１．研究の目的と背景キーワード：銅薄膜，マイクロコルゲーション，塑性加工近年の■■■デバイス・センサの普及に伴い人に取り付け可能なデバイスが求められており，人の動きに合わせて伸縮可能なストレッチャブルデバイスの開発が必要とされている．ストレッチャブルデバイスの作製方法として，デバイスの大部分を占めるのは配線であるため，配線部分に伸縮性を持たせることでデバイスに伸縮性を持たせる方法が提案されている．ストレッチャブル配線の作製方法は導電性ゴムを用いるものと波状に加工した金属配線に大別されff■■，電気的な安定性の点で後者の方が優れている．金属を波状に加工する場合，基板の面内方向に波を形成した横波構造と，基板の垂直方向に波を形成した縦波構造の 種類の構造が考えられる．横波構造の波状金属配線は加工が容易であり，■■■■の高い伸縮性を示すものも報告されているがff ■，高い伸縮性を持たせるためには■■■近い太い配線幅が必要になり，配線の占める面積が大きくなってしまう．一方，縦波構造を持つ金属配線は高密度な配線が作製できるが，縦波構造の作製には予め伸長した基板の上に金属膜を載せ，基板の戻る力を用いて縦波構造を作製するというプリストレッチ法が主流であり，安定して作製することが難しかった．またプリストレッチ法によって作製した縦波構造を持つ金属配線の伸長率は，高いものでも■■■■程度でありff■■，また伸長率を高くするために金属薄膜を薄くし抵抗値が高くff数■■～数■■■Ω■なっているものも見受けられたff■■．縦波構造を形成する方法として，我々は銅箔を歯車により曲げ加工するコルゲート加工を提案してきたff■■．コルゲート加工では波の形状は歯車の形状・歯車間の距離によってコントロールできるため，縦波形状を安定して作製することができる．一方，コルゲート加工により作製した配線の伸長率は■■■程度であり，伸縮性の改善が求められていた．そこで本研究では，高い伸長率を持つ縦波構造を安定して作製するため，コルゲート加工によって予め金属膜を曲げ加工した上で，プリストレッチした基板に取り付けるという，新規手法を提案する．まず，コルゲート加工における銅箔の厚みの影響を調べ，用いる銅箔の厚みを決定した．次に，基板をプリストレッチする量を変え，コルゲート加工にプリストレッチ法を組み合わせることによる伸縮性の改善について検証した．最後に，提案手法を用いてストッチャブルデバイスを試作した．東京大学大学院新領域創成科学研究科（ ■■■年度一般研究開発助成■■■ ■■■■■■■■ ）准教授高松誠一２．提案手法と伸びの予測モデル図■本研究で提案するコルゲート加工とプリストレッチ法を組み合わせた縦波構造を持つ伸縮性金属配線の本研究で提案する縦波構造を持つストレッチャブル配線作製手法を図■に示す．まず短冊状に切った銅箔を一対の歯車に送り，コルゲート加工によって縦波構造を形成する．コルゲート加工の様子を図 に示す．次に加工した銅箔をプリストレッチしたシリコーンゴム基板上に接着・硬化させた後，基板を元の長さに戻す（プリストレッチ法）．最後に，配線全体をシリコーンゴムで被覆し，脱型する．コルゲート加工とプリストレッチ法を組み合わせることの利点として，以下の 点が考えられる．まず，従来研究におけるプリストレッチ法では，平板な金属薄膜をランダムに座屈させて縦波構造を形成させていた．ゆえに形成作製方法．図 コルゲート加工のイメージ写真．− 210 −次世代フレキシブルデバイス用伸縮性配線の研究開発銅薄膜マイクロコルゲーション塑性加工による
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