DE19632866C2 - Kapazitive Koordinaten-Eingabevorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Kapazitive Koordinaten-Eingabevorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung

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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).
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.
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.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3704497A1 (de) * 1987-02-13 1988-08-25 Aristo Graphic Systeme Verfahren zur herstellung eines digitalisiertabletts
EP0348229A2 (de) * 1988-06-24 1989-12-27 E.I. Du Pont De Nemours And Company Berührungsanzeigeanlage mit verbesserter Leiterlebensdauer
US5016008A (en) * 1987-05-25 1991-05-14 Sextant Avionique Device for detecting the position of a control member on a touch-sensitive pad
US5113041A (en) * 1990-12-28 1992-05-12 At&T Bell Laboratories Information processing
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

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3704497A1 (de) * 1987-02-13 1988-08-25 Aristo Graphic Systeme Verfahren zur herstellung eines digitalisiertabletts
US5016008A (en) * 1987-05-25 1991-05-14 Sextant Avionique Device for detecting the position of a control member on a touch-sensitive pad
EP0348229A2 (de) * 1988-06-24 1989-12-27 E.I. Du Pont De Nemours And Company Berührungsanzeigeanlage mit verbesserter Leiterlebensdauer
US5113041A (en) * 1990-12-28 1992-05-12 At&T Bell Laboratories Information processing
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
US5444190A (en) * 1991-12-05 1995-08-22 Kabushikikaisha Wacom Sensing unit for a position detecting apparatus and its manufacturing method

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