JP2006332588A - コンデンサー用電極層とコンデンサー用電極層の製造方法、その電極層を用いた単位センサー、及びその単位センサーを用いた触覚センサー - Google Patents
コンデンサー用電極層とコンデンサー用電極層の製造方法、その電極層を用いた単位センサー、及びその単位センサーを用いた触覚センサー Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006332588A JP2006332588A JP2006015573A JP2006015573A JP2006332588A JP 2006332588 A JP2006332588 A JP 2006332588A JP 2006015573 A JP2006015573 A JP 2006015573A JP 2006015573 A JP2006015573 A JP 2006015573A JP 2006332588 A JP2006332588 A JP 2006332588A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- electrode layer
- polymer
- signal transmission
- unit sensor
- 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.)
- Pending
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims abstract description 42
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 26
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 22
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 29
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 20
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 7
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 5
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 5
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 claims description 4
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 4
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
- G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
- G01L1/146—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors for measuring force distributions, e.g. using force arrays
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
- G01L5/226—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to manipulators, e.g. the force due to gripping
- G01L5/228—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to manipulators, e.g. the force due to gripping using tactile array force sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G5/00—Capacitors in which the capacitance is varied by mechanical means, e.g. by turning a shaft; Processes of their manufacture
- H01G5/01—Details
- H01G5/011—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G5/00—Capacitors in which the capacitance is varied by mechanical means, e.g. by turning a shaft; Processes of their manufacture
- H01G5/16—Capacitors in which the capacitance is varied by mechanical means, e.g. by turning a shaft; Processes of their manufacture using variation of distance between electrodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
【課題】柔軟性に優れ、製造が容易であり、拡張が容易であるセンサーを提供する。
【解決手段】本発明による電極層は、ポリマー基板と、ポリマー基板上に形成される電極と、信号伝達線とを備える。また、本発明による単位センサーは、該電極層からなる上部及び下部電極層と、ポリマーからなるスペーサー層とを備える。
【選択図】図２Ａ
【解決手段】本発明による電極層は、ポリマー基板と、ポリマー基板上に形成される電極と、信号伝達線とを備える。また、本発明による単位センサーは、該電極層からなる上部及び下部電極層と、ポリマーからなるスペーサー層とを備える。
【選択図】図２Ａ
Description
本発明は、コンデンサー用電極層とコンデンサー用電極層の製造方法、その電極層を用いた単位センサー、及びその単位センサーを用いた触覚センサーに関し、より詳細には、フレキシブル基板を用いて具現され、拡張可能なフレキシブルコンデンサー用電極層とコンデンサー用電極層の製造方法、その電極層を用いた単位センサー、及びその単位センサーを用いた触覚センサーに関する。
触覚センサーについては、ロボットなどの分野に適用するために多くの研究がなされてきたが、これまでは、特に商業的成果を示していない。最近、人間型ロボットの登場により、ロボットに対する研究が、人間型ロボットを中心にして、加速度がつき始めており、Ｒｏｏｍｂａのような掃除ロボットを中心にして、人間の実生活に応用できるロボットが商用として登場し始めた。したがって、これから、ロボットが工場などの特殊目的以外に人間生活の多くの部分に影響を及ぼすものと思われる。これらのロボットが人間と円滑に相互作用を行うためには、触覚を有することが必須である。これによって、ロボットのための触覚センサーについての要求も自然に高くなるものである。これらの触覚センサーは、人間の皮膚のように柔らかくなければならず、外部の衝撃からある程度センサーと内部のシステムを保護し、所望の面積内において自由自在な設置が可能でなければならない。
現在まで、ロボットに応用する目的で開発された触覚センサーは、殆ど、柔軟なポリイミド系列のプラスチックやゴム、布などの材質からなる薄板状の二次元配列構造を有している。圧力感知センサーは、主に圧力によって抵抗が変わり、または静電容量が変わる方式のセンサーが用いられている。代表例としては、米国特許第６，８２６，９６８号に開示されている。このようなセンサーは、主に製作方法の特性上、人間の皮膚に似た程度である１ｍｍ以下の解像度を具現することが困難であり、また、構造的には、隣接した単位センサー間の干渉が大きいため、所望の面積内において自由に設置し難いという問題点があった。
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、柔軟性に優れたコンデンサー用電極層及びその電極層の製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、柔軟性に優れ、解像度がよく、製造が容易な単位センサーを提供することにある。
また、本発明のまた他の目的は、柔軟性に優れ、拡張が容易な触覚センサーを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の一側面によれば、
ポリマー基板と、
前記ポリマー基板上に形成される電極と、
前記電極と連結されるように、前記ポリマー基板上に形成される信号伝達線と、を備えることを特徴とする、コンデンサー用電極層が提供される。
ポリマー基板と、
前記ポリマー基板上に形成される電極と、
前記電極と連結されるように、前記ポリマー基板上に形成される信号伝達線と、を備えることを特徴とする、コンデンサー用電極層が提供される。
また、本発明の他の一側面によれば、
シリコン基板上に犠牲層を形成するステップと、
前記犠牲層上の所定の領域に前記電極及び信号伝達線を形成するステップと、
前記電極及び前記信号伝達線が形成されて得られた物の上に液相のポリマーをコートして固めるステップと、
前記シリコン基板及び前記犠牲層を除去するステップと、を含むことを特徴とする、コンデンサー用電極層の製造方法が提供される。
シリコン基板上に犠牲層を形成するステップと、
前記犠牲層上の所定の領域に前記電極及び信号伝達線を形成するステップと、
前記電極及び前記信号伝達線が形成されて得られた物の上に液相のポリマーをコートして固めるステップと、
前記シリコン基板及び前記犠牲層を除去するステップと、を含むことを特徴とする、コンデンサー用電極層の製造方法が提供される。
また、本発明のまた他の一側面によれば、
ポリマー基板と、前記ポリマー基板上に形成される上部電極と、前記上部電極の左側及び右側にそれぞれ形成された上部電極用信号伝達線とを有する上部電極層と、
ポリマー基板と、前記ポリマー基板上に形成される下部電極と、前記下部電極の前側及び後側にそれぞれ形成された下部電極用信号伝達線とを有する下部電極層と、
ポリマーからなり、前記上部電極層と前記下部電極層との間に位置されており、前記上部電極と前記下部電極が対面するように、所定の領域に孔が形成されたスペーサー層と、を備えることを特徴とする、単位センサーが提供される。
ポリマー基板と、前記ポリマー基板上に形成される上部電極と、前記上部電極の左側及び右側にそれぞれ形成された上部電極用信号伝達線とを有する上部電極層と、
ポリマー基板と、前記ポリマー基板上に形成される下部電極と、前記下部電極の前側及び後側にそれぞれ形成された下部電極用信号伝達線とを有する下部電極層と、
ポリマーからなり、前記上部電極層と前記下部電極層との間に位置されており、前記上部電極と前記下部電極が対面するように、所定の領域に孔が形成されたスペーサー層と、を備えることを特徴とする、単位センサーが提供される。
前記上部電極層と前記スペーサー層との間に、ポリマーからなる絶縁層が位置され、または前記下部電極層と前記スペーサー層との間に、ポリマーからなる絶縁層が位置されることが好ましい。
前記上部電極層上には、ポリマーからなるバンプ層が位置することが好ましい。
また、本発明のさらに他の一側面によれば、
前記単位センサーが二次元配列されており、それぞれの単位センサーをなす前記上部電極が互いに電気的に連結されるように、前記上部電極用信号伝達線が順次連結され、それぞれの単位センサーをなす前記下部電極が互いに電気的に連結されるように、前記下部電極用信号伝達線が順次連結されてなる単位センサーレーと、
前記単位センサーレーを外部と連結するために、末端に位置された上部電極用信号伝達線及び下部電極用信号伝達線のそれぞれに設置される連結線と、を備えることを特徴とする、触覚センサーが提供される。
前記単位センサーが二次元配列されており、それぞれの単位センサーをなす前記上部電極が互いに電気的に連結されるように、前記上部電極用信号伝達線が順次連結され、それぞれの単位センサーをなす前記下部電極が互いに電気的に連結されるように、前記下部電極用信号伝達線が順次連結されてなる単位センサーレーと、
前記単位センサーレーを外部と連結するために、末端に位置された上部電極用信号伝達線及び下部電極用信号伝達線のそれぞれに設置される連結線と、を備えることを特徴とする、触覚センサーが提供される。
本発明の電極層及び単位センサーは、液相のポリマーを用いて基板を形成することにより、柔軟性に優れ、製造が容易となる。また、単位センサーのスペーサー層の形成の際に、フォトリソグラフィ工程を導入することにより、１ｍｍ以下の解像度が得られる。
また、本発明の触覚センサーは、柔軟性のある単位センサーを用いるので、柔軟性に優れ、拡張が容易である。
したがって、本発明の触覚センサーは、ロボットへの応用はもとより靴底に適用して、人間の挙動の際に足に加えられる圧力分布を測定して、これを医学的に活用するのに応用することもできる。また、柔らかな触感により、マウスなどの入力装置の拡張として、人間とコンピュータとの間にさらに多様な機能のインターフェースを提供することができる。
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１Ａは、本発明の実施の形態によるコンデンサー用電極層を示す概略図であり、図１Ｂは、図１Ａによるコンデンサー用電極層の製造方法を説明するための概略図であり、図２Ａ及び図２Ｂは、図１Ａによるコンデンサー用電極層を用いた単位センサーを示す概略図であり、図３Ａは、図２Ａ及び図２Ｂによる単位センサーに用いられるスペーサー層の製造方法を説明するための概略図であり、図３Ｂは、図２Ａ及び図２Ｂによる単位センサーに用いられる絶縁層の製造方法を説明するための概略図であり、図３Ｃは、図２Ａ及び図２Ｂによる単位センサーに用いられるバンプ層の製造方法を説明するための概略図であり、図３Ｄは、図１Ｂによる電極層と、図３Ａ乃至図３Ｃによるスペーサー層、絶縁層、及びバンプ層を用いた単位センサーの製造方法を説明するための概略図であり、図４は、図２Ａ及び図２Ｂによる単位センサーを用いた触覚センサーを示す概略図であり、図５は、図４による触覚センサーを示す実際の写真である。
＜第１の実施の形態＞
本実施の形態は、二つの電極層間の距離変化に応じて静電容量が変化するコンデンサーに用いられる電極層に関する。
＜第１の実施の形態＞
本実施の形態は、二つの電極層間の距離変化に応じて静電容量が変化するコンデンサーに用いられる電極層に関する。
図１Ａを参照すると、本実施の形態による電極層１００は、基板１０３と、電極１０１と、信号伝達線１０２とからなっている。
基板１０３は、柔軟性を持たせるために、シリコン系ゴム、ポリイミドなどのようなポリマーからなる。
電極１０１と信号伝達線１０２は、基板１０３上に形成されるが、信号伝達線１０２は、電極１０１と連結される。したがって、本実施の形態による電極層１００が用いられるコンデンサーでの静電容量の変化による信号は、信号伝達線１０２を介して外部に伝達される。
図１Ｂを参照して電極層の製造方法を説明すると、先ず、シリコン基板１０上に犠牲層２０を形成する。次に、その犠牲層２０上の所定の領域に銅、金などの導体を電気めっきして、電極１０１及び信号伝達線１０２を形成する。次いで、電極１０１と信号伝達線１０２が形成されて得られたものの上に液相のポリマーをコートして固めることにより、基板１０３を形成する。続けて、シリコン基板１０及び犠牲層２０を除去すると、基板１０３と、電極１０１と、信号伝達線１０２とからなる電極層１００が製造される。
本実施の形態による電極層を用いると、柔軟性に優れたコンデンサー配列を製造することができる。
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、上述した第１の実施形態による電極層を用いた単位センサーに関する。
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、上述した第１の実施形態による電極層を用いた単位センサーに関する。
図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、本実施の形態による単位センサーは、下部電極層１２０上にスペーサー層２００と、絶縁層３００と、上部電極層１１０と、バンプ層４００が順次積層されてなる。
上部電極層１１０は、上部電極１１１と、信号伝達線１１２と、ポリマー基板１１３とからなり、下部電極層１２０は、下部電極１２１と、信号伝達線１２２と、ポリマー基板１２３とからなるが、上部電極層１１０と下部電極層１２０は、上述した第１の実施の形態における電極層１００を用いるので、繰り返される説明は省略する。ただし、上部電極層の信号伝達線１１２は、上部電極１１１の左側及び右側にそれぞれ形成され、下部電極層の信号伝達線１２２は、下部電極１２１の前側及び後側に形成される。したがって、平面図からみると、上部電極層の信号伝達線１１２と下部電極層の信号伝達線１２２は、直交するようになる。
スペーサー層２００は、下部電極層１２０と上部電極層１１０との間に位置されるが、上部電極１１１と下部電極１２１が対面するように、所定の領域に孔２１０が形成されている。したがって、スペーサー層２００に形成された孔２１０を通じて、上部電極層の上部電極１１１と下部電極層の下部電極１２１は対面するようになり、上部電極１１１と下部電極１２１との間の増減に応じて、静電容量が変わるようになる。
図２Ａ及び図２Ｂと結びつけて図３Ａを参照すると、スペーサー層２００は、先ず、シリコン基板１０上の液相のポリマーをコートして固めてから、フォトリソグラフィ工程によってパターンを形成する。さらに、ドライエッチングによって、ポリマーに孔２１０を形成した後、シリコン基板１０を除去することにより設けられる。このように、フォトリソグラフィ工程を導入することにより、１ｍｍ以下の水準の解像度が得られる。
さらに図２Ａ及び図２Ｂに戻ると、絶縁層３００は、上部電極層１１０とスペーサー層２００との間に位置されることにより、上部電極１１１と下部電極１２１が接触されて通電することを防止する。絶縁層３００は、下部分極層１２０とスペーサー層２００との間に位置されてもよい。
図２Ａ及び図２Ｂと結びつけて図３Ｂを参照すると、絶縁層３００は、先ず、シリコン基板１０上に液相のポリマーをコートして固めてから、シリコン基板１０を除去することにより設けられる。
さらに図２Ａ及び図２Ｂに戻ると、バンプ層４００は、上部電極層１１０上に位置されることにより、使用者が加えた圧力が上部電極層１１０に確実に伝達されるようになる。
図２Ａ及び図２Ｂと結びつけて図３Ｃを参照すると、バンプ層４００は、先ず、シリコン基板１０をエッチングしてバンプモールド１１を形成し、バンプモールド１１が形成されたシリコン基板１０上に、液相のポリマーをコートして固めてから、シリコン基板１０を除去することにより設けられる。
上部電極層１１０及び下部電極層１２０に用いられる基板１１３、１２３だけでなく、スペーサー層２００、絶縁層３００、及びバンプ層４００もポリマーからなるが、ポリマーとしてはシリコン系ゴムまたはポリイミドが用いられてもよい。
上述した方法によって製造されたスペーサー層２００と、絶縁層３００と、上部電極層１１０と、バンプ層４００とが、下部電極層１２０上に順次積層されるように接着させることにより、図３Ｄに示す単位センサーが設けられる。この際、接着方法には特に制限がなく、例えば、接着すべき表面を酸素プラズマで処理した後、位置合せして付着した後、６０℃の温度で５０分程度加熱する方法を用いてもよい。
本実施の形態による単位センサーの作動について例を挙げて説明すると、使用者がバンプ層４００を押圧することにより、上部電極１１１と下部電極１２１との距離が近づくと、上部電極と下部電極との間の静電容量が大きくなり、このような静電容量の変化による信号は、外部回路と下部電極を連結する信号伝達線１２２を介して外部回路に伝達されるようになる。また、使用者がバンプ層４００を押圧していた圧力を解除すると、上部電極１１１と下部電極１２１との距離が遠ざかり、上部電極と下部電極との間の静電容量が小さくなるが、このような静電容量の変化による信号は、外部回路と上部電極を連結する信号伝達線１１２を介して外部回路に伝達されるようになる。
本実施の形態による単位センサーは、液相のポリマーを用いるので、製造が容易であり、柔軟性に優れている。
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態は、上述した第２の実施の形態による単位センサーを用いた触覚センサーに関する。
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態は、上述した第２の実施の形態による単位センサーを用いた触覚センサーに関する。
図４を参照すると、本実施の形態による触覚センサーは、上述した第２の実施の形態による単位センサーが二次元配列された単位センサーレーと、連結線５００とからなる。
単位センサーレーを構成する単位センサーのそれぞれの上部電極１１１は、上部電極用信号伝達線１１２が順次連結されることにより、互いに電気的に連結され、単位センサーレーを構成する単位センサーのそれぞれの下部電極は、下部電極用信号伝達線１２２が順次連結されることにより、互いに電気的に連結されるようになる。このように順次連結された上部電極用信号伝達線１１２及び下部電極用信号伝達線１２２の末端には、単位センサーレーを容易に外部と連結するための連結線５００が設置される。
図５を参照すると、本発明の実施の形態による触覚センサーの柔軟性を確認することができる。
このように、本実施の形態による触覚センサーは、柔軟性のある単位センサーを用いるので、柔軟性に優れており、連結線を用いて拡張が容易である。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらの実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で、当分野における通常の知識を有する者により、様々な変形が可能であることは言うまでもない。
１００ 電極層
１０１ 電極
１０２ 信号伝達線
１０３ 基板
１０ シリコン基板
２０ 犠牲層
１１０ 上部電極層
１１１ 上部電極
１１２ 信号伝達線
１１３ ポリマー基板
１２０ 下部電極層
１２１ 下部電極
１２２ 信号伝達線
１２３ ポリマー基板
２００ スペーサー層
２１０ 孔
３００ 絶縁層
４００ バンプ層
５００ 連結線
１０１ 電極
１０２ 信号伝達線
１０３ 基板
１０ シリコン基板
２０ 犠牲層
１１０ 上部電極層
１１１ 上部電極
１１２ 信号伝達線
１１３ ポリマー基板
１２０ 下部電極層
１２１ 下部電極
１２２ 信号伝達線
１２３ ポリマー基板
２００ スペーサー層
２１０ 孔
３００ 絶縁層
４００ バンプ層
５００ 連結線
Claims (13)
- 二つの電極層間の距離変化に応じて静電容量が変化するコンデンサーに用いられる前記電極層が、
ポリマー基板と、
前記ポリマー基板上に形成される電極と、
前記電極と連結されるように、前記ポリマー基板上に形成される信号伝達線とを備えることを特徴とする、コンデンサー用電極層。 - 前記ポリマーが、シリコン系ゴムまたはポリイミドからなること、を特徴とする、請求項１に記載のコンデンサー用電極層。
- 請求項１に記載のコンデンサー用電極層の製造方法が、
シリコン基板上に犠牲層を形成するステップと、
前記犠牲層上の所定の領域に前記電極及び信号伝達線を形成するステップと、
前記電極及び前記信号伝達線が形成された結果物上に液相のポリマーをコートして固めるステップと、
前記シリコン基板及び前記犠牲層を除去するステップと、を含むことを特徴とする、コンデンサー用電極層の製造方法。 - 前記電極と前記信号伝達線が、電気メッキで形成されることを特徴とする、請求項３に記載のコンデンサー用電極層の製造方法。
- ポリマー基板と、前記ポリマー基板上に形成される上部電極と、前記上部電極の左側及び右側にそれぞれ形成された上部電極用信号伝達線とを有する上部電極層と、
ポリマー基板と、前記ポリマー基板上に形成される下部電極と、前記下部電極の前側及び後側にそれぞれ形成された下部電極用信号伝達線とを有する下部電極層と、
ポリマーからなり、前記上部電極層と前記下部電極層との間に位置されており、前記上部電極と前記下部電極が対面するように、所定の領域に孔が形成されたスペーサー層と、を備えることを特徴とする単位センサー。 - 前記スペーサー層が、シリコン基板上に液相のポリマーをコートして固めてから、フォトリソグラフィ工程によってパターンを形成し、ドライエッチングによって前記孔を形成した後、前記シリコン基板を除去することにより設けられることを特徴とする、請求項５に記載の単位センサー。
- 前記上部電極層と前記スペーサー層との間に、ポリマーからなる絶縁層が位置されることを特徴とする、請求項５に記載の単位センサー。
- 前記下部電極層と前記スペーサー層との間に、ポリマーからなる絶縁層が位置されることを特徴とする、請求項５に記載の単位センサー。
- 前記絶縁層が、シリコン基板上に液相のポリマーをコートして固めてから、前記シリコン基板を除去することにより設けられることを特徴とする、請求項７または８に記載の単位センサー。
- 前記上部電極層上には、ポリマーからなるバンプ層が位置することを特徴とする、請求項５に記載の単位センサー。
- 前記バンプ層が、バンプモールドが形成されたシリコン基板上に液相のポリマーをコートして固めてから、前記シリコン基板を除去することにより設けられることを特徴とする、請求項１０に記載の単位センサー。
- 前記ポリマーが、シリコン系ゴムまたはポリイミドからなることを特徴とする、請求項５、７、８または１０に記載の単位センサー。
- 請求項５、７、８または１０に記載の単位センサーを用いた触覚センサーが、
前記単位センサーが二次元配列されており、それぞれの単位センサーをなす前記上部電極が互いに電気的に連結されるように、前記上部電極用信号伝達線が順次連結され、それぞれの単位センサーをなす前記下部電極が互いに電気的に連結されるように、前記下部電極用信号伝達線が順次連結されてなる単位センサーレーと、
前記単位センサーレーを外部と連結するために、末端に位置された上部電極用信号伝達線及び下部電極用信号伝達線のそれぞれに設置される連結線と、を備えることを特徴とする、触覚センサー。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050044570A KR100608927B1 (ko) | 2005-05-26 | 2005-05-26 | 커패시터용 전극층과 커패시터용 전극층의 제조방법, 그전극층을 이용한 단위센서 및 그 단위센서를 이용한촉각센서 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006332588A true JP2006332588A (ja) | 2006-12-07 |
Family
ID=37184987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006015573A Pending JP2006332588A (ja) | 2005-05-26 | 2006-01-24 | コンデンサー用電極層とコンデンサー用電極層の製造方法、その電極層を用いた単位センサー、及びその単位センサーを用いた触覚センサー |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7692255B2 (ja) |
| JP (1) | JP2006332588A (ja) |
| KR (1) | KR100608927B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009059866A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Omron Corp | 素子集合体及びその製造方法 |
| JP2009272354A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Omron Corp | 可変容量コンデンサ封止用誘電材料、可変容量コンデンサおよび素子集合体 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100735295B1 (ko) * | 2005-10-28 | 2007-07-03 | 삼성전기주식회사 | 폴리머 필름을 이용한 플렉서블 촉각센서 제조방법 |
| KR100812318B1 (ko) | 2007-03-19 | 2008-03-10 | 한국표준과학연구원 | 곡면 부착형 촉각 센서 및 그 제조 방법 |
| ITTO20070779A1 (it) * | 2007-11-05 | 2009-05-06 | Fond Istituto Italiano Di T Ec | Disposizione di sensori tattili e sistema sensoriale corrispondente |
| KR20090060877A (ko) * | 2007-12-10 | 2009-06-15 | 한국표준과학연구원 | 고온용 촉각센서 및 그 제조 방법 |
| EP2071312B1 (en) * | 2007-12-13 | 2015-09-16 | Yamaha Corporation | Pressure sensor and data input apparatus |
| CZ301717B6 (cs) * | 2009-04-06 | 2010-06-02 | Ceské vysoké ucení technické v Praze Fakulta strojní | Zarízení na snímání taktilní informace |
| US9239346B2 (en) | 2012-01-28 | 2016-01-19 | The Regents Of The University Of California | Systems for providing electro-mechanical sensors |
| FR3023914B1 (fr) * | 2014-07-18 | 2017-07-21 | Feetme | Systeme a reseau de cellules de capteurs capacitifs de pression et de cisaillement et procede de fabrication |
| ES2742129T3 (es) * | 2015-08-25 | 2020-02-13 | Feetme | Plantillas para la inserción en un artículo de calzado y sistema de monitorización de una presión del pie |
| KR102412809B1 (ko) * | 2020-09-25 | 2022-06-24 | 동국대학교 산학협력단 | 인장 센서 및 이의 제조방법 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05288619A (ja) * | 1992-04-07 | 1993-11-02 | Youji Yamada | 静電容量式触覚センサ |
| JPH0783776A (ja) * | 1993-08-20 | 1995-03-31 | Endress & Hauser Gmbh & Co | 容量型薄膜絶対圧センサ、抵抗型薄膜絶対圧センサおよび容量型絶対圧センサを製造するための薄膜法 |
| JPH0992141A (ja) * | 1995-09-21 | 1997-04-04 | Dainippon Printing Co Ltd | 厚膜パターン形成方法 |
| JP2005093660A (ja) * | 2003-09-17 | 2005-04-07 | Sony Corp | 実装基板の製造方法、実装基板および実装基板製造用マスター基板 |
| JP2006250705A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Toshiba Corp | 触覚センサー |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3236098A1 (de) * | 1982-09-29 | 1984-03-29 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Druckwandleranordnung, insbesondere fuer industrieroboter |
| US4766389A (en) * | 1986-09-03 | 1988-08-23 | Extrude Hone Corporation | Capacitor array sensors tactile and proximity sensing and methods of use thereof |
| US5225959A (en) * | 1991-10-15 | 1993-07-06 | Xerox Corporation | Capacitive tactile sensor array and method for sensing pressure with the array |
| DE60011445D1 (de) * | 2000-11-28 | 2004-07-15 | St Microelectronics Srl | Textilartiger kapazitiver Drucksensor und Verfahren zum Abbilden des auf Punkte einer Oberfläche eines flexiblen und biegsamen Objekts, insbesondere eines Segels, ausgeübten Drucks |
| US7352355B2 (en) * | 2002-10-28 | 2008-04-01 | Delphi Technologies, Inc. | Transparent overlay input device |
| DE60328913D1 (de) * | 2002-12-12 | 2009-10-01 | Danfoss As | Berührungssensorelement und sensorgruppe |
-
2005
- 2005-05-26 KR KR1020050044570A patent/KR100608927B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2006
- 2006-01-23 US US11/336,764 patent/US7692255B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-01-24 JP JP2006015573A patent/JP2006332588A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05288619A (ja) * | 1992-04-07 | 1993-11-02 | Youji Yamada | 静電容量式触覚センサ |
| JPH0783776A (ja) * | 1993-08-20 | 1995-03-31 | Endress & Hauser Gmbh & Co | 容量型薄膜絶対圧センサ、抵抗型薄膜絶対圧センサおよび容量型絶対圧センサを製造するための薄膜法 |
| JPH0992141A (ja) * | 1995-09-21 | 1997-04-04 | Dainippon Printing Co Ltd | 厚膜パターン形成方法 |
| JP2005093660A (ja) * | 2003-09-17 | 2005-04-07 | Sony Corp | 実装基板の製造方法、実装基板および実装基板製造用マスター基板 |
| JP2006250705A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Toshiba Corp | 触覚センサー |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009059866A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Omron Corp | 素子集合体及びその製造方法 |
| JP2009272354A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Omron Corp | 可変容量コンデンサ封止用誘電材料、可変容量コンデンサおよび素子集合体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7692255B2 (en) | 2010-04-06 |
| US20060267140A1 (en) | 2006-11-30 |
| KR100608927B1 (ko) | 2006-08-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2006332588A (ja) | コンデンサー用電極層とコンデンサー用電極層の製造方法、その電極層を用いた単位センサー、及びその単位センサーを用いた触覚センサー | |
| US7673528B2 (en) | Flexible modular sensor systems | |
| Choi et al. | Stretchable, transparent, and stretch-unresponsive capacitive touch sensor array with selectively patterned silver nanowires/reduced graphene oxide electrodes | |
| US20170059419A1 (en) | Piezocapacitive type pressure sensor with porous dielectric layer | |
| TW201706803A (zh) | 觸壓式三維信號輸入裝置及多功能觸控面板 | |
| KR20170103758A (ko) | 이온 전도성 물질로 된 플렉서블 투명 센서 | |
| CN106706176A (zh) | 具有图案化微结构阵列的电容式触觉传感器 | |
| CN206192550U (zh) | 一种具有图案化微结构阵列的电容式触觉传感器 | |
| KR20080096352A (ko) | 용량성 터치 패널의 컨덕터 패턴 구조 | |
| KR20120009678A (ko) | 신축성 촉각센서와 그 제조방법 | |
| CN105067161B (zh) | 匀强电场型机器人触觉传感器及其检测方法 | |
| KR20190127197A (ko) | 신축성 전자 장치 및 그 제조 방법 | |
| KR101544386B1 (ko) | 압력 센서 및 그 제조 방법 | |
| TWI524229B (zh) | 具有二維觸控結構的殼體及其製造方法 | |
| Farrow et al. | Functionalized textiles for interactive soft robotics | |
| JP6446110B2 (ja) | 透明圧力センサ及びその製造方法 | |
| TW200844416A (en) | A tactile sensor, the manufacturing method thereof, and a film for a tactile sensor | |
| KR20170126302A (ko) | 압력 센서 소자 및 압력 센서 소자 제조 방법 | |
| KR101241337B1 (ko) | 페릴렌 코팅층을 이용하는 ｐｄｍｓ 기반의 유연성 전극 및 그 제조 방법 | |
| KR100816660B1 (ko) | 촉각 센서 및 제조 방법 | |
| Sicotte-Brisson et al. | Capacitive tactile sensor using mutual capacitance sensing method for increased resolution | |
| KR102200599B1 (ko) | 그래핀을 이용한 촉감센서, 손가락 센서 및 그 제조방법 | |
| CN108065961A (zh) | 超声波换能器器件、超声波探测器以及超声波装置 | |
| Yuan et al. | Hierarchical Wrinkling‐Cracking Architectures for Flexible Pressure Sensors | |
| KR100855603B1 (ko) | 촉각 센서 및 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081028 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090609 |