JP7250964B2 - 回路形成装置、および回路形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、紫外線硬化樹脂に紫外線を照射することで、紫外線硬化樹脂を硬化させて回路を形成する回路形成装置、および回路形成方法に関する。

下記特許文献に記載されているように、紫外線硬化樹脂に紫外線を照射することで、紫外線硬化樹脂を硬化させて造形物を形成する技術が開発されている。

特開２０１９－０３１０４６号公報

本明細書では、紫外線硬化樹脂を好適に硬化させることを課題とする。

上記課題を解決するために、本明細書は、紫外線硬化樹脂を吐出する吐出装置と、前記吐出装置により吐出された紫外線硬化樹脂を平坦化する平坦化装置と、前記吐出装置により吐出された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する第１紫外線照射装置と、前記吐出装置により吐出された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する第２紫外線照射装置とを備え、前記第１紫外線照射装置の単位面積当たりの紫外線強度と、前記第２紫外線照射装置の単位面積当たりの紫外線強度とが異なり、前記平坦化装置により紫外線硬化樹脂を平坦化させることなく、前記吐出装置により吐出された紫外線硬化樹脂に、前記第１紫外線照射装置により紫外線を照射する第１紫外線照射工程と、前記平坦化装置により平坦化された紫外線硬化樹脂に、前記第１紫外線照射装置と前記第２紫外線照射装置との両方により紫外線を照射する第２紫外線照射工程と、を選択的に実行可能である回路形成装置を開示する。また、本明細書は、紫外線硬化樹脂を吐出する吐出装置と、前記吐出装置により吐出された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する第１紫外線照射装置と、前記吐出装置により吐出された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する第２紫外線照射装置とを備え、前記第１紫外線照射装置の単位面積当たりの紫外線強度と、前記第２紫外線照射装置の単位面積当たりの紫外線強度とが異なり、前記吐出装置により吐出された紫外線硬化樹脂に、前記第１紫外線照射装置により紫外線を照射する第１紫外線照射工程と、前記吐出装置により吐出された紫外線硬化樹脂に、前記第１紫外線照射装置と前記第２紫外線照射装置との両方により紫外線を照射する第２紫外線照射工程と、を選択的に実行可能であり、前記第１紫外線照射工程において紫外線が照射された紫外線硬化樹脂に、さらに、前記第１紫外線照射装置と前記第２紫外線照射装置との両方により紫外線を照射する第３紫外線照射工程を実行可能であり、前記第３紫外線照射工程において前記第１紫外線照射装置と前記第２紫外線照射装置との両方により照射される単位面積当たりの紫外線照射量が、前記第２紫外線照射工程において前記第１紫外線照射装置と前記第２紫外線照射装置との両方により照射される単位面積当たりの紫外線照射量より多い回路形成装置を開示する。

また、上記課題を解決するために、本明細書は、紫外線硬化性樹脂を吐出する吐出工程と、前記吐出工程において吐出された紫外線硬化樹脂を平坦化させる平坦化工程と、前記吐出工程において吐出された紫外線硬化樹脂に、単位面積当たりの照射強度が所定の強度である第１紫外線照射装置により紫外線を照射する第１紫外線照射工程と、前記吐出工程において吐出された紫外線硬化樹脂に、前記第１紫外線照射装置と、単位面積当たりの照射強度が前記所定の強度より強い強度である第２紫外線照射装置との両方により紫外線を照射する第２紫外線照射工程とを含み、前記第１紫外線照射工程と前記第２紫外線照射工程とが選択的に実行され、前記第２紫外線照射工程は、前記平坦化工程において平坦化された紫外線硬化樹脂に、前記第１紫外線照射装置と前記第２紫外線照射装置との両方により紫外線を照射する工程であり、前記第１紫外線照射工程は、前記平坦化工程において紫外線硬化樹脂を平坦化させることなく、前記吐出工程において吐出された紫外線硬化樹脂に、前記第１紫外線照射装置により紫外線を照射する工程である回路形成方法を開示する。また、本明細書は、紫外線硬化性樹脂を吐出する吐出工程と、前記吐出工程において吐出された紫外線硬化樹脂に、単位面積当たりの照射強度が所定の強度である第１紫外線照射装置により紫外線を照射する第１紫外線照射工程と、前記吐出工程において吐出された紫外線硬化樹脂に、前記第１紫外線照射装置と、単位面積当たりの照射強度が前記所定の強度より強い強度である第２紫外線照射装置との両方により紫外線を照射する第２紫外線照射工程とを含み、前記第１紫外線照射工程と前記第２紫外線照射工程とが選択的に実行され、前記第１紫外線照射工程において紫外線が照射された紫外線硬化樹脂に、さらに、前記第１紫外線照射装置と前記第２紫外線照射装置との両方により紫外線を照射する第３紫外線照射工程を含み、前記第３紫外線照射工程において前記第１紫外線照射装置と前記第２紫外線照射装置との両方により照射される単位面積当たりの紫外線照射量が、前記第２紫外線照射工程において前記第１紫外線照射装置と前記第２紫外線照射装置との両方により照射される単位面積当たりの紫外線照射量より多い回路形成方法を開示する。

本開示によれば、異なる紫外線強度の２台の紫外線照射装置のうちの任意の装置を用いて紫外線硬化樹脂に紫外線を照射することができるため、紫外線硬化樹脂を好適に硬化させることが可能となる。

回路形成装置を示す図である。 第２造形ユニットを示す図である。 回路形成装置の制御装置を示すブロック図である。 樹脂積層体が形成された回路を示す断面図である。 樹脂積層体の上に平滑樹脂層が形成された回路を示す断面図である。 平滑樹脂層の上に金属配線が形成された回路を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。

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、制御装置（図３参照）２６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３参照）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３参照）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（図３参照）６４と、冷却装置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。さらに、冷却装置６６は、基台６０の内部に配設されており、基台６０を任意の温度に冷却する。

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４参照）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、乾燥部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３参照）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導電性材料を吐出する。

乾燥部７４は、赤外線照射装置（図３参照）７８を有している。赤外線照射装置７８は、基板７０の上に吐出された金属インクに赤外線を照射する装置であり、赤外線の照射により金属インクが乾燥する。この際、金属インクの乾燥により、溶剤が気化し、金属微粒子が互いに接触または凝集することで、金属製の配線が形成される。若しくは、赤外線の照射により金属インクが焼成し、金属製の配線が形成される。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。

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、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３参照）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。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３参照）９０と第１紫外線照射装置（図３参照）９２と第２紫外線照射装置（図３参照）９４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、第１紫外線照射装置９２は、光源として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に紫外線を照射する。なお、第１紫外線照射装置９２の単位面積当たりの紫外線強度（紫外線照度）は、１００～２０００ｍＷ／ｃｍ２とされている。また、第２紫外線照射装置９４は、光源として水銀ランプを備えており、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。なお、第２紫外線照射装置９４の単位面積当たりの紫外線強度（紫外線照度）は、２０００～５０００ｍＷ／ｃｍ２とされている。

なお、第２造形ユニット２４では、図２に示すように、インクジェットヘッド８８，平坦化装置９０，第１紫外線照射装置９２，第２紫外線照射装置９４の順に、Ｘ方向に並んで配設されている。つまり、ステージ５２が搬送装置２０の作動により、Ｘ方向に搬送された場合に、インクジェットヘッド８８の下方，平坦化装置９０の下方，第１紫外線照射装置９２の下方，第２紫外線照射装置９４の下方の順に搬送される。

また、制御装置２６は、図３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、冷却装置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、第１紫外線照射装置９２、第２紫外線照射装置９４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の上に回路パターンが形成される。つまり、基板７０の上に紫外線硬化樹脂により絶縁層が形成され、その絶縁層の上に金属インクにより金属配線が形成される。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４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第１紫外線照射装置９２及び第２紫外線照射装置９４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。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、第１紫外線照射装置９２と第２紫外線照射装置９４との両方の照射装置が、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。

この際、紫外線硬化樹脂には、液状の紫外線硬化樹脂を固体状の樹脂に硬化させるために必要な単位面積当たりの積算照射量（以下、「硬化必要照射量」と記載する）の紫外線が、第１紫外線照射装置９２と第２紫外線照射装置９４とによって照射される。ここで、硬化必要照射量とは、例えば、紫外線硬化樹脂のメーカーが推奨している照射量であり、外見的に紫外線硬化樹脂が硬化するために必要な紫外線の照射量である。具体的には、例えば、硬化必要照射量として、１００～２０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線が、第１紫外線照射装置９２と第２紫外線照射装置９４との２台の照射装置によって紫外線硬化樹脂に照射される。これにより、薄膜状の紫外線硬化樹脂が固体状に硬化し、薄膜状の樹脂層１３２が形成される。このように、第１紫外線照射装置９２と第２紫外線照射装置９４との２台の照射装置によって紫外線硬化樹脂に紫外線が照射されることで、紫外線の照射時間が短縮され、タクトタイムが短縮される。なお、硬化必要照射量は、ＵＶＡ（３２０～３９０ｎｍ）の照射による単位面積当たりの積算照射量である。また、以下に説明する各種照射量も、ＵＶＡ（３２０～３９０ｎｍ）の照射による単位面積当たりの積算照射量である。

続いて、インクジェットヘッド８８は、紫外線の照射により形成された樹脂層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、第１紫外線照射装置９２と第２紫外線照射装置９４とが、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。

ただし、樹脂積層体１３０の表面には、例えば、インクジェットヘッド８８のノズルから吐出される紫外線硬化樹脂の量の差，紫外線硬化樹脂の液滴の大きさ等に起因して微細な凹凸１３４が形成される。この凹凸１３４の高さは、例えば、±１０μｍとなる可能性があり、平坦化装置９０のローラの大きさに比べて極めて小さいため、樹脂層１３２の表面をローラで平坦化したとしても、微細な凹凸１３４を無くすことは困難である。そして、凹凸１３４が残存した樹脂積層体１３０の表面に、金属インクにより金属配線を形成した場合に、形成される金属配線の厚みにばらつきが発生する虞がある。あるいは、厚みの大きい部分で金属配線が完全に焼成されない（金属微粒子が接触又は融着しない）ことで、金属配線の導電率が低下する虞がある。そこで、金属配線が形成される樹脂層の表面を平滑な面とするべく、樹脂積層体１３０の上に平滑な樹脂層（以下、「平滑樹脂層」と記載する）が形成される。なお、以下の説明において、±１０μｍ程度の凹凸１３４が形成された面を平坦化された平坦面と記載し、表面の凹凸が±１μｍ以下となった面（元々の凹凸１３４がなくなったと擬制できる面）を平滑化された平滑面と記載する場合がある。

具体的には、第２造形ユニット２４の第２印刷部８４において、図５に示すように、樹脂積層体１３０の表面に、インクジェットヘッド８８が紫外線硬化樹脂１３６を薄膜状に吐出する。この際、樹脂積層体１３０の表面に吐出された紫外線硬化樹脂１３６は、樹脂積層体１３０の表面に塗れ広がり、凹凸１３４を埋めるように広がる。そして、樹脂積層体１３０の表面に吐出された紫外線硬化樹脂１３６に紫外線が照射されるが、その紫外線硬化樹脂１３６の液滴同士を凝集させてレベリング効果を発現させるべく、液状の紫外線硬化樹脂１３６を固体状に硬化させずに、ゲル状に硬化させるように紫外線が照射される。このため、硬化必要照射量より少ない照射量であって、液状の紫外線硬化樹脂をゲル状の樹脂に硬化させるために必要な単位面積当たりの積算照射量（以下、「ゲル化必要照射量」と記載する）の紫外線が紫外線硬化樹脂１３６に照射される。なお、ゲル化必要照射量は、例えば、１０～１００ｍＪ／ｃｍ２であり、比較的少ない量の照射量であるため、紫外線強度の高い第２紫外線照射装置９４は用いずに、第１紫外線照射装置９２のみによって、ゲル化必要照射量の紫外線が紫外線硬化樹脂１３６に照射される。これにより、紫外線硬化樹脂１３６がゲル状に硬化することで、紫外線硬化樹脂１３６の液滴同士が凝集し、レベリング効果が発現する。ここで、レベリング効果とは、表面張力により液体の表面積がなるべく小さくなる現象である。このため、液体の粘度にも左右されるが、時間の経過にともなって、樹脂積層体１３０の表面に吐出された紫外線硬化樹脂１３６の薄膜が平坦な（より均一な）膜厚に変化する。そして、紫外線の照射により、紫外線硬化樹脂１３６の粘度が上昇し、その際に、レベリング効果により、紫外線硬化樹脂１３６の表面張力が低下し、紫外線硬化樹脂１３６の表面が、凹凸量が減った面、或いは凹凸が無くなった面、つまり、平滑面１３８となる。

このように、樹脂積層体１３０の上に紫外線硬化樹脂１３６が吐出され、その紫外線硬化樹脂１３６がゲル化されることで、紫外線硬化樹脂１３６の表面が平滑面１３８とされる。これにより、平滑面１３８であれば、金属配線を適切に形成することができる。ただし、ゲル状の紫外線硬化樹脂１３６の上に金属配線を形成することはできないため、そのゲル状の紫外線硬化樹脂１３６に、更に、紫外線を照射することで、紫外線硬化樹脂１３６を硬化させる必要がある。この際、樹脂積層体１３０と同様に、硬化必要照射量の紫外線を、ゲル状の紫外線硬化樹脂１３６に照射すれば、ゲル状の紫外線硬化樹脂１３６を固体状に硬化させることはできる。ただし、紫外線硬化樹脂は外見的に硬化しても、硬化した紫外線硬化樹脂から、樹脂成分がガス化したり、溶出したりする場合がある。このような場合に、樹脂の上に金属インクにより金属配線が形成されると、金属インクへの樹脂成分の溶出，樹脂成分のガス等により、金属インクの乾燥，焼成等が阻害され、適切に金属配線を形成することができない虞がある。

そこで、ゲル状の紫外線硬化樹脂１３６には、硬化必要照射量より多い照射量であって、硬化した樹脂からの樹脂成分の溶出，ガスなどを発生させることなく、紫外線硬化樹脂を完全に硬化させるために必要な単位面積当たりの積算照射量（以下、「完全硬化必要照射量」と記載する）の紫外線が紫外線硬化樹脂１３６に照射される。なお、完全硬化必要照射量は、実験により導き出された照射量である。つまり、実験的に紫外線の照射により硬化した紫外線硬化樹脂に対して、組成分析装置を用いて、樹脂成分の溶出，ガス等の発生の有無を測定する。この際、紫外線の照射量を硬化必要照射量から段階的に増加させることで、樹脂成分の溶出，ガス化等の発生しない範囲の紫外線の照射量、つまり、完全硬化必要照射量が導き出される。

なお、完全硬化必要照射量は、例えば、３０００～１００００ｍＪ／ｃｍ２であり、非常に多い量の照射量である。このため、第１紫外線照射装置９２と第２紫外線照射装置９４との２台の照射装置により、完全硬化必要照射量の紫外線が、ゲル状の紫外線硬化樹脂１３６に照射される。なお、紫外線硬化樹脂を完全に硬化させるためには、紫外線の照射量だけでなく、広い範囲の波長の紫外線を紫外線硬化樹脂に照射する必要がある。このようなことからも、第１紫外線照射装置９２と第２紫外線照射装置９４との２台の照射装置により、紫外線がゲル状の紫外線硬化樹脂１３６に照射される。特に、水銀ランプは広い範囲の波長の紫外線を照射することから、水銀ランプを光源として有する第２紫外線照射装置９４を用いて、紫外線硬化樹脂を完全硬化させることは好ましい。

このように、第１紫外線照射装置９２と第２紫外線照射装置９４との２台の照射装置により、完全硬化必要照射量の紫外線が、ゲル状の紫外線硬化樹脂１３６に照射されると、樹脂積層体１３０の表面に吐出された紫外線硬化樹脂１３６は完全に硬化し、平滑樹脂層１４０とされる。そして、完全に硬化した紫外線硬化樹脂１３６、つまり、平滑樹脂層１４０の表面は、平滑面１３８とされている。そこで、その平滑面１３８の上に金属配線を形成するべく、ステージ５２が第１造形ユニット２２の下方に移動する。そして、第１印刷部７２において、図６に示すように、インクジェットヘッド７６が、平滑樹脂層１４０の上面に金属インク１５０を、回路パターンに応じて線状に吐出する。次に、第１造形ユニット２２の乾燥部７４において、赤外線照射装置７８が、金属インク１５０に赤外線を照射する。これにより、金属インク１５０が乾燥若しくは焼成し、平滑樹脂層１４０の平滑面１３８に金属配線１５２が形成される。

このように、回路形成装置１０では、樹脂積層体１３０が形成される際には、第１紫外線照射装置９２と第２紫外線照射装置９４との２台の照射装置により、硬化必要照射量の紫外線が照射される。また、樹脂積層体１３０の上に吐出された紫外線硬化樹脂１３６がゲル状に硬化される際には、第１紫外線照射装置９２のみにより、ゲル化必要照射量の紫外線が照射される。さらに、ゲル状に硬化した紫外線硬化樹脂１３６を完全に硬化させて、平滑樹脂層１４０が形成される際には、第１紫外線照射装置９２と第２紫外線照射装置９４との２台の照射装置により、完全硬化必要照射量の紫外線が照射される。つまり、回路形成装置１０では、紫外線の積算照射量に応じて、第１紫外線照射装置９２のみによる紫外線の照射と、第１紫外線照射装置９２と第２紫外線照射装置９４との２台の照射装置による紫外線の照射とが選択的に実行されている。これにより、紫外線の照射時間の短縮，比較的少量の紫外線の照射などを適切に行うことが可能となる。

一方で、従来の回路形成装置では、ＬＥＤを光源として有する紫外線照射装置は配設されておらず、水銀ランプを光源として有する紫外線照射装置のみが配設されていた。水銀ランプは、紫外線強度が比較的高いため、多くの量の紫外線積算照射量の紫外線を照射することは可能であるが、少ない量の紫外線積算照射量の紫外線を照射することは困難である。特に、水銀ランプは、紫外線強度を、最大の紫外線強度から、最大の紫外線強度の半分程度の紫外線強度までの任意の強度に変更することが可能とされており、第２紫外線照射装置９４の紫外線強度が例えば、３０００ｍＷ／ｃｍ２であれば、３０００ｍＷ／ｃｍ２から１５００ｍＷ／ｃｍ２程度の範囲で、紫外線強度を変更することが可能である。しかしながら、第２紫外線照射装置９４の紫外線強度を１５００ｍＷ／ｃｍ２まで下げても、第２紫外線照射装置９４によりゲル化必要照射量（１０～１００ｍＪ／ｃｍ２）の紫外線を照射することは困難である。一方で、最大の紫外線強度の低い水銀ランプを採用すれば、ゲル化必要照射量の紫外線を照射することが可能となるが、このような場合には、硬化必要照射光量，完全硬化必要照射量の紫外線を照射する際に、照射時間が長くなる。このように、水銀ランプを光源として有する紫外線照射装置のみが配設される従来の回路形成装置では、種々の問題がある。

そこで、ＬＥＤを光源として有する紫外線照射装置のみを、回路形成装置に配設することが考えられる。ＬＥＤは、水銀ランプと比較すると、コスト，配設スペース，寿命等の面から非常に有利である。具体的には、例えば、水銀ランプの価格が数百万円するのに対して、ＬＥＤの価格は数十万円である。また、水銀ランプは比較的大型のものが多いのに対して、ＬＥＤは比較的小型のものが多い。また、ＬＥＤの寿命は、水銀ランプの寿命より長い。さらに言えば、ＬＥＤは、紫外線強度を、最大の紫外線強度から、最大の紫外線強度の１／１０以下の紫外線強度までの任意の強度に変更することが可能とされている。このため、例えば、第１紫外線照射装置９２の最大の紫外線強度が１０００ｍＷ／ｃｍ２であれば、１０００ｍＷ／ｃｍ２から１００ｍＷ／ｃｍ２以下の範囲で、紫外線強度を変更することが可能であり、適切にゲル化必要照射量（１０～１００ｍＪ／ｃｍ２）の紫外線を照射することができる。また、ＬＥＤは、赤外光を放射しないため、紫外線の照射による温度上昇を抑制することができる。このように、ＬＥＤを用いて紫外線硬化樹脂に紫外線を照射することには、多くの利点がある。しかしながら、紫外線硬化樹脂を完全に硬化させるためには、上述したように、紫外線の照射量だけでなく、広い範囲の波長の紫外線を紫外線硬化樹脂に照射する必要があるが、ＬＥＤは、広い範囲の波長の紫外線を照射することはできない。このため、ＬＥＤのみの紫外線の照射により紫外線硬化樹脂を完全に硬化させることはできない。

このように、ＬＥＤと水銀ランプとの各々を単独で用いた場合には、それぞれの光源特有の利点もあるが、不利な点も多くある。そこで、回路形成装置１０では、紫外線の積算照射量に応じて、ＬＥＤのみによる紫外線の照射と、ＬＥＤと水銀ランプとの両方による紫外線の照射とが選択的に実行されている。これにより、ＬＥＤと水銀ランプとの各々の光源特有の利点を活かしつつ、不利な点を解消することが可能となっている。

さらに言えば、回路形成装置１０では、図２に示すように、第２造形ユニット２４において、インクジェットヘッド８８，平坦化装置９０，第１紫外線照射装置９２，第２紫外線照射装置９４の順に、Ｘ方向に並んで配設されている。つまり、第１紫外線照射装置９２は、第２紫外線照射装置９４よりインクジェットヘッド８８に近い位置に配設されている。そして、樹脂積層体１３０の上に吐出された紫外線硬化樹脂１３６をゲル状に硬化させる際には、インクジェットヘッド８８により吐出された紫外線硬化樹脂に第１紫外線照射装置９２のみにより紫外線が照射される。このため、紫外線硬化樹脂１３６をゲル状に硬化させる際のステージ５２の移動距離が少なくなり、タクトタイムの短縮を図ることが可能となる。

なお、図３に示すように、コントローラ１２０は、吐出部２００，平坦化部２０２，第１紫外線照射部２０４，第２紫外線照射部２０６，第３紫外線照射部２０８を有している。吐出部２００は、インクジェットヘッド８８により紫外線硬化樹脂を吐出するための機能部である。平坦化部２０２は、インクジェットヘッド８８により吐出された紫外線硬化樹脂を平坦化装置９０により平坦化させるための機能部である。第１紫外線照射部２０４は、ゲル化必要照射量の紫外線を、第１紫外線照射装置９２のみにより照射するための機能部である。第２紫外線照射部２０６は、硬化必要照射量の紫外線を、第１紫外線照射装置９２と第２紫外線照射装置９４との両方により照射するための機能部である。第３紫外線照射部２０８は、完全硬化必要照射量の紫外線を、第１紫外線照射装置９２と第２紫外線照射装置９４との両方により照射するための機能部である。

ちなみに、上記実施例において、回路形成装置１０は、回路形成装置の一例である。インクジェットヘッド８８は、吐出装置の一例である。第１紫外線照射装置９２は、第１紫外線照射装置の一例である。第２紫外線照射装置９４は、第２紫外線照射装置の一例である。また、吐出部２００により実行される工程が、吐出工程の一例である。平坦化部２０２により実行される工程が、平坦化工程の一例である。第１紫外線照射部２０４により実行される工程が、第１紫外線照射工程の一例である。第２紫外線照射部２０６により実行される工程が、第２紫外線照射工程の一例である。第３紫外線照射部２０８により実行される工程が、第３紫外線照射工程の一例である。

また、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、ＬＥＤを光源として有する第１紫外線照射装置９２と、水銀ランプを光源として有する第２紫外線照射装置９４との２種類の光源を有する２台の照射装置が採用されているが、同じ種類の光源を有する２台の照射装置が採用されてもよい。つまり、ＬＥＤを光源として有する第１の紫外線照射装置と、ＬＥＤを光源として有する第２の紫外線照射装置とが採用されてもよく、水銀ランプを光源として有する第１の紫外線照射装置と、水銀ランプを光源として有する第２の紫外線照射装置とが採用されてもよい。ただし、同じ種類の光源を有する２台の照射装置が採用される場合には、２台の紫外線照射装置の紫外線強度は、異なっていなければならない。

また、上記実施例では、紫外線照射装置の光源として、ＬＥＤ及び水銀ランプが採用されているが、ＬＥＤ及び水銀ランプと異なる種類の光源が採用されてもよい。

また、上記実施例では、第１紫外線照射装置９２と第２紫外線照射装置９４との２台の紫外線照射装置を備えた回路形成装置１０が採用されているが、３台以上の紫外線照射装置を備える回路形成装置が採用されてもよい。

１０：回路形成装置 ８８：インクジェットヘッド（吐出装置） ９２：第１紫外線照射装置 ９４：第２紫外線照射装置 ２００：吐出部（吐出工程） ２０２：平坦化部（平坦化工程） ２０４：第１紫外線照射部（第１紫外線照射工程） ２０６：第２紫外線照射部（第２紫外線照射工程） ２０８：第３紫外線照射部（第３紫外線照射工程）

Claims (7)

1. 紫外線硬化樹脂を吐出する吐出装置と、
   前記吐出装置により吐出された紫外線硬化樹脂を平坦化する平坦化装置と、
   前記吐出装置により吐出された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する第１紫外線照射装置と、
   前記吐出装置により吐出された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する第２紫外線照射装置と
   を備え、
   前記第１紫外線照射装置の単位面積当たりの紫外線強度と、前記第２紫外線照射装置の単位面積当たりの紫外線強度とが異なり、
   前記平坦化装置により紫外線硬化樹脂を平坦化させることなく、前記吐出装置により吐出された紫外線硬化樹脂に、前記第１紫外線照射装置により紫外線を照射する第１紫外線照射工程と、前記平坦化装置により平坦化された紫外線硬化樹脂に、前記第１紫外線照射装置と前記第２紫外線照射装置との両方により紫外線を照射する第２紫外線照射工程と、を選択的に実行可能である回路形成装置。
2. 紫外線硬化樹脂を吐出する吐出装置と、
   前記吐出装置により吐出された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する第１紫外線照射装置と、
   前記吐出装置により吐出された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する第２紫外線照射装置と
   を備え、
   前記第１紫外線照射装置の単位面積当たりの紫外線強度と、前記第２紫外線照射装置の単位面積当たりの紫外線強度とが異なり、
   前記吐出装置により吐出された紫外線硬化樹脂に、前記第１紫外線照射装置により紫外線を照射する第１紫外線照射工程と、前記吐出装置により吐出された紫外線硬化樹脂に、前記第１紫外線照射装置と前記第２紫外線照射装置との両方により紫外線を照射する第２紫外線照射工程と、を選択的に実行可能であり、
   前記第１紫外線照射工程において紫外線が照射された紫外線硬化樹脂に、さらに、前記第１紫外線照射装置と前記第２紫外線照射装置との両方により紫外線を照射する第３紫外線照射工程を実行可能であり、
   前記第３紫外線照射工程において前記第１紫外線照射装置と前記第２紫外線照射装置との両方により照射される単位面積当たりの紫外線照射量が、前記第２紫外線照射工程において前記第１紫外線照射装置と前記第２紫外線照射装置との両方により照射される単位面積当たりの紫外線照射量より多い回路形成装置。
3. 前記第１紫外線照射装置は、ＬＥＤを光源として有する装置であり、
   前記第２紫外線照射装置は、水銀ランプを光源として有する装置である請求項１又は２に記載の回路形成装置。
4. 紫外線硬化性樹脂を吐出する吐出工程と、
   前記吐出工程において吐出された紫外線硬化樹脂を平坦化させる平坦化工程と、
   前記吐出工程において吐出された紫外線硬化樹脂に、単位面積当たりの照射強度が所定の強度である第１紫外線照射装置により紫外線を照射する第１紫外線照射工程と、
   前記吐出工程において吐出された紫外線硬化樹脂に、前記第１紫外線照射装置と、単位面積当たりの照射強度が前記所定の強度より強い強度である第２紫外線照射装置との両方により紫外線を照射する第２紫外線照射工程と
   を含み、
   前記第１紫外線照射工程と前記第２紫外線照射工程とが選択的に実行され、
   前記第２紫外線照射工程は、
   前記平坦化工程において平坦化された紫外線硬化樹脂に、前記第１紫外線照射装置と前記第２紫外線照射装置との両方により紫外線を照射する工程であり、
   前記第１紫外線照射工程は、
   前記平坦化工程において紫外線硬化樹脂を平坦化させることなく、前記吐出工程において吐出された紫外線硬化樹脂に、前記第１紫外線照射装置により紫外線を照射する工程である回路形成方法。
5. 前記回路形成方法は、
   前記第１紫外線照射工程において紫外線が照射された紫外線硬化樹脂に、さらに、前記第１紫外線照射装置と前記第２紫外線照射装置との両方により紫外線を照射する第３紫外線照射工程を含む請求項４に記載の回路形成方法。
6. 前記第３紫外線照射工程において前記第１紫外線照射装置と前記第２紫外線照射装置との両方により照射される単位面積当たりの紫外線照射量が、前記第２紫外線照射工程において前記第１紫外線照射装置と前記第２紫外線照射装置との両方により照射される単位面積当たりの紫外線照射量より多い請求項５に記載の回路形成方法。
7. 紫外線硬化性樹脂を吐出する吐出工程と、
   前記吐出工程において吐出された紫外線硬化樹脂に、単位面積当たりの照射強度が所定の強度である第１紫外線照射装置により紫外線を照射する第１紫外線照射工程と、
   前記吐出工程において吐出された紫外線硬化樹脂に、前記第１紫外線照射装置と、単位面積当たりの照射強度が前記所定の強度より強い強度である第２紫外線照射装置との両方により紫外線を照射する第２紫外線照射工程と
   を含み、
   前記第１紫外線照射工程と前記第２紫外線照射工程とが選択的に実行され、
   前記第１紫外線照射工程において紫外線が照射された紫外線硬化樹脂に、さらに、前記第１紫外線照射装置と前記第２紫外線照射装置との両方により紫外線を照射する第３紫外線照射工程を含み、
   前記第３紫外線照射工程において前記第１紫外線照射装置と前記第２紫外線照射装置との両方により照射される単位面積当たりの紫外線照射量が、前記第２紫外線照射工程において前記第１紫外線照射装置と前記第２紫外線照射装置との両方により照射される単位面積当たりの紫外線照射量より多い回路形成方法。

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