JP2010086026A - 静電容量センサモジュールの検査方法及びその検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 静電容量方式タッチセンサの主構成部分である静電容量センサモジュールについて、手間と人手がかからず、また検査毎に判定にばらつきが生じない検査方法及びその検査装置を提供する。
【解決手段】 絶縁基板に複数の検査電極が形成され、静電容量センサモジュールである被検査試料の入力側の面に載置されて当該被検査試料２のセンサ電極に前記検査電極が一定の間隔を開けて対向する検査治具３と、前記検査電極を任意の固定電位に１つ又は数個ごとに順次自動的に切り替える切替手段７と、前記電位の切り替えごとに前記被検査試料にて検知された前記検査治具との間の静電容量の変化値と基準とする静電容量の変化値との差を算出し、当該差が所定の数値を超える場合には、前記被検査試料を不良品と判定する判定手段８と、前記判定手段による判定結果を知らせる報知手段９と、を備えた静電容量センサモジュールの検査装置１。
【選択図】 図１

Description

本発明は、人手がかからず、また検査毎に判定にばらつきが生じない静電容量センサモジュールの検査方法及びその検査装置に関する。

従来から、表示画面上に設置されることで、ユーザが直感的に操作可能な入力装置としてタッチパネルがあり、例えば、車載用ナビゲーションシステム、携帯情報端末（ＰＤＡ）、又は発券機に用いられている。このようなタッチパネルにおいて画面上に表示された操作画面をユーザが直接触れることで、上述のナビゲーションシステム、ＰＤＡ又は発券機は、ユーザの操作位置に対応する処理を実行することができる。他にも、携帯ゲーム機や携帯電話機にもタッチパネルが使用されているものがあり、最近ではスマートフォンのようなデジタルオーディオプレーヤーやデジタルカメラ・携帯情報端末の機能を持つ多機能化機種では、広い表示機能を求めるためにも、操作部分を画面に集約できるタッチパネルが採用されるようになってきている。

また、タッチパネルだけでなく、触れただけでオン／オフを検知するタッチスイッチも、機械式スイッチを排除してすっきりとした形状を実現し、デザイン性の向上を図れるとして各種機器での搭載が進んでいる。

これらのタッチパネル及びタッチスイッチ（以下、総称してタッチセンサ）における位置検出の方式としては、抵抗膜方式、静電容量方式、超音波方式、光（赤外線）方式、電磁誘導方式及び歪方式が知られている。

そして、上記タッチセンサは、その性能の確認のために工場にて所定の性能評価（検査）が行われている。例えば、タッチセンサの性能評価（検査）項目には、検査者が一台ごとに実際に指を近づけ指を左右前後に最上部から最下部まで動かして、所定の入力が得られるか否かの判定を行うものがある。

しかし、上記の検査方法は大きな手間と人手がかかるという問題があり、その製品企画数量が多くなればなるほど問題も深刻であった。また、検査者が交代すれば、検査毎に判定にばらつきが生じる可能性もある。

そこで、タッチセンサを人手によらず検査することが検討されおり、すでに抵抗膜方式タッチセンサに関しては特許文献１に検査装置が開示されている。

以下、特許文献１に開示された抵抗膜方式タッチセンサの検査装置について、簡単に説明する。図１１は評価中のタッチセンサの断面図を示し、図１２は検査装置の全体構成を示す図である。図１１に示す抵抗膜方式タッチセンサ２０は、フィルム部材２１Ａに透明導電膜２１Ｂが成膜された上部電極２１、ガラス部材２２Ａに透明伝導膜２２Ｂが成膜された下部電極２２、各電極から引き出されたフレキシブル・テイル（配線板）２３、およびドットスペーサ２４等から構成されている。図中、２５は入力ペン、２６は載置台を示す。前記下部電極２２の透明導電膜２２Ｂ上には、微細なマトリックス状に突設した複数のドットスペーサ２４が設けられ、それらを介して互いに非接触状態が保たれ、上部、下部電極２１、２２は互いに対面するように貼着されている。図１２（ａ）（ｂ）に示す検査装置は、往復直線運動をするシリンダ部材３５と一体に連動し、被検査試料３４の平面を所定の間隔で打点する触圧ペン３６Ｂを備えたソレノイド３３Ｂと、当該被検査試料３４を固定する載置台３０Ａと、前記シリンダ部材３５を駆動する制御手段Ｂと、前記被検査試料３４の検査結果の可否を決定する判定手段とを有し、前記ソレノイド３３Ｂが二次元的にマトリックス状にソレノイド配置板３２Ｂに複数個配列されている。そして、検査開始とともに、指定された範囲の各ソレノイド（触圧ペン）３３Ｂが順次打点を開始し、時分割検出回路を介して、各座標の電位を測定するものである。

特開２００５−３１００９３公報

しかしながら、特許文献１に開示された検査装置は、二次元的にマトリックス状に配列された触圧ペン３６で、被検査試料３４に所定の圧力で打点する（図１３参照）ことで自動検査するものであり、人間の指が近づくことにより微弱な静電容量の変化をとらえて位置検出する静電容量方式には使えない。

したがって、本発明は、以上のような従来技術の課題を考慮し、静電容量方式タッチセンサの主構成部分である静電容量センサモジュールについて、手間と人手がかからず、また検査毎に判定にばらつきが生じない検査方法及びその検査装置を提供することにある。

本発明は、上記技術的課題を解決するために、人間の指が近づくことにより微弱な静電容量の変化をとらえて位置検出する静電容量センサモジュールの良否を検査するための方法であって、絶縁基板に複数の検査電極が形成された検査治具を前記静電容量センサモジュールである被検査試料の入力側の面に載置して当該被検査試料のセンサ電極に前記検査電極を一定の間隔を開けて対向させるステップと、前記検査電極を任意の固定電位に１つ又は数個ごとに順次自動的に切り替えるステップと、前記電位の切り替えごとに前記被検査試料にて前記検査治具との間の静電容量の変化値を検知するステップと、検知された前記検査治具との間の静電容量の変化値と基準とする静電容量の変化値との差を算出し、当該差が所定の数値を超える場合には、前記被検査試料を不良品と判定するステップと、前記判定結果を知らせるステップと、を含むように構成した。

また、前記構成の検査方法において、前記前記判定を前記電位の切り替えごとに行ない、前記不良判定が出た時点で、不良判定された前記被検査試料について前記電位の切り替えを終了するようにした。

また、前記構成の検査方法において、前記基準とする静電容量の変化値が０．０１〜１００ＰＦであるようにした。

また、本発明は、人間の指が近づくことにより微弱な静電容量の変化をとらえて位置検出する静電容量センサモジュールの良否を検査するための装置であって、絶縁基板に複数の検査電極が形成され、前記静電容量センサモジュールである被検査試料の入力側の面に載置されて当該被検査試料のセンサ電極に前記検査電極が一定の間隔を開けて対向する検査治具と、前記検査電極を任意の固定電位に１つ又は数個ごとに順次自動的に切り替える切替手段と、前記電位の切り替えごとに前記被検査試料にて検知された前記検査治具との間の静電容量の変化値と基準とする静電容量の変化値との差を算出し、当該差が所定の数値を超える場合には、前記被検査試料を不良品と判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果を知らせる報知手段と、を備えるように構成した。

また、前記構成の検査装置において、前記判定手段が、前記電位の切り替えごと判定するものであり、前記切替手段が、前記判定手段によって不良判定が出た時点で、不良判定された前記被検査試料について切り替えを終了するものとした。

また、前記構成の検査装置において、前記基準とする静電容量の変化値が０．０１〜１００ＰＦであるようにした。

本発明は、検査者の指の代わりに自動的に任意の固定電位に切り替えることのできる電極を備えた検査治具を使い、その切り替えによって生じた静電容量値の変化でもって被検査試料の良否を判定するので、検査者が交代しても、検査毎に判定にばらつきが生じる可能性はなく、確実に検査を行うことができる。

また、検査治具に形成された電極を複数個にし、複数の電極各々に自動的に任意の固定電位に切り替えることができるので、手間がかからず、短時間で検査を終えることができる。また、一度、検査開始の指示した後は人手も不要となる。

以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例に係る静電容量センサモジュールの検査装置の一実施例を示す構成図である。また、図２は、複数の検査電極が形成された検査治具を被検査試料に載置する例を示す模式図である。また、図３は、検査電極を任意の固定電位に順次切り替え可能なスイッチの例を示す平面図である。また、図４及び図５は、複数の検査電極のうちの一つがアースされたことによって電極に発生していたプラス電荷が消去され、検査電極と被検査試料との間に発生していた静電容量値が変化した状態の例を示す模式図である。また、図６は、本発明に係る検査治具の一実施例を示す斜視図である。また、図７及び図８は、本発明で検査される静電容量センサモジュールの一実施例を示す裏面斜視図である。

図１から図７において、１は検査装置、２は被検査試料、２ａは被検査試料のセンサ電極、２ｂは被検査試料の支持基板、３は検査治具、４は検査治具の絶縁基板、５は検査治具の検査電極、６はスイッチ、７は切替手段、８は判定手段、９は報知手段、１５は引き出し回路、１６は非アース電極、１７はアース回路、１８はアース電極である。

前記被検査試料２は、人間の指が近づくことにより微弱な静電容量の変化をとらえて位置検出する静電容量センサモジュールである。基本的構成は、支持基板２ｂに複数のセンサ電極２ａが形成されたセンサ部分と、センサ部分から検出データを取り出すＩＣチップ及びフレキシブルプリント基板とかとからなる。

例えば、図７に示す静電容量センサモジュールは、支持基板２ｂの裏面に複数のセンサ電極２ａがボタンパターンやスライダパターンで形成され、各センサ電極２ａからの引き回し線がＩＣチップ２ｄを備えたフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）２ｃと接続されたものであり、タッチスイッチに用いられる。

また。図８に示す静電容量センサモジュールの例は、支持基板２ｂの裏面に第１の次元に定位された第１の複数のセンサ電極２ａ（Ｘ軸トレースアレイ）が形成され、その裏面に接着された別の支持基板２ｂの裏面にさらに前記第１の次元に垂直である第２の次元に定位された第２の複数のセンサ電極２ａ（Ｙ軸トレースアレイ）が形成され、各センサ電極２ａからの引き回し線がＩＣチップ２ｄを備えたフレキシブルプリント基板２ｃと接続されたものであり、主にタッチパネルに用いられる。

前記支持基板２ｂの材質としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの各種樹脂フィルム（あるいは樹脂シート又は樹脂板）のほか、ガラス板・セラミック板・紙などであってもよい。また透明材料であってもよいし、不透明な材料であっても構わない。なお、図２においては、当該支持基板２ｂの前記センサ電極２ａの設けられていない面が前記検査治具３と接触しているが、この面は必ずしも静電容量センサモジュールを製品に実装した後の入力面とはならない。例えば、前記静電容量センサモジュールを絶縁基材で構成される筐体の裏側に貼付けることによりタッチセンサとする場合には、当該筐体の表面がタッチセンサの入力面となる。また、前記静電容量センサモジュールの前記センサ電極２ａ側の面を絶縁基材で構成される筐体の裏面と対向させて貼付けることもある。

図２のように前記被検査試料２の前記支持基板２ｂが前記センサ電極２ａと前記検査治具３の前記検査電極５との間に位置する場合、前記支持基板２ｂの厚みは、静電容量センサモジュールの性能に応じて適宜設定する。なぜなら、前記センサ電極２ａと前記検査電極５との間に位置する前記支持基板２ｂの厚みを厚く設定しすぎると発生する静電容量値が小さくて差が正確な検出ができず、逆に厚みを薄く設定しすぎると電圧をかけた際にスパークするおそれがあるためである。

前記センサ電極２ａの例としては、パターン化されたインジウムスズ酸化物からなる透明導電膜が挙げられるが、これ以外の透明導電材料であってもよいし、不透明な導電材料であっても構わない。前記センサ電極２ａのパターン化の方法としてはフォトリソ、エッチング、印刷などいずれの方法であってもよい。

前記検査治具３は、絶縁基板４に複数の検査電極５が形成され、前記被検査試料２の入力側の面に載置されて当該被検査試料２の前記センサ電極２ａに前記検査電極５が一定の間隔を開けて対向するものである。図２のように前記被検査試料２の前記支持基板２ｂが前記センサ電極２ａと前記検査電極５との間に介在する場合、前記支持基板２ｂの厚みが前記センサ電極２ａと前記検査電極５との間の距離を決める。なお、前述したように前記静電容量センサモジュールの前記センサ電極２ａ側の面を絶縁基材で構成される筐体の裏面と対向させて貼付けて使用する場合、すなわち前記被検査試料２の入力側の面が前記センサ電極２ａを露出する場合には、前記検査治具３は前記検査電極５を覆う絶縁基材を備えるようにする。検査治具３を前記被検査試料２に対して載置する方法は、検査者が検査治具３を手に持って直接置いても構わないし、上下動する機械に固定した検査治具３を検査者が手動操作にて降下させてもよい。具体的な例としては、ポリエステル樹脂フィルム、ガラスエポキシ基板などからなる絶縁基板４上に円形状（図６参照）や角形状に銅・銀・ニッケルなどの導電体が検査電極５として複数形成されたフレキシブルプリント基板などが挙げられる。検査電極５が形成されてさえいれば、これに限定されない。検査電極５を構成する導電体のパターン化方法としては、フォトリソ、エッチング、印刷などいずれの方法であってもよい。

前記検査電極５の面積は、前記被検査試料２の前記センサ電極２ａとの間の距離およびセンサ性能に応じて適宜設定する。検査電極５の面積を小さく設定しすぎると発生する静電容量値が小さくて差が検出できず検査の精度が低下し、検査電極５の面積を大きく設定しすぎると電圧をかけた際にスパークするおそれがあるためである。

前記切替手段７は、前記検査電極５を任意の固定電位に１つ又は数個ごとに順次切り替え可能な前記スイッチ６（図３参照）を、コンピュータ制御により順次自動的に切り替えるものである。なお、本発明で任意の固定電位にするのは、静電容量センサモジュールである前記被検査試料２に人間の指が触れた状態を擬似的に作り出すためである。

前記スイッチ６の電気的接続法としては、例えば、複数の前記検査電極５全てから引き出し回路１５を設け、当該複数の引き出し回路１５各々とそれに対応する複数のアース回路１７とを接続するスイッチ６が順次連続して移動することにより複数の前記検査電極５各々に対してオンーオフが自動的かつ連続的になされるもの（図３（ａ）参照）や、複数の前記検査電極５全てから引き出し回路１５を設け、一つだけのアース回路１７とそれと接続しているスイッチ６が順次連続して移動することにより複数の前記検査電極５各々に対してオンーオフが自動的かつ連続的になされるもの（図３（ｂ）参照）などが挙げられるが、これらの例に限定されない。

図４では、図３（ａ）または図３（ｂ）などの電気的接続法により、複数の検査電極５のうちの一つがアース回路１７と接続されアースされた電極（以下、アース電極１６と呼ぶ）となって、前記被検査試料２の前記センサ電極２ａと前記支持基板２ｂ介して対向した状態になっている。このアースがされることにより、アースされていない電極（以下、非アース電極１８と呼ぶ）の状態での発生電位からアース電極１６の状態での固定電位に電位が変化し、前記検査電極５と前記被検査試料２との間に発生していた静電容量の値が変化する。

図４の状態での静電容量の変化値を測定した後、再び前記切替手段７にて複数の検査電極５のうちの別の一つがアース回路１７と接続されてアース電極１６となり、前記検査電極５と前記被検査試料２との間に発生していた静電容量の値が再び変化する（図５参照）。この状態での静電容量の変化値を測定した後、次々と固定電位の切り替えが繰り返し行なわれる。これらの静電容量の変化値のデータは、コンピュータに送られて判定手段による判定が行なわれる。

このように、前記スイッチ６を前記切替手段７にて順次自動的に切り替えることによって、従来、検査者が一台ごとに実際に指を近づけ指を左右前後に最上部から最下部まで動かして得ていた入力状態を、擬似的に作り出すということができる。この場合、検査に手間がかからず、短時間で検査を行うことができる。また、検査毎に入力のばらつきが生じる可能性はなく、確実に検査を行うことができる。

なお、前記静電容量の変化値は、前記センサ電極２ａのパターン、アース電極１６の面積、前記検査電極５と前記被検査試料２の前記センサ電極２ａとの間の距離に依存するので、これらの条件が同じ状態であれば、基準とする静電容量センサモジュールでの静電容量の変化値と前記被検査試料２での静電容量の変化値とは原理的に同じになるはずである。

前記判定手段８は、前記被検査試料２にて測定（検知）された前記検査治具３との間の静電容量の変化値と、基準とする静電容量の変化値との差を算出し、当該差によって前記被検査試料２を良否を判定するものである。その判定は、測定（検知）された静電容量の変化値と基準とする静電容量の変化値との差が所定の数値以下であれば(理想的には０が好ましい)、前記被検査試料２を良品と判定する。逆に、当該差が所定の数値を超える場合には前記被検査試料２を不良品と判定する。前記基準とする静電容量の変化値は、前記基準とする静電容量センサモジュールについて予め測定した結果であり、そのデータはコンピュータの記憶装置に記憶されている。

前記基準とする静電容量の変化値は、０．０１〜１００ＰＦ程度が好ましい。静電容量の変化値が１００ＰＦを超える静電容量センサモジュールは、設定するのが難しいなどの問題があり、又、実際の指での使用を想定した場合、この程度で充分である。静電容量の変化値が０．０１ＰＦに満たない静電容量センサモジュールでは、信号が小さすぎて検出できないなどの問題があるからである。より安定して検出ができ設定しやすい静電容量センサモジュールは、０．５〜１０ＰＦの変化値のものである。

前記報知手段９は、前記判定手段８による判定結果を検査装置の傍にいる者に知らせるものである。例えば、ブザー等の音によって判定結果を知らせることができる。また、ＬＣＤやＣＲＴ等のディスプレイ表示、ランプ点灯等によって判定結果を知らせることができる。

以上のように構成された検査装置１を用いた、静電容量センサモジュールの検査方法は下記の通りである。すなわち、絶縁基板４に複数の検査電極５が形成された検査治具３を前記静電容量センサモジュールである被検査試料２の入力側の面に載置して当該被検査試料２のセンサ電極２ａに前記検査電極５を一定の間隔を開けて対向させるステップ（Ｓ１）と、前記検査電極５を任意の固定電位に１つ又は数個ごとに順次自動的に切り替えるステップ（Ｓ２）と、前記電位の切り替えごとに前記被検査試料２にて前記検査治具３との間の静電容量の変化値を検知するステップ（Ｓ３）と、検知された前記検査治具３との間の静電容量の変化値と基準とする静電容量の変化値との差を算出し、当該差が所定の数値を超える場合には、前記被検査試料２を不良品と判定するステップ（Ｓ４）と、前記判定結果を知らせるステップ（Ｓ５）と、を含んでいる。なお、Ｓ２、Ｓ４及びＳ５は、コンピュータ中の切替手段７、判定手段８、報知手段９によって自動的に行なわれ、検査者は、前記被検査試料２に前記検査治具３を載置した後、自動検査の開始ボタンを押すだけでよい。

前記検査方法においては、前記被検査試料２のすべての前記センサ電極２ａについてＳ２及びＳ３のステップを行ない、すべての測定データを記憶装置に一旦記憶させておき、最後にまとめてＳ４のステップを行なうことができる。また、前記検査方法においては、前記被検査試料２の１つ又は数個の前記センサ電極２ａごとにＳ２乃至Ｓ４のステップを行なうこともできる。後者の場合、前記不良判定が出た時点で、不良判定された前記被検査試料２についてＳ２を終了するようにすれば、より短時間で検査を行うことができる。

また、本発明の静電容量センサモジュールの検査装置１は、前記実施形態で用いる装置構成の他に、さらに、未検査の前記被検査試料２を所定の検査位置に自動的に搬入する作業と、検査済みの前記被検査試料２を前記検査位置から自動的に搬出する作業とを、同一又は別々の装置で行なう試料搬送手段１０を備えていてもよい（図９参照）。前記試料搬送手段１０は、例えばロボットアームやベルトコンベヤなどである。

この装置によれば、前記検査ステップに加えて、さらに、前記ステップＳ１の前に、未検査の前記被検査試料２を所定の検査位置に自動的に搬入するステップ、ステップＳ５の後に、検査済みの前記被検査試料２を前記検査位置から自動的に搬出するステップを有し、前記被検査試料２ごとに全ての検査ステップを繰り返すようにすれば、連続して複数の前記被検査試料の検査が行なえるので、さらに検査時間が短くて済む。

また、本発明の静電容量センサモジュールの検査装置１は、前記実施形態で用いる装置構成の他に、前記被検査試料２が複数個配置され、さらに、一の未検査の前記被検査試料２のところまで前記検査治具３を自動的に移動して前記被検査試料２上に載置させ、検査後に別の未検査の前記被検査試料２のところまで前記検査治具３を自動的に移動して前記被検査試料２上に載置させることを繰り返す検査治具移動手段１１を備えていてもよい（図１０参照）。前記検査治具移動手段１１は、例えばロボットアームなどである。

この装置によれば、前記被検査試料２を複数個配置し、前記検査ステップに加えて、さらに、一の未検査の前記被検査試料２のところまで前記検査治具３を自動的に移動して前記被検査試料２上に載置するステップ、検査後に別の未検査の前記被検査試料２のところまで前記検査治具３を自動的に移動して前記被検査試料２上に載置するステップを有し、前記被検査試料２ごとに全ての検査ステップを繰り返すようにすれば、前記試料搬送手段１０を備えた装置と同様に、検査時間の短縮効果が得られる。

なお、図１から図６では任意の固定電位に切り替える例としてアースの例を記載しているが、このアースする手法に限定されるわけではなく、その他の手法により任意の固定電位に切り替えてもよい。

（実施例１） ポリイミドフィルムを絶縁基板とし、検査電極が圧延銅を材質とし直径４ｍｍの円形状パターンからなり、ピッチ５ｍｍの間隔で縦１０列、横２０列で複数形成された検査治具を用意した。そして、前記検査治具の各電極に対して引き出し回路が設けられ、各引き出し回路とそれに対応する固定電位切り替え回路（アース回路）とが連続的にオンーオフできるスライダースイッチと接続した。当該スライダースイッチは、コンピュータにより自動制御されて切替手段を構成するようにした。

一方、サイズ５０ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ１００μｍの２軸延伸ポリエステルフィルムを支持基板とし、その裏面にエッチングにより製品のスイッチ形状に応じてパターン化されたインジウムスズ酸化物からなる透明導電膜がセンサ電極として複数形成された静電容量モジュールを、被検査試料として１００個準備した。これらの被検査試料は全て判定手段を備えたコンピュータと接続されている。

そして、ロボットによって１個ずつ前記検査治具を吸着し自動的に搬送し、被検査試料の支持基板表面に載置して当該被検査試料のセンサ電極に前記検査電極を一定の間隔を開けて対向させた。

つぎに、検査者の操作により以下の自動検査を開始した。すなわち、前記スライダースイッチが順次自動的に連続して移動され、それにより前記複数の検査電極と固定電位切り替え回路とが連続的にオンーオフされ、前記電位の切り替えごとに前記被検査試料にて前記検査治具との間の静電容量の変化値を検知する。この静電容量の変化値は、コンピュータに送られて判定手段による判定が行なわれる。判定手段で判定された良否結果は、静電容量の変化値とともに報知手段であるディスプレイに表示された。なお、本検査では、静電容量の変化値と基準とする静電容量の変化値との差が０．５以下のものを不良品と判定するように判定手段のプログラムを設定した。

その結果、検査した前記被検査試料１００個のうち９７個が基準の静電容量センサモジュールの場合とほぼ同様の２〜７ＰＦの数値を表示し、３個については変化値がほとんどゼロを表示し、当該３個の被検査試料を不良品と自動判定した。後で、これら前記被検査試料１００個について一人の検査者が一個ずつ指をタッチして再検査したところ、前記９７個が良品で数値のかなり異なっていた３個は不良品であることが確認された。従来の検査者が一個ずつ指をタッチして検査する方法では１００個を検査するのに３０分以上かかっていたが、上記検査装置を用いて検査した時間は８分であった

（実施例２） ポリエステルフィルムを絶縁基板とし、検査電極が銀ペーストを材質とし一辺４ｍｍの正方形パターンからなり、ピッチ５ｍｍの間隔で縦１０列、横２０列で複数形成された検査治具を用意した。そして、前記検査治具の各電極に対して引き出し回路が設けられ、各引き出し回路とそれに対応する固定電位切り替え回路（アース回路）とが連続的にオンーオフできるスライダースイッチと接続した。当該スライダースイッチは、コンピュータにより自動制御されて切替手段を構成するようにした。

一方、サイズ５０ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ１００μｍの２軸延伸ポリエステルフィルムを支持基板とし、その裏面にエッチングにより製品のスイッチ形状に応じてパターン化された亜鉛酸化物からなる透明導電膜がセンサ電極として複数形成された静電容量モジュールを、被検査試料として１００個準備した。これらの被検査試料は全て判定手段を備えたコンピュータと接続されている。

そして、ロボットによって１個ずつ前記検査治具を吸着し自動的に搬送し、被検査試料の支持基板表面に載置して当該被検査試料のセンサ電極に前記検査電極を一定の間隔を開けて対向させた。

つぎに、検査者の操作により、前記スライダースイッチが順次自動的に連続して移動され、それにより前記複数の電極と固定電位切り替え回路とが連続的にオンーオフされ、判定手段の表示部には各電極と固定電位切り替え回路とが接続された際に生じた静電容量の変化値が、次々と連続的に表示された。残りの９９個の静電容量についても同様に実施した後、これらの静電容量と同じ仕様で回路が正確に形成されたことが予めわかっている標準の静電容量についても同様に実施した。

つぎに、検査者の操作により実施例１と同様の自動検査を開始した。その結果、検査した前記被検査試料１００個のうち９８個が基準の静電容量センサモジュールの場合とほぼ同様の０．６ＰＦ〜３ＰＦの数値を表示し、２個については変化値がゼロを表示し、当該２個の被検査試料を不良品と自動判定した。後で、これら静電容量１００個について一人の検査者が一個ずつ指をタッチして再検査したところ、前記９８個が良品で数値のかなり異なっていた２個は不良品であることが確認された。従来の検査者が一個ずつ指をタッチして検査する方法では１００個を検査するのに３０分以上かかっていたが、上記検査治具を用いて検査した時間は９分であった。

なお、前記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

本発明の一実施例に係る静電容量センサモジュールの検査装置の一実施例を示す構成図である。 複数の検査電極が形成された検査治具を被検査試料に載置する例を示す模式図である。 検査電極を任意の固定電位に順次切り替え可能なスイッチの例を示す平面図である。 複数の検査電極のうちの一つがアースされたことによって電極に発生していたプラス電荷が消去され、検査電極と被検査試料との間に発生していた静電容量値が変化した状態の例を示す模式図である。 複数の検査電極のうちの一つがアースされたことによって電極に発生していたプラス電荷が消去され、検査電極と被検査試料との間に発生していた静電容量値が変化した状態の例を示す模式図である。 本発明に係る検査治具の一実施例を示す斜視図である。 本発明で検査される静電容量センサモジュールの一実施例を示す裏面斜視図である。 本発明で検査される静電容量センサモジュールの一実施例を示す裏面斜視図である。 試料搬送手段について説明する図である。 検査治具移動手段について説明する図である。 従来技術に係る評価中の抵抗膜方式タッチセンサを示す断面図である。 従来技術に係る抵抗膜方式タッチセンサの検査装置の一実施例を示す構成図である。 従来技術に係る触圧ペンを示す図である。

符号の説明

１ 検査装置
２ 被検査試料
２ａ センサ電極
２ｂ 支持基板
２ｃ ＦＰＣ
２ｄ ＩＣチップ
３ 検査治具
４ 絶縁基板
５ 検査電極
６ スイッチ
７ 切替手段
８ 判定手段
９ 報知手段
１０ 試料搬送手段
１１ 検査治具移動手段
１５ 引き出し回路
１６ 非アース電極
１７ アース回路
１８ アース電極

Claims (6)

1. 人間の指が近づくことにより微弱な静電容量の変化をとらえて位置検出する静電容量センサモジュールの良否を検査するための方法であって、
   絶縁基板に複数の検査電極が形成された検査治具を前記静電容量センサモジュールである被検査試料の入力側の面に載置して当該被検査試料のセンサ電極に前記検査電極を一定の間隔を開けて対向させるステップと、
   前記検査電極を任意の固定電位に１つ又は数個ごとに順次自動的に切り替えるステップと、
   前記電位の切り替えごとに前記被検査試料にて前記検査治具との間の静電容量の変化値を検知するステップと、
   検知された前記検査治具との間の静電容量の変化値と基準とする静電容量の変化値との差を算出し、当該差が所定の数値を超える場合には、前記被検査試料を不良品と判定するステップと、
   前記判定結果を知らせるステップと、
   を含むことを特徴とする静電容量センサモジュールの検査方法。
2. 前記判定を前記電位の切り替えごとに行ない、前記不良判定が出た時点で、不良判定された前記被検査試料について前記電位の切り替えを終了する請求項２記載の静電容量センサモジュールの検査方法。
3. 前記基準とする静電容量の変化値が０．０１〜１００ＰＦである請求項１又は請求項２のいずれかに記載の静電容量センサモジュールの検査方法。
4. 人間の指が近づくことにより微弱な静電容量の変化をとらえて位置検出する静電容量センサモジュールの良否を検査するための装置であって、
   絶縁基板に複数の検査電極が形成され、前記静電容量センサモジュールである被検査試料の入力側の面に載置されて当該被検査試料のセンサ電極に前記検査電極が一定の間隔を開けて対向する検査治具と、
   前記検査電極を任意の固定電位に１つ又は数個ごとに順次自動的に切り替える切替手段と、
   前記電位の切り替えごとに前記被検査試料にて検知された前記検査治具との間の静電容量の変化値と基準とする静電容量の変化値との差を算出し、当該差が所定の数値を超える場合には、前記被検査試料を不良品と判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定結果を知らせる報知手段と、
   を備えたことを特徴とする静電容量センサモジュールの検査装置。
5. 前記判定手段が、前記電位の切り替えごと判定するものであり、前記切替手段が、前記判定手段によって不良判定が出た時点で、不良判定された前記被検査試料について切り替えを終了するものである請求項４記載の静電容量センサモジュールの検査装置。
6. 前記基準とする静電容量の変化値が０．０１〜１００ＰＦである請求項４又は請求項５のいずれかに記載の静電容量センサモジュールの検査装置。

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