JP2019165049A - 伸縮性配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】ハンドリング性の向上を図ることのできる伸縮性配線板を提供する。【解決手段】伸縮性配線板１０Ａは、ホットメルト層３０Ａと、配線部６１と接続部６２とを含むとともに、ホットメルト層３０Ａに支持された導体部６０と、平面視において、配線部６１の一部と重なるように配置され、ホットメルト層３０Ａよりも硬い第１の補強部材４０Ａと、を備える。伸縮性配線板は、平面視において、接続部６２と重なるように配置された第２の補強部材４０Ｂを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、伸縮性配線板に関するものである。

伸縮性基板は、人体の動作に追随させる用途や、複雑な形状の物体の表面に倣うように配置される用途に用いられる。こうした伸縮性基板として、伸縮性を有する材料からなる基材と、当該基材よりもヤング率が大きく、基材に埋め込まれたアイランドと、を具備するものが知られており、当該伸縮性基板上には、アイランド上に位置する素子と、当該素子に接続された配線と、が形成されることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−１６２１２４号公報

しかしながら、伸縮性基板は、伸縮性を確保するために柔らかい材料が用いられているので、剛性が低く曲がりやすい。特に、伸縮性基板の全長が長い場合に、アイランドが形成されていない領域（配線が形成されている領域）の全長が長くなり、当該領域において撓みや捻じれが生じやすくなってしまう。その結果、伸縮性基板のハンドリング性が悪化してしまうという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、ハンドリング性の向上を図ることのできる伸縮性配線板を提供することである。

［１］本発明に係る伸縮性配線板は、第１の伸縮性基材と、配線部と前記配線部に接続された接続部とを含むとともに、前記第１の伸縮性基材上に設けられた導体部と、平面視において、前記配線部の一部と重なるように配置され、前記第１の伸縮性基材よりも硬い第１の補強部材と、を備えることを特徴とする。

［２］上記発明において、前記伸縮性配線板は、平面視において、前記接続部と重なるように配置された第２の補強部材を備えていてもよい。

［３］上記発明において、前記伸縮性配線板は、前記第１の補強部材を複数備えるとともに、前記第１の補強部材は、前記配線部に沿って間欠的に配置されていてもよい。

［４］上記発明において、下記（１）式を満たしていてもよい。
５０ｍｍ≦Ｌ≦２００ｍｍ … （１）
但し、Ｌは、相互に隣り合う前記第１の補強部材間の距離である。

［５］上記発明において、前記配線部は、複数に枝分かれする分岐部分を含み、前記第１の補強部材は、平面視において、前記分岐部分と重なるように配置されていてもよい。

［６］上記発明において、前記第１の伸縮性基材は、ホットメルト又はエラストマーであってもよい。

［７］上記発明において、前記第１の補強部材は、前記ホットメルト又は前記エラストマーに埋設されていてもよい。

［８］上記発明において、前記伸縮性配線板は、前記第１の伸縮性基材と前記導体部との間に介在するプライマー層を備えていてもよい。

［９］上記発明において、前記伸縮性配線板は、前記第１の伸縮性基材と前記導体部との間に介在するプライマー層を備えていてもよい。

［１０］上記発明において、前記伸縮性配線板は、前記配線部を覆うオーバーコート層を備えていてもよい。

［１１］上記発明において、前記伸縮性配線板は、前記オーバーコート層を覆う第２の伸縮性基材を備え、前記第１の補強部材は、前記第２の伸縮性基材より硬くてもよい。

本発明の伸縮性配線板によれば、平面視において、配線部に重なる位置に、第１の伸縮性基材よりも硬い第１の補強部材を配置するため、当該第１の補強部材が配置された部分の剛性が向上する。結果として、第１の補強部材が配置された部分において、伸縮性配線板が曲がりにくくなるうえに、第１の補強部材が配置された部分を支点にして、伸縮性配線板のハンドリングを行えるため、伸縮性配線板のハンドリング性が向上する。

図１は、本発明の第１実施形態における伸縮性配線板の平面図である。 図２は、図１のII-II線に沿った断面図である。 図３は、図１のIII部の拡大図である。 図４（Ａ）は、図３のIVA-IVA線に沿った断面図であり、図４（Ｂ）は、図３のIVB-IVB線に沿った断面図である。 図５は、本発明の第１実施形態における伸縮性配線板の導体部を説明するための平面図である。 図６は、本発明の第１実施形態における伸縮性配線板の製造方法を示す工程図である。 図７は、図６（ａ）〜図６（ｈ）の各工程をそれぞれ説明する断面図である。 図８は、本発明の第２実施形態における伸縮性配線板の断面図である。 図９は、本発明の第３実施形態における伸縮性配線板の断面図である。 図１０は、本発明の第４実施形態における伸縮性配線板の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

<<第１実施形態>>
図１は本発明の第１実施形態における伸縮性配線板の平面図であり、図２は図１のII-II線に沿った断面図であり、図３は図１のIII部の拡大図であり、図４（Ａ）は図３のIVA-IVA線に沿った断面図であり、図４（Ｂ）は図３のIVB-IVB線に沿った断面図であり、図５は伸縮性配線板の導体部６０を説明するための平面図である。なお、図３において、ホットメルト層３０Ａ、プライマー層５０、導体部６０、及びオーバーコート層７０は、便宜上、破線で示している。また、図１においては、接続部６２に実装されている電子部品２００を図示しているが、図２及び図５においては、便宜上、接続部６２に実装されている電子部品２００を図示していない。

図１及び図２に示す伸縮性配線板１０Ａは、例えば、生体センサなどのウェアラブルデバイスや生体情報モニタなどのメディカルデバイスにおける伸縮性が必要とされる箇所に使用される。ウェアラブルデバイスやメディカルデバイスは、衣類や装具に設けられるため、伸縮性配線板１０Ａが人体の屈曲に十分に追従することが必要とされる。このような伸縮性配線板１０Ａには、図１に示すように、例えば、電子部品２００が設けられる。電子部品２００としては、感圧センサや銀／塩化銀電極などを形成したり、ＩＣやコンデンサ、ＬＥＤなどの実装部品が実装される。なお、伸縮性配線板１０Ａの用途は、伸縮性を要求されるものであれば、特に限定されない。

本実施形態の伸縮性配線板１０Ａは、図１、図２に示すように、ファブリック２０と、ホットメルト層３０Ａと、第１の補強部材４０Ａと、第２の補強部材４０Ｂと、プライマー層５０と、導体部６０と、オーバーコート層７０と、を備えている。本実施形態における「伸縮性配線板１０Ａ」が本発明における「伸縮性配線板」に相当し、本実施形態における「ファブリック２０」が本発明における「ファブリック」に相当し、本実施形態における「ホットメルト層３０Ａ」が本発明における「第１の伸縮性基材」に相当し、本実施形態における「第１の補強部材４０Ａ」が本発明における「第１の補強部材」に相当し、本実施形態における「第２の補強部材４０Ｂ」が本発明における「第２の補強部材」に相当し、本実施形態における「プライマー層５０」が本発明における「プライマー層」に相当し、本実施形態における「導体部６０」が本発明における「導体部」に相当し、本実施形態における「オーバーコート層７０」が本発明における「オーバーコート層」に相当する。

ファブリック２０は、ホットメルト層３０Ａを貼り付ける対象であり、ウェアラブルデバイス等が設けられる衣服や装具の布帛部分である。このファブリック２０は、複数の繊維により構成された織布（布）から構成されており、より具体的には、図３の拡大図に示すように、相互に交差する第１の繊維束２１と第２の繊維束２２とにより構成されている。第１の繊維束２１は、１又は２以上の第１の繊維２１１を集合させることで構成されている。第１の繊維束２１は、図中Ｙ方向（伸縮性配線板１０Ａの伸縮予定方向）に対して傾斜した方向Ｄ_１（以下、第１の方向Ｄ_１とも言う。）に延在し、複数の第１の繊維束２１は、第１の方向Ｄ_１に対して交差する方向Ｄ_２（以下、第２の方向Ｄ_２とも言う。）に並列されている。第２の繊維束２２は、１又は２以上の第２の繊維２２１を集合させることで構成されている。第２の繊維束２２は、第２の方向Ｄ_２に延在し、複数の第２の繊維束２２は、第１の方向Ｄ_１に並列されている。ファブリック２０は、平面視において、複数の第１の繊維束２１と、複数の第２の繊維束２２とを相互に交差させて織り込むことで構成されている。

第１の繊維２１１及び第２の繊維２２１としては、例えば、レーヨン、ナイロン、ポリエステル、アクリル、ポリウレタン、ビニロン、ポリエチレン、ナフィオン（登録商標）、アラミド、綿等を用いることができる。この第１の繊維２１１及び第２の繊維２２１は、伸縮性を有していてもよい。第１の繊維２１１と、第２の繊維２２１とは、相互に同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、第１の繊維束２１を構成する第１の繊維２１１の数と、第２の繊維束２２を構成する第２の繊維２２１の数とは、相互に同じであってもよいし、異なっていてもよい。

平面視において、相互に交差する第１の繊維束２１と第２の繊維束２２との間には、矩形状の間隙２３が形成されている。この間隙２３は、平面視において、相互に隣り合う第１の繊維束２１，２１と、相互に隣り合う第２の繊維束２２，２２とによって画定されている。

間隙２３は、ファブリック２０の一方の主面２０１に開口すると共に、ファブリック２０の他方の主面２０２（図４（Ａ）及び図４（Ｂ）参照）に開口しており、ファブリック２０の一方の主面２０１と他方の主面２０２を連通している。この間隙２３は、ファブリック２０の厚さ方向に沿って真直ぐ延在するものでなくてもよく、両方の主面２０１，２０２で開口し、両方の主面２０１，２０２を連通していればよい。伸縮性配線板１０Ａの変形に応じて、この間隙２３が変形することで、ファブリック２０全体として伸縮性が発揮される。

また、ファブリック２０のヤング率Ｅ_ｆは、０．１〜３５ＭＰａであることが好ましい（０．１ＭＰａ≦Ｅ_ｆ≦３５ＭＰａ）。また、ファブリック２０の破断伸びＢ_ｆは、５０％以上であることが好ましい（Ｂ_ｆ≧５０％）。なお、「破断伸び」とは、自然長に対する破断点までの材料の伸び率を意味する。また、ファブリック２０の厚みＴ_ｆとしては、２０〜３００μｍであることが好ましい（２０μｍ≦Ｔ_ｆ≦３００μｍ）。

なお、図１において、ファブリック２０の全体形状は矩形となっているが、特にこれに限定されない。ファブリック２０の全体形状は、ウェアラブルデバイスが設けられる衣服や装具の形状に応じて異なる。

ホットメルト層３０Ａは、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、ファブリック２０の主面２０１に貼り付けられており、ファブリック２０上に形成されている。このホットメルト層３０Ａは、プライマー層５０と導体部６０とオーバーコート層７０と略同一の平面形状を有している。さらに、ホットメルト層３０Ａは、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、ファブリック２０の主面２０１に位置する第１の繊維２１１及び第２の繊維２２１と密接しており、一の第１の繊維束２１を構成する第１の繊維２１１同士の間に入り込むと共に、一の第２の繊維束２２を構成する第２の繊維２２１同士の間に入り込んでいる。このホットメルト層３０Ａは、接触する第１の繊維２１１及び第２の繊維２２１の表面近傍に僅かに含浸しているが、第１の繊維２１１及び第２の繊維２２１の内部までは含浸していない。すなわち、本実施形態では、第１の繊維２１１及び第２の繊維２２１の内部に、ホットメルト層３０Ａが完全に含浸していない。

このホットメルト層３０Ａは、間隙２３を介して隣り合う第１の繊維束２１同士の間にブリッジ状に形成されている。同様に、ホットメルト層３０Ａは、間隙２３を介して隣り合う第２の繊維束２２同士の間にブリッジ状に形成されている。これにより、ホットメルト層３０Ａは、ファブリック２０の主面２０１に開口する間隙２３を覆っている。また、ホットメルト層３０Ａは、間隙２３の内部に入り込んでおらず、間隙２３の内部は、ホットメルト層３０Ａにより満たされていない。なお、ホットメルト層３０Ａは、間隙２３の内部を満たしていなければ、間隙２３の開口近傍で間隙２３の内部に僅かに入り込んでいてもよい。

ホットメルト層３０Ａは、伸縮性を有しており、その構成材料としては、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル、スチレンブタジエンゴム、シリコン等のホットメルト系の樹脂材料を用いることができる。ホットメルト層３０Ａのヤング率Ｅ_ｈは、特に限定されないが、０．１ＭＰａ〜３５ＭＰａであることが好ましい（０．１ＭＰａ≦Ｅ_ｈ≦３５ＭＰａ）。

図１及び図２に戻り、第１の補強部材４０Ａ（第１の補強部材４０Ａ_１及び第１の補強部材４０Ａ_２）は、導体部６０の厚さ方向（図中のＺ方向であり、伸縮性配線板１０Ａの厚さ方向でもある）から見て、配線部６１の一部と重なるように配置されている。また、第１の補強部材４０Ａは、ホットメルト層３０Ａに埋設されおり、その結果、第１の補強部材４０Ａは、ホットメルト層３０Ａとプライマー層５０との間に介在している。第１の補強部材４０Ａがホットメルト層３０Ａに埋設されていることで、第１の補強部材４０Ａを配置しても伸縮性配線板１０Ａに段差が生じないため、伸縮性配線板１０Ａの両主面の平滑性を向上することができる。本実施形態における「配線部６１」が本発明における「配線部」に相当する。

また、第１の補強部材４０Ａは、配線部６１の延在方向に沿って、互いに離間するように複数配置されている。具体的には、第１の補強部材４０Ａ_１が、導体部６０の厚さ方向から見て、配線部６１が複数に枝分かれする第１及び第２の分岐部分６１２ａ，６１２ｂに重なるように配置されており、一方で、第１の補強部材４０Ａ_２が、導体部６０の厚さ方向から見て、配線部６１の配線本体部分６１１の一部と重なるように配置されている（なお、図２の断面図においては、第１の補強部材４０Ａ_１の間に位置する第１の補強部材４０Ａ_２は省略されている）。分岐部分６１２ａ，６１２ｂには、応力が集中しやすいが、ここに第１の補強部材４０Ａ_１を設けることで、分岐部分６１２ａ，６１２ｂの耐久性を向上することができる。また、分岐部分６１２ａ，６１２ｂに配置された第１の補強部材４０Ａ_１を支点としてハンドリングが行えるため、伸縮性配線板１０Ａのハンドリング性が向上する。本実施形態における「第１の分岐部分６１２ａ」及び「第２の分岐部分６１２ｂ」が本発明における「分岐部分」に相当する。

結果として、第１の補強部材４０Ａ_１，４０Ａ_２が、配線部６１に沿って間欠的に配置されている。すなわち、第１の補強部材４０Ａ_１，４０Ａ_２同士が配線部６１に沿って、離間して（隙間を開けて）配置されている。上記のように、第１の補強部材４０Ａ_１が、第１及び第２の分岐部分６１２ａ，６１２ｂに配置されることで、第１及び第２の分岐部分６１２ａ，６１２ｂにおける配線部６１の破断を抑制することができる。

また、特に限定されることはないが、隣り合う第１の補強部材４０Ａ_１，４０Ａ_２の間の距離Ｌ_Ａ（図１参照）は下記式（１）を満たしている。
５０ｍｍ≦Ｌ_Ａ≦２００ｍｍ … （１）

互いに隣り合う第１の補強部材４０Ａ_１，４０Ａ_２の間の距離Ｌ_Ａを上記の範囲とすることで、伸縮性配線板１０Ａの伸縮性を確保しつつ、剛性を十分に高められる。また、第１の補強部材４０Ａを支点として伸縮性配線板１０Ａを容易にハンドリングできるため、伸縮性配線板１０Ａのハンドリング性をより向上することができる。

なお、隣り合う第１の補強部材４０Ａの間隔は、等間隔あってもよいし、不規則な間隔であってもよい。当該間隔は、伸縮性配線板１０Ａの設計に応じて適宜選択することができる。また、本実施形態では、第１の補強部材４０Ａが複数配置されている場合を例示しているが、伸縮性配線板１０Ａの全長が比較的短い場合などには、第１の補強部材４０Ａの個数は１個であってもよい。

このような第１の補強部材４０Ａとしては、特に限定されないが、例えば、粘着テープなどを用いることができる。粘着テープとしては、特に限定されないが、例えば、ポリエステルフィルムの主面にアクリル系粘着剤層を備えたものを用いることができ、アクリル系粘着剤層をプライマー層５０に貼りつけることで、第１の補強部材４０Ａが配置される。

また、第１の補強部材４０Ａは、ホットメルト層３０Ａより硬い材料から構成されており、第１の補強部材４０Ａのヤング率Ｅ_ＲＡは、ホットメルト層３０Ａのヤング率Ｅ_ｈより大きい（Ｅ_ＲＡ＞Ｅ_ｈ）。一般に、ヤング率が大きくなるにつれて、剛性も高くなるため、このようなヤング率の関係を満たす場合、第１の補強部材４０Ａは、ホットメルト層３０Ａより硬くなる。

第２の補強部材４０Ｂは、導体部６０の厚さ方向から見て、接続部６２と重なるように配置されている。この第２の補強部材４０Ｂも、第１の補強部材４０Ａと同様に、ホットメルト層３０Ａに埋設されており、ホットメルト層３０Ａとプライマー層５０との間に介在している。接続部６２においては、外部機器との接続などが行われるため、応力がかかりやすいが、第２の補強部材４０Ｂにより補強を行うことで、接続部６２の破損を防止することができる。第２の補強部材４０Ｂがホットメルト層３０Ａに埋設されていることで、第２の補強部材４０Ｂを配置しても伸縮性配線板１０に段差が生じないため、伸縮性配線板１０の両主面の平滑性を向上することができる。また、第２の補強部材４０Ｂが、ホットメルト層３０Ａと導体部６０との間に介在していることで、第２の補強部材４０Ｂが導体部６０に近い位置に配置されるため、確実に接続部６２を補強することができる。本実施形態における「接続部６２」が本発明における「接続部」に相当する。

また、特に限定されることはないが、第２の補強部材４０Ｂと、当該第２の補強部材４０Ｂの隣の第１の補強部材４０Ａの間の距離Ｌ_Ｂ（図１参照）は下記式（２）を満たしていることが好ましい。
５０ｍｍ≦Ｌ_Ｂ≦２００ｍｍ … （２）

第２の補強部材４０Ｂは、第１の補強部材４０Ａと同じ材料によって構成されていてもよいし、異なる材料によって構成されていてもよい。特に限定されることはないが、例えば、配線部６１と接続部６２とで、必要な剛性が異なる場合などには、第１の補強部材４０Ａと第２の補強部材４０Ｂは剛性の異なる材料により構成されていてもよい。また、第２の補強部材４０Ｂは、ホットメルト層３０Ａより硬い材料から構成されており、第２の補強部材４０Ｂのヤング率Ｅ_ＲＢは、ホットメルト層３０Ａのヤング率Ｅ_ｈより大きい（Ｅ_ＲＢ＞Ｅ_ｈ）。

プライマー層５０は、ホットメルト層３０Ａ及び第１及び第２の補強部材４０Ａ，４０Ｂ上に設けられており、ホットメルト層３０Ａと導体部６０との間に介在している。このプライマー層５０は、導体部６０の下面６０１と側面６０２とを覆っており、プライマー層５０の平面形状は、導体部６０の平面形状と実質的に同一形状となっている。さらに、プライマー層５０は、ファブリック２０等と同様に伸縮性を有している。

プライマー層５０は、伸縮性配線板１０Ａの伸長時に、導体部６０の破断を防止する緩衝層として機能するうえに、防水層としても機能する。このようなプライマー層５０を構成する材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂等を例示することができる。

プライマー層５０のヤング率Ｅ_ｐは、ファブリック２０のヤング率Ｅ_ｆ以下であることが好ましく（Ｅ_ｐ≦Ｅ_ｆ）、緩和層としての機能を高める観点から、ファブリック２０のヤング率Ｅ_ｆよりも低いことがより好ましい（Ｅ_ｐ＜Ｅ_ｆ）。このようなプライマー層５０のヤング率Ｅ_ｐとしては、０．１〜１０ＭＰａであることが好ましい（０．１ＭＰａ≦Ｅ_ｐ≦１０ＭＰａ）。また、プライマー層５０の破断伸度Ｂ_ｐとしては、５０％以上であることが好ましい（Ｂ_ｐ≧５０％）。また、プライマー層５０の厚みＴ_ｐとしては、１０〜５０μｍであることが好ましい（１０μｍ≦Ｔ_Ｐ≦５０μｍ）。

導体部６０は、図２に示すように、プライマー層５０上に設けられており、オーバーコート層７０に覆われた配線部６１と、オーバーコート層７０から外部に露出している接続部６２と、を含んでいる。この導体部６０は、図１に示すように、複数の導体線（後述）の束からなる帯状の平面形状を有しており、ホットメルト層３０Ａ、プライマー層５０、及びオーバーコート層７０も、この導体部６０に沿った帯状の平面形状を有している。

配線部６１は、接続部６２と一体的に形成されており、これにより、複数の接続部６２同士を電気的に接続している。この配線部６１は、図５に示すように、相互に並行に延在する複数の導体線６１０ａ〜６１０ｈの束によって構成されている。この配線部６１は、複数の配線本体部分６１１と、当該複数の配線本体部分６１１同士を接続する第１及び第２の分岐部分６１２ａ，６１２ｂと、を含んでいる。

接続部６２は、図２に示すように、ホットメルト層３０Ａから離れる方向に突出した凸状の突出部６２１を有しており、当該突出部６２１の露出面６２２がオーバーコート層７０から露出している。この接続部６２は、電子部品２００（図１参照）との接続端子として用いることができ、この露出面６２２において、電子部品２００との導通を確保する。

接続部６２は、図５に示すように、複数の接続端子６２０ａ_１〜６２０ｈ_１、６２０ａ_２〜６２０ｈ_２を含んでおり、これらには複数の導体線６１０ａ〜６１０ｈがそれぞれ接続されている。図５には特に図示しないが、接続端子６２０ａ_１〜６２０ｈ_１、６２０ａ_２〜６２０ｈ_２には、各種のセンサ、コネクタ、ＩＣ、ＬＥＤ、コンデンサどの電子部品２００（図１参照）が設けられる。

なお、本実施形態では、「接続部６２」として、「接続端子」を例示しているがこれに限定されない。接続部６２としては、例えば、電子部品２００のコネクタに接続するためのコネクタ端子や感圧センサなどが直接形成されていてもよい。

上記のような、導体部６０において、導体線６１０ａ〜６１０ｈと接続端子６２０ａ_１〜６２０ｈ_１、６２０ａ_２〜６２０ｈ_２は以下のように互いに接続されている。まず、導体線６１０ａ〜６１０ｈが、接続端子６２０ａ_１〜６２０ｈ_１から、それぞれ−Ｘ方向に延在し、その後、第１の分岐部分６１２ａにおいて、３方向に枝分かれしている。

このうち、導体線６１０ａ，６１０ｂは、第１の分岐部分６１２ａにおいて−Ｙ方向に折れ曲がり、その後、−Ｙ方向に延在し、最終的に、接続端子６２０ａ_２，６２０ｂ_２にそれぞれ接続されている。また、導体線６１０ｃ，６１０ｄは、延在方向を変えることなくそのまま−Ｘ方向に延在し、その後、接続端子６２０ｃ_２，６２０ｄ_２にそれぞれ接続されている。

一方で、導体線６１０ｅ〜６１０ｈは、第１の分岐部分６１２ａにおいて＋Ｙ方向に折れ曲がり、その後、第２の分岐部分６１２ｂまで延在し、当該第２の分岐部分６１２ｂにおいて２方向に枝分かれしている。このうち、導体線６１０ｅ，６１０ｆは、第２の分岐部分６１２ｂにおいて−Ｘ方向に折れ曲がり、その後、−Ｘ方向に延在し、最終的に、接続端子６２０ｅ_２，６２０ｆ_２にそれぞれ接続されている。また、導体線６１０ｇ，６１０ｈは、延在方向を変えることなくそのまま＋Ｙ方向に延在し、その後、接続端子６２０ｇ_２，６２０ｈ_２にそれぞれ接続されている。結果として、各導体線６１０ａ〜６１０ｈの両端には、接続端子６２０ａ_１〜６１０ｈ_１，６２０ａ_２〜６１０ｈ_２が接続されている。

なお、本実施形態において、配線部６１は、枝分かれした平面形状を有しているが、これに限定されることはない。配線部６１の平面形状は枝分かれしていなくてもよい。また、配線本体部分６１１は、曲線であってもよい。また、配線部６１は、一本の導体線により構成されていてもよい。

上記のような導体部６０は、導電性粒子がバインダ中に分散されることで構成されており、伸縮性を有している。ここでは、導体部６０に含まれるバインダが伸縮性を有する材料により構成されることで、導体部６０に伸縮性が付与されているが、このようなバインダとしては、エラストマーを用いることが好ましく、例えば、アクリルゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、これらの２種以上の複合体等を用いることができる。導電性粒子としては、金、銀、白金、ルテニウム、鉛、錫、亜鉛、ビスマス等の金属又はこれらの合金からなる金属材料、若しくは、カーボン等の非金属材料を用いることができる。導電性粒子の形状としては、片鱗状又は不定状とされた形状であることが好ましい。

なお、伸縮性配線板１０Ａの用途に応じて、突出部６２１に含まれる導電性粒子と、配線部６１に含まれる導電性粒子の種類を異なるものとしてもよい。例えば、特に限定されないが、突出部６２１に含まれる導電性粒子としてカーボンを用い、配線部６１に含まれる導電性粒子として銀を用いてもよい。

導体部６０のヤング率Ｅ_ｃは、ファブリック２０のヤング率Ｅ_ｆよりも高くてもよいし（Ｅ_ｃ＞Ｅ_ｆ）、ファブリック２０のヤング率Ｅ_ｆよりも低くてもよいし（Ｅ_ｃ＜Ｅ_ｆ）、ファブリック２０のヤング率Ｅ_ｆと同じであってもよい（Ｅ_ｃ＝Ｅ_ｆ）。特に、導体部６０のヤング率Ｅ_ｃは、ファブリック２０のヤング率Ｅ_ｆよりも高いことが好ましい（Ｅ_ｃ＞Ｅ_ｆ）。このような導体部６０のヤング率Ｅ_ｃとしては、１０〜２００ＭＰａであることが好ましい（１０ＭＰａ≦Ｅ_ｃ≦２００ＭＰａ）。また、導体部６０の最大伸度ＬＥ_ｃとしては、５〜５０％であることが好ましい（５％≦ＬＥ_ｃ≦５０％）。また、導体部６０の破断伸度Ｂ_ｃとしては、１０〜１００％であることが好ましい（１０％≦Ｂ_ｃ≦１００％）。

オーバーコート層７０は、導体部６０及びプライマー層５０上に設けられており、導体部６０の少なくとも一部を覆うことにより、導体部６０を保護している。具体的には、配線部６１の上面及び突出部６２１の側面がオーバーコート層７０に覆われている。このオーバーコート層７０には、一方の主面から他方の主面まで貫通する孔７０１が形成されており、当該孔７０１の内部には、突出部６２１が形成されている。

オーバーコート層７０は、ファブリック２０と同様、伸縮性を有していることが好ましい。オーバーコート層７０を構成する材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル、シリコン等を例示することができる。

オーバーコート層７０のヤング率Ｅ_ｏとしては、プライマー層５０のヤング率Ｅ_ｐよりも高いことが好ましく（Ｅ_ｏ＞Ｅ_ｐ）、導体部６０のヤング率Ｅ_ｃよりも低いことがより好ましい（Ｅ_ｏ＜Ｅ_ｃ）。このようなオーバーコート層７０のヤング率Ｅ_ｏとしては、５〜１００ＭＰａであることが好ましい（５ＭＰａ≦Ｅ_ｏ≦１００ＭＰａ）。また、オーバーコート層７０の最大伸度ＬＥ_ｏとしては、１０〜５０％であることが好ましい（１０％≦ＬＥ_ｏ≦５０％）。また、オーバーコート層７０の破断伸度Ｂ_ｏとしては、５０％以上であることが好ましい（Ｂ_ｏ≧５０％）。また、オーバーコート層７０の厚みＴ_ｏとしては、１０〜２０μｍであることが好ましい（１０μｍ≦Ｔ_ｏ≦２０μｍ）。

また、オーバーコート層７０を構成する材料と、プライマー層５０を構成する材料とは、実質的に同一の材料であることが好ましい。この場合、プライマー層５０とオーバーコート層７０の界面は僅かに視認できる程度であり、プライマー層５０とオーバーコート層７０とは実質的に一体となる。

以上のような本実施形態の伸縮性配線板１０Ａは以下のような効果を奏する。

伸縮性配線板は、剛性が低いため曲がりやすい。伸縮性配線板の全長が長くなると、配線部が長くなり、当該配線部が形成されている領域に撓みやねじれが生じやすくなる。これに対して、本実施形態の伸縮性配線板１０Ａは、平面視において、配線部６１に重なる位置に、ホットメルト層３０Ａよりも硬い第１の補強部材４０Ａを配置するため、当該第１の補強部材４０Ａが配置された部分の剛性が向上する。

結果として、伸縮性配線板１０Ａの配線部６１が形成されている領域において、伸縮性配線板１０Ａが曲がりにくくなるうえに、第１の補強部材４０Ａが配置された部分を支点にして、伸縮性配線板１０Ａのハンドリングを行えるため、伸縮性配線板１０Ａのハンドリング性が向上する。

次に、本実施形態の伸縮性配線板１０Ａの製造方法について、図６、図７（ａ）〜図７（ｈ）を参照しながら説明する。図６は本実施形態に係る伸縮性配線板１０Ａの製造方法を説明する工程図である。また、図７（ａ）〜図７（ｈ）は図６の各工程（ステップＳ１〜ステップＳ８）をそれぞれ示す図である。

まず、図６のステップＳ１において、図７（ａ）に示すように、離型フィルム８０を準備する。この離型フィルム８０は、離型処理が施された樹脂フィルムであり、特に限定されないが、例えば、離型処理ＰＥＴフィルムを離型フィルム８０として用いることができる。

次に、図６のステップＳ２において、図７（ｂ）に示すように、離型フィルム８０の一方の主面上に所定のパターンのオーバーコート層７０を形成する。ここでは、離型フィルム８０上でオーバーコート層７０が形成されていない孔７０１も同時に形成される。オーバーコート層７０は、上述のオーバーコート層７０を構成する材料を離型フィルム８０上に塗布し、これを硬化させることで形成される。塗布方法としては、スクリーン印刷法、スプレーコート法、バーコート法、ディップ法、インクジェット法等の種々の塗布方法を採用することができる。硬化方法としては、紫外線、赤外線レーザ光等のエネルギ線照射、加熱、加熱冷却、乾燥等を採用することができる。

次に、図６のステップＳ３において、図７（ｃ）に示すように、導体部６０を形成する。このとき、孔７０１の内部には、接続部６２を形成し、オーバーコート層７０上には配線部６１を形成する。導体部６０は、導電性ペーストを孔７０１の内部とオーバーコート層７０上に塗布し、これを硬化させることで形成される。導体部６０を形成する導電性ペーストの具体例としては、導電性粒子、バインダ、水もしくは溶剤、及び各種添加剤を混合して構成する導電性ペーストを例示することができる。導電性ペーストに含まれる溶剤としては、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、シクロヘキサノン、イソホロン、テルピネオールを例示することができる。塗布方法及び硬化方法は、オーバーコート層７０の形成時と同様の方法を用いることができる。

次に、図６のステップＳ４において、図７（ｄ）に示すように、プライマー層５０を導体部６０上に形成する。プライマー層５０は、上述の樹脂材料を導体部６０に塗布し、これを硬化させることで形成される。塗布方法及び硬化方法は、オーバーコート層７０の形成時と同様の方法を用いることができる。

次に、図６のステップＳ５において、図７（ｅ）に示すように、プライマー層５０に第１の補強部材４０Ａ及び第２の補強部材４０Ｂを配置する。第１の補強部材４０Ａは、各層の積層方向から見て、配線部６１と重なるように配置する。一方で、第２の補強部材４０Ｂは、各層の積層方向から見て、接続部６２と重なるように配置する。特に限定されないが、具体的には、上述の粘着テープを用い、当該粘着テープの接着剤層をプライマー層５０に貼り付けることで第１、第２の補強部材４０Ａ、４０Ｂが形成される。

次に、図６のステップＳ６において、図７（ｆ）に示すように、第１、第２の補強部材４０Ａ、４０Ｂ及びプライマー層５０上にホットメルト層３０Ａを形成する。ホットメルト層３０Ａは、上述の熱可塑性のホットメルト系接着剤を、第１、第２の補強部材４０Ａ、４０Ｂ及びプライマー層５０上に配置することで形成できる。このとき、ホットメルト系接着剤を加熱し、任意の形状に成形してもよい。また、この接着剤として、シート状のホットメルト系接着剤を用い、熱ラミネーターなどを用いて、シート状のホットメルト系接着剤を第１、第２の補強部材４０Ａ、４０Ｂ及びプライマー層５０に貼り付けてもよい。

次に、図６のステップＳ７において、図７（ｇ）に示すように、ホットメルト層３０Ａをファブリック２０に貼り付ける。特に限定されないが、具体的には、ホットメルト層３０Ａを加熱することで軟化させた状態で、ファブリック２０に貼り付ける。特に、本実施形態における伸縮性配線板１０Ａは、第１の補強部材４０Ａにより、配線部６１が形成されている領域に剛性を付与されているため、この貼り付け作業における伸縮性配線板１０Ａのハンドリング性が向上する。

次に、図６のステップＳ８において、図７（ｈ）に示すように、離型フィルム８０を伸縮性配線板１０Ａから剥離する。なお、離型フィルム８０を剥離するタイミングは、ファブリック２０の貼り付け後のみに限定されない。例えば、ホットメルト層３０Ａの形成後（図６のステップＳ６の後）であり、ファブリック２０の貼り付け前（図６のステップＳ７の前）に、離型フィルム８０を剥離してもよい。

<<第２実施形態>>
図８は、本発明の第２実施形態における伸縮性配線板１０Ｂの断面図である。本実施形態では、伸縮性配線板１０Ｂがシームテープ９０を備えている点で、第１実施形態と相違するが、それ以外の構成は第１実施形態と同様である。以下に、第２実施形態における第１実施形態との相違点であるシームテープ９０についてのみ説明を行い、第１実施形態と同様の構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。本実施形態における「シームテープ９０」は、本発明における「第２の伸縮性基材」に相当する。

伸縮性配線板１０Ｂは、オーバーコート層７０上にシームテープ９０が貼り付けられている点で、第１実施形態における伸縮性配線板１０Ａと相違する。このシームテープ９０は、配線部６１に対応する位置に貼り付けられている。

シームテープ９０は、伸縮性を有しており、このシームテープ９０としては、特に限定されないが、ウレタン系エラストマーから構成されるフィルムの主面にホットメルトを備えたものを用いることができる。また、シームテープ９０は、第１の補強部材４０Ａよりも柔らかく（換言すると、第１の補強部材４０Ａはシームテープ９０より硬い）、シームテープ９０のヤング率Ｅ_ｓは、第１の補強部材のヤング率Ｅ_ＲＡよりも小さい（Ｅ_ｓ＜Ｅ_ＲＡ）。また、シームテープ９０の破断伸度Ｂ_ｓは、ホットメルト層３０Ａの破断伸度Ｂ_ｈよりも大きい（Ｂ_ｓ＞Ｂ_ｈ）。

この第２実施形態における伸縮性配線板１０Ｂにおいても、上述の第１実施形態と同様に、伸縮性配線板１０Ｂのハンドリング性を向上させることができる。特に、このシームテープ９０により、伸縮性配線板１０Ｂの配線部６１が形成されている部分の剛性が一層向上するため、ハンドリング性がより向上する。

なお、「第２の伸縮性基材」はシームテープ９０のみに限定されない。「第２の伸縮性基材」としては、各種の樹脂材料を用いることができ、特に、防水性を有していることが好ましい。第２実施形態では、防水性を有する樹脂材料として、「シームテープ」を例示している。

本実施形態の伸縮性配線板１０Ｂの製造方法は、基本的に、第１実施形態における伸縮性配線板１０Ａの製造方法と同じであるが、図６のステップＳ８の後に、シームテープ９０を貼りつける工程を有する点で第１実施形態と相違する。この工程では、シームテープ９０が備えているホットメルトをオーバーコート層７０上に、熱ラミネーターなどで貼り付ければよい。これによって、伸縮性配線板１０Ｂが製造される。

<<第３実施形態>>
図９は、本発明の第３実施形態における伸縮性配線板１０Ｃの断面図である。本実施形態では、伸縮性配線板１０Ｃの第１の伸縮性基材がホットメルト層３０Ａではなくエラストマー層３０Ｂであり、ファブリック２０が貼り付けられていない点で、第１実施形態と相違するが、それ以外の構成は第１実施形態と同様である。以下に、第３実施形態における第１実施形態との相違点についてのみ説明を行い、第１実施形態と同様の構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。本実施形態における「エラストマー層３０Ｂ」は、本発明における「第１の伸縮性基材」に相当する。

エラストマー層３０Ｂは、伸縮性配線板１０Ｃの最下部に形成されており、プライマー層５０と導体部６０とオーバーコート層７０と略同一の平面形状を有している。本実施形態では、第１、第２の補強部材４０Ａ、４０Ｂは、エラストマー層３０Ｂに埋設されており、プライマー層５０は、エラストマー層３０Ｂ上に形成されている。また、このエラストマー層３０Ｂには、第１実施形態のファブリック２０は貼り付けられていない。

エラストマー層３０Ｂを構成する材料としては、例えば、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等を用いることができる。なお、その他のエラストマー材料を用いてもよい。

エラストマー層３０Ｂのヤング率Ｅ_Ｅとしては、０．１〜３５ＭＰａであることが好ましい。また、エラストマー層３０Ｂの最大伸度ＬＥ_Ｅとしては、５〜５０％であることが好ましい。また、エラストマー層３０Ｂの破断伸度Ｂ_Ｅとしては、５０％以上であることが好ましい。また、エラストマー層３０Ｂの厚みＴ_Ｅとしては、２０〜３００μｍであることが好ましい。

この第３実施形態における伸縮性配線板１０Ｃにおいても、上述の第１実施形態と同様に、伸縮性配線板１０Ｃのハンドリング性を向上させることができる。

第３実施形態の伸縮性配線板１０Ｃは、エラストマー基材上にプライマー層を印刷、導体部を印刷、オーバーコート層を印刷して製造できる。

<<第４実施形態>>
図１０は、本発明の第４実施形態における伸縮性配線板１０Ｄの断面図である。本実施形態では、第１、第２の補強部材４０Ａ、４０Ｂが、伸縮性配線板１０Ｄの最下面に形成されている点で、第３実施形態と相違するが、それ以外の構成は第３実施形態と同様である。以下に、第４実施形態における第３実施形態との相違点についてのみ説明を行い、第３実施形態と同様の構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。

第４実施形態における伸縮性配線板１０Ｄは、エラストマー層３０Ｂの下面に、第１及び第２の補強部材４０Ａ、４０Ｂが貼り付けられている。すなわち、第１及び第２の補強部材４０Ａ，４０Ｂは、エラストマー層３０Ｂに埋設されておらず、第１及び第２の補強部材４０Ａ，４０Ｂは、プライマー層５０から離間して配置されているとともに、プライマー層５０と第１及び第２の補強部材４０Ａ，４０Ｂとの間に、エラストマー層３０Ｂが介在している。

この第４実施形態における伸縮性配線板１０Ｄにおいても、上述の第１実施形態と同様に、伸縮性配線板１０Ｄのハンドリング性を向上させることができる。

この第４実施形態における伸縮性配線板１０Ｄは、エラストマー層３０Ｂを形成した後に第１及び第２の補強部材４０Ａ，４０Ｂをエラストマー層３０Ｂに貼り付けることを除いて、基本的に、第３の実施形態における伸縮性配線板１０Ｃの製造方法と同様の製造方法により製造することができる。

なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、第１及び第２の補強部材４０Ａ，４０Ｂは、オーバーコート層７０上に貼り付けられていてもよい。また、例えば、防水性を十分に確保できる場合には、プライマー層５０は無くてもよい。すなわち、上記の実施形態では、プライマー層５０を介して、ホットメルト層３０Ａ又はエラストマー層３０Ｂ上に導体部６０が間接的に設けられていたが、第１の伸縮性基材上に導体部６０が直接的に設けられていてもよく、本実施形態における「第１の伸縮性基材上に設けられた」は、「第１の伸縮性基材上に間接的又は直接的に設けられた」を意味する。

また、伸縮性配線板１０の製造方法は、上記の実施形態のみに限定されず、ステップ２〜ステップ８を実施する順番は上記の実施形態における順番（図５参照）のみに限定されない。例えば、オーバーコート層７０を形成する前に、離型フィルム８０上に接続部６２を形成しておき、その後、オーバーコート層７０を形成し、次いで、配線部６１を形成してもよい。

また、オーバーコート層７０を形成する前に、離型フィルム８０上に接続部６２の一部を形成しておき、その後、オーバーコート層７０を形成し、次いで、接続部６２の残部及び配線部６１を同時に形成してもよい。例えば、接続部６２の一部が配線部６１と異なる種類の導電性粒子を含み、接続部６２の残部が配線部６１と同じ種類の導電性粒子を含む場合に、このような製造方法を用いることができる。より具体的には、接続部６２の一部が導電性粒子としてカーボンを含み、接続部６２の残部及び配線部６１が導電性粒子として銀を含む場合などに、このような製造方法を用いることができる。

１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ…伸縮性配線板
２０…ファブリック
２１…第１の繊維束
２２…第２の繊維束
２３…間隙
２０１…一方の主面
２０２…他方の主面
３０Ａ…ホットメルト層
３０Ｂ…エラストマー層
４０Ａ、４０Ａ_１、４０Ａ_２…第１の補強部材
４０Ｂ…第２の補強部材
５０…プライマー層
６０…導体部
６１…配線部
６１０ａ〜６１０ｈ…導体線
６１１…配線本体部分
６１２ａ…第１の分岐部分
６１２ｂ…第２の分岐部分
６２…接続部
６０１…下面
６０２…側面
６２０ａ_１〜６１０ｈ_１、６２０ａ_２〜６１０ｈ_２…接続端子
６２１…突出部
６２２…露出面
７０…オーバーコート層
７０１…孔
８０…離型フィルム
２００…電子部品

Claims (11)

1. 第１の伸縮性基材と、
   配線部と前記配線部に接続された接続部とを含むとともに、前記第１の伸縮性基材上に設けられた導体部と、
   平面視において、前記配線部の一部と重なるように配置され、前記第１の伸縮性基材よりも硬い第１の補強部材と、を備える伸縮性配線板。
2. 請求項１に記載の伸縮性配線板であって、
   前記伸縮性配線板は、平面視において、前記接続部と重なるように配置された第２の補強部材を備える伸縮性配線板。
3. 請求項１又は２に記載の伸縮性配線板であって、
   前記伸縮性配線板は、前記第１の補強部材を複数備えるとともに、
   前記第１の補強部材は、前記配線部に沿って間欠的に配置されている伸縮性配線板。
4. 請求項３に記載の伸縮性配線板であって、
   下記（１）式を満たす伸縮性配線板。
   ５０ｍｍ≦Ｌ≦２００ｍｍ … （１）
   但し、Ｌは、相互に隣り合う前記第１の補強部材間の距離である。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の伸縮性配線板であって、
   前記配線部は、複数に枝分かれする分岐部分を含み、
   前記第１の補強部材は、平面視において、前記分岐部分と重なるように配置されている伸縮性配線板。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の伸縮性配線板であって、
   前記第１の伸縮性基材は、ホットメルト又はエラストマーである伸縮性配線板。
7. 請求項６に記載の伸縮性配線板であって、
   前記第１の補強部材は、前記ホットメルト又は前記エラストマーに埋設されている伸縮性配線板。
8. 請求項６又は７に記載の伸縮性配線板であって、
   前記伸縮性配線板は、前記ホットメルトに貼り付けられたファブリックを備える伸縮性配線板。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の伸縮性配線板であって、
   前記伸縮性配線板は、前記第１の伸縮性基材と前記導体部との間に介在するプライマー層を備える伸縮性配線板。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の伸縮性配線板であって、
    前記伸縮性配線板は、前記配線部を覆うオーバーコート層を備える伸縮性配線板。
11. 請求項１０に記載の伸縮性配線板であって、
    前記伸縮性配線板は、前記オーバーコート層を覆う第２の伸縮性基材を備え、
    前記第１の補強部材は、前記第２の伸縮性基材より硬い伸縮性配線板。

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