WO2023095184A1 - 回路形成方法、および回路形成装置 - Google Patents

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WO2023095184A1
WO2023095184A1 PCT/JP2021/042865 JP2021042865W WO2023095184A1 WO 2023095184 A1 WO2023095184 A1 WO 2023095184A1 JP 2021042865 W JP2021042865 W JP 2021042865W WO 2023095184 A1 WO2023095184 A1 WO 2023095184A1
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thermosetting resin
resin
viscosity
electronic component
forming
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PCT/JP2021/042865
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English (en)
French (fr)
Inventor
佑 竹内
Original Assignee
株式会社Fuji
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/60—Attaching or detaching leads or other conductive members, to be used for carrying current to or from the device in operation

Definitions

  • the present invention relates to a circuit forming method for forming a circuit by curing a thermosetting resin injected between a resin layer and an electronic component.
  • thermosetting resin injected between a resin layer and an electronic component is cured to form a circuit.
  • the object of this specification is to appropriately cure the thermosetting resin injected between the resin layer and the electronic component.
  • the present specification includes a viscosity calculation step of discharging a predetermined amount of thermosetting resin and calculating the viscosity of the thermosetting resin based on the diameter of the discharged thermosetting resin.
  • a viscosity calculation step of discharging a predetermined amount of thermosetting resin and calculating the viscosity of the thermosetting resin based on the diameter of the discharged thermosetting resin.
  • an injection step of injecting a thermosetting resin between the resin layer and the electronic component; and a resin curing step in which the resin is hardened by applying heat to form a circuit.
  • the present specification provides a viscosity calculator for discharging a predetermined amount of thermosetting resin and calculating the viscosity of the thermosetting resin based on the diameter of the discharged thermosetting resin.
  • a condition calculating device for calculating conditions for semi-curing the thermosetting resin based on the viscosity of the thermosetting resin calculated by the viscosity calculating device; and a resin layer by ejecting the ultraviolet curable resin.
  • a resin layer forming device for forming a resin layer, a wiring forming device for forming wiring by discharging a conductive fluid on the resin layer, an arrangement device for arranging electronic components so as to be electrically connected to the wiring, and the resin an injection device for injecting a thermosetting resin between the layer and the electronic component; and semi-curing the thermosetting resin injected by the injection device according to the conditions calculated by the condition calculation device. and a resin curing device that cures a thermosetting resin while pressing an electronic component against the resin layer.
  • thermosetting resin a predetermined amount of thermosetting resin is discharged, and the viscosity of the thermosetting resin is calculated based on the diameter of the discharged thermosetting resin. Then, using the calculated viscosity of the thermosetting resin, the thermosetting resin injected between the resin layer and the electronic component is cured. This makes it possible to appropriately cure the thermosetting resin injected between the resin layer and the electronic component.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a heat-sensitive release film stuck on a base
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a circuit board on which a resin laminate is formed
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a circuit board in which wiring is formed on a resin laminate
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a circuit board in which a conductive resin paste is applied on wiring
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a circuit board with electronic components mounted thereon;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a heat-sensitive release film stuck on a base
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a circuit board on which a resin laminate is formed
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a circuit board in which wiring is formed on a resin laminate
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a circuit board in which a conductive resin paste is applied on wiring
  • FIG. 2 is a cross-section
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a circuit board in which a thermosetting resin is injected between the upper surface of the resin laminate and the lower surface of the electronic component and the thermosetting resin is discharged around the electronic component;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the circuit board being heated while compressing the electronic component; It is the map data which shows the coating diameter of a thermosetting resin, and the viscosity of a thermosetting resin.
  • the circuit forming apparatus 10 includes a conveying device 20, a first shaping unit 22, a second shaping unit 23, a third shaping unit 24, a fourth shaping unit 25, a compression unit 26, a mounting unit 27, and a control unit. a device (see FIG. 2) 28;
  • the conveying device 20 , the first shaping unit 22 , the second shaping unit 23 , the third shaping unit 24 , the fourth shaping unit 25 , the compression unit 26 and the mounting unit 27 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 the X-axis direction, the lateral direction of the base 29 is the Y-axis direction, and both the X-axis direction and the Y-axis direction are perpendicular to each other.
  • the direction will be referred to as the Z-axis direction for explanation.
  • 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 held by an X-axis slide rail 34 so as to be slidable in the X-axis direction.
  • the X-axis slide mechanism 30 has an electromagnetic motor (see FIG. 2) 38, and by driving the electromagnetic motor 38, the X-axis slider 36 moves to any position in the X-axis direction.
  • 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.
  • One end of the Y-axis slide rail 50 is connected to the X-axis slider 36 .
  • a stage 52 is held on the Y-axis slide rail 50 so as to be slidable in the Y-axis direction.
  • the Y-axis slide mechanism 32 has an electromagnetic motor (see FIG. 2) 56, and by driving the electromagnetic motor 56, the stage 52 moves to any position in the Y-axis direction. As a result, the stage 52 is moved to an arbitrary position on the base 29 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, an elevating device (see FIG. 2) 64, and a heater (see FIG. 2) 66.
  • 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. Both edges of the substrate placed on the base 60 in the X-axis direction are sandwiched by the holding device 62, so that the substrate is fixedly held.
  • the lifting device 64 is arranged below the base 60 and lifts the base 60 up and down.
  • a heater 66 is built in the base 60 and heats the substrate placed on the base 60 to an arbitrary temperature.
  • the first shaping unit 22 is a unit that shapes the wiring of the circuit board, and has a first printing section 72 and a baking section 74 .
  • the first printing unit 72 has an inkjet head (see FIG. 2) 76, and the inkjet head 76 linearly ejects the metal ink.
  • the metal ink is prepared by dispersing nanometer-sized metal particles such as silver particles in a solvent. The surfaces of the fine metal particles are coated with a dispersant to prevent aggregation in the solvent.
  • the inkjet head 76 ejects metal ink from a plurality of nozzles by, for example, a piezo method using piezoelectric elements.
  • the baking unit 74 has an infrared irradiation device (see FIG. 2) 78.
  • the infrared irradiation device 78 is a device for irradiating the ejected metal ink with infrared rays, and the metal ink irradiated with the infrared rays is baked to form wiring.
  • Baking metal ink means that the solvent is vaporized and the protective film of the metal fine particles, that is, the dispersing agent is decomposed, by applying energy, and the metal fine particles come into contact or fuse to become conductive. This is a phenomenon in which the rate increases. Then, by baking the metal ink, a metal wiring is formed.
  • the second molding unit 23 is a unit for molding the resin layer of the circuit board, and has a second printing section 84 and a curing section 86 .
  • the second printing unit 84 has an inkjet head (see FIG. 2) 88, and the inkjet head 88 ejects ultraviolet curable resin.
  • An ultraviolet curable resin is a resin that is cured by irradiation with ultraviolet rays.
  • the inkjet head 88 may be, for example, a piezo system using piezoelectric elements, or a thermal system in which resin is heated to generate bubbles and ejected from a plurality of nozzles.
  • the curing section 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 ejected by the inkjet head 88. For example, the surface of the ultraviolet curable resin is leveled and the surplus resin is scraped off with a roller or a blade. to make the thickness of the UV curable resin uniform.
  • the irradiation device 92 has 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 third molding unit 24 is a unit for molding the connecting portion between the electrodes of the electronic component and the wiring on the circuit board, and has the third printing portion 100 .
  • the third printing unit 100 has a dispenser (see FIG. 2) 106, and the dispenser 106 ejects a conductive resin paste.
  • the conductive resin paste is made by dispersing micrometer-sized metal particles in a resin that hardens when heated at a relatively low temperature. Incidentally, the metal particles are in the form of flakes, and the viscosity of the conductive resin paste is relatively higher than that of the metal ink.
  • the discharge amount of the conductive resin paste from the dispenser 106 is controlled by the inner diameter of the needle, the pressure during discharge, and the discharge time.
  • the conductive resin paste discharged by the dispenser 106 is heated by the heater 66 built in the base 60, and the resin in the heated conductive resin paste is cured. At this time, in the conductive resin paste, the resin hardens and shrinks, and the flake-like metal particles dispersed in the resin come into contact with each other. Thereby, the conductive resin paste exhibits conductivity. Moreover, the resin of the conductive resin paste is an organic adhesive, and exerts its adhesive strength by being hardened by heating.
  • the fourth shaping unit 25 is a unit that shapes resin for fixing electronic components to the circuit board, and has a fourth printing section 110 and a measuring section 112 .
  • the fourth printing unit 110 has a dispenser (see FIG. 2) 116, and the dispenser 116 dispenses thermosetting resin.
  • a thermosetting resin is a resin that is cured by heating.
  • the thermosetting resin discharged by the dispenser 116 is heated by the heater 66 built in the base 60 and hardened.
  • the amount of thermosetting resin discharged by the dispenser 116 is also controlled by the inner diameter of the needle, the pressure during discharge, and the discharge time.
  • the measurement unit 112 has a calibration table (not shown), an electronic balance (see FIG. 2) 117, and a camera (see FIG. 2) 118.
  • the calibration table is a table for calibrating the dispenser 116, and the dispenser 116 dispenses the thermosetting resin onto the calibration table.
  • the electronic balance 117 measures the weight of the thermosetting resin discharged onto the calibration table. Then, the inner diameter of the needle of the dispenser 116 when the thermosetting resin is discharged, the pressure during discharge, and the discharge time are adjusted so that the weight of the thermosetting resin measured by the electronic balance 117 is constant. . As a result, the amount of thermosetting resin droplets discharged by the dispenser 116 can be made constant.
  • the camera 118 is arranged above the calibration table in a downward orientation. Thereby, the camera 118 takes an image of the thermosetting resin discharged onto the calibration table.
  • the compression unit 26 is a unit for compressing the circuit board and has a compression section 120 .
  • the compression section 120 has a compression plate (see FIG. 9) 122, a rubber sheet (see FIG. 9) 124, and a cylinder (see FIG. 2) 126.
  • the rubber sheet 124 is made of silicone rubber and has a thick sheet shape.
  • the compression plate 122 is made of steel and has a plate shape.
  • a rubber sheet 124 is attached to the lower surface of the compression plate 122, and the compression plate 122 is pressed against the circuit board by the operation of the cylinder 126. As shown in FIG. As a result, the circuit board is compressed by the compression plate 122 via the rubber sheet 124 .
  • the force for compressing the substrate can be controllably changed.
  • the mounting unit 27 is a unit for mounting electronic components on the circuit board, and has a supply section 130 and a mounting section 132 .
  • the supply unit 130 has a plurality of tape feeders (see FIG. 2) 134 that feed taped electronic components one by one, and supplies the electronic components at the supply position.
  • the supply unit 130 is not limited to the tape feeder 134, and may be a tray-type supply device that picks up and supplies electronic components from a tray.
  • the supply unit 130 may be configured to include both a tape type and a tray type, or other types of supply devices.
  • the mounting unit 132 has a mounting head (see FIG. 2) 136 and a moving device (see FIG. 2) 138.
  • the mounting head 136 has a suction nozzle (not shown) for sucking and holding the electronic component.
  • the suction nozzle is supplied with negative pressure from a positive/negative pressure supply device (not shown), and sucks and holds the electronic component by sucking air. Then, the electronic component is released by supplying a slight positive pressure from the positive/negative pressure supply device.
  • the moving device 138 moves the mounting head 136 between the position where the electronic components are supplied by the tape feeder 134 and the substrate placed on the base 60 .
  • the mounting section 132 the electronic component supplied from the tape feeder 134 is held by the suction nozzle, and the electronic component held by the suction nozzle is mounted on the board.
  • the control device 28 also includes a controller 140, a plurality of drive circuits 142, and an image processing device 144, as shown in FIG.
  • the plurality of drive circuits 142 includes the electromagnetic motors 38 and 56, the holding device 62, the lifting device 64, the heater 66, the inkjet head 76, the infrared irradiation device 78, the inkjet head 88, the flattening device 90, the irradiation device 92, the dispenser 106, It is connected to dispenser 116 , cylinder 126 , tape feeder 134 , mounting head 136 and moving device 138 .
  • the controller 140 includes a CPU, ROM, RAM, etc., is mainly a computer, and is connected to a plurality of drive circuits 142 .
  • the controller 140 controls the operations of the conveying device 20 , the first shaping unit 22 , the second shaping unit 23 , the third shaping unit 24 , the fourth shaping unit 25 , the compression unit 26 , and the mounting unit 27 .
  • the controller 140 is also connected to an image processing device 144 .
  • the image processing device 144 processes the imaging data obtained by the camera 118, and the controller 140 acquires various information from the imaging data.
  • the resin laminate is formed on the base 60 and wiring is formed on the upper surface of the resin laminate by the above-described configuration. Then, the electrodes of the electronic components are electrically connected to the wiring through the conductive resin paste, and the electronic components are fixed with resin to form the circuit board.
  • a heat-sensitive release film 150 is first laid as shown in FIG. Since the heat-sensitive peeling film 150 has adhesiveness, it adheres appropriately to the upper surface of the base 60 .
  • a circuit board is formed on the heat-sensitive peeling film 150, and the close contact of the heat-sensitive peeling film 150 to the base 60 prevents displacement of the circuit board during circuit formation. Since the adhesiveness of the heat-sensitive peeling film 150 is reduced by heating, the heat-sensitive peeling film 150 is heated after the circuit board is formed on the heat-sensitive peeling film 150, so that the heat-sensitive peeling film 150 is heated.
  • the heat-sensitive peeling film 150 can be easily peeled off from the base 60 together with the formed circuit board.
  • the resin layered body 152 has a cavity 154, and is formed by repeating ejection of the ultraviolet curable resin from the inkjet head 88 and irradiation of the ejected ultraviolet curable resin with ultraviolet rays from the irradiation device 92. .
  • the inkjet head 88 ejects a thin film of ultraviolet curable resin onto the upper surface of the heat-sensitive release film 150 .
  • the ultraviolet curable resin is flattened by the flattening device 90 in the curing section 86 so that the film thickness of the ultraviolet curable resin becomes uniform.
  • the irradiation device 92 irradiates the thin film-like ultraviolet curable resin with ultraviolet rays. As a result, a thin resin layer 155 is formed on the thermal release film 150 .
  • the inkjet head 88 ejects a thin film of ultraviolet curable resin onto the thin resin layer 155 .
  • the flattening device 90 flattens the thin film of the ultraviolet curable resin
  • the irradiation device 92 irradiates the ultraviolet curable resin discharged in the thin film with ultraviolet rays, thereby forming a thin film on the resin layer 155 .
  • a thin film resin layer 155 is laminated. In this way, the discharge of the ultraviolet curable resin onto the thin resin layer 155 and the irradiation of ultraviolet rays are repeated, and the first laminate 156 is formed by laminating a plurality of resin layers 155 . be.
  • the inkjet head 88 ejects ultraviolet curable resin so that a predetermined portion of the upper surface of the first laminate 156 is exposed. Subsequently, when the ultraviolet curable resin is discharged in the form of a thin film, the ultraviolet curable resin is flattened in the curing section 86 so that the film thickness of the ultraviolet curable resin becomes uniform. Then, the irradiation device 92 irradiates the thin film-like ultraviolet curable resin with ultraviolet rays. Thereby, a resin thin film layer 157 is formed on the first laminate 156 .
  • the inkjet head 88 ejects the UV curable resin in a thin film only on the portion above the thin film layer 157 .
  • the inkjet head 88 ejects a thin film of ultraviolet curable resin onto the thin film layer 157 so that a predetermined portion of the upper surface of the first laminate 156 is exposed.
  • the flattening device 90 flattens the thin film of the ultraviolet curable resin
  • the irradiation device 92 irradiates the ultraviolet curable resin discharged in the form of a thin film with ultraviolet rays, so that the thin film layer 157 is formed on the thin film layer 157 . are stacked.
  • the discharge of the ultraviolet curable resin onto the thin film layers 157 and the irradiation of ultraviolet rays are repeated, and a plurality of thin film layers 157 are laminated to form the second laminate 158 .
  • the second laminate 158 on the first laminate 156, the stepped portion between the first laminate 156 and the second laminate 158 functions as a cavity 154.
  • a body 152 is formed.
  • the stage 52 is moved below the first modeling unit 22 .
  • the inkjet head 76 applies the metal ink 160 to the cavity 154 of the resin laminate 152, that is, the upper surface of the first laminate 156, as shown in FIG. , linearly ejected according to the circuit pattern.
  • the infrared irradiation device 78 irradiates the metal ink 160 ejected according to the circuit pattern with infrared rays in the baking section 74 of the first modeling unit 22 .
  • the metal ink 160 is baked to form the wiring 162 in the cavity 154 . Note that two wirings 162 are formed in FIG.
  • the stage 52 is moved below the third modeling unit 24 .
  • the dispenser 106 dispenses the conductive resin paste 166 onto the ends of the two wirings 162 facing each other, as shown in FIG.
  • an electronic component (see FIG. 7) 172 is supplied by the tape feeder 134 and the electronic component 172 is held by the suction nozzle of the mounting head 136 .
  • the electronic component 172 is composed of a component body 176 and two electrodes 178 arranged on the lower surface of the component body 176 . Then, the mounting head 136 is moved by the moving device 138, and the electronic component 172 held by the suction nozzle is mounted on the upper surface of the resin laminate 152, as shown in FIG.
  • the electronic component 172 is mounted so that the electrodes 178 are in contact with the conductive resin paste 166 discharged onto the wiring 162 . Then, the resin laminate 152 is heated by the heater 66 built in the base 60 . As a result, the conductive resin paste 166 is heated through the resin laminate 152 and hardened, thereby exhibiting conductivity. Since the conductive resin paste 166 exhibits conductivity in this manner, the electronic component 172 is electrically connected to the wiring 162 via the conductive resin paste 166 . Further, the electronic component 172 is fixed to the resin laminate 152 by adhering to the wiring 162 by the adhesive force of the conductive resin paste 166 .
  • the stage 52 is moved below the fourth modeling unit 25 .
  • the dispenser 116 is placed between the lower surface of the component body 176 of the electronic component 172 and the upper surface of the resin laminate 152, as shown in FIG. 180 is discharged.
  • the thermosetting resin 180 is enclosed between the top surface of the resin laminate 152 and the bottom surface of the component body 176 of the electronic component 172 . That is, the thermosetting resin 180 is injected between the upper surface of the resin laminate 152 and the lower surface of the component body 176 .
  • Dispenser 116 also dispenses thermosetting resin 180 around electronic component 172 so as to cover the side surface of component body 176 of electronic component 172 .
  • thermosetting resin 180 is heated through the resin laminate 152 and cured. Note that the thermosetting resin 180 is not completely cured even if it is heated at 70 degrees for 30 minutes. Therefore, the thermosetting resin 180 is in a semi-cured state at this point.
  • the semi-cured thermosetting resin is a thermosetting resin in a state between an uncured thermosetting resin and a completely cured thermosetting resin. Resin.
  • the stage 52 is It is moved below the compression unit 26 .
  • the electronic component 172 mounted on the resin laminate 152 is compressed downward by the compressing plate 122 via the rubber sheet 124.
  • the depth dimension of the cavity 154 is smaller than the height dimension of the electronic component 172 .
  • the upper surface of the electronic component 172 extends upward from the cavity 154 , and the electronic component 172 can be compressed downward by the compression plate 122 .
  • the rubber sheet 124 is attached to the lower surface of the compression plate 122 , the rubber sheet 124 is elastically deformed when the electronic component 172 is compressed, so that the entire electronic component 172 becomes the resin laminate 152 . can be properly compressed towards
  • thermosetting resin 180 is heated through the resin laminate 152 and cured.
  • the thermosetting resin 180 is completely cured by being heated at 85 degrees for 45 minutes. Therefore, the thermosetting resin 180 is filled between the upper surface of the resin laminate 152 and the lower surface of the component body 176 and hardens while covering the side surface of the electronic component 172 .
  • the electronic component 172 mounted on the upper surface of the resin laminate 152 is fixed by the cured resin.
  • the circuit board is formed on the heat-sensitive peeling film 150 on the upper surface of the base 60 .
  • the heat-sensitive peeling film 150 is heated by the heater 66 incorporated in the base 60 in order to peel the heat-sensitive peeling film 150 from the formed circuit board.
  • the adhesiveness of the heat-sensitive peeling film 150 is reduced, and the circuit board can be easily peeled off from the base 60 together with the heat-sensitive peeling film 150 .
  • the formation of the circuit board is completed by peeling the heat-sensitive peeling film 150 from the circuit board.
  • thermosetting resin injected between the upper surface of the resin laminate 152 and the lower surface of the component body 176 and the thermosetting resin covering the side surface of the electronic component 172 are semi-cured. After that, the electronic components are completely cured while being compressed. As a result, it is possible to prevent the thermosetting resin from protruding from between the upper surface of the resin layered body 152 and the lower surface of the component body 176, and to properly bond the electronic component and the thermosetting resin. Specifically, for example, if the thermosetting resin is not semi-cured and the electronic component is cured while being compressed, the viscosity of the thermosetting resin that is not semi-cured is low.
  • thermosetting resin protrudes from between the top surface of the laminate 152 and the bottom surface of the component body 176 .
  • the completely cured thermosetting resin does not easily deform, so it is necessary to properly adhere the electronic component and the thermosetting resin. can't Therefore, in the circuit forming apparatus 10, the thermosetting resin injected between the upper surface of the resin laminate 152 and the lower surface of the component body 176 and the thermosetting resin covering the side surface of the electronic component 172 are semi-cured. After that, the electronic components are completely cured while being compressed.
  • thermosetting resin since the conditions for semi-curing the thermosetting resin vary depending on the viscosity of the uncured thermosetting resin, there is a risk that the thermosetting resin cannot be semi-cured appropriately. That is, for example, as described above, the thermosetting resin does not completely harden, but semi-hardens, even if it is heated at 70° C. for 30 minutes. However, for example, when the thermosetting resin in an uncured state has a high viscosity, if the thermosetting resin is heated at 70° C. for 30 minutes, it will be semi-cured, but there is a possibility that it will harden to some extent.
  • thermosetting resin when the electronic component is cured while being compressed, the thermosetting resin is not deformed so much that the electronic component and the thermosetting resin cannot be brought into close contact with each other.
  • the uncured thermosetting resin when the uncured thermosetting resin has a low viscosity, even if the thermosetting resin is heated at 70°C for 30 minutes, it is semi-cured to some extent, but the viscosity of the thermosetting resin is not so high. It may not be high. In such a case, the thermosetting resin protrudes from between the upper surface of the resin laminate 152 and the lower surface of the component body 176 when the electronic component is cured while being compressed. Thus, it is difficult to stabilize the quality of semi-cured thermosetting resin.
  • the viscosity of uncured thermosetting resin is unstable, so it is difficult to stabilize the quality of semi-cured thermosetting resin.
  • the viscosity of the thermosetting resin varies within the tolerance range during the production of the thermosetting resin, so the viscosity of the uncured thermosetting resin is unstable.
  • the thermosetting resin increases in viscosity over time, the viscosity of the uncured thermosetting resin is unstable. For this reason, for example, the operator measures the viscosity of the thermosetting resin, and based on the measured viscosity, sets the conditions for semi-curing the thermosetting resin (hereinafter referred to as "semi-curing conditions"). Correction is possible.
  • thermosetting resin increases in viscosity over time
  • the operator should measure the viscosity of the thermosetting resin immediately before the thermosetting resin is injected into the lower surface of the electronic component.
  • imposing such a time constraint on the worker also imposes a burden on the worker.
  • thermosetting resin is discharged onto the calibration table in the fourth modeling unit 25 immediately before the thermosetting resin is injected onto the bottom surface of the electronic component.
  • the camera 118 captures an image of the thermosetting resin, and the viscosity of the thermosetting resin is automatically calculated.
  • the dispenser 116 of the fourth molding unit 25 places a predetermined amount of thermosetting resin on the calibration table. Dispense the resin.
  • the weight of the thermosetting resin discharged onto the calibration table is measured by the electronic component 172, and the measured weight of the thermosetting resin is assumed to be constant.
  • the inner diameter of the needle of the dispenser 116, the pressure, and the discharge time are adjusted so that the thermosetting resin is discharged. Therefore, the dispenser 116 can dispense a constant weight of thermosetting resin.
  • thermosetting resin when a certain weight of thermosetting resin is discharged onto the calibration table, the discharged thermosetting resin is detected by the camera 118 after a predetermined time has elapsed since the thermosetting resin was discharged. is imaged by Then, the captured image data is analyzed by the controller 140, and the outer diameter of the thermosetting resin discharged onto the calibration table (hereinafter referred to as "coating diameter") is calculated.
  • the application diameter becomes smaller as the viscosity of the thermosetting resin increases, and becomes larger as the viscosity of the thermosetting resin becomes lower. In other words, when the viscosity of the thermosetting resin is low, the application diameter is large because it is easy to wet and spread.
  • controller 140 stores map data shown in FIG.
  • This map data indicates the relationship between the viscosity of the thermosetting resin and the coating diameter when the thermosetting resin is discharged onto the calibration table, and is set in advance. Therefore, the controller 140 refers to the map data to specify the calculated coating diameter and the corresponding viscosity of the thermosetting resin. Thereby, the viscosity of the thermosetting resin immediately before being injected into the lower surface of the electronic component or the like is automatically calculated.
  • the semi-curing conditions of the thermosetting resin are corrected based on the calculated viscosity of the thermosetting resin.
  • a semi-curing condition based on a thermosetting resin with a viscosity of X is set, if the automatically calculated viscosity of the thermosetting resin is higher than X, half of the standard The semi-curing conditions are corrected so that the heating time is shorter and the heating temperature is lower than the curing conditions. Further, when the automatically calculated viscosity of the thermosetting resin is lower than X, the semi-curing conditions are corrected such that the heating time is longer and the heating temperature is higher than the standard semi-curing conditions.
  • thermosetting resin 180 is heated by the heater 66 according to the corrected semi-curing conditions.
  • the thermosetting resin can be heated under semi-curing conditions according to the viscosity of the thermosetting resin, and the quality of the semi-cured thermosetting resin can be stabilized.
  • the viscosity of the thermosetting resin is automatically calculated, it is possible to stabilize the quality of the semi-cured thermosetting resin without imposing a burden on the operator.
  • the controller 140 of the control device 28 includes a viscosity calculation unit 200, a condition calculation unit 202, a resin layer formation unit 204, a wiring formation unit 206, an arrangement unit 208, an injection unit 210, and a resin curing unit. 212.
  • the viscosity calculation unit 200 is a functional unit for calculating the viscosity of the thermosetting resin based on the coating diameter.
  • the condition calculation unit 202 is a functional unit for calculating semi-curing conditions for the thermosetting resin based on the viscosity of the thermosetting resin.
  • the resin layer forming part 204 is a functional part for forming the resin laminate 152 .
  • the wiring forming section 206 is a functional section for forming the wiring 162 .
  • the disposing portion 208 is a functional portion for disposing the electronic component 172 so as to be electrically connected to the wiring 162 .
  • the injection part 210 is a functional part for injecting a thermosetting resin between the upper surface of the resin laminate 152 and the lower surface of the electronic component 172 .
  • the resin curing section 212 is a functional section for curing the thermosetting resin while compressing it after semi-curing it according to the corrected semi-curing conditions.
  • the circuit forming apparatus 10 in the above embodiment is an example of the circuit forming apparatus.
  • the first modeling unit 22 is an example of a wiring forming device.
  • the second modeling unit 23 is an example of a resin layer forming device.
  • the fourth modeling unit 25 is an example of an injection device.
  • the mounting unit 27 is an example of an arrangement device.
  • the heater 66 is an example of a resin curing device.
  • Controller 140 is an example of a viscosity calculator and a condition calculator.
  • the resin laminate 152 is an example of a resin layer.
  • the wiring 162 is an example of wiring.
  • Electronic component 172 is an example of an electronic component.
  • the process executed by the viscosity calculation unit 200 is an example of the viscosity calculation process.
  • the process executed by the condition calculation unit 202 is an example of the condition calculation process.
  • the process executed by the resin layer forming section 204 is an example of the resin layer forming process.
  • the process executed by the wiring forming section 206 is an example of the wiring forming process.
  • the process performed by the placement unit 208 is an example of the placement process.
  • the process performed by injection unit 210 is an example of an injection process.
  • the process executed by the resin curing section 212 is an example of a resin curing process.
  • thermosetting resin is discharged onto the calibration table, and the viscosity of the thermosetting resin is calculated based on the application diameter of the thermosetting resin.
  • a constant volume of thermosetting resin may be discharged onto the calibration table, and the viscosity of the thermosetting resin may be calculated based on the application diameter of the thermosetting resin.
  • the camera 118 captures an image of the discharged thermosetting resin after a certain period of time has passed since the thermosetting resin was discharged onto the calibration table.
  • the ejected thermosetting resin may be imaged later by the camera 118 .
  • the map data is used to calculate the viscosity of the thermosetting resin according to the application diameter. may be computed.
  • the heating time and heating temperature are corrected based on the standard semi-curing conditions. Temperature may be calculated.
  • Circuit forming device 22 1st molding unit (wiring forming device) 23: 2nd molding unit (resin layer forming device) 25: 4th molding unit (injection device) 27: Mounting unit (arranging device) 66: Heater (resin curing device) 140: controller (viscosity calculation device) (condition calculation device) 152: resin laminate (resin layer) 162: wiring 172: electronic components 200: viscosity calculation section (viscosity calculation process) 202: condition calculation section ( Condition calculation process) 204: Resin layer formation part (resin layer formation process) 206: Wiring formation part (wiring formation process) 208: Arrangement part (arrangement process) 210: Injection part (injection process) 212: Resin curing part ( resin curing process)

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Abstract

熱硬化性樹脂を所定量吐出して、吐出された熱硬化性樹脂の径に基づいて、熱硬化性樹脂の粘度を演算する粘度演算工程と、樹脂層と電子部品との間に熱硬化性樹脂を注入する注入工程と、注入工程において注入された熱硬化性樹脂を、粘度演算工程において演算された熱硬化性樹脂の粘度を利用して硬化させる樹脂硬化工程と、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、樹脂層と電子部品との間に注入された熱硬化性樹脂を硬化させて回路を形成する回路形成方法に関する。
　下記特許文献には、樹脂層と電子部品との間に注入された熱硬化性樹脂を硬化させて回路を形成する回路形成方法が記載されている。
特開２０１１－１０８９０３号公報
　本明細書は、樹脂層と電子部品との間に注入された熱硬化性樹脂を適切に硬化させ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、熱硬化性樹脂を所定量吐出して、吐出された熱硬化性樹脂の径に基づいて、熱硬化性樹脂の粘度を演算する粘度演算工程と、樹脂層と電子部品との間に熱硬化性樹脂を注入する注入工程と、前記注入工程において注入された熱硬化性樹脂を、前記粘度演算工程において演算された熱硬化性樹脂の粘度を利用して硬化させる樹脂硬化工程と、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、熱硬化性樹脂を所定量吐出して、吐出された熱硬化性樹脂の径に基づいて、熱硬化性樹脂の粘度を演算する粘度演算装置と、前記粘度演算装置により演算された熱硬化性樹脂の粘度に基づいて、熱硬化性樹脂を半硬化させるための条件を演算する条件演算装置と、紫外線硬化樹脂を吐出して樹脂層を形成する樹脂層形成装置と、前記樹脂層の上に導電性流体を吐出して配線を形成する配線形成装置と、前記配線と導通するように電子部品を配設する配設装置と、前記樹脂層と前記電子部品との間に熱硬化性樹脂を注入する注入装置と、前記注入装置により注入された熱硬化性樹脂を、前記条件演算装置により演算された条件に従って半硬化させた後に、前記電子部品を前記樹脂層に向って押し付けながら熱硬化性樹脂を硬化させる樹脂硬化装置と、を備える回路形成装置を開示する。
　本開示では、熱硬化性樹脂が所定量吐出されて、吐出された熱硬化性樹脂の径に基づいて、熱硬化性樹脂の粘度が演算される。そして、演算された熱硬化性樹脂の粘度を利用して、樹脂層と電子部品との間に注入された熱硬化性樹脂を硬化させる。これにより、樹脂層と電子部品との間に注入された熱硬化性樹脂を適切に硬化させることが可能となる。
回路形成装置を示す図である。 制御装置を示すブロック図である。 基台の上に貼着された感熱剥離フィルムを示す断面図である。 樹脂積層体が形成された状態の回路基板を示す断面図である。 樹脂積層体の上に配線が形成された状態の回路基板を示す断面図である。 配線の上に導電性樹脂ペーストが塗布された状態の回路基板を示す断面図である。 電子部品が装着された状態の回路基板を示す断面図である。 樹脂積層体の上面と電子部品の下面との間に熱硬化性樹脂が注入されるとともに、電子部品の周囲に熱硬化性樹脂が吐出された状態の回路基板を示す断面図である。 電子部品を圧縮しながら加熱される状態の回路基板を示す断面図である。 熱硬化性樹脂の塗布径と熱硬化性樹脂の粘度とを示すマップデータである。
　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２３と、第３造形ユニット２４と、第４造形ユニット２５と、圧縮ユニット２６と、装着ユニット２７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２３と第３造形ユニット２４と第４造形ユニット２５と圧縮ユニット２６と装着ユニット２７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。
　ステージ５２は、基台６０と、保持装置６２と、昇降装置（図２参照）６４と、ヒータ（図２参照）６６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。また、ヒータ６６は、基台６０に内蔵されており、基台６０に載置された基板を任意の温度に加熱する。
　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、焼成部７４とを有している。第１印刷部７２は、インクジェットヘッド（図２参照）７６を有しており、インクジェットヘッド７６が金属インクを線状に吐出する。金属インクは、ナノメートルサイズの金属、例えば銀の微粒子が溶剤中に分散されたものである。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。
　焼成部７４は、赤外線照射装置（図２参照）７８を有している。赤外線照射装置７８は、吐出された金属インクに赤外線を照射する装置であり、赤外線が照射された金属インクは焼成し、配線が形成される。なお、金属インクの焼成とは、エネルギーを付与することによって、溶媒の気化や金属微粒子の保護膜、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、金属インクが焼成することで、金属製の配線が形成される。
　また、第２造形ユニット２３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を有しており、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。
　第３造形ユニット２４は、回路基板の上に電子部品の電極と配線との接続部を造形するユニットであり、第３印刷部１００を有している。第３印刷部１００は、ディスペンサ（図２参照）１０６を有しており、ディスペンサ１０６は導電性樹脂ペーストを吐出する。導電性樹脂ペーストは、比較的低温の加熱により硬化する樹脂に、マイクロメートルサイズの金属粒子が分散されたものである。ちなみに、金属粒子は、フレーク状とされており、導電性樹脂ペーストの粘度は、金属インクと比較して比較的高い。なお、ディスペンサ１０６による導電性樹脂ペーストの吐出量は、ニードルの内径や吐出時の圧力および吐出時間により制御される。
　そして、ディスペンサ１０６により吐出された導電性樹脂ペーストは、基台６０に内蔵されているヒータ６６により加熱され、加熱された導電性樹脂ペーストでは、樹脂が硬化する。この際、導電性樹脂ペーストでは、樹脂が硬化して収縮し、その樹脂に分散されたフレーク状の金属粒子が接触する。これにより、導電性樹脂ペーストが導電性を発揮する。また、導電性樹脂ペーストの樹脂は、有機系の接着剤であり、加熱により硬化することで接着力を発揮する。
　第４造形ユニット２５は、電子部品を回路基板に固定するための樹脂を造形するユニットであり、第４印刷部１１０と、測定部１１２とを有している。第４印刷部１１０は、ディスペンサ（図２参照）１１６を有しており、ディスペンサ１１６は熱硬化性樹脂を吐出する。熱硬化性樹脂は、加熱により硬化する樹脂である。そして、ディスペンサ１１６により吐出された熱硬化性樹脂は、基台６０に内蔵されているヒータ６６により加熱され、硬化する。なお、ディスペンサ１１６による熱硬化性樹脂の吐出量も、ニードルの内径や吐出時の圧力および吐出時間により制御される。
　測定部１１２は、キャリブレーション用テーブル（図示省略）と、電子天秤（図２参照）１１７と、カメラ（図２参照）１１８とを有している。キャリブレーション用テーブルは、ディスペンサ１１６のキャリブレーションを行うためのテーブルであり、キャリブレーション用テーブルの上にディスペンサ１１６が熱硬化性樹脂を吐出する。また、電子天秤１１７は、キャリブレーション用テーブルの上に吐出された熱硬化性樹脂の重量を測定する。そして、電子天秤１１７により測定された熱硬化性樹脂の重量が一定となるように、熱硬化性樹脂が吐出される際のディスペンサ１１６のニードルの内径や吐出時の圧力および吐出時間が調整される。これにより、ディスペンサ１１６が吐出する熱硬化性樹脂の液滴の量を一定とすることができる。また、カメラ１１８は、下方を向いた姿勢でキャリブレーション用テーブルの上方に配設されている。これにより、カメラ１１８は、キャリブレーション用テーブルの上に吐出された熱硬化性樹脂を撮像する。
　また、圧縮ユニット２６は、回路基板を圧縮するためのユニットであり、圧縮部１２０を有している。圧縮部１２０は、圧縮プレート（図９参照）１２２と、ゴムシート（図９参照）１２４と、シリンダ（図２参照）１２６とを有している。ゴムシート１２４は、シリコン製のゴムにより成形されており、板厚のシート形状とされている。また、圧縮プレート１２２は、鋼材により成形されており、板形状とされている。そして、圧縮プレート１２２の下面にゴムシート１２４が貼着されており、シリンダ１２６の作動により、圧縮プレート１２２が、回路基板に向って押し付けられる。これにより、回路基板が、ゴムシート１２４を介して圧縮プレート１２２により圧縮される。なお、シリンダ１２６の作動が制御されることで、基板を圧縮する力を制御可能に変更することができる。
　また、装着ユニット２７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１３０と、装着部１３２とを有している。供給部１３０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）１３４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１３０は、テープフィーダ１３４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１３０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１３２は、装着ヘッド（図２参照）１３６と、移動装置（図２参照）１３８とを有している。装着ヘッド１３６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。また、移動装置１３８は、テープフィーダ１３４による電子部品の供給位置と、基台６０に載置された基板との間で、装着ヘッド１３６を移動させる。これにより、装着部１３２では、テープフィーダ１３４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、基板に装着される。
　また、制御装置２８は、図２に示すように、コントローラ１４０と、複数の駆動回路１４２と、画像処理装置１４４とを備えている。複数の駆動回路１４２は、上記電磁モータ３８，５６、保持装置６２、昇降装置６４、ヒータ６６、インクジェットヘッド７６、赤外線照射装置７８、インクジェットヘッド８８、平坦化装置９０、照射装置９２、ディスペンサ１０６、ディスペンサ１１６、シリンダ１２６、テープフィーダ１３４、装着ヘッド１３６、移動装置１３８に接続されている。コントローラ１４０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１４２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２３、第３造形ユニット２４、第４造形ユニット２５、圧縮ユニット２６、装着ユニット２７の作動が、コントローラ１４０によって制御される。また、コントローラ１４０は、画像処理装置１４４に接続されている。画像処理装置１４４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１４０は、撮像データから各種情報を取得する。
　回路形成装置１０では、上述した構成によって、基台６０の上に樹脂積層体が形成され、その樹脂積層体の上面に配線が形成される。そして、導電性樹脂ペーストを介して、電子部品の電極が配線に電気的に接続され、その電子部品が樹脂により固定されことで、回路基板が形成される。
　具体的には、ステージ５２の基台６０の上面に、まず、図３に示すように、感熱剥離フィルム１５０が敷かれる。感熱剥離フィルム１５０は、粘着性を有するため、基台６０の上面に適切に密着する。そして、感熱剥離フィルム１５０の上に回路基板が形成されるが、感熱剥離フィルム１５０の基台６０への密着により、回路形成時における回路基板のズレ等が防止される。なお、感熱剥離フィルム１５０は、加熱により粘着性が低下するため、感熱剥離フィルム１５０の上に回路基板が形成された後に、感熱剥離フィルム１５０が加熱されることで、感熱剥離フィルム１５０の上に形成された回路基板とともに感熱剥離フィルム１５０を、基台６０から容易に剥離することができる。
　基台６０の上に、感熱剥離フィルム１５０が敷かれると、ステージ５２が、第２造形ユニット２３の下方に移動される。そして、第２造形ユニット２３において、図４に示すように、感熱剥離フィルム１５０の上に樹脂積層体１５２が形成される。樹脂積層体１５２は、キャビティ１５４を有しており、インクジェットヘッド８８からの紫外線硬化樹脂の吐出と、吐出された紫外線硬化樹脂への照射装置９２による紫外線の照射とが繰り返されることにより形成される。
　詳しくは、第２造形ユニット２３の第２印刷部８４において、インクジェットヘッド８８が、感熱剥離フィルム１５０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、感熱剥離フィルム１５０の上に薄膜状の樹脂層１５５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１５５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１５５の上に薄膜状の樹脂層１５５が積層される。このように、薄膜状の樹脂層１５５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１５５が積層されることで、第１の積層体１５６が形成される。
　次に、インクジェットヘッド８８は、第１の積層体１５６の上面の所定の部分が露出するように、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、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、第１の積層体１５６の上に樹脂の薄膜層１５７が形成される。
　続いて、インクジェットヘッド８８が、その薄膜層１５７の上の部分にのみ紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出する。つまり、インクジェットヘッド８８は、第１の積層体１５６の上面の所定の部分が露出するように、薄膜層１５７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、薄膜層１５７の上に薄膜層１５７が積層される。このように、薄膜層１５７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、複数の薄膜層１５７が積層されることで、第２の積層体１５８が形成される。これにより、第１の積層体１５６の上に第２の積層体１５８が形成されることで、第１の積層体１５６と第２の積層体１５８との段差部がキャビティ１５４として機能する樹脂積層体１５２が形成される。
　上述した手順により樹脂積層体１５２が形成されると、ステージ５２が第１造形ユニット２２の下方に移動される。そして、第１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が、図５に示すように、樹脂積層体１５２のキャビティ１５４、つまり、第１の積層体１５６の上面に金属インク１６０を、回路パターンに応じて線状に吐出する。続いて、回路パターンに応じて吐出された金属インク１６０に、第１造形ユニット２２の焼成部７４において、赤外線照射装置７８が赤外線を照射する。これにより、金属インク１６０が焼成し、キャビティ１５４に配線１６２が形成される。なお、図５では、２本の配線１６２が形成されている。
　続いて、樹脂積層体１５２のキャビティ１５４に配線１６２が形成されると、ステージ５２が第３造形ユニット２４の下方に移動される。そして、第３造形ユニット２４の第３印刷部１００において、ディスペンサ１０６が、図６に示すように、２本の配線１６２の互いに向かい合う端部の上に導電性樹脂ペースト１６６を吐出する。
　このように、導電性樹脂ペースト１６６が配線１６２の端部に吐出されると、ステージ５２が装着ユニット２７の下方に移動される。そして、装着ユニット２７では、テープフィーダ１３４により電子部品（図７参照）１７２が供給され、その電子部品１７２が装着ヘッド１３６の吸着ノズルによって、保持される。なお、電子部品１７２は、部品本体１７６と、部品本体１７６の下面に配設された２個の電極１７８とにより構成されている。そして、装着ヘッド１３６が、移動装置１３８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１７２が、図７に示すように、樹脂積層体１５２の上面に装着される。この際、電子部品１７２は、電極１７８が配線１６２の上に吐出された導電性樹脂ペースト１６６に接触するように、装着される。そして、基台６０に内蔵されているヒータ６６により樹脂積層体１５２が加熱される。これにより、樹脂積層体１５２を介して導電性樹脂ペースト１６６が加熱されて、硬化することで、導電性を発揮する。このように、導電性樹脂ペースト１６６が導電性を発揮することで、電子部品１７２が導電性樹脂ペースト１６６を介して配線１６２と電気的に接続される。また、導電性樹脂ペースト１６６の接着力により、電子部品１７２が配線１６２に固着することで、樹脂積層体１５２に固定される。
　続いて、ステージ５２は第４造形ユニット２５の下方に移動される。そして、第４造形ユニット２５の第４印刷部１１０において、ディスペンサ１１６が、図８に示すように、電子部品１７２の部品本体１７６の下面と樹脂積層体１５２の上面との間に熱硬化性樹脂１８０を吐出する。これにより、樹脂積層体１５２の上面と電子部品１７２の部品本体１７６の下面との間に、熱硬化性樹脂１８０が封じ込められる。つまり、樹脂積層体１５２の上面と部品本体１７６の下面との間に、熱硬化性樹脂１８０が注入される。また、ディスペンサ１１６は、電子部品１７２の部品本体１７６の側面を覆うように電子部品１７２の周囲にも熱硬化性樹脂１８０を吐出する。そして、基台６０に内蔵されているヒータ６６により樹脂積層体１５２が７０度で３０分、加熱される。これにより、樹脂積層体１５２を介して熱硬化性樹脂１８０が加熱されて、硬化する。なお、熱硬化性樹脂１８０は、７０度で３０分、加熱されても、完全に硬化しない。このため、熱硬化性樹脂１８０は、この時点において半硬化した状態である。なお、半硬化した状態の熱硬化性樹脂は、未硬化の熱硬化性樹脂と完全に硬化した熱硬化性樹脂との間の状態の熱硬化性樹脂であり、例えば、ゲル状の熱硬化性樹脂である。
　このように、樹脂積層体１５２の上面と部品本体１７６の下面との間に注入された熱硬化性樹脂１８０及び、電子部品１７２の側面を覆う熱硬化性樹脂１８０が半硬化すると、ステージ５２は圧縮ユニット２６の下方に移動される。そして、圧縮ユニット２６の圧縮部１２０において、図９に示すように、樹脂積層体１５２に装着された電子部品１７２が上方から下方に向って圧縮プレート１２２によりゴムシート１２４を介して圧縮される。また、電子部品１７２は樹脂積層体１５２のキャビティ１５４に装着されているが、キャビティ１５４の深さ寸法は、電子部品１７２の高さ寸法より小さい。このため、電子部品１７２の上面はキャビティ１５４より上方に延び出しており、電子部品１７２を圧縮プレート１２２により上方から下方に向って圧縮することができる。また、圧縮プレート１２２の下面には、ゴムシート１２４が貼着されているため、電子部品１７２が圧縮された際にゴムシート１２４が弾性変形することで、電子部品１７２の全体を樹脂積層体１５２に向って適切に圧縮することができる。
　また、圧縮ユニット２６において電子部品１７２が圧縮されている際に、基台６０に内蔵されているヒータ６６により樹脂積層体１５２が８５度で４５分、加熱される。これにより、樹脂積層体１５２を介して熱硬化性樹脂１８０が加熱されて、硬化する。なお、熱硬化性樹脂１８０は、８５度で４５分、加熱されることで、完全に硬化する。このため、熱硬化性樹脂１８０は、樹脂積層体１５２の上面と部品本体１７６の下面との間に封入されるとともに、電子部品１７２の側面を覆った状態で硬化する。これにより、樹脂積層体１５２の上面に装着された電子部品１７２が硬化した樹脂により固定される。
　このように、樹脂積層体１５２の上面に装着された電子部品１７２が硬化した樹脂により固定されることで、回路基板が基台６０の上面において感熱剥離フィルム１５０の上に形成される。そして、形成された回路基板から感熱剥離フィルム１５０を剥離するために、基台６０に内蔵されているヒータ６６により、感熱剥離フィルム１５０が加熱される。これにより、感熱剥離フィルム１５０の粘着性が低下し、回路基板を感熱剥離フィルム１５０とともに、基台６０から容易に剥がすことができる。そして、回路基板から感熱剥離フィルム１５０を剥離することで、回路基板の形成が完了する。
　このように、回路形成装置１０では、樹脂積層体１５２の上面と部品本体１７６の下面との間に注入された熱硬化性樹脂及び、電子部品１７２の側面を覆う熱硬化性樹脂を半硬化させた後に、電子部品を圧縮しながら完全に硬化させている。これにより、樹脂積層体１５２の上面と部品本体１７６の下面との間から熱硬化性樹脂がはみ出すことを防止するとともに、電子部品と熱硬化性樹脂とを適切に密着させることができる。詳しくは、例えば、熱硬化性樹脂を半硬化させずに、電子部品を圧縮しながら硬化させると、半硬化していない熱硬化性樹脂の粘度は低いため、電子部品の圧縮に伴って、樹脂積層体１５２の上面と部品本体１７６の下面との間から熱硬化性樹脂がはみ出す。一方、熱硬化性樹脂を完全に硬化させた後に、電子部品を圧縮しても、完全に硬化した熱硬化性樹脂は変形し難いため、電子部品と熱硬化性樹脂とを適切に密着させることができない。このため、回路形成装置１０では、樹脂積層体１５２の上面と部品本体１７６の下面との間に注入された熱硬化性樹脂及び、電子部品１７２の側面を覆う熱硬化性樹脂を半硬化させた後に、電子部品を圧縮しながら完全に硬化させている。
　しかしながら、熱硬化性樹脂を半硬化させるための条件は、未硬化の状態の熱硬化性樹脂の粘度に応じて変わるため、熱硬化性樹脂を適切に半硬化させることができない虞がある。つまり、例えば、上述したように、熱硬化性樹脂は、７０度で３０分、加熱されても、完全に硬化せずに、半硬化する。ただし、例えば、未硬化の状態の熱硬化性樹脂の粘度が高い場合には、熱硬化性樹脂が７０度で３０分、加熱されると、半硬化するが、ある程度、固くなる虞がある。このような場合には、電子部品を圧縮しながら硬化させる際に、熱硬化性樹脂が然程変形せずに、電子部品と熱硬化性樹脂とを適切に密着させることができない。一方、未硬化の状態の熱硬化性樹脂の粘度が低い場合には、熱硬化性樹脂が７０度で３０分、加熱されても、ある程度半硬化するが、熱硬化性樹脂の粘度が然程高くならない場合がある。このような場合には、電子部品を圧縮しながら硬化させる際に、樹脂積層体１５２の上面と部品本体１７６の下面との間から熱硬化性樹脂がはみ出す。このように、半硬化状態の熱硬化性樹脂の品質を安定化させることは困難である。
　特に、未硬化の状態の熱硬化性樹脂の粘度は不安定であるため、半硬化状態の熱硬化性樹脂の品質を安定化させることは困難である。詳しくは、熱硬化性樹脂の製造時において、熱硬化性樹脂の粘度は公差の範囲においてバラツキが生じるため、未硬化の状態の熱硬化性樹脂の粘度は不安定である。また、熱硬化性樹脂は時間の経過に伴って増粘するため、未硬化の状態の熱硬化性樹脂の粘度は不安定である。このため、例えば、作業者が熱硬化性樹脂の粘度を測定して、測定した粘度に基づいて、熱硬化性樹脂を半硬化させるための条件（以下、「半硬化条件」と記載する）を補正することが考えられる。しかしながら、このように作業者が熱硬化性樹脂の粘度を測定することは、作業者の負担となる。また、時間経過に伴って熱硬化性樹脂が増粘することを考慮すると、熱硬化性樹脂が電子部品の下面等に注入される直前に、作業者が熱硬化性樹脂の粘度を測定することが望まれるが、そのような時間制約を作業者に強いることも作業者の負担となる。
　このようなことに鑑みて、熱硬化性樹脂が電子部品の下面等に注入される直前に第４造形ユニット２５において、キャリブレーション用テーブルの上に所定量の熱硬化性樹脂が吐出され、吐出された熱硬化性樹脂がカメラ１１８により撮像されることで、自動で熱硬化性樹脂の粘度が演算される。詳しくは、図７に示すように、樹脂積層体１５２の上に電子部品１７２に載置されると、第４造形ユニット２５において、ディスペンサ１１６がキャリブレーション用テーブルの上に所定量の熱硬化性樹脂を吐出する。なお、第４造形ユニット２５では、上述したように、キャリブレーション用テーブルの上に吐出された熱硬化性樹脂の重量を電子部品１７２により測定し、測定された熱硬化性樹脂の重量が一定となるように、熱硬化性樹脂吐出時のディスペンサ１１６のニードルの内径や圧力および吐出時間が調整されている。このため、ディスペンサ１１６は、一定重量の熱硬化性樹脂を吐出することができる。
　このように、キャリブレーション用テーブルの上に一定重量の熱硬化性樹脂が吐出されると、熱硬化性樹脂が吐出されてから所定時間、経過した後に、吐出された熱硬化性樹脂がカメラ１１８により撮像される。そして、撮像による撮像データがコントローラ１４０において分析されて、キャリブレーション用テーブルの上に吐出された熱硬化性樹脂の外径（以下、「塗布径」と記載する）が演算される。塗布径は、熱硬化性樹脂の粘度が高いほど小さくなり、熱硬化性樹脂の粘度が低いほど大きくなる。つまり、熱硬化性樹脂の粘度が低い場合には、濡れ広がり易いため、塗布径は大きくなる。一方、熱硬化性樹脂の粘度が高い場合には、濡れ広がり難いため、塗布径は小さくなる。このため、コントローラ１４０には、図１０に示すマップデータが記憶されている。このマップデータは、熱硬化性樹脂の粘度と、熱硬化性樹脂がキャリブレーション用テーブルの上に吐出された際の塗布径との関係を示すものであり、予め設定されている。そこで、コントローラ１４０は、マップデータを参照して、演算した塗布径と対応する熱硬化性樹脂の粘度を特定する。これにより、電子部品の下面等に注入される直前の熱硬化性樹脂の粘度が自動で演算される。
　このように、コントローラ１４０において熱硬化性樹脂の粘度が自動で演算されると、演算された熱硬化性樹脂の粘度に基づいて、熱硬化性樹脂の半硬化条件が補正される。具体的には、例えば、粘度Ｘの熱硬化性樹脂を基準とする半硬化条件が設定されている場合に、自動で演算された熱硬化性樹脂の粘度がＸより高い場合に、基準の半硬化条件より加熱時間が短くなるとともに、加熱温度が低くなるように、半硬化条件が補正される。また、自動で演算された熱硬化性樹脂の粘度がＸより低い場合に、基準の半硬化条件より加熱時間が長くなるとともに、加熱温度が高くなるように、半硬化条件が補正される。
　このように、半硬化条件が補正されると、図８に示すように、熱硬化性樹脂１８０が、樹脂積層体１５２と電子部品１７２との間に注入されるとともに、電子部品１７２の周囲に吐出される。そして、補正された半硬化条件に従って熱硬化性樹脂１８０がヒータ６６により加熱される。これにより、熱硬化性樹脂の粘度に応じた半硬化条件で熱硬化性樹脂を加熱することが可能となり、半硬化状態の熱硬化性樹脂の品質を安定化させることが可能となる。また、自動で熱硬化性樹脂の粘度が演算されるため、作業者に負担をかけることなく、半硬化状態の熱硬化性樹脂の品質を安定化させることが可能となる。
　また、制御装置２８のコントローラ１４０は、図２に示すように、粘度演算部２００と条件演算部２０２と樹脂層形成部２０４と配線形成部２０６と配設部２０８と注入部２１０と樹脂硬化部２１２とを有している。粘度演算部２００は、塗布径に基づいて熱硬化性樹脂の粘度を演算するための機能部である。条件演算部２０２は、熱硬化性樹脂の粘度に基づいて熱硬化性樹脂の半硬化条件を演算するための機能部である。樹脂層形成部２０４は、樹脂積層体１５２を形成するための機能部である。配線形成部２０６は、配線１６２を形成するための機能部である。配設部２０８は、電子部品１７２を配線１６２と導通するように配設するための機能部である。注入部２１０は、樹脂積層体１５２の上面と電子部品１７２の下面との間に熱硬化性樹脂を注入するための機能部である。樹脂硬化部２１２は、熱硬化性樹脂を補正した半硬化条件に従って半硬化させた後に、電気部品を圧縮しながら硬化させ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。第１造形ユニット２２は、配線形成装置の一例である。第２造形ユニット２３は、樹脂層形成装置の一例である。第４造形ユニット２５は、注入装置の一例である。装着ユニット２７は、配設装置の一例である。ヒータ６６は、樹脂硬化装置の一例である。コントローラ１４０は、粘度演算装置及び条件演算装置の一例である。樹脂積層体１５２は、樹脂層の一例である。配線１６２は、配線の一例である。電子部品１７２は、電子部品の一例である。また、粘度演算部２００により実行される工程は、粘度演算工程の一例である。条件演算部２０２により実行される工程は、条件演算工程の一例である。樹脂層形成部２０４により実行される工程は、樹脂層形成工程の一例である。配線形成部２０６により実行される工程は、配線形成工程の一例である。配設部２０８により実行される工程は、配設工程の一例である。注入部２１０により実行される工程は、注入工程の一例である。樹脂硬化部２１２により実行される工程は、樹脂硬化工程の一例である。
　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、一定の重量の熱硬化性樹脂をキャリブレーション用テーブルの上に吐出して、その熱硬化性樹脂の塗布径に基づいて熱硬化性樹脂の粘度を演算しているが、一定の体積の熱硬化性樹脂をキャリブレーション用テーブルの上に吐出して、その熱硬化性樹脂の塗布径に基づいて熱硬化性樹脂の粘度を演算してもよい。
　また、上記実施例では、キャリブレーション用テーブルの上に熱硬化性樹脂が吐出された後に一定時間経過した後に、吐出された熱硬化性樹脂がカメラ１１８により撮像されるが、任意の時間経過した後に、吐出された熱硬化性樹脂がカメラ１１８により撮像されてもよい。ただし、任意の時間経過した後に、吐出された熱硬化性樹脂がカメラ１１８により撮像される場合には、経過時間と塗布径とに基づいて、熱硬化性樹脂の粘度を演算する必要がある。
　また、上記実施例では、マップデータを利用して、塗布径に応じた熱硬化性樹脂の粘度が演算されているが、塗布径をパラメータとする演算式を利用して熱硬化性樹脂の粘度が演算されてもよい。
　また、上記実施例では、基準の半硬化条件に基づいて加熱時間及び加熱温度が補正されているが、熱硬化性樹脂の粘度をパラメータとする演算式に基づいて半硬化条件の加熱時間及び加熱温度が演算されてもよい。
　１０：回路形成装置　　２２：第１造形ユニット（配線形成装置）　　２３：第２造形ユニット（樹脂層形成装置）　　２５：第４造形ユニット（注入装置）　　２７：装着ユニット（配設装置）　　６６：ヒータ（樹脂硬化装置）　　１４０：コントローラ（粘度演算装置）（条件演算装置）　　１５２：樹脂積層体（樹脂層）　　１６２：配線　　１７２：電子部品　　２００：粘度演算部（粘度演算工程）　　２０２：条件演算部（条件演算工程）　　２０４：樹脂層形成部（樹脂層形成工程）　　２０６：配線形成部（配線形成工程）　　２０８：配設部（配設工程）　　２１０：注入部（注入工程）　　２１２：樹脂硬化部（樹脂硬化工程）

Claims (5)

  1. 　熱硬化性樹脂を所定量吐出して、吐出された熱硬化性樹脂の径に基づいて、熱硬化性樹脂の粘度を演算する粘度演算工程と、
    　樹脂層と電子部品との間に熱硬化性樹脂を注入する注入工程と、
    　前記注入工程において注入された熱硬化性樹脂を、前記粘度演算工程において演算された熱硬化性樹脂の粘度を利用して硬化させる樹脂硬化工程と、
    　を含む回路形成方法。
  2. 　前記粘度演算工程において演算された熱硬化性樹脂の粘度に基づいて、熱硬化性樹脂を半硬化させるための条件を演算する条件演算工程と、
    　前記注入工程において注入された熱硬化性樹脂を、前記条件演算工程において演算された条件に従って半硬化させる前記樹脂硬化工程と、
    　を含む請求項１に記載の回路形成方法。
  3. 　前記注入工程において注入された熱硬化性樹脂を、前記条件演算工程において演算された条件に従って半硬化させた後に、前記電子部品を前記樹脂層に向って押し付けながら熱硬化性樹脂を硬化させる前記樹脂硬化工程を含む請求項２に記載の回路形成方法。
  4. 　紫外線硬化樹脂により前記樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
    　前記樹脂層の上に導電性流体により配線を形成する配線形成工程と、
    　前記配線と導通するように前記電子部品を配設する配設工程と、
    　前記樹脂層と前記電子部品との間に熱硬化性樹脂を注入する前記注入工程と、
    　前記注入工程において注入された熱硬化性樹脂を、前記粘度演算工程において演算された熱硬化性樹脂の粘度を利用して硬化させる前記樹脂硬化工程と、
    　を含む請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の回路形成方法。
  5. 　熱硬化性樹脂を所定量吐出して、吐出された熱硬化性樹脂の径に基づいて、熱硬化性樹脂の粘度を演算する粘度演算装置と、
    　前記粘度演算装置により演算された熱硬化性樹脂の粘度に基づいて、熱硬化性樹脂を半硬化させるための条件を演算する条件演算装置と、
    　紫外線硬化樹脂を吐出して樹脂層を形成する樹脂層形成装置と、
    　前記樹脂層の上に導電性流体を吐出して配線を形成する配線形成装置と、
    　前記配線と導通するように電子部品を配設する配設装置と、
    　前記樹脂層と前記電子部品との間に熱硬化性樹脂を注入する注入装置と、
    　前記注入装置により注入された熱硬化性樹脂を、前記条件演算装置により演算された条件に従って半硬化させた後に、前記電子部品を前記樹脂層に向って押し付けながら熱硬化性樹脂を硬化させる樹脂硬化装置と、
    　を備える回路形成装置。
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