WO2019186780A1 - 回路形成方法、および回路形成装置 - Google Patents

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WO2019186780A1
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重義 稲垣
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株式会社Ｆｕｊｉ
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    • H01L2924/1515—Shape
    • H01L2924/15153—Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device

Definitions

  • the present invention relates to a circuit forming method and a circuit forming apparatus for forming a circuit in which an electronic component is placed in a cavity of a resin laminate formed of a curable resin and the electronic component is electrically connected.
  • an electronic component is placed in a cavity of a resin laminate formed of a curable resin, and a circuit in which the electronic component is electrically connected is formed.
  • Devices are being developed.
  • the present specification describes a resin laminate formation in which a resin laminate having a cavity is formed by laminating a plurality of resin layers obtained by curing a curable resin discharged in a thin film shape.
  • a plurality of steps, a placing step of placing an electronic component with an electrode facing upward in the cavity of the resin laminate, and a plurality of resin layers obtained by curing a curable resin discharged in a thin film shape By laminating, a covering body forming step for forming a covering body for covering the electronic component placed in the cavity, and a conductive portion constituted by the electrode of the electronic component covered by the covering body are exposed.
  • the present specification describes a resin laminate that forms a resin laminate having a cavity by laminating a plurality of resin layers obtained by curing a curable resin discharged in a thin film shape.
  • FIG. 1 shows a circuit forming apparatus 10.
  • the circuit forming apparatus 10 includes a transport device 20, a first modeling unit 22, a second modeling unit 24, a mounting unit 25, a removal unit 26, and a control device (see FIG. 2) 27.
  • the conveying device 20, the first modeling unit 22, the second modeling unit 24, the mounting unit 25, and the removal unit 26 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 has a base 60, a holding device 62, and a lifting device 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 first modeling unit 22 is a unit that models wiring on a substrate (see FIG. 3) 70 placed on the base 60 of the stage 52, and includes 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 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 ejects metal ink from a plurality of nozzles by, for example, a piezo method using a piezoelectric element.
  • the firing unit 74 has 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 particulate protective film is decomposed, etc., and the metal particulates are brought into contact with or fused to increase the conductivity. is there.
  • 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, a discharge unit 85, and a curing unit 86. have.
  • 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 ultraviolet curable resin is a resin that is cured by irradiation with ultraviolet rays.
  • the inkjet head 88 may be, for example, a piezo method using a piezoelectric element, or a thermal method in which bubbles are generated by heating a resin to be discharged from a plurality of nozzles.
  • the discharge unit 85 has a dispense head (see FIG. 2) 89 and discharges a conductive ultraviolet curable resin onto the substrate 70 placed on the base 60.
  • the conductive ultraviolet curable resin is obtained by dispersing metal fine particles in a resin that is cured by irradiation with ultraviolet rays. Then, the resin is cured and contracted by the irradiation of ultraviolet rays, whereby the metal fine particles adhere to each other, and the conductive ultraviolet curable resin exhibits conductivity.
  • the dispense head 89 is configured to remove the conductive ultraviolet curable resin from one nozzle having a diameter larger than the diameter of the nozzle of the inkjet head 76. Discharge.
  • the dispense head 89 may be a transfer head that transfers paste with a stamp, for example, and the conductive ultraviolet curable resin may be, for example, a conductive thermosetting resin.
  • the curing unit 86 has an irradiation device (see FIG. 2) 92.
  • the irradiation device 92 includes a mercury lamp or LED as a light source, and irradiates the discharged ultraviolet curable resin with ultraviolet rays. Thereby, the discharged ultraviolet curable resin is cured and a resin layer is formed.
  • the irradiation device 92 irradiates the discharged conductive ultraviolet curable resin with ultraviolet rays. Thereby, the conductive ultraviolet curable resin is cured and a wiring is formed.
  • the mounting unit 25 is a unit that mounts an electronic component (see FIG. 4) 96 on a substrate 70 placed on the base 60 of the stage 52, and includes a supply unit 100 and a mounting unit 102. ing.
  • the supply unit 100 includes a plurality of tape feeders 110 (see FIG. 2) that send out the taped electronic components 96 one by one, and supplies the electronic components 96 at the supply position.
  • the supply unit 100 is not limited to the tape feeder 110, and may be a tray-type supply device that picks up and supplies the electronic component 96 from the tray.
  • the supply unit 100 may be configured to include both a tape type and a tray type, or other supply devices.
  • the mounting unit 102 includes a mounting head (see FIG. 2) 112 and a moving device (see FIG. 2) 114.
  • the mounting head 112 has a suction nozzle (see FIG. 4) 118 for holding the electronic component 96 by suction.
  • the suction nozzle 118 sucks and holds the electronic component 96 by sucking air when negative pressure is supplied from a positive / negative pressure supply device (not shown). Then, the electronic component 96 is detached by supplying a slight positive pressure from the positive / negative pressure supply device.
  • the moving device 114 moves the mounting head 112 between the supply position of the electronic component 96 by the tape feeder 110 and the substrate 70 placed on the base 60. Thereby, in the mounting unit 102, the electronic component 96 supplied from the tape feeder 110 is held by the suction nozzle 118, and the electronic component 96 held by the suction nozzle 118 is mounted on the substrate 70.
  • the removal unit 26 has a grinder (see FIG. 2) 119, and the surface of the resin layer formed by the irradiation of ultraviolet rays is removed by polishing with the grinder 119.
  • the control device 27 includes a controller 120 and a plurality of drive circuits 122 as shown in FIG.
  • the plurality of drive circuits 122 include the electromagnetic motors 38 and 56, the holding device 62, the lifting device 64, the inkjet head 76, the laser irradiation device 78, the inkjet head 88, the dispense head 89, the irradiation device 92, the tape feeder 110, and the mounting head 112. , Moving device 114 and grinder 119.
  • 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, the second modeling unit 24, the mounting unit 25, and the removal unit 26 is controlled by the controller 120.
  • the circuit is formed by mounting the electronic component 96 on the substrate 70 and forming the wiring with the above-described configuration, but there is a possibility that the circuit cannot be appropriately formed by the conventional method. is there.
  • 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.
  • the resin laminated body 130 is formed on the board
  • the resin laminate 130 has a cavity 132 for mounting the electronic component 96, and discharge of the ultraviolet curable resin from the inkjet head 88 and irradiation of ultraviolet rays by the irradiation device 92 to the discharged ultraviolet curable resin. Is formed by repeating.
  • the inkjet head 88 discharges an ultraviolet curable resin onto the upper surface of the substrate 70 in a thin film shape. At this time, the inkjet head 88 discharges the ultraviolet curable resin so that a predetermined portion of the upper surface of the substrate 70 is exposed in a generally rectangular shape. Subsequently, when the ultraviolet curable resin is discharged in a thin film shape, the irradiation device 92 irradiates the thin film ultraviolet curable resin with ultraviolet rays in the curing unit 86. Thereby, a thin resin layer 133 is formed on the substrate 70.
  • the inkjet head 88 discharges the ultraviolet curable resin into a thin film only on the portion above the thin resin layer 133. That is, the inkjet head 88 discharges the ultraviolet curable resin in a thin film shape onto the thin resin layer 133 so that a predetermined portion of the upper surface of the substrate 70 is exposed in a generally rectangular shape. Then, 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 133 is laminated on the thin film resin layer 133.
  • the discharge of the ultraviolet curable resin onto the thin resin layer 133 excluding the generally rectangular portion on the upper surface of the substrate 70 and the irradiation with the ultraviolet rays are repeated, and a plurality of resin layers 133 are laminated. Thereby, the resin laminate 130 having the cavity 132 is formed.
  • the stage 52 is moved below the mounting unit 25.
  • the electronic component 96 is supplied by the tape feeder 110, and the electronic component 96 is held by the suction nozzle 118 of the mounting head 112.
  • the mounting head 112 is moved by the moving device 114, and the electronic component 96 held by the suction nozzle 118 is placed inside the cavity 132 of the resin laminate 130 as shown in FIG.
  • the electronic component 96 is placed inside the cavity 132 with the electrode 162 facing upward.
  • the stage 52 When the electronic component 96 is mounted inside the cavity 132, the stage 52 is moved below the second modeling unit 24, and as shown in FIG. 5, the gap between the cavities 132, that is, the inner wall surface defining the cavity 132 A resin laminate 150 is formed between the electronic component 96. Similar to the resin laminate 130, the resin laminate 150 is formed by repeating the discharge of the ultraviolet curable resin by the inkjet head 88 and the irradiation of the ultraviolet rays by the irradiation device 92.
  • the stage 52 is moved below the first modeling unit 22.
  • the metal ink is ejected linearly on the resin laminates 130 and 150 by the inkjet head 76 according to the circuit pattern.
  • the metal ink 160 is ejected linearly so as to connect the electrode 162 of the electronic component 96 to another electrode (not shown).
  • the firing unit 74 the laser is irradiated to the discharged metal ink 160 by the laser irradiation device 78. Thereby, the metal ink 160 is baked, and the wiring 166 that connects the electrodes is formed.
  • the electronic component 96 is placed in the cavity 132 of the resin laminate 130 and the resin laminate 150 is formed in the gap of the cavity 132, so that the electronic component 96 exposes the electrode 162.
  • the resin laminates 130 and 150 are embedded.
  • the metal ink 160 is ejected linearly on the upper surfaces of the resin laminates 130 and 150 and the electronic component 96, and is baked by laser irradiation, whereby the electrodes 162 of the electronic component 96 are electrically connected by the wiring 166. .
  • the wiring 166 may not be properly formed due to the dimensional tolerance of the electronic component 96, the flatness of the surfaces of the resin laminates 130 and 150, the wetting of the electrodes when the resin laminate 150 is formed, and the like. Specifically, for example, when the dimension of the electronic component 96 is smaller than the reference dimension, the upper surface of the electronic component 96 is positioned below the upper surface of the resin laminate 130 as shown in FIG. Even if the resin laminate 150 is formed in the gap between the cavities 132, the wiring 166 may not be properly formed due to a difference in height between the upper surface of the electronic component 96 and the upper surface of the resin laminate 130, and there is a possibility of disconnection. When the dimension of the electronic component 96 is larger than the reference dimension, as shown in FIG.
  • the upper surface of the electronic component 96 is located above the upper surface of the resin laminate 130, and the upper surface of the electronic component 96 and the resin laminate 130 Due to the difference in height from the upper surface, the wiring 166 is not properly formed and there is a risk of disconnection.
  • the wiring 166 can be appropriately formed on the surfaces of the resin laminates 130 and 150. If the surface of the resin laminates 130, 150 has irregularities, undulations, etc., the wiring 166 is not properly formed and there is a risk of disconnection. Furthermore, when the resin laminate 150 is formed in the gap between the cavities 132, the metal ink discharged into the gap between the cavities 132 wets the upper surface of the electronic component 96, and as shown in FIG. The electrode 162 may be covered with the resin laminate 150. In such a case, the wiring 166 that electrically connects the electrode 162 of the electronic component 96 cannot be formed.
  • the surface of the resin laminate is made to be a uniform flat surface by polishing the grinder 119, and the electrode 162 of the electronic component 96 is electrically connected to the uniform flat surface.
  • a wiring 166 to be connected is formed.
  • the stage 52 is moved below the second modeling unit 24. Then, as shown in FIG. 10, the dispensing head 89 discharges the conductive ultraviolet curable resin 170 onto the upper surface of the electrode 162 of the electronic component 96.
  • the dispense head 89 discharges the conductive ultraviolet curable resin 170 such that the height dimension of the conductive ultraviolet curable resin 170 is larger than at least half of the dimensional tolerance of the electronic component 96. Thereby, even in the electronic component 96 having the smallest dimensional tolerance, the upper end of the conductive ultraviolet curable resin 170 protrudes upward from the upper surface of the resin laminate 130.
  • the conductive ultraviolet curable resin 170 exhibits conductivity by irradiating the conductive ultraviolet curable resin 170 with ultraviolet rays by the irradiation device 92.
  • the resin laminate 180 is formed so as to cover. Similar to the resin laminate 130, the resin laminate 180 is formed by repeating the discharge of the ultraviolet curable resin by the inkjet head 88 and the irradiation of the ultraviolet rays by the irradiation device 92. At this time, the resin laminate 180 is formed such that the thickness dimension of the resin laminate 180 from the upper surface of the resin laminate 130 is larger than at least half of the dimensional tolerance of the electronic component 96. Thereby, even if the electronic component 96 has the largest dimensional tolerance, the upper surface of the electronic component 96 is covered with the resin laminate 180.
  • the stage 52 is moved below the removal unit 26. Then, as shown in FIG. 12, the surface of the resin laminate 180 is polished by a grinder 119 so that the conductive ultraviolet curable resin 170 is exposed, so that a uniform flat surface is obtained.
  • the polishing amount of the resin laminate 180, that is, the thickness dimension to be polished is based on the height dimension of the conductive ultraviolet curable resin 170, the thickness dimension of the resin laminate 180 from the upper surface of the resin laminate 130, and the like. Determined.
  • the stage 52 is moved below the first modeling unit 22, and as shown in FIG.
  • a wiring 186 electrically connected to the conductive ultraviolet curable resin 170 is formed. That is, the metal ink is discharged so as to be connected to the conductive ultraviolet curable resin 170, and is baked by laser irradiation to the metal ink. As a result, the wiring 186 is formed on the upper surface of the resin laminate 180, and the electronic component 96 is electrically connected via the conductive ultraviolet curable resin 170 and the wiring 186.
  • the gap between the cavity 132 and A resin laminate 180 is formed so as to cover the upper surface of the resin laminate 130 and the electronic component 96. Then, when the surface of the resin laminate 180 is polished so that the conductive ultraviolet curable resin 170 is exposed, the conductive ultraviolet curable resin 170 is electrically connected to the surface of the polished resin laminate 180. A wiring 186 is formed.
  • the resin made to be a uniform flat surface by polishing regardless of the dimensional tolerance of the electronic component 96, the flatness of the surface of the resin laminates 130 and 150, the wetting of the electrodes when the resin laminate 150 is formed, and the like.
  • the wiring 186 can be formed on the surface of the stacked body 180, and proper wiring formation is ensured.
  • the controller 120 of the control device 27 includes a first stacked body forming unit 200, a component mounting unit 202, a conductive part forming unit 203, a second stacked body forming unit 204, and a polishing unit.
  • a portion 206 and a wiring formation portion 208 are included.
  • the first laminate forming part 200 is a functional part for forming the resin laminate 130.
  • the component placement unit 202 is a functional unit for placing the electronic component 96 in the cavity 132 of the resin laminate 130.
  • the conductive part forming part 203 applies a conductive ultraviolet curable resin 170 to the upper surface of the electrode 162 of the electronic component 96 and irradiates ultraviolet rays, thereby forming a conductive part constituted by the electrode 162 and the conductive ultraviolet curable resin 170. It is a functional part for forming.
  • the second laminated body forming unit 204 is a functional part for forming the resin laminated body 180 so as to cover the gaps of the cavities 132, the upper surface of the resin laminated body 130, and the electronic component 96.
  • the polishing unit 206 is a functional unit for polishing the surface of the resin laminate 180 so that the conductive ultraviolet curable resin 170 is exposed.
  • the wiring forming portion 208 is a functional portion for forming the resin laminate 180 that is electrically connected to the exposed conductive ultraviolet curable resin 170.
  • the circuit forming apparatus 10 is an example of a circuit forming apparatus.
  • the first modeling unit 22 is an example of a wiring forming apparatus.
  • the second modeling unit 24 is an example of a resin laminate forming apparatus and a covering forming apparatus.
  • the mounting unit 25 is an example of a placement device.
  • the removal unit 26 is an example of a removal device.
  • the electronic component 96 is an example of an electronic component.
  • the resin laminate 130 is an example of a resin laminate.
  • the metal ink 160 is an example of a metal-containing liquid.
  • the electrode 162 is an example of an electrode.
  • the conductive ultraviolet curable resin 170 is an example of a conductive paste. What is constituted by the electrode 162 and the conductive ultraviolet curable resin 170 is an example of a conductive portion.
  • the resin laminate 180 is an example of a covering.
  • the wiring 186 is an example of wiring.
  • the process executed by the first stacked body forming unit 200 is an example of a resin stacked body forming process.
  • the process executed by the component mounting unit 202 is an example of a mounting process.
  • the process executed by the conductive part forming unit 203 is an example of a conductive part forming process.
  • the process executed by the second stacked body forming unit 204 is an example of a covering forming process.
  • the process executed by the polishing unit 206 is an example of a removal process.
  • the process executed by the wiring forming unit 208 is an example of a wiring forming process.
  • this invention is not limited to the said Example, It is possible to implement in the various aspect which gave various change and improvement based on the knowledge of those skilled in the art.
  • the conductive ultraviolet curable resin 170 is discharged on the upper surface of the electrode 162 of the electronic component 96.
  • the conductive ultraviolet curable resin 170 is not provided, proper formation of the wiring can be ensured.
  • the electrode protrudes upward.
  • the resin laminate 180 is formed so as to cover the gap 132, the upper surface of the resin laminate 130, and the electronic component, the surface of the resin laminate 180 is polished so that the electrodes are exposed.
  • the wiring 186 electrically connected to the electronic component can be formed on the uniform flat surface.
  • the conductive part of the electronic component is constituted only by the electrodes.
  • circuit forming device 22 first modeling unit (wiring forming device) 24: second modeling unit (resin laminate forming device) (covering body forming device) 25: mounting unit (mounting device) 26: removal unit (removing) (Device) 96: Electronic component 130: Resin laminate 160: Metal ink (metal-containing liquid) 162: Electrode (conductive part) 170: Conductive ultraviolet curable resin (conductive paste) (conductive part) 180: Resin laminate (covering) Body) 186: wiring 200: first laminated body forming part (resin laminated body forming part) 202: component placing part (placement process) 203: conductive part forming part (conductive part forming process) 204: second laminated body formation Part (covering body forming process) 206: polishing part (removing process) 208: wiring forming part (wiring forming process)

Abstract

薄膜状に吐出された硬化性樹脂を硬化させた樹脂層を、複数、積層することで、キャビティを有する樹脂積層体を形成する樹脂積層体形成工程と、樹脂積層体のキャビティに、電極が上方を向いた状態の電子部品を載置する載置工程と、薄膜状に吐出された硬化性樹脂を硬化させた樹脂層を、複数、積層することで、キャビティに載置された電子部品を被覆する被覆体を形成する被覆体形成工程と、被覆体により被覆された電子部品の電極により構成される導電部が露出するように、被覆体の表面を除去する除去工程と、被覆体の表面の除去により露出した電子部品の導電部と電気的に接続される配線を形成する配線形成工程とを含む回路形成方法。

Description

回路形成方法、および回路形成装置
　本発明は、硬化性樹脂により形成される樹脂積層体のキャビティに電子部品が載置され、その電子部品が電気的に接続される回路を形成する回路形成方法、および回路形成装置に関する。
　近年、下記特許文献に記載されている技術を利用して、硬化性樹脂により形成される樹脂積層体のキャビティに電子部品が載置され、その電子部品が電気的に接続される回路を形成する装置などが開発されている。
特開平７－０４０４４５号公報
　樹脂積層体のキャビティに載置された電子部品を電気的に接続する配線の適切な形成を課題とする。
　上記課題を解決するために、本明細書は、薄膜状に吐出された硬化性樹脂を硬化させた樹脂層を、複数、積層することで、キャビティを有する樹脂積層体を形成する樹脂積層体形成工程と、前記樹脂積層体の前記キャビティに、電極が上方を向いた状態の電子部品を載置する載置工程と、薄膜状に吐出された硬化性樹脂を硬化させた樹脂層を、複数、積層することで、前記キャビティに載置された前記電子部品を被覆する被覆体を形成する被覆体形成工程と、前記被覆体により被覆された前記電子部品の前記電極により構成される導電部が露出するように、前記被覆体の表面を除去する除去工程と、前記被覆体の表面の除去により露出した前記電子部品の前記導電部と電気的に接続される配線を形成する配線形成工程とを含む回路形成方法を開示する。
　また、上記課題を解決するために、本明細書は、薄膜状に吐出された硬化性樹脂を硬化させた樹脂層を、複数、積層することで、キャビティを有する樹脂積層体を形成する樹脂積層体形成装置と、前記樹脂積層体の前記キャビティに、電極が上方を向いた状態の電子部品を載置する載置装置と、薄膜状に吐出された硬化性樹脂を硬化させた樹脂層を、複数、積層することで、前記キャビティに載置された前記電子部品を被覆する被覆体を形成する被覆体形成装置と、前記被覆体により被覆された前記電子部品の前記電極により構成される導電部が露出するように、前記被覆体の表面を除去する除去装置と、前記被覆体の表面の除去により露出した前記電子部品の前記導電部と電気的に接続される配線を形成する配線形成装置とを備える回路形成装置を開示する。
　本開示によれば、例えば、配線の形成面を平坦にすることが可能となり、電子部品を電気的に接続する配線の適切な形成が担保される。
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。 キャビティを有する樹脂積層体を示す断面図である。 キャビティ内部に電子部品が装着された状態の回路を示す断面図である。 キャビティと電子部品との間に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。 樹脂積層体及び電子部品の上面に配線が形成された状態の回路を示す断面図である。 キャビティ内部に電子部品が装着された状態の回路を示す断面図である。 キャビティ内部に電子部品が装着された状態の回路を示す断面図である。 キャビティと電子部品との間に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。 電子部品の電極の上面に導電性ペーストが吐出された状態の回路を示す断面図である。 キャビティの隙間と樹脂積層体と電子部品を覆う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。 樹脂積層体の表面が研磨された状態の回路を示す断面図である。 研磨された樹脂積層体及び電子部品の上面に配線が形成された状態の回路を示す断面図である。
　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、装着ユニット２５と、除去ユニット２６と、制御装置（図２参照）２７を備える。それら搬送装置２０と第１造形ユニット２２と第２造形ユニット２４と装着ユニット２５と除去ユニット２６とは、回路形成装置１０のベース２８の上に配置されている。ベース２８は、概して長方形状をなしており、以下の説明では、ベース２８の長手方向をＸ軸方向、ベース２８の短手方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方に直交する方向をＺ軸方向と称して説明する。
　搬送装置２０は、Ｘ軸スライド機構３０と、Ｙ軸スライド機構３２とを備えている。そのＸ軸スライド機構３０は、Ｘ軸スライドレール３４とＸ軸スライダ３６とを有している。Ｘ軸スライドレール３４は、Ｘ軸方向に延びるように、ベース２８の上に配設されている。Ｘ軸スライダ３６は、Ｘ軸スライドレール３４によって、Ｘ軸方向にスライド可能に保持されている。さらに、Ｘ軸スライド機構３０は、電磁モータ（図２参照）３８を有しており、電磁モータ３８の駆動により、Ｘ軸スライダ３６がＸ軸方向の任意の位置に移動する。また、Ｙ軸スライド機構３２は、Ｙ軸スライドレール５０とステージ５２とを有している。Ｙ軸スライドレール５０は、Ｙ軸方向に延びるように、ベース２８の上に配設されており、Ｘ軸方向に移動可能とされている。そして、Ｙ軸スライドレール５０の一端部が、Ｘ軸スライダ３６に連結されている。そのＹ軸スライドレール５０には、ステージ５２が、Ｙ軸方向にスライド可能に保持されている。さらに、Ｙ軸スライド機構３２は、電磁モータ（図２参照）５６を有しており、電磁モータ５６の駆動により、ステージ５２がＹ軸方向の任意の位置に移動する。これにより、ステージ５２は、Ｘ軸スライド機構３０及びＹ軸スライド機構３２の駆動により、ベース２８上の任意の位置に移動する。
　ステージ５２は、基台６０と、保持装置６２と、昇降装置６４とを有している。基台６０は、平板状に形成され、上面に基板が載置される。保持装置６２は、基台６０のＸ軸方向の両側部に設けられている。そして、基台６０に載置された基板のＸ軸方向の両縁部が、保持装置６２によって挟まれることで、基板が固定的に保持される。また、昇降装置６４は、基台６０の下方に配設されており、基台６０を昇降させる。
　第１造形ユニット２２は、ステージ５２の基台６０に載置された基板（図３参照）７０の上に配線を造形するユニットであり、第１印刷部７２と、焼成部７４とを有している。第１印刷部７２は、インクジェットヘッド（図２参照）７６を有しており、基台６０に載置された基板７０の上に、金属インクを線状に吐出する。金属インクは、金属の微粒子が溶剤中に分散されたものである。なお、インクジェットヘッド７６は、例えば、圧電素子を用いたピエゾ方式によって複数のノズルから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、基板７０の上に吐出された金属インクにレーザを照射する装置であり、レーザが照射された金属インクは焼成し、配線が形成される。なお、金属インクの焼成とは、エネルギーを付与することによって、溶媒の気化や金属微粒子保護膜の分解等が行われ、金属微粒子が接触または融着をすることで、導電率が高くなる現象である。そして、金属インクが焼成することで、金属製の配線が形成される。
　また、第２造形ユニット２４は、ステージ５２の基台６０に載置された基板７０の上に樹脂層を造形するユニットであり、第２印刷部８４と、吐出部８５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。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。
　吐出部８５は、ディスペンスヘッド（図２参照）８９を有しており、基台６０に載置された基板７０の上に導電性紫外線硬化樹脂を吐出する。導電性紫外線硬化樹脂は、紫外線の照射により硬化する樹脂に、金属微粒子が分散されたものである。そして、紫外線の照射により樹脂が硬化し、収縮することで、金属微粒子が密着し、導電性紫外線硬化樹脂が導電性を発揮する。なお、導電性紫外線硬化樹脂の粘度は、金属インクと比較して、比較的高いため、ディスペンスヘッド８９は、インクジェットヘッド７６のノズルの径より大きな径の１個のノズルから導電性紫外線硬化樹脂を吐出する。なお、ディスペンスヘッド８９は、例えば、スタンプにてペースト転写する転写ヘッドでもよく、導電性紫外線硬化樹脂は、例えば、導電性熱硬化性樹脂でもよい。
　硬化部８６は、照射装置（図２参照）９２を有している。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。また、照射装置９２は、吐出された導電性紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する。これにより、導電性紫外線硬化樹脂が硬化し、配線が形成される。
　また、装着ユニット２５は、ステージ５２の基台６０に載置された基板７０の上に電子部品（図４参照）９６を装着するユニットであり、供給部１００と、装着部１０２とを有している。供給部１００は、テーピング化された電子部品９６を１つずつ送り出すテープフィーダ（図２参照）１１０を複数有しており、供給位置において、電子部品９６を供給する。なお、供給部１００は、テープフィーダ１１０に限らず、トレイから電子部品９６をピックアップして供給するトレイ型の供給装置でもよい。また、供給部１００は、テープ型とトレイ型との両方、あるいはそれ以外の供給装置を備えた構成でもよい。
　装着部１０２は、装着ヘッド（図２参照）１１２と、移動装置（図２参照）１１４とを有している。装着ヘッド１１２は、電子部品９６を吸着保持するための吸着ノズル（図４参照）１１８を有する。吸着ノズル１１８は、正負圧供給装置（図示省略）から負圧が供給されることで、エアの吸引により電子部品９６を吸着保持する。そして、正負圧供給装置から僅かな正圧が供給されることで、電子部品９６を離脱する。また、移動装置１１４は、テープフィーダ１１０による電子部品９６の供給位置と、基台６０に載置された基板７０との間で、装着ヘッド１１２を移動させる。これにより、装着部１０２では、テープフィーダ１１０から供給された電子部品９６が、吸着ノズル１１８により保持され、その吸着ノズル１１８によって保持された電子部品９６が、基板７０に装着される。
　また、除去ユニット２６は、グラインダ（図２参照）１１９を有しており、紫外線の照射により形成された樹脂層の表面が、グラインダ１１９により研磨されることで、除去される。
　また、制御装置２７は、図２に示すように、コントローラ１２０と、複数の駆動回路１２２とを備えている。複数の駆動回路１２２は、上記電磁モータ３８，５６、保持装置６２、昇降装置６４、インクジェットヘッド７６、レーザ照射装置７８、インクジェットヘッド８８、ディスペンスヘッド８９、照射装置９２、テープフィーダ１１０、装着ヘッド１１２、移動装置１１４、グラインダ１１９に接続されている。コントローラ１２０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路１２２に接続されている。これにより、搬送装置２０、第１造形ユニット２２、第２造形ユニット２４、装着ユニット２５、除去ユニット２６の作動が、コントローラ１２０によって制御される。
　回路形成装置１０では、上述した構成によって、基板７０上に電子部品９６が装着され、配線が形成されることで、回路が形成されるが、従来の手法では、適切に回路を形成できない虞がある。具体的には、従来の手法において回路が形成される際に、ステージ５２の基台６０に基板７０がセットされ、そのステージ５２が、第２造形ユニット２４の下方に移動される。そして、第２造形ユニット２４において、図３に示すように、基板７０の上に樹脂積層体１３０が形成される。樹脂積層体１３０は、電子部品９６を装着するためのキャビティ１３２を有しており、インクジェットヘッド８８からの紫外線硬化樹脂の吐出と、吐出された紫外線硬化樹脂への照射装置９２による紫外線の照射とが繰り返されることにより形成される。
　詳しくは、第２造形ユニット２４の第２印刷部８４において、インクジェットヘッド８８が、基板７０の上面に紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出する。この際、インクジェットヘッド８８は、基板７０の上面の所定の部分が概して矩形に露出するように、紫外線硬化樹脂を吐出する。続いて、紫外線硬化樹脂が薄膜状に吐出されると、硬化部８６において、照射装置９２が、その薄膜状の紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する。これにより、基板７０の上に薄膜状の樹脂層１３３が形成される。
　続いて、インクジェットヘッド８８が、その薄膜状の樹脂層１３３の上の部分にのみ紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出する。つまり、インクジェットヘッド８８は、基板７０の上面の所定の部分が概して矩形に露出するように、薄膜状の樹脂層１３３の上に紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出する。そして、照射装置９２が、その薄膜状に吐出された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射することで、薄膜状の樹脂層１３３の上に薄膜状の樹脂層１３３が積層される。このように、基板７０の上面の概して矩形の部分を除いた薄膜状の樹脂層１３３の上への紫外線硬化樹脂の吐出と、紫外線の照射とが繰り返され、複数の樹脂層１３３が積層されることで、キャビティ１３２を有する樹脂積層体１３０が形成される。
　上述した手順により樹脂積層体１３０が形成されると、ステージ５２が装着ユニット２５の下方に移動される。装着ユニット２５では、テープフィーダ１１０により電子部品９６が供給され、その電子部品９６が装着ヘッド１１２の吸着ノズル１１８によって、保持される。そして、装着ヘッド１１２が、移動装置１１４によって移動され、吸着ノズル１１８により保持された電子部品９６が、図４に示すように、樹脂積層体１３０のキャビティ１３２の内部に載置される。この際、電子部品９６は、電極１６２が上方を向いた状態でキャビティ１３２の内部に載置される。
　電子部品９６がキャビティ１３２の内部に装着されると、ステージ５２が第２造形ユニット２４の下方に移動され、図５に示すように、キャビティ１３２の隙間、つまり、キャビティ１３２を区画する内壁面と電子部品９６との間に、樹脂積層体１５０が形成される。なお、樹脂積層体１５０は、樹脂積層体１３０と同様に、インクジェットヘッド８８による紫外線硬化樹脂の吐出と、照射装置９２による紫外線の照射とが繰り返されることで、形成される。
　次に、キャビティ１３２の隙間に樹脂積層体１５０が形成されると、ステージ５２は第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によって、金属インクが樹脂積層体１３０，１５０の上に、回路パターンに応じて線状に吐出される。この際、図６に示すように、金属インク１６０は、電子部品９６の電極１６２と、他の電極（図示省略）とを繋ぐように、線状に吐出される。続いて、焼成部７４において、吐出された金属インク１６０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、金属インク１６０が焼成し、電極間を繋ぐ配線１６６が形成される。
　このように、従来の手法では、樹脂積層体１３０のキャビティ１３２に電子部品９６が載置され、キャビティ１３２の隙間に樹脂積層体１５０が形成されることで、電子部品９６が、電極１６２を露出された状態で、樹脂積層体１３０，１５０に埋め込まれる。そして、樹脂積層体１３０，１５０及び電子部品９６の上面に、金属インク１６０が線状に吐出され、レーザ照射により焼成することで、電子部品９６の電極１６２が配線１６６により電気的に接続される。
　しかしながら、電子部品９６の寸法公差，樹脂積層体１３０，１５０の表面の平坦度，樹脂積層体１５０の形成時の電極への濡れ上がり等により、配線１６６を適切に形成できない虞がある。具体的には、例えば、電子部品９６の寸法が基準寸法より小さい場合に、図７に示すように、電子部品９６の上面が樹脂積層体１３０の上面より下方に位置する。そして、キャビティ１３２の隙間に樹脂積層体１５０が形成されても、電子部品９６の上面と樹脂積層体１３０の上面との高低差により、配線１６６が適切に形成されず、断線する虞がある。また、電子部品９６の寸法が基準寸法より大きい場合は、図８に示すように、電子部品９６の上面が樹脂積層体１３０の上面より上方に位置し、電子部品９６の上面と樹脂積層体１３０の上面との高低差により、配線１６６が適切に形成されず、断線する虞がある。
　また、樹脂積層体１３０，１５０の形成時に、樹脂積層体１３０，１５０の表面が均一な平坦面であれば、樹脂積層体１３０，１５０の表面に適切に配線１６６を形成することができるが、樹脂積層体１３０，１５０の表面に凹凸，うねり等が有ると、配線１６６が適切に形成されず、断線する虞がある。さらに言えば、キャビティ１３２の隙間に樹脂積層体１５０が形成される際に、キャビティ１３２の隙間に吐出された金属インクが電子部品９６の上面に濡れ上がり、図９に示すように、電子部品９６の電極１６２が樹脂積層体１５０により覆われる場合がある。このような場合には、電子部品９６の電極１６２を電気的に接続する配線１６６を形成することができない。
　このようなことに鑑みて、回路形成装置１０では、グラインダ１１９の研磨により、樹脂積層体の表面が均一な平坦面とされ、その均一な平坦面の上に、電子部品９６の電極１６２を電気的に接続する配線１６６が形成される。詳しくは、図７に示すように、電子部品９６がキャビティ１３２の内部に装着されると、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、図１０に示すように、電子部品９６の電極１６２の上面に、ディスペンスヘッド８９が導電性紫外線硬化樹脂１７０を吐出する。この際、導電性紫外線硬化樹脂１７０の高さ寸法が、少なくとも電子部品９６の寸法公差の半分より大きくなるように、ディスペンスヘッド８９は導電性紫外線硬化樹脂１７０を吐出する。これにより、寸法公差の最小の電子部品９６であっても、導電性紫外線硬化樹脂１７０の上端が樹脂積層体１３０の上面より上方に突出する。そして、照射装置９２によって、導電性紫外線硬化樹脂１７０に紫外線が照射されることで、導電性紫外線硬化樹脂１７０が導電性を発揮する。
　電子部品９６の電極１６２の上面に導電性紫外線硬化樹脂１７０が吐出され、紫外線が照射されると、図１１に示すように、キャビティ１３２の隙間と、樹脂積層体１３０の上面と、電子部品９６とを覆うように、樹脂積層体１８０が形成される。なお、樹脂積層体１８０は、樹脂積層体１３０と同様に、インクジェットヘッド８８による紫外線硬化樹脂の吐出と、照射装置９２による紫外線の照射とが繰り返されることで、形成される。この際、樹脂積層体１８０の樹脂積層体１３０の上面からの厚さ寸法が、少なくとも電子部品９６の寸法公差の半分より大きくなるように、樹脂積層体１８０が形成される。これにより、寸法公差の最大の電子部品９６であっても、電子部品９６の上面が樹脂積層体１８０によって覆われる。
　次に、樹脂積層体１８０が形成されると、ステージ５２が除去ユニット２６の下方に移動される。そして、図１２に示すように、樹脂積層体１８０の表面が、グラインダ１１９によって、導電性紫外線硬化樹脂１７０が露出するように研磨され、均一な平坦面とされる。なお、樹脂積層体１８０の研磨量、つまり、研磨される厚さ寸法は、導電性紫外線硬化樹脂１７０の高さ寸法，樹脂積層体１８０の樹脂積層体１３０の上面からの厚さ寸法等に基づいて決定される。
　続いて、樹脂積層体１８０の上面が研磨され、導電性紫外線硬化樹脂１７０が露出すると、ステージ５２が第１造形ユニット２２の下方に移動され、図１３に示すように、樹脂積層体１８０の上面に、導電性紫外線硬化樹脂１７０に電気的に接続される配線１８６が形成される。つまり、金属インクが、導電性紫外線硬化樹脂１７０に接続されるように吐出され、金属インクへのレーザ照射により焼成する。これにより、樹脂積層体１８０の上面に配線１８６が形成され、電子部品９６が、導電性紫外線硬化樹脂１７０と配線１８６とを介して、電気的に接続される。
　このように、回路形成装置１０では、樹脂積層体１３０のキャビティ１３２に載置された電子部品９６の電極１６２の上面に、導電性紫外線硬化樹脂１７０が形成された後に、キャビティ１３２の隙間と、樹脂積層体１３０の上面と、電子部品９６とを覆うように、樹脂積層体１８０が形成される。そして、導電性紫外線硬化樹脂１７０が露出するように樹脂積層体１８０の表面が研磨されると、その研磨された樹脂積層体１８０の表面に、導電性紫外線硬化樹脂１７０と電気的に接続される配線１８６が形成される。これにより、電子部品９６の寸法公差，樹脂積層体１３０，１５０の表面の平坦度，樹脂積層体１５０の形成時の電極への濡れ上がり等に関わらず、研磨により均一な平坦面とされた樹脂積層体１８０の表面に、配線１８６を形成することが可能となり、適切な配線形成が担保される。
　なお、制御装置２７のコントローラ１２０は、図２に示すように、第１積層体形成部２００と、部品載置部２０２と、導電部形成部２０３と、第２積層体形成部２０４と、研磨部２０６と、配線形成部２０８とを有している。第１積層体形成部２００は、樹脂積層体１３０を形成するための機能部である。部品載置部２０２は、樹脂積層体１３０のキャビティ１３２に電子部品９６を載置するための機能部である。導電部形成部２０３は、電子部品９６の電極１６２の上面に導電性紫外線硬化樹脂１７０を塗布し、紫外線を照射することで、電極１６２と導電性紫外線硬化樹脂１７０とにより構成される導電部を形成するための機能部である。第２積層体形成部２０４は、キャビティ１３２の隙間と、樹脂積層体１３０の上面と、電子部品９６とを覆うように、樹脂積層体１８０を形成するための機能部である。研磨部２０６は、導電性紫外線硬化樹脂１７０が露出するように、樹脂積層体１８０の表面を研磨するための機能部である。配線形成部２０８は、露出している導電性紫外線硬化樹脂１７０と電気的に接続される樹脂積層体１８０を形成するための機能部である。
　また、上記実施例において、回路形成装置１０は、回路形成装置の一例である。第１造形ユニット２２は、配線形成装置の一例である。第２造形ユニット２４は、樹脂積層体形成装置及び、被覆体形成装置の一例である。装着ユニット２５は、載置装置の一例である。除去ユニット２６は、除去装置の一例である。電子部品９６は、電子部品の一例である。樹脂積層体１３０は、樹脂積層体の一例である。金属インク１６０は、金属含有液の一例である。電極１６２は、電極の一例である。導電性紫外線硬化樹脂１７０は、導電性ペーストの一例である。電極１６２と導電性紫外線硬化樹脂１７０とにより構成されるものは、導電部の一例である。樹脂積層体１８０は、被覆体の一例である。配線１８６は、配線の一例である。第１積層体形成部２００により実行される工程は、樹脂積層体形成工程の一例である。部品載置部２０２により実行される工程は、載置工程の一例である。導電部形成部２０３により実行される工程は、導電部形成工程の一例である。第２積層体形成部２０４により実行される工程は、被覆体形成工程の一例である。研磨部２０６により実行される工程は、除去工程の一例である。配線形成部２０８により実行される工程は、配線形成工程の一例である。
　なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。例えば、上記実施例では、電子部品９６の電極１６２の上面に導電性紫外線硬化樹脂１７０が吐出されているが、導電性紫外線硬化樹脂１７０がなくても、配線の適切な形成を担保することが可能である。具体的には、例えば、バンプ等のように、電子部品の本体から突出する電極を備える電子部品であれば、導電性紫外線硬化樹脂１７０がなくても、電極が上方を向いた状態で電子部品がキャビティ１３２に載置されると、電極が上方に向かって突出する。そして、キャビティ１３２の隙間と、樹脂積層体１３０の上面と、電子部品とを覆うように、樹脂積層体１８０が形成されると、電極が露出するように、樹脂積層体１８０の表面が研磨される。これにより、均一な平坦面の上に、電子部品に電気的に接続される配線１８６を形成することができる。なお、この場合には、電極のみによって電子部品の導電部が構成される。
　１０：回路形成装置　　２２：第１造形ユニット（配線形成装置）　　２４：第２造形ユニット（樹脂積層体形成装置）（被覆体形成装置）　　２５：装着ユニット（載置装置）　　２６：除去ユニット（除去装置）　　９６：電子部品　　１３０：樹脂積層体　　１６０：金属インク（金属含有液）　　１６２：電極（導電部）　　１７０：導電性紫外線硬化樹脂（導電性ペースト）（導電部）　　１８０：樹脂積層体（被覆体）　　１８６：配線　　２００：第１積層体形成部（樹脂積層体形成部）　２０２：部品載置部（載置工程）　　２０３：導電部形成部（導電部形成工程）　　２０４：第２積層体形成部（被覆体形成工程）　　２０６：研磨部（除去工程）　　２０８：配線形成部（配線形成工程）

Claims (4)

  1. 　薄膜状に吐出された硬化性樹脂を硬化させた樹脂層を、複数、積層することで、キャビティを有する樹脂積層体を形成する樹脂積層体形成工程と、
    　前記樹脂積層体の前記キャビティに、電極が上方を向いた状態の電子部品を載置する載置工程と、
    　薄膜状に吐出された硬化性樹脂を硬化させた樹脂層を、複数、積層することで、前記キャビティに載置された前記電子部品を被覆する被覆体を形成する被覆体形成工程と、
    　前記被覆体により被覆された前記電子部品の前記電極により構成される導電部が露出するように、前記被覆体の表面を除去する除去工程と、
    　前記被覆体の表面の除去により露出した前記電子部品の前記導電部と電気的に接続される配線を形成する配線形成工程と
    　を含む回路形成方法。
  2. 　前記配線形成工程が、
    　金属微粒子を含有する金属含有液を線状に吐出し、レーザ照射により前記金属含有液を焼成することで、前記配線を形成する工程である請求項１に記載の回路形成方法。
  3. 　前記回路形成方法が、
    　前記被覆体形成工程において前記被覆体が形成される前に、前記キャビティに載置された前記電子部品の電極に導電性ペーストを塗布することで、前記電極と前記導電性ペーストとにより構成される前記導電部を形成する導電部形成工程を含む請求項１または請求項２に記載の回路形成方法。
  4. 　薄膜状に吐出された硬化性樹脂を硬化させた樹脂層を、複数、積層することで、キャビティを有する樹脂積層体を形成する樹脂積層体形成装置と、
    　前記樹脂積層体の前記キャビティに、電極が上方を向いた状態の電子部品を載置する載置装置と、
    　薄膜状に吐出された硬化性樹脂を硬化させた樹脂層を、複数、積層することで、前記キャビティに載置された前記電子部品を被覆する被覆体を形成する被覆体形成装置と、
    　前記被覆体により被覆された前記電子部品の前記電極により構成される導電部が露出するように、前記被覆体の表面を除去する除去装置と、
    　前記被覆体の表面の除去により露出した前記電子部品の前記導電部と電気的に接続される配線を形成する配線形成装置と
    　を備える回路形成装置。
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