出された液滴の径より短いクリアランスのある状態で、前記第3の配線の形成予定位置に金属含有液を吐出する第7吐出工程と、
     前記第7吐出工程において吐出された金属含有液を焼成することで、前記第1の配線と前記第2の配線との一方と前記クリアランスの有る状態の前記第3の配線を形成する第7焼成工程と、
     前記第1の配線と前記第2の配線とに跨るように、前記クリアランスに金属含有液を吐出するとともに、前記第1の配線と前記第2の配線との一方と前記第3の配線とに跨るように、前記クリアランスに金属含有液を吐出する第8吐出工程と、
     前記第8吐出工程において吐出された金属含有液を焼成することで、前記第1の配線と前記第2の配線とを接続するとともに、前記第1の配線と前記第2の配線との一方と前記第3の配線とを接続する第8焼成工程と
     を含む回路形成方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020222090A1 (en) * 2019-05-01 2020-11-05 Io Tech Group Ltd. Method to electrically connect chip with top connectors using 3d printing
US11446750B2 (en) 2020-02-03 2022-09-20 Io Tech Group Ltd. Systems for printing solder paste and other viscous materials at high resolution
US11497124B2 (en) 2020-06-09 2022-11-08 Io Tech Group Ltd. Methods for printing conformal materials on component edges at high resolution
US11622451B2 (en) 2020-02-26 2023-04-04 Io Tech Group Ltd. Systems and methods for solder paste printing on components
US11691332B2 (en) 2020-08-05 2023-07-04 Io Tech Group Ltd. Systems and methods for 3D printing with vacuum assisted laser printing machine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6043894A (ja) * 1983-08-19 1985-03-08 松下電器産業株式会社 厚膜回路の形成方法
JPH0620604A (ja) * 1992-06-30 1994-01-28 Dainippon Printing Co Ltd 電極の断線補修方法
JP2004241760A (ja) * 2003-01-17 2004-08-26 Ricoh Co Ltd 溶液噴射型製造装置、微粒子含有溶液、パターン配線基板及びデバイス基板
JP2011198923A (ja) 2010-03-18 2011-10-06 Fujikura Ltd 回路基板の製造方法、その回路基板、及び回路基板の製造方法
JP2012227387A (ja) * 2011-04-20 2012-11-15 Olympus Corp 配線回路の形成方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4039035B2 (ja) * 2001-10-31 2008-01-30 セイコーエプソン株式会社 線パターンの形成方法、線パターン、電気光学装置、電子機器、非接触型カード媒体
CN1301048C (zh) * 2003-03-03 2007-02-14 精工爱普生株式会社 配线基板的制造方法
US7682970B2 (en) * 2003-07-16 2010-03-23 The Regents Of The University Of California Maskless nanofabrication of electronic components
JP2006100401A (ja) * 2004-09-28 2006-04-13 Seiko Epson Corp 配線パターン形成方法、配線パターン、電子機器
JP2006147827A (ja) 2004-11-19 2006-06-08 Seiko Epson Corp 配線パターンの形成方法、デバイスの製造方法、デバイス、及び電気光学装置、並びに電子機器
US20070105395A1 (en) * 2005-11-04 2007-05-10 Edward Kinzel Laser functionalization and patterning of thick-film inks
EP1926357A3 (en) * 2006-11-21 2009-09-30 Ricoh Company, Ltd. Functional device fabrication apparatus and functional device fabricated with the same
US20120251735A1 (en) * 2011-04-04 2012-10-04 Israel Schuster Printing conductive lines
US10061447B2 (en) * 2014-07-31 2018-08-28 Samsung Display Co., Ltd. Flexible transparent conductive coating and method of making thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6043894A (ja) * 1983-08-19 1985-03-08 松下電器産業株式会社 厚膜回路の形成方法
JPH0620604A (ja) * 1992-06-30 1994-01-28 Dainippon Printing Co Ltd 電極の断線補修方法
JP2004241760A (ja) * 2003-01-17 2004-08-26 Ricoh Co Ltd 溶液噴射型製造装置、微粒子含有溶液、パターン配線基板及びデバイス基板
JP2011198923A (ja) 2010-03-18 2011-10-06 Fujikura Ltd 回路基板の製造方法、その回路基板、及び回路基板の製造方法
JP2012227387A (ja) * 2011-04-20 2012-11-15 Olympus Corp 配線回路の形成方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3478034A4

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020222090A1 (en) * 2019-05-01 2020-11-05 Io Tech Group Ltd. Method to electrically connect chip with top connectors using 3d printing
US11446750B2 (en) 2020-02-03 2022-09-20 Io Tech Group Ltd. Systems for printing solder paste and other viscous materials at high resolution
US11697166B2 (en) 2020-02-03 2023-07-11 Io Tech Group Ltd. Methods for printing solder paste and other viscous materials at high resolution
US11622451B2 (en) 2020-02-26 2023-04-04 Io Tech Group Ltd. Systems and methods for solder paste printing on components
US11497124B2 (en) 2020-06-09 2022-11-08 Io Tech Group Ltd. Methods for printing conformal materials on component edges at high resolution
US11785722B2 (en) 2020-06-09 2023-10-10 Io Tech Group Ltd. Systems for printing conformal materials on component edges at high resolution
US11691332B2 (en) 2020-08-05 2023-07-04 Io Tech Group Ltd. Systems and methods for 3D printing with vacuum assisted laser printing machine
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