(57)【要約】【課題】配線部材において、導電性粒子を含有したインクで形成した配線の電気接続の信頼性を向上することができるようにする。【解決手段】配線部材１において、樹脂製の基材部３と、基材部３にインサート成形された導電性部材４と、基材部３上に導電性粒子を含有したインクで印刷して形成され、導電性部材４と電気的に接続された配線５と、を備え、配線５は、導体パターンを形成する配線本体部５ａと、配線本体部５ａと導電性部材４とを電気的に接続し、配線本体部５ａの厚さより厚く形成された接続部５ｂと、を有する構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製の基材部と、
該基材部にインサート成形された導電性部材と、
前記基材部上に導電性粒子を含有したインクで印刷して形成され、前記導電性部材と電気的に接続された配線と、を備え、
該配線は、
導体パターンを形成する配線本体部と、
該配線本体部と前記導電性部材とを電気的に接続し、前記配線本体部の厚さより厚く形成された接続部と、
を有することを特徴とする配線部材。
【請求項２】
前記基材部は、該基材部の表面に前記導電性部材の軸方向端部を囲んだ凹部を備え、
前記接続部は、前記凹部に形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の配線部材。
【請求項３】
前記接続部の厚さが、
前記導電性部材に向かうにつれて増大している
ことを特徴とする請求項１または２に記載の配線部材。
【請求項４】
前記導電性部材は、
前記凹部の外側に突き出さない範囲で、前記凹部の内部側に突出して設けられた
ことを特徴とする請求項２または３のいずれか１項に記載の配線部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属ナノ粒子などの導電性粒子を溶媒に分散させた導電性粒子含有インクを用いて、基材上に回路や電極などの導体パターンを形成した配線部材が提案されている。このような配線部材は、例えば、インクジェットやスクリーン印刷、転写などによって基材に導電性粒子含有インクを塗布し、配線を形成する導体パターンを描画し、この基材を加熱炉などにより所定温度で所定時間加熱し、導電性粒子含有インクを焼成して製造される。
例えば、特許文献１には、基材へ形成したスルーホールに液滴吐出法（インクジェット方式）で導電性粒子を含有した液滴を塗布し加熱処理することで、スルーホール内にも導電層を形成する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８３８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の配線部材には、以下のような問題があった。
特許文献１では、基材としてフレキシブル基板のような薄い基材が採用されているが、高アスペクト比のスルーホールを有するような厚い基材の場合には、スルーホール内に塗布された導電性粒子含有インクの乾燥時の体積収縮によって、スルーホール内での断線が起こりやすくなるという問題がある。
また、インクを適宜厚さごとに乾燥させる積層塗布を行ってスルーホールの高さに対応させることも考えられるが、製造に時間がかかるため、あまり厚い基材には対応できないという問題がある。
一方、このようなスルーホールでの断線を防止するため、基材のスルーホールに金属製の導電性部材をインサート成形し、この導電性部材と電気的な接続をとるように、導電性粒子含有インクを描画することも考えられる。
しかし、この場合、焼成によって形成される導電性粒子層および導電性部材と、樹脂製の基材とは、熱膨張率が大きく異なるため、焼成時の熱膨張によって導電性粒子層に応力が集中してクラックが発生するおそれがある。したがって、導電性部材との導電性粒子層との接続部位で断線して接続不良が発生したり、接続部位での電気接続の信頼性が低下したりしてしまうおそれがあるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、導電性粒子を含有したインクで形成した配線の電気接続の信頼性を向上することができる配線部材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】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、配線部材において、樹脂製の基材部と、該基材部にインサート成形された導電性部材と、前記基材部上に導電性粒子を含有したインクで印刷して形成され、前記導電性部材と電気的に接続された配線と、を備え、該配線は、導体パターンを形成する配線本体部と、該配線本体部と前記導電性部材とを電気的に接続し、前記配線本体部の厚さより厚く形成された接続部と、を有する構成とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の配線部材において、前記基材部は、該基材部の表面に前記導電性部材の軸方向端部を囲んだ凹部を備え、前記接続部は、前記凹部に形成される構成とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の配線部材において、前記接続部の厚さが、前記導電性部材に向かうにつれて増大している構成とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、請求項２または３のいずれか１項に記載の配線部材において、前記導電性部材は、前記凹部の外側に突き出さない範囲で、前記凹部の内部側に突出して設けられた構成とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の配線部材によれば、配線における配線本体部の厚さより厚く形成された接続部によって配線本体部と導電性部材とを電気的に接続するため、導電性粒子を含有したインクで形成した配線の電気接続の信頼性を向上することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態の配線基材の概略構成を示す模式的な斜視図である。
【図２】図１のＡ部の詳細を示す平面図、およびそのＢ−Ｂ断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の配線部材に用いる配線用基材の模式的な平面図、およびそのＣ−Ｃ断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の配線部材の作用について説明する熱応力解析の解析条件を示す模式的な斜視図、および各解析例の断面構造を示すＤ−Ｄ断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の配線部材の作用について説明する応力分布図である。
【図６】比較例の配線部材の応力分布図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の変形例（第１変形例）の配線部材の主要部の構成を示す模式的な平面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の配線部材の概略構成を示す模式的な断面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の配線部材の作用について説明する解析例の断面構造を示す断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の配線部材の作用について説明する応力分布図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態の変形例（第２変形例）の配線部材の主要部の構成を示す模式的な平面図、およびそのＥ−Ｅ断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態の配線部材の概略構成を示す模式的な斜視図、およびそのＦ−Ｆ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材等には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００１３】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態の配線部材について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の配線基材の概略構成を示す模式的な斜視図である。図２（ａ）は、図１のＡ部の詳細を示す平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。図３（ａ）は、本発明の第１の実施形態の配線部材に用いる配線用基材の模式的な平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
なお、各図面は模式図のため、寸法や形状は誇張されている（以下の図面も同じ）。
【００１４】
本実施形態の配線部材１は、図１に示すように、樹脂製の基材部３の２箇所にインサート成形された金属製の導電性部材４を含む板状に形成された配線用基材２と、配線用基材２の基材部３の一方の板面である基板面３ａに形成された配線５と、他方の板面である基板面３ｄに形成された配線６Ａ、６Ｂとを備え、これら配線５、６Ａ、６Ｂが、導電性部材４と電気的に接続された両面基板である。
配線用基材２の外形は、配線部材１を取り付ける装置の取り付け形状等に応じて、適宜の形状を採用することができる。ただし、以下では、一例として、図１に示すような矩形形状として説明する。
また、配線用基材２の厚さは、基材部３に後述する凹部３ｂを形成し、導電性部材４をインサート成形できる厚さであれば、特に限定されない。
【００１５】
基材部３の材質としては、導電性部材４をインサート成形可能であって、後述する焼成時の温度に耐える耐熱性を有する適宜の合成樹脂材料を採用することができる。本実施形態では、一例として、ポリエチレン樹脂を採用している。
【００１６】
導電性部材４は、基板面３ａ、３ｄ間に導電路を形成する棒状部材である。本実施形態では、一例として、基材部３の板厚と同等もしくは板厚より短い長さを有する直径１００μｍの棒状の銅線を採用している。
本実施形態では、図２（ｂ）に示すように、導電性部材４の軸端面４ａが、基板面３ａと整列するか、もしくは内側に引っ込んだ位置に配置されている。また、軸端面４ａと反対側の軸端面４ｂは、基板面３ｄと整列するか、もしくは内側に引っ込んだ位置に配置されている。このように本実施形態では、導電性部材４が、基材部３の基板面３ａ、３ｄから突出しないようになっている。
導電性部材４において、凹部３ｂに突出した外周面を除く外周面は、インサート成形によって基材部３と密着されている。このため、基材部３の内部には、導電性部材４の外周面と密着する円筒孔状の保持部３ｃが板厚方向に貫通して形成されている。
【００１７】
また、導電性部材４が設けられた基材部３には、その基材部３の表面（基板面３ａ（３ｄ））に導電性部材４の軸方向端部を囲んで、導電性部材４の直径よりも大径に開口する凹部３ｂがそれぞれ設けられている。
本実施形態では、凹部３ｂの形状は、基板面３ａ（３ｄ）における開口から導電性部材４の外周側面に向かって斜め内側に傾斜するテーパ状としている。
凹部３ｂの深さは、後述する熱応力解析を行うなどして、焼成時の熱応力や、配線部材１の使用時に想定される外力負荷による応力に耐える強度が得られる深さにすればよい。
凹部３ｂの好適な寸法の一例としては、導電性部材４の直径が１００μｍの場合、例えば、開口径が直径２００μｍ、最深部の深さが５０μｍ、テーパ角θが４５度を挙げることができる。
【００１８】
配線５は、２箇所の導電性部材４に電気的に接続する導電性のパターンを構成するもので、基板面３ａに導電性粒子を含有したインクで印刷されたのちに乾燥し、加熱炉で焼成処理を行って形成されている。
本実施形態では、配線５は、基板面３ａ上で適宜の導体パターンを形成する配線本体部５ａと、配線本体部５ａの端部を各導電性部材４と電気的に接続するため、導電性部材４上およびその周辺において、平面視円状に形成された接続部５ｂとから構成されている。
配線本体部５ａは、図１に示すように、導体パターンの一例として矩形波状の繰り返しパターンが形成されている。ただし、配線本体部５ａの導体パターンは、このパターンには限定されず、印刷可能な適宜の導体パターンを採用することができる。
すなわち、配線本体部５ａのパターン形状は、本実施形態のように、パターンが閉じて電気回路を構成する形状であってもよいし、例えば、リード線、電子回路素子、電気接点、コネクタ端子などの他の電気部材と接続するランド部や電極などのように、開放されたパターンでもよい。
また、配線本体部５ａは、基材部３を貫通するスルーホールの開口周辺や、エッジ部に形成されていてもよい。
配線本体部５ａの線幅および線厚さは、導体パターンの必要に応じて適宜設定することができる。本実施形態では、一例として、線幅は５０μｍ、線厚さは４０μｍとしている。
【００１９】
接続部５ｂは、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、基材部３の凹部３ｂにおいて、導電性部材４を覆って電気的に接続する配線部分であり、基板面３ａと凹部３ｂとの境界位置で、配線本体部５ａに連続して接続されている。
本実施形態では、接続部５ｂの基板面３ａからの高さは、配線本体部５ａの基板面３ａからの高さと揃えられている。
このため、接続部５ｂの厚さは導電性部材４の外周側において配線本体部５ａの厚さより厚く形成されており、かつ、導電性部材４に向かうにつれて厚さが増大されている。また、軸端面４ａ上の厚さは、配線本体部５ａと同一またはわずかに厚く形成されている。
【００２０】
配線６Ａ、６Ｂは、２箇所の導電性部材４に電気的に接続する独立した導体パターンを構成するもので、基板面３ｄに導電性粒子を含有したインクで印刷されたのちに乾燥し、加熱炉で焼成処理を行って形成されている。
配線６Ａ、６Ｂの形状は、互いに異なっていてもよいが、以下では簡単のため、同一形状を有するものとして説明する。
本実施形態では、配線６Ａ（６Ｂ）は、真直帯状のパターンが基材部３のエッジまで延ばされた配線本体部６ａと、配線本体部６ａの端部を導電性部材４と電気的に接続するため、導電性部材４上およびその周辺に形成された平面視円状の接続部６ｂとから構成されている。
配線本体部６ａは、配線本体部５ａと同様、適宜の線幅、線厚さで形成することができる。本実施形態では、一例として、線幅は８０μｍ、線厚さは４０μｍとしている。
【００２１】
接続部６ｂは、接続部５ｂと同様の形状に形成されている。すなわち、基材部３の凹部３ｂ’において、導電性部材４を覆って電気的に接続する配線部分であり、基板面３ｄと凹部３ｂ’との境界位置で、配線本体部６ａに連続して接続されている。
本実施形態では、接続部６ｂの基板面３ｄからの高さは、配線本体部６ａの基板面３ｄからの高さと揃えられている。このため、接続部６ｂの厚さは配線本体部６ａの厚さより厚く形成されており、かつ、導電性部材４に向かうにつれて厚さが増大されている。
【００２２】
このような構成の配線部材１を製造するには、まず、金型を用いて導電性部材４をインサート成形した配線用基材２を形成する。
このとき、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、導電性部材４の軸端面４ａ側の外周部に凹部３ｂが形成される。また、特に図示しないが、導電性部材４の軸端面４ｂ側の外周部にも凹部３ｂが形成される。
本実施形態の配線用基材２では、軸端面４ａ、４ｂはそれぞれ基板面３ａ、３ｄから突出しないようになっている。
【００２３】
次に、基板面３ａ（３ｄ）上に、導電性粒子を含有したインクで配線本体部５ａ（６ａ）、接続部５ｂ（６ｂ）を印刷し、乾燥させる。
導電性粒子を含有したインクとしては、例えば、銀微粒子、金微粒子、銅微粒子などの金属微粒子を、加熱により分解される有機膜等の分散剤で覆い、溶媒中に分散させた金属含有インクを採用することができる。
本実施形態では、一例として、銀微粒子を含む銀含有インクを用いてインクジェット装置によりパターンを描画する。
【００２４】
接続部５ｂ（６ｂ）を描画する際は、銀含有インクの吐出量を増やしたり、描画速度を下げたりして、凹部３ｂ（３ｂ’）上に吐出された銀含有インクの液滴高さを調整する。凹部３ｂ（３ｂ’）における液滴高さは、乾燥による体積収縮を考慮して、基板面３ａ（３ｄ）からの乾燥時の高さが、配線本体部５ａ（６ａ）と接続部５ｂ（６ｂ）とで略同一高さとなるように設定する。
本実施形態では、軸端面４ａ（４ｂ）が、基板面３ａ（３ｄ）と略同一高さに整列されているため、軸端面４ａ（４ｂ）上の接続部５ｂ（６ｂ）の厚さは、基板面３ａ（３ｄ）上の配線本体部５ａ（６ａ）の線厚さと略等しくなっている。
このようにして、銀含有インクによって、凹部３ｂ（３ｂ’）が埋められるとともに、導電性部材４の軸端部が覆われる。
【００２５】
このように、本実施形態で描画される銀含有インクは、導電性部材４の外周面と凹部３ｂとで囲まれた円環状の領域で、わずかに相対的な厚肉になるのみであり、この厚肉部での厚さの変化も、導電性部材４に近づくにつれて徐々に変化している。
このため、導電性部材４に相当する導電路を、すべて銀含有インクによって形成する場合に比べると、銀含有インクの乾燥による体積収縮は格段に少ない。したがって、乾燥時の体積収縮の影響によって、クラックが発生することを防止することができる。
また、保持部３ｃに相当する空間に銀含有インクを充填したり、充填過程において徐々に乾燥させたりする時間を要しないため、迅速に描画することができる。
【００２６】
次に、本実施形態では、銀含有インクによって配線５、６Ａ、６Ｂに対応するパターンが描画され、その後乾燥させた配線用基材２を、例えば加熱温度１４０℃の加熱炉に入れて３０分加熱して、焼成処理を行う。
これにより、銀含有インク中の銀微粒子を覆う有機膜が消失する。この結果、銀微粒子同士、あるいは導電性部材４の表面に密着した銀微粒子と導電性部材４とが金属結合し、導電性微粒子層として形成された配線本体部５ａ（６ａ）、接続部５ｂ（６ｂ）が金属バルクとしての性質を持つようになる。
また、これと同時に、配線５、６Ａ、６Ｂは、それぞれ接続部５ｂ、６ｂ、６ｂにおいて、導電性部材４の軸端部とも良好に密着し電気的に接続される。
このようにして、配線部材１が製造される。
【００２７】
本実施形態の基材部３を構成するポリエチレンの線膨張係数は、１０〜２２×１０−６Ｋ−１であるのに対して、本実施形態の導電性部材４を構成する銅の熱膨張率は、線膨張係数は、１７．７×１０−６Ｋ−１、また本実施形態の配線５等を形成する銀の線膨張係数は、１９．７×１０−６Ｋ−１である。
このため、配線５等には、上記の焼成処理において、熱膨張率の差に応じて熱応力が作用する。
本実施形態では、配線本体部５ａ（６ａ）は、より厚肉の接続部５ｂ（６ｂ）を介して、導電性部材４に接続されているため、導電性部材４の近傍の熱応力が緩和され、熱応力による断線やクラックの発生を防止できる。
【００２８】
この点について、以下に、熱応力の解析例を用いて説明する。
図４（ａ）は、本発明の第１の実施形態の配線部材の作用について説明する熱応力解析の解析条件を示す模式的な斜視図である。図４（ｂ）、（ｃ）は、各解析例の断面構造を示すＤ−Ｄ断面図である。図４（ｂ）は、本実施形態の作用を説明する解析例であり、図４（ｃ）は、比較例の解析例である。図５は、本発明の第１の実施形態の配線部材の作用について説明する応力分布図である。図６は、比較例の配線部材の応力分布図である
【００２９】
解析モデルとしては、本実施形態に類似したモデルＭ１（図４（ｂ）参照）と、比較例のモデルＭ２（図４（ｃ）参照）を用いた。
なお、解析モデルは、解析結果の見通しがよくなりかつ考察がし易くなるように、配線５の形状そのものではなく、より対称性の強い形状に変形している。
図４（ａ）に示すように、モデルＭ１、Ｍ２とも共通して、１辺が５ｍｍ立方体形状のポリエチレン樹脂製の基材部１３の中心に、直径１００μｍの円柱状の銅製の導電性部材１４が貫通して設けられている。導電性部材１４の軸端面１４ａは、導電性部材１４が貫通する一方の表面Ｓ０と整列されている。
モデルＭ１の場合、基材部１３には、導電性部材１４の軸端面１４ａの外周に、上記の凹部３ｂと同様に開口径が直径２００μｍ、最深部の深さが５０μｍ、テーパ角θが４５度の形状を有する凹部１３ｂが形成されている。
このため、配線１５として、凹部１３ｂ内に上記の接続部５ｂと同様な形状の接続部１５ｂと、接続部１５ｂの側方から線幅×線厚さが５０μｍ×４０μｍの断面形状で直線状に延ばされた一対の配線本体部１５ａとを備えている。
モデルＭ２の場合、モデルＭ１から凹部１３ｂを削除した形状とされている。すなわち配線２５は、配線１５の接続部１５ｂに代えて、直径２００μｍ、厚さ４０μｍの円板状の接続部２５ｂを備える。配線１５、２５は、いずれも上記配線５と同様な銀製である。また、配線１５、２５は、連続体としてモデル化されている。
【００３０】
拘束条件としては、図４（ａ）に示すように、モデルＭ１、Ｍ２共通で、一方の配線本体部１５ａと交差する側面Ｓ１と、側面Ｓ１に隣接する１つの側面Ｓ２とをミラー拘束し、側面Ｓ１、Ｓ２と表面Ｓ０に対向する裏面Ｓ３とが交わる点Ｐ０を点拘束した。
解析条件としては、熱負荷として、２５℃から１００℃まで昇温を行い、有限要素法により熱平衡状態での熱応力解析を行った。
【００３１】
解析結果は、モデルＭ１の場合を図５に、モデルＭ２の場合を図６に示す。各図とも、応力分布を、応力の小さい方から大きい方に向かって黒から白に徐変するグレースケールで表示している。なお、配線１５、２５が湾曲しているのは、基材部自体の熱変形である。また、図示上半分の灰色部は背景であり応力分布を図示したものではない。
【００３２】
図５によれば、モデルＭ１の場合、互いの熱膨張の差が少ない導電性部材４と配線１５との密着部分では応力の発生が少なく、熱膨張の差が大きい配線１５と基材部１３との密着部分で応力が大きくなっている。特に、配線本体部１５ａと接続部１５ｂとの境界に基材部１３が接触する位置（図示の点Ｑ１参照）の近傍で応力が大きい分布となっている。
一方、図６によれば、モデルＭ２の場合、軸端面１４ａに隣接する導電性部材１４の外周部（図示の点Ｑ２参照）で最も応力が大きくなり、この近傍の接続部２５ｂには、モデルＭ１の応力集中部位Ｑ１よりもさらに大きい応力集中部位が形成されていることが分かる。
【００３３】
すなわち、モデルＭ１、Ｍ２とも、基材部１３、導電性部材１４、配線１５、２５の伸び量（熱膨張量）が異なるため、線膨張係数および体積が最も大きい基材部１３の伸び変形によって、基材部１３と導電性部材１４と配線１５、２５との界面に沿ってせん断荷重が発生する。このとき、導電性部材１４および配線１５、２５の線膨張係数は近似しているため、相互の相対的な伸び変形の差が少なく略一体的に変形する。
この結果、導電性部材１４および配線１５、２５の内部には、それぞれの断面形状に応じて応力が発生する。
比較例のモデルＭ２では、凹部１３ｂが削除され接続部２５ｂに導電性部材１４に向かって厚さが増大する形状が形成されていないため、軸端面１４ａの外周側における接続部２５ｂとの接合部分に応力が集中している。
これに対して、モデルＭ１では、接続部１５ｂの厚さが導電性部材１４に向かって漸増しているため、モデルＭ２に比べて応力集中が緩和されている。
【００３４】
このような熱応力解析結果から分かるように、本実施形態の接続部５ｂは、熱応力の集中を緩和することができる。また、同様の構成を有する接続部６ｂも同様な作用を有する。
このため、熱応力が発生する焼成処理時に配線５（６Ａ、６Ｂ）にクラックが生じたり、配線５（６Ａ、６Ｂ）が破断したりする不良の発生を防止することができる。
すなわち、配線部材１では、配線本体部５ａ（６ａ）の厚さより厚く形成された接続部５ｂ（６ｂ）によって配線本体部５ａ（６ａ）と導電性部材４とを電気的に接続するため、導電性粒子を含有したインクを用いて配線５（６Ａ、６Ｂ）を形成しても、クラックや破断の発生を防止することができ、配線の電気接続の信頼性を向上することができる。特に、基板面３ａ、３ｄ間の層間の電気接続を導電性部材４に代えて金属含有インクの印刷により導電路を形成する場合に比べて信頼性を格段に向上することができる。
また、接続部５ｂ（６ｂ）は、応力緩和作用があるため、配線部材１は、焼成処理時の熱変形におけるクラックの発生を防止できるのみならず、配線部材１に外力が作用した場合の電気接続の信頼性も向上できる。
【００３５】
［第１変形例］
次に、本実施形態の変形例（第１変形例）の配線部材について説明する。
図７は、本発明の第１の実施形態の変形例（第１変形例）の配線部材の主要部の構成を示す模式的な平面図である。
【００３６】
本変形例の配線部材１Ａは、図１、７に示すように、上記第１の実施形態の配線部材１の導電性部材４、配線５に代えて、導電性部材４Ａ、配線１６を備える。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００３７】
導電性部材４Ａは、図７に示すように、導電性部材４の長さを凹部３ｂの深さだけ短縮した棒状部材であり、軸端面４ａが凹部３ｂの底面を構成する位置となるように、基材部３にインサート成形されている。
配線１６は、上記第１の実施形態の配線５の接続部５ｂに代えて接続部１６ｂを備える。
接続部１６ｂは、配線本体部５ａの端部を各導電性部材４Ａと電気的に接続するため、導電性部材４Ａ上およびその周辺において、導電性部材４Ａの軸端面４ａおよび凹部３ｂの内面を覆うように平面視円状に形成された配線部分である。接続部１６ｂの基板面３ａからの高さは、配線本体部５ａの基板面３ａからの高さと揃えられている。
このため、接続部１６ｂの厚さは配線本体部５ａの厚さより厚く形成されており、かつ、導電性部材４Ａの外周に向かうにつれて厚さが増大され、軸端面４ａ上では一定の最大厚さを有する。
【００３８】
本変形例の構成によれば、上記第１の実施形態と異なり、導電性部材４Ａは接続部１６ｂに貫入していない。しかし、導電性部材４Ａと接続部１６ｂとは、線膨張係数が近いため一体的な熱変形を示す。したがって、配線本体部５ａから導電性部材４Ａ側に向かう断面積の変化が上記第１の実施形態とまったく同様であるため、接続部１６ｂの厚肉部も同様に応力緩和の作用を有する。
このため、熱応力が発生する焼成処理時に配線１６にクラックが生じたり、配線１６が破断したりする不良の発生を防止することができる。
【００３９】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態の配線部材について説明する。
図８は、本発明の第２の実施形態の配線部材の概略構成を示す模式的な断面図である。
【００４０】
本実施形態の配線部材１Ｂは、図１、８に示すように、上記第１の実施形態の配線部材１の基材部３、配線５に代えて、基材部３Ｂ、配線１７を備える。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００４１】
基材部３Ｂは、上記第１の実施形態の基材部３の凹部３ｂを、凹部３ｅに代えたものである。
凹部３ｅは、円断面が凹部３ｂと同じ深さまで延ばされた円筒状の凹穴部である。本実施形態では、凹部３ｅの開口径は、凹部３ｂよりも小さい径に設定している。凹部３ｅの開口径は、例えば、直径１５０μｍとしている。
配線１７は、上記第１の実施形態の配線５の接続部５ｂに代えて接続部１７ｂを備える。
接続部１７ｂは、配線本体部５ａの端部を各導電性部材４と電気的に接続するため、導電性部材４上およびその周辺において、導電性部材４の軸端面４ａおよび凹部３ｅの内面を覆うように平面視円状に形成された配線部分である。接続部１７ｂの基板面３ａからの高さは、配線本体部５ａの基板面３ａからの高さと揃えられている。
このため、接続部１７ｂの厚さは導電性部材４の外周側において配線本体部５ａの厚さより厚い一定の厚さを有する。また、軸端面４ａ上の厚さは、接続部５ｂと同一またはわずかに厚く形成されている。
【００４２】
本実施形態の構成によれば、上記第１の実施形態と異なり、凹部３ｅが一定の円断面を有する凹穴で構成されているため、配線本体部５ａと接続部１７ｂとの境界では、導電性部材４側に向かって階段状に厚さが増大している。
このため、接続部１７ｂ内では接続部５ｂと同様に応力緩和の作用がある。
【００４３】
この点を検証するため、上記第１の実施形態と同様の熱応力解析を行った結果を示す。  図９は、本発明の第２の実施形態の配線部材の作用について説明する解析例の断面構造を示す断面図である。図１０は、本発明の第２の実施形態の配線部材の作用について説明する応力分布図である。
【００４４】
解析モデルとしては、図４（ａ）、図９に示すように、本実施形態に類似したモデルＭ３を用いた。
モデルＭ３は、上記モデルＭ１、Ｍ２と同様に、解析結果の見通しがよくなりかつ考察がし易くなるように、配線１７の形状そのものではなく、より対称性の強い形状に変形している。
モデルＭ３では、基材部１３には、導電性部材１４の軸端面１４ａの外周に、上記の凹部３ｅと同様に開口径が直径１５０μｍ、深さが５０μｍの円筒穴状の凹部１３ｅが形成されている。このため、配線３５として、凹部１３ｅ内に上記の接続部１７ｂと同様な形状の接続部３５ｂと、一対の配線本体部１５ａとを備えている。
配線３５の材質は、配線１７と同様な銀としている。また、配線３５は、連続体としてモデル化されている。
また、拘束条件、解析条件は、上記モデルＭ１と同様であり、図１０のグレースケール表示は図５と同様である。
【００４５】
図１０によれば、モデルＭ３の場合、互いの熱膨張の差が少ない導電性部材４と配線３５との密着部分では応力の発生が少なく、熱膨張率の差が大きい配線３５と基材部１３との密着部分で応力が高くなっている。特に、配線本体部１５ａと接続部３５ｂとの境界に基材部１３が接触する位置（図示の点Ｑ３参照）の近傍で応力が大きい分布となっている。
ただし、モデルＭ１と同様、比較例のモデルＭ２の最大の応力よりも小さい応力しか発生しておらず、モデルＭ１と同様に十分な応力集中の緩和作用が見られる。
【００４６】
このような熱応力解析結果から分かるように、本実施形態の接続部１７ｂは、熱応力の集中を緩和することができる。
このため、熱応力が発生する焼成処理時に配線１７にクラックが生じたり、配線１７が破断したりする不良の発生を防止することができる。
すなわち、配線部材１Ｂでは、配線本体部５ａの厚さより厚く形成された接続部１７ｂによって配線本体部５ａと導電性部材４とを電気的に接続するため、導電性粒子を含有したインクを用いて配線１７を形成してもクラックや破断の発生を防止することができ、配線の電気接続の信頼性を向上することができる。特に、基板面３ａ、３ｄ間の層間の電気接続を導電性部材４に代えて金属含有インクの印刷により導電路を形成する場合に比べて信頼性を格段に向上することができる。
【００４７】
本実施形態は、接続部の厚さが導電性部材に向かって漸増せず階段状に増大しても同様な応力緩和効果が得られることを示す例となっている。
【００４８】
［第２変形例］
次に、本実施形態の変形例（第２変形例）の配線部材について説明する。
図１１（ａ）は、本発明の第２の実施形態の変形例（第２変形例）の配線部材の主要部の構成を示す模式的な平面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。
【００４９】
本変形例の配線部材１Ｃは、図１、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、上記第２の実施形態の配線部材１Ｂの基材部３Ｂ、導電性部材４、配線１７に代えて、基材部３Ｃ、導電性部材４Ｃ、配線１８を備える。
以下、上記第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００５０】
基材部３Ｃは、上記第２の実施形態の基材部３Ｂの凹部３ｅを、平面視の形状が矩形状の凹部３ｆに代えたものである。
凹部３ｆは、矩形断面が凹部３ｅと同じ深さまで延ばされた角穴上の凹穴部である。本変形例では、凹部３ｆの開口は、一例として、１５０μｍ×１５０μｍの正方形としている。
導電性部材４Ｃは、上記第２の実施形態の導電性部材４と同一長さを有する同材料で形成され、１００μｍ×１００μｍの正方形断面を有する角棒状部材である。導電性部材４Ｃは、その４つの側面が凹部３ｆの内壁と平行となる位置関係で、凹部３ｆの中心を貫通するように基材部３Ｃにインサート成形して設けられている。
【００５１】
配線１８は、上記第２の実施形態の配線１７の接続部１７ｂに代えて接続部１８ｂを備える。
接続部１８ｂは、配線本体部５ａの端部を各導電性部材４Ｃと電気的に接続するため、導電性部材４Ｃ上およびその周辺において、導電性部材４Ｃの軸端面４ｃおよび凹部３ｆの内面を覆うように平面視矩形状に形成された配線部分である。接続部１８ｂの基板面３ａからの高さは、配線本体部５ａの基板面３ａからの高さと揃えられている。
このため、接続部１８ｂの厚さは導電性部材４Ｃの外周側において配線本体部５ａの厚さより厚い一定の厚さを有する。また、軸端面４ｃ上の厚さは、接続部５ｂと同一またはわずかに厚く形成されている。
【００５２】
このように、本変形例の配線部材１Ｃは、上記第２に実施形態の配線部材１Ｂの凹部３ｅ、接続部１７ｂ、導電性部材４の断面形状を円形から矩形に変形した例となっている。
このため、配線部材１Ｂと同様に配線部材１Ｃにも応力集中の緩和作用がある。
【００５３】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態の配線部材について説明する。
図１２（ａ）は、本発明の第３の実施形態の配線部材の概略構成を示す模式的な斜視図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）におけるＦ−Ｆ断面図である。
【００５４】
本実施形態の配線部材４０は、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、基板面に湾曲面を有し、全体として３次元の立体形状を有する配線部材である。
配線部材４０はどのような立体形状を備えていてもよいが、以下では、一例として、均一厚さを有する板部材が直角に折り曲げられ、その折り曲げ部に部分円筒面状の湾曲面が形成された場合の例で説明する。また、配線部材４０の板厚は、上記第１の実施形態の基材部３の板厚と同一であるとして説明する。
配線部材４０の構成は、基材部４３にインサート成形された金属製の導電性部材４４を含む直角に折り曲げられた板状の配線用基材４２と、配線用基材４２の基材部４３の曲げ内側の板面である基板面４３ａに形成された配線４５と、曲げ外側の板面である基板面４３ｆに形成された配線４６とを備え、これら配線４５、４６が、導電性部材４４と電気的に接続された、立体形状を有する両面基板である。
配線用基材４２の外形、板厚は、配線部材４０を取り付ける装置の取り付け形状等に応じて、適宜の形状を採用することができる。
基材部４３、導電性部材４４、配線４５（４６）の材質、断面形状はそれぞれ上記第１の実施形態の基材部３、導電性部材４、配線５の材質、断面形状と同一である。また、配線５、６の形成方法は、上記第１の実施形態と同様なインクジェット装置等を用いた種々の印刷を採用することができる。
【００５５】
本実施形態の導電性部材４４は、基板面４３ａに形成された凹湾曲面である湾曲面４３ｂから、基板面４３ｆに形成された凸湾曲面である湾曲面４３ｄの間に貫通して設けられている。
本実施形態では、導電性部材４４の軸端面４４ａ、４４ｂは、それぞれ湾曲面４３ｂ、４３ｄの近傍において、外方に突出しないように配置されている。
導電性部材４４の軸方向の両端部における湾曲面４３ｂ、４３ｄには、上記第１の実施形態の凹部３ｂと同様な形状のテーパ状の凹部４３ｃ、４３ｅがそれぞれ設けられている。
【００５６】
配線４５は、凹部４３ｃに形成された接続部４５ｂと、接続部４５ｂの側方から湾曲面４３ｂに交差する２方向に沿って延出された一対の配線本体部５ａとを備える。
配線４６は、凹部４３ｅに形成された接続部４６ｂと、接続部４６ｂの側方から湾曲面４３ｄの頂部に沿う方向に延出された一対の配線本体部６ａとを備える。
このため、接続部４５ｂ（４６ｂ）は、曲げ内側（曲げ外側）に向いた表面が湾曲面４３ｂ（４３ｄ）の湾曲に沿って形成される点を除いては、上記第１の実施形態の接続部５ｂ（６ｂ）と同様な形状を有する。
【００５７】
本実施形態の配線部材４０によれば、配線４５（４６）の接続部４５ｂ（４６ｂ）が、上記第１の実施形態の接続部５ｂ（６ｂ）と略同様な構成を有している。したがって、配線本体部５ａ（６ａ）の厚さより厚く形成された接続部４５ｂ（４６ｂ）によって配線本体部５ａ（６ａ）と導電性部材４４とが電気的に接続されるため、導電性粒子を含有したインクを用いて配線４５（４６）を形成しても熱応力の集中を緩和しクラックや破断の発生を防止することができ、配線の電気接続の信頼性を向上することができる。特に、湾曲面４３ｂ、４３ｄ間の層間の電気接続を、導電性部材４４に代えて金属含有インクの印刷により導電路を形成する場合に比べて信頼性を格段に向上することができる。
また、本実施形態の配線部材４０によれば、外力が作用した場合に応力集中が生じやすい湾曲面４３ｂ、４３ｄにおいて、導電性部材４４と配線４５、４６の接合部の応力を緩和できるため、外力によるクラックや断線の発生を防止することもできる。
【００５８】
なお、上記の説明では、導電性粒子含有インクをインクジェット装置によって描画して配線を印刷する場合の例で説明したが、導電性粒子含有インクの印刷方法は、インクジェット印刷には限定されない。例えば、スクリーン印刷、ディスペンス、転写印刷も好適に用いることができる。
【００５９】
また、上記の説明では、導電性部材を基材部の表面から突出させない配置とした例で説明したが、基材部の基板面からの突出しても使用上問題がない場合には、導電性部材を基材部から突出させた配置としてもよい。
【００６０】
また、上記の説明では、配線本体部を基材部の基板面上に印刷する場合の例で説明したが、基材面に配線形成用の溝部を設け、この溝部内に導電性粒子を印刷して配線本体部を形成してもよい。この場合、接続部を形成する凹部は、溝部の溝底面に対してさらに陥没した凹部として形成すればよい。
【００６１】
また、上記の説明では、導電性粒子を焼成処理したのみで、配線が構成される場合の例で説明したが、焼成処理後に、表面にめっき層を形成した配線としてもよい。
【００６２】
また、上記の説明では、一例として、基材部表面の１または２箇所に配線が形成された場合の例で説明したが、配線は、２箇所以上の複数箇所に形成されていてもよい。
また、上記説明では、円柱状または角棒状の導電性部材を用いたが、基材部にインサートできる形状であれば、例えばＬ字型・矩形型など、形成したい導電路に応じた導電性部材を用いることができる。
【００６３】
また、上記の各実施形態、変形例に説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせを代えたり、削除したりして実施することができる。
例えば、上記の第１変形例、第２の実施形態、第２変形例の説明では、上記第１の実施形態の配線５を変形した場合の例として説明したが、上記第１の実施形態の配線６Ａ、６Ｂを同様にして変形してもよく、配線５、６Ａ、６Ｂを同時に変形した構成としてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、４０  配線部材
２、４２  配線用基材
３、３Ｂ、３Ｃ、１３、４３  基材部
３ａ、３ｄ、４３ａ、４３ｆ  基板面
３ｂ、３ｂ’、３ｅ、３ｆ、１３ｂ、１３ｅ、４３ｃ、４３ｅ  凹部
４、４Ａ、４Ｃ、１４、４４  導電性部材
４ａ、４ｂ、４ｃ、１４ａ、４４ａ  軸端面
５、６Ａ、６Ｂ、１５、１６、１７、１８、２５、３５、４５、４６  配線
５ａ、６ａ、１５ａ  配線本体部
５ｂ、６ｂ、１５ｂ、１６ｂ、１７ｂ、１８ｂ、２５ｂ、３５ｂ、４５ｂ、４６ｂ  接続部
４３ｂ、４３ｄ  湾曲面
【図１】
2012114170.tif 000003
【図２】
2012114170.tif 000004
【図３】
2012114170.tif 000005
【図４】
2012114170.tif 000006
【図７】
2012114170.tif 000007
【図８】
2012114170.tif 000008
【図９】
2012114170.tif 000009
【図１１】
2012114170.tif 000010
【図１２】
2012114170.tif 000011
【図５】
2012114170.tif 000012
【図６】
2012114170.tif 000013
【図１０】
2012114170.tif 000014