JP2020155563A - 配線基板 - Google Patents
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Abstract
Description
そして、この弱い部分を有する特定の配線の劣化により、この配線に係る回路において断線や抵抗値上昇が生じ、使用者に対し配線劣化を知らせることができる。
それゆえ、配線劣化に気付かずに電子デバイスの使用を継続することを防ぐことができ、電子デバイスの機能を損なうことや事故を未然に防ぐことが可能となる。
まず、図1、図2を用いて、本開示の第1の実施形態について説明する。
図1は、本開示の第1の実施形態に係る配線基板の一例を示す図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線断面図である。また、図2は、本開示の第1の実施形態に係る配線基板の他の例を示す図である。
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、配線30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、を含む。以下の説明において、図1(a)のように、第1面21の法線方向に沿って配線基板10又は配線基板10の構成要素を見ることを、単に「平面視」とも称する。基材20には、例えば図中のX方向に引張応力が加えられる。
なお、ここでは、基材20の第1面21に現れる山部や谷部は、基材20の第2面22側から第1面21側に向かって凸部となる部を山部と称し、凹部となる部を谷部と称する。
また、基材20の第2面22に現れる山部や谷部は、基材20の第1面21側から第2面22側に向かって凸部となる部を山部と称し、凹部となる部を谷部と称する。
そして、基材20の第1面21の反対側に位置する第2面22のうち前記蛇腹形状に重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅は、基材20の第1面21のうち前記蛇腹形状に重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅よりも小さくてもよい。
配線30は、導電性を有し、平面視において細長い形状を有する部材である。図1に示す配線基板10において、一の配線30は、基材20が延びる方向(図中X方向)に延びており、配線30における配線の幅が部分的に異なる形態を有している。より具体的には、配線30は狭小部31を有しており、狭小部31の幅(W2)は、配線30の他の部分の幅(W1)よりも小さくなっている。すなわち、狭小部31(より詳しくは、配線の幅がW1からW2に変化する境界部分)は、配線30の他の部分に比べて、基材20の伸縮に対し、機械的強度が弱い部分となる。
また、図2(b)に示すように、配線30の幅方向(図中Y方向)に三角状の凹部(切欠き部)が形成されて、狭小部31の最小幅(W2)が、配線30の他の部分の幅(W1)よりも小さくなっている形態であってもよい。
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。
例えば、配線30の材料が伸縮性を有さない場合、配線30の厚みは、25nm以上100μm以下の範囲内とすることができ、50nm以上50μm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30の材料が伸縮性を有する場合、配線30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。
次に、本開示の第2の実施形態について説明する。
本開示の第2の実施形態に係る配線基板は、第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、前記基材の前記第1面側に位置する複数の配線と、を備え、前記複数の配線は、第1の配線と第2の配線を含み、前記第1の配線は、該第1の配線における配線の幅が部分的に小さい第1配線狭小部を有し、前記第2の配線は、該第2の配線における配線の幅が部分的に小さい第2配線狭小部を有し、前記第1配線狭小部の幅が、前記第2配線狭小部の幅よりも小さい、配線基板である。
第1の配線50は、第1の配線50における配線の幅が部分的に小さい第1配線狭小部51を有している。すなわち、図3に示す配線基板40において、第1配線狭小部51の幅(W4)は、第1の配線50の他の部分の幅(W3)よりも小さい。
また、第2の配線60は、第2の配線60における配線の幅が部分的に小さい第2配線狭小部61を有している。すなわち、図3に示す配線基板40において、第2配線狭小部61の幅(W5)は、第2の配線60の他の部分の幅(W3)よりも小さい。
そして、第1配線狭小部51の幅(W4)は、第2配線狭小部61の幅(W5)よりも小さい。
たとえば、配線基板40を備える電子デバイスにおいては、第1の配線50の配線劣化により第1の警告が発せられ、第2の配線60の配線劣化により第2の警告が発せられるようにすることができる。
たとえば、配線基板は、配線の幅が部分的に小さい狭小部を有する配線を3本以上有し、各配線が有する狭小部の幅が、配線ごとに異なる大きさである形態としてもよい。
このような形態であれば、より幅の小さい狭小部を有する配線から順に配線劣化を生じるため、使用者は、この配線基板を備える電子デバイスの配線劣化を、より細かく段階的に知ることが出来る。
次に、本開示の第3の実施形態について説明する。
本開示の第3の実施形態に係る配線基板は、第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、前記基材の前記第1面側に位置する一の配線と、を備え、前記基材の前記第1面の面内方向において、前記一の配線は、第1方向に延びる第1方向部と、前記第1方向から第2方向に曲がる湾曲部と、前記第2方向に延びる第2方向部と、を有し、前記第1方向部における配線の幅及び前記第2方向部における配線の幅よりも、前記湾曲部における配線の幅が小さい、配線基板である。
それゆえ、図4においては、平面視した配線の特徴的部分の形態についてのみ示し、他の構成要素の図示は省略している。
本実施形態においては、第1方向部71における配線の幅及び第2方向部73における配線の幅よりも、湾曲部72における配線の幅が小さい形態であればよく、例えば、第1方向と第2方向のなす角度は、90度未満(鋭角)であってもよく、90度以上(鈍角)であってもよい。
次に、本開示の第4の実施形態について説明する。
本開示の第4の実施形態に係る配線基板は、第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、前記基材の前記第1面側に位置する複数の配線と、を備え、前記複数の配線は、第1の配線と第2の配線を含み、前記基材の前記第1面の面内方向において、前記第1の配線は、第1方向に延びる第1方向部と、前記第1方向から第2方向に曲がる第1配線湾曲部と、前記第2方向に延びる第2方向部と、を有し、前記第1方向部における配線の幅及び前記第2方向部における配線の幅よりも、前記第1配線湾曲部における配線の幅が小さく、前記第2の配線は、第3方向に延びる第3方向部と、前記第3方向から第4方向に曲がる第2配線湾曲部と、前記第4方向に延びる第4方向部と、を有し、前記第3方向部における配線の幅及び前記第4方向部における配線の幅よりも、前記第2配線湾曲部における配線の幅が小さく、前記第1配線湾曲部における配線の幅が、前記第2配線湾曲部における配線の幅よりも小さい、配線基板である。
また、第2の配線90は、第3方向(図中のX方向)に延びる第3方向部91と、第3方向から第4方向(図中のY方向)に曲がる第2配線湾曲部92と、第4方向に延びる第4方向部93と、を有している。そして、第3方向部91における配線の幅(W8)及び第4方向部93における配線の幅(W8)よりも、第2配線湾曲部92における配線の幅(W10)が小さい。
そして、第1配線湾曲部82における配線の幅(W9)は、第2配線湾曲部92における配線の幅(W10)よりも小さい。
たとえば、第1の配線80の配線劣化により第1の警告が発せられ、第2の配線90の配線劣化により第2の警告が発せられるようにすることができる。
たとえば、配線基板は、配線の幅が部分的に小さい湾曲部を有する配線を3本以上有し、各配線が有する湾曲部の幅が、配線ごとに異なる大きさである形態としてもよい。
このような形態であれば、より幅の小さい湾曲部を有する配線から順に配線劣化を生じるため、使用者は、この配線基板を備える電子デバイスの配線劣化を、より細かく段階的に知ることが出来る。
次に、本開示の第5の実施形態について説明する。
本開示の第5の実施形態に係る配線基板は、第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、前記基材の前記第1面側に位置する一の配線と、を備え、前記一の配線において、配線を構成する材料が部分的に異なる、配線基板である。
なお、本開示の第5の実施形態は、上述した本開示の第1の実施形態(図1参照)における配線の構成が異なるものであり、他の構成要素は同じとしてよい。
配線120は、その大部分が、第1の材料から構成される第1の材料部121であり、部分的に、第2の材料から構成される第2の材料部122を有している。
また、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。
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、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。
通常、配線120における第2の材料部122は、配線120における第1の材料部121の形成方法と同じ方法を用いて形成される。
第2の材料部122の弾性係数が、第1の材料部121の弾性係数よりも大きい場合、第1の材料部121よりも第2の材料部122の方が、基材20の伸縮に対し、追従して変形することが困難になり易く、第2の材料部122(より詳しくは、第1の材料部121と第2の材料部122との境界部分)において配線劣化が生じやすくなるからである。
このような形態であれば、より大きな弾性係数の異種材料部を有する配線から順に配線劣化を生じるため、使用者は、この配線基板を備える電子デバイスの配線劣化を、より細かく段階的に知ることが出来る。
次に、本開示の第6の実施形態について説明する。
本開示の第6の実施形態に係る配線基板は、第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、前記基材の前記第1面側に位置する一の配線と、を備え、前記一の配線における配線の厚さが部分的に異なる、配線基板である。
なお、本開示の第6の実施形態は、上述した本開示の第1の実施形態(図1参照)における配線の構成が異なるものであり、他の構成要素は同じとしてよい。
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をパターン状に印刷して配線140を形成する方法において、配線肉薄部141の厚さをT2とし、配線140の他の部分の厚さをT1とすることができる。
次に、本開示の第7の実施形態について説明する。
本開示の第7の実施形態に係る配線基板は、第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、前記基材の前記第1面側に位置する複数の配線と、を備え、前記複数の配線は、第1の配線と第2の配線を含み、前記第1の配線は、該第1の配線における配線の厚さが部分的に小さい第1配線肉薄部を有し、前記第2の配線は、該第2の配線における配線の厚さが部分的に小さい第2配線肉薄部を有し、前記第1配線肉薄部の厚さが、前記第2配線肉薄部の厚さよりも小さい、配線基板である。
第1の配線160は、第1の配線160における配線の厚さが部分的に小さい第1配線肉薄部161を有している。すなわち、図8(b)に示すように、第1配線肉薄部161の厚さ(T4)は、第1の配線160の他の部分の厚さ(T3)よりも小さい。
また、第2の配線170は、第2の配線170における配線の厚さが部分的に小さい第2配線肉薄部171を有している。すなわち、図8(c)に示すように、第2配線肉薄部171の厚さ(T5)は、第2の配線170の他の部分の厚さ(T3)よりも小さい。
そして、第1配線肉薄部161の厚さ(T4)は、第2配線肉薄部171の厚さ(T5)よりも小さい。
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をパターン状に印刷して配線160、170を形成する方法において、第1配線肉薄部161の厚さをT4とし、配線160の他の部分の厚さをT3とすることができる。同様に、第2配線肉薄部171の厚さをT5とし、配線170の他の部分の厚さをT3とすることができる。
たとえば、配線基板150を備える電子デバイスにおいては、第1の配線160の配線劣化により第1の警告が発せられ、第2の配線170の配線劣化により第2の警告が発せられるようにすることができる。
たとえば、配線基板は、配線の厚さが部分的に小さい肉薄部を有する配線を3本以上有し、各配線が有する肉薄部の厚さが、配線ごとに異なる大きさである形態としてもよい。
このような形態であれば、より厚さの小さい肉薄部を有する配線から順に配線劣化を生じるため、使用者は、この配線基板を備える電子デバイスの配線劣化を、より細かく段階的に知ることが出来る。
次に、図9、図10を用いて、本開示の第8の実施形態について説明する。
本開示の第8の実施形態に係る配線基板は、第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、前記基材の前記第1面側に位置する一の配線と、前記基材の前記第1面の法線方向に沿って見た場合に、前記一の配線に重なる強度調整層と、を備え、前記強度調整層の厚さが部分的に異なる、配線基板である。
さらに、配線基板180は、基材20の第1面21の法線方向に沿って見た場合に、配線190に重なる強度調整層200を備えており、強度調整層200の厚さが部分的に異なっている。
より具体的には、図9(b)に示すように、配線基板180は、基材20の第1面21側に配線190を有し、配線190の上側(図中のZ方向側)に、強度調整層200を有している。そして、強度調整層200は強度調整層肉薄部201を有しており、強度調整層肉薄部201の厚さ(T11)は、強度調整層200の他の部分の厚さ(T10)よりも小さくなっている。
すなわち、強度調整層肉薄部201(より詳しくは、強度調整層200の厚さがT10からT11に変化する境界部分)は、強度調整層200の他の部分に比べて、基材20の伸縮に対し、機械的強度が弱い部分となる。
それゆえ、配線190においても、基材20の第1面21の法線方向に沿って見た場合に、厚さT11の強度調整層肉薄部201と重なる配線190の部分が、配線190の他の部分(すなわち、厚さT10の強度調整層200と重なる配線190の部分)に比べて、基材20の伸縮に対し、機械的強度が弱い部分となる。
強度調整層200は、基材20の伸縮に伴って変形する配線190に、断線等が生じることを防止する目的で、配線190の機械的強度を補強するために設けられるものである。
強度調整層200は、平面視において、少なくとも配線190に重なるように位置している。
図9に示す配線基板180においては、強度調整層200は、基材20の第1面21側において配線190の上側(図中のZ方向側)に積層されている。強度調整層200は、配線190に接していてもよく、また、配線190と強度調整層200との間に絶縁層などのその他の層が介在されていてもよい。なお、「重なる」とは、基材20の第1面21の法線方向に沿って見た場合に2つの構成要素が重なることを意味している。
強度調整層200の幅(図9(a)に示すY方向の長さ)は、配線190の幅と同じであっても良く、配線190の幅よりも大きくても良い。
強度調整層200の弾性係数が低すぎると、基材20の伸縮に伴って変形する配線190に断線等が生じることを防止できない場合がある。また、強度調整層200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強度調整層200に起こる場合がある。強度調整層200の弾性係数は、基材20の弾性係数の1.1倍以上5000倍以下であってもよく、より好ましくは10倍以上3000倍以下である。
また、印刷法により強度調整層200を形成する際に、強度調整層肉薄部201の厚さをT11とし、強度調整層200の他の部分の厚さをT10とすることができる。
次に、本開示の第9の実施形態について説明する。
本開示の第9の実施形態に係る配線基板は、第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、前記基材の前記第1面側に位置する複数の配線と、を備え、前記複数の配線は、第1の配線と第2の配線を含み、前記基材の前記第1面の法線方向に沿って見た場合に、前記第1の配線は、該第1の配線に重なる第1の強度調整層を有し、前記第2の配線は、該第2の配線に重なる第2の強度調整層を有し、前記第1の強度調整層は、該第1の強度調整層における厚さが部分的に小さい第1強度調整層肉薄部を有し、前記第2の強度調整層は、該第2の強度調整層における厚さが部分的に小さい第2強度調整層肉薄部を有し、前記第1強度調整層肉薄部の厚さが、前記第2強度調整層肉薄部の厚さよりも小さい、配線基板である。
そして、基材20の第1面21の法線方向に沿って見た場合に、第1の配線220は、第1の配線220に重なる第1の強度調整層230を有し、第2の配線240は、第2の配線240に重なる第2の強度調整層250を有している。
第1の強度調整層230は、第1の強度調整層230における厚さが部分的に小さい第1強度調整層肉薄部231を有している。すなわち、図11(b)に示すように、第1強度調整層肉薄部231の厚さ(T13)は、第1の強度調整層230の他の部分の厚さ(T12)よりも小さい。
また、第2の強度調整層250は、第2の強度調整層250における厚さが部分的に小さい第2強度調整層肉薄部251を有している。すなわち、図11(c)に示すように、第2強度調整層肉薄部251の厚さ(T14)は、第2の強度調整層250の他の部分の厚さ(T12)よりも小さい。
そして、第1強度調整層肉薄部231の厚さ(T13)は、第2強度調整層肉薄部251の厚さ(T14)よりも小さい。
たとえば、配線基板210を備える電子デバイスにおいては、第1の配線220の配線劣化により第1の警告が発せられ、第2の配線240の配線劣化により第2の警告が発せられるようにすることができる。
たとえば、配線基板は、配線を3本以上有し、各配線と重なる強度調整層が有する強度調整層肉薄部の厚さが、配線ごとに異なる大きさである形態としてもよい。
このような形態であれば、より厚さの小さい強度調整層肉薄部を有する配線から順に配線劣化を生じるため、使用者は、この配線基板を備える電子デバイスの配線劣化を、より細かく段階的に知ることが出来る。
例えば、第1の強度調整層230は、基材20の第1面21と第1の配線220の間に形成されていてもよく、同様に、第2の強度調整層250は、基材20の第1面21と第2の配線240の間に形成されていてもよい。
次に、本開示の第10の実施形態について説明する。
本開示の第10の実施形態に係る配線基板は、第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、前記基材の前記第1面側に位置する一の配線と、を備え、前記基材の前記第1面の法線方向に沿って見た場合に、前記一の配線に重なる前記基材の厚さが部分的に異なる、配線基板である。
より具体的には、図12(b)に示すように、基材270は、配線280に重なる位置に基材肉薄部273を有しており、基材肉薄部273の厚さ(T22)は、基材270の他の部分の厚さ(T21)よりも小さくなっている。
すなわち、基材肉薄部273(より詳しくは、基材270の厚さがT21からT22に変化する境界部分)は、基材270の他の部分に比べて、基材270の伸縮に対し、機械的強度が弱い部分となる。
それゆえ、配線280においても、厚さT22の基材肉薄部273と重なる配線280の部分が、配線280の他の部分(すなわち、厚さT21の基材270と重なる配線280の部分)に比べて、基材270の伸縮に対し、機械的強度が弱い部分となる。
また、例えば、基材270を構成する材料にエラストマーを用いる場合、金型等で賦形して、所望の位置において厚さが部分的に異なる基材270を先に製造しておき、この基材270に対して配線280を位置合わせして形成して、配線基板260を得ることもできる。
次に、本開示の第11の実施形態について説明する。
本開示の第11の実施形態に係る配線基板は、第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、前記基材の前記第1面側に位置する複数の配線と、を備え、前記複数の配線は、第1の配線と第2の配線を含み、前記基材の前記第1面の法線方向に沿って見た場合に、前記基材は、前記第1の配線に重なる前記基材の厚さが部分的に小さい第1基材肉薄部、および、前記第2の配線に重なる前記基材の厚さが部分的に小さい第2基材肉薄部を有し、前記第1基材肉薄部の厚さが、前記第2基材肉薄部の厚さよりも小さい、配線基板である。
なお、本開示の第11の実施形態は、上述した本開示の第10の実施形態(図12参照)における配線及び基材肉薄部の数、各配線と重なる基材肉薄部の断面形態が異なるものであり、他の構成要素は同じとしてよい。
ここで、図13(b)に示すように、第1基材肉薄部303の厚さ(T24)は、基材300の他の部分の厚さ(T23)よりも小さい。また、図13(c)に示すように、第2基材肉薄部304の厚さ(T25)は、基材300の他の部分の厚さ(T23)よりも小さい。そして、第1基材肉薄部303の厚さ(T24)は、第2基材肉薄部304の厚さ(T25)よりも小さい。
たとえば、配線基板290を備える電子デバイスにおいては、第1の配線310の配線劣化により第1の警告が発せられ、第2の配線320の配線劣化により第2の警告が発せられるようにすることができる。
たとえば、配線基板は、配線を3本以上有し、各配線と重なる基材肉薄部の厚さが、配線ごとに異なる大きさである形態としてもよい。
このような形態であれば、より厚さの小さい基材肉薄部を有する配線から順に配線劣化を生じるため、使用者は、この配線基板を備える電子デバイスの配線劣化を、より細かく段階的に知ることが出来る。
次に、本開示の第12の実施形態について説明する。
本開示の第12の実施形態に係る配線基板は、第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、前記基材の前記第1面側に位置する一の配線と、前記基材の前記第1面の法線方向に沿って見た場合に、前記一の配線に重なる伸縮調整部と、を備え、前記一の配線は、前記基材の前記第1面の法線方向における山部及び谷部が前記基材の前記第1面の面内方向に沿って繰り返し現れる蛇腹形状を有し、前記一の配線において、前記伸縮調整部と重なる部分の前記蛇腹形状の周期が、前記伸縮調整部と重ならない部分の前記蛇腹形状の周期と異なる、配線基板である。
図14に示す配線基板330は、基材340、配線350、伸縮調整部360を少なくとも備える。以下、配線基板330の各構成要素について説明する。
基材340は、伸縮性を有するよう構成された部材であって、配線350側に位置する第1面341と、第1面341の反対側に位置する第2面342と、を含む。基材340には、上述した本開示の第1の実施形態(図1参照)における基材20と同じものを用いることができる。
配線350は、導電性を有し、平面視において細長い形状を有する部材である。そして、配線350は、基材340の第1面341側に位置し、基材340の第1面341の法線方向における山部351及び谷部352が基材340の第1面341の面内方向に沿って繰り返し現れる蛇腹形状を有している。
後述するように、配線350は、引張応力によって伸長した状態の基材340に設けられる。この場合、基材340から引張応力が取り除かれて基材340が収縮するとき、配線350は、図14に示すように、蛇腹状に変形して蛇腹形状を有するようになる。
また、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。
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、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。
例えば、配線350の材料が伸縮性を有さない場合、配線350の厚みは、25nm以上100μm以下の範囲内とすることができ、50nm以上50μm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350の材料が伸縮性を有する場合、配線350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。
なお、本実施の形態において、蛇腹形状の周期とは、蛇腹形状において繰り返し現れる山部と山部の間隔(若しくは、繰り返し現れる谷部と谷部の間隔)をいう。
それゆえ、配線350において、伸縮調整部360と重なる部分が、それ以外の部分に比べて、基材340の伸縮に対し、機械的強度が弱い部分となる。
上記のように、配線350は蛇腹形状の起伏を変形させて、基材340の伸縮に追従している。伸縮調整部360は、この配線350の変形を部分的に調整する目的で設けられる。言い換えれば、伸縮調整部360は、配線350の蛇腹形状の周期が部分的に異なる形態となるように設けられるものである。
図14に示す配線基板330においては、伸縮調整部360は、基材340の第1面341側において配線350の上側(図中のZ方向側)に積層されている。伸縮調整部360は、配線350に接していてもよく、また、配線350と伸縮調整部360との間に絶縁層などのその他の層が介在されていてもよい。
なお、「重なる」とは、基材340の第1面341の法線方向に沿って見た場合に2つの構成要素が重なることを意味している。
伸縮調整部360の幅(図14(a)に示すY方向の長さ)は、配線350の幅と同じであっても良く、配線350の幅よりも大きくても良い。
伸縮調整部360の弾性係数が低すぎると、配線350において、伸縮調整部360と重なる部分と、それ以外の部分とで、蛇腹形状の周期に差が生じなくなり、配線350において、伸縮調整部360と重なる部分がそれ以外の部分に比べて、基材340の伸縮に対して機械的強度が弱い部分になるという効果を奏することができない場合がある。
また、伸縮調整部360の弾性係数が高すぎると、基材340が伸縮した際に、配線350において、伸縮調整部360と重なる部分とそれ以外の部分との境界部分で、配線や基材の破壊が過度に生じやすくなってしまう場合がある。
伸縮調整部360の弾性係数は、基材340の弾性係数の1.1倍以上5000倍以下であってもよく、より好ましくは10倍以上3000倍以下である。
例えば、配線基板330は、基材340の第1面341側に位置する第1の配線と第2の配線を備え、基材340の第1面341の法線方向に沿って見た場合に、第1の配線は第1の配線に重なる第1配線伸縮調整部を有し、第2の配線は第2の配線に重なる第2配線伸縮調整部を有し、 第1の配線及び第2の配線は、基材340の第1面341の法線方向における山部及び谷部が基材340の第1面341の面内方向に沿って繰り返し現れる蛇腹形状を有し、第1の配線において、第1配線伸縮調整部と重なる部分の蛇腹形状の周期が、第1配線伸縮調整部と重ならない部分の蛇腹形状の周期よりも大きく、第2の配線において、第2配線伸縮調整部と重なる部分の蛇腹形状の周期が、第2配線伸縮調整部と重ならない部分の蛇腹形状の周期よりも大きく、第1配線伸縮調整部と重なる部分の第1の配線の蛇腹形状の周期が、第2配線伸縮調整部と重なる部分の第2の配線の蛇腹形状の周期よりも大きい形態としてもよい。
以下、図15(a)〜(d)を参照して、配線基板330の製造方法について説明する。
すなわち、図15(d)に示す状態の配線基板330において、伸縮調整部360と重なる部分の配線350の周期(F2)は、それ以外の部分(すなわち、伸縮調整部360と重ならない部分)の配線350の周期(F1)よりも大きくなる。
それゆえ、配線350において、伸縮調整部360と重なる部分が、それ以外の部分に比べて、基材340の伸縮に対し、機械的強度が弱い部分となる。
次に、本開示の第13の実施形態について説明する。
上述の本開示の第12の実施形態においては、配線350が基材340の第1面341に設けられる例を示したが、本実施の形態においては、配線350が支持基材410によって支持される例を示す。
図16に示す配線基板400は、基材340、支持基材410、配線350、伸縮調整部360を少なくとも備える。以下、配線基板400の各構成要素について説明する。
なお、基材340、配線350、伸縮調整部360の材料等については、上述した本開示の第12の実施形態と同じものを用いることができるため、ここでの説明は省略する。
支持基材410は、基材340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。支持基材410は、基材340側に位置する第2面412と、第2面412の反対側に位置する第1面411と、を含む。図16に示す例において、支持基材410は、その第1面411側において配線350を支持している。また、支持基材410は、その第2面412側において基材340の第1面341側に接合されている。
例えば、基材340と支持基材410との間に、接着剤を含む接着層420が設けられていてもよい。接着層420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420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材410の第2面412が基材340の第1面341に接合されていてもよい。この場合、基材340と支持基材410との間に接着層が設けられていなくてもよい。
なお、支持基材410の弾性係数が低すぎると、伸縮調整部360の形成工程中に支持基材410が変形し易く、例えば、配線350に対する伸縮調整部360の位置合わせが難しくなる。また、支持基材410の弾性係数が高すぎると、弛緩時の基材340の復元が難しくなり、また基材340の割れや折れが発生し易くなる。
以下、図17(a)〜(d)を参照して、配線基板400の製造方法について説明する。
すなわち、図17(d)に示す状態の配線基板400において、伸縮調整部360と重なる部分の配線350の周期(F2)は、それ以外の部分(すなわち、伸縮調整部360と重ならない部分)の配線350の周期(F1)よりも大きくなる。
それゆえ、配線350において、伸縮調整部360と重なる部分が、それ以外の部分に比べて、基材340の伸縮に対し、機械的強度が弱い部分となる。
例えば、図18(a)に示すように、伸縮調整部360は、配線350と支持基材410との間に位置していてもよい。また、図示はしないが、伸縮調整部360は、支持基材410と接着層420との間に位置していてもよい。
また、図18(b)に示すように、伸縮調整部360は、接着層420と基材340との間に位置していてもよい。また、図示はしないが、伸縮調整部360は、基材340の第2面342側に位置していてもよい。
また、図18(c)に示すように、伸縮調整部360は、基材340の内部に埋め込まれていてもよい。
20 基材
21 第1面
22 第2面
30 配線
31 狭小部
40 配線基板
50 第1の配線
51 第1配線狭小部
60 第2の配線
61 第2配線狭小部
70 配線
71 第1方向部
72 湾曲部
73 第2方向部
80 第1の配線
81 第1方向部
82 第1配線湾曲部
83 第2方向部
90 第2の配線
91 第3方向部
92 第2配線湾曲部
93 第4方向部
110 配線基板
120 配線
121 第1の材料部
122 第2の材料部
130 配線基板
140 配線
141 配線肉薄部
150 配線基板
160 第1の配線
161 第1配線肉薄部
170 第2の配線
171 第2配線肉薄部
180、181 配線基板
190 配線
200 強度調整層
201 強度調整層肉薄部
210 配線基板
220 第1の配線
230 第1の強度調整層
231 第1強度調整層肉薄部
240 第2の配線
250 第2の強度調整層
251 第2強度調整層肉薄部
260 配線基板
270 基材
271 第1面
272 第2面
273 基材肉薄部
280 配線
290 配線基板
300 基材
301 第1面
302 第2面
303 第1基材肉薄部
304 第2基材肉薄部
310 第1の配線
320 第2の配線
330 配線基板
340 基材
341 第1面
342 第2面
350 配線
351 山部
352 谷部
360 伸縮調整部
400、401、402、403 配線基板
410 支持基材
411 第1面
412 第2面
420 接着層
500 配線基板
411 第1面
412 第2面
Claims (26)
- 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、
前記基材の前記第1面側に位置する一の配線と、
を備え、
前記一の配線における配線の幅が部分的に異なる、配線基板。 - 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、
前記基材の前記第1面側に位置する複数の配線と、
を備え、
前記複数の配線は、第1の配線と第2の配線を含み、
前記第1の配線は、該第1の配線における配線の幅が部分的に小さい第1配線狭小部を有し、
前記第2の配線は、該第2の配線における配線の幅が部分的に小さい第2配線狭小部を有し、
前記第1配線狭小部の幅が、前記第2配線狭小部の幅よりも小さい、配線基板。 - 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、
前記基材の前記第1面側に位置する一の配線と、
を備え、
前記基材の前記第1面の面内方向において、前記一の配線は、第1方向に延びる第1方向部と、前記第1方向から第2方向に曲がる湾曲部と、前記第2方向に延びる第2方向部と、
を有し、
前記第1方向部における配線の幅及び前記第2方向部における配線の幅よりも、前記湾曲部における配線の幅が小さい、配線基板。 - 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、
前記基材の前記第1面側に位置する複数の配線と、
を備え、
前記複数の配線は、第1の配線と第2の配線を含み、
前記基材の前記第1面の面内方向において、
前記第1の配線は、
第1方向に延びる第1方向部と、前記第1方向から第2方向に曲がる第1配線湾曲部と、前記第2方向に延びる第2方向部と、を有し、
前記第1方向部における配線の幅及び前記第2方向部における配線の幅よりも、前記第1配線湾曲部における配線の幅が小さく、
前記第2の配線は、
第3方向に延びる第3方向部と、前記第3方向から第4方向に曲がる第2配線湾曲部と、前記第4方向に延びる第4方向部と、を有し、
前記第3方向部における配線の幅及び前記第4方向部における配線の幅よりも、前記第2配線湾曲部における配線の幅が小さく、
前記第1配線湾曲部における配線の幅が、前記第2配線湾曲部における配線の幅よりも小さい、配線基板。 - 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、
前記基材の前記第1面側に位置する一の配線と、
を備え、
前記一の配線において、配線を構成する材料が部分的に異なる、配線基板。 - 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、
前記基材の前記第1面側に位置する一の配線と、
を備え、
前記一の配線における配線の厚さが部分的に異なる、配線基板。 - 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、
前記基材の前記第1面側に位置する複数の配線と、
を備え、
前記複数の配線は、第1の配線と第2の配線を含み、
前記第1の配線は、該第1の配線における配線の厚さが部分的に小さい第1配線肉薄部を有し、
前記第2の配線は、該第2の配線における配線の厚さが部分的に小さい第2配線肉薄部を有し、
前記第1配線肉薄部の厚さが、前記第2配線肉薄部の厚さよりも小さい、配線基板。 - 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、
前記基材の前記第1面側に位置する一の配線と、
前記基材の前記第1面の法線方向に沿って見た場合に、前記一の配線に重なる強度調整層と、
を備え、
前記強度調整層の厚さが部分的に異なる、配線基板。 - 前記強度調整層が、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8に記載の配線基板。
- 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、
前記基材の前記第1面側に位置する複数の配線と、
を備え、
前記複数の配線は、第1の配線と第2の配線を含み、
前記基材の前記第1面の法線方向に沿って見た場合に、前記第1の配線は、該第1の配線に重なる第1の強度調整層を有し、前記第2の配線は、該第2の配線に重なる第2の強度調整層を有し、
前記第1の強度調整層は、該第1の強度調整層における厚さが部分的に小さい第1強度調整層肉薄部を有し、
前記第2の強度調整層は、該第2の強度調整層における厚さが部分的に小さい第2強度調整層肉薄部を有し、
前記第1強度調整層肉薄部の厚さが、前記第2強度調整層肉薄部の厚さよりも小さい、配線基板。 - 前記第1の強度調整層及び前記第2の強度調整層が、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10に記載の配線基板。
- 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、
前記基材の前記第1面側に位置する一の配線と、
を備え、
前記基材の前記第1面の法線方向に沿って見た場合に、前記一の配線に重なる前記基材の厚さが部分的に異なる、配線基板。 - 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、
前記基材の前記第1面側に位置する複数の配線と、
を備え、
前記複数の配線は、第1の配線と第2の配線を含み、
前記基材の前記第1面の法線方向に沿って見た場合に、前記基材は、前記第1の配線に重なる前記基材の厚さが部分的に小さい第1基材肉薄部、および、前記第2の配線に重なる前記基材の厚さが部分的に小さい第2基材肉薄部を有し、
前記第1基材肉薄部の厚さが、前記第2基材肉薄部の厚さよりも小さい、配線基板。 - 前記配線が、前記基材の前記第1面の法線方向における山部及び谷部が前記基材の前記第1面の面内方向に沿って繰り返し現れる蛇腹形状を有する、請求項1乃至請求項13のいずれか一項に記載の配線基板。
- 前記基材の前記第1面の反対側に位置する前記第2面のうち前記蛇腹形状に重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅が、前記基材の前記第1面のうち前記蛇腹形状に重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅よりも小さい、請求項14に記載の配線基板。
- 前記基材の前記第1面の反対側に位置する前記第2面のうち前記蛇腹形状に重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅が、前記基材の前記第1面のうち前記蛇腹形状に重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅の0.9倍以下である、請求項15に記載の配線基板。
- 前記基材の前記第1面の反対側に位置する前記第2面のうち前記蛇腹形状に重なる部分に現れる山部及び谷部の周期が、前記基材の前記第1面のうち前記蛇腹形状に重なる部分に現れる山部及び谷部の周期よりも大きい、請求項14乃至請求項16のいずれか一項に記載の配線基板。
- 前記基材の前記第1面の反対側に位置する前記第2面のうち前記蛇腹形状に重なる部分に現れる山部及び谷部の周期が、前記基材の前記第1面のうち前記蛇腹形状に重なる部分に現れる山部及び谷部の周期の1.1倍以上である、請求項17に記載の配線基板。
- 前記基材の前記第1面の反対側に位置する前記第2面のうち前記蛇腹形状に重なる部分に現れる山部及び谷部の位置が、前記基材の前記第1面のうち前記蛇腹形状に重なる部分に現れる谷部及び山部の位置からずれている、請求項14乃至請求項18のいずれか一項に記載の配線基板。
- 前記基材の前記第1面のうち前記蛇腹形状に重なる部分に現れる山部及び谷部の周期をF3とする場合、前記基材の前記第1面の反対側に位置する前記第2面のうち前記蛇腹形状に重なる部分に現れる山部及び谷部の位置が、前記基材の前記第1面のうち前記蛇腹形状に重なる部分に現れる谷部及び山部の位置から0.1×F3以上ずれている、請求項19に記載の配線基板。
- 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、
前記基材の前記第1面側に位置する一の配線と、
前記基材の前記第1面の法線方向に沿って見た場合に、前記一の配線に重なる伸縮調整部と、
を備え、
前記一の配線は、前記基材の前記第1面の法線方向における山部及び谷部が前記基材の前記第1面の面内方向に沿って繰り返し現れる蛇腹形状を有し、
前記一の配線において、前記伸縮調整部と重なる部分の前記蛇腹形状の周期が、前記伸縮調整部と重ならない部分の前記蛇腹形状の周期と異なる、配線基板。 - 前記伸縮調整部が、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21に記載の配線基板。
- 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、伸縮性を有する基材と、
前記基材の前記第1面側に位置する複数の配線と、
を備え、
前記複数の配線は、第1の配線と第2の配線を含み、
前記基材の前記第1面の法線方向に沿って見た場合に、前記第1の配線は前記第1の配線に重なる第1配線伸縮調整部を有し、前記第2の配線は前記第2の配線に重なる第2配線伸縮調整部を有し、
前記第1の配線及び前記第2の配線は、前記基材の前記第1面の法線方向における山部及び谷部が前記基材の前記第1面の面内方向に沿って繰り返し現れる蛇腹形状を有し、
前記第1の配線において、前記第1配線伸縮調整部と重なる部分の前記蛇腹形状の周期が、前記第1配線伸縮調整部と重ならない部分の前記蛇腹形状の周期よりも大きく、
前記第2の配線において、前記第2配線伸縮調整部と重なる部分の前記蛇腹形状の周期が、前記第2配線伸縮調整部と重ならない部分の前記蛇腹形状の周期よりも大きく、
前記第1配線伸縮調整部と重なる部分の前記第1の配線の前記蛇腹形状の周期が、前記第2配線伸縮調整部と重なる部分の前記第2の配線の前記蛇腹形状の周期よりも大きい、配線基板。 - 前記第1配線伸縮調整部及び前記第2配線伸縮調整部が、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23に記載の配線基板。
- 前記配線と前記基材の前記第1面との間に位置し、前記配線を支持する支持基材を更に備える、請求項21乃至請求項24のいずれか一項に記載の配線基板。
- 前記支持基材が、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25に記載の配線基板。
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