伸缩性配线板及伸缩性配线板的制造方法

文档序号:1328051 发布日期:2020-07-14 浏览:3次 >En<

阅读说明:本技术 伸缩性配线板及伸缩性配线板的制造方法 (Stretchable wiring board and method for manufacturing stretchable wiring board ) 是由 小清水和敏 于 2019-03-19 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种伸缩性配线板(10A),其具备:热熔层(30A)、支撑于热熔层(30A)的导体部(60)、覆盖导体部(60)的至少一部分的外涂层(70),导体部(60)具有:被外涂层覆盖的配线部(61)、从外涂层(70)露出的连接部(62),连接部(62)的从外涂层(70)露出的露出面(622)与外涂层(70)的表面(702)齐平。(The present invention relates to a stretchable wiring board (10A) which is provided with: a heat-fusible layer (30A), a conductor section (60) supported by the heat-fusible layer (30A), and an overcoat layer (70) covering at least a part of the conductor section (60), wherein the conductor section (60) has: the wiring section (61) covered by the overcoat, and the connection section (62) exposed from the overcoat (70), wherein an exposed surface (622) of the connection section (62) exposed from the overcoat (70) is flush with the surface (702) of the overcoat (70).)

伸缩性配线板及伸缩性配线板的制造方法

技术领域

本发明涉及一种伸缩性配线板及伸缩性配线板的制造方法。

对于允许通过文献引用进行并入的指定国,将2018年3月19日在日本申请的特愿2018-50527、以及2018年3月19日在日本申请的特愿2018-50529所记载的内容通过引用并入本说明书中,并作为本说明书的记载的一部分。

背景技术

可穿戴设备、医疗设备设置于衣服、矫形器上,通过使用者穿戴这些衣服、矫形器而进行感测、监控。因此,在这些设备中使用能够追随人体的活动而伸缩的伸缩性配线板。作为这样的伸缩性配线板,已知一种伸缩性配线板,其具备:片状的伸缩性基材,其具有伸缩性;伸缩性的配线部,其形成于伸缩性基材的主面的至少一侧;以及外部端子,其连接于配线部(例如,参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2017-34038号公报

发明内容

(一)要解决的技术问题

但是,由于从伸缩性基材的主面突出的配线部、外部端子所产生的阶梯差,使得伸缩性配线板的主面的凹凸变大,存在对可穿戴设备等的使用者带来不适感、或者凹凸卡住的问题。

本发明要解决的技术问题为提供一种主面平滑的伸缩性配线板。

(二)技术方案

[1]本发明的伸缩性配线板的特征在于,具备:第一伸缩性基材;外涂层;导体部,其至少一部分介于所述热熔层与所述外涂层之间,所述导体部具有:配线部,其被所述外涂层覆盖;以及连接部,其从所述外涂层露出,所述连接部的从所述外涂层露出的露出面与所述外涂层的表面齐平。

[2]在上述发明中,也可以为,所述伸缩性配线板具备介于所述第一伸缩性基材与所述导体部之间的第一加强部件,所述第一加强部件配置为,从所述导体部的厚度方向观察,与所述连接部的至少一部分重叠。

[3]在上述发明中,也可以为,所述第一加强部件埋设于所述第一伸缩性基材。

[4]在上述发明中,也可以为,所述伸缩性配线板具备第二加强部件,所述第二加强部件配置为,从所述导体部的厚度方向观察,与所述配线部的一部分重叠。

[5]在上述发明中,也可以为,所述第二加强部件比所述第一伸缩性基材硬。

[6]在上述发明中,也可以为,所述伸缩性配线板具备多个所述第二加强部件,并且,所述第二加强部件沿着所述配线部间隔配置。

[7]在上述发明中,也可以为,满足下述(1)式:

50mm≤L≤200mm…(1)

其中,L是彼此相邻的所述第一加强部件之间的距离。

[8]在上述发明中,也可以为,所述配线部包括分支成多个的分支部分,所述第二加强部件配置为,从所述导体部的厚度方向观察,与所述分支部分重叠。

[9]在上述发明中,也可以为,所述第二加强部件埋设于所述第一伸缩性基材。

[10]在上述发明中,也可以为,所述伸缩性配线板具备介于所述第一伸缩性基材与所述导体部之间的底涂层。

[11]在上述发明中,也可以为,所述第一伸缩性基材是热熔物或者弹性体。

[12]在上述发明中,也可以为,所述伸缩性配线板具备粘贴有所述热熔物的织物。

[13]在上述发明中,也可以为,所述伸缩性配线板具备覆盖所述外涂层的第二伸缩性基材,所述第二加强部件比所述第二伸缩性基材硬。

[14]本发明的伸缩性配线板的制造方法是上述伸缩性配线板的制造方法,其特征在于,包括:第一工序,准备脱模膜;第二工序,在所述脱模膜上形成所述外涂层;第三工序,在所述脱模膜上形成所述导体部的所述连接部;第四工序,在所述外涂层上形成所述导体部的所述配线部;以及第五工序,形成所述第一伸缩性基材。

[15]本发明的伸缩性配线板的制造方法,也可以为,所述第一伸缩性基材是热熔物,所述制造方法还包括:第六工序,在所述热熔物粘贴织物;以及第七工序,剥离所述脱模膜。

[16]本发明的伸缩性配线板的特征在于,具备:第一伸缩性基材;导体部,其包括配线部、以及连接于所述配线部的连接部,并且设置于所述第一伸缩性基材上;以及第一加强部件,其配置为,在俯视视角下,与所述配线部的一部分重叠,且比所述第一伸缩性基材硬。

[17]在上述发明中,也可以为,所述伸缩性配线板具备第二加强部件,所述第二加强部件配置为,在俯视视角下,与所述连接部重叠。

[18]在上述发明中,也可以为,所述伸缩性配线板具备多个所述第一加强部件,并且,所述第一加强部件沿着所述配线部间隔配置。

[19]在上述发明中,也可以为,满足下述(1)式:

50mm≤L≤200mm…(1)

其中,L是彼此相邻的所述第一加强部件之间的距离。

[20]在上述发明中,也可以为,所述配线部包括分支成多个的分支部分,所述第一加强部件配置为,在俯视视角下,与所述分支部分重叠。

[21]在上述发明中,也可以为,所述第一伸缩性基材是热熔物或者弹性体。

[22]在上述发明中,也可以为,所述第一加强部件埋设于所述热熔物或者所述弹性体。

[23]在上述发明中,也可以为,所述伸缩性配线板具备介于所述第一伸缩性基材与所述导体部之间的底涂层。

[24]在上述发明中,也可以为,所述伸缩性配线板具备介于所述第一伸缩性基材与所述导体部之间的底涂层。

[25]在上述发明中,也可以为,所述伸缩性配线板具备覆盖所述配线部的外涂层。

[26]在上述发明中,也可以为,所述伸缩性配线板具备覆盖所述外涂层的第二伸缩性基材,所述第一加强部件比所述第二伸缩性基材硬。

(三)有益效果

根据本发明,由于连接部的露出面与外涂层的表面齐平,因此能够降低伸缩性配线板的主面的凹凸。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的伸缩性配线板的立体图。

图2是表示本发明的第一实施方式的伸缩性配线板的俯视图。

图3是沿着图1的III-III线的剖视图。

图4是表示本发明的第一实施方式的伸缩性基材的俯视图。

图5的(A)是沿着图4的VA-VA线的剖视图,图5的(B)是沿着图4的VB-VB线的剖视图。

图6是表示本发明的第一实施方式的伸缩性配线板的制造方法的工序图。

图7的(a)~(h)是表示图6的各工序的剖视图。

图8是本发明的第二实施方式的伸缩性配线板的俯视图。

图9是沿着图8的IX-IX线的剖视图。

图10是图8的X部的放大图。

图11的(A)是沿着图10的XIA-XIA线的剖视图,图11的(B)是沿着图10的XIB-XIB线的剖视图。

图12是用于说明本发明的第二实施方式的伸缩性配线板的导体部的俯视图。

图13是表示本发明的第二实施方式的伸缩性配线板的制造方法的工序图。

图14是分别说明图13的(a)~图13的(h)的各工序的剖视图。

图15是本发明的第三实施方式的伸缩性配线板的剖视图。

图16是本发明的第四实施方式的伸缩性配线板的剖视图。

图17是本发明的第五实施方式的伸缩性配线板的剖视图。

具体实施方式

以下,基于附图说明本发明的实施方式。

<<第一实施方式>>

图1是表示本实施方式的伸缩性配线板的立体图,图2是表示本实施方式的伸缩性配线板的俯视图,图3是沿着III-III线的剖视图,图4是表示本实施方式的伸缩性基材的俯视图,图5的(A)是沿着图4的VA-VA线的剖视图,图5的(B)是沿着图4的VB-VB线的剖视图。

图1及图2所示的伸缩性配线板10A例如用于生物传感器等可穿戴设备、生物信息监视器等医疗设备中的需要伸缩性的位置。由于可穿戴设备、医疗设备设置于衣服、矫形器上,因此伸缩性配线板10A需要充分地追随人体的弯曲。此外,关于伸缩性配线板10A的用途,只要要求伸缩性则没有特别限定。在这样的伸缩性配线板10A上设置有例如电子部件。作为电子部件,形成压敏传感器、银/氯化银电极等,或者安装有IC、电容器、LED等安装部件。

如图3的剖视图所示,本实施方式的伸缩性配线板10A具备:织物20、热熔层30A、第一加强部件40A、底涂层50、导体部60、外涂层70。本实施方式的“伸缩性配线板10A”相当于本发明的“伸缩性配线板”的一例,本实施方式的“织物20”相当于本发明的“织物”的一例,本实施方式的“热熔层30A”相当于本发明的“第一伸缩性基材”的一例,本实施方式的“第一加强部件40A”相当于本发明的“第一加强部件”的一例,本实施方式的“底涂层50”相当于本发明的“底涂层”的一例,本实施方式的“导体部60”相当于本发明的“导体部”的一例,本实施方式的“外涂层70”相当于本发明的“外涂层”的一例。

织物20是粘贴热熔层30A的对象,是设置有可穿戴设备等的衣服、矫形器的布帛部分。该织物20由利用多个纤维构成的织布(布)构成,更具体而言,如图4所示,由相互交叉的第一纤维束21和第二纤维束22构成。此外,在图4中,仅提取并示出由织物20和热熔层30A构成的伸缩性基材部分。第一纤维束21通过集合一种或者两种以上的第一纤维211而构成。第一纤维束21在相对于图中Y方向(伸缩性配线板10A的预定伸缩方向)倾斜的方向D1(以下也称为第一方向D1)上延伸,多个第一纤维束21在相对于第一方向D1交叉的方向D2(以下也称为第二方向D2)上排列。第二纤维束22通过集合一种或者两种以上的第二纤维221而构成。第二纤维束22在第二方向D2上延伸,多个第二纤维束22在第一方向D1上排列。织物20在俯视视角下通过使多个第一纤维束21和多个第二纤维束22相互交叉编织而构成。

作为第一纤维211及第二纤维221,能够使用例如人造丝、尼龙、聚酯、丙烯酸、聚氨酯、维尼纶、聚乙烯、Nafion(注册商标)、芳族聚酰胺、棉等。该第一纤维211及第二纤维221可以具有伸缩性。第一纤维211、第二纤维221既可以彼此相同,也可以不同。另外,第一纤维211的数量、第二纤维221数量既可以彼此相同,也可以不同。

在俯视视角下,相互交叉的第一纤维束21与第二纤维束22之间形成有矩形状的间隙23。在俯视视角下,该间隙23由彼此相邻的第一纤维束21、21和彼此相邻的第二纤维束22、22限定。

间隙23在织物20的一个主面201开口,并且在织物20的另一个主面202(参照图5的(A)、图5的(B))开口,连通织物20的一个主面201与另一个主面202。该间隙23可以不是沿着织物20的厚度方向笔直延伸的结构,只要在两个主面201、202开口并连通两个主面201、202即可。该间隙23根据伸缩性配线板10A的变形而变形,从而作为织物20整体发挥伸缩性。

另外,织物20的杨氏模量Ef优选为0.1~35MPa(0.1MPa≤Ef≤35MPa)。另外,织物20的断裂伸长率Bf优选为50%以上(Bf≥50%)。此外,“断裂伸长率”是指材料到断裂点为止相对于自然长度的伸长率。另外,作为织物20的厚度Tf,优选为20~300μm(20μm≤Tf≤300μm)。

此外,在图1~图4中,织物20的整体形状为矩形,但是不特别限定于此。织物20的整体形状可以根据设置有可穿戴设备的衣服、矫形器的形状而不同。

如图3所示,热熔层30A粘贴于织物20的主面201,并形成在织物20上。如图5的(A)及图5的(B)所示,该热熔层30A与位于织物20的主面201的第一纤维211及第二纤维221紧密接触,进入构成一个第一纤维束21的第一纤维211彼此之间,并且进入构成一个第二纤维束22的第二纤维221彼此之间。该热熔层30A稍微浸渍于接触的第一纤维211及第二纤维221的表面附近,但是未浸渍至第一纤维211及第二纤维221的内部。即,在本实施方式中,热熔层30A未完全浸渍至第一纤维211及第二纤维221的内部。

该热熔层30A在经由间隙23相邻的第一纤维束21彼此之间形成为桥状。同样地,热熔层30A在经由间隙23相邻的第二纤维束22彼此之间形成为桥状。由此,热熔层30A覆盖在织物20的主面201开口的间隙23。另外,热熔层30A不进入间隙23的内部,间隙23的内部未被热熔层30A充满。此外,热熔层30A只要没有充满间隙23的内部,则也可以在间隙23的开口附近稍微进入间隙23的内部。

热熔层30A具有伸缩性,作为其构成材料,能够使用聚酯、聚氨酯、丙烯酸、丁苯橡胶、硅等热熔类树脂材料。

返回图3,第一加强部件40A位于热熔层30A与底涂层50之间,在本实施方式中,埋设于热熔层30A。另外,导体部60经由底涂层50而位于第一加强部件40A的上方。换言之,第一加强部件40A介于热熔层30A与导体部60之间。本实施方式的连接部62相当于本发明的“连接部”。

该第一加强部件40A配置为,从导体部60的厚度方向(是图中的Z方向,也是伸缩性配线板10A的厚度方向)观察,与连接部62重叠。这样配置的第一加强部件40A特别加强了连接部62。在连接部62中,由于进行与外部设备的连接等而容易施加应力,但是通过利用第一加强部件40A进行加强,从而能够防止连接部62的破损。第一加强部件40A埋设于热熔层30A,从而即使配置第一加强部件40A也不会在伸缩性配线板10A产生阶梯差,因此能够提高伸缩性配线板10A的两主面的平滑性。另外,第一加强部件40A介于热熔层30A与导体部60之间,从而使第一加强部件40A配置于接近导体部60的位置,因此能够可靠地加强连接部62。

作为第一加强部件40A,没有特别限定,例如能够使用粘着胶带等。作为粘着胶带,没有特别限定,例如能够使用在聚酯薄膜的主面具备丙烯酸类粘着剂层的粘着胶带,通过在底涂层50上粘贴丙烯酸类粘着剂层,从而配置第一加强部件40A。

底涂层50设置在热熔层30A及第一加强部件40A上,并介于热熔层30A与导体部60之间。该底涂层50覆盖导体部60的下表面601和侧面602,底涂层50的平面形状与导体部60的平面形状实质上为相同形状。而且,与织物20等相同,底涂层50具有伸缩性。

当伸缩性配线板10A伸长时,底涂层50作为防止导体部60断裂的缓冲层发挥功能,并且也作为防水层发挥功能。作为构成这样的底涂层50的材料,能够例示聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、硅树脂。

底涂层50的杨氏模量Ep优选为织物20的杨氏模量Ef以下(Ep≤Ef),从提高作为织物20与导体部60之间的缓和层的功能的观点出发,更优选比织物20的杨氏模量Ef低(Ep<Ef)。作为这样的底涂层50的杨氏模量Ep,优选为0.1~10MPa(0.1MPa≤Ep≤10MPa)。另外,作为底涂层50的断裂伸长度Bp,优选为50%以上(Bp≥50%)。另外,作为底涂层50的厚度TP,优选为10~50μm(10μm≤TP≤50μm)。

导体部60包括:配线部61,其设置在底涂层50上,并被外涂层70覆盖;以及连接部62,其从外涂层70向外部露出。即,作为导体部60的一部分的配线部61介于热熔层30A与外涂层70之间。本实施方式中的“配线部61”相当于本发明中的“配线部”,本实施方式中的“连接部62”相当于本发明中的“连接部”。

配线部61与连接部62一体地形成,并对多个连接部62彼此进行电连接。在本实施方式中,如图1、图2所示,配线部61具有一条带状的平面形状,但是不限于此。例如,配线部61也可以根据伸缩性配线板10A的用途而具有分支的平面形状等任意的图案。

连接部62具有向远离热熔层30A的方向突出的凸状的突出部621,该突出部621的露出面622从外涂层70露出。本实施方式的“露出面622”相当于本发明的“露出面”。

该连接部62没有特别限定,能够作为与电子设备连接的连接端子使用,在露出面622中,确保与电子设备的导通。此外,在本实施方式中,例示出设置有两处连接部62的方式,但是不限于此,也可以根据伸缩性配线板10A的用途而设置三处以上的连接部62。

导体部60通过使导电性颗粒分散于粘结剂中而构成,具有伸缩性。在此,通过使包含于导体部60的粘结剂由具有伸缩性的材料构成,从而对导体部60赋予伸缩性,作为这样的粘结剂,优选使用弹性体,例如,能够使用丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶、以及这些中的两种以上的复合体等。作为导电性颗粒,能够使用金、银、铂、钌、铅、锡、锌、铋等金属或者由它们的合金构成的金属材料,或者碳等非金属材料。作为导电性颗粒的形状,优选是呈鳞片状或者无定形的形状。

此外,也可以根据伸缩性配线板10A的用途,而使包含于突出部621的导电性颗粒与包含于配线部61的导电性颗粒的种类不同。例如,虽然没有特别限定,但是也可以使用碳作为包含于突出部621的导电性颗粒,使用银作为包含于配线部61的导电性颗粒。

导体部60的杨氏模量Ec既可以比织物20的杨氏模量Ef高(Ec>Ef),也可以比织物20的杨氏模量Ef低(Ec<Ef),还可以与织物20的杨氏模量Ef相同(Ec=Ef)。特别地,导体部60的杨氏模量Ec优选比织物20的杨氏模量Ef高(Ec>Ef)。作为这样的导体部60的杨氏模量Ec,优选为10~200MPa(10MPa≤Ec≤200MPa)。另外,作为导体部60的最大伸长度LEc,优选为5~50%(5%≤LEc≤50%)。另外,作为导体部60的断裂伸长度Bc,优选为10~100%(10%≤Bc≤100%)。

外涂层70设置在导体部60及底涂层50上,并覆盖导体部60的至少一部分,从而保护导体部60。具体而言,配线部61的上表面及突出部621的侧面被外涂层70覆盖。在该外涂层70形成有从一个主面贯通到另一个主面的孔701,在该孔701的内部形成有突出部621。

另外,外涂层70的表面702(外涂层70的未与导体部60接触的主面)与连接部62的露出面622齐平。本发明中的“齐平”是指外涂层70的表面702与连接部62的露出面622位于相同平面上,或者,阶梯差的大小D为5μm以下(0μm≤D≤5μm)。特别地,更优选阶梯差的大小D为1μm以下(0μm≤D≤1μm)。

与织物20同样,外涂层70优选具有伸缩性。作为构成外涂层70的材料,能够例示聚酯、聚氨酯、丙烯酸、硅等。

作为外涂层70的杨氏模量Eo,优选比底涂层50的杨氏模量Ep高(Eo>Ep),更优选比导体部60的杨氏模量Ec低(Eo<Ec)。作为这样的外涂层70的杨氏模量Eo,优选为5~100MPa(5MPa≤Eo≤100MPa)。另外,作为外涂层70的最大伸长度LEo,优选为10~50%(10%≤LEo≤50%)。另外,作为外涂层70的断裂伸长度Bo,优选为50%以上(Bo≥50%)。另外,作为外涂层70的厚度To,优选为10~20μm(10μm≤To≤20μm)。

另外,构成外涂层70的材料与构成底涂层50的材料优选为实质上相同的材料。在这种情况下,底涂层50与外涂层70的界面仅是稍微可见的程度,并且底涂层50与外涂层70实质上为一体。

另外,为了提高防水性,可以在外涂层70上粘贴伸缩性基材(未图示)以覆盖外涂层70与连接部62的边界部分。作为该伸缩性基材,能够使用树脂材料,该树脂材料优选具有防水性。作为该具有防水性的树脂材料没有特别限定,能够使用接缝胶带。另外,可以在外涂层70粘贴后述的脱模膜80(参照图7的(g))。

上述本实施方式的伸缩性配线板10A实现以下的效果。

关于本实施方式的伸缩性配线板10A,外涂层70的表面702与连接部62的露出面622齐平,因此在可穿戴设备等中,能够将伸缩性配线板10A的表面上的凹凸降低至使用者不会感到不适的程度。

另外,热熔层30A通过在向织物20粘贴时等被加热而显示出流动性。利用该热熔层30A的流动性,能够吸收织物20表面的凹凸,并且也能够吸收底涂层50与第一加强部件40A的阶梯差,因此能够降低伸缩性配线板10A整体的凹凸。

接着,参照图6、图7的(a)~图7的(h)对本实施方式的伸缩性配线板的制造方法进行说明。图6是说明本实施方式的伸缩性配线板的制造方法的工序图。另外,图7的(a)~图7的(h)是表示图6的各工序的图,具体而言,图7的(a)是说明准备脱模膜的工序的剖视图,图7的(b)是说明形成外涂层的工序的剖视图,图7的(c)是说明形成导体部的工序的剖视图,图7的(d)是说明形成底涂层的工序的剖视图,图7的(e)是说明配置第一加强部件的工序的剖视图,图7的(f)是说明形成热熔层的工序的剖视图,图7的(g)是说明粘贴织物的工序的剖视图,图7的(h)是说明剥离脱模膜的工序的剖视图。

如图6所示,本实施方式的伸缩性配线板的制造方法包括:准备脱模膜的工序(步骤S1)、形成外涂层的工序(步骤S2)、形成导体部的工序(步骤S3)、形成底涂层的工序(步骤S4)、配置第一加强部件的工序(步骤S5)、形成热熔层的工序(步骤S6)、粘贴织物的工序(步骤S7)、剥离脱模膜的工序(步骤S8)。

首先,在图6的步骤S1中,如图7的(a)所示,准备脱模膜80。该脱模膜80是实施了脱模处理的树脂膜,虽然没有特别限定,但是例如能够将脱模处理PET膜作为脱模膜80使用。本实施方式中的步骤S1相当于本发明的“第一工序”。

接着,在图6的步骤S2中,如图7的(b)所示,在脱模膜80的一个主面上形成规定图案的外涂层70。在此,也同时形成有在脱模膜80上未形成外涂层70的孔701。外涂层70通过在脱模膜80上涂覆构成上述外涂层70的材料并使其固化而形成。作为涂覆方法,能够采用丝网印刷法、喷涂法、棒涂法、浸涂法、喷墨法等各种涂覆方法。作为固化方法,能够采用紫外线、红外线激光等能量线照射、加热、加热冷却、干燥等。本实施方式中的步骤S2相当于本发明的“第二工序”。

接着,在图6的步骤S3中,如图7的(c)所示,形成导体部60。此时,在孔701的内部形成连接部62,并在外涂层70上形成配线部61。导体部60通过在孔701的内部和外涂层70上涂覆导电性糊料并使其固化而形成。作为形成导体部60的导电性糊料的具体例,能够例示混合导电性颗粒、粘结剂、水或者溶剂、以及各种添加剂而构成的导电性糊料。作为包含于导电性糊料的溶剂,能够例示乙二醇丁醚醋酸酯、卡必醇醋酸酯、丁基卡必醇醋酸酯、二丙二醇单丁醚、二乙二醇单乙醚、环己酮、异佛尔酮、松油醇。涂覆方法及固化方法能够使用与形成外涂层70时同样的方法。本实施方式中的步骤S3相当于本发明的“在脱模膜上形成连接部的第三工序”及“在外涂层上形成配线部的第四工序”。这样,在本实施方式中,同时实施本发明的“第三工序”及“第四工序”。

接着,在图6的步骤S4中,如图7的(d)所示,在导体部60上形成底涂层50。底涂层50通过将上述的树脂材料涂覆于导体部60并使其固化而形成。涂覆方法及固化方法能够使用与形成外涂层70时同样的方法。

接着,在图6的步骤S5中,如图7的(e)所示,在底涂层50配置第一加强部件40A。第一加强部件40A配置于从导体部60的厚度方向观察与连接部62重叠的位置。虽然没有特别限定,但是具体而言,通过使用上述的粘着胶带并将该粘着胶带的粘合剂层粘贴于底涂层50而形成第一加强部件40A。

接着,在图6的步骤S6中,如图7的(f)所示,在第一加强部件40A及底涂层50上形成热熔层30A。热熔层30A能够通过在第一加强部件40A及底涂层50上配置上述的热塑性的热熔类粘合剂来形成。此时,可以对热熔类粘合剂进行加热而成型为任意的形状。另外,可以使用片状的热熔类粘合剂作为该粘合剂。本实施方式中的步骤S6相当于本发明的“第五工序”。

接着,在图6的步骤S7中,如图7的(g)所示,在热熔层30A粘贴织物20。虽然没有特别限定,但是具体而言,将热熔层30A在通过进行加热而使其软化的状态下粘贴于织物20。本实施方式中的步骤S7相当于本发明的“第六工序”。

接着,在图6的步骤S8中,如图7的(h)所示,从伸缩性配线板10A剥离脱模膜80。本实施方式中的步骤S8相当于本发明的“第七工序”。此外,剥离脱模膜80的时机不仅限定于粘贴织物20之后。例如,可以在形成热熔层30A之后(图6的步骤S6后),并在粘贴织物20之前(图6的步骤S7前)剥离脱模膜80。

根据本实施方式的伸缩性配线板10A的制造方法,由于脱模膜80的平滑的表面形状转印到连接部62的露出面622及外涂层70的表面702,因此两者的表面是平滑的,并且能够抑制两者的边界上产生阶梯差(齐平)。其结果为,能够将伸缩性配线板10A的表面上的凹凸降低至使用者不会感到不适的程度。

<<第二实施方式>>

图8是本发明的第一实施方式的伸缩性配线板的俯视图,图9是沿着图8的IX-IX线的剖视图,图10是图8的X部的放大图,图11的(A)是沿着图10的XIA-XIA线的剖视图,图11的(B)是沿着图10的XIB-XIB线的剖视图,图12是用于说明伸缩性配线板的导体部的俯视图。此外,在图10中,为了方便,用虚线表示热熔层30A、底涂层50、导体部60、以及外涂层70。另外,在图8中,示出安装于连接部62的电子部件200,但是在图9及图12中,为了方便,未图示安装于连接部62的电子部件200。

与第一实施方式相同,图8及图9所示的伸缩性配线板10B用于例如生物传感器等可穿戴设备、生物信息监视器等医疗设备中的需要伸缩性的位置。由于可穿戴设备、医疗设备设置于衣服、矫形器上,因此伸缩性配线板10B需要充分地追随人体的弯曲。如图8所示,在这样的伸缩性配线板10B上设置有例如电子部件200。作为电子部件200,形成压敏传感器、银/氯化银电极等,或者安装有IC、电容器、LED等安装部件。此外,关于伸缩性配线板10B的用途,只要要求伸缩性则没有特别限定。

如图8、图9所示,本实施方式的伸缩性配线板10B具备:织物20、热熔层30A、第一加强部件40A、第二加强部件40B、底涂层50、导体部60、外涂层70。本实施方式中的“伸缩性配线板10B”相当于本发明中的“伸缩性配线板”的一例,本实施方式中的“织物20”相当于本发明中的“织物”的一例,本实施方式中的“热熔层30A”相当于本发明中的“第一伸缩性基材”的一例,本实施方式中的“第一加强部件40A”相当于本发明中的“第一加强部件”的一例,本实施方式中的“第二加强部件40B”相当于本发明中的“第二加强部件”的一例,本实施方式中的“底涂层50”相当于本发明中的“底涂层”的一例,本实施方式中的“导体部60”相当于本发明中的“导体部”的一例,本实施方式中的“外涂层70”相当于本发明中的“外涂层”的一例。

织物20是粘贴热熔层30A的对象,是设置有可穿戴设备等的衣服、矫形器的布帛部分。与第一实施方式相同,该织物20由利用多个纤维构成的机织布(布)构成,更具体而言,如图10的放大图所示,由相互交叉的第一纤维束21和第二纤维束22构成。

在俯视视角下,相互交叉的第一纤维束21与第二纤维束22之间形成有矩形状的间隙23。在俯视视角下,该间隙23由彼此相邻的第一纤维束21、21和彼此相邻的第二纤维束22、22限定。

间隙23在织物20的一个主面201开口,并且在织物20的另一个主面202(参照图11的(A)及图11的(B))开口,连通织物20的一个主面201与另一个主面202。该间隙23可以不是沿着织物20的厚度方向笔直延伸的结构,只要在两个主面201、202开口并连通两个主面201、202即可。该间隙23根据伸缩性配线板10B的变形而变形,从而作为织物20整体发挥伸缩性。

如图11的(A)及图11的(B)所示,热熔层30A粘贴于织物20的主面201,并与第一实施方式同样地形成于织物20上。该热熔层30A具有伸缩性,作为其构成材料,能够使用与第一实施方式同样的材料。

返回图8及图9,第一加强部件40A配置为,从导体部60的厚度方向观察,与连接部62重叠。该第一加强部件40A埋设于热熔层30A,并介于热熔层30A与底涂层50之间。在连接部62中,由于进行与外部设备的连接等而容易施加应力,但是通过利用第一加强部件40A进行加强,从而能够防止连接部62的破损。第一加强部件40A埋设于热熔层30A,从而即使配置第一加强部件40A也不会在伸缩性配线板10B产生阶梯差,因此能够提高伸缩性配线板10B的两主面的平滑性。另外,第一加强部件40A介于热熔层30A与导体部60之间,从而使第一加强部件40A配置于接近导体部60的位置,因此能够可靠地加强连接部62。本实施方式的连接部62相当于本发明的“连接部”。

另外,虽然没有特别限定,但是第一加强部件40A、与该第一加强部件40A旁边的第二加强部件40B之间的距离LA优选(参照图8)满足下述公式(1)。

50mm≤LA≤200mm…(1)

作为这样的第一加强部件40A,虽然没有特别限定,但是能够与第一实施方式同样地使用粘着胶带等。

第二加强部件40B(第二加强部件40B1及第二加强部件40B2)配置为,从导体部60的厚度方向(图中的Z方向,也是伸缩性配线板10B的厚度方向)观察,与配线部61的一部分重叠。另外,第二加强部件40B埋设于热熔层30A,其结果为,第二加强部件40B介于热熔层30A与底涂层50之间。第二加强部件40B埋设于热熔层30A,从而即使配置第二加强部件40B也不会在伸缩性配线板10B产生阶梯差,因此能够提高伸缩性配线板10B的两主面的平滑性。本实施方式的“配线部61”相当于本发明的“配线部”。

另外,第二加强部件40B沿着配线部61的延伸方向以相互分离的方式配置有多个。具体而言,第二加强部件40B1配置为,从导体部60的厚度方向观察,与配线部61分支成多个的第一及第二分支部分612a、612b重叠,另一方面,第二加强部件40B2配置为,从导体部60的厚度方向观察,与配线部61的配线主体部分611的一部分重叠(此外,在图9的剖视图中,省略位于第二加强部件40B1之间的第二加强部件40B2)。虽然应力容易集中于分支部分612a、612b,但是通过在此设置第二加强部件40B1,从而能够提高分支部分612a、612b的耐久性。另外,由于能够将配置于分支部分612a、612b的第二加强部件40B1作为支点进行操作,因此提高伸缩性配线板10B的操作性。本实施方式的“第一分支部分612a”及“第二分支部分612b”相当于本发明的“分支部分”。

结果,第二加强部件40B1、40B2沿着配线部61间隔配置。即,第二加强部件40B1、40B2彼此沿着配线部61分离(隔开间隙)地配置。如上所述,通过使第二加强部件40B1配置于第一及第二分支部分612a、612b,从而能够抑制第一及第二分支部分612a、612b上的配线部61的断裂。

另外,虽然没有特别限定,但是相邻的第二加强部件40B1、40B2之间的距离LB(参照图8)满足下述公式(2)。

50mm≤LB≤200mm…(2)

通过使彼此相邻的第二加强部件40B1、40B2之间的距离LB在上述范围,从而能够确保伸缩性配线板10B的伸缩性,并且充分地提高刚性。另外,由于以第二加强部件40B为支点能够易于操作伸缩性配线板10B,因此能够进一步提高伸缩性配线板10B的操作性。

此外,相邻的第二加强部件40B的间隔既可以是等间隔,也可以是不规则的间隔。该间隔能够根据伸缩性配线板10B的设计而适当选择。另外,在本实施方式中,例示了配置有多个第一加强部件40A的情况,但是在伸缩性配线板10B的全长比较短的情况下等,第二加强部件40B的个数也可以是一个。

第二加强部件40B既可以由与第一加强部件40A相同的材料构成,也可以由不同的材料构成。虽然没有特别限定,但是例如在配线部61和连接部62所需要的刚性不同的情况下等,第一加强部件40A和第二加强部件40B可以由刚性不同的材料构成。另外,第二加强部件40B由比热熔层30A硬的材料构成,第二加强部件40B的杨氏模量ERB比热熔层30A的杨氏模量Eh大(ERB>Eh)。

底涂层50设置在热熔层30A和第一及第二加强部件40A、40B上,并介于热熔层30A与导体部60之间。该底涂层50覆盖导体部60的下表面601和侧面602,底涂层50的平面形状与导体部60的平面形状实质上为相同的形状。而且,与织物20等相同,底涂层50具有伸缩性。构成底涂层50的材料能够与第一实施方式相同。

如图9所示,导体部60包括:配线部61,其设置于底涂层50上,并被外涂层70覆盖;以及连接部62,其从外涂层70向外部露出。如图8所示,该导体部60具有由多个导体线(后述)的束构成的带状的平面形状,热熔层30A、底涂层50、以及外涂层70也具有沿着该导体部60的带状的平面形状。

配线部61与连接部62一体地形成,由此,对多个连接部62彼此进行电连接。如图12所示,该配线部61由相互平行地延伸的多个导体线610a~610h的束构成。该配线部61包括多个配线主体部分611、以及连接该多个配线主体部分611彼此的第一及第二分支部分612a、612b。

如图9所示,连接部62具有向远离热熔层30A的方向突出的凸状的突出部621,该突出部621的露出面622从外涂层70露出。该连接部62能够作为与电子部件200(参照图8)连接的连接端子使用,在该露出面622中,确保与电子部件200的导通。

如图12所示,连接部62包括多个连接端子620a1~620h1、620a2~620h2,它们分别连接有多个导体线610a~610h。虽然在图12中未特别图示,但是在连接端子620a1~620h1、620a2~620h2设置有各种传感器、连接器、IC、LED、电容器等电子部件200(参照图8)。

此外,在本实施方式中,作为“连接部62”而例示了“连接端子”,但是不限于此。作为连接部62,例如可以直接形成用于连接于电子部件200的连接器的连接器端子、感压传感器等。

在上述那样的导体部60中,导体线610a~610h与连接端子620a1~620h1、620a2~620h2按以下方式相互连接。首先,导体线610a~610h从连接端子620a1~620h1分别向-X方向延伸,之后,在第一分支部分612a向三个方向分支。

其中,导体线610a、610b在第一分支部分612a向-Y方向折曲,之后,向-Y方向延伸,最终,分别连接于连接端子620a2、620b2。另外,导体线610c、610d不改变延伸方向而直接向-X方向延伸,之后,分别连接于连接端子620c2,620d2

另一方面,导体线610e~610h在第一分支部分612a向+Y方向折曲,之后,延伸到第二分支部分612b,在该第二分支部分612b向两个方向分支。其中,导体线610e、610f在第二分支部分612b向-X方向折曲,之后,向-X方向延伸,最终分别连接于连接端子620e2、620f2。另外,导体线610g、610h不改变延伸方向而直接向+Y方向延伸,之后,分别连接于连接端子620g2、620h2。结果,在各导体线610a~610h的两端连接有连接端子620a1~610h1、620a2~610h2

此外,在本实施方式中,配线部61具有分支的平面形状,但是不限于此。配线部61的平面形状可以不分支。另外,配线主体部分611可以是曲线。另外,配线部61可以由一条导体线构成。

与第一实施方式相同,上述的导体部60通过使导电性颗粒分散于粘结剂中而构成,具有伸缩性。

外涂层70设置在导体部60及底涂层50上,并覆盖导体部60的至少一部分,从而保护导体部60。具体而言,配线部61的上表面及突出部621的侧面被外涂层70覆盖。在该外涂层70形成有从一个主面贯通到另一个主面的孔701,在该孔701的内部形成有突出部621。

与织物20相同,外涂层70优选具有伸缩性。作为构成外涂层70的材料,能够使用与第一实施方式相同的材料。

上述本实施方式的伸缩性配线板10B实现以下的效果。

伸缩性配线板由于刚性低而容易弯曲。如果伸缩性配线板的全长变长,则配线部变长,容易在形成有该配线部的区域产生弯曲、扭曲。与此相对,本实施方式的伸缩性配线板10B将比热熔层30A硬的第一加强部件40A配置在俯视视角下与配线部61重叠的位置,因此提高了配置有该第一加强部件40A的部分的刚性。

结果,在形成有伸缩性配线板10B的配线部61的区域中,伸缩性配线板10B不易弯曲,并且以配置有第一加强部件40A的部分为支点而能够进行伸缩性配线板10B的操作,因此提高了伸缩性配线板10B的操作性。

接着,参照图13、图14的(a)~图14的(h)对本实施方式的伸缩性配线板10B的制造方法进行说明。图13是说明本实施方式的伸缩性配线板10B的制造方法的工序图。另外,图14的(a)~图14的(h)是分别表示图13的各工序(步骤S1~步骤S8)的图。

首先,在图13的步骤S1中,如图14的(a)所示,准备脱模膜80。该脱模膜80是实施了脱模处理的树脂膜,虽然没有特别限定,但是例如能够将脱模处理PET膜作为脱模膜80使用。

接着,在图13的步骤S2中,如图14的(b)所示,在脱模膜80的一个主面上形成规定图案的外涂层70。在此,也同时在脱模膜80上形成有未形成外涂层70的孔701。外涂层70通过在脱模膜80上涂覆构成上述外涂层70的材料并使其固化而形成。作为涂覆方法,能够采用丝网印刷法、喷涂法、棒涂法、浸涂法、喷墨法等各种涂覆方法。作为固化方法,能够采用紫外线、红外线激光等能量线照射、加热、加热冷却、干燥等。

接着,在图13的步骤S3中,如图14的(c)所示,形成导体部60。此时,在孔701的内部形成连接部62,并在外涂层70上形成配线部61。导体部60通过在孔701的内部和外涂层70上涂覆导电性糊料并使其固化而形成。作为形成导体部60的导电性糊料的具体例,能够例示混合导电性颗粒、粘结剂、水或者溶剂、以及各种添加剂而构成的导电性糊料。作为包含于导电性糊料的溶剂,能够例示乙二醇丁醚醋酸酯、卡必醇醋酸酯、丁基卡必醇醋酸酯、二丙二醇单丁醚、二乙二醇单乙醚、环己酮、异佛尔酮、松油醇。涂覆方法及固化方法能够使用与形成外涂层70时同样的方法。

接着,在图13的步骤S4中,如图14的(d)所示,在导体部60上形成底涂层50。底涂层50通过将上述的树脂材料涂覆于导体部60并使其固化而形成。涂覆方法及固化方法能够使用与形成外涂层70时同样的方法。

接着,在图13的步骤S5中,如图14的(e)所示,在底涂层50配置第一加强部件40A及第二加强部件40B。第一加强部件40A配置为,从各层的层叠方向观察,与连接部62重叠。另一方面,第二加强部件40B配置为,从各层的层叠方向观察,与配线部61重叠。虽然没有特别限定,但是具体而言,通过使用上述的粘着胶带并将该粘着胶带的粘合剂层粘贴于底涂层50而形成第一、第二加强部件40A、40B。

接着,在图13的步骤S6中,如图14的(f)所示,在第一、第二加强部件40A、40B以及底涂层50上形成热熔层30A。热熔层30A能够通过在第一、第二加强部件40A、40B以及底涂层50上配置上述的热塑性的热熔类粘合剂来形成。此时,可以对热熔类粘合剂进行加热而成型为任意的形状。另外,可以使用片状的热熔类粘合剂作为该粘合剂,并使用热层压装置等将片状的热熔类粘合剂粘贴于第一、第二加强部件40A、40B以及底涂层50。

接着,在图13的步骤S7中,如图14的(g)所示,将热熔层30A粘贴于织物20。虽然没有特别限定,但是具体而言,将热熔层30A在通过进行加热而使其软化的状态下粘贴于织物20。特别地,本实施方式的伸缩性配线板10B利用第二加强部件40B向形成有配线部61的区域赋予刚性,因此提高了该粘贴作业中的伸缩性配线板10B的操作性。

接着,在图13的步骤S8中,如图14的(h)所示,从伸缩性配线板10B剥离脱模膜80。此外,剥离脱模膜80的时机不仅限定于粘贴织物20之后。例如,可以在形成热熔层30A之后(图13的步骤S6后),并在粘贴织物20之前(图13的步骤S7前)剥离脱模膜80。

<<第三实施方式>>

图15是本发明的第三实施方式的伸缩性配线板10C的剖视图。在本实施方式中,在伸缩性配线板10C具备接缝胶带90这一点上与第二实施方式不同,除此以外的结构与第二实施方式相同。以下仅对第三实施方式中的与第二实施方式的不同点即接缝胶带90进行说明,对于作为与第二实施方式同样的结构的部分标注相同附图标记并省略说明。本实施方式中的“接缝胶带90”相当于本发明中的“第二伸缩性基材”。

对于伸缩性配线板10C,在外涂层70上粘贴有接缝胶带90这一点上与第二实施方式中的伸缩性配线板10B不同。该接缝胶带90粘贴于与配线部61对应的位置。

接缝胶带90具有伸缩性,作为该接缝胶带90没有特别限定,但是能够使用在由聚氨酯类弹性体构成的薄膜的主面具备热熔物的物品。另外,接缝胶带90比第二加强部件40B软(换言之,第二加强部件40B比接缝胶带90硬),接缝胶带90的杨氏模量Es比第二加强部件的杨氏模量ERB小(Es<ERB)。另外,接缝胶带90的断裂伸长度Bs比热熔层30A的断裂伸长度Bh大(Bs>Bh)。

与上述的第二实施方式相同,在该第三实施方式的伸缩性配线板10C中也能够提高伸缩性配线板10C的操作性。特别地,利用该接缝胶带90进一步提高了伸缩性配线板10C的形成有配线部61的部分的刚性,因此进一步提高了操作性。

此外,“第二伸缩性基材”不仅限于接缝胶带90。作为“第二伸缩性基材”,能够使用各种树脂材料,特别地,优选具有防水性。在第三实施方式中,作为具有防水性的树脂材料,例示“接缝胶带”。

本实施方式的伸缩性配线板10C的制造方法基本上与第二实施方式中的伸缩性配线板10B的制造方法相同,但是在图13的步骤S8之后具有粘贴接缝胶带90的工序这一点上与第二实施方式不同。在该工序中,只要将接缝胶带90所具有的热熔物通过热层压装置等粘贴于外涂层70上即可。由此,制造伸缩性配线板10C。

<<第四实施方式>>

图16是本发明的第四实施方式的伸缩性配线板10D的剖视图。在本实施方式中,伸缩性配线板10D的第一伸缩性基材不是热熔层30A而是弹性体层30B,在未粘贴有织物20这一点上与第二实施方式不同,除此以外的结构与第二实施方式相同。以下仅对第四实施方式中的与第二实施方式的不同点进行说明,对于作为与第二实施方式同样的结构的部分标注相同附图标记并省略说明。本实施方式中的“弹性体层30B”相当于本发明中的“第一伸缩性基材”。

弹性体层30B形成于伸缩性配线板10D的最下部,具有与底涂层50、导体部60、外涂层70大致相同的平面形状。在本实施方式中,第一、第二加强部件40A、40B埋设于弹性体层30B,底涂层50形成在弹性体层30B上。另外,在该弹性体层30B未粘贴第一实施方式的织物20。

作为构成弹性体层30B的材料,能够使用例如天然橡胶、丁苯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、或者氟橡胶等。此外,也可以使用其它弹性体材料。

作为弹性体层30B的杨氏模量EE,优选为0.1~35MPa。另外,作为弹性体层30B的最大伸长度LEE,优选为5~50%。另外,作为弹性体层30B的断裂伸长度BE,优选为50%以上。另外,作为弹性体层30B的厚度TE,优选为20~300μm。

与上述的第二实施方式相同,在该第四实施方式的伸缩性配线板10D中也能够提高伸缩性配线板10D的操作性。

第四实施方式的伸缩性配线板10D能够通过在弹性体基材上印刷底涂层、印刷导体部、印刷外涂层来制造。

<<第五实施方式>>

图17是本发明的第五实施方式的伸缩性配线板10E的剖视图。在本实施方式中,在第一、第二加强部件40A、40B形成于伸缩性配线板10E的最下表面这一点上与第四实施方式不同,除此以外的结构与第四实施方式相同。以下仅对第五实施方式中的与第四实施方式的不同点进行说明,对于作为与第三实施方式同样的结构的部分标注相同附图标记并省略说明。

第五实施方式中的伸缩性配线板10E在弹性体层30B的下表面粘贴有第一及第二加强部件40A、40B。即,第一及第二加强部件40A、40B未埋设于弹性体层30B,第一及第二加强部件40A、40B远离底涂层50配置,并且弹性体层30B介于底涂层50与第一及第二加强部件40A、40B之间。

与上述的第二实施方式相同,在该第五实施方式的伸缩性配线板10E中也能够提高伸缩性配线板10E的操作性。

除了在形成了弹性体层30B后将第一及第二加强部件40A、40B粘贴于弹性体层30B之外,该第五实施方式的伸缩性配线板10E基本上能够利用与第四实施方式的伸缩性配线板10D的制造方法同样的制造方法来制造。

此外,以上说明的实施方式是为了容易理解本发明而记载的,并不是用于限定本发明而记载的。因而,上述的实施方式中所公开的各要素旨在也包括属于本发明的技术范围的所有的设计变更、等同物。

例如,伸缩性配线板10A的制造方法不仅限于上述的第一实施方式,实施第二~第七工序的顺序不仅限于上述的实施方式中的顺序。例如,也可以在第二工序前实施第三工序。也就是说,可以在形成外涂层70之前在脱模膜80上形成连接部62,之后,形成外涂层70,接着,形成配线部61。

另外,第一及第二加强部件40A、40B可以粘贴在外涂层70上。另外,例如,在能够充分地确保防水性的情况下,可以没有底涂层50。即,在上述的实施方式中,经由底涂层50而在热熔层30A或者弹性体层30B上间接地设置导体部60,但是也可以在第一伸缩性基材上直接地设置导体部60,本实施方式中的“设置在第一伸缩性基材上”表示“间接地或者直接地设置在第一伸缩性基材上”。

另外,伸缩性配线板10B的制造方法不仅限于上述的实施方式,实施步骤2~步骤8的顺序不仅限于上述的第二实施方式中的顺序(参照图12)。例如,可以在形成外涂层70之前在脱模膜80上形成连接部62,之后,形成外涂层70,接着,形成配线部61。

另外,可以在形成外涂层70之前在脱模膜80上形成连接部62的一部分,之后,形成外涂层70,接着,同时形成连接部62的剩余部分及配线部61。例如,在连接部62的一部分包含与配线部61不同种类的导电性颗粒,且连接部62的剩余部分包含与配线部61相同种类的导电性颗粒的情况下,能够使用这样的制造方法。更具体而言,在连接部62的一部分包含碳作为导电性颗粒,连接部62的剩余部分及配线部61包含银作为导电性颗粒的情况下等,能够使用这样的制造方法。

附图标记说明

10A、10B、10C、10D、10E-伸缩性配线板;20-织物;21-第一纤维束;22-第二纤维束;23-间隙;201-一个主面;202-另一个主面;30A-热熔层;30B-弹性体;40A-第一加强部件;40B、40B1、40B2-第一加强部件;50-底涂层;60-导体部;61-配线部;610a~610h-导体线;611-配线主体部分;612a-第一分支部分;612b-第二分支部分;62-连接部;601-下表面;602-侧面;621-突出部;622-露出面;70-外涂层;701-孔;702-表面;80-脱模膜;90-接缝胶带;200-电子部件。

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