JP2019140291A - 伸縮性回路基板 - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の第1態様の伸縮性回路基板は、伸縮性を有する基材と、粘着層と、支持基材と、配線と、をこの順に有し、上記配線、上記支持基材および上記粘着層が、上記伸縮性を有する基材の第1面側に位置し、上記基材の上記第1面の法線方向における山部及び谷部が上記基材の上記第1面の面内方向に沿って繰り返し現れる蛇腹形状部を有し、上記粘着層のヤング率が、上記伸縮性を有する基材のヤング率よりも小さい。
ここで、蛇腹形状部の山部及び谷部の折り目の部分には応力が集中するため、伸縮性回路基が繰り返し伸縮するたびに、蛇腹形状部の山部及び谷部の位置が同じ位置になると、配線に折れ等の破損が生じやすくなる。
これに対し、本態様においては、粘着層が柔軟性、変形性に富むことにより、伸縮性回路基板を繰り返し伸縮させるたびに、蛇腹形状部の山部及び谷部の位置を異ならせることができる。これにより、伸縮性回路基板が繰り返し伸縮する際に、同じ位置に応力が集中するのを低減することができる。
本態様における粘着層は、伸縮性を有する基材および支持基材の間に位置し、伸縮性を有する基材の第1面の法線方向における山部及び谷部が基材の第1面の面内方向に沿って繰り返し現れる蛇腹形状部を有し、伸縮性を有する基材よりも小さいヤング率を有する部材である。
粘着層のヤング率の測定方法としては、ISO14577に準拠する、ナノインデーション法による測定方法を採用することができる。具体的には、粘着層のヤング率は、ナノインデンターを用いて測定することができる。また、粘着層のヤング率を求める方法としては、粘着層のサンプルを用いて引張試験を実施するという方法を採用することもできる。粘着層のサンプルを準備する方法としては、伸縮性回路基板から粘着層の一部をサンプルとして取り出す方法や、伸縮性回路基板を構成する前の粘着層の一部をサンプルとして取り出す方法が挙げられる。その他にも、粘着層のヤング率を求める方法として、粘着層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粘着層のヤング率を求めるという方法を採用することもできる。
なお、配線、伸縮性を有する基材、および支持基材のヤング率を求める方法は、上記粘着層のヤング率を求める方法と同様である。
具体的には、粘着層の全光線透過率は、60%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましい。
なお、全光線透過率は、JIS K7361に準拠して測定することができる。他の部材の全光線透過率の測定方法も同様とすることができる。
ここで、伸縮性回路基板においては、蛇腹形状部の山部の高さが、基材の厚みのばらつきや、基材に設けられる配線の分布密度の差等に起因して、局所的に大きくなることがある。例えば、配線と機能性部材との境界近傍において、配線に大きな山部が生じることがある。この場合、配線と機能性部材との間の電気接合部に大きな応力が加わり、電気接合部が破壊してしまうおそれがある。
これに対し、粘着層が、配線領域および機能性部材領域に連続して位置していることにより、配線と機能性部材との境界近傍において、配線に大きな山部が生じるのを抑制することができる。これにより、配線と機能性部材との間の電気接合部が破壊するのを抑制することができる。
本態様における配線は、支持基材の粘着層側の面とは反対側の面に位置し、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面の面内方向に沿って繰り返し現れる蛇腹形状部を有し、導電性を有する部材である。
なお、配線のヤング率を求める方法は、上記粘着層のヤング率を求める方法と同様である。
配線に用いられる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。すなわち、導電性粒子およびエラストマーを含む配線とすることができる。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。また、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、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。
例えば、配線の材料が伸縮性を有さない場合、配線の厚みは、25nm以上とすることができ、50nm以上であることが好ましく、100nm以上であることがより好ましい。また、この場合、配線の厚みは、10μm以下とすることができ、5μm以下であることが好ましく、1μm以下であることがより好ましい。
また、配線の材料が伸縮性を有する場合、配線の厚みは、5μm以上とすることができ、10μm以上であることが好ましく、20μm以上であることがより好ましい。また、この場合、配線の厚みは、60μm以下とすることができ、50μm以下であることが好ましく、40μm以下であることがより好ましい。
本態様における基材は、伸縮性を有する板状の部材である。基材は、配線側に位置する第1面と、第1面の反対側に位置する第2面と、を含む。
なお、復元率は、幅25mmの試験片を準備し、試験片を50%伸長して1時間保持した後、伸長を解放して1時間放置して復元させ、下記の計算式により求めることができる。
復元率(%)=(伸長直後の長さ−復元後の長さ)÷(伸長直後の長さ−引張前の長さ)×100
なお、伸長直後の長さとは、50%伸長した状態の長さをいう。
なお、基材のヤング率を求める方法は、上記粘着層のヤング率を求める方法と同様である。
具体的には、基材の全光線透過率は、60%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましい。
本態様における支持基材は、粘着層と配線との間に位置し、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面の面内方向に沿って繰り返し現れる蛇腹形状部を有し、配線を支持する部材である。
また、支持基材のヤング率は、基材のヤング率の100倍以下であってもよい。
なお、支持基材のヤング率を求める方法は、上記粘着層のヤング率を求める方法と同様である。
具体的には、支持基材の全光線透過率は、60%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましい。
本態様の伸縮性回路基板は、支持基材の配線側の面に位置する機能性部材を有することができる。
本態様の伸縮性回路基板は、配線の支持基材側の面とは反対側の面、または支持基材および配線の間に位置し、かつ、配線領域に位置し、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面の面内方向に沿って繰り返し現れる蛇腹形状部を有し、配線のヤング率よりも小さいヤング率を有する調整層を有することができる。
また、調整層のヤング率は、伸縮性を有する基材のヤング率の1倍超とすることができ、好ましくは1.1倍以上であり、より好ましくは2倍以上である。また、調整層のヤング率は、伸縮性を有する基材のヤング率の100倍以下とすることができ、好ましくは10倍以下である。
調整層のヤング率が小さすぎても大きすぎても、応力集中を低減することが困難になる場合があるからである。
具体的には、調整層の全光線透過率は、60%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましい。
調整層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。
ここで、伸縮性回路基板においては、蛇腹形状部の山部の高さが、基材の厚みのばらつきや、基材に設けられる配線の分布密度の差等に起因して、局所的に大きくなることがある。例えば、配線と機能性部材との境界近傍において、配線に大きな山部が生じることがある。この場合、配線と機能性部材との間の電気接合部に大きな応力が加わり、電気接合部が破壊してしまうおそれがある。
これに対し、調整層が、配線領域および機能性部材領域に連続して位置していることにより、配線と機能性部材との境界近傍において、配線に大きな山部が生じるのを抑制することができる。これにより、配線と機能性部材との間の電気接合部が破壊するのを抑制することができる。
ここで、粘着性を有さないとは、調整層の粘着力が0.01N/25mm以下であることをいい、好ましくは0.005N/25mm以下、より好ましくは0.001N/25mm以下である。
本態様の伸縮性回路基板は、基材の第1面側、基材の第2面側、または基材の内部に位置し、かつ、配線領域に位置し、蛇腹形状部の山部及び谷部が繰り返し現れる第1方向に沿って並ぶ複数の伸縮制御部を有することができる。なお、以下、この伸縮制御部を第1の伸縮制御部と称する場合がある。
第1の伸縮制御部は、基材の伸縮を制御するために設けられる部材である。
また、第1の伸縮制御部が「基材の第2面側に位置する」とは、第1の伸縮制御部が基材の第2面に直接位置していてもよく、第1の伸縮制御部が基材の第2面に他の部材を介して間接的に位置していてもよいことをいう。
なお、後述する第2の伸縮制御部が基材の第1面側に位置する場合、および基材の第2面側に位置する場合についても、上記と同様とすることができる。
第1の伸縮制御部の第2周期は、例えば、蛇腹形状部の第1周期のm倍又は1/nとすることができる。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、nは4以下である。第1の伸縮制御部の第2周期は、例えば5μm以上、10mm以下とすることができる。
この場合、第1の伸縮制御部のヤング率は、例えば基材のヤング率の1.1倍以上、5000倍以下とすることができ、好ましくは10倍以上、3000倍以下である。このような第1の伸縮制御部を基材に設けることにより、基材のうち第1の伸縮制御部と平面視上重なる部分が伸縮することを抑制することができる。このため、基材を、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。これにより、蛇腹形状部の周期や振幅等を制御することができる。
なお、第1の伸縮制御部のヤング率を求める方法は、上記粘着層の場合と同様である。
第1の伸縮制御部の厚みは、例えば1μm以上、100μm以下とすることができる。
第1の伸縮制御部の厚みは、例えば1μm以上、100μm以下とすることができる。
なお、第1の伸縮制御部の断面二次モーメントは、伸縮性回路基板の伸縮方向に直交する平面によって第1の伸縮制御部を切断した場合の断面に基づいて算出される。
また、第1の伸縮制御部の曲げ剛性が基材の曲げ剛性以下である場合、第1の伸縮制御部の曲げ剛性は、例えば基材の曲げ剛性の1倍以下とすることができ、0.8倍以下であってもよい。
また、図示はしないが、第1の伸縮制御部において、第2部分が第1の伸縮制御部の中央部を構成し、第1部分が第1の伸縮制御部の両端部を構成していてもよい。
この場合においても、第1の伸縮制御部の第1部分が、蛇腹形状部の特定の位相の部分になり易くなる。また、第1の伸縮制御部の第2部分は、蛇腹形状部の山部又は谷部の形状に沿って変形し易い。このため、蛇腹形状部の周期の安定性を確保しながら、基材の配線領域の変形性や伸縮性を維持することができる。
この場合においても、基材の配線領域の変形性が、第1の伸縮制御部の第1部分に比べて第2部分において高くなる。このため、第1部分が、蛇腹形状部の特定の位相の部分になり易くなる。また、第2部分は、蛇腹形状部の山部又は谷部の形状に沿って変形し易い。このため、蛇腹形状部の周期の安定性を確保しながら、基材の配線領域の変形性や伸縮性を維持することができる。
凹部から構成される第1の伸縮制御部を基材に設ける場合においても、基材の配線領域には、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、蛇腹形状部の周期が乱れて蛇腹形状部の山部の高さが局所的に大きくなるのを抑制することができる。これにより、配線に大きな応力が加わって配線が破損するのを抑制することができる。
第1の伸縮制御部が配線と平面視上重ならない場合、第1の伸縮制御部と配線とは同一平面上に位置することができる。第1の伸縮制御部が配線と平面視上重ならない場合であっても、蛇腹形状部が現れる第1方向に沿って複数の第1の伸縮制御部を並べることにより、蛇腹形状部の周期が乱れて蛇腹形状部の山部の高さが局所的に大きくなるのを抑制することができる。これにより、配線に大きな応力が加わって配線が破損するのを抑制することができる。なお、第1の伸縮制御部と配線とが同一平面上に位置する場合、両者を同一の工程で同時に形成することができる。
本態様の伸縮性回路基板は、基材の第1面側、基材の第2面側、または基材の内部に位置し、かつ、機能性部材領域の周囲に位置する機能性部材周囲領域に位置し、機能性部材周囲領域と機能性部材領域との間の境界まで広がる第2の伸縮制御部を有することができる。
また、第1の伸縮制御部のヤング率と第2の伸縮制御部のヤング率とは、異なっていてもよい。この場合、第2の伸縮制御部のヤング率が、第1の伸縮制御部のヤング率よりも大きいことが好ましい。
例1:E1<E21=E22
例2:E1<E22<E21
例3:E22≦E1<E21
例4:E21=E22≦E1
また、第1の伸縮制御部の材料や厚みと第2の伸縮制御部の材料や厚みとは、異なっていてもよい。この場合、第2の伸縮制御部の厚みが、第1の伸縮制御部の厚みよりも薄いことが好ましい。これは、一般に、機能性部材の方が配線よりも厚いからである。第2の伸縮制御部の厚みを第1の伸縮制御部の厚みよりも薄くすることにより、配線領域と機能性部材領域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、使用者が伸縮性回路基板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。
この場合、基材の機能性部材周囲領域の変形性が、配線領域に向かうにつれて高くなる。したがって、機能性部材領域と配線領域との間の境界又はその近傍で基材の変形性が急激に変化するのを抑制することができる。これにより、機能性部材領域と配線領域との間の境界又はその近傍で配線が破損するのを抑制することができる。
なお、第2の伸縮制御部の第1部分も、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。
本態様の伸縮性回路基板は、配線および機能性部材の支持基材側の面とは反対側の面側、または基材の第2面側に第2の粘着層を有していてもよい。第2の粘着層は、本態様の伸縮性回路基板を人の身体等の対象物に貼付するために設けられるものである。
具体的には、第2の粘着層の全光線透過率は、60%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましい。
本態様の伸縮性回路基板は、伸縮性回路基板を予め伸長する方法により作製することができる。
また、本態様の伸縮性回路基板において、基材の内部に第1の伸縮制御部や第2の伸縮制御部が埋め込まれている場合には、上述したように、予め第1の伸縮制御部や第2の伸縮制御部を内包する基材を得ることができる。
本態様の伸縮性回路基板において、配線および機能性部材が位置する領域以外の領域は、透明性を有することが好ましい。この場合、使用者が伸縮性回路基板を装着した時の違和感を低減することができる。また、配線および機能性部材が位置する領域以外の領域で、伸縮性回路基板が装着された対象の様子を確認することができる。
具体的には、配線および機能性部材が位置する領域以外の領域の全光線透過率は、50%以上であることが好ましい。
本態様の伸縮性回路基板は、例えば、人の皮膚に貼付して用いてもよく、ウェアラブルデバイスやロボットに装着して用いてもよい。
本開示の第2態様の伸縮性回路基板は、伸縮性を有する基材と、粘着層と、支持基材と、配線と、をこの順に有し、上記配線、上記支持基材および上記粘着層が、上記伸縮性を有する基材の第1面側に位置し、上記基材の上記第1面の法線方向における山部及び谷部が上記基材の上記第1面の面内方向に沿って繰り返し現れる蛇腹形状部を有し、上記粘着層の上記蛇腹形状部の上記谷部の厚みT2に対する、上記粘着層の上記蛇腹形状部の上記山部の厚みT1の比(T1/T2)が、1.1以上である。
ここで、蛇腹形状部の山部及び谷部の折り目の部分には応力が集中するため、伸縮性回路基が繰り返し伸縮するたびに、蛇腹形状部の山部及び谷部の位置が同じ位置になると、配線に折れ等の破損が生じやすくなる。
これに対し、本態様においては、粘着層の蛇腹形状部の谷部の厚みに対する、粘着層の蛇腹形状部の山部の厚みの比が所定の値以上であることにより、伸縮性回路基板を繰り返し伸縮させるたびに、蛇腹形状部の山部及び谷部の位置を異ならせることができる。これにより、伸縮性回路基板が繰り返し伸縮する際に、同じ位置に応力が集中するのを低減することができる。
本態様における粘着層は、伸縮性を有する基材および支持基材の間に位置し、伸縮性を有する基材の第1面の法線方向における山部及び谷部が基材の第1面の面内方向に沿って繰り返し現れる蛇腹形状部を有し、粘着層の蛇腹形状部の谷部の厚みに対する、粘着層の蛇腹形状部の山部の厚みの比が所定の値以上である部材である。
なお、粘着層のヤング率については、上記第1態様の伸縮性回路基板と同様とすることができる。
(伸縮性基材の作製)
粘着層として厚み50μmのアクリル系粘着シートを用い、その粘着シート上に2液付加縮合のポリジメチルシロキサン(PDMS)を厚さ900μmになるよう塗布し、PDMSを硬化させて、粘着層および伸縮性基材の第1積層体を作製した。
支持基材として厚さ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200μm、長さ40mmの配線を設けた。これにより、支持基材および配線の第2積層体を得た。
粘着層<伸縮性基材<配線<支持基材
上記の第1積層体を1軸に50%伸長させた状態で、第1積層体の粘着層側の面に、上記の第2積層体の支持基材側の面を貼合させた。この際の配線の抵抗は42Ωであった。
次いで、伸長を解放することで伸縮性基材を収縮させた。これにより、支持基材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、最小曲率半径は45μmであった。また、粘着層の蛇腹形状部の山部の厚みは56μm、粘着層の蛇腹形状部の谷部の厚みは42μmであった。また、配線の抵抗は73Ωであった。
また、伸縮性回路基板について、1万回、30%伸縮耐久試験を行ったところ、試験前後での抵抗値上昇は2.6倍であった。
実施例で用いた粘着シートとは異なるアクリル系粘着シートを用いたこと以外は、実施例と同様にして、第1積層体および第2積層体を作製した。
PDMSの伸縮性基材、PENの支持基材、Agの配線および粘着層のヤング率の大小関係は、下記の通りであった。
伸縮性基材<粘着層<配線<支持基材
次いで、伸長を解放することで伸縮性基材を収縮させた。これにより、支持基材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670μm、最小曲率半径は49μmであった。また、粘着層の蛇腹形状部の山部の厚みは51μm、粘着層の蛇腹形状部の谷部の厚みは50μmであった。また、配線の抵抗は75Ωであった。
また、伸縮性回路基板について、1万回、30%伸縮耐久試験を行ったところ、試験前後での抵抗値上昇は6.4倍であった。
2 … 伸縮性を有する基材
2a … 伸縮性を有する基材の第1面
2b … 伸縮性を有する基材の第2面
3 … 調整層
4 … 配線
5 … 機能性部材
7 … 支持基材
8 … 粘着層
21 … 配線領域
22 … 機能性部材領域
23 … 機能性部材周囲領域
30 … 蛇腹形状部
31、33、35 … 山部
32、34、36 … 谷部
41 … 第1の伸縮制御部
42 … 第2の伸縮制御部
Claims (8)
- 伸縮性を有する基材と、粘着層と、支持基材と、配線と、をこの順に有し、
前記配線、前記支持基材および前記粘着層が、前記伸縮性を有する基材の第1面側に位置し、前記基材の前記第1面の法線方向における山部及び谷部が前記基材の前記第1面の面内方向に沿って繰り返し現れる蛇腹形状部を有し、
前記粘着層のヤング率が、前記伸縮性を有する基材のヤング率よりも小さい、伸縮性回路基板。 - 前記粘着層の前記蛇腹形状部の前記山部の厚みが、前記粘着層の前記蛇腹形状部の振幅以上である、請求項1に記載の伸縮性回路基板。
- 伸縮性を有する基材と、粘着層と、支持基材と、配線と、をこの順に有し、
前記配線、前記支持基材および前記粘着層が、前記伸縮性を有する基材の第1面側に位置し、前記基材の前記第1面の法線方向における山部及び谷部が前記基材の前記第1面の面内方向に沿って繰り返し現れる蛇腹形状部を有し、
前記粘着層の前記蛇腹形状部の前記谷部の厚みT2に対する、前記粘着層の前記蛇腹形状部の前記山部の厚みT1の比(T1/T2)が、1.1以上である、伸縮性回路基板。 - 前記配線の前記蛇腹形状部の周期が10μm以上である、請求項3に記載の伸縮性回路基板。
- 前記支持基材の前記配線側の面に位置する機能性部材をさらに有する、請求項1から請求項4までのいずれかの請求項に記載の伸縮性回路基板。
- 前記配線の前記支持基材側の面とは反対側の面、または前記支持基材および前記配線の間に位置し、かつ、前記配線が位置する配線領域に位置し、前記蛇腹形状部を有する調整層をさらに有し、
前記調整層のヤング率が、前記配線のヤング率よりも小さい、請求項1から請求項5までのいずれかの請求項に伸縮性回路基板。 - 前記調整層のヤング率が、前記伸縮性を有する基材のヤング率よりも大きい、請求項6に記載の伸縮性回路基板。
- 前記伸縮性回路基板は、前記配線領域と、前記配線領域に隣接し、前記機能性部材が搭載される機能性部材領域と、を有し、
前記調整層が、前記配線領域および前記機能性部材領域に連続して位置している、請求項6または請求項7に記載の伸縮性回路基板。
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Cited By (1)
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KR102279069B1 (ko) * | 2020-12-10 | 2021-07-19 | 한국과학기술연구원 | 일 방향의 주름 구조를 갖는 투명 신축 구조체 및 그 제조 방법 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008081577A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Toyobo Co Ltd | 接着シート、金属積層シート及びプリント配線板 |
US20140085840A1 (en) * | 2012-09-24 | 2014-03-27 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Electronic circuit and method of fabricating the same |
US20140218872A1 (en) * | 2013-02-06 | 2014-08-07 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Electronic circuit and method of fabricating the same |
JP2016143557A (ja) * | 2015-02-02 | 2016-08-08 | 株式会社フジクラ | 伸縮性配線基板 |
WO2017065272A1 (ja) * | 2015-10-16 | 2017-04-20 | 国立研究開発法人科学技術振興機構 | 配線フィルム、デバイス転写シート及びテキスタイル型デバイス |
-
2018
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008081577A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Toyobo Co Ltd | 接着シート、金属積層シート及びプリント配線板 |
US20140085840A1 (en) * | 2012-09-24 | 2014-03-27 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Electronic circuit and method of fabricating the same |
US20140218872A1 (en) * | 2013-02-06 | 2014-08-07 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Electronic circuit and method of fabricating the same |
JP2016143557A (ja) * | 2015-02-02 | 2016-08-08 | 株式会社フジクラ | 伸縮性配線基板 |
WO2017065272A1 (ja) * | 2015-10-16 | 2017-04-20 | 国立研究開発法人科学技術振興機構 | 配線フィルム、デバイス転写シート及びテキスタイル型デバイス |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102279069B1 (ko) * | 2020-12-10 | 2021-07-19 | 한국과학기술연구원 | 일 방향의 주름 구조를 갖는 투명 신축 구조체 및 그 제조 방법 |
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