JPS63155677A - 触覚センサと基板の接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は触覚センサを配線基板上に立体的に接続する方
法に関する。

［従来の技術］ ロボットやマニプレータなどに使用されている従来の触
覚センサは、例えは導電シートのようにセンサ自体が平
坦に形成されており、単に押圧力しかし近年では、対象
物に対して人間の触覚に近い機能をもって、接触やすべ
りなどの情報か得られるようなセンサの開発が望まれ、
例えば３方向分力の検出が可能な触覚センサか検討され
ている。

このような触覚センサでは、センサの形態も平面的でな
く、基板に対して立体的な構造をもつものでな番づれば
ならず、特にこのようなセンサか配置される基板はセン
サの立体化に伴って配線密度の高いものとなり、しかも
センサの受注面に加わる外力に対して十分耐えることの
できる接続強度が保持されなけれはならない。そこてか
かる触覚センサを配線基板上にマトリックス状に配列さ
せることか考えられてきた。

しかしながら、上述のごとく立体的に構成したセンサを
従来の方法て、配線基板に平面的に接続したのでは、十
分な機械的強度か保たれず、電気的接続自体にも大きな
問題かあった。

第２図に触覚センサの配線基板への接続の状況上にめっ
きなどの方法て設りだ電極で、設計によって適宜の数が
定められる。５は配線基板にあらかしめ設けられた電極
て、電極４と電極５とが電気的に接続される。

ここでは、触覚センサ２＠に受圧板２を一枚接着して３
方向の力を検出する例を示す。

複数の触覚センサ３上に接着された複数の受圧板２が同
一平面上にあることが望ましく、そのために、受圧板２
とセンサ３との位置関係たけてなを同一平面上に配置す
るには、この電極４と、配線基板上の電極５とを正確な
位置関係を保って接続しなければならない。

触覚センサ３を基板１上に載せて、電極４と電極５をは
んた付りなどによって接続する方法では、接続後の強度
を」−分に保つことができないの脚部３へのはめ合い状
況を示す斜視図であり、第４図はその断面図である。

触覚センサ３を基板１に接合するには、第４図モ示ずよ
うに、基板１の７１４６に接着剤７を塗布しこのような
方法によって、センサ３と基板１は十分な強度で接合さ
れる。しかし、センサ３に設けた電極４は、Ｎｉなとの
めっきによる薄い層なので、第４図に示すように、電極
４も溝６内に入りこみ、しかも、接着剤７は液状なのて
、７１４６の底面６八を基板１の表面と平行に設けてお
いても、脚部３への下端を講６の底面６Δから一定の距
離に保つことは極めて困難であり、基板１の表面（すな
わち電極５の下面）と電極４の下端との距離ａは、各触
覚センサごとに、また同一触覚センサ３の両端でも、異
なってしまう。

第５図はその扛下　説明するための触覚センサ３の電極
４側からみた側面図である。第５図に示すように、触覚
センサ３の一端におりる電極４の基板１の面からの高さ
ｂと、他端における高さＣが異なってしまい、その結果
、センサ３上の受圧板２は、基板１と平行にならず、ま
た複数の受圧板を同一平面上に配列することはてきｉｔ
　くなる。

［発明か解決しようとする問題点コ せが可能で、信頼性の高い接続状態の得られる触覚セン
サと基板の接続方法を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、本発明は、触覚センサに
ハンプ状Ｎ　ａを設け、基板に設けられている溝内に触
覚センサの脚部をバンブ状電極の位置まで挿入してハン
グ状電極を基板上に設けた電極と当接させ、脚部と基板
とを接着した後、テープ状フィルムに担持されたはんだ
を基板の電極と触角センサのハンプ状電極を設け、基板
に重ね合わせ、テープ状フィルムの上からはんたを加熱
溶融し、バンプ状電極と基板上の電極をはんだイ」けす
る。

［作　用］ 本発明では、配線基板の上層部に設けた溝に触覚センサ
の脚部をはめて接着するのて、強固に接合され、かつ、
はめ合いの際センサに予め設けられたハンプ状電極かス
トッパーとして働くので、位置合わせのよいはめ合いか
実現し、しかもこのる。

［実施例コ 以下に、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、基板１の溝に触覚センサ３をはめ合わせた状
態を示す斜視図である。触覚センサ３の所望の位置にハ
ンプ状の電極８が設けられている。従来の電極４と同様
にして形成されたＮ１下地の上に、マスクを用いてはん
だめっきを行い、１００〜１５０μｍ厚のはんたバンブ
からなる電極８を形成できる。この際、マスクの使用に
よって、電極８の下縁を触覚センサ３と受圧板２の接着
面に対して正確に平行にすることがでとる。

第６図は溝６への脚部３へのはめ合い状況を示す断面図
である。脚部３Ａは接着剤を塗布した溝６内に挿入され
るか、ハンプ状電極８は基板１に設けられた電極５と接
し、溝６内には入らない。先に述へたように、バンプ状
電極８の下縁ば、触覚セサ３のバンプ状電極８を設けた
側からみた側面図で、センサ３の一端におけるハンプ状
電極８の基板１表面からの高さｂは、他端におりる高さ
Ｃと等しい。従って触覚センサ３上の受圧板２は基板１
と平行てありさらに複数の受圧板２は同一平面内に位置
する。

次にこのようにして基板１に接合された触覚センサ３の
ハンプ状電極８と基板１上の電極５との接続について説
明する。

電極５およびバンプ状電極８の幅はともに数１００μｍ
程度であり、通常のはんだごては使用できないので、レ
ーザはんた付性を採用する。しかし、レーザ照射によっ
て、バンプ状電極８を構成するはんたハンプを溶融して
も、電極５との良好な接続は得られない。

そこで、第８図に示すように、両電極５，８にまたかっ
てポリイミド等の透明なテープ状フィルム９に、所定間
隔置いてあらかしめ銅（Ｃｕ）箔にる。

この状態の断面図を第９図に示す。しかして、透明なテ
ープ状フィルム９を通してはんたハンプ１０に対しレー
ザビーム１２を部分的に照射しつつ、レーザビーム１２
を移動させると良好なはんだ付後のも、電極１３と物の
接触に対する保設膜として、かつ電気的絶縁被膜として
もそのまま使用できるからである。このようにして、は
んだ付の完成した状況を第１０図に示す。

次に、本発明接続方法の他の実施例を説明する。

木実層側にあって幻、第１２図および第１３図に示すよ
うにテープ状のフィルム９に所定間隔置いてにより、帯
はんた１４か溶融して両電極５および８か接続される。

木実層側では、フィルム９の押えと同じに良好なはんた
付か得られるので便利である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、配線基板の上層
部に設けた溝に触覚センサの脚部をはめいが実現し、し
かも両電極との電気的接合部にテープ状フィルムに担持
されたはんたを溶融してはんたイ」けするのて、微細な
直角配線接続が可能となる。この接続方法ははんだと同
しに電極部の保護と絶縁とか可能となり強度と信頼性に
すぐれるので、触覚センサたけてなく、広く電子部品の
立体的実装に極めて有効てあり、工業的価値が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の斜視図、 第２図は触覚センサを説明する斜視図、第３図は触覚セ
ンサと基板の講のはめ合いを説明する斜視図、 第４図は従来の接続方法を説明する断面図、第５図はそ
の側面図、 第６図は本発明の接続方法を説明する断面図、第７図は
その側面図、 第８図は本発明における第１の実施例のはんだ付方法を
説明する斜視図、 付方法を説明する断面図、 第１２図はその帯はんだ拡大平面図、 第１３図はその断面図である。 １・・・基板、 ２・・・受圧板、 ３・・・触覚センサ ３Ａ・・・脚部、 ４．５・・・電極、 ６・・・溝、 ６Ａ・・・底面、 ７・・・接着剤、 ８・・・バンプ状電極、 ９・・・テープ状フィルム、 １０・・・はんだバンブ、 １１・・・配線パターン、 １２・・・レーザ射出部、 １３・・・はんた何夜の電極、 １４・・・帯はんだ、 １５・・・加熱固定治具。 ’Ｊｕ毬）ＤＡ　　　エズノよ１１Ｊ質飯塚幸Ａ】　２ 貞弘山七ンサ乞り兇明すう４杵キ見図 Ｕ−す１才りだ′／すＣブイ（の電半弁告ｐの摩斗イ見
菌第１Ｏ図 算２実方牧４タリのＨんだｌ守あ）矢の区子訴ガ図第１
１図 辛７に／７璃挿乏ハ・ター〉劣仏災乎め７第１２図 辛ｑにりず参芳赤バクーン虞乞友ぜ資酌図第１３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　触覚センサにバンプ状電極を設け、基板に設けられて
   いる溝内に前記触覚センサの脚部を前記バンプ状電極の
   位置まで挿入して該バンプ状電極をら前記基板上に設け
   た電極と当接させ、前記脚部と前記基板とを接着した後
   、テープ状フィルムに担持されたはんだを前記基板の電
   極と前記触角センサのバンプ状電極との接合部に重ね合
   わせ、前記テープ状フィルムの上から前記はんだを加熱
   溶融し、前記バンプ状電極と前記基板上の電極をはんだ
   付けすることを特徴とする触覚センサと基板の接続方法
   。