JP2022108279A - 任意の滑らかな幾何学的形状に適合する軟質センサの製造システム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】任意の滑らかな幾何学的形状に適合する軟質触覚センサを提供する。【解決手段】弾性材料で作製された軟質センサの電極セットを含む上部伸縮層１０２を製造することを含む、任意の滑らかな幾何学的形状に適合する軟質センサを製造するシステム及び方法。システム及び方法はまた、フォトリソグラフィを使用してパターン形成された好適な金属の薄シートから成る下部可撓層１０４を製造することを含む。システム及び方法は、上部伸縮層を下部可撓層に接合して、センサ基板１００を形成することを更に含む。【選択図】図１

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２１年１月１２日に出願された米国特許仮出願第６３／１３６，４２８号の優先権を主張し、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。

任意の滑らかな幾何学的形状に適合する軟質触覚センサの必要性は、精巧な操作能力を有するロボットハンドを開発するためのボトルネックであった。この分野では、センサが軟らかい皮膚のようであり、指先及び／又は手のひらの形状に沿うことが要求される。しかしながら、軟質センサの分野では大いに開発が進んできたが、それらの大半はまだ研究段階である。実際の商業的用途では、特に読み出し電子機器部門においていくつかの他の要件を満たす必要がある。例えば、多くの場合、ロボット用の軟質センサを接着することが課題であり得、層間剥離が問題となることが多い。

一態様によれば、任意の滑らかな幾何学的形状に適合する軟質センサの製造システムは、弾性材料で作製された軟質センサの電極セットを含む上部伸縮層を含む。本システムはまた、フォトリソグラフィを使用してパターン形成された好適な金属の薄シートから成る下部可撓層を含む。下部可撓層は、任意の滑らかな幾何学的形状と適合するように構成される。上部伸縮層は、下部可撓層に結合されて、センサ基板を形成する。センサ基板は、任意の滑らかな幾何学的形状への強固な接着を可能にする伸縮接着フィルムとして構成される。

別の態様によれば、任意の滑らかな幾何学的形状に適合する軟質センサの製造方法は、弾性材料で作製された軟質センサの電極セットを含む上部伸縮層を製造することを含む。本方法はまた、フォトリソグラフィを使用してパターン形成された好適な金属の薄シートから成る下部可撓層を製造することを含む。下部可撓層は、任意の滑らかな幾何学的形状と適合するように構成される。本方法は、上部伸縮層を下部可撓層に接合して、センサ基板を形成することを更に含む。センサ基板は、任意の滑らかな幾何学的形状への強固な接着を可能にする伸縮接着フィルムとして構成される。

更に別の態様によれば、任意の滑らかな幾何学的形状に適合するシステムの製造システムは、弾性材料で作製された軟質センサの電極セットを含む上部伸縮層を含む、ロボットデバイスへの強固な接着を可能にする伸縮接着フィルムとして構成されたセンサ基板を含む。センサ基板はまた、フォトリソグラフィを使用してパターン形成された銅フィルムから成る下部可撓層を含む。

本開示に特徴的であると考えられる新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に記載される。以下の説明において、明細書及び図面を通して、同様の部分にはそれぞれ同一の符号を付す。図面は必ずしも縮尺どおりに描画されておらず、明確性及び簡潔さのために、特定の図面は、誇張された又は一般化された形態で示され得る。しかしながら、本開示自体、並びにその好ましい使用モード、更なる目的及び進歩は、添付図面と併せて読むと、例示的な実施形態の以下の詳細な説明を参照することによって最も良く理解されるであろう。

図１は、本開示の例示的な一実施形態によるセンサ基板の断面図である。

図２Ａは、本開示の例示的な一実施形態によるセンサ基板の上部伸縮層の製造の例示的な概略図である。

図２Ｂは、本開示の例示的な一実施形態によるセンサ基板の上部伸縮層の断面図である。

図３Ａは、本開示の例示的な一実施形態によるセンサ基板の下部可撓層の例示的な断面図である。

図３Ｂは、本開示の例示的な一実施形態によるセンサ基板の下部可撓層の断面図である。

図４は、本開示の例示的な一実施形態による、上部伸縮層と下部可撓層との接合の例示的な概略図である。

図５は、本開示の例示的な一実施形態による、任意の滑らかな幾何学的形状へのセンサ基板の接合の例示的な概略図である。

図６は、本開示の例示的な一実施形態による、センサ基板を製造し、センサ基板をロボット装置に装着する方法のプロセスフロー図である。

図７は、本開示の例示的な一実施形態による、任意の滑らかな幾何学的形状に適合する軟質センサの製造方法のプロセスフロー図である。

Ｉ．システムの概要
ここで図面を参照すると、表示は、１つ以上の例示的な実施形態を例示する目的のためであり、限定する目的のためではなく、図１は、本開示の例示的な一実施形態によるセンサ基板１００の断面図である。一実施形態では、製造システムは、任意の滑らかな幾何学的形状に適合する軟質センサを含み、高い機械的堅牢性と、軟質センサによって出力されるセンサ信号に関する高レベルの電子センサ信号完全性と、を提供するセンサ基板１００を製造するように構成することができる。

製造システムは、デバイス／回路基板の作製、及び最新の適合性触覚センサの製造を可能にする軟質センサ技術の利点を活用することができる。一実施形態では、センサ基板上に接合され得る軟質センサの電極セットは、はんだ可能な従来の材料を用いて、適切なロボットデバイス感知（例えば、ロボットフィンガ感知）に必要な適合性を提供する可撓性材料で作製されてもよい。この構成はまた、読み出し電子機器とのインターフェースを提供することができる。

以下でより詳細に説明するように、製造システムは、センサの上部を軟らかく柔軟にする伸縮導体材料で作製され得る上部電極の追加セットを利用するように構成することができる。本システムはまた、フォトリソグラフィを使用してパターン形成された好適な金属製の薄シートから構成され得る下部可撓層１０４を形成するように構成することができる。一実施形態では、好適な金属製の薄シートは、フォトリソグラフィを使用してパターン形成された銅フィルムを含んでもよい。下部可撓層１０４は、曲率半径の小さな平滑部分を有する任意の滑らかな幾何学的形状に適合するように構成され、高レベルの適合性を、好適な銅フィルム厚及び銅パターンのサイズ及び形状によって達成することができる。

フォトリソグラフィは、回路基板上に直接実装される表面実装抵抗器などの受動電子部品を製造する際にも実行されることが当技術において既知である。製造システムは、フォトリソグラフィをパターン形成プロセスとして用いて、（マイクロチップで使用される）ナノメートル～センチメートル以上の範囲で特徴部を作成することができるため、容易にサイズ変更が可能であるというプロセスの利点を提供することができる。また、フォトリソグラフィ技術を使用して製造されるデバイスサイズは、数ミリメートル～数メートルの範囲にわたってサイズの変更が可能である。この製造プロセスのための基板は、ロボットフィンガ／ハンドなどのロボットデバイスに容易に実装し強固に接着することを可能にする伸縮接着フィルムとして構成されてもよい。したがって、製造システムによって実行され、以下でより詳細に説明する製造方法の使用は、電子機器と容易にインターフェース接続され、商業用等級の製品に要求され得る機械的及び電気的完全性を提供することができる軟質センサの製造を可能にする。

図１に示すように、センサ基板１００は、下部可撓層１０４に接合され得る上部伸縮層１０２を含んでもよい。センサ基板１００の下部は、接着部を含むように構成されてもよく、その結果、下部可撓層１０４の下面により、センサ基板１００は１つ以上のタイプのセンサを任意の幾何学的形状に／上に強固に接着させることができる。このように、センサ基板１００は、ロボットのハンド、フィンガ、及び／又は追加のタイプの幾何学的形状などのロボット用途に、１つ以上のタイプのセンサを接着するように構成することができる。

図２Ａは、本開示の例示的な一実施形態によるセンサ基板１００の上部伸縮層１０２の製造の例示的な概略図である。図示されるように、誘電体層２０２は、上部伸縮層１０２の下部として鋳造することができる。誘電体層２０２は、弾性材料を使用して型内で鋳造することができる。したがって、上部伸縮層１０２の上部は、様々なロボット感知動作にとって有用であり得るレベルの弾性及び柔軟性を提供することができる。

１００ｋＰａ（超軟性）から１～２ＭＰａ（かなり剛性）の弾性率の範囲にわたる、市場で入手可能な広範囲の材料を利用して、上部伸縮層１０２の誘電体層２０２を鋳造することができることが理解される。上記材料は、人間の皮膚の機械的特性を厳密にまねることができる。例えば、Ｅｃｏｆｌｅｘ、Ｄｒａｇｏｎ Ｓｋｉｎなどの軟質弾性材料を利用して、上部伸縮層１０２の誘電体層２０２を鋳造することができる。構成によっては、誘電体層２０２はまた、要望に応じて機械的特性を微調整するために、柱、ピラミッド、又はドームなどの構造、したがって、空隙を有してもよい。

引き続き図２Ａを参照すると、いったん誘電体層２０２が鋳造されると、製造システムは、選択されたパターン形成プロセスを使用して、伸縮電極材料を伸縮電極パターン２０４にパターン形成することができる。使用され得る非限定的な例示的材料として、カーボンナノチューブ、銀ナノワイヤ、導電性ポリマー、及び／又は導電性粒子複合体を挙げることができるが、これらに限定されない。非限定的な例示的パターンプロセスとして、スプレー塗布、シャドウマスキング、及び／又はスクリーン印刷が使用され得るが、これらに限定されない。

一実施形態では、伸縮電極を伸縮電極パターン２０４にパターン形成した後、上部伸縮層１０２の誘電体層２０２を鋳造するために使用されるものと同じ又は同様の弾性材料を使用して、封止層２０６を伸縮電極パターン２０４上に鋳造することができる。例えば、封止層２０６は、Ｅｃｏｆｌｅｘ、Ｄｒａｇｏｎ Ｓｋｉｎ、又は他の弾性材料を使用して型内で鋳造することができる。

本開示の例示的な一実施形態によるセンサ基板１００の上部伸縮層１０２の断面図である図２Ｂに示すように、封止層２０６は伸縮電極パターン２０４上に鋳造される。上述したように、伸縮電極パターン２０４は、弾性材料で構成され得る誘電体層２０２の上に配置される。

センサ基板１００の下部可撓層１０４を参照して、図３Ａは、本開示の例示的な一実施形態による、センサ基板１００の下部可撓層１０４の例示的な概略を示す。一実施形態では、下部可撓層１０４の下部、及びその結果としてセンサ基板１００は、軟質接着シート３０２として構成することができる。一構成では、軟質接着シート３０２は、様々な任意の滑らかな幾何学的形状へ強固に接着させるために可撓性であり得る柔軟な接着シートとして構成することができる。軟質接着シート３０２は、両面アクリルテープシート接着基板として構成されてもよい。例示的な例として、軟質接着シート３０２は、１２インチ×１２インチのテープ寸法を含んでもよい。様々な機械的剛性及び化学的安定性を含み得る、多くの異なるサイズのシート及びテープ寸法を利用することができることが理解される。

引き続き図３Ａを参照すると、銅フィルム３０４の薄シートを、軟質接着シート３０２の上部に積層することができる。軟質接着シート３０２上に銅フィルム３０４を積層した後、乾燥フィルムフォトレジスト３０６を銅フィルム３０４の上部に積層することができる。一構成では、製造システムは、熱ラミネータ（図示せず）を利用して、乾燥フィルムフォトレジスト３０６を銅フィルム３０４上に積層する命令を送信するように構成することができる。一実施形態では、乾燥フィルムフォトレジスト３０６は、紫外線源を使用してマスクを通じて露光されてもよい。

例示的な一実施形態では、製造システムは、現像液を使用して、乾燥フィルムフォトレジストパターン３０８の露光部を現像するように構成されてもよい。乾燥フィルムフォトレジストパターン３０８の露光部は、軟質接着シート３０２上に既に積層されている銅フィルム３０４の銅の不所望部分をエッチングするためのマスクとして利用されてもよい。したがって、軟質接着シート３０２は、軟質接着シート３０２上に乾燥フィルムフォトレジストパターン３０８のそれぞれの露光部を残してエッチングされた銅３１０を含むことができる。

一実施形態では、銅フィルム３０４の不所望の銅をエッチングして、エッチングされた銅３１０を軟質接着シート３０２上に残した後、製造システムは、エッチングされた銅３１０上にとどまる乾燥フィルムフォトレジストパターン３０８からフォトレジストを除去することができる。フォトレジストの除去後、パターン形成された銅フィルムは、センサ基板の下部可撓層のエッチングされた銅３１０上にとどまることができる。パターン形成された銅フィルムは、センサ基板１００と関連付けられた制御基板（図示せず）に動作可能に接続され得るパターン銅電極３１２として構成することができる。

図３Ｂは、本開示の例示的な一実施形態による、センサ基板１００の下部可撓層１０４の断面図である。例示的な一実施形態では、弾性材料３１４の上層が、接着基材として構成され得る軟質接着シート３０２上に鋳造されてもよい。上述したように、軟質接着シート３０２は、センサ基板１００の下部可撓層１０４のエッチングされた銅３１０上にとどまることができるパターン銅電極３１２を含んでもよい。

図４は、本開示の例示的な一実施形態による、上部伸縮層１０２と下部可撓層１０４との接合の例示的な概略図である。例示的な一実施形態では、センサ基板１００の上部伸縮層１０２及びセンサ基板１００の下部可撓層１０４の製造後、製造システムは、上部伸縮層１０２を下部可撓層１０４に接着してセンサ基板１００を形成するように構成することができる。図示されるように、下部可撓層１０４の接着基材上に弾性材料３１４の上層を鋳造することにより、弾性材料で構成され得る誘電体層２０２と下部可撓層１０４の弾性材料３１４の層との間を強固に接着することができる。したがって、弾性材料３１４の上層は、下部可撓層１０４に接合されてセンサ基板１００を形成することができる。

図５は、本開示の例示的な一実施形態による、任意の滑らかな幾何学的形状へのセンサ基板１００の接合の例示的な概略図である。図５に示すように、センサ基板１００の製造後、軟質接着シート３０２として構成される下部は、ロボットフィンガ／ハンド５０２などのロボットデバイスに強固に接着されるように構成することができる。言い換えれば、いったんセンサの製造が完了すると、下面に接着性を有するセンサ基板１００は、ロボットフィンガ／ハンド５０２などの任意の滑らかな幾何学的形状にセンサ基板１００を接着するために使用される。読み出し電子機器とインターフェース接続するために、パターン銅電極３１２は、センサ基板１００と関連付けられた回路基板に延びるトレースを含んでもよい。一構成では、トレースをはんだ付けすることで、パターン銅電極３１２と回路基板との間に堅牢な接続を形成して、センサ信号を伝送することができる。

いくつかの実施形態では、パターン銅電極３１２は、それぞれの電極接続トレース上のクリンプコネクタを使用して、及び／又は可撓性フラットケーブル接続部（例示的な接続は図示せず）を使用して、銅テープとインターフェース接続することができる。別の実施形態では、銅テープ及び／又は可撓フラットケーブル接続部は、回路基板上にはんだ付けされてもよい。しかしながら、様々なタイプの接続技術を利用して、パターン銅電極３１２を、センサ基板１００と関連付けられた制御基板と動作可能にインターフェース接続することができることが理解される。

製造システムは、軟質電極－剛性回路インターフェースを必要とするインターコネクトの数を少なくとも半分、又は非対称回路の場合はそれ以上低減して、信号完全性を有意量向上させることができる。いくつかの構成では、読み出しハードウェアの感知端子が銅はんだ接続を使用して接続される場合、この機能により信号対ノイズ比を更に高めることができる。フォトリソグラフィの利用により、電極パターンの一方のセットのみが他方のセットよりも複雑である必要がある非対称設計において、非常に複雑で高密度の下部電極パターンの製造が可能になる。

一実施形態では、電極材料（銅など）を有する伸縮導体材料を利用して、センサ（複数可）の半分又はそれ以上を固体電極材料領域に移動させることによって、より高い信号完全性を達成することができる。それにより、上部伸縮層１０２への読み出し電子機器の励起端子の接続、及び下部可撓層１０４のパターン銅電極３１２への感知端子の接続が完了する。この機能は、伸縮導体材料で作製された上部電極及び下部電極の両方を有するセンサと比較して、より良好な信号対雑音比を送達する、より高い信号完全性及び明瞭な感知信号を保証する。
ＩＩ．任意の幾何学的形状に適合する軟質センサの製造方法

図６は、本開示の例示的な一実施形態による、センサ基板１００を製造し、センサ基板１００をロボットデバイスに装着する方法６００のプロセスフロー図である。図６は、図１～５の構成要素を参照して説明されるが、図６の方法６００は、他のシステム／構成要素と共に使用されてもよいことを理解されたい。一実施形態では、方法６００は、電子メモリ内に記憶されたコンピュータ実行命令として含まれ、コンピューティングシステムのプロセッサによってアクセス及び実行されて、機械機器（例えば、機械）を動作可能に制御し、センサ基板１００の上部伸縮層１０２及びセンサ基板１００の下部可撓層１０４を製造し、センサ基板１００を備える接合層をロボットデバイスに装着することができる。

方法６００は、ブロック６０２から開始することができ、ブロックで、方法６００は誘電体層２０２を鋳造することを含んでもよい。一実施形態では、製造システムは、上部伸縮層１０２の下部として誘電体層２０２を鋳造することによって、センサ基板１００の上部伸縮層１０２を製造するように製造プロセスを開始してもよい。上述したように、誘電体層２０２は、弾性材料を使用して型内で鋳造することができる。構成によっては、誘電体層２０２は、要望に応じて機械的特性を微調整するために、柱、ピラミッド、又はドームなどの構造を有してもよい。

方法６００は、ブロック６０４に進むことができ、ブロックで、方法６００は伸縮電極パターン２０４を製造することを含んでもよい。一実施形態では、製造システムは、選択されたパターン形成プロセスを使用して、選択された材料で伸縮電極パターン２０４を製造することができる。例えば、スプレー塗布、シャドウマスク、及び／又はスクリーン印刷を利用して、伸縮電極パターン２０４の材料としてカーボンナノチューブ、銀ナノワイヤ、導電性ポリマー、及び／又は導電性粒子複合体をパターン形成することができる。

方法６００は、ブロック６０６に進むことができ、ブロックで、方法６００は、封止層２０６を鋳造して、上部伸縮層１０２の製造を完了することを含んでもよい。一実施形態では、封止層２０６は、上部伸縮層１０２の誘電体層２０２を鋳造するために使用されるものと同じ又は同様の弾性材料を使用して、伸縮電極パターン２０４上に鋳造されてもよい。したがって、図２Ｂに示すように、封止層２０６は、誘電体層２０２上に含まれる伸縮電極パターン２０４上に鋳造されて、上部伸縮層１０２の製造を完了することができる。

方法６００は、ブロック６０８に進むことができ、ブロックで、方法６００は軟質接着シート３０２を製造することを含んでもよい。一実施形態では、製造システムは、軟質接着シート３０２を下部可撓層１０４の下部として製造することによって、センサ基板１００の下部可撓層１０４を製造するように製造プロセスを開始してもよい。軟質接着シート３０２は、様々な機械的剛性及び化学的安定性を有するように構成された両面アクリルテープシートとして構成されてもよい。

方法６００は、ブロック６１０に進んでもよく、ブロックで、方法６００は軟質接着シート３０２上に銅フィルム３０４を積層することを含んでもよい。一実施形態では、製造システムは、軟質接着シート３０２の上部に銅フィルム３０４の薄シートを積層することができる。一実施形態では、銅フィルム３０４は、フォトリソグラフィを使用してパターン形成することができる。これにより、センサ基板１００に関連付けられた回路基板上に直接実装される表面実装抵抗器などの受動電子部品の製造が可能になり得る。この機能により、複合体のシャドウマスクパターン形成などの代替プロセスを使用して、そうしなければ製造することができない複雑な電極設計を設計する能力が可能になる。

方法６００は、ブロック６１２に進むことができ、ブロックで、方法６００は、銅フィルム３０４の上部に乾燥フィルムフォトレジスト３０６を積層することを含んでもよい。軟質接着シート３０２上に銅フィルム３０４を積層した後、製造システムは、熱ラミネータを利用して、銅フィルム３０４の上部に乾燥フィルムフォトレジスト３０６を積層することができる。

方法６００は、ブロック６１４に進むことができ、ブロックで、方法６００は、銅フィルム３０４の不所望部分をエッチングすることを含んでもよい。例示的な一実施形態では、製造システムは、乾燥フィルムフォトレジストパターン３０８の露光部をマスクとして利用して、軟質接着シート３０２上に既に積層されている銅フィルム３０４の銅の不所望部分をエッチングすることができる。したがって、軟質接着シート３０２は、軟質接着シート３０２上に乾燥フィルムフォトレジスト３０６のそれぞれの部分を残してエッチングされた銅３１０を含むことができる。

方法６００は、ブロック６１６に進むことができ、方法６００は、パターン銅電極がエッチングされた銅３１０上にとどまることを可能にして、下部可撓層１０４の製造を完了させることを含んでもよい。一実施形態では、製造システムは、フォトレジストを除去して、パターン銅電極３１２を残してもよい。パターン銅電極３１２は、センサ基板１００と関連付けられた回路基板に延びるトレースを含んでもよい。したがって、図３Ｂに示すように、下部可撓層１０４は、エッチングされた銅３１０上に含まれるパターン銅電極３１２を含む軟質接着シート３０２を有して製造することができる。下部可撓層１０４は、曲率半径の小さな平滑部分を有する任意の滑らかな幾何学的形状に適合するように構成されてもよく、高レベルの適合性を、好適な銅フィルム厚及び銅パターンのサイズ及び形状によって達成することができる。

方法６００は、ブロック６１８に進むことができ、ブロックで、方法６００は、上部伸縮層１０２を下部可撓層１０４に接合して、センサ基板１００を形成することを含んでもよい。一実施形態では、センサ基板１００の上部伸縮層１０２の製造（ブロック６０６）及びセンサ基板１００の下部可撓層１０４の製造（ブロック６１６）後、製造システムは、上部伸縮層１０２を下部可撓層１０４に接着してセンサ基板１００を形成するように構成することができる。一実施形態では、弾性材料４１４の上層は、上部伸縮層１０２の誘電体層２０２と下部可撓層１０４の弾性材料４１４の層との間の強い接着を可能にし得る接着コーティングを含んでもよい。したがって、上部伸縮層１０２は、下部可撓層１０４に接合されて、センサ基板１００を形成することができる。

方法６００は、ブロック６２０に進むことができ、ブロックで、方法６００はセンサ基板１００をロボットデバイスに装着することを含んでもよい。例示的な一実施形態では、センサ製造の完了後、下面が接着性であるセンサ基板１００を任意の幾何学的形状上に配置して、任意の幾何学的形状に強固に接着することができる。図５に関して上述したように、いったんセンサの製造が完了すると、下面に接着性を有するセンサ基板１００は、ロボットフィンガ／ハンド５０２などの任意の滑らかな幾何学的形状にセンサ基板１００を接着するために使用される。

製造システムは、軟質接着シート３０２をセンサ基板１００の基部として利用するため、ロボットフィンガ／ハンド５０２などの任意の滑らかな幾何学的形状への強固な接着が、ロボットデバイスが物理界と相互作用する際の層間剥離のリスクがほとんどなく達成される。更に、この機能はまた、センサ基板１００上のパターン銅電極３１２、及び基板上に構築された上部弾性層の強固な接着を確実にする。

図７は、本開示の例示的な一実施形態による、任意の滑らかな幾何学的形状に適合する軟質センサの製造方法のプロセスフロー図である。図７は、図１～５の構成要素を参照して説明されるが、図７の方法７００は、他のシステム／構成要素と共に使用されてもよいことを理解されたい。方法７００は、ブロック７０２で開始することができ、ブロックで、方法７００は、弾性材料で作製された軟質センサの電極セットを含む上部伸縮層１０２を製造することを含んでもよい。

方法７００は、ブロック７０４に進むことができ、ブロックで、方法７００は、フォトリソグラフィを使用してパターン銅フィルムから成る下部可撓層１０４を製造することを含む。一実施形態では、下部可撓層１０４は、任意の滑らかな幾何学的形状と適合するように構成される。方法７００は、ブロック７０６に進むことができ、ブロックで、方法７００は、上部伸縮層１０２を下部可撓層１０４に接合して、センサ基板１００を形成することを含む。一実施形態では、センサ基板１００は、任意の滑らかな幾何学的形状への強固な接着を可能にする伸縮接着フィルムとして構成される。

上述の説明から、本開示の様々な例示的な実施形態がハードウェアで実装され得ることが明らかであるべきである。更に、様々な例示的な実施形態は、本明細書で詳細に説明される操作を行うために少なくとも１つのプロセッサによって読み取り及び実行され得る、揮発性又は不揮発性メモリなどの非一時的機械可読記憶媒体上に記憶された命令として実施されてもよい。機械可読記憶媒体は、パーソナルコンピュータ又はラップトップコンピュータ、サーバ、又は他のコンピューティングデバイスなどの機械によって読み取り可能な形態で情報を記憶するための任意の機構を含んでもよい。したがって、非一時的機械可読記憶媒体は、一時信号を除外するが、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光学記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、及び同様の記憶媒体を含むがこれらに限定されない揮発性及び不揮発性メモリの両方を含んでもよい。

本明細書の任意のブロック図は、本開示の原理を具現化する例示的な回路の概念図を表すことを当業者は理解すべきである。同様に、任意のフローチャート、フロー図、状態遷移図、擬似コードなどは、そのようなコンピュータ又はプロセッサが明示的に示されているか否かにかかわらず、機械可読媒体に実質的に表され、コンピュータ又はプロセッサによって実行され得る様々なプロセスを表すことが理解されるであろう。

上記に開示された及び他の特徴並びに機能又はこれらの代替物若しくは変形の様々な実施が、望ましくは多くの他の異なるシステム又はアプリケーションに組み合わされ得ることが理解されるであろう。また、当業者であれば、現在予測されていない、又は予期されていない様々な代替例、修正例、変形例、又は改良例を連続的に行うことができ、これらも添付の特許請求の範囲によって包含されることが意図される。

Claims (20)

1. 任意の滑らかな幾何学的形状に適合する軟質センサの製造システムであって、
   弾性材料で作製された軟質センサの電極セットを含む上部伸縮層と、
   フォトリソグラフィを使用してパターン形成された好適な金属の薄シートから成る下部可撓層と、を備え、前記下部可撓層が前記任意の滑らかな幾何学的形状に適合するように構成され、前記上部伸縮層が前記下部可撓層に接合されてセンサ基板を形成し、前記センサ基板が前記任意の滑らかな幾何学的形状への強固な接着を可能にする伸縮接着フィルムとして構成されている、システム。
2. 前記上部伸縮層が、前記弾性材料を使用して型内に鋳造される前記上部伸縮層の誘電体層を含む、請求項１に記載のシステム。
3. 前記電極セットが、パターンで構成され、伸縮電極として前記上部伸縮層の前記誘電体層の上に配置されている、請求項２に記載のシステム。
4. 前記上部伸縮層が、前記伸縮電極上に鋳造される封止層を含む、請求項３に記載のシステム。
5. 前記下部可撓層が、接着性を有する表面で構成された前記下部可撓層の軟質接着シートを含む、請求項１に記載のシステム。
6. 前記下部可撓層を製造することが、前記下部可撓層の前記軟質接着シート上に積層された好適な金属の薄シートを含む、請求項５に記載のシステム。
7. フォトレジストが銅フィルム上に積層され、前記フォトレジストが、紫外線源を使用してマスクを通じて露光される、請求項６に記載のシステム。
8. 前記乾燥フィルムフォトレジストの部分を有するエッチングされた銅が、前記銅フィルムの不所望の銅のエッチング後に前記下部可撓層の前記軟質接着シート上にとどまる、請求項７に記載のシステム。
9. 前記任意の滑らかな幾何学的形状が、ロボットのフィンガ及び手のひらのうち少なくとも一方を含む、請求項８に記載のシステム。
10. 任意の滑らかな幾何学的形状に適合する軟質センサの製造方法であって、
    弾性材料で作製された軟質センサの電極セットを含む上部伸縮層を製造することと、
    フォトリソグラフィを使用してパターン形成された好適な金属の薄シートから成る下部可撓層を製造することであって、前記下部可撓層が、前記任意の滑らかな幾何学的形状と適合するように構成されている、ことと、
    前記上部伸縮層を前記下部可撓層に接合してセンサ基板を形成することであって、前記センサ基板が、前記任意の滑らかな幾何学的形状への強固な接着を可能にする伸縮接着フィルムとして構成されている、ことと、を含む、方法。
11. 前記上部伸縮層を製造することが、前記弾性材料を使用して、前記上部伸縮層の誘電体層を型内で鋳造することを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記電極セットが、パターンで構成され、前記上部伸縮層の前記誘電体層上に伸縮電極として配置され、封止層が前記伸縮電極上に鋳造される、請求項１１に記載の方法。
13. 前記下部可撓層を製造することが、接着性を含む表面で構成された前記下部可撓層の軟質接着シートを提供することを含む、請求項１１に記載の方法。
14. 前記下部可撓層を製造することが、前記下部可撓層の前記軟質接着シート上に前記好適な金属の薄シートを積層することを含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記下部可撓層を製造することが、銅フィルム上にフォトレジストを積層することを含み、前記フォトレジストが、紫外線源を使用してマスクを通じて露光される、請求項１４に記載の方法。
16. 前記下部可撓層を製造することが、前記銅フィルムの不所望の銅をエッチングすることを含み、前記乾燥フィルムフォトレジストの部分を有するエッチングされた銅が、前記下部可撓層の前記軟質接着シート上にとどまる、請求項１５に記載の方法。
17. 任意の滑らかな幾何学的形状に適合する軟質センサの製造システムであって、
    ロボットデバイスへの強固な接着を可能にする伸縮接着フィルムとして構成されたセンサ基板であって、
    弾性材料で作製された軟質センサの電極セットを含む上部伸縮層と、
    フォトリソグラフィを使用してパターン形成された銅フィルムから成る下部可撓層と、
    を含む、センサ基板を備える、システム。
18. 前記上部伸縮層が、前記上部伸縮層の誘電体層を含み、前記誘電体層が伸縮電極としてパターンで構成された電極セットを含み、前記上部伸縮層が前記伸縮電極上に鋳造される封止層を含む、請求項１７に記載のセンサ基板。
19. 前記下部可撓層が、前記下部可撓層の前記軟質接着シート上に積層された銅フィルムの薄シートを含み、前記銅フィルムの薄シート上に積層された乾燥フィルムフォトレジストと、前記下部可撓層の前記軟質接着シート上に配置されたエッチングされた銅とを含む、請求項１８に記載のセンサ基板。
20. 前記下部可撓層の前記軟質接着シートが前記ロボットデバイスに接着して、前記センサ基板が前記ロボットデバイスに接合されることを可能にする、請求項１９に記載のセンサ基板。
    

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