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JP6554541B2 - 配線形成方法および配線形成装置 - Google Patents

配線形成方法および配線形成装置 Download PDF

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Description

本発明は、金属微粒子を含有する金属含有液によって配線を形成する配線形成方法および配線形成装置に関する。
近年、下記特許文献に記載されているように、金属微粒子を含有する金属含有液を吐出し、その吐出された金属含有液を焼成することで、多層的な回路パターンを形成するための技術が開発されている。
特開２０１２−２２２１４３号公報
上記特許文献に記載の技術によれば、ある程度、適切に多層的な回路パターンを形成することが可能となる。しかしながら、金属含有液を用いて多層的な回路パターンを形成する方法には、改良の余地が多分に残されており、種々の改良を施すことで、金属含有液を用いた回路パターンの形成方法の実用性は向上すると考えられる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い回路パターンの形成方法および装置の提供を課題とする。
上記課題を解決するために、本発明の配線形成方法は、基材の上に金属微粒子を含有する金属含有液によって第１の配線を形成する第１配線形成工程と、前記第１の配線の一部が露出する開口部を有する樹脂層を、前記第１の配線の上に形成する樹脂層形成工程と、前記樹脂層の上に前記金属含有液によって第２の配線を形成する第２配線形成工程と、前記開口部の内部容量に応じた複数の球状の導電性の金属塊を前記開口部に載置する工程と、前記金属塊をレーザ照射により溶融し、前記開口部に応じた形状の導電体に変形する工程と、前記第１の配線と前記第２の配線とを電気的に接続する電気的接続工程とを含むことを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明の配線形成装置は、金属微粒子を含有する金属含有液を吐出する第１吐出装置と、硬化性樹脂を吐出する第２吐出装置と、導電性の金属塊を保持する保持装置と、前記第１吐出装置と前記第２吐出装置と前記保持装置との各々の作動を制御する制御装置とを備え、前記制御装置が、基材の上に前記第１吐出装置によって前記金属含有液を吐出することで、第１の配線を成形する第１配線形成部と、前記第１の配線の上に前記第２吐出装置によって硬化性樹脂を吐出することで、前記第１の配線の一部が露出する開口部を有する樹脂層を形成する樹脂層形成部と、前記樹脂層の上に前記第１吐出装置によって前記金属含有液を吐出することで、第２の配線を成形する第２配線形成部と、前記開口部の内部容量に応じた複数の球状の前記金属塊を前記保持装置によって前記開口部に載置する載置部と、前記金属塊をレーザ照射により溶融し、前記開口部に応じた形状の導電体に変形する変形部と、前記第１の配線と前記第２の配線とを電気的に接続する電気的接続部とを有することを特徴とする。
従来の配線形成方法および配線形成装置では、例えば、金属含有液によって基材の上に第１の配線が形成され、その第１の配線の一部が露出する開口部を有する樹脂層が、基材の上に形成される。また、樹脂層の上に、金属含有液によって第２の配線が形成される。そして、開口部の内部に金属含有液による金属製の薄膜が積層されることで、第１の配線と第２の配線とが電気的に接続される。このため、従来の配線形成方法および配線形成装置では、金属製の薄膜をビア穴内に積層する必要があり、スループットが低下する。また、金属製の薄膜形成時に、金属含有液が焼成されるが、金属製の薄膜の複数層の形成時に、金属含有液の焼成により樹脂層が劣化する虞がある。一方、本発明の配線形成方法および配線形成装置では、複数の球状の導電性の金属塊が開口部に載置され、溶融されることで、第１の配線と第２の配線とが電気的に接続される。これにより、金属製の薄膜を積層する必要がなくなり、スループットの向上を図るとともに、樹脂層の劣化を防止することが可能となる。
電子デバイス製造装置を示す図である。 制御装置を示すブロック図である。 回路パターンの形成工程を説明するための模式図である。 回路パターンの形成工程を説明するための模式図である。 回路パターンの形成工程を説明するための模式図である。 回路パターンの形成工程を説明するための模式図である。 回路パターンの形成工程を説明するための模式図である。 回路パターンの形成工程を説明するための模式図である。 回路パターンの形成工程を説明するための模式図である。 回路パターンの形成工程を説明するための模式図である。 回路パターンの形成工程を説明するための模式図である。 回路パターンの形成工程を説明するための模式図である。 回路パターンの形成工程を説明するための模式図である。 回路パターンの形成工程を説明するための模式図である。 回路パターンの形成工程を説明するための模式図である。
図１に電子デバイス製造装置１０を示す。電子デバイス製造装置（以下、「製造装置」と略す場合がある）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）２７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、製造装置１０のベース２８の上に配置されている。ベース２８は、概して長方形状をなしており、以下の説明では、ベース２８の長手方向をＸ軸方向、ベース２８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２８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２８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２８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、上面に回路基板等が載置される。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に載置された回路基板等の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、回路基板等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、ステージ５２の基台６０に載置された回路基板（図３参照）７０の上に配線（図３参照）８０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、基台６０に載置された回路基板７０の上に、金属インクを線状に吐出する。金属インクは、金属の微粒子が溶剤中に分散されたものである。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導電性材料を吐出する。
焼成部７４は、レーザ照射装置（図２参照）７８を有している。レーザ照射装置７８は、回路基板７０の上に吐出された金属インクにレーザを照射する装置であり、レーザが照射された金属インクは焼成し、配線８０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保護膜の分解等が行われ、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８０が形成される。
また、第２造形ユニット２４は、ステージ５２の基台６０に載置された回路基板７０の上に樹脂層（図４参照）８２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、基台６０に載置された回路基板７０の上に紫外線硬化樹脂を吐出する。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によって回路基板７０の上に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、回路基板７０の上に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、回路基板７０の上に吐出された紫外線硬化樹脂が硬化し、樹脂層８２が造形される。
また、装着ユニット２６は、ステージ５２の基台６０に載置された回路基板７０の上に金属塊（図６参照）９５，（図９参照）９６，（図１１参照）９７，（図１４参照）９８を装着するユニットであり、吐出部１００と、供給部１０２と、装着部１０４とを有している。吐出部１００は、インクジェットヘッド（図２参照）１１０を有しており、基台６０に載置された回路基板７０の上に導電性接着剤を吐出する。導電性接着剤は、常温で硬化する接着剤であり、例えば、導電性接着剤によって２個の部材を接着させ、導電性接着剤を硬化させることで、それら２個の部材は電気的に接続する。なお、インクジェットヘッド１１０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導電性材料を吐出する。また、供給部１０２は、供給位置において金属塊９５，９６，９７，９８を供給する。金属塊９５，９６，９７，９８は、導電性金属、具体的には、銀の塊であり、球状，円柱状，リベット状等、種々の形状のものが任意に供給される。
装着部１０４は、装着ヘッド（図２参照）１１２を有している。装着ヘッド１１２は、金属塊９５，９６，９７，９８を保持するための吸着ノズル（図９等参照）１１４を有しており、供給部１０２の供給位置と、基台６０に載置された回路基板７０との間で、装着ヘッド１１２を移動させる。これにより、装着部１０４では、供給部１０２により供給された金属塊９５，９６，９７，９８が、吸着ノズル１１４により保持され、その吸着ノズル１１４によって保持された金属塊９５，９６，９７，９８が、回路基板７０に装着される。
また、制御装置２７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、レーザ照射装置７８、インクジェットヘッド８８、平坦化装置９０、照射装置９２、供給部１０２、インクジェットヘッド１１０、装着ヘッド１１２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。
＜製造装置の作動＞
製造装置１０では、上述した構成によって、回路基板７０上に多層的な回路パターンが形成される。具体的には、ステージ５２の基台６０に回路基板７０がセットされ、そのステージ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印刷部７２において、インクジェットヘッド７６によって回路基板７０の上に金属インクが、回路パターンに応じて線状に吐出される。次に、焼成部７４において、回路基板７０に吐出された金属インクに、レーザ照射装置７８によってレーザが照射される。これにより、金属インクが焼成し、図３に示すように、回路基板７０の上に配線８０が形成される。
回路基板７０の上に配線８０が形成されると、図４に示すように、その配線８０を覆うように、回路基板７０の上に樹脂層８２が形成される。樹脂層８２は、配線８０の一部を露出させるためのビア穴１３０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、ステージ５２が、第２造形ユニット２４の下方に移動され、第２印刷部８４において、インクジェットヘッド８８が、配線８０を覆うように、回路基板７０の上に紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出する。ただし、配線８０の一部を中心とする円状の部分を除いた箇所に、紫外線硬化樹脂は吐出される。つまり、インクジェットヘッド８８は、配線８０の一部が円状に露出し、その一部以外の配線８０を覆うように、回路基板７０の上に紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出する。紫外線硬化樹脂が薄膜状に吐出されると、平坦化装置９０により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、硬化部８６において、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、回路基板７０の上に薄膜状の樹脂層が形成される。
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、配線８０の一部が円状に露出するように、薄膜状の樹脂層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、薄膜状の樹脂層の上に薄膜状の樹脂層が積層される。このように、配線８０の一部が円状に露出している個所を除いた薄膜状の樹脂層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ることで、ビア穴１３０を有する樹脂層８２が形成される。
上述した手順により樹脂層８２が形成されると、回路パターンを積層化させるべく、回路基板７０の上に形成された配線８０を、樹脂層８２の上面側に導通させる必要がある。この際、従来の手法では、ビア穴１３０の内部への金属インクの吐出と、金属インクへのレーザ照射とが繰り返されることで、図５に示すように、ビア穴１３０の内部に導電体１３２が形成され、その導電体１３２によって、回路基板７０の上に形成された配線８０が、樹脂層８２の上面側に導通される。詳しくは、回路基板７０の上に樹脂層８２が形成されると、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、ビア穴１３０の内部に金属インクを薄膜状に吐出する。次に、焼成部７４において、レーザ照射装置７８が、その薄膜状に吐出された金属インクにレーザを照射する。これにより、ビア穴１３０の内部に金属製の薄膜が形成される。そして、ビア穴１３０内部への金属インクの吐出と、吐出された金属インクへのレーザ照射とが繰り返されることで、ビア穴１３０の内部に、金属製の薄膜が積層され、導電体１３２が形成される。
このように、従来の手法では、ビア穴１３０の内部に金属製の薄膜が積層されることで、回路基板７０の上に形成された配線８０が、樹脂層８２の上面側に導通される。しかしながら、この手法では、ビア穴１３０内部への金属インクの吐出と、吐出された金属インクへのレーザ照射とを複数回、繰り返す必要があるため、スループットが低下する。また、ビア穴１３０内部への複数回のレーザ照射によって、樹脂層８２が劣化する虞がある。
このようなことに鑑みて、製造装置１０では、図６に示すように、ビア穴１３０の内部に複数の金属塊９５が載置され、それら複数の金属塊９５が溶融される。これにより、金属塊９５がビア穴１３０に応じた形状の導電体（図７参照）１３６に変形し、回路基板７０の上に形成された配線８０が、樹脂層８２の上面側に導通される。詳しくは、回路基板７０に樹脂層８２が形成されると、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、供給部１０２によって球状の金属塊９５が供給され、その金属塊９５が装着ヘッド１１２の吸着ノズル１１４によって、保持される。続いて、吸着ノズル１１４により保持された金属塊９５が、樹脂層８２のビア穴１３０の内部に載置される。そして、吸着ノズル１１４による金属塊９５の保持と、ビア穴１３０の内部への金属塊９５の載置とが繰り返されることで、図６に示すように、ビア穴１３０の内部に複数の金属塊９５が載置される。なお、ビア穴１３０の内部には、ビア穴１３０の内部容量に応じた個数の金属塊９５が載置される。
ビア穴１３０の内部への金属塊９５の載置が完了すると、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において、レーザ照射装置７８が、ビア穴１３０の内部に載置されている複数の金属塊９５に向かってレーザを照射する。これにより、複数の金属塊９５が溶融し、ビア穴１３０に応じた形状の導電体（図７参照）１３６に変形する。このように、製造装置１０では、ビア穴１３０に載置された金属塊９５を溶融することで、ビア穴１３０に導電体１３６を形成し、回路基板７０の上に形成された配線８０を、樹脂層８２の上面側に導通させている。これにより、従来の手法のように、金属インクの吐出とレーザ照射とを複数回、繰り返す必要が無くなり、スループットの向上を図るとともに、レーザ照射による樹脂層８２へのダメージを低減することが可能となる。
そして、金属塊９５の溶融により導電体１３６が形成されると、第１造形ユニット２２において、図７に示すように、樹脂層８２の上に配線１３８が形成され、その配線１３８と、回路基板７０の上に形成されている配線８０とが、導電体１３６によって電気的に接続される。詳しくは、金属塊９５の溶融により導電体１３６が形成されると、第１印刷部７２において、インクジェットヘッド７６が、導電体１３６の上面と交差するように、樹脂層８２の上面に金属インクを線状に吐出する。そして、焼成部７４において、レーザ照射装置７８が、樹脂層８２の上に吐出された金属インクにレーザを照射することで、金属インクが焼成し、図７に示すように、樹脂層８２の上に、導電体１３６の上面と交差する配線１３８が形成される。これにより、樹脂層８２の上に形成された配線１３８と、回路基板７０の上に形成された配線８０とが、導電体１３６によって電気的に接続され、回路基板７０上に多層的な回路パターンが形成される。
また、製造装置１０では、金属塊を溶融させることなく、樹脂層の上に形成された配線と、回路基板７０の上に形成された配線とを電気的に接続させることが可能である。具体的には、まず、図８に示すように、回路基板７０の上に配線１５０を形成するとともに、その配線１５０の一部がビア穴１５２を介して露出するように、回路基板７０の上に樹脂層１５６を形成する。配線１５０および、樹脂層１５６の形成方法は、配線８０および、樹脂層８２の形成方法と同じであるため、説明を省略する。なお、樹脂層１５６のビア穴１５２の形状は、円柱状とされている。
回路基板７０の上に配線１５０および樹脂層１５６が形成されると、ステージ５２が装着ユニット２６に移動される。そして、吐出部１００において、インクジェットヘッド１１０が、ビア穴１５２から露出する配線１５０の上に、導電性接着剤（図９参照）１５８を吐出する。また、供給部１０２では、金属塊（図９参照）９６が供給位置において供給される。金属塊９６は、概して円柱状をなし、ビア穴１５２の形状に応じた形状とされている。詳しくは、金属塊９６は、ビア穴１５２の深さ寸法と略同じ高さ寸法の円柱状をなし、金属塊９６の外径は、ビア穴１５２の内径より僅かに小さい。そして、その金属塊９６が、図９に示すように、装着ヘッド１１２の吸着ノズル１１４によって保持される。
次に、吸着ノズル１１４によって保持された金属塊９６が、樹脂層１５６のビア穴１５２の内部に載置される。この際、金属塊９６の底面が、配線１５０の上に吐出された導電性接着剤１５８に密着し、導電性接着剤１５８によって、金属塊９６が配線１５０に接着される。これにより、金属塊９６が、配線１５０に電気的に接続される。金属塊９６がビア穴１５２の内部に載置されると、第１印刷部７２において、インクジェットヘッド７６が、金属塊９６の上面と交差するように、樹脂層１５６の上面に金属インクを線状に吐出する。そして、焼成部７４において、レーザ照射装置７８が、樹脂層１５６の上に吐出された金属インクにレーザを照射することで、金属インクが焼成する。これにより、図１０に示すように、樹脂層１５６の上に、金属塊９６の上面と交差する配線１６０が形成される。このように、製造装置１０では、金属塊９６が配線１５０に導電性接着剤１５８によって接着されることで、樹脂層１５６の上に形成された配線１６０と、回路基板７０の上に形成された配線１５０とが電気的に接続され、回路基板７０上に多層的な回路パターンが形成される。
また、製造装置１０では、導電性接着剤１５８を用いることなく、樹脂層の上に形成された配線と、回路基板の上に形成された配線とを電気的に接続させることが可能である。具体的には、図８に示すように、回路基板７０の上に配線１５０を形成するとともに、その配線１５０の一部がビア穴１５２を介して露出するように、回路基板７０の上に樹脂層１５６を形成する。
回路基板７０の上に配線１５０および樹脂層１５６が形成されると、ステージ５２が装着ユニット２６に移動される。その装着ユニット２６の供給部１０２では、金属塊（図１１参照）９７が供給位置において供給される。金属塊９７は、円柱部１７０と円錐部１７２とによって構成されている。円柱部１７０は、ビア穴１５２の深さ寸法と略同じ高さ寸法の円柱状をなし、円柱部１７０の外径は、ビア穴１５２の内径より僅かに小さい。また、円錐部１７２は、円錐状の先端が下方を向いた状態で、円柱部１７０の底面に形成されている。そして、その金属塊９７が、図１１に示すように、装着ヘッド１１２の吸着ノズル１１４によって保持される。
次に、吸着ノズル１１４によって保持された金属塊９７が、樹脂層１５６のビア穴１５２の内部に載置される。この際、金属塊９７は、ビア穴１５２の内部において押圧される。これにより、金属塊９７の円錐部１７２が、ビア穴１５２内の配線１５０を貫通し、金属塊９７が配線１５０に電気的に接続される。金属塊９７がビア穴１５２の内部に載置されると、第１印刷部７２において、インクジェットヘッド７６が、金属塊９７の上面と交差するように、樹脂層１５６の上面に金属インクを線状に吐出する。そして、焼成部７４において、レーザ照射装置７８が、樹脂層１５６の上に吐出された金属インクにレーザを照射することで、金属インクが焼成する。これにより、図１２に示すように、樹脂層１５６の上に、金属塊９７の上面と交差する配線１７８が形成される。このように、製造装置１０では、金属塊９７の円錐部１７２が配線１５０を貫通することで、樹脂層１５６の上に形成された配線１７８と、回路基板７０の上に形成された配線１５０とが電気的に接続され、回路基板７０上に多層的な回路パターンが形成される。
また、製造装置１０では、リベット状の金属塊を用いて、樹脂層の上に形成された配線と、回路基板の上に形成された配線とを電気的に接続させることが可能である。具体的には、図８に示すように、回路基板７０の上に配線１５０を形成するとともに、その配線１５０の一部がビア穴１５２を介して露出するように、回路基板７０の上に樹脂層１５６を形成する。
回路基板７０の上に配線１５０および樹脂層１５６が形成されると、第１印刷部７２において、インクジェットヘッド７６が、ビア穴１５２の縁に至るように、樹脂層１５６の上面に金属インクを線状に吐出する。そして、焼成部７４において、レーザ照射装置７８が、樹脂層１５６の上に吐出された金属インクにレーザを照射することで、金属インクが焼成する。これにより、図１３に示すように、樹脂層１５６の上に、ビア穴１５２の縁に至る配線１８０が形成される。次に、ステージ５２が装着ユニット２６に移動される。そして、吐出部１００において、インクジェットヘッド１１０が、ビア穴１５２から露出する配線１５０の上に、導電性接着剤（図１４参照）１８２を吐出する。さらに、インクジェットヘッド１１０は、配線１８０のビア穴１５２の縁に近い端部の上に、導電性接着剤（図１４参照）１８４を吐出する。
そして、供給部１０２では、金属塊（図１４参照）９８が供給位置において供給される。金属塊９８は、リベット状をなし、円柱部１８６とフランジ部１８８とによって構成されている。円柱部１８６は、ビア穴１５２の深さ寸法と略同じ高さ寸法の円柱状をなし、円柱部１８６の外径は、ビア穴１５２の内径より僅かに小さい。また、フランジ部１８８は、円柱部１８６の上端において、径方向に円盤状に突出している。そして、その金属塊９８が、図１４に示すように、装着ヘッド１１２の吸着ノズル１１４によって保持される。
次に、吸着ノズル１１４によって保持された金属塊９８が、図１５に示すように、樹脂層１５６のビア穴１５２の内部に載置される。この際、金属塊９８の円柱部１８６の底面が、配線１５０の上に吐出された導電性接着剤１８２に密着し、導電性接着剤１８２によって、円柱部１８６が配線１５０に接着される。これにより、金属塊９６と配線１５０とが電気的に接続される。また、金属塊９８のフランジ部１８８が、配線１８０の上に吐出された導電性接着剤１８４に密着し、導電性接着剤１８４によって、フランジ部１８８が配線１８０に接着される。これにより、金属塊９８と配線１８０とが電気的に接続される。このように、製造装置１０では、リベット状の金属塊９８がビア穴１５２に載置されることで、樹脂層１５６の上に形成された配線１８０と、回路基板７０の上に形成された配線１５０とが電気的に接続され、回路基板７０上に多層的な回路パターンが形成される。
上述したように、製造装置１０では、金属塊９５，９６，９７，９８がビア穴１３０，１５２に載置され、溶融，貫通，接着等により配線と金属塊とが電気的に接続される。これにより、従来の手法のように、金属インクの吐出とレーザ照射とを複数回、繰り返す必要が無くなり、スループットの向上を図るとともに、レーザ照射による樹脂層８２，１５６へのダメージを低減することが可能となる。
なお、制御装置２７のコントローラ１２０は、図２に示すように、第１配線形成部２００と、樹脂層形成部２０２と、第２配線形成部２０４と、電気的接続部２０６とを有している。第１配線形成部２００は、回路基板７０の上に配線８０を形成するための機能部である。樹脂層形成部２０２は、回路基板７０の上に樹脂層８２，１５６を形成するための機能部である。第２配線形成部２０４は、樹脂層８２，１５６の上に配線１３８，１６０，１７８，１８０を形成するための機能部である。電気的接続部２０６は、ビア穴１３０，１５２に金属塊９５，９６，９７，９８を載置することで、回路基板７０の上に形成された配線８０と樹脂層８２，１５６の上に形成された配線１３８，１６０，１７８，１８０とを電気的に接続するための機能部である。
ちなみに、上記実施例において、製造装置１０は、配線形成装置の一例である。制御装置２７は、制御装置の一例である。回路基板７０は、基材の一例である。インクジェットヘッド７６は、第１吐出装置の一例である。配線８０は、第１の配線の一例である。樹脂層８２，１５６は、樹脂層の一例である。インクジェットヘッド８８は、第２吐出装置の一例である。金属塊９５，９６，９７，９８は、金属塊の一例である。装着ヘッド１１２は、保持装置の一例である。ビア穴１３０，１５２は、開口部の一例である。配線１３８，１６０，１７８，１８０は、第２の配線の一例である。導電性接着剤１５８，１８２，１８４は、導電性粘性流体の一例である。円柱部１７０，１８６は、本体部の一例である。円錐部１７２は、凸部の一例である。フランジ部１８８は、フランジ部の一例である。金属インクは、金属含有液の一例である。紫外線硬化性樹脂は、硬化性樹脂の一例である。第１配線形成部２００は、第１配線形成部の一例である。樹脂層形成部２０２は、樹脂層形成部の一例である。第２配線形成部２０４は、第２配線形成部の一例である。電気的接続部２０６は、電気的接続部の一例である。第１配線形成部２００により実行される工程は、第１配線形成工程の一例である。樹脂層形成部２０２により実行される工程は、樹脂層形成工程の一例である。第２配線形成部２０４により実行される工程は、第２配線形成工程の一例である。電気的接続部２０６により実行される工程は、電気的接続工程の一例である。
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、ビア穴１３０に複数の金属塊９５を載置し、それら複数の金属塊９５を溶融させているが、ビア穴１３０に１個の金属塊を載置し、その金属塊を溶融させてもよい。ただし、このような場合には、ビア穴１３０に載置される金属塊として、ビア穴１３０の内部容量に応じた寸法の金属塊を採用する必要がある。
また、上記実施例では、リベット状の金属塊９８が、円柱部１８６の底面において導電性接着剤１８２によって配線１５０に電気的に接続されているが、円柱部１８６の下面に円錐部を形成し、その円錐部を配線１５０に貫通させることで、金属塊９８と配線１５０とを電気的に接続させてもよい。
また、上記実施例では、金属塊と配線とが導電性接着剤によって電気的に接続されているが、金属インク，導電性ペースト等の導電性粘性流体によって、金属塊と配線とを電気的に接続させることが可能である。
１０：製造装置（配線形成装置） ２７：制御装置 ７０：回路基板（基材） ７６：インクジェットヘッド（第１吐出装置） ８０：配線（第１の配線） ８２：樹脂層 ８８：インクジェットヘッド（第２吐出装置） ９５：金属塊 ９６：金属塊 ９７：金属塊 ９８：金属塊 １１２：装着ヘッド（保持装置） １３０：ビア穴（開口部） １３８：配線（第２の配線） １５２：ビア穴（開口部） １５６：樹脂層 １５８：導電性接着剤（導電性粘性流体） １６０：配線（第２の配線） １７０：円柱部（本体部） １７２：円錐部（凸部） １７８：配線（第２の配線） １８０：配線（第２の配線） １８２：導電性接着剤（導電性粘性流体） １８４：導電性接着剤（導電性粘性流体） １８６：円柱部（本体部） １８８：フランジ部 ２００：第１配線形成部（第１配線形成工程） ２０２：樹脂層形成部（樹脂層形成工程） ２０４：第２配線形成部（第２配線形成工程） ２０６：電気的接続部（電気的接続工程）

Claims (2)

  1. 基材の上に金属微粒子を含有する金属含有液によって第１の配線を形成する第１配線形成工程と、
    前記第１の配線の一部が露出する開口部を有する樹脂層を、前記第１の配線の上に形成する樹脂層形成工程と、
    前記樹脂層の上に前記金属含有液によって第２の配線を形成する第２配線形成工程と、
    前記開口部の内部容量に応じた複数の球状の導電性の金属塊を前記開口部に載置する工程と、
    前記金属塊をレーザ照射により溶融し、前記開口部に応じた形状の導電体に変形する工程と、
    前記第１の配線と前記第２の配線とを電気的に接続する電気的接続工程と
    を含むことを特徴とする配線形成方法。
  2. 金属微粒子を含有する金属含有液を吐出する第１吐出装置と、
    硬化性樹脂を吐出する第２吐出装置と、
    導電性の金属塊を保持する保持装置と、
    前記第１吐出装置と前記第２吐出装置と前記保持装置との各々の作動を制御する制御装置とを備え、
    前記制御装置が、
    基材の上に前記第１吐出装置によって前記金属含有液を吐出することで、第１の配線を成形する第１配線形成部と、
    前記第１の配線の上に前記第２吐出装置によって硬化性樹脂を吐出することで、前記第１の配線の一部が露出する開口部を有する樹脂層を形成する樹脂層形成部と、
    前記樹脂層の上に前記第１吐出装置によって前記金属含有液を吐出することで、第２の配線を成形する第２配線形成部と、
    前記開口部の内部容量に応じた複数の球状の前記金属塊を前記保持装置によって前記開口部に載置する載置部と、
    前記金属塊をレーザ照射により溶融し、前記開口部に応じた形状の導電体に変形する変形部と、
    前記第１の配線と前記第２の配線とを電気的に接続する電気的接続部と
    を有することを特徴とする配線形成装置。
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