JP7400510B2 - 配線基板およびその製造方法 - Google Patents

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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)。
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。
特開2013-187308号公報 特開2007-281406号公報
しかしながら、特許文献1および2においては、配線基板の伸縮にともなって配線と電子部品との接続部に作用する応力を緩和させることについて、何ら有効な提案がなされていないのが実情であった。
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、配線基板であって、第1面および前記第1面と反対側の第2面を有し、前記第1面および前記第2面に沿った面方向のうち少なくとも第1方向に伸縮性を有する基材と、前記第1面側に位置し、前記配線基板に搭載される少なくとも1つの電子部品に接続される配線と、前記電子部品に対して前記面方向に離れて位置し、前記基材を補強する補強部材と、を備え、前記補強部材の少なくとも一部は、前記第1方向における前記電子部品の第1端部の位置から前記第1方向において前記第1端部に対向する第2端部の位置まで少なくとも延びている、配線基板である。
前記補強部材は、前記第1面の法線方向から見た場合に前記電子部品を囲む形状を有していてもよい。
前記補強部材は、前記法線方向から見た場合に前記電子部品の全周を囲む形状を有していてもよい。
前記補強部材は、前記法線方向から見た場合に前記電子部品を部分的に囲む形状を有していてもよい。
前記補強部材は、前記基材の剛性よりも大きい曲げ剛性を有していてもよい。
前記補強部材は、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。
前記補強部材は、前記配線上または前記第1面上に位置していてもよい。
前記補強部材は、前記第1面と前記配線との間または前記第1面上に位置していてもよい。
前記補強部材は、前記基材の内部に埋め込まれていてもよい。
前記補強部材は、前記第2面上に位置していてもよい。
前記配線は、前記第1方向に沿った長手方向を有していてもよい。
前記配線は、前記長手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ていてもよい。
配線基板は、前記第1面と前記配線との間に位置し、前記配線を支持する支持基板を更に備えていてもよい。
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面および前記第1面と反対側の第2面を有し、前記第1面および前記第2面に沿った面方向のうち少なくとも第1方向に伸縮性を有する基材に、前記第1方向への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前記第1面側に、前記配線基板に搭載される少なくとも1つの電子部品に接続される配線を設ける第1設置工程と、前記電子部品に対して前記面方向に離れて位置するように、前記基材を補強する補強部材を設ける第2設置工程と、を備え、前記第2設置工程は、前記補強部材の少なくとも一部が前記第1方向における前記電子部品の第1端部の位置から前記第1方向において前記第1端部に対向する第2端部の位置まで少なくとも延びるように前記補強部材を設けることを含む、配線基板の製造方法である。
本開示の実施形態によれば、配線基板の伸縮にともなって配線と電子部品との接続部に作用する応力を緩和させることができる。
実施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。 配線基板の一変形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。 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。 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。 配線基板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平面図である。 配線基板の一変形例を示す平面図である。 配線基板の一変形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。
(配線基板)
まず、本実施形態に係る配線基板10の構成について説明する。図1は、本実施形態による配線基板10を示す平面図である。図2は、図1の配線基板10を線II-IIに沿って切断した場合の断面図である。
配線基板10は、基材20と、補強部材30と、電子部品51と、配線52とを備える。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、電子部品51及び配線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、を有する。基材20は、第1面21および第2面22に沿った面方向のうち、少なくとも第1方向D1に伸縮性を有する。第1方向D1は、例えば基材20の長手方向であってもよい。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。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又はPa・mである。基材20の断面二次モーメントは、配線基板10の伸縮方向に直交する平面によって、基材20のうち配線52と重なっている部分を切断した場合の断面に基づいて算出される。
基材20を構成する材料の例としては、例えば、エラストマーを挙げることができる。また、基材20の材料として、例えば、織物、編物、不織布などの布を用いることもできる。エラストマーとしては、一般的な熱可塑性エラストマーおよび熱硬化性エラストマーを用いることができ、具体的には、ポリウレタン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ニトリル系エラストマー、オレフィン系エラストマー、塩ビ系エラストマー、エステル系エラストマー、アミド系エラストマー、1,2-BR系エラストマー、フッ素系エラストマー、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ポリスチレンブタジエン、ポリクロロプレン等を用いることができる。機械的強度や耐磨耗性を考慮すると、ウレタン系エラストマーを用いることが好ましい。また、基材20がシリコーンを含んでいてもよい。シリコーンは、耐熱性・耐薬品性・難燃性に優れており、基材20の材料として好ましい。
〔配線〕
配線52は、導電性を有し、電子部品51による電気信号の入出力に用いられる部材である。図1および図2に示す例において、配線52は、第1面21上に位置し、基材20が伸縮する第1方向D1に沿った長手方向を有する。
後述するように、配線52は、引張応力によって伸長した状態の基材20に設けられる。基材20から引張応力が取り除かれて基材20が収縮するとき、配線52は、後述する伸縮抑制領域A内を除いて蛇腹状に変形して蛇腹形状部57を有するようになる。
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、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、配線52の表面に現れる山部を表し、符号54は、配線52の裏面に現れる山部を表す。また、符号55は、配線52の表面に現れる谷部を表し、符号56は、配線52の裏面に現れる谷部を表す。表面とは、配線52の面のうち基材20から遠い側に位置する面であり、裏面とは、配線52の面のうち基材20に近い側に位置する面である。また、図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、配線52が蛇腹状に変形して蛇腹形状部57を有するようになる。基材20の第1面21の山部26が、配線52の蛇腹形状部57の山部53,54に対応し、基材20の第1面21の谷部27が、配線52の蛇腹形状部57の谷部55,56に対応している。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F1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、配線52の長手方向D1に沿って不規則に並んでいてもよい。例えば、長手方向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、配線52の表面における蛇腹形状部57の、基材20の法線方向における振幅を表す。振幅S1は、例えば1μm以上であり、より好ましくは10μm以上である。振幅S1を10μm以上とすることにより、基材20の伸張に追従して配線52が変形し易くなる。また、振幅S1は、例えば500μm以下であってもよい。
振幅S1は、例えば、配線52の長さ方向における一定の範囲にわたって、隣り合う山部53と谷部55との間の、第1面21の法線方向における距離を測定し、それらの平均を求めることにより算出される。「配線52の長さ方向における一定の範囲」は、例えば10mmである。隣り合う山部53と谷部55との間の距離を測定する測定器としては、レーザー顕微鏡などを用いた非接触式の測定器を用いてもよく、接触式の測定器を用いてもよい。また、断面写真などの画像に基づいて、隣り合う山部53と谷部55との間の距離を測定してもよい。後述する振幅S2、S3、S4の算出方法も同様である。
図3において、符号S2は、配線52の裏面における蛇腹形状部57の振幅を表す。振幅S2は、振幅S1と同様に、例えば1μm以上であり、より好ましくは10μm以上である。また、振幅S2は、例えば500μm以下であってもよい。また、図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に示すように配線52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、配線52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、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。
配線52の材料としては、蛇腹形状部57の解消及び生成を利用して基材20の伸張及び収縮に追従することができる材料であればよい。配線52の材料は、それ自体が伸縮性を有していてもよく、伸縮性を有していなくてもよい。配線52に用いられ得る、それ自体は伸縮性を有さない材料としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、白金、クロム等の金属や、これらの金属を含む合金が挙げられる。配線52の材料自体が伸縮性を有さない場合、配線52としては、金属膜を用いることができる。配線52に用いられる材料自体が伸縮性を有する場合、材料の伸縮性は、例えば、基材20の伸縮性と同様である。配線52に用いられ得る、それ自体が伸縮性を有する材料としては、例えば、導電性粒子およびエラストマーを含有する導電性組成物が挙げられる。導電性粒子としては、配線に使用できるものであればよく、例えば、金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、白金、カーボン等の粒子が挙げられる。中でも、銀粒子が好ましく用いられる。
好ましくは、配線52は、変形に対する耐性を有する構造を備える。例えば、配線52は、ベース材と、ベース材の中に分散された複数の導電性粒子とを有する。この場合、ベース材として、樹脂などの変形可能な材料を用いることにより、基材20の伸縮に応じて配線52も変形することができる。また、変形が生じた場合であっても複数の導電性粒子の間の接触が維持されるように導電性粒子の分布や形状を設定することにより、配線52の導電性を維持することができる。
配線52のベース材を構成する材料としては、一般的な熱可塑性エラストマーおよび熱硬化性エラストマーを用いることができ、例えば、スチレン系エラストマー、アクリル系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ポリブタジエン、ポリクロロプレン等を用いることができる。中でも、ウレタン系、シリコーン系構造を含む樹脂やゴムが、その伸縮性や耐久性などの面から好ましく用いられる。また、配線52の導電性粒子を構成する材料としては、例えば銀、銅、金、ニッケル、パラジウム、白金、カーボン等の粒子を用いることができる。中でも、銀粒子が好ましく用いられる。
配線52の厚みは、基材20の伸縮に耐え得る厚みであればよく、配線52の材料等に応じて適宜選択される。例えば、配線52の材料が伸縮性を有さない場合、配線52の厚みは、25nm以上50μm以下の範囲内とすることができ、50nm以上10μm以下の範囲内であることが好ましく、100nm以上5μm以下の範囲内であることがより好ましい。また、配線52の材料が伸縮性を有する場合、配線52の厚みは、5μm以上60μm以下の範囲内とすることができ、10μm以上50μm以下の範囲内であることが好ましく、20μm以上40μm以下の範囲内であることがより好ましい。配線52の幅は、例えば50μm以上且つ10mm以下である。
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。あるいは、支持基板40上にCu箔を接着積層した後、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、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。
蛇腹形状部57が配線52に形成されていることの利点について説明する。上述のように、基材20は、10MPa以下の弾性係数を有する。このため、配線基板10に引張応力を加えた場合、基材20は、弾性変形によって伸長することができる。ここで、仮に配線52も同様に弾性変形によって伸長すると、配線52の全長が増加し、配線52の断面積が減少するので、配線52の抵抗値が増加してしまう。また、配線52の弾性変形に起因して配線52にクラックなどの破損が生じてしまうことも考えられる。これに対して、本実施形態においては、配線52が蛇腹形状部57を有している。このため、基材20が身張する際、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の伸張に起因して配線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。
〔電子部品〕
電子部品51は、第1面21側に位置し、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。図2に示す例において、配線52は、接続部51aを介して電子部品51の第1方向D1における第1端部511と第1方向D1において第1端部511に対向する電子部品51の第2端部512とに接続されている。接続部51aは、はんだや導電性接着剤などであってもよい。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。なお、配線52は、図2に示すように2つの端部511,512のそれぞれに接続されて第1方向D1において対向配置されている場合に限定されず、例えば、2つの端部511,512の一方のみに接続されていてもよいし、または、第1方向D1において対向配置されていなくてもよい。
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。
〔補強部材〕
補強部材30は、基材20を補強することで配線基板10の伸縮にともなう接続部51aの応力を緩和させるために配線基板10に設けられた構造である。補強部材30は、電子部品51に対して面方向に離れて位置している。補強部材30の少なくとも一部は、電子部品51の第1端部511の位置から第2端部512の位置まで少なくとも延びている。
図1に示す例において、補強部材30は、電子部品51の第1端部511よりも第1方向D1における第1端部511側から、電子部品51の第2端部512よりも第1方向D1における第2端部512側まで連続して設けられている。
また、図1に示す例において、補強部材30は、第1面21の法線方向から見た場合、すなわち、平面視において、電子部品51を囲む形状を有する。より詳しくは、補強部材30は、平面視において電子部品51の全周を囲む円形状を有する。また、補強部材30は、配線52上または第1面21上に位置する。
電子部品51と補強部材30との面方向における離間距離としては、基材20の伸縮にともなって配線52と電子部品51との接続部51aに作用する応力を緩和させるために好適な距離を採用することができる。例えば、電子部品51と補強部材30との面方向における離間距離は、0.1mm以上且つ5mm以下である。
補強部材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。補強部材30の弾性係数は、例えば10GPa以上500GPa以下であり、より好ましくは1GPa以上300GPa以下である。補強部材30の弾性係数が低すぎると、基材20の伸縮を制御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10倍以上300000倍以下である。
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のうちの伸縮抑制領域Aが伸縮することを抑制することができる。伸縮抑制領域Aとは、基材20のうち、補強部材30が延びている方向に交差する方向において補強部材30に隣接する領域であって、電子部品51が位置する領域を含む領域をいう。図1に示す例において、伸縮抑制領域Aは、補強部材30で囲まれた領域である。
伸縮抑制領域Aの伸縮を抑制することにより、配線基板10の伸縮にともなって配線52と電子部品51との接続部51aに作用する応力を緩和させることができる。接続部51aに作用する応力を緩和させることで、配線52の断線および配線52と電子部品51との接続不良を防止することができる。
また、電子部品51の全周を囲むように補強部材30を設けることにより、基材20が面方向のうち複数の方向に伸縮する場合においても、各方向への伸縮にともなって配線52と電子部品51との接続部51aに作用する応力を効果的に緩和することができる。
補強部材30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。
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、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、例えば1μm以上500μm以下である。
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。
補強部材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上または配線52上に蒸着法やスパッタリング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、基材20上または配線52上にスピンコート法などの印刷法等により全面に有機層などの樹脂膜を形成した後、フォトリソグラフィ法により樹脂膜をパターニングする方法が挙げられる。また、例えば、基材20上または配線52上に一般的な印刷法により補強部材30の材料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。
(配線基板の製造方法)
以下、図5(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。
基材準備工程を実施した後、図5(b)に示すように、基材20に第1方向D1への引張応力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、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、基材20の伸長方向に沿った長手方向を有する配線52を設ける第1設置工程と、接続部51aを介して配線52に電子部品51を接続する接続工程とを実施する。
第1設置工程および接続工程を実施した後、図5(c)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側に、電子部品51に対して面方向に離れて位置するように補強部材30を設ける第2設置工程を実施する。
第2設置工程においては、補強部材30の少なくとも一部が電子部品51の第1端部511の位置から第2端部512の位置まで少なくとも延びるように補強部材30を設ける。
第2設置工程を実施した後、基材20から引張応力Tを取り除く収縮工程を実施する。これにより、図5(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。
ここで本実施形態においては、基材20の第1面21側に、少なくとも電子部品51の第1端部511の位置から第2端部512の位置まで延びるように補強部材30が設けられている。
このため、基材20から引張応力Tを取り除いたときに、補強部材30は、基材20の収縮に抗するように収縮方向への自身の変形を抑制することで、補強部材30が延びている方向に交差する方向において補強部材30に隣接する領域であって電子部品51が位置する領域を含む伸縮抑制領域Aにおいて、基材20が収縮することを抑制することができる。
補強部材30によって伸縮抑制領域Aにおける基材20の収縮が抑制されることで、配線基板10の収縮にともなって配線52と電子部品51との接続部51aに作用する応力を緩和させることができる。
また、補強部材30は、このような配線基板10の製造時に限らず、配線基板10の使用時においても、基材20の伸縮にともなって接続部51aに作用する応力を緩和することができる。例えば、配線基板10の使用時に基材20に引張応力が作用したときに、補強部材30は、基材20の伸長に抗するように伸長方向への自身の変形を抑制して伸縮抑制領域Aにおいて基材20が伸長することを抑制することで、接続部51aに作用する応力を緩和させることができる。
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は伸長することができるので、例えば配線基板10を伸長させた状態で身体に取り付けることにより、配線基板10を身体の一部により密着させることができる。このため、良好な着用感を実現することができる。また、配線基板10が伸長した場合に配線52の抵抗値が低下することを抑制することができるので、配線基板10の良好な電気特性を実現することができる。他にも配線基板10は伸長することができるので、人などの生体に限らず曲面や立体形状に沿わせて設置や組込むことが可能である。それらの製品の一例としては、バイタルセンサ、マスク、補聴器、歯ブラシ、絆創膏、湿布、コンタクトレンズ、義手、義足、義眼、カテーテル、ガーゼ、薬液パック、包帯、ディスポーザブル生体電極、おむつ、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変形例)
まず、図6を参照して、配線52が伸縮性を有し且つ蛇腹形状部57を有しない第1変形例について説明する。
図1~図5(a)~(d)では、引張応力Tによって伸長させた基材20に配線52、電子部品51および補強部材30を設けた後に引張応力Tを取り除くことで、伸縮抑制領域Aを除いて蛇腹形状部57が設けられた配線基板10の例について説明した。図1~図5(a)~(d)に示す例においては、補強部材30によって、引張応力Tを取り除いた際に伸縮抑制領域A内において基材20が収縮することを抑制することで、基材20の収縮にともなって接続部51aに作用する応力を緩和している。
これに対して、図6に示す例における配線基板10は、配線52自体が伸縮性を有し、配線52に蛇腹形状部57が設けられていない。配線52自体が伸縮性を有することで、蛇腹形状部57を設けずとも配線基板10を伸縮させて使用することができる。伸縮性を有する配線52の材料としては、上述した、それ自体が伸縮性を有する材料や、銀ペーストなどを用いることができる。配線52は、平面視において図1と同様に直線形状を有していてもよいし、または、馬蹄形状等の直線形状以外の形状を有していてもよい。
図6に示す例における配線基板10は、引張応力T1によって基材20を伸長させることなく、第1面21側に配線52、電子部品51および補強部材30を設けることで製造することができる。
図6に示す例によれば、基材20を伸長させる工程を要しないので、配線基板10の製造工数を削減することができる。また、基材20の引張応力T1を取り除く工程も要しないので、基材20の引張応力T1を取り除くことにともなう基材20の収縮応力が接続部51aに作用することもない。
また、図6に示す例によれば、補強部材30は、配線基板10の使用時に基材20に引張応力が作用したときに、基材20の伸長に抗するように伸長方向への自身の変形を抑制することで、伸縮抑制領域Aにおいて基材20が伸長することを抑制することができる。これにより、接続部51aに作用する応力を緩和させることができる。
(第2変形例)
次に、図7を参照して、配線52を支持する支持基板を備える第2変形例について説明する。
図7に示す例における配線基板10は、図1および図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52との間に位置し、配線52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7に示す例において、支持基板40は、その第1面41側において電子部品51及び配線52を支持している。また、支持基板40は、その第2面42側において基材20の第1面21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上に部材を形成する工程における、支持基板40のハンドリングが難しくなる。支持基板40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)~(d)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、配線52、電子部品51および補強部材30を設ける。これに対して、第2の変形例によれば、非伸長状態の支持基板40上に配線52、電子部品51および補強部材30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、配線52、電子部品51および補強部材30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。
図7に示す例によれば、非伸長状態の支持基板40上に配線52、電子部品51および補強部材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3変形例)
これまでは、配線52上または第1面21上に補強部材30が設けられた配線基板10の例について説明した。これに対して、図8および図9に示すように、補強部材30は、第1面21と配線52との間または第1面21上に位置していてもよい。この場合、配線基板10は、図8に示すように蛇腹形状部57を有していなくてもよく、または、図9に示すように蛇腹形状部57を有していてもよい。
(第4変形例)
また、図10および図11に示すように、補強部材30は、第1面21に設けられた凹部21a内に位置していてもよい。この場合、配線基板10は、図10に示すように蛇腹形状部57を有していなくてもよく、または、図11に示すように蛇腹形状部57を有していてもよい。
(第5変形例)
また、図12および図13に示すように、補強部材30は、基材20の内部に埋め込まれていてもよい。この場合、配線基板10は、図12に示すように蛇腹形状部57を有していなくてもよく、または、図13に示すように蛇腹形状部57を有していてもよい。このような基材20及び補強部材30は、例えば、型の中に樹脂を流し込み、型の樹脂を固めることによって基材20を作製する場合に、型の中に補強部材30を適切なタイミングで投入することによって得られる。
(第6変形例)
また、図14および図15に示すように、補強部材30は、第2面22上に位置していてもよい。この場合、配線基板10は、図14に示すように蛇腹形状部57を有していなくてもよく、または、図15に示すように蛇腹形状部57を有していてもよい。
(第7変形例)
これまでは、補強部材30が平面視において電子部品51の全周を囲む円形状を有する配線基板10の例について説明した。これに対して、図16に示すように、補強部材30は、平面視において電子部品51の全周を囲む矩形状を有していてもよい。
(第8変形例)
また、図17に示すように、補強部材30は、平面視において電子部品51を部分的に囲む形状を有していてもよい。図17に示す例において、補強部材30は、配線52上の部分が欠落した略矩形状を有している。
(第9の変形例)
また、図18に示すように、補強部材30は、平面視において第1方向D1に沿った直線形状を有していてもよい。
(第10の変形例)
これまでは、補強部材30が電子部品51の第1端部511の位置から電子部品51の第2端部512の位置まで連続している配線基板10の例について説明した。これに対して、基材20の収縮時における接続部51aの応力を緩和するという補強部材30の効果を阻害しない程度において、第1端部511の位置と第2端部512の位置との間の補強部材30を第1方向D1において不連続に設けてもよい。
(第11の変形例)
これまでは、基材20の第1面21側に搭載された電子部品51を備える配線基板10の例について説明した。しかしながら、これに限られることはなく、配線基板10は、電子部品51を備えていなくてもよい。例えば、電子部品51が搭載されていない状態の基材20に蛇腹形状部57が生じていてもよい。また、電子部品51が搭載されていない状態の支持基板40が基材20に貼り合されてもよい。また、配線基板10は、電子部品51が搭載されていない状態で出荷されてもよい。
(第12の変形例)
これまでは、伸縮抑制領域A内に蛇腹形状部57が形成されない例について説明した。これに対して、図19に示すように、伸縮抑制領域A内に、伸縮抑制領域A外の蛇腹形状部57よりも振幅が減衰した蛇腹形状部57aが形成されてもよい。
次に、本開示を実施例及び比較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。
(実施例1)
配線基板10として、図1に示すような、基材20の第1面21に配線52および補強部材30が設けられたものを作製した。以下、配線基板10の作製方法について説明する。
基材20として厚み80μmのウレタンシートを用い、ウレタンシート上に溶媒、バインダー樹脂および銀の導電性粒子を含む導電性ペーストをスクリーン印刷によりパターニングした。溶媒としては、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを用いた。バインダー樹脂としては、ウレタンを用いた。パターニング後、オーブンにて80℃30分間にわたってアニール処理をし、溶媒を揮発させて、配線52を形成した。配線52は、20μmの厚み、200μmの線幅を有し、且つ、500μmの間隔が空けられた電極対となるよう構成された。また、基材20として用いたウレタンシートの弾性係数を、JISK6251に準拠した試験にて測定した。結果、弾性係数は5Mpaであった。
次いで、電極対の中心を取り囲むように補強部材30を設けた。補強部材30は弘輝社製のJU-120EBをディスペンサーにて塗布パターンし、130℃にて硬化させた。パターン形状としては、電極対を中心として半径3mmの円周形状となるように幅1mm、厚み200μmにてパターンした。ここで、補強部材30の弾性係数を、ASTM D882に準拠した試験にて測定した。結果、弾性係数は6Gpaであった。
次いで、電極対間に、1.0×0.5mmの寸法を有するLEDチップを導電性接着剤を用いて搭載した。導電性接着剤としては、化研テック社製のCL-3160を用いた。このようにして形成された配線基板10を配線と平行方向に引っ張り、30%伸長させた。この際、LED接続部に掛かる引っ張り応力が補強部材30にて緩和され、LEDチップの導通接続は維持されており、LEDチップは点灯可能であった。
(実施例2)
配線基板10として、図7に示すような、支持基板40が基材20の第1面21に貼合され、支持基材40上に配線52および補強部材30が設けられたものを作製した。以下、配線基板10の作製方法について説明する。
〈基材の準備〉
支持基材40と基材20の接着層60として粘着シート8146(3M社製)を準備した。次いで、粘着シート上に基材20として、2液付加縮合のポリジメチルシロキサン(以下、PDMSと称する)を、厚さが約1mmとなるように塗布し、硬化させた。これにより、図7に示すような接着層60付きの基材20を得た。また、基材20として用いたPDMSの弾性係数を、JISK6251に準拠した試験にて測定した。結果、弾性係数は0.05Mpaであった。
〈配線および補強部材の準備〉
支持基板40として機能する、厚さ1μmのPENフィルムを準備した。続いて、支持基板40の第1面41に、1μm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ー法およびエッチング法を用いて銅層をパターン加工し、配線52を形成した。配線52は、200μmの線幅を有し、500μmの間隔が空けられた電極対となるよう、構成された。また、支持基板40の弾性係数を、ASTM D882に準拠した引張試験により測定した。結果、支持基材40の弾性係数は2.2Gpaであった。次いで、実施例1と同様に電極対の中心を取り囲むように補強部材30、およびLEDチップを導電性接着剤を用いて搭載した。
続いて、上記で準備した接着層付きの基材20を1.5倍に1軸伸長させた後、上記で準備したLEDおよび補強部材を設置した支持基材40のLEDが搭載されていない面と接着層とを貼り合せた。ここで、基材20は、配線方向と並行になるよう伸長させた。その後、基材20の伸長を解放した。これにより、補強部材30で囲われた領域以外では、配線52の表面に蛇腹形状部が生じた。基材20の伸長を解放したことによる収縮後、LEDチップの導通接続は維持されており、LEDチップは点灯可能であった。また、このようにして形成された配線基板10を配線と平行方向に引っ張り30%伸長させた場合であっても、LEDチップの導通接続は維持されており、LEDチップは点灯可能であった。上記の基材20の収縮および伸長の際、LED接続部に掛かる応力が補強部材30にて緩和されたため、LEDチップは点灯可能であった。
(実施例3)
配線基板10として、図17に示すような、支持基板40が基材20の第1面21に貼合され、支持基材40上に配線52および補強部材30が設けられたものを作製した。以下、配線基板10の作製方法について説明する。
実施例2において補強部材30が配線52と重ならないようにパターニングされた以外は同様にして配線基板10を作製した。このようにして形成された配線基板10は、補強部材30で囲われた領域以外では、配線52の表面に蛇腹形状部が生じ、配線基板10が収縮し、補強部材30で囲われた領域内では領域外と比較して振幅の小さな蛇腹形状部が生じた。基材20の伸長を解放したことによる収縮後、LEDチップの導通接続は維持されており、LEDチップは点灯可能であった。また、このようにして形成された配線基板10を配線と平行方向に引っ張り30%伸長させた場合であっても、LEDチップの導通接続は維持されており、LEDチップは点灯可能であった。上記の基材20の収縮および伸長の際、LED接続部に掛かる応力が補強部材30にて緩和されたため、LEDチップは点灯可能であった。
(実施例4)
配線基板10として、図11に示すような、補強部材30が基材20に埋設されたものを作製した。以下、配線基板10の作製方法について説明する。
〈基材の準備〉
支持基材40と基材20の接着層として粘着シート8146(3M社製)を準備した。次いで、粘着シート上に、補強部30としてポリイミドフィルム(宇興産社製:ユーピレックス 厚み125μm)を設けた。設置した補強部材30のパターン形状としては、幅1mmにて半径3mmの円周形状となるようにカッティングプロッタにせカットされたものを用いた。次いで、粘着シート上に基材20として、2液付加縮合のポリジメチルシロキサン(以下、PDMSと称する)を、厚さが約1mmとなるように塗布し、硬化させた。これにより、図11に示すような補強部材30が基材20に埋設されたものを得た。また、補強部材30として用いたポリイミドフィルムの弾性係数を、ASTM D882に準拠した引張試験により測定した。結果、弾性係数は7Gpaであった。
〈配線および補強部材の準備〉
実施例2において補強部材30が配置されない以外は同様に、支持基材40上に配線およびLEDを配置させた。次いで、上記で準備した補強部材30が埋設された基材20を1.5倍に1軸伸長させた後、上記で準備したLEDが、埋設された円周形状の補強部材の円の中心に位置するよう支持基材40のLEDが搭載されていない面と接着層とを貼り合せた。その後、基材20の伸長を解放した。このようにして形成された配線基板10は、補強部材30で囲われた領域以外では、配線52の表面に蛇腹形状部が生じ、配線基板10が収縮し、補強部材30で囲われた領域内では領域外と比較して振幅の小さな蛇腹形状部が生じた。基材20の伸長を解放したことによる収縮後、LEDチップの導通接続は維持されており、LEDチップは点灯可能であった。また、このようにして形成された配線基板10を配線と平行方向に引っ張り30%伸長させた場合であっても、LEDチップの導通接続は維持されており、LEDチップは点灯可能であった。上記の基材20の収縮および伸長の際、LED接続部に掛かる応力が補強部材30にて緩和されたため、LEDチップは点灯可能であった。
(比較例1)
実施例1の補強部材が配置されない以外は同様に、配線基板10を作製した。このようにして形成された配線基板10を配線と平行方向に引っ張り30%伸長させた。この際、伸長によりLED接続部に引っ張り応力が掛かり、LEDチップの導通接続が外れてLEDが不点灯になった。
(比較例2)
実施例2の補強部材が配置されない以外は同様に、配線基板10を作製した。この場合、基材20の伸長を解放した後、配線基板10が収縮する際に、収縮に伴ってLED接続部に収縮応力が掛かり、LEDチップの導通接続が外れてLEDが不点灯になった。
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 補強部材
40 支持基板
51 電子部品
52 配線
53 山部
54 山部
55 谷部
56 谷部
57 蛇腹形状部

Claims (13)

  1. 配線基板であって、
    第1面および前記第1面と反対側の第2面を有し、前記第1面および前記第2面に沿った面方向のうち少なくとも第1方向に伸縮性を有する基材と、
    前記第1面側に位置し、前記配線基板に搭載される少なくとも1つの電子部品に接続される配線と、
    前記電子部品に対して前記面方向に離れて且つ前記配線上または前記第1面上に位置し、前記基材を補強する補強部材と、を備え、
    前記補強部材は、前記第1面の法線方向から見た場合に、前記電子部品と重ならず、且つ、前記第1方向における一方側および他方側と、前記第1方向に直交する方向における一方側および他方側とから前記電子部品を囲む形状を有し、
    前記第1面に山部及び谷部を含む蛇腹形状部が形成されるとともに、前記第2面に山部及び谷部を含む蛇腹形状部が形成され、前記第2面の山部及び谷部の周期は、前記第1面の山部及び谷部の周期よりも大きい、配線基板。
  2. 前記補強部材は、前記法線方向から見た場合に前記電子部品の全周を囲む形状を有する、請求項1に記載の配線基板。
  3. 前記補強部材は、前記法線方向から見た場合に前記電子部品を部分的に囲む形状を有する、請求項1に記載の配線基板。
  4. 前記補強部材は、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3のいずれか一項に記載の配線基板。
  5. 前記補強部材は、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4のいずれか一項に記載の配線基板。
  6. 前記補強部材は、前記配線上または前記第1面上に位置する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の配線基板。
  7. 前記補強部材は、前記第1面と前記配線との間または前記第1面上に位置する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の配線基板。
  8. 前記補強部材は、前記基材の内部に埋め込まれている、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の配線基板。
  9. 前記補強部材は、前記第2面上に位置する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の配線基板。
  10. 前記配線は、前記第1方向に沿った長手方向を有する、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の配線基板。
  11. 前記配線は、前記長手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、請求項10に記載の配線基板。
  12. 前記第1面と前記配線との間に位置し、前記配線を支持する支持基板を更に備える、請求項1乃至11のいずれか一項に記載の配線基板。
  13. 配線基板の製造方法であって、
    第1面および前記第1面と反対側の第2面を有し、前記第1面および前記第2面に沿った面方向のうち少なくとも第1方向に伸縮性を有する基材に、前記第1方向への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前記第1面側に、前記配線基板に搭載される少なくとも1つの電子部品に接続される配線を設ける第1設置工程と、
    前記電子部品に対して前記面方向に離れて且つ前記配線上または前記第1面上に位置するように、前記基材を補強する補強部材を設ける第2設置工程と、を備え、
    前記第2設置工程は、前記補強部材が、前記第1面の法線方向から見た場合に、前記電子部品と重ならず、且つ、前記第1方向における一方側および他方側と、前記第1方向に直交する方向における一方側および他方側とから前記電子部品を囲む形状を有するように前記補強部材を設けることを含み、
    前記第2設置工程の後、前記引張応力を取り除き、前記第1面に山部及び谷部を含む蛇腹形状部が形成されるとともに、前記第2面に山部及び谷部を含む蛇腹形状部が形成され、前記第2面の山部及び谷部の周期を、前記第1面の山部及び谷部の周期よりも大きくする、配線基板の製造方法。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040192082A1 (en) 2003-03-28 2004-09-30 Sigurd Wagner Stretchable and elastic interconnects
US20060169989A1 (en) 2003-03-28 2006-08-03 Rabin Bhattacharya Deformable organic devices
JP2006269583A (ja) 2005-03-23 2006-10-05 Sanyo Epson Imaging Devices Corp 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、実装構造体及び電子機器
JP2012033597A (ja) 2010-07-29 2012-02-16 Tokai Rubber Ind Ltd 配線体接続構造体
US20140218872A1 (en) 2013-02-06 2014-08-07 Electronics And Telecommunications Research Institute Electronic circuit and method of fabricating the same
JP2016145725A (ja) 2015-02-06 2016-08-12 日本メクトロン株式会社 導電性伸縮基板および歪センサ
WO2017047519A1 (ja) 2015-09-17 2017-03-23 ポリマテック・ジャパン株式会社 弾性配線部材

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57168265U (ja) * 1981-04-15 1982-10-23
JP3850915B2 (ja) * 1996-04-09 2006-11-29 ローム株式会社 フレキシブル基板の補強形成方法およびフレキシブル基板

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040192082A1 (en) 2003-03-28 2004-09-30 Sigurd Wagner Stretchable and elastic interconnects
US20060169989A1 (en) 2003-03-28 2006-08-03 Rabin Bhattacharya Deformable organic devices
JP2006269583A (ja) 2005-03-23 2006-10-05 Sanyo Epson Imaging Devices Corp 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、実装構造体及び電子機器
JP2012033597A (ja) 2010-07-29 2012-02-16 Tokai Rubber Ind Ltd 配線体接続構造体
US20140218872A1 (en) 2013-02-06 2014-08-07 Electronics And Telecommunications Research Institute Electronic circuit and method of fabricating the same
JP2016145725A (ja) 2015-02-06 2016-08-12 日本メクトロン株式会社 導電性伸縮基板および歪センサ
WO2017047519A1 (ja) 2015-09-17 2017-03-23 ポリマテック・ジャパン株式会社 弾性配線部材

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