JP2005207993A - Bearing pressure distribution sensor, and manufacturing method for bearing pressure distribution sensor - Google Patents

Bearing pressure distribution sensor, and manufacturing method for bearing pressure distribution sensor Download PDF

Info

Publication number
JP2005207993A
JP2005207993A JP2004017088A JP2004017088A JP2005207993A JP 2005207993 A JP2005207993 A JP 2005207993A JP 2004017088 A JP2004017088 A JP 2004017088A JP 2004017088 A JP2004017088 A JP 2004017088A JP 2005207993 A JP2005207993 A JP 2005207993A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
pressure distribution
wiring group
distribution sensor
surface pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2004017088A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiko Sasaki
順彦 佐々木
Masaru Kawabata
賢 川畑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Priority to JP2004017088A priority Critical patent/JP2005207993A/en
Publication of JP2005207993A publication Critical patent/JP2005207993A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bearing pressure distribution sensor with a simple composition capable of carrying out accurate and stable detection of bearing pressure distribution throughout a long term, which can be manufactured at a low cost. <P>SOLUTION: The bearing pressure distribution sensor is characterized by that it has a pair of substrates 8 and 9 facing each other on both sides of a fluid layer 10, a row wiring group 2 comprising a plurality of linear conductors 2a arranged and formed in a fluid layer 10 side of one substrate 8, and a column wiring group 3 comprising a plurality of different linear conductors 3a arranged and formed in a fluid layer 10 side of the other substrate 9, the linear conductors 2a and the different linear conductors 3a are arranged so as to alternately cross, electrostatic capacity is formed in each crossing part of each linear conductor 2a and 3a, the row wiring group 2 is embedded in one substrate 8, and the linear conductors 2a comprising the row wiring group 2 are retreated to a side more away from the fluid layer 10 than a fluid layer facing face 8a of the one substrate 8. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、面圧分布センサおよびその製造方法に関するものであり、特に、指紋等の微細な凹凸を測定するのに好適に用いられる面圧分布センサおよびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a surface pressure distribution sensor and a method for manufacturing the same, and more particularly to a surface pressure distribution sensor suitably used for measuring fine irregularities such as fingerprints and a method for manufacturing the same.

検出面に押し付けられた被測定物の表面の微細な凹凸を、押圧力の分布として検出する面圧分布センサは、粗面の表面形状をデータ化するセンサとして知られている(例えば、特許文献1)。   A surface pressure distribution sensor that detects fine unevenness on the surface of an object to be measured pressed against a detection surface as a distribution of pressing force is known as a sensor that converts the surface shape of a rough surface into data (for example, Patent Documents). 1).

特許文献1に記載の面圧分布センサは、所謂感圧型と呼ばれるもので、例えば図15に示すように、半導体基板上にマトリックス状に配置された半導体スイッチング素子201…と、この半導体スイッチング素子201…の一方の端子側に繋がる電極202とが形成されている。半導体基板の対向面側には導電膜を有する可撓性フィルムを電極側に対して一定の間隔を開けて電極と向き合うように配置している。この導電膜には一定の電圧が印加されている。
可撓性フィルムに例えば表面に微細な凹凸を備えた被測定物が押し付けられると、この可撓性フィルムが被測定物の凹凸に倣って撓み、撓んだ部分の導電膜と半導体基板の電極とが接触し、その部分の半導体スイッチング素子のマトリクスを順次起動して読み取るようになっている。
特公平7−58234号公報
The surface pressure distribution sensor described in Patent Document 1 is a so-called pressure-sensitive sensor. For example, as shown in FIG. 15, semiconductor switching elements 201 arranged in a matrix on a semiconductor substrate and the semiconductor switching elements 201 are arranged. ..., an electrode 202 connected to one terminal side is formed. On the opposite surface side of the semiconductor substrate, a flexible film having a conductive film is disposed so as to face the electrode with a certain distance from the electrode side. A constant voltage is applied to the conductive film.
For example, when an object to be measured having fine irregularities on the surface is pressed against the flexible film, the flexible film bends following the irregularities of the object to be measured, and the conductive film in the bent portion and the electrode of the semiconductor substrate Are in contact with each other, and the matrix of semiconductor switching elements in that portion is sequentially activated and read.
Japanese Examined Patent Publication No. 7-58234

従来の感圧型の面圧分布センサは半導体基板を使用しているが、こういった半導体基板は一般的に高価である。特に、面圧分布センサを指紋検出センサとして用いた場合、指を十分に押し付ける広い表面積が必要になり、こうした広い表面積の半導体基板を用いる限りローコストに製造することは難しい。また、表面の微細な凹凸を検出するために、半導体スイッチング素子の露呈部と導電膜とは長期にわたって小さな押圧力でも安定して接触が保たれるようにしなければならないが、従来の面圧分布センサでは、半導体スイッチング素子の露呈部と導電膜との接触部分の長期にわたる清浄性を保つことも困難であった。   Conventional pressure-sensitive surface pressure distribution sensors use semiconductor substrates, but such semiconductor substrates are generally expensive. In particular, when a surface pressure distribution sensor is used as a fingerprint detection sensor, a large surface area for sufficiently pressing a finger is required, and it is difficult to manufacture at low cost as long as a semiconductor substrate having such a large surface area is used. In addition, in order to detect minute irregularities on the surface, the exposed portion of the semiconductor switching element and the conductive film must be kept in stable contact even with a small pressing force over a long period of time. In the sensor, it is difficult to maintain the cleanliness of the contact portion between the exposed portion of the semiconductor switching element and the conductive film over a long period of time.

また最近では、感圧型に代えて、容量型の面圧分布センサが提案されている。容量型の面圧分布センサは、可撓性基板上に設けられた複数の行配線と、各行配線と交差するように別の基板上に設けられた複数の列配線とを具備して構成されている。行配線および列配線の交差部には静電容量が形成されている。そして、可撓性基板の撓みに伴う静電容量の変化を検知して面圧の分布を測定するように構成されている。この容量型の面圧分布センサには、行配線と列配線との接触を防止することを目的として、行配線または列配線のいずれか一方に絶縁膜が積層されている。   Recently, a capacitive surface pressure distribution sensor has been proposed instead of the pressure-sensitive type. The capacitive surface pressure distribution sensor includes a plurality of row wirings provided on a flexible substrate and a plurality of column wirings provided on another substrate so as to intersect each row wiring. ing. Capacitance is formed at the intersection of the row wiring and the column wiring. And it is comprised so that the change of the electrostatic capacitance accompanying the bending of a flexible substrate may be detected and distribution of surface pressure may be measured. In this capacitive surface pressure distribution sensor, an insulating film is laminated on either the row wiring or the column wiring for the purpose of preventing contact between the row wiring and the column wiring.

しかし、絶縁膜を設けることにより、面圧分布センサの構造が複雑化するという問題があった。また、絶縁膜の膜厚がばらついた場合には面圧分布センサの感度にばらつきが生じ、微細な凹凸を正確に検出できなくなるという問題があった。更に、絶縁膜を形成するためには高価なスパッタリング装置が必要となり、面圧分布センサのコストを低減できないという問題があった。   However, the provision of the insulating film has a problem that the structure of the surface pressure distribution sensor is complicated. Further, when the film thickness of the insulating film varies, there is a problem that the sensitivity of the surface pressure distribution sensor varies and fine irregularities cannot be detected accurately. Furthermore, in order to form the insulating film, an expensive sputtering apparatus is required, and there is a problem that the cost of the surface pressure distribution sensor cannot be reduced.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、長期にわたって面圧分布の正確で安定した検出が可能であり、かつ、簡単な構成でローコストに製造が可能な面圧分布センサおよびその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a surface pressure distribution sensor capable of accurately and stably detecting a surface pressure distribution over a long period of time and capable of being manufactured at a low cost with a simple configuration. It aims at providing the manufacturing method.

上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の面圧分布センサは、流体層を挟んで対向する一対の基板と、一方の基板の前記流体層側に並列して形成された複数の線状導体からなる行配線群と、他方の基板の前記流体層側に並列して形成された複数の別の線状導体からなる列配線群とを有し、前記線状導体と前記別の線状導体とが相互に交差するように配置され、かつ各線状導体の各交差部に静電容量が形成されてなり、前記行配線群が前記一方の基板に埋め込まれるとともに、前記行配線群をなす前記線状導体が、前記一方の基板の流体層対向面よりも前記流体層から離れた側に後退して配置されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
The surface pressure distribution sensor according to the present invention includes a pair of substrates facing each other across a fluid layer, a row wiring group including a plurality of linear conductors formed in parallel on the fluid layer side of one substrate, and the other A column wiring group composed of a plurality of other linear conductors formed in parallel on the fluid layer side of the substrate, and arranged so that the linear conductor and the other linear conductor intersect each other Capacitance is formed at each intersection of the linear conductors, the row wiring group is embedded in the one substrate, and the linear conductor forming the row wiring group is the one substrate. The fluid layer is disposed so as to recede from the fluid layer facing surface to a side farther from the fluid layer.

上記の構成によれば、一方の基板または他方の基板のいずれか一方に被測定物が接触することにより、いずれか一方の基板が撓んで線状導体と別の線状導体とが相互に接触されようとした場合でも、線状導体が一方の基板に後退して埋め込まれているので、線状導体と別の線状導体とが接触するおそれがなく、静電容量の変化を正確に検知することができる。
また、線状導体と別の線状導体とが接触するおそれがないため、接触防止のための絶縁膜を形成する必要がない。
According to the above configuration, when the object to be measured comes into contact with either one of the substrates or the other substrate, one of the substrates bends so that the linear conductor and the other linear conductor contact each other. Even if it is going to be done, the linear conductor is retracted and embedded in one substrate, so there is no risk of contact between the linear conductor and another linear conductor, and the change in capacitance is accurately detected. can do.
Moreover, since there is no possibility that a linear conductor and another linear conductor will contact, it is not necessary to form the insulating film for contact prevention.

また、本発明の面圧分布センサは、先に記載の面圧分布センサであり、前記列配線群が前記他方の基板に埋め込まれるとともに、前記列配線群をなす前記別の線状導体が、前記他方の基板の流体層対向面よりも前記流体層から離れた側に後退して配置されていることを特徴とする。   Moreover, the surface pressure distribution sensor of the present invention is the surface pressure distribution sensor described above, wherein the column wiring group is embedded in the other substrate, and the other linear conductor forming the column wiring group includes: The other substrate is disposed so as to recede to the side away from the fluid layer from the fluid layer facing surface of the other substrate.

上記の構成によれば、別の線状導体が他方の基板に後退して埋め込まれているので、線状導体と別の線状導体との接触を確実に防止できる。   According to said structure, since another linear conductor is set back and embedded in the other board | substrate, a contact with a linear conductor and another linear conductor can be prevented reliably.

また、本発明の面圧分布センサにおいては、前記一方の基板および前記他方の基板の少なくとも一方が、可撓性フィルムから構成されることが好ましい。例えば、一方の基板が可撓性フィルムである場合は、一方の基板の流体層と反対側の面が被測定物の凹凸を検知する感圧面となる。   In the surface pressure distribution sensor of the present invention, it is preferable that at least one of the one substrate and the other substrate is made of a flexible film. For example, when one substrate is a flexible film, the surface opposite to the fluid layer of the one substrate is a pressure-sensitive surface that detects the unevenness of the object to be measured.

また、本発明の面圧分布センサにおいては、前記一方および他方の基板が可撓性基板フィルムから構成され、かつ各基板が屈折部を介して連結されていてもよい。この構成により、面圧分布センサの部品点数を削減できる。   In the surface pressure distribution sensor of the present invention, the one and the other substrates may be made of a flexible substrate film, and the substrates may be connected via a refracting portion. With this configuration, the number of parts of the surface pressure distribution sensor can be reduced.

次に本発明の面圧分布センサの製造方法は、複数の線路導体および複数の別の線路導体を、一方および他方の基板上にそれぞれ並列に配置させて行配線群および列配線群をそれぞれ形成し、前記線状導体と前記別の線状導体とを相互に交差させるとともに、流体層を挟んで各基板を重ねることにより面圧分布センサを製造する方法であり、平滑基板上に複数の前記線状導体を並列に配置して行配線群を形成する工程と、前記行配線群を前記平滑基板とともに一方の基板に圧着させて線状導体を前記一方の基板に埋め込む工程と、平滑基板を前記一方の基板から除去した後、埋め込まれた線状導体の露出面をエッチングして前記一方の基板の流体層対向面よりも後退させる工程と、を具備してなることを特徴とする。   Next, in the method for manufacturing a surface pressure distribution sensor according to the present invention, a plurality of line conductors and a plurality of other line conductors are arranged in parallel on one and the other substrates, respectively, to form row wiring groups and column wiring groups, respectively. And a method of manufacturing a surface pressure distribution sensor by crossing each of the linear conductors and the other linear conductors, and overlapping each substrate with a fluid layer interposed therebetween, Forming a row wiring group by arranging linear conductors in parallel; bonding the row wiring group to one substrate together with the smooth substrate; and embedding the linear conductor in the one substrate; And a step of etching the exposed surface of the embedded linear conductor so as to recede from the fluid layer facing surface of the one substrate after removing from the one substrate.

上記の構成によれば、行配線群を一方の基板に圧着させ、さらに行配線群をなす線状導体をエッチングして後退させることにより、対向する線状導体同士が接触するおそれのない面圧分布センサを容易に形成することができる。また、線状導体同士の接触防止のための絶縁膜を形成する必要がない。   According to the above configuration, the contact pressure between the opposing linear conductors does not come into contact with each other by pressing the row wiring group on one substrate and further etching and retracting the linear conductors forming the row wiring group. A distribution sensor can be easily formed. Moreover, it is not necessary to form an insulating film for preventing contact between the linear conductors.

以上説明したように、本発明の面圧分布センサによれば、線状導体と別の線状導体とが接触するおそれがなく、静電容量の変化を正確に検知することができる。また、これにより、長期にわたって面圧分布の正確で安定した検出が可能になる。さらに、接触防止のための絶縁膜が不要になるので、簡単な構成でローコストに製造が可能な面圧分布センサを提供することができる。
また、本発明の面圧分布センサの製造方法によれば、対向する線状導体同士が接触するおそれにない面圧分布センサを容易に形成することができる。また、線状導体同士の接触防止のための絶縁膜を形成する必要がなく、面圧分布センサの製造コストを大幅に低減できる。
As described above, according to the surface pressure distribution sensor of the present invention, there is no fear that a linear conductor and another linear conductor are in contact with each other, and a change in capacitance can be accurately detected. This also enables accurate and stable detection of the surface pressure distribution over a long period of time. Furthermore, since an insulating film for preventing contact is not required, a surface pressure distribution sensor that can be manufactured at a low cost with a simple configuration can be provided.
Further, according to the method for manufacturing a surface pressure distribution sensor of the present invention, it is possible to easily form a surface pressure distribution sensor that does not have a risk of contact between opposing linear conductors. Further, it is not necessary to form an insulating film for preventing contact between the linear conductors, and the manufacturing cost of the surface pressure distribution sensor can be greatly reduced.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、以下に説明する図面は、面圧分布センサの構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の面圧分布センサの寸法関係と異なる場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings described below are for explaining the configuration of the surface pressure distribution sensor, and the size, thickness, dimensions, etc. of each part shown in the drawings may differ from the dimensional relationship of the actual surface pressure distribution sensor. is there.

[第1の実施形態]
図1には、本実施形態の面圧分布センサの等価回路図を示し、図2には、本実施形態の面圧分布センサの拡大断面図を示し、図3には、本実施形態の面圧分布センサに備えられる容量検出回路の等価回路図を示す。
図1に示すように、本実施形態の面圧分布センサ1は、複数の線状導体2a…がY方向に沿って並列されてなる行配線群2と、複数の別の線状導体3a…が線状導体2a…と交差するようにX方向に沿って並列されてなる列配線群3と、各線状導体2a…および3a…との交差部4…に各々形成された静電容量5…とから構成されている。また、行配線群2が容量検出回路6に接続され、列配線群3が列選択回路7に接続されている。列選択回路7は、静電容量の測定時に選択された線状導体3a以外を全てグランド側に接続する。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows an equivalent circuit diagram of the surface pressure distribution sensor of the present embodiment, FIG. 2 shows an enlarged sectional view of the surface pressure distribution sensor of the present embodiment, and FIG. 3 shows the surface of the present embodiment. The equivalent circuit diagram of the capacity | capacitance detection circuit with which a pressure distribution sensor is equipped is shown.
As shown in FIG. 1, the surface pressure distribution sensor 1 of the present embodiment includes a row wiring group 2 in which a plurality of linear conductors 2a... Are arranged in parallel along the Y direction, and a plurality of other linear conductors 3a. Are formed in parallel in the X direction so as to cross the linear conductors 2a, and electrostatic capacitances 5 formed at the intersections 4 of the respective linear conductors 2a and 3a. It consists of and. The row wiring group 2 is connected to the capacitance detection circuit 6, and the column wiring group 3 is connected to the column selection circuit 7. The column selection circuit 7 connects all the conductors other than the linear conductor 3a selected at the time of capacitance measurement to the ground side.

次に図2に示すように、本実施形態の面圧分布センサ1は、可撓性フィルム8(一方の基板)と、支持基板9(他方の基板)とが、空気層10(流体層)を介して対向配置されて概略構成されている。可撓性フィルム8および支持基板9の周辺部には、可撓性フィルム8および支持基板9の間隔を保持するとともに可撓性フィルム8及び支持基板9を接合するためのスペーサ11が形成されている。   Next, as shown in FIG. 2, the surface pressure distribution sensor 1 according to the present embodiment includes a flexible film 8 (one substrate) and a support substrate 9 (the other substrate), an air layer 10 (fluid layer). It is roughly arranged to be arranged opposite to each other. Spacers 11 for holding the gap between the flexible film 8 and the support substrate 9 and for joining the flexible film 8 and the support substrate 9 are formed in the periphery of the flexible film 8 and the support substrate 9. Yes.

可撓性フィルム8の空気層対向面8aには、複数の線状導体2a…からなる行配線群2が形成されている。線状導体2a…は、空気層対向面8aに設けられた行配線用溝部8b…に埋め込まれている。線状導体2a…と行配線用溝部8b…との間には図示略の接着層が設けられている。また、線状導体2a…の厚みtが、行配線用溝部8b…の深さdよりも小さくなっている。これにより線状導体2a…の空気層10と対向する一面2a…がそれぞれ、可撓性フィルム8の空気層対向面8aよりも空気層10から離れた側に後退して配置されている。これにより、行配線用溝部8b…には、線状導体2a…の一面2a…に区画された凹部8b…が形成される。 On the air layer facing surface 8a of the flexible film 8, a row wiring group 2 composed of a plurality of linear conductors 2a is formed. The linear conductors 2a are embedded in row wiring grooves 8b provided on the air layer facing surface 8a. An adhesive layer (not shown) is provided between the linear conductors 2a and the row wiring grooves 8b. Further, the thickness t 1 of the linear conductors 2 a is smaller than the depth d 1 of the row wiring grooves 8 b. One surface 2a 1 ... each Thereby facing the linear conductors 2a ... air layer 10, than the air layer facing surface 8a of the flexible film 8 is disposed set back on the side remote from the air layer 10. As a result, recesses 8b 1 ... Partitioned into one surface 2a 1 ... Of linear conductors 2a.

可撓性フィルム8は、表面に数μm程度の凹凸面が押し付けられた際に、この凹凸形状に倣って撓む程度の柔軟性があればよく、例えば、厚みが7μm程度のポリエステルフィルムが好適に用いられる。
また、線状導体2a…は、例えば厚みtが4μm程度のCu膜から構成され、可撓性フィルム8上に例えば50μmピッチで200本形成されれば良い。さらに行配線用溝部8b…は、後述するように、行配線群2が可撓性フィルム8に埋め込まれる際に形成されるもので、その深さdは例えば5μm程度に設定されている。そして、行配線用溝部8b…の凹部8b…の深さdは1μm程度に設定される。
以上のような構成により、行配線群2を構成する線状導体2aは、可撓性フィルム8の厚さ方向ほぼ中央に配置されることになる。
The flexible film 8 only needs to be flexible enough to bend following the uneven shape when an uneven surface of about several μm is pressed on the surface. For example, a polyester film having a thickness of about 7 μm is preferable. Used for.
Moreover, the linear conductors 2a ..., for example the thickness t 1 is composed of 4μm about Cu film, it is sufficient on the flexible film 8, for example 50μm pitch 200 present formed. Furthermore row wiring groove 8b ..., as described below, row wire group 2 in which is formed when embedded in the flexible film 8, the depth d 1 is set to, for example, about 5 [mu] m. The depth d 2 of the recesses 8b 1 ... Of the row wiring grooves 8b.
With the configuration as described above, the linear conductors 2a constituting the row wiring group 2 are arranged at substantially the center in the thickness direction of the flexible film 8.

次に、支持基板9の空気層対向面9aには、複数の別の線状導体3a…からなる列配線群3が形成されている。支持基板9は、可撓性フィルム8に数μm程度の凹凸面が押し付けられた場合でも撓まない程度の剛性があればよく、例えば、厚みが700μm程度のガラス板が好適に用いられる。また、別の線状導体3a…は、例えば厚みが2μm程度のCu膜から構成され、支持基板9上に例えば50μmピッチで200本形成されれば良い。   Next, a column wiring group 3 made up of a plurality of other linear conductors 3 a is formed on the air layer facing surface 9 a of the support substrate 9. The support substrate 9 only needs to have a rigidity that does not bend even when an uneven surface of about several μm is pressed against the flexible film 8. For example, a glass plate having a thickness of about 700 μm is preferably used. The other linear conductors 3a... Are made of, for example, a Cu film having a thickness of about 2 μm, and may be formed on the support substrate 9 at a pitch of 50 μm, for example.

スペーサ11は、こうした行配線群2と列配線群3の周縁を巡るように形成され、対向する行配線群2と列配線群3行配線部11との隙間の空気を密封して空気層10を形成する。こうした空気層10は、可撓性フィルム8の表面に微細な凹凸面が押し付けられた際に、密閉された空気によって可撓性フィルム8を凹凸面に倣って撓ませる役割を果たす。なお、行配線群2と列配線群3との隙間の空気層10は密閉されなくても良く、可撓性フィルム8の空気層対向面8aが支持基板9上の別の線状導体3a…に密着するまで押し付けられることによって、凹凸の間に空気が密閉されることになり、空気層10を密閉した場合と同等の役割を果たす。   The spacer 11 is formed so as to go around the periphery of the row wiring group 2 and the column wiring group 3, and seals the air in the gap between the row wiring group 2 and the column wiring group 3 row wiring portion 11 facing each other, thereby forming the air layer 10. Form. Such an air layer 10 plays a role of bending the flexible film 8 following the uneven surface by the sealed air when a fine uneven surface is pressed against the surface of the flexible film 8. The air layer 10 in the gap between the row wiring group 2 and the column wiring group 3 does not have to be sealed, and the air layer facing surface 8a of the flexible film 8 is another linear conductor 3a on the support substrate 9. The air is sealed between the projections and depressions until it comes into close contact with the air, and plays the same role as when the air layer 10 is sealed.

本実施形態の面圧分布センサ1は、上述したような構成によって、図1に示す等価回路に示すように、線状導体2a…および3a…とが交差している交差部4…の離間距離の変化に応じた静電容量5…の変化を容量検出回路6で検出することができる。こうして、可撓性フィルム8の表面に微細な凹凸面が押し付けられた際に発生する、多数の交差部4…の静電容量の変化を検出することによって、被測定物の凹凸面の形状を信号データとして出力することが可能になる。   The surface pressure distribution sensor 1 of the present embodiment has a configuration as described above, and as shown in the equivalent circuit shown in FIG. 1, the separation distance between the intersecting portions 4 where the linear conductors 2a and 3a intersect. The capacitance detection circuit 6 can detect a change in the capacitances 5. In this way, the shape of the uneven surface of the object to be measured is detected by detecting the change in the capacitance of the multiple intersections 4... That occurs when the fine uneven surface is pressed against the surface of the flexible film 8. It can be output as signal data.

容量検出回路6は、例えば、図3に示すような回路が用いられ、測定時には列選択回路7で選択されている線状導体3a…以外は全てグランド側に接続されるとともに、同一の線状導体2a上の測定対象外の静電容量は全て寄生容量として測定系に並列に入力されるが、寄生容量の反対側の電極がグランド側に接続されていることにより、キャンセルすることが可能になっている。こうした構成によって、微細な凹凸面の検出、即ち微小な静電容量の変化を精度良く検出することが可能になる。   For example, a circuit as shown in FIG. 3 is used as the capacitance detection circuit 6, and all of the capacitance detection circuits 6 other than the linear conductors 3 a... All non-measurement capacitance on the conductor 2a is input in parallel to the measurement system as parasitic capacitance, but can be canceled by connecting the electrode on the opposite side of the parasitic capacitance to the ground side. It has become. With such a configuration, it is possible to detect a minute uneven surface, that is, to detect a minute change in capacitance with high accuracy.

なお、本実施形態では、可撓性フィルム8に行配線群2を形成しているが、可撓性フィルム8に列配線群3を形成しても良い。電気ノイズの影響を受けにくいという関係から低出力インピーダンスである列選択回路7と接続している列配線群3を可撓性フィルム8側に形成するほうがより好ましい。   In this embodiment, the row wiring group 2 is formed on the flexible film 8, but the column wiring group 3 may be formed on the flexible film 8. It is more preferable to form the column wiring group 3 connected to the column selection circuit 7 having a low output impedance on the flexible film 8 side because it is less susceptible to the influence of electrical noise.

このような面圧分布センサ1は用途を限定するものではないが、例えば、図4に示すように指紋センサとしても用いることができる。可撓性フィルム8の表面に指紋などの微細な凹凸12が押し付けられた際に発生する線状導体2aと別の線状導体3aとの交差部4での離間距離の変化に応じた静電容量の変化を検出することによって、指紋などの微細な凹凸25の形状を正確に検出して信号データとして出力することが可能になる。   Such a surface pressure distribution sensor 1 is not limited in its application, but can also be used as a fingerprint sensor, for example, as shown in FIG. Electrostatic in accordance with the change in the separation distance at the intersection 4 between the linear conductor 2a and another linear conductor 3a, which is generated when fine irregularities 12 such as fingerprints are pressed against the surface of the flexible film 8. By detecting the change in the capacity, it becomes possible to accurately detect the shape of the fine unevenness 25 such as a fingerprint and output it as signal data.

また、本実施形態の面圧分布センサ1においては、線状導体2aが可撓性フィルム8の空気層対向面8aよりも空気層10から離れた側に後退して配置されているので、凹凸12の押し付けによって空気層対向面8aが別の線状導体3aに押し当てられても、線状導体同士2a、3aが接触するおそれがない。特に、凹部8b…の深さdが1μm程度に設定されているために、指紋程度の大きさの凹凸12が押し当てられても線状導体同士2a、3aの接触を確実に防止できる。これにより、交差部4における静電容量5の変化を正確に測定することができる。 Further, in the surface pressure distribution sensor 1 of the present embodiment, the linear conductor 2a is disposed so as to recede to the side farther from the air layer 10 than the air layer facing surface 8a of the flexible film 8, so Even if the air layer facing surface 8a is pressed against another linear conductor 3a by the pressing of 12, the linear conductors 2a and 3a are not in contact with each other. In particular, since the depth d 2 of the recesses 8b 1 ... Is set to about 1 μm, the contact between the linear conductors 2a and 3a can be reliably prevented even when the unevenness 12 having a size of a fingerprint is pressed. . Thereby, the change of the electrostatic capacitance 5 in the crossing part 4 can be measured accurately.

本実施形態の面圧分布センサ1を例えば指紋センサに適用した例として、図5に示すように、例えば携帯電話13の持ち主認証システムなどに適用することができる。近年は携帯電話13などで決済などを行うことが考えられているが、携帯電話13に面圧分布センサ1を備えることによって、面圧分布センサ1に押し付けられた指紋を正確に検出して、予め登録された指紋データと照合することで持ち主を正しく認証することができる。   As an example in which the surface pressure distribution sensor 1 of the present embodiment is applied to a fingerprint sensor, for example, as shown in FIG. 5, it can be applied to an owner authentication system of a mobile phone 13, for example. In recent years, it has been considered to make payments with the mobile phone 13 or the like, but by providing the mobile phone 13 with the surface pressure distribution sensor 1, the fingerprint pressed against the surface pressure distribution sensor 1 can be accurately detected, The owner can be correctly authenticated by collating with fingerprint data registered in advance.

[第2の実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を図面を参照して説明する。図6には、本実施形態の面圧分布センサ21の拡大断面図を示す。なお、本実施形態の面圧分布センサ21の構成要素のうち、第1の実施形態の面圧分布センサ1の構成要素と同一の構成要素には同一の符号をつけてそれらの詳細な説明を省略する。
本実施形態の面圧分布センサ21と第1の実施形態の面圧分布センサ1との相違点は、他方の基板を可撓性フィルムで構成するとともに、列配線群をこの可撓性フィルムに埋め込むことにより後退配置させた点である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 6, the expanded sectional view of the surface pressure distribution sensor 21 of this embodiment is shown. Note that, among the components of the surface pressure distribution sensor 21 of the present embodiment, the same components as those of the surface pressure distribution sensor 1 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be given. Omitted.
The difference between the surface pressure distribution sensor 21 of the present embodiment and the surface pressure distribution sensor 1 of the first embodiment is that the other substrate is formed of a flexible film, and the column wiring group is used as the flexible film. It is a point that is placed backward by embedding.

図6に示すように、本実施形態の面圧分布センサ21は、可撓性フィルム8(一方の基板)と、別の可撓性フィルム29(他方の基板)とが、空気層10(流体層)を介して対向配置されて概略構成されている。可撓性フィルム8および29の周辺部には、可撓性フィルム8および29の間隔を保持するスペーサ11が形成されている。   As shown in FIG. 6, the surface pressure distribution sensor 21 of the present embodiment includes a flexible film 8 (one substrate) and another flexible film 29 (the other substrate) in which an air layer 10 (fluid). Layer) and are generally arranged so as to face each other. Spacers 11 are formed on the periphery of the flexible films 8 and 29 to maintain the distance between the flexible films 8 and 29.

可撓性フィルム8の空気層対向面8aには、複数の線状導体2a…からなる行配線群2が形成されている。これら可撓性フィルム8および線状導体2a…等は、第1の実施形態で説明したものと同一構成である。   On the air layer facing surface 8a of the flexible film 8, a row wiring group 2 composed of a plurality of linear conductors 2a is formed. The flexible film 8 and the linear conductors 2a, etc. have the same configuration as that described in the first embodiment.

次に、可撓性フィルム29の空気層対向面29aには、複数の別の線状導体23a…からなる列配線群23が形成されている。線状導体23a…は、空気層対向面29aに設けられた列配線用溝部29b…に埋め込まれている。線状導体23a…と列配線用溝部29b…との間には図示略の接着層が設けられている。また、線状導体23a…の厚みtが、列配線用溝部29b…の深さdよりも小さくなっている。これにより線状導体23a…の空気層10と対向する一面23aが、可撓性フィルム29の空気層対向面29aよりも空気層10から離れた側に後退して配置されている。これにより、列配線用溝部29b…には、線状導体23a…の一面23aに区画された凹部29bが形成される。 Next, on the air layer facing surface 29a of the flexible film 29, a column wiring group 23 composed of a plurality of other linear conductors 23a is formed. The linear conductors 23a are embedded in the column wiring grooves 29b provided on the air layer facing surface 29a. An adhesive layer (not shown) is provided between the linear conductors 23a and the column wiring grooves 29b. Moreover, the linear conductors 23a ... thickness t 2 of is smaller than the groove 29 b ... a depth d 3 column wire. Thus one surface 23a 1 opposite to the linear conductors 23a ... air layer 10 is, than the air layer facing surface 29a of the flexible film 29 are arranged set back on the side remote from the air layer 10. As a result, the recesses 29b 1 defined by the one surface 23a 1 of the linear conductors 23a are formed in the column wiring grooves 29b.

可撓性フィルム29は、可撓性フィルム8に数μm程度の凹凸面が押し付けられた場合でも撓まない程度の剛性があればよく、例えば、厚みが700μm程度のポリエステルフィルムが好適に用いられる。
また、線状導体23a…は、例えば厚みtが4μm程度のCu膜から構成され、可撓性フィルム29上に例えば50μmピッチで200本形成されれば良い。さらに列配線用溝部29b…は、列配線群2が可撓性フィルム29に埋め込まれる際に形成されるもので、その深さdは例えば5μm程度に設定されている。そして、列配線用溝部29b…の凹部29b…の深さdは1μm程度に設定される。
The flexible film 29 only needs to have a rigidity that does not bend even when an uneven surface of about several μm is pressed against the flexible film 8. For example, a polyester film having a thickness of about 700 μm is preferably used. .
Moreover, the linear conductors 23a ..., for example the thickness t 2 is composed of 4μm about Cu film, it is sufficient 200 present is formed on a flexible film 29, for example, 50μm pitch. Further column wiring groove 29 b ... is intended to be formed when the column line group 2 is embedded in the flexible film 29, the depth d 3 is set to, for example, about 5 [mu] m. The depth d 4 of the recesses 29b 1 of the column wiring grooves 29b is set to about 1 μm.

本実施形態の面圧分布センサ21は、第1の実施形態の面圧分布センサ1と同様に、上述したような構成によって、線状導体2a…および23a…とが交差している交差部の離間距離の変化に応じた静電容量の変化を検出することができる。こうして、可撓性フィルム8の表面に微細な凹凸面が押し付けられた際に発生する、静電容量の変化を検出することによって、被測定物の凹凸面の形状を信号データとして出力することが可能になる。   Similar to the surface pressure distribution sensor 1 of the first embodiment, the surface pressure distribution sensor 21 of the present embodiment has a configuration as described above, and is an intersection portion where the linear conductors 2a and 23a intersect. A change in capacitance according to a change in the separation distance can be detected. Thus, by detecting a change in capacitance that occurs when a fine uneven surface is pressed against the surface of the flexible film 8, the shape of the uneven surface of the object to be measured can be output as signal data. It becomes possible.

また、図7に示すように、本実施形態の面圧分布センサ21においては、線状導体2aおよび23aがそれぞれ、可撓性フィルム8、29の空気層対向面8a、29aよりも空気層10から離れた側に後退して配置されているので、凹凸12の押し付けによって一方の空気層対向面8aが他方の空気層対向面29aに押し当てられても、線状導体同士2a、33aが接触するおそれがない。特に、凹部8b、29bの深さd、dがそれぞれ1μm程度に設定されているため、空気層対向面8a、29a同士が接触しても線状導体同士2a、3aは2μm程度離間しており、接触を確実に防止できる。これにより、交差部4における静電容量5の変化を正確に測定することができる。 As shown in FIG. 7, in the surface pressure distribution sensor 21 of the present embodiment, the linear conductors 2 a and 23 a are respectively in the air layer 10 rather than the air layer facing surfaces 8 a and 29 a of the flexible films 8 and 29. Since the air layer facing surface 8a is pressed against the other air layer facing surface 29a by pressing the projections and depressions 12, the linear conductors 2a and 33a are in contact with each other. There is no fear. In particular, since the depths d 2 and d 4 of the recesses 8b 1 and 29b 1 are set to about 1 μm, even if the air layer facing surfaces 8a and 29a are in contact with each other, the linear conductors 2a and 3a are about 2 μm. They are spaced apart and can reliably prevent contact. Thereby, the change of the electrostatic capacitance 5 in the crossing part 4 can be measured accurately.

更に、本実施形態の面圧分布センサ1によれば、行配線群2が可撓性フィルム8の空気層対向面8a上ではなく、空気層対向面8aよりも後退した側に形成されているため、可撓性フィルムの厚さ方向ほぼ中央に位置することになる。これにより、可撓性フィルム8が反るおそれがなく、行配線群2と列配線群3との間隔を一定に保つことができ、凹凸の検出を正確に行うことができる。
更に、従来の容量型の面圧分布センサでは、行配線群を構成する導体の厚みを1μm以下にしなければならなかったところ、本実施形態の面圧分布センサ1においては、行配線群2をなす線状導体2aの厚さを数μmと従来よりも厚くすることができるので、線状導体2a自体の強度を高めることができる。これにより、線状導体2a自体にバネ性を持たせることができ、可撓性フィルム8の変形からの復元性を高めることができる。これにより、被測定物が可撓性フィルム8に接触しているか否かを明確に識別することができ、センサの応答性を向上することができる。
Furthermore, according to the surface pressure distribution sensor 1 of the present embodiment, the row wiring group 2 is formed not on the air layer facing surface 8a of the flexible film 8 but on the side retreated from the air layer facing surface 8a. For this reason, the flexible film is positioned approximately in the center in the thickness direction. Thereby, there is no possibility that the flexible film 8 warps, the interval between the row wiring group 2 and the column wiring group 3 can be kept constant, and the unevenness can be detected accurately.
Furthermore, in the conventional capacitive surface pressure distribution sensor, the thickness of the conductors constituting the row wiring group had to be 1 μm or less. In the surface pressure distribution sensor 1 of the present embodiment, the row wiring group 2 is Since the thickness of the formed linear conductor 2a can be increased to several μm as compared with the prior art, the strength of the linear conductor 2a itself can be increased. Thereby, the linear conductor 2a itself can be provided with a spring property, and the resilience from the deformation of the flexible film 8 can be enhanced. Thereby, it can be clearly identified whether or not the object to be measured is in contact with the flexible film 8, and the responsiveness of the sensor can be improved.

[第3の実施形態]
次に、本発明の第3の実施形態である面圧分布センサの製造方法を、第1の実施形態の面圧分布センサ1を例にして図面を参照して説明する。
本実施形態の面圧分布センサの製造方法は、行配線群を形成する工程と、行配線群を可撓性フィルムに埋め込む工程と、エッチング工程とを具備して構成されている。
[Third Embodiment]
Next, a method for manufacturing a surface pressure distribution sensor according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, taking the surface pressure distribution sensor 1 according to the first embodiment as an example.
The manufacturing method of the surface pressure distribution sensor of this embodiment includes a step of forming a row wiring group, a step of embedding the row wiring group in a flexible film, and an etching step.

まず、行配線群を形成する工程では、図8Aに示すように、高平滑性基板101と、この高平滑性基板101に積層したシード層102を用意する。高平滑性基板101は、その表面粗さが0.1〜0.3μm以下に設定されたきわめて平坦性の高い基板である。また、シード層102には、例えば厚さ2μm程度の銅メッキ膜を用いることができる。
次に図8Bに示すように、シード層102上の行配線群形成領域以外の領域に、高解像度用フォトレジストからなるメッキ用レジスト103を形成する。
First, in the step of forming a row wiring group, as shown in FIG. 8A, a highly smooth substrate 101 and a seed layer 102 laminated on the highly smooth substrate 101 are prepared. The highly smooth substrate 101 is a substrate with extremely high flatness whose surface roughness is set to 0.1 to 0.3 μm or less. For the seed layer 102, for example, a copper plating film having a thickness of about 2 μm can be used.
Next, as shown in FIG. 8B, a plating resist 103 made of a high resolution photoresist is formed in a region other than the row wiring group formation region on the seed layer 102.

次に図8Cに示すように、電気メッキにより銅からなる複数の線状導体2a…を並列に形成する。具体的には、メッキ用レジスト103に覆われていないシード層102表面を電気銅メッキ液に接触させることによりメッキを行う。メッキ液は例えば硫酸銅溶液が用いられる。これにより、行配線群形成予定領域でのシード層102の膜厚が厚くなり、メッキ用レジスト103を除去した後に相互に並列に配置された複数の線状導体2a…が残ることになる。線状導体2a…の厚みは5μm程度にするとよい。   Next, as shown in FIG. 8C, a plurality of linear conductors 2a made of copper are formed in parallel by electroplating. Specifically, plating is performed by bringing the surface of the seed layer 102 not covered with the plating resist 103 into contact with an electrolytic copper plating solution. For example, a copper sulfate solution is used as the plating solution. As a result, the film thickness of the seed layer 102 in the row wiring group formation scheduled region is increased, and a plurality of linear conductors 2a arranged in parallel to each other after the plating resist 103 is removed remain. The thickness of the linear conductors 2a is preferably about 5 μm.

次に図8Dに示すように、メッキ用レジスト103を除去した後に接着層104を線状導体2a…およびシード層102に塗布する。接着層104の厚みは0.1μm程度がよい。このようにして、平滑基板101上に複数の線状導体2a…からなる行配線群2が形成される。   Next, as shown in FIG. 8D, after the plating resist 103 is removed, the adhesive layer 104 is applied to the linear conductors 2a. The thickness of the adhesive layer 104 is preferably about 0.1 μm. In this way, the row wiring group 2 composed of the plurality of linear conductors 2a is formed on the smooth substrate 101.

次に、行配線群を可撓性フィルムに埋め込む工程では、まず図9Aに示す可撓性フィルム8を用意する。
次に図9Bに示すように、可撓性フィルム8の上側に、先ほどの行配線群2を備えた高平滑基板101を重ね合わせる。このとき、行配線群2を可撓性フィルム8に向き合わせた状態で重ね合わせる。また、可撓性フィルム8の下側には別の高平滑性基板105を重ね合わせる。別の高平滑性基板105には厚さ2μm程度の銅メッキ膜からなるシード層106が積層されており、このシード層106が可撓性フィルム8の下側に対向するように重ねられる。
そして、高平滑性基板101,105で可撓性フィルム8を挟んで熱プレス(圧着)する。熱プレス時の温度は、可撓性フィルム8の材質にもよるが、140〜180℃の範囲が好ましい。また熱プレスの圧力は15〜25Pa程度が好ましい。さらにプレス時間は30〜50分程度が好ましい。この熱プレスにより、行配線群2が可撓性フィルムに埋め込まれる。
Next, in the step of embedding the row wiring group in the flexible film, first, the flexible film 8 shown in FIG. 9A is prepared.
Next, as shown in FIG. 9B, the highly smooth substrate 101 provided with the row wiring group 2 is overlaid on the upper side of the flexible film 8. At this time, the row wiring group 2 is overlapped with the flexible film 8 facing each other. Further, another high smoothness substrate 105 is overlaid on the lower side of the flexible film 8. Another high smoothness substrate 105 is laminated with a seed layer 106 made of a copper plating film having a thickness of about 2 μm, and this seed layer 106 is overlaid so as to face the lower side of the flexible film 8.
Then, the flexible film 8 is sandwiched between the high smoothness substrates 101 and 105 and subjected to hot pressing (compression bonding). The temperature at the time of hot pressing depends on the material of the flexible film 8, but is preferably in the range of 140 to 180 ° C. The pressure of the hot press is preferably about 15 to 25 Pa. Further, the pressing time is preferably about 30 to 50 minutes. The row wiring group 2 is embedded in the flexible film by this hot pressing.

次に図9Cに示すように、可撓性フィルム8を挟んでいた高平滑性基板101、105を取り除き、さらに図9Dに示すように、シード層102、106も取り除く。シード層102を除去することにより、シード層102に積層されていた接着層104も同時に取り除かれる。これにより、可撓性フィルム8の上面に行配線群2をなす線状導体2a…が露出する。   Next, as shown in FIG. 9C, the high smoothness substrates 101 and 105 sandwiching the flexible film 8 are removed, and the seed layers 102 and 106 are also removed as shown in FIG. 9D. By removing the seed layer 102, the adhesive layer 104 laminated on the seed layer 102 is also removed at the same time. As a result, the linear conductors 2 a... Forming the row wiring group 2 are exposed on the upper surface of the flexible film 8.

次に図9Eに示すように、可撓性フィルム8の上面に露出された線状導体2a…をウエットエッチングにより一部除去する。ウエットエッチングは、可撓性フィルム8の上面に10%の塩化第2鉄水溶液などのエッチャント液を塗布することにより行う。ウエットエッチングは、線状導体2a…の上面2a…が、可撓性フィルム8の上面よりも1μm程度後退した時点まで続ける。このようにして、図9に示すように、行配線群2が埋め込まれた可撓性フィルム8が得られる。 Next, as shown in FIG. 9E, the linear conductors 2a ... exposed on the upper surface of the flexible film 8 are partially removed by wet etching. The wet etching is performed by applying an etchant solution such as a 10% ferric chloride aqueous solution on the upper surface of the flexible film 8. The wet etching is continued until the upper surfaces 2a 1 of the linear conductors 2a are retracted about 1 μm from the upper surface of the flexible film 8. In this way, as shown in FIG. 9, the flexible film 8 in which the row wiring group 2 is embedded is obtained.

そして、あらかじめ列配線群を形成しておいた支持基板と、行配線群2が埋め込まれた可撓性フィルム8とを重ね合わせ、行配線群および列配線群の周囲にスペーサを形成して支持基板と可撓性フィルム8とをはり合わせることにより、図2に示すような面圧分布センサ1が得られる。   Then, the support substrate on which the column wiring group is formed in advance and the flexible film 8 in which the row wiring group 2 is embedded are overlapped, and a spacer is formed around the row wiring group and the column wiring group for support. A surface pressure distribution sensor 1 as shown in FIG. 2 is obtained by bonding the substrate and the flexible film 8 together.

なお、本実施形態では可撓性フィルムに行配線群を形成し、支持基板に列配線群を形成したが、可撓性フィルムに列配線群を形成し、支持基板に行配線群を形成してもよい。また、支持基板はガラス板でもよく、比較的厚みが大きな可撓性フィルムであってもよい。さらに、1枚の可撓性フィルムに行配線群と列配線群を形成し、次に可撓性フィルムを折り曲げて行配線群と列配線群を対向させるようにしてもよい。   In this embodiment, the row wiring group is formed on the flexible film and the column wiring group is formed on the support substrate. However, the column wiring group is formed on the flexible film and the row wiring group is formed on the support substrate. May be. The support substrate may be a glass plate or a flexible film having a relatively large thickness. Further, the row wiring group and the column wiring group may be formed on one flexible film, and then the flexible film may be bent so that the row wiring group and the column wiring group face each other.

本実施形態の面圧分布センサの製造方法によれば、行配線群を一方の基板に圧着させて埋め込み、さらに行配線群をなす線状導体をエッチングして後退させることにより、対向する線状導体同士が接触するおそれにない面圧分布センサを容易に形成することができる。また、線状導体同士の接触防止のための絶縁膜を形成する必要がない。   According to the manufacturing method of the surface pressure distribution sensor of this embodiment, the row wiring group is pressure-bonded and embedded on one substrate, and the linear conductors forming the row wiring group are further etched and retracted so as to face each other. It is possible to easily form a surface pressure distribution sensor that does not cause contact between conductors. Moreover, it is not necessary to form an insulating film for preventing contact between the linear conductors.

[第4の実施形態]
図10は、本発明の第4実施形態の面圧分布センサを示す拡大断面図である。この第4実施形態の面圧分布センサ30では、列配線群31と行配線群32を1枚の可撓性フィルム33に形成している。即ち、図11Aに示すように、1枚の可撓性フィルム33に、互いに直行する方向に延びる多数の線状導体31a…、32a…を隣接して形成する。そして、この列配線群31と行配線群32との境界付近の折り曲げ線Lに沿って矢印P方向に屈曲させ、列配線31群と行配線32群とが対面するように形成すれば良い(図11B参照)。なお、折り曲げた部分が、列配線群31側の基板と行配線群32側の基板とを連結する屈曲部になる。
[Fourth Embodiment]
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view showing a surface pressure distribution sensor according to a fourth embodiment of the present invention. In the surface pressure distribution sensor 30 of the fourth embodiment, the column wiring group 31 and the row wiring group 32 are formed on one flexible film 33. That is, as shown in FIG. 11A, a large number of linear conductors 31a,..., 32a that extend in a direction perpendicular to each other are formed adjacent to each other on a single flexible film 33. Then, the column wiring 31 group and the row wiring 32 group may be formed so as to be bent by bending in the direction of the arrow P along the folding line L near the boundary between the column wiring group 31 and the row wiring group 32 ( (See FIG. 11B). The bent portion becomes a bent portion that connects the substrate on the column wiring group 31 side and the substrate on the row wiring group 32 side.

また、図10に示すように、1枚の可撓性フィルム33を屈曲させた後、対面する列配線群31と行配線群32との間に一定の間隔を保つスペーサ35を形成するのが好ましい。また、可撓性フィルム33の行配線群32側は、補強板36、例えばSUS板に接着されればよい。   In addition, as shown in FIG. 10, after bending one flexible film 33, a spacer 35 is formed to maintain a constant interval between the column wiring group 31 and the row wiring group 32 facing each other. preferable. Further, the row wiring group 32 side of the flexible film 33 may be bonded to a reinforcing plate 36, for example, a SUS plate.

更に、可撓性フィルム33の列配線群31側にも周縁を巡らすように矩形の補強板37が形成されても良い。こうした補強板37は、面圧分布センサ30を例えば指紋センサに用いる場合には、検出対称の指を面圧分布センサ30に誘導する区切り壁としての役割も果たすことができる。また、補強板36、37の板厚を調整することによって屈曲性を持たせ、面圧分布センサ30を湾曲面に密着して設けることも可能になる。   Furthermore, a rectangular reinforcing plate 37 may be formed on the column wiring group 31 side of the flexible film 33 so as to go around the periphery. Such a reinforcing plate 37 can also serve as a partition wall for guiding a detection-symmetrical finger to the surface pressure distribution sensor 30 when the surface pressure distribution sensor 30 is used for a fingerprint sensor, for example. Further, it is possible to provide flexibility by adjusting the plate thickness of the reinforcing plates 36 and 37 and to provide the surface pressure distribution sensor 30 in close contact with the curved surface.

[第5の実施形態]
行配線群と列配線群とを1枚の可撓性フィルムに形成する場合、例えば、図12Aに示すように、列配線群41と行配群42とを1枚の可撓性フィルム40上で同じ方向に延びるように形成しても良い。列配線群41と行配線群42とを同じ方向に延びるように形成した可撓性フィルム40を、まず、斜めの折り曲げ線Aに沿って行配線群42の部分を左上方向G1に向けて折り曲げる。
[Fifth Embodiment]
When the row wiring group and the column wiring group are formed on one flexible film, for example, as shown in FIG. 12A, the column wiring group 41 and the row wiring group 42 are formed on one flexible film 40. It may be formed so as to extend in the same direction. First, the flexible film 40 in which the column wiring group 41 and the row wiring group 42 are formed so as to extend in the same direction is first bent along the oblique folding line A toward the upper left direction G1. .

次に、折り曲げ線Bに沿って行配線群42の部分を右方向G2に向けて折り返して、行配線群42を横方向に延びるようにする。そして、折り曲げ線Cに沿って列配線群41の部分を下方向G3に向けて折り曲げて、行配線群42に列配線群41が直交するように重ねる。これによって、図12Bに示すように、列配線群41と行配線群42とを直交させることができる。   Next, the portion of the row wiring group 42 is folded back in the right direction G2 along the bending line B so that the row wiring group 42 extends in the lateral direction. Then, a portion of the column wiring group 41 is bent in the downward direction G3 along the folding line C, and overlapped with the row wiring group 42 so that the column wiring group 41 is orthogonal. As a result, as shown in FIG. 12B, the column wiring group 41 and the row wiring group 42 can be orthogonal to each other.

このように、列配線群41と行配線群42とを1枚の可撓性フィルム40上で同じ方向に延びるように形成すれば、センシング部分に配線を巡らす必要がなくなり、端子部分まで引き回すことができ、可撓性フィルム40の余分な余白を最小限にすることができる。   In this way, if the column wiring group 41 and the row wiring group 42 are formed so as to extend in the same direction on the single flexible film 40, it is not necessary to circulate the wiring around the sensing portion, and the wiring is led to the terminal portion. And the extra margin of the flexible film 40 can be minimized.

[第6の実施形態]
面圧分布センサを表示装置と一体に形成することもできる。図13に示すように、透明な可撓性フィルム50上にITOなどの透明導電材で列配線群52を形成する。また、例えば透明ポリエステル板などから構成した透明基板55上にITOなどの透明導電材で行配線群51を形成する。そして、透明基板55の下部に液晶ディスプレイ56などを形成すれば、ポインティング機能を備えた表示装置57を実現することができる。こうした表示装置57を、例えば携帯電話の表示部に適用すれば、ポインティング機能を備えた携帯電話を省スペースで実現することができる。
[Sixth Embodiment]
The surface pressure distribution sensor can be formed integrally with the display device. As shown in FIG. 13, a column wiring group 52 is formed on a transparent flexible film 50 with a transparent conductive material such as ITO. Further, the row wiring group 51 is formed of a transparent conductive material such as ITO on a transparent substrate 55 made of, for example, a transparent polyester plate. If a liquid crystal display 56 or the like is formed below the transparent substrate 55, a display device 57 having a pointing function can be realized. If such a display device 57 is applied to, for example, a display unit of a mobile phone, a mobile phone having a pointing function can be realized in a small space.

[第7の実施形態]
本発明の面圧分布センサは、例えば印鑑の陰影を取り込むためのセンサとして用いることもできる。図14に示すように、印鑑62に形成された陰影62aの凹凸を面圧分布センサ61に押し付け、パソコン63等でこの陰影62aのデータを取り込むことによって、各種認証や実印の登録等に利用することができる。
[Seventh Embodiment]
The surface pressure distribution sensor of the present invention can also be used as a sensor for taking in the shadow of a seal, for example. As shown in FIG. 14, the unevenness of the shadow 62a formed on the seal 62 is pressed against the surface pressure distribution sensor 61, and the data of the shadow 62a is captured by a personal computer 63 or the like, which is used for various authentications and registration of a real seal. be able to.

図1は、本発明の第1の実施形態である面圧分布センサの等価回路を示す回路図。FIG. 1 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of a surface pressure distribution sensor according to a first embodiment of the present invention. 図2は、本発明の第1の実施形態の面圧分布センサの拡大断面図。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the surface pressure distribution sensor according to the first embodiment of the present invention. 図3は、容量検出回路の一例を示す等価回路図。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram illustrating an example of a capacitance detection circuit. 図4は、本発明の第1の実施形態の面圧分布センサの凹凸検出時の様子を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a state when unevenness is detected by the surface pressure distribution sensor according to the first embodiment of the present invention. 図5は、本発明の第1の実施形態の面圧分布センサを備えた携帯電話を示す外観斜視図。FIG. 5 is an external perspective view showing a mobile phone including the surface pressure distribution sensor according to the first embodiment of the present invention. 図6は、本発明の第2の実施形態の面圧分布センサの拡大断面図。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a surface pressure distribution sensor according to a second embodiment of the present invention. 図7は、本発明の第2の実施形態の面圧分布センサの凹凸検出時の様子を示す説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a state when unevenness is detected by the surface pressure distribution sensor according to the second embodiment of the present invention. 図8は、本発明の第3の実施形態である面圧分布センサの製造方法を説明する工程図。FIG. 8 is a process diagram illustrating a method for manufacturing a surface pressure distribution sensor according to a third embodiment of the present invention. 図9は、本発明の第3の実施形態である面圧分布センサの製造方法を説明する工程図。FIG. 9 is a process diagram illustrating a method for manufacturing a surface pressure distribution sensor according to a third embodiment of the present invention. 図10は、本発明の第4実施形態である面圧分布センサを示す拡大断面図。FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view showing a surface pressure distribution sensor according to a fourth embodiment of the present invention. 図11は、図10の可撓性フィルム基板を示す説明図。FIG. 11 is an explanatory view showing the flexible film substrate of FIG. 図12は、本発明の第5実施形態である面圧分布センサを示す平面模式図。FIG. 12 is a schematic plan view showing a surface pressure distribution sensor according to a fifth embodiment of the present invention. 図13は、本発明の第6実施形態である面圧分布センサを示す拡大断面図。FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view showing a surface pressure distribution sensor according to a sixth embodiment of the present invention. 図14は、本発明の第7の実施形態を示す説明図。FIG. 14 is an explanatory view showing a seventh embodiment of the present invention. 図15は、従来の面圧分布センサの等価回路図。FIG. 15 is an equivalent circuit diagram of a conventional surface pressure distribution sensor.

符号の説明Explanation of symbols

1、21…面圧分布センサ、2…行配線群、2a…線状導体、3、23…列配線群、3a、23a…別の線状導体、4…交差部、5…静電容量、8…可撓性フィルム(一方の基板)、8a、29a…空気層対向面(流体層対向面)、9…支持基板(他方の基板)、10…空気層(流体層)、29…可撓性フィルム(他方の基板)、101…高平滑基板(平滑基板)

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 21 ... Surface pressure distribution sensor, 2 ... Row wiring group, 2a ... Linear conductor, 3, 23 ... Column wiring group, 3a, 23a ... Another linear conductor, 4 ... Intersection, 5 ... Capacitance, 8 ... Flexible film (one substrate), 8a, 29a ... Air layer facing surface (fluid layer facing surface), 9 ... Support substrate (other substrate), 10 ... Air layer (fluid layer), 29 ... Flexible Film (the other substrate), 101 ... high smooth substrate (smooth substrate)

Claims (5)

流体層を挟んで対向する一対の基板と、一方の基板の前記流体層側に並列して形成された複数の線状導体からなる行配線群と、他方の基板の前記流体層側に並列して形成された複数の別の線状導体からなる列配線群とを有し、前記線状導体と前記別の線状導体とが相互に交差するように配置され、かつ各線状導体の各交差部に静電容量が形成されてなり、
前記行配線群が前記一方の基板に埋め込まれるとともに、前記行配線群をなす前記線状導体が、前記一方の基板の流体層対向面よりも前記流体層から離れた側に後退して配置されていることを特徴とする面圧分布センサ。
A pair of substrates facing each other across the fluid layer, a row wiring group consisting of a plurality of linear conductors formed in parallel on the fluid layer side of one substrate, and the fluid layer side of the other substrate in parallel A plurality of other linear conductors formed in a row, and arranged such that the linear conductor and the other linear conductor intersect with each other, and each intersection of the linear conductors. Capacitance is formed in the part,
The row wiring group is embedded in the one substrate, and the linear conductors forming the row wiring group are disposed so as to recede from the fluid layer facing surface of the one substrate to the side away from the fluid layer. A surface pressure distribution sensor.
前記列配線群が前記他方の基板に埋め込まれるとともに、前記列配線群をなす前記別の線状導体が、前記他方の基板の流体層対向面よりも前記流体層から離れた側に後退して配置されていることを特徴とする請求項1に記載の面圧分布センサ。   The column wiring group is embedded in the other substrate, and the other linear conductor forming the column wiring group is retracted to a side farther from the fluid layer than the fluid layer facing surface of the other substrate. The surface pressure distribution sensor according to claim 1, wherein the surface pressure distribution sensor is arranged. 前記一方の基板および前記他方の基板の少なくとも一方が、可撓性フィルムから構成されることを特徴とする請求項1に記載の面圧分布センサ。   The surface pressure distribution sensor according to claim 1, wherein at least one of the one substrate and the other substrate is made of a flexible film. 前記一方および他方の基板が可撓性基板フィルムから構成され、かつ各基板が屈折部を介して連結されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の面圧分布センサ。   The surface pressure distribution sensor according to claim 1 or 2, wherein the one and the other substrates are made of a flexible substrate film, and each substrate is connected via a refracting portion. 複数の線路導体および複数の別の線路導体を、一方および他方の基板上にそれぞれ並列に配置させて行配線群および列配線群をそれぞれ形成し、前記線状導体と前記別の線状導体とを相互に交差させるとともに、流体層を挟んで各基板を重ねることにより面圧分布センサを製造する方法であり、
平滑基板上に複数の前記線状導体を並列に配置して行配線群を形成する工程と、前記行配線群を前記平滑基板とともに一方の基板に圧着させて線状導体を前記一方の基板に埋め込む工程と、平滑基板を前記一方の基板から除去した後、埋め込まれた線状導体の露出面をエッチングして前記一方の基板の流体層対向面よりも後退させる工程と、を具備してなることを特徴とする面圧分布センサの製造方法。

A plurality of line conductors and a plurality of other line conductors are respectively arranged in parallel on one and the other substrate to form a row wiring group and a column wiring group, respectively, and the linear conductor and the another linear conductor, Is a method of manufacturing a surface pressure distribution sensor by overlapping each substrate with a fluid layer interposed therebetween,
A step of arranging a plurality of the linear conductors in parallel on a smooth substrate to form a row wiring group, and the row wiring group is pressure-bonded to one substrate together with the smooth substrate, so that the linear conductor is attached to the one substrate. And a step of removing the smooth substrate from the one substrate and then etching the exposed surface of the embedded linear conductor so as to recede from the fluid layer facing surface of the one substrate. A method of manufacturing a surface pressure distribution sensor.

JP2004017088A 2004-01-26 2004-01-26 Bearing pressure distribution sensor, and manufacturing method for bearing pressure distribution sensor Withdrawn JP2005207993A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004017088A JP2005207993A (en) 2004-01-26 2004-01-26 Bearing pressure distribution sensor, and manufacturing method for bearing pressure distribution sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004017088A JP2005207993A (en) 2004-01-26 2004-01-26 Bearing pressure distribution sensor, and manufacturing method for bearing pressure distribution sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005207993A true JP2005207993A (en) 2005-08-04

Family

ID=34902038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004017088A Withdrawn JP2005207993A (en) 2004-01-26 2004-01-26 Bearing pressure distribution sensor, and manufacturing method for bearing pressure distribution sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005207993A (en)

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007000902A1 (en) * 2005-06-28 2007-01-04 Alps Electric Co., Ltd. Specific pressure distribution sensor
WO2007135927A1 (en) * 2006-05-24 2007-11-29 Omron Corporation Pressure-sensitive sensor
JP2009192256A (en) * 2008-02-12 2009-08-27 Toshiba Corp Pressure sensor and robot hand system
JP2010079791A (en) * 2008-09-29 2010-04-08 Epson Imaging Devices Corp Capacitance input device, display device with input function and electronic device
JP2011028680A (en) * 2009-07-29 2011-02-10 Kyocera Corp Input device and display apparatus including the same
JP2011076514A (en) * 2009-10-01 2011-04-14 Nec Corp Touch panel, touch panel device, user interface device, and electronic apparatus
JP2012027703A (en) * 2010-07-23 2012-02-09 Shin Etsu Polymer Co Ltd Sensor sheet
KR101436991B1 (en) * 2013-09-11 2014-09-05 포항공과대학교 산학협력단 Tactual sensor using micro liquid metal droplet
JP2014170586A (en) * 2014-05-22 2014-09-18 Nec Corp Touch panel, touch panel device, user interface device, and electronic apparatus
US8879833B2 (en) 2011-10-07 2014-11-04 International Business Machines Corporation Generating an image of a seal impression
EP2983072A1 (en) * 2014-08-05 2016-02-10 T-Kingdom Co., Ltd. Touch sensing electrode structure and method of manufacturing same
JP2016164694A (en) * 2015-03-06 2016-09-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 Touch sensor and manufacturing method therefor
WO2019098001A1 (en) * 2017-11-15 2019-05-23 オムロン株式会社 Capacitance-type pressure sensor
WO2019098000A1 (en) * 2017-11-15 2019-05-23 オムロン株式会社 Capacitance-type pressure sensor
WO2019098014A1 (en) * 2017-11-15 2019-05-23 オムロン株式会社 Capacitance-type pressure sensor
JP2019090732A (en) * 2017-11-15 2019-06-13 オムロン株式会社 Capacitive pressure sensor
JP2019158717A (en) * 2018-03-15 2019-09-19 オムロン株式会社 Capacitive pressure sensor
JP2019158716A (en) * 2018-03-15 2019-09-19 オムロン株式会社 Capacitive pressure sensor
WO2022255031A1 (en) * 2021-05-31 2022-12-08 Nissha株式会社 Finger with tactile sensor for robot hand and robot hand with tactile sensor using same

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007000902A1 (en) * 2005-06-28 2007-01-04 Alps Electric Co., Ltd. Specific pressure distribution sensor
WO2007135927A1 (en) * 2006-05-24 2007-11-29 Omron Corporation Pressure-sensitive sensor
JP2007315875A (en) * 2006-05-24 2007-12-06 Omron Corp Pressure-sensitive sensor
JP2009192256A (en) * 2008-02-12 2009-08-27 Toshiba Corp Pressure sensor and robot hand system
JP2010079791A (en) * 2008-09-29 2010-04-08 Epson Imaging Devices Corp Capacitance input device, display device with input function and electronic device
JP2011028680A (en) * 2009-07-29 2011-02-10 Kyocera Corp Input device and display apparatus including the same
JP2011076514A (en) * 2009-10-01 2011-04-14 Nec Corp Touch panel, touch panel device, user interface device, and electronic apparatus
JP2012027703A (en) * 2010-07-23 2012-02-09 Shin Etsu Polymer Co Ltd Sensor sheet
US9113084B2 (en) 2011-10-07 2015-08-18 International Business Machines Corporation Generating an image of a seal impression
US8879833B2 (en) 2011-10-07 2014-11-04 International Business Machines Corporation Generating an image of a seal impression
US9544486B2 (en) 2011-10-07 2017-01-10 International Business Machines Corporation Generation of an image of a seal impression
WO2015037837A1 (en) * 2013-09-11 2015-03-19 포항공과대학교 산학협력단 Tactile sensor using fine droplets of liquid metal
US9851857B2 (en) 2013-09-11 2017-12-26 Postech Academy-Industry Foundation Tactual sensor using micro liquid metal droplet
KR101436991B1 (en) * 2013-09-11 2014-09-05 포항공과대학교 산학협력단 Tactual sensor using micro liquid metal droplet
JP2014170586A (en) * 2014-05-22 2014-09-18 Nec Corp Touch panel, touch panel device, user interface device, and electronic apparatus
EP2983072A1 (en) * 2014-08-05 2016-02-10 T-Kingdom Co., Ltd. Touch sensing electrode structure and method of manufacturing same
JP2016164694A (en) * 2015-03-06 2016-09-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 Touch sensor and manufacturing method therefor
WO2019098001A1 (en) * 2017-11-15 2019-05-23 オムロン株式会社 Capacitance-type pressure sensor
WO2019098000A1 (en) * 2017-11-15 2019-05-23 オムロン株式会社 Capacitance-type pressure sensor
WO2019098014A1 (en) * 2017-11-15 2019-05-23 オムロン株式会社 Capacitance-type pressure sensor
JP2019090732A (en) * 2017-11-15 2019-06-13 オムロン株式会社 Capacitive pressure sensor
JP2019090729A (en) * 2017-11-15 2019-06-13 オムロン株式会社 Capacitive pressure sensor
JP2019090730A (en) * 2017-11-15 2019-06-13 オムロン株式会社 Capacitive pressure sensor
JP2019090731A (en) * 2017-11-15 2019-06-13 オムロン株式会社 Capacitive pressure sensor
JP2019158717A (en) * 2018-03-15 2019-09-19 オムロン株式会社 Capacitive pressure sensor
JP2019158716A (en) * 2018-03-15 2019-09-19 オムロン株式会社 Capacitive pressure sensor
WO2022255031A1 (en) * 2021-05-31 2022-12-08 Nissha株式会社 Finger with tactile sensor for robot hand and robot hand with tactile sensor using same
JP2022184009A (en) * 2021-05-31 2022-12-13 Nissha株式会社 Robot hand finger with tactile sensor and robot hand with tactile sensors using the same
JP7254433B2 (en) 2021-05-31 2023-04-10 Nissha株式会社 Finger with tactile sensor of robot hand and robot hand with tactile sensor using this

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2005207993A (en) Bearing pressure distribution sensor, and manufacturing method for bearing pressure distribution sensor
KR100559094B1 (en) Surface pressure distribution sensor
US10254894B2 (en) Pressure-sensitive touch panel
US9207814B2 (en) Single-layer touch sensor
TWI635428B (en) Projected capacitive touch panel with a silver-inclusive transparent conducting layer(s)
US20080105936A1 (en) Surface pressure distribution sensor
KR100898221B1 (en) Electrostatic capacity type digital touch-screen and manufacturing method thereof
TW201738540A (en) Pressure detecting device
US8803004B2 (en) Complex adhesive boundaries for touch sensors
US20130194198A1 (en) Thin Dielectric Layer For Touch Sensor Stack
JPH0797057B2 (en) Surface pressure distribution detection element
KR20090106109A (en) Touch sensing apparatus having improved location detection performance for periphery touch
US20190212841A1 (en) Touch panel and method for making same
CN104166487A (en) Touch sensing apparatus using single layer pattern and method for manufacturing the same
CN109997021A (en) Pressure sensor
US9071249B2 (en) Corrosion resistant touch sensor
CN107633200B (en) Capacitive fingerprint identification module and electronic equipment
WO2020209188A1 (en) Touch sensor
WO2018032353A1 (en) Touch substrate, touch panel and touch apparatus having the same, and fabricating method thereof
US9312855B2 (en) Touch sensor tracks
CN212675540U (en) Electronic device and capacitive touch matrix
TWI614696B (en) Double-sided fingerprint sensor
JP2004347415A (en) Method for manufacturing surface pressure distribution sensor
JP3356401B2 (en) Surface shape recognition sensor
TWM519275U (en) Functional glass cover

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070403