(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-11
(45)【発行日】2023-12-19
(54)【発明の名称】配線基板およびその製造方法
(51)【国際特許分類】
H05K 1/02 20060101AFI20231212BHJP
H05K 1/18 20060101ALI20231212BHJP
H05K 3/00 20060101ALI20231212BHJP
H01L 23/12 20060101ALI20231212BHJP
【ＦＩ】
H05K1/02 D
H05K1/18 J
H05K3/00 Z
H01L23/12 F
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2020017900
(22)【出願日】2020-02-05
(62)【分割の表示】P 2019022729の分割
【原出願日】2019-02-12
(65)【公開番号】P2020136673
(43)【公開日】2020-08-31
【審査請求日】2021-12-24
(73)【特許権者】
【識別番号】000002897
【氏名又は名称】大日本印刷株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100091487
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 行孝
(74)【代理人】
【識別番号】100105153
【弁理士】
【氏名又は名称】朝倉 悟
(74)【代理人】
【識別番号】100127465
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 幸裕
(74)【代理人】
【識別番号】100164688
【弁理士】
【氏名又は名称】金川 良樹
(72)【発明者】
【氏名】小川 健一
(72)【発明者】
【氏名】永江 充孝
(72)【発明者】
【氏名】沖本 直子
(72)【発明者】
【氏名】坂田 麻紀子
(72)【発明者】
【氏名】三好 徹
【審査官】鹿野 博司
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１７／０４７５１９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１６－１４５７２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００６／０１６９９８９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００６－２６９５８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－２８３８８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５７－１６８２６５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２１８８７２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００４／０１９２０８２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１２－０３３５９７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０５Ｋ １／０２
Ｈ０５Ｋ １／１８
Ｈ０５Ｋ ３／００
Ｈ０１Ｌ ２３／１２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
配線基板であって、第１面および前記第１面と反対側の第２面を有し、前記第１面および前記第２面に沿った面方向のうち少なくとも第１方向に伸縮性を有する基材と、
前記第１面側に位置し、前記配線基板に搭載される少なくとも１つの電子部品に接続される配線と、
前記電子部品に対して前記面方向に離れて且つ前記配線上または前記第１面上に位置し、前記基材を補強する補強部材と、を備え、
前記補強部材は、前記第１面の法線方向から見た場合に、前記電子部品と重ならず、且つ、前記第１方向における一方側および他方側と、前記第１方向に直交する方向における一方側および他方側とから前記電子部品を囲む形状を有し、
前記第１面に山部及び谷部を含む蛇腹形状部が形成されるとともに、前記第２面に山部及び谷部を含む蛇腹形状部が形成され、前記第２面の山部及び谷部の周期は、前記第１面の山部及び谷部の周期よりも大きい、配線基板。
【請求項2】
前記補強部材は、前記法線方向から見た場合に前記電子部品の全周を囲む形状を有する、請求項１に記載の配線基板。
【請求項3】
前記補強部材は、前記法線方向から見た場合に前記電子部品を部分的に囲む形状を有する、請求項１に記載の配線基板。
【請求項4】
前記補強部材は、前記基材の曲げ剛性よりも大きい曲げ剛性を有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項5】
前記補強部材は、前記基材の弾性係数よりも大きい弾性係数を有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項6】
前記補強部材は、前記配線上または前記第１面上に位置する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項7】
前記補強部材は、前記第１面と前記配線との間または前記第１面上に位置する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項8】
前記補強部材は、前記基材の内部に埋め込まれている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項9】
前記補強部材は、前記第２面上に位置する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項10】
前記配線は、前記第１方向に沿った長手方向を有する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項11】
前記配線は、前記長手方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む蛇腹形状部を有する、請求項１０に記載の配線基板。
【請求項12】
前記第１面と前記配線との間に位置し、前記配線を支持する支持基板を更に備える、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項13】
配線基板の製造方法であって、第１面および前記第１面と反対側の第２面を有し、前記第１面および前記第２面に沿った面方向のうち少なくとも第１方向に伸縮性を有する基材に、前記第１方向への引張応力を加えて前記基材を伸長させる伸長工程と、
伸長した状態の前記基材の前記第１面側に、前記配線基板に搭載される少なくとも１つの電子部品に接続される配線を設ける第１設置工程と、
前記電子部品に対して前記面方向に離れて且つ前記配線上または前記第１面上に位置するように、前記基材を補強する補強部材を設ける第２設置工程と、を備え、
前記第２設置工程は、前記補強部材が、前記第１面の法線方向から見た場合に、前記電子部品と重ならず、且つ、前記第１方向における一方側および他方側と、前記第１方向に直交する方向における一方側および他方側とから前記電子部品を囲む形状を有するように前記補強部材を設けることを含み、
前記第２設置工程の後、前記引張応力を取り除き、前記第１面に山部及び谷部を含む蛇腹形状部が形成されるとともに、前記第２面に山部及び谷部を含む蛇腹形状部が形成され、前記第２面の山部及び谷部の周期を、前記第１面の山部及び谷部の周期よりも大きくする、配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の実施形態は、伸縮性を有する基材と、配線とを備える配線基板に関する。また、本開示の実施形態は、配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、伸縮性などの変形性を有する電子デバイスの研究がおこなわれている。例えば、伸縮性を有する基材に伸縮性を有する銀配線を形成したものや伸縮性を有する基材に馬蹄形の配線を形成したものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【0003】
その他のタイプの電子デバイスとして、例えば特許文献２は、基材と、基材に設けられた配線と、を備え、伸縮性を有する配線基板を開示している。特許文献２においては、予め伸長させた状態の基材に回路を設け、回路を形成した後に基材を弛緩させる、という製造方法を採用している。特許文献２においては、予め伸長させた状態の基材に回路を設け、回路を形成した後に基材を弛緩させる、という製造方法を採用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１３－１８７３０８号公報
【文献】特開２００７－２８１４０６号公報
【発明の概要】
【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２においては、配線基板の伸縮にともなって配線と電子部品との接続部に作用する応力を緩和させることについて、何ら有効な提案がなされていないのが実情であった。
【0006】
本開示の実施形態は、このような課題を効果的に解決し得る配線基板及び配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一実施形態は、配線基板であって、第１面および前記第１面と反対側の第２面を有し、前記第１面および前記第２面に沿った面方向のうち少なくとも第１方向に伸縮性を有する基材と、前記第１面側に位置し、前記配線基板に搭載される少なくとも１つの電子部品に接続される配線と、前記電子部品に対して前記面方向に離れて位置し、前記基材を補強する補強部材と、を備え、前記補強部材の少なくとも一部は、前記第１方向における前記電子部品の第１端部の位置から前記第１方向において前記第１端部に対向する第２端部の位置まで少なくとも延びている、配線基板である。
【0008】
前記補強部材は、前記第１面の法線方向から見た場合に前記電子部品を囲む形状を有していてもよい。
【0009】
前記補強部材は、前記法線方向から見た場合に前記電子部品の全周を囲む形状を有していてもよい。
【0010】
前記補強部材は、前記法線方向から見た場合に前記電子部品を部分的に囲む形状を有していてもよい。
【0011】
前記補強部材は、前記基材の剛性よりも大きい曲げ剛性を有していてもよい。
【0012】
前記補強部材は、前記基材の弾性係数よりも大きい弾性係数を有していてもよい。
【0013】
前記補強部材は、前記配線上または前記第１面上に位置していてもよい。
【0014】
前記補強部材は、前記第１面と前記配線との間または前記第１面上に位置していてもよい。
【0015】
前記補強部材は、前記基材の内部に埋め込まれていてもよい。
【0016】
前記補強部材は、前記第２面上に位置していてもよい。
【0017】
前記配線は、前記第１方向に沿った長手方向を有していてもよい。
【0018】
前記配線は、前記長手方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む蛇腹形状部を有していてもよい。
【0019】
配線基板は、前記第１面と前記配線との間に位置し、前記配線を支持する支持基板を更に備えていてもよい。
【0020】
本開示の一実施形態は、配線基板の製造方法であって、第１面および前記第１面と反対側の第２面を有し、前記第１面および前記第２面に沿った面方向のうち少なくとも第１方向に伸縮性を有する基材に、前記第１方向への引張応力を加えて前記基材を伸長させる伸長工程と、伸長した状態の前記基材の前記第１面側に、前記配線基板に搭載される少なくとも１つの電子部品に接続される配線を設ける第１設置工程と、前記電子部品に対して前記面方向に離れて位置するように、前記基材を補強する補強部材を設ける第２設置工程と、を備え、前記第２設置工程は、前記補強部材の少なくとも一部が前記第１方向における前記電子部品の第１端部の位置から前記第１方向において前記第１端部に対向する第２端部の位置まで少なくとも延びるように前記補強部材を設けることを含む、配線基板の製造方法である。
【発明の効果】
【0021】
本開示の実施形態によれば、配線基板の伸縮にともなって配線と電子部品との接続部に作用する応力を緩和させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】実施形態に係る配線基板を示す平面図である。
【図4】配線基板の一変形例を示す断面図である。
【図6】配線基板の一変形例を示す断面図である。
【図7】配線基板の一変形例を示す断面図である。
【図8】配線基板の一変形例を示す断面図である。
【図9】配線基板の一変形例を示す断面図である。
【図10】配線基板の一変形例を示す断面図である。
【図11】配線基板の一変形例を示す断面図である。
【図12】配線基板の一変形例を示す断面図である。
【図13】配線基板の一変形例を示す断面図である。
【図14】配線基板の一変形例を示す断面図である。
【図15】配線基板の一変形例を示す断面図である。
【図16】配線基板の一変形例を示す平面図である。
【図17】配線基板の一変形例を示す平面図である。
【図18】配線基板の一変形例を示す平面図である。
【図19】配線基板の一変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本開示の実施形態に係る配線基板の構成及びその製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は本開示の実施形態の一例であって、本開示はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。また、本明細書において、「基板」、「基材」、「シート」や「フィルム」など用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「基材」は、基板、シートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念である。更に、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」や「直交」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。また、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なる場合や、構成の一部が図面から省略される場合がある。
【0024】
（配線基板）
まず、本実施形態に係る配線基板１０の構成について説明する。図１は、本実施形態による配線基板１０を示す平面図である。図２は、図１の配線基板１０を線II－IIに沿って切断した場合の断面図である。
まず、本実施形態に係る配線基板１０の構成について説明する。図１は、本実施形態による配線基板１０を示す平面図である。図２は、図１の配線基板１０を線II－IIに沿って切断した場合の断面図である。
【0025】
配線基板１０は、基材２０と、補強部材３０と、電子部品５１と、配線５２とを備える。以下、配線基板１０の各構成要素について説明する。
【0026】
〔基材〕
基材２０は、伸縮性を有するよう構成された部材である。基材２０は、電子部品５１及び配線５２側に位置する第１面２１と、第１面２１の反対側に位置する第２面２２と、を有する。基材２０は、第１面２１および第２面２２に沿った面方向のうち、少なくとも第１方向Ｄ１に伸縮性を有する。第１方向Ｄ１は、例えば基材２０の長手方向であってもよい。基材２０の厚みは、例えば１０μｍ以上１０ｍｍ以下であり、より好ましくは２０μｍ以上３ｍｍ以下である。基材２０の厚みを１０μｍ以上にすることにより、基材２０の耐久性を確保することができる。また、基材２０の厚みを１０ｍｍ以下にすることにより、配線基板１０の装着快適性を確保することができる。なお、基材２０の厚みを小さくしすぎると、基材２０の伸縮性が損なわれる場合がある。
基材２０は、伸縮性を有するよう構成された部材である。基材２０は、電子部品５１及び配線５２側に位置する第１面２１と、第１面２１の反対側に位置する第２面２２と、を有する。基材２０は、第１面２１および第２面２２に沿った面方向のうち、少なくとも第１方向Ｄ１に伸縮性を有する。第１方向Ｄ１は、例えば基材２０の長手方向であってもよい。基材２０の厚みは、例えば１０μｍ以上１０ｍｍ以下であり、より好ましくは２０μｍ以上３ｍｍ以下である。基材２０の厚みを１０μｍ以上にすることにより、基材２０の耐久性を確保することができる。また、基材２０の厚みを１０ｍｍ以下にすることにより、配線基板１０の装着快適性を確保することができる。なお、基材２０の厚みを小さくしすぎると、基材２０の伸縮性が損なわれる場合がある。
【0027】
なお、基材２０の伸縮性とは、基材２０が伸び縮みすることができる性質、すなわち、常態である非伸長状態から伸長することができ、この伸長状態から解放したときに復元することができる性質をいう。非伸長状態とは、引張応力が加えられていない時の基材２０の状態である。本実施形態において、伸縮可能な基材は、好ましくは、破壊されることなく非伸長状態から１％以上伸長することができ、より好ましくは２０％以上伸長することができ、更に好ましくは７５％以上伸長することができる。このような能力を有する基材２０を用いることにより、配線基板１０が全体に伸縮性を有することができる。さらに、人の腕などの身体の一部に取り付けるという、高い伸縮が必要な製品や用途において、配線基板１０を使用することができる。一般に、人の脇の下に取り付ける製品には、垂直方向において７２％、水平方向において２７％の伸縮性が必要であると言われている。また、人の膝、肘、臀部、足首、脇部に取り付ける製品には、垂直方向において２６％以上４２％
以下の伸縮性が必要であると言われている。また、人のその他の部位に取り付ける製品には、２０％未満の伸縮性が必要であると言われている。
以下の伸縮性が必要であると言われている。また、人のその他の部位に取り付ける製品には、２０％未満の伸縮性が必要であると言われている。
【0028】
また、非伸長状態にある基材２０の形状と、非伸長状態から伸長された後に再び非伸長状態に戻ったときの基材２０の形状との差が小さいことが好ましい。この差のことを、以下の説明において形状変化とも称する。基材２０の形状変化は、例えば面積比で２０％以下、より好ましくは１０％以下、さらに好ましくは５％以下である。形状変化の小さい基材２０を用いることにより、後述する蛇腹形状部の形成が容易になる。
【0029】
基材２０の伸縮性を表すパラメータの例として、基材２０の弾性係数を挙げることができる。基材２０の弾性係数は、例えば１０ＭＰａ以下であり、より好ましくは１ＭＰａ以下である。このような弾性係数を有する基材２０を用いることにより、配線基板１０全体に伸縮性を持たせることができる。基材２０の弾性係数は、１ｋＰａ以上であってもよい。
【0030】
基材２０の弾性係数を算出する方法としては、基材２０のサンプルを用いて、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して引張試験を実施するという方法を採用することができる。また、基材２０のサンプルの弾性係数を、ＩＳＯ１４５７７に準拠してナノインデンテーション法によって測定するという方法を採用することもできる。ナノインデンテーション法において用いる測定器としては、ナノインデンターを用いることができる。基材２０のサンプルを準備する方法としては、配線基板１０から基材２０の一部をサンプルとして取り出す方法や、配線基板１０を構成する前の基材２０の一部をサンプルとして取り出す方法が考えられる。その他にも、基材２０の弾性係数を算出する方法として、基材２０を構成する材料を分析し、材料の既存のデータベースに基づいて基材２０の弾性係数を算出するという方法を採用することもできる。なお、本願における弾性係数は、２５℃の環境下における弾性係数である。
【0031】
基材２０の伸縮性を表すパラメータのその他の例として、基材２０の曲げ剛性を挙げることができる。曲げ剛性は、対象となる部材の断面二次モーメントと、対象となる部材を構成する材料の弾性係数との積であり、単位はＮ・ｍ２又はＰａ・ｍ４である。基材２０の断面二次モーメントは、配線基板１０の伸縮方向に直交する平面によって、基材２０のうち配線５２と重なっている部分を切断した場合の断面に基づいて算出される。
【0032】
基材２０を構成する材料の例としては、例えば、エラストマーを挙げることができる。また、基材２０の材料として、例えば、織物、編物、不織布などの布を用いることもできる。エラストマーとしては、一般的な熱可塑性エラストマーおよび熱硬化性エラストマーを用いることができ、具体的には、ポリウレタン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ニトリル系エラストマー、オレフィン系エラストマー、塩ビ系エラストマー、エステル系エラストマー、アミド系エラストマー、１，２－ＢＲ系エラストマー、フッ素系エラストマー、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ポリスチレンブタジエン、ポリクロロプレン等を用いることができる。機械的強度や耐磨耗性を考慮すると、ウレタン系エラストマーを用いることが好ましい。また、基材２０がシリコーンを含んでいてもよい。シリコーンは、耐熱性・耐薬品性・難燃性に優れており、基材２０の材料として好ましい。
【0033】
〔配線〕
配線５２は、導電性を有し、電子部品５１による電気信号の入出力に用いられる部材である。図１および図２に示す例において、配線５２は、第１面２１上に位置し、基材２０が伸縮する第１方向Ｄ１に沿った長手方向を有する。
配線５２は、導電性を有し、電子部品５１による電気信号の入出力に用いられる部材である。図１および図２に示す例において、配線５２は、第１面２１上に位置し、基材２０が伸縮する第１方向Ｄ１に沿った長手方向を有する。
【0034】
後述するように、配線５２は、引張応力によって伸長した状態の基材２０に設けられる。基材２０から引張応力が取り除かれて基材２０が収縮するとき、配線５２は、後述する伸縮抑制領域Ａ内を除いて蛇腹状に変形して蛇腹形状部５７を有するようになる。
【0035】
図３は、図２に示す配線基板１０を拡大して示す断面図である。図３に示すように、蛇腹形状部５７は、基材２０の第１面２１の法線方向における山部及び谷部を含む。図３において、符号５３は、配線５２の表面に現れる山部を表し、符号５４は、配線５２の裏面に現れる山部を表す。また、符号５５は、配線５２の表面に現れる谷部を表し、符号５６は、配線５２の裏面に現れる谷部を表す。表面とは、配線５２の面のうち基材２０から遠い側に位置する面であり、裏面とは、配線５２の面のうち基材２０に近い側に位置する面である。また、図３において、符号２６及び２７は、基材２０の第１面２１に現れる山部及び谷部を表す。第１面２１に山部２６及び谷部２７が現れるように基材２０が変形することにより、配線５２が蛇腹状に変形して蛇腹形状部５７を有するようになる。基材２０の第１面２１の山部２６が、配線５２の蛇腹形状部５７の山部５３，５４に対応し、基材２０の第１面２１の谷部２７が、配線５２の蛇腹形状部５７の谷部５５，５６に対応している。なお、図３においては、蛇腹形状部５７の複数の山部及び谷部が一定の周期Ｆ１で並ぶ例が示されているが、これに限られることはない。図示はしないが、蛇腹形状部５７の複数の山部及び谷部は、配線５２の長手方向Ｄ１に沿って不規則に並んでいてもよい。例えば、長手方向Ｄ１において隣り合う２つの山部の間の間隔が一定でなくてもよい。
【0036】
図３において、符号Ｓ１は、配線５２の表面における蛇腹形状部５７の、基材２０の法線方向における振幅を表す。振幅Ｓ１は、例えば１μｍ以上であり、より好ましくは１０μｍ以上である。振幅Ｓ１を１０μｍ以上とすることにより、基材２０の伸張に追従して配線５２が変形し易くなる。また、振幅Ｓ１は、例えば５００μｍ以下であってもよい。
【0037】
振幅Ｓ１は、例えば、配線５２の長さ方向における一定の範囲にわたって、隣り合う山部５３と谷部５５との間の、第１面２１の法線方向における距離を測定し、それらの平均を求めることにより算出される。「配線５２の長さ方向における一定の範囲」は、例えば１０ｍｍである。隣り合う山部５３と谷部５５との間の距離を測定する測定器としては、レーザー顕微鏡などを用いた非接触式の測定器を用いてもよく、接触式の測定器を用いてもよい。また、断面写真などの画像に基づいて、隣り合う山部５３と谷部５５との間の距離を測定してもよい。後述する振幅Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の算出方法も同様である。
【0038】
図３において、符号Ｓ２は、配線５２の裏面における蛇腹形状部５７の振幅を表す。振幅Ｓ２は、振幅Ｓ１と同様に、例えば１μｍ以上であり、より好ましくは１０μｍ以上である。また、振幅Ｓ２は、例えば５００μｍ以下であってもよい。また、図３において、符号Ｓ３は、蛇腹形状部５７に重なる部分において基材２０の第１面２１に現れる山部２６及び谷部２７の振幅を表す。図３に示すように配線５２の裏面が基材２０の第１面２１上に位置している場合、基材２０の第１面２１の山部２６及び谷部２７の振幅Ｓ３は、配線５２の裏面における蛇腹形状部５７の振幅Ｓ２に等しい。
【0039】
なお、図３においては、基材２０の第２面２２には蛇腹形状部が現れない例を示したが、これに限られることはない。図４に示すように、基材２０の第２面２２にも蛇腹形状部が現れていてもよい。図４において、符号２８及び２９は、基材２０の第２面２２に現れる山部及び谷部を表す。図４に示す例において、第２面２２の山部２８は、第１面２１の谷部２７に重なる位置に現れ、第２面２２の谷部２９は、第１面２１の山部２６に重なる位置に現れている。なお、図示はしないが、基材２０の第２面２２の山部２８及び谷部２９の位置は、第１面２１の谷部２７及び山部２６に重なっていなくてもよい。また、基材２０の第２面２２の山部２８及び谷部２９の数又は周期は、第１面２１の山部２６及び谷部２７の数又は周期と同一であってもよく、異なっていてもよい。例えば、基材２０の第２面２２の山部２８及び谷部２９の周期が、第１面２１の山部２６及び谷部２７の周期よりも大きくてもよい。この場合、基材２０の第２面２２の山部２８及び谷部２９の周期は、第１面２１の山部２６及び谷部２７の周期の１．１倍以上であってもよく、１．２倍以上であってもよく、１．５倍以上であってもよく、２．０倍以上であってもよい。なお、「基材２０の第２面２２の山部２８及び谷部２９の周期が、第１面２１の山部２６及び谷部２７の周期よりも大きい」とは、基材２０の第２面２２に山部及び谷部が現れない場合を含む概念である。
【0040】
図４において、符号Ｓ４は、蛇腹形状部５７に重なる部分において基材２０の第２面２２に現れる山部２８及び谷部２９の振幅を表す。第２面２２の振幅Ｓ４は、第１面２１の振幅Ｓ３と同一であってもよく、異なっていてもよい。例えば、第２面２２の振幅Ｓ４が、第１面２１の振幅Ｓ３よりも小さくてもよい。例えば、第２面２２の振幅Ｓ４が、第１面２１の振幅Ｓ３の０．９倍以下であってもよく、０．８倍以下であってもよく、０．６倍以下であってもよい。また、第２面２２の振幅Ｓ４は、第１面２１の振幅Ｓ３の０．１倍以上であってもよく、０．２倍以上であってもよい。基材２０の厚みが小さい場合、第１面２１の振幅Ｓ３に対する第２面２２の振幅Ｓ４の比率が大きくなり易い。なお、「基材２０の第２面２２の山部２８及び谷部２９の振幅が、第１面２１の山部２６及び谷部２７の振幅よりも小さい」とは、基材２０の第２面２２に山部及び谷部が現れない場合を含む概念である。
【0041】
また、図４においては、第２面２２の山部２８及び谷部２９の位置が、第１面２１の谷部２７及び山部２６の位置に一致する例を示したが、これに限られることはない。
【0042】
配線５２の材料としては、蛇腹形状部５７の解消及び生成を利用して基材２０の伸張及び収縮に追従することができる材料であればよい。配線５２の材料は、それ自体が伸縮性を有していてもよく、伸縮性を有していなくてもよい。配線５２に用いられ得る、それ自体は伸縮性を有さない材料としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、白金、クロム等の金属や、これらの金属を含む合金が挙げられる。配線５２の材料自体が伸縮性を有さない場合、配線５２としては、金属膜を用いることができる。配線５２に用いられる材料自体が伸縮性を有する場合、材料の伸縮性は、例えば、基材２０の伸縮性と同様である。配線５２に用いられ得る、それ自体が伸縮性を有する材料としては、例えば、導電性粒子およびエラストマーを含有する導電性組成物が挙げられる。導電性粒子としては、配線に使用できるものであればよく、例えば、金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、白金、カーボン等の粒子が挙げられる。中でも、銀粒子が好ましく用いられる。
【0043】
好ましくは、配線５２は、変形に対する耐性を有する構造を備える。例えば、配線５２は、ベース材と、ベース材の中に分散された複数の導電性粒子とを有する。この場合、ベース材として、樹脂などの変形可能な材料を用いることにより、基材２０の伸縮に応じて配線５２も変形することができる。また、変形が生じた場合であっても複数の導電性粒子の間の接触が維持されるように導電性粒子の分布や形状を設定することにより、配線５２の導電性を維持することができる。
【0044】
配線５２のベース材を構成する材料としては、一般的な熱可塑性エラストマーおよび熱硬化性エラストマーを用いることができ、例えば、スチレン系エラストマー、アクリル系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ポリブタジエン、ポリクロロプレン等を用いることができる。中でも、ウレタン系、シリコーン系構造を含む樹脂やゴムが、その伸縮性や耐久性などの面から好ましく用いられる。また、配線５２の導電性粒子を構成する材料としては、例えば銀、銅、金、ニッケル、パラジウム、白金、カーボン等の粒子を用いることができる。中でも、銀粒子が好ましく用いられる。
【0045】
配線５２の厚みは、基材２０の伸縮に耐え得る厚みであればよく、配線５２の材料等に応じて適宜選択される。例えば、配線５２の材料が伸縮性を有さない場合、配線５２の厚みは、２５ｎｍ以上５０μｍ以下の範囲内とすることができ、５０ｎｍ以上１０μｍ以下の範囲内であることが好ましく、１００ｎｍ以上５μｍ以下の範囲内であることがより好ましい。また、配線５２の材料が伸縮性を有する場合、配線５２の厚みは、５μｍ以上６０μｍ以下の範囲内とすることができ、１０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であることが好ましく、２０μｍ以上４０μｍ以下の範囲内であることがより好ましい。配線５２の幅は、例えば５０μｍ以上且つ１０ｍｍ以下である。
【0046】
配線５２の形成方法は、材料等に応じて適宜選択される。例えば、基材２０上または後述する支持基板４０上に蒸着法やスパッタリング法等により金属膜を形成した後、フォトリソグラフィ法により金属膜をパターニングする方法が挙げられる。あるいは、支持基板４０上にＣｕ箔を接着積層した後、フォトリソグラフィ法により金属膜をパターニングする方法が挙げられる。また、配線５２の材料自体が伸縮性を有する場合、例えば、基材２０上または支持基板４０上に一般的な印刷法により上記の導電性粒子およびエラストマーを含有する導電性組成物をパターン状に印刷する方法が挙げられる。これらの方法のうち、材料効率がよく安価に製作できる印刷法が好ましく用いられ得る。
【0047】
蛇腹形状部５７が配線５２に形成されていることの利点について説明する。上述のように、基材２０は、１０ＭＰａ以下の弾性係数を有する。このため、配線基板１０に引張応力を加えた場合、基材２０は、弾性変形によって伸長することができる。ここで、仮に配線５２も同様に弾性変形によって伸長すると、配線５２の全長が増加し、配線５２の断面積が減少するので、配線５２の抵抗値が増加してしまう。また、配線５２の弾性変形に起因して配線５２にクラックなどの破損が生じてしまうことも考えられる。これに対して、本実施形態においては、配線５２が蛇腹形状部５７を有している。このため、基材２０が身張する際、配線５２は、蛇腹形状部５７の起伏を低減するように変形することによって、すなわち蛇腹形状を解消することによって、基材２０の伸張に追従することができる。このため、基材２０の伸張に伴って配線５２の全長が増加することや、配線５２の断面積が減少することを抑制することができる。このことにより、配線基板１０の伸張に起因して配線５２の抵抗値が増加することを抑制することができる。また、配線５２にクラックなどの破損が生じてしまうことを抑制することができる。
【0048】
〔電子部品〕
電子部品５１は、第１面２１側に位置し、導電性の接続部５１ａを介して配線５２に電気的に接続されている。図２に示す例において、配線５２は、接続部５１ａを介して電子部品５１の第１方向Ｄ１における第１端部５１１と第１方向Ｄ１において第１端部５１１に対向する電子部品５１の第２端部５１２とに接続されている。接続部５１ａは、はんだや導電性接着剤などであってもよい。電子部品５１は、能動部品であってもよく、受動部品であってもよく、機構部品であってもよい。なお、配線５２は、図２に示すように２つの端部５１１，５１２のそれぞれに接続されて第１方向Ｄ１において対向配置されている場合に限定されず、例えば、２つの端部５１１，５１２の一方のみに接続されていてもよいし、または、第１方向Ｄ１において対向配置されていなくてもよい。
電子部品５１は、第１面２１側に位置し、導電性の接続部５１ａを介して配線５２に電気的に接続されている。図２に示す例において、配線５２は、接続部５１ａを介して電子部品５１の第１方向Ｄ１における第１端部５１１と第１方向Ｄ１において第１端部５１１に対向する電子部品５１の第２端部５１２とに接続されている。接続部５１ａは、はんだや導電性接着剤などであってもよい。電子部品５１は、能動部品であってもよく、受動部品であってもよく、機構部品であってもよい。なお、配線５２は、図２に示すように２つの端部５１１，５１２のそれぞれに接続されて第１方向Ｄ１において対向配置されている場合に限定されず、例えば、２つの端部５１１，５１２の一方のみに接続されていてもよいし、または、第１方向Ｄ１において対向配置されていなくてもよい。
【0049】
電子部品５１の例としては、トランジスタ、ＬＳＩ(Large-Scale Integration)、ＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical Systems)、リレー、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、ＬＣＤなどの発光素子、センサ、ブザー等の発音部品、振動を発する振動部品、冷却発熱をコントロールするペルチェ素子や電熱線などの冷発熱部品、抵抗器、キャパシタ、インダクタ、圧電素子、スイッチ、コネクタなどを挙げることができる。電子部品５１の上述の例のうち、センサが好ましく用いられる。センサとしては、例えば、温度センサ、圧力センサ、光センサ、光電センサ、近接センサ、せん断力センサ、生体センサ、レーザーセンサ、マイクロ波センサ、湿度センサ、歪みセンサ、ジャイロセンサ、加速度センサ、変位センサ、磁気センサ、ガスセンサ、GPSセンサ、超音波センサ、臭いセンサ、脳波センサ、電流センサ、振動センサ、脈波センサ、心電センサ、光度センサ等を挙げることができる。これらのセンサのうち、生体センサが特に好ましい。生体センサは、心拍や脈拍、心電、血圧、体温、血中酸素濃度等の生体情報を測定することができる。
【0050】
〔補強部材〕
補強部材３０は、基材２０を補強することで配線基板１０の伸縮にともなう接続部５１ａの応力を緩和させるために配線基板１０に設けられた構造である。補強部材３０は、電子部品５１に対して面方向に離れて位置している。補強部材３０の少なくとも一部は、電子部品５１の第１端部５１１の位置から第２端部５１２の位置まで少なくとも延びている。
補強部材３０は、基材２０を補強することで配線基板１０の伸縮にともなう接続部５１ａの応力を緩和させるために配線基板１０に設けられた構造である。補強部材３０は、電子部品５１に対して面方向に離れて位置している。補強部材３０の少なくとも一部は、電子部品５１の第１端部５１１の位置から第２端部５１２の位置まで少なくとも延びている。
【0051】
図１に示す例において、補強部材３０は、電子部品５１の第１端部５１１よりも第１方向Ｄ１における第１端部５１１側から、電子部品５１の第２端部５１２よりも第１方向Ｄ１における第２端部５１２側まで連続して設けられている。
【0052】
また、図１に示す例において、補強部材３０は、第１面２１の法線方向から見た場合、すなわち、平面視において、電子部品５１を囲む形状を有する。より詳しくは、補強部材３０は、平面視において電子部品５１の全周を囲む円形状を有する。また、補強部材３０は、配線５２上または第１面２１上に位置する。
【0053】
電子部品５１と補強部材３０との面方向における離間距離としては、基材２０の伸縮にともなって配線５２と電子部品５１との接続部５１ａに作用する応力を緩和させるために好適な距離を採用することができる。例えば、電子部品５１と補強部材３０との面方向における離間距離は、０．１ｍｍ以上且つ５ｍｍ以下である。
【0054】
補強部材３０は、基材２０の弾性係数よりも大きい弾性係数を有してもよい。補強部材３０の弾性係数は、例えば１０ＧＰａ以上５００ＧＰａ以下であり、より好ましくは１ＧＰａ以上３００ＧＰａ以下である。補強部材３０の弾性係数が低すぎると、基材２０の伸縮を制御しにくい場合がある。また、補強部材３０の弾性係数が高すぎると、基材２０が伸縮した際に、割れやひびなど構造の破壊が補強部材３０に起こる場合がある。補強部材３０の弾性係数は、基材２０の弾性係数の１．１倍以上１００００００倍以下であってもよく、より好ましくは１０倍以上３０００００倍以下である。
【0055】
このような補強部材３０を基材２０に設けることにより、基材２０のうちの伸縮抑制領域Ａが伸縮することを抑制することができる。伸縮抑制領域Ａとは、基材２０のうち、補強部材３０が延びている方向に交差する方向において補強部材３０に隣接する領域であって、電子部品５１が位置する領域を含む領域をいう。図１に示す例において、伸縮抑制領域Ａは、補強部材３０で囲まれた領域である。
【0056】
伸縮抑制領域Ａの伸縮を抑制することにより、配線基板１０の伸縮にともなって配線５２と電子部品５１との接続部５１ａに作用する応力を緩和させることができる。接続部５１ａに作用する応力を緩和させることで、配線５２の断線および配線５２と電子部品５１との接続不良を防止することができる。
【0057】
また、電子部品５１の全周を囲むように補強部材３０を設けることにより、基材２０が面方向のうち複数の方向に伸縮する場合においても、各方向への伸縮にともなって配線５２と電子部品５１との接続部５１ａに作用する応力を効果的に緩和することができる。
【0058】
補強部材３０の弾性係数を算出する方法は、補強部材３０の形態に応じて適宜定められる。例えば、補強部材３０の弾性係数を算出する方法は、上述の基材２０の弾性係数を算出する方法と同様であってもよく、異なっていてもよい。後述する支持基板４０の弾性係数も同様である。例えば、補強部材３０又は支持基板４０の弾性係数を算出する方法として、補強部材３０又は支持基板４０のサンプルを用いて、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に準拠して引張試験を実施するという方法を採用することができる。
【0059】
補強部材３０を構成する材料として、金属材料を用いることができる。金属材料の例としては、銅、アルミニウム、ステンレス鋼等を挙げることができる。また、補強部材３０を構成する材料として、一般的な熱可塑性エラストマーや、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系、ポリエステル系、エポキシ系、ビニルエーテル系、ポリエン・チオール系又はシリコーン系等のオリゴマー、ポリマーなどを用いてもよい。補強部材３０を構成する材料がこれらの樹脂である場合、補強部材３０は、透明性を有していてもよい。また、補強部材３０は、遮光性、例えば紫外線を遮蔽する特性を有していてもよい。例えば、補強部材３０は黒色であってもよい。また、補強部材３０の色と基材２０の色とが同一であってもよい。補強部材３０の厚みは、例えば１μｍ以上５００μｍ以下である。
【0060】
補強部材３０の特性を、弾性係数に替えて曲げ剛性によって表してもよい。補強部材３０の断面二次モーメントは、配線基板１０の伸縮方向に直交する平面によって補強部材３０を切断した場合の断面に基づいて算出される。補強部材３０の曲げ剛性は、基材２０の曲げ剛性の１．１倍以上であってもよく、より好ましくは２倍以上であり、更に好ましくは１０倍以上である。
【0061】
補強部材３０の形成方法は、材料等に応じて適宜選択される。例えば、基材２０上または配線５２上に蒸着法やスパッタリング法等により金属膜を形成した後、フォトリソグラフィ法により金属膜をパターニングする方法が挙げられる。また、基材２０上または配線５２上にスピンコート法などの印刷法等により全面に有機層などの樹脂膜を形成した後、フォトリソグラフィ法により樹脂膜をパターニングする方法が挙げられる。また、例えば、基材２０上または配線５２上に一般的な印刷法により補強部材３０の材料をパターン状に印刷する方法が挙げられる。これらの方法のうち、材料効率がよく安価に製作できる印刷法が好ましく用いられ得る。
【0062】
（配線基板の製造方法）
以下、図５（ａ）～（ｄ）を参照して、配線基板１０の製造方法について説明する。
以下、図５（ａ）～（ｄ）を参照して、配線基板１０の製造方法について説明する。
【0063】
まず、図５（ａ）に示すように、伸縮性を有する基材２０を準備する基材準備工程を実施する。
【0064】
基材準備工程を実施した後、図５（ｂ）に示すように、基材２０に第１方向Ｄ１への引張応力Ｔを加えて基材２０を伸長させる伸長工程を実施する。伸長工程を実施した後、引張応力Ｔによって伸長した状態の基材２０の第１面２１に、基材２０の伸長方向に沿った長手方向を有する配線５２を設ける第１設置工程と、接続部５１ａを介して配線５２に電子部品５１を接続する接続工程とを実施する。
【0065】
第１設置工程および接続工程を実施した後、図５（ｃ）に示すように、引張応力Ｔによって伸長した状態の基材２０の第１面２１側に、電子部品５１に対して面方向に離れて位置するように補強部材３０を設ける第２設置工程を実施する。
【0066】
第２設置工程においては、補強部材３０の少なくとも一部が電子部品５１の第１端部５１１の位置から第２端部５１２の位置まで少なくとも延びるように補強部材３０を設ける。
【0067】
第２設置工程を実施した後、基材２０から引張応力Ｔを取り除く収縮工程を実施する。これにより、図５（ｄ）において矢印Ｃで示すように、基材２０が収縮し、基材２０に設けられている配線５２にも変形が生じる。
【0068】
ここで本実施形態においては、基材２０の第１面２１側に、少なくとも電子部品５１の第１端部５１１の位置から第２端部５１２の位置まで延びるように補強部材３０が設けられている。
【0069】
このため、基材２０から引張応力Ｔを取り除いたときに、補強部材３０は、基材２０の収縮に抗するように収縮方向への自身の変形を抑制することで、補強部材３０が延びている方向に交差する方向において補強部材３０に隣接する領域であって電子部品５１が位置する領域を含む伸縮抑制領域Ａにおいて、基材２０が収縮することを抑制することができる。
【0070】
補強部材３０によって伸縮抑制領域Ａにおける基材２０の収縮が抑制されることで、配線基板１０の収縮にともなって配線５２と電子部品５１との接続部５１ａに作用する応力を緩和させることができる。
【0071】
また、補強部材３０は、このような配線基板１０の製造時に限らず、配線基板１０の使用時においても、基材２０の伸縮にともなって接続部５１ａに作用する応力を緩和することができる。例えば、配線基板１０の使用時に基材２０に引張応力が作用したときに、補強部材３０は、基材２０の伸長に抗するように伸長方向への自身の変形を抑制して伸縮抑制領域Ａにおいて基材２０が伸長することを抑制することで、接続部５１ａに作用する応力を緩和させることができる。
【0072】
配線基板１０の用途としては、ヘルスケア分野、医療分野、介護分野、エレクトロニクス分野、スポーツ・フィットネス分野、美容分野、モビリティ分野、畜産・ペット分野、アミューズメント分野、ファッション・アパレル分野、セキュリティ分野、ミリタリー分野、流通分野、教育分野、建材・家具・装飾分野、環境エネルギー分野、農林水産分野、ロボット分野などを挙げることができる。例えば、人の腕などの身体の一部に取り付ける製品を、本実施の形態による配線基板１０を用いて構成する。配線基板１０は伸長することができるので、例えば配線基板１０を伸長させた状態で身体に取り付けることにより、配線基板１０を身体の一部により密着させることができる。このため、良好な着用感を実現することができる。また、配線基板１０が伸長した場合に配線５２の抵抗値が低下することを抑制することができるので、配線基板１０の良好な電気特性を実現することができる。他にも配線基板１０は伸長することができるので、人などの生体に限らず曲面や立体形状に沿わせて設置や組込むことが可能である。それらの製品の一例としては、バイタルセンサ、マスク、補聴器、歯ブラシ、絆創膏、湿布、コンタクトレンズ、義手、義足、義眼、カテーテル、ガーゼ、薬液パック、包帯、ディスポーザブル生体電極、おむつ、家電製品、スポーツウェア、リストバンド、はちまき、手袋、水着、サポーター、ボール、ラケット、薬液浸透美容マスク、電気刺激ダイエット用品、懐炉、自動車内装、シート、インパネ、ベビーカー、ドローン、車椅子、タイヤ、首輪、リード、ハプティクスデバイス、ランチョンマット、帽子、服、メガネ、靴、インソール、靴下、ストッキング、インナーウェア、マフラー、耳あて、鞄、アクセサリー、指輪、付け爪、時計、個人ID認識デバイス、ヘルメット、パッケージ、ICタグ、ペットボトル、文具、書籍、カーペット、ソファ、寝具、照明、ドアノブ、花瓶、ベッド、マットレス、座布団、ワイヤレス給電アンテナ、電池、ビニールハウス、ロボットハンド、ロボット外装を挙げることができる。
【0073】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、必要に応じて図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
【0074】
（第１変形例）
まず、図６を参照して、配線５２が伸縮性を有し且つ蛇腹形状部５７を有しない第１変形例について説明する。
まず、図６を参照して、配線５２が伸縮性を有し且つ蛇腹形状部５７を有しない第１変形例について説明する。
【0075】
図１～図５（ａ）～（ｄ）では、引張応力Ｔによって伸長させた基材２０に配線５２、電子部品５１および補強部材３０を設けた後に引張応力Ｔを取り除くことで、伸縮抑制領域Ａを除いて蛇腹形状部５７が設けられた配線基板１０の例について説明した。図１～図５（ａ）～（ｄ）に示す例においては、補強部材３０によって、引張応力Ｔを取り除いた際に伸縮抑制領域Ａ内において基材２０が収縮することを抑制することで、基材２０の収縮にともなって接続部５１ａに作用する応力を緩和している。
【0076】
これに対して、図６に示す例における配線基板１０は、配線５２自体が伸縮性を有し、配線５２に蛇腹形状部５７が設けられていない。配線５２自体が伸縮性を有することで、蛇腹形状部５７を設けずとも配線基板１０を伸縮させて使用することができる。伸縮性を有する配線５２の材料としては、上述した、それ自体が伸縮性を有する材料や、銀ペーストなどを用いることができる。配線５２は、平面視において図１と同様に直線形状を有していてもよいし、または、馬蹄形状等の直線形状以外の形状を有していてもよい。
【0077】
図６に示す例における配線基板１０は、引張応力Ｔ１によって基材２０を伸長させることなく、第１面２１側に配線５２、電子部品５１および補強部材３０を設けることで製造することができる。
【0078】
図６に示す例によれば、基材２０を伸長させる工程を要しないので、配線基板１０の製造工数を削減することができる。また、基材２０の引張応力Ｔ１を取り除く工程も要しないので、基材２０の引張応力Ｔ１を取り除くことにともなう基材２０の収縮応力が接続部５１ａに作用することもない。
【0079】
また、図６に示す例によれば、補強部材３０は、配線基板１０の使用時に基材２０に引張応力が作用したときに、基材２０の伸長に抗するように伸長方向への自身の変形を抑制することで、伸縮抑制領域Ａにおいて基材２０が伸長することを抑制することができる。これにより、接続部５１ａに作用する応力を緩和させることができる。
【0080】
（第２変形例）
次に、図７を参照して、配線５２を支持する支持基板を備える第２変形例について説明する。
次に、図７を参照して、配線５２を支持する支持基板を備える第２変形例について説明する。
【0081】
図７に示す例における配線基板１０は、図１および図２の配線基板１０の構成に加えて、更に、支持基板４０を備える。支持基板４０は、基材２０よりも低い伸縮性を有するよう構成された板状の部材である。支持基板４０は、第１面２１と配線５２との間に位置し、配線５２を支持する。支持基板４０は、基材２０側に位置する第２面４２と、第２面４２の反対側に位置する第１面４１と、を含む。図７に示す例において、支持基板４０は、その第１面４１側において電子部品５１及び配線５２を支持している。また、支持基板４０は、その第２面４２側において基材２０の第１面２１に接合されている。例えば、基材２０と支持基板４０との間に、接着剤を含む接着層６０が設けられていてもよい。接着層６０を構成する材料としては、例えばアクリル系接着剤、シリコーン系接着剤等を用いることができる。接着層６０の厚みは、例えば５μｍ以上且つ２００μｍ以下である。また、図示はしないが、非接着表面を分子修飾させて、分子接着結合させる方法によって支持基板４０の第２面４２が基材２０の第１面２１に接合されていてもよい。この場合、基材２０と支持基板４０との間に接着層が設けられていなくてもよい。
【0082】
支持基板４０の厚みは、例えば５００ｎｍ以上１０μｍ以下であり、より好ましくは１μｍ以上５μｍ以下である。支持基板４０の厚みが小さすぎると、支持基板４０の製造工程や、支持基板４０上に部材を形成する工程における、支持基板４０のハンドリングが難しくなる。支持基板４０の厚みが大きすぎると、弛緩時の基材２０の復元が難しくなり、目標の基材２０の伸縮が得られなくなる。
【0083】
支持基板４０を構成する材料としては、例えば、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリル樹脂等を用いることができる。その中でも、耐久性や耐熱性がよいポリエチレンナフタレートかポリイミドが好ましく用いられ得る。
【0084】
図５（ａ）～（ｄ）に示す例においては、引張応力Ｔによって伸長した状態の基材２０上に、配線５２、電子部品５１および補強部材３０を設ける。これに対して、第２の変形例によれば、非伸長状態の支持基板４０上に配線５２、電子部品５１および補強部材３０を設けた後に、引張応力Ｔによって伸長した状態の基材２０上に、配線５２、電子部品５１および補強部材３０が設けられた支持基板４０を接合し、その後、引張応力Ｔを取り除くことで、蛇腹形状部５７を有する配線基板１０を得ることができる。
【0085】
図７に示す例によれば、非伸長状態の支持基板４０上に配線５２、電子部品５１および補強部材３０を安定的に搭載することができるので、蛇腹形状部５７を有する配線基板１０の製造の容易性を向上させることができる。
【0086】
（第３変形例）
これまでは、配線５２上または第１面２１上に補強部材３０が設けられた配線基板１０の例について説明した。これに対して、図８および図９に示すように、補強部材３０は、第１面２１と配線５２との間または第１面２１上に位置していてもよい。この場合、配線基板１０は、図８に示すように蛇腹形状部５７を有していなくてもよく、または、図９に示すように蛇腹形状部５７を有していてもよい。
これまでは、配線５２上または第１面２１上に補強部材３０が設けられた配線基板１０の例について説明した。これに対して、図８および図９に示すように、補強部材３０は、第１面２１と配線５２との間または第１面２１上に位置していてもよい。この場合、配線基板１０は、図８に示すように蛇腹形状部５７を有していなくてもよく、または、図９に示すように蛇腹形状部５７を有していてもよい。
【0087】
（第４変形例）
また、図１０および図１１に示すように、補強部材３０は、第１面２１に設けられた凹部２１ａ内に位置していてもよい。この場合、配線基板１０は、図１０に示すように蛇腹形状部５７を有していなくてもよく、または、図１１に示すように蛇腹形状部５７を有していてもよい。
また、図１０および図１１に示すように、補強部材３０は、第１面２１に設けられた凹部２１ａ内に位置していてもよい。この場合、配線基板１０は、図１０に示すように蛇腹形状部５７を有していなくてもよく、または、図１１に示すように蛇腹形状部５７を有していてもよい。
【0088】
（第５変形例）
また、図１２および図１３に示すように、補強部材３０は、基材２０の内部に埋め込まれていてもよい。この場合、配線基板１０は、図１２に示すように蛇腹形状部５７を有していなくてもよく、または、図１３に示すように蛇腹形状部５７を有していてもよい。このような基材２０及び補強部材３０は、例えば、型の中に樹脂を流し込み、型の樹脂を固めることによって基材２０を作製する場合に、型の中に補強部材３０を適切なタイミングで投入することによって得られる。
また、図１２および図１３に示すように、補強部材３０は、基材２０の内部に埋め込まれていてもよい。この場合、配線基板１０は、図１２に示すように蛇腹形状部５７を有していなくてもよく、または、図１３に示すように蛇腹形状部５７を有していてもよい。このような基材２０及び補強部材３０は、例えば、型の中に樹脂を流し込み、型の樹脂を固めることによって基材２０を作製する場合に、型の中に補強部材３０を適切なタイミングで投入することによって得られる。
【0089】
（第６変形例）
また、図１４および図１５に示すように、補強部材３０は、第２面２２上に位置していてもよい。この場合、配線基板１０は、図１４に示すように蛇腹形状部５７を有していなくてもよく、または、図１５に示すように蛇腹形状部５７を有していてもよい。
また、図１４および図１５に示すように、補強部材３０は、第２面２２上に位置していてもよい。この場合、配線基板１０は、図１４に示すように蛇腹形状部５７を有していなくてもよく、または、図１５に示すように蛇腹形状部５７を有していてもよい。
【0090】
（第７変形例）
これまでは、補強部材３０が平面視において電子部品５１の全周を囲む円形状を有する配線基板１０の例について説明した。これに対して、図１６に示すように、補強部材３０は、平面視において電子部品５１の全周を囲む矩形状を有していてもよい。
これまでは、補強部材３０が平面視において電子部品５１の全周を囲む円形状を有する配線基板１０の例について説明した。これに対して、図１６に示すように、補強部材３０は、平面視において電子部品５１の全周を囲む矩形状を有していてもよい。
【0091】
（第８変形例）
また、図１７に示すように、補強部材３０は、平面視において電子部品５１を部分的に囲む形状を有していてもよい。図１７に示す例において、補強部材３０は、配線５２上の部分が欠落した略矩形状を有している。
また、図１７に示すように、補強部材３０は、平面視において電子部品５１を部分的に囲む形状を有していてもよい。図１７に示す例において、補強部材３０は、配線５２上の部分が欠落した略矩形状を有している。
【0092】
（第９の変形例）
また、図１８に示すように、補強部材３０は、平面視において第１方向Ｄ１に沿った直線形状を有していてもよい。
また、図１８に示すように、補強部材３０は、平面視において第１方向Ｄ１に沿った直線形状を有していてもよい。
【0093】
（第１０の変形例）
これまでは、補強部材３０が電子部品５１の第１端部５１１の位置から電子部品５１の第２端部５１２の位置まで連続している配線基板１０の例について説明した。これに対して、基材２０の収縮時における接続部５１ａの応力を緩和するという補強部材３０の効果を阻害しない程度において、第１端部５１１の位置と第２端部５１２の位置との間の補強部材３０を第１方向Ｄ１において不連続に設けてもよい。
これまでは、補強部材３０が電子部品５１の第１端部５１１の位置から電子部品５１の第２端部５１２の位置まで連続している配線基板１０の例について説明した。これに対して、基材２０の収縮時における接続部５１ａの応力を緩和するという補強部材３０の効果を阻害しない程度において、第１端部５１１の位置と第２端部５１２の位置との間の補強部材３０を第１方向Ｄ１において不連続に設けてもよい。
【0094】
（第１１の変形例）
これまでは、基材２０の第１面２１側に搭載された電子部品５１を備える配線基板１０の例について説明した。しかしながら、これに限られることはなく、配線基板１０は、電子部品５１を備えていなくてもよい。例えば、電子部品５１が搭載されていない状態の基材２０に蛇腹形状部５７が生じていてもよい。また、電子部品５１が搭載されていない状態の支持基板４０が基材２０に貼り合されてもよい。また、配線基板１０は、電子部品５１が搭載されていない状態で出荷されてもよい。
これまでは、基材２０の第１面２１側に搭載された電子部品５１を備える配線基板１０の例について説明した。しかしながら、これに限られることはなく、配線基板１０は、電子部品５１を備えていなくてもよい。例えば、電子部品５１が搭載されていない状態の基材２０に蛇腹形状部５７が生じていてもよい。また、電子部品５１が搭載されていない状態の支持基板４０が基材２０に貼り合されてもよい。また、配線基板１０は、電子部品５１が搭載されていない状態で出荷されてもよい。
【0095】
（第１２の変形例）
これまでは、伸縮抑制領域Ａ内に蛇腹形状部５７が形成されない例について説明した。これに対して、図１９に示すように、伸縮抑制領域Ａ内に、伸縮抑制領域Ａ外の蛇腹形状部５７よりも振幅が減衰した蛇腹形状部５７ａが形成されてもよい。
これまでは、伸縮抑制領域Ａ内に蛇腹形状部５７が形成されない例について説明した。これに対して、図１９に示すように、伸縮抑制領域Ａ内に、伸縮抑制領域Ａ外の蛇腹形状部５７よりも振幅が減衰した蛇腹形状部５７ａが形成されてもよい。
【実施例】
【0096】
次に、本開示を実施例及び比較例により更に具体的に説明するが、本開示はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
【0097】
（実施例１）
配線基板１０として、図１に示すような、基材２０の第１面２１に配線５２および補強部材３０が設けられたものを作製した。以下、配線基板１０の作製方法について説明する。
配線基板１０として、図１に示すような、基材２０の第１面２１に配線５２および補強部材３０が設けられたものを作製した。以下、配線基板１０の作製方法について説明する。
【0098】
基材２０として厚み８０μｍのウレタンシートを用い、ウレタンシート上に溶媒、バインダー樹脂および銀の導電性粒子を含む導電性ペーストをスクリーン印刷によりパターニングした。溶媒としては、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを用いた。バインダー樹脂としては、ウレタンを用いた。パターニング後、オーブンにて８０℃３０分間にわたってアニール処理をし、溶媒を揮発させて、配線５２を形成した。配線５２は、２０μｍの厚み、２００μｍの線幅を有し、且つ、５００μｍの間隔が空けられた電極対となるよう構成された。また、基材２０として用いたウレタンシートの弾性係数を、ＪＩＳＫ６２５１に準拠した試験にて測定した。結果、弾性係数は５Ｍｐａであった。
【0099】
次いで、電極対の中心を取り囲むように補強部材３０を設けた。補強部材３０は弘輝社製のＪＵ－１２０ＥＢをディスペンサーにて塗布パターンし、１３０℃にて硬化させた。パターン形状としては、電極対を中心として半径３ｍｍの円周形状となるように幅１ｍｍ、厚み２００μｍにてパターンした。ここで、補強部材３０の弾性係数を、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に準拠した試験にて測定した。結果、弾性係数は６Ｇｐａであった。
【0100】
次いで、電極対間に、１．０×０．５ｍｍの寸法を有するＬＥＤチップを導電性接着剤を用いて搭載した。導電性接着剤としては、化研テック社製のＣＬ－３１６０を用いた。このようにして形成された配線基板１０を配線と平行方向に引っ張り、３０％伸長させた。この際、ＬＥＤ接続部に掛かる引っ張り応力が補強部材３０にて緩和され、ＬＥＤチップの導通接続は維持されており、ＬＥＤチップは点灯可能であった。
【0101】
（実施例２）
配線基板１０として、図７に示すような、支持基板４０が基材２０の第１面２１に貼合され、支持基材４０上に配線５２および補強部材３０が設けられたものを作製した。以下、配線基板１０の作製方法について説明する。
配線基板１０として、図７に示すような、支持基板４０が基材２０の第１面２１に貼合され、支持基材４０上に配線５２および補強部材３０が設けられたものを作製した。以下、配線基板１０の作製方法について説明する。
【0102】
〈基材の準備〉
支持基材４０と基材２０の接着層６０として粘着シート８１４６（３Ｍ社製）を準備した。次いで、粘着シート上に基材２０として、２液付加縮合のポリジメチルシロキサン（以下、ＰＤＭＳと称する）を、厚さが約１ｍｍとなるように塗布し、硬化させた。これにより、図７に示すような接着層６０付きの基材２０を得た。また、基材２０として用いたＰＤＭＳの弾性係数を、ＪＩＳＫ６２５１に準拠した試験にて測定した。結果、弾性係数は０．０５Ｍｐａであった。
支持基材４０と基材２０の接着層６０として粘着シート８１４６（３Ｍ社製）を準備した。次いで、粘着シート上に基材２０として、２液付加縮合のポリジメチルシロキサン（以下、ＰＤＭＳと称する）を、厚さが約１ｍｍとなるように塗布し、硬化させた。これにより、図７に示すような接着層６０付きの基材２０を得た。また、基材２０として用いたＰＤＭＳの弾性係数を、ＪＩＳＫ６２５１に準拠した試験にて測定した。結果、弾性係数は０．０５Ｍｐａであった。
【0103】
〈配線および補強部材の準備〉
支持基板４０として機能する、厚さ１μｍのＰＥＮフィルムを準備した。続いて、支持基板４０の第１面４１に、１μｍの厚みを有する銅層を蒸着法により形成した。続いて、フォトリソグラフィー法およびエッチング法を用いて銅層をパターン加工し、配線５２を形成した。配線５２は、２００μｍの線幅を有し、５００μｍの間隔が空けられた電極対となるよう、構成された。また、支持基板４０の弾性係数を、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に準拠した引張試験により測定した。結果、支持基材４０の弾性係数は２．２Ｇｐａであった。次いで、実施例１と同様に電極対の中心を取り囲むように補強部材３０、およびＬＥＤチップを導電性接着剤を用いて搭載した。
支持基板４０として機能する、厚さ１μｍのＰＥＮフィルムを準備した。続いて、支持基板４０の第１面４１に、１μｍの厚みを有する銅層を蒸着法により形成した。続いて、フォトリソグラフィー法およびエッチング法を用いて銅層をパターン加工し、配線５２を形成した。配線５２は、２００μｍの線幅を有し、５００μｍの間隔が空けられた電極対となるよう、構成された。また、支持基板４０の弾性係数を、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に準拠した引張試験により測定した。結果、支持基材４０の弾性係数は２．２Ｇｐａであった。次いで、実施例１と同様に電極対の中心を取り囲むように補強部材３０、およびＬＥＤチップを導電性接着剤を用いて搭載した。
【0104】
続いて、上記で準備した接着層付きの基材２０を１．５倍に１軸伸長させた後、上記で準備したＬＥＤおよび補強部材を設置した支持基材４０のＬＥＤが搭載されていない面と接着層とを貼り合せた。ここで、基材２０は、配線方向と並行になるよう伸長させた。その後、基材２０の伸長を解放した。これにより、補強部材３０で囲われた領域以外では、配線５２の表面に蛇腹形状部が生じた。基材２０の伸長を解放したことによる収縮後、ＬＥＤチップの導通接続は維持されており、ＬＥＤチップは点灯可能であった。また、このようにして形成された配線基板１０を配線と平行方向に引っ張り３０％伸長させた場合であっても、ＬＥＤチップの導通接続は維持されており、ＬＥＤチップは点灯可能であった。上記の基材２０の収縮および伸長の際、ＬＥＤ接続部に掛かる応力が補強部材３０にて緩和されたため、ＬＥＤチップは点灯可能であった。
【0105】
（実施例３）
配線基板１０として、図１７に示すような、支持基板４０が基材２０の第１面２１に貼合され、支持基材４０上に配線５２および補強部材３０が設けられたものを作製した。以下、配線基板１０の作製方法について説明する。
配線基板１０として、図１７に示すような、支持基板４０が基材２０の第１面２１に貼合され、支持基材４０上に配線５２および補強部材３０が設けられたものを作製した。以下、配線基板１０の作製方法について説明する。
【0106】
実施例２において補強部材３０が配線５２と重ならないようにパターニングされた以外は同様にして配線基板１０を作製した。このようにして形成された配線基板１０は、補強部材３０で囲われた領域以外では、配線５２の表面に蛇腹形状部が生じ、配線基板１０が収縮し、補強部材３０で囲われた領域内では領域外と比較して振幅の小さな蛇腹形状部が生じた。基材２０の伸長を解放したことによる収縮後、ＬＥＤチップの導通接続は維持されており、ＬＥＤチップは点灯可能であった。また、このようにして形成された配線基板１０を配線と平行方向に引っ張り３０％伸長させた場合であっても、ＬＥＤチップの導通接続は維持されており、ＬＥＤチップは点灯可能であった。上記の基材２０の収縮および伸長の際、ＬＥＤ接続部に掛かる応力が補強部材３０にて緩和されたため、ＬＥＤチップは点灯可能であった。
【0107】
（実施例４）
配線基板１０として、図１１に示すような、補強部材３０が基材２０に埋設されたものを作製した。以下、配線基板１０の作製方法について説明する。
配線基板１０として、図１１に示すような、補強部材３０が基材２０に埋設されたものを作製した。以下、配線基板１０の作製方法について説明する。
【0108】
〈基材の準備〉
支持基材４０と基材２０の接着層として粘着シート８１４６（３Ｍ社製）を準備した。次いで、粘着シート上に、補強部３０としてポリイミドフィルム（宇興産社製：ユーピレックス 厚み１２５μｍ）を設けた。設置した補強部材３０のパターン形状としては、幅１ｍｍにて半径３ｍｍの円周形状となるようにカッティングプロッタにせカットされたものを用いた。次いで、粘着シート上に基材２０として、２液付加縮合のポリジメチルシロキサン（以下、ＰＤＭＳと称する）を、厚さが約１ｍｍとなるように塗布し、硬化させた。これにより、図１１に示すような補強部材３０が基材２０に埋設されたものを得た。また、補強部材３０として用いたポリイミドフィルムの弾性係数を、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に準拠した引張試験により測定した。結果、弾性係数は７Ｇｐａであった。
支持基材４０と基材２０の接着層として粘着シート８１４６（３Ｍ社製）を準備した。次いで、粘着シート上に、補強部３０としてポリイミドフィルム（宇興産社製：ユーピレックス 厚み１２５μｍ）を設けた。設置した補強部材３０のパターン形状としては、幅１ｍｍにて半径３ｍｍの円周形状となるようにカッティングプロッタにせカットされたものを用いた。次いで、粘着シート上に基材２０として、２液付加縮合のポリジメチルシロキサン（以下、ＰＤＭＳと称する）を、厚さが約１ｍｍとなるように塗布し、硬化させた。これにより、図１１に示すような補強部材３０が基材２０に埋設されたものを得た。また、補強部材３０として用いたポリイミドフィルムの弾性係数を、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に準拠した引張試験により測定した。結果、弾性係数は７Ｇｐａであった。
【0109】
〈配線および補強部材の準備〉
実施例２において補強部材３０が配置されない以外は同様に、支持基材４０上に配線およびＬＥＤを配置させた。次いで、上記で準備した補強部材３０が埋設された基材２０を１．５倍に１軸伸長させた後、上記で準備したＬＥＤが、埋設された円周形状の補強部材の円の中心に位置するよう支持基材４０のＬＥＤが搭載されていない面と接着層とを貼り合せた。その後、基材２０の伸長を解放した。このようにして形成された配線基板１０は、補強部材３０で囲われた領域以外では、配線５２の表面に蛇腹形状部が生じ、配線基板１０が収縮し、補強部材３０で囲われた領域内では領域外と比較して振幅の小さな蛇腹形状部が生じた。基材２０の伸長を解放したことによる収縮後、ＬＥＤチップの導通接続は維持されており、ＬＥＤチップは点灯可能であった。また、このようにして形成された配線基板１０を配線と平行方向に引っ張り３０％伸長させた場合であっても、ＬＥＤチップの導通接続は維持されており、ＬＥＤチップは点灯可能であった。上記の基材２０の収縮および伸長の際、ＬＥＤ接続部に掛かる応力が補強部材３０にて緩和されたため、ＬＥＤチップは点灯可能であった。
実施例２において補強部材３０が配置されない以外は同様に、支持基材４０上に配線およびＬＥＤを配置させた。次いで、上記で準備した補強部材３０が埋設された基材２０を１．５倍に１軸伸長させた後、上記で準備したＬＥＤが、埋設された円周形状の補強部材の円の中心に位置するよう支持基材４０のＬＥＤが搭載されていない面と接着層とを貼り合せた。その後、基材２０の伸長を解放した。このようにして形成された配線基板１０は、補強部材３０で囲われた領域以外では、配線５２の表面に蛇腹形状部が生じ、配線基板１０が収縮し、補強部材３０で囲われた領域内では領域外と比較して振幅の小さな蛇腹形状部が生じた。基材２０の伸長を解放したことによる収縮後、ＬＥＤチップの導通接続は維持されており、ＬＥＤチップは点灯可能であった。また、このようにして形成された配線基板１０を配線と平行方向に引っ張り３０％伸長させた場合であっても、ＬＥＤチップの導通接続は維持されており、ＬＥＤチップは点灯可能であった。上記の基材２０の収縮および伸長の際、ＬＥＤ接続部に掛かる応力が補強部材３０にて緩和されたため、ＬＥＤチップは点灯可能であった。
【0110】
（比較例１）
実施例１の補強部材が配置されない以外は同様に、配線基板１０を作製した。このようにして形成された配線基板１０を配線と平行方向に引っ張り３０％伸長させた。この際、伸長によりＬＥＤ接続部に引っ張り応力が掛かり、ＬＥＤチップの導通接続が外れてＬＥＤが不点灯になった。
実施例１の補強部材が配置されない以外は同様に、配線基板１０を作製した。このようにして形成された配線基板１０を配線と平行方向に引っ張り３０％伸長させた。この際、伸長によりＬＥＤ接続部に引っ張り応力が掛かり、ＬＥＤチップの導通接続が外れてＬＥＤが不点灯になった。
【0111】
（比較例２）
実施例２の補強部材が配置されない以外は同様に、配線基板１０を作製した。この場合、基材２０の伸長を解放した後、配線基板１０が収縮する際に、収縮に伴ってＬＥＤ接続部に収縮応力が掛かり、ＬＥＤチップの導通接続が外れてＬＥＤが不点灯になった。
実施例２の補強部材が配置されない以外は同様に、配線基板１０を作製した。この場合、基材２０の伸長を解放した後、配線基板１０が収縮する際に、収縮に伴ってＬＥＤ接続部に収縮応力が掛かり、ＬＥＤチップの導通接続が外れてＬＥＤが不点灯になった。
【0112】
なお、上述した実施形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【0113】
１０ 配線基板
２０ 基材
２１ 第１面
２２ 第２面
３０ 補強部材
４０ 支持基板
５１ 電子部品
５２ 配線
５３ 山部
５４ 山部
５５ 谷部
５６ 谷部
５７ 蛇腹形状部
２０ 基材
２１ 第１面
２２ 第２面
３０ 補強部材
４０ 支持基板
５１ 電子部品
５２ 配線
５３ 山部
５４ 山部
５５ 谷部
５６ 谷部
５７ 蛇腹形状部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
