JP2009264909A - Electrostatic device method for manufacturing and electrostatic device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrostatic device having a simple structure, achieving remarkable reduction in size, can be easily manufactured, and remarkably reduce the manufacturing costs. <P>SOLUTION: A tilt sensor as the electrostatic device is manufactured by a method including a structure creating step of creating two electrode structures and a bonding step of bonding the created two electrode structures. The two electrode structures are created by a method including an electrode offset printing step and an electrode curing step. In the electrode offset printing step, a mold 89 for electrode formation in which an electrostatic electrode pattern is formed by a process combining an ultraviolet lithography and electroforming is mounted on a roll 87 of an offset printing device 86 to perform offset printing of a photosensitive resin 90 having electric conductivity on a molding 1. In the electrode curing step, the printed photosensitive resin 90 is cured to form the electrostatic electrode on the molding 1. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、例えば静電容量型センサ、静電アクチュエータ、静電スイッチ等の静電デバイスの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an electrostatic device such as a capacitive sensor, an electrostatic actuator, and an electrostatic switch.

静電容量型センサは従来から、例えば傾斜角センサ、圧力センサ及び加速度センサ等の各種センサとして広く用いられている。例えば傾斜角センサは、2つの電極に適宜の液体を浸漬し、傾斜による液面の変化を静電容量の変化として検出する構成となっている。また、圧力センサ及び加速度センサは、2つの電極の一方を固定し、他方を可動式として、可動側の電極が圧力又は加速度により位置が変化すると電極間の静電容量が変化することを利用したものである。   Conventionally, electrostatic capacitance type sensors are widely used as various sensors such as an inclination angle sensor, a pressure sensor, and an acceleration sensor. For example, the tilt angle sensor is configured to immerse an appropriate liquid in two electrodes and detect a change in liquid level due to the tilt as a change in capacitance. In addition, the pressure sensor and the acceleration sensor make use of the fact that when one of the two electrodes is fixed and the other is movable, the capacitance between the electrodes changes when the position of the movable electrode changes due to pressure or acceleration. Is.

この種の静電容量型センサにおいては、電極間で液体が自由に移動できるようにするために、あるいは電極間の距離を可変とするために、電極間を真空とするか、あるいは空気等の誘電率の低い気体を用いることが行われてきた。しかしながら、この方法では、コンデンサに蓄積される電荷量の決定要因である誘電率が低くなり、センサの感度を向上させるためには電極面積を大きくしなければならなかった。これは素子面積の増加に繋がり、センサ製造時の歩留りの低下や小型化の妨げの原因となっていた。   In this type of capacitive sensor, in order to allow the liquid to freely move between the electrodes or to make the distance between the electrodes variable, the electrodes are evacuated or air or the like is used. It has been practiced to use a gas with a low dielectric constant. However, in this method, the dielectric constant, which is a determinant of the amount of charge accumulated in the capacitor, is lowered, and the electrode area has to be increased in order to improve the sensitivity of the sensor. This has led to an increase in the element area, which has been a cause of a decrease in yield during manufacture of the sensor and an obstacle to miniaturization.

この点、例えば非特許文献1は、電界効果トランジスタ(FET)を利用して信号増幅を行う静電容量型圧力センサを開示している。非特許文献1は、この構成により、圧力や加速度を高い感度で検出できるとする。
S. Buschnakowski, A. Bertz, W. Brauer, S. Heinz, R. Schuberth, G. Ebest and T. Gessner:“DEVELOPMENT AND CHARACTERISATION OF A HIGH ASPECT RATIO VERTICAL FET SENSOR FOR MOTION DETECTION” TRANSDUCERS ’03, Boston, June 8−12, 2003, p. 1391−1394.
In this regard, for example, Non-Patent Document 1 discloses a capacitive pressure sensor that performs signal amplification using a field effect transistor (FET). Non-Patent Document 1 assumes that this configuration can detect pressure and acceleration with high sensitivity.
S. Buschnakowski, A.B. Bertz, W.M. Brauer, S .; Heinz, R.A. Schuberth, G.M. Ebest and T.W. Gessner: "DEVELOPMENT AND CHARACTERISATION OF A HIGH ASPECT RATIO VERTICAL FET SENSOR FOR MOTION DETECTION" TRANSDUCERS '03, Boston, June 8-12, 2003. 1391-1394.

一方、特許文献1は、前述の非特許文献1の構成は構造が複雑で製造工程が複雑になる旨を指摘し、これを解決するために、以下のような構成の静電容量型センサを提案している。即ち、この特許文献1の静電容量型センサは、基板と、ゲート電極板と、を備える。前記基板は、対向する2つの主面を有し、その一方の面に第1導電型のソース領域と第1導電型のドレイン領域が所定の間隔で設けられている。また、当該基板において、前記ソース領域と前記ドレイン領域の間に位置する第2導電型の領域がチャンネル領域とされている。前記ゲート電極板は、前記チャンネル領域に対向する。前記ゲート電極板は、前記チャンネル領域の表面に平行な一方向に移動可能に設けられており、前記チャンネル領域と前記ゲート電極板との対向面積の変化に基づいて前記ゲート電極板に加えられた力を検出する。特許文献1は、この構成により、構造が簡単でかつ製造が容易な静電容量型センサを提供できるとする。
特開2007−71846号公報
On the other hand, Patent Document 1 points out that the structure of Non-Patent Document 1 described above is complicated in structure and manufacturing process, and in order to solve this, a capacitive sensor having the following structure is used. is suggesting. That is, the capacitive sensor of Patent Document 1 includes a substrate and a gate electrode plate. The substrate has two main surfaces facing each other, and a first conductivity type source region and a first conductivity type drain region are provided at a predetermined interval on one surface thereof. In the substrate, a region of the second conductivity type located between the source region and the drain region is a channel region. The gate electrode plate faces the channel region. The gate electrode plate is provided so as to be movable in one direction parallel to the surface of the channel region, and is applied to the gate electrode plate based on a change in the facing area between the channel region and the gate electrode plate. Detect force. Patent Document 1 assumes that this configuration can provide a capacitive sensor that has a simple structure and is easy to manufacture.
JP 2007-71846 A

また、特許文献2が開示する静電容量型センサは、外力によって変位する薄膜部およびこの薄膜部に形成された可動電極を有する第1の基板と、上記可動電極に対向する位置に設けられた固定電極を有する少なくとも一つの第2の基板と、を備える。そして、上記可動電極と上記固定電極との間に間隙が形成されるとともに、上記薄膜部の中央部を変位しないように固定する固定部材が設けられている。特許文献2は、この構成により、直線性の優れたセンサ出力が得られる静電容量型センサが得られるとする。
特開平8−320268号公報
In addition, the capacitance type sensor disclosed in Patent Document 2 is provided at a position facing a first substrate having a thin film portion that is displaced by an external force and a movable electrode formed on the thin film portion, and the movable electrode. And at least one second substrate having a fixed electrode. A gap is formed between the movable electrode and the fixed electrode, and a fixing member for fixing the central portion of the thin film portion so as not to be displaced is provided. According to Patent Document 2, it is assumed that a capacitive sensor capable of obtaining a sensor output with excellent linearity can be obtained by this configuration.
JP-A-8-320268

しかし、上記特許文献で開示された構成は、製造等が一定程度容易になっているものの、スペースファクタとコストパフォーマンスの点で一層の改善の余地が残されていた。   However, although the configuration disclosed in the above patent document is easy to manufacture to a certain extent, there is still room for improvement in terms of space factor and cost performance.

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、構造が簡単で顕著な小型化を達成でき、かつ製造が容易で製造コストを著しく低減できる静電デバイスを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electrostatic device that has a simple structure, can achieve remarkable downsizing, can be easily manufactured, and can significantly reduce manufacturing costs. is there.

課題を解決するための手段及び効果Means and effects for solving the problems

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。   The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems and the effects thereof will be described.

本発明の観点によれば、静電電極が対向配置された静電デバイスの以下のような製造方法が提供される。即ち、この静電デバイスの製造方法は、複数の構造体を作製する構造体作製工程と、作製された複数の構造体を接合する接合工程と、を含む。接合される前記構造体のうち少なくとも1つは、前記構造体作製工程において、電極オフセット印刷工程と、電極硬化工程と、を含む方法で作製される。前記電極オフセット印刷工程では、紫外線リソグラフィ又はX線リソグラフィと電鋳を組み合わせたプロセスにより静電電極パターンが形成された電極形成用金型をオフセット印刷装置のロールに装着して、導電性を有する樹脂を樹脂基材にオフセット印刷する。前記電極硬化工程では、印刷された樹脂を硬化させることにより、前記樹脂基材上に前記静電電極を形成する。   According to the viewpoint of this invention, the following manufacturing methods of the electrostatic device by which the electrostatic electrode was opposingly arranged are provided. That is, this method for manufacturing an electrostatic device includes a structure manufacturing step for manufacturing a plurality of structures and a bonding step for bonding the plurality of manufactured structures. At least one of the structures to be bonded is manufactured by a method including an electrode offset printing process and an electrode curing process in the structure manufacturing process. In the electrode offset printing step, a conductive resin is prepared by mounting an electrode forming die on which an electrostatic electrode pattern is formed by a process combining ultraviolet lithography or X-ray lithography and electroforming to a roll of an offset printing apparatus. Is offset printed on a resin substrate. In the electrode curing step, the electrostatic electrode is formed on the resin substrate by curing the printed resin.

この方法により、微細な形状の静電電極をオフセット印刷で簡単に形成することができる。従って、静電デバイスの著しい小型化を実現できるとともに、静電電極の形成のための工程を大幅に簡素化でき、更に、大規模な装置が不要になって設備コストも大きく削減できる。また、工程の簡素化により、製造工程で使用される水、薬品、電力の使用量を大幅に削減できるので、製造コストを良好に低減できるとともに、環境への負荷も抑制することができる。   By this method, a fine-shaped electrostatic electrode can be easily formed by offset printing. Accordingly, the electrostatic device can be remarkably reduced in size, the process for forming the electrostatic electrode can be greatly simplified, and a large-scale apparatus is not required, so that the equipment cost can be greatly reduced. Moreover, since the amount of water, chemicals, and electric power used in the manufacturing process can be greatly reduced by the simplification of the process, the manufacturing cost can be reduced well and the burden on the environment can be suppressed.

前記の静電デバイスの製造方法においては、以下のようにすることが好ましい。即ち、前記電極オフセット印刷工程において、静電デバイスの複数個分の静電電極パターンが繰返し形成された電極形成用金型を用いて、1つの前記樹脂基材につき複数個分の静電電極パターンを同時にオフセット印刷する。その後、前記樹脂基材は静電デバイス1個ごとに分離される。   In the manufacturing method of the electrostatic device, the following is preferable. That is, in the electrode offset printing step, a plurality of electrostatic electrode patterns for one resin base material are formed using an electrode forming mold in which a plurality of electrostatic electrode patterns for a plurality of electrostatic devices are repeatedly formed. Simultaneously offset printing. Thereafter, the resin substrate is separated for each electrostatic device.

この方法により、一度に複数の静電デバイスを処理することができるので、スループットを大幅に向上させることができ、製造コストの一層の低減に寄与することができる。   By this method, a plurality of electrostatic devices can be processed at a time, so that the throughput can be greatly improved and the manufacturing cost can be further reduced.

前記の静電デバイスの製造方法においては、前記電極オフセット印刷工程及び前記電極硬化工程により、前記静電電極とともに、当該静電電極から引き出される配線部が前記樹脂基材上に同時に形成されることが好ましい。   In the manufacturing method of the electrostatic device, the electrode offset printing step and the electrode curing step simultaneously form the wiring portion drawn from the electrostatic electrode together with the electrostatic electrode on the resin base material. Is preferred.

この方法により、配線部の製造も簡単になるので、工程の一層の簡素化と低コスト化を実現できる。   This method also simplifies the manufacturing of the wiring portion, and thus can further simplify the process and reduce the cost.

前記の静電デバイスの製造方法においては、以下のようにすることができる。即ち、前記電極形成用金型は、レジスト構造体作製工程と、ニッケル電鋳のシード層と成る導電層形成工程と、ニッケル電鋳工程と、除去工程と、を含む方法で製造される。前記レジスト構造体作製工程では、紫外線リソグラフィ法又はX線リソグラフィ法によって基板上にレジスト構造体を作製する。前記導電層形成工程では、前記レジスト構造体を覆うように導電層を形成する。前記ニッケル電鋳工程では、前記導電層を覆うようにニッケルを析出させる。前記除去工程では、前記基板、前記レジスト構造体及び前記導電層を除去する。   In the manufacturing method of the electrostatic device, the following can be performed. That is, the electrode forming mold is manufactured by a method including a resist structure manufacturing step, a conductive layer forming step to be a nickel electroforming seed layer, a nickel electroforming step, and a removing step. In the resist structure manufacturing step, a resist structure is manufactured on the substrate by an ultraviolet lithography method or an X-ray lithography method. In the conductive layer forming step, a conductive layer is formed so as to cover the resist structure. In the nickel electroforming step, nickel is deposited so as to cover the conductive layer. In the removing step, the substrate, the resist structure, and the conductive layer are removed.

この方法により、電極形成用金型に凹凸の微細パターンを精度良く形成することができ、特にアスペクト比が1以下の形状を形成する場合に好適である。   This method makes it possible to form an uneven fine pattern with high precision on an electrode forming mold, and is particularly suitable for forming a shape with an aspect ratio of 1 or less.

前記の静電デバイスの製造方法においては、以下のようにすることもできる。即ち、前記電極形成用金型は、ニッケル電鋳のシード層と成る導電層形成工程と、レジスト構造体作製工程と、ニッケル電鋳工程と、除去工程と、を含む方法で製造される。前記導電層形成工程では、金型作製用基板上を覆うように導電層を形成する。前記レジスト構造体作製工程では、紫外線リソグラフィ法又はX線リソグラフィ法によって前記導電層の上にレジスト構造体を作製する。前記ニッケル電鋳工程では、前記レジスト構造体及びレジスト構造体の存在しないニッケル電鋳のシード層を覆うようにニッケルを析出させる。前記除去工程では、前記金型作製用基板、前記導電層及び前記レジスト構造体を除去する。   In the method of manufacturing the electrostatic device, the following can be performed. That is, the electrode forming mold is manufactured by a method including a conductive layer forming step as a nickel electroforming seed layer, a resist structure manufacturing step, a nickel electroforming step, and a removing step. In the conductive layer forming step, a conductive layer is formed so as to cover the mold manufacturing substrate. In the resist structure manufacturing step, a resist structure is formed on the conductive layer by an ultraviolet lithography method or an X-ray lithography method. In the nickel electroforming step, nickel is deposited so as to cover the resist structure and a nickel electroforming seed layer in which the resist structure does not exist. In the removing step, the mold manufacturing substrate, the conductive layer, and the resist structure are removed.

この方法により、電極形成用金型に凹凸の微細パターンを精度良く形成することができ、特にアスペクト比が1以上の形状を形成する場合に好適である。   By this method, it is possible to form an uneven fine pattern with high precision on the electrode forming mold, and it is particularly suitable when a shape having an aspect ratio of 1 or more is formed.

前記の静電デバイスの製造方法においては、以下のようにすることが好ましい。即ち、前記金型作製用基板は、シリコン、ガラス、セラミック又は石英によりなる。前記レジスト構造体は感光性樹脂により作製される。前記導電層は金属によりなる。前記ニッケルは0.1mm以上の厚みで形成される。   In the manufacturing method of the electrostatic device, the following is preferable. That is, the mold manufacturing substrate is made of silicon, glass, ceramic, or quartz. The resist structure is made of a photosensitive resin. The conductive layer is made of metal. The nickel is formed with a thickness of 0.1 mm or more.

この方法により、耐久性のある精密な電極形成用金型により、静電デバイスを低コストで製造することができる。   By this method, an electrostatic device can be manufactured at low cost by a durable and precise electrode forming mold.

前記の静電デバイスの製造方法においては、接合される前記構造体のうち少なくとも1つは、前記構造体作製工程において、絶縁部オフセット印刷工程と、絶縁部硬化工程と、を含む方法で作製される。前記絶縁部オフセット印刷工程では、紫外線リソグラフィ又はX線リソグラフィと電鋳を組み合わせたプロセスにより絶縁部パターンが形成された絶縁部形成用金型をオフセット印刷装置のロールに装着して、電気絶縁性を有する樹脂を前記樹脂基材上にオフセット印刷する。前記絶縁部硬化工程では、印刷された樹脂を硬化させることにより、前記樹脂基材上に絶縁部を形成する。   In the electrostatic device manufacturing method, at least one of the structures to be bonded is manufactured by a method including an insulating portion offset printing step and an insulating portion curing step in the structure manufacturing step. The In the insulating part offset printing step, an insulating part forming mold on which an insulating part pattern is formed by a process combining ultraviolet lithography or X-ray lithography and electroforming is mounted on a roll of an offset printing apparatus to achieve electrical insulation. The resin having is offset printed on the resin substrate. In the insulating portion curing step, the insulating portion is formed on the resin base material by curing the printed resin.

この方法により、更に絶縁部をオフセット印刷で形成できるので、工程の一層の簡素化と低コスト化を図ることができる。   By this method, the insulating portion can be further formed by offset printing, so that the process can be further simplified and the cost can be reduced.

前記の静電デバイスの製造方法においては、以下のようにすることが好ましい。即ち、接合される前記構造体のうち少なくとも1つについては、前記構造体作製工程において、紫外線リソグラフィ又はX線リソグラフィと電鋳を組み合わせたプロセスにより作成された基板成形用金型を使用して前記樹脂基材を成形する基板成形工程が前記電極オフセット印刷工程の前に行われる。前記基板成形工程によって、前記樹脂基材にスルーホール形成用の貫通孔が形成される。   In the manufacturing method of the electrostatic device, the following is preferable. That is, for at least one of the structures to be bonded, in the structure manufacturing step, the substrate molding die is formed using a process combining ultraviolet lithography or X-ray lithography and electroforming. A substrate molding process for molding the resin base material is performed before the electrode offset printing process. Through holes for forming through holes are formed in the resin base material by the substrate molding step.

この方法により、電極の形成前に樹脂基材の形状を制御することで、静電デバイスの設計の自由度を高めることができ、製造コストの低減等に寄与することができる。また、スルーホールを簡単に形成できるので、一層の低コスト化を図ることができる。   By this method, by controlling the shape of the resin base material before the electrode is formed, the degree of freedom in designing the electrostatic device can be increased, which can contribute to the reduction of the manufacturing cost. In addition, since the through hole can be easily formed, further cost reduction can be achieved.

前記の静電デバイスの製造方法においては、以下のようにすることが好ましい。即ち、接合される前記構造体のうち少なくとも1つについては、前記構造体作製工程において、紫外線リソグラフィ又はX線リソグラフィと電鋳を組み合わせたプロセスにより作成された基板成形用金型を使用して前記樹脂基材を成形する基板成形工程が前記電極オフセット印刷工程の前に行われる。前記基板成形工程では、前記基板成形用金型が装着されたローラ装置に前記樹脂基材を通過させることにより、当該樹脂基材を加圧成形する。   In the manufacturing method of the electrostatic device, the following is preferable. That is, for at least one of the structures to be bonded, in the structure manufacturing step, the substrate molding die is formed using a process combining ultraviolet lithography or X-ray lithography and electroforming. A substrate molding process for molding the resin base material is performed before the electrode offset printing process. In the substrate molding step, the resin base material is pressure-molded by passing the resin base material through a roller device on which the substrate molding die is mounted.

この方法により、電極の形成前に樹脂基材の形状を制御することで、静電デバイスの設計の自由度を高めることができ、製造コストの低減等に寄与することができる。また、樹脂基材の表面に微細パターンを容易に形成することができる。   By this method, by controlling the shape of the resin base material before the electrode is formed, the degree of freedom in designing the electrostatic device can be increased, which can contribute to the reduction of the manufacturing cost. Moreover, a fine pattern can be easily formed on the surface of the resin substrate.

前記の静電デバイスの製造方法においては、以下のようにすることが好ましい。即ち、接合される前記構造体のうち少なくとも1つについては、前記構造体作製工程において、紫外線リソグラフィ又はX線リソグラフィと電鋳を組み合わせたプロセスにより作成された基板成形用金型を使用して前記樹脂基材を成形する基板成形工程が前記電極オフセット印刷工程の前に行われる。前記基板成形工程では、前記基板成形用金型を用いて前記樹脂基材を成形する。   In the manufacturing method of the electrostatic device, the following is preferable. That is, for at least one of the structures to be bonded, in the structure manufacturing step, the substrate molding die is formed using a process combining ultraviolet lithography or X-ray lithography and electroforming. A substrate molding process for molding the resin base material is performed before the electrode offset printing process. In the substrate molding step, the resin base material is molded using the substrate molding die.

この方法により、電極の形成前に樹脂基材の形状を制御することで、静電デバイスの設計の自由度を高めることができ、製造コストの低減等に寄与することができる。また、樹脂基材の表面に微細パターンを容易に形成することができる。   By this method, by controlling the shape of the resin base material before the electrode is formed, the degree of freedom in designing the electrostatic device can be increased, which can contribute to the reduction of the manufacturing cost. Moreover, a fine pattern can be easily formed on the surface of the resin substrate.

前記の静電デバイスの製造方法においては、対向配置された前記静電電極の間に所定量の静電容量媒体を充填する静電容量媒体充填工程を更に含むことが好ましい。   Preferably, the method for manufacturing an electrostatic device further includes a capacitance medium filling step of filling a predetermined amount of capacitance medium between the opposed electrostatic electrodes.

この方法により、静電容量媒体を用いる静電容量センサを低コストで提供することができる。   By this method, a capacitance sensor using a capacitance medium can be provided at a low cost.

本発明の他の観点によれば、前記製造方法により製造された静電デバイス、具体的には、静電容量型センサ、静電アクチュエータ及び静電スイッチが提供される。   According to another aspect of the present invention, an electrostatic device manufactured by the manufacturing method, specifically, a capacitive sensor, an electrostatic actuator, and an electrostatic switch are provided.

次に、発明の実施の形態を説明する。最初に、静電デバイス(静電容量型センサ)の一例としての傾斜センサの構造と動作原理について、図1を参照して説明する。図1(a)及び図1(b)は、傾斜センサ11の原理を示す模式断面図である。   Next, embodiments of the invention will be described. First, the structure and operating principle of a tilt sensor as an example of an electrostatic device (capacitive sensor) will be described with reference to FIG. FIGS. 1A and 1B are schematic cross-sectional views showing the principle of the tilt sensor 11.

図1(a)及び図1(b)に示すように、傾斜センサ11は、中空状に形成されたセンサハウジング12と、1つの共通電極13と、第1対向電極14と、第2対向電極15と、を備えて形成されている。これらの電極(静電電極)13,14,15は薄い板状の電極とされ、センサハウジング12の内壁に備えられている。共通電極13は円形状に形成されており、2つの対向電極14,15は何れも半円形状に形成されている。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the inclination sensor 11 includes a sensor housing 12 formed in a hollow shape, one common electrode 13, a first counter electrode 14, and a second counter electrode. 15. These electrodes (electrostatic electrodes) 13, 14, 15 are thin plate-like electrodes and are provided on the inner wall of the sensor housing 12. The common electrode 13 is formed in a circular shape, and the two counter electrodes 14 and 15 are both formed in a semicircular shape.

センサハウジング12の内部空間は所定の厚みを有する円形状に形成されており、前記共通電極13は、この内部空間の厚み方向一側の内壁に配置されている。一方、2つの対向電極14,15は、共通電極13と反対側に位置する内壁に配置されている。この対向電極14,15と前記共通電極13との間には、前記内部空間の厚み方向に所定の隙間が形成されている。   The inner space of the sensor housing 12 is formed in a circular shape having a predetermined thickness, and the common electrode 13 is disposed on the inner wall on one side in the thickness direction of the inner space. On the other hand, the two counter electrodes 14 and 15 are arranged on the inner wall located on the opposite side to the common electrode 13. A predetermined gap is formed between the counter electrodes 14 and 15 and the common electrode 13 in the thickness direction of the internal space.

2つの対向電極14,15は、互いに若干の間隔をあけて配置されている。また、第1対向電極14は共通電極13の一側の半分に対応するように配置され、第2対向電極14は共通電極13の残りの半分に対応するように配置される。   The two counter electrodes 14 and 15 are arranged with a slight gap therebetween. The first counter electrode 14 is disposed so as to correspond to one half of the common electrode 13, and the second counter electrode 14 is disposed so as to correspond to the remaining half of the common electrode 13.

そして、前記センサハウジング12の内部空間には、所定量の液体(具体的には、シリコンオイル)が封入される。この構成でセンサハウジング12が傾斜すると、静電容量媒体としてのシリコンオイルの液面16が相対的に変化するので、2つの対向電極14,15が浸漬される面積が変化する。これを静電容量の変化として検出することにより、センサハウジング12が取り付けられた部材等の傾斜方向及び傾斜角θを取得することができる。   A predetermined amount of liquid (specifically, silicon oil) is sealed in the internal space of the sensor housing 12. When the sensor housing 12 is tilted in this configuration, the liquid level 16 of silicon oil as the capacitance medium changes relatively, so that the area where the two counter electrodes 14 and 15 are immersed changes. By detecting this as a change in capacitance, the inclination direction and the inclination angle θ of the member or the like to which the sensor housing 12 is attached can be acquired.

次に、図2を参照して、傾斜センサ11の詳細な構成を説明する。図2は傾斜センサ11の分解斜視図である。   Next, a detailed configuration of the tilt sensor 11 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an exploded perspective view of the tilt sensor 11.

図2に示すように、傾斜センサ11は、第1電極構造体31と、第2電極構造体32と、を相互に接合することで構成される。第1電極構造体31は、所定の厚みを有するように形成された樹脂基板51の厚み方向一側の面に、前記対向電極14,15を形成し、更に絶縁樹脂層53を積層した構成となっている。なお、図2においては絶縁樹脂層53の構成をより良く示すために、樹脂基板51と絶縁樹脂層53は分離した状態で描かれている。   As shown in FIG. 2, the inclination sensor 11 is configured by joining a first electrode structure 31 and a second electrode structure 32 to each other. The first electrode structure 31 has a configuration in which the counter electrodes 14 and 15 are formed on a surface on one side in the thickness direction of a resin substrate 51 formed to have a predetermined thickness, and an insulating resin layer 53 is further laminated. It has become. In FIG. 2, the resin substrate 51 and the insulating resin layer 53 are illustrated in a separated state in order to better illustrate the configuration of the insulating resin layer 53.

絶縁樹脂層53には中空部54が貫通状に形成されている。この中空部54は、傾斜センサ11が備えるセンサハウジング12の前記内部空間に相当する。この中空部54は、前記樹脂基板51に形成されたオイル注入口55に連通している。このオイル注入口55は前記シリコンオイルを中空部54に所定量注入するための孔として形成されており、注入後は、当該オイル注入口55は封止栓56によって閉鎖される。   A hollow portion 54 is formed in the insulating resin layer 53 so as to penetrate therethrough. The hollow portion 54 corresponds to the internal space of the sensor housing 12 included in the inclination sensor 11. The hollow portion 54 communicates with an oil injection port 55 formed in the resin substrate 51. The oil injection port 55 is formed as a hole for injecting a predetermined amount of the silicon oil into the hollow portion 54, and after the injection, the oil injection port 55 is closed by a sealing plug 56.

対向電極14,15は、樹脂基板51と絶縁樹脂層53との間に挟まれた位置に形成される。また、樹脂基板51の一側の面(接合時に内側を向く面)には一対の配線部57が備えられ、この配線部57は、前記対向電極14,15のそれぞれから引き出されるように形成される。それぞれの配線部57の一端に相当する位置において、前記樹脂基板51には貫通状の電極孔58が形成され、この電極孔58の内部に配線用電極59が配置される。それぞれの配線用電極59は、樹脂基板51の外側を向く面に露出するように配置されるとともに、前記配線部57を介して前記対向電極14,15と電気的に接続されている。   The counter electrodes 14 and 15 are formed at positions sandwiched between the resin substrate 51 and the insulating resin layer 53. In addition, a pair of wiring portions 57 are provided on one surface of the resin substrate 51 (the surface facing inward during bonding), and the wiring portions 57 are formed so as to be drawn out from the counter electrodes 14 and 15, respectively. The At a position corresponding to one end of each wiring portion 57, a through-hole electrode hole 58 is formed in the resin substrate 51, and a wiring electrode 59 is disposed inside the electrode hole 58. Each wiring electrode 59 is disposed so as to be exposed on the surface facing the outside of the resin substrate 51, and is electrically connected to the counter electrodes 14 and 15 via the wiring portion 57.

第2電極構造体32は、所定の厚みを有するように形成された樹脂基板52の厚み方向一側の面(接合時に内側を向く面)に、前記共通電極13を形成した構成となっている。また、樹脂基板52の一側の面には配線部71が備えられ、この配線部71は、前記共通電極13から引き出されるように形成される。この配線部71に相当する位置において、前記樹脂基板51及び絶縁樹脂層53には電極孔72,73が形成され、これら電極孔72,73の内部には配線用電極74が配置される。配線用電極74は、樹脂基板51の外側を向く面に露出するように配置されるとともに、前記配線部71を介して共通電極13と電気的に接続されている。   The second electrode structure 32 has a configuration in which the common electrode 13 is formed on a surface on one side in the thickness direction of the resin substrate 52 formed to have a predetermined thickness (a surface facing inward during bonding). . Further, a wiring part 71 is provided on one surface of the resin substrate 52, and the wiring part 71 is formed so as to be drawn out from the common electrode 13. At positions corresponding to the wiring portions 71, electrode holes 72 and 73 are formed in the resin substrate 51 and the insulating resin layer 53, and wiring electrodes 74 are disposed inside the electrode holes 72 and 73. The wiring electrode 74 is disposed so as to be exposed on the surface facing the outside of the resin substrate 51, and is electrically connected to the common electrode 13 through the wiring portion 71.

以上の構成の第1電極構造体31及び第2電極構造体32を厚み方向に相互に接合することで、内部に共通電極13及び対向電極14,15を配置したセンサハウジング12が構成され、傾斜センサ11を製造することができる。   By joining the first electrode structure 31 and the second electrode structure 32 having the above configuration in the thickness direction, the sensor housing 12 in which the common electrode 13 and the counter electrodes 14 and 15 are arranged is formed, and the inclined The sensor 11 can be manufactured.

次に、図3及び図4を参照して、第1電極構造体31を作製する工程を概観的に説明する。図3は傾斜センサの製造方法を模式的に示す説明図である。図4は導電性を有する樹脂をオフセット印刷する様子を示す側面図である。   Next, with reference to FIG. 3 and FIG. 4, a process of manufacturing the first electrode structure 31 will be schematically described. FIG. 3 is an explanatory view schematically showing a manufacturing method of the tilt sensor. FIG. 4 is a side view showing a state in which a resin having conductivity is offset printed.

本実施形態の製造方法では、まず、射出成形装置81を用いて、成形品(樹脂基材)1を製造する。この成形品1は、複数の前記樹脂基板51を並べて配置するとともに、これらの樹脂基板51がランナ部によって相互に連結された形状となっている。   In the manufacturing method of the present embodiment, first, a molded product (resin base material) 1 is manufactured using an injection molding device 81. The molded product 1 has a shape in which a plurality of the resin substrates 51 are arranged side by side and these resin substrates 51 are connected to each other by a runner portion.

前記射出成形装置81には、紫外線リソグラフィと電鋳を組み合わせたプロセスによって微細なパターンが形成された基板成形用金型82が装着されている。なお、基板成形用金型82には傾斜センサ11の複数個分の成形パターンが繰返し状に配置されており、これにより、樹脂基板51の微細な形状(例えば、オイル注入口55や電極孔58,72等)を一度に複数個分形成することができる。   The injection molding apparatus 81 is equipped with a substrate molding die 82 on which a fine pattern is formed by a process combining ultraviolet lithography and electroforming. In addition, a plurality of molding patterns for the inclination sensor 11 are repeatedly arranged in the substrate molding die 82, so that the fine shape of the resin substrate 51 (for example, the oil injection port 55 and the electrode hole 58). , 72, etc.) can be formed at a time.

次に、オフセット印刷装置86により、導電性を有するペースト状の感光性樹脂(樹脂インク)90による対向電極14,15及び配線部57のパターンを、前記成形品1に対し印刷する。樹脂に導電性を付与する方法としては、適宜の金属(例えば、銀)のナノ粒子を樹脂に分散させる方法等が考えられる。   Next, the offset printing device 86 prints the pattern of the counter electrodes 14 and 15 and the wiring part 57 on the molded product 1 by using a conductive paste-like photosensitive resin (resin ink) 90. As a method for imparting conductivity to the resin, a method of dispersing nanoparticles of an appropriate metal (for example, silver) in the resin can be considered.

このオフセット印刷装置86は、ロール87と、転写体としてのブランケット88と、を備えている。ロール87の外周面には、微細な静電電極パターン及び配線部パターンが紫外線リソグラフィと電鋳を組み合わせたプロセスで形成された電極形成用金型89が装着されている。なお、この電極形成用金型89には、基板成形用金型82と同様に、傾斜センサ11の複数個分の静電電極パターンが形成されている。これにより、微細な形状の対向電極14,15及び配線部57を一度に複数個分形成することができる。   The offset printing apparatus 86 includes a roll 87 and a blanket 88 as a transfer body. On the outer peripheral surface of the roll 87, there is mounted an electrode forming mold 89 in which fine electrostatic electrode patterns and wiring portion patterns are formed by a process combining ultraviolet lithography and electroforming. The electrode forming mold 89 is provided with a plurality of electrostatic electrode patterns of the inclination sensor 11 as in the case of the substrate forming mold 82. Thereby, a plurality of fine counter electrodes 14 and 15 and wiring portions 57 can be formed at a time.

図4に示すように、オフセット印刷装置86において前記ロール87の外周には、電極形成用金型89が巻かれるようにして取り付けられている。この電極形成用金型89には、前記対向電極14,15及び配線部57の形状に対応した微細な凹部が形成されており、この凹部に感光性樹脂90が供給される。なお、ロール87の近傍には、余分な感光性樹脂90を掻き取るためのブレード91が配置されている。また、ブランケット88は前記ロール87と対向するように配置され、互いに反対方向に回転する。   As shown in FIG. 4, an electrode forming mold 89 is attached to the outer periphery of the roll 87 in the offset printing apparatus 86 so as to be wound. The electrode forming mold 89 is formed with fine concave portions corresponding to the shapes of the counter electrodes 14 and 15 and the wiring portion 57, and the photosensitive resin 90 is supplied to the concave portions. A blade 91 for scraping off the excess photosensitive resin 90 is disposed in the vicinity of the roll 87. Further, the blanket 88 is disposed so as to face the roll 87 and rotates in directions opposite to each other.

この構成で、ロール87及びブランケット88が回転駆動されることにより、電極形成用金型89の凹部に入った感光性樹脂90は前記ブランケット88の外周面に吸い取られる。そして、ブランケット88に移行した感光性樹脂90は、ブランケット88の回転によって成形品1に転写される。この電極オフセット印刷工程により、所望の微細なパターンを成形品1上に印刷することができる。   With this configuration, when the roll 87 and the blanket 88 are rotationally driven, the photosensitive resin 90 that has entered the recess of the electrode forming mold 89 is sucked by the outer peripheral surface of the blanket 88. The photosensitive resin 90 transferred to the blanket 88 is transferred to the molded product 1 by the rotation of the blanket 88. A desired fine pattern can be printed on the molded product 1 by this electrode offset printing process.

次に、図3に示す紫外線ランプ92により感光性樹脂90を硬化させ、対向電極14,15及び配線部57を形成する。なお、図3では第1対向電極14のみをモデル的に図示しているが、前記電極オフセット印刷工程及びこの硬化工程によって、第2対向電極15及び配線部57も同時に形成されることになる。更に、成形品1においてランナ部から樹脂基板51をそれぞれ切り離す切離し工程を行うことで、対向電極14,15及び配線部57を備えた複数の樹脂基板51を作製することができる。   Next, the photosensitive resin 90 is cured by the ultraviolet lamp 92 shown in FIG. 3, and the counter electrodes 14 and 15 and the wiring part 57 are formed. 3 shows only the first counter electrode 14 as a model, but the second counter electrode 15 and the wiring portion 57 are also formed simultaneously by the electrode offset printing process and the curing process. Furthermore, a plurality of resin substrates 51 including the counter electrodes 14 and 15 and the wiring portion 57 can be manufactured by performing a separation step of separating the resin substrate 51 from the runner portion in the molded product 1.

なお、図3においては図示を省略しているが、本実施形態では、対向電極14,15及び配線部57を形成した成形品に対し、前記絶縁性樹脂によるパターンをオフセット印刷する工程(絶縁部オフセット印刷工程)と、当該絶縁性樹脂を感光硬化させることで絶縁樹脂層53を形成する工程(絶縁部硬化工程)とが、前記切離し工程の前に行われる。これにより、樹脂基板51に絶縁樹脂層53を積層させることができる。なお、この絶縁部オフセット印刷工程は、電極形成用金型89の代わりに絶縁部形成用金型を使用するとともに、導電性を有する樹脂の代わりに電気絶縁性を有する感光性樹脂のペーストを用いて印刷する点以外は前記電極オフセット印刷工程と同様であるので、説明を省略する。   Although not shown in FIG. 3, in the present embodiment, a step of performing offset printing of the pattern made of the insulating resin on the molded product in which the counter electrodes 14 and 15 and the wiring portion 57 are formed (insulating portion) An offset printing step) and a step of forming the insulating resin layer 53 by photosensitive curing of the insulating resin (insulating portion curing step) are performed before the separation step. Thereby, the insulating resin layer 53 can be laminated on the resin substrate 51. In this insulating part offset printing process, an insulating part forming mold is used instead of the electrode forming mold 89, and a photosensitive resin paste having electrical insulation is used instead of the conductive resin. Since this is the same as the electrode offset printing process except for printing, the description is omitted.

次に、前記オフセット印刷装置86に用いられる電極形成用金型89の製造方法について、図5を参照して説明する。図5は電極形成用金型の製造方法の第1例を示す図である。   Next, a method for manufacturing the electrode forming mold 89 used in the offset printing apparatus 86 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing a first example of a method for manufacturing an electrode forming mold.

まず、シリコンウエハからなる金型作製用基板21を用意し(図5(1))、その上にレジスト22を塗布する(図5(2))。このレジスト22としては、例えば紫外線レジストを用いることができる。次に、マスク23を用いてレジスト22を選択的に紫外線露光し(露光工程、図5(3))、未露光部分を除去する(現像工程、図5(4))。この紫外線リソグラフィ法により、金型作製用基板21上にレジスト構造体24を形成することができる。   First, a mold production substrate 21 made of a silicon wafer is prepared (FIG. 5A), and a resist 22 is applied thereon (FIG. 5B). For example, an ultraviolet resist can be used as the resist 22. Next, the resist 22 is selectively exposed to ultraviolet rays using the mask 23 (exposure process, FIG. 5 (3)), and unexposed portions are removed (development process, FIG. 5 (4)). The resist structure 24 can be formed on the mold manufacturing substrate 21 by this ultraviolet lithography method.

次に、レジスト構造体24を覆うように、膜状のシード層(導電層)25を形成する(導電層形成工程、図5(5))。このシード層25としては、チタン又は銅などの金属によりなるものを使用することができる。次に、このシード層25を覆うようにニッケルを析出させる(ニッケル電鋳工程、図5(6))。次に、金型作製用基板21、レジスト構造体24及びシード層25を、適宜の薬品等を使って除去する(除去工程、図5(7)〜図5(9))。最後に、ニッケル電鋳層26を所定の範囲で切り出し、その背面を加工する(図5(10))。以上により、図5(11)に示すような電極形成用金型89を製造することができる。   Next, a film-like seed layer (conductive layer) 25 is formed so as to cover the resist structure 24 (conductive layer forming step, FIG. 5 (5)). As this seed layer 25, what consists of metals, such as titanium or copper, can be used. Next, nickel is deposited so as to cover the seed layer 25 (nickel electroforming process, FIG. 5 (6)). Next, the mold manufacturing substrate 21, the resist structure 24, and the seed layer 25 are removed using an appropriate chemical or the like (removal step, FIGS. 5 (7) to 5 (9)). Finally, the nickel electroformed layer 26 is cut out in a predetermined range, and the back surface thereof is processed (FIG. 5 (10)). As described above, the electrode forming mold 89 as shown in FIG. 5 (11) can be manufactured.

なお、電極形成用金型89は、図6の方法で製造することもできる。図6は電極形成用金型の製造方法の第2例を示す図である。   The electrode forming die 89 can also be manufactured by the method of FIG. FIG. 6 is a diagram showing a second example of a method for manufacturing an electrode forming mold.

この方法では、シリコンウエハからなる金型作製用基板21を用意し(図6(1))、その上にチタン又は銅などの金属によりなるシード層25を形成し(導電層形成工程、図6(2))、更にレジスト22を塗布して選択的に露光し、現像する(図6(3)〜図6(5))。これにより、シード層25上にレジスト構造体24を形成することができる。   In this method, a mold manufacturing substrate 21 made of a silicon wafer is prepared (FIG. 6A), and a seed layer 25 made of a metal such as titanium or copper is formed thereon (conductive layer forming step, FIG. 6). (2)) Further, a resist 22 is applied, selectively exposed and developed (FIGS. 6 (3) to 6 (5)). Thereby, the resist structure 24 can be formed on the seed layer 25.

次に、レジスト構造体24を覆うようにニッケルを析出させる(ニッケル電鋳工程、図6(6))。次に、金型作製用基板21、シード層25及びレジスト構造体24を、適宜の薬品等を使って除去する(除去工程、図6(7)〜図6(8))。最後に、ニッケル電鋳層26を所定の範囲で切り出し、その背面を加工する(図6(9))。以上により、図6(10)に示すような電極形成用金型89を得ることができる。   Next, nickel is deposited so as to cover the resist structure 24 (nickel electroforming process, FIG. 6 (6)). Next, the mold manufacturing substrate 21, the seed layer 25, and the resist structure 24 are removed using an appropriate chemical or the like (removal process, FIGS. 6 (7) to 6 (8)). Finally, the nickel electroformed layer 26 is cut out in a predetermined range, and the back surface thereof is processed (FIG. 6 (9)). Thus, an electrode forming mold 89 as shown in FIG. 6 (10) can be obtained.

図5又は図6の方法で作製される電極形成用金型89は、例えば30万回以上のオフセット印刷に耐える耐久性を有している。従って、電極形成用金型89の交換頻度を極めて少なくでき、傾斜センサ11の製造コストを効果的に低減することができる。   The electrode forming mold 89 manufactured by the method of FIG. 5 or 6 has durability to withstand, for example, 300,000 or more offset printings. Therefore, the replacement frequency of the electrode forming mold 89 can be extremely reduced, and the manufacturing cost of the tilt sensor 11 can be effectively reduced.

図5及び図6において用いられる金型作製用基板21としては、シリコンウエハのほか、ガラス、セラミック又は石英を用いることができる。また、図5及び図6の方法で用いられるレジスト22としては、ポリビニルアルコールを含む紫外線レジストを用いることができる。ただし、前記紫外線リソグラフィ法に代えてX線リソグラフィ法を用いることもできる。   As the mold manufacturing substrate 21 used in FIGS. 5 and 6, glass, ceramic, or quartz can be used in addition to a silicon wafer. Further, as the resist 22 used in the method of FIGS. 5 and 6, an ultraviolet resist containing polyvinyl alcohol can be used. However, an X-ray lithography method can be used instead of the ultraviolet lithography method.

また、電極形成用金型89の製造方法としては、図5の方法を用いても良いし、図6の方法を用いても良い。ただし、電極形成用金型89に形成される3次元微細構造のアスペクト比が1以下の場合には図5の方法が好適である一方、アスペクト比が1以上の場合には図6の方法が好適である。   Moreover, as a manufacturing method of the electrode forming mold 89, the method shown in FIG. 5 or the method shown in FIG. 6 may be used. However, when the aspect ratio of the three-dimensional microstructure formed on the electrode forming mold 89 is 1 or less, the method of FIG. 5 is suitable, whereas when the aspect ratio is 1 or more, the method of FIG. Is preferred.

また、図5及び図6に示す電極形成用金型89の製造方法は、絶縁樹脂層53を形成するための前記絶縁部形成用金型にも適用することができ、更に、射出成形装置81の基板成形用金型82にも適用することができる。電極形成用金型89及び絶縁部形成用金型に適用する場合は、前記ニッケル電鋳工程で約3時間程度電鋳処理を行い、0.3mm以上の厚みを有するニッケル電鋳層26を形成することが好ましい。一方、基板成形用金型82に適用する場合は、前記ニッケル電鋳工程で約72時間程度電鋳処理を行い、3mm以上の厚みを有するニッケル電鋳層26を形成することが好ましい。   The method for manufacturing the electrode forming mold 89 shown in FIGS. 5 and 6 can also be applied to the insulating part forming mold for forming the insulating resin layer 53, and the injection molding apparatus 81. This can also be applied to the substrate molding die 82. When applied to the electrode forming die 89 and the insulating portion forming die, the nickel electroforming process is performed for about 3 hours in the nickel electroforming step to form the nickel electroforming layer 26 having a thickness of 0.3 mm or more. It is preferable to do. On the other hand, when applied to the substrate molding die 82, it is preferable to perform an electroforming process for about 72 hours in the nickel electroforming process to form the nickel electroformed layer 26 having a thickness of 3 mm or more.

次に、第1電極構造体31及び第2電極構造体32を作製して相互に接合する工程について、図7〜図9を参照して更に詳細に説明する。図7は傾斜センサの第1電極構造体を製造する工程を示す説明図、図8は第2電極構造体を製造する工程を示す説明図、図9は2つの電極構造体を接合して傾斜センサを製造する工程を示す説明図である。   Next, the process of producing the first electrode structure 31 and the second electrode structure 32 and bonding them together will be described in more detail with reference to FIGS. FIG. 7 is an explanatory view showing a process of manufacturing the first electrode structure of the tilt sensor, FIG. 8 is an explanatory view showing a process of manufacturing the second electrode structure, and FIG. 9 is an inclination obtained by joining two electrode structures. It is explanatory drawing which shows the process of manufacturing a sensor.

まず、第1電極構造体31を作製する工程について説明する。最初に、図7(1)に示すように樹脂からなる加工基板(樹脂基材)61を用意し、これを適宜の薬品等で洗浄する。なお、この加工基板61は複数個分の樹脂基板51を形成するために大きな1枚物の基板として構成されており、後の工程でセンサ1個分ずつ切り出されることになる。   First, the process for producing the first electrode structure 31 will be described. First, as shown in FIG. 7A, a processed substrate (resin base material) 61 made of resin is prepared, and this is washed with an appropriate chemical or the like. The processed substrate 61 is configured as a single large substrate for forming a plurality of resin substrates 51, and is cut out one sensor at a time in a later step.

加工基板61の洗浄後、傾斜センサ11の樹脂基板51に必要とされる形状に応じて、貫通孔や凹部等を形成する加工を行う(図7(2))。この加工処理によって、前述のオイル注入口55、電極孔58,72等が形成される。なお、図7(2)においては傾斜センサ11の1個分だけが代表して示されているが、実際にはセンサ複数個分の処理が1度に行われ、これは図7(3)以降の処理においても同様である。   After the processing substrate 61 is cleaned, processing for forming a through hole, a concave portion, or the like is performed according to the shape required for the resin substrate 51 of the tilt sensor 11 (FIG. 7B). By this processing, the oil injection port 55, the electrode holes 58, 72 and the like described above are formed. In FIG. 7 (2), only one inclination sensor 11 is shown as a representative, but in reality, processing for a plurality of sensors is performed at one time, and this is the case with FIG. 7 (3). The same applies to the subsequent processing.

次に、図5又は図6に示す方法で製造された電極形成用金型89をオフセット印刷装置86に装着し、このオフセット印刷装置86を用いて、導電性を有する熱硬化性樹脂95を印刷する(図7(3))。そして、当該熱硬化性樹脂95をレーザ加熱処理によって硬化させる(図7(4))。これにより、対向電極14,15及び配線部57が形成される。なお、図7(3)及び図7(4)の例では熱硬化性樹脂を用いた印刷を示したが、感光性樹脂を用いたオフセット印刷を適用しても差し支えない。また、図7及び図9では簡略化のために第1対向電極14のみをモデル的に図示し、第2対向電極15及び配線部57は図示していない。   Next, the electrode forming die 89 manufactured by the method shown in FIG. 5 or FIG. 6 is mounted on the offset printing device 86, and the thermosetting resin 95 having conductivity is printed using the offset printing device 86. (FIG. 7 (3)). Then, the thermosetting resin 95 is cured by laser heat treatment (FIG. 7 (4)). Thereby, the counter electrodes 14 and 15 and the wiring part 57 are formed. 7 (3) and 7 (4) show printing using a thermosetting resin, offset printing using a photosensitive resin may be applied. 7 and 9, only the first counter electrode 14 is shown as a model for simplification, and the second counter electrode 15 and the wiring portion 57 are not shown.

次に、図5又は図6に示す方法で形成された絶縁部形成用金型を装着したオフセット印刷装置を用いて、電気絶縁性を有する紫外線感光性樹脂96を印刷するとともに(図7(5))、当該紫外線感光性樹脂96を紫外線ランプ92によって露光させ、硬化させる(図7(6))。これにより、絶縁樹脂層53が形成される。以上により、図7(7)に示すような第1電極構造体31を作製することができる。   Next, using an offset printing apparatus equipped with an insulating part forming die formed by the method shown in FIG. 5 or FIG. 6, the ultraviolet photosensitive resin 96 having electrical insulation is printed (FIG. 7 (5)). )), The ultraviolet photosensitive resin 96 is exposed by an ultraviolet lamp 92 and cured (FIG. 7 (6)). Thereby, the insulating resin layer 53 is formed. Thus, the first electrode structure 31 as shown in FIG. 7 (7) can be manufactured.

第2電極構造体32を作製する工程について説明する。最初に、図8(8)に示すような樹脂からなる加工基板(樹脂基材)62を用意し、これを適宜の薬品等で洗浄する。この洗浄後、導電性を有する熱硬化性樹脂95を印刷するとともに(図8(9))、当該熱硬化性樹脂95をレーザ加熱処理によって硬化させる(図8(10))。これにより、共通電極13が形成される。以上により、図8(11)に示すような第2電極構造体32を作製することができる。   A process for producing the second electrode structure 32 will be described. First, a processed substrate (resin base material) 62 made of a resin as shown in FIG. 8 (8) is prepared, and this is washed with an appropriate chemical or the like. After the cleaning, the thermosetting resin 95 having conductivity is printed (FIG. 8 (9)), and the thermosetting resin 95 is cured by laser heating (FIG. 8 (10)). Thereby, the common electrode 13 is formed. As described above, the second electrode structure 32 as shown in FIG.

次に、2つの電極構造体31,32を接合する工程について説明する。最初に、図7の方法で作製した加工基板61(第1電極構造体31)において、前記絶縁樹脂層53の表面に接着剤を塗布し、接着剤層85を形成する(図9(12))。そして、この接着剤層85に、図8の方法で作製した加工基板62(第2電極構造体32)の共通電極13側の面を対向させるように配置し、互いに圧着させて接合する(接合工程、図9(13))。これにより積層体35が構成され、この積層体35においては、第2電極構造体32が備える共通電極13と、第1電極構造体31が備える対向電極14,15と、が前記絶縁樹脂層53を挟んで対向配置されることになる。   Next, the process of joining the two electrode structures 31 and 32 will be described. First, in the processed substrate 61 (first electrode structure 31) produced by the method of FIG. 7, an adhesive is applied to the surface of the insulating resin layer 53 to form an adhesive layer 85 (FIG. 9 (12)). ). And it arrange | positions so that the surface by the side of the common electrode 13 of the process board | substrate 62 (2nd electrode structure 32) produced with the method of FIG. Process, FIG. 9 (13)). As a result, a laminated body 35 is formed. In the laminated body 35, the common electrode 13 provided in the second electrode structure 32 and the counter electrodes 14 and 15 provided in the first electrode structure 31 include the insulating resin layer 53. Will be placed opposite each other.

次に、導電性を有する熱硬化性樹脂95をインクジェット印刷するとともに(図9(14))、レーザ熱処理によって硬化させる(図9(15))。なお、図9(14)及び図9(15)の処理では、積層体35は図9(13)までとは上下逆の状態とされている。以上の工程により、前記配線用電極59,74を形成することができる。   Next, the thermosetting resin 95 having conductivity is ink-jet printed (FIG. 9 (14)) and cured by laser heat treatment (FIG. 9 (15)). In the processing of FIGS. 9 (14) and 9 (15), the stacked body 35 is in an upside down state up to FIG. 9 (13). Through the above steps, the wiring electrodes 59 and 74 can be formed.

続いて、上下逆の状態だった積層体35を元の向きに戻し、オイル注入口55からシリコンオイルを注入する(静電容量媒体充填工程、図9(16))。これにより、前記中空部54に所定量のシリコンオイルが充填される。その後、オイル注入口55を封止栓56によって閉鎖する(図9(17))。なお、図7〜図9に示す製造方法では、配線用電極59,74が露出する面とは逆の面にオイル注入口55が開口されている例で説明しているが、図2に示すように、配線用電極59,74と同じ側の面にオイル注入口55が形成されていても差し支えない。   Subsequently, the laminated body 35 that has been turned upside down is returned to its original orientation, and silicon oil is injected from the oil injection port 55 (capacitance medium filling step, FIG. 9 (16)). As a result, the hollow portion 54 is filled with a predetermined amount of silicon oil. Thereafter, the oil injection port 55 is closed by the sealing plug 56 (FIG. 9 (17)). In the manufacturing method shown in FIGS. 7 to 9, the oil injection port 55 is opened on the surface opposite to the surface from which the wiring electrodes 59 and 74 are exposed. As described above, the oil injection port 55 may be formed on the surface on the same side as the wiring electrodes 59 and 74.

次に、積層体35を傾斜センサ11の1個分ごとに切り離す(図9(18))。即ち、図7及び図8で処理される加工基板61,62は何れもセンサ複数個分がまとめて加工されており、これを図9(13)の工程で接合した積層体35もセンサ複数個分に相当することになる。従って、積層体35を図9(18)の点線に沿って切断し、1個ずつに分離することで、1つの積層体35から複数個の傾斜センサ11を得ることができる。   Next, the laminated body 35 is separated for each of the inclination sensors 11 (FIG. 9 (18)). That is, both of the processed substrates 61 and 62 processed in FIGS. 7 and 8 are processed together for a plurality of sensors, and the laminate 35 obtained by joining them in the process of FIG. It will be equivalent to minutes. Therefore, a plurality of inclination sensors 11 can be obtained from one laminate 35 by cutting the laminate 35 along the dotted line in FIG. 9 (18) and separating them one by one.

以上に示すように、本実施形態の傾斜センサ11は、共通電極13と対向電極14,15とが対向配置された構成となっている。そして、この傾斜センサ11は、2つの電極構造体31,32を作製する構造体作製工程と、作製された電極構造体31,32を接合する接合工程と、を含む方法によって製造される。そして、接合される2つの電極構造体31,32は何れも、前記構造体作製工程において、電極オフセット印刷工程と、電極硬化工程と、を含む方法で作製される。前記電極オフセット印刷工程では、紫外線リソグラフィと電鋳を組み合わせたプロセスにより静電電極パターンが形成された電極形成用金型89をオフセット印刷装置86のロール87に装着して、導電性を有する熱硬化性樹脂95を加工基板61(62)にオフセット印刷する。電極硬化工程では、印刷された熱硬化性樹脂95を硬化させることにより、前記加工基板61(62)上に対向電極14,15(共通電極13)を形成する。   As described above, the tilt sensor 11 according to the present embodiment has a configuration in which the common electrode 13 and the counter electrodes 14 and 15 are disposed to face each other. The tilt sensor 11 is manufactured by a method including a structure manufacturing process for manufacturing the two electrode structures 31 and 32 and a bonding process for bonding the manufactured electrode structures 31 and 32. The two electrode structures 31 and 32 to be joined are both produced by a method including an electrode offset printing step and an electrode curing step in the structure producing step. In the electrode offset printing step, an electrode forming die 89 on which an electrostatic electrode pattern is formed by a process combining ultraviolet lithography and electroforming is mounted on a roll 87 of an offset printing apparatus 86, and heat curing with conductivity is performed. Resin 95 is offset printed on the processed substrate 61 (62). In the electrode curing step, the counter electrodes 14 and 15 (common electrode 13) are formed on the processed substrate 61 (62) by curing the printed thermosetting resin 95.

これにより、微細な形状の共通電極13及び対向電極14,15をオフセット印刷により簡単に形成できる。従って、傾斜センサ11の著しい小型化を実現できるとともに、リードタイムが短く、リソグラフィプロセスに比べて工程を単純化できる。また、薬品や純水等の使用量が減ってランニングコストを低減できるとともに、環境負荷を低減することができる。更に、半導体プロセスに使用するような大掛かりな装置を減らすことができ、初期コストも大幅に低減することができる。   Thereby, the fine-shaped common electrode 13 and the counter electrodes 14 and 15 can be easily formed by offset printing. Therefore, the inclination sensor 11 can be remarkably reduced in size, the lead time is short, and the process can be simplified as compared with the lithography process. In addition, the usage amount of chemicals, pure water, etc. can be reduced to reduce the running cost and the environmental load. Furthermore, a large-scale apparatus used for a semiconductor process can be reduced, and the initial cost can be greatly reduced.

以下、本実施形態の効果を更に詳しく示すために、図10〜図12を参照して、従来のフォトリソグラフィを多用した傾斜センサの製造方法を概略的に説明する。図10〜図12には、従来技術の静電容量型センサの製造工程が順に示されている。   Hereinafter, in order to show the effect of the present embodiment in more detail, a conventional method for manufacturing a tilt sensor using a lot of photolithography will be described with reference to FIGS. 10 to 12 sequentially show the manufacturing process of the conventional capacitive sensor.

まず、図10(1)に示すようにシリコンウエハからなる基板65を用意し、その表面に酸化膜66を形成するとともに(図10(2))、当該酸化膜66の上に紫外線感光型樹脂からなるレジスト67を塗布する(図10(3))。更に、選択的な紫外線露光を行い(図10(4))、現像する(図10(5))。   First, as shown in FIG. 10A, a substrate 65 made of a silicon wafer is prepared, an oxide film 66 is formed on the surface (FIG. 10B), and an ultraviolet photosensitive resin is formed on the oxide film 66. A resist 67 made of is applied (FIG. 10 (3)). Further, selective ultraviolet exposure is performed (FIG. 10 (4)) and development is performed (FIG. 10 (5)).

続いて、レジストが除去された部分の酸化膜66を選択的に除去した後(図10(6))、レジストを除去する(図10(7))。次に、酸化膜を選択的に除去した側と反対側の面に、一側の静電電極として用いられる銅膜68をスパッタリングにより形成する(図10(8))。そして、銅膜68の上にレジスト67を塗布し(図10(9))、更に選択的な紫外線露光を行う(図10(10))。   Subsequently, after selectively removing the oxide film 66 in the portion where the resist is removed (FIG. 10 (6)), the resist is removed (FIG. 10 (7)). Next, a copper film 68 used as an electrostatic electrode on one side is formed by sputtering on the surface opposite to the side from which the oxide film has been selectively removed (FIG. 10 (8)). Then, a resist 67 is applied on the copper film 68 (FIG. 10 (9)), and further selective UV exposure is performed (FIG. 10 (10)).

次に、現像を行い(図11(11))、更に前記銅膜68を選択的にエッチングした後(図11(12))、レジスト67を除去する(図11(13))。続いて、レジスト67を再度塗布し(図11(14))、選択的な紫外線露光を行い(図11(15))、現像する(図11(16))。これにより、前記絶縁樹脂層53に相当する部分が形成される。   Next, development is performed (FIG. 11 (11)), and the copper film 68 is selectively etched (FIG. 11 (12)), and then the resist 67 is removed (FIG. 11 (13)). Subsequently, a resist 67 is applied again (FIG. 11 (14)), selective UV exposure is performed (FIG. 11 (15)), and development is performed (FIG. 11 (16)). Thereby, a portion corresponding to the insulating resin layer 53 is formed.

そして、レジスト69を更に塗布し(図11(17))、選択的な紫外線露光を行い(図11(18))、現像する(図11(19))。そして、前記酸化膜66が除去されている部分の基板65を除去する(図11(20))。これにより、積層体に貫通孔及び凹部を形成することができる。なお、このレジスト69は、後の工程で前記絶縁樹脂層53に中空部54を形成するための犠牲層としても機能する。   Then, a resist 69 is further applied (FIG. 11 (17)), selective UV exposure is performed (FIG. 11 (18)), and development is performed (FIG. 11 (19)). Then, the substrate 65 where the oxide film 66 has been removed is removed (FIG. 11 (20)). Thereby, a through-hole and a recessed part can be formed in a laminated body. The resist 69 also functions as a sacrificial layer for forming the hollow portion 54 in the insulating resin layer 53 in a later step.

次に、再びレジスト70を塗布し(図12(21))、選択的な紫外線露光を行い(図12(22))、現像する(図12(23))。次に、前記貫通孔及び凹部の内面に導電膜75を形成するために、スパッタリングを行う(図12(24))。その後、レジスト70を除去し(図12(25))、貫通孔及び凹部にスルーホール76をメッキする(図12(26))。このスルーホール76は、前記配線用電極59,74として機能する。次に、レジスト69を所定の厚みだけ研磨して除去した上で(図12(27))、一側の静電電極として用いられる銅膜77をスパッタリングにより形成する(図12(28))。その後、犠牲層としてのレジスト69をエッチングにより除去する(図12(29))。これにより、シリコンオイルを充填するための中空部を形成することができる(シリコンオイルの充填工程は省略する)。以上により、図12(29)に示すような傾斜センサを製造することができる。   Next, a resist 70 is applied again (FIG. 12 (21)), selective UV exposure is performed (FIG. 12 (22)), and development is performed (FIG. 12 (23)). Next, sputtering is performed to form a conductive film 75 on the inner surfaces of the through holes and the recesses (FIG. 12 (24)). Thereafter, the resist 70 is removed (FIG. 12 (25)), and the through holes 76 are plated in the through holes and the recesses (FIG. 12 (26)). The through hole 76 functions as the wiring electrodes 59 and 74. Next, after the resist 69 is polished and removed by a predetermined thickness (FIG. 12 (27)), a copper film 77 used as an electrostatic electrode on one side is formed by sputtering (FIG. 12 (28)). Thereafter, the resist 69 as a sacrificial layer is removed by etching (FIG. 12 (29)). Thereby, the hollow part for filling silicon oil can be formed (the filling step of silicon oil is omitted). As described above, a tilt sensor as shown in FIG. 12 (29) can be manufactured.

以上に示すように、従来の傾斜センサ(静電容量型センサ)の製造方法では、紫外線露光工程を少なくとも5回行う必要があった。従って、露光のための例えばクロムからなるマスクが多数必要になり、製造コストの上昇要因になっていた。また、スパッタリングやエッチング等、真空や薬液槽を必要とする工程が多く必要になり、リードタイムが長期化する原因となっていた。   As described above, in the conventional method for manufacturing a tilt sensor (capacitive sensor), it is necessary to perform the ultraviolet exposure process at least five times. Therefore, a large number of masks made of, for example, chrome for exposure are required, which causes an increase in manufacturing cost. In addition, many processes that require a vacuum and a chemical bath, such as sputtering and etching, are required, leading to a long lead time.

この点、本実施形態の方法によれば、共通電極13、対向電極14,15、及び絶縁樹脂層53を、オフセット印刷で簡単に形成することができる。従って、図7〜図9に示すように従来の工程を大幅に簡素化でき、更に、大規模な装置が不要になって設備コストも大幅に削減できる。また、工程の簡素化により、製造工程で使用される水、薬品、電力の使用量を大幅に削減できる。これにより、製造コストを大幅に低減することができる。   In this regard, according to the method of the present embodiment, the common electrode 13, the counter electrodes 14, 15 and the insulating resin layer 53 can be easily formed by offset printing. Therefore, as shown in FIGS. 7 to 9, the conventional process can be greatly simplified, and further, a large-scale apparatus is not required, and the equipment cost can be greatly reduced. In addition, due to the simplification of the process, the amount of water, chemicals and electric power used in the manufacturing process can be greatly reduced. Thereby, manufacturing cost can be reduced significantly.

次に、本実施形態の傾斜センサ11と、従来の市販品との性能及び価格の比較を表1に示す。   Next, Table 1 shows a comparison of performance and price between the inclination sensor 11 of the present embodiment and a conventional commercial product.

Figure 2009264909
Figure 2009264909

このように、本実施形態の傾斜センサ11は、従来の市販品とほぼ同等な性能を達成しつつ、大幅な小型化を図ることができるとともに、10分の1以下の顕著な低価格を実現できることが判る。   As described above, the tilt sensor 11 according to the present embodiment can achieve a significant reduction in size while achieving substantially the same performance as that of a conventional commercial product, and realizes a remarkable low price of 1/10 or less. I understand that I can do it.

また、本実施形態の傾斜センサ11は、前記電極オフセット印刷工程において、傾斜センサ11の対向電極14,15等のパターンが複数個分繰返し形成された電極形成用金型89を用いて、1つの加工基板61につき複数個分の対向電極14,15等のパターンを同時にオフセット印刷する。その後、前記加工基板61は(積層体35の状態で)静電デバイス1個ごとに分離される。   Further, the inclination sensor 11 of the present embodiment uses one electrode forming mold 89 in which a plurality of patterns such as the counter electrodes 14 and 15 of the inclination sensor 11 are repeatedly formed in the electrode offset printing step. A plurality of patterns of the counter electrodes 14, 15, etc. are simultaneously offset printed per processed substrate 61. Thereafter, the processed substrate 61 is separated for each electrostatic device (in the state of the laminated body 35).

これにより、一度に複数の傾斜センサ11を加工処理することができるので、スループットを大幅に向上させることができ、製造コストの一層の低減に寄与することができる。   Thereby, since the several inclination sensor 11 can be processed at once, a throughput can be improved significantly and it can contribute to the further reduction of manufacturing cost.

また、本実施形態の傾斜センサ11は、前記電極オフセット印刷工程及び前記電極硬化工程により、前記対向電極14,15等とともに、当該対向電極14,15ら引き出される配線部57が加工基板61上に同時に形成される。   Further, in the inclination sensor 11 of the present embodiment, the wiring portion 57 drawn out from the counter electrodes 14 and 15 and the counter electrodes 14 and 15 are formed on the processed substrate 61 by the electrode offset printing process and the electrode curing process. Formed simultaneously.

これにより、配線部57の形成も容易になるので、工程の一層の簡素化と低コスト化を実現できる。   Thereby, the formation of the wiring part 57 is facilitated, so that further simplification of the process and cost reduction can be realized.

また、電極形成用金型89の製造方法の一例として図5に示す方法は、レジスト構造体作製工程と、導電層形成工程と、ニッケル電鋳工程と、除去工程と、を含む方法で製造される。前記レジスト構造体作製工程では、紫外線リソグラフィ法によって金型作製用基板21上にレジスト構造体24を作製する。前記導電層形成工程では、前記レジスト構造体24を覆うようにシード層25を形成する。前記ニッケル電鋳工程では、前記シード層25を覆うようにニッケルを析出させる。前記除去工程では、前記金型作製用基板21、前記レジスト構造体24及び前記シード層25を除去する。   5 is manufactured by a method including a resist structure manufacturing step, a conductive layer forming step, a nickel electroforming step, and a removing step. The In the resist structure production step, a resist structure 24 is produced on the mold production substrate 21 by an ultraviolet lithography method. In the conductive layer forming step, a seed layer 25 is formed so as to cover the resist structure 24. In the nickel electroforming process, nickel is deposited so as to cover the seed layer 25. In the removing step, the mold manufacturing substrate 21, the resist structure 24, and the seed layer 25 are removed.

これにより、電極形成用金型89に凹凸の微細パターンを精度良く形成することができ、特にアスペクト比が1以下の形状を形成する場合に好適である。   Thereby, it is possible to accurately form an uneven fine pattern on the electrode forming mold 89, and is particularly suitable for forming a shape having an aspect ratio of 1 or less.

また、電極形成用金型89の製造方法の一例として図6に示す方法は、導電層形成工程と、レジスト構造体作製工程と、ニッケル電鋳工程と、除去工程と、を含む方法で製造される。前記導電層形成工程では、金型作製用基板21上を覆うようにシード層25を形成する。前記レジスト構造体作製工程では、紫外線リソグラフィ法又はX線リソグラフィ法によって前記シード層25の上にレジスト構造体24を作製する。前記ニッケル電鋳工程では、前記レジスト構造体24を覆うようにニッケルを析出させる。前記除去工程では、前記金型作製用基板21、前記シード層25及び前記レジスト構造体24を除去する。   6 is manufactured by a method including a conductive layer forming process, a resist structure manufacturing process, a nickel electroforming process, and a removing process. The In the conductive layer forming step, the seed layer 25 is formed so as to cover the mold manufacturing substrate 21. In the resist structure production step, a resist structure 24 is produced on the seed layer 25 by an ultraviolet lithography method or an X-ray lithography method. In the nickel electroforming process, nickel is deposited so as to cover the resist structure 24. In the removing step, the mold manufacturing substrate 21, the seed layer 25, and the resist structure 24 are removed.

この方法は、図5の場合と同様に電極形成用金型89に凹凸の微細パターンを精度良く形成することができるが、アスペクト比が1以上の形状を形成する場合には、図6の方法を用いることが特に好適である。   This method can form an uneven fine pattern on the electrode forming mold 89 with high accuracy as in the case of FIG. 5, but when forming a shape having an aspect ratio of 1 or more, the method of FIG. It is particularly preferred to use

また、本実施形態において、前記金型作製用基板21はシリコンによりなる。前記レジスト構造体24は感光性樹脂により作製される。前記シード層25はチタン又は銅などの金属によりなる。また、前記ニッケル電鋳層26は0.1mm以上の厚みで形成される。   In the present embodiment, the mold production substrate 21 is made of silicon. The resist structure 24 is made of a photosensitive resin. The seed layer 25 is made of a metal such as titanium or copper. The nickel electroformed layer 26 is formed with a thickness of 0.1 mm or more.

これにより、耐久性のある精密な電極形成用金型89により、傾斜センサ11を低コストで製造することができる。   Thus, the tilt sensor 11 can be manufactured at low cost by the durable and precise electrode forming mold 89.

次に、傾斜センサ11の更に別の製造方法について、図13〜図15を参照して説明する。この製造方法は、ローラ装置による加圧成形と、スパッタリングによる電極形成を行っている点を特徴とするものである。図13は傾斜センサの別の製造方法において、第1電極構造体を製造する工程を示す説明図である。図14は第2電極構造体を製造する工程を示す説明図である。図15は2つの電極構造体を接合して傾斜センサを製造する工程を示す説明図である。   Next, still another method for manufacturing the tilt sensor 11 will be described with reference to FIGS. This manufacturing method is characterized in that pressure forming by a roller device and electrode formation by sputtering are performed. FIG. 13 is an explanatory view showing a process of manufacturing the first electrode structure in another method of manufacturing the tilt sensor. FIG. 14 is an explanatory view showing a process of manufacturing the second electrode structure. FIG. 15 is an explanatory view showing a process of manufacturing a tilt sensor by joining two electrode structures.

まず、第1電極構造体31を作製する工程について説明する。最初に、図13(1)に示すようなローラ装置93に、樹脂からなるシート状の加工基板(樹脂基材)61を通過させる。このローラ装置93は、その外周面に基板成形用金型82が装着されたローラ94を備えている。このローラ装置93を用いた加圧成形により、前記基板成形用金型82の凹凸形状が加工基板61の表面に転写される。これにより、傾斜センサ11の樹脂基板51に必要とされる形状に応じて、凹部を形成する加工を行うことができる(図13(2))。   First, the process for producing the first electrode structure 31 will be described. First, a sheet-like processed substrate (resin base material) 61 made of resin is passed through a roller device 93 as shown in FIG. The roller device 93 includes a roller 94 having a substrate molding die 82 mounted on the outer peripheral surface thereof. The uneven shape of the substrate molding die 82 is transferred to the surface of the processed substrate 61 by pressure molding using the roller device 93. Thereby, the process which forms a recessed part can be performed according to the shape required for the resin substrate 51 of the inclination sensor 11 (FIG. 13 (2)).

次に、前記加工基板61を洗浄した後、銅によるスパッタリングによって、前記凹部内を含めた前記加工基板61の表面に銅膜(金属膜)78を形成する(図13(3))。そして、その上に樹脂79を塗布し(図13(4))、更にO2アッシングによって、前記凹部の底部に位置する部分だけを残すようにして樹脂79を除去する(図13(5))。続いて、エッチング等の適宜の手段によって、樹脂79が除去されている部分の銅膜78を除去する(図13(6))。その後、樹脂79を完全に取り除き、銅膜78を露出させて、対向電極14,15とする(図13(7))。以上により、図13(7)に示すような第1電極構造体31を作製することができる。 Next, after cleaning the processed substrate 61, a copper film (metal film) 78 is formed on the surface of the processed substrate 61 including the inside of the recess by sputtering with copper (FIG. 13 (3)). Then, a resin 79 is applied thereon (FIG. 13 (4)), and the resin 79 is removed by O 2 ashing so as to leave only the portion located at the bottom of the recess (FIG. 13 (5)). . Subsequently, the copper film 78 where the resin 79 is removed is removed by an appropriate means such as etching (FIG. 13 (6)). Thereafter, the resin 79 is completely removed, and the copper film 78 is exposed to form the counter electrodes 14 and 15 (FIG. 13 (7)). Thus, the first electrode structure 31 as shown in FIG. 13 (7) can be manufactured.

次に、第2電極構造体32を作製する工程について説明する。最初に、図14(8)に示すような樹脂からなるシート状の加工基板(樹脂基材)62を用意し、これを適宜の薬品等で洗浄する。この洗浄後、銅によるスパッタリングによって、銅膜78を形成する(図14(9))。そして、銅膜78の上に紫外線感光型のレジスト樹脂80を塗布し(図14(10))、選択的な紫外線露光を行う(図14(11))。続いて、現像を行い(図14(11))、露出した部分の銅膜78をエッチング等の適宜の手段によって除去する(図14(12))。その後、レジスト樹脂80を除去する(図14(13))。以上により、図14(13)に示すような第2電極構造体32を作製することができる。   Next, the process for producing the second electrode structure 32 will be described. First, a sheet-like processed substrate (resin base material) 62 made of a resin as shown in FIG. 14 (8) is prepared, and this is washed with an appropriate chemical or the like. After this cleaning, a copper film 78 is formed by sputtering with copper (FIG. 14 (9)). Then, an ultraviolet photosensitive resist resin 80 is applied on the copper film 78 (FIG. 14 (10)), and selective ultraviolet exposure is performed (FIG. 14 (11)). Subsequently, development is performed (FIG. 14 (11)), and the exposed portion of the copper film 78 is removed by an appropriate means such as etching (FIG. 14 (12)). Thereafter, the resist resin 80 is removed (FIG. 14 (13)). Thus, the second electrode structure 32 as shown in FIG. 14 (13) can be manufactured.

次に、2つの電極構造体31,32を相互に接合する工程について説明する。最初に、図14の方法で作製した加工基板62(第2電極構造体32)において、共通電極13が形成されている側の面に対し、真空チャンバ97内で水蒸気(イオンビーム)を照射する(図15(16))。次に、2つの加工基板61,62(電極構造体31,32)を、対向電極14,15と共通電極13とがそれぞれ対向するように貼り合わせ(図15(17))、圧着により接合する(図15(18))。なお、このときの接合温度は、ガラス転移温度以下とされる。以上により積層体35が構成され、加工基板61の凹部の部分にシリコンオイル充填のための中空部98を形成することができる。   Next, the process of joining the two electrode structures 31 and 32 to each other will be described. First, in the processed substrate 62 (second electrode structure 32) manufactured by the method of FIG. 14, the surface on which the common electrode 13 is formed is irradiated with water vapor (ion beam) in the vacuum chamber 97. (FIG. 15 (16)). Next, the two processed substrates 61 and 62 (electrode structures 31 and 32) are bonded so that the counter electrodes 14 and 15 and the common electrode 13 face each other (FIG. 15 (17)), and bonded by pressure bonding. (FIG. 15 (18)). In addition, the joining temperature at this time shall be below a glass transition temperature. The laminated body 35 is comprised by the above, and the hollow part 98 for silicon oil filling can be formed in the part of the recessed part of the process board | substrate 61. FIG.

次に、積層体35を傾斜センサ11の1個分ごとに切り離す(図15(19))。即ち、図13及び図14で処理される加工基板61,62は、図7及び図8の場合と同様にセンサ複数個分がまとめて加工され、これが相互に接合されている。従って、前記積層体35を図15(19)の点線に沿って切り離すことで、1つの積層体35から複数個の傾斜センサ11を得ることができる。最後に、切離し後の傾斜センサ11において前記中空部98にシリコンオイルを充填し、図略のオイル注入口を封止する(図15(20))。以上により、傾斜センサ11を得ることができる。   Next, the laminated body 35 is separated for each of the inclination sensors 11 (FIG. 15 (19)). That is, the processed substrates 61 and 62 processed in FIG. 13 and FIG. 14 are processed together by a plurality of sensors as in the case of FIG. 7 and FIG. 8, and these are bonded to each other. Therefore, a plurality of inclination sensors 11 can be obtained from one laminate 35 by separating the laminate 35 along the dotted line in FIG. Finally, in the tilt sensor 11 after separation, the hollow portion 98 is filled with silicon oil, and the oil injection port (not shown) is sealed (FIG. 15 (20)). As described above, the inclination sensor 11 can be obtained.

次に、傾斜センサ11の更に別の製造方法について、図16〜図18を参照して説明する。この製造方法は、銅板をインサート成形することによって電極及びセンサハウジングを形成する点を特徴とするものである。図16は傾斜センサの更に別の製造方法において、第1電極構造体を製造する工程を示す説明図である。図17は第2電極構造体を製造する工程を示す説明図である。図18は2つの電極構造体を接合して傾斜センサを製造する工程を示す説明図である。   Next, still another method for manufacturing the tilt sensor 11 will be described with reference to FIGS. This manufacturing method is characterized in that an electrode and a sensor housing are formed by insert-molding a copper plate. FIG. 16 is an explanatory view showing a process of manufacturing the first electrode structure in yet another method of manufacturing the tilt sensor. FIG. 17 is an explanatory diagram showing a process of manufacturing the second electrode structure. FIG. 18 is an explanatory view showing a process of manufacturing a tilt sensor by joining two electrode structures.

まず、インサート成形のための銅板83を作製する工程について説明する。最初に、図16(1)に示すような銅板83を洗浄し、その表面に紫外線感光型のレジスト樹脂80を塗布する(図16(2))。その後、選択的な紫外線露光を行い(図16(3))、現像する(図16(4))。続いて、露出した銅板83をエッチングすることにより選択的に除去し(図16(5))、更にレジスト樹脂80を除去する(図16(6))。以上により、適宜の場所に貫通孔等が形成された銅板83を作製することができる。   First, the process of producing the copper plate 83 for insert molding will be described. First, a copper plate 83 as shown in FIG. 16A is cleaned, and an ultraviolet photosensitive resist resin 80 is applied to the surface (FIG. 16B). Thereafter, selective ultraviolet exposure is performed (FIG. 16 (3)) and development is performed (FIG. 16 (4)). Subsequently, the exposed copper plate 83 is selectively removed by etching (FIG. 16 (5)), and the resist resin 80 is further removed (FIG. 16 (6)). By the above, the copper plate 83 in which the through-hole etc. were formed in the appropriate place can be produced.

次に、射出成形工程について説明する。最初に、図17(7)に示すような2つの基板成形用金型82a,82bを用意する。基板成形用金型82aは、後述の中空部98等の形状を含む微細パターンを形成するためのものであり、基板成形用金型82bは、スルーホールのための貫通孔を形成するためのものである。この2つの基板成形用金型82a,82bは、例えば図5又は図6で示した方法で作製することができる。   Next, the injection molding process will be described. First, two substrate molding dies 82a and 82b as shown in FIG. 17 (7) are prepared. The substrate molding die 82a is for forming a fine pattern including the shape of a hollow portion 98, which will be described later, and the substrate molding die 82b is for forming a through hole for a through hole. It is. These two substrate molding dies 82a and 82b can be manufactured by the method shown in FIG. 5 or FIG. 6, for example.

次に、射出成形装置81に基板成形用金型82a,82bを装着するとともに、図16(6)の銅板83を挟み込むようにして型閉じする(図17(8))。その後、電気絶縁性を有する樹脂を注入して成形する(図17(9))。その後、型開きして成形品1xを取り出す(図17(10))。これにより、前記銅板83の部分に対向電極14,15が形成される。なお、この成形品1xは、図3に示す成形品1と同様に、複数の傾斜センサ11に相当する半製品をランナ部で互いに連結した構成となっている。   Next, the substrate molding dies 82a and 82b are mounted on the injection molding apparatus 81, and the mold is closed so as to sandwich the copper plate 83 of FIG. 16 (6) (FIG. 17 (8)). Thereafter, an electrically insulating resin is injected and molded (FIG. 17 (9)). Thereafter, the mold is opened and the molded product 1x is taken out (FIG. 17 (10)). As a result, the counter electrodes 14 and 15 are formed on the copper plate 83. In addition, this molded product 1x has a configuration in which semi-finished products corresponding to a plurality of inclination sensors 11 are connected to each other at a runner portion, similarly to the molded product 1 shown in FIG.

次に、前記成形品1xにおいて、対向電極14,15が形成されている側の面に対し、真空チャンバ97内で水蒸気(イオンビーム)を照射する(図17(11))。次に、成形品1xにおいて前記対向電極14,15が形成されている側の面に対し、第2銅板84を対向するように貼り合わせ(図17(12))、圧着により接合する(図17(13))。なお、第2銅板84は前記銅板83と同様に、図16(1)〜図16(6)に示す方法で作製することができる。これにより、第2銅板84付きの成形品1xを得ることができるとともに、前記対向電極14,15に対向する第2銅板84の部分に、共通電極13を形成することができる。また、共通電極13と対向電極14,15との間に、シリコンオイル充填のための中空部98を形成することができる。   Next, in the molded product 1x, water vapor (ion beam) is irradiated in the vacuum chamber 97 to the surface on which the counter electrodes 14 and 15 are formed (FIG. 17 (11)). Next, the second copper plate 84 is bonded so as to face the surface on which the counter electrodes 14 and 15 are formed in the molded product 1x (FIG. 17 (12)), and bonded by pressure bonding (FIG. 17). (13)). In addition, the 2nd copper plate 84 can be produced by the method shown to FIG. 16 (1)-FIG. 16 (6) similarly to the said copper plate 83. FIG. Thereby, while being able to obtain the molded product 1x with the 2nd copper plate 84, the common electrode 13 can be formed in the part of the 2nd copper plate 84 which opposes the said counter electrodes 14 and 15. FIG. Further, a hollow portion 98 for filling silicon oil can be formed between the common electrode 13 and the counter electrodes 14 and 15.

次に、オイル注入口55からシリコンオイルを注入し、前記中空部98に所定量のシリコンオイルを充填する(図18(14))。その後、オイル注入口55を封止栓56で閉鎖するとともに(図18(15))、更にその上から覆うように、前記第2銅板84に保護フィルム99を貼り付ける(図18(16))。次に、成形品1xの孔の部分にスルーホールメッキを施し、配線用電極59,74を形成する(図18(17))。更に、当該配線用電極59,74の突出部分を研磨する(図18(18))。   Next, silicon oil is injected from the oil injection port 55, and a predetermined amount of silicon oil is filled in the hollow portion 98 (FIG. 18 (14)). Thereafter, the oil injection port 55 is closed with a sealing plug 56 (FIG. 18 (15)), and a protective film 99 is pasted on the second copper plate 84 so as to cover from above (FIG. 18 (16)). . Next, through-hole plating is applied to the hole portion of the molded product 1x to form wiring electrodes 59 and 74 (FIG. 18 (17)). Further, the protruding portions of the wiring electrodes 59 and 74 are polished (FIG. 18 (18)).

最後に、前記成形品1xのランナ部から、傾斜センサ11を切り離す(図18(19))。これにより、1つの成形品1xから複数の傾斜センサ11を得ることができる。   Finally, the inclination sensor 11 is separated from the runner portion of the molded product 1x (FIG. 18 (19)). Thereby, the some inclination sensor 11 can be obtained from one molded article 1x.

なお、図3に示すような製造方法は、図1及び図2に示す傾斜センサ11に限らず、図19〜図23に示すような各種静電デバイスの製造方法に適用することもできる。以下、これらの応用例について説明する。図19は静電容量センサとしての圧力センサの断面斜視図、図20は静電容量センサとしての加速度センサの斜視図、図21は静電容量センサとしてのマイクロフォンの断面斜視図である。図22は静電アクチュエータとしての光スイッチの斜視図及び断面図、図23は光スイッチの斜視図及び断面図である。   The manufacturing method as shown in FIG. 3 is not limited to the inclination sensor 11 shown in FIGS. 1 and 2, and can also be applied to manufacturing methods of various electrostatic devices as shown in FIGS. 19 to 23. Hereinafter, these application examples will be described. 19 is a sectional perspective view of a pressure sensor as a capacitance sensor, FIG. 20 is a perspective view of an acceleration sensor as a capacitance sensor, and FIG. 21 is a sectional perspective view of a microphone as a capacitance sensor. 22 is a perspective view and a sectional view of an optical switch as an electrostatic actuator, and FIG. 23 is a perspective view and a sectional view of the optical switch.

図19(a)に示す静電デバイス(静電容量型センサ)としての圧力センサ101は、ケース102と、このケース102に支持される中空状の筒部103と、を備えている。この筒部103はケース102の内外に跨るように配置され、ケース102の内部に配置される筒部103の一端にはセンサチップ104が設置されている。図19(b)にはセンサチップ104の拡大断面図が示され、この図19(b)に示すように、センサチップ104は、互いに適宜の間隔をあけて対向配置された第1電極111と第2電極112とを備えている。第2電極112は第1電極111よりも前記筒部103側に備えられるとともに、ダイアフラム状に形成されている。   A pressure sensor 101 as an electrostatic device (capacitive sensor) shown in FIG. 19A includes a case 102 and a hollow cylindrical portion 103 supported by the case 102. The cylindrical portion 103 is disposed so as to straddle the inside and outside of the case 102, and a sensor chip 104 is installed at one end of the cylindrical portion 103 disposed inside the case 102. FIG. 19B shows an enlarged cross-sectional view of the sensor chip 104. As shown in FIG. 19B, the sensor chip 104 includes a first electrode 111 and a first electrode 111 arranged to face each other with an appropriate interval. A second electrode 112. The second electrode 112 is provided closer to the cylindrical portion 103 than the first electrode 111 and is formed in a diaphragm shape.

この構成で、ケース102の外側から筒部103を介して図19(a)の矢印に示すように測定ガスが導入され、センサチップ104に圧力が加えられると、第2電極112が湾曲し、2つの電極111,112間の静電容量が変化する。これにより、測定ガスの圧力を検出することができる。そして、前記センサチップ104の電極111,112は、図3に示すようなオフセット印刷により形成することができる。   In this configuration, when the measurement gas is introduced from the outside of the case 102 through the cylindrical portion 103 as shown by the arrow in FIG. 19A and pressure is applied to the sensor chip 104, the second electrode 112 is bent, The capacitance between the two electrodes 111 and 112 changes. Thereby, the pressure of the measurement gas can be detected. The electrodes 111 and 112 of the sensor chip 104 can be formed by offset printing as shown in FIG.

図20に示す静電デバイス(静電容量型センサ)としての加速度センサ121は、基台122上に、可動電極131と、固定電極(容量検出電極)132と、を配置して構成されている。前記可動電極131は、弾性変形可能なバネ部123と、ウェイト部124と、を備えている。この構成で、図20の太線矢印方向に加速度が発生すると、バネ部123を弾性変形させながら可動電極131が移動することで可動電極131と固定電極132との間の距離が変化する。従って、加速度の変化を静電容量の変化として検出することができる。そして、前記加速度センサ121の電極131,132は、図3に示すようなオフセット印刷により形成することができる。   An acceleration sensor 121 as an electrostatic device (capacitance type sensor) shown in FIG. 20 is configured by disposing a movable electrode 131 and a fixed electrode (capacitance detection electrode) 132 on a base 122. . The movable electrode 131 includes an elastically deformable spring portion 123 and a weight portion 124. With this configuration, when acceleration occurs in the direction of the thick arrow in FIG. 20, the distance between the movable electrode 131 and the fixed electrode 132 changes as the movable electrode 131 moves while elastically deforming the spring portion 123. Therefore, a change in acceleration can be detected as a change in capacitance. The electrodes 131 and 132 of the acceleration sensor 121 can be formed by offset printing as shown in FIG.

図21に示す静電デバイス(静電容量型センサ)としてのマイクロフォン(音波センサ)141は、互いに適宜の間隔をあけて対向配置された第1電極151と第2電極152とを備えている。第1電極151はダイアフラム状に形成されるとともに、第2電極152を挟んで第1電極151と反対側の空間は、中空状の音響部142とされている。この構成で、マイクロフォン141に音が入力されると、第1電極151が湾曲しながら振動するので、2つの電極151,152間の静電容量が変化する。これにより、音質や音量を測定することができる。そして、前記マイクロフォン141の電極151,152は、図3に示すようなオフセット印刷により形成することができる。   A microphone (sound wave sensor) 141 as an electrostatic device (capacitance type sensor) shown in FIG. 21 includes a first electrode 151 and a second electrode 152 that are arranged to face each other with an appropriate interval. The first electrode 151 is formed in a diaphragm shape, and the space opposite to the first electrode 151 with the second electrode 152 interposed therebetween is a hollow acoustic portion 142. With this configuration, when sound is input to the microphone 141, the first electrode 151 vibrates while being curved, so that the capacitance between the two electrodes 151 and 152 changes. Thereby, a sound quality and a sound volume can be measured. The electrodes 151 and 152 of the microphone 141 can be formed by offset printing as shown in FIG.

図22(a)及び図22(b)に示す静電デバイス(静電アクチュエータ)としての光スイッチ161は、基台162と、この基台162上に配置された支点板163と、支点板163に回動可能に支持される揺動板164と、この揺動板164に支柱165を介して固定されたアルミミラー166と、を備えている。図22(b)に示すように、基台162と揺動板164の間には、2対の電極171〜174が互いに対向して配置されている。   An optical switch 161 as an electrostatic device (electrostatic actuator) shown in FIGS. 22A and 22B includes a base 162, a fulcrum plate 163 disposed on the base 162, and a fulcrum plate 163. And an aluminum mirror 166 fixed to the swing plate 164 via a support column 165. As shown in FIG. 22B, between the base 162 and the swing plate 164, two pairs of electrodes 171 to 174 are arranged to face each other.

この構成で、電極171,172又は電極173,174に電圧を印加すると、各電極間に静電気力が発生する。これにより、前記揺動板164が支点板163を中心にして傾くので、アルミミラー166が傾き、アルミミラー166で反射する光の出射角度を変更することができる。そして、前記光スイッチ161の4つの電極171〜174は、図3に示すようなオフセット印刷により形成することができる。   With this configuration, when a voltage is applied to the electrodes 171, 172 or the electrodes 173, 174, an electrostatic force is generated between the electrodes. Thereby, since the rocking plate 164 is tilted around the fulcrum plate 163, the aluminum mirror 166 is tilted, and the emission angle of light reflected by the aluminum mirror 166 can be changed. The four electrodes 171 to 174 of the optical switch 161 can be formed by offset printing as shown in FIG.

図23(a)及び図23(b)に示す静電デバイスとしての高周波スイッチ(静電スイッチ)181は、基台182と、この基台182に対し適宜の間隔をあけて上方に配置された第1電極191と、基台182上に設置された第2電極192及び第3電極193と、前記第1電極191の下面に配置される第4電極194と、を備えている。この構成で、第1電極191と第2電極192との間に電圧を印加すると、静電気力が発生し、第1電極191が下に凸となるように撓む。これにより、第4電極194が第3電極193に接触して通電し、スイッチがON状態となる。そして、この高周波スイッチ181の4つの電極191〜194は、図3に示すようなオフセット印刷により形成することができる。   A high-frequency switch (electrostatic switch) 181 as an electrostatic device shown in FIG. 23A and FIG. 23B is disposed above the base 182 with an appropriate interval from the base 182. The first electrode 191, the second electrode 192 and the third electrode 193 installed on the base 182, and the fourth electrode 194 disposed on the lower surface of the first electrode 191 are provided. With this configuration, when a voltage is applied between the first electrode 191 and the second electrode 192, an electrostatic force is generated, and the first electrode 191 is bent so as to protrude downward. Thereby, the 4th electrode 194 contacts the 3rd electrode 193, it supplies with electricity, and a switch will be in an ON state. The four electrodes 191 to 194 of the high frequency switch 181 can be formed by offset printing as shown in FIG.

以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の静電デバイスの製造方法は、上記で例示したデバイスのほかにも、例えば電磁波検出装置、プレゼンス光スイッチ等にも用いることができる。   Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the method for manufacturing an electrostatic device of the present invention can be used for, for example, an electromagnetic wave detection apparatus, a presence optical switch, etc. in addition to the devices exemplified above. .

本発明の一実施形態に係る傾斜センサの原理を模式的に示す断面図。1 is a cross-sectional view schematically showing the principle of a tilt sensor according to an embodiment of the present invention. 傾斜センサの分解斜視図。The exploded perspective view of an inclination sensor. 傾斜センサの製造方法を模式的に示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of an inclination sensor typically. 導電性を有する樹脂をオフセット印刷する様子を示す側面図。The side view which shows a mode that resin which has electroconductivity is offset-printed. 電極形成用金型の製造方法の第1例を示す図。The figure which shows the 1st example of the manufacturing method of the metal mold | die for electrode formation. 電極形成用金型の製造方法の第2例を示す図。The figure which shows the 2nd example of the manufacturing method of the metal mold | die for electrode formation. 傾斜センサの第1電極構造体を製造する工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the process of manufacturing the 1st electrode structure of an inclination sensor. 第2電極構造体を製造する工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the process of manufacturing a 2nd electrode structure. 2つの電極構造体を接合して傾斜センサを製造する工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the process of joining two electrode structures and manufacturing an inclination sensor. 従来技術の静電容量型センサの製造工程の説明図。Explanatory drawing of the manufacturing process of the capacitive sensor of a prior art. 従来技術の静電容量型センサの製造工程の説明図。Explanatory drawing of the manufacturing process of the capacitive sensor of a prior art. 従来技術の静電容量型センサの製造工程の説明図。Explanatory drawing of the manufacturing process of the capacitive sensor of a prior art. 傾斜センサの別の製造方法において、第1電極構造体を製造する工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the process of manufacturing a 1st electrode structure in another manufacturing method of an inclination sensor. 第2電極構造体を製造する工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the process of manufacturing a 2nd electrode structure. 2つの電極構造体を接合して傾斜センサを製造する工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the process of joining two electrode structures and manufacturing an inclination sensor. 傾斜センサの更に別の製造方法において、第1電極構造体を製造する工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the process of manufacturing a 1st electrode structure in another manufacturing method of an inclination sensor. 第2電極構造体を製造する工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the process of manufacturing a 2nd electrode structure. 2つの電極構造体を接合して傾斜センサを製造する工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the process of joining two electrode structures and manufacturing an inclination sensor. 静電容量センサとしての圧力センサの断面斜視図。The cross-sectional perspective view of the pressure sensor as an electrostatic capacitance sensor. 静電容量センサとしての加速度センサの斜視図。The perspective view of the acceleration sensor as an electrostatic capacitance sensor. 静電容量センサとしてのマイクロフォンの断面斜視図。The cross-sectional perspective view of the microphone as an electrostatic capacitance sensor. 静電アクチュエータとしての光スイッチの斜視図及び断面図。The perspective view and sectional drawing of the optical switch as an electrostatic actuator. 光スイッチの斜視図及び断面図。The perspective view and sectional drawing of an optical switch.

符号の説明Explanation of symbols

11 傾斜センサ(静電容量型センサ、静電デバイス)
13 共通電極(静電電極)
14,15 対向電極(静電電極)
31,32 電極構造体(構造体)
86 オフセット印刷装置
89 電極形成用金型
11 Tilt sensor (capacitive sensor, electrostatic device)
13 Common electrode (electrostatic electrode)
14, 15 Counter electrode (electrostatic electrode)
31, 32 Electrode structure (structure)
86 Offset printer 89 Electrode forming mold

Claims (15)

静電電極が対向配置された静電デバイスの製造方法であって、
複数の構造体を作製する構造体作製工程と、
作製された複数の構造体を接合する接合工程と、
を含み、
接合される前記構造体のうち少なくとも1つは、前記構造体作製工程において、
紫外線リソグラフィ又はX線リソグラフィと電鋳を組み合わせたプロセスにより静電電極パターンが形成された電極形成用金型をオフセット印刷装置のロールに装着して、導電性を有する樹脂を樹脂基材にオフセット印刷する電極オフセット印刷工程と、
印刷された樹脂を硬化させることにより、前記樹脂基材上に前記静電電極を形成する電極硬化工程と、
を含む方法で作製されることを特徴とする静電デバイスの製造方法。
A method of manufacturing an electrostatic device in which electrostatic electrodes are arranged opposite to each other,
A structure manufacturing process for manufacturing a plurality of structures;
A bonding step of bonding the plurality of manufactured structures;
Including
At least one of the structures to be bonded is the structure manufacturing step,
An electrode forming mold on which an electrostatic electrode pattern is formed by a process combining ultraviolet lithography or X-ray lithography and electroforming is mounted on a roll of an offset printing apparatus, and an electrically conductive resin is offset printed on a resin substrate. An electrode offset printing process,
An electrode curing step of forming the electrostatic electrode on the resin substrate by curing the printed resin;
A method for manufacturing an electrostatic device, characterized by comprising:
請求項1に記載の静電デバイスの製造方法であって、
前記電極オフセット印刷工程において、静電デバイスの複数個分の静電電極パターンが繰返し形成された電極形成用金型を用いて、1つの前記樹脂基材につき複数個分の静電電極パターンを同時にオフセット印刷し、
その後、前記樹脂基材は静電デバイス1個ごとに分離されることを特徴とする静電デバイスの製造方法。
It is a manufacturing method of the electrostatic device according to claim 1,
In the electrode offset printing step, a plurality of electrostatic electrode patterns for one resin substrate are simultaneously formed using an electrode forming mold in which a plurality of electrostatic electrode patterns for electrostatic devices are repeatedly formed. Offset printing,
Then, the said resin base material is isolate | separated for every electrostatic device, The manufacturing method of the electrostatic device characterized by the above-mentioned.
請求項1又は2に記載の静電デバイスの製造方法であって、
前記電極オフセット印刷工程及び前記電極硬化工程により、前記静電電極とともに、当該静電電極から引き出される配線部が前記樹脂基材上に同時に形成されることを特徴とする静電デバイスの製造方法。
A method for manufacturing an electrostatic device according to claim 1 or 2,
The method for manufacturing an electrostatic device, wherein a wiring portion drawn from the electrostatic electrode is simultaneously formed on the resin base material together with the electrostatic electrode by the electrode offset printing step and the electrode curing step.
請求項1から3までの何れか一項に記載の静電デバイスの製造方法であって、
前記電極形成用金型は、
紫外線リソグラフィ法又はX線リソグラフィ法によって基板上にレジスト構造体を作製するレジスト構造体作製工程と、
前記レジスト構造体を覆うようにニッケル電鋳のシード層と成る導電層を形成する導電層形成工程と、
前記導電層を覆うようにニッケルを析出させるニッケル電鋳工程と、
前記基板、前記レジスト構造体及び前記導電層を除去する除去工程と、
を含む方法で製造されることを特徴とする静電デバイスの製造方法。
It is a manufacturing method of the electrostatic device according to any one of claims 1 to 3,
The electrode forming mold is
A resist structure production step of producing a resist structure on a substrate by an ultraviolet lithography method or an X-ray lithography method;
A conductive layer forming step of forming a conductive layer to be a nickel electroforming seed layer so as to cover the resist structure;
A nickel electroforming step of depositing nickel so as to cover the conductive layer;
A removing step of removing the substrate, the resist structure and the conductive layer;
A method for manufacturing an electrostatic device, comprising:
請求項1から3までの何れか一項に記載の静電デバイスの製造方法であって、
前記電極形成用金型は、
金型作製用基板上を覆うようにニッケル電鋳のシード層と成る導電層を形成する導電層形成工程と、
紫外線リソグラフィ法又はX線リソグラフィ法によって前記導電層の上にレジスト構造体を作製するレジスト構造体作製工程と、
前記レジスト構造体及びレジスト構造体の存在しないニッケル電鋳のシード層を覆うようにニッケルを析出させるニッケル電鋳工程と、
前記金型作製用基板、前記導電層及び前記レジスト構造体を除去する除去工程と、
を含む方法で製造されることを特徴とする静電デバイスの製造方法。
It is a manufacturing method of the electrostatic device according to any one of claims 1 to 3,
The electrode forming mold is
A conductive layer forming step of forming a conductive layer to be a seed layer of nickel electroforming so as to cover the mold manufacturing substrate;
A resist structure production step of producing a resist structure on the conductive layer by an ultraviolet lithography method or an X-ray lithography method;
A nickel electroforming step of depositing nickel so as to cover the resist structure and a nickel electroforming seed layer in which the resist structure does not exist;
A removal step of removing the mold production substrate, the conductive layer and the resist structure;
A method for manufacturing an electrostatic device, comprising:
請求項4又は5に記載の静電デバイスの製造方法であって、
前記金型作製用基板は、シリコン、ガラス、セラミック又は石英によりなり、
前記レジスト構造体は感光性樹脂により作製され、
前記導電層は金属によりなり、
前記ニッケルは0.1mm以上の厚みで形成されることを特徴とする静電デバイスの製造方法。
It is a manufacturing method of the electrostatic device according to claim 4 or 5,
The mold production substrate is made of silicon, glass, ceramic or quartz,
The resist structure is made of a photosensitive resin,
The conductive layer is made of metal,
The nickel is formed with a thickness of 0.1 mm or more.
請求項1から6までの何れか一項に記載の静電デバイスの製造方法であって、
接合される前記構造体のうち少なくとも1つは、前記構造体作製工程において、
紫外線リソグラフィ又はX線リソグラフィと電鋳を組み合わせたプロセスにより絶縁部パターンが形成された絶縁部形成用金型をオフセット印刷装置のロールに装着して、電気絶縁性を有する樹脂を前記樹脂基材上にオフセット印刷する絶縁部オフセット印刷工程と、
印刷された樹脂を硬化させることにより、前記樹脂基材上に絶縁部を形成する絶縁部硬化工程と、
を含む方法で作製されることを特徴とする静電デバイスの製造方法。
A method for manufacturing an electrostatic device according to any one of claims 1 to 6,
At least one of the structures to be bonded is the structure manufacturing step,
An insulating part forming mold having an insulating part pattern formed by a process combining ultraviolet lithography or X-ray lithography and electroforming is mounted on a roll of an offset printing apparatus, and an electrically insulating resin is placed on the resin substrate. Insulating part offset printing process for offset printing,
An insulating part curing step for forming an insulating part on the resin substrate by curing the printed resin; and
A method for manufacturing an electrostatic device, characterized by comprising:
請求項1から7までの何れか一項に記載の静電デバイスの製造方法であって、
接合される前記構造体のうち少なくとも1つについては、前記構造体作製工程において、紫外線リソグラフィ又はX線リソグラフィと電鋳を組み合わせたプロセスにより作製された基板成形用金型を使用して前記樹脂基材を成形する基板成形工程が前記電極オフセット印刷工程の前に行われ、
前記基板成形工程によって、前記樹脂基材にスルーホール形成用の貫通孔が形成されることを特徴とする静電デバイスの製造方法。
A method for manufacturing an electrostatic device according to any one of claims 1 to 7,
For at least one of the structures to be bonded, in the structure manufacturing step, the resin substrate is formed using a substrate molding die manufactured by a process combining ultraviolet lithography or X-ray lithography and electroforming. A substrate molding process for molding the material is performed before the electrode offset printing process,
Through the substrate forming step, a through hole for forming a through hole is formed in the resin base material.
請求項1から7までの何れか一項に記載の静電デバイスの製造方法であって、
接合される前記構造体のうち少なくとも1つについては、前記構造体作製工程において、紫外線リソグラフィ又はX線リソグラフィと電鋳を組み合わせたプロセスにより作製された基板成形用金型を使用して前記樹脂基材を成形する基板成形工程が前記電極オフセット印刷工程の前に行われ、
前記基板成形工程では、前記基板成形用金型が装着されたローラ装置に前記樹脂基材を通過させることにより、当該樹脂基材を加圧成形することを特徴とする静電デバイスの製造方法。
A method for manufacturing an electrostatic device according to any one of claims 1 to 7,
For at least one of the structures to be bonded, in the structure manufacturing step, the resin substrate is formed using a substrate molding die manufactured by a process combining ultraviolet lithography or X-ray lithography and electroforming. A substrate molding process for molding the material is performed before the electrode offset printing process,
In the substrate molding step, the resin base material is pressure-molded by passing the resin base material through a roller device on which the substrate molding die is mounted.
請求項1から7までの何れか一項に記載の静電デバイスの製造方法であって、
接合される前記構造体のうち少なくとも1つについては、前記構造体作製工程において、紫外線リソグラフィ又はX線リソグラフィと電鋳を組み合わせたプロセスにより作製された基板成形用金型を使用して前記樹脂基材を成形する基板成形工程が前記電極オフセット印刷工程の前に行われ、
前記基板成形工程では、前記基板成形用金型を用いて前記樹脂基材を成形することを特徴とする静電デバイスの製造方法。
A method for manufacturing an electrostatic device according to any one of claims 1 to 7,
For at least one of the structures to be bonded, in the structure manufacturing step, the resin substrate is formed using a substrate molding die manufactured by a process combining ultraviolet lithography or X-ray lithography and electroforming. A substrate molding process for molding the material is performed before the electrode offset printing process,
In the substrate molding step, the resin base material is molded using the substrate molding die.
請求項1から10までの何れか一項に記載の静電デバイスの製造方法であって、
対向配置された前記静電電極の間に所定量の静電容量媒体を充填する静電容量媒体充填工程を更に含むことを特徴とする静電デバイスの製造方法。
It is a manufacturing method of the electrostatic device according to any one of claims 1 to 10,
A method of manufacturing an electrostatic device, further comprising a capacitance medium filling step of filling a predetermined amount of capacitance medium between the opposed electrostatic electrodes.
請求項1から11までの何れか一項に記載の静電デバイスの製造方法により製造された静電デバイス。   The electrostatic device manufactured by the manufacturing method of the electrostatic device as described in any one of Claim 1-11. 請求項12に記載の静電デバイスとしての静電容量型センサ。   A capacitive sensor as the electrostatic device according to claim 12. 請求項12に記載の静電デバイスとしての静電アクチュエータ。   An electrostatic actuator as the electrostatic device according to claim 12. 請求項12に記載の静電デバイスとしての静電スイッチ。   An electrostatic switch as the electrostatic device according to claim 12.
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