(57)【要約】      （修正有）【課題】配線などの構成要素に破断などの不具合が生じることを抑制する配線基板及び配線基板の製造方法を提供する。【解決手段】配線基板１０は、第１面２１及び第１面の反対側に位置する第２面を含み、伸縮性を有する基材２０と、基材の第１面側に位置し、基材の第１面の面内方向の１つである第１方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む蛇腹形状部を有する配線５２と、基材の第１面側に位置し、第１面の法線方向に沿って見た場合に配線との間に間隔を空けて第１方向に延びる側縁を有し、表面に樹脂又はエラストマーを含む調整機構３０を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項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、伸縮性を有する基材と、
前記基材の前記第１面側に位置し、前記基材の前記第１面の面内方向の１つである第１方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む蛇腹形状部を有する配線と、
前記基材の前記第１面側に位置し、前記第１面の法線方向に沿って見た場合に前記配線との間に間隔を空けて前記第１方向に延びる側縁を有し、表面に樹脂又はエラストマーを含む調整機構と、を備える、配線基板。
【請求項２】
前記調整機構は、前記第１方向に直交する第２方向において前記配線を挟むように位置している、請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記調整機構は、前記配線よりも低い弾性係数を有する調整層を含む、請求項１又は２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記調整機構は、前記基材よりも高い曲げ剛性又は弾性係数を有する調整層を含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項５】
前記配線は、ベース材及び導電性粒子を含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項６】
前記調整機構は、前記第１方向に直交する第２方向において、前記配線の幅以上の寸法を有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項７】
前記調整機構は、前記第１方向に直交する第２方向において、前記配線の幅の２倍以上の寸法を有する、請求項６に記載の配線基板。
【請求項８】
前記調整機構の前記側縁と前記配線との間の前記間隔が、配線の幅以下である、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項９】
前記調整機構の前記側縁と前記配線との間の前記間隔が、１００μｍ以下である、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項１０】
前記調整機構は、前記第１方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む蛇腹形状部を有する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項１１】
前記基材の前記第２面側における前記配線基板の表面のうち前記配線の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面側における前記配線基板の表面のうち前記配線の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と異なる、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項１２】
前記基材の前記第２面側における前記配線基板の表面のうち前記配線の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面側における前記配線基板の表面のうち前記配線の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１１に記載の配線基板。
【請求項１３】
前記基材の前記第２面側における前記配線基板の表面のうち前記配線の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面側における前記配線基板の表面のうち前記配線の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と異なる、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項１４】
前記基材の前記第２面側における前記配線基板の表面のうち前記配線の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面側における前記配線基板の表面のうち前記配線の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１３に記載の配線基板。
【請求項１５】
前記基材の前記第２面側における前記配線基板の表面のうち前記配線の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面側における前記配線基板の表面のうち前記配線の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からずれている、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項１６】
前記配線基板を前記第１方向において伸長させながら、前記配線基板に加えられている張力及び前記配線の電気抵抗を測定した場合、前記電気抵抗は、前記第１方向における前記配線基板の伸長量が第１伸長量のときに、単位伸長量当たりの前記電気抵抗の増加量が変化する第１転換点を示し、前記張力は、前記第１方向における前記配線基板の伸長量が前記第１伸長量よりも小さい第２伸長量のときに、単位伸長量当たりの前記張力の増加量が変化する第２転換点を示す、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項１７】
前記第１伸長量は、前記第２伸長量の１．１倍以上である、請求項１６に記載の配線基板。
【請求項１８】
前記第１方向における前記配線基板の伸長量が前記第２伸長量より小さいときの、単位伸長量当たりの前記張力の増加量を第１張力増加率と称し、前記第１方向における前記配線基板の伸長量が前記第２伸長量より大きいときの、単位伸長量当たりの前記張力の増加量を第２張力増加率と称する場合、前記第２張力増加率は前記第１張力増加率より大きい、請求項１６又は１７に記載の配線基板。
【請求項１９】
前記第２張力増加率は前記第１張力増加率の２倍以上である、請求項１８に記載の配線基板。
【請求項２０】
前記第１方向における前記配線基板の伸長量が前記第１伸長量より小さいときの、単位伸長量当たりの前記電気抵抗の増加量を第１電気抵抗増加率と称し、前記第１方向における前記配線基板の伸長量が前記第１伸長量より大きいときの、単位伸長量当たりの前記電気抵抗の増加量を第２電気抵抗増加率と称する場合、前記第２電気抵抗増加率は前記第１電気抵抗増加率より大きい、請求項１６乃至１９のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項２１】
前記第２電気抵抗増加率は前記第１電気抵抗増加率の２倍以上である、請求項２０に記載の配線基板。
【請求項２２】
前記基材は、熱可塑性エラストマー、シリコーンゴム、ウレタンゲル又はシリコンゲルを含む、請求項１乃至２１のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項２３】
支持基板を更に備える、請求項１乃至２２のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項２４】
前記支持基板は、前記基材よりも高い弾性係数を有し、前記配線を支持する、請求項２３に記載の配線基板。
【請求項２５】
前記支持基板は、前記配線と前記基材の前記第１面との間に位置し、前記配線を支持する、請求項２３又は２４に記載の配線基板。
【請求項２６】
前記支持基板は、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、又はポリエチレンテレフタラートを含む、請求項２３乃至２５のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項２７】
前記配線に電気的に接続される電子部品を更に備える、請求項１乃至２６のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項２８】
配線基板の製造方法であって、
伸縮性を有する基材に、前記基材の第１面の面内方向の１つである第１方向において張力を加えて、前記基材を伸長させる第１伸長工程と、
前記第１伸長工程によって伸長した状態の前記基材の第１面側に、前記第１方向に延びる配線を設ける配線形成工程と、
伸長した状態の前記基材の第１面側に、前記第１面の法線方向に沿って見た場合に前記配線との間に間隔を空けて前記第１方向に延びる側縁を有し、表面に樹脂又はエラストマーを含む調整機構を設ける調整機構形成工程と、
前記基材から前記張力を取り除く収縮工程と、を備える、配線基板の製造方法。
【請求項２９】
前記配線基板を前記第１方向において伸長させながら、前記配線基板に加えられている張力及び前記配線の電気抵抗を測定した場合、前記電気抵抗は、前記第１方向における前記配線基板の伸長量が第１伸長量のときに、単位伸長量当たりの前記電気抵抗の増加量が変化する第１転換点を示し、前記張力は、前記第１方向における前記配線基板の伸長量が第１伸長量よりも小さい第２伸長量のときに、単位伸長量当たりの前記張力の増加量が変化する第２転換点を示す、請求項２８に記載の配線基板の製造方法。
【請求項３０】
前記調整機構形成工程において、前記調整機構は、前記基材に前記配線を設けた後、前記第１伸長工程よりも小さな伸長率で伸長した状態の前記基材の第１面側に設けられる、請求項２９に記載の配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、伸縮性を有する基材と、配線とを備える配線基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、伸縮性などの変形性を有する電子デバイスの研究がおこなわれている。例えば、伸縮性を有する基材に伸縮性を有する銀配線を形成したものや、伸縮性を有する基材に馬蹄形の配線を形成したものが知られている（例えば特許文献１参照）。しかしながら、これらのタイプの電子デバイスは、基材の伸縮に伴って配線の抵抗値が変化し易いという課題を有する。
【０００３】
その他のタイプの電子デバイスとして、例えば特許文献２は、基材と、基材に設けられた配線と、を備え、伸縮性を有する配線基板を開示している。特許文献２においては、予め伸長させた状態の基材に回路を設け、回路を形成した後に基材を弛緩させる、という製造方法を採用している。特許文献２は、基材の伸長状態及び弛緩状態のいずれにおいても基材上の薄膜トランジスタを良好に動作させることを意図している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１８７３０８号公報
【特許文献２】特開２００７−２８１４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基材が弛緩状態にある場合、基材に設けられている配線は、山部及び谷部が基材の面内方向に沿って繰り返し現れる蛇腹形状部を有する。この場合、基材を伸長させると、配線は、蛇腹形状部を面内方向に広げることによって基材の伸長に追従することができる。このため、蛇腹形状部を有するタイプの電子デバイスによれば、基材の伸縮に伴って配線の抵抗値が変化することを抑制することができる。
【０００６】
一方、蛇腹形状部の山部の高さ及び谷部の深さは、基材の厚みのばらつきや、伸長の際の基材伸びのばらつきや、基材に設けられる配線の分布密度の差などに起因して、位置によってばらつくことがある。また、基材が大きく伸長すると、蛇腹形状部の周期が乱れて山部の高さや谷部の深さが局所的に大きくなることもある。山部の高さ及び谷部の深さが位置によってばらつくと、配線に生じる湾曲や屈曲の程度も局所的に大きくなる。特に、基材の伸長の程度が大きい場合には、配線に折れなどの破損が生じてしまうことが考えられる。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、伸縮性を有する基材と、前記基材の前記第１面側に位置し、前記基材の前記第１面の面内方向の１つである第１方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む蛇腹形状部を有する配線と、前記基材の前記第１面側に位置し、前記第１面の法線方向に沿って見た場合に前記配線との間に間隔を空けて前記第１方向に延びる側縁を有し、表面に樹脂又はエラストマーを含む調整機構と、を備える、配線基板である。
【０００９】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記調整機構は、前記第１方向に直交する第２方向において前記配線を挟むように位置していてもよい。
【００１０】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記調整機構は、前記配線よりも低い弾性係数を有する調整層を含んでいてもよい。
【００１１】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記調整機構は、前記基材よりも高い曲げ剛性又は弾性係数を有する調整層を含んでいてもよい。
【００１２】
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、ベース材及び導電性粒子を含んでいてもよい。
【００１３】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記調整機構は、前記基材の前記第１面側において、前記配線よりも高い占有率を有していてもよい。
【００１４】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記調整機構は、前記第１方向に直交する第２方向において、前記配線の幅以上の寸法を有していてもよく、例えば前記配線の幅の２倍以上の寸法を有していてもよい。
【００１５】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記調整機構の前記側縁と前記配線との間の前記間隔が、配線の幅以下であってもよく、また、１００μｍ以下であってもよい。
【００１６】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記調整機構は、前記第１方向に沿って並ぶ複数の山部及び谷部を含む蛇腹形状部を有していてもよい。
【００１７】
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面側における前記配線基板の表面のうち前記配線の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面側における前記配線基板の表面のうち前記配線の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と異なっていてもよく、例えば、前記基材の前記第１面側における前記配線基板の表面のうち前記配線の前記蛇腹形状部に重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅よりも小さくてもよい。
【００１８】
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面側における前記配線基板の表面のうち前記配線の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面側における前記配線基板の表面のうち前記配線の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と異なっていてもよく、例えば、前記基材の前記第１面側における前記配線基板の表面のうち前記配線の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い。
【００１９】
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面側における前記配線基板の表面のうち前記配線の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面側における前記配線基板の表面のうち前記配線の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からずれていてもよい。
【００２０】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記配線基板を前記第１方向において伸長させながら、前記配線基板に加えられている張力及び前記配線の電気抵抗を測定した場合、前記電気抵抗は、前記第１方向における前記配線基板の伸長量が第１伸長量のときに、単位伸長量当たりの前記電気抵抗の増加量が変化する第１転換点を示し、前記張力は、前記第１方向における前記配線基板の伸長量が前記第１伸長量よりも小さい第２伸長量のときに、単位伸長量当たりの前記張力の増加量が変化する第２転換点を示してもよい。
【００２１】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記第１伸長量は、前記第２伸長量の１．１倍以上であってもよい。
【００２２】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記第１方向における前記配線基板の伸長量が前記第２伸長量より小さいときの、単位伸長量当たりの前記張力の増加量を第１張力増加率と称し、前記第１方向における前記配線基板の伸長量が前記第２伸長量より大きいときの、単位伸長量当たりの前記張力の増加量を第２張力増加率と称する場合、前記第２張力増加率は前記第１張力増加率より大きくてもよい。
【００２３】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記第２張力増加率は前記第１張力増加率の２倍以上であってもよい。
【００２４】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記第１方向における前記配線基板の伸長量が前記第１伸長量より小さいときの、単位伸長量当たりの前記電気抵抗の増加量を第１電気抵抗増加率と称し、前記第１方向における前記配線基板の伸長量が前記第１伸長量より大きいときの、単位伸長量当たりの前記電気抵抗の増加量を第２電気抵抗増加率と称する場合、前記第２電気抵抗増加率は前記第１電気抵抗増加率より大きくてもよい。
【００２５】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記第２電気抵抗増加率は前記第１電気抵抗増加率の２倍以上であってもよい。
【００２６】
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、熱可塑性エラストマー、シリコーンゴム、ウレタンゲル又はシリコンゲルを含んでいてもよい。
【００２７】
本開示の一実施形態による配線基板は、支持基板を更に備えていてもよい。
【００２８】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記支持基板は、前記基材よりも高い弾性係数を有し、前記配線を支持していてもよい。
【００２９】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記支持基板は、前記配線と前記基材の前記第１面との間に位置し、前記配線を支持していてもよい。
【００３０】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記支持基板は、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、又はポリエチレンテレフタラートを含んでいてもよい。
【００３１】
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る電子部品を更に備えていてもよい。
【００３２】
本開示の一実施形態は、配線基板の製造方法であって、伸縮性を有する基材に、前記基材の前記第１面の面内方向の１つである第１方向において張力を加えて、前記基材を伸長させる第１伸長工程と、前記第１伸長工程によって伸長した状態の前記基材の第１面側に、前記第１方向に延びる配線を設ける配線形成工程と、伸長した状態の前記基材の第１面側に、前記第１面の法線方向に沿って見た場合に前記配線との間に間隔を空けて前記第１方向に延びる側縁を有し、表面に樹脂又はエラストマーを含む調整機構を設ける調整機構形成工程と、前記基材から前記張力を取り除く収縮工程と、を備える、配線基板の製造方法である。
【００３３】
本開示の一実施形態による配線基板の製造方法において、前記配線基板を前記第１方向において伸長させながら、前記配線基板に加えられている張力及び前記配線の電気抵抗を測定した場合、前記電気抵抗は、前記第１方向における前記配線基板の伸長量が第１伸長量のときに、単位伸長量当たりの前記電気抵抗の増加量が変化する第１転換点を示し、前記張力は、前記第１方向における前記配線基板の伸長量が第１伸長量よりも小さい第２伸長量のときに、単位伸長量当たりの前記張力の増加量が変化する第２転換点を示してもよい。
【００３４】
本開示の一実施形態による配線基板の製造方法の前記調整機構形成工程において、前記調整機構は、前記基材に前記配線を設けた後、前記第１伸長工程よりも小さな伸長率で伸長した状態の前記基材の第１面側に設けられてもよい。
【発明の効果】
【００３５】
本開示の実施形態によれば、配線などの構成要素に破断などの不具合が生じることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】一実施の形態に係る配線基板を示す平面図である。
【図２】図１の配線基板のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】図１の配線基板のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図４】図２の配線基板を拡大して示す断面図である。
【図５】図３の配線基板を拡大して示す断面図である。
【図６】配線基板の断面図のその他の例である。
【図７】配線基板の断面図のその他の例である。
【図８】配線基板の断面図のその他の例である。
【図９】配線基板の製造方法を説明するための図である。
【図１０】第１の変形例に係る配線基板を示す断面図である。
【図１１】第１の変形例に係る配線基板の製造方法を説明するための図である。
【図１２】第１の変形例に係る配線基板の製造方法を説明するための図である。
【図１３】配線基板を伸長させた場合に張力及び配線の電気抵抗が変化する様子の一例を示す図である。
【図１４】第２伸長量で伸長した状態の配線基板を示す断面図である。
【図１５】第２の変形例に係る配線基板を示す断面図である。
【図１６】第２の変形例に係る配線基板を示す断面図である。
【図１７】図１５の配線基板を拡大して示す断面図である。
【図１８】第２の変形例に係る配線基板の製造方法を説明するための図である。
【図１９】第３の変形例に係る配線基板を示す断面図である。
【図２０】第４の変形例に係る配線基板を示す断面図である。
【図２１】第５の変形例に係る配線基板を示す平面図である。
【図２２】第６の変形例に係る配線基板を示す平面図である。
【図２３】図２２の配線基板のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
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、「基板」は、基材、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。
【００３８】
以下、図１乃至図９を参照して、本開示の一実施の形態について説明する。
【００３９】
（配線基板）
まず、本実施の形態に係る配線基板１０について説明する。図１は、配線基板１０を示す平面図である。図２は、図１の配線基板１０のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図３は、図１の配線基板１０のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【００４０】
図１に示す配線基板１０は、基材２０、配線５２及び調整機構３０を少なくとも備える。以下、配線基板１０の各構成要素について説明する。
【００４１】
〔基材〕
基材２０は、少なくとも１つの方向において伸縮性を有するよう構成された部材である。基材２０は、配線５２側に位置する第１面２１と、第１面２１の反対側に位置する第２面２２と、を含む。図１に示す例において、基材２０は、第１面２１の法線方向に沿って見た場合に、第１方向Ｄ１に延びる一対の辺と、第２方向Ｄ２に延びる一対の辺とを含む四角形状を有する。第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とは、図１に示すように互いに直交していてもよく、図示はしないが直交していなくてもよい。以下の説明において、第１面２１の法線方向に沿って配線基板１０又は配線基板１０の構成要素を見ることを、単に「平面視」とも称する。本実施の形態において、基材２０は、少なくとも第１方向Ｄ１において伸縮性を有する。基材２０は第１方向Ｄ１以外の方向においても伸縮性を有していてもよい。
【００４２】
基材２０の厚みは、例えば１０μｍ以上１０ｍｍ以下であり、より好ましくは２０μｍ以上３ｍｍ以下である。基材２０の厚みを１０μｍ以上にすることにより、基材２０の耐久性を確保することができる。また、基材２０の厚みを１０ｍｍ以下にすることにより、配線基板１０の装着快適性を確保することができる。なお、基材２０の厚みを小さくしすぎると、基材２０の伸縮性が損なわれる場合がある。
【００４３】
なお、基材２０の伸縮性とは、基材２０が伸び縮みすることができる性質、すなわち、常態である非伸長状態から伸長することができ、この伸長状態から解放したときに復元することができる性質をいう。非伸長状態とは、引張応力が加えられていない時の基材２０の状態である。本実施形態において、伸縮可能な基材は、好ましくは、破壊されることなく非伸長状態から１％以上伸長することができ、より好ましくは２０％以上伸長することができ、更に好ましくは７５％以上伸長することができる。このような能力を有する基材２０を用いることにより、配線基板１０が全体に伸縮性を有することができる。さらに、人の腕などの身体の一部に取り付けるという、高い伸縮が必要な製品や用途において、配線基板１０を使用することができる。一般に、人の脇の下に取り付ける製品には、垂直方向において７２％、水平方向において２７％の伸縮性が必要であると言われている。また、人の膝、肘、臀部、足首、脇部に取り付ける製品には、垂直方向において２６％以上４２％以下の伸縮性が必要であると言われている。また、人のその他の部位に取り付ける製品には、２０％未満の伸縮性が必要であると言われている。
【００４４】
また、非伸長状態にある基材２０の形状と、非伸長状態から伸長された後に再び非伸長状態に戻ったときの基材２０の形状との差が小さいことが好ましい。この差のことを、以下の説明において形状変化とも称する。基材２０の形状変化は、例えば面積比で２０％以下、より好ましくは１０％以下、さらに好ましくは５％以下である。形状変化の小さい基材２０を用いることにより、後述する山部や谷部の形成が容易になる。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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・ｍ２又はＰａ・ｍ４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。
【００４８】
基材２０を構成する材料の例としては、例えば、エラストマーを挙げることができる。また、基材２０の材料として、例えば、織物、編物、不織布などの布を用いることもできる。エラストマーとしては、一般的な熱可塑性エラストマーおよび熱硬化性エラストマーを用いることができ、具体的には、ポリウレタン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ニトリル系エラストマー、オレフィン系エラストマー、塩ビ系エラストマー、エステル系エラストマー、アミド系エラストマー、１，２−ＢＲ系エラストマー、フッ素系エラストマー、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ポリスチレンブタジエン、ポリクロロプレン等を用いることができる。機械的強度や耐磨耗性を考慮すると、ウレタン系エラストマーを用いることが好ましい。また、基材２０が、ポリジメチルシロキサンなどのシリコーンを含んでいてもよい。シリコーンは、耐熱性・耐薬品性・難燃性に優れており、基材２０の材料として好ましい。
【００４９】
〔配線〕
配線５２は、導電性を有し、平面視において細長い形状を有する部材である。図１に示す例において、配線５２は、基材２０の第１面２１の面内方向の１つである第１方向Ｄ１に延びている。
【００５０】
本実施の形態において、配線５２は、基材２０の第１面２１側に位置している。図２に示すように、配線５２は、基材２０の第１面２１に接していてもよい。図示はしないが、基材２０の第１面２１と配線５２との間にその他の部材が介在されていてもよい。
【００５１】
配線５２の材料としては、後述する蛇腹形状部の解消及び生成を利用して基材２０の伸長及び収縮に追従することができる材料が用いられる。配線５２の材料は、それ自体が伸縮性を有していてもよく、伸縮性を有していなくてもよい。
配線５２に用いられ得る、それ自体は伸縮性を有さない材料としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、白金、クロム等の金属や、これらの金属を含む合金が挙げられる。配線５２の材料自体が伸縮性を有さない場合、配線５２としては、金属膜を用いることができる。
配線５２に用いられる材料自体が伸縮性を有する場合、材料の伸縮性は、例えば、基材２０の伸縮性と同様である。配線５２に用いられ得る、それ自体が伸縮性を有する材料としては、例えば、導電性粒子およびエラストマーを含有する導電性組成物が挙げられる。導電性粒子としては、配線に使用できるものであればよく、例えば、金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、白金、カーボン等の粒子が挙げられる。中でも、銀粒子が好ましく用いられる。
【００５２】
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。
【００５３】
配線５２のベース材を構成する材料としては、一般的な熱可塑性エラストマーおよび熱硬化性エラストマーを用いることができ、例えば、スチレン系エラストマー、アクリル系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ポリブタジエン、ポリクロロプレン等を用いることができる。中でも、ウレタン系、シリコーン系構造を含む樹脂やゴムが、その伸縮性や耐久性などの面から好ましく用いられる。また、配線５２の導電性粒子を構成する材料としては、例えば銀、銅、金、ニッケル、パラジウム、白金、カーボン等の粒子を用いることができる。中でも、銀粒子が好ましく用いられる。
【００５４】
配線５２の厚みは、基材２０の伸縮に耐え得る厚みであればよく、配線５２の材料等に応じて適宜選択される。
例えば、配線５２の材料が伸縮性を有さない場合、配線５２の厚みは、２５ｎｍ以上１００μｍ以下の範囲内とすることができ、５０ｎｍ以上５０μｍ以下の範囲内であることが好ましく、１００ｎｍ以上５μｍ以下の範囲内であることがより好ましい。
また、配線５２の材料が伸縮性を有する場合、配線５２の厚みは、５μｍ以上６０μｍ以下の範囲内とすることができ、１０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であることが好ましく、２０μｍ以上４０μｍ以下の範囲内であることがより好ましい。
配線５２の幅は、例えば５０μｍ以上且つ１０ｍｍ以下である。
【００５５】
配線５２の幅は、配線５２に求められる電気抵抗値に応じて適宜選択される。配線５２の幅は、例えば１μｍ以上であり、好ましくは５０μｍ以上である。また、配線５２の幅は、例えば１０ｍｍ以下であり、好ましくは１ｍｍ以下である。
【００５６】
配線５２の形成方法は、材料等に応じて適宜選択される。例えば、基材２０上または後述する支持基板４０上に蒸着法やスパッタリング法、金属箔の積層等により金属膜を形成した後、フォトリソグラフィ法により金属膜をパターニングする方法が挙げられる。基材２０上または後述する支持基板４０上に金属箔を積層する場合、基材２０または支持基板４０と金属箔との間に接着層などが介在されていてもよい。また、配線５２の材料自体が伸縮性を有する場合、例えば、基材２０上または支持基板４０上に一般的な印刷法により上記の導電性粒子およびエラストマーを含有する導電性組成物をパターン状に印刷する方法が挙げられる。これらの方法のうち、材料効率がよく安価に製作できる印刷法が好ましく用いられ得る。
【００５７】
〔調整機構〕
調整機構３０は、基材２０の伸縮を制御するために基材２０の第１面２１側に設けられている機構である。調整機構３０は、基材２０の広域にわたって設けられている。例えば、調整機構３０は、基材２０の第１面２１側において、配線５２よりも高い占有率を有する。このため、調整機構３０が設けられていない場合に比べて、配線基板１０を伸縮させる際に配線基板１０の一部に局所的に応力が集中することを抑制することができる。例えば、基材２０の弾性係数と配線５２の弾性係数の相違が大きく、且つ配線５２の占有率が低い場合、配線基板１０を伸縮させる際に配線５２に応力が集中し易い。これに対して、本実施の形態によれば、基材２０に調整機構３０を設けることにより、配線５２に応力が集中することを抑制することができる。これにより、配線基板１０に生じる湾曲や屈曲などの変形が局所的に大きくなることを抑制することができる。このため、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。また、配線基板１０を繰り返し伸縮させた際に配線５２の電気抵抗値が増加してしまうことを抑制することができる。
【００５８】
なお「調整機構の占有率」とは、基材２０の第１面２１の法線方向に沿って見た場合の配線基板１０全体の面積に対する、基材２０の第１面２１の法線方向に沿って見た場合の、第１面２１側に位置する全ての調整機構３０の面積の比率である。同様に、「配線の占有率」とは、基材２０の第１面２１の法線方向に沿って見た場合の配線基板１０全体の面積に対する、基材２０の第１面２１の法線方向に沿って見た場合の、第１面２１側に位置する全ての配線５２の面積の比率である。
【００５９】
ところで、本件発明者らが鋭意研究を行ったところ、調整機構３０が配線５２に接していると、配線５２の電気特性に劣化が生じ易いことを見出した。例えば、配線５２が全体的に調整機構３０によって覆われている場合、配線基板１０を１万回にわたって繰り返し伸縮させる伸縮試験の前後で、配線５２の電気抵抗値が５倍以上に増加することがあった。このような電気抵抗値の増加は、配線５２が、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し、調整機構３０のうち配線５２に接する表面が樹脂又はエラストマーを含む場合に顕著に現れた。
【００６０】
このような課題を考慮し、本実施の形態においては、調整機構３０が配線５２に全く又はほとんど重ならないように調整機構３０を設けることを提案する。例えば、図１に示すように、平面視において配線５２との間に間隔Ｚ１を空けて調整機構３０を設けることを提案する。この場合、調整機構３０は、配線５２との間に間隔Ｚ１を空けて第１方向Ｄ１に延びる側縁３０ｅを有する。このように調整機構３０を設けることにより、配線５２と調整機構３０との接触に起因して配線５２の電気抵抗値が増加してしまうことを防ぐことができる。配線５２と調整機構３０の側縁３０ｅとの間の間隔Ｚ１は、好ましくは１μｍ以上であり、より好ましくは３μｍ以上である。
【００６１】
一方、間隔Ｚ１が大きくなり過ぎると、配線５２に応力が集中することを調整機構３０によって抑制するという効果が生じにくくなる。配線５２と調整機構３０の側縁３０ｅとの間の間隔Ｚ１は、配線５２の幅以下であることが好ましい。また、間隔Ｚ１は、例えば１ｍｍ以下であり、５００μｍ以下であってもよく、１００μｍ以下であってもよく、１０μｍ以下であってもよく、７μｍ以下であってもよい。
【００６２】
好ましくは、配線基板１０のうち配線５２が設けられていない部分には、より高い密度で調整機構３０が設けられる。配線基板１０のうち配線５２が設けられていない部分の面積に対する、調整機構３０の面積の比率は、例えば５０％以上であり、６０％以上であってもよく、７０％以上であってもよく、８０％以上であってもよく、９０％以上であってもよく、９５％以上であってもよい。
【００６３】
図１に示すように、調整機構３０は、配線５２が延びる第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２において配線５２を挟むように位置していてもよい。この場合、第２方向Ｄ２において配線５２の一方の側に位置する調整機構３０と配線５２との間の間隔と、第２方向Ｄ２において配線５２の他方の側に位置する調整機構３０と配線５２との間の間隔は、同一であってもよく、異なっていてもよい。また、図示はしないが、調整機構３０は、第２方向Ｄ２において配線５２の一方の側又は他方の側にのみ位置していてもよい。
【００６４】
図１において、符号Ｗ１は、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２における配線５２の寸法を表し、符号Ｗ２は、第２方向Ｄ２における調整機構３０の寸法を表す。以下の説明において、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２における配線５２の寸法のことを、配線５２の幅とも称する。調整機構３０の寸法Ｗ２は、配線５２の幅Ｗ１の２倍以上であってもよく、より好ましくは５倍以上である。
【００６５】
図３に示すように、調整機構３０は、第１面２１側において第１面２１の面内方向に広がる調整層３１を少なくとも含む。調整層３１は、第１方向Ｄ１において、基材２０の第１の弾性係数よりも高い弾性係数を有してもよい。また、調整層３１の弾性係数は、配線５２の弾性係数よりも低くてもよい。調整層３１の弾性係数は、例えば１０ＧＰａ以上５００ＧＰａ以下であり、より好ましくは１ＧＰａ以上３００ＧＰａ以下である。調整層３１の弾性係数が低すぎると、基材２０の伸長を抑制できない場合がある。また、調整層３１の弾性係数が高すぎると、基材２０が伸縮した際に、割れやひびなど構造の破壊が調整層３１に起こる場合がある。調整層３１の弾性係数は、基材２０の第１の弾性係数の１．１倍以上５０００倍以下であってもよく、より好ましくは１０倍以上３０００倍以下である。以下の説明において、調整層３１の弾性係数のことを、第２の弾性係数とも称する。
【００６６】
調整層３１の材料は、伸縮性を有していてもよく、伸縮性を有していなくてもよい。中でも、調整層の材料は伸縮性を有することが好ましい。調整層３１が伸縮性を有する材料を含む場合には、変形に対する耐性を有することができるからである。
【００６７】
調整層３１に用いられる伸縮性を有さない材料としては、例えば、樹脂を挙げることができる。樹脂としては、一般的な樹脂を用いることができ、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等のいずれも用いることができる。また、調整層３１が樹脂又はエラストマーを含む場合、調整層としては、樹脂基材を用いることもできる。
【００６８】
調整層３１に用いられる伸縮性を有する材料の伸縮性としては、基材２０の伸縮性と同様とすることができる。
調整層３１に用いられる伸縮性を有する材料としては、例えば、エラストマーを挙げることができる。エラストマーとしては、一般的な熱可塑性エラストマーおよび熱硬化性エラストマーを用いることができ、具体的には、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、アミド系エラストマー、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ポリスチレンブタジエン、ポリクロロプレン等が挙げられる。調整層３１を構成する材料がこれらの樹脂である場合、調整層３１は、透明性を有していてもよい。また、調整層は、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、調整層３１は黒色であってもよい。また調整層の色と基板の色とが同一であってもよい。調整層３１にデザイン性を持たせて加飾の役割を持っていてもよい。
【００６９】
また、調整層３１は、絶縁性を有していてもよい。絶縁性を有する調整層３１の材料としては、樹脂やエラストマーを用いることができる。
【００７０】
調整層３１の第２の弾性係数を算出する方法は、調整層３１の形態に応じて適宜定められる。例えば、調整層３１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、調整層３１又は支持基板４０の弾性係数を算出する方法として、調整層３１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。
【００７１】
調整機構３０は、樹脂又はエラストマーを含む表面を有していてもよい。図３に示すように調整機構３０が調整層３１からなる場合、調整機構３０の樹脂又はエラストマーを含む表面は、調整層３１が樹脂又はエラストマーを含むことによって実現され得る。
【００７２】
調整層３１の厚みは、伸縮に耐え得る厚みであればよく、調整層３１の材料等に応じて適宜選択される。調整層３１の厚みは、例えば、０．１μｍ以上とすることができ、１μｍ以上であってもよく、１０μｍ以上であってもよい。また、調整層３１の厚みは、例えば、５ｍｍ以下とすることができ、１ｍｍ以下であってもよく、５００μｍ以下であってもよく、１００μｍ以下であってもよい。調整層３１が薄すぎると、応力集中を低減する効果が十分に得られない場合がある。また、調整層３１が厚すぎると、調整層３１の弾性係数が上述の関係を満たしていても、調整層３１の曲げ剛性が大きくなり、応力集中を低減することが困難になる場合がある。
【００７３】
調整層３１の特性を、弾性係数に替えて曲げ剛性によって表してもよい。調整層３１の断面二次モーメントは、配線５２が延びる方向に直交する平面によって調整層３１を切断した場合の断面に基づいて算出される。調整層３１の曲げ剛性は、基材２０の曲げ剛性の１．１倍以上であってもよく、より好ましくは２倍以上であり、更に好ましくは１０倍以上である。なお、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・ｍ２又はＰａ・ｍ４である。
【００７４】
調整層３１の形成方法は、材料等に応じて適宜選択される。例えば、基材２０上または後述する支持基板４０上に配線５２を形成した後、調整層３１を構成する材料を印刷法により基材２０上に印刷する方法が挙げられる。調整層３１を構成する金属箔、樹脂フィルムなどの部材を基材２０に接着層などを介して貼り付けてもよい。
【００７５】
次に、配線基板１０の断面形状について詳細に説明する。まず、配線基板１０のうち配線５２を含む部分の断面形状について、図４を参照して説明する。図４は、配線５２を通るＡ−Ａ線に沿った断面図である図２の配線基板を拡大して示す図である。
【００７６】
後述するように、配線５２は、張力を加えられて第１伸長量で伸長された状態の基材２０に設けられる。この場合、基材２０から張力が取り除かれて基材２０が収縮するとき、配線５２は、図４に示すように、蛇腹状に変形して蛇腹形状部５５を有するようになる。
【００７７】
配線５２の蛇腹形状部５５は、配線５２が延びる第１方向Ｄ１方向に沿って並ぶ複数の山部５３を含む。山部５３は、配線５２の表面において第１面２１の法線方向に隆起した部分である。図４に示すように、配線５２が延びる方向において隣り合う２つの山部５３の間には谷部５４が存在していてもよい。
【００７８】
図４に示す例において、配線５２の山部５３及び谷部５４並びに基材２０の第１面２１の山部２３及び谷部２４は、基材２０の辺が延びる方向である第１方向Ｄ１に並んでいる。すなわち、配線５２の山部５３及び谷部５４並びに基材２０の第１面２１の山部２３及び谷部２４が並ぶ方向と、基材２０の辺が延びる方向とが一致している。しかしながら、これに限られることはなく、図示はしないが、配線５２の山部５３及び谷部５４並びに基材２０の第１面２１の山部２３及び谷部２４が並ぶ方向と、基材２０の辺が延びる方向とが一致していなくてもよい。また、図４においては、蛇腹形状部５５の複数の山部５３及び谷部５４が一定の周期で並ぶ例が示されているが、これに限られることはない。図示はしないが、蛇腹形状部５５の複数の山部５３及び谷部５４は、第１方向Ｄ１に沿って不規則に並んでいてもよい。例えば、第１方向Ｄ１において隣り合う２つの山部５３の間の間隔が一定でなくてもよい。
【００７９】
図４において、符号Ｓ１は、第１面２１側における配線基板１０の表面のうち配線５２の蛇腹形状部５５に重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅を表す。図４に示す例においては、配線５２が配線基板１０の表面に位置しているので、振幅Ｓ１は、配線５２の山部５３及び谷部５４の振幅である。振幅Ｓ１は、例えば１μｍ以上であり、より好ましくは１０μｍ以上である。振幅Ｓ１を１０μｍ以上とすることにより、基材２０の伸長に追従して配線５２が変形し易くなる。また、振幅Ｓ１は、例えば５００μｍ以下であってもよい。
【００８０】
山部及び谷部の振幅は、例えば、山部及び谷部が並ぶ方向における一定の範囲にわたって、隣り合う山部と谷部との間の、基材２０の法線方向における距離を測定し、それらの平均を求めることにより算出される。「山部及び谷部が並ぶ方向における一定の範囲」は、例えば１０ｍｍである。隣り合う山部と谷部との間の距離を測定する測定器としては、レーザー顕微鏡などを用いた非接触式の測定器を用いてもよく、接触式の測定器を用いてもよい。また、断面写真などの画像に基づいて、隣り合う山部と谷部との間の距離を測定してもよい。
【００８１】
図４において、符号Ｆ１は、第１面２１側における配線基板１０の表面のうち配線５２の蛇腹形状部５５に重なる部分に現れる山部及び谷部の周期を表す。図４に示す例においては、配線５２が配線基板１０の表面に位置しているので、周期Ｆ１は、配線５２の山部５３及び谷部５４の周期である。周期Ｆ１は、例えば１０μｍ以上であり、より好ましくは１００μｍ以上である。また、周期Ｆ１は、例えば１００ｍｍ以下であり、より好ましくは１０ｍｍ以下である。山部及び谷部の周期Ｆ１は、山部及び谷部が並ぶ方向における一定の範囲にわたって、複数の山部の間隔を測定し、それらの平均を求めることにより算出される。
【００８２】
図４において、符号Ｓ２は、配線５２の蛇腹形状部５５に重なる部分において基材２０の第１面２１に現れる山部２３及び谷部２４の振幅を表す。図４に示すように配線５２が基材２０の第１面２１上に位置している場合、基材２０の第１面２１の山部２３及び谷部２４の振幅Ｓ２は、配線５２の蛇腹形状部５５の振幅Ｓ１に等しい。
【００８３】
図４に示すように、配線基板１０のうち基材２０の第２面２２側の表面にも、配線５２が延びる方向に沿って並ぶ複数の山部２５や谷部２６が現れてもよい。図３に示す例において、第２面２２側の山部２５は、配線５２の蛇腹形状部５５の谷部５４に重なる位置に現れ、第２面２２側の谷部２６は、配線５２の蛇腹形状部５５の山部５３に重なる位置に現れている。
【００８４】
図４において、符号Ｓ３は、基材２０の第２面２２側における配線基板１０の表面において配線５２が延びる方向に沿って並ぶ複数の山部２５及び谷部２６の、基材２０の第２面２２の法線方向における振幅を表す。第２面２２側の山部２５及び谷部２６の振幅Ｓ３は、第１面２１側の山部５３及び谷部５４の振幅Ｓ１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側の山部２５及び谷部２６の振幅Ｓ３が、第１面２１側の山部５３及び谷部５４の振幅Ｓ１よりも小さくてもよい。例えば、振幅Ｓ３は、振幅Ｓ１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、振幅Ｓ３は、振幅Ｓ１の０．１倍以上であってもよく、０．２倍以上であってもよい。なお、「第２面２２側の山部２５及び谷部２６の振幅Ｓ３が、第１面２１側の山部５３及び谷部５４の振幅Ｓ１よりも小さい」とは、第２面２２側における配線基板１０の表面に山部及び谷部が現れない場合を含む概念である。
【００８５】
図４において、符号Ｆ３は、基材２０の第２面２２側における配線基板１０の表面において配線５２が延びる方向に沿って並ぶ複数の山部２５及び谷部２６の周期を表す。第２面２２側の山部２５及び谷部２６の周期Ｆ３は、図４に示すように、第１面２１側の山部５３及び谷部５４の周期Ｆ１と同一であってもよい。
【００８６】
図５は、配線基板１０の断面図のその他の例を示している。図５に示すように、第２面２２側の山部２５及び谷部２６の周期Ｆ３は、第１面２１側の山部５３及び谷部５４の周期Ｆ１よりも大きくてもよい。例えば、周期Ｆ３は、周期Ｆ１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、「第２面２２側の山部２５及び谷部２６の周期Ｆ３が、第１面２１側の山部５３及び谷部５４の周期Ｆ１よりも大きい」とは、第２面２２側における配線基板１０の表面に山部及び谷部が現れない場合を含む概念である。
【００８７】
図６は、配線基板１０の断面図のその他の例を示している。図６に示すように、第２面２２側の山部２５及び谷部２６の位置が、第１面２１側の谷部５４及び山部５３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×Ｆ１以上であり、０．２×Ｆ１以上であってもよい。
【００８８】
次に、配線基板１０のうち配線５２に隣接する調整機構３０を含む部分の断面形状について、図７を参照して説明する。図７は、調整機構３０を通るＢ−Ｂ線に沿った断面図である図３の配線基板を拡大して示す図である。
【００８９】
配線５２と同様に調整機構３０も、張力を加えられて伸長された状態の基材２０に設けられる。例えば、第１伸長量で伸長された状態の基材２０に配線５２を設ける工程において、調整機構３０も基材２０に設けられる。この場合、基材２０から張力が取り除かれて基材２０が収縮するとき、調整機構３０は、図７に示すように、蛇腹状に変形して蛇腹形状部３５を有するようになる。調整機構３０の蛇腹形状部３５は、第１方向Ｄ１方向に沿って並ぶ複数の山部３３及び谷部３４を含む。
【００９０】
図７において、符号Ｓ４は、第１面２１側における配線基板１０の表面のうち調整機構３０の蛇腹形状部３５に重なる部分に現れる山部及び谷部の振幅を表す。図７に示す例においては、調整機構３０が配線基板１０の表面に位置しているので、振幅Ｓ４は、調整機構３０の山部３３及び谷部３４の振幅である。振幅Ｓ４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Ｓ４は、例えば５００μｍ以下であってもよい。
【００９１】
調整機構３０の蛇腹形状部３５の領域における振幅Ｓ４は、配線５２の蛇腹形状部５５の領域における振幅Ｓ１と同一であってもよく、異なっていてもよい。例えば、調整機構３０の領域における振幅Ｓ４が、配線５２の領域における振幅Ｓ１よりも大きくてもよく、振幅Ｓ１よりも小さくてもよい。
【００９２】
図７において、符号Ｆ４は、第１面２１側における配線基板１０の表面のうち調整機構３０の蛇腹形状部３５に重なる部分に現れる山部及び谷部の周期を表す。調整機構３０の蛇腹形状部３５の領域における周期Ｆ４は、配線５２の蛇腹形状部５５の領域における周期Ｆ１と同一であってもよく、異なっていてもよい。
【００９３】
図７において、符号Ｓ５は、調整機構３０の蛇腹形状部３５に重なる部分において基材２０の第１面２１に現れる山部２３及び谷部２４の振幅を表す。調整機構３０に重なる部分における基材２０の第１面２１の振幅Ｓ５は、配線５２に重なる部分における基材２０の第１面２１の振幅Ｓ１と同一であってもよく、振幅Ｓ１よりも大きくてもよく、振幅Ｓ１よりも小さくてもよい。
【００９４】
図７において、符号Ｓ６及びＦ６は、調整機構３０の蛇腹形状部３５に重なる部分において基材２０の第２面２２に現れる山部２５及び谷部２６の振幅及び周期を表す。調整機構３０に重なる部分における基材２０の第２面２２の振幅Ｓ６は、配線５２に重なる部分における基材２０の第２面２２の振幅Ｓ３と同一であってもよく、振幅Ｓ６よりも大きくてもよく、振幅Ｓ６よりも小さくてもよい。また、調整機構３０に重なる部分における基材２０の第２面２２の周期Ｆ６は、配線５２に重なる部分における基材２０の第２面２２の周期Ｆ３と同一であってもよく、周期Ｆ６よりも大きくてもよく、周期Ｆ６よりも小さくてもよい。
【００９５】
図８は、配線基板１０の断面図のその他の例を示している。図８に示すように、調整機構３０は、調整層３１に接する接着層３２を含んでいてもよい。図８に示す例において、接着層３２は、調整層３１と基材２０の第１面２１との間に位置している。すなわち、調整層３１が接着層３２によって基材２０の第１面２１に接着されている。この場合、調整機構３０の樹脂又はエラストマーを含む表面は、接着層３２が樹脂又はエラストマーを含むことによって実現され得る。
【００９６】
接着層３２の厚みは、接着層３２が伸縮可能であり、且つ調整層３１を基材２０の第１面側に貼合可能であるよう設定される。接着層３２の厚みは、例えば１０μｍ以上、１００μｍ以下の範囲内である。
【００９７】
接着層３２は、分子接着層であってもよい。なお、「分子接着」とは、分子接着剤となる化合物を２つの被着体の間に付与し、化学結合によりこれらの２つの被着体を接着接合することをいう。
【００９８】
分子接着層に用いられる分子接着剤としては、公知の分子接着剤を用いることができ、配線基板１０の用途等に応じて適宜選択される。例えば、シランカップリング剤、チオール系化合物等が挙げられる。分子接着層の厚さは、例えば数ｎｍ〜１００ｎｍ程度である。
【００９９】
調整層３１及び接着層３２を含む調整機構３０の蛇腹形状部３５の領域における振幅Ｓ４は、配線５２の蛇腹形状部５５の領域における振幅Ｓ１よりも小さくてもよい。また、調整層３１及び接着層３２を含む調整機構３０の蛇腹形状部３５の領域における周期Ｆ４は、配線５２の蛇腹形状部５５の領域における周期Ｆ１よりも大きくてもよい。
【０１００】
（配線基板の製造方法）
次に、図９（ａ）〜（ｃ）を参照して、配線基板１０の製造方法について説明する。
【０１０１】
まず、図９（ａ）に示すように、第１面２１及び第２面２２を含み、伸縮性を有する基材２０を準備する基材準備工程を実施する。符号Ｌ０は、張力が加えられていない状態の基材２０の、第１方向Ｄ１における寸法を表している。
【０１０２】
続いて、図９（ｂ）に示すように、第１方向Ｄ１において基材２０に第１張力Ｔ１を加えて、基材２０を寸法Ｌ１まで伸長させる第１伸長工程を実施する。第１方向Ｄ１における基材２０の伸長率（＝（Ｌ１−Ｌ０）×１００／Ｌ０）は、例えば１０％以上且つ２００％以下である。伸長工程は、基材２０を加熱した状態で実施してもよく、常温で実施してもよい。基材２０を加熱する場合、基材２０の温度は例えば５０℃以上且つ１００℃以下である。
【０１０３】
続いて、図９（ｂ）に示すように、第１伸長工程における第１張力Ｔ１によって伸長した状態の基材２０の第１面２１に配線５２を設ける配線形成工程を実施する。例えば、ベース材及び導電性粒子を含む導電性ペーストを基材２０の第１面２１に印刷する。
【０１０４】
また、図９（ｂ）において点線で示すように、伸長した状態の基材２０の第１面２１のうち配線５２と重ならない領域に調整機構３０を設ける調整機構形成工程を実施する。例えば、配線５２の場合と同様に、第１張力Ｔ１によって伸長した状態の基材２０の第１面２１に調整機構３０を設ける。配線５２を設ける前に調整機構３０を設けてもよく、配線５２を設けた後に調整機構３０を設けてもよい。
【０１０５】
その後、基材２０から第１張力Ｔ１を取り除く第１収縮工程を実施する。これにより、図９（ｃ）において矢印Ｃで示すように、第１方向Ｄ１において基材２０が収縮し、基材２０に設けられている配線５２及び調整機構３０にも変形が生じる。配線５２及び調整機構３０の変形は、上述のように蛇腹形状部５５及び蛇腹形状部３５として生じ得る。このようにして、蛇腹形状部が現れている配線基板１０を得ることができる。
【０１０６】
本実施の形態によれば、配線基板１０の配線５２が蛇腹形状部５５を有している。このため、配線基板１０の基材２０が伸長する際、配線５２は、蛇腹形状部５５の起伏を低減するように変形することによって、すなわち蛇腹形状を解消することによって、基材２０の伸長に追従することができる。このため、基材２０の伸長に伴って配線５２の全長が増加することや、配線５２の断面積が減少することを抑制することができる。このことにより、配線基板１０の伸長に起因して配線５２の抵抗値が増加することを抑制することができる。また、配線５２にクラックなどの破損が生じてしまうことを抑制することができる。
【０１０７】
配線５２の蛇腹形状部５５によって得られる、配線５２の電気抵抗値に関する効果の一例について説明する。ここでは、第１方向Ｄ１における張力が基材２０に加えられていない第１状態における配線５２の電気抵抗値を、第１電気抵抗値と称する。また、第１方向Ｄ１において基材２０に張力を加えて基材２０を第１状態に比べて３０％伸長させた第２状態における配線５２の抵抗値を、第２電気抵抗値と称する。本実施の形態によれば、配線５２に蛇腹形状部５５を形成することにより、第１電気抵抗値に対する、第１電気抵抗値と第２電気抵抗値の差の絶対値の比率を、２０％以下にすることができ、より好ましくは１０％以下にすることができ、更に好ましくは５％以下にすることができる。
【０１０８】
また、本実施の形態によれば、配線基板１０が調整機構３０を有している。このため、基材２０の弾性係数と配線５２の弾性係数の相違に起因して配線５２に応力が集中することを抑制することができる。これにより、配線基板１０に生じる湾曲や屈曲などの変形が局所的に大きくなることを抑制することができる。このため、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。また、配線基板１０を繰り返し伸縮させた際に配線５２の電気抵抗値が増加してしまうことを抑制することができる。
【０１０９】
また、本実施の形態によれば、配線５２と重ならないよう調整機構３０が配置されている。例えば、調整機構３０は、配線５２との間に間隔Ｚ１を空けて設けられており、このため調整機構３０は、配線５２に沿って延びる側縁３０ｅを有している。調整機構３０が配線５２と重なっていないことにより、調整機構３０が配線５２に接することに起因して配線５２の電気特性の劣化が生じることを抑制することができる。これにより、例えば、配線基板１０を繰り返し伸縮させる前後で配線５２の電気抵抗値が増加してしまうことを防ぐことができる。また、配線５２と調整機構３０との間の間隔Ｚ１を１０μｍ以下にすることにより、基材２０のうち調整機構３０と重なる部分に現れる蛇腹形状部３５の周期性が、基材２０のうち配線５２と重なる部分に現れる蛇腹形状部３５の周期性に影響を及ぼすことができる。
【０１１０】
配線基板１０の用途としては、ヘルスケア分野、医療分野、介護分野、エレクトロニクス分野、スポーツ・フィットネス分野、美容分野、モビリティ分野、畜産・ペット分野、アミューズメント分野、ファッション・アパレル分野、セキュリティ分野、ミリタリー分野、流通分野、教育分野、建材・家具・装飾分野、環境エネルギー分野、農林水産分野、ロボット分野などを挙げることができる。例えば、人の腕などの身体の一部に取り付ける製品を、本実施の形態による配線基板１０を用いて構成する。配線基板１０は伸長することができるので、例えば配線基板１０を伸長させた状態で身体に取り付けることにより、配線基板１０を身体の一部により密着させることができる。このため、良好な着用感を実現することができる。また、配線基板１０が伸長した場合に配線５２の電気抵抗値が低下することを抑制することができるので、配線基板１０の良好な電気特性を実現することができる。他にも配線基板１０は伸長することができるので、人などの生体に限らず曲面や立体形状に沿わせて設置や組込むことが可能である。それらの製品の一例としては、バイタルセンサ、マスク、補聴器、歯ブラシ、絆創膏、湿布、コンタクトレンズ、義手、義足、義眼、カテーテル、ガーゼ、薬液パック、包帯、ディスポーザブル生体電極、おむつ、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、グリップ、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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
（第１の変形例）
本変形例においては、調整機構３０が、基材２０が過剰に伸長して配線５２などの構成要素に破断などの不具合が生じることを防ぐストッパーとしても機能する例について説明する。
【０１１３】
図１０は、調整機構３０を通る図１のＢ−Ｂ線に沿った配線基板１０の断面図であり、上述の実施の形態における図７に相当する図である。本変形例において、調整機構３０の蛇腹形状部３５の領域における山部及び谷部の周期Ｆ４は、上述の図４などに示す配線５２の蛇腹形状部５５の領域における山部及び谷部の周期Ｆ１よりも大きい。例えば、周期Ｆ４は、周期Ｆ１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。また、調整機構３０の蛇腹形状部３５の領域における山部及び谷部の振幅Ｓ４は、上述の図４などに示す配線５２の蛇腹形状部５５の領域における山部及び谷部の振幅Ｓ１よりも小さい。例えば、振幅Ｓ４は、振幅Ｓ１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、振幅Ｓ４は、振幅Ｓ１の０．１倍以上であってもよく、０．２倍以上であってもよい。
【０１１４】
（配線基板の製造方法）
次に、図１１（ａ）〜（ｃ）及び図１２（ａ）〜（ｃ）を参照して、配線基板１０の製造方法について説明する。
【０１１５】
まず、図１１（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１１（ｂ）に示すように、第１方向Ｄ１において基材２０に第１張力Ｔ１を加えて、基材２０を寸法Ｌ１まで伸長させる第１伸長工程を実施する。続いて、図１１（ｂ）に示すように、第１伸長工程における第１張力Ｔ１によって伸長した状態の基材２０の第１面２１に配線５２を設ける配線形成工程を実施する。その後、基材２０から第１張力Ｔ１を取り除く第１収縮工程を実施する。
【０１１６】
続いて、図１２（ａ）に示すように、第１方向Ｄ１において基材２０に第２張力Ｔ２を加えて、基材２０を寸法Ｌ２まで伸長させる第２伸長工程を実施する。第２張力Ｔ２は、上述の第１伸長工程における第１張力Ｔ１よりも小さい。このため、第２伸長工程における基材２０の伸長率（＝（Ｌ２−Ｌ０）×１００／Ｌ０）は、第１伸長工程における基材２０の伸長率よりも小さい。従って、第２伸長工程においては、配線５２の蛇腹形状部５５が完全には解消されない。第２伸長工程における基材２０の伸長率は、第１伸長工程における基材２０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。
【０１１７】
続いて、図１２（ｂ）において点線で示すように、第２伸長工程における第２張力Ｔ２によって伸長した状態の基材２０の第１面２１のうち配線５２と重ならない領域に調整機構３０を設ける調整機構形成工程を実施する。
【０１１８】
その後、基材２０から第２張力Ｔ２を取り除く第２収縮工程を実施する。これにより、図１２（ｃ）において矢印Ｃで示すように、第１方向Ｄ１において基材２０が収縮し、基材２０に設けられている調整機構３０にも変形が生じる。調整機構３０の変形は、上述のように蛇腹形状部３５として生じ得る。このようにして、基材２０、配線５２及び調整機構３０を備える配線基板１０を得ることができる。
【０１１９】
次に、図１３を参照して、配線基板１０の作用について説明する。図１３は、配線基板１０を伸長させた場合に張力及び配線５２の電気抵抗が変化する様子の一例を示す図である。図１３において、横軸は、配線基板１０の伸長量Ｅを表す。左側の縦軸は、配線基板１０に加えられている張力Ｔを表す。右側の縦軸は、配線５２で第１方向Ｄ１に並ぶ２点の間における電気抵抗Ｒを表す。
【０１２０】
図１３において、符号Ｃ１が付された線は、配線基板１０を第１方向Ｄ１において伸長させながら、配線５２上の２点間の電気抵抗Ｒを測定することによって得られた測定点を順に結ぶことによって描かれる。また、符号Ｃ２が付された線は、配線基板１０を第１方向Ｄ１において伸長させながら配線基板１０に加えられている張力Ｔを測定することによって得られた測定点を順に結ぶことによって描かれる。張力Ｔを測定するための測定器としては、「ＪＩＳ  Ｌ  １０９６  織物及び編物の生地試験方法」に準拠して伸長率及び弾性率を測定することができるものを用いることができ、例えばエー・アンド・デイ社製のテンシロン万能材料試験機を用いることができる。また、電気抵抗Ｒを測定するための測定器としては、例えばケースレー社製のKEITHLEY 2000デジタルマルチメーターを用いることができる。配線５２上の２点の間の第１方向Ｄ１における距離は、１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であり、例えば３０ｍｍである。
【０１２１】
図１３に示すように、電気抵抗Ｒは、第１方向Ｄ１における基材２０の伸長量Ｅが第１伸長量Ｅ１のときに、単位伸長量当たりの電気抵抗Ｅの増加量が変化する第１転換点Ｐ１を示す。第１転換点Ｐ１は、例えば、配線５２の蛇腹形状部５５が解消されるときに現れる。
【０１２２】
図１３の例において、第１転換点Ｐ１は、直線Ｍ１と直線Ｍ２とが交わる点における伸長量を有する点として定義される。直線Ｍ１は、伸長量Ｅがゼロの位置において線Ｃ１に接する直線である。直線Ｍ１の傾きは、第１方向Ｄ１における配線基板１０の伸長量Ｅが第１伸長量Ｅ１より小さいときの、単位伸長量当たりの電気抵抗Ｒの増加量（以下、第１電気抵抗増加率とも称する）を表している。また、直線Ｍ２は、線Ｃ１の傾きが直線Ｍ１の傾きよりも有意に大きくなる位置において線Ｃ１を近似する直線である。直線Ｍ２の傾きは、第１方向Ｄ１における配線基板１０の伸長量Ｅが第１伸長量Ｅ１より大きいときの、単位伸長量当たりの電気抵抗Ｒの増加量（以下、第２電気抵抗増加率とも称する）を表している。
【０１２３】
第２電気抵抗増加率は、第１電気抵抗増加率の好ましくは２倍以上であり、３倍以上であってもよく、４倍以上であってもよい。なお、図示はしないが、第１転換点Ｐ１は、線Ｃ１の傾きが直線Ｍ１の２倍になる点として定義されてもよい。
【０１２４】
図１３に示すように、張力Ｔは、第１方向Ｄ１における基材２０の伸長量Ｅが第２伸長量Ｅ２のときに、単位伸長量当たりの張力Ｔの増加量が変化する第２転換点Ｐ２を示す。第２転換点Ｐ２は、例えば、調整機構３０の蛇腹形状部３５が解消されるときに現れる。
【０１２５】
図１３の例において、第２転換点Ｐ２は、直線Ｎ１と直線Ｎ２とが交わる点における伸長量を有する点として定義される。直線Ｎ１は、伸長量Ｅがゼロの位置において線Ｃ２に接する直線である。直線Ｎ１の傾きは、第１方向Ｄ１における配線基板１０の伸長量Ｅが第２伸長量Ｅ２より小さいときの、単位伸長量当たりの張力Ｔの増加量（以下、第１張力増加率とも称する）を表している。また、直線Ｎ２は、線Ｃ２の傾きが直線Ｎ１の傾きよりも有意に大きくなる位置において線Ｃ２を近似する直線である。直線Ｎ２の傾きは、第１方向Ｄ１における配線基板１０の伸長量Ｅが第２伸長量Ｅ２より大きいときの、単位伸長量当たりの張力Ｔの増加量（以下、第２張力増加率とも称する）を表している。
【０１２６】
第２張力増加率は、好ましくは第１張力増加率の２倍以上であり、３倍以上であってもよく、４倍以上であってもよい。なお、図示はしないが、第２転換点Ｐ２は、線Ｃ２の傾きが直線Ｎ１の２倍になる点として定義されてもよい。
【０１２７】
本実施の形態においては、上述のように、調整機構３０を設ける時の基材２０の伸長率が、配線５２を設ける時の基材２０の伸長率よりも小さい。このため、基材２０を備える配線基板１０を伸長させると、配線５２の蛇腹形状部５５よりも先に調整機構３０の蛇腹形状部３５が解消される。従って、図１３に示すように、第１伸長量Ｅ１よりも小さい第２伸長量Ｅ２のときに、配線基板１０に第２転換点Ｐ２が現れるようにすることができる。
【０１２８】
図１４は、第２伸長量Ｅ２まで伸長させた場合の配線基板１０の断面図の一例である。図１４に示す例において、調整機構３０の蛇腹形状部３５は解消されているが、配線５２の蛇腹形状部５５は解消されていない。配線基板１０を図１４に示す状態から更に伸長させるためには、調整機構３０自体を第１方向Ｄ１において変形させる必要がある。このため、第２転換点Ｐ２が現れた後は、図１３に示すように線Ｃ２の傾きが大きく増加するので、配線基板１０が伸長し難くなる。これにより、配線基板１０が過剰に伸長されてしまう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の配線５２などの構成要素に破断などの不具合が生じることを抑制することができる。
【０１２９】
第１伸長量Ｅ１は、好ましくは第２伸長量Ｅ２の１．１倍以上であり、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。第１伸長量Ｅ１が第２伸長量Ｅ２の１．１倍以上であることにより、配線基板１０の伸長が第１伸長量Ｅ１に達するよりも前に配線基板１０の伸長を停止させ易くなる。また、第１伸長量Ｅ１は、第２伸長量Ｅ２の５倍以下であってもよい。言い換えると、第２伸長量Ｅ２は、第１伸長量の１／５以上であってもよい。人の腕などの身体の一部に配線基板１０を取り付けることなどの際に必要になる伸長量を確保することができる。
【０１３０】
このように、本実施の形態によれば、配線５２に破断などの不具合が生じてしまうことを抑制しながら、使用時に第１方向Ｄ１において配線基板１０を伸長させることができる。このため、様々な方向における伸長性が求められる用途において配線基板１０を適用することができる。
【０１３１】
また、上述の実施の形態の場合と同様に、本変形例においても、調整機構３０は、配線５２に応力が集中することを抑制するという機能を果たすことができる。これにより、配線基板１０に生じる湾曲や屈曲などの変形が局所的に大きくなることを抑制することができる。このため、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。また、配線基板１０を繰り返し伸縮させた際に配線５２の電気抵抗値が増加してしまうことを抑制することができる。
【０１３２】
また、本変形例においても、調整機構３０は、配線５２との間に間隔Ｚ１を空けて設けられている。このため、調整機構３０が配線５２に接することに起因して配線５２の電気特性の劣化が生じることを抑制することができる。これにより、例えば、配線基板１０を繰り返し伸縮させる前後で配線５２の電気抵抗値が増加してしまうことを防ぐことができる。
【０１３３】
（第２の変形例）
上述の実施の形態においては、配線５２が基材２０の第１面２１に設けられる例を示したが、これに限られることはない。本変形例においては、配線５２が支持基板によって支持される例を示す。
【０１３４】
図１５は、第２の変形例に係る配線基板１０のうち配線５２を含む部分の断面図であり、上述の実施の形態における図４に相当する図である。また、図１６は、第２の変形例に係る配線基板１０のうち調整機構３０を含む部分の断面図であり、上述の実施の形態における図７に相当する図である。配線基板１０は、基材２０、支持基板４０、配線５２及び調整機構３０を少なくとも備える。
【０１３５】
〔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１５に示す例において、支持基板４０は、その第１面４１側において配線５２を支持している。また、支持基板４０は、その第２面４２側において基材２０の第１面２１に接合されている。例えば、基材２０と支持基板４０との間に、接着剤を含む接着層６０が設けられていてもよい。接着層６０を構成する材料としては、例えばアクリル系接着剤、シリコーン系接着剤等を用いることができる。接着層６０の厚みは、例えば５μｍ以上且つ２００μｍ以下である。
【０１３６】
本変形例においても、上述の実施の形態の場合と同様に、調整機構３０は、配線５２に接しないよう配置されている。例えば、図１６に示すように、調整機構３０は、支持基板４０の第１面４１のうち配線５２と重ならない部分に設けられている。
【０１３７】
図１７は、図１５の配線基板１０を拡大して示す断面図である。本変形例においては、支持基板４０に接合された基材２０から張力が取り除かれて基材２０が収縮するとき、配線５２の山部５３及び谷部５４と同様の山部及び谷部が支持基板４０にも現れる。支持基板４０の特性や寸法は、このような山部や谷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。
【０１３８】
なお、図示はしないが、支持基板４０は、その第２面４２側において配線５２を支持していてもよい。この場合、調整機構３０も、支持基板４０の第２面４２のうち配線５２と重ならない部分に設けられていてもよい。
【０１３９】
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。また、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５００００倍以下であってもよく、好ましくは１０００倍以上１００００倍以下である。このように支持基板４０の第３の弾性係数を設定することにより、山部５３及び谷部５４の周期Ｆ１が小さくなり過ぎることを抑制することができる。また、山部５３及び谷部５４において局所的な折れ曲がりが生じることを抑制することができる。
なお、支持基板４０の弾性係数が低すぎると、配線５２の形成工程中に支持基板４０が変形し易く、この結果、支持基板４０に対する配線５２の位置合わせが難しくなる。また、支持基板４０の弾性係数が高すぎると、弛緩時の基材２０の復元が難しくなり、また基材２０の割れや折れが発生し易くなる。
【０１４０】
また、支持基板４０の厚みは、例えば５００ｎｍ以上１０μｍ以下であり、より好ましくは１μｍ以上５μｍ以下である。支持基板４０の厚みが小さすぎると、支持基板４０の製造工程や、支持基板４０上に配線５２などの部材を形成する工程における、支持基板４０のハンドリングが難しくなる。支持基板４０の厚みが大きすぎると、弛緩時の基材２０の復元が難しくなり、目標の基材２０の伸縮が得られなくなる。
【０１４１】
支持基板４０を構成する材料としては、例えば、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリル樹脂等を用いることができる。その中でも、耐久性や耐熱性がよいポリエチレンナフタレートかポリイミドが好ましく用いられ得る。
【０１４２】
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又は調整層３１の場合と同様である。
【０１４３】
（配線基板の製造方法）
次に、図１８（ａ）〜（ｃ）を参照して、本変形例に係る配線基板１０の製造方法について説明する。
【０１４４】
まず、支持基板４０を準備する。続いて、支持基板４０の第１面４１に配線５２を設ける。例えば、まず、蒸着法などによって支持基板４０の第１面４１に銅層などの金属層を形成する。続いて、フォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いて金属層を加工する。これにより、第１面４１に配線５２を得ることができる。
【０１４５】
続いて、図１８（ｂ）に示すように、第１方向Ｄ１において基材２０に第１張力Ｔ１を加えて、基材２０を寸法Ｌ１まで伸長させる第１伸長工程を実施する。続いて、第１伸長工程における第１張力Ｔ１によって伸長した状態の基材２０の第１面２１に配線５２を設ける配線形成工程を実施する。本変形例の配線形成工程においては、図１８（ｂ）に示すように、基材２０の第１面２１に、配線５２が設けられた支持基板４０の第２面４２を接合させる。この際、基材２０と支持基板４０との間に接着層６０を設けてもよい。
【０１４６】
その後、基材２０から第１張力Ｔ１を取り除く第１収縮工程を実施する。これにより、図１８（ｃ）において矢印Ｃで示すように、第１方向Ｄ１において基材２０が収縮し、基材２０に設けられている支持基板４０及び配線５２にも変形が生じる。支持基板４０及び配線５２の変形は、上述のように蛇腹形状部として生じ得る。
【０１４７】
本変形例において、支持基板４０に調整機構３０を設ける調整機構形成工程を実施するタイミングは任意である。
例えば、基材２０に接合される前の状態の支持基板４０に調整機構３０を設けてもよい。この場合、配線５２を設ける前に支持基板４０に調整機構３０を設けてもよく、配線５２を設けた後に支持基板４０に調整機構３０を設けてもよい。
また、上述の第１の変形例の場合と同様に、第１伸長工程における基材２０の伸長率よりも小さい伸長率で伸長されている状態の基材２０に接合されている支持基板４０に調整機構３０を設けてもよい。
【０１４８】
本変形例においても、調整機構３０は、配線５２に応力が集中することを抑制するという機能を果たすことができる。これにより、配線基板１０に生じる湾曲や屈曲などの変形が局所的に大きくなることを抑制することができる。このため、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。また、配線基板１０を繰り返し伸縮させた際に配線５２の電気抵抗値が増加してしまうことを抑制することができる。
【０１４９】
また、本変形例においても、調整機構３０は、配線５２との間に間隔Ｚ１を空けて設けられている。このため、調整機構３０が配線５２に接することに起因して配線５２の電気特性の劣化が生じることを抑制することができる。これにより、例えば、配線基板１０を繰り返し伸縮させる前後で配線５２の電気抵抗値が増加してしまうことを防ぐことができる。
【０１５０】
（第３の変形例）
上述の第２の変形例においては、支持基板４０が接着層６０を介して基材２０に接合される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、非接着表面を分子修飾させて、分子接着結合させる方法などによって支持基板４０が基材２０に接合されていてもよい。この場合、図１９に示すように、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。
【０１５１】
（第４の変形例）
上述の第２の変形例及び第３の変形例においては、支持基板４０の第１面４１側に配線５２及び調整機構３０が設けられている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図２０に示すように、配線５２及び調整機構３０は、支持基板４０の第２面４２側に設けられていてもよい。
【０１５２】
（第５の変形例）
上述の実施の形態においては、配線５２に重ならないよう調整機構３０が配置されている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図２１に示すように、調整機構３０が、配線５２に重なる重なり部分３７を含んでいてもよい。この場合、配線５２全体の面積に対する、配線５２のうち調整機構３０と重なっていない部分の面積の比率（以下、非重複率）が、配線５２全体の面積に対する、配線５２のうち調整機構３０と重なっている部分の面積の比率（重複率）よりも大きいことが好ましい。非重複率は、重複率の例えば２倍以上であり、３倍以上であってもよく、４倍以上であってもよく、５倍以上であってもよい。これにより、調整機構３０が配線５２に接することに起因して配線５２の電気特性の劣化が生じることを抑制することができる。
【０１５３】
図２１に示すように、調整機構３０の重なり部分３７は、配線５２が延びる方向に沿って間隔を空けて並んでいてもよい。この場合、伸縮した状態の基材２０を弛緩させたとき、配線５２に、重なり部分３７の配置の周期に対応した蛇腹形状部５５が生じ易くなる。すなわち、重なり部分３７によって蛇腹形状部５５の周期を制御することができる。
【０１５４】
（第６の変形例）
図２２は、本変形例に係る配線基板１０を示す平面図である。図２３は、図２２の配線基板１０のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。図２２及び図２３に示すように、配線基板１０は、配線５２に電気的に接続された電子部品５１を備えていてもよい。図２２及び図２３に示す例において、電子部品５１は、支持基板４０の第１面４１側に位置している。若しくは、配線基板１０は、電子部品５１が搭載されてはいないが、配線５２に電気的に接続される電子部品５１が搭載され得るように構成されていてもよい。
【０１５５】
図２２に示すように、調整機構３０は、電子部品５１と重ならないよう配置されていてもよい。図示はしないが、調整機構３０の一部が電子部品５１に重なっていてもよい。
【０１５６】
電子部品５１は、配線５２に接続される電極を有していてもよい。この場合、配線基板１０は、電子部品５１の電極に接するとともに配線５２に電気的に接続された接続部を有する。接続部は、例えばパッドである。
【０１５７】
また、電子部品５１は、配線５２に接続される電極を有していなくてもよい。例えば、電子部品５１は、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んでいてもよい。このような電子部品５１の例として、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ものや、配線５２を構成する導電層とは別の層に位置する導電層を含むものを挙げることができる。例えば、電子部品５１は、配線５２を構成する導電層よりも平面視において広い幅を有する導電層によって構成されたパッドであってもよい。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。また、電子部品５１は、導電層が平面視においてらせん状に延びることによって構成された配線パターンであってもよい。このように、導電層がパターニングされて所定の機能が付与された部分も、電子部品５１となり得る。
【０１５８】
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。
【０１５９】
次に、電極を有さない電子部品５１の用途について説明する。例えば、上述のパッドは、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部分として機能し得る。また、らせん状に延びることによって構成された配線パターンは、アンテナなどとして機能し得る。
【０１６０】
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。
【実施例】
【０１６１】
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。
【０１６２】
［実施例１］
（伸縮性基材の準備）
支持台の上に、接着層６０として機能する粘着シートを載置した。粘着シートとしては、３Ｍ社製の粘着シート８１４６を用いた。続いて、粘着シート上に２液付加縮合のポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を塗布し、ＰＤＭＳを硬化させた。これにより、粘着シートの上に基材２０を形成した。硬化後の基材２０の厚さは９００μｍであった。続いて、基材２０及び接着層６０を含む第１積層体の一部分を切り出し、接着層６０を除去した基材２０をサンプルとして用いて、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、基材２０の断面積は０．４５×１０−６ｍ２であった。
【０１６３】
（支持基板、配線および調整層の準備）
支持基板４０として厚さ２．５μｍ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に導電性ペーストを所定のパターンで印刷することにより、配線５２を形成した。印刷法としては、スクリーン印刷を用いた。導電性ペーストとしては、銀の導電性粒子を含むものを用いた。配線５２は、２００μｍの幅、４０ｍｍの長さを有する。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、支持基板の弾性係数は２．２ＧＰａであった。
【０１６４】
続いて、支持基板４０の第１面４１のうち配線５２と重ならない領域に、ウレタン樹脂を印刷することにより、調整層３１を形成した。印刷法としては、スクリーン印刷を用いた。調整層３１は、３０μｍの厚みを有する。続いて、調整層３１の一部分をサンプルとして取り出し、調整層３１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、調整層３１の弾性係数は３５ＭＰａであった。
【０１６５】
基材２０、支持基板４０、配線５２及び調整層３１それぞれの弾性係数の大小関係は下記の通りである。
基材２０＜調整層３１＜配線５２＜支持基板４０
【０１６６】
（基材と支持基板の接合）
接着層６０が形成されている基材２０に張力を加え、基材２０及び接着層６０を第１方向Ｄ１において５０％伸長させた状態で、配線５２及び調整層３１が設けられた支持基板４０を接着層６０に接合させた。この状態における配線５２の抵抗は３５Ωであった。
【０１６７】
続いて、張力を取り除いて伸長を解放させて、基材２０を収縮させた。このようにして、配線基板１０を作製した。得られた配線基板１０において、支持基板４０及び支持基板４０に設けられている配線５２の表面には、複数の山部を含む蛇腹形状部が現れていた。複数の山部の５周期分にわたって周期を測定したところ、平均周期は５４０μｍであった。蛇腹形状部における曲率半径の最小値は４３μｍであった。また、配線の抵抗は４２Ωであり、収縮前の抵抗との差は小さかった。
【０１６８】
続いて、配線基板１０に対して、３０％伸長させる処置及び伸長状態を解放する処置を繰り返し１万回実施した。その後に測定された配線の抵抗は７１Ωであり、１万回の伸縮試験の前に比べて１．７倍になっていた。
【０１６９】
［比較例１］
支持基板４０の第１面４１側において配線５２と重ならない領域にもウレタン樹脂を含む調整層３１を形成したこと以外は、実施例１の場合と同様にして、配線基板１０を作製した。この状態における配線５２の抵抗は３５Ωであった。
【０１７０】
続いて、張力を取り除いて伸長を解放させて、基材２０を収縮させた。このようにして、配線基板１０を作製した。得られた配線基板１０において、支持基板４０及び支持基板４０に設けられている配線５２の表面には、複数の山部を含む蛇腹形状部が現れていた。複数の山部の５周期分にわたって周期を測定したところ、平均周期は６２０μｍであった。蛇腹形状部における曲率半径の最小値は４５μｍであった。また、配線の抵抗は３９Ωであり、収縮前の抵抗との差は小さかった。
【０１７１】
続いて、配線基板１０に対して、３０％伸長させる処置及び伸長状態を解放する処置を繰り返し１万回実施した。その後に測定された配線の抵抗は２２０Ωであり、１万回の伸縮試験の前に比べて５．７倍になっていた。
【０１７２】
［比較例２］
支持基板４０の第１面４１に調整層３１を形成し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。この状態における配線５２の抵抗は４７Ωであった。
【０１７３】
続いて、張力を取り除いて伸長を解放させて、基材２０を収縮させた。このようにして、配線基板１０を作製した。得られた配線基板１０において、支持基板４０及び支持基板４０に設けられている配線５２の表面には、複数の山部を含む蛇腹形状部が現れていた。複数の山部の５周期分にわたって周期を測定したところ、平均周期は４２０μｍであり、周期の標準偏差は６７μｍであった。また、蛇腹形状部における曲率半径の最小値は２μｍであった。蛇腹形状部には、不均一な皺や配線の折れが確認された。また、配線の抵抗は８１Ωであり、収縮前に比べて１．７倍になっていた。
【符号の説明】
【０１７４】
１０  配線基板
２０  基材
２１  第１面
２２  第２面
２３  山部
２４  谷部
２５  山部
２６  谷部
３０  調整機構
３１  調整層
３２  接着層
３３  山部
３４  谷部
３７  重なり部分
４０  支持基板
４１  第１面
４２  第２面
５１  電子部品
５２  配線
５３  山部
５４  谷部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2020136350.tif 000013
【図１２】
2020136350.tif 000014
【図１３】
2020136350.tif 000015
【図１４】
2020136350.tif 000016
【図１５】
2020136350.tif 000017
【図１６】
2020136350.tif 000018
【図１７】
2020136350.tif 000019
【図１８】
2020136350.tif 000020
【図１９】
2020136350.tif 000021
【図２０】
2020136350.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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