(57)【要約】【課題】伸長に伴う断線を防ぎつつ多層化を可能とする伸縮性配線基板を提供する。【解決手段】伸縮性配線基板１００は、複数の伸縮性基材１０及び２０と、複数の伸縮性基材１０及び２０の対向する各主面に少なくとも一つそれぞれ設けられている複数の伸縮性配線部１５及び２５と、を備え、当該各主面に設けられた伸縮性配線部１５及び２５同士が接続部を介して互いに導通している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の伸縮性基材と、
前記複数の伸縮性基材の対向する各主面に少なくとも一つそれぞれ設けられている複数の伸縮性配線部と、を備え、
前記各主面に設けられた前記伸縮性配線部同士が、接続部を介して互いに導通している、
伸縮性配線基板。
【請求項２】
前記接続部は、前記各主面に設けられた前記伸縮性配線部の一部同士が融合一体化して形成されている、請求項１に記載の伸縮性配線基板。
【請求項３】
前記各主面の間に介在し、開口が設けられている層間伸縮性基材をさらに備え、
前記各主面に設けられた前記伸縮性配線部は、前記層間伸縮性基材の前記開口中の前記接続部を介して互いに導通している、
請求項１または２に記載の伸縮性配線基板。
【請求項４】
前記層間伸縮性基材は、前記複数の伸縮性基材のいずれよりも透湿度が低い、
請求項３に記載の伸縮性配線基板。
【請求項５】
前記層間伸縮性基材の透湿度は、５００ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以下である、
請求項３または４に記載の伸縮性配線基板。
【請求項６】
前記層間伸縮性基材の一主面に設けられている層間伸縮性配線部、
を更に備え、
前記複数の伸縮性基材の一つにおける前記伸縮性配線部が設けられている前記主面が、前記層間伸縮性基材の前記一主面と直接的又は間接的に向き合って重ね合わされ、
前記伸縮性配線部及び前記層間伸縮性配線部が、各々一部同士が厚み方向に接続されることにより、導通している、
請求項３から５のいずれか一項に記載の伸縮性配線基板。
【請求項７】
前記層間伸縮性配線部は、電極部又は端子部と接続されている、
請求項６に記載の伸縮性配線基板。
【請求項８】
前記電極部及び前記端子部は、前記層間伸縮性基材に関して厚み方向反対側に形成されている、
請求項７に記載の伸縮性配線基板。
【請求項９】
複数の前記伸縮性基材が第一伸縮性基材及び第二伸縮性基材を含み、
前記第一伸縮性基材は、第一開口部及び第一主面に形成された第一の前記伸縮性配線部を備え、
前記第二伸縮性基材は、第二開口部及び第二主面に形成された第二の前記伸縮性配線部を備え、
前記第一主面と前記第二主面とが対向し、前記第一開口部と前記第二の伸縮性配線部の少なくとも一部が重なり、前記第二開口部と前記第一の伸縮性配線部の少なくとも一部が重なる、
請求項１または２に記載の伸縮性配線基板。
【請求項１０】
前記第一の伸縮性配線部、前記第二の前記伸縮性配線部の少なくとも一方は一定の幅を有する線形状のライン部を有し、前記第一の伸縮性配線部及び前記第二の前記伸縮性配線部は前記ライン部よりも前記ライン部の幅方向の長さが長い部分を有するパターン部を有し、前記第一開口部は、前記第二の伸縮性配線部の前記パターン部の少なくとも一部と重なり、前記第二開口部は、前記第一の伸縮性配線部の前記パターン部の少なくとも一部と重なる、請求項９に記載の伸縮性配線基板。
【請求項１１】
複数の伸縮性基材の各々の少なくとも一方側の主面に伸縮性配線部をそれぞれ形成する工程と、
前記複数の伸縮性基材を加熱又は加圧して、前記各伸縮性配線部を互いに導通させる導通工程と、
を含む伸縮性配線基板の製造方法。
【請求項１２】
前記形成された各伸縮性配線部が層間伸縮性基材の開口を挟んで対向する位置に前記複数の伸縮性基材及び前記層間伸縮性基材を配置する配置工程をさらに含み、
前記導通工程においては、前記各伸縮性配線部を前記層間伸縮性基材の前記開口中の接続部を介して接続する、請求項１１に記載の伸縮性配線基板の製造方法。
【請求項１３】
前記層間伸縮性基材の少なくとも一方側の主面に層間伸縮性配線部を形成する工程、
を更に含み、
前記配置工程は、前記伸縮性基材に形成された前記伸縮性配線部及び前記層間伸縮性配線部の一部同士が対向する位置に、前記層間伸縮性基材及び前記伸縮性基材を配置することを含み、
前記導通工程は、前記伸縮性配線部及び前記層間伸縮性配線部の一部同士を厚み方向に接合させることで、前記接続部を形成すると共に前記伸縮性配線部及び前記層間伸縮性配線部を互いに導通させることを含む、
請求項１２に記載の伸縮性配線基板の製造方法。
【請求項１４】
複数の前記伸縮性基材が第一の伸縮性基材及び第二の伸縮性基材を含み、
前記第一伸縮性基材は、第一開口部及び第一主面に形成された第一の前記伸縮性配線部を備え、
前記第二伸縮性基材は、第二開口部及び第二主面に形成された前記第二の伸縮性配線部を備え、
前記導通工程においては、前記第一主面と前記第二主面とを対向させ、前記第一開口部と前記第二の伸縮性配線部の少なくとも一部が重なり、前記第二開口部と前記第一の伸縮性配線部の少なくとも一部が重なるように前記第一伸縮性基材と前記第二伸縮性基材とを加熱又は加圧する、
請求項１１に記載の伸縮性配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伸縮性配線基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ウェアラブルデバイスやメディカルデバイスの市場では生体センサや生体情報モニタに対する関心が高まっている。たとえばスポーツ業界では、競技者の身体能力や技量をより向上させるため、身体動作を高精度に定量化することが試みられている。かかる場合、生体の動きを検知するウェアラブルな生体センサが適用されることがある。また医療業界では、疾病の治療や未病対策のために心電図や心拍数、血圧、体温といったバイタルサイン（生体情報）を検出することが試みられており、かかる場合には生体情報を検知する生体情報モニタを適用することがある。生体センサや生体情報モニタは一般に衣服や装具に設けられ、これらの衣服や装具を身につけることでセンシングやモニタが行われる。
【０００３】
しかしながら、人体が動くことで衣服や装具は身体から僅かにずれるため、衣服や装具に設けられた生体センサや生体情報モニタが生体の対象部位からずれてセンシング精度やモニタ精度が著しく低下するという問題がある。
【０００４】
上記の問題は、生体センサや生体情報モニタを人体に直接に貼り付けることで抑制される。そこで近年、面内方向に伸縮性を有する基材や配線を有する伸縮性（ストレッチャブル）エレクトロニクスと呼ばれる技術が検討され、人体の間接等の動きに追随して伸縮可能な配線基板が提案されている。また、生体センサや生体情報モニタを医療用途等で用いる場合には、感染症の防止の観点から、当該生体センサのうち、少なくとも生体に触れる部分や生体の近くで用いられる部分を使い捨てとすることが望まれている。
【０００５】
この種の伸縮性配線基板として、特許文献１には、伸縮性基材と導電性微粒子およびエラストマーを含む導電パターンとから構成されて基板全体が伸縮性を備える回路基板が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−２３６１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のような生体センサでは、人体に対する貼付位置が多少ずれていたとしても高精度な人体信号の検出を可能とするために、又は生体信号を大面積で取得することが有効となる。このためにおいては、生体センサを構成する基板面積の制約上、生体電極と外部への引出配線とを同一面内に配置する、所謂片面構造を採ることが困難になるため、生体電極と引出配線を別層に配置する多層構造とすることが望ましい。
しかしながら、上述の特許文献１では、伸縮性配線基板の多層化については一切検討されていない。
【０００８】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、伸長に伴う断線を防ぎつつ多層化を可能とする伸縮性配線基板及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、複数の伸縮性基材と、前記複数の伸縮性基材の対向する各主面に少なくとも一つそれぞれ設けられている複数の伸縮性配線部と、を備え、前記各主面に設けられた前記伸縮性配線部同士が、接続部を介して互いに導通している、伸縮性配線基板が提供される。
【００１０】
また、本発明によれば、複数の伸縮性基材の各々の少なくとも一方側の主面に伸縮性配線部をそれぞれ形成する工程と、前記複数の伸縮性基材を加熱又は加圧して、前記各伸縮性配線部を互いに導通させる導通工程と、を含む伸縮性配線基板の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、伸長に伴う断線を防ぎつつ多層化を可能とする伸縮性配線基板及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第一実施形態における伸縮性配線基板１００の断面模式図である。
【図２】第一実施形態における伸縮性配線基板１００の分解模式図である。
【図３】第二実施形態における伸縮性配線基板を上面側（図４の上方側）から目視した平面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線断面図である。
【図５】図４の分解模式図である。
【図６】第二実施形態の変形例における伸縮性配線基板の断面図である。
【図７】図６の分解模式図である。
【図８】第三実施形態の伸縮性基板の上面図である。
【図９】図８に示した伸縮性配線基板の分解斜視図である。
【図１０】図８に示した端子部と伸縮性配線との接続部を示した図である。
【図１１】図８に示した伸縮性基板の断面図である。
【図１２】第三実施形態の伸縮性配線基板の分解模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各図面において、対応する構成要素には共通の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
なお、本明細書でいう「面」とは、幾何学的に完全な平面であることを要するものではなく、凹部または凸部が形成されていることを許容する。また、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「膜状物」といった用語は、一般的に厚みの薄い形状物を含む広い意味で用いられ、個々の用語の違いにより個別の厚みの大小を規定するものではない。
【００１４】
［第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態について図１及び図２を用いて説明する。
図１は第一実施形態における伸縮性配線基板１００の断面模式図であり、図２は、第一実施形態における伸縮性配線基板１００の分解模式図である。便宜上、図１及び図２の上方側を上面側、下方側を下面側と呼称する場合がある。但し、これらは構成要素の相対的な位置関係を説明するために便宜的に規定するものであり、重力方向の上下とは必ずしも一致しない。
【００１５】
伸縮性配線基板１００は、複数の伸縮性基材１０及び２０と層間伸縮性基材３０とを備えており、それらが積層された多層構造を有する。以降、伸縮性基材１０及び２０並びに層間伸縮性基材３０をそれぞれ基材１０、２０及び３０と略称する場合もある。
伸縮性基材１０及び２０並びに層間伸縮性基材３０は、面内方向の少なくとも一方向に伸縮が可能なシート状の部材である。望ましくは、基材１０、２０及び３０は、面内方向の二方向に伸縮が可能である。基材１０、２０及び３０の面内方向の伸縮性は等方性でもよく、または面内の複数方向への伸縮性が互いに異なる異方性でもよい。
【００１６】
基材１０、２０及び３０はそれぞれ絶縁性の材料で構成されている。基材１０、２０及び３０を構成する好ましい素材としては、ニトリルゴム、ラテックスゴム、ウレタン系エラストマー、またはシリコーン系エラストマーなどのエラストマー材料を挙げることができるが、これに限定されない。特に、医療用に用いられるウレタン系エラストマーシートを用いることで、人体の皮膚に貼り付けた場合でも高い安全性を得ることができる。
基材１０、２０及び３０の材質は同一であってもよいし、個々に異なっていてもよい。また、層間伸縮性基材３０の材質が伸縮性基材１０及び２０と異なっていてもよい。基材１０、２０及び３０がいずれも融着性を有する素材で形成されている場合、基材１０、２０及び３０の加熱及び加圧により、接着剤や粘着剤を用いることなく、基材同士を強固に接合することができる。
【００１７】
基材１０、２０及び３０の厚みは特に限定されないが、伸縮性配線基板１００を適用する対象物（対象面）（例えば、生体表面）の伸縮の動きを阻害しないという観点からは、たとえば、厚みは１００μｍ以下であることが好ましい。各基材の厚みは、より望ましくは２５μｍ以下であり、更に望ましくは１０μｍ以下である。基材１０、２０及び３０の厚みは同一であってもよいし、個々に異なっていてもよい。また、層間伸縮性基材３０の厚みが伸縮性基材１０及び２０と異なっていてもよい。
【００１８】
層間伸縮性基材３０は、各伸縮性基材１０及び２０における対向する各主面の間に介在し、伸縮性を有する基材である。
層間伸縮性基材３０は、少なくとも一つの開口３２を有している。図示される例では、層間伸縮性基材３０には３つの開口３２ａ、３２ｂ及び３２ｃが設けられている。なお、層間伸縮性基材３０にも伸縮性配線部が設けられていてもよい。
【００１９】
層間伸縮性基材３０は、伸縮性基材１０及び２０のいずれよりも透湿度が低いことが好ましい。透湿度とは、水分を透過させる程度を示す指標であり、単位面積（一平方メートル）あたり単位時間（２４時間）に透過する水分量（ｇ）で表すことができる。伸縮性配線基板１００が生体貼り付け型の場合、発汗等による蒸れを低減させるために、伸縮性基材１０及び２０の透湿度は比較的高く設定され、例えば、約１０００（ｇ／ｍ２・２４ｈｒ）以上に設定される。このとき層間伸縮性基材３０の透湿度も伸縮性基材１０及び２０と同程度とした場合、伸縮性配線基板１００に対する所望の電圧の印加により、層間でイオンマイグレーションが発生する可能性が高くなる。特に、伸縮性配線部１５及び伸縮性配線部２５を形成する導電性材料が銀を主体とする場合、その可能性がより高くなる。そこで、層間伸縮性基材３０の透湿度を伸縮性基材１０及び２０のいずれよりも低くすることで、層間の水分透過が抑制され、イオンマイグレーション発生を低減させることができる。
【００２０】
一方で、層間伸縮性基材３０の透湿度は、伸縮性配線基板１００全体の透湿度にも影響を与える。特に、本実施形態の層間伸縮性基材３０は、伸縮性基材１０及び２０の略全域に接合するように設けられるため、その影響力は強い。よって、層間伸縮性基材３０の透湿度は、伸縮性配線基板１００全体の透湿度の要求範囲、各基材１０、２０及び３０の透湿度の実現範囲、並びにイオンマイグレーション発生の可能性などを総合的に評価して決められることが望ましい。
例えば、伸縮性基材１０及び２０の透湿度が約１０００（ｇ／ｍ２・２４ｈｒ）に設定された場合、層間伸縮性基材３０の透湿度は、５００（ｇ／ｍ２・２４ｈｒ）以下に設定されることが好ましい。これは、ＪＩＳ  Ｚ  ０２０８で規定されている透湿度試験方法（カップ法）において、４０度、９０％ＲＨの条件下で測定した値である。このように、層間伸縮性基材３０の透湿度を伸縮性基材１０及び２０の透湿度の半分以下とすることが好ましい。これにより、伸縮性基材１０及び２０の透湿度を高くして発汗等による蒸れを伸縮性配線基板１００全体で抑制しつつも層間伸縮性基材３０の低い透湿度によりイオンマイグレーションの発生を抑制することができる。
【００２１】
層間伸縮性基材３０は、伸縮性基材１０及び２０の一部の領域に接合するように設けられてもよい。例えば、層間伸縮性基材３０は、層間で絶縁状態を維持すべき伸縮性配線部同士が積層方向に重なり合う領域を含む局所領域に介在するように設けられてもよい。この場合、層間伸縮性基材３０が介在しない領域において伸縮性配線基板１００の透湿度を高く保つことができるため、層間伸縮性基材３０の透湿度は、上述の場合と比較してより低く設定されてもよい。
また、層間伸縮性基材３０の透湿度は、面内で異なっていてもよい。例えば、層間で絶縁状態を維持すべき伸縮性配線部同士が積層方向に重なり合う領域を含む局所領域の透湿度が低く、その他の領域の透湿度がそれより高くなるように、層間伸縮性基材３０が形成されてもよい。
更に、伸縮性配線部が形成されない領域において、層間伸縮性基材３０に透湿性を向上させることを目的とした開口（図示せず）を複数設けてもよい。この場合、層間伸縮性基材３０の透湿度を極度に低くした場合であっても、上記開口を通じて湿度透過が促進されるため、発汗等による蒸れを伸縮性配線基板１００全体で抑制しつつも層間伸縮性基材３０の低い透湿度によりイオンマイグレーションの発生を抑制することができる。
【００２２】
各伸縮性基材１０及び２０の対向する各主面には、複数の伸縮性配線部１５及び２５の少なくとも一つがそれぞれ設けられている。図示される例では、伸縮性基材１０の下面に伸縮性配線部１５ａ及び１５ｂが設けられており、伸縮性基材２０の上面に伸縮性配線部２５ａ、２５ｂ及び２５ｃが設けられている。伸縮性配線部１５、２５、後に図３に示す端子部４１及び電極部４３は、伸縮性基材１０及び２０の主面にパターン形成された伸縮性の導電パターンである。本発明の実施形態は、複数の伸縮性配線部のうちの２つをそれぞれ第１の伸縮性配線部、第２の伸縮性配線部とする。そして、第１の伸縮性配線部、第２の伸縮性配線部の少なくとも一方が一定の幅を有する線形状のライン部を有し、第１の伸縮性配線部及び第２の伸縮性配線部がライン部よりもライン部の幅方向の長さが長い部分を有するパターン部を有している。第一実施形態では、伸縮性配線部１５及び２５がライン部に相当し、端子部４１、電極部４３がパターン部に相当する。
伸縮性配線部１５、２５、端子部４１及び電極部４３は、導電材料を含んで構成されており導電性を有する。当該導電材料としては、銀、金、白金、カーボン、銅、アルミニウム、コバルトもしくはニッケル、またはこれらの合金などの導電性の良好な材料を選択することができる。導電材料の形状は特に限定されないが、顆粒または粉体などの粒子状とすることができる。粒子形状は特に限定されず、球状、針状、フレーク状、ナノワイヤ状などとすることができる。粒子のアスペクト比は、たとえば１以上１００以下、特には１以上５０以下とすることができる。ここで、アスペクト比とは、三次元体の最長寸法と最短寸法の比を意味する。伸縮性配線部１５及び２５を構成する粒子のアスペクト比を５以上２０以下とすることで、伸縮性配線基板１００が面内方向に伸長して伸縮性配線部１５及び２５が長さ方向に変形した場合の抵抗変化を低く抑制することができる。
【００２３】
伸縮性配線部１５及び２５は更に樹脂バインダを含むことが好ましい。例えば、伸縮性配線部１５及び２５は、樹脂材料に導電性粒子が分散して配合された導電性材料で形成されている。伸縮性配線部１５及び２５が樹脂バインダを含むことにより、伸縮性配線基板１００の伸縮によって伸縮性配線部１５及び２５が破断することが抑制される。樹脂バインダとしては、たとえばウレタンやポリエステル等の樹脂を主成分とするバインダ、シリコーンゴムなどの熱可塑性のエラストマー材料を挙げることができるが、これに限定されない。樹脂バインダとしては、塗膜化された状態における伸縮性配線部１５及び２５の弾性率が伸縮性基材１０及び２０の弾性率に比して同等か、又はより小さくなるように低ヤング率のものを選定することが望ましい。エラストマー材料は一種類で用いてもよく、または複数種類のエラストマー材料を混合して用いてもよい。
【００２４】
伸縮性配線部１５及び２５の形成方法は特に限定されないが、たとえば印刷法により形成することができる。即ち、伸縮性配線部１５及び２５は、伸縮性を有する導電性ペーストを伸縮性基材１０又は２０に印刷塗布して形成された印刷パターンである。具体的な印刷法は特に限定されないが、たとえば、スクリーン印刷方法、インクジェット印刷方法、グラビア印刷方法、オフセット印刷方法などを例示することができる。このうち、微細解像性や厚膜安定性の観点から、スクリーン印刷が好適に用いられる。印刷法で伸縮性配線部１５及び２５を形成する場合、上述した導電性粒子および樹脂バインダならびに有機溶剤を含む導電性ペーストを調製して印刷法に供するとよい。伸縮性配線部１５及び２５に、銀などの金属粒子を主成分とする伸縮性の導電性ペーストを用いることによって、たとえば５０％以上７０％以下程度の伸び率を実現することができ、伸長特性に優れた配線の形成が可能となる。
【００２５】
伸縮性配線部１５及び２５の伸縮性は、伸縮性配線部１５及び２５自体の上述のような材料で実現されてもよいし、ミアンダ形状などのような構造により実現されてもよいし、その両方であってもよい。例えば、伸縮性配線部１５及び２５は、平面視においてミアンダ状に伸縮性基材１０及び２０上に形成されることにより、伸縮性基材１０及び２０の伸長に追従することができる。
【００２６】
伸縮性配線部１５及び２５の厚み寸法及び幅寸法は、伸縮性配線部１５及び２５の無負荷時の抵抗率並びに伸縮性基材１０及び２０の伸張時の抵抗変化のほか、伸縮性配線基板１００の全体の厚み寸法及び幅寸法の制約に基づいて決定することができる。伸縮性基材１０及び２０の伸張時の寸法変化に追従させて良好な伸縮性を確保するという観点から、ライン部である伸縮性配線部１５及び２５の幅寸法は、１０００μｍ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く、２００μｍ以下であることがさらに好ましい。伸縮性配線部１５及び２５を構成する個々の配線の厚み寸法は、２５μｍ以下とすることができ、望ましくは１０μｍ以上１５μｍ以下である。
【００２７】
本実施形態において、伸縮性配線部１５及び２５は、層間伸縮性基材３０の開口３２の接続部３４を介して互いに導通している。図示される例では、伸縮性配線部１５ａと伸縮性配線部２５ａとが開口３２ａの接続部３４ａを介して互いに導通しており、伸縮性配線部１５ａと伸縮性配線部２５ｂとが開口３２ｂの接続部３４ｂを介して互いに導通しており、伸縮性配線部１５ｂと伸縮性配線部２５ｃとが開口３２ｃの接続部３４ｃを介して互いに導通している。
接続部３４は、異なる層の伸縮性基材にそれぞれ設けられた伸縮性配線部同士を電気的に接続する構成要素であり、様々な態様で実現される。本明細書では、説明の便宜のため、接続部３４が独立した構成要素として示されているが、接続部３４は、伸縮性配線部１５又は２５の一部であってもよい。
【００２８】
接続部３４は、伸縮性配線部１５及び２５の一部同士が融合一体化して形成されることが好ましい。この場合、伸縮性配線部１５及び２５は共に熱可塑性の樹脂バインダを含む導電性ペーストの印刷塗布により伸縮性基材１０及び２０上に形成され、伸縮性基材１０及び２０が層間伸縮性基材３０を挟んでヒートプレスされることで、接続部３４が形成される。具体的には、ヒートプレスにより伸縮性配線部１５及び２５の一部が開口３２にそれぞれ侵入し、相互の融着性により両方の接合箇所において樹脂バインダ同士が融合一体化される。但し、製造方法によっては、伸縮性配線部１５及び２５のいずれか一方の一部が開口３２に侵入し他方の伸縮性配線部と融着してもよい。これにより、接続部３４においても伸縮性配線部１５及び２５と同等の伸長特性を得ることができ、接続部３４が周囲の伸縮性基材１０及び２０の伸長に追従することができる。更に、接続部３４の周囲では、伸縮性基材１０及び２０が互いの熱融着性によりそれぞれ層間伸縮性基材３０と強固に接合しているため、接続部３４への応力集中を防ぎ、接続部３４及びその周辺での断線を防ぐことができる。但し、伸縮性配線部１５及び２５の一方は、熱硬化性の樹脂バインダを含む導電性ペーストにより形成されてもよい。この場合には、伸縮性配線部１５及び２５は、他方の融着性により接続部３４において接合される。
【００２９】
他の態様として、接続部３４は、スルーホールメッキや導電性のフィリング等により形成されてもよい。スルーホールメッキは、例として、層間伸縮性基材３０における両側の各主面上の一部の領域に金属膜を形成しておき、その領域に孔（開口３２）を開け、その開口３２の壁面に無電解メッキにより金属層を形成することにより行うことができる。この場合、接続部３４は、開口３２の壁面の金属層を含む。また、フィリング工法では、層間伸縮性基材３０の開口３２に導電性ペーストを充填した状態で伸縮性基材１０及び２０を加圧または加熱することにより、伸縮性配線部１５と伸縮性配線部２５とを互いに導通させる。この場合、接続部３４は、開口３２に充填された導電性ペーストが固化して形成される導電性部材に相当する。その他、接続部３４は、ビースクエアイット（Buried Bump Interconnection Technology）と呼ばれる工法により形成されてもよい。この場合、伸縮性配線部１５と重なり合う伸縮性配線部２５上の位置に導電性の突起部を形成し、この突起部により層間伸縮性基材３０を物理的に貫通させることで、伸縮性配線部１５と伸縮性配線部２５とを導通させる。この場合、貫通孔が開口３２に相当し、導電性の突起部が接続部３４に相当する。このように、接続部３４の形成手法は任意である。
【００３０】
第一実施形態の伸縮性配線基板１００では、伸縮性基材１０及び２０並びに層間伸縮性基材３０が積層されており、伸縮性基材１０及び２０の対向する各主面にそれぞれ設けられた伸縮性配線部１５及び伸縮性配線部２５同士が、層間伸縮性基材３０の開口３２中の接続部３４を介して互いに導通している。即ち、伸縮性基材１０及び伸縮性基材２０に形成された伸縮性配線部１５と伸縮性配線部２５とは、層間伸縮性基材３０により層間で絶縁されながら、その開口３２中の接続部３４により層間接続されている。このように、本実施形態によれば、伸縮性配線部が層間で短絡するのを防ぎながら、層間で必要な伸縮性配線部同士を電気的に接続することができるため、複雑かつ高密度な配線を形成することができる。更に、伸縮性基材１０及び２０、伸縮性配線部１５及び２５、並びに層間伸縮性基材３０はいずれも伸縮性を有しているため、伸長に伴う配線部の断線の虞を低減させることもできる。
【００３１】
〈製造方法〉
次に、第一実施形態における伸縮性配線基板１００の製造方法（以下、共に本方法と表記する場合もある）について図２を用いて説明する。
【００３２】
伸縮性配線基板１００の製造方法は、複数の伸縮性基材１０及び２０の各々の少なくとも一方側の主面に伸縮性配線部１５又は２５を形成する工程（配線形成工程）と、形成された各伸縮性配線部１５及び２５が層間伸縮性基材３０の開口３２を挟んで対向する位置に、伸縮性基材１０及び２０並びに層間伸縮性基材３０を配置する工程（配置工程）と、伸縮性基材１０及び２０を加熱又は加圧して、各伸縮性配線部１５及び２５を層間伸縮性基材３０の開口３２中の接続部３４を介して互いに導通させる工程（導通工程）とを少なくとも含む。各工程の実施タイミングの先後は任意である。
ここで、開口３２中の接続部３４を介して伸縮性配線部１５及び２５を互いに導通させるとは、伸縮性配線部１５及び２５を接合して互いに導通させるのと同時に接続部３４を形成する場合と、接続部３４を予め形成してから伸縮性配線部１５及び２５を接続部３４にそれぞれ接合して互いに導通させる場合とを少なくとも含む。
【００３３】
次に、本方法について詳細に説明する。
配線形成工程では、伸縮性基材１０及び２０を準備し、各主面に対して印刷法により導電性ペーストを塗布して伸縮性配線部１５又は２５を形成する。本実施形態では、伸縮性基材１０の下面に対して導電性ペーストを塗布することにより伸縮性配線部１５ａ及び１５ｂが形成され、伸縮性配線部２５の上面に対して導電性ペーストを塗布することにより伸縮性配線部２５ａ、２５ｂ及び２５ｃが形成される。伸縮性を有する伸縮性基材１０及び２０のハンドリング性を高めるため、伸縮性基材１０の上面及び伸縮性基材２０の下面は、紙やフィルム材料などで作成したセパレータ（図示せず）を被着した状態で、上記配線形成工程が実施されてもよい。
【００３４】
配置工程では、伸縮性基材１０における伸縮性配線部１５ａ及び１５ｂが形成された主面（下面）と伸縮性基材２０における伸縮性配線部２５ａ、２５ｂ及び２５ｃが形成された主面（上面）とを向かい合わせ、その間に層間伸縮性基材３０を介在させた状態で、伸縮性基材１０及び２０並びに層間伸縮性基材３０を位置合わせする。このとき、伸縮性配線部１５ａと伸縮性配線部２５ａ及び２５ｂとが開口３２ａ及び３２ｂを挟んで対向し、伸縮性配線部１５ｂと伸縮性配線部２５ｃとが開口３２ｃを挟んで対向するよう、位置合わせが行われる。
【００３５】
導通工程は、接続部３４の形成手法により異なる。接続部３４が伸縮性配線部１５及び２５の一部同士の融合一体化により形成される場合、導通工程は次のように実施される。
伸縮性基材１０及び２０を加熱又は加圧して、伸縮性基材１０と層間伸縮性基材３０との対向面及び伸縮性基材２０と層間伸縮性基材３０との対向面を直接に接合し、伸縮性配線部１５及び２５の一部同士を融合一体化させる。具体的には、伸縮性配線部１５ａ及び２５ａの一部同士を開口３２ａ中で融合一体化させ、伸縮性配線部１５ａ及び２５ｂの一部同士を開口３２ｂ中で融合一体化させ、伸縮性配線部１５ｂ及び２５ｃの一部同士を開口３２ｃ中で融合一体化させる。このとき、伸縮性基材１０及び２０に塗布された導電性ペーストが乾燥している状態で加熱又は加圧されるため、層間伸縮性基材３０の開口３２以外での短絡を防ぐことができる。
【００３６】
また、このとき、各基材の加熱又は加圧による融着性により、伸縮性基材１０と層間伸縮性基材３０とが融着し、伸縮性基材２０と層間伸縮性基材３０とが融着する。加熱手段には、加熱ロールによるラミネート手法や、加熱プレスの手段を採用することができる。加圧プレスは大気中で行ってもよく、または真空中で行ってもよい。これにより、接着剤や粘着剤を用いることなく、伸縮性基材１０及び２０を層間伸縮性基材３０と強固に接合させることができると共に、伸縮性配線部１５と伸縮性配線部２５とを電気的に接続することができる。この結果、極めて簡便に接続作業が完了する。
本導通工程では、伸縮性基材１０及び２０のいずれか一方と層間伸縮性基材３０とを加熱又は加圧して接合する工程と、その接合工程により形成された積層体に対して、残りの伸縮性基材１０又は２０を加熱又は加圧して接合する工程とが別々に実施されてもよい。
【００３７】
接続部３４がスルーホールメッキで形成される場合、層間伸縮性基材３０の開口３２にメッキ処理を施した後、上述の導通工程が実施されればよい。また、接続部３４がフィリングにより形成される場合、層間伸縮性基材３０の開口３２に導電性ペーストを充填した状態で又は当該導電性ペーストを固化させてから、上述の導通工程が実施されればよい。また、伸縮性基材１０及び２０のいずれか一方と層間伸縮性基材３０とを接合し、開口３２に導電性ペーストを充填した後に、残りの伸縮性基材１０又は２０が加熱又は加圧によりその積層体に接合されてもよい。
以上説明した第一実施形態の伸縮性配線基板では、複数の伸縮性基材の各主面に形成されている伸縮性配線部同士が開口部を介して露出している。これにより、異なる伸縮性基材に形成された各伸縮性配線部は、層間伸縮性基材により層間において絶縁されながら、その開口中の接続部により層間接続されている。更に、伸縮性基材、伸縮性配線部及び層間伸縮性基材はいずれも伸縮性を有している。従って、本発明によれば、伸縮性配線基板に伸長挙動が加わった場合でも、その伸長に伴う断線の虞を低減させることができるとともに、多層構造により高密度の配線形成が可能となる。さらに、第一実施形態の伸縮性配線基板では、伸縮性基材１０及び２０の間に層間伸縮性基材３０を設けたため、伸縮性配線部１５や伸縮性配線部２５の引き回しが比較的複雑な場合であっても対応することができる。このため、配線の設計の自由度を高めることが可能になる。
また、第一実施形態の伸縮性基板の製造方法によれば、上述の伸縮性配線基板を得ることができる。
【００３８】
［第二実施形態］
以下、第二実施形態における伸縮性配線基板１００について図３から図５を用いて説明する。第二実施形態特有の内容を中心に説明し、第一実施形態と同一内容については適宜省略する。
図３は、第二実施形態における伸縮性配線基板１００を上面側（図４の上方側）から目視した平面図であり、図４は、図３のＸ−Ｘ線断面図であり、図５は、図４の分解模式図である。便宜上、図３の紙面奥側並びに図４及び図５の下方側を下面側、図３の紙面手前側並びに図４及び図５の上方側を上面側と呼称する場合がある。但し、これは構成要素の相対的な位置関係を説明するために便宜的に規定するものであり、重力方向の上下とは必ずしも一致しない。
【００３９】
第二実施形態の伸縮性配線基板１００は、生体貼り付け型の伸縮性配線基板として利用可能である。この利用形態では、伸縮性配線基板１００は、その伸縮性により生体の体表面の動きに柔軟に追従する。但し、伸縮性配線基板１００の利用形態は、このような生体貼り付け型に限定されない。例えば、伸縮性配線基板１００は、ロボットや各種デバイス、装置類、ウェアラブル用品に装着して用いられてもよい。
【００４０】
伸縮性配線基板１００は、第一実施形態と同様に、伸縮性基材１０、伸縮性基材２０及び層間伸縮性基材３０が積層された多層構造を有し、伸縮性基材１０の下面には伸縮性配線部１５が設けられており、伸縮性基材２０の上面には伸縮性配線部２５が設けられている。更に、伸縮性配線部１５及び伸縮性配線部２５同士が層間伸縮性基材３０の開口３２において融合一体化されており、互いに導通している。
【００４１】
一方で、第二実施形態では、上述の第一実施形態とは異なり、層間伸縮性基材３０の両側の各主面に層間伸縮性配線部３５ａ及び３５ｂがそれぞれ設けられている。加えて、層間伸縮性配線部３５ａは、伸縮性基材１０の伸縮性配線部１５と、一部同士で厚み方向に接続されており（接続部３９ａ）、層間伸縮性配線部３５ｂは、伸縮性基材２０の伸縮性配線部２５と、一部同士で厚み方向に接続されている（接続部３９ｂ）。各接続により、伸縮性配線部１５と層間伸縮性配線部３５ａとが導通し、伸縮性配線部２５と層間伸縮性配線部３５ｂとが導通している。なお、第一実施形態と同様に、伸縮性配線部１５及び２５は、開口３２中の接続部３４を介して互いに導通している。
即ち、第二実施形態の伸縮性配線基板１００は、第一実施形態の構成に加えて、層間伸縮性基材３０の一主面に設けられている層間伸縮性配線部を更に備えており、複数の伸縮性基材１０及び２０の一つにおける伸縮性配線部が設けられている主面が、層間伸縮性基材３０の上記一主面と直接的又は間接的に向き合って重ね合わされており、各々一部同士が厚み方向に接続されることにより、伸縮性配線部及び層間伸縮性配線部が導通している。
【００４２】
層間伸縮性配線部３５ａ及び３５ｂは、伸縮性配線部１５及び２５と同様に、伸縮性の導電パターンである。層間伸縮性配線部３５ａ及び３５ｂの材料、形成方法、形状、厚みなどについても、伸縮性配線部１５及び２５と同様である。
【００４３】
また、接続部３９ａ及び３９ｂは、伸縮性配線部１５と層間伸縮性配線部３５ａとの端部同士及び伸縮性配線部２５と層間伸縮性配線部３５ｂとの端部同士の融合一体化により形成されることが好ましい。これにより、接続部３９ａ及び３９ｂにおける断線の虞を各段に低減させることができる。この場合、伸縮性配線部１５及び２５並びに層間伸縮性配線部３５ａ及び３５ｂはいずれも熱可塑性の樹脂バインダを含む導電性ペーストの印刷塗布により形成されることが望ましい。これにより、各配線部が融着性を有することになるため、両方の接合箇所において樹脂バインダ及び導電性粒子同士が融合一体化され、その接合箇所における界面抵抗の発生を抑制することができる。
但し、伸縮性配線部１５及び２５、又は、層間伸縮性配線部３５ａ及び３５ｂは、熱硬化性の樹脂バインダにより形成されてもよい。この場合でも、他方の配線部の融着性により、配線部の端部同士を接続することができる。
なお、伸縮性配線部１５及び伸縮性配線部２５並びに層間伸縮性配線部３５ａ及び３５ｂが接続されて連なる一連の配線パターンの形状は特に限定されない。本実施形態では、図３に示されるように、３本のライン形状をなしている。
【００４４】
層間伸縮性配線部３５ａは、接続部３９ａとは逆側の端部で端子部４１と接続されており、層間伸縮性配線部３５ｂは、接続部３９ｂとは逆側の端部で電極部４３と接続されている。本実施形態では、層間伸縮性配線部３５ａは、端子部４１と接合されて直接に接続されているが、これに代えて、他の導電性の部分を介して層間伸縮性配線部３５ａと端子部４１とが間接的に接続されていてもよい。同様に、本実施形態では、層間伸縮性配線部３５ｂは、電極部４３と接合されて直接に接続されているが、これに代えて、他の導電性の部分を介して層間伸縮性配線部３５ｂと電極部４３とが間接的に接続されていてもよい。
また、本実施形態では、端子部４１及び電極部４３は、層間伸縮性基材３０に関して厚み（積層）方向反対側に形成されている。具体的には、端子部４１は、層間伸縮性基材３０における伸縮性基材１０側の主面に形成されており、電極部４３は、層間伸縮性基材３０における伸縮性基材２０側の主面に形成されている。そして、伸縮性基材１０及び２０の開口１２及び開口２２を介して伸縮性配線基板１００の外部へ露出されている。
第二実施形態によれば、このような構成により、端子部４１及び電極部４３をそれぞれ伸縮性配線基板１００の反対面（両面）に設けることができる。
【００４５】
端子部４１は、外部機器（図示せず）と電気的に接続するために設けられた端子である。端子部４１は、導電性のゲル（図示せず）を介して外部機器の端子と接続されてもよいし、外部機器に対して挿抜されるコネクタを構成してもよい。
端子部４１は、層間伸縮性配線部３５ａの端部のみで構成されてもよいし、当該端部と任意に積層形成される導電性の被膜とで構成されてもよい。端子部４１は、導電性の被膜を含む場合、印刷形成された層間伸縮性配線部３５ａの端部に、カーボンペーストなどの導電性の被膜を積層することで形成され得る。カーボンペーストは非金属性のカーボンを導電性粒子として用いるためイオンマイグレーションの抑制が期待できる。上述とは異なり、導電性被膜を含まない場合、端子部４１は、上記の導電性ペーストやカーボンペーストを用いて層間伸縮性配線部３５ａの端部を特定の形状にすることで形成されてもよい。
【００４６】
電極部４３は、導電パターンである。本実施形態の電極部４３は、層間伸縮性基材３０の下面に略方形状に形成されており、生体ゲルなどを介して生体電位などを測定するセンサ電極として利用される。但し、電極部４３の数及び形状については図示される数及び形状に制限されない。また、各電極部４３は、複数の電極からそれぞれ形成され、近接センサ又はタッチセンサとして利用されてもよい。
電極部４３は、層間伸縮性配線部３５ｂと同様に伸縮性を有してもよいし、層間伸縮性配線部３５ｂよりも面内剛性が高く実質的に伸縮性を有していなくてもよい。但し、電極部４３は、層間伸縮性配線部３５ｂと同一の導電性材料で層間伸縮性配線部３５ｂと同一プロセスで印刷形成することが好ましい。これにより、電極部４３においても優れた伸長特性を得ることができ、また少ない工程数で伸縮性配線基板１００を得ることができる。
【００４７】
〈製造方法〉
次に、第二実施形態における伸縮性配線基板１００の製造方法（以下、共に本方法と表記する場合もある）について図５を用いて説明する。
【００４８】
伸縮性配線基板１００の製造方法は、複数の伸縮性基材１０及び２０の各々の少なくとも一方側の主面に伸縮性配線部１５又は２５を形成する工程（第一配線形成工程）と、層間伸縮性基材３０の両側の各主面に層間伸縮性配線部３５ａ又は３５ｂを形成する工程（第二配線形成工程）と、所定の位置に伸縮性基材１０及び２０並びに層間伸縮性基材３０を配置する工程（配置工程）と、伸縮性基材１０及び２０を加熱又は加圧して、各伸縮性配線部１５及び２５を層間伸縮性基材３０の開口３２中の接続部３４を介して互いに導通させ、かつ、伸縮性配線部１５と層間伸縮性配線部３５ａとの間及び伸縮性配線部２５と層間伸縮性配線部３５ｂとの間を導通させる工程（導通工程）とを少なくとも含む。各工程の実施タイミングの先後は任意である。
【００４９】
次に、本方法について詳細に説明する。
第一配線形成工程については第一実施形態で述べたとおりである。
第二配線形成工程では、層間伸縮性基材３０を準備し、少なくとも一方側の主面に対して印刷法により導電性ペーストを塗布して層間伸縮性配線部３５ａ又は３５ｂを形成する。本実施形態では、層間伸縮性基材３０の上面に層間伸縮性配線部３５ａが形成され、その下面に層間伸縮性配線部３５ｂが形成される。
【００５０】
配置工程では、伸縮性基材１０及び２０並びに層間伸縮性基材３０の位置合わせにあたり、第一実施形態で用いられた位置指標に加えて、接続すべき伸縮性配線部と層間伸縮性配線部との端部同士の位置指標が用いられる。即ち、各伸縮性配線部１５及び２５が層間伸縮性基材３０の開口３２を挟んで対向する位置であって、伸縮性配線部１５及び層間伸縮性配線部３５ａの一部同士並びに伸縮性配線部２５及び層間伸縮性配線部３５ｂの一部同士がそれぞれ対向する位置で、位置合わせが行われる。
【００５１】
導通工程では、第一実施形態における伸縮性配線部１５及び２５の接続部３４を介した導通に加えて、伸縮性配線部と層間伸縮性配線部との端部同士の直接接合が行われる。具体的には、伸縮性基材１０及び２０を加熱又は加圧することにより、伸縮性配線部１５及び層間伸縮性配線部３５ａの一部同士並びに伸縮性配線部２５及び層間伸縮性配線部３５ｂの一部同士をそれぞれ厚み方向に接合させて融合一体化させる。このとき、更に、伸縮性基材１０と層間伸縮性基材３０との対向面同士を直接に接合し、かつ、伸縮性基材２０と層間伸縮性基材３０との対向面同士を直接に接合する。これにより、伸縮性基材１０及び２０と層間伸縮性基材３０とが融着し接合する。加熱手段及び加圧手法については第一実施形態で述べたとおりである。
【００５２】
本方法によれば、接着剤や粘着剤を用いることなく、伸縮性配線部１５及び２５と層間伸縮性配線部３５ａ及び３５ｂとの間を直接的に、伸縮性配線部１５と伸縮性配線部２５との間を層間伸縮性基材３０の開口３２を介して、電気的及び機械的に接続するとともに、伸縮性基材１０及び２０並びに層間伸縮性基材３０を機械的に接合することができる。この結果、極めて簡易な工程により、接合を含む導通工程を実現することができる。
なお、端子部４１が導電性の被膜を含む場合、端子部４１の形成工程として、層間伸縮性配線部３５ａの端部にカーボンペーストの印刷などの手法で導電性被膜を積層する工程が追加されてもよい。
【００５３】
［第二実施形態の変形例］
上述の第二実施形態では、端子部４１及び電極部４３がそれぞれ伸縮性配線基板１００の反対面（両面）に設けられた。これは、以下に例示される構成においても実現可能である。以下、第二実施形態の変形例（以降、本変形例と表記する）における伸縮性配線基板１００について、第二実施形態と異なる内容を中心に説明する。
【００５４】
図６は、第二実施形態の変形例における伸縮性配線基板１００の断面図であり、図７は、図６の分解模式図である。便宜上、図６及び図７の下方側を下面側、図６及び図７の上方側を上面側と呼称する場合がある。但し、これは構成要素の相対的な位置関係を説明するために便宜的に規定するものであり、重力方向の上下とは必ずしも一致しない。
本変形例の伸縮性配線基板１００は、伸縮性基材１０及び２０、層間伸縮性基材５０及び６０を備え、それらの基材が積層された多層構造を有する。伸縮性基材１０及び２０には、第二実施形態と同様に、伸縮性配線部１５及び２５が形成されている。
【００５５】
本変形例では、上述の各実施形態と異なり、伸縮性基材１０と伸縮性基材２０との間に２つの層間伸縮性基材５０及び６０が介在している。加えて、層間伸縮性基材５０及び６０の片側の主面にのみ層間伸縮性配線部５５ａ、５５ｂ、６５ａ及び６５ｂが形成されている。
更に、伸縮性基材１０及び２０に形成された伸縮性配線部１５及び２５は、層間伸縮性基材の開口を介して直接的には接続されておらず、層間伸縮性基材５０及び６０に形成された層間伸縮性配線部を経由して導通状態とされている。具体的には、伸縮性配線部１５は、層間伸縮性配線部６５ａと層間伸縮性基材５０の開口５２ｂ中の接続部５４ａを介して導通しており、層間伸縮性配線部６５ｂと層間伸縮性基材５０の開口５２ｃ中の接続部５４ｂを介して導通している。更に、伸縮性配線部２５は、層間伸縮性配線部５５ａと層間伸縮性基材６０の開口６２ａ中の接続部６４ａを介して導通しており、層間伸縮性配線部５５ｂと層間伸縮性基材６０の開口６２ｂ中の接続部６４ｂを介して導通している。そして、層間伸縮性基材５０の層間伸縮性配線部５５ａと層間伸縮性基材６０の層間伸縮性配線部６５ｂとが、一部同士の直接接合により、導通している。
即ち、本変形例では、伸縮性基材１０及び２０の各主面に設けられた伸縮性配線部１５及び２５同士は、層間伸縮性基材（５０及び６０）の開口（５２ｃ、６２ａ）中の接続部（５４ｂ、６４ａ）を介して導通していると言える。
【００５６】
各開口中の接続部５４ａ、５４ｂ、６４ａ及び６４ｂは、各配線部の一部同士が融合一体化して形成されていることが望ましい。これら各接続部は、第一実施形態における接続部３４ａ、３４ｂ及び３４ｃ、第二実施形態における接続部３４と同様である。
また、本変形例では、端子部４１は、層間伸縮性基材６０に形成された層間伸縮性配線部６５ａに接続されており、電極部４３は、層間伸縮性基材５０に形成された層間伸縮性配線部５５ｂに接続されている。端子部４１は、層間伸縮性基材５０の開口５２ａ及び伸縮性基材１０の開口１２を介して上面方向に露出可能とされており、電極部４３は、層間伸縮性基材６０の開口６２ｃ及び伸縮性基材２０の開口２２を介して下面方向に露出可能とされている。
【００５７】
本変形例における伸縮性配線基板１００は、第一配線形成工程、第二配線形成工程、配置工程及び導通工程により製造可能である。第一配線形成工程は、第二実施形態と同様である。
第二配線形成工程では、層間伸縮性基材５０の下面に対して印刷法により導電性ペーストを塗布して層間伸縮性配線部５５ａ及び５５ｂを形成し、層間伸縮性基材６０の上面に対して導電性ペーストを塗布して層間伸縮性配線部６５ａ及び６５ｂを形成する。本変形例では、伸縮性を有する層間伸縮性基材５０及び６０のハンドリング性を高めるため、層間伸縮性基材５０の上面及び層間伸縮性基材６０の下面は、紙材料などで作成したセパレータ（図示せず）を被着した状態で、この第二配線形成工程が実施されてもよい。
本変形例によれば、第二配線形成工程において、片面印刷により層間伸縮性配線部５５ａ及び５５ｂ並びに層間伸縮性配線部６５ａ及び６５ｂを形成することができるため、製造の高速化及び製造工程の簡易化を実現することができる。
【００５８】
配置工程では、伸縮性配線部１５及び層間伸縮性配線部６５ａの一部同士が開口５２ｂを挟んで対向し、伸縮性配線部１５及び層間伸縮性配線部６５ｂの一部同士が開口５２ｃを挟んで対向し、層間伸縮性配線部５５ａ及び６５ｂの一部同士が直接的に対向し、層間伸縮性配線部５５ａ及び伸縮性配線部２５の一部同士が開口６２ａを挟んで対向し、伸縮性配線部２５及び層間伸縮性配線部５５ｂの一部同士が開口６２ｂを挟んで対向する位置で、位置合わせが行われる。
【００５９】
導通工程では、伸縮性基材１０及び２０が加熱又は加圧されることにより、接続部５４ａ、５４ｂ、６４ａ及び６４ｂを介して、伸縮性配線部１５と層間伸縮性配線部６５ａ及び６５ｂとの間及び伸縮性配線部２５と層間伸縮性配線部５５ａ及び５５ｂとの間を導通状態とされる。加えて、層間伸縮性配線部５５ａ及び６５ｂの一部同士が厚み方向で接続されて、層間伸縮性配線部５５ａ及び６５ｂの間が導通状態とされる。即ち、端子部４１と接続されている層間伸縮性配線部６５ａと電極部４３と接続されている層間伸縮性配線部５５ｂとの間が、伸縮性配線部１５、層間伸縮性配線部６５ｂ、層間伸縮性配線部５５ａ、伸縮性配線部２５を経由して、導通状態とされる。
【００６０】
本変形例では、２層の層間伸縮性基材５０及び６０が設けられたが、３層以上の層間伸縮性基材が設けられてもよい。
本発明の伸縮性配線基板１００等の各種の構成要素は、個々に独立した存在である必要はない。複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等を許容する。
【００６１】
［第三実施形態］
以下、第三実施形態における伸縮性配線基板２００について、図８から図１２を用いて説明する。なお、第三実施形態では、第三実施形態特有の内容を中心に説明し、第一実施形態及び第二実施形態と同一内容については適宜省略する。
図８は、第三実施形態における伸縮性配線基板２００を上面側（図８の上方側）から目視した平面図であり、図９は、図８に示した伸縮性配線基板２００の分解斜視図である。図１０は、図９に示した伸縮性の外部端子である端子部８５と伸縮性配線部７５との接続部７４を説明するための図である。図１１は、図８に示した伸縮性配線基板２００のＹ−Ｙ線断面図である。図１２は、図１１の分解模式図である。便宜上、図８の紙面奥側並びに図１１及び図１２の下方側を下面側、図８の紙面手前側並びに図１１及び図１２の上方側を上面側と呼称する場合がある。但し、これは構成要素の相対的な位置関係を説明するために便宜的に規定するものであり、重力方向の上下とは必ずしも一致しない。
第三実施形態の伸縮性配線基板２００は、第２実施形態と同様に、生体貼り付け型の伸縮性配線基板の他、例えば、ロボットや各種デバイス、装置類、ウェアラブル用品に装着して用いられてもよい。
【００６２】
図８及び図９に示すように、伸縮性配線基板２００は、第一実施形態、第二実施形態と同様に、複数の伸縮性基材を備えている。第三実施形態では、複数の伸縮性基材を、二つの伸縮性基材７０、伸縮性基材８０とする。
伸縮性基材７０及び８０は、第一実施形態の伸縮性基材１０、２０と同様に、面内方向の少なくとも一方向に伸縮が可能なシート状の部材であって、面内方向の二方向に伸縮が可能であることが望ましい。伸縮性基材７０及び８０の面内方向の伸縮性は等方性でもよく、または面内の複数方向への伸縮性が互いに異なる異方性でもよい。
【００６３】
伸縮性基材７０及び８０は、それぞれ絶縁性の材料で構成されている。伸縮性基材７０及び８０を構成する好ましい素材としては、ニトリルゴム、ラテックスゴム、ウレタン系エラストマー、またはシリコーン系エラストマーなどのエラストマー材料を挙げることができるが、これに限定されない。伸縮性基材７０及び８０の材質は同一であってもよいし、個々に異なっていてもよい。伸縮性基材７０及び８０がいずれも融着性を有する素材で形成されている場合、伸縮性基材７０及び８０の加熱及び加圧により、接着剤や粘着剤を用いることなく、伸縮性基材７０及び８０同士を強固に接合することができる。
伸縮性基材７０及び８０の厚みは特に限定されないが、伸縮性配線基板２００を適用する対象物（対象面）（例えば、生体表面）の伸縮の動きを阻害しないという観点からは、たとえば、厚みは１００μｍ以下であることが好ましい。各伸縮性基材の厚みは、より望ましくは２５μｍ以下であり、更に望ましくは１０μｍ以下である。伸縮性基材７０及び８０の厚みは同一であってもよいし、個々に異なっていてもよい。
【００６４】
図９に示すように、伸縮性基材７０は、上面側の主面７０ａ、下面側の主面７０ｂを有している。伸縮性基材８０は、上面側の主面８０ａ、下面側の主面８０ｂを有している。伸縮性配線基板２００においては、主面７０ｂ（第一主面）と主面８０ａ（第二主面）とが対向するように配置される。伸縮性基材７０は、開口７２及び主面７０ｂに形成された、第一の伸縮性配線部である伸縮性の電極部７３及び伸縮性配線部７５を備えている。このうち、第三実施形態では、伸縮性配線部７５がライン部、電極部７３がパターン部に相当する。また、伸縮性基材８０は、開口８２及び主面８０ａに形成された、第二の伸縮性配線部である伸縮性の端子部８５を備えている。このうち、第三実施形態では、端子部８５がパターン部に相当する。第三実施形態は、パターン部の幅をライン部の幅よりも広い部分を有するようにしたことにより、ライン部とパターン部との位置合わせを容易にし、接触部分を大きくして電気抵抗を下げることができる。
そして、前記した第一実施形態及び第二実施形態と異なり、伸縮性基材７０及び８０は、主面７０ｂと主面８０ａとが対向し、開口７２と伸縮性の端子部８５の少なくとも一部が重なり、開口８２と電極部７３の少なくとも一部が重なっている。
開口７２と端子部８５の重ね合わせ及び開口８２と電極部７３の重ね合わせは、伸縮性基材７０及び８０を重ね合わせることによって実現される。伸縮性基材７０及び８０を重ね合わせは、各基材の加熱又は加圧によって可能になる。伸縮性基材７０及び８０を加熱又は加圧すると、伸縮性基材７０と伸縮性基材８０とが融着する。加熱手段には、加熱ロールによるラミネート手法や、加熱プレスの手段を採用することができる。
【００６５】
第三実施形態は、上記のように構成することによって、伸縮性配線基板２００の上面側の開口７２から端子部８５が露出し、下面側の開口８２から電極部７３が露出するようになる。また、伸縮性配線部７５は、端子部８５に接合される。伸縮性配線部７５と端子部８５の接合は、図１０に示すように、伸縮性配線部７５が端子部８５の一部に重ねられて行われる。図１０では、伸縮性配線部７５と端子部８５とが重ね合わされた部分を接続部７４として示す。また、第三実施形態では、電極部７３と伸縮性配線部７５とが一体的に形成されていることから、伸縮性配線基板２００では、電極部７３、伸縮性配線部７５及び端子部８５が電気的、機械的に接続される。そして、伸縮性配線基板２００の下面側と上面側の両方に電気信号を入出力することが可能な電極部７３又は端子部８５が形成される。
端子部８５は、外部機器（図示せず）と電気的に接続するために設けられた端子である。端子部８５は、導電性のゲル（図示せず）を介して外部機器（図示せず）の端子と接続されてもよいし、端子形状をコネクタ端子状に変更して外部機器に対して挿抜されるコネクタを構成してもよい。端子部８５は、導電層単層として構成されてもよいし、当該端部と任意に積層形成される導電性の被膜とで構成されてもよい。
電極部７３は、導電パターンである。第三実施形態の電極部７３は、伸縮性基材７０の主面７０ｂに略方形状に形成されており、生体ゲルなどを介して電気信号を測定するセンサ電極として利用される。但し、電極部７３の数及び形状については図示される数及び形状に制限されない。
【００６６】
電極部７３、伸縮性配線部７５及び端子部８５は、伸縮性基材７０及び８０の主面７０ｂ、８０ａにそれぞれパターン形成された伸縮性の導電パターンである。導電パターンに含まれる導電材料としては、銀、金、白金、カーボン、銅、アルミニウム、コバルトもしくはニッケル、またはこれらの合金などの導電性の良好な材料を選択することができる。電極部７３、伸縮性配線部７５及び端子部８５の導電材料としては、第一実施形態の伸縮性配線部１５及び２５と同様のものを使用することができる。電極部７３、伸縮性配線部７５及び端子部８５は、このような導電材料に、更に樹脂バインダを含むことが好ましい。樹脂バインダを含むことにより、電極部７３、伸縮性配線部７５及び端子部８５は、伸縮性配線基板２００の伸縮によって破断することが抑制される。樹脂バインダも、第一実施形態の伸縮性配線部１５及び２５と同様のものを使用することができる。
【００６７】
電極部７３、伸縮性配線部７５及び端子部８５の形成方法は特に限定されないが、たとえば印刷法により形成することができる。即ち、電極部７３、伸縮性配線部７５及び端子部８５は、伸縮性を有する導電性ペーストを伸縮性基材７０又は８０に印刷塗布して形成された印刷パターンである。このとき、第三実施形態では、電極部７３と伸縮性配線部７５とを一体のパターンとして形成することができる。
印刷パターンを形成する具体的な印刷法は特に限定されないが、たとえば、スクリーン印刷方法、インクジェット印刷方法、グラビア印刷方法、オフセット印刷方法などを例示することができる。電極部７３、伸縮性配線部７５及び端子部８５の伸縮性は、電極部７３、伸縮性配線部７５及び端子部８５自体の上述のような材料で実現されてもよいし、ミアンダ形状などのような構造により実現されてもよいし、その両方であってもよい。
【００６８】
電極部７３、伸縮性配線部７５及び端子部８５の厚み寸法及び幅寸法は、電極部７３、伸縮性配線部７５及び端子部８５の無負荷時の抵抗率並びに伸縮性基材７０及び８０の伸張時の抵抗変化のほか、伸縮性配線基板２００の全体の厚み寸法及び幅寸法の制約に基づいて決定することができる。電極部７３、伸縮性配線部７５及び端子部８５の伸張時の寸法変化に追従させて良好な伸縮性を確保するという観点からは、電極部７３、伸縮性配線部７５及び端子部８５の幅寸法は、１０００μｍ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く、２００μｍ以下であることがさらに好ましい。電極部７３、伸縮性配線部７５及び端子部８５を構成する個々の配線の厚み寸法は、２５μｍ以下とすることができ、望ましくは１０μｍ以上１５μｍ以下である。
【００６９】
さらに、伸縮性配線基板２００は、伸縮性基材８０の主面８０ｂに、伸縮性配線基板２００を生体やロボット等に取り付けるための貼付剤層９０が形成されている。貼付剤層９０としては、ハイドロゲル、あるいは粘着層が用いられる。また、貼付剤層９０は、開口８２と重なる領域には形成されず、このため貼付剤層９０には開口８２と一致する開口９２が形成される。この状態で、例えば電極部７３と生体とを電気的に接続したければ、貼付剤層９０の開口９２の内側に、電解質を含有したゲルやナトリウム系導電クリーム（図示せず）を塗布し、生体に貼付すればよい。
【００７０】
〈製造方法〉
次に、第三実施形態における伸縮性配線基板２００の製造方法について図１２を用いて説明する。図１２に示すように、伸縮性配線基板２００の製造方法は、伸縮性基材７０が開口７２及び主面７０ｂに形成された伸縮性配線部７５及び電極部７３を備え、伸縮性基材８０は、開口８２及び主面８０ａに形成された端子部８５を備えている。そして、このような配線部（伸縮性配線部、端子部及び電極部）を導通させる工程においては、主面７０ｂと主面８０ａとを対向させて配置する。このとき、第三実施形態では、開口７２と端子部８５の少なくとも一部が重なり、開口８２と電極部７３の少なくとも一部が重なるように伸縮性基材７０及び８０を配置して、伸縮性基材７０と伸縮性基材８０とを加熱又は加圧する。
さらに、第三実施形態では、伸縮性基材８０の主面８０ａに貼付剤層９０を形成し、伸縮性配線基板２００が完成する。
以上の工程において、伸縮性基材７０及び８０は、加熱または加圧されることによって伸縮性配線部７５等の配線部の周辺に入り込み、配線部の絶縁性を充分確保する。第３三実施形態の伸縮性配線基板２００は、第１実施形態、第２実施形態と異なり、層間伸縮性基材が不要であるから部品点数が少なく、製造工程も簡易化できるという効果を奏する。
【００７１】
上記実施形態は、以下の技術思想を包含するものである。
（１）
複数の伸縮性基材と、
前記複数の伸縮性基材の対向する各主面に少なくとも一つそれぞれ設けられている複数の伸縮性配線部と、を備え、
前記各主面に設けられた前記伸縮性配線部同士が、接続部を介して互いに導通している、
伸縮性配線基板。
（２）
前記接続部は、前記各主面に設けられた前記伸縮性配線部の一部同士が融合一体化して形成されている、請求項１に記載の伸縮性配線基板。
（３）
前記各主面の間に介在し、開口が設けられている層間伸縮性基材をさらに備え、
前記各主面に設けられた前記伸縮性配線部は、前記層間伸縮性基材の前記開口中の接続部を介して互いに導通している、（１）または（２）の伸縮性配線基板。
（４）
前記層間伸縮性基材は、前記複数の伸縮性基材のいずれよりも透湿度が低い、（３）の伸縮性配線基板。
（５）
前記層間伸縮性基材の透湿度は、５００ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以下である、（３）または（４）の伸縮性配線基板。
（６）
前記層間伸縮性基材の一主面に設けられている層間伸縮性配線部、
を更に備え、
前記複数の伸縮性基材の一つにおける前記伸縮性配線部が設けられている前記主面が、前記層間伸縮性基材の前記一主面と直接的又は間接的に向き合って重ね合わされ、
前記伸縮性配線部及び前記層間伸縮性配線部が、各々一部同士が厚み方向に接続されることにより、導通している、（３）から（５）のいずれか一つの伸縮性配線基板。
（７）
前記層間伸縮性配線部は、電極部又は端子部と接続されている、（６）の伸縮性配線基板。
（８）
前記電極部及び前記端子部は、前記層間伸縮性基材に関して厚み方向反対側に形成されている、（７）の伸縮性配線基板。
（９）
複数の前記伸縮性基材が第一伸縮性基材及び第二伸縮性基材を含み、
前記第一伸縮性基材は、第一開口部及び第一主面に形成された第一の前記伸縮性配線部を備え、
前記第二伸縮性基材は、第二開口部及び第二主面に形成された第二の前記伸縮性配線部を備え、
前記第一主面と前記第二主面とが対向し、前記第一開口部と前記第二の伸縮性配線部の少なくとも一部が重なり、前記第二開口部と前記第一の伸縮性配線部の少なくとも一部が重なる、（１）または（２）の伸縮性配線基板。
（１０）
前記第一の伸縮性配線部、前記第二の前記伸縮性配線部の少なくとも一方は一定の幅を有する線形状のライン部を有し、前記第一の伸縮性配線部及び前記第二の前記伸縮性配線部は前記ライン部よりも前記ライン部の幅方向の長さが長い部分を有するパターン部を有し、前記第一開口部は、前記第二の伸縮性配線部の前記パターン部の少なくとも一部と重なり、前記第二開口部は、前記第一の伸縮性配線部の前記パターン部の少なくとも一部と重なる、（９）の伸縮性配線基板。
（１１）
複数の伸縮性基材の各々の少なくとも一方側の主面に伸縮性配線部をそれぞれ形成する工程と、
前記複数の伸縮性基材を加熱又は加圧して、前記各伸縮性配線部を互いに導通させる導通工程と、
を含む伸縮性配線基板の製造方法。
（１２）
前記形成された各伸縮性配線部が層間伸縮性基材の開口を挟んで対向する位置に前記複数の伸縮性基材及び前記層間伸縮性基材を配置する配置工程をさらに含み、
前記導通工程においては、前記各伸縮性配線部が前記層間伸縮性基材の前記開口中の前記接続部を介して接続される、（１１）の伸縮性配線基板の製造方法。
（１３）
前記層間伸縮性基材の少なくとも一方側の主面に層間伸縮性配線部を形成する工程、
を更に含み、
前記配置工程は、前記伸縮性基材に形成された前記伸縮性配線部及び前記層間伸縮性配線部の一部同士が対向する位置に、前記層間伸縮性基材及び前記伸縮性基材を配置することを含み、
前記導通工程は、前記伸縮性配線部及び前記層間伸縮性配線部の一部同士を厚み方向に接合させることで、前記接続部を形成すると共に前記伸縮性配線部及び前記層間伸縮性配線部を互いに導通させることを含む、（１２）の伸縮性配線基板の製造方法。
（１４）
複数の前記伸縮性基材が第一の伸縮性基材及び第二の伸縮性基材を含み、
前記第一伸縮性基材は、第一開口部及び第一主面に形成された第一の前記伸縮性配線部を備え、
前記第二伸縮性基材は、第二開口部及び第二主面に形成された前記第二の伸縮性配線部を備え、
前記導通工程においては、前記第一主面と前記第二主面とを対向させ、前記第一開口部と前記第二の伸縮性配線部の少なくとも一部が重なり、前記第二開口部と前記第一の伸縮性配線部の少なくとも一部が重なるように前記第一伸縮性基材と前記第二伸縮性基材とを加熱又は加圧する、（１１）の伸縮性配線基板の製造方法。
【符号の説明】
【００７２】
１０、２０、７０、８０  伸縮性基材
１２、２２、３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、７２、８２、９２  開口
１５、１５ａ、１５ｂ、２５、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、７５  伸縮性配線部
３０、５０、６０  層間伸縮性基材
３４、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、５４ａ、５４ｂ、６４ａ、６４ｂ、７４  接続部
３５ａ、３５ｂ、５５ａ、５５ｂ、６５ａ、６５ｂ  層間伸縮性配線部
４１、８５  端子部
４３、７３  電極部
７０ａ、７０ｂ、８０ａ、８０ｂ  主面
９０  貼付剤層
１００、２００  伸縮性配線基板
【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】
2017152687.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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