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(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】
(24)【登録日】2023-05-19
(45)【発行日】2023-05-29
(54)【発明の名称】部品装着方法、および部品装着装置
(51)【国際特許分類】
H05K 1/18 20060101AFI20230522BHJP
H05K 3/32 20060101ALI20230522BHJP
H05K 13/04 20060101ALI20230522BHJP
【ＦＩ】
H05K1/18 G
H05K3/32 B
H05K13/04 B
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2021552079
(86)(22)【出願日】2019-10-18
(86)【国際出願番号】 JP2019041125
(87)【国際公開番号】W WO2021075051
(87)【国際公開日】2021-04-22
【審査請求日】2021-10-15
(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】弁理士法人ネクスト
(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】富永 亮二郎
【審査官】ゆずりは 広行
(56)【参考文献】
【文献】特開昭５９－１２３２９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－２００９５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０１－２５３２９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０４－１３４８７２（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０５Ｋ １／１８
Ｈ０５Ｋ ３／３２
Ｈ０５Ｋ １３／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
部品本体と、前記部品本体の底面よりも下方に延び出す電極とにより構成される電子部品の基材への部品装着方法であって、基材の上面に段差部を形成する形成工程と、
前記段差部の上側の面及び下側の面に導電性接着剤を塗布する塗布工程と、
前記段差部の上側の面に塗布された導電性接着剤に前記部品本体が密着し、前記段差部の下側の面に塗布された導電性接着剤に前記電極が密着するように、前記電子部品を基材の上面に載置する載置工程と
を含み、
前記形成工程が、
前記部品本体の底面と前記電極の先端との高低差に加えて導電性接着剤の粘度と前記電子部品の寸法精度との少なくとも一方に応じた高さ寸法の前記段差部を形成する部品装着方法。
【請求項2】
前記塗布工程は、前記段差部の上側の面に導電性接着剤を塗布する際に、点状かつ、互いに接触しないように導電性接着剤を塗布する請求項１に記載の部品装着方法。
【請求項3】
前記塗布工程は、前記段差部の上側の面と下側の面とに同じ塗布条件で導電性接着剤を塗布する請求項１または請求項２に記載の部品装着方法。
【請求項4】
前記形成工程は、硬化性樹脂を薄膜状に塗布することで樹脂層を形成し、前記樹脂層を積層させることで、前記段差部を形成する請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の部品装着方法。
【請求項5】
部品本体と、前記部品本体の底面よりも下方に延び出す電極とにより構成される電子部品を保持する保持装置と、基材の上面に段差部を形成する形成装置と、
前記段差部の上側の面及び下側の面に導電性接着剤を塗布する塗布装置と
を備え、
前記形成装置は、
前記部品本体の底面と前記電極の先端との高低差に加えて導電性接着剤の粘度と前記電子部品の寸法精度との少なくとも一方に応じた高さ寸法の前記段差部を形成し、
前記保持装置は、
前記段差部の上側の面に塗布された導電性接着剤に前記部品本体が密着し、前記段差部の下側の面に塗布された導電性接着剤に前記電極が密着するように、前記電子部品を基材の上面に載置する部品装着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、部品本体と電極とにより構成される電子部品の基材への部品装着方法及び、部品装着装置に関する。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献には、部品本体と電極とにより構成される電子部品を基材に装着する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０００－２００９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
電子部品には、部品本体と、部品本体の底面よりも下方に延び出す電極とにより構成されるものがある。本発明は、このような電子部品を適切に基材に装着することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するために、本明細書は、部品本体と、前記部品本体の底面よりも下方に延び出す電極とにより構成される電子部品の基材への部品装着方法であって、基材の上面に段差部を形成する形成工程と、前記段差部の上側の面及び下側の面に導電性接着剤を塗布する塗布工程と、前記段差部の上側の面に塗布された導電性接着剤に前記部品本体が密着し、前記段差部の下側の面に塗布された導電性接着剤に前記電極が密着するように、前記電子部品を基材の上面に載置する載置工程とを含み、前記形成工程が、前記部品本体の底面と前記電極の先端との高低差に加えて導電性接着剤の粘度と前記電子部品の寸法精度との少なくとも一方に応じた高さ寸法の前記段差部を形成する部品装着方法を開示する。
【0006】
また、本明細書は、部品本体と、前記部品本体の底面よりも下方に延び出す電極とにより構成される電子部品を保持する保持装置と、基材の上面に段差部を形成する形成装置と、前記段差部の上側の面及び下側の面に導電性接着剤を塗布する塗布装置とを備え、前記形成装置は、前記部品本体の底面と前記電極の先端との高低差に加えて導電性接着剤の粘度と前記電子部品の寸法精度との少なくとも一方に応じた高さ寸法の前記段差部を形成し、前記保持装置は、前記段差部の上側の面に塗布された導電性接着剤に前記部品本体が密着し、前記段差部の下側の面に塗布された導電性接着剤に前記電極が密着するように、前記電子部品を基材の上面に載置する部品装着装置を開示する。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、基材の上面に段差部が形成され、段差部の上側の面及び下側の面に導電性接着剤が塗布される。そして、段差部の上側の面に塗布された導電性接着剤に部品本体が密着し、段差部の下側の面に塗布された導電性接着剤に電極が密着するように、電子部品が基材の上面に載置される。これにより、電子部品を適切に基材に装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】回路形成装置を示す図である。
【図2】制御装置を示すブロック図である。
【図3】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。
【図4】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。
【図5】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を示す断面図である。
【図6】電子部品が装着された状態の回路を示す断面図である。
【図7】電子部品を示す側面図及び上面図である。
【図8】部品本体の装着予定位置と電極の装着予定位置とに導電性樹脂ペーストが塗布された状態の回路を示す断面図である。
【図9】電子部品が装着された状態の回路を示す断面図である。
【図10】樹脂積層体の上面に凸部が形成された状態の回路を示す断面図である。
【図11】凸部の上面と樹脂積層体の上面とに導電性樹脂ペーストが塗布された状態の回路を示す断面図である。
【図12】複数の導電性樹脂ペーストが格子状に塗布された凸部を示す上面図である。
【図13】複数の導電性樹脂ペーストが三角格子状に塗布された凸部を示す上面図である。
【図14】電子部品が装着された状態の回路を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
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、第３造形ユニット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２４と第３造形ユニット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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
第１造形ユニット２２は、ステージ５２の基台６０に載置された基板の上に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。
【0013】
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。
【0014】
また、第２造形ユニット２４は、ステージ５２の基台６０に載置された基板の上に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。
【0015】
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。
【0016】
第３造形ユニット２６は、ステージ５２の基台６０に載置された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と、加熱部１０２とを有している。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、吐出時間により制御される。
【0017】
加熱部１０２は、ヒータ（図２参照）１０８を有している。ヒータ１０８は、吐出された導電性樹脂ペーストを加熱する装置であり、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、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。
【0018】
また、装着ユニット２７は、ステージ５２の基台６０に載置された基板の上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。
【0019】
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に載置された基板との間で、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、基板に装着される。
【0020】
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、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、ヒータ１０８、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、第３造形ユニット２６、装着ユニット２７の作動が、コントローラ１２０によって制御される。
【0021】
回路形成装置１０では、上述した構成によって、基板（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る。この際、電子部品は、導電性樹脂ペーストの接着力により基板７０に固定される。
【0022】
具体的には、ステージ５２の基台６０に基板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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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４に示すように、樹脂積層体１３０の上面に金属インク１３４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１３４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１３４が焼成し、樹脂積層体１３０の上に配線１３６が形成される。
【0026】
続いて、樹脂積層体１３０の上に配線１３６が形成されると、ステージ５２が第３造形ユニット２６の下方に移動される。そして、第３造形ユニット２６の第３印刷部１００において、ディスペンサ１０６が、図５に示すように、配線１３６の端部の上に導電性樹脂ペースト１３７を吐出する。このように、導電性樹脂ペースト１３７が配線１３６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。装着ユニット２７では、テープフィーダ１１４により電子部品（図７参照）１３８が供給され、その電子部品１３８が装着ヘッド１１６の吸着ノズルによって、保持される。電子部品１３８は、図７に示すように、部品本体１３９と、複数の電極１４０とにより構成されている。電子部品１３８は、ＱＦＰ（Quad Flat Package）であり、電極１４０が、部品本体１３９の４つの側面から延び出している。そして、電極１４０の先端部は、部品本体１３９の底面よりも下方に向って延び出しており、電極１４０の下端と部品本体１３９の底面とに高低差がある。なお、電極１４０の下端と部品本体１３９の底面との高低差は、公差も含めて、１００±５０μｍとされている。
【0027】
このような構造の電子部品１３８は、装着ヘッド１１６の吸着ノズルにより、部品本体１３９において保持される。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１３８が、図６に示すように、樹脂積層体１３０の上面に装着される。この際、電子部品１３８の電極１４０が、配線１３６の上に吐出された導電性樹脂ペースト１３７に接触するように、電子部品１３８は樹脂積層体１３０の上面に装着される。
【0028】
このように、電子部品１３８が樹脂積層体１３０の上に装着されると、ステージ５２が第３造形ユニット２６の下方に移動される。そして、第３造形ユニット２６の加熱部１０２において、導電性樹脂ペースト１３７が、ヒータ１０８により加熱される。これにより、導電性樹脂ペースト１３７が導電性を発揮することで、電極１４０が導電性樹脂ペースト１３７を介して配線１３６と導通し、回路が形成される。また、導電性樹脂ペースト１３７の接着力により、電子部品１３８が配線１３６に固着することで、樹脂積層体１３０に固定される。
【0029】
ただし、上記手法では、電子部品１３８は、導電性樹脂ペースト１３７によって配線１３６に固着しているため、半田実装と比較すると、接続強度が低く、電子部品１３８が樹脂積層体１３０から剥離する虞がある。つまり、半田実装時に、半田が溶融し、電極１４０及び配線１３６と合金を形成し、半田と電極１４０と配線１３６との間において、界面レスの構造となる。一方、電極１４０が導電性樹脂ペースト１３７により配線１３６に固着される際には、電極１４０と導電性樹脂ペースト１３７と配線１３６との間には界面が残存する。このため、電子部品１３８が、導電性樹脂ペースト１３７によって配線１３６に固着される場合には、半田実装と比較すると、接続強度が低くなる。このため、電子部品１３８を半田により樹脂積層体１３０に装着することが望まれるが、半田溶融時に樹脂積層体１３０も溶融する虞があるため、半田実装を行うことはできない。そこで、電子部品１３８が樹脂積層体１３０に装着される際に、電極１４０だけでなく、部品本体１３９をも、導電性樹脂ペースト１３７によって、樹脂積層体１３０に固着させることが考えられる。
【0030】
具体的には、樹脂積層体１３０の上に導電性樹脂ペースト１３７が吐出される際に、図８に示すように、電極１４０の装着予定位置、つまり、配線１３６の端部に、導電性樹脂ペースト１３７ａが吐出されるとともに、部品本体１３９の装着予定位置にも、導電性樹脂ペースト１３７ｂが吐出される。ただし、上述したように、部品本体１３９の底面と電極１４０の下端との間には、１００±５０μｍの高低差がある。このため、電極１４０の装着予定位置への導電性樹脂ペースト１３７ａの吐出条件と、部品本体１３９の装着予定位置への導電性樹脂ペースト１３７ｂの吐出条件とを変える必要がある。
【0031】
例えば、部品本体１３９の装着予定位置への導電性樹脂ペースト１３７ｂの吐出時間を、電極１４０の装着予定位置への導電性樹脂ペースト１３７ａの吐出時間より長くする必要がある。また、例えば、部品本体１３９の装着予定位置に吐出される導電性樹脂ペースト１３７ｂの粘度を、電極１４０の装着予定位置に吐出される導電性樹脂ペースト１３７ａの粘度より高くする必要がある。このような場合には、粘度の異なる導電性樹脂ペースト１３７を吐出するために、２台のディスペンサが必要となる。また、例えば、ノズル径の異なる２台のディスペンサを用いて、大きなノズル径のディスペンサにより、部品本体１３９の装着予定位置に導電性樹脂ペースト１３７ｂを吐出し、小さなノズル径のディスペンサにより、電極１４０の装着予定位置に導電性樹脂ペースト１３７ａを吐出する必要がある。
【0032】
このように、導電性樹脂ペースト１３７ａの吐出条件と、導電性樹脂ペースト１３７ｂの吐出条件とを変えることで、図８に示すように、導電性樹脂ペースト１３７ｂの高さ寸法を、導電性樹脂ペースト１３７ａの高さ寸法より高くすることができる。なお、導電性樹脂ペースト１３７ｂと導電性樹脂ペースト１３７ａとの高さ寸法の差は、部品本体１３９と電極１４０との高低差より大きく、若しくは同程度とする必要がある。
【0033】
そして、図９に示すように、導電性樹脂ペースト１３７ａに、電極１４０の先端が接触するとともに、導電性樹脂ペースト１３７ｂに、部品本体１３９の底面が接触するように、電子部品１３８が樹脂積層体１３０の上に装着される。これにより、電極１４０の先端に導電性樹脂ペースト１３７ａが密着し、部品本体１３９の底面に導電性樹脂ペースト１３７ｂが密着する。そして、導電性樹脂ペースト１３７が加熱されることで、電極１４０が、導電性樹脂ペースト１３７を介して配線１３６と電気的に接続される。また、導電性樹脂ペースト１３７ａの接着力により電極１４０が配線１３６に固定されるとともに、導電性樹脂ペースト１３７ｂの接着力により部品本体１３９が樹脂積層体１３０に固定される。つまり、電子部品１３８は、電極１４０だけでなく、部品本体１３９においても、導電性樹脂ペースト１３７により樹脂積層体１３０に固定される。これにより、電子部品１３８を強固に樹脂積層体１３０に固定することができる。
【0034】
ただし、このような手法では、上述したように、電極１４０の装着予定位置への導電性樹脂ペースト１３７ａの吐出条件と、部品本体１３９の装着予定位置への導電性樹脂ペースト１３７ｂの吐出条件とを変える必要がある。例えば、吐出条件の変更として吐出時間を変える場合には、ディスペンサの制御が煩雑となり、タクトタイムが長くなる虞がある。また、吐出条件の変更として、導電性樹脂ペースト１３７の粘度の変更，導電性樹脂ペースト１３７を吐出するノズル径の変更を行うためには、ディスペンサを増設する必要があり、コスト等の観点から好ましくない。
【0035】
このようなことに鑑みて、回路形成装置１０では、部品本体１３９の装着予定位置に、凸部が形成され、その凸部において、部品本体１３９が導電性樹脂ペースト１３７により固定される。具体的には、基板７０の上に樹脂積層体１３０が形成され、その樹脂積層体１３０の上に配線１３６が形成されると、第２造形ユニット２４において、図１０に示すように、電子部品１３８の部品本体１３９の装着予定位置に、凸部１５０が形成される。凸部１５０は、樹脂積層体１３０と同様に、樹脂層１３２が積層されることで形成されるため、凸部１５０の詳細な形成方法の説明は省略する。なお、凸部１５０のＸ方向及びＹ方向での長さ寸法は、部品本体１３９の長さ寸法と同程度とされている。また、凸部１５０のＺ方向での長さ寸法、つまり、高さ寸法は、電子部品１３８の部品本体１３９と電極１４０との高低差に応じた寸法とされる。なお、凸部１５０の高さ寸法に関しては、後で詳しく説明する。
【0036】
そして、部品本体１３９の装着予定位置に凸部１５０が形成されると、第３造形ユニット２６において、図１１に示すように、電極１４０の装着予定位置、つまり、配線１３６の端部に、導電性樹脂ペースト１３７ａが吐出されるとともに、部品本体１３９の装着予定位置、つまり、凸部１５０の上面にも、導電性樹脂ペースト１３７ｂが吐出される。この際、部品本体１３９の装着予定位置に凸部１５０が形成されているため、電極１４０の装着予定位置への導電性樹脂ペースト１３７ａの吐出条件と、部品本体１３９の装着予定位置への導電性樹脂ペースト１３７ｂの吐出条件とは同じとされる。つまり、電極１４０の装着予定位置と、部品本体１３９の装着予定位置とに、１台のディスペンサ１０６から同じ種類の導電性樹脂ペースト１３７が吐出される。そして、電極１４０の装着予定位置への導電性樹脂ペースト１３７ａの吐出時間と、部品本体１３９の装着予定位置への導電性樹脂ペースト１３７ｂの吐出時間とは同じとされる。このため、電極１４０の装着予定位置にディスペンサ１０６により１度に吐出される導電性樹脂ペースト１３７ａの吐出量と、部品本体１３９の装着予定位置にディスペンサ１０６により１度に吐出される導電性樹脂ペースト１３７ｂの吐出量とは略同じとなる。これにより、電極１４０の装着予定位置に吐出された導電性樹脂ペースト１３７ａの高さ寸法と、部品本体１３９の装着予定位置に吐出された導電性樹脂ペースト１３７ｂの高さ寸法とは略同じとなる。
【0037】
また、部品本体１３９の装着予定位置に吐出される導電性樹脂ペースト１３７ｂは、点状かつ、互いに接触しないように、凸部１５０の上面に吐出される。つまり、例えば、図１２に示すように、複数の導電性樹脂ペースト１３７ｂが、凸部１５０の上面に吐出され、その際の複数の凸部１５０の互いに隣り合う２個の点状の導電性樹脂ペースト１３７ｂの間隔は、導電性樹脂ペースト１３７ｂの着弾径、つまり、概して円形状に吐出される導電性樹脂ペースト１３７ｂの直径より大きくされている。これにより、凸部１５０の上面に吐出される複数の導電性樹脂ペースト１３７ｂは、互いに接触しない。なお、凸部１５０の上面に吐出される複数の導電性樹脂ペースト１３７ｂは、互いに接触しなければ、図１２に示すように、格子状に配置されてもよく、図１３に示すように、三角格子状に配置されてもよい。
【0038】
このように、部品本体１３９の装着予定位置、つまり、凸部１５０の上面に導電性樹脂ペースト１３７ｂが吐出されるとともに、電極１４０のス着予定位置、つまり、配線１３６の端部に導電性樹脂ペースト１３７ａが吐出される。つまり、図１１に示すように、樹脂積層体１３０の上面への凸部１５０の形成により、凸部１５０が段差部となり、その段差部の下側の面、つまり、樹脂積層体１３０の上面に配線１３６が位置する。そして、その配線１３６の端部が位置する樹脂積層体１３０の上面が、電極１４０の装着予定位置となり、樹脂積層体１３０の上面に導電性樹脂ペースト１３７ａが吐出される。一方、段差部の上側の面、つまり、凸部１５０の上面が、部品本体１３９の装着予定位置となり、凸部１５０の上面に導電性樹脂ペースト１３７ｂが吐出される。
【0039】
そして、電極１４０及び部品本体１３９の装着予定位置に導電性樹脂ペースト１３７が吐出されると、図１４に示すように、導電性樹脂ペースト１３７ａに電極１４０の先端が接触するとともに、導電性樹脂ペースト１３７ｂに部品本体１３９の底面が接触するように、電子部品１３８が樹脂積層体１３０の上に装着される。これにより、電極１４０の先端に導電性樹脂ペースト１３７ａが密着し、部品本体１３９の底面に導電性樹脂ペースト１３７ｂが密着する。そして、導電性樹脂ペースト１３７が加熱されることで、電極１４０が、導電性樹脂ペースト１３７を介して配線１３６と電気的に接続される。また、導電性樹脂ペースト１３７ａの接着力により電極１４０が配線１３６に固定されるとともに、導電性樹脂ペースト１３７ｂの接着力により部品本体１３９が樹脂積層体１３０に固定される。つまり、電子部品１３８は、電極１４０だけでなく、部品本体１３９においても、導電性樹脂ペースト１３７により樹脂積層体１３０に固定される。これにより、電子部品１３８を強固に樹脂積層体１３０に固定することができる。
【0040】
さらに、樹脂積層体１３０の上面に凸部１５０が形成されることで、部品本体１３９の装着予定位置が凸部１５０により嵩上げされる。これにより、部品本体１３９の底面と電極１４０の下端との間の高低差が、凸部１５０により相殺され、凸部１５０の上面と部品本体１３９の底面との間の距離と、電極１４０の先端と配線１３６の上面との間の距離との差が少なくなる。このため、部品本体１３９の装着予定位置と電極１４０の装着予定位置との各々への導電性樹脂ペースト１３７の吐出条件を同じとすることが可能となる。これにより、ディスペンサを増設することなく、１種類の導電性樹脂ペースト１３７により、電子部品１３８を、電極１４０だけでなく、部品本体１３９においても樹脂積層体１３０に固定することが可能となる。また、部品本体１３９の装着予定位置へのディスペンサによる１回の導電性樹脂ペーストの吐出時間と、部品本体１３９の装着予定位置へのディスペンサによる１回の導電性樹脂ペーストの吐出時間とを同じにすることが可能となり、ディスペンサの制御を簡略化することができる。
【0041】
また、部品本体１３９の装着予定位置、つまり、凸部１５０の上面において、導電性樹脂ペースト１３７ｂは、点状かつ、互いに接触しないように吐出されている。つまり、凸部１５０の上面に吐出された複数の点状の導電性樹脂ペースト１３７ｂの間には、ある程度、隙間が存在する。このため、凸部１５０の上面に吐出された導電性樹脂ペースト１３７ｂに部品本体１３９が密着しても、導電性樹脂ペースト１３７ｂは、凸部１５０の上面において留まり、凸部１５０の上面の縁からはみ出さない。これにより、配線１３６の端部の上に吐出された導電性樹脂ペースト１３７ａと、凸部１５０の上面に吐出された導電性樹脂ペースト１３７ｂとの接触を抑制し、樹脂積層体１３０に装着された電子部品１３８の短絡を好適に防止することができる。
【0042】
なお、凸部１５０の高さ寸法は、上述したように、電子部品１３８の部品本体１３９と電極１４０との高低差に応じた寸法とされている。ここで、部品本体１３９と電極１４０との高低差は、公差を含めて、１００±５０μｍとされている。このため、例えば、凸部１５０の高さ寸法を１００μｍとすることで、部品本体１３９の底面と凸部１５０の上面との間の距離と、電極１４０の先端と樹脂積層体１３０の上面との間の距離との差を、平均的に少なくすることができる。一方で、凸部１５０の高さ寸法を１００μｍとした場合に、部品本体１３９と電極１４０との高低差が５０μｍであれば、電極１４０の先端と樹脂積層体１３０の上面との間の距離が５０μｍとなり、電極１４０と配線１３６とが、導電性樹脂ペースト１３７ａを介して接続されない虞がある。このため、電極１４０と配線１３６との接続を優先するべく、凸部１５０の高さ寸法を５０～１００μｍとすることが好ましい。ただし、導電性樹脂ペースト１３７の粘度が高く、導電性樹脂ペースト１３７の高さ寸法を高くできる場合には、導電性樹脂ペースト１３７を介した電極１４０と配線１３６との接続が担保されるため、凸部１５０の高さ寸法を１００～１５０μｍとすることも可能である。このことから、導電性樹脂ペースト１３７の粘度，電子部品１３８の寸法精度，回路の設計思想などを考慮して、凸部１５０の高さ寸法は、電子部品１３８の部品本体１３９と電極１４０との高低差に応じた寸法とされる。
【0043】
また、制御装置２８のコントローラ１２０は、図２に示すように、形成部１６０と塗布部１６２と載置部１６４とを有している。形成部１６０は、樹脂積層体１３０の上面に凸部１５０を形成するための機能部である。塗布部１６２は、凸部１５０の上面及び樹脂積層体１３０の上面に導電性樹脂ペースト１３７を塗布するための機能部である。載置部１６４は、凸部１５０の上面に塗布された導電性樹脂ペースト１３７ｂに部品本体１３９が接触し、樹脂積層体１３０の上面に塗布された導電性樹脂ペースト１３７ａに電極１４０が接触するように、電子部品１３８を樹脂積層体１３０に載置するための機能部である。
【0044】
なお、上記実施例において、回路形成装置１０は、部品装着装置の一例である。第２造形ユニット２４は、形成装置の一例である。第３造形ユニット２６は、塗布装置の一例である。装着ユニット２７は、保持装置の一例である。樹脂積層体１３０は、基材の一例である。樹脂層１３２は、樹脂層の一例である。導電性樹脂ペースト１３７は、導電性接着剤の一例である。電子部品１３８は、電子部品の一例である。部品本体１３９は、部品本体の一例である。電極１４０は、電極の一例である。凸部１５０は、段差部の一例である。形成部１６０により実行される工程は、形成工程の一例である。塗布部１６２により実行される工程は、塗布工程の一例である。載置部１６４により実行される工程は、載置工程の一例である。
【0045】
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、樹脂積層体１３０の上面に凸部１５０を形成することで、その凸部１５０が段差部とされているが、樹脂積層体１３０の上面に凹部を形成することで、その凹部を段差部としてもよい。このように、凹部が形成される場合には、凹部の底面に、配線が形成され、その配線に電極１４０が導電性樹脂ペースト１３７を介して接続される。また、樹脂積層体１３０の凹部が形成されていない上面に、部品本体１３９が導電性樹脂ペースト１３７を介して接続される。つまり、凹部の上側の面に、部品本体１３９が導電性樹脂ペースト１３７により固定され、凹部の下側の面に、電極１４０が導電性樹脂ペースト１３７により固定される。
【0046】
また、上記実施形態では、電極１４０が導電性樹脂ペースト１３７を介して配線１３６に接続されているが、電極１４０に通電するものであれば、電極１４０は、導電性樹脂ペースト１３７を介してパッド，ランド等に接続されてもよい。
【0047】
また、上記実施形態では、樹脂積層体１３０が紫外線硬化樹脂により形成されているが、熱硬化性樹脂，２液混合型硬化性樹脂，熱可塑性樹脂などにより形成されてもよい。
【0048】
また、上記実施例では、導電性樹脂ペースト１３７は、ディスペンサ１０６により吐出されているが、転写装置等により転写されてもよい。また、スクリーン印刷により、導電性樹脂ペースト１３７が印刷されてもよい。
【符号の説明】
【0049】
１０：回路形成装置（部品装着装置） ２４：第２造形ユニット（形成装置） ２６：第３造形ユニット（塗布装置） ２７：装着ユニット（保持装置） １３０：樹脂積層体（基材） １３２：樹脂層 １３７：導電性樹脂ペースト（導電性接着剤） １３８：電子部品 １３９：部品本体 １４０：電極 １５０：凸部（段差部） １６０：形成部１６０（形成工程） １６２：塗布部（塗布工程） １６４：載置部（載置工程）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】