JPWO2015199128A1 - 電子機器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

人体や物体における動きのある場所や湾曲した箇所に対して形状が柔軟に適応する電子機器（１０１）は配線基板（２）を柔軟材料でインサート成型して形成される。即ち、電子機器（１０１）は少なくとも一部が可撓性を有する配線基板（２）と、配線基板（２）を外側から覆う可撓性を有する被覆層（３）と、被覆層（３）と配線基板（２）との間に設けられて被覆層（３）と配線基板（２）との相対変位を許容する滑り層（４）とを具備する。配線基板（２）は実装部品（７）を実装する複数の基板部（５）と、基板部（５）間を連結する可撓性を有する配線部（６）とより構成される。これにより、電子機器（１０１）は多関節体として湾曲変形させることができる。滑り層（４）の形成により、引張応力や圧縮応力を低減して小さい力で電子機器（１０１）を湾曲変形させることができる。

Description

本発明は、人体や物体における動きのある場所や湾曲した箇所に対して形状が柔軟に適応する電子機器およびその製造方法に関する。
本願は、２０１４年６月２７日に出願された日本国の特願２０１４−１３２１６２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

社会の様々な課題を解決するためにビッグデータを活用する方法が知られており、電子機器を用いてインフラストラクチャ、構造物、地球環境、自動車、人間などの種々の対象物から情報やデータを収集している。電子機器は種々の対象物に対して容易かつ確実に取り付けられることが望ましい。

例えば、ヘルスケア分野では医療現場において個人の生命活動徴候を示すバイタル情報や身体情報を常時監視することがある。この場合、所望の電子機器を個人の身体に常時装着して身体情報を検出するために、電子機器は被験者が違和感なく装着できるように身体の動きに追従可能な柔軟性を有することが必要である。

特許文献１はひずみゲージを利用して衣服の着衣圧を検出する薄型で柔軟な着衣圧センサを開示している。当該着衣圧センサは衣服の着衣圧の固体圧力測定に供されるものであり、金属シートをエッチング加工してひずみゲージを接着し、外部リード線を取り付けた着衣圧検出部をシリコンゴムなどの柔軟材料で一体成形して筐体を構成している。特許文献２は可撓性および共形性を有する着用可能な自立型の医療デバイスを開示している。具体的には、従来のインスリンポンプに代わるパッチポンプなどの着用可能な薬剤注入デバイスを開示している。

特開２０１１−２０９２５５号公報 特表２０１３−５０３６９２号公報

特許文献１に記載の着衣圧センサのようにセンサ単独での占有領域が小さく肉薄であるデバイスであれば設置場所の制限は少ない。しかし、センサ、メモリ、マイクロコンピュータ、インタフェース、および電池などを備えた多機能なデバイスを一体成形した装置では設置場所が制限される。また、当該装置の占有領域を小さくするために実装部品を集積しても小型化には限界があり、実装部品を集積することにより装置の厚さが増して設置容易性が損なわれる可能性がある。

一方、占有領域は大きくなるが実装部品を配線基板上に分散して実装することで筐体自身の薄型化を図ることができるが、実装部品の殆どは剛性材料で生成されているため湾曲変形することができない。しかし、配線基板をフレキシブル基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）にすることで実装部品のない部分では若干湾曲変形することができる。これにより、人体の動きのある場所や湾曲した箇所に対する適合性を向上することができる。

しかし、配線基板を柔軟材料で一体成形すると、配線基板を湾曲させた場合に発生する引張応力や圧縮応力は曲げ中心からの厚さ方向の距離に比例して大きくなる。十分な柔軟性を備えた樹脂と湾曲変形し易く形成された薄型の配線基板について考察すると、当該樹脂と配線基板とが互いに接触または張り合わされることで、樹脂側または配線基板側に曲げ中心が移動することとなる。この場合、樹脂側または配線基板側からみて最適な曲げ中心がずれることとなり、当該配線基板の湾曲変形が阻害されてしまう。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、引張応力および圧縮応力を低減して少ない力で湾曲変形させることが可能な電子機器およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第一の態様は、少なくとも一部が可撓性を有する配線基板と、配線基板を外側から覆う可撓性を有する被覆層と、被覆層と配線基板との間に設けられ、被覆層と配線基板との相対変位を許容する滑り層とを具備する電子機器である。

本発明の第二の態様は、少なくとも一部が可撓性を有する配線基板を用意し、配線基板を外側から可撓性を有する被覆層で覆い、被覆層と配線基板との間に潤滑剤を注入して滑り層を形成するようにした電子機器の製造方法である。

本発明の第三の態様は、少なくとも一部が可撓性を有する配線基板を用意し、配線基板を外側から覆う滑り層を形成し、滑り層で覆われた配線基板を可撓性を有する被覆層で覆うようにした電子機器の製造方法である。

本発明は、電子機器において配線基板と被覆層との間に両者の相対変位を許容する滑り層を設けたことを特徴としている。滑り層を形成することにより、配線基板や被覆層に作用する引張応力や圧縮応力を低減して小さい力で電子機器を湾曲変形することができる。

本発明の実施例１に係る電子機器の断面図である。 本発明の実施例２に係る電子機器の平面図である。 図２のＩＩ−ＩＩ線に沿う縦断面図である。 実施例２に係る電子機器の配線基板を湾曲させた状態を示す側面図である。 図３の電極部近傍の一部拡大図である。 実施例２に係る電子機器に適用される配線基板の縦断面図である。 配線基板を滑り層で覆った状態を示す縦断面図である。 配線基板を上部被覆層と下部被覆層とによって挟み込む工程を示す縦断面図である。 配線基板を被覆層によって封止した状態を示す縦断面図である。 実施例２に係る電子機器の製造方法を示すフローチャートである。 被覆層を単体で湾曲させた場合の曲げ中心および応力を示す断面図である。 配線基板を単体で湾曲させた場合の曲げ中心および応力を示す断面図である。 配線基板と被覆層とを固定して湾曲させた場合の曲げ中心および応力を示す断面図である。 配線基板と被覆層との間に滑り層を設けて湾曲させた場合の曲げ中心および応力を示す断面図である。 実施例２の変形例に係る電子機器に適用される配線基板の正面図である。 図１５の配線基板を湾曲させた状態を示す正面図である。 図１５の配線基板において基板部と配線部とを接続する部分の拡大図である。 図１５の配線基板を湾曲させた場合の基板部と配線部とを接続する部分の拡大図である。 本発明の実施例３に係る電子機器の第一端部の拡大断面図である。 実施例３に係る電子機器の第二端部の拡大断面図であり、滑り層を形成する潤滑剤を注入している状態を示している。 実施例３に係る電子機器の第一端部の拡大断面図であり、注入針を内部空間に挿入した状態を示している。 実施例３に係る電子機器の第一端部の拡大断面図であり、注入針を引き抜いた後に貫通孔に充填材を充填した状態を示している。 実施例３の第一変形例に係る電子機器の第二端部の拡大断面図である。 実施例３の第一変形例に係る電子機器の内部空間に注入針を挿入した状態を示す拡大断面図である。 実施例３の第一変形例に係る電子機器から注入針を引き抜いた後の状態を示す拡大断面図である。 実施例３の第二変形例に係る電子機器の第二端部の拡大断面図であり、注入針による潤滑剤の注入作業後の状態を示している。 実施例３の第二変形例に係る電子機器の第二端部において、被覆層の貫通孔をプラグで閉塞した状態を示す拡大断面図である。を参照して説明する。 実施例３の第三変形例に係る電子機器の第二端部の拡大断面図であり、注入針を被覆層内に挿入する前の状態を示す。 実施例３の第三変形例に係る電子機器の被覆層内に注入針を挿入している途中の状態を示す拡大断面図である。 実施例３の第三変形例に係る電子機器の被覆層内に潤滑剤を注入して滑り層４を形成した後に注入針を被覆層から引き抜いた状態を示す拡大断面図である。 本発明の実施例４に係る電子機器に適用される配線基板の平面図である。 実施例４の第一変形例に係る配線基板の平面図である。 実施例４の第二変形例に係る配線基板の平面図である。 実施例４の第三変形例に係る配線基板の平面図である。 実施例４の第四変形例に係る配線基板の平面図である。 実施例４の第四変形例に係る配線基板の正面図である。

本発明に係る電子機器およびその製造方法について実施例とともに添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る電子機器１の断面図である。電子機器１は、配線基板２、被覆層３、および滑り層４から構成される。配線基板２は少なくともその一部が可撓性を有している。即ち、配線基板２に外力を加えることにより少なくともその一部を容易に湾曲させることができる。

被覆層３は、シリコン樹脂や低硬度の熱可塑性エラストマなどの可撓性を有する柔軟材料により形成される。被覆層３は、配線基板２よりも十分に柔軟に形成される。被覆層３は、配線基板２を外部から覆うように形成されている。

滑り層４は、被覆層３と配線基板２との間に配置されている。滑り層４は、被覆層３と配線基板２との相対変位を許容する。言い換えれば、滑り層４は被覆層３と配線基板２との間の摩擦を低減するものであり、配線基板２の表裏面に沿う方向へ被覆層３が円滑に相対移動することを可能としている。例えば、滑り層４はシリコンを主とした不活性な液体やゲル状体、又はフッ素樹脂で形成される。

本発明の実施例１によれば、配線基板２と被覆層３との間に滑り層４を設けることで、電子機器１を湾曲する場合に被覆層３の内面と配線基板２の外面とが相対変位可能となる。これにより、配線基板２や被覆層３に作用する引張応力および圧縮応力を低減して電子機器１を円滑に湾曲させることができる。その結果、電子機器１の柔軟性を向上してより少ない力で湾曲変形させることができる。

次に、本発明の実施例２に係る電子機器１０１について添付図面を参照して詳細に説明する。電子機器１０１は配線基板２、被覆層３、および滑り層４を具備している。図２は、電子機器１０１の平面図である。図３は、図２のＩＩ−ＩＩ線に沿う縦断面図である。図４は、電子機器１０１の配線基板２を湾曲させた状態を示す側面図である。実施例２に係る電子機器１０１は、例えば、人体等に装着されるものであり、人体等の状態を検出する検出部（不図示）を具備している。

電子機器１０１において、配線基板２は基板部５と配線部６とを具備している。配線基板２は複数の基板部５（具体的には、５つの基板部５）を具備している。基板部５は、銅などの金属配線とエポキシ樹脂等からなる絶縁部材とを積層して形成されている。そのため、基板部５自体は可撓性を有しておらず容易に撓まない。基板部５には各種の実装部品７（例えば、センサ、メモリ、マイクロコンピュータ、インタフェース、電池、等）が実装されている。実装部品７も基板部５と同様に可撓性を有していない。つまり、実装部品７を基板部５に実装することで、実装部品７に作用する曲げ応力を低減することができる。電子機器１０１は配線基板２を柔軟材料でインサート成型して形成されており、配線基板２は多関節体として湾曲させることができる。

例えば、実装部品７には硬質樹脂を塗布したり金属等のフレームを被せたりしてもよい。この場合、実装部品７を外力から保護することができるので、実装部品７と基板部５との間の接続信頼性を向上することができる。電子機器１０１の配線基板２において、基板部５はそれぞれ矩形板状に形成されている。配線基板２に配列された５つの基板部５のうち、中央の基板部５には実装部品７として電池８が実装されている。尚、図３では実装部品７が基板部５の表面に実装されていることを示しているが、これに限定されるものではない。例えば、実装部品７を基板部５の裏面のみに実装してもよく、或いは、基板部５の表裏面に実装してもよい。

配線部６は、可撓性を有し容易に湾曲させることができる。配線部６は、隣接する基板部５の間を接続するように形成されている。例えば、配線部６はポリイミドなどの薄いシート状の絶縁部材（不図示）に銅などの金属配線（不図示）を形成したものを積層してなる。実施例２に係る電子機器１０１の配線基板２において、配線部６はその幅寸法Ｈ１が基板部５の幅寸法Ｈ２よりも小さくされている。また、配線部６は隣接する基板部５間の中央位置Ｃ１（図２参照）に向かってその幅寸法が漸次減少するように形成されている。具体的には、配線部６はその幅方向の両側部分が幅方向の中央部に向かって凹んだ円弧状に形成されている。

つまり、図４に示すように、配線基板２では基板部５が湾曲しないものの、配線部６の可撓性によって湾曲させることができる。図示都合上、図４では電極部１０を省略している。

図３に示すように、滑り層４は被覆層３と配線基板２との間に設けられている。具体的には、配線基板２の実装部品７が実装されている箇所において滑り層４は実装部品７と被覆層３との間に設けられている。滑り層４はシリコンを主とした不活性な液体やゲル状体、および、表面の摩擦係数が低いフッ素樹脂などを用いて形成される。実施例２に係る電子機器１０１において、滑り層４は被覆層３の内周面の全域に接するよう配置されている。滑り層４は、配線基板２に対してディップコータやスプレーを用いて形成することができる。

図５は図３の一部拡大図であり、実施例２に係る電子機器１０１における電極部１０の近傍部分を示している。図３及び図５に示すように、配線基板２には被覆層３の外部との電気接続を行うための電極部１０が設けられている。具体的には、実施例２に係る電子機器１０１の配線基板２には５つの基板部５が設けられているが、最端部分の基板部１０上に電極部１０が形成されている。電極部１０は、被覆層３に対して接着材などにより密着固定されている。電極部１０の上端部分１１は被覆層３の外部に露出している。電極部１０は基板部５の長手方向と交差する方向に延伸している。尚、電極部１０は必要に応じて設ければよく、省略してもよい。

次に、実施例２に係る電子機器１０１の製造方法について添付図面を参照して詳細に説明する。
図６は、実施例２に係る電子機器１０１に適用される配線基板２の縦断面図である。図７は、配線基板２を滑り層４で覆った状態を示す縦断面図である。図８は、配線基板２を上部被覆層３ａと下部被覆層３ｂとによって挟み込む工程を示す縦断面図である。図９は、配線基板２を被覆層３によって封止した状態を示す縦断面図である。図１０は、実施例２に係る電子機器１０１の製造方法を示すフローチャートである。

先ず、図６に示す配線基板２を組み立てる（ステップＳ０１）。また、被覆層３を構成する図８に示す上部被覆層３ａおよび下部被覆層３ｂを形成する（ステップＳ０２）。尚、配線基板２の組立てと被覆層３の形成との順序はステップＳ０１、Ｓ０２の順序に限定されるものではない。ここで、上部被覆層３ａと下部被覆層３ｂとは被覆層３を配線基板２の厚さ方向の中央を通る面で分割した上側部分と下側部分とに相当する。

上部被覆層３ａは、実装部品７を収納する複数の第一凹部１３を備えている。第一凹部１３は収納する実装部品７の形状に倣って形成されるとともに、当該実装部品７よりも僅かに大きな空間で形成されている。即ち、第一凹部１３の内面と実装部品７との間隙には滑り層４を配置することができる。隣接する第一凹部１３の間には配線部６を収納する第二凹部１４が形成されている。第二凹部１４の深さは第一凹部１３の深さよりも十分に小さくされている。第一凹部１３と同様に、第二凹部１４は配線部６に倣って形成されるとともに、当該配線部６よりも僅かに大きな空間で形成されている。即ち、第二凹部１４の内面と配線部６との間隙には滑り層４を配置することができる。一方、下部被覆層３ｂは第三凹部１５を備えている。第三凹部１５の深さは第二凹部１４と同程度とされている。これにより、第三凹部１５内にも滑り層４を配置可能な間隙が形成される。

次に、図７に示すように、配線基板２の外面を覆うようにして滑り層４を形成する（ステップＳ０３）。その後、図８に示すように、滑り層４で覆われた配線基板２を上部被覆層３ａと下部被覆層３ｂとによって挟み込み、上部被覆層３ａの外縁部１６ａと下部被覆層３ｂの外縁部１６ｂとを接着材等により固定する（ステップＳ０４）。図８において図示を省略しているが、最端部側の基板部５に電極部１０を形成している場合には、当該電極部１０と被覆層３とを接着する。これにより、図９に示すように、配線基板２が被覆層３によって封止された状態となる。

次に、図１１乃至図１４を参照して曲げ中心Ｗと応力との関係について説明する。ここで、ハッチング部の大きさが応力の変化を示している。図１１に示すように被覆層３を単体で湾曲させた場合や、図１２に示すように配線基板２を単体で湾曲させた場合、被覆層３や配線基板２の厚さ方向の中心が曲げ中心Ｗとなる。即ち、被覆層３や配線基板２の曲げ中心Ｗから厚さ方向の両側部分に向かって応力が対称方向に徐々に大きくなる。一方、図１３に示すように配線基板２と被覆層３とを固定した場合には曲げ中心Ｗは両者で共通となり、配線基板２から見ると曲げ中心は被覆層３側に移動し、被覆層３から見ると曲げ中心は配線基板２側に移動することとなる。図１３では、曲げ中心Ｗが配線基板２と被覆層３との境界部分に配置されている。そのため、配線基板２の下面１８と被覆層３の上面１７とが曲げ中心Ｗから離間することとなり、配線基板２および被覆層３に作用する応力が両方とも増加することとなる。

これに対して、図１４に示すように、配線基板２と被覆層３との間に滑り層４を設けると、配線基板２と被覆層３とに対して個別の曲げ中心Ｗが存在し、単体の曲げ中心と略同じ位置に維持することができる。そのため、配線基板２と被覆層３とに作用する応力を小さくすることができる。ここで、曲げ中心Ｗよりも内側方向には圧縮応力が作用し、曲げ中心Ｗよりも外側方向には引張応力が作用する。

実施例１に係る電子機器１と同様に、実施例２に係る電子機器１０１では配線基板２と被覆層３との間に滑り層４を設けているので、電子機器１０１を湾曲させる場合に被覆層３の内面と配線基板２の外面とが相対変位可能となる。そのため、配線基板２や被覆層３に作用する引張応力および圧縮応力を低減して電子機器１０１を円滑に湾曲させることができる。その結果、電子機器１０１の柔軟性を向上して少ない力で湾曲変形させることができる。

また、配線基板２のうち実装部品７が実装されていない配線部６が可撓性を有するので、実装部品７が実装される基板部５自身が湾曲しなくとも配線基板２を全体的に湾曲させることができる。

また、配線基板２が電極部１０を介して被覆層３と固定されているため、被覆層３に対して配線基板２を位置決めすることができる。その結果、電子機器１０１を安定して湾曲させることができる。また、電極部１０が基板部５の長手方向と交差する方向に延伸しているので、電子機器１０１を湾曲させたときに、電極部１０と被覆層３との境界部分にせん断力が作用することを防止できる。その結果、配線基板２と被覆層３とを安定して固定することができる。

更に、上部被覆層３ａと下部被覆層３ｂとによって滑り層４で覆われた配線基板２を挟み込み、上部被覆層３ａと下部被覆層３ｂとを互いに固定すればよいため、容易に電子機器１０１を製造することができる。その結果、電子機器１０１を製造する作業者の負担を軽減することができる。

次に、本発明の実施例２の変形例に係る電子機器１０１について添付図面を参照して説明する。実施例２と実施例２の変形例とは基板部５と配線部６との接続態様が異なる。そのため、実施例２の変形例では実施例２と同一部分に同一の符号を付してその説明を割愛する。

図１５は、実施例２の変形例に係る電子機器１０１に適用される配線基板１０２の正面図である。図１６は、配線基板１０２を湾曲させた状態を示す正面図である。図１７は、図１５の配線基板１０２において基板部５と配線部６とを接続する部分の拡大図である。図１８は、配線基板１０２を湾曲させた場合の基板部５と配線部６とを接続する部分の拡大図である。

図１５及び図１７に示すように、実施例２の変形例に係る配線基板１０２は基板部５および配線部６を備えている。配線部６は連続して形成されている。基板部５の表面５ａには実装部品７が実装され、当該表面５ａと反対側の裏面５ｂの一部が配線部６と接続されている。具体的には、基板部５の裏面５ｂの中央部のみが接続部２０を介して配線部６に接続されている。実施例２の変形例では基板部５と配線部６とは一部で接続されていればよく、基板部５の裏面５ｂの中央部以外で配線部６と接続されていればよい。

実施例２の変形例によれば、配線基板１０２において基板部５の裏面５ｂと配線部６とが一部で接続されているため、基板部５によって配線基板１０２全体の湾曲が妨げられない。そのため、図１６及び図１８に示すように、配線基板１０２全体を円滑に湾曲させることができる。その結果、電子機器１０１を少ない力で湾曲変形させることができる。

次に、本発明の実施例３に係る電子機器２０１について添付図面を参照して詳細に説明する。実施例３は上述の実施例と比べて配線基板２を被覆層３によって封止した（即ち、配線基板２を被覆層３で覆う工程）後に滑り層４を形成する点で異なる。そのため、実施例３において上述の実施例と同一部分には同一の符号を付してその説明を割愛する。

図１９は、実施例３に係る電子機器２０１の第一端部２５の拡大断面図である。図２０は、実施例３に係る電子機器２０１の第二端部２７の拡大断面図であり、滑り層４を形成する潤滑剤を注入している状態を示している。図２１は、実施例３に係る電子機器２０１の第一端部２５の拡大断面図であり、注入針３０を内部空間に挿入した状態を示している。図２２は、実施例３に係る電子機器２０１の第一端部２５の拡大断面図であり、注入針３０を引き抜いた後に貫通孔２６に充填材３１を充填した状態を示している。

図１９に示すように、実施例３に係る電子機器２０１は被覆層３の第一端部２５において、被覆層３と配線基板２との間の内部空間と被覆層３の外部空間とを連通する貫通孔２６が形成されている。貫通孔２６は、被覆層３の第一端部２５からその反対側（即ち、第二端部２７）への方向に形成される。図２０に示すように、被覆層３の第二端部２７にも貫通孔２６が形成されている。

図１９乃至図２１に示すように、被覆層３の内周面には、滑り層４を形成する液体やゲル状体の潤滑剤が貫通孔２６から外部に漏れないように逆止弁２８が設けられている。逆止弁２８は、その端部２９が貫通孔２６を閉塞する閉塞位置（図１９参照）から貫通孔２６を開放する開放位置（図２１参照）まで弾性変形可能に形成されている。逆止弁２８は、貫通孔２６に挿入された注入針３０によって押圧されると、閉塞位置から開放位置まで変位する。これにより、注入針３０を介して配線基板２と被覆層３との間の内部空間に滑り層４を形成する液体やゲル状体の潤滑剤を注入することができる。

また、逆止弁２８は注入針３０が貫通孔２６から引き抜かれると、その弾性によって開放位置から閉塞位置まで変位する。逆止弁２８の端部２９により貫通孔２６が閉塞されて、潤滑剤が貫通孔２６を介して一時的に外部に漏れることを防止することができる。図２２に示すように、注入針３０が引き抜かれた後の貫通孔２６には、変性シリコン系接着材やシリコン系樹脂などの充填材３１が充填される。ここで、滑り層４が超低硬度の樹脂材料で形成される場合、当該樹脂材料に対して硬化処理を行なうことにより、被覆層３の外部への樹脂材料の漏れを防止することができる。

次に、実施例３の第一変形例について図２３乃至図２５を参照して説明する。実施例３の第一変形例は実施例３と滑り層４を形成する際の充填物の外部への漏れ防止に係る構造が異なる。従って、実施例３の第一変形例では実施例３と同一部分には同一符号を付してその説明を割愛する。また、配線基板２の図示を省略する。

図２３は、実施例３の第一変形例に係る電子機器２０１の第二端部２７の拡大断面図である。図２４は、電子機器２０１の内部空間に注入針３０を挿入した状態を示す拡大断面図である。図２５は、電子機器２０１から注入針３０を引き抜いた後の状態を示す拡大断面図である。

図２３に示すように、実施例３の第一変形例に係る電子機器２０１の被覆層３には貫通孔２６の内側に弁体３２が一体に形成されている。弁体３２は、貫通孔２６の上部と下部との揺動可能に支持されている。弁体３２は、注入針３０の挿入前にはその上端部及び下端部同士が密着して貫通孔２６を閉塞している。

被覆層３０の貫通孔２６に注入針３０が挿入されると、弁体３２は注入針３０に押圧されて被覆層３の内側に向かって揺動する。これにより、弁体３２は貫通孔２６を開放した開放状態となり、注入針３０による潤滑剤の注入が可能となる。その後、図２５に示すように、注入針３０を貫通孔２６から引き抜くと、滑り層４を形成する液体等の潤滑剤が弁体３２を押圧することとなり、弁体３２が貫通孔２６を閉塞する閉塞位置に戻る。従って、滑り層４を形成する液体等の潤滑剤が貫通孔２６を介して外部に漏れることを防止できる。

次に、実施例３の第二変形例に係る電子機器２０１について図２６及び図２７を参照して説明する。実施例３及び第一変形例に比べて第二変形例では滑り層４を形成する際の充填物の外部への漏れ防止構造が異なっている。従って、実施例３と同一部分には同一符号を付してその説明を割愛する。また、図２６及び図２７において配線基板２の図示を省略する。

図２６は、実施例３の第二変形例に係る被覆層３の第二端部２７の拡大断面図であり、注入針３０による潤滑剤の注入作業後の状態を示している。図２７は、被覆層３の貫通孔２６をプラグ３３で閉塞した状態を示す拡大断面図である。図２６に示すように、第二変形例は被覆層３の貫通孔２６を閉塞するプラグ３３を備えている。プラグ３３は、本体部３４と返し部３５とを備えている。本体部３４は貫通孔２６の口径よりも僅かに大きな直径を有する。

プラグ３３の返し部３５は本体部３４から半径方向の外側に広がる面を備えているおり、当該返し部３５は貫通孔２６よりも十分大きな直径を有する。そのため、プラグ３３が貫通孔２６に挿通されて返し部３５が被覆層３の内部空間に到達すると、返し部３５が貫通孔２６の周囲の被覆層３の内面に引っ掛かり、以って、プラグ３３が貫通孔２６から抜け落ちることを防止する。このように、滑り層４を形成する液体等の潤滑剤が貫通孔２６を介して外部に漏れることを防止することができる。

次に、実施例３の第三変形例に係る電子機器２０１について図２８乃至図３０を参照して説明する。図２８は、実施例３の第三変形例に係る電子機器２０１の第二端部２７の拡大断面図であり、注入針３０を被覆層３内に挿入する前の状態を示す。図２９は、電子機器２０１の被覆層３内に注入針３０を挿入している途中の状態を示す拡大断面図である。図３０は、電子機器２０１の被覆層３内に潤滑剤を注入して滑り層４を形成した後に注入針３０を被覆層３から引き抜いた状態を示す拡大断面図である。

図２８に示すように、実施例３の第三変形例では電子機器２０１の被覆層３の第二端部２７において貫通孔２６に代えて切れ目３６が形成されている。切れ目３６は、被覆層３を形成する柔軟材料のタック性によって密閉されている。図２９に示すように、注入針３０によって切れ目３６を押し広げることで注入針３０を被覆層３の内部空間に進入させることができる。図３０に示すように、注入針３０による潤滑剤の注入作業が終了して注入針３０を被覆層３から引き抜くと切れ目３６は再び密着状態に戻る。そのため、滑り層４を形成する液体等の潤滑剤が外部に漏れることを防止できる。

次に、本発明の実施例４に係る電子機器１０１について図３１乃至図３６を参照して詳細に説明する。実施例２に比べて実施例４の電子機器１０１は配線基板２の配線部１０６の形状が異なる。そのため、実施例２と同一部分には同一の符号を付してその説明を割愛する。図３１は、本発明の実施例４に係る配線基板２の平面図である。図３２は、実施例４の第一変形例に係る配線基板２の平面図である。図３３は、実施例４の第二変形例に係る配線基板２の平面図である。図３４は、実施例４の第三変形例に係る配線基板２の平面図である。図３５は、実施例４の第四変形例に係る配線基板２の平面図である。図３６は、実施例４の第四変形例に係る配線基板２の正面図である。

図３１に示すように、本発明の実施例４に係る配線基板２は複数の基板部５と複数の配線部１０６とを具備する。配線部１０６は余長を有している。言い換えれば、隣接する基板部５の間隙よりも配線部１０６の全長が長い。具体的には、図３１に示す配線部１０６は配線基板２の長手方向に対して幅方向に蛇行する余長が形成されている。これにより、配線部１０６が捩れ方向にも変形し易くなる。ここで、配線部１０６が蛇行する方向は配線基板２の幅方向に限られない。例えば、図３２に示すように、配線部１０６を配線基板２の長手方向に蛇行させてもよい。

図３１及び図３２では、配線部１０６を蛇行させることにより余長を形成するようにしたが、これに限定されるものではない。図３３に示すように、配線部１０６を基板部５の配列方向に対して斜め方向に形成してもよい。また、図３４に示すように、配線部１０６を互い違いに斜め方向に形成してもよい。即ち、配線部１０６の延伸方向や角度は特定の方向や角度に限定されるものではない。

更に、図３５及び図３６に示すように、配線部１０６を基板部５の厚さ方向に蛇行させてもよい。

本発明は、上述した実施例及び変形例に限定されるものではなく、電子機器の構成要素の具体的な形状は例示であり適宜変更が可能である。即ち、本発明は添付した特許請求の範囲に定義される発明の範囲内における種々の設計変更や改変をも包含するものである。

例えば、上述の実施例及び変形例に係る配線基板では可撓性を有しない基板部と可撓性を有する配線部を具備するものとしたが、これに限定されるものではない。配線基板の可撓性を有する部分に電子回路を搭載することができるのであれば、可撓性を有しない基板部を設ける必要はない。例えば、配線基板をフレキシブル基板（ＦＰＣ）で構成してもよい。この場合であっても、実装部品は湾曲させることができないので、実装部品を配線基板上に適宜集中又は分散させて配置すればよい。

本発明は配線基板を電子部品を実装する基板部と可撓性を有する配線部とで構成したので、各種の対象物に形状を適応させて電子機器を取り付けることができるので、データ収集や医療用途などの幅広い分野に適用することができる。

１、１０１、１０２ 電子機器
２ 配線基板
３ 被覆層
３ａ 上部被覆層
３ｂ 下部被覆層
４ 滑り層
５ 基板部
６、１０６ 配線部（非実装領域）
７ 実装部品
８ 電池
１０ 電極部（外部端子）
１３ 第一凹部
１４ 第二凹部
１５ 第三凹部
２０ 接続部
２５ 第一端部
２６ 貫通孔（連通路、注入口）
２７ 第二端部
２８ 逆止弁（逆流防止部）
３０ 注入針
３１ 充填材
３２ 弁体（逆流防止部）
３３ プラグ（逆流防止部）
３６ 切れ目（注入口）

Claims (14)

1. 少なくとも一部が可撓性を有する配線基板と、
   前記配線基板を外側から覆う可撓性を有する被覆層と、
   前記被覆層と前記配線基板との間に設けられ、前記被覆層と前記配線基板との相対変位を許容する滑り層とを具備する電子機器。
2. 前記被覆層の所定位置において前記滑り層に連通する連通路を形成するようにした請求項１に記載の電子機器。
3. 前記配線基板は実装部品を実装するための実装領域と前記実装部品が実装されない可撓性を有する非実装領域とを具備するようにした請求項１に記載の電子機器。
4. 前記配線基板は、実装部品が実装される基板部と可撓性を有する非実装領域としての配線部とを連結して構成するようにした請求項１に記載の電子機器。
5. 前記配線基板は、実装部品が実装される基板部と可撓性を有する非実装領域としての配線部とを具備し、前記基板部の裏面の一部と前記配線部とを接続するようにした請求項１に記載の電子機器。
6. 前記配線部は幅方向又は長手方向に蛇行する余長を有するようにした請求項４に記載の電子機器。
7. 前記配線基板と前記被覆層とは一部で固定されるようにした請求項１に記載の電子機器。
8. 前記配線基板の所定位置と連結されて前記被覆層の外部に露出する外部端子を更に具備し、前記外部端子により前記配線基板と前記被覆層とが固定されるようにした請求項７に記載の電子機器。
9. 前記外部端子は前記被覆層の長手方向と交差する方向に延伸するように形成した請求項８に記載の電子機器。
10. 前記被覆層の所定位置に前記配線基板と前記被覆層との間に前記滑り層を形成するための潤滑剤を注入する注入口を形成するようにした請求項１に記載の電子機器。
11. 前記注入口は前記潤滑剤の逆流を防止する逆流防止部を備えるようにした請求項１０に記載の電子機器。
12. 少なくとも一部が可撓性を有する配線基板と、
    前記配線基板を外側から覆う可撓性を有した被覆層からなり、
    前記配線基板は、部品が実装され可撓性を有さない基板部と、前記部品が実装されない可撓性を有する配線部とを備え、
    前記配線部は、前記基板部の前記部品が実装される実装面とは反対側の裏面の一部に接続されている電子機器。
13. 少なくとも一部が可撓性を有する配線基板を用意し、
    前記配線基板を外側から可撓性を有する被覆層で覆い、
    前記被覆層と前記配線基板との間に潤滑剤を注入して滑り層を形成するようにした電子機器の製造方法。
14. 少なくとも一部が可撓性を有する配線基板を用意し、
    前記配線基板を外側から覆う滑り層を形成し、
    前記滑り層で覆われた前記配線基板を可撓性を有する被覆層で覆うようにした電子機器の製造方法。

Images