TWI897032B - 可變電阻器以及可變電阻器之製造方法 - Google Patents
可變電阻器以及可變電阻器之製造方法Info
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Abstract
議題:意圖提供一種能抑制梳齒圖案的劣化的可變電阻器。解決方式:使可變電阻器1A,具備:基材11;複數個梳齒圖案45a~45j,其在支持基材11的同時,互相空出間隔而延伸;以及第一阻劑層20,其為了埋入梳齒圖案45a~45j彼此之間的空間,配置在基材11上;其中,梳齒圖案45a~45j具有與基材11相反側的上面46;上面46從第一阻劑層20露出。
Description
本發明是關於可變電阻器以及可變電阻器之製造方法。
專利文獻1所揭露之可變電阻器,具備:配置在下側膜基板的上面的阻抗體、連接阻抗體的同時互相空出間隔而排列的複數個梳齒圖案(comb teeth pattern)、及配置在上側膜基板的下面的連接體,並透過按壓滑件(slider)使上側膜基板及連接體撓曲至下方而使連接體與梳齒圖案接觸(例如,參照專利文獻1(段落〔0090〕、第8圖~第12圖))。接著,透過以滑件按壓上側膜基板的同時滑動,使電性連結連接體的梳齒圖案依序變化,從而改變阻抗體的電阻長(電阻值)(例如,參照專利文獻1(段落〔0092〕、第9圖))。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2021/205899公報
在上述先前技術中,由於梳齒圖案彼此之間存在空間,故若以滑件按壓上側膜基板的同時滑動的話,進入這個空間的連接體會從梳齒圖案的側邊接觸這個梳齒圖案。因此,若反覆進行上述滑動的話,由於連接體會反覆從
橫向接觸梳齒圖案,而有梳齒圖案被削減、因源自橫向的力使梳齒圖案倒下並從下側膜基板剝離等情形。在這樣的情形下,有因反覆滑動而導致梳齒圖案劣化的問題。
本發明所欲解決的問題,係提供能抑制梳齒圖案的劣化的可變電阻器、以及可變電阻器的製造方法。
〔1〕本發明的態様1,係提供一種可變電阻器,其具備:第一基材;複數個梳齒圖案,支持前述第一基材的同時,互相空出間隔而延伸;以及絕緣體,其為了埋入前述梳齒圖案彼此之間的空間,配置在前述第一基材上;其中,前述梳齒圖案具有與前述第一基材相反側的前端面;前述前端面從前述絕緣體露出。
〔2〕本發明的態様2,可為下述可變電阻器:在態様1的可變電阻器中,前述絕緣體具有與前述第一基材相反側的第一主面;源自前述第一基材的前述前端面的高度,與源自前述第一基材的前述第一主面的高度實質上相同。
〔3〕本發明的態様3,可為下述可變電阻器:在態様1或態様2的可變電阻器中,前述絕緣體具有與前述第一基材相反側的第一主面;前述第一主面,相對於前述第一基材實質上平行地延伸。
〔4〕本發明的態様4,可為下述可變電阻器:在態様1至態様3中的任一可變電阻器中,前述絕緣體,包括:第一夾雜部,位於前述梳齒圖案彼此之間;以及第二夾雜部,位於前述第一基材與前述梳齒圖案之間。
〔5〕本發明的態様5,可為下述可變電阻器:在態様1至態様4中的任一可變電阻器中,前述絕緣體具有與前述第一基材相反側的第一主面;前述可變電阻器包含阻抗體;前述複數個梳齒圖案包含與前述阻抗體連接的複
數個第一梳齒圖案;前述第一梳齒圖案,包含:前述前端面從前述絕緣體露出的第一部分;以及與前述第一部分一體化形成的同時,與前述阻抗體連接的第二部分;在相對於前述第一主面垂直的第一方向中,前述第二部分的厚度較前述第一部分的厚度更薄。
〔6〕本發明的態様6,可為下述可變電阻器:在態様1至態様5中的任一可變電阻器中,前述可變電阻器,具備:阻抗體,配置在前述第一基材上;第一配線圖案,配置在前述第一基材上的同時,與前述阻抗體連接;間隔物(spacer),具有開口;第二基材,藉由前述間隔物積層於前述第一基材;連接體,位於前述開口內地配置在前述第二基材上,其透過從前述第二基材外側按壓滑件(slider)而與前述阻抗體電性連接;第二配線圖案,配置在前述第二基材上,連接前述連接體,或者配置在前述第一基材上,透過按壓前述滑件而與前述連接體電性連接;其中,在俯視中,前述連接體具有與前述阻抗體非重疊的非重疊領域;在俯視中,前述非重疊領域包含能滑動前述滑件的滑動領域;前述前端面,係前述梳齒圖案之與前述連接體對向的面;因應前述滑件的位置,能改變前述第一配線圖案與前述第二配線圖案之間的電阻值。
〔7〕本發明的態様7,可為下述可變電阻器:在態様6的可變電阻器中,前述第二配線圖案,配置在前述第二基材上的同時,與前述連接體連接;前述複數個梳齒圖案,包含連接前述阻抗體的複數個第一梳齒圖案;在俯視中,前述第一梳齒圖案與前述滑動領域重疊;前述連接體,透過從前述第二基材的外側按壓前述滑件而與前述第一梳齒圖案接觸。
〔8〕本發明的態様8,可為下述可變電阻器:在態様6的可變電阻器中,前述第二配線圖案配置在前述第一基材上;前述複數個梳齒圖案,包含與前述阻抗體連接的複數個第一梳齒圖案;在俯視中,前述第一梳齒圖案及前述第二配線圖案與前述滑動領域重疊;前述連接體,透過從前述第二基材的
外側按壓前述滑件而與前述第一梳齒圖案及前述第二配線圖案接觸。
〔9〕本發明的態様9,可為下述可變電阻器:在態様6的可變電阻器中,前述第二配線圖案配置在前述第一基材上;前述複數個梳齒圖案,包含:複數個第一梳齒圖案,與前述阻抗體連接;以及複數個第二梳齒圖案,與前述第二配線圖案連接;在俯視中,前述第一及第二梳齒圖案與前述滑動領域重疊;前述第一梳齒圖案與前述第二梳齒圖案,在前述滑動領域,沿著前述連接體的延伸方向相互排列;前述連接體,透過從前述第一基材按壓前述滑件而與前述第一及前述第二梳齒圖案接觸。
〔10〕本發明的態様10,可為下述可變電阻器:在態様6至態様9中任一可變電阻器中,前述可變電阻器,配置在前述第一基材上的同時,更具備連接前述阻抗體的第三配線圖案;前述複數個梳齒圖案,包含:第三梳齒圖案,與前述第一配線圖案連接;以及第四梳齒圖案,與前述第三配線圖案連接;在俯視中,前述第三及第四梳齒圖案與前述滑動領域重疊。
〔11〕本發明的態様11,係一種可變電阻器的製造方法,其係態様1至態様10中任一可變電阻器的製造方法,並具備:第一步驟:準備具有離型處理面的支持體;第二步驟:在前述支持體的前述離型處理面上形成前述梳齒圖案;第三步驟:為了埋入前述梳齒圖案彼此之間,在前述離型處理面上形成前述絕緣體;以及第四步驟:從前述支持體將前述梳齒圖案與前述絕緣體轉印至前述第一基材。
在本發明中,透過將絕緣體埋入梳齒圖案彼此之間的空間,並使與梳齒圖案的第一基材相反側的前端面從絕緣體露出,能抑制梳齒圖案的劣化。
1A~1C:可變電阻器
10A~10C:下側膜基板
11:基材
11a:上面
12:上面
20:第一阻劑層
21:薄化部
21a:上面
22:突出部
22a:上面
23:第一夾雜部
23a:第一露出部
23b,23c:第一及第二非露出部
24:第二夾雜部
25:第三夾雜部
31:配線圖案
35:配線圖案
40:阻抗體
45,45a~45j:梳齒圖案
46:上面
47:下面
48a:第二露出部
48b,48c:第三及第四非露出部
50:第二阻劑層
50a:上面
51:開口
60A,60B:上側膜基板
61:基材
62:下面
63:上面
70:配線圖案
71:第二本體部
711:平行部
72:第二保護層
75,75a~75i:梳齒圖案
76:第二前端面
80:連接體
80a,80b:緣部
81:第一本體部
82:第一保護層
90:間隔物
91:開口
100:滑件
110:按壓部
200:離型膜
201:膜
202:離型層
NA:非重疊領域
SA:滑動領域
H1,H2,H3:高度
T1,T2,T3,T4,T5,T6:厚度
圖1為顯示本發明第一實施形態之可變電阻器的俯視圖。
圖2為沿著圖1之II-II線的剖面圖。
圖3為沿著圖1之III-III線的剖面圖。
圖4為沿著圖1之IV-IV線的剖面圖。
圖5為沿著圖1之V-V線的剖面圖。
圖6為顯示本發明第一實施形態之可變電阻器的下側膜基板的俯視圖。
圖7為顯示本發明第一實施形態之可變電阻器的間隔物及上側膜基板的底面圖。
圖8(A)~圖8(D)為顯示本發明第一實施形態之可變電阻器的製造方法的一例的剖面圖。
圖9(A)~圖9(D)為顯示本發明第一實施形態之可變電阻器的製造方法的一例的剖面圖。
圖10為顯示本發明第二實施形態之可變電阻器的俯視圖。
圖11為沿著圖10之XI-XI線的剖面圖。
圖12為顯示本發明第二實施形態之可變電阻器的下側膜基板的俯視圖。
圖13為顯示本發明第二實施形態之可變電阻器的間隔物及上側膜基板的底面圖。
圖14為顯示本發明第三實施形態之可變電阻器的俯視圖。
圖15為沿著圖14之XV-XV線的剖面圖。
圖16為顯示本發明第三實施形態之可變電阻器的下側膜基板的俯視圖。
[用以實施發明的形態]
以下將基於圖面說明本發明的實施形態。
<<第一實施形態>>
圖1為顯示第一實施形態之可變電阻器1A的俯視圖、圖2為沿著圖1之II-II線的剖面圖、圖3為沿著圖1之III-III線的剖面圖、圖4為沿著圖1之IV-IV線的剖面圖、圖5為沿著圖1之V-V線的剖面圖。此外,圖6為顯示第一實施形態之可變電阻器1A的下側膜基板10A的俯視圖、圖7為顯示第一實施形態之可變電阻器1A的間隔物90及上側膜基板60A的底面圖。
本實施形態之可變電阻器1A,如圖1~圖7所示,具備:下側膜基板10A(參照圖2~圖6)、上側膜基板60A(參照圖2~圖5、圖7)、間隔物90、以及滑件100。
下側膜基板10A,具有:阻抗體40、複數根(本例為10根)梳齒圖案45a~45j、配線圖案31、35。再者,在本實施形態中,有將複數個梳齒圖案45a~45j統稱為「梳齒圖案45」的情形。
另一方面,上側膜基板60A具有與阻抗體40及配線圖案70電性連接的連接體80。這些膜基板10A、60A,隔著間隔物90而積層,並透過此間隔物90,確保了膜基板10A、60A之間的間隔。滑件100在滑動領域SA(參照圖1)中,並構成為按壓上側膜基板60A上的同時滑動。透過此滑件100的按壓,可藉由連接體80及梳齒圖案45而將阻抗體40及配線圖案70電性連接。
在此可變電阻器1A中,透過滑件100按壓上側膜基板60A的同時滑動,可使接觸連接體80的梳齒圖案45依序變化。因此,使連接體80與阻抗體40的電性連接位置變化,而能改變阻抗體40的電阻長(電阻值)。作為這種可變電阻器1A的用途,例如能例示出:可變電阻元件、位置感測器、開關、編碼器等。再者,本實施形態之可變電阻器1A的用途並不特別限定於上述。
以下將就本實施形態之可變電阻器1A的構成詳細說明。
下側膜基板10A,如圖6所示,係具備下列元件的配線板:基材
11、第一阻劑層20、配線圖案31、35、阻抗體40、梳齒圖案45、及第二阻劑層50。再者,本實施形態之基材11相當於本發明之「第一基材」的一例、本實施形態之第一阻劑層20相當於本發明之「絕緣體」的一例、本實施形態之梳齒圖案45a~45j相當於「梳齒圖案」的一例、本實施形態之梳齒圖案45a相當於本發明之「第三梳齒圖案」的一例、本實施形態之梳齒圖案45b~45i相當於「第一梳齒圖案」的一例、以及本實施形態之梳齒圖案45j相當於本發明之「第四梳齒圖案」的一例。此外,本實施形態之配線圖案31相當於本發明之「第一配線圖案」的一例,而本實施形態之配線圖案35相當於本發明之「第三配線圖案」的一例。
基材11,係由具有可撓性及電絶緣性的材料所構成的膜狀部件。構成此基材11的材料,例如能例示出樹脂材料等,更具體而言,能例示出:聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate,PEN)等。更具體而言,能將具有黏著層的黏著膠帶等作為基材11而使用在PET膜的一側的主面。或者,亦可取代黏著層而使用熱熔膠。再者,此基材11亦可不具有可撓性。
第一阻劑層20設於基材11的上面12。此第一阻劑層20,係透過使具有電絕緣性的阻劑材料固化(硬化)而形成。作為此阻劑材料的具體範例,例如能例示出:環氧樹脂、胺甲酸乙酯樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂等樹脂材料。
如圖2及圖6所示,此第一阻劑層20具有薄化部21及突出部22。如圖6所示,此薄化部21圍繞突出部22,且相對於突出部22較薄。
薄化部21,在俯視(從上方或下方觀看可變電阻器1A(相對於可變電阻器1A的主面的法線方向(圖中的Z方向))之情形下的俯視)中,與第二阻劑層50重疊且未從第二阻劑層50露出。此外,如圖3所示,薄化部21未被第二阻劑層50直接地覆蓋,而具有藉由配線圖案31、35、阻抗體40及梳齒圖案45
而被第二阻劑層50間接地覆蓋的部分。
另一方面,如圖2及圖6所示,本實施形態之突出部22被薄化部21包圍。此突出部22在俯視中未與第二阻劑層50重疊,並從第二阻劑層50露出。如圖2所示,突出部22的厚度較薄化部21的厚度更厚,且突出部22的上面22a,相對於薄化部21的上面21a,往上方(圖中的+Z方向)突出。因此,突出部22埋入第二阻劑層50的開口51。此外,本實施形態之突出部22的上面22a,相當於本發明之「第一主面」的一例。
突出部22的上面22a,相對於基材11的上面12為實質地平行。此外,自基材11至上面22a的高度H1,與自基材11至第二阻劑層50的上面50a的高度H2實質上相同(H1=H2),使上面22a、50a成為實質的一面。
此外,如圖2、圖3及圖6所示,梳齒圖案45從此第一阻劑層20的薄化部21橫跨突出部22而埋設。第一阻劑層20,在梳齒圖案45的周圍,進一步具有:複數個(本例為9個)第一夾雜部23、複數個(本例為10個)第二夾雜部24、以及複數個(本例為2個)第三夾雜部25。如圖2所示,在本實施形態之第一阻劑層20中,在第三夾雜部25、25之間,複數個第一夾雜部23與複數個第二夾雜部24沿著X方向交互排列。再者,第一及第二夾雜部23、24的個數並無特別限定,而可因應梳齒圖案45的個數而變化。
如圖6所示,第一夾雜部23為了埋入梳齒圖案45彼此之間的空間,位於梳齒圖案45彼此之間。第一夾雜部23,從第一阻劑層20的薄化部21橫跨突出部22而沿著梳齒圖案45的延伸方向(圖中的Y方向)延伸。
如圖5所示,第一夾雜部23包含:第一露出部23a、第一非露出部23b、及第二非露出部23c。第一露出部23a、第一及第二非露出部23b、23c,係互相為一體地形成。
第一露出部23a,構成突出部22的一部,並從第二阻劑層50露出。
此第一露出部23a之突出部22的上面22a,與第二阻劑層50的上面50a成為實質的一面。此外,第一露出部23a之突出部22的上面22a的表面粗糙度Ra,例如能為0.01μm~0.1μm。
第一及第二非露出部23b、23c,構成薄化部21的一部。第一非露出部23b位於第一露出部23a與阻抗體40之間。第一非露出部23b之薄化部21的上面21a被第二阻劑層50覆蓋。因此,第一非露出部23b夾雜在第二阻劑層50與基材11之間。
第二非露出部23c連接至此第一非露出部23b。第二非露出部23c之薄化部21的上面21a被阻抗體40覆蓋。因此,第二非露出部23c夾雜在阻抗體40與基材11之間。
此外,在本實施形態中,第一露出部23a的厚度T1較第一非露出部23b的厚度T2更厚的同時,第一非露出部23b的厚度T2亦較第二非露出部23c的厚度T3更厚(T1>T2>T3)。因此,在本實施形態之第一夾雜部23中,第一露出部23a與第一非露出部23b之間形成有段差的同時,第一非露出部23b與第二非露出部23c之間亦形成有段差。因此,第一夾雜部23的厚度,隨著接近梳齒圖案45的阻抗體40側的端部(隨著往圖中的-Y方向)而階段性地變薄。再者,本實施形態之厚度,係相對於基材11的上面12之垂直方向(圖中的Z方向)中的厚度,本實施形態之Z方向相當於本發明之「第一方向」的一例。
如圖2及圖3所示,第二夾雜部24位於梳齒圖案45的下面47與基材11的上面12之間。本實施形態之第二夾雜部24位於二個第一夾雜部23、23之間,並與梳齒圖案45具有同一寬度的直方體形狀。
像這樣,透過使第二夾雜部24位於梳齒圖案45與基材11之間,能提升相對於基材11之梳齒圖案45的接著力,故能抑制梳齒圖案45的劣化。此外,透過第二夾雜部24,亦能抑制從基材11側的水蒸氣等侵入,故能抑制梳齒圖案
45的劣化。
如圖2所示,第三夾雜部25位於第二阻劑層50與梳齒圖案45a、45j之間。第三夾雜部25亦構成突出部22的一部並從第二阻劑層50露出。此第三夾雜部25的上面,包含於突出部22的上面22a,故其與第二阻劑層50的上面50a成為實質的一面。此外,第三夾雜部25之突出部22的上面22a的表面粗糙度Ra,例如能為0.01μm~0.1μm。
如圖3所示,配線圖案31、35設於第一阻劑層20的薄化部21上。配線圖案31、35,係透過使導電膠固化(硬化)而形成。導電膠,係透過將導電性粒子與黏合劑樹脂與水或溶劑、及各種添加劑混合而構成。構成此配線圖案31、35的導電膠,係具有較小之電阻值的低電阻導電膠。再者,配線圖案31、35的形成方法,並不特別限定於上述。
作為導電性粒子的具體範例,能例示出:銀、銅、鎳、錫、鉍、鋅、銦、鈀、及這些的合金等。此外,作為黏合劑樹脂的具體範例,能例示出:丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、環氧樹脂、乙烯樹脂、胺甲酸乙酯樹脂、酚醛樹脂、聚醯亞胺樹脂、矽酮樹脂、氟樹脂等。進一步,作為包含於導電膠的溶劑,能例示出:α-松油醇、丁基卡必醇乙酸酯(butyl carbitol acetate)、丁基卡必醇、1-癸醇、丁基賽路蘇(butyl cellosolve)、二乙二醇單乙醚醋酸酯、十四烷等。
雖無特別限定,但在本實施形態中,作為低電阻的導電膠,使用以銀作為導電性粒子的主成分的銀膠,或者以銅作為導電性粒子的主成分的銅膠。再者,作為導電膠所含有的導電性粒子,可使用金屬鹽。作為金屬鹽,能舉出上述金屬的鹽。此外,亦可從上述導電膠省略黏合劑樹脂。此外,亦可替代上述導電膠而使用導電油墨。
如圖6所示,本實施形態之配線圖案31、35,連接至阻抗體40的兩端。本實施形態之配線圖案31、35,雖然在與阻抗體40大略平行的圖中的X方
向延伸,但並不限於此,故亦可往Y方向等X方向以外的方向延伸。
如圖3及圖6所示,阻抗體40設於配線圖案31、35之間,且沿著圖中X方向延伸。此阻抗體40亦與上述配線圖案31、35相同,係透過使導電膠硬化而形成。
構成此阻抗體40的導電膠,係較上述低電阻的導電膠具有較高電阻值的高電阻導電膠。構成此阻抗體40的導電膠,含有較構成上述配線圖案31、35的導電膠的導電性粒子的電阻率具有更高電阻率的導電性粒子。亦即,阻抗體40係由具有較構成配線圖案31、35的材料的電阻率更高電阻率的材料所構成,阻抗體40的電阻值,係以能無視配線圖案31、35的電阻值的程度而較配線圖案31、35的電阻值充分地更高。具體而言,阻抗體40的電阻值係配線圖案31、35的電阻值的10倍以上,較佳為配線圖案31、35的電阻值的100倍以上。此外,構成阻抗體40的材料的電阻率,係構成配線圖案31、35的材料的電阻率的10倍以上,較佳為100倍以上。
作為這樣高電阻的導電膠的具體範例,能例示出碳糊(carbon paste)。作為構成阻抗體40的導電膠所含有的導電性粒子的具體範例,能例示出石墨、碳黑(爐黑、乙炔黑、科琴黑(Ketjen black))、奈米碳管、奈米碳纖維等碳系材料。
如上所述,覆蓋此阻抗體40一側的配線圖案31的端部的同時,亦覆蓋他側的配線圖案35的端部。透過此阻抗體40,可連接配線圖案31、35彼此。雖無特別圖示,但相對於一側的配線圖案31連接至電源,他側的配線圖案35則接地。
梳齒圖案45a~45j與配線圖案31、35相同,係由使低電阻的導電膠硬化而形成。亦即,各自的梳齒圖案45a~45j,係由具有較構成阻抗體40的材料的電阻率更低之電阻率的材料所構成,阻抗體40的電阻值,係各自以能無視
梳齒圖案45a~45j的電阻值的程度而較梳齒圖案45a~45j的電阻值充分地更高。具體而言,阻抗體40的電阻值係梳齒圖案45a~45j的電阻值的10倍以上,較佳為梳齒圖案45a~45j的電阻值的100倍以上。此外,構成阻抗體40的材料的電阻率,係構成梳齒圖案45a~45j的材料的電阻率的10倍以上,較佳為100倍以上。
如圖6所示,圖中左端的梳齒圖案45a從配線圖案31分岐,並沿著圖中Y方向突出突出。亦即,此梳齒圖案45a連接至配線圖案31的同時,延伸至滑動領域SA(參照圖1)的下方。相同地,圖中右端的梳齒圖案45j從配線圖案35分岐,並沿著圖中Y方向突出。亦即,此梳齒圖案45j連接至配線圖案35的同時,延伸至滑動領域SA(參照圖1)的下方。
與此相對,如圖3所示,位於兩端的梳齒圖案45a、45j之間的8根梳齒圖案45b~45i,透過使這個梳齒圖案45b~45i的端部被埋設於阻抗體40,而與這個阻抗體40電性連接。接著,如圖6所示,這些梳齒圖案45b~45i從阻抗體40往+Y方向延伸並突出。亦即,此梳齒圖案45b~45i連接至阻抗體40的同時,延伸至滑動領域SA(參照圖1)的下方。再者,兩端的梳齒圖案45a、45j亦可不從配線圖案31、35分岐,而與梳齒圖案45b~45i相同地埋設於阻抗體40。
任一梳齒圖案45a~45j,皆沿著圖中Y方向延伸,使梳齒圖案45a~45j的平面形狀成為線狀。此複數個梳齒圖案45a~45j係實質地平行排列。此外,此複數個梳齒圖案45a~45j,係實質地等間隔配置。再者,梳齒圖案45的根數並不特別限定於上述。順帶一提,如後述般,梳齒圖案45的根數越多,能使可變電阻器1A的輸出的解析能力(解析度)越高。此外,若可確保梳齒圖案45a~45j之間的間隔,則梳齒圖案45a~45j彼此的間隔並不限定於等間隔。
如圖4所示,梳齒圖案45b~45i包含:第二露出部48a、第三非露出部48b、及第四非露出部48c。第二露出部48a與第三及第四非露出部48b、48c互相為一體地形成。本實施形態之第二露出部48a相當於本發明之「第一部分」
的一例、本實施形態之第四非露出部48c相當於本發明之「第二部分」的一例。
第二露出部48a位於第一夾雜部23彼此之間。在此第二露出部48a中,梳齒圖案45b~45i的上面46從第一阻劑層20的第一夾雜部23露出。此外,此上面46亦未被第二阻劑層50覆蓋。再者,本實施形態之上面46相當於本發明之「前端面」的一例。
此外,在本實施形態中,從基材11至上面46的高度H3,與上述的上面22a、50a的高度H1、H2為實質上相同(H1=H2=H3)。亦即,上面46、22a、50a為實質的一面。此外,第二露出部48a之梳齒圖案45b~45i的上面46的表面粗糙度Ra,例如能為0.01μm~0.1μm。
此外,在本實施形態中,上面46相對於基材11的上面12為實質地平行。因此,上面46相對於上面22a及上面50a亦實質地平行。
第三非露出部48b位於第二露出部48a與阻抗體40之間。第三非露出部48b之上面46被第二阻劑層50覆蓋。因此,第三非露出部48b夾雜在第二阻劑層50與第一阻劑層20的第二夾雜部24之間。
第四非露出部48c位於第三非露出部48b與阻抗體40之間。第四非露出部48c之上面46被阻抗體40覆蓋。因此,第四非露出部48c夾雜於阻抗體40與第一阻劑層20的第二夾雜部24之間。
此外,在本實施形態中,第二露出部48a的厚度T4較第三非露出部48b的厚度T5更厚的同時,第三非露出部48b的厚度T5較第四非露出部48c的厚度T6亦更厚(T4>T5>T6)。因此,在本實施形態之梳齒圖案45b~45i中,第二露出部48a與第三非露出部48b之間形成有段差的同時,第三非露出部48b與第四非露出部48c之間亦形成有段差。因此,梳齒圖案45b~45i的厚度,隨著往圖中-Y方向而階段性地變薄。
另一方面,位於梳齒圖案45的左右端的梳齒圖案45a、45j的剖面
形狀,與梳齒圖案45b~45i的剖面形狀有若干差異。雖無特別圖示,由於阻抗體40為夾雜於梳齒圖案45a、45j與第二阻劑層50之間,故梳齒圖案45a、45j並不存在第四非露出部48c,且第三非露出部48b從第二露出部48a延伸至配線圖案31、35。
第二阻劑層50,與第一阻劑層20相同,係透過使阻劑材料固化(硬化)而形成。作為此阻劑材料,例如能例示出:環氧樹脂、胺甲酸乙酯樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂等樹脂材料。
此第二阻劑層50,如圖2~圖4所示,覆蓋第一阻劑層20的薄化部21、配線圖案31、35、阻抗體40、及梳齒圖案45的第三非露出部48b。第二阻劑層50具有開口51,且包圍第一阻劑層20的突出部22的周圍。
如圖7所示,上側膜基板60A,係具備基材61、配線圖案70、及連接體80的配線板。本實施形態之基材61相當於本發明之「第二基材」的一例,本實施形態之配線圖案70相當於本發明之「第二配線圖案」的一例。
基材61,與上述基材11相同,係由具有可撓性及電絶緣性的材料所構成的膜狀部件。構成此基材11的材料,例如能例示出樹脂材料等,更具體而言,能例示出:聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)等。再者,構成基材61的材料,並不限於上述。基材61亦可由金屬材料等具有導電性的材料所形成的板材所構成。在此情形下,這個基材61可兼具連接體80的機能。此外,基材61亦可兼具配線圖案70的機能。再者,即使在基材61係由具有導電性的板材所構成的情形,亦可在這個基材61上形成與此基材不同的連接體80與配線圖案70。
配線圖案70,係由將低電阻的導電膠印刷至基材61的下面62並使其硬化而形成。亦即,配線圖案70,係由具有較構成阻抗體40的材料的電阻率更低之電阻率的材料所構成,阻抗體40的電阻值,係以能無視配線圖案70的電
阻值的程度而較配線圖案70的電阻值充分地更高。具體而言,阻抗體40的電阻值係配線圖案70的電阻值的10倍以上,較佳為配線圖案70的電阻值的100倍以上。此外,構成阻抗體40的材料的電阻率,係構成配線圖案70的材料的電阻率的10倍以上,較佳為100倍以上。再者,配線圖案的形成方法,並不限於上述。
連接體80直接連接至配線圖案70。連接體80具備:第一本體部81及第一保護層82。再者,連接體80亦可不具備第一保護層82。
第一本體部81設於基材61的下面62。此第一本體部81與上述配線圖案31、35相同,係由印刷低電阻的導電膠並使其硬化而形成。亦即,第一本體部81,係由具有較構成阻抗體40的材料的電阻率更低之電阻率的材料所構成,阻抗體40的電阻值,係以能無視此第一本體部81的電阻值的程度而較這個第一本體部81的電阻值充分地更高。具體而言,阻抗體40的電阻值係第一本體部81的電阻值的10倍以上,較佳為第一本體部81的電阻值的100倍以上。此外,構成阻抗體40的材料的電阻率,係構成第一本體部81的材料的電阻率的10倍以上,較佳為100倍以上。
另一方面,第一保護層82係保護第一本體部81的層,並係透過印刷高電阻的導電膠並使其硬化而形成。此第一保護層82為了覆蓋第一本體部81的整體,設在基材61的下面62上。
此連接體80,如圖1所示,在俯視中,為了與下側膜基板10A的梳齒圖案45部分地重疊,設於基材61的下面62。
間隔物90,與上述基材11、61相同,係由具有可撓性及電絶緣性的材料所構成的膜狀部件。作為構成此間隔物90的材料,例如能例示出樹脂材料等,更具體而言,能例示出:聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)等。
如圖1~圖5及圖7所示,此間隔物90具有矩形的平面形狀的開口
91。此開口91較連接體80大,且具有能包含這個連接體80的大小。在本實施形態中,開口91具有不僅限於能包含連接體80、亦能包含梳齒圖案45的大小。隔著間隔物90而積層膜基板10A、60A時,為了包含連接體80及梳齒圖案45,形成此開口91於間隔物90。再者,只要連接體80至少一部位於間隔物90的開口91內就可,連接體80的一部亦可擴展至開口91外,並夾雜於間隔物90與基材61之間。
如上所述,膜基板10A、60A隔著間隔物90積層。此時,如圖2~圖5所示,膜基板10A、60A係使上側膜基板60A的基材61的下面62與下側膜基板10A的基材11的上面12對向而積層。此外,下側膜基板10A的基材11與間隔物90藉由接著層(未圖示)而相互貼附的同時,間隔物90與上側膜基板60A的基材61亦藉由接著層(未圖示)而相互貼附。
接著,如圖1所示,在俯視中,連接體80及梳齒圖案45包含於開口91內。此外,如圖4所示,在剖視中,連接體80與梳齒圖案45為對向。本實施形態,如圖1所示,在俯視中,連接體80具有不與阻抗體40重疊的非重疊領域NA。
如圖2、圖4、及圖5所示,透過間隔物90,可確保連接體80與梳齒圖案45之間的間隔。如後述,透過按壓滑件100而使上側膜基板60A的基材11變形,並透過此變形,使連接體80與梳齒圖案45接觸而電性連接。
再者,在本實施形態中,間隔物90的厚度係設定成在非按壓時連接體80與梳齒圖案45不接觸,但並不特別限定於此。間隔物90的厚度,亦可設定為連接體80與梳齒圖案45常態接觸。
再者,本發明之連接體與阻抗體的「電性連接」,係使這個連接體與梳齒圖案之間的電阻值在所定的閾值以下的狀態,故不包含如上述般在非按壓時僅使連接體與梳齒圖案單純接觸的狀態。
滑件100,係前端具有半筒形狀的按壓部110的部件,例如係由金屬材料所構成。再者,滑件100的構成,只要是按壓上側膜基板60A的基材61的
上面63的同時能滑動的構成的話,則不特別限定於上述。此外,在本實施形態中,由於滑件100的按壓對象為上側膜基板60A的基材61的上面63,故滑件100亦可由樹脂材料等具有電性絕緣性的材料所構成。此外,如後述般,亦可取代滑件100而使用操作者的手指。
此滑件100在收容可變電阻器1A的框體(未圖示)等保持能移動。接著,透過所定的按壓力按壓部110而使上側膜基板60A的基材61的上面63為按壓狀態,滑件100能在一定地維持這個按壓力的同時沿著圖中X方向(連接體80的延伸方向(長邊方向))來回運動。在本實施形態中,如圖1所示,此滑件100能滑動的滑動領域SA,在俯視中,包含於上述連接體80的非重疊領域NA,並不與阻抗體40重疊。接著,連接體80的全域成為非重疊領域NA。滑件100能在此滑動領域SA中沿著圖中X方向來回移動。本實施形態之滑動領域SA,相當於本發明之「滑動領域」的一例。
如圖2所示,透過按壓滑件100,上側膜基板60A的基材61會撓曲至下方,並使梳齒圖案45接觸連接體80。因此,可藉由連接體80使阻抗體40與配線圖案70電性連接。具體而言,在圖2所示的狀態下,梳齒圖案45a~45j中的梳齒圖案45f與連接體80電性連接。
再者,透過按壓滑件100,與連接體80同時連接的梳齒圖案45a~45j的數量亦可為複數。
接著,在本實施形態中,透過使滑件100在按壓上側膜基板60A的同時滑動,透過連接體80連接的梳齒圖案45會依序變化,從而使阻抗體40的電阻長(電阻值)為可變。
例如,在如圖2所示的狀態下,如上所述,梳齒圖案45f藉由連接體80連接。自此狀態,隨著滑件100在圖中+X方向滑動,藉由連接體80連接的梳齒圖案45,會變化為:梳齒圖案45f→梳齒圖案45g→梳齒圖案45h→梳齒圖案45i
→梳齒圖案45j。
伴隨於此,連接連接體80的配線圖案70,會檢出因應藉由連接體80而連接之梳齒圖案45的電壓(檢出電壓)。亦即,因應滑件100的按壓位置,配線圖案31、70之間的電阻值會變化。滑件100在圖中+X方向滑動時,配線圖案31、70間的電阻值會伴隨著滑件100的滑動而漸漸地上升。將此可變電阻器1A的配線圖案31、70連接至萬用電表等,這個萬用電表等會輸出電源電壓與配線圖案70的檢出電壓的電位差。
另一方面,如圖2所示之狀態中,滑件100在圖中-X方向滑動時,依循這個滑件100的滑動,藉由連接體80連接的梳齒圖案的組合,會變化為:梳齒圖案45f→梳齒圖案45e→梳齒圖案45d→梳齒圖案45c→梳齒圖案45b→梳齒圖案45a。在此情形下,配線圖案31、70之間的電阻值,會伴隨著滑件100的滑動而漸漸地下降。
例如,在圖2中的左端的梳齒圖案45a藉由連接體80電性連接至配線圖案70的情形下,配線圖案70會檢出與電源電壓幾乎同電位的電壓,萬用電表等會輸出電源電壓與配線圖案70的檢出電壓的電位差(例如為0〔V〕)。
與此相對,在略中間的梳齒圖案45f藉由連接體80電性連接至配線圖案70的情形下,配線圖案70會檢出電源電壓的約略一半電位的電壓,萬用電表等會輸出電源電壓與配線圖案70的檢出電壓的電位差(例如為2.5〔V〕)。
此外,在圖2中的右端的梳齒圖案45j藉由連接體80電性連接至配線圖案70的情形下,配線圖案70會檢出與地面幾乎同電位的電壓,萬用電表等會輸出電源電壓與配線圖案70的檢出電壓的電位差(例如為5〔V〕)。
如此,在本實施形態中,由於配線圖案31、70之間的電阻值會因應藉由連接體80連接之梳齒圖案45而變化,故可變電阻器1A的輸出成為階段狀。因此,梳齒圖案45的根數越多,這個梳齒圖案45的節距(pitch)就越窄,
故能提升可變電阻器1A輸出的解析能力(解析度)。
如上所述,在本實施形態中,由於第一阻劑層20的第一夾雜部23埋入梳齒圖案45a~45j彼此之間的空間,故能減少連接體80的梳齒圖案45a~45j的側面的接觸。因此,能抑制梳齒圖案45a~45j的磨削、因源自橫向的力使梳齒圖案45a~45j倒下並使其從下側膜基板剥離,從而能抑制梳齒圖案45a~45j的劣化。
此外,由於位於梳齒圖案45中左右端的梳齒圖案45a、45j能透過第一夾雜部23加上第三夾雜部25而受到保護,故能抑制梳齒圖案45a,45j的劣化。
此外,在上述先前技術中,連接體與梳齒圖案的上面接觸時的上側膜基板及連接體的撓曲量,以及連接體進入梳齒圖案彼此之間空間時的上側膜基板及連接體的撓曲量,會產生差異。因此,滑件會不管滑動方向而亦可於上下方向移動,而有連接體與梳齒圖案之間的導通接觸不安定的情形。這樣的情形,會產生可變電阻器的檢出精確度(例如,相對於滑件的位置之可變電阻器的輸出值的線性精確度)惡化的問題。
與此相對,在本實施形態中,滑件100在對應梳齒圖案45彼此之間的空間的位置移動時,往梳齒圖案45彼此之間的空間之連接體80的下方向(圖中的-Z方向)的移動,能透過第一夾雜部23及第三夾雜部25而減少,故能抑制滑件100往下方向的移動,從而能抑制可變電阻器的檢出精確度的惡化。
此外,在本實施形態中,由於梳齒圖案45的上面46的高度H3與第一及第三夾雜部23、25之上面22a的高度H2為實質地相同,能使滑件100幾乎無法在上下方向移動而滑動,從而能抑制可變電阻器的檢出精確度的惡化。
進一步,在本實施形態中,由於梳齒圖案45的上面46與第一及第三夾雜部23、25之上面22a為實質地平行,能使滑件100幾乎無法在上下方向移動而滑動,從而能抑制可變電阻器的檢出精確度的惡化。
接著,將針對上述第一實施形態之可變電阻器1A的製造方法,
邊參照圖邊說明。圖8(A)~圖9(D)為顯示第一實施形態之可變電阻器1A的製造方法的一例的剖面圖。圖8(A)~圖8(D)的上圖為對應沿著圖1之II-II線的剖面的剖面圖、圖8(A)~圖8(D)的下圖為對應沿著圖1之III-III線的剖面的剖面圖。相同地,圖9(A)~圖9(D)的上圖為對應沿著圖1之II-II線的剖面的剖面圖、圖9(A)~圖9(D)的下圖為對應沿著圖1之III-III線的剖面的剖面圖。
首先,如圖8(A)所示,準備離型膜200。本實施形態之離型膜200,具備:膜201以及設於膜201一側的主面的離型層202。膜201係由樹脂材料所構成。作為此樹脂材料,例如能例示出PET等。離型層202係透過將離型劑塗佈至膜201而形成。作為此離型劑,例如能例示出矽酮系離型劑、氟系離型劑等。本實施形態之離型膜200相當於本發明之「支持體」的一例,本實施形態之離型層202相當於本發明之「離型處理面」的一例。
透過將阻劑材料印刷至此離型膜200的離型層202並使其固化(硬化),可形成第二阻劑層50。此時,如圖8(A)的上圖所示,形成開口51的領域未塗佈阻劑材料。因此,能形成具有開口51的第二阻劑層50。
再者,作為阻劑材料的印刷方法,可使用接觸塗佈法或非接觸塗佈法中的任一者。作為接觸塗佈法的具體範例,能例示出:網版印刷、凹版印刷、平版印刷、凹版轉印印刷(gravure offset printing)、彈性印刷等。另一方面,作為非接觸塗佈法的具體範例,能例示出:噴墨印刷、噴霧塗佈法(spray coating)、分配塗佈法(dispense coating)、噴射分配塗佈法(jet dispense coating)等。此外,作為使阻劑材料硬化的熱源並無特別限定,但能例示出:電熱爐、紅外線爐、遠紅外線(IR)爐、近紅外線(NIR)爐、雷射照射裝置等,亦可組合上述而進行熱處理。
接著,如圖8(B)的下圖所示,透過在第二阻劑層50上印刷高電阻的導電膠並使其固化(硬化),形成阻抗體40。作為高電阻的導電膠,能
使用上述導電膠。作為高電阻的導電膠的印刷方法及固化方法雖無特別限定,但能例示出與上述第二阻劑層50的印刷方法及固化方法相同者。
接著,如圖8(C)所示,透過從開口51的內部橫跨阻抗體40印刷低電阻的導電膠並使其固化(硬化),形成梳齒圖案45。作為低電阻的導電膠,能使用上述導電膠。作為低電阻的導電膠的印刷方法及固化方法雖無特別限定,但能例示出與上述第二阻劑層50的印刷方法及固化方法相同者。
接著,如圖8(D)所示,透過在阻抗體40的兩端印刷低電阻的導電膠,以形成配線圖案31、35。作為低電阻的導電膠,能使用上述導電膠。作為低電阻的導電膠的印刷方法及固化方法雖無特別限定,但能例示出與上述第二阻劑層50的印刷方法及固化方法相同者。
再者,圖8(C)的梳齒圖案45的形成步驟與圖8(D)的配線圖案31、35的形成步驟的順序亦可相反。或者,兩步驟亦可在同一步驟中進行。
接著,如圖9(A)所示,為了覆蓋配線圖案31、35、阻抗體40、梳齒圖案45、及第二阻劑層50,透過在離型膜200上印刷阻劑材料並使其固化(硬化),以形成第一阻劑層20。作為阻劑材料,能例示出使用與構成上述第二阻劑層50的阻劑材料相同者。作為阻劑材料的印刷方法及固化方法雖無特別限定,但能例示出與上述第二阻劑層50的印刷方法及固化方法相同者。
此時,透過將阻劑材料填充至梳齒圖案45彼此之間的空間以及第二阻劑層50與梳齒圖案45之間的空間的狀態下使其固化,以形成埋入梳齒圖案45彼此之間的空間的第一夾雜部23以及埋入第二阻劑層50與梳齒圖案45之間的空間的第三夾雜部25。此外,透過使阻劑材料為了覆蓋梳齒圖案45而印刷並使其固化,會形成上述第二夾雜部24。
接著,如圖9(B)所示,將基材11貼附至第一阻劑層20。如上所述,作為基材11,例如能使用具有黏著層(未圖示)的黏著膠帶,基材11並
藉由這個黏著層而貼附第一阻劑層20。
接著,如圖9(C)所示,將離型膜200剝離。如此,可完成上述的下側膜基板10A。也就是說,本實施形態之可變電阻器1A的製造方法,係透過在離型膜200上製造第一及第二阻劑層20、50、配線圖案31、35、阻抗體40、及梳齒圖案45後轉印至基材11,以製作下側膜基板10A。
只要這樣製作下側膜基板10A的話,由於係在離型膜200直接地形成梳齒圖案45與第一阻劑層20再轉印,而能使梳齒圖案45的上面46,容易地從埋設此梳齒圖案45的第一阻劑層20的突出部22露出。例如,若在基材上形成梳齒圖案後形成第一阻劑層的話,阻劑材料不慎附著至梳齒圖案的上面的可能性高,故難以使梳齒圖案的上面露出。
此外,梳齒圖案45的上面46、埋設此梳齒圖案45的第一阻劑層20的突出部22的上面22a、以及第二阻劑層50的上面50a,係形成在離型膜200的同一主面上,故能將上面46、22a、50a容易地形成一面。
此外,由於能將平滑性高的離型膜200的表面形狀轉印至上面46、22a、50a,故能平滑地形成上面46、22a、50a。例如,能使上面46、22a、50a的表面粗糙度Ra為0.01μm~0.1μm。
接著,如圖9(D)所示,藉由間隔物90將上側膜基板60A貼附至下側膜基板10A。再者,下側膜基板10A的配線圖案70及連接體80如上所述係透過在基材61的下面62印刷而形成。如上所述,可製造可變電阻器1A。
再者,本實施形態雖然在離型膜200上形成下側膜基板10A的第一阻劑層20、配線圖案31,35、阻抗體40、梳齒圖案45、及第二阻劑層50再轉印,但並不限定於此。至少,亦可在離型膜200上形成第一阻劑層20與梳齒圖案45並轉印至基材11上之後,在基材11上形成配線圖案31、35、阻抗體40、及第二阻劑層50。
<<第二實施形態>>
圖10為顯示第二實施形態之可變電阻器1B的俯視圖,圖11為沿著圖10之XI-XI線的剖面圖。圖12為顯示第二實施形態之可變電阻器1B的下側膜基板10B的俯視圖。圖13為顯示第二實施形態之可變電阻器1B的間隔物90及上側膜基板60B的底面圖。
本實施形態之可變電阻器1B,如圖10~圖13所示,相較於第一實施形態之可變電阻器1A,在配線圖案70形成在下側膜基板10B而非上側膜基板60B這點,與第一實施形態的可變電阻器1A相異。但是,除此之外的構成與第一實施形態相同。以下將僅就第二實施形態之可變電阻器1B與第一實施形態的相異點進行說明,與第一實施形態相同的構成將附加同一符號並省略其說明。
如圖11所示,本實施形態的配線圖案70,藉由第一阻劑層20形成在基材11上。此配線圖案70具備第二本體部71以及第二保護層72。
第二本體部71,與上述配線圖案31、35相同,係透過印刷低電阻的導電膠並使其固化(硬化)而形成。更具體而言,在圖8(C)所示之步驟中,第二本體部71,能透過在第二阻劑層50的開口51的內側形成的第二保護層72上印刷低電阻的導電膠並使其硬化而形成。
第二本體部71,係由具有構成阻抗體40的材料的電阻率更低之電阻率的材料所構成,阻抗體40的電阻值,係以能無視此第二本體部71的電阻值的程度而較第二本體部71的電阻值充分地更高。具體而言,阻抗體40的電阻值係第二本體部71的電阻值的10倍以上,較佳為第二本體部71的電阻值的100倍以上。此外,構成阻抗體40的材料的電阻率,係構成第二本體部71的材料的電阻率的10倍以上,較佳為100倍以上。
如圖12所示,此第二本體部71沿著圖中X方向延伸。第二本體部71的端部,具有與阻抗體40實質上平行地延伸的平行部711。再者、此第二本體
部71的平面形狀,並無特別限定於上述。
配線圖案70的第二保護層72,覆蓋第二本體部71的平行部711。此第二保護層72係保護第二本體部71的平行部711的層,其係透過印刷具有較上述低電阻的導電膠更高電阻值的高電阻導電膠並使其硬化而形成。例如,此第二保護層72,在圖8(B)所示之步驟中,能透過在第二阻劑層50的開口51的內側印刷高電阻的導電膠並使其硬化而形成。
作為這樣高電阻的導電膠的具體範例,雖無特別限定,但例如能例示出碳膠。此第二保護層72,具有阻抗體40沿著圖中X方向的長度相同程度的長度,阻抗體40及梳齒圖案45空著所定的間隔而配置。亦即,此配線圖案70的第二保護層72與阻抗體40實質上平行地配置的同時,亦與梳齒圖案45的排列方向實質上平行地配置。再者,配線圖案70亦可不具備第二保護層72。
另一方面,如圖10、圖11、及圖13所示,本實施形態的連接體80,並未如第一實施形態般連接配線圖案70。在本實施形態中,連接體80較第一實施形態的連接體80具有更寬廣的矩形狀的平面形狀。接著,在俯視中,此連接體80,在這個連接體80的一側的緣部(沿著圖中X方向的-Y側的緣部)80a與梳齒圖案45重疊的同時,亦使這個連接體80的另一側的緣部(沿著圖中X方向+Y側的緣部)80b與配線圖案70重疊般,設於基材61的下面62。
如圖11所示,本實施形態之可變電阻器1B,透過按壓滑件100,而在上側膜基板60B的基材61下方撓曲,且透過使連接體80與梳齒圖案45各自接觸配線圖案70,而藉由連接體80與阻抗體40及配線圖案70電性連接。接著,透過使滑件100在按壓上側膜基板60B的同時沿著X方向滑動,而變化連接體80與阻抗體40的連接位置,從而使阻抗體40的電阻長(電阻值)為可變。
具體而言,如上所述,相對於與阻抗體40連接的一側的配線圖案31施加電源電壓(例如為5〔V〕),連接這個阻抗體40另一側的配線圖案35為
接地。此外,透過滑件100的按壓而藉由連接體80使配線圖案70與阻抗體40常態地電性連接,這個配線圖案70與阻抗體40在圖中X方向的任意位置電性連接。因此,此配線圖案70會因應滑件100的按壓位置而檢出電壓(檢出電壓)。亦即,在本實施形態中,因應滑件100的按壓位置,配線圖案31、70之間的電阻值會變化。接著,萬用電表(未圖示)等連接至此可變電阻器1B的配線圖案31、70,而輸出電源電壓與配線圖案70的檢出電壓的電位差。
例如,在滑動領域SA內之滑件100位於圖10中的左端的情形下,由於阻抗體40之連接體80的連接位置亦位於左端,故配線圖案70會檢出與電源電壓幾乎同電位的電壓,而透過萬用電表會輸出電源電壓與配線圖案70的檢出電壓的電位差(例如為0〔V〕)。
與此相對,如圖10所示,在滑動領域SA內之滑件100位於略中央的情形下,由於阻抗體40之連接體80的連接位置亦位於略中央,故配線圖案70會檢出電源電壓的約略一半的電位的電壓,而透過萬用電表等會輸出電源電壓與配線圖案70的檢出電壓的電位差(例如為2.5〔V〕)。
此外,在滑動領域SA內之滑件100位於圖中右端的情形下,由於阻抗體40之連接體80的連接位置亦位於右端,故配線圖案70會檢出與地面幾乎同電位的電壓,而透過萬用電表等會輸出電源電壓與配線圖案70的檢出電壓的電位差(例如為5〔V〕)。
在此第二實施形態中,亦由於第一夾雜部23埋入梳齒圖案45彼此之間的空間,故與上述第一實施形態相同而能在抑制梳齒圖案45的劣化的同時,能抑制可變電阻器1B的檢出精確度的惡化。
<<第三實施形態>>
圖14為顯示第三實施形態之可變電阻器1C的俯視圖,圖15為沿著圖14之XV-XV線的剖面圖。圖16為顯示第三實施形態之可變電阻器1C的下側膜基板
10C的俯視圖。
本實施形態之可變電阻器1C,如圖14~圖16所示,相較於第二實施形態的可變電阻器1B,具備下列相異點:(1)下側膜基板10C具備梳齒圖案75a~75i及(2)連接體80未與配線圖案70重疊,除此之外的構成皆與第二實施形態相同。以下將僅就第三實施形態之可變電阻器1C說明與第二實施形態的相異點,而與第二實施形態相同之構成則附加同一符號而省略。再者,在本實施形態中,有將複數個梳齒圖案75a~75i統稱為梳齒圖案75的情形。
梳齒圖案75與梳齒圖案45相同,係由印刷低電阻的導電膠並使其硬化而形成。如圖14所示,本實施形態之梳齒圖案75設於阻抗體40與配線圖案70之間。再者,本實施形態之梳齒圖案75相當於本發明之「第二梳齒圖案」的一例。
此外,如圖16所示,各自的梳齒圖案75a~75i具有線狀的平面形狀,且從配線圖案70的第二本體部71分岐並沿著圖中Y方向延伸。此外,梳齒圖案75a~75i從配線圖案70往阻抗體40突出。亦即,此梳齒圖案75a~75i在連接至配線圖案70的同時,延伸至滑動領域SA的下方。接著,此複數個梳齒圖案75a~75i實質上等間隔地平行排列。
如圖14所示,全部的梳齒圖案45a~45j、75a~75i皆藉由間隔物90的開口91而與連接體80對向,並在俯視中與滑件100的滑動領域SA重疊。此外,如圖14~圖16所示,梳齒圖案45a~45j與梳齒圖案75a~75i在俯視中,沿著圖中X方向相互排列的同時實質上等間隔地配置。
再者,梳齒圖案45、75的根數並無特別限定於上述。此外,梳齒圖案45、75的配置亦無特別限定於上述。順帶一提,如後述般,梳齒圖案45、75的根數越多,能使可變電阻器1C的輸出的解析能力(解析度)越高。此外,若可確保梳齒圖案45、75之間的間隔,則梳齒圖案45、75彼此的間隔並不限定
於等間隔。
本實施形態之第一阻劑層20的第一夾雜部23,具備:埋入梳齒圖案45彼此之間的空間的部分、埋入梳齒圖案75彼此之間的空間的部分、以及埋入梳齒圖案45與梳齒圖案75之間的空間的部分,且這些部分相互連接。因此,第一夾雜部23的平面形狀為在X方向延伸的蛇行形狀。
此外,第三夾雜部25埋入第二阻劑層50與梳齒圖案45a、45j之間的空間的部分,更具備埋入第二阻劑層50與梳齒圖案75a、75i之間的空間的部分。因此,第三夾雜部25的平面形狀為L字形狀。
如圖14及圖15所示,透過滑件100的按壓,上側膜基板60B的基材61撓曲至下方,連接體80各自接觸至相互相鄰的梳齒圖案45、75。因此,藉由連接體80使阻抗體40與配線圖案70電性連接。具體而言,在如圖15所示的狀態下,梳齒圖案45a~45j中的梳齒圖案45f與梳齒圖案75a~75i中的梳齒圖案75e,藉由連接體80而電性連接。
再者,亦可透過滑件100的按壓而使連接體80同時連接之梳齒圖案45a~45j的數量為複數。相同地,亦可透過滑件100的按壓而使連接體80同時連接之梳齒圖案75a~75i的數量為複數。
接著,在本實施形態中,透過滑件100而按壓上側膜基板60B的同時滑動,使透過連接體80連接之梳齒圖案45、75的組合依序變化,從而使阻抗體40的電阻長(電阻值)為可變。
例如,在如圖15所示的狀態下,如上述般,梳齒圖案75e,45f藉由連接體80連接。從此狀態而隨著滑件100沿著圖中+X方向滑動,藉由連接體80連接之梳齒圖案的組合,會變化為:梳齒圖案75e、45f→梳齒圖案45f、75f→梳齒圖案75f、45g→梳齒圖案45g、75g→梳齒圖案75g,45h→‧‧‧→梳齒圖案45i、75i→梳齒圖案75i、45j。
伴隨於此,連接梳齒圖案75a~75i之配線圖案70,會檢出因應藉由連接體80連接之梳齒圖案45、75的組合而檢出之電壓(檢出電壓)。亦即,本實施形態亦因應滑件100的按壓位置,而變化配線圖案31、70之間的電阻值。滑件100在圖中+X方向滑動的情形下,配線圖案31、70之間的電阻值,會伴隨滑件100的滑動而漸漸地上升。若將此可變電阻器1C的配線圖案31、70連接至萬用電表等,這個萬用電表等會輸出電源電壓與配線圖案70的檢出電壓的電位差。
另一方面,從如圖15所示狀態使滑件100在圖中-X方向滑動的情形下,隨著這個滑件100的滑動,藉由連接體80連接之梳齒圖案的組合,會變化為:梳齒圖案45f、75e→梳齒圖案75e、45e→梳齒圖案45e、75d→梳齒圖案75d、45d→梳齒圖案45d、75c→‧‧‧→梳齒圖案45b、75a,→梳齒圖案75a、45a。在此情形下,配線圖案31、70之間的電阻值,會伴隨滑件100的滑動而漸漸地下降。
在此第三實施形態中,由於第一夾雜部23亦埋入梳齒圖案45、75彼此之間的空間,故與上述第一實施形態相同,能在抑制梳齒圖案45、75的劣化的同時,亦能抑制可變電阻器1C的檢出精確度的惡化。
再者,以上說明之實施形態,係為了容易地理解本發明而記載,而非為了將本發明限於所記載者。因此,上述實施形態所揭示之各要素,其旨趣亦包含本發明所屬技術領域的範圍內全部的設計變更、均等物等。
例如,在第一~第三實施形態中,梳齒圖案45雖形成在下側膜基板10A,但亦可形成在透過滑件100按壓的上側膜基板60A。
此外,在第一~第三實施形態中,可變電阻器1A~1C的操作雖然係透過這個可變電阻器1A~1C本身所具備的滑件100而進行,但並不特別限定於此。例如,亦可取代滑件100而透過操作者的手指操作可變電阻器。
此外,在上述實施形態中,雖然在配線圖案31連接電源的同時配
線圖案35亦接地,並透過配線圖案70的取得檢出電壓而檢出可變電阻器1A~1C的電阻值,但為了撿出可變電阻器的電阻值得迴路構成,並不特別限定於此。
例如,亦可不設置配線圖案35,而使電源連接至配線圖案31、70。在此情形下,亦可因應滑件100的按壓位置而改變配線圖案31、70之間的電阻值。
1A:可變電阻器
10A:下側膜基板
11:基材
12:上面
20:第一阻劑層
21:薄化部
21a:上面
22:突出部
22a:上面
23:第一夾雜部
24:第二夾雜部
25:第三夾雜部
45a~45j:梳齒圖案
46:上面
47:下面
50:第二阻劑層
50a:上面
51:開口
60A:上側膜基板
61:基材
62:下面
63:上面
80:連接體
81:第一本體部
82:第一保護層
90:間隔物
91:開口
100:滑件
110:按壓部
SA:滑動領域
H
1,H
2,H
3:高度
Claims (10)
- 一種可變電阻器,具備: 第一基材; 複數個梳齒圖案(comb teeth pattern),支持前述第一基材的同時,互相空出間隔而延伸;以及 絕緣體,其為了埋入前述梳齒圖案彼此之間的空間,配置在前述第一基材上; 其中, 前述梳齒圖案具有與前述第一基材相反側的前端面; 前述前端面從前述絕緣體露出,其中, 前述絕緣體,包括: 第一夾雜部,位於前述梳齒圖案彼此之間;以及 第二夾雜部,位於前述第一基材與前述梳齒圖案之間。
- 如請求項1記載之可變電阻器,其中, 前述絕緣體具有與前述第一基材相反側的第一主面; 源自前述第一基材的前述前端面的高度,與源自前述第一基材的前述第一主面的高度實質上相同。
- 如請求項1記載之可變電阻器,其中, 前述絕緣體具有與前述第一基材相反側的第一主面; 前述第一主面,相對於前述第一基材實質上平行地延伸。
- 如請求項1記載之可變電阻器,其中, 前述絕緣體具有與前述第一基材相反側的第一主面; 前述可變電阻器包含阻抗體; 前述複數個梳齒圖案包含與前述阻抗體連接的複數個第一梳齒圖案; 前述第一梳齒圖案,包含: 前述前端面從前述絕緣體露出的第一部分;以及 與前述第一部分一體化形成的同時,與前述阻抗體連接的第二部分; 在相對於前述第一主面垂直的第一方向中,前述第二部分的厚度較前述第一部分的厚度更薄。
- 如請求項1記載之可變電阻器, 前述可變電阻器,具備: 阻抗體,配置在前述第一基材上; 第一配線圖案,配置在前述第一基材上的同時,與前述阻抗體連接; 間隔物(spacer),具有開口; 第二基材,藉由前述間隔物積層於前述第一基材; 連接體,位於前述開口内地配置在前述第二基材上,其透過從前述第二基材外側按壓滑件(slider)而與前述阻抗體電性連接; 第二配線圖案,配置在前述第二基材上,連接前述連接體,或者配置在前述第一基材上,透過按壓前述滑件而與前述連接體電性連接; 其中, 在俯視中,前述連接體具有與前述阻抗體非重疊的非重疊領域; 在俯視中,前述非重疊領域包含能滑動前述滑件的滑動領域; 前述前端面,係前述梳齒圖案之與前述連接體對向的面; 因應前述滑件的位置,能改變前述第一配線圖案與前述第二配線圖案之間的電阻值。
- 如請求項5記載之可變電阻器,其中, 前述第二配線圖案,配置在前述第二基材上的同時,與前述連接體連接; 前述複數個梳齒圖案,包含連接前述阻抗體的複數個第一梳齒圖案; 在俯視中,前述第一梳齒圖案與前述滑動領域重疊; 前述連接體,透過從前述第二基材的外側按壓前述滑件而與前述第一梳齒圖案接觸。
- 如請求項5記載之可變電阻器,其中 前述第二配線圖案配置在前述第一基材上; 前述複數個梳齒圖案,包含與前述阻抗體連接的複數個第一梳齒圖案; 在俯視中,前述第一梳齒圖案及前述第二配線圖案與前述滑動領域重疊; 前述連接體,透過從前述第二基材的外側按壓前述滑件而與前述第一梳齒圖案及前述第二配線圖案接觸。
- 如請求項5記載之可變電阻器,其中, 前述第二配線圖案配置在前述第一基材上; 前述複數個梳齒圖案,包含: 複數個第一梳齒圖案,與前述阻抗體連接;以及 複數個第二梳齒圖案,與前述第二配線圖案連接; 在俯視中,前述第一及第二梳齒圖案與前述滑動領域重疊; 前述第一梳齒圖案與前述第二梳齒圖案,在前述滑動領域,沿著前述連接體的延伸方向相互排列; 前述連接體,透過從前述第一基材按壓前述滑件而與前述第一及前述第二梳齒圖案接觸。
- 如請求項5記載之可變電阻器,其中, 前述可變電阻器,配置在前述第一基材上的同時,更具備連接前述阻抗體的第三配線圖案; 前述複數個梳齒圖案,包含: 第三梳齒圖案,與前述第一配線圖案連接;以及 第四梳齒圖案,與前述第三配線圖案連接; 在俯視中,前述第三及第四梳齒圖案與前述滑動領域重疊。
- 一種可變電阻器的製造方法,其係如請求項1~9中任一項記載之可變電阻器的製造方法,具備: 第一步驟:準備具有離型處理面的支持體; 第二步驟:在前述支持體的前述離型處理面上形成前述梳齒圖案; 第三步驟:為了埋入前述梳齒圖案彼此之間,在前述離型處理面上形成前述絕緣體;以及 第四步驟:從前述支持體將前述梳齒圖案與前述絕緣體轉印至前述第一基材。
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