(57)【要約】【課題】  伸縮した際の素子の破壊及び配線の断線を防止した伸縮性基板、その製造方法、及び伸縮性基板を備える電子部品を提供すること。【解決手段】  伸縮性を有する材料からなる基材と、前記基材よりもヤング率の大きい材料からなるアイランドとを具備し、前記アイランドが、前記基材の一方の主面及び他方の主面のいずれにおいても露出しておらず、前記基材の内部に埋め込まれていることを特徴とする伸縮性基板。この伸縮性基板上に、素子及び／又は配線が形成された電子部品。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸縮性を有する材料からなる基材と、前記基材よりもヤング率の大きい材料からなるアイランドとを具備し、前記アイランドが、前記基材の一方の主面及び他方の主面のいずれにおいても露出しておらず、前記基材の内部に埋め込まれていることを特徴とする伸縮性基板。
【請求項２】
前記伸縮性を有する材料が、エラストマーであることを特徴とする請求項１に記載の伸縮性基板。
【請求項３】
前記エラストマーが、シリコーンゴムであることを特徴とする請求項２に記載の伸縮性基板。
【請求項４】
前記基材の材質が、一方の面と他方の面で異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の伸縮性基板。
【請求項５】
前記基材よりもヤング率の大きい材料が、前記基材を構成するエラストマーと同一のエラストマーを主成分として含むことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の伸縮性基板。
【請求項６】
前記基材よりもヤング率の大きい材料が、前記基材を構成するエラストマーと同一のエラストマーにフィラーを添加してなることを特徴とする請求項５に記載の伸縮性基板。
【請求項７】
前記フィラーはシリカ粉末であることを特徴とする請求項６に記載の伸縮性基板。
【請求項８】
前記基材よりもヤング率の大きい材料が、前記基材を構成するエラストマーに用いたよりも多い配合比の架橋剤又は硬化剤を用いて調製されたものであることを特徴とする請求項５に記載の伸縮性基板。
【請求項９】
前記基材よりもヤング率の大きい材料が、伸縮性を有していない材料であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の伸縮性基板。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の伸縮性基板を製造する方法であって、伸縮性を有する材料からなる基材よりもヤング率の大きい材料からなるアイランドを形成する工程と、
前記アイランドを、基材の一方の主面及び他方の主面のいずれにおいても露出しないように、前記基材の内部に埋め込む工程
を具備することを特徴とする伸縮性基板の製造方法。
【請求項１１】
前記アイランドを形成する工程が、下地上にアイランドを形成する工程であることを特徴とする請求項１０に記載の伸縮性基板の製造方法。
【請求項１２】
前記アイランドを形成する工程が、伸縮性基板の一方の面を構成する基材部分の上に直接アイランドを形成する工程であることを特徴とする請求項１０に記載の伸縮性基板の製造方法。
【請求項１３】
前記アイランドを形成する工程が、下地又は伸縮性基板の一方の面を構成する基材部分の上に前記基材よりもヤング率の大きい材料を印刷する工程であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の伸縮性基板の製造方法。
【請求項１４】
前記印刷が、メタルマスク印刷又はスクリーン印刷であることを特徴とする請求項１３に記載の伸縮性基板の製造方法。
【請求項１５】
前記基材内に前記アイランドを埋め込む工程が、前記アイランドの周囲に液状基材材料を注型し、硬化させる工程を備えることを特徴とする請求項１０〜１４のいずれかに記載の伸縮性基板の製造方法。
【請求項１６】
前記基材内に前記アイランドを埋め込む工程が、下地上に形成されたアイランドのうち、下地に接する面以外の面を基材材料で覆う第１の被覆工程と、下地を除去した後、下地に接していた面を基材材料で覆う第２の被覆工程とを備えることを特徴とする請求項１１、１３〜１５のいずれかに記載の伸縮性基板の製造方法。
【請求項１７】
前記第１の被覆工程が、下地上に形成されたアイランドの周囲に液状基材材料を注型し、硬化させる工程であり、前記第２の被覆工程が、下地を除去した後、第１の被覆工程により形成されたアイランドを埋め込んだ基材部分を、アイランドとは反対側が下地と接するように下地上に配置し、露出するアイランド上に液状基材材料を注型し、硬化させる工程であることを特徴とする請求項１６に記載の伸縮性基板の製造方法。
【請求項１８】
請求項１〜９のいずれかに記載の伸縮性基板上に、素子及び／又は配線が形成されてなることを特徴とする電子部品。
【請求項１９】
前記素子が、前記伸縮性基板上の前記アイランドに対応する素子実装面に形成されていることを特徴とする請求項１８に記載の電子部品。
【請求項２０】
前記配線が、前記素子実装面と、その周囲の基材主面の境界を跨ぐように形成されていることを特徴とする請求項１９に記載の電子部品。
【請求項２１】
前記配線が、伸縮性配線であることを特徴とする請求項１８〜２０のいずれかに記載の電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伸縮性基板、その製造方法、及び伸縮性基板を備える電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、伸縮性エレクトロニクスあるいはストレッチャブル・エレクトロニクスと呼ばれる技術分野が注目されている。この技術分野は、伸縮性を有する基板上に複数の素子を搭載し、それらを配線で接続して電子部品・機器を作製するものである。
従来のフレキシブル基板では、基板自体がフレキシブルではあっても伸縮性を有していないため、人体に密着して配置され、人体の動作に追随させる用途や、複雑な形状の物体の表面を覆うように配置される用途に用いることは困難であった。
【０００３】
ストレッチャブル・エレクトロニクスを実現するには、伸縮性を有する基板、及び基板上に搭載された素子間を接続する伸縮性を有する配線が必要である。伸縮性を有する基板としては、エラストマーからなるフィルムやシートがあり、伸縮性を有する配線を形成する手法も知られている。しかし、伸縮性を有する素子はこれまで知られておらず、エラストマーからなる伸縮性基板上に素子を搭載し、伸縮性配線により接続した場合、基板を伸縮させると、素子が破壊されてしまう。
【０００４】
これを防止するため、基板の表面に伸縮性を有しないアイランドを複数個配置し、これらの上に回路要素を搭載し、これら回路要素を接続部で接続する、弾性変形可能な集積回路装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、従来技術による構造では各アイランドが基板表面から突出しているため、配線がアイランドと基板表面との境界を跨ぐように形成されている場合、アイランドと基板表面との段差部分において配線の一部が垂直方向に形成されることになる。そのため、基板の伸縮を繰り返すうちに段差部分で配線の断線が生じやすいという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００９−５３３８３９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の事情を考慮してなされ、基板を伸縮した際の素子の破壊及び配線の断線を防止した伸縮性基板、その製造方法、及び伸縮性基板を備える電子部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、伸縮性を有する材料からなる基材と、前記基材よりもヤング率の大きい材料からなるアイランドとを具備し、前記アイランドが、前記基材の一方の主面及び他方の主面のいずれにおいても露出しておらず、前記基材の内部に埋め込まれていることを特徴とする伸縮性基板を提供する。
【０００８】
以上のように構成される伸縮性基板において、伸縮性を有する材料として、エラストマーを用いることができる。また、エラストマーとして、シリコーンゴムを用いることができる。
さらに、基材の材質を、一方の面と他方の面で異なるものとすることができる。
【０００９】
基材よりもヤング率の大きい材料として、基材を構成するエラストマーと同一のエラストマーを主成分として含むものを用いることができる。この場合、基材よりもヤング率の大きい材料として、基材を構成するエラストマーと同一のエラストマーにフィラーを添加してなるものを用いることができる。フィラーとしては、シリカ粉末を用いることができる。
【００１０】
あるいは、前記基材よりもヤング率の大きい材料として、前記基材を構成するエラストマーに用いたよりも多い配合比の架橋剤又は硬化剤を用いて調製されたエラストマーを用いることができる。また、基材よりもヤング率の大きい材料として、伸縮性を有していない材料を用いることができる。
【００１１】
本発明の第２の態様は、上述した本発明の第１の態様に係る伸縮性基板を製造する方法であって、伸縮性を有する材料からなる基材よりもヤング率の大きい材料からなるアイランドを形成する工程と、前記アイランドを、基材の一方の主面及び他方の主面のいずれにおいても露出しないように、前記基材の内部に埋め込む工程を具備することを特徴とする伸縮性基板の製造方法を提供する。
【００１２】
以上のように構成される伸縮性基板の製造方法において、アイランドを形成する工程を、下地上にアイランドを形成する工程とすることができる。あるいは、アイランドを形成する工程を、伸縮性基板の一方の面を構成する基材部分の上に直接アイランドを形成する工程とすることができる。この場合、前記アイランドを形成する工程を、下地又は伸縮性基板の一方の面を構成する基材部分の上に前記基材よりもヤング率の大きい材料を印刷する工程とすることができる。この場合、印刷を、メタルマスク印刷又はスクリーン印刷により行うことができる。
【００１３】
また、基材内に前記アイランドを埋め込む工程を、前記アイランドの周囲に液状基材材料を注型し、硬化させる工程とすることができる。更に、基材内に前記アイランドを埋め込む工程を、下地上に形成されたアイランドのうち、下地に接する面以外の面を基材材料で覆う第１の被覆工程と、下地を除去した後、下地に接していた面を基材材料で覆う第２の被覆工程とを備えるものとすることができる。
【００１４】
この場合、第１の被覆工程を、下地上に形成されたアイランドの周囲に液状基材材料を注型し、硬化させる工程とし、第２の被覆工程を、下地を除去した後、第１の被覆工程により形成されたアイランドを埋め込んだ基材部分を、アイランドとは反対側が下地と接するように下地上に配置し、露出するアイランド上に液状基材材料を注型し、硬化させる工程とすることができる。
【００１５】
本発明の第３の態様は、上述した本発明の第１の態様に係る伸縮性基板上に、素子及び／又は配線が形成されてなることを特徴とする電子部品を提供する。
以上のように構成される電子部品において、素子を伸縮性基板上のアイランドに対応する素子実装面に形成することができる。また、配線を、素子実装面と、その周囲の基材主面の境界を跨ぐように形成することができる。この場合、配線として、伸縮性配線を用いることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、伸縮した際の素子の破壊及び配線の断線を防止した伸縮性基板、その製造方法、及び伸縮性基板を備える電子部品が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る伸縮性基板を示す断面図である。
【図２】伸縮性基板の伸張前後の状態を示す平面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る電子部品を示す断面図である。
【図４】本発明の更に他の実施形態に係る伸縮性基板の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図５】本発明の更に他の実施形態に係る伸縮性基板の製造方法を工程順に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る伸縮性基板１を示す断面図である。図１に示す伸縮性基板１は、基材２と、その内部に埋め込まれたアイランド３ａ，３ｂとから構成されている。アイランド３ａ，３ｂは、その上面及び下面のいずれもが、基材２の一方及び他方の主面のいずれにも露出しないように、基材２の内部に埋め込まれている。
【００１９】
基材２は伸縮性を有する材料からなり、そのような材料として、エラストマーを用いることが好ましい。エラストマーとしては、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、天然ゴム、アクリルゴム、熱可塑性エラストマー等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
アイランド３ａ，３ｂを構成する材料は、基材２を構成する材料よりもヤング率の大きい材料であればよく、特に限定されない。また、基材２とは異なり、伸縮性を有していない材料であってもよい。例えばエラストマー、樹脂、セラミック、金属等を用いることができる。
【００２０】
また、アイランド３ａ，３ｂを構成する材料は、基材２を構成する材料のヤング率の2倍以上のヤング率を有することが好ましい。具体的には、基材２を構成する伸縮性を有する材料は、通常０．１〜１０ＭＰａのヤング率を有しており、アイランド３ａ，３ｂを構成する材料は、０．２MPa以上のヤング率を有していることが好ましい。
【００２１】
なお、アイランド３ａ，３ｂを構成する材料として、基材２を構成するエラストマーと同一のエラストマーを主成分とするものを用いることにより、基材２とアイランド３ａ，３ｂとの密着性を向上させることができ、基板１の伸縮を繰り返すことにより基材２からアイランド３ａ，３ｂが剥離するのを防止することができる。
【００２２】
基材２を構成するエラストマーと同一のエラストマーを主成分とするものとして、基材２を構成するエラストマーと同一のエラストマーにフィラーを添加したものを用いることができる。このようにフィラーを添加することにより、主成分が基材２を構成するエラストマーと同一でありながら、ヤング率を大きいものとすることができる。フィラーとしては、シリカ粉末、カーボンブラック、アルミナ粉末等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。フィラーの添加量は、所望のヤング率を得られる範囲で適宜選択してよいが、通常は、当該アイランドの材料の全重量に対して１〜６０重量％である。
【００２３】
基材２を構成するエラストマーと同一のエラストマーを主成分とするものとして、基材２を構成するエラストマーに用いたよりも多い配合比の架橋剤又は硬化剤を用いて調製したものを用いることができる。このように、架橋剤又は硬化剤の配合比を多くすることによっても、ヤング率を大きくすることができる。この場合、アイランド３ａ，３ｂを構成する材料のエラストマーの架橋剤又は硬化剤の配合比は、所望のヤング率を得られる範囲で適宜選択してよい。
【００２４】
図１では、基材２に２個のアイランドを埋め込んだが、アイランドの数は特に限定されず、必要に応じて選択することができる。また、アイランドの配置も必要に応じて選択することができる。アイランドの形状、サイズ、厚さについても、必要に応じて任意に選択することができる。
図２は、１個のアイランドを埋め込んだ伸縮性基板の上面図であり、左側の図が伸張前、右側が伸張後を示す。図２に示すように、基材２が伸張されても、内部に埋め込まれたアイランドは伸張せず、そのままのサイズを維持している。
【００２５】
図３は、以上説明した図１に示す伸縮性基板１を用いて構成された電子部品である。図３に示す電子部品４において、基材２の内部に埋め込まれたアイランド３ａ，３ｂの位置に対応する基材表面の部分は、伸縮性を有していても、ヤング率の大きいアイランド３ａ，３ｂによりその伸縮が制限されるので、素子実装面として用いることができる。そのため、その部分にはそれぞれ素子５ａ，５ｂが搭載されており、それぞれの素子５ａ，５ｂ間は、配線６により接続されている。配線６としては、伸縮性配線を用いることができる。伸縮性配線としては、カーボンや金属等からなる導電性粒子を含む樹脂からなるものを挙げることができる。
【００２６】
以上のように構成される電子部品では、基材２が伸縮したとしても、それに埋め込まれたアイランド３ａ，３ｂは、基材２よりも高いヤング率を有するため、基材２の伸縮に追随せず、そのため、アイランド３ａ，３ｂ上の基材２の表面部分も、伸縮しないアイランド３ａ，３ｂにより伸縮が妨げられ、その結果、アイランド３ａ，３ｂ上の基材２の表面に搭載された素子５ａ，５ｂが破壊されることはない。また、アイランド３ａ，３ｂは基材２内に完全に埋め込まれているため、基材２の伸縮が繰り返されても、アイランド３ａ，３ｂが基材２から剥離することがなく、このような伸縮性基板自体、従来の伸縮性基板に比べ、高強度を確保することができる。
【００２７】
なお、基材２とアイランド３ａ，３ｂとの密着性が損なわれアイランド３ａ，３ｂが基材２から剥離すると、基材２の伸縮に対応してアイランド３ａ，３ｂ上の基材２の表面部分も伸縮してしまい、そこに搭載された素子が破壊される恐れがある。
次に、以上説明した伸縮性基板の製造方法について、図面を参照して説明する。
図４は、本発明の他の実施形態に係る伸縮性基板の製造方法を工程順に示す断面図である。
まず、図４（ａ）に示すように、下地１０上にアイランド１３を形成する。図４では、１個のアイランドを形成した例を示すが、上述したように、アイランドの数及びその配置は任意であり、適宜選択することができる。
【００２８】
下地１０の材質は、特に限定されず、その上にアイランド１３が形成できればよく、たとえば、ガラス基板、金属基板、樹脂基板等を用いることができる。
アイランド１３の材質は、上述したものを用いることができる。アイランド１３の形成方法は、特に限定されず、例えば、アイランド材料を印刷した後、硬化することにより形成することができる。印刷方法は、材料の特性等に応じて任意の印刷法を選択することができる。例えば、金属マスクを用いた金属マスク印刷法及びスクリーン印刷に代表される孔版印刷法は、厚膜の印刷が可能であるため、アイランドの厚膜化が容易になるという利点を有する。なお、金属マスク印刷法における金属マスクの厚さは、アイランドの厚さに合わせて設定する必要がある。また、印刷方法としては、ディスペンサー、インクジェット等を用いる無版印刷を用いることも可能である。
【００２９】
アイランド１３の形成は、印刷法によらず、アイランド材料を型に入れて硬化させるなど、あらかじめ別途形成したアイランド１３を下地１０表面に張り付けることにより行うことも可能である。
次いで、図４（ｂ）に示すように、アイランド１３が形成された下地１０を容器２０内に収容し、その中に液状の基材用材料２２を流し込む。基材用材料２２としては、上述した基材２を構成するエラストマーの硬化前の液状エラストマーを用いることができる。その後、常温で放置あるいは加熱することにより、液状エラストマーを硬化させる。
【００３０】
次に、硬化したエラストマーの不要部分を除去し、下地１０から剥離することにより、図４（ｃ）に示すように、下部基材１２ａの下面にアイランド１３が埋め込まれた構造が得られる。
その後、図４（ｄ）に示すように、下部基材１２ａを反転させて下地１０の上に、アイランド１３とは反対側の面が下地１０と接するように載置し、次いで、図４（ｅ）に示すように、これを工程（ｂ）で用いたのと同様の容器２０内に収容し、その中に基材用材料２２を流し込む。このとき基材用材料は下部基材１２ａの材料と同じエラストマーでも、異なるエラストマーでも良い。異なるエラストマーを使用した場合は、基材の一方の面と他方の面の材質が異なる伸縮性基板を得ることが出来る。そして、常温で放置あるいは加熱することにより、液状エラストマーを硬化させ、硬化したエラストマーの不要部分を除去し、下地１０から剥離する。その結果、図４（ｆ）に示すように、下部基材１２ａと上部基材１２ｂとからなる基材１２の内部にアイランド１３が埋め込まれた構造の伸縮性基板が得られる。
【００３１】
図５は、本発明の更に他の実施形態に係る伸縮性基板の製造方法を工程順に示す断面図である。
まず、図５（ａ）に示すように、下部基材３２ａの上にアイランド３３を形成する。アイランド３３の形成方法は、特に限定されず、例えば、アイランド材料を印刷した後、硬化することにより形成することができる。印刷方法は、材料の特性等に応じて任意の印刷法を選択することができる。例えば、金属マスクを用いた金属マスク印刷法及びスクリーン印刷に代表される孔版印刷法は、厚膜の印刷が可能であるため、アイランドの厚膜化が容易になるという利点を有する。なお、金属マスク印刷法における金属マスクの厚さは、アイランドの厚さに合わせて設定する必要がある。また、印刷方法としては、ディスペンサー、インクジェット等を用いる無版印刷を用いることも可能である。
【００３２】
アイランド１３の形成は、印刷法によらず、アイランド材料を型に入れて硬化させるなど、あらかじめ別途形成したアイランド３３を下部基材３２ａ表面に張り付けることにより行うことも可能である。
次いで、図５（ｂ）に示すように、アイランド３３が形成された下部基材３２ａを容器４０内に収容し、その中に液状の基材用材料４２を流し込む。基材用材料４２としては、下部基材３２ａの材料と同じエラストマーでも、異なるエラストマーでも良い。異なるエラストマーを使用した場合は、基材の一方の面と他方の面の材質が異なる伸縮性基板を得ることが出来る。その後、常温で放置あるいは加熱することにより、液状エラストマーを硬化させる。
【００３３】
次に、硬化したエラストマーの不要部分を除去することにより、図５（ｃ）に示すように、下部基材３２ａと上部基材３２ｂとからなる基材３２の内部にアイランド３３が埋め込まれた構造の伸縮性基板が得られる。
なお、以上の図４及び図５に示す実施形態では、液状の基材用材料、例えば液状エラストマーを容器内に注入し、硬化させたが、液状エラストマー以外のエラストマーを用いることも可能である。例えば、金型内にアイランドと架橋剤を配合した原料エラストマーを圧入し、加硫成型処理を行うことによっても、基材内にアイランドが埋め込まれた伸縮性基板を得ることができる。
【００３４】
以下、本発明の実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。
実施例１
まず、アイランド材料を調製する。アイランド材料は、フィラーを含む液状エラストマーからなり、フィラーとして下記のシリカ粉末を、液状エラストマーとして下記の液状シリコーンゴムを用いた。
【００３５】
液状シリコーンゴム：Sylgard 184（商品名、東レ・ダウコーニング社製）
シリカ粉末：Carplex CS-7(商品名、ＤＳＬジャパン社製)
Sylgard 184は、主剤と硬化剤からなる２液式の液状シリコーンゴムであり、主剤と硬化剤を混合することにより硬化が進行する。硬化前は常温で液状であり、硬化により伸縮性を有するシリコーンゴムとなる。
【００３６】
アイランド材料の調製は、Sylgard 184の主剤と硬化剤、及びシリカ粉末を混合することにより行った。配合比は、主剤：硬化剤＝１０：１（重量比）とし、混合物中のシリカ粉末の割合を４０重量％とした。
以上のように調製したアイランド材料を、図４（ａ）に示すように、寸法４×４ｃｍのガラス基板１０のほぼ中央に印刷し、１個のアイランド１３を形成した。印刷方法は、厚さ０．２ｍｍのメタルマスクを用いた印刷であり、アイランド１３の形状は、直径５ｍｍの円形とした。なお、厚さ０．４ｍｍのメタルマスクを用いてもよく、またアイランド１３の形状を、直径８ｍｍの円形、５ｍｍ角又は８ｍｍ角の正方形としてもよい。
【００３７】
次いで、図４（ｂ）に示すように、アイランド１３が形成されたガラス基板１０を容器２０内に収容し、その中に液状の基材用材料２２としてSylgard 184を流し込んだ。Sylgard 184は、主剤：硬化剤＝１０：１（重量比）となるように混合したものであり、シリカ粉末は添加していない。Sylgard 184を流し込む量は、形成される基材の厚さが０．７ｍｍになるように計算した液量とした。
次に、室温又は加熱条件下でSylgard 184を硬化させた。硬化時間は、室温で４８時間以上、または７０℃の加熱条件下で９０分とした。硬化したSylgard 184のヤング率は１．４ＭＰａであった。なお、アイランド１３を構成する硬化したシリカ粉末含有Sylgard 184のヤング率は２４ＭＰａであった。
【００３８】
その後、硬化したSylgard 184の不要部分を除去し、ガラス基板１０から剥離することにより、図４（ｃ）に示すように、表面に露出するようにアイランド１３が埋め込まれた下部基材１２ａが得られた。
そして、図４（ｄ）に示すように、下部基材１２ａを反転させて、ガラス基板１０の上に載置し、図４（ｅ）に示すように、ガラス基板１０を容器２０内に収容し、その中に液状の基材用材料２２としてSylgard 184を流し込んだ。Sylgard 184を流し込む量は、形成される基材の全厚が１．０ｍｍになるように計算した液量とした。
【００３９】
次に、上記と同様に室温又は加熱条件下でSylgard 184を硬化させた。この際、硬化したSylgard 184は、先に硬化したSylgard 184からなる下部基材１２ａと完全に密着した。次いで、不要部分を除去し、ガラス基板１０から剥離することにより、図４（ｆ）に示すように、下部基材１２ａ及び上部基材１２ｂからなる基材１２内にアイランド１３が埋め込まれた構造の伸縮性基板が得られた。
【００４０】
このようにして得られた伸縮性基板では、基材１２内に埋め込まれたアイランド１３の存在のため、伸縮性基板のアイランド１３に対応する素子実装面の上に素子を搭載し、伸縮性基板を伸縮させた場合であっても、素子が破壊されることはない。また伸縮性基板表面においては、内部に埋め込まれたアイランドの位置に対応する素子実装面とその周囲の基材主面との境界部分が完全に平坦であるため、伸縮性基板の伸縮を繰り返しても、前記境界を跨いで形成された伸縮性配線が断線することはなかった。
【００４１】
実施例２
実施例１では、アイランド材料として、シリカ粉末を添加したSylgard 184を用いたが、本実施例では、シリカ粉末を添加せず、基材材料としてのSylgard 184よりも硬化剤の配合比を多くしたSylgard 184を用い、基材よりも高いヤング率のアイランド１３を形成した。
即ち、アイランド材料として、主剤と硬化剤の配合比＝５：１（重量比）のSylgard 184を用い、基材材料として、主剤と硬化剤の配合比＝１５：１（重量比）のSylgard 184を用いたことを除いて、実施例１と同様の手順で、伸縮性基板を形成した。
【００４２】
なお、硬化後のアイランド１３のヤング率は１．５ＭＰａ、硬化後の基材１２のヤング率は０．５７ＭＰａであった。
このようにして得られた伸縮性基板では、基材１２内に埋め込まれたアイランド１３の存在のため、伸縮性基板のアイランド１３に対応する素子実装面の上に素子を搭載し、伸縮性基板を伸縮させた場合であっても、素子が破壊されることはない。また伸縮性基板表面においては、内部に埋め込まれたアイランドの位置に対応する素子実装面とその周囲の基材主面との境界部分が完全に平坦であるため、伸縮性基板の伸縮を繰り返しても、前記境界を跨いで形成された伸縮性配線が断線することはなかった。
【００４３】
実施例３
実施例１では、ガラス基板上にシリカ粉末を含むSylgard 184を印刷し、硬化させてアイランド１３を形成したが、本実施例では、あらかじめチップ状に成型し、硬化させた後のアイランドをガラス基板１０上に張り付けることによりアイランド１３を形成した。
即ち、実施例１で用いたのと同様のアイランド材料を型に注入し、加熱硬化させた後、型から取り出し、ガラス基板に張り付けた。
その後は、実施例１と同様の手順で、図４（ｆ）に示すように、基材１２内にアイランド１３が埋め込まれた伸縮性基板を形成した。
【００４４】
このようにして得られた伸縮性基板では、基材１２内に埋め込まれたアイランド１３の存在のため、伸縮性基板のアイランド１３に対応する素子実装面の上に素子を搭載し、伸縮性基板を伸縮させた場合であっても、素子が破壊されることはない。また伸縮性基板表面においては、内部に埋め込まれたアイランドの位置に対応する素子実装面とその周囲の基材主面との境界部分が完全に平坦であるため、伸縮性基板の伸縮を繰り返しても、前記境界を跨いで形成された伸縮性配線が断線することはなかった。
【００４５】
実施例４
液状の基材用材料として、主剤：硬化剤＝１０：１（重量比）となるように混合したSylgard 184を型に流し込み、硬化させて、０．７ｍｍの厚さの下部基材３２ａを形成した。この下部基材３２ａ上に、実施例１で用いたアイランド材料を印刷し、図５（ａ）に示すような、下部基材３２ａ上にアイランド３３が形成された構造を得た。
【００４６】
次いで、図５（ｂ）に示すように、この構造を容器４０内に収容し、図４（ｅ）の工程と同様にして、その中に液状の基材用材料４２としてSylgard 184を流し込んだ。Sylgard 184を流し込む量は、形成される基材の全厚が１．０ｍｍになるように計算した液量とした。
次に、実施例１と同様にして、室温又は加熱条件下でSylgard 184を硬化させた。この際、硬化したSylgard 184は、先に形成した、硬化したSylgard 184からなる下部基材３２ａと完全に密着した。次いで、不要部分を除去し、ガラス基板１０から剥離することにより、図４（ｆ）に示すように、下部基材３２ａ及び上部基材３２bからなる基材３２内にアイランド３３が埋め込まれた構造の伸縮性基板が得られた。
【００４７】
このようにして得られた伸縮性基板では、基材１２内に埋め込まれたアイランド１３の存在のため、伸縮性基板のアイランド１３に対応する素子実装面の上に素子を搭載し、伸縮性基板を伸縮させた場合であっても、素子が破壊されることはない。また伸縮性基板表面においては、内部に埋め込まれたアイランドの位置に対応する素子実装面とその周囲の基材主面との境界部分が完全に平坦であるため、伸縮性基板の伸縮を繰り返しても、前記境界を跨いで形成された伸縮性配線が断線することはなかった。
【符号の説明】
【００４８】
１…伸縮性基板
２，１２…基材
３，３ａ，３ｂ，１３，３３…アイランド
４…電子部品
５ａ，５ａ…素子
６…配線
１０…ガラス基板
１２ａ，３２ａ…下部基材
１２ｂ，３２ｂ…上部基材
２０，４０…容器
２２，４２…液状基材材料。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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