JP7075481B2 - プリント基板形成方法、およびプリント基板形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、絶縁層と導体層とにより構成されたベースを含むプリント基板の形成方法、および形成装置に関する。

下記特許文献に記載されているように、一般的なプリント基板では、絶縁層と導体層とにより構成されたベースの上面に、ソルダーレジストが形成される。

特開２００６－５９９４２号公報

ソルダーレジストは、例えば、マスクなどを用いて、内層回路基板等のベースの上面に形成されるが、回路パターンの一部のみを変更したい場合であっても、マスクを新たに製造する必要があり、実用性が低い。そこで、実用性の高いプリント基板形成方法等の提供を課題とする。

上記課題を解決するために、本明細書は、絶縁層と導体層とにより構成されたベースの所定の領域に、貫通穴が形成されたマスクによりソルダーレジストを形成するソルダーレジスト形成工程と、前記ベースの前記所定の領域以外の領域である特定領域のみに、樹脂吐出装置が硬化性樹脂を吐出することで当該硬化性樹脂により樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、３Ｄプリンタにより金属微粒子を含有する金属含有液を液吐出装置が前記樹脂層の表面に吐出し、前記金属含有液を焼成することで配線を形成する配線形成工程とを含
むプリント基板形成方法を開示する。

また、上記課題を解決するために、本明細書は、絶縁層と導体層とにより構成されたベースの所定の領域に、貫通穴が形成されたマスクによりソルダーレジストを形成するソルダーレジスト形成装置と、前記ベースの前記所定の領域以外の領域である特定領域のみに、樹脂吐出装置が硬化性樹脂を吐出することで当該硬化性樹脂により樹脂層を形成する樹脂層形成装置と、金属微粒子を含有する金属含有液を液吐出装置が前記樹脂層の表面に吐出し、前記金属含有液を焼成することで配線を形成する配線形成装置とを含む３Ｄプリンタと、を備えるプリント基板形成装置を開示する。

本開示によれば、プリント基板の一部が、例えば、インクジェットヘッド等により吐出される硬化性樹脂により形成される。これにより、プリント基板の一部の変更を容易に行うことが可能となり、実用性が向上する。

カスタム部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。 汎用部形成装置を示す図である。 内層板を示す断面図である。 汎用領域にソルダーレジストが形成された内層板を示す断面図である。 ソルダーレジストの表面にニッケル－金めっきが形成された内層板を示す断面図である。 半田ペーストが印刷された内層板を示す断面図である。 カスタム領域に樹脂層が形成された内層板を示す断面図である。 樹脂層の表面に配線が形成された内層板を示す断面図である。 配線を覆う樹脂層が形成された内層板を示す断面図である。 導電性紫外線硬化樹脂が吐出された内層板を示す断面図である。 樹脂層に電子部品が装着された内層板を示す断面図である。 ソルダーレジストに電子部品が装着された内層板を示す断面図である。 第１の変形例のカスタム領域におけるプリント基板の一部を示す断面図である。 第２の変形例のカスタム領域におけるプリント基板の一部を示す断面図である。

図１及び図２に回路形成システム１０を示す。回路形成システム１０は、図１に示すカスタム部形成装置１２と、図３に示す汎用部形成装置１４とにより構成されている。

カスタム部形成装置１２は、所謂、３Ｄプリンタであり、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と装着ユニット２６とは、カスタム部形成装置１２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、上面にプリント基板が載置される。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に載置されたプリント基板の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、プリント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に載置されたプリント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、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、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。またレーザでなくとも必要なエネルギーを付与しうる温度での一括加熱工法でのインク焼成でも良い。

また、第２造形ユニット２４は、ステージ５２の基台６０に載置されたプリント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、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、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。

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、ディスペンスヘッド８９は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、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、吐出された紫外線硬化樹脂が硬化し、樹脂層が形成され、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に載置されたプリントの上に電子部品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１１４は、テープフィーダ１１０による電子部品の供給位置と、基台６０に載置されたプリント基板との間で、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、プリント基板に装着される。

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。

また、汎用部形成装置１４は、一般的なプリント基板の製造装置であり、図３に示すように、内層板形成ユニット１３０と、ソルダーレジスト形成ユニット１３２と、防錆ユニット１３３と、半田印刷ユニット１３４と、装着ユニット１３６と、加熱ユニット１３８と、コンベア装置１４０とを備える。

内層板形成ユニット１３０は、内層板（図４参照）１５０を形成するユニットであり、圧着装置（図示省略），感光装置（図示省略），表面処理装置（図示省略）などにより、内層板１５０を形成する。具体的には、例えば、サブトラクト法の内層パターン形成工法では層間材，プリプレグ等の絶縁層（図４参照）１５２に、銅箔が圧着装置により圧着される。この際、銅箔の圧着面に凹凸が形成されているため、絶縁層１５２の圧着面に凹凸が形成される。そして、感光装置により、銅箔上の感光性マスクレジストが配線パターンに従って露光され、現像される。続いて、不要な銅箔がエッチングされる。これにより、
絶縁層１５２と銅パターン（図４参照）１５４とにより構成される内層板１５０が形成される。

また、例えば、セミアディティブでの内層パターン形成工法では絶縁層１５２の表面に、表面処理装置により凹凸を形成する。絶縁層１５２の表面に凹凸を形成する手法としては、過マンガン酸カリウム等により化学的に絶縁層１５２の面を粗化させ、凹凸を形成する手法，ブラスト等により物理的に絶縁層１５２の面を粗化させ、凹凸を形成する手法等がある。そして、無電解めっき処理により、絶縁層１５２の凹凸が形成された面に銅薄膜が形成される。さらに、銅薄膜の表面に、配線パターンに従ってめっきレジストが形成され、電解めっき処理が行われる。これにより、めっきレジストが形成されていない箇所に銅めっきが析出する。そして、めっきレジストの剥離、及び銅薄膜がエッチングされることで、絶縁層１５２と銅パターン１５４とにより構成される内層板１５０が形成される。

また、ソルダーレジスト形成ユニット１３２は、内層板１５０の表面にソルダーレジスト（図５参照）１６０を形成するユニットであり、印刷装置（図示省略），照射装置（図示省略）などにより、ソルダーレジスト１６０を形成する。具体的には、内層板１５０の表面に露光マスク（図示省略）が密着され、露光マスクに紫外線硬化樹脂が、印刷装置により印刷される。露光マスクには、銅パターン１５４のパッド（図５参照）１６２を除く箇所が露出するように、貫通穴が形成されており、紫外線硬化樹脂が、露光マスクを介して、照射装置により紫外線が照射されることで、紫外線硬化樹脂が硬化し、その後の現像工程によって未露光のパッド１６２上のソルダーレジストが溶解することで、パッド１６２が露出した状態で、ソルダーレジスト１６０が内層板１５０の表面に形成される。またポジ型のソルダーレジストを使用する場合は露光部と未露光部のマスクデザインはネガポジ反転する。

また、防錆ユニット１３３は、銅パターン１５４のパッド１６２を防錆するユニットであり、パラジウム除去装置（図示省略），めっき装置（図示省略）などにより、パッド１６２を防錆する。具体的には、まず、ソルダーレジスト１６０が形成された内層板１５０の表面に対して、パラジウム除去処理が実行される。これは、前処理で用いられた金属触媒が、内層板１５０の表面に残存しているためである。そして、パラジウム除去処理後に、ソルダーレジスト１６０が形成された内層板１５０が、めっき装置において、無電解ニッケル－金めっき処理が実行される。これにより、パッド１６２がニッケル－金めっき（図６参照）１６６により被覆される。

また、半田印刷ユニット１３４は、ソルダーレジスト１６０の開口、つまり、ソルダーレジスト１６０から露出しているパッド１６２に半田を印刷するユニットであり、印刷装置（図示省略）などにより、パッド１６２に半田を印刷する。具体的には、ソルダーレジスト１６０の表面に半田用マスク（図示省略）が密着され、半田用マスクに半田ペーストが、印刷装置により印刷される。半田用マスクには、銅パターン１５４のパッド１６２が露出するように、貫通穴が形成されており、ニッケル－金めっき１６６に被覆されたパッド１６２の上面に、半田ペースト（図７参照）１６８が印刷される。

また、装着ユニット１３６は、ソルダーレジスト１６０の上面に電子部品（図１３参照）１７０を装着するユニットであり、テープフィーダ（図示省略），装着ヘッド（図示省略），移動装置（図示省略）などにより、電子部品１７０を装着する。具体的には、装着ユニット１３６の有するテープフィーダ，装着ヘッド，移動装置は、カスタム部形成装置１２の装着ユニット２６が有するテープフィーダ１１０，装着ヘッド１１２，移動装置１１４と同じである。このため、装着ユニット１３６では、テープフィーダから供給された電子部品１７０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１７０が、ソルダーレジスト１６０の上面に装着される。この際、電子部品１７０の
電極１７２が、パッド１６２の上面に吐出された半田ペースト１６８と接触するように、電子部品１７０はソルダーレジスト１６０の上面に装着される。

また、加熱ユニット１３８は、半田ペースト１６８を加熱するためのユニットであり、リフロー炉などにより、半田ペースト１６８が加熱される。これにより、電子部品１７０が内層板１５０の銅パターン１５４に電気的に接続された状態で、ソルダーレジスト１６０の上面に固定的に装着される。

また、コンベア装置１４０は、プリント基板を、内層板形成ユニット１３０，ソルダーレジスト形成ユニット１３２，防錆ユニット１３３，半田印刷ユニット１３４，装着ユニット１３６，加熱ユニット１３８の順に搬送する装置である。これにより、各ユニットでの作業によりプリント基板が製造される。

回路形成システム１０では、上述した構成によって、所定の領域（以下、「汎用領域」と記載する）において汎用部形成装置１４によるプリント基板の形成工程が実行される。また、汎用領域と異なる領域（以下、「カスタム領域」と記載する）においてカスタム部形成装置１２によるプリント基板の形成工程が実行される。

具体的には、まず、汎用部形成装置１４の内層板形成ユニット１３０において、図４に示す内層板１５０が形成される。次に、形成された内層板１５０が、コンベア装置１４０によりソルダーレジスト形成ユニット１３２に搬入される。そして、ソルダーレジスト形成ユニット１３２において、図５に示すように、内層板１５０の汎用領域１８０のみにソルダーレジスト１６０が形成される。なお、ソルダーレジスト形成時に用いられる露光マスクには、カスタム領域１８２を覆う箇所に貫通穴が形成されておらず、ソルダーレジスト用の樹脂がカスタム領域１８２に露光されないようになっている。またポジ型のソルダーレジストを使用する場合は露光部と未露光部のマスクデザインはネガポジ反転する。

続いて、ソルダーレジスト１６０が形成されると、内層板１５０が、コンベア装置１４０により防錆ユニット１３３に搬入される。そして、防錆ユニット１３３において、パラジウム除去処理が実行された後に、ニッケル－金めっき処理が実行される。これにより、図６に示すように、汎用領域１８０において、ソルダーレジスト１６０から露出しているパッド１６２がニッケル－金めっき１６６により被覆される。また、カスタム領域１８２においても、絶縁層１５２から露出しているパッド１６２がニッケル－金めっき１６６により被覆される。

次に、パッド１６２がニッケル－金めっき１６６により被覆されると、内層板１５０がコンベア装置１４０により半田印刷ユニット１３４に搬入される。そして、半田印刷ユニット１３４において、図７に示すように、汎用領域１８０に形成されたソルダーレジスト１６０の開口、つまり、ソルダーレジスト１６０から露出しているパッド１６２の上面に半田ペースト１６８が印刷される。なお、半田ペースト印刷時に用いられる半田用マスクには、カスタム領域１８２を覆う箇所に貫通穴が形成されておらず、半田ペースト１６８がカスタム領域１８２に印刷されないようになっている。

続いて、半田ペースト１６８の印刷が完了すると、半田ペースト１６８の印刷された内層板１５０が、汎用部形成装置１４から取り出される。そして、カスタム部形成装置１２において、ステージ５２の基台６０に内層板１５０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。第２造形ユニット２４では、図８に示すように、カスタム領域１８２において、内層板１５０の上面に、樹脂層２００が形成される。樹脂層２００は、内層板１５０のパッド１６２を露出するための開口２０２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、カスタム領域１８２において、内層板１５０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、内層板１５０のパッド１６２の上面が露出するように、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、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、内層板１５０の上面に薄膜２０６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２０６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、内層板１５０のパッド１６２が露出するように、薄膜２０６の上に紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出する。そして、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２０６の上に薄膜２０６が積層される。このように、パッド１６２を除いた薄膜２０６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２０６が積層されることで、開口２０２を有する樹脂層２００が形成される。なお、薄膜積層時に、薄膜２０６の上に吐出された紫外線硬化樹脂が僅かに開口２０２に流れ込む。このため、開口２０２を区画する内壁面は傾斜面となる。

ちなみに、樹脂層２００の上端面の薄膜２０６が形成される際に、その薄膜２０６は、平坦化装置９０により平坦面とされる。詳しくは、樹脂層２００の上端面の薄膜２０６の形成時において、インクジェットヘッド８８が紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出すると、吐出された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、平坦化された紫外線硬化樹脂に、照射装置９２により紫外線が照射される。これにより、樹脂層２００の上端面が平坦面とされる。

なお、平坦化装置９０では、ローラ等により紫外線硬化樹脂が平坦化されるが、その平坦化される紫外線硬化樹脂が、汎用領域１８０での最大高さより下方に位置していると、汎用領域１８０の上端部とローラ等が干渉する。このため、樹脂層２００の形成時における汎用領域１８０での最大高さよりも、樹脂層２００の上端面が高くなるように、樹脂層２００が形成される。つまり、樹脂層２００の上端面が、汎用領域１８０の半田ペースト１６８の上端面より高くなるように、樹脂層２００が形成される。これにより、適切なローラの作動を担保することができる。

次に、樹脂層２００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印刷部７２において、インクジェットヘッド７６が、樹脂層２００の開口２０２の内部、つまり、開口２０２に露出するパッド１６２から、開口２０２の内壁面を経て、開口２０２の上面に至るまで、金属インクを線状に吐出する。次に、焼成部７４において、レーザ照射装置７８が、金属インクにレーザ光を照射する。この際、レーザ光のエネルギーが金属インクに吸収されることによって、金属インクが発熱し、焼成する。これにより、図９に示すように、開口２０２に露出するパッド１６２から、開口２０２の内壁面を経て、開口２０２の上面に至る配線２１０が形成される。また、レーザでなくとも必要なエネルギーを付与しうる温度での一括加熱工法でのインク焼成でも良い。

続いて、配線２１０が形成されると、ステージ５２が、第２造形ユニット２４の下方に移動される。第２造形ユニット２４では、図１０に示すように、開口２０２の内部および樹脂層２００を覆うように、樹脂層２２０が形成される。この樹脂層２２０には、樹脂層２００の上面に形成された配線２１０の一部が露出するように、開口２２２が形成されている。なお、樹脂層２２０は、樹脂層２００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。

次に、樹脂層２２０が形成されると、第２造形ユニット２４の吐出部８５において、図１１に示すように、樹脂層２２０の開口２２２の内部、つまり、開口２２２を介して露出する配線２１０の上面に、ディスペンスヘッド８９が導電性紫外線硬化樹脂２２８を吐出する。この際、導電性紫外線硬化樹脂２２８が、開口２２２の内部を満たし、開口２２２の上端の開口から上方に向かって突出するように、ディスペンスヘッド８９は導電性紫外線硬化樹脂２２８を吐出する。そして、照射装置９２によって、導電性紫外線硬化樹脂２２８に紫外線が照射されることで、導電性紫外線硬化樹脂２２８が導電性を発揮する。ここでは、導電性紫外線硬化樹脂の代わりに導電性熱硬化樹脂を用いても良い。ディスペンサーの代わりにスタンプなど他の印刷工法も用いても良い。

続いて、ステージ５２が装着ユニット２６に移動される。装着ユニット２６では、テープフィーダ１１０から電子部品（図１２参照）２３０が供給され、装着ヘッド１１２により電子部品２３０が保持される。そして、移動装置１１４の作動により、装着ヘッド１１２により保持された電子部品２３０が、図１２に示すように、樹脂層２２０の上面に装着される。この際、電子部品２３０の電極２３２が、樹脂層２２０の開口２２２に吐出された導電性紫外線硬化樹脂２２８と接触するように、電子部品２３０は樹脂層２２０の上面に装着される。これにより、電子部品２３０が、ニッケル－金めっき１６６と配線２１０と導電性紫外線硬化樹脂２２８とを介して、内層板１５０のパッド１６２、つまり、銅パターン１５４と電気的に接続された状態で、樹脂層２２０の上面に固定的に装着される。

また、樹脂層２２０の上面に電子部品２３０が装着されると、電子部品２３０が装着された内層板１５０が、カスタム部形成装置１２から取り出される。そして、汎用部形成装置１４において、電子部品２３０が装着された内層板１５０が、搬送装置２０によって、装着ユニット１３６に搬入される。

装着ユニット１３６では、テープフィーダから供給された電子部品１７０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１７０が、図１３に示すように、ソルダーレジスト１６０の上面に装着される。この際、電子部品１７０の電極１７２が、パッド１６２の上面に吐出された半田ペースト１６８と接触するように、電子部品１７０はソルダーレジスト１６０の上面に装着される。

続いて、電子部品１７０がソルダーレジスト１６０の上面に装着された内層板１５０が、コンベア装置１４０により加熱ユニット１３８に搬入される。そして、加熱ユニット１３８において、リフロー炉により加熱される。これにより、電子部品１７０が、ニッケル－金めっき１６６と半田ペースト１６８とを介して、内層板１５０の銅パターン１５４に電気的に接続された状態で、ソルダーレジスト１６０の上面に固定的に装着される。

このように、回路形成システム１０では、カスタム領域１８２において、樹脂層２００，２２０、配線２１０等が、カスタム部形成装置１２によって形成され、樹脂層２２０の上面に、電子部品２３０が装着される。また、汎用領域１８０において、ソルダーレジスト１６０等が、汎用部形成装置１４によって形成され、ソルダーレジスト１６０の上面に、電子部品１７０が装着される。つまり、汎用領域１８０では、一般的なプリンタ基板の製造方法に従って、基板が形成され、カスタム領域１８２では、３Ｄプリンタを用いたプリンタ基板の製造方法に従って、基板が形成される。これにより、一般的なプリンタ基板の製造方法と、３Ｄプリンタを用いたプリンタ基板の製造方法との各々のメリットを活かして、プリント基板を製造することが可能となる。

詳しくは、一般的なプリント基板の製造方法では、露光マスク等を用いてプリント基板
が製造されるため、露光マスク等に応じた回路パターンのプリント基板を大量に製造することができ、生産性が高く、コスト的にも有利である。一方で、１枚の内層板１５０のうちの一部のみの製造条件を変更したい場合に、露光マスク等を新たに作成する必要があり、マスクの作成費用，マスクの作成期間等を考慮すると、カスタム性，オンデマンド性が低い。

また、３Ｄプリンタを用いたプリント基板の製造方法では、インクジェットヘッド８８などの作動を制御するプログラムを変更するだけで、回路パターンを変更することができ、１枚の内層板１５０のうちの一部のみの製造条件を容易に変更することができる。このため、３Ｄプリンタを用いたプリント基板の製造方法では、カスタム性，オンデマンド性が非常に高い。しかしながら、紫外線硬化樹脂により形成される樹脂層２００，２２０は、膨張率，硬度などの観点からすれば、プリント基板の材料として未熟であり、金属含有液により形成される配線２１０の抵抗率，厚み等は、銅めっきによる配線の抵抗率，厚み等に劣る。また、３Ｄプリンタを用いたプリント基板の製造方法では、一般的なプリント基板の製造方法と比較して、生産性が低く、紫外線硬化樹脂，金属含有液等に要する費用により、コスト的に不利である。

このようなことに鑑みて、回路形成システム１０では、プリント基板の汎用的な部分が、一般的なプリント基板の製造方法、つまり、汎用部形成装置１４により製造され、プリント基板のカスタム性の高い部分が、３Ｄプリンタを用いたプリント基板の製造方法、つまり、カスタム部形成装置１２により製造される。

具体的に、例えば、ウェアラブルデバイスに用いられるプリンタ基板では、電源部，制御部，出力部などは、汎用的な部分であるため、汎用部形成装置１４により製造される。一方、所定の検出値を検出するためのセンシング部は、ウェアラブルデバイスの目的に応じて異なり、カスタム性が高いため、カスタム部形成装置１２により製造される。

つまり、電源部，制御部などの汎用的な部分において、上記説明での汎用領域１８０に対する製造工程が実行され、アンテナパターン，センシング部などのカスタム性の高い部分において、カスタム領域１８２に対する製造工程が実行される。これにより、一般的なプリンタ基板の製造方法と、３Ｄプリンタを用いたプリンタ基板の製造方法との各々のメリットを活かして、プリント基板を製造することができ、例えば、少量多品種のプリント基板の製造に適切に対応することができる。

また、回路形成システム１０では、汎用部形成装置１４の内層板形成ユニット１３０において、内層板１５０が形成される際に、絶縁層１５２の上面に、凹凸が形成される。そして、カスタム部形成装置１２の第２造形ユニット２４において、凹凸が形成された絶縁層１５２の上面に、樹脂層２００が形成される。これにより、絶縁層１５２と樹脂層２００との密着性が高くなり、プリント基板の強度，信頼性などが担保される。

また、汎用部形成装置１４の防錆ユニット１３３において、パラジウム除去処理が実行された後に、ニッケル－金めっき処理が実行され、銅パターン１５４のパッド１６２がニッケル－金めっき１６６により被覆されている。このため、内層板１５０のパッド１６２にのみニッケル－金めっき１６６が形成され、絶縁層１５２へのニッケル－金めっき１６６の形成を防止することができる。これにより、パッド１６２を適切にニッケル－金めっき１６６により防錆することができ、導通部の導通性が担保される。

なお、上記実施例では、汎用部形成装置１４の半田印刷ユニット１３４において、半田用マスクを用いて、パッド１６２の上面に半田ペースト１６８が印刷されているが、ディスペンサヘッド等によりパッド１６２の上面に半田ペースト１６８が吐出されてもよい。
このような場合には、カスタム領域１８２に樹脂層２００が形成される前でなく、樹脂層２００が形成された後に、パッド１６２の上面に半田ペースト１６８が吐出されてもよい。また、樹脂層２００が形成された後に、パッド１６２の上面に半田ペースト１６８が吐出される場合は、樹脂層２００の形成時における汎用領域１８０での最大高さは、ソルダーレジスト１６０の上面となる。このため、樹脂層２００の上端面が、汎用領域１８０のソルダーレジスト１６０の上端面より高くなるように、樹脂層２００が形成される。

また、上記実施例では、樹脂層２００が形成される前に、ニッケル－金めっき処理が実行されているが、樹脂層２００が形成された後に、ニッケル－金めっき処理が実行されてもよい。このような場合には、図１４に示すように、樹脂層２００の開口２０２から露出するパッド１６２の上面のみに、ニッケル－金めっき１６６が形成される。このように、樹脂層２００が形成された後に、ニッケル－金めっき処理が実行されることで、防錆ユニット１３３におけるパラジウム除去処理の実行を省くことが可能となる。これは、パラジウム除去処理の対象となる絶縁層１５２の表面が樹脂層２００により覆われるためである。

また、上記実施例では、ソルダーレジスト１６０は、汎用領域１８０にのみ形成され、カスタム領域１８２に形成されないが、汎用領域１８０とカスタム領域１８２との両方に、ソルダーレジスト１６０が形成されてもよい。このような場合には、カスタム領域１８２において、図１５に示すように、ソルダーレジスト１６０の上面に、樹脂層２５０が形成される。この際、樹脂層２５０には、パッド１６２を被覆するニッケル－金めっき１６６の上面が露出するように、開口２５２が形成される。なお、樹脂層２５０は、樹脂層２００と同様の手法により形成される。このように、カスタム領域１８２において、ソルダーレジスト１６０を形成し、そのソルダーレジスト１６０の上面に樹脂層２５０を形成することで、樹脂層２５０を薄くすることが可能となる。これにより、樹脂層２５０の形成時間を短縮することが可能となる。

ちなみに、樹脂層２５０が形成されるソルダーレジスト１６０の表面には、凹凸が形成されている。これにより、樹脂層２５０とソルダーレジスト１６０との密着性を高めることができる。なお、ソルダーレジスト１６０の表面に凹凸を形成する手法としては、過マンガン酸カリウム等により化学的にソルダーレジスト１６０の面を粗化させ、凹凸を形成する手法，ブラスト等により物理的にソルダーレジスト１６０の面を粗化させ、凹凸を形成する手法等がある。また、ソルダーレジスト１６０の表面の濡れ性を高めることでも、樹脂層２５０とソルダーレジスト１６０との密着性を高めることができる。ソルダーレジスト１６０の表面の濡れ性を高める手法としては、ソルダーレジスト１６０の表面にプラズマ処理を施す手法が有る。

また、上記実施例では、ニッケル－金めっき処理が実行されることで、パッド１６２に防錆処理が施されているが、ニッケル－金めっき処理以外の防錆処理を用いることが可能である。具体的には、例えば、ニッケル－パラジウム－金めっき処理，ＯＳＰ（Onganic Solderability Preservativeの略）処理などを採用することが可能である。

ちなみに、上記実施例において、カスタム部形成装置１２は、プリント基板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。第２造形ユニット２４は、樹脂層形成装置の一例である。内層板１５０は、ベースの一例である。絶縁層１５２は、絶縁層の一例である。銅パターン１５４は、導体層の一例である。ソルダーレジスト１６０は、ソルダーレジストの一例である。パッド１６２は、導電部の一例である。樹脂層２００は、樹脂層の一例である。開口２０２は、開口部の一例である。配線２１０は、配線の一例である。第１造形ユニット２２により実行される工程は、配線形成工程の一例である。第２造形ユニット２４により実行される工程は、樹脂層形成工程の一例である
。防錆ユニット１３３により実行される工程は、防錆工程および凹凸形成工程の一例である。ソルダーレジスト１６０の表面に凹凸を形成する工程、及び、ソルダーレジスト１６０の表面の濡れ性を高める工程は、表面処理工程の一例である。

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、回路形成システム１０が、カスタム部形成装置１２と汎用部形成装置１４との２台の装置により構成されているが、カスタム部形成装置１２の機能と汎用部形成装置１４の機能とを併せ持つ１台の装置により構成されてもよい。

１２：カスタム部形成装置（プリント基板形成装置） ２２：第１造形ユニット（配線形成装置） ２４：第２造形ユニット（樹脂層形成装置） １５０：内層板（ベース） １５２：絶縁層 １５４：銅パターン（導体層） １６０：ソルダーレジスト １６２：パッド（導電部） ２００：樹脂層 ２０２：開口（開口部） ２１０：配線

Claims (7)

1. 絶縁層と導体層とにより構成されたベースの所定の領域に、貫通穴が形成されたマスクによりソルダーレジストを形成するソルダーレジスト形成工程と、
   前記ベースの前記所定の領域以外の領域である特定領域のみに、樹脂吐出装置が硬化性樹脂を吐出することで当該硬化性樹脂により樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
   ３Ｄプリンタにより金属微粒子を含有する金属含有液を液吐出装置が前記樹脂層の表面に吐出し、前記金属含有液を焼成することで配線を形成する配線形成工程と
   を含むプリント基板形成方法。
2. 前記樹脂層形成工程は、
   開口部を有し、前記開口部を介して前記導体層の導電部が露出する前記樹脂層を形成する工程であり、
   露出した前記導電部を、ニッケル－金めっき処理とニッケル－パラジウム－金めっき処理とＯＳＰ処理との何れかの処理によって、防錆する防錆工程を含む請求項１に記載のプリント基板形成方法。
3. 前記樹脂層が形成される前に、前記特定領域の前記ベースの表面に凹凸を形成する凹凸形成工程を含み、
   前記樹脂層形成工程は、
   前記凹凸形成工程において凹凸が形成された前記ベースの表面に、前記樹脂層を形成する請求項１または請求項２に記載のプリント基板形成方法。
4. 前記樹脂層形成工程は、
   前記ベースの前記特定領域にも前記ソルダーレジストが形成されており、その特定領域に形成されている前記ソルダーレジストの表面に前記樹脂層を形成する工程である請求項１または請求項２に記載のプリント基板形成方法。
5. 前記樹脂層が形成される前に、前記特定領域に形成されている前記ソルダーレジストの表面に凹凸を形成する処理と、前記特定領域に形成されている前記ソルダーレジストの表面の濡れ性を高める処理との少なくとも一方を実行する表面処理工程を含み、
   前記樹脂層形成工程は、
   前記表面処理工程において処理が実行された前記ソルダーレジストの表面に、前記樹脂層を形成する請求項４に記載のプリント基板形成方法。
6. 前記樹脂層形成工程は、
   前記樹脂層の形成時における前記所定の領域での最大高さの造形物が造形された後に、前記樹脂層の上端面を平坦化する平坦化装置が前記最大高さの造形物と干渉しないように、前記最大高さの造形物よりも前記樹脂層の上端面が高くなるように、前記樹脂層を形成する請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のプリント基板形成方法。
7. 絶縁層と導体層とにより構成されたベースの所定の領域に、貫通穴が形成されたマスクによりソルダーレジストを形成するソルダーレジスト形成装置と、
   前記ベースの前記所定の領域以外の領域である特定領域のみに、樹脂吐出装置が硬化性樹脂を吐出することで当該硬化性樹脂により樹脂層を形成する樹脂層形成装置と、金属微粒子を含有する金属含有液を液吐出装置が前記樹脂層の表面に吐出し、前記金属含有液を焼成することで配線を形成する配線形成装置とを含む３Ｄプリンタと、
   を備えるプリント基板形成装置。
   

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