7811596 電気回路形成方法、および電気回路形成装置

(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】

(24)【登録日】2026-01-28

(45)【発行日】2026-02-05

(54)【発明の名称】電気回路形成方法、および電気回路形成装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/32 20060101AFI20260129BHJP

   H05K 3/34 20260101ALI20260129BHJP

【ＦＩ】

H05K3/32 B

H05K3/34 504B

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023568866

(86)(22)【出願日】2021-12-22

(86)【国際出願番号】 JP2021047510

(87)【国際公開番号】W WO2023119469

(87)【国際公開日】2023-06-29

【審査請求日】2024-10-23

(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

【審査官】塩澤 正和

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６２－１６９４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－２２６１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３３２８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３６３４３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０３０２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２１／０７５０５１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ ３／３２ － ３／３４

Ｈ０５Ｋ １／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂層の上に金属配線を形成する配線形成工程と、
前記金属配線上の電子部品の電極の装着予定位置に導電性流体を塗布する第１塗布工程と、
前記第１塗布工程において塗布された導電性流体を硬化させる第１硬化工程と、
前記樹脂層上の前記電子部品の部品本体の装着予定位置に硬化性樹脂を塗布する第２塗布工程と、
前記第２塗布工程において塗布された硬化性樹脂を半硬化させる第２硬化工程と、
前記第１硬化工程において硬化した導電性流体に前記電極が接触するとともに、前記第２硬化工程において半硬化した硬化性樹脂に前記部品本体が接触するように、前記電子部品を装着する装着工程と、
前記装着工程において前記電子部品が装着された後に、前記第２硬化工程において半硬化した硬化性樹脂を硬化させる第３硬化工程と
を含む電気回路形成方法。

【請求項2】

前記第３硬化工程は、
前記電子部品を前記樹脂層に向って押し付けながら硬化性樹脂を硬化させる請求項１に記載の電気回路形成方法。

【請求項3】

前記第３硬化工程は、
前記電子部品の上に板状の弾性体を載置した状態で、前記弾性体を介して前記電子部品を前記樹脂層に向って押し付けながら硬化性樹脂を硬化させる請求項２に記載の電気回路形成方法。

【請求項4】

前記第３硬化工程において硬化性樹脂を硬化させた後に、前記部品本体の周囲に硬化性樹脂を塗布する第３塗布工程と、
前記第３塗布工程において塗布された硬化性樹脂を硬化させる第４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つに記載の電気回路形成方法。

【請求項5】

樹脂層の上に金属配線を形成する配線形成装置と、
前記金属配線上の電子部品の電極の装着予定位置に導電性流体を塗布する第１塗布装置と、
前記第１塗布装置により塗布された導電性流体を硬化させる第１硬化装置と、
前記樹脂層上の前記電子部品の部品本体の装着予定位置に硬化性樹脂を塗布する第２塗布装置と、
前記第２塗布装置により塗布された硬化性樹脂を半硬化させる第２硬化装置と、
前記第１硬化装置により硬化した導電性流体に前記電極が接触するとともに、前記第２硬化装置により半硬化した硬化性樹脂に前記部品本体が接触するように、前記電子部品を装着する装着装置と、
を備え、
前記第２硬化装置が、
前記装着装置により前記電子部品が装着された後に、半硬化した硬化性樹脂を硬化させる電気回路形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属配線と電子部品とを電気的に接続する電気回路形成方法、および電気回路形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献には、金属配線と電子部品とを電気的に接続する電気回路形成方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００１－００７５０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本明細書は、金属配線と電子部品とを適切に電気的に接続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、樹脂層の上に金属配線を形成する配線形成工程と、前記金属配線上の電子部品の電極の装着予定位置に導電性流体を塗布する第１塗布工程と、前記第１塗布工程において塗布された導電性流体を硬化させる第１硬化工程と、前記樹脂層上の前記電子部品の部品本体の装着予定位置に硬化性樹脂を塗布する第２塗布工程と、前記第２塗布工程において塗布された硬化性樹脂を半硬化させる第２硬化工程と、前記第１硬化工程において硬化した導電性流体に前記電極が接触するとともに、前記第２硬化工程において半硬化した硬化性樹脂に前記部品本体が接触するように、前記電子部品を装着する装着工程と、前記装着工程において前記電子部品が装着された後に、前記第２硬化工程において半硬化した硬化性樹脂を硬化させる第３硬化工程とを含む電気回路形成方法を開示する。

【0006】

また、上記課題を解決するために、本明細書は、樹脂層の上に金属配線を形成する配線形成装置と、前記金属配線上の電子部品の電極の装着予定位置に導電性流体を塗布する第１塗布装置と、前記第１塗布装置により塗布された導電性流体を硬化させる第１硬化装置と、前記樹脂層上の前記電子部品の部品本体の装着予定位置に硬化性樹脂を塗布する第２塗布装置と、前記第２塗布装置により塗布された硬化性樹脂を半硬化させる第２硬化装置と、前記第１硬化装置により硬化した導電性流体に前記電極が接触するとともに、前記第２硬化装置により半硬化した硬化性樹脂に前記部品本体が接触するように、前記電子部品を装着する装着装置と、を備え、前記第２硬化装置が、前記装着装置により前記電子部品が装着された後に、半硬化した硬化性樹脂を硬化させる電気回路形成装置を開示する。

【発明の効果】

【0007】

本開示では、金属配線上の電子部品の電極の装着予定位置に導電性流体が塗布され、その導電性流体が硬化される。次に、電子部品の部品本体の装着予定位置に硬化性樹脂が塗布されて、その硬化性樹脂が半硬化される。続いて、硬化された導電性流体に電極が接触するとともに、半硬化した硬化性樹脂に部品本体が接触するように、電子部品が装着される。そして、電子部品が装着された後に、半硬化した硬化性樹脂が硬化される。これにより、金属配線と電子部品とを適切に電気的に接続することができる。

【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】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。

【図4】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。

【図5】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。

【図6】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。

【図7】導電性樹脂ペーストに電極が接触するように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。

【図8】部品本体の装着予定位置に熱硬化性樹脂が塗布された状態の回路基板を示す断面図である。

【図9】導電性樹脂ペーストに電極が接触するとともに、熱硬化性樹脂に部品本体が接触するように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。

【図10】圧縮されながら加熱される状態の回路基板を示す断面図である。

【図11】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。

【図12】圧縮されながら加熱される状態の回路基板を示す断面図である。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。

【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（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。

【0012】

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。

【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。

【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。

【0017】

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。

【0018】

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。なお、ディスペンサ１１６は、例えば、圧電素子を用いたピエゾ方式である。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。

【0019】

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１０参照）１２２と、ゴムシート（図１０参照）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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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、３本の配線１６２が形成されるが、それら３本の配線１６２を区別する場合に、図５での左側の配線を配線１６２ａと記載し、中央の配線を配線１６２ｂと記載し、右側の配線を配線１６２ｃと記載する。

【0031】

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、配線１６２ｂの両端部の上と、その配線１６２ｂの両端部と対向する配線１６２ａ及び配線１６２ｃの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、基台６０に内蔵されているヒータ６６により樹脂積層体１５２が導電性樹脂ペーストの加熱条件に従って加熱される。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。なお、導電性樹脂ペーストの加熱条件は、導電性樹脂ペーストを完全に硬化させるための加熱条件であり、導電性樹脂ペーストの製造元のメーカにより設定されている。また、導電性樹脂ペーストの加熱条件は、導電性樹脂ペーストのユーザにより実験的に実施された導電性樹脂ペーストの加熱結果に応じて設定されている。このように、導電性樹脂ペースト１６６が導電性樹脂ペーストの加熱条件に従って加熱されて、完全に硬化することで、導電性を発揮する。

【0032】

そして、配線１６２の端部に吐出された導電性樹脂ペースト１６６が加熱により完全に硬化すると、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。なお、図７では、２個の電子部品１７２が樹脂積層体１５２の上面に装着されており、それら２個の電子部品１７２のサイズは異なっている。このため、大きなサイズの電子部品を電子部品１７２ａと記載し、小さなサイズの電子部品を電子部品１７２ｂと記載する。そして、電子部品１７２ａが２本の配線１６２ａ，ｂと電気的に接続され、電子部品１７２ｂが２本の配線１６２ｂ，ｃと電気的に接続されるように、それら２個の電子部品１７２ａ，ｂが樹脂積層体１５２の上面に装着される。

【0033】

具体的には、電子部品１７２ａは、電極１７８が配線１６２ａ，ｂの上で硬化した状態の導電性樹脂ペースト１６６に接触するように、装着される。また、電子部品１７２ｂは、電極１７８が配線１６２ｂ，ｃの上で硬化した状態の導電性樹脂ペースト１６６に接触するように、装着される。これにより、電子部品１７２と配線１６２とが硬化した状態の導電性樹脂ペースト１６６を介して電気的に接続される。

【0034】

ただし、硬化した状態の導電性樹脂ペースト１６６は部品との付着性がなく、ヤング率も低いため、導電性樹脂ペースト１６６に接触するように装着された電子部品１７２が導電性樹脂ペースト１６６から離脱する虞がある。詳しくは、ヤング率は、弾性範囲における歪量と応力との比例定数であり、歪量に対する応力の比率である。このため、ヤング率が高い物体とヤング率の低い物体とを同じ応力で変形させた場合に、ヤング率の低い物体がヤング率の高い物体よりも大きく変形する。つまり、ヤング率が低い物体は変形し易い。このため、硬化した状態の導電性樹脂ペースト１６６に電極１７８が接触した際に、導電性樹脂ペースト１６６が変形し、変形した導電性樹脂ペースト１６６の弾性力により電子部品１７２が導電性樹脂ペースト１６６から離脱する虞がある。このように、電子部品１７２が導電性樹脂ペースト１６６から離脱すると、電子部品１７２と配線１６２との電気的な接続を担保することができない。

【0035】

このため、配線１６２の上に導電性樹脂ペーストが吐出された後に、導電性樹脂ペーストを加熱することなく、未硬化の状態の導電性樹脂ペーストに電極が接触するように、電子部品を装着することが考えられる。しかしながら、未硬化の状態の導電性樹脂ペーストに電極が接触するように電子部品が装着されると、電極により未硬化の状態の導電性樹脂ペーストが潰されて、導電性樹脂ペーストの膜厚が薄くなる。導電性樹脂ペーストは加熱してもはんだのように液化して最適な形状に変形せずに潰れて薄くなった状態で接合されてしまうため、電極と配線との接合部に大きな応力が生じる虞がある。詳しくは、電子部品が装着される樹脂積層体１５２は、上述したように、紫外線硬化樹脂により形成される。紫外線硬化樹脂により形成された樹脂積層体１５２の熱膨張率は、一般的な回路基板と比較すると、高いため、電極と配線との接合部に大きな応力が生じる。そこで、電極と配線との間に挟まれる導電性樹脂ペーストとして、上述したように、ヤング率の低い導電性樹脂ペーストが採用されている。そして、電極と配線との間に挟まれる導電性樹脂ペーストの膜厚を所定の厚さとすることで、樹脂積層体１５２が変形した際に、導電性樹脂ペーストが変形することで、電極と配線との接合部に生じた応力が緩和される。しかしながら、電子部品の装着時に、電極により未硬化の状態の導電性樹脂ペーストが潰されて、導電性樹脂ペーストの膜厚が薄くなると、導電性樹脂ペーストの変形量が少なくなり、電極と配線との接合部に生じた応力を適切に緩和することができない。このため、未硬化の状態の導電性樹脂ペーストに電極が接触するように電子部品が装着されると、電極と配線との接合部に大きな応力が生じる虞がある。

【0036】

そこで、配線の上に吐出された導電性樹脂ペーストが硬化した後に、電子部品の部品本体の装着予定位置に熱硬化性樹脂が吐出され、その熱硬化性樹脂が半硬化される。そして、硬化した状態の導電性樹脂ペーストに電極が接触するとともに、半硬化した状態の熱硬化性樹脂に部品本体が接触するように、電子部品が樹脂積層体の上に装着された後に、半硬化の状態の熱硬化性樹脂が完全に硬化される。

【0037】

詳しくは、図６に示すように、配線１６２の上に導電性樹脂ペースト１６６が吐出された後に、導電性樹脂ペーストが上記導電性樹脂ペーストの加熱条件に従って加熱される。これにより、導電性樹脂ペーストが完全に硬化する。そして、ステージ５２は第４造形ユニット２５の下方に移動し、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、配線１６２ａと配線１６２ｂとの間の第１の積層体１５６の上面及び、配線１６２ｂと配線１６２ｃとの間の第１の積層体１５６の上面に熱硬化性樹脂１８０を吐出する。なお、熱硬化性樹脂１８０の粘度は低いため、具体的には、例えば、０．５～３０Ｐａ・ｓであるため、微小量塗布が可能であり、細かい隙間等であっても好適に充填することができる。

【0038】

そして、熱硬化性樹脂１８０が第１の積層体１５６の上面に吐出されると、基台６０に内蔵されているヒータ６６により樹脂積層体１５２が所定の加熱条件で加熱される。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、ここでの加熱条件は、熱硬化性樹脂を完全に硬化させるための加熱条件より、加熱温度が低く、加熱時間が短くされている。このため、樹脂積層体１５２が所定の加熱条件で加熱されても、熱硬化性樹脂は完全に硬化せず、未硬化の状態、つまり、半硬化した状態となる。そこで、ここでの加熱条件を熱硬化性樹脂の半硬化加熱条件と記載し、熱硬化性樹脂を完全に硬化させるための加熱条件を完全硬化加熱条件と記載する。なお、熱硬化性樹脂の半硬化加熱条件は、熱硬化性樹脂の完全硬化加熱条件より加熱温度が低く、完全硬化加熱条件の加熱時間と同じでもよい。また、熱硬化性樹脂の半硬化加熱条件は、熱硬化性樹脂の完全硬化加熱条件より加熱時間が短く、完全硬化加熱条件の加熱温度と同じでもよい。

【0039】

このように、熱硬化性樹脂１８０が半硬化加熱条件で加熱されて半硬化すると、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において、電子部品１７２が、図９に示すように、樹脂積層体１５２の上面に装着される。具体的には、電子部品１７２ａが、電極１７８が配線１６２ａ，ｂの上で硬化した状態の導電性樹脂ペースト１６６に接触するように、装着される。この際、電子部品１７２ａの部品本体１７６は、配線１６２ａ，ｂの間に吐出されて半硬化の状態の熱硬化性樹脂１８０に接触する。また、電子部品１７２ｂは、電極１７８が配線１６２ｂ，ｃの上で硬化した状態の導電性樹脂ペースト１６６に接触するように、装着される。この際、電子部品１７２ｂの部品本体１７６は、配線１６２ｂ，ｃ間に吐出されて半硬化の状態の熱硬化性樹脂１８０に接触する。つまり、導電性樹脂ペースト１６６は配線１６２への電極１７８の装着予定位置に吐出されており、熱硬化性樹脂１８０は部品本体１７６の装着予定位置に吐出されている。このため、電子部品１７２が樹脂積層体１５２に装着されることで、電極１７８が配線１６２の上で硬化した状態の導電性樹脂ペースト１６６に接触し、部品本体１７６が半硬化の状態の熱硬化性樹脂１８０に接触する。

【0040】

このように、２個の電子部品１７２ａ，ｂが装着されることで、電子部品１７２ａが２本の配線１６２ａ，ｂと電気的に接続され、電子部品１７２ｂが２本の配線１６２ｂ，ｃと電気的に接続される。この際、電極１７８が、硬化した状態の導電性樹脂ペースト１６６に接触するように、電子部品１７２は装着されるため、導電性樹脂ペースト１６６は電極１７８により潰されることなく、導電性樹脂ペーストの適切な膜厚を確保することができる。ただし、電極１７８は硬化した状態の導電性樹脂ペースト１６６に接触するため、電極１７８と導電性樹脂ペースト１６６との接触面積は小さい。一方で、電子部品１７２の部品本体１７６は半硬化の状態の熱硬化性樹脂１８０に接触するため、部品本体１７６と熱硬化性樹脂１８０との接触面積はある程度大きくなる。このため、熱硬化性樹脂１８０の接着力により、電子部品１７２は部品本体１７６において樹脂積層体１５２の上面に固定される。これにより、電子部品１７２の位置ズレを適切に防止することができる。

【0041】

このように、電極１７８が配線１６２の上で硬化した状態の導電性樹脂ペースト１６６に接触し、部品本体１７６が半硬化の状態の熱硬化性樹脂１８０に接触するように電子部品１７２が樹脂積層体１５２に装着されると、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１０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。この際、電子部品１７２が下方に向って圧縮されることで、部品本体１７６の下面に接触している熱硬化性樹脂１８０も下方に向って圧縮されるが、熱硬化性樹脂１８０は半硬化しているため、熱硬化性樹脂１８０の電極への染み出し，ボイドの発生などが抑制される。

【0042】

また、２個の電子部品１７２ａ，ｂ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、それら２個の電子部品１７２の高さ寸法より小さい。このため、それら２個の電子部品１７２ａ，ｂの上面はキャビティ１５４より上方に延び出しており、それら２個の電子部品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、それら２個の電子部品１７２のサイズは、上述したように、異なっているため、高さ寸法も異なるが、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。これにより、２個の電子部品１７２ａ，ｂが圧縮された際に、ゴムシート１２４が弾性変形することで、高さ寸法の異なる２個の電子部品１７２ａ，ｂを適切に圧縮することができる。

【0043】

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が熱硬化性樹脂の完全硬化加熱条件で加熱される。これにより、樹脂積層体１５２を介して熱硬化性樹脂１８０が完全硬化加熱条件で加熱されることで、完全に硬化する。つまり、熱硬化性樹脂１８０が、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た状態で完全に硬化する。また、電子部品１７２が圧縮されることで、つまり、樹脂積層体１５２に装着されている電子部品１７２が樹脂積層体１５２に向って押し付けられることで、電極１７８と接触している導電性樹脂ペースト１６６が変形し、電極１７８と導電性樹脂ペースト１６６との接触面積が増大する。特に、導電性樹脂ペースト１６６のヤング率は、上述したように低いため、ヤング率の低い導電性樹脂ペースト１６６が電極１７８により押さえ付けられることで変形し、電極１７８と導電性樹脂ペースト１６６との接触面積が増大する。これにより、電子部品１７２と配線１６２との電気的な接続が担保される。また、樹脂積層体１５２に装着されている電子部品１７２が樹脂積層体１５２に向って押し付けられることで、部品本体１７６と接触している熱硬化性樹脂１８０も変形し、部品本体１７６と熱硬化性樹脂１８０との接触面積も増大する。このように、部品本体１７６と熱硬化性樹脂１８０との接触面積も増大することで、熱硬化性樹脂１８０の接着力により、電子部品１７２を好適に樹脂積層体１５２に固定することができる。

【0044】

そして、圧縮ユニット２６での圧縮プレート１２２による圧縮が完了すると、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１１に示すように、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の周囲に熱硬化性樹脂１９０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が熱硬化性樹脂の完全硬化加熱条件で加熱される。これにより、樹脂積層体１５２を介して熱硬化性樹脂１９０が完全硬化加熱条件で加熱されて、完全に硬化する。これにより、熱硬化性樹脂１９０が部品本体１７６の側面を覆った状態で硬化する。つまり、樹脂積層体１５２に装着された電子部品１７２において、熱硬化性樹脂１８０，１９０が、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、部品本体１７６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。

【0045】

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２００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２００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が加熱されるが、この際に、回路基板２００も加熱されて、回路基板２００に反りが生じる虞がある。このため、感熱剥離フィルム１５０の加熱時において、回路基板２００を圧縮しながら、感熱剥離フィルム１５０が加熱される。

【0046】

そこで、熱硬化性樹脂１９０の硬化により、樹脂積層体１５２の上面に装着された電子部品１７２が固定されると、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１２に示すように、回路基板２００の全体が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。この際、圧縮プレート１２２による圧縮時において、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２００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２００から感熱剥離フィルム１５０を剥離することで、回路基板２００の形成が完了する。

【0047】

このような手法により回路基板２００が形成されることで、電子部品１７２の電極１７８と配線１６２との間において導電性樹脂ペースト１６６の適切な膜厚を確保するとともに、半硬化した状態の熱硬化性樹脂１８０により電子部品の位置ズレを適切に防止することができる。これにより、電極１７８と配線１６２との接合部に生じた応力を適切に緩和するとともに、電子部品１７２と配線１６２との電気的な接続を適切に担保することが可能な回路を形成することができる。

【0048】

なお、制御装置２８のコントローラ１４０は、図２に示すように、樹脂層形成部２１０と配線形成部２１２と第１塗布部２１４と第１硬化部２１６と第２塗布部２１８と第２硬化部２２０と装着部２２２と第３硬化部２２４と第３塗布部２２６と第４硬化部２２８とを有している。樹脂層形成部２１０は、紫外線硬化樹脂により樹脂積層体１５２を形成するための機能部である。配線形成部２１２は、金属インク１６０により配線１６２を形成するための機能部である。第１塗布部２１４は、配線上の電極１７８の装着予定位置に導電性樹脂ペースト１６６を塗布するための機能部である。第１硬化部２１６は、配線上に塗布された導電性樹脂ペースト１６６を完全に硬化させるための機能部である。第２塗布部２１８は、部品本体１７６の装着予定位置に熱硬化性樹脂１８０を塗布するための機能部である。第２硬化部２２０は、部品本体の装着予定位置に塗布された熱硬化性樹脂１８０を半硬化させるための機能部である。装着部２２２は、硬化した導電性樹脂ペースト１６６に電極１７８が接触するとともに、半硬化の熱硬化性樹脂１８０に部品本体１７６が接触するように、電子部品１７２を装着するための機能部である。第３硬化部２２４は、電子部品を圧縮しながら、部品本体に接触している熱硬化性樹脂１８０を完全に硬化させるための機能部である。第３塗布部２２６は、部品本体１７６の周囲に熱硬化性樹脂１９０を塗布するための機能部である。第４硬化部２２８は、部品本体の周囲に塗布された熱硬化性樹脂１９０を完全に硬化させるための機能部である。

【0049】

なお、上記実施例において、回路形成装置１０は、電気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。装着ユニット２７は、装着装置の一例である。ヒータ６６は、第１硬化装置及び第２硬化装置の一例である。ディスペンサ１０６は、第１塗布装置の一例である。ディスペンサ１１６は、第２塗布装置の一例である。ゴムシート１２４は、弾性体の一例である。樹脂積層体１５２は、樹脂層の一例である。配線１６２は、金属配線の一例である。導電性樹脂ペースト１６６は、導電性流体の一例である。電子部品１７２は、電子部品の一例である。部品本体１７６は、部品本体の一例である。電極１７８は、電極の一例である。熱硬化性樹脂１８０は、硬化性樹脂の一例である。また、配線形成部２１２により実行される工程は、配線形成工程の一例である。第１塗布部２１４により実行される工程は、第１塗布工程の一例である。第１硬化部２１６により実行される工程は、第１硬化工程の一例である。第２塗布部２１８により実行される工程は、第２塗布工程の一例である。第２硬化部２２０により実行される工程は、第２硬化工程の一例である。装着部２２２により実行される工程は、装着工程の一例である。第３硬化部２２４により実行される工程は、第３硬化工程の一例である。第３塗布部２２６により実行される工程は、第３塗布工程の一例である。第４硬化部２２８により実行される工程は、第４硬化工程の一例である。

【0050】

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、ゴムシート１２４を介して圧縮プレート１２２により回路基板が圧縮されているが、弾性変形可能な部材であれば、種々の部材を介して圧縮プレート１２２により回路基板を圧縮してもよい。例えば、弾性変形可能部材として、シリコン系樹脂，ウレタン系樹脂等を採用することが可能である。

【0051】

また、上記実施例では、配線１６２と電子部品１７２の電極１７８とを電気的に接続する流体として導電性樹脂ペースト１６６が採用されているが、導電性を発揮するものであれば、種々の流体を採用することが可能である。

【0052】

また、上記実施形態では、電子部品１７２を固定するための硬化性樹脂として、熱硬化性樹脂が採用されているが、紫外線硬化樹脂，２液混合型硬化性樹脂，熱可塑性樹脂などが採用されてもよい。また、上記実施例では、樹脂積層体１５２を形成する樹脂として紫外線硬化樹脂が採用され、電子部品１７２を固定する樹脂として熱硬化性樹脂が採用されている。つまり、樹脂積層体１５２を形成する樹脂と、電子部品１７２を固定する樹脂とが異なる硬化性樹脂とされているが、樹脂積層体１５２を形成する樹脂と、電子部品１７２を固定する樹脂とが同じ硬化性樹脂とされてもよい。

【0053】

また、上記実施例では、導電性樹脂ペーストは、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が印刷されてもよい。

【符号の説明】

【0054】

１０：回路形成装置（電気回路形成装置） ２２：第１造形ユニット（配線形成装置） ２７：装着ユニット（装着装置） ６６：ヒータ（第１硬化装置）（第２硬化装置） １０６：ディスペンサ（第１塗布装置） １１６：ディスペンサ（第２塗布装置） １２４：ゴムシート（弾性体） １５２：樹脂積層体（樹脂層） １６２：配線（金属配線） １６６：導電性樹脂ペースト（導電性流体） １７２：電子部品 １７６：部品本体 １７８：電極 １８０：熱硬化性樹脂（硬化性樹脂） ２１２：配線形成部（配線形成工程） ２１４：第１塗布部（第１塗布工程） ２１６：第１硬化部（第１硬化工程） ２１８：第２塗布部（第２塗布工程） ２２０：第２硬化部（第２硬化工程） ２２２：装着部（装着工程） ２２４：第３硬化部（第３硬化工程） ２２６：第３塗布部（第３塗布工程） ２２８：第４硬化部（第４硬化工程）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】