DE3610821C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Um­ setzung von Koordinatenpositionen in elektrische Signale mit einer zwei Sätze von auf entgegengesetzten Seiten einer Zwischenisolierschicht längs Koordinatenachsen angeordnete Elektroden aufweisenden Elektrodenmatrix, in der die Elektro­ den des einen Satzes orthogonal zu den Elektroden des anderen Satzes ausgerichtet sind, und mit auf entgegengesetzten Seiten der Zwischenisolierschicht angeordneten Zuführungsleitungen für die Elektroden.

Derartige Vorrichtungen weisen verschiedene Anwendungen auf, unter denen vor allem Eingabesysteme für handschriftliche Zeichen und Zeichnungen, mit Kathodenstrahlbildschirmen zusam­ menwirkende Endgerätesysteme und Kopierflächen­ zuweisungsvorrichtungen in Kopiermaschinen zu nennen sind. Ihr Betriebsprinzip beruht auf einer elektromagnetischen Kopplung zwischen der Elektrodenmatrix und einer Sonde, wobei diese Kopplung beispielsweise im wesentlichen rein kapazitiv oder im wesentlichen rein induktiv sein kann.

Bei Vorrichtungen der eingangs genannten Art (US-PS 39 74 332) muß insbesondere bei deren Anwendung für eine hohe Auflösung erfordernde graphische Systeme die Elektrodenmatrix eine hohe Elektrodendichte aufweisen, so daß ein erheblicher Flächenbedarf für die Unterbringung der zahlreichen Zuführungsleitungen entsteht. Es ist daher erforderlich, den für die Eingabe wirksamen Flächenberich der Elektrodenmatrix mit einem verhältnismäßig großen Flächenbereich zu umgeben, der ausschließlich zur Unterbringung und zum Anschluß der Zuführungsleitungen dient, wodurch sich die Herstellungskosten erhöhen und die Vorrichtung größenmäßig aufbläht.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zur Umsetzung von Koordinatenpositionen in elektrische Signale (US-PS 44 55 452), bei der parallel zueinander abwechselnd durchgehende Elektrodenbahnen und in ihrer Längsrichtung in einzelne kurze Segmente unterteilte Elektrodenbahnen auf derselben Seite ei­ ner Isolierschicht angeordnet sind, ist jedes der Segmente über je ein darunterliegendes Durchgangsloch mit senkrecht zu den Elektrodenbahnen verlaufenden Leitern auf der anderen Sei­ te der Isolierschicht verbunden. Diese Leiter sind außerhalb des von den durchgehenden und den segmentierten Elektrodenbahnen überdeckten Bereichs der Isolierschicht über weitere Durchgangslöcher mit auf der die Elektrodenbahnen auf­ weisenden Seite der Isolierschicht angeordneten Zuführungsleitern verbunden, die ihrerseits über weitere Durchgangslöcher wieder zu gemeinsamen Leitungen auf der den Elektrodenbahnen abgewandten Seite der Isolierschicht durchkontaktiert sind, wobei diese gemeinsamen Leitungen schließlich zu Ausgangskontaktstiften am Rand der Zwischenisolierschicht geführt sind. Ähnlich sind die Enden der durchgehenden Leiterbahnen über Durchgangslöcher zu weite­ ren, auf der den Elektrodenbahnen abgewandten Seite der Isolierschicht angeordneten und ebenfalls zu Ausgangskontakt­ stiften führenden gemeinsamen Leitungen durchkontaktiert. Da bei dieser Vorrichtung die zur Ermittlung der orthogonalen Koordinatenpositionen dienenden Leiterbahnen auf derselben Seite der Isolierschicht liegen und die dazu entgegengesetzte Seite der Isolierschicht somit insgesamt zur Herstellung der für die elektrischen Verbindungen benötigten Leitungen zur Verfügung steht, liegen also hinsichtlich der platzmäßigen An­ ordnung der Zuführungsleitungen völlig andere Verhältnisse vor.

Schließlich ist auch eine Vorrichtung zur Umsetzung von Koordinatenpositionen in elektrische Signale bekannt (DE-AS 21 49 667), bei der die sich längs den beiden zueinander orthogonalen Koordinatenrichtungen erstreckenden Elektroden in der Form einer zusammenhängenden mäanderförmigen Reihenschal­ tung der einzelnen Elektroden ausgebildet sind, wobei jeweils nur eine einzige Zuführungsleitung zum Anfang und Ende der mäanderförmigen Reihenschaltung vorgesehen ist. Wegen dieser besonderen Ausbildung der Vorrichtung treten also Probleme der Anordnung vieler Zuführungsleitungen nicht auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der von den Zuführungsleitungen belegte Flächenbereich im Verhältnis zu dem von den Elektroden der Elektrodenmatrix belegten beschreibbaren Flächenbereich möglichst klein gehalten ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Vorrich­ tung anzugeben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Elektroden der beiden Sätze in je eine erste Gruppe und eine zweite Gruppe unterteilt sind und die Zuführungsleitungen für die Elektroden der ersten Gruppe jeweils auf derselben Seite der Zwischenisolierschicht wie die Elektroden der er­ sten Gruppe angeordnet sind, während die Zuführungsleitungen für die Elektroden der zweiten Gruppe auf der den entsprechen­ den Elektroden der zweiten Gruppe jeweils entgegengesetzten Seite der Zwischenisolierschicht angeordnet und über in der Zwischenisolierschicht ausgebildete Durchgangslöcher jeweils mit den entsprechenden Elektroden der zweiten Gruppe verbunden sind.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird einerseits durch die Gruppeneinteilung der Elektroden die Gesamtzahl der Zuführungsleitungen herabgesetzt und andererseits durch Anord­ nen der zu der zweiten Gruppe von Elektroden führenden Zuführungsleitungen auf der entgegengesetzten Seite der Zwischenisolierschicht dadurch eine weitere wesentliche Platz­ ersparnis erzielt, daß Ausweichbereiche zur Vermeidung von Überschneidungen nicht erforderlich sind. Die auf den einander entgegengesetzten Seiten der Zwischenisolierschicht sich er­ streckenden Zuführungsleitungen können dabei wegen ihrer Tren­ nung durch die Zwischenisolierschicht übereinander angeordnet sein, wodurch eine weitere Platzersparnis erfolgt.

Ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß auf einem Substrat ein erstes Schaltkreismuster, das die Elektro­ den eines der Sätze sowie die Zuführungsleitungen für die Elektroden der ersten Gruppe des einen Satzes und die Zuführungsleitungen für die Elektroden der zweiten Gruppe des anderen Satzes aufweist, ausgebildet wird, daß durch Drucken auf dem Substrat ein die das erste Schaltkreismuster überla­ gernde Zwischenisolierschicht bildendes isolierendes Muster mit den Durchgangslöchern zum elektrischen Anschließen der Elektroden der zweiten Gruppen der Sätze an die dazugehörigen Zuführungsleitungen ausgebildet wird, und daß auf der Zwischenisolierschicht durch Drucken ein zweites Schaltkreismuster, das die Elektroden des anderen Satzes sowie die Zuführungsleitungen für die Elektroden der ersten Gruppe des anderen Satzes und die Zuführungsleitungen für die Elek­ troden der zweiten Gruppe des einen Satzes aufweist, ausgebil­ det sowie gleichzeitig beim Drucken des zweiten Schaltkreismusters die über den Durchgangslöchern des die Zwischenisolierschicht bildenden isolierenden Musters gelegenen Teile des zweiten Schaltkreismusters den unter der Zwischenisolierschicht gelegenen Teilen des ersten Schaltkreismuster überlagert und dadurch die elektrische Ver­ bindung hergestellt wird.

Wenn bei diesem Verfahren das zweite Schaltkreismuster gedruckt wird, werden somit dessen über den Durchgangslöchern liegenden Bereiche gleichzeitig mit den auf der anderen Seite der Zwischenisolierschicht über den Durchgangslöchern gelege­ nen Bereichen des ersten Schaltkreismusters elektrisch verbun­ den.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden das erste Schaltkreismuster und das zweite Schaltkreismuster aus einer elektrisch leitenden Tinte hergestellt, die ein elektrisch leitendes Material wahlweise aus Kohlenstoff- und Silberpulver und ein Harz vom Phenoltyp enthält. Insbesondere ist dabei be­ vorzugt, daß das isolierende Muster aus einem Bismaleimid- Triazin-Harz hergetstellt wird. Bismaleimid-Triazin (BT-Harz) ist ein wärmehärtendes Polyimidharz, das hauptsächlich aus ei­ nem Bismaleimid- und einem Triazin-Harz besteht und in seinem Molekül Imidogruppen aufweist. Die Verwendung von BT-Harz für elektronische Halbleitervorrichtungen ist beispielsweise aus US-PS 45 30 001 bekannt. Durch die Anwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung zur Umsetzung von Koordinatenpositionen in elektrische Signale wird auf wirkungsvolle Weise eine Wanderung der elektrisch lei­ tenden Tinte verhindert.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und ein Beispiel für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur die Vorrichtung zum Zweck der Darstellung ihres inneren Aufbaus mit weggebrochenen Tei­ len zeigt.

Gemäß der einzigen Figur weist eine als Datenschreib­ tafel dienende Vorrichtung zur Umsetzung von Koordinatenpositionen in elektrische Signale 1 ein Substrat 2 auf, sowie eine Zwischenisolier­ schicht 3 und eine isolierende Oberflächenschutzschicht 4, die aus elektrisch isolierenden Werkstoffen hergestellt sind, wobei beispielsweise das Substrat 2 einen Polyesterharz­ film, die Zwischenisolierschicht 3 ein Bismaleimid- Triazin (BT)-Harz-Beschichtungsmittel und die Ober­ flächenschutzschicht 4 den gleichen Werkstoff wie die Zwischenisolierschicht 3 aufweist.

Auf dem Substrat 2 sind Elektroden längs einer der Koordinatenachsen, beispielsweise X-Achsenelektroden 5 angeordnet, während auf der Zwischenisolierschicht 3 Elektroden längs der anderen Achse, beispielsweise Y-Achsenelektroden 6 angeordnet sind. Die X-Achsenelek­ troden 5 sind in eine erste und eine zweite Gruppe aufgeteilt, nämlich Ziffernelek­ troden 5 D und Bitelektroden 5 B, die in abwechselnder Reihenfolge angeordnet sind. Die Ziffernelektroden 5 D sind blockweise an einige Zifferneinheiten über ziffernbildende Leitungen 7 angeschlossen, die sich in derselben Ebene wie die Ziffernelektroden 5 D erstrecken. Gleichermaßen sind die Y-Achsenelektroden 6 in eine erste und eine zweite Gruppe aufgeteilt, nämlich Ziffernelektroden 6 D und Bit­ elektroden 6 B, wobei die Ziffernelektroden 6 D ebenfalls blockweise an einige Zifferneinheiten über ziffernbildende Leitungen 11 ange­ schlossen sind, die sich in derselben Ebene wie die Ziffernelektroden 6 D erstrecken.

Wie allgemein bekannt ist, wird eine derartige Vorrichtung in einem Digital­ umsetzer angewendet, wobei die Elektroden 5 und 6 in der oben beschriebenen Weise je­ weils in die Ziffernelektroden 5 D, 6 D, bzw. Bitelektroden 5 B, 6 B eingeteilt sind. Da eine derartige Elektrodeneinteilung nicht unmittelbar zum Inhalt der vorliegenden Erfindung gehört, wird auf eine diesbezügliche weitergehende Er­ läuterung verzichtet.

Aus Darstellungsgründen ist in der Zeichnung die Oberflächenschutzschicht 4 als durchsichtig angenommen, das auf der unter dieser Schicht 4 ausgebildeten Zwischen­ isolierschicht 3 ausgebildete zweite Schaltkreismuster ist mit aus­ gezogenen Linien und das auf dem Substrat 2 unter der Zwischenisolierschicht 3 ausgebildete erste Schaltkreismuster ist mit gestrichelten Linien dargestellt.

Auf dem Substrat 2 sind zusätz­ lich zu den X-Achsenelektroden 5 und den ziffernbilden­ den Leitungen 7 der X-Achse Zuführungsleitungen 8 für die die erste Gruppe der X-Achsenelektroden 5 bildenden X-Achsenziffernelektroden 5 D, und Zuführungslei­ tungen 13 für die Y-Achsenbitelektroden 6 B der Y-Achsen­ elektroden 6 ausgebildet. Andererseits sind auf der Zwischenisolierschicht 3 zusätzlich zu den Y-Achsen­ elektroden 6 und den ziffernbildenden Leitungen 11 der Y-Achsen Zuführungsleitungen 12 für die Y-Achsenziffern­ elektroden der Y-Achsenelektroden 6 und Zuführungslei­ tungen 9 für die die zweite Gruppe der X-Achsenelektroden 5 bildenden X-Achsenbitelektroden 5 B ausgebildet. Die die X-Achsenelektroden 5 und Y-Achsenelektroden 6 enthaltende Elektrodenmatrix bildet einen wirksamen beschreibbaren Flächenbereich, und die Zuführungsleitungen 8, 9, 12 und 13 für die Gruppen der Elektroden 5, 6 sind rund um den wirksamen beschreibbaren Flächenbereich herum angeordnet. In diesem Fall sind die auf der rechten Seite der Zeichnungsfigur gelegenen Zuführungsleitungen einer bequemeren Darstellung wegen derart gezeichnet, als wenn sie unter gegenseitigem Abstand parallel verliefen, je­ doch können in Wirklichkeit die Zuführungsleitungen 13 genau unter den Zuführungsleitungen 9 und ebenso die Zu­ führungsleitungen 12 genau unter den Zuführungsleitungen 8 angeordnet sein. Da die Zuführungsleitungen 9 und 13 der Bitelektroden 5 B und 6 B jeweils auf den ent­ gegengesetzten Seiten der Zwischenisolierschicht 3 ausge­ bildet sind, sind die zusammengehörigen Bitelektroden und Zuführungsleitungen (5 B und 9, sowie 6 B und 13) über in der Zwischenisolierschicht 3 ausgebildete Durchgangslöcher 10, 14 (die in der Zeichnungsfigur als Punkte dargestellt sind) elektrisch miteinander verbunden. Auf dem Substrat 2 ausgebildete Enden der Zuführungsleitungen 8, 13 sind über in der Zwischenisolierschicht 3 ausgebildet Durchgangslöcher 16, 17 auf die Zwischenisolierschicht 3 hinaufge­ führt. Somit sind an einem Anschlußabschnitt 15 Anschlüsse B _y für die Y-Achsenbitelektroden, Anschlüsse B _x für die X-Achsenbitelektroden, Anschlüsse D _y für die Y-Achsen­ ziffernelektroden und Anschlüsse D _x für die X-Achsen­ ziffernelektroden zusammengefaßt, welche über eine bekannte flexible gedruckte Schaltkreiskarte (nicht dargestellt) an eine Steuereinheit angeschlossen sind.

Die Vorrichtung 1 kann leicht dadurch hergestellt werden, daß auf dem Substrat 2 das erste Schaltkreismuster mit einer elektrisch leitenden Tinte gedruckt wird, die Zwischenisolierschicht 3 darauf durch Bedrucken mit einem BT-Harz-Beschichtungsmittel gebildet wird, und mit einer elektrisch leitenden Tinte das zweite Schaltkreismuster auf der Zwischenisolierschicht 3 gedruckt wird. Beim Drucken der Zwischenisolierschicht 3 werden die Durchgangslöcher 10, 14, 16, 17 ausgebildet, wodurch ein iso­ lierendes Muster zum Anschluß des ersten Schaltkreis­ musters an das zweite Schaltkreismuster entsteht. Wenn das zweite Schaltkreismuster gedruckt wird, überlagert sich folglich die das zweite Schaltkreismuster bildende elektrisch leitende Tinte dem ersten Schaltkreismuster unter den Durchgangslöchern 10, 14, 16, 17, wodurch die Muster über die Durchgangslöcher 10, 14, 16, 17 mit­ einander verbunden werden. Als geeignete elektrisch leitende Tinte können Kohlenstoff- oder Silberpulver enthaltende, wärmehärtende Tinten auf Phenolharzbasis erwähnt werden, die erwünschtenfalls durch Siebdruck gedruckt werden können. Als ein Beschichtungsmittel zur Bildung der Zwischenisolierschicht 3 können Bismaleimid- Triazin (BT)-Harze erwähnt werden. Die Zwischenisolier­ schicht 3 aus einem BT-Harz kann auf eine solche Weise gebildet werden, daß nach Aufbringen des Beschichtungs­ mittels durch Drucken dasselbe für ungefähr 10 Minuten durch langwellige Infrarottrocknung bei 150 bis 160°C getrocknet wird.

Erfindungsgemäß sind die die jeweils ersten Grup­ pen der beiden von Elektroden 5, 6 darstellenden Elektroden 5 B, 6 B über die dazu entgegengesetzten Seiten der Zwischen­ isolierschicht 3 angeordneten Zuführungsleitungen 9, 13 und die in der Zwischenisolierschicht 3 ausgebildeten Durchgangslöcher 10, 14 elektrisch angeschlossen, und daher kann der für die Anordnung der Zuführungsleitungen 8, 9, 12, 13 erforder­ liche Flächenbereich verringert werden, obwohl die An­ zahl der Punkte für die Durchlochkontaktierung bei dieser Schaltkreisanordnung erhöht ist. Da die Zwischenisolierschicht 3, die über dem ersten Schaltkreismuster zu liegen kommt, durch Drucken mit einem BT-Harz auf eine derartige Weise gebildet wird, daß die Zwischenisolierschicht 3 die Durchgangslöcher 10, 14, 16, 17 aufweist, d. h. BT- Harz-freie Bereiche an den Stellen, wo die Durchloch­ kontaktierung ausgeführt werden wird und das zweite Schaltkreismuster durch Drucken und damit einhergehendem Über­ drucken der Durchgangslöcher 10, 14, 16, 17 gebildet wird, kann die Zwangs­ läufigkeit der Durchlochkontaktierung ohne Leitfähigkeitsfehler im Vergleich zu den bekannten Durchgangsloch­ plattierungsverfahren leicht sichergestellt werden.

Zwar stellen in der vorstehend erläuterten speziellen Ausführungsform die längs der Koordinatenachsen ange­ ordneten Elektroden 5, 6 Ziffernelektroden und Bitelektroden dar, doch können die Elektroden 5, 6 der Sätze ein sequentiel­ les Abtastsystem bilden, wie es im US-Patent 41 36 336 offenbart ist, und in diesem Fall können die Elektroden 5, 6 der Sätze beispielsweise in eine ungeradzahlige numerier­ te Gruppe und eine geradzahlige numerierte Gruppe unter­ teilt sein.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Umsetzung von Koordinatenpositionen in elektrische Signale mit einer zwei Sätze von auf ent­ gegengesetzten Seiten einer Zwischenisolierschicht (3) längs Koordinatenachsen angeordnete Elektroden (5, 6) auf­ weisenden Elektrodenmatrix, in der die Elektroden (5) des einen Satzes orthogonal zu den Elektroden des anderen Satzes ausgerichtet sind, und mit auf entgegengesetzten Seiten der Zwischenisolierschicht (3) angeordneten Zufüh­ rungsleitungen (8, 9, 12, 13) für die Elektroden (5, 6), dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (5, 6) der beiden Sätze in je eine erste Gruppe (5 D, 6 D) und eine zweite Gruppe (5 B, 6 B) aufgeteilt sind und die Zuführungsleitungen (8, 12) für die Elektroden (5 D, 6 D) der ersten Gruppe jeweils auf derselben Seite der Zwischenisolierschicht (3) wie die Elektroden (5 D, 6 D) der ersten Gruppe angeordnet sind, während die Zuführungsleitungen (9, 13) für die Elektroden (5 B, 6 B) der zweiten Gruppe auf der den entsprechenden Elektroden (5 B, 6 B) der zweiten Gruppe jeweils entgegengesetzten Seite der Zwischenisolierschicht (3) angeordnet und über in der Zwischenisolierschicht (3) ausgebildete Durchgangslöcher (10, 14) jeweils mit den entsprechenden Elektroden (5 B, 6 B) der zweiten Gruppe verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenisolierschicht (3) aus einem Bismaleimid- Triazin-Harz besteht.

3. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Substrat (2) ein erstes Schaltkreismuster, das die Elektroden (5) eines der Sätze sowie die Zuführungsleitungen (8) für die Elektroden (5 D) der ersten Gruppe des einen Satzes und die Zuführungsleitungen (13) für die Elektroden (6 B) der zweiten Gruppe des anderen Satzes aufweist, aus­ gebildet wird, daß durch Drucken auf dem Substrat (2) ein die das erste Schaltkreismuster überlagernde Zwischenisolier­ schicht (3) bildendes isolierendes Muster mit den Durchgangs­ löchern (10, 14) zum elektrischen Anschließen der Elektroden (5 B, 6 B) der zweiten Gruppen der Sätze an die dazugehörigen Zuführungsleitungen (9, 13) ausgebildet wird, und daß auf der Zwischenisolierschicht (3) durch Drucken ein zweites Schaltkreismuster, das die Elektroden (6) des anderen Satzes sowie die Zuführungsleitungen (12) für die Elektroden (6 D) der ersten Gruppe des anderen Satzes und die Zufüh­ rungsleitungen (9) für die Elektroden (5 B) der zweiten Gruppe des einen Satzes aufweist, ausgebildet sowie gleich­ zeitig beim Drucken des zweiten Schaltkreismusters die über den Durchgangslöchern (10, 14) des die Zwischenisolier­ schicht (3) bildenden isolierenden Musters gelegenen Teile des zweiten Schaltkreismusters den unter der Zwischen­ isolierschicht (3) gelegenen Teilen des ersten Schaltkreis­ musters überlagert und dadurch die elektrische Verbindung hergestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schaltkreismuster und das zweite Schaltkreis­ muster aus einer elektrisch leitenden Tinte hergestellt werden, die ein elektrisch leitendes Material wahlweise aus Kohlenstoff- und Silberpulver und ein Harz vom Phenoltyp enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Muster aus einem Bis­ maleidmid-Triazin-Harz hergestellt wird.