JP7532495B2

JP7532495B2 - 回路形成方法

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Description

本発明は、加熱により導電性を発現する導電性流体を用いて、回路を形成する回路形成方法に関する。

下記特許文献に記載されているように、加熱により導電性を発現する導電性流体を用いて、回路を形成する技術が開発されている。

国際公開第２０１６／０４２６５７号

加熱により導電性を発現する導電性流体を用いて、回路を適切に形成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、硬化性樹脂により樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、所定温度で所定時間、加熱することで、所定の抵抗値以下の適切な導電性を発現する導電性流体を、回路パターンに応じて前記樹脂層の上に塗布する塗布工程と、前記塗布工程において塗布された導電性流体を、前記所定温度より低い温度で前記所定時間より短い時間加熱することで、適切な導電性を発現しない程度に焼成する仮加熱工程と、前記仮加熱工程において加熱された導電性流体を、前記所定温度で前記所定時間加熱することで、適切な導電性を発現した配線を形成する本加熱工程とを含み、前記樹脂層形成工程と前記塗布工程と前記仮加熱工程とが繰り返し実行されることで、前記仮加熱工程において加熱された導電性流体を含む樹脂層が複数、積層され、前記本加熱工程は、その複数積層された樹脂層を、前記所定温度で前記所定時間、加熱する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、硬化性樹脂により樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、所定温度で所定時間、加熱することで、所定の抵抗値以下の適切な導電性を発現する導電性流体を、回路パターンに応じて前記樹脂層の上に塗布する塗布工程と、前記塗布工程において塗布された導電性流体を、前記所定温度より低い温度で前記所定時間より短い時間加熱することで、適切な導電性を発現しない程度に焼成する仮加熱工程と、前記仮加熱工程において加熱された導電性流体を、前記所定温度で前記所定時間加熱することで、適切な導電性を発現して配線と電気的に接続される部材を形成する本加熱工程とを含み、前記樹脂層形成工程と前記塗布工程と前記仮加熱工程とが繰り返し実行されることで、前記仮加熱工程において加熱された導電性流体を含む樹脂層が複数、積層され、前記本加熱工程は、その複数積層された樹脂層を、前記所定温度で前記所定時間、加熱する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、硬化性樹脂により樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、所定温度で所定時間、加熱することで、所定の抵抗値以下の適切な導電性を発現する導電性流体を、回路パターンに応じて前記樹脂層の上に塗布する塗布工程と、前記塗布工程において塗布された導電性流体を、前記所定温度より低い温度で前記所定時間より短い時間加熱することで、適切な導電性を発現しない程度に焼成する仮加熱工程と、前記仮加熱工程において加熱された導電性流体を、前記所定温度で前記所定時間加熱することで、適切な導電性を発現した配線を形成する本加熱工程とを含み、前記樹脂層形成工程は、加熱により粘着性が低下するフィルムの上に、硬化性樹脂により樹脂層を形成し、前記本加熱工程において、前記仮加熱工程において加熱された導電性流体を、前記所定温度で前記所定時間加熱すると共に、前記フィルムを加熱して、前記フィルムの粘着性を低下させる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、硬化性樹脂により樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、所定温度で所定時間、加熱することで、所定の抵抗値以下の適切な導電性を発現する導電性流体を、回路パターンに応じて前記樹脂層の上に塗布する塗布工程と、前記塗布工程において塗布された導電性流体を、前記所定温度より低い温度で前記所定時間より短い時間加熱することで、適切な導電性を発現しない程度に焼成する仮加熱工程と、前記仮加熱工程において加熱された導電性流体を、前記所定温度で前記所定時間加熱することで、適切な導電性を発現して配線と電気的に接続される部材を形成する本加熱工程とを含み、前記樹脂層形成工程は、加熱により粘着性が低下するフィルムの上に、硬化性樹脂により樹脂層を形成し、前記本加熱工程において、前記仮加熱工程において加熱された導電性流体を、前記所定温度で前記所定時間加熱すると共に、前記フィルムを加熱して、前記フィルムの粘着性を低下させる回路形成方法を開示する。

本開示によれば、導電性流体を、所定温度より低い温度と、所定時間より短い時間との少なくとも一方の条件下で加熱した後に、さらに、導電性流体を、所定温度で所定時間、加熱することで、回路を適切に形成することができる。

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。感熱剥離フィルムを介して粗面フィルムが敷かれた基台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を示す断面図である。樹脂積層体の上に配線が形成された状態の回路を示す断面図である。樹脂積層体のキャビティに金属ペーストが吐出された状態の回路を示す断面図である。樹脂積層体の上に樹脂積層体が積層された状態の回路を示す断面図である。樹脂積層体の上に配線が形成された状態の回路を示す断面図である。樹脂積層体の上に樹脂積層体が積層された状態の回路を示す断面図である。樹脂積層体の上に金属ペーストが吐出された状態の回路を示す断面図である。電子部品が装着された状態の回路を示す断面図である。基台から取り外された状態の回路を示す断面図である。従来の加熱条件での体積抵抗率と新条件での体積抵抗率とを示す図である。

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。

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とディスペンスヘッド（図２参照）７７とを有している。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の微粒子が溶剤中に分散されたものである。また、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。なお、インクジェットヘッド７６は、例えば、圧電素子を用いたピエゾ方式によって複数のノズルから金属インクを吐出する。

また、ディスペンスヘッド７７は金属ペーストを吐出する。金属ペーストは、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いる。なお、金属ペーストの粘度は、金属インクと比較して、比較的高いため、ディスペンスヘッド７７は、インクジェットヘッド７６のノズルの径より大きな径の１個のノズルから金属ペーストを吐出する。

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。なお、金属インクのメーカが、金属インクの推奨の加熱温度及び加熱時間（以下、「インク推奨温度」及び「インク推奨時間」）を公表しており、インク推奨温度でインク推奨時間、金属インクを加熱することで、金属インクが好適に焼成し、適切な導電性を発現可能な配線が形成される。ちなみに、適切な導電性を発現可能な配線とは、例えば、所定の抵抗値の配線等を意味する。

また、ヒータ７８は、ディスペンスヘッド７７により吐出された金属ペーストをも加熱する装置である。金属ペーストは、ヒータ７８により加熱されることで、樹脂が硬化する。この際、金属ペーストでは、硬化した樹脂が収縮し、その樹脂に分散されたフレーク状の金属粒子が互いに接触する。これにより、金属ペーストが導電性を発現する。なお、金属ペーストのメーカも、金属ペーストの推奨の加熱温度及び加熱時間（以下、「ペースト推奨温度」及び「ペースト推奨時間」）を公表しており、ペースト推奨温度でペースト推奨時間、金属ペーストを加熱することで、樹脂が好適に硬化し、金属ペーストが適切な導電性を発現する。ちなみに、金属ペーストが適切な導電性を発現することで、例えば、金属ペーストの抵抗値が所定の抵抗値まで低くなる。

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。

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）１１８とを有している。装着ヘッド１１６は、電子部品（図１１参照）１１９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１１８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、装着ヘッド１１６を移動させる。これにより、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、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、ディスペンスヘッド７７、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、移動装置１１８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。

回路形成装置１０では、上述した構成によって、基台６０の上面に敷かれた粗面フィルム（図３参照）７０の上に樹脂積層体が形成され、その樹脂積層体の上面に回路パターンに従って金属インクが印刷される。金属インクは、加熱により導電化され、配線が形成される。また、配線との導通を図るべく、配線上に金属ペーストが吐出され、金属ペーストが加熱されることで、金属ペーストが導電化される。そして、配線と導通するように電子部品が配設されることで、回路基板が形成される。このように、回路形成装置１０では、回路基板が形成されるが、金属インク及び金属ペーストの高温での加熱等により、樹脂積層体，基台６０等が膨張と収縮とを繰り返すことで、回路基板の基台６０からの浮きなどが発生する虞がある。つまり、樹脂積層体，基台６０等が膨張と収縮とを繰り返す際に、樹脂積層体，基台６０等の熱膨張率の差により、樹脂積層体と基台６０との密着面などに応力がかかり、回路基板形成時に、樹脂積層体の基台６０からの浮きなどが発生する虞がある。

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７１が敷かれ、その感熱剥離フィルム７１の上面に粗面フィルム７０が敷かれる。感熱剥離フィルム７１は、粘着性を有するため、粗面フィルム７０を基台６０の上に適切に密着させることができる。また、粗面フィルム７０の表面は、平滑でない、ざらつく粗い面とされており、その粗面フィルム７０の上に回路基板が形成されることで、回路基板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７１は、加熱により粘着性が低下するため、感熱剥離フィルム７１が基台６０の上面に敷かれ、回路基板が形成された後に、感熱剥離フィルム７１が加熱されることで、形成された回路基板を容易に基台６０から取り外すことができる。

そして、基台６０の上に、感熱剥離フィルム７１を介して粗面フィルム７０が敷かれると、ステージ５２が、第２造形ユニット２４の下方に移動される。そして、第２造形ユニット２４において、図４に示すように、粗面フィルム７０の上に樹脂積層体１３０が形成される。樹脂積層体１３０は、キャビティ１３２を有しており、インクジェットヘッド８８からの紫外線硬化樹脂の吐出と、吐出された紫外線硬化樹脂への照射装置９２による紫外線の照射とが繰り返されることにより形成される。

詳しくは、第２造形ユニット２４の第２印刷部８４において、インクジェットヘッド８８が、粗面フィルム７０の上面に紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出する。この際、インクジェットヘッド８８は、粗面フィルム７０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、粗面フィルム７０の上に樹脂の薄膜層１３４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１３４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、粗面フィルム７０の上面の所定の部分が露出するように、薄膜層１３４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１３４の上に薄膜層１３４が積層される。このように、薄膜層１３４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１３４が積層されることで、キャビティ１３２を有する樹脂積層体１３０が形成される。なお、キャビティ１３２は、樹脂積層体１３０を上下方向に貫通している。

上述した手順により樹脂積層体１３０が形成されると、ステージ５２が第１造形ユニット２２の下方に移動される。そして、第１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１３０の上面及びキャビティ１３２の内部に金属インク１３６を線状に吐出する。この際、インクジェットヘッド７６は、１つのキャビティ１３２の内部から、樹脂積層体１３０の上面を経由して、そのキャビティ１３２の隣のキャビティ１３２の内部に至るまで、金属インク１３６を吐出する。つまり、隣り合う２つのキャビティ１３２を繋ぐように、金属インク１３６が吐出されている。なお、樹脂積層体１３０に４つのキャビティ１３２が形成されており、４つのキャビティ１３２のうちの隣り合う２つのキャビティ１３２を繋ぐように金属インク１３６が吐出されており、残りの隣り合う２つのキャビティ１３２を繋ぐように金属インク１３６が吐出されている。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１３６が、ヒータ７８により加熱される。これにより、金属インク１３６が焼成し、配線１３８が形成される。つまり、４つのキャビティ１３２のうちの隣り合う２つのキャビティ１３２を繋ぐ配線１３８ａと、残りの隣り合う２つのキャビティ１３２を繋ぐ配線１３８ｂとの２本の配線１３８が形成される。なお、インク推奨温度は、１１０～１５０度とされており、インク推奨時間は、４０～８０分間とされている。このため、従来、ヒータ７８は、１１０～１５０度で４０～８０分間、金属インク１３６を加熱する。これにより、適切な導電性を発現可能な配線１３８、例えば、体積抵抗値が４～８（μΩ・ｃｍ）程度の配線１３８が形成される。

続いて、第１造形ユニット２２の第１印刷部７２において、ディスペンスヘッド７７が、図６に示すように、キャビティ１３２の内部に金属ペースト１４０を吐出する。この際、ディスペンスヘッド７７は、キャビティ１３２の内部において配線１３８と接触するように、金属ペースト１４０を吐出する。そして、第１造形ユニット２２の加熱部７４において、金属ペースト１４０が、ヒータ７８により加熱される。これにより、金属ペースト１４０が硬化し、金属ペースト１４０が導電化する。なお、ペースト推奨温度は、１１０～１５０度とされており、ペースト推奨時間は、４０～８０分間とされている。このため、従来、ヒータ７８は、１１０～１５０度で４０～８０分間、金属ペースト１４０を加熱する。これにより、樹脂が好適に硬化し、金属ペースト１４０が適切な導電性を発現し、例えば、金属ペースト１４０の体積抵抗値が４～８（μΩ・ｃｍ）程度となる。

次に、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７に示すように、樹脂積層体１３０の上に樹脂積層体１５０が形成される。樹脂積層体１５０は、樹脂積層体１３０のキャビティ１３２の内部を埋めるように形成されている。ただし、樹脂積層体１５０もキャビティ１５２を有しており、そのキャビティ１５２において、樹脂積層体１３０の上面に形成された配線１３８の一部が露出している。なお、樹脂積層体１５０には、２つのキャビティ１５２ａ，ｂが形成されており、１つのキャビティ１５２ａにおいて、配線１３８ａの一部が露出し、もう１つのキャビティ１５２ｂにおいて、配線１３８ｂの一部が露出している。なお、樹脂積層体１５０は、樹脂積層体１３０と同様に、インクジェットヘッド８８による紫外線硬化樹脂の吐出と、照射装置９２による紫外線の照射とが繰り返されることで、形成される。

続いて、樹脂積層体１５０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８に示すように、キャビティ１５２の内部で露出する配線１３８から樹脂積層体１５０の上面に至るまで金属インク１６０を線状に吐出する。なお、キャビティ１５２ａの内部の配線１３８ａから樹脂積層体１５０の上面に至る金属インク１６０ａと、キャビティ１５２ｂの内部の配線１３８ｂから樹脂積層体１５０の上面に至る金属インク１６０ｂとは、互いに接近するように吐出されているが、接触はしていない。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１６０が、ヒータ７８により加熱される。この際、ヒータ７８は、インク推奨温度（１１０～１５０度）でインク推奨時間（４０～８０分間）、金属インク１６０を加熱する。これにより、適切な導電性を発現可能な配線１６２、例えば、体積抵抗値が４～８（μΩ・ｃｍ）程度の配線１６２が形成される。

次に、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９に示すように、樹脂積層体１５０の上に樹脂積層体１７０が形成される。樹脂積層体１７０は、樹脂積層体１５０のキャビティ１５２の内部を埋めるように作成されている。ただし、樹脂積層体１７０もキャビティ１７２を有しており、そのキャビティ１７２において、樹脂積層体１７０の上面に形成された２本の配線１６２ａ，ｂの端部が露出している。なお、樹脂積層体１７０も、樹脂積層体１３０，１５０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、ディスペンスヘッド７７が、図１０に示すように、キャビティ１７２の内部に金属ペースト１８０を吐出する。この際、ディスペンスヘッド７７は、キャビティ１７２の内部において配線１６２ａの端部の上と配線１６２ｂの端部の上との２箇所に、金属ペースト１８０を吐出する。

このように、金属ペースト１８０が配線１６２の上に吐出されると、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１１９が供給され、その電子部品１１９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１１に示すように、電子部品１１９は、部品本体１８２と、部品本体１８２の下面に配設された２個の電極１８４とにより構成されている。そして、装着ヘッド１１６が、移動装置１１８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１１９が、キャビティ１７２の内部において、樹脂積層体１５０の上面に装着される。この際、電子部品１１９の電極１８４が、配線１６２の上に吐出された金属ペースト１８０に接触するように、電子部品１１９は樹脂積層体１５０の上面に装着される。

次に、電子部品１１９が装着されると、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の加熱部７４において、金属ペースト１８０が、ヒータ７８により加熱される。この際、ヒータ７８は、ペースト推奨温度（１１０～１５０度）でペースト推奨時間（４０～８０分間）、金属ペースト１８０を加熱する。これにより、金属ペースト１８０が適切な導電性を発現し、例えば、金属ペースト１８０の堆積抵抗値が４～８（μΩ・ｃｍ）程度となる。

このように、３つの樹脂積層体１３０，１５０，１７０が積層され、樹脂積層体間が配線１３８，１６２により導通されており、配線１６２に電子部品１１９が導通されることで回路基板１９０が形成される。そして、回路基板１９０が形成されると、回路基板１９０を基台６０から取り外すべく、感熱剥離フィルム７１がヒータ７８により加熱される。なお、感熱剥離フィルム７１の粘着性を低下させるための推奨温度及び推奨加熱時間は、金属インク及び金属ペーストと同じ温度及び時間とされている。このため、ヒータ７８は、１１０～１５０度で４０～８０分間、感熱剥離フィルム７１を加熱する。これにより、感熱剥離フィルム７１の粘着性が低下し、図１２に示すように、回路基板１９０を、粗面フィルム７０とともに、感熱剥離フィルム７１から容易に剥がすことができる。なお、粗面フィルム７０は、元々、粘着性を有していないため、回路基板１９０から容易に剥がすことができる。

このように、回路基板１９０が従来の手法により形成される際には、金属インク１３６，金属ペースト１４０，金属インク１６０，金属ペースト１８０，感熱剥離フィルム７１の加熱時の各々において、１１０～１５０度で４０～８０分間、加熱される。つまり、５回の工程の各々において、高温かつ長時間加熱される。また、各加熱工程の後には、ある程度の時間、冷却工程も行われている。このように、高温かつ長時間での加熱工程と、冷却工程とが繰り返し実行されることで、回路基板の形成時において、樹脂積層体１３０の基台６０からの浮きが生じる虞がある。また、樹脂積層体１３０等の造形物に反りが生じる虞もある。さらに言えば、高温かつ長時間での加熱工程により樹脂積層体１３０等の造形物に大きなストレスがかかる。

そこで、回路形成装置１０では、金属インク１３６，金属ペースト１４０，金属インク１６０，金属ペースト１８０の各々の加熱工程において、ヒータ７８による加熱温度を下げるとともに、加熱時間を短縮している。つまり、推奨温度より低い温度で、推奨時間より短い時間、金属インク１３６，金属ペースト１４０，金属インク１６０，金属ペースト１８０の各々を加熱している。そして、感熱剥離フィルム７１の加熱時に、推奨温度での推奨時間の加熱を行うことで、金属インク１３６と金属ペースト１４０と金属インク１６０と金属ペースト１８０と感熱剥離フィルム７１とを纏めて加熱している。

具体的には、従来の手法と同様に、図３に示すように、基台６０の上面に、感熱剥離フィルム７１を介して、粗面フィルム７０が敷かれる。その粗面フィルム７０の上面に、図５に示すように、樹脂積層体１３０が形成され、２つのキャビティ１３２を繋ぐように、金属インク１３６が吐出される。そして、金属インク１３６が加熱されるが、インク推奨温度の３５～９０％程度、例えば、７０～１００度程度の温度で、インク推奨時間の３５～９０％程度、例えば、５～３０分間程度の時間、金属インク１３６が加熱される。このように、金属インク１３６がインク推奨温度より低い温度で、インク推奨時間より短い時間、加熱されると、金属インク１３６は、ある程度、焼成するため、配線１３８となるが、その配線１３８は、適切な導電性を発現せず、例えば、体積抵抗値が１０（μΩ・ｃｍ）以上の配線１３８が形成される。

次に、図６に示すように、樹脂積層体１３０のキャビティ１３２の内部に、金属ペースト１４０が吐出される。そして、金属ペースト１４０が加熱されるが、ペースト推奨温度の３５～９０％程度、例えば、７０～１００度程度の温度で、ペースト推奨時間の３５～９０％程度、例えば、５～３０分間程度の時間、金属ペースト１４０が加熱される。このように、金属ペースト１４０がペースト推奨温度より低い温度で、ペースト推奨時間より短い時間、加熱されると、金属ペースト１４０は、ある程度硬化し、導電化するが、その金属ペースト１４０は、適切な導電性を発現せず、例えば、体積抵抗値が１０（μΩ・ｃｍ）以上となる。

続いて、図７に示すように、樹脂積層体１３０の上に、従来の手法と同様に、樹脂積層体１５０が作成される。そして、図８に示すように、樹脂積層体１５０のキャビティ１５２の内部で露出する配線１３８から樹脂積層体１５０の上面に至るまで金属インク１６０が吐出される。次に、金属インク１６０が加熱されるが、金属インク１６０も、金属インク１３６と同様に、インク推奨温度の３５～９０％程度、例えば、７０～１００度程度の温度で、インク推奨時間の３５～９０％程度、例えば、５～３０分間程度の時間、加熱される。これにより、金属インク１６０は、ある程度、焼成するため、配線１６２となるが、その配線１６２も、適切な導電性を発現せず、例えば、体積抵抗値が１０（μΩ・ｃｍ）以上の配線となる。

続いて、図９に示すように、樹脂積層体１５０の上に、従来の手法と同様に、樹脂積層体１７０が作成される。そして、図１０に示すように、配線１６２の端部に、金属ペースト１８０が吐出される。続いて、図１１に示すように、電子部品１１９の電極１８４が、配線１６２の上に吐出された金属ペースト１８０に接触するように、電子部品１１９が樹脂積層体１５０の上面に装着される。そして、金属ペースト１８０が加熱されるが、金属ペースト１８０も、金属ペースト１４０と同様に、ペースト推奨温度の３５～９０％程度、例えば、７０～１００度程度の温度で、ペースト推奨時間の３５～９０％程度、例えば、５～３０分間程度の時間、加熱される。これにより、金属ペースト１８０は、ある程度硬化し、導電化するが、その金属ペースト１８０は、適切な導電性を発現せず、例えば、体積抵抗値が１０（μΩ・ｃｍ）以上となる。

そして、最後に、感熱剥離フィルム７１の粘着性を低下させるべく、従来の手法と同様に、１１０～１５０度で４０～８０分間、感熱剥離フィルム７１が加熱される。これにより、図１２に示すように、回路基板１９０が粗面フィルム７０とともに基台６０から取り外される。また、感熱剥離フィルム７１の加熱時には、感熱剥離フィルム７１だけでなく、配線１３８，金属ペースト１４０，配線１６２，金属ペースト１８０も、１１０～１５０度で４０～８０分間、加熱される。これにより、配線１３８，１６２が充分に焼成し、適切な導電性を発現可能な配線、例えば、体積抵抗値が４～８（μΩ・ｃｍ）程度の配線となる。また、金属ペースト１４０，１８０が充分に硬化し、適切な導電性を発現することで、例えば、金属ペースト１４０及び金属ペースト１８０の体積抵抗値が４～８（μΩ・ｃｍ）となる。

このように、金属インク１３６，１６０及び金属ペースト１４０，１８０の各々が、各々の推奨温度より低い温度で、推奨時間より短い時間、加熱されることで、回路基板１９０の基台６０からの浮き，樹脂積層体１３０等の反りを防止するとともに、樹脂積層体１３０等へのストレスを軽減することが可能となる。また、低い温度での加熱により、加熱に要するエネルギーを抑制することが可能となる。さらに言えば、加熱時間の短縮により、タクトタイムの短縮を図ることも可能となる。

また、従来の手法では、金属インク及び金属ペーストの各々が、各々の推奨温度で推奨時間、加熱されることで、回路基板１９０の造形途中での金属インク及び金属ペーストの体積抵抗値は、図１３に示すように、例えば、６（μΩ・ｃｍ）とされている。そして、感熱剥離フィルム７１が加熱され、回路基板１９０が基台６０から取り外されることで、回路基板１９０が完成した際の金属インク及び金属ペーストの体積抵抗値も、例えば、６（μΩ・ｃｍ）とされている。

一方、新たな条件下、つまり、金属インク及び金属ペーストの各々が、各々の推奨温度より低い温度で、推奨時間より短い時間、加熱されることで、回路基板１９０の造形途中での体積抵抗値は、例えば、１２（μΩ・ｃｍ）とされている。そして、感熱剥離フィルム７１が推奨温度で推奨時間、加熱され、回路基板１９０が基台６０から取り外されることで、回路基板１９０が完成した際の体積抵抗値は、例えば、６（μΩ・ｃｍ）まで低下する。

このように、金属インク及び金属ペーストが、推奨温度より低い温度で、推奨時間より短い時間、加熱された場合であっても、感熱剥離フィルム７１の加熱時において、感熱剥離フィルム７１とともに、金属インク及び金属ペーストが推奨温度で推奨時間、加熱されることで、体積抵抗値は６（μΩ・ｃｍ）となる。つまり、回路基板１９０の造形途中では、金属インク及び金属ペーストは適切な導電性を発現しないが、回路基板１９０の完成時において、金属インク及び金属ペーストは適切な導電性を発現する。これにより、適切な回路基板１９０の造形を担保しつつ、回路基板１９０の基台６０からの浮き，樹脂積層体１３０等の反りを防止するとともに、樹脂積層体１３０等へのストレスを軽減することが可能となる。

なお、制御装置２８のコントローラ１２０は、図２に示すように、積層体形成部２００と、流体吐出部２０２と、仮加熱部２０４と、本加熱部２０６とを有している。積層体形成部２００は、樹脂積層体１３０，１５０，１７０を形成するための機能部である。流体吐出部２０２は、金属インク及び金属ペーストを吐出するための機能部である。仮加熱部２０４は、金属インク及び金属ペーストを、推奨温度より低い温度で、推奨時間より短い時間、加熱するための機能部である。本加熱部２０６は、金属インク及び金属ペーストを、推奨温度で推奨時間、加熱するための機能部である。

なお、上記実施例において、感熱剥離フィルム７１は、フィルムの一例である。樹脂積層体１３０，１５０，１７０は、樹脂層の一例である。金属インク１３６，１６０は、導電性流体の一例である。金属ペースト１４０，１８０は、導電性流体の一例である。積層体形成部２００により実行される工程は、樹脂層形成工程の一例である。流体吐出部２０２により実行される工程は、塗布工程の一例である。仮加熱部２０４により実行される工程は、仮加熱工程の一例である。本加熱部２０６により実行される工程は、本加熱工程の一例である。

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、金属インク及び金属ペーストが、推奨温度より低い温度で、推奨時間より短い時間、加熱されているが、加熱温度の低減と加熱時間の短縮との少なくとも一方が実行されればよい。つまり、金属インク及び金属ペーストが、推奨温度より低い温度で、推奨時間、加熱されてもよく、金属インク及び金属ペーストが、推奨温度で、推奨時間より短い時間、加熱されてもよい。

また、上記実施例では、感熱剥離フィルム７１の加熱工程において、金属インク及び金属ペーストが、感熱剥離フィルム７１とともに、推奨温度で推奨時間、加熱されているが、種々の加熱工程において、金属インク及び金属ペーストが、推奨温度で推奨時間、加熱されてもよい。ただし、推奨温度での推奨時間の加熱工程は、最終の加熱工程で行われることが好ましい。例えば、上記実施形態において、感熱剥離フィルム７１の加熱工程が無い場合には、金属ペースト１８０の加熱工程において、推奨温度で推奨時間、金属ペースト１８０が加熱されてもよい。

また、上記実施例では、ヒータ７８により、金属インク及び金属ペーストが加熱されているが、レーザ光等の照射により、金属インク及び金属ペーストが加熱されてもよい。

また、上記実施例では、金属ペースト１４０，１８０が、ディスペンスヘッド７７により樹脂積層体１３０に吐出されているが、スタンプ等により金属ペースト１４０，１８０が樹脂積層体１３０に転写されてもよい。また、スクリーン印刷により、金属インク若しくは金属ペーストが樹脂積層体１３０に印刷されてもよい。

７１：感熱剥離フィルム１３０：樹脂積層体１３６：金属インク１４０：金属ペースト１５０：樹脂積層体１６０：金属インク１７０：樹脂積層体１８０：金属ペースト２００：積層体形成部２０２：流体吐出部２０４：仮加熱部２０６：本加熱部

Claims

硬化性樹脂により樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
所定温度で所定時間、加熱することで、所定の抵抗値以下の適切な導電性を発現する導電性流体を、回路パターンに応じて前記樹脂層の上に塗布する塗布工程と、
前記塗布工程において塗布された導電性流体を、前記所定温度より低い温度で前記所定時間より短い時間加熱することで、適切な導電性を発現しない程度に焼成する仮加熱工程と、
前記仮加熱工程において加熱された導電性流体を、前記所定温度で前記所定時間加熱することで、適切な導電性を発現した配線を形成する本加熱工程と
を含み、
前記樹脂層形成工程と前記塗布工程と前記仮加熱工程とが繰り返し実行されることで、前記仮加熱工程において加熱された導電性流体を含む樹脂層が複数、積層され、
前記本加熱工程は、
その複数積層された樹脂層を、前記所定温度で前記所定時間、加熱する回路形成方法。
硬化性樹脂により樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
所定温度で所定時間、加熱することで、所定の抵抗値以下の適切な導電性を発現する導電性流体を、回路パターンに応じて前記樹脂層の上に塗布する塗布工程と、
前記塗布工程において塗布された導電性流体を、前記所定温度より低い温度で前記所定時間より短い時間加熱することで、適切な導電性を発現しない程度に焼成する仮加熱工程と、
前記仮加熱工程において加熱された導電性流体を、前記所定温度で前記所定時間加熱することで、適切な導電性を発現して配線と電気的に接続される部材を形成する本加熱工程と
を含み、
前記樹脂層形成工程と前記塗布工程と前記仮加熱工程とが繰り返し実行されることで、前記仮加熱工程において加熱された導電性流体を含む樹脂層が複数、積層され、
前記本加熱工程は、
その複数積層された樹脂層を、前記所定温度で前記所定時間、加熱する回路形成方法。
前記樹脂層形成工程は、
加熱により粘着性が低下するフィルムの上に、硬化性樹脂により樹脂層を形成する請求項１または請求項２に記載の回路形成方法。
硬化性樹脂により樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
所定温度で所定時間、加熱することで、所定の抵抗値以下の適切な導電性を発現する導電性流体を、回路パターンに応じて前記樹脂層の上に塗布する塗布工程と、
前記塗布工程において塗布された導電性流体を、前記所定温度より低い温度で前記所定時間より短い時間加熱することで、適切な導電性を発現しない程度に焼成する仮加熱工程と、
前記仮加熱工程において加熱された導電性流体を、前記所定温度で前記所定時間加熱することで、適切な導電性を発現した配線を形成する本加熱工程と
を含み、
前記樹脂層形成工程は、
加熱により粘着性が低下するフィルムの上に、硬化性樹脂により樹脂層を形成し、
前記本加熱工程において、前記仮加熱工程において加熱された導電性流体を、前記所定温度で前記所定時間加熱すると共に、前記フィルムを加熱して、前記フィルムの粘着性を低下させる回路形成方法。
硬化性樹脂により樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
所定温度で所定時間、加熱することで、所定の抵抗値以下の適切な導電性を発現する導電性流体を、回路パターンに応じて前記樹脂層の上に塗布する塗布工程と、
前記塗布工程において塗布された導電性流体を、前記所定温度より低い温度で前記所定時間より短い時間加熱することで、適切な導電性を発現しない程度に焼成する仮加熱工程と、
前記仮加熱工程において加熱された導電性流体を、前記所定温度で前記所定時間加熱することで、適切な導電性を発現して配線と電気的に接続される部材を形成する本加熱工程と
を含み、
前記樹脂層形成工程は、
加熱により粘着性が低下するフィルムの上に、硬化性樹脂により樹脂層を形成し、
前記本加熱工程において、前記仮加熱工程において加熱された導電性流体を、前記所定温度で前記所定時間加熱すると共に、前記フィルムを加熱して、前記フィルムの粘着性を低下させる回路形成方法。