(57)【要約】【課題】高密度実装および配線部の短距離化を実現することが可能な配線モジュールを提供する。【解決手段】配線モジュールは、複数の電子回路部品３，７と、絶縁部２ａと、該電子回路部品３，７に接続される導電部２ｂと、を基材１上に一体的に保持し、配線部２ｃは積層した前記導電部２ｂによって構成され、前記基材面と該基材面に垂直な方向とにそれぞれ交わる方向にのびて、前記複数の電子回路部品３，７を電気的に接続している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子回路部品と、絶縁部と、該電子回路部品に接続される導電部と、を基材上に一体的に保持させてなる配線モジュールであって、
配線部は、積層した前記導電部によって構成され、前記基材面と該基材面に垂直な方向とにそれぞれ交わる方向にのびて、前記複数の電子回路部品を電気的に接続することを特徴とする配線モジュール。
【請求項２】
前記複数の電子回路部品は、前記導電部及び前記絶縁部を積層した積層部内の前記基材に対して異なる高さの位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の配線モジュール。
【請求項３】
前記配線部は、ほぼ同型状の導電部が積層された形状を有し、前記積層部に形成された導電部上に、該導電部と一部重複するように次の導電部がずらして積層されていることを特徴とする請求項１または２に記載の配線モジュール。
【請求項４】
前記複数の電子回路部品のうち、少なくとも一つの電子回路部品は、前記導電部に接続される複数の接続端子を有し、該複数の接続端子は、前記電子回路部品の異なる２つ以上の外面に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の配線モジュール。
【請求項５】
複数の前記配線部は電気的に絶縁されるようお互いに距離を置き、かつ、
前記基材面に対して前記複数の配線部を投影した投影図において、前記複数の配線部が互いに交差するよう配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の配線モジュール。
【請求項６】
複数の前記配線部は電気的に絶縁されるようお互いに距離を置き、かつ、
前記基材面に垂直な面に対して前記複数の配線部を投影した投影図において、前記複数の配線部が互いに交差するよう配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の配線モジュール。
【請求項７】
接続端子を有する電子回路部品と、絶縁部と、該電子回路部品に接続される導電部と、を接続端子を有する基材上に一体的に保持させてなる配線モジュールであって、
前記電子回路部品の接続端子と、前記基材の接続端子とは、積層した前記導電部によって構成される配線部によって電気的に接続され、
前記配線部は、前記基材面と該基材面に垂直な方向とにそれぞれ交わる方向にのびることを特徴とする配線モジュール。
【請求項８】
複数の電子回路部品と、絶縁部と、該電子回路部品に接続される導電部と、を基材上に一体的に保持させてなる配線モジュールの製造装置であって、
前記電子回路部品を配置する手段と、
前記導電部及び前記絶縁部を有する配線パターンを積層して積層部を形成する手段と、
積層された前記導電部が、前記基材面と該基材面に垂直な方向とにそれぞれ交わる方向にのびる配線部を形成するよう制御する手段と、
を有することを特徴とする配線モジュールの製造装置。
【請求項９】
前記積層部を形成する手段は、
前記絶縁部を形成する絶縁性溶液を吐出する第１の吐出部と、前記導電部を形成する導電性溶液を吐出する第２の吐出部と、を備える液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドと前記基材とを相対的に移動させる移動手段と、
を備えることを特徴とする請求項８に記載の配線モジュールの製造装置。
【請求項１０】
複数の電子回路部品と、絶縁部と、該電子回路部品に接続される導電部と、を基材上に一体的に保持させてなる配線モジュールの製造方法であって、
前記電子回路部品を配置する工程と、
前記導電部及び前記絶縁部を有する配線パターンを積層する際に、前記基板上に形成された導電部上に、該導電部と一部重複するように次の導電部をずらして積層することで、積層された前記導電部が、前記基材面と該基材面に垂直な方向とにそれぞれ交わる方向にのびる配線部を形成する工程と、を有することを特徴とする配線モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記電子回路部品を配置した後に、前記配線パターンを形成することで、前記電子回路部品の接続端子に、前記配線部を電気的に接続することを特徴とする請求項１０に記載の配線モジュールの製造方法。
【請求項１２】
前記配線パターンを形成した後に、前記電子回路部品を配置することで、前記電子回路部品の接続端子に、前記配線部を電気的に接続することを特徴とする請求項１０に記載の配線モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器、電気機器、コンピューターおよび通信機器等に用いられる電子回路部品を実装した配線モジュールの製造方法、製造装置および配線モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＬＳＩ等の半導体や各種電子回路部品等をプリント配線板に実装することによって配線モジュールは作成され、これらは、通信機器、コンピューター等の電子機器に用いられている。電子回路部品が実装されるプリント配線板としては、セラミックや、ガラス繊維などの補強材とエポキシ樹脂などの合成樹脂との複合材、ポリエステル樹脂やアラミド樹脂等の可撓性フィルムなど、種々のものが知られている。また、回路層数からみると、両面板や片面板などの同一面上の回路層が、単層のものと、複数層のものとに分けられ、それぞれ用途や要求特性に応じて使い分けられている。これらプリント配線板はいずれも導体回路を有しており、回路パターンは機器の小形化や半導体の高性能化により高密度化している。
【０００３】
インクジェット技術を応用し、プリント配線板の製造方法、電子回路部品を実装した配線板の形成方法などが提案されている。特許文献１では基材上に導体層を積層しプリント配線板を形成している。また、特許文献２では基材上に配置した部品に直接配線を施している。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１６３４９９号公報
【特許文献２】特開昭５９−１１１３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載のインクジェット技術を応用した製造方法では、いずれも基材上に各種の電子回路部品を平面的に配置している。このため、適用する機器の小形化や半導体素子の高性能化および小型化に対応して、電子回路部品の高い実装密度を実現することはできない。
【０００６】
また特殊な場合として、小型メモリカードのように半導体チップの高密度な配置が求められる場合がある。このような場合、電子回路部品を立体的に配置する方法も提案されている。しかし、現在提案されている電子回路部品の立体的配置方法は、メモリーチップのような同一形状の電子回路部品を複数積層して実装する場合などにおいてのみ有効であり、実装コストが増大するという問題も生じている。このため、これまでの実装方法の使途は極めて限られている。
【０００７】
本発明は、高密度実装および配線部の短距離化を実現することが可能な配線モジュールの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を有する。
【０００９】
すなわち、本発明の第１の形態は、複数の電子回路部品と、絶縁部と、該電子回路部品に接続される導電部と、を基材上に一体的に保持させてなる配線モジュールであって、 配線部は、積層した前記導電部によって構成され、前記基材面と該基材面に垂直な方向とにそれぞれ交わる方向にのびて、前記複数の電子回路部品を電気的に接続することを特徴とする。
【００１０】
本発明の第２の形態は、接続端子を有する電子回路部品と、絶縁部と、該電子回路部品に接続される導電部と、を接続端子を有する基材上に一体的に保持させてなる配線モジュールであって、前記電子回路部品の接続端子と、前記基材の接続端子とは、積層した前記導電部によって構成される配線部によって電気的に接続され、前記配線部は、前記基材面と該基材面に垂直な方向とにそれぞれ交わる方向にのびることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第３の形態は、複数の電子回路部品と、絶縁部と、該電子回路部品に接続される導電部と、を基材上に一体的に保持させてなる配線モジュールの製造装置であって、前記電子回路部品を配置する手段と、前記導電部及び前記絶縁部を有する配線パターンを積層して積層部を形成する手段と、積層された前記導電部が、前記基材面と該基材面に垂直な方向とにそれぞれ交わる方向にのびる配線部を形成するよう制御する手段と、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の第４の形態は、複数の電子回路部品と、絶縁部と、該電子回路部品に接続される導電部と、を基材上に一体的に保持させてなる配線モジュールの製造方法であって、前記電子回路部品を配置する工程と、前記導電部及び前記絶縁部を有する配線パターンを積層する際に、前記基板上に形成された導電部上に、該導電部と一部重複するように次の導電部をずらして積層することで、積層された前記導電部が、前記基材面と該基材面に垂直な方向とにそれぞれ交わる方向にのびる配線部を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、配線モジュールを少ない製造工程で製造可能になるため、製造に要する時間およびコストを大幅に削減することが可能になると共に、信頼性も向上する。また、配線モジュール中に３次元的に自由に電子回路部品を配置し、自由に配線を引き回すことが可能となるため、電子回路部品の実装密度および電子回路部品間の配線密度を向上させることができる。これは電子回路動作の高速化にも寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。  
（配線モジュール）
図１は、本発明の実施形態によって形成された配線モジュール１０の一例を示す縦断側面図である。絶縁材からなる平板状の基材１上には、複数の配線パターン２を積層してなる積層部２０が形成される。配線パターン２は、導電部２ｂまたは絶縁部２ａの少なくとも一方からなる１つの層状のものを示す。この積層部２０の内部には電子回路部品３が保持され、配線モジュール１０を構成する。つまり、配線モジュール１０は、基材１上の空間のうち、電子回路部品の配置領域を除いた空間を配線パターン２で充填した構成となっており、電子回路部品と積層部２０が基材上に一体的に保持されている。絶縁部２ａと導電部２ｂとは、１層の配線パターン内で、互いに相補的なパターンを形成している。また、各配線パターン２において、絶縁部２ａと導電部２ｂの厚さはほぼ等しくなっており、各配線パターンは均一な厚みに形成されている。また、配線部は、積層した導電部２ｂによって構成され、電子回路部品を電気的に接続している。
【００１５】
電子回路部品３としての半導体集積回路は、導電部に接続される接続端子４を有している。また、基材１上には、抵抗やコンデンサなどの半導体集積回路以外の電子回路部品７を配置してもよい。基材１上に配置された少なくとも一つの電子回路部品は、複数の接続端子を有しているものが好ましい。複数の接続端子が、電子回路部品の異なる２つ以上の外面に配置されている場合には、接続端子に接続される配線部の引き回しの自由度が増すのでより望ましい。これらの電子回路部品３および７は、本実施形態の配線モジュール１０内において、基材面に対して高さ方向の積層位置あるいは横方向（基材面に平行な方向）における位置に制約されることなく、自由な位置に配置されている。電子回路部品３の周囲には、配線パターン２が充填されており、この配線パターン２が電子回路部品３の位置を保持している。
【００１６】
このように、電子回路部品３は、周囲を十分な体積を持つ配線パターン２によって取り囲まれている。このため、配線パターン２に熱伝導性の高い材料を選択することにより、電子回路部品に生じた熱を効果的に放出することが可能となる。これは、良好な放熱性が求められる半導体集積回路３については特に有効である。
【００１７】
また、図１において、配線モジュール１０と外部との電気的接続を行うために基材１に接続端子であるコネクタ５が固定されている。また、コネクタ５には導体の端子６が設けられている。この端子６は、基材１を貫通して基材１の上下両面から突出している。この端子６の一端部は配線部２cに接続されて基板上の電子回路部品の接続端子に接続され、他端部は外部に接続される。この際、配線部は、基材面と該基材面に垂直な方向とにそれぞれ交わる方向にのびるため、自由な引き回しが可能となる。
【００１８】
配線モジュール１０では、半導体集積回路３をはじめとする各電子回路部品の接続端子４，６が、３次元的に傾斜した配線部２ｃ１，２ｃ２によって電気的に接続される。図1では、ある一つの断面における配線部２ｃ１，２ｃ２のみを示したが、別の断面にある各電子回路部品の接続端子も同様に３次元的に傾斜した配線部によって接続されている。
【００１９】
３次元的に傾斜した配線部２ｃ１，２ｃ２は、積層された導電部からなり、基材１に対して異なる高さ位置に配置された電子回路部品を接続している。配線部は、基材面と該基材面に垂直な方向と、にそれぞれ交わる方向に形成されている。配線部は、基材面に対して上下に隣接する層の、ほぼ同型状の導電部２ｂの平面パターンの位置を順次ずらして形成すればよい。つまり、基板上に形成された導電部上に、該導電部と一部重複するように次の導電部をずらして積層することで、積層された前記導電部が、前記基材面と該基材面に垂直な方向とにそれぞれ交わる方向にのびる、３次元的に傾斜した配線部が形成される。もちろん、基材面に対して上下に隣接する層の各導電部２ｂを平面パターン上の同一位置に形成すれば、上下にほぼ垂直な配線部２ｃ１を形成することもできる。なお、以下の説明において、配線部２ｃ１と２ｃ２とを特に区別する必要のない場合には、これらの配線部を示す符号を２ｃとする。
【００２０】
このように、基材面に対して、３次元的に傾斜した配線部２ｃを適宜組み合わせて形成することにより、各電子回路部品３，７の接続端子４およびコネクタ５の接続端子６を自由に接続することができる。このため、各接続端子間を、それらの配置に応じた最短の距離で接続することが可能になる。
【００２１】
３次元的に傾斜した配線部（基材面と該基材面に垂直な方向と、にそれぞれ交わる方向にのびる配線部）が、複数配線ある例を図９と図１０を用いて説明を行う。図９に、基材１面に対して配線部２ｃ及び電子回路部品を投影した配線モジュールの投影図を示す。投影図において、複数の配線部２ｃが互いに交差ように見えるが、配線部２ｃ１は、配線部２ｃ２の上側を通過している。従って、配線部２ｃ１と２ｃ１とは、垂直方向において離れて配置されおり、接触していない為、互いに電気的に絶縁された状態である。
【００２２】
図１０には、別の実施形態として、基板側面（基板１面に垂直な面）に対して配線部２ｃ及び電子回路部品を投影した側面方向の投影図を示す。側面方向の投影図において、複数の配線部２ｃが互いに交差するように見えるが、配線部２ｃ２は、図面において配線部２ｃ１より手前側に配置されている。従って、配線部２ｃ１と２ｃ２とは基板に対して平行な方向に離間しており、互いに電気的に絶縁された状態となっている。  
また、図９と図１０を組み合わせた実施形態として、基板面への配線投影図と、基板側面への配線投影図とにおいて、複数の配線部がそれぞれ交差するが、実際には配線部が離れており、電気的に絶縁されているような形態もあげられる。
【００２３】
また、本実施形態における配線を曲線的あるいは基材面に対して、３次元的に傾斜し形成する場合、積層構造は5層以上、より望ましくは10層以上であることが好ましい。この際、１層あたりの配線パターンの厚さは１μm以上４μm以下の値が好ましい。この様な積層構造を持つことにより、配線がより細くなめらかな形状で形成され、配線を最短距離で、かつより多くの配線を高密度に電子回路部品間にレイアウトが可能となる。
【００２４】
また、本実施形態における配線パターン２は、半導体集積回路３をはじめとする各電子回路部品より薄い層厚を有し、複数の配線パターンで各電子回路部品３および７の厚さ分の空間を充填する構成となっている。このため、厚さの異なる各電子回路部品を埋設する場合にも、層厚を変えずに、層数を変えることによって、様々な厚さの電子回路部品を配線モジュール内に埋め込むことが可能となる。なお、半導体集積回路３は、接続端子４の周辺以外は配線パターン２の絶縁部２ａで周囲を覆われ、不要な短絡が生じないように絶縁されている。
【００２５】
さらに、本実施形態における配線モジュールは、上記のように配線部を自由に引き回すことができ、基板に対して平面や垂直な形状のみならず、３次元的に傾斜した形状も作成できることから、ここに実装される電子回路部品の配置姿勢が、接続端子４の配置位置によって制約されることもない。例えば、他の集積回路などとの接続をとる上で、集積回路の下面から接続端子４を設定する方が都合が良い場合には、これに接続される他の半導体集積回路３の向きを上下に裏返し、各半導体回路３の接続端子４を互いに対向させるよう配置することもできる。これによれば、両集積回路３の各接続端子間の配線を単純化および短縮化することができる。
【００２６】
さらに、本実施態によれば、適用する電子回路部品の設計、製造段階においてその接続端子の配置に自由度を与えることができる。すなわち、従来の半導体集積回路３ではワイヤーボンディングなどによるリードの取り出しのために、接続端子４の配置には制約が生じている。しかし、本実施形態に使用する半導体集積回路３は、接続端子４の配置に制約されることなく、集積度を優先して設計または製造することができる。つまり、接続端子４は半導体集積回路の外部に面する位置であれば、半導体集積回路３の上面、下面、外周部および中央部など、自由に配置することができ、その個数も自由に設定することができる。例えば、図１の３ａ１に示す半導体集積回路には、その外面の中の上面と下面とにそれぞれ２個の接続端子４が配置されており、このような半導体集積回路にも適正に配線を施すことが可能になる。
【００２７】
また、上述の実施例においては、電子回路部品が複数ある例を示したが、本実施形態のポイントは、配線部が、基材面と該基材面に垂直な方向とにそれぞれ交わる方向にのびることを特徴とする為、電子回路部品は少なくとも１つであればよい。つまり、基材の接続端子（５，６）と、基材上の積層部内に配置された電子回路部品の接続端子と、を電気的に接続する際にも本実施形態は適用される。
【００２８】
（配線モジュールの製造装置およびこれを用いた製造方法）
図２は、本発明の実施形態における配線モジュールの製造装置の概略構成を示す斜視図である。図２において、キャリッジ１０９は、基材１を搭載したステージ（基材移動手段）１０３の上をＣＲ（キャリッジ）リニアモータ（キャリッジ移動手段）１０１によってステージ１０３の移動方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）に往復移動可能になっている。すなわち、このＬＦ（ラインフィード）リニアモータ１０２と、ＣＲ（キャリッジ）モータ１０１とにより、液体吐出ヘッド１１と基材１とを相対的に移動させる移動手段が構成されている。キャリッジ１０９には導電パターン用溶液および絶縁パターン用溶液を基材１上に吐出するための２つの液体吐出ヘッド１１（図３参照）が搭載されている。さらに、キャリッジ１０９には、それぞれの液体吐出ヘッドに導電パターン用溶液および絶縁パターン用溶液を供給するための２つのタンク（不図示）が搭載されている。なお、この液体吐出ヘッド１１と前記の移動手段とにより、導電部および絶縁部を有する後述の積層部を積層して形成する手段を構成している。
【００２９】
また、ステージ１０３の移動手段であるＬＦ（ラインフィード）リニアモータ１０２は定盤１０８に高い剛性を保って固定されている。このため、基材１を載せるステージ１０３の表面は、ステージが移動しても、常に定盤面に対して高精度に平行を維持しつつ移動させることができる。また、ＣＲリニアモータ１０１は、定盤１０８の上に立設されたベース１０４および１０５を介して高い剛性をもって保持されている。このＣＲリニアモータ１０１により、キャリッジ１０９は定盤面、すなわちステージ１０３の表面と平行な状態を維持しつつ移動する。ＣＲリニアモータ１０１およびＬＦリニアモータ１０２にはそれぞれリニアエンコーダ１１１、１１２および原点センサ１０６、１０７が内蔵されている。各原点センサ１０６、１０７の出力信号およびリニアエンコーダ１１１，１１２の出力信号は、各リニアモータ移動時のサーボ制御入力として利用される。また、リニアエンコーダ１１１の出力信号は、導電パターン用溶液と絶縁パターン用溶液の吐出タイミングの制御にも利用される。両リニアエンコーダ１１１、１１２の分解能は０．５μｍと高精度であるため、数１０μｍ幅の回路パターンを形成するには充分である。
【００３０】
また、本実施形態における装置には、装置の動作を制御する制御装置としてのコンピューター１２０が接続されている。このコンピューター１２０から送られた回路パターンの描画データと、リニアエンコーダ１１１および１１２の検出信号などに基づいて、各モータ１０１，１０２および液体吐出ヘッドが制御され、例えば、以下のような動作を行う。
【００３１】
まず、コンピューター１２０から本装置１００に描画データが送信されると、ＬＦリニアモータ１０２の駆動により、基材１を保持したステージ１０３が所定の描画開始位置へと移動する。この後、ＣＲリニアモータ１０１の駆動によりキャリッジ１０９が基材１上を走査し始めると共に、各液体吐出ヘッドから導電パターン用溶液と絶縁パターン用溶液とが吐出されて行く。キャリッジ１０９が１回の走査を終えた時点で、基材１上には、液体吐出ヘッドに設けられているノズルの配列幅分のパターンが描画される。その後、ＣＲリニアモータ１０１の駆動によって、ステージと共に基材１がノズルの配列幅分だけ移動し、再びＣＲリニアモータ１０１によってキャリッジを移動させつつ液体吐出ヘッドから各溶液を吐出させて描画を行う。この描画動作と基材１の移動とを繰り返して行うことにより、基材１の上面には、導電パターンと絶縁パターンとからなる１層の配線パターンが形成される。但し、基材１上に直接電子回路部品３が載置されている場合には、その電子回路部品３を除いた部分に導電パターン（導電部）と絶縁パターン（絶縁部）が形成される。
【００３２】
その後、上記のような配線パターンの形成動作を繰り返すことにより、複数の配線パターンが積層され、基材１上には積層回数に応じた厚さの積層部が形成される。この積層工程によって形成された積層部２０の厚さが電子回路部品を載置すべき厚さに達した場合には、一旦、積層動作を停止させ、図外の部品配置装置によって電子回路部品を最上位の積層部に載置する。この後、再び、電子回路部品を除いた空間に対して配線パターンの形成動作を繰り返して行く。
【００３３】
以上の動作により、基材１上には、図１に示すように複数の電子回路部品３と、それらを接続した配線部２ｃおよび絶縁部２ａからなる積層部２０が形成される。  
なお、本実施形態では、基材１を支持しているステージ１０３には、加熱ヒータ（不図示）を埋め込んであるため、この加熱ヒータの熱によって、描画された回路パターンの定着を促進させることが可能になっている。
【００３４】
また、使用する導電パターン用溶液（導電性溶液）としては、導電性の面からＡｌ、Ａｇ、ＳｎＯ2などの金属コロイドを含むものが一般的である。金属コロイドの粒子直径は回路パターンの均一性や安定性等の観点から、数１０〜数１００ｎｍの範囲のものが好適に用いられる。絶縁パターン用溶液としては、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどの絶縁性微粒子を含むものが好適に用いられるが、最終的に絶縁性を発現するものであれば特に限定されるものではない。前述の材料は、いずれも熱伝導性が高い材料のため、電子回路部品に生じた熱を効果的に放出することが可能となる。
【００３５】
一方、基材１としては、一般にアルミナ、シリカ、窒化アルミニウム、チタン酸バリウム、ジルコニアなどを焼結したセラミックス、ポリオレフィンや無機フィラを主材料にした樹脂フィルムやガラス繊維強化プラスチックなどがあげられる。しかし、本実施形態においては、前述のようなヒータによる加熱定着工程、あるいは後述のような焼成工程を行うため、基材１には耐熱性のある材料を用いることが望ましい。
【００３６】
上記のように、本装置１００上では回路パターンを描画し、すみやかに定着することが可能であるため、定着した回路パターンの上に、連続して回路パターンを積層して多層回路基材形態の配線モジュールを形成することができる。但し、本装置１００によって描画された回路パターンには、各溶液中に含まれる溶剤が残存しており、導電性を発現させるための金属コロイドがそのままの状態で存在する。そのため、電気的な絶縁性および導電性に関して、配線モジュールの性能をさらに向上させるためには、本装置１００で形成した積層部２０中の溶剤を完全に除去し、かつ金属コロイドを焼結して導電性を発現させることが望ましい。従って、本装置で形成された配線モジュールは、別途設けられたベーク装置でベーク処理を行うことが望ましい。もちろん、パターンを１層形成する毎に、べーク処理を行っても良い。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態における配線モジュールの製造方法によれば、以下のような優れた効果を実現することが可能である。
【００３８】
まず、本発明によれば、配線モジュールを少ない製造工程で短時間かつ安価に製造することが可能になる。すなわち、従来のプリント配線板を用いた配線モジュールのように、回路パターン形成工程が複雑であり、工程数が多く、長時間を要するなどの諸問題を解決することができる。また、半導電部品のワイヤーボンディング・封止、プリント基材への半田付け実装などの、多くの工程を削減することができ、信頼性の向上・コストの削減を図ることも可能になる。
【００３９】
さらに、本発明によれば、電子回路部品を立体的に配置することが可能となるため、空間的制約を解消することが可能となり、空間の使用効率を向上させることができる。このため、電子回路部品の高密度実装および配線部の短距離化を実現することが可能になる。また、最短の配線長を実現できるため、電子回路の動作速度を向上させることも可能になる。
【実施例】
【００４０】
（第１の実施例）
次に、上述の実施形態に従い、実際に配線モジュールを製造する際の工程を図３ないし図６を参照しつつ、より具体的に説明する。
【００４１】
ここでは、図２で説明した配線モジュール製造装置１００を用いて、基材１上に配線パターン２を形成することにより、図１に示す配線モジュールを製造する場合を例に採り説明する。  
ここで、基材１としては、絶縁性を有しかつ耐熱性に優れたアルミナを主成分とする、厚さ２ｍｍのセラミックスプレートを用いた。この基材１には、完成した配線モジュールと外部との電気的接続を行うためのコネクタ５が、予め基材１に固定されている。
【００４２】
図３は、基材１上に第１層目の配線パターン２を形成している状態を表わす図である。
【００４３】
図中、１１はキャリッジ１０９に搭載された液体吐出ヘッドである。この液体吐出ヘッド１１には、絶縁パターン用溶液（絶縁性溶液）を吐出するノズル（第１の吐出部）１２と、導電パターン用溶液を吐出するノズル（第２の吐出部）１３とが、それぞれ紙面と直交する方向へと複数配列されている。図３に示すように、液体吐出ヘッド１１が図中矢印方向へと走査するに伴い、ノズル１２，１３からは各溶液の液滴１２ａ，１３ａが吐出され、基材１上には導電部２ｂと、絶縁部２ａとが共に形成されて行く。
【００４４】
ここで使用する導電パターン用溶液は、導電体として銅粉を使用し、バインダとして熱硬化タイプのエポキシ樹脂を使用した。また、絶縁パターン用溶液としては、エポキシ樹脂系のソルダーレジストを用いた。
【００４５】
ここで、上記の配線モジュールの製造装置１００により、絶縁部２ａと導電部２ｂは隣接する相補的なパターンとして基材１上に形成した。なお、使用される溶液が溶剤タイプや熱硬化タイプの場合は、基材１上に描画された溶液を加熱炉（図示せず）へと連続的に通すことにより溶剤乾燥やバインダ硬化を行う。また、即乾性の溶液を用いる場合は、液体吐出ヘッド１１の各ノズル１２，１３によって連続的にパターン形成を行う。また、配線パターン２は２５μｍほどのほぼ均一な厚さになるようにした。導電パターンの平面的パターン幅は１５０μｍとした。
【００４６】
図４は１層目の配線パターン２を形成し、その配線パターン２が仮硬化した状態で電子回路部品７を実装する過程を示す。図中、１４は電子回路部品を配置する手段である、部品配置装置としてのロボットハンドで、基材１上に形成された積層部２の中の最上位の配線パターン２の所定の位置に、電子回路部品７を配置して行く。  
次に、図５に示すように、図２の配線モジュール製造装置２０を用いて、電子回路部品７の配置領域を除く空間に順次配線パターン２を形成することにより、電子回路部品７の周囲を充填していく。電子回路部品７の周囲を充填した後は、半導体集積回路３ａをロボットハンド１４によって配置し、再び電子回路部品としての半導体集積回路３の周囲に配線パターン２を積層して行く。以下、同様に、配線パターン２の形成、電子回路部品の配置を順次繰り返し、最終的に図６に示ような積層部２０が形成される。図示のように、電子回路部品３、７、５の各接続端子４，６は、３次元的に傾斜した配線部２ｂによって接続される。最後に、１００〜１５０℃の加熱炉中で、ベーク処理を行い、溶剤の乾燥、バインダの硬化、導電性の発現などを行うことにより、所望の電気回路特性を有する配線モジュール１０が得られる。
【００４７】
（第２の実施例）
次に本発明の第２の実施例を図７および図８を参照しつつ説明する。  
この第２の実施例では、最終的に配線モジュールを構成する基材１とは別の、柔軟性を有する仮基材１５上に配線パターンを形成し、その配線パターンを基材１上に転写することによって配線モジュールを製造する。
【００４８】
図７は、層形成工程によって、仮基材１５上に配線パターン２を形成した状態を示している。この仮基材１５としては、柔軟性を有すると共に、耐熱性に優れた厚さ１００μｍのポリイミドフィルムを用いた。仮基材１５上への配線パターン２の形成は、第１の実施例と同様に図２で説明した配線モジュール製造装置１００により行う。なお、図７では仮基材１５上に一層の配線パターン２が形成された状態を示しているが、仮基材１５上に形成する配線パターン２は、複数層であっても良い。但し、いずれの場合にも電子回路部品の配置位置を除いた空間に配線パターン２を形成することは、上記第１の実施例と同様である。
【００４９】
図８は転写工程を示す図である。仮基材１５上に形成した配線パターン２を加熱炉を用いて仮乾燥した後、基材１上に圧接させ、仮基材１５のみを剥離させる。これにより、配線パターン２を基材１上に転写される。なお、この仮基材１５による転写工程を実施する転写手段としては、印刷装置などに使用される周知の転写装置を用いる。この転写工程と、層形成工程とを繰り返すことにより、基材１上に転写された積層部２０には、予め設定した電子回路部品３を配置するための空間（配置領域）が形成されて行く。そして、この配置領域が電子回路部品を完全に収容し得る高さに達した時点で、ロボットハンドが電子回路部品を配置領域内に配置する。
【００５０】
このように、仮基材１５上への配線パターン２の形成、基材１上への配線パターン２の転写、積層部２０に形成された配置領域内への電子部品の配置、という工程を繰り返す。この際、電子回路部品を配置した後に配線パターンを形成して、電子回路部品の接続端子と配線部を電気的に接続してもいいし、配線パターンを形成した後に電子回路部品を配置して、電子回路部品の接続端子と配線部を電気的に接続してもいい。これは、電子回路部品の接続端子と配線部との位置関係によって接続しやすい方を選択すればよい。これにより、第１の実施例と同様に基材１上に導電体配線層２を順次形成することができる。また、この第２の実施例では、転写工程において仮基材１５に形成された配線パターンを、基材１上に積層されている配線パターン２上に圧接するため、その圧接力によって仮基材１に形成された配線パターンの厚さがより均一化されるという効果も得られる。
【００５１】
上記のようにして全ての積層工程が終了した後、最後に１００〜１５０℃の加熱炉中でベーク処理を行う。これにより、溶剤の乾燥、バインダの硬化および導電性の発現を行われ、以上により、所望の回路機能を有する立体的な配線モジュールを得ることができる。
【００５２】
（その他の実施例）
なお、上記説明では、ＬＦ（ラインフィード）リニアモータ１０２およびＣＲ（キャリッジ）リニアモータ１０１の駆動力によって基材と液体吐出ヘッドとを互いに直交する方向へと移動させるようにした。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、液体吐出ヘッドを固定し、基材をＸ方向およびこれと交差するＹ方向へと移動させるＸ−Ｙステージを用いても良い。さらには、基材を固定し、液体吐出ヘッドを交差する２方向へと移動可能に構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施形態の配線モジュール１０の縦断側面図である。
【図２】本実施形態の配線モジュールの製造装置の概略図である。
【図３】第１の実施例における配線モジュールの製造工程を示す縦断側面図であり、基材上に第１層目の配線パターンを形成している状態を示している。
【図４】第１の実施例における配線モジュールの製造工程を示す縦断側面図であり、電子回路部品を実装する過程を示している。
【図５】第１の実施例における配線モジュールの工程を示す縦断側面図であり、電子回路部品を除く空間に順次配線パターンを形成している状態を示している。
【図６】第１の実施例における配線モジュールの工程を示す縦断側面図であり、積層部が完成した状態を示している。
【図７】第２の実施例における配線モジュールの工程を示す縦断側面図であり、仮基材上に配線パターンを形成した状態を示している。
【図８】第２の実施例における配線モジュールの工程を示す縦断側面図であり、仮基材上に形成された配線パターンを基材上に転写する状態を示している。
【図９】実施形態における配線モジュールの電子回路部品および配線部の配置を示す平面図である。
【図１０】実施形態における配線モジュールの電子回路部品および配線部の配置を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  基材
２  配線パターン
２ａ  絶縁部
２ｂ  導電部
２ｃ  配線部
２ｃ１，２ｃ２  配線部
３  電子回路部品（半導体集積回路）
４  接続端子
７  電子回路部品
１０  配線モジュール
１１  液体吐出ヘッド
１２  ノズル
１００  配線モジュールの製造装置
１０１  ＣＲリニアモータ
１０２  ＬＦリニアモータ
１０３  ステージ
１０６，１０７  原点センサ
１０８  定盤
１０９  キャリッジ
１１１，１１２  リニアエンコーダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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