WO2016084630A1 - 回路基板および電子機器 - Google Patents

Abstract

　本技術は、信頼性を向上させることができるようにする回路基板および電子機器に関する。 回路基板上の所定領域を囲むように配置された複数のスリットからなる渦状の曲げ吸収領域を形成することにより、その曲げ吸収領域に囲まれる領域を湾曲耐性を有する湾曲耐性領域とすることができる。回路基板上の電子素子やビアが配置された領域を湾曲耐性領域とすることで、それらの電子素子やビアの破損を抑制するとともに、曲げ吸収領域によって回路基板にかかる応力を緩和させ、信頼性を向上させることができる。本技術は回路基板に適用することができる。

Description

回路基板および電子機器

　本技術は回路基板および電子機器に関し、特に、信頼性を向上させることができるようにした回路基板および電子機器に関する。

　従来、回路基板が外圧によって湾曲したときに、回路基板に実装された素子が破損してしまうことを防止するために、実装されている素子の周囲にスリットを設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

　特許文献１では、実装された素子の周囲にスリットを設けることで、素子実装部への応力集中を緩和し、割れやクラック等の素子の破損が抑制されている。

特許第２８４４０８５号公報

　しかしながら、上述した技術では、回路基板や実装されている素子等の破損を十分に抑制し、回路基板の信頼性を向上させることは困難であった。

　例えば、特許文献１に記載の技術では、素子実装部への応力集中の緩和と引き換えにして他の領域に応力が集中してしまうため、結果として例えばインピーダンス特性等の配線特性が低下してしまう。特に、この技術では、素子近傍に設けられたスリットとスリットの間の領域に応力が集中してしまうので、その領域に信号線等を配線すると配線特性が低下してしまう。

　また、例えば特許文献１に記載の技術では、応力集中の緩和効果を一様に期待することはできなかった。すなわち、回路基板の湾曲方向によっては応力を十分に緩和することができず、実装素子等が破損してしまうおそれがあった。

　本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、信頼性を向上させることができるようにするものである。

　本技術の第１の側面の回路基板は、電子素子またはビアが配置された湾曲耐性を有する湾曲耐性領域を有する。

　前記湾曲耐性領域を、前記湾曲耐性領域を担持する所定方向に長いアーム領域が前記回路基板に複数形成されるように、複数のスリットからなる曲げ吸収領域を形成することによって設けられる領域とすることができる。

　前記アーム領域を前記湾曲耐性領域に沿う方向に長い領域とすることができる。

　前記湾曲耐性領域を囲むように複数の前記アーム領域を設けることができる。

　前記湾曲耐性領域は、前記湾曲耐性領域を囲むように配置された複数のスリットからなる渦状の曲げ吸収領域を形成することにより設けられるようにすることができる。

　前記スリットは前記湾曲耐性領域に沿って設けられ、前記湾曲耐性領域の境界と略垂直な方向に、前記スリットの一部と他の前記スリットの一部とが並ぶように複数の前記スリットが配置されているようにすることができる。

　前記スリットは他の領域よりもヤング率が低い材料で充填されているようにすることができる。

　前記材料を樹脂材料またはエラストマー材料とすることができる。

　前記材料を熱伝導性材料とすることができる。

　前記湾曲耐性領域内から、互いに隣接する前記スリットの間を通り、前記曲げ吸収領域の外側の領域にある素子または接続用端子と接続される配線がさらに設けられているようにすることができる。

　前記湾曲耐性領域内から、前記スリットを通り、前記曲げ吸収領域の外側の領域にある素子または接続用端子と接続される配線がさらに設けられているようにすることができる。

　前記回路基板をガラスエポキシ基板材、シリコン基板材、またはガラス基板材からなるようにすることができる。

　前記回路基板は多層基板であり、前記湾曲耐性領域に設けられている前記ビアの単位面積当たりの個数が他の領域よりも多くなっているようにすることができる。

　前記湾曲耐性領域を補強部材が設けられた領域とすることができる。

　前記補強部材は前記湾曲耐性領域に実装された前記電子素子のアンダーフィルであるようにすることができる。

　前記湾曲耐性領域は互いに隣接する層を構成する基板を領域ごとに異なる剛性の接着剤で接着することで得られた、より剛性の高い接着剤で接着された領域とされるようにすることができる。

　前記湾曲耐性領域内にある前記ビアに接続されている配線のいくつかが、前記湾曲耐性領域内において立体的に交差しているようにすることができる。

　本技術の第１の側面においては、回路基板に電子素子またはビアが配置された湾曲耐性を有する湾曲耐性領域が設けられる。

　本技術の第２の側面の電子機器は、電子素子またはビアが配置された湾曲耐性を有する湾曲耐性領域を有する回路基板を備える。

　本技術の第２の側面においては、電子機器に、電子素子またはビアが配置された湾曲耐性を有する湾曲耐性領域を有する回路基板が設けられる。

　本技術の第１の側面および第２の側面によれば、信頼性を向上させることができる。

　なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載された何れかの効果であってもよい。

本技術を適用した回路基板の構成例を示す図である。 回路基板の湾曲耐性領域の部分の断面を示す図である。 湾曲耐性領域形成の具体例について説明する図である。 湾曲耐性領域形成の具体例について説明する図である。 湾曲耐性領域形成の具体例について説明する図である。 シミュレーションモデルについて説明する図である。 シミュレーションモデルについて説明する図である。 シミュレーションモデルの物性値を示す図である。 せん断応力を評価するシミュレーションについて説明する図である。 シミュレーション結果を示す図である。 シミュレーション結果を示す図である。 本技術を適用した回路基板の他の構成例を示す図である。 本技術を適用した回路基板の他の構成例を示す図である。 本技術を適用した回路基板の他の構成例を示す図である。 本技術を適用した回路基板の他の構成例を示す図である。 本技術を適用した回路基板の他の構成例を示す図である。 本技術を適用した回路基板の他の構成例を示す図である。 本技術を適用した回路基板の他の構成例を示す図である。 本技術を適用した回路基板の他の構成例を示す図である。 本技術を適用した回路基板の他の構成例を示す図である。 本技術を適用した回路基板の他の構成例を示す図である。 本技術を適用した回路基板の他の構成例を示す図である。 回路基板の回路形成について説明する図である。 回路基板の配線について説明する図である。 本技術を適用した回路基板の他の構成例を示す図である。 本技術を適用した回路基板の他の構成例を示す図である。 シミュレーションの条件について説明する図である。 シミュレーションモデルについて説明する図である。 シミュレーション結果を示す図である。 シミュレーション結果を示す図である。 本技術を適用した電子機器の構成例を示す図である。 本技術を適用した回路基板の他の構成例を示す図である。

　以下、図面を参照して、本技術を適用した実施の形態について説明する。

〈第１の実施の形態〉
〈回路基板の構成例〉
　本技術は、回路基板上に湾曲耐性を有する湾曲耐性領域を設け、その湾曲耐性領域内に信号線、電源配線、接地配線などの配線、ビア、IC（Integrated Circuit）等の電子素子（電子部品）を配置することで電子素子等の破損を抑制し、回路基板の信頼性を向上させるものである。本技術は、例えばイメージセンサや撮像装置、携帯電話機、ユーザに装着可能なウェアラブルデバイス、携帯可能なポータブルデバイス等の各種の電子機器、それらの電子機器に設けられた回路基板などに適用可能である。

　例えば、多層基板はより多くの配線を引き回せることから、多層基板に実装する電子素子の高密度化や電子素子の接続端子の狭ピッチ化が進んでおり、それに伴って回路基板に設けられるビア（貫通ビア）も細くなってきている。そのため、外圧によって回路基板が湾曲すると、回路基板内のビアが切断（破損）してしまうことがあるが、ビアの保護については特に考慮がされていないというのが現状である。

　そこで、本技術では、回路基板の湾曲耐性領域内にビアを集中させて配置することで、回路基板が湾曲したときにビアが破損してしまうことを防止し、回路基板の信頼性を向上させるようにした。

　具体的には、本技術を適用した回路基板は、例えば図１に示すように構成される。

　図１に示す回路基板１１は複数の配線層を有する多層基板であり、回路基板１１には、実装部品として複数の電子素子が実装されているとともに、いくつかの湾曲耐性領域が設けられている。

　この例では、斜線が施されていない四角形が電子素子を表しており、斜線が施されている四角形の領域が湾曲耐性領域を表しており、それらの電子素子と湾曲耐性領域とは、実線で表されている配線（配線パターン）により接続されている。例えば回路基板１１の図中、右下には電子素子２１と湾曲耐性領域２２とが設けられており、これらの電子素子２１と湾曲耐性領域２２は配線により接続されている。

　なお、図１では、電子素子と湾曲耐性領域が規則的に配置されているが、これらの電子素子や湾曲耐性領域の配置パターンや配置位置、電子素子や湾曲耐性領域を結ぶ配線の配置などは任意のものとすることができる。また、以下においていう配線は信号線、電源配線、接地配線など任意のものとすることができ、特定の配線に限定されないものとする。

　湾曲耐性領域２２は湾曲耐性を有する領域であり、この湾曲耐性領域２２内にビアが集中して設けられている。すなわち、湾曲耐性領域２２を含む、各湾曲耐性領域内に設けられた単位面積当たりのビアの個数は、回路基板１１の湾曲耐性領域以外の領域に設けられた単位面積当たりのビアの個数よりも多くなっている。

　このように湾曲耐性を有する湾曲耐性領域２２に集中してより多くのビアを設けることにより、外圧によって回路基板１１が湾曲したときにビアが破損してしまうことを抑制することができる。これにより、回路基板１１の信頼性を向上させることができる。

　また、多層基板である回路基板１１の湾曲耐性領域２２の部分の断面を図１中、下から上方向にみると、例えば図２に示すようになる。なお、図２において図１における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

　図２では、基板５１－１および基板５１－２を貼り合わせることで回路基板１１とされている。ここで、回路基板１１を構成する基板５１－１および基板５１－２は、例えばガラス基板とされ、これらの基板５１－１および基板５１－２は、それぞれ回路基板１１の１つの配線層を構成している。また、湾曲耐性領域２２には、基板５１－１および基板５１－２を貫通する３つのビア５２－１乃至ビア５２－３が設けられている。

　なお、以下、基板５１－１および基板５１－２を特に区別する必要のない場合、単に基板５１とも称する。また、以下、ビア５２－１乃至ビア５２－３を特に区別する必要のない場合、単にビア５２とも称する。

　ここで、基板５１はガラス基板に限らず、ガラスエポキシ基板やシリコン基板など、どのような材料の基板とされてもよい。また、ここでは回路基板１１は２層の基板とされているが、３層以上の多層基板とすることも勿論可能である。

　図２では、回路基板１１に対して図中、下方向に外圧（圧力）が加えられており、基板５１における湾曲耐性領域２２境界部分が図中、下方向に湾曲している。

　このとき、湾曲耐性領域２２には湾曲が発生せずに、主に湾曲耐性領域２２と、湾曲耐性領域２２ではない他の領域との境界部分に応力がかかり、その境界部分で湾曲が発生している。つまり、回路基板１１が湾曲した状態でも湾曲耐性領域２２は平坦（フラット）な状態のままとなっている。したがって、湾曲耐性領域２２内のビア５２にはせん断応力がかからず、ビア５２にクラック等の破損（不良）が発生することを防止することができる。

　これに対して、回路基板１１上の湾曲耐性領域２２以外の領域は、ある程度の湾曲が許容される曲げ許容領域とされる。

〈湾曲耐性領域形成の具体例１〉
　次に、回路基板１１上にこのような湾曲耐性領域２２を形成するための具体的な例について説明する。

　例えば図３に示すように、回路基板１１を構成する１または複数の基板５１の所望の領域に、その領域を中心とする渦状の曲げ吸収領域を形成することにより、曲げ吸収領域の内側の領域を湾曲耐性領域２２とすることができる。なお、図３は、湾曲耐性領域２２を図２中、上から下方向に見た図を示しており、図３において、図２における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

　図３では、基板５１に設けられた４つのスリット８１－１乃至スリット８１－４から渦状の曲げ吸収領域８２が形成されており、この曲げ吸収領域８２に囲まれる領域、つまり斜線が施されている領域が湾曲耐性領域２２となっている。また、湾曲耐性領域２２内の円はビアを表している。なお、以下、スリット８１－１乃至スリット８１－４を特に区別する必要のない場合、単にスリット８１とも称することとする。

　この例では湾曲耐性領域２２全体を囲むように、湾曲耐性領域２２の境界に沿って設けられたくの字型の４つのスリット８１が周期的に配置されている。換言すれば、湾曲耐性領域２２を中心として４つのスリット８１が上下左右に点対称に配置されている。

　各スリット８１は、湾曲耐性領域２２の境界近傍から、湾曲耐性領域２２に沿って、湾曲耐性領域２２から遠ざかるように延びている。例えばスリット８１－１は、四角形状である湾曲耐性領域２２の図中、右側の辺に沿って下方向に延伸された後、左方向に９０度だけ曲げられて、さらに湾曲耐性領域２２の下側の辺の方向に沿って延伸されている。

　ここで、各スリット８１は、湾曲耐性領域２２の境界と略垂直な方向にスリット８１の一部と、他のスリット８１の一部とが並ぶように配置されている。すなわち、スリット８１の少なくとも一部が他のスリット８１と重なるように配置され、これにより複数のスリット８１によって湾曲耐性領域２２全体が囲まれるようになされている。なお、湾曲耐性領域２２全体が複数のスリット８１により囲まれるとは、湾曲耐性領域２２から、その湾曲耐性領域２２の境界と略垂直な方向を見たときに、その方向に必ずスリット８１がある状態である。

　このように点対称に配置された、くの字型のスリット８１からなる渦状の曲げ吸収領域８２を形成することにより、基板５１に加えられた応力が曲げ吸収領域８２で吸収されることになる。すなわち、基板５１に外圧が加えられると、曲げ吸収領域８２で湾曲が発生し、曲げ吸収領域８２に囲まれる領域、つまり曲げ吸収領域８２の内側の領域には殆ど湾曲は発生しない。そのため、曲げ吸収領域８２の内側の領域が湾曲耐性を有する湾曲耐性領域２２となる。

　しかも、曲げ吸収領域８２は、湾曲耐性領域２２を囲むようにして渦状に配置された複数のスリット８１から構成されている。そのため、基板５１のどのような方向に対して外圧が加えられたとしてもその応力を曲げ吸収領域８２で吸収させ、湾曲耐性領域２２内部は勿論のこと、湾曲耐性領域２２の境界部分やその近傍の領域についても応力を低減させることができる。

　したがって、例えば互いに隣接するスリット８１間の部分（以下、適宜、アーム領域とも称する）にも大きな応力がかかることはない。そのため、アーム領域部分に湾曲耐性領域２２内部のビア等からの配線を引き回しても、配線に圧力がかかってインピーダンス特性等の配線特性が低下してしまうようなこともない。

　また、この例では回路基板１１における湾曲耐性領域２２でも曲げ吸収領域８２でもない領域が曲げ許容領域とされる。より詳細には、回路基板１１はスリット８１を設けることで形成された複数のアーム領域によって、湾曲耐性領域２２が担持されている構成となっているということができる。この例では、湾曲耐性領域２２と曲げ許容領域とを接続する、各スリット８１間に挟まれた部分の領域がアーム領域となっている。このアーム領域は湾曲耐性領域２２の境界方向に沿って延びる細長い形状の領域となっている。

　以上のように、複数のスリット８１からなる渦状の曲げ吸収領域８２を形成することで、回路基板１１上や回路基板１１内部に設けられた電子素子や配線、ビア等の破損を抑制し、回路基板１１の信頼性、ひいては回路基板１１が設けられた電子機器の信頼性を向上させることができる。特に、曲げ吸収領域８２に囲まれる領域を湾曲耐性領域２２とし、湾曲耐性領域２２内部にビアを集中的に配置することで、ビアの破損を抑制することができる。

〈湾曲耐性領域形成の具体例２〉
　続いて、回路基板１１上に湾曲耐性領域２２を形成するための他の具体的な例について説明する。

　例えば、図４に示すように回路基板１１を構成する図中、下側の基板５１の下側に補強部材である補強板１１１を設けることで湾曲耐性領域２２を形成することができる。なお、図４は図２における場合と同じ方向から回路基板１１の断面を見た図を示しており、図４において図２における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

　湾曲耐性領域２２を形成するための補強板１１１は、基板５１よりも剛性が高い材料から構成される部材とされ、この例では補強板１１１は樹脂材料などとすればよい。

　このように回路基板１１の所望の領域に補強板１１１を設ければ、回路基板１１に外圧が加えられても補強板１１１が設けられた殆ど領域は湾曲しないので、その領域を湾曲耐性領域２２とすることができる。

　図４の例では、回路基板１１の両端に対して図中、下方向に外圧が加えられており、回路基板１１における補強板１１１の縁の部分、すなわち湾曲耐性領域２２と曲げ許容領域との境界部分に湾曲が生じ、回路基板１１の両端が下方向に曲げられている。このとき、補強板１１１が設けられている湾曲耐性領域２２には殆ど応力がかからず、湾曲耐性領域２２は平坦（フラット）なままであるので、湾曲耐性領域２２内部に設けられたビアや電子素子などが破損してしまうようなことはない。これにより、回路基板１１の信頼性を向上させることができる。

〈湾曲耐性領域形成の具体例３〉
　また、例えば図５に示すように、多層基板である回路基板１１を製造する際に、領域ごとに互いに異なる剛性の接着剤を用いて基板５１を貼り合わせることにより、湾曲耐性領域２２を形成するようにしてもよい。なお、図５は図２における場合と同じ方向から回路基板１１の断面を見た図を示しており、図５において図２における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

　この例では、回路基板１１を構成する基板５１－１と基板５１－２とが、互いに剛性の異なる弾性接着剤１４１および強力接着剤１４２により接着されている。ここで、強力接着剤１４２は、弾性接着剤１４１よりも、より剛性の高い接着剤である。

　したがって、回路基板１１において、より剛性の高い強力接着剤１４２により基板５１を貼り合わせた領域では、より剛性の低い弾性接着剤１４１により基板５１を貼り合わせた領域と比べて相対的に湾曲が発生しにくくなる。そこで、強力接着剤１４２により基板５１が貼り合わされている領域が湾曲耐性領域２２とされ、弾性接着剤１４１により基板５１が貼り合わされている領域が曲げ許容領域とされている。

　図５では、回路基板１１の両端に対して図中、下方向に外圧が加えられており、回路基板１１における湾曲耐性領域２２と曲げ許容領域との境界部分に湾曲が生じ、回路基板１１の両端が下方向に曲げられている。このとき、湾曲耐性領域２２には殆ど湾曲が発生しないので、湾曲耐性領域２２内部に設けられたビアや電子素子などの破損を抑制することができ、これにより回路基板１１の信頼性を向上させることができる。

　なお、以上においては、図３乃至図５を参照して、湾曲耐性領域２２を形成する３通りの方法について説明したが、これらの方法のうちの任意の２つまたは３つの方法を組み合わせて湾曲耐性領域２２を形成するようにしてもよい。

〈せん断応力の評価について〉
　以上において説明した回路基板１１について、シミュレーションモデルを用いてビアが設けられるであろう部分にかかるせん断応力について評価したところ、顕著な効果が得られることが分かった。

　具体的には、シミュレーションモデルとして４つのモデルを用いて評価を行った。

　まず、図６に示すように１つ目のシミュレーションモデルとして、矢印A11に示す正方形状の回路基板１７１と、その回路基板１７１の中央に実装された素子１７２とからなるモデル（以下、モデルMD1と称する）を用いた。

　なお、回路基板１７１は矢印A12に示すように、２枚のガラスエポキシ基板１７３およびガラスエポキシ基板１７４を、接着樹脂１７５により接着して得られたものとされている。ここで、矢印A12に示す図は、矢印A11に示す回路基板１７１の一部分を拡大して示した図となっている。

　また、２つ目のシミュレーションモデルは、矢印A13に示すように正方形状の回路基板１７１と、回路基板１７１の中央に実装された素子１７２とからなり、素子１７２を囲むように曲げ吸収領域１７６が設けられたモデル（以下、モデルMD2と称する）である。

　曲げ吸収領域１７６は、図３に示した曲げ吸収領域８２と同様の形状となっている。すなわち、曲げ吸収領域１７６は素子１７２を囲むように配置された４つのスリットから形成されている。したがって、モデルMD2は、図３を参照して説明したように、基板加工により曲げ吸収領域１７６を形成することで湾曲耐性領域を設け、その湾曲耐性領域内に素子１７２を配置した基板のモデルである。

　ここでは、曲げ吸収領域１７６を構成する各スリットは、ガラスエポキシ基板１７３、接着樹脂１７５からなる層（以下、接着樹脂層１７５とも称する）、およびガラスエポキシ基板１７４に設けられている。

　このようなモデルMD1およびモデルMD2は、互いに大きさ、形状、材料が同じであり、曲げ吸収領域１７６が設けられているか否かのみが異なっている。

　ここで回路基板１７１の形状は１辺が50mmの正方形状であり、回路基板１７１の厚みは0.5mmとされている。より詳細には、回路基板１７１を構成するガラスエポキシ基板１７３およびガラスエポキシ基板１７４の厚みがそれぞれ0.2mmであり、接着樹脂層１７５の厚みが0.1mmであり、それらの合計の厚みが0.5mmとなっている。また、モデルMD1およびモデルMD2では、接着樹脂層１７５はエポキシ接着樹脂とされる。

　さらに、素子１７２の形状は１辺が4mmの正方形状であり、素子１７２の厚みは1mmとされている。

　また、３つ目および４つ目のシミュレーションモデルは、それぞれモデルMD1およびモデルMD2の接着樹脂層１７５の一部分がより剛性の低い樹脂とされたモデル（以下、モデルMD3およびモデルMD4と称する）とされる。

　すなわち、モデルMD3では、図７の矢印A21に示すように、ガラスエポキシ基板１７３上の素子１７２が実装される領域に対応する、接着樹脂層１７５の正方形状の領域R11が、他の領域よりもより剛性の高いエポキシ接着樹脂とされる。そして、接着樹脂層１７５の領域R11以外の領域は、エポキシ接着樹脂よりも剛性の低い弾性樹脂、より詳細には変性アクリレートとされる。

　このようなモデルMD3は、図５に示したように基板同士を接着する接着剤として、領域ごとに剛性の異なるものを用いることで、湾曲耐性領域を設けた基板のモデルである。

　同様にモデルMD4では矢印A22に示すように、接着樹脂層１７５の曲げ吸収領域１７６を囲む正方形状の領域R12が、他の領域よりもより剛性の高いエポキシ接着樹脂とされ、接着樹脂層１７５の領域R12以外の領域は、エポキシ接着樹脂よりも剛性の低い弾性樹脂、より詳細には変性アクリレートとされる。

　したがって、モデルMD4は、図３に示した方法と図５に示した方法とを組み合わせて湾曲耐性領域を設けた基板のモデルである。

　せん断応力の評価には、以上において説明した４つのモデルMD1乃至モデルMD4が用いられる。ここで、モデルMD1は、特に湾曲対策が施されていないモデルであり、モデルMD2乃至モデルMD4は、接着剤および曲げ吸収領域１７６の少なくとも何れか一方により湾曲対策が施されたモデル、つまり湾曲耐性領域が形成されているモデルである。

　これらのモデルMD1乃至モデルMD4の物性値は、例えば図８に示すものとされる。具体的には、図８ではガラスエポキシ基板１７３、ガラスエポキシ基板１７４、および素子１７２と、接着樹脂１７５としてのエポキシ接着樹脂および変性アクリレートの各物性値としてヤング率、ポアソン比、および密度が示されている。

　また、ここでは接着樹脂１７５としてのエポキシ接着樹脂および変性アクリレートのポアソン比および密度は等しく、エポキシ接着樹脂および変性アクリレートのヤング率のみが異なっている。

　せん断応力を評価するシミュレーションでは、上述したモデルMD1乃至モデルMD4について、図９に示すように回路基板１７１の１つの辺W11を完全拘束し、その辺W11に対向する辺W12に対して、図中、下方向に1mmの強制変位を加えた。

　このようなシミュレーションにより、図１０に示す結果が得られた。なお、図１０では、矢印A31乃至矢印A34に示される結果が、それぞれモデルMD1乃至モデルMD4のシミュレーション結果を示しており、各回路基板１７１における色の濃淡が、その領域にかかるせん断応力を示している。また、回路基板１７１の図中、左側の辺が完全拘束された辺である。

　これらのシミュレーション結果から、モデルMD1に最も大きなせん断応力がかかっていることが分かる。この例では、特に完全拘束される辺近傍の部分と、素子１７２の実装部分に大きなせん断応力がかかっている。

　また、モデルMD2では曲げ吸収領域１７６のスリットの端部分にせん断応力がかかっているが、他の部分には殆ど応力がかかっていないことが分かる。モデルMD3とモデルMD4では、エポキシ接着樹脂と変性アクリレートの境界部分にせん断応力がかかっており、他の部分には殆ど応力がかかっていないことが分かる。

　さらに、これらのシミュレーション結果の素子１７２の実装部分付近を拡大して見ると、図１１に示すようになる。なお、図１１において、矢印A41乃至矢印A44に示される結果は、それぞれ図１０の矢印A31乃至矢印A34に示される結果の中央部分を拡大したものとなっている。

　これらの結果から分かるように、湾曲対策が施されているモデルMD2や、モデルMD3、モデルMD4の方が、湾曲対策が施されていないモデルMD1よりも、素子１７２の実装部分におけるビアが設けられるであろう中央部分に発生する応力（せん断応力）は小さくなっている。

　具体的には、モデルMD4の中央部分に発生する応力が最も小さく、その値は8.6E-03[MPa]となっている。また、モデルMD4の次に中央部分での発生応力が小さいのはモデルMD2となっており、その応力は1.1E-02[MPa]となっている。

　さらに、モデルMD2の次に中央部分での発生応力が小さいモデルMD3では、その発生応力は4.7E-02[MPa]となっており、モデルMD3ではモデルMD2とほぼ同等の効果が得られている。

　また、中央部分に発生する応力が最も大きいのはモデルMD1となっており、その応力の値は2.1E-01となっている。この例では、モデルMD2やモデルMD3の発生応力は、モデルMD1の発生応力よりも１桁小さい応力となっている。

　以上のことから、回路基板１１上に湾曲耐性領域２２を設け、その湾曲耐性領域２２内にビア５２や電子素子を配置することで、それらのビア５２や電子素子の破損を抑制し、回路基板１１の信頼性を向上させることができる。

〈第２の実施の形態〉
〈回路基板の構成例〉
　また、以上においては湾曲耐性領域が、回路基板の全ての配線層にまたがって設けられる例について説明したが、回路基板の配線層ごとに湾曲耐性領域、より詳細にはビア等が集中して設けられる領域を設けるようにしてもよい。

　そのような場合、回路基板は、例えば図１２に示すように構成される。

　図１２に示す回路基板２０１は、３つの基板２１１－１乃至基板２１１－３からなる多層基板となっている。回路基板２０１では、これらの基板２１１－１乃至基板２１１－３のそれぞれが１つの配線層を構成している。なお、以下、基板２１１－１乃至基板２１１－３を特に区別する必要のない場合、単に基板２１１とも称することとする。

　回路基板２０１では、湾曲耐性領域２１２－１乃至湾曲耐性領域２１２－５が設けられており、それらの湾曲耐性領域２１２－１乃至湾曲耐性領域２１２－５内には、ビア２１３－１乃至ビア２１３－１０が設けられている。

　以下、湾曲耐性領域２１２－１乃至湾曲耐性領域２１２－５を特に区別する必要のない場合、単に湾曲耐性領域２１２とも称し、ビア２１３－１乃至ビア２１３－１０を特に区別する必要のない場合、単にビア２１３とも称する。

　例えば湾曲耐性領域２１２－１は、回路基板２０１を構成する図中、上側の基板２１１－１に設けられた領域となっており、基板２１１－２における湾曲耐性領域２１２－１に隣接する領域には湾曲耐性領域は設けられていない。

　この湾曲耐性領域２１２－１は、例えば基板２１１－１に複数のスリットからなる曲げ吸収領域を形成したり、基板２１１－１と基板２１１－２の間に補強部材を設けたり、基板２１１－１と基板２１１－２を領域ごとに異なる剛性の接着剤で貼り合わせたりすることにより設けられる。また、湾曲耐性領域２１２－１には、基板２１１－１の図中、上側の表面と、基板２１１－２とを電気的に接続するビア２１３－１およびビア２１３－２が設けられている。

　なお、湾曲耐性領域２１２－１は基板２１１－１内の領域となっており、基板２１１－２および基板２１１－３における、湾曲耐性領域２１２－１と図中、縦方向に並ぶ領域は湾曲耐性領域とはなっていない。しかし、湾曲耐性領域２１２－１を設けるために湾曲対策が施されているので、基板２１１－２および基板２１１－３における、湾曲耐性領域２１２－１と回路基板２０１の法線方向に並ぶ領域もある程度の湾曲耐性を有している。

　また、図１２では、基板２１１内の領域が湾曲耐性領域２１２とされている例について説明したが、湾曲耐性領域２１２がいくつかの基板２１１（配線層）をまたがるようにして設けられてもよい。例えば基板２１１－１乃至基板２１１－３をまたぐように、つまり全配線層をまたぐように湾曲耐性領域２１２が設けられる場合には、全ての層の基板２１１部分に曲げ吸収領域を構成するスリットを設けるなどの湾曲対策を施せばよい。

〈回路基板の構成例〉
　また、回路基板の配線層ごとに湾曲耐性領域が設けられる場合、回路基板のより詳細な構成として、例えば図１３に示す構成も考えられる。

　図１３に示す回路基板２２１は、ガラス基板２２２の図中、上側に絶縁膜２２３を形成するとともに、さらにその絶縁膜２２３の図中、上側に絶縁膜２２４を形成し、同様にガラス基板２２２の図中、下側に絶縁膜２２５を形成するとともに、さらにその絶縁膜２２５の図中、下側に絶縁膜２２６を形成することにより得られるものとなっている。また、回路基板２２１には、実装部品２２７も実装されている。

　なお、以下、回路基板２２１の図中、上側の面を表面とも称し、回路基板２２１の図中、下側の面を裏面とも称することとする。

　この例では、絶縁膜２２３により覆われた、ガラス基板２２２の表側の面の部分が表面側の第１配線層とされ、絶縁膜２２４に覆われた、絶縁膜２２３の表側の面の部分が表面側の第２配線層とされている。すなわち、表側の第１配線層と第２配線層とが絶縁膜２２３により分離されている。

　同様に、絶縁膜２２５により覆われた、ガラス基板２２２の裏側の面の部分が裏面側の第１配線層とされ、絶縁膜２２６に覆われた、絶縁膜２２５の裏側の面の部分が裏面側の第２配線層とされている。すなわち、裏側の第１配線層と第２配線層とが絶縁膜２２５により分離されている。

　回路基板２２１の表面側および裏面側において、第１配線層の配線と第２配線層の配線とは、それらの第１配線層と第２配線層とを分離する絶縁膜２２３や絶縁膜２２５を貫通するビアにより接続されている。例えば裏面側の第１配線層に設けられた配線２２８と、裏面側の第２配線層に設けられた配線２２９とは、絶縁膜２２５を貫通するビア２３０により接続されている。なお、図１３では斜線が施された部分がビアを表している。

　また、回路基板２２１では、第２配線層の配線と、その第２配線層に対して回路基板２２１の外側にある面に設けられた電極等の配線パターンとが、絶縁膜２２４や絶縁膜２２６を貫通するビアにより接続されている。例えば、この例では裏面側の第２配線層にある配線２２９と、回路基板２２１の裏面に設けられた電極２３１とが、絶縁膜２２６を貫通するビア２３２により接続されている。

　さらに、回路基板２２１において、表面側の第１配線層にある配線と、裏面側の第１配線層にある配線とは、ガラス基板２２２を貫くビアにより接続されている。具体的には、例えば表面側の第１配線層にある配線２３３と、裏面側の第１配線層にある配線２２８とが、ガラス基板２２２を貫くビア２３４により接続されている。

　このような回路基板２２１では、１または複数のビアが含まれるガラス基板２２２の領域や絶縁膜の領域を湾曲耐性領域とすることができる。

　例えば、回路基板２２１における表面側の実装部品２２７、その実装部品２２７直下にあるビア、およびそのビア内に設けられた電極が同一の湾曲耐性領域内に設けられるようになされている。また、例えば回路基板２２１の裏面側では、ビア２３０等の絶縁膜２２５を貫くビアと、ビア２３２等の絶縁膜２２６を貫通するビアとは、異なる湾曲耐性領域内に設けられるようになされている。

　このように回路基板２２１では、１または複数のビアを含む湾曲耐性領域が、１つの配線層ごとに設けられたり、複数の配線層にまたがって設けられたりする。

　このとき、回路基板２２１において、ガラス基板２２２に渦状のスリットを設けるなどして湾曲耐性領域を形成すればよいが、その他、例えば専用のガラス基板を使用して、そのガラス基板に感光処理と熱処理を施して湾曲耐性領域を形成するなどしてもよい。ガラス基板に感光処理と熱処理を施す場合、ガラス基板上のそれらの処理が施された領域が周囲の領域、つまり感光処理と熱処理が施されていない領域よりも、より硬くなり、より剛性が高い領域となるので、湾曲耐性領域とすることができる。

　また、絶縁膜２２３乃至絶縁膜２２６の各絶縁膜に湾曲耐性領域を形成する場合には、例えば図５を参照して説明した例と同様に、互いに隣接する絶縁膜同士を貼り合わせるときに、領域ごとに異なる剛性の接着剤を用いればよい。そうすれば、より高い剛性の接着剤で絶縁膜同士を接着した領域の部分を、周囲の領域よりも剛性の高い領域、つまり湾曲耐性領域とすることができる。

〈第３の実施の形態〉
〈回路基板の構成例〉
　さらに、例えば図１４に示すように回路基板の長手方向（長辺方向）に長い湾曲耐性領域を設けるようにしてもよい。

　この例では、回路基板２４１は、図中、横方向に長い基板となっている。そして、回路基板２４１には、回路基板２４１の長手方向に長い、つまり図中、横方向に長い複数の湾曲耐性領域２４２－１乃至湾曲耐性領域２４２－４が図中、縦方向に並ぶように設けられている。なお、以下、湾曲耐性領域２４２－１乃至湾曲耐性領域２４２－４を特に区別する必要のない場合、単に湾曲耐性領域２４２とも称する。

　図１４の例では、図中、横方向に長い湾曲耐性領域２４２には、湾曲耐性領域２４２の長手方向（図中、横方向）に複数のビアが並ぶように設けられている。ここで、湾曲耐性領域２４２内に描かれた１つの円が１つのビアを表している。

　このように回路基板２４１の長手方向に沿うように湾曲耐性領域２４２を設け、複数の湾曲耐性領域２４２を回路基板２４１の短手方向に並べると、回路基板２４１が回路基板２４１の短手方向に細かく曲がりやすくなるため、湾曲耐性を向上させることができる。

　また、図１４では湾曲耐性領域２４２の図中、縦方向の幅が、ビアを１つ配置できる分の幅とされているが、複数のビアを並べて配置できるだけの幅とされてもよい。

〈第４の実施の形態〉
〈回路基板の構成例〉
　さらに、第３の実施の形態とは逆に、例えば図１５に示すように回路基板の短手方向（短辺方向）に長い湾曲耐性領域を設けるようにしてもよい。

　この例では、回路基板２７１は、図中、横方向に長い基板となっている。そして、回路基板２７１には、回路基板２７１の短手方向に長い、つまり図中、縦方向に長い複数の湾曲耐性領域２７２－１乃至湾曲耐性領域２７２－２８が図中、横方向に並ぶように設けられている。なお、以下、湾曲耐性領域２７２－１乃至湾曲耐性領域２７２－２８を特に区別する必要のない場合、単に湾曲耐性領域２７２とも称する。

　図１５の例では、図中、縦方向に長い湾曲耐性領域２７２には、湾曲耐性領域２７２の長手方向（図中、縦方向）に複数のビアが並ぶように設けられている。ここで、湾曲耐性領域２７２内に描かれた１つの円が１つのビアを表している。

　このように回路基板２７１の短手方向に長い湾曲耐性領域２７２を設け、複数の湾曲耐性領域２７２を回路基板２７１の長手方向に並べると、回路基板２７１が回路基板２７１の長手方向に細かく曲がりやすくなるため、湾曲耐性を向上させることができる。

　また、図１５では湾曲耐性領域２７２の図中、横方向の幅が、ビアを１つ配置できる分の幅とされているが、複数のビアを並べて配置できるだけの幅とされてもよい。

〈第５の実施の形態〉
〈回路基板の構成例〉
　さらに、図４に示した例では、補強板を利用して湾曲耐性領域を形成すると説明したが、湾曲耐性領域にチップ等の電子素子を実装する場合には、その電子素子が回路基板から剥がれにくくするためのアンダーフィルを補強部材として利用してもよい。そのような場合、回路基板は例えば図１６に示すように構成される。

　図１６では、回路基板３０１は、基板３１１－１および基板３１１－２を貼り合わせることで得られる２層の基板となっている。また、回路基板３０１は複数のビアが集中的に設けられた湾曲耐性領域３１２を有している。なお、以下、基板３１１－１および基板３１１－２を特に区別する必要のない場合、単に基板３１１とも称することとする。

　この例では、回路基板３０１の湾曲耐性領域３１２上に実装チップ３１３が実装されており、実装チップ３１３は図示せぬ半田や硬化樹脂３１４により回路基板３０１に固定されている。ここで、実装チップ３１３と湾曲耐性領域３１２との間に充填された硬化樹脂３１４は基板３１１よりも剛性の高い材料とされ、硬化樹脂３１４は実装チップ３１３のアンダーフィルであるだけでなく、湾曲耐性領域３１２を形成する補強部材としても機能している。

　このようにアンダーフィルを補強部材として機能させることで、補強板を設けることなく簡単に湾曲耐性領域３１２を形成することができる。

〈第６の実施の形態〉
〈回路基板の構成例〉
　また、湾曲耐性領域にビアを設けることで、例えば図１７に示すように、そのビアを利用して配線を立体的に交差させることができる。

　図１７に示す例では、回路基板３４１上の所定の面（以下、表面と称する）に２つの電子素子３５１および電子素子３５２が実装されており、それらの電子素子３５１および電子素子３５２のぞれぞれの近傍に、湾曲耐性領域３５３および湾曲耐性領域３５４が設けられている。そして、電子素子３５１と電子素子３５２とは、複数の配線３５５乃至配線３５８のそれぞれにより接続されている。

　このような回路基板３４１において、電子素子３５１や電子素子３５２の配線が接続される接続端子（ピン）の配置状態によっては、電子素子３５１と電子素子３５２を接続する複数の配線を配線経路の途中で交差させることが必要となる場合がある。そのような場合、各配線が接触しないように、複数の面または配線層とビアとを用いて配線を立体的に交差させればよい。

　ここでは、配線３５５および配線３５６は、回路基板３４１の表面に配置されている。これに対して、配線３５７および配線３５８は、その一部が回路基板３４１の表面とは反対側の面（以下、裏面と称する）を通るように配置されている。

　すなわち、配線３５７および配線３５８は、回路基板３４１の表面上で電子素子３５１の端部分（端子）から湾曲耐性領域３５３内のビアまで配線された後、ビアによって回路基板３４１の裏面へと導かれ、回路基板３４１の裏面上を湾曲耐性領域３５４内のビアまで配線されている。そして、配線３５７および配線３５８は、湾曲耐性領域３５４のビアにより回路基板３４１の表面まで導かれ、さらに回路基板３４１の表面上を電子素子３５２まで配線されている。

　図１７では、配線３５７および配線３５８の実線の部分が回路基板３４１の表面上にある部分を示しており、配線３５７および配線３５８の点線の部分が回路基板３４１の裏面上にある部分を示している。したがって、この例では、回路基板３４１を、回路基板３４１の法線方向からみたときに、配線３５５および配線３５６と、配線３５７および配線３５８とが、湾曲耐性領域３５３や湾曲耐性領域３５４と離れたところで交差していることが分かる。

　このように、配線３５５および配線３５６が表面を通り、配線３５７および配線３５８の一部が裏面を通るようにして、それらの異なる面を通る配線が回路基板３４１の面と垂直な方向（法線方向）から見たときに交差するようにすることで、電子素子等の配置の自由度をより高くすることができる。特に、湾曲耐性領域３５３や湾曲耐性領域３５４とは異なる領域で配線を立体的に交差させるようにすることで、配線の自由度をさらに高くすることができる。

　なお、ここでは回路基板３４１の表面を通る配線と裏面を通る配線とを立体的に交差させる例について説明したが、回路基板３４１が複数の基板からなる多層基板であるときには、互いに異なる配線層に配線を通し、それらの配線を立体的に交差させるようにしてもよい。

〈第７の実施の形態〉
〈回路基板の構成例〉
　また、第６の実施の形態では湾曲耐性領域とは異なる領域で配線が立体的に交差する例について説明したが、湾曲耐性領域内で配線が立体的に交差するようにしてもよい。

　そのような場合、回路基板は、例えば図１８に示すように構成される。図１８に示す回路基板３８１は、複数の配線層を有する多層基板となっている。また、回路基板３８１の所定面（以下、表面と称する）上には２つの電子素子３８２および電子素子３８３が配置されており、それらの電子素子３８２と電子素子３８３が複数の配線３８４乃至配線３８７により相互に接続されている。

　また、回路基板３８１の表面には、コの字型のスリット３８８およびスリット３８９からなる渦状の曲げ吸収領域３９０も設けられており、その曲げ吸収領域３９０の内側の領域が湾曲耐性領域３９１となっている。

　この例では、湾曲耐性領域３９１全体を囲むように、２つのスリット３８８およびスリット３８９が上下に点対称に配置されている。各スリット３８８およびスリット３８９は、湾曲耐性領域３９１の境界に沿って設けられている。

　さらに湾曲耐性領域３９１には、回路基板３８１の表面から所定の配線層まで貫通するビア３９２－１乃至ビア３９２－８が設けられている。なお、以下、ビア３９２－１乃至ビア３９２－８を特に区別する必要のない場合、単にビア３９２とも称することとする。

　このような回路基板３８１では、電子素子３８２と電子素子３８３とを接続する複数の配線３８４乃至配線３８７が、回路基板３８１の互いに異なる配線層を通って、湾曲耐性領域３９１内で立体的に交差している。

　すなわち、例えば配線３８４は、回路基板３８１の表面上で電子素子３８３の端部分から曲げ吸収領域３９０方向に直線的に配線された後、スリット３８８およびスリット３８９に沿ってビア３９２－１まで配線される。そして、配線３８４はビア３９２－１によって、回路基板３８１の所定の配線層まで導かれ、湾曲耐性領域３９１内において、その配線層内をビア３９２－８まで配線される。

　さらに、配線３８４はビア３９２－８によって回路基板３８１の表面まで導かれ、その後、スリット３８８およびスリット３８９に沿って配線された後、電子素子３８２まで直線的に配線される。

　他の配線３８５乃至配線３８７も配線３８４と同様にして、電子素子３８３から電子素子３８２まで配線されている。但し、これらの配線３８４乃至配線３８７は、それぞれビア３９２によって異なる配線層に導かれ、それらの異なる配線層を通ることで、湾曲耐性領域３９１内において立体的に交差している。

　図１８では、配線３８４乃至配線３８７の実線の部分が回路基板３８１の表面上にある部分を示しており、配線３８４乃至配線３８７の点線の部分が回路基板３８１の表面ではない他の配線層内にある部分を示している。したがって、この例では、回路基板３８１を、回路基板３８１の法線方向からみたときに、配線３８４乃至配線３８７が、湾曲耐性領域３９１内において立体的に交差していることが分かる。

　このように配線３８４乃至配線３８７を、ビア３９２が他の領域よりも集中的に設けられた１つの湾曲耐性領域３９１内で立体的に交差させることで、つまり配線の入れ替えを行うことで、回路基板３８１に湾曲耐性領域を複数設ける必要がなくなる。

　すなわち、図１７に示した例では、配線を回路基板３４１の表面から裏面へと導く湾曲耐性領域と、その配線をさらに裏面から表面へと導く湾曲耐性領域とを設けていた。これに対して、図１８に示した回路基板３８１のように湾曲耐性領域３９１内で配線を立体的に交差させる場合には、配線の立体交差に必要となるビア３９２を全て湾曲耐性領域３９１内に設ければよいため、湾曲耐性領域３９１を１つだけ設ければよい。なお、ここでは、湾曲耐性領域３９１内に設けられた、ビア３９２に接続された全ての配線が湾曲耐性領域３９１で立体的に交差する例について説明した。しかし、配線のパターンによっては、ビア３９２に接続された配線のうちの一部の配線のみが立体的に交差するように配線される場合もある。

〈第７の実施の形態の変形例１〉
〈回路基板の構成例〉
　また、図１８に示した回路基板３８１では、配線３８４乃至配線３８７によって電子素子３８２と電子素子３８３とが接続される例について説明したが、配線３８４乃至配線３８７の配線先は電子素子に限らず他のどのようなものであってもよい。

　例えば、図１９に示すように配線３８４乃至配線３８７の一方の端には電子素子３８２が接続され、配線３８４乃至配線３８７の他方の端には回路基板３８１外部への接続用の端子４２１－１乃至端子４２１－４が接続されるようにしてもよい。なお、図１９において図１８における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

　図１９に示す回路基板３８１の構成は、配線３８４乃至配線３８７の接続先が電子素子３８３ではなく、端子４２１－１乃至端子４２１－４である点において図１８に示した回路基板３８１の構成と異なり、その他の点では同じとなっている。

〈第７の実施の形態の変形例２〉
〈回路基板の構成例〉
　さらに、例えば図２０に示すように配線３８４乃至配線３８７の一方の端が端子４２１－１乃至端子４２１－４に接続され、配線３８４乃至配線３８７の他方の端が回路基板３８１外部への接続用の端子４５１－４乃至端子４５１－１に接続されるようにしてもよい。なお、図２０において図１９における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

　図２０に示す回路基板３８１の構成は、配線３８４乃至配線３８７の接続先が電子素子３８２ではなく、端子４５１－４乃至端子４５１－１である点において図１９に示した回路基板３８１の構成と異なり、その他の点では同じとなっている。

　以上において説明した第１の実施の形態乃至第７の実施の形態では、主に回路基板の湾曲耐性領域内にビアを集中させて配置することで、回路基板が湾曲したときにビアが破損してしまうことを抑制し、回路基板の信頼性を向上させるようにした。つまり、応力によってビアがせん断され、ビアの接合不良が発生してしまうことを低減させるようにした。

　しかし、このような湾曲対策は、ビアの破損防止だけでなく、他の同様な事象に対しても有効である。例えば回路基板内部に電子素子が実装されている部分に湾曲対策を施して湾曲耐性領域としてもよい。

　例えば回路基板では、ビア内にコンデンサ等の素子が実装されることもある。このような回路基板内部に実装される電子素子に加わる応力は、回路基板上に実装された電子素子の半田接合部への応力と類似している。しかし、回路基板内部に実装される電子素子については、回路基板の湾曲によってかかる応力は電子素子の半田接合部だけでなく、電子素子そのものにも加わるため、そのような電子素子の実装部分を湾曲耐性領域とすることは回路基板の信頼性の向上に有効である。

　また、例えば回路基板に設けられた、湾曲により特性が変化してしまうインピーダンス整合された配線部分に湾曲対策を施して湾曲耐性領域とすることも回路基板の信頼性の向上に有効である。

　配線のインピーダンスは回路基板の比誘電率、配線幅、層厚等のパラメータが用いられて算出されているが、回路基板が湾曲することで層厚が変化するとインピーダンス整合が取れなくなってしまう。そこで、インピーダンス整合を必要とする配線を湾曲耐性領域に配置すれば、湾曲による影響を低減させることができる。

　さらに、例えば回路基板における、湾曲により特性が変化してしまうエンベデッドキャパシタ等の電子素子が配置されている部分に湾曲対策を施して湾曲耐性領域とすることも回路基板の信頼性の向上に有効である。この場合においても、上述したインピーダンス整合を必要とする配線と同様に、湾曲により生じるエンベデッドキャパシタ等の電子素子の特性変化を低減させることができる。

〈第８の実施の形態〉
〈回路基板の構成例〉
　ところで、上述したように回路基板上に複数のスリットからなる曲げ吸収領域を形成することで、その曲げ吸収領域に囲まれる領域を湾曲耐性領域とすることができる。しかし、曲げ吸収領域の形状によっては、回路基板上の他の部分に応力が集中してしまったり、回路基板の湾曲方向によっては十分な応力集中緩和効果が得られなかったりすることがある。

　そこで、本技術では、例えば図２１に示すように渦状の曲げ吸収領域を形成することで、湾曲耐性領域だけでなく他の領域にも応力が集中しないようにし、回路基板の湾曲方向によらず、十分な応力集中緩和効果が得られるようにしている。なお、第８の実施の形態では、湾曲耐性領域内には、必ずしも上述した例のようにビアが集中的に設けられている必要はなく、渦状の曲げ吸収領域を形成することで十分に応力集中を緩和させ、信頼性を向上させるものとなっている。

　図２１では、矢印A51は回路基板４８１を、回路基板４８１の表面と垂直な方向から見た図を示しており、矢印A52は矢印A51に示す回路基板４８１を図中、下から上方向に見たときの断面図を示している。

　回路基板４８１は、例えばガラス基板、ガラスエポキシ基板、シリコン基板などからなり、回路基板４８１には電子素子４８２が実装されている。そして、回路基板４８１には、電子素子４８２を囲むように渦状の曲げ吸収領域４８３が形成されている。

　曲げ吸収領域４８３は、上述した図３の例と同様に４つのスリット４９１－１乃至スリット４９１－４からなる。すなわち、スリット４９１－１乃至スリット４９１－４は、図３に示したスリット８１－１乃至スリット８１－４に対応し、図２１の曲げ吸収領域４８３と、図３に示した曲げ吸収領域８２とは同形状となっている。

　図２１の例では、電子素子４８２が配置されている、曲げ吸収領域４８３により囲まれる回路基板４８１の領域が湾曲耐性領域４８４となっている。また、回路基板４８１における曲げ吸収領域４８３の外側の領域、つまり回路基板４８１における、曲げ吸収領域４８３からみて湾曲耐性領域４８４側とは反対側の領域が曲げ許容領域とされる。

　さらに、より詳細には湾曲耐性領域４８４と曲げ許容領域との間に位置する細長い形状の領域が、アーム領域４８５－１乃至アーム領域４８５－４となっている。例えばアーム領域４８５－１は、スリット４９１－１とスリット４９１－２に挟まれた、湾曲耐性領域４８４と曲げ許容領域とを接続する領域である。

　なお、以下、スリット４９１－１乃至スリット４９１－４を特に区別する必要のない場合、単にスリット４９１とも称する。また、以下、アーム領域４８５－１乃至アーム領域４８５－４を特に区別する必要のない場合、単にアーム領域４８５とも称する。

　この例では、湾曲耐性領域４８４の境界と略垂直な方向にスリット４９１の一部と、他のスリット４９１の一部とが並ぶように、複数のスリット４９１が周期的に、つまり上下左右に点対称に配置されている。そのため、各アーム領域４８５も電子素子４８２の周囲に周期的（放射状）に、つまり上下左右に点対称に配置されている。また、各アーム領域４８５は、湾曲耐性領域４８４に沿って延びている細長い鉤状の領域となっている。すなわち、アーム領域４８５は、湾曲耐性領域４８４に沿う方向に長い形状の領域となっている。

　したがって、回路基板４８１は、湾曲耐性領域４８４を囲むように配置された４つのアーム領域４８５によって、湾曲耐性領域４８４が担持されている構成となっている。

　このような回路基板４８１では電子素子４８２と、回路基板４８１上の曲げ許容領域に配置された電子素子や端子等とを配線により接続する場合には、配線をアーム領域４８５に配置することがある。そのため、アーム領域４８５の長さは、電子素子４８２の実装部分の領域、つまり湾曲耐性領域４８４の短辺以上の長さとなる。また、応力緩和の観点からアーム領域４８５の幅は、湾曲耐性領域４８４の短辺の1/5以下の幅とするとよい。

　このように回路基板４８１の電子素子４８２全体を囲むように、渦状（周期的）にスリット４９１を設けることで、すなわち渦状（周期的）にアーム領域４８５を設けることで、湾曲耐性領域４８４への応力集中を緩和できるだけでなく、アーム領域４８５や曲げ許容領域への応力集中も緩和することができる。その結果、回路基板４８１の信頼性を向上させることができる。

　特に、回路基板４８１によれば、湾曲耐性領域４８４とする領域を囲むようにして、スリット４９１を上下左右対称にして渦形状に配置しているので、湾曲方向によらず、応力集中を緩和することができる。換言すれば、湾曲耐性領域４８４を囲むように配置された、湾曲耐性領域４８４を担持する複数のアーム領域４８５が形成されるように、複数のスリット４９１を形成することで、それらのスリット４９１からなる曲げ吸収領域４８３の内側の領域を湾曲耐性領域４８４とすることができる。これにより、湾曲方向によらず、応力集中を緩和することができる。

〈回路基板の他の構成例１〉
　なお、回路基板におけるスリットやアーム領域の配置パターンは、図２１に示したものに限らず、湾曲耐性領域を囲むようにスリットを配置することで、湾曲方向によらず湾曲耐性領域やアーム領域の応力を緩和できる配置であれば、どのような配置とされてもよい。

　例えば図２１に示した例において、回路基板４８１上に電子素子４８２を囲むように渦巻き形状の１つのスリットを設けるようにしてもよい。また、例えばスリット４９１およびアーム領域４８５を湾曲耐性領域４８４に沿って設けるのではなく、それらのスリット４９１およびアーム領域４８５を、湾曲耐性領域４８４から遠ざかるように直線状に延びる長方形状の領域としてもよい。

　さらに、例えば図２２に示すようにアーム領域が放射状（マトリックス状）に形成されるようにスリットを設けてもよい。

　なお、図２２において、図２１における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。図２２では、矢印A61は回路基板４８１を、回路基板４８１の表面と垂直な方向から見た図を示しており、矢印A62は矢印A61に示す回路基板４８１を図中、下から上方向に見たときの断面図を示している。

　図２２に示す例では、回路基板４８１上において電子素子４８２を囲むように周期的に複数のスリット５２１－１乃至スリット５２１－８が設けられており、これらのスリット５２１－１乃至スリット５２１－８からなる渦状の領域が曲げ吸収領域４８３となっている。そして、回路基板４８１における曲げ吸収領域４８３の外側の領域が曲げ許容領域となっている。なお、以下、スリット５２１－１乃至スリット５２１－８を特に区別する必要のない場合、単にスリット５２１とも称する。

　また、各スリット５２１の間に位置し、湾曲耐性領域４８４と曲げ許容領域とを接続する細長い鉤状の領域がアーム領域５２２－１乃至アーム領域５２２－８となっている。なお、以下、アーム領域５２２－１乃至アーム領域５２２－８を特に区別する必要のない場合、単にアーム領域５２２とも称することとする。各アーム領域５２２は、湾曲耐性領域４８４の境界に沿う方向に長い領域となっている。

　この例においても、図２１に示した例と同様に、湾曲耐性領域４８４全体を囲むようにして点対称に複数のスリット５２１を設けて渦状の曲げ吸収領域４８３を形成することで、湾曲方向によらず湾曲耐性領域４８４やアーム領域５２２、曲げ許容領域への応力集中を緩和することができる。これにより、回路基板４８１の信頼性を向上させることができる。

　換言すれば、湾曲耐性領域４８４を囲むように配置された、湾曲耐性領域４８４を担持する複数のアーム領域５２２が形成されるように、回路基板４８１に複数のスリット５２１を形成することで、湾曲方向によらず応力集中を緩和することができる。

　回路基板上に設けるアーム領域の数や配置は、例えば湾曲耐性領域内に配置される電子素子と、湾曲耐性領域外にある電子素子や接続用端子とを接続する配線パターン、つまり配線の数や信号線等の配置に応じて定められるようにすればよい。

〈回路基板の回路形成について〉
　また、回路基板上に渦状の曲げ吸収領域を形成することで応力集中を緩和させる場合、例えば以下のようにして回路基板上に回路を形成すればよい。

　すなわち、例えば図２３に示すように回路基板５５１上に複数のスリット５６１－１乃至スリット５６１－４からなる渦状の曲げ吸収領域５６２を形成することで、曲げ吸収領域５６２の内側の領域を湾曲耐性領域５６３とすることとする。

　この例では、スリット５６１－１乃至スリット５６１－４が湾曲耐性領域５６３に沿って、図２１における場合と反対回りの方向に延伸するように設けられている。なお、以下、スリット５６１－１乃至スリット５６１－４を特に区別する必要のない場合、単にスリット５６１と称することとする。

　また、各スリット５６１の間の領域がアーム領域５６４－１乃至アーム領域５６４－４とされている。なお、以下、アーム領域５６４－１乃至アーム領域５６４－４を特に区別する必要のない場合、単にアーム領域５６４とも称することとする。

　これらのアーム領域５６４は、図２１におけるアーム領域４８５と同様に細長い鉤状の領域となっている。また、回路基板５５１における曲げ吸収領域５６２の内側の領域が湾曲耐性領域５６３とされ、曲げ吸収領域５６２の外側の領域が曲げ許容領域とされるため、アーム領域５６４は湾曲耐性領域５６３と曲げ許容領域とを接続する領域となっている。

　さらに、回路基板５５１では、湾曲耐性領域５６３内に電子素子５６５が配置されるとともに、曲げ許容領域に電子素子５６６が配置されており、これらの電子素子５６５と電子素子５６６とが配線５６７により接続されている。配線５６７は、電子素子５６５から、互いに隣接するスリット５６１の間の領域であるアーム領域５６４を通って電子素子５６６に接続される。また、回路基板５５１は、ガラス基板材や、ガラスエポキシ基板材、シリコン基板材などからなる。

　このような回路基板５５１に電子素子５６５や電子素子５６６などの電子素子を実装する場合、まずそれらの電子素子を実装するための電極パターン、および電子素子の電極パターンから他の電子素子等に配線するための金属配線パターンがエッチング工程等で形成される。このとき、金属配線パターンは多層化プロセスによって多層配線パターンとなっていてもよい。

　ここで、湾曲耐性領域５６３内の電子素子と、曲げ許容領域にある電子素子等とを接続する金属配線、例えば電子素子５６５と電子素子５６６とを接続する配線５６７の配線パターンは多層配線時も含め、以下のようにして配線される。ここでは、湾曲耐性領域５６３内の電子素子と、曲げ許容領域にある電子素子等とを接続する金属配線として、配線５６７を例として説明をする。

　配線５６７とする配線パターンを、電子素子５６５を実装するための電極パターンの角付近から、図中、下方向にアーム領域５６４－３の短手方向の幅（図中、縦方向の幅）の倍程度延ばした後、図中、右方向に90度だけ曲げられて電極パターンの辺に沿って配線され、電子素子５６６の電極パターンと接合される。

　このとき、配線５６７は、アーム領域５６４－３とされる領域を、図中、右方向に少なくとも電子素子５６５の辺の長さ、より詳細には湾曲耐性領域５６３の短辺の長さと、アーム領域５６４－３の幅の3倍の長さとを足し合わせた長さだけ延ばされて、電子素子５６６の電極パターンと接合される。

　これは、電子素子５６５と電子素子５６６の間にはスリット５６１－１、アーム領域５６４－４、およびスリット５６１－４が位置しているからである。すなわち、電子素子５６５と電子素子５６６を配線５６７により接続するためには、それらのスリット５６１およびアーム領域５６４の長さ分と、電子素子５６５（湾曲耐性領域５６３）の辺の長さ分とを足し合わせた分だけ、少なくとも配線５６７のパターンを延伸させる必要があるからである。

　このように90度だけ曲げられて電子素子５６５の電極パターンの辺に沿って設けられる配線５６７等の各金属配線は、電極パターン（電子素子５６５）の四隅などの端部分から延ばされ、それらの金属配線同士が重ならないように配置される。ここで、配線５６７等の各金属配線は、上述したように信号線、電源配線、接地配線など、どのようなものであってもよい。

　回路基板５５１上に配線５６７等の金属配線パターンや電極パターンが形成されると、その後、回路基板５５１の金属配線パターンの両側に対してエッチングや切削などが施され、スリット５６１が形成される。

　これにより、曲げ吸収領域５６２が形成されるとともに、各スリット５６１の間に、湾曲耐性領域５６３と曲げ許容領域とを接続するアーム領域５６４が形成される。これらのアーム領域５６４は、曲げ吸収領域５６２内側の湾曲耐性領域５６３の周囲を囲むように配置され、湾曲耐性領域５６３から放射状に延びる細長い領域であり、アーム領域５６４には、配線５６７等の配線が設けられている。図２３の例では、４つの放射状のアーム領域５６４により、電子素子５６５が実装される湾曲耐性領域５６３が支えられる（担持される）構造となっている。

　回路基板５５１上にスリット５６１が形成されると、その後、さらに各電子素子の実装用の電極パターンにリフロー半田工程等により電子素子５６５や電子素子５６６などが実装され、これにより回路が形成される。

　なお、ここでは電子素子５６５と電子素子５６６とがアーム領域５６４を通る配線５６７により接続されると説明したが、配線５６７により接続されるものは電子素子に限らず接続用端子など、どのようなものであってもよい。

　また、回路基板５５１に設けられた各スリット５６１部分の領域は、空隙とされるようにしてもよいし、回路基板５５１の他の部分の材料よりもヤング率の低い材料で満たされるようにしてもよい。スリット５６１部分に、よりヤング率の低い材料を充填することで、曲げ吸収領域５６２で応力がより吸収されるようになる。そのようなスリット５６１部分に充填する、よりヤング率の低い材料としては、例えば樹脂材料やエラストマー材料などが考えられる。

　また、スリット５６１部分の領域に、回路基板５５１の他の部分の材料よりもヤング率が低く、かつ熱伝導性の高い材料、つまり熱伝導性材料を充填すれば、発熱源である電子素子５６５で発生した熱を拡散および排熱することができる。

　さらに、スリット５６１部分がよりヤング率の低い材料で充填される場合、例えば図２４に示すように、電子素子５６５と電子素子５６６とを接続する配線がスリット５６１部分を通るようにしてもよい。なお、図２４において、図２３における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

　この例では、スリット５６１の部分が回路基板５５１の他の部分の材料よりもヤング率の低い材料で満たされており、電子素子５６５と電子素子５６６とを接続する配線５９１が直線状となっている。そして、この配線５９１はスリット５６１の充填部分を通るように配線されている。

　なお、ここでは電子素子５６５と電子素子５６６とがスリット５６１を通る配線５９１により接続されると説明したが、配線５９１により接続されるものは電子素子に限らず接続用端子など、どのようなものであってもよい。

　このようにスリット５６１部分を空隙ではなく、よりヤング率の低い材料で充填することで、スリット５６１の部分に配線を通すことができるようになる。なお、この場合においても、スリット５６１部分だけでなくアーム領域５６４部分にも配線されるようにしても勿論よい。つまり、一部の配線はスリット５６１部分を通らず、アーム領域５６４部分を通るようにされてもよい。

〈回路基板の他の構成例２〉
　さらに、回路基板上に湾曲耐性領域が複数設けられるようにしてもよい。そのような場合、例えば図２５に示すように回路基板上のいくつかの電子素子ごとに湾曲耐性領域が設けられる。なお、図２５において図２３における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

　この例では、回路基板５５１には、４つのスリット５６１からなる渦状の曲げ吸収領域５６２が形成されており、その曲げ吸収領域５６２の内側が湾曲耐性領域５６３となっている。そして、この湾曲耐性領域５６３内に１つの電子素子５６５が配置されている。

　また、回路基板５５１には、電子素子５６６を囲むように配置された４つのスリット６２１－１乃至スリット６２１－４からなる渦状の曲げ吸収領域６２２が形成されており、その曲げ吸収領域６２２の内側が湾曲耐性領域６２３となっている。したがって、この例では湾曲耐性領域６２３内に１つの電子素子５６６が配置されている。なお、以下、スリット６２１－１乃至スリット６２１－４を特に区別する必要のない場合、単にスリット６２１とも称することとする。

　回路基板５５１には湾曲耐性領域５６３と湾曲耐性領域６２３の２つの湾曲耐性領域が設けられている。また、湾曲耐性領域５６３内に配置されている電子素子５６５と、湾曲耐性領域６２３内に配置されている電子素子５６６とは、スリット５６１間にあるアーム領域と、スリット６２１間にあるアーム領域とを通る配線によって相互に接続されている。

　さらに、回路基板５５１上には、電子素子６２４も配置されており、電子素子６２４は曲げ許容領域に配置されている。この電子素子６２４は、スリット５６１間にあるアーム領域を通る配線によって電子素子５６５に接続されている。また、電子素子６２４は、スリット６２１間にあるアーム領域を通る配線によって電子素子５６６にも接続されている。

〈回路基板の他の構成例３〉
　さらに、例えば図２６に示すように、回路基板の湾曲耐性領域内に複数の電子素子が配置されるようにしてもよい。なお、図２６において図２３における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

　図２６に示す回路基板５５１には、４つのスリット５６１からなる渦状の曲げ吸収領域５６２が形成されており、その曲げ吸収領域５６２の内側が湾曲耐性領域５６３となっている。そして、この湾曲耐性領域５６３内に２つの電子素子５６５および電子素子５６６が配置されており、これらの電子素子５６５と電子素子５６６とは、信号線等の配線によって相互に接続されている。ここでは電子素子５６５と電子素子５６６を接続する配線は、湾曲耐性領域５６３内のみを通るように配線されている。

　また、回路基板５５１における曲げ吸収領域５６２の外側の領域である曲げ許容領域には、電子素子６５１が配置されている。この電子素子６５１は、スリット５６１間にあるアーム領域を通る配線によって電子素子５６５に接続されているとともに、スリット５６１間にあるアーム領域を通る他の配線によって電子素子５６６にも接続されている。

〈最大応力の評価について〉
　ところで、第８の実施の形態で説明した回路基板について、シミュレーションモデルを用いて回路基板に加わる最大応力の評価を行ったところ、顕著な効果が得られることが分かった。

　具体的には、図２７に示す３つの条件と、５つのシミュレーションモデルとを組み合わせて最大応力の評価を行った。

　まず、１つ目のシミュレーションの条件を、図２７の矢印A71に示すように、シミュレーションモデルとする回路基板６８１の１つの辺W31を完全拘束し、その辺W31に対向する辺W32の中央部分に対して、図中、下方向に1mmの強制変位を加える条件とする。以下、このような条件を条件C1とする。

　この例では、回路基板６８１は１辺が50mmの正方形状であり、回路基板６８１の厚みは0.5mmとされている。また、回路基板６８１の中央には、１辺が4mmの正方形状で、かつ厚みが1mmの素子６８２が配置されている。

　また、２つ目のシミュレーションの条件は、矢印A72に示すように回路基板６８１の１つの辺W31を完全拘束し、その辺W31に対向する辺W32の図中、右側の端部分に対して、図中、下方向に1mmの強制変位を加える条件とする。以下、このような条件を条件C2とする。

　さらに、３つ目のシミュレーションの条件は、矢印A73に示すように回路基板６８１の１つの辺W31を完全拘束し、その辺W31に対向する辺W32の図中、左側の端部分に対して、図中、下方向に1mmの強制変位を加える条件とする。以下、このような条件を条件C3とする。

　また、１つ目のシミュレーションモデルとして図２７に示した回路基板６８１をそのまま用いる。以下、このようなシミュレーションモデルをモデルMDL1と称する。このモデルMDL1には、特に湾曲対策は施されていない。

　さらに、２つ目のシミュレーションモデルとして、図２８の矢印A81に示すモデルを用いた。なお、図２８において図２７における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

　矢印A81に示すモデルは、図２７に示した回路基板６８１の素子６８２の周囲に、素子６８２の各辺に平行であり、かつそれらの各辺に対向する位置に配置された長方形状の４つのスリット７１１－１乃至スリット７１１－４を設けたモデル（以下、モデルMDL2と称する）とされる。なお、以下、スリット７１１－１乃至スリット７１１－４を特に区別する必要のない場合、単にスリット７１１とも称する。

　また、３つ目のシミュレーションモデルとして、図２８の矢印A82に示すように、図２７に示した回路基板６８１の素子６８２の周囲に、くの字型の２つのスリット７４１－１およびスリット７４１－２を配置したモデル（以下、モデルMDL3と称する）を用いた。

　このモデルMDL3では、スリット７４１－１は素子６８２の図中、下側の辺および右側の辺に沿って設けられている。同様に、スリット７４１－２は素子６８２の図中、上側の辺および左側の辺に沿って設けられている。以下、スリット７４１－１およびスリット７４１－２を特に区別する必要のない場合、単にスリット７４１とも称する。この例では、２つのスリット７４１が素子６８２を囲むように配置されている。

　４つ目のシミュレーションモデルとして、図２７に示した回路基板６８１の素子６８２の周囲に、図２１に示した４つのスリット４９１からなる渦状の曲げ吸収領域４８３を設けたモデル（以下、モデルMDL4と称する）を用いた。

　さらに、５つ目のシミュレーションモデルとして、図２７に示した回路基板６８１の素子６８２の周囲に、図２２に示した８つのスリット５２１からなる渦状の曲げ吸収領域４８３を設けたモデル（以下、モデルMDL5と称する）を用いた。

　上述したモデルMDL1乃至モデルMDL5のうち、モデルMDL1は特に湾曲対策が施されていないモデルであり、モデルMDL2およびモデルMDL3はスリットを設けることで湾曲対策が施されたモデルである。また、モデルMDL4およびモデルMDL5は、それぞれ図２１および図２２に示した、本技術による湾曲対策が施されたモデルである。

　このようなモデルMDL1乃至モデルMDL5に対して、条件C1に従って外圧を加えるシミュレーションを行った結果、図２９に示す結果が得られた。

　図２９における上側には、各モデルの素子６８２に加わる応力が示されており、下側には回路基板６８１における素子６８２近傍の領域に加わる応力が示されている。また、図２９では、各モデルにおける色の濃淡が、その領域にかかる応力を示している。

　例えばモデルMDL1では、矢印Q11に示される部分、つまり図中、素子６８２の左下の部分にかかる応力が素子６８２にかかる最も大きい応力（最大応力）となっており、その値は55.0[MPa]となっている。また、モデルMDL1の回路基板６８１における素子６８２近傍では、矢印Q12に示すように素子６８２の端部分に大きな応力がかかっており、その最大応力は22.7[MPa]となっている。

　モデルMDL2では、矢印Q13に示される部分、つまり図中、素子６８２の左下の部分にかかる応力が素子６８２にかかる最大応力となっており、その値は43.7[MPa]となっている。したがって、モデルMDL2では、何も湾曲対策を施していないモデルMDL1と比べると、素子６８２にかかる応力は小さくなっていることが分かる。

　また、モデルMDL2の回路基板６８１における素子６８２近傍では、矢印Q14に示すように隣接するスリット７１１の間の部分に大きな応力がかかっており、その最大応力は25.5[MPa]となっている。モデルMDL2の回路基板６８１にかかる最大応力は、モデルMDL1の回路基板６８１にかかる最大応力よりも大きくなっていることが分かる。素子６８２と、他の素子とを配線により接続する場合には、スリット７１１の間の部分に配線を通す必要があることから、配線に応力がかかってしまい、配線特性が低下してしまうおそれがある。

　モデルMDL3では、矢印Q15に示される部分、つまり図中、素子６８２の左下の部分にかかる応力が素子６８２にかかる最大応力となっており、その値は28.3[MPa]となっている。したがって、モデルMDL3では、何も湾曲対策を施していないモデルMDL1と比べると、素子６８２にかかる応力は小さくなっていることが分かる。

　また、モデルMDL3の回路基板６８１における素子６８２近傍では、矢印Q16に示すように２つのスリット７４１の間の部分に大きな応力がかかっており、その最大応力は25.1[MPa]となっている。モデルMDL3でもモデルMDL2と同様に、モデルMDL1における場合よりも回路基板６８１にかかる最大応力が大きくなってしまい、配線特性が低下してしまうおそれがある。

　これに対して本技術を適用したモデルMDL4では、矢印Q17に示される部分、つまり図中、素子６８２の右上の部分にかかる応力が素子６８２にかかる最大応力となっており、その値は5.1[MPa]となっている。したがって、モデルMDL4では、モデルMDL1乃至モデルMDL3と比べて、素子６８２にかかる応力が大幅に小さくなっていることが分かる。

　また、モデルMDL4の回路基板６８１における素子６８２近傍では、矢印Q18に示すようにスリット４９１の端部分に最も大きな応力がかかっており、その最大応力は11.8[MPa]となっている。また、モデルMDL4では、アーム領域にはそれほど大きな応力がかかっていないことも分かる。

　このように、モデルMDL4の回路基板６８１にかかる最大応力は、モデルMDL1乃至モデルMDL3における最大応力の半分程度となっており、大幅に応力集中を緩和できることが分かる。

　さらに、本技術を適用したモデルMDL5では、矢印Q19に示される部分、つまり図中、素子６８２の左上の部分にかかる応力が素子６８２にかかる最大応力となっており、その値は6.3[MPa]となっている。したがって、モデルMDL5では、モデルMDL1乃至モデルMDL3と比べて、素子６８２にかかる応力が大幅に小さくなっていることが分かる。

　また、モデルMDL5の回路基板６８１における素子６８２近傍では、矢印Q20に示すようにスリット５２１の湾曲部分に最も大きな応力がかかっており、その最大応力は14.5[MPa]となっている。また、モデルMDL5では、アーム領域にはそれほど大きな応力がかかっていないことも分かる。このように、モデルMDL5の回路基板６８１にかかる最大応力は、モデルMDL1乃至モデルMDL3における最大応力の半分程度となっており、大幅に応力集中を緩和できることが分かる。

　以上のように条件C1に従って外圧を加えるシミュレーションから、本技術による湾曲対策によって応力集中が大幅に改善されることが分かる。

　また、モデルMDL3およびモデルMDL4に対して、条件C1乃至条件C3のそれぞれに従って外圧を加えるシミュレーションを行った結果、図３０に示す結果が得られた。

　図３０における上側には、各モデルの素子６８２に加わる応力が示されており、下側には回路基板６８１における素子６８２近傍の領域に加わる応力が示されている。また、図３０では、各モデルにおける色の濃淡が、その領域にかかる応力を示している。

　モデルMDL3に条件C1で外圧を加えた場合、素子６８２にかかる最大応力は、矢印Q31に示すように図中、左下の部分にかかる応力となり、その値は28.3[MPa]となっている。また、条件C1では、モデルMDL3の回路基板６８１の素子６８２近傍において、矢印Q32に示すようにスリット７４１の間の部分に大きな応力がかかっており、その最大応力は25.1[MPa]となっている。

　モデルMDL3に条件C2で外圧を加えた場合、素子６８２にかかる最大応力は、矢印Q33に示すように図中、右上の部分にかかる応力となり、その値は45.7[MPa]となっている。また、条件C2では、モデルMDL3の回路基板６８１の素子６８２近傍において、矢印Q34に示すようにスリット７４１の間の部分に大きな応力がかかっており、その最大応力は16.4[MPa]となっている。

　さらに、モデルMDL3に条件C3で外圧を加えた場合、素子６８２にかかる最大応力は、矢印Q35に示すように図中、左下の部分にかかる応力となり、その値は10.9[MPa]となっている。また、条件C3では、モデルMDL3の回路基板６８１の素子６８２近傍において、矢印Q36に示すようにスリット７４１の間の部分に大きな応力がかかっており、その最大応力は12.0[MPa]となっている。

　このように、モデルMDL3では外圧を加える位置によって、素子６８２にかかる最大応力と、回路基板６８１の素子６８２近傍の領域にかかる最大応力とが大きくばらつくことが分かる。特に条件C1では、回路基板６８１の素子６８２近傍の領域にかかる最大応力が、何も湾曲対策を施さない場合よりも大きくなっている。

　このことから、モデルMDL3では外圧が加わる位置、つまり湾曲方向によっては、十分な応力集中緩和効果が得られないことが分かる。

　一方、モデルMDL4に条件C1で外圧を加えた場合、素子６８２にかかる最大応力は、矢印Q37に示すように図中、右上の部分にかかる応力となり、その値は5.1[MPa]となっている。また、条件C1では、モデルMDL4の回路基板６８１の素子６８２近傍において、矢印Q38に示すようにスリット４９１の端部分に最も大きな応力がかかっており、その最大応力は11.8[MPa]となっている。

　モデルMDL4に条件C2で外圧を加えた場合、素子６８２にかかる最大応力は、矢印Q39に示すように図中、右下の部分にかかる応力となり、その値は5.9[MPa]となっている。また、条件C2では、モデルMDL4の回路基板６８１の素子６８２近傍において、矢印Q40に示すようにスリット４９１の辺分に最も大きな応力がかかっており、その最大応力は8.4[MPa]となっている。

　モデルMDL4に条件C3で外圧を加えた場合、素子６８２にかかる最大応力は、矢印Q41に示すように図中、右側の辺部分にかかる応力となり、その値は10.2[MPa]となっている。また、条件C3では、モデルMDL4の回路基板６８１の素子６８２近傍において、矢印Q42に示すようにスリット４９１の端部分に最も大きな応力がかかっており、その最大応力は10.5[MPa]となっている。

　このように、本技術を適用したモデルMDL4では外圧を加える位置を変えても、素子６８２にかかる最大応力と、回路基板６８１の素子６８２近傍の領域にかかる最大応力とが大きくばらつくことはない。しかもそれらの最大応力は、図２９に示した何も湾曲対策を施さない場合の結果と比較して大幅に小さくなっていることが分かる。このことから、モデルMDL4では外圧が加わる位置、つまり湾曲方向によらず、十分な応力集中緩和効果が得られることが分かる。

〈電子機器への適用例１〉
　また、例えば図２１や図２２を参照して説明した複数のスリットからなる曲げ吸収領域を形成することで、その曲げ吸収領域に囲まれる領域を湾曲耐性領域とする本技術は、上述したように各種の電子機器に適用することができる。

　例えば、本技術は図３１に示すようにカード型の電子機器を構成する回路基板に適用することができる。

　図３１の矢印A91に示す電子機器７７１はカード型の電子機器であり、この電子機器７７１の回路基板７８１には、電子素子等が配置されている。具体的には、回路基板７８１の図中、左側には、例えば電池などからなるフレキシブル部品７８２が配置されており、回路基板７８１の図中、右側には例えば電子ペーパーなどからなるフレキシブル部品７８３が配置されている。

　また、これらのフレキシブル部品７８２とフレキシブル部品７８３の間には、IC等の電子素子７８４と電子素子７８５が配置されており、電子素子７８５の図中、上下の部分には、長方形状の受動部品が複数配置されている。

　さらに、電子素子７８４の周りには４つのスリット７８６－１乃至スリット７８６－４からなる渦状の曲げ吸収領域が形成されており、この曲げ吸収領域の内側が湾曲耐性領域となっている。したがって、電子素子７８４は湾曲耐性領域内に配置されている。

　同様に、電子素子７８５の周りにも４つのスリット７８７－１乃至スリット７８７－４からなる渦状の曲げ吸収領域が形成されており、この曲げ吸収領域の内側が湾曲耐性領域となっている。したがって、電子素子７８５も湾曲耐性領域内に配置されていることになる。

　このような矢印A91に示す電子機器７７１を図中、下から上方向に見ると、矢印A92に示すようになり、矢印A92に示す電子機器７７１の図中、左右の端に上方向に外圧を加えると、電子機器７７１は矢印A93に示すように湾曲する。この例では、曲げ吸収領域の部分、すなわち電子素子７８４や電子素子７８５の端近傍部分が湾曲しており、電子素子７８４や電子素子７８５だけでなく、フレキシブル部品７８２やフレキシブル部品７８３にも大きな応力がかかっていないことが分かる。

　また、矢印A91に示す電子機器７７１を図中、右から左方向に見ると、電子機器７７１の断面は矢印A94に示すようになり、矢印A94に示す電子機器７７１の図中、上下の端に図中、左方向に外圧を加えると、電子機器７７１は矢印A95に示すように湾曲する。この例では、曲げ吸収領域の部分、すなわち電子素子７８４や電子素子７８５の端近傍部分が湾曲しており、電子素子７８４や電子素子７８５だけでなく、他の受動部品にも大きな応力がかかっていないことが分かる。

〈電子機器への適用例２〉
　さらに、例えば図２１や図２２を参照して説明した複数のスリットからなる曲げ吸収領域を複数形成することで、例えば図３２に示すように回路基板をより湾曲しやすくすることができる。

　図３２の矢印A101に示される回路基板８０１は、例えば所定の電子機器を構成する、図中、横方向に長い基板を表している。また、回路基板８０１上に描かれた複数の各正方形は電子素子を表している。この例では、図中、横方向に並ぶ１２個の電子素子の列が、図中、縦方向に３つ並べられている。

　また、回路基板８０１上に設けられた各電子素子の周囲には、図２１に示した渦状の曲げ吸収領域４８３と同形状の曲げ吸収領域が設けられている。したがって、回路基板８０１上に設けられた各電子素子は、曲げ吸収領域の内側にある湾曲耐性領域内に配置されている。すなわち、回路基板８０１上に設けられた各電子素子の領域には、湾曲対策が施されている。

　このような矢印A101に示す回路基板８０１を図中、下から上方向に見ると、矢印A102に示すようになり、矢印A102に示す回路基板８０１の図中、左右の端に図中、下方向に外圧を加えると、回路基板８０１は矢印A103に示すように湾曲する。この例では、曲げ吸収領域の部分、すなわち各電子素子の周辺部分が湾曲しており、回路基板８０１が細かく曲がっていることが分かる。そのため、回路基板８０１上の各電子素子に大きな応力がかからないようになっている。

　以上のように、回路基板の湾曲耐性領域とする領域を囲むようにして複数のスリットを設けて渦状の曲げ吸収領域を形成することで、湾曲方向によらず湾曲耐性領域やアーム領域、曲げ許容領域への応力集中を緩和することができる。これにより、回路基板の信頼性を向上させることができる。

　なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

　さらに、本技術は、以下の構成とすることも可能である。

［１］
　電子素子またはビアが配置された湾曲耐性を有する湾曲耐性領域を有する回路基板。
［２］
　前記湾曲耐性領域は、前記湾曲耐性領域を担持する所定方向に長いアーム領域が前記回路基板に複数形成されるように、複数のスリットからなる曲げ吸収領域を形成することによって設けられる
　［１］に記載の回路基板。
［３］
　前記アーム領域は前記湾曲耐性領域に沿う方向に長い領域である
　［２］に記載の回路基板。
［４］
　前記湾曲耐性領域を囲むように複数の前記アーム領域が設けられている
　［２］または［３］に記載の回路基板。
［５］
　前記湾曲耐性領域は、前記湾曲耐性領域を囲むように配置された複数のスリットからなる渦状の曲げ吸収領域を形成することにより設けられる
　［１］に記載の回路基板。
［６］
　前記スリットは前記湾曲耐性領域に沿って設けられ、前記湾曲耐性領域の境界と略垂直な方向に、前記スリットの一部と他の前記スリットの一部とが並ぶように複数の前記スリットが配置されている
　［５］に記載の回路基板。
［７］
　前記スリットは他の領域よりもヤング率が低い材料で充填されている
　［２］乃至［６］の何れか一項に記載の回路基板。
［８］
　前記材料は樹脂材料またはエラストマー材料である
　［７］に記載の回路基板。
［９］
　前記材料は熱伝導性材料である
　［８］に記載の回路基板。
［１０］
　前記湾曲耐性領域内から、互いに隣接する前記スリットの間を通り、前記曲げ吸収領域の外側の領域にある素子または接続用端子と接続される配線がさらに設けられている
　［２］乃至［９］の何れか一項に記載の回路基板。
［１１］
　前記湾曲耐性領域内から、前記スリットを通り、前記曲げ吸収領域の外側の領域にある素子または接続用端子と接続される配線がさらに設けられている
　［２］乃至［９］の何れか一項に記載の回路基板。
［１２］
　前記回路基板はガラスエポキシ基板材、シリコン基板材、またはガラス基板材からなる
　［２］乃至［１１］の何れか一項に記載の回路基板。
［１３］
　前記回路基板は多層基板であり、前記湾曲耐性領域に設けられている前記ビアの単位面積当たりの個数が他の領域よりも多くなっている
　［２］乃至［１２］の何れか一項に記載の回路基板。
［１４］
　前記回路基板は多層基板であり、前記湾曲耐性領域に設けられている前記ビアの単位面積当たりの個数が他の領域よりも多くなっている
　［１］に記載の回路基板。
［１５］
　前記湾曲耐性領域は補強部材が設けられた領域とされる
　［１４］に記載の回路基板。
［１６］
　前記補強部材は前記湾曲耐性領域に実装された前記電子素子のアンダーフィルである
　［１５］に記載の回路基板。
［１７］
　前記湾曲耐性領域は互いに隣接する層を構成する基板を領域ごとに異なる剛性の接着剤で接着することで得られた、より剛性の高い接着剤で接着された領域とされる
　［１４］に記載の回路基板。
［１８］
　前記湾曲耐性領域内にある前記ビアに接続されている配線のいくつかが、前記湾曲耐性領域内において立体的に交差している
　［１４］乃至［１７］の何れか一項に記載の回路基板。
［１９］
　電子素子またはビアが配置された湾曲耐性を有する湾曲耐性領域を有する回路基板を備える電子機器。

　１１　回路基板，　２２　湾曲耐性領域，　５１－１，５１－２，５１　基板，　８１－１乃至８１－３，８１　スリット，　８２　曲げ吸収領域，　１１１　補強板，　１４１　弾性接着剤，　１４２　強力接着剤，　３１４　硬化樹脂，　４８３　曲げ吸収領域，　４８４　湾曲耐性領域，　４８５－１乃至４８５－４，４８５　アーム領域，　４９１－１乃至４９１－４，４９１　スリット

Claims (19)

1. 　電子素子またはビアが配置された湾曲耐性を有する湾曲耐性領域を有する回路基板。
2. 　前記湾曲耐性領域は、前記湾曲耐性領域を担持する所定方向に長いアーム領域が前記回路基板に複数形成されるように、複数のスリットからなる曲げ吸収領域を形成することによって設けられる
   　請求項１に記載の回路基板。
3. 　前記アーム領域は前記湾曲耐性領域に沿う方向に長い領域である
   　請求項２に記載の回路基板。
4. 　前記湾曲耐性領域を囲むように複数の前記アーム領域が設けられている
   　請求項３に記載の回路基板。
5. 　前記湾曲耐性領域は、前記湾曲耐性領域を囲むように配置された複数のスリットからなる渦状の曲げ吸収領域を形成することにより設けられる
   　請求項１に記載の回路基板。
6. 　前記スリットは前記湾曲耐性領域に沿って設けられ、前記湾曲耐性領域の境界と略垂直な方向に、前記スリットの一部と他の前記スリットの一部とが並ぶように複数の前記スリットが配置されている
   　請求項５に記載の回路基板。
7. 　前記スリットは他の領域よりもヤング率が低い材料で充填されている
   　請求項２に記載の回路基板。
8. 　前記材料は樹脂材料またはエラストマー材料である
   　請求項７に記載の回路基板。
9. 　前記材料は熱伝導性材料である
   　請求項８に記載の回路基板。
10. 　前記湾曲耐性領域内から、互いに隣接する前記スリットの間を通り、前記曲げ吸収領域の外側の領域にある素子または接続用端子と接続される配線がさらに設けられている
    　請求項２に記載の回路基板。
11. 　前記湾曲耐性領域内から、前記スリットを通り、前記曲げ吸収領域の外側の領域にある素子または接続用端子と接続される配線がさらに設けられている
    　請求項２に記載の回路基板。
12. 　前記回路基板はガラスエポキシ基板材、シリコン基板材、またはガラス基板材からなる
    　請求項２に記載の回路基板。
13. 　前記回路基板は多層基板であり、前記湾曲耐性領域に設けられている前記ビアの単位面積当たりの個数が他の領域よりも多くなっている
    　請求項２に記載の回路基板。
14. 　前記回路基板は多層基板であり、前記湾曲耐性領域に設けられている前記ビアの単位面積当たりの個数が他の領域よりも多くなっている
    　請求項１に記載の回路基板。
15. 　前記湾曲耐性領域は補強部材が設けられた領域とされる
    　請求項１４に記載の回路基板。
16. 　前記補強部材は前記湾曲耐性領域に実装された前記電子素子のアンダーフィルである
    　請求項１５に記載の回路基板。
17. 　前記湾曲耐性領域は互いに隣接する層を構成する基板を領域ごとに異なる剛性の接着剤で接着することで得られた、より剛性の高い接着剤で接着された領域とされる
    　請求項１４に記載の回路基板。
18. 　前記湾曲耐性領域内にある前記ビアに接続されている配線のいくつかが、前記湾曲耐性領域内において立体的に交差している
    　請求項１４に記載の回路基板。
19. 　電子素子またはビアが配置された湾曲耐性を有する湾曲耐性領域を有する回路基板を備える電子機器。

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