(57)【要約】【課題】伸縮性を有するストレッチャブルケーブルを提供する。【解決手段】ストレッチャブルケーブル１は、伸縮性を有しかつ一方向に長いシート状のストレッチャブル基材２と、ストレッチャブル基材２の一方の表面に形成され、伸縮性を有するストレッチャブル配線３とを含む。ストレッチャブル基材２は、伸縮性を有する材料から構成される。ストレッチャブル配線３は、エラストマーと、エラストマー中に充填されている導電性フィラーを含む導電性組成物から構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸縮性を有するシート状の基材と、
前記基材の一方の表面に形成され、伸縮性を有する配線とを含み、
前記配線は、エラストマーと、前記エラストマー中に充填されている導電性フィラーとを含む導電性組成物から構成されている、ストレッチャブルケーブル。
【請求項２】
前記導電性フィラーは、コイル形状の導電性フィラーを含む、請求項１に記載のストレッチャブルケーブル。
【請求項３】
前記導電性フィラーは、デンドライト状の導電性フィラーを含む、請求項１に記載のストレッチャブルケーブル。
【請求項４】
伸縮性を有するストレッチャブル基板と、
前記ストレッチャブル基板の一方の表面の一部の領域に貼着され、伸縮性を有さない非ストレッチャブル基板と、
前記ストレッチャブル基板の他方の表面に形成され、伸縮性を有するストレッチャブル配線とを含む、ストレッチャブル回路基板。
【請求項５】
前記非ストレッチャブル基板における前記ストレッチャブル基板が貼着されている表面とは反対側の表面に形成された導体層と、
前記ストレッチャブル基板および前記非ストレッチャブル基板を貫通し、前記ストレッチャブル配線と前記導体層とを接続する第１ビアとをさらに含む、請求項４に記載のストレッチャブル回路基板。
【請求項６】
前記導体層を覆う絶縁層と、
前記絶縁層の表面に設けられた電子部品と、
前記絶縁層を貫通し、前記導体層と前記電子部品とを電気的に接続する第２ビアとを含む、請求項５に記載のストレッチャブル回路基板。
【請求項７】
伸縮性を有するストレッチャブル基板と、
前記ストレッチャブル基板の一方の表面の一部に形成された、伸縮性を有するストレッチャブル配線と、
前記ストレッチャブル基板の前記一方の表面の一部の領域であって、前記ストレッチャブル配線の少なくとも一部を含む領域に貼着された、伸縮性を有さない非ストレッチャブル基板とを含む、ストレッチャブル回路基板。
【請求項８】
前記非ストレッチャブル基板における前記ストレッチャブル基板が貼着されている表面とは反対側の表面に形成された導体層と、
前記非ストレッチャブル基板を貫通し、前記ストレッチャブル配線と前記導体層とを接続する第１ビアとをさらに含む、請求項７に記載のストレッチャブル回路基板。
【請求項９】
前記導体層を覆う絶縁層と、
前記絶縁層の表面に設けられた電子部品と、
前記絶縁層を貫通し、前記導体層と前記電子部品とを電気的に接続する第２ビアとをさらに含む、請求項８に記載のストレッチャブル回路基板。
【請求項１０】
前記非ストレッチャブル基板は、リジット基板またはフレキシブル基板である、請求項４〜９のいずれか一項に記載のストレッチャブル回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、伸縮性を有するストレッチャブルケーブルおよび伸縮性を有するストレッチャブル回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブルプリント回路基板（FPC：Flexible Printed Circuit）は、屈曲性を有しているが、伸縮性を有していない。そこで、波型（蛇腹状）にエッチングされたＦＰＣにリジット基板を積層した回路基板が知られている。しかし、この回路基板では、ＦＰＣはねじれによって変形可能であるが、ＦＰＣ自体が伸縮するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５３３８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明の目的は、伸縮性を有するストレッチャブルケーブルを提供することにある。
この発明の目的は、伸縮性を有するストレッチャブル回路基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、伸縮性を有するシート状の基材と、前記基材の一方の表面に形成され、伸縮性を有する配線とを含み、前記配線は、エラストマーと、前記エラストマー中に充填されている導電性フィラーとを含む導電性組成物から構成されている、ストレッチャブルケーブルである。
この構成では、基材および配線は伸縮性を有しているので、伸縮性を有するストレッチャブルケーブルが得られる。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、前記導電性フィラーは、コイル形状の導電性フィラーを含む、請求項１に記載のストレッチャブルケーブルである。
コイル形状の導電性フィラーは、例えば、天然螺旋構造に金属メッキが施されることにより製造された微小金属コイルであってもよい。コイル形状の導電性フィラーは、金属線がコイル形状に加工されることにより製造された微小金属ばねであってもよい。コイル形状の導電性フィラーは、カーボンナノコイルであってもよい。
【０００７】
この構成では、導電性フィラーはコイル形状の導電性フィラーを含んでいるので、導電性組成物中のエラストマーが伸張した場合、導電性組成物中の導電性フィラーはコイルが引っ張られたときにように伸びる。したがって、エラストマーが伸張した場合においても、配線の抵抗値の増加を抑制することができる。これにより、伸縮性を有しかつ伸張時における抵抗値の増加を抑制できる配線を有するストレッチャブルケーブルが得られる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記導電性フィラーは、デンドライト状の導電性フィラーを含む、請求項１に記載のストレッチャブルケーブルである。
デンドライト状とは、棒状の主枝から棒状の分岐枝が２次元方向または３次元方向に延びた形状をいう。また、デンドライト状には、前記分岐枝が途中で折れ曲がった形状や、前記分岐枝の途中からさらに棒状の分岐枝が延びている形状も含まれる。
【０００９】
この構成では、導電性フィラーはデンドライト状の導電性フィラーを含んでいるので、導電性組成物中のエラストマーが伸張した場合においても、導電性組成物中の導電性フィラーどうしが接触する確率を向上させることができる。これにより、エラストマーが伸張した場合においても、エラストマー中に導電経路を良好に形成できる。その結果、伸縮性を有しかつ伸張時における抵抗値の増加を抑制できる配線を有するストレッチャブルケーブルが得られる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、伸縮性を有するストレッチャブル基板と、前記ストレッチャブル基板の一方の表面の一部の領域に貼着され、伸縮性を有さない非ストレッチャブル基板と、前記ストレッチャブル基板の他方の表面に形成され、伸縮性を有するストレッチャブル配線とを含む、ストレッチャブル回路基板である。
この構成では、伸縮性を有するストレッチャブル基板の一方の表面の一部の領域に、伸縮性を有さない非ストレッチャブル基板が貼着されている。この非ストレッチャブル基板側に伸縮性を有しない電子部品を装着できる。ストレッチャブル基板の他方の表面には、伸縮性を有するストレッチャブル配線が形成されている。ストレッチャブル基板およびストレッチャブル配線は、非ストレッチャブル基板が貼着されていない領域において、伸縮性を保持している。これにより、伸縮性を有するストレッチャブル回路基板が得られる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、前記非ストレッチャブル基板における前記ストレッチャブル基板が貼着されている表面とは反対側の表面に形成された導体層と、前記ストレッチャブル基板および前記非ストレッチャブル基板を貫通し、前記ストレッチャブル配線と前記導体層とを接続する第１ビアとをさらに含む、請求項４に記載のストレッチャブル回路基板である。この構成では、非ストレッチャブル基板側に装着される電子部品を、導体層および第１ビアを介してストレッチャブル配線に接続できる。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、前記導体層を覆う絶縁層と、前記絶縁層の表面に設けられた電子部品と、前記絶縁層を貫通し、前記導体層と前記電子部品とを電気的に接続する第２ビアとを含む、請求項５に記載のストレッチャブル回路基板である。この構成では、電子部品を、第２ビア、導体層および第１ビアを介して、ストレッチャブル配線に接続できる。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、伸縮性を有するストレッチャブル基板と、前記ストレッチャブル基板の一方の表面の一部に形成された、伸縮性を有するストレッチャブル配線と、前記ストレッチャブル基板の前記一方の表面の一部の領域であって、前記ストレッチャブル配線の少なくとも一部を含む領域に貼着された、伸縮性を有さない非ストレッチャブル基板とを含む、ストレッチャブル回路基板である。
【００１４】
この構成では、伸縮性を有するストレッチャブル基板の一方の表面の一部の領域には、伸縮性を有するストレッチャブル配線が形成されている。ストレッチャブル基板の一方の表面の一部の領域であって、ストレッチャブル配線の少なくとも一部を含む領域には、伸縮性を有さない非ストレッチャブル基板が貼着されている。この非ストレッチャブル基板側に伸縮性を有しない電子部品を装着できる。ストレッチャブル基板およびストレッチャブル配線は、非ストレッチャブル基板が貼着されていない領域において、伸縮性を保持している。これにより、伸縮性を有するストレッチャブル回路基板が得られる。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、前記非ストレッチャブル基板における前記ストレッチャブル基板が貼着されている表面とは反対側の表面に形成された導体層と、前記非ストレッチャブル基板を貫通し、前記ストレッチャブル配線と前記導体層とを接続する第１ビアとをさらに含む、請求項７に記載のストレッチャブル回路基板である。この構成では、非ストレッチャブル基板側に装着される電子部品を、導体層および第１ビアを介してストレッチャブル配線に接続できる。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、前記導体層を覆う絶縁層と、前記絶縁層の表面に設けられた電子部品と、前記絶縁層を貫通し、前記導体層と前記電子部品とを電気的に接続する第２ビアとをさらに含む、請求項８に記載のストレッチャブル回路基板である。この構成では、電子部品を、第２ビア、導体層および第１ビアを介して、ストレッチャブル配線に接続できる。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、前記非ストレッチャブル基板は、リジット基板またはフレキシブル基板である、請求項４〜９のいずれか一項に記載のストレッチャブル回路基板である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係るストレッチャブルケーブルの構成を示す図解的な断面図ある。
【図２】図２は、本発明の第２実施形態に係るストレッチャブル回路基板を示す図解的な平面図である。
【図３】図３は、図２のストレッチャブル回路基板を示す図解的な断面図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｄは、図２のストレッチャブル回路基板の製造工程を説明するための図解的な断面図である。
【図５】図５は、本発明の第３実施形態に係るストレッチャブル回路基板を示す図解的な平面図である。
【図６】図６は、図５のストレッチャブル回路基板を示す図解的な断面図である。
【図７】図７Ａ〜図７Ｄは、図５のストレッチャブル回路基板の製造工程を説明するための図解的な断面図である。
【図８】図８は、本発明の第４実施形態に係るストレッチャブル回路基板を示す図解的な平面図である。
【図９】図９は、図８のストレッチャブル回路基板を示す図解的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るストレッチャブルケーブルの構成を示す図解的な断面図である。
ストレッチャブルケーブル１は、伸縮性を有しかつ一方向（図１では左右方向）に長いシート状のストレッチャブル基材２と、ストレッチャブル基材２の一方の表面に形成され、伸縮性を有するストレッチャブル配線３とを含む。ストレッチャブル配線３は、ストレッチャブル基材２の幅方向に間隔をおいて互いに平行に延びた複数のストレッチャブル電線３ａを含む。
【００２０】
ストレッチャブル基材２は、伸縮性を有する材料から構成される。ストレッチャブル基材２を構成する材料としては、例えば、エラストマー（ポリウレタン系、スチレン系、オレフィン系、ポリアミド系、シリコーン系等）または合成ゴム（エチレンプロピレン系、ニトリルブタジエン、シリコーン系、アクリル系、フッ素系、ウレタン系等）を用いることができる。
【００２１】
ストレッチャブル配線３は、エラストマーと、エラストマー中に充填されている導電性フィラーとを含む導電性組成物から構成される。導電性フィラーの形状は、コイル形状の導電性フィラー、デントライト状、塊状、球状、フレーク状、針状、繊維状等であってもよい。
この実施形態では、導電性フィラーは、コイル形状の導電性フィラー(以下、「コイル状導電性フィラー」という。)を含んでいる。コイル形状には、螺旋形状、スパイラル形状が含まれる。この実施形態では、導電性フィラーがコイル形状であるので、エラストマーが伸張した場合、コイル状導電性フィラーはコイルが引っ張られたときのように伸びる。したがって、エラストマーが伸張した場合においても、ストレッチャブル配線３の抵抗値の増加を抑制することができる。これにより、伸縮性を有しかつ伸張時における抵抗値の増加を抑制できるストレッチャブル配線３を有するストレッチャブルケーブル１を実現できる。
【００２２】
エラストマーは、例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、シリコーン系エラストマー等の弾性力を有する樹脂である。ポリウレタン系エラストマーはハードセグメントとソフトセグメントから構成され、ソフトセグメントとしては、カーボネート、エステル、エーテル等があり、具体的には大日精化工業株式会社製ＮＥ−８８８０、ＭＡＵ−９０２２、ＮＥ−３１０、ＮＥ−３０２ＨＶ、ＣＵ−８４４８等を使用することができる。エラストマーは、単一の樹脂からなっていてもよく、複数種類の樹脂を含んでいてもよい。また、エラストマーは、製造性（加工性）、柔軟性等を向上させる観点から、可塑剤、加工助剤、架橋剤、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、軟化剤、着色剤等の添加剤を含んでいてもよい。
【００２３】
導電性組成物におけるコイル状導電性フィラーの充填率は、３０重量％以上９５重量％以下であることが好ましい。
コイル状導電性フィラーは、天然螺旋構造に金属メッキが施されることにより製造された微小金属コイルであってもよい。このような微小金属コイルは、植物や藻類が有する微小な螺旋構造に、金属メッキを施すことによって製造される。例えば、藻類のスピルリナに金属メッキを施すことにより、微小金属コイルを得る。藻類のスピルリナは、コイル形状を有している。スピルリナを培養し、固定化した後、金属メッキ（無電界めっき）を施す。金属メッキの材料としては、銅、銀、金等の導電性を有する金属が用いられる。
【００２４】
また、コイル状導電性フィラーは、金属線がコイル形状に加工されることにより製造された微小金属ばねであってもよい。具体的には、導体径（線径）が３０μｍ以下の線材を、コイル形状に加工することにより、微小金属ばねを得る。線材としては、銅、銀等の導電性を有する金属の極細線または、これらの極細線に金属メッキが施されたものが用いられる。
【００２５】
また、コイル状導電性フィラーは、カーボンナノコイル（CNC : Carbon nanocoil）であってもよい。カーボンナノコイルとは、螺旋状に成長したカーボンナノファイバ（CNF : Carbon nanofiber）をいう。カーボンナノファイバとは、炭素からなる繊維状物質である。
コイル状導電性フィラーの導体径（線径）は、５μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。コイル状導電性フィラーのコイル外径は、１５０μｍ以下であることが好ましい。コイル状導電性フィラーのピッチは、１０μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましい。コイル状導電性フィラーのコイル長は、１ｍｍ以下であることが好ましく、５００μｍ以下であることがより好ましい。
【００２６】
なお、導電性フィラーとしては、上記に掲げたコイル状導電性フィラーに加えて、塊状、球状、フレーク状、針状、繊維状等の導電性フィラーを使用しても良い。
導電性フィラーは、コイル状導電性フィラーに代えてまたは加えて、デンドライト状の導電性フィラーを含んでいてもよい。導電性フィラーがデンドライト状の導電性フィラーを含んでいる場合には、エラストマーが伸張した場合においても、導電性フィラーどうしが接触する確率を向上させることができる。これにより、エラストマーが伸張した場合においても、エラストマー中に導電経路を良好に形成できる。その結果、伸縮性を有しかつ伸張時における抵抗値の増加を抑制できるストレッチャブル配線３を有するストレッチャブルケーブルを実現できる。
【００２７】
デンドライト状とは、棒状の主枝から棒状の分岐枝が２次元方向または３次元方向に延びた形状をいう。また、デンドライト状には、前記分岐枝が途中で折れ曲がった形状や、前記分岐枝の途中からさらに棒状の分岐枝が延びている形状も含まれる。
デンドライト状の導電性フィラーは、例えば、デンドライト状の銅粉に銀がコーティングされてなる銀コート銅粉であってもよい。また、デンドライト状の導電性フィラーは、例えば、デンドライト状の銅粉または銀粉であってもよい。導電性フィラーがデンドライト状の銀コート銅粉からなる場合、比較的に安価でありながらも、銀からなる導電性フィラーに近い抵抗値を有し、かつ優れた導電性および耐マイグレーション性を有する導電性フィラーを実現できる。また、導電性フィラーがデンドライト状の銅粉からなる場合には、安価でありながらも、低い抵抗値を有する導電性フィラーを実現できる。デンドライト状の導電性フィラーは、デンドライト状の銅粉に銀以外の導電材料、例えば金がコーティングされた金コート銅粉であってもよい。
【００２８】
デンドライト状の導電性フィラーの粒径は、下限は１μｍ、好ましくは２μｍである。下限が１μｍ以上であると、導電性フィラー同士が接触しやすく、ストレッチャブル配線３の導電性が良好になる。また、導電性フィラーの粒径の上限は２０μｍ、好ましくは１０μｍである。上限が２０μｍ以下であると、ストレッチャブル配線３の厚みを薄くすることができる。
【００２９】
第１実施形態に係るストレッチャブルケーブル１では、ストレッチャブル基材２およびストレッチャブル配線３は伸縮性を有しているので、伸縮性を有するストレッチャブルケーブルが得られる。
図１に示されるストレッチャブルケーブル１は、例えば、次のようにして製造される。つまり、ストレッチャブル基材２の一表面に、ストレッチャブル配線３の材料である導電性組成物（導電性ペースト）がスクリーン印刷される。そして、導電性ペーストが乾燥されることにより、ストレッチャブル基材２の一表面にストレッチャブル配線３が形成される。
【００３０】
なお、ストレッチャブル基材２の一表面に、ストレッチャブル配線３の材料である導電性組成物（導電性ペースト）がディスペンサーによって塗布された後、乾燥されることにより、ストレッチャブル配線３が形成されてもよい。
また、図示しない離型フィルム上にスクリーン印刷等によってストレッチャブル配線３が形成された後に、離型フィルム上のストレッチャブル配線３がストレッチャブル基材２に熱転写されることにより、ストレッチャブル配線３が形成されてもよい。
【００３１】
図２は、本発明の第２実施形態に係るストレッチャブル回路基板を示す図解的な平面図である。図３は、図２のストレッチャブル回路基板を示す図解的な断面図である。
ストレッチャブル回路基板１１は、伸縮性を有し、かつ平面視で一方向（図２では左右方向）に長い矩形状のストレッチャブル基板１２を含んでいる。ストレッチャブル基板１２は、伸縮性を有する材料から構成される。ストレッチャブル基板１２を構成する材料としては、例えば、エラストマー（ポリウレタン系、スチレン系、オレフィン系、ポリアミド系、シリコーン系等）または合成ゴム（エチレンプロピレン系、ニトリルブタジエン、シリコーン系、アクリル系、フッ素系、ウレタン系等）を用いることができる。
【００３２】
ストレッチャブル基板１２の一方の表面（図３では上面）の一部の領域には、伸縮性を有しておらず、かつ平面視で一方向（図２では左右方向）に長い矩形状の非ストレッチャブル基板１３が張り合わされて固定されている。この実施形態では、非ストレッチャブル基板１３の長さおよび幅は、それぞれ、ストレッチャブル基板１２の長さおよび幅よりも短い。また、この実施形態では、非ストレッチャブル基板１３は、平面視において、その一端がストレッチャブル基板１２の一端と一致しかつその幅方向中心を通る中心線がストレッチャブル基板１２の幅方向中心を通る中心線と一致するような姿勢で、ストレッチャブル基板１２に貼着されている。非ストレッチャブル基板１３におけるストレッチャブル基板１２が貼着されている表面とは反対側の表面（図３では上面）に、導体層１４が形成されている。
【００３３】
非ストレッチャブル基板１３としては、リジッド基板またはフレキシブル基板が用いられる。具体的には、非ストレッチャブル基板１３としては、ガラスエポキシ基板、ビスマレイミド基板、銅張積層板（CCL：Copper Clad Laminate）等が用いられる。銅張積層板（CCL）は、ポリイミド等からなる絶縁フィルムの片面または両面に銅箔を張り合わせたものである。非ストレッチャブル基板１３として、銅張積層板（CCL）を用いた場合には、その銅箔により、導体層１４を形成できる。
【００３４】
非ストレッチャブル基板１３の上面には、導体層１４を覆う絶縁層１５が形成されている。絶縁層１５としては、ポリイミド、エポキシ、ガラスエポキシ、ビスマレイミド等が用いられる。絶縁層１５の表面（図３では上面）に半導体素子等の電子部品１６が装着されている。半導体素子には、トランジスタ、集積回路（ＩＣ，ＬＳＩ）、抵抗、コンデンサ等が含まれる。
【００３５】
ストレッチャブル基板１２の他方の表面（図３では下面）には、伸縮性を有するストレッチャブル配線１７が形成されている。ストレッチャブル配線１７は、エラストマーと、エラストマー中に充填されている導電性フィラーとを含む導電性組成物から構成される。導電性フィラーは、前述したコイル状導電性フィラーを含んでいてもよい。また、導電性フィラーは、前述したデントライト状の導電性フィラーを含んでいてもよい。また、導電性フィラーは、コイル状導電性フィラーと前述したデントライト状の導電性フィラーの両方を含んでいてもよい。
【００３６】
導体層１４とストレッチャブル配線１７とは、非ストレッチャブル基板１３およびストレッチャブル基板１２を貫通する第１ビア２１によって電気的に接続されている。第１ビア２１は、例えば、導体層１４、非ストレッチャブル基板１３およびストレッチャブル基板１２を貫通する貫通孔２１ａと、貫通孔２１ａ内に埋め込まれた導電ペースト２１ｂとからなる。導電ペースト２１ｂは、例えば、エポキシ樹脂に銀コート銅粉、銀、銅等の導電性フィラーが充填されたものであってもよい。導電ペースト２１ｂは、例えば、特許４１９１６７８号、特許４４６８７５０号、特許４４３７９４６号、特許４９４９８０２号等に示されるものであってもよい。第１ビア２１は、導体層１４、非ストレッチャブル基板１３およびストレッチャブル基板１２を貫通する貫通孔と、貫通孔の内面にめっき法により形成された金属層（例えば銅）とから構成されてもよい。
【００３７】
電子部品１６と導体層１４とは、絶縁層１５を貫通する第２ビア２２によって電気的に接続されている。第２ビア２２は、例えば、絶縁層１５を貫通する貫通孔２２ａと、貫通孔２２ａ内に埋め込まれた導電ペースト２２ｂとからなる。第２ビア２２は、絶縁層１５を貫通する貫通孔と、貫通孔の内面にめっき法により形成された金属層（例えば銅）とから構成されてもよい。電子部品１６は、第２ビア２２、導体層１４および第１ビア２１を介して、ストレッチャブル配線１７に電気的に接続されている。
【００３８】
このストレッチャブル回路基板１１では、伸縮性を有するストレッチャブル基板１２の一方の表面（上面）の一部の領域に、伸縮性を有さない非ストレッチャブル基板１３が貼着されている。ストレッチャブル基板１２の他方の表面（下面）には、伸縮性を有するストレッチャブル配線１７が形成されている。ストレッチャブル基板１２およびストレッチャブル配線１７は、非ストレッチャブル基板１３が貼着されていない領域において、伸縮性を保持している。これにより、伸縮性を有するストレッチャブル回路基板が得られる。
【００３９】
図４Ａ〜図４Ｄは、ストレッチャブル回路基板１１の製造工程を説明するための図解的な断面図である。まず、図４Ａに示すように、非ストレッチャブル基板１３の一方の表面（上面）に導体層１４が形成される。次に、図４Ｂに示すように、ストレッチャブル基板１２の一方の表面（上面）の一部の領域に、非ストレッチャブル基板１３が貼着される。次に、導体層１４、非ストレッチャブル基板１３およびストレッチャブル基板１２を貫通する貫通孔２１ａが形成される。その後、貫通孔２１ａに導電ペースト２１ｂが埋め込まれる。これにより、第１ビア２１が形成される。
【００４０】
次に、図４Ｃに示すように、非ストレッチャブル基板１３の一方の表面（上面）に、導体層１４を覆う絶縁層１５が形成される。この後、ストレッチャブル基板１２の他方の表面（下面）に、ストレッチャブル配線１７が形成される。具体的には、ストレッチャブル基板１２の下面に、ストレッチャブル配線１７の材料である導電性組成物（導電性ペースト）がスクリーン印刷される。そして、導電性ペーストが乾燥されることにより、ストレッチャブル基板１２の下面にストレッチャブル配線１７が形成される。なお、ストレッチャブル基板１２の下面に、ストレッチャブル配線１７の材料である導電性組成物（導電性ペースト）が、ディスペンサーによって塗布された後、乾燥されることによって、ストレッチャブル配線１７が形成されてもよい。また、図示しない離型フィルム上にスクリーン印刷等によってストレッチャブル配線１７が形成された後、離型フィルム上のストレッチャブル配線１７がストレッチャブル基板１２に熱転写されることにより、ストレッチャブル配線１７が形成されてもよい。ストレッチャブル配線１７は、第１ビア２１を介して導体層１４に接続された状態となる。
【００４１】
次に、図４Ｄに示すように、絶縁層１５を貫通して導体層１４に達する貫通孔２２ａが形成される。その後、貫通孔２２ａに導電ペースト２２ｂが埋め込まれる。これにより、第２ビア２２が形成される。最後に、電子部品１６が、第２ビア２２に電気的に接続されるように、絶縁層１５上に装着される。
図５は、本発明の第３実施形態に係るストレッチャブル回路基板を示す図解的な平面図である。図６は、図５のストレッチャブル回路基板を示す図解的な断面図である。
【００４２】
ストレッチャブル回路基板３１は、伸縮性を有し、かつ平面視で一方向（図５では左右方向）に長い矩形状のストレッチャブル基板３２を含んでいる。ストレッチャブル基板３２は、伸縮性を有する材料から構成される。ストレッチャブル基板３２を構成する材料としては、例えば、エラストマー（ポリウレタン系、スチレン系、オレフィン系、ポリアミド系、シリコーン系等）または合成ゴム（エチレンプロピレン系、ニトリルブタジエン、シリコーン系、アクリル系、フッ素系、ウレタン系等）を用いることができる。
【００４３】
ストレッチャブル基板３２の一方の表面（図６では上面）の一部の領域には、伸縮性を有するストレッチャブル配線３３が形成されている。具体的には、ストレッチャブル基板３２の一方の表面（上面）に凹部３２ａが形成されており、この凹部３２ａ内にストレッチャブル配線３３が形成されている。ストレッチャブル配線３３は、エラストマーと、エラストマー中に充填されている導電性フィラーとを含む導電性組成物から構成される。導電性フィラーは、前述したコイル状導電性フィラーを含んでいてもよい。また、導電性フィラーは、前述したデントライト状の導電性フィラーを含んでいてもよい。また、導電性フィラーは、コイル状導電性フィラーと前述したデントライト状の導電性フィラーの両方を含んでいてもよい。
【００４４】
ストレッチャブル基板３２の一方の表面（上面）の一部の領域であって、ストレッチャブル配線３３の少なくとも一部を含む領域には、伸縮性を有しておらず、かつ平面視で一方向（図５では左右方向）に長い矩形状の非ストレッチャブル基板３４が張り合わされて固定されている。この実施形態では、非ストレッチャブル基板３４の長さおよび幅は、それぞれ、ストレッチャブル基板３２の長さおよび幅よりも短い。また、この実施形態では非ストレッチャブル基板３４は、平面視において、その一端がストレッチャブル基板３２の一端と一致しかつその幅方向中心を通る中心線がストレッチャブル基板３２の幅方向中心を通る中心線と一致するような姿勢で、ストレッチャブル基板３２に貼着されている。非ストレッチャブル基板３４におけるストレッチャブル基板３２が貼着されている表面とは反対側の表面（図６では上面）に、導体層３５が形成されている。
【００４５】
非ストレッチャブル基板３４としては、リジッド基板またはフレキシブル基板が用いられる。具体的には、非ストレッチャブル基板３４としては、ガラスエポキシ基板、ビスマレイミド基板、銅張積層板（CCL：Copper Clad Laminate）等が用いられる。銅張積層板（CCL）は、ポリイミド等からなる絶縁フィルムの片面または両面に銅箔を張り合わせたものである。非ストレッチャブル基板３４として、銅張積層板（CCL）を用いた場合には、その銅箔により、導体層３５を形成できる。
【００４６】
非ストレッチャブル基板３４の上面には、導体層３５を覆う絶縁層３６が形成されている。絶縁層３６としては、ポリイミド、エポキシ、ガラスエポキシ、ビスマレイミド等が用いられる。絶縁層３６の表面（図６では上面）に半導体素子等の電子部品３７が装着されている。
導体層３５とストレッチャブル配線３３とは、非ストレッチャブル基板３４を貫通する第１ビア４１によって電気的に接続されている。第１ビア４１は、例えば、導体層３５および非ストレッチャブル基板３４を貫通する貫通孔４１ａと、貫通孔４１ａ内に埋め込まれた導電ペースト４１ｂとからなる。第１ビア４１は導体層３５および非ストレッチャブル基板３４を貫通する貫通孔と、貫通孔の内面にめっき法により形成された金属層（例えば銅）とから構成されてもよい。
【００４７】
電子部品３７と導体層３５とは、絶縁層３６を貫通する第２ビア４２によって電気的に接続されている。第２ビア４２は、例えば、絶縁層３６を貫通する貫通孔４２ａと、貫通孔４２ａ内に埋め込まれた導電ペースト４２ｂとからなる。第２ビア４２は、絶縁層３６を貫通する貫通孔と、貫通孔の内面にめっき法により形成された金属層（例えば銅）とから構成されてもよい。電子部品３７は、第２ビア４２、導体層３５および第１ビア４１を介して、ストレッチャブル配線３３に電気的に接続されている。
【００４８】
このストレッチャブル回路基板３１では、伸縮性を有するストレッチャブル基板３２の一方の表面（上面）の一部の領域には、伸縮性を有するストレッチャブル配線３３が形成されている。ストレッチャブル基板３２の一方の表面（上面）の一部の領域であって、ストレッチャブル配線３３の少なくとも一部を含む領域には、伸縮性を有さない非ストレッチャブル基板３４が貼着されている。ストレッチャブル基板３２およびストレッチャブル配線３３は、非ストレッチャブル基板３４が貼着されていない領域において、伸縮性を保持している。これにより、伸縮性を有するストレッチャブル回路基板３１が得られる。
【００４９】
図７Ａ〜図７Ｄは、ストレッチャブル回路基板３１の製造工程を説明するための図解的な断面図である。まず、図７Ａに示すように、非ストレッチャブル基板３４の一方の表面（上面）に導体層３５が形成される。次に、導体層３５および非ストレッチャブル基板３４を貫通する貫通孔４１ａが形成される。次に、貫通孔４１ａに導電ペースト４１ｂが埋め込まれる。これにより、第１ビア４１が形成される。その後、非ストレッチャブル基板３４の一方の表面（上面）に、導体層３５を覆う絶縁層３６が形成される。このようにして、導体層３５、絶縁層３６および第１ビア４１を有する非ストレッチャブル基板３４が作成される。
【００５０】
一方、図７Ｂに示すように、ストレッチャブル基板３２の一方の表面（上面）に凹部３２ａが形成され、その凹部３２ａ内にストレッチャブル配線３３が形成される。ストレッチャブル配線３３の形成方法としては、第２実施形態に係るストレッチャブル配線基板１１のストレッチャブル配線１７の形成方法と同様な方法を用いることができる。このようにして、一方の表面の一部にストレッチャブル配線３３が形成されたストレッチャブル基板３２が作成される。
【００５１】
次に、図７Ｃに示すように、ストレッチャブル基板３２の一方の表面（上面）の一部の領域であって、ストレッチャブル配線３３の少なくとも一部を含む領域に、非ストレッチャブル基板３４が貼着される。これにより、ストレッチャブル配線３３が形成されたストレッチャブル基板３２に、導体層３５、絶縁層３６および第１ビア４１を有する非ストレッチャブル基板３４が貼着される。
【００５２】
次に、図７Ｄに示すように、絶縁層３６を貫通して導体層３５に達する貫通孔４２ａが形成される。その後、貫通孔４２ａに導電ペースト４２ｂが埋め込まれる。これにより、第２ビア４２が形成される。最後に、電子部品３７が、第２ビア４２に電気的に接続されるように、絶縁層３６上に装着される。
図８は、本発明の第４実施形態に係るストレッチャブル回路基板を示す図解的な平面図である。図９は、図８のストレッチャブル回路基板を示す図解的な断面図である。図８および図９において、前述の図５および図６の各部に対応する部分には、図５および図６と同じ符号を付して示す。
【００５３】
ストレッチャブル回路基板５１は、ストレッチャブル基板３２を含んでいる。ストレッチャブル基板３２の一方の表面（図９では上面）に凹部３２ａが形成されており、この凹部３２ａ内にストレッチャブル配線３３が形成されている。ストレッチャブル基板３２の一方の表面（上面）の一部の領域であって、ストレッチャブル配線３３の少なくとも一部を含む領域には、非ストレッチャブル基板３４が張り合わされて固定されている。非ストレッチャブル基板３４は、ストレッチャブル基板３２の一端から外方に延びた延長部３４ａを有している。
【００５４】
非ストレッチャブル基板３４におけるストレッチャブル基板３２が貼着されている表面とは反対側の表面（図９では上面）に、導体層３５が形成されている。導体層３５は、非ストレッチャブル基板３４の延長部３４ａ上に形成された延長部３５ａを有している。非ストレッチャブル基板３４の上面には、導体層３５を覆う絶縁層３６が形成されている。絶縁層３６は、導体層３５の延長部３５ａおよび非ストレッチャブル基板３４の延長部３４ａを覆う延長部３６ａを有している。絶縁層３６の延長部３６ａの表面（図９では上面）に半導体素子等の電子部品３７が装着されている。
【００５５】
導体層３５とストレッチャブル配線３３とは、非ストレッチャブル基板３４を貫通する第１ビア４１によって電気的に接続されている。電子部品３７と導体層３５の延長部３５ａとは、絶縁層３６の延長部３６ａを貫通する第２ビア４２によって電気的に接続されている。
第４実施形態に係るストレッチャブル回路基板５１の製造方法は、前述した第３実施形態に係るストレッチャブル回路基板３１の製造方法と同様であるので、その説明を省略する。
【００５６】
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の第２〜第４実施形態に係るストレッチャブル回路基板１１，３１，５１では、電子部品１６，３７は、ビア２２，４２を介して導体層１４，３５に電気的に接続されているが、電子部品１６，３７は半田等の接合部材によって導体層１４，３５に直接接合されていてもよい。
【００５７】
前述の第１実施形態に係るストレッチャブルケーブルまたは前述の第２〜４実施形態に係るストレッチャブル回路基板の用途としては、例えば、心電や筋電などの生体信号計測センサ、歪センサ、圧電素子用電極等が挙げられる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１  ストレッチャブルケーブル
２  ストレッチャブル基材
３  ストレッチャブル配線
１１，３１，５１  ストレッチャブル回路基板
１２，３２  ストレッチャブル基板
１３，３４  非ストレッチャブル基板
１４，３５  導体層
１５，３６  絶縁層
１６，３７  電子部品
１７，３３  ストレッチャブル配線
２１，２２，４１，４２  ビア
【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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