7更外侧的区域被由聚酰亚胺等的树脂 或Si0 2、SiN等的绝缘膜构成的保护膜41覆盖。但是，在电极焊盘40的附近去除了保护膜 41，电极焊盘40从保护膜41露出。
[0069] 图7是表示静电电容的变化率的图。在图7中，示出理想曲线（作为目标的静电 电容的变化率）（α)、现有例的压力传感器中的静电电容的变化率（β)以及本发明的实施 方式的压力传感器中的静电电容的变化率（γ )。图8是将图7的X区间沿横轴方向放大表 示的图。
[0070] 图7的纵轴所示的静电电容的变化率AC/Co按如下方式定义。将因载荷而挠曲 的膜片与固定电极之间的静电电容设为C，并将膜片未挠曲时的膜片与固定电极之间的静 电电容设为Co。静电电容的变化率AC/Co是静电电容的变化AC = C - Co与静电电容 Co之比，表征为
[0071] Δ C/Co = (C - Co) /Co
[0072] 。
[0073] 在人按压对象物时，例如指尖感觉到的按压强度未必与载荷的大小成正比，虽然 在载荷小的范围会敏感地感觉按压强度的变化，但若载荷变大，则载荷的大小的不同将不 怎么感觉得到。理想曲线是将人按压压力传感器时的按压感（按压强度的感觉方式）作为 压力传感器的输出进行表现而得到的。
[0074] 图7的静电电容变化率几乎接近零的区域是膜片在与电介质层（电介质膜）未接 触的状态下挠曲的区域（未接触区域）以及静电电容变化率急速上升的区域（开始接触区 域）。在该未接触区域与开始接触区域，现有例的输出特性与理想曲线之差小。因此，在本 发明的实施方式中，在相当于开始接触区域的区域（区间I)，也与现有例相同，在整面形成 有电介质层。
[0075] 与此相对，在膜片与电介质层接触的面积逐渐变大的区域（动作区域），现有例的 输出特性成为较之于理想曲线更大的值。因此，在本发明的实施方式中，在相当于动作区域 的区域（区间II)，减小电介质层的存在比率，由此减小输出特性，趋近理想曲线。
[0076] 在膜片的大部分与电介质层接触、即使载荷变大接触面积也几乎不变化的区域 (饱和区域），在现有例的输出特性中，与理想曲线的偏离也小。但是，在本发明的实施方式 中，减小电介质层在区间II的存在比率来降低了输出特性的值。故而，在本发明的实施方 式中，在相当于饱和区域的区域（区间III)使电介质层的存在比率较之于区间II更大，由 此增大区间III中的输出特性，使得不偏离理想曲线。
[0077] 其结果，根据本发明的实施方式，能得到趋近理想曲线的输出特性。图9示出现有 例和本发明的实施方式中与理想曲线的偏离的比例。在此，将某载荷时的理想曲线的静电 电容设为Cr，并将现有例的静电电容设为Cc时，将100X (Ce - Cr)/Cr的最大值[%]称 为现有例与理想曲线的偏离的比例。同样，在将某载荷时的理想曲线的静电电容设为Cr， 并将本发明的实施方式的静电电容设为Cp时，将100X (Cp - Cr)/Cr的最大值[%]称为 本发明的实施方式与理想曲线的偏离的比例。从图9可知，在现有例的情况下，与理想曲 线偏离的比例约为6. 6 %，与此相对，在本发明的实施方式中，与理想曲线偏离的比例小至 2. O%。由此，根据本发明的实施方式，能将压力传感器的探测特性或输出特性调整得与人 的按压感相符。
[0078] 上表面电极37可以不是圆环状，可以设置呈圆弧状的多个上表面电极37(未图 示）。另外，可以不设置上表面电极37。这是由于，上基板35a具有导电性，因此如图10所 示，仅需要在膜片35的区域外在上基板35a的至少1处设置电极焊盘40即可。
[0079] (实施方式2)
[0080] 图11是本发明的实施方式2的压力传感器51的剖面图。
[0081] 在该压力传感器51中，在电介质层33不设置开口 39,而是根据与对置区域的中 心相距的半径（距离）来使电介质层33的厚度变化。由此，根据与对置区域的中心相距的 半径来使电介质层33的存在比率变化。尤其是在图11的情况下，将对置区域划分为3个 区间I、II、III，并使区间II中的电介质层33的厚度比区间I中的电介质层33的厚度薄。 进而，使区间III中的电介质层33的厚度比区间II中的电介质层33的厚度厚，且比区间 I中的电介质层33的厚度薄。在这样的实施方式中，也能起到与实施方式1同样的作用效 果。
[0082] 尽管在上述各实施方式中，将对置区域划分为3个区间来使电介质层33的图案或 者电介质层33的存在比率变化，但也可以划分为4个以上的区间来使电介质层33的图案 或者电介质层33的存在比率变化。
[0083] (实施方式3)
[0084] 图12是表示本发明的实施方式3的板型的输入装置61、例如触摸面板的构造的 剖面图。该输入装置61将上述实施方式1的多个压力传感器31 (传感器部）排列成阵列 状（例如，矩形状或蜂窝状）而成。各压力传感器31是电独立的，能够分别独立地检测对 各压力传感器31施加的压力。根据这样的输入装置61，能够像触摸面板那样检测由按压体 按压的点，也能够检测各点的按压强度（压力的大小）。
【主权项】
1. 一种静电电容型压力传感器，其特征在于，具备： 固定电极， 电介质层，其形成于所述固定电极的上方，以及 导电性的膜片，其隔着空隙形成于所述电介质层的上方； 在所述电介质层的与所述膜片对置的对置区域，电介质层在以所述对置区域的中央为 中心的圆周上的存在比率会根据与所述对置区域的中央相隔的距离而变化。2. 根据权利要求1所述的静电电容型压力传感器，其特征在于， 电介质层在所述对置区域的中央部与外周部的中间的存在比率小于电介质层在所述 对置区域的中央部的存在比率。3. 根据权利要求2所述的静电电容型压力传感器，其特征在于， 电介质层在所述对置区域的外周部的存在比率大于电介质层在所述对置区域的中央 部与外周部的中间的存在比率。4. 根据权利要求3所述的静电电容型压力传感器，其特征在于， 电介质层在所述对置区域的外周部的存在比率小于电介质层在所述对置区域的中央 部的存在比率。5. 根据权利要求1所述的静电电容型压力传感器，其特征在于， 在所述电介质层的所述对置区域设置开口， 根据与所述对置区域的中央相隔的距离来使所述开口的比率变化，从而使电介质层的 存在比率变化。6. 根据权利要求5所述的静电电容型压力传感器，其特征在于， 以所述对置区域的中央为中心，放射状地形成所述电介质层的开口。7. 根据权利要求1所述的静电电容型压力传感器，其特征在于， 在所述对置区域，根据与所述对置区域的中央相隔的距离来使所述电介质层的厚度变 化，从而使电介质层的存在比率变化。8. 根据权利要求1所述的静电电容型压力传感器，其特征在于， 根据与所述对置区域的中央相隔的距离，将所述对置区域划分为多个区间，并在各区 间将电介质层的存在比率设定为恒定。9. 一种输入装置，其特征在于，是将权利要求1所述的静电电容型压力传感器排列多 个而成的。
【专利摘要】在固定电极(32)的上表面形成电介质层(33)。通过使电介质层(33)的上表面向下方凹陷，从而在电介质层(33)的上表面形成凹槽(33a)。在电介质层(33)的上表面层叠上基板(35a)以覆盖凹槽(33a)。通过上基板(35a)的一部分，即位于凹槽(33a)的上方的区域，来形成呈薄膜状的导电性膜片(35)。在电介质层(33)的与膜片(35)对置的区域，使电介质层在以该对置区域的中央为中心的圆周上的存在比率根据与所述对置区域的中央相隔的距离而变化。
【IPC分类】G06F3/044, H01L29/84, G01L1/14, G01L5/00
【公开号】CN105008880
【申请号】CN201380074229
【发明人】井上胜之, 奥野敏明, 古村由幸
【申请人】欧姆龙株式会社
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2013年12月5日
【公告号】WO2014141550A1