WO2021214973A1 - 回路形成方法、および回路形成装置 - Google Patents

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恭輔 山崎
弘規 近藤
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株式会社Fuji
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Definitions

  • the present invention relates to a circuit forming method for forming a circuit with a curable resin and a conductive fluid, and a circuit forming apparatus.
  • a technology for forming a circuit with a curable resin and a conductive fluid has been developed.
  • various operations such as the formation of the resin layer by the curable resin and the formation of the wiring by the conductive fluid are executed, but of course.
  • An error may occur during work.
  • the following patent documents describe techniques for dealing with various errors that occur during work.
  • the challenge is to appropriately deal with errors that occur during the work of forming a circuit with a curable resin and a conductive fluid.
  • the present specification is a circuit forming method for forming a circuit by a curable resin and a conductive fluid, and an automatic release error for automatically canceling an error generated during circuit formation work.
  • An error in the setting process for setting each type of error a determination process for determining whether or not an error has occurred in the work at the time of circuit formation, and an error in the determination process.
  • a circuit forming method including a re-execution step of automatically re-executing the work when the error of the work determined to have occurred is set to the automatic release error in the setting process. do.
  • the present specification is a circuit forming apparatus that forms a circuit with a curable resin and a conductive fluid, and automatically cancels an error that occurs during the circuit forming work.
  • a setting unit that sets each type of error for a release error and an error that cannot be released automatically, a determination unit that determines whether or not an error has occurred in the work during circuit formation, and the determination unit.
  • a circuit forming apparatus including a re-execution unit that automatically re-executes the work when the error of the work determined that the error has occurred is set to the automatic release error in the setting unit.
  • the errors that occur during the circuit formation work are set for each type of error, that is, an automatic release error that is automatically released and an uncancellable error that is not automatically released. Then, when an error occurs, if the error is set to an automatic release error, the work corresponding to the error is automatically re-executed. As a result, the error that has occurred can be dealt with appropriately.
  • FIG. 1 shows the circuit forming device 10.
  • the circuit forming device 10 includes a transport device 20, a first modeling unit 22, a second modeling unit 24, a mounting unit 26, and a control device (see FIG. 2) 28.
  • the transfer device 20, the first modeling unit 22, the second modeling unit 24, and the mounting unit 26 are arranged on the base 29 of the circuit forming device 10.
  • the base 29 has a generally rectangular shape, and in the following description, the longitudinal direction of the base 29 is orthogonal to the X-axis direction, and the lateral direction of the base 29 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 arranged on the base 29 so as to extend in the X-axis direction.
  • the X-axis slider 36 is slidably held in the X-axis direction by the X-axis slide rail 34.
  • 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 has a Y-axis slide rail 50 and a stage 52.
  • the Y-axis slide rail 50 is arranged on the base 29 so as to extend in the Y-axis direction, and is movable in the X-axis direction. Then, one end of the Y-axis slide rail 50 is connected to the X-axis slider 36.
  • the stage 52 is slidably held in the Y-axis slide rail 50 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 29 by driving the X-axis slide mechanism 30 and the Y-axis slide mechanism 32.
  • An encoder is incorporated in the electromagnetic motors 38 and 56, and the stage 52 moves to an arbitrary position on the base 29 by controlling the operation of the electromagnetic motors 38 and 56 based on the output value of the encoder. ..
  • 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 substrate is placed on the upper surface thereof.
  • the holding devices 62 are provided on both sides of the base 60 in the X-axis direction. Then, both edges of the substrate mounted on the base 60 in the X-axis direction are sandwiched by the holding device 62, so that the substrate is fixedly held. Further, the elevating device 64 is arranged below the base 60 and raises and lowers the base 60.
  • the first modeling unit 22 is a unit for modeling the wiring of the circuit board, and has a first printing unit 72 and a heating unit 74.
  • the first printing unit 72 has an inkjet head (see FIG. 2) 76.
  • the inkjet head 76 ejects metal ink.
  • Metal ink is a liquid in which nanometer-sized metal fine particles are dispersed in a solvent. Therefore, in the inkjet head 76, the metal ink is heated in order to properly eject the metal ink, and the temperature of the metal ink is detected by the temperature sensor (see FIG. 2) 77.
  • the inkjet head 76 the temperature of the metal ink is controlled based on the detected value of the temperature sensor 77, and the viscosity of the metal ink suitable for ejection is guaranteed.
  • the surface of the metal fine particles is coated with a dispersant to prevent agglutination in the solvent.
  • the inkjet head 76 ejects metal ink from a plurality of nozzles by, for example, a piezo method using a piezoelectric element.
  • the heating unit 74 has a heater (see FIG. 2) 78.
  • the heater 78 is a device that heats the metal ink ejected by the inkjet head 76.
  • the metal ink is fired by being heated by the heater 78 to form wiring.
  • the solvent is vaporized and the protective film of the metal fine particles, that is, the dispersant is decomposed by applying energy, and the metal fine particles are brought into contact with each other or fused to be conductive. This is a phenomenon in which the rate increases.
  • the heater 78 has a built-in temperature sensor (see FIG. 2) 79, and the temperature of the heater 78 is managed based on the detection value of the temperature sensor 79.
  • the second modeling unit 24 is a unit for modeling the resin layer of the circuit board, and has a second printing unit 84 and a curing unit 86.
  • the second printing unit 84 has an inkjet head (see FIG. 2) 88.
  • the inkjet head 88 discharges the ultraviolet curable resin.
  • the ultraviolet curable resin is a resin that is cured by irradiation with ultraviolet rays and is in a liquid state. Therefore, in the inkjet head 88, the ultraviolet curable resin is heated in order to appropriately discharge the ultraviolet curable resin, and the temperature of the ultraviolet curable resin is detected by the temperature sensor (see FIG. 2) 89.
  • the temperature of the ultraviolet curable resin is controlled based on the detection value of the temperature sensor 89, and the viscosity of the ultraviolet curable resin suitable for ejection is guaranteed.
  • the inkjet head 88 may be, for example, a piezo method using a piezoelectric element, or a thermal method in which a resin is heated to generate bubbles and discharged from a plurality of nozzles.
  • the cured portion 86 has a flattening device (see FIG. 2) 90 and an irradiation device (see FIG. 2) 92.
  • the flattening device 90 flattens the upper surface of the ultraviolet curable resin discharged by the inkjet head 88. For example, the surplus resin is scraped off by a roller or a blade while leveling the surface of the ultraviolet curable resin. Then, the thickness of the UV curable resin is made uniform.
  • the irradiation device 92 includes a mercury lamp or an LED as a light source, and irradiates the discharged ultraviolet curable resin with ultraviolet rays. As a result, the discharged ultraviolet curable resin is cured to form a resin layer.
  • the mounting unit 26 is a unit for mounting electronic components on a circuit board, and has a supply unit 110 and a mounting unit 112.
  • the supply unit 110 has a plurality of tape feeders (see FIG. 2) 114 that send out the taped electronic components one by one, and supplies the electronic components at the supply position.
  • the supply unit 110 is not limited to the tape feeder 114, and may be a tray-type supply device that picks up and supplies electronic components from the tray. Further, the supply unit 110 may be configured to include both a tape type and a tray type, or other supply devices.
  • the mounting unit 112 includes a mounting head (see FIG. 2) 116, a moving device (see FIG. 2) 117, and a camera (see FIG. 2) 118.
  • the mounting head 116 has a suction nozzle (not shown) for sucking and holding electronic components.
  • the suction nozzle sucks and holds electronic components by sucking air by supplying negative pressure from a positive / negative pressure supply device (not shown). Then, when a slight positive pressure is supplied from the positive / negative pressure supply device, the electronic component is separated.
  • the suction nozzle is removable from the mounting head 116, and can be replaced with a suction nozzle of any size housed in a nozzle tray (not shown).
  • the electronic component can be appropriately held by mounting the suction nozzle having a size corresponding to the electronic component to be held on the mounting head 116.
  • the moving device 117 moves the mounting head 116 by driving an electromagnetic motor (see FIG. 2) 119.
  • An encoder is incorporated in the electromagnetic motor 119, and the operation of the electromagnetic motor 119 is controlled based on the output value of the encoder, so that the moving device 117 moves the mounting head 116 to an arbitrary position.
  • the mounting head 116 moves between the supply position of the electronic component by the tape feeder 114 and the base 60.
  • the electronic component supplied from the tape feeder 114 is held by the suction nozzle, and the electronic component held by the suction nozzle is mounted on the circuit board. Further, the camera 118 takes an image of the suction nozzle mounted on the mounting head 116. Thereby, based on the imaging data, it is possible to determine the posture of the component held by the suction nozzle, whether or not the suction nozzle is mounted on the mounting head 116, and the like.
  • the control device 28 includes a controller 120, a plurality of drive circuits 122, and an image processing device 124.
  • the plurality of drive circuits 122 include the electromagnetic motors 38 and 56, a holding device 62, an elevating device 64, an inkjet head 76, a heater 78, an inkjet head 88, a flattening device 90, an irradiation device 92, a tape feeder 114, and a mounting head 116. It is connected to the electromagnetic motor 119.
  • the controller 120 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and is mainly a computer, and is connected to a plurality of drive circuits 122.
  • the operation of the transfer device 20, the first modeling unit 22, the second modeling unit 24, and the mounting unit 26 is controlled by the controller 120.
  • the controller 120 is also connected to the image processing device 124.
  • the image processing device 124 processes the imaging data obtained by the camera 118, and the controller 120 acquires various information from the imaging data.
  • the controller 120 is also connected to the temperature sensor 77 of the inkjet head 76, the temperature sensor 79 of the heater 78, and the temperature sensor 89 of the inkjet head 88. As a result, the controller 120 acquires the detected values by the temperature sensors 77, 79, 89.
  • the resin laminate is formed on the substrate by the above-described configuration, the electronic component is mounted on the resin laminate, and the wiring is formed so as to energize the electronic component. As a result, a circuit is formed.
  • the substrate (see FIG. 3) 70 is set on the base 60 of the stage 52, and the stage 52 is moved below the second modeling unit 24. Then, in the second modeling unit 24, as shown in FIG. 3, the resin laminate 130 is formed on the substrate 70.
  • the resin laminate 130 is formed by repeatedly ejecting the ultraviolet-curable resin from the inkjet head 88 and irradiating the discharged ultraviolet-curable resin with ultraviolet rays by the irradiation device 92.
  • the inkjet head 88 ejects the ultraviolet curable resin into a thin film on the upper surface of the substrate 70. Subsequently, when the ultraviolet curable resin is discharged in the form of a thin film, the ultraviolet curable resin is flattened by the flattening device 90 so that the film thickness of the ultraviolet curable resin becomes uniform in the cured portion 86. Then, the irradiation device 92 irradiates the thin film ultraviolet curable resin with ultraviolet rays. As a result, a thin-film resin layer 132 is formed on the substrate 70.
  • the inkjet head 88 ejects the ultraviolet curable resin into a thin film on the thin film resin layer 132.
  • the thin-film ultraviolet-curable resin is flattened by the flattening device 90, and the irradiation device 92 irradiates the ultraviolet-curable resin discharged in the thin-film form with ultraviolet rays, thereby forming the thin-film ultraviolet-curable resin on the thin-film resin layer 132.
  • the thin-film resin layer 132 is laminated. In this way, the ejection of the ultraviolet-curable resin onto the thin-film resin layer 132 and the irradiation of ultraviolet rays are repeated, and the plurality of resin layers 132 are laminated to form the resin laminate 130.
  • a resin laminate 140 is further formed on the resin laminate 130.
  • the resin laminate 140 has a cavity 142, and is produced by substantially the same method as the resin laminate 130. That is, in the second printing unit 84 of the second modeling unit 24, the inkjet head 88 ejects the ultraviolet curable resin into a thin film on the upper surface of the resin laminate 130. At this time, the inkjet head 88 discharges the ultraviolet curable resin so that a predetermined portion on the upper surface of the resin laminate 130 is generally exposed in a rectangular shape.
  • the ultraviolet curable resin discharged in the form of a thin film is flattened by the flattening device 90 in the cured portion 86, and the ultraviolet rays are irradiated by the irradiation device 92. As a result, a thin-film resin layer 144 is formed on the resin laminate 130.
  • the inkjet head 88 discharges the ultraviolet curable resin into a thin film only on the upper portion of the thin film resin layer 144.
  • the ultraviolet curable resin discharged in the thin film form is flattened by the flattening device 90, and the ultraviolet rays are irradiated by the irradiation device 92, so that the thin film resin layer 144 is laminated on the thin film resin layer 144. Will be done.
  • the ejection of the ultraviolet curable resin onto the thin film-shaped resin layer 144 excluding the generally rectangular portion on the upper surface of the resin laminate 130 and the irradiation of ultraviolet rays are repeated, and the plurality of resin layers 144 are laminated.
  • the resin laminate 140 having the cavity 142 is formed.
  • the stage 52 is moved below the mounting unit 26.
  • electronic components are supplied by the tape feeder 114, and the electronic components are held by the suction nozzles of the mounting head 116.
  • the electronic component 150 is generally composed of a block-shaped component body 152 and a pair of electrodes 154 arranged on one surface of the component body 152. Then, the electronic component 150 is held by the suction nozzle in a posture in which a pair of electrodes are directed upward. Further, the suction nozzle holding the electronic component 150 is imaged by the camera 118, and the holding posture of the electronic component 150 by the suction nozzle is calculated based on the imaged data.
  • the mounting head 116 is moved by the moving device 117, and the electronic component 150 held by the suction nozzle is placed on the upper surface of the resin laminate 130 inside the cavity 142 of the resin laminate 140, as shown in FIG. It is installed.
  • the mounting position of the electronic component 150 is corrected by using the holding posture of the electronic component 150 calculated based on the imaging data, and the electronic component 150 is mounted inside the cavity 142.
  • the depth dimension of the cavity 142 of the resin laminate 140 is substantially the same as the height dimension of the component body 152 of the electronic component 150. Therefore, the heights of the upper surface of the component main body 152 of the electronic component 150 mounted inside the cavity 142 and the upper surface of the resin laminate 140 are substantially the same.
  • the stage 52 is moved below the second modeling unit 24.
  • the gap between the cavities 142 of the resin laminate 140 that is, the side surface of the component main body 152 of the electronic component 150 and the cavity 142 of the resin laminate 140 are partitioned.
  • a resin laminate 160 is formed between the wall surface and the wall surface.
  • the resin laminate 160 is formed so that the upper surface of the resin laminate 160 and the upper surface of the resin laminate 140 are flat, that is, flush with each other.
  • the upper surface of the resin laminate 140, the upper surface of the resin laminate 160, and the upper surface of the component main body 152 of the electronic component 150 are flush with each other.
  • the resin laminate 160 is formed by repeating the ejection of the ultraviolet curable resin by the inkjet head 88 and the irradiation of ultraviolet rays by the irradiation device 92, similarly to the resin laminate 130.
  • the stage 52 is moved below the first modeling unit 22.
  • the metal ink is linearly ejected onto the resin laminates 140 and 160 by the inkjet head 76 according to the circuit pattern.
  • the metal ink 166 is linearly ejected so as to connect the electrode 154 of the electronic component 150 and the electrode of another electronic component (not shown).
  • the heating unit 74 of the first modeling unit 22 the metal ink 166 is heated by the heater 78.
  • the metal ink 166 is fired and the wiring 168 is formed. That is, the wiring 168 that conducts with the electrode 154 of the electronic component 150 is formed.
  • the resin laminates 130, 140, 160 are formed by the ultraviolet curable resin, the electronic component 150 is mounted, and the wiring 168 that energizes the electronic component is formed by the metal ink 166.
  • the circuit is formed according to the above method, it takes a very long time to form the plurality of resin layers 132, bake the metal ink 166, and the like, so that the time required to form the circuit starts from several hours. It will be 10 hours or more. Therefore, the worker operates the circuit forming device 10 before returning home, and the circuit forming device 10 forms the circuit outside the worker's working hours, for example, at night. As a result, the operator can obtain the completed circuit the next morning after operating the circuit forming device 10.
  • an error may occur in the work by the circuit forming apparatus 10 and the circuit forming apparatus 10 may stop.
  • the circuit forming apparatus 10 will be stopped until the next morning, and the circuit forming apparatus 10 will be left in a stopped state for a long time. It ends up.
  • the stop of the circuit forming device 10 is notified to the worker by using the remote notification system or the like, the worker cancels the error and operates the circuit forming device 10 outside the working hours. It is a heavy burden on the worker to restart.
  • the circuit forming apparatus 10 determines whether or not an error has occurred in the work at the time of circuit formation, and the work determined to have an error is automatically re-executed. Will be executed. However, if the work is re-executed for all the errors that occur during circuit formation, there is a risk that an appropriate circuit cannot be formed. Further, depending on the degree of the error that has occurred, the operator may want to determine whether to re-execute the work in which the error has occurred or to discard the circuit being formed. Therefore, in the circuit forming apparatus 10, the error that occurs at the time of circuit formation is set for each type of error as an automatic release error that automatically releases the error and an error that cannot be released that is not automatically released. Then, when the error of the work determined that the error has occurred is set to the automatic release error, the work is automatically re-executed.
  • a program (see FIG. 2) 170 is incorporated in the controller 120, and the flowchart shown in FIG. 8 is executed by the processing of the program 170.
  • the setting of the automatic release error and the release impossible error is executed (S100).
  • the error setting screen 172 shown in FIG. 9 is displayed on the display device (not shown) of the circuit forming device 10.
  • a list of errors hereinafter, referred to as "automatic re-executable error list" 176 in which the work corresponding to the generated error can be automatically re-executed is displayed.
  • the list of automatically re-executable errors includes only errors of work that can be automatically re-executed by the circuit forming device 10, and includes errors of work that cannot be automatically re-executed by the circuit forming device 10. Not done.
  • the error of the work that cannot be automatically re-executed by the circuit forming apparatus 10 is, for example, an error due to running out of consumables such as ultraviolet curable resin and metal ink.
  • the work errors that can be automatically re-executed by the circuit forming apparatus 10 are image processing error, axis movement error, nozzle attachment / detachment error, temperature abnormality error, timeout error, component holding error, and the like.
  • the image processing error is an error that occurs during image processing of the imaged data captured by the camera 118, and occurs, for example, when the posture of the electronic component 150 held by the suction nozzle cannot be recognized based on the imaged data. ..
  • the axis movement error is an error that occurs when the stage 52 is moved, the mounting head 116 is moved, or the like, and is generated, for example, when the stage 52, the mounting head 116, or the like does not move to an arbitrary position.
  • the nozzle attachment / detachment error is an error that occurs when the suction nozzle mounted on the mounting head 116 is replaced. For example, when the suction nozzle mounted on the mounting head 116 is detached, the suction nozzle does not come off from the mounting head 116. appear.
  • the temperature abnormality error is an error that occurs when the heater 78 is heated. For example, it occurs when the heater 78 is not heated to the set temperature range, or is heated beyond the set temperature range.
  • the temperature abnormality error is also an error that occurs when the ultraviolet curable resin and metal ink are heated in the inkjet heads 76 and 88. For example, when the ultraviolet curable resin and metal ink are not heated to the set temperature range, the set temperature It also occurs when heating exceeds the range.
  • the time-out error is an error that occurs during work by the flattening device 90 or the like, and occurs, for example, when the work by the flattening device 90 is not completed within the set time.
  • the component holding error is an error that occurs when the electronic component 150 is mounted by the suction nozzle. For example, it occurs when the suction nozzle cannot hold the electronic component 150 supplied by the tape feeder 114.
  • the error setting screen 172 a plurality of types of errors are displayed in the automatic re-executable error list 176, and an input field 178 is displayed for each error type. Then, when the operator operates the input field 178, a circle is displayed in the operated input field 178. At this time, the error corresponding to the input field 178 in which the circle is displayed is set as the automatic release error. On the other hand, the error corresponding to the input field 178 in which the circle is not displayed is set as an uncancelable error. In the error setting screen 172 shown in FIG.
  • an image processing error, a nozzle attachment / detachment error, a timeout error, and a component holding error are set as automatic release errors, and an axis movement error and a temperature abnormality error cannot be released. It is set to an error. This is because if the stage 52, the mounting head 116, etc. do not move to an arbitrary position during circuit formation, there is a risk that the ultraviolet curable resin may not be ejected or the electronic component 150 may not be mounted properly. This is because the operator has set the axis movement error to an uncancellable error.
  • the heater 78 is not heated to the set temperature range, or if the ultraviolet curable resin and the metal ink are not heated to the set temperature range, there is a risk that the metal ink cannot be fired or the ultraviolet curable resin can be ejected properly. This is because the operator sets the temperature abnormality error as an uncancelable error in consideration of the fact.
  • the automatic release error and the release impossible error are set on the error setting screen 172 in this way, it is determined whether or not an error has occurred in the work of the circuit forming apparatus 10 (S102). Specifically, when the suction nozzle holding the electronic component 150 is imaged by the camera 118, the holding posture of the electronic component 150 by the suction nozzle is calculated based on the imaging data. At this time, it is determined whether or not the holding posture of the electronic component 150 by the suction nozzle can be calculated based on the imaging data. Then, when the holding posture of the electronic component 150 cannot be calculated based on the imaging data, it is determined that an error has occurred in the image processing operation.
  • the transfer device 20 or the transfer device 117 operates according to the command of the controller 120.
  • the stage 52 or the mounting head 116 moves to a position corresponding to the command of the controller 120 (hereinafter, referred to as “command position”).
  • command position a position corresponding to the command of the controller 120
  • post-movement position the position after the stage 52 or the mounting head 116 has moved (hereinafter, referred to as “post-movement position”) is calculated based on the output value of the encoder such as the electromagnetic motor 38 such as the transfer device 20. ..
  • the post-movement position is located within the set range centered on the command position, for example, within the range of 0.1 mm. Then, when the post-movement position is not located within the set range centered on the command position, it is determined that an error has occurred in the movement work of the stage 52 or the mounting head 116.
  • the suction nozzle mounted on the mounting head 116 is replaced, first, the suction nozzle mounted on the mounting head 116 is housed in the nozzle tray, and another suction nozzle housed in the nozzle tray is stored. Is mounted on the mounting head 116. At this time, after the work of accommodating the suction nozzle mounted on the mounting head 116 into the nozzle tray is executed, the mounting head 116 is imaged, and the presence or absence of the suction nozzle is determined based on the imaging data. Then, when it is determined that there is a suction nozzle based on the imaging data, it is determined that an error has occurred in the work of accommodating the suction nozzle in the nozzle tray.
  • the mounting head 116 is imaged, and the presence or absence of the suction nozzle is determined based on the imaging data. Then, when it is determined that there is no suction nozzle based on the imaging data, it is determined that an error has occurred in the operation of mounting the suction nozzle on the mounting head 116.
  • the temperature of the heater 78 is controlled based on the detected value of the temperature sensor 79. At this time, when the temperature of the heater 78 is out of the set temperature range, for example, 100 to 105 ° C., it is determined that an error has occurred in the heating operation of the heater 78. Further, when the ultraviolet curable resin and the metal ink are ejected by the inkjet heads 76 and 88, the ultraviolet curable resin and the metal ink are heated, and the temperature of the ultraviolet curable resin and the metal ink is detected by the temperature sensors 77 and 89. It is managed based on the value.
  • the temperature of the ultraviolet curable resin is out of the set temperature range, for example, 70 to 75 ° C.
  • the temperature of the metal ink is out of the set temperature range, for example, 30 to 35 ° C., it is determined that an error has occurred in the temperature raising operation of the metal ink.
  • the time required for the flattening work of the UV curable resin by the flattening device 90 is measured. At this time, if the time until the flattening work of the ultraviolet curable resin by the flattening device 90 is completed exceeds the set time, for example, 10 seconds, an error occurs in the flattening work by the flattening device 90. Is determined.
  • the suction nozzle is imaged by the camera 118.
  • the presence or absence of the electronic component 150 is determined based on the imaging data and it is determined that the electronic component 150 is not present based on the imaging data, an error has occurred in the holding operation of the electronic component 150 by the suction nozzle. It is judged.
  • the generated error is set to the automatic release error (S108: YES)
  • the work corresponding to the generated error is re-executed (S110). That is, for example, when an error occurs during the image processing operation, as shown in FIG. 9, if the image processing error is set to the automatic release error, the suction nozzle is imaged again by the camera 118.
  • the imaging conditions when the suction nozzle is imaged again are the same as those at the time of imaging which caused the generated image processing error.
  • the axis movement error is not set as an automatic release error on the error setting screen 172 shown in FIG. 9, but when an error occurs when moving the stage 52 or the like, the axis movement error is set as an automatic release error. Then, the stage 52 and the like move toward the command position again by the operation of the transport device 20. Further, the temperature abnormality error is not set as the automatic release error on the error setting screen 172 shown in FIG. 9, but when an error occurs during heating of the heater 78, the temperature abnormality error is set as the automatic release error. For example, the heater 78 is heated again.
  • the ultraviolet curable resin or the like is heated again in the inkjet heads 76 and 88. Will be done.
  • the attachment head 116 is imaged by the camera 118, and the presence / absence of the suction nozzle is determined based on the imaging data. ..
  • the nozzle attachment / detachment error has been cleared (S114: YES).
  • the suction nozzle executes the holding operation of the electronic component 150 again in response to the component holding error, the suction nozzle is imaged by the camera 118. At this time, the presence / absence of the electronic component 150 is determined based on the imaging data, and when the electronic component 150 is present, it is determined that the component holding error has been cleared (S114: YES).
  • the post-movement position of the stage 52 or the like is calculated based on the output value of the encoder such as the electromagnetic motor 38 of the transport device 20. ..
  • the post-movement position of the stage 52 or the like is within the set range centered on the command position, for example, 0.1 mm. It was determined whether or not it was located within the range.
  • the post-movement position of the stage 52 or the like is a range wider than the set range centered on the command position, for example, a range of 0.5 mm. It is determined whether or not it is located inside. Then, when the post-movement position of the stage 52 or the like is located within a range wider than the set range centered on the command position, for example, 0.5 mm, it is determined that the axis movement error has been cleared ( S114: YES).
  • the temperature of the heater 78 is measured by the temperature sensor 79 of the heater 78.
  • the temperature sensor 79 of the heater 78 When determining the temperature abnormality error that caused the heater 78 to be reheated, it is determined whether or not the temperature of the heater 78 is within the set temperature range, for example, 100 to 105 ° C., as described above. rice field.
  • the temperature of the heater 78 is within a range wider than the set temperature range, for example, 97 to 108 ° C. ..
  • the temperatures of the ultraviolet curable resin and the metal ink are measured by the temperature sensors 77 and 89.
  • the temperature abnormality error that caused the reheating of the ultraviolet curable resin it is determined whether or not the temperature of the ultraviolet curable resin is within the set temperature range, for example, 70 to 75 ° C. It had been.
  • the temperature of the UV-curable resin is within a range wider than the set temperature range, for example, 67 to 78 ° C. Will be done.
  • the temperature abnormality error that caused the reheating of the metal ink it is determined whether or not the temperature of the metal ink is within the set temperature range, for example, 30 to 35 ° C. rice field.
  • the temperature of the metal ink is within a range wider than the set temperature range, for example, 27 to 38 ° C. ..
  • the temperatures of the heater 78, the ultraviolet curable resin, and the metal ink are within a range wider than the set temperature range, it is determined that the temperature abnormality error has been cleared (S114: YES).
  • the re-executed work has a wider permissible value than the permissible value used in the first error judgment. Whether or not it is satisfied is determined.
  • the time required for the flattening work by the flattening device 90 is measured.
  • whether or not the working time by the flattening device 90 exceeds the set time for example, 10 seconds.
  • the set time for example, 10 seconds.
  • the working time of the flattening device 90 is longer than the set time, for example, when it does not exceed 50 seconds, that is, when it is 50 seconds or less, it is determined that the timeout error has been cleared (S114: YES). .. In this way, even when the error is re-determined after the work is re-executed in response to the timeout error, the re-executed work satisfies a wider tolerance than the tolerance used in the first error determination. It is determined whether or not it is.
  • the error notification executed in S106 is canceled (S116). That is, the warning light is turned off, the warning sound is stopped, the warning screen is hidden, and the like. Subsequently, the type of error that has occurred and the fact that the error has been cleared are stored in the memory (not shown) of the controller 120 (S118). As a result, when the error that occurred when the circuit forming device 10 is operating outside the working hours is automatically canceled, the worker can recognize the content of the automatically canceled error after the fact. Can be done.
  • the error that may occur when forming the circuit by the circuit forming apparatus 10 is set to either an automatic release error or an uncancelable error by the operation of the operator, and the automatic release error.
  • an error set in When an error set in is generated, the generated error is automatically canceled.
  • the program 170 incorporated in the controller 120 includes a setting unit 180, a determination unit 182, a notification unit 184, a re-execution unit 186, a re-determination unit 188, a release unit 190, and a storage unit 192.
  • the setting unit 180 is a functional unit for executing the process of S100.
  • the determination unit 182 is a functional unit for executing the process of S102.
  • the notification unit 184 is a functional unit for executing the process of S106.
  • the re-execution unit 186 is a functional unit for executing the process of S110.
  • the re-determination unit 188 is a functional unit for executing the process of S112.
  • the release unit 190 is a functional unit for executing the process of S116.
  • the storage unit 192 is a functional unit for executing the process of S118.
  • the circuit forming device 10 is an example of the circuit forming device.
  • the ultraviolet curable resin is an example of a curable resin.
  • the metal ink 166 is an example of a conductive fluid.
  • the setting unit 180 is an example of the setting unit.
  • the determination unit 182 is an example of the determination unit.
  • the re-execution unit 186 is an example of the re-execution unit.
  • the process executed by the setting unit 180 is an example of the setting process.
  • the step executed by the determination unit 182 is an example of the determination step.
  • the process executed by the notification unit 184 is an example of the notification process.
  • the process executed by the re-execution unit 186 is an example of the re-execution process.
  • the step executed by the re-determination unit 188 is an example of the re-determination step.
  • the process executed by the release unit 190 is an example of the release process.
  • the process executed by the storage unit 192 is an example of a storage
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented in various modes with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.
  • the automatic cancellation error and the non-cancellable error are set by the user operation on the error setting screen 172, but the automatic cancellation error and the non-cancellable error may be set by default.
  • the imaging conditions when the suction nozzle is re-imaged when an image processing error occurs are the same as the imaging conditions at the time of imaging that caused the generated image processing error.
  • the imaging conditions may be different.
  • the circuit is composed of the resin laminates 130, 140, 160, the wiring 168, and the electronic component 150. Further, the wiring is formed, the electronic component is mounted, and the resin is laminated on the circuit.
  • the bodies may be laminated or the like.
  • the metal ink 166 is heated by the heater 78, but the metal ink 166 may be heated by irradiation with laser light or the like.
  • the metal ink 166 is ejected by the inkjet head 76, but the metal ink 166 may be transferred by a stamp or the like. Further, the metal ink 166 may be printed by screen printing.
  • Circuit forming device 170 Metal ink (conductive fluid) 180: Setting unit (setting process) 182: Judgment unit (judgment process) 184: Notification unit (notification process) 186: Re-execution unit (re-execution process) 188: Re-judgment unit (re-judgment process) 190: Release unit (release process) 192: Storage unit (storage process)

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Abstract

硬化性樹脂と導電性流体とにより回路を形成する回路形成方法であって、回路形成作業時に発生するエラーを、自動的に解除する自動解除エラーと、自動的に解除しない解除不可エラーとに、エラーの種類毎に設定する設定工程と、回路形成時における作業にエラーが発生しているか否かを判定する判定工程と、判定工程においてエラーが発生していると判定された作業のエラーが設定工程において自動解除エラーに設定されている場合に、当該作業を自動的に再実行する再実行工程と、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、硬化性樹脂と導電性流体とにより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。
 硬化性樹脂と導電性流体とにより回路を形成する技術が開発されている。このように、硬化性樹脂と導電性流体とにより回路が形成される際には、硬化性樹脂による樹脂層の形成,導電性流体による配線の形成などの種々の作業が実行されるが、当然、作業時にエラーが発生する場合もある。下記特許文献には、作業時に発生した種々のエラーに対応するための技術が記載されている。
特開昭59-032004号公報 特開2017-076239号公報
 硬化性樹脂と導電性流体とにより回路を形成する作業時に発生したエラーに適切に対応することを課題とする。
 上記課題を解決するために、本明細書は、硬化性樹脂と導電性流体とにより回路を形成する回路形成方法であって、回路形成作業時に発生するエラーを、自動的に解除する自動解除エラーと、自動的に解除しない解除不可エラーとに、エラーの種類毎に設定する設定工程と、回路形成時における作業にエラーが発生しているか否かを判定する判定工程と、前記判定工程においてエラーが発生していると判定された作業のエラーが前記設定工程において前記自動解除エラーに設定されている場合に、当該作業を自動的に再実行する再実行工程と、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、硬化性樹脂と導電性流体とにより回路を形成する回路形成装置であって、回路形成作業時に発生するエラーを、自動的に解除する自動解除エラーと、自動的に解除しない解除不可エラーとに、エラーの種類毎に設定する設定部と、回路形成時における作業にエラーが発生しているか否かを判定する判定部と、前記判定部においてエラーが発生していると判定された作業のエラーが前記設定部において前記自動解除エラーに設定されている場合に、前記作業を自動的に再実行する再実行部と、を含む回路形成装置を開示する。
 本開示では、回路形成作業時に発生するエラーが、自動的に解除される自動解除エラーと、自動的に解除されない解除不可エラーとに、エラーの種類毎に設定されている。そして、エラーが発生した場合に、そのエラーが自動解除エラーに設定されている場合に、そのエラーに対応する作業が自動的に再実行される。これにより、発生したエラーに適切に対応することができる。
回路形成装置を示す図である。 制御装置を示すブロック図である。 樹脂積層体が形成された状態の回路を示す断面図である。 樹脂積層体の上に更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。 樹脂積層体のキャビティの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。 キャビティの内部に樹脂積層体が封入された状態の回路を示す断面図である。 電子部品と導通する配線が形成された状態の回路を示す断面図である。 プログラムによる実行されるフローチャートを示す図である。 エラー設定画面を示す図である。
 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26と、制御装置(図2参照)28とを備える。それら搬送装置20と第1造形ユニット22と第2造形ユニット24と装着ユニット26とは、回路形成装置10のベース29の上に配置されている。ベース29は、概して長方形状をなしており、以下の説明では、ベース29の長手方向をX軸方向、ベース29の短手方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向の両方に直交する方向をZ軸方向と称して説明する。
 搬送装置20は、X軸スライド機構30と、Y軸スライド機構32とを備えている。そのX軸スライド機構30は、X軸スライドレール34とX軸スライダ36とを有している。X軸スライドレール34は、X軸方向に延びるように、ベース29の上に配設されている。X軸スライダ36は、X軸スライドレール34によって、X軸方向にスライド可能に保持されている。さらに、X軸スライド機構30は、電磁モータ(図2参照)38を有しており、電磁モータ38の駆動により、X軸スライダ36がX軸方向の任意の位置に移動する。また、Y軸スライド機構32は、Y軸スライドレール50とステージ52とを有している。Y軸スライドレール50は、Y軸方向に延びるように、ベース29の上に配設されており、X軸方向に移動可能とされている。そして、Y軸スライドレール50の一端部が、X軸スライダ36に連結されている。そのY軸スライドレール50には、ステージ52が、Y軸方向にスライド可能に保持されている。さらに、Y軸スライド機構32は、電磁モータ(図2参照)56を有しており、電磁モータ56の駆動により、ステージ52がY軸方向の任意の位置に移動する。これにより、ステージ52は、X軸スライド機構30及びY軸スライド機構32の駆動により、ベース29上の任意の位置に移動する。なお、電磁モータ38,56にはエンコーダが組み込まれており、エンコーダの出力値に基づいて電磁モータ38,56の作動が制御されることで、ステージ52はベース29上の任意の位置に移動する。
 ステージ52は、基台60と、保持装置62と、昇降装置64とを有している。基台60は、平板状に形成され、上面に基板が載置される。保持装置62は、基台60のX軸方向の両側部に設けられている。そして、基台60に載置された基板のX軸方向の両縁部が、保持装置62によって挟まれることで、基板が固定的に保持される。また、昇降装置64は、基台60の下方に配設されており、基台60を昇降させる。
 第1造形ユニット22は、回路基板の配線を造形するユニットであり、第1印刷部72と、加熱部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を有している。インクジェットヘッド76は金属インクを吐出する。金属インクは、ナノメートルサイズの金属の微粒子が溶剤中に分散されたものであり、液状とされている。このため、インクジェットヘッド76では、適切に金属インクを吐出するために、金属インクが加熱されており、金属インクの温度が温度センサ(図2参照)77により検出されている。これにより、インクジェットヘッド76では、金属インクの温度が温度センサ77の検出値に基づいて管理されており、吐出に適した金属インクの粘度が担保されている。なお、金属微粒子の表面は分散剤によりコーティングされており、溶剤中での凝集が防止されている。また、インクジェットヘッド76は、例えば、圧電素子を用いたピエゾ方式によって複数のノズルから金属インクを吐出する。
 加熱部74は、ヒータ(図2参照)78を有している。ヒータ78は、インクジェットヘッド76により吐出された金属インクを加熱する装置である。金属インクは、ヒータ78により加熱されることで焼成し、配線が形成される。なお、金属インクの焼成とは、エネルギーを付与することによって、溶媒の気化や金属微粒子の保護膜、つまり、分散剤の分解等が行われ、金属微粒子が接触または融着をすることで、導電率が高くなる現象である。そして、金属インクを焼成することで、金属製の配線が形成される。また、ヒータ78には、温度センサ(図2参照)79が内蔵されており、ヒータ78の温度が温度センサ79の検出値に基づいて管理されている。
 また、第2造形ユニット24は、回路基板の樹脂層を造形するユニットであり、第2印刷部84と、硬化部86とを有している。第2印刷部84は、インクジェットヘッド(図2参照)88を有している。インクジェットヘッド88は紫外線硬化樹脂を吐出する。紫外線硬化樹脂は、紫外線の照射により硬化する樹脂であり、液状とされている。このため、インクジェットヘッド88では、適切に紫外線硬化樹脂を吐出するために、紫外線硬化樹脂が加熱されており、紫外線硬化樹脂の温度が温度センサ(図2参照)89により検出されている。これにより、インクジェットヘッド88では、紫外線硬化樹脂の温度が温度センサ89の検出値に基づいて管理されており、吐出に適した紫外線硬化樹脂の粘度が担保されている。なお、インクジェットヘッド88は、例えば、圧電素子を用いたピエゾ方式でもよく、樹脂を加熱して気泡を発生させ複数のノズルから吐出するサーマル方式でもよい。
 硬化部86は、平坦化装置(図2参照)90と照射装置(図2参照)92とを有している。平坦化装置90は、インクジェットヘッド88によって吐出された紫外線硬化樹脂の上面を平坦化するものであり、例えば、紫外線硬化樹脂の表面を均しながら余剰分の樹脂を、ローラもしくはブレードによって掻き取ることで、紫外線硬化樹脂の厚みを均一させる。また、照射装置92は、光源として水銀ランプもしくはLEDを備えており、吐出された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する。これにより、吐出された紫外線硬化樹脂が硬化し、樹脂層が形成される。
 また、装着ユニット26は、回路基板に電子部品を装着するユニットであり、供給部110と、装着部112とを有している。供給部110は、テーピング化された電子部品を1つずつ送り出すテープフィーダ(図2参照)114を複数有しており、供給位置において、電子部品を供給する。なお、供給部110は、テープフィーダ114に限らず、トレイから電子部品をピックアップして供給するトレイ型の供給装置でもよい。また、供給部110は、テープ型とトレイ型との両方、あるいはそれ以外の供給装置を備えた構成でもよい。
 装着部112は、装着ヘッド(図2参照)116と、移動装置(図2参照)117とカメラ(図2参照)118とを有している。装着ヘッド116は、電子部品を吸着保持するための吸着ノズル(図示省略)を有する。吸着ノズルは、正負圧供給装置(図示省略)から負圧が供給されることで、エアの吸引により電子部品を吸着保持する。そして、正負圧供給装置から僅かな正圧が供給されることで、電子部品を離脱する。なお、吸着ノズルは、装着ヘッド116に着脱可能とされており、ノズルトレイ(図示省略)に収容されている任意のサイズの吸着ノズルと交換可能とされている。これにより、保持対象の電子部品に応じたサイズの吸着ノズルを装着ヘッド116に装着することで、適切に電子部品を保持することができる。また、移動装置117は、電磁モータ(図2参照)119の駆動により装着ヘッド116を移動させる。その電磁モータ119にはエンコーダが組み込まれており、エンコーダの出力値に基づいて電磁モータ119の作動が制御されることで、移動装置117は、装着ヘッド116を任意の位置に移動させる。これにより、装着ヘッド116は、テープフィーダ114による電子部品の供給位置と、基台60との間で移動する。このような構造により、装着部112では、テープフィーダ114から供給された電子部品が、吸着ノズルにより保持され、その吸着ノズルによって保持された電子部品が、回路基板に装着される。また、カメラ118は、装着ヘッド116に装着されている吸着ノズルを撮像する。これにより、撮像データに基づいて、吸着ノズルに保持された部品の姿勢,装着ヘッド116に吸着ノズルが装着されているか否か等を判定することができる。
 また、制御装置28は、図2に示すように、コントローラ120と、複数の駆動回路122と画像処理装置124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、ヒータ78、インクジェットヘッド88、平坦化装置90、照射装置92、テープフィーダ114、装着ヘッド116、電磁モータ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26の作動が、コントローラ120によって制御される。また、コントローラ120は、画像処理装置124にも接続されている。画像処理装置124は、カメラ118によって得られた撮像データを処理するものであり、コントローラ120は、撮像データから各種情報を取得する。さらに、コントローラ120は、インクジェットヘッド76の温度センサ77,ヒータ78の温度センサ79,インクジェットヘッド88の温度センサ89にも接続されている。これにより、コントローラ120は、温度センサ77,79,89による検出値を取得する。
 回路形成装置10では、上述した構成によって、基板の上に樹脂積層体が形成され、その樹脂積層体の上に電子部品が装着されるとともに、その電子部品と通電するように配線が形成されることで、回路が形成される。
 具体的には、ステージ52の基台60に基板(図3参照)70がセットされ、そのステージ52が、第2造形ユニット24の下方に移動される。そして、第2造形ユニット24において、図3に示すように、基板70の上に樹脂積層体130が形成される。樹脂積層体130は、インクジェットヘッド88からの紫外線硬化樹脂の吐出と、吐出された紫外線硬化樹脂への照射装置92による紫外線の照射とが繰り返されることにより形成される。
 詳しくは、第2造形ユニット24の第2印刷部84において、インクジェットヘッド88が、基板70の上面に紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出する。続いて、紫外線硬化樹脂が薄膜状に吐出されると、硬化部86において、紫外線硬化樹脂の膜厚が均一となるように、紫外線硬化樹脂が平坦化装置90によって平坦化される。そして、照射装置92が、その薄膜状の紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する。これにより、基板70の上に薄膜状の樹脂層132が形成される。
 続いて、インクジェットヘッド88が、その薄膜状の樹脂層132の上に紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出する。そして、平坦化装置90によって薄膜状の紫外線硬化樹脂が平坦化され、照射装置92が、その薄膜状に吐出された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射することで、薄膜状の樹脂層132の上に薄膜状の樹脂層132が積層される。このように、薄膜状の樹脂層132の上への紫外線硬化樹脂の吐出と、紫外線の照射とが繰り返され、複数の樹脂層132が積層されることで、樹脂積層体130が形成される。
 次に、その樹脂積層体130の上に、図4に示すように、更に、樹脂積層体140が形成される。樹脂積層体140は、キャビティ142を有しており、樹脂積層体130と略同じ手法により作成される。つまり、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、樹脂積層体130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、樹脂積層体130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、薄膜状に吐出された紫外線硬化樹脂が平坦化装置90により平坦化され、照射装置92により紫外線が照射される。これにより、樹脂積層体130の上に薄膜状の樹脂層144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144の上の部分にのみ紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出する。そして、薄膜状に吐出された紫外線硬化樹脂が平坦化装置90により平坦化され、照射装置92により紫外線が照射されることで、薄膜状の樹脂層144の上に薄膜状の樹脂層144が積層される。このように、樹脂積層体130の上面の概して矩形の部分を除いた薄膜状の樹脂層144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144が積層されることで、キャビティ142を有する樹脂積層体140が形成される。
 そして、キャビティ142を有する樹脂積層体140が形成されると、ステージ52が装着ユニット26の下方に移動される。装着ユニット26では、テープフィーダ114により電子部品が供給され、その電子部品が装着ヘッド116の吸着ノズルによって、保持される。なお、図5に示すように、電子部品150は、概してブロック状の部品本体152と、部品本体152の1の面に配設された1対の電極154とにより構成されている。そして、電子部品150は、1対の電極を上方に向けた姿勢で吸着ノズルにより保持される。また、電子部品150を保持した吸着ノズルがカメラ118により撮像され、撮像データに基づいて吸着ノズルによる電子部品150の保持姿勢が演算される。そして、装着ヘッド116が、移動装置117によって移動され、吸着ノズルにより保持された電子部品150が、図5に示すように、樹脂積層体140のキャビティ142の内部において、樹脂積層体130の上面に装着される。この際、撮像データに基づいて演算された電子部品150の保持姿勢を利用して、電子部品150の装着位置が補正され、電子部品150がキャビティ142の内部に装着される。なお、樹脂積層体140のキャビティ142の深さ寸法は、電子部品150の部品本体152の高さ寸法と略同じとされている。このため、キャビティ142の内部に装着された電子部品150の部品本体152の上面と、樹脂積層体140の上面との高さは略同じとされている。
 次に、ステージ52は第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6に示すように、樹脂積層体140のキャビティ142の隙間、つまり、電子部品150の部品本体152の側面と、樹脂積層体140のキャビティ142を区画する内壁面との間に樹脂積層体160が形成される。この際、樹脂積層体160の上面と樹脂積層体140の上面とが平らとなるように、つまり、面一となるように樹脂積層体160が形成される。これにより、樹脂積層体140の上面と、樹脂積層体160の上面と、電子部品150の部品本体152の上面とが面一となる。なお、樹脂積層体160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。
 続いて、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造形ユニット22の第1印刷部72において、インクジェットヘッド76によって、金属インクが樹脂積層体140,160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7に示すように、金属インク166は、電子部品150の電極154と、他の電子部品(図示省略)の電極とを繋ぐように、線状に吐出される。そして、第1造形ユニット22の加熱部74において、金属インク166が、ヒータ78により加熱される。これにより、金属インク166が焼成し、配線168が形成される。つまり、電子部品150の電極154と導通する配線168が形成される。
 このように、回路形成装置10では、紫外線硬化樹脂により樹脂積層体130,140,160が形成され、電子部品150が装着されるとともに、その電子部品と通電する配線168が金属インク166により形成されることで、回路を形成することが可能とされている。ただし、上記手法に従って回路が形成される場合には、複数の樹脂層132の形成,金属インク166の焼成等に非常に長い時間がかかるため、回路を形成するために要する時間は、数時間から10時間以上となる。このため、作業者は帰宅前に回路形成装置10を作動させて、作業者の就業時間外、例えば、夜間に回路形成装置10による回路の形成が行われる。これにより、作業者は、回路形成装置10を作動させた翌朝に、完成した回路を得ることができる。
 しかしながら、回路形成装置10により回路が形成される際には、回路形成装置10による作業にエラーが発生し、回路形成装置10が停止する場合がある。このような場合には、就業時間外、例えば、夜間に作業者が不在であると、回路形成装置10が翌朝まで停止することとなり、回路形成装置10が長時間、停止した状態で放置されてしまう。また、回路形成装置10の停止が遠隔報知システム等を利用して作業者に報知された場合であっても、作業者が、就業時間外に、エラーを解除して、回路形成装置10の作動を再開させることは、作業者に大きな負担となる。
 このようなことに鑑みて、回路形成装置10では、回路形成時における作業にエラーが発生しているか否かが判定されており、エラーが発生していると判定された作業が自動的に再実行される。ただし、回路形成時に発生した全てのエラーに対して、作業が再実行されると、適切な回路を形成できない虞がある。また、発生したエラーの程度に応じて、作業者が、エラーの発生した作業を再実行するか、形成途中の回路を廃棄するかを判断したい場合もある。このため、回路形成装置10では、回路形成時に発生するエラーを、自動的に解除する自動解除エラーと、自動的に解除しない解除不可エラーとに、エラーの種類毎に設定されている。そして、エラーが発生していると判定された作業のエラーが、自動解除エラーに設定されている場合に、その作業が自動的に再実行される。
 具体的には、コントローラ120に、プログラム(図2参照)170が組み込まれており、プログラム170の処理により、図8に示すフローチャートが実行される。この際、まず、自動解除エラーと解除不可エラーとの設定が実行される(S100)。詳しくは、回路形成装置10の表示装置(図示省略)に、図9に示すエラー設定画面172が表示される。エラー設定画面172には、発生したエラーに対応する作業を自動的に再実行可能なエラーの一覧(以下、「自動再実行可能エラー一覧」と記載する)176が表示されている。なお、自動再実行可能エラー一覧には、回路形成装置10により自動的に再実行可能な作業のエラーのみが含まれており、回路形成装置10により自動的に再実行不能な作業のエラーは含まれていない。ちなみに、回路形成装置10により自動的に再実行不能な作業のエラーは、例えば、紫外線硬化樹脂,金属インクなどの消耗品切れによるエラー等である。
 一方、回路形成装置10により自動的に再実行可能な作業のエラーは、画像処理エラー,軸移動エラー,ノズル着脱エラー,温度異常エラー,タイムアウトエラー,部品保持エラー等である。画像処理エラーは、カメラ118により撮像された撮像データの画像処理時に発生するエラーであり、例えば、吸着ノズルにより保持された電子部品150の姿勢等を撮像データに基づいて認識できない場合等に発生する。軸移動エラーは、ステージ52の移動時,装着ヘッド116の移動時等に発生するエラーであり、例えば、ステージ52,装着ヘッド116等が任意の位置まで移動しない場合等に発生する。ノズル着脱エラーは、装着ヘッド116に装着された吸着ノズルの交換時に発生するエラーであり、例えば、装着ヘッド116に装着されている吸着ノズルの離脱時に吸着ノズルが装着ヘッド116から外れない場合等に発生する。温度異常エラーは、ヒータ78による加熱時に発生するエラーであり、例えば、ヒータ78が設定温度範囲まで加熱されない場合,設定温度範囲を超えて加熱される場合等に発生する。また、温度異常エラーは、インクジェットヘッド76,88において紫外線硬化樹脂,金属インクが加熱される際に発生するエラーでもあり、例えば、紫外線硬化樹脂,金属インクが設定温度範囲まで加熱されない場合,設定温度範囲を超えて加熱される場合等にも発生する。タイムアウトエラーは、平坦化装置90等による作業時に発生するエラーであり、例えば、平坦化装置90による作業が設定時間内に完了しない場合等に発生する。部品保持エラーは、吸着ノズルによる電子部品150の装着時に発生するエラーであり、例えば、テープフィーダ114により供給された電子部品150を吸着ノズルが保持できなかった場合等に発生する。
 このように、エラー設定画面172において、複数種類のエラーが自動再実行可能エラー一覧176に表示されており、エラーの種類毎に入力欄178が表示されている。そして、作業者が入力欄178に対して操作することで、操作された入力欄178に丸印が表示される。この際、丸印が表示された入力欄178に対応するエラーが、自動解除エラーに設定される。一方、丸印が表示されていない入力欄178に対応するエラーは、解除不可エラーに設定される。なお、図9に示すエラー設定画面172では、画像処理エラーとノズル着脱エラーとタイムアウトエラーと部品保持エラーとが、自動解除エラーに設定されており、軸移動エラーと温度異常エラーとは、解除不可エラーに設定されている。これは、回路形成時にステージ52,装着ヘッド116等が任意の位置まで移動しない場合には、紫外線硬化樹脂の吐出や、電子部品150の装着などを適切に実行できない虞があることを考慮して、作業者が軸移動エラーを解除不可エラーに設定しているためである。また、ヒータ78が設定温度範囲に加熱されない場合及び、紫外線硬化樹脂,金属インクが設定温度範囲に加熱されない場合には、金属インクの焼成や、紫外線硬化樹脂の吐出などを適切に実行できない虞があることを考慮して、作業者が温度異常エラーを解除不可エラーに設定しているためである。
 このように、エラー設定画面172において自動解除エラーと解除不可エラーとが設定されると、回路形成装置10における作業にエラーが発生したか否かが判定される(S102)。詳しくは、電子部品150を保持した吸着ノズルがカメラ118により撮像されると、撮像データに基づいて、吸着ノズルによる電子部品150の保持姿勢が演算される。この際、撮像データに基づいて、吸着ノズルによる電子部品150の保持姿勢を演算することができたか否かが判定される。そして、撮像データに基づいて電子部品150の保持姿勢を演算することができなかった場合に、画像処理作業にエラーが発生したと判定される。
 また、ステージ52が搬送装置20の作動により移動する際、若しくは、装着ヘッド116が移動装置117の作動により移動する際に、搬送装置20若しくは、移動装置117は、コントローラ120の指令に従って作動する。これにより、ステージ52若しくは、装着ヘッド116はコントローラ120の指令に応じた位置(以下、「指令位置」と記載する)まで移動する。この際、ステージ52若しくは、装着ヘッド116が移動した後の位置(以下、「移動後位置」と記載する)が、搬送装置20等の電磁モータ38等のエンコーダの出力値に基づいて演算される。そして、移動後位置が、指令位置を中心とした設定範囲内、例えば、0.1mmの範囲内に位置しているか否かが判定される。そして、移動後位置が、指令位置を中心とした設定範囲内に位置していない場合に、ステージ52若しくは、装着ヘッド116の移動作業にエラーが発生したと判定される。
 また、装着ヘッド116に装着されている吸着ノズルが交換される際に、まず、装着ヘッド116に装着されている吸着ノズルがノズルトレイに収容され、そのノズルトレイに収容されている別の吸着ノズルが装着ヘッド116に装着される。この際、装着ヘッド116に装着されている吸着ノズルのノズルトレイへの収容作業が実行された後に、装着ヘッド116が撮像され、撮像データに基づいて吸着ノズルの有無が判定される。そして、撮像データに基づいて吸着ノズルが有ると判定された場合に、吸着ノズルのノズルトレイへの収容作業にエラーが発生したと判定される。また、ノズルトレイに収容されている吸着ノズルの装着ヘッド116への装着作業が実行された後に、装着ヘッド116が撮像され、撮像データに基づいて吸着ノズルの有無が判定される。そして、撮像データに基づいて吸着ノズルが無いと判定された場合に、装着ヘッド116への吸着ノズルの装着作業にエラーが発生したと判定される。
 また、ヒータ78により金属インクが加熱される際に、ヒータ78の温度が温度センサ79の検出値に基づいて管理されている。この際、ヒータ78の温度が設定温度範囲、例えば、100~105℃から外れている場合に、ヒータ78の昇温作業にエラーが発生していると判定される。また、インクジェットヘッド76,88により紫外線硬化樹脂,金属インクが吐出される際に、紫外線硬化樹脂,金属インクは加熱されており、紫外線硬化樹脂,金属インクの温度が、温度センサ77,89の検出値に基づいて管理されている。この際、紫外線硬化樹脂の温度が設定温度範囲、例えば、70~75℃から外れている場合に、紫外線硬化樹脂の昇温作業にエラーが発生していると判定される。また、金属インクの温度が設定温度範囲、例えば、30~35℃から外れている場合に、金属インクの昇温作業にエラーが発生していると判定される。
 また、平坦化装置90により紫外線硬化樹脂が平坦化される際に、平坦化装置90による紫外線硬化樹脂の平坦化作業に要する時間が計測されている。この際、平坦化装置90による紫外線硬化樹脂の平坦化作業が完了する迄の時間が、設定時間、例えば、10秒を超える場合に、平坦化装置90による平坦化作業にエラーが発生していると判定される。
 また、吸着ノズルによる電子部品150の保持作業が実行されると、吸着ノズルがカメラ118により撮像される。この際、撮像データに基づいて、電子部品150の有無が判定され、撮像データに基づいて電子部品150が無いと判定された場合に、吸着ノズルによる電子部品150の保持作業にエラーが発生したと判定される。
 このように、回路形成装置10において各種作業が実行されると、実行された作業にエラーが発生したか否かが判定される。この際、エラーが発生していると判定された場合(S102:YES)に、回路形成装置10による生産が停止する(S104)。そして、エラーの発生が、警告灯の点灯,警告音の発生,警告画面の表示等により報知される(S106)。続いて、発生したエラーが自動解除エラーに設定されているか否かが判定される(S108)。つまり、発生したエラーが、エラー設定画面172においてユーザ操作により自動解除エラーに設定されているか否かが判定される。
 そして、発生したエラーが自動解除エラーに設定されている場合(S108:YES)に、発生したエラーに対応する作業が再実行される(S110)。つまり、例えば、画像処理作業時にエラーが発生した場合に、図9に示すように、画像処理エラーが自動解除エラーに設定されていれば、吸着ノズルが、カメラ118により再度、撮像される。なお、吸着ノズルが再度、撮像される際の撮像条件は、発生した画像処理エラーの起因となった撮像時と同じ撮像条件とされる。また、ノズルの交換作業時、つまり、吸着ノズルが装着ヘッド116に着脱される作業時にエラーが発生した場合に、ノズル着脱エラーが自動解除エラーに設定されていれば、装着ヘッド116への吸着ノズルの着脱作業が再度、実行される。また、平坦化装置90による紫外線硬化樹脂の平坦化作業時にエラーが発生した場合に、タイムアウトエラーが自動解除エラーに設定されていれば、平坦化装置90による紫外線硬化樹脂の平坦化作業が再度、実行される。また、吸着ノズルによる電子部品150の保持作業時にエラーが発生した場合に、部品保持エラーが自動解除エラーに設定されていれば、吸着ノズルによる電子部品150の保持作業が再度、実行される。
 なお、軸移動エラーは、図9に示すエラー設定画面172において自動解除エラーに設定されていないが、ステージ52等の移動時にエラーが発生した場合に、軸移動エラーが自動解除エラーに設定されていれば、ステージ52等が搬送装置20の作動により再度、指令位置に向って移動する。また、温度異常エラーは、図9に示すエラー設定画面172において自動解除エラーに設定されていないが、ヒータ78の加熱時にエラーが発生した場合に、温度異常エラーが自動解除エラーに設定されていれば、ヒータ78が再度、加熱される。また、インクジェットヘッド76,88において紫外線硬化樹脂等の加熱時にエラーが発生した場合に、温度異常エラーが自動解除エラーに設定されていれば、インクジェットヘッド76,88において紫外線硬化樹脂等が再度、加熱される。
 そして、発生したエラーに対応する作業が再実行されると、その再実行された作業に対して、エラーが発生しているか否かの再判定が行われる(S112)。つまり、例えば、画像処理エラーに対応して吸着ノズルがカメラ118により再度、撮像されると、撮像データに基づいて吸着ノズルにより保持された電子部品150の保持姿勢が演算される。この際、撮像データに基づいて電子部品150の保持姿勢が演算されると、画像処理エラーが解除されたと判定される(S114:YES)。また、ノズル着脱エラーに対応して装着ヘッド116への吸着ノズルの着脱作業が再度、実行されると、装着ヘッド116がカメラ118により撮像され、撮像データに基づいて吸着ノズルの有無が判定される。この際、装着ヘッド116からの吸着ノズルの取り外し作業において、撮像データに基づいて吸着ノズルが無いと判定されると、ノズル着脱エラーが解除されたと判定される(S114:YES)。また、装着ヘッド116への吸着ノズルの装着作業において、撮像データに基づいて吸着ノズルが有ると判定されると、ノズル着脱エラーが解除されたと判定される(S114:YES)。また、部品保持エラーに対応して吸着ノズルが電子部品150の保持作業を再度、実行すると、吸着ノズルがカメラ118により撮像される。この際、撮像データに基づいて電子部品150の有無が判定され、電子部品150がある場合に、部品保持エラーが解除されたと判定される(S114:YES)。
 また、軸移動エラーに対応してステージ52等が指令位置に向って再度、移動すると、ステージ52等の移動後位置が搬送装置20の電磁モータ38等のエンコーダの出力値に基づいて演算される。なお、ステージ52等の再移動の起因となった軸移動エラーの判定時には、上述したように、ステージ52等の移動後位置が、指令位置を中心とした設定範囲内、例えば、0.1mmの範囲内に位置しているか否かが判定されていた。一方、ステージ52等の再移動後にエラーが発生しているか否かの再判定時には、ステージ52等の移動後位置が、指令位置を中心とした設定範囲より広い範囲、例えば、0.5mmの範囲内に位置しているか否かが判定される。そして、ステージ52等の移動後位置が、指令位置を中心とした設定範囲より広い範囲、例えば、0.5mmの範囲内に位置している場合に、軸移動エラーが解除されたと判定される(S114:YES)。このように、1度目のエラー判定時には、作業結果が許容値を満たしているか否かが判定され、その1度目のエラー判定により再実行された作業のエラー判定時、つまり、2度目のエラー判定時には、作業結果が、先の許容値より広い許容値を満たしているか否かが判定される。これにより、再実行された作業によりエラーを解除し易くなる。
 また、温度異常エラーに対応してヒータ78が再度、加熱されると、ヒータ78の温度センサ79によりヒータ78の温度が計測される。なお、ヒータ78の再加熱の起因となった温度異常エラーの判定時には、上述したように、ヒータ78の温度が、設定温度範囲、例えば、100~105℃に収まっているか否かが判定されていた。一方、ヒータ78の再加熱後にエラーが発生しているか否かの再判定時には、ヒータ78の温度が、設定温度範囲より広い範囲、例えば、97~108℃に収まっているか否かが判定される。また、温度異常エラーに対応してインクジェットヘッド76,88において紫外線硬化樹脂,金属インクが再度、加熱されると、温度センサ77,89により紫外線硬化樹脂,金属インクの温度が計測される。なお、紫外線硬化樹脂の再加熱の起因となった温度異常エラーの判定時には、上述したように、紫外線硬化樹脂の温度が、設定温度範囲、例えば、70~75℃に収まっているか否かが判定されていた。一方、紫外線硬化樹脂の再加熱後にエラーが発生しているか否かの再判定時には、紫外線硬化樹脂の温度が、設定温度範囲より広い範囲、例えば、67~78℃に収まっているか否かが判定される。また、金属インクの再加熱の起因となった温度異常エラーの判定時には、上述したように、金属インクの温度が、設定温度範囲、例えば、30~35℃に収まっているか否かが判定されていた。一方、金属インクの再加熱後にエラーが発生しているか否かの再判定時には、金属インクの温度が、設定温度範囲より広い範囲、例えば、27~38℃に収まっているか否かが判定される。そして、ヒータ78,紫外線硬化樹脂,金属インクの温度が、設定温度範囲より広い範囲に収まっている場合に、温度異常エラーが解除されたと判定される(S114:YES)。このように、温度異常エラーに対応して作業が再実行された後のエラーの再判定時においても、再実行された作業が、1度目のエラー判定で用いられた許容値より広い許容値を満たしているか否かが判定される。
 また、タイムアウトエラーに対応して平坦化装置90による紫外線硬化樹脂の平坦化作業が再度、実行されると、平坦化装置90による平坦化作業に要する時間が計測される。なお、平坦化装置90による平坦化作業の再実行の起因となったタイムアウトエラーの判定時には、上述したように、平坦化装置90による作業時間が、設定時間、例えば、10秒を超えるか否かが判定されていた。一方、平坦化装置90による作業の再実行後にエラーが発生しているか否かの再判定時には、平坦化装置90による作業時間が、設定時間より長い時間、例えば、50秒を超えるか否かが判定される。そして、平坦化装置90の作業時間が、設定時間より長い時間、例えば、50秒を超えない場合、つまり、50秒以下である場合に、タイムアウトエラーが解除されたと判定される(S114:YES)。このように、タイムアウトエラーに対応して作業が再実行された後のエラーの再判定時においても、再実行された作業が、1度目のエラー判定で用いられた許容値より広い許容値を満たしているか否かが判定される。
 そして、再判定の結果、エラーが解除されたと判定されると(S114:YES)、S106で実行されたエラー報知が解除される(S116)。つまり、警告灯の消灯,警告音の停止,警告画面の非表示等が実行される。続いて、発生したエラーの種類および、そのエラーが解除されたことが、コントローラ120のメモリ(図示省略)に記憶される(S118)。これにより、就業時間外に回路形成装置10が作動している際に発生したエラーが自動的に解除された場合において、作業者が自動的に解除されたエラーの内容を事後的に認識することができる。
 また、再判定の結果、エラーが解除されていないと判定されると(S114:NO)、S110~S114の処理が繰り返される。つまり、エラーの起因となった作業が、繰り返し実行される。なお、S110~S114の処理が、設定回数、繰り返されて、エラーが解除されていないと判定されると(S114:NO)、本プログラム170による処理が終了する。つまり、回路形成装置10が停止し、エラー報知が為された状態で維持される。
 また、S108において、発生したエラーが自動解除エラーに設定されていない場合(S108:NO)、つまり、発生したエラーが解除不可エラーに設定されている場合にも、本プログラム170による処理が終了する。つまり、回路形成装置10が停止し、エラー報知が為された状態で維持される。なお、回路形成装置10が停止し、エラー報知が為された状態では、作業者が手動でエラー報知を停止させ、エラーの起因となった作業の再開は、作業者の操作により実行される。
 このように、回路形成装置10では、回路形成装置10による回路形成時に発生し得るエラーが、作業者の操作により、自動解除エラーと解除不可エラーとの何れかに設定されており、自動解除エラーに設定されているエラーが発生した場合に、その発生したエラーが自動的に解除される。これにより、例えば、就業時間外における回路形成装置10の長時間の停止を抑制するとともに、就業時間外での作業者の負担を抑制することが可能となる。さらに言えば、自動的に解除されるエラーを、作業者が選択することで、適切な回路の形成を担保することも可能となる。
 また、コントローラ120に組み込まれているプログラム170は、図2に示すように、設定部180と判定部182と報知部184と再実行部186と再判定部188と解除部190と記憶部192とを備えている。設定部180は、S100の処理を実行するための機能部である。判定部182は、S102の処理を実行するための機能部である。報知部184は、S106の処理を実行するための機能部である。再実行部186は、S110の処理を実行するための機能部である。再判定部188は、S112の処理を実行するための機能部である。解除部190は、S116の処理を実行するための機能部である。記憶部192は、S118の処理を実行するための機能部である。
 なお、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。紫外線硬化樹脂は、硬化性樹脂の一例である。金属インク166は、導電性流体の一例である。設定部180は、設定部の一例である。判定部182は、判定部の一例である。再実行部186は、再実行部の一例である。また、設定部180により実行される工程は、設定工程の一例である。判定部182により実行される工程は、判定工程の一例である。報知部184により実行される工程は、報知工程の一例である。再実行部186により実行される工程は、再実行工程の一例である。再判定部188により実行される工程は、再判定工程の一例である。解除部190により実行される工程は、解除工程の一例である。記憶部192により実行される工程は、記憶工程の一例である。
 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、自動解除エラーと解除不可エラーとがエラー設定画面172においてユーザ操作により設定されているが、デフォルトで自動解除エラーと解除不可エラーとが設定されていてもよい。
 また、上記実施例では、画像処理エラーが発生した場合に吸着ノズルが再撮像される際の撮像条件は、発生した画像処理エラーの起因となった撮像時と同じ撮像条件とされているが、異なる撮像条件とされてもよい。
 また、上記実施例では、樹脂積層体130,140,160、配線168、電子部品150により回路が構成されているが、その回路の上に、更に、配線の形成、電子部品の装着、樹脂積層体の積層などを行ってもよい。
 また、上記実施例では、ヒータ78により、金属インク166が加熱されているが、レーザ光等の照射により、金属インク166が加熱されてもよい。
 また、上記実施例では、金属インク166が、インクジェットヘッド76により吐出されているが、スタンプ等により金属インク166が転写されてもよい。また、スクリーン印刷により、金属インク166が印刷されてもよい。
 10:回路形成装置  170:金属インク(導電性流体)  180:設定部(設定工程)  182:判定部(判定工程)  184:報知部(報知工程)  186:再実行部(再実行工程)  188:再判定部(再判定工程)  190:解除部(解除工程)  192:記憶部(記憶工程)

Claims (5)

  1.  硬化性樹脂と導電性流体とにより回路を形成する回路形成方法であって、
     回路形成作業時に発生するエラーを、自動的に解除する自動解除エラーと、自動的に解除しない解除不可エラーとに、エラーの種類毎に設定する設定工程と、
     回路形成時における作業にエラーが発生しているか否かを判定する判定工程と、
     前記判定工程においてエラーが発生していると判定された作業のエラーが前記設定工程において前記自動解除エラーに設定されている場合に、当該作業を自動的に再実行する再実行工程と、
     を含む回路形成方法。
  2.  前記判定工程においてエラーが発生していると判定された場合に、前記エラーの発生を報知する報知工程と、
     前記再実行工程において自動的に再実行された作業によりエラーが解除された場合に、前記報知工程による報知を自動的に解除する解除工程と、
     を更に含む請求項1に記載の回路形成方法。
  3.  前記再実行工程において自動的に再実行された作業によりエラーが解除された場合に、前記エラーの種類および、前記エラーが解除されたことを記憶する記憶工程を、更に含む請求項1または請求項2に記載の回路形成方法。
  4.  前記判定工程は、
     回路形成時における作業が許容値を満たしているか否かに基づいてエラーの有無を判定し、
     前記判定工程においてエラーが発生していると判定された作業が前記再実行工程において自動的に再実行された場合に、前記再実行された作業が前記許容値より広い許容値を満たしているか否かに基づいてエラーの有無を再判定する再判定工程を、更に含む請求項1ないし請求項3のいずれか1つに記載の回路形成方法。
  5.  硬化性樹脂と導電性流体とにより回路を形成する回路形成装置であって、
     回路形成作業時に発生するエラーを、自動的に解除する自動解除エラーと、自動的に解除しない解除不可エラーとに、エラーの種類毎に設定する設定部と、
     回路形成時における作業にエラーが発生しているか否かを判定する判定部と、
     前記判定部においてエラーが発生していると判定された作業のエラーが前記設定部において前記自動解除エラーに設定されている場合に、前記作業を自動的に再実行する再実行部と、
     を含む回路形成装置。
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