JP6909920B2

JP6909920B2 - 情報処理装置

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Inventors: 良崇橋本
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Description

本発明は、複数の樹脂層と、複数の樹脂層のうちの任意の層の各々に配設される複数の電子部品と、金属微粒子を含有する金属含有液へのレーザ照射により形成され、複数の電子部品を電気的に接続する複数の配線とにより構成される回路を設計するための情報処理装置に関する。

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にレーザを照射することで、金属含有液を焼成して、配線を形成する技術が開発されている。

特開２００６−５９９４２号公報

金属含有液へのレーザ照射により形成される配線を含む回路の適切な形成を担保する。

上記課題を解決するために、本明細書は、複数の樹脂層と、前記複数の樹脂層のうちの任意の層の各々に配設される複数の電子部品と、金属微粒子を含有する金属含有液へのレーザ照射により形成され、前記複数の電子部品を電気的に接続する複数の配線とにより構成される回路を設計するための情報処理装置であって、Ｎ層目の樹脂層に配設される配線が設計される際に、前記Ｎ層目より下層の樹脂層に配設される電子部品の位置を、配線形成禁止領域として表示装置に表示させる情報処理装置を開示する。

本開示によれば、Ｎ層目の樹脂層に配設される配線が設計される際に、Ｎ層目より下層の樹脂層に配設される電子部品の位置が、配線形成禁止領域として表示装置に表示される。これにより、配線形成時に照射されるレーザを、下層に配設されている電子部品に照射することを防止することが可能となり、適切な回路形成が担保される。

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。１層目の樹脂積層体を示す断面図である。１層目の樹脂積層体に電子部品が装着された状態の回路を示す断面図である。１層目の樹脂積層体において、キャビティと電子部品との間に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。１層目の樹脂積層体に配線が形成された状態の回路を示す断面図である。１層目の樹脂積層体において、配線と電子部品とが導電性紫外線硬化樹脂により結線された状態の回路を示す断面図である。１層目の樹脂積層体の上に２層目の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。２層目の樹脂積層体に電子部品が装着された状態の回路を示す断面図である。２層目の樹脂積層体において、配線と電子部品とが導電性紫外線硬化樹脂により結線された状態の回路を示す断面図である。２層目の樹脂積層体の上に３層目の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。３層目の樹脂積層体に電子部品が装着された状態の回路を示す断面図である。３層目の樹脂積層体において、配線と電子部品とが導電性紫外線硬化樹脂により結線された状態の回路を示す断面図である。従来の手法により配置設計された３層目の配線を概略的に示す図である。設計プログラムの処理によりディスプレイに表示される１層目設計画面を示す図である。設計プログラムの処理によりディスプレイに表示される２層目設計画面を示す図である。設計プログラムの処理によりディスプレイに表示される３層目設計画面を示す図である。

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）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、回路形成装置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、ステージ５２の基台６０に載置された基板（図３参照）７０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、基台６０に載置された基板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金属インクを吐出する。

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、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に載置された基板７０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、吐出部８５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に載置された基板７０の上に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。

吐出部８５は、ディスペンスヘッド（図２参照）８９を有しており、基台６０に載置された基板７０の上に導電性紫外線硬化樹脂を吐出する。導電性紫外線硬化樹脂は、紫外線の照射により硬化する樹脂に、金属微粒子が分散されたものである。そして、紫外線の照射により樹脂が硬化し、収縮することで、金属微粒子が密着し、導電性紫外線硬化樹脂が導電性を発揮する。なお、導電性紫外線硬化樹脂の粘度は、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８９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個のノズルから導電性紫外線硬化樹脂を吐出する。なお、ディスペンスヘッド８９は、例えば、スタンプにてペースト転写する転写ヘッドでもよく、導電性紫外線硬化樹脂は、例えば、導電性熱硬化性樹脂でもよい。

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、基板７０の上に吐出された紫外線硬化樹脂、若しくは、導電性紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する。これにより、基板７０の上に吐出された紫外線硬化樹脂が硬化し、樹脂層が形成され、基板７０の上に吐出された導電性紫外線硬化樹脂が硬化し、配線が形成される。

また、装着ユニット２６は、ステージ５２の基台６０に載置された基板７０の上に電子部品（図４参照）９６を装着するユニットであり、供給部１００と、装着部１０２とを有している。供給部１００は、テーピング化された電子部品９６を１つずつ送り出すテープフィーダ（図２参照）１１０を複数有しており、供給位置において、電子部品９６を供給する。なお、供給部１００は、テープフィーダ１１０に限らず、トレイから電子部品９６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１００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１０２は、装着ヘッド（図２参照）１１２と、移動装置（図２参照）１１４とを有している。装着ヘッド１１２は、電子部品９６を吸着保持するための吸着ノズル（図４参照）１１８を有する。吸着ノズル１１８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９６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９６を離脱する。また、移動装置１１４は、テープフィーダ１１０による電子部品９６の供給位置と、基台６０に載置された基板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１０２では、テープフィーダ１１０から供給された電子部品９６が、吸着ノズル１１８により保持され、その吸着ノズル１１８によって保持された電子部品９６が、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、ディスペンスヘッド８９、平坦化装置９０、照射装置９２、テープフィーダ１１０、装着ヘッド１１２、移動装置１１４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、基板７０上に電子部品９６が装着され、配線が形成されることで、回路が形成される。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、電子部品９６を装着するためのキャビティ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、基板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、基板７０の上面の所定の部分が概して矩形に露出するように、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、基板７０の上に薄膜状の樹脂層１３３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１３３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、基板７０の上面の所定の部分が概して矩形に露出するように、薄膜状の樹脂層１３３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１３３の上に薄膜状の樹脂層１３３が積層される。このように、基板７０の上面の概して矩形の部分を除いた薄膜状の樹脂層１３３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１３３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。

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１１０により電子部品９６が供給され、その電子部品９６が装着ヘッド１１２の吸着ノズル１１８によって、保持される。そして、装着ヘッド１１２が、移動装置１１４によって移動され、吸着ノズル１１８により保持された電子部品９６が、図４に示すように、樹脂積層体１３０のキャビティ１３２の内部に装着される。なお、樹脂積層体１３０の高さ寸法と、電子部品９６の高さ寸法とは略同じとされている。

電子部品９６がキャビティ１３２の内部に装着されると、ステージ５２が第２造形ユニット２４の下方に移動され、図５に示すように、キャビティ１３２の隙間、つまり、キャビティ１３２を区画する内壁面と電子部品９６との間に、樹脂積層体１５０が形成される。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。また、樹脂積層体１５０の高さ寸法は、樹脂積層体１３０および電子部品９６の高さ寸法と略同じとされている。これにより、樹脂積層体１３０の上面と樹脂積層体１５０の上面と電子部品９６の上面とは、面一とされる。

次に、キャビティ１３２の隙間に樹脂積層体１５０が形成されると、ステージ５２は第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、金属インクが樹脂積層体１３０，１５０の上に、回路パターンに応じて線状に吐出される。そして、金属インクへのレーザ照射によって金属インクを焼成させ、電子部品９６を電気的に接続するための配線が形成される。

ただし、電子部品９６へのレーザ照射を防止するべく、金属インクは、電子部品９６の上に吐出されないように、電子部品９６の近傍まで線状に吐出される。これは、電子部品９６へのレーザ照射による電子部品９６の損傷を防止するためである。また、電子部品９６に照射されたレーザが電子部品９６に吸収され、電子部品９６の上に吐出された金属インクが適切に焼成せずに、結線不良が生じる虞があるためである。そして、金属インクが電子部品９６の近傍まで吐出されると、焼成部７４において、レーザ照射装置７８によって金属インクにレーザが照射される。これにより、金属インクが焼成し、図６に示すように、電子部品９６の近傍まで延び出す配線１６６ａ，ｂ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、吐出部８５において、ディスペンスヘッド８９が、図７に示すように、電子部品９６の電極１６２と、配線１６６ａ，ｂとを繋ぐように、導電性紫外線硬化樹脂１７０を吐出する。そして、硬化部８６において、照射装置９２が、導電性紫外線硬化樹脂１７０に紫外線を照射する。これにより、導電性紫外線硬化樹脂１７０が導電性を発揮し、導電性紫外線硬化樹脂１７０により、電子部品９６の電極１６２と、配線１６６ａ，ｂとが電気的に結線される。

続いて、図８に示すように、樹脂積層体１３０の上に、２層目の樹脂積層体１８０が形成される。樹脂積層体１８０は、樹脂積層体１３０と同様に、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。なお、樹脂積層体１８０には、キャビティ１８２とビア穴１８４とが形成される。キャビティ１８２とビア穴１８４とは、樹脂積層体１３０のキャビティ１３２と同様の手法により形成されるが、ビア穴１８４の内寸は、キャビティ１８２の内寸より小さくされている。また、ビア穴１８４の底部には、配線１６６ｂの一部が露出している。

次に、装着ユニット２６において、図９に示すように、２層目の樹脂積層体１８０のキャビティ１８２の内部に、電子部品１９０が装着され、第２造形ユニット２４において、キャビティ１８２の隙間、つまり、キャビティ１８２を区画する内壁面と電子部品１９０との間に、樹脂積層体１９２が形成される。なお、電子部品１９０の装着手法、及び、樹脂積層体１９２の形成手法は、電子部品９６の装着手法、及び、樹脂積層体１５０の形成手法と同じである。

続いて、第１造形ユニット２２において、２層目樹脂積層体のビア穴１８４の内部に金属インクが吐出され、その金属インクにレーザが照射されることで、図１０に示すように、ビア穴１８４の内部に配線１９６が形成される。これにより、配線１９６は、下端において、１層目の樹脂積層体１３０に形成された配線１６６ｂと結線され、上端において、２層目の樹脂積層体１８０の上面に露出する。さらに、配線１９６の上端から電子部品１９０の近傍まで、金属インクが吐出され、その金属インクにレーザが照射されることで、配線１９８ａが形成される。これにより、配線１９６と配線１９８ａとが結線される。また、電子部品１９０を挟んで配線１９８ａの反対側に、金属インクが線状に吐出され、その金属インクにレーザが照射されることで、配線１９８ｂが形成される。

次に、第２造形ユニット２４において、電子部品１９０の電極１９９と、配線１９８ａ，ｂとを繋ぐように、導電性紫外線硬化樹脂２００が吐出される。そして、導電性紫外線硬化樹脂２００に紫外線が照射されることで、導電性紫外線硬化樹脂２００が導電性を発揮し、電子部品１９０の電極１９９と配線１９８ａ，ｂとが結線される。これにより、１層目の樹脂積層体１３０に配設された電子部品９６と、２層目の樹脂積層体１８０に配設された電子部品１９０とが、配線１６６等及び導電性紫外線硬化樹脂１７０等により、電気的に接続される。

続いて、第２造形ユニット２４において、図１１に示すように、樹脂積層体１８０の上に、３層目の樹脂積層体２１０が形成される。そして、樹脂積層体２１０には、キャビティ２１２とビア穴２１４とが形成されている。なお、樹脂積層体２１０は、樹脂積層体１８０と同様に形成される。

次に、装着ユニット２６において、図１２に示すように、３層目の樹脂積層体２１０のキャビティ２１２の内部に、電子部品２２０が装着され、第２造形ユニット２４において、キャビティ２１２を区画する内壁面と電子部品２２０との間に、樹脂積層体２１８が形成される。そして、金属インクの吐出とレーザ焼成とにより、図１３に示すように、ビア穴２１４の内部に配線２２２が形成され、３層目の樹脂積層体２１０の上面に配線２２４ａ，ｂが形成される。また、電子部品２２０の電極２２６と、配線２２４ａ，ｂとを繋ぐように、導電性紫外線硬化樹脂２２８が吐出され、導電性紫外線硬化樹脂２２８への紫外線の照射により導電性紫外線硬化樹脂２２８が導電性を発揮する。これにより、２層目の樹脂積層体１８０に配設された電子部品１９０と、３層目の樹脂積層体２１０に配設された電子部品２２０とが、配線１９８等及び導電性紫外線硬化樹脂２００等により、電気的に接続される。

このように、回路形成装置１０は、基板７０の上に多層的な回路を形成することが可能とされている。しかしながら、多層的な回路では、上層での配線形成時において、その配線が形成される層より下方の層に配設された電子部品等に、レーザが照射される虞がある。具体的に、上記手順で形成された多層的な回路３００を、上方からの視点において示す図１４を用いて説明する。なお、回路３００では、１層目の樹脂積層体１３０に配設された電子部品９６と、２層目の樹脂積層体１８０に配設された電子部品１９０と、３層目の樹脂積層体２１０に配設された電子部品２２０とが、上方からの視点において、１直線上に配置されている。

そして、回路３００の３層目の樹脂積層体２１０に、配線２２４ａが形成される際に、一般的に、ビア穴２１４の内部に形成された配線２２２と、３層目の樹脂積層体２１０に配設された電子部品２２０とを最短距離で接続するように、樹脂積層体２１０の上面に金属インクが吐出される。この際、３層目の樹脂積層体２１０に吐出された金属インクの下方には、１層目の樹脂積層体１３０の電子部品９６及び導電性紫外線硬化樹脂１７０と、２層目の樹脂積層体１８０の電子部品１９０及び導電性紫外線硬化樹脂２００とが位置する。

このため、３層目の樹脂積層体２１０に吐出された金属インクにレーザが照射されると、３層目の樹脂積層体２１０を介して、２層目の樹脂積層体１８０の電子部品１９０及び導電性紫外線硬化樹脂２００にも照射される。また、３層目の樹脂積層体２１０及び２層目の樹脂積層体１８０を介して、１層目の樹脂積層体１３０の電子部品９６及び導電性紫外線硬化樹脂１７０にも、レーザが照射される。そして、電子部品及び導電性紫外線硬化樹脂は、レーザ耐性が低く、樹脂積層体は、比較的薄いため、電子部品及び導電性紫外線硬化樹脂へのダメージを考慮すると、電子部品及び導電性紫外線硬化樹脂へのレーザ照射は好ましくない。

このようなことに鑑みて、回路形成装置１０で形成される回路の設計時において、上層での配線形成時に、その配線が形成される層より下方の層に配設された電子部品等に、レーザが照射されないように、回路設計が行われる。具体的には、回路形成装置１０で形成される回路は、設計プログラム（図１５参照）３５０がインストールされた情報処理装置（図１５参照）３５２によって作成される。情報処理装置３５２は、ディスプレイ（図１５参照）３５４に接続されており、設計プログラム３５０の処理に従って、回路の各層を設計するための画面が、ディスプレイ３５４に表示される。

例えば、回路３００の１層目の樹脂積層体１３０が設計される場合は、図１５に示すように、１層目設計画面３６０が、ディスプレイ３５４に表示される。この１層目設計画面３６０では、電子部品９６，導電性紫外線硬化樹脂１７０，配線１６６ａ，ｂの配置が、カーソル等のユーザ操作により設計される。なお、１層目の樹脂積層体１３０の下方に、電子部品等は配置されない。このため、ユーザは、１層目設計画面３６０において、１層目の樹脂積層体１３０の何れの位置にでも、電子部品９６，導電性紫外線硬化樹脂１７０，配線１６６ａ，ｂの配置を設計することができる。

また、回路３００の２層目の樹脂積層体１８０が設計される場合は、図１６に示すように、２層目設計画面３７０が、ディスプレイ３５４に表示される。この２層目設計画面３７０では、電子部品１９０，導電性紫外線硬化樹脂２００，配線１９６，１９８ａ，ｂの配置が、ユーザ操作により設計される。なお、２層目の樹脂積層体１８０の下方には、１層目の樹脂積層体１３０が位置しており、その樹脂積層体１３０への電子部品９６及び導電性紫外線硬化樹脂１７０の配置設計が、１層目設計画面（図１５参照）３６０において行われている。このため、１層目設計画面３６０において設計された電子部品９６及び導電性紫外線硬化樹脂１７０の配置予定位置を含む配線形成禁止領域３７２が、２層目設計画面３７０に表示される。

配線形成禁止領域３７２は、配線の配置設計を禁止する領域であり、ユーザ操作により、配線形成禁止領域３７２において、配線の配置設計を行うことができないように構成されている。なお、配線形成禁止領域３７２は、電子部品９６及び導電性紫外線硬化樹脂１７０の配置予定位置を含み、その配置予定位置の外縁に所定の幅の領域が付加された状態で表示される。これは、金属インクにレーザが照射されるレーザのスポット径を考慮し、電子部品等へのレーザの照射を確実に防止するためである。

詳しくは、レーザの照射範囲は、一般的に、円形とされており、その円の直径がレーザのスポット径と呼ばれる。このため、レーザの中心と電子部品の外縁とが離れている場合であっても、レーザの中心と電子部品の外縁との間の距離が、スポット径の半分、つまり、半径以下である場合には、電子部品の外縁にレーザが照射される。そこで、配線形成禁止領域３７２は、電子部品９６及び導電性紫外線硬化樹脂１７０の配置予定位置の外縁に、レーザのスポット径の半分に相当する幅Ｌ_１の領域が付加された状態で表示される。

なお、レーザのスポット径は、Ｄ４σ幅，Ｄ８６幅，有効ビーム径，１０／９０ナイフエッジ幅等を採用することが可能である。Ｄ４σ幅は、ＩＳＯの国際標準規格であり、所定の式を用いることで演算されるが、この式は、公知の式であるため、記載を省略する。また、Ｄ８６幅は、ビームプロファイルの重心を中心として、ビームパワーの８６％が含まれる円の直径として定義される。このため、ビームプロファイルの重心から円形に領域を増加させていき、領域内のトータルのビームパワーが８６％になったところで、円の直径を算出する。そして、この直径がＤ８６幅となる。

また、有効ビーム径は、測定されたビームのピーク強度に対して特定のパーセンテージ以上の強度をもつすべてのピクセルの面積と等しい面積の円の直径として定義される。このため、例えば、特定のパーセンテージとして、７０％が選択された場合に、ピーク強度の７０％の強度以上の全てのピクセルの総数が、有効ビーム径の計算に用いられる。そして、ピクセルの総数が演算されると、センサーのピクセルピッチは既知であるため、このピクセル総数と同じ面積の円に置き換えられ、その円の直径が有効ビーム径となる。

また、１０／９０ナイフエッジ幅は、直行するＸ軸／Ｙ軸の幅の定義の一種であり、各々の軸のプロファイル断面の総エネルギーに対して、積算エネルギーが１０％と９０％となる２点の間の距離で定義される。ちなみに、レーザの照射範囲が円形である場合に、スポット径として、Ｄ４σ幅を採用することが好ましく、レーザの照射範囲が非対称で複雑である場合に、スポット径として、Ｄ８６幅を採用することが好ましい。また、レーザの照射範囲が矩形である場合、つまり、レーザがラインビームである場合に、スポット径として、１０／９０ナイフエッジ幅を採用することが好ましい。なお、上記Ｄ４σ幅など以外に、簡易的に、レーザの最大強度から、最大強度の１／ｅ^２まで下がる幅を、スポット径として採用してもよい。

このように、レーザの照射範囲の形状に応じたスポット径に基づいて、配線形成禁止領域３７２における電子部品等の配置予定位置の外縁に付加される領域（以下、「外縁領域」と記載する）の幅Ｌ_１が演算される。さらに言えば、レーザの拡散をも考慮して、外縁領域の幅Ｌ_１が演算される。詳しくは、レーザは拡散するため、焦点の有った状態から、照射距離が長くなると、スポット径が大きくなる。このため、焦点の有った状態でのスポット径の１／２、つまり、半径を、Ｒ_０とし、焦点から上下方向に距離Ｚ、ズレた状態でのスポット径の１／２、つまり、半径を、Ｒ_Ｚとすると、Ｒ_０とＲ_Ｚとは、下記式により示される。
Ｒ_Ｚ＝Ｒ_０［１＋{（λｚ）／（πＲ_０ ^２）}^２］^１／２
ここで、λは、レーザの波長である。

そこで、上記式に基づいて、配線形成禁止領域３７２における外縁領域の幅Ｌ_１が演算されることで、レーザの拡散をも考慮して、配線の配置設計を行うことができる。これにより、配線へのレーザ照射時において、その配線が形成される層より下方の層に配設された電子部品等へのレーザ照射を確実に防止することが可能となる。つまり、２層目設計画面３７０において、ユーザが、配線形成禁止領域３７２を避けて、配線１９６，１９８ａ，ｂの配置を設計することで、２層目の樹脂積層体１８０の作成時において、１層目の樹脂積層体１３０に配置された電子部品９６及び導電性紫外線硬化樹脂１７０へのレーザ照射を確実に防止することが可能となる。

なお、２層目設計画面３７０では、ビア穴１８４の内部に形成された配線１９６と、電子部品１９０との間に、配線形成禁止領域３７２は位置していない。このため、ユーザは、２層目設計画面３７０において、配線形成禁止領域３７２に関わらず、ビア穴１８４の内部に形成された配線１９６と、電子部品１９０とを最短距離で接続するように、配線１９８ａを配置設計すればよい。

また、回路３００の３層目の樹脂積層体２１０が設計される場合は、図１７に示すように、３層目設計画面３８０が、ディスプレイ３５４に表示される。この３層目設計画面３８０では、電子部品２２０，導電性紫外線硬化樹脂２２８，配線２２２，２２４ａ，ｂの配置が、ユーザ操作により設計される。なお、３層目の樹脂積層体２１０の下方には、１層目の樹脂積層体１３０及び２層目の樹脂積層体１８０が位置している。そして、１層目の樹脂積層体１３０への電子部品９６及び導電性紫外線硬化樹脂１７０の配置設計が、１層目設計画面（図１５参照）３６０において行われている。また、２層目の樹脂積層体１８０への電子部品１９０及び導電性紫外線硬化樹脂２００の配置設計が、２層目設計画面（図１６参照）３７０において行われている。このため、１層目設計画面３６０において設計された電子部品９６及び導電性紫外線硬化樹脂１７０の配置予定位置を含む配線形成禁止領域３８２と、２層目設計画面３７０において設計された電子部品１９０及び導電性紫外線硬化樹脂２００の配置予定位置を含む配線形成禁止領域３８４とが、３層目設計画面３８０に表示される。

なお、配線形成禁止領域３８２の外縁領域の幅Ｌ_２及び、配線形成禁止領域３８４の外縁領域の幅Ｌ_３は、上記配線形成禁止領域３７２の外縁領域の幅Ｌ_１と同じ手法により演算される。ちなみに、配線形成禁止領域３８２の外縁領域の幅Ｌ_２は、配線形成禁止領域３８４の外縁領域の幅Ｌ_３より大きくされている。これは、配線形成禁止領域３８２に含まれる電子部品９６は、配線形成禁止領域３８２に含まれる電子部品１９０より下方に配置されているためである。つまり、３層目の配線形成時におけるレーザの照射範囲が、電子部品９６が配置されている１層目において、電子部品１９０が配置されている２層目より広くなるためである。これにより、１層目に配設されている電子部品９６と、２層目に配設されている電子部品１９０との各々の配設高さが異なる場合であっても、確実に電子部品等へのレーザ照射を防止することが可能となる。

つまり、３層目設計画面３８０では、配線形成禁止領域３８２及び配線形成禁止領域３８４が、ビア穴２１４の内部に形成された配線２２２と、電子部品２２０との間に位置している。このため、ユーザは、３層目設計画面３８０において、ビア穴２１４の内部に形成された配線２２２と、電子部品２２０とを最短距離で接続するように、配線２２４ｂを配置設計することができない。そこで、ユーザは、３層目設計画面３８０において、配線形成禁止領域３８２及び配線形成禁止領域３８４を避けて、配線２２４ｂの配置を設計する。すると、３層目の樹脂積層体２１０の作成時において、１層目の樹脂積層体１３０に配置された電子部品９６及び導電性紫外線硬化樹脂１７０と、２層目の樹脂積層体１８０に配置された電子部品１９０及び導電性紫外線硬化樹脂２００との上方を避けて、金属インクが樹脂積層体２１０に印刷される。これにより、３層目の樹脂積層体２１０の作成時において、１層目及び２層目の電子部品９６，１９０及び導電性紫外線硬化樹脂１７０，２００へのレーザ照射を確実に防止することが可能となる。

ちなみに、上記実施例において、電子部品９６，１９０，２２０は、電子部品の一例である。樹脂積層体１３０，１８０，２１０は、樹脂層の一例である。配線１６６，１９６，１９８，２２２，２２４は、配線の一例である。導電性紫外線硬化樹脂１７０，２００，２２８は、導電部の一例である。回路３００は、回路の一例である。情報処理装置３５２は、情報処理装置の一例である。ディスプレイ３５４は、表示装置の一例である。配線形成禁止領域３７２，３８２，３８４は、配線形成禁止領域の一例である。

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、ディスプレイ３５４に配線形成禁止領域３８２等が表示され、ユーザが配線形成禁止領域３８２等を避けて、配線２２４ｂ等を配置設計するが、情報処理装置３５２が自動的に配線形成禁止領域３８２等を避けて、配線２２４ｂ等を配置設計してもよい。

また、上記実施例では、Ｎ層目の配線が設計される際に、Ｎ層目より下層の全ての層に配設される電子部品等が表示されるが、Ｎ層目より下層の層のうちの選択された層に配設される電子部品等のみが表示されてもよい。つまり、例えば、３層目の配線が設計される際に、１層目と２層目とのうちの選択された層に配設される電子部品等のみが表示されてもよい。この際、通常は、３層目の直下の２層目が選択され、２層目に配設される電子部品等が表示される。これにより、レーザ照射の影響の大きい電子部品等のみを、配線形成禁止領域３８２等として表示することが可能となり、配線の配置設計の自由度が高くなる。

また、上記実施例では、電子部品及び導電性紫外線硬化樹脂の配設位置が、配線形成禁止領域３８２に含まれるが、電子部品及び導電性紫外線硬化樹脂だけでなく、他の回路を構成する部材、例えば、電子部品等を支持するためのサポート部材の配設位置が、配線形成禁止領域に含まれてもよい。

３００：回路３５２：情報処理装置３５４：ディスプレイ３７２：配線形成禁止領域３８２：配線形成禁止領域３８４：配線形成禁止領域

Claims

複数の樹脂層と、前記複数の樹脂層のうちの任意の層の各々に配設される複数の電子部品と、金属微粒子を含有する金属含有液へのレーザ照射により形成され、前記複数の電子部品を電気的に接続する複数の配線とにより構成される回路を設計するための情報処理装置であって、
Ｎ層目の樹脂層に配設される配線が設計される際に、前記Ｎ層目より下層の樹脂層に配設される電子部品の位置を、配線形成禁止領域として表示装置に表示させる情報処理装置。
前記Ｎ層目より下層の樹脂層に配設される電子部品の外縁に、前記金属含有液に照射されるレーザのスポット径に応じた幅の領域を付加した状態で、前記配線形成禁止領域を前記表示装置に表示させる請求項１に記載の情報処理装置。
前記回路が、さらに、
導電性ペーストの硬化により形成され、電子部品と配線とを電気的に接続する導電部を含み、
前記Ｎ層目より下層の樹脂層に配設される電子部品及び導電部の位置を、前記配線形成禁止領域として前記表示装置に表示させる請求項１または請求項２に記載の情報処理装置。
前記Ｎ層目より下層の樹脂層のうちの任意に選択された樹脂層に配設される電子部品の位置を、前記配線形成禁止領域として前記表示装置に表示させる請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の情報処理装置。