特許 6370077 電子デバイスの製造方法及び製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6370077

(24)【登録日】2018年7月20日

(45)【発行日】2018年8月8日

(54)【発明の名称】電子デバイスの製造方法及び製造装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/10 20060101AFI20180730BHJP

   B29C 67/00 20170101ALI20180730BHJP

   H05K 1/11 20060101ALI20180730BHJP

   H05K 3/40 20060101ALI20180730BHJP

【ＦＩ】

   H05K3/10 D

   B29C67/00

   H05K1/11 N

   H05K3/40 K

【請求項の数】2

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-61781(P2014-61781)

(22)【出願日】2014年3月25日

(65)【公開番号】特開2015-185738(P2015-185738A)

(43)【公開日】2015年10月22日

【審査請求日】2017年2月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000992

【氏名又は名称】特許業務法人ネクスト

(74)【代理人】

【識別番号】100142974

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 和久

(74)【代理人】

【識別番号】100162237

【弁理士】

【氏名又は名称】深津 泰隆

(74)【代理人】

【識別番号】100191433

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 友希

(72)【発明者】

【氏名】塚田 謙磁

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 雅登

(72)【発明者】

【氏名】川尻 明宏

(72)【発明者】

【氏名】橋本 良崇

(72)【発明者】

【氏名】藤田 政利

【審査官】 石坂 博明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−０７９２８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０７６７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３０９３６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／００００４２９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−１００４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０４４４８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１０１５５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２９９９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１２６９７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５３９９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３２０５−２１／３２１３

２１／７６８

２３／５２２

２３／５３２

Ｈ０５Ｋ １／１１

３／１０−３／２６

３／３８−３／４２

３／４６

Ｂ２９Ｃ ６７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層造形法による電子デバイスの製造方法であって、
配線の上に導電性材料を吐出してピラーを形成するステップと、
前記ピラーの上端部に撥液剤を吐出するステップと、
前記ピラーの周縁における前記配線上に撥液性を有する絶縁性材料を吐出するステップと、
前記絶縁性材料を硬化させるステップと、を含み、
前記絶縁性材料を吐出するステップと、前記硬化させるステップとを繰り返し実施することによって、前記配線上に絶縁層を形成することを特徴とする電子デバイスの製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の製造方法によって電子デバイスを製造することを特徴とする製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、導電性材料を吐出してピラーを形成する電子デバイスの製造方法及びその製造方法を用いる製造装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

立体造形物の製造方法には、立体造形物を複数の層に分けて形成した層状の材料を、順次積み重ねて立体造形物を製造する積層造形法がある。積層造形法としては、例えば、溶融させた樹脂や液状の樹脂をインクジェットヘッドのノズルから吐出し、吐出した樹脂を積層して立体造形物を形成するインクジェット法が知られている。また、このインクジェット法を応用してノズルから導電性材料を吐出し、回路基板の各層の配線を接続するピラーを形成する技術がある（例えば、特許文献１など）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５−１０１５５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に開示される製造方法では、配線上に形成したピラーが埋設されるように絶縁層を形成している。また、次の工程では、絶縁層におけるピラーの上端面を覆う部分を除去するために、絶縁層の一部をエッチングしている。このため、この製造方法では、インクジェット法を用いた作業工程の中に、エッチングが必要な工程が含まれており、製造工程が煩雑となる虞があり、改善の余地があった。

【0005】

本発明は、上記した課題を鑑みてなされたものであり、製造工程の簡略化が図れる電子デバイスの製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本願の請求項１に記載の電子デバイスの製造方法は、積層造形法による電子デバイスの製造方法であって、配線の上に導電性材料を吐出してピラーを形成するステップと、ピラーの上端部に撥液剤を吐出するステップと、ピラーの周縁における配線上に撥液性を有する絶縁性材料を吐出するステップと、絶縁性材料を硬化させるステップと、を含み、絶縁性材料を吐出するステップと、硬化させるステップとを繰り返し実施することによって、配線上に絶縁層を形成することを特徴とする。

【0010】

また、請求項２に記載の製造装置は、請求項１に記載の製造方法によって電子デバイスを製造することを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

請求項１の電子デバイスの製造方法では、配線上に導電性材料を吐出して形成したピラーには、上端部に撥液剤が吐出される。次いで、撥液剤が塗布されたピラーの周縁に、撥液性を有する絶縁性材料により絶縁層を形成する。ここで、予めピラーを形成しておき、当該ピラーが埋設されないように絶縁層を形成しようとすると、絶縁層を形成するための絶縁性樹脂をピラーの周縁に吐出等した際に、樹脂が濡れ広がってピラーの上端面を覆ってしまう場合ある。結果として、製造された電子デバイスの電気的接続性に不具合が生じることとなる。これに対し、当該製造方法では、ピラーの上端部に撥液剤を塗布しておくことによって、絶縁層を形成する樹脂がピラーの上端面まで濡れ広がるのを防止することが可能となる。このため、積層造形法によって予め形成したピラーを、絶縁層に埋設させることなく、各層の配線に良好に接続することが可能となる。従って、当該製造方法では、絶縁層のピラーを覆う部分を除去するエッチングなどの処理が不要となるため、製造工程の簡略化を図ることが可能となる。
また、請求項１の電子デバイスの製造方法では、ピラーの周縁に、撥液性を有する絶縁性材料を吐出して硬化する。絶縁層は、この絶縁性材料を吐出するステップと、硬化させるステップとを繰り返し実施することによって形成される。これにより、硬化した絶縁性樹脂の上に、さらに絶縁性樹脂を吐出した場合に、吐出された絶縁性樹脂が硬化した樹脂の上に濡れ広がるのが防止される。これにより、当該製造方法によれば、撥液性を有する絶縁性樹脂を用いて、吐出処理と硬化処理とを繰り返し実施することで、ピラーの上端部の位置に合わせた所望の厚みの絶縁層を形成することが可能となる。従って、絶縁層のピラーを覆う部分を除去するエッチングなどの処理が不要となるため、製造工程の簡略化を図ることが可能となる。

【0015】

請求項２の製造装置では、請求項１に記載の製造方法を用いることで、電子デバイスの製造工程の簡略化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施例である電子デバイスを製造する電子デバイス製造装置を示す平面図である。

【図2】第１実施例の電子デバイス製造装置の構成を示すブロック図である。

【図3】電子デバイス製造装置で製造される回路基板の断面図である。

【図4】ピラーを形成する製造工程を説明するための模式図である。

【図5】ピラーに撥液剤を吐出する製造工程を説明するための模式図である。

【図6】絶縁層を形成する製造工程を説明するための模式図である。

【図7】絶縁層を形成した後の状態を示す模式図である。

【図8】第２実施例における製造工程であり、ピラーを絶縁層に埋設させる製造工程を説明するための模式図である。

【図9】第２実施例における製造工程であり、絶縁層に貫通口を形成する製造工程を説明するための模式図である。

【図10】第２実施例における製造工程であり、ピラーの上端部を延設する製造工程を説明するための模式図である。

【図11】第３実施例における製造工程であり、ピラーの上端部にサポート材を形成する製造工程を説明するための模式図である。

【図12】第３実施例における製造工程であり、絶縁層を形成する製造工程を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

＜第１実施例＞
以下、本発明の第１実施例について図を参照して説明する。
図１は、本発明の実施例の電子デバイス製造装置１０の平面図を示している。電子デバイス製造装置１０は、紫外線硬化樹脂と導電性材料とを用いて電子デバイスを製造するための装置である。電子デバイス製造装置１０は、搬送装置２１と、ヘッド部２３と、紫外線照射装置２５とを備えている。電子デバイス製造装置１０は、これらの各種装置がベース１１の上部に設けられている。ベース１１は、平面視における形状が略長方形状をなし、搬送装置２１を取り囲む枠部１３を有する。なお、以下の説明では、図１に示すように、ベース１１の長手方向（図１の上下方向）をＸ軸方向、ベース１１の短手方向（図１の左右方向）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（図３参照）と称して説明する。

【0018】

搬送装置２１は、Ｘ軸方向に延びる一対のＸ軸スライド機構３１と、Ｙ軸方向に延びるＹ軸スライド機構３３とを有している。Ｘ軸スライド機構３１の各々は、ベース１１及び枠部１３に保持されており、Ｘ軸方向に移動可能に設けられたＸ軸スライダ３５をそれぞれ有している。Ｘ軸スライド機構３１の各々は、電磁モータ６１（図２参照）の駆動により、一対のＸ軸スライダ３５が、Ｙ軸方向において互いに対向する位置を保ちながら、Ｘ軸方向における任意の位置に移動する。また、Ｙ軸スライド機構３３は、Ｙ軸方向の端部の各々がＸ軸スライダ３５に保持されており、Ｙ軸方向に移動可能なプレート保持部３７を有している。Ｙ軸スライド機構３３は、電磁モータ６３（図２参照）の駆動により、プレート保持部３７がＹ軸方向における任意の位置に移動する。従って、プレート保持部３７は、Ｘ軸スライド機構３１及びＹ軸スライド機構３３を駆動させることによって、ベース１１上の任意の位置に移動可能となっている。

【0019】

プレート保持部３７は、基台３８と、保持装置３９とを有している。基台３８は、平板状に形成され、上面に造形プレートＰ（図３参照）が載置される。保持装置３９は、基台３８におけるＹ軸方向の両側に設けられている。プレート保持部３７は、基台３８上に載置された造形プレートＰのＹ軸方向の端部を、基台３８と保持装置３９との間に挟み込んでクランプし、造形プレートＰを所定の位置で固定的に保持する。

【0020】

また、電子デバイス製造装置１０は、プレート保持部３７及び造形プレートＰをＺ軸方向に昇降するための昇降装置４５を有している。昇降装置４５は、駆動部４７（図２参照）を駆動して基台３８を上昇、あるいは下降させ、造形プレートＰのＺ軸方向における位置を変更する。昇降装置４５は、プレート保持部３７とともに一体となって、ベース１１上の任意の位置に移動する。

【0021】

また、図１に示すヘッド部２３は、プレート保持部３７及び造形プレートＰとＺ軸方向において対向するように、電子デバイス製造装置１０の上部に取り付けられている。ヘッド部２３は、インクジェットヘッド５１と、レーザ照射装置５３とを有している。インクジェットヘッド５１には、異なる種類の液体を吐出する複数のノズル５５が設けられている。インクジェットヘッド５１は、絶縁層を形成するための紫外線硬化樹脂を吐出するノズル５５を有する。また、インクジェットヘッド５１は、配線やピラーを形成するための導電性材料を吐出するノズル５５を有する。また、インクジェットヘッド５１は、撥液剤を吐出するノズル５５を有する。インクジェットヘッド５１は、例えば、吐出する液体の種類に応じてノズル５５を交換する構成でもよく、あるいはノズル５５に充填する液体を交換する構成でもよい。

【0022】

インクジェットヘッド５１は、例えば、圧電素子６５（図２参照）を用いたピエゾ方式によって、複数のノズル５５のノズル口から各種の液体を吐出する。なお、インクジェットヘッド５１が各種の液体を吐出する構成は、ピエゾ方式に限定されず、他の構成、例えばノズル５５内の液体を加熱して気泡を発生させ、液体をノズル口から吐出するサーマル方式を用いた構成でもよい。

【0023】

レーザ照射装置５３は、移動装置５７を介してヘッド部２３に保持されている。レーザ照射装置５３は、移動装置５７が駆動されることによって、Ｚ軸方向に昇降する。レーザ照射装置５３は、造形プレートＰ上に吐出された導電性材料にレーザ光を照射し焼成する。例えば、ピラーの製造工程では、ヘッド部２３は、プレート保持部３７の移動にともなって、当該ヘッド部２３の下方の位置に造形プレートＰが移動してくると、インクジェットヘッド５１によって造形プレートＰ上に導電性材料を吐出しつつ、吐出された導電性材料をレーザ照射装置５３によって焼成する。

【0024】

また、紫外線照射装置２５は、プレート保持部３７及び造形プレートＰとＺ軸方向において対向するように、電子デバイス製造装置１０の上部に取り付けられている。紫外線照射装置２５は、紫外線を照射するためのＬＥＤ６７を有しており、当該ＬＥＤ６７の照射方向が下方となるように固定されている。例えば、絶縁層の製造工程では、ヘッド部２３は、造形プレートＰが下方の位置に移動してくると、インクジェットヘッド５１によって造形プレートＰ上に絶縁性を有する紫外線硬化樹脂を吐出する。また、紫外線照射装置２５は、造形プレートＰが下方の位置に移動してくると、ＬＥＤ６７を駆動して造形プレートＰ上の紫外線硬化樹脂に向かって紫外線を照射し硬化させる。

【0025】

図２に示すように、電子デバイス製造装置１０は、制御装置７１を備えている。制御装置７１は、コントローラ７３と、複数の駆動回路７５と、制御回路７７とを備えている。コントローラ７３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７５及び制御回路７７に接続されている。複数の駆動回路７５の各々は、上記した保持装置３９、電磁モータ６１，６３、圧電素子６５、駆動部４７に接続されている。また、複数の制御回路７７の各々は、ＬＥＤ６７及びレーザ照射装置５３に接続されている。コントローラ７３は、駆動回路７５及び制御回路７７を介して、保持装置３９やヘッド部２３などの動作を制御する。

【0026】

＜電子デバイスの製造工程＞
次に、電子デバイスの製造工程について説明する。電子デバイス製造装置１０は、上述した構成によって、電子デバイスを複数の層に分け、紫外線硬化樹脂や導電性材料で１又は複数の層を形成し、形成した層を順次積み重ねて電子デバイスを製造する。例えば、電子デバイス製造装置１０は、電子デバイスとして図３に示す回路基板８１を製造する。

【0027】

図３に示す回路基板８１は、造形プレートＰの上に形成された配線８３と、配線８３の上に積層された絶縁層８５と、絶縁層８５の上端面８５Ａに形成された配線８７とを有する。絶縁層８５の下面に形成された配線８３と、上端面８５Ａに形成された配線８７とは、絶縁層８５をＺ軸方向（上下方向）に貫通する複数のピラー８９によって電気的に接続されている。以下の説明では、このピラー８９の周縁に絶縁層８５を製造する工程を中心に説明する。

【0028】

電子デバイス製造装置１０は、回路基板８１の設計データに基づいて、プレート保持部３７（図１参照）に保持された造形プレートＰの上に所定のパターンの配線８３を形成する。造形プレートＰは、例えば、製造工程での熱に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いることができる。配線８３は、例えば、後述するピラー８９の製造方法と同様に、インクジェット法を用いて形成される。なお、配線８３は、インクジェット法とは異なる方法、例えば、スパッタリング法、蒸着法及びＣＶＤ法などを用いて形成することも可能である。

【0029】

次に、制御装置７１は、Ｘ軸スライド機構３１及びＹ軸スライド機構３３を制御し、配線８３が形成された造形プレートＰを保持するプレート保持部３７を、作業位置となるヘッド部２３の下部まで移動させる。制御装置７１は、ヘッド部２３を制御して、図４に示すようにインクジェットヘッド５１のノズル５５から配線８３の上の所定位置に導電性材料９１を吐出してピラー８９を形成する。導電性材料９１は、例えば、導電体を溶媒に分散させたものである。導電体は、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ＩＴＯ、スズ（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）等やそれらの化合物などの金属である。溶媒は、例えば、テトラデカン、シクロヘキシルベンゼン、酢酸ブチル、イソプロピルアルコール、水である。

【0030】

制御装置７１は、インクジェットヘッド５１から導電性材料９１を吐出させた後に、吐出した導電性材料９１をレーザ照射装置５３によって焼成する。制御装置７１は、インクジェットヘッド５１から１又は複数の導電性材料９１の液滴を造形プレートＰ上に吐出した後に、プレート保持部３７をＸ軸方向の一方（図４における左向き）に向かって移動させる。レーザ照射装置５３は、造形プレートＰ上に吐出された導電性材料９１にレーザ光の焦点を合わせて照射し焼成する。レーザ照射装置５３は、例えば気体レーザである。制御装置７１は、インクジェットヘッド５１による吐出処理と、レーザ照射装置５３による焼成処理とを繰り返し実行しピラー８９を形成する。なお、この焼成処理は、導電性材料９１をピラー８９として充分な高さだけ積層した後にピラー８９全体をまとめて焼成する方法でもよく、あるいはピラー８９の周縁に絶縁層８５を形成した後に焼成する方法でもよい。また、ピラー８９の焼成は、減圧処理などによって吐出された導電性材料９１の溶剤が揮発する場合には、省略することが可能となる。また、導電性材料９１を凝固させる方法は、焼成する方法に限らず、乾燥する方法などの他の方法を用いてもよい。

【0031】

次に、図５に示すように、制御装置７１は、配線８３の上に形成したピラー８９の上端部８９Ａに向かって、インクジェットヘッド５１のノズル５５から撥液剤９５を吐出する。ピラー８９は、上端部８９Ａから下方に向かって撥液剤９５が塗布される。ここで、本実施例の電子デバイス製造装置１０のように、予めピラー８９を形成した後に絶縁層８５を形成する製造方法では、絶縁層８５を形成するための絶縁性を有する紫外線硬化樹脂を、ピラー８９の周縁の配線８３上に吐出すると、紫外線硬化樹脂が濡れ広がってピラー８９の上端面の一部や全部を覆ってしまう場合ある。その結果、ピラー８９は、上端面に接続される上層の配線８７（図３参照）に対する電気的な接続性が悪化することとなる。特に、ピラー８９は、数μｍ（マイクロメートル）オーダで形成される場合もあり、紫外線硬化樹脂の液滴の外径などによっては、１滴又は数滴の紫外線硬化樹脂であってもピラー８９の上端面まで濡れ広がる可能性が非常に高くなる。また、このような絶縁層８５を形成するための絶縁性樹脂の濡れ広がりは、インクジェット法に限らず、スピンコート法などの他の方法においても同様に生じる。

【0032】

これに対し、本実施例の電子デバイス製造装置１０では、予め形成したピラー８９の上端部８９Ａを中心に撥液剤９５を塗布しておくことによって、絶縁層８５を形成するための樹脂がピラー８９の上端面まで濡れ広がるのを防止する。制御装置７１は、図６に示すように、ヘッド部２３を制御して造形プレートＰ上にインクジェットヘッド５１のノズル５５から紫外線硬化樹脂９７を吐出する。プレート保持部３７は、制御装置７１によって、Ｘ軸方向の一方（図６における左向き）に向かって搬送される。インクジェットヘッド５１は、プレート保持部３７及び造形プレートＰがＸ軸方向に向かって搬送される動作に同期しながら、紫外線硬化樹脂９７を造形プレートＰに向かって吐出する。造形プレートＰ上には、複数の紫外線硬化樹脂９７の液滴で形成された１層分の樹脂膜９９が形成される。この際に、ピラー８９は、予め撥液剤９５が塗布されることによって、周縁に吐出された紫外線硬化樹脂９７が、当該ピラー８９の上端面の上まで濡れ上がるのが防止される。

【0033】

次に、制御装置７１は、紫外線照射装置２５（図１及び図２参照）を駆動して、造形プレートＰ上に形成された樹脂膜９９に紫外線を照射し硬化させる。詳述すると、制御装置７１は、造形プレートＰ上に紫外線硬化樹脂９７を吐出し１層分の樹脂膜９９を形成すると、紫外線照射装置２５の下方の位置に向かってプレート保持部３７を移動させる。紫外線照射装置２５は、制御装置７１の制御に基づいて、ＬＥＤ６７を駆動し紫外線を樹脂膜９９に照射する。これにより、造形プレートＰ上には、硬化した１層分の樹脂膜９９が形成される。

【0034】

また、制御装置７１は、インクジェットヘッド５１を制御して、硬化した樹脂膜９９の上に、さらに紫外線硬化樹脂９７を吐出し樹脂膜９９を積層する（図６参照）。また、紫外線照射装置２５は、吐出された２層目の樹脂膜９９に対して紫外線を照射する。電子デバイス製造装置１０は、この吐出処理と、紫外線の照射処理とを繰り返し実施することで、硬化した樹脂膜９９を積層し絶縁層８５を形成する。

【0035】

本実施例では、図６に示す紫外線硬化樹脂９７として、撥液性を有する樹脂が用いられている。ここで、上記したように、絶縁層８５は、樹脂膜９９を硬化した複数の層によって構成される。この場合、硬化した樹脂膜９９の上にさらに吐出された紫外線硬化樹脂９７は、硬化した樹脂膜９９の上に濡れ広がる虞がある。このため、撥液性を有する樹脂を用いることで、硬化した樹脂膜９９の上に、さらに紫外線硬化樹脂９７を吐出した場合に、紫外線硬化樹脂９７が樹脂膜９９上に濡れ広がるのを防止することが可能となる。また、各層ごとに樹脂膜９９を硬化させることによって、紫外線硬化樹脂９７が濡れ広がるのをより確実に防止することが可能となる。このように、本実施例の電子デバイス製造装置１０では、撥液性を有する紫外線硬化樹脂９７を用いて、吐出処理と硬化処理とを繰り返し実施することで、紫外線硬化樹脂９７がピラー８９の上端面まで濡れ広がるのをより確実に防止する。なお、絶縁層８５は、液体状の樹脂膜９９を複数層積層した後にまとめて硬化して形成してもよい。また、絶縁層８５の形成方法は、インクジェット法に限らず、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法やスピンコート法を用いてもよい。

【0036】

上記した製造方法で製造された回路基板８１は、図７に示すように、ピラー８９の上端部８９Ａの周縁に紫外線硬化樹脂９７が濡れ広がるのが防止された状態で、配線８３の上に絶縁層８５が形成されることとなる。そして、絶縁層８５から露出したピラー８９の上端部８９Ａに接続されるように、公知の方法により、所望のパターンの配線８７（図３参照）を形成する。このようにして、電子デバイス製造装置１０は、ピラー８９を介して配線８３と配線８７とが電気的に良好に接続された回路基板８１を製造することが可能となる。

【0037】

以上、上記した本実施例によれば以下の効果を奏する。
＜効果１＞本実施例の製造方法では、配線８３上に導電性材料９１を吐出して形成したピラー８９には、上端部８９Ａに撥液剤９５が吐出される（図５参照）。次いで、撥液剤９５が塗布されたピラー８９の周縁に絶縁層８５を形成する。この製造方法では、ピラー８９の上端部８９Ａに撥液剤９５を塗布しておくことによって、絶縁層８５を形成する紫外線硬化樹脂９７がピラー８９の上端面まで濡れ広がるのを防止することが可能となる。このため、積層造形法の一つであるインクジェット法によって予め形成したピラー８９を、絶縁層８５に一度も埋設させることなく、絶縁層８５の各層の配線８３，８７に良好に接続することが可能となる。従って、当該製造方法では、絶縁層８５のピラー８９を覆う部分を除去するエッチングなどの処理が不要となるため、製造工程の簡略化を図ることが可能となる。

【0038】

＜効果２＞絶縁層８５は、撥液性を有する紫外線硬化樹脂９７をノズル５５から吐出し樹脂膜９９を形成するステップ（図６参照）と、紫外線照射装置２５（図１参照）によって樹脂膜９９を硬化させるステップとを繰り返し実施することによって形成される。撥液性を有する紫外線硬化樹脂９７は、硬化した樹脂膜９９の上に吐出された場合に濡れ広がるのが防止される。これにより、当該製造方法によれば、撥液性を有する紫外線硬化樹脂９７を用いて、吐出処理と硬化処理とを繰り返し実施することで、製造工程の簡略化を図りつつ、紫外線硬化樹脂９７がピラー８９の上端面まで濡れ広がるのをより確実に防止することが可能となる。

【0039】

ちなみに、電子デバイス製造装置１０は、製造装置の一例である。回路基板８１は、電子デバイスの一例である。

【0040】

＜第２実施例＞
次に、本発明の第２実施例について、図８〜図１０を参照して説明する。上記した第１実施例との相違点は、インクジェット法で形成したピラー８９を一度、絶縁層に埋設させる点が異なる。なお、以下の説明では、第１実施例と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。

【0041】

まず、図８に示すように、配線８３の上に形成したピラー８９が埋設されるように絶縁層１０１を形成する。絶縁層１０１は、例えばインクジェット法やスピンコート法を用いて形成することができる。次に、図９に示すように、絶縁層１０１は、ピラー８９の上端面を覆う部分に貫通孔１０１Ａが形成される。制御装置７１は、ヘッド部２３を制御してレーザ照射装置５３からレーザ光を照射し、絶縁層１０１の一部を除去（レーザーアブレーションによる蒸発など）して貫通孔１０１Ａを形成する。これにより、ピラー８９は、貫通孔１０１Ａから上端面が露出することとなる。レーザ照射による貫通孔１０１Ａの形成では、例えば、絶縁層１０１とピラー８９とのレーザ光に対する反射率や吸収率の違いを利用してレーザ照射装置５３の出力を制御する方法を用いることができる。

【0042】

次に、制御装置７１は、インクジェットヘッド５１を制御し、ノズル５５から貫通孔１０１Ａ内に向かって導電性材料９１を吐出する。ピラー８９は、貫通孔１０１Ａから露出した上端面に導電性材料９１が吐出されることとなる。また、制御装置７１は、インクジェットヘッド５１から導電性材料９１を吐出させた後、レーザ照射装置５３によって導電性材料９１を焼成する。制御装置７１は、例えば吐出と焼成とを繰り返し実行して、ピラー８９の上端部８９Ａを絶縁層１０１の上端面１０１Ｂまで延設する。第２実施例の電子デバイス製造装置１０は、このようにしてピラー８９を形成する。

【0043】

以上、上記した本実施例によれば以下の効果を奏する。
＜効果＞本実施例の製造方法では、配線８３上に形成したピラー８９は、絶縁層１０１によって埋設される。次いで、制御装置７１は、レーザ照射装置５３からレーザ光を照射し、絶縁層１０１における上端面を覆う部分を除去して貫通孔１０１Ａを形成する。そして、制御装置７１は、インクジェットヘッド５１から貫通孔１０１Ａ内に導電性材料９１を吐出させた後、レーザ照射装置５３によって導電性材料９１を焼成する。ピラー８９は、上端部８９Ａが絶縁層１０１の上端面１０１Ｂまで延設される。ここで、従来の製造方法では、一度埋設させたピラー８９の上端面を露出させるために、絶縁層１０１のエッチングを実施しており、製造工程の工数が増大し、ひいては歩留まりの低下に繋がる虞がある。これに対し、本実施例の製造方法では、例えば、ピラー８９の上端面を露出させるためのエッチングが不要となり、製造工程の簡略化を図り、歩留まりを向上させることが可能となる。また、紫外線硬化樹脂９７及び導電性材料９１を吐出するインクジェットヘッド５１と、レーザ光を照射するレーザ照射装置５３とを１つのヘッド部２３に一体化させることで、電子デバイス製造装置１０は、絶縁層１０１の形成、貫通孔１０１Ａの形成及びピラー８９の延設とを一台の装置の中で一連の作業として実施することが可能となっており、このことによっても製造工程の簡略化が図られている。

【0044】

＜第３実施例＞
次に、本発明の第３実施例について、図１１及び図１２を参照して説明する。上記した第２実施例との相違点は、インクジェット法で形成したピラー８９の上端面をサポート材で覆い、絶縁層を形成した後にサポート材を除去して貫通孔を形成する点が異なる。なお、以下の説明では、第２実施例と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。

【0045】

まず、図１１に示すように、配線８３上に形成したピラー８９の上端面を覆うようにサポート材１２１を形成する。サポート材１２１は、例えば、紫外線による硬化性を有する溶液を、インクジェットヘッド５１から上端面に向かって吐出し、紫外線照射装置２５（図１参照）によって紫外線を照射し硬化することで形成される。

【0046】

次に、図１２に示すように、ピラー８９及びサポート材１２１の周縁における配線８３上に絶縁層１２３を形成する。絶縁層１２３は、サポート材１２１が除去されることによって、貫通孔１２３Ａが形成される。サポート材１２１の除去は、熱によって溶融させる方法や、水や薬品等の特定の液体を用いて溶融させる方法を用いることができる。なお、サポート材１２１は、絶縁層１２３を形成した後に除去可能な材料であれば、適宜用いることができる。貫通孔１２３Ａを形成した後に、ピラー８９の上端部８９Ａを絶縁層１２３の上端面１２３Ｂまで延設する処理は、上記した第２実施例と同様であるため、ここでの説明は、省略する。

【0047】

以上、上記した本実施例によれば以下の効果を奏する。
＜効果＞本実施例の製造方法では、配線８３上に形成したピラー８９は、上端面を覆うようにサポート材１２１が形成される。次いで、ピラー８９及びサポート材１２１の周縁に絶縁層１２３が形成される。絶縁層１２３は、サポート材１２１が除去されることによって、貫通孔１２３Ａが形成される。ピラー８９は、上端部８９Ａが絶縁層１２３の上端面１２３Ｂまで延設される。当該製造方法よれば、ピラー８９の上端面を露出させるためのエッチングが不要となり、製造工程の簡略化を図ることが可能となる。

【0048】

なお、本発明は、上記各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、上記第１実施例では、ピラー８９に撥液剤を塗布する方法と、絶縁層８５を形成する絶縁性樹脂として撥液性を有する紫外線硬化樹脂９７を用いる方法との両方を併用したが、どちらか一方の方法のみで回路基板８１を製造してもよい。
また、上記各実施例の電子デバイス製造装置１０は、インクジェットヘッド５１を固定状態として造形プレートＰを移動させて造形処理を実施する構成としたが、これに限定されない。例えば、電子デバイス製造装置１０は、造形プレートＰを載置する基台３８を固定状態としてインクジェットヘッド５１を移動させて造形処理を実施してもよい。あるいは、電子デバイス製造装置１０は、インクジェットヘッド５１と造形プレートＰとの両方を相対的に移動させながら造形処理を実施してもよい。
また、上記各実施例では、特に言及していないが、ピラー８９及び絶縁層８５を形成した後、あるいはピラー８９の上端面に接続される配線８７を形成した後の工程において、絶縁層８５と、ピラー８９や配線８３，８７との密着を高めるための焼成する工程を実施してもよい。この焼成工程は、レーザ照射や赤外線ランプの照射などによって実施してもよい。
また、紫外線照射装置２５は、ＬＥＤ方式に限らず、水銀ランプ等の光源を用いてもよい。
また、硬化性樹脂を吐出する装置は、インクジェットヘッド５１に限られず、ディスペンサヘッド等を採用することが可能である。
（付記）
また、本願に係る電子デバイスの製造方法を具体化した実施例について上記に説明したが、電子デバイスの製造方法は以下の構成を有することも可能であり、その場合には以下の効果を奏する。
例えば、第１の構成は以下のとおりである。
付記１の電子デバイスの製造方法は、積層造形法による電子デバイスの製造方法であって、配線の上に導電性材料を吐出してピラーを形成するステップと、ピラーが埋設されるように絶縁層を形成するステップと、絶縁層におけるピラーの上端部を覆う部分にレーザ光を照射し、上端部を覆う絶縁層を除去して貫通孔を形成するステップと、貫通孔から露出したピラーの上端面に向けて導電性材料を吐出し、ピラーの上端部を絶縁層の上端面まで延設するステップと、を含むことを特徴とする。
この電子デバイスの製造方法では、配線上に導電性材料を吐出して形成したピラーを、絶縁層を形成して埋設させる。次いで、絶縁層は、ピラーの上端部を覆う部分にレーザ光が照射され貫通孔が形成される。そして、貫通孔には、導電性材料が吐出され、ピラーの上端部が絶縁層の上端面まで延設される。ここで、従来の製造方法では、一度埋設させたピラーの上端面を露出させるために、絶縁層のエッチング（エッチバックやＣＭＰ法（化学的機械研磨）など）を実施しており、製造工程の工数が増大する虞がある。これに対し、当該製造方法よれば、ピラーの上端面を露出させるためのエッチングが不要となり、製造工程の簡略化を図ることが可能となる。
付記２の電子デバイスの製造方法は、積層造形法による電子デバイスの製造方法であって、配線の上に導電性材料を吐出してピラーを形成するステップと、ピラーの上端面を覆うようにサポート材を形成するステップと、ピラー及びサポート材の周縁における配線上に絶縁層を形成するステップと、サポート材を除去し、絶縁層に貫通孔を形成するステップと、貫通孔から露出したピラーの上端面に向けて導電性材料を吐出し、ピラーの上端部を絶縁層の上端面まで延設するステップと、を含むことを特徴とする。
この電子デバイスの製造方法では、配線上に導電性材料を吐出して形成したピラーの上端面を覆うようにサポート材を形成する。次いで、ピラー及びサポート材の周縁における配線上に絶縁層を形成する。絶縁層は、サポート材が除去されることによって、貫通孔が形成される。そして、貫通孔には、導電性材料が吐出され、ピラーの上端部が絶縁層の上端面まで延設される。当該製造方法よれば、ピラーの上端面を露出させるためのエッチングが不要となり、製造工程の簡略化を図ることが可能となる。

【符号の説明】

【0049】

１０ 電子デバイス製造装置、８１ 回路基板、８３，８７ 配線、９１ 導電性材料、８９ ピラー、８９Ａ 上端部、９５ 撥液剤、８５，１０１，１２３ 絶縁層、１０１Ａ，１２３Ａ 貫通孔、９１ 導電性材料、８５Ａ，１０１Ｂ，１２３Ｂ 上端面、１２１ サポート材。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】