JP7249514B2 - 配線基板及び配線基板の製造方法 - Google Patents

Description

本開示の実施形態は、基材と、基材の第１面側に位置する配線とを備える配線基板に関する。また、本開示の実施形態は、配線基板の製造方法に関する。

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）。しかしながら、これらのタイプの電子デバイスは、基材の伸縮に伴って配線の抵抗値が変化し易いという課題を有する。

その他のタイプの電子デバイスとして、例えば特許文献２は、基材と、基材に設けられた配線と、を備え、伸縮性を有する配線基板を開示している。特許文献２においては、予め伸長させた状態の基材に回路を設け、回路を形成した後に基材を弛緩させる、という製造方法を採用している。特許文献２は、基材の伸長状態及び弛緩状態のいずれにおいても基材上の薄膜トランジスタを良好に動作させることを意図している。

特開２０１３－１８７３０８号公報 特開２００７－２８１４０６号公報

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、山部及び谷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電子デバイスによれば、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することができる。

一方、蛇腹形状部の周期方向において蛇腹形状部の周期よりも大きい構造物が蛇腹形状部に隣接して設けられている場合、蛇腹形状部の周期がばらついて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。

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。

本開示の一実施形態は、伸縮性を有する基材と、前記基材の第１面側に位置する第１配線と、前記第１面側に位置する第２配線であって、平面視において前記第１配線に交差し、前記第１面の面内方向の１つである第１方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む蛇腹形状部と、を有する第２配線と、前記第１配線と前記第２配線との交差部において前記第１配線と前記第２配線との間に位置し、前記第１配線と前記第２配線とを絶縁する絶縁層と、を備え、前記絶縁層の前記第１方向の寸法は、前記蛇腹形状部の周期の２倍以下である、配線基板である。

本開示の一実施形態による配線基板において、前記交差部において、前記第２配線は、前記絶縁層上に位置し、前記絶縁層は、前記第１配線上に位置していてもよい。

本開示の一実施形態による配線基板において、前記第２配線上に位置し、前記第２配線に作用する応力を制御する応力制御層を更に備えていてもよい。

本開示の一実施形態による配線基板において、前記絶縁層の前記第１方向の側面は、少なくとも部分的に前記第１面の法線方向に対して前記蛇腹形状部から離れる方向に傾斜していてもよい。

本開示の一実施形態による配線基板において、前記絶縁層は、前記第１面の法線方向に沿って突出したドーム形状を有していてもよい。

本開示の一実施形態による配線基板において、前記交差部において、前記第１配線は、前記絶縁層上に位置し、前記絶縁層は、前記第２配線上に位置していてもよい。

本開示の一実施形態による配線基板において、前記第１配線は、前記第１方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む第２の蛇腹形状部を有していてもよい。

本開示の一実施形態による配線基板において、前記絶縁層は、前記基材の曲げ剛性よりも大きい曲げ剛性を有していてもよい。

本開示の一実施形態による配線基板において、前記絶縁層は、前記基材の弾性係数よりも大きい弾性係数を有していてもよい。

本開示の一実施形態は、伸縮性を有する基材と、前記基材の第１面側に位置する配線であって、前記第１面の面内方向の１つである第１方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む蛇腹形状部を有する配線と、前記第１面側に位置し、接続部を介して前記配線に接続された電子部品と、を備え、前記接続部の前記第１方向における一端と他端との間の寸法は、前記蛇腹形状部の周期の２倍以下である、配線基板である。

本開示の一実施形態は、伸縮性を有する基材と、前記基材の第１面側に位置する配線であって、前記第１面の面内方向の１つである第１方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む蛇腹形状部を有する配線と、前記第１面側に位置し、前記配線に接続された電子部品と、前記電子部品上に位置し、前記電子部品を封止する封止材と、を備え、前記封止材の前記第１方向における一端と他端との間の寸法は、前記蛇腹形状部の周期の２倍以下である、配線基板である。

本開示の一実施形態による配線基板において、前記蛇腹形状部の振幅が１μｍ以上であってもよい。

本開示の一実施形態による配線基板において、前記基材の前記第１面の反対側に位置する第２面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅が、前記基材の前記第１面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅よりも小さくてもよい。

本開示の一実施形態による配線基板において、前記基材の前記第１面の反対側に位置する第２面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅が、前記基材の前記第１面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅の０．９倍以下であってもよい。

本開示の一実施形態は、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、伸長した状態の前記基材の第１面側に、第１配線を設ける第１配線工程と、前記基材の第１面側に、平面視において前記第１配線に交差するように第２配線を設ける第２配線工程と、前記第１配線と前記第２配線との交差部において前記第１配線と前記第２配線との間に位置するように、前記第１配線と前記第２配線とを絶縁する絶縁層を設ける絶縁工程と、前記基材から前記引張応力を取り除く収縮工程と、を備え、前記基材から前記引張応力が取り除かれた後、前記第２配線は、前記基材の前記第１面の面内方向の１つである第１方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む蛇腹形状部を有し、前記絶縁層の前記第１方向の寸法は、前記蛇腹形状部の周期の２倍以下である、配線基板の製造方法である。

本開示の一実施形態は、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、伸長した状態の前記基材の第１面側に、配線を設ける配線工程と、接続部を介して前記配線に電子部品を接続する部品接続工程と、前記基材から前記引張応力を取り除く収縮工程と、を備え、前記基材から前記引張応力が取り除かれた後、前記配線は、前記基材の前記第１面の面内方向の１つである第１方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む蛇腹形状部を有し、前記接続部の前記第１方向における一端と他端との間の寸法は、前記蛇腹形状部の周期の２倍以下である、配線基板の製造方法である。

本開示の一実施形態は、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、伸長した状態の前記基材の第１面側に、配線を設ける配線工程と、前記配線に電子部品を接続する部品接続工程と、封止材で前記電子部品を封止する封止工程と、前記基材から前記引張応力を取り除く収縮工程と、を備え、前記基材から前記引張応力が取り除かれた後、前記配線は、前記基材の前記第１面の面内方向の１つである第１方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む蛇腹形状部を有し、前記封止材の前記第１方向における一端と他端との間の寸法は、前記蛇腹形状部の周期の２倍以下である、配線基板の製造方法である。

本開示の実施形態によれば、基材の蛇腹形状部のばらつきを抑制することができる。

実施の形態に係る配線基板を示す平面図である。 図１の配線基板を線II－IIに沿って切断した場合を示す断面図である。 図２に示す配線基板を拡大して示す断面図である。 基材に現れる蛇腹形状部の一例を示す断面図である。 図２に示す配線基板の製造方法を説明するための図である。 絶縁層の第１方向の寸法の例を説明するための図である。 配線基板の一変形例を示す断面図である。 配線基板の一変形例を示す断面図である。 配線基板の一変形例を示す平面図である。 図９の配線基板を線Ｘ－Ｘに沿って切断した場合を示す断面図である。 配線基板の一変形例を示す断面図である。 配線基板の一変形例を示す断面図である。 絶縁層の平面形状の一変形例を示す平面図である。 図１３の配線基板を線ＸＩＶ－ＸＩＶに沿って切断した場合を示す断面図である。 絶縁層の平面形状の一変形例を示す平面図である。 絶縁層の平面形状の一変形例を示す平面図である。 絶縁層の平面形状の一変形例を示す平面図である。 絶縁層の平面形状の一変形例を示す平面図である。 配線基板の一変形例を示す断面図である。 図１６に示す配線基板の製造方法を説明するための図である。 配線基板の一変形例を示す断面図である。 図１８に示す配線基板の製造方法を説明するための図である。 配線基板の一変形例を示す平面図である。 配線基板の第１の実施例を示す断面図である。 配線基板の第４の実施例を示す断面図である。

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、図１乃至図５を参照して、本開示の一実施形態について説明する。

（配線基板）
まず、本実施の形態に係る配線基板１０について説明する。図１及び図２はそれぞれ、配線基板１０を示す平面図及び断面図である。図２に示す断面図は、図１の配線基板１０を線II－IIに沿って切断した場合の図である。

配線基板１０は、基材２０、絶縁層３０、第１配線５２１および第２配線５２２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配線５２１および第２配線５２２側に位置する第１面２１と、第１面２１の反対側に位置する第２面２２と、を含む。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。基材２０の弾性係数は、１ｋＰａ以上であってもよい。

基材２０の弾性係数を算出する方法としては、基材２０のサンプルを用いて、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して引張試験を実施するという方法を採用することができる。また、基材２０のサンプルの弾性係数を、ＩＳＯ１４５７７に準拠してナノインデンテーション法によって測定するという方法を採用することもできる。ナノインデンテーション法において用いる測定器としては、ナノインデンターを用いることができる。基材２０のサンプルを準備する方法としては、配線基板１０から基材２０の一部をサンプルとして取り出す方法や、配線基板１０を構成する前の基材２０の一部をサンプルとして取り出す方法が考えられる。その他にも、基材２０の第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・ｍ^２又はＰａ・ｍ^４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のうち第２配線５２２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。

〔配線〕
第１配線５２１および第２配線５２２は、基材２０の第１面２１側に位置する、導電性を有する部材である。第１配線５２１および第２配線５２２は、例えば、図示しない電子部品に電気的に接続され、電子部品に対する信号の入出力や電源供給などに用いられる。図１に示すように、第２配線５２２は、平面視において第１配線５２１に交差する。以下、平面視において第１配線５２１と第２配線５２２とが交差する箇所のことを、交差部５２Ｃとも呼ぶ。

図３は、図２に示す配線基板１０を拡大して示す断面図である。図３に示すように、第２配線５２２は、第１面２１の面内方向の１つである第１方向Ｄ１に沿って並ぶ複数の山部５３及び谷部５５を含む蛇腹形状部５７を有する。第１方向Ｄ１とは、蛇腹形状部５７の山部５３及び谷部５５が繰り返し現れる方向のことである。

配線基板１０の製造工程において、第１配線５２１は、引張応力によって第１方向Ｄ１に伸長した状態の基材２０に、第１方向Ｄ１に直交する方向に沿って設けられる。一方、第２配線５２２は、引張応力によって第１方向Ｄ１に伸長した状態の基材２０に、第１方向Ｄ１に沿って設けられる。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、第２配線５２２は、図３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３において、符号５３は、第２配線５２２の表面に現れる山部を表し、符号５４は、第２配線５２２の裏面に現れる山部を表す。また、符号５５は、第２配線５２２の表面に現れる谷部を表し、符号５６は、第２配線５２２の裏面に現れる谷部を表す。表面とは、第２配線５２２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、第２配線５２２の面のうち基材２０に近い側に位置する面である。また、図３において、符号２６及び２７は、基材２０の第１面２１に現れる山部及び谷部を表す。第１面２１に山部２６及び谷部２７が現れるように基材２０が変形することにより、第２配線５２２が蛇腹状に変形して蛇腹形状部５７を有するようになる。基材２０の第１面２１の山部２６が、第２配線５２２の蛇腹形状部５７の山部５３，５４に対応し、基材２０の第１面２１の谷部２７が、第２配線５２２の蛇腹形状部５７の谷部５５，５６に対応している。

図３に示す例において、第２配線５２２は、第１方向Ｄ１に平行に延びている。また、基材２０は、第１方向Ｄ１に平行な長辺を含む長方形の形状を有している。なお、図３においては、蛇腹形状部５７の複数の山部及び谷部が一定の周期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３において、符号Ｓ１は、第２配線５２２の表面における蛇腹形状部５７の、基材２０の法線方向における振幅を表す。振幅Ｓ１は、例えば１μｍ以上であり、より好ましくは１０μｍ以上である。振幅Ｓ１を１０μｍ以上とすることにより、基材２０の伸張に追従して第２配線５２２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、第２配線５２２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。「第２配線５２２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。

図３において、符号Ｓ２は、第２配線５２２の裏面における蛇腹形状部５７の振幅を表す。振幅Ｓ２は、振幅Ｓ１と同様に、例えば１μｍ以上であり、より好ましくは１０μｍ以上である。また、振幅Ｓ２は、例えば５００μｍ以下であってもよい。また、図３において、符号Ｓ３は、蛇腹形状部５７に重なる部分において基材２０の第１面２１に現れる山部２６及び谷部２７の振幅を表す。図３に示すように第２配線５２２の裏面が基材２０の第１面２１上に位置している場合、基材２０の第１面２１の山部２６及び谷部２７の振幅Ｓ３は、第２配線５２２の裏面における蛇腹形状部５７の振幅Ｓ２に等しい。

なお、図３においては、基材２０の第２面２２には蛇腹形状部が現れない例を示したが、これに限られることはない。図４に示すように、基材２０の第２面２２にも蛇腹形状部が現れていてもよい。図４において、符号２８及び２９は、配線領域２４において基材２０の第２面２２に現れる山部及び谷部を表す。図４に示す例において、第２面２２の山部２８は、第１面２１の谷部２７に重なる位置に現れ、第２面２２の谷部２９は、第１面２１の山部２６に重なる位置に現れている。なお、図示はしないが、基材２０の第２面２２の山部２８及び谷部２９の位置は、第１面２１の谷部２７及び山部２６に重なっていなくてもよい。また、基材２０の第２面２２の山部２８及び谷部２９の数又は周期は、第１面２１の山部２６及び谷部２７の数又は周期と同一であってもよく、異なっていてもよい。例えば、基材２０の第２面２２の山部２８及び谷部２９の周期が、第１面２１の山部２６及び谷部２７の周期よりも大きくてもよい。この場合、基材２０の第２面２２の山部２８及び谷部２９の周期は、第１面２１の山部２６及び谷部２７の周期の１．１倍以上であってもよく、１．２倍以上であってもよく、１．５倍以上であってもよく、２．０倍以上であってもよい。なお、「基材２０の第２面２２の山部２８及び谷部２９の周期が、第１面２１の山部２６及び谷部２７の周期よりも大きい」とは、基材２０の第２面２２に山部及び谷部が現れない場合を含む概念である。

図４において、符号Ｓ４は、蛇腹形状部５７に重なる部分において基材２０の第２面２２に現れる山部２８及び谷部２９の振幅を表す。第２面２２の振幅Ｓ４は、第１面２１の振幅Ｓ３と同一であってもよく、異なっていてもよい。例えば、第２面２２の振幅Ｓ４が、第１面２１の振幅Ｓ３よりも小さくてもよい。例えば、第２面２２の振幅Ｓ４が、第１面２１の振幅Ｓ３の０．９倍以下であってもよく、０．８倍以下であってもよく、０．６倍以下であってもよい。また、第２面２２の振幅Ｓ４は、第１面２１の振幅Ｓ３の０．１倍以上であってもよく、０．２倍以上であってもよい。基材２０の厚みが小さい場合、第１面２１の振幅Ｓ３に対する第２面２２の振幅Ｓ４の比率が大きくなり易い。なお、「基材２０の第２面２２の山部２８及び谷部２９の振幅が、第１面２１の山部２６及び谷部２７の振幅よりも小さい」とは、基材２０の第２面２２に山部及び谷部が現れない場合を含む概念である。

また、図４においては、第２面２２の山部２８及び谷部２９の位置が、第１面２１の谷部２７及び山部２６の位置に一致する例を示したが、これに限られることはない。例えば、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の位置から第１方向Ｄ１にずれていてもよい。この場合、ずれ量は、例えば０．１×Ｆ１以上であり、０．２×Ｆ１以上であってもよい。

第２配線５２２の材料としては、蛇腹形状部５７の解消及び生成を利用して基材２０の伸張及び収縮に追従することができる材料であればよい。第１配線５２１の材料は、第２配線５２２の材料と同じであってもよい。第２配線５２２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。第２配線５２２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。第２配線５２２の材料自体が伸縮性を有さない場合、第２配線５２２としては、金属膜を用いることができる。第２配線５２２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。第２配線５２２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、第２配線５２２は、変形に対する耐性を有する構造を備える。例えば、第２配線５２２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の伸縮に応じて第２配線５２２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、第２配線５２２の導電性を維持することができる。

第２配線５２２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、第２配線５２２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。

第２配線５２２の厚みは、基材２０の伸縮に耐え得る厚みであればよく、第２配線５２２の材料等に応じて適宜選択される。例えば、第２配線５２２の材料が伸縮性を有さない場合、第２配線５２２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、第２配線５２２の材料が伸縮性を有する場合、第２配線５２２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。第２配線５２２の幅は、例えば５０μｍ以上且つ１０ｍｍ以下である。

第２配線５２２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上または図１２において後述する支持基板４０上に蒸着法やスパッタリング法や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、第２配線５２２の材料自体が伸縮性を有する場合、例えば、基材２０上または支持基板４０上に一般的な印刷法により上記の導電性粒子およびエラストマーを含有する導電性組成物をパターン状に印刷する方法が挙げられる。これらの方法のうち、材料効率がよく安価に製作できる印刷法が好ましく用いられ得る。

蛇腹形状部５７が第２配線５２２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、仮に第２配線５２２も同様に弾性変形によって伸長すると、第２配線５２２の全長が増加し、第２配線５２２の断面積が減少するので、第２配線５２２の抵抗値が増加してしまう。また、第２配線５２２の弾性変形に起因して第２配線５２２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、本実施の形態においては、第２配線５２２が蛇腹形状部５７を有している。このため、基材２０が伸張する際、第２配線５２２は、蛇腹形状部５７の起伏を低減するように変形することによって、すなわち蛇腹形状を解消することによって、基材２０の伸張に追従することができる。このため、基材２０の伸張に伴って第２配線５２２の全長が増加することや、第２配線５２２の断面積が減少することを抑制することができる。このことにより、配線基板１０の伸張に起因して第２配線５２２の抵抗値が増加することを抑制することができる。また、第２配線５２２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。

〔絶縁層〕
絶縁層３０は、第１配線５２１と第２配線５２２とを絶縁するために配線基板１０に設けられた層である。絶縁層３０は、第１配線５２１と第２配線５２２との交差部５２Ｃにおいて第１配線５２１と第２配線５２２との間に位置し、第１配線５２１と第２配線５２２とを電気的に絶縁する。絶縁層３０は、面内方向のうちの第１方向Ｄ１および第１方向Ｄ１に直交する方向の寸法が、配線５２１、５２２の線幅よりも大きい。図１および図２に示される例において、第１方向Ｄ１における絶縁層３０の寸法は、第１方向Ｄ１における第１配線５２１の寸法の３倍以上である。また、図１～図４に示す例では、交差部５２Ｃにおいて、第２配線５２２が絶縁層３０上に位置し、絶縁層３０が第１配線５２１上に位置する。

絶縁層３０は、第１配線５２１と第２配線５２２とを絶縁するために必要な厚みを有する。絶縁層３０の厚みは、０．２μｍ以上１０００μｍ以下の範囲内とすることができ、１μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であることが好ましく、５μｍ以上１０μｍ以下の範囲内であることがより好ましい。

絶縁層３０は、基材２０の弾性係数よりも大きい弾性係数を有してもよい。絶縁層３０の弾性係数は、１ＧＰａ以上であることが好ましい。絶縁層３０の弾性係数が柔らかすぎると、絶縁層３０上の金属配線５２２が外部応力などで断線してしまう場合がある。絶縁層３０の弾性係数を算出する方法は、絶縁層３０の形態に応じて適宜定められる。例えば、絶縁層３０の弾性係数を算出する方法は、上述の基材２０の弾性係数を算出する方法と同様であってもよく、異なっていてもよい。後述する支持基板４０の弾性係数も同様である。例えば、絶縁層３０又は支持基板４０の弾性係数を算出する方法として、絶縁層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。

絶縁層３０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、ポリクロロプレンが挙げられる。

絶縁層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。絶縁層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絶縁層３０を切断した場合の断面に基づいて算出される。絶縁層３０の曲げ剛性は、基材２０の曲げ剛性の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。

絶縁層３０の形成方法としては、例えば、フォトリソグラフィ法によって樹脂材料をパターニングする方法や、スクリーン印刷等の印刷法によって樹脂材料を印刷する方法が挙げられる。

絶縁層３０は、蛇腹形状部５７に隣接する位置において所定の厚み、第１方向Ｄ１の寸法および剛性を有するため、蛇腹形状部５７の周期に影響を与え得る。もし、絶縁層３０の第１方向Ｄ１の寸法が、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１の２倍より大きい場合、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１がばらつくことで、第２配線５２２に折れなどの破損が生じるおそれがある。

これに対して、本実施形態における絶縁層３０の第１方向Ｄ１の寸法Ａは、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１の２倍以下である。これにより、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１のばらつきを抑制することができる。蛇腹形状部５７の周期Ｆ１のばらつきを抑制することで、第２配線５２２に折れなどの破損が生じることを抑制することができる。

絶縁層３０の第１方向Ｄ１の寸法Ａは、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１の０．０１倍以上２倍以下であることがより好ましく、０．２倍以上１．０倍以下であることが更に好ましい。絶縁層３０の寸法Ａが小さすぎると、絶縁層３０を適切に形成することが困難となる。

なお、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１は、例えば、第２配線５２２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間の第１方向Ｄ１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。周期Ｆ１は、交差部５２Ｃに近い側から数えて少なくとも３つ分の山部５３間の第１方向Ｄ１の距離の平均であってもよい。隣り合う山部５３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、光学顕微鏡で撮影された蛇腹形状部５７の平面写真や断面写真などの画像をコンピュータで解析することによって隣り合う山部５３間の距離を測定してもよい。

（配線基板の製造方法）
以下、図５（ａ）～（ｅ）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５（ａ）に示すように、伸縮性を有する基材２０を準備する基材準備工程を実施する。続いて、図５（ｂ）に示すように、基材２０に引張応力Ｔを加えて基材２０を伸長させる伸長工程を実施する。

伸長工程を実施した後、図５（ｂ）に示すように、引張応力Ｔによって伸長した状態の基材２０の第１面２１に、第１配線５２１を設ける第１配線工程を実施する。

第１配線工程を実施した後、図５（ｃ）に示すように、第１配線５２１上における後述する第２配線５２２との交差部５２Ｃの形成予定位置に、第１配線５２１と第２配線５２２とを絶縁する絶縁層３０を設ける絶縁工程を実施する。絶縁工程は、交差部５２Ｃにおいて第１配線５２１と第２配線５２２との間に位置するように絶縁層３０を設ける工程である。絶縁工程においては、絶縁層３０の第１方向Ｄ１の寸法Ａを、後述する収縮工程で形成される蛇腹形状部５７の周期Ｆ１の２倍以下に形成する。蛇腹形状部５７の周期Ｆ１の２倍以下となる絶縁層３０の第１方向Ｄ１の寸法Ａは、シミュレーションや実験によって予め取得しておくことができる。

絶縁工程を実施した後、図５（ｄ）に示すように、基材２０の第１面２１に、平面視において第１配線５２１に交差するように第２配線５２２を設ける第２配線工程を実施する。

第２配線工程を実施した後、図５（ｅ）に示すように、基材２０から引張応力を取り除く収縮工程を実施する。これにより、図５（ｅ）において矢印Ｃで示すように、基材２０が収縮し、基材２０に設けられている第２配線５２２にも変形が生じる。これにより、第２配線５２２に、絶縁層３０の第１方向Ｄ１の寸法Ａの１／２以上の周期Ｆ１を有する蛇腹形状部５７が形成される。

なお、図６（ａ）に示すように、絶縁層３０は、絶縁工程において、厳密には平坦なドーム状態に形成されることで、第１方向Ｄ１の端部側における絶縁層３０の厚みが、第１方向Ｄ１の中央側における絶縁層３０の厚みよりも薄くなることがある。この場合、図６（ｂ）に示すように、引張応力Ｔを除去して基板２０が収縮した際に、蛇腹形状部５７の波に合わせて第１方向Ｄ１の端部側で絶縁層３０が変形することがある。この場合、絶縁層３０の第１方向Ｄ１の寸法Ａは、基板２０が収縮した際に殆ど変形しない第１方向Ｄ１の中央側における絶縁層３０の寸法Ａとして定義すればよい。このような第１方向Ｄ１の中央側における絶縁層３０の寸法Ａは、第１方向Ｄ１の全範囲における絶縁層３０の寸法に対して、第１方向Ｄ１の中央側における５０％～１００％の寸法となる。絶縁層３０が剛直であるほど、基板２０の収縮時に絶縁層３０は変形しにくいので、寸法Ａは１００％に近づく。一方、絶縁層３０の硬度が図１１で説明する応力制御層７と同程度の場合には、寸法Ａは５０％となる。

このように、本実施形態においては、絶縁層３０の第１方向Ｄ１の寸法Ａが、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１以下となっている。これにより、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１のばらつきを抑制して第２配線５２２に折れなどの破損が生じることを抑制することができる。

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は伸張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が伸張した場合に第２配線５２２の抵抗値が低下することを抑制することができるので、配線基板１０の良好な電気特性を実現することができる。他にも配線基板１０は伸長することができるので、人などの生体に限らず曲面や立体形状に沿わせて設置や組込むことが可能である。それらの製品の一例としては、バイタルセンサ、マスク、補聴器、歯ブラシ、絆創膏、湿布、コンタクトレンズ、義手、義足、義眼、カテーテル、ガーゼ、薬液パック、包帯、ディスポーザブル生体電極、おむつ、家電製品、スポーツウェア、リストバンド、はちまき、手袋、水着、サポーター、ボール、ラケット、薬液浸透美容マスク、電気刺激ダイエット用品、懐炉、自動車内装、シート、インパネ、ベビーカー、ドローン、車椅子、タイヤ、首輪、リード、ハプティクスデバイス、ランチョンマット、帽子、服、メガネ、靴、インソール、靴下、ストッキング、インナーウェア、マフラー、耳あて、鞄、アクセサリー、指輪、付け爪、時計、個人ID認識デバイス、ヘルメット、パッケージ、ICタグ、ペットボトル、文具、書籍、カーペット、ソファ、寝具、照明、ドアノブ、花瓶、ベッド、マットレス、座布団、ワイヤレス給電アンテナ、電池、ビニールハウス、ロボットハンド、ロボット外装を挙げることができる。

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。

（第１の変形例）
まず、図７を参照して、交差部５２Ｃにおける第１配線５２１と第２配線５２２との上下関係が逆転した第１の変形例について説明する。図７は、配線基板１０の第１の変形例を示す断面図である。

図１～図５（ａ）～（ｅ）では、交差部５２Ｃにおいて第２配線５２２が絶縁層３０上に位置し、絶縁層３０が第１配線５２１上に位置する配線基板１０の例について説明した。

これに対して、第１の変形例における配線基板１０は、図７に示すように、交差部５２Ｃにおいて、第１配線５２１が絶縁層３０上に位置し、絶縁層３０が第２配線５２２上に位置している。

図１～図５（ａ）～（ｅ）に示す例と同様に、第１の変形例においても、絶縁層３０の第１方向Ｄ１の寸法Ａが、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１の２倍以下となっている。これにより、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１のばらつきを抑制して第２配線５２２に折れなどの破損が生じることを抑制することができる。

（第２の変形例）
次に、図８を参照して、絶縁層３０の第１方向Ｄ１の側面が傾斜した第２の変形例について説明する。図８は、配線基板１０の第２の変形例を示す断面図である。

図３に示した例において、絶縁層３０の第１方向Ｄ１の側面３０ａは、第１面２１の法線方向に平行である。

これに対して、第２の変形例における配線基板１０は、図８に示すように、絶縁層３０の第１方向Ｄ１の側面３０ａが、少なくとも部分的に第１面２１の法線方向に対して蛇腹形状部５７から離れる方向に傾斜している。より詳しくは、絶縁層３０は、第１面２１の法線方向に沿って突出したドーム形状を有しており、側面３０ａは、蛇腹形状部５７から離れる方向に傾斜した傾斜曲面である。

第２の変形例によれば、絶縁層３０を９０°以下の尖鋭な角部を有しない滑らかな形状に形成することができる。これにより、絶縁層３０を覆う第２配線５２２の形状を滑らかにすることができるので、局所的に大きな応力が作用することによる第２配線５２２の破損を効果的に抑制することができる。

（第３の変形例）
次に、図９および図１０を参照して、第１配線５２１が蛇腹形状部を有する第３の変形例について説明する。図９は、配線基板１０の第３の変形例を示す平面図である。図１０は、図９の配線基板１０を線Ｘ－Ｘに沿って切断した場合を示す断面図である。

これまでは、第２配線５２２のみが蛇腹形状部５７を有する例について説明した。これに対して、第３の変形例における配線基板１０は、図１０に示すように、第１配線５２１も蛇腹形状部５７２を有している。

図９に示す例において、第１配線５２１は、交差部５２Ｃを経由して第１方向Ｄ１に直交する方向に延伸した第１部分５２１ａと、第１部分５２１ａに連続し、第１方向Ｄ１に延伸した第２部分５２１ｂとを有する。図１０に示すように、蛇腹形状部５７２は、第１配線５２１のうちの第２部分５２１ｂに設けられている。第２配線５２２の蛇腹形状部５７と同様に、第１配線５２１の蛇腹形状部５７２は、第１方向Ｄ１に沿って並ぶ複数の山部５３及び谷部５５を含む。蛇腹形状部５７２の詳細な構成は、既に説明した蛇腹形状部５７と同様である。蛇腹形状部５７２は、図５（ａ）～（ｅ）に示した工程にしたがって第２配線５２２の蛇腹形状部５７と同時に形成することができる。

（第４の変形例）
次に、図１１を参照して、応力制御層を備える第４の変形例について説明する。図１１は、配線基板１０の第４の変形例を示す断面図である。

図１１に示すように、第４の変形例における配線基板１０は、図３に示す構成に加えて、更に、応力制御層７を備える。

応力制御層７は、第２配線５２２上に位置し、第２配線５２２に作用する応力を制御する層である。応力制御層７は、蛇腹形状部５７の曲率半径を制御することで第２配線５２２に作用する応力を制御してもよい。応力制御層７は、基材２０および第２配線５２２の蛇腹形状に倣った蛇腹形状を有している。応力制御層７は、第２配線５２２と同一の材料を用いて第２配線５２２と同様の形成方法で形成することができる。

第４の変形例によれば、応力制御層７によって第２配線５２２に作用する応力を抑制することで、第２配線５２２の破損を効果的に抑制することができる。

（第５の変形例）
次に、図１２を参照して、支持基板を備える第５の変形例について説明する。図１２は、配線基板１０の第５の変形例を示す断面図である。図１２に示すように、第５の変形例における配線基板１０は、図２の配線基板１０の構成に加えて、更に、支持基板４０を備える。支持基板４０は、基材２０よりも低い伸縮性を有するよう構成された板状の部材である。支持基板４０は、第１面２１と配線５２１,５２２との間に位置し、配線５２１,５２２を支持する。支持基板４０は、基材２０側に位置する第２面４２と、第２面４２の反対側に位置する第１面４１と、を含む。図１２に示す例において、支持基板４０は、その第１面４１側において配線５２１,５２２を支持している。また、支持基板４０は、その第２面４２側において基材２０の第１面２１に接合されている。例えば、図１２に示すように、基材２０と支持基板４０との間に、接着剤を含む接着層６０が設けられていてもよい。接着層６０を構成する材料としては、例えばアクリル系接着剤、シリコーン系接着剤等を用いることができる。接着層６０の厚みは、例えば５μｍ以上且つ２００μｍ以下である。また、図示はしないが、非接着表面を分子修飾させて、分子接着結合させる方法によって支持基板４０の第２面４２が基材２０の第１面２１に接合されていてもよい。この場合、基材２０と支持基板４０との間に接着層が設けられていなくてもよい。

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。

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。

図５（ａ）～（ｅ）に示す例においては、引張応力Ｔによって伸長した状態の基材２０上に、第１配線５２１、絶縁層３０および第２配線５２２を設ける。これに対して、第５の変形例によれば、非伸長状態の支持基板４０上に第１配線５２１、絶縁層３０および第２配線５２２を設けた後に、引張応力Ｔによって伸長した状態の基材２０上に、第１配線５２１、絶縁層３０および第２配線５２２が設けられた支持基板４０を接合し、その後、引張応力Ｔを取り除くことで、蛇腹形状部５７を有する配線基板１０を得ることができる。

第５の変形例によれば、非伸長状態の支持基板４０上に配線５２１,５２２および絶縁層３０を安定的に搭載することができるので、蛇腹形状部５７を有する配線基板１０の製造の容易性を向上させることができる。

（第６の変形例）
次に、図１３～図１５Ｄを参照して、第６の変形例として、絶縁層３０の平面形状の複数の変形例について説明する。

これまでは、第１方向Ｄ１および第１方向Ｄ１に直交する方向に一定の広がりを有する平面矩形状の絶縁層３０の例について説明した。これに対して、図１３および図１４に示すように、絶縁層３０は、平面視において線状を有するように第１配線５２１上に設けられていてもよい。図１３に示される例において、第１方向Ｄ１における絶縁層３０の寸法は、第１方向Ｄ１における第１配線５２１の寸法の２倍以下である。また、絶縁層３０は、図１５Ａに示すように、平面視において円形状を有していてもよく、また、図１５Ｂに示すように、平面視において三角形状を有していてもよく、また、図１５Ｃに示すように、平面視において角が丸められた矩形状を有していてもよい。また、図１５Ｄに示すように、絶縁層３０の第１方向Ｄ１の側面３０ａは、平面視において蛇腹形状部２７に沿った形状を有していてもよい。なお、図１５Ｄでは、絶縁層３０の近傍の蛇腹形状部５７の山部および谷部の頂部の平面形状を一点鎖線によって模式的に示している。図１５Ｄに示す例において、絶縁層３０の近傍の蛇腹形状部５７は、平面視において絶縁層３０側に向かって凸の略円弧形状を有しており、絶縁層３０の第１方向Ｄ１の側面３０ａは、この蛇腹形状部５７の形状に沿った略円弧形状を有している。

図１５Ｄのように、絶縁層３０の側面３０ａを蛇腹形状部５７に沿った形状にすることで、絶縁層３０の近傍において第２配線５２２に局所的に大きな応力が作用することを抑制することができる。これにより、第２配線５２２の破損を効果的に抑制することができる。

（第７の変形例）
次に、図１６を参照して、電子部品の接続部の一端と他端との間の寸法を蛇腹形状部の周期の２倍以下とした第７の変形例について説明する。図１６は、配線基板１０の第７の変形例を示す断面図である。

図１６に示すように、第７の変形例における配線基板１０は、伸縮性を有する基材２０と、基材２０の第１面２１に位置する配線５２と、第１面２１側に位置し、配線５２に接続された電子部品５１とを備える。配線５２は、第１方向Ｄ１に沿って並ぶ複数の山部５３及び谷部５５を含む蛇腹形状部５７を有する。配線５２および蛇腹形状部５７の構成は、上述した第２配線５２２および第２配線５２２の蛇腹形状部５７の構成と同様であるので、詳しい説明は省略する。

電子部品５１は、導電性の接続部５１ａを介して配線５２に電気的に接続されている。接続部５１ａは、はんだや導電性接着剤などであってもよい。また、図１６に示すように、接続部５１ａは、第１方向Ｄ１に間隔を空けて設けられた２つの配線５２、５２のそれぞれを電子部品５１に接続し得るように２つ存在していていもよい。電子部品５１は、能動部品であってもよく、受動部品であってもよく、機構部品であってもよい。

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。

電子部品５１は、蛇腹形状部５７に隣接する位置において所定の厚み、第１方向Ｄ１の寸法および剛性を有するため、蛇腹形状部５７の周期に影響を与え得る。もし、接続部５１ａの第１方向Ｄ１における一端と他端との間の寸法が、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１の２倍より大きい場合、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１がばらつくことで、配線５２に折れなどの破損が生じるおそれがある。

これに対して、第７の変形例における接続部５１ａの第１方向Ｄ１における一端と他端との間の寸法Ｂは、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１の２倍以下である。図１６に示される例において、寸法Ｂは、複数の接続部５１ａのうち、左方側に位置する第１の接続部５１ａの左端部と、複数の接続部５１ａのうち、右方側に位置する第２の接続部５１ａの右端部との間の寸法Ｂである。このように、寸法Ｂを蛇腹形状部５７の周期Ｆ１の２倍以下にすることで、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１のばらつきを抑制することができる。蛇腹形状部５７の周期Ｆ１のばらつきを抑制することで、配線５２に折れなどの破損が生じることを抑制することができる。

接続部５１ａの第１方向Ｄ１における一端と他端との間の寸法Ｂは、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１の０．０１倍以上２倍以下であることがより好ましく、０．２倍以上１．０倍以下であることが更に好ましい。

以下、図１７（ａ）～（ｄ）を参照して、第７の変形例における配線基板１０の製造方法について説明する。

まず、図１７（ａ）に示すように、伸縮性を有する基材２０を準備する基材準備工程を実施する。続いて、図１７（ｂ）に示すように、基材２０に引張応力Ｔを加えて基材２０を伸長させる伸長工程を実施する。

伸長工程を実施した後、図１７（ｂ）に示すように、引張応力Ｔによって伸長した状態の基材２０の第１面２１に、配線５２を設ける配線工程を実施する。

配線工程を実施した後、図１７（ｃ）に示すように、接続部５１ａを介して配線５２に電子部品５１を接続する部品接続工程を実施する。部品接続工程においては、第１方向Ｄ１における一端と他端との間の寸法Ｂが後述する収縮工程で形成される蛇腹形状部５７の周期Ｆ１の２倍以下となる接続部５１ａを介して電子部品５１を接続する。蛇腹形状部５７の周期Ｆ１の２倍以下となる接続部５１ａの第１方向Ｄ１における一端と他端との間の寸法Ｂは、シミュレーションや実験によって予め取得しておくことができる。

部品接続工程を実施した後、図１７（ｄ）に示すように、基材２０から引張応力を取り除く収縮工程を実施する。これにより、図１７（ｄ）において矢印Ｃで示すように、基材２０が収縮し、基材２０に設けられている配線５２にも変形が生じる。これにより、配線５２に、接続部５１ａの第１方向Ｄ１における一端と他端との間の寸法Ｂの１／２以上の周期Ｆ１を有する蛇腹形状部５７が形成される。

第７の変形例においては、接続部５１ａの第１方向Ｄ１における一端と他端との間の寸法Ｂが、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１の２倍以下となっている。これにより、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１のばらつきを抑制して配線５２に折れなどの破損が生じることを抑制することができる。

（第８の変形例）
次に、図１８を参照して、電子部品を封止する封止材の一端と他端との間の寸法を蛇腹形状部の周期の２倍以下とした第８の変形例について説明する。図１８は、配線基板１０の第８の変形例を示す断面図である。

図１８に示すように、第８の変形例における配線基板１０は、図１６の構成に加えて、更に、封止材の一例であるポッティング材８を備える。ポッティング材８は、電子部品５１上または配線５２上に位置し、電子部品５１を封止する。図１８に示すように、ポッティング材８は、第１方向Ｄ１において電子部品５１よりも外側に広がった状態で電子部品５１上に設けられている。図１８に示される例において、ポッティング材８は、ドーム形状を有する。ポッティング材８としては、例えば、エポキシ樹脂やウレタン樹脂等の樹脂を採用してもよい。

ポッティング材８は、蛇腹形状部５７に隣接する位置において所定の厚み、第１方向Ｄ１の寸法および剛性を有するため、蛇腹形状部５７の周期に影響を与え得る。もし、ポッティング材８の第１方向Ｄ１における一端と他端との間の寸法が、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１の２倍より大きい場合、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１がばらつくことで、配線５２に折れなどの破損が生じるおそれがある。

これに対して、第８の変形例におけるポッティング材８の第１方向Ｄ１における一端と他端との間の寸法Ｂは、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１の２倍以下である。このように、寸法Ｂを蛇腹形状部５７の周期Ｆ１の２倍以下にすることで、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１のばらつきを抑制することができる。蛇腹形状部５７の周期Ｆ１のばらつきを抑制することで、配線５２に折れなどの破損が生じることを抑制することができる。

ポッティング材８の第１方向Ｄ１における一端と他端との間の寸法Ｂは、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１の０．０１倍以上２倍以下であることがより好ましく、０．２倍以上１．０倍以下であることが更に好ましい。

なお、図６（ａ）および図６（ｂ）に示した絶縁層３０と同様に、引張応力Ｔを除去して基板２０が収縮した際に、蛇腹形状部５７の波に合わせて第１方向Ｄ１の端部側でポッティング材８が変形する場合、ポッティング材８の第１方向Ｄ１における一端と他端との間の寸法Ｂは、基板２０が収縮した際に殆ど変形しない第１方向Ｄ１の中央側におけるポッティング材８の寸法Ｂとして定義すればよい。このような第１方向Ｄ１の中央側におけるポッティング材８の寸法Ｂは、第１方向Ｄ１の全範囲におけるポッティング材８の寸法に対して、第１方向Ｄ１の中央側における５０％～１００％の寸法となる。

以下、図１９（ａ）～（ｅ）を参照して、第８の変形例における配線基板１０の製造方法について説明する。

まず、図１９（ａ）に示すように、伸縮性を有する基材２０を準備する基材準備工程を実施する。続いて、図１９（ｂ）に示すように、基材２０に引張応力Ｔを加えて基材２０を伸長させる伸長工程を実施する。伸長工程を実施した後、図１９（ｂ）に示すように、引張応力Ｔによって伸長した状態の基材２０の第１面２１に、配線５２を設ける配線工程を実施する。配線工程を実施した後、図１９（ｃ）に示すように、接続部５１ａを介して配線５２に電子部品５１を接続する部品接続工程を実施する。

部品接続工程を実施した後、図１９（ｄ）に示すように、ポッティングによって電子部品５１を封止する封止工程を実施する。封止工程においては、第１方向Ｄ１における一端と他端との間の寸法Ｂが後述する収縮工程で形成される蛇腹形状部５７の周期Ｆ１の２倍以下となるポッティング材８を電子部品５１上に形成することで電子部品５１を封止する。蛇腹形状部５７の周期Ｆ１の２倍以下となるポッティング材８の第１方向Ｄ１における一端と他端との間の寸法Ｂは、シミュレーションや実験によって予め取得しておくことができる。

封止工程を実施した後、図１９（ｅ）に示すように、基材２０から引張応力を取り除く収縮工程を実施する。これにより、図１９（ｅ）において矢印Ｃで示すように、基材２０が収縮し、基材２０に設けられている配線５２にも変形が生じる。これにより、配線５２に、ポッティング材８の第１方向Ｄ１における一端と他端との間の寸法Ｂの１／２以上の周期Ｆ１を有する蛇腹形状部５７が形成される。

第８の変形例においては、ポッティング材８の第１方向Ｄ１における一端と他端との間の寸法Ｂが、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１の２倍以下となっている。これにより、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１のばらつきを抑制して配線５２に折れなどの破損が生じることを抑制することができる。

（第９の変形例）
次に、図２０を参照して、第１方向に沿った蛇腹形状部と、第１方向に直交する方向に沿った蛇腹形状部とを有する第９の変形例について説明する。

これまでは、第１方向Ｄ１に沿った蛇腹形状部５７を有する第２配線５２２を備えた配線基板１０の例について説明した。これに対して、第９の変形例における配線基板１０は、図２０に示すように、第２配線５２２が蛇腹形状部５７を有することに加えて、第１配線５２１が、第１方向Ｄ１に直交する方向に沿った蛇腹形状部５７３を有する。図２０においては、蛇腹形状部５７、５７３の山部および谷部の頂部を一点鎖線によって示している。このような配線基板１０は、図５（ｂ）に示した伸長工程に、基材２０に第１方向Ｄ１に直交する方向への引張応力を加える工程を含ませ、また、図５（ｅ）に示した収縮工程に、第１方向Ｄ１に直交する方向への引張応力を除去する工程を含ませることで形成することができる。

また、上述した以外にも、配線上に形成される交差部５２Ｃまたは小型の電子部品５１は、周期的に配置してもよい。周期的に配置することで、配線全域にわたって蛇腹形状部５７の周期が乱れないようにすることができるので、伸縮耐久性を向上させることができる。

次に、本開示を実施例により更に具体的に説明するが、本開示はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。

（第１の実施例）
図２１に示すように、第１の実施例においては、順に、基材２０、接着層６０、支持基板４０、第１配線５２１、絶縁層３０、第２配線５２２および第２絶縁層９を備える配線基板１０を作製した。以下、配線基板１０の作製方法について説明する。

≪基材及び接着層の準備≫
接着層６０として粘着シート８１４６（３Ｍ社製）を用い、その粘着シート上で２液付加縮合のポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を厚さ１．５ｍｍになるよう塗布し、ＰＤＭＳを硬化させ、接着層６０及び基材２０の積層体を準備した。続いて、積層体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 Ｋ６２５１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０．０５ＭＰａであった。

≪支持基板、配線、絶縁層の準備≫
支持基板４０として厚さ１μｍのポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルムを用い、ＰＥＮフィルムからなる支持基板４０上に、蒸着法によって厚さ１μｍのＣｕ膜を成膜し、フォトリソグラフィ法によってＣｕ膜をパターニングすることで、配線幅２００μｍの第１配線５２１を形成した。続いて、第１配線５２１上の交差部５２Ｃが形成される位置に、スクリーン印刷によって厚さ２０μｍのドーム状の熱硬化性絶縁ポリマーを形成し、熱硬化性絶縁ポリマーを加熱して硬化することで、第１方向Ｄ１の寸法が３００μｍの絶縁層３０を形成した。続いて、絶縁層３０上または支持基板４０上に、蒸着法によって厚さ１μｍのＣｕ膜を成膜し、フォトリソグラフィ法によってＣｕ膜をパターニングすることで、配線幅２００μｍの第２配線５２２を形成した。続いて、支持基板４０上に、スクリーン印刷によって厚さ１０μｍの熱硬化性絶縁ポリマーを全面的に形成し、熱硬化性絶縁ポリマーを加熱して硬化することで、第２絶縁層９を形成した。

≪配線基板の作製≫
上記にて準備した接着層６０及び基材２０の積層体を第１方向Ｄ１に沿って１軸に５０％伸長させた状態で、接着層６０に上記にて準備した支持基板４０を貼合させた。次いで、伸長を開放することで接着層６０及び基材２０の積層体を収縮させた。これにより、支持基板４０の表面に、第１方向Ｄ１に沿って凹凸形状が生じて収縮した。この際、凹凸形状すなわち蛇腹形状部の周期の平均は５００μｍであった。

このようにして作製された第１の実施例における配線基板１０は、３０％の伸長を１０万回行っても第１配線５２１および第２配線５２２に断線が生じなかった。

（第２の実施例）
第２の実施例は、第１の実施例に対して、第１方向Ｄ１における絶縁層３０の寸法を５００μｍに形成した点のみが異なる。第２の実施例における配線基板１０は、３０％の伸長を１０万回行っても第１配線５２１および第２配線５２２に断線が生じなかった。

（第３の実施例）
第３の実施例は、第１の実施例に対して、第１方向Ｄ１における絶縁層３０の寸法を６００μｍに形成した点のみが異なる。第３の実施例における配線基板１０は、３０％の伸長を１０万回行っても第１配線５２１および第２配線５２２に断線が生じなかった。

（第１の比較例）
第１の比較例は、第１の実施例に対して、第１方向Ｄ１における絶縁層３０の寸法を８００μｍに形成した点のみが異なる。第１の比較例における配線基板１０は、３０％の伸長を６万回行った場合に第１配線５２１および第２配線５２２に断線が生じた。

（第４の実施例）
図２２に示すように、第４の実施例においては、順に、基材２０、接着層６０、支持基板４０、配線５２、絶縁層１１および電子部品５１を備える配線基板１０を作製した。以下、第４の実施例における配線基板１０の作製方法について、第１の実施例との相違点を中心に説明する。

第４の実施例においては、支持基板４０として、厚さ１μｍ、弾性係数２．２Ｇｐａのポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルムを用い、ＰＥＮフィルムからなる支持基板４０上に、蒸着法によって厚さ１μｍのＣｕ膜を成膜し、フォトリソグラフィ法によってＣｕ膜をパターニングすることで、配線幅２００μｍ、配線間隔４００μｍの６本の配線５２を形成した。続いて、配線５２上に、スクリーン印刷によって配線５２の端部が露出するように厚さ１０μｍの熱硬化性絶縁ポリマーを形成し、熱硬化性絶縁ポリマーを加熱して硬化することで、絶縁層１１を形成した。続いて、スクリーン印刷によって、絶縁層１１から露出した配線５２の端部上に、接続部５１ａとして導電性接着材（化研テック社製のＣＬ－３１６０）を形成した。続いて、マウンターによって、導電性接着材からなる接続部５１ａ上に、電子部品５１を搭載した。電子部品５１のサイズは、第１方向Ｄ１で２００μｍ、第１方向Ｄ１に直交する方向で４００μｍであった。なお、第１方向Ｄ１における電子部品５１の寸法は、図２２において符号Ｂで示されるように、接続部５１ａの第１方向Ｄ１における一端と他端との間の寸法であった。

そして、第１の実施例と同様の手法で準備された接着層６０及び基材２０の積層体を第１方向Ｄ１に沿って１軸に５０％伸長させた状態で、接着層６０に上記にて準備した支持基板４０を貼合させた。次いで、伸長を開放することで接着層６０及び基材２０の積層体を収縮させた。これにより、支持基板４０の表面に、第１方向Ｄ１に沿って凹凸形状が生じて収縮した。この際、凹凸形状すなわち蛇腹形状部の周期の平均は５００μｍであった。

このようにして作製された第４の実施例における配線基板１０は、３０％の伸長を１０万回行っても配線５２に断線が生じなかった。

（第５の実施例）
第５の実施例は、第４の実施例に対して、第１方向Ｄ１における電子部品５１の寸法Ｂが４００μｍ、第１方向Ｄ１に直交する方向おける電子部品５１の寸法が２００μｍである点のみが異なる。第４の実施例における配線基板１０は、３０％の伸長を１０万回行っても配線５２に断線が生じなかった。

（第６の実施例）
第６の実施例は、第４の実施例に対して、第１方向Ｄ１における電子部品５１の寸法Ｂが５００μｍ、第１方向Ｄ１に直交する方向おける電子部品５１の寸法が１０００μｍである点のみが異なる。第６の実施例における配線基板１０は、３０％の伸長を１０万回行っても配線５２に断線が生じなかった。

（第２の比較例）
第２の比較例は、第４の実施例に対して、第１方向Ｄ１における電子部品５１の寸法Ｂが８００μｍ、第１方向Ｄ１に直交する方向おける電子部品５１の寸法が４００μｍである点のみが異なる。第２の比較例における配線基板１０は、３０％の伸長を６万回行った場合に配線５２に断線が生じた。

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。

１０ 配線基板
２０ 基材
２１ 第１面
２２ 第２面
３０ 絶縁層
３０ａ 側面
５２１ 第１配線
５２２ 第２配線
５２ 配線
５３、５４ 山部
５５、５６ 谷部
５７ 蛇腹形状部
５７２ 第２の蛇腹形状部
７ 応力制御層

Claims (16)

1. 伸縮性を有する基材と、
   前記基材の第１面側に位置する第１配線と、
   前記第１面側に位置する第２配線であって、平面視において前記第１配線に交差し、前記第１面の面内方向の１つである第１方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む蛇腹形状部を有する第２配線と、
   前記第１配線と前記第２配線との交差部において前記第１配線と前記第２配線との間に位置し、前記第１配線と前記第２配線とを絶縁する絶縁層と、を備え、
   前記絶縁層の前記第１方向の寸法は、前記蛇腹形状部の周期の２倍以下である、配線基板。
2. 前記交差部において、前記第２配線は、前記絶縁層上に位置し、前記絶縁層は、前記第１配線上に位置する、請求項１に記載の配線基板。
3. 前記第２配線上に位置し、前記第２配線に作用する応力を制御する応力制御層を更に備える、請求項２に記載の配線基板。
4. 前記絶縁層の前記第１方向の側面は、少なくとも部分的に前記第１面の法線方向に対して前記蛇腹形状部から離れる方向に傾斜している、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の配線基板。
5. 前記絶縁層は、前記第１面の法線方向に沿って突出したドーム形状を有する、請求項４に記載の配線基板。
6. 前記交差部において、前記第１配線は、前記絶縁層上に位置し、前記絶縁層は、前記第２配線上に位置する、請求項１に記載の配線基板。
7. 前記第１配線は、前記第１方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む第２の蛇腹形状部を有する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の配線基板。
8. 前記絶縁層は、前記基材の曲げ剛性よりも大きい曲げ剛性を有する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の配線基板。
9. 前記絶縁層は、前記基材の弾性係数よりも大きい弾性係数を有する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の配線基板。
10. 伸縮性を有する基材と、
    前記基材の第１面側に位置する配線であって、前記第１面の面内方向の１つである第１方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む蛇腹形状部を有する配線と、
    前記第１面側に位置し、前記配線に接続された電子部品と、
    前記電子部品上に位置し、前記電子部品を封止する封止材と、を備え、
    前記封止材の前記第１方向における一端と他端との間の寸法は、前記蛇腹形状部の周期の２倍以下である、配線基板。
11. 前記蛇腹形状部の振幅が１μｍ以上である、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の配線基板。
12. 前記基材の前記第１面の反対側に位置する第２面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅が、前記基材の前記第１面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅よりも小さい、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の配線基板。
13. 前記基材の前記第１面の反対側に位置する第２面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅が、前記基材の前記第１面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅の０．９倍以下である、請求項１２に記載の配線基板。
14. 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、
    伸長した状態の前記基材の第１面側に、第１配線を設ける第１配線工程と、
    前記基材の第１面側に、平面視において前記第１配線に交差するように第２配線を設ける第２配線工程と、
    前記第１配線と前記第２配線との交差部において前記第１配線と前記第２配線との間に位置するように、前記第１配線と前記第２配線とを絶縁する絶縁層を設ける絶縁工程と、
    前記基材から前記引張応力を取り除く収縮工程と、を備え、
    前記基材から前記引張応力が取り除かれた後、前記第２配線は、前記基材の前記第１面の面内方向の１つである第１方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む蛇腹形状部を有し、
    前記絶縁層の前記第１方向の寸法は、前記蛇腹形状部の周期の２倍以下である、配線基板の製造方法。
15. 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、
    伸長した状態の前記基材の第１面側に、配線を設ける配線工程と、
    接続部を介して前記配線に電子部品を接続する部品接続工程と、
    前記基材から前記引張応力を取り除く収縮工程と、を備え、
    前記基材から前記引張応力が取り除かれた後、前記配線は、前記基材の前記第１面の面内方向の１つである第１方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む蛇腹形状部を有し、
    前記接続部の前記第１方向における一端と他端との間の寸法は、前記蛇腹形状部の周期の２倍以下である、配線基板の製造方法。
16. 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、
    伸長した状態の前記基材の第１面側に、配線を設ける配線工程と、
    前記配線に電子部品を接続する部品接続工程と、
    封止材で前記電子部品を封止する封止工程と、
    前記基材から前記引張応力を取り除く収縮工程と、を備え、
    前記基材から前記引張応力が取り除かれた後、前記配線は、前記基材の前記第１面の面内方向の１つである第１方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む蛇腹形状部を有し、
    前記封止材の前記第１方向における一端と他端との間の寸法は、前記蛇腹形状部の周期の２倍以下である、配線基板の製造方法。

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