JP7627570B2 - 3D object manufacturing device and display method - Google Patents
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Description
本開示は、カメラ撮影により取得される画像で3次元造形物を検査する3次元造形物製造装置に関するものである。 This disclosure relates to a three-dimensional object manufacturing device that inspects three-dimensional objects using images captured by a camera.
従来、上記3次元造形物製造装置に関し、種々の技術が提案されている。例えば、下記特許文献1に記載の技術は、材料粉末を層状に敷く敷設工程と層状に敷かれた前記材料粉末を加熱固化させる加熱固化工程とを繰り返すことにより、予め設定された造形物を造形する造形装置であって、前記敷設工程後または前記加熱固化工程後の前記層状に敷かれた材料粉末の表面を撮像する撮像部と、前記撮像部による撮像画像に基づいて、造形が正常か異常かを判定する正否判定部とを有する。
Various techniques have been proposed in the past for the above-mentioned three-dimensional object manufacturing apparatus. For example, the technique described in the following
下記特許文献1の記載によれば、造形装置は、撮像部による層状に敷かれた材料粉末の表面の撮像画像に基づいて、造形が正常か異常かを判定する正否判定部を有しているため、造形物の造形の完了を待たないで、造形不良の発生を認識することができ、加工時間と材料粉末の浪費を低減することが可能となる。
According to the description in the following
しかしながら、正否判定部の判定で用いられる撮像画像は、材料粉末の表面が撮像されたものである。そのため、正否判定部を、3次元造形物を3次元積層造形により製造する3次元造形物製造装置に適用する場合、3次元積層造形の各プロセス完了時における3次元造形物の表面について、3次元積層造形が正常か異常かを判定することは可能であるが、3次元積層造形を立体的に検証することは困難である。 However, the captured image used in the judgment by the correct/incorrect judgment unit is an image of the surface of the material powder. Therefore, when the correct/incorrect judgment unit is applied to a 3D object manufacturing device that manufactures 3D objects by 3D additive manufacturing, it is possible to judge whether the 3D additive manufacturing is normal or abnormal for the surface of the 3D object upon completion of each process of the 3D additive manufacturing, but it is difficult to verify the 3D additive manufacturing in three dimensions.
本開示は、上述した点に鑑みてなされたものであり、3次元積層造形で製造された3次元造形物の撮影画像から生成する3Dモデルによって、3次元積層造形を立体的に検証可能な3次元造形物製造装置を提供することを課題とする。 The present disclosure has been made in consideration of the above-mentioned points, and aims to provide a three-dimensional object manufacturing device that can verify three-dimensionally the three-dimensional additive manufacturing process using a 3D model generated from a captured image of the three-dimensional object manufactured by the three-dimensional additive manufacturing process.
本明細書は、複数の構造物により構成される3次元積層電子デバイスを3次元情報に基づいて3次元積層造形の複数のプロセスにより製造する3次元造形物製造装置であって、3次元積層電子デバイスを上方から撮影するカメラと、3次元積層電子デバイスの3Dモデルを生成する3次元CG(コンピュータグラフィックス)処理部と、3次元積層電子デバイスの3Dモデルを表示するディスプレイと、を備え、3次元CG処理部は、同じ種類の構造物の3次元積層造形時に1層の造形が完了する毎にカメラでの撮影を行わずに、同じ種類の構造物の3次元積層造形のプロセスが完了した場合に、同じ種類の構造物の3次元積層造形のプロセス完了時の3次元積層電子デバイスをプロセス完了体としてカメラで撮影することによって、各プロセスについてプロセス完了体の画像を取得する取得処理部と、同じ種類の構造物の3次元積層造形のプロセスが完了する毎に3次元積層造形される同じ種類の構造物の3Dモデルを、画像を使用して生成する第1生成処理部と、3次元情報に含まれる構造物の高さ方向に関する情報に基づいて構造物の3Dモデルを配置することによって、3次元積層電子デバイスの3Dモデルを生成する第2生成処理部と、3次元積層電子デバイスの3Dモデルの断面表示、又は構造物の3Dモデルの移動表示が可能なビューアで、3次元積層電子デバイスの3Dモデルを前記ディスプレイに表示する表示処理部と、を備え、複数の構造物は、複数の種類の構造物を含み、複数の種類の構造物は、それぞれ複数の種類の材料からなる複数の種類の構造物及び電子部品を含み、複数のプロセスは、同じ種類の材料からなる構造物の形成のプロセス及び電子部品の実装のプロセスを含み、同じ種類の構造物は、複数のプロセスのうちの一のプロセスにより造形され、第2生成処理部は、複数のプロセスについて生成された複数の種類の構造物の3Dモデルを配置することによって、3次元積層電子デバイスの3Dモデルを生成する、3次元造形物製造装置を、開示する。 The present specification relates to a three-dimensional object manufacturing apparatus for manufacturing a three-dimensional laminated electronic device composed of a plurality of structures through a plurality of processes of three-dimensional additive manufacturing based on three-dimensional information, the apparatus comprising: a camera for photographing the three-dimensional laminated electronic device from above; a three-dimensional CG (computer graphics) processing section for generating a 3D model of the three-dimensional laminated electronic device; and a display for displaying the 3D model of the three-dimensional laminated electronic device, the three-dimensional CG processing section including an acquisition processing section for acquiring an image of a process-completed body for each process by photographing the three-dimensional laminated electronic device at the completion of the process of three-dimensional additive manufacturing of the same type of structure as a process-completed body without photographing with the camera every time the modeling of one layer is completed during three-dimensional additive manufacturing of the same type of structure, and a display for displaying the 3D model of the same type of structure that is three-dimensionally additively manufactured every time the process of three -dimensional additive manufacturing of the same type of structure is completed. a display processing unit that displays the 3D model of the three-dimensional stacked electronic device on the display with a viewer capable of displaying a cross section of the 3D model of the three-dimensional stacked electronic device or displaying the 3D model of the structure in a movable manner, wherein the plurality of structures include a plurality of types of structures, each of the plurality of types of structures including a plurality of types of structures and electronic components made of a plurality of types of materials, the plurality of processes include a process of forming structures made of the same type of material and a process of mounting electronic components, and the same type of structures is formed by one of the plurality of processes, and the second generation processing unit generates the 3D model of the three-dimensional stacked electronic device by arranging the 3D models of the plurality of types of structures generated for the plurality of processes .
本開示によれば、3次元造形物製造装置は、3次元積層造形で製造された3次元造形物の撮影画像から生成する3Dモデルによって、3次元積層造形を立体的に検証することが可能である。 According to the present disclosure, a three-dimensional object manufacturing device is capable of stereoscopically verifying three-dimensional additive manufacturing using a 3D model generated from captured images of a three-dimensional object manufactured by the three-dimensional additive manufacturing process.
以下、本開示の好適な実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、各図面では、基本的構成の一部が省略されて描かれており、描かれた各部の寸法比等は必ずしも正確ではない。 Below, preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. Note that in each drawing, some basic components are omitted, and the dimensional ratios of the various parts are not necessarily accurate.
図1に、3次元積層電子デバイス製造装置10を示す。3次元積層電子デバイス製造装置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、加熱部214と、撮影部218と、制御装置(図2参照)27を備えている。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と加熱部214と撮影部218とは、3次元積層電子デバイス製造装置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軸方向と称して説明する。
Figure 1 shows a three-dimensional stacked electronic
また、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(図6,図12参照)と称して説明する。なお、Z軸方向は、ベース28の上下方向であって、水平面に対して垂直の方向である。さらに、Z軸方向は、3次元積層電子デバイス222(図4の(i)参照)の上下方向、つまり、3次元積層電子デバイス222の高さ方向である。
The direction perpendicular to both the X-axis direction and the Y-axis direction will be referred to as the Z-axis direction (see Figures 6 and 12). The Z-axis direction is the up-down direction of the
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の上に配設されている。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。そのため、Y軸スライドレール50は、X軸方向に移動可能とされている。そして、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。
The
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、上面に基材(不図示)が載せられる。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に載置された基材の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、基材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Z軸方向で昇降させる。
The
なお、基材には、熱または溶剤で溶けるワックス系の材料(例えば、ろう材)で作られたものが使用される。しかしながら、基材は、これに限られるものでなく、例えば、剥離性のある下地の素材(例えば、接着力の弱い両面テープ、フィルム材等)で作られたものであってもよい。但し、そのような両面テープが基材として使用される場合には、基材は、その接着力によって基台60に固定的に保持されるため、保持装置62は不要となる。
The substrate is made of a wax-based material (e.g., a brazing material) that melts with heat or a solvent. However, the substrate is not limited to this, and may be made of a peelable base material (e.g., a double-sided tape or film material with weak adhesive strength). However, when such double-sided tape is used as the substrate, the substrate is fixedly held to the
第1造形ユニット22は、ステージ52の基台60に載置された基材の上に回路配線層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に載置された基材の上に、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。
The
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、基材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、回路配線層が形成される。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、金属製の回路配線層が形成される。
The
また、第2造形ユニット24は、ステージ52の基台60に載せられた基材の上に絶縁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2参照)88を有しており、基台60に載せられた基材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、圧電素子の変形によって樹脂を複数のノズルから吐出する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。
The
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によって基材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、基材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、基材の上に吐出された紫外線硬化樹脂が硬化し、絶縁層が形成される。
The curing
また、装着ユニット26は、ステージ52の基台60に載せられた基材の上に電子部品(図4参照)250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250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250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250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。
The mounting
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250を吸着保持するための吸着ノズル(図示省略)を有している。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250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250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250の供給位置と、基台60に載せられた基材との間で、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250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250が、基材の上に装着される。
The mounting
転写ユニット200は、ステージ52の基台60に載置された基材の上に、第1導電性接着剤と、第2導電性接着剤を転写するユニットである。第1導電性接着剤と第2導電性接着剤は、加熱により硬化する導電性ペーストである。但し、第1導電性接着剤は、その加熱に先立って、紫外線で硬化される。その紫外線の照射は、上記照射装置92で行われる。
The
さらに、転写ユニット200は、供給部202と、転写部204とを有している。供給部202は、第1接着剤供給装置206(図3参照)と、第2接着剤供給装置208(図3参照)とを有している。第1接着剤供給装置206は、第1導電性接着剤が吐出されたディップ皿(図示省略)を有し、そのディップ皿において、スキージ(図示省略)で押し広げられることによって厚みが均一にされた状態の第1導電性接着剤を供給する。同様にして、第2接着剤供給装置208は、第2導電性接着剤が吐出されたディップ皿(図示省略)を有し、そのディップ皿において、スキージ(図示省略)で押し広げられることによって厚みが均一にされた状態の第2導電性接着剤を供給する。
The
転写部204は、転写ヘッド210(図3参照)と、移動装置(図3参照)212とを有している。転写ヘッド210は、第1導電性接着剤または第2導電性接着剤を転写するための転写針(図示省略)を複数有している。転写針は、第1接着剤供給装置206または第2接着剤供給装置208の各ディップ皿において、第1導電性接着剤または第2導電性接着剤にディップされる。これにより、転写針の先端には、第1導電性接着剤または第2導電性接着剤が付着する。なお、転写ヘッド210は、複数の転写針を、第1導電性接着剤を付着させるものと、第2導電性接着剤を付着させるものとに分けて使用する。また、移動装置212は、第1接着剤供給装置206または第2接着剤供給装置208の各ディップ皿と、基台60に載置された基材との間で、転写ヘッド210を移動させる。これにより、転写部204では、転写針の先端に付着された第1導電性接着剤または第2導電性接着剤が、基材の上に転写される。
The
加熱部214は、照射装置(図3参照)216を有している。照射装置216は、赤外線ランプまたは赤外線ヒータを備えており、基材の上に赤外線を照射する。これにより、基材の上に転写された第1導電性接着剤または第2導電性接着剤が、加熱により硬化する。なお、加熱部214は、照射装置216に代えて、電気炉を備えてもよい。
The
撮影部218は、カメラ220(図3参照)を有している。カメラ220は、ステージ52が撮影部218の下方に移動した際において、基台60に載せられた基材の真上に位置するように設けられている。これにより、カメラ220は、基材を、その上方から撮影することが可能である。
The photographing
また、制御装置27は、図2及び図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、図2に示すように、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、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。さらに、複数の駆動回路122は、図3に示すように、上記第1接着剤供給装置206、第2接着剤供給装置208、転写ヘッド210、移動装置212、照射装置216、カメラ220に接続されている。コントローラ120は、CPU125、ROM126、RAM127、EEPROM128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、転写ユニット200、加熱部214、撮影部218の作動が、コントローラ120によって制御される。なお、EEPROM128には、3次元積層電子デバイス製造装置10向けの製造プロセスデータ129(以下、プロセスデータ129という。)が記憶されている。
As shown in Fig. 2 and Fig. 3, the
また、コントローラ120は、画像処理装置130を備えている。画像処理装置130は、カメラ220によって得られた撮像データを処理するものである。これにより、コントローラ120は、撮像データから各種情報を取得する。さらに、コントローラ120は、画像処理装置130によって、3次元CG(コンピュータグラフィックス)を行うことが可能である。
The
さらに、制御装置27は、図2に示すように、通信回路124を備えている。通信回路124は、コントローラ120とPC(Personal Computer)134とに接続されている。PC134は、ディスプレイ134等を備えている。これにより、コントローラ120は、例えば、PC134のディスプレイ134の作動を制御し、あるいは、PC134から各種情報を取得することが可能である。
Furthermore, as shown in FIG. 2, the
図4に、3次元積層電子デバイス製造装置10で行われる3次元積層電子デバイス222の製造方法を示す。3次元積層電子デバイス222の製造方法では、フルアディティブ法による3次元積層造形の(a)~(i)の各プロセスが、3次元情報に基づいて行われる。これにより、(i)のプロセス完了後には、3次元積層電子デバイス222が製造される。3次元情報は、3次元積層電子デバイス222の3次元CADデータを利用して作成された上記プロセスデータ129であって、例えば、PC134から3次元積層電子デバイス製造装置10の制御装置27に送信されることによって、コントローラ120のEEPROM128に記憶されている。
Figure 4 shows a method for manufacturing a three-dimensional laminated
(a)の絶縁層形成プロセスでは、基材の上に、1層目の絶縁層228が形成される。そのためには、ステージ52が第2造形ユニット24の下方に移動される。これにより、ステージ52の基台60に対してセットされている基材は、第2造形ユニット24の下方に移動される。さらに、第2印刷部84において、インクジェットヘッド88が、基材の上面に対して紫外線硬化樹脂を薄膜状に吐出する。続いて、硬化部86において、平坦化装置90が、その吐出された紫外線硬化樹脂を、その膜厚が均一となるように平坦化する。その後、照射装置92が、その平坦化された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する。これにより、紫外線硬化樹脂が硬化する。以後、上述した第2造形ユニット24における工程(つまり、第2印刷部84の工程と硬化部86の工程)が繰り返されることによって、基材の上では、1層目の絶縁層228が形成される。
In the insulating layer forming process of (a), the first insulating
但し、第2造形ユニット24における工程では、第2印刷部84の工程と硬化部86の工程が繰り返される際において、インクジェットヘッド88が、基材の上面に対して、所定の部分が概して円形に露出するように、紫外線硬化樹脂を吐出する。これにより、1層目の絶縁層228では、2つの貫通孔230がZ軸方向に沿って形成される。なお、各貫通孔230は、1層目の絶縁層228の上面から下面に向かうに連れて少しずつ広がる形状である。
However, in the process in the
(b)の回路配線層形成のプロセスでは、1層目の絶縁層228の上に、1層目の回路配線層232が形成され、硬化される。そのためには、ステージ52が第1造形ユニット22の下方に移動される。さらに、第1印刷部72において、インクジェットヘッド76が、1層目の絶縁層228の上面に対して、金属インクを配線回路パターンに応じて線状に吐出する。これにより、1層目の絶縁層228の上面では、1層目の回路配線層232が2つ形成される。その後、焼成部74において、レーザ照射装置78が、その線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、金属インクが硬化する。このようにして、1層目の絶縁層228の上面では、1層目の各回路配線層232が硬化される。
In the circuit wiring layer formation process of (b), the first
(c)のビア形成のプロセスでは、ステージ52が転写ユニット200の下方に移動される。転写ユニット200では、第1接着剤供給装置206において供給された第1導電性接着剤が、転写ヘッド210の転写針の先端に付着される。その付着された第1導電性接着剤は、転写ヘッド210が移動装置212で移動するに伴って、1層目の絶縁層228の各貫通孔230に充填される。これにより、1層目の絶縁層228では、第1導電性接着が各貫通孔230に転写される。その後、ステージ52が第2造形ユニット24の硬化部86に移動される。硬化部86では、照射装置92が、その転写された第1導電性接着剤に紫外線を照射する。これにより、1層目の絶縁層228では、各貫通孔230内の第1導電性接着剤が硬化することによって、1層目の各ビア234が、1層目の各回路配線層232に電気的に接続された構造で形成される。
In the via formation process of (c), the
(d)の絶縁層形成のプロセスでは、1層目の絶縁層228の上に、2層目の絶縁層236が形成される。そのためには、上記(a)の絶縁層形成と同様なプロセスが行われる。その際、2層目の絶縁層236では、2つの貫通孔238がZ軸方向に沿って形成される。各貫通孔238では、1層目の絶縁層228の一部と1層目の各回路配線層232の一部とが露出している。なお、各貫通孔238は、2層目の絶縁層236の上面から下面に向かうに連れて少しずつ広がる形状である。
In the insulating layer formation process of (d), a second insulating
(e)の回路配線層形成のプロセスでは、2層目の絶縁層236の上に、2層目の回路配線層240が2つ形成され、硬化される。そのためには、上記(b)の回路配線層形成と同様なプロセスが行われる。
In the circuit wiring layer formation process (e), two second circuit wiring layers 240 are formed on the second insulating
(f)のビア形成のプロセスでは、上記(c)のビア形成と同様なプロセスが行われる。これにより、2層目の絶縁層236では、各貫通孔238内の第1導電性接着剤が硬化することによって、2層目の各ビア242が、1層目の各回路配線層232と2層目の各回路配線層240とに電気的に接続された構造で形成される。
In the via formation process of (f), a process similar to the via formation process of (c) above is performed. As a result, in the second insulating
(g)のキャビティ層形成のプロセスでは、2層目の絶縁層236の上に、3層目の絶縁層244が形成される。そのためには、上記(a)の絶縁層形成と同様なプロセスが行われる。但し、第2造形ユニット24における工程では、第2印刷部84の工程と硬化部86の工程が繰り返される際において、インクジェットヘッド88が、2層目の絶縁層236の上面に対して、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。これにより、3層目の絶縁層244では、キャビティ246が形成される。さらに、3層目の絶縁層244は、キャビティ246によって、2つに分離される。なお、キャビティ246内では、2層目の各回路配線層240の一部が露出している。
In the cavity layer formation process (g), a third
(h)の接続バンプ形成のプロセスでは、ステージ52が転写ユニット200の下方に移動される。転写ユニット200では、第2接着剤供給装置208において供給された第2導電性接着剤が、転写ヘッド210の転写針の先端に付着される。その付着された第2導電性接着剤は、転写ヘッド210が移動装置212で移動するに伴って、キャビティ246内で一部が露出している2層目の各回路配線層240の上面に転写される。これにより、キャビティ246内では、各バンプ248が、2層目の各回路配線層240に電気的に接続された構造で形成される。
In the process of forming the connection bumps (h), the
(i)部品実装のプロセスでは、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により供給された電子部品250が、装着ヘッド112の吸着ノズルに保持される。その保持された電子部品250は、装着ヘッド112が移動装置114で移動するに伴って、キャビティ246内に装着される。その際、電子部品250の各電極(図示省略)は、下方を向き、2層目の回路配線層240にバンプ248を介して接続される。なお、キャビティ246内では、2つの電子部品250が装着される。
(i) In the component mounting process, the
その後、ステージ52が加熱部214の下方に移動される。加熱部214では、照射装置216が、基材の上に赤外線を照射する。これにより、第1導電性接着剤(1,2層目の各ビア234,242)に加えて、第2導電性接着剤(各バンプ248)が硬化し、電子部品250が固定される。このようにして、3次元積層電子デバイス222が製造される。
Then, the
3次元積層電子デバイス製造装置10では、例えば、図5のフローチャートで示す表示方法12を実現するための処理プログラムが、コントローラ120のROM126に記憶されており、コントローラ120のCPU125によって実行される。これにより、3次元積層電子デバイス222の3Dモデル258(図10参照)が、上記図4に示す3次元積層造形で製造された3次元積層電子デバイス222に基づいて生成され、PC132のディスプレイ134に表示される。以下、表示方法12のフローチャートを説明する。
In the three-dimensional laminated electronic
先ず、製造処理S10及び撮像処理S12が、3次元積層電子デバイス222の製造が終了するまで(S14:NO)、繰り返し行われる。その際、製造処理S10が繰り返される度に、3次元積層造形の(a)~(i)の各プロセスが、順次行われる。さらに、撮像処理S12が繰り返される度に、つまり、3次元積層造形の(a)~(i)の各プロセスが完了する度に、ステージ52が、撮影部218の下方に移動され、カメラ220によって撮影される。例えば、(a)の絶縁層形成のプロセスが完了した場合、図6に示すように、撮影部218では、各貫通孔230を備えた1層目の絶縁層228が、その上方からカメラ220で撮影され、画像I(a)が取得される。
First, the manufacturing process S10 and the imaging process S12 are repeated until the manufacturing of the three-dimensional stacked
従って、3次元積層電子デバイス222の製造が終了したときは(S14:YES)、図7に示すように、複数の画像I(a)~I(i)が取得される。各画像I(a)~I(i)には、3次元積層造形の(a)~(i)の各プロセスが完了した時の3次元積層電子デバイス222(以下、プロセス完了体という。)が、その上方から映し出されている。
Therefore, when the manufacturing of the three-dimensional laminated
従って、画像I(a)には、(a)の絶縁層形成のプロセスが完了した時のプロセス完了体252(a)として、各貫通孔230を備えた1層目の絶縁層228が、映し出されている。画像I(b)には、(b)の回路配線層形成のプロセスが完了した時のプロセス完了体252(b)として、1層目の絶縁層228と、その1層目の絶縁層228に形成された1層目の各回路配線層232とが、映し出されている。
Image I(a) therefore shows the first insulating
画像I(c)には、(c)のビア形成のプロセスが完了した時のプロセス完了体252(c)のうち、1層目の絶縁層228及び1層目の各回路配線層232と、その1層目の絶縁層228に形成された1層目の各ビア234とが、映し出されている。画像I(d)には、(d)の絶縁層形成のプロセスが完了した時のプロセス完了体252(d)のうち、1層目の絶縁層228及び1層目の各回路配線層232と、各貫通孔238を備えた2層目の絶縁層236とが、映し出されている。なお、画像I(d)において、1層目の絶縁層228及び1層目の各回路配線層232は、各貫通孔238内に映し出されている。
Image I(c) shows the first insulating
画像I(e)には、(e)の回路配線層形成のプロセスが完了した時のプロセス完了体252(e)のうち、1層目の絶縁層228及び2層目の絶縁層236と、その2層目の絶縁層236に形成された2層目の各回路配線層240とが、映し出されている。なお、画像I(e)において、1層目の絶縁層228は、各貫通孔238内に映し出されている。画像I(f)には、(f)のビア形成のプロセスが完了した時のプロセス完了体252(f)のうち、2層目の絶縁層236及び2層目の各回路配線層240と、その2層目の絶縁層236に形成された2層目の各ビア242とが、映し出されている。
Image I(e) shows the first insulating
画像I(g)には、(g)のキャビティ層形成のプロセスが完了した時のプロセス完了体252(g)のうち、2層目の絶縁層236及び2層目の各回路配線層240と、その2層目の絶縁層236に形成された3層目の各絶縁層244と、その3層目の各絶縁層244の間に形成されたキャビティ246とが、映し出されている。画像I(h)には、(h)の接続バンプ形成のプロセスが完了した時のプロセス完了体252(h)のうち、2層目の絶縁層236、2層目の各回路配線層240、3層目の各絶縁層244、及びキャビティ246と、その2層目の各回路配線層240に形成された各バンプ248とが、映し出されている。
Image I(g) shows the second insulating
画像I(i)には、(i)の部品実装のプロセスが完了した時のプロセス完了体252(i)のうち、2層目の絶縁層236、2層目の各回路配線層240、3層目の各絶縁層244、及びキャビティ246と、そのキャビティ246内に装着された各電子部品250とが、映し出されている。なお、上記図4は、各プロセス完了体252(a)~252(i)を示す斜視図でもある。また、以下の説明において、各画像I(a)~I(i)を区別せずに総称する場合は画像Iと表記し、各プロセス完了体252(a)~252(i)を区別せずに総称する場合はプロセス完了体252と表記する。
Image I(i) shows the second insulating
このようにして、上記図5の撮像処理S12では、3次元積層造形の(a)~(i)の各プロセスが完了する度に、プロセス完了時の3次元積層電子デバイス222がプロセス完了体252としてカメラ220で撮影されることによって、プロセス完了体252の画像Iが取得される。その後、3次元積層電子デバイス222の製造が終了すると(S14:YES)、切取処理S16が行われる。
In this way, in the imaging process S12 in FIG. 5, each time each of the processes (a) to (i) of the three-dimensional additive manufacturing is completed, the three-dimensional laminated
切取処理S16では、3次元積層造形の(a)~(i)のプロセス毎の造形部分が、画像処理装置130によって、各画像I(a)~I(i)から抽出される。その抽出は、プロセスデータ129に含まれている各造形部分に関するデータに基づいて行われる。図8に示すように、画像I(a)では、(a)の絶縁層形成のプロセスの造形部分254(a)として、1層目の絶縁層228を示す画像領域が抽出される。画像I(b)では、(b)の回路配線層形成のプロセスの造形部分254(b)として、1層目の各回路配線層232を示す画像領域が抽出される。画像I(c)では、(c)のビア形成のプロセスの造形部分254(c)として、1層目の各ビア234を示す画像領域が抽出される。
In the cutout process S16, the
画像I(d)では、(d)の絶縁層形成のプロセスの造形部分254(d)として、2層目の絶縁層236を示す画像領域が抽出される。画像I(e)では、(e)の回路配線層形成のプロセスの造形部分254(e)として、2層目の各回路配線層240を示す画像領域が抽出される。画像I(f)では、(f)のビア形成のプロセスの造形部分254(f)として、2層目の各ビア242を示す画像領域が抽出される。
In image I(d), an image area showing the second insulating
画像I(g)では、(g)のキャビティ層形成のプロセスの造形部分254(g)として、3層目の各絶縁層244を示す画像領域が抽出される。画像I(h)では、(h)の接続バンプ形成のプロセスの造形部分254(h)として、各バンプ248を示す画像領域が抽出される。画像I(i)では、(i)の部品実装のプロセスの造形部分254(i)として、各電子部品250を示す画像領域が抽出される。なお、以下の説明において、各造形部分254(a)~254(i)を区別せずに総称する場合は造形部分254と表記する。
In image I(g), image regions showing the third insulating
このようにして、上記図5の切取処理S16では、プロセスデータ129に含まれている造形部分254に関するデータに基づいて、画像Iから造形部分254の画像領域が抽出される。その後は、押出処理S18が行われる。
In this way, in the cutout process S16 in FIG. 5, the image area of the shaping
押出処理S18では、造形部分254の画像領域が、3次元積層電子デバイス222の高さ方向のうち、3次元積層電子デバイス222の下方に相当する方向へ押し出されることによって、造形部分254の3Dモデルが生成される。その押し出しは、画像処理装置130が、プロセスデータ129に含まれている造形部分254に関するデータに基づいて行う。これにより、図9に示すように、各3Dモデル256(a)~256(i)が生成される。
In the extrusion process S18, the image area of the shaping
3Dモデル256(a)は、(a)の絶縁層形成のプロセスの造形部分254(a)の3Dモデルであって、プロセスデータ129に含まれている造形部分254(a)に関するデータに基づいて、1層目の絶縁層228を示す画像領域が押し出されることによって生成される。つまり、3Dモデル256(a)は、1層目の絶縁層228の3Dモデルである。
3D model 256(a) is a 3D model of shaping portion 254(a) in the insulating layer formation process of (a), and is generated by extruding an image area showing first insulating
3Dモデル256(b)は、(b)の回路配線層形成のプロセスの造形部分254(b)の3Dモデルであって、プロセスデータ129に含まれている造形部分254(b)に関するデータに基づいて、1層目の各回路配線層232を示す画像領域が押し出されることによって生成される。つまり、3Dモデル256(b)は、1層目の各回路配線層232の3Dモデルである。
3D model 256(b) is a 3D model of shaping portion 254(b) in the process of forming the circuit wiring layer (b), and is generated by extruding an image area showing each of the first circuit wiring layers 232 based on data relating to shaping portion 254(b) included in
3Dモデル256(c)は、(c)のビア形成のプロセスの造形部分254(c)の3Dモデルであって、プロセスデータ129に含まれている造形部分254(c)に関するデータに基づいて、1層目の各ビア234を示す画像領域が押し出されることによって生成される。つまり、3Dモデル256(c)は、1層目の各ビア234の3Dモデルである。但し、この場合、プロセスデータ129に含まれている造形部分254(c)に関するデータには、1層目の絶縁層228に形成される各貫通孔230に関するデータが使用される。従って、3Dモデル256(c)が生成される際において、1層目の各ビア234を示す画像領域は、3次元積層電子デバイス222の下方に相当する方向へ進むに連れて少しずつ広がるように押し出される。
The 3D model 256(c) is a 3D model of the shaping portion 254(c) of the via formation process of (c), and is generated by extruding an image area showing each via 234 of the first layer based on data on the shaping portion 254(c) included in the
3Dモデル256(d)は、(d)の絶縁層形成のプロセスの造形部分254(d)の3Dモデルであって、プロセスデータ129に含まれている造形部分254(d)に関するデータに基づいて、2層目の絶縁層236を示す画像領域が押し出されることによって生成される。つまり、3Dモデル256(d)は、2層目の絶縁層236の3Dモデルである。
3D model 256(d) is a 3D model of shaping portion 254(d) in the process of forming the insulating layer (d), and is generated by extruding an image area showing second insulating
3Dモデル256(e)は、(e)の回路配線層形成のプロセスの造形部分254(e)の3Dモデルであって、プロセスデータ129に含まれている造形部分254(e)に関するデータに基づいて、2層目の各回路配線層240を示す画像領域が押し出されることによって生成される。つまり、3Dモデル256(e)は、2層目の各回路配線層240の3Dモデルである。
3D model 256(e) is a 3D model of the shaping portion 254(e) of the circuit wiring layer formation process of (e), and is generated by extruding an image area showing each
3Dモデル256(f)は、(f)のビア形成のプロセスの造形部分254(f)の3Dモデルであって、プロセスデータ129に含まれている造形部分254(f)に関するデータに基づいて、2層目の各ビア242を示す画像領域が押し出されることによって生成される。つまり、3Dモデル256(f)は、2層目の各ビア242の3Dモデルである。但し、この場合、プロセスデータ129に含まれている造形部分254(f)に関するデータには、2層目の絶縁層236に形成される各貫通孔238に関するデータが使用される。従って、3Dモデル256(f)が生成される際において、2層目の各ビア242を示す画像領域は、3次元積層電子デバイス222の下方に相当する方向へ進むに連れて少しずつ広がるように押し出される。
The 3D model 256(f) is a 3D model of the shaping portion 254(f) of the via formation process of (f), and is generated by extruding an image area showing each via 242 of the second layer based on data on the shaping portion 254(f) included in the
3Dモデル256(g)は、(g)のキャビティ層形成のプロセスの造形部分254(g)の3Dモデルであって、プロセスデータ129に含まれている造形部分254(g)に関するデータに基づいて、3層目の各絶縁層244を示す画像領域が押し出されることによって生成される。つまり、3Dモデル256(g)は、3層目の各絶縁層244の3Dモデルである。
The 3D model 256(g) is a 3D model of the shaping portion 254(g) of the cavity layer formation process (g), and is generated by extruding an image area showing each of the third insulating
3Dモデル256(h)は、(h)の接続バンプ形成のプロセスの造形部分254(h)の3Dモデルであって、プロセスデータ129に含まれている造形部分254(h)に関するデータに基づいて、各バンプ248を示す画像領域が押し出されることによって生成される。つまり、3Dモデル256(h)は、各バンプ248の3Dモデルである。
3D model 256(h) is a 3D model of the shaping portion 254(h) of the process of forming the connection bumps (h), and is generated by extruding image regions representing each
3Dモデル256(i)は、(i)の部品実装のプロセスの造形部分254(i)の3Dモデルであって、プロセスデータ129に含まれている造形部分254(i)に関するデータに基づいて、各電子部品250を示す画像領域が押し出されることによって生成される。つまり、3Dモデル256(i)は、各電子部品250の3Dモデルである。なお、以下の説明において、各3Dモデル256(a)~256(i)を区別せずに総称する場合は3Dモデル256と表記する。
3D model 256(i) is a 3D model of shaping portion 254(i) of the component mounting process (i), and is generated by extruding an image area representing each
このようにして、上記図5の押出処理S18では、プロセスデータ129に含まれている造形部分254に関するデータに基づいて、造形部分254の画像領域が、3次元積層電子デバイス222の下方に相当する方向へ押し出されることによって、造形部分254の3Dモデル256が生成される。その後は、判定処理S20が行われる。
In this way, in the extrusion process S18 in FIG. 5, the image area of the part to be formed 254 is extruded in a direction corresponding to the lower side of the three-dimensional stacked
判定処理S20では、3次元積層造形の造形異常が判定される。その判定では、画像処理装置130によって、造形部分254の3Dモデル256を示すデータが、基準データと比較照合される。基準データは、各3Dモデル256(a)~256(i)毎に用意され、ROM126又はEEPROM128に予め記憶されている。比較照合の結果、造形部分254の3Dモデル256を示すデータと基準データとの間の一致度が、一定基準未満である場合には3次元積層造形が異常であると判定され、一定基準以上である場合には3次元積層造形が正常であると判定される。
In the judgment process S20, a modeling abnormality in the 3D additive manufacturing is judged. In this judgment, the
ここで、3次元積層造形が異常である場合(S20:YES)、異常処理S22が行われる。異常処理S22では、3次元積層造形が異常である旨が、例えば、PC132のディスプレイ134に表示されることによって報知される。なお、この場合、報知音が、PC132から出力されてもよい。その後、表示方法12は終了するが、後述する配置処理S24が引き続き行われてもよい。
If the 3D additive manufacturing is abnormal (S20: YES), abnormality processing S22 is performed. In abnormality processing S22, the fact that the 3D additive manufacturing is abnormal is notified, for example, by displaying the abnormality on the
これに対して、3次元積層造形が正常である場合(S20:NO)、配置処理S24が行われる。配置処理S24では、造形部分254の3Dモデル256が組み合わされることによって、3次元積層電子デバイス222の3Dモデル258が生成される。その組み合わせは、画像処理装置130が、プロセスデータ129に含まれている各造形部分254(a)~254(i)の高さ方向に関するデータ等に基づいて、各3Dモデル256(a)~256(i)を配置することによって行う。
In contrast, if the three-dimensional additive manufacturing is normal (S20: NO), the placement process S24 is performed. In the placement process S24, the
ビューア処理S26では、3次元積層電子デバイス222の3Dモデル258が、3次元積層電子デバイス222の3Dモデル258の回転表示もしくは断面表示、または造形部分254の3Dモデル256の移動表示もしくは回転表示が少なくとも可能なビューアで、PC132のディスプレイ134に表示される。なお、そのようなビューアのアプリケーションソフトウエアは、コントローラ120のROM126に記憶されており、コントローラ120のCPU125によって実行される。さらに、その表示では、例えば、図10に示すように、3次元積層電子デバイス222の3Dモデル258が透けた状態にあり、3次元積層電子デバイス222の外部から視認が不可能な1層目の絶縁層228、1層目の各回路配線層232、1層目の各ビア234、2層目の絶縁層236、2層目の各回路配線層240、2層目の各ビア242、各バンプ248のそれぞれの上面が映し出される。その後、表示方法12は終了する。
In the viewer process S26, the 3D model 258 of the three-dimensional stacked
また、3次元積層電子デバイス製造装置10では、上記図5のフローチャートで示す表示方法12を実現するための処理プログラムに代えて、図11のフローチャートで示す表示方法12を実現するための処理プログラムが、コントローラ120のROM126に記憶され、コントローラ120のCPU125によって実行されてもよい。以下、そのような場合の表示方法12のフローチャートを説明する。但し、以下の説明では、上記図5のフローチャートと図11のフローチャートとの同一箇所は、同一の符号を付し、その説明を省略する。
In addition, in the three-dimensional stacked electronic
撮像処理S32では、撮像処理S32が繰り返される度に、つまり、3次元積層造形の(a)~(i)の各プロセスが完了する度に、ステージ52が、撮影部218の下方に移動され、カメラ220によって撮影される。例えば、(a)の絶縁層形成のプロセスが完了した場合、図12に示すように、撮影部218では、各貫通孔230を備えた1層目の絶縁層228が、その上方からカメラ220で撮影される。但し、カメラ220は、2台分のレンズ機構とシャッター機構とを備えており、異なる2方向から同時に撮影を行う。これにより、画像I1(a)及び画像I2(a)が取得される。画像I1(a)及び画像I2(a)には、プロセス完了体252(a)が映し出される。このような点は、3次元積層造形の(b)~(i)の各プロセスについても、同様である。なお、撮影部218は、2台のカメラによって、異なる2方向から同時に撮影を行ってもよい。
In the imaging process S32, each time the imaging process S32 is repeated, that is, each time each of the processes (a) to (i) of the three-dimensional additive manufacturing is completed, the
3次元処理S36では、画像処理装置130によって、3次元積層造形の(a)~(i)のプロセス毎にプロセス完了体252の3Dモデルが生成される。その生成は、(a)の絶縁層形成のプロセスの場合、画像I1(a)及び画像I2(a)に基づいて行われる。これにより、図13に示すように、(a)の絶縁層形成のプロセス完了時のプロセス完了体252(a)について、3Dモデル260(a)が生成される。このような点は、3次元積層造形の(b)~(i)の各プロセスについても、同様であり、(b)~(i)の各プロセス完了時のプロセス完了体252(b)~252(i)について、3Dモデル260(b)~260(i)が生成される。なお、以下の説明において、各3Dモデル260(a)~260(i)を区別せずに総称する場合は3Dモデル260と表記する。
In the three-dimensional processing S36, the
差分処理S38では、画像処理装置130によって、造形部分254の3Dモデル256が生成される。その生成は、3次元積層造形で前後に連続するプロセスに対応した2つのプロセス完了体252の3Dモデル260間で差分を抽出することによって行われる。例えば、(b)の回路配線層形成のプロセスの造形部分254(b)の3Dモデル256(b)の生成は、(a)の絶縁層形成のプロセス完了時のプロセス完了体252(a)の3Dモデル260(a)と、(b)の回路配線層形成のプロセス完了時のプロセス完了体252(b)の3Dモデル260(b)との間で差分を抽出することによって行われる。このような生成は、(c)~(i)の各プロセスの造形部分254(c)~(i)の3Dモデル256(b)~(i)についても、同様である。
In the difference processing S38, the
但し、(a)の絶縁層形成のプロセスの造形部分254(a)の3Dモデル256(a)については、(a)の絶縁層形成のプロセス完了時のプロセス完了体252(a)の3Dモデル260(a)が使用される。 However, for the 3D model 256(a) of the shaping portion 254(a) of the process of forming the insulating layer (a), the 3D model 260(a) of the process-completed body 252(a) at the time of completion of the process of forming the insulating layer (a) is used.
以上詳細に説明したように、本実施形態の3次元積層電子デバイス製造装置10では、3次元積層造形で製造された3次元積層電子デバイス222をカメラ220で撮影した画像I(画像I1(a)及び画像I2(a)等を含む。)から3次元積層電子デバイス222の3Dモデル258が生成され、その3次元積層電子デバイス222の3Dモデル258がディスプレイ134に表示されるので、3次元積層造形を立体的に検証することが可能である。
As described above in detail, in the three-dimensional laminated electronic
ちなみに、本実施形態において、3次元積層電子デバイス製造装置10は、3次元造形物製造装置の一例である。コントローラ120は、3次元CG処理部の一例である。プロセスデータ129は、3次元情報の一例である。PC132は、報知装置の一例である。3次元積層電子デバイス222は、3次元造形物の一例である。3次元積層電子デバイス222の3Dモデル258は、3次元造形物の3Dモデルの一例である。各造形部分254(a)~254(i)に関するデータは、造形部分に関する情報の一例である。各造形部分254(a)~254(i)の高さ方向に関するデータは、造形部分の高さ方向に関する情報の一例である。
Incidentally, in this embodiment, the three-dimensional stacked electronic
撮像処理S12を実行するコントローラ120は、取得処理部の一例である。切取処理S16及び押出処理S18を実行するコントローラ120は、第1生成処理部の一例である。判定処理S20及び異常処理S22を実行するコントローラ120は、異常処理部の一例である。配置処理S24を実行するコントローラ120は、第2生成処理部の一例である。ビューア処理S26を実行するコントローラ120は、表示処理部の一例である。撮像処理S32を実行するコントローラ120は、取得処理部の一例である。3次元処理S36及び差分処理S38を実行するコントローラ120は、第1生成処理部の一例である。3次元処理S36を実行するコントローラ120は、第3生成処理部の一例である。差分処理S38を実行するコントローラ120は、第4生成処理部の一例である。
The
撮像処理S12は、取得工程の一例である。切取処理S16及び押出処理S18は、第1生成工程の一例である。配置処理S24は、第2生成工程の一例である。ビューア処理S26は、表示工程の一例である。撮像処理S32は、取得工程の一例である。3次元処理S36及び差分処理S38は、第1生成工程の一例である。 The imaging process S12 is an example of an acquisition process. The cutting process S16 and the extrusion process S18 are examples of a first generation process. The placement process S24 is an example of a second generation process. The viewer process S26 is an example of a display process. The imaging process S32 is an example of an acquisition process. The three-dimensional process S36 and the difference process S38 are examples of a first generation process.
尚、本開示は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、プロセスデータ129に代えて、3次元積層電子デバイス222の3次元CADデータが使用されてもよい。また、3次元積層電子デバイス222の透けた状態の3Dモデル258が任意の層位置でスライスされたモデルを表示するものとしてもよい。
The present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present disclosure.
For example, three-dimensional CAD data of the three-dimensional stacked
また、カメラ220は、各インクジェットヘッド76,88及び装着ヘッド112のいずれかに設けられてもよい。この場合、撮影部218は不要である。なお、各カメラ220が1台分のレンズ機構とシャッター機構を備えるものであるときは、撮像処理S32における異なる2方向からの撮影は、各インクジェットヘッド76,88または装着ヘッド112が2つの撮影位置に移動することによって行われる。
The
また、上記図5のフローチャートで示す表示方法12を実現するための処理プログラムや、上記図11のフローチャートで示す表示方法12を実現するための処理プログラムは、PC132で行われてもよいし、3次元積層電子デバイス製造装置10に通信ネットワークを介して接続された制御装置で行われてもよい。
The processing program for implementing the
10:3次元積層電子デバイス製造装置、12:表示方法、120:コントローラ、129:プロセスデータ、132:PC、134:ディスプレイ、220:カメラ、222:3次元積層電子デバイス、252:プロセス完了体、254:造形部分(の画像領域)、256:造形部分の3Dモデル、258:3次元積層電子デバイスの3Dモデル、260:プロセス完了体の3Dモデル、I:プロセス完了体の画像、S12:撮像処理、S16:切取処理、S18:押出処理、S20:判定処理、S22:異常処理、S24:配置処理、S26:ビューア処理、S32:撮像処理、S36:3次元処理、S38:差分処理 10: 3D laminated electronic device manufacturing apparatus, 12: Display method, 120: Controller, 129: Process data, 132: PC, 134: Display, 220: Camera, 222: 3D laminated electronic device, 252: Processed body, 254: (Image area of) the formed part, 256: 3D model of the formed part, 258: 3D model of the 3D laminated electronic device, 260: 3D model of the processed body, I: Image of the processed body, S12: Imaging process, S16: Cutting process, S18: Extrusion process, S20: Judgment process, S22: Abnormality process, S24: Placement process, S26: Viewer process, S32: Imaging process, S36: 3D process, S38: Difference process
Claims (5)
前記3次元積層電子デバイスを上方から撮影するカメラと、
前記3次元積層電子デバイスの3Dモデルを生成する3次元CG(コンピュータグラフィックス)処理部と、
前記3次元積層電子デバイスの3Dモデルを表示するディスプレイと、を備え、
前記3次元CG処理部は、
同じ種類の構造物の3次元積層造形時に1層の造形が完了する毎に前記カメラでの撮影を行わずに、前記同じ種類の構造物の3次元積層造形のプロセスが完了した場合に、前記同じ種類の構造物の3次元積層造形のプロセス完了時の前記3次元積層電子デバイスをプロセス完了体として前記カメラで撮影することによって、各プロセスについて前記プロセス完了体の画像を取得する取得処理部と、
前記同じ種類の構造物の3次元積層造形のプロセスが完了する毎に3次元積層造形される前記同じ種類の構造物の3Dモデルを、前記画像を使用して生成する第1生成処理部と、
前記3次元情報に含まれる前記構造物の高さ方向に関する情報に基づいて前記構造物の3Dモデルを配置することによって、前記3次元積層電子デバイスの3Dモデルを生成する第2生成処理部と、
前記3次元積層電子デバイスの3Dモデルの断面表示、又は前記構造物の3Dモデルの移動表示が可能なビューアで、前記3次元積層電子デバイスの3Dモデルを前記ディスプレイに表示する表示処理部と、を備え、
前記複数の構造物は、複数の種類の構造物を含み、前記複数の種類の構造物は、それぞれ複数の種類の材料からなる複数の種類の構造物及び電子部品を含み、
前記複数のプロセスは、同じ種類の材料からなる構造物の形成のプロセス及び電子部品の実装のプロセスを含み、
前記同じ種類の構造物は、前記複数のプロセスのうちの一のプロセスにより造形され、
前記第2生成処理部は、前記複数のプロセスについて生成された前記複数の種類の構造物の3Dモデルを配置することによって、前記3次元積層電子デバイスの3Dモデルを生成する、3次元造形物製造装置。 A three-dimensional object manufacturing apparatus that manufactures a three-dimensional laminated electronic device composed of a plurality of structures by a plurality of processes of three-dimensional additive manufacturing based on three-dimensional information, comprising:
a camera for photographing the three-dimensional stacked electronic device from above;
a three-dimensional CG (computer graphics) processing unit that generates a 3D model of the three-dimensional stacked electronic device;
a display for displaying a 3D model of the three-dimensional stacked electronic device;
The three-dimensional CG processing unit includes:
an acquisition processing unit that acquires an image of the process-completed body for each process by capturing an image of the three-dimensional laminated electronic device at the completion of the process of the three-dimensional additive manufacturing of the same type of structure with the camera as the process-completed body when the process of the three-dimensional additive manufacturing of the same type of structure is completed without capturing an image with the camera every time the modeling of one layer is completed during the three-dimensional additive manufacturing of the same type of structure ;
a first generation processing unit that generates a 3D model of the same type of structure to be three-dimensionally additively manufactured using the image each time a process of three-dimensional additive manufacturing of the same type of structure is completed;
a second generation processing unit that generates a 3D model of the three-dimensional laminated electronic device by arranging a 3D model of the structure based on information regarding a height direction of the structure included in the three-dimensional information;
a display processing unit that displays a 3D model of the three-dimensional multilayer electronic device on the display using a viewer that is capable of displaying a cross section of the 3D model of the three-dimensional multilayer electronic device or a movably displaying 3D model of the structure ;
the plurality of structures includes a plurality of types of structures, each of the plurality of types of structures including a plurality of types of structures and electronic components made of a plurality of types of materials;
The plurality of processes include a process for forming a structure made of the same type of material and a process for mounting electronic components;
the same type of structure is formed by one of the plurality of processes;
the second generation processing unit generates a 3D model of the three-dimensional laminated electronic device by arranging the 3D models of the plurality of types of structures generated for the plurality of processes .
前記第1生成処理部は、
前記同じ種類の構造物の3次元積層造形のプロセスが完了する毎に前記2枚の前記画像から前記プロセス完了体の3Dモデルを生成する第3生成処理部と、
3次元積層造形で前後に連続する前記同じ種類の構造物の3次元積層造形のプロセスに対応した2つの前記プロセス完了体の3Dモデル間で差分を抽出することによって、前記構造物の3Dモデルを生成する第4生成処理部と、を備える請求項1に記載の3次元造形物製造装置。 The acquisition processing unit acquires at least two of the images each time a process for three-dimensional additive manufacturing of the same type of structure is completed by photographing the process-completed object with the camera from two different directions,
The first generation processing unit is
a third generation processing unit that generates a 3D model of the processed object from the two images each time the process of the three-dimensional additive manufacturing of the same type of structure is completed;
and a fourth generation processing unit that generates a 3D model of the structure by extracting a difference between 3D models of two process-completed bodies corresponding to successive 3D additive manufacturing processes of the same type of structure in the 3D additive manufacturing process.
前記第1生成処理部は、前記構造物の3Dモデルを示すデータと基準データとの比較照合で得られる結果に応じて、前記3次元積層電子デバイスの造形異常を前記報知装置で報知する異常処理部を備える請求項1乃至請求項3のいずれか一つに記載の3次元造形物製造装置。 An alarm device is provided.
4. The three-dimensional object manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the first generation processing unit includes an abnormality processing unit that notifies the notification device of a modeling abnormality in the three-dimensional laminated electronic device in accordance with a result obtained by comparing and matching data representing a 3D model of the structure with reference data.
同じ種類の構造物の3次元積層造形時に1層の造形が完了する毎にカメラでの撮影を行わずに、前記同じ種類の構造物の3次元積層造形のプロセスが完了した場合に、前記同じ種類の構造物の3次元積層造形のプロセス完了時の前記3次元積層電子デバイスをカメラで撮影することによって、各プロセスについて画像を取得する取得工程と、
前記同じ種類の構造物の3次元積層造形のプロセスが完了する毎に3次元積層造形される前記同じ種類の構造物の3Dモデルを、前記画像を使用して生成する第1生成工程と、
前記3次元情報に含まれる前記構造物の高さ方向に関する情報に基づいて前記構造物の3Dモデルを配置することによって、前記3次元積層電子デバイスの3Dモデルを生成する第2生成工程と、
前記3次元積層電子デバイスの3Dモデルの断面表示、又は前記構造物の3Dモデルの移動表示が可能なビューアで、前記3次元積層電子デバイスの3Dモデルをディスプレイに表示する表示工程と、を備え、
前記複数の構造物は、複数の種類の構造物を含み、前記複数の種類の構造物は、それぞれ複数の種類の材料からなる複数の種類の構造物及び電子部品を含み、
前記複数のプロセスは、同じ種類の材料からなる構造物の形成のプロセス及び電子部品の実装のプロセスを含み、
前記同じ種類の構造物は、前記複数のプロセスのうちの一のプロセスにより造形され、
前記第2生成工程は、前記複数のプロセスについて生成された前記複数の種類の構造物の3Dモデルを配置することによって、前記3次元積層電子デバイスの3Dモデルを生成する、表示方法。 A display method for displaying, as a 3D model, a three-dimensional laminated electronic device that is composed of a plurality of structures manufactured by a plurality of processes of three-dimensional additive manufacturing based on three-dimensional information in a three-dimensional object manufacturing device, comprising:
an acquisition step of acquiring an image for each process by photographing the three-dimensional laminated electronic device with a camera when the process of the three-dimensional additive manufacturing of the same type of structure is completed without photographing with a camera every time modeling of one layer is completed during the three-dimensional additive manufacturing of the same type of structure;
a first generation step of generating a 3D model of the same type of structure to be three-dimensionally additively manufactured using the image each time a process of three-dimensional additive manufacturing of the same type of structure is completed;
a second generation step of generating a 3D model of the three-dimensional laminated electronic device by arranging a 3D model of the structure based on information regarding a height direction of the structure included in the three-dimensional information;
a display step of displaying the 3D model of the three-dimensional laminated electronic device on a display using a viewer capable of displaying a cross section of the 3D model of the three-dimensional laminated electronic device or a movable display of the 3D model of the structure ,
the plurality of structures includes a plurality of types of structures, each of the plurality of types of structures including a plurality of types of structures and electronic components made of a plurality of types of materials;
The plurality of processes include a process for forming a structure made of the same type of material and a process for mounting electronic components;
the same type of structure is formed by one of the plurality of processes;
The second generation step generates a 3D model of the three-dimensional stacked electronic device by arranging 3D models of the plurality of types of structures generated for the plurality of processes .
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