WO2020250416A1 - 造形方法及び造形装置 - Google Patents

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viscous fluid
flattening
discharge
cured
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謙磁 塚田
佑 竹内
亮二郎 富永
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株式会社Ｆｕｊｉ
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    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
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Definitions

  • the present disclosure relates to a modeling method and a modeling apparatus that perform modeling using a curable viscous fluid and a fluid containing metal particles.
  • Patent Document 1 describes a technique for flattening the surface of the discharged curable viscous fluid with a flattening device such as a roller after the curable viscous fluid is discharged.
  • Fine irregularities may be formed on the surface of the curable viscous fluid flattened by the flattening device.
  • irregularities are formed on the surface due to the size of droplets of the curable viscous fluid.
  • the height difference of the unevenness due to the size of the droplets of the curable viscous fluid may be, for example, ⁇ 10 ⁇ m (micrometer), which is extremely small compared to the size of a roller or the like.
  • a flattening device such as a roller cannot sufficiently flatten the fluid, and there is a possibility that fine irregularities may be left on the surface of the curable viscous fluid after the flattening treatment is executed.
  • a metal conductor is formed by discharging a fluid containing metal particles onto the surface of a cured layer obtained by curing a flattened curable viscous fluid and curing the metal conductor, the thickness of the conductor formed by the unevenness of the surface is formed. Becomes non-uniform. As a result, there is a possibility that the thick portion is not sufficiently metallized to the inside at the time of firing, the resistance value becomes non-uniform due to the variation in the conductor thickness, or the high frequency characteristic of the conductor deteriorates.
  • the present disclosure has been made in view of such circumstances, and is a modeling method capable of achieving both flattening of a cured layer formed with a curable viscous fluid and improvement of the characteristics of a conductor formed with a fluid containing metal particles.
  • An object of the present invention is to provide a modeling apparatus.
  • the modeling method of the present disclosure is a flattening apparatus for a first discharge step of discharging a first curable viscous fluid and the first curable viscous fluid discharged by the first discharge step.
  • the third discharging step includes a third curing step of curing the fluid containing the metal particles discharged by the third discharging step to form a metal conductor on the smooth surface.
  • the modeling apparatus of the present disclosure includes a discharge device, a flattening device, a curing device, and a control device, and the control device dispenses a first curable viscous fluid.
  • the first discharge unit discharged by the first discharge unit, the flattening unit for flattening the first curable viscous fluid discharged by the first discharge unit, and the first flattened portion by the flattening unit.
  • a cured layer forming portion that forms a cured layer by repeatedly executing treatments by the first cured portion, the first discharge portion, the flattening portion, and the first cured portion, in which the curable viscous fluid is cured by the curing apparatus.
  • a flattening device for the second discharge portion for discharging the second curable viscous fluid by the discharge device and the second curable viscous fluid discharged by the second discharge unit on the surface of the cured layer.
  • a second cured portion that forms a smooth surface on the surface of the cured layer by curing with the curing device without being flattened by the above, and a fluid containing metal particles is discharged onto the smooth surface by the discharging device.
  • a cured layer having a flattened surface is formed by repeatedly executing the first ejection step, the flattening step, and the first curing step.
  • fine irregularities that cannot be eliminated by the flattening device may be formed. Therefore, the second curable viscous fluid is discharged onto the surface of the cured layer, and the discharged second curable viscous fluid is cured without being flattened by the flattening device.
  • the second curable viscous fluid discharged to the surface of the cured layer spreads and is smoothed on the fine irregularities on the surface of the cured layer due to the leveling effect, for example, forming a smooth surface having surface irregularities of ⁇ 1 ⁇ m or less.
  • a conductor having a more uniform thickness (high electrical characteristics) can be formed on the cured layer.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the modeling apparatus of this embodiment. It is a block diagram which shows the control device. It is a flowchart which shows the content of a modeling process. It is a schematic diagram which shows the state which the ultraviolet curable resin is ejected from an inkjet head. It is a schematic diagram which shows the state which the ultraviolet curable resin is flattened by the flattening apparatus. It is a schematic diagram which shows the state which hardened the flattened ultraviolet curable resin by the hardened part, and formed the insulating layer. It is a schematic diagram which shows the insulating layer whose surface was flattened. It is a schematic diagram which shows the state which discharges the 2nd ultraviolet curable resin to the surface of an insulating layer.
  • FIG. 1 shows a modeling device 10 of an embodiment embodying the modeling device of the present disclosure.
  • the modeling device 10 of the present embodiment includes a transport device 20, a modeling unit 22, a mounting unit 23, an inspection unit 24, and a control device 26 (see FIG. 2).
  • the transport device 20, the modeling unit 22, the mounting unit 23, and the inspection unit 24 are arranged on the base 28 of the modeling device 10.
  • the base 28 is generally rectangular in shape.
  • the longitudinal direction of the base 28 will be referred to as the X-axis direction
  • the lateral direction of the base 28 will be referred to as the Y-axis direction
  • the direction orthogonal to both the X-axis direction and the Y-axis direction will be referred to 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 arranged on the base 28 so as to extend in the X-axis direction.
  • the X-axis slider 36 is held slidably in the X-axis direction by the X-axis slide rail 34.
  • the X-axis slide mechanism 30 has an electromagnetic motor 38 (see FIG. 2), and the X-axis slider 36 is moved to an arbitrary position in the X-axis direction by driving the electromagnetic motor 38.
  • the Y-axis slide mechanism 32 has a Y-axis slide rail 50 and a stage 52.
  • the Y-axis slide rail 50 is arranged on the base 28 so as to extend in the Y-axis direction.
  • One end of the Y-axis slide rail 50 in the Y-axis direction is connected to the X-axis slider 36.
  • the Y-axis slide rail 50 can be moved in the X-axis direction as the X-axis slider 36 slides.
  • the stage 52 is slidably held in the Y-axis direction by the Y-axis slide rail 50.
  • the Y-axis slide mechanism 32 has an electromagnetic motor 56 (see FIG.
  • stage 52 is moved to an arbitrary position in the Y-axis direction by driving the electromagnetic motor 56.
  • the stage 52 can be moved to arbitrary positions in the X-axis direction and the Y-axis direction 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 an elevating device 64.
  • the base 60 is formed in a flat plate shape, and a base member 70 (see FIG. 4) is placed on the upper surface thereof.
  • the base member 70 is, for example, a metal plate such as iron or stainless steel.
  • the holding devices 62 are provided on both sides of the base 60 in the X-axis direction. Then, both edges of the base member 70 placed on the base 60 in the X-axis direction are sandwiched by the holding device 62, so that the base member 70 is fixedly held with respect to the base 60.
  • the elevating device 64 is arranged below the base 60, and raises and lowers the base 60 in the Z-axis direction.
  • the modeling unit 22 is a unit for modeling a structure on a base member 70 mounted on a base 60 of a stage 52, and has a printing unit 72 and a curing unit 74.
  • the printing unit 72 has an inkjet head 75, and discharges the fluid in a thin film form on the base member 70 mounted on the base 60.
  • an ultraviolet curable resin 76 (see FIG. 4) that is cured by ultraviolet rays can be adopted.
  • the UV curable resin 76 is an example of the first and second curable viscous fluids of the present application.
  • As the curable viscous fluid in addition to the ultraviolet curable resin, another viscous fluid such as a thermosetting resin can be adopted.
  • the inkjet head 75 can eject, for example, metal ink 77 (see FIG. 11) in addition to the ultraviolet curable resin 76.
  • the metal ink 77 is an example of a fluid containing metal particles of the present application.
  • the metal ink 77 is, for example, a nanometer-sized metal (silver or the like) fine particles dispersed in a solvent, and is fired and cured by heat. The surface of the metal fine particles is coated with, for example, a dispersant, and aggregation in the solvent is suppressed.
  • the inkjet head 75 ejects the ultraviolet curable resin 76 from a plurality of nozzles by a piezo method using a piezoelectric element, or heats the ultraviolet curable resin 76 to generate bubbles.
  • the ultraviolet curable resin 76 is discharged from a plurality of nozzles by the thermal method of discharging from.
  • the inkjet head 75 ejects the metal ink 77 from a plurality of nozzles by, for example, a piezo method using a piezoelectric element.
  • the ejection device is not limited to the inkjet head 75 provided with a plurality of nozzles, and may be, for example, a dispenser provided with one nozzle. Further, the inkjet head 75 may separately include a nozzle for ejecting the metal ink 77 and a nozzle for ejecting the ultraviolet curable resin 76, or may share a nozzle for ejecting two viscous fluids. In the following description, when the ultraviolet curable resin 76 and the metal ink 77 are collectively referred to, they may be described as a viscous fluid.
  • the hardening portion 74 includes a flattening device 78, an irradiation device 81, and a heater 82.
  • the flattening device 78 is a device that flattens the upper surface of the ultraviolet curable resin 76 and the metal ink 77 ejected onto the base member 70 by the inkjet head 75.
  • the flattening device 78 has a roller 79 and a recovery unit 80 (see FIG. 5).
  • the roller 79 has a cylindrical shape, for example, and moves while rotating on the surface of a viscous fluid (ultraviolet curable resin 76 or metal ink 77) in a fluid state under the control of the flattening device 78 to flatten the surface. To become.
  • the recovery unit 80 has, for example, a blade that projects toward the surface of the roller 79, and stores and discharges the viscous fluid scraped off by the blade.
  • the recovery unit 80 discharges the recovered viscous fluid to the waste liquid tank, for example.
  • the flattening device 78 flattens the surface of the viscous fluid by scraping off the excess viscous fluid while leveling the surface of the viscous fluid.
  • the flattening device 78 is not limited to the configuration in which the flattening device 78 is flattened by the rollers 79.
  • the flattening device 78 may be configured to flatten by applying a plate-shaped member such as a squeegee to the surface of the viscous fluid.
  • the flattening device 78 may be configured to level the surface of the viscous fluid by using a brush or a rake.
  • the recovery unit 80 may return the recovered viscous fluid to the supply tank again.
  • the flattening by the flattening device 78 does not have to be performed for each discharge of the viscous fluid. For example, flattening may be performed only when a specific layer is formed.
  • the irradiation device 81 irradiates the ultraviolet curable resin 76 discharged on the base member 70 with ultraviolet rays, for example.
  • the ultraviolet curable resin 76 is cured by irradiation with ultraviolet rays to form a thin-film insulating layer 86 (see FIGS. 6 and 7).
  • the heater 82 is a device that heats the discharged ultraviolet curable resin 76 and the metal ink 77.
  • the ultraviolet curable resin 76 of the present embodiment has a property that the viscosity is lowered by heating. In the heat treatment (see S21 in FIG. 3) described later, the modeling apparatus 10 heats the ultraviolet curable resin 76 to reduce its viscosity and more effectively perform smoothing.
  • the metal ink 77 is fired by applying heat from the heater 82 to form metal wiring.
  • the firing of the metal ink 77 means that, for example, by applying energy, the solvent is vaporized, the protective film of the metal fine particles, that is, the dispersant is decomposed, and the metal fine particles are brought into contact with each other or fused. This is a phenomenon in which the conductivity becomes high. Then, the metal wiring can be formed by firing the metal ink. The details of the modeling method will be described later.
  • the device for heating the metal ink 77 is not limited to the heater 82.
  • the modeling device 10 includes a laser irradiation device that irradiates the metal ink 77 with laser light as a device for heating the metal ink 77, and an atmosphere furnace that heats the insulating layer 86 to which the metal ink 77 is discharged by putting it in the furnace. You may prepare.
  • the mounting unit 23 shown in FIG. 1 is, for example, a unit for mounting various electronic components connected to the metal wiring formed by the modeling unit 22, and includes a mounting unit 83 and a supply unit 84.
  • the mounting unit 83 has, for example, a suction nozzle (not shown) that sucks an electronic component, and mounts the electronic component held by the suction nozzle.
  • the supply unit 84 has, for example, a plurality of tape feeders that send out taped electronic components one by one, and supplies the electronic components to the mounting unit 83.
  • the supply unit 84 is not limited to the configuration provided with the tape feeder, and may be a tray-type supply device that picks up and supplies electronic components from the tray.
  • the mounting unit 23 moves the mounting portion 83 to the component supply position of the supply unit 84 and supplies the mounting unit 83.
  • the unit 84 is driven to supply necessary parts.
  • the mounting unit 83 sucks and holds the electronic component from the component supply position of the supply unit 84 by the suction nozzle, and mounts the electronic component on the insulating layer 86 formed on the base member 70.
  • the inspection unit 24 is a unit that inspects the structure formed by the modeling unit 22 and the mounting unit 23.
  • the inspection unit 24 includes, for example, an imaging device such as a camera.
  • the control device 26 can determine whether or not the electronic components are normally mounted based on the image data captured by the inspection unit 24.
  • the inspection unit 24 of the present embodiment is provided with a device for inspecting the smooth surface 93 (see FIG. 10) described later.
  • the inspection unit 24 includes a confocal laser scanning microscope capable of measuring the surface roughness of the smooth surface 93.
  • the control device 26 determines whether or not the unevenness of the smooth surface 93 is good or bad, that is, whether or not smoothing can be performed to a desired state, based on the result measured by the confocal laser scanning microscope of the inspection unit 24. Can be done. The details of the inspection will be described later.
  • the modeling apparatus 10 does not have to include an apparatus (inspection unit 24 or the like) for inspecting the smooth surface 93.
  • the control device 26 includes a controller 102, a plurality of drive circuits 104, and a storage device 106.
  • the plurality of drive circuits 104 are provided in the electromagnetic motors 38 and 56, the holding device 62, the elevating device 64, the inkjet head 75, the flattening device 78, the irradiation device 81, the heater 82, the mounting unit 83, the supply unit 84, and the inspection unit 24. It is connected.
  • the controller 102 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and is mainly a computer, and is connected to a plurality of drive circuits 104.
  • the storage device 106 includes a RAM, a ROM, a hard disk, and the like, and stores a control program 107 that controls the modeling device 10.
  • the controller 102 can control the operations of the transfer device 20, the modeling unit 22, and the like by executing the control program 107 on the CPU.
  • the modeling apparatus 10 of the present embodiment forms an insulating layer 86 (see FIG. 7) and a metal wiring 95 (see FIG. 12) by curing an ultraviolet curable resin 76 or a metal ink 77 as a viscous fluid according to the above-described configuration. To do.
  • the modeling device 10 can model a structure having an arbitrary shape.
  • the modeling device 10 mounts electronic components by the mounting unit 23 in the process of modeling.
  • the control program 107 three-dimensional data of each layer obtained by slicing the structure is set.
  • the controller 102 discharges, cures, or the like a viscous fluid based on the data of the control program 107 to form a structure.
  • the controller 102 detects information such as a layer and a position where electronic components are arranged based on the data of the control program 107, and mounts the electronic components based on the detected information.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the contents of the modeling process.
  • the control device 26 receives, for example, an instruction to start modeling
  • the control device 26 executes a predetermined program in the control program 107 and starts the modeling process shown in FIG.
  • the fact that the controller 102 executes the control program 107 to control each device may be simply described as "the device”.
  • the controller 102 moves the base 60 means that "the controller 102 executes the control program 107, controls the operation of the transfer device 20 via the drive circuit 104, and by the operation of the transfer device 20.” It means "to move the base 60".
  • the base member 70 is set on the base 60 of the stage 52.
  • the set of the base member 70 may be performed by a person, or may be automatically performed by the modeling device 10.
  • the controller 102 controls the transfer device 20 and moves the stage 52 on which the base member 70 is set to the lower side of the modeling unit 22.
  • the controller 102 controls the inkjet head 75 of the printing unit 72 to eject the ultraviolet curable resin 76 onto the base member 70 (see FIG. 4).
  • FIG. 4 is a schematic view showing a state in which the ultraviolet curable resin 76 is discharged from the inkjet head 75.
  • the inkjet head 75 ejects the ultraviolet curable resin 76 into a thin film on the base member 70.
  • the controller 102 may execute the ejection by the inkjet head 75 in S11 only once (1 pass) along the X-axis direction, or may execute a plurality of scans.
  • the controller 102 rotates the roller 79 of the flattening device 78 on the upper surface of the thin-film ultraviolet curable resin 76 to perform flattening.
  • the controller 102 moves the roller 79 in the direction opposite to the direction in which the base member 70 is moved, and synchronizes the operations of the base member 70 and the roller 79 to execute the flattening process.
  • the roller 79 flattens the surface of the UV-curable resin 76 while scraping up the flowable UV-curable resin 76 and collecting it by the recovery unit 80.
  • the operating directions of the base member 70 and the roller 79 described above are examples.
  • the controller 102 may move the roller 79 in the same direction as the base member 70, or may fix the position of the base member 70 and move only the roller 79. Further, the controller 102 may advance the roller 79 while rotating it forward, or may advance it while rotating it backward. Alternatively, the controller 102 does not have to rotate the roller 79.
  • the controller 102 irradiates the flattened ultraviolet curable resin 76 with ultraviolet rays by the irradiation device 81.
  • the irradiation device 81 cures the ultraviolet curable resin 76 by irradiating the ultraviolet curable resin 76 (see FIG. 5) spread in a thin film with ultraviolet rays, and the insulating layer 86 having an insulating property. To form.
  • the insulating layer 86 whose surface 86A is flattened can be formed.
  • the controller 102 determines whether or not the desired insulating layer 86 whose surface 86A is flattened can be formed (S17). For example, the controller 102 makes a negative determination in S17 until the thickness, shape, or the like specified by the control program 107 or an operation input from the outside is reached (S17: NO). The controller 102 determines, for example, the thickness and shape of the formed insulating layer 86 based on the size of the droplets of the ultraviolet curable resin 76 ejected from the inkjet head 75, the number of times S11 to S15 are executed, and the like. Can be done.
  • the controller 102 repeatedly executes the processes S11 to S15 to stack the insulating layers 86, flatten the surface 86A, and form the insulating layer 86 having a desired shape (thickness, shape, etc.).
  • the controller 102 does not have to execute the flattening process of S13 every time S11 is executed.
  • the controller 102 may execute the flattening process of S13 every time S11 and S15 are executed a plurality of times.
  • the controller 102 determines in S17 that the surface 86A has been flattened and the insulating layer 86 having a desired shape can be formed (S17: YES), the flattened insulating layer 86 in the second discharge process of S19. In order to smooth the surface 86A of the above, the ultraviolet curable resin 76 is discharged onto the surface 86A again.
  • FIG. 7 schematically shows an insulating layer 86 whose surface is flattened.
  • the difference in the amount of the ultraviolet curable resin 76 ejected from the nozzle of the inkjet head 75, the size of the droplets of the ultraviolet curable resin 76, and the like, etc. Due to this, fine unevenness 91 is formed.
  • the height of the unevenness 91 may be, for example, ⁇ 10 ⁇ m, which is extremely small compared to the size of the roller 79.
  • the surface on which the fine irregularities 91 are formed is defined as a flattened surface.
  • the surface in which the fine unevenness 91 is reduced or the surface unevenness is ⁇ 1 ⁇ m or less (it can be assumed that the original unevenness 91 has disappeared) is defined as a smoothed smooth surface.
  • the thickness of the formed metal wiring varies.
  • the conductivity of the metal wiring may decrease because the metal wiring is not completely fired (the metal fine particles do not contact or fuse) in the thick portion. As a result, the resistance value of the metal wiring becomes uniform, and it becomes difficult to obtain the desired high frequency characteristics.
  • the controller 102 again discharges the ultraviolet curable resin 76 onto the surface 86A of the flattened insulating layer 86 to perform smoothing to reduce or eliminate the unevenness 91.
  • the controller 102 ejects the ultraviolet curable resin 76 to the flattened surface 86A by the inkjet head 75 (see FIG. 8).
  • the fine circles in FIG. 8 schematically show the unevenness 91.
  • the ultraviolet curable resin 76 of the first ejection treatment of S11 and the ultraviolet curable resin 76 of the second ejection treatment of S19 are distinguished, the ultraviolet curable resin 76 of S19 is referred to as a second ultraviolet curable resin 76A. ..
  • the controller 102 sets the discharge amount of the second ultraviolet curable resin 76A of S19 to the amount corresponding to the size of the unevenness 91.
  • the controller 102 measures the height, height difference, etc. of the unevenness 91 by the inspection unit 24, and automatically sets the discharge amount of the second ultraviolet curable resin 76A. For example, when the height of the unevenness 91 to be formed is high (the groove is deep), the controller 102 executes a process of increasing the ejection amount of the inkjet head 75.
  • the user may manufacture a prototype of the insulating layer 86, measure the height and the like of the unevenness 91, and set the height and the like of the unevenness 91 in the control program 107.
  • the controller 102 may set the discharge amount of the second ultraviolet curable resin 76A based on the information such as the height set in the control program 107.
  • the method of adjusting the discharge amount of the second ultraviolet curable resin 76A is, in addition to changing the discharge amount per unit area discharged from the inkjet head 75, for example, the size of the droplets discharged from the inkjet head 75, S19. This can be done by changing the number of scans that the inkjet head 75 scans on the base 60 (base member 70) in one step. Therefore, by setting these three conditions in advance, it is possible to adjust the discharge amount of the second ultraviolet curable resin 76A to an optimum amount (amount according to the size of the unevenness 91).
  • the controller 102 of the present embodiment cures the second ultraviolet rays with a discharge amount corresponding to the size of the unevenness 91 formed on the surface 86A of the insulating layer 86 (an example of the cured layer).
  • Resin 76A an example of a second curable viscous fluid
  • the size of the unevenness 91 of the surface 86A of the insulating layer 86 formed in the first curing treatment (S15) for example, the height of the unevenness 91 and the width of the unevenness 91.
  • Discharge of the discharge amount according to the height difference of the unevenness 91 and the like is executed.
  • the controller 102 may discharge the second ultraviolet curable resin 76A at a constant discharge amount regardless of the size of the unevenness 91. Further, the controller 102 may change other than the discharge amount according to the size of the unevenness 91. For example, the controller 102 may change the number of times S19 is executed, the number of times the inkjet head 75 is scanned, and the like according to the size of the unevenness 91. For example, when the unevenness 91 is high (the groove is deep), the controller 102 may increase the number of scans of the inkjet head 75.
  • the controller 102 heats the discharged second ultraviolet curable resin 76A by the heater 82 (heat treatment of S21).
  • the second ultraviolet curable resin 76A of the present embodiment has a property that the viscosity is lowered and the fluidity is improved by being heated.
  • the controller 102 cures the second ultraviolet curable resin 76A heated by the heat treatment of S21 in the second curing treatment of S23 described later. That is, the controller 102 heats the second ultraviolet curable resin 76A before curing the second ultraviolet curable resin 76A by the second curing treatment of S23.
  • the second UV curable resin 76A is more likely to spread on the surface of the unevenness 91, and is more likely to enter the gaps of the unevenness 91, so that it is more effectively smoothed. Can be transformed into.
  • the method of heating the second ultraviolet curable resin 76A is not limited to the heater 82 described above.
  • the insulating layer 86 discharged from the second ultraviolet curable resin 76A may be placed in an atmosphere furnace to heat the second ultraviolet curable resin 76A.
  • the inkjet head 75 may heat the second ultraviolet curable resin 76A before ejection in the nozzle and eject the heated second ultraviolet curable resin 76A.
  • the controller 102 executes a curing process on the heated second ultraviolet curable resin 76A (S23). That is, the controller 102 executes the curing process on the second ultraviolet curable resin 76A without executing the flattening process by the roller 79.
  • the controller 102 irradiates the second ultraviolet curable resin 76A discharged to the surface 86A with ultraviolet rays from the irradiation device 81 to execute curing (see FIG. 6).
  • the second ultraviolet curable resin 76A discharged to the surface 86A spreads and is smoothed on the fine irregularities 91 of the surface 86A by the leveling effect to form the smooth surface 93.
  • the leveling effect referred to here is a phenomenon in which the surface area of a liquid becomes as small as possible due to surface tension. Although it depends on the viscosity of the liquid, the thin film formed by the second UV curable resin 76A changes to a flat (more uniform) film thickness with the passage of time. The second ultraviolet curable resin 76A is spread and spread by being discharged to the surface 86A, and spreads so as to fill the unevenness 91. Further, the second ultraviolet curable resin 76A is irradiated with ultraviolet rays and the viscosity increases, so that the second ultraviolet curable resin 76A is cured so as to fill the unevenness 91. As a result, the smooth surface 93 formed becomes a surface in which the unevenness 91 is reduced or eliminated.
  • the controller 102 determines whether or not the desired smooth surface 93 can be formed (S25). For example, when the controller 102 repeatedly executes the processes S19 to S23 a preset number of times, the controller 102 makes an affirmative determination in S25 (S25: YES). In this case, the controller 102 makes a negative determination in S25 up to a preset number of times (S25: NO), and repeatedly executes the processes S19 to S23 to repeatedly execute the process of the second ultraviolet curable resin 76A having a desired thickness and shape. (Smooth surface 93) can be formed.
  • the judgment standard in S25 is not limited to the preset number of times.
  • the controller 102 may measure the surface roughness of the smooth surface 93 by the inspection unit 24, and when the surface roughness becomes equal to or less than a predetermined surface roughness, affirmative judgment may be made in S25.
  • the controller 102 may execute the formation of the smooth surface 93 on a trial basis and automatically detect the number of repetitions of S19 to S23 that is equal to or less than the desired surface roughness. Then, the controller 102 may set the number of times used in S25 so as to execute S19 to S23 as many times as the number of times detected in advance, that is, the number of times that the surface roughness is equal to or less than a desired value.
  • the controller 102 may change, for example, the size of the droplets of the ultraviolet curable resin 76 discharged in S11 and the size of the droplets of the second ultraviolet curable resin 76A discharged in S19. That is, the controller 102 may execute a plurality of ultraviolet curable resins 76 at a time by a so-called multi-drop method. This makes it possible to more effectively smooth the difference between the droplets.
  • the controller 102 sets the size of the droplets of the second ultraviolet curable resin 76A ejected in the second ejection process of S19 to the ultraviolet curable resin 76 (of the first curable viscous fluid) ejected in the first ejection process of S11.
  • the size may be different from the size of the droplet in (1 example). According to this, by making the size of the droplets of the second ultraviolet curable resin 76A larger than the size of the droplets of the ultraviolet curable resin 76, the size, height, etc. of the unevenness 91 are increased. 2 It is possible to relatively increase the size of the droplets of the ultraviolet curable resin 76A.
  • the second ultraviolet curable resin 76A can be spread over a wider area to improve the efficiency of the smoothing treatment.
  • the controller 102 may make the size of the droplets of the ultraviolet curable resin 76 of S11 the same as the size of the droplets of the second ultraviolet curable resin 76A of S19.
  • the controller 102 forms the layer (smooth surface 93) of the second ultraviolet curable resin 76A having a desired thickness and shape (S25: YES)
  • the controller 102 forms the metal wiring on the smooth surface 93.
  • the controller 102 forms metal wiring at a predetermined position on the smooth surface 93, for example, based on the three-dimensional data of the control program 107. More specifically, in the third ejection process of S27, the controller 102 controls the inkjet head 75 to eject the metal ink 77 into a thin film on the smooth surface 93 of the insulating layer 86 (see FIG. 11).
  • the controller 102 heats the metal ink 77 discharged to the smooth surface 93 by the heater 82 and fires it (see FIG. 12).
  • the controller 102 determines in S31 whether or not the metal wiring 95 having a desired thickness and shape can be formed. For example, the controller 102 makes a negative determination in S31 up to a preset number of times (S31: NO), and repeatedly executes S27 and S29 to form the desired metal wiring 95.
  • the desired metal wiring 95 referred to here is a metal wiring 95 that satisfies the required thickness, shape, and electrical characteristics.
  • the controller 102 When the controller 102 repeatedly executes S27 and S29 up to a preset number of times, the controller 102 makes an affirmative determination in S31 (S31: YES) and executes S33. Thereby, the insulating layer 86 (wiring board) formed on the smooth surface 93 of the metal wiring 95 can be formed.
  • the thickness of the metal wiring 95 becomes non-uniform due to the unevenness 91. Then, there is a possibility that problems such as an increase in the resistance value of the metal wiring 95, a disconnection, and a decrease in high frequency characteristics may occur.
  • the fine unevenness 91 of the surface 86A is reduced, and the metal ink 77 is ejected onto the reduced smooth surface 93 to provide the metal wiring 95 having a more uniform thickness. Can be formed. As a result, the resistance value of the metal wiring 95 can be reduced to a desired value, and the occurrence of disconnection can be suppressed.
  • the controller 102 forms an insulating layer 86 having an insulating property as a cured layer of the present application, and forms a metal wiring 95 on a smooth surface 93 as a conductor. According to this, it is possible to form the metal wiring 95 having improved high frequency characteristics on the insulating layer 86 by making the electrical resistance value uniform.
  • the controller 102 executes other processing in S33.
  • the controller 102 controls the mounting unit 23 and arranges the electronic components on the insulating layer 86 so as to be connected to the metal wiring 95.
  • the controller 102 may re-execute the process from S11 when further modeling of the insulating layer 86 and the metal wiring 95 is required.
  • the controller 102 may control the inspection unit 24 to inspect the completed structure (such as the insulating layer 86 equipped with electronic components).
  • the controller 102 ends the modeling process shown in FIG. This makes it possible to model the desired structure.
  • the controller 102 of the modeling apparatus 10 has a first discharge process (S11) for discharging the ultraviolet curable resin 76 and a flattening process (S13) for flattening the ultraviolet curable resin 76 discharged by the process of S11 by the flattening device 78. And the first curing treatment (S15) of curing the ultraviolet curable resin 76 flattened by the treatment of S13.
  • the controller 102 repeatedly executes S11, S13, and S15 (S17: NO) to form the insulating layer 86.
  • the controller 102 flattens the second ultraviolet curable resin 76A discharged on the surface 86A of the insulating layer 86 by the flattening device 78 in the second discharge process (S19) and the second ultraviolet curable resin 76A discharged by the process of S19.
  • the second curing treatment (S23) of forming a smooth surface 93 on the surface 86A of the insulating layer 86 by curing without forming the surface 86A is performed.
  • the controller 102 cures the third ejection process (S27) for ejecting the metal ink 77 onto the smooth surface 93 and the metal ink 77 ejected by the process of S27 to form the metal wiring 95 on the smooth surface 93.
  • the third curing process (S29) is performed.
  • the insulating layer 86 whose surface 86A is flattened is formed by repeatedly executing the first discharge treatment (S11), the flattening treatment (S13), and the first curing treatment (S15).
  • the first discharge treatment (S11), the flattening treatment (S13), and the first curing treatment (S15) On the flattened surface 86A of the insulating layer 86, fine irregularities that cannot be eliminated by the flattening device 78 may be formed. Therefore, the second ultraviolet curable resin 76A is discharged onto the surface 86A of the insulating layer 86, and the discharged second ultraviolet curable resin 76A is cured by the flattening device 78 without being flattened.
  • the second ultraviolet curable resin 76A discharged onto the surface 86A of the insulating layer 86 spreads and is smoothed on the fine irregularities on the surface of the insulating layer 86 due to the leveling effect, and forms a smooth surface 93.
  • the first curable viscous fluid (ultraviolet curable resin 76, etc.) is repeatedly discharged and cured to form a cured layer (insulation).
  • the layer 86 or the like is formed, the surface of the cured layer is raised at the edges and boundaries due to the influence of surface tension, and a wavy surface is formed as a whole.
  • the formed conductor becomes uneven in thickness due to the undulating shape and fluid flowing along the surface of the hardened layer. There is a risk that the electrical characteristics will deteriorate.
  • the insulating layer 86 (an example of the cured layer) having a certain thickness is formed while being flattened.
  • the second ultraviolet curable resin 76A is discharged onto the surface 86A of the formed insulating layer 86 and cured without being flattened, so that a smooth surface 93 with no or less unevenness is placed on the flattened insulating layer 86.
  • a metal ink 77 (an example of a fluid containing metal particles) is discharged onto the smooth surface 93 and cured to form a metal wiring 95 having a more uniform thickness (high electrical characteristics) on the insulating layer 86. it can.
  • the controller 102 of the control device 26 includes a first discharge unit 110, a flattening unit 111, a first cured unit 112, a cured layer forming unit 113, and a second discharge unit 115. It has a second curing unit 116, a third discharging unit 117, a third curing unit 118, and a heating unit 119.
  • the first discharge unit 110 and the like are processing modules realized by executing the control program 107 in the CPU of the controller 102, for example.
  • the first discharge unit 110 and the like may be configured by hardware instead of being configured by software.
  • the first discharge unit 110 is a functional unit that discharges the first curable viscous fluid by the inkjet head 75.
  • the flattening unit 111 is a functional unit that flattens the first curable viscous fluid discharged by the first discharging unit 110 by the flattening device 78.
  • the first curing unit 112 is a functional unit that cures the first curable viscous fluid flattened by the flattening unit 111 by the curing unit 74.
  • the cured layer forming unit 113 is a functional unit that repeatedly executes the processes of the first discharging unit 110, the flattening unit 111, and the first cured unit 112 to form the cured layer.
  • the second discharge unit 115 is a functional unit that discharges the second curable viscous fluid onto the surface 86A of the cured layer by the inkjet head 75.
  • the second curing portion 116 smoothes the surface 86A of the insulating layer 86 by curing the second curable viscous fluid discharged by the second discharging portion 115 by the curing portion 74 without being flattened by the flattening device 78. It is a functional part that forms the surface 93.
  • the third discharge unit 117 is a functional unit that discharges a fluid containing metal particles onto a smooth surface 93 by an inkjet head 75.
  • the third cured unit 118 is a functional unit that cures the fluid containing the metal particles discharged by the third discharge unit 117 by the cured unit 74 to form a metal conductor on the smooth surface 93.
  • the heating unit 119 is a functional unit that heats the second curable viscous fluid in the second discharge step.
  • the curing portion 74 is an example of a curing device.
  • the inkjet head 75 is an example of a ejection device.
  • the ultraviolet curable resin 76 is an example of a first curable viscous fluid.
  • the metal ink 77 is an example of a fluid containing metal particles.
  • the insulating layer 86 is an example of a cured layer.
  • the metal wiring 95 is an example of a conductor.
  • the controller 102 is an example of a control device.
  • S11 is an example of the first discharge step.
  • S13 is an example of a flattening step.
  • S15 is an example of the first curing step.
  • the process of repeatedly executing S11, S13, and S15 is an example of the cured layer forming step.
  • the process of S19 is an example of the second discharge step.
  • the treatment of S23 is an example of the second curing treatment.
  • the process of S27 is an example of the third discharge step.
  • the treatment of S29 is an example of the third curing step.
  • the treatment of S21 is an example of a heating step.
  • the present disclosure is not limited to the above embodiment, and can be carried out in various modes with various changes and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.
  • the first curable viscous fluid and the second curable viscous fluid of the present application are not limited to the ultraviolet curable resin 76, and various curable viscous fluids that are cured by light, heat, or the like can be adopted. Therefore, the method of curing the first curable viscous fluid and the second curable viscous fluid is not limited to ultraviolet rays. Further, the first curable viscous fluid and the second curable viscous fluid may be different types of curable viscous fluid.
  • the fluid containing the metal particles of the present application is not limited to the metal ink 77 containing silver, and a fluid containing other metals can be adopted.
  • the degree of smoothing is inspected by measuring the surface roughness of the smooth surface 93 by the inspection unit 24, but the inspection method is not limited to this.
  • the modeling apparatus 10 may measure the resistance value of the formed metal wiring 95 to determine the degree of smoothing (good or bad of the formed metal wiring 95).
  • the controller 102 does not have to execute the heat treatment (S21) for heating the second ultraviolet curable resin 76A.
  • the controller 102 may cure the second ultraviolet curable resin 76A without heating. Further, the controller 102 does not have to execute other processing of S33.
  • the controller 102 does not have to, for example, mount the electronic components by the mounting unit 23 or inspect the structure by the inspection unit 24.
  • the modeling device 10 for manufacturing the wiring board is adopted as the modeling device of the present disclosure, but the present invention is not limited to this.
  • the manufacturing apparatus of the present disclosure various manufacturing apparatuss for forming a conductor on the first curable viscous fluid and the second curable viscous fluid can be adopted. Further, the size of the droplets of the second ultraviolet curable resin 76A and the ultraviolet curable resin 76 may be the same.

Abstract

硬化性粘性流体で造形した硬化層の平坦化と、金属粒子を含む流体で造形した導体の特性の向上の両立が図れる造形方法、造形装置を提供する。　造形方法は、第１硬化性粘性流体を吐出する第１吐出工程と、第１吐出工程により吐出した第１硬化性粘性流体を平坦化装置により平坦化する平坦化工程と、平坦化工程により平坦化した第１硬化性粘性流体を硬化する第１硬化工程と、第１吐出工程、平坦化工程、第１硬化工程を繰り返し実行し硬化層を形成する硬化層形成工程と、硬化層の表面上に第２硬化性粘性流体を吐出する第２吐出工程と、第２吐出工程により吐出した第２硬化性粘性流体を平坦化装置により平坦化せずに硬化することで硬化層の表面に平滑面を形成する第２硬化工程と、平滑面の上に金属粒子を含む流体を吐出する第３吐出工程と、第３吐出工程により吐出した金属粒子を含む流体を硬化し平滑面の上に金属製の導体を形成する第３硬化工程を含む。

Description

造形方法及び造形装置
　本開示は、硬化性粘性流体及び金属粒子を含む流体を用いて造形を行う造形方法及び造形装置に関する。
　従来、紫外線硬化樹脂などの硬化性粘性流体によって構造物を形成するための技術が開発されている。詳しくは、吐出装置によって硬化性粘性流体を吐出し、その硬化性粘性流体に紫外線等を照射することで硬化させる。これにより、硬化性粘性流体の硬化層が形成される。下記特許文献１では、硬化性粘性流体を吐出した後に、吐出した硬化性粘性流体の表面をローラなどの平坦化装置によって平坦化する技術が記載されている。
特開２０１３－６７１１８号公報
　平坦化装置によって平坦化した硬化性粘性流体の表面には、微細な凹凸が形成される場合がある。例えば、表面には、硬化性粘性流体の液滴の大きさに起因した凹凸が形成される。硬化性粘性流体の液滴の大きさに起因した凹凸の高低差は、例えば、±１０μｍ（マイクロメートル）となる場合があり、ローラなどの大きさに比べて極めて小さくなる。このため、ローラなどの平坦化装置では、十分に平坦化を図れず、平坦化処理を実行した後の硬化性粘性流体の表面には、微細な凹凸が残される虞がある。
　ここで、平坦化した硬化性粘性流体を硬化した硬化層の表面に、金属粒子を含む流体を吐出し硬化することで金属製の導体を造形した場合、表面の凹凸によって造形される導体の厚みが不均一となる。その結果、厚みのある箇所は焼成時に内部まで十分金属化されないもしくは導体厚みのばらつきにより抵抗値が不均一になる、あるいは導体の高周波特性が低下する虞がある。
　本開示は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、硬化性粘性流体で造形した硬化層の平坦化と、金属粒子を含む流体で造形した導体の特性の向上の両立が図れる造形方法及び造形装置を提供することを課題とする。
　上記課題を解決するために、本開示の造形方法は、第１硬化性粘性流体を吐出する第１吐出工程と、前記第１吐出工程により吐出した前記第１硬化性粘性流体を、平坦化装置により平坦化する平坦化工程と、前記平坦化工程により平坦化した前記第１硬化性粘性流体を硬化する第１硬化工程と、前記第１吐出工程、前記平坦化工程、前記第１硬化工程を繰り返し実行し、硬化層を形成する硬化層形成工程と、前記硬化層の表面上に第２硬化性粘性流体を吐出する第２吐出工程と、前記第２吐出工程により吐出した前記第２硬化性粘性流体を、前記平坦化装置により平坦化せずに硬化することで、前記硬化層の表面に平滑面を形成する第２硬化工程と、前記平滑面の上に金属粒子を含む流体を吐出する第３吐出工程と、前記第３吐出工程により吐出した前記金属粒子を含む流体を硬化し、前記平滑面の上に金属製の導体を形成する第３硬化工程と、を含む。
　上記課題を解決するために、本開示の造形装置は、吐出装置と、平坦化装置と、硬化装置と、制御装置と、を備え、前記制御装置は、第１硬化性粘性流体を前記吐出装置により吐出させる第１吐出部と、前記第１吐出部により吐出した前記第１硬化性粘性流体を、前記平坦化装置により平坦化させる平坦化部と、前記平坦化部により平坦化した前記第１硬化性粘性流体を、前記硬化装置により硬化させる第１硬化部と、前記第１吐出部、前記平坦化部、前記第１硬化部による処理を繰り返し実行し、硬化層を形成する硬化層形成部と、前記硬化層の表面上に、前記吐出装置により第２硬化性粘性流体を吐出させる第２吐出部と、前記第２吐出部により吐出した前記第２硬化性粘性流体を、前記平坦化装置により平坦化せずに前記硬化装置により硬化させることで、前記硬化層の表面に平滑面を形成する第２硬化部と、前記平滑面の上に、前記吐出装置により金属粒子を含む流体を吐出させる第３吐出部と、前記第３吐出部により吐出した前記金属粒子を含む流体を、前記硬化装置により硬化させ、前記平滑面の上に金属製の導体を形成する第３硬化部と、を備える。
　これによれば、第１吐出工程、平坦化工程、第１硬化工程を繰り返し実行することで、表面を平坦化した硬化層を形成する。この硬化層の平坦化された表面には、平坦化装置では解消できない微細な凹凸が形成される場合がある。そこで、硬化層の表面上に第２硬化性粘性流体を吐出し、吐出した第２硬化性粘性流体を、平坦化装置により平坦化せずに硬化する。これにより、硬化層の表面に吐出された第２硬化性粘性流体は、レベリング効果により硬化層の表面の微細な凹凸の上に広がって平滑化し、例えば表面凹凸が±１μｍ以下の平滑面を形成する。そして、この平滑面に金属粒子を含む流体を吐出して硬化することで、より均一な厚みの（電気的特性の高い）導体を硬化層上に形成できる。
本実施形態の造形装置を示す図である。 制御装置を示すブロック図である。 造形処理の内容を示すフローチャートである。 インクジェットヘッドから紫外線硬化樹脂を吐出している状態を示す模式図である。 紫外線硬化樹脂を平坦化装置により平坦化している状態を示す模式図である。 平坦化した紫外線硬化樹脂を硬化部により硬化して絶縁層を形成している状態を示す模式図である。 表面を平坦化された絶縁層を示す模式図である。 絶縁層の表面に第２紫外線硬化樹脂を吐出している状態を示す模式図である。 第２紫外線硬化樹脂を加熱している状態を示す模式図である。 表面を平滑化された絶縁層を示す模式図である。 平滑面に金属インクを吐出している状態を示す模式図である。 金属配線を形成している状態を示す模式図である。
（１．造形装置１０の構成）
　図１は、本開示の造形装置を具体化した一実施形態の造形装置１０を示している。本実施形態の造形装置１０は、搬送装置２０と、造形ユニット２２と、装着ユニット２３と、検査ユニット２４と、制御装置２６（図２参照）とを備えている。搬送装置２０、造形ユニット２２、装着ユニット２３、検査ユニット２４は、造形装置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いる。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３８（図２参照）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をＸ軸方向の任意の位置に移動させる。
　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の上に配設されている。Ｙ軸方向におけるＹ軸スライドレール５０の一端部は、Ｘ軸スライダ３６に連結されている。これにより、Ｙ軸スライドレール５０は、Ｘ軸スライダ３６のスライド移動にともなって、Ｘ軸方向に移動可能とされている。ステージ５２は、Ｙ軸スライドレール５０によって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５６（図２参照）を有しており、電磁モータ５６の駆動により、ステージ５２をＹ軸方向の任意の位置に移動させる。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上において、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の任意の位置に移動可能となっている。
　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、上面にベース部材７０（図４参照）が載置される。ベース部材７０は、例えば、鉄やステンレスなどの金属製の板である。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に載置されたベース部材７０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、ベース部材７０が基台６０に対して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Ｚ軸方向に昇降させる。
　造形ユニット２２は、ステージ５２の基台６０に載置されたベース部材７０の上に構造物を造形するユニットであり、印刷部７２と、硬化部７４とを有している。印刷部７２は、図４に示すように、インクジェットヘッド７５を有しており、基台６０に載置されたベース部材７０の上に、流体を薄膜状に吐出する。インクジェットヘッド７５が吐出する流体としては、紫外線によって硬化する紫外線硬化樹脂７６（図４参照）を採用することができる。紫外線硬化樹脂７６は、本願の第１及び第２硬化性粘性流体の一例である。なお、硬化性粘性流体としては、紫外線硬化樹脂の他に、熱硬化性樹脂などの他の粘性流体を採用することができる。
　また、インクジェットヘッド７５は、紫外線硬化樹脂７６の他に、例えば、金属インク７７（図１１参照）を吐出可能となっている。金属インク７７は、本願の金属粒子を含む流体の一例である。金属インク７７は、例えば、ナノメートルサイズの金属（銀など）の微粒子を溶剤中に分散させたものであり、熱により焼成され硬化する。金属微粒子の表面は、例えば、分散剤によりコーティングされており、溶剤中での凝集が抑制されている。
　インクジェットヘッド７５は、紫外線硬化樹脂７６を吐出する場合、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紫外線硬化樹脂７６を吐出する、あるいは紫外線硬化樹脂７６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によって複数のノズルから紫外線硬化樹脂７６を吐出する。また、インクジェットヘッド７５は、金属インク７７を吐出する場合、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７７を吐出する。なお、吐出装置としては、複数のノズルを備えるインクジェットヘッド７５に限らず、例えば、１つのノズルを備えたディスペンサーでも良い。また、インクジェットヘッド７５は、金属インク７７を吐出するノズルと、紫外線硬化樹脂７６を吐出するノズルとを別々に備えてもよく、２つの粘性流体を吐出するノズルを共用しても良い。以下の説明では、紫外線硬化樹脂７６と金属インク７７とを総称する場合、粘性流体と記載する場合がある。
　図２に示すように、硬化部７４は、平坦化装置７８と、照射装置８１と、ヒータ８２とを有している。平坦化装置７８は、インクジェットヘッド７５によってベース部材７０の上に吐出された紫外線硬化樹脂７６や金属インク７７の上面を平坦化する装置である。平坦化装置７８は、ローラ７９と、回収部８０とを有している（図５参照）。ローラ７９は、例えば、円柱形状をなし、平坦化装置７８の制御に基づいて、流動可能な状態の粘性流体（紫外線硬化樹脂７６や金属インク７７）の表面を回転しながら移動し、表面を平坦化する。回収部８０は、例えば、ローラ７９の表面に向かって突出するブレードを有しており、ブレードで掻き取った粘性流体を貯めて排出する。回収部８０は、例えば、回収した粘性流体を廃液タンクに排出する。平坦化装置７８は、粘性流体の表面を均しながら余剰分の粘性流体を掻き取ることで、粘性流体の表面を平坦化する。
　なお、平坦化装置７８は、ローラ７９によって平坦化を行なう構成に限らない。例えば、平坦化装置７８は、スキージなどの板状の部材を粘性流体の表面に当て、平坦化を行なう構成でも良い。あるいは、平坦化装置７８は、ブラシやレーキを用いて、粘性流体の表面を均す構成でも良い。また、回収部８０は、回収した粘性流体を、再度、供給タンクに戻しても良い。また、平坦化装置７８による平坦化は、粘性流体の吐出ごとに実行しなくとも良い。例えば、特定の層の形成時のみ平坦化を実行しても良い。
　また、照射装置８１は、例えば、ベース部材７０の上に吐出された紫外線硬化樹脂７６に紫外線を照射する。紫外線硬化樹脂７６は、紫外線の照射により硬化し、薄膜状の絶縁層８６を形成する（図６、図７参照）。また、ヒータ８２は、吐出された紫外線硬化樹脂７６や金属インク７７を加熱する装置である。本実施形態の紫外線硬化樹脂７６は、加熱することで粘性が低下する性質を有する。造形装置１０は、後述する加熱処理（図３のＳ２１参照）において、紫外線硬化樹脂７６を加熱して粘性を低下させ、より効果的に平滑化を実行する。
　また、金属インク７７は、ヒータ８２から熱を付与されることで焼成し、金属配線を形成する。金属インク７７の焼成とは、例えば、エネルギーを付与することによって、溶媒の気化や金属微粒子の保護膜、つまり、分散剤の分解等が行われ、金属微粒子が接触又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、金属インクを焼成することで、金属配線を形成することができる。造形方法の詳細については、後述する。なお、金属インク７７を加熱する装置は、ヒータ８２に限らない。例えば、造形装置１０は、金属インク７７を加熱する装置としてレーザ光を金属インク７７に照射するレーザ照射装置や、金属インク７７を吐出された絶縁層８６を炉内に入れて加熱する雰囲気炉を備えても良い。
　また、図１に示す装着ユニット２３は、例えば、造形ユニット２２によって造形した金属配線に接続される各種の電子部品を装着するユニットであり、装着部８３と、供給部８４とを備えている。装着部８３は、例えば、電子部品を吸着する吸着ノズル（図示略）を有しており、吸着ノズルで保持した電子部品を装着する。供給部８４は、例えば、テーピング化された電子部品を１つずつ送り出すテープフィーダを複数有しており、装着部８３へ電子部品を供給する。なお、供給部８４は、テープフィーダを備える構成に限らず、トレイから電子部品をピックアップして供給するトレイ型の供給装置でもよい。
　装着ユニット２３は、例えば、ステージ５２の移動にともなって、装着部８３の下方の位置にベース部材７０が移動してくると、装着部８３を供給部８４の部品供給位置まで移動させるとともに、供給部８４を駆動させて必要な部品を供給させる。そして、装着部８３は、吸着ノズルによって供給部８４の部品供給位置から電子部品を吸着保持し、ベース部材７０上に造形された絶縁層８６の上に装着する。
　検査ユニット２４は、造形ユニット２２及び装着ユニット２３によって造形された構造物を検査するユニットである。検査ユニット２４は、例えば、カメラ等の撮像装置を備える。制御装置２６は、検査ユニット２４で撮像した画像データに基づいて、電子部品が正常に実装されているか否かを判断することができる。
　また、本実施形態の検査ユニット２４は、後述する平滑面９３（図１０参照）を検査するための装置を備えている。例えば、検査ユニット２４は、平滑面９３の面粗度を計測可能な共焦点レーザ顕微鏡を備えている。制御装置２６は、検査ユニット２４の共焦点レーザ顕微鏡で計測した結果に基づいて、平滑面９３の凹凸の良否を判断、即ち、所望の状態まで平滑化を実行できているか否かを判断することができる。検査の詳細については後述する。また、造形装置１０は、平滑面９３を検査する装置（検査ユニット２４など）を備えなくとも良い。
　図２に示すように、制御装置２６は、コントローラ１０２と、複数の駆動回路１０４と、記憶装置１０６とを備えている。複数の駆動回路１０４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７５、平坦化装置７８、照射装置８１、ヒータ８２、装着部８３、供給部８４、検査ユニット２４に接続されている。コントローラ１０２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１０４に接続されている。記憶装置１０６は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等を備えており、造形装置１０の制御を行う制御プログラム１０７が記憶されている。コントローラ１０２は、制御プログラム１０７をＣＰＵで実行することで、搬送装置２０、造形ユニット２２等の動作を制御することが可能となっている。
　本実施形態の造形装置１０は、上述した構成によって、粘性流体として紫外線硬化樹脂７６や金属インク７７を硬化させることで、絶縁層８６（図７参照）や金属配線９５（図１２参照）を形成する。造形装置１０は、絶縁層８６や金属配線９５の形状を変更することで、任意の形状の構造物を造形することが可能となっている。また、造形装置１０は、造形する過程で装着ユニット２３によって電子部品を実装する。例えば、制御プログラム１０７には、構造物をスライスした各層の三次元のデータが設定されている。コントローラ１０２は、制御プログラム１０７のデータに基づいて、粘性流体を吐出、硬化等させて構造物を形成する。また、コントローラ１０２は、制御プログラム１０７のデータに基づいて電子部品を配置する層や位置等の情報を検出し、検出した情報に基づいて電子部品を実装する。
（２．造形装置１０の動作）
　以下の説明では、造形装置１０の動作の一例として、絶縁層の上に金属配線を造形する造形処理について説明する。図２は、造形処理の内容を示すフローチャートである。制御装置２６は、例えば、造形開始の指示を受け付けると、制御プログラム１０７内の所定のプログラムを実行し、図２に示す造形処理を開始する。また、以下の説明では、コントローラ１０２が、制御プログラム１０７を実行して各装置を制御することを、単に「装置が」と記載する場合がある。例えば、「コントローラ１０２が基台６０を移動させる」とは、「コントローラ１０２が、制御プログラム１０７を実行し、駆動回路１０４を介して搬送装置２０の動作を制御して、搬送装置２０の動作によって基台６０を移動させる」ことを意味している。
　まず、ステージ５２の基台６０にベース部材７０がセットされる。ベース部材７０のセットは、人が実施しても良く、造形装置１０が自動で実行しても良い。コントローラ１０２は、搬送装置２０を制御し、ベース部材７０をセットされたステージ５２を、造形ユニット２２の下方に移動させる。図３のＳ１１に示す第１吐出処理において、コントローラ１０２は、印刷部７２のインクジェットヘッド７５を制御して、紫外線硬化樹脂７６をベース部材７０の上に吐出する（図４参照）。図４は、インクジェットヘッド７５から紫外線硬化樹脂７６を吐出している状態を示す模式図である。インクジェットヘッド７５は、ベース部材７０の上に紫外線硬化樹脂７６を薄膜状に吐出する。なお、コントローラ１０２は、Ｓ１１におけるインクジェットヘッド７５による吐出を、例えば、Ｘ軸方向に沿って１回の走査（１パス）だけ実行しても良く、複数回の走査を実行しても良い。
　次に、Ｓ１３の平坦化処理において、コントローラ１０２は、薄膜状の紫外線硬化樹脂７６の上面において平坦化装置７８のローラ７９を回転させ、平坦化を行う。コントローラ１０２は、図５の矢印で示すように、ベース部材７０を移動させる方向と逆方向にローラ７９を移動させ、ベース部材７０とローラ７９との動作を同期させて平坦化処理を実行する。ローラ７９は、流動可能な状態の紫外線硬化樹脂７６を掻き上げて回収部８０により回収しつつ、紫外線硬化樹脂７６の表面を平坦化させる。なお、上記したベース部材７０とローラ７９の動作方向等は一例である。例えば、コントローラ１０２は、ベース部材７０と同一方向へローラ７９を動かしても良く、ベース部材７０の位置を固定してローラ７９だけを移動させても良い。また、コントローラ１０２は、ローラ７９を前転させながら前進させても良く、後転させながら前進させても良い。あるいは、コントローラ１０２は、ローラ７９を回転させなくとも良い。
　次に、Ｓ１５の第１硬化処理において、コントローラ１０２は、平坦化した紫外線硬化樹脂７６に対して、照射装置８１により紫外線を照射する。図６に示すように、照射装置８１は、薄膜状に広がった紫外線硬化樹脂７６（図５参照）に対し紫外線を照射することで、紫外線硬化樹脂７６を硬化し、絶縁性を有する絶縁層８６を形成する。これにより、表面８６Ａが平坦化された絶縁層８６を形成することができる。
　次に、コントローラ１０２は、表面８６Ａが平坦化された所望の絶縁層８６を形成できたか否かを判断する（Ｓ１７）。コントローラ１０２は、例えば、制御プログラム１０７や外部からの操作入力で指定された厚みや形状等となるまでの間、Ｓ１７において否定判断する（Ｓ１７：ＮＯ）。コントローラ１０２は、例えば、インクジェットヘッド７５から吐出する紫外線硬化樹脂７６の液滴の大きさ、Ｓ１１～Ｓ１５を実行した回数などに基づいて、形成済みの絶縁層８６の厚みや形状等を判断することができる。コントローラ１０２は、Ｓ１１～Ｓ１５の処理を繰り返し実行することで絶縁層８６を積層し、表面８６Ａが平坦化され、且つ所望の形状（厚みや形など）の絶縁層８６を形成する。なお、コントローラ１０２は、Ｓ１１を実行するごとにＳ１３の平坦化処理を実行しなくとも良い。例えば、コントローラ１０２は、Ｓ１１及びＳ１５を複数回実行するごとに、Ｓ１３の平坦化処理を実行しても良い。
　また、コントローラ１０２は、Ｓ１７において、表面８６Ａが平坦化され、且つ所望の形状の絶縁層８６を形成できたと判断すると（Ｓ１７：ＹＥＳ）、Ｓ１９の第２吐出処理において、平坦化した絶縁層８６の表面８６Ａを平滑化するために、表面８６Ａに紫外線硬化樹脂７６を再度、吐出する。
　ここで、Ｓ１１～Ｓ１５を繰り返し実行することで、表面８６Ａを平坦化した絶縁層８６を形成することができる。図７は、表面を平坦化された絶縁層８６を模式的に示している。図７に示すように、平坦化した絶縁層８６の表面８６Ａには、例えば、インクジェットヘッド７５のノズルから吐出する紫外線硬化樹脂７６の量の差や、紫外線硬化樹脂７６の液滴の大きさなどに起因して微細な凹凸９１が形成される。この凹凸９１の高さは、例えば、±１０μｍとなる可能性があり、ローラ７９の大きさに比べて極めて小さくなる。従って、絶縁層８６の表面８６Ａをローラ７９で平坦化したとしても、微細な凹凸９１まで平坦化することは困難となる。本願では、この微細な凹凸９１が形成された面を平坦化された面と定義する。また、この微細な凹凸９１を減らす、又は表面の凹凸が±１μｍ以下となった（元々の凹凸９１がなくなったと擬制できる）面を平滑化された平滑面と定義する。
　表面８６Ａに凹凸９１が形成されることで、この表面８６Ａに金属配線を形成した場合、形成される金属配線の厚みにばらつきが発生する。あるいは、厚みの大きい部分で金属配線が完全に焼成されない（金属微粒子が接触又は融着しない）ことで、金属配線の導電率が低下する虞がある。結果として、金属配線の抵抗値が均一性となり、所望の高周波特性を得ることが困難となる。
　そこで、コントローラ１０２は、平坦化した絶縁層８６の表面８６Ａに、再度、紫外線硬化樹脂７６を吐出して凹凸９１を減らす、又はなくす平滑化を実行する。コントローラ１０２は、図３のＳ１９の第２吐出処理において、平坦化された表面８６Ａに、インクジェットヘッド７５により紫外線硬化樹脂７６を吐出する（図８参照）。図８の細かい円は、凹凸９１を模式的に示している。以下の説明では、Ｓ１１の第１吐出処理の紫外線硬化樹脂７６と、Ｓ１９の第２吐出処理の紫外線硬化樹脂７６を区別する場合、Ｓ１９の紫外線硬化樹脂７６を、第２紫外線硬化樹脂７６Ａと称する。
　コントローラ１０２は、Ｓ１９の第２紫外線硬化樹脂７６Ａの吐出量を、凹凸９１の大きさに応じた量とする。コントローラ１０２は、検査ユニット２４により凹凸９１の高さ、高低差等を計測し、第２紫外線硬化樹脂７６Ａの吐出量を自動で設定する。例えば、コントローラ１０２は、形成される凹凸９１の高さが高い（溝が深い）場合、インクジェットヘッド７５の吐出量を増やす処理を実行する。あるいは、ユーザが、絶縁層８６の試作品を製造して凹凸９１の高さ等を計測し、凹凸９１の高さ等を制御プログラム１０７に設定しても良い。そして、コントローラ１０２は、制御プログラム１０７に設定された高さ等の情報に基づいて第２紫外線硬化樹脂７６Ａの吐出量を設定しても良い。尚、第２紫外線硬化樹脂７６Ａの吐出量の調整方法は、インクジェットヘッド７５から吐出する単位面積当たりの吐出量を変更する他に、例えば、インクジェットヘッド７５から吐出する液滴の大きさ、Ｓ１９の１回の工程で基台６０（ベース部材７０）上をインクジェットヘッド７５が走査する走査回数を変更することで行なうことができる。従って、これらの３つの条件を予め設定することでも、第２紫外線硬化樹脂７６Ａの吐出量を最適な量（凹凸９１の大きさに応じた量）に調整することが可能である。
　従って、本実施形態のコントローラ１０２は、Ｓ１９の第２吐出処理において、絶縁層８６（硬化層の一例）の表面８６Ａに形成された凹凸９１の大きさに応じた吐出量で、第２紫外線硬化樹脂７６Ａ（第２硬化性粘性流体の一例）を吐出する。これによれば、平滑化を行なう第２吐出処理では、第１硬化処理（Ｓ１５）で形成した絶縁層８６の表面８６Ａの凹凸９１の大きさ、例えば、凹凸９１の高さ、凹凸９１の幅、凹凸９１の高低差などに応じた吐出量の吐出を実行する。これにより、第２吐出処理において、第２紫外線硬化樹脂７６Ａを適量だけ吐出し、絶縁層８６の表面８６Ａの凹凸９１をより効果的に平滑化することができる。なお、コントローラ１０２は、凹凸９１の大きさに関係なく、一定の吐出量で第２紫外線硬化樹脂７６Ａを吐出しても良い。また、コントローラ１０２は、凹凸９１の大きさに応じて、吐出量以外を変更しても良い。例えば、コントローラ１０２は、Ｓ１９の実行回数、インクジェットヘッド７５の走査回数等を、凹凸９１の大きさに応じて変更しても良い。例えば、コントローラ１０２は、凹凸９１が高い（溝が深い）場合、インクジェットヘッド７５の走査回数を増やしても良い。
　次に、コントローラ１０２は、図９に示すように、吐出した第２紫外線硬化樹脂７６Ａを、ヒータ８２により加熱する（Ｓ２１の加熱処理）。本実施形態の第２紫外線硬化樹脂７６Ａは、加熱されることで粘性が低下し、流動性が向上する性質を有する。コントローラ１０２は、後述するＳ２３の第２硬化処理において、Ｓ２１の加熱処理により加熱した第２紫外線硬化樹脂７６Ａを硬化する。即ち、コントローラ１０２は、Ｓ２３の第２硬化処理により第２紫外線硬化樹脂７６Ａを硬化する前に、第２紫外線硬化樹脂７６Ａを加熱する。第２紫外線硬化樹脂７６Ａを加熱することで、第２紫外線硬化樹脂７６Ａの粘性を低下させ流動性を上げる効果が期待できる。これにより、第２紫外線硬化樹脂７６Ａの流動性を上げることで、第２紫外線硬化樹脂７６Ａが凹凸９１の表面に広がり易くなり、凹凸９１の隙間へより入り込み易くなることで、より効果的に平滑化することができる。
　なお、第２紫外線硬化樹脂７６Ａを加熱する方法は、上記したヒータ８２に限らない。例えば、第２紫外線硬化樹脂７６Ａを吐出した絶縁層８６を、雰囲気炉に入れて、第２紫外線硬化樹脂７６Ａを加熱しても良い。また、インクジェットヘッド７５が、吐出する前の第２紫外線硬化樹脂７６Ａをノズル内で加熱して、加熱した第２紫外線硬化樹脂７６Ａを吐出しても良い。
　次に、コントローラ１０２は、加熱した第２紫外線硬化樹脂７６Ａに対し硬化処理を実行する（Ｓ２３）。即ち、コントローラ１０２は、第２紫外線硬化樹脂７６Ａに対してはローラ７９による平坦化処理を実行せずに、硬化処理を実行する。コントローラ１０２は、表面８６Ａに吐出した第２紫外線硬化樹脂７６Ａに対し、照射装置８１から紫外線を照射して硬化を実行する（図６参照）。これにより、図１０に示すように、表面８６Ａに吐出された第２紫外線硬化樹脂７６Ａは、レベリング効果により表面８６Ａの微細な凹凸９１の上に広がって平滑化し、平滑面９３を形成する。ここでいうレベリング効果とは、表面張力により液体の表面積がなるべく小さくなる現象である。液体の粘度にも左右されるが時間の経過にともなって、第２紫外線硬化樹脂７６Ａにより形成した薄膜が平坦な（より均一な）膜厚に変化する。第２紫外線硬化樹脂７６Ａは、表面８６Ａに吐出されることで塗れ広がり、凹凸９１を埋めるように広がる。また、第２紫外線硬化樹脂７６Ａは、紫外線を照射され、粘度が上昇することで、凹凸９１を埋めるように硬化する。これにより、形成される平滑面９３は、凹凸９１を減らした面、あるいはなくなった面となる。
　次に、コントローラ１０２は、所望の平滑面９３を形成できたか否かを判断する（Ｓ２５）。コントローラ１０２は、例えば、予め設定された回数だけＳ１９～Ｓ２３の処理を繰り返し実行すると、Ｓ２５において肯定判断する（Ｓ２５：ＹＥＳ）。この場合、コントローラ１０２は、予め設定された回数までＳ２５で否定判断し（Ｓ２５：ＮＯ）、Ｓ１９～Ｓ２３の処理を繰り返し実行することで、所望の厚みや形状の第２紫外線硬化樹脂７６Ａの層（平滑面９３）を形成することができる。
　なお、Ｓ２５における判断基準は、予め設定された回数に限らない。例えば、コントローラ１０２は、検査ユニット２４により平滑面９３の面粗度を計測し、所定の面粗度以下となった場合に、Ｓ２５において肯定判断しても良い。あるいは、コントローラ１０２は、試験的に平滑面９３の形成を実行し、所望の面粗度以下となるＳ１９～Ｓ２３の繰り返し回数を自動で検出しても良い。そして、コントローラ１０２は、予め検出した回数、即ち、所望の面粗度以下となる回数だけＳ１９～Ｓ２３を実行するように、Ｓ２５において用いる回数を設定しても良い。
　尚、コントローラ１０２は、例えば、Ｓ１１で吐出する紫外線硬化樹脂７６の液滴の大きさと、Ｓ１９で吐出する第２紫外線硬化樹脂７６Ａの液滴の大きさを変更しても良い。即ち、コントローラ１０２は、所謂、マルチドロップ方式により一度に複数の紫外線硬化樹脂７６の吐出を実行しても良い。これにより、液滴の差によってより効果的に平滑化することが可能となる。
　従って、コントローラ１０２は、Ｓ１９の第２吐出処理で吐出する第２紫外線硬化樹脂７６Ａの液滴の大きさを、Ｓ１１の第１吐出処理で吐出する紫外線硬化樹脂７６（第１硬化性粘性流体の一例）の液滴の大きさと異なる大きさにしても良い。これによれば、第２紫外線硬化樹脂７６Ａの液滴の大きさを、紫外線硬化樹脂７６の液滴の大きさに比べて大きくすることで、凹凸９１の大きさ、高さ等に比べて第２紫外線硬化樹脂７６Ａの液滴の大きさを相対的に大きくすることが可能となる。第２紫外線硬化樹脂７６Ａをより広範囲に塗り広げ、平滑化処理の効率を向上できる。逆に、第２紫外線硬化樹脂７６Ａの液滴の大きさを、紫外線硬化樹脂７６の液滴の大きさに比べて小さくすることで、凹凸９１の隙間に第２紫外線硬化樹脂７６Ａが入り込み易くなり、より効果的に平滑化することができる。尚、コントローラ１０２は、Ｓ１１の紫外線硬化樹脂７６の液滴の大きさと、Ｓ１９の第２紫外線硬化樹脂７６Ａの液滴の大きさを同一にしても良い。
　次に、コントローラ１０２は、所望の厚みや形状の第２紫外線硬化樹脂７６Ａの層（平滑面９３）を形成すると（Ｓ２５：ＹＥＳ）、平滑面９３に金属配線を形成する。コントローラ１０２は、例えば、制御プログラム１０７の三次元データに基づいて、平滑面９３の所定箇所に金属配線を形成する。詳述すると、Ｓ２７の第３吐出処理において、コントローラ１０２は、インクジェットヘッド７５を制御して、絶縁層８６の平滑面９３に金属インク７７を薄膜状に吐出する（図１１参照）。Ｓ２９の第３硬化処理において、コントローラ１０２は、平滑面９３に吐出した金属インク７７を、ヒータ８２によって加熱し焼成する（図１２参照）。コントローラ１０２は、Ｓ３１において、所望の厚みや形状の金属配線９５を形成できたか否かを判断する。コントローラ１０２は、例えば、予め設定された回数までＳ３１で否定判断し（Ｓ３１：ＮＯ）、Ｓ２７、Ｓ２９を繰り返し実行することで所望の金属配線９５を形成する。ここでいう所望の金属配線９５とは、必要としている厚み、形状や、電気的特性を満たす金属配線９５である。コントローラ１０２は、予め設定された回数までＳ２７、Ｓ２９を繰り返し実行すると、Ｓ３１で肯定判断し（Ｓ３１：ＹＥＳ）、Ｓ３３を実行する。これにより、金属配線９５を平滑面９３に形成された絶縁層８６（配線基板）を造形することができる。
　ここで、凹凸９１が形成された表面８６Ａに、金属インク７７を吐出及び硬化させて金属配線９５を形成すると、金属配線９５の厚みが、凹凸９１によって不均一となる。そして、金属配線９５の抵抗値の増大、断線、高周波特性の低下などの不具合が生じる虞がある。これに対し、本実施形態の造形装置１０では、表面８６Ａの微細な凹凸９１までを低減し、低減した平滑面９３に金属インク７７を吐出等することで、より均一な厚みの金属配線９５を形成することができる。その結果、金属配線９５の抵抗値を所望の値まで低減し、断線の発生を抑制することができる。
　また、コントローラ１０２は、本願の硬化層として、絶縁性を有する絶縁層８６を形成し、導体として、平滑面９３に金属配線９５を形成する。これによれば、電気的な抵抗値の均一化を図り、高周波特性を向上した金属配線９５を、絶縁層８６の上に形成することができる。
　コントローラ１０２は、Ｓ３３において、その他の処理を実行する。例えば、コントローラ１０２は、装着ユニット２３を制御して、金属配線９５と接続されるように、電子部品を絶縁層８６上に配置する。あるいは、コントローラ１０２は、絶縁層８６や金属配線９５の造形がさらに必要な場合、Ｓ１１からの処理を再度実行しても良い。また、コントローラ１０２は、検査ユニット２４を制御して、完成した構造物（電子部品を装着された絶縁層８６など）の検査を実行しても良い。コントローラ１０２は、Ｓ３３を実行すると、図３に示す造形処理を終了する。これにより、所望の構造物を造形することができる。
　上記した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
　造形装置１０のコントローラ１０２は、紫外線硬化樹脂７６を吐出する第１吐出処理（Ｓ１１）と、Ｓ１１の処理により吐出した紫外線硬化樹脂７６を、平坦化装置７８により平坦化する平坦化処理（Ｓ１３）と、Ｓ１３の処理により平坦化した紫外線硬化樹脂７６を硬化する第１硬化処理（Ｓ１５）と、を実行する。コントローラ１０２は、Ｓ１１、Ｓ１３、Ｓ１５を繰り返し実行し（Ｓ１７：ＮＯ）、絶縁層８６を形成する。コントローラ１０２は、絶縁層８６の表面８６Ａ上に第２紫外線硬化樹脂７６Ａを吐出する第２吐出処理（Ｓ１９）と、Ｓ１９の処理により吐出した第２紫外線硬化樹脂７６Ａを、平坦化装置７８により平坦化せずに硬化することで、絶縁層８６の表面８６Ａに平滑面９３を形成する第２硬化処理（Ｓ２３）と、を実行する。コントローラ１０２は、平滑面９３の上に金属インク７７を吐出する第３吐出処理（Ｓ２７）と、Ｓ２７の処理により吐出した金属インク７７を硬化し、平滑面９３の上に金属配線９５を形成する第３硬化処理（Ｓ２９）と、を実行する。
　これによれば、第１吐出処理（Ｓ１１）、平坦化処理（Ｓ１３）、第１硬化処理（Ｓ１５）を繰り返し実行することで、表面８６Ａを平坦化した絶縁層８６を形成する。この絶縁層８６の平坦化された表面８６Ａには、平坦化装置７８では解消できない微細な凹凸が形成される場合がある。そこで、絶縁層８６の表面８６Ａ上に第２紫外線硬化樹脂７６Ａを吐出し、吐出した第２紫外線硬化樹脂７６Ａを、平坦化装置７８により平坦化せずに硬化する。これにより、絶縁層８６の表面８６Ａに吐出された第２紫外線硬化樹脂７６Ａは、レベリング効果により絶縁層８６の表面の微細な凹凸の上に広がって平滑化し、平滑面９３を形成する。
　ここで、仮に、平坦化装置７８を用いずに（即ち、平坦化工程を実行せずに）、第１硬化性粘性流体（紫外線硬化樹脂７６など）の吐出と硬化を繰り返して硬化層（絶縁層８６など）を形成した場合、硬化層の表面は、表面張力の影響で端部や境界部で盛り上がり、全体として波を打ったようなうねりのある面が形成される。その結果、硬化層の表面上に金属粒子を含む流体を吐出して導体を形成すると、形成された導体は、硬化層の表面に沿ってうねった形状や流体が流れて厚みが不均一となり、電気的特性が低下する虞がある。
　そこで、本実施形態の造形装置１０では、一定の厚みの絶縁層８６（硬化層の一例）を平坦化しながら形成する。次に、形成した絶縁層８６の表面８６Ａに第２紫外線硬化樹脂７６Ａを吐出し、平坦化せずに硬化することで、平坦化した絶縁層８６の上に、凹凸のないあるいは少ない平滑面９３を形成できる。そして、この平滑面９３に金属インク７７（金属粒子を含む流体の一例）を吐出して硬化することで、より均一な厚みの（電気的特性の高い）金属配線９５を絶縁層８６上に形成できる。
　なお、制御装置２６のコントローラ１０２は、図２に示すように、第１吐出部１１０と、平坦化部１１１と、第１硬化部１１２と、硬化層形成部１１３と、第２吐出部１１５と、第２硬化部１１６と、第３吐出部１１７と、第３硬化部１１８、加熱部１１９を有している。第１吐出部１１０等は、例えば、コントローラ１０２のＣＰＵにおいて制御プログラム１０７を実行することで実現される処理モジュールである。なお、第１吐出部１１０等を、ソフトウェアで構成せずに、ハードウェアで構成しても良い。
　第１吐出部１１０は、第１硬化性粘性流体をインクジェットヘッド７５により吐出させる機能部である。平坦化部１１１は、第１吐出部１１０により吐出した第１硬化性粘性流体を、平坦化装置７８により平坦化させる機能部である。第１硬化部１１２は、平坦化部１１１により平坦化した第１硬化性粘性流体を、硬化部７４により硬化させる機能部である。硬化層形成部１１３は、第１吐出部１１０、平坦化部１１１、第１硬化部１１２による処理を繰り返し実行し、硬化層を形成する機能部である。第２吐出部１１５は、硬化層の表面８６Ａ上に、インクジェットヘッド７５により第２硬化性粘性流体を吐出させる機能部である。第２硬化部１１６は、第２吐出部１１５により吐出した第２硬化性粘性流体を、平坦化装置７８により平坦化せずに硬化部７４により硬化させることで、絶縁層８６の表面８６Ａに平滑面９３を形成する機能部である。第３吐出部１１７は、平滑面９３の上に、インクジェットヘッド７５により金属粒子を含む流体を吐出させる機能部である。第３硬化部１１８は、第３吐出部１１７により吐出した金属粒子を含む流体を、硬化部７４により硬化させ、平滑面９３の上に金属製の導体を形成する機能部である。加熱部１１９は、第２吐出工程の第２硬化性粘性流体を加熱する機能部である。
　因みに、上記実施例において、硬化部７４は、硬化装置の一例である。インクジェットヘッド７５は、吐出装置の一例である。紫外線硬化樹脂７６は、第１硬化性粘性流体の一例である。金属インク７７は、金属粒子を含む流体の一例である。絶縁層８６は、硬化層の一例である。金属配線９５は、導体の一例である。コントローラ１０２は、制御装置の一例である。Ｓ１１は、第１吐出工程の一例である。Ｓ１３は、平坦化工程の一例である。Ｓ１５は、第１硬化工程の一例である。Ｓ１１、Ｓ１３、Ｓ１５を繰り返し実行する処理は、硬化層形成工程の一例である。Ｓ１９の処理は、第２吐出工程の一例である。Ｓ２３の処理は、第２硬化処理の一例である。Ｓ２７の処理は、第３吐出工程の一例である。Ｓ２９の処理は、第３硬化工程の一例である。Ｓ２１の処理は、加熱工程の一例である。
（３．その他）
　なお、本開示は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。
　本願の第１硬化性粘性流体及び第２硬化性粘性流体は、紫外線硬化樹脂７６に限らず、光、熱等により硬化する種々の硬化性粘性流体を採用することが可能である。従って、第１硬化性粘性流体及び第２硬化性粘性流体を硬化させる方法は、紫外線に限らない。
　また、第１硬化性粘性流体と第２硬化性粘性流体は、異なる種類の硬化性粘性流体でも良い。
　また、本願の金属粒子を含む流体は、銀を含む金属インク７７に限らず、他の金属を含む流体を採用することができる。
　また、上記実施形態では、検査ユニット２４によって平滑面９３の面粗度を計測することで、平滑化の度合いを検査したが、検査方法は、これに限らない。例えば、造形装置１０は、形成した金属配線９５の抵抗値を測定して、平滑化の度合い（造形した金属配線９５の良否）を判断しても良い。
　また、コントローラ１０２は、第２紫外線硬化樹脂７６Ａを加熱する加熱処理（Ｓ２１）を実行しなくとも良い。コントローラ１０２は、第２紫外線硬化樹脂７６Ａを加熱せずに硬化しても良い。
　また、コントローラ１０２は、Ｓ３３のその他の処理を実行しなくとも良い。コントローラ１０２は、例えば、装着ユニット２３による電子部品の装着や、検査ユニット２４による構造物の検査を実行しなくとも良い。
　上記実施形態では、本開示の造形装置として配線基板を製造する造形装置１０を採用したが、これに限らない。本開示の製造装置としては、第１硬化性粘性流体及び第２硬化性粘性流体の上に導体を形成する様々な製造装置を採用できる。
　また、第２紫外線硬化樹脂７６Ａと紫外線硬化樹脂７６の液滴の大きさは同じでも良い。
　１０　造形装置、２６　制御装置、１０２　コントローラ（制御装置）、７４　硬化部（硬化装置）、７５　インクジェットヘッド（吐出装置）、７６　紫外線硬化樹脂（第１硬化性粘性流体）、７６Ａ　第２紫外線硬化樹脂（第２硬化性粘性流体）、７７　金属インク（金属粒子を含む流体）、７８　平坦化装置、８６　絶縁層（硬化層）、８６Ａ　表面、９３　平滑面、９５　金属配線（導体）、１１０　第１吐出部（第１吐出工程）、１１１　平坦化部（平坦化工程）、１１２　第１硬化部（第１硬化工程）、１１３　硬化層形成部（硬化層形成工程）、１１５　第２吐出部（第２吐出工程）、１１６　第２硬化部（第２硬化工程）、１１７　第３吐出部（第３吐出工程）、１１８　第３硬化部（第３硬化工程）、１１９　加熱部（加熱工程）。

Claims (6)

  1. 　第１硬化性粘性流体を吐出する第１吐出工程と、
    　前記第１吐出工程により吐出した前記第１硬化性粘性流体を、平坦化装置により平坦化する平坦化工程と、
    　前記平坦化工程により平坦化した前記第１硬化性粘性流体を硬化する第１硬化工程と、
    　前記第１吐出工程、前記平坦化工程、前記第１硬化工程を繰り返し実行し、硬化層を形成する硬化層形成工程と、
    　前記硬化層の表面上に第２硬化性粘性流体を吐出する第２吐出工程と、
    　前記第２吐出工程により吐出した前記第２硬化性粘性流体を、前記平坦化装置により平坦化せずに硬化することで、前記硬化層の表面に平滑面を形成する第２硬化工程と、
    　前記平滑面の上に金属粒子を含む流体を吐出する第３吐出工程と、
    　前記第３吐出工程により吐出した前記金属粒子を含む流体を硬化し、前記平滑面の上に金属製の導体を形成する第３硬化工程と、
    を含む、造形方法。
  2. 　前記第２吐出工程において、
    　前記硬化層の表面に形成された凹凸の大きさに応じた吐出量で、前記第２硬化性粘性流体を吐出する、請求項１に記載の造形方法。
  3. 　前記第２硬化性粘性流体は、
    　紫外線硬化樹脂であり、
    　前記第２吐出工程の前記第２硬化性粘性流体を加熱する加熱工程を含み、
    　前記第２硬化工程において、
    　前記加熱工程により加熱した前記第２硬化性粘性流体を硬化する、請求項１又は請求項２に記載の造形方法。
  4. 　前記第１硬化性粘性流体は、
    　絶縁性を有する樹脂であり、
    　前記第１硬化工程において、
    　前記硬化層として、絶縁性を有する絶縁層を形成し、
    　前記第３硬化工程において、
    　前記導体として、前記平滑面に金属配線を形成する、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の造形方法。
  5. 　前記第２吐出工程で吐出する前記第２硬化性粘性流体の液滴の大きさが、前記第１吐出工程で吐出する前記第１硬化性粘性流体の液滴の大きさと異なる、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の造形方法。
  6. 　吐出装置と、
    　平坦化装置と、
    　硬化装置と、
    　制御装置と、
    　を備え、
    　前記制御装置は、
    　第１硬化性粘性流体を前記吐出装置により吐出させる第１吐出部と、
    　前記第１吐出部により吐出した前記第１硬化性粘性流体を、前記平坦化装置により平坦化させる平坦化部と、
    　前記平坦化部により平坦化した前記第１硬化性粘性流体を、前記硬化装置により硬化させる第１硬化部と、
    　前記第１吐出部、前記平坦化部、前記第１硬化部による処理を繰り返し実行し、硬化層を形成する硬化層形成部と、
    　前記硬化層の表面上に、前記吐出装置により第２硬化性粘性流体を吐出させる第２吐出部と、
    　前記第２吐出部により吐出した前記第２硬化性粘性流体を、前記平坦化装置により平坦化せずに前記硬化装置により硬化させることで、前記硬化層の表面に平滑面を形成する第２硬化部と、
    　前記平滑面の上に、前記吐出装置により金属粒子を含む流体を吐出させる第３吐出部と、
    　前記第３吐出部により吐出した前記金属粒子を含む流体を、前記硬化装置により硬化させ、前記平滑面の上に金属製の導体を形成する第３硬化部と、
    を備える、造形装置。
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