(57)【要約】【課題】プリント配線板同士の結線等、構造体間の結線および高分子アクチュエータ等の動的な伸縮をする基体に対して直接に電極あるいは配線を形成するために、従来にない伸縮可能な低弾性と低抵抗を両立した弾性導電樹脂を提供する。【解決手段】ゴム状弾性樹脂に一軸方向に伸びた形状の導電性フィラーを含有した弾性導電樹脂である。【選択図】      図１
2004285128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム状弾性樹脂に一軸方向に伸びた形状の導電性フィラーを含有した弾性導電樹脂。
【請求項２】
前記一軸方向に伸びた形状の導電性フィラーがウイスカーに金属被覆された針状導電性フィラーであることを特徴とする請求項１に記載の弾性導電樹脂。
【請求項３】
前記一軸方向に伸びた形状の導電性フィラーが直鎖状に連なったナノ金属粒子により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の弾性導電樹脂。
【請求項４】
前記直鎖状に連なったナノ金属粒子の表面が貴金属被覆されていることを特徴とする請求項３に記載の弾性導電樹脂。
【請求項５】
前記ゴム状弾性樹脂が紫外線および湿気硬化併用型のシリコーン樹脂により構成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の弾性導電樹脂。
【請求項６】
ゴム状弾性樹脂に一軸方向に伸びた形状の導電性フィラーを含有した弾性導電樹脂により、伸縮可能な基体上に電極あるいは配線を形成したことを特徴とする配線構造体。
【請求項７】
前記一軸方向に伸びた形状の導電性フィラーがウイスカーに金属被覆された針状導電性フィラーであることを特徴とする請求項６に記載の配線構造体。
【請求項８】
前記一軸方向に伸びた形状の導電性フィラーが直鎖状に連なったナノ金属粒子により構成されていることを特徴とする請求項６に記載の配線構造体。
【請求項９】
前記直鎖状に連なったナノ金属粒子の表面が貴金属被覆されていることを特徴とする請求項８に記載の配線構造体。
【請求項１０】
前記ゴム状弾性樹脂が紫外線および湿気硬化併用型のシリコーン樹脂により構成されていることを特徴とする請求項６〜９の何れかに記載の配線構造体。
【請求項１１】
前記伸縮可能な基体上に複数の電極あるいは配線が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の配線構造体。
【請求項１２】
前記伸縮可能な基体が高分子アクチュエータであることを特徴とする請求項１１に記載の配線構造体。
【請求項１３】
前記弾性導電樹脂をスクリーン印刷方式により基体上へ電極あるいは配線として形成されていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の配線構造体。
【請求項１４】
前記基体が複数であって、且つ互いに接している基体間を弾性導電樹脂により結線したことを特徴とする請求項６に記載の配線構造体。
【請求項１５】
前記基体が複数であって、且つ互いに接している基体間の表面層にパターン形成された弾性導電樹脂により結線されていることを特徴とする請求項１４に記載の配線構造体。
【請求項１６】
前記基体間を積層して表面層に弾性導電樹脂にてパターン形成し結線されていることを特徴とする請求項１５に記載の配線構造体。
【請求項１７】
前記基体間の表面層に形成される弾性導電樹脂パターンのうち、基体が密接した界面近傍部の下地に絶縁層が形成されていることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の配線構造体。
【請求項１８】
前記絶縁層がゴム状弾性樹脂であることを特徴とする請求項１７に記載の配線構造体。
【請求項１９】
前記絶縁層がゴム状弾性樹脂からなり、該ゴム状弾性樹脂が弾性導電樹脂よりも低い弾性率を有することを特徴とする請求項１７に記載の配線構造体。
【請求項２０】
前記複数の基体の少なくとも一部が互いに積層され、積層された基体が相対する位置に前記複数の基体を貫通する貫通孔が形成されており、少なくともこの貫通孔内に弾性導電樹脂を充填することにより複数の基体間が結線されていることを特徴とする請求項１４に記載の配線構造体。
【請求項２１】
前記複数の基体の少なくとも一部が互いに積層され、一方の基体に貫通孔が形成されており、他方の基体の配線電極表面と貫通孔内とに弾性導電樹脂を供給することにより、結線されていることを特徴とする請求項１４に記載の配線構造体。
【請求項２２】
前記貫通孔が形成された基体の表面側から弾性導電樹脂をスキージにより、貫通孔内に充填することにより結線されていることを特徴とする請求項２１に記載の配線構造体。
【請求項２３】
請求項６に記載の配線構造体において、前記基体がフレキシブル配線板からなり、該フレキシブル配線板の少なくとも一部が弾性導電樹脂により配線形成されている配線構造体。
【請求項２４】
請求項６に記載の配線構造体の基体は熱可塑性樹脂を主成分とするものであり、前記基体上に同一平面内で弾性導電樹脂により配線形成したものが、３次元状に成形されていることを特徴とする配線構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伸縮可能な低弾性と低抵抗とを両立した弾性導電樹脂、該弾性導電樹脂を電極あるいは配線として用いた配線構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板同士の結線等、構造体間の結線には屈曲性を有するフレキシブル配線板（以下ＦＰＣ）等が使用されている。これは、結線部にて屈曲性を持たせ、熱および機械的歪を吸収できるようにするためである。また、昨今開発されている高分子アクチュエータにおいても、伸縮特性が向上し、従来のように屈曲性を確保するレベルの特性であれば厚みの薄い電極を形成することで可能であったが、動的な伸縮をする高分子アクチュエータ等の構造体に対して、十分な伸縮特性を発揮することが可能な高導電性で高伸縮可能な低弾性特性を有する電極、配線材料が望まれている。
これに対して、導電性を持った弾性材料としては特表２００２−５０５３６９および特表２００２−５４１６１６が考案されている。
【０００３】
特表２００２−５０５３６９に記載された発明は、変形可能な導電性インクまたは塗料に関する。そして、前記インクまたは塗料を特定のパターン形状で基板に塗布すると、そのパターンは変形後も導電性となる。また、この従来例は、変形可能な導電性インクまたは塗料の使用に関し、電磁気遮蔽層または機能的導電経路を提供しようとするものである。
【０００４】
また、特表２００２−５４６１６に記載された発明は、弾性マトリックス材料とそのなかに分散された微粒状の充填材料からなる導電性組成物であって、該微粒状の充填材料は、導電性物質で被覆された繊維粒及び導電性物質で被覆された回転楕円体粒とを含み、該分散は、繊維含有微粒状充填材料及び回転楕円体含有微粒状充填材料が実質的に分散しあって、該微粒状の充填材料は、導電性物質で被覆された粒を導電的な関係とし、組成物がより柔軟性を有するものとする量で存在し、該導電性材料は、組成物が低い抵抗率を有するのに十分な量で存在する。この従来例は、該充填材料を該柔軟性マトリックス材料の前駆体中にコンパウンドし、それにより該充填材料をマトリックス材料全体に分散させ、前駆体を硬化させてマトリックスとすることからなる、それらの組成物を製造する方法を包含する。
【０００５】
【特許文献１】
特表２００２−５０５３６９号公報
【特許文献２】
特表２００２−５４６１６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特表２００２−５０５３６９においては、弾性樹脂中にフレーク状の導電性フィラーを混練しているため、高伸縮可能な弾性特性を得ようとすると導電性フィラー配合比を低く抑える必要があるため高抵抗となり、また低抵抗を得ようとすると導電性フィラー配合比を高くする必要があるため高弾性率となり十分な弾性特性を得ることができなかった。つまり、電極および配線を形成しようとした場合には導電材料自体の比抵抗を低くする必要があるが、本材料構成では高弾性化を伴ってしまっていた。
【０００７】
また、特表２００２−５４６１６においては、弾性樹脂中に導電性物質で被覆された細長いコア材と回転楕円体とを混練している。本技術では、細長い導電性フィラーのみを混練した場合、成形時のフィラーの配向等の問題が発生するため、回転楕円体の導電性フィラーをともに含有させている。この構成により、成形時の導電性フィラー配向を防止することはできるが、動的な伸縮に適用可能な柔軟性に優れた導電樹脂を得ることはできなかった。また、細長い導電性フィラーとしても製作困難との理由から、径：１〜５０μｍ、長さ３９７〜１５９０μｍの範囲としている。このため、大きな成形構造体としてはそれ相当の弾性特性と低抵抗特性を得られるものの、微細ピッチ化および薄型化が要求される電極および配線材料としては、適用できなかった。
【０００８】
そこで、本発明は、プリント配線板同士の結線等、構造体間の結線および高分子アクチュエータ等の動的な伸縮をする基体に対して直接に電極あるいは配線を形成するために、従来にない伸縮可能な低弾性と低抵抗を両立した弾性導電樹脂を提供することをその目的とする。
【０００９】
また、本発明は、この弾性導電樹脂により、微細な電極あるいは配線を形成した配線構造体を提供することをその目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、ゴム状弾性樹脂に一軸方向に伸びた形状の導電性フィラーを含有した弾性導電樹脂である。
【００１１】
また、請求項２の発明は、前記一軸方向に伸びた形状の導電性フィラーがウイスカーに金属被覆された針状導電性フィラーであることを特徴とする請求項１に記載の弾性導電樹脂である。
【００１２】
また、請求項３の発明は、前記一軸方向に伸びた形状の導電性フィラーが直鎖状に連なったナノ金属粒子により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の弾性導電樹脂である。
【００１３】
また、請求項４の発明は、前記直鎖状に連なったナノ金属粒子の表面が貴金属被覆されていることを特徴とする請求項３に記載の弾性導電樹脂である。
【００１４】
また、請求項５の発明は、前記ゴム状弾性樹脂が紫外線および湿気硬化併用型のシリコーン樹脂により構成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の弾性導電樹脂である。
【００１５】
また、請求項６の発明は、ゴム状弾性樹脂に一軸方向に伸びた形状の導電性フィラーを含有した弾性導電樹脂により、伸縮可能な基体上に電極あるいは配線を形成したことを特徴とする配線構造体である。
【００１６】
また、請求項７の発明は、前記一軸方向に伸びた形状の導電性フィラーがウイスカーに金属被覆された針状導電性フィラーであることを特徴とする請求項６に記載の配線構造体である。
【００１７】
また、請求項８の発明は、前記一軸方向に伸びた形状の導電性フィラーが直鎖状に連なったナノ金属粒子により構成されていることを特徴とする請求項６に記載の配線構造体である。
【００１８】
また、請求項９の発明は、前記直鎖状に連なったナノ金属粒子の表面が貴金属被覆されていることを特徴とする請求項８に記載の配線構造体である。
【００１９】
また、請求項１０の発明は、前記ゴム状弾性樹脂が紫外線および湿気硬化併用型のシリコーン樹脂により構成されていることを特徴とする請求項６〜９の何れかに記載の配線構造体である。
【００２０】
また、請求項１１の発明は、前記伸縮可能な基体上に複数の電極あるいは配線が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の配線構造体である。
【００２１】
また、請求項１２の発明は、前記伸縮可能な基体が高分子アクチュエータであることを特徴とする請求項１１に記載の配線構造体である。
【００２２】
また、請求項１３の発明は、前記弾性導電樹脂をスクリーン印刷方式により基体上へ電極あるいは配線として形成されていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の配線構造体である。
【００２３】
また、請求項１４の発明は、前記基体が複数であって、且つ互いに接している基体間を弾性導電樹脂により結線したことを特徴とする請求項６に記載の配線構造体である。
【００２４】
また、請求項１５の発明は、前記基体が複数であって、且つ互いに接している基体間の表面層にパターン形成された弾性導電樹脂により結線されていることを特徴とする請求項１４に記載の配線構造体である。
【００２５】
また、請求項１６の発明は、前記基体間を積層して表面層に弾性導電樹脂にてパターン形成し結線されていることを特徴とする請求項１５に記載の配線構造体である。
【００２６】
また、請求項１７の発明は、前記基体間の表面層に形成される弾性導電樹脂パターンのうち、基体が密接した界面近傍部の下地に絶縁層が形成されていることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の配線構造体である。
【００２７】
また、請求項１８の発明は、前記絶縁層がゴム状弾性樹脂であることを特徴とする請求項１７に記載の配線構造体である。
【００２８】
また、請求項１９の発明は、前記絶縁層がゴム状弾性樹脂からなり、該ゴム状弾性樹脂が弾性導電樹脂よりも低い弾性率を有することを特徴とする請求項１７に記載の配線構造体である。
【００２９】
また、請求項２０の発明は、前記複数の基体の少なくとも一部が互いに積層され、積層された基体が相対する位置に前記複数の基体を貫通する貫通孔が形成されており、少なくともこの貫通孔内に弾性導電樹脂を充填することにより複数の基体間が結線されていることを特徴とする請求項１４に記載の配線構造体である。
【００３０】
また、請求項２１の発明は、前記複数の基体の少なくとも一部が互いに積層され、一方の基体に貫通孔が形成されており、他方の基体の配線電極表面と貫通孔内とに弾性導電樹脂を供給することにより、結線されていることを特徴とする請求項１４に記載の配線構造体である。
【００３１】
また、請求項２２の発明は、前記貫通孔が形成された基体の表面側から弾性導電樹脂をスキージにより、貫通孔内に充填することにより結線されていることを特徴とする請求項２１に記載の配線構造体である。
【００３２】
また、請求項２３の発明は、請求項６に記載の配線構造体において、前記基体がフレキシブル配線板からなり、該フレキシブル配線板の少なくとも一部が弾性導電樹脂により配線形成されている配線構造体である。
【００３３】
また、請求項２４の発明は、請求項６に記載の配線構造体の基体は熱可塑性樹脂を主成分とするものであり、前記基体上に同一平面内で弾性導電樹脂により配線形成したものが、３次元状に成形されていることを特徴とする配線構造体である。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１実施例の弾性導電樹脂の体積抵抗率を示す図である。
従来より、ゴム状弾性樹脂に導電性フィラーを混練した弾性導電樹脂は実用化されている。しかし、高導電性を確保するためには導電性フィラー配合比を高くする必要があったため、ゴム状弾性樹脂の特性を損なった高弾性率な特性となってしまっており、動的な伸縮に対応可能な低弾性と高導電性とを両立することができなかった。
【００３５】
プラスチック成形等においては、アスペクト比の高い針状フィラーを樹脂中に混練することにより、樹脂分子の自由運動が拘束され寸法安定性の向上（線膨張率の低減）および弾性率の向上が図られることが知られている。
【００３６】
また、樹脂中に導電性フィラーを混練した導電性樹脂においては、導電性フィラー間の接触にて導通が確保されるため、導電性フィラー間の接触状態を確保するため樹脂特性としては硬化収縮力が高く、所定以上の弾性率を有していることが必要であると考えられている。
【００３７】
本発明は、ゴム状弾性樹脂中に微細な一軸状に伸びた導電性フィラーを混練すると、伸縮特性に富んだ低弾性で、高導電性を確保できるとともに繰返し伸縮に対しても機械的な弾性特性（図１参照）を示すとともに抵抗安定性にも優れていることが新たにわかり、この弾性導電樹脂にて電極あるいは配線を形成した構造体を得ることができた。
【００３８】
この一軸状に伸びた導電性フィラーとしては、金属ウイスカーあるいは非導電性のウイスカーに金属被覆したものが適用可能であり、径１μｍ以下でアスペクト比の大きい導電性フィラーを活用することができる。たとえば、実施例としては以下のような構成で可能である。ここで、この無機化合物ウイスカーは成形構造体にも使用されているもので成形体の膨張収縮を低減する材料として使われており、低コストでコア材を入手可能である。また、導電性付与のための金属被覆についても、たとえば無電解めっき等により可能である。
【００３９】
［第１実施例］
ゴム状弾性樹脂の代表格であるシリコーン樹脂に一軸状に伸びた導電性フィラーの代表例として導電性を付与したウイスカーを含有させたときのゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）と体積抵抗率を示す（図１、２参照）。今回使用したシリコーン樹脂は加熱硬化型でゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）２８のものを使用した。また、針形状導電フィラーとしては無機化合物ウイスカーにＡｇ被覆を施したものを使用しており、平均フィラー径約０．５μｍ、平均フィラー長約２０μｍのものを使用した。ゴム状弾性樹脂へ針形状導電フィラーを分散性良く混練することにより、フレーク状フィラーを含有した場合より高導電性が得られるとともにゴム硬度も低くすることができ、５０％前後の伸縮に対しても形状および抵抗安定性が得られることがわかった。
【００４０】
また、一軸状に伸びた導電性フィラーとしては、ナノ金属粒子の低温融着特性を活用し鎖状に連なったフィラーを製作したものも活用可能であり、表面に貴金属被覆することにより更なる微細な高導電性フィラーを得ることができる。
【００４１】
このように径１μｍ以下でアスペクト比の大きい導電性フィラーを活用することにより、微細パターン配線形成も可能となる。
ここで、混練する導電性フィラーとしては、一軸状に伸びた微細な導電性フィラーが主成分であれば良く、適宜微小粒子、ナノ金属粒子等を混練しても同様の効果が得られる。
【００４２】
これら一軸状に伸びた導電性フィラーはゴム状弾性樹脂中において、３次元的な網目構造を有して接触状態を形成することができており、ゴム状弾性樹脂の弾性変形能力を阻害せず、安定した接触による抵抗安定性を実現できている。
【００４３】
また、ゴム状弾性樹脂として紫外線および湿気硬化機能を有するシリコーン樹脂を用いることができる。代表例としては、スリーボンド製シリコーン樹脂３１６４等を用いることができる。導電性フィラーが一軸状に伸びた形状をしているため、表面から照射された紫外線が混練された弾性導電樹脂中に透過しやすく従来のシリコーン系導電性接着剤ではできなかった表面層近傍の紫外線硬化を迅速に完了することができるため、生産性高く製造することが可能となる。なお、内部の未硬化部については湿気効果により順次反応が進むため、加熱できない構造体に対しても配線形成することができる。
【００４４】
［第２実施例］
図３は第２実施例の配線構造体を示す図である。
図３に示すように、本発明に係る弾性導電樹脂２を伸縮可能な基体である構造体１たとえばシリコーンゴムにより構成された構造体１上に配線形成することができる。この場合、伸縮可能な構造体１の伸縮に対して、弾性導電樹脂２による配線が追従して変形可能なため、伸縮が拘束されることなく、また配線にクラック等の発生もなくなるため、信頼性の高い導通確保ができる。
【００４５】
また、開発が進められている高分子アクチュエータにおいては、めっきあるいは蒸着等の方法により金属電極が形成されているが、高分子アクチュエータの伸縮特性向上に対して、電極が追従できず電極にクラックが発生することで高分子アクチュエータそのものが機能しないという問題が発生してきている。
【００４６】
本発明は、この基体である高分子アクチュエータ上に弾性導電樹脂２により、電極を形成したものであり、高分子アクチュエータの伸縮を拘束することなく、また電極クラックの発生のない信頼性の高い電極を形成することができる。
【００４７】
図４は弾性導電樹脂を基体上に形成する方法を示す図である。
図４に示すように、弾性導電樹脂２をスクリーン印刷方式により、構造体１上に電極および配線形成した製造方法である。これによれば、生産性が高い配線形成が可能であるとともに、配線形成時に材料がローリングＲし弾性導電樹脂２内の一軸状に伸びた導電性フィラーが配向することを防止することができることから、３次元的な網目構造を有して接触状態を形成することができ高導電性と高伸縮性に飛んだ配線形成が可能となる。なお、図４中、符号Ｓはスキージ、符号Ｍはマスクである。
【００４８】
［第３実施例］
図５は第３実施例の配線構造体を示す図である。
図５に示すように、少なくとも２つの構造体、即ち第１構造体１１及び第２構造体２１を接する状態で保持し、弾性導電樹脂２により双方の構造体をまたがる形で配線を形成し、結線したものである。このように、双方の構造体をまたがる配線形成した場合、構造体界面近傍の配線部に熱的、機械的歪が集中する。本構成ではこの歪を配線自体が吸収するため、クラック等による高抵抗および断線を防止することができる。
なお、第１構造体１１及び第２構造体２１は直接あるいは間接的に接着剤３により接着等により固定されていることが望ましい。
【００４９】
ここで、第１構造体１１及び第２構造体２１上には、それぞれ銅箔等により第１配線１２及び第２配線２２が形成されており、構造体間のみの結線に使用する場合でも、構造体上の配線全てを弾性導電樹脂２により構成しても同様の効果が得られる。
図５には配線形成が同一面内となるように構造体を固定し、形成した構成を示す。
【００５０】
［第４実施例］
図６は第４実施例の配線構造体を示す図である。
図６に示すように、第１構造体１１及び第２構造体２１を積層し、段差が形成された構造体間の表面層に沿って弾性導電樹脂２により配線を形成し、結線した構成を示す。
【００５１】
［第５実施例］
図７は第５実施例の配線構造体を示す図である。
図７に示すように、接している構造体（第１構造体１１及び第２構造体２１）間の表面層に弾性導電樹脂２により配線形成するに際し、少なくとも構造体間の界面近傍に下地絶縁層４を形成し、その上に弾性導電樹脂２により配線形成する構成としている。この下地絶縁層４の形成は、パターン状に配線形成されるときに、供給された弾性導電樹脂２が構造体間の微小なギャップ部に浸透し、パターンがショートすることを防止できる。
【００５２】
この下地絶縁層４をゴム状弾性樹脂により構成することにより、構造体間で発生する歪による下地絶縁層４のクラックを防止できる
また、この下地絶縁層４の弾性率を弾性導電樹脂２より低くしておくことで、下地絶縁層４での応力集中を防止でき、弾性導電樹脂２により配線部（第１配線１２及び第２配線２２）への局部的な歪を低減できる。この下地絶縁層４としては、弾性導電樹脂２中のゴム状弾性樹脂に無機フィラー等を充填し、弾性率を調整することで、密着性の良い絶縁膜を形成できる。
【００５３】
［第６実施例］
図８は第６実施例の配線構造体を示す図である。
図８に示すように、相対する位置に貫通孔１１ａ，２１ａが形成され第１構造体１１及び第２構造体２１の一部を互いに積層し、少なくともこの貫通孔１１ａ，２１ａ内に弾性導電樹脂２を充填することにより構造体間を結線した構造である。この貫通孔１１ａ，２１ａはスルーホールと同様に内壁がめっき等により導電性を持っていることが好ましいが、導電性を持っていなくても同等の特性が得られる。
【００５４】
この貫通孔１１ａ，２１ａ内への弾性導電樹脂２を充填する方法としては、貫通孔１１ａ，２１ａの一方に弾性導電樹脂２を配置し、他方側より吸引することにより可能である。本方法によれは、積層した構造体間のギャップに弾性導電樹脂２が浸透し、パターン間ショートが発生することを防止できる。即ち、貫通孔１１ａ，２１ａの一方に弾性導電樹脂２を配置し、他方側より吸引することによりスルーホール内に充填することで構造体積層部界面への浸透を防止できる。
なお、この貫通孔１１ａ，２１ａを面内に千鳥状に配置することにより、高密度なパターンの結線が可能となる。
【００５５】
［第７実施例］
図９は第７実施例の配線構造体を示す図である。
図９に示すように、貫通孔１１ａが形成された一方の構造体、即ち第１構造体１１を他方の構造体、即ち第２構造体２１上に積層している。この貫通孔１１ａは第２構造体２１上の配線電極２２に対して相対する位置に形成されている。この貫通孔１１ａ内に弾性導電樹脂２を充填することにより、第１構造体１１上の配線１２と第２構造体２１上の配線電極２２とが結線された配線構造体である。
【００５６】
この弾性導電樹脂２による結線方法としては、双方の構造体を積層した後、貫通孔１１ａが形成された第１構造体１１の表面側に弾性導電樹脂２を供給しスキージにより、貫通孔１１ａ内に充填することで可能である。本方式によれば、生産性を高くできるとともに、弾性導電樹脂２内の一軸状に伸びた導電性フィラーが配向することを防止することができることから、高導電性と高伸縮性に飛んだ結線が可能となる。
【００５７】
［第８実施例］
図１０は第８実施例の配線構造体を示す図である。
図１０に示すように、３次元構造体への配線形成技術としては、ＭＩＤ（Ｍｏｌｄｅｄ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）技術が実用化されている。これは、樹脂成形された３次元構造体にめっき等の工法により配線を形成している。３次元構造体に配線形成することから、生産性が低く特殊な工法を必要とすることから、コスト高を招き、実用化可能な製品が限られている。
【００５８】
本発明は弾性導電樹脂２の特性を活用して、構造体１上に２次元の状態（平面状）で配線を形成した後、構造体１を再成形することにより、３次元構造体２３を得られることから、低コストで生産性の高い３次元構造体２３への配線形成を得ることができる。
【００５９】
構成としては熱可塑性樹脂を主成分とする構造体１上に同一平面内で弾性導電樹脂２により配線形成した後、本構造体を加熱しながら３次元構造体に再成形することで３次元構造体２３を得る。
【００６０】
［第９実施例］
図１１は第９実施例の配線構造体を示す図である。
フレキシブル配線板は銅箔厚が薄くなったことにより、屈曲特性は向上してきているが、銅箔パターンのクラックが発生してしまうため、折り曲げ時の曲率には制限があり完全に１８０°折り曲げることはできない。
【００６１】
本発明では、図１１に示すように、フレキシブル配線板ＦＰＣ上の配線パターンの一部あるいは全体を弾性導電樹脂２により形成している。少なくとも屈曲部に弾性導電樹脂２により配線形成することにより、配線クラックを発生することなく１８０°折り曲げ可能となり、折り曲げ後の抵抗変化も１０％以下に抑えることができる。
以上のように、本発明は、配線形成技術、配線基板実装構造体に係わるものである。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１又は６の発明によれば、ゴム状弾性樹脂に一軸方向に伸びた形状の導電性フィラーを含有した弾性導電樹脂は、従来にない伸縮可能な低弾性と低抵抗を両立した弾性導電樹脂であり、本材料により電極および配線形成することで機械的、熱的歪に対して、クラックの発生を防止できる。また、従来にない伸縮可能な低弾性と低抵抗を両立した弾性導電樹脂により、微細な電極あるいは配線を形成した配線構造体を提供することができる。
【００６３】
また、請求項２または７の発明によれば、一軸方向に伸びた導電性フィラーがウイスカーに金属被覆された針状導電性フィラーを用いていることから、低コストで高アスペクト比の導電性フィラーを得ることができる。
【００６４】
また、請求項３，４，８又は９の発明によれば、一軸方向に伸びた導電性フィラーが直鎖状に連なったナノ金属粒子を用いていることから、より径が小さく高アスペクト比な導電性フィラーを得ることができる。また、貴金属被覆することで弾性導電樹脂としての比抵抗を更に低減できる。
【００６５】
また、請求項５又は１０の発明によれば、ゴム状弾性樹脂を紫外線および湿気硬化併用型のシリコーン樹脂とすることで、硬化プロセスにおける生産性向上と低温化が可能となり耐熱性の低い構造体上への配線形成が可能となる。
【００６６】
また、請求項１１の発明によれば、低抵抗、低弾性な弾性導電樹脂により、伸縮可能な構造体上に配線形成しているため、構造体の伸縮に追従して配線が伸縮するので、クラック等による高抵抗および断線を招くことを防止できる。
【００６７】
また、請求項１２の発明によれば、低抵抗、低弾性な弾性導電樹脂により、伸縮可能な高分子アクチュエータ上に配線形成しているため、高分子アクチュエータの伸縮に追従して配線が伸縮するので、クラック等による高抵抗および断線を招くことを防止できる。
【００６８】
また、請求項１３の発明によれば、スクリーン印刷方式により形成できるため、生産性を高くできるとともに材料特性の均一化が図れる。また、弾性導電樹脂内部の材料均一性を維持した状態で配線形成をし、弾性および導電特性を安定化させる。
【００６９】
また、請求項１４の発明によれば、接している構造体間を弾性導電樹脂により結線することで構造体間に機械的、熱的歪が加わっても結線部で吸収でき、信頼性の高い結線ができる。
【００７０】
また、請求項１５又は１６の発明によれば、接している構造体間の表面層に弾性導電樹脂にてパターン形成し結線していることから構造体の構成を単純化でき、低コストで結線が可能となる。
【００７１】
また、請求項１７の発明によれば、構造体が密接した界面近傍部の下地に絶縁層を形成することにより、構造体間の表面に形成する弾性導電樹脂が構造体間に浸透し、配線ショートすることを防止できる。
【００７２】
また、請求項１８又は１９の発明によれば、下地絶縁層がゴム状弾性樹脂で弾性導電樹脂よりも低い弾性率を有することから、構造体間に働く歪による下地絶縁膜のクラックを防止できるとともに、応力集中を低減できることから弾性導電樹脂による配線の信頼性を向上できる。
【００７３】
また、請求項２０又は２１の発明によれば、貫通孔内に弾性導電樹脂を充填することにより構造体間を結線することから、面内での結線が可能となり、結線数増加による高密度化配線による結線が可能となる。
【００７４】
また、請求項２２の発明によれば、弾性導電樹脂をスキージにより、貫通孔内に充填することから生産性が高く、また材料特性の均一化が可能となる。
【００７５】
また、請求項２３の発明によれば、ＦＰＣの少なくとも一部を弾性導電樹脂により配線形成したことから、１８０°完全に折り曲げてもクラックによる導通不良が発生しない配線パターンを形成することができる。
【００７６】
また、請求項２４の発明によれば、弾性導電樹脂により同一平面内に配線形成した後、本構造体を加熱しながら３次元構造体に成形できることから、低コストで３次元構造体への配線形成が可能となる。また、３次元構造体への配線形成を狭ピッチ、低コストで可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の弾性導電樹脂の体積抵抗率を示す図である。
【図２】本発明の第１実施例の弾性導電樹脂の弾性特性を示す図である。
【図３】第２実施例の配線構造体を示す図である。
【図４】弾性導電樹脂を基体上に形成する方法を示す図である。
【図５】第３実施例の配線構造体を示す図である。
【図６】第４実施例の配線構造体を示す図である。
【図７】第５実施例の配線構造体を示す図である。
【図８】第６実施例の配線構造体を示す図である。
【図９】第７実施例の配線構造体を示す図である。
【図１０】第８実施例の配線構造体を示す図である。
【図１１】第９実施例の配線構造体を示す図である。
【符号の説明】
１  伸縮可能な構造体（伸縮可能な基体）
２  弾性導電樹脂
３  接着剤
４  下地絶縁層
１１  第１構造体
１１ａ  貫通孔
１２  第１配線
２１  第２構造体
２１ａ  貫通孔
２２  第２配線
２２ａ  配線電極
２３  ３次元構造体
Ｆ  フィラー
ＦＰＣ  フレキシブル配線板
Ｍ  マスク
Ｒ  ローリング
Ｓ  スキージ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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