CN115136106A - 位置检测传感器及位置检测传感器的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种位置检测传感器,通过粘接材料将传感器图案部粘附于基材的一个面而构成,该传感器图案部是使由导线被绝缘包覆而成的线材构成的多个电极导体的每一个成为规定的导体图案而得到的,减轻传感器图案部的配线的形变。传感器图案部由环形线圈在第一方向上以规定间隔排列多个而成的第一环形线圈组和所述环形线圈在与所述第一方向正交的第二方向上以规定间隔排列多个而成的第二环形线圈组构成,所述环形线圈是将线材卷绕规定次数而构成的。第一环形线圈组的环形线圈和第二环形线圈组的环形线圈每隔1~多个交替地层叠配置,并通过粘接材料粘附于基材。
Description
技术领域
本发明涉及电磁感应方式的位置检测传感器及该位置检测传感器的制造方法。
背景技术
电磁感应方式的位置检测用传感器构成为,在由绝缘材料构成的基板上,多个环形线圈在X轴方向及Y轴方向上以规定间隔配置。作为向该基板上的环形线圈的形成方法,以往,已知有线缆布线方式和蚀刻方法。
在其中的线缆布线方式中,例如如专利文献1(WO2016/194543号公报)所记载的那样,使用使在X轴方向及Y轴方向上排列的多个布线用销直立而得到的销台,将由被绝缘包覆的导线构成的线材依次挂在布线用销之间并折返,从而对X轴方向环形线圈及Y轴方向环形线圈的图案进行布线,由此形成传感器图案部,该传感器图案部作为正交布线网而由X轴方向环形线圈组和Y轴方向环形线圈组构成,该X轴方向环形线圈组由多个X轴方向环形线圈构成,该Y轴方向环形线圈组由多个Y轴方向环形线圈构成。X轴方向环形线圈及Y轴方向环形线圈形成为以Y轴方向及X轴方向为长边的矩形的环形线圈。
在该情况下,作为使用了销台的正交布线网的传感器图案部形成为,在销台上形成例如由双面胶带构成的粘接材料层后,以往在对X轴方向环形线圈组或Y轴方向环形线圈组中的一组的环形线圈的全部进行布线后,对另一组环形线圈的全部进行布线。然后,通过粘接材料(例如双面胶带)将由绝缘材料构成的基板粘附于所形成的传感器图案部之上,并从销台抽出,之后,通过粘接材料将保护片粘附于传感器图案部之上而生成位置检测传感器。
该线缆布线方式具有如下优点:
·由于制造成本低廉,因此适于大型的位置检测用传感器;
·传感器形状的自由度高;
·由于使用了由被绝缘包覆的导线构成的线材,因此能够跨过线材而引绕该线材,所以能够形成允许环形线圈的重叠的窄间距的传感器图案部;
·在使将环形线圈的一端与另一端连接的引线(以下,称为供电线)配置于基板的周边的情况下,具有能够跨过线材而引绕该线材、和由于不需要在线材之间设置用于绝缘的空间而能够减少无效区域等优点。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:WO2016/194543号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,在以往的线缆布线方式下,在形成的位置检测传感器中,在构成传感器图案部的X轴方向环形线圈组或Y轴方向环形线圈组内的布线的顺序靠后的环形线圈组中,集中地产生配线的形变,因此,判明产生位置检测传感器的位置检测精度恶化的问题。而且,判明了该位置检测精度的恶化在为了能够以高精度进行位置检测而以窄间距高密度地配置环形线圈的情况下,更显著地产生。
以下,对产生该问题的理由进行考察。
环形线圈在销台上,在线材被施加张力的状态下,挂在布线用销上,并被弯折,形成为矩形的环形线圈。在该情况下,Y轴方向环形线圈及X轴方向环形线圈的例如矩形的各自的长边成为分别从位置检测传感器的矩形的传感器区域(位置检测区域)的X轴方向的一端到另一端及从Y轴方向的一端到另一端的比较长的长度。
在此,例如在对X轴方向环形线圈组的全部的环形线圈进行布线后,对Y轴方向环形线圈的全部的环形线圈进行布线的情况下,即使最初布线的X轴方向环形线圈的一部分与其他的X轴方向环形线圈重叠,至少其长边部分的大部分直接粘附在销台上的粘接材料上,因此也包括传感器区域的中央部在内,通过粘接材料而牢固地被固定。
另一方面,由于之后布线的Y轴方向环形线圈配置在已经形成的X轴方向环形线圈组上,因此其长边部分成为与已经存在于传感器区域上的X轴方向环形线圈组的多根线材交叉而重叠的状态,未被粘接材料固定的部分在位置检测传感器的矩形的传感器区域的中央部存在多个。因此,之后布线的Y轴方向环形线圈的长边部分的粘接材料的粘接的固定强度变弱。
在Y轴方向环形线圈中,成为与X轴方向环形线圈组的多根线材交叉而重叠的状态且未被粘接材料固定的部分越是在将环形线圈以窄间距高密度地配置的位置检测精度为高精度的位置检测传感器的情况下,则越多。因此,位置检测传感器越为高精度,则之后布线的Y轴方向环形线圈的长边部分的粘接材料的粘接的固定强度越弱。
而且,位于传感器区域的中央部的、该Y轴方向环形线圈的长边部分是布线用销之间的部分,是即使线材挂在布线用销上而成为施加了张力的状态,在固定强度弱的情况下,也容易引起位置偏移的部分。
因此,在形成X轴方向环形线圈组并在其上形成Y轴方向环形线圈组而生成的传感器图案部的Y轴方向环形线圈上经由粘接材料粘附基材的情况下,产生粘接的固定强度弱的Y轴方向环形线圈的长边部分的位置从本来的配线位置偏移的配线的形变。因此,位置检测传感器的位置检测精度恶化。
而且,由上述说明可知,位置检测传感器越为高精度,则传感器图案部的配线的形变越大,有可能无法得到高精度的位置检测传感器。
本发明的目的在于提供能够解决以上的问题点的位置检测传感器。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述的课题,提供一种位置检测传感器,通过粘接材料将传感器图案部粘附于基材的一个面而构成,所述传感器图案部是使由导线被绝缘包覆而成的线材构成的多个电极导体的每一个成为规定的导体图案而得到的,所述位置检测传感器的特征在于,
所述传感器图案部由环形线圈在第一方向上以规定间隔排列多个而成的第一环形线圈组和所述环形线圈在与所述第一方向正交的第二方向上以规定间隔排列多个而成的第二环形线圈组构成,所述环形线圈是将所述线材卷绕规定次数而构成的,
所述第一环形线圈组的环形线圈和所述第二环形线圈组的环形线圈每隔1~多个交替地层叠配置,并通过所述粘接材料粘附于所述基材。
在上述的结构的位置检测传感器中,第一环形线圈组的环形线圈和第二环形线圈组的环形线圈每隔1~多个交替地层叠配置,并通过粘接材料粘附于基材。
因此,第一环形线圈组的环形线圈和第二环形线圈组的环形线圈在稳定且均匀地粘接于粘接材料的同时进行配置。由此,根据上述的结构的位置检测传感器,不仅能够避免配线的形变集中于第一环形线圈组或第二环形线圈组中的一方,而且能够稳定地以形变少的状态形成第一环形线圈组及第二环形线圈组。
附图说明
图1是用于说明本发明的位置检测传感器的实施方式的结构例的图。
图2是用于说明本发明的位置检测传感器的实施方式的主要部分的结构例的图。
图3是用于说明与本发明的位置检测传感器连接的位置检测电路的结构例的图。
图4是用于说明制造本发明的位置检测传感器的实施方式的制造装置的一例的图。
图5是用于说明本发明的位置检测传感器的制造方法的实施方式的图。
图6是表示用于说明本发明的位置检测传感器的制造方法的实施方式的流程的流程图的图。
图7是用于说明本发明的位置检测传感器的制造方法的实施方式的图。
图8是用于说明本发明的位置检测传感器的制造方法的第一实施方式的图。
图9是用于说明本发明的位置检测传感器的实施方式的主要部分的其他的结构例的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的位置检测传感器的实施方式及其制造方法的实施方式进行说明。
[位置检测传感器的实施方式]
图1是用于说明本实施方式的位置检测传感器1的结构的图,图1的(A)是从与该面正交的方向观察位置检测传感器1的形成有传感器图案部的面的图,图1的(B)是位置检测传感器1的剖面的结构的概念图。
在本实施方式的位置检测传感器1中,如图1的(A)及(B)所示,通过粘接材料12S将配置有由作为多个电极导体的多个环形线圈构成的传感器图案部13粘附于由绝缘性材料、例如PET(Polyethylene Terephthalate:聚对苯二甲酸乙二醇酯)构成的矩形的片状或薄膜状的基材(基板)11的一个面11a上。而且,以覆盖传感器图案部13的整体的方式通过粘接材料12P粘附而配置由绝缘性材料、例如PET构成的矩形的保护片14。
而且,以覆盖基材11的与一个面11a相反的一侧的面的整体的方式通过粘接材料12M粘附作为电磁屏蔽层的例子的金属片15。在该例中,金属片5由铝和非晶片构成。金属片5的非晶片起到防止从传感器图案部13放射的电磁波向基材11的与一个面11a相反的一侧的外部放出的作用,并且铝片起到防止来自基材11的与一个面11a相反的一侧的外部的噪声向传感器图案部13的混入的作用。此外,金属片15也可以以不覆盖基材11的与一个面11a相反的一侧的面的整体而仅覆盖基材11的与一个面11a相反的一侧的面中的、传感器图案部13的区域的里侧的区域的方式粘附。
另外,如图1的(B)所示,在基材11的一个面11a上,在与配置传感器图案部13的区域不重叠的端缘部的区域,通过粘接材料12T粘附有端子部16。该端子部16构成为,在由绝缘性材料、例如PET构成的片状或薄膜状基板之上,用于与传感器图案部13的多个电极导体的每一个电连接的端子导体17通过印刷例如铜箔图案等而形成。在该实施方式中,端子部16的上部未被保护片14覆盖。
如图1的(A)所示,传感器图案部13由作为多个电极导体的例子的多个环形线圈构成,在该例中,多个环形线圈由多个X轴方向环形线圈13X和多个Y轴方向环形线圈13Y构成。
X轴方向环形线圈13X由以基材11的纵向(例如位置坐标的Y轴方向)为长边方向的矩形的环形线圈构成,该X轴方向环形线圈13X的多个在基材11的横向(例如位置坐标的X轴方向)上以规定间隔排列配置。另外,Y轴方向环形线圈13Y由以基材11的横向(位置坐标的X轴方向)为长边方向的矩形的环形线圈构成,该Y轴方向环形线圈在基材11的纵向(位置坐标的Y轴方向)上以规定间隔排列配置。
构成传感器图案部13的多个X轴方向环形线圈13X及多个Y轴方向环形线圈13Y的每一个在该实施方式中,通过由被绝缘包覆的导线构成的线材18而允许相互的重叠地配置于基材11的一个面11a上。在该情况下,如图1的(A)所示,在该实施方式中,X轴方向环形线圈13X及Y轴方向环形线圈13Y分别配置在基材11的一个面11a上的预先确定的位置,成为预先确定的图案,在该例中,成为矩形的环形线圈图案。
在该情况下,在该实施方式中,X轴方向环形线圈13X在该例中,从矩形的基材11的图1中的左方端缘侧朝向右方端缘侧,在X轴方向上依次允许相互的重叠并进行配置。另外,Y轴方向环形线圈13Y在该例中,从矩形的基材11的图1中的上方端缘侧朝向下方端缘侧,在Y轴方向上依次允许相互的重叠并进行配置。X轴方向环形线圈13X的每一个及Y轴方向环形线圈13Y的每一个当然也可以不重叠地进行配置。
在该情况下,在形成传感器图案部13时,可以从X轴方向环形线圈13X和Y轴方向环形线圈13Y的任一个开始形成,但在以下的例子中,作为先形成X轴方向环形线圈13X的情况进行说明。
在该实施方式中,如图2的(A)所示,在形成1个X轴方向环形线圈13X后,如图2的(B)所示,形成1个Y轴方向环形线圈13Y,接着,如图2的(C)所示,形成下1个X轴方向环形线圈13X,再接着,如图2的(D)所示,形成1个Y轴方向环形线圈13Y,……以此类推,X轴方向环形线圈13X和Y轴方向环形线圈13Y以每隔1个交替地形成的方式配置。
此时,设为X轴方向环形线圈13X及Y轴方向环形线圈13Y的各自的两端部13XE及13YE成为基材11的一个面11a上的预先确定的位置,但如图1所示,该两端部13XE及13YE分别从保护片14突出,以成为正好位于端子部16的、作为应与两端部13XE及13YE连接的部分而预先确定的对应的端子导体17上的状态的方式被对位。X轴方向环形线圈13X及Y轴方向环形线圈13Y的各自的两端部13XE及13YE成为绝缘包覆被剥离而露出导线的状态,如图1的(A)所示,设为该露出的导线位于端子部16的端子导体17上。
而且,虽然省略图示,但端子部16的端子导体17分别与X轴方向环形线圈13X及Y轴方向环形线圈13Y各自的两端部13XE及13YE例如被进行软钎焊而电连接。例如,在端子部16的端子导体17分别预先堆积有焊锡,通过对X轴方向环形线圈13X及Y轴方向环形线圈13Y的各自的两端部13XE及13YE所处的端子部16的端子导体17各自的焊锡部分进行加热,端子部16的端子导体17分别与X轴方向环形线圈13X及Y轴方向环形线圈13Y的两端部13XE及13YE被进行软钎焊。
如上所述,本实施方式的位置检测传感器1使用线材18,形成由X轴方向环形线圈13X及Y轴方向环形线圈13Y构成的传感器图案部13,通过粘接材料12S将该传感器图案部13固定于基材11。而且,传感器图案部13的与基材11相反的一侧通过粘接材料12P固定保护片14。因此,能够以低成本制造位置检测传感器1。
在上述的实施方式的位置检测传感器1中,在基材11的一个面上形成有预先形成有端子导体17的端子部16。而且,配置在基材11的与端子部16不重合的区域的X轴方向环形线圈13X及Y轴方向环形线圈13Y的两端部13XE及13YE的包覆被剥离而露出导线部分,该露出的两端部13XE及13YE的导线部分以能够与端子部16的端子导体17的对应部分连接的方式对位配置。
因此,端子部16的端子导体17和由传感器图案部13的X轴方向环形线圈13X及Y轴方向环形线圈13Y各自的露出的导线构成的两端部13XE及13YE能够通过软钎焊容易地与端子部16的对应的端子导体17分别电连接。
如上所述,上述的实施方式的位置检测传感器1使用由被绝缘包覆的导线构成的线材18来构成作为电极导体的环形线圈,能够提供低廉且简单的结构的位置检测传感器,并且位置检测传感器1与外部电路的连接通过使用端子部16而变得非常容易。
而且,在传感器图案部13中,由于X轴方向环形线圈13X和Y轴方向环形线圈13Y以每隔1个交替地形成的方式配置,因此X轴方向环形线圈13X和Y轴方向环形线圈13Y在稳定且均匀地粘接于粘接材料的同时进行配置。由此,在位置检测传感器1中,能够避免配线的形变集中于X轴方向环形线圈组或Y轴方向环形线圈组中的一方,能够稳定地以形变少的状态形成X轴方向环形线圈组及Y轴方向环形线圈组。
[关于使用实施方式的位置检测传感器的位置检测电路]
接着,使用图3对使用上述的实施方式的位置检测传感器1来检测由笔型的位置指示器指示的位置的电磁感应方式的位置检测电路200的结构例进行说明。此外,如图3所示,与本实施方式的位置检测传感器1一起使用的笔型的位置指示器3内置有谐振电路,该谐振电路由线圈31和与该线圈31并联连接的电容器32构成。
在该情况下,在图3的例子中,X轴方向环形线圈13X由在X轴方向上排列的n(n为2以上的整数)个矩形的环形线圈13X1~13Xn构成,另外,Y轴方向的环形线圈13Y由在Y轴方向上排列的m(m为2以上的整数)个环形线圈13Y1~13Ym构成。在该位置检测传感器1中,由多个X轴方向环形线圈13X和多个Y轴方向的环形线圈13Y构成位置检测区域。
位置检测传感器1经由端子部16与位置检测电路200连接。在图3的例子中,位置检测电路200构成为具备选择电路201、振荡器202、电流驱动器203、收发切换电路204、接收放大器205、指示位置检测电路206及处理控制部207。
选择电路201依次选择多个X轴方向环形线圈13X及多个Y轴方向的环形线圈13Y中的一个环形线圈,通过该选择的环形线圈对位置指示器3发送信号,并且接收从位置指示器3反馈的信号。
由处理控制部207切换控制的收发切换电路204连接于选择电路201。在该收发切换电路204与发送侧端子T连接时,从振荡器202向选择电路201供给交流信号,在与接收侧端子R连接时,来自选择电路201的信号通过接收放大器205向指示位置检测电路206供给。
指示位置检测电路206对在位置检测传感器1的环形线圈中产生的感应电压、即接收信号进行检波,将该检波输出信号转换为数字信号,并输出到处理控制部207。处理控制部207根据来自指示位置检测电路206的数字信号、即在各环形线圈中产生的感应电压的电压值的电平来计算位置指示器3的X轴方向及Y轴方向的指示位置的坐标值。
[实施方式的位置检测传感器1的制造方法的实施方式]
接着,对图1所示的结构的位置检测传感器1的制造方法的实施方式进行说明。
<位置检测传感器的制造方法的实施方式>
图4及图5是用于说明位置检测传感器1的制造方法的实施方式的图。图4是表示执行该实施方式的制造方法的位置检测传感器的制造装置的结构例的图。该例的位置检测传感器的制造装置由配线供给单元100、预处理单元110及配线单元120构成。
配线单元120由用于形成位置检测传感器1的作业台121和设置于该作业台121上的2轴移动配线装置122构成。2轴移动配线装置122具备在位置检测传感器1的X轴方向(参照图4的箭头Ax的方向)上滑动移动的移动桥1221以及在位置检测传感器1的Y轴方向(参照图4的箭头方向Ay的方向)上滑动移动的配线喷嘴机构1222。
移动桥1221具备:2根腿部1221a及1221b;及桥接部1221c,在沿着Y轴方向的方向上跨位置检测传感器1地对该2根2根腿部1221a及1221b之间进行桥接。移动桥1221的2根腿部1221a及1221b在作业台121上分别载置于沿X轴方向设置的2根导轨121a及121b之上,移动桥1221在桥接部1221c维持与Y轴方向平行的状态的状态下,由该2根导轨121a及121b引导而沿X轴方向滑动移动。
配线喷嘴机构1222相对于移动桥1221的桥接部1221c在其桥接方向(位置检测传感器1的Y轴方向(参照图4的箭头方向Ay的方向))上可移动地安装。在配线喷嘴机构1222的与作业台121的面的相对部安装有配线喷嘴1222a。配线喷嘴1222a将由预处理单元110进行了预处理的包覆导线从其射出口向外部送出。
通过以上的结构,配线喷嘴1222a通过2轴移动配线装置122中的移动桥1221的X轴方向的滑动移动和配线喷嘴机构1222的Y轴方向的滑动移动,能够在作业台121的2维平面上沿任意的方向移动。
2轴移动配线装置122具备在图4中省略了图示的移动控制部,构成为通过该移动控制部控制移动桥1221的X轴方向的滑动移动和配线喷嘴机构1222的Y轴方向的滑动移动。而且,在该实施方式中,移动控制部预先存储有使配线喷嘴1222a移动以分别配置多个X轴方向环形线圈13X的每一个和多个Y轴方向环形线圈13Y的每一个的移动轨迹的信息。
2轴移动配线装置122的移动控制部根据该存储的信息,控制移动桥1221的X轴方向的滑动移动和配线喷嘴机构1222的Y轴方向的滑动移动,对配线喷嘴1222a进行移动控制,以配置多个X轴方向环形线圈13X的每一个和多个Y轴方向环形线圈13Y的每一个。
在配线单元120的作业台121上设置有销台123,该销台123配置有引导销,该引导销用于引导X轴方向环形线圈13X及Y轴方向环形线圈13Y,以通过线材18形成为环形线圈图案。
图5是用于说明该销台123的结构例的图。如图5的上方所示,销台123由引导销安装板1231、中间板1232及剥离片1233构成。而且,如图5的下方所示,销台123由这些引导销安装板1231、中间板1232及剥离片1233结合而构成。此外,图5的下方的销台123的图是在图5的上方的图中用虚线包围表示的区域对应的区域的放大图。
在引导销安装板1231上,安装有多个引导销124,该多个引导销124用于引导以通过从配线喷嘴1222a排出的线材18形成多个X轴方向环形线圈13X的每一个及多个Y轴方向环形线圈13Y的每一个。在图5中,为了便于说明,以引导销124仅安装于引导销安装板1231的端部的方式示出,但实际上,引导销124至少分别设置于使多个X轴方向环形线圈13X的每一个及多个Y轴方向环形线圈13Y的每一个弯曲的点位置。
中间板1232设置在引导销安装板1231与剥离片1233之间,因此如图5所示,在与设置于引导销安装板1231的引导销124的每一个对应的位置上形成有透孔125。
剥离片1233在该例中由双面胶带构成,通过在设置于与引导销安装板1231粘附的中间板1232之上后,除去露出的与中间板1232侧相反的一侧的剥离纸而构成。因此,在剥离片1233的露出的与中间板1232侧相反的一侧,粘接材料(成为图1中的粘接材料12P)露出。此时,引导销124刺破剥离片1233,并且成为引导销124的前端在剥离片1233上突出的状态。此外,引导销124的前端在该例中尖锐成针状。
如上所述,引导销安装板1231、中间板1232及剥离片1233如图5的下方所示那样结合而构成在规定的位置竖立设置有多个引导销124的销台123。
而且,在该销台123的剥离片1233露出的粘接材料12P上,通过从配线喷嘴机构1222的配线喷嘴1222a送出的包覆导线,多个X轴方向环形线圈13X及多个Y轴方向环形线圈13Y分别作为规定的环形线圈图案形成,从而形成传感器图案部13。此外,由于在剥离片1233的中间板1232侧仍然贴附有剥离纸,因此能够容易地将形成的传感器图案部13从销台123剥离。
使用具备以上的结构的位置检测传感器的制造装置,按照以下说明的步骤制造位置检测传感器1。此外,图4的位置检测传感器的制造装置通过省略图示的顺序控制部对配线供给单元100、预处理单元110及配线单元120各自的动作进行顺序控制,从而执行位置检测传感器1的制造。
图6是用于说明本实施方式的位置检测传感器1的制造方法的第一实施方式的工序的流程的流程图,参照该图6,对本实施方式的位置检测传感器的制造方法进行说明。此外,以下的各步骤的处理通过位置检测传感器的制造装置的顺序控制部的控制来执行。
首先,顺序控制部对配线供给单元100、预处理单元110及配线单元120分别进行X轴方向环形线圈13X的生成指示,从配线供给单元100向预处理单元110送出线材18(步骤S101)。在接受了线材18的供给的预处理单元110中,将来自配线供给单元100的线材18切断为与X轴方向环形线圈13X匹配的长度,并且进行剥离该线材18的两端部的包覆而使导线露出的预处理,将进行了该预处理的线材18向配线单元120的配线喷嘴机构1222输送(步骤S102)。
配线单元120通过2轴移动配线装置122的移动控制部对配线喷嘴机构1222的配线喷嘴1222a进行移动控制,从而在销台123上一边将线材18挂在引导销上,一边形成X轴方向环形线圈13X(步骤S103。参照图2的(A))。在该情况下,如图7所示,X轴方向环形线圈13X的使线材18的导线露出的两端部13XE从销台123沿X轴方向突出。而且,通过由引导销124引导而配置线材18,如前述的图1的说明所示那样,该两端部13XE的位置成为以位于与端子部16对应的端子导体17之上的方式对位的状态。
若该1个X轴方向环形线圈13X的形成结束,则顺序控制部对配线供给单元100、预处理单元110及配线单元120分别进行Y轴方向环形线圈13Y的生成指示,从配线供给单元100向预处理单元110送出线材18(步骤S104)。在接受了线材18的供给的预处理单元110中,将来自配线供给单元100的线材18切断为与Y轴方向环形线圈13Y匹配的长度,并且进行剥离该线材18的两端部的包覆而使导线露出的预处理,将进行了该预处理的线材18向配线单元120的配线喷嘴机构1222输送(步骤S105)。
配线单元120通过2轴移动配线装置122的移动控制部对配线喷嘴机构1222的配线喷嘴1222a进行移动控制,从而在销台123上,一边将线材18挂在引导销上,一边形成Y轴方向环形线圈13Y(步骤S106。参照图2的(B))。在该情况下,如图7所示,Y轴方向环形线圈13Y的使线材18的导线露出的两端部13YE从销台123沿Y轴方向突出。而且,通过由引导销124引导而配置线材18,如前述的图1的说明所示那样,该两端部13YE的位置成为以位于与端子部16对应的端子导体17之上的方式对位的状态。
若1个1个的X轴方向环形线圈13X及Y轴方向环形线圈13Y的形成结束,则顺序控制部在销台123上结束所有的X轴方向环形线圈13X及Y轴方向环形线圈13Y的形成,判别传感器图案部13是否完成(步骤S107)。
在该步骤S107中,在判别为传感器图案部13没有完成时,顺序控制部使处理返回到步骤S101,如图2的(C)、(D)所示,以对下一个位置的1个X轴方向环形线圈13X及Y轴方向环形线圈13Y分别重复进行与步骤S101~步骤S106同样的处理的方式进行控制。在该例子中,下一个位置的X轴方向环形线圈13X及Y轴方向环形线圈13Y与之前形成的X轴方向环形线圈13X及Y轴方向环形线圈13Y相邻。
在步骤S107中,在判别为传感器图案部13完成时,如图7所示,将基材11经由例如由将双面胶带的剥离纸剥离后的材料构成的粘接材料12S对位地按压到销台123上的传感器图案部13之上,通过粘接材料12S将销台123上的传感器图案部13粘附于基材11(步骤S108)。
在该情况下,如图7所示,在基材11的与销台123相对的面11a,形成有多个端子导体17(在图7中省略。参照图1)的端子部16预先粘附而形成。在该实施方式中,如图1所示,基材11具备形成有该端子部16的区域和传感器图案部13的区域11s(参照在图7中用虚线表示的区域)。
在该实施方式中,构成粘接材料12S的双面胶带设为与该传感器图案部13的区域11s的大小对应的大小,在该例中,在形成有端子部16的区域之上,以不存在粘接材料12S的方式进行定位。而且,基材11被定位成销台123的传感器图案部13与该传感器图案部13的区域11s对应,并经由粘接材料12S被按压到销台123之上。
作为粘接材料12S的双面胶带及基材11的定位通过在销台123上突出的引导销124的规定的部件(例如与区域11s的4角位置对应的部件)进行。此外,粘接材料12S也可以预先粘附在基材11的区域11s上。
另一方面,如图7所示,销台123上的传感器图案部13成为从传感器图案部13的区域11s向端子部16的方向突出的状态,以使多个X轴方向环形线圈13X或多个Y轴方向环形线圈13Y各自的导线露出的两端部13XE及13YE分别与端子部16的对应的端子导体17连接。
如上所述,若将基材11的一个面11a侧在对位的状态向相对于销台123按压,则引导销124成为贯通并刺破基材11的状态,但传感器图案部13成为通过粘接材料12S粘附于基材11的区域11s的状态。而且,如图8所示,多个X轴方向环形线圈13X或多个Y轴方向环形线圈13Y各自的两端部13XE及13YE成为位于端子部16的对应的端子导体17之上的状态。
这样,通过粘接材料12将传感器图案部13粘附于基材11的一个面11a上后,在步骤S108中,将基材11从销台123剥离。在该情况下,通过使用了省略图示的机械手等的抬起机构,基材11与中间板1232及剥离片1233的部分一起从销安装板1231分离而被抬起,从引导销124脱离。此外,也可以不将基材11与中间板1232及剥离片1233的部分一起抬起,而是通过省略图示的机械手等,在将基材11与中间板1232及剥离片1233的部分一起保持的状态下,使销安装板1231向下方下降引导销的高度以上,从基材11从引导销124脱离。
如上所述,在从销台123取下的基材11的一个面11a上粘附有传感器图案部13,并且如上所述,多个X轴方向环形线圈13X或多个Y轴方向环形线圈13Y各自的线材18的包覆被剥离而露出导线的两端部13XE及13YE成为位于端子部16的对应的端子导体17之上的状态。
在该实施方式中,如图8所示,在基材11的一个面11a上的端子部16的各端子导体17上,预先堆积有焊锡19,通过对该端子部16的各端子导体17的焊锡19的部分进行加热,使该焊锡19熔融,将线材18的包覆被剥离而露出导线的两端部13XE及13YE相对于端子部16的对应的端子导体17进行软钎焊,从而进行电连接(步骤S109)。
之后,从在粘附于从引导销124取下的带剥离片1233的基材11的一个面11a的传感器图案部13之上粘接的剥离片1233将剥离纸剥离,从而露出粘接材料12P。然后,通过该粘接材料12P,在基材11的一个面11a的传感器图案部13之上粘附并覆盖保护片14(参照图1)(步骤S110)。
接着,在该实施方式中,通过例如由双面胶带构成的粘接材料12M将构成电磁屏蔽层的金属片15粘附于基材11的与一个面11a相反的一侧的面(步骤S111)。
以上,能够制造位置检测传感器1。此外,在以上的工序中制作位置检测传感器1的情况下,在制造上成为具有多余的区域的大小时,最后通过切断不必要的部分,使外形成为规定的外形。
此外,在预处理单元110中,也可以仅进行剥离线材18的包覆而使导线露出的处理,在配线单元120的配线喷嘴机构1222中进行匹配与X轴方向环形线圈13X或Y轴方向环形线圈13Y分别对应的长度而进行切断的处理。
如上所述,根据本实施方式的位置检测传感器的制造方法,能够制造如下的位置检测传感器1,使用由被绝缘包覆的导线构成的线材18将传感器图案部13简单地配置在基材的一个面11a上,并且端子部16的端子导体17与传感器图案部13的各环形线圈的电连接也能够简单地进行。并且,通过使用该实施方式的制造方法,还能够实现位置检测传感器1的量产化。
而且,传感器图案部13的X轴方向环形线圈13X和Y轴方向环形线圈13Y在销台上每隔1个交替地形成,相对于剥离片1233的粘接材料12P粘接,因此X轴方向环形线圈13X和Y轴方向环形线圈13Y通过粘接材料12P稳定且均匀地被固定。因此,在该传感器图案部13之上,通过粘接材料12S粘附基材11时,也维持X轴方向环形线圈13X和Y轴方向环形线圈13Y的均匀的固定状态。
由此,在本实施方式的位置检测传感器1中,能够避免配线的形变集中于X轴方向环形线圈组或Y轴方向环形线圈组中的一方,能够在基材11上稳定地以配线形变少的状态形成X轴方向环形线圈组及Y轴方向环形线圈组。
而且,即使以窄间距分别生成X轴方向环形线圈13X及Y轴方向环形线圈13Y,也能够稳定地以配线形变少的状态形成X轴方向环形线圈组及Y轴方向环形线圈组,因此能够容易地实现位置检测传感器的高精度化。
<位置检测传感器的制造方法的其他的实施方式>
在上述的实施方式的位置检测传感器的制造方法中,使用形成有引导销124的销台123,但也可以不使用销台123而形成位置检测传感器1。
在该位置检测传感器的制造方法的其他的实施方式中,在基材11的一个面11a上设置粘接材料12S的层,在该粘接材料12S的层上通过配线喷嘴机构配置端子部16和传感器图案部13。该情况下的配线单元的配线喷嘴机构不是以挂在引导销上的方式形成环形线圈图案,而是通过一边将线材18按压到基材11的一个面11a的粘接材料12S侧而粘附,一边使配线喷嘴移动,从而形成环形线圈图案。用于此的结构能够使用公知的结构,因此在此省略其结构例。其他与位置检测传感器的制造方法的上述的实施方式相同。
此外,在上述的位置检测传感器的制造方法的其他的实施方式中,说明了在基材11上涂布粘接材料12S的层后,将包覆导线粘附在该粘接材料的层上的情况,但也可以代替涂布粘接材料12S的层,而使用例如通过热而熔融的带粘接材料的包覆导线作为线材18的包覆导线,一边通过热使包覆导线的粘接材料熔融,一边将其粘附在基材11上。
[上述的实施方式的位置检测传感器的变形例]
在上述的实施方式的位置检测传感器1中,X轴方向环形线圈13X及Y轴方向环形线圈13Y每隔1个交替地形成,但也可以构成为每隔多个交替地形成。在该情况下,X轴方向环形线圈13X也从矩形的基材11的图1中的左方端缘侧朝向右方端缘侧在X轴方向上依次允许相互的重叠并进行配置,另外,Y轴方向环形线圈13Y也从矩形的基材11的图1中的上方端缘侧朝向下方端缘侧在Y轴方向上依次允许相互的重叠并进行配置。
图9是每隔2个交替地形成X轴方向环形线圈13X及Y轴方向环形线圈13Y的情况下的例子。在该例的情况下,X轴方向环形线圈13X也从矩形的基材11的图1中的左方端缘侧朝向右方端缘侧在X轴方向上依次允许相互的重叠并进行配置,另外,Y轴方向环形线圈13Y也从矩形的基材11的图1中的上方端缘侧朝向下方端缘侧在Y轴方向上依次允许相互的重叠并进行配置。
即,在图9的例子中,首先,如图9的(A)所示,形成相邻的2个X轴方向环形线圈13X1及13X2。之后,如图9的(B)所示,形成相邻的2个Y轴方向环形线圈13Y1及13Y2。
接着,如图9的(C)所示,形成与之前形成的X轴方向环形线圈13X1及13X2相邻的2个X轴方向环形线圈13X3及13X4。在形成该2个X轴方向环形线圈13X3及13X4后,接着,如图9的(A)所示,形成与之前形成的Y轴方向环形线圈13Y1及13Y2相邻的2个Y轴方向环形线圈13Y3及13Y4。以下,依次交替地形成相邻的各2个X轴方向环形线圈13X和相邻的各2个Y轴方向环形线圈13Y。
此外,也可以将X轴方向环形线圈13X及Y轴方向环形线圈13Y不是每隔2个交替地形成,而是每隔3个以上交替地形成。
另外,在每隔多个交替地形成X轴方向环形线圈13X及Y轴方向环形线圈13Y的情况下,在上述的例子中,在X轴方向环形线圈13X和Y轴方向环形线圈13Y中,设为每隔相同数量的个数,但也可以在X轴方向环形线圈13X和Y轴方向环形线圈13Y中设为每隔不同的个数。在该情况下,在X轴方向环形线圈13X和Y轴方向环形线圈13Y中不同的个数也可以考虑X轴方向环形线圈13X的个数及Y轴方向环形线圈13Y的个数。
另外,在由X轴方向环形线圈13X的多个构成的X轴方向环形线圈组内,与Y轴方向环形线圈交替地形成的个数例如可以不是每隔1个、2个等全部每隔相同数量,而是成为不同的个数的状态混合存在。在由Y轴方向环形线圈13Y的多个构成的Y轴方向环形线圈组内也是同样的。即,例如也可以将每隔2个交替地形成X轴方向环形线圈和Y轴方向环形线圈的环形线圈组从中途每隔1个交替地形成X轴方向环形线圈和Y轴方向环形线圈。在该情况下,变更的个数及个数的变更位置等当然可以在X轴方向环形线圈和Y轴方向环形线圈中分别独立地确定。
[其他的实施方式或变形例]
在上述的实施方式中,位置检测传感器的外形为矩形形状,但外形不限于矩形,可以是任意的形状。另外,基材为平面形状,但也可以是曲面形状。另外,环形线圈的图案形状当然也不限于上述的实施方式的矩形形状。
另外,在上述的实施方式中,端子部形成在矩形形状的基材的一边侧的端部的1处,但端子部也可以形成在一个边的端部的多处,也可以形成在矩形形状的基材的多个边的端部。
此外,在上述的位置检测传感器的制造方法中,在通过配线单元120形成基于包覆导线的传感器图案部前,利用预处理单元110剥离线材18的绝缘包覆而使内部的导线露出,但在进行形成传感器图案部的处理前,剥离线材18的绝缘包覆不是必须的。例如,也可以在形成传感器图案部13后,进行剥离传感器图案部13的多个电极导体的图案的端部的线材18的绝缘包覆的处理。
标号说明
1…位置检测传感器,11…基材,12S、12P、12M…粘接材料,13…传感器图案部,14…保护片,15…金属片,16端子部…,17…端子导体,18…线材,13X…X轴方向环形线圈,13Y…Y轴方向环形线圈。
Claims (11)
1.一种位置检测传感器,通过粘接材料将传感器图案部粘附于基材的一个面而构成,所述传感器图案部是使由导线被绝缘包覆而成的线材构成的多个电极导体的每一个成为规定的导体图案而得到的,所述位置检测传感器的特征在于,
所述传感器图案部由环形线圈在第一方向上以规定间隔排列多个而成的第一环形线圈组和所述环形线圈在与所述第一方向正交的第二方向上以规定间隔排列多个而成的第二环形线圈组构成,所述环形线圈是将所述线材卷绕规定次数而构成的,
所述第一环形线圈组的环形线圈和所述第二环形线圈组的环形线圈每隔1~多个交替地层叠配置,并通过所述粘接材料粘附于所述基材。
2.根据权利要求1所述的位置检测传感器,其特征在于,
所述第一环形线圈组及所述第二环形线圈组各自的各1个环形线圈交替地层叠配置。
3.根据权利要求1所述的位置检测传感器,其特征在于,
所述第一环形线圈组的相邻的各多个环形线圈与所述第二环形线圈组的相邻的各多个环形线圈交替地层叠配置。
4.根据权利要求1所述的位置检测传感器,其特征在于,
在所述第一环形线圈组的各多个环形线圈与所述第二环形线圈组的各多个环形线圈交替地层叠配置的情况下,所述多个环形线圈在所述第一环形线圈组和所述第二环形线圈组中为相同数量。
5.根据权利要求1所述的位置检测传感器,其特征在于,
在所述第一环形线圈组的各1~多个环形线圈与所述第二环形线圈组的各1~多个环形线圈交替地层叠配置的情况下,所述1~多个环形线圈在所述第一环形线圈组和所述第二环形线圈组中不同。
6.根据权利要求1所述的位置检测传感器,其特征在于,
所述第一环形线圈组的环形线圈及所述第二环形线圈组的环形线圈分别以允许相互的重叠的状态配置。
7.根据权利要求6所述的位置检测传感器,其特征在于,
所述第一环形线圈组的所述多个环形线圈从所述第一方向的一端侧朝向另一端侧每隔所述1~多个环形线圈依次层叠排列,
并且,所述第二环形线圈组的所述多个环形线圈从所述第二方向的一端侧朝向另一端侧每隔所述1~多个环形线圈依次层叠排列。
8.根据权利要求1所述的位置检测传感器,其特征在于,
所述传感器图案部被经由粘接材料粘附的保护片覆盖。
9.一种位置检测传感器的制造方法,所述位置检测传感器是通过粘接材料将传感器图案部粘附于基材的一个面而构成的,所述传感器图案部由环形线圈在第一方向上以规定间隔排列多个而成的第一环形线圈组和所述环形线圈在与所述第一方向正交的第二方向上以规定间隔排列多个而成的第二环形线圈组构成,所述环形线圈是将导线被绝缘包覆而成的线材卷绕规定次数而构成的,所述位置检测传感器的制造方法的特征在于,包括以下工序:
第一工序,形成所述第一环形线圈组中的1~多个环形线圈;
第二工序,形成所述第二环形线圈组中的1~多个环形线圈;
第三工序,交替地反复进行所述第一工序和所述第二工序,而形成所述传感器图案部;及
第四工序,将所述基材的所述一个面侧经由所述粘接材料按压到通过所述第三工序形成的所述传感器图案部,而使所述传感器图案部粘附于所述基材。
10.根据权利要求9所述的位置检测传感器的制造方法,其特征在于,
所述第一工序及所述第二工序在配置有引导销的销安装板上,将所述线材卷绕规定次数而使用所述引导销形成所述环形线圈,
在所述第四工序中,在使所述传感器图案部粘附于所述基材后,使粘附有所述传感器图案部的所述基材从所述销安装板分离。
11.根据权利要求10所述的位置检测传感器的制造方法,其特征在于,
所述位置检测传感器的制造方法在所述第四工序之前或之后包括第五工序,所述第五工序将保护片接合于所述传感器图案部的与所述基材侧相反的一侧。
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