WO2019177030A1 - 電子機能部材及び電子部品 - Google Patents

電子機能部材及び電子部品 Download PDF

Info

Publication number
WO2019177030A1
WO2019177030A1 PCT/JP2019/010292 JP2019010292W WO2019177030A1 WO 2019177030 A1 WO2019177030 A1 WO 2019177030A1 JP 2019010292 W JP2019010292 W JP 2019010292W WO 2019177030 A1 WO2019177030 A1 WO 2019177030A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
core material
functional member
conductive layer
layer
electronic functional
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/010292
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
隆夫 染谷
成薫 李
Original Assignee
国立大学法人東京大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 国立大学法人東京大学 filed Critical 国立大学法人東京大学
Priority to US16/980,496 priority Critical patent/US11291114B2/en
Priority to EP19768243.8A priority patent/EP3768050A4/en
Publication of WO2019177030A1 publication Critical patent/WO2019177030A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0393—Flexible materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/263—Bioelectric electrodes therefor characterised by the electrode materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/16—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors
    • A61B2562/164—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors the sensor is mounted in or on a conformable substrate or carrier
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10151—Sensor

Definitions

  • the present invention relates to an electronic functional member and an electronic component. This application claims priority on March 15, 2018 based on Japanese Patent Application No. 2018-048388 for which it applied to Japan, and uses the content here.
  • flexible electronics is produced by forming an electronic device on a flexible substrate, but the flexibility is not sufficient. For this reason, it cannot be said that the surface followability is sufficient, and it is not possible to obtain highly accurate information and to sufficiently reduce the uncomfortable feeling at the time of wearing.
  • Patent Document 1 An electronic functional member using a fiber network made of a resin composition
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 are excellent in flexibility and stretchability because the fiber network has voids.
  • a very soft material such as cardiomyocytes (Young's modulus is several kPa) and it is used for measurement of a moving object, a part of the conductive layer patterned on the fiber network is damaged. There was a case.
  • This invention is made
  • the present inventors have found that the conductive layer can be prevented from being damaged by forming the electrode portion, which is a measurement point, into a three-layer structure including a core material, a relaxation layer, and a conductive layer. That is, in order to solve the above problems, the following means are adopted.
  • the electronic functional member according to the first aspect has a fiber network having an electrode part, and the fibers constituting the electrode part cover at least a part of the surface of the core material and the core material, A relaxation layer including a material having a higher Young's modulus than a material constituting the core material; and a conductive layer covering a surface of the relaxation layer opposite to the core material side.
  • the Young's modulus of the material constituting the core material may be less than 1 GPa, and the Young's modulus of the material constituting the relaxation layer may be 1 GPa or more.
  • the material constituting the core material may be polyurethane or silicon rubber, and the material constituting the relaxation layer may be parylene.
  • the conductive layer may be gold or platinum.
  • the core material may have a diameter of 200 nm to 2000 nm and the thickness of the relaxation layer may be 50 nm to 500 nm.
  • the electronic functional member further includes a wiring portion continuously extending from the electrode portion, and the fibers constituting the wiring portion include the core material, the relaxation layer, and the conductive layer. You may provide the coating layer which coat
  • fibers constituting portions excluding the electrode part and the wiring part may be made of a core material.
  • the core material of the electrode part, the core material of the wiring part, and the core material included in other parts may be formed of the same material.
  • the core material, the relaxation layer, and the conductive layer may be formed of the same material.
  • An electronic component according to a second aspect includes the electronic function member according to the aspect and an electronic circuit element connected to the wiring portion of the electronic function member.
  • the electronic functional member according to one aspect of the present invention can suppress breakage of the conductive layer when it expands and contracts.
  • the electronic component it is possible to perform measurement while following a soft object of kPa and moving.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an electronic functional member according to the present embodiment.
  • An electronic functional member 100 shown in FIG. 1 includes a fiber network 10 and a base material 20 that supports the fiber network 10.
  • the base material 20 preferably has an opening 20a.
  • the fiber network 10 is suspended from the opening 20 a of the base material 20.
  • the fiber network 10 is fixed to one surface of the base material 20 across the opening 20 a of the base material 20. That is, the fiber network 10 is disposed on the base material 20 so as to cover the opening 20a.
  • the electronic functional member can be used, for example, as a member (sensor) that receives information from a living body by being brought into contact with the living body, a member that gives an electrical signal to the living body, an electrode, or the like.
  • the fiber network 10 is an aggregate of fibers.
  • fibers (core materials) constituting the fiber network 10 are illustrated as lines for easy understanding.
  • the fiber network 10 may have an arbitrarily selected shape and / or configuration.
  • the fibers constituting the fiber network 10 may be connected in a straight line between the openings 20a, for example, vertically, horizontally, diagonally, or any combination thereof, and a curve such as a random shape, a repetitive shape, or a wave shape. It may be connected in a shape.
  • a linear shape and a curved shape may be combined.
  • the fiber may be suspended while being stretched by tension on the opening 20a by the outer frame, or may be suspended in a bent state.
  • the fiber net 10 may be formed in a cotton shape or a felt shape.
  • the fibers may be composed of only one or more continuous fibers and / or may be composed of a plurality of fibers that are not continuous with each other. A combination of these may also be used.
  • the fiber network may have a three-dimensional network shape.
  • the number of the fibers in the fiber network can be arbitrarily selected. For example, the number may be 1 to 500, 500 to 2000, 2000 to tens of thousands, or the like.
  • the total thickness of the fiber network 10 can be arbitrarily selected, but is preferably 200 nm or more and 100 ⁇ m or less, and more preferably 500 nm or more and 80 ⁇ m or less.
  • the total thickness of the fiber network 10 means the thickness from one surface of the fiber network to the other surface.
  • the total thickness of the fiber net 10 can be measured as a gap dimension when sandwiched between flat plates, for example. In the case of a very sparse fiber density, it is difficult to measure and define the above. However, if the fiber density is very sparse, sufficient conductivity cannot be ensured, so there is no need to consider. If the thickness of the whole fiber network 10 is 200 nm or more, the fiber network 10 has sufficient strength. On the other hand, if the thickness of the entire fiber network 10 is 100 ⁇ m or less, the resistance to the surface to be measured can be sufficiently ignored.
  • the fiber network 10 includes an electrode part 12, a wiring part 14, and a support part 16.
  • the electrode part 12, the wiring part 14, and the support part 16 are all aggregates of fibers.
  • the electrode part 12, the wiring part 14, and the support part 16 consist of a fiber and the space
  • the electrode part 12, the wiring part 14, and the support part 16 are different from each other in the structure of the constituent fibers. However, it preferably has the same type of core material.
  • the shapes of the electrode part 12 and the wiring part 14 are not particularly limited and can be changed as necessary.
  • the electrode unit 12 when obtaining information on a living body, the electrode unit 12 can be patterned according to the part of the living body. An electrical signal from each contact portion can be obtained by bringing the patterned electrode portion 12 into contact with a body part.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of a cross section of a fiber constituting the electrode unit 12 according to the first embodiment.
  • the fiber constituting the electrode portion 12 includes a core material 12A, a relaxing layer 12B, and a conductive layer 12C.
  • the conductive layer 12C is formed only on the upper side, and the lower side of the relaxing layer 12B has a structure removed after the formation.
  • the fiber which comprises an electrode part may be a some fiber, and the electrode part may have a location where the fibers are mutually contacting.
  • the core material 12 ⁇ / b> A is a portion that becomes the core of the fiber constituting the electrode portion 12.
  • the Young's modulus of the material constituting the core material 12A can be arbitrarily selected, but is preferably less than 1 GPa, preferably 100 MPa or less, and preferably 10 MPa or less. The lower limit value of Young's modulus can be selected arbitrarily. Since the core material 12A is very soft and can be expanded and contracted, it follows the measurement object without limiting the movement of the measurement object that is soft and operates.
  • the “Young's modulus of the material constituting the core material 12A” is not the Young's modulus of the fibers constituting the core material 12A, but a material measured by a method based on JIS 7161 using the material constituting the core material 12A. Means Young's modulus.
  • the material constituting the core material 12A can be arbitrarily selected, for example, generally used elastomers such as fluorine rubber, urethane rubber, silicon rubber, etc., polymer materials other than elastomers such as acrylic, nylon, polyester, Polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl pyrrolidene (PVP), polyglycolic acid (PGA), polylactic acid (PLA) and the like can be used alone or in combination of two or more.
  • Polyurethane which is a kind of urethane rubber, and silicon rubber, which is a kind of silicone rubber, have excellent stretchability, for example, a very soft material (Young's modulus is several kPa), such as myocardial cells, and an object that operates. It can also follow the movement of things. Also, limiting the movement of the object can be avoided.
  • the diameter of the core material 12A can be arbitrarily selected, but is preferably 200 nm or more and 2000 nm or less, more preferably 300 nm or more and 1500 nm or less, further preferably 500 nm or more and 1000 nm or less, and 700 nm or less and 800 nm or less. It is particularly preferred. If the diameter of the core material 12A is within the above range, the stretchability and flexibility of the core material 12A can be secured.
  • the cross section of the core material 12A is circular, but may have other shapes.
  • the core material 12A may maintain the same diameter continuously, or the diameter may change midway.
  • the diameter of the core material 12 ⁇ / b> A can be obtained as an average value of diameters obtained by measuring a cross section of an arbitrary 10 resin compositions with a scanning electron microscope.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross section of the intersection of the fibers constituting the electrode unit 12 according to the first embodiment.
  • the intersection shown in FIG. 3 is an intersection of the core material 12A extending from the left to the right in the drawing and the core material 12A extending from the front to the back of the page. It is preferable that the core materials 12A are partially bound to each other at the intersection. When the core materials 12A are bound to each other, the strength of the fiber net can be increased.
  • the relaxation layer 12B covers at least a part of the surface of the core material 12A. That is, all or part of the surface of the core material may be covered.
  • Relaxation layer 12B includes a material having a higher Young's modulus than the material constituting core material 12A.
  • the Young's modulus of the material constituting the relaxing layer 12B is higher than the Young's modulus of the material constituting the core material 12A, and lower than the Young's modulus of the material constituting the conductive layer 12C.
  • “the Young's modulus of the material constituting the relaxation layer 12B” is not the Young's modulus of the fibers constituting the relaxation layer 12B, but a material measured by a method in accordance with JIS 7161 using the material constituting the relaxation layer 12B. Means Young's modulus.
  • the relaxation layer 12B relaxes the stress applied to the conductive layer 12C due to the difference in elasticity and flexibility between the core material 12A and the conductive layer 12C described later, and suppresses breakage of the conductive layer 12C. Since the relaxation layer 12B prevents the conductive layer 12C from being broken, the electronic functional member 100 can be used to measure a softer object. While measuring a soft object, it is surprising that the relaxation layer 12B that is harder than the core material 12A between the core material 12A and the conductive layer 12C can prevent the conductive layer 12C from being damaged. It is to be done.
  • the Young's modulus of the material constituting the relaxation layer 12B can be arbitrarily selected, but is preferably 500 MPa or more, and more preferably 1 GPa or more. Further, the Young's modulus of the material constituting the relaxing layer 12B is preferably 50 GPa or less, and more preferably 10 GPa or less. When the Young's modulus of the relaxation layer 12B is within the above range, the stress applied to the conductive layer 12C can be further relaxed due to the difference in stretchability and flexibility between the core material 12A and the conductive layer 12C.
  • the material constituting the relaxation layer 12B can be arbitrarily selected.
  • parylene polyimide, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), epoxy resin (for example, photosensitive resist (SU8): Nippon Kayaku Etc.) can be used.
  • Parylene can be coated with a thin film and has excellent biocompatibility.
  • the thickness of the relaxation layer 12B can be arbitrarily selected, but is preferably from 1/8 to 1/2 of the diameter of the core material 12A, more preferably from 1/6 to 1/3 of the diameter, More preferably, it is 1/4 of the diameter. Specifically, it is preferably 50 nm or more and 500 nm or less, more preferably 800 nm or more and 400 nm or less, further preferably 100 nm or more and 300 nm or less, and particularly preferably 150 nm or less and 250 nm or less.
  • the thickness of the relaxing layer 12B can be obtained as an average value of the diameters obtained by measuring a cross section of any 10 resin compositions with a scanning electron microscope.
  • the relaxation layer 12B can be partially removed by etching or the like to be described later. When the thickness of the relaxation layer 12B is not uniform due to the deletion, the thickness of the thickest portion may be measured.
  • the relaxation layer 12B is excellent in step coverage with respect to the core material 12A, and also plays a role of supporting the core material 12A. “Excellent step coverage” may mean that the step coverage is also excellent.
  • the core material 12A is very soft by itself, and it is difficult to maintain the shape. By relaxing the stress difference with the conductive layer 12C while the relaxation layer 12B partially supports the soft core material 12A, it is possible to follow without disturbing the operation of the moving object. Such a configuration is particularly useful when the core material 12A does not have solubility (biological solubility).
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing an example in which the conductive layer 32C is covered on one surface of the intersection of the core material 32A on which the relaxation layer is not formed. As shown in FIG. 4, when there is no relaxation layer, the conductive layer 32C is not formed in the shadowed portion of the core material 32A, and the continuity of the conductive layer 32C decreases.
  • the conductive layer 12C covers the surface of the relaxing layer 12B opposite to the core 12A side.
  • the conductive layer 12C can cover at least a part or all of the surface of the relaxing layer 12B except the portion in contact with the core material 12A.
  • the conductive layer 12C is made of a conductive material.
  • the material can be arbitrarily selected.
  • metals such as copper, gold, aluminum, silver, and zinc, and organic conductive materials represented by PEDOT / PSS can be preferably used. You may use these 1 type or in combination of 2 or more types. From the viewpoint of conductivity, copper or silver is particularly preferable.
  • the thickness of the conductive layer 12C can be arbitrarily selected, is preferably 20 nm to 2000 nm, more preferably 20 to 1000 nm, and further preferably 50 nm to 100 nm. If it is the said range, sufficient electroconductivity and a softness
  • the thickness of the conductive layer 12C can be measured by the same method as the diameter of the fiber net core 12A. When the thickness of the conductive layer 12C is not uniform, the thickness of the thickest portion may be measured.
  • the cross-sectional shape of the conductive layer 12 can be arbitrarily selected.
  • the conductive layer 12 may be substantially crescent or may have a substantially crescent shaped portion. In the example shown in the figure, the conductive layer 12C does not contact the core material 12A.
  • the Young's modulus of the material constituting the conductive layer 12C can be arbitrarily selected.
  • the conductive layer 12C may be exposed to the air.
  • the wiring part 14 extends from the electrode part 12.
  • the wiring part 14 of the fiber net 10 is connected to the wiring part 24 of the base material 20.
  • the wiring part 14 of the fiber network 10 and the wiring part 24 of the base material 20 are patterned at once and are continuously connected.
  • the fiber contained in the wiring part 14 may also be a plurality of fibers and may have a place where the fibers contact each other.
  • the wiring portion 24 includes a relaxation layer, a conductive layer, and a covering layer, but may or may not include a core material.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing a cross section of the fiber constituting the wiring portion 14 according to the first embodiment.
  • the fibers constituting the wiring portion 14 include a core material 14A, a relaxing layer 14B, a conductive layer 14C, and a covering layer 14D.
  • the core material 14A, the relaxation layer 14B, and the conductive layer 14C are the same as the core material 12A, the relaxation layer 12B, and the conductive layer 12C in the electrode portion 12.
  • the coating layer 14D covers the surface of the conductive layer 14C opposite to the relaxation layer 14B side.
  • the covering layer 14D can cover at least part or all of the surface of the conductive layer 14C except for the portion in contact with the relaxing layer 14B. It is preferable to cover the entire surface.
  • the coating layer 14D can prevent a short circuit between the conductive layer 14C and the measurement object.
  • the wiring part 14 is configured to have a coating layer 14D
  • the electrode unit 12 is configured not to have a coating layer 14D, thereby facilitating specification of a potential measurement location. For example, when measuring cells or the like, it is required to clarify which part is being measured. By clarifying the potential measurement location, it is possible to clarify which part of the cell or the like is being measured.
  • the covering layer 14D can be formed of any material, and the same material as that of the relaxing layer 14B can be preferably used.
  • the thickness of the coating layer 14D can be arbitrarily selected and is preferably 50 nm or more and 500 nm or less, more preferably 800 nm or more and 400 nm or less, further preferably 100 nm or more and 300 nm or less, and 150 nm or less and 250 nm or less. It is particularly preferred.
  • the thickness of the coating layer 14 ⁇ / b> D can be obtained as an average value of diameters obtained by measuring a cross section of any 10 resin compositions with a scanning electron microscope. When the thickness of the coating layer 14D is not uniform, the thickness of the thickest part can be measured.
  • FIG. 6 is a view schematically showing a cross section of the fibers constituting the support portion 16 according to the first embodiment.
  • the fibers constituting the support portion 16 are made of a core material 16A. It is preferable to consist only of the core material 16A. In addition, when only a slight relaxation layer 12B remains on the core material 16A within a range that does not affect the evaluation, it may be used as necessary.
  • the core material 16 ⁇ / b> A is the same as the core material 12 ⁇ / b> A in the electrode portion 12. Since the support part 16 does not have a conductive layer, it is not necessary to consider the breakage of the conductive layer.
  • the flexibility of the electronic functional member 100 is further increased by configuring the support portion 16 with the core material 16A.
  • Base material If the base material 20 functions as a support body which supports the fiber network 10, there will be no restriction
  • support means that a part of the fiber network 10 can be fixed to one surface of the substrate 20. Moreover, the case where the fiber net
  • the base material 20 can be arbitrarily selected from materials and shapes, and generally used films can be used.
  • polyethylene terephthalate (PET), polyimide (PI), vinyl chloride (PVC), polycarbonate (PC), polyethylene naphthalate (PEN), polyetheretherketone (PEEK), or the like can be used for the substrate 20.
  • a stretchable material such as fluorine rubber, urethane rubber, or silicon rubber can be used as the substrate 20.
  • the above materials may be used alone or in combination of two or more.
  • the thickness of the substrate 20 can be arbitrarily selected, and varies depending on the type, but is preferably 1 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less. If the thickness of the base material 20 is 1 ⁇ m or more, sufficient strength as a support for suspending the fiber network 10 can be obtained. When the thickness of the substrate 20 is 1000 ⁇ m or less, high flexibility can be obtained.
  • the base material 20 can have an opening 20a.
  • the opening part 20a should just be formed in any part of the base material 20, and the place in particular is not ask
  • size of the opening part 20a can be selected arbitrarily, and it is preferable that they are 10 micrometers square or more and 10 cm square or less. If the size of the opening 20a is too small, finer processing is required, and it becomes difficult to form the electrode portion 12 and the wiring portion 14 on the fiber network 10. If the opening 20a is too large, it will be difficult to support the fiber network 10 with the substrate 20.
  • the shape of the opening 20a does not have to be a quadrangle, and may be a circle or other shapes. In the case of a circular shape, the diameter is preferably 10 ⁇ m or more and 10 cm or less.
  • the opening ratio of the opening 20a and the fiber network 10 can be arbitrarily selected, and is preferably 10% to 99%.
  • the fiber network 10 has a part in which fibers are formed and a part composed of voids. Therefore, the “opening ratio of the opening 20a” means a ratio of a portion where a gap is formed when the opening 20a having the fiber network 10 is viewed in plan.
  • the coverage is obtained as an average value of the area of the portion where the fiber is formed in each photograph after photographing the surface of the fiber net at an arbitrary 10 points with a size of 1 mm ⁇ 1 mm.
  • the electrode part 12 that comes into contact with the measurement target and the wiring part 14 that transmits the measurement information are configured by the fiber network 10. Even when the measurement object operates, the density of the fiber network 10 changes, and the fibers constituting the fiber network 10 expand and contract, so that the operation of the measurement object can be followed. Therefore, the electronic functional member 100 according to the present embodiment can be used for measurement of a moving object that is very soft (Young's modulus is several kPa), such as cardiomyocytes.
  • the fibers constituting the electrode portion 12 and the wiring portion 14 have relaxation layers 12B and 14B between the core materials 12A and 14A and the conductive layers 12C and 14C.
  • the relaxation layers 12B and 14B relieve stress caused by differences in stretchability and flexibility between the core materials 12A and 14A and the conductive layers 12C and 14C, and suppress the breakage of the conductive layers 12C and 14C.
  • the electronic functional member 100 has a configuration in which the fibers constituting the electrode portion 12, the wiring portion 14, and the support portion 16 are different.
  • the stretchability and flexibility of the electronic functional member 100 can be further increased, and measurement of softer materials can be supported.
  • FIG. 7 is a view schematically showing a preferable example of the method for manufacturing the electronic functional member according to the present embodiment.
  • the manufacturing method of the electronic functional member 100 according to the present embodiment is based on the step of forming the opening 20 a in the base material 20, the step of producing the first fiber network 40 made of the resin composition, and the first fiber network 40.
  • the opening 20a is formed in the substrate 20 (see (a) shown in FIG. 7).
  • the method for forming the opening 20a in the substrate 20 is not particularly limited. For example, you may cut
  • an object that is extremely soft such as a cardiomyocyte
  • Young's modulus is several kPa
  • an incision may be made in a part of the frame surrounding the opening 20a, or the part may be separated by the incision. Further, the frame surrounding the opening 20a may not be in contact with the measurement object.
  • the opening 20 a in the base material 20 it is preferable to provide a support S on the back surface of the substrate 20. By providing the support S, the opening 20a can be easily formed. Moreover, the base material 20 can be supported in the process of forming the fiber net mentioned later.
  • the support S glass, a resin film, or the like can be used.
  • the opening part Sa formed in the support body S is formed outside so that the opening part 20a provided in the base material 20 may be included. This is because the fiber can be suspended on the base material 20 from the window opened in the base material in the process of transferring the fiber net in the process described later.
  • the support S is exposed inside the opening 20a, the fiber network adheres to the support S, and in the process of peeling the base material 20 from the support S, the fiber network breaks. there is a possibility.
  • a resin composition is sprayed by a method arbitrarily selected, preferably by an electrospinning deposition method, to produce a first fiber network 40 made of the resin composition (see (b) shown in FIG. 7).
  • the solution in the syringe is pushed out while applying a high voltage between the needle of the syringe and the conductive sheet.
  • the sprayed solvent becomes a resin composition and constitutes the first fiber network 40.
  • the 1st fiber network 40 is comprised with the resin composition, and is comprised with the above-mentioned core material.
  • the solvent almost evaporates between the needle and the non-forming surface.
  • the base (temporary substrate) that forms the first fiber network 40 is preferably made of a material having low adhesion to the resin composition that forms the first fiber network 40. Peeling of the first fiber network 40 after manufacture becomes easy.
  • the produced first fiber network 40 is transferred to the opening 20a of the substrate 20 and arranged (see (c) shown in FIG. 7).
  • the first fiber net 40 is peeled from the temporary substrate and transferred to the opening 20 a of the substrate 20.
  • the first fiber net 40 and the substrate 20 are in close contact with each other simply by pressing the first fiber net 40 against the edge of the substrate 20.
  • a transfer process is not restricted to the said method, Other methods, for example, the following methods may be sufficient.
  • the first fiber network 40 is formed so that the ring is suspended from the large ring-shaped conductive member by electrospinning.
  • the base material 20 having the opening 20a is passed from one side of the ring toward the other side. If it does so, the base material 20 will be in the state in which the formed 1st fiber net
  • the method for producing the first fiber network 40 is not limited to the electrospinning method.
  • a sheet made of fine fibers may be prepared and laminated on the base material 20 so as to cover the opening 20a after cutting. At this time, the sheet made of fine fibers is a non-woven fabric having a gap. If the fiber material is a thermoplastic polymer, it can be easily laminated by thermocompression bonding.
  • FIG. 8 is a view schematically showing a state in the manufacturing process of each fiber constituting the fiber network of the electronic functional member according to the present embodiment.
  • the first fiber network 40 is an aggregate of fibers.
  • the core material of the fibers constituting the first fiber network 40 is shown as the core material 16A at the position to be the support portion 16 after manufacture (see FIG. 8A), and the position to be the electrode portion 12 after manufacture. Is shown as a core material 12A (see (b) shown in FIG. 8), and is shown as a core material 14A at a position to be the wiring portion 14 after fabrication (see (c) shown in FIG. 8).
  • different numbers 12, 14, and 16 are used for ease of reference, when the alphabets added to these numbers are the same, it means that the same material may be used.
  • a relaxation layer is laminated on the entire first fiber network 40.
  • the core material 16A is covered with the relaxing layer 16B at the position to be the support portion 16 after fabrication (see (a) shown in FIG. 8).
  • the core material 12A is covered with the relaxing layer 12B at a position to be the electrode portion 12 after fabrication (see (b) shown in FIG. 8).
  • the core material 14A is covered with the relaxation layer 14B at a position to be the wiring portion 14 after fabrication (see (c) shown in FIG. 8).
  • the stacking method an arbitrarily selected method can be used. For example, a sputtering method, a chemical vapor deposition (CVD) method, or the like can be used. In order to increase the coverage of the relaxation layer, it is preferable to use a CVD method having excellent coverage performance.
  • a conductive layer is laminated at positions where the first fiber net 40 becomes the electrode portion 12 and the wiring portion 14.
  • the shape of the conductive layer can be arbitrarily changed by patterning, for example, by a method that can be selected as necessary. As a patterning method, it is most convenient and preferable to form a film through a mask. By performing the patterning, the conductive layer is not stacked at the position to be the support portion 16 after fabrication (see (a) in FIG. 8). On the other hand, the core material 12A, the relaxing layer 12B, and the conductive layer 12C are sequentially laminated at the position to be the electrode portion 12 after fabrication (see FIG. 8B).
  • the core material 14A, the relaxation layer 14B, and the conductive layer 14C are sequentially laminated (see (c) shown in FIG. 8).
  • the opening shape of the mask can be selected as necessary.
  • a mask having an opening at a position corresponding to the electrode portion 12 and the wiring portion 14 can be used.
  • a coating layer is laminated on the entire first fiber network 40 processed as described above to produce a second fiber network 41 having a coating layer (see (d) shown in FIG. 7).
  • the core material 16A, the relaxation layer 16B, and the coating layer 16D are sequentially laminated at the position to be the support portion 16 after fabrication (see (a) in FIG. 8).
  • the core material 12A, the relaxing layer 12B, the conductive layer 12C, and the coating layer 12D are sequentially laminated (see (b) shown in FIG. 8).
  • the core material 14A, the relaxation layer 14B, the conductive layer 14C, and the coating layer 14D are sequentially laminated (see (c) shown in FIG. 8).
  • a method for laminating the coating layer can be arbitrarily selected, and for example, a sputtering method, a chemical vapor deposition (CVD) method, or the like can be used.
  • a part of the produced second fiber network 41 is etched to produce the fiber network 10 (see (e) shown in FIG. 7).
  • a preferred example of etching will be described below.
  • a predetermined position of the second fiber net 41 is masked, for example, one surface of the position that becomes the wiring portion 14.
  • an etching process is performed. Only the wiring part 14 is not etched.
  • Etching is preferably dry etching. In the case of dry etching, after etching one surface of the fiber network, the opposite surface may be etched. Note that a mask may or may not be used on the opposite surface.
  • the number of times of etching, the etching surface (upper surface, lower surface, or both), the strength of etching, the combination of etching and mask, and the presence or absence of a mask can be arbitrarily selected.
  • Two or more masks having different openings may be used as necessary.
  • a mask having an opening at a position corresponding to the support portion 16 and the electrode portion 12 a mask having an opening at a position corresponding to the support portion 16, a mask having an opening at a position corresponding to the wiring portion 14, or an electrode portion
  • a mask having openings at positions corresponding to 12 can be used.
  • a mask without openings may be used to cover a portion of the fiber network. These masks may be used alone or in combination as required.
  • the following configuration can be obtained.
  • the relaxing layer 16B and the covering layer 16D are removed by etching, and only the core material 16A remains (see the lower arrow in FIG. 8A).
  • the coating layer 12D on the one surface side upper side in FIG. 8
  • the coating layer 12D on the other side lower side in FIG. 8
  • the relaxation layer 12B are removed by etching (See below the arrow in FIG. 8B). That is, the conductive layer 12C is exposed on one side, and the electrode portion 12 functions as an electrode (see the bottom of the arrow in FIG. 7E).
  • the one surface side (upper side in FIG. 8) is masked and is not etched, and the coating layer 14D and the relaxation layer 14B are removed by etching on the other surface side (shown in FIG. 8). (See (c)). Thus, in the wiring part 14, the conductive layer 14C is not exposed.
  • the fiber network 10 in which the structures of the fibers constituting the electrode part 12, the wiring part 14, and the support part 16 are different from each other can be produced by the above-described procedure.
  • the support S can be removed after the fiber network 10 is constructed.
  • an external terminal for example, an external terminal 42 having a plurality of electrodes, is connected to the second end opposite to the first end where the electrode part 12 of the wiring part 14 is provided, thereby connecting to the outside. (See (e) shown in FIG. 7).
  • the plurality of electrodes of the external terminal 42 can be connected to each of the conductive layers 14 ⁇ / b> C exposed at the second ends of the plurality of wiring portions 14.
  • the electronic component according to the second embodiment has an electronic circuit element connected to the wiring portion of the electronic functional member described above.
  • FIG. 9 is a diagram schematically showing an example of an electronic component according to the present embodiment.
  • the electronic component 200 according to the present embodiment is formed so as to cover the electronic function member 100, the integrated circuit 50 joined by the wiring portions 14 and 24 of the electronic function member 100, and the electronic function member 100 and the integrated circuit 50. And a coating film 60.
  • the electronic functional member 100 measures information on the surface to be measured by the electrode portion 12 of the electronic functional member 100.
  • the measured information is transmitted to the integrated circuit 50 through the wiring parts 14 and 24.
  • the integrated circuit 50 transmits the obtained information to a receiver (not shown) by wireless or the like. Information is output to the outside by such a procedure.
  • An electronic component 200 shown in FIG. 9 includes a coating film 60 that covers the electronic functional member 100 and the integrated circuit 50.
  • the coating film 60 can improve the adhesion to the measurement object. Depending on the mode of use, the coating film 60 may not be provided.
  • the integrated circuit 50 is not particularly limited. If information can be transmitted to the outside, a commonly used one can be used. As the coating film 60, those generally used for adhesive bandages and the like can be used.
  • Example 1 As the substrate, a film made of parylene was used, and an opening of 1 cm ⁇ 2 cm was formed on the film. At this time, a polyimide film having an opening of the same size formed on the back surface of parylene was used as a support.
  • network which consists of polyurethane was produced on the temporary board
  • the diameter of the fibers (polyurethane) constituting the first resin net was 700 nm to 800 nm, and had some variation.
  • the first resin net produced on the temporary substrate was peeled from the temporary substrate and transferred so as to cover the opening of the base material.
  • the first resin net was coated with 200 nm of parylene as a relaxation layer. Thereby, the core material was covered with the relaxation layer. Further, Au was formed as a conductive layer at a predetermined position of the first resin net by vapor deposition through a mask. Then, 200 nm of parylene was laminated again as a coating layer on the first resin net treated by the vapor deposition to produce a second fiber net.
  • the configuration of the fibers constituting the fiber network is the configuration shown in FIG. 8 in the electrode portion, the wiring portion, and the support portion.
  • Example 1 The fiber network produced in Example 1 was pulled in one direction and stretched by 12%. The expansion and contraction of the fiber net produced in Example 1 was repeated 500 times, and then the resistance between the electrode part of the fiber net and the end part of the wiring part (end part opposite to the electrode part) was measured. As a result, there was no change in resistance value between the resistance value measured immediately after fabrication and the resistance value measured after the expansion / contraction treatment.
  • the fiber network produced in Example 1 was able to withstand stretching / stretching whose shape changed by 30%. For this reason, it is very soft (eg, Young's modulus is several kPa), such as cardiomyocytes, and can be used for measurement of moving objects. Actually, the potential measurement could be performed using the fiber network produced in Example 1 without inhibiting the movement of cardiomyocytes.
  • an electronic functional member and an electronic component that can prevent the conductive layer from being damaged when it expands and contracts.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Abstract

この繊維網は、電極部を有する繊維網を有し、前記電極部を構成する繊維が、芯材と、前記芯材の少なくとも表面の一部を被覆し、前記芯材を構成する材料よりヤング率が高い材料を含む緩和層と、前記緩和層の前記芯材側とは反対側の面を被覆する導電層と、を備える。

Description

電子機能部材及び電子部品
　本発明は、電子機能部材及び電子部品に関する。
　本願は、２０１８年３月１５日に、日本に出願された特願２０１８－０４８３８８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　近年、フレキシブルエレクトロニクスは、素材の軟らかさから様々な応用用途を有し、高い注目を集めている。中でも、世界的な社会の高齢化に伴い、ヘルスケア分野への関心が高まっている。例えば、人体の表面や体内への装着により、細胞や組織から直接生体情報を得る手段として注目を集めている。
　一般に、フレキシブルエレクトロニクスは、フレキシブルな基材上にエレクトロニクスデバイスを形成することで作製されるが、その柔軟性は十分とは言えない。そのため、表面追従性が十分とは言えず、高い精度の情報を得ることや装着時の違和感等を十分に低減することができない。
　このような問題を解決するために、本発明者らは樹脂組成物からなる繊維網を用いた電子機能部材を開発した（特許文献１、特許文献２）。
特開２０１６－１１２２４６号公報 国際公開第２０１７／２０３６８５号
　特許文献１及び特許文献２に記載の電子機能部材は、繊維網は空隙を有するため、柔軟性、伸縮性に優れる。一方で、例えば心筋細胞のように非常に柔らかい材料（ヤング率が数ｋＰａ）で、かつ、動作するものの計測に用いようとすると、繊維網にパターニングされた導電層の一部が破損してしまう場合があった。
　本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、伸縮した際における導電層の破損を抑制できる電子機能部材及び電子部品を提供することを目的とする。
　本発明者らは、鋭意検討の結果、測定点である電極部を芯材と緩和層と導電層との３層構造にすることで、導電層の破損を防ぐことができることを見出した。
　すなわち、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
（１）第１の態様にかかる電子機能部材は、電極部を有する繊維網を有し、前記電極部を構成する繊維が、芯材と、前記芯材の表面の少なくとも一部を被覆し、前記芯材を構成する材料よりヤング率が高い材料を含む緩和層と、前記緩和層の前記芯材側とは反対側の面を被覆する導電層と、を備える。
（２）上記態様にかかる電子機能部材において、前記芯材を構成する材料のヤング率が１ＧＰａ未満であり、前記緩和層を構成する材料のヤング率が１ＧＰａ以上であってもよい。
（３）上記態様にかかる電子機能部材において、前記芯材を構成する材料が、ポリウレタンまたはシリコンゴムであり、前記緩和層を構成する材料が、パリレンであってもよい。
（４）上記態様にかかる電子機能部材において、前記導電層が金または白金であってもよい。
（５）上記態様にかかる電子機能部材において、前記芯材の直径が、２００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下であり、前記緩和層の厚みが、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であってもよい。
（６）上記態様にかかる電子機能部材において、前記電極部から連続して延びる配線部をさらに備え、前記配線部を構成する繊維が、前記芯材と、前記緩和層と、前記導電層と、前記導電層の前記緩和層側とは反対側の面を被覆する被覆層を備えてもよい。
（７）上記態様にかかる電子機能部材において、前記繊維網において、前記電極部及び前記配線部を除く部分を構成する繊維が芯材からなってもよい。
　前記電極部の芯材と、前記配線部の芯材と、それら以外の部分に含まれる前記芯材は、互いに同じ材料から形成されてよい。前記電極部と前記配線部において、前記芯材と、前記緩和層と、及び前記導電層は、互いに同じ材料から形成されてよい。
（８）第２の態様にかかる電子部品は、上記態様にかかる電子機能部材と、前記電子機能部材の前記配線部に接続された電子回路要素を有する。
　本発明の一態様にかかる電子機能部材によれば、伸縮した際における導電層の破損を抑制できる。
　本発明の一態様にかかる電子部品によれば、ｋＰａオーダーの柔らかく、かつ、動作する対象物に対しても追従して計測することができる。
第１実施形態にかかる電子機能部材の好ましい例を示す模式図である。 第１実施形態にかかる電極部を構成する繊維の断面の好ましい例を模式的に示した図である。 第１実施形態にかかる電極部を構成する繊維の交点の断面の好ましい例を模式的に示した図である。 比較の為に、緩和層が形成されていない芯材の交点の一面に導電層が被覆された例を模式的に示した図である。 第１実施形態にかかる配線部を構成する繊維の断面の好ましい例を模式的に示した図である。 第１実施形態にかかる電極部及び配線部以外を構成する繊維の断面の好ましい例を模式的に示した図である。 第１実施形態にかかる電子機能部材の製造過程の好ましい例について模式的に示した図である。 第１実施形態にかかる電子機能部材の繊維網を構成する各繊維の製造過程における状態を模式的に示した図である。 第２実施形態にかかる電子部品の好ましい例を模式的に示した模式図である。
　以下、本実施形態について、図面を用いてその構成を説明する。以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際と同じであるとは限らない。以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本実施形態はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。特に制限の無い限り、部材、数、量、材料、形状、位置、種類、比率、方法、工程などを必要に応じて、変更、追加、及び／又は省略してもよい。
（電子機能部材）
　図１は、本実施形態にかかる電子機能部材の平面模式図である。図１に示す電子機能部材１００は、繊維網１０と、繊維網１０を支持する基材２０と、を有する。基材２０は、開口部２０ａを好ましく有する。繊維網１０は、基材２０の開口部２０ａに懸架されている。「開口部に懸架された」状態を実現するため、繊維網１０は基材２０の開口部２０ａを跨いで基材２０の一方の表面に固定されている。すなわち、繊維網１０は、開口部２０ａを覆うように、基材２０上に配置されている。電子機能部材は、例えば、生体に接触させることで生体からの情報を受信する部材（センサー）、電気的信号を生体に与える部材、電極等として用いることができる。
「繊維網」
　繊維網１０は、繊維の集合体である。図１では、理解を容易にするために、繊維網１０を構成する繊維（芯材）を線として図示している。繊維網１０は、任意に選択される形状及び／又は構成を有してよい。繊維網１０を構成する繊維は、例えば、開口部２０ａの間を、縦、横、斜め、及びこれらの任意の組み合わせによって、直線状に繋いでも良く、ランダム形状や繰り返し形状や波形状などの曲線状に繋いでもよい。直線状と曲線状を組み合わせても良い。また繊維は、外枠により開口部２０ａ上に張力によって張られた状態で懸架されていてもよく、あるいは、たわんだ状態で懸架されていてもよい。例えば、繊維網１０は、綿状やフェルト状に形成されていてもよい。前記繊維は、連続する１本以上の繊維のみからなってもよく、及び／又は、互いに連続しない複数の繊維からなっても良い。これらの組み合わせでも良い。繊維網は、三次元ネットワーク形状を有してもよい。繊維網中の前記繊維の数は、任意に選択することができる。例えば、１～５００本や、５００～２０００本や、２０００～数万本などであっても良く、これら以上の数を含んでも良い。
　繊維網１０全体の厚みは、任意に選択できるが、２００ｎｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、５００ｎｍ以上８０μｍ以下であることがより好ましい。ここで、繊維網１０全体の厚みとは、繊維網の一面からもう一方の面までの厚さを意味する。繊維網１０全体の厚みは、例えば平板で挟み込んだ時の間隙寸法として計測できる。なお、非常に疎な繊維密度の場合は上記測定および定義が困難であるが、繊維密度が非常に疎な場合は、導電性を十分確保することができないため、考慮する必要はない。繊維網１０全体の厚みが２００ｎｍ以上であれば、繊維網１０が十分な強度を有する。一方で、繊維網１０全体の厚みが１００μｍ以下であれば、被測定面との間の抵抗を十分無視できる。
　繊維網１０は、電極部１２と配線部１４と支持部１６とを有する。電極部１２と配線部１４と支持部１６とは、いずれも繊維の集合体である。電極部１２と配線部１４と支持部１６は、繊維とこれらの間の空隙とからなる。電極部１２と配線部１４と支持部１６とは、構成する繊維の構造が互いに異なっている。ただし同じ種類の芯材を好ましく有する。
　電極部１２及び配線部１４の形状は特に問わず、必要に応じて変更することができる。
例えば、生体の情報を得る場合は、生体の部位に合せて電極部１２をパターニングすることができる。パターニングされた電極部１２を生体の部位に接触させることで、各接触部からの電気信号を得ることができる。
＜電極部＞
　図２は、第１実施形態にかかる電極部１２を構成する繊維の断面の例を模式的に示した図である。図２に示すように電極部１２を構成する繊維は、芯材１２Ａと緩和層１２Ｂと導電層１２Ｃとを備える。本例では、図２の断面から見て、導電層１２Ｃは上側のみに形成されており、緩和層１２Ｂの下側は、形成後に除かれた構造である。なお本発明はこの例のみに限定されない。なお電極部を構成する繊維は複数の繊維であって良く、電極部は繊維同士が互いに接触している箇所を有してよい。
　芯材１２Ａは、電極部１２を構成する繊維の核となる部分である。芯材１２Ａを構成する材料のヤング率は、任意に選択できるが、１ＧＰａ未満であることが好ましく、１００ＭＰａ以下であることが好ましく、１０ＭＰａ以下であることが好ましい。ヤング率の下限値は任意に選択できる。芯材１２Ａが非常に柔らかく伸縮可能であることで、柔らかくかつ動作する測定対象の動きを制限することなく、測定対象に追従する。
　ここで「芯材１２Ａを構成する材料のヤング率」とは、芯材１２Ａを構成する繊維のヤング率ではなく、芯材１２Ａを構成する材料を用いてＪＩＳ　７１６１に準拠した方法で測定した材料のヤング率を意味する。
　芯材１２Ａを構成する材料は、任意に選択でき、例えば、フッ素系ゴム、ウレタン系ゴム、シリコン系ゴム等の一般に使用されているエラストマー、アクリル、ナイロン、ポリエステル等のエラストマー以外の高分子材料、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリデン（ＰＶＰ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）等を、いずれか１種、又は２種を以上組み合わせて、用いることができる。
ウレタン系ゴムの一種であるポリウレタン及びシリコン系ゴムの一種であるシリコンゴムは、伸縮性に優れ、例えば心筋細胞のように、非常に柔らかい材料（ヤング率が数ｋＰａ）で、かつ、動作する対象物の動きにも追従できる。また対象物の動きを制限することも避けられる。
　芯材１２Ａの直径は、任意に選択できるが、２００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下であることが好ましく、３００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下であることがより好ましく、５００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることがさらに好ましく、７００ｎｍ以下８００ｎｍ以下であることが特に好ましい。芯材１２Ａの直径が上記範囲内であれば、芯材１２Ａの伸縮性、柔軟性を確保できる。芯材１２Ａの断面は円形であるが、これ以外の形状であっても良い。芯材１２Ａは、連続して同じ直径を維持しても良いし、又は、直径が途中で変化しても良い。
芯材１２Ａの直径は、任意の１０点の樹脂組成物の断面を走査型電子顕微鏡で測定し、それらの直径の平均値として求めることができる。
　図３は、第１実施形態にかかる電極部１２を構成する繊維の交点の断面を模式的に示した図である。図３に示す交点は、図示左から右に向かって伸びる芯材１２Ａと、紙面手前から奥に向かって伸びる芯材１２Ａとの交点である。交点において芯材１２Ａ同士は、互いに一部で結着していることが好ましい。芯材１２Ａ同士が互いに結着していると、繊維網の強度を高めることができる。
　緩和層１２Ｂは、芯材１２Ａの表面の少なくとも一部を被覆する。すなわち、芯材の表面を全て又は一部を被覆してよい。緩和層１２Ｂは、芯材１２Ａを構成する材料よりヤング率が高い材料を含む。緩和層１２Ｂを構成する材料のヤング率は、芯材１２Ａを構成する材料のヤング率より高く、導電層１２Ｃを構成する材料のヤング率より低い。ここで「緩和層１２Ｂを構成する材料のヤング率」とは、緩和層１２Ｂを構成する繊維のヤング率ではなく、緩和層１２Ｂを構成する材料を用いてＪＩＳ　７１６１に準拠した方法で測定した材料のヤング率を意味する。
　緩和層１２Ｂは、芯材１２Ａと後述する導電層１２Ｃとの伸縮性、柔軟性の違いにより導電層１２Ｃに加わる応力を緩和し、導電層１２Ｃの破断を抑制する。緩和層１２Ｂが導電層１２Ｃの破断を防ぐことで、より柔らかい対象物の測定に電子機能部材１００を用いることができる。柔らかい対象物を測定するのに対して、芯材１２Ａと導電層１２Ｃとの間に芯材１２Ａより硬い緩和層１２Ｂを設けた方が導電層１２Ｃの破損を防ぐことができるということは、驚くべきことである。
　緩和層１２Ｂを構成する材料のヤング率は、任意に選択できるが、５００ＭＰａ以上であることが好ましく、１ＧＰａ以上であることがより好ましい。また緩和層１２Ｂを構成する材料のヤング率は、５０ＧＰａ以下であることが好ましく、１０ＧＰａ以下であることがより好ましい。緩和層１２Ｂのヤング率が上記範囲内であることで、芯材１２Ａと導電層１２Ｃとの伸縮性、柔軟性の違いにより導電層１２Ｃに加わる応力をより緩和できる。
　緩和層１２Ｂを構成する材料は、任意に選択できるが、例えば、パリレン、ポリイミド、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、エポキシ樹脂（例えば、感光性レジスト（ＳＵ８）：日本化薬株式会社製）等を用いることができる。パリレンは、薄膜コートすることが可能であり、かつ、生体適合性にも優れる。
　緩和層１２Ｂの厚みは、任意に選択できるが、芯材１２Ａの直径の１／８以上１／２以下であることが好ましく、直径の１／６以上１／３以下であることがより好ましく、直径の１／４であることがさらに好ましい。具体的には、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましく、８００ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることがより好ましく、１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることがさらに好ましく、１５０ｎｍ以下２５０ｎｍ以下であることが特に好ましい。
緩和層１２Ｂの厚みは、任意の１０点の樹脂組成物の断面を走査型電子顕微鏡で測定し、それらの直径の平均値として求めることができる。緩和層１２Ｂは、後述するエッチングなどにより、部分的に削除することができる。削除により緩和層１２Ｂの厚さが均一でない場合は、最も厚い部分の厚さを測定してもよい。
　また緩和層１２Ｂは、芯材１２Ａに対するステップカバレッジ性に優れ、芯材１２Ａを支持する役割も担う。ステップカバレッジ性が優れるとは、段差被覆性も優れることを意味してよい。芯材１２Ａは単体では非常に柔らく、形状を維持することが難しい。緩和層１２Ｂが、柔らかい芯材１２Ａを一部で支持しつつ、導電層１２Ｃとの応力差を緩和することで、動作する対象物の動作を妨げずに追従することが可能となる。このような構成は、芯材１２Ａが溶解性（生体溶解性）を有さない場合において特に有用である。
　また緩和層１２Ｂはステップカバレッジ性に優れるため、図３に示すように芯材１２Ａと芯材１２Ａの交点を覆うことができる。緩和層１２Ｂが芯材１２Ａを覆うことで、その一面に形成される導電層１２Ｃの連続性が高まる。また緩和層１２Ｂが芯材１２Ａを支えることで、動きのある対象物を測定時における導電層１２Ｃの断線を抑制する。図４は、比較のために、緩和層が形成されていない芯材３２Ａの交点の一面に、導電層３２Ｃが被覆された例を模式的に示した図である。図４に示すように、緩和層がない場合は、芯材３２Ａの影となる部分に導電層３２Ｃが形成されず、導電層３２Ｃの連続性が低下する。
　図２に示すように、本実施形態では、導電層１２Ｃは、緩和層１２Ｂの芯材１２Ａ側とは反対側の面を、被覆する。導電層１２Ｃは、緩和層１２Ｂの面のうち、芯材１２Ａと接触している部分を除く面の、少なくとも一部、又は全部を被覆することができる。導電層１２Ｃは、導電性を有する材料からなる。材料は任意に選択できる。例えば、銅、金、アルミニウム、銀、亜鉛等の金属や、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳに代表される有機導電材料を、好ましく用いることができる。これらの１種を又は２種以上を組み合わせて使用しても良い。導電性の観点からは、中でも銅や銀が好ましい。また生体等に用いる場合は、不要な反応を抑制するために、安定的な金または白金を用いることが好ましい。
　導電層１２Ｃの厚みは、任意に選択でき、２０ｎｍ～２０００ｎｍであることが好ましく、２０～１０００ｎｍであることがより好ましく、５０ｎｍ～１００ｎｍであることがさらに好ましい。当該範囲であれば、十分な導電性と柔軟性が得られる。導電層１２Ｃの厚みは、繊維網の芯材１２Ａの直径と同様の方法で測定できる。導電層１２Ｃの厚さが均一でない場合は、最も厚い部分の厚さを測定してもよい。導電層１２の断面形状は任意に選択でき、例えば、略三日月であっても、或は、略三日月形状の部分を有しても良い。図に示す例では、導電層１２Ｃは、芯材１２Ａと接触しない。導電層１２Ｃを構成する材料のヤング率は、任意に選択できる。導電層１２Ｃは空気中に露出してよい。
＜配線部＞
　配線部１４は、電極部１２から延在する。繊維網１０の配線部１４は、基材２０の配線部２４につながる。本実施形態では、繊維網１０の配線部１４と基材２０の配線部２４とは、一度にパターニングされており、連続的につながっている。配線部１４に含まれる繊維も、複数の繊維であって良く、繊維同士が接触する箇所を有してよい。なお配線部２４は、緩和層と導電層と被覆層は含むが、芯材は含んでも、含まなくても良い。
　図５は、第１実施形態にかかる配線部１４を構成する繊維の断面を、模式的に示した図である。図５に示すように配線部１４を構成する繊維は、芯材１４Ａと緩和層１４Ｂと導電層１４Ｃと被覆層１４Ｄとを備える。芯材１４Ａ、緩和層１４Ｂ及び導電層１４Ｃは、電極部１２における芯材１２Ａ、緩和層１２Ｂ及び導電層１２Ｃと同一である。
　被覆層１４Ｄは、導電層１４Ｃの緩和層１４Ｂ側とは反対側の面を、被覆する。被覆層１４Ｄは、導電層１４Ｃの面のうち、緩和層１４Ｂと接触している部分を除く面の、少なくとも一部又は全部を被覆することができる。前記面の全部を被覆することが好ましい。被覆層１４Ｄは、導電層１４Ｃと測定対象物との短絡を防ぐことができる。また配線部１４は被覆層１４Ｄを有する構成とし、電極部１２は被覆層１４Ｄを有さない構成とすることで、電位測定箇所の特定が容易になる。例えば、細胞等を測定する場合、どの部分を計測しているかを明確化することが求められる。電位測定箇所を明確化することで、細胞等のどの部分を計測しているかまで明確化できる。
　被覆層１４Ｄは、任意の材料で形成することができ、緩和層１４Ｂと同じ材料を好ましく用いることができる。被覆層１４Ｄの厚みは、任意に選択でき、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましく、８００ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることがより好ましく、１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることがさらに好ましく、１５０ｎｍ以下２５０ｎｍ以下であることが特に好ましい。被覆層１４Ｄの厚みは、任意の１０点の樹脂組成物の断面を走査型電子顕微鏡で測定し、それらの直径の平均値として求めることができる。被覆層１４Ｄの厚さが均一でない場合は、最も厚い部分の厚さを測定することができる。
＜支持部＞
　支持部１６は、繊維網１０において電極部１２及び配線部１４を除く部分である。図６は、第１実施形態にかかる支持部１６を構成する繊維の断面を模式的に示した図である。
図６に示すように支持部１６を構成する繊維は、芯材１６Ａからなる。芯材１６Ａのみからなることが好ましい。なお、評価に影響を与えない範囲で、芯材１６Ａ上に緩和層１２Ｂのみが部分的にごく僅かに残った場合は、必要に応じて使用しても良い。芯材１６Ａは、電極部１２における芯材１２Ａと同一である。支持部１６は導電層を有さないため、導電層の破断を考慮しなくてよい。支持部１６が芯材１６Ａにより構成されることで、電子機能部材１００の柔軟性がより高まる。
「基材」
　基材２０は、繊維網１０を支持する支持体として機能すれば特に制限はされない。基材２０は、フレキシブル性を有していることが好ましい。ここで、支持とは、繊維網１０の一部を、基材２０の一方の表面に固定できることを意味する。またその一例として、繊維網１０が開口部２０ａを跨いで存在することで、基材２０によって保持される場合が挙げられる。
　基材２０には、材料や形状を任意に選択でき、一般に使用されるフィルム等を用いることができる。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等を、基材２０に用いることができる。また、フッ素系ゴム、ウレタン系ゴム、シリコン系ゴム等の伸縮性を有する材料を、基材２０として用いることができる。上記材料は、１種、又は２種以上を用いても良い。基材２０が柔軟性を有すると、電子機能部材１００全体としてのフレキシブル性が高まり、より表面追従性が高まる。
　基材２０の厚さは、任意に選択でき、その種類によっても異なるが、１μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。基材２０の厚さが１μｍ以上であれば、繊維網１０を懸架する支持体として十分な強度を得ることができる。基材２０の厚さが１０００μｍ以下であれば、高いフレキシブル性を得ることができる。
　基材２０は、開口部２０ａを有することができる。開口部２０ａは、基材２０のいずれかの部分に形成されていればよく、その場所は特に問わない。開口部２０ａの大きさは、任意に選択でき、１０μｍ角以上１０ｃｍ角以下であることが好ましい。開口部２０ａの大きさが小さすぎると、より微細な加工が必要となるため、繊維網１０上に電極部１２及び配線部１４を形成することが難しくなる。開口部２０ａが大きすぎると、繊維網１０を基材２０で支持することが難しくなる。開口部２０ａの形状は、四角形である必要はなく、円形やその他の形状等でもよい。円形の場合は、その直径が１０μｍ以上１０ｃｍ以下であることが好ましい。
　開口部２０ａや繊維網１０の開口率は、任意に選択でき、１０％～９９％であることが好ましい。繊維網１０は、繊維が形成されている部分と空隙からなる部分とを有する。そのため、「開口部２０ａの開口率」とは、繊維網１０を有する開口部２０ａを平面視した際に空隙が形成されている部分の比率を意味する。この被覆率は、繊維網の表面を１ｍｍ×１ｍｍの大きさで任意の１０点撮影した後、各写真における繊維が形成されている部分の面積を求め、それらの平均値として求める。
　上述のように本実施形態にかかる電子機能部材１００は、測定対象と接触する電極部１２及び測定情報を伝達する配線部１４が、繊維網１０により構成されている。測定対象が動作した場合でも、繊維網１０の粗密が変化し、かつ、繊維網１０を構成する繊維自体が伸縮することで、測定対象の動作に追従できる。そのため、本実施形態にかかる電子機能部材１００は、例えば心筋細胞のように、非常に柔らかく（ヤング率が数ｋＰａ）かつ動作する対象物の計測に用いることができる。
　また本実施形態にかかる電子機能部材１００は、電極部１２及び配線部１４を構成する繊維が、芯材１２Ａ、１４Ａと導電層１２Ｃ、１４Ｃとの間に、緩和層１２Ｂ、１４Ｂを有する。緩和層１２Ｂ、１４Ｂが、芯材１２Ａ、１４Ａと導電層１２Ｃ、１４Ｃとの間の伸縮性、柔軟性の違いに伴い生じる応力を緩和し、導電層１２Ｃ、１４Ｃの破断を抑制する。
　また本実施形態にかかる電子機能部材１００は、電極部１２、配線部１４及び支持部１６を構成する繊維が、異なる構成である。各部分に求められる目的に応じて繊維の積層構造を変えることで、電子機能部材１００の伸縮性、柔軟性をより高めることができ、より柔らかい材料の計測にも対応できる。
（電子機能部材の製造方法）
　図７は、本実施形態にかかる電子機能部材の製造方法の好ましい例を模式的に示した図である。本実施形態にかかる電子機能部材１００の製造方法は、基材２０に開口部２０ａを形成する工程と、樹脂組成物からなる第１繊維網４０を作製する工程と、第１繊維網４０を基材２０の開口部２０ａに移送し配置する工程と、第１繊維網４０の所定の位置に緩和層、導電層、被覆層を順に積層し、第２繊維網４１を作製する工程と、第２繊維網４１の一部をエッチングし、繊維網１０を作製する工程と、を有する。
　まず基材２０に開口部２０ａを形成する（図７に示す（ａ）参照）。基材２０に開口部２０ａを形成する方法は特に問わない。例えばカッター等で切断してもよい。心筋細胞等のように非常に柔らかく（ヤング率が数ｋＰａ）、かつ、動作する対象物を測定する場合、開口部２０ａを取り囲む枠が剛直だと測定対象物の動作を阻害する場合がある。このような場合は、開口部２０ａを取り囲む枠の一部に切り込みを入れてもよく、切り込みによって前記箇所を切り離してもよい。また開口部２０ａを取り囲む枠が測定対象物と接触しないようにしてもよい。
　基材２０に開口部２０ａを作製する際、基板２０の裏面には支持体Ｓを設けることが好ましい。支持体Ｓを設けることで開口部２０ａの形成が容易となる。また後述する繊維網を形成する工程において、基材２０を支持することができる。支持体Ｓとしては、ガラス、樹脂フィルム等を用いることができる。
　支持体Ｓを用いる場合は、支持体Ｓに形成する開口部Ｓａは、基材２０に設けられた開口部２０ａを内包するように外側に形成する。後述の工程で繊維網を移送する過程で、繊維が、基材に開けられた窓から、基材２０上に懸架できるようにするためである。開口部２０ａの内側に支持体Ｓが露出していると、支持体Ｓ上に繊維網が付着し、支持体Ｓから基材２０を剥離する過程で、繊維網が破断する等の不具合を生じる可能性がある。また、開口部２０ａと支持体Ｓに開けられた開口部Ｓａの縁を完全に一致させてもよい。
　また別途、任意に選択される方法で、好ましくはエレクトロスピニングデポジション法で樹脂組成物を噴射して、樹脂組成物からなる第１繊維網４０を作製する（図７に示す（ｂ）参照）。エレクトロスピニングデポジション法では、シリンジのニードルと導電シートの間に高電圧を印加しながら、シリンジ中の溶液を押し出す。このときニードルと導電シートの電位差によって、溶液がシリンジから急激に引き出され、導電シートに向かって、スプレーされる。スプレーされた溶剤は樹脂組成物となり、第１繊維網４０を構成する。第１繊維網４０は、樹脂組成物により構成され、上述の芯材により構成されている。溶媒はニードルと非形成面との間でほとんど蒸発する。第１繊維網４０を形成する下地（仮基板）は、第１繊維網４０を構成する樹脂組成物との密着性が低い材料により構成されていることが好ましい。作製後の第１繊維網４０の剥離が容易になる。
　次いで、作製した第１繊維網４０を、基材２０の開口部２０ａに移送し配置する（図７に示す（ｃ）参照）。例えば、上述のように第１繊維網４０を剥離容易な仮基板上に作製した場合は、仮基板から第１繊維網４０を剥離し、基板２０の開口部２０ａに移送する。基板２０の縁部に第１繊維網４０を押し当てるだけで、第１繊維網４０と基板２０とは密着する。また移送工程は上記方法に限られず、それ以外の方法、例えば以下の方法でもよい。大きなリング状の導電部材に対してエレクトロスピニング法でリングを懸架するように第１繊維網４０を形成する。このリングの一方から他方に向かって、開口部２０ａを有する基材２０を通過させる。そうすると、基材２０は形成された第１繊維網４０が絡まった状態となる。これにより、開口部２０ａに形成された第１繊維網４０が転写され、開口部２０ａに第１繊維網４０が形成される。
　なお、第１繊維網４０を作製する方法は、エレクトロスピニング法に限定されない。細い繊維からなるシートを作製し、裁断後に基材２０上に開口部２０ａを覆うようにして積層してもよい。このとき、細い繊維からなるシートは隙間を有する不織布とする。また、繊維の材質は熱可塑性ポリマーとすると、熱圧着で容易に積層することができる。
　次いで、第１繊維網４０の所定の位置に緩和層、導電層、被覆層を順に積層し、第２繊維網４１を作製する。繊維網を構成する繊維には、役割に応じて、複数の種類（本例では３又は４種類）が含まれる。各種類の作成工程を、図８を用いて説明する。図８は、本実施形態にかかる電子機能部材の繊維網を構成する各繊維の、製造過程における状態を模式的に示した図である。
　第１繊維網４０は、繊維の集合体である。第１繊維網４０を構成する繊維の芯材は、作製後の支持部１６となる位置では芯材１６Ａとして示され（図８に示す（ａ）参照）、作製後の電極部１２となる位置では芯材１２Ａとして示され（図８に示す（ｂ）参照）、作製後の配線部１４となる位置では芯材１４Ａとして示される（図８に示す（ｃ）参照）。なお参照を容易にするために異なる番号である１２、１４及び１６を用いたが、これら数字に加えられたアルファベット同士が同じ場合には、同じ材料が用いられて良いことを意味する。
　まず第１繊維網４０の全体に、緩和層を積層する。その結果、作製後の支持部１６となる位置では、芯材１６Ａが緩和層１６Ｂで被覆される（図８に示す（ａ）参照）。作製後の電極部１２となる位置では芯材１２Ａが緩和層１２Ｂで被覆される（図８に示す（ｂ）参照）。作製後の配線部１４となる位置では芯材１４Ａが緩和層１４Ｂで被覆される（図８に示す（ｃ）参照）。積層方法は、任意に選択される方法を使用でき、例えば、スパッタリング法、化学気相成長（ＣＶＤ）法等を用いることができる。緩和層の被覆性を高まるためには、カバレッジ性能に優れるＣＶＤ法を用いることが好ましい。
　次いで、第１繊維網４０の電極部１２及び配線部１４となる位置に、導電層を積層する。
導電層の形状は、必要に応じて選択できる方法により、例えばパターニングを行うことで、任意に変更することができる。パターニングの方法としては、マスクを介して成膜することが、最も簡便で好ましい。パターニングを行うことにより、作製後の支持部１６となる位置には、導電層が積層されない（図８に示す（ａ）参照）。これに対し、作製後の電極部１２となる位置では、芯材１２Ａ、緩和層１２Ｂ、導電層１２Ｃが順に積層される（図８に示す（ｂ）参照）。作製後の配線部１４となる位置では、芯材１４Ａ、緩和層１４Ｂ、導電層１４Ｃが、順に積層される（図８に示す（ｃ）参照）。マスクの開口形状は必要に応じて選択できる。例えば、電極部１２と配線部１４と対応する位置に開口を有するマスクを使用できる。
　さらに、上記のように処理された、第１繊維網４０の全体に、被覆層を積層し、被覆層を有する、第２繊維網４１を作製する（図７に示す（ｄ）参照）。その結果、作製後の支持部１６となる位置では、芯材１６Ａ、緩和層１６Ｂ、被覆層１６Ｄが順に積層される（図８に示す（ａ）参照）。作製後の電極部１２となる位置では、芯材１２Ａ、緩和層１２Ｂ、導電層１２Ｃ、被覆層１２Ｄが順に積層される（図８に示す（ｂ）参照）。作製後の配線部１４となる位置では、芯材１４Ａ、緩和層１４Ｂ、導電層１４Ｃ、被覆層１４Ｄが順に積層される（図８に示す（ｃ）参照）。被覆層を積層する方法は任意に選択でき、例えば、スパッタリング法、化学気相成長（ＣＶＤ）法等を用いることができる。
　最後に、作製された第２繊維網４１の一部をエッチングし、繊維網１０を作製する（図７に示す（ｅ）参照）。エッチングの好ましい例について以下に説明する。
　まず第２繊維網４１の所定の位置を、例えば配線部１４となる位置の一面を、マスクする。そしてエッチング処理を行う。配線部１４のみがエッチングされない。エッチングはドライエッチングを用いることが好ましい。ドライエッチングの場合、繊維網の一面をエッチングした後に、反対側の面をエッチングしてよい。なお反対側の面ではマスクを使用してもしなくても良い。
　本エッチング工程において、エッチングの回数や、エッチングの実施面（上面、下面、又は両方）や、エッチングの強さ、エッチングとマスクとの組み合わせや、マスクの有無は、任意に選択できる。マスクは、必要に応じて異なる開口を有する２枚以上のマスクを使用してよい。例えば、支持部１６と電極部１２に対応する位置に開口を有するマスクや、支持部１６に対応する位置に開口を有するマスクや、配線部１４に対応する位置に開口を有するマスクや、電極部１２に対応する位置に開口を有するマスクを使用できる。開口のないマスクを、繊維網の一部を覆うために使用しても良い。これらマスクは、必要に応じて単独で、又は組み合わせて、使用してよい。
　反対側の面をエッチングすることにより、例えばマスク無しでエッチングすることにより、以下のような構成が得られる。
　作製後の支持部１６となる位置では、緩和層１６Ｂ及び被覆層１６Ｄがエッチングで除かれ、芯材１６Ａのみが残る（図８に示す（ａ）の矢印下を参照）。
　作製後の電極部１２となる位置では、一面側（図８における上側）の被覆層１２Ｄと、他面側（図８における下側）の被覆層１２Ｄ及び緩和層１２Ｂが、エッチングで除かれる（図８に示す（ｂ）の矢印下を参照）。すなわち、一面側で、導電層１２Ｃが露出し、電極部１２が電極として機能する（図７に示す（ｅ）の矢印下を参照）。
　作製後の配線部１４となる位置では、一面側（図８における上側）はマスクされているためエッチングされず、他面側は被覆層１４Ｄ及び緩和層１４Ｂがエッチングで除かれる（図８に示す（ｃ）参照）。このように配線部１４では、導電層１４Ｃが露出しない。
　上述の手順により、電極部１２、配線部１４及び支持部１６を構成する繊維の構造がそれぞれ異なる、繊維網１０を作製することができる。支持体Ｓは、繊維網１０を構成後に取り外すことが可能である。また配線部１４の電極部１２が設けられた第１端部とは反対側の第２端部に、外部端子を、例えば複数の電極を備える外部端子４２を接続することで、外部との接続が可能となる（図７に示す（ｅ）参照）。外部端子４２の複数の電極は、複数の配線部１４のそれぞれの第２端部において露出させた導電層１４Ｃのそれぞれと接続できる。
（電子部品）
　第２実施形態にかかる電子部品は、上述の電子機能部材の配線部に接続された電子回路要素を有する。
　図９は、本実施形態に係る電子部品の例を模式的に示した図である。本実施形態にかかる電子部品２００は、電子機能部材１００と、電子機能部材１００の配線部１４、２４によって接合された集積回路５０と、電子機能部材１００及び集積回路５０を覆うように形成された被覆膜６０とを備える。
　電子機能部材１００は、被測定面の情報を、電子機能部材１００の電極部１２で計測する。計測された情報は、配線部１４、２４を介して、集積回路５０へ伝えられる。集積回路５０は、得られた情報を無線等によって受信機（図視略）に送信する。このような手順で、情報が外部に出力される。
　図９に示す電子部品２００は、電子機能部材１００及び集積回路５０を覆う被覆膜６０を備える。被覆膜６０により測定対象との密着性を高めることができる。使用態様に応じては、被覆膜６０を設けなくてもよい。
　集積回路５０は特に限定されない。外部に情報を伝達することができれば、一般に使用されているものを用いることができる。被覆膜６０も一般に絆創膏等に用いられているものを使用することができる。
　（実施例１）
　基材として、パリレンからなるフィルムを用い、これに１ｃｍ×２ｃｍの開口部を形成した。
このときパリレンの裏面には同じサイズの開口部が形成されたポリイミドフィルムを支持体として用いた。
他方、エレクトロスピニング法を用いて、ポリウレタンからなる第１樹脂網を仮基板上に作製した。第１樹脂網を構成する繊維（ポリウレタン）の直径は、７００ｎｍ～８００ｎｍであり、多少のばらつきを有していた。仮基板上に作製した第１樹脂網は、仮基板から剥離し、基材の開口部を覆うように移送した。
次いで、第１樹脂網に、緩和層としてパリレンを２００ｎｍ被覆した。これにより、芯材を緩和層で被覆した。さらに、マスクを介した蒸着で、前記第１樹脂網の所定の位置に、導電層としてＡｕを形成した。そして、前記蒸着による処理をした前記第１樹脂網に、被覆層として、パリレンを再度２００ｎｍ積層し、第２繊維網を作製した。
最後にドライエッチング法を用いて、不要な被覆層及び緩和層を除去して、繊維網を作製した。繊維網を構成する繊維の構成は、電極部、配線部及び支持部において、図８の構成とした。
実施例１で作製した繊維網を一方向に引張り、１２％伸ばした。実施例１で作製した繊維網の伸縮を５００回繰り返し、その後、繊維網の電極部と配線部の端部（電極部と反対側の端部）との間の抵抗を測定した。その結果、作製直後に測定した抵抗値と、伸縮処理後に測定した抵抗値と、で抵抗値変化はなかった。
つまり実施例１で作製した繊維網は、電極部及び配線部において緩和層が形成されていることで、導電層の破断が抑制された。
実施例１で作製した繊維網は、形状が３０％変化する伸張・伸縮に耐えることができた。そのため、例えば心筋細胞等のように非常に柔らかく（ヤング率が数ｋＰａ）、かつ、動作する対象物の計測に用いることができる。実際に実施例１で作製した繊維網を用いて、心筋細胞の動きを阻害することなく、電位計測を行うことができた。
　本発明により、伸縮した際における導電層の破損を防ぐことができる電子機能部材及び電子部品を提供することができる。
１０　繊維網
１２　電極部
１４、２４　配線部
１６　支持部
１２Ａ、１４Ａ、１６Ａ、３２Ａ　芯材
１２Ｂ、１４Ｂ、１６Ｂ　緩和層
１２Ｃ、１４Ｃ、３２Ｃ　導電層
１２Ｄ、１４Ｄ、１６Ｄ　被覆層
２０　基材
Ｓ　支持体
２０ａ、Ｓａ　開口部
４０　第１繊維網
４１　第２繊維網
４２　外部端子
５０　集積回路
６０　被覆膜
１００　電子機能部材
２００　電子部品

Claims (15)

  1. 　電極部を有する繊維網を有し、
    　前記電極部を構成する繊維が、
    　芯材と、
    　前記芯材の少なくとも表面の一部の面を被覆し、前記芯材を構成する材料よりヤング率が高い材料を含む緩和層と、
    　前記緩和層の前記芯材側とは反対側の面を被覆する導電層と、
    を備える、電子機能部材。
  2. 　前記芯材を構成する材料のヤング率が１ＧＰａ未満であり、前記緩和層を構成する材料のヤング率が１ＧＰａ以上である、請求項１に記載の電子機能部材。
  3. 　前記芯材を構成する材料が、ポリウレタンまたはシリコンゴムであり、
    　前記緩和層を構成する材料が、パリレンである、請求項１または２に記載の電子機能部材。
  4. 　前記導電層が金または白金である、請求項１から３のいずれか一項に記載の電子機能部材。
  5. 　前記芯材の直径が、２００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下であり、
    　前記緩和層の厚みが、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である、請求項１から４のいずれか一項に記載の電子機能部材。
  6. 　前記電極部から連続して延びる配線部をさらに備え、
    　前記配線部を構成する繊維が、
    　前記芯材と、
    　前記緩和層と、
    　前記導電層と、
    　前記導電層の前記緩和層側とは反対側の面を被覆する被覆層と、
    を備える、
    請求項１から５のいずれか一項に記載の電子機能部材。
  7. 　前記繊維網において、前記電極部及び前記配線部を除く部分を構成する繊維が、芯材からなり、
    　前記芯材と、前記電極部の芯材と、前記配線部の芯材が、同じ材料から形成される、請求項６に記載の電子機能部材。
  8. 　請求項７に記載の電子機能部材と、前記電子機能部材の前記配線部に接続された電子回路要素を有する電子部品。
  9. 　前記導電層は前記緩和層と接触しており、前記緩和層は前記芯材と接触している、請求項１に記載の電子機能部材。
  10. 　前記緩和層を構成する材料のヤング率が、前記芯材を構成する材料のヤング率より高く、前記導電層を構成する材料のヤング率より低い、請求項１に記載の電子機能部材。
  11. 　前記緩和層が、前記芯材の全ての表面を被覆する、請求項１に記載の電子機能部材。
  12. 　前記緩和層が、前記芯材の表面の一部を被覆する、請求項１に記載の電子機能部材。
  13. 　前記芯材と前記導電層が接触しない、請求項１に記載の電子機能部材。
  14. 　前記導電層の表面が空気中に露出する、請求項１に記載の電子機能部材。
  15. 　前記電極部に含まれる前記繊維が、複数の繊維であり、前記繊維同士が接触している、請求項１に記載の電子機能部材。
PCT/JP2019/010292 2018-03-15 2019-03-13 電子機能部材及び電子部品 WO2019177030A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/980,496 US11291114B2 (en) 2018-03-15 2019-03-13 Electronic functional member and electronic component
EP19768243.8A EP3768050A4 (en) 2018-03-15 2019-03-13 ELECTRONIC FUNCTIONAL ELEMENT AND ELECTRONIC COMPONENT

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-048388 2018-03-15
JP2018048388A JP6960161B2 (ja) 2018-03-15 2018-03-15 電子機能部材及び電子部品

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019177030A1 true WO2019177030A1 (ja) 2019-09-19

Family

ID=67907220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/010292 WO2019177030A1 (ja) 2018-03-15 2019-03-13 電子機能部材及び電子部品

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11291114B2 (ja)
EP (1) EP3768050A4 (ja)
JP (1) JP6960161B2 (ja)
WO (1) WO2019177030A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020179907A1 (ja) * 2019-03-07 2020-09-10 国立大学法人 東京大学 電子機能部材及びその製造方法、並びに、生体測定センサ

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6080690A (en) * 1998-04-29 2000-06-27 Motorola, Inc. Textile fabric with integrated sensing device and clothing fabricated thereof
JP2016112246A (ja) 2014-12-16 2016-06-23 国立研究開発法人科学技術振興機構 電子機能部材、電子部品及びウェアラブルデバイス
WO2017140768A1 (en) * 2016-02-16 2017-08-24 Sorin Crm Sas Implantable lead for electrical stimulation and/or for collecting electrical potentials on an organ, incorporating a passive component function
JP2017208492A (ja) * 2016-05-20 2017-11-24 ソニー株式会社 配線構造および電子機器
WO2017203685A1 (ja) 2016-05-27 2017-11-30 国立研究開発法人科学技術振興機構 電子機能部材、電子部品及びウェアラブルデバイス
JP2018048388A (ja) 2016-09-23 2018-03-29 新日鐵住金株式会社 溶融亜鉛めっき層の合金化方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1766672A2 (en) * 2004-05-14 2007-03-28 California Institute of Technology Parylene-based flexible multi-electrode arrays for neuronal stimulation and recording and methods for manufacturing the same
JP6212814B2 (ja) 2013-05-21 2017-10-18 国立研究開発法人科学技術振興機構 多点プローブ及びそれを構成する電子接点シート、多点プローブアレイ並びに多点プローブの製造方法
JP6168507B1 (ja) * 2016-08-24 2017-07-26 グンゼ株式会社 導電性生地

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6080690A (en) * 1998-04-29 2000-06-27 Motorola, Inc. Textile fabric with integrated sensing device and clothing fabricated thereof
JP2016112246A (ja) 2014-12-16 2016-06-23 国立研究開発法人科学技術振興機構 電子機能部材、電子部品及びウェアラブルデバイス
WO2017140768A1 (en) * 2016-02-16 2017-08-24 Sorin Crm Sas Implantable lead for electrical stimulation and/or for collecting electrical potentials on an organ, incorporating a passive component function
JP2017208492A (ja) * 2016-05-20 2017-11-24 ソニー株式会社 配線構造および電子機器
WO2017203685A1 (ja) 2016-05-27 2017-11-30 国立研究開発法人科学技術振興機構 電子機能部材、電子部品及びウェアラブルデバイス
JP2018048388A (ja) 2016-09-23 2018-03-29 新日鐵住金株式会社 溶融亜鉛めっき層の合金化方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3768050A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020179907A1 (ja) * 2019-03-07 2020-09-10 国立大学法人 東京大学 電子機能部材及びその製造方法、並びに、生体測定センサ

Also Published As

Publication number Publication date
EP3768050A4 (en) 2021-12-15
JP6960161B2 (ja) 2021-11-05
US20210029824A1 (en) 2021-01-28
EP3768050A1 (en) 2021-01-20
US11291114B2 (en) 2022-03-29
JP2019161114A (ja) 2019-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6396928B2 (ja) 伸縮性相互接続線用の歪緩和構造を有する装置
Liu et al. Nature-inspired structural materials for flexible electronic devices
Zeng et al. Fiber‐based wearable electronics: a review of materials, fabrication, devices, and applications
US7501069B2 (en) Flexible structures for sensors and electronics
JP6444158B2 (ja) 電子機能部材、電子部品及びウェアラブルデバイス
JP7249648B2 (ja) 伸縮導電配線材料、及びそれを有する伸縮導電配線モジュール
KR102071145B1 (ko) 스트레쳐블 다중모드 센서 및 그 제조 방법
WO2019177030A1 (ja) 電子機能部材及び電子部品
KR101441235B1 (ko) 강성도 경사형 신축성 기판과 그 제조방법 및 그 신축성 기판을 이용하여 이루어지는 신축성 전자소자 패키지와 그 제조방법
KR101524069B1 (ko) 나노 물질층을 포함하는 적층형 투명 전극
US11547338B2 (en) Electronic functional member, electronic component, and wearable device
KR20190040894A (ko) 나노 멤브레인, 나노 멤브레인 제조방법 및 나노 멤브레인을 이용한 스피커 및 마이크로폰 장치
JP7486042B2 (ja) 配線基板及び配線基板の製造方法
Shahandashti et al. Fabrication of stretchable interconnects embedded in Biocompatible Elastomers
JPWO2020105206A1 (ja) 伸縮性配線基板及び伸縮性配線基板の製造方法
Lacour Stretchable Thin‐Film Electronics
KR102137805B1 (ko) 웨어러블 디바이스용 신축성 전도체, 그 신축성 전도체를 이용한 연결장치, 유연전극, 전자소자 및 그 제조방법
JP7165428B2 (ja) 生体用薄型電極部材、電子部品及びウェアラブルデバイス
KR102412809B1 (ko) 인장 센서 및 이의 제조방법
Li Mechanical Design and Analysis of Three-Dimensional (3D) Assembly, with Applications on Wearable Electronics, Thermo-Electric Energy Harvester and Microflyer
KR20240127174A (ko) 피부 접착 패치 및 이의 제조방법
JP2024030661A (ja) ワイヤ状の回路基板、デバイス及びその製造方法
Harris Elastically stretchable thin film conductors on an elastomeric substrate
KR20210098173A (ko) 다층 구조의 멤브레인을 가진 초음파 트랜스듀서 및 이의 제작 방법
KR20230020591A (ko) 전도성 폴리머 나노구조 기반 신체부착형 청각센서 및 이의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19768243

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2019768243

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019768243

Country of ref document: EP

Effective date: 20201015