JP6002322B2

JP6002322B2 - Stretchable substrate, circuit board, and method for manufacturing stretchable substrate

Info

Publication number: JP6002322B2
Application number: JP2015522606A
Authority: JP
Inventors: 半村　哲; 哲半村
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2013-06-19
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2034-03-28
Also published as: JPWO2014203586A1; WO2014203586A1; TW201511632A

Description

本発明は、伸縮性基板、回路基板、及び伸縮性基板の製造方法に関するものである。
文献の参照による組み込みが認められる指定国については、２０１３年６月１９日に日本国に出願された特願２０１３−１２８３３３に記載された内容を参照により本明細書に組み込み、本明細書の記載の一部とする。The present invention relates to a stretchable substrate, a circuit board, and a method for producing a stretchable substrate.
For the designated countries where incorporation by reference of documents is permitted, the contents described in Japanese Patent Application No. 2013-128333 filed in Japan on June 19, 2013 are incorporated herein by reference. As part of

回路素子を持つ個別の硬い複数のアイランドと、導電性材料により形成される信号伝達層を含み、隣接するアイランド同士を接続する接続部と、を備えた弾性変形可能な集積回路装置が知られている（例えば特許文献１参照）。 Known is an elastically deformable integrated circuit device including a plurality of individual hard islands having circuit elements and a connection part including a signal transmission layer formed of a conductive material and connecting adjacent islands. (For example, refer to Patent Document 1).

特表２００９−５３３８３９号公報Special table 2009-533839

上記の技術では、アイランドが接続部の表面から突出しており、アイランドと接続部の境界部分には段差が形成され、配線がこの段差を跨いでいる。また、集積回路装置が伸長した際には、当該境界部分で伸びが大きく変化して配線に応力が集中する。このため、当該境界部分で配線に断線が生じやすいという問題がある。 In the above technique, the island protrudes from the surface of the connection portion, a step is formed at the boundary between the island and the connection portion, and the wiring straddles the step. Further, when the integrated circuit device is extended, the elongation changes greatly at the boundary portion, and stress is concentrated on the wiring. For this reason, there is a problem that disconnection is likely to occur in the wiring at the boundary portion.

本発明が解決しようとする課題は、配線の断線を抑制することが可能な伸縮性基板、回路基板、及びその伸縮性基板の製造方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a stretchable substrate, a circuit substrate, and a method for manufacturing the stretchable substrate capable of suppressing disconnection of wiring.

［１］本発明に係る伸縮性基板は、伸縮性を有する基材と、前記基材に埋設されていると共に、前記基材よりも相対的に硬いアイランドと、を備え、前記アイランドは、外側に向かうに従って漸次的又は段階的に薄くなる第１の部分を、前記アイランドの外縁の少なくとも一部に有することを特徴とする。 [1] A stretchable substrate according to the present invention includes a stretchable base material and an island that is embedded in the base material and is relatively harder than the base material, It is characterized by having at least a part of the outer edge of the island a first portion that becomes gradually or stepwise thinner toward the front.

［２］上記発明において、前記アイランドは、前記基材の一方の主面から露出するように前記基材に埋設されており、前記アイランドの表面は、前記基材の一方の主面と実質的に同一平面上に位置していてもよい。 [2] In the above invention, the island is embedded in the base material so as to be exposed from one main surface of the base material, and the surface of the island is substantially the same as the one main surface of the base material. May be located on the same plane.

［３］上記発明において、前記アイランドは、前記アイランドの全面が前記基材で覆われるように前記基材に埋設されていてもよい。 [3] In the above invention, the island may be embedded in the base material so that the entire surface of the island is covered with the base material.

［４］上記発明において、前記基材は、第１のヤング率を有する第１の材料から構成され、前記アイランドは、前記第１のヤング率よりも相対的に大きい第２のヤング率を有する第２の材料から構成されており、前記第２の材料は、前記第１の材料を構成するエラストマーと同一のエラストマーを主成分として含有していてもよい。 [4] In the above invention, the base material is composed of a first material having a first Young's modulus, and the island has a second Young's modulus that is relatively larger than the first Young's modulus. It is comprised from the 2nd material, The said 2nd material may contain the same elastomer as the elastomer which comprises the said 1st material as a main component.

［５］上記発明において、前記アイランドは、前記アイランドの厚さが一定である第２の部分を有し、前記第１の部分は、前記第２の部分から前記アイランドの外縁まで延在していてもよい。 [5] In the above invention, the island has a second portion having a constant thickness of the island, and the first portion extends from the second portion to an outer edge of the island. May be.

［６］上記発明において、前記アイランドは、前記アイランドの厚さが最も厚くなる頂点を有し、前記第１の部分は、前記頂点から前記アイランドの外縁まで延在していてもよい。 [6] In the above invention, the island may have an apex where the thickness of the island is the largest, and the first portion may extend from the apex to the outer edge of the island.

［７］上記発明において、前記頂点部分は、前記アイランドの中心に対して偏心していてもよい。 [7] In the above invention, the apex portion may be eccentric with respect to the center of the island.

［８］本発明に係る回路基板は、上記の伸縮性基板と、前記伸縮性基板上に設けられた配線と、前記アイランド上に設けられ、又は、前記アイランドと重なるように前記基材上に設けられた電子部品と、を備えたことを特徴とする。 [8] A circuit board according to the present invention is provided on the base material so as to overlap the stretchable substrate, the wiring provided on the stretchable substrate, the island, or the island. And an electronic component provided.

［９］本発明に係る伸縮性基板の製造方法は、上記の伸縮性基板の製造方法であって、前記アイランドを形成する第１の工程と、前記アイランドを前記基材に埋設する第２の工程と、を備えており、前記第１の工程は、印刷面積が徐々に小さくなるようにアイランド用材料を複数回重ねて印刷することで、前記アイランドを形成することを含むことを特徴とする。 [9] A method for manufacturing a stretchable substrate according to the present invention is a method for manufacturing the stretchable substrate as described above, wherein a first step of forming the island and a second step of embedding the island in the base material And the first step includes forming the island by printing a plurality of island materials so as to gradually reduce the printing area. .

［１０］本発明に係る伸縮性基板の製造方法は、上記の伸縮性基板の製造方法であって、前記アイランドを形成する第１の工程と、前記アイランドを前記基材に埋設する第２の工程と、を備えており、前記第１の工程は、型を用いて前記アイランドを成型することを含むことを特徴とする。 [10] A method for manufacturing a stretchable substrate according to the present invention is a method for manufacturing the stretchable substrate as described above, wherein a first step of forming the island and a second step of embedding the island in the base material And the first step includes molding the island using a mold.

［１１］本発明に係る伸縮性基板の製造方法は、上記の伸縮性基板の製造方法であって、前記アイランドを形成する第１の工程と、前記アイランドを前記基材に埋設する第２の工程と、を備えており、前記第１の工程は、アイランド用材料を印刷した後に前記アイランド用材料の外縁を加工することで、前記アイランドを形成することを含むことを特徴とする。 [11] A method for manufacturing a stretchable substrate according to the present invention is a method for manufacturing the stretchable substrate as described above, wherein a first step of forming the island and a second step of embedding the island in the base material And the first step includes forming the island by processing an outer edge of the island material after printing the island material.

［１２］本発明に係る伸縮性基板の製造方法は、上記の伸縮性基板の製造方法であって、凹部を有する前記基材の少なくとも一部を形成する第１の工程と、前記凹部内にアイランド用材料を充填することで、前記アイランドを形成する第２の工程と、を備えたことを特徴とする。 [12] A method for manufacturing a stretchable substrate according to the present invention is the above-described stretchable substrate manufacturing method, wherein the first step of forming at least a part of the base material having a recess, and the recess And a second step of forming the island by filling the island material.

本発明では、アイランドが基材に埋設されていると共に外側に向かうに従って漸次的又は段階的に薄くなる第１の部分を外縁の少なくとも一部に有しているので、配線の断線を抑制することができる。 In the present invention, since the island is embedded in the base material and has a first portion that gradually or gradually becomes thinner toward the outside, at least a part of the outer edge, the disconnection of the wiring is suppressed. Can do.

図１は、本発明の第１実施形態における回路基板の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a circuit board according to the first embodiment of the present invention. 図２（ａ）は、本発明の第１実施形態における伸縮性基板の平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のIIB-IIB線に沿った断面図である。FIG. 2A is a plan view of the stretchable substrate according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line IIB-IIB in FIG. 図３は、図２（ｂ）におけるIII部の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a portion III in FIG. 図４は、本発明の第１実施形態におけるアイランドの第１変形例を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a first modification of the island in the first embodiment of the present invention. 図５は、本発明の第１実施形態におけるアイランドの第２変形例を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a second modification of the island in the first embodiment of the present invention. 図６は、本発明の第１実施形態におけるアイランドの第３変形例を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a third modification of the island in the first embodiment of the present invention. 図７は、本発明の第１実施形態におけるアイランドの第４変形例を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a fourth modification of the island in the first embodiment of the present invention. 図８は、本発明の第１実施形態におけるアイランドの第５変形例を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a fifth modification of the island in the first embodiment of the present invention. 図９（ａ）は、本発明の第１実施形態におけるアイランドの第６変形例を示す断面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のIX部の拡大図である。FIG. 9A is a cross-sectional view showing a sixth modification of the island according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 9B is an enlarged view of a portion IX in FIG. 9A. 図１０は、本発明の第１実施形態におけるアイランドの第７変形例を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a seventh modification of the island in the first embodiment of the present invention. 図１１は、本発明の第１実施形態における伸縮性基板の製造方法を示す工程図である。FIG. 11 is a process diagram showing a method for manufacturing a stretchable substrate in the first embodiment of the present invention. 図１２（ａ）〜図１２（ｃ）は、図１１のステップＳ１１を示す断面図であり、図１２（ｄ）は、図１１のステップＳ１２を示す断面図であり、図１２（ｅ）は、図１１のステップＳ１３を示す断面図である。12 (a) to 12 (c) are cross-sectional views showing step S11 in FIG. 11, FIG. 12 (d) is a cross-sectional view showing step S12 in FIG. 11, and FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view showing step S13 of FIG. 図１３は、図１１のステップＳ１１の変形例を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a modification of step S11 in FIG. 図１４は、図１１のステップＳ１１の別の変形例を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing another modification of step S11 in FIG. 図１５は、本発明の第２実施形態における伸縮性基板の製造方法を示す工程図である。FIG. 15 is a process diagram showing a method for manufacturing a stretchable substrate in the second embodiment of the present invention. 図１６（ａ）は、図１５のステップＳ２１を示す断面図であり、図１６（ｂ）は、図１５のステップＳ２２を示す断面図である。FIG. 16A is a cross-sectional view showing step S21 of FIG. 15, and FIG. 16B is a cross-sectional view showing step S22 of FIG. 図１７は、本発明の第３実施形態における回路基板の断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view of a circuit board according to the third embodiment of the present invention. 図１８は、本発明の第３実施形態における伸縮性基板の製造方法を示す工程図である。FIG. 18 is a process diagram showing a method for manufacturing a stretchable substrate in the third embodiment of the present invention. 図１９（ａ）及び図１９（ｂ）は、図１８のステップＳ３２を示す断面図である。19 (a) and 19 (b) are cross-sectional views showing step S32 of FIG. 図２０は、本発明の第４実施形態における伸縮性基板の製造方法を示す工程図である。FIG. 20 is a process diagram showing a method for manufacturing a stretchable substrate in the fourth embodiment of the present invention. 図２１（ａ）及び図２１（ｂ）は、図２０のステップＳ４１を示す断面図であり、図２１（ｃ）及び図２１（ｄ）は、図２０のステップＳ４２を示す断面図である。21 (a) and 21 (b) are cross-sectional views showing step S41 in FIG. 20, and FIGS. 21 (c) and 21 (d) are cross-sectional views showing step S42 in FIG.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<<第１実施形態>>
図１は本発明の第１実施形態における回路基板の断面図、図２（ａ）及び図２（ｂ）は本実施形態における伸縮性基板の平面図及び断面図、図３は本実施形態におけるアイランドの拡大断面図、図４〜図１０はアイランドの変形例を示す断面図である。<< first embodiment >>
FIG. 1 is a cross-sectional view of a circuit board according to a first embodiment of the present invention, FIGS. 2A and 2B are a plan view and a cross-sectional view of a stretchable board according to the present embodiment, and FIG. FIG. 4 to FIG. 10 are sectional views showing modifications of the island.

本実施形態における回路基板１は、図１に示すように、伸縮性基板１０と、電子部品２０と、配線３０と、を備えている。この回路基板１は、例えば、人体に密着配置させて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を覆うように配置される用途に使用される。 As shown in FIG. 1, the circuit board 1 in this embodiment includes a stretchable board 10, an electronic component 20, and wiring 30. The circuit board 1 is used for, for example, an application in which the circuit board 1 is placed in close contact with the human body to follow the movement of the human body, or an application in which the circuit board 1 is arranged so as to cover the surface of an object having a complicated shape.

伸縮性基板１０は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、伸縮性を有する基材１１と、基材１１に埋設されており、当該基材１１よりも相対的に硬いアイランド１５と、を備えている。なお、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す例では２つのアイランド１５が基材１１に並んで埋設されているが、基材に設けられたアイランドの数や配置は任意に設定することができる。 As shown in FIGS. 2A and 2B, the stretchable substrate 10 is embedded in the stretchable base material 11 and the base material 11 and is relatively harder than the base material 11. And an island 15. In the example shown in FIGS. 2A and 2B, two islands 15 are embedded side by side on the base material 11, but the number and arrangement of islands provided on the base material are arbitrarily set. be able to.

基材１１は、例えば、０．１［ＭＰａ］〜１０［ＭＰａ］程度のヤング率を有する材料から構成されている。基材１１を構成する材料の具体例としては、例えば、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、天然ゴム、アクリルゴム、熱可塑性エラストマー等のエラストマーを例示することができる。 The base material 11 is made of a material having a Young's modulus of about 0.1 [MPa] to 10 [MPa], for example. Specific examples of the material constituting the substrate 11 include, for example, elastomers such as silicone rubber, urethane rubber, fluorine rubber, natural rubber, acrylic rubber, and thermoplastic elastomer.

これに対し、アイランド１５は、基材１１を構成する材料のヤング率（Ｅ_１）に対して相対的に大きいヤング率（Ｅ_２）を有する材料から構成されており（Ｅ_２＞Ｅ_１）、好ましくは、基材１１を構成する材料のヤング率に対して２倍以上のヤング率を有する材料で構成されている（Ｅ_２≧２×Ｅ_１）。アイランド１５を構成する材料の具体例としては、例えば、基材１１を構成するエラストマーと同一のエラストマーにフィラーを添加したものを例示することができる。フィラーとしては、例えば、シリカ粉末、カーボンブラック、アルミナ粉末等を例示することができる。なお、フィラーの添加量は、所望のヤング率に応じて適宜設定されるが、当該アイランドの材料の全重量に対して１〜６０重量％であることが好ましい。In contrast, the island 15 has a Young's modulus of the material constituting the substrate 11 relatively large Young's modulus with respect to _{_(E 1) (E} ₂₎ is composed of a material having a _{_(E 2>} E 1) Preferably, the base material 11 is made of a material having a Young's modulus that is twice or more the Young's modulus of the material constituting the base material 11 (E ₂ ≧ 2 × E ₁ ). As a specific example of the material constituting the island 15, for example, a material obtained by adding a filler to the same elastomer as that constituting the base material 11 can be exemplified. Examples of the filler include silica powder, carbon black, and alumina powder. In addition, although the addition amount of a filler is suitably set according to the desired Young's modulus, it is preferable that it is 1 to 60 weight% with respect to the total weight of the material of the said island.

このように、基材１１を構成するエラストマーと同一のエラストマーにフィラーを添加することで、アイランド１５のヤング率が基材１１のヤング率に対して相対的に大きくなり、基材１１に対してアイランド１５を相対的に硬くすることができる。なお、基材１１を構成するエラストマーと同一のエラストマーを主成分としつつ、基材１１よりも架橋剤の配合比を多くしたり、基材１１よりも硬化剤の配合比を多くすることで、アイランド１５のヤング率を基材１１のヤング率より大きくしてもよい。 In this way, by adding a filler to the same elastomer as that constituting the base material 11, the Young's modulus of the island 15 becomes relatively large with respect to the Young's modulus of the base material 11. The island 15 can be made relatively hard. In addition, while having the same elastomer as the main component constituting the base material 11 as a main component, increasing the blending ratio of the crosslinking agent than the base material 11, or increasing the blending ratio of the curing agent than the base material 11, The Young's modulus of the island 15 may be larger than the Young's modulus of the base material 11.

また、本実施形態では、基材１１を構成するエラストマーと同一のエラストマーを主成分とする材料でアイランド１５を構成することで、基材１１とアイランド１５の密着性を向上させることができる。これにより、伸縮性基板１０の伸縮の繰り返しに伴う基材１１からのアイランド１５の剥離を抑制することができる。 In the present embodiment, the island 15 is made of a material mainly composed of the same elastomer as that of the base material 11, whereby the adhesion between the base material 11 and the island 15 can be improved. Thereby, peeling of the island 15 from the base material 11 accompanying the repetition of expansion / contraction of the elastic substrate 10 can be suppressed.

なお、アイランド１５を構成する材料のヤング率が、基材１１を構成する材料の第１のヤング率よりも相対的に大きければ、アイランド１５を構成する材料は特に限定されない。例えば、基材１１を構成するエラストマーとは異なるエラストマー、エラストマー以外の樹脂材料、セラミックス、或いは、ガラス等でアイランド１５を構成してもよい。また、アイランド１５が導電性を有してもよい場合には、金属材料でアイランド１５を構成してもよい。 In addition, the material which comprises the island 15 will not be specifically limited if the Young's modulus of the material which comprises the island 15 is relatively larger than the 1st Young's modulus of the material which comprises the base material 11. For example, the island 15 may be made of an elastomer different from the elastomer constituting the base material 11, a resin material other than the elastomer, ceramics, or glass. Further, when the island 15 may have conductivity, the island 15 may be made of a metal material.

本実施形態におけるアイランド１５は、図３に示すように、定厚部分１６と、階段状部分１７と、を有している。定厚部分１６の上面と当該定厚部分１６の下面は相互に平行に延在しており、この定厚部分１６の厚さは実質的に一定となっている。なお、定厚部分１６の厚さとは、基材１１の表面１１１の延在方向に対して実質的に直交する方向に沿った定厚部分１６の距離である。一方、階段状部分１７は、外側に向かって段階的に薄くなる断面形状を有している。この階段状部分１７は、図２（ａ）に示すように、アイランド１５の外縁の全周に亘って設けられており、定厚部分１６からアイランド１５の外縁まで延在している。なお、本例における階段状部分１７が本発明の第１の部分の一例に相当し、本例における定厚部分１６が本発明における第２の部分の一例に相当する。 As shown in FIG. 3, the island 15 in the present embodiment has a constant thickness portion 16 and a stepped portion 17. The upper surface of the constant thickness portion 16 and the lower surface of the constant thickness portion 16 extend in parallel with each other, and the thickness of the constant thickness portion 16 is substantially constant. The thickness of the constant thickness portion 16 is a distance of the constant thickness portion 16 along a direction substantially orthogonal to the extending direction of the surface 111 of the substrate 11. On the other hand, the stepped portion 17 has a cross-sectional shape that gradually decreases toward the outside. As shown in FIG. 2A, the stepped portion 17 is provided over the entire periphery of the outer edge of the island 15, and extends from the constant thickness portion 16 to the outer edge of the island 15. The stepped portion 17 in the present example corresponds to an example of the first portion of the present invention, and the constant thickness portion 16 in the present example corresponds to an example of the second portion in the present invention.

こうした階段状部分１７によって基材１１とアイランド１５の間での伸び率の変化（硬度変化）が緩やかになるので、基材１１とアイランド１５の境界部分での配線３０への応力集中を弱めることができ、配線３０の断線を抑制することができる。なお、特に図示しないが、アイランドが、外側に向かって薄くなる部分を、当該アイランドの外縁の一部に有してもよい。 Such a stepped portion 17 makes the change in the elongation rate (hardness change) between the base material 11 and the island 15 moderate, so that the stress concentration on the wiring 30 at the boundary portion between the base material 11 and the island 15 is weakened. And disconnection of the wiring 30 can be suppressed. Although not particularly illustrated, the island may have a portion that becomes thinner toward the outside in a part of the outer edge of the island.

また、アイランド１５に定厚部分１６を設けることで、アイランド１５において伸び率が小さい部分を広く確保することができるので、当該アイランド１５に実装された電子部品の破損を抑制することができる。 Further, by providing the constant thickness portion 16 on the island 15, it is possible to secure a wide portion of the island 15 with a low elongation rate, and thus it is possible to suppress damage to the electronic components mounted on the island 15.

なお、本実施形態では、アイランド１５の階段状部分１７が三段の段差を有しているが、当該階段状部分１７の段数は特にこれに限定されない。また、図２（ａ）に示すように、本実施形態におけるアイランド１５は、平面視において円形形状を有しているが、アイランドの形状は特にこれに限定されず、矩形形状や多角形形状としてもよく、電子部品２０の形状等に応じて任意に設定することができる。 In the present embodiment, the stepped portion 17 of the island 15 has three steps, but the number of steps of the stepped portion 17 is not particularly limited to this. Further, as shown in FIG. 2A, the island 15 in the present embodiment has a circular shape in plan view, but the shape of the island is not particularly limited to this, and is a rectangular shape or a polygonal shape. It can be arbitrarily set according to the shape of the electronic component 20 and the like.

また、アイランドの外縁部分の形状は、外側に向かって薄くなる形状であれば特に限定されず、例えば、図４〜図６に示すように、連続的に薄くなるテーパ状部分１７Ｂ〜１７Ｄをアイランド１５Ｂ〜１５Ｄの外縁に設けてもよい。なお、本例におけるテーパ状部分１７Ｂ〜１７Ｄが本発明の第１の部分の一例に相当する。 Moreover, the shape of the outer edge part of an island will not be specifically limited if it is a shape which becomes thin toward the outer side, For example, as shown in FIGS. 4-6, taper-shaped part 17B-17D which becomes thin continuously is made into an island. You may provide in the outer edge of 15B-15D. Note that the tapered portions 17B to 17D in this example correspond to an example of the first portion of the present invention.

図４に示すアイランド１５Ｂは、定厚部分１６と、テーパ状部分１７Ｂと、を有している。定厚部分１６の上面と当該定厚部分１６の下面は相互に平行に延在しており、この定厚部分１６の厚さは実質的に一定となっている。一方、テーパ状部分１７Ｂは、外側に向かって直線的に傾斜したテーパ面を有している。このテーパ状部分１７Ｂは、アイランド１５Ｂの外縁の全周に亘って設けられており、定厚部分１６からアイランド１５Ｂの外縁まで延在している。 The island 15B shown in FIG. 4 has a constant thickness portion 16 and a tapered portion 17B. The upper surface of the constant thickness portion 16 and the lower surface of the constant thickness portion 16 extend in parallel with each other, and the thickness of the constant thickness portion 16 is substantially constant. On the other hand, the tapered portion 17B has a tapered surface linearly inclined outward. The tapered portion 17B is provided over the entire periphery of the outer edge of the island 15B, and extends from the constant thickness portion 16 to the outer edge of the island 15B.

また、図５に示すアイランド１５Ｃは、定厚部分１６と、テーパ状部分１７Ｃと、を有している。定厚部分１６の上面と当該定厚部分１６の下面は相互に平行に延在しており、この定厚部分１６の厚さは実質的に一定となっている。一方、テーパ状部分１７Ｃは、凹円弧状のテーパ面を有している。このテーパ状部分１７Ｃは、アイランド１５Ｃの外縁の全周に亘って設けられており、定厚部分１６からアイランド１５Ｃの外縁まで延在している。 Further, the island 15C shown in FIG. 5 has a constant thickness portion 16 and a tapered portion 17C. The upper surface of the constant thickness portion 16 and the lower surface of the constant thickness portion 16 extend in parallel with each other, and the thickness of the constant thickness portion 16 is substantially constant. On the other hand, the tapered portion 17C has a concave arcuate tapered surface. The tapered portion 17C is provided over the entire periphery of the outer edge of the island 15C, and extends from the constant thickness portion 16 to the outer edge of the island 15C.

さらに、図６に示すアイランド１５Ｄは、定厚部分１６と、テーパ状部分１７Ｄと、を有している。定厚部分１６の上面と当該定厚部分１６の下面は相互に平行に延在しており、この定厚部分１６の厚さは実質的に一定となっている。一方、テーパ状部分１７Ｄは、凸円弧状のテーパ面を有している。このテーパ状部分１７Ｄは、アイランド１５Ｄの外縁の全周に亘って設けられており、定厚部分１６からアイランド１５Ｄの外縁まで延在している。 Furthermore, the island 15D shown in FIG. 6 has a constant thickness portion 16 and a tapered portion 17D. The upper surface of the constant thickness portion 16 and the lower surface of the constant thickness portion 16 extend in parallel with each other, and the thickness of the constant thickness portion 16 is substantially constant. On the other hand, the tapered portion 17D has a convex arcuate tapered surface. The tapered portion 17D is provided over the entire circumference of the outer edge of the island 15D, and extends from the constant thickness portion 16 to the outer edge of the island 15D.

また、アイランドの形状を、図７に示すように、定厚部分１６を有しない形状としてもよい。この図７に示すアイランド１５Ｅは、実質的に同一の曲率の凸円弧状面からなる一つのテーパ状部分１７Ｅで構成されている。このテーパ状部分１７Ｅの頂点１７１は、アイランド１５Ｅの中心ＣＬと実質的に一致しており、この頂点１７１でアイランド１５Ｅの厚さが最も厚くなっている。アイランド１５Ｅの厚さとは、基材１１の表面１１１の延在方向に対して実質的に直交する方向に沿ったアイランド１５Ｅの距離である。なお、本例におけるテーパ状部分１７Ｅを、楕円球の一部の曲面（すなわち、曲率が相互に異なる連続的な２つの凸円弧状面）で構成してもよい。本例におけるテーパ状部分１７Ｅが本発明の第１の部分の一例に相当し、本例における頂点１７１が本発明における頂点の一例に相当する。 Further, the shape of the island may be a shape having no constant thickness portion 16 as shown in FIG. The island 15E shown in FIG. 7 is composed of one tapered portion 17E composed of a convex arcuate surface having substantially the same curvature. The apex 171 of the tapered portion 17E substantially coincides with the center CL of the island 15E, and the island 15E is the thickest at the apex 171. The thickness of the island 15E is a distance of the island 15E along a direction substantially orthogonal to the extending direction of the surface 111 of the base material 11. In addition, you may comprise the taper-shaped part 17E in this example by the one part curved surface (namely, two continuous convex circular arc-shaped surfaces from which a curvature mutually differs). The tapered portion 17E in this example corresponds to an example of the first portion of the present invention, and the vertex 171 in this example corresponds to an example of the vertex in the present invention.

このような頂点１７１をアイランド１５Ｅに設けることで、基材１１とアイランド１５Ｅの間での伸び率の変化を一層緩和させることができ、基材１１とアイランド１５Ｅの境界部分での配線３０への応力集中を弱めることができ、配線３０の断線を抑制することができる。 By providing such a vertex 171 on the island 15E, the change in the elongation rate between the base material 11 and the island 15E can be further alleviated, and the wiring 30 at the boundary between the base material 11 and the island 15E is connected to the wiring 30. Stress concentration can be weakened, and disconnection of the wiring 30 can be suppressed.

なお、図８に示すように、頂点１７１をアイランド１５Ｆの中心ＣＬに対して相対的に偏心させてもよい。この場合のアイランド１５Ｆは、頂点１７１と、当該頂点１７１からアイランド１５Ｆの外縁まで延在しているテーパ状部分１７Ｆと、を有している。テーパ状部分１７Ｆは、凸円弧状のテーパ面を有しており、アイランド１５Ｆの外縁の全周に亘って設けられている。こうした頂点１７１を偏心させた構造は、伸び率が不均一な場所（例えば生体やロボットの関節付近）に伸縮性基板１０を設置する場合に有効である。本例におけるテーパ状部分１７Ｆが本発明の第１の部分の一例に相当し、本例における頂点１７１が本発明における頂点の一例に相当する。 As shown in FIG. 8, the vertex 171 may be eccentric relative to the center CL of the island 15F. The island 15F in this case has a vertex 171 and a tapered portion 17F extending from the vertex 171 to the outer edge of the island 15F. The tapered portion 17F has a convex arcuate tapered surface and is provided over the entire circumference of the outer edge of the island 15F. Such a structure in which the vertex 171 is eccentric is effective when the stretchable substrate 10 is installed in a place where the elongation rate is not uniform (for example, in the vicinity of a joint of a living body or a robot). The tapered portion 17F in this example corresponds to an example of the first portion of the present invention, and the vertex 171 in this example corresponds to an example of the vertex in the present invention.

また、アイランドのテーパ状部分を上記以外のテーパ面（例えば凹凸複合円弧面や、直線的な斜面と曲面の複合面など）としてもよい。 The tapered portion of the island may be a tapered surface other than the above (for example, a concave / convex composite arc surface or a straight slope / curved composite surface).

例えば、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、テーパ状部分１７Ｇを、変曲点１７２で相互に連結された凸円弧状面１７３と凹円弧状面１７４から構成してもよい。こうした変曲点１７２をテーパ状部分１７Ｇが有することで、基材１１とアイランド１５Ｇの間での伸び率の変化をより一層緩和させることができ、基材１１とアイランド１５Ｇの境界部分での配線３０への応力集中を弱めることができ、配線３０の断線を抑制することができる。本例におけるテーパ状部分１７Ｇが本発明の第１の部分の一例に相当し、本例における頂点１７１が本発明における頂点の一例に相当する。 For example, as shown in FIGS. 9A and 9B, the tapered portion 17G may be constituted by a convex arcuate surface 173 and a concave arcuate surface 174 connected to each other at an inflection point 172. Good. Since the taper portion 17G has such an inflection point 172, the change in the elongation rate between the base material 11 and the island 15G can be further alleviated, and the wiring at the boundary portion between the base material 11 and the island 15G can be reduced. The stress concentration on 30 can be weakened, and disconnection of the wiring 30 can be suppressed. The tapered portion 17G in this example corresponds to an example of the first portion of the present invention, and the vertex 171 in this example corresponds to an example of the vertex in the present invention.

或いは、図１０に示すように、アイランド１５Ｈが、当該アイランド１５Ｈの中心ＣＬに対して相対的に偏心した頂点１７１を有すると共に、変曲点１７２を有する複数の曲面から構成されたテーパ状部分１７Ｈを有してもよい。本例におけるテーパ状部分１７Ｈが本発明の第１の部分の一例に相当し、本例における頂点１７１が本発明における頂点の一例に相当する。 Alternatively, as shown in FIG. 10, the island 15H has a vertex 171 that is relatively decentered with respect to the center CL of the island 15H, and a tapered portion 17H that includes a plurality of curved surfaces having an inflection point 172. You may have. The tapered portion 17H in this example corresponds to an example of the first portion of the present invention, and the vertex 171 in this example corresponds to an example of the vertex in the present invention.

以上のような構成のアイランド１５は、図３に示すように、基材１１の表面１１１から露出するように基材１１に埋設されており、当該アイランド１５の表面１５１が基材１１の表面１１１と実質的に同一平面上に位置している。このように、段差が発生しないように基材１１にアイランド１５を埋め込むことで、アイランド１５と基材１１の境界部分を跨ぐ配線３０の断線を抑制することができる。 As shown in FIG. 3, the island 15 having the above configuration is embedded in the base material 11 so as to be exposed from the surface 111 of the base material 11, and the surface 151 of the island 15 is the surface 111 of the base material 11. And are located on substantially the same plane. In this way, by burying the island 15 in the base material 11 so as not to cause a step, disconnection of the wiring 30 straddling the boundary portion between the island 15 and the base material 11 can be suppressed.

電子部品２０は、例えば、ＩＣデバイスや薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等の素子であり、図１に示すように、伸縮性基板１０のアイランド１５上にそれぞれ実装されている。このように、基材１１よりも相対的に硬いアイランド１５に電子部品２０を設けることで、基材１１の伸縮に伴って電子部品２０が破壊されてしまうのを防止することができる。なお、図１に示す例では、予め形成しておいた電子部品２０をアイランド１５に貼り付けているが、特にこれに限定されず、例えば、アイランド１５上に電子部品２０を直接造り込んでもよい。 The electronic component 20 is an element such as an IC device or a thin film transistor (TFT), for example, and is mounted on the island 15 of the stretchable substrate 10 as shown in FIG. In this manner, by providing the electronic component 20 on the island 15 that is relatively harder than the base material 11, it is possible to prevent the electronic component 20 from being destroyed as the base material 11 expands and contracts. In the example shown in FIG. 1, the electronic component 20 formed in advance is attached to the island 15. However, the present invention is not limited to this. For example, the electronic component 20 may be directly built on the island 15. .

配線３０は、図１に示すように、基材１１の表面１１１上に設けられており、例えば、アイランド１５上に実装された電子部品２０同士を電気的に接続している。この配線３０は、基材１１の伸縮に追従するために伸縮性を有している。伸縮性を有する配線３０としては、例えば、特開２０１２−５４１９２号公報に開示されているものを用いることができる。 As shown in FIG. 1, the wiring 30 is provided on the surface 111 of the substrate 11, and electrically connects the electronic components 20 mounted on the island 15, for example. The wiring 30 has elasticity to follow the expansion and contraction of the base material 11. As the wiring 30 having elasticity, for example, the one disclosed in JP 2012-54192 A can be used.

具体的には、この伸縮性配線３０は、例えば、水性ポリウレタン分散液と導電性粒子から構成される導電性ペーストを伸縮性基板１０に塗布し、当該導電性ペーストを乾燥させることで形成されている。この乾燥によってポリウレタン分散液が水分を含まないポリウレタンエラストマーとなり、このポリウレタンエラストマーが導電性粒子を結合するバインダとして機能することで、配線３０に伸縮性が付与される。 Specifically, the stretchable wiring 30 is formed by, for example, applying a conductive paste composed of an aqueous polyurethane dispersion and conductive particles to the stretchable substrate 10 and drying the conductive paste. Yes. Due to this drying, the polyurethane dispersion becomes a polyurethane elastomer containing no moisture, and the polyurethane elastomer functions as a binder for bonding the conductive particles, thereby imparting stretchability to the wiring 30.

以上のように、本実施形態では、アイランド１５が基材１１に埋設されていると共に外側に向かうに従って薄くなる階段状部分１７を有しているので、アイランド１５と基材１１の境界部分を跨ぐ配線３０の断線を抑制することができる。 As described above, in the present embodiment, since the island 15 is embedded in the base material 11 and has the stepped portion 17 that becomes thinner toward the outside, it straddles the boundary portion between the island 15 and the base material 11. Disconnection of the wiring 30 can be suppressed.

以下に、本実施形態における伸縮性基板１０の製造方法について、図１１及び図１２を参照しながら説明する。 Below, the manufacturing method of the elastic substrate 10 in this embodiment is demonstrated, referring FIG.11 and FIG.12.

図１１は本実施形態における伸縮性基板の製造方法を示す工程図、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）は図１１のステップＳ１１を示す断面図、図１２（ｄ）は図１１のステップＳ１２を示す断面図、図１２（ｅ）は図１１のステップＳ１３を示す断面図、図１３及び図１４は図１１のステップＳ１１の変形例を示す断面図である。 FIG. 11 is a process diagram showing a method for manufacturing a stretchable substrate in the present embodiment, FIGS. 12A to 12C are cross-sectional views showing step S11 in FIG. 11, and FIG. 12D is a step in FIG. FIG. 12E is a cross-sectional view showing step S13 in FIG. 11, and FIGS. 13 and 14 are cross-sectional views showing a modification of step S11 in FIG.

先ず、図１１のステップＳ１１において、下地基板４０上にアイランド１５を形成する。 First, in step S 11 of FIG. 11, the island 15 is formed on the base substrate 40.

本実施形態では、このステップＳ１１において、下地基板４０上にアイランド用材料を３回重ねて印刷する。具体的には、先ず、図１２（ａ）に示すように、下地基板４０上にアイランド用材料を印刷して硬化させることで、アイランド１５の一層目１８１を形成する。次いで、図１２（ｂ）に示すように、一層目１８１上にアイランド用材料を印刷して硬化させることでアイランド１５の二層目１８２を形成する。さらに、図１２（ｃ）に示すように、当該二層目１８２上にアイランド用材料を印刷して硬化させることでアイランド１５の三層目１８３を形成する。 In this embodiment, the island material is printed three times on the base substrate 40 in this step S11. Specifically, first, as shown in FIG. 12A, the first layer 181 of the island 15 is formed by printing and curing an island material on the base substrate 40. Next, as shown in FIG. 12B, the second layer 182 of the island 15 is formed by printing and curing the island material on the first layer 181. Further, as shown in FIG. 12C, the third layer 183 of the island 15 is formed by printing and curing the island material on the second layer 182.

この際、本実施形態では、上側の層になるほど面積が小さくなるようにアイランド用材料を印刷する。一例を挙げれば、一層目１８１を直径８［ｍｍ］の円形とし、二層目１８２を直径６［ｍｍ］の円形とし、三層目１８３を直径５［ｍｍ］の円形とする。これにより、アイランド１５の外縁に階段状部分１７が形成される。 At this time, in this embodiment, the island material is printed so that the area becomes smaller as the upper layer is reached. For example, the first layer 181 is a circle having a diameter of 8 [mm], the second layer 182 is a circle having a diameter of 6 [mm], and the third layer 183 is a circle having a diameter of 5 [mm]. Thereby, a stepped portion 17 is formed on the outer edge of the island 15.

下地基板４０の具体例としては、例えば、ガラス基板、金属基板、樹脂基板、セラミック基板等を例示することができる。また、アイランド用材料としては、例えば、上述したアイランド１５を構成することとなる液状エラストマーを例示することができる。このアイランド用材料を印刷する方法としては、例えば、孔版印刷法や無版印刷法等を例示することができる。孔版印刷法の具体例としては、例えば、金属マスクを用いた金属マスク印刷法や、スクリーン印刷法等を例示することができ、無版印刷法としては、例えば、ディスペンサーやインクジェット等を用いた印刷法を例示することができる。 Specific examples of the base substrate 40 include a glass substrate, a metal substrate, a resin substrate, a ceramic substrate, and the like. Moreover, as an island material, the liquid elastomer which comprises the island 15 mentioned above can be illustrated, for example. Examples of the method for printing the island material include a stencil printing method and a plateless printing method. As specific examples of the stencil printing method, for example, a metal mask printing method using a metal mask, a screen printing method and the like can be exemplified, and as the non-plate printing method, for example, printing using a dispenser, an inkjet or the like The law can be exemplified.

なお、このステップＳ１１におけるアイランドの形成方法は、上記に特に限定されず、図１３や図１４に示す方法によってアイランドを形成してもよい。なお、図１３及び図１４では、図４に示すアイランド１５Ｂが図示されているが、当該アイランド１５Ｂに代えて、図３，図５〜図１０に示すアイランド１５，１５Ｃ〜１５Ｈを形成してもよい。 The island formation method in step S11 is not particularly limited to the above, and the island may be formed by the method shown in FIG. 13 or FIG. In FIGS. 13 and 14, the island 15B shown in FIG. 4 is shown. However, instead of the island 15B, islands 15 and 15C to 15H shown in FIGS. Good.

例えば、図１３に示すように、金型等を用いてアイランド１５Ｂを成型した後に、当該アイランド１５Ｂを下地基板４０上に貼り付けてもよい。具体的には、例えば、アイランド１５Ｂに対応したキャビティを有する金型にアイランド用材料を注入し、当該アイランド材料を硬化させた後に離型するこことで、アイランド１５Ｂを単体で形成する。 For example, as illustrated in FIG. 13, the island 15 B may be pasted on the base substrate 40 after the island 15 B is molded using a mold or the like. Specifically, for example, an island material is injected into a mold having a cavity corresponding to the island 15B, and the island material is cured and then released to form the island 15B alone.

或いは、図１４に示すように、下地基板４０上にアイランド用材料１８を印刷して硬化させた後に、当該アイランド材料１８の外周部分を切削加工することで、テーパ状部分１７Ｂを形成してもよい。 Alternatively, as shown in FIG. 14, after the island material 18 is printed and cured on the base substrate 40, the outer peripheral portion of the island material 18 is cut to form the tapered portion 17B. Good.

なお、アイランド材料１８が比較的低い粘度を有する場合には、アイランド材料１８を切削加工せずに、当該アイランド材料１８の印刷後の自然な濡れ広がりを利用してテーパ状部分１７Ｂを形成してもよい。 When the island material 18 has a relatively low viscosity, the tapered portion 17B is formed by utilizing the natural wetting and spreading after the island material 18 is printed without cutting the island material 18. Also good.

この際、例えば、図６，図７に示す構成のアイランド１５Ｄ，１５Ｅを形成する場合には、下地基板４０上に離型剤を予め塗布して液滴の接触角を大きくしておくことが好ましい。これに対し、例えば、図９に示す構成のアイランド１５Ｇを形成する場合には、下地基板４０上に予め親液処理を施して液滴の接触角を小さくしておくことが好ましい。 At this time, for example, when the islands 15D and 15E having the configuration shown in FIGS. 6 and 7 are formed, a release agent is applied on the base substrate 40 in advance to increase the contact angle of the droplets. preferable. On the other hand, for example, when the island 15G having the configuration shown in FIG. 9 is formed, it is preferable to perform a lyophilic process on the base substrate 40 in advance to reduce the contact angle of the droplet.

また、例えば、図８に示す構成のアイランド１５Ｆを形成する場合には、下地基板４０上にアイランド材料１８を印刷した後に、当該下地基板４０を傾けた状態でアイランド材料１８を硬化させる。これにより、アイランド１５Ｆの頂点１７１を当該アイランド１５Ｆの中心ＣＬに対して所望の方向に偏心させることができる。 For example, when the island 15F having the configuration shown in FIG. 8 is formed, after the island material 18 is printed on the base substrate 40, the island material 18 is cured while the base substrate 40 is inclined. Thereby, the vertex 171 of the island 15F can be decentered in a desired direction with respect to the center CL of the island 15F.

次いで、図１１のステップＳ１２において、アイランド１５が形成された下地基板４０上に基材１１を形成する。 Next, in step S12 of FIG. 11, the base material 11 is formed on the base substrate 40 on which the island 15 is formed.

具体的には、図１２（ｄ）に示すように、アイランド１５が形成された下地基板４０を容器５０内に収容した後、この容器５０内に基材用材料１２を流し込む。基材用材料１２としては、例えば、上述した基材１１を構成することとなる液状エラストマーを例示することができる。そして、容器５０内に流し込んだ液状エラストマーを常温で放置或いは加熱することで、当該液状エラストマーを硬化させる。 Specifically, as shown in FIG. 12D, after the base substrate 40 on which the islands 15 are formed is accommodated in the container 50, the base material 12 is poured into the container 50. As the base material 12, for example, a liquid elastomer that constitutes the base 11 described above can be exemplified. Then, the liquid elastomer poured into the container 50 is left at room temperature or heated to cure the liquid elastomer.

次いで、図１１のステップＳ１３において、図１２（ｅ）に示すように、硬化したエラストマーを容器５０から取り出して、不要部分１３を除去すると共に、下地基板４０を基材１１から剥離することで、伸縮性基板１０が完成する。 Next, in step S13 of FIG. 11, as shown in FIG. 12E, the cured elastomer is taken out from the container 50 to remove the unnecessary portion 13 and to peel the base substrate 40 from the base material 11. The stretchable substrate 10 is completed.

なお、上述の製法では、ステップＳ１２において、液状エラストマーを硬化させることでアイランド１５を基材１１に埋め込んだが、特にこれに限定されない。例えば、金型内に架橋剤を配合した原料エラストマーとアイランドを配置して架橋成型処理を行うことでアイランド１５を基材１１に埋め込んでもよい。 In the above-described manufacturing method, in step S12, the island 15 is embedded in the base material 11 by curing the liquid elastomer, but the invention is not particularly limited thereto. For example, the island 15 may be embedded in the base material 11 by arranging a raw material elastomer mixed with a crosslinking agent and an island in a mold and performing a crosslinking molding process.

<<第２実施形態>>
本発明の第２実施形態では、伸縮性基板の構造は第１実施形態と同様であり、伸縮性基板の製造方法のみが第１実施形態と相違している。以下に、図１５及び図１６を参照しながら、第２実施形態における伸縮性基板の製造方法について説明する。<< Second Embodiment >>
In the second embodiment of the present invention, the structure of the stretchable substrate is the same as that of the first embodiment, and only the method for manufacturing the stretchable substrate is different from the first embodiment. Below, the manufacturing method of the elastic substrate in 2nd Embodiment is demonstrated, referring FIG.15 and FIG.16.

図１５は本発明の第２実施形態における伸縮性基板の製造方法を示す工程図、図１６（ａ）は図１５のステップＳ２１を示す断面図、図１６（ｂ）は図１５のステップＳ２２を示す断面図である。なお、図１６（ａ）及び図１６（ｂ）では、図４に示すアイランド１５Ｂが図示されているが、当該アイランド１５Ｂに代えて、図３，図５〜図１０に示すアイランド１５，１５Ｃ〜１５Ｈを形成してもよい。 FIG. 15 is a process diagram showing a method for manufacturing a stretchable substrate according to the second embodiment of the present invention, FIG. 16A is a cross-sectional view showing step S21 in FIG. 15, and FIG. 16B shows step S22 in FIG. It is sectional drawing shown. 16 (a) and 16 (b), the island 15B shown in FIG. 4 is shown, but instead of the island 15B, the islands 15, 15C shown in FIGS. 15H may be formed.

本実施形態では、先ず、図１５のステップＳ２１において基材１１を形成する。 In this embodiment, first, the base material 11 is formed in step S21 of FIG.

具体的には、図１６（ａ）に示すように、凹部１１２の形状を付与した状態で基材用材料を硬化させることで、凹部１１２を有する基材１１を形成する。この凹部１１２は、アイランド１５Ｂに対応した形状を有している。なお、凹部１１２の形成方法は上記に特に限定されず、例えば、切削加工やナノインプリント法等によって、基材１１に凹部１１２を形成してもよい。 Specifically, as shown in FIG. 16A, the base material 11 having the recess 112 is formed by curing the base material in a state where the shape of the recess 112 is provided. The recess 112 has a shape corresponding to the island 15B. In addition, the formation method of the recessed part 112 is not specifically limited above, For example, you may form the recessed part 112 in the base material 11 by cutting, a nanoimprint method, etc.

次いで、図１５のステップＳ２２において、図１６（ｂ）に示すように、基材１１の凹部１１２内にアイランド用材料１８を充填して硬化させることで、アイランド１５Ｂが形成される。アイランド用材料１８を凹部１１２に充填する方法としては、上述の孔版印刷法や無版印刷法等を例示することができる。 Next, in step S22 of FIG. 15, as shown in FIG. 16B, the island material 18 is filled in the recess 112 of the base material 11 and cured to form the island 15B. Examples of the method for filling the recess material 112 with the island material 18 include the stencil printing method and the plateless printing method described above.

本実施形態では、第１実施形態と同様に、アイランド１５Ｂが基材１１に埋設されていると共に外側に向かうに従って薄くなるテーパ状部分１７Ｂを有しているので、アイランド１５Ｂと基材１１の境界部分を跨ぐ配線３０の断線を抑制することができる。 In the present embodiment, as in the first embodiment, the island 15B is embedded in the base material 11 and has the tapered portion 17B that becomes thinner toward the outside, so the boundary between the island 15B and the base material 11 The disconnection of the wiring 30 straddling the portion can be suppressed.

また、本実施形態では、基材１１に凹部１１２を形成するので、アイランド１５Ｂを保持するための下地基板４０が不要となり、工程削減を図ることができる。 In this embodiment, since the recess 112 is formed in the base material 11, the base substrate 40 for holding the island 15 B becomes unnecessary, and the number of processes can be reduced.

<<第３実施形態>>
図１７は本発明の第３実施形態における回路基板の断面図である。本実施形態の回路基板は、図１７に示すように、アイランド１５Ｂの全面が基材１１で覆われている点で、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３実施形態における回路基板について第１実施形態との相違点についてのみ説明し、第１実施形態と同様の構成である部分については同一の符号を付してその説明を省略する。<< Third Embodiment >>
FIG. 17 is a cross-sectional view of a circuit board according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 17, the circuit board of this embodiment is different from the first embodiment in that the entire surface of the island 15 B is covered with the base material 11, but other configurations are the same as those of the first embodiment. It is the same. Only the differences from the first embodiment will be described below with respect to the circuit board according to the third embodiment, and the same reference numerals are given to portions having the same configuration as the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

本実施形態の伸縮性基板１０Ｂでは、図１７に示すように、アイランド１５Ｂの全面が基材１１で覆われており、基材１１から全く露出しないようにアイランド１５Ｂが基材１１の内部に埋め込まれている。そして、電子部品２０は、平面視においてアイランド１５Ｂと重なるように基材１１上に設けられている。なお、図１７では、図４に示すアイランド１５Ｂが図示されているが、当該アイランド１５Ｂに代えて、図３，図５〜図１０に示すアイランド１５，１５Ｃ〜１５Ｈを形成してもよい。 In the stretchable substrate 10B of the present embodiment, as shown in FIG. 17, the entire surface of the island 15B is covered with the base material 11, and the island 15B is embedded in the base material 11 so as not to be exposed at all. It is. And the electronic component 20 is provided on the base material 11 so that it may overlap with the island 15B in planar view. In FIG. 17, the island 15 B illustrated in FIG. 4 is illustrated. However, islands 15 and 15 C to 15 H illustrated in FIGS. 3 and 5 to 10 may be formed instead of the island 15 B.

本実施形態では、基材１１に埋め込まれたアイランド１５Ｂは基材１１よりも大きなヤング率を有しているので、基材１１においてアイランド１５Ｂが埋め込まれている部分では基材１１の伸縮が妨げられる。そのため、基材１１上に実装された電子部品２０が、当該基材１１の伸縮に伴って破壊されてしまうのを防止することができる。 In this embodiment, since the island 15B embedded in the base material 11 has a Young's modulus larger than that of the base material 11, the expansion and contraction of the base material 11 is hindered in the portion of the base material 11 where the island 15B is embedded. It is done. Therefore, it is possible to prevent the electronic component 20 mounted on the base material 11 from being destroyed as the base material 11 expands and contracts.

また、本実施形態では、アイランド１５Ｂが基材１１の内部に完全に埋め込まれているので、伸縮性基板１０Ｂの伸縮の繰り返しに伴う基材１１からのアイランド１５Ｂの剥離が抑制される。 Moreover, in this embodiment, since the island 15B is completely embedded in the base material 11, peeling of the island 15B from the base material 11 accompanying the repeated expansion and contraction of the stretchable substrate 10B is suppressed.

さらに、本実施形態では、アイランド１５Ｂが基材１１に埋設されていると共に外側に向かうに従って薄くなるテーパ状部分１７Ｂを有しているので、アイランド１５Ｂと基材１１の境界部分を跨ぐ配線３０の断線を抑制することができる。 Furthermore, in this embodiment, since the island 15B is embedded in the base material 11 and has the tapered portion 17B that becomes thinner toward the outside, the wiring 30 straddling the boundary portion between the island 15B and the base material 11 Disconnection can be suppressed.

以下に、本実施形態における伸縮性基板１０Ｂの製造方法について、図１８及び図１９を参照しながら説明する。図１８は本実施形態における伸縮性基板の製造方法を示す工程図、図１９（ａ）及び図１９（ｂ）は図１８のステップＳ３２を示す断面図である。 Below, the manufacturing method of the elastic board | substrate 10B in this embodiment is demonstrated, referring FIG.18 and FIG.19. FIG. 18 is a process diagram showing a method for manufacturing a stretchable substrate in the present embodiment, and FIGS. 19A and 19B are cross-sectional views showing step S32 of FIG.

先ず、図１８のステップＳ３１では、アイランド１５Ｂと、当該アイランド１５Ｂが埋設された下部基材１１ｂと、を形成する。このステップＳ３１の内容は、第１実施形態で説明した図１１のステップＳ１１〜Ｓ１３、或いは、第２実施形態で説明した図１５のステップＳ２１〜Ｓ２２と同様であるので、その説明を省略する。 First, in step S31 of FIG. 18, the island 15B and the lower base material 11b in which the island 15B is embedded are formed. The contents of step S31 are the same as steps S11 to S13 of FIG. 11 described in the first embodiment or steps S21 to S22 of FIG. 15 described in the second embodiment, and thus description thereof is omitted.

なお、このステップＳ３１において、図３に示すアイランド１５を形成する場合には、図１２〜図１６を参照して説明した方法を採用することができる。一方、このステップＳ３１において、図４〜図１０に示すアイランド１５Ｂ〜１５Ｈを形成する場合には、図１３〜図１６を参照して説明した方法を採用することができる。 In addition, in this step S31, when forming the island 15 shown in FIG. 3, the method demonstrated with reference to FIGS. 12-16 is employable. On the other hand, in this step S31, when the islands 15B to 15H shown in FIGS. 4 to 10 are formed, the method described with reference to FIGS. 13 to 16 can be employed.

次いで、図１８のステップＳ３２において、アイランド１５Ｂが形成された下部基材１１ｂ上に上部基材１１ａを形成する。 Next, in step S32 of FIG. 18, the upper base material 11a is formed on the lower base material 11b on which the island 15B is formed.

具体的には、第１実施形態で説明した図１１のステップＳ１２と同様の要領で、図１９（ａ）に示すように、アイランド１５Ｂが形成された下部基材１１ｂを容器５０内に収容した後に、この容器５０内に基材用材料１２を流し込み、当該液状エラストマーを硬化させる。これにより、図１９（ｂ）に示すように、下部基材１１ｂの上に上部基材１１ａが形成され、アイランド１５Ｂが基材１１の内部に完全に埋設された伸縮性基板１０Ｂが完成する。 Specifically, in the same manner as step S12 of FIG. 11 described in the first embodiment, the lower base material 11b on which the island 15B is formed is accommodated in the container 50 as shown in FIG. 19A. Later, the base material 12 is poured into the container 50 to cure the liquid elastomer. Thereby, as shown in FIG. 19B, the upper base material 11a is formed on the lower base material 11b, and the stretchable substrate 10B in which the island 15B is completely embedded in the base material 11 is completed.

<<第４実施形態>>
本発明の第４実施形態では、伸縮性基板の構造は第３実施形態と同様であり、伸縮性基板の製造方法のみが第３実施形態と相違している。以下に、図２０及び図２１を参照しながら、第４実施形態における伸縮性基板の製造方法について説明する。<< Fourth embodiment >>
In the fourth embodiment of the present invention, the structure of the stretchable substrate is the same as that of the third embodiment, and only the method for manufacturing the stretchable substrate is different from the third embodiment. Below, the manufacturing method of the elastic substrate in 4th Embodiment is demonstrated, referring FIG.20 and FIG.21.

図２０は本発明の第４実施形態における伸縮性基板の製造方法を示す工程図、図２１（ａ）及び図２１（ｂ）は図２０のステップＳ４１を示す断面図、図２１（ｃ）及び図２１（ｄ）は図２０のステップＳ４２を示す断面図である。なお、図２１（ｂ）〜図２１（ｄ）では、図４に示すアイランド１５Ｂが図示されているが、当該アイランド１５Ｂに代えて、図３，図５〜図１０に示すアイランド１５，１５Ｃ〜１５Ｈを形成してもよい。 FIG. 20 is a process diagram illustrating a method for manufacturing a stretchable substrate according to the fourth embodiment of the present invention, FIGS. 21A and 21B are cross-sectional views illustrating step S41 of FIG. 20, FIG. FIG. 21D is a cross-sectional view showing step S42 of FIG. 21B to 21D, the island 15B illustrated in FIG. 4 is illustrated. However, instead of the island 15B, the islands 15 and 15C illustrated in FIGS. 15H may be formed.

本実施形態では、先ず、図２０のステップＳ４１において、上部基材１１ａと、当該上部基材１１ａに設けられたアイランド１５Ｂと、を形成する。 In this embodiment, first, in step S41 of FIG. 20, the upper base material 11a and the island 15B provided on the upper base material 11a are formed.

具体的には、先ず、図２１（ａ）に示すように、基材用材料１２を下地基板（不図示）上に印刷して硬化させることで、上部基材１１ａを形成する。次いで、第１実施形態で説明した図１１のステップＳ１１と同様の要領で、図２１（ｂ）に示すように、この上部基材１１ａ上にアイランド１５Ｂを形成する。 Specifically, as shown in FIG. 21A, first, the upper base material 11a is formed by printing and curing the base material 12 on a base substrate (not shown). Next, in the same manner as step S11 of FIG. 11 described in the first embodiment, as shown in FIG. 21B, an island 15B is formed on the upper base material 11a.

なお、このステップＳ４１において、図３に示すアイランド１５を形成する場合には、図１２〜図１４を参照して説明した方法を採用することができる。一方、図４〜図１０に示すアイランド１５Ｂ〜１５Ｈを形成する場合には、図１３又は図１４を参照して説明した方法を採用することができる。 In addition, in this step S41, when forming the island 15 shown in FIG. 3, the method demonstrated with reference to FIGS. 12-14 is employable. On the other hand, when the islands 15B to 15H shown in FIGS. 4 to 10 are formed, the method described with reference to FIG. 13 or FIG. 14 can be employed.

次いで、図２０のステップＳ４２において、アイランド１５Ｂが形成された上部基材１１ａ上に下部基材１１ｂを形成する。 Next, in step S42 of FIG. 20, the lower base material 11b is formed on the upper base material 11a on which the island 15B is formed.

具体的には、第１実施形態で説明した図１１のステップＳ１２と同様の要領で、図２１（ｃ）に示すように、アイランド１５Ｂが形成された上部基材１１ａを容器５０内に収容した後に、この容器５０内に基材用材料１２を流し込み、当該液状エラストマーを硬化させる。これにより、図２１（ｄ）に示すように、上部基材１１ａ上に下部基材１１ｂが形成され、アイランド１５Ｂが基材１１の内部に完全に埋設された伸縮性基板１０Ｂが完成する。 Specifically, in the same manner as step S12 of FIG. 11 described in the first embodiment, as shown in FIG. 21C, the upper base material 11a on which the island 15B is formed is accommodated in the container 50. Later, the base material 12 is poured into the container 50 to cure the liquid elastomer. As a result, as shown in FIG. 21 (d), the lower base 11b is formed on the upper base 11a, and the stretchable substrate 10B in which the island 15B is completely embedded in the base 11 is completed.

本実施形態では、第３実施形態と同様に、アイランド１５Ｂが基材１１に埋設されていると共に外側に向かうに従って薄くなる外縁部１７Ｂを有しているので、アイランド１５Ｂと基材１１の境界部分を跨ぐ配線３０の断線を抑制することができる。 In the present embodiment, as in the third embodiment, the island 15B is embedded in the base material 11 and has the outer edge portion 17B that becomes thinner toward the outside, so the boundary portion between the island 15B and the base material 11 Can be prevented from breaking.

また、本実施形態では、上部基材１１ａにアイランド１５Ｂを形成するので、アイランド１５Ｂを保持するための下地基板４０が不要となり、工程削減を図ることができる。 In this embodiment, since the island 15B is formed on the upper base material 11a, the base substrate 40 for holding the island 15B becomes unnecessary, and the process can be reduced.

なお、以上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。 The embodiment described above is described for facilitating the understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

１…回路基板
１０，１０Ｂ…伸縮性基板
１１…基材
１１ａ…上部基材
１１ｂ…下部基材
１１１…上面
１１２…凹部
１２…基材用材料
１３…不要部分
１５，１５Ｂ〜１５Ｈ…アイランド
１５１…表面
１６…定厚部分
１７，１７Ｂ〜１７Ｈ…階段状部分，テーパ状部分
１７１…頂点
１７２…変曲点
１７３…凸円弧状面
１７４…凹円弧状面
１８…アイランド用材料
１８１…一層目
１８２…二層目
１８３…三層目
１８４…切削部分
２０…電子部品
３０…配線
４０…下地基板
５０…容器DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Circuit board 10, 10B ... Elasticity board 11 ... Base material 11a ... Upper base material 11b ... Lower base material 111 ... Upper surface 112 ... Recessed part 12 ... Base material 13 ... Unnecessary part 15, 15B-15H ... Island 151 ... Surface 16: Constant thickness portion 17, 17B to 17H ... Stepped portion, tapered portion 171 ... Vertex 172 ... Inflection point 173 ... Convex arc surface 174 ... Concave arc surface 18 ... Island material 181 ... First layer 182 ... Second layer 183 ... Third layer 184 ... Cutting part 20 ... Electronic component 30 ... Wiring 40 ... Base substrate 50 ... Container

Claims

A base material having elasticity,
Embedded in the base material, and an island relatively harder than the base material,
The stretchable substrate according to claim 1, wherein the island has a first portion that becomes gradually or stepwise thinner toward an outer side, at least at a part of an outer edge of the island.

The stretchable substrate according to claim 1,
The island is embedded in the base material so as to be exposed from one main surface of the base material,
The elastic substrate according to claim 1, wherein the surface of the island is located substantially on the same plane as one main surface of the base material.

The stretchable substrate according to claim 1,
The stretchable substrate is characterized in that the island is embedded in the base material so that the entire surface of the island is covered with the base material.

The stretchable substrate according to any one of claims 1 to 3,
The substrate is composed of a first material having a first Young's modulus;
The island is composed of a second material having a second Young's modulus that is relatively greater than the first Young's modulus;
The stretchable substrate characterized in that the second material contains, as a main component, the same elastomer as the elastomer constituting the first material.

The stretchable substrate according to any one of claims 1 to 4,
The island has a second portion with a constant thickness of the island;
The elastic substrate according to claim 1, wherein the first portion extends from the second portion to an outer edge of the island.

The stretchable substrate according to any one of claims 1 to 4,
The island has a vertex where the thickness of the island is the largest,
The elastic substrate according to claim 1, wherein the first portion extends from the apex to an outer edge of the island.

The stretchable substrate according to claim 6,
The elastic substrate is characterized in that the apex portion is eccentric with respect to the center of the island.

The stretchable substrate according to any one of claims 1 to 7,
Wiring provided on the stretchable substrate;
An electronic component provided on the island or on the base material so as to overlap the island.

It is a manufacturing method of the elastic substrate according to any one of claims 1 to 5,
A first step of forming the island;
A second step of burying the island in the base material,
The first step includes forming the island by printing the island material a plurality of times so as to gradually reduce the printing area, and manufacturing the stretchable substrate.

It is a manufacturing method of the elastic board according to any one of claims 1 to 7,
A first step of forming the island;
A second step of burying the island in the base material,
The method of manufacturing a stretchable substrate, wherein the first step includes molding the island using a mold.

It is a manufacturing method of the elastic board according to any one of claims 1 to 7,
A first step of forming the island;
A second step of burying the island in the base material,
The first step includes forming the island by processing the outer edge of the island material after the island material is printed.

It is a manufacturing method of the elastic board according to any one of claims 1 to 7,
A first step of forming at least a part of the substrate having a recess;
And a second step of forming the island by filling the recess with an island material. A method of manufacturing a stretchable substrate, comprising: