JP2021158152A - 伸縮性電子部品及び伸縮性電子部品実装基板 - Google Patents

Abstract

【課題】伸縮性配線基板に実装して伸縮性配線基板を伸縮させた場合に基板と電子部品の間での断線が防止される電子部品を提供する【解決手段】電子部品１０と、電子部品１０を封止して実装面２２を備える封止樹脂２０と、電子部品１０に電気的に接続され実装面２２に引き出されている配線とを備える。封止樹脂２０は、伸縮性を有する。電子部品１０と配線との接続は、実装面２２以外でされている。配線は、実装面２２においてその末端に複数の実装用電極４１、４２を有している。実装面２２における複数の実装用電極４１、４２の間の距離を３％伸ばした際に、実装面２２における複数の実装用電極４１、４２の間の伸び率が、実装面２２に平行な他の面において、複数の実装用電極４１、４２の間の距離を伸ばした方向と同じ方向で測定した、封止樹脂２０の表面の間の伸び率のいずれよりも大きい。【選択図】図３

Description

本発明は、伸縮性電子部品及び伸縮性電子部品実装基板に関する。

近年、生体情報を取得して解析することにより、人体の状態等を管理することが行われている。
生体情報を取得するための基板として、生体に貼り付けられて使用される伸縮性配線基板が知られている。
伸縮性配線基板には、生体情報の取得を行うために機能する電子部品が実装される。

特許文献１には、電子部品を実装した伸縮性配線基板（伸縮性回路基板）が記載されている。特許文献１に開示された伸縮性配線基板は、電子部品と伸縮性配線を電気的に接続する接続部が伸縮性を有し、且つそのヤング率が伸縮性配線以上となるように形成されている。

特開２０１６−１４３７６３号公報

特許文献１の図２において、電子部品の下面が実装面となっていて、電子部品の接続端子は実装面において接続部と接続されている。
このような伸縮性配線基板が横方向に伸びた場合、電子部品の下面において接続端子と接続部の境界に大きな力が加わる。特許文献１ではこの力による断線を防止するために接続部を設けていると考えられる。

しかしながら、特許文献１の構成では、断線を完全に防止することができない。
伸縮性配線基板においても、電子部品自体は硬い材料であるので、電子部品自体が伸縮性配線の伸縮に合わせて伸縮することができない。そのため、電子部品が基板等に実装される部位に力が加わる構成であると、断線を根本的に防止することは難しい。

本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、伸縮性配線基板に実装して伸縮性配線基板を伸縮させた場合に基板と電子部品の間での断線が防止される電子部品を提供することを目的とする。

本発明の伸縮性電子部品は、電子部品と、上記電子部品の周囲を封止しており、実装面を備える封止樹脂と、上記電子部品に電気的に接続され、上記封止樹脂の上記実装面に引き出されている配線と、を備えており、上記封止樹脂は伸縮性を有しており、上記電子部品と上記配線の接続は上記実装面以外の部位でされており、上記配線は、上記実装面においてその末端に複数の実装用電極を有しており、上記実装面における上記複数の実装用電極の間の距離を３％伸ばした際に、上記実装面における上記複数の実装用電極の間の伸び率が、上記実装面に平行な他の面において、上記複数の実装用電極の間の距離を伸ばした方向と同じ方向で測定した、上記封止樹脂の表面の間の伸び率のいずれよりも大きいことを特徴とする。

本発明の伸縮性電子部品実装基板は、基板と、その実装面において上記基板に実装された、本発明の伸縮性電子部品と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、伸縮性配線基板に実装して伸縮性配線基板を伸縮させた場合に基板と電子部品の間での断線が防止される電子部品を提供することができる。

図１は、第１実施形態の伸縮性電子部品を模式的に示す斜視図である。 図２は、伸縮性電子部品を厚さ方向及び長さ方向に平行な断面で切断して模式的に示す断面図である。 図３は、伸縮性電子部品を厚さ方向及び長さ方向に平行な断面で切断して模式的に示す断面図である。 図４は、第１実施形態の伸縮性電子部品を第１主面から見て模式的に示す上面図である。 図５は、第２実施形態の伸縮性電子部品を模式的に示す斜視図である。 図６は、第２実施形態の伸縮性電子部品を第１主面から見て模式的に示す上面図である。 図７は、第３実施形態の伸縮性電子部品を模式的に示す斜視図である。 図８は、第４実施形態の伸縮性電子部品を模式的に示す斜視図である。 図９は、第５実施形態の伸縮性電子部品を模式的に示す斜視図である。 図１０は、第６実施形態の伸縮性電子部品を模式的に示す断面図である。 図１１は、第１実施形態の伸縮性電子部品実装基板を模式的に示す断面図である。 図１２は、第２実施形態の伸縮性電子部品実装基板を模式的に示す断面図である。

以下、本発明の伸縮性電子部品及び伸縮性電子部品実装基板について説明する。
しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。

以下に示す各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもない。第２実施形態以降では、第１実施形態と共通の事項についての記述は省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態毎には逐次言及しない。
以下の説明において、各実施形態を特に区別しない場合、単に「本発明の伸縮性電子部品」又は「本発明の伸縮性電子部品実装基板」という。

［伸縮性電子部品の第１実施形態］
図１は、第１実施形態の伸縮性電子部品を模式的に示す斜視図である。
図１は、伸縮性電子部品１を実装面側（下側）から見た斜視図であり、封止樹脂の内部構造を示すために封止樹脂を透過させて図示している。
伸縮性電子部品１は、電子部品１０と、電子部品１０の周囲を封止する封止樹脂２０を備える。伸縮性電子部品１の形状は直方体又は略直方体形状であり、封止樹脂２０の形状とほぼ同様の形状となる。
封止樹脂２０は伸縮性を有する樹脂であり、厚さ方向（図１中、矢印Ｔ方向）に対向する第１主面２１及び第２主面２２を有する。第２主面２２が伸縮性電子部品を実装する実装面となる。
また、封止樹脂２０は、厚さ方向に直交する長さ方向（図１中、矢印Ｌ方向）に対向する第１側面２３及び第２側面２４と、厚さ方向及び長さ方向に直交する幅方向（図１中、矢印Ｗ方向）に対向する第３側面２５及び第４側面２６を有する。

本発明の伸縮性電子部品では、電子部品と配線が実装面以外の部位で接続されている。
伸縮性電子部品１では、電子部品１０は、封止樹脂２０内で封止樹脂２０の第１主面２１に隣接して配置されており、電子部品１０と配線３０との接続は第１主面２１でされている。

配線３０は、電子部品１０に電気的に接続されている。配線３０としては第１引き出し配線３１と第２引き出し配線３２を備えている。そして、配線３０は実装面である封止樹脂２０の第２主面２２においてその末端に複数の実装用電極を有している。
第１引き出し配線３１は、封止樹脂２０の第１主面２１において電子部品１０の第１外部電極１１と接続されている。そして、第１主面２１から第１側面２３を経て第２主面２２に達する。そして、第２主面２２において第１引き出し配線３１の末端は第１実装用電極４１を有している。
第２引き出し配線３２は、封止樹脂２０の第１主面２１において電子部品１０の第２外部電極１２と接続されている。そして、第１主面２１から第２側面２４を経て第２主面２２に達する。そして、第２主面２２において第２引き出し配線３２の末端は第２実装用電極４２を有している。

封止樹脂２０の電子部品１０と配線３０の接続面の裏面、すなわち第１主面２１の外側において樹脂層５１が設けられている。

このような構成を有する本発明の伸縮性電子部品は、実装面における複数の実装用電極の間の距離を３％伸ばした際に、実装面における複数の実装用電極の間の伸び率が、実装面に平行な他の面において、複数の実装用電極の間の距離を伸ばした方向と同じ方向で測定した、上記封止樹脂の表面の間の伸び率のいずれよりも大きくなる、という特徴を有する。このことについて図面を参照して説明する。

図２及び図３は、伸縮性電子部品を厚さ方向及び長さ方向に平行な断面で切断して模式的に示す断面図である。図２は実装用電極の間の距離を伸ばす前の基準状態を示しており、図３は実装用電極の間の距離を伸ばした状態を示している。

伸縮性電子部品１は、封止樹脂２０が伸縮性を有する。そのため、図３に示すように、第１実装用電極４１と第２実装用電極４２の間の距離（すなわち実装用電極の間の距離）が伸びるように第１実装用電極４１と第２実装用電極４２に力が加わると、封止樹脂２０が伸びて伸縮性電子部品１の形状が変化する。実装用電極の間の距離が伸びるように力を加えた場合、実装面（第２主面２２）において封止樹脂２０が最も大きく伸び、厚さ方向で上方向（第１主面２１に向かう方向、矢印Ｔ方向）に向かうにつれて封止樹脂２０の伸び量は小さくなる。そのため、断面形状が元々略長方形であった伸縮性電子部品１の断面形状は、伸びる力が加わった実装面側が長辺となる略台形状となる。

本発明の伸縮性電子部品では、電子部品と配線の接続は実装面以外の部位でされている。封止樹脂が実装面において最も大きく伸びることから、電子部品と配線の接続がされている部位は、どこであっても実装面に比べて伸びが小さい部位となる。
すなわち、電子部品と配線が接続されている部位において電子部品と配線の間に加わる力は、電子部品と配線が実装面において接続されている場合に比べて小さくなる。
従って、伸縮性電子部品を伸縮性配線基板に実装して伸縮性配線基板を伸縮させた（伸ばした）場合に電子部品と配線が接続されている部位での破断が防止される。
また、実装用電極が大きく伸びたとしても、硬い電子部品が実装面に存在しないことから、実装面での実装用電極が伸びたとしても実装部位との間での断線が防止される。

封止樹脂が実装面において最も大きく伸びることを、以下のように判断する。
伸縮性電子部品１が第１実装用電極４１及び第２実装用電極４２の位置で伸縮性配線基板に実装されて、第１実装用電極４１が左に、第２実装用電極４２が右に伸びる方向に力が加わった状態を、実装用電極の間の距離を伸ばした状態と考える。
実装用電極の間の距離を伸ばす前の、第１実装用電極４１と第２実装用電極４２の間の距離は、図２に両矢印Ｐ_１で示す距離である。この距離は、実装用電極の間の距離を伸ばす前の第１実装用電極４１の左端（第２実装用電極４２から遠い側の端部）と、第２実装用電極４２の右端（第１実装用電極４１から遠い側の端部）との距離と定める。
実装用電極の間の距離を伸ばした後の、第１実装用電極４１と第２実装用電極４２の間の距離は、図３に両矢印Ｓ_１で示す距離である。この距離は、実装用電極の間の距離を伸ばした後の第１実装用電極４１の左端（第２実装用電極４２から遠い側の端部）と、第２実装用電極４２の右端（第１実装用電極４１から遠い側の端部）との距離と定める。
実装面における複数の実装用電極の間の距離を３％伸ばすということは、図３に両矢印Ｓ_１で示す距離が図２に両矢印Ｐ_１で示す距離より３％長くなるように実装用電極の間の距離を伸ばすことを意味する。
この場合、実装面における複数の実装用電極の間の伸び率は、下記式（１）で表され、３％である。
実装面における複数の実装用電極の間の伸び率［％］
＝［（Ｓ_１／Ｐ_１）×１００］−１００ 式（１）

上記のようにして求めた実装面における複数の実装用電極の間の伸び率［％］を、実装面に平行な他の面における伸び率と比較する。
実装面に平行な他の面においても、伸縮性電子部品を伸ばす方向は、複数の実装用電極の間の距離を伸ばした方向と同じである。
実装面に平行な他の面として、伸縮性電子部品を厚さ方向に分割した他の４面を使用する。図２及び図３には他の４面の位置を示している。
他の４面は、封止樹脂の第１主面（第５面）、封止樹脂の第１主面と第２主面に対して厚さ方向に中間の面（第３面）、封止樹脂の第１主面と上記第３面に対して厚さ方向に中間の面（第４面）、封止樹脂の第２主面（第１面、実装面）と上記第３面の厚さ方向に対して中間の面（第２面）である。

これらの４面について、実装面の場合と同様に伸び率を求める。各面における伸び率を求める基準となる点は、封止樹脂の表面である。
図２には、第２面、第３面、第４面及び封止樹脂の第１主面（第５面）のそれぞれについて、実装用電極の間の距離を伸ばす前の、封止樹脂の表面の間の距離をそれぞれ両矢印Ｐ_２、両矢印Ｐ_３、両矢印Ｐ_４、及び、両矢印Ｐ_５で示している。
また、図３には、第２面、第３面、第４面及び封止樹脂の第１主面（第５面）のそれぞれについて、実装用電極の間の距離を伸ばした後の、封止樹脂の表面の間の距離をそれぞれ両矢印Ｓ_２、両矢印Ｓ_３、両矢印Ｓ_４、及び、両矢印Ｓ_５で示している。

これらの４面における封止樹脂の表面の間の伸び率は、下記式（２）、（３）、（４）及び（５）で表される。
第２面における封止樹脂の表面の間の伸び率［％］
＝［（Ｓ_２／Ｐ_２）×１００］−１００ 式（２）
第３面における封止樹脂の表面の間の伸び率［％］
＝［（Ｓ_３／Ｐ_３）×１００］−１００ 式（３）
第４面における封止樹脂の表面の間の伸び率［％］
＝［（Ｓ_４／Ｐ_４）×１００］−１００ 式（４）
封止樹脂の第１主面（第５面）における封止樹脂の表面の間の伸び率［％］
＝［（Ｓ_５／Ｐ_５）×１００］−１００ 式（５）

実装面における複数の実装用電極の間の距離を３％伸ばした状態で求めた、上記式（２）〜（５）で表される伸び率がいずれも３％未満であれば、実装面における複数の実装用電極の間の距離を３％伸ばした際に、実装面における複数の実装用電極の間の伸び率が、実装面に平行な他の面において、複数の実装用電極の間の距離を伸ばした方向と同じ方向で測定した、封止樹脂の表面の間の伸び率のいずれよりも大きいといえる。
すなわち、封止樹脂が実装面において最も大きく伸びるといえる。

以下に、本発明の伸縮性電子部品で使用される電子部品、封止樹脂、配線及び樹脂層のそれぞれについて説明する。
伸縮性電子部品内で使用される電子部品はチップ部品であることが好ましい。
チップ部品の例としては、増幅器（オペアンプ、トランジスタ等）、チップコンデンサ、チップ抵抗等が挙げられる。
電子部品の形状は直方体又は略直方体であることが好ましい。直方体は１方向の寸法が相対的に大きく、他の２方向の寸法が相対的に小さい形状であることが好ましい。寸法が大きい方向を電子部品の長手方向とする。

また、電子部品は、伸縮性電子部品の中に少なくとも１つ設けられていればよい。そして、電子部品と配線の接続が実装面以外の部位でされている限り、伸縮性電子部品の中に２つ以上の電子部品が設けられていてもよい。

電子部品は、伸縮性電子部品を第１主面から見た場合に、その長手方向が第３側面及び第４側面に沿った向きに配置されていてもよい。このことを図面を参照して説明する。
図４は、第１実施形態の伸縮性電子部品を第１主面から見て模式的に示す上面図である。図４では封止樹脂の第１主面に位置する樹脂層を省略して示している。
伸縮性電子部品１では、電子部品１０はその長手方向（図４中、両矢印Ｘで示す方向）が封止樹脂の第３側面２５及び第４側面２６に沿った向き（図４中、両矢印Ｌで示す方向）に配置されている。
このような配置であると、伸縮性電子部品は、電子部品の形状を同じ形状（直方体）で拡大したような形になる。

伸縮性電子部品で使用される封止樹脂は、伸縮性を有する樹脂である。
伸縮性の指標として、封止樹脂の材料としてのヤング率が１００ＭＰａ未満の材料であることが好ましい。また、伸縮性電子部品を実装する基板側の伸縮性に対応させて封止樹脂の伸縮性を調整することが好ましい。例えば、基板が厚さ４０μｍの熱可塑性ポリウレタンシートからなる伸縮性配線基板である場合、封止樹脂のヤング率が１０ＭＰａ以下であることが好ましい。
また、伸縮力が加わっていない際の伸縮性電子部品の形状を維持する観点から、封止樹脂のヤング率が１ｋＰａ以上であることが好ましい。
さらに、封止樹脂は電子部品を封止し、電子部品と他の部分の絶縁を取ることが好ましいことから、絶縁性の材料であることが好ましい。
このような封止樹脂の具体例としては、シリコ−ン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂などが挙げられる。

また、封止樹脂には角にＲ（面取り）がされていることが好ましい。
図２及び図３には、封止樹脂により構成される直方体の稜線部分（直方体の辺）を丸めた面取り部を４カ所（参照符号２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ）に示している。
このような面取りが設けられていると、封止樹脂に設けられた配線が破断することを防止する効果が得られる。

配線は、電子部品に電気的に接続され、封止樹脂の実装面に引き出されている。
伸縮性電子部品が伸縮する際に、封止樹脂の伸縮に合わせて配線も伸縮することが好ましいので、配線は伸縮性配線であることが好ましい。
伸縮性配線としては、銀、銅等の金属粒子と、シリコーン樹脂等のエラストマーとを含む複合材料からなる配線を使用することができる。伸縮性配線はそのヤング率が１ＧＰａ以下であることが好ましい。このような伸縮性配線を、封止樹脂の側面（第１側面、第２側面、第３側面及び第４側面）に設け、さらに伸縮性電子部品の実装面（封止樹脂の第２主面）に設けることが好ましい。
伸縮性配線の厚さは１μｍ以上、５００μｍ以下であることが好ましい。

ただし、配線のうち、電子部品と接続される面に設けられる配線（図２における第１主面２１に設けられた配線）は、伸縮する力が電子部品に加わらないようにするのが好ましいことから、伸縮性を有さないことが好ましい。そのため、この部分の配線は伸縮性を有しない配線又は伸縮性の低い配線（例えば金属配線）であってもよい。
伸縮性を有しない配線の厚さは１μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。

配線は、実装面においてその末端に実装用電極を有する。実装用電極は、引き出し配線の末端の形状が電極形状になったものでもよく、引き出し配線の上に引き出し配線とは異なる材料からなる電極層が設けられたものであってもよい。
実装用電極が伸縮する際に、上記電極層自体は伸縮しなくてもよいので、伸縮性の低い材料（金属層）であってもよい。

電子部品が配線と接続されている面において、電子部品と配線の接続面の裏面には樹脂層が設けられていてもよい。樹脂層に配線を設けておき、その配線に電子部品を実装することにより配線と電子部品の接続を行うことができる。
樹脂層の厚さは１０μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。
なお、伸縮性電子部品に樹脂層は設けられていなくてもよい。

電子部品の大きさ及び伸縮性電子部品の大きさは特に限定されるものではないが、例えば、電子部品の大きさを０６０３サイズ（長辺０．６ｍｍ、短辺０．３ｍｍ）として、伸縮性電子部品の大きさを１６０８サイズ（長辺１．６ｍｍ、短辺０．８ｍｍ）としてもよい。

第１実施形態の伸縮性電子部品の製造方法は特に限定されるものではないが、以下の方法によって作製することができる。
以下には、複数個の伸縮性電子部品を一度に製造する方法として伸縮性電子部品の製造方法を記載する。
まず、樹脂層となる樹脂シート上に配線を設ける。配線には電子部品を実装するためのパッドを形成しておく。当該樹脂シートには製造する伸縮性電子部品の数、実装する電子部品の数に応じた多数の配線パターンが繰り返し形成されている。
そして、配線のパッドに電子部品を実装する。
実装した電子部品を覆うように、封止樹脂となる樹脂材料を塗布し、樹脂材料を硬化させて封止樹脂層を形成する。
製造する各伸縮性電子部品の形状に合わせて、封止樹脂層及び樹脂シートをダイシングにより直方体の部品形状に切り分ける。

直方体形状として封止樹脂の所定の側面に引き出し配線を形成する。この引き出し配線は伸縮性配線により形成することが好ましい。
引き出し配線の形成は封止樹脂の側面を引き出し配線の材料となる導電性ペーストに漬ける方法により行うことができる。
電子部品と接続された配線はダイシングにより直方体の側面に露出しているので、この配線と接続されるように引き出し配線を形成する。
さらに、引き出し配線と接続されるように実装用電極を設ける。
このような工程により、第１実施形態の伸縮性電子部品が得られる。

なお、上記工程において「硬化させる」との表現を用いたが、これは封止樹脂を硬くすることを意味するものではなく、伸縮性を有する封止樹脂が流動しない程度にその形状を安定化するようにするという意味である。

［伸縮性電子部品の第２実施形態］
図５は、第２実施形態の伸縮性電子部品を模式的に示す斜視図である。
図５は、伸縮性電子部品２を実装面側（下側）から見た斜視図であり、封止樹脂の内部構造を示すために封止樹脂を透過させて図示している。
図６は、第２実施形態の伸縮性電子部品を第１主面から見て模式的に示す上面図である。
伸縮性電子部品２は、電子部品１０と、電子部品１０の周囲を封止する封止樹脂２０を備える。伸縮性電子部品２の形状は直方体又は略直方体形状であり、封止樹脂２０の形状とほぼ同様の形状となる。
第２実施形態に係る伸縮性電子部品は、配線の形態及び電子部品の配置位置が第１実施形態に係る伸縮性電子部品と異なる。その他の構成は第１実施形態に係る伸縮性電子部品と同様であるためその詳細な説明を省略する。

図６に示すように、伸縮性電子部品２においては、電子部品１０は、伸縮性電子部品２を第１主面２１から見た場合に、その長手方向（図６中、両矢印Ｘで示す方向）が第３側面２５の向き及び第４側面２６の向き（図６中、両矢印Ｌで示す方向）から傾いた向きに配置されている。
具体的には、封止樹脂を上面視した形状が略正方形となっていて、電子部品の長手方向がこの正方形の対角線の向きに沿った向きに配置されている。
このような向きに電子部品を配置することによって、伸縮性電子部品全体のサイズを小さくすることができる。

配線１３０は、電子部品１０の第１外部電極１１に接続される配線１３０ａが２本に分岐されてなる第１引き出し配線１３１、第２引き出し配線１３２を備える。また、配線１３０は、電子部品の第２外部電極１２に接続される配線１３０ｂが２本に分岐されてなる第３引き出し配線１３３、第４引き出し配線１３４を備える。

第１引き出し配線１３１及び第２引き出し配線１３２はそれぞれ封止樹脂２０の第１側面２３を経て第２主面２２に達している。
第１引き出し配線１３１は、第１側面２３及び第３側面２５に隣接した末端に第１実装用電極１４１を有している。
第２引き出し配線１３２は、第１側面２３及び第４側面２６に隣接した末端に第２実装用電極１４２を有している。
なお、第１引き出し配線１３１は第３側面２５を経て第２主面２２に達していてもよく、第２引き出し配線１３２は第４側面２６を経て第２主面２２に達していてもよい。

第３引き出し配線１３３及び第４引き出し配線１３４はそれぞれ封止樹脂２０の第２側面２４を経て第２主面２２に達している。
第３引き出し配線１３３は、第２側面２４及び第３側面２５に隣接した末端に第３実装用電極１４３を有している。
第４引き出し配線１３４は、第２側面２４及び第４側面２６に隣接した末端に第４実装用電極１４４を有している。
なお、第３引き出し配線１３３は第３側面２５を経て第２主面２２に達していてもよく、第４引き出し配線１３４は第４側面２６を経て第２主面２２に達していてもよい。

引き出し配線を２つに分岐させた構造であると、１方向の伸縮のみだけでなく、２方向の同時伸縮に対しても対応可能となる。２方向とは図５及び図６に矢印Ｌ及び矢印Ｗで示した方向である。
４つある実装用電極のうち２つを選択して実装用電極の間の距離を３％伸ばした際の２つの実装用電極の間の伸び率が、実装面に平行な他の面において、２つの実装用電極の間の距離を伸ばした方向と同じ方向で測定した封止樹脂の表面の間の伸び率のいずれよりも大きくなる。
実装面において実装用電極の間を伸ばすために選択する２つの実装用電極としては、隣り合う２つの実装用電極を選択してもよく、対角線上に位置する２つの実装用電極を選択してもよい。

［伸縮性電子部品の第３実施形態］
図７は、第３実施形態の伸縮性電子部品を模式的に示す斜視図である。
図７は、伸縮性電子部品３を実装面側（下側）から見た斜視図であり、封止樹脂の内部構造を示すために封止樹脂を透過させて図示している。
伸縮性電子部品３は、電子部品１０と、電子部品１０の周囲を封止する封止樹脂２０を備える。伸縮性電子部品３の形状は直方体又は略直方体形状であり、封止樹脂２０の形状とほぼ同様の形状となる。
第３実施形態に係る伸縮性電子部品は、配線の形態及び電子部品の配置位置が第１実施形態に係る伸縮性電子部品と異なる。その他の構成は第１実施形態に係る伸縮性電子部品と同様であるためその詳細な説明を省略する。

伸縮性電子部品３においては、電子部品１０は、封止樹脂２０内で第１側面２３に隣接して配置されていて、電子部品１０と配線の接続は第１側面２３でされている。
第３実施形態の伸縮性電子部品では電子部品１０は封止樹脂２０のいずれかの側面に隣接して配置されていればよく、第２側面２４、第３側面２５又は第４側面２６に隣接して配置されていてもよい。また、電子部品１０と配線１３０の接続は、第２側面２４、第３側面２５又は第４側面２６のいずれかでされていてもよい。

第１実施形態の伸縮性電子部品１では、伸縮性電子部品１の長さ方向の寸法は、電子部品１０の長手方向の長さにある程度の長さを加えた寸法となる。そして、伸縮性電子部品１の長さ方向の寸法が幅方向の寸法及び厚さ方向の寸法よりも大きくなる。
一方、第３実施形態の伸縮性電子部品３では、電子部品１０の長手方向が伸縮性電子部品３の厚さ方向に沿った方向となる。そのため、伸縮性電子部品３の厚さ方向の寸法が幅方向の寸法及び長さ方向の寸法よりも大きくなる。
そのため、電子部品１０を封止樹脂２０の側面に隣接させて配置すると、図７中で矢印Ｌ方向及びＷ方向に示す、伸縮性電子部品の長さ方向及び幅方向の寸法を小さくすることができる。
このようにすると、実装面の面積を小さくすることができるため、伸縮性電子部品を実装する基板上における伸縮性電子部品のフットプリントを小さくすることができる。

図７には、配線の形態は第２実施形態の伸縮性電子部品の配線の形態と類似した、４つの引き出し配線及び４つの実装用電極を有する形態として示しているが、配線の形態はこの形態に限定されるものではなく、第１実施形態の伸縮性電子部品のように２つの引き出し配線及び２つの実装用電極を有する形態であってもよい。

［伸縮性電子部品の第４実施形態］
図８は、第４実施形態の伸縮性電子部品を模式的に示す斜視図である。
図８は、伸縮性電子部品４を実装面側（下側）から見た斜視図であり、封止樹脂の内部構造を示すために封止樹脂を透過させて図示している。
伸縮性電子部品４は、電子部品１０と、電子部品１０の周囲を封止する封止樹脂２２０を備える。
封止樹脂２２０は、実装面である底面２２２と、底面２２２に接続された曲面である側面２２３と、側面２２３に接続された上面２２１を有する。伸縮性電子部品４の形状は、封止樹脂２２０の形状と同じであり、いわゆるドーム型、略半球状の形状となる。
第４実施形態に係る伸縮性電子部品は、封止樹脂の形状及び配線の形態が第１実施形態に係る伸縮性電子部品と異なる。その他の構成は第１実施形態に係る伸縮性電子部品と同様であるためその詳細な説明を省略する。

伸縮性電子部品４においては、電子部品１０は、封止樹脂２２０内で上面２２１に隣接して配置されていて、電子部品１０と配線２３０との接続は上面２２１でされている。伸縮性電子部品４における上面２２１は平面である。
第４実施形態の伸縮性電子部品では、電子部品と配線の接続がされる上面は平面であることが好ましいが、電子部品と配線の接続がされる上面が曲面であってもよい。上面が曲面である場合に、封止樹脂の上面と側面の境界が実質的に無くなっていてもよい。

配線２３０は、電子部品１０の第１外部電極１１に接続される第１引き出し配線２３１を備える。また、配線２３０は、電子部品の第２外部電極１２に接続される第２引き出し配線２３２及び第３引き出し配線２３３を備える。

第１引き出し配線２３１、第２引き出し配線２３２及び第３引き出し配線２３３はそれぞれ封止樹脂２２０の側面２２３を経て底面２２２に達している。
第１引き出し配線２３１、第２引き出し配線２３２及び第３引き出し配線２３３はその末端に、第１実装用電極２４１、第２実装用電極２４２及び第３実装用電極２４３をそれぞれ有している。
各引き出し配線がこのように設けられていると、上面２２１の配線２３０と各引き出し配線の接続部分の角度が鈍角となり、当該接続部分に角が当たらない形となるので、引き出し配線が伸縮した際に接続部分での破断が生じにくくなる。

図８には、３つの引き出し配線及び実装用電極を有する形態を示しているが、配線の形態はこの形態に限定されるものではなく、引き出し配線の数及び実装用電極の数は特に限定されるものではない。

［伸縮性電子部品の第５実施形態］
図９は、第５実施形態の伸縮性電子部品を模式的に示す斜視図である。
図９は、伸縮性電子部品５を電子部品側（上側）から見た斜視図であり、封止樹脂の内部構造を示すために封止樹脂を透過させて図示している。

伸縮性電子部品５は、電子部品１０と、電子部品１０の周囲を封止する封止樹脂３２０を備える。
封止樹脂３２０は、その形状が四角錐台形状であり、厚さ方向（図９中、両矢印Ｔで示す方向）に対向する第１主面３２１及び第２主面３２２を有する。第２主面３２２が面積の大きい底面、第１主面３２１が面積の小さい上面となる。第２主面３２２が伸縮性電子部品５の実装面となる。
第５実施形態に係る伸縮性電子部品は、封止樹脂の形状及び配線の形態が第１実施形態に係る伸縮性電子部品と異なる。その他の構成は第１実施形態に係る伸縮性電子部品と同様であるためその詳細な説明を省略する。

第１主面３２１の面積は第２主面３２２の面積より小さければよく、第１主面３２１の面積は第１主面３２１に隣接する電子部品１０の面積と略同一であってもよい。また、第１主面３２１の面積が第１主面３２１に隣接する電子部品１０の面積より大きくてもよい。

なお、図９に示す伸縮性電子部品５では、封止樹脂３２０の形状である四角錐台形状の上面にあたる部分は全て電子部品１０となっていて、四角錐台形状の上面に封止樹脂は存在しないように見える。このような場合でも、電子部品を除いた封止樹脂の形状が全体として四角錐台形状であれば、封止樹脂の形状は四角錐台形状であるとみなし、封止樹脂には面積の小さい第１主面が四角錐台の上面として存在するものとみなしてよい。

電子部品１０は、封止樹脂３２０内で第１主面３２１に隣接して配置されており、電子部品１０と配線３３０の接続は第１主面３２１でされている。
配線３３０は、電子部品１０の第１外部電極１１に接続される第１引き出し配線３３１、第２引き出し配線（図示せず）を備える。また、配線３３０は、電子部品の第２外部電極１２に接続される第３引き出し配線３３３、第４引き出し配線３３４を備える。
各引き出し配線の末端にはそれぞれ第１実装用電極３４１、第２実装用電極３４２、第３実装用電極３４３、第４実装用電極３４４が設けられている。

図９に示す引き出し配線及び実装用電極の配置は、第２実施形態の伸縮性電子部品と同様である。
また、図９には引き出し配線が４本である例を示しているが、引き出し配線の数は限定されるものではなく、図１に示す伸縮性電子部品１のように２本であってもよい。
また、引き出し配線は四角錐台形状のどの側面を経て第２主面に達していてもよい。

第５実施形態の伸縮性電子部品では、伸縮性電子部品そのものの体積を小さくすることができる。この伸縮性電子部品が備える実装用電極の距離が伸びる場合、第２主面の面積が大きくなるが、第１主面の面積はそれほど大きくならず、第１主面に隣接して配置された電子部品と配線の間に加わる力は小さくなる。

［伸縮性電子部品の第６実施形態］
図１０は、第６実施形態の伸縮性電子部品を模式的に示す断面図である。
図１０に示す伸縮性電子部品６では、樹脂層４５１が、電子部品１０と配線３０の接続面の裏面、すなわち封止樹脂２０の第１主面２１の外側に設けられている。さらに、封止樹脂の各側面の外側で、引き出し配線の外側に設けられている。
図１０には、樹脂層４５１が第１側面２３及び第２側面２４の外側で、第１引き出し配線３１の外側及び第２引き出し配線３２の外側に設けられていることを示している。

樹脂層４５１は、封止樹脂２０の第１主面２１の外側から各側面の外側まで一体化している。これは、樹脂層４５１を同一の樹脂シートの折り曲げにより形成することによって達成される。

また、配線３０は、封止樹脂２０の第１主面２１に設けられた配線と、封止樹脂の側面に設けられた配線（第１引き出し配線３１、第２引き出し配線３２）とが境界なく連続して形成されている。この場合は、全ての配線が伸縮性配線であることが好ましい。

第６実施形態の伸縮性電子部品は、以下の方法によって作製することができる。
まず、樹脂層となる樹脂シート上に伸縮性配線を設ける。伸縮性配線には電子部品を実装するためのパッドを形成しておく。
そして、伸縮性配線のパッドに電子部品を実装する。
次に、樹脂シートを伸縮性配線及び電子部品が内側になるように折り曲げ、所定形状の型にはめ込んで熱を加えて、型の形状に維持させる。
さらに、当該型の形状の内側に封止樹脂となる樹脂材料を加えて樹脂材料を硬化させる。
このような工程により、第６実施形態の伸縮性電子部品が得られる。
なお、上記工程において「硬化させる」との表現を用いたが、これは封止樹脂を硬くすることを意味するものではなく、伸縮性を有する封止樹脂が流動しない程度にその形状を安定化するようにするという意味である。

当該工程では、樹脂層と配線が折り曲げにより形成されるので、封止樹脂の第１主面に設けられた配線と、封止樹脂の側面に設けられた配線（第１引き出し配線、第２引き出し配線）との境界が無くなる。そのため、この境界における配線の破断が生じることを防止することができる。
さらに、配線の外周全体が樹脂層により覆われるので、伸縮性電子部品の外部から配線を保護することができる。

第６実施形態に係る伸縮性電子部品は、樹脂層の形成位置と配線の形成の態様が第１実施形態に係る伸縮性電子部品と異なる。その他の構成は第１実施形態に係る伸縮性電子部品と同様であるためその詳細な説明を省略する。

次に、本発明の伸縮性電子部品を基板に実装してなる伸縮性電子部品実装基板について説明する。
本発明の伸縮性電子部品実装基板は、基板と、その実装面において基板に実装された、本発明の伸縮性電子部品と、を備えることを特徴とする。

［伸縮性電子部品実装基板の第１実施形態］
図１１は、第１実施形態の伸縮性電子部品実装基板を模式的に示す断面図である。
図１１には、伸縮性配線基板５１０の実装面５１１に伸縮性電子部品１を実装した伸縮性電子部品実装基板５００について、伸縮性配線基板５１０を伸ばした状態を模式的に示している。
伸縮性配線基板５１０は、伸縮性を有する樹脂材料から構成される。樹脂材料としては、例えば、熱可塑性ポリウレタン等が挙げられる。

第１実施形態の伸縮性電子部品実装基板は、生体に貼り付けて使用することができる。
伸縮性配線基板の厚さは特に限定されないが、生体に貼り付けた際に生体表面の伸縮を阻害しない観点からは、１００μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以下であることがより好ましい。また、伸縮性配線基板の厚さは、０．１μｍ以上であることが好ましい。

伸縮性配線基板には配線が設けられている。当該配線は、導電性粒子と樹脂を含んでいることが好ましく、伸縮性を有する配線であることが好ましい。例えば、導電性粒子としてのＡｇ、Ｃｕ、Ｎｉなどの金属粉と、シリコーン樹脂などのエラストマー系樹脂からなる混合物が挙げられる。

伸縮性配線基板と伸縮性電子部品の間の接合方法は特に限定されるものではなく、はんだ付け等により行うことができる。

伸縮性配線基板は伸縮性を有するので生体に貼り付けて伸縮させて使用することができる。伸縮性配線基板に実装する電子部品が本発明の伸縮性電子部品であると、伸縮性電子部品の実装面側が伸縮することができるため、基板と電子部品の間での断線を防止することができる。

［伸縮性電子部品実装基板の第２実施形態］
図１２は、第２実施形態の伸縮性電子部品実装基板を模式的に示す断面図である。
図１２には、フレキシブル基板６１０の実装面６１１に伸縮性電子部品１を実装した伸縮性電子部品実装基板６００について、フレキシブル基板６１０を曲げた状態を模式的に示している。
フレキシブル基板６１０は、可撓性を有する樹脂材料から構成される。樹脂材料としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。

第２実施形態の伸縮性電子部品実装基板は、電子機器の可動部で折り曲げて使用する基板として使用することができる。
フレキシブル基板の厚さは特に限定されないが、可撓性の観点から、１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましい。また、フレキシブル基板の厚さは、１０μｍ以上であることが好ましい。

フレキシブル基板には配線が設けられている。当該配線は、可撓性を有する配線であることが好ましく、銅箔のエッチングにより形成された配線等を使用することができる。

フレキシブル基板と伸縮性電子部品の間の接合方法は特に限定されるものではなく、はんだ付け等により行うことができる。

伸縮性配線基板に実装する電子部品が本発明の伸縮性電子部品であると、フレキシブル基板を曲げた際に伸縮性電子部品の実装面側が伸びることができるため、基板と電子部品の間での断線を防止することができる。

１、２、３、４、５、６ 伸縮性電子部品
１０ 電子部品
１１ 電子部品の第１外部電極
１２ 電子部品の第２外部電極
２０、２２０、３２０ 封止樹脂
２１、３２１ 第１主面
２２、３２２ 第２主面（実装面）
２３ 第１側面
２４ 第２側面
２５ 第３側面
２６ 第４側面
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ 面取り部
３０、１３０、１３０ａ、１３０ｂ、２３０、３３０ 配線
３１、１３１、２３１、３３１ 第１引き出し配線
３２、１３２、２３２ 第２引き出し配線
４１、１４１、２４１、３４１ 第１実装用電極
４２、１４２、２４２、３４２ 第２実装用電極
５１、４５１ 樹脂層
１３３、２３３、３３３ 第３引き出し配線
１３４、３３４ 第４引き出し配線
１４３、２４３、３４３ 第３実装用電極
１４４、３４４ 第４実装用電極
２２１ 上面
２２２ 底面（実装面）
２２３ 曲面である側面
５００、６００ 伸縮性電子部品実装基板
５１０ 伸縮性配線基板
５１１ 伸縮性配線基板の実装面
６１０ フレキシブル基板
６１１ フレキシブル基板の実装面

Claims (11)

1. 電子部品と、
   前記電子部品の周囲を封止しており、実装面を備える封止樹脂と、
   前記電子部品に電気的に接続され、前記封止樹脂の前記実装面に引き出されている配線と、を備えており、
   前記封止樹脂は伸縮性を有しており、
   前記電子部品と前記配線の接続は前記実装面以外の部位でされており、
   前記配線は、前記実装面においてその末端に複数の実装用電極を有しており、
   前記実装面における前記複数の実装用電極の間の距離を３％伸ばした際に、前記実装面における前記複数の実装用電極の間の伸び率が、前記実装面に平行な他の面において、前記複数の実装用電極の間の距離を伸ばした方向と同じ方向で測定した、前記封止樹脂の表面の間の伸び率のいずれよりも大きいことを特徴とする、伸縮性電子部品。
2. 前記封止樹脂は厚さ方向に対向する第１主面及び第２主面、前記厚さ方向に直交する長さ方向に対向する第１側面及び第２側面と、前記厚さ方向及び前記長さ方向に直交する幅方向に対向する第３側面及び第４側面を有し、
   前記第２主面が実装面であり、
   前記電子部品は、前記封止樹脂内で前記第１主面に隣接して配置されており、前記電子部品と前記配線の接続は、前記第１主面でされている請求項１に記載の伸縮性電子部品。
3. 前記電子部品は、前記伸縮性電子部品を前記第１主面から見た場合に、その長手方向が前記第３側面及び前記第４側面に沿った向きに配置されており、
   前記配線は、前記第１主面から前記第１側面を経て前記第２主面に達する第１引き出し配線と、前記第１主面から前記第２側面を経て前記第２主面に達する第２引き出し配線とを備えており、
   前記第１引き出し配線は、前記第２主面においてその末端に第１実装用電極を有しており、
   前記第２引き出し配線は、前記第２主面においてその末端に第２実装用電極を有している請求項２に記載の伸縮性電子部品。
4. 前記電子部品は、前記伸縮性電子部品を前記第１主面から見た場合に、その長手方向が前記第３側面の向き及び前記第４側面の向きから傾いた向きに配置されており、
   前記配線は、前記第１主面から、２本に分岐してそれぞれが封止樹脂の側面を経て前記第１側面側で前記第２主面に達する第１引き出し配線及び第２引き出し配線と、前記第１主面から、２本に分岐してそれぞれが封止樹脂の側面を経て前記第２側面側で前記第２主面に達する第３引き出し配線及び第４引き出し配線とを備えており、
   前記第１引き出し配線は、前記第１側面及び前記第３側面に隣接した末端に第１実装用電極を有しており、
   前記第２引き出し配線は、前記第１側面及び前記第４側面に隣接した末端に第２実装用電極を有しており、
   前記第３引き出し配線は、前記第２側面及び前記第３側面に隣接した末端に第３実装用電極を有しており、
   前記第４引き出し配線は、前記第２側面及び前記第４側面に隣接した末端に第４実装用電極を有している請求項２に記載の伸縮性電子部品。
5. 前記封止樹脂は厚さ方向に対向する第１主面及び第２主面、前記厚さ方向に直交する長さ方向に対向する第１側面及び第２側面と、前記厚さ方向及び前記長さ方向に直交する幅方向に対向する第３側面及び第４側面を有し、
   前記第２主面が実装面であり、
   前記電子部品は、前記封止樹脂内で前記第１側面、前記第２側面、前記第３側面又は前記第４側面に隣接して配置されており、前記電子部品と前記配線の接続は、前記第１側面、前記第２側面、前記第３側面又は前記第４側面のいずれかでされている請求項１に記載の伸縮性電子部品。
6. 前記封止樹脂は実装面である底面と、前記底面に接続された曲面である側面と、前記側面に接続された上面とを有し、
   前記電子部品は、前記封止樹脂内で前記上面に隣接して配置されており、前記電子部品と前記配線の接続は、前記上面でされている請求項１に記載の伸縮性電子部品。
7. 前記封止樹脂は厚さ方向に対向する第１主面及び第２主面を有し、前記第２主面が面積の大きい底面、前記第１主面が面積の小さい上面となる四角錐台形状であって、
   前記第２主面が実装面であり、
   前記電子部品は、前記封止樹脂内で前記第１主面に隣接して配置されており、前記電子部品と前記配線の接続は、前記第１主面でされている請求項１に記載の伸縮性電子部品。
8. 前記電子部品が前記配線と接続されている面において、前記電子部品と前記配線の接続面の裏面に樹脂層が設けられている請求項１〜７のいずれかに記載の伸縮性電子部品。
9. 基板と、
   その実装面において前記基板に実装された、請求項１〜８のいずれかに記載の伸縮性電子部品と、を備えることを特徴とする、伸縮性電子部品実装基板。
10. 前記基板が伸縮性配線基板である請求項９に記載の伸縮性電子部品実装基板。
11. 前記基板がフレキシブル基板である請求項９に記載の伸縮性電子部品実装基板。

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