JP2022133165A - Wiring board, manufacturing method of wiring board and loop antenna - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の実施形態は、配線基板及びその製造方法に関する。また、本開示の実施形態は、ループアンテナに関する。 An embodiment of the present disclosure relates to a wiring board and a manufacturing method thereof. Embodiments of the present disclosure also relate to loop antennas.
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及び伸縮性を有する銀配線を備える電子デバイスが知られている。また、伸縮性を有する基材及び馬蹄形の配線を備える電子デバイスが知られている(例えば特許文献1参照)。また、特許文献2は、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。
In recent years, research has been conducted on electronic devices having deformability such as stretchability. For example, an electronic device is known that includes a stretchable base material and stretchable silver wiring. Further, an electronic device is known that includes a stretchable base material and horseshoe-shaped wiring (see, for example, Patent Document 1). Further,
基材が弛緩状態にある場合、基材に設けられている配線は、複数の山部が基材の面内方向に沿って繰り返し現れる蛇腹形状部を有する。この場合、基材を伸長させると、配線は、蛇腹形状部を面内方向に広げることによって基材の伸張に追従することができる。このため、蛇腹形状部を有するタイプの配線基板によれば、基材の伸縮に伴って配線の抵抗値が変化することを抑制できる。 When the base material is in a relaxed state, the wiring provided on the base material has a bellows-shaped portion in which a plurality of peaks appear repeatedly along the in-plane direction of the base material. In this case, when the base material is stretched, the wiring can follow the expansion of the base material by expanding the bellows-shaped portion in the in-plane direction. Therefore, according to the wiring board of the type having the bellows-shaped portion, it is possible to suppress the change in the resistance value of the wiring due to the expansion and contraction of the base material.
蛇腹形状部の山部の高さが、位置によってばらつくことがある。山部の高さがばらつく原因としては、基材の厚みのばらつき、伸長の際の基材伸びのばらつき、基材に設けられる配線の分布密度のばらつきなどが考えられる。また、基材が大きく伸長すると、蛇腹形状部の周期が乱れることにより、山部の高さが局所的に大きくなることもある。山部の高さが位置によってばらつくと、配線に生じる湾曲や屈曲の程度も局所的に大きくなる。特に、基材の伸張の程度が大きい場合には、配線に折れなどの破損が生じてしまうことが考えられる。 The height of the ridges of the accordion-shaped portion may vary depending on the position. Possible causes of variations in the height of the ridges include variations in the thickness of the base material, variations in the elongation of the base material during elongation, variations in the distribution density of wiring provided on the base material, and the like. Further, when the base material is greatly elongated, the period of the bellows-shaped portion is disturbed, and the height of the ridges may be locally increased. If the height of the ridge varies depending on the position, the degree of bending or bending that occurs in the wiring also increases locally. In particular, when the degree of expansion of the base material is large, it is conceivable that the wiring may be broken or otherwise damaged.
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。 An object of the embodiments of the present disclosure is to provide a wiring board and a wiring board manufacturing method that can effectively solve such problems.
本開示の一実施形態は、
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面側に位置する配線と、を備え、
前記配線は、前記配線の長さ方向に並ぶ複数の山部と、前記長さ方向に延びる第1側縁及び第2側縁と、前記長さ方向に延びるスリットと、前記スリットと前記第1側縁との間に位置し、前記長さ方向に延びる第1部分と、前記スリットと前記第2側縁との間に位置し、前記長さ方向に延びる第2部分と、前記第1部分と前記第2部分とを接続する接続部分と、を備える、配線基板である。
One embodiment of the present disclosure provides:
a stretchable base material including a first surface and a second surface located on the opposite side of the first surface;
a wiring located on the first surface side of the base material,
The wiring includes a plurality of ridges arranged in the length direction of the wiring, a first side edge and a second side edge extending in the length direction, a slit extending in the length direction, the slit and the first side edge. a first portion located between the side edge and extending in the length direction; a second portion located between the slit and the second side edge and extending in the length direction; and a connection portion that connects the second portion.
本開示の一実施形態による配線基板において、前記配線は、前記配線が延びる方向が変化するコーナー配線を含み、前記スリットは、前記コーナー配線に位置するコーナースリットを含んでいてもよい。 In the wiring board according to one embodiment of the present disclosure, the wiring may include a corner wiring whose extending direction changes, and the slit may include a corner slit located in the corner wiring.
本開示の一実施形態による配線基板において、前記基材は、熱可塑性エラストマー、シリコーンゴム、ウレタンゲル又はシリコンゲルを含んでいてもよい。 In the wiring board according to one embodiment of the present disclosure, the base material may contain thermoplastic elastomer, silicone rubber, urethane gel, or silicone gel.
本開示の一実施形態による配線基板において、前記基材は、前記スリットに重なるスリットを備えていてもよい。 In the wiring board according to an embodiment of the present disclosure, the base may have a slit overlapping the slit.
本開示の一実施形態による配線基板は、前記配線を支持する支持基板を備えていてもよい。 A wiring board according to an embodiment of the present disclosure may include a support substrate that supports the wiring.
本開示の一実施形態による配線基板において、前記支持基板の弾性係数は、前記基材の弾性係数の10倍以上であってもよい。 In the wiring board according to an embodiment of the present disclosure, the modulus of elasticity of the support substrate may be ten times or more the modulus of elasticity of the base material.
本開示の一実施形態による配線基板において、前記支持基板は、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ポリカーボネート、アクリル樹脂、又はポリエチレンテレフタラートを含んでいてもよい。 In the wiring board according to one embodiment of the present disclosure, the support substrate may contain polyethylene naphthalate, polyimide, polycarbonate, acrylic resin, or polyethylene terephthalate.
本開示の一実施形態による配線基板において、前記支持基板は、前記スリットに重なる支持基板スリットを備えていてもよい。 In the wiring board according to one embodiment of the present disclosure, the support substrate may include a support substrate slit that overlaps the slit.
本開示の一実施形態による配線基板は、前記基材の前記第1面側に位置する制御層を備えていてもよい。 A wiring board according to an embodiment of the present disclosure may include a control layer located on the first surface side of the base material.
本開示の一実施形態による配線基板において、前記制御層は、前記基材よりも大きい弾性係数を有していてもよい。 In the wiring board according to one embodiment of the present disclosure, the control layer may have a larger elastic modulus than the base material.
本開示の一実施形態による配線基板は、平行に延びる2本の前記配線を備え、前記制御層は、2本の前記配線の間に位置し、前記長さ方向に延びる第1制御層を含んでいてもよい。 A wiring board according to an embodiment of the present disclosure includes two of the wires extending in parallel, and the control layer includes a first control layer located between the two wires and extending in the length direction. You can stay.
本開示の一実施形態による配線基板において、前記制御層は、前記長さ方向に並ぶ複数の第2制御層を含んでいてもよい。 In the wiring board according to one embodiment of the present disclosure, the control layer may include a plurality of second control layers arranged in the length direction.
本開示の一実施形態による配線基板は、平行に延びる2本の前記配線を備え、前記第2制御層は、2本の前記配線に重なっていてもよい。 The wiring board according to an embodiment of the present disclosure may include two of the wirings extending in parallel, and the second control layer may overlap the two of the wirings.
本開示の一実施形態による配線基板において、前記配線は、前記配線が延びる方向が変化するコーナー配線を含み、前記第2制御層は、前記コーナー配線に重なっており、前記第2制御層の幅は、少なくとも部分的に、内側に向かうにつれて小さくなってもよい。 In the wiring board according to one embodiment of the present disclosure, the wiring includes a corner wiring whose extending direction changes, the second control layer overlaps the corner wiring, and the width of the second control layer may, at least in part, decrease inwardly.
本開示の一実施形態による配線基板において、前記第1側縁は、前記配線の幅方向に沿って見た場合に前記スリットの端部において重なる段部を含んでいてもよい。 In the wiring board according to one embodiment of the present disclosure, the first side edge may include a stepped portion that overlaps an end portion of the slit when viewed along the width direction of the wiring.
本開示の一実施形態による配線基板において、前記スリットは、湾曲した端部を含んでいてもよい。 In the wiring board according to an embodiment of the present disclosure, the slit may include curved ends.
本開示の一実施形態による配線基板において、前記スリットは、前記長さ方向に延びる第1スリット及び第2スリットを含み、前記配線は、前記第1スリットと前記第1側縁との間に位置する前記第1部分と、前記第2スリットと前記第2側縁との間に位置する前記第2部分と、前記第1スリットと前記第2スリットとの間に位置する第3部分と、を含んでいてもよい。 In the wiring board according to one embodiment of the present disclosure, the slit includes a first slit and a second slit extending in the length direction, and the wiring is positioned between the first slit and the first side edge. the first portion located between the second slit and the second side edge; and the third portion located between the first slit and the second slit. may contain.
本開示の一実施形態による配線基板において、前記配線は、前記長さ方向に並ぶ複数の前記スリットを備えていてもよい。 In the wiring board according to one embodiment of the present disclosure, the wiring may include a plurality of slits arranged in the length direction.
本開示の一実施形態は、
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面側に位置し、ループを構成する配線と、を備え、
前記配線は、前記配線の長さ方向に並ぶ複数の山部と、前記長さ方向に延びる第1側縁及び第2側縁と、前記長さ方向に延びるスリットと、前記スリットと前記第1側縁との間に位置し、前記長さ方向に延びる第1部分と、前記スリットと前記第2側縁との間に位置し、前記長さ方向に延びる第2部分と、前記第1部分と前記第2部分とを接続する接続部分と、を備える、ループアンテナである。
One embodiment of the present disclosure provides:
a stretchable base material including a first surface and a second surface located on the opposite side of the first surface;
a wiring located on the first surface side of the base material and forming a loop,
The wiring includes a plurality of ridges arranged in the length direction of the wiring, a first side edge and a second side edge extending in the length direction, a slit extending in the length direction, the slit and the first side edge. a first portion located between the side edge and extending in the length direction; a second portion located between the slit and the second side edge and extending in the length direction; and a connection portion that connects the second portion to the loop antenna.
本開示の一実施形態は、
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に引張応力を加えて、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面側に配線を設ける配線形成工程と、
前記基材から張力を取り除く収縮工程と、を備え、
前記配線は、前記配線の長さ方向に並ぶ複数の山部と、前記長さ方向に延びる第1側縁及び第2側縁と、前記長さ方向に延びるスリットと、前記スリットと前記第1側縁との間に位置し、前記長さ方向に延びる第1部分と、前記スリットと前記第2側縁との間に位置し、前記長さ方向に延びる第2部分と、前記第1部分と前記第2部分とを接続する接続部分と、を備える、配線基板の製造方法である。
One embodiment of the present disclosure provides:
an elongation step of applying a tensile stress to a stretchable base material including a first surface and a second surface located on the opposite side of the first surface to elongate the base material;
a wiring forming step of providing wiring on the first surface side of the base material stretched by the stretching step;
a shrinking step that removes tension from the substrate;
The wiring includes a plurality of ridges arranged in the length direction of the wiring, a first side edge and a second side edge extending in the length direction, a slit extending in the length direction, the slit and the first side edge. a first portion located between the side edge and extending in the length direction; a second portion located between the slit and the second side edge and extending in the length direction; and a connection portion that connects the second portion to the second portion.
本開示の実施形態によれば、配線基板に生じる山部を制御できる。 According to the embodiments of the present disclosure, it is possible to control the ridges formed on the wiring board.
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。以下に示す実施形態は本開示の実施形態の一例である。本開示の解釈は、これらの実施形態には限定されない。本明細書において、「基板」、「基材」、「シート」、「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、「基板」の概念は、基材、シート、フィルムと呼ばれ得るような部材も含む。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の解釈は、厳密な意味には限定されず、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含む。 Hereinafter, a configuration of a wiring board and a method for manufacturing the same according to embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below are examples of embodiments of the present disclosure. Interpretation of this disclosure is not limited to these embodiments. As used herein, the terms "substrate", "substrate", "sheet", "film" and the like are not to be distinguished from each other based solely on their designation. For example, the concept of "substrate" also includes such members as may be referred to as substrates, sheets, and films. Interpretations of terms such as "parallel" and "perpendicular" and values of lengths and angles used herein to specify shapes and geometric conditions as well as degrees thereof are not strictly limited. However, it includes the extent to which similar functions can be expected.
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す。同一の符号又は類似の符号が付された部分の繰り返しの説明は省略される場合がある。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がある。構成の一部が図面から省略される場合がある。 In the drawings referred to in this embodiment, the same reference numerals or similar reference numerals are given to the same parts or parts having similar functions. Repeated descriptions of parts to which the same or similar reference numerals are attached may be omitted. The dimensional ratios in the drawings may differ from the actual ratios for convenience of explanation. Some configurations may be omitted from the drawings.
本明細書において、あるパラメータに関して複数の上限値の候補及び複数の下限値の候補が挙げられている場合、そのパラメータの数値範囲は、任意の1つの上限値の候補と任意の1つの下限値の候補とを組み合わせることによって構成されてもよい。例えば、「パラメータBは、例えばA1以上であり、A2以上であってもよく、A3以上であってもよい。パラメータBは、例えばA4以下であり、A5以下であってもよく、A6以下であってもよい。」と記載されている場合を考える。この場合、パラメータBの数値範囲は、A1以上A4以下であってもよく、A1以上A5以下であってもよく、A1以上A6以下であってもよく、A2以上A4以下であってもよく、A2以上A5以下であってもよく、A2以上A6以下であってもよく、A3以上A4以下であってもよく、A3以上A5以下であってもよく、A3以上A6以下であってもよい。 In this specification, when multiple upper limit candidates and multiple lower limit candidates are given for a parameter, the numerical range of the parameter is any one upper limit candidate and any one lower limit value. may be configured by combining the candidates of For example, "Parameter B is, for example, A1 or more, may be A2 or more, or may be A3 or more. Parameter B may be, for example, A4 or less, may be A5 or less, or A6 or less. There may be.” In this case, the numerical range of the parameter B may be A1 or more and A4 or less, A1 or more and A5 or less, A1 or more and A6 or less, or A2 or more and A4 or less, It may be A2 or more and A5 or less, A2 or more and A6 or less, A3 or more and A4 or less, A3 or more and A5 or less, or A3 or more and A6 or less.
(配線基板)
図1は、本実施の形態に係る配線基板10を示す平面図である。本実施の形態においては、配線基板10がループアンテナ1を構成する例を説明する。ループアンテナ1は、例えば、無線による通信や給電のために用いられる。配線基板10は、基材20及び配線50を少なくとも備える。図2は、配線50を拡大して示す平面図である。図3は、図2の配線基板10のA-A線に沿った断面図である。
(wiring board)
FIG. 1 is a plan view showing a
〔基材〕
基材20は、少なくとも1つの方向において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。図1に示す例において、基材20は、第1面21の法線方向に沿って見た場合に、x方向に延びる一対の辺と、x方向に交差するy方向に延びる一対の辺とを含む四角形状を有する。y方向は、図1に示すように、x方向に直交していてもよい。図示はしないが、y方向は、x方向に直交していなくてもよい。以下の説明において、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。本実施の形態において、基材20は、少なくともx方向において伸縮性を有する。基材20はx方向以外の方向においても伸縮性を有していてもよい。例えば、基材20は、y方向においても伸縮性を有していてもよい。
〔Base material〕
The
基材20の厚みT1は、例えば10μmであり、20μm以上であってもよく、30μm以上であってもよい。基材20の厚みT1は、例えば10mm以下であり、3mm以下であってもよく、1mm以下であってもよい。基材20の厚みT1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。基材20の厚みT1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。基材20の厚みT1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。
The thickness T1 of the
基材20の伸縮性とは、基材20が、常態である非伸長状態から伸長でき、その後、伸長状態から解放したときに基材20が復元できる性質をいう。以下の説明において、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のことを、復元性とも称する。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。破壊されることなく基材20が非伸長状態から伸長可能な程度は、例えば1%以上であり、20%以上であってもよく、75%以上であってもよい。このような特性を有する基材20を用いることにより、配線基板10が全体として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られる、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。
The stretchability of the
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、面積比で例えば20%以下であり、10%以下であってもよく、5%以下であってもよい。形状変化の小さい基材20を用いることにより、後述する山部や谷部の形成が容易になる。
It is preferable that the difference between the shape of the
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、1MPa以下であってもよい。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が全体として伸縮性を有することができる。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、例えば1kPa以上であり、10kPa以上であってもよい。
An example of a parameter representing the stretchability of the
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してもよい。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できる。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。
As a method of calculating the first elastic modulus of the
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る。曲げ剛性の単位はN・m2又はPa・m4である。基材20の断面二次モーメントは、基材20のうち配線50と重なっている部分を、配線基板10の伸縮方向に直交する平面によって切断した場合の断面に基づいて算出される。
Another example of the parameter representing the stretchability of the
基材20は、エラストマーを主成分として含んでいてもよい。また、基材20は、織物、編物、不織布などの布を主成分として含んでいてもよい。なお「主成分」とは、対象となる構成要素において51重量%以上を占める成分である。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る。エラストマーは、例えば、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である。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。基材20は、ポリジメチルシロキサンなどの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・難燃性に優れている。
〔配線〕
配線50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に示す例において、配線50は、ループの形状を有する。図1に示す例において、配線50によって構成されるループアンテナ1の巻き数は2である。図1に示すように、配線基板10は、配線50の端部に接続されているパッド70を備えていてもよい。配線50及びパッド70は、同一の導電層を含んでいてもよい。
〔wiring〕
The
ループは、図1に示すように矩形であってもよい。この場合、配線50は、x方向に延びるx配線50x、y方向に延びるy配線50y、及びコーナー配線50zを含むコーナー配線50zは、配線50が延びる方向が変化する部分である。コーナー配線50zは、x配線50xとy配線50yとを接続している。
図示はしないが、ループは円形であってもよい。
The loop may be rectangular as shown in FIG. In this case, the
Although not shown, the loop may be circular.
本実施の形態において、配線50は、基材20の第1面21側に位置している。図3に示すように、配線50は、基材20の第1面21に接していてもよい。図示はしないが、基材20の第1面21と配線50との間にその他の部材が介在されていてもよい。
In this embodiment, the
配線50は、長さ方向に延びる第1側縁501及び第2側縁502を含む。配線50がx配線50xである場合、長さ方向はx方向である。配線50がy配線50yである場合、長さ方向はy方向である。以下の説明において、長さ方向に直交する方向を幅方向とも称する。長さ方向における配線50の寸法(以下、配線50の長さとも称する)は、幅方向における配線50の寸法(以下、配線50の幅とも称する)よりも大きい。配線50の長さは、配線50の幅の例えば2倍以上であり、5倍以上であってもよく、10倍以上であってもよい。
The
第1側縁501は、内側に位置する配線50の側縁である。第2側縁502は、外側に位置する配線50の側縁である。「内側」とは、ループの中心点2に向かう側である。「外側」とは、ループの中心点2から遠ざかる側である。
The
後述するように、配線50は、張力を加えられて第1伸長量で伸長された状態の基材20に設けられる。この場合、基材20から張力が取り除かれて基材20が収縮するとき、配線50は蛇腹状に変形する。これにより、配線50に、長さ方向に並ぶ複数の山部が生じる。
As will be described later, the
配線50の材料としては、山部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が用いられる。配線50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50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50の材料自体が伸縮性を有さない場合、配線50としては、金属膜を用いることができる。
配線50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50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。
As the material of the
Examples of materials that can be used for the
When the material itself used for the
好ましくは、配線50は、変形に対する耐性を有する構造を備える。例えば、配線50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50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50の導電性を維持することができる。
Preferably, the
配線50のベース材としては、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る。ベース材は、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である。ウレタン系、シリコーン系構造を含む樹脂やゴムは、伸縮性及び耐久性を有するので、ベース材として好ましい。配線50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。特に、銀粒子が好ましく用いられる。
As the base material of the
配線50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、金属箔の積層等により金属膜を形成する。その後、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。これにより、配線50が形成される。基材20上または後述する支持基板40上に金属箔を積層する場合、基材20または支持基板40と金属箔との間に接着層などが介在されていてもよい。また、配線50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、印刷法が好ましく用いられ得る。印刷法は、高い材料効率を有するので、配線50を安価に製作できる。
A method for forming the
配線50の厚みT2は、基材20の伸縮に耐え得るよう、配線50の材料等に応じて適宜選択される。
配線50の材料が伸縮性を有さない場合、配線50の厚みT2は、例えば25nm以上であり、50nm以上であってもよく、100nm以上であってもよい。配線50の厚みT2は、例えば100μm以下であり、50μm以下であってもよく、5μm以下であってもよい。
配線50の材料が伸縮性を有する場合、配線50の厚みT2は、例えば5μm以上であり、10μm以上であってもよく、20μm以上であってもよい。配線50の厚みT2は、例えば60μm以下であり、50μm以下であってもよく、40μm以下であってもよい。
The thickness T2 of the
When the material of the
When the material of the
配線50の幅W1は、配線50に求められる電気抵抗値に応じて適宜選択される。配線50の幅W1は、例えば100μm以上であり、200μm以上であってもよく、500μm以上であってもよく、1mm以上であってもよい。配線50の幅W1は、例えば20mm以下であり、10mm以下であってもよく、5mm以下であってもよい。配線50の幅W1は、後述するスリットが設けられていない配線50の部分の幅として定義される。
The width W1 of the
配線50の幅W1が大きいほど、配線50の断面積が大きくなる。配線50の断面積が大きいほど、配線50の抵抗が低くなる。一方、配線50の断面積が大きいほど、配線50の剛性が高くなる。配線50の剛性が高くなり過ぎると、配線50に生じる山部の制御が困難になる。例えば、山部の位置、形状、方向などが設計からずれることが考えられる。
As the width W1 of the
このような課題を考慮し、本実施の形態においては、配線50にスリット60を形成することを提案する。図1に示す例において、配線50は、x配線50xに形成されているxスリット60x、y配線50yに形成されているyスリット60y、及びコーナー配線50zに形成されているコーナースリット60zを含む。図1に示す例において、xスリット60x、yスリット60y及びコーナースリット60zは連続している。
Considering such a problem, it is proposed in the present embodiment to form the
配線50の構成について詳細に説明する。図2に示すように、配線50は、第1側縁501、第2側縁502、スリット60、第1部分51、第2部分52及び接続部分55を備える。スリット60は、配線50を貫通する孔である。スリット60は、第1側縁501及び第2側縁502と同様に、配線50の長さ方向D1に延びている。例えば、スリット60の長さは、スリット60の幅の2倍以上である。
A configuration of the
第1部分51は、スリット60と第1側縁501との間に位置する配線50の部分である。第2部分52は、スリット60と第2側縁502との間に位置する配線50の部分である。第1部分51及び第2部分52も、長さ方向D1に延びている。第1部分51及び第2部分52は、上述の材料を含む同一の導電層を備える。
The
接続部分55は、第1部分51と第2部分52とを電気的に接続する配線50の部分である。接続部分55は、長さ方向D1におけるスリット60の端65に接している。本実施の形態において、接続部分55は、第1側縁501から第2側縁502まで幅方向D2に広がっている。接続部分55にはスリット60が形成されていない。配線50の幅W1は、図2に示す接続部分55の幅である。
The
第1部分51は、第1幅W11を有する。第2部分52は、第2幅W12を有する。第1幅W11及び第2幅W12は、基材20の収縮に応じて長さ方向D1に沿って第1部分51及び第2部分52に複数の山部が形成されるように設定される。第1幅W11及び第2幅W12は、例えば50μm以上であり、100μm以上であってもよく、250μm以上であってもよく、500μm以上であってもよい。配線50の幅W2は、例えば10mm以下であり、5mm以下であってもよく、2.5mm以下であってもよく、1mm以下であってもよい。
The
幅W11に対する幅W12の比であるW12/W11は、例えば0.7以上であり、0.8以上であってもよく、0.9以上であってもよい。W12/W11は、例えば1.3以下であり、1.2以下であってもよく、1.1以下であってもよい。 A ratio W12/W11 of the width W12 to the width W11 is, for example, 0.7 or more, may be 0.8 or more, or may be 0.9 or more. W12/W11 is, for example, 1.3 or less, may be 1.2 or less, or may be 1.1 or less.
スリット60の幅W2は、例えば1μm以上であり、2μm以上であってもよく、5μm以上であってもよい。スリット60の幅W2は、例えば200μm以下であり、100μm以下であってもよく、50μm以下であってもよい。
The width W2 of the
ループアンテナ1の巻き数が2以上である場合、配線基板10は、図2に示すように、平行に延びる2本以上の配線50を備える。符号W3は、隣り合う2本の配線50の間の隙間75の幅を表す。幅W3は、ループアンテナ1に求められる特性に応じて設定される。幅W3は、例えば50μm以上であり、100μm以上であってもよく、200μm以上であってもよい。幅W3は、例えば5mm以下であり、2mm以下であってもよく、1mm以下であってもよい。
When the number of turns of the
図4は、配線基板10に生じる山部11の一例を示す平面図である。配線基板10は、長さ方向D1に並ぶ複数の山部11を含む。本実施の形態によれば、配線50がスリット60を含んでいるので、山部11の制御が容易になる。例えば、長さ方向D1における山部11の周期が不規則になることを抑制できる。例えば、山部11が延びる方向が幅方向D2からずれることを抑制できる。例えば、山部11の高さが局所的に大きくなることを抑制できる。
FIG. 4 is a plan view showing an example of the
2本の配線50の間の隙間75の幅W3は、インダクタンスなどのループアンテナ1の特性に影響を及ぼす。山部11の位置、形状、方向などが乱れると、幅W3が位置によって変化することがある。
本実施の形態によれば、スリット60の効果により山部11をより正確に制御できる。このため、幅W3が位置によって変化することを抑制できる。従って、安定した特性を有するループアンテナ1を提供できる。
The width W3 of the
According to this embodiment, the
配線基板10によって構成されるループアンテナ1のインダクタンスは、例えば100nH以上であり、300nH以上であってもよい。インダクタンスは、例えば10μH以下であり、3μH以下であってもよい。
The inductance of the
長さ方向D1における配線基板10の断面について説明する。図5は、図4の配線基板のB-B線に沿った断面図である。配線基板10は、第1面21側における配線基板10の表面に現れる上述の山部11を含む。山部11は、配線基板10の表面において第1面21の法線方向に隆起した部分である。山部11を含む構造のことを、蛇腹形状部13とも称する。蛇腹形状部は、長さ方向D1において隣り合う2つの山部11の間に位置する谷部12を含んでいてもよい。
A cross section of the
図5に示すように、配線50は、長さ方向D1に並ぶ複数の山部57を含む。配線50は、長さ方向D1において隣り合う2つの山部57の間に位置する谷部58を含んでいてもよい。山部57及び谷部58は、平面視において山部11及び谷部12に重なる配線50の部分に現れる。
As shown in FIG. 5, the
符号S11は、配線基板10に張力が加えられていない状態における山部11及び谷部12の振幅を表す。図5に示す例においては、配線50が配線基板10の表面に位置しているので、振幅S11は、配線50の山部及び谷部の振幅である。振幅S11は、例えば1μm以上であり、10μm以上であってもよい。振幅S11が10μm以上である場合、基材20の伸長に追従して配線50が変形し易い。振幅S11は、例えば500μm以下である。
A reference S11 represents the amplitude of the
山部及び谷部の振幅は、例えば、山部及び谷部が並ぶ方向における一定の範囲にわたって、隣り合う山部と谷部との間の、基材20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。「山部及び谷部が並ぶ方向における一定の範囲」は、例えば10mmである。隣り合う山部と谷部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。上述の幅W1、幅W2、幅W3などの、平面視における配線基板10の要素の寸法も、非接触式の測定器又は接触式の測定器によって測定される。
断面写真などの画像に基づいて、隣り合う山部と谷部との間の距離を測定してもよい。上述の厚みT1、T2などの、断面図における配線基板10の要素の寸法も、断面写真などの画像に基づいて測定される。上述の幅W1、幅W2、幅W3などが、断面写真などの画像に基づいて測定されてもよい。
The amplitude of peaks and valleys is measured, for example, by measuring the distance in the normal direction of the
Based on an image such as a cross-sectional photograph, the distance between adjacent peaks and valleys may be measured. The dimensions of the elements of the
符号F11は、配線基板10に張力が加えられていない状態における山部11及び谷部12の周期を表す。周期F11は、例えば10μm以上であり、100μm以上であってもよい。周期F11は、例えば100mm以下であり、10mm以下であってもよい。山部11及び谷部12の周期F11は、山部11及び谷部12が並ぶ方向における一定の範囲にわたって、複数の山部11の間隔を測定し、それらの平均を求めることにより算出される。
Reference character F11 represents the period of the
符号M11及びM21はそれぞれ、配線基板10に張力が加えられていない状態における山部11及び谷部12の、長さ方向D1における寸法を表す。図5に示す例において、山部11の寸法M11及び谷部12の寸法M21は略同一である。配線基板10に張力が加えられていない状態の蛇腹形状部13における山部11の比率を、符号X1で表す。比率X1は、M11/(M11+M21)によって算出される。比率X1は、例えば0.40以上0.60以下である。
Reference numerals M11 and M21 represent dimensions in the length direction D1 of the
図5に示すように、第2面22側における配線基板10の表面にも、長さ方向D1に並ぶ複数の山部16や谷部17を含む蛇腹形状部18が現れてもよい。図5に示す例において、山部16は、谷部58に重なる位置に現れ、谷部17は、山部57に重なる位置に現れている。
As shown in FIG. 5, the surface of the
符号S21は、配線基板10に張力が加えられていない状態における山部16及び谷部17の振幅を表す。振幅S21は、振幅S11と同一であってもよく、異なっていてもよい。例えば、振幅S21が振幅S11よりも小さくてもよい。例えば、振幅S21は、振幅S11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。振幅S21は、振幅S11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。なお、「振幅S21が振幅S11よりも小さい」とは、第2面22側における配線基板10の表面に山部及び谷部が現れない場合を含む概念である。
A reference S21 represents the amplitude of the
符号F21は、配線基板10に張力が加えられていない状態における山部16及び谷部17の周期を表す。周期F21は、山部11及び谷部12の周期F11と同一であってもよい。
Reference character F21 represents the period of the
図6は、配線基板10の断面図のその他の例を示している。図6に示すように、配線基板10に張力が加えられていない状態において、山部11の幅M11が谷部12の幅M21よりも小さくてもよい。このような山部11は、例えば、基材20の第1面21の山部及び谷部が経時的に変形し、その影響が蛇腹形状部13に伝わることによって生じ得る。なお、山部11の幅M11及び谷部12の幅M21は、振幅S11の中心における山部11の幅及び谷部12の幅である。山部11の幅M11は、好ましくは、谷部12の幅M21の0.3倍以上であり、0.5倍以上であってもよく、0.7倍以上であってもよい。山部11の幅M11は、谷部12の幅M21の1.0倍未満であってもよく、0.9倍以下であってもよく、0.8倍以下であってもよく、0.7倍以下であってもよい。
FIG. 6 shows another example of a cross-sectional view of the
図7は、配線基板10の断面図のその他の例を示している。図7に示すように、山部16及び谷部17の周期F21は、山部11及び谷部12の周期F11よりも大きくてもよい。例えば、周期F21は、周期F11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、「周期F21が周期F11よりも大きい」とは、第2面22側における配線基板10の表面に山部及び谷部が現れない場合を含む概念である。
FIG. 7 shows another example of a cross-sectional view of the
図8は、配線基板10の断面図のその他の例を示している。図8に示すように、山部16及び谷部17の位置が、谷部12及び山部11の位置からJだけずれていてもよい。ずれ量Jは、例えば0.1×F11以上であり、0.2×F11以上であってもよい。
FIG. 8 shows another example of a cross-sectional view of the
(配線基板の製造方法)
次に、図9(a)~(c)を参照して、配線基板10の製造方法について説明する。
(Method for manufacturing wiring board)
Next, a method for manufacturing the
まず、図9(a)に示すように、基材20を準備する基材準備工程を実施する。符号L0は、張力が加えられていない状態の基材20の、x方向における寸法を表している。
First, as shown in FIG. 9(a), a substrate preparation step for preparing the
続いて、図9(b)に示すように、基材20を伸長させる第1伸長工程を実施する。第1伸長工程は、x方向において基材20に第1張力Tを加えて、基材20を寸法L1まで伸長させる。第1伸長工程においては、x方向及びx方向に交差する方向において基材20に張力が加えてられてもよい。例えば、第1伸長工程においては、x方向及びy方向において基材20に張力が加えてられてもよい。
Then, as shown in FIG.9(b), the 1st elongation process of elongating the
x方向における基材20の伸長率(=(L1-L0)×100/L0)は、例えば10%以上であり、30%以上であってもよい。基材20の伸長率は、例えば200%以下であり、100%以下であってもよい。伸長工程は、基材20を加熱した状態で実施されてもよく、常温で実施されてもよい。基材20を加熱する場合、基材20の温度は例えば50℃以上100℃以下である。
The elongation rate (=(L1−L0)×100/L0) of the
続いて、図9(b)に示すように、配線形成工程を実施する。配線形成工程は、第1伸長工程における第1張力Tによって伸長した状態の基材20の第1面21に配線50を設ける。例えば、ベース材及び導電性粒子を含む導電性ペーストを基材20の第1面21に印刷する。
印刷は、配線50内にスリット60が存在するよう実施されてもよい。若しくは、基材20に配線50を形成した後、配線50を加工することによってスリット60が形成されてもよい。例えば、配線50にレーザーを照射することによってスリット60が形成されてもよい。例えば、型を用いて配線50の一部を打ち抜くことによってスリット60が形成されてもよい。例えば、カッター刃を用いて配線50の一部を切断することによってスリット60が形成されてもよい。カッター刃を用いて配線50を加工する装置の例は、カッティングプロッターである。
Then, as shown in FIG.9(b), a wiring formation process is implemented. In the wiring forming step, the
Printing may be performed such that there are
その後、基材20から第1張力Tを取り除く第1収縮工程を実施する。これにより、図9(c)において矢印Cで示すように、x方向において基材20が収縮する。基材20が収縮すると、配線50にも変形が生じる。配線50の変形は、上述のように蛇腹形状部として生じる。このようにして、蛇腹形状部が現れている配線基板10を得ることができる。
After that, a first contraction step is performed to remove the first tension T from the
本実施の形態によれば、配線基板10の配線50が複数の山部57を有している。配線基板10の基材20が伸長する際、配線50は、山部57の振幅を低減するように変形することによって、基材20の伸長に追従できる。このため、基材20の伸長に伴って配線50の全長が増加すること及び配線50の断面積が減少することを抑制できる。このことにより、配線基板10の伸長に起因して配線50の抵抗値が増加することを抑制できる。また、配線50にクラックなどの破損が生じることを抑制できる。
According to the present embodiment, wiring 50 of
配線50の抵抗値に関する効果の一例について説明する。x方向における張力が配線基板10に加えられていない第1状態における配線50の電気抵抗値を、第1電気抵抗値と称する。また、x方向において配線基板10に張力が加えられている第2状態における配線50の抵抗値を、第2電気抵抗値と称する。第2状態において、配線基板10は、第1状態に比べて30%伸長している。本実施の形態によれば、配線50に蛇腹形状部を形成することにより、第1電気抵抗値に対する、第1電気抵抗値と第2電気抵抗値の差の絶対値の比率を低減できる。比率は、例えば20%以下であり、より好ましくは10%以下であり、更に好ましくは5%以下である。
An example of the effect related to the resistance value of the
図10は、x方向において配線基板10に張力を加えて配線基板10を第1状態に比べて25%伸長させた第3状態における配線基板10を拡大して示す断面図である。符号S12及びF12は、第3状態における蛇腹形状部13の振幅及び周期を表している。符号S22及びF22は、第3状態における蛇腹形状部18の振幅及び周期を表している。第3状態における振幅S12は、第1状態における振幅S11の例えば0.8倍以下であり、0.7倍以下であってもよく、0.6倍以下であってもよい。振幅S12は、振幅S11の例えば0.2倍以上であり、0.3倍以上であってもよく、0.4倍以上であってもよい。
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view showing
符号M12及びM22はそれぞれ、第3状態における山部11及び谷部12の、長さ方向D1における寸法を表す。第3状態における寸法M12及び寸法M22は、第1状態における山部11の寸法M11及び谷部12の寸法M21に比べて大きい。
Symbols M12 and M22 respectively represent the dimensions in the length direction D1 of the
配線基板10を伸長させるとき、山部11及び谷部12の寸法は、両者の比率を維持しながら増加してもよい。第3状態における山部11の比率を、符号X2で表す。比率X2は、M12/(M12+M22)によって算出される。比率X2は、第1状態における上述のX1と同等であり、例えば0.40以上0.60以下である。また、比率X1と比率X2の差の絶対値は、例えば0.20以下であり、0.15以下であってもよく、0.10以下であってもよく、0.08以下であってもよく、0.06以下であってもよく、0.04以下であってもよい。
When the
また、本実施の形態によれば、配線50がスリット60を含んでいるので、山部11の制御が容易になる。例えば、長さ方向D1における山部11の周期が不規則になることを抑制できる。例えば、山部11が延びる方向が幅方向D2からずれることを抑制できる。例えば、山部11の高さが局所的に大きくなることを抑制できる。このため、配線基板10を用いてループアンテナ1を構成する場合に、2本の配線50の間の隙間75の幅W3が位置によって変化することを抑制できる。従って、安定した特性を有するループアンテナ1を提供できる。
Further, according to the present embodiment, since wiring 50 includes slit 60, control of
配線50によって構成される要素は、ループアンテナ1には限られない。配線50は、電源、信号などを伝導する様々な要素を構成できる。例えば、配線50は、ループアンテナ1以外のアンテナを構成してもよい。例えば、配線50は、センサ、シールドなどを構成してもよい。
配線基板10の用途は、ループアンテナ1には限られない。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50の電気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、コントローラー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、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。
An element configured by the
The application of the
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。 Various modifications can be made to the above-described embodiment. Modifications will be described below with reference to the drawings as necessary. In the following description and the drawings used in the following description, the same reference numerals as those used for the corresponding portions in the above-described embodiment are used for the portions that can be configured in the same manner as in the above-described embodiment, Duplicate explanations are omitted. Further, when it is clear that the effects obtained in the above-described embodiment can also be obtained in the modified example, the explanation thereof may be omitted.
(第1の変形例)
上述の実施の形態においては、配線50が基材20に設けられる例を示したが、これに限られることはない。本変形例においては、配線50が支持基板によって支持される例を示す。
(First modification)
Although an example in which the
図11は、第1の変形例に係る配線基板10の断面図である。図11は、幅方向D2における断面図であり、上述の実施の形態における図3に相当する。配線基板10は、基材20、支持基板40及び配線50を少なくとも備える。
FIG. 11 is a cross-sectional view of
〔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部材である。支持基板40は、基材20に対向する第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11に示す例において、配線50は、支持基板40の第1面41側に位置している。支持基板40の第2面42は、基材20に接合されている。本変形例においても、上述の実施の形態の場合と同様に、配線50はスリット60を含む。
[Supporting substrate]
The
図示はしないが、配線50は、支持基板40の第2面42側に位置していてもよい。
Although not shown, the
基材20と支持基板40との間に、接着剤を含む接着層45が設けられていてもよい。接着剤としては、例えばアクリル系接着剤、シリコーン系接着剤等、シロキサン系プライマー、チオール系プライマー等を用いることができる。HMDSO(ヘキサメチルジシロキサン)、HMDS(ヘキサメチルジシラザン)等の気相法により作製した分子膜を、接着層45として用いてもよい。接着層45の厚みは、例えば5μm以上200μm以下である。
An
図12は、長さ方向D1における配線基板10の断面図の一例である。本変形例においては、支持基板40に接合された基材20から張力が取り除かれて基材20が収縮するとき、配線50の山部57及び谷部58と同様の山部及び谷部が支持基板40にも現れる。支持基板40の特性や寸法は、このような山部や谷部が形成され易くなるよう設定されている。例えば、支持基板40は、基材20の第1の弾性係数よりも大きい弾性係数を有する。以下の説明において、支持基板40の弾性係数のことを、第2の弾性係数とも称する。
FIG. 12 is an example of a cross-sectional view of the
支持基板40の第2の弾性係数は、例えば100MPa以上であり、1GPa以上であってもよく、10GPa以上であってもよい。支持基板40の第2の弾性係数は、基材20の第1の弾性係数の例えば10倍以上であり、100倍以上であってもよく、1000倍以上であってもよい。支持基板40の第2の弾性係数は、基材20の第1の弾性係数の例えば50000倍以下であり、10000倍以下であってもよく、5000倍以下であってもよい。このように支持基板40の第2の弾性係数を設定することにより、山部57及び谷部58の周期F11が小さくなり過ぎることを抑制できる。また、山部57及び谷部58において局所的な折れ曲がりが生じることを抑制できる。
支持基板40の弾性係数が低すぎると、配線50の形成工程中に支持基板40が変形し易く、この結果、支持基板40に対する配線50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。
The second elastic modulus of the
If the modulus of elasticity of the
支持基板40の厚みT3は、例えば500nm以上であり、1μm以上であってもよい。支持基板40の厚みT3は、例えば10μm以下であり、5μm以下であってもよい。支持基板40の厚みT3が小さすぎると、支持基板40の製造工程や、支持基板40上に配線50などの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T3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。
The thickness T3 of the
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。
Examples of materials that can be used for the
支持基板40の第2の弾性係数を算出する方法としては、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できる。
As a method of calculating the second modulus of elasticity of the
(配線基板の製造方法)
次に、図13(a)~(c)を参照して、本変形例に係る配線基板10の製造方法について説明する。
(Method for manufacturing wiring board)
Next, a method for manufacturing the
まず、図13(a)に示すように、支持基板40を準備する。続いて、図13(a)に示すように、支持基板40の第1面41に配線50を設ける。例えば、まず、蒸着法、めっき法などによって支持基板40の第1面41に銅層などの導電層を形成する。続いて、フォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いて導電層を加工する。これにより、第1面41に配線50を得ることができる。
フォトリソグラフィ法およびエッチング法は、配線50内にスリット60が形成されるよう実施されてもよい。若しくは、支持基板40に配線50を形成した後、配線50を加工することによってスリット60が形成されてもよい。例えば、配線50にレーザーを照射することによってスリット60が形成されてもよい。
First, as shown in FIG. 13A, a
Photolithography and etching may be performed to form
続いて、図13(b)に示すように、基材20を伸長させる第1伸長工程を実施する。続いて、配線形成工程を実施する。配線形成工程は、伸長した状態の基材20の第1面21に、配線50が設けられた支持基板40の第2面42を接合させる。基材20と支持基板40との間に接着層45を設けてもよい。
Subsequently, as shown in FIG. 13(b), a first elongation step of elongating the
その後、基材20から第1張力Tを取り除く第1収縮工程を実施する。これにより、図13(c)において矢印Cで示すように、x方向において基材20が収縮する。基材20が収縮すると、支持基板40及び配線50にも変形が生じる。支持基板40及び配線50の変形は、上述のように蛇腹形状部として生じる。
After that, a first contraction step is performed to remove the first tension T from the
本変形例においても、配線50がスリット60を含んでいるので、山部11の制御が容易になる。例えば、長さ方向D1における山部11の周期が不規則になることを抑制できる。例えば、山部11が延びる方向が幅方向D2からずれることを抑制できる。例えば、山部11の高さが局所的に大きくなることを抑制できる。このため、配線基板10を用いてループアンテナ1を構成する場合に、2本の配線50の間の隙間75の幅W3が位置によって変化することを抑制できる。従って、例えば、基材20の伸縮に起因してループアンテナ1のインダクタンスが変化することを抑制できる。
Also in this modified example, since the
(第2の変形例)
図14は、第2の変形例に係る配線基板10を示す断面図である。図14に示すように、基材20は、平面視において配線50のスリット60に重なるスリット28を含んでいてもよい。基材20のスリットのことを、基材スリットとも称する。基材スリット28は、基材20を貫通している。基材スリット28は、スリット60と同様に、長さ方向D1に延びている。基材20に基材スリット28を形成することにより、複数の山部が並ぶ方向が、長さ方向D1により平行になり易い。
(Second modification)
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a
基材スリット28の幅W4は、スリット60の幅W2の例えば1.0倍以下であり、0.9倍以下であってもよく、0.8倍以下であってもよい。基材スリット28は、配線形成工程の後に基材20に形成されてもよい。
The width W4 of the substrate slit 28 is, for example, 1.0 times or less the width W2 of the
(第3の変形例)
図15は、第3の変形例に係る配線基板10を示す断面図である。図15に示すように、支持基板40は、平面視において配線50のスリット60に重なるスリット43を含んでいてもよい。支持基板40のスリットのことを、支持基板スリットとも称する。支持基板スリット43は、支持基板40を貫通している。支持基板スリット43は、スリット60と同様に、長さ方向D1に延びている。支持基板40に支持基板スリット43を形成することにより、複数の山部が並ぶ方向が、長さ方向D1により平行になり易い。図示はしないが、接着層45は、平面視において配線50のスリット60に重なるスリットを含んでいてもよい。
(Third modification)
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a
支持基板スリット43の幅W5は、スリット60の幅W2の例えば1.0倍以下であり、0.9倍以下であってもよく、0.8倍以下であってもよい。基材スリット28は、配線形成工程の前に支持基板40に形成されてもよく、配線形成工程の後に支持基板40に形成されてもよい。
The width W5 of the support substrate slit 43 is, for example, 1.0 times or less the width W2 of the
(第4の変形例)
図16は、第4の変形例に係る配線基板10を示す断面図である。図16に示すように、基材20が基材スリット28を含み、支持基板40が支持基板スリット43を含んでいてもよい。基材スリット28及び支持基板スリット43は、平面視において重なっていてもよい。
(Fourth modification)
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a
(第5の変形例)
図17は、第5の変形例に係る配線50を示す平面図である。図17に示すように、第1側縁501は、幅方向D2に沿って見た場合にスリット60の端65に重なる段部501aを含んでいてもよい。段部501aは、長さ方向D1において接続部分55から第1部分51に向かうにつれて第1側縁501が内側に変位するよう構成されている。同様に、第2側縁502は、幅方向D2に沿って見た場合にスリット60の端65に重なる段部502aを含んでいてもよい。段部502aは、長さ方向D1において接続部分55から第2部分52に向かうにつれて第2側縁502が外側に変位するよう構成されている。
(Fifth Modification)
FIG. 17 is a plan
本変形例によれば、上述の実施の形態の場合に比べて、第1部分51の第1幅W11及び第2部分52の第2幅W12が大きくなる。このため、スリット60に起因して配線50の電気抵抗値が増加することを抑制できる。段部501a及び段部502aは、第1幅W11及び第2幅W12の和が接続部分55の幅W1と同一又は同等になるように構成されてもよい。幅W1に対する第1幅W11及び第2幅W12の和の比である(W11+W12)/W1は、例えば0.90以上であり、0.95以上であってもよく、0.98以上であってもよい。(W11+W12)/W1は、例えば1.10以上であり、1.05以下であってもよく、1.02以下であってもよい。
According to this modification, the first width W11 of the
(第6の変形例)
図18は、第6の変形例に係る配線50を示す平面図である。図18に示すように、スリット60の端65は、湾曲した輪郭を含んでいてもよい。これにより、例えば、端65において配線50の断線が生じることを抑制できる。平面視における端65の曲率半径は、例えば10μm以上であり、50μm以上であってもよく、100μm以上であってもよい。
(Sixth modification)
FIG. 18 is a plan
(第7の変形例)
図19は、第7の変形例に係る配線50を示す平面図である。図19に示すように、配線50は、スリット60の端65に接続された貫通孔66を含んでいてもよい。これにより、例えば、端65において配線50の断線が生じることを抑制できる。貫通孔66は、配線50を貫通している。貫通孔66は、湾曲した輪郭を含んでいてもよい。幅方向D2における貫通孔66の寸法W6は、スリット60の幅W2よりも大きくてもよい。
(Seventh Modification)
FIG. 19 is a plan
(第8の変形例)
図20は、第8の変形例に係る配線50を示す平面図である。図20に示すように、配線50のスリットは、幅方向D2において異なる位置にある第1スリット61及び第2スリット62を含んでいてもよい。第1スリット61及び第2スリット62は、長さ方向D1に延びている。第2スリット62は、第1スリット61よりも外側に位置している。この場合、配線50は、第1部分51及び第2部分52に加えて第3部分53を含んでいてもよい。第3部分53は、第1スリット61と第2スリット62との間に位置する配線50の部分である。第3部分53は、長さ方向D1に延びている。接続部分55は、第1部分51、第2部分52及び第3部分53を電気的に接続する。
(Eighth modification)
FIG. 20 is a plan
(第9の変形例)
図21は、第9の変形例に係る配線50を示す平面図である。図21に示すように、配線50のスリットは、幅方向D2において異なる位置にある第1スリット61、第2スリット62及び第3スリット63を含んでいてもよい。第1スリット61、第2スリット62及び第3スリット63は、長さ方向D1に延びている。第2スリット62は、第1スリット61よりも外側に位置している。第3スリット63は、幅方向D2において第1スリット61と第2スリット62との間に位置している。この場合、配線50は、第1部分51及び第2部分52に加えて第3部分53及び第4部分54を含んでいてもよい。第3部分53は、第1スリット61と第3スリット63との間に位置する配線50の部分である。第4部分54は、第2スリット62と第3スリット63との間に位置する配線50の部分である。第3部分53及び第4部分54は、長さ方向D1に延びている。接続部分55は、第1部分51、、第2部分52、第3部分53及び第4部分54を電気的に接続する。
(Ninth modification)
FIG. 21 is a plan
(第10の変形例)
図22は、第10の変形例に係る配線基板10を示す平面図である。図22に示すように、配線50は、配線50の長さ方向に並ぶ複数のスリット60を備えていてもよい。例えば、配線50は、x配線50xに形成されている複数のxスリット60xを備えていてもよい。例えば、配線50は、y配線50yに形成されている複数のyスリット60yを備えていてもよい。
(Tenth Modification)
FIG. 22 is a plan view showing a
図23は、図22の配線50を拡大して示す平面図である。符号U1は、スリット60の長さを表す。配線50は、長さ方向D1に並ぶ複数のスリット60を含む。この場合、配線50は、長さ方向D1に並ぶ複数の第1部分51及び複数の第2部分52と、第1部分51と第2部分52とを電気的に接続する複数の接続部分55と、を含む。
FIG. 23 is a plan view showing an
符号U2は、接続部分55の長さを表す。スリット60は、配線50の全長に対するスリット60の長さU1の総和の比が一定以上になるよう構成されている。配線50の全長は、スリット60の長さU1及び接続部分55の長さU2の総和である。配線50の全長に対するスリット60の長さU1の総和の比は、例えば0.50以上であり、0.60以上であってもよく、0.70以上であってもよい。配線50の全長に対するスリット60の長さU1の総和の比は、例えば1.00未満であり、0.95以下であってもよく、0.90以下であってもよい。
A reference U2 represents the length of the
スリット60の長さU1は、接続部分55の長さU2よりも大きくてもよい。長さU2に対する長さU1の比であるU2/U1は、例えば1.1以上であり、1.2以上であってもよく、1.5以上であってもよく、2.0以上であってもよい。
Length U1 of
(第11の変形例)
図24は、第11の変形例に係る配線50を示す平面図である。図24に示すように、配線50のスリットは、長さ方向D1に並ぶ複数の第1スリット61と、長さ方向D1に並ぶ複数の第2スリット62とを含んでいてもよい。第1スリット61及び第2スリット62は、幅方向D2において異なる位置にある。この場合、配線50は、長さ方向D1に並ぶ複数の第1部分51、複数の第2部分52及び複数の第3部分53と、第1部分51、第2部分52及び第3部分53を電気的に接続する複数の接続部分55と、を含む。
(11th modification)
FIG. 24 is a plan
(第12の変形例)
図25は、第12の変形例に係る配線50を示す平面図である。図25に示すように、長さ方向D1における第2スリット62の端部の位置が、長さ方向D1における第1スリット61の端部の位置と異なっていてもよい。この場合、配線50は、第1部分51及び第3部分53を電気的に接続する第1接続部分551と、第2部分52及び第3部分53を電気的に接続する第2接続部分552と、を含んでいてもよい。第1接続部分551は、幅方向D2において第1側縁501から第2スリット62まで広がっている。第2接続部分552は、幅方向D2において第2側縁502から第1スリット61まで広がっている。
(Twelfth Modification)
FIG. 25 is a plan
(第13の変形例)
図26は、第13の変形例に係る配線50を示す平面図である。図26に示すように、配線50は、接続部分55に位置する貫通孔67を含んでいてもよい。貫通孔67は、配線50を貫通している。貫通孔67は、長さ方向D1に並ぶ2つの第1スリット61の間に位置していてもよい。貫通孔67は、長さ方向D1に並ぶ2つの第2スリット62の間に位置していてもよい。
(Thirteenth Modification)
FIG. 26 is a plan
(第14の変形例)
図27は、第14の変形例に係る配線50を示す平面図である。図27に示すように、貫通孔67は、長さ方向D1においてスリットに重ならない位置にあってもよい。
(14th modification)
FIG. 27 is a plan
(第15の変形例)
図28は、第15の変形例に係る配線50を示す平面図である。図28に示すように、配線50は、第1部分51に位置し、長さ方向D1に並ぶ複数の貫通孔67を含んでいてもよい。配線50は、第2部分52に位置し、長さ方向D1に並ぶ複数の貫通孔67を含んでいてもよい。第1部分51の貫通孔67は、幅方向D2に沿って見た場合に第2部分52の貫通孔67に重なっていてもよい。図示はしないが、第1部分51の貫通孔67は、幅方向D2に沿って見た場合に第2部分52の貫通孔67に重なっていなくてもよい。
(Fifteenth modification)
FIG. 28 is a plan
(第16の変形例)
図29は、第16の変形例に係る配線基板10を示す平面図である。図29に示すように、配線50が、長さ方向に並ぶ複数のスリット60を備える場合に、配線50は、コーナー配線50zに形成されているコーナースリット60zを含んでいてもよい。図30は、コーナー配線50zを拡大して示す平面図である。
(16th modification)
FIG. 29 is a plan view showing a
(第17の変形例)
図31は、第17の変形例に係る配線基板10を示す平面図である。上述の第5の変形例の場合と同様に、コーナー配線50zの第1側縁501は、幅方向D2に沿って見た場合にスリット60の端65に重なる段部501aを含んでいてもよい。同様に、コーナー配線50zの第2側縁502は、幅方向D2に沿って見た場合にスリット60の端65に重なる段部502aを含んでいてもよい。本変形例によれば、コーナースリット60zに起因してコーナー配線50zの電気抵抗値が増加することを抑制できる。
(17th modification)
FIG. 31 is a plan view showing a
(第18の変形例)
図32は、第18の変形例に係る配線基板10を示す平面図である。上述の第6の変形例の場合と同様に、コーナースリット60zの端65は、湾曲した輪郭を含んでいてもよい。図32に示すように、コーナースリット60zの角68は、湾曲した輪郭を含んでいてもよい。
(18th modification)
FIG. 32 is a plan view showing a
(第19の変形例)
図33は、第19の変形例に係る配線基板10を示す平面図である。上述の第7の変形例の場合と同様に、コーナー配線50zは、コーナースリット60zの端65に接続された貫通孔66を含んでいてもよい。図33に示すように、コーナー配線50zは、コーナースリット60zの角68に接続された貫通孔66を含んでいてもよい。
(Nineteenth Modification)
FIG. 33 is a plan view showing a
(第20の変形例)
図34は、第20の変形例に係る配線基板10の断面図である。図34は、幅方向D2における断面図であり、上述の実施の形態における図3に相当する。配線基板10は、基材20、制御層30及び配線50を少なくとも備える。配線基板10は、支持基板40を備えていてもよい。
(Twentieth Modification)
FIG. 34 is a cross-sectional view of
〔制御層〕
制御層30は、基材20の伸縮を制御するために設けられている層である。制御層30は、第1面21の法線方向に沿って見た場合に、配線50に重なるか、若しくは配線50に近接するよう配置されている。制御層30は、配線50の全体に重なっていてもよい。
[Control layer]
The
制御層30は、基材20の第1の弾性係数よりも高い弾性係数を有してもよい。以下の説明において、制御層30の弾性係数のことを、第3の弾性係数とも称する。制御層30の第3の弾性係数は、例えば100MPa以上であり、1GPa以上であってもよく、10GPa以上であってもよい。制御層30の第3の弾性係数は、基材20の第1の弾性係数の例えば1.1倍以上であり、2倍以上であってもよく、10倍以上であってもよく、100倍以上であってもよい。
制御層30の第3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。制御層30の第3の弾性係数は、基材20の第1の弾性係数の例えば1.0倍以下であり、0.9倍以下であってもよく、0.8倍以下であってもよい。
The third modulus of elasticity of
制御層30の材料は、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。制御層30が伸縮性を有する材料を含む場合、制御層30は、変形に対する耐性を有することができる。
The material of the
制御層30に用いられる、伸縮性を有さない材料の例は、樹脂である。樹脂としては、一般的な樹脂を用いることができ、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等のいずれも用いることができる。制御層30が樹脂又はエラストマーを含む場合、制御層30としては、樹脂基材を用いることもできる。
An example of a non-stretchable material used for the
制御層30は、金属材料を含んでいてもよい。金属材料の例は、銅、アルミニウム、ステンレス鋼等である。
The
制御層30に用いられる材料の伸縮性は、基材20の伸縮性と同一又は同等であってもよい。
伸縮性を有する材料の例は、エラストマーである。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る。エラストマーは、例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、アミド系エラストマー、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である。制御層30を構成する材料がこれらの樹脂である場合、制御層30は、透明性を有していてもよい。制御層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、制御層30は黒色であってもよい。制御層30の色と基材20の色とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。
The stretchability of the material used for the
An example of a stretchable material is an elastomer. As the elastomer, general thermoplastic elastomers and thermosetting elastomers can be used. Examples of elastomers include styrene-based elastomers, olefin-based elastomers, urethane-based elastomers, amide-based elastomers, silicone rubbers, urethane rubbers, fluororubbers, polybutadiene, polyisobutylene, polystyrene-butadiene, and polychloroprene. When the material forming the
制御層30は、絶縁性を有していてもよい。絶縁性を有する制御層30の材料としては、樹脂やエラストマーを用いることができる。
The
制御層30の厚みT4は、伸縮に耐え得る厚みであればよく、制御層30の材料等に応じて適宜選択される。制御層30の厚みT4は、例えば0.1μm以上であり、1μm以上であってもよく、10μm以上であってもよい。制御層30の厚みは、例えば5mm以下であり、1mm以下であってもよく、500μm以下であってもよく、100μm以下であってもよい。制御層30が薄すぎると、蛇腹形状部の周期を制御する効果が十分に得られない場合がある。また、制御層30が厚すぎると、制御層30の弾性係数が上述の関係を満たしていても、制御層30の曲げ剛性が大きくなり、配線基板10の伸縮性が低下してしまう場合がある。
The thickness T4 of the
制御層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上または支持基板40上に配線50を形成した後、制御層30を構成する材料を印刷法により配線50上に設けてもよい。制御層30を構成する金属箔、樹脂フィルムなどの部材を基材20や支持基板40に接着層などを介して貼り付けてもよい。
A method for forming the
制御層30を基材20や支持基板40に貼り付けるための接着層は、分子接着層であってもよい。なお、「分子接着」とは、分子接着剤となる化合物を2つの被着体の間に付与し、化学結合によりこれらの2つの被着体を接着接合することをいう。
The adhesive layer for attaching the
分子接着層に用いられる分子接着剤としては、公知の分子接着剤を用いることができ、配線基板10の用途等に応じて適宜選択される。例えば、シランカップリング剤、チオール系化合物等が挙げられる。分子接着層の厚さは、例えば数nm~100nm程度である。
A known molecular adhesive can be used as the molecular adhesive used for the molecular adhesive layer, and the molecular adhesive is appropriately selected according to the use of the
図35は、長さ方向D1における配線基板10の断面図の一例である。図35に示す例においては、制御層30が配線基板10の表面に位置しているので、振幅S11は、制御層30の山部及び谷部の振幅である。
FIG. 35 is an example of a cross-sectional view of the
配線基板10が制御層30を備えることにより、例えば、基材20の伸縮に起因して配線50の間の隙間75の幅W3が変化することを抑制できる。このため、ループアンテナ1のインダクタンスが変化することを抑制できる。
By including the
(第21の変形例)
図36は、第21の変形例に係る配線50を示す平面図である。図36に示すように、制御層30は、2本の配線50の間の隙間75に平面視において重なる第1制御層31を含んでいてもよい。第1制御層31は、長さ方向D1に延びている。
(21st modification)
FIG. 36 is a plan
図37は、図36の配線基板10のC-C線に沿った断面図である。図37に示すように、第1制御層31は、隣り合う2本の配線50の側縁に重なっていてもよい。第1制御層31の幅W7は、例えば50μm以上であり、100μm以上であってもよく、200μm以上であってもよい。幅W7は、例えば5mm以下であり、2mm以下であってもよく、1mm以下であってもよい。
FIG. 37 is a cross-sectional view of the
第1制御層31は、2本の配線50の間の隙間75の幅W3が変化することを抑制できる。従って、例えば、基材20の伸縮に起因してループアンテナ1のインダクタンスが変化することを抑制できる。
The
図示はしないが、配線50はスリット60を含んでいなくてもよい。この場合であっても、第1制御層31を設けることにより、2本の配線50の間の隙間75の幅W3が変化することを抑制できる。従って、例えば、基材20の伸縮に起因してループアンテナ1のインダクタンスが変化することを抑制できる。
Although not shown, the
(第22の変形例)
図38は、第22の変形例に係る制御層30を示す平面図である。図38に示すように、制御層30は、2本のコーナー配線50zの間の隙間75に平面視において重なる第1制御層31を含んでいてもよい。
(22nd modification)
FIG. 38 is a plan view showing the
図示はしないが、コーナー配線50zはコーナースリット60zを含んでいなくてもよい。この場合であっても、第1制御層31を設けることにより、2本のコーナー配線50zの間の隙間75の幅W3が変化することを抑制できる。従って、例えば、基材20の伸縮に起因してループアンテナ1のインダクタンスが変化することを抑制できる。
Although not shown, the
(第23の変形例)
図39は、第23の変形例に係る制御層30を示す平面図である。図39に示すように、制御層30は、長さ方向D1に並ぶ複数の第2制御層32を含んでいてもよい。第2制御層32が位置する部分における配線基板10の断面二次モーメントは、第2制御層32が位置しない部分における配線基板10の断面二次モーメントと異なる。複数の第2制御層32が長さ方向D1に並ぶ場合、配線基板10の断面二次モーメントが、長さ方向D1に沿って周期的に変化する。これにより、第2制御層32に対応する周期で配線基板10に山部11が形成されやすくなる。すなわち、山部11の周期を安定化できる。
(23rd modification)
FIG. 39 is a plan view showing the
図39に示すように、第2制御層32は、平行に延びる2本の配線50に重なっていてもよい。例えば、第2制御層32は、内側に位置する配線50の第1側縁501から、外側に位置する配線50の第2側縁502まで延びていてもよい。第2制御層32が延びる方向は、幅方向D2に平行であってもよく、幅方向D2からずれていてもよい。
As shown in FIG. 39, the
第2制御層32の幅W8は、例えば50μm以上であり、100μm以上であってもよく、200μm以上であってもよい。幅W8は、例えば5mm以下であり、2mm以下であってもよく、1mm以下であってもよい。
The width W8 of the
図示はしないが、配線50はスリット60を含んでいなくてもよい。この場合であっても、第2制御層32を設けることにより、山部11の周期を安定化できる。従って、例えば、基材20の伸縮に起因してループアンテナ1のインダクタンスが変化することを抑制できる。
Although not shown, the
(第24の変形例)
図40は、第24の変形例に係る制御層30を示す平面図である。図40に示すように、第2制御層32は、2本のコーナー配線50zに重なっていてもよい。例えば、第2制御層32は、内側に位置するコーナー配線50zの第1側縁501から、外側に位置するコーナー配線50zの第2側縁502まで延びていてもよい。
(24th modification)
FIG. 40 is a plan view showing the
第2制御層32は、内端321、外端322及び一対の側端323を含む。内端321は、内側に位置する第2制御層32の端である。外端322は、外側に位置する第2制御層32の端である。側端323は、内端321から外端322まで延びている。
The
図40に示すように、第2制御層32の幅W8は、少なくとも部分的に、内側に向かうにつれて小さくなっていてもよい。すなわち、一対の側端323の間の距離が、内側に向かうにつれて小さくなってもよい。図40に示すように、内側に位置するコーナー配線50zの第1側縁501に沿って見た場合の第2制御層32の周期は、外側に位置するコーナー配線50zの第2側縁502に沿って見た場合の第2制御層32の周期よりも小さい。内側における第2制御層32の幅W8を外側における第2制御層32の幅W8よりも小さくすることにより、第2制御層32の周期に対する第2制御層32の幅の比が位置によって変化することを抑制できる。
As shown in FIG. 40, the width W8 of the
外端322における第2制御層32の幅に対する、内端321における第2制御層32の幅の比は、例えば0.99以下であり、0.95以下であってもよく、0.90以下であってもよい。
The ratio of the width of the
図示はしないが、コーナー配線50zはコーナースリット60zを含んでいなくてもよい。この場合であっても、第2制御層32を設けることにより、山部11の周期を安定化できる。従って、例えば、基材20の伸縮に起因してループアンテナ1のインダクタンスが変化することを抑制できる。
Although not shown, the
(第25の変形例)
図41は、第25の変形例に係る配線基板10を示す平面図である。図41に示すように、コーナー配線50z及びコーナースリット60zは、湾曲した輪郭を有していてもよい。基材20は、コーナー配線50zに対応した、湾曲した輪郭を有していてもよい。
(25th modification)
FIG. 41 is a plan view showing a
(第26の変形例)
配線50によって構成されるループアンテナ1の巻き数は任意である。例えば図42に示すように、巻き数は1であってもよい。図42に示すように、配線50のループは、重なり部分を含んでいなくてもよい。重なり部分とは、配線の第1の部分と、配線の第2の部分との組み合わせである。第2の部分は、第1の部分に平行に延びる。第1の部分及び第2の部分には、同一の向きの電流が同一のタイミングで流れる。図示はしないが、配線50のループは、コの字の形状であってもよい。図示はしないが、巻き数は3以上であってもよい。
(26th modification)
The number of turns of the
(第27の変形例)
図43は、第27の変形例に係る配線基板10を示す平面図である。図43に示すように、基材20は、配線50のループの内側に位置する開口29を備えていてもよい。開口29は、基材20を貫通している。
(27th modification)
FIG. 43 is a plan view showing a
上述の変形例は、適宜組み合わされてもよい。 The modified examples described above may be combined as appropriate.
本発明を実施例及び比較例に基づいて具体的に説明する。本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例の記載には限定されない。 The present invention will be specifically described based on examples and comparative examples. The present invention is not limited to the description of the following examples as long as the gist thereof is not exceeded.
[実施例1]
(基材の準備)
支持台の上に、シリコーンゴムを塗布し、シリコーンゴムを硬化させた。これにより、支持台の上に基材20を形成した。基材20の厚みは1.5mmであった。続いて、基材20の一部分をサンプルとして取り出し、基材20の弾性係数を、JIS K625:2010に準拠した引張試験により測定した。結果、基材20の弾性係数は0.03MPaであった。
[Example 1]
(Preparation of base material)
A silicone rubber was applied onto the support and cured. Thus, the
(支持基板、配線および制御層の準備)
支持基板40として厚さ4μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを準備した。続いて、支持基板40の第1面41に、3μm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法およびエッチング法を用いて銅層を加工した。これにより、x方向に延びる配線50を得た。x方向における配線50の寸法は40mmであった。x方向に直交するy方向における配線50の寸法は4mmである。
(preparation of support substrate, wiring and control layer)
A polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 4 μm was prepared as the
続いて、溶解したウレタン樹脂を含むインキを、スクリーン印刷法で配線50上及び支持基板40上に塗布し、制御層30を形成した。制御層30の厚みは30μmである。
Subsequently, ink containing dissolved urethane resin was applied onto the
続いて、支持基板40の第2面42上に接着剤を塗布し、接着層45を形成した。続いて、x方向に沿って制御層30、配線50、支持基板40及び接着層45を加工した。これにより、x方向に延びる1本のスリットを制御層30、配線50、支持基板40及び接着層45に形成した。スリットは、y方向における配線50の中央を通る。x方向におけるスリットの長さは20mmである。x方向におけるスリットの端部から配線50の端部までの距離は10mmである。
Subsequently, an adhesive was applied onto the
配線50は、1本のスリットにより、y方向において2つの部分に分割される。各部分の幅は約2mmである。
The
(基材と支持基板の接合)
x方向及びy方向において基材20に張力を加え、x方向及びy方向のそれぞれにおいて基材20を50%伸長させた。すなわち、x方向及びy方向における基材20の寸法が1.5倍になるまで、基材20に張力を加えた。また、基材20を50%伸長させた状態で、配線50及び制御層30が設けられた支持基板40を、接着層45を介して基材20に接合した。このようにして、基材20、支持基板40、配線50及び制御層30を備える配線基板10を作製した。
(Bonding of base material and support substrate)
Tension was applied to
続いて、基材20から張力を取り除いて、基材20及び基材20に接合された支持基板40を収縮させた。この結果、配線50及び支持基板40のうち配線50と重なる部分には、x方向に並ぶ複数の山部及び谷部が現れた。
Subsequently, the tension was removed from the
スリット60が形成されている配線50の部分において、すなわち、x方向における20mmの範囲内において、山部が延びる方向を測定した。4個の欠陥山部が確認された。欠陥山部とは、山部が延びる方向がy方向に対して20°以上ずれている山部である。
The direction in which the peak extends was measured in the portion of the
[実施例2]
3本のスリットを形成したこと以外は、実施例1の場合と同一の条件で、配線基板10を作製した。配線50は、3本のスリットにより、y方向において4つの部分に分割される。各部分の幅は約1mmである。
[Example 2]
A
スリット60が形成されている配線50の部分において、山部が延びる方向を測定した。1個の欠陥山部が確認された。
In the portion of the
[実施例3]
7本のスリットを形成したこと以外は、実施例1の場合と同一の条件で、配線基板10を作製した。配線50は、7本のスリットにより、y方向において8つの部分に分割される。各部分の幅は約0.5mmである。
[Example 3]
A
スリット60が形成されている配線50の部分において、山部が延びる方向を測定した。1個の欠陥山部が確認された。
In the portion of the
[比較例1]
スリットを形成しなかったこと以外は、実施例1の場合と同一の条件で、配線基板10を作製した。
[Comparative Example 1]
A
実施例1~3の場合と同様に、x方向における20mmの範囲内において、山部が延びる方向を測定した。15個の欠陥山部が確認された。 As in Examples 1 to 3, the direction in which the peaks extend was measured within a range of 20 mm in the x direction. 15 defect crests were confirmed.
1 ループアンテナ
2 中心点
10 配線基板
11 山部
12 谷部
16 山部
17 谷部
20 基材
21 第1面
22 第2面
28 基材スリット
29 開口
30 制御層
31 第1制御層
32 第2制御層
40 支持基板
41 第1面
42 第2面
43 支持基板スリット
45 接着層
50 配線
50x x配線
50y y配線
50z コーナー配線
501 第1側縁
501a 段部
502 第2側縁
502a 段部
51 第1部分
52 第2部分
53 第3部分
54 第4部分
55 接続部分
551 第1接続部分
552 第2接続部分
57 山部
58 谷部
60 スリット
60x xスリット
60y yスリット
60z コーナースリット
61 第1スリット
62 第2スリット
63 第3スリット
65 端
66 貫通孔
67 貫通孔
1
Claims (20)
前記基材の前記第1面側に位置する配線と、を備え、
前記配線は、前記配線の長さ方向に並ぶ複数の山部と、前記長さ方向に延びる第1側縁及び第2側縁と、前記長さ方向に延びるスリットと、前記スリットと前記第1側縁との間に位置し、前記長さ方向に延びる第1部分と、前記スリットと前記第2側縁との間に位置し、前記長さ方向に延びる第2部分と、前記第1部分と前記第2部分とを接続する接続部分と、を備える、配線基板。 a stretchable base material including a first surface and a second surface located on the opposite side of the first surface;
a wiring located on the first surface side of the base material,
The wiring includes a plurality of ridges arranged in the length direction of the wiring, a first side edge and a second side edge extending in the length direction, a slit extending in the length direction, the slit and the first side edge. a first portion located between the side edge and extending in the length direction; a second portion located between the slit and the second side edge and extending in the length direction; and a connection portion that connects the second portion.
前記スリットは、前記コーナー配線に位置するコーナースリットを含む、請求項1に記載の配線基板。 the wiring includes a corner wiring in which the direction in which the wiring extends changes;
2. The wiring substrate according to claim 1, wherein said slits include corner slits positioned at said corner wirings.
前記制御層は、2本の前記配線の間に位置し、前記長さ方向に延びる第1制御層を含む、請求項9又は10に記載の配線基板。 comprising two wires extending in parallel,
11. The wiring board according to claim 9, wherein said control layer includes a first control layer positioned between two of said wires and extending in said length direction.
前記第2制御層は、2本の前記配線に重なる、請求項12に記載の配線基板。 comprising two wires extending in parallel,
13. The wiring board according to claim 12, wherein said second control layer overlaps two of said wirings.
前記第2制御層は、前記コーナー配線に重なっており、
前記第2制御層の幅は、少なくとも部分的に、内側に向かうにつれて小さくなる、請求項12又は13に記載の配線基板。 the wiring includes a corner wiring in which the direction in which the wiring extends changes;
The second control layer overlaps the corner wiring,
14. The wiring board according to claim 12 or 13, wherein the width of the second control layer at least partially decreases inwardly.
前記配線は、前記第1スリットと前記第1側縁との間に位置する前記第1部分と、前記第2スリットと前記第2側縁との間に位置する前記第2部分と、前記第1スリットと前記第2スリットとの間に位置する第3部分と、を含む、請求項1乃至16のいずれか一項に記載の配線基板。 The slit includes a first slit and a second slit extending in the length direction,
The wiring includes the first portion located between the first slit and the first side edge, the second portion located between the second slit and the second side edge, and the second portion located between the second slit and the second side edge. 17. The wiring board according to any one of claims 1 to 16, further comprising a third portion located between the first slit and the second slit.
前記基材の前記第1面側に位置し、ループを構成する配線と、を備え、
前記配線は、前記配線の長さ方向に並ぶ複数の山部と、前記長さ方向に延びる第1側縁及び第2側縁と、前記長さ方向に延びるスリットと、前記スリットと前記第1側縁との間に位置し、前記長さ方向に延びる第1部分と、前記スリットと前記第2側縁との間に位置し、前記長さ方向に延びる第2部分と、前記第1部分と前記第2部分とを接続する接続部分と、を備える、ループアンテナ。 a stretchable base material including a first surface and a second surface located on the opposite side of the first surface;
a wiring located on the first surface side of the base material and forming a loop,
The wiring includes a plurality of ridges arranged in the length direction of the wiring, a first side edge and a second side edge extending in the length direction, a slit extending in the length direction, the slit and the first side edge. a first portion located between the side edge and extending in the length direction; a second portion located between the slit and the second side edge and extending in the length direction; and a connection portion that connects the second portion.
前記伸長工程によって伸長した状態の前記基材の第1面側に配線を設ける配線形成工程と、
前記基材から張力を取り除く収縮工程と、を備え、
前記配線は、前記配線の長さ方向に並ぶ複数の山部と、前記長さ方向に延びる第1側縁及び第2側縁と、前記長さ方向に延びるスリットと、前記スリットと前記第1側縁との間に位置し、前記長さ方向に延びる第1部分と、前記スリットと前記第2側縁との間に位置し、前記長さ方向に延びる第2部分と、前記第1部分と前記第2部分とを接続する接続部分と、を備える、配線基板の製造方法。 an elongation step of applying a tensile stress to a stretchable base material including a first surface and a second surface located on the opposite side of the first surface to elongate the base material;
a wiring forming step of providing wiring on the first surface side of the base material stretched by the stretching step;
a shrinking step that removes tension from the substrate;
The wiring includes a plurality of ridges arranged in the length direction of the wiring, a first side edge and a second side edge extending in the length direction, a slit extending in the length direction, the slit and the first side edge. a first portion located between the side edge and extending in the length direction; a second portion located between the slit and the second side edge and extending in the length direction; and a connection portion that connects the second portion to the second portion.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4350892A1 (en) | 2022-10-05 | 2024-04-10 | Kabushiki Kaisha Tokai Rika Denki Seisakusho | Metal plate antenna and antenna device |
-
2021
- 2021-03-01 JP JP2021032106A patent/JP2022133165A/en active Pending
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