(57)【要約】【課題】配線層が占める面積比率の低減を図る。【解決手段】伸縮可能な基板１０１と、基板１０１の主面１０２の上に設けられた配線層１１０と、を備える回路基板１００であって、配線層１１０は、間隔を空けて並ぶ複数の第１配線構成部１２１，１２２，１２３，１２４，１２５を有する第１配線部１２０と、複数の第１配線構成部１２１，１２２，１２３，１２４，１２５を繋ぐように設けられた第２配線部１３０と、を備え、第１配線部１２０は、第２配線部１３０よりも電気抵抗が低く、第２配線部１３０は、第１配線部１２０よりも伸縮性が高い。【選択図】  図２
2018164015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸縮可能な基板と、前記基板の主面の上に設けられた配線層と、を備える回路基板であって、
前記配線層は、間隔を空けて並ぶ複数の第１配線構成部を有する第１配線部と、前記複数の第１配線構成部を繋ぐように設けられた第２配線部と、を備え、
前記第１配線部は、前記第２配線部よりも電気抵抗が低く、
前記第２配線部は、前記第１配線部よりも伸縮性が高い、回路基板。
【請求項２】
前記第１配線部は、伸縮性を有する第１樹脂部と、前記第１樹脂部の中に分散した導電性を有する第１導電体と、を有し、
前記第２配線部は、伸縮性を有する第２樹脂部と、前記第２樹脂部の中に分散した導電性を有する第２導電体と、を有する、
請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
前記第１配線部における前記第１導電体の含有率が、前記第２配線部における前記第２導電体の含有率よりも高い、
請求項２に記載の回路基板。
【請求項４】
前記第２樹脂部は、前記第１樹脂部に含まれる樹脂材料よりも伸縮性が高いエラストマーを含む、
請求項２又は３に記載の回路基板。
【請求項５】
前記第１配線部及び前記第２配線部は、前記主面の法線方向において重なる、
請求項１から４のいずれか１項に記載の回路基板。
【請求項６】
前記第１配線部は、前記主面の上に設けられ、
前記第２配線部は、前記第１配線部を覆うように前記主面の上に設けられる、
請求項５に記載の回路基板。
【請求項７】
前記複数の第１配線構成部は、それぞれ、一方向に延在し、前記一方向に並んでいる、
請求項１から６のいずれか１項に記載の回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やモバイルパソコン等の携帯用電子機器、及び電子体温計や血圧計に代表される健康機器等、の民生用電子機器において、可動部・屈曲部に適用可能な回路基板が求められている。当該回路基板は、フレキシブルかつストレッチャブルであることが要求される。また、産業用に量産することを考慮すると、当該回路基板は、薄型、軽量、小型、且つ高耐久であることが望ましい。
【０００３】
当該回路基板に適用されるストレッチャブルな配線は、例えば、樹脂に金属フィラーを分散させて設けられるが、このような配線は電気抵抗と伸縮性がトレードオフとなる。つまり、伸縮性の高い配線は電気抵抗が高く、電気抵抗が低い配線は伸縮性が低くなる。そこで、材料や構造を工夫することによって電気抵抗が低く且つ伸縮性が高い配線の開発が進められている。例えば、特許文献１には、伸縮可能な絶縁ベース材と、該絶縁ベース材上に形成された配線層とを備え、伸縮方向と交差する方向の一方側から他方側への方向転換をする第１のターンパターン部と、該第１のターンパターン部から連続し他方側から一方側への方向転換をする逆向きの第２のターンパターン部とが、伸縮方向に所定間隔毎に交互に繰り返して設けられる連続パターンとなっている配線層を備える伸縮性フレキシブル回路基板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１８７３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、伸縮方向と交差する方向で方向転換するターンパターンを有する配線層の場合、絶縁ベース材において配線層を設けるのに必要な面積が広くなり、小型化や軽量化を妨げる恐れがある。また、配線密度の向上や、ループアンテナの形成が困難であるという課題が挙げられる。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、配線層が占める面積比率の低減を図ることが可能な伸縮可能な回路基板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】
本発明の一態様に係る回路基板は、伸縮可能な基板と、基板の主面の上に設けられた配線層と、を備える回路基板であって、配線層は、間隔を空けて並ぶ複数の第１配線構成部を有する第１配線部と、複数の第１配線構成部を繋ぐように設けられた第２配線部と、を備え、第１配線部は、第２配線部よりも電気抵抗が低く、第２配線部は、第１配線部よりも伸縮性が高い。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、配線層が占める面積比率の低減を図ることができる伸縮可能な回路基板を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る回路基板の構成を概略的に示す平面図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る回路基板の構成を概略的に示す断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る回路基板の配線層が伸縮する様子を模式的に示す平面図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る回路基板の抵抗率及び伸縮性の評価方法を概略的に示す平面図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態に係る回路基板の構成を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の構成要素は同一又は類似の符号で表し、詳細な説明を適宜省略する。図面は例示であり、各部の寸法や形状は模式的なものであり、本願発明の技術的範囲を当該実施形態に限定して解するべきではない。
【００１１】
以下の説明において、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び第３方向Ｚは例えば互いに直交する方向であるが、互いに交差する方向であれば特に限定されるものではなく、互いに直角以外の角度で交差する方向であってもよい。なお、本願明細書において、主面とは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙによって特定される面（以下、ＸＹ面と呼ぶ。）と平行な面であるものとする。
【００１２】
＜第１実施形態＞
図１及び図２を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係る回路基板１００の構成について説明する。このとき、図１は、本発明の第１実施形態に係る回路基板の構成を概略的に示す平面図である。図２は、第１実施形態に係る回路基板の構成を概略的に示す断面図である。
【００１３】
回路基板１００は、少なくとも第１方向Ｘに伸縮性を有する回路基板であり、基板１０１及び配線層１１０を備えている。また、回路基板１００には、電子素子１５１及び電子素子１５２が実装されている。電子素子１５１及び電子素子１５２は、例えば、周波数変換回路、ＴＦＴ、等のように回路基板１００の上に形成されるものでもよく、ＩＣ等電子部品、コンデンサ、抵抗、コイルなどのチップ状の電子部品等のように回路基板１００の上に搭載されるものであってもよい。
【００１４】
基板１０１は、ＸＹ面と平行な主面１０２を有し、少なくとも第１方向Ｘに伸縮が可能なシート状の部材である。基板１０１は、望ましくは第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの２方向に伸縮が可能である。基板１０１は、主面１０２と平行なＸＹ面方向において、第１方向Ｘの伸縮性及び第２方向Ｙの伸縮性が等しい等方的な伸縮性を有していてもよく、例えば第１方向Ｘの伸縮性が第２方向Ｙの伸縮性よりも大きい異方的な伸縮性を有していてもよい。
【００１５】
基板１０１は、絶縁性の樹脂材料によって設けられている。基板１０１に含まれる樹脂材料としては、例えば、ニトリルゴム、ラテックスゴム、ウレタン系エラストマー、シリコーン系エラストマー、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、エステル系エラストマー、アミド系エラストマー、フッ素樹脂系エラストマー、等のエラストマー材料を挙げることができる。機械的強度、耐摩耗性、人体への安全性を考慮すると、基板１０１の素材にはウレタン系エラストマーを用いることが望ましい。
【００１６】
基板１０１の厚みは特に限定されるものではないが、回路基板１００が適用される対象物（対象面）の伸縮や屈曲を阻害しないという観点から、基板１０１の厚みは、例えば、１００μｍ以下が望ましく、２５μｍ以下がさらに望ましく、１０μｍ以下がさらに望ましい。
【００１７】
基板１０１の第１方向Ｘにおける最大伸長率は、１０％以上であることが望ましく、５０％以上であることがさらに望ましく、１００％以上であることがさらに望ましく、２００％以上であることがさらに望ましい。人体等の伸縮や屈曲による変形が大きな対象物に回路基板１００を貼り付けて用いる場合、基板１０１の最大伸長率は１００％以上であることが望ましい。ここで、基板１０１の最大伸長率とは、弾性変形可能な伸長率の最大値のことをいう。本明細書において伸長率とは、外力が付加されていない状態の寸法（伸長率０％寸法）に対して、外力が付加されることで伸びた割合を意味する。例えば、伸長率５０％であれば伸長率０％寸法の１．５倍の寸法まで弾性変形可能であり、伸長率１００％であれば伸長率０％寸法の２倍の寸法まで弾性変形可能である。
【００１８】
配線層１１０は、基板１０１の主面１０２の上に設けられ、少なくとも第１方向Ｘに伸縮が可能な配線である。配線層１１０は、第２方向Ｙにも伸縮が可能であることが望ましい。配線層１１０は導電性を有し、例えば、電子素子１５１と電子素子１５２とを電気的に接続する。配線層１１０は、第１配線部１２０及び第２配線部１３０を備えている。
【００１９】
第１配線部１２０は、少なくとも第１方向Ｘに伸縮可能な部材であり、第２方向Ｙにも伸縮可能であることが望ましい。第１配線部１２０は、第２配線部よりも高い導電性有している。第１配線部１２０は、それぞれ、第１方向Ｘに間隔を空けて並んでいる。具体的には、第１配線構成部１２１，１２２，１２３，１２４，１２５が、電子素子１５１側から電子素子１５２側に亘って、順番に配置されて第１配線部１２０が構成されている。図１に図示した例では第１配線部１２０を構成する第１配線構成部の数は５つであるが、これに限定されるものではなく、第１配線部１２０を構成する第１配線構成部は２つ以上４つ以下であってもよく、６つ以上であてもよい。
【００２０】
例えば、第１配線部１２０は、それぞれ、第１方向Ｘに延在する線状の部材であり、第１方向Ｘに長手方向が位置する。第１配線部１２０は、基板１０１の主面１０２の上に設けられている。なお、基板１０１と第１配線部１２０との間に他の部材が配置されてもよく、例えば、第２配線部１３０が基板１０１の主面１０２の上に設けられ、第１配線部１２０が第２配線部１３０の上に設けられてもよい。
【００２１】
第１配線部１２０は、第１樹脂部１２０Ａ及び第１導電体１２０Ｂを有する。第１樹脂部１２０Ａは、伸縮性を有する樹脂材料によって設けられている。第１樹脂部１２０Ａは、少なくとも第１方向Ｘに伸縮性を有し、第２方向Ｙにも伸縮性を有していることが望ましい。第１樹脂部１２０Ａの伸縮性は、等方的であってもよく、異方的であってもよい。第１樹脂部１２０Ａに含まれる樹脂材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のエステル系樹脂や、基板１０１の素材として列挙したエラストマー材料を挙げることができる。なお、第１樹脂部１２０Ａの素材は、第１配線部１２０における第１導電体１２０Ｂの含有濃度を高くすることが可能な樹脂であることが望ましい。なお、第１樹脂部１２０Ａとして実質的に伸縮性を有しない樹脂材料を用いてもよい。
【００２２】
第１導電体１２０Ｂは、第１樹脂部１２０Ａの中に分散するように配置されている。第１導電体１２０Ｂの形状は、例えば球体状（楕円体状）であるがこれに限定されず、円（楕円）柱体や多面体、チューブやワイヤー形状であってもよく、又はこれらを組み合わせた形状であってもよい。例えば、第１導電体１２０Ｂは、銀（Ａｇ）を含む金属フィラーであり、第１配線部１２０に対して９０ｗｔ％以上９５ｗｔ％以下の含有率で充填されている。これによって、第１配線部１２０は、例えば、体積抵抗率が２．０×１０-5Ω・ｃｍ程度となる。
【００２３】
第１導電体１２０Ｂに含まれる導電性材料としては、銀（Ａｇ）に限定されるものではなく、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミ（Ａｌ）、等の金属材料を挙げることができる。これらの金属材料は、混合物として第１導電体１２０Ｂに含まれてもよく、合金として含まれてもよい。また、第１導電体１２０Ｂに含まれる導電性材料として、カーボンナノチューブ、グラフェン、フラーレン等の炭素系導電材料が含まれてもよく、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）：ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）、テトラチアフルバレン−テトラシアノキノジメタン（ＴＴＦ−ＴＣＮＱ）等の有機系導電材料が含まれてもよい。
【００２４】
第１配線部１２０は、導電率の向上や印刷性の改良などの目的で、第１導電体１２０Ｂよりも小さい金属ナノ粒子をさらに含んでいてもよい。このような金属ナノ粒子としては、例えば、銀（Ａｇ）、ビスマス（Ｂｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、等が挙げられる。
【００２５】
第１配線部１２０は、さらに、チキソ性付与剤、消泡剤、難燃剤、粘着付与剤、加水分解防止剤、レベリング剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、顔料、染料、等の各種添加剤を含んでいてもよい。
【００２６】
第２配線部１３０は、少なくとも第１方向Ｘに伸縮可能な部材であり、第２方向Ｙにも伸縮可能であることが望ましい。第２配線部１３０は、第１配線部１２０よりも高い伸縮性を有している。第２配線部１３０は、第１方向Ｘに並ぶ第１配線部１２０を繋ぐように設けられ、第１方向Ｘに延在している。図２に示したように、第２配線部１３０は、第１配線部１２０を覆うように基板１０１の主面１０２の上に設けられている。なお、第２配線部１３０は、第１配線部１２０に接触していれば第１配線部１２０の全体を覆う構成に限定されるものではなく、複数の第１配線部１２０のそれぞれの一部を覆うように設けられてもよく、複数の第１配線部１２０のそれぞれに第２方向Ｙで隣接するように設けられてもよい。配線層１１０の伸縮時における第１配線部１２０の破断を抑制する観点からは、第２配線部１３０は、主面１０２の法線方向から平面視したときに第１配線部１２０の全体と重なっていることが望ましい。また、図２に示すように、第２配線部１３０は、基板１０１の伸縮による応力を吸収し第１配線部１２０の破断を抑制するために、基板１０１に接触していることが望ましい。
【００２７】
第２配線部１３０は、第２樹脂部１３０Ａ及び第２導電体１３０Ｂを有する。第２樹脂部１３０Ａは、伸縮性を有する樹脂材料によって設けられている。第２樹脂部１３０Ａは、少なくとも第１方向Ｘに伸縮性を有し、第２方向Ｙにも伸縮性を有していることが望ましい。第２樹脂部１３０Ａの伸縮性は、等方的であってもよく、異方的であってもよい。第２樹脂部１３０Ａに含まれる樹脂材料としては、例えば、基板１０１の素材として列挙したエラストマー材料を挙げることができる。例えば、第２樹脂部１３０Ａを構成する樹脂材料は、第１樹脂部１２０Ａを構成する樹脂材料よりも伸縮性が高い。なお、第１樹脂部１２０Ａ及び第２樹脂部１３０Ａは、同じ樹脂材料によって設けられてもよい。この場合、第１配線部１２０Ａと第２配線部１３０Ａ間の密着性を向上させることができる。第１樹脂部１２０Ａと第２樹脂部１３０Ａの含有率によって第１配線部１２０および第２配線部１３０の伸縮性を調整することができる。  
【００２８】
第２導電体１３０Ｂは、第２樹脂部１３０Ａの中に分散するように配置されている。第２導電体１３０Ｂの形状も、第１導電体１２０Ｂと同様、球体状（楕円体状）、円（楕円）柱体、多面体、チューブやワイヤー形状であってもよく、又はこれらを組み合わせた形状であってもよい。第２導電体１３０Ｂに含まれる導電性材料は、第１導電体１２０Ｂに含まれる導電性材料として挙げたものの中から適宜選択することができる。第２導電体１３０Ｂの第２配線部１３０に対する含有率は、第１導電体１２０Ｂの第１配線部１２０に対しる含有率よりも低い。第２導電体１３０Ｂは、例えば、銀（Ａｇ）を含む金属フィラーであり、第２配線部１３０に対して７０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下の含有率で充填されている。これによって、第２配線部１３０は、例えば、体積抵抗率が１．０×１０-4Ω・ｃｍ程度となる。
【００２９】
第２導電体１３０Ｂも、第１導電体１２０Ｂと同様に、金属ナノ粒子や各種添加剤を含んでいてもよい。
【００３０】
第１配線部１２０及び第２配線部１３０は、例えば、スクリーン印刷、インクジェット印刷、グラビア印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、スタンピング印刷、ディスペンス法、スキージ印刷、等の印刷プロセスによって設けられる。具体例としては、第１配線部１２０の素材を水、有機溶媒、又はそれらの混合溶媒に分散させ、ディスペンス法によって基板１０１に描画（塗布）し、乾燥させる。その後、第２配線部１３０の素材を溶媒に分散させ、基板１０１及び第１配線部１２０の上にディスペンス法で描画（塗布）し、乾燥させる。当該乾燥工程では、例えば、真空雰囲気下、不活性ガス雰囲気下、又は還元性ガス雰囲気下によって加熱される。これによれば、第１導電体１２０Ｂ及び第２導電体１３０Ｂの酸化による第１配線部１２０及び第２配線部１３０の導電性の低下を抑制することができる。
【００３１】
図示を省略しているが、配線層１１０は、配線層１１０と同等以上の伸縮性を有する絶縁層によって覆われていてもよい。このような絶縁層によれば、配線層１１０を外部の部材等との接触から保護することができる。また、絶縁層の酸素透過率が低ければ、酸化による配線層１１０の導電性の低下を抑制することができる。
【００３２】
次に、図３を参照しつつ、第１実施形態に係る配線層１１０における伸長・収縮の挙動について説明する。図３は、第１実施形態に係る回路基板の配線層が伸縮する様子を模式的に示す平面図である。
【００３３】
収縮（伸長率０％）時、第１配線部１２０の第１方向Ｘの長さはＬ２１であり、第２方向Ｙの幅はＷ２１である。また、第１配線部１２０を繋ぐ部分に相当する第２配線部１３０の第１方向Ｘの長さ（第１配線構成部１２１と第１配線構成部１２２との間の領域１３１の長さ）はＬ３１であり、第２配線部１３０の第２方向Ｙの幅はＷ３１である。幅Ｗ２１と幅Ｗ３１は、略等しいものとする。図３において示すように、幅Ｗ３１が幅Ｗ２１より幅が大きく形成されていると、第１配線部１２０の破断が抑制されるため好ましい。
【００３４】
伸長時、第１配線部１２０の第１方向Ｘの長さはＬ２２であり、第２方向Ｙの幅はＷ２２である。また、領域１３１の長さはＬ３２であり、領域１３１のうち最小となる第２方向Ｙの幅はＷ３２である。なお、幅Ｗ３２となるのは、第１配線構成部１２１と第１配線構成部１２２との中間部分である。また、第１配線部１２０と重なる領域での第２配線部１３０の幅は、第１配線部１２０の幅Ｗ２２と略同等である。
【００３５】
配線層１１０が第１方向Ｘに伸長すると、第２方向Ｙの幅は、配線層１１０の伸長率に応じて収縮する。すなわち、長さＬ２２は長さＬ２１より大きく、長さＬ３２は長さＬ３１より大きく、幅Ｗ２２は幅Ｗ２１より小さく、幅Ｗ３２は幅Ｗ３１より小さい。第１配線部１２０は第２配線部１３０よりも伸縮性が低い。また、第１配線部１２０及び第２配線部１３０が重なる領域における配線層１１０の第３方向Ｚの厚みは、領域１３１における第３方向Ｚの厚みよりも大きいため、第１配線部１２０の位置する領域の変形は抑制され、第１配線部１２０よりも領域１３１における変形応力が大きくなる。これらのことから、伸長時の領域１３１における変形は、第１配線部１２０の変形よりも大きい。つまり、Ｌ３２／Ｌ３１＞Ｌ２２／２１、且つＷ３２／Ｗ３１＜Ｗ２２／Ｗ２１となる。
【００３６】
次に、図４を参照しつつ、第１実施形態に係る配線層１１０の抵抗率及び伸縮に対する耐久性の評価について説明する。図４は、第１実施形態に係る回路基板の抵抗率及び伸縮性の評価方法を概略的に示す平面図である。
【００３７】
図４に示した配線層１１０は評価サンプルの一例であり、第１配線部１２０が５つに分かれている構成における伸長率０％時の回路基板１００の様子である。第１配線構成部１２１，１２２，１２３，１２４，１２５は、第１方向Ｘにおいてこの順に並び、第１配線構成部１２１が第１方向Ｘ負方向側に位置し、第１配線構成部１２５が第１方向Ｘ正方向側に位置する。基板１０１の上に設けられた配線層１１０は、第１方向Ｘにおける両端で、治具１９１及び治具１９２によって保持される。治具１９１及び治具１９２は、回路基板１００を把持した状態のまま第１方向Ｘに移動可能である。治具１９１及び治具１９２は、それぞれ端子電極を有しており配線層１１０に電流・電圧を印加可能である。また、治具１９１及び治具１９２は、抵抗測定器（４端子法）に電気的に接続される。治具１９１は第１方向Ｘ負方向側に位置し、治具１９２は第１方向Ｘ正方向側に位置する。治具１９１は第１配線構成部１２１の一部と接触するように配置され、治具１９２は第１配線構成部１２５の一部と接触するように配置される。
【００３８】
配線層１１０の第２方向Ｙの幅をＷ１とする。第１配線部１２０及び第２配線部１３０の第２方向Ｙの幅もそれぞれＷ１とする。治具１９１と治具１９２との間の配線層１１０の第１方向Ｘの長さをＬとし、治具１９１と治具１９２との間の第１配線構成部１２１，１２２，１２３，１２４，１２５の第１方向Ｘの長さをそれぞれＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５とする。つまり、治具１９１と治具１９２との間の領域において、配線層１１０に対する第１配線部１２０の面積比率は、（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｌ５）／Ｌとして計算される。今回の測定では、幅Ｗ１＝２ｍｍ、長さＬ＝６０ｍｍの配線層１１０を用いて評価を行った。
【００３９】
回路基板１００の性能評価においては、まず初期抵抗として伸長率０％時の抵抗値を測定した。次に、抵抗値をリアルタイムに測定しながら、治具１９１及び治具１９２を移動させた。この時、治具１９１及び治具１９２を、配線層１１０（回路基板１０１）の伸長率が４５％となるように相対速度３０ｍｍ／ｍｉｎで引き離した。次に、治具１９１及び治具１９２を、配線層１１０の伸長率が０％となるように相対速度３０ｍｍ／ｍｉｎで近づけた。このように、配線層１１０の伸長率が０％から４５％となり再度０％となる変化を５回繰り返した。配線層１１０の抵抗値は、配線層１１０の伸長率の上昇と共に上昇し、配線層１１０の伸長率の低下と共に回復（低下）した。配線層１１０の伸長率の低下とともに抵抗値が低下したものを伸縮性○とし、抵抗値が低下しなくなったものは伸縮性×とした。なお、本評価方法において、配線層１１０の伸長率の上限を４５％としたのは、回路基板１００を人体に貼り付けた際に起こる伸縮が最大で２０％〜３０％程度と想定したためである。つまり、本評価試験において伸縮性○と評価された回路基板１００は、人体に貼り付けたとしても配線層１１０が断線することなく使用することが可能であると考えられる
【００４０】
以下の表１は、第１配線部１２０の数及び面積比率を変化させた場合における、初期抵抗及び伸縮性評価をまとめた表である。第１配線部１２０の数は、０〜５で変化させている。第１配線部１２０の面積比率は、０％、１０％、２５％、５０％、７５％、１００％で変化させている。比較例１における第１配線部１２０は数が０で面積比率が０％、比較例２における第１配線部１２０は数が１で面積比率が１００％、実施例１における第１配線部１２０は数が２で面積比率が１０％、実施例２における第１配線部１２０は数が３で面積比率が２５％、実施例３における第１配線部１２０は数が３で面積比率が１０％、実施例４における第１配線部１２０は数が４で面積比率が７５％、実施例５における第１配線部１２０は数が４で面積比率が５０％、実施例６における第１配線部１２０は数が４で面積比率が２５％、実施例７における第１配線部１２０は数が４で面積比率が１０％、実施例８における第１配線部１２０は数が５で面積比率が７５％、実施例９における第１配線部１２０は数が５で面積比率が５０％、実施例１０における第１配線部１２０は数が５で面積比率が２５％、実施例１１における第１配線部１２０は数が５で面積比率が１０％、とした。
【００４１】
【表１】
2018164015.tif 000003
【００４２】
第１配線部１２０の数が０で面積比率が０％、つまり、配線層１１０が第２配線部１３０のみにより構成されている比較例１の場合、伸縮性は○であったが、初期抵抗が高かった。一方、第１配線部１２０の数が１で面積比率が１００％、つまり、第１配線部１２０が配線層１１０の全体に亘って設けられた構成である比較例２の場合、初期抵抗は充分に低いが伸縮性が×となった。実施例１〜１１では、全て初期抵抗が低く、伸縮性が○となった。
【００４３】
＜第２実施形態＞
次に、図５を参照しつつ、第２実施形態に係る回路基板２００について説明する。但し、第２実施形態の説明において、第１実施形態と同様の構成については同様の名称及び符号を付し、詳細な説明を省略する。図５は、本発明の第２実施形態に係る回路基板の構成を概略的に示す断面図である。なお、第２実施形態は、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
第２実施形態に係る回路基板２００は、第２配線部２３０が基板２０１の主面２０２の上に設けられ、複数の第１配線部２２０が第２配線部２３０の一部を覆うように第１方向Ｘに間隔を空けて配置されている点で、第１実施形態に係る回路基板１００と相違している。第１配線部２２０及び第２配線部２３０の導電性及び伸縮性は第１実施形態と同様である。また、第１配線部２２０の第１樹脂部２２０Ａ及び第１導電体２２０Ｂ、並びに第２配線部２３０の第２樹脂部２３０Ａ及び第２導電体２３０Ｂについては、第１実施形態と同様である。
【００４５】
以上のとおり、本発明の一態様によれば、伸縮可能な基板１０１と、基板１０１の主面１０２の上に設けられた配線層１１０と、を備える回路基板１００であって、配線層１１１０は、間隔を空けて並ぶ複数の第１配線構成部１２１，１２２，１２３，１２４，１２５を有する第１配線部１２０と、複数の第１配線構成部１２１，１２２，１２３，１２４，１２５を繋ぐように設けられた第２配線部１３０と、を備え、第１配線部１２０は、第２配線部１３０よりも電気抵抗が低く、第２配線部１３０は、第１配線部１２０よりも伸縮性が高い、回路基板１００、が提供される。
【００４６】
上記したように、本発明の一態様によれば、導電性の高い第１配線部を伸縮方向に間隔を空けて配置し、伸縮性の高い第２配線部を伸縮方向に延在させることで、導電性及び伸縮性が良好な配線層を設けることができる。また、伸縮方向と交差する方向に配線層を延在させる必要がないため、基板に対して配線層が占める面積比率を低減することができ、回路基板の配線密度を向上させることができる。また、配線層を直線的に設けることができるため、配線層によって基板の主面上にループアンテナや平面コイル等を設けることが容易となる。
【００４７】
第１配線部１２０は、伸縮性を有する第１樹脂部１２０Ａと、第１樹脂部１２０Ａの中に分散した導電性を有する第１導電体１２０Ｂと、を有し、第２配線部１３０は、伸縮性を有する第２樹脂部１３０Ａと、第２樹脂部１３０Ａの中に分散した導電性を有する第２導電体１３０Ｂと、を有してもよい。これによれば、配線層（第１配線部及び第２配線部）を印刷プロセスによって設けることができ、製造コストを抑制することができる。また、第１樹脂部及び第２樹脂部に含まれる樹脂材料によって、１配線部及び第２配線部の伸縮性を調整することができ、第１導電体及び第２導電体の種類及び含有率によって第１配線部及び第２配線部の導電性を調整することができる。
【００４８】
第１配線部１２０における第１導電体１２０Ｂの含有率が、第２配線部１３０における第２導電体１３０Ｂの含有率よりも高くてもよい。これによれば、第１導電体の種類を第２導電体の種類とは異なるものにしなくても、第１配線部及び第２配線部の導電性を調整することができる。つまり、製造工程において用意するべき素材の点数を減らすことができ、素材の管理コストの低減、及び製造プロセスの簡略化を図ることができる。
【００４９】
第２樹脂部１３０Ａは、第１樹脂部１２０Ａに含まれる樹脂材料よりも伸縮性が高いエラストマーを含んでもよい。これによれば、第２配線部の伸縮性が第１配線部の伸縮性よりも高くなるように、配線層を設けることができる。
【００５０】
第１配線部１２０及び第２配線部１３０は、主面１０２の法線方向において重なってもよい。これによれば、基板の主面に対して配線層が占める面積比率を低減することができ、回路基板の配線密度を向上させることができる。また、配線層は、第１配線部の間の第２配線部のみからなる領域に比べて、第２配線部よりも伸縮性が低い第１配線部の位置する領域の厚み大きくすることができる。このため、第１配線部の間の領域にかかる変形応力を大きくし、第１配線部の位置する領域にかかる変形応力を小さくすることができる。つまり、伸縮性が低く、伸縮時に破損するリスクが高い第１配線部の変形を抑制することができ、配線層の信頼性を向上させることができる。
【００５１】
第１配線部１２０は、主面１０２の上に設けられ、第２配線部１３０は、第１配線部１２０を覆うように主面１０２の上に設けられてもよい。これによれば、基板と第１配線部との伸縮性の相違に起因した伸縮時における第１配線部の基板からの剥離を抑制することができる。
【００５２】
複数の第１配線構成部１２１，１２２，１２３，１２４，１２５は、それぞれ、一方向Ｘに延在し、一方向Ｘに並んでいてもよい。つまり、第１配線部は伸縮方法に延在しており、伸縮方向と交差する方向に延在していない。本実施形態によれば、配線層は上記の構成をとることができ、基板に対して占める面積比率を低減することができる。
【００５３】
以上説明したように、配線層が占める面積比率の低減を図ることができる伸縮可能な回路基板を提供することが可能となる。
【００５４】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各実施形態が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００５５】
１００…回路基板
１０１…基板
１０２…主面
１１０…配線層
１２０…第１配線部
１２１，１２２，１２３，１２４，１２５…第1配線構成部
１２０Ａ…第１樹脂部
１２０Ｂ…第１導電体
１３０…第２配線部
１３０Ａ…第２樹脂部
１３０Ｂ…第２導電体
【図１】
2018164015.tif 000004
【図２】
2018164015.tif 000005
【図３】
2018164015.tif 000006
【図４】
2018164015.tif 000007
【図５】
2018164015.tif 000008