WO2020213683A1 - 回路実装品、及びデバイス - Google Patents

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WO2020213683A1
WO2020213683A1 PCT/JP2020/016743 JP2020016743W WO2020213683A1 WO 2020213683 A1 WO2020213683 A1 WO 2020213683A1 JP 2020016743 W JP2020016743 W JP 2020016743W WO 2020213683 A1 WO2020213683 A1 WO 2020213683A1
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circuit
circuit board
cloth
electronic component
reinforcing portion
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PCT/JP2020/016743
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孝寿 阿部
朋寛 深尾
知昭 澤田
福島 奨
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • A41DOUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
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    • A41D1/002Garments adapted to accommodate electronic equipment
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    • H05K1/0281Reinforcement details thereof
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    • H05K2201/2009Reinforced areas, e.g. for a specific part of a flexible printed circuit

Definitions

  • the present invention relates to circuit mounts and devices.
  • Patent Document 1 describes a flexible circuit board for mounting electronic components, which is configured to be provided with reinforcing portions having rigidity used at the time of mounting components on both sides of the flexible circuit board including a circuit wiring pattern for mounting electronic components. Are listed.
  • Patent Document 1 it is disclosed that automatic mounting of parts and the like is possible by providing a reinforcing portion having rigidity at the time of mounting parts on the outside of the main body of the flexible circuit board. Further, it is disclosed that the reinforcing portion can be easily separated and removed after the component is mounted to easily obtain a mounted ordinary flexible circuit board.
  • Examples of the flexible device as described above include wearable devices that can be worn on animals such as humans and dogs, and plants. Wearable devices may be used in a state of being integrated with clothing or the like. In this case, the circuit board provided in the wearable device is required not only to be flexible but also to be easily integrated with clothes and the like.
  • An object of the present invention is to provide a circuit-mounted product that can be suitably fixed to a cloth, and a device in which the circuit-mounted product is suitably fixed to a cloth.
  • One aspect of the present invention is a circuit-mounted product fixed to a cloth, which includes a flexible circuit board and an electronic component mounted on the cloth facing surface side of the circuit board facing the cloth.
  • the circuit board is a circuit-mounted product, characterized in that a reinforcing portion used for fixing to the cloth is further provided on the side facing the cloth.
  • FIG. 1 is a top view showing an example of a circuit-mounted product according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the circuit mount product shown in FIG. 1 as viewed from the cut plane lines II-II.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of the circuit-mounted product according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the positional relationship between the reinforcing portion and the electronic component in the circuit-mounted product according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of the circuit-mounted product according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing another example of the device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a top view showing another example of the circuit-mounted product according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the circuit mount product shown in FIG. 8 as viewed from the cut plane line IX-IX.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing another example of the circuit-mounted product according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing another example of the device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing an example of a circuit-mounted product according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic view showing an example of clothing to which the circuit-mounted product according to the embodiment of the present invention is fixed.
  • FIG. 14 is a schematic view showing an example of a clothes hanger on which a circuit-mounted product according to an embodiment of the present invention is fixed.
  • the circuit board may be torn from the sewn part.
  • reinforcing portions having rigidity used at the time of component mounting are attached to both sides of the flexible circuit board.
  • this reinforcing portion is made of cloth. Even if it is sewn on, it is not intended not to tear from that part.
  • the reinforcing portion is separated and removed after mounting the component. Further, in the flexible circuit board described in Patent Document 1, since the surface on which the reinforcing portion is provided and the mounting surface on which the electronic component is mounted are opposite to each other, the reinforcing portion interferes with the mounting of the electronic component. It is thought that it was intended not to become.
  • the present inventors have achieved the above object of providing a circuit-mounted product that can be suitably fixed to a fabric and a device in which the circuit-mounted product is suitably fixed to a fabric, as a result of various studies. I found that.
  • the circuit-mounted product according to the embodiment of the present invention is a circuit-mounted product fixed to a cloth.
  • the circuit mounting product 11 has a flexible circuit board 12 and one surface side of the circuit board 12 (a cloth facing surface of the circuit board 12 facing the cloth). It is provided with an electronic component 15 mounted on the side).
  • the circuit mounting product 11 further includes a reinforcing portion 16 used for fixing to the cloth on the cloth facing surface side of the circuit board 12.
  • FIG. 1 is a top view (top view from the fabric facing surface side) showing an example of the circuit mounting product 11 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the circuit mount product 11 shown in FIG. 1 as viewed from the cut plane lines II-II.
  • the obtained device has a configuration in which the reinforcing portion and the cloth are fixed by a fixing member (see FIG. 3). That is, the reinforcing portion functions as a cloth fixing jig for the purpose of fixing to the cloth.
  • a fixing member having a function of fixing the circuit-mounted product to the cloth a fastener such as a stapler, a thread, an adhesive or the like is assumed.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the device 41 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows a configuration when a thread is used as the fixing member 43.
  • the circuit-mounted product since the thread which is the fixing member 43 penetrates and is tied through the reinforcing portion 16, the circuit board 12, and the cloth 42, the circuit mounting product 11 and the cloth 42 are mutually connected with each other. It will be fixed.
  • the circuit-mounted product does not have a reinforcing portion, the flexible circuit board has a weaker strength than the non-flexible circuit board having a high elastic modulus. There is a possibility that the circuit board will tear starting from the point where the circuit board penetrates the circuit board.
  • the circuit-mounted product according to the present embodiment has the reinforcing portion, and the thread as the fixing member penetrates the reinforcing portion together with the circuit board, so that the thread penetrates.
  • the circuit board is fixed by fixing the cloth and the circuit-mounted product via the reinforcing portion having a function as a cloth fixing jig. Can reduce the risk of damage.
  • the electronic component and the reinforcing portion are arranged on the cloth facing surface side of the circuit board. Further, for example, when the circuit-mounted product is fixed to the cloth (the circuit-mounted product and the cloth are fixed so that the cloth facing surface side of the circuit board faces the cloth), as shown in FIG. The electronic component is surrounded by the cloth and the circuit board. For this reason, the circuit component unintentionally comes into contact with a person, a hard substance, or the like, and the electronic component itself is damaged, or the electronic component is responsible for electrical connection between the electronic component and the wiring pattern on the circuit board. The risk of cracks in the solder can be reduced.
  • the surface of the cloth opposite to the cloth facing surface side of the circuit board becomes a surface that comes into contact with a person or the like (hereinafter, also referred to as a human or the like contact assumption surface).
  • the circuit-mounted product may be fixed to the cloth.
  • the reinforcing portion and the electronic component may not be arranged on the assumed contact surface such as a person. If the reinforcing portion and the electronic component are not arranged on the assumed human contact surface, even if the human body comes into contact with the assumed human contact surface, the surface of the flexible circuit board only touches the human body.
  • the circuit-mounted product when the circuit mounting product is fixed to the cloth, the surface of the cloth opposite to the cloth facing surface side of the circuit board becomes a surface that comes into contact with the outside (hereinafter, also referred to as an assumed external contact surface).
  • the circuit-mounted product may be fixed to the cloth. That is, the assumed contact surface for people, etc. in the above case may be fixed so as to be the assumed external contact surface. Even in this case, the reinforcing portion and the electronic component may not be arranged on the assumed external contact surface. By doing so, for example, even when the circuit-mounted product including the electronic component such as an LED or a display device is fixed to a cloth which is deformed by movement of a person such as clothing or shoes.
  • the device may have a configuration in which the circuit mount product including the circuit board is sandwiched between the cloths. That is, the circuit board 12 in FIG. 3 may be further provided with a cloth on the side opposite to the cloth 42 (not shown).
  • the cloth provided on the side opposite to the cloth 42 may be the same cloth as the cloth 42, or may be a cloth different from the cloth 42.
  • the circuit board may or may not be fixed to the cloth provided on the side opposite to the cloth 42. Since the circuit board can be configured so as not to be exposed to the assumed contact surface such as a person or the external contact surface, the contact of the circuit component with a person or an object is reduced, and the circuit board, the human body, the object or the like is damaged. You can reduce what you do.
  • the circuit-mounted product is assumed to be fixed to a cloth such as clothing, the property of the circuit board 12 is assumed to have flexibility with relatively little discomfort when it comes into contact with the skin. In addition, it may have elasticity.
  • the flexible circuit board 12 will be referred to as a flexible circuit board, and the circuit board having further elasticity will be referred to as an elastic circuit board.
  • the reinforcing portion 16 may have any structure and any composition as long as it can reduce the risk of damage to the circuit board that occurs when the circuit board and the fabric are fixed by the fixing member without using the reinforcing portion. It may be the one.
  • the reinforcing portion 16 may be made of the same material as the circuit board 12, or may be made of a material different from that of the circuit board 12.
  • the circuit-mounted product is assumed to have the configuration shown in FIG. 4 as one of the embodiments according to the present invention. That is, as shown in FIG. 4, the circuit mounting product 11 can also form the reinforcing portion 21 (16) by folding back the end portion of the circuit board 12 and adhering the circuit boards to each other.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of the circuit mounting product 11 according to the present embodiment.
  • the circuit mounting product 11 has the reinforcing portion 16 arranged in the end region of the circuit board 12, but the present invention is not limited to this.
  • the circuit mounting product 11 may be configured such that the reinforcing portion is arranged at the end portion of the circuit board 12 so that the end surface of the circuit board 12 and the end surface of the reinforcing portion 16 are aligned, and is shown in FIGS. 1 and 2.
  • the reinforcing portion 16 may be arranged in the end region of the circuit board 12, or the reinforcing portion 16 may be arranged in addition to the end region of the circuit board 12 and the end region of the circuit board 12. May be good.
  • the number of the reinforcing portions is not limited to two, and three or more reinforcing portions may be arranged on the cloth facing surface side of the circuit board. Further, the number of the reinforcing portions may be one.
  • examples of the reinforcing portion include a reinforcing portion in which the reinforcing portions are connected to form one when the reinforcing portions are two as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the reinforcing portion is arranged on the cloth facing surface side of the circuit board so that the electronic component can be arranged so as to be surrounded by the circuit board and the cloth when the circuit-mounted product is fixed to the cloth. It may be the configuration that has been set. As a result, it is possible to reduce the above-mentioned damage to the circuit components or the damage to the mounting structure (solder connection structure, etc.) of the circuit components.
  • the positional relationship between the reinforcing portion and the electronic component in the circuit-mounted product is not particularly limited, and examples thereof include the positional relationship as shown in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the positional relationship between the reinforcing portion and the electronic component in the circuit mounting product. Further, FIG. 5 is a top view (viewing from the side facing the cloth) showing another example of the circuit-mounted product according to the embodiment of the present invention, but the wiring pattern is illustrated. As shown in FIG. 5, the position of the midpoint in the top view of the circuit-mounted product is defined as M.
  • the line segment d1 between the ends of the circuit-mounted product on the straight line is divided into two at the midpoint M. ..
  • the top view region of the circuit-mounted product is divided into two by this line segment (line segment d1 in FIG. 5) and each region is designated as region R1 and region R2 (see FIG. 5), at least the region R1
  • the reinforcing portion is arranged in a partial region, and the reinforcing portion may be further arranged in at least a partial region of the region R2.
  • the reinforcing portion may be present on the line segment between the midpoint M and the end portion of the circuit mounting product (in FIG. 5, the reinforcing portion 16a is present on the line segment d2 in the region R1). Further, the reinforcing portion 16b exists on the line segment d2 in the region R2). Further, in the top view of the circuit-mounted product, the distance L2 from the midpoint M on the reinforcing portion is the distance L3 to the portion farthest from the midpoint M on the electronic component.
  • the reinforcing portion and the electronic component may be arranged so as to be longer than the above.
  • the reinforcing portion As a method of forming the reinforcing portion, it can be formed by printing or the like on the cloth facing surface side of the circuit board, or a member to be used as the reinforcing portion is prepared and the member is used as the reinforcing portion of the circuit board. It may be configured to be fixed to the region where the above is formed by an adhesive, solder or the like.
  • Examples of the material of the reinforcing portion include fibers, a curable resin composition, a thermoplastic resin composition, and the like from the viewpoint of enabling reinforcement.
  • Examples of the fiber include woven fabrics, knitted fabrics, braids, and non-woven fabrics that are generally used as fabrics. Further, the fiber may be a combination of these different forms of fiber.
  • the curable resin composition is preferably a thermosetting resin composition, and examples thereof include silicone resin, urethane resin, epoxy resin, acrylic resin, and fluororubber.
  • Examples of the thermoplastic resin contained in the thermoplastic resin composition include various rubbers such as ethylene propylene diene rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, and chloroprene rubber, urethane resin, acrylic resin, and olefin resin.
  • olefin resin acrylic resin, epoxy resin and the like are preferable.
  • the above materials may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
  • the fiber and the resin composition may be combined.
  • the circuit board 12 is not particularly limited as long as it has flexibility, and its structure is not particularly limited.
  • Examples of the circuit board 12 include a substrate including an insulating layer 13 and a wiring pattern 14 made of a conductor provided on the surface or inside of the insulating layer 13, as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the circuit board 12 is an elastic circuit board
  • the insulating layer 13 is called an elastic insulating layer having elasticity
  • the wiring pattern 14 is called an elastic wiring pattern
  • the circuit-mounted product Reference numeral 11 is called a stretchable circuit mounted product.
  • the flexible circuit board used in the present embodiment is not particularly limited as long as it is a flexible circuit board, and examples thereof include a circuit board having an elongation rate of less than 10%, preferably less than 5%. Further, the flexible circuit board may be, for example, a circuit board having an elongation rate of less than 10% and a tensile elastic modulus of 10 MPa or more, preferably 50 MPa or more at room temperature of 25 ° C.
  • the stretchable circuit board used in this embodiment is not particularly limited as long as it is a board used as a stretchable circuit board.
  • the stretchable insulating layer, the stretchable wiring, the stretchable circuit board, and the stretchable circuit mounted product in the present embodiment each have elasticity.
  • “having elasticity” means that it can be elastically deformed, and more specifically, it has an elongation rate of 10% or more and a tensile elastic modulus at room temperature of 25 ° C. of 0.5 to. It means that it is 500 MPa.
  • the elongation rate is 10% or more, preferably 25% or more, more preferably 50% or more, and even more preferably 100% or more. Further, the higher the elongation rate is, the more preferable it is, but when it is expanded more than necessary, it is preferably 500% or less from the viewpoint that plastic deformation occurs in the thermoplastic resin and the original shape tends to be impaired. preferable.
  • the tensile elastic modulus at room temperature at 25 ° C. is 0.5 to 500 MPa, preferably 1 to 300 MPa, more preferably 2 to 200 MPa, and even more preferably 2 to 100 MPa. When the elongation rate and the tensile elastic modulus are within the range, it is easily deformed into an arbitrary shape.
  • the tensile elastic modulus refers to the storage elastic modulus at 25 ° C. measured by performing a temperature-dependent measurement in a tensile test using a dynamic viscoelasticity measuring device.
  • Examples of the dynamic viscoelasticity measuring device include DMS6100 manufactured by Seiko Instruments Inc.
  • the resin composition used for the stretchable insulating layer is not particularly limited as long as the cured product has characteristics such as the elongation rate and the tensile elastic modulus.
  • the resin composition contains a thermosetting resin and a curing agent thereof.
  • a resin composition containing a polyrotaxane (A), a thermosetting resin (B) and a curing agent (C) can be mentioned.
  • A polyrotaxane
  • B thermosetting resin
  • C curing agent
  • polyrotaxane (A) examples include polyrotaxane as described in Japanese Patent No. 4482633 or International Publication No. WO2015 / 052853 pamphlet.
  • polyrotaxane (A) a commercially available product may be used, and specifically, Serum Superpolymer A1000 manufactured by Advanced Soft Materials Co., Ltd. or the like can be used.
  • thermosetting resin (B) examples include thermosetting resins such as epoxy resin, phenol resin, polyimide resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester, and urethane resin without particular limitation. It is preferable to use an epoxy resin.
  • an epoxy resin containing two or more epoxy groups in one molecule and having a molecular weight of 500 or more is preferably exemplified.
  • an epoxy resin for example, an epoxy resin containing two or more epoxy groups in one molecule and having a molecular weight of 500 or more is preferably exemplified.
  • an epoxy resin a commercially available one may be used, for example, JER1003 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, molecular weight 1300, bifunctional), EXA-4816 (manufactured by DIC Corporation, molecular weight 824, bifunctional). , YP50 (manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Corporation, molecular weight 60,000 to 80,000, bifunctional) and the like.
  • Examples of the epoxy resin different from the epoxy resin include an epoxy resin having an alkylene oxide-modified modifying group having 2 to 3 carbon atoms and having 4 mol or more of the modifying group contained in 1 mol molecule of the epoxy, and 2 mol or more.
  • Examples thereof include an epoxy resin having an epoxy group and an epoxy equivalent of 450 eq / mol or more.
  • an epoxy resin examples include a propylene oxide-added bisphenol A type epoxy resin (made by ADEKA Co., Ltd., EP4003S) and an ethylene oxide-added hydroxyphenylfluorene type epoxy resin (manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd., EG). -280) and the like. Further, as the epoxy resin as described above, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • a resin composition containing any one component of the polyrotaxane (A) and the thermosetting resin (B) and the curing agent (C) may be used, but both components ((A) and (B) )) And the curing agent (C) are preferable because the cured product can easily obtain the resin composition having the extensibility and the tensile elasticity.
  • a cross-linking agent may be further added to the resin composition containing the polyrotaxane (A) among the resin compositions, and the cross-linking agent may be at least a part of the cyclic molecule of the polyrotaxane (cyclic of the polyrotaxane). Anything that can form a structure that crosslinks with at least one reactive group of the molecule) can be used without particular limitation, and specific examples thereof include isocyanate resin and cyanuric chloride.
  • the ratio of each component in the resin composition is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be exhibited, but for example, when all the components (A), (B) and (C) are included, Taking the total of the components (A) to (C) as 100 parts by mass, the polyrotaxane (A) is about 10 to 80 parts by mass, more preferably about 30 to 50 parts by mass; the thermosetting resin (B) is from 10 to 10 parts by mass. 89.9 parts by mass, more preferably 30 to 50 parts by mass; the curing agent (C) is about 0.1 to 30 parts by mass, more preferably about 0.1 to 20 parts by mass.
  • the resin composition of the present embodiment contains an isocyanate resin as a cross-linking agent
  • 0 to 50 parts by mass of the isocyanate resin can be added to the polyrotaxane (A) component, and further, 10 to 40 parts by mass can be added. It is preferable to add by mass.
  • the component (B) and the component (C) are contained and the component (A) is not contained, the total amount of the resin composition is 100 parts by mass, and the thermosetting resin (B) is 50 to 99 parts by mass. It is preferably about 60 to 80 parts by mass; the curing agent (C) is about 1 to 50 parts by mass, more preferably about 1 to 40 parts by mass.
  • the resin composition may contain other additives such as a curing catalyst (curing accelerator), a flame retardant, a flame retardant aid, a leveling agent, a colorant and the like as necessary, as long as the effects of the present invention are not impaired. May be contained.
  • a curing catalyst curing accelerator
  • flame retardant flame retardant aid
  • leveling agent leveling agent
  • colorant colorant
  • the method for preparing the resin composition containing the epoxy resin is not particularly limited, and for example, the epoxy resin, the curing agent and the solvent are mixed so as to be uniform.
  • the solvent used is not particularly limited, and for example, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, acetone and the like can be used. These solvents may be used alone or in combination of two or more. Further, here, if necessary, an organic solvent for adjusting the viscosity and various additives may be blended.
  • the insulating layer of the present embodiment can be obtained by curing while evaporating the solvent.
  • the insulating layer thus obtained (molded product which is a cured product of the resin composition or the like) may be surface-treated in order to stably form wiring (conductive layer) on one surface of the insulating layer. .. Further, various additives such as antioxidants, weather stabilizers, flame retardants, antistatic agents and the like can be added as long as their characteristics are not impaired.
  • the circuit-mounted product may further include a conductor layer on the cloth facing surface side of the circuit board.
  • the conductor layer include a metal foil, wiring formed of a conductive composition, an ultrathinly coated conductive layer, a conductive thread, a metal molded product, and the like.
  • metal foil examples include copper foil (plating), aluminum foil, stainless steel foil, and the like, and these metal foils may be metal foils surface-treated with a silane coupling agent or the like. ..
  • a metal foil such as a copper foil is laminated on the cloth facing surface side of the insulating layer, and this is heat-pressed and molded to be laminated and integrated to form a laminated body. Can be made.
  • a conductor layer can be provided as a circuit on the surface of the insulating layer of the present embodiment by forming a circuit (wiring) by etching a metal foil or the like.
  • examples of the method for forming a circuit include a semi-additive method (SAP: Semi Adaptive Process) and a modified semi-additive method (MSAP: Modified Semi Adaptive Process).
  • the stretchable wiring is not particularly limited as long as it is a stretchable wiring.
  • Examples of the conductive elastic material constituting the elastic wiring include a conductive composition containing a conductive filler and an elastic binder.
  • the conductive composition contains a resin (D) serving as a stretchable binder, a curing agent (E) that reacts with the resin (D), and a conductive filler (F), and the resin.
  • (D) has a functional group having a functional group equivalent of 400 g / eq or more and 10000 g / eq or less, and the cured product of the resin (D) and the conductive composition has a glass transition temperature (Tg).
  • Tg glass transition temperature
  • the softening point is 40 ° C or less, or the elastic conductivity at 30 ° C is less than 1.0 GPa
  • the conductive filler (F) has an intrinsic volume resistivity at room temperature of 1 ⁇ 10 -4 ⁇ . Examples thereof include a resin composition composed of a conductive substance having a size of cm or less.
  • the conductive composition contains a resin (D) serving as a stretchable binder, a curing agent (E) that reacts with the resin (D), and a conductive filler (F), and the resin.
  • (D) has a functional group having a functional group equivalent of 400 g / eq or more and 10000 g / eq or less, and the cured product of the resin (D) and the conductive composition has a glass transition temperature (Tg).
  • Tg glass transition temperature
  • the softening point is 40 ° C or less, or the elastic conductivity at 30 ° C is less than 1.0 GPa
  • the conductive filler (F) has an intrinsic volume resistivity at room temperature of 1 ⁇ 10 -4 ⁇ . Examples thereof include a resin composition composed of a conductive substance having a size of cm or less.
  • the resin (D) preferably has a weight average molecular weight of 50,000 or more. As a result, it is considered that bleeding is less likely to occur when a conductive pattern is printed using the conductive composition.
  • the upper limit of the weight average molecular weight is not particularly limited, but when the molecular weight exceeds 3 million, the viscosity may increase and the handleability may decrease, so that it is preferable as the weight average molecular weight range of the resin (D). Is 50,000 or more and 3 million or less, more preferably 100,000 or more and 1 million or less.
  • the conductive filler (F) is made of a conductive substance having an intrinsic volume resistivity of 1 ⁇ 10 -4 ⁇ ⁇ cm or less at room temperature.
  • the volume resistivity of the conductive composition is approximately 1 ⁇ 10 -3 ⁇ ⁇ , although it depends on the blending amount. It is cm to 1 x 10 -2 ⁇ ⁇ cm. Therefore, in the case of a circuit, the resistance value becomes high and the power loss becomes large.
  • Examples of the conductive substance include simple substances composed of metal elements such as silver, copper, and gold, and oxidation containing these elements. Examples include compounds such as substances, nitrides, carbides and alloys.
  • a conductive or semi-conductive conductive auxiliary agent may be added to the conductive composition for the purpose of further improving the conductivity.
  • a conductive or semi-conductive auxiliary agent a conductive polymer, an ionic liquid, carbon black, acetylene black, carbon nanotubes, an inorganic compound used as an antistatic agent, or the like can be used, and only one kind can be used. It may be used or two or more types may be used at the same time.
  • the conductive filler (F) preferably has a flat shape, and preferably has a thickness and an aspect ratio in the in-plane longitudinal direction of 10 or more.
  • the aspect ratio is 10 or more, not only the surface area of the conductive filler with respect to the mass ratio becomes large and the efficiency of conductivity is improved, but also the adhesion with the resin component is improved and the elasticity is improved. ..
  • the aspect ratio is 1000 or less, it is preferably 10 or more and 1000 or less, and more preferably 20 or more and 500 or less, from the viewpoint of ensuring better conductivity and printability.
  • Examples of the conductive filler having such an aspect ratio include a conductive filler having a tap density of 6.0 g / cm 3 or less measured by the tap method. Further, when the tap density is 2.0 g / cm 3 or less, the aspect ratio is further increased, which is more preferable.
  • the blending ratio of the conductive filler (F) in the conductive composition is 40 to 95% by mass in terms of mass ratio. It is preferable in terms of conductivity, cost, and printability, and more preferably 60 to 85% by mass.
  • additives and the like can be added to the conductive composition depending on the purpose.
  • additives include elastomers, surfactants, dispersants, colorants, fragrances, plasticizers, pH adjusters, viscosity regulators, ultraviolet absorbers, antioxidants, lubricants and the like.
  • the particle size of the conductive filler (F) is not particularly limited, but the average particle size measured by a laser light scattering method from the viewpoint of printability at the time of screen printing and an appropriate viscosity in kneading of the formulation.
  • the (particle size at a cumulative volume of 50%; D50) is preferably 0.5 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, and more preferably 1.5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the conductive filler (F) is preferably a conductive filler whose surface is coupled.
  • the conductive composition may contain a coupling agent. This has the advantage that the adhesion between the binder resin and the conductive filler is further improved.
  • the coupling agent added to the conductive composition or for coupling the conductive filler can be used without particular limitation as long as it is adsorbed on the filler surface or reacts with the filler surface.
  • Specific examples of the coupling agent include a silane coupling agent, a titanate-based coupling agent, and an aluminum-based coupling agent.
  • the amount added thereof is preferably about 1 to 20% by mass with respect to the entire resin composition.
  • the ratio of each component in the conductive composition is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be exhibited, and the blending ratio of the resin (D): the curing agent (E) is the type of resin and curing agent. Therefore, it can be appropriately determined in consideration of the equivalent ratio and the like.
  • additives and the like can be added to the conductive composition depending on the purpose.
  • additives include elastomers, surfactants, dispersants, colorants, fragrances, plasticizers, pH adjusters, viscosity regulators, ultraviolet absorbers, antioxidants, lubricants and the like.
  • the method for forming the elastic wiring is not particularly limited, and for example, a coating film of the conductive composition is formed by applying or printing the conductive composition on the insulating layer as described above. Examples thereof include a method of forming a desired wiring (conductive pattern).
  • the conductive pattern or the like formed by the wiring can be formed on the surface of the insulating layer by the following steps. That is, first, a coating film is formed by applying or printing the conductive composition on the insulating layer, and volatile components contained in the coating film are removed by drying. The resin (D) and the curing agent (E) are cured by the subsequent curing steps such as heating, electron beam, and light irradiation, and the coupling agent and the conductive filler (F) are combined with the resin (D). By the step of reacting with the curing agent (E), the conductive pattern by the elastic wiring can be formed. Each condition in the curing step and the reaction step is not particularly limited, and may be appropriately set depending on the type of resin, curing agent, filler, etc. and the desired form.
  • the step of applying the conductive composition on the base material (on the elastic insulating layer) is not particularly limited, and for example, a coating method such as an applicator, a wire bar, a comma roll, or a gravure roll, a screen, a flat plate offset, or a flexo. , Inkjet, stamping, dispenser, squeegee and the like can be used.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of the circuit mounting product 11 according to the present embodiment.
  • the circuit mount product 11 shown in FIG. 6 includes the circuit mount product 11 shown in FIG. 1 and a coating agent 17 that covers the electronic component 15.
  • the coating agent 17 may have a configuration in which a part of the electronic component 15 is covered, or a configuration in which the entire electronic component 15 is covered. Further, when a plurality of the electronic components are mounted on the circuit board, only a part of the electronic components among the plurality of electronic components may be covered with the coating agent. All of the plurality of electronic components may be covered with the coating agent.
  • the coating agent to make it smooth, so that the cloth to which the circuit mount product is fixed is brought into contact with the human body. It feels better on the skin and feels better to wear. Further, in the circuit-mounted product, since at least a part of the electronic component is covered with a coating agent, water resistance, for example, water resistance during washing is improved. Further, since the electronic component is covered with the coating agent based on the circuit board, it is possible to improve the connection strength between the electronic component and the circuit board.
  • the coating agent 17 is not particularly limited as long as it is used as a coating agent for covering electronic parts, but for example, the same material as the reinforcing portion may be adopted as the coating agent.
  • the same material as the reinforcing portion may be adopted as the coating agent.
  • the covering portion and the reinforcing portion can be formed at the same time by, for example, printing, and the efficiency of the production process can be improved.
  • both the coating portion and the reinforcing portion composed of the coating agent are in contact with each other, both the coating portion and the reinforcing portion are firmly connected. Since they are joined and fixed to the circuit board, the risk of the covering portion or the reinforcing portion peeling off from the circuit board can be reduced.
  • the coating agent 17 examples include a curable resin composition and a thermoplastic resin composition.
  • the curable resin composition is preferably a thermosetting resin composition, and examples thereof include silicone resin, urethane resin, epoxy resin, acrylic resin, and fluororubber.
  • the thermoplastic resin contained in the thermoplastic resin composition include various rubbers such as ethylene propylene diene rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, and chloroprene rubber, urethane resin, acrylic resin, and olefin resin. .. When used as a coating agent that can be used in the present embodiment, olefin resins, acrylic resins, epoxy resins and the like are preferable.
  • the circuit-mounted product 11 may have a configuration in which the elastic modulus of the coating agent 17 is higher than the elastic modulus of the circuit board 12 and lower than the elastic modulus of the electronic component 15.
  • FIG. 3 shows a configuration in the device 41 when the coating agent 17 is not applied to the electronic component 15.
  • the X region and the Y region represent the vicinity of the end position of the electronic component on the human contact assumption surface side of the circuit board.
  • the coating agent when at least a part of the electronic component 15 is covered with the coating agent 17, the coating agent is arranged around the X region and the Y region as shown in FIG. Therefore, it plays a role of a cushioning material that absorbs the unevenness of the end portion of the electronic component, and can reduce the discomfort of a person when touching the X region or the Y region.
  • the elastic modulus of the coating agent is higher than the elastic modulus of the electronic component, it is expected that the unevenness of the end portion of the coated portion by the coating agent will be remarkably exhibited and the feeling of touch will be deteriorated as in the case of the electronic component. To.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing another example of the device 41 according to another embodiment of the present invention.
  • the elastic modulus here is the storage elastic modulus at 25 ° C. measured by performing temperature dependence measurement in a compression test, a shear test, a tensile test, or a bending test using a dynamic viscoelasticity measuring device. Point to.
  • Examples of the dynamic viscoelasticity measuring device include DMS6100 manufactured by Seiko Instruments Inc.
  • the "elastic modulus of an electronic component” in the present application refers to the elastic modulus of a portion of the electronic component having the lowest elastic modulus (when a plurality of the electronic components mounted on the circuit board are present, a plurality of the electronic components are present. Refers to the elastic modulus of the lowest part of an electronic component).
  • the elastic modulus of a resin package or the like of an electronic component may correspond to the "elastic modulus of an electronic component" in the present application.
  • the "elastic modulus of the circuit board” in the present application refers to the elastic modulus of the insulating layer constituting the circuit board.
  • the insulating layer is the stretchable insulating layer
  • the tensile elastic modulus of the stretchable insulating layer can be mentioned.
  • the “elastic modulus of the coating agent” in the present application refers to the elastic modulus of the coating agent used in the coating region.
  • the circuit mounting product 11 may have a configuration in which the distance between the reinforcing portion and the electronic component is larger than the height of the electronic component.
  • the "distance between the reinforcing portion and the electronic component” refers to the shortest distance between the end portion of the electronic component and the end portion of the reinforcing portion.
  • FIG. 8 is a top view showing another example of the circuit-mounted product 11 according to the embodiment of the present invention (top view from the side facing the fabric), and describes the distance between the reinforcing portion and the electronic component. It is a figure for.
  • the line segment connecting the end of the electronic component and the end of the reinforcing portion can be drawn infinitely (L4, L5, L6, L7, etc. in FIG. 8), but the “reinforcing portion” in the present application is described.
  • the "distance between 16 and the electronic component 15" corresponds to L4, which is the shortest distance between the end of the electronic component 15 and the end of the reinforcing portion 16. As shown in FIG.
  • the “distance between the reinforcing portion 16 and the electronic component 15” in the present application means the respective electrons. It refers to the length of the shortest line segment (L4) among the line segments (L4, L7, etc.) connecting the end of the component and the end of the reinforcing portion. Even if the electronic component is covered with the coating agent, the above definition (starting from the end of the electronic component) is adopted.
  • the "height of the electronic component” in the present application refers to the distance from the surface of the cloth facing surface of the circuit board on which the electronic component is mounted to the farthest part of the surface of the electronic component measured in the vertical direction. ..
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the circuit mount product 11 shown in FIG. 8 as viewed from the cut surface line IX-IX, and is a diagram for explaining the height of the electronic component and the description of the reinforcing portion.
  • the height of the electronic component in FIG. 9 various lengths such as H1 and H2 can be measured, but the "height of the electronic component" in the present application is the maximum height of the electronic component 15. H2 is applicable. Even if the electronic component is covered with the coating agent, the above definition (starting from the portion of the electronic component) is adopted.
  • the device for example, FIG. It becomes easier to secure the distance G between the electronic component and the cloth in (3, the device shown in FIGS. 7 and 11), and the electronic component and the cloth are excessively contacted with the electronic component. It is possible to avoid applying an excessive load to the connection structure with the circuit board.
  • the circuit mounting product 11 may have a structure in which the height of the reinforcing portion 16 is higher than the height of the electronic component 15.
  • the "height of the reinforcing portion” refers to the distance from the surface of the cloth facing surface of the circuit board on which the reinforcing portion is mounted to the portion of the surface of the reinforcing portion that is farthest from the surface measured in the vertical direction ( The same concept as the height of electronic components described above).
  • various lengths such as H3, H4, H5, etc. can be measured, but the “height of the reinforcing portion” in the present application is the maximum of the reinforcing portion 16. H5, which is the height, corresponds to this.
  • the circuit-mounted product was fixed to the cloth by having a structure in which the height of the reinforcing portion 16 was higher than the height of the electronic component 15 (for example, when H5 is larger than H2 in FIG. 9). Even in this case, it is possible to prevent the electronic component from being strongly pressed against the fabric. As a result, it is possible to prevent the circuit-mounted product from being damaged due to the electronic components coming into close contact with the fabric.
  • the circuit board 12 includes an insulating layer 13 and a wiring pattern 14 composed of a conductor provided on the insulating layer 13, and the reinforcing portion 16 of the circuit board 12 is formed.
  • the wiring pattern may be present in at least a part of the region ⁇ .
  • the device 41 may have a configuration in which the wiring pattern 14 exists in the region ⁇ . Further, in such a device 41, the cloth 42 and the circuit board 12 are fixed via a reinforcing portion 16 with a conductive fixing member (for example, a conductive thread or metal fitting is assumed). May be adopted. When such a form is adopted, a part of the fixing member having conductivity is exposed on the side of the circuit board where a person or the like is supposed to come into contact. Further, a part of the conductive fixing member is also exposed on the A side (see FIG. 11) of the fabric. For example, by fixing the circuit mount product at a position where the supposed contact surface of the circuit board shown in FIG.
  • a conductive fixing member for example, a conductive thread or metal fitting is assumed.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing another example of the device 41 according to another embodiment of the present invention.
  • the circuit-mounted product 11 is a circuit-mounted product fixed to a cloth, and has a flexible circuit board 12 and the circuit board 12 described above. It includes an electronic component 15 mounted on the cloth facing surface side facing the cloth, and a reinforcing portion 31 (16) used for fixing the circuit board 12 to the cloth. The reinforcing portion 31 is connected to the circuit board 12 and used for fixing to the fabric.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing an example of the circuit mounting product 11 according to another embodiment of the present invention.
  • the reinforcing portion 31 is made of a material having a higher elastic modulus than the insulating layer 13 of the circuit board 12.
  • the insulating layer 13 of the circuit board 12 is composed of a fiber base material and a resin soaked in the fiber base material.
  • the reinforcing portion 31 is also composed of a fiber base material and a resin soaked in the fiber base material, similarly to the insulating layer 13.
  • the fiber base material of the insulating layer 13 and the fiber base material of the reinforcing portion 31 are continuously connected, and the resin used for the reinforcing portion 31 (the one that is impregnated into the fiber base material) is described above.
  • the resin used for the reinforcing portion 31 examples include a curable resin composition and a thermoplastic resin composition.
  • the curable resin composition is preferably a thermosetting resin composition, and examples thereof include silicone resin, urethane resin, epoxy resin, acrylic resin, and fluororubber.
  • examples of the thermoplastic resin contained in the thermoplastic resin composition include various rubbers such as ethylene propylene diene rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, and chloroprene rubber, urethane resin, acrylic resin, and olefin resin. .. When used as a coating agent that can be used in the present embodiment, olefin resins, acrylic resins, epoxy resins and the like are preferable.
  • the device 41 according to another embodiment of the present invention comprises the circuit-mounted product 11, the cloth 42, and the fixing member 43 for fixing the circuit-mounted product 11 and the cloth 42. Be prepared. Then, the reinforcing portion 16 and the cloth 42 are mutually fixed by the fixing member 43 so that the surface (fabric facing surface) on which the electronic component 15 of the circuit mounting product 11 is mounted faces the cloth 42. Will be done.
  • the cloth 42 does not have to be particularly limited, and examples thereof include clothing and the like.
  • the cloth 42 is a cloth constituting the garment, as an example of the fixed position of the circuit mounting product 11, the cloth 42 is as shown in FIG. 13 (inside the garment and worn by a person). In this case, the position near the back of the wearer's neck) is assumed.
  • FIG. 13 is a schematic view showing an example of clothing to which the circuit-mounted product according to the present embodiment is fixed, and the fixing position of the circuit-mounted product is not limited to this.
  • the tag of the garment is replaced with the circuit-mounted product, it can be a candidate for the fixed position of the circuit-mounted product if it is a position inside the garment where a feeling of strangeness is not easily felt when worn.
  • the type of the fixing member is not particularly limited as long as the reinforcing portion and the cloth can be fixed.
  • the fixing member include an adhesive, a thread, a metal fitting, and the like.
  • the thread used as the fixing member may be a thread having conductivity (hereinafter, conductive thread). If it is a conductive thread, the fixing member can be used as an electrode, or the fixing member can be brought into contact with a human body or the like to be used as a probe for acquiring information on the state of the human body.
  • the device 41 has two or more fixing positions for fixing the reinforcing portion and the cloth with the fixing member, and the cloth exists between two arbitrarily selected fixing positions. There may be two fixed position selection methods that satisfy the condition that the length of the is shorter than the length of the circuit mount that exists between the two selected fixed positions.
  • the length of the fabric existing between two arbitrarily selected fixed positions is the surface side of the fabric facing the circuit mount product (hereinafter referred to as the circuit mount product facing surface side).
  • the circuit mount product facing surface side Refers to the length of the shortest line segment L1a when connecting two arbitrarily selected fixed positions along the surface of.
  • the fixed position of the surface of the circuit-mounted product facing surface of the fabric is not strictly point-shaped but surface-shaped, the position where the line segment connecting the two fixed positions is the shortest is selected on the surface. become.
  • four fixed positions F1, F2, F3, F4 exist on the side facing the circuit-mounted product of the fabric, and therefore, any of these four fixed positions can be selected.
  • the length of the cloth (the length on the surface of the circuit board facing surface of the cloth) existing between the two fixed positions is the length from F1 to F3, the length from F1 to F4, and the length from F2 to F2.
  • the "length of the circuit-mounted product existing between the two selected fixed positions” refers to the two fixed positions selected when calculating the length of the above-mentioned fabric. It refers to the length of the shortest line segment L1b when these two fixed positions are connected along the surface of the circuit board on the cloth facing surface side.
  • the fixed position of the surface of the fabric facing surface of the circuit board is not strictly point-shaped but planar, the location where the line segment connecting the two fixed positions is the shortest is selected on the surface. Become. In FIG. 3, since four fixed positions (f1, f2, f3, f4) exist on the cloth facing surface side of the circuit board, two fixed positions arbitrarily selected from these four fixed positions are fixed.
  • the lengths of the circuit mounts (the lengths on the surface of the fabric facing surface of the circuit board) existing between the positions are the lengths from f1 to f3, the lengths from f1 to f4, and the lengths from f2 to f3. There are six candidates: length, length from f2 to f4, length from f1 to f2, and length from f3 to f4.
  • the length of the fabric present between the two arbitrarily selected fixed positions is shorter than the length of the circuit mount product existing between the two selected fixed positions.
  • “There are two fixed position selection methods that satisfy the above conditions” means that when two fixed positions are arbitrarily selected from a plurality of fixed positions, the length of the fabric existing between the two fixed positions Means that there is a method of selecting a fixed position where is shorter than the length of the circuit mount.
  • the length of the cloth from the fixed positions F1 to F3 and the length of the circuit-mounted product from the fixed positions f1 to f3 are set. Compare. Similarly, the length of the fabric from the fixed positions F1 to F4 and the length of the circuit-mounted product from the fixed positions f1 to f4 are compared.
  • All combinations (in addition, F2 to F3 and f2 to f3, F2 to F4 and f2 to f4, F1 to F2 and f1 to f2, F3 to F4
  • the length of the cloth and the length of the circuit-mounted product are compared with each other (6 combinations in total) of the combination of up to and f3 to f4.
  • the length of the cloth is shorter than the length of the circuit-mounted product.
  • the length of the fabric existing between the two arbitrarily selected fixed positions is greater than the length of the circuit mount product existing between the two selected fixed positions. It can be said that there are two fixed position selection methods that satisfy the condition of shortening. In the device configured in this way, since the electronic component is not strongly pressed against the cloth, it is possible to suppress the occurrence of poor continuity between the electronic component and the wiring pattern on the circuit board.
  • the fixed position of the circuit-mounted product in the clothing is not particularly limited as long as the electronic component of the circuit-mounted product operates suitably.
  • As the fixed position of the circuit-mounted product 11 in the clothing 51 for example, an arbitrary position in the inner region of the clothing when the clothing 51 is worn is assumed. By fixing to the area, when the garment is worn by a person, the circuit-mounted product is not exposed to the outside, and the design of the garment is not impaired. Even in the inner region of the garment, particularly the upper region on the back side, the lower region, and the like, where the display tag such as the material of the garment is fixed, can be a candidate for the fixed position. As an example, as shown in FIG. 13, it is assumed that the circuit-mounted product is fixed in the inner region of the clothes and at a position close to the clothes hanger when the clothes are hung on the clothes hanger.
  • the device is a garment including a power transmission electronic component capable of non-contact communication or non-contact power supply with the electronic component provided in the circuit mounting product.
  • the circuit-mounted product is fixed at a position where the electronic component provided in the circuit-mounted product can perform non-contact communication or non-contact power supply from the power transmission electronic component.
  • the clothes hanger may be configured to include the power transmission electronic component at a position where the electronic component provided in the circuit mounting product can perform non-contact communication or non-contact power supply from the power transmission electronic component. Good.
  • the clothes hanger 61 as shown in FIG.
  • the power transmission electronic component 62 is arranged in a part of the frame portion of the clothes hanger.
  • the electronic component provided on the circuit-mounted product and the electronic component for power transmission provided on the clothing hanger can be simply hung on the clothing hanger with the circuit-mounted product.
  • Non-contact communication with is possible.
  • the device transfers the data held by the electronic component provided in the circuit mounting product to the power transmission electronic component, or transfers the data from the power transmission electronic component to the electronic component of the circuit mounting product. Data can be transferred.
  • the device can also transmit electric power from the power transmission electronic component to the circuit-mounted electronic component.
  • FIG. 14 is a schematic view showing an example of a clothes hanger on which the circuit-mounted product according to the embodiment of the present invention is fixed.
  • the clothing hanger may be configured so that the power transmission electronic component can be removed.
  • the convenience of work such as charging the power transmission electronic component and transferring the data stored in the power transmission electronic component (data received from the circuit mounting product) to another device can be improved.
  • the power transmission electronic component is removed from the clothing hanger for power transmission. Place only electronic components in the vicinity of circuit mounts that are fixed to the clothes. By doing so, necessary data can be transferred from the electronic component constituting the circuit mounting product. As a result, the user can confirm the activity data such as the amount of exercise immediately after the exercise.
  • a circuit-mounted product that can be suitably fixed to a cloth and a device in which the circuit-mounted product is suitably fixed to a cloth are provided.

Abstract

本発明の一局面は、布帛に固定される回路実装品であって、柔軟性を有する回路基板と、前記回路基板の、前記布帛と対向する布帛対向面側に実装された電子部品とを備え、前記回路基板の、前記布帛対向面側に、前記布帛への固定に用いられる補強部をさらに備える回路実装品である。

Description

回路実装品、及びデバイス
 本発明は、回路実装品、及びデバイスに関する。
 エレクトロニクス分野の発展に伴い、電子機器等の、小型化、薄型化、軽量化、及び高密度化に関する要求がさらに高まっている。さらに、用途に応じて、曲面及び凹凸面等に配置したり、自由に変形させたり、折り曲げたりすることが可能な柔軟なデバイスが要求されることもある。このような柔軟なデバイスを実現するためには、デバイスに備えられる回路基板として、フレキシブル回路基板等を用いることが検討されている。フレキシブル回路基板としては、例えば、特許文献1に記載のフレキシブル回路基板等が挙げられる。
 特許文献1には、電子部品実装のための回路配線パターンを含むフレキシブル回路基板の両側に部品実装時に使用する剛性をもつ補強部を付設するように構成してなる電子部品実装用フレキシブル回路基板が記載されている。
 特許文献1によれば、フレキシブル回路基板の本体外に部品実装時に剛性をもつような補強部を付設することにより、部品の自動実装等を可能にする旨が開示されている。また、部品実装後には補強部を簡単に分離除去して、実装済みの通常のフレキシブル回路基板を容易に得ることができる旨が開示されている。
 上記のような柔軟なデバイスとしては、例えば、人、犬等の動物、及び植物に着用可能なウェアラブル機器等が挙げられる。ウェアラブル機器は、衣服等に一体化された状態で使用されることがある。この場合は、ウェアラブル機器に備えられる回路基板としては、柔軟性だけではなく、衣服等と一体化されやすいことが求められる。
実開昭59-119057号公報
 本発明は、布帛に好適に固定できる回路実装品、及び回路実装品が布帛に好適に固定されたデバイスを提供することを目的とする。
 本発明の一局面は、布帛に固定される回路実装品であって、柔軟性を有する回路基板と、前記回路基板の、前記布帛と対向する布帛対向面側に実装された電子部品とを備え、前記回路基板の、前記布帛対向面側に、前記布帛への固定に用いられる補強部をさらに備えることを特徴とする回路実装品である。
図1は、本発明の実施形態に係る回路実装品の一例を示す上面図である。 図2は、図1に示す回路実装品の、切断面線II-IIから見た断面図である。 図3は、本発明の他の実施形態に係るデバイスの一例を示す断面図である。 図4は、本発明の実施形態に係る回路実装品の他の一例を示す断面図である。 図5は、本発明の実施形態に係る回路実装品における補強部と電子部品との位置関係を説明するための図である。 図6は、本発明の実施形態に係る回路実装品の他の一例を示す断面図である。 図7は、本発明の他の実施形態に係るデバイスの他の一例を示す断面図である。 図8は、本発明の実施形態に係る回路実装品の他の一例を示す上面図である。 図9は、図8に示す回路実装品の、切断面線IX-IXから見た断面図である。 図10は、本発明の実施形態に係る回路実装品の他の一例を示す断面図である。 図11は、本発明の他の一実施形態に係るデバイスの他の一例を示す断面図である。 図12は、本発明の他の実施形態に係る回路実装品の一例を示す断面図である。 図13は、本発明の実施形態に係る回路実装品が固定された衣類の一例を示す概略図である。 図14は、本発明の実施形態に係る回路実装品が固定された衣類を掛ける衣類用ハンガーの一例を示す概略図である。
 本発明者等の検討によれば、従来の回路基板の場合、フレキシブル回路基板であったとしても、衣服等を構成する布帛に回路基板を固定するために、回路基板を布帛に縫い付けると、縫い付けた部分から回路基板が裂ける場合があった。例えば、特許文献1に記載のフレキシブル回路基板は、上述したように、フレキシブル回路基板の両側に部品実装時に使用する剛性をもつ補強部を付設する。しかしながら、特許文献1に記載のフレキシブル回路基板の場合、回路基板のフレキシビリティに起因する部品実装の困難性を解決するための補強部が付設されているだけであって、この補強部は、布帛に縫い付けても、その部分から裂けないことを意図したものではない。また、特許文献1に記載のフレキシブル回路基板の場合、部品実装後には補強部を分離除去することを意図している。さらに、特許文献1に記載のフレキシブル回路基板は、補強部が設けられている面と電子部品が実装されている実装面とは反対側であることからも、補強部が電子部品の実装に邪魔にならないことを意図したと考えられる。
 本発明者等は、種々検討した結果、以下の本発明により、布帛に好適に固定できる回路実装品、及び回路実装品が布帛に好適に固定されたデバイスを提供するといった上記目的は達成されることを見出した。
 以下、本発明に係る実施形態について説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。
 本発明の一実施形態に係る回路実装品は、布帛に固定される回路実装品である。前記回路実装品11は、図1及び図2に示すように、柔軟性を有する回路基板12と、前記回路基板12の一方の面側(前記回路基板12の、前記布帛と対向する布帛対向面側)に実装された電子部品15とを備える。前記回路実装品11は、前記回路基板12の布帛対向面側に、前記布帛への固定に用いられる補強部16をさらに備える。なお、図1は、本実施形態に係る回路実装品11の一例を示す上面図(布帛対向面側から上面視した図)である。また、図2は、図1に示す回路実装品11の、切断面線II-IIから見た断面図である。
 前記回路実装品を前記布帛に固定した際には、得られたデバイスは、前記補強部と前記布帛とを固定部材により固定させる構成をとる(図3参照)。つまり、前記補強部は、前記布帛への固定を目的とした布帛固定冶具として機能する。前記回路実装品を前記布帛へ固定させる機能を有する前記固定部材としては、ステープラ等の止め金具、糸、及び接着剤等が想定される。なお、図3は、本発明の他の一実施形態に係るデバイス41の一例を示す断面図である。図3は、前記固定部材43として糸を採用した場合の構成を示している。図3において、前記固定部材43である糸は、前記補強部16、前記回路基板12、及び前記布帛42を貫通し、結び合わされているため、前記回路実装品11と前記布帛42とは相互に固定されることになる。これに対して、回路実装品が補強部を有していない場合、柔軟性を有した回路基板は、柔軟性を有していない弾性率の高い回路基板と比較して強度が弱いため、糸が回路基板を貫通している箇所を起点に回路基板が裂ける可能性がある。一方、本実施形態に係る回路実装品は、前記補強部を有しており、前記固定部材である糸は、前記回路基板とともに前記補強部も併せて貫通することになるため、前記糸が貫通している箇所を起点に前記回路基板が裂けるリスクを低減できる。なお、前記固定部材として、止め金具や接着剤を採用した場合でも、布帛固定冶具としての機能を有する前記補強部を介して、前記布帛と前記回路実装品とを固定することにより、前記回路基板が損傷するリスクを低減できる。
 前記回路実装品は、上述したように、前記回路基板の布帛対向面側に、前記電子部品と前記補強部とが配置されている。また、前記回路実装品は、例えば、図3に示すように、前記布帛に固定(前記回路基板の布帛対向面側が前記布帛に対向するように、前記回路実装品と前記布帛を固定)した場合、前記電子部品は、前記布帛と前記回路基板とで囲まれた状態となる。このため、前記回路部品が人や硬い物質等に意図せずに接触して、前記電子部品そのものが破損したり、前記電子部品と前記回路基板上の配線パターンとの電気的接続を担っているはんだにクラックが生ずる等のリスクを低減できる。
 前記布帛に前記回路実装品を固定する際、前記布帛の、前記回路基板の布帛対向面側に対する反対の面が、人等と接触する面(以後、人等接触想定面とも呼ぶ)となるように、前記布帛に前記回路実装品を固定してもよい。この場合、人等接触想定面には、前記補強部及び前記電子部品が配置されていない構成としてもよい。人等接触想定面に前記補強部及び前記電子部品が配置されていないと、人等接触想定面に人体が接触したとしても、柔軟性を有した回路基板の表面が人体に触れるのみであり、前記回路部品や前記補強部により人体が傷つくことを軽減でき、前記回路部品や前記補強部が損傷することも軽減できる。例えば、図3にも示されている布帛が衣服であった場合に、前記回路実装品が前記衣服の内側に図3に示されるように取り付けられたとしても、この衣服を人が着用した際の不快感(回路実装品が人体に触れることにより感じる不快な思い)を軽減することができる。
 また、前記布帛に前記回路実装品を固定する際、前記布帛の、前記回路基板の布帛対向面側に対する反対の面が、外部と接触する面(以後、外部接触想定面とも呼ぶ)となるように、前記布帛に前記回路実装品を固定してもよい。すなわち、上記の場合における人等接触想定面が、外部接触想定面になるように固定してもよい。この場合でも外部接触想定面には、前記補強部及び前記電子部品が配置されていない構成としてもよい。そうすることで、例えば、LEDや表示装置等のような前記電子部品を備える前記回路実装品を、衣類や靴のような人等の運動による変形を伴う布帛に固定する場合であっても、LEDや表示装置等の表示機能を損なうことなく、前記外部接触想定面に物体等が接触したとしても、柔軟性を有する回路基板の表面に物体等が触れるのみであり、前記回路部品や前記補強部により物体等が損傷することを軽減し、前記回路部品や前記補強部が損傷することも軽減できる。
 前記デバイスは、前記回路基板を備える前記回路実装品が前記布帛によって挟まれた構成としてもよい。すなわち、図3における前記回路基板12に対して前記布帛42とは反対側に布帛をさらに備える構成としてもよい(図示無)。布帛42とは反対側に備える布帛は、前記布帛42と同じ布帛であってもよいし、前記布帛42とは異なる布帛であってもよい。布帛42とは反対側に備える布帛には、前記回路基板が固定されていてもよいし、固定されていなくてもよい。前記回路基板が、人等接触想定面や外部接触想定面に露出しない構成にできるため、前記回路部品が人や物体等に接触することが軽減し、前記回路基板、人体、及び物体等が損傷することを軽減できる。
 前記回路実装品は、衣類等の布帛への固定を想定しているため、前記回路基板12の性質は、肌に触れた時の不快感の比較的少ない柔軟性を有したものを想定しており、さらに、伸縮性を有していてもよい。以後、柔軟性を有した前記回路基板12をフレキシブル回路基板と呼び、さらに伸縮性をも有した回路基板を伸縮性回路基板と呼ぶ。
 前記補強部16は、補強部を介さずに回路基板と布帛とを固定部材で固定した際に生じる回路基板の破損リスクを低減できるものであれば、どんな構造であってもよいし、どんな組成のものでもよい。例えば、前記補強部16が、前記回路基板12と同じ材料で形成されていてもよいし、前記回路基板12と異なる材料のものを採用してもよい。前記補強部16が前記回路基板と同じ材料で構成される場合、本発明に係る実施形態の1つとして、前記回路実装品は、図4に示すような構成も想定される。つまり、前記回路実装品11は、図4に示すように、前記回路基板12の端部を折り返して回路基板同士を接着することで、前記補強部21(16)を形成することもできる。この場合、前記補強部16は、前記回路基板12の折り返し部分21が該当すると言える。このような構成を採用することにより、新たに補強部を用意する必要はなくなり、回路基板のみで補強部を作成することが可能となる。なお、図4は、本実施形態に係る回路実装品11の他の一例を示す断面図である。
 前記回路実装品11は、図1及び図2に示すように、前記回路基板12の端部領域に前記補強部16を配置しているが、これに限定する必要はない。前記回路実装品11は、前記回路基板12の端面と前記補強部16の端面が揃うように回路基板12の端部に補強部を配置する構成にしてもよいし、図1及び図2に示すように、前記回路基板12の端部領域に前記補強部16を配置してもよいし、前記回路基板12の端部及び前記回路基板12の端部領域以外に前記補強部16を配置してもよい。また、前記補強部の数も、2つに限定する必要はなく、3つ以上の前記補強部を前記回路基板の布帛対向面側に配置した構成としてもよい。また、前記補強部は、1つであってもよい。この場合、前記補強部としては、例えば、図1及び図2に示すような前記補強部が2つの場合における前記補強部を連結して1つにした補強部等が挙げられる。ただ、前記回路実装品を前記布帛に固定した場合に、前記電子部品が前記回路基板と前記布帛とに囲まれた配置となり得るように、前記補強部が前記回路基板の布帛対向面側に配置されている構成としてもよい。これにより、上述の回路部品の破損、又は、回路部品の実装構造(はんだ接続構造等)の破損を低減することができる。
 前記回路実装品における補強部と電子部品との位置関係については、特に限定されないが、例えば、図5に示すような位置関係が挙げられる。図5は、前記回路実装品における補強部と電子部品との位置関係を説明するための図である。また、図5は、本発明の実施形態に係る回路実装品の他の一例を示す上面図(布帛対向面側から上面視した図)であるが、配線パターンを図略している。図5に示すように、前記回路実装品の上面視において中点となる位置をMとする。この中点Mを通る任意の直線を前記回路実装品の上面視において引いてみた場合、当該直線上における前記回路実装品の端部間の線分d1は、中点Mで2分割されている。この線分(図5においては線分d1)で前記回路実装品の上面視領域を2分割した場合のそれぞれの領域を領域R1、領域R2とした場合(図5参照)、前記領域R1の少なくとも一部領域には前記補強部が配置されており、さらに、前記領域R2の少なくとも一部領域にも前記補強部が配置されていてもよい。さらに、中点Mを通る任意の直線を前記回路実装品の上面視において引いてみた場合に、任意線分の内、少なくとも1つの線分においては(図5においては線分d2が該当)、中点Mと前記回路実装品の端部との間の線分上に前記補強部が存在していてもよい(図5において、前記領域R1における線分d2上に補強部16aが存在しており、さらに、前記領域R2における線分d2上に補強部16bが存在している。)。さらに、回路実装品の上面視において、前記補強部上の、中点Mから最も離れている部位までの距離L2は、前記電子部品上の、中点Mから最も離れている部位までの距離L3よりも長くなるように、前記補強部及び前記電子部品は配置されていてもよい。このような配置で、前記補強部及び前記電子部品を配置することにより、前記回路実装品を前記布帛に固定した際に、前記電子部品が前記回路基板と前記布帛とに囲まれた配置となるため、上述同様、回路部品の破損、又は、回路部品の実装構造(半田接続構造等)の破損を低減することができる。
 なお、前記補強部の形成方法としては、前記回路基板の布帛対向面側に印刷等により形成することもできるし、前記補強部として利用する部材を準備し、当該部材を前記回路基板の補強部を形成する領域に接着剤又ははんだ等により固定する構成としてもよい。
 補強部の材料としては、補強を可能とする目的の観点から、繊維、硬化性の樹脂組成物、及び熱可塑性樹脂組成物等が挙げられる。前記繊維としては、一般的に布帛として使用されている織物、編物、組物、及び不織布等が挙げられる。また、前記繊維としては、これらの異なる形態の繊維の組み合わせであってもよい。前記硬化性の樹脂組成物としては、熱硬化性樹脂組成物が好ましく、例えば、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、及びフッ素ゴム等が挙げられる。また、前記熱可塑性樹脂組成物に含まれる熱可塑性樹脂としては、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、及びクロロプレンゴム等の各種ゴム、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、オレフィン樹脂等が挙げられる。本実施形態で使用し得る補強部に用いる場合には、オレフィン樹脂、アクリル樹脂、及びエポキシ樹脂等が好ましい。また、補強部の材料としては、上記材料を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。例えば、前記繊維と前記樹脂組成物とを組み合わせてもよい。
 前記回路基板12は、上述したように、柔軟性を有していれば、特に限定されず、また、その構造についても特に限定されない。前記回路基板12は、例えば、図1及び図2に示すように、絶縁層13と、前記絶縁層13の表面又は内部に設けられる導体からなる配線パターン14とを備える基板等が挙げられる。また、前記回路基板12が、伸縮性回路基板である場合、前記絶縁層13は、伸縮性を有する伸縮性絶縁層と呼び、前記配線パターン14は、伸縮性配線パターンと呼び、前記回路実装品11は、伸縮性回路実装品と呼ぶ。
 [フレキシブル回路基板]
 本実施形態で用いられるフレキシブル回路基板としては、柔軟性を有する回路基板であれば、特に限定されないが、例えば、伸長率が10%未満、好ましくは5%未満である回路基板等が挙げられる。また、前記フレキシブル回路基板としては、例えば、10%未満の伸張率を有し、25℃室温における引張弾性率が10MPa以上、好ましくは50MPa以上である回路基板としてもよい。
 [伸縮性回路基板]
 本実施形態で用いられる伸縮性回路基板は、伸縮性回路基板として用いられる基板であれば、特に限定されない。また、本実施形態における伸縮性絶縁層、伸縮性配線、伸縮性回路基板、及び伸縮性回路実装品は、それぞれ伸縮性を有する。ここで「伸縮性を有する」とは、弾性変形可能であることを指し、より具体的には、10%以上の伸張率を有し、且つ、25℃室温における引張弾性率が0.5~500MPaであることを指す。
 前記伸張率は、10%以上であり、25%以上であることが好ましく、50%以上であることがより好ましく、100%以上であることがさらに好ましい。また、前記伸張率は、高ければ高いほど好ましいが、必要以上に伸張した場合、熱可塑性樹脂において塑性変形が発生し、元の形状を損なう傾向があるという観点から、500%以下であることが好ましい。また、25℃室温における引張弾性率は、0.5~500MPaであり、1~300MPaであることが好ましく、2~200MPaであることがより好ましく、2~100MPaであることがさらに好ましい。前記伸張率及び前記引張弾性率が範囲内であれば、任意の形への変形しやすく、例えば、伸縮性回路基板を衣服等に貼り付けた場合、衣服の変形に対する追従性に優れている。なお、前記引張弾性率は、動的粘弾性測定装置を用いて引張試験で温度依存性測定を行うことにより測定された25℃における貯蔵弾性率を指す。前記動的粘弾性測定装置としては、例えば、セイコーインスツル株式会社製のDMS6100等が挙げられる。
 [伸縮性絶縁層]
 前記伸縮性絶縁層に使用する樹脂組成物は、その硬化物が、前記伸張率及び前記引張弾性率のような特性を備えていれば、その組成について特に限定されるものではない。
 好ましくは、前記樹脂組成物は、熱硬化性樹脂およびその硬化剤を含む。より具体的な前記樹脂組成物の一例として、例えば、ポリロタキサン(A)、熱硬化性樹脂(B)及び硬化剤(C)を含む樹脂組成物が挙げられる。以下に、各成分についてより具体的に説明する。
 前記ポリロタキサン(A)は、具体的には、例えば、特許第4482633号又は国際公開WO2015/052853号パンフレットに記載されているようなポリロタキサンが挙げられる。前記ポリロタキサン(A)としては、市販のものを使用してもよく、具体的には、アドバンストソフトマテリアルズ株式会社製のセルムスーパーポリマーA1000等を使用することができる。
 前記熱硬化性樹脂(B)としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂が特に制限なく挙げられるが、なかでもエポキシ樹脂を用いることが好ましい。
 前記エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、アラルキルエポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、状況に応じて、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 前記エポキシ樹脂としては、例えば、1つの分子中に2つ以上のエポキシ基を含み、かつ分子量が500以上であるエポキシ樹脂が好適に例示される。このようなエポキシ樹脂としては、市販のものを使用してもよく、例えば、JER1003(三菱化学株式会社製、分子量1300、2官能)、EXA-4816(DIC株式会社製、分子量824、2官能)、YP50(新日鉄住金化学株式会社製、分子量60000~80000、2官能)等が挙げられる。
 前記エポキシ樹脂とは別のエポキシ樹脂としては、例えば、炭素数が2~3のアルキレンオキサイド変性された変性基を有し且つその変性基がエポキシ1mol分子中に4mol以上含まれること、2mol以上のエポキシ基を有すること、及びエポキシ当量が450eq/mol以上であるエポキシ樹脂等が挙げられる。前記熱硬化性樹脂(B)として、このエポキシ樹脂を含み、前記硬化剤(C)を含むことによっても、その硬化物が、前記伸張性及び前記引張弾性率を有する樹脂組成物を得ることが可能である。このようなエポキシ樹脂としては、具体的には、プロピレンオキサイド付加型ビスフェノールA型エポキシ樹脂(株式会社ADEKA製、EP4003S)、エチレンオキサイド付加型ヒドロキシフェニルフルオレン型エポキシ樹脂(大阪ガスケミカル株式会社製、EG-280)等が挙げられる。また、上述するようなエポキシ樹脂は、1種類を単独で用いてもよいが、2種以上を併用してもよい。
 前記ポリロタキサン(A)と前記熱硬化性樹脂(B)との、いずれか単独の成分と前記硬化剤(C)とを含む樹脂組成物としてもよいが、両方の成分((A)且つ(B))と硬化剤(C)とを含む樹脂組成物とすることが、その硬化物が、前記伸張性及び前記引張弾性率を有する樹脂組成物を得やすい点で好ましい。
 前記硬化剤(C)としては、前記熱硬化性樹脂(B)の硬化剤として働くものであれば、特に制限はない。特に、エポキシ樹脂の硬化剤として好ましく使用できるとしては、フェノール樹脂、アミン系化合物、酸無水物、イミダゾール系化合物、スルフィド樹脂、ジシアンジアミド、スルホニウム塩の硬化剤等が例として挙げられる。前記硬化剤(C)は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、前記樹脂組成物は、必要に応じて、硬化促進剤を含有してもよい。前記硬化促進剤としては、例えば、イミダゾール系化合物等が挙げられる。
 前記樹脂組成物のうち、ポリロタキサン(A)を含む樹脂組成物には、さらに架橋剤を添加してもよく、そのような架橋剤としては、前記ポリロタキサンの環状分子の少なくとも一部(ポリロタキサンの環状分子が有する少なくとも一つの反応基)と架橋する構造を作ることができるものであれば特に限定なく用いることができ、具体的には、例えば、イソシアネート樹脂、及び塩化シアヌル等が挙げられる。
 前記樹脂組成物中の各成分の割合は、本発明の効果を発揮し得る限り特に制限はないが、例えば、(A)成分、(B)成分及び(C)成分を全て含む場合には、前記(A)~(C)成分の合計を100質量部として、前記ポリロタキサン(A)は10~80質量部、より好ましくは30~50質量部程度;前記熱硬化性樹脂(B)は10~89.9質量部、より好ましくは30~50質量部;前記硬化剤(C)は0.1~30質量部、より好ましくは0.1~20質量部程度である。なお、本実施形態の樹脂組成物が架橋剤としてイソシアネート樹脂を含む場合、イソシアネート樹脂は前記ポリロタキサン(A)成分に対して、0~50質量部を添加することができ、さらには、10~40質量部添加することが好ましい。(B)成分及び(C)成分を含み、(A)成分を含まない場合には、前記樹脂組成物全量を100質量部として、前記熱硬化性樹脂(B)は50~99質量部、より好ましくは60~80質量部程度;前記硬化剤(C)は1~50質量部、より好ましくは1~40質量部程度である。
 さらに、前記樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲でその他の添加剤、例えば、硬化触媒(硬化促進剤)、難燃剤、難燃助剤、レベリング剤、着色剤等を必要に応じて含有してもよい。
 前記エポキシ樹脂を含む樹脂組成物の調製方法については、特に限定はなく、例えば、エポキシ樹脂、硬化剤及び溶媒を均一になるように混合する。使用する溶媒に特に限定はなく、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、アセトン等を使用することができる。これらの溶媒は単独で用いてもよいし2種以上を組み合わせて用いてもよい。さらにここで、必要に応じて、粘度を調整するための有機溶剤や、各種添加剤を配合してもよい。
 上述のようにして得られた樹脂組成物を加熱乾燥することによって、溶媒を蒸発させながら、硬化させて、本実施形態の絶縁層を得ることができる。
 前記樹脂組成物を加熱乾燥するための方法、装置、それらの条件については、従来と同様の各種手段、あるいはその改良された手段であってよい。具体的な加熱温度と時間は、使用する架橋剤や溶媒等によって適宜設定することができるが、例えば、50~200℃で60~180分間程度加熱乾燥することによって、前記樹脂組成物を硬化させることができる。
 このようにして得られた絶縁層(前記樹脂組成物等の硬化物である成形体)は、その一方の表面に配線(導電層)を安定的に形成するために表面処理をしてもよい。また、各種添加剤、例えば、酸化防止剤、耐候安定剤、難燃剤、帯電防止剤など、その特性を損なわない範囲で添加することができる。
 [導体層]
 前記回路実装品は、前記回路基板の布帛対向面側に導体層をさらに備えていてもよい。前記導体層としては、例えば、金属箔、導電性組成物で形成される配線、極薄く塗工された導電層、導電糸、及び金属成形物等が挙げられる。
 [金属箔]
 前記金属箔としては、例えば、銅箔(めっき)、アルミニウム箔、及びステンレス箔等が挙げられ、また、これらの金属箔は、シランカップリング剤等で表面処理された金属箔であってもよい。
 前記金属箔を用いて導体層を形成する場合は、前記絶縁層の布帛対向面側に銅箔等の金属箔を重ね、これを加熱加圧成形して積層一体化することによって、積層体を作製することができる。その後、金属箔をエッチング加工等して回路(配線)形成をすることによって、本実施形態の絶縁層の表面に、回路として導体層(配線)を設けることができる。回路形成する方法としては、上記記載の方法以外に、例えば、セミアディティブ法(SAP:Semi Additive Process)やモディファイドセミアディティブ法(MSAP:Modified Semi Additive Process)による回路形成等が挙げられる。
 [伸縮性配線]
 前記伸縮性配線は、伸縮性を有する配線であれば、特に限定されない。前記伸縮性配線を構成する導電性伸縮材料は、導電性フィラーと、伸縮性バインダーとを含む導電性組成物等が挙げられる。
 前記導電性組成物は、具体的には、伸縮性バインダーとなる樹脂(D)と、前記樹脂(D)と反応する硬化剤(E)と、導電性フィラー(F)とを含み、前記樹脂(D)は、官能基当量が400g/eq以上で10000g/eq以下である官能基を有し、且つ、前記樹脂(D)及び前記導電性組成物の硬化物は、そのガラス転移温度(Tg)又は軟化点が40℃以下、あるいは30℃での弾性率が1.0GPa未満であること、並びに、導電性フィラー(F)が、室温での固有体積抵抗率が1×10-4Ω・cm以下の導電物質からなる樹脂組成物等が挙げられる。
 以下では、その各成分について説明する。
 前記導電性組成物は、具体的には、伸縮性バインダーとなる樹脂(D)と、前記樹脂(D)と反応する硬化剤(E)と、導電性フィラー(F)とを含み、前記樹脂(D)は、官能基当量が400g/eq以上で10000g/eq以下である官能基を有し、且つ、前記樹脂(D)及び前記導電性組成物の硬化物は、そのガラス転移温度(Tg)又は軟化点が40℃以下、あるいは30℃での弾性率が1.0GPa未満であること、並びに、導電性フィラー(F)が、室温での固有体積抵抗率が1×10-4Ω・cm以下の導電物質からなる樹脂組成物等が挙げられる。
 前記樹脂(D)は、重量平均分子量が5万以上であることが好ましい。これにより、前記導電性組成物を用いて導電パターンを印刷した場合等ににじみが発生しにくくなると考えられる。一方、重量平均分子量の上限値については特に限定はないが、分子量が300万を超える場合には粘度が高くなり取り扱い性が低下するおそれがあるため、樹脂(D)の重量平均分子量範囲として好ましくは5万以上300万以下、より好ましくは10万以上100万以下である。
 前記硬化剤(E)としては、上述したような樹脂(D)との反応性を有している限り、特に制限なく様々な硬化剤を用いることができる。硬化剤(E)の具体例としては、イミダゾール系化合物、アミン系化合物、フェノール系化合物、酸無水物系化合物、イソシアネート系化合物、メルカプト系化合物、オニウム塩、過酸化物等のラジカル発生剤、光酸発生剤等が挙げられる。
 前記導電性フィラー(F)は、室温での固有体積抵抗率が1×10-4Ω・cm以下である導電物質からなる。室温での固有体積抵抗率が1×10-4Ω・cmを超える材料を用いる場合、導電性組成物とした時に、その体積抵抗率は配合量にもよるが概ね1×10-3Ω・cm~1×10-2Ω・cmとなる。このため、回路にした場合、抵抗値が高くなり電力のロスが大きくなる。
 前記導電物質(室温での固有体積抵抗率が1×10-4Ω・cm以下である導電物質)としては、例えば、銀、銅、金等の金属元素から成る単体やこれらの元素を含む酸化物、窒化物、炭化物や合金といった化合物等が挙げられる。前記導電性組成物には、導電性フィラー(F)以外にも、導電性をより改善する目的で、導電性あるいは半導電性の導電助剤を加えることもできる。このような導電性あるいは半導電性の助剤としては、導電性高分子、イオン液体、カーボンブラック、アセチレンブラック、カーボンナノチューブや帯電防止剤に用いられる無機化合物等を用いることができ、1種類で使用しても2種類以上を同時に用いても構わない。
 前記導電性フィラー(F)は、その形状が扁平形状であることが好ましく、厚みと面内長手方向のアスペクト比が10以上であることが好ましい。前記アスペクト比が10以上である場合には、導電性フィラーの質量比に対する表面積が大きくなり導電性の効率が上がるだけでなく、樹脂成分との密着性もよくなり伸縮性が向上する効果もある。前記アスペクト比は1000以下であれば、より良好な導電性及び印刷性が確保できるという観点から、10以上1000以下であることが好ましく、20以上500以下であることがより好ましい。このようなアスペクト比を有する導電性フィラーの例としては、タップ法により測定したタップ密度で6.0g/cm以下である導電性フィラーが挙げられる。さらに、タップ密度が2.0g/cm以下である場合には更にアスペクト比が大きくなるためより好ましい。
 前記導電性組成物中の導電性フィラー(F)の配合割合については、前記導電性組成物全量に対し、導電性フィラー(F)の配合割合が質量比で40~95質量%であることが導電性、コスト、印刷性において好ましく、より好ましくは60~85質量%である。
 前記導電性組成物には、上記成分以外にも、目的に応じて添加剤等を加えることができる。添加剤等については、例えばエラストマー、界面活性剤、分散剤、着色剤、芳香剤、可塑剤、pH調整剤、粘性調整剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、滑剤等が挙げられる。
 前記導電性フィラー(F)は、その粒子サイズに特に制限はないが、スクリーン印刷時の印刷性や配合物の混練において適度な粘度となるという観点から、レーザー光散乱方によって測定した平均粒径(体積累積50%における粒径;D50)が0.5μm以上30μm以下であることが好ましく、1.5μm以上20μm以下であることがより好ましい。
 前記導電性フィラー(F)は、表面をカップリング処理された導電性フィラーであることが好ましい。あるいは、前記導電性組成物にカップリング剤を含有させてもよい。これにより、バインダー樹脂と導電性フィラーの密着性がより向上するという利点がある。
 前記導電性組成物に添加する、あるいは、前記導電性フィラーをカップリング処理するためのカップリング剤としては、フィラー表面に吸着又はフィラー表面と反応するものであれば特に制限なく用いることができる。前記カップリング剤としては、具体的には、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミ系カップリング剤等が挙げられる。
 前記導電性組成物において、前記カップリング剤を使用する場合、その添加量は、樹脂組成物全体に対し、1~20質量%程度とすることが好ましい。
 前記導電性組成物中の各成分の割合は、本発明の効果を発揮し得る限り特に制限はなく、前記樹脂(D):前記硬化剤(E)の配合割合は、樹脂と硬化剤の種類によって、当量比などを考慮して適宜決めることが可能である。
 前記導電性組成物には、上記成分以外にも、目的に応じて添加剤等を加えることができる。添加剤等については、例えばエラストマー、界面活性剤、分散剤、着色剤、芳香剤、可塑剤、pH調整剤、粘性調整剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、滑剤等が挙げられる。
 前記伸縮性配線を形成する方法は、特に限定されず、例えば、前記導電性組成物を、上述したような絶縁層上に塗布または印刷することによって、導電性組成物の塗膜を形成し、所望の配線(導電パターン)を形成する方法等が挙げられる。
 前記配線による導電パターン等は、以下のような工程によって前記絶縁層の表面に形成することができる。すなわち、まず、前記導電性組成物を前記絶縁層上に塗布又は印刷することで塗膜を形成し、乾燥により塗膜に含まれる揮発成分を除去する。その後の加熱や電子線、光照射といった硬化工程により、樹脂(D)と硬化剤(E)を硬化させる工程、並びに、カップリング剤と導電性フィラー(F)とを、及び、樹脂(D)と硬化剤(E)とを反応させる工程により、前記伸縮性配線による導電性パターンを形成することができる。前記硬化工程や反応工程における各条件は特に限定されず、樹脂、硬化剤、フィラー等の種類や所望の形態によって適宜設定すればよい。
 前記導電性組成物を基材上(伸縮性絶縁層上)に塗布する工程は、特に限定されないが、例えば、アプリケーター、ワイヤーバー、コンマロール、グラビアロールなどのコーティング法やスクリーン、平板オフセット、フレキソ、インクジェット、スタンピング、ディスペンサ、スキージ等を用いた印刷法を用いることができる。
 前記回路実装品11は、図6に示すように、前記電子部品15の少なくとも一部が、コーティング剤17で覆われていてもよい。なお、図6は、本実施形態に係る回路実装品11の他の一例を示す断面図である。また、図6に示す回路実装品11は、図1に示す回路実装品11と、前記電子部品15を覆うコーティング剤17とを備える。前記コーティング剤17は、前記電子部品15の一部が覆われている構成としてもよいし、前記電子部品15の全部が覆われている構成としてもよい。また、複数個の前記電子部品が前記回路基板に実装されている場合には、その複数個の前記電子部品のうちの一部の電子部品のみが前記コーティング剤で覆われていてもよいし、前記複数個の電子部品の全てが前記コーティング剤で覆われていてもよい。このような構成を採用することにより、前記電子部品の外表面に現れる凹凸の少なくとも一部領域が前記コーティング剤で覆われて滑らかになるため、前記回路実装品を固定した布帛を人体に接触させた際の肌触りが向上し、着用感が向上する。また、前記回路実装品は、前記電子部品の少なくとも一部が、コーティング剤で覆われているので、耐水性、例えば、洗濯時の耐水性等が向上する。また、前記電子部品が、前記回路基板を土台として前記コーティング剤で覆われているため、前記電子部品と前記回路基板との接続強度を向上させることも可能となる。
 なお、前記コーティング剤17は、電子部品を覆うコーティング剤として用いられるものであれば特に限定されないが、例えば、前記コーティング剤として前記補強部と同じ材料のものを採用してもよい。このような構成を採用することにより、前記電子部品の少なくとも一部をコーティング剤で覆う製造工程(印刷プロセスやディスペンサによるコーティング剤の形成プロセス等を想定)において、前記補強部を形成することも可能となる場合がある。前記被覆部分と前記補強部とを、例えば、印刷等で同時に形成することができ、生産プロセスの効率化を図ることができる。また、前記コーティング剤が前記電子部品を覆っている被覆部分と前記コーティング剤で構成された前記補強部の部分とが接触してつながっている場合、前記被覆部分及び前記補強部の両者が強固に接合して前記回路基板に固定されることになるため、前記被覆部分又は前記補強部が前記回路基板から剥離するリスクを低減できる。
 前記コーティング剤17としては、例えば、硬化性の樹脂組成物、及び熱可塑性樹脂組成物等が挙げられる。前記硬化性の樹脂組成物としては、熱硬化性樹脂組成物が好ましく、例えば、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、及びフッ素ゴム等が挙げられる。また、前記熱可塑性樹脂組成物に含まれる熱可塑性樹脂としては、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、及びクロロプレンゴム等の各種ゴム、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、及びオレフィン樹脂が挙げられる。本実施形態で使用し得るコーティング剤に用いる場合には、オレフィン樹脂、アクリル樹脂、及びエポキシ樹脂等が好ましい。
 前記回路実装品11は、前記コーティング剤17の弾性率が、前記回路基板12の弾性率より高く、前記電子部品15の弾性率より低い構成としてもよい。図3は、前記デバイス41において、前記電子部品15に前記コーティング剤17が塗布されていない場合の構成を示している。ここで、図3において、X領域及びY領域は、前記回路基板の人等接触想定面側の、前記電子部品の端部位置近傍を表している。X領域やY領域に肌が触れた場合、柔軟性を有した回路基板を介して電子部品の端部の凹凸感が伝わり、人に不快感を与えるかもしれない。一方、前記デバイス41において、前記電子部品15の少なくとも一部領域を前記コーティング剤17で覆った場合、図7に示すように、X領域及びY領域の周辺に、前記コーティング剤が配置されることから前記電子部品の端部の凹凸感を吸収する緩衝材の役割を果たし、X領域やY領域を触れた時の人の不快感を軽減することができる。前記コーティング剤の弾性率が前記電子部品の弾性率よりも高くなると、前記電子部品同様に、前記コーティング剤による被覆部分の端部の凹凸感が顕著に表れ、肌触り感を悪化させることが予想される。一方、前記コーティング剤の弾性率が回路基板よりも低くなると、電子部品の端部の凹凸感を吸収する緩衝材としての機能が低下してしまい、肌触り感を悪化させることが予想される。なお、図7は、本発明の他の一実施形態に係るデバイス41の他の一例を示す断面図である。
 なお、ここでの弾性率は、動的粘弾性測定装置を用いて、圧縮試験、せん断試験、引張試験、又は曲げ試験で温度依存性測定を行うことにより測定された25℃における貯蔵弾性率を指す。前記動的粘弾性測定装置としては、例えば、セイコーインスツル株式会社製のDMS6100等が挙げられる。
 本願における「電子部品の弾性率」とは、前記電子部品において弾性率の最も低い部分の弾性率を指している(前記回路基板に実装された前記電子部品が複数存在する場合には、複数の電子部品の内で最も低い部分の弾性率を指している)。具体例としては、電子部品の樹脂パッケージ等の弾性率が、本願における「電子部品の弾性率」に該当する場合がある。
 本願における「回路基板の弾性率」とは、前記回路基板を構成する絶縁層の弾性率を指している。具体例として、前記絶縁層が前記伸縮性絶縁層である場合、前記伸縮性絶縁層の引張弾性率が挙げられる。
 本願における「コーティング剤の弾性率」とは、前記被覆領域に用いられているコーティング剤の弾性率を指している。
 前記回路実装品11は、前記補強部と前記電子部品との距離が、前記電子部品の高さより大きい構成としてもよい。本願において「前記補強部と前記電子部品との距離」とは、前記電子部品の端部と前記補強部の端部との間の最短距離を指している。
 図8は、本発明の実施形態に係る回路実装品11の他の一例を示す上面図(布帛対向面側から上面視した図)であり、前記補強部と前記電子部品との距離を説明するための図である。図8において、電子部品の端部と補強部の端部とを結ぶ線分は無限に描画することはできるが(図8におけるL4、L5、L6、及びL7等)、本願における「前記補強部16と前記電子部品15との距離」とは、前記電子部品15の端部と前記補強部16の端部との間の最短距離となるL4が該当することになる。図8でも示されるように、複数の前記電子部品が前記回路基板上に実装されている場合においても、本願における「前記補強部16と前記電子部品15との距離」とは、それぞれの前記電子部品の端部と前記補強部の端部と結ぶ線分(L4及びL7等)の内で最短となる線分(L4)の長さを指している。なお、コーティング剤により電子部品が覆われていたとしても、上述の定義(電子部品の端部を起点とする)が採用される。
 本願における「前記電子部品の高さ」とは、電子部品が搭載されている回路基板の布帛対向面の表面から垂直方向に計測して最も離れる前記電子部品表面の部位までの距離を指している。
 図9は、図8に示す回路実装品11の、切断面線IX-IXから見た断面図であり、前記電子部品の高さ及び前記補強部の説明を説明するための図である。この図9における電子部品の高さとしては、H1やH2等と色々な長さを計測することができるが、本願における「前記電子部品の高さ」とは、前記電子部品15の最大高さとなるH2が該当することになる。なお、コーティング剤により電子部品が覆われていたとしても、上述の定義(電子部品の部位を起点とする)が採用される。
 前記回路実装品として、前記補強部と前記電子部品との距離が前記電子部品の高さより大きい構成を採用した場合(例えば、図9において、L4がH2より大きい場合)、前記デバイス(例えば、図3、図7、及び図11に示すデバイス等)における前記電子部品と前記布帛との間の距離Gを確保しやすくなり、前記電子部品と前記布帛とが過度に接触して、前記電子部品と前記回路基板との接続構造に過度の負荷がかかることを回避できる。
 前記回路実装品11は、前記補強部16の高さが、前記電子部品15の高さより高い部分を有する構造としてもよい。本願において「補強部の高さ」とは、補強部が搭載されている回路基板の布帛対向面の表面から垂直方向に計測して最も離れる前記補強部表面の部位までの距離を指している(上述した、電子部品の高さと同様の概念)。図9における補強部の高さとしては、H3、H4、及びH5等と色々な長さを計測することができるが、本願における「前記補強部の高さ」とは、前記補強部16の最大高さとなるH5が該当することになる。
 前記補強部16の高さが、前記電子部品15の高さより高い部分を有する構造とすること(例えば、図9において、H5がH2より大きい場合)で、前記回路実装品を前記布帛に固定した場合であっても、前記電子部品が前記布帛に強く押し付けられることを抑制することができる。このことにより、前記布帛に前記電子部品が密着しすぎて前記回路実装品が損傷することを抑制できる。
 前記回路基板12は、図10に示すように、絶縁層13と、前記絶縁層13上に設けられる導体からなる配線パターン14とを備えており、前記回路基板12の前記補強部16が形成される領域αの少なくとも一部には、前記配線パターンが存在する構成としてもよい。このような構成を採用することによって、補強部が形成される領域の強度を増強でき、補強部と布帛を固定部材により固定する際に、回路基板に裂ける等の損傷が発生するリスクを低減することができる。なお、図10は、本発明の実施形態に係る回路実装品11の他の一例を示す断面図である。
 前記デバイス41は、図11に示すように、前記領域αに前記配線パターン14が存在する構成としてもよい。また、このようなデバイス41において、前記布帛42と前記回路基板12とを補強部16を介して導電性を有する固定部材(例えば、導電性を有する糸や金具が想定される)で固定する形態を採用してもよい。このような形態を採用した場合、前記回路基板の人等接触想定面側に導電性を有する固定部材の一部が露出する。また、布帛のA面(図11参照)側にも導電性を有する固定部材の一部が露出することになる。例えば、図11の回路基板の人等接触想定面が人体の肌に触れるような位置に回路実装品を固定させることにより(例えば、衣服内側への回路実装品の固定が想定される)、人等接触想定面に露出した固定部材を人体情報取得用のプローブとして利用することもできる。この場合、導電性を有した固定部材と電気的に接続されている配線パターンは、人体信号を取得処理する電子部品とも電気的に接続される構成となる。なお、図11は、本発明の他の一実施形態に係るデバイス41の他の一例を示す断面図である。
 本発明の他の実施形態に係る回路実装品11は、図12に示すように、布帛に固定される回路実装品であって、柔軟性を有する回路基板12と、前記回路基板12の、前記布帛と対向する布帛対向面側に実装された電子部品15と、前記回路基板12の前記布帛への固定に用いられる補強部31(16)とを備えている。前記補強部31は、前記回路基板12と接続されるとともに前記布帛への固定に用いられる。なお、図12は、本発明の他の実施形態に係る回路実装品11の一例を示す断面図である。
 前記補強部31は、前記回路基板12の絶縁層13より弾性率が高い材料からなる。前記回路実装品11としては、具体的な事例としては、まず、前記回路基板12の絶縁層13が、繊維基材と繊維基材にしみ込まれた樹脂とから構成される。また、前記補強部31も、前記絶縁層13と同様に、繊維基材と繊維基材にしみ込まれた樹脂とから構成される。そして、前記絶縁層13の繊維基材と前記補強部31の繊維基材とは連続的につながっている構成とし、前記補強部31に用いられる樹脂(繊維基材にしみ込ませるもの)は、前記絶縁層13にしみ込ませる樹脂より弾性率の高い樹脂を採用した構成が想定される。このような構成を採用することにより、回路実装品が補強部を介して布帛に固定される際に補強部が損傷し、結果、回路基板へも損傷が広がるリスクを低減できる。
 前記補強部31に用いられる樹脂としては、例えば、硬化性の樹脂組成物、及び熱可塑性樹脂組成物等が挙げられる。前記硬化性の樹脂組成物としては、熱硬化性樹脂組成物が好ましく、例えば、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、及びフッ素ゴム等が挙げられる。また、前記熱可塑性樹脂組成物に含まれる熱可塑性樹脂としては、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、及びクロロプレンゴム等の各種ゴム、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、及びオレフィン樹脂が挙げられる。本実施形態で使用し得るコーティング剤に用いる場合には、オレフィン樹脂、アクリル樹脂、及びエポキシ樹脂等が好ましい。
 本発明の他の一実施形態に係るデバイス41は、図3に示すように、前記回路実装品11と、布帛42と、前記回路実装品11と前記布帛42とを固定する固定部材43とを備える。そして、前記回路実装品11の前記電子部品15が実装されている面(布帛対向面)が前記布帛42に対向するように、前記補強部16と前記布帛42とが固定部材43により相互に固定される。
 前記布帛42は、特に限定される必要はなく、例えば、衣類等が挙げられる。前記布帛42が衣類を構成する布帛である場合、前記回路実装品11の固定される位置の一例としては、図13に示すようなもの(衣類の内側で、且つ、当該衣類を人が着用した際に当該着用者の首の後ろ近傍にあたる位置)が想定される。
 前記回路実装品11が固定された衣類51の応用先としては、店舗の販売員に前記衣類51を着用してもらい、当該販売員の店舗における行動ログを取得するといったものや、スポーツ選手に前記衣類51を着用してもらい、当該スポーツ選手の運動状態のデータを取得する等が想定される。なお、図13は、本実施形態に係る回路実装品が固定された衣類の一例を示す概略図であり、回路実装品の固定位置はこれに限られない。例えば、衣類のタグを前記回路実装品で置き換えることを想定するのであれば、衣類の内側で着用時に違和感を感じにくい位置であれば、前記回路実装品の固定位置の候補となり得る。
 前記固定部材は、前記補強部と前記布帛とを固定できるのであれば、特に種類は限定されない。前記固定部材としては、例えば、接着剤や糸、金具等が挙げられる。また、前記固定部材として用いられる糸としては、導電性を有する糸(以後、導電糸)であってもよい。導電糸であれば、前記固定部材を電極として使用したり、前記固定部材を人体等に接触させることによって、人体の状態に関する情報を取得するためのプローブとして利用することもできる。
 前記デバイス41は、図3に示すように、前記固定部材で前記補強部と前記布帛とを固定する固定位置が2箇所以上あり、任意に選択された2つの固定位置の間に存在する前記布帛の長さが、当該選択された2つの固定位置の間に存在する前記回路実装品の長さより短くなる条件を満たす2つの固定位置の選択方法が存在するように構成されていてもよい。
 本願において「任意に選択された2つの固定位置の間に存在する前記布帛の長さ」とは、布帛の回路実装品と対向している面側(以後、回路実装品対向面側と呼ぶ)の表面上に沿って、任意に選択された2つの固定位置を結んだときの最短線分L1aの長さを指している。ここで布帛の回路実装品対向面の表面の固定位置も厳密には点状ではなく面状となるため、当該面において、2つの固定位置を結ぶ線分が最短となる箇所が選択されることになる。図3に記載のデバイスにおいては、布帛の回路実装品対向面側には4つの固定位置(F1、F2、F3、F4)が存在しているため、これら4つの固定位置の内、任意に選択された2つの固定位置の間に存在する布帛の長さ(布帛の回路基板対向面の表面上の長さ)としては、F1からF3までの長さ、F1~F4までの長さ、F2~F3までの長さ、F2からF4までの長さ、F1からF2までの長さ、及びF3からF4までの長さの6つの候補が存在する。
 さらに、本願において、「当該選択された2つの固定位置の間に存在する前記回路実装品の長さ」とは、上述の布帛の長さを算出する際に選択した2つの固定位置に着目し、回路基板の布帛対向面側の表面上に沿って、この2つの固定位置を結んだときの最短線分L1bの長さを指している。ここで回路基板の布帛対向面の表面の固定位置も厳密には点状ではなく面状となるため、当該面において、2つの固定位置を結ぶ線分が最短となる箇所が選択されることになる。図3においては、回路基板の布帛対向面側には4つの固定位置(f1、f2、f3、f4)が存在しているため、これら4つの固定位置の内、任意に選択された2つの固定位置の間に存在する回路実装品の長さ(回路基板の布帛対向面の表面上の長さ)としては、f1からf3までの長さ、f1からf4までの長さ、f2からf3までの長さ、f2からf4までの長さ、f1からf2までの長さ、及びf3からf4までの長さの6つの候補が存在する。
 上記の定義を踏まえて、「任意に選択された2つの固定位置の間に存在する前記布帛の長さが、当該選択された2つの固定位置の間に存在する前記回路実装品の長さより短くなる条件を満たす2つの固定位置の選択方法が存在する」とは、複数の固定位置の中から任意に2つの固定位置を選択した時に、当該2つの固定位置の間に存在する布帛の長さが回路実装品の長さよりも短くなる固定位置の選択方法が存在することを意味している。以下、図3に記載のデバイスをもとに上記定義の説明を行う。例えば、固定位置F1とF3、及び、これに対応する固定位置f1とf3に着目し、固定位置F1からF3までの前記布帛の長さと固定位置f1からf3までの前記回路実装品の長さとを比較する。同様に、固定位置F1からF4までの前記布帛の長さと固定位置f1からf4までの前記回路実装品の長さを比較する。これをすべての組合せ(他、F2からF3までとf2からf3までとの組合せ、F2からF4までとf2からf4までとの組合せ、F1からF2までとf1からf2までとの組合せ、F3からF4までとf3からf4までとの組合せの全部で6つの組合せ)で布帛の長さと回路実装品の長さを比較する。すべての組合せで長さの比較を行った結果、F1からF3までとf1からf3までとの組合せ、F1からF4までとf1からf4までとの組合せ、F2からF3までとf2からf3までとの組合せ、F2からF4までとf2からf4までとの組合せの4つの組合せは、布帛の長さが回路実装品の長さよりも短くなる。ゆえに、図3に示す構成は、任意に選択された2つの固定位置の間に存在する前記布帛の長さが、当該選択された2つの固定位置の間に存在する前記回路実装品の長さより短くなる条件を満たす2つの固定位置の選択方法が存在するように構成されていると言える。このように構成されたデバイスは、前記布帛に前記電子部品が強く押し付けられることがないため、前記電子部品と回路基板上の配線パターンとの間の導通不良等の発生を抑制することができる。
 前記衣類における前記回路実装品の固定位置としては、前記回路実装品の電子部品が好適に動作する位置であれば、特に限定されない。前記衣類51における前記回路実装品11の固定位置としては、例えば、前記衣類51を着たときの衣類の内側領域の任意位置が想定される。当該領域に固定することで、衣類を人が着用した際に、前記回路実装品が外部に露出せず、衣類のデザイン性を損なわない。衣類の内側領域でも、特に背中側上部領域や、下部領域等、現行でも衣類の材質等の表示タグが固定されている領域は、固定位置としての候補となり得る。一例として、図13に示すように、衣類の内側領域で、且つ、前記衣類を衣類用ハンガーに掛けたとき、衣類用ハンガーに近接する位置に回路実装品を固定することが想定される。
 前記デバイスは、前記布帛が、衣類を構成する布帛である場合(図13参照)、前記回路実装品に備えられる前記電子部品と非接触通信又は非接触給電が可能な送電用電子部品を備える衣類用ハンガーに前記衣類を掛けたとき、前記回路実装品に備えられる前記電子部品が、前記送電用電子部品からの非接触通信又は非接触給電が可能な位置に、前記回路実装品を固定する構成としてもよい。この場合、前記衣類用ハンガーは、前記回路実装品に備えられる前記電子部品が、前記送電用電子部品からの非接触通信又は非接触給電が可能な位置に前記送電用電子部品を備える構成としてもよい。前記衣類用ハンガー61としては、具体的には、図14に示すように、衣類用ハンガーのフレーム部分の一部領域に前記送電用電子部品62が配置されている。このような構成を採用することにより、前記回路実装品を備えた衣類を前記衣類用ハンガーに掛けるだけで、前記回路実装品に備えられる前記電子部品と前記衣類用ハンガーに備えられる送電用電子部品との非接触通信が可能になる。このような場合、前記デバイスは、前記回路実装品に備えられる前記電子部品が保持していたデータを前記送電用電子部品に転送したり、前記送電用電子部品から前記回路実装品の電子部品へデータを転送したりすることができる。また、前記デバイスは、前記送電用電子部品から前記回路実装品の電子部品へ電力を伝送することもできる。なお、前記送電用電子部品や前記回路実装品の電子部品は、無線通信や無線電力伝送に必要なブロック(例えば、アンテナなど)を有していることは言うまでもない。なお、図14は、本発明の実施形態に係る回路実装品が固定された衣類を掛ける衣類用ハンガーの一例を示す概略図である。
 前記衣類用ハンガーは、前記送電用電子部品を取り外せる構成としてもよい。そうすることによって、前記送電用電子部品への充電や、前記送電用電子部品に蓄積されたデータ(回路実装品から受信したデータ)の他デバイスへの転送等の作業の利便性を向上させることができる。例えば、運動後で前記衣類が汗等で濡れている場合等、前記衣類を衣類用ハンガーに掛けることに抵抗感がある場合に、前記送電用電子部品を前記衣類用ハンガーから取り外し、当該送電用電子部品のみを衣類に固定されている回路実装品の近傍に配置する。そうすることにより、前記回路実装品を構成する前記電子部品から必要なデータを転送させることができる。結果、運動後にすぐに、ユーザは運動量等の活動データを確認することが可能となる。
 この出願は、2019年4月18日に出願された日本国特許出願特願2019-079143を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。
 本発明を表現するために、上述において実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および/または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
 本発明によれば、布帛に好適に固定できる回路実装品、及び回路実装品が布帛に好適に固定されたデバイスが提供される。

Claims (13)

  1.  布帛に固定される回路実装品であって、
     柔軟性を有する回路基板と、
     前記回路基板の、前記布帛と対向する布帛対向面側に実装された電子部品とを備え、
     前記回路基板の、前記布帛対向面側に、前記布帛への固定に用いられる補強部をさらに備えることを特徴とする回路実装品。
  2.  前記電子部品の少なくとも一部が、コーティング剤で覆われている請求項1に記載の回路実装品。
  3.  前記コーティング剤が、前記補強部と同じ材料からなる請求項2に記載の回路実装品。
  4.  前記補強部は、前記回路基板と同じ材料からなる請求項1又は請求項2に記載の回路実装品。
  5.  前記コーティング剤の弾性率が、前記回路基板の弾性率より高く、前記電子部品の弾性率より低い請求項2~4のいずれか1項に記載の回路実装品。
  6.  前記補強部と前記電子部品との距離は、前記電子部品の高さより大きい請求項1~5のいずれか1項に記載の回路実装品。
  7.  前記補強部の高さが、前記電子部品の高さより高い部分を有する請求項1~6のいずれか1項に記載の回路実装品。
  8.  前記回路基板は、絶縁層と、前記絶縁層上に設けられる、導体からなる配線パターンとを備え、
     前記回路基板の前記補強部が形成される領域の少なくとも一部には、前記配線パターンが存在する請求項1~7のいずれか1項に記載の回路実装品。
  9.  布帛に固定される回路実装品であって、
     柔軟性を有する回路基板と、
     前記回路基板の、前記布帛と対向する布帛対向面側に実装された電子部品と、
     前記回路基板の前記布帛への固定に用いられる補強部とを備えることを特徴とする回路実装品。
  10.  請求項1~9のいずれか1項に記載の回路実装品と、
     布帛と、
     前記回路実装品と前記布帛とを固定する固定部材とを備え、
     前記回路実装品の前記電子部品が実装されている面が前記布帛に対向するように、前記補強部と前記布帛とは、前記固定部材により相互に固定されているデバイス。
  11.  前記固定部材で前記補強部と前記布帛とを固定する固定位置が2箇所以上であり、
     任意に選択された2つの固定位置の間に存在する前記布帛の長さが、当該選択された2つの固定位置の間に存在する前記回路実装品の長さより短くなる条件を満たす2つの固定位置の選択方法が存在するように構成された請求項10に記載のデバイス。
  12.  前記布帛が、衣類を構成する布帛であり、
     前記回路実装品に備えられる前記電子部品と非接触通信又は非接触給電が可能な送電用電子部品を備える衣類用ハンガーに前記衣類を掛けたとき、前記回路実装品に備えられる前記電子部品が、前記送電用電子部品からの非接触通信又は非接触給電が可能な位置に、前記回路実装品を固定する請求項10又は請求項11に記載のデバイス。
  13.  前記固定部材が、導電性を有する請求項10~12のいずれか1項に記載のデバイス。
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