[发明专利]表面压力分布传感器

说明书

技术领域

本发明涉及对被测定物的微细凹凸等进行测定的表面压力分布传感器。

背景技术

众所周知，将被按压在检测面上的被测定物的表面的微细的凹凸作为按压力的分布进行检测的表面压力分布传感器，将粗糙面的表面形状数据化。(例如，参照专利文献1)

以往公知的该种表面压力分布传感器例如图8所示，在基板上将半导体开关元件101配置成矩阵状，形成有与这些各半导体开关元件101的一个端子侧相连接的电极102。在半导体基板的对置面侧配置有具有导电膜的挠性膜，并使其相对于上述电极102侧空开一定的间隔与上述电极102相对。向该导电膜施加一定的电压，向挠性薄膜按压例如表面具有微细的凹凸的被测定物，此时该挠性薄膜仿照被测定物的凹凸而弯曲变形。如此，通过已弯曲变形的部分的导电膜与半导体基板的电极接触，顺次起动该部分的半导体开关元件101的矩阵而读取表面压力。

已知上述的以往的表面压力分布传感器使用了半导体基板，但这样的半导体基板一般价格较高。特别是在使用表面压力分布传感器作为指纹检测传感器的情况下，需要充分按压手指的较宽的表面积，只要使用如此大表面积的半导体基板，就很难以低成本制造表面压力分布传感器。另外，为了检测表面的微细凹凸，半导体开关元件的露出部和导电膜必须在长时间内即便是较小的按压力也稳定地保持接触状态，但就以往的表面压力分布传感器而言，难以保持半导体开关元件的露出部和导电膜的接触部分的的长时间内的清洁性。

基于这些背景，本申请人研发出如下所示的表面压力分布传感器并提出了专利申请，其是在一方的基板上具备向第一方向延伸的行布线，在另一方的基板上具备向第二方向延伸的列布线而构成整体，由挠性薄膜基板构成上述一方的基板，弯曲上述基板使上述行布线和上述列布线对置配置，根据上述行布线和上述列布线的交叉部分的静电电容的变化，可以测定表面压力的分布。(参照专利文献2)

专利文献1：特公平7-58234号公报

专利文献2：特开2004-317403号公报

前面的专利文献2所述的表面压力分布传感器的构成是：在图9所示的一个基板110上纵向并排形成多条行布线111，在另一基板112上横向并排形成多条列布线113...，并且沿着基板112的一个边缘侧形成多条引出布线115，各引出布线115延伸形成至基板110的一个边缘侧成为引出布线116，这些引出布线116...和来自上述的行布线111...的引出布线117被集中布线而与驱动用的元件118连接。

此外，上述多条行布线111或者多条列布线113的至少一方被绝缘层覆盖，相对于上述的一个基板110，上述另一基板112沿着图9所示的折线114如图10所示那样被折叠，通过使上述多条行布线111和上述多条列布线113对置配置且大致成直角，构成表面压力分布传感器D。就该构成的表面压力分布传感器D而言，将多条行布线111和上述多条列布线113大致成直角地俯视下对置配置的矩形区域作为感测区域120。

上述构成的表面压力分布传感器D未使用半导体基板，具有可以低价制造地优点，但由于采用相对于一个基板110而将另一基板112折叠而构成的结构，需要使布线部分弯曲，存在向布线的弯曲部分施加应力的问题。例如，即便是在制造时的弯曲下布线不会马上发生断线的情况下，弯曲后的布线115...也时常受应力作用，所以在长时间使用期间，表面压力分布传感器D的布线有可能出现部分断线。

为了消除这样的布线应力问题，考虑如下所述的布线结构，即在基板的弯曲部分形成较粗的布线，即使有或多或少的应力作用于布线，布线也不会断线。但是，由于该种表面压力传感器要求小型化、轻量化，所以需要构成表面压力传感器的基板的大小和布线的宽度或空隙尽可能地小，希望感测区域120的周围部分的基板的大小尽可能地小。

另外，为了根据指纹传感器等的用途准确测定微小区域的表面压力，需要使上述行布线111和上述列布线113为微细布线，并且尽可能地抑制基板面积，也需要使上述引出布线115、116也微细布线化，如果成为微细布线，在弯曲时的应力作用下，布线的耐久性容易产生问题，存在布线的可靠性降低的问题。

发明内容

本发明正是鉴于上述情况而完成的发明，其目的在于，提供一种如下所述的表面压力分布传感器：即便是为了构成表面压力分布传感器而具有基板的弯曲部分的结构，布线的可靠性也高，可以长时间正确且稳定地检测出表面压力的分布，而且能够以简单的构成低成本地制造。