JP7331423B2 - 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、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。

特開２０１３－１８７３０８号公報 特開２００７－２８１４０６号公報

上述のような伸縮性を有する電子デバイスでは、通常、配線が電子部品に電気的に接続される。この場合、電子デバイスの伸縮の度に、配線と電子部品との間に応力が生じ得るため、これらの間の接続信頼性を向上させることが強く望まれる。

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面側に位置する配線と、前記基材の内部に設けられ、前記基材を補強する補強部材と、を備え、前記補強部材は、第１部分と、前記基材の第１面の法線方向における厚みが前記第１部分よりも大きい第２部分と、を有し、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、前記配線の端部と前記第１部分とが重なる、配線基板である。

本開示の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に、前記第２部分は、前記配線の端部を挟み込むように形成されてもよい。

本開示の一実施形態に係る配線基板において、前記補強部材の弾性係数は、前記基材の弾性係数よりも大きくてもよい。

本開示の一実施形態に係る配線基板において、前記基材は、下地層と、前記下地層よりも前記配線側に設けられる応力緩和層と、を有してもよい。

本開示の一実施形態に係る配線基板において、前記応力緩和層の弾性係数は、前記下地層の弾性係数よりも小さくてもよい。

本開示の一実施形態に係る配線基板において、前記補強部材は、前記応力緩和層に設けられてもよい。

本開示の一実施形態に係る配線基板において、前記補強部材の弾性係数は、前記応力緩和層の弾性係数よりも大きくてもよい。

本開示の一実施形態に係る配線基板は、前記配線上に位置する保護層をさらに備えてもよい。

本開示の一実施形態に係る配線基板において、前記第２部分は、前記第１部分側から前記配線側へ向けて凸となってもよい。

本開示の一実施形態に係る配線基板においては、前記第２部分の前記配線側の端部が、前記基材の外側に露出してもよい。

本開示の一実施形態に係る配線基板においては、前記第２部分の前記配線側の端部と、前記第１面とが、同一面上に位置してもよい。

本開示の一実施形態に係る配線基板において、前記第２部分は、前記第１部分の外縁の少なくとも一部に沿って湾曲して又は折れ曲がって延びるように形成されてもよいし、又は、前記第２部分は、前記第１部分を挟み込んで対向するように分離して形成されてもよい。

本開示の一実施形態に係る配線基板において、前記第２部分は、円形でもよい。

本開示の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。

本開示の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。

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、補強のための補強部材を内部に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、第１部分と、前記基材の第１面の法線方向における厚みが前記第１部分よりも大きい第２部分と、を有し、前記配線は、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、その端部が前記第１部分と重なるように設けられる、配線基板の製造方法である。

本開示の実施形態によれば、配線と電子部品との間の接続信頼性を向上させた配線基板を提供できる。

一実施形態に係る配線基板の平面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。 図１に示す配線基板に設けられる補強部材を示す図である。 図１に示す配線基板から電子部品を取り外した状態の配線基板の平面図である。 図２の拡大図である。 配線基板の一変形例の断面図である。 配線基板の一変形例の断面図である。 配線基板の一変形例の断面図である。 図１に示す配線基板の製造方法を説明する図である。 配線基板の一変形例の断面図である。 配線基板の一変形例の断面図である。 配線基板の一変形例の断面図である。 配線基板の一変形例の断面図である。 配線基板の一変形例の断面図である。 配線基板の一変形例の平面図である。 配線基板の一変形例の平面図である。 配線基板の一変形例の補強部材を示す図である。 配線基板の一変形例の補強部材を示す図である。 配線基板の一変形例の平面図である。 配線基板の一変形例の平面図である。 配線基板の一変形例の平面図である。 配線基板の一変形例の平面図である。

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、本実施の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を示す平面図である。図２は、図１の配線基板１０のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。

図１に示す配線基板１０は、基材２０、補強部材３０、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、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、配線５２側に位置する第１面２１と、第１面２１の反対側に位置する第２面２２と、を含む。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、第１方向Ｄ１に延びる一対の辺と、第２方向Ｄ２に延びる一対の辺とを含む四角形状を有する。第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とは、図１に示すように互いに直交していてもよく、図示はしないが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、少なくとも第１方向Ｄ１において伸縮性を有する。基材２０は第１方向Ｄ１以外の方向においても伸縮性を有していてもよい。

基材２０の厚みは、例えば１０μｍ以上１０ｍｍ以下であり、より好ましくは２０μｍ以上３ｍｍ以下である。基材２０の厚みを１０μｍ以上にすることにより、基材２０の耐久性を確保することができる。また、基材２０の厚みを１０ｍｍ以下にすることにより、配線基板１０の装着快適性を確保することができる。なお、基材２０の厚みを小さくしすぎると、基材２０の伸縮性が損なわれる場合がある。

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。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。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、後述する山部や谷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・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、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、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・難燃性に優れており、基材２０の材料として好ましい。

〔電子部品〕
電子部品５１は、基材２０の第１面２１側に設けられている。電子部品５１は、電子部品５１と同様に第１面２１側に位置する配線５２と接続部５１ａを介して接続される。図２に示す例において、接続部５１ａは、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。なお、図２に示す例に代えて、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。ここで側面は、表面と表面とは反対側の裏面との間に位置する面である。

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、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５２は基材２０の第１面２１側に位置して、基材２０の第１面２１の面内方向の１つである第１方向Ｄ１に延びている。配線５２は、第１方向Ｄ１で電子部品５１に対して一方側に３本設けられ、他方側に３本設けられるが、配線５２の数は特に限られるものではない。

配線５２の材料としては、後述する蛇腹形状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。

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１００μｍ以下の範囲内とすることができ、５０ｎｍ以上５０μｍ以下の範囲内であることが好ましく、１００ｎｍ以上５μｍ以下の範囲内であることがより好ましい。
また、配線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、配線５２に求められる電気抵抗値に応じて適宜選択される。配線５２の幅は、例えば１μｍ以上であり、好ましくは５０μｍ以上である。また、配線５２の幅は、例えば１０ｍｍ以下であり、好ましくは１ｍｍ以下である。

配線５２の形成方法は、材料等に応じて適宜選択される。例えば、基材２０上または後述する支持基板４０上に蒸着法やスパッタリング法、金属箔の積層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。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５２の材料自体が伸縮性を有する場合、例えば、基材２０上または支持基板４０上に一般的な印刷法により上記の導電性粒子およびエラストマーを含有する導電性組成物をパターン状に印刷する方法が挙げられる。これらの方法のうち、材料効率がよく安価に製作できる印刷法が好ましく用いられ得る。

〔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に設けられた部材である。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の内部に設けられており、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と重なるとともに、電子部品５１と接続する側の配線５２の端部５２ｅと重なっている。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。

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。

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。後述する支持基板４０の弾性係数も同様である。例えば、補強部材３０又は支持基板４０の弾性係数を算出する方法として、補強部材３０又は支持基板４０のサンプルを用いて、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に準拠して引張試験を実施するという方法を採用することができる。

また、図３Ａは、補強部材３０を拡大して示しており、図３Ｂは、図１に示す配線基板１０から電子部品５１を取り外した状態の配線基板１０の平面図を示している。補強部材３０の形状について詳述すると、図３Ａに示すように、補強部材３０は、第１部分３１と、基材２０の第１面２１の法線方向における厚みが第１部分３１よりも大きい第２部分３２と、を有する。また、図３Ｂに示すように、基材２０の第１面２１の法線方向に沿って基材２０を見た際に、配線５２の端部５２ｅと第１部分３１とが重なり、第２部分３２は、端部５２ｅを挟み込むように形成されている。本例では、第２部分３２が、第１部分３１の外縁の全周に沿って湾曲して延びるように形成され、これにより、端部５２ｅは、全方向から第２部分３２に挟み込まれることになる。言い換えると、第１面２１と平行な面上に位置する、少なくとも一つの第１面２１と平行な方向で、端部５２ｅの両側に第２部分３２が位置している。そして、本例では、第１面２１と平行な面上の全方向で、端部５２ｅの両側に第２部分３２が位置していることになる。

上述のような補強部材３０が設けられる場合には、例えば配線基板１０が第１方向Ｄ１に伸長された際、基材２０における第１部分３１と重なる部分が第２部分３２に引っ掛かることで、又は、基材２０における第１部分３１と重なる部分が基材２０における第２部分３２の外側に位置する領域から隔離されることで、基材２０における第１部分３１と重なる部分の伸長を抑制される。これにより、配線基板１０の伸縮によって配線５２の端部５２ｅと電子部品５１との間に生じ得る応力が効果的に緩和され得る。

図示の例では、補強部材３０の第１部分３１が平面視で円形であり、第２部分３２が第１部分３１の全周にわたって湾曲して延びている。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、例えば平面視で矩形状等であってもよい。また、第２部分３２は、第１部分３１側から配線５２側へ向けて凸となるが、配線５２から離れる側に凸となってもよい。また、第２部分３２の配線５２側の端部は、配線５２側へ向けて凸の半円形状であり、基材２０の外側に露出していない。しかしながら、第２部分３２の配線５２側の端部の形状は特に限られるものではなく、例えば平坦形状であってもよい。また、第２部分３２の平坦形状の端部が基材２０の外側に露出し、第１面２１と同一面上に位置してもよいし、第１面２１から突出してもよい。

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。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、本実施形態において、第２部分３２で、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。

また、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。

一方で、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。

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。

なお、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。

（断面形状の詳細）
次に、配線基板１０の断面形状について詳細に説明する。図４は、図２の配線基板１０の断面を拡大して示している。

後述するように、配線５２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５２は、図４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。

配線５２の蛇腹形状部５７は、配線５２が延びる第１方向Ｄ１方向に沿って並ぶ複数の山部５３及び谷部５４を含む。山部５３は、配線５２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り、谷部５４は、図４に示すように、配線５２が延びる方向において隣り合う２つの山部５３の間に位置する部分である。

配線５２の山部５３及び谷部５４は、配線５２が延びる方向に並んでいる。しかしながら、これに限られることはなく、図示はしないが、配線５２の山部５３及び谷部５４が並ぶ方向と、配線５２が延びる方向とが一致していなくてもよい。また、図４においては、蛇腹形状部５７の複数の山部５３及び谷部５４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５３及び谷部５４は、不規則に並んでいてもよい。例えば、隣り合う２つの山部５３の間の間隔が一定でなくてもよい。

図４において、符号Ｓ１は、第１面２１側における配線基板１０の表面のうち配線５２の蛇腹形状部５７に平面視において重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅を表す。図４に示す例においては、配線５２が配線基板１０の表面に位置しているので、振幅Ｓ１は、配線５２の山部５３及び谷部５４の振幅である。

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。

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。「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。また、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。

図４において、符号Ｆ１は、第１面２１側における配線基板１０の表面のうち配線５２の蛇腹形状部５７に平面視において重なる部分に現れる山部及び谷部の周期を表す。図４に示す例においては、配線５２が配線基板１０の表面に位置しているので、周期Ｆ１は、配線５２の山部５３及び谷部５４の周期である。周期Ｆ１は、例えば１０μｍ以上であり、より好ましくは１００μｍ以上である。また、周期Ｆ１は、例えば１００ｍｍ以下であり、より好ましくは１０ｍｍ以下である。山部及び谷部の周期Ｆ１は、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、複数の山部の間隔を測定し、それらの平均を求めることにより算出される。

図４に示すように、基材２０の第１面２１のうち配線５２の蛇腹形状部５７に平面視において重なる部分にも、配線５２が延びる方向に沿って並ぶ複数の山部２３や谷部２４が現れてもよい。

図４において、符号Ｓ２は、基材２０の第１面２１において配線５２が延びる方向に沿って並ぶ複数の山部２３及び谷部２４の振幅を表す。基材２０の第１面２１の山部２３及び谷部２４の振幅Ｓ２は、配線５２の蛇腹形状部５７の山部５３及び谷部５４の振幅よりも小さくてもよい。例えば、振幅Ｓ２は、振幅Ｓ１の０．９倍以下であってもよく、０．７倍以下であってもよく、０．５倍以下であってもよく、０．３倍以下であってもよい。また、振幅Ｓ２は、振幅Ｓ１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、「基材２０の第１面２１の山部２３及び谷部２４の振幅Ｓ２が、配線５２の山部５３及び谷部５４の振幅Ｓ１よりも小さい」とは、基材２０の第１面２１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５に示すような山部７１及び谷部７２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及び谷部７２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。なお、図５に示す蛇腹形状部５７ａは、配線５２の表面に形成される蛇腹形状部を示すが、図５においては、基材２０の第１面２１にも、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蛇腹形状部が形成されている。

なお、図４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６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６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６に示す例において、第２面２２の山部２８は、第１面２１の谷部２４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２３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２４及び山部２３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２３及び谷部２４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２３及び谷部２４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２３及び谷部２４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２３及び谷部２４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６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Ｓ３は、第１面２１の振幅Ｓ２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Ｓ３が、第１面２１の振幅Ｓ２よりも小さくてもよい。例えば、第２面２２の振幅Ｓ３が、第１面２１の振幅Ｓ２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Ｓ３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Ｓ２に対する第２面２２の振幅Ｓ３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２３及び谷部２４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。

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、配線５２の蛇腹形状部５７において、山部５３の幅Ｗ１１が谷部５４の幅Ｗ１２よりも小さくてもよい。このような山部５３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、その影響が配線５２の蛇腹形状部５７に伝わることによって生じ得る。なお、山部５３の幅Ｗ１１及び谷部５４の幅Ｗ１２は、振幅Ｓ１の中心における山部５３の幅及び谷部５４の幅である。山部５３の幅Ｗ１１は、好ましくは、谷部５４の幅Ｗ１２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。また、山部５３の幅Ｗ１１は、谷部５４の幅Ｗ１２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、０．７倍以下であってもよい。

一方で、図示はしないが、基材２０の第１面２１の山部２３や谷部２４の位置は、配線５２の山部５３や谷部５４の位置からずれていてもよい。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。また、基材２０の第２面２２の山部２８や谷部２９の位置は、基材２０の第１面２１の谷部２４や山部２３の位置からずれていてもよい。ずれ量は、例えば０．１×Ｆ２以上であり、０．２×Ｆ２以上であってもよい。

（配線基板の製造方法）
次に、図８（ａ）～（ｄ）を参照して、配線基板１０の製造方法について説明する。

まず、図８（ａ）に示すように、内部に補強部材３０が設けられた基材２０を準備する。

続いて、図８（ｂ）に示すように、第１方向Ｄ１において基材２０に張力Ｔを加えて基材２０を伸長させる伸長工程を実施する。基材２０全体の伸長率（＝（Ｌ１－Ｌ０）×１００／Ｌ０）は、例えば１０％以上且つ２００％以下である。伸長工程は、基材２０を加熱した状態で実施してもよく、常温で実施してもよい。基材２０を加熱する場合、基材２０の温度は例えば５０℃以上且つ１００℃以下である。

続いて、図８（ｃ）に示すように、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５２及び電子部品５１を設ける設置工程を実施する。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第１面２１に印刷して配線５２を設ける。

その後、図８（ｄ）に示すように、基材２０から張力Ｔを取り除く収縮工程を実施する。これにより、図８（ｄ）において矢印Ｃで示すように、第１方向Ｄ１において基材２０が収縮し、配線５２にも変形が生じる。配線５２の変形は、上述のように蛇腹形状部５７として生じ得る。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。
なお、本例では、基材２０が、第１方向Ｄ１に引っ張られるが、基材２０は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２の両方に同時に引っ張られた状態で、配線５２等を設けられてもよい。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状態で、配線５２等を設けられてもよい。

本実施の形態によれば、配線基板１０の配線５２が蛇腹形状部５７を有している。このため、配線基板１０の基材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。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。

配線５２の蛇腹形状部５７によって得られる、配線５２の電気抵抗値に関する効果の一例について説明する。ここでは、第１方向Ｄ１における張力が基材２０に加えられていない第１状態における配線５２の電気抵抗値を、第１電気抵抗値と称する。また、第１方向Ｄ１において基材２０に張力を加えて基材２０を第１状態に比べて３０％伸長させた第２状態における配線５２の抵抗値を、第２電気抵抗値と称する。本実施の形態によれば、配線５２に蛇腹形状部５７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、２０％以下にすることができ、より好ましくは１０％以下にすることができ、更に好ましくは５％以下にすることができる。

また、本実施の形態によれば、補強部材３０が基材２０の内部に設けられ、補強部材３０は、第１部分３１と、基材２０の第１面２１の法線方向における厚みが第１部分３１よりも大きい第２部分３２と、を有する。そして、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、配線５２の端部５２ｅと第１部分３１とが重なり、第２部分３２は、配線５２の端部５２ｅを挟み込むように形成されている。この場合、例えば配線基板１０が第１方向Ｄ１に伸長された際、基材２０における第１部分３１と重なる部分が、第２部分３２に引っ掛かることで、又は、基材２０における第２部分３２の外側に位置する領域から隔離されることで、その伸長を抑制され得る。これにより、第１部分３１上に位置する配線５２の端部５２ｅと電子部品５１との間に配線基板１０の伸縮によって生じ得る応力が効果的に緩和され得る。これにより、配線５２と電子部品５１との断線を効果的に抑制できるようになる。

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、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）
図９は、一変形例に係る配線基板１０の断面図である。配線基板１０は、基材２０、補強部材３０、電子部品５１及び配線５２を備え、このうちの基材２０が、下地層２０１と、下地層２０１よりも配線５２側に設けられる応力緩和層２０２と、を有している。そして、補強部材３０が、応力緩和層２０２の内部に設けられている。

本例では、下地層２０１の対向する一対の主面のうちの応力緩和層２０２側の面とは反対側の面が基材２０の第２面２２を形成し、応力緩和層２０２の対向する一対の主面のうちの下地層２０１側の面とは反対側の面が基材２０の第１面２１を形成する。したがって、電子部品５１及び配線５２は応力緩和層２０２上に設けられる。

下地層２０１は伸縮性を有する部材であり、下地層２０１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。下地層２０１の弾性係数を算出する方法としては、上述実施形態で説明した基材２０の弾性係数を算出する方法と同様に、下地層２０１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、下地層２０１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。下地層２０１は上述実施形態で説明した単層で形成される基材２０と同様の部材から形成され得るため、その詳細な説明は省略する。

応力緩和層２０２は、下地層２０１に生じる変形が配線５２に及ぼす影響を緩和するために下地層２０１と配線５２との間に設けられている層である。図９に示す例において、応力緩和層２０２は、下地層２０１の全域にわたって設けられている。なお、図示はしないが、応力緩和層２０２は、配線５２と平面視において重ならない領域には設けられていなくてもよい。

応力緩和層２０２は、下地層２０１の弾性係数よりも小さい弾性係数を有する。応力緩和層２０２の弾性係数は、例えば２ＭＰａ以下であり、０．１ＭＰａ以下であってもよく、０．０７ＭＰａ以下であってもよく、０．０５ＭＰａ以下であってもよく、０．０３ＭＰａ以下であってもよい。応力緩和層２０２が小さい弾性係数を有することにより、変形に対する応力緩和層２０２の復元性を低くすることができる。例えば、応力緩和層２０２自体は、図８で説明したような伸長工程から解放したときに復元できる程度の復元性を有していなくてもよい。この場合であっても、下地層２０１が復元性を有しているので、基材２０全体としては、元の寸法に復元することができる。応力緩和層２０２の復元性が低いことにより、基材２０の経時的な変形に起因して配線５２が変形することを抑制することができる。以下の説明において、応力緩和層２０２の弾性係数のことを、第３の弾性係数とも称する場合がある。

応力緩和層２０２は、エラストマーを主成分として含んでいてもよい。例えば、応力緩和層２０２は、下地層２０１に主成分として含まれるエラストマーと同一のエラストマーを主成分として含んでいてもよい。応力緩和層２０２のエラストマーとしては、下地層２０１のエラストマーとして例示したものを用いることができる。

応力緩和層２０２の弾性係数は、下地層２０１の弾性係数に対して相対的に定められていてもよい。例えば、応力緩和層２０２の弾性係数は、下地層２０１の弾性係数の０．７倍以下であってもよく、０．５倍以下であってもよく、０．３倍以下であってもよく、０．１倍以下であってもよい。また、応力緩和層２０２の弾性係数は、下地層２０１の弾性係数の０．０１倍以上であってもよく、０．０３倍以上であってもよく、０．０５倍以上であってもよく、０．１倍以上であってもよい。

応力緩和層２０２の弾性係数を算出する方法は、応力緩和層２０２の形態に応じて適宜定められる。例えば、応力緩和層２０２の弾性係数を算出する方法として、上述実施形態で説明した基材２０の弾性係数を算出する方法と同様に、応力緩和層２０２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、応力緩和層２０２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。

応力緩和層２０２の機械特性を表すパラメータのその他の例として、応力緩和層２０２の硬さを挙げることができる。硬さの測定方法は、対象物の形態や硬さに応じて適宜定められる。例えば、ＪＩＳ Ｋ ６２５３－１９９７又はＡＳＴＭ Ｄ２２４０－２００５に準拠したタイプＡデュロメータ硬さ試験やタイプＤデュロメータ硬さ試験を採用することができる。具体的には、応力緩和層２０２などの測定対象のサンプルに押針を１０Ｎの荷重で接触させ、３秒後の目盛を読み取る。以下の記載において、デュロメータ硬さ試験によって測定された硬さのことを、「デュロメータＡ５」のように表す。「Ａ」がデュロメータのタイプを表し、「５」が硬さを表している。

応力緩和層２０２の硬さは、下地層２０１の硬さよりも小さい。応力緩和層２０２の硬さは、例えばデュロメータＡ５０以下であり、デュロメータＡ３０以下であってもよく、デュロメータＡ１０以下であってもよく、デュロメータＡ５以下であってもよい。応力緩和層２０２が小さい硬さを有することにより、変形に対する応力緩和層２０２の復元性を低くすることができる。

応力緩和層２０２の厚みは、基材２０の伸縮に耐え得る厚みであればよく、応力緩和層２０２の材料等に応じて適宜選択される。応力緩和層２０２の厚みは、例えば、０．１μｍ以上とすることができ、１μｍ以上であってもよく、１０μｍ以上であってもよい。また、応力緩和層２０２の厚みは、例えば、５ｍｍ以下とすることができ、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。応力緩和層２０２が薄すぎると、基材２０の変形に起因する応力を緩和する効果が十分に得られない場合がある。また、応力緩和層２０２が厚すぎると、後述する蛇腹形状部５７が配線５２に形成されにくくなる。

応力緩和層２０２の厚みは、下地層２０１の厚みに対して相対的に定められていてもよい。例えば、応力緩和層２０２の厚みは、下地層２０１の厚みの０．５倍以上であってもよく、０．８倍以上であってもよく、１．０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。また、応力緩和層２０２の厚みは、下地層２０１の厚みの３．０倍以下であってもよく、２．５倍以下であってもよく、２．０倍以下であってもよい。

応力緩和層２０２の形成方法は、材料等に応じて適宜選択される。例えば、下地層２０１を準備した後、応力緩和層２０２を構成する材料を塗布法などにより下地層２０１上に設けることにより、応力緩和層２０２が形成され得る。また、所定の型の中に、下地層２０１を構成する材料及び応力緩和層２０２を構成する材料を流し込み、材料を固化させることによって、積層体でなる下地層２０１を得ることもできる。

なお、上述の応力緩和層２０２は、配線５２の山部５３及び谷部５４の形状が経時的に変化することを抑制するための層であるので、応力緩和層２０２は、配線５２の山部５３及び谷部５４の振幅Ｓ１に対応する厚みを有することが好ましい。例えば、応力緩和層２０２の厚みは、配線５２の山部５３及び谷部５４の振幅Ｓ１の好ましくは０．５倍以上であり、０．７倍以上であってもよく、１．０倍以上であってもよく、１．５倍以上であってもよい。また、応力緩和層２０２の厚みは、配線５２の山部５３の曲率半径の好ましくは０．５倍以上であり、０．７倍以上であってもよく、１．０倍以上であってもよく、１．５倍以上であってもよい。

以下においては、下地層２０１に生じる変形が配線５２に及ぼす影響を応力緩和層２０２によって緩和するメカニズムについて説明する。

上述するように、下地層２０１は伸縮性を有するため、復元性を有する。このため、基材２０を伸長させた後に，配線５２を設けた場合には、例えば図４に示すように基材２０の第１面２１に現れた山部２３や谷部２４のような山部及び谷部が、下地層２０１に現れる場合がある。この場合、下地層２０１には、その山部や谷部を解消させて元の形状に戻ろうとする復元力が生じている。この場合、山部や谷部の形状が下地層２０１の復元力によって経時的に変化することがある。

ここで、下地層２０１と配線５２との間に、下地層２０１よりも低い復元性を有する応力緩和層２０２が設けられる場合には、下地層２０１の山部や谷部の形状が経時的に変化した場合であっても、その影響が配線５２に及ぶことを応力緩和層２０２によって抑制することができる。これにより、応力緩和層２０２上に位置する配線５２の蛇腹形状部５７に経時的な変形が生じることを抑制することができる。

ここで比較のため、応力緩和層２０２が設けられていない場合について考える。例えば図４に示すように、単層で構成される基材２０の第１面２１に配線５２が設けられている場合について考える。この場合、基材２０の復元力に起因して基材２０の第１面２１に生じている山部２３の幅が減少すると、配線５２の蛇腹形状部５７の山部５３における曲率半径が小さくなる。この結果、配線５２の電気抵抗が増加することが考えられる。また、山部５３の曲率半径が小さくなり過ぎると、配線５２に断線などの不良が生じることも考えられる。

これに対して、本実施の形態によれば、下地層２０１と配線５２との間に応力緩和層２０２を設けることにより、下地層２０１の第１面２１の経時的な変形の影響が配線５２に及ぶことを抑制することができる。これにより、配線５２の電気抵抗が経時的に増加することを抑制することができる。また、配線５２に断線などの不良が生じることを抑制することができる。

なお、補強部材３０の弾性係数は、応力緩和層２０２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。

（第２の変形例）
図１０は、一変形例に係る配線基板１０の断面図である。図１０に示す変形例では、応力緩和層２０２の内部における補強部材３０の位置が、図９に示す変形例と異なる。すなわち、図１０に示される補強部材３０は、配線５２側とは反対の側の面が下地層２０１と応力緩和層２０２との界面に位置している。

このような補強部材３０は、例えば下地層２０１上に設けられた後、応力緩和層２０２を構成する材料によって覆われることで、応力緩和層２０２に内部に配置され得る。そのため、この変形例では、補強部材３０の設置が容易になるというメリットが得られる。

（第３の変形例）
図１１は、一変形例に係る配線基板１０の断面図である。図１１に示す変形例に係る配線基板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を備えており、電子部品５１及び配線５２が支持基板４０によって支持されている。

支持基板４０は配線５２と基材２０との間に設けられて、基材２０に平行に延びている。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部材である。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１１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に接合されている。例えば、基材２０と支持基板４０との間に、接着剤を含む接着層が設けられていてもよい。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、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。また液相法だけではなく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、接着層として用いてもよい。接着層の厚みは、例えば５μｍ以上且つ２００μｍ以下である。

支持基板４０が、配線５２などを支持した状態で伸長した基材２０に接合され、その後、基材２０の張力を取り除いた際にも、配線５２に蛇腹形状部５７が形成され得る。この際、支持基板４０上にも山部及び谷部が現れる。

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又は下地層２０１の弾性係数の１００倍以上５００００倍以下であってもよく、好ましくは１０００倍以上１００００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、図４に示したような配線５２の蛇腹形状部５７における山部５３及び谷部５４の周期Ｆ１が小さくなり過ぎることを抑制することができる。また、山部５３及び谷部５４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、配線５２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５２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。

また、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上に配線５２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。

支持基板４０の弾性係数は、基材２０又は下地層２０１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することができる。

以下、本変形例にかかる支持基板４０を備える配線基板１０の製造方法の一例について説明する。

まず、支持基板４０を準備する。続いて、支持基板４０の第１面４１に配線５２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に銅層などの金属層を形成する。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金属層を加工する。これにより、第１面４１に配線５２を得ることができる。

また、上述の実施の形態の場合と同様に、基材２０を準備する。続いて、基材２０に張力を加えて、基材２０を伸長させる伸長工程を実施する。続いて、伸長した状態の基材２０に配線５２を設ける。本変形例においては、基材２０に、配線５２が設けられた支持基板４０の第２面４２を接合させる。この際、基材２０と支持基板４０との間に接着層を設けてもよい。

その後、基材２０から張力を取り除く収縮工程を実施する。これにより、基材２０が収縮し、基材２０に設けられている支持基板４０及び配線５２にも変形が生じる。支持基板４０及び配線５２の変形は、上述のように蛇腹形状部として生じ得る。

（第４の変形例）
図１２は、一変形例に係る配線基板１０の断面図である。図１２に示す変形例に係る配線基板１０では、基材２０の第１面２１の法線方向における補強部材３０の向きが、図２に示した実施形態と異なる。すなわち、図１２に示される補強部材３０は、第２部分３２が、配線５２側とは反対側に向けて凸になっている。

（第５の変形例）
図１３は、一変形例に係る配線基板１０の断面図である。図１３に示す変形例に係る配線基板１０は、配線５２上に位置する保護層５８を備えている。保護層５８は、平面視において配線５２と同一の形状を有していてもよい。例えば、保護層５８は、平面視において配線５２と同一の方向に延び、配線５２と同一の幅を有していてもよい。また、保護層５８は、配線５２の表面及び側面を覆うよう、配線５２上及び配線５２の周囲に位置していてもよい。

保護層５８は、好ましくは、配線５２よりも小さい弾性係数を有する。配線５２上や配線５２の周囲に位置する保護層５８は、基材２０の第１面２１の法線方向における山部及び谷部が基材２０の第１面２１の面内方向に沿って繰り返し現れる蛇腹形状部を有していてもよい。

また、保護層５８の弾性係数は、好ましくは、伸縮性を有する基材２０の弾性係数よりも大きい。すなわち、保護層５８は、配線５２と基材２０の中間の弾性係数を有することが好ましい。基材２０の第１面２１側の領域のうち配線５２が設けられている領域に、配線５２よりも柔らかくて変形しやすく、且つ基材２０よりも硬くて変形しにくい保護層５８が位置していることにより、応力集中を低減することができる。

また、配線基板１０が支持基板４０を有する場合には、保護層５８の弾性係数は、支持基板４０の弾性係数よりも小さくてもよく、支持基板４０の弾性係数と同一であってもよく、支持基板４０の弾性係数よりも大きくてもよい。中でも、保護層５８の弾性係数は、支持基板４０の弾性係数よりも小さいことが好ましい。基材２０の第１面２１側の領域のうち配線５２が設けられている領域に、配線５２および支持基板４０よりも柔らかく変形しやすい保護層５８が位置していることにより、応力集中を低減することができる。

具体的には、保護層５８の弾性係数は、配線５２の弾性係数の１倍未満とすることができ、好ましくは０．９倍以下であり、より好ましくは０．１倍以下であり、さらに好ましくは０．０５倍以下である。また、保護層５８の弾性係数は、配線５２の弾性係数の０．００１倍以上とすることができ、好ましくは０．０１倍以上である。
また、保護層５８の弾性係数は、伸縮性を有する基材２０の弾性係数の１倍超とすることができ、好ましくは１．１倍以上であり、より好ましくは２倍以上である。また、保護層５８の弾性係数は、伸縮性を有する基材の弾性係数の１００倍以下とすることができ、好ましくは１０倍以下である。
保護層５８の弾性係数が小さすぎても大きすぎても、応力集中を低減することが困難になる場合があるからである。

また、保護層５８の弾性係数は、例えば、１ＧＰａ以下とすることができ、好ましくは１００ＭＰａ以下であり、より好ましくは１０ＭＰａ以下である。また、保護層５８の弾性係数は、例えば、１０ｋＰａ以上とすることができ、好ましくは１ＭＰａ以上である。保護層５８の弾性係数が小さすぎても大きすぎても、応力集中を低減することが困難になる場合があるからである。

保護層５８の弾性係数の測定方法としては、基材２０の場合と同様に、保護層５８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、保護層５８の弾性係数を求める方法としては、基材２０の場合と同様に、ＩＳＯ１４５７７に準拠してナノインデーション法による測定方法を採用することもできる。保護層５８のサンプルを準備する方法としては、配線基板１０から保護層５８の一部をサンプルとして取り出す方法や、配線基板１０を構成する前の保護層５８の一部をサンプルとして取り出す方法が挙げられる。その他にも、保護層５８の弾性係数を求める方法として、保護層５８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保護層５８の弾性係数を求めるという方法を採用することもできる。

保護層５８の材料は、上述の弾性係数を有するものであればよく、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。中でも、保護層５８の材料は伸縮性を有することが好ましい。保護層５８が伸縮性を有する材料を含む場合には、変形に対する耐性を有することができるからである。

保護層５８に用いられる伸縮性を有さない材料としては、例えば、樹脂を挙げることができる。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。また、保護層５８が樹脂を含む場合、保護層５８としては、樹脂基材を用いることもできる。

保護層５８に用いられる伸縮性を有する材料の伸縮性としては、基材２０の伸縮性と同様とすることができる。
保護層５８に用いられる伸縮性を有する材料としては、例えば、エラストマーを挙げることができる。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、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が挙げられる。保護層５８を構成する材料がこれらの樹脂である場合、保護層５８は、透明性を有していてもよい。また、保護層５８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、保護層５８は黒色であってもよい。また保護層５８の色と基板の色とが同一であってもよい。保護層５８にデザイン性を持たせて加飾の役割を持っていてもよい。

また、保護層５８は、配線５２に接している場合には、絶縁性を有することが好ましい。樹脂やエラストマーであれば、絶縁性を有する保護層５８とすることができる。

（第６の変形例）
図１４は、一変形例に係る配線基板１０の断面図である。図１４に示す変形例に係る配線基板１０では、補強部材３０の平面視形状が矩形状になっている。詳しくは、第１部分３１の平面視形状が矩形状である。一方で、第２部分３２は、第１部分３１の外縁の全周に沿って折れ曲がるように延びており、矩形筒状に形成されている。

（第７の変形例）
図１５は、一変形例に係る配線基板１０の平面図である。図１５に示す変形例に係る配線基板１０では、補強部材３０の平面視形状が矩形状になっている。詳しくは、第１部分３１の平面視形状が矩形状である。一方で、第２部分３２は、矩形状の第１部分３１の外縁における互いに対向する２辺部のそれぞれに一つ設けられている。すなわち、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２部分３２は、第１部分３１を挟み込んで対向するように分離して形成されている。

（その他の変形例）
図１６（ａ）～（ｄ）及び図１７（ａ）～（ｃ）は、補強部材３０の各種変形例を示す。図１６及び図１７に示すように補強部材３０は、種々の形態で形成され得る。

また、図１８に示す変形例に係る配線基板１０では、基材２０上に第１方向Ｄ１に延びる配線５２と、第１方向Ｄ１と交差する方向に延びる配線５２とが設けられている。

また、図１９に示す変形例に係る配線基板１０の補強部材３０においては、複数の第２部分３２が、第１部分３１の外縁に沿って間欠的に並ぶように形成されている。図１９に示す例においても、配線５２の端部は、例えば第１方向Ｄ１で対向すする２つの第２部分３２に挟み込まれる状態になっている。

また、図２０に示す変形例に係る配線基板１０では、配線５２の端部に対して第１方向Ｄ１の一方側に補強部材３０の第２部分３２が位置するとともに、第２方向Ｄ２の一方側に第２部分３２が位置している。本例においては、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に対して傾斜する方向で、一部の配線５２の端部が第２部分３２に挟み込まれる状態になっている。

また、図２１に示す変形例に係る配線基板１０では、配線５２の端部に対して第１方向Ｄ１の一方側のみに補強部材３０の第２部分３２が位置している。このような形態であっても、第２部分３２は、基材２０の伸長の際に、基材２０における配線５２の端部周辺領域の伸長を抑制し得る。

なお、上述した実施の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。

１０…配線基板
２０…基材
２０１…下地層
２０２…応力緩和層
２１…第１面
２２…第２面
２３…山部
２４…谷部
２８…山部
２９…谷部
３０…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
５２ｅ…端部
５３…山部
５４…谷部
５７…蛇腹形状部
５７ａ…蛇腹形状部
５８…保護層
７１…山部
７２…谷部

Claims (16)

1. 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面側に位置する配線と、
   前記基材の内部に設けられ、前記基材を補強する補強部材と、を備え、
   前記補強部材は、第１部分と、前記第１部分の外縁に沿って延び、前記基材の第１面の法線方向における厚みが前記第１部分よりも大きい第２部分と、を有し、
   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、前記配線の端部と前記第１部分とが重なり、前記第１部分は、前記配線の端部の側から前記基材の一部により覆われる、配線基板。
2. 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２部分は、前記配線の端部を挟み込むように形成されている、請求項１に記載の配線基板。
3. 前記補強部材の弾性係数は、前記基材の弾性係数よりも大きい、請求項１又は２に記載の配線基板。
4. 前記基材は、下地層と、前記下地層よりも前記配線側に設けられる応力緩和層と、を有する請求項１又は２に記載の配線基板。
5. 前記応力緩和層の弾性係数は、前記下地層の弾性係数よりも小さい、請求項４に記載の配線基板。
6. 前記補強部材は、前記応力緩和層に設けられる、請求項４又は５に記載の配線基板。
7. 前記補強部材の弾性係数は、前記応力緩和層の弾性係数よりも大きい、請求項６に記載の配線基板。
8. 前記配線上に位置する保護層をさらに備える、請求項１乃至７のいずれかに記載の配線基板。
9. 前記第２部分は、前記第１部分側から前記配線側へ向けて凸となる、請求項１乃至８のいずれかに記載の配線基板。
10. 前記第２部分の前記配線側の端部が、前記基材の外側に露出する、請求項９に記載の配線基板。
11. 前記第２部分の前記配線側の端部と、前記第１面とが、同一面上に位置する、請求項１０に記載の配線基板。
12. 前記第２部分は、前記第１部分の外縁の少なくとも一部に沿って湾曲して又は折れ曲がって延びるように形成されるか、又は、前記第２部分は、前記第１部分を挟み込んで対向するように分離して形成される、請求項１乃至１１のいずれかに記載の配線基板。
13. 前記第２部分は、円形である、請求項１２に記載の配線基板。
14. 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１３のいずれかに記載の配線基板。
15. 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１４のいずれかに記載の配線基板。
16. 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、補強のための補強部材を内部に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、第１部分と、前記第１部分の外縁に沿って延び、前記基材の第１面の法線方向における厚みが前記第１部分よりも大きい第２部分と、を有し、
    前記配線は、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、その端部が前記第１部分と重なるように設けられ、前記第１部分は、前記配線の端部の側から前記基材の一部により覆われる、配線基板の製造方法。