(57)【要約】      （修正有）【課題】伸縮による抵抗値変化や配線の折れ、破損が抑制された伸縮性の配線基板を提供する。【解決手段】配線基板１０は、伸縮性を有する基材２０と、基材の第１面２１側に位置し、基材の第１面の法線方向における山部及び谷部が基材の第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、基材の伸縮を制御する伸縮制御機構３０と、を備える。基材は、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５１に重なる部品固定領域２３１と、部品固定領域の周囲に位置する部品周囲領域２３２と、を含む部品領域２３と、部品領域に隣接する配線領域２４と、を有する。伸縮制御機構は、部品周囲領域に位置し、部品周囲領域と部品固定領域との間の境界まで広がる伸縮制御部３１、３２を少なくとも含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板であって、
伸縮性を有する基材と、
前記基材の第１面側に位置する配線であって、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、
前記基材の伸縮を制御する伸縮制御機構と、を備え、
前記基材は、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重なる部品固定領域と、前記部品固定領域の周囲に位置する部品周囲領域と、を含む部品領域と、前記部品領域に隣接する配線領域と、を有し、
前記伸縮制御機構は、前記部品周囲領域に位置し、前記部品周囲領域と前記部品固定領域との間の境界まで広がる伸縮制御部を少なくとも含む、配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【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
【発明の開示】
【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張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、基材の伸張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。
【０００８】
本開示の一実施形態は、配線基板であって、伸縮性を有する基材と、前記基材の第１面側に位置する配線であって、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、前記基材の伸縮を制御する伸縮制御機構と、を備え、前記基材は、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重なる部品固定領域と、前記部品固定領域の周囲に位置する部品周囲領域と、を含む部品領域と、前記部品領域に隣接する配線領域と、を有し、前記伸縮制御機構は、前記部品周囲領域に位置し、前記部品周囲領域と前記部品固定領域との間の境界まで広がる伸縮制御部を少なくとも含む、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、前記部品周囲領域に位置する前記伸縮制御部は、前記基材の曲げ剛性よりも大きい曲げ剛性を有していてもよい。若しくは、前記部品周囲領域に位置する前記伸縮制御部は、前記基材の曲げ剛性以下の曲げ剛性を有していてもよい。また、前記部品周囲領域に位置する前記伸縮制御部は、前記基材の弾性係数よりも大きい弾性係数を有していてもよい。若しくは、前記部品周囲領域に位置する前記伸縮制御部は、前記基材の弾性係数以下の弾性係数を有していてもよい。
【００１０】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記配線の前記蛇腹形状部の振幅が１μｍ以上であってもよい。
【００１１】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記基材の前記第１面の反対側に位置する第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。
【００１２】
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面の反対側に位置する第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。
【００１３】
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Ｆ１とする場合、前記基材の前記第１面の反対側に位置する第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×Ｆ１以上ずれていてもよい。
【００１４】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記部品周囲領域に位置する前記伸縮制御部は、第１部分と、前記第１部分よりも前記配線領域側に位置し、且つ前記第１部分よりも高い変形性を有する第２部分と、を含んでいてもよい。
【００１５】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記部品周囲領域に位置する前記伸縮制御部の前記第２部分の厚みは、少なくとも部分的に、前記配線領域側に向かうにつれて減少していてもよい。
【００１６】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記部品周囲領域に位置する前記伸縮制御部の前記第２部分の弾性係数は、前記部品周囲領域に位置する前記伸縮制御部の前記第１部分の弾性係数よりも小さくてもよい。
【００１７】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記部品周囲領域に位置する前記伸縮制御部の前記第２部分の密度分布は、前記部品周囲領域に位置する前記伸縮制御部の前記第１部分の密度分布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は、前記基材の第１面側において前記部品固定領域に位置し、前記配線が電気的に接続される電極を有する前記電子部品を更に備えていてもよい。この場合、前記部品周囲領域に位置する前記伸縮制御部が、前記電子部品に接していない下部と、前記電子部品に接している上部と、を含んでいてもよい。
【００１９】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記伸縮制御機構は、前記部品周囲領域において前記配線上又は前記基材の前記第１面上に位置する前記伸縮制御部を含んでいてもよい。
【００２０】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記伸縮制御機構は、前記部品周囲領域において前記配線と前記基材との間に位置する前記伸縮制御部を含んでいてもよい。
【００２１】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記伸縮制御機構は、前記部品周囲領域において前記基材の内部に埋め込まれている前記伸縮制御部を含んでいてもよい。
【００２２】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記伸縮制御機構は、前記部品周囲領域において前記基材の前記第１面の反対側の第２面側に位置する前記伸縮制御部を含んでいてもよい。
【００２３】
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、前記基材の弾性係数よりも大きい弾性係数を有し、前記配線を支持する支持基板を更に備えていてもよい。
【００２４】
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、１０μｍ以上且つ１ｍｍ以下の厚みを有する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。
【００２５】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記伸縮制御部は、例えば、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、チオール系又はシリコーン系のモノマー、オリゴマー又はポリマーを含んでいてもよい。
【００２６】
本開示の一実施形態による配線基板において、前記配線は、複数の導電性粒子を含んでいてもよい。
【００２７】
本開示の一実施形態は、配線基板の製造方法であって、配線基板に搭載される電子部品に重なる部品固定領域と、前記部品固定領域の周囲に位置する部品周囲領域と、を含む部品領域と、前記部品領域に隣接する配線領域と、を有し、且つ伸縮性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第１面側において、配線を前記部品周囲領域及び前記配線領域に設ける第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、前記基材から前記引張応力が取り除かれた後、前記配線は、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し、前記配線基板は、前記基材の伸縮を制御する伸縮制御機構を備え、前記伸縮制御機構は、前記部品周囲領域に位置し、前記部品周囲領域と前記部品固定領域との間の境界まで広がる伸縮制御部を少なくとも含む、配線基板の製造方法である。
【００２８】
本開示の実施形態によれば、電子部品の電極に接続された配線が破損してしまうことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】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の配線基板を線II−IIに沿って切断した場合を示す断面図である。
【図３】図２に示す配線基板を拡大して示す断面図である。
【図４Ａ】基材に現れる蛇腹形状部の一例を示す断面図である。
【図４Ｂ】基材に現れる蛇腹形状部の一例を示す断面図である。
【図５】比較の形態に係る配線基板を拡大して示す断面図である。
【図６】配線領域に位置する伸縮制御機構の一例を示す断面図である。
【図７】比較の形態に係る配線基板を拡大して示す断面図である。
【図８】図２に示す配線基板の製造方法を説明するための図である。
【図９】部品領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図１０】図９に示す配線基板が弛緩した様子を示す断面図である。
【図１１】部品領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図１２】部品領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図１３】部品領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図１４】部品領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図１５】部品領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図１６】部品領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図１７】部品領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図１８】部品領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図１９】部品領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図２０】部品領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図２１】部品領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図２２】部品領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図２３】部品領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図２４】部品領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す平面図である。
【図２５】電子部品の一変形例を示す断面図である。
【図２６】電子部品の一変形例を示す断面図である。
【図２７】配線領域に位置する伸縮制御部の一変形例を示す断面図である。
【図２８】図２７に示す配線基板が弛緩した様子を示す断面図である。
【図２９】配線領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図３０】配線領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図３１】配線領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図３２】配線領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図３３】配線領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図３４】配線領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図３５】配線領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図３６】配線領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図３７】配線領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図３８】配線領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図３９】図３８に示す配線基板が弛緩した様子を示す断面図である。
【図４０】伸縮制御機構の一変形例を示す平面図である。
【図４１】伸縮制御機構の一変形例を示す平面図である。
【図４２】伸縮制御機構の一変形例を示す平面図である。
【図４３】伸縮制御機構の一変形例を示す平面図である。
【図４４】配線基板の一変形例を示す断面図である。
【図４５Ａ】図４４に示す配線基板を拡大して示す断面図である。
【図４５Ｂ】配線基板の一変形例を示す断面図である。
【図４５Ｃ】配線基板の一変形例を示す断面図である。
【図４６】図４４に示す配線基板の製造方法を説明するための図である。
【図４７】伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図４８Ａ】伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図４８Ｂ】伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図４９】伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図５０】伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図５１】伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図５２】伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図５３】電子部品の一変形例を示す断面図である。
【図５４】電子部品の一変形例を示す断面図である。
【図５５】電子部品の一変形例を示す平面図である。
【図５６】電子部品の一変形例を示す平面図である。
【図５７】電子部品の一変形例を示す平面図である。
【図５８】配線領域に位置する伸縮制御機構の一変形例を示す断面図である。
【図５９】配線基板の一変形例を示す平面図である。
【図６０】図５９の配線基板を線XXXXXX−XXXXXXに沿って切断した場合を示す断面図である。
【図６１】配線基板の一変形例を示す断面図である。
【図６２】配線基板の一変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
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。
【００３１】
以下、図１乃至図８を参照して、本開示の一実施形態について説明する。
【００３２】
（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を示す平面図及び断面図である。図２に示す断面図は、図１の配線基板１０を線II−IIに沿って切断した場合の図である。
【００３３】
配線基板１０は、基材２０、伸縮制御機構３０、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。
【００３４】
〔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１０μｍ以上１０ｍｍ以下であり、より好ましくは２０μｍ以上３ｍｍ以下であり、１ｍｍ以下であってもよい。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。
【００３５】
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。
【００３６】
また、非伸長状態にある基材２０の形状と、非伸長状態から伸長された後に再び非伸長状態に戻ったときの基材２０の形状との差が小さいことが好ましい。この差のことを、以下の説明において形状変化とも称する。基材２０の形状変化は、例えば面積比で２０％以下、より好ましくは１０％以下、さらに好ましくは５％以下である。形状変化の小さい基材２０を用いることにより、後述する蛇腹形状部の形成が容易になる。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
基材２０を構成する材料の例としては、例えば、エラストマーを挙げることができる。また、基材２０の材料として、例えば、織物、編物、不織布などの布を用いることもできる。エラストマーとしては、一般的な熱可塑性エラストマーおよび熱硬化性エラストマーを用いることができ、具体的には、ポリウレタン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ニトリル系エラストマー、オレフィン系エラストマー、塩ビ系エラストマー、エステル系エラストマー、アミド系エラストマー、１，２−ＢＲ系エラストマー、フッ素系エラストマー、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ポリスチレンブタジエン、ポリクロロプレン等を用いることができる。機械的強度や耐磨耗性を考慮すると、ウレタン系エラストマーを用いることが好ましい。また、基材２０がシリコーンを含んでいてもよい。シリコーンは、耐熱性・耐薬品性・難燃性に優れており、基材２０の材料として好ましい。
【００４１】
図１及び図２に示すように、基材２０は、部品領域２３、配線領域２４及び周囲領域２５を含む。配線領域２４は、部品領域２３に隣接する領域である。周囲領域２５は、部品領域２３又は配線領域２４と基材２０の外縁との間の領域である。
【００４２】
図３は、図２の配線基板１０を拡大して示す断面図である。図３に示すように、部品領域２３は、部品固定領域２３１及び部品周囲領域２３２を含む。部品固定領域２３１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に重なる領域である。部品周囲領域２３２は、部品固定領域２３１の周囲に位置する領域である。
【００４３】
部品周囲領域２３２は、電子部品５１と配線５２との間の境界部に応力が集中することを抑制するために上述の伸縮制御機構３０が設けられる領域である。部品周囲領域２３２の寸法は、電子部品５１と配線５２との間の境界部に応力が集中することを抑制することができるよう定められる。例えば、部品周囲領域２３２の面積は、部品固定領域２３１の面積の１／４以上であり、部品固定領域２３１の面積の１／２以上であってもよい。また、部品周囲領域２３２の面積は、例えば、部品固定領域２３１の面積以下であり、部品固定領域２３１の面積の３／４以下であってもよい。
【００４４】
部品周囲領域２３２は、電子部品５１の端部５１２から一定の距離以内の領域として定められていてもよい。例えば、部品周囲領域２３２は、電子部品５１の端部５１２から、５ｍｍ以内の領域であってもよく、２ｍｍ以内の領域であってもよい。
【００４５】
〔伸縮制御機構〕
伸縮制御機構３０は、基材２０の伸縮を制御するために配線基板１０に設けられた機構である。図２に示す例において、伸縮制御機構３０は、部品領域２３及び配線領域２４において電子部品５１上、配線５２上又は基材２０の第１面２１上に位置する伸縮制御部３１，３２を有する。以下の説明において、部品領域２３に位置する伸縮制御部３１を第１伸縮制御部３１と称し、配線領域２４に位置する伸縮制御部３２を第２伸縮制御部３２と称することもある。また、第１伸縮制御部３１及び第２伸縮制御部３２に共通する事項に関して説明する場合は、「伸縮制御部３１，３２」と表記することもある。
【００４６】
伸縮制御部３１，３２は、基材２０の第１の弾性係数よりも大きい弾性係数を有してもよい。伸縮制御部３１，３２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。伸縮制御部３１，３２の弾性係数が低すぎると、伸縮の制御がしにくい場合がある。また、伸縮制御部３１，３２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伸縮制御部３１，３２に起こる場合がある。伸縮制御部３１，３２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。このような伸縮制御部３１，３２を基材２０に設けることにより、基材２０のうち伸縮制御部３１，３２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。このことにより、基材２０に現れる後述する蛇腹形状部の周期や振幅などを制御することができる。以下の説明において、伸縮制御部３１，３２の弾性係数のことを、第２の弾性係数とも称する。なお、「重なる」とは、基材２０の第１面２１の法線方向に沿って見た場合に２つの構成要素が重なることを意味している。
【００４７】
伸縮制御部３１，３２の第２の弾性係数を算出する方法は、伸縮制御部３１，３２の形態に応じて適宜定められる。例えば、伸縮制御部３１，３２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、伸縮制御部３１，３２又は支持基板４０の弾性係数を算出する方法として、伸縮制御部３１，３２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。
【００４８】
伸縮制御部３１，３２の第２の弾性係数が基材２０の第１の弾性係数よりも大きい場合、伸縮制御部３１，３２を構成する材料として、金属材料を用いることができる。金属材料の例としては、銅、アルミニウム、ステンレス鋼等を挙げることができる。また、伸縮制御部３１，３２を構成する材料として、一般的な熱可塑性エラストマーや、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系、ポリエステル系、エポキシ系、ビニルエーテル系、ポリエン・チオール系又はシリコーン系等のオリゴマー、ポリマーなどを用いてもよい。伸縮制御部３１，３２を構成する材料がこれらの樹脂である場合、伸縮制御部３１，３２は、透明性を有していてもよい。また、伸縮制御部３１，３２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、伸縮制御部３１，３２は黒色であってもよい。また、伸縮制御部３１，３２の色と基材２０の色とが同一であってもよい。伸縮制御部３１，３２の厚みは、例えば１μｍ以上１００μｍ以下である。
【００４９】
若しくは、伸縮制御部３１，３２の第２の弾性係数は、基材２０の第１の弾性係数以下であってもよい。伸縮制御部３１，３２の第２の弾性係数は、例えば１０ＭＰａ以下であり、１ＭＰａ以下であってもよい。伸縮制御部３１，３２の第２の弾性係数は、基材２０の第１の弾性係数の１倍以下であってもよく、０．８倍以下であってもよい。この場合、伸縮制御部３１，３２の第２の弾性係数が基材２０の第１の弾性係数よりも大きい場合に比べて、基材２０に現れる蛇腹形状部の振幅が大きくなるので、配線基板１０の伸縮性も大きくなる。また、伸縮制御部３１，３２の第２の弾性係数が基材２０の第１の弾性係数以下の場合であっても、基材２０のうち伸縮制御部３１，３２に重なる部分と伸縮制御部３１，３２に重ならない部分との間で、伸縮性の差が生じる。すなわち、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。このことにより、基材２０に現れる蛇腹形状部の周期や振幅などを制御することができる。
【００５０】
伸縮制御部３１，３２の第２の弾性係数が基材２０の第１の弾性係数以下の場合、伸縮制御部３１，３２を構成する材料として、一般的な熱可塑性エラストマーおよび熱硬化性エラストマーを用いることができ、例えば、スチレン系エラストマー、アクリル系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ポリブタジエン、ポリクロロプレンが挙げられる。伸縮制御部３１，３２の厚みは、例えば１μｍ以上１００μｍ以下である。
【００５１】
なお、部品周囲領域２３２に位置する第１伸縮制御部３１の弾性係数と配線領域２４に位置する第２伸縮制御部３２の弾性係数とは、同一であってもよい。この場合、第１伸縮制御部３１及び第２伸縮制御部３２を同一の工程で同時に形成することができるので、伸縮制御部３１，３２の形成工程が簡便になる。また、第１伸縮制御部３１の弾性係数と第２伸縮制御部３２の弾性係数とは、異なっていてもよい。この場合、第１伸縮制御部３１の弾性係数が、第２伸縮制御部３２の弾性係数よりも高いことが好ましい。
【００５２】
第１伸縮制御部３１の材料や厚みと第２伸縮制御部３２の材料や厚みとは、同一であってもよい。この場合、伸縮制御部３１，３２の形成工程が簡便になる。また、第１伸縮制御部３１の材料や厚みと第２伸縮制御部３２の材料や厚みとは、異なっていてもよい。この場合、第１伸縮制御部３１の厚みが、第２伸縮制御部３２の厚みよりも小さいことが好ましい。なぜなら、電子部品５１の方が一般に、配線５２よりも厚いからである。第１伸縮制御部３１の厚みを第２伸縮制御部３２の厚みよりも小さくすることにより、部品周囲領域２３２と配線領域２４との間における凹凸や段差を小さくすることができる。これにより、引っかかりによる素子剥がれが生じることを抑制できる。また、使用者が配線基板１０を備える電子デバイスを装着した時の違和感を低減することができる。
【００５３】
伸縮制御部３１，３２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。伸縮制御部３１，３２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伸縮制御部３１，３２を切断した場合の断面に基づいて算出される。伸縮制御部３１，３２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。
【００５４】
若しくは、伸縮制御部３１，３２の曲げ剛性は、基材２０の曲げ剛性以下であってもよい。例えば、伸縮制御部３１，３２の曲げ剛性は、基材２０の曲げ剛性の１倍以下であってもよく、０．８倍以下であってもよい。
【００５５】
伸縮制御部３１，３２の形成方法は、材料等に応じて適宜選択される。例えば、基材２０上または後述する支持基板４０上に蒸着法やスパッタリング法等により金属膜を形成した後、フォトリソグラフィ法により金属膜をパターニングする方法が挙げられる。また、基材２０上または支持基板４０上にスピンコート法などの印刷法等により全面に有機層などの樹脂膜を形成した後、フォトリソグラフィ法により樹脂膜をパターニングする方法が挙げられる。また、例えば、基材２０上または支持基板４０上に一般的な印刷法により伸縮制御部３１，３２の材料をパターン状に印刷する方法が挙げられる。これらの方法のうち、材料効率がよく安価に製作できる印刷法が好ましく用いられ得る。
【００５６】
〔電子部品〕
電子部品５１は、配線５２に接続される電極５１１を少なくとも有する。図３に示す例において、電極５１１は、電子部品５１の側面に位置している。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。
【００５７】
〔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１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１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。
【００５８】
後述するように、配線５２は、引張応力によって伸長した状態の基材２０に設けられる。この場合、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、図３に示すように、蛇腹状に変形して蛇腹形状部５７を有するようになる。
【００５９】
蛇腹形状部５７は、基材２０の第１面２１の法線方向における山部及び谷部を含む。図３において、符号５３は、配線５２の表面に現れる山部を表し、符号５４は、配線５２の裏面に現れる山部を表す。また、符号５５は、配線５２の表面に現れる谷部を表し、符号５６は、配線５２の裏面に現れる谷部を表す。表面とは、配線５２の面のうち基材２０から遠い側に位置する面であり、裏面とは、配線５２の面のうち基材２０に近い側に位置する面である。また、図３において、符号２６及び２７は、配線領域２４において基材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。
【００６０】
以下の説明において、蛇腹形状部５７の山部及び谷部が繰り返し現れる方向のことを、第１方向Ｄ１とも称する。図３に示す例において、配線５２は、第１方向Ｄ１に平行に延びている。また、基材２０は、第１方向Ｄ１に平行な長辺を含む長方形の形状を有している。図示はしないが、配線基板１０は、第１方向Ｄ１とは異なる方向に延びる配線５２を含んでいてもよい。また、図示はしないが、基材２０が長方形の形状を有する場合に、長辺が延びる方向が第１方向Ｄ１とは異なっていてもよい。なお、図３においては、蛇腹形状部５７の複数の山部及び谷部が一定の周期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つの山部の間の間隔が一定でなくてもよい。
【００６１】
図３において、符号Ｓ１は、配線５２の表面における蛇腹形状部５７の、基材２０の法線方向における振幅を表す。振幅Ｓ１は、例えば１μｍ以上であり、より好ましくは１０μｍ以上である。振幅Ｓ１を１０μｍ以上とすることにより、基材２０の伸張に追従して配線５２が変形し易くなる。また、振幅Ｓ１は、例えば５００μｍ以下であってもよい。
【００６２】
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。
【００６３】
図３において、符号Ｓ２は、配線５２の裏面における蛇腹形状部５７の振幅を表す。振幅Ｓ２は、振幅Ｓ１と同様に、例えば１μｍ以上であり、より好ましくは１０μｍ以上である。また、振幅Ｓ２は、例えば５００μｍ以下であってもよい。また、図３において、符号Ｓ３は、配線領域２４のうち蛇腹形状部５７に重なる部分において基材２０の第１面２１に現れる山部２６及び谷部２７の振幅を表す。図３に示すように配線５２の裏面が基材２０の第１面２１上に位置している場合、基材２０の第１面２１の山部２６及び谷部２７の振幅Ｓ３は、配線５２の裏面における蛇腹形状部５７の振幅Ｓ２に等しい。
【００６４】
なお、図３においては、基材２０の第２面２２には蛇腹形状部が現れない例を示したが、これに限られることはない。図４Ａに示すように、基材２０の第２面２２にも蛇腹形状部が現れていてもよい。図４Ａにおいて、符号２８及び２９は、配線領域２４において基材２０の第２面２２に現れる山部及び谷部を表す。図４Ａ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４Ａにおいて、符号Ｓ４は、配線領域２４のうち蛇腹形状部５７に重なる部分において基材２０の第２面２２に現れる山部２８及び谷部２９の振幅を表す。第２面２２の振幅Ｓ４は、第１面２１の振幅Ｓ３と同一であってもよく、異なっていてもよい。例えば、第２面２２の振幅Ｓ４が、第１面２１の振幅Ｓ３よりも小さくてもよい。例えば、第２面２２の振幅Ｓ４が、第１面２１の振幅Ｓ３の０．９倍以下であってもよく、０．８倍以下であってもよく、０．６倍以下であってもよい。また、第２面２２の振幅Ｓ４は、第１面２１の振幅Ｓ３の０．１倍以上であってもよく、０．２倍以上であってもよい。基材２０の厚みが小さい場合、第１面２１の振幅Ｓ３に対する第２面２２の振幅Ｓ４の比率が大きくなり易い。なお、「基材２０の第２面２２の山部２８及び谷部２９の振幅が、第１面２１の山部２６及び谷部２７の振幅よりも小さい」とは、基材２０の第２面２２に山部及び谷部が現れない場合を含む概念である。
【００６５】
また、図４Ａ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４Ｂ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×Ｆ１以上であり、０．２×Ｆ１以上であってもよい。
【００６６】
配線５２の材料としては、蛇腹形状部５７の解消及び生成を利用して基材２０の伸張及び収縮に追従することができる材料であればよい。配線５２の材料は、それ自体が伸縮性を有していてもよく、伸縮性を有していなくてもよい。
配線５２に用いられ得る、それ自体は伸縮性を有さない材料としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、白金、クロム等の金属や、これらの金属を含む合金が挙げられる。配線５２の材料自体が伸縮性を有さない場合、配線５２としては、金属膜を用いることができる。
配線５２に用いられる材料自体が伸縮性を有する場合、材料の伸縮性は、例えば、基材２０の伸縮性と同様である。配線５２に用いられ得る、それ自体が伸縮性を有する材料としては、例えば、導電性粒子およびエラストマーを含有する導電性組成物が挙げられる。導電性粒子としては、配線に使用できるものであればよく、例えば、金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、白金、カーボン等の粒子が挙げられる。
中でも、銀粒子が好ましく用いられる。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
配線５２の厚みは、基材２０の伸縮に耐え得る厚みであればよく、配線５２の材料等に応じて適宜選択される。
例えば、配線５２の材料が伸縮性を有さない場合、配線５２の厚みは、２５ｎｍ以上５０μｍ以下の範囲内とすることができ、５０ｎｍ以上１０μｍ以下の範囲内であることが好ましく、１００ｎｍ以上５μｍ以下の範囲内であることがより好ましい。
また、配線５２の材料が伸縮性を有する場合、配線５２の厚みは、５μｍ以上６０μｍ以下の範囲内とすることができ、１０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であることが好ましく、２０μｍ以上４０μｍ以下の範囲内であることがより好ましい。
配線５２の幅は、例えば５０μｍ以上且つ１０ｍｍ以下である。
【００７０】
配線５２の形成方法は、材料等に応じて適宜選択される。例えば、基材２０上または後述する支持基板４０上に蒸着法やスパッタリング法等により金属膜を形成した後、フォトリソグラフィ法により金属膜をパターニングする方法が挙げられる。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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
ところで、配線５２の山部５３，５４の高さ及び谷部５５，５６の深さは、基材２０の厚みのばらつきや、基材２０に設けられる配線５２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。山部５３，５４の高さ及び谷部５５，５６の深さが位置によってばらつくと、配線５２に生じる湾曲や屈曲の程度が局所的に大きくなり、配線５２が破損してしまうことが考えられる。
ここで本実施の形態によれば、基材２０に伸縮制御機構３０を設けることにより、蛇腹形状部５７の周期や振幅などを制御することができる。このため、配線５２に局所的に大きな湾曲や屈曲が生じることを抑制することができる。このことにより、配線５２が破損してしまうことを抑制することができる。
【００７４】
以下、伸縮制御機構３０の伸縮制御部３１，３２について、図３乃至図７を参照して詳細に説明する。まず、部品領域２３に位置する第１伸縮制御部３１について説明する。
【００７５】
第１伸縮制御部３１は、少なくとも部品周囲領域２３２に位置する。また、図３に示すように、第１伸縮制御部３１は、部品周囲領域２３２と部品固定領域２３１との間の境界まで少なくとも広がっている。図３に示す例において、第１伸縮制御部３１は、部品周囲領域２３２と部品固定領域２３１との間の境界を越えて部品固定領域２３１にまで広がっている。例えば、第１伸縮制御部３１は、部品固定領域２３１の全域にわたって広がっていてもよい。
【００７６】
なお、部品固定領域２３１には、第１伸縮制御部３１とは別の、部品固定領域２３１の変形を抑制するための部材が設けられていてもよい。例えば、配線基板１０は、電子部品５０と少なくとも重なる補強部材を更に備えていてもよい。配線基板１０が補強部材を備える例については、変形例として後述する。
【００７７】
部品周囲領域２３２に第１伸縮制御部３１を設けることの利点について、図５に示す比較の形態に係る配線５２との比較に基づいて説明する。図５に示す比較の形態においては、部品固定領域２３１には第１伸縮制御部３１が設けられているが、部品周囲領域２３２及び配線領域２４には伸縮制御部が設けられていない。この場合、蛇腹形状部５７の山部５３の高さが、基材２０の厚みのばらつきや、基材２０に設けられる配線５２の分布密度の差などに起因して、局所的に大きくなることがある。例えば図５に示すように、電子部品５１の電極５１１の近傍において配線５２に大きな山部５３が生じることがある。この場合、電子部品５１の電極５１１と配線５２との間の電気接合部に大きな応力が加わり、電気接合部が破損してしまうことが考えられる。
【００７８】
これに対して、本実施の形態においては、上述のように、部品周囲領域２３２に第１伸縮制御部３１が設けられており、また、第１伸縮制御部３１が、部品周囲領域２３２と部品固定領域２３１との間の境界まで広がっている。このため、電子部品５１の電極５１１の近傍において配線５２に大きな山部５３が生じることを抑制することができる。これにより、電子部品５１の電極５１１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。
【００７９】
次に、配線領域２４に位置する第２伸縮制御部３２について説明する。図６は、第２伸縮制御部３２を拡大して示す断面図である。図１、図２、図３及び図６に示すように、配線領域２４においては、基材２０の第１面２１の面内方向において山部５３及び谷部５５が繰り返し現れる第１方向Ｄ１に沿って複数の第２伸縮制御部３２が周期Ｆ２で並んでいる。これにより、基材２０には、伸縮が生じやすい部分と、伸縮が生じにくい部分とが、配線５２が延びる方向に沿って周期Ｆ２で繰り返し存在するようになる。この場合、基材２０を弛緩させたとき、配線５２に、第２伸縮制御部３２の周期Ｆ２に対応した周期Ｆ１を有する蛇腹形状部５７が生じ易くなる。すなわち、第２伸縮制御部３２によって蛇腹形状部５７の周期Ｆ１を制御することができる。
【００８０】
以下、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１を制御することの利点について、図７に示す比較の形態に係る配線５２との比較に基づいて説明する。図７に示す比較の形態においては、配線領域２４に第２伸縮制御部３２が設けられていない。この場合、蛇腹形状部５７の周期が局所的に大きくなり、この結果、蛇腹形状部５７の山部５３の高さが局所的に大きくなることがある。この結果、山部５３又は山部５３に隣接する谷部５５において配線５２に大きな応力が加わり、配線５２が破損してしまうことが考えられる。
【００８１】
これに対して、本実施の形態によれば、蛇腹形状部５７が現れる第１方向Ｄ１に沿って複数の第２伸縮制御部３２を周期Ｆ２で並べることにより、配線５２に現れる蛇腹形状部５７の周期Ｆ１を制御することができる。これにより、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１が乱れて蛇腹形状部５７の山部５３の高さが局所的に大きくなることを抑制することができる。このことにより、配線５２に大きな応力が加わって配線５２が破損してしまうことを抑制することができる。
【００８２】
なお、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１とは、第１方向Ｄ１における、蛇腹形状部５７の複数の山部５３の間隔の平均値である。また、第２伸縮制御部３２の周期Ｆ２とは、第１方向Ｄ１における、配線領域２４に位置する複数の第２伸縮制御部３２の間隔の平均値である。以下の説明において、蛇腹形状部５７の周期Ｆ１のことを第１周期Ｆ１と称し、第２伸縮制御部３２の周期Ｆ２のことを第２周期Ｆ２と称する場合がある。
【００８３】
第２伸縮制御部３２による蛇腹形状部５７の第１周期Ｆ１の制御が適切に実現されている場合、第２伸縮制御部３２が、蛇腹形状部５７の第１周期Ｆ１に対応する第２周期Ｆ２で並ぶことになる。図６に示す例において、第２伸縮制御部３２の第２周期Ｆ２は、蛇腹形状部５７の第１周期Ｆ１と同一である。この場合、第２伸縮制御部３２は、蛇腹形状部５７の特定の位相の部分に位置しており、例えば蛇腹形状部５７の谷部５５に位置している。
【００８４】
なお、基材２０の第１の弾性係数や厚みによっては、基材２０に設けられる配線５２に現れる蛇腹形状部５７の第１周期Ｆ１と、配線領域２４に並ぶ複数の第２伸縮制御部３２の第２周期Ｆ２とが一致しない場合がある。例えば、第２伸縮制御部３２の第２周期Ｆ２が、蛇腹形状部５７の第１周期Ｆ１よりも大きい場合もあれば、蛇腹形状部５７の第１周期Ｆ１よりも小さい場合もある。いずれの場合であっても、本実施の形態においては、配線領域２４のうち第２伸縮制御部３２が設けられている部分が、蛇腹形状部５７の特定の位相の部分になり易い。例えば、基材２０のうち第２伸縮制御部３２が設けられている部分を、蛇腹形状部５７の山部５３又は谷部５５にすることができる。このため、蛇腹形状部５７の第１周期Ｆ１が乱れることを抑制することができるので、蛇腹形状部５７の山部５３の高さが局所的に大きくなることを抑制することができる。
【００８５】
このように、配線領域２４に位置する複数の第２伸縮制御部３２は、配線５２に生じる蛇腹形状部５７の第１周期Ｆ１を制御するという役割を果たすことができる。第２伸縮制御部３２の第２周期Ｆ２は、例えば、蛇腹形状部５７の第１周期Ｆ１のｍ倍又は１／ｎである。ここで、ｍ及びｎは正の整数である。好ましくは、ｍは３以下であり、例えば３、２又は１である。また、好ましくは、ｎは４以下であり、例えば４、３、２又は１である。第２伸縮制御部３２の第２周期Ｆ２は、例えば５μｍ以上且つ１０ｍｍ以下である。なお、第２伸縮制御部３２の第２周期Ｆ２と蛇腹形状部５７の第１周期Ｆ１との関係は、整数倍の関係又は整数分の１の関係に厳密になっていなくてもよい。例えば、Ｆ２がＦ１の０．９５倍以上１．０５倍であってもよい。０．９５倍以上１．０５倍という数値範囲は、蛇腹形状部５７の大部分においては、蛇腹形状部５７の１つの周期につき１つの第２伸縮制御部３２が存在するが、蛇腹形状部５７の一部分においては、蛇腹形状部５７の１つの周期につき２つ以上の第２伸縮制御部３２が存在する、若しくは第２伸縮制御部３２が存在しないことを意味している。
【００８６】
図示はしないが、配線基板１０は、伸縮制御部３１，３２のうち基材２０とは反対側の面に位置する粘着層を更に備えていてもよい。粘着層は、配線基板１０を人の身体などの対象物に貼付するために設けられるものである。粘着層は、配線５２のうち基材２０とは反対側の面、電子部品５１のうち基材２０とは反対側の面などに位置していてもよい。
【００８７】
粘着層を構成する材料としては、一般的な粘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、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ゴム系粘着剤等が挙げられる。
粘着層の厚みは、粘着層が伸縮可能であり、且つ配線基板１０を対象物に貼付可能であるよう、伸縮性回路基材の用途等に応じて適宜選択される。粘着層の厚みは、例えば１０μｍ以上１００μｍ以下の範囲内である。
【００８８】
（配線基板の製造方法）
以下、図８（ａ）〜（ｄ）を参照して、配線基板１０の製造方法について説明する。
【００８９】
まず、図８（ａ）に示すように、伸縮性を有する基材２０を準備する基材準備工程を実施する。続いて、図８（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８（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。また、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、第１伸縮制御部３１及び第２伸縮制御部３２を有する伸縮制御機構３０を設ける。
【００９０】
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８（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。
【００９１】
ここで本実施の形態においては、基材２０の部品領域２３の部品周囲領域２３２に、部品周囲領域２３２と部品固定領域２３１との間の境界まで少なくとも広がる第１伸縮制御部３１が設けられている。このため、電子部品５１の電極５１１の近傍において配線５２に大きな山部５３が生じることを抑制することができる。これにより、電子部品５１の電極５１１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。
【００９２】
また本実施の形態においては、基材２０の配線領域２４に、配線５２が延びる方向に沿って並ぶ複数の第２伸縮制御部３２が設けられている。このため、蛇腹形状部５７の周期が乱れて蛇腹形状部５７の山部５３の高さが局所的に大きくなることを抑制することができる。このことにより、配線５２に大きな応力が加わって配線５２が破損してしまうことを抑制することができる。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
（部品周囲領域に位置する第１伸縮制御部の変形例）
以下、部品周囲領域２３２に位置する第１伸縮制御部３１のいくつかの変形例について説明する。まず、第１伸縮制御部３１の断面構造の変形例について、図９乃至図１５を参照してそれぞれ説明する。
【００９６】
〔断面構造の第１変形例〕
図９は、基材２０に引張応力が加えられている状態における、本変形例に係る配線基板１０を拡大して示す図である。また、図１０は、図９に示す配線基板１０が弛緩した様子を示す断面図である。上述の実施の形態においては、部品周囲領域２３２に位置する第１伸縮制御部３１が、均一な変形性を有する例を示した。例えば、第１伸縮制御部３１が均一な厚みを有する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、第１伸縮制御部３１は、位置によって異なる変形性を示すように構成されていてもよい。例えば、第１伸縮制御部３１は、第１部分３１１と、第１部分３１１よりも高い変形性を有する第２部分３１２と、を含んでいてもよい。第２部分３１２は、図９に示すように、第１部分３１１よりも配線領域２４側に位置する。
【００９７】
第１伸縮制御部３１の第２部分３１２の厚みは、第１部分３１１の厚みよりも小さい。また、第２部分３１２の厚みは、少なくとも部分的に、配線領域２４側に向かうにつれて減少していてもよい。図９に示す例において、第２部分３１２の厚みは、第１部分３１１側から配線領域２４側へ向かうにつれて単調に減少している。この場合、基材２０の部品周囲領域２３２の変形性が、配線領域２４に向かうにつれて高くなる。従って、部品領域２３と配線領域２４との間の境界又はその近傍で基材２０の変形性が急激に変化することを抑制することができる。このため、配線基板１０を弛緩させたとき、図１０に示すように、部品周囲領域２３２に位置する基材２０及び配線５２に、配線領域２４に現れる蛇腹形状部５７に適合する変形を生じさせることができる。これにより、部品領域２３と配線領域２４との間の境界又はその近傍で配線５２が破損してしまうことを抑制することができる。
【００９８】
〔断面構造の第２変形例〕
図１１に示すように、第１伸縮制御部３１は、部品固定領域２３１に位置する電子部品５１の全域を覆う半球状の形状を有していてもよい。この場合、第１伸縮制御部３１のうち第１部分３１１よりも配線領域２４側に位置する第２部分３１２においては、その厚みが、配線領域２４側に向かうにつれて減少する。このため、本変形例においても、基材２０の部品周囲領域２３２の変形性が、配線領域２４に向かうにつれて高くなる。従って、部品領域２３と配線領域２４との間の境界又はその近傍で基材２０の変形性が急激に変化することを抑制することができる。これにより、部品領域２３と配線領域２４との間の境界又はその近傍で配線５２が破損してしまうことを抑制することができる。
【００９９】
〔断面構造の第３変形例〕
図１２に示す例において、第１伸縮制御部３１の第２部分３１２の弾性係数は、第１伸縮制御部３１の第１部分３１１の弾性係数よりも小さくなっていてもよい。このため、本変形例においても、基材２０の部品周囲領域２３２の変形性が、配線領域２４に向かうにつれて高くなる。従って、部品領域２３と配線領域２４との間の境界又はその近傍で基材２０の変形性が急激に変化することを抑制することができる。これにより、部品領域２３と配線領域２４との間の境界又はその近傍で配線５２が破損してしまうことを抑制することができる。
【０１００】
〔断面構造の第４変形例〕
図１３に示すように、第１伸縮制御部３１の第２部分３１２の密度分布は、第１伸縮制御部３１の第１部分３１１の密度分布よりも小さくなっていてもよい。第２部分３１２は、例えば図１３に示すように、隙間を空けて配置された複数の部材を含む。第２部分３１２の密度分布は、配線領域２４に向かうにつれて低くなっていてもよい。例えば、部材の幅が、配線領域２４に向かうにつれて小さくなっていてもよい。若しくは、部材の間の隙間が、配線領域２４に向かうにつれて大きくなっていてもよい。第２部分３１２の各部材は、例えば、第１部分３１１と同一の材料によって構成されている。
【０１０１】
本変形例によれば、第１伸縮制御部３１の第２部分３１２の分布密度が、第１部分３１１の密度分布よりも小さい。このため、基材２０の部品周囲領域２３２の変形性が、配線領域２４に向かうにつれて高くなる。従って、部品領域２３と配線領域２４との間の境界又はその近傍で基材２０の変形性が急激に変化することを抑制することができる。これにより、部品領域２３と配線領域２４との間の境界又はその近傍で配線５２が破損してしまうことを抑制することができる。なお、本変形例においては、図１４に示すように、第１伸縮制御部３１の第１部分３１１も、隙間を空けて配置された複数の部材を含んでいてもよい。
【０１０２】
〔断面構造の第５変形例〕
図１５に示すように、部品周囲領域２３２に位置する第１伸縮制御部３１は、電子部品５１に寄り掛かっていてもよい。言い換えると、第１伸縮制御部３１は、電子部品５１に接していない下部と、電子部品５１に接している上部と、を含んでいてもよい。図１５に示す例において、第１伸縮制御部３１の下部は配線５２に接している。このように一部の第１伸縮制御部３１の上部が電子部品５１に接し、電子部品５１に対して力を加えている場合、第１伸縮制御部３１が設けられた蛇腹形状部５７の山部５３が更に部品固定領域２３１側に変位しようとすると、電子部品５１にその上部が接している第１伸縮制御部３１が圧縮され、反発力が生じる。このため、第１伸縮制御部３１が設けられた蛇腹形状部５７の山部５３の高さが拡大することを抑制することができる。これにより、電子部品５１の電極５１１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、部品周囲領域２３２に位置する第１伸縮制御部３１の上部は、図１５に示すように、その他の第１伸縮制御部３１などを介して間接的に電子部品５１に対して力を加えていてもよく若しくは、図示はしないが、直接的に電子部品５１に対して力を加えていてもよい。
【０１０３】
次に、部品周囲領域２３２に位置する第１伸縮制御部３１の、基材２０の第１面２１の法線方向における配置の変形例について、図１６乃至図２３を参照してそれぞれ説明する。
【０１０４】
〔配置の第１変形例〕
図１６に示すように、部品周囲領域２３２に位置する第１伸縮制御部３１は、配線５２と基材２０との間に位置していてもよい。この場合、第１伸縮制御部３１は、基材２０の第１面２１上に位置していてもよく、若しくは、基材２０の第１面２１に設けられた凹部に位置していてもよい。本変形においても、第１伸縮制御部３１は、第１部分３１１と、第１部分３１１よりも高い変形性を有する第２部分３１２と、を含んでいてもよい。第２部分３１２は、図１７に示すように、配線領域２４に向かうにつれて厚みが減少するよう構成されていてもよい。また、第２部分３１２は、図１８に示すように、第１部分３１１よりも小さい弾性係数を有するよう構成されていてもよい。
【０１０５】
〔配置の第２変形例〕
図１９に示すように、部品周囲領域２３２に位置する第１伸縮制御部３１は、基材２０の内部に埋め込まれていてもよい。このような基材２０及び第１伸縮制御部３１は、例えば、型の中に樹脂を流し込み、型の樹脂を固めることによって基材２０を作製する場合に、型の中に第１伸縮制御部３１を適切なタイミングで投入することによって得られる。
【０１０６】
本変形においても、図示はしないが、第１伸縮制御部３１は、第１部分３１１と、第１部分３１１よりも高い変形性を有する第２部分３１２と、を含んでいてもよい。
【０１０７】
〔配置の第３変形例〕
図２０に示すように、部品周囲領域２３２に位置する第１伸縮制御部３１は、基材２０の第２面２２側に位置していてもよい。本変形においても、図示はしないが、第１伸縮制御部３１は、第１部分３１１と、第１部分３１１よりも高い変形性を有する第２部分３１２と、を含んでいてもよい。
【０１０８】
〔配置の第４変形例〕
部品周囲領域２３２に位置する第１伸縮制御部３１は、基材２０と一体的に構成されていてもよい。例えば、第１伸縮制御部３１は、図２１に示すように、基材２０の第２面２２から突出した凸部であってもよい。凸部、図２２に示すように、第１伸縮制御部３１は、部品周囲領域２３２の周囲の配線領域２４に凹部を形成することによって部品周囲領域２３２に現れるものであってもよい。また、基材２０と一体的に構成された第１伸縮制御部３１が、第１部分３１１と、第１部分３１１よりも高い変形性を有する第２部分３１２と、を含んでいてもよい。なお「一体的」とは、基材２０と第１伸縮制御部３１との間に界面が存在しないことを意味する。
【０１０９】
また、図２３に示すように、基材２０と一体的に構成された、部品周囲領域２３２に位置する第１伸縮制御部３１が、部品固定領域２３１の全域にわたっては広がっていなくてもよい。
【０１１０】
なお、図１６乃至図２３においては、配線領域２４に位置する第２伸縮制御部３２が基材２０の第１面２１上又は配線５２上に設けられている例を示したが、これに限られることはない。図示はしないが、配線領域２４に位置する第２伸縮制御部３２は、基材２０の第１面２１の法線方向において第１伸縮制御部３１と同一の位置に設けられていてもよい。
【０１１１】
次に、部品周囲領域２３２に位置する第１伸縮制御部３１のパターンの変形例について説明する。
【０１１２】
〔パターンの変形例〕
上述の実施の形態においては、平面図において、部品周囲領域２３２に位置する第１伸縮制御部３１が、部品固定領域２３１の全域にわたって広がる例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、部品周囲領域２３２に位置する第１伸縮制御部３１は、少なくとも、部品周囲領域２３２と部品固定領域２３１との間の境界まで広がっていればよい。例えば、図２４に示すように、第１伸縮制御部３１は、部品周囲領域２３２と部品固定領域２３１との間の境界に沿って延びる枠状のパターンを有していてもよい。
【０１１３】
次に、電子部品５１の端部５１２の変形例について、図２５及び図２６並びに図５３を参照してそれぞれ説明する。電子部品５１の端部５１２は、上述のように、部品固定領域２３１と部品周囲領域２３２との間の境界を画定している。
【０１１４】
〔電子部品の端部の第１変形例〕
図２５に示すように、電子部品５１の電極５１１は、電子部品５１の裏面に、すなわち電子部品５１の面のうち基材２０側に位置する面に設けられていてもよい。この場合、電子部品５１の端部５１２に接続される配線５２は、電極５１１の下に位置する。図２５に示す例においては、電子部品５１の側面が電子部品５１の端部５１２となる。
【０１１５】
〔電子部品の端部の第２変形例〕
図２６に示すように、電子部品５１の電極５１１は、電子部品５１の本体部の側面よりも外側に延び出していてもよい。この場合、電子部品５１の端部５１２に接続される配線５２は、電極５１１の下に位置する。図２６に示す例においては、電極５１１の先端が電子部品５１の端部５１２となる。
【０１１６】
〔電子部品の端部の第３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５３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の例えば基材２０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５３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の端部５１２となる。従って、基材２０のうち樹脂５１５と重なる領域が部品固定領域２３１になる。
【０１１７】
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、すなわち部品固定領域２３１と、部品周囲領域２３２との間の境界部に応力が集中する。この点を考慮し、図５３に示すように、部品周囲領域２３２に第１伸縮制御部３１が設けられており、また、第１伸縮制御部３１が、部品周囲領域２３２と部品固定領域２３１との間の境界まで広がっていることが好ましい。これにより、部品固定領域２３１と、部品周囲領域２３２との間の境界部において配線５２や樹脂５１５が破損してしまうことを抑制することができる。
【０１１８】
次に、電子部品５１の変形例について説明する。上述の実施の形態においては、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。
【０１１９】
〔電子部品の第１変形例〕
図５４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５４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５４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伸縮制御部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。
【０１２０】
図５５は、図５４に示す電子部品５１の一例を示す平面図である。図５５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の端部５１２である。図５５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。この場合、電子部品５１は、第１伸縮制御部３１と重なっていない部分を有する。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。
【０１２１】
図５６は、図５４に示す電子部品５１のその他の例を示す平面図である。図５５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の端部５１２である。図５６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。
【０１２２】
〔電子部品の第２変形例〕
図５７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５７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。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。
【０１２３】
好ましくは、図５７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第１伸縮制御部３１が設けられている。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。
【０１２４】
（配線領域に位置する第２伸縮制御部の変形例）
以下、配線領域２４に位置する第２伸縮制御部３２のいくつかの変形例について説明する。まず、第２伸縮制御部３２の断面構造の変形例について、図２７乃至図３２を参照してそれぞれ説明する。
【０１２５】
〔断面構造の第１変形例〕
図２７は、基材２０に引張応力が加えられている状態における、本変形例に係る配線基板１０を拡大して示す図である。また、図２８は、図２７に示す配線基板１０が弛緩した様子を示す断面図である。上述の実施の形態においては、配線領域２４に位置する第２伸縮制御部３２が、均一な変形性を有する例を示した。例えば、第２伸縮制御部３２が均一な厚みを有する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図２７に示すように、第２伸縮制御部３２は、位置によって異なる変形性を示すように構成されていてもよい。例えば、第２伸縮制御部３２は、第１部分３１１と、第１部分３１１よりも高い変形性を有する第２部分３１２と、を含んでいてもよい。
【０１２６】
図２７に示すように、第１部分３２１が、第１方向Ｄ１における第２伸縮制御部３２の中央部を構成し、第２部分３２２が、第１方向Ｄ１における第２伸縮制御部３２の両端部を構成していてもよい。すなわち、第２伸縮制御部３２が、第１部分３２１と、第１部分３２１を挟む一対の第２部分３２２と、を含んでいてもよい。若しくは、図示はしないが、第２部分３２２が第２伸縮制御部３２の中央部を構成し、第１部分３２１が第２伸縮制御部３２の両端部を構成していてもよい。
【０１２７】
本変形例において、第２伸縮制御部３２の第２部分３１２の厚みは、第１部分３２１の厚みよりも小さい。このため、第２部分３１２の変形性は、第１部分３１１の変形性よりも高い。また、第２部分３２２の厚みは、少なくとも部分的に、第１部分３２１から離れるにつれて減少していてもよい。図２７に示す例において、第２部分３２２の厚みは、第１部分３２１側から離れるにつれて単調に減少している。この場合、基材２０の配線領域２４の変形性が、第２伸縮制御部３２の端部に向かうにつれて高くなる。この結果、第２伸縮制御部３２の中央部、ここでは第１部分３２１が、図２８に示すように、谷部５５などの蛇腹形状部５７の特定の位相の部分になり易くなる。また、図２８に示すように、第１部分３２１は、蛇腹形状部５７の山部５３又は谷部５５の形状に沿って変形し易い。このため、本変形例によれば、第２伸縮制御部３２の中央部によって蛇腹形状部５７の周期の安定性を確保しながら、基材２０の配線領域２４の変形性や伸縮性を維持することができる。なお「厚み」は、基材２０の第１面２１の法線方向における寸法を意味する。
【０１２８】
〔断面構造の第２変形例〕
第２部分３１２の変形性を第１部分３１１よりも高くするための、第２伸縮制御部３２の構成のその他の例について説明する。図２９に示すように、配線領域２４に位置する第２伸縮制御部３２は、半球状の形状を有していてもよい。この場合、第２伸縮制御部３２の端部近傍においては、その厚みが、端部に向かうにつれて減少する。従って、本変形例においても、第２伸縮制御部３２に上述の第１部分３２１及び第２部分３２２を構成することができる。
【０１２９】
本変形例においても、第２伸縮制御部３２の第１部分３２１が、蛇腹形状部５７の特定の位相の部分になり易くなる。また、第２部分３２２は、蛇腹形状部５７の山部５３又は谷部５５の形状に沿って変形し易い。このため、蛇腹形状部５７の周期の安定性を確保しながら、基材２０の配線領域２４の変形性や伸縮性を維持することができる。
【０１３０】
〔断面構造の第３変形例〕
第２部分３１２の変形性を第１部分３１１よりも高くするための、第２伸縮制御部３２の構成のその他の例について説明する。図３０に示す例において、第２伸縮制御部３２の第２部分３２２の弾性係数は、第２伸縮制御部３２の第１部分３２１の弾性係数よりも小さくなっていてもよい。このため、本変形例においても、基材２０の配線領域２４の変形性が、基材２０の配線領域２４の変形性が、第２伸縮制御部３２の第１部分３２１に比べて第２部分３２２において高くなる。このため、第１部分３２１が、蛇腹形状部５７の特定の位相の部分になり易くなる。また、第２部分３２２は、蛇腹形状部５７の山部５３又は谷部５５の形状に沿って変形し易い。このため、蛇腹形状部５７の周期の安定性を確保しながら、基材２０の配線領域２４の変形性や伸縮性を維持することができる。
【０１３１】
〔断面構造の第４変形例〕
第２部分３１２の変形性を第１部分３１１よりも高くするための、第２伸縮制御部３２の構成のその他の例について説明する。図３１に示すように、第２伸縮制御部３２の第２部分３２２の密度分布は、第２伸縮制御部３２の第１部分３２１の密度分布よりも小さくなっていてもよい。第２部分３２２は、例えば図３１に示すように、隙間を空けて配置された複数の部材を含む。第２部分３２２の密度分布は、第１部分３２１から離れるにつれて低くなっていてもよい。例えば、部材の幅が、第１部分３２１から離れるにつれて小さくなっていてもよい。若しくは、部材の間の隙間が、第１部分３２１から離れるにつれて大きくなっていてもよい。第２部分３２２の各部材は、例えば、第１部分３２１と同一の材料によって構成されている。
【０１３２】
本変形例においても、基材２０の配線領域２４の変形性が、第２伸縮制御部３２の第１部分３２１に比べて第２部分３２２において高くなる。このため、第１部分３２１が、蛇腹形状部５７の特定の位相の部分になり易くなる。また、第２部分３２２は、蛇腹形状部５７の山部５３又は谷部５５の形状に沿って変形し易い。このため、蛇腹形状部５７の周期の安定性を確保しながら、基材２０の配線領域２４の変形性や伸縮性を維持することができる。
【０１３３】
〔断面構造の第５変形例〕
図３２に示すように、配線領域２４に位置する少なくとも２つの第２伸縮制御部３２が、蛇腹形状部５７の１周期の範囲内に位置し、且つ互いに接触していてもよい。この場合、蛇腹形状部５７の山部５３の高さが拡大しようとすると、互いに接触している第２伸縮制御部３２が圧縮され、反発力が生じる。このため、互いに接触している第２伸縮制御部３２が設けられた蛇腹形状部５７の山部５３の高さが拡大することを抑制することができる。
【０１３４】
〔断面構造の第６変形例〕
蛇腹形状部５７の１周期の範囲内に位置する第２伸縮制御部３２の数が１以下である場合、図５８に示すように、第２伸縮制御部３２が、蛇腹形状部５７の山部５３と谷部５５の間に位置していてもよい。この場合、図５８に示すように、蛇腹形状部５７の形状が、第１方向Ｄ１において非対称であってもよい。
【０１３５】
図５８において、符号Ｋ１は、蛇腹形状部５７の山部５３と谷部５５の間に広がる斜面のうち第２伸縮制御部３２が設けられている側の斜面の、第１方向Ｄ１における寸法を表す。また、符号Ｋ２は、蛇腹形状部５７の山部５３と谷部５５の間に広がる斜面のうち第２伸縮制御部３２が設けられていない側の斜面の、第１方向Ｄ１における寸法を表す。寸法Ｋ１は、寸法Ｋ２よりも大きい。例えば、寸法Ｋ１は、寸法Ｋ１の１．２倍以上であり、１．５倍以上であってもよい。
【０１３６】
図５３において、符号Ｋ３は、蛇腹形状部５７の山部５３から、第１方向Ｄ１における第２伸縮制御部３２の中心点３２ｃまでの、第１方向Ｄ１における距離を表す。距離Ｋ３は、例えば、寸法Ｋ１の０．３倍以上０．７倍以下であり、０．４倍以上０．６倍以下であってもよい。
【０１３７】
次に、配線領域２４に位置する第２伸縮制御部３２の、基材２０の第１面２１の法線方向における配置の変形例について、図３３乃至図３９を参照してそれぞれ説明する。
【０１３８】
〔配置の第１変形例〕
図３３に示すように、配線領域２４に位置する第２伸縮制御部３２は、配線５２と基材２０との間に位置していてもよい。この場合、第２伸縮制御部３２は、基材２０の第１面２１上に位置していてもよく、若しくは、基材２０の第１面２１に設けられた凹部に位置していてもよい。本変形においても、第２伸縮制御部３２は、第１部分３２１と、第１部分３２１よりも高い変形性を有する第２部分３２２と、を含んでいてもよい。
【０１３９】
〔配置の第２変形例〕
図３４に示すように、配線領域２４に位置する第２伸縮制御部３２は、基材２０の内部に埋め込まれていてもよい。このような基材２０及び第２伸縮制御部３２は、例えば、型の中に樹脂を流し込み、型の樹脂を固めることによって基材２０を作製する場合に、型の中に第２伸縮制御部３２を適切なタイミングで投入することによって得られる。本変形においても、第２伸縮制御部３２は、第１部分３２１と、第１部分３２１よりも高い変形性を有する第２部分３２２と、を含んでいてもよい。
【０１４０】
〔配置の第３変形例〕
図３５に示すように、配線領域２４に位置する第２伸縮制御部３２は、基材２０の第２面２２側に位置していてもよい。本変形においても、第２伸縮制御部３２は、第１部分３２１と、第１部分３２１よりも高い変形性を有する第２部分３２２と、を含んでいてもよい。
【０１４１】
〔配置の第４変形例〕
図３６に示すように、配線領域２４に位置する第２伸縮制御部３２は、基材２０と一体的に構成されていてもよい。本変形においても、第２伸縮制御部３２は、第１部分３２１と、第１部分３２１よりも高い変形性を有する第２部分３２２と、を含んでいてもよい。
【０１４２】
〔配置の第５変形例〕
配線領域２４に位置する第２伸縮制御部３２は、基材２０に設けられた凹部３６であってもよい。凹部３６は、例えば図３７に示すように、基材２０の第２面２２に設けられていてもよい。本変形例においても、凹部３６から構成された第２伸縮制御部３２を基材２０に設けることにより、基材２０の配線領域２４には、伸縮が生じやすい部分と、伸縮が生じにくい部分とが、配線５２が延びる方向に沿って繰り返し存在するようになる。このため、蛇腹形状部５７の周期が乱れて蛇腹形状部５７の山部５３の高さが局所的に大きくなることを抑制することができる。このことにより、配線５２に大きな応力が加わって配線５２が破損してしまうことを抑制することができる。
【０１４３】
〔配置の第６変形例〕
図３８に示すように、配線領域２４に位置する第２伸縮制御部３２は、基材２０の第１面２１側及び第２面２２側の両方に設けられていてもよい。この場合、図３８に示すように、第１面２１側に位置する第２伸縮制御部３２の第１部分３２１と、第２面２２側に位置する第２伸縮制御部３２の第１部分３２１とが、基材２０の第１面２１の法線方向に沿って見た場合に重ならないよう、第２伸縮制御部３２が配置されていてもよい。
【０１４４】
図３９は、図３８に示す配線基板１０が弛緩した様子を示す断面図である。図３８に示す例において、第１面２１側に位置する第２伸縮制御部３２は、蛇腹形状部５７の谷部５５に対応し、第２面２２側に位置する第２伸縮制御部３２は、蛇腹形状部５７の山部５３に対応している。
【０１４５】
次に、配線領域２４に位置する第２伸縮制御部３２の、基材２０の第１面２１の面内方向における配置の変形例について説明する。
【０１４６】
〔配置の第１変形例〕
図５９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の配線領域２４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５９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５９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５９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と同様に第１方向Ｄ１に延びる形状を有していてもよい。
【０１４７】
図６０は、図５９の配線基板を線XXXXXX−XXXXXXに沿って切断した場合を示す断面図である。図６０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。
【０１４８】
配線領域２４に位置する電極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。電極５２Ａに生じる蛇腹形状部の複数の山部の高さ及び谷部の深さが位置によってばらつくと、電極５２Ａが破損してしまうことが考えられる。
【０１４９】
このような課題を考慮し、図５９に示すように、電極５２Ａに生じる蛇腹形状部を制御するための複数の第２伸縮制御部３２が設けられていてもよい。複数の第２伸縮制御部３２は、電極５２Ａの蛇腹形状部の複数の山部及び谷部が並ぶ第１方向Ｄ１に沿って並んでいる。複数の第２伸縮制御部３２を設けることにより、電極５２Ａに局所的に大きな湾曲や屈曲が生じることを抑制することができる。このことにより、電極５２Ａが破損してしまうことを抑制することができる。
【０１５０】
図５９に示すように、第２伸縮制御部３２は、平面視において電極５２Ａや配線５２と交差するように延びていてもよい。若しくは、図示はしないが、第２伸縮制御部３２は、平面視において電極５２Ａと重なっていなくてもよい。
【０１５１】
次に、配線領域２４に位置する第２伸縮制御部３２のパターンの変形例について説明する。
【０１５２】
〔パターンの第１変形例〕
上述の実施の形態においては、配線領域２４に位置する第２伸縮制御部３２が配線５２と重なるよう設けられる例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図４０に示すように、第２伸縮制御部３２が配線５２と重なっていなくてもよい。例えば、第２伸縮制御部３２と配線５２とが同一平面上に位置していてもよい。この場合であっても、蛇腹形状部５７が現れる第１方向Ｄ１に沿って複数の第２伸縮制御部３２を並べることにより、蛇腹形状部５７の周期が乱れて蛇腹形状部５７の山部５３の高さが局所的に大きくなることを抑制することができる。このことにより、配線５２に大きな応力が加わって配線５２が破損してしまうことを抑制することができる。なお、第２伸縮制御部３２と配線５２とが同一平面上にする場合、両者を同一の工程で同時に形成することができる。
【０１５３】
〔パターンの第２変形例〕
上述の実施の形態においては、配線領域２４に位置する第２伸縮制御部３２が、蛇腹形状部５７が現れる第１方向Ｄ１に対して交差する方向、例えば直交する方向に延びる例を示した。しかしながら、平面視における第２伸縮制御部３２の形状が特に限られることはない。例えば図４１に示すように、第２伸縮制御部３２は、円形状を有していてもよい。円形状は、真円の形状であってもよく、楕円の形状であってもよい。
【０１５４】
〔パターンの第３変形例〕
また、図４２に示すように、配線領域２４に位置する第２伸縮制御部３２は、六角形の形状、いわゆるハニカム形状を有していてもよい。
【０１５５】
図４１に示す円形状や、図４２に示すハニカム形状は、矩形状に比べて等方的な形状である。このため、基材２０に引張応力などの力を加えたときに、基材２０のうち第２伸縮制御部３２と重なる部分及びその周辺において等方的な伸長を生じさせることができる。
【０１５６】
〔パターンの第４変形例〕
伸縮制御部３１，３２は、位置に応じて異なるパターンを有していてもよい。例えば図４３に示すように、部品固定領域２３１に位置する第１伸縮制御部３１は正方形状を有し、部品周囲領域２３２に位置する第１伸縮制御部３１は円形状を有し、配線領域２４に位置する第２伸縮制御部３２は長方形状を有していてもよい。
【０１５７】
（配線基板の層構成の変形例）
上述の実施の形態においては、電子部品５１及び配線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、電子部品５１及び配線５２が支持基板によって支持される例を示す。
【０１５８】
図４４は、本変形例に係る配線基板１０を示す断面図である。図４４に示す配線基板１０は、基材２０、伸縮制御機構３０、支持基板４０、電子部品５１、配線５２を備える。
【０１５９】
〔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４４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、図示はしないが、非接着表面を分子修飾させて、分子接着結合させる方法によって支持基板４０の第２面４２が基材２０の第１面２１に接合されていてもよい。この場合、基材２０と支持基板４０との間に接着層が設けられていなくてもよい。
【０１６０】
また、本変形例においては、支持基板４０の第１面４１に、第１伸縮制御部３１及び第２伸縮制御部３２を有する伸縮制御機構３０が設けられている。第１伸縮制御部３１は、支持基板４０のうち基材２０の部品周囲領域２３２と重なる領域に位置している。また、第２伸縮制御部３２は、支持基板４０のうち基材２０の配線領域２４と重なる領域に位置している。
【０１６１】
図４５Ａは、図４４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から引張応力が取り除かれて基材２０が収縮するとき、図４５Ａに示すように、支持基板４０及び配線５２に蛇腹形状部５７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５７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。
【０１６２】
なお、図４５Ｂ又は図４５Ｃに示すように、支持基板４０は、その第２面４２側において電子部品５１及び配線５２を支持していてもよい。この場合、第１伸縮制御部３１及び第２伸縮制御部３２は、図４５Ｂに示すように支持基板４０の第１面４１側に設けられていてもよく、図４５Ｃに示すように支持基板４０の第２面４２側に設けられていてもよい。
【０１６３】
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、蛇腹形状部５７の周期が小さくなり過ぎることを抑制することができる。また、蛇腹形状部５７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、伸縮制御部３１，３２の形成工程中に支持基板４０が変形し易く、この結果、電子部品５１及び配線５２に対する伸縮制御部３１，３２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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
（配線基板の製造方法）
以下、図４６（ａ）〜（ｄ）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。
【０１６８】
まず、図４６（ａ）に示すように、伸縮性を有する基材２０を準備する基材準備工程を実施する。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。支持基板準備工程においては、図４６（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１面４１側に、第１伸縮制御部３１及び第２伸縮制御部３２を有する伸縮制御機構３０を設ける。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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４６（ｃ）に示すように、基材２０の第１面２１に、電子部品５１及び配線５２並びに伸縮制御機構３０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。
【０１７１】
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４６（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。
【０１７２】
ここで本変形例においては、支持基板４０のうち基材２０の部品周囲領域２３２と重なる領域に第１伸縮制御部３１が設けられている。このため、電子部品５１の電極５１１の近傍において配線５２に大きな山部５３が生じることを抑制することができる。これにより、電子部品５１の電極５１１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。
【０１７３】
また本変形例においては、支持基板４０のうち基材２０の配線領域２４と重なる領域に第２伸縮制御部３２が設けられている。このため、支持基板４０及び配線５２に現れる蛇腹形状部５７の周期が乱れて蛇腹形状部５７の山部５３の高さが局所的に大きくなることを抑制することができる。このことにより、配線５２に大きな応力が加わって配線５２が破損してしまうことを抑制することができる。
【０１７４】
なお、図４４においては、第１伸縮制御部３１及び第２伸縮制御部３２が支持基板４０の第１面４１側に位置する例を示したが、これに限られることはない。例えば図４７に示すように、第１伸縮制御部３１及び第２伸縮制御部３２は、支持基板４０と基材２０との間に位置していてもよい。また、図４８Ａ又は図４８Ｂに示すように、第１伸縮制御部３１及び第２伸縮制御部３２は、基材２０の内部に埋め込まれていてもよい。また、図４９に示すように、第１伸縮制御部３１及び第２伸縮制御部３２は、基材２０の第２面２２側に位置していてもよい。なお、支持基板４０は、図４８Ａに示すように、その第１面４１側において電子部品５１及び配線５２を支持していてもよく、図４８Ｂに示すように、その第２面４２側において電子部品５１及び配線５２を支持していてもよい。図４９に示す例においても同様に、図示はしないが、支持基板４０は、その第２面４２側において電子部品５１及び配線５２を支持していてもよい。
【０１７５】
図示はしないが、本変形例においても、第１伸縮制御部３１は、第１部分３１１と、第１部分３１１よりも高い変形性を有する第２部分３１２と、を含んでいてもよい。また、第２伸縮制御部３２は、第１部分３２１と、第１部分３２１よりも高い変形性を有する第２部分３２２と、を含んでいてもよい。
【０１７６】
図５０に示すように、第２伸縮制御部３２の第２部分３２２は、支持基板４０と基材２０との間の空隙部３７として構成されていてもよい。この場合、第２伸縮制御部３２の第１部分３２１は、支持基板４０と基材２０とを接合する接着剤として機能することができる部材によって構成されている。図５０に示す例において、第２部分３２２には部材が存在しないので、第２部分３２２の変形性は第１部分３２１の変形性よりも高い。このため、第１部分３２１が、蛇腹形状部５７の特定の位相の部分になり易くなる。また、第２部分３２２は、蛇腹形状部５７の生成や変形を阻害しない。このため、蛇腹形状部５７の周期の安定性を確保しながら、基材２０の配線領域２４の変形性や伸縮性を維持することができる。
【０１７７】
図５０に示すように、支持基板４０と基材２０との間の空隙部３７は、部品周囲領域２３２にも部分的に存在していてもよい。
【０１７８】
図５１に示すように第２伸縮制御部３２が支持基板４０と基材２０との間に位置する場合に、第２伸縮制御部３２の第２部分３２２の弾性係数が第１部分３２１の弾性係数よりも小さくなるよう、第２伸縮制御部３２を構成してもよい。第１伸縮制御部３１についても同様に、第１伸縮制御部３１の第２部分３１２の弾性係数が第１部分３１１の弾性係数よりも小さくなるよう、第１伸縮制御部３１を構成してもよい。図５１に示す例において、第１伸縮制御部３１及び第２伸縮制御部３２はいずれも、支持基板４０と基材２０とを接合する接着剤として機能することができる部材によって構成されている。
【０１７９】
（弾性係数の変形例）
基材２０の弾性係数をＥ１と称し、第１伸縮制御部３１の弾性係数をＥ２１と称し、第２伸縮制御部３２の弾性係数をＥ２２と称する場合、以下のような組み合わせの例が考えられる。
例１：Ｅ１＜Ｅ２１＝Ｅ２２
例２：Ｅ１＜Ｅ２２＜Ｅ２１
例３：Ｅ２２≦Ｅ１＜Ｅ２１
例４：Ｅ２１＝Ｅ２２≦Ｅ１
【０１８０】
（伸縮制御機構の変形例）
上述の実施の形態及び各変形例においては、伸縮制御機構３０が、部品周囲領域２３２に位置する第１伸縮制御部３１及び配線領域２４に位置する第２伸縮制御部３２の両方を有する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図５２に示すように、伸縮制御機構３０は、部品周囲領域２３２に位置する第１伸縮制御部３１は有するが、配線領域２４に位置する第２伸縮制御部３２は有していなくてもよい。
【０１８１】
また、伸縮制御機構３０は、図示はしないが、周囲領域２５に位置する伸縮制御部を更に有していてもよい。
【０１８２】
（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の部品領域２３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。
【０１８３】
（配線基板が補強部材を備える例）
次に、配線基板１０が、電子部品５０と少なくとも重なる補強部材３８を第１伸縮制御部３１とは別に備える例について、図６１を参照して説明する。図６１は、配線基板１０の一変形例を示す断面図である。
【０１８４】
本変形例において、配線基板１０は、電子部品５０と少なくとも重なる補強部材３８を更に備える。補強部材３８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３８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３８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３８を基材２０に設けることにより、基材２０のうち補強部材３８と重なる部分が伸縮することを抑制することができる。補強部材３８の弾性係数は、５００ＧＰａ以下であってもよい。また、補強部材３８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。補強部材３８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。
【０１８５】
また、補強部材３８は、基材２０の曲げ剛性よりも大きい曲げ剛性を有する。補強部材３８の曲げ剛性は、基材２０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。
【０１８６】
補強部材３８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３８の厚みは、例えば１０μｍ以上である。
【０１８７】
図６１に示す例において、補強部材３８は、基材２０の内部に埋め込まれている。しかしながら、基材２０のうち補強部材３８と重なる部分が伸縮することを抑制することができる限りにおいて、補強部材３８の位置は任意である。例えば、補強部材３８は、基材２０の第２面２２に位置していてもよく、基材２０の第１面２１側に位置していてもよい。また、配線基板１０が支持基板４０を備える場合、補強部材３８は、支持基板４０の第１面４１に位置していてもよく、支持基板４０の第２面４２に位置していてもよい。
【０１８８】
図６１に示す例において、補強部材３８は、基材２０の第１面２１の面内方向において、電子部品５１と重なる位置から、電子部品５１の端部５１２よりも配線５２側の位置まで広がっている。以下の説明において、基材２０の第１面２１の法線方向に沿って見た場合に補強部材３８に重なる領域のことを、補強部材領域３９１とも称する。また、補強部材領域３９１の周囲に位置する領域のことを、補強周囲領域３９２とも称する。また、補強部材領域３９１及び補強周囲領域３９２を含む領域のことを、補強領域３９とも称する。
【０１８９】
配線基板１０が補強部材３８を備える場合、基材２０に伸縮が生じると、配線基板１０のうち補強部材３８と重なる部分、すなわち補強部材領域３９１と、補強周囲領域３９２との間の境界部に応力が集中する。この点を考慮し、図６１に示すように、補強周囲領域３９２に第１伸縮制御部３１が設けられており、また、第１伸縮制御部３１が、補強周囲領域３９２と補強部材領域３９１との間の境界まで広がっていることが好ましい。これにより、補強部材領域３９１と補強周囲領域３９２との間の境界部において配線５２などが破損してしまうことを抑制することができる。
【０１９０】
補強周囲領域３９２の寸法は、補強部材領域３９１と補強周囲領域３９２との間の境界部に応力が集中することを抑制することができるよう定められる。例えば、補強周囲領域３９２の面積は、補強部材領域３９１の面積の１／４以上であり、補強部材領域３９１の面積の１／２以上であってもよい。また、補強周囲領域３９２の面積は、例えば、補強部材領域３９１の面積以下であり、補強部材領域３９１の面積の３／４以下であってもよい。
【０１９１】
補強周囲領域３９２は、補強部材領域３９１の端部から一定の距離以内の領域として定められていてもよい。例えば、補強周囲領域３９２は、補強部材領域３９１の端部から、５ｍｍ以内の領域であってもよく、２ｍｍ以内の領域であってもよい。
【０１９２】
なお、図６１においては、第１伸縮制御部３１が補強部材領域３９１の全域に重なる例を示したが、これに限られることはない。補強周囲領域３９２に設けられている第１伸縮制御部３１が補強周囲領域３９２と補強部材領域３９１との間の境界にまで広がる限りにおいて、第１伸縮制御部３１の配置は任意である。例えば図６２に示すように、補強周囲領域３９２に設けられている第１伸縮制御部３１は、補強部材領域３９１の全域とは重なっていなくてもよい。この場合、第１伸縮制御部３１は、少なくとも補強部材３８に部分的に重なっていればよい。例えば、図６２に示すように、第１伸縮制御部３１は、電子部品５１には重ならず、補強部材３８に部分的に重なっていてもよい。若しくは、図示はしないが、第１伸縮制御部３１は、電子部品５１及び補強部材３８に部分的に重なっていてもよい。
【０１９３】
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】
【０１９４】
次に、本発明を実施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。
【０１９５】
（実施例１）
配線基板１０として、図４４に示す、支持基板４０、接着層６０及び基材２０を備えるものを作製した。以下、配線基板１０の作製方法について説明する。
【０１９６】
≪基材及び接着層の準備≫
接着層６０として粘着シート８１４６（３Ｍ社製）を用い、その粘着シート上で２液付加縮合のポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を厚さ９００μｍになるよう塗布し、ＰＤＭＳを硬化させ、接着層６０及び基材２０の積層体を準備した。続いて、積層体の一部分をサンプルとして取り出し、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。
【０１９７】
≪支持基板の準備≫
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）フィルムを用い、ＰＥＮフィルム上にＡｇペーストをスクリーン印刷して、幅５００μｍの電極対と、電極対に接続された配線と、を設けた。電極対にはＬＥＤが搭載される。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、ＪＩＳ Ｋ６２５１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。
【０１９８】
≪伸縮制御機構の準備≫
次いで、配線上に、上述の第２伸縮制御部３２として機能する、幅３００μｍ、間隔３００μｍ、高さ２０μｍでストライプ状のウレタン樹脂の構造物を、スクリーン印刷にて形成した。続いて、第２伸縮制御部３２の一部分をサンプルとして取り出し、第２伸縮制御部３２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、第２伸縮制御部３２の弾性係数は３５ＭＰａであった。
【０１９９】
≪配線基板の作製≫
上記にて準備した接着層６０及び基材２０の積層体を１軸に５０％伸長させた状態で、接着層６０に上記にて準備した支持基板４０を貼合させた。次いで、伸長を開放することで接着層６０及び基材２０の積層体を収縮させた。これにより、ＬＥＤが搭載される領域以外の領域において、支持基板４０の表面に凹凸形状が生じて収縮した。この際、５周期分の周期の平均は４７０μｍ、周期の標準偏差は２３μｍ、最小曲率半径は７０μｍであった。
【０２００】
（実施例２）
第２伸縮制御部３２として機能するストライプ状のアクリル樹脂の構造物の形成方法としてフォトリソグラフィ法を採用し、且つ、構造物の高さを４μｍとしたこと以外は、実施例１の場合と同様にして、基材２０及び接着層６０の積層体、並びに支持基板４０を準備した。また、実施例１の場合と同様にして、接着層６０及び基材２０の積層体を１軸に５０％伸長させた状態で、接着層６０に支持基板４０を貼合させた。次いで、伸長を開放することで接着層６０及び基材２０の積層体を収縮させた。これにより、ＬＥＤが搭載される領域以外の領域において、支持基板４０の表面に凹凸形状が生じて収縮した。この際、５周期分の周期の平均は４３０μｍ、周期の標準偏差は１４μｍ、最小曲率半径は２３μｍであった。
【０２０１】
（比較例１）
支持基板４０にウレタン樹脂の構造物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、基材２０及び接着層６０の積層体、並びに支持基板４０を準備した。また、実施例１の場合と同様にして、接着層６０及び基材２０の積層体を１軸に５０％伸長させた状態で、接着層６０に支持基板４０を貼合させた。次いで、伸長を開放することで接着層６０及び基材２０の積層体を収縮させた。これにより、ＬＥＤが搭載される領域以外の領域において、支持基板４０の表面に凹凸形状が生じて収縮した。この際、５周期分の周期の平均は４２０μｍ、周期の標準偏差は６７μｍであった。凹凸形状の部分には、不均一な皺や配線の折れが確認された。
【０２０２】
（実施例３）
配線基板１０として、図４４に示す、支持基板４０、接着層６０及び基材２０を備えるものを作製した。以下、配線基板１０の作製方法について説明する。
【０２０３】
≪基材及び接着層の準備≫
接着層６０として粘着シート８１４６（３Ｍ社製）を用い、その粘着シート上で２液付加縮合のポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を厚さ９００μｍになるよう塗布し、ＰＤＭＳを硬化させ、接着層６０及び基材２０の積層体を準備した。基材２０の弾性係数は、実施例１の場合と同一である。
【０２０４】
≪支持基板の準備≫
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）フィルムを用い、ＰＥＮフィルム上にＡｇペーストをスクリーン印刷して、幅５００μｍの電極対と、電極対に接続された配線と、を設けた。電極対には、RS Pro 厚膜チップ抵抗器  ０Ωを搭載した。支持基板４０の弾性係数は、実施例１の場合と同一である。
【０２０５】
≪伸縮制御機構の準備≫
次いで、配線上に、上述の第２伸縮制御部３２として機能する、幅３００μｍ、間隔３００μｍ、高さ２０μｍでストライプ状のウレタン樹脂の構造物を、スクリーン印刷にて形成した。第２伸縮制御部３２の弾性係数は、実施例１の場合と同一である。
また、上述の第１伸縮制御部３１として機能する、抵抗器を覆うとともに抵抗器の端部及び電極を跨ぐシリコーン樹脂の構造物を形成した。シリコーン樹脂の構造物は、長径３ｍｍ及び短径２ｍｍの楕円形の形状を有する。続いて、第１伸縮制御部３１の一部分をサンプルとして取り出し、第１伸縮制御部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、第１伸縮制御部３１の弾性係数は２．４ＭＰａであった。
【０２０６】
≪配線基板の作製≫
上記にて準備した接着層６０及び基材２０の積層体を１軸に５０％伸長させた状態で、接着層６０に上記にて準備した支持基板４０を貼合させた。次いで、伸長を開放することで接着層６０及び基材２０の積層体を収縮させた。これにより、ＬＥＤが搭載される領域以外の領域において、支持基板４０の表面に凹凸形状が生じて収縮した。この際、５周期分の周期の平均は４７０μｍ、周期の標準偏差は２３μｍ、最小曲率半径は７０μｍであった。
【０２０７】
このようにして作製した配線基板１０に対して、３０％伸長させる処置及び伸張状態を解放する処置を繰り返し１万回実施した。結果、抵抗器の近傍で配線又は電極対の断線は生じていなかった。
【０２０８】
（比較例２）
支持基板４０に、抵抗器を覆うとともに抵抗器の端部及び電極を跨ぐシリコーン樹脂の構造物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、基材２０及び接着層６０の積層体、並びに支持基板４０を準備した。また、実施例３の場合と同様にして、接着層６０及び基材２０の積層体を１軸に５０％伸長させた状態で、接着層６０に支持基板４０を貼合させた。次いで、伸長を開放することで接着層６０及び基材２０の積層体を収縮させた。
【０２０９】
このようにして作製した配線基板１０に対して、３０％伸長させる処置及び伸張状態を解放する処置を繰り返し１万回実施した。結果、抵抗器の近傍で配線又は電極対の断線が生じていた。
【符号の説明】
【０２１０】
１０  配線基板
２０  基材
２１  第１面
２２  第２面
２３  部品領域
２３１  部品固定領域
２３２  部品周囲領域
２４  配線領域
２５  周囲領域
３０  伸縮制御機構
３１  第１伸縮制御部
３１１  第１部分
３１２  第２部分
３２  第２伸縮制御部
３２１  第１部分
３２２  第２部分
３６  凹部
３７  空隙部
３８  補強部材
３９  補強領域
３９１  補強部材領域
３９２  補強周囲領域
４０  支持基板
４１  第１面
４２  第２面
５１  電子部品
５１１  電極
５１２  端部
５２  配線
５３、５４  山部
５５、５６  谷部
５７  蛇腹形状部
６０  接着層
【図１】
2019220711.tif 000003
【図２】
2019220711.tif 000004
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
2019220711.tif 000008
【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】
2019220711.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2019220711.tif 000016
【図１４】
2019220711.tif 000017
【図１５】
2019220711.tif 000018
【図１６】
2019220711.tif 000019
【図１７】
2019220711.tif 000020
【図１８】
2019220711.tif 000021
【図１９】
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【図２０】
2019220711.tif 000023
【図２１】
2019220711.tif 000024
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2019220711.tif 000029
【図２７】
2019220711.tif 000030
【図２８】
2019220711.tif 000031
【図２９】
2019220711.tif 000032
【図３０】
2019220711.tif 000033
【図３１】
2019220711.tif 000034
【図３２】
2019220711.tif 000035
【図３３】
2019220711.tif 000036
【図３４】
2019220711.tif 000037
【図３５】
2019220711.tif 000038
【図３６】
2019220711.tif 000039
【図３７】
2019220711.tif 000040
【図３８】
2019220711.tif 000041
【図３９】
2019220711.tif 000042
【図４０】
2019220711.tif 000043
【図４１】
2019220711.tif 000044
【図４２】
2019220711.tif 000045
【図４３】
2019220711.tif 000046
【図４４】
2019220711.tif 000047
【図４５Ａ】
2019220711.tif 000048
【図４５Ｂ】
2019220711.tif 000049
【図４５Ｃ】
2019220711.tif 000050
【図４６】
2019220711.tif 000051
【図４７】
2019220711.tif 000052
【図４８Ａ】
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【図４８Ｂ】
2019220711.tif 000054
【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
2019220711.tif 000060
【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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