JP2016130736A - 感圧センサの製造方法 - Google Patents

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Kazuya Nagata
和也 永田
耕治 岩田
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Abstract

【課題】感圧センサの検出精度を高める。【解決手段】金属薄膜が形成されたシート基材に感光性レジストを積層し(S1)、その上に回路パターンを配置する(S2)。回路パターンをマスクとして感光性レジストを露光した後(S3)、回路パターンを除去し(S4)、感光性レジストの露光部又は未露光部を取り除く(S5)。そして、残存している感光性レジストをマスクとして金属薄膜の露出領域を除去することで(S6)、電極を形成する(S7)。その後、残存している感光性レジストを除去する(S7)。【選択図】図3

Description

本発明は、圧力を検出する感圧センサの製造方法に関する。
特許文献1及び2では、複数行の第1電極及びこれらの電極を覆う導電層(インク層)が形成された第1シート部材と、複数列の第2電極及びこれらの電極を覆う導電層(インク層)が形成された第2シート部材と、を備えた感圧センサが提案されている。この感圧センサでは、第1シート部材及び第2シート部材が、第1電極と第2電極とが交差して対向するように互いに重ねて配置されている。そのため、感圧センサに圧力を加えると、導電層同士が接触することにより導電層の電気抵抗値が変化し、この電気抵抗値から感圧センサに加えられた圧力を検出することができる。
従来、このような感圧センサを構成する際に、各電極及び各導電層は、インクジェット法、スクリーンオフセット印刷法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷等の印刷法によって形成されている。例えば、第1電極及び第2電極の場合、銀粒子等の金属粒子を含むインクをシート基材に塗布し、加熱して乾燥することにより、第1電極及び第2電極が形成される。また、導電層の場合、導電性インクを電極に塗布し、加熱して乾燥することにより、導電層が形成される。特許文献1では、電極を形成するときに、粒径が小さい銀粒子をインクに含有させている。これにより、電極表面及び導電層表面が平滑になる。
特開2012−57991号公報 特開2012−57992号公報
近年、感圧センサの検出精度を向上させることが更に要求されている。これに応えるため、導電層表面を平滑にすることにより導電層同士(感圧部)の接触状態を良好にし、検出精度を高める方法が知られている。特許文献1では、導電層を形成するときに粒径が小さい銀粒子をインクに含有させることにより、電極表面及び導電層表面を平滑にしている。これにより、導電層の表面粗さを、従来の約1.2μmから約0.6μm程度までに平滑化することができる。
しかしながら、印刷法ではこれ以上の平滑化が困難である。そのため、従来の製造方法では、感圧センサの検出精度を向上させることには限界があった。また、検出精度を維持したまま電極の密度を高めるのは困難であるため、圧力検出の分解能を高めることにも限界があった。
本発明は、一側面では、このような点を考慮してなされたものであり、その目的は、検出精度を向上させることのできる感圧センサの製造方法を提供することである。
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。
すなわち、本発明の一側面に係る感圧センサの製造方法は、複数の第1電極を有する第1シート部材と、複数の第2電極を有する第2シート部材と、を備え、前記第1電極上及び前記第2電極上の少なくとも一方には導電層が設けられ、前記第1電極と前記第2電極とが互いに交差し且つ対向するように前記第1シート部材と前記第2シート部材とが重ねられて配置された感圧センサを製造する方法であって、前記第1シート部材を作製する第1シート部材作製工程と、前記第2シート部材を作製する第2シート部材作製工程と、を備え、前記第1シート部材作製工程及び前記第2シート部材作製工程の少なくとも一方はフォトリソグラフィ工程で構成されており、前記フォトリソグラフィ工程は、金属薄膜が形成されたシート基材に、前記金属薄膜を被覆するように感光性レジストを積層する感光性レジスト積層工程と、前記感光性レジスト上に、所定の回路のパターンに対応した回路パターンを配置する回路パターン配置工程と、前記回路パターンをマスクとして感光性レジストを露光する露光工程と、前記露光工程後に、前記回路パターンと前記感光性レジストの露光部又は未露光部とを前記金属薄膜から取り除く第1感光性レジスト除去工程と、残存している前記感光性レジストをマスクとして前記金属薄膜の露出領域を除去することで、前記各電極を形成する電極形成工程と、残存している前記感光性レジストを除去する第2感光性レジスト除去工程と、を備えている。
上記方法では、第1シート部材及び第2シート部材の少なくとも一方の電極は、いわゆるフォトリソグラフィ工程によって形成される。これにより、従来法(インクジェット法、スクリーンオフセット印刷法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷等の印刷法)で電極を形成する場合に比べて電極表面を平滑にすることができる。そのため、上記方法では、第1電極上及び第2電極の少なくとも一方に形成される電極を平滑にし、これによって、第1電極上及び第2電極上の少なくとも一方に形成される導電層も平滑にすることができる。したがって、上記方法によれば、感圧部(導電層)の接触状態を良好にすることができるため、感圧センサの検出精度を向上させることができる。なお、第1シート部材作製工程及び第2シート部材作製工程のいずれか一方でフォトリソグラフィ工程を採用しない場合には、当該一方の工程では、従来のスクリーン印刷等の印刷法に基づく作製工程を採用してもよい。
また、上記一側面に係る感圧センサの製造方法において、前記第1シート部材作製工程及び前記第2シート部材作製工程は共に前記フォトリソグラフィ工程で構成されてよい。当該方法によれば、第1シート部材及び第2シート部材に形成される各電極を共に平滑にすることができるため、感圧部(導電層)の接触状態を更に良好にすることができ、感圧センサの検出精度を向上させることができる。
また、上記一側面に係る感圧センサの各製造方法において、前記第1シート部材作製工程は、前記フォトリソグラフィ工程で構成され、前記第1シート部材作製工程は、第2感光性レジスト除去工程後に、前記複数の第1電極の表面をメッキ処理する工程を更に含むことができる。第1電極の表面をメッキ処理することで、第1電極の表面の凹凸をメッキ膜で埋め、当該メッキ膜を含む第1電極の表面を更に平滑にすることができる。これにより、第1電極上に導電層を形成する場合には、その導電層の表面も平滑にすることができるため、感圧センサの検出精度を高めることができる。
また、上記一側面に係る感圧センサの各製造方法において、前記第2シート部材作製工程は、前記フォトリソグラフィ工程で構成され、前記第2シート部材作製工程は、第2感光性レジスト除去工程後に、前記複数の第2電極の表面をメッキ処理する工程を更に含むことができる。第2電極の表面をメッキ処理することで、第2電極の表面の凹凸をメッキ膜で埋め、当該メッキ膜を含む第2電極の表面を更に平滑にすることができる。これにより、第2電極上に導電層を形成する場合には、その導電層の表面も平滑にすることができるため、感圧センサの検出精度を高めることができる。
また、上記一側面に係る感圧センサの各製造方法において、前記第1シート部材作製工程は、前記フォトリソグラフィ工程で構成され、前記第1シート部材作製工程は、第2感光性レジスト除去工程後に、前記導電層として、前記各第1電極上に第1導電層を形成する工程を更に備えることができる。同様に、上記一側面に係る感圧センサの各製造方法において、前記第2シート部材作製工程は、前記フォトリソグラフィ工程で構成され、前記第2シート部材作製工程は、前記第2感光性レジスト除去工程後に、前記導電層として、前記各第2電極上に第2導電層を形成する工程を更に備えることができる。
また、本発明の一側面に係る感圧センサは、複数の第1電極を有する第1シート部材と、複数の第2電極を有する第2シート部材と、を備える感圧センサであって、前記第1電極上及び前記第2電極上の少なくとも一方には導電層が設けられ、前記第1電極と前記第2電極とが互いに交差し且つ対向するように前記第1シート部材と前記第2シート部材とが重ねられて配置され、前記複数の第1電極及び前記複数の第2電極の少なくとも一方の表面の表面粗さRaが0.6μm以下であり、前記導電層の表面粗さRaが0.1μm以下である。当該構成に係る感圧センサによれば、従来の感圧センサよりも、加えられた圧力を精度よく検出することができる。
また、上記一側面に係る感圧センサにおいて、前記複数の第1電極及び前記複数の第2電極の少なくとも一方の表面の表面粗さRaは0.2μm以下とすることができ、前記導電層の表面粗さRaは0.06μm以下とすることができる。当該構成によれば、圧力検出の精度の高い感圧センサを提供することができる。
また、上記一側面に係る感圧センサにおいて、前記複数の第1電極及び前記複数の第2電極の少なくとも一方の電極ピッチは40mm以下とすることができる。更に、上記一側面に係る感圧センサにおいて、前記複数の第1電極及び前記複数の第2電極の少なくとも一方の電極ピッチは0.65mm未満とすることができる。当該構成によれば、圧力検出の分解能の高い感圧センサを提供することができる。
本発明によれば、電極表面及び導電層表面を従来よりも平滑にすることができるため、感圧センサの検出精度を高めることができる。
図1Aは、実施の形態に係る感圧センサを例示する斜視図である。 図1Bは、図1AのIB−IB線に沿った断面図である。 図2Aは、実施の形態に係る第1シート部材の下面を例示する。 図2Bは、実施の形態に係る第2シート部材の上面を例示する。 図3は、実施の形態に係るシート部材の作製工程を例示するフローチャートである。 図4Aは、作製過程における第1シート部材の状態を例示した斜視図である。 図4Bは、作製過程における第1シート部材の状態を例示した断面図である。 図4Cは、作製過程(感光性レジスト積層工程)における第1シート部材の状態を例示した断面図である。 図4Dは、作製過程(回路パターン配置工程)における第1シート部材の状態を例示した断面図である。 図5Aは、作製過程(露光工程)における第1シート部材の状態を例示した断面図である。 図5Bは、作製過程(回路パターン除去工程)における第1シート部材の状態を例示した断面図である。 図5Cは、作製過程(第1感光性レジスト除去工程)における第1シート部材の状態を例示した断面図である。 図5Dは、作製過程(電極形成工程)における第1シート部材の状態を例示した断面図である。 図6Aは、作製過程(第2感光性レジスト除去工程)における第1シート部材の状態を例示した断面図である。 図6Bは、作製過程(メッキ処理工程)における第1シート部材の状態を例示した断面図である。 図6Cは、作製過程(導電層形成工程)における第1シート部材の状態を例示した断面図である。 図6Dは、作製過程(粘着層形成工程)における第1シート部材の状態を例示した断面図である。 図7は、他の形態に係る導電層の構成を例示する断面図である。 図8は、感圧点間の出力バラツキの測定実験に利用した加圧装置の構成を模式的に例示する。 図9は、実施例に係る第1シート部材の構成を示す。 図10Aは、圧力検出の分解能を測定する方法を説明する図である。 図10Bは、圧力検出の分解能を測定する方法を説明する図である。 図11Aは、比較例に係る圧力検出の実験結果を示す。 図11Bは、実施例に係る圧力検出の実験結果を示す。 図11Cは、実施例に係る圧力検出の実験結果を示す。 図11Dは、実施例に係る圧力検出の実験結果を示す。 図12は、出力再現性の測定実験に利用した加圧装置の構成を模式的に例示する。 図13は、出力再現性の実験結果を示す。 図14は、クリープ性の実験結果を示す。
以下、本発明の一側面に係る実施の形態(以下、「本実施形態」とも表記する)を、図面に基づいて説明する。ただし、以下で説明する本実施形態は、あらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形が行われてもよい。つまり、本発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。
§1 構成例
まず、図1A及び図1Bを用いて、後述する製造方法により製造される本実施形態に係る感圧センサ1の構成例について説明する。図1Aは、本実施形態に係る感圧センサ1を例示する斜視図である。図1Bは、図1AのIB−IB線に沿った断面図である。なお、各図では、説明の便宜のため、X軸、Y軸及びZ軸を用いて各方向を例示している。ここでは、X軸方向及びY軸方向は、後述する各シート部材(10、20)の平面内で互いに直行しており、それぞれ各シート部材(10、20)に形成される電極(22、12)の延びる方向に相当する。また、Z軸方向は、X軸方向及びY軸方向に直交しており、両シート部材(10、20)を重ねる方向に相当する。以降の図においても同様である。
図1A及び図1Bに示されるように、本実施形態に係る感圧センサ(タクタイルセンサ)1は、上下方向(図のZ軸方向)に互いに対向して配置され、かつ、重ねられた第1シート部材10及び第2シート部材20を備えている。この感圧センサ1は、圧力検出機能を有する電気回路(図示せず)を備えているコネクタ30に接続されており、これによって、感圧センサ1に加えられた圧力分布を検出することができる。なお、図1A及び図1Bでは、第1シート部材10が第2シート部材20の上方に配置されている。
次に、図2A及び図2Bを更に用いて、各シート部材(10、20)の構成について説明する。図2Aは、本実施形態に係る第1シート部材10の下面を例示する。また、図2Bは、本実施形態に係る第2シート部材20の上面を例示する。
図1B及び図2Aに例示されるように、第1シート部材10は、フィルム状のシート基材11と、シート基材11の片面(図では、下面)に形成された複数の長尺状の電極12と、複数の電極12の端部にそれぞれ接続された複数の配線13と、配線13の端部がそれぞれ接続された複数の端子14、とを備えている。なお、電極12は、本発明の「第1電極」に相当する。
図2Aに例示されるように、複数の電極(行電極)12は、Y軸方向に延在しており、X軸方向に所定のピッチで並んでいる。また、図1Bに例示されるように、各電極12の表面(底面)には、メッキ膜15が形成されている。そして、このメッキ膜15を含む各電極12上には、各電極12及びメッキ膜15を覆うように導電層16が形成されている。各配線13は、このような各電極12と各端子14とを電気的に接続する。各端子14は、図1Aに示されるコネクタ30に接続される。
なお、本実施形態では、導電層16は、第1シート部材10の各電極12の形成された領域全域を覆うように形成されている。ただし、各電極12及びメッキ膜15は、導電層16に完全に覆われていなくてもよく、感圧センサ1の圧力検出に影響を与えない程度に、その一部が導電層16から露出してもよい。この導電層16は、本発明の「第1導電層」に相当する。
一方、図1B及び図2Bに例示されるように、第2シート部材20は、フィルム状のシート基材21と、シート基材21の片面(図では、上面)に形成された複数の長尺状の電極22と、複数の電極22の各端部にそれぞれ接続された複数の配線23と、各配線23の端部が接続された複数の端子25と、を備えている。なお、電極22は、本発明の「第2電極」に相当する。
図2Bに例示されるように、複数の電極(列電極)22は、X軸方向に延在しており、Y軸方向に所定のピッチで並んでいる。この他、第2シート部材20は、上記第1シート部材10とほぼ同様に形成される。すなわち、図1Bに例示されるように、各電極22の表面(上面)には、メッキ膜26が形成されている。そして、このメッキ膜26を含む各電極22上には、各電極22及びメッキ膜26を覆うように導電層27が形成されている。各配線23は、このような各電極22と各端子25とを電気的に接続する。各端子25は、図1Aに示されるコネクタ30に接続される。
なお、上記第1シート部材10と同様に、導電層27は、第2シート部材20の各電極22の形成された領域全域を覆うように形成されている。ただし、各電極22及びメッキ膜26は、導電層27に完全に覆われていなくてもよく、感圧センサ1の圧力検出に影響を与えない程度に、その一部が導電層27から露出してもよい。この導電層27は、本発明の「第2導電層」に相当する。
上記のような第1シート部材10及び第2シート部材20は、図1Aに例示されるように、電極12と電極22とが交差し且つ対向するように、上下方向(図のZ軸方向)に互いに対向して配置される。具体的には、図1Bに例示されるように、第1シート部材10及び第2シート部材20は、周縁部に形成された粘着層(18、28)によって、上下方向に互いに対向するように貼り合わされる。
各電極(12、22)の電極ピッチpは、実施の形態に応じて適宜設定可能であり、例えば、40mm以下に設定することができる。電極ピッチpの下限値は、特に限定されなくてもよいが、各電極(12、22)の電極ピッチpは、10μm以上に設定されてもよい。なお、本実施形態では、後述するフォトリソグラフィ工程を採用することで、検出精度を担保したうえで、各電極(12、22)の電極ピッチpを0.65mm(650μm)未満にすることができる。また、好ましくは、電極ピッチpを0.1mm(100μm)以下にすることができる(後述する実施例を参照)。これにより、圧力検出の高分解能化を図ることができる。ここで、「電極ピッチp」とは、図1Bに例示されるように、隣り合う2つの電極の幅中心間の距離である。
また、各電極(12、22)の寸法は、実施の形態に応じて適宜設定されてよい。例えば、各電極(12、22)の幅wは、35mm以下に設定することができる。幅wの下限値は、特に限定されなくてもよいが、各電極(12、22)の幅wは、5μm以上に設定されてもよいまた、各電極(12、22)の高さhは、20μm以下に設定することができる。なお、電極ピッチpと同様に、圧力検出の分解能を確保する観点から、各電極(12、22)の幅wは、100μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましい。各電極(12、22)の高さhは、10μm以下が好ましい。
また、各構成要素の材料は、実施の形態に応じて適宜選択可能である。例えば、各シート基材(11、21)には、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の樹脂シートを用いることができる。各電極(12、22)には、銅箔、アルミ箔等の金属箔を用いることができる。各メッキ膜(15、26)には、ニッケルと金との合金、フラックス・鉛フリーレベラー等を用いることができる。また、各導電層(16、27)には、導電性粒子を含む樹脂材料、導電性高分子等を用いることができる。ここで、導電性粒子は、カーボン粒子及び金、銀、銅等の金属粒子だけではなく、通電するあらゆる粒子が対象となる。また、導電性高分子とは、例えば、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール等である。
上記のように構成された感圧センサ1に圧力を加えると、互いに対向する導電層16と導電層27とが接触し、押圧されることで、各導電層(16、27)の電気抵抗が変化する。各導電層(16、27)の電気抵抗は、電極(行電極)12と電極(列電極)22との交差点から各配線(13、23)を通じて、コネクタ30内の電源(図示せず)に伝達される。これにより、コネクタ30内の電気回路は、電気抵抗値を測定し、測定した電気抵抗値から感圧センサ1に加えられた圧力を検出することができる。
§2 製造方法
次に、図3、図4A〜図4D、図5A〜図5D及び図6A〜図6Dを更に用いて、本実施形態に係る感圧センサ1の製造方法を、従来の製造方法と比較しつつ説明する。図3は、本実施形態に係る各シート部材(10、20)の作製工程の一例を示すフローチャートである。また、図4A〜図4D、図5A〜図5D、及び図6A〜図6Dは、各シート部材(10、20)の作製工程の例示として、感圧センサ1の第1シート部材10を作製する過程を順に示している。なお、以下で説明する感圧センサ1の製造工程は一例に過ぎず、各ステップは可能な限り変更されてもよい。また、以下で説明する製造工程について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。
まず、図3に示す製造工程に従って、第1シート部材10及び第2シート部材20をそれぞれ作製する。図3に示す各シート部材(10、20)の製造工程は、本発明の「第1シート部材作製工程」及び「第2シート部材作製工程」それぞれに相当する。以下では、第1シート部材10及び第2シート部材20のうち、第1シート部材10を製造する過程を詳細に説明する。
ここで、従来の製造方法では、第1シート部材及び第2シート部材を作製する際に、例えば、インクジェット法、スクリーンオフセット印刷法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷等の印刷法によって、電極と導電層とを形成している。この方法では、電極の表面の表面粗さ(算術平均粗さ)Raは、約1.2μmまでしか低下させることができない。そのため、この電極上に導電層を形成すると、電極表面の凹凸に沿った凹凸が導電層に形成されるため、導電層の表面粗さRaは、約0.2μmと粗くなる。
これに対して、本実施形態では、まず、ステップS1として、図4A〜図4Cに例示されるように、金属薄膜31が形成されたシート基材11上に、当該金属薄膜31を被覆するように感光性フィルム32を積層する。当該工程は、本発明の「感光性レジスト積層工程」に相当する。
具体的には、図4A及び図4Bに例示されるように、金属薄膜31が形成されたシート基材11を所定の大きさに裁断する。この金属薄膜31は、例えば、銅箔である。そして、図4Cに例示されるように、金属薄膜31を覆うように感光性フィルム32をシート基材11上に積層する。本実施形態では、ネガ型のフォトグラフィを実施するため、この感光性フィルム32には、ネガ型のドライフィルムを利用する。
なお、本ステップS1で利用可能な感光性レジストは、このような感光性フィルム32(ドライフィルム)に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、本ステップS1では、感光性レジストとして液状のエッチングレジスト剤が利用されてよい。この場合、液状のエッチングレジスト剤を金属薄膜31上に塗布することで、感光性レジストがシート基材11上に積層される。また、例えば、スクリーン印刷によって、インク状の感光性レジストをシート基材11上に積層してもよい。感光性レジストを積層する方法は、実施の形態に応じて適宜選択可能である。
次のステップS2では、図4Dに例示されるように、所定の回路のパターンに対応した回路パターンフィルム33を感光性フィルム32上に配置する。当該工程は、本発明の「回路パターン配置工程」に相当する。本実施形態では、ネガ型のフォトグラフィを実施するため、回路パターンフィルム33には、各電極12を形成する領域に対応して、複数行の紫外線が透過する穴等の透過部が所定のピッチで形成されている。なお、回路パターンフィルム33は、本発明の「回路パターン」に相当する。ただし、回路パターンは、回路パターンフィルム33のようなフィルム材に限定される訳ではなく、例えば、ガラス材等で構成されてもよい。
次のステップS3では、図5Aに例示されるように、回路パターンフィルム33を配置した側から紫外線等の光を照射することで、回路パターンフィルム33をマスクとして感光性フィルム32を露光する。当該工程は、本発明の「露光工程」に相当する。これにより、感光性フィルム32の露出している部分、すなわち、露光部32aを硬化させる。なお、光の照射条件は、感光性フィルム32の種類に応じて適宜選択可能である。
次のステップS4では、図5Bに例示されるように、回路パターンフィルム33を取り除く。そして、次のステップS5では、図5Cに例示されるように、感光性フィルム32の未露光部32bを溶解等により取り除く。例えば、未露光部32bの溶解には、炭酸ナトリウム水溶液等を利用することができる。これらの工程は、本発明の「第1感光性レジスト除去工程」に相当する。
次のステップS6では、残存している感光性フィルム32、換言すると、感光性フィルム32の露光部32aをマスクとして金属薄膜31の露出領域31aをエッチングによって除去する。これによって、図5Dに例示されるように、残存した金属薄膜31により複数行の電極(行電極)12が形成される。当該工程は、本発明の「電極形成工程」に相当する。
次のステップS7では、図6Aに例示されるように、各電極12上に残存している感光性フィルム32、換言すると、感光性フィルム32の露光部32aを除去する。露光部32aの除去には、水酸化ナトリウム水溶液等が利用される。なお、当該工程は、本発明の「第2感光性レジスト除去工程」に相当する。また、ステップS1〜S7までの工程は、本発明の「フォトリソグラフィ工程」に相当する。
次のステップS8では、上記第2感光性レジスト除去工程後に、各電極12の表面をメッキ処理する。これによって、図6Bに例示されるように、電極12の表面にメッキ膜15が形成される。当該工程は、本発明の「メッキ処理する工程」に相当する。ここで、図6Bでは、各電極12の上面にのみメッキ処理を施している。しかしながら、メッキ処理を適用する範囲は、このような例に限られなくてもよく、例えば、電極12の全表面にメッキ処理を施してもよい。なお、メッキには、上記のとおり、ニッケルと金との合金、フラックス・鉛フリーレベラー等を用いることができる。
次のステップS9では、上記第2感光性レジスト除去工程及びメッキ処理工程後に、各電極12及びメッキ膜15を覆うようにシート基材11に導電性のインク34を塗布することで、各電極12及びメッキ膜15上に導電層16を形成する。当該工程は、本発明の「導電層を形成する工程」に相当する。例えば、図6Cに例示されるように、スキージ41を用いたスクリーン印刷によって、シート基材11の所定の領域(導電層16を形成する領域)にインク34を塗布する。そして、インク34を加熱して乾燥させると、導電層16が形成される。なお、インク34の材料には、上記のとおり、導電性粒子を含む樹脂材料、導電性高分子等を用いることができる。
次のステップS10では、シート基材11に粘着剤35を塗布することで、粘着層18を形成する。例えば、図6Dに例示されるように、スキージ51を用いたスクリーン印刷により、粘着剤35を塗布する。ここで、粘着剤35を塗布する領域は、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、図6Dに例示されるように、シート基材11の周縁部に粘着剤35を塗布する。粘着剤35には、感圧粘着剤等を用いることができる。そして、粘着剤35を加熱して乾燥させると、粘着層18が形成される。
以上の作製工程によって、第1シート部材10を作製することができる。また、上記ステップS2〜S4で利用した回路パターンフィルム33を、当該回路パターンフィルム33のパターンとは異なるパターンに対応した回路パターンに変更することで、第2シート部材20を作製することができる。具体的には、上記ステップS2〜S4において、複数列の紫外線が透過する穴等の透過部が所定のピッチで形成されている回路パターンを利用する。これによって、シート基材21に複数列の電極22を形成することができる。なお、この回路パターンは、上記第1シート部材10の作製と同様に、フィルム材、ガラス材等で構成されてよい。
すなわち、第2シート部材20の作製工程は、上記ステップS2〜S4で異なるパターンに対応した回路パターンを利用する点を除き、上記第1シート部材10の作製工程と同じであってよい。ただし、このような例に限定されなくてもよく、第2シート部材20の作製工程と第1シート部材10の作製工程とは、異なるパターンに対応した回路パターンを利用する点以外にも相違してもよい。例えば、第1シート部材10の作製工程では、上記メッキ処理工程(ステップS8)及び導電層形成工程(ステップS9)を実施するのに対して、第2シート部材20の作製工程では、上記メッキ処理工程(ステップS8)及び/又は導電層形成工程(ステップS9)を省略してもよい。
そして、図1A及び図1Bに例示されるように、得られた第1シート部材10と第2シート部材20とを、電極12と電極22が交差し且つ対向するように重ね合うように、互いに対向する粘着層18と粘着層28とを貼り合わせる。これによって、感圧センサ1を製造することができる。なお、図1Aに例示されるように、製造した感圧センサ1は、コネクタ30に接続される。
(特徴)
以上のように、各シート部材(10、20)の各電極(12、22)を上記ステップS2〜S6の工程により形成することで、各電極(12、22)の表面粗さ(算術平均粗さ)Raを0.6μm以下にすることができる。そのため、本実施形態の製造方法によれば、各電極(12、22)表面を、スクリーン印刷等の印刷法を用いた従来の製造方法に比べて、大幅に平滑にすることができる。
なお、本実施形態によれば、より好適には、各電極(12、22)の表面粗さRaを0.2μm以下にすることもできる。一方、各電極(12、22)の表面粗さRaの下限値は、各シート部材の製造に利用するシート基材に形成された金属薄膜の表面粗さRaに依存する。例えば、各シート部材の製造に利用するシート基材に形成された金属薄膜の表面粗さRaが0.01μm程度である場合には、各電極(12、22)の表面粗さRaの下限値は、0.01μm程度になる。ただし、各電極(12、22)の表面粗さRaの下限値は、このような例に限定される訳ではなく、可能な限り低い値であってよい。
ここで、表面粗さRaは、JISB0601−2001(ISO4287;1997)で規定されており、例えば、以下の数1の式により表される。この表面粗さRaは、例えば、キーエンス社のレーザ顕微鏡(VK−8710)によって測定することができる。
なお、lは、基準長さであり、f(x)は、粗さ曲線を表す。
加えて、本実施形態では、上記ステップS8により、各電極(12、22)にメッキ膜(15、26)を形成している。そのため、各電極(12、22)の凹部にメッキ膜(15、26)が入り込むことで、メッキ膜(15、26)を含む各電極(12、22)の表面はより平滑になっている。
そして、上記ステップS9では、このように平滑に形成した各電極(12、22)上に各導電層(16、27)を形成することで、各導電層(16、27)の表面も平滑にすることができる。本実施形態では、各導電層(16、27)の表面粗さ(算術平均粗さ)Raは、0.1μm以下とすることができる。そのため、本実施形態の製造方法によれば、各導電層(16、27)の表面を、従来の製造方法に比べて、大幅に平滑にすることができる。なお、本実施形態によれば、より好適には、各導電層(16、27)の表面粗さRaを0.06μm以下にすることもできる。一方、各導電層(16、27)の表面粗さRaの下限値は、各電極(12、22)の表面粗さRa等に依存する。例えば、各電極(12、22)の表面粗さRaが0.01μmであった場合には、各導電層(16、27)の表面粗さRaの下限値は、0.002μm程度になる。ただし、各導電層(16、27)の表面粗さRaの下限値は、このような例に限定される訳ではなく、可能な限り低い値であってよい。
したがって、以上のように本実施形態の製造方法によれば、フォトリソグラフィ工程によって各電極(12、22)を形成することで、従来法(スクリーン印刷等)で電極を形成する場合に比べて、各電極(12、22)の表面をより平滑にすることができる。そのため、各電極(12、22)上に形成される各導電層(16、27)の表面もより平滑にすることができ、これによって、対向する感圧部(導電層16及び導電層27)の接触状態を良好にできる。よって、本実施形態によれば、検出精度の高い感圧センサ1を製造し、提供することができる。
§3 変形例
以上、本発明の実施形態を説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、以下の変更が可能である。なお、以下で説明する変形例では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、適宜説明を省略した。また、以下に示す複数の変形例は、適宜組み合わせてよい。
<3−1>
例えば、上記実施形態では、第1シート部材10が上側に配置され、第2シート部材20が下側に配置されている。しかしながら、このような例に限定されなくてもよく、第1シート部材10が下側に配置され、第2シート部材20が上側に配置されてよい。また、上記実施形態では、第1シート部材10の各電極12はY軸方向に沿って延び、第2シート部材20の各電極22はX軸方向に沿って延びている。しかしながら、各電極12及び各電極22の延びる方向はそれぞれ、このような例に限定されなくてもよく、各電極12と各電極22とが交差していれば、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。
<3−2>
また、例えば、上記実施形態では、各電極(12、22)の形成された領域全面を覆うように各導電層(16、27)が形成されている。すなわち、上記ステップS9では、各電極12(22)の形成された領域全域に導電性のインク34が塗布(べた塗り)されている。しかしながら、各導電層(16、27)の構成は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、図7に例示されるように、各導電層(16、27)を構成してもよい。
図7は、本変形例に係る導電層16の構成を例示している。図7に例示されるように、上記ステップS9では、各電極12を一つ一つ覆うように、互いに間を空けて、インク34を塗布(スリット塗り)してもよい。これにより、各電極12(22)個別に導電層16(27)を形成してもよい。すなわち、シート基材11(21)上において、導電層16(27)を、それぞれ各電極12(22)を個別に覆うように、離間した複数箇所に形成してもよい。
当該変形例によれば、図7に例示されるように、各導電層16(27)は、自身が被覆する各電極12(22)に隣接する電極12(22)から切り離される。そのため、各導電層16(27)が当該隣接する電極12(22)に干渉するのを防止することができ、これによって、感圧センサ1の検出精度を高めることができる。なお、電極ピッチpが比較的に短い場合には、このように導電層をスリット塗りするのは困難である。そこで、例えば、電極ピッチpが1mmを超える場合に本変形例に係る導電層のスリット塗りを選択し、電極ピッチpが1mm以下である場合に上記実施形態に係る導電層のべた塗りを選択してもよい。
<3−3>
また、例えば、上記実施形態では、第1シート部材10及び第2シート部材20の両方に導電層(16、27)が形成されている。しかしながら、導電層は、第1シート部材10及び第2シート部材20の少なくとも一方に形成されていればよい。すなわち、第1シート部材10及び第2シート部材20の作製工程のいずれかにおいて、上記ステップS9を省略することで、導電層16及び導電層27のいずれか一方を省略してもよい。
なお、この場合であっても、感圧センサ1に圧力が加わったときには、第1シート部材10及び第2シート部材20の両側から押圧されることで、いずれか一方に設けられた導電層の電気抵抗値は変化する。そのため、導電層16及び導電層27のいずれか一方を省略しても、感圧センサ1により圧力を検出することができる。
<3−4>
また、例えば、上記実施形態では、各電極12(22)を作製する際に、感光した領域が残存するネガ型のフォトグラフィを利用している。しかしながら、各電極12(22)を作製する際に利用するフォトグラフィのタイプは、ネガ型に限定されなくてもよく、感光した領域が溶解するポジ型であってもよい。この場合、ステップS3で、感光性フィルム32に紫外線等の光を照射した後、ステップS5では、感光性フィルム32の未露光部ではなく、感光性フィルム32の露光部が取り除かれる。そのため、この場合、ステップS2で配置される回路パターンフィルム33では、各電極12(22)が形成されない領域に対応して紫外線が透過する穴等の透過部が設けられる。なお、ポジ型のフォトグラフィを実施する際の感光性フィルム32として、例えば、ドライフィルムを用いることができ、また、インク状のレジストをスクリーン印刷による塗布、液状のエッチングレジストをコーティングすることもできる。
<3−5>
また、例えば、上記実施形態では、各電極12(22)の表面にメッキ処理が施され、メッキ膜15(26)が形成されている。しかしながら、各電極12(22)のメッキ処理は省略されてもよい。すなわち、第1シート部材10及び第2シート部材20の作製工程それぞれにおいて、上記ステップS8を省略することで、メッキ膜(15、26)を省略してもよい。
<3−6>
また、例えば、上記実施形態では、感圧センサ1は、圧力検出機能を有する電気回路を備えているコネクタ30に接続されており、これによって、感圧センサ1に加えられた圧力を検出(測定)することができる。しかしながら、感圧センサ1に加えられた圧力を検出(測定)する構成は、このような例に限定されなくてもよく、実施形態に応じて適宜選択されてよい。
<3−7>
また、例えば、上記実施形態では、第1シート部材10の製造工程及び第2シート部材20の製造工程は共にフォトリソグラフィ工程によって構成されている。しかしながら、第1シート部材10の製造工程及び第2シート部材20の製造工程の両方で、フォトリソグラフィ工程を採用する例に限定されなくてもよく、第1シート部材10及び第2シート部材20のいずれか一方は、フォトリソグラフィ工程とは異なる方法で作製されてもよい。例えば、第1シート部材10及び第2シート部材20のいずれか一方は、スクリーン印刷等の印刷法を利用した従来の製造方法により製造されてよい。この場合、従来の製造方法で製造したシート部材の電極の表面粗さRaは、約1.2μm程度になり、その電極上に形成した導電層の表面粗さRaは、約0.2μmになる。ただし、いずれか一方のシート部材を上記フォトリソグラフィ工程を採用して製造することで、当該シート部材の電極の表面粗さRaを上記のとおり平滑にすることができるため、他方のシート部材を従来の製造方法で製造しても、検出精度の高い感圧センサを構成することができる。
以下、本発明の実施例について説明する。ただし、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
<感圧点間の出力バラツキ>
まず、本発明の製造方法により製造した感圧センサの感圧点間の出力バラツキを調べるため、次のような実施例1と比較例1とを作製した。すなわち、実施例1に係る感圧センサとして、上記製造方法により、図1A及び図1Bに示す構成を有する感圧センサを作製した。また、比較例1に係る感圧センサとして、実施例1に係る感圧センサと同じ構成を有する感圧センサを作製した。ただし、比較例1では、上記フォトリソグラフィではなく、スクリーン印刷によって各シート部材の各電極を作製した。実施例1及び比較例1の製造条件を以下の表1に示す。なお、第1シート部材(上側)の電極と第2シート部材(下側)の電極とで電極ピッチ、電極幅、及び電極ギャップは同じにした。ここで、電極ギャップとは、隣接する電極の間隙の距離である。つまり、実施例1及び比較例1に係る感圧センサにおいて、列電極及び行電極をそれぞれ、同じピッチ及び同じ幅で形成した。
そして、キーエンス社のレーザ顕微鏡(VK−8710)を用いて、以上のように作製した実施例1及び比較例1に係る感圧センサの各電極表面及び各導電層の表面粗さRaをそれぞれ測定した。加えて、図8に示す加圧装置400を用いて、実施例1及び比較例1に係る感圧センサの感圧点(上下の電極が交差する点)間のバラツキを測定した。
図8は、利用した加圧装置400の構造を模式的に例示する。加圧装置400は筐体内に内部空間401を有しており、この内部空間401には風袋402が設けられている。そして、この風袋402は、エアー供給口403と連結しており、エアー供給口403からエアーが供給されることにより膨らむように構成されている。
そのため、この加圧装置400によれば、風袋402にエアーを供給することで、風袋402が膨らみ、内部空間401内に配置した感圧センサ全面に均一な圧力をかけることができる。そこで、このような加圧装置400を利用して、実施例1及び比較例1に係る感圧センサにそれぞれ圧力をかけた。そして、各感圧点の出力値を取得して、感圧点間の出力バラツキ(変動係数Cv)の値を、以下の数2に示す計算式によって計算した。
以上のような方法により測定した表面粗さRa及び出力バラツキの測定結果を以下の表2に示す。
表2に示されるとおり、比較例1に係る感圧センサでは、各電極の表面粗さRaが1.21μmであり、各導電層の表面粗さが0.22μmであるのに対して、実施例1に係る感圧センサでは、各電極の表面粗さRaが0.18μmであり、各導電層の表面粗さRaが0.06μmであった。そのため、本発明による製造方法によれば、電極及び導電層を平滑にできることが分かった。具体的には、各電極の表面粗さRaを0.2μm以下にし、各導電層の表面粗さRaを0.06μm以下にすることができることが分かった。
また、これに伴い、比較例1に係る感圧センサの出力バラツキが0.256であるのに対して、実施例1に係る感圧センサの出力バラツキは0.208であった。したがって、本発明による製造方法によれば、従来よりも出力バラツキの少ない感圧センサを製造することができることが分かった。
<圧力検出の分解能>
次に、本発明の製造方法により製造した感圧センサの圧力検出の分解能を調べるため、次のような実施例2〜4を作製した。
すなわち、以下の表3に示されるとおり、実施例1の第1シート部材及び第2シート部材における各電極の電極ピッチ及び電極幅をそれぞれ0.1mm及び0.05mmとすることで、実施例2に係る感圧センサを作製した。キーエンス社のレーザ顕微鏡(VK−8710)を用いて、実施例2に係る感圧センサの各電極及び各導電層の表面粗さRaをそれぞれ測定したところ、実施例1と同じく0.18μm及び0.06μmであった。
また、実施例2に係る感圧センサの第1シート部材において、導電層の形成を省略することによって、実施例3に係る感圧センサを作製した。つまり、実施例3に係る感圧センサとして、第1シート部材の導電層が省略されている点を除き、実施例2に係る感圧センサと同じ構成を有する感圧センサを作製した。
更に、図9に例示されるように、実施例2に係る感圧シートの第1シート部材において、各電極の電極ピッチ及び電極幅をそれぞれ4.4mm及び2.2mmとし、導電層の形成を上記べた塗りではなく、スリット塗りで行うことで、実施例4に係る感圧センサを作製した。図9は、実施例4に係る感圧センサの第1シート部材の構成を示す。なお、実施例4に係る感圧センサの第2シート部材は、実施例2及び実施例3に係る感圧センサの第2シート部材と同じ構成を有する感圧センサを作製した。
このように作製した実施例2〜4及び上記比較例1に係る感圧センサについて、図10A及び図10Bに示す実験を行うことによって、各感圧センサのY軸方向における圧力検出の分解能を調べた。
図10A及び図10Bは、Y軸方向における圧力検出の分解能を測定する実験の模様を示している。図10Aに示されるように、まず、各感圧センサを、厚さ1.0mmのゴムシート(NBRゴムのシート)上に配置した。そして、各感圧センサに金属製のおもりを載せた。おもりには、厚み(X軸方向)及び幅(Y軸方向)が2.0mmの略直方体状の金属角材を利用した。図10Bに例示されるように、このおもりの角部には、丸み(半径0.35mmの円弧)が形成されていた。そのため、各感圧センサに当該おもりを載せた際には、各感圧センサには、おもりの平面部(1.3mm)と両側角部の丸み(半径0.35mm円弧)を含む幅2.0mmの領域とが接していた。なお、測定検出距離は、次の数3で示す計算式によって計算した。各実験結果を図11A〜図11Dに示す。
図11Aは、比較例1の実験結果を示している。また、図11B〜図11Dは、実施例2〜4の実験結果を示している。各検出区間A〜Dは、比較例1の検出区間に対応する。図11A〜図11Dに示されるとおり、特に、比較例1における各検出区間A〜Dで比較すると明らかなとおり、各実施例2〜4では、比較例1よりも短区間で多くの出力値(検出本数)が得られた。また、幅2.0mmのおもりについて、比較例1では、測定検出距離が2.60mmであったのに対して、各実施例2〜4では、測定検出距離が2.00mmであった。すなわち、比較例1では、おもりの寸法を誤って検出しているのに対して、各実施例2〜4では、おもりの寸法を正確に検出することができた。したがって、この実験結果より、本発明によれば、圧力検出の分解能の高い感圧センサを製造できることが分かった。
<出力再現性>
次に、本発明の製造方法により製造した感圧センサの出力再現性を調べるため、次のような実施例5、実施例6及び比較例2を作製した。すなわち、実施例5及び6に係る感圧センサとして、上記製造方法により、図1A及び図1Bに示す構成を有する感圧センサを作製した。また、比較例2に係る感圧センサとして、実施例5及び6に係る感圧センサと同じ構成を有する感圧センサを作製した。ただし、上記比較例1と同様に、比較例2では、上記フォトリソグラフィではなく、スクリーン印刷によって各シート部材の各電極を作製した。また、実施例5の第1シート部材では、比較例2と同様に、上記フォトリソグラフィではなく、スクリーン印刷によって各電極を作製した。更に、キーエンス社のレーザ顕微鏡(VK−8710)を用いて、実施例5、実施例6及び比較例2の各電極及び各導電層の表面粗さRaを測定した。実施例5、実施例6及び比較例2の製造条件と電極及び導電層の表面粗さRaの測定結果とを以下の表4に示す。なお、第1シート部材(上側)の電極と第2シート部材(下側)の電極とで電極ピッチ、電極幅、及び電極ギャップは同じにした。すなわち、実施例5、実施例6及び比較例2に係る感圧センサにおいて、列電極及び行電極をそれぞれ、同じピッチ及び同じ幅で形成した。ただし、実施例5の第2シート部材及び実施例6の両シート部材に係る各電極の厚みが9μmであったのに対して、実施例5の第1シート部材及び比較例2の両シート部材に係る各電極の厚みは8μmであった。また、実施例5の第2シート部材及び実施例6の両シート部材に係る各電極は、ニッケル及び金によりメッキ処理を施した。当該メッキ処理により形成されたメッキ膜は、2μmの厚みであった。更に、各実施例(5、6)及び比較例に係る感圧センサの粘着層の厚みは、10μmであった。
このように作製した実施例5、実施例6及び比較例2に係る感圧センサについて、図12に示す加圧装置500を用いて、次のような出力再現性に関する実験を行った。
図12は、本実験に利用した加圧装置500の構成を模式的に例示する。本実験に利用した加圧装置500は、ゴムシート(NBR)501を備えており、このゴムシート501の上に、直径30mmのブレード502、感圧センサ、及び直径25mmのブレード504が、この順に配置される。各ブレード(502、504)は、ステンレス鋼(SUS)製であり、鏡面に仕上げられている。加圧装置500は、更に、一番上に配置されるブレード504を加圧するエアシリンダ505を備えており、これによって、両ブレード(502、504)に挟まれる感圧センサに一定の荷重をかけることができる。
そこで、本実験では、この加圧装置500を用いて、1000kPaの一定荷重を実施例5、実施例6及び比較例2に係る感圧センサにそれぞれ加えた。具体的には、各感圧センサに30秒間の加圧と5秒間の抜圧を交互に繰り返し行うことで、各感圧センサの出力再現性を評価した。本実験の測定結果を図13に示す。
図13は、実施例5、実施例6及び比較例2に係る感圧センサの加圧回数に応じた出力の変化率を示している。横軸は測定回数(加圧回数)を示し、縦軸は出力変化率を示している。なお、出力は電圧に比例した値であり、出力変化率は以下の数4に示す計算式により算出した。
ここで、初期出力とは加圧後の第1回目の出力(出力値)である。図13には、加圧回数15回までの測定結果を示している。
図13に示されるとおり、比較例2に係る感圧センサでは、加圧回数が増えるにしたがって、出力変化率も大きく増加した。これは、導電層表面に形成された凹凸が加圧回数に応じて潰れたことにより、第1シート部材と第2シート部材との接触面積が増加し、両電極間の抵抗値が小さくなったことが原因と考えられる。また、導電層表面の凹凸により接触部分が逐次変化したことも原因と考えられる。つまり、出力変化率が増加している間は導電層表面の凹凸が継続して潰れていると考えられることから、比較例2に係る感圧センサでは、このような出力変化が継続的に生じてしまうほど、導電層表面が粗いことが分かった。
これに対して、実施例5及び6に係る感圧センサの出力変化率は、比較例2に比べて低いことが分かった。具体的には、実施例5に係る感圧センサの出力変化率は、加圧回数が8回程度までは増加したが、それ以降は殆ど増加せず、定常化した。また、実施例6に係る感圧センサの出力変化率は、加圧回数が5回程度までは増加したが、それ以降は殆ど増加せず、定常化した。そして、比較例2と比較すると、実施例5に係る感圧センサでは、出力変化率は5%程度低下し、実施例6に係る感圧センサでは、出力変化率は4分の1程度まで低下した。したがって、実施例5及び実施例6では、上記のような凹凸の継続的な変形が生じていないものと考えられるため、比較例2に係る感圧センサに比べて、実施例5及び実施例6に係る感圧センサの導電層の表面は、非常に平滑であることが分かった。
また、加圧回数に応じて出力変化率が増加してしまうと、各測定で感圧センサの出力値が変化してしまうため、測定誤差が生じやすくなってしまう。つまり、出力変化率は、感圧センサの測定精度の指標としても利用することができる。そこで、この観点から、実施例5と比較例2とを比較すると、実施例5に係る感圧センサでは、比較例2とは異なり、出力変化率の変化は少なく、加圧回数が8回目以降、出力変化率の値は定常化していった。そのため、比較例2に比べて、実施例5に係る感圧センサでは、測定誤差が生じ難い、換言すると、圧力検出の精度が高いことが分かった。すなわち、片方のシート部材の電極作製にフォトリソグラフィ工程を採用しても、感圧センサの検出精度を向上させることができることが分かった。更に、実施例6に係る感圧センサでは、実施例5よりも更に出力変化率の変化は少なく、出力変化率の値自体も非常に低く、かつ、早期に出力変化率の値が定常化していった。したがって、両方のシート部材の電極作製にフォトリソグラフィ工程を採用することで、感圧センサの検出精度を大幅に向上させることができることが分かった。
<クリープ率>
また、上記出力再現性の実験に利用した加圧装置500を用いて、実施例5、実施例6及び比較例2に係る感圧センサについて、クリープ率(出力の経時変化)の測定を行った。具体的には、上記出力再現性の実験では、加圧と抜圧とを交互に繰り返したが、本実験では、一定荷重(1000kPa)を各感圧センサに加え続けた。本実験の測定結果を図14に示す。
図14は、実施例5、実施例6及び比較例2に係る感圧センサの出力の経時変化(クリープ率)を示している。横軸は加圧保持時間を示し、縦軸はクリープ率(出力変化率)を示している。出力は、電圧に比例した値である。クリープ率は、上記数4の「各回数の出力」を「各時間の出力」に変えた計算式により計算した。
ここで、クリープ率(出力変化率)が変化するのは、上記のとおり、導電層表面に形成された凹凸が潰れることで、第1シート部材と第2シート部材との接触面積が増加し、両電極間の抵抗値が小さくなったことが原因と考えられる。また、導電層表面の凹凸により接触部分が逐次変化したことも原因と考えられる。
この観点から、各実施例(5、6)と比較例2とを比較すると、各実施例(5、6)に係る感圧センサのクリープ率は、比較例2に比べて低かった。特に、両シート部材の電極生成にフォトリソグラフィ工程を採用した実施例6に係る感圧センサでは、クリープ率が、比較例2に比べて5分の1程度まで低下した。また、比較例2に係る感圧センサではクリープ率が増加し続けているのに対して、実施例6に係る感圧センサでは、加圧保持時間が30秒程経過した後から、クリープ率は殆ど増加していなかった。そのため、比較例2に係る感圧センサに比べて、各実施例(5、6)に係る感圧センサでは、上記のような導電層表面の凹凸の変形が継続して発生していないと考えられ、導電層表面が平滑であることが分かった。加えて、上記と同様の理由から、各実施例(5、6)に係る感圧センサは、比較例2に係る感圧センサに比べて、クリープ率が低く、圧力検出の精度が高いことが分かった。特に、実施例6に係る感圧センサでは、クリープ率が大幅に改善され、かつ、クリープ率の継続的な変化が発生しないため、圧力検出の精度が非常に高いことが分かった。
1…感圧センサ、
10…第1シート部材、
11…シート基材、12…電極(第1電極)、15…メッキ膜、
16…導電層(第1導電層)、
20…第2シート部材、
21…シート基材、22…電極(第2電極)、26…メッキ膜、
27…導電層(第2導電層)

Claims (10)

  1. 複数の第1電極を有する第1シート部材と、複数の第2電極を有する第2シート部材と、を備え、前記第1電極上及び前記第2電極上の少なくとも一方には導電層が設けられ、前記第1電極と前記第2電極とが互いに交差し且つ対向するように前記第1シート部材と前記第2シート部材とが重ねられて配置された感圧センサを製造する方法であって、
    前記第1シート部材を作製する第1シート部材作製工程と、
    前記第2シート部材を作製する第2シート部材作製工程と、
    を備え、
    前記第1シート部材作製工程及び前記第2シート部材作製工程の少なくとも一方はフォトリソグラフィ工程で構成されており、
    前記フォトリソグラフィ工程は、
    金属薄膜が形成されたシート基材に、前記金属薄膜を被覆するように感光性レジストを積層する感光性レジスト積層工程と、
    前記感光性レジスト上に、所定の回路のパターンに対応した回路パターンを配置する回路パターン配置工程と、
    前記回路パターンをマスクとして感光性レジストを露光する露光工程と、
    前記露光工程後に、前記回路パターンと前記感光性レジストの露光部又は未露光部とを前記金属薄膜から取り除く第1感光性レジスト除去工程と、
    残存している前記感光性レジストをマスクとして前記金属薄膜の露出領域を除去することで、前記各電極を形成する電極形成工程と、
    残存している前記感光性レジストを除去する第2感光性レジスト除去工程と、
    を備えている、
    感圧センサの製造方法。
  2. 前記第1シート部材作製工程及び前記第2シート部材作製工程は共に前記フォトリソグラフィ工程で構成される、
    請求項1に記載の感圧センサの製造方法。
  3. 前記第1シート部材作製工程は、前記フォトリソグラフィ工程で構成され、
    前記第1シート部材作製工程は、前記第2感光性レジスト除去工程後に、前記複数の第1電極の表面をメッキ処理する工程を更に備えている、
    請求項1又は2に記載の感圧センサの製造方法。
  4. 前記第2シート部材作製工程は、前記フォトリソグラフィ工程で構成され、
    前記第2シート部材作製工程は、前記第2感光性レジスト除去工程後に、前記複数の第2電極の表面をメッキ処理する工程を更に備えている、
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の感圧センサの製造方法。
  5. 前記第1シート部材作製工程は、前記フォトリソグラフィ工程で構成され、
    前記第1シート部材作製工程は、前記第2感光性レジスト除去工程後に、前記導電層として、前記各第1電極上に第1導電層を形成する工程を更に備えている、
    請求項1〜4のいずれか1項に記載の感圧センサの製造方法。
  6. 前記第2シート部材作製工程は、前記フォトリソグラフィ工程で構成され、
    前記第2シート部材作製工程は、前記第2感光性レジスト除去工程後に、前記導電層として、前記各第2電極上に第2導電層を形成する工程を更に備えている、
    請求項1〜5のいずれか1項に記載の感圧センサの製造方法。
  7. 複数の第1電極を有する第1シート部材と、
    複数の第2電極を有する第2シート部材と、
    を備える感圧センサであって、
    前記第1電極上及び前記第2電極上の少なくとも一方には導電層が設けられ、
    前記第1電極と前記第2電極とが互いに交差し且つ対向するように前記第1シート部材と前記第2シート部材とが重ねられて配置され、
    前記複数の第1電極及び前記複数の第2電極の少なくとも一方の表面の表面粗さRaが0.6μm以下であり、
    前記導電層の表面粗さRaが0.1μm以下である、
    感圧センサ。
  8. 前記複数の第1電極及び前記複数の第2電極の少なくとも一方の表面の表面粗さRaが0.2μm以下であり、
    前記導電層の表面粗さRaが0.06μm以下である、
    請求項7に記載の感圧センサ。
  9. 前記複数の第1電極及び前記複数の第2電極の少なくとも一方の電極ピッチは40mm以下である、
    請求項7又は8に記載の感圧センサ。
  10. 前記複数の第1電極及び前記複数の第2電極の少なくとも一方の電極ピッチは0.65mm未満である、
    請求項9に記載の感圧センサ。
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