DE19632866C2 - Kapazitive Koordinaten-Eingabevorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Kapazitive Koordinaten-Eingabevorrichtung und Verfahren zu deren HerstellungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine kapa
zitive Koordinaten-Eingabevorrichtung gemäß Oberbe
griff des Anspruchs 1 oder 2, sowie auf ein Verfahren zu
deren Herstellung.
Als typische Eingabevorrichtung zum Eingeben von Zei
chen- und Buchstabeninformation wird häufig eine Koor
dinaten-Eingabevorrichtung verwendet, die als "Ta
blett" bezeichnet wird. Es gibt einen Widerstands-Typ,
bei dem eine Veränderung im Widerstand als Schalterbe
tätigung aufgrund einer Berührung von Buchstaben oder
Symbolen auf dem Bildschirm mit einer Fingerspitze
festgestellt wird, sowie einen kapazitiver Typ, bei
dem eine Änderung in der Kapazität zwischen Elektroden
aufgrund einer Berührung mit einer Fingerspitze fest
gestellt wird.
Als ein Beispiel der bekannten Koordinaten-Eingabevor
richtung des kapazitiven Typs wird ein dielektrisches
Sensorsubstrat, das rechteckig ausgebildet ist, auf
einem Schaltungssubstrat angeordnet, und diese Sub
strate werden durch flexible Verdrahtungssubstrate
elektrisch miteinander verbunden. Auf der Vorderseite
des Sensorsubstrats ist eine Anordnung aus einer Viel
zahl von X-Elektroden gebildet, die in einer vorbe
stimmten Beabstandung angeordnet sind und sich in X-
Richtung erstrecken, und auf der Rückseite des Sensor
substrats ist eine Anordnung aus einer Vielzahl von Y-
Elektroden angeordnet, die mit einer vorbestimmten
Beabstandung angeordnet sind und sich in Y-Richtung
erstrecken. Die einen Enden der X-Elektroden werden
jeweils als Verbindungsbereich verwendet, und die
einen Enden der Y-Elektroden dienen ebenfalls als Ver
bindungsbereich, wobei ein Verbinder an jedem Verbin
dungsbereich angebracht ist. Ein flexibles Verdrah
tungssubstrat wird an beiden Enden mit jedem Verbinder
und dem Schaltungssubstrat verbunden, so daß die auf
dem Sensorsubstrat gebildeten X- und Y-Elektrodenan
ordnungen über dieses Verdrahtungssubstrat mit dem
Schaltungssubstrat elektrisch verbunden werden können.
Bei der in der vorstehend beschriebenen Weise ausge
bildeten Koordinaten-Eingabevorrichtung drückt eine
Bedienungsperson mit einer Fingerspitze gegen eine
gewünschte Stelle des Sensorsubstrats, so daß elek
trische Feldlinien, die sich von den X-Elektroden zu
den Y-Elektroden fortpflanzen, teilweise in dem Finger
absorbiert werden, wodurch eine Veränderung bei den
elektrischen Feldlinien hervorgerufen wird. Die Posi
tion des Fingers kann somit auf der Grundlage dieser
Veränderung in der Kapazität detektiert werden.
Wie vorstehend beschrieben wurde, sind bei der her
kömmlichen kapazitiven Koordinaten-Eingabevorrichtung
die auf der der Vorderseite und der Rückseite des Sen
sorsubstrats angebrachten X- und Y-Elektroden über
flexible Verdrahtungssubstrate mit dem Schaltungs
substrat elektrisch verbunden. Es ist daher notwendig,
daß Verbinder zur Verbindung mit den X- bzw. Y-Elek
troden an der Vorderseite und der Rückseite des Sub
strats angebracht werden. Dies führt unweigerlich zu
einer Vergrößerung der Dicke der gesamten Vorrichtung
in einem den Verbindern entsprechenden Ausmaß. Ferner
ragt ein mit jedem Verbinder gekoppeltes, flexibles
Verdrahtungssubstrat unweigerlich von den Seitenberei
chen des Sensorsubstrats nach außen, um zu dem Schal
tungssubstrat geführt zu werden. Dies erhöht die
Außenabmessungen der Vorrichtung als Ganzes.
Ferner ist bei der herkömmlichen kapazitiven Koordina
ten-Eingabevorrichtung ein schützendes Flachmaterial,
das auf seiner Rückseite mit einer aus Acrylharz ge
bildeten Klebeschicht versehen ist, auf dem Sensor
substrat angebracht. Es ist jedoch schwierig, das
schützende Flachmaterial, das aus einem Flachstück mit
einer Dicke von nur 0,2 mm gebildet ist, derart anzu
kleben, daß es der gewellten Oberfläche des Sensor
substrats entspricht. Wie in Fig. 11 dargestellt ist,
ist es daher wahrscheinlich, daß zahlreiche unregel
mäßig geformte Blasen B in nachteiliger Weise auf dem
Sensorsubstrat 65 aufgrund der Dicke einer X-Elektrode
64 (von 7 bis 10 µm) gebildet werden, wenn das
schützende Flachmaterial 63 über die Klebstoffschicht
62 an dem Sensorsubstrat 65 angebracht wird. Die Luft
in den in der Klebstoffschicht 62 eingeschlossenen
Blasen B hat eine nachteilige Einwirkung auf die Kapa
zität. Unter Verwendung der herkömmlichen Vorrichtung
läßt sich somit eine hohe Genauigkeit nicht so leicht
erzielen, und z. B. kommt es zu einer beträchtlichen
Schwankung der Linearität der durch die lineare Bewe
gung eines Fingers auf dem schützenden Flachmaterial
63 detektierten Koordinatenpositionen in Abhängigkeit
davon, welchen Bereich des schützenden Flachmaterials
63 der Finger kontaktiert.
Andererseits besteht bei dem schützenden Flachmaterial
63 mit reduzierter Dicke eine größere Wahrscheinlich
keit, daß es sich an die gewellte Oberfläche des Sen
sorsubstrats 65 anpassen läßt. Dies führt jedoch le
diglich zu einer Wellung der Oberfläche des schützen
den Flachmaterials 63, die als Bedienungsoberfläche
dient. Das Problem von Kapazitätsschwankungen, die
eine schlechte Betriebsleistung verursachen, läßt sich
somit nicht lösen.
In Übereinstimmung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1
(der demjenigen des Anspruchs 2 entspricht) zeigt die
US 5 113 041 eine kapazitive Koordinateneingabevor
richtung ähnlich der oben in Verbindung mit Fig. 11
erläuterten Art. Die spezielle Art der Elektrodenan
schlüsse ist in dieser Druckschrift nicht im einzelnen
dargestellt.
Die EP 0 348 229 A2 zeigt eine Koordinateneingabevor
richtung mit einem ersten und einem zweiten Substrat,
auf deren jeweils einer Seite eine Anordnung aus zu
einander parallelen Elektroden angeordnet ist zwischen
den zueinander senkrecht verlaufenden beiden Sätzen
von Elektroden befindet sich ein Leerräume enthalten
der Füllstoff. Bei Berührung einer Stelle auf der
Oberfläche dieser Koordinateneingabevorrichtung nähern
sich die an dieser Stelle befindlichen Elektroden an
einander an, wodurch sich eine Änderung der Kapazität
an dieser Stelle ergibt, welche sich nachweisen läßt.
Im Extremfall können die gegenüberliegenden Bereiche
der beiden Elektrodensätze einander auch berühren. Die
Anschlüsse dieser Koordinateneingabevorrichtung sind
separat ausgeführt und erstrecken sich jeweils an ei
ner horizontalen und einer vertikalen Seite der durch
die Elektroden gebildeten Matrix.
Aus der JP 05 158 606 A ist eine induktiv arbeitende
Koordinateneingabevorrichtung bekannt, bei der eine
Spule oder eine magnetische Substanz in die Nähe des
Eingabefeldes gebracht wird. Die auf den beiden Seiten
eines Substrats ausgebildeten, zueinander senkrecht
verlaufenden Elektroden sind mit ihren Eingangs-/Aus
gangsanschlüssen jeweils auf eine Seite des Substrats
geführt, und zwar mit Hilfe von Durchkontaktierungs
löchern, die auf der Innenwand und Umgebungsbereichen
der Durchkontaktierungslöchern auf beiden Substratsei
ten mit leitendem Material versehen sind. Die Verbin
dung zu an die Leiterelektroden angeschlossenen Schal
tungen ist in dieser Schrift nicht näher dargestellt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung
einer schlankeren und kleinerem kapazitiven Koordinaten-Eingabe
vorrichtung, insbesondere soll sich eine elektrische
Verbindung zwischen dem Foliensubstrat und einem
Schaltungssubstrat einfach und sicher herstellen las
sen. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung einer
solchen Vorrichtung angegeben werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Koordi
naten-Eingabevorrichtung die Merkmale des Anspruchs 1
oder des Anspruchs 2. Das Verfahren ist im Anspruch 4
angegeben.
Wie beansprucht steht bei der Koordinaten-Eingabevor
richtung der vorliegenden Erfindung die auf der Vor
derseite des Foliensubstrats angeordnete erste Elek
trodenanordnung über die Durch-Kontaktierungen in Ver
bindung mit der Rückseite des Foliensubstrats.
Ausgangssignale beider Elektrodenanordnun
gen, die jeweils auf der Vorderseite bzw. der Rück
seite des Foliensubstrats angeordnet sind, lassen sich
somit über die Rückseite des Foliensubstrats zu dem
Schaltungssubstrat übertragen. Dies umgeht die Notwen
digkeit zur Ausbildung flexibler Verdrahtungssubstrate
sowie Verbinder, wie sie herkömmlicherweise zur elek
trischen Verbindung des Foliensubstrats und des Schal
tungssubstrats erforderlich sind. Auf diese Weise läßt
sich der Aufbau des Foliensubstrats vereinfachen, was
auch zur Bildung einer schlankeren und kleineren Koor
dinaten-Eingabevorrichtung beiträgt.
Bei dieser Anordnung ist es möglich, das Foliensub
strat einfach auf dem Schaltungssubstrat zu plazieren,
um die beiden Elektrodenanordnungen auf dem Foliensub
strat elektrisch mit dem Schaltungssubstrat zu verbin
den.
Die erste Elektrodenanordnung sowie auch die auf der
Rückseite des Foliensubstrats angeordnete zweite Elek
trodenanordnung können somit über eine Verbindungsein
richtung mit dem Leistungsmuster auf dem Schaltungs
substrat verbunden werden. Auf diese Weise läßt sich
eine einfache und sichere Verbindung zwischen dem Fo
liensubstrat und dem Schaltungssubstrat herstellen.
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden
im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen
mehrerer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. In
den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine auseinandergezogenen Perspektivansicht
des schematischen Aufbaus einer Koordinaten-
Eingabevorrichtung gemäß einem ersten Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindungen;
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Foliensubstrat, das
für die Koordinaten-Eingabevorrichtung gemäß
Fig. 1 vorgesehen ist;
Fig. 3 eine Bodenansicht des Foliensubstrats;
Fig. 4 eine Längsschnittansicht einer in dem Folien
substrat ausgebildeten Durchgangskontaktie
rung;
Fig. 5 eine Längsschnittansicht einer Durchgangskon
taktierung, das in einem für die Koordinaten-
Eingabevorrichtung gemäß Fig. 1 vorgesehenem
Schaltungssubstrat ausgebildet ist;
Fig. 6 eine Längsschnittansicht unter Darstellung
einer Verbindung zwischen dem Schaltungssub
strat und dem Foliensubstrat;
Fig. 7 eine Draufsicht auf ein Foliensubstrat, das in
eine Koordinaten-Eingabevorrichtung gemäß ei
nem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegen
den Erfindung integriert ist;
Fig. 8 eine Bodenansicht des Foliensubstrats;
Fig. 9 eine Darstellung zur Veranschaulichung eines
Verfahrens zum Aufdrucken eines leitfähigen
Materials, das zur elektrischen Verbindung des
Foliensubstrats und des Schaltungssubstrats
verwendet wird;
Fig. 10 eine Ansicht unter Darstellung der Herstel
lung der elektrischen Verbindung zwischen dem
Foliensubstrat und dem Schaltungssubstrat nach
der Aufbringung des leitfähigen Materials; und
Fig. 11 eine Schnittansicht eines Foliensubstrats
unter Darstellung der beim Stand der Technik
bekannten Probleme.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorlie
genden Erfindung unter Bezugnahme auf die Begleit
zeichnungen beschrieben.
Die Koordinaten-Eingabevorrichtung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel weist ein schützendes Flachmate
rial 1 auf, das aus Polyethylenterephthalat (PET-)Fo
lie oder dgl. gebildet ist und sich im obersten Be
reich der Vorrichtung befindet, ferner ein im folgen
den auch als Folien-Sensorsubstrat bezeichnetes Fo
liensubstrat 2, das aus PET-Folie oder dgl. gebildet
ist und unter dem schützenden Flachmaterial 1 angeord
net ist, sowie ein Schaltungssubstrat 3, das unter dem
Folien-Sensorsubstrat 2 angeordnet ist. Die Oberfläche
des schützenden Flachmaterials 1 dient als Bedienungs
fläche, mit der ein Positionsanzeiger, wie ein Finger
oder dgl., in Kontakt tritt.
Das Folien-Sensorsubstrat 2, bei dem es sich um ein
dielektrisches Substrat handelt, besitzt in der in den
Fig. 2 und 3 gezeigten Weise eine Vielzahl von X-
Elektroden 4 auf seiner Vorderseite und eine Vielzahl
von Y-Elektroden 5 auf seiner Rückseite, wobei sowohl
die Elektroden 4 als auch die Elektroden 5 in regelmä
ßigen Abständen angeordnet sind. Die X-Elektroden 4
sind zur Verbesserung der Auflösung so dünn wie mög
lich ausgebildet, während die Y-Elektroden zur zuver
lässigen Feststellung, daß die Y-Elektroden 5 einer
Fingerberührung ausgesetzt worden sind, so dick wie
möglich ausgebildet sind. Die X-Elektroden 4 und die
Y-Elektroden 5 erstrecken sich rechtwinklig zueinander
und sind in einer Matrix ausgebildet, wie dies von der
Oberseite her zu sehen ist. Die Elektroden 4 und 5
sind z. B. aus Silberpaste gebildet, die auf die Vor
derseite und die Rückseite des Foliensubstrats 2 auf
gedruckt ist. Zur Stabilisierung des Betriebs an den
Randbereichen der Vorrichtung sind stabartige Erdungs
leiter 6 über jedem Feld der X- und Y-Elektroden 4 und
5 in einer Richtung angeordnet, die zu der Anordnung
der X- bzw. Y-Elektroden 4 und 5 parallel ist. Eine
erste Durchkontaktierung 7, im folgenden auch als
Durchgangsloch 7 bezeichnet, ist in jeder der X-Elek
troden 4 an deren einem Ende ausgebildet und eine
erste Kontaktfläche 8 ist an dem einen Ende jeder der
Y-Elektroden 5 ausgebildet. Ferner sind zweite
Kontaktflächen 9 innerhalb eines Erdungsleiters 6 auf
der Rückseite des Foliensubstrats angeordnet und über
die ersten Durchgangslöcher 7 mit den X-Elektroden 4
elektrisch verbunden.
Zweite Durchkontaktierungen oder Durchgangslöcher 11
sind an dem einen Rand des Schaltungssubstrats 3 den
für das Foliensubstrat 2 vorgesehenen ersten Kontakt
flächen 8 gegenüberliegend ausgebildet, während dritte
Durchgangslöcher 12 an einem anderen Rand angeordnet
sind, der an den vorstehend genannten Rand angrenzt,
so daß die dritten Durchgangslöcher 12 den zweiten
Kontaktflächen 9 gegenüberliegen. Im Zentrum der Vor
derseite des Schaltungssubstrats 3 ist ein Erdungsbe
reich 13 angeordnet, der aus Kupferfolie oder dgl.
gebildet ist, um dadurch das Eindringen von Signalen
zu verhindern, die von dem Bereich unterhalb des
Schaltungssubstrats 3 zu den X- und Y-Elektroden 4 und
5 übertragen werden. Ein aus Kupferfolie oder dgl.
gebildetes Schaltungsmuster 14 (die Gesamtausbildung
des Schaltungsmusters ist nicht gezeigt) ist auf der
Rückseite des Schaltungssubstrats 3 angeordnet. Mit
dem Schaltungsmuster 14 ist ein integrierter Schal
tungschip bzw. IC-Chip 15 verlötet, der eine Treiber
schaltung, eine Steuerschaltung und dgl. aufweist.
Ferner sind die zweiten und die dritten Durchgangslö
cher 11 und 12 mit Kontaktbereichen des Schaltungsmusters
14 verbunden. Die ersten Kontaktflächen 8 und
die zweiten Durchgangslöcher 11 sind elektrisch mit
einander verbunden, und die zweiten Kontaktflächen 9
und die dritten Durchgangslöcher 12 sind elektrisch
miteinander verbunden, z. B. in der in Fig. 6 gezeig
ten Weise über ein anisotropes leitfähiges Flachmate
rial 16, das zwischen dem Foliensubstrat 2 und dem
Schaltungssubstrat 3 angeordnet ist. Anstatt des leit
fähigen Flachmaterials 16 können auch leitfähiger Kle
ber oder leitfähige Paste zum Verbinden der Substrate
2 und 3 miteinander verwendet werden.
Bei der in der vorstehend beschriebenen Weise ausge
bildeten Koordinaten-Eingabevorrichtung wird das Fo
liensubstrat 2 mit der Vorderseite nach oben weisend
auf das Schaltungssubstrat 3 gelegt und mit Druck an
diesem angebracht, wobei das leitfähige Flachmaterial
16 auf den zweiten und dritten Durchgangslöchern 11
und 12 angebracht wird. Dadurch werden die auf dem
Foliensubstrat 2 angeordneten ersten und zweiten Kon
taktflächen 8 und 9 sowie die in dem Schaltungssub
strat 3 ausgebildeten zweiten und dritten Durchgangs
löcher 11 bzw. 12 über das leitfähige Flachmaterial 16
hinweg elektrisch miteinander verbunden. Ausgangssi
gnale der jeweiligen X-Elektroden 4 lassen sich somit
über die ersten Durchgangslöcher 7 zu den auf der
Rückseite des Foliensubstrats 2 angeordneten, entspre
chenden zweiten Kontaktflächen 9 übertragen sowie über
die zugeordneten dritten Durchgangslöcher 12 weiter zu
dem Schaltungsmuster 14 übertragen, das auf der Rück
seite des Schaltungssubstrats 3 angebracht ist. In
ähnlicher Weise lassen sich Ausgangssignale der jewei
ligen Y-Elektroden 5 von den entsprechenden ersten
Kontaktflächen 8 über die zweiten Durchgangslöcher 11
des Schaltungssubstrats 3 zu dem Schaltungsmuster 14
übertragen. Somit läßt sich das Foliensubstrat 2 in
einfacher Weise auf der oberen Oberfläche des Schal
tungssubstrats 3 plazieren, um dazwischen eine elek
trische Verbindung herzustellen. Dies eliminiert fer
ner die Notwendigkeit zur Anordnung flexibler Ver
schaltungssubstrate und Verbinder, die herkömmlicher
weise zur Herstellung einer elektrischen Verbindung
zwischen dem Foliensubstrat 2 und der Schaltung 3 ver
wendet werden und die dazu führen würden, daß die fle
xiblen Verschaltungssubstrate von den Seitenbereichen
der Substrate 2 und 3 vorstehen. Als Ergebnis hiervon
lassen sich sowohl die Dicke als auch die Außenabmes
sungen der Koordinaten-Eingabevorrichtung als Ganzes
reduzieren.
Im folgenden erfolgt eine Beschreibung eines zweiten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, ist ein Foliensubstrat (Sen
sorsubstrat) 20 im allgemeinen aus einem rechteckigen
Folienelement 24, wie z. B. PET-Folie oder dgl. gebil
det und besitzt eine Vielzahl von X-Elektroden 25 so
wie eine Vielzahl von Y-Elektroden 26, die sich auf
der Vorderseite bzw. der Rückseite des Folienelements
24 in der X- bzw. Y-Richtung erstrecken. Die X- und Y-
Elektrodenanordnungen 24 und 25 sind von oben her ge
sehen in einer Matrix angeordnet. Ein erstes Durchkontaktierungsloch (Durchgangsloch)
27 ist an dem einen Ende jeder der X-Elektroden 25
vorgesehen, und ein Durchgangsloch 27 ist auch an dem
einen Ende jeder der Y-Elektroden 26 vorgesehen. Fer
ner sind auf der Rückseite des Folienelements 24 erste
Kontaktflächen 28 vorgesehen, die an dem einen Ende
jeder der X-Elektroden 25 positioniert sind, und auf
der Rückseite des Folienelements 24 sind zweite Kon
taktflächen 29 vorgesehen, die jeweils unter den er
sten Kontaktflächen 28 positioniert sind. Auf der
Rückseite des Folienelements 24 befinden sich dritte
Kontaktflächen 30, die an dem einen Ende jeder der Y-
Elektroden 26 angeordnet sind, und auf der Vorderseite
des Folienelements 24 sind vierte Kontaktflächen 31
vorgesehen, die über den jeweiligen dritten Kontakt 30
angeordnet sind. Alle der Kontaktflächen 28 bis 30
sind derart angeordnet, daß sie die entsprechenden
Durchgangslöcher 27 umschließen. Außerdem sind zur
Reduzierung des nachteiligen Einflusses von Rauschen
stabartige Erdungsleiter 33, die jeweils Durchgangs
löcher 32 an beiden Enden aufweisen, auf der Rückseite
des Folienelements 24 in sich über die X-Elektroden
anordnung 25 hinwegerstreckender Weise angeordnet, und
stabartige Erdungsleiter sind ferner auch auf dessen
Rückseite in sich über die Y-Elektrodenanordnung 26
hinwegerstreckender Weise angeordnet.
Andererseits sind in einem Schaltungssubstrat 40 zweite Durchkontaktierungslöcher (plat
tierte Durchgangslöcher) 41 derart ausgebildet, daß sie
den jeweiligen, in dem Folienelement 24 vorgesehenen
Durchgangslöchern 27 gegenüberliegen. Ein aus Kupfer
folie oder dgl. gebildeter Erdungsbereich ist im Zen
trum der Vorderseite des Schaltungssubstrats 40 ange
ordnet, um das Eindringen von Rauschen zu vermeiden,
das sich von dem Bereich unter dem Substrat 40 zu den X-
und Y-Elektroden 25 und 26 fortpflanzt. Ferner sind
auf der Rückseite des Schaltungssubstrats 40 ein aus
Kupferfolie oder dgl. gebildeter Schaltungsabschnitt 42
(wobei die Gesamtkonstruktion des Schaltungsabschnitts 42
nicht dargestellt ist) sowie ein IC-Chip angebracht,
der mit dem Schaltungsabschnitt 42 verlötet ist, um den
Betrieb der X- und Y-Elektroden 25 und 26 zu steuern.
Die Kontaktflächen des Schaltungsabschnitts 42 werden den
für das Schaltungssubstrat 40 vorgesehenen plattierten
Durchgangslöchern 41 entsprechend angeordnet, wie dies
in den Fig. 9 und 10 zu sehen ist. Bei diesem Aus
führungsbeispiel ist der Innendurchmesser der Durch
gangslöcher 27 größer ausgebildet als der der zugehö
rigen plattierten Durchgangslöcher 41.
Wie in Fig. 10 gezeigt ist, wird ein leitfähiges Ma
terial 43, das aus einer Kohlenstoffpaste, einer Sil
berpaste oder dgl. gebildet ist, auf die Kontaktflä
chen 28 bis 31 sowie auf die Innenbereiche der Durch
gangslöcher 27 sowie der plattierten Durchgangslöcher
41 aufgebracht, wobei diese beiden Löcher jeweils eine
Öffnung bilden, die sich durch das Sensorsubstrat 20
und das Schaltungssubstrat 40 hindurcherstreckt. Die X-
und Y-Elektroden 25 und 26 können durch dieses leit
fähige Material 43 mit dem Schaltungsabschnitt 42 elek
trisch verbunden werden.
Bei einem Verfahren zur Herstellung der in der vorste
hend beschriebenen Weise ausgebildeten Koordinaten-
Eingabevorrichtung wird gemäß diesem Ausführungsbei
spiel das leitfähige Material 43 durch nachfolgend
erläuterten Vorgang auf die vorbestimmten Stellen auf
gebracht. Nachdem das Sensorsubstrat 20 festgelegt und
auf dem Schaltungssubstrat 40 angebracht worden ist,
wie dies in Fig. 9 gezeigt ist, wird das leitfähige
Material 43 durch Siebdruck auf sowie um das Durch
gangsloch 27 herum von der Vorderseite des Sensorsub
strats 20 her unter Verwendung einer Druckplatte 45
sowie einer Rakel 46 aufgebracht, während von der
Rückseite des Schaltungssubstrats 40 her eine Saugwir
kung auf das plattierte Durchgangsloch 41 aufgebracht
wird. Dies ermöglicht die Gewährleistung einer siche
ren Aufbringung des leitfähigen Materials 43 auf die
Innenbereiche des Durchgangslochs 27 und des plattier
ten Durchgangslochs 41, wobei diese Löcher 27 und 41
eine Öffnung bilden, die sich durch das Sensorsubstrat
20 und das Schaltungssubstrat 40 hindurcherstreckt.
Das leitfähige Material 43 wird auch in sicherer Weise
auf die an dem einen Ende jeder der X-Elektroden 25
ausgebildete erste Kontaktfläche 28 sowie die an dem
einen Ende jeder der Y-Elektroden 26 ausgebildete
dritte Kontaktfläche 30 aufgebracht. Als Ergebnis
hiervon lassen sich die X- und Y-Elektroden 25 und 26
in zuverlässiger Weise mit dem Schaltungsabschnitt 42 und
dem auf der Rückseite des Schaltungssubstrats 40 ange
brachten Schaltungs-Chip elektrisch verbinden.
Wenn gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zur
Ausführung des vorstehend beschriebenen Vorgangs der
Innendurchmesser des Durchgangslochs 27 größer ausge
bildet ist als der des entsprechenden plattierten
Durchgangslochs 41, läßt sich das leitfähige Material
43 in einen Zwischenraum C zwischen der Rückseite des
Sensorsubstrats 20 und der Vorderseite des Schaltungs
substrats 40 einbringen, d. h. in einen Zwischenraum
zwischen der zweiten Kontaktfläche 29 oder der dritten
Kontaktfläche 30 und dem oberen Niveau des plattierten
Durchgangslochs 41 (Fig. 9), da der Zwischenraum auf
grund einer Kapillarwirkung und eines Saugvorgangs
luftleer gemacht wird. Dies schafft eine weitere Ver
besserung der positiven elektrischen Verbindung zwi
schen dem Sensorsubstrat 20 und dem Schaltungssubstrat
40.
Auf diese Weise wird bei der Koordinaten-Eingabevor
ricthung des vorliegenden Ausführungsbeispiels das
leitfähige Material 43 auf die Öffnung aufgebracht,
die durch Plazieren des Durchgangslochs 27 des Sensor
substrats 20 auf dem plattiertem Durchgangsloch 41 des
Schaltungssubstrats 40 gebildet ist, wodurch die X-
und Y-Elektroden 25 und 26 mit dem Schaltungsabschnitt 42
und dem auf dem Schaltungssubstrat 40 angebrachten
Schaltungs-Chip elektrisch verbunden werden. Auf diese
Weise umgeht man die Notwendigkeit zur Verwendung von
Verbindern und flexiblen Verschaltungssubstraten, die
herkömmlicherweise zur Herstellung einer elektrischen
Verbindung zwischen dem Sensorsubstrat und dem Schal
tungssubstrat erforderlich sind. Als Ergebnis hiervon
läßt sich die Dicke der Vorrichtung als Ganzes um ein
der Dicke von Verbindern entsprechendes Ausmaß redu
zieren, und ferner läßt sich die gesamte Vorrichtung
in ihrer Größe um ein Ausmaß verkleinern, das flexi
blen Verschaltungssubstraten entspricht, die ansonsten
von den seitlichen Rändern des Sensorsubstrats und des
Schaltungssubstrats wegragen würden. Außerdem wird bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel während des Sieb
druckens des leitfähigen Materials 43 von der Rück
seite des Schaltungssubstrats 40 her eine Saugwirkung
auf das plattierte Durchgangsloch 41 ausgeübt. Dies
ermöglicht, daß das auf die Vorderseite des Sensorsub
strats 20 aufgedruckte leitfähige Material 43 in ein
facher und zuverlässiger Weise das plattierte Durch
gangsloch 41 erreicht. Somit läßt sich eine elek
trische Verbindung zwischen dem Sensorsubstrat 20 und
dem Schaltungssubstrat 40 einfach herstellen, wobei
ferner auch die Zuverlässigkeit der Vorrichtung ge
steigert werden kann.
Als ein Beispiel für mögliche Modifikationen des vor
stehend beschriebenen Ausführungsbeispiels können die
an den Enden der jeweiligen X- und Y-Elektroden 25 und
26 angeordneten Durchgangslöcher 27 derart miteinander
kommunizieren, daß ein von oben her gesehen allgemein
L-förmiger Schlitz einschließlich zahlreicher Durch
gangslöcher 27 in dem Sensorsubstrat 20 ausgebildet
werden können. Wenn das in das Durchgangsloch 27 ein
gebrachte leitfähige Material 23 vollständig bis auf
die Rückseite des Schaltungssubstrats 40 aufgebracht
wird, kann man den auf die Innenfläche des Durchgangs
lochs 41 aufplattierten Metallbereich sicher weglas
sen.
Claims (4)
1. Kapazitive Koordinaten-Eingabevorrichtung mit einem Foliensensor,
der ein Foliensubstrat, eine erste Elektrodenanordnung mit einer
Mehrzahl von Elektroden, die parallel zueinander auf der Vorder
seite des Foliensubstrats angeordnet sind, und eine zweite Elektro
denanordnung mit einer Mehrzahl von Elektroden, die parallel zu
einander auf der Rückseite des Foliensubstrates in einer zu der
ersten Elektrodenanordnung orthogonalen Richtung angeordnet sind,
aufweist,
wobei zwischen den ersten und den zweiten Elektrodenanordnungen an Kreuzungsstellen jeweils eine elektrostatische Kapazität gebildet wird, deren Änderung nachweisbar ist, um eine Koordinatenstelle zu ermitteln,
gekennzeichnet durch erste Durchkontaktierungen (7, 9) an einem Ende der ersten Elektrodenanordnung (4), ein Schaltungssubstrat (3), das an der Rückseite des Foliensubstrats (2) angeordnet ist, mit zweiten Durchkontaktierungen (12), die den ersten Durchkontaktie rungen (7, 9) gegenüberliegen, und mit dritten Durchkontaktierungen (11), die einem Ende der zweiten Elektrodenanordnung (S) gegenüberliegend angeordnet sind, welches ferner ein Leitungsmuster (14) und eine Treiberschaltung (15) aufweist, die auf der Rückseite des Schaltungssubstrats (3) angeordnet und mit den zweiten und den dritten Durch kontaktierungen (12, 11) verbunden sind, und eine Verbindungsein richtung (16) zum elektrischen Verbinden der ersten und der zweiten Durchkontaktierungen (7, 9; 12) sowie zum elektrischen Verbinden der zweiten Elektrodenanordnung (5, 8) und der dritten Durchkon taktierungen (11).
wobei zwischen den ersten und den zweiten Elektrodenanordnungen an Kreuzungsstellen jeweils eine elektrostatische Kapazität gebildet wird, deren Änderung nachweisbar ist, um eine Koordinatenstelle zu ermitteln,
gekennzeichnet durch erste Durchkontaktierungen (7, 9) an einem Ende der ersten Elektrodenanordnung (4), ein Schaltungssubstrat (3), das an der Rückseite des Foliensubstrats (2) angeordnet ist, mit zweiten Durchkontaktierungen (12), die den ersten Durchkontaktie rungen (7, 9) gegenüberliegen, und mit dritten Durchkontaktierungen (11), die einem Ende der zweiten Elektrodenanordnung (S) gegenüberliegend angeordnet sind, welches ferner ein Leitungsmuster (14) und eine Treiberschaltung (15) aufweist, die auf der Rückseite des Schaltungssubstrats (3) angeordnet und mit den zweiten und den dritten Durch kontaktierungen (12, 11) verbunden sind, und eine Verbindungsein richtung (16) zum elektrischen Verbinden der ersten und der zweiten Durchkontaktierungen (7, 9; 12) sowie zum elektrischen Verbinden der zweiten Elektrodenanordnung (5, 8) und der dritten Durchkon taktierungen (11).
2. Kapazitive Koordinaten-Eingabevorrichtung mit einem Foliensensor,
der ein Foliensubstrat, eine erste Elektrodenanordnung mit einer
Mehrzahl von Elektroden, die parallel zueinander auf der Vorder
seite des Foliensubstrats angeordnet sind, und eine zweite Elektro
denanordnung mit einer Mehrzahl von Elektroden, die parallel zu
einander auf der Rückseite des Foliensubstrats in einer zu der ersten
Elektrodenanordnung orthogonalen Richtung angeordnet sind, auf
weist,
wobei zwischen den ersten und den zweiten Elektrodenanordnungen an Kreuzungsstellen jeweils eine elektrostatische Kapazität gebildet wird, deren Änderung nachweisbar ist, um eine Koordinatenstelle zu ermitteln,
gekennzeichnet durch erste Durchkontaktierungslöcher (27) an einem Ende jeder der ersten und zweiten Elektroden (25, 26), ein Schaltungssubstrat (40) mit zweiten Durchkontaktierungslöchern (41) an den ersten Durchkontaktierungslöchern (27) gegenüberliegenden Stellen, und mit einem Schaltungsabschnitt (42) auf der Rückseite des Schaltungssubstrats, um den Betrieb der ersten und der zweiten Elektroden (25, 26) zu steuern, wobei das Foliensubstrat (20) auf dem Schaltungssubstrat (40) angeordnet ist; und
ein leitfähiges Material (43), das auf die Innenfläche der ersten Durchkontaktierungslöcher (27) sowie der entsprechenden zweiten Durchkontaktierungslöcher (41) aufgebracht ist, so daß die ersten und zweiten Elektroden (25, 26) mit dem Schaltungsabschnitt (42) elektrisch verbunden sind.
wobei zwischen den ersten und den zweiten Elektrodenanordnungen an Kreuzungsstellen jeweils eine elektrostatische Kapazität gebildet wird, deren Änderung nachweisbar ist, um eine Koordinatenstelle zu ermitteln,
gekennzeichnet durch erste Durchkontaktierungslöcher (27) an einem Ende jeder der ersten und zweiten Elektroden (25, 26), ein Schaltungssubstrat (40) mit zweiten Durchkontaktierungslöchern (41) an den ersten Durchkontaktierungslöchern (27) gegenüberliegenden Stellen, und mit einem Schaltungsabschnitt (42) auf der Rückseite des Schaltungssubstrats, um den Betrieb der ersten und der zweiten Elektroden (25, 26) zu steuern, wobei das Foliensubstrat (20) auf dem Schaltungssubstrat (40) angeordnet ist; und
ein leitfähiges Material (43), das auf die Innenfläche der ersten Durchkontaktierungslöcher (27) sowie der entsprechenden zweiten Durchkontaktierungslöcher (41) aufgebracht ist, so daß die ersten und zweiten Elektroden (25, 26) mit dem Schaltungsabschnitt (42) elektrisch verbunden sind.
3. Kapazitive Koordinaten-Eingabevorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der ersten
Durchkontaktierungslöcher (27) größer ausgebildet ist als der Innen
durchmesser der entsprechenden zweiten Durchkontaktierungslöcher
(41).
4. Verfahren zum Herstellen einer kapazitiven Koordinaten-
Eingabevorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
Anordnen des Schaltungssubstrats (40) auf dem Foliensubstrat (20);
Aufdrucken eines leitfähigen Materials (43) in sowie um Durchkontaktierungslöcher (27) von der Vorderseite des Foliensubstrats (20) her durch Erzeugen einer Saugkraft in den Durchkontaktierungslöchern (27) von der Rückseite des Schaltungssubstrats (40) her; und
elektrisches Verbinden der ersten und zweiten Elektroden (25, 26) mit einer Treiberschaltung (15) auf der Rückseite des Schaltungssubstrats (40) mit Hilfe von dem leitfähigen Material (43), das an den Innenflächen der Foliensubstrat-Durchkontaktierungslöcher und der entsprechenden Schaltungssubstrat- Durchkontaktierungslöcher haftet.
Anordnen des Schaltungssubstrats (40) auf dem Foliensubstrat (20);
Aufdrucken eines leitfähigen Materials (43) in sowie um Durchkontaktierungslöcher (27) von der Vorderseite des Foliensubstrats (20) her durch Erzeugen einer Saugkraft in den Durchkontaktierungslöchern (27) von der Rückseite des Schaltungssubstrats (40) her; und
elektrisches Verbinden der ersten und zweiten Elektroden (25, 26) mit einer Treiberschaltung (15) auf der Rückseite des Schaltungssubstrats (40) mit Hilfe von dem leitfähigen Material (43), das an den Innenflächen der Foliensubstrat-Durchkontaktierungslöcher und der entsprechenden Schaltungssubstrat- Durchkontaktierungslöcher haftet.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21067895A JP3258209B2 (ja) | 1995-08-18 | 1995-08-18 | 座標入力装置 |
JP11896096A JP3426847B2 (ja) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | 座標入力装置 |
JP11895996A JP3607412B2 (ja) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | 座標入力装置の製造方法 |
DE19655213 | 1996-08-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19632866A1 DE19632866A1 (de) | 1997-02-20 |
DE19632866C2 true DE19632866C2 (de) | 2001-12-06 |
Family
ID=27438522
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19632866A Expired - Lifetime DE19632866C2 (de) | 1995-08-18 | 1996-08-14 | Kapazitive Koordinaten-Eingabevorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19632866C2 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007052008A1 (de) | 2007-10-26 | 2009-04-30 | Andreas Steinhauser | Single- oder multitouchfähiger Touchscreen oder Touchpad bestehend aus einem Array von Drucksensoren sowie Herstellung solcher Sensoren |
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US5016008A (en) * | 1987-05-25 | 1991-05-14 | Sextant Avionique | Device for detecting the position of a control member on a touch-sensitive pad |
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JPH05158606A (ja) * | 1991-12-05 | 1993-06-25 | Wacom Co Ltd | 位置検出装置のセンス部及びその製造方法 |
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1996
- 1996-08-14 DE DE19632866A patent/DE19632866C2/de not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19632866A1 (de) | 1997-02-20 |
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