JP2020167315A - 配線基板及び配線基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】伸縮を部分的に抑制する補強部材を備えつつ、全体として均一的に伸長可能な配線基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】配線基板10は、第1面21及び第1面の反対側に位置する第2面22を含み、伸縮性を有する基材20と、基材の第1面側及び第2面側のうちの少なくともいずれかに位置する配線52と、基材に設けられ、基材を補強する複数の補強部材30と、を備える。補強部材は、基材の第1面に平行な第1方向D1における基材の中点に対して第1方向で一方側に位置する複数の第1補強部材30−1a、30−1bと、他方側に位置する複数の第2補強部材30−2a、30−2bと、を含む。基材の第1面の法線方向に沿って基材を見た際、複数の第1補強部材の輪郭及び複数の第2補強部材の輪郭は、基材の中点を通って且つ第1方向に直交する直線に関して対称とされる。【選択図】図1
Description
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及びその製造方法に関する。
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)。また、特許文献2は、この種の電子デバイスの製造方法を開示している。特許文献2の製造方法は、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、という工程を採用している。
予め伸長させた状態の基材に回路や配線、電子部品などを設け、その後に基材を弛緩させる場合、まず、伸長した基材の所定の位置に電子部品などが位置決めされ、その後、基材を弛緩させる。この手法では、基材の弛緩後に、電子部品などが基材の収縮に伴って基材上の所望位置に移動し、弛緩後の配線に蛇腹状の部分が形成され得る。蛇腹状部分は、基材が伸長された際に、応力を生じさせることなく又は応力を抑制しながら基材の伸びに追従するため、基材の伸長に伴う断線を効果的に抑制できる。
ところで、蛇腹状部分が形成された配線では、電子部品に近接した部分において局所的に過大な応力が生じ易く、また、電子部品に近接した部分が電子部品の下方に巻き込まれ易くなる場合がある。そこで、このような事象を抑制するべく、基材に補強部材を設けて、基材の伸縮を部分的に抑制する場合がある。
しかしながら、補強部材が電子部品などを設ける工程の前に予め基材に設けられている場合には、補強部材が、電子部品などを設ける前の基材の伸長工程においても基材を伸長させ難くするため、基材の均一的な伸長を阻害する場合がある。このように基材が均一的に伸長されなかった場合には、その後に行われる電子部品などの位置決めに誤差が生じる虞がある。このような誤差が生じた場合、最終的な製品の形状が予定された設計形状に一致せず、製品の品質が低下してしまう虞がある。
また、上記伸長工程において基材が均一的に伸長されなかった場合には、蛇腹形状部における形状のバラツキが大きくなる虞がある。さらに、電子部品などが設けられた後の配線基板においても、補強部材は、配線基板の均一的な伸長を阻害する虞がある。
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その製造方法を提供することを目的とする。
本開示の一実施形態は、第1面及び第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、前記基材の第1面側及び第2面側のうちの少なくともいずれかに位置する配線と、前記基材に設けられ、前記基材を補強する複数の補強部材と、を備え、前記補強部材は、前記基材の第1面に平行な第1方向における前記基材の中点に対して前記第1方向で一方側に位置する複数の第1補強部材と、他方側に位置する複数の第2補強部材と、を含み、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記複数の第1補強部材の輪郭及び前記複数の第2補強部材の輪郭は、前記基材の中点を通って且つ前記第1方向に直交する直線に関して対称とされている、配線基板である。
一実施形態に係る配線基板において、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、複数の前記第1補強部材は、前記第1方向における前記基材の中点を通り且つ前記第1方向に平行な横断線に対して一方側に位置するものの輪郭と、他方側に位置するものの輪郭とが、前記横断線に関して対称となるように配置されており、複数の前記第2補強部材は、前記横断線に対して一方側に位置するものの輪郭と、他方側に位置するものの輪郭とが、前記横断線に関して対称となるように配置されてもよい。
一実施形態に係る配線基板では、前記直線に関して対称となる一つの前記第1補強部材と一つの前記第2補強部材とで構成される複数のペアのうちの少なくともいずれかのペアにおいて、前記第1補強部材及び前記第2補強部材のうちの一方は、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、機能部品と重なり、他方は、機能部品と重ならなくてよい。
一実施形態に係る配線基板では、前記直線に関して対称となる一つの前記第1補強部材と一つの前記第2補強部材とで構成される複数のペアのうちの少なくともいずれかのペアにおいて、前記第1補強部材及び前記第2補強部材のうちの一方は、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際に、前記配線と重なり、他方は、前記配線と重ならなくてよい。
一実施形態に係る配線基板では、前記直線に関して対称となる一つの前記第1補強部材と一つの前記第2補強部材とで構成される複数のペアのうちの少なくともいずれかのペアにおいて、前記配線が、前記第1補強部材及び前記第2補強部材のそれぞれと重なり、前記第1補強部材と重なるように位置する前記配線の構成と、前記第2補強部材と重なるように位置する前記配線の構成とが互いに異なってもよい。
一実施形態に係る配線基板において、前記第1補強部材と重なるように位置する前記配線及び前記第2補強部材と重なるように位置する前記配線のうちの一方は、表面及び側面のうちの少なくともいずれかの一部が絶縁層から外部に露出し、他方は、絶縁層から外部に露出していなくてよい。
一実施形態に係る配線基板において、前記第1補強部材と重なるように位置する前記配線と前記第2補強部材と重なるように位置する前記配線とは、単位面積当たりの密度が異なってもよい。
一実施形態に係る配線基板において、前記配線は、前記配線が延びる方向に交互に並ぶ複数の山部および複数の谷部を含む蛇腹形状部を有してもよい。
一実施形態に係る配線基板は、前記配線と前記基材との間に設けられて前記基材に平行に延びる支持基板をさらに備えてもよい。
また、本開示の一実施形態は、第1面及び第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、前記基材の第1面側及び第2面側のうちの少なくともいずれかに位置する配線と、前記基材に設けられ、前記基材を補強する複数の補強部材と、を備え、前記補強部材は、前記基材の第1面に平行な第1方向における前記基材の中点に対して前記第1方向で一方側に位置する一つの第1補強部材と、他方側に位置する一つの第2補強部材と、を含み、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記第1補強部材の輪郭及び前記第2補強部材の輪郭は、前記基材の中点を通って且つ前記第1方向に直交する直線に関して対称とされており、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際に、前記第1補強部材及び前記第2補強部材のうちの一方は、機能部品と重なり、他方は、機能部品と重ならない、配線基板である。
この場合、前記配線は、前記配線が延びる方向に交互に並ぶ複数の山部および複数の谷部を含む蛇腹形状部を有してもよい。
また、前記配線基板は、前記配線と前記基材との間に設けられて前記基材に平行に延びる支持基板をさらに備えてもよい。
この場合、前記配線は、前記配線が延びる方向に交互に並ぶ複数の山部および複数の谷部を含む蛇腹形状部を有してもよい。
また、前記配線基板は、前記配線と前記基材との間に設けられて前記基材に平行に延びる支持基板をさらに備えてもよい。
また、本開示の一実施形態は、第1面及び第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、前記基材の第1面側及び第2面側のうちの少なくともいずれかに位置する配線と、前記基材に設けられ、前記基材を補強する複数の補強部材と、を備え、前記補強部材は、前記基材の第1面に平行な第1方向における前記基材の中点に対して前記第1方向で一方側に位置する一つの第1補強部材と、他方側に位置する一つの第2補強部材と、を含み、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記第1補強部材の輪郭及び前記第2補強部材の輪郭は、前記基材の中点を通って且つ前記第1方向に直交する直線に関して対称とされており、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際に、前記第1補強部材及び前記第2補強部材のうちの一方は、第1機能部品と重なり、他方は、前記第1機能部品とは異なる第2機能部品と重なる、配線基板である。
この場合、前記配線は、前記配線が延びる方向に交互に並ぶ複数の山部および複数の谷部を含む蛇腹形状部を有してもよい。
また、前記配線基板は、前記配線と前記基材との間に設けられて前記基材に平行に延びる支持基板をさらに備えてもよい。
この場合、前記配線は、前記配線が延びる方向に交互に並ぶ複数の山部および複数の谷部を含む蛇腹形状部を有してもよい。
また、前記配線基板は、前記配線と前記基材との間に設けられて前記基材に平行に延びる支持基板をさらに備えてもよい。
また、本開示の一実施形態は、第1面及び第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、前記基材の第1面側及び第2面側のうちの少なくともいずれかに位置する配線と、前記基材に設けられ、前記基材を補強する複数の補強部材と、を備え、前記補強部材は、前記基材の第1面に平行な第1方向における前記基材の中点に対して前記第1方向で一方側に位置する一つの第1補強部材と、他方側に位置する一つの第2補強部材と、を含み、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記第1補強部材の輪郭及び前記第2補強部材の輪郭は、前記基材の中点を通って且つ前記第1方向に直交する直線に関して対称とされており、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際に、前記第1補強部材及び前記第2補強部材のうちの一方は、前記配線と重なり、他方は、前記配線と重ならない、配線基板である。
この場合、前記配線は、前記配線が延びる方向に交互に並ぶ複数の山部および複数の谷部を含む蛇腹形状部を有してもよい。
また、前記配線基板は、前記配線と前記基材との間に設けられて前記基材に平行に延びる支持基板をさらに備えてもよい。
この場合、前記配線は、前記配線が延びる方向に交互に並ぶ複数の山部および複数の谷部を含む蛇腹形状部を有してもよい。
また、前記配線基板は、前記配線と前記基材との間に設けられて前記基材に平行に延びる支持基板をさらに備えてもよい。
また、本開示の一実施形態は、第1面及び第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、前記基材の第1面側及び第2面側のうちの少なくともいずれかに位置する配線と、前記基材に設けられ、前記基材を補強する複数の補強部材と、を備え、前記補強部材は、前記基材の第1面に平行な第1方向における前記基材の中点に対して前記第1方向で一方側に位置する一つの第1補強部材と、他方側に位置する一つの第2補強部材と、を含み、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記第1補強部材の輪郭及び前記第2補強部材の輪郭は、前記基材の中点を通って且つ前記第1方向に直交する直線に関して対称とされており、前記配線が、前記第1補強部材及び前記第2補強部材のそれぞれと重なり、前記第1補強部材と重なるように位置する前記配線と前記第2補強部材と重なるように位置する前記配線との構成が互いに異なる、配線基板である。
この場合、前記配線は、前記配線が延びる方向に交互に並ぶ複数の山部および複数の谷部を含む蛇腹形状部を有してもよい。
また、前記配線基板は、前記配線と前記基材との間に設けられて前記基材に平行に延びる支持基板をさらに備えてもよい。
この場合、前記配線は、前記配線が延びる方向に交互に並ぶ複数の山部および複数の谷部を含む蛇腹形状部を有してもよい。
また、前記配線基板は、前記配線と前記基材との間に設けられて前記基材に平行に延びる支持基板をさらに備えてもよい。
また、本開示の一実施形態において、前記第1補強部材と重なるように位置する前記配線及び前記第2補強部材と重なるように位置する前記配線のうちの一方は、表面及び側面のうちの少なくともいずれかの一部が絶縁層から外部に露出し、他方は、絶縁層から外部に露出しなくてもよい。
また、本開示の一実施形態において、前記第1補強部材と重なるように位置する前記配線と前記第2補強部材と重なるように位置する前記配線とは、単位面積当たりの密度が異なってもよい。
また、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面及び第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であって、補強のための複数の補強部材を有する基材を準備する準備工程と、前記基材に張力を加えて、前記基材を伸長させる伸長工程と、前記伸長工程によって伸長した状態の前記基材の第1面側及び第2面側のうちの少なくともいずれかに、配線及び前記配線に接続される機能部品のうちの少なくともいずれかを設ける設置工程と、前記基材から前記張力を取り除く収縮工程と、を備え、前記補強部材は、前記基材の第1面に平行な第1方向における前記基材の中点に対して前記第1方向で一方側に位置する複数の第1補強部材と、他方側に位置する複数の第2補強部材と、を含み、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記複数の第1補強部材の輪郭及び前記複数の第2補強部材の輪郭は、前記基材の中点を通って且つ前記第1方向に直交する直線に関して対称とされており、前記伸長工程では、少なくとも前記第1方向に前記基材を伸長させる、配線基板の製造方法である。
この場合、前記設置工程では、前記配線及び前記機能部品のうちの少なくともいずれかを支持した支持基板を前記基材上に設けてもよい。
この場合、前記設置工程では、前記配線及び前記機能部品のうちの少なくともいずれかを支持した支持基板を前記基材上に設けてもよい。
また、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面及び第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であって、補強のための複数の補強部材を有する基材を準備する準備工程と、前記基材に張力を加えて、前記基材を伸長させる伸長工程と、前記伸長工程によって伸長した状態の前記基材の第1面側及び第2面側のうちの少なくともいずれかに、機能部品を設ける設置工程と、前記基材から前記張力を取り除く収縮工程と、を備え、前記補強部材は、前記基材の第1面に平行な第1方向における前記基材の中点に対して前記第1方向で一方側に位置する一つの第1補強部材と、他方側に位置する一つの第2補強部材と、を含み、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記第1補強部材の輪郭及び前記第2補強部材の輪郭は、前記基材の中点を通って且つ前記第1方向に直交する直線に関して対称とされており、前記伸長工程では、少なくとも前記第1方向に前記基材を伸長させ、前記設置工程では、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記第1補強部材及び前記第2補強部材のうちの一方が、前記機能部品と重なり、他方は、前記機能部品と重ならないように、前記機能部品が設けられる、配線基板の製造方法である。
また、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面及び第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であって、補強のための複数の補強部材を有する基材を準備する準備工程と、前記基材に張力を加えて、前記基材を伸長させる伸長工程と、前記伸長工程によって伸長した状態の前記基材の第1面側及び第2面側のうちの少なくともいずれかに、機能部品を設ける設置工程と、前記基材から前記張力を取り除く収縮工程と、を備え、前記補強部材は、前記基材の第1面に平行な第1方向における前記基材の中点に対して前記第1方向で一方側に位置する一つの第1補強部材と、他方側に位置する一つの第2補強部材と、を含み、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記第1補強部材の輪郭及び前記第2補強部材の輪郭は、前記基材の中点を通って且つ前記第1方向に直交する直線に関して対称とされており、前記伸長工程では、少なくとも前記第1方向に前記基材を伸長させ、前記設置工程では、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記第1補強部材及び前記第2補強部材のうちの一方が、第1機能部品と重なり、他方は、前記第1機能部品とは異なる第2機能部品と重なるように、前記第1機能部品及び前記第2機能部品が設けられる、配線基板の製造方法である。
また、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面及び第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であって、補強のための複数の補強部材を有する基材を準備する準備工程と、前記基材に張力を加えて、前記基材を伸長させる伸長工程と、前記伸長工程によって伸長した状態の前記基材の第1面側及び第2面側のうちの少なくともいずれかに、配線を設ける設置工程と、前記基材から前記張力を取り除く収縮工程と、を備え、前記補強部材は、前記基材の第1面に平行な第1方向における前記基材の中点に対して前記第1方向で一方側に位置する一つの第1補強部材と、他方側に位置する一つの第2補強部材と、を含み、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記第1補強部材の輪郭及び前記第2補強部材の輪郭は、前記基材の中点を通って且つ前記第1方向に直交する直線に関して対称とされており、前記伸長工程では、少なくとも前記第1方向に前記基材を伸長させ、前記設置工程では、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記第1補強部材及び前記第2補強部材のうちの一方が、前記配線と重なり、他方は、前記配線と重ならないように、前記配線が設置される、配線基板の製造方法である。
また、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面及び第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であって、補強のための複数の補強部材を有する基材を準備する準備工程と、前記基材に張力を加えて、前記基材を伸長させる伸長工程と、前記伸長工程によって伸長した状態の前記基材の第1面側及び第2面側のうちの少なくともいずれかに、配線を設ける設置工程と、前記基材から前記張力を取り除く収縮工程と、を備え、前記補強部材は、前記基材の第1面に平行な第1方向における前記基材の中点に対して前記第1方向で一方側に位置する一つの第1補強部材と、他方側に位置する一つの第2補強部材と、を含み、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記第1補強部材の輪郭及び前記第2補強部材の輪郭は、前記基材の中点を通って且つ前記第1方向に直交する直線に関して対称とされており、前記伸長工程では、少なくとも前記第1方向に前記基材を伸長させ、前記設置工程では、前記第1補強部材と重なるように位置する前記配線の構成と前記第2補強部材と重なるように位置する前記配線の構成とが互い異なるものとなるように、前記配線が設けられる、配線基板の製造方法である。
本開示の実施形態によれば、伸縮を部分的に抑制する補強部材を備えつつ、全体として均一的に伸長可能な配線基板を提供できる。
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」などの用語は、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。
以下、本開示の一実施形態について説明する。
(配線基板)
まず、本実施形態に係る配線基板10について説明する。図1は、配線基板10の平面図である。図2は、配線基板10から機能部品としての電子部品51を取り外した状態の配線基板10の平面図である。なお、図2においては、電子部品51の外形が二点鎖線で示されている。また、図3は、配線基板10を構成する基材20の平面図である。図4は、図1のIV−IV線に沿う断面図、図5は、図1のV−V線に沿う断面図、図6は、図1のVI−VI線に沿う断面図である。
まず、本実施形態に係る配線基板10について説明する。図1は、配線基板10の平面図である。図2は、配線基板10から機能部品としての電子部品51を取り外した状態の配線基板10の平面図である。なお、図2においては、電子部品51の外形が二点鎖線で示されている。また、図3は、配線基板10を構成する基材20の平面図である。図4は、図1のIV−IV線に沿う断面図、図5は、図1のV−V線に沿う断面図、図6は、図1のVI−VI線に沿う断面図である。
配線基板10は、基材20、補強部材30、支持基板40,電子部品51及び配線52、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。
〔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、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。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、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。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。
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。
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。
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。以下の説明において、基材20の弾性係数のことを、第1の弾性係数とも称する。基材20の第1の弾性係数は、1kPa以上であってもよい。
基材20の第1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の第1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の第1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。
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。
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。
〔支持基板〕
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り、基材20の第1面21上に設けられている。図4乃至図6に示すように、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、を含み、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面に接合されている。
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り、基材20の第1面21上に設けられている。図4乃至図6に示すように、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、を含み、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面に接合されている。
後述するように、本実施形態では、基材20を引張によって伸長させた後、伸長した状態の基材20に複数の電子部品51及び複数の配線52を設ける。この際、本実施形態では、支持基板40は、複数の電子部品51及び複数の配線52をまとめて基材20上に設けるために用いられる。
支持基板40は、例えば基材20と支持基板40との間に設けられる接着剤を含む接着層により、基材20に接合されてもよい。この場合、接着層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。
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。
〔電子部品〕
電子部品51は、基材20の第1面21側に複数設けられ、同様に基材20の第1面21側に設けられた配線52と電気的に接続している。各電子部品51は、電子部品51と配線52との間に位置する接続部51aにより配線52に接続されている。図4乃至図6に示すように、本例では、接続部51aが、電子部品51における基材20側を向く面と、基材20、特に基材20上の配線52の表面と、の間に位置する。なお、配線52の表面とは、配線52の面のうち基材20から遠い側に位置する面である。
電子部品51は、基材20の第1面21側に複数設けられ、同様に基材20の第1面21側に設けられた配線52と電気的に接続している。各電子部品51は、電子部品51と配線52との間に位置する接続部51aにより配線52に接続されている。図4乃至図6に示すように、本例では、接続部51aが、電子部品51における基材20側を向く面と、基材20、特に基材20上の配線52の表面と、の間に位置する。なお、配線52の表面とは、配線52の面のうち基材20から遠い側に位置する面である。
この例においては、接続部51aは、電子部品51における基材20側を向く面に接続されるとともに、配線52の表面に接続される。しかしながら、この接続態様に代えて、接続部51aは、電子部品51の側面に位置してもよい。また、接続部51aは、配線52の側面に接続されてもよい。このような電子部品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。
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。
〔配線〕
配線52は、電子部品51の接続部51aに接続された、導電性を有する部材である。配線52は第1面21側に複数設けられ、本実施形態では、第1面21側に設けられた複数の電子部品51の間を電気的に接続するべく種々のパターンで形成されている。図4乃至図6に示すように、配線52上には絶縁層52aが設けられるが、配線52における電子部品51と接続部51aを介して接続する部分上には絶縁層52aが設けられない。配線52は、絶縁層52aから外部に露出した部分で接続部51aと接続している。本実施形態では、配線52の表面が絶縁層52aから外部に露出し、これが接続部51aに接続するが、絶縁層52aから外部に露出した配線52の側面が、接続部51aに接続してもよい。また、配線52の表面及び側面が絶縁層52aから外部に露出し、これらがともに接続部51aに接続してもよい。
配線52は、電子部品51の接続部51aに接続された、導電性を有する部材である。配線52は第1面21側に複数設けられ、本実施形態では、第1面21側に設けられた複数の電子部品51の間を電気的に接続するべく種々のパターンで形成されている。図4乃至図6に示すように、配線52上には絶縁層52aが設けられるが、配線52における電子部品51と接続部51aを介して接続する部分上には絶縁層52aが設けられない。配線52は、絶縁層52aから外部に露出した部分で接続部51aと接続している。本実施形態では、配線52の表面が絶縁層52aから外部に露出し、これが接続部51aに接続するが、絶縁層52aから外部に露出した配線52の側面が、接続部51aに接続してもよい。また、配線52の表面及び側面が絶縁層52aから外部に露出し、これらがともに接続部51aに接続してもよい。
絶縁層52aは、熱硬化性の絶縁樹脂等を加熱硬化することで構成され得る。あるいは、絶縁層52aは、紫外線によるUV硬化樹脂、または樹脂を含んだ溶液の塗布後に、熱乾燥により溶液中の溶剤を揮発させて得られる溶剤乾燥樹脂にて構成されてもよい。また、接続部51aは、例えば導電性接着剤から構成されてもよいし、半田材料で形成されてもよいし、電子部品51と一体の端子であってもよい。
後述するように、本実施形態では、配線52が、支持基板40に搭載された状態で、引張によって伸長した状態の基材20に設けられる。この場合、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、図7に示すように、蛇腹状に変形して蛇腹形状部57を有するようになる。
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7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7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。
また、支持基板40及び絶縁層52aにも、配線52の蛇腹形状部57と同様に蛇腹形状部が形成されている。
ここで、支持基板40の弾性係数は、例えば100MPa以上であり、より好ましくは1GPa以上である。また、支持基板40の弾性係数は、基材20の第1の弾性係数の100倍以上100000倍以下であってもよく、好ましくは1000倍以上50000倍以下である。このように支持基板40の弾性係数を設定することにより、蛇腹形状部57の周期が小さくなり過ぎることを抑制することができる。また、蛇腹形状部57において局所的な折れ曲がりが生じることを抑制することができる。
なお、支持基板40の弾性係数が低すぎると、補強部材30の形成工程中に支持基板40が変形し易く、この結果、電子部品51及び配線52に対する補強部材30の位置合わせが難しくなる。また、支持基板40の弾性係数が高すぎると、弛緩時の基材20の復元が難しくなり、また基材20の割れや折れが発生し易くなる。
ここで、支持基板40の弾性係数は、例えば100MPa以上であり、より好ましくは1GPa以上である。また、支持基板40の弾性係数は、基材20の第1の弾性係数の100倍以上100000倍以下であってもよく、好ましくは1000倍以上50000倍以下である。このように支持基板40の弾性係数を設定することにより、蛇腹形状部57の周期が小さくなり過ぎることを抑制することができる。また、蛇腹形状部57において局所的な折れ曲がりが生じることを抑制することができる。
なお、支持基板40の弾性係数が低すぎると、補強部材30の形成工程中に支持基板40が変形し易く、この結果、電子部品51及び配線52に対する補強部材30の位置合わせが難しくなる。また、支持基板40の弾性係数が高すぎると、弛緩時の基材20の復元が難しくなり、また基材20の割れや折れが発生し易くなる。
支持基板40の弾性係数は、基材20の第1の弾性係数の100倍以下であってもよい。支持基板40の弾性係数を算出する方法は、基材20の場合と同様である。
以下の説明において、図7に示す配線52の蛇腹形状部57の山部及び谷部が繰り返し現れる方向のことを、第1方向D1と称する。第1方向D1は、基材20の第1面21に平行な方向である。図7に示す配線52は、第1方向D1に平行に延びている。図1乃至図3に示すように、基材20は長方形状であり、本実施形態では、第1方向D1が、基材20の長辺と平行になっている。また、以下においては、基材20の第1面21の法線方向に沿って基材20を見た際に、第1方向D1に直交し且つ基材20の短辺に平行となる方向を、第2方向D2と称する。
なお、図7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、第1方向D1に沿って不規則に並んでいてもよい。例えば、第1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。
図7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の伸長に追従して配線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。
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。また、図7において、符号F1は、配線52の山部53及び谷部54の周期である。
図7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7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。
また、配線52には、第2方向D2に平行に延びるものや、第1方向D1及び第2方向D2に対して傾斜するものが含まれる。このうちの第2方向D2に平行に延びる配線52には、第2方向D2に山部及び谷部が繰り返し現れる蛇腹形状部57が形成されてもよい。また、第1方向D1及び第2方向D2に対して傾斜する配線52には第1方向D1及び第2方向D2に対して傾斜する方向に山部及び谷部が繰り返し現れる蛇腹形状部57が形成されてもよい。
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の伸長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。
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。
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。
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。
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。
また、絶縁層52aの厚さは、例えば10μm以上500μm以下でもよい。
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。
また、絶縁層52aの厚さは、例えば10μm以上500μm以下でもよい。
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、支持基板40上または基材20上に蒸着法やスパッタリング法、メッキ法、特にCuメッキ法等により金属膜を形成した後、フォトリソグラフィー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上または基材20上に金属箔を接着積層した後、フォトリソグラフィー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、支持基板40上または基材20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。
また、配線52上の絶縁層52aの形成は、スクリーン印刷等で行われてもよい。
ここで、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が伸長する際、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の伸長に追従することができる。また、本実施形態においては、配線52が、引張によって伸長した状態の基材20に設けられ、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に蛇腹形状部が生じているため、基材20を配線52が形成された初期の引張状態に戻した場合に、蛇腹形状部は完全に解消される。また、本実施形態においては、基材20に引張応力が加えられていない状態で配線52に曲げ応力が加わり、基材20が配線52が形成された初期の引張状態にあるときに、配線52は曲げ応力等の変形応力が加わっていない。このため、基材20の伸長に伴って配線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の伸長に起因して配線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。
〔補強部材〕
補強部材30は、基材20を補強することで、基材20の変形を緩和するために配線基板10に設けられた機構である。例えば、配線52における電子部品51の周囲に位置する部分は、伸縮時に大きい応力が生じ易く、また、電子部品51の下方に巻き込まれ易くなり、破損のリスクが高くなり得る。ここで本実施形態によれば、基材20に補強部材30を設けることにより、基材20における電子部品51の周囲の部分の変形を制御、特に緩和することが可能となる。これにより、配線52に局所的に大きい応力が生じることや、配線52が電子部品51の下方に巻き込まれることを抑制することができ、配線52と電子部品51との断線を抑制することができる。
補強部材30は、基材20を補強することで、基材20の変形を緩和するために配線基板10に設けられた機構である。例えば、配線52における電子部品51の周囲に位置する部分は、伸縮時に大きい応力が生じ易く、また、電子部品51の下方に巻き込まれ易くなり、破損のリスクが高くなり得る。ここで本実施形態によれば、基材20に補強部材30を設けることにより、基材20における電子部品51の周囲の部分の変形を制御、特に緩和することが可能となる。これにより、配線52に局所的に大きい応力が生じることや、配線52が電子部品51の下方に巻き込まれることを抑制することができ、配線52と電子部品51との断線を抑制することができる。
本実施形態で使用される複数の補強部材30は扁平状であり、図1乃至図3に示すように、第1面21の法線方向に沿って基材20を見た際、矩形状に形成されている。複数の補強部材30には、第1面21の法線方向に沿って基材20を見た際に、電子部品51と重なるものと、電子部品51と重ならないものと、が含まれている。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。本実施形態では、第1面21の法線方向に沿って基材20を見た際、電子部品51と重なる補強部材30が電子部品51の全周に対して食み出して、電子部品51の全体を包含する。しかしながら、補強部材30の形状は特に限られるものではなく、また、第1面21の法線方向に沿って基材20を見た際、電子部品51の一部が補強部材30から食み出していてもよい。
上述のような電子部品51と重ならない補強部材30は、電子部品51と重ならない限り、電子部品51の周囲で配線52に局所的に大きい応力が生じることや、配線52が電子部品51の下方に巻き込まれることを抑制する配線保護機能を奏しない。このような補強部材30のことを、以下においては、ダミー補強部材と呼ぶ場合がある。これに対して、配線保護機能を奏する補強部材30のことを、実補強部材と呼ぶ場合がある。図3において、ドットを付して示される補強部材30は、ダミー補強部材30に対応する。
実補強部材30とダミー補強部材30とを含む複数の補強部材30は、図3に示すように、第1方向D1における基材20の中点Cに対して第1方向D1で一方側(図面の左側)に位置する複数の第1補強部材30−1と、他方側(図面の右側)に位置する複数の第2補強部材30−2と、に分けられる。ここで、本実施形態では、第1補強部材30−1の輪郭及び第2補強部材30−2の輪郭が、基材20の第1面21の法線方向に沿って基材を見た際、基材20の中点Cを通って且つ第1方向D1に直交する直線SLに関して対称とされている。なお、図3の例では、直線SL上に位置する補強部材30が複数存在するが、これら補強部材30は、第1補強部材30−1に対応する部分と、第2補強部材30−2に対応する部分とを併せ持つことになる。
また、基材20の第1面21の法線方向に沿って基材20を見た際、複数の第1補強部材30−1は、第1方向D1における基材20の中点Cを通り且つ第1方向D1に平行な横断線CLに対して一方側に位置するものの輪郭と、他方側に位置するものの輪郭とが、横断線CLに関して対称となるように配置されている。また、複数の第2補強部材30−2は、横断線CLに対して一方側に位置するものの輪郭と、他方側に位置するものの輪郭とが、横断線CLに関して対称となるように配置されている。
以上のような複数の補強部材30の直線SL及び横断線CLに関する対称的な配置により、基材20は、第1方向D1及び第2方向D2の一方に又は両方に同時に引っ張られた際、全体的に均一的に伸長されるようになる。また、基材20は、第1方向D1及び第2方向D2を含む面における放射方向、言い換えると全方向に引っ張られた際にも、全体的に均一的に伸長される。本実施形態では、基材20を、第1方向D1及び第2方向D2の両方に同時に引っ張った後、配線52等を基材20に設けるが、基材20を全方向に引っ張った状態で、配線52等を設けてもよい。
本実施形態では、直線SLに関して対称となる一つの第1補強部材30−1と一つの第2補強部材30−2とで構成される複数のペアのうちの少なくともいずれかのペアにおいて、第1補強部材30−1及び第2補強部材30−2のうちの一方が、電子部品51と重なり、他方は、重ならないという関係が成り立つ。具体的には、図1及び図3における左下側に位置する第1補強部材30−1aが、電子部品51と重なっておらず、第1補強部材30−1aとペアを構成する、図1及び図3における右下側に位置する第2補強部材30−2aは、電子部品51と重なっている。
電子部品51と重ならない第1補強部材30−1a上においては、配線52が重なるように設けられてなくもよいし、配線52が重なるように設けられた場合であっても、配線52は電子部品51との接続のために絶縁層52aから外部に露出する必要はない。そのため、この例では、図6に示すように、第1補強部材30−1aと重なるように位置する配線52が絶縁層52aから外部に露出していない。一方で、第2補強部材30−2aと重なるように位置する配線52の表面の一部は、電子部品51との接続のために絶縁層52aから外部に露出している。
また、本実施形態では、直線SL及び横断線CLに関して補強部材30が対称的な配列となるが、例えば直線SLに関して対称となる一つの第1補強部材30−1と一つの第2補強部材30−2との実補強部材のペアにおいては、それぞれが必ずしも同じ電子部品51と重なる必要はない。
本実施形態では、図1における左上側に位置する第1補強部材30−1bと重なる電子部品51と、図1における右上側に位置し、第1補強部材30−1bとペアを構成する第2補強部材30−2bと重なる電子部品51とが、異なっている。以下、第1補強部材30−1bと重なる電子部品51を、第1電子部品51−1と称し、第2補強部材30−2bと重なる電子部品51を、第2電子部品51−2と称する。
具体的に図示の例では、第1電子部品51−1に接続される配線52の本数と、第2電子部品51−2に接続される配線52の本数とが異なっており、第1補強部材30−1bと第2補強部材30−2bとで構成されるペアにおいては、第1補強部材30−1bと重なるように位置する配線52の構成と、第2補強部材30−2bと重なるように位置する配線52との構成とが互いに異なる状態になっている。さらに具体的に説明すると、第1補強部材30−1bと重なるように位置する配線52と第2補強部材30−2bと重なるように位置する配線52とは、単位面積当たりの密度が互いに異なっている。
また、図4乃至図6を参照し、本実施形態における補強部材30は、基材20の内部に設けられ、外部に露出していないが、補強部材30の位置は特に限られるものではない。
また、図7に示したように、本例では、図中の蛇腹形状部57と電子部品51との間の位置には蛇腹形状部が形成されていない。一方で、後述するように、基材20に張力を加えて伸長させた状態で、電子部品51及び配線52を設ける場合には、張力を取り除いた後の基材20の第1面21や配線52における電子部品51及び補強部材30に近接した部分に、電子部品51から比較的離れた位置にある蛇腹形状部57の山部及び谷部よりも周期が大きく且つ振幅が小さい、図8Aに示すような山部71,81及び谷部72,82を含む蛇腹形状部57aが形成される場合がある。このような山部71,81及び谷部72,82は、電子部品51又は補強部材30に近づくに従い、次第に周期が大きくなり且つ振幅が小さくなる傾向がある。
図8Bに示す例では、蛇腹形状部57aが、補強部材30上の位置から接続部51aに近づくに従い減衰している。
図8Bに示す例では、蛇腹形状部57aが、補強部材30上の位置から接続部51aに近づくに従い減衰している。
なお、図7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9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9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9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。
図9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。
また、図9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。
補強部材30は、基材20の第1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0.1GPa以上500GPa以下であり、より好ましくは0.1GPa以上100GPa以下である。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のうち補強部材30と重なる部分が伸縮することを抑制することができる。これにより、基材20を、伸縮が生じやすい部分と、伸縮が生じにくい部分とに区画することができる。補強部材30の弾性係数が低すぎると、伸縮の制御が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の第1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100000倍以下である。以下の説明において、補強部材30の弾性係数のことを、第2の弾性係数とも称する。なお、上記「重なる」とは、既に説明したが、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。
補強部材30の第2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の第2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。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。
補強部材30の第2の弾性係数が基材20の第1の弾性係数よりも大きい場合、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、金属材料として、半田材料が用いられてもよい。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。より具体的には、補強部材30を構成する材料として、ポリエチレンテレフタレート、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、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル、アラミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン等のフィルム基材を用いることができる。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、本実施の形態において、例えば1μm以上100μm以下であるが、特に限られるものではない。
若しくは、補強部材30の第2の弾性係数は、基材20の第1の弾性係数以下であってもよい。補強部材30の第2の弾性係数は、例えば10MPa以下であり、1MPa以下であってもよい。補強部材30の第2の弾性係数は、基材20の第1の弾性係数の1倍以下であってもよく、0.8倍以下であってもよい。
補強部材30の第2の弾性係数が基材20の第1の弾性係数以下の場合、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、ポリクロロプレンが挙げられる。この場合、補強部材30の厚みは、本実施の形態において、例えば1μm以上100μm以下であるが、特に限られるものではない。
なお、複数の補強部材30の各弾性係数は、同一であることが好ましい。
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。
若しくは、補強部材30の曲げ剛性は、基材20の曲げ剛性以下であってもよい。例えば、補強部材30の曲げ剛性は、基材20の曲げ剛性の1倍以下であってもよく、0.8倍以下であってもよい。
補強部材30の形成方法は、特に限られるものではない。本実施形態のように、補強部材30が基材20の内部に設けられる場合には、例えば基材20を構成する層を多層で形成する工程の途中で、補強部材30を設けてもよい。
(配線基板の製造方法)
以下、図10A〜図10E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10A〜図10Eを参照して、配線基板10の製造方法について説明する。
まず、図10A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。基材20は、上述したように対称的な配列で設けられた複数の補強部材30を有する。
続いて、図10Bに示すように、基材20に第1方向D1における引張応力T1を加えるとともに、第2方向D2における引張応力T1を加えて、基材20を伸長させる伸長工程を実施する。
続いて、図10C及び図10Dに示すように、引張応力T1,T2によって伸長した状態の基材20の第1面21に、電子部品51及び配線52を設ける設置工程を実施する。この際、本実施形態では、電子部品51及び配線52を支持する支持基板40が基材20の第1面21に接合される。ここで、支持基板40は、電子部品51及び配線52が対応する補強部材30上に位置するように位置調整され、その後、基材20に接合される。
ここで、上記設置工程では、直線SLに関して対称となる第1補強部材30−1a及び第2補強部材30−2a上(図1参照)においては、基材20の第1面21の法線方向に沿って基材20を見た際、第1補強部材30−1aと重なるように位置する配線52の構成と第2補強部材30−2aと重なるように位置する配線52の構成とが互い異なるものとなるように、配線52が設けられることになる。また、第2補強部材30−2aが電子部品51と重なり、第1補強部材30−1aが電子部品51と重ならないように、電子部品51が設けられることになる。
また、直線SLに関して対称となる第1補強部材30−1b及び第2補強部材30−2b上においては、基材20の第1面21の法線方向に沿って基材20を見た際、第1補強部材30−1bが、第1電子部品と重なり、第2補強部材30−2bが、第1電子部品とは異なる第2電子部品51−2と重なるように、電子部品51が設けられることになる。
また、直線SLに関して対称となる第1補強部材30−1b及び第2補強部材30−2b上においては、基材20の第1面21の法線方向に沿って基材20を見た際、第1補強部材30−1bが、第1電子部品と重なり、第2補強部材30−2bが、第1電子部品とは異なる第2電子部品51−2と重なるように、電子部品51が設けられることになる。
その後、図10Eに示すように、基材20から引張応力T1,T2を取り除く収縮工程を実施する。これにより、図10Eにおいて矢印C1,C2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。この配線52の変形によって、蛇腹形状部57を形成することが可能となる。
以上に説明した配線基板10は、伸縮を部分的に抑制する補強部材30を備えつつ、複数の補強部材30が対称的な配列で基材20に設けられることで、全体として均一的に伸長可能となる。また、この配線基板10では、電子部品51や配線52を設ける前の伸長工程において、基材20が全体として均一的に伸長するため、その後の電子部品51や配線52の位置決めに誤差が生じにくくなる。これにより、完成後の配線基板10における電子部品51や配線52が所望位置に設けられることで、製品としての品質を向上させることができる。
このような配線基板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、リハビリ用機器家電製品、ディスプレイ、サイネージ、パーソナルコンピューター、携帯電話、マウス、スピーカー、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、グローブ、ラケット、クラブ、バット、釣竿、リレーのバトンや器械体操用具、またそのグリップ、身体トレーニング用機器、浮き輪、テント、水着、ゼッケン、ゴールネット、ゴールテープ、薬液浸透美容マスク、電気刺激ダイエット用品、懐炉、付け爪、タトゥー、自動車、飛行機、列車、船舶、自転車、ベビーカー、ドローン、車椅子、などのシート、インパネ、タイヤ、内装、外装サドル、ハンドル、道路、レール、橋、トンネル、ガスや水道の管、電線、テトラポッド、ロープ、首輪、リード、ハーネス、動物用のタグ、ブレスレット、ベルトなど、ゲーム機器、コントローラなどのハプティクスデバイス、ランチョンマット、チケット、人形、ぬいぐるみ、応援グッズ、帽子、服、メガネ、靴、インソール、靴下、ストッキング、スリッパ、インナーウェア、マフラー、耳あて、鞄、アクセサリー、指輪、時計、ネクタイ、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、ペン、カーペット、ソファ、寝具、照明、ドアノブ、手すり、花瓶、ベッド、マットレス、座布団、カーテン、ドア、窓、天井、壁、床、ワイヤレス給電アンテナ、電池、ビニールハウス、ネット(網)、ロボットハンド、ロボット外装を挙げることができる。
なお、上述した実施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、上述した実施形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施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。
(配線基板の変形例)
以下、配線基板10のいくつかの変形例について図11乃至図17を参照して説明する。
以下、配線基板10のいくつかの変形例について図11乃至図17を参照して説明する。
〔第1変形例及び第2変形例〕
図11に示す第1変形例及び図12に示す第2変形例では、基材20に設けられた複数の補強部材30の配列が、上述の実施形態と異なる。図11及び図12におけるダミー補強部材にも、ドットが付されている。これら変形例に例示するように、基材20に対称的な配列で設けられる複数の補強部材30の態様は特に限られるものではない。
図11に示す第1変形例及び図12に示す第2変形例では、基材20に設けられた複数の補強部材30の配列が、上述の実施形態と異なる。図11及び図12におけるダミー補強部材にも、ドットが付されている。これら変形例に例示するように、基材20に対称的な配列で設けられる複数の補強部材30の態様は特に限られるものではない。
〔第3変形例〕
図13及び図14に示す第3変形例では、配線基板10が支持基板40を備えていない。この場合、例えば伸長した基材20に直接的に配線52を設け、その後、電子部品51を設けることで、配線基板10を作製できる。また、第3変形例では、基材20の第1面21の法線方向に沿って基材20を見た際、図13の左下側の第1補強部材30−1aが配線52と重なっておらず、第2補強部材30−2aは配線52及び電子部品51と重なっている。この点も、上述の実施形態と異なる。
図13及び図14に示す第3変形例では、配線基板10が支持基板40を備えていない。この場合、例えば伸長した基材20に直接的に配線52を設け、その後、電子部品51を設けることで、配線基板10を作製できる。また、第3変形例では、基材20の第1面21の法線方向に沿って基材20を見た際、図13の左下側の第1補強部材30−1aが配線52と重なっておらず、第2補強部材30−2aは配線52及び電子部品51と重なっている。この点も、上述の実施形態と異なる。
〔第4変形例〕
図15に示す第4変形例では、配線基板10における補強部材30の位置が上述の実施形態と異なる。具体的に図15では、補強部材30が、基材20の第1面21側において基材20の外部に露出している。
図15に示す第4変形例では、配線基板10における補強部材30の位置が上述の実施形態と異なる。具体的に図15では、補強部材30が、基材20の第1面21側において基材20の外部に露出している。
〔第5変形例〕
図16に示す第5変形例においても、配線基板10における補強部材30の位置が上述の実施形態と異なる。具体的に図16では、補強部材30が、基材20の第2面22側において基材20の外部に露出している。
図16に示す第5変形例においても、配線基板10における補強部材30の位置が上述の実施形態と異なる。具体的に図16では、補強部材30が、基材20の第2面22側において基材20の外部に露出している。
〔第6変形例〕
図17に示す第6の変形例では、複数の補強部材30のうちの実補強部材の形状と、ダミー補強部材の形状とが互いに異なる。図17においても、ダミー補強部材にはドットが付されている。具体的に図17では、実補強部材が中実の長方形状で形成され、ダミー補強部材が中空の長方形状、言い換えると長方形の枠状で形成される。ここで、実補強部材とダミー補強部材との外形は同じであることで、第1補強部材30−1の輪郭及び第2補強部材30−2の輪郭は、基材20の第1面21の法線方向に沿って基材を見た際、直線SLに関して対称とされている。さらに、基材20の第1面21の法線方向に沿って基材20を見た際、複数の第1補強部材30−1は、横断線CLに対して一方側に位置するものの輪郭と、他方側に位置するものの輪郭とが、横断線CLに関して対称となるように配置されている。また、複数の第2補強部材30−2は、横断線CLに対して一方側に位置するものの輪郭と、他方側に位置するものの輪郭とが、横断線CLに関して対称となるように配置されている。
図17に示す第6の変形例では、複数の補強部材30のうちの実補強部材の形状と、ダミー補強部材の形状とが互いに異なる。図17においても、ダミー補強部材にはドットが付されている。具体的に図17では、実補強部材が中実の長方形状で形成され、ダミー補強部材が中空の長方形状、言い換えると長方形の枠状で形成される。ここで、実補強部材とダミー補強部材との外形は同じであることで、第1補強部材30−1の輪郭及び第2補強部材30−2の輪郭は、基材20の第1面21の法線方向に沿って基材を見た際、直線SLに関して対称とされている。さらに、基材20の第1面21の法線方向に沿って基材20を見た際、複数の第1補強部材30−1は、横断線CLに対して一方側に位置するものの輪郭と、他方側に位置するものの輪郭とが、横断線CLに関して対称となるように配置されている。また、複数の第2補強部材30−2は、横断線CLに対して一方側に位置するものの輪郭と、他方側に位置するものの輪郭とが、横断線CLに関して対称となるように配置されている。
(配線基板の他の変形例)
上述の実施形態及び各変形例においては、配線基板10が、基材20の第1面21側に搭載された電子部品51を備える例を示した。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。また、基材20の第1面21側及び第2面22側のそれぞれに配線52や電子部品51が設けられてもよし、基材20の第2面22側のみに配線52や電子部品51が設けられてもよい。
上述の実施形態及び各変形例においては、配線基板10が、基材20の第1面21側に搭載された電子部品51を備える例を示した。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。また、基材20の第1面21側及び第2面22側のそれぞれに配線52や電子部品51が設けられてもよし、基材20の第2面22側のみに配線52や電子部品51が設けられてもよい。
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。また、上述の実施形態及び変形例では、基材20及び配線52が蛇腹形状部57を有することで、伸縮可能になっている構成を説明した。しかしながら、上述したような補強部材30の配列は、蛇腹形状を有さない伸縮性を有する基材に伸縮性の銀配線が設けられる伸縮性基板や、蛇腹形状を有さない伸縮性を有する基材に馬蹄形の配線を形成した伸縮性基板においても適用されてもよい。
なお、蛇腹形状を有さない伸縮性を有する基材に伸縮性の銀配線が設けられる伸縮性基板や、蛇腹形状を有さない伸縮性を有する基材に馬蹄形の配線を形成した伸縮性基板は、例えば、何ら伸長させない基材に、伸縮性の銀配線又は馬蹄形の配線を形成した後、電子部品51や配線52を設けることで作製されてもよいが、その製造方法は特に限られるものではない。
なお、蛇腹形状を有さない伸縮性を有する基材に伸縮性の銀配線が設けられる伸縮性基板や、蛇腹形状を有さない伸縮性を有する基材に馬蹄形の配線を形成した伸縮性基板は、例えば、何ら伸長させない基材に、伸縮性の銀配線又は馬蹄形の配線を形成した後、電子部品51や配線52を設けることで作製されてもよいが、その製造方法は特に限られるものではない。
10…配線基板
20…基材
21…第1面
22…第2面
26…山部
27…谷部
28…山部
29…谷部
30…補強部材
30−1,30−1a,30−1b…第1補強部材
30−2,30−2a,30−2b…第2補強部材
40…支持基板
41…第1面
42…第2面
51…電子部品
51a…接続部
52…配線
52a…絶縁層
53,54…山部
55,56…谷部
57…蛇腹形状部
71…山部
72…谷部
81…山部
82…谷部
D1…第1方向
D2…第2方向
C…中点
SL…直線
CL…横断線
20…基材
21…第1面
22…第2面
26…山部
27…谷部
28…山部
29…谷部
30…補強部材
30−1,30−1a,30−1b…第1補強部材
30−2,30−2a,30−2b…第2補強部材
40…支持基板
41…第1面
42…第2面
51…電子部品
51a…接続部
52…配線
52a…絶縁層
53,54…山部
55,56…谷部
57…蛇腹形状部
71…山部
72…谷部
81…山部
82…谷部
D1…第1方向
D2…第2方向
C…中点
SL…直線
CL…横断線
Claims (29)
- 第1面及び第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、
前記基材の第1面側及び第2面側のうちの少なくともいずれかに位置する配線と、
前記基材に設けられ、前記基材を補強する複数の補強部材と、を備え、
前記補強部材は、前記基材の第1面に平行な第1方向における前記基材の中点に対して前記第1方向で一方側に位置する複数の第1補強部材と、他方側に位置する複数の第2補強部材と、を含み、
前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記複数の第1補強部材の輪郭及び前記複数の第2補強部材の輪郭は、前記基材の中点を通って且つ前記第1方向に直交する直線に関して対称とされている、配線基板。 - 前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、複数の前記第1補強部材は、前記第1方向における前記基材の中点を通り且つ前記第1方向に平行な横断線に対して一方側に位置するものの輪郭と、他方側に位置するものの輪郭とが、前記横断線に関して対称となるように配置されており、複数の前記第2補強部材は、前記横断線に対して一方側に位置するものの輪郭と、他方側に位置するものの輪郭とが、前記横断線に関して対称となるように配置されている、請求項1に記載の配線基板。
- 前記直線に関して対称となる一つの前記第1補強部材と一つの前記第2補強部材とで構成される複数のペアのうちの少なくともいずれかのペアにおいて、前記第1補強部材及び前記第2補強部材のうちの一方は、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、機能部品と重なり、他方は、機能部品と重ならない、請求項1又は2に記載の配線基板。
- 前記直線に関して対称となる一つの前記第1補強部材と一つの前記第2補強部材とで構成される複数のペアのうちの少なくともいずれかのペアにおいて、前記第1補強部材及び前記第2補強部材のうちの一方は、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際に、前記配線と重なり、他方は、前記配線と重ならない、請求項1乃至3のいずれかに記載の配線基板。
- 前記直線に関して対称となる一つの前記第1補強部材と一つの前記第2補強部材とで構成される複数のペアのうちの少なくともいずれかのペアにおいて、前記配線が、前記第1補強部材及び前記第2補強部材のそれぞれと重なり、
前記第1補強部材と重なるように位置する前記配線の構成と、前記第2補強部材と重なるように位置する前記配線の構成とが互いに異なる、請求項1乃至3のいずれかに記載の配線基板。 - 前記第1補強部材と重なるように位置する前記配線及び前記第2補強部材と重なるように位置する前記配線のうちの一方は、表面及び側面のうちの少なくともいずれかの一部が絶縁層から外部に露出し、他方は、絶縁層から外部に露出していない、請求項5に記載の配線基板。
- 前記第1補強部材と重なるように位置する前記配線と前記第2補強部材と重なるように位置する前記配線とは、単位面積当たりの密度が異なる、請求項5に記載の配線基板。
- 前記配線は、前記配線が延びる方向に交互に並ぶ複数の山部および複数の谷部を含む蛇腹形状部を有する、請求項1乃至7のいずれかに記載の配線基板。
- 前記配線と前記基材との間に設けられて前記基材に平行に延びる支持基板をさらに備える、請求項1乃至8のいずれかに記載の配線基板。
- 第1面及び第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、
前記基材の第1面側及び第2面側のうちの少なくともいずれかに位置する配線と、
前記基材に設けられ、前記基材を補強する複数の補強部材と、を備え、
前記補強部材は、前記基材の第1面に平行な第1方向における前記基材の中点に対して前記第1方向で一方側に位置する一つの第1補強部材と、他方側に位置する一つの第2補強部材と、を含み、
前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記第1補強部材の輪郭及び前記第2補強部材の輪郭は、前記基材の中点を通って且つ前記第1方向に直交する直線に関して対称とされており、
前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際に、前記第1補強部材及び前記第2補強部材のうちの一方は、機能部品と重なり、他方は、機能部品と重ならない、配線基板。 - 前記配線は、前記配線が延びる方向に交互に並ぶ複数の山部および複数の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。
- 前記配線と前記基材との間に設けられて前記基材に平行に延びる支持基板をさらに備える、請求項10又は11に記載の配線基板。
- 第1面及び第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、
前記基材の第1面側及び第2面側のうちの少なくともいずれかに位置する配線と、
前記基材に設けられ、前記基材を補強する複数の補強部材と、を備え、
前記補強部材は、前記基材の第1面に平行な第1方向における前記基材の中点に対して前記第1方向で一方側に位置する一つの第1補強部材と、他方側に位置する一つの第2補強部材と、を含み、
前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記第1補強部材の輪郭及び前記第2補強部材の輪郭は、前記基材の中点を通って且つ前記第1方向に直交する直線に関して対称とされており、
前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際に、前記第1補強部材及び前記第2補強部材のうちの一方は、第1機能部品と重なり、他方は、前記第1機能部品とは異なる第2機能部品と重なる、配線基板。 - 前記配線は、前記配線が延びる方向に交互に並ぶ複数の山部および複数の谷部を含む蛇腹形状部を有する、請求項13に記載の配線基板。
- 前記配線と前記基材との間に設けられて前記基材に平行に延びる支持基板をさらに備える、請求項13又は14に記載の配線基板。
- 第1面及び第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、
前記基材の第1面側及び第2面側のうちの少なくともいずれかに位置する配線と、
前記基材に設けられ、前記基材を補強する複数の補強部材と、を備え、
前記補強部材は、前記基材の第1面に平行な第1方向における前記基材の中点に対して前記第1方向で一方側に位置する一つの第1補強部材と、他方側に位置する一つの第2補強部材と、を含み、
前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記第1補強部材の輪郭及び前記第2補強部材の輪郭は、前記基材の中点を通って且つ前記第1方向に直交する直線に関して対称とされており、
前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際に、前記第1補強部材及び前記第2補強部材のうちの一方は、前記配線と重なり、他方は、前記配線と重ならない、配線基板。 - 前記配線は、前記配線が延びる方向に交互に並ぶ複数の山部および複数の谷部を含む蛇腹形状部を有する、請求項16に記載の配線基板。
- 前記配線と前記基材との間に設けられて前記基材に平行に延びる支持基板をさらに備える、請求項16又は17に記載の配線基板。
- 第1面及び第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、
前記基材の第1面側及び第2面側のうちの少なくともいずれかに位置する配線と、
前記基材に設けられ、前記基材を補強する複数の補強部材と、を備え、
前記補強部材は、前記基材の第1面に平行な第1方向における前記基材の中点に対して前記第1方向で一方側に位置する一つの第1補強部材と、他方側に位置する一つの第2補強部材と、を含み、
前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記第1補強部材の輪郭及び前記第2補強部材の輪郭は、前記基材の中点を通って且つ前記第1方向に直交する直線に関して対称とされており、
前記配線が、前記第1補強部材及び前記第2補強部材のそれぞれと重なり、
前記第1補強部材と重なるように位置する前記配線と前記第2補強部材と重なるように位置する前記配線との構成が互いに異なる、配線基板。 - 前記第1補強部材と重なるように位置する前記配線及び前記第2補強部材と重なるように位置する前記配線のうちの一方は、表面及び側面のうちの少なくともいずれかの一部が絶縁層から外部に露出し、他方は、絶縁層から外部に露出していない、請求項19に記載の配線基板。
- 前記第1補強部材と重なるように位置する前記配線と前記第2補強部材と重なるように位置する前記配線とは、単位面積当たりの密度が異なる、請求項19に記載の配線基板。
- 前記配線は、前記配線が延びる方向に交互に並ぶ複数の山部および複数の谷部を含む蛇腹形状部を有する、請求項19乃至21のいずれかに記載の配線基板。
- 前記配線と前記基材との間に設けられて前記基材に平行に延びる支持基板をさらに備える、請求項19乃至22のいずれかに記載の配線基板。
- 配線基板の製造方法であって、
第1面及び第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であって、補強のための複数の補強部材を有する基材を準備する準備工程と、
前記基材に張力を加えて、前記基材を伸長させる伸長工程と、
前記伸長工程によって伸長した状態の前記基材の第1面側及び第2面側のうちの少なくともいずれかに、配線及び前記配線に接続される機能部品のうちの少なくともいずれかを設ける設置工程と、
前記基材から前記張力を取り除く収縮工程と、を備え、
前記補強部材は、前記基材の第1面に平行な第1方向における前記基材の中点に対して前記第1方向で一方側に位置する複数の第1補強部材と、他方側に位置する複数の第2補強部材と、を含み、
前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記複数の第1補強部材の輪郭及び前記複数の第2補強部材の輪郭は、前記基材の中点を通って且つ前記第1方向に直交する直線に関して対称とされており、
前記伸長工程では、少なくとも前記第1方向に前記基材を伸長させる、配線基板の製造方法。 - 前記設置工程では、前記配線及び前記機能部品のうちの少なくともいずれかを支持した支持基板を前記基材上に設ける、請求項24に記載の配線基板の製造方法。
- 配線基板の製造方法であって、
第1面及び第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であって、補強のための複数の補強部材を有する基材を準備する準備工程と、
前記基材に張力を加えて、前記基材を伸長させる伸長工程と、
前記伸長工程によって伸長した状態の前記基材の第1面側及び第2面側のうちの少なくともいずれかに、機能部品を設ける設置工程と、
前記基材から前記張力を取り除く収縮工程と、を備え、
前記補強部材は、前記基材の第1面に平行な第1方向における前記基材の中点に対して前記第1方向で一方側に位置する一つの第1補強部材と、他方側に位置する一つの第2補強部材と、を含み、
前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記第1補強部材の輪郭及び前記第2補強部材の輪郭は、前記基材の中点を通って且つ前記第1方向に直交する直線に関して対称とされており、
前記伸長工程では、少なくとも前記第1方向に前記基材を伸長させ、
前記設置工程では、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記第1補強部材及び前記第2補強部材のうちの一方が、前記機能部品と重なり、他方は、前記機能部品と重ならないように、前記機能部品が設けられる、配線基板の製造方法。 - 配線基板の製造方法であって、
第1面及び第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であって、補強のための複数の補強部材を有する基材を準備する準備工程と、
前記基材に張力を加えて、前記基材を伸長させる伸長工程と、
前記伸長工程によって伸長した状態の前記基材の第1面側及び第2面側のうちの少なくともいずれかに、機能部品を設ける設置工程と、
前記基材から前記張力を取り除く収縮工程と、を備え、
前記補強部材は、前記基材の第1面に平行な第1方向における前記基材の中点に対して前記第1方向で一方側に位置する一つの第1補強部材と、他方側に位置する一つの第2補強部材と、を含み、
前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記第1補強部材の輪郭及び前記第2補強部材の輪郭は、前記基材の中点を通って且つ前記第1方向に直交する直線に関して対称とされており、
前記伸長工程では、少なくとも前記第1方向に前記基材を伸長させ、
前記設置工程では、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記第1補強部材及び前記第2補強部材のうちの一方が、第1機能部品と重なり、他方は、前記第1機能部品とは異なる第2機能部品と重なるように、前記第1機能部品及び前記第2機能部品が設けられる、配線基板の製造方法。 - 配線基板の製造方法であって、
第1面及び第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であって、補強のための複数の補強部材を有する基材を準備する準備工程と、
前記基材に張力を加えて、前記基材を伸長させる伸長工程と、
前記伸長工程によって伸長した状態の前記基材の第1面側及び第2面側のうちの少なくともいずれかに、配線を設ける設置工程と、
前記基材から前記張力を取り除く収縮工程と、を備え、
前記補強部材は、前記基材の第1面に平行な第1方向における前記基材の中点に対して前記第1方向で一方側に位置する一つの第1補強部材と、他方側に位置する一つの第2補強部材と、を含み、
前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記第1補強部材の輪郭及び前記第2補強部材の輪郭は、前記基材の中点を通って且つ前記第1方向に直交する直線に関して対称とされており、
前記伸長工程では、少なくとも前記第1方向に前記基材を伸長させ、
前記設置工程では、前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記第1補強部材及び前記第2補強部材のうちの一方が、前記配線と重なり、他方は、前記配線と重ならないように、前記配線が設置される、配線基板の製造方法。 - 配線基板の製造方法であって、
第1面及び第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であって、補強のための複数の補強部材を有する基材を準備する準備工程と、
前記基材に張力を加えて、前記基材を伸長させる伸長工程と、
前記伸長工程によって伸長した状態の前記基材の第1面側及び第2面側のうちの少なくともいずれかに、配線を設ける設置工程と、
前記基材から前記張力を取り除く収縮工程と、を備え、
前記補強部材は、前記基材の第1面に平行な第1方向における前記基材の中点に対して前記第1方向で一方側に位置する一つの第1補強部材と、他方側に位置する一つの第2補強部材と、を含み、
前記基材の第1面の法線方向に沿って前記基材を見た際、前記第1補強部材の輪郭及び前記第2補強部材の輪郭は、前記基材の中点を通って且つ前記第1方向に直交する直線に関して対称とされており、
前記伸長工程では、少なくとも前記第1方向に前記基材を伸長させ、
前記設置工程では、前記第1補強部材と重なるように位置する前記配線の構成と前記第2補強部材と重なるように位置する前記配線の構成とが互い異なるものとなるように、前記配線が設けられる、配線基板の製造方法。
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