WO2019074115A1 - 配線基板及び配線基板の製造方法 - Google Patents

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wiring
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wiring board
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小川 健一
隆夫 染谷
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大日本印刷株式会社
国立大学法人 東京大学
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Definitions

  • An embodiment of the present disclosure relates to a wiring board including a base, and an electronic component and a wiring located on the first surface side of the base. In addition, an embodiment of the present disclosure relates to a method of manufacturing a wiring board.
  • the wiring board includes not only a portion having resistance to deformation such as expansion and contraction but also a portion susceptible to breakage due to the deformation. Therefore, when the circuit is provided on the base material in a stretched state in advance, a defect such as breakage is likely to occur in the wiring substrate.
  • An embodiment of the present disclosure aims to provide a wiring substrate and a method of manufacturing the wiring substrate that can effectively solve such a problem.
  • the reinforcing member further includes a second reinforcing portion positioned between the two wires when viewed along the normal direction of the first surface. It is also good.
  • the amplitude of the bellows-shaped portion of the wiring may be 1 ⁇ m or more.
  • the amplitude of the peak and the valley appearing in the portion overlapping the bellows-shaped portion of the second surface of the base material is the amplitude of the first surface of the base material.
  • the amplitude may be smaller than the amplitude of the peaks and valleys appearing in the portion overlapping the bellows-shaped portion, and may be, for example, 0.9 times or less or 0.8 times or less.
  • the period of the peaks and valleys appearing in the portion overlapping the bellows-shaped portion of the second surface of the base material is the period of the first surface of the base material.
  • the period of the peaks and valleys appearing in the portion overlapping the bellows-shaped portion may be larger, for example, 1.1 times or more, or 1.2 times or more.
  • the second of the base when a period of peaks and valleys appearing in a portion overlapping the bellows-shaped portion in the first surface of the base is F, the second of the base
  • the positions of the peaks and valleys appearing in the portion overlapping the bellows-shaped portion of the surface are offset from the positions of the valleys and peaks appearing in the portion overlapping the bellows-shaped portion of the first surface of the base material For example, they may be shifted by 0.1 ⁇ F or more.
  • the resistance value of the wiring in a first state in which the tensile stress along the in-plane direction of the first surface of the base is not applied to the base is a first resistance value
  • a resistance value of the wiring in a second state in which a tensile stress is applied to the base material to extend the base material in the in-plane direction of the first surface by 30% as compared to the first state When referred to as a value, the ratio of the absolute value of the difference between the first resistance value and the second resistance value to the first resistance value may be 20% or less.
  • a wiring substrate according to an embodiment of the present disclosure is located between the wiring and the first surface of the base material, and has a third elastic coefficient larger than the first elastic coefficient, and the wiring You may further provide the support substrate to support.
  • the reinforcing member may be located on the second surface side of the base.
  • the reinforcing member is provided between the second surface side of the base and the first surface of the base and an electronic component mounted on the wiring board. It may be located anywhere.
  • the reinforcing member may be located on the second surface side of the base, and the wiring may be located on a first surface of the base.
  • the base material may include silicone rubber.
  • the reinforcing member may include a metal layer.
  • the method of manufacturing a wiring board according to an embodiment of the present disclosure further includes a base material preparing step of providing the reinforcing member on the second surface of the base material, and in the second step, the reinforcement is performed on the second surface.
  • a wire connected to an electrode of an electronic component mounted on the wiring board may be provided on the first surface side of the base material in a stretched state in which a member is provided.
  • FIG. 1 is a diagram for illustrating a method of manufacturing the wiring board shown in FIG. 8. It is sectional drawing which shows the wiring board which concerns on a 2nd modification. It is sectional drawing which expands and shows an example of wiring of the wiring board shown in FIG. 11, and its periphery.
  • FIG. 9 is a diagram for illustrating a method of manufacturing the wiring board shown in FIG. 8. It is sectional drawing which shows the wiring board which concerns on a 2nd modification. It is sectional drawing which expands and shows an example of wiring of the wiring board shown in FIG. 11, and its periphery.
  • FIG. 9 is a diagram for illustrating a method of manufacturing the wiring board shown in FIG. 8. It is sectional drawing which shows the wiring board which concerns on a 2nd modification. It is sectional drawing which expands and shows an example of wiring of the wiring board shown in FIG. 11, and its periphery.
  • FIG. 12 is a diagram for illustrating a method of manufacturing the wiring board shown in FIG. It is sectional drawing which shows the wiring board which concerns on a 3rd modification.
  • FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view showing an example of wiring of the wiring board shown in FIG. 14 and components therearound;
  • FIG. 15 is a diagram for illustrating a method of manufacturing the wiring board shown in FIG. 14. It is a top view which shows the wiring board concerning a 4th modification.
  • FIG. 31 is a cross-sectional view showing another example of the wiring board according to the eighth modification.
  • FIG. 31 is a cross-sectional view showing another example of the wiring board according to the eighth modification.
  • It is sectional drawing which shows the electronic component which concerns on a 9th modification.
  • It is a top view which shows an example of the electronic component which concerns on a 9th modification.
  • It is a top view which shows an example of the electronic component which concerns on a 9th modification.
  • It is a top view which shows the wiring board concerning a 10th modification.
  • It is sectional drawing which shows the wiring board which concerns on a 10th modification.
  • It is sectional drawing which shows the wiring board which concerns on a 11th modification.
  • FIG. 1 and 2 are a sectional view and a plan view showing the wiring board 10, respectively.
  • the cross-sectional view shown in FIG. 1 is a view in which the wiring substrate 10 of FIG. 2 is cut along the line AA.
  • the substrate 20 is a member configured to have stretchability.
  • the base 20 includes a first surface 21 located on the electronic component 51 and the wiring 52 side, and a second surface 22 located on the opposite side of the first surface 21.
  • the thickness of the substrate 20 is, for example, 10 mm or less, more preferably 1 mm or less. By reducing the thickness of the substrate 20, the force required for expansion and contraction of the substrate 20 can be reduced. Further, by reducing the thickness of the base 20, the thickness of the entire product using the wiring substrate 10 can be reduced. Thereby, for example, when the product using the wiring substrate 10 is a sensor attached to a part of the body such as a human arm, the wearing feeling can be reduced.
  • the thickness of the substrate 20 may be 10 ⁇ m or more.
  • the elastic modulus of the substrate 20 can be mentioned.
  • the elastic modulus of the substrate 20 is, for example, 10 MPa or less, more preferably 1 MPa or less.
  • stretchability can be given to the entire wiring substrate 10.
  • the elastic modulus of the substrate 20 is also referred to as a first elastic modulus.
  • the first elastic modulus of the substrate 20 may be 1 kPa or more.
  • a method of calculating the first elastic modulus of the substrate 20 a method of performing a tensile test in accordance with JIS K6251 using a sample of the substrate 20 can be adopted.
  • a method may be employed in which the elastic modulus of the sample of the substrate 20 is measured by nanoindentation according to ISO14577.
  • a nanoindenter can be used as a measuring instrument used in the nanoindentation method.
  • a method of preparing a sample of the base material 20 a method of taking out a part of the base material 20 from the wiring board 10 as a sample or a method of taking out a part of the base material 20 before forming the wiring board 10 as a sample is considered.
  • the flexural rigidity of the substrate 20 can be mentioned.
  • the flexural rigidity is the product of the moment of inertia of area of the target member and the modulus of elasticity of the material constituting the target member, and the unit is N ⁇ m 2 or Pa ⁇ m 4 .
  • the second moment of area of the cross section of the base material 20 is calculated based on the cross section when the portion of the base material 20 overlapping the wiring 52 is cut by the plane orthogonal to the expansion and contraction direction of the wiring substrate 10.
  • the bending stiffness of the substrate 20 is also referred to as a first bending stiffness.
  • thermoplastic elastomer silicone rubber, urethane gel, silicone gel etc.
  • cloth such as a woven fabric, a knitted fabric, a nonwoven fabric, etc.
  • thermoplastic elastomers polyurethane elastomers, styrene thermoplastic elastomers, olefin thermoplastic elastomers, polyvinyl chloride thermoplastic elastomers, ester thermoplastic elastomers, amide thermoplastic elastomers, 1,2-BR thermoplastic elastomers, A fluorine-type thermoplastic elastomer etc.
  • silicone rubber is excellent in heat resistance, chemical resistance, and flame retardancy, and is preferable as a material of the base 20.
  • the reinforcing member 30 is a member provided on the wiring substrate 10 in order to control expansion and contraction of the base material 20.
  • the reinforcing member 30 is located on the second surface 22 side of the base material 20.
  • the reinforcing member 30 is provided on the second surface 22 of the base 20.
  • the reinforcing member 30 has a modulus of elasticity greater than the first modulus of elasticity of the substrate 20.
  • the elastic modulus of the reinforcing member 30 is, for example, 1 GPa or more, and more preferably 10 GPa or more.
  • the elastic coefficient of the reinforcing member 30 may be 100 times or more or 1000 times or more of the first elastic coefficient of the base material 20.
  • the elastic modulus of the reinforcing member 30 is also referred to as a second elastic modulus.
  • the second elastic modulus of the reinforcing member 30 may be 500 GPa or less. Further, the second elastic modulus of the reinforcing member 30 may be 500,000 times or less of the first elastic modulus of the base 20. Note that “overlap” means that two components overlap when viewed along the normal direction of the first surface 21 of the base material 20.
  • the method of calculating the second elastic coefficient of the reinforcing member 30 is appropriately determined according to the form of the reinforcing member 30.
  • the method of calculating the second elastic modulus of the reinforcing member 30 may be the same as or different from the method of calculating the elastic modulus of the base 20 described above.
  • a method of calculating the elastic modulus of the reinforcing member 30 or the support substrate 40 a method of performing a tensile test according to ASTM D 882 using a sample of the reinforcing member 30 or the support substrate 40 can be adopted. .
  • the reinforcing member 30 has a bending stiffness greater than the first bending stiffness of the base 20.
  • the bending rigidity of the reinforcing member 30 may be 100 times or more or 1000 times or more of the first bending rigidity of the base material 20.
  • the bending stiffness of the reinforcing member 30 is also referred to as a second bending stiffness.
  • the reinforcement member 30 may have transparency. Further, the reinforcing member 30 may have a light shielding property, for example, a characteristic of shielding ultraviolet light. For example, the reinforcing member 30 may be black. Further, the color of the reinforcing member 30 and the color of the base 20 may be the same.
  • the reinforcing member 30 includes at least a first reinforcing portion 31 as shown in FIG.
  • the reinforcing member 30 may further include a second reinforcing portion 32 as shown in FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the case where the wiring substrate 10 of FIG. 2 is cut along the line BB.
  • the first reinforcing portion 31 and the second reinforcing portion 32 will be described in detail later based on the positional relationship between the electronic component 51 and the wiring 52.
  • 2 is a plan view showing the case where the wiring substrate 10 is viewed from the first surface 21 side of the base material 20, the reinforcing member 30 positioned on the second surface 22 side of the base material 20 is indicated by a dotted line. It is done.
  • the support substrate 40 is a plate-like member configured to have elasticity lower than that of the base material 20.
  • the support substrate 40 includes a second surface 42 located on the substrate 20 side and a first surface 41 located on the opposite side of the second surface 42.
  • the support substrate 40 supports the electronic component 51 and the wiring 52 on the first surface 41 side.
  • the support substrate 40 is bonded to the first surface of the base 20 on the second surface 42 side.
  • an adhesive layer 60 containing an adhesive may be provided between the substrate 20 and the support substrate 40.
  • an acrylic adhesive, silicone system adhesive etc. can be used, for example.
  • the thickness of the adhesive layer 60 is, for example, 5 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the second surface 42 of the support substrate 40 may be bonded to the first surface 21 of the base 20 by normal temperature bonding or molecular adhesion. In this case, the adhesive layer may not be provided between the base 20 and the support substrate 40.
  • a primer layer may be provided on one or both of the first surface 21 of the base 20 or the second surface 42 of the support substrate 40 to improve the adhesion at room temperature bonding and molecular adhesion.
  • the first reinforcing portion 31 is the first surface of the base 20 Preferably, it is embedded in the substrate 20 so as not to be exposed to the surface 21 or the second surface 22.
  • the support substrate 40 has a modulus of elasticity greater than the first modulus of elasticity of the substrate 20.
  • the elastic modulus of the support substrate 40 is also referred to as a third elastic modulus.
  • the third elastic modulus of the support substrate 40 is, for example, 100 MPa or more, and more preferably 1 GPa or more.
  • the third elastic modulus of the support substrate 40 may be 100 times or more or 1000 times or more of the first elastic modulus of the base material 20.
  • the thickness of the support substrate 40 is, for example, 10 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or less. By increasing the elastic coefficient of the support substrate 40 or reducing the thickness of the support substrate 40, the bellows-shaped portion is easily formed on the support substrate 40 as the base material 20 shrinks.
  • a material which comprises the support substrate 40 polyethylene naphthalate, a polyimide, a polycarbonate, an acrylic resin, a polyethylene terephthalate etc. can be used, for example.
  • the third elastic modulus of the support substrate 40 may be 100 times or less of the first elastic modulus of the substrate 20.
  • the method of calculating the third elastic modulus of the support substrate 40 is the same as that of the base 20.
  • the thickness of the support substrate 40 may be 500 nm or more.
  • the electronic component 51 at least includes an electrode connected to the wiring 52.
  • the electronic component 51 may be an active component, a passive component, or a mechanical component.
  • Examples of the electronic component 51 include transistors, large-scale integration (LSI), micro electro mechanical systems (MEMS), relays, light emitting elements such as LEDs, OLEDs, and LCDs, sounding components such as sensors and buzzers, and vibrations that emit vibrations.
  • LSI large-scale integration
  • MEMS micro electro mechanical systems
  • relays light emitting elements
  • light emitting elements such as LEDs, OLEDs, and LCDs
  • sounding components such as sensors and buzzers
  • vibrations that emit vibrations.
  • Parts, cold-heating parts such as Peltier elements and heating wires that control cooling heat generation, resistors, capacitors, inductors, piezoelectric elements, switches, connectors, and the like can be mentioned.
  • a sensor is preferably used.
  • a temperature sensor for example, a temperature sensor, a pressure sensor, an optical sensor, a photoelectric sensor, a proximity sensor, a shear force sensor, a biological sensor, a laser sensor, a microwave sensor, a humidity sensor, a strain sensor, a gyro sensor, an acceleration sensor, a displacement sensor, A magnetic sensor, a gas sensor, a GPS sensor, an ultrasonic sensor, an odor sensor, an electroencephalogram sensor, a current sensor, a vibration sensor, a pulse wave sensor, an electrocardiogram sensor, a light intensity sensor, etc. can be mentioned. Of these sensors, biometric sensors are particularly preferred.
  • the biological sensor can measure biological information such as heart rate, pulse, electrocardiogram, blood pressure, body temperature, blood oxygen concentration and the like.
  • the wiring 52 is a conductive member connected to the electrode of the electronic component 51.
  • one end and the other end of the wiring 52 are respectively connected to the electrodes of the two electronic components 51.
  • a plurality of wires 52 may be provided between two electronic components 51.
  • the wiring 52 deforms in a bellows shape.
  • the wiring 52 has a structure resistant to deformation.
  • the wire 52 has a base material and a plurality of conductive particles dispersed in the base material.
  • the wiring 52 can also be deformed according to the expansion and contraction of the base material 20.
  • the conductivity of the wiring 52 can be maintained by setting the distribution and the shape of the conductive particles so that the contact between the plurality of conductive particles is maintained even when deformation occurs. .
  • thermoplastic elastomers and thermosetting elastomers can be used as the material constituting the base material of the wiring 52, and examples thereof include styrene-based elastomers, acrylic-based elastomers, olefin-based elastomers, urethane-based elastomers, and silicones. Rubber, urethane rubber, fluororubber, nitrile rubber, polybutadiene, polychloroprene and the like can be used. Among them, resins and rubbers having a urethane-based or silicone-based structure are preferably used in terms of their stretchability and durability.
  • grains such as silver, copper, gold
  • silver particles are preferably used from the viewpoint of cost and conductivity.
  • the material of the wiring 52 is not only the material having deformability or stretchability as described above, but also the material having no deformability or stretchability per se It is possible to adopt.
  • the material that can be used for the wiring 52 and that is not itself stretchable include metals such as gold, silver, copper, aluminum, platinum, and chromium, and alloys containing these metals.
  • a metal film can be used as the wiring 52.
  • the thickness of the wiring 52 is smaller than the thickness of the electronic component 51, and is, for example, 50 ⁇ m or less.
  • the width of the wiring 52 is, for example, 50 ⁇ m or more and 10 mm or less.
  • the first reinforcing portion 31 will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the first reinforcing portion 31 is disposed so as to at least partially overlap the electronic component 51 when viewed along the normal direction of the first surface 21 of the base 20. There is. Preferably, the first reinforcing portion 31 overlaps the electronic component 51 over the entire area of the electronic component 51 when viewed along the normal direction of the first surface 21 of the base 20. Therefore, a portion of the base 20 overlapping the electronic component 51, that is, a portion overlapping the first reinforcing portion 31 is less likely to be deformed than a portion of the base 20 not overlapping the reinforcing member 30.
  • the position of the 1st reinforcement part 31 is arbitrary.
  • the first reinforcing portion 31 may be located on the first surface 21 of the base material 20.
  • the second reinforcing portion 32 will be described.
  • the second reinforcing portion 32 is located between the two wires 52 when viewed along the normal direction of the first surface. Thereby, it can suppress that the part located between the two wiring 52 deform
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the wiring 52 of the wiring substrate 10 shown in FIG. 1 and components therearound.
  • the entire wiring 52 or most of the wiring 52 is disposed so as not to overlap with the reinforcing member 30 including the first reinforcing portion 31, the second reinforcing portion 32 and the like. For this reason, when deformation such as contraction occurs in the base material 20, the wiring 52 is easily deformed with the deformation of the base material 20. For example, after providing the wiring 52 on the base material 20 in a stretched state, when the base material 20 is loosened, as shown in FIG. 57 occur.
  • the bellows-shaped portion 57 includes peaks and valleys in the normal direction of the first surface 21 of the base material 20.
  • reference numeral 53 represents a peak portion appearing on the front surface of the wiring 52
  • reference numeral 54 represents a peak portion appearing on the back surface of the wiring 52.
  • reference numeral 55 represents a valley appearing on the front surface of the wiring 52
  • reference numeral 56 represents a valley appearing on the back surface of the wiring 52.
  • the front surface is a surface located on the side far from the base material 20 in the surface of the wiring 52
  • the back surface is a surface located on the side near the base material 20 on the surface of the wiring 52. Further, in FIG.
  • reference numerals 26 and 27 represent peaks and valleys appearing on the first surface 21 of the base material 20.
  • the wiring 52 is deformed in a bellows-like shape and has a bellows-shaped portion 57.
  • the ridges 26 of the first surface 21 of the base 20 correspond to the ridges 53 and 54 of the bellows-shaped portion 57 of the wiring 52
  • the valleys 27 of the first surface 21 of the base 20 correspond to the bellows of the wiring 52. It corresponds to the valleys 55 and 56 of the part 57.
  • the ridges 53 and 54 and the valleys 55 and 56 repeatedly appear along the in-plane direction of the first surface 21 of the base material 20.
  • the period F in which the peaks 53 and 54 and the valleys 55 and 56 appear repeatedly is, for example, 10 ⁇ m or more and 100 mm or less.
  • FIG. 4 shows an example in which a plurality of peaks and valleys of the bellows-shaped portion 57 are arranged at a constant cycle, the present invention is not limited to this.
  • the plurality of peaks and valleys of the bellows-shaped portion 57 may be irregularly arranged along the in-plane direction of the first surface 21.
  • the distance between two adjacent ridges in the in-plane direction of the first surface 21 may not be constant.
  • reference symbol S 1 represents the amplitude of the bellows-shaped portion 57 on the surface of the wiring 52.
  • the amplitude S1 is, for example, 1 ⁇ m or more, and more preferably 10 ⁇ m or more. By setting the amplitude S1 to 10 ⁇ m or more, the wiring 52 is easily deformed following the extension of the base material 20.
  • the amplitude S1 may be, for example, 500 ⁇ m or less.
  • the amplitude S1 measures, for example, the distance in the normal direction of the first surface 21 between adjacent peaks 53 and valleys 55 over a certain range in the lengthwise direction of the wiring 52, and the average Calculated by calculating.
  • the “fixed range in the length direction of the wiring 52” is, for example, 10 mm.
  • a measuring device which measures the distance between the peak part 53 and the valley part 55 which adjoin a non-contact-type measuring device using a laser microscope etc. may be used, and a contact-type measuring device may be used. . Further, based on an image such as a cross-sectional photograph, the distance between the adjacent ridges 53 and the valleys 55 may be measured. The same applies to the method of calculating the amplitudes S2, S3 and S4 described later.
  • the symbol S 2 represents the amplitude of the bellows-shaped portion 57 on the back surface of the wiring 52.
  • the amplitude S2 is, for example, 1 ⁇ m or more, more preferably 10 ⁇ m or more, similarly to the amplitude S1.
  • the amplitude S2 may be, for example, 500 ⁇ m or less.
  • a bellows-shaped portion similar to the wiring 52 may be formed on the support substrate 40, the adhesive layer 60 and the first surface 21 of the base 20 as well.
  • the symbol S3 represents the amplitude of the bellows-shaped portion on the first surface 21 of the base material 20.
  • the bellows-shaped portion in the first surface 21 includes a plurality of peaks 26 and valleys 27.
  • the amplitude S3 is, for example, 1 ⁇ m or more, and more preferably 10 ⁇ m or more.
  • the amplitude S3 may be, for example, 500 ⁇ m or less.
  • FIG. 5A is an enlarged cross-sectional view showing another example of the wiring 52 of the wiring board 10 shown in FIG. 1 and the components therearound. As shown to FIG. 5A, the bellows shape part does not need to be formed in the 1st surface 21 of the base material 20. As shown in FIG.
  • the positions of the ridges 28 and the valleys 29 of the second surface 22 of the base material 20 may not overlap the valleys 27 and the ridges 26 of the first surface 21.
  • the number or the period of the peaks 28 and the valleys 29 on the second surface 22 of the base material 20 may be the same as or different from the number or the period of the peaks 26 and the valleys 27 on the first surface 21 May be
  • the cycle of the peaks 28 and the valleys 29 of the second surface 22 of the base 20 may be larger than the cycle of the peaks 26 and the valleys 27 of the first surface 21.
  • the period of the peak portion 28 and the valley portion 29 of the second surface 22 of the base material 20 may be 1.1 times or more the period of the peak portion 26 and the valley portion 27 of the first surface 21 .2 times or more, 1.5 times or more, or 2.0 times or more.
  • the cycle of the peaks 28 and the valleys 29 of the second surface 22 of the base 20 is larger than the cycle of the peaks 26 and the valleys 27 of the first surface 21” means that the second base It is a concept including the case where no peaks and valleys appear on the surface 22.
  • symbol S4 represents the amplitude of the peak part 28 and the trough part 29 which appear in the 2nd surface 22 of the base material 20.
  • the amplitude S4 of the second surface 22 may be the same as or different from the amplitude S3 of the first surface 21.
  • the amplitude S4 of the second surface 22 may be smaller than the amplitude S3 of the first surface 21.
  • the amplitude S4 of the second surface 22 may be 0.9 times or less, 0.8 times or less, or 0.6 times or less of the amplitude S3 of the first surface 21. Good.
  • the amplitude S4 of the second surface 22 may be 0.1 times or more, or 0.2 times or more of the amplitude S3 of the first surface 21.
  • the ratio of the amplitude S4 of the second surface 22 to the amplitude S3 of the first surface 21 tends to be large.
  • the amplitude of the peak portion 28 and the valley portion 29 of the second surface 22 of the base material 20 is smaller than the amplitude of the peak portion 26 and the valley portion 27 of the first surface 21” It is a concept including the case where no peaks and valleys appear on the surface 22.
  • the positions of the ridges 28 and the valleys 29 of the second surface 22 may be shifted by J from the positions of the valleys 27 and the ridges 26 of the first surface 21.
  • the deviation amount J is, for example, 0.1 ⁇ F or more, and may be 0.2 ⁇ F or more.
  • the substrate 20 has a modulus of elasticity of 10 MPa or less. For this reason, when tensile stress is applied to the wiring substrate 10, the base material 20 can be stretched by elastic deformation.
  • the wire 52 is similarly elongated by elastic deformation, the total length of the wire 52 increases and the cross-sectional area of the wire 52 decreases, so that the resistance value of the wire 52 increases. It is also conceivable that breakage such as a crack may occur in the wiring 52 due to the elastic deformation of the wiring 52.
  • the wiring 52 has the bellows-shaped portion 57.
  • the wiring 52 can follow the extension of the base material 20 by deforming so as to reduce the unevenness of the bellows-shaped portion 57, that is, by eliminating the bellows shape. it can.
  • it can suppress that the full length of wiring 52 increases with expansion of substrate 20, and that the cross-sectional area of wiring 52 decreases. This can suppress an increase in the resistance value of the wiring 52 due to the expansion of the wiring substrate 10.
  • FIG. 6 is an enlarged plan view showing an example of the wiring 52 of the wiring substrate 10 shown in FIG. 1 and components therearound.
  • a bellows-shaped portion may be formed in the wiring 52.
  • the second located between two wires 52 when viewed along the normal direction of the first surface A reinforcing portion 32 is provided. For this reason, it is possible to suppress the occurrence of a short between the wires 52 due to the reduction of the distance between the two wires 52 due to the deformation of the base material 20.
  • the symbol W1 represents the distance between the two wires 52
  • the symbol W2 represents the width of the second reinforcing portion 32 in the direction in which the wires 52 are arranged.
  • the distance W1 is, for example, 5 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less.
  • the width W2 is, for example, 10 ⁇ m or more and 1 mm or less.
  • a base material preparation step of preparing the base material 20 is performed.
  • the first reinforcing portion 31 is provided on the second surface 22 of the base material 20.
  • a metal layer is formed over the entire area of the second surface 22 of the substrate 20, and then the metal layer is partially removed by etching or the like.
  • the reinforcing member 30 having the first reinforcing portion 31 including the metal layer can be formed.
  • the second reinforcing portion 32 may be formed on the second surface 22 of the base 20 simultaneously with the first reinforcing portion 31.
  • the supporting substrate preparation step of preparing the supporting substrate 40 is performed.
  • the electronic component 51 and the wiring 52 are provided on the first surface 41 of the supporting substrate 40.
  • a method of providing the wiring 52 for example, a method of printing a conductive paste including a base material and conductive particles on the first surface 41 of the support substrate 40 can be employed.
  • the first step may be performed in a state where the base material 20 is heated, or may be performed at normal temperature. When the substrate 20 is heated, the temperature of the substrate 20 is, for example, 50 ° C. or more and 100 ° C. or less.
  • a second step of providing the electronic component 51 and the wiring 52 on the first surface 21 side of the base material 20 in a state of being stretched by the tensile stress T is performed.
  • a supporting substrate is provided with the electronic component 51 and the wiring 52 on the first surface 21 of the base 20 provided with the reinforcing member 30. 40 are bonded from the second surface 42 side of the support substrate 40.
  • an adhesive layer 60 may be provided between the base 20 and the support substrate 40.
  • the third step of removing the tensile stress T from the substrate 20 is performed.
  • the base material 20 shrinks, and deformation also occurs in the support substrate 40 and the wiring 52 joined to the base material 20.
  • the third elastic modulus of the support substrate 40 is larger than the first elastic modulus of the substrate 20. Therefore, deformation of the support substrate 40 and the wiring 52 can be generated as the formation of the bellows-shaped portion.
  • the first reinforcing portion 31 is disposed on the first surface 21 of the base material 20 so as to overlap with the electronic component 51. For this reason, it can suppress that the part which overlaps with the electronic component 51 among the base materials 20 expands in the 1st process. Therefore, it is possible to suppress the contraction of the portion of the substrate 20 overlapping the electronic component 51 in the third step. By this, it can suppress that the stress resulting from a deformation
  • the resistance value of the wiring 52 in the first state in which the tensile stress along the in-plane direction of the first surface 21 of the base material 20 is not applied to the base material 20 is referred to as a first resistance value.
  • the resistance value of the wiring 52 in the second state in which the base material 20 is extended by 30% in the in-plane direction of the first surface 21 by applying a tensile stress to the base material 20 as a second resistance value It is called.
  • the ratio of the absolute value of the difference between the first resistance value and the second resistance value to the first resistance value is made 20% or less. More preferably, it can be 10% or less, and more preferably, 5% or less.
  • Applications of the wiring board 10 include healthcare, medical, care, electronics, sports and fitness, beauty, mobility, livestock and pets, amusement, fashion and apparel, security, military , Distribution, education, construction materials, furniture, decoration, environmental energy, agriculture, forestry and fisheries, robots, etc.
  • a product attached to a part of the body such as a human arm is configured using the wiring board 10 according to the present embodiment. Since the wiring board 10 can be stretched, for example, by attaching the wiring board 10 to the body in a stretched state, the wiring board 10 can be brought into close contact with a part of the body. Therefore, a good feeling of wearing can be realized.
  • the wiring substrate 10 can be expanded, it is possible to install or incorporate along the curved surface or three-dimensional shape as well as a living body such as a person.
  • Examples of these products include vital sensors, masks, hearing aids, toothbrushes, bandages, compressibles, contact lenses, artificial hands, artificial legs, artificial eyes, catheters, gauze, medical solution packs, bandages, disposable bioelectrodes, diapers, home appliances, sportswear , Wristbands, gloves, swimwear, supporters, balls, rackets, chemical permeation cosmetic masks, electric stimulation diet supplies, nostalgic, car interiors, sheets, instrument panels, strollers, drone, wheelchairs, tires, collars, leads, haptics devices , Placemat, hat, clothes, glasses, shoes, insoles, socks, stockings, innerwear, mufflers, ear pads, eyebrows, accessories, rings, artificial nails, watches, personal ID recognition devices, helmets, packages, IC tags, pets Bottles, stationery, books, carpets These include sofas, sofas, bedding, lighting, doorknobs, vases, beds, mattresses, mattresses, wireless power supply antennas, batteries, greenhouses, robot hands, and robot exteriors.
  • reinforcement member 30 is the 1st field 21 of substrate 20 It may be provided on the side.
  • the first reinforcing portion 31 of the reinforcing member 30 may be located between the first surface 21 of the base 20 and the electronic component 51.
  • the first reinforcing portion 31 is located on the second surface 42 of the support substrate 40.
  • the second reinforcing portion 32 of the reinforcing member 30 may be further provided on the second surface 42 of the support substrate 40.
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the wiring 52 of the wiring substrate 10 shown in FIG. 8 and components therearound. Also in this modification, as in the case of the above-described embodiment, the bellows-shaped portion 57 is formed in the portion of the wiring 52 not overlapping the reinforcing member 30. For this reason, it can suppress that the full length of wiring 52 increases with modification of base material 20, and that the cross-sectional area of wiring 52 decreases.
  • 10 (a) to 10 (d) are diagrams for explaining a method of manufacturing the wiring board 10 shown in FIG.
  • the base-material preparatory process which prepares the base material 20 is implemented.
  • a supporting substrate preparation step of preparing the supporting substrate 40 is performed.
  • the electronic component 51 and the wiring 52 are provided on the first surface 41 of the support substrate 40.
  • the reinforcing member 30 including the first reinforcing portion 31 and the like is provided on the second surface 42 of the support substrate 40.
  • the order in which the reinforcing member 30, the electronic component 51, and the wiring 52 are provided on the support substrate 40 is arbitrary.
  • the 1st process of applying tensile stress T to substrate 20, and extending substrate 20 is carried out.
  • a second step of providing the electronic component 51 and the wiring 52 on the first surface 21 side of the base material 20 in a state of being stretched by the tensile stress T is performed.
  • the supporting substrate 40 on which the reinforcing member 30, the electronic component 51, and the wiring 52 are provided on the first surface 21 of the base material 20 is The bonding is performed from the second surface 42 side of the support substrate 40.
  • the third step of removing the tensile stress T from the substrate 20 is performed.
  • the base material 20 shrinks, and deformation also occurs in the support substrate 40 and the wiring 52 bonded to the base material 20.
  • the third elastic modulus of the support substrate 40 is larger than the first elastic modulus of the substrate 20. Therefore, deformation of the support substrate 40 and the wiring 52 can be generated as the formation of the bellows-shaped portion.
  • the first reinforcing portion 31 is disposed on the second surface 42 of the support substrate 40 so as to overlap the electronic component 51. For this reason, it is possible to suppress the electronic component 51 from being influenced by the shrinkage of the base material 20 in the third step. As a result, it is possible to suppress that the electronic component 51 is deformed or damaged.
  • the reinforcing member 30 is positioned on either the second surface 22 of the base 20 or the second surface 42 of the support substrate 40.
  • the first reinforcing portion 31 of the reinforcing member 30 is located on the second surface 22 side of the base 20 and between the first surface 21 of the base 20 and the electronic component 51.
  • the wiring substrate 10 includes a first reinforcing portion 31 located on the second surface 22 of the base 20 and a first reinforcing portion 31 located on the second surface 42 of the support substrate 40.
  • the second reinforcing portion 32 of the reinforcing member 30 may be further provided on the second surface 22 of the base 20 or the second surface 42 of the support substrate 40.
  • FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the wiring 52 of the wiring substrate 10 shown in FIG. 11 and components therearound. Also in this modification, as in the case of the above-described embodiment, the bellows-shaped portion 57 is formed in the portion of the wiring 52 not overlapping the reinforcing member 30. For this reason, it can suppress that the full length of wiring 52 increases with modification of base material 20, and that the cross-sectional area of wiring 52 decreases.
  • FIG. 13 (a) to 13 (d) are diagrams for explaining the method of manufacturing the wiring board 10 shown in FIG.
  • a base material preparation step of preparing the base material 20 is performed.
  • the first reinforcing portion 31 is provided on the second surface 22 of the base material 20.
  • a supporting substrate preparation step of preparing the supporting substrate 40 is performed.
  • the electronic component 51 and the wiring 52 are provided on the first surface 41 of the support substrate 40.
  • the reinforcing member 30 including the first reinforcing portion 31 and the like is provided on the second surface 42 of the support substrate 40.
  • the order in which the reinforcing member 30, the electronic component 51, and the wiring 52 are provided on the support substrate 40 is arbitrary.
  • the 1st process of applying tensile stress T to substrate 20, and extending substrate 20 is carried out.
  • a second step of providing the electronic component 51 and the wiring 52 on the first surface 21 side of the base material 20 in a state of being stretched by the tensile stress T is performed.
  • the reinforcing member 30, the electronic component 51, and the wiring 52 are provided on the first surface 21 of the base 20 provided with the reinforcing member 30.
  • the support substrate 40 is bonded from the second surface 42 side of the support substrate 40.
  • the third step of removing the tensile stress T from the substrate 20 is performed.
  • the base material 20 shrinks, and deformation also occurs in the support substrate 40 and the wiring 52 bonded to the base material 20.
  • the third elastic modulus of the support substrate 40 is larger than the first elastic modulus of the substrate 20. Therefore, deformation of the support substrate 40 and the wiring 52 can be generated as the formation of the bellows-shaped portion.
  • the first reinforcing portion 31 is disposed on both the second surface 22 of the base 20 and the second surface 42 of the support substrate 40 so as to overlap the electronic component 51. For this reason, it is possible to further suppress the extension of the portion of the base 20 overlapping the electronic component 51 in the first step. Therefore, it is possible to suppress the contraction of the portion of the substrate 20 overlapping the electronic component 51 in the third step. By this, it can suppress that the stress resulting from a deformation
  • the electronic component 51 and the wiring 52 are supported by the support substrate 40 having a third elastic coefficient higher than the first elastic coefficient of the base 20.
  • the electronic component 51 and the wiring 52 may be provided on the first surface 21 of the base 20.
  • the reinforcing member 30 including at least the first reinforcing portion 31 is located on the second surface 22 side of the base 20.
  • FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the wiring 52 of the wiring substrate 10 shown in FIG. 14 and components therearound. Also in this modification, as in the case of the above-described embodiment, the bellows-shaped portion 57 is formed in the portion of the wiring 52 not overlapping the reinforcing member 30. For this reason, it can suppress that the full length of wiring 52 increases with modification of base material 20, and that the cross-sectional area of wiring 52 decreases.
  • 16 (a) to 16 (d) are diagrams for explaining a method of manufacturing the wiring board 10 shown in FIG.
  • the base-material preparatory process which prepares the base material 20 is implemented.
  • the base material preparation step as shown in FIG. 16A, the first reinforcing portion 31 is provided on the second surface 22 of the base material 20.
  • a first step of extending the base material 20 by applying a tensile stress T to the base material 20 is performed.
  • a second step of providing the electronic component 51 and the wiring 52 on the first surface 21 of the base material 20 in a state of being stretched by the tensile stress T is performed.
  • the third step of removing the tensile stress T from the substrate 20 is performed.
  • the base material 20 is shrunk, and the wiring 52 provided on the base material 20 is also deformed.
  • the reinforcing member 30 is disposed so as not to overlap the entire wiring 52 or most of the wiring 52. Therefore, the deformation of the wiring 52 occurs as the formation of the bellows-shaped portion.
  • the first reinforcing portion 31 is disposed on the second surface 22 of the base 20. For this reason, it is possible to suppress the extension of the portion of the base material 20 which is to overlap the electronic component 51 in the first step. Therefore, it is possible to suppress the contraction of the portion of the substrate 20 overlapping the electronic component 51 in the third step. By this, it can suppress that the stress resulting from a deformation
  • FIG. 17 is a plan view showing a wiring board 10 according to the present modification. As shown in FIG. 17, when viewed along the normal direction of the first surface 21 of the base material 20, the third reinforcing portion 33 is formed on the support substrate 40 located on the first surface 21 side of the base material 20. It at least partially overlaps the provided electrode pad 58. In the example shown in FIG. 17, the third reinforcing portion 33 has a contour surrounding the electrode pad 58.
  • the electrode pad 58 is a member for electrically connecting an external device or device to the electronic component 51 or the wiring 52 of the wiring substrate 10.
  • the electrode pad 58 is electrically connected to the electronic component 51 or the wiring 52.
  • the electrode pad 58 is formed of a member having the same conductivity as the wiring 52.
  • the electrode pad 58 is connected with a connector, a terminal, or the like for electrically connecting the wiring substrate 10 to an external device, such as a connector or a terminal for rewriting the firmware of the electronic component 51, such as a probe for inspection.
  • the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 21, FIG. 22 or FIG. 23, the electronic component 51 and the wiring 52 may be located on the second surface 42 of the support substrate 40.
  • the first reinforcing portion 31 may be located on the second surface 22 of the base 20 as shown in FIG. 21 and located on the first surface 21 of the base 20 as shown in FIG. It may be located on the first surface 41 of the support substrate as shown in FIG.
  • the first reinforcing portion 31 may be embedded in the substrate 20 or the adhesive layer 60.
  • the first reinforcing portion 31 may be embedded in the base 20 so as not to be exposed to the first surface 21 or the second surface 22 of the base 20.
  • the first reinforcing portion 31 may be embedded in the base 20 so as to be exposed to the first surface 21 of the base 20.
  • the first reinforcing portion 31 may be embedded in the base 20 so as to be exposed to the second surface 22 of the base 20.
  • the first reinforcing portion 31 may be embedded in the adhesive layer 60.
  • the first reinforcing portion 31 overlaps the electronic component 51 over the entire area of the electronic component 51 when viewed along the normal direction of the first surface 21 of the base 20.
  • An example is shown.
  • the present invention is not limited thereto, and the outer edge of the first reinforcing portion 31 may be located at least partially outside the outer edge of the electronic component 51.
  • an opening 31 p passing through the first reinforcing portion 31 may be formed at a position inside the outer edge of the electronic component 51 in the first reinforcing portion 31.
  • the outer edge of the first reinforcing portion 31 extends to the outside of the outer edge of the electronic component 51.
  • the electronic component 51 showed the example pre-packaged in the step before mounting in the wiring board 10.
  • FIG. 29A the electronic component 51 is configured by sealing a part of the components after the components of the electronic component 51 are mounted on the wiring substrate 10. It may be.
  • the electronic component 51 may have a chip 513, a wire 514 connecting the chip 513 and the wiring 52, and a resin 515 covering the chip 513 and the wire 514.
  • the wire 514 functions as an electrode connected to the wire 52.
  • the chip 513 is placed on, for example, the support substrate 40 of the wiring substrate 10.
  • the chip 513 may be fixed to the wiring substrate 10 using an adhesive or the like.
  • the wire 514 is connected to the chip 513 and the wiring 52.
  • Wires 514 include gold, aluminum, copper, and the like.
  • a liquid resin is dropped on the chip 513 and the wire 514 to form a resin 515 which covers the chip 513 and the wire 514.
  • This process is also called potting.
  • the resin 515 a urethane resin, an epoxy resin, or the like can be used.
  • the end of the resin 515 is the outer edge 512 of the electronic component 51.
  • the portion of the substrate 20 overlapping the resin 515 is less likely to be deformed than the portion of the substrate 20 not overlapping the resin 515.
  • stress concentrates on the boundary between the portion of the wiring substrate 10 overlapping the resin 515 and the portion of the wiring substrate 10 not overlapping the resin 515.
  • the first reinforcing portion 31 is provided so as to extend to the outside of the outer edge 512 of the electronic component 51.
  • FIG. 29A shows an example in which the potting resin 515 covers the entire chip 513
  • the present invention is not limited to this.
  • a potting resin 50 may be provided to reinforce the packaged electronic component 51.
  • the resin 50 may cover the entire electronic component 51.
  • the resin 50 may not cover the entire electronic component 51.
  • the resin 50 may be located around the electronic component 51 between the end of the first reinforcing portion 31 and the end of the electronic component 51 so as to reinforce the periphery of the electronic component 51.
  • the resin 50 is preferably located inside (the electronic component 51 side) of the end of the first reinforcing portion 31.
  • the electronic component 51 showed the example which is a component which consists of a member different from each component of the wiring board 10.
  • the electronic component 51 includes a member integral with at least one of the plurality of components of the wiring substrate 10 will be described.
  • FIG. 30 is an enlarged cross-sectional view of a wiring board 10 according to a modification.
  • the electronic component 51 includes a conductive layer integral with the conductive layer constituting the wiring 52 of the wiring substrate 10.
  • the conductive layer forming the wiring 52 and the conductive layer forming the electronic component 51 are both located on the first surface 41 of the support substrate 40.
  • a bellows-shaped portion 57 appears in the conductive layer constituting the wiring 52.
  • the first reinforcing portion 31 is superimposed on the conductive layer constituting the electronic component 51, and hence the bellows-shaped portion does not appear in the conductive layer constituting the electronic component 51.
  • FIG. 31 is a plan view showing an example of the electronic component 51 shown in FIG.
  • the conductive layer forming the electronic component 51 has a width wider than the conductive layer forming the wiring 52.
  • the portion where the width of the conductive layer changes is the outer edge 512 of the electronic component 51.
  • the electronic component 51 shown in FIG. 31 can function as, for example, a pad. Probes for inspection, terminals for software rewriting, etc. are connected to the pads.
  • FIG. 32 is a plan view showing another example of the electronic component 51 shown in FIG.
  • the conductive layer constituting the electronic component 51 has a helically extending shape.
  • the portion where the conductive layer starts to extend in a spiral shape is the outer edge 512 of the electronic component 51.
  • An electronic component 51 including a conductive layer having a predetermined pattern as shown in FIG. 32 can function as an antenna or a pressure sensor.
  • FIGS. 33A and 33B are enlarged cross-sectional views showing a wiring board 10 according to a modification.
  • the electronic component 51 includes a through hole provided in the wiring substrate 10 and a conductive layer provided on the wall surface of the through hole.
  • the through holes may penetrate the whole of the wiring board 10 as shown in FIG. 33A, or may penetrate a part of the wiring board 10 as shown in FIG. 33B.
  • FIG. 33B although a through-hole penetrates the support substrate 40, the base material 20 has not penetrated.
  • the conductive layer of the electronic component 51 is integrally formed with the conductive layer constituting the wiring 52.
  • the first reinforcing portion 31 is provided so as to straddle the conductive layer forming the wiring 52 and the conductive layer forming the electronic component 51.
  • damage to the conductive layer or the like can be suppressed at the boundary between the conductive layer forming the wiring 52 and the conductive layer forming the electronic component 51.
  • the through hole of the electronic component 51 may be partially located in the opening 31 p of the first reinforcing portion 31.
  • FIG. 34 is a plan view showing a modification of the wiring board 10.
  • the wiring substrate 10 is further provided with an electrode 52A.
  • the wire 52 extends to electrically connect the two components.
  • the wiring 52 extends to electrically connect the two electronic components 51.
  • the electrode 52A is electrically connected to only one component.
  • the electrode 52A is electrically connected to one electronic component 51 via the wiring 52.
  • the electrode 52A may have a width wider than that of the wiring 52.
  • the electrode 52A may have a shape extending in the same direction as the wiring 52.
  • FIG. 35 is a cross-sectional view showing a case where the wiring board of FIG. 34 is cut along the line CC.
  • the electrode 52A may include a conductive layer integral with the conductive layer constituting the wiring 52.
  • the electrode 52A may have a bellows shape when the tensile stress is removed from the substrate 20 and the substrate 20 contracts. Taking this point into consideration, as shown in FIG. 34, the second reinforcing portion 32 may be provided in the region between the wiring 52 and the electrode 52A. Thereby, it is possible to suppress that the space between the wiring 52 and the electrode 52A is reduced due to the deformation of the base material 20 and a short circuit occurs.
  • FIG. 36 is a plan view showing a modified example of the wiring board 10.
  • the wiring substrate 10 is further provided with a cross wiring 59 stacked on the wiring 52 via the insulating layer 45.
  • the cross wiring 59 constitutes the electronic component 51.
  • the cross wiring 59 extends to cross the wiring 52 in a plan view.
  • a short circuit between the cross wire 59 and the wire 52 can be suppressed.
  • a material for forming the insulating layer 45 polyimide, acrylic, urethane, organic resins such as epoxy or,, SiO 2, an inorganic material such as alumina can be used.
  • the first reinforcing portion 31 is provided so as to straddle the conductive layer constituting the wiring 52 and the conductive layer of the intersecting wiring 59 constituting the electronic component 51.
  • the insulating layer 45 may be cracked or the insulating performance may be reduced to cause a short circuit between the wiring 52 and the crossing wiring 59. You can prevent.
  • wiring board 10 showed an example provided with electronic parts 51 carried by the 1st field 21 side of base 20.
  • the present invention is not limited to this, and the wiring substrate 10 may not have the electronic component 51.
  • the bellows-shaped portion 57 may be formed on the base material 20 in a state in which the electronic component 51 is not mounted.
  • the support substrate 40 in a state in which the electronic component 51 is not mounted may be bonded to the base 20.
  • the wiring substrate 10 may be shipped in a state where the electronic component 51 is not mounted.
  • Example 1 As the wiring substrate 10, a wiring 52 was provided on the first surface 21 of the base material 20 as shown in FIG. 14, and a reinforcing member 30 was provided on the second surface 22 of the base material 20. Hereinafter, a method of manufacturing the wiring substrate 10 will be described.
  • a laminate was prepared comprising a 80 ⁇ m thick urethane sheet that functions as the substrate 20 and a 12 ⁇ m thick rolled copper foil adhered to the second surface of the urethane sheet by thermal lamination.
  • the copper foil of the laminate was patterned by photolithography and etching using a positive photoresist.
  • FE-350Z manufactured by Adeka Chemical Co., Ltd.
  • the patterned copper foil functions as a reinforcing member 30.
  • the reinforcing member 30 includes a rectangular copper foil flat pattern having a side of 5 mm, which functions as the first reinforcing portion 31 described above.
  • the elastic modulus of the substrate 20 and the reinforcing member 30 was measured by a tensile test. Specifically, the elastic modulus of the substrate 20 was measured by a tensile test in accordance with JIS K6251. As a result, the elastic modulus of the substrate 20 was 5 Mpa. Further, the elastic modulus of the reinforcing member 30 was measured by a tensile test in accordance with ASTM D882. As a result, the elastic modulus of the reinforcing member 30 was 100 Gpa.
  • the base material 20 was biaxially stretched 1.5 times. Subsequently, a conductive paste containing a solvent, a binder resin and conductive particles was patterned by screen printing on the first surface of the substrate 20 in the biaxially stretched state. Diethylene glycol monoethyl ether acetate was used as a solvent. Urethane was used as a binder resin. Silver particles were used as the conductive particles. After patterning, annealing was performed in an oven at 80 ° C. for 30 minutes to volatilize the solvent to form the wiring 52. The wiring 52 was configured to be an electrode pair having a thickness of 20 ⁇ m, a line width of 100 ⁇ m, and an interval of 500 ⁇ m at the center of the first reinforcing portion 31.
  • an LED chip having a dimension of 1.0 ⁇ 0.5 mm was mounted using a conductive adhesive.
  • a conductive adhesive CL-3160 manufactured by ROK TECH Co., Ltd. was used. Thereafter, the extension of the substrate 20 was released. As a result, in the region other than the first reinforcing portion 31, a bellows-shaped portion is formed on the surface of the wiring 52, and the wiring substrate 10 is shrunk. At this time, the conductive connection of the LED chip was maintained, and the LED chip continued to light.
  • Example 2 As the wiring substrate 10, as shown in FIG. 1, the reinforcing member 30 is provided on the second surface 22 of the base material 20, and wiring is performed on the first surface of the support substrate 40 bonded to the first surface 21 of the base material 20. What provided 52 was produced. Hereinafter, a method of manufacturing the wiring substrate 10 will be described.
  • the first reinforcing portion 31 was provided on the second surface 22 of the base 20. Further, on the first surface 21 of the base material 20, a 3M pressure-sensitive adhesive sheet 8146 functioning as the adhesive layer 60 was laminated.
  • a polyethylene naphthalate (PEN) film having a thickness of 1 ⁇ m which functions as a support substrate 40 was prepared.
  • a conductive paste containing a solvent, a binder resin, and conductive particles was patterned on the first surface 41 of the support substrate 40 by screen printing.
  • Diethylene glycol monoethyl ether acetate was used as a solvent.
  • Urethane was used as a binder resin.
  • Silver particles were used as the conductive particles.
  • annealing was performed in an oven at 80 ° C. for 30 minutes to volatilize the solvent to form the wiring 52.
  • the wiring 52 was configured to be an electrode pair having a thickness of 20 ⁇ m, a line width of 100 ⁇ m, and an interval of 500 ⁇ m.
  • the elastic modulus of the support substrate 40 was 2.2 GPa.
  • the base material 20 provided with the first reinforcing portion 31 and the adhesive layer 60 was biaxially stretched by 1.5 times.
  • the support substrate 40 provided with the wiring 52 was attached to the first surface of the base material 20 in the biaxially stretched state.
  • the base material 20 and the support substrate 40 were pasted together so that the wiring 52 was an electrode pair with a gap of 500 ⁇ m at the center of the first reinforcing portion 31.
  • an LED chip having a dimension of 1.0 ⁇ 0.5 mm was mounted using a conductive adhesive.
  • a conductive adhesive CL-3160 manufactured by ROK TECH Co., Ltd. was used. Thereafter, the extension of the substrate 20 was released. As a result, in the region other than the first reinforcing portion 31, a bellows-shaped portion is formed on the surface of the wiring 52, and the wiring substrate 10 is shrunk. At this time, the conductive connection of the LED chip was maintained, and the LED chip continued to light.
  • Example 1 A wiring board 10 was produced in the same manner as in Example 1 except that the first reinforcing portion 31 was not provided. In this case, when the wiring substrate 10 contracts after releasing the extension of the base material 20, the conductive connection of the LED chip is disconnected as the wiring substrate 10 contracts, and the LED is not lit.
  • Example 2 A wiring board 10 was produced in the same manner as in Example 2 except that the first reinforcing portion 31 was not provided. In this case, when the wiring substrate 10 contracts after releasing the extension of the base material 20, the conductive connection of the LED chip is disconnected as the wiring substrate 10 contracts, and the LED is not lit.
  • Example 3 In the same manner as in Example 1, a laminate comprising a urethane sheet having a thickness of 80 ⁇ m, which functions as the base 20, and a rolled copper foil having a thickness of 12 ⁇ m adhered to the second surface of the urethane sheet by thermal lamination. Got ready. Next, the copper foil of the laminate was patterned by photolithography and etching using a positive photoresist. Thereby, a plurality of copper foil solid patterns having a shape of 50 ⁇ m ⁇ 1 mm, which function as the above-described second reinforcing portion 32, were formed on the second surface 22 of the base material 20.
  • the base material 20 provided with the second reinforcing portion 32 was biaxially stretched 1.5 times.
  • the wiring 52 was formed on the first surface of the substrate 20 in a biaxially stretched state.
  • a pair of wires 52 having a line width of 100 ⁇ m are arranged at an interval of 100 ⁇ m so as to be parallel.
  • the above-mentioned 2nd reinforcement part 32 was arranged at intervals of 100 micrometers so that the long side direction of the 2nd reinforcement part 32 might become parallel to the direction of wiring 52 between a pair of wiring 52.
  • the substrate 20 was then released. At this time, no short circuit occurred in the pair of wires 52.
  • Example 4 In the same manner as in Example 3, the plurality of second reinforcing portions 32 were provided on the second surface 22 of the base material 20. Further, on the first surface 21 of the base material 20, a 3M pressure-sensitive adhesive sheet 8146 functioning as the adhesive layer 60 was laminated.
  • Example 2 a 1 ⁇ m thick polyethylene naphthalate (PEN) film which functions as a support substrate 40 was prepared. Subsequently, the wiring 52 was formed on the first surface 41 of the support substrate 40.
  • the pair of wires 52 having a line width of 100 ⁇ m are arranged at an interval of 100 ⁇ m so as to be parallel.
  • Example 2 After biaxially stretching the base material 20 provided with the second reinforcing portion 32 and the adhesive layer 60 by 1.5 times, the first surface of the base material 20, The support substrate 40 provided with the wiring 52 was attached. At this time, the second reinforcing portions 32 described above are disposed between the pair of wires 52 at an interval of 100 ⁇ m so that the long side direction of the second reinforcing portion 32 is parallel to the direction of the wires 52. The base 20 and the support substrate 40 were pasted together.
  • the substrate 20 was then released. At this time, no short circuit occurred in the pair of wires 52.
  • Example 3 A wiring board 10 was produced in the same manner as in Example 3 except that the second reinforcing portion 32 was not provided. In this case, after releasing the extension of the substrate 20, a short circuit has occurred in the pair of wires 52.
  • Example 4 A wiring board 10 was produced in the same manner as in Example 4 except that the second reinforcing portion 32 was not provided. In this case, after releasing the extension of the substrate 20, a short circuit has occurred in the pair of wires 52.
  • Example 5 In addition to the first reinforcing portion 31 shown in Example 2, a base material 20 provided with the second reinforcing portion 32 shown in Example 4 on the second surface 22 was prepared. Further, on the first surface 21 of the base material 20, a 3M pressure-sensitive adhesive sheet 8146 functioning as the adhesive layer 60 was laminated.
  • a 1 ⁇ m thick polyethylene naphthalate (PEN) film which functions as a support substrate 40 was prepared.
  • the wiring 52 was formed on the first surface 41 of the support substrate 40.
  • the wiring 52 was configured to be an electrode pair having a thickness of 20 ⁇ m, a line width of 100 ⁇ m, and an interval of 500 ⁇ m.
  • the wiring 52 is provided on the first surface of the base material 20.
  • the bonded support substrate 40 was bonded.
  • the wire 52 is an electrode pair spaced by 500 ⁇ m at the center of the first reinforcing portion 31, and the above-mentioned second reinforcing portion 32 is separated from the first reinforcing portion 31 with the wire 52.
  • the base material 20 and the support substrate 40 were pasted together so as to overlap.
  • an LED chip having a dimension of 1.0 ⁇ 0.5 mm was mounted using a conductive adhesive.
  • a conductive adhesive CL-3160 manufactured by ROK TECH Co., Ltd. was used. Thereafter, the extension of the substrate 20 was released. As a result, in the region other than the first reinforcing portion 31, a bellows-shaped portion is formed on the surface of the wiring 52, and the wiring substrate 10 is shrunk.
  • the power supply terminal was connected to the wiring 52 overlapping the second reinforcing portion 32, and it was confirmed that the LED chip was lit by this. Under the present circumstances, since the unevenness
  • Example 6 As the wiring board 10, a first reinforcing portion 31 as shown in FIG. 25 was manufactured so as to be embedded in the base 20 so as to be exposed to the first surface 21 of the base 20. Hereinafter, a method of manufacturing the wiring substrate 10 will be described.
  • ⁇ Preparation of base material and reinforcing member An adhesive sheet 8146 (manufactured by 3M) was prepared as the adhesive layer 60. Subsequently, a 5 mm ⁇ 5 mm polyimide film (manufactured by Ukosan Co., Ltd .: Upirex thickness 125 ⁇ m) was provided on the adhesive sheet as the first reinforcing portion 31. Subsequently, on the side of the adhesive layer 60 on which the first reinforcing portion 31 is provided, a two-component addition condensation polydimethylsiloxane (hereinafter referred to as PDMS) is used as the substrate 20 so that the thickness is about 1 mm.
  • PDMS two-component addition condensation polydimethylsiloxane
  • the first reinforcing member was applied and hardened so as to be buried. Thereby, a laminate constituting a part of the wiring substrate 10 shown in FIG. 25 was obtained.
  • the first reinforcing portion 31 is buried in the base 20 on the side of the first surface 21, and the adhesive layer 60 is provided on the first surface 21 of the base 20.
  • the elastic modulus of the substrate 20 and the first reinforcing portion 31 was measured by a tensile test. Specifically, the elastic modulus of the substrate 20 was measured by a tensile test in accordance with JIS K6251. As a result, the elastic modulus of the substrate 20 was 0.05 MPa. Further, the elastic modulus of the first reinforcing portion 31 was measured by a tensile test in accordance with ASTM D882. As a result, the elastic modulus was 7 Gpa.
  • a 1 ⁇ m thick PEN film was prepared which functions as a support substrate 40.
  • a copper layer having a thickness of 1 ⁇ m was formed on the first surface 41 of the support substrate 40 by vapor deposition.
  • the copper layer was patterned using a photolithography method and an etching method to form a wiring 52.
  • the wire 52 was configured to be an electrode pair having a line width of 200 ⁇ m and a gap of 500 ⁇ m.
  • the elastic modulus of the support substrate 40 was 2.2 Gpa.
  • the wires 52 were bonded so as to form an electrode pair with a gap of 500 ⁇ m at the center of the first reinforcing portion 31.
  • an LED chip having a dimension of 1.0 ⁇ 0.5 mm was mounted between the electrode pairs using a conductive adhesive.
  • a conductive adhesive CL-3160 manufactured by ROK TECH Co., Ltd. was used. Thereafter, the extension of the substrate 20 was released. As a result, in the region other than the first reinforcing portion 31, a bellows-shaped portion is formed on the surface of the wiring 52, and the wiring substrate 10 is shrunk. At this time, the conductive connection of the LED chip was maintained, and the LED chip continued to light.
  • Example 5 A wiring board 10 was produced in the same manner as in Example 6, except that the first reinforcing portion 31 was not provided. In this case, when the wiring substrate 10 contracts after releasing the extension of the base material 20, the conductive connection of the LED chip is disconnected as the wiring substrate 10 contracts, and the LED is not lit.

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Abstract

配線基板は、第1面及び第1面の反対側に位置する第2面を含み、第1の弾性係数を有する基材と、基材の第1面側に位置し、配線基板に搭載される電子部品の電極に接続される配線と、基材の第1面側、又は基材の第2面側に位置し、基材の第1面の法線方向に沿って見た場合に配線基板に搭載される電子部品に少なくとも部分的に重なる第1補強部を少なくとも含み、第1の弾性係数よりも大きい第2の弾性係数を有する補強部材と、を備える。配線のうち第1面の法線方向に沿って見た場合に補強部材と重ならない部分は、基材の第1面の面内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。

Description

配線基板及び配線基板の製造方法
 本開示の実施形態は、基材と、基材の第1面側に位置する電子部品及び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。例えば特許文献1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1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1は、基材の伸長状態及び弛緩状態のいずれにおいても基材上の薄膜トランジスタを良好に動作させることを意図している。
特開2007-281406号公報
 配線基板は、伸縮などの変形に対する耐性を有する部分だけでなく、変形に起因して破損し易い部分も含む。このため、予め伸長させた状態の基材に回路を設けると、配線基板に破損などの不具合が生じ易くなってしまう。
 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、第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、第1の弾性係数を有する基材と、前記基材の前記第1面側に位置し、配線基板に搭載される電子部品の電極に接続される配線と、前記基材の前記第1面側、又は前記基材の前記第2面側に位置し、前記基材の前記第1面の法線方向に沿って見た場合に前記配線基板に搭載される電子部品に少なくとも部分的に重なる第1補強部を少なくとも含み、前記第1の弾性係数よりも大きい第2の弾性係数を有する補強部材と、を備え、前記配線のうち前記第1面の法線方向に沿って見た場合に前記補強部材と重ならない部分は、前記基材の前記第1面の面内方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む蛇腹形状部を有する、配線基板である。
 本開示の一実施形態による配線基板において、前記補強部材は、前記第1面の法線方向に沿って見た場合に2本の前記配線の間に位置する第2補強部を更に含んでいてもよい。
 本開示の一実施形態による配線基板は、前記配線に電気的に接続された、又は、前記配線基板に搭載される電子部品に電気的に接続される電極パッドを更に備えていてもよい。この場合、前記補強部材は、前記第1面の法線方向に沿って見た場合に前記電極パッドに重なる第3補強部を更に含んでいてもよい。
 本開示の一実施形態による配線基板において、前記配線の前記蛇腹形状部の振幅が1μm以上であってもよい。
 本開示の一実施形態による配線基板において、前記基材の前記第2面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅が、前記基材の前記第1面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅よりも小さくてもよく、例えば0.9倍以下であってもよく、0.8倍以下であってもよい。
 本開示の一実施形態による配線基板において、前記基材の前記第2面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の周期が、前記基材の前記第1面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の周期よりも大きくてもよく、例えば1.1倍以上であってもよく、1.2倍以上であってもよい。
 本開示の一実施形態による配線基板において、前記基材の前記第1面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の周期をFとする場合、前記基材の前記第2面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の位置が、前記基材の前記第1面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる谷部及び山部の位置からずれていてもよく、例えば0.1×F以上ずれていてもよい。
 本開示の一実施形態による配線基板において、前記基材の前記第1面の面内方向に沿う引張応力が前記基材に加えられていない第1状態における前記配線の抵抗値を第1抵抗値と称し、前記基材に引張応力を加えて前記基材を前記第1面の面内方向において前記第1状態に比べて30%伸長させた第2状態における前記配線の抵抗値を第2抵抗値と称する場合、前記第1抵抗値に対する、前記第1抵抗値と前記第2抵抗値の差の絶対値の比率が、20%以下であってもよい。
 本開示の一実施形態による配線基板は、前記配線と前記基材の前記第1面との間に位置し、前記第1の弾性係数よりも大きい第3の弾性係数を有し、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による配線基板において、前記補強部材は、前記基材の前記第2面側に位置していてもよい。
 本開示の一実施形態による配線基板において、前記補強部材は、前記基材の前記第1面と前記配線基板に搭載される電子部品との間に位置していてもよい。
 本開示の一実施形態による配線基板において、前記補強部材は、前記基材の前記第2面側、及び、前記基材の前記第1面と前記配線基板に搭載される電子部品との間のいずれにも位置していてもよい。
 本開示の一実施形態による配線基板において、前記補強部材は、前記基材の前記第2面側に位置し、前記配線は、前記基材の第1面に位置していてもよい。
 本開示の一実施形態による配線基板において、前記基材は、シリコーンゴムを含んでいてもよい。
 本開示の一実施形態による配線基板において、前記補強部材は、金属層を含んでいてもよい。
 本開示の一実施形態による配線基板において、前記配線は、複数の導電性粒子を含んでいてもよい。
 本開示の一実施形態による配線基板は、前記基材の前記第1面側に位置し、前記配線に電気的に接続される電極を有する電子部品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面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、第1の弾性係数を有する基材に引張応力を加えて、前記基材を伸長させる第1工程と、伸長した状態の前記基材の前記第1面側に配線を設ける第2工程と、前記基材から前記引張応力を取り除く第3工程と、を備え、前記配線基板は、前記基材の前記第1面側、又は前記基材の前記第2面側に位置する第1補強部を少なくとも含み、前記第1の弾性係数よりも大きい第2の弾性係数を有する補強部材と、を備え、前記基材から前記引張応力が取り除かれた後、前記配線のうち前記第1面の法線方向に沿って見た場合に前記補強部材と重ならない部分は、前記基材の前記第1面の面内方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む蛇腹形状部を有する、配線基板の製造方法である。
 本開示の一実施形態による配線基板の製造方法は、前記基材の前記第2面に前記補強部材を設ける基材準備工程と、第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、前記第1の弾性係数よりも大きい第3の弾性係数を有する支持基板を準備し、前記支持基板の前記第1面に前記配線を設ける支持基板準備工程と、を更に備え、前記第2工程においては、前記補強部材が設けられた、伸長した状態の前記基材の前記第1面に、前記配線が設けられた前記支持基板を、前記支持基板の前記第2面側から接合させてもよい。
 本開示の一実施形態による配線基板の製造方法は、第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、前記第1の弾性係数よりも大きい第3の弾性係数を有する支持基板を準備し、前記支持基板の前記第1面に前記配線を設け、前記支持基板の前記第2面に前記補強部材を設ける支持基板準備工程を更に備え、前記第2工程においては、伸長した状態の前記基材の前記第1面に、前記配線及び前記補強部材が設けられた前記支持基板を、前記支持基板の前記第2面側から接合させてもよい。
 本開示の一実施形態による配線基板の製造方法は、前記基材の前記第2面に前記補強部材を設ける基材準備工程と、第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、前記第1の弾性係数よりも大きい第3の弾性係数を有する支持基板を準備し、前記支持基板の前記第1面に前記配線を設け、前記支持基板の前記第2面に前記補強部材を更に設ける支持基板準備工程を更に備え、前記第2工程においては、前記補強部材が設けられた、伸長した状態の前記基材の前記第1面に、前記配線及び前記補強部材が設けられた前記支持基板を、前記支持基板の前記第2面側から接合させてもよい。
 本開示の一実施形態による配線基板の製造方法は、前記基材の前記第2面に前記補強部材を設ける基材準備工程を更に備え、前記第2工程においては、前記第2面に前記補強部材が設けられた、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電子部品の電極に接続された配線と、を設けてもよい。
 本開示の実施形態によれば、基材の伸縮に起因して配線基板に不具合が生じることを抑制することができる。
一実施の形態に係る配線基板を示す断面図である。 一実施の形態に係る配線基板を示す平面図である。 図2の配線基板を線B-Bに沿って切断した場合を示す断面図である。 図1に示す配線基板の配線及びその周辺の構成要素の一例を拡大して示す断面図である。 図1に示す配線基板の配線及びその周辺の構成要素のその他の例を拡大して示す断面図である。 図1に示す配線基板の配線及びその周辺の構成要素のその他の例を拡大して示す断面図である。 図1に示す配線基板の配線及びその周辺の構成要素のその他の例を拡大して示す断面図である。 図2に示す配線基板の配線及びその周辺の構成要素の一例を拡大して示す平面図である。 図1に示す配線基板の製造方法を説明するための図である。 第1の変形例に係る配線基板を示す断面図である。 図8に示す配線基板の配線及びその周辺の構成要素の一例を拡大して示す断面図である。 図8に示す配線基板の製造方法を説明するための図である。 第2の変形例に係る配線基板を示す断面図である。 図11に示す配線基板の配線及びその周辺の構成要素の一例を拡大して示す断面図である。 図11に示す配線基板の製造方法を説明するための図である。 第3の変形例に係る配線基板を示す断面図である。 図14に示す配線基板の配線及びその周辺の構成要素の一例を拡大して示す断面図である。 図14に示す配線基板の製造方法を説明するための図である。 第4の変形例に係る配線基板を示す平面図である。 一変形例に係る配線基板を示す断面図である。 一変形例に係る配線基板を示す断面図である。 一変形例に係る配線基板を示す断面図である。 一変形例に係る配線基板を示す断面図である。 第5の変形例に係る配線基板を示す断面図である。 第5の変形例に係る配線基板を示す断面図である。 第5の変形例に係る配線基板を示す断面図である。 第6の変形例に係る配線基板を示す断面図である。 第6の変形例に係る配線基板を示す断面図である。 第6の変形例に係る配線基板を示す断面図である。 第6の変形例に係る配線基板を示す断面図である。 第7の変形例に係る配線基板を示す平面図である。 第8の変形例に係る配線基板を示す断面図である。 第8の変形例に係る配線基板のその他の例を示す断面図である。 第8の変形例に係る配線基板のその他の例を示す断面図である。 第9の変形例に係る電子部品を示す断面図である。 第9の変形例に係る電子部品の一例を示す平面図である。 第9の変形例に係る電子部品の一例を示す平面図である。 第9の変形例に係る電子部品の一例を示す断面図である。 第9の変形例に係る電子部品のその他の例を示す断面図である。 第10の変形例に係る配線基板を示す平面図である。 第10の変形例に係る配線基板を示す断面図である。 第11の変形例に係る配線基板を示す断面図である。
 以下、本開示の実施形態に係る配線基板の構成及びその製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は本開示の実施形態の一例であって、本開示はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。また、本明細書において、「基板」、「基材」、「シート」や「フィルム」など用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「基材」は、基板、シートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念である。更に、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」や「直交」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。また、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なる場合や、構成の一部が図面から省略される場合がある。
 以下、図1乃至図7を参照して、本開示の一実施の形態について説明する。
 (配線基板)
 まず、本実施の形態に係る配線基板10について説明する。図1及び図2はそれぞれ、配線基板10を示す断面図及び平面図である。図1に示す断面図は、図2の配線基板10を線A-Aに沿って切断した場合の図である。
 図1に示す配線基板10は、基材20、補強部材30、支持基板40、電子部品51、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、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、を含む。基材20の厚みは、例えば10mm以下であり、より好ましくは1mm以下である。基材20の厚みを小さくすることにより、基材20の伸縮に要する力を低減することができる。また、基材20の厚みを小さくすることにより、配線基板10を用いた製品全体の厚みを小さくすることができる。これにより、例えば、配線基板10を用いた製品が、人の腕などの身体の一部に取り付けるセンサである場合に、装着感を低減することができる。基材20の厚みは、10μm以上であってもよい。
 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。以下の説明において、基材20の曲げ剛性のことを、第1の曲げ剛性とも称する。
 基材20を構成する材料の例としては、熱可塑性エラストマー、シリコーンゴム、ウレタンゲル、シリコンゲル等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。熱可塑性エラストマーとしては、ポリウレタン系エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、塩ビ系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、1,2-BR系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマー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。さらに、シリコーンゴムは、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。
 〔補強部材〕
 補強部材30は、基材20の伸縮を制御するために配線基板10に設けられた部材である。図1に示す例において、補強部材30は、基材20の第2面22側に位置する。例えば、補強部材30は、基材20の第2面22に設けられている。
 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する。補強部材30の弾性係数は、例えば1GPa以上であり、より好ましくは10GPa以上である。補強部材30の弾性係数は、基材20の第1の弾性係数の100倍以上であってもよく、1000倍以上であってもよい。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。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の弾性係数は、500GPa以下であってもよい。また、補強部材30の第2の弾性係数は、基材20の第1の弾性係数の500000倍以下であってもよい。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、補強部材30は、基材20の第1の曲げ剛性よりも大きい曲げ剛性を有する。補強部材30の曲げ剛性は、基材20の第1の曲げ剛性の100倍以上であってもよく、1000倍以上であってもよい。以下の説明において、補強部材30の曲げ剛性のことを、第2の曲げ剛性とも称する。
 補強部材30を構成する材料の例としては、金属材料を含む金属層や、一般的な熱可塑性エラストマー、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、シリコーン系等のオリゴマー、ポリマー等を挙げることができる。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。補強部材30の厚みは、例えば10μm以上である。上述の材料のうち、金属層は、弾性率が大きくエッチング加工などにより微細加工可能であり、より好ましい。
 補強部材30を構成する材料として、オリゴマー又はポリマーを用いる場合、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は、図1に示すように、第1補強部31を少なくとも含む。補強部材30は、図2及び図3に示すように、第2補強部32を更に含んでいてもよい。図3は、図2の配線基板10を線B-Bに沿って切断した場合を示す断面図である。第1補強部31及び第2補強部32については、電子部品51及び配線52との位置関係に基づいて後に詳細に説明する。なお、図2は、配線基板10を基材20の第1面21側から見た場合を示す平面図であるので、基材20の第2面22側に位置する補強部材30は点線で表されている。
 〔支持基板〕
 支持基板40は、基材20よりも低い伸縮性を有するよう構成された板状の部材である。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1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18Aに示すように、常温接合又は分子接着によって支持基板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。また、基材20の第1面21又は支持基板40の第2面42の一方又は両方に、常温接合、分子接着の接着性を向上させるプライマー層を設けてもよい。常温接合又は分子接着によって支持基板40の第2面42が基材20の第1面21に接合される場合、図18Bに示すように、第1補強部31は、基材20の第1面21又は第2面22に露出しないよう基材20に埋め込まれていることが好ましい。
 後述するように、支持基板40に接合された基材20から引張応力が取り除かれて基材20が収縮するとき、支持基板40には蛇腹形状部が形成される。支持基板40の特性や寸法は、このような蛇腹形状部が形成され易くなるよう設定されている。例えば、支持基板40は、基材20の第1の弾性係数よりも大きい弾性係数を有する。以下の説明において、支持基板40の弾性係数のことを、第3の弾性係数とも称する。
 支持基板40の第3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。支持基板40の第3の弾性係数は、基材20の第1の弾性係数の100倍以上であってもよく、1000倍以上であってもよい。また、支持基板40の厚みは、例えば10μm以下であり、より好ましくは5μm以下である。支持基板40の弾性係数を高くしたり、支持基板40の厚みを小さくしたりすることにより、基材20の収縮に伴って支持基板40に蛇腹形状部が形成され易くなる。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、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタラート等を用いることができる。
 支持基板40の第3の弾性係数は、基材20の第1の弾性係数の100倍以下であってもよい。支持基板40の第3の弾性係数を算出する方法は、基材20の場合と同様である。また、支持基板40の厚みは、500nm以上であってもよい。
 〔電子部品〕
 図1に示す例において、電子部品51は、配線52に接続される電極を少なくとも有する。電子部品51は、能動部品であってもよく、受動部品であってもよく、機構部品であってもよい。
 電子部品51の例としては、トランジスタ、LSI(Large-Scale Integration)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)、リレー、LED、OLED、LCDなどの発光素子、センサ、ブザー等の発音部品、振動を発する振動部品、冷却発熱をコントロールするペルチェ素子や電熱線などの冷発熱部品、抵抗器、キャパシタ、インダクタ、圧電素子、スイッチ、コネクタなどを挙げることができる。電子部品51の上述の例のうち、センサが好ましく用いられる。センサとしては、例えば、温度センサ、圧力センサ、光センサ、光電センサ、近接センサ、せん断力センサ、生体センサ、レーザーセンサ、マイクロ波センサ、湿度センサ、歪みセンサ、ジャイロセンサ、加速度センサ、変位センサ、磁気センサ、ガスセンサ、GPSセンサ、超音波センサ、臭いセンサ、脳波センサ、電流センサ、振動センサ、脈波センサ、心電センサ、光度センサ等を挙げることができる。これらのセンサのうち、生体センサが特に好ましい。生体センサは、心拍や脈拍、心電、血圧、体温、血中酸素濃度等の生体情報を測定することができる。
 〔配線〕
 配線52は、電子部品51の電極に接続された、導電性を有する部材である。例えば図2に示すように、配線52の一端及び他端が、2つの電子部品51の電極にそれぞれ接続されている。図2に示すように、複数の配線52が2つの電子部品51の間に設けられていてもよい。
 後述するように、支持基板40に接合された基材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は蛇腹状に変形する。この点を考慮し、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、例えば、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、価格と導電性の観点から好ましく用いられる。
 なお、配線52に求められることは、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である。この点を考慮すると、配線52の材料としては、上述のようにそれ自体が変形性や伸縮性を有しているものだけでなく、それ自体は変形性や伸縮性を有していないものも採用可能である。
 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の厚みは、電子部品51の厚みよりも小さく、例えば50μm以下である。配線52の幅は、例えば50μm以上且つ10mm以下である。
 〔補強部材の第1補強部及び第2補強部〕
 次に、補強部材30の第1補強部31及び第2補強部32について、電子部品51及び配線52との位置関係に基づいて説明する。
 まず、第1補強部31について説明する。図1及び図2に示すように、第1補強部31は、基材20の第1面21の法線方向に沿って見た場合に電子部品51と少なくとも部分的に重なるように配置されている。好ましくは、第1補強部31は、基材20の第1面21の法線方向に沿って見た場合に電子部品51の全域にわたって電子部品51に重なっている。このため、基材20のうち電子部品51と重なる部分は、すなわち第1補強部31と重なる部分は、基材20のうち補強部材30と重ならない部分に比べて変形しにくい。これにより、基材20に引張応力などの力を加えたときや、基材20から引張応力などの力を取り除いたときなどに、基材20のうち電子部品51と重なる部分に変形が生じることを抑制することができる。このことにより、基材20の変形に起因する応力が電子部品51に加わることを抑制することができ、電子部品51が変形したり破損したりしてしまうことを抑制することができる。また、電子部品51と配線52との間の電気接合部が破損してしまうことを抑制することができる。
 なお、図1においては、基材20の第2面22に第1補強部31が位置する例が示されているが、第1補強部31の位置は任意である。例えば、図19に示すように、基材20の第1面21に第1補強部31が位置していてもよい。
 次に、第2補強部32について説明する。図2及び図3に示すように、第2補強部32は、第1面の法線方向に沿って見た場合に2本の配線52の間に位置する。これにより、基材20のうち第1面の法線方向に沿って見た場合に2本の配線52の間に位置する部分が変形することを抑制することができる。このことにより、基材20の変形に起因して2本の配線52の間の間隔が縮まって配線52の間のショートが生じてしまうことを抑制することができる。
 図2に示す例においては、配線52が延びる方向において、複数の第2補強部32が断続的に並んでいる。図示はしないが、配線52に沿って連続的に延びる1本の第2補強部32が2本の配線52の間に設けられていてもよい。
 〔配線の構造〕
 続いて、配線52の断面構造について、図4を参照して詳細に説明する。図4は、図1に示す配線基板10の配線52及びその周辺の構成要素の一例を拡大して示す断面図である。
 図1乃至図3に示すように、配線52全体は、若しくは配線52の大部分は、第1補強部31や第2補強部32などを含む補強部材30と重ならないように配置されている。このため、基材20に収縮などの変形が生じたとき、配線52は、基材20の変形に伴って変形し易い。例えば、伸長させた状態の基材20に配線52を設けた後、基材20を弛緩させると、図4に示すように、配線52のうち補強部材30と重なっていない部分に、蛇腹形状部57が生じる。
 蛇腹形状部57は、基材20の第1面21の法線方向における山部及び谷部を含む。図4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4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。
 山部53,54及び谷部55,56は、基材20の第1面21の面内方向に沿って繰り返し現れる。山部53,54及び谷部55,56が繰り返し現れる周期Fは、例えば10μm以上且つ100mm以下である。なお、図4においては、蛇腹形状部57の複数の山部及び谷部が一定の周期で並ぶ例が示されているが、これに限られることはない。図示はしないが、蛇腹形状部57の複数の山部及び谷部は、第1面21の面内方向に沿って不規則に並んでいてもよい。例えば、第1面21の面内方向において隣り合う2つの山部の間の間隔が一定でなくてもよい。
 図4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4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。
 図4に示すように、支持基板40、接着層60や基材20の第1面21にも、配線52と同様の蛇腹形状部が形成されていてもよい。図4において、符号S3は、基材20の第1面21における蛇腹形状部の振幅を表す。第1面21における蛇腹形状部は、複数の山部26及び谷部27を含む。振幅S3は、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S3は、例えば500μm以下であってもよい。
 図5Aは、図1に示す配線基板10の配線52及びその周辺の構成要素のその他の例を拡大して示す断面図である。図5Aに示すように、基材20の第1面21には蛇腹形状部が形成されていなくてもよい。
 図5Bは、図1に示す配線基板10の配線52及びその周辺の構成要素のその他の例を拡大して示す断面図である。図5Bに示すように、基材20の第1面21だけでなく第2面22にも蛇腹形状部が形成されていてもよい。第2面22における蛇腹形状部は、複数の山部28及び谷部29を含む。図5B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5Bにおいて、符号S4は、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5B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。図5Cに示すように、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の位置からJだけずれていてもよい。ずれ量Jは、例えば0.1×F以上であり、0.2×F以上であってもよい。
 図4や図5A、5B、5Cに示す蛇腹形状部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、本実施の形態においては、配線52が蛇腹形状部57を有している。このため、基材20が伸張する際、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。
 続いて、配線52の平面構造について、図6を参照して詳細に説明する。図6は、図1に示す配線基板10の配線52及びその周辺の構成要素の一例を拡大して示す平面図である。
 伸長させた状態の基材20に配線52を設けた後、基材20を弛緩させると、基材20の第1面21の法線方向だけでなく第1面21の面内方向においても、図6に示すように、配線52に蛇腹形状部が形成されることがある。この場合であっても、本実施の形態に係る配線基板10においては、上述のように、第1面の法線方向に沿って見た場合に2本の配線52の間に位置する第2補強部32が設けられている。このため、基材20の変形に起因して2本の配線52の間の間隔が縮まって配線52の間のショートが生じてしまうことを抑制することができる。
 図6において、符号W1は、2本の配線52の間の間隔を表し、符号W2は、配線52が並ぶ方向における第2補強部32の幅を表す。間隔W1は、例えば5μm以上且つ500μm以下である。また、幅W2は、例えば10μm以上且つ1mm以下である。
 (配線基板の製造方法)
 以下、図7(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、基材20を準備する基材準備工程を実施する。本実施の形態においては、基材準備工程において、図7(a)に示すように、基材20の第2面22に第1補強部31を設ける。例えば、まず、基材20の第2面22の全域にわたって金属層を形成し、続いて、エッチングなどによって金属層を部分的に除去する。これによって、金属層を含む第1補強部31を有する補強部材30を形成することができる。図示はしないが、第1補強部31と同時に第2補強部32を基材20の第2面22に形成してもよい。
 また、支持基板40を準備する支持基板準備工程を実施する。本実施の形態においては、支持基板準備工程において、図7(b)に示すように、支持基板40の第1面41に電子部品51及び配線52を設ける。配線52を設ける方法としては、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支持基板40の第1面41に印刷する方法を採用することができる。
 続いて、基材20に引張応力Tを加えて基材20を伸長させる第1工程を実施する。基材20の伸張率は、例えば10%以上且つ200%以下である。第1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、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及び配線52を設ける第2工程を実施する。本実施の形態の第2工程においては、図7(c)に示すように、補強部材30が設けられた基材20の第1面21に、電子部品51及び配線52が設けられた支持基板40を、支持基板40の第2面42側から接合させる。この際、基材20と支持基板40との間に接着層60を設けてもよい。
 その後、基材20から引張応力Tを取り除く第3工程を実施する。これにより、図7(d)において矢印Cで示すように、基材20が収縮し、基材20に接合されている支持基板40及び配線52にも変形が生じる。支持基板40の第3の弾性係数は、基材20の第1の弾性係数よりも大きい。このため、支持基板40及び配線52の変形を、蛇腹形状部の生成として生じさせることができる。
 また、本実施の形態においては、基材20の第1面21に、電子部品51と重なるよう第1補強部31が配置されている。このため、第1工程において基材20のうち電子部品51と重なる部分が伸張することを抑制することができる。従って、第3工程において基材20のうち電子部品51と重なる部分が収縮することを抑制することができる。このことにより、基材20の変形に起因する応力が電子部品51に加わることを抑制することができ、電子部品51が変形したり破損したりしてしまうことを抑制することができる。また、電子部品51と配線52との間の電気接合部が破損してしまうことを抑制することができる。このように、本実施の形態によれば、基材20に生じる変形を位置に応じて制御することにより、電子部品51の実装のし易さや電子部品51及び配線52の信頼性を高めることができる。
 なお、基材20が伸張する際、図20に示すように、第1補強部31に反りなどの変形が生じる可能性はある。仮に第1補強部31に変形が生じたとしても、第1補強部31の変形量は、基材20のうち第1補強部31と重ならない部分で生じる変形量に比べて小さい。従って、電子部品51が変形したり破損したりしてしまうことを抑制することができる。また、電子部品51と配線52との間の電気接合部が破損し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の抵抗値に関する効果の一例について説明する。ここでは、基材20の第1面21の面内方向に沿う引張応力が基材20に加えられていない第1状態における配線52の抵抗値を、第1抵抗値と称する。また、基材20に引張応力を加えて基材20を第1面21の面内方向において第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抵抗値に対する、第1抵抗値と第2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。
 配線基板10の用途としては、ヘルスケア分野、医療分野、介護分野、エレクトロニクス分野、スポーツ・フィットネス分野、美容分野、モビリティ分野、畜産・ペット分野、アミューズメント分野、ファッション・アパレル分野、セキュリティ分野、ミリタリー分野、流通分野、教育分野、建材・家具・装飾分野、環境エネルギー分野、農林水産分野、ロボット分野などを挙げることができる。例えば、人の腕などの身体の一部に取り付ける製品を、本実施の形態による配線基板10を用いて構成する。配線基板10は伸張することができるので、例えば配線基板10を伸長させた状態で身体に取り付けることにより、配線基板10を身体の一部により密着させることができる。このため、良好な着用感を実現することができる。また、配線基板10が伸張した場合に配線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の変形例)
 上述の実施の形態においては、補強部材30が基材20の第2面22側に位置する例を示したが、これに限られることはなく、補強部材30が基材20の第1面21側に設けられていてもよい。例えば、図8に示すように、補強部材30の第1補強部31は、基材20の第1面21と電子部品51との間に位置していてもよい。図8に示す例において、第1補強部31は、支持基板40の第2面42に位置している。図示はしないが、補強部材30の第2補強部32が更に支持基板40の第2面42に設けられていてもよい。
 図9は、図8に示す配線基板10の配線52及びその周辺の構成要素の一例を拡大して示す断面図である。本変形例においても、上述の実施の形態の場合と同様に、配線52のうち補強部材30と重なっていない部分には蛇腹形状部57が形成されている。このため、基材20の変形に伴って配線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。
 図10(a)~(d)は、図8に示す配線基板10の製造方法を説明するための図である。
 まず、図10(a)に示すように、基材20を準備する基材準備工程を実施する。続いて、図10(b)に示すように、支持基板40を準備する支持基板準備工程を実施する。本変形例においては、支持基板準備工程において、図10(b)に示すように、支持基板40の第1面41に電子部品51及び配線52を設ける。また、支持基板40の第2面42に第1補強部31などを含む補強部材30を設ける。支持基板40に補強部材30、電子部品51、配線52を設ける順序は任意である。
 続いて、基材20に引張応力Tを加えて基材20を伸長させる第1工程を実施する。続いて、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及び配線52を設ける第2工程を実施する。本変形例においては、第2工程において、図10(c)に示すように、基材20の第1面21に、補強部材30、電子部品51及び配線52が設けられた支持基板40を、支持基板40の第2面42側から接合させる。
 その後、基材20から引張応力Tを取り除く第3工程を実施する。これにより、図10(d)において矢印Cで示すように、基材20が収縮し、基材20に接合されている支持基板40及び配線52にも変形が生じる。支持基板40の第3の弾性係数は、基材20の第1の弾性係数よりも大きい。このため、支持基板40及び配線52の変形を、蛇腹形状部の生成として生じさせることができる。
 また、本変形例においては、支持基板40の第2面42に、電子部品51と重なるよう第1補強部31が配置されている。このため、第3工程において基材20が収縮することの影響を電子部品51が受けることを抑制することができる。これにより、電子部品51が変形したり破損したりしてしまうことを抑制することができる。
 (第2の変形例)
 上述の実施の形態及び第1の変形例においては、補強部材30が基材20の第2面22又は支持基板40の第2面42のいずれか一方に位置する例を示したが、これに限られることはない。図11に示すように、補強部材30の第1補強部31は、基材20の第2面22側、及び基材20の第1面21と電子部品51との間のいずれにも位置していてもよい。図11に示す例において、配線基板10は、基材20の第2面22に位置する第1補強部31と、支持基板40の第2面42に位置する第1補強部31とを含む。図示はしないが、補強部材30の第2補強部32が更に基材20の第2面22や支持基板40の第2面42に設けられていてもよい。
 図12は、図11に示す配線基板10の配線52及びその周辺の構成要素の一例を拡大して示す断面図である。本変形例においても、上述の実施の形態の場合と同様に、配線52のうち補強部材30と重なっていない部分には蛇腹形状部57が形成されている。このため、基材20の変形に伴って配線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。
 図13(a)~(d)は、図11に示す配線基板10の製造方法を説明するための図である。
 まず、図13(a)に示すように、基材20を準備する基材準備工程を実施する。本変形例においては、基材準備工程において、図13(a)に示すように、基材20の第2面22に第1補強部31を設ける。続いて、図13(b)に示すように、支持基板40を準備する支持基板準備工程を実施する。本変形例においては、支持基板準備工程において、図13(b)に示すように、支持基板40の第1面41に電子部品51及び配線52を設ける。また、支持基板40の第2面42に第1補強部31などを含む補強部材30を設ける。支持基板40に補強部材30、電子部品51、配線52を設ける順序は任意である。
 続いて、基材20に引張応力Tを加えて基材20を伸長させる第1工程を実施する。続いて、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及び配線52を設ける第2工程を実施する。本変形例の第2工程においては、図13(c)に示すように、補強部材30が設けられた基材20の第1面21に、補強部材30、電子部品51及び配線52が設けられた支持基板40を、支持基板40の第2面42側から接合させる。
 その後、基材20から引張応力Tを取り除く第3工程を実施する。これにより、図13(d)において矢印Cで示すように、基材20が収縮し、基材20に接合されている支持基板40及び配線52にも変形が生じる。支持基板40の第3の弾性係数は、基材20の第1の弾性係数よりも大きい。このため、支持基板40及び配線52の変形を、蛇腹形状部の生成として生じさせることができる。
 また、本変形例においては、基材20の第2面22及び支持基板40の第2面42の両方に、電子部品51と重なるよう第1補強部31が配置されている。このため、第1工程において基材20のうち電子部品51と重なる部分が伸張することをより抑制することができる。従って、第3工程において基材20のうち電子部品51と重なる部分が収縮することを抑制することができる。このことにより、基材20の変形に起因する応力が電子部品51に加わることを抑制することができ、電子部品51が変形したり破損したりしてしまうことを抑制することができる。また、電子部品51と配線52との間の電気接合部が破損してしまうことを抑制することができる。
 (第3の変形例)
 上述の実施の形態及び各変形例においては、電子部品51及び配線52が、基材20の第1の弾性係数よりも高い第3の弾性係数を有する支持基板40によって支持される例を示したが、これに限られることはない。図14に示すように、電子部品51及び配線52は、基材20の第1面21に設けられていてもよい。この場合、少なくとも第1補強部31を含む補強部材30は、基材20の第2面22側に位置している。
 図15は、図14に示す配線基板10の配線52及びその周辺の構成要素の一例を拡大して示す断面図である。本変形例においても、上述の実施の形態の場合と同様に、配線52のうち補強部材30と重なっていない部分には蛇腹形状部57が形成されている。このため、基材20の変形に伴って配線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。
 図16(a)~(d)は、図14に示す配線基板10の製造方法を説明するための図である。
 まず、図16(a)に示すように、基材20を準備する基材準備工程を実施する。本変形例においては、基材準備工程において、図16(a)に示すように、基材20の第2面22に第1補強部31を設ける。
 続いて、図16(b)に示すように、基材20に引張応力Tを加えて基材20を伸長させる第1工程を実施する。続いて、図16(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に、電子部品51及び配線52を設ける第2工程を実施する。
 その後、基材20から引張応力Tを取り除く第3工程を実施する。これにより、図16(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。補強部材30は、配線52全体若しくは配線52の大部分と重ならないように配置されている。このため、配線52の変形は、蛇腹形状部の生成として生じる。
 また、本変形例においては、基材20の第2面22に第1補強部31が配置されている。このため、第1工程において基材20のうち電子部品51と重なる予定の部分が伸張することを抑制することができる。従って、第3工程において基材20のうち電子部品51と重なる部分が収縮することを抑制することができる。このことにより、基材20の変形に起因する応力が電子部品51に加わることを抑制することができ、電子部品51が変形したり破損したりしてしまうことを抑制することができる。
 (第4の変形例)
 本変形例においては、補強部材30が第3補強部33を含む例について説明する。図17は、本変形例に係る配線基板10を示す平面図である。図17に示すように、第3補強部33は、基材20の第1面21の法線方向に沿って見た場合に、基材20の第1面21側に位置する支持基板40に設けられた電極パッド58と少なくとも部分的に重なっている。図17に示す例において、第3補強部33は、電極パッド58を囲う輪郭を有している。
 電極パッド58は、外部の装置や機器を配線基板10の電子部品51又は配線52に電気的に接続するための部材である。電極パッド58は、電子部品51又は配線52と電気的に接続されている。また、電極パッド58は、配線52と同様の導電性を有する部材によって構成されている。電極パッド58には、検査用のプローブなど、電子部品51のファームウェアを書き換えるためのコネクタや端子など、配線基板10と外部機器とを電気的に接続するためのコネクタや端子などが接続される。
 本変形例によれば、電極パッド58と重なるように第3補強部33を配線基板10に設けることにより、基材20の変形に起因する応力が電極パッド58に加わることを抑制することができる。これにより、電極パッド58と配線52との間の電気接合部が破損してしまうことなどを抑制することができる。
 (第5の変形例)
 上述の実施の形態及び各変形例においては、電子部品51及び配線52が支持基板40の第1面41に位置する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図21、図22又は図23に示すように、電子部品51及び配線52は、支持基板40の第2面42に位置していてもよい。この場合、第1補強部31は、図21に示すように、基材20の第2面22に位置していてもよく、図22に示すように、基材20の第1面21に位置していてもよく、図23に示すように、支持基板の第1面41に位置していてもよい。
 (第6の変形例)
 上述の実施の形態及び各変形例においては、第1補強部31が、基材20の面上又は支持基板40の面上に位置する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、第1補強部31は、基材20又は接着層60に埋め込まれていてもよい。例えば、図24に示すように、第1補強部31は、基材20の第1面21又は第2面22に露出しないよう基材20に埋め込まれていてもよい。また、図25に示すように、第1補強部31は、基材20の第1面21に露出するよう基材20に埋め込まれていてもよい。また、図26に示すように、第1補強部31は、基材20の第2面22に露出するよう基材20に埋め込まれていてもよい。また、図27に示すように、第1補強部31は、接着層60に埋め込まれていてもよい。
 (第7の変形例)
 上述の実施の形態及び各変形例においては、第1補強部31が、基材20の第1面21の法線方向に沿って見た場合に電子部品51の全域にわたって電子部品51に重なっている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、第1補強部31の外縁が、電子部品51の外縁よりも少なくとも部分的に外側に位置していればよい。例えば図28に示すように、第1補強部31のうち電子部品51の外縁よりも内側の位置に、第1補強部31を貫通する開口部31pが形成されていてもよい。図28に示す例においても、第1補強部31の外縁は、電子部品51の外縁よりも外側にまで広がっている。このため、基材20の変形に起因する応力が電子部品51に加わることを抑制することができ、電子部品51が変形したり破損したりしてしまうことを抑制することができる。また、電子部品51と配線52との間の電気接合部が破損してしまうことを抑制することができる。
 (第8の変形例)
 上述の実施の形態及び各変形例においては、電子部品51が、配線基板10に実装される前の段階で予めパッケージ化されたものである例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、電子部品51は、電子部品51の構成要素の一部が配線基板10に実装された後、一部の構成要素を封止することによって構成されるものであってもよい。例えば図29Aに示すように、電子部品51は、チップ513と、チップ513と配線52とを接続するワイヤ514と、チップ513及びワイヤ514とを覆う樹脂515と、を有していてもよい。ワイヤ514が、配線52に接続される電極として機能する。このような電子部品51を設ける工程においては、まず、チップ513を配線基板10の例えば支持基板40上に載置する。この際、接着剤などを用いてチップ513を配線基板10に固定してもよい。続いて、ワイヤ514をチップ513及び配線52に接続する。ワイヤ514は、金、アルミニウム、銅などを含む。続いて、チップ513及びワイヤ514上に液状の樹脂を滴下して、チップ513及びワイヤ514を覆う樹脂515を形成する。この工程は、ポッティングとも称されるものである。樹脂515としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などを用いることができる。図29Aに示すように電子部品51が樹脂515を含む場合、樹脂515の端部が電子部品51の外縁512となる。
 基材20のうち樹脂515と重なる部分は、基材20のうち樹脂515と重ならない部分に比べて変形しにくい。この場合、基材20に伸縮が生じると、配線基板10のうち樹脂515と重なる部分と、配線基板10のうち樹脂515と重ならない部分との間の境界部に応力が集中する。この点を考慮し、図29Aに示すように、第1補強部31は、電子部品51の外縁512よりも外側にまで広がるよう設けられる。これにより、基材20の変形に起因する応力が電子部品51に加わることを抑制することができ、電子部品51が変形したり破損したりしてしまうことを抑制することができる。また、電子部品51と配線52との間の電気接合部が破損してしまうことを抑制することができる。
 なお、図29Aにおいては、ポッティング用の樹脂515がチップ513の全体を覆う例を示したが、これに限られることはない。図29B及び図29Cに示すように、パッケージ化された電子部品51を補強するために、ポッティング用の樹脂50を設けてもよい。この場合、図29Bに示すように、樹脂50は、電子部品51の全体を覆っていてもよい。若しくは、図29Cに示すように、樹脂50は、電子部品51の全体を覆っていなくてもよい。例えば、樹脂50は、電子部品51の周囲を補強するよう、電子部品51の周囲で第1補強部31の端部と電子部品51の端部との間に位置していてもよい。図29B及び図29Cのいずれの例においても、樹脂50は、第1補強部31の端部よりも内側(電子部品51側)に位置することが好ましい。
 (第9の変形例)
 上述の実施の形態及び各変形例においては、電子部品51が、配線基板10の各構成要素とは別の部材からなる部品である例を示した。下記の変形例においては、電子部品51が、配線基板10の複数の構成要素のうちの少なくとも1つの構成要素と一体的な部材を含む例について説明する。
 図30は、一変形例に係る配線基板10を拡大して示す断面図である。図30に示すように、電子部品51は、配線基板10の配線52を構成する導電層と一体的な導電層を含む。図30に示す例において、配線52を構成する導電層及び電子部品51を構成する導電層はいずれも、支持基板40の第1面41上に位置している。配線52を構成する導電層には、蛇腹形状部57が現れている。一方、電子部品51を構成する導電層には第1補強部31が重ねられており、このため、電子部品51を構成する導電層には蛇腹形状部が現れていない。
 図31は、図30に示す電子部品51の一例を示す平面図である。図31に示す例において、電子部品51を構成する導電層は、配線52を構成する導電層よりも広い幅を有する。導電層の幅が変化する部分が、電子部品51の外縁512である。図31に示す電子部品51は、例えばパッドとして機能することができる。パッドには、検査用のプローブ、ソフトウェア書き換え用の端子などが接続される。
 図32は、図30に示す電子部品51のその他の例を示す平面図である。図32に示す例において、電子部品51を構成する導電層は、らせん状に延びる形状を有する。導電層がらせん状に延び始める部分が、電子部品51の外縁512である。図32に示すような、所定のパターンを有する導電層を含む電子部品51は、アンテナや圧力センサとして機能することができる。
 図33A及び図33Bは、一変形例に係る配線基板10を拡大して示す断面図である。図33に示すように、電子部品51は、配線基板10に設けられた貫通孔と、貫通孔の壁面に設けられた導電層と、を含む。貫通孔は、図33Aに示すように配線基板10の全体を貫通していてもよく、図33Bに示すように配線基板10の一部を貫通していてもよい。図33Bに示す例において、貫通孔は、支持基板40を貫通するが、基材20は貫通していない。電子部品51の導電層は、配線52を構成する導電層と一体的に構成されている。
 第1補強部31は図33A及び図33Bに示すように、配線52を構成する導電層と電子部品51を構成する導電層に跨るように設けられている。これにより、配線52を構成する導電層と電子部品51を構成する導電層との間の境界において導電層などが破損してしまうことを抑制することができる。図33Aに示すように、電子部品51の貫通孔は、第1補強部31の開口部31pに部分的に位置していてもよい。
 (第10の変形例)
 図34は、配線基板10の一変形例を示す平面図である。配線基板10には、配線52に加えて電極52Aが更に設けられている。配線52は、2つの構成要素を電気的に接続するよう延びている。図34に示す例において、配線52は、2つの電子部品51を電気的に接続するよう延びている。これに対して、電極52Aは、1つの構成要素にのみ電気的に接続されている。図34に示す例において、電極52Aは、配線52を介して1つの電子部品51に電気的に接続されている。図34に示すように、電極52Aは、配線52よりも広い幅を有していてもよい。また、電極52Aは、配線52と同一の方向に延びる形状を有していてもよい。
 図35は、図34の配線基板を線C-Cに沿って切断した場合を示す断面図である。図35に示すように、電極52Aは、配線52を構成する導電層と一体的な導電層を含んでいてもよい。
 電極52Aには、配線52と同様に、基材20から引張応力が取り除かれて基材20が収縮するときに蛇腹形状部が生じ得る。この点を考慮し、図34に示すように、配線52と電極52Aとの間の領域に第2補強部32を設けてもよい。これにより、基材20の変形に起因して配線52と電極52Aの間の間隔が縮まってショートが生じてしまうことを抑制することができる。
 (第11の変形例)
 図36は、配線基板10の一変形例を示す平面図である。配線基板10には、配線52に加えて、絶縁層45を介して配線52に積層された交差配線59が更に設けられている。本変形例においては、交差配線59が電子部品51を構成する。交差配線59は、平面視において配線52と交差するよう延びている。配線52と交差配線59との間に絶縁層45を設けることにより、交差配線59が配線52とショートが生じてしまうことを抑制することができる。絶縁層45を構成する材料としては、ポリイミド、アクリル、ウレタン、エポキシ等の有機系樹脂、あるいは、SiO、アルミナ等の無機系材料が用いられ得る。
 第1補強部31は、図36に示すように、配線52を構成する導電層と電子部品51を構成する交差配線59の導電層に跨るように設けられている。これにより、配線基板10に例えば伸長や曲げ等の応力が加えられた際に、絶縁層45が割れたり絶縁性能が低下したりして、配線52と交差配線59とのショートが生じてしまうことを防ぐことができる。
 (配線基板の変形例)
 上述の実施の形態及び各変形例においては、配線基板10が、基材20の第1面21側に搭載された電子部品51を備える例を示した。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。
 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。
 次に、本発明を実施例及び比較例により更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
(実施例1)
 配線基板10として、図14に示すような、基材20の第1面21に配線52が設けられ、基材20の第2面22に補強部材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。
≪基材及び補強部材の準備≫
 基材20として機能する、厚み80μmのウレタンシートと、ウレタンシートの第2面に熱ラミネートにより接着させた厚み12μmの圧延銅箔と、を備える積層体を準備した。次いで、積層体の銅箔を、ポジ型のフォトレジストを用いたフォトリソグラフィーおよびエッチング加工によりパターニングした。エッチング液としては、FE-350Z(アデカケミカル社製)を用いた。パターニングした銅箔は、補強部材30として機能する。本実施例において、補強部材30は、上述の第1補強部31として機能する、一辺が5mmの四角形状の銅箔ベタパターンを含む。
 また、積層体の一部分をサンプルとして取り出し、基材20及び補強部材30の弾性係数を引張試験により測定した。具体的には、基材20の弾性係数を、JIS K6251に準拠した引張試験により測定した。結果、基材20の弾性係数は5Mpaであった。また、補強部材30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、補強部材30の弾性係数は100Gpaであった。
≪配線の形成≫
 ウレタンシートからなる基材20の第2面22に第1補強部31を設けた後、基材20を1.5倍に二軸伸長させた。続いて、二軸伸長された状態の基材20の第1面に、溶媒、バインダー樹脂及び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。導電性粒子としては、銀粒子を用いた。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を実施して溶媒を揮発させて、配線52を形成した。配線52は、20μmの厚み、100μmの線幅を有し、且つ、第1補強部31の中央において500μmの間隔が空けられた電極対となるよう、構成された。
 次いで、電極対の間に、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。その後、基材20の伸長を解放した。これにより、第1補強部31以外の領域において、配線52の表面に蛇腹形状部が生じ、配線基板10が収縮した。この際、LEDチップの導通接続は維持されており、LEDチップは点灯し続けていた。
(実施例2)
 配線基板10として、図1に示すような、基材20の第2面22に補強部材30が設けられ、基材20の第1面21に貼り合された支持基板40の第1面に配線52を設けたものを作製した。以下、配線基板10の作製方法について説明する。
 実施例1の場合と同様にして、基材20の第2面22に第1補強部31を設けた。また、基材20の第1面21に、接着層60として機能する、3M社製の粘着シート8146を積層した。
 また、支持基板40として機能する、厚さ1μmのポリエチレンナフタレート(PEN)フィルムを準備した。続いて、支持基板40の第1面41に、溶媒、バインダー樹脂及び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。導電性粒子としては、銀粒子を用いた。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を実施して溶媒を揮発させて、配線52を形成した。配線52は、20μmの厚み、100μm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の一部分をサンプルとして取り出し、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、支持基板40の弾性係数は2.2GPaであった。
 次いで、第1補強部31及び接着層60が設けられた基材20を1.5倍に二軸伸長させた。続いて、二軸伸長された状態の基材20の第1面に、配線52が設けられた支持基板40を貼り合わせた。この際、配線52が、第1補強部31の中央において500μmの間隔が空けられた電極対となるよう、基材20と支持基板40とを貼り合わせた。
 次いで、電極対の間に、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。その後、基材20の伸長を解放した。これにより、第1補強部31以外の領域において、配線52の表面に蛇腹形状部が生じ、配線基板10が収縮した。この際、LEDチップの導通接続は維持されており、LEDチップは点灯し続けていた。
(比較例1)
 第1補強部31を設けなかったこと以外は、実施例1の場合と同様にして、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)
 第1補強部31を設けなかったこと以外は、実施例2の場合と同様にして、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チップの導通接続が外れてLEDが不点灯になった。
(実施例3)
 実施例1の場合と同様にして、基材20として機能する、厚み80μmのウレタンシートと、ウレタンシートの第2面に熱ラミネートにより接着させた厚み12μmの圧延銅箔と、を備える積層体を準備した。次いで、積層体の銅箔を、ポジ型のフォトレジストを用いたフォトリソグラフィーおよびエッチング加工によりパターニングした。これにより、上述の第2補強部32として機能する、50μm×1mmの形状を有する複数の銅箔ベタパターンを、基材20の第2面22に形成した。
 続いて、実施例1の場合と同様にして、第2補強部32が設けられた基材20を1.5倍に二軸伸長させた。続いて、実施例1の場合と同様にして、二軸伸長された状態の基材20の第1面に配線52を形成した。本実施例においては、線幅100μmの1対の配線52が平行になるように100μmの間隔にて配置した。この際、上述の第2補強部32は、1対の配線52の間に、第2補強部32の長辺方向が配線52の方向と平行になるように100μmの間隔で配置されていた。
 次いで、基材20の伸長を解放した。この際、1対の配線52に短絡は生じなかった。
(実施例4)
 実施例3の場合と同様にして、基材20の第2面22に複数の第2補強部32を設けた。また、基材20の第1面21に、接着層60として機能する、3M社製の粘着シート8146を積層した。
 また、実施例2の場合と同様にして、支持基板40として機能する、厚さ1μmのポリエチレンナフタレート(PEN)フィルムを準備した。続いて、支持基板40の第1面41に配線52を形成した。本実施例においては、実施例3の場合と同様に、線幅100μmの1対の配線52が平行になるように100μmの間隔にて配置した。
 次いで、実施例2の場合と同様にして、第2補強部32及び接着層60が設けられた基材20を1.5倍に二軸伸長させた後、基材20の第1面に、配線52が設けられた支持基板40を貼り合わせた。この際、上述の第2補強部32が、1対の配線52の間に、第2補強部32の長辺方向が配線52の方向と平行になるように100μmの間隔で配置されるよう、基材20と支持基板40とを貼り合わせた。
 次いで、基材20の伸長を解放した。この際、1対の配線52に短絡は生じなかった。
(比較例3)
 第2補強部32を設けなかったこと以外は、実施例3の場合と同様にして、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、1対の配線52に短絡が生じていた。
(比較例4)
 第2補強部32を設けなかったこと以外は、実施例4の場合と同様にして、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、1対の配線52に短絡が生じていた。
(実施例5)
 実施例2に示す第1補強部31に加えて、実施例4に示す第2補強部32が第2面22に設けられた基材20を準備した。また、基材20の第1面21に、接着層60として機能する、3M社製の粘着シート8146を積層した。
 また、実施例2の場合と同様にして、支持基板40として機能する、厚さ1μmのポリエチレンナフタレート(PEN)フィルムを準備した。続いて、実施例2の場合と同様にして、支持基板40の第1面41に配線52を形成した。配線52は、20μmの厚み、100μm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。
 次いで、第1補強部31、第2補強部32及び接着層60が設けられた基材20を1.5倍に二軸伸長させた後、基材20の第1面に、配線52が設けられた支持基板40を貼り合わせた。この際、配線52が、第1補強部31の中央において500μmの間隔が空けられた電極対となり、且つ、上述の第2補強部32が、第1補強部31から離れた位置で配線52と重なるよう、基材20と支持基板40とを貼り合わせた。
 次いで、電極対の間に、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。その後、基材20の伸長を解放した。これにより、第1補強部31以外の領域において、配線52の表面に蛇腹形状部が生じ、配線基板10が収縮した。
 その後、第2補強部32と重なる配線52に電源端子を接続させ、これによりLEDチップが点灯することを確認した。この際、第2補強部32と重なる配線52に凹凸が生じていなかったので、安定した接続が可能であった。
(実施例6)
 配線基板10として、図25に示すような第1補強部31が、基材20の第1面21に露出するよう基材20に埋め込ま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。
≪基材及び補強部材の準備≫
 接着層60として粘着シート8146(3M社製)を準備した。続いて、粘着シート上に、第1補強部31として5mm×5mmサイズの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。続いて、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、接着層60のうち第1補強部31を設置した側に、第1補強部材が埋没するように塗布し、硬化させた。これにより、図25に示す配線基板10の一部を構成する積層体を得た。積層体において、第1補強部31は、第1面21側で基材20に埋没し、且つ基材20の第1面21に接着層60が設けられている。
 また、積層体の一部分をサンプルとして取り出し、基材20及び第1補強部31の弾性係数を引張試験により測定した。具体的には、基材20の弾性係数を、JIS K6251に準拠した引張試験により測定した。結果、基材20の弾性係数は0.05MPaであった。また、第1補強部31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。
≪支持基板の準備及び配線の形成≫
 また、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の一部分をサンプルとして取り出し、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、支持基板40の弾性係数は2.2Gpaであった。
 続いて、第1補強部31及び接着層60が設けられた基材20を1.5倍に二軸伸長させた後、接着層60に、配線52が設けられた支持基板40の第2面42を貼り合せた。この際、配線52が、第1補強部31の中央において500μmの間隔が空けられた電極対となるよう、貼り合せた。
 続いて、電極対の間に、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。その後、基材20の伸長を解放した。これにより、第1補強部31以外の領域において、配線52の表面に蛇腹形状部が生じ、配線基板10が収縮した。この際、LEDチップの導通接続は維持されており、LEDチップは点灯し続けていた。
(比較例5)
 第1補強部31を設けなかったこと以外は、実施例6の場合と同様にして、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チップの導通接続が外れてLEDが不点灯になった。
10 配線基板
20 基材
21 第1面
22 第2面
30 補強部材
31 第1補強部
32 第2補強部
33 第3補強部
40 支持基板
41 第1面
42 第2面
51 電子部品
52 配線
53、54 山部
55、56 谷部
57 蛇腹形状部
58 電極パッド
60 接着層

Claims (25)

  1.  第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、第1の弾性係数を有する基材と、
     前記基材の前記第1面側に位置し、配線基板に搭載される電子部品の電極に接続される配線と、
     前記基材の前記第1面側、又は前記基材の前記第2面側に位置し、前記基材の前記第1面の法線方向に沿って見た場合に前記配線基板に搭載される電子部品に少なくとも部分的に重なる第1補強部を少なくとも含み、前記第1の弾性係数よりも大きい第2の弾性係数を有する補強部材と、を備え、
     前記配線のうち前記第1面の法線方向に沿って見た場合に前記補強部材と重ならない部分は、前記基材の前記第1面の面内方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む蛇腹形状部を有する、配線基板。
  2.  前記補強部材は、前記第1面の法線方向に沿って見た場合に2本の前記配線の間に位置する第2補強部を更に含む、請求項1に記載の配線基板。
  3.  前記配線基板は、前記配線に電気的に接続された、又は、前記配線基板に搭載される電子部品に電気的に接続される電極パッドを更に備え、
     前記補強部材は、前記第1面の法線方向に沿って見た場合に前記電極パッドに重なる第3補強部を更に含む、請求項1又は2に記載の配線基板。
  4.  前記配線の前記蛇腹形状部の振幅が1μm以上である、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の配線基板。
  5.  前記基材の前記第2面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅が、前記基材の前記第1面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅よりも小さい、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の配線基板。
  6.  前記基材の前記第2面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅が、前記基材の前記第1面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅の0.9倍以下である、請求項5に記載の配線基板。
  7.  前記基材の前記第2面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の周期が、前記基材の前記第1面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の周期よりも大きい、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の配線基板。
  8.  前記基材の前記第2面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の周期が、前記基材の前記第1面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の周期の1.1倍以上である、請求項7に記載の配線基板。
  9.  前記基材の前記第1面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の周期をFとする場合、前記基材の前記第2面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の位置が、前記基材の前記第1面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる谷部及び山部の位置からずれている、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の配線基板。
  10.  前記基材の前記第2面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の位置が、前記基材の前記第1面のうち前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる谷部及び山部の位置から0.1×F以上ずれている、請求項9に記載の配線基板。
  11.  前記基材の前記第1面の面内方向に沿う引張応力が前記基材に加えられていない第1状態における前記配線の抵抗値を第1抵抗値と称し、前記基材に引張応力を加えて前記基材を前記第1面の面内方向において前記第1状態に比べて30%伸長させた第2状態における前記配線の抵抗値を第2抵抗値と称する場合、前記第1抵抗値に対する、前記第1抵抗値と前記第2抵抗値の差の絶対値の比率が、20%以下である、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の配線基板。
  12.  前記配線と前記基材の前記第1面との間に位置し、前記第1の弾性係数よりも大きい第3の弾性係数を有し、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.  前記補強部材は、前記基材の前記第2面側に位置する、請求項12に記載の配線基板。
  14.  前記補強部材は、前記基材の前記第1面と前記配線基板に搭載される電子部品との間に位置する、請求項12に記載の配線基板。
  15.  前記補強部材は、前記基材の前記第2面側、及び、前記基材の前記第1面と前記配線基板に搭載される電子部品との間のいずれにも位置する、請求項12に記載の配線基板。
  16.  前記補強部材は、前記基材の前記第2面側に位置し、
     前記配線は、前記基材の第1面に位置する、請求項1乃至11のいずれか一項に記載の配線基板。
  17.  前記基材は、シリコーンゴムを含む、請求項1乃至16のいずれか一項に記載の配線基板。
  18.  前記補強部材は、金属層を含む、請求項1乃至17のいずれか一項に記載の配線基板。
  19.  前記配線は、複数の導電性粒子を含む、請求項1乃至18のいずれか一項に記載の配線基板。
  20.  前記基材の前記第1面側に位置し、前記配線に電気的に接続される電極を有する電子部品を更に備える、請求項1乃至19のいずれか一項に記載の配線基板。
  21.  配線基板の製造方法であって、
     第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、第1の弾性係数を有する基材に引張応力を加えて、前記基材を伸長させる第1工程と、
     伸長した状態の前記基材の前記第1面側に配線を設ける第2工程と、
     前記基材から前記引張応力を取り除く第3工程と、を備え、
     前記配線基板は、前記基材の前記第1面側、又は前記基材の前記第2面側に位置する第1補強部を少なくとも含み、前記第1の弾性係数よりも大きい第2の弾性係数を有する補強部材を備え、
     前記基材から前記引張応力が取り除かれた後、前記配線のうち前記第1面の法線方向に沿って見た場合に前記補強部材と重ならない部分は、前記基材の前記第1面の面内方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む蛇腹形状部を有する、配線基板の製造方法。
  22.  前記基材の前記第2面に前記補強部材を設ける基材準備工程と、
     第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、前記第1の弾性係数よりも大きい第3の弾性係数を有する支持基板を準備し、前記支持基板の前記第1面に前記配線を設ける支持基板準備工程と、を更に備え、
     前記第2工程においては、前記補強部材が設けられた、伸長した状態の前記基材の前記第1面に、前記配線が設けられた前記支持基板を、前記支持基板の前記第2面側から接合させる、請求項21に記載の配線基板の製造方法。
  23.  第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、前記第1の弾性係数よりも大きい第3の弾性係数を有する支持基板を準備し、前記支持基板の前記第1面に前記配線を設け、前記支持基板の前記第2面に前記補強部材を設ける支持基板準備工程を更に備え、
     前記第2工程においては、伸長した状態の前記基材の前記第1面に、前記配線及び前記補強部材が設けられた前記支持基板を、前記支持基板の前記第2面側から接合させる、請求項21に記載の配線基板の製造方法。
  24.  前記基材の前記第2面に前記補強部材を設ける基材準備工程と、
     第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含み、前記第1の弾性係数よりも大きい第3の弾性係数を有する支持基板を準備し、前記支持基板の前記第1面に前記配線を設け、前記支持基板の前記第2面に前記補強部材を更に設ける支持基板準備工程を更に備え、
     前記第2工程においては、前記補強部材が設けられた、伸長した状態の前記基材の前記第1面に、前記配線及び前記補強部材が設けられた前記支持基板を、前記支持基板の前記第2面側から接合させる、請求項21に記載の配線基板の製造方法。
  25.  前記基材の前記第2面に前記補強部材を設ける基材準備工程を更に備え、
     前記第2工程においては、前記第2面に前記補強部材が設けられた、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電子部品の電極に接続される配線を設ける、請求項21に記載の配線基板の製造方法。
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