调整电子笔包含的谐振电路的谐振频率的方法、电子笔及生产电子笔的方法与流程

1.本发明涉及调整电子笔包含的谐振电路的谐振频率的方法、电子笔及生产电子笔的方法。


背景技术：

2.在电磁谐振(emr)方式的输入系统中使用的电子笔中，具备lc谐振电路，该lc谐振电路由通过从位置检测装置的传感器线圈发送的磁场而励磁的线圈和与该线圈并联连接的电容器构成(例如，参照专利文献1、2)。当该谐振电路进入磁场中时，在线圈产生感应电动势，由此在谐振电路中蓄积电力。电子笔构成为利用该电力来进行包含笔压信息、侧开关信息等的笔信息的发送。
3.作为笔信息的具体的发送方法，已知有根据笔信息的内容将向谐振电路的信号的供给接通或断开从而作为数字信息而发送笔信息的方法、根据笔信息的内容使谐振电路的谐振频率变化从而作为谐振频率的位移而发送笔信息的方法等。以下，将前者的情况下的谐振电路的谐振频率和后者的情况下成为位移的基准的谐振频率统称为“基准谐振频率”。
4.为了使位置检测装置正确地接收电子笔发送的笔信息，需要使谐振电路的基准谐振频率与预先确定的标准值相等。但是，由于线圈的电感、电容器的电容产生制造上的误差，因此在刚组装谐振电路之后的阶段，无法避免基准谐振频率产生偏差。因此，在电子笔的制造工序中，预先将多个电容器并联配置，在组装谐振电路之后测定基准谐振频率，根据其结果利用激光切断布线，由此将几个电容器从电路断开，从而事后进行使基准谐振频率与上述标准值一致的处理。在专利文献1中公开了构成为能够进行这样的基准谐振频率的匹配的电子笔的例子。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本特许第6320231号
8.专利文献2：国际公开第2016/056299号


技术实现要素：

9.发明所要解决的课题
10.然而，以往，基准谐振频率的匹配是以配置于谐振电路内的多个电容器各自的电容值的额定值为前提来进行的。即，基于各电容器的电容值的额定值来预测切断布线后的基准谐振频率，基于该预测的结果来选择断开对象的电容器。
11.但是，实际的电容器的电容值存在制造上的误差，不限于成为与额定值相同的值。其结果是，若如上所述那样以额定值为前提来选择断开对象的电容器，则存在过度断开而基准谐振频率的调整失败的情况、必须多次重复电容器的选择和布线的切断等调整作业的效率恶化的情况。
12.因此，本发明的目的之一在于提供对能够适当地进行基准谐振频率的调整的电子笔包含的谐振电路的谐振频率进行调整的方法、电子笔及生产电子笔的方法。
13.用于解决课题的技术方案
14.本发明的方法是调整电子笔包含的谐振电路的谐振频率的方法，其中，所述电子笔包括：线圈；外部电容器；及集成电路，包括多个电容元件并联连接而构成的内部电容器阵列，由所述线圈、所述外部电容器及所述内部电容器阵列构成所述谐振电路，所述方法包括使用对所述内部电容器阵列的电容进行调整的调整单元和测定所述谐振电路产生的交变磁场的测定单元而进行的如下步骤：(1)状态变更步骤，变更构成所述内部电容器阵列的所述多个电容元件中的预先确定的一部分电容元件的状态；及(2)调整步骤，根据通过所述变更而变化的所述谐振电路的基准谐振频率的变化量，变更构成所述内部电容器阵列的所述多个电容元件中的所述一部分电容元件以外的1个以上的电容元件的一部分或全部的状态。
15.本发明的电子笔包括：线圈；外部电容器；及集成电路，包括多个电容元件并联连接而构成的内部电容器阵列，所述内部电容器阵列由通过规定的处理而变更了状态的一部分电容元件和未变更状态的剩余的电容元件混在一起而构成，所述电子笔构成为使用由所述线圈、所述外部电容器及所述剩余的电容元件构成的谐振电路来发送信号。
16.本发明的生产电子笔的方法是通过执行上述的方法来生产上述的电子笔的方法。
17.发明效果
18.根据本发明，能够在推定多个电容元件各自的电容变化量的基础上，调整基准谐振频率，因此能够适当地进行基准谐振频率的调整。
附图说明
19.图1是表示本发明的第一实施方式的电子笔1的外观的图。
20.图2是表示配置在图1所示的壳体2中的结构的俯视图。
21.图3是表示本发明的第一实施方式的电子笔1及集成电路6的电路结构的图。
22.图4是最小电容单元c
min
的示意性剖视图。
23.图5的(a)是表示电容器阵列c
1array
的结构的具体的例子的图，(b)是表示对于(a)所示的电容器c
atb
、c
a1
～c
a9
的每一个，由电位vc的施加引起的电容变化量(＝|c
1-c0|)的额定值、最大值、最小值及制造误差的一例的图。
24.图6的(a)是表示由各电容器ca的电位vc的施加引起的电容变化量的额定值与由电位vc的施加引起的实际的电容变化量的关系的图，(b)是将(a)的原点附近放大而成的图。
25.图7是表示外部装置30进行的第一谐振电路的基准谐振频率的调整处理的流程图。
26.图8是表示在图7的步骤s6中执行的基准谐振频率调整处理的详情的流程图。
27.图9是本发明的第一实施方式的变形例的最小电容单元c
min
的示意性剖视图。
28.图10是表示本发明的第二实施方式的电子笔1及集成电路6的电路结构的图。
29.图11是表示本发明的第三实施方式的电子笔1及集成电路6的电路结构的图。
具体实施方式
30.以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。
31.图1是表示本发明的第一实施方式的电子笔1的外观的图。如该图所示，电子笔1构成为具有筒状的壳体2、配置于壳体2的长边方向的一端的笔尖部件3及设置于壳体2的表面的操作开关4。其中，操作开关4在设置于壳体2的侧面的情况下被称为侧开关等，在设置于壳体2的端部的情况下被称为尾开关等。
32.使用电子笔1的用户在用一只手保持壳体2并使笔尖部件3与未图示的位置检测装置的触摸面抵接的状态下使电子笔1移动，从而进行向位置检测装置的输入。在输入时，电子笔1和位置检测装置构成为进行基于上述的电磁谐振(emr)方式的通信。电子笔1构成为通过该通信发送笔信息，该笔信息包含表示施加于笔尖部件3的压力(笔压)的笔压信息和表示操作开关4的接通断开状态的开关信息。详细内容后述，电子笔1构成为根据笔信息的内容使谐振电路的谐振频率变化，由此作为谐振频率的位移而发送笔信息。
33.图2是表示配置于图1所示的壳体2中的结构的俯视图。在该图中，还图示了为了调整电子笔1的谐振电路的基准谐振频率而使用的外部装置30。另外，图3是表示电子笔1及集成电路6的电路结构的图。
34.如图2所示，在壳体2中配置有基板5，在其上表面，除了图1所示的操作开关4之外，还配置有集成电路6、可变容量电容器vc、固定容量电容器c
b1
、c
b2
及多个焊盘7。另外，在基板5与笔尖部件3之间配置有线圈l。虽未图示，但它们通过设置在基板5上的布线等电连接。可变容量电容器vc、固定容量电容器c
b1
、c
b2
在配置于集成电路6的外侧的意义上是外部电容器。
35.由图3可知，可变容量电容器vc及固定容量电容器c
b1
、c
b2
与线圈l一起构成电子笔1的谐振电路(lc谐振电路)。此外，设置固定容量电容器c
b1
、c
b2
是因为仅通过设置在集成电路6内的电容器阵列c
1array
、c
2array
(后述)的电容，谐振电路的电容不足，在将来能够使电容器阵列c
1array
、c
2array
的电容大容量化的情况下，也可以不设置固定容量电容器c
b1
、c
b2
。
36.外部装置30构成为包括：测定装置31(测定单元)，测定在电子笔1的笔尖产生的交变磁场(电子笔1内的谐振电路产生的交变磁场)；调整装置32(调整单元)，调整电容器阵列c
1array
、c
2array
的电容；及探针33，经由多个焊盘7与集成电路6连接。外部装置30在电子笔1的制造工序的一部分中，为了进行电容器阵列c
1array
、c
2array
的电容调整而安装于电子笔1，在调整结束后从电子笔1卸下。
37.典型地，测定装置31是包含cpu、存储器以及进行电子笔1的位置检测的触摸传感器及传感器控制器的平板终端。由这样的测定装置31进行的交变磁场的测定以如下方式执行。即，首先，测定装置31使规定的电流流过触摸传感器，由此在触摸传感器的上表面生成磁场。当线圈l进入该磁场中时，在线圈l中产生感应电流，电子笔1内的谐振电路进行谐振。由此产生交变磁场，在触摸传感器中产生与该交变磁场的大小对应的电流。测定装置31通过测定该电流来测定交变磁场。此外，详细内容后述，在电子笔1内排他地设置有基准谐振频率不同的2个谐振电路(后述的第一及第二谐振电路)，通过操作开关4的操作来切换有效的谐振电路。因此，优选的是，在进行基准谐振频率的测定时，根据将2个谐振电路中的哪一个作为测定对象来适当地进行操作开关4的操作。
38.测定装置31还构成为，cpu读出并执行存储于存储器的程序，从而能够执行进行电
子笔1的设定所需的各种处理。在这样执行的处理中包含如下处理：根据交变磁场的测定结果取得电子笔1内的谐振电路的基准谐振频率的当前值，根据取得的当前值和标准值，经由调整装置32及集成电路6来调整电容器阵列c
1array
、c
2array
的电容，由此调整电子笔1内的谐振电路的基准谐振频率。关于其详情，将在后面参照图5～图8进行详细说明。
39.调整装置32是由印刷电路组件(pca)板中包含的电子部件构成的装置，经由探针33与集成电路6连接。调整装置32从测定装置31接收包含电容器阵列c
1array
、c
2array
的电容的具体的调整内容的指示(电容调整设定指示)，按照该指示进行向集成电路6内的电容器位区域(后述)的写入，由此进行电容器阵列c
1array
、c
2array
的电容调整。
40.再次着眼于电子笔1的内部，可变容量电容器vc是构成为电容根据施加于笔尖部件3的笔压而变化的电容器。另外，固定容量电容器c
b1
、c
b2
分别与可变容量电容器vc并联连接，起到在设计阶段调整电子笔1的谐振电路的基准谐振频率的作用。
41.集成电路6构成为具有：包含存储器11的控制电路10；开关12；2个电容器阵列c
1array
、c
2array
(内部电容器阵列)；与谐振电路连接的端子c1p、c1m、c2p、c2m；及用于从外部装置30(外部调整单元)接受电压、电流、信号、指令的输入的各种引脚。各种引脚与图2所示的多个焊盘7一对一地连接，典型地，包含：电源端子vpp，从外部装置30接受电位vpp的供给；电源端子vdd，从外部装置30接受电位vdd(＜vpp)的供给；接地端子gnd，从外部装置30接受接地电位gnd(＜vdd)的供给；数据端子sdat，从外部装置30接受包含指令的任意的数据sdat(电流)的供给；时钟端子sclk，从外部装置30接受动作时钟信号sclk的供给；及预备端子pio。此外，预备端子pio可以与外部装置30连接，也可以与未图示的其他装置连接。另外，设置于集成电路6的各端子(包括引脚)优选为依据串行总线的规格的i2c的端子。
42.端子c1p在集成电路6的外侧与可变容量电容器vc的一端、固定容量电容器c
b1
、c
b2
各自的一端及线圈l的一端共同连接。另外，端子c2p在集成电路6的外侧与端子c1p短路。端子c1m在集成电路6的外侧与可变容量电容器vc的另一端、固定容量电容器c
b1
的另一端、线圈l的另一端及操作开关4的一端共同连接。端子c2m在集成电路6的外侧与固定容量电容器c
b2
的另一端及操作开关4的另一端共同连接。
43.为了说明，假设在集成电路6内端子c1p、c1m之间、端子c2p、c2m之间分别为开路，则在操作开关4为断开的情况下，可变容量电容器vc及固定容量电容器c
b1
成为相对于线圈l并联连接的状态，由它们的合成电容和线圈l构成谐振电路。以下，有时将该谐振电路称为“第一谐振电路”。由于包括可变容量电容器vc，因此第一谐振电路的谐振频率根据笔压而变化。因此，通过使用第一谐振电路，实现发送笔压作为谐振频率的位移。
44.另一方面，在操作开关4为接通的情况下，可变容量电容器vc、固定容量电容器c
b1
及固定容量电容器c
b2
成为相对于线圈l并联连接的状态，由它们的合成电容和线圈l构成谐振电路。以下，有时将该谐振电路称为“第二谐振电路”。由于包括可变容量电容器vc，因此第二谐振电路的谐振频率也根据笔压而变化。因此，通过使用第二谐振电路，也能够实现发送笔压作为谐振频率的位移。
45.此外，第二谐振电路为在第一谐振电路追加了固定容量电容器c
b2
的结构，因此在第二谐振电路和第一谐振电路中，与笔压对应的谐振频率的位移范围不同。因此，通过根据操作开关4的接通断开状态来切换第一及第二谐振电路，还能够实现发送开关信息作为谐振频率的位移。
46.电容器阵列c
1array
具有在端子c1p、c1m之间并联连接多个电容元件cd而成的结构，多个电容元件cd是分别将开关sa、电容器ca及开关sb依次串联连接而成的。各电容器ca为在端子c1p、c1m之间并联连接的结构，因此电容器阵列c
1array
构成第一及第二谐振电路各自的一部分。
47.另外，电容器阵列c
2array
具有在端子c2p、c2m之间并联连接多个电容元件cd而成的结构，多个电容元件cd是分别将开关sa、电容器ca及开关sb依次串联连接而成的。各电容器ca为在端子c2p、c2m之间并联连接的结构，因此电容器阵列c
2array
构成第二谐振电路的一部分。
48.更详细地说，构成电容器阵列c
1array
、c
2array
的各电容器ca分别通过将规定电容的多个电容器(以下，称为“最小电容单元c
min”)中的1个以上并联连接而构成。因此，各电容器ca的电容值成为最小电容单元c
min
的电容值的整数倍。各最小电容单元c
min
在同一基板上以同一工艺形成，因此可视为具有同一物理特性。
49.图4是最小电容单元c
min
的示意性剖视图。如该图所示，最小电容单元c
min
具有在基板20上依次层叠有绝缘膜21、浮栅22、栅电极23的结构。该结构与浮栅型的闪存类似，但在既可以具有源极及漏极也可以不具有源极及漏极这一点上与闪存不同。
50.基板20例如掺杂有n型的杂质的硅基板等n型半导体构成。绝缘膜21例如由氧化硅或氮化硅等绝缘材料构成。栅电极23例如由导电性的金属等导电材料构成。
51.浮栅22例如由掺杂有n型杂质的多晶硅等n型半导体构成。但是，在调整谐振频率前的阶段，由于耗尽化，浮栅22处于未注入电荷的状态(初始状态)。因此，当调整基准谐振频率前的阶段中的最小电容单元c
min
的静电电容设为c0时，c0由下式(1)表示。其中，c
ox
是绝缘膜21的静电电容。
52.[公式1]
[0053]
c0＝c
ox
…
(1)
[0054]
另外，开关sa构成为具有：与构成对应的电容器ca的1个以上的最小电容单元c
min
各自的栅电极23共同连接的共用端子；与端子c1p或端子c2p连接的第一选择端子；及被供给电位vc的第二选择端子。同样地，开关sb构成为具有：与构成对应的电容器ca的1个以上的最小电容单元c
min
各自的基板20(所谓的背栅)共同连接的共用端子；与端子c1m或端子c2m连接的第一选择端子；及被供给接地电位gnd的第二选择端子。在本实施方式中，电位vc为比接地电位gnd高的电位。各开关sa、sb均在初始状态下成为共用端子与第一选择端子连接的状态。
[0055]
返回图3。控制电路10按照来自外部装置30的指示，调整电容器阵列c
1array
、c
2array
的电容。具体而言，按照来自外部装置30的指示，通过利用控制信号bc1来变更电容器阵列c
1array
内的各电容元件cd的状态，从而调整电容器阵列c
1array
的电容，由此调整第一及第二谐振电路的基准谐振频率，并且按照来自外部装置30的指示，通过利用控制信号bc2来变更电容器阵列c
2array
内的各电容元件cd的状态，从而调整电容器阵列c
2array
的电容，由此调整第二谐振电路的基准谐振频率。电容元件cd是控制电路10进行的状态变更的控制单位，在本实施方式中，各电容元件cd的状态的变更通过将构成该电容元件cd的1个以上的最小电容单元c
min
各自的静电电容从上述c0(初始状态)变更为后述的c1(变更完毕状态)来进行。关于变更完毕状态的详情，在后面叙述。
[0056]
在控制电路10的存储器11内，针对每个电容元件cd，设置存储表示是否变更其状态的值的电容器位区域。该值由外部装置30使用上述的数据sdat写入到电容器位区域内。控制电路10构成为基于存储在电容器位区域的值来生成控制信号bc1、bc2并供给到电容器阵列c
1array
、c
2array
。
[0057]
另外，控制电路10构成为具有基于从外部装置30供给的电位vpp或电位vdd来生成电位vc的功能。控制电路10在开始基准谐振频率的变更时，开始这样生成的电位vc向各开关sa的第二选择端子的供给，并且相对于各开关sb的第二选择端子，开始从外部装置30供给的接地电位gnd的供给。
[0058]
在基准谐振频率的变更中，控制电路10针对电容器阵列c
1array
包含的多个电容元件cd中的、在电容器位区域内存储有表示变更状态的值的电容元件cd，生成用于将对应的开关sa、sb分别切换到第二选择端子侧的控制信号bc1并供给到对应的开关sa、sb。然后，在规定时间后，生成用于将对应的开关sa、sb分别切换到第一选择端子侧的控制信号bc1并供给到对应的开关sa、sb。
[0059]
另外，控制电路10针对电容器阵列c
2array
包含的多个电容元件cd中的、在电容器位区域内存储有表示变更状态的值的电容元件cd，生成用于将对应的开关sa、sb分别切换到第二选择端子侧的控制信号bc2并供给到对应的开关sa、sb。然后，在规定时间后，生成用于将对应的开关sa、sb分别切换到第一选择端子侧的控制信号bc2并供给到对应的开关sa、sb。
[0060]
控制电路10通过进行以上那样的控制信号bc1、bc2的生成及供给，对在电容器位区域内存储有表示变更状态的值的电容元件cd内的电容器ca，在规定时间内施加电位vc。
[0061]
在此，再次参照图4，在施加电位vc时，存在于基板20内的电子被吸引到与绝缘膜21的边界附近，其中的一部分由于隧道效应而移动到浮栅22内。这样蓄积在浮栅22内的电子在电位vc的施加结束后也残留在浮栅22内。即，浮栅22成为被注入了电荷的状态。其结果是，在浮栅22内形成耗尽层，因此，如果将该耗尽层的静电电容设为cd，则最小电容单元c
min
的电容变化为由下式(2)表示的值c1。这样，实现电容元件cd的状态变更。
[0062]
[公式2]
[0063][0064]
由式(2)可知，值c1是与绝缘膜21的静电电容c
ox
和耗尽层的静电电容cd的串联连接对应的值。此外，耗尽层的静电电容cd根据耗尽层宽度的变化而变化，但通过充分地注入电荷而使浮栅22完全耗尽化，最终能够使其稳定在恒定值。因此，优选电位vc的施加持续到浮栅22完全耗尽化的程度。
[0065]
如上所述，电容器阵列c
1array
构成第一及第二谐振电路各自的一部分。因此，通过如上述那样向构成电容器阵列c
1array
内的各电容器ca的1个以上的最小电容单元c
min
各自的浮栅22单独地注入电子，由此将各电容元件cd的状态从上述的初始状态单独地切换为上述的变更完毕状态，从而变更第一及第二谐振电路的基准谐振频率。
[0066]
另外，如上所述，电容器阵列c
2array
构成第二谐振电路的一部分。因此，第二谐振电路的基准谐振频率也通过如下方式进行变更：如上所述那样向构成电容器阵列c
2array
内的各电容器ca的1个以上的最小电容单元c
min
各自的浮栅22单独地注入电子，由此将各电容元件cd的状态从上述的初始状态单独地切换为上述的变更完毕状态。
[0067]
对控制电路10进行的其他处理进行说明。控制电路10还具有根据使用上述的数据sdat供给的来自外部装置30的指示来控制操作开关4的有效/无效的功能。具体而言，首先，开关12连接在端子c1m与端子c2m之间。控制电路10在被指示了操作开关4的无效化的情况下，生成使开关12接通的使能信号sswen并供给到开关12。由此，在集成电路6的内部，端子c1m与端子c2m短路，因此操作开关4成为无效。另外，控制电路10在被指示了操作开关4的有效化的情况下，生成使开关12断开的使能信号sswen，并供给到开关12。由此，在集成电路6的内部，端子c1m与端子c2m被断开，因此操作开关4成为有效。
[0068]
另外，存储器11内的自由区域是存储用于将电子笔1与其他电子笔区别的笔id及其他信息的区域。存储于自由区域内的信息也由外部装置30使用上述的数据sdat写入。此外，电子笔1也可以将存储于存储器11内的自由区域的笔id作为笔信息的一部分向位置检测装置发送。由此，位置检测装置能够针对每个电子笔1执行不同的处理(例如，按照每个电子笔1改变描绘色的处理)。
[0069]
接下来，参照图5～图8详细地说明为了调整第一及第二谐振电路的基准谐振频率而由外部装置30执行的处理。以下，举出通过电容器阵列c
1array
的电容值的调整来调整第一谐振电路的基准谐振频率的情况进行说明。
[0070]
图5的(a)是表示电容器阵列c
1array
的结构的具体的例子的图。该图所示的电容器阵列c
1array
构成为具有10个电容器c
atb
、c
a1
～c
a9
来作为电容器ca。在此外，图5的(a)中，仅将图3所示的电子笔1的结构中的与电容器阵列c
1array
相关的部分抽出表示，但实际的结构如图3所示。
[0071]
图5的(b)是表示对于电容器c
atb
、c
a1
～
ca9
的每一个，由电位vc的施加引起的电容变化量(＝|c
1-c0|)的额定值、最大值、最小值及制造误差的一例的图。在该图的例子中，将上述的最小电容单元c
min
的电容变化量的额定值设定为0.5ff，因此，电容器c
atb
、c
a1
～c
a9
的电容变化量的额定值均为0.5ff的整数倍。另外，电容器c
atb
、c
a1
～c
a9
各自的电容变化量被设定为互不相同的值。
[0072]
更具体而言，如图5的(b)所示，电容器c
a(9-k)
(k为0～8的整数)的电容变化量的额定值被设定为将最小电容单元c
min
的电容变化量的额定值0.5ff乘以大致2的k次方而得到的值。这是为了在宽范围内且尽可能高效地进行电容器阵列c
1array
的电容的调整。另一方面，电容器c
atb
的电容变化量的额定值被设定为电容器c
a1
～c
a9
的电容变化量的最大值与最小值之间的中间值(例如，10ff)。详细内容将在下面进行说明，电容器c
atb
用于推定电容器c
a1
～c
a9
的电容变化量中产生的制造误差，通过将电容器c
atb
的额定值设定为这样的值，能够提高推定的精度。
[0073]
图6的(a)是表示各电容器ca的电位vc的施加引起的电容变化量的额定值与电位vc的施加引起的实际的电容变化量的关系的图，图6的(b)是将图6的(a)的原点附近放大而成的图。如上所述，电容器c
atb
、c
a1
～c
a9
分别由在同一基板20上以同一工艺形成的1个以上的最小电容单元c
min
构成，因此在电容器c
atb
、c
a1
～c
a9
各自中产生的制造误差实质上为相同的值。例如，如果在电容器c
atb
中产生了+15％的制造误差，则在电容器c
a1
～c
a9
各自中也产生了+15％的制造误差。另外，例如在电容器c
atb
中产生了-15％的制造误差，则在电容器c
a1
～c
a9
各自中产生了-15％的制造误差。因此，如图6的(a)及图6的(b)所示，由各电容器ca的电位vc的施加引起的电容变化量的额定值和由电位vc的施加引起的实际的电容变化量的
关系被描绘在具有与制造误差的大小对应的斜率的直线上。以下，将该直线的斜率称为“电容变化梯度”。
[0074]
外部装置30利用这样的电容器c
atb
、c
a1
～c
a9
的性质高精度地推定电容器c
a1
～c
a9
的电容变化量，以推定出的电容变化量为前提，进行第一谐振电路的基准谐振频率的调整。以下，参照处理流程图，对外部装置30进行的处理进行具体说明。
[0075]
图7是表示外部装置30进行的第一谐振电路的基准谐振频率的调整处理的流程图。该处理作为电子笔1的制造工序的一部分而执行。此外，在以下的说明中，有时将包含电容器c
atb
的电容元件cd称为“测试位”，将分别包含电容器c
a1
～c
a9
的多个电容元件cd分别称为“调整位”。
[0076]
首先，如图7所示，外部装置30测定第一谐振电路的基准谐振频率(步骤s1。第一测定步骤)。接着，外部装置30通过对上述的电容器位区域进行写入并使控制电路10进行规定的处理，从而变更测试位(预先确定的一部分电容元件cd)的状态(步骤s2。状态变更步骤)。在本实施方式中，该规定的处理是通过施加电位vc而向电容元件cd包含的电容器ca的浮栅22(参照图4)注入电荷，从而使该电容器ca的电容值变化的处理。然后，再次测定第一谐振电路的基准谐振频率(步骤s3。第二测定步骤)，根据在步骤s1、s3中分别测定出的基准谐振频率(测试位的状态变更前后的基准谐振频率)，推定测试位的实际的电容变化量(步骤s4。第一推定步骤)。具体而言，基于下式(3)，计算测试位的实际的电容变化量c
atbr
。其中，式(3)中的l是图3所示的线圈l的电感。另外，f1是在步骤s1中测定出的基准谐振频率，f2是在步骤s3中测定出的基准谐振频率。
[0077]
[公式3]
[0078][0079]
接着，外部装置30基于推定出的测试位的电容变化量和测试位的电容变化量的额定值，计算参照图6说明的电容变化梯度(即，测试位及多个调整位共同的制造误差)。例如，如果推定出的测试位的电容变化量比测试位的电容变化量的额定值大15％，则计算出电容变化梯度为1.15。然后，基于计算出的电容变化梯度，推定各调整位的实际的电容变化量(步骤s5。第二推定步骤)。例如，如果计算出的电容变化梯度为1.15，则推定为包含电容变化量的额定值为30ff的电容器c
a3
的电容元件(参照图5的(b))的实际的电容变化量为30
×
1.15＝34.5ff。之后，外部装置30基于通过步骤s6推定出的各调整位的实际的电容变化量，进行调整第一谐振电路的基准谐振频率的基准谐振频率调整处理(步骤s6。调整步骤)
[0080]
图8是表示在图7的步骤s6中执行的基准谐振频率调整处理的详情的流程图。在该处理中，通过外部装置30进行如下处理：在测试位的状态变更前后的基准谐振频率的差异相对较大的情况下，以与该差异相对较少的情况相比，变更状态的1个以上的电容元件cd的电容变化量的额定值的合计变小的方式，选择成为状态变更的对象的1个以上的电容元件cd，变更所选择的1个以上的电容元件cd(调整位的一部分或全部)的状态。具体而言，如图8所示，外部装置30首先判定最后测定出的基准谐振频率是否收敛于调整目标范围内(步骤s10)。此外，调整目标范围是为了与位置检测装置之间进行正常的通信所需的基准谐振频率的值的范围，由电子笔的规格决定。如果步骤s10的判定结果为肯定，则外部装置30返回调整ok并结束处理。
[0081]
另一方面，如果步骤s10的判定结果为否定，则外部装置30判定是否能够以收敛于调整目标范围的方式调整基准谐振频率(步骤s11)。具体而言，使用在步骤s6中推定出的各调整位的电容变化量，推定在对所有的调整位施加了电位vc的情况下得到的基准谐振频率。然后，如果在步骤s3中测定出的基准谐振频率与推定出的基准谐振频率之间至少包含一部分调整目标范围，则判定为能够调整，否则判定为不能调整。在得到不能调整的判定结果的情况下，外部装置30返回调整ng并结束处理。在该情况下，作为处理对象的电子笔1作为不良品而成为废弃的对象。
[0082]
在步骤s11中得到能够调整的判定结果的外部装置30基于各调整位的电容变化量(在步骤s6中推定出的值)和最后测定出的基准谐振频率与调整目标(例如，调整目标范围包含的值中的最接近最后测定出的基准谐振频率的值)之间的差，选择为了粗调整而变更状态的调整位(步骤s12)。该选择例如仅将电容变化量比较大的调整位(例如，分别包含电容器c
a1
～c
a4
的4个电容元件cd)作为选择对象，以在基准谐振频率不超过调整目标的范围内尽可能地接近调整目标的方式执行。
[0083]
接着，外部装置30判定在步骤s12中是否选择了1个以上的变更状态的调整位(步骤s13)。其结果是，判定为选择了1个以上的外部装置30通过进行向上述的电容器位区域的写入而使控制电路10进行上述规定的处理，由此，变更所选择的调整位的状态(步骤s14)。然后，再次测定第一谐振电路的基准谐振频率(步骤s15)。
[0084]
在结束了步骤s15的情况下，或者在步骤s13中判定为1个也没有被选择的情况下，外部装置30基于各调整位的电容变化量(在步骤s6中推定出的值)和最后测定出的基准谐振频率与调整目标之间的差，选择为了细致调整而变更状态的调整位(步骤s16)。该选择例如仅将电容变化量比较小的调整位(例如，分别包含电容器c
a5
～c
a9
的5个电容元件cd)作为选择对象，以尽可能接近调整目标的方式执行。此外，分开执行步骤s12～s14的粗调整和步骤s16～s18的细致调整是因为，在实际变更电容元件的状态前的阶段，难以准确地预测作为变更的结果而得到的基准谐振频率。
[0085]
接着，外部装置30判定在步骤s16中是否选择了1个以上的变更状态的调整位(步骤s17)。其结果是，判定为选择了1个以上的外部装置30通过进行向上述的电容器位区域的写入而使控制电路10进行上述规定的处理，由此，变更所选择的调整位的状态(步骤s18)。然后，再次测定第一谐振电路的基准谐振频率(步骤s19)。
[0086]
在结束了步骤s19的情况下，或者在步骤s17中判定为1个也没有被选择的情况下，外部装置30使处理返回步骤s10。由此，反复进行上述的处理，最终将调整ok或调整ng的任一个作为结果，处理结束。
[0087]
在此，在到此为止的说明中，举出了通过电容器阵列c
1array
的电容值的调整来调整第一谐振电路的基准谐振频率的情况，但在第一谐振电路的基准谐振频率的调整完成后，通过电容器阵列c
2array
的电容值的调整来调整第二谐振电路的基准谐振频率也是同样的。但是，构成电容器阵列c
2array
的多个最小电容单元c
min
与构成电容器阵列c
1array
的多个最小电容单元c
min
在同一基板上以同一工艺形成，因此不需要反复进行图7的步骤s1～s5，在第一谐振电路的基准谐振频率的调整时使用在图7的步骤s5中计算出的电容变化梯度，以电容器阵列c
2array
内的各电容元件cd为对象进行图8所示的基准谐振频率调整处理即可。也不需要在电容器阵列c
2array
内设置测试位。但是，当然可以在电容器阵列c
2array
内设置测试位，
为了调整第二谐振电路的基准谐振频率，与调整第一谐振电路的基准谐振频率时分开地进行图7的步骤s1～s5。
[0088]
如上所述，根据本实施方式的电子笔1的制造方法，在使用具有浮栅的电容器ca来构成各电容元件cd的情况下，能够在利用测试位而推定多个调整位各自的电容变化量的基础上调整基准谐振频率，因此能够适当地进行第一及第二谐振电路的基准谐振频率的调整。
[0089]
另外，根据本实施方式的集成电路6，在构成电容器阵列c
1array
、c
2array
的多个电容元件cd中，包含在制造阶段必须切换为变更完毕状态的测试用的电容元件cd，因此能够推定多个调整位各自的电容变化量。
[0090]
此外，在本实施方式中，对由n型半导体构成浮栅22的例子进行了说明，但也可以由掺杂有p型的杂质的多晶硅等p型半导体构成浮栅22。以下，参照图9进行说明。
[0091]
图9是本发明的第一实施方式的变形例的最小电容单元c
min
的示意性剖视图。该图所示的例子在基板20由掺杂有p型的杂质的硅基板(p型半导体)构成、浮栅22由掺杂有p型的杂质的多晶硅(p型半导体)构成、以及电位vc为比接地电位gnd低的电位这一点上与图4所示的例子的不同。
[0092]
在基于图9的例子的最小电容单元c
min
中，如上所述，在规定时间内施加了电位vc的情况下，存在于基板20内的空穴(正孔)被吸引到与绝缘膜21的边界附近，其中的一部分由于隧道效应而移动到浮栅22内。而且，在浮栅22内蓄积的空穴在电位vc的施加结束后也残留在浮栅22内。因此，由于浮栅22耗尽化，所以与基于图4的例子的最小电容单元c
min
同样地，能够通过控制电路10变更最小电容单元c
min
的电容。在该情况下，上述的规定的处理也是通过电位vc的施加而向电容元件cd包含的电容器ca的浮栅22注入电荷，从而使该电容器ca的电容值变化的处理。此外，在图9的例子中，也优选电位vc的施加持续电位vc的施加，直至浮栅22完全耗尽化的程度，使耗尽层的静电电容稳定。
[0093]
另外，也可以不使用浮栅型的闪存，而使用与电荷阱型的闪存类似的构造来构成最小电容单元c
min
。在该情况下，上述的规定的处理成为通过施加规定电位而向电容元件cd包含的电容器的电荷捕获绝缘膜注入电荷，从而使该电容器的电容值变化的处理。
[0094]
接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。本实施方式在各电容元件cd包含熔丝元件h来代替开关sa、sb这一点上与第一实施方式不同，在其他方面与第一实施方式相同，因此对相同的结构标注相同的标号，以下着眼于与第一实施方式的不同点进行说明。
[0095]
图10是表示本实施方式的电子笔1及集成电路6的电路结构的图。如该图所示，本实施方式的电容元件cd具有电容器cb及熔丝元件h依次串联连接而成的结构。电容器cb的具体的种类没有特别限定，可以将mim(metal-insulator-metal：金属-绝缘体-金属)、mom(metal-oxide-metal：金属-氧化物-金属)等在半导体制造工艺中生成的各种电容器用作电容器cb。
[0096]
在本实施方式中，电容元件cd的状态的变更通过对该电容元件cd包含的熔丝元件h施加规定的电压，将该熔丝元件h从未被切断的状态(初始状态)变更为切断的状态(变更完毕状态)来进行。即，本实施方式中的上述规定的处理是切断作为处理对象的电容元件cd包含的熔丝元件h的处理。
[0097]
具体而言，外部装置30在图7的步骤s2、或图8的步骤s14、s18中想要变更特定的电
容元件cd的状态的情况下，控制控制电路10，以对该电容元件cd内的熔丝元件h供给用于切断熔丝元件h的控制信号bc1。由此，该熔丝元件h被切断，对应的电容器cb从电路断开，因此对应的电容元件cd的状态被变更。由熔丝元件h的切断引起的电容元件cd的电容变化量成为电容器cb的静电电容。
[0098]
在本实施方式中，电容器阵列c
1array
、c
2array
中的任意1个以上的电容元件cd作为测试位被安装。因此，根据本实施方式的电子笔1的制造方法，在以包含与电容器cb串联连接的熔丝元件h的方式构成各电容元件cd的情况下，能够利用测试位，在推定多个调整位各自的电容变化量的基础上调整基准谐振频率，因此能够适当地进行第一及第二谐振电路的基准谐振频率的调整。
[0099]
另外，根据本实施方式的集成电路6，在构成电容器阵列c
1array
、c
2array
的多个电容元件cd中，包含在制造阶段必须切换为变更完毕状态的测试用的电容元件cd，因此能够推定多个调整位各自的电容变化量。
[0100]
此外，在本实施方式中，说明了与各电容器cb串联地连接熔丝元件h的例子，但也能够适于其他种类的元件。例如，可以将反熔丝元件与各电容器cb串联地连接，也可以使用mems(micro electro mechanical systems：微机电系统)悬臂等mems开关。
[0101]
反熔丝元件与熔丝元件h相反，是在初始状态下不导通，但通过施加规定值以上的电压而成为导通状态(变更完毕状态)的元件。因此，控制电路10通过使各电容元件cd内的反熔丝元件导通，能够变更各电容元件cd的状态。在该情况下，上述规定的处理成为使作为处理对象的电容元件cd包含的反熔丝元件导通的处理。
[0102]
另外，mems开关是能够通过施加电压来切换接通或断开的元件。也可以将mems开关为接通的状态和为断开的状态中的任一个用作初始状态，控制电路10通过切换各电容元件cd内的mems开关的接通断开状态，能够变更各电容元件cd的状态。在该情况下，上述规定的处理成为切换作为处理对象的电容元件cd包含的mems开关的接通或断开的处理。
[0103]
接下来，对本发明的第三实施方式进行说明。本实施方式在不是电子笔1内的谐振电路的谐振频率本身，而是根据其差分来发送笔信息这一点、以及能够变更可变容量电容器的电容这一点上与第一实施方式不同，关于其他方面，包括在电容器阵列c
1array
、c
2array
中包含1个以上的测试位方面与第一实施方式相同。因此，以下，对相同的结构标注相同的标号，着眼于与第一实施方式的不同点进行说明。
[0104]
图11是表示本实施方式的电子笔1及集成电路6的电路结构的图。如该图所示，本实施方式的电子笔1构成为还具有可变容量电容器vc
dph
。可变容量电容器vc
dph
与可变容量电容器vc同样地，是构成为电容根据施加于笔尖部件3(参照图1)的笔压而变化的电容器。另外，集成电路6构成为还具有开关13、14、固定容量电容器c
md
、与谐振电路连接的端子dphc、dphi。
[0105]
首先，着眼于集成电路6的外侧，本实施方式的可变容量电容器vc的另一端不与端子c1m连接，而与端子dphc连接。另外，可变容量电容器vc
dph
连接在端子dphc、dphi之间。
[0106]
接着，着眼于集成电路6的内侧，开关13被设置在端子c1m与开关14的共用端子之间。另外，开关14构成为具有与开关13的一端连接的共用端子、与端子dphc连接的第一选择端子、经由固定容量电容器c
md
与端子dphi连接的第二选择端子。
[0107]
控制电路10构成为具有如下功能：按照来自位置检测装置的指示，通过控制信号
dphen1来控制开关13的接通断开状态的功能；按照来自位置检测装置的指示，通过控制信号dphen2来控制开关14的选择状态的功能。
[0108]
与本实施方式的电子笔1对应的位置检测装置构成为，根据包含可变容量电容器vc的谐振电路(上述的第一及第二谐振电路)的谐振频率(以下，称为“第一谐振频率”)与不包含可变容量电容器vc的谐振电路(从第一及第二谐振电路去除可变容量电容器vc后的谐振电路)的谐振频率(以下，称为“第二谐振频率”)的差分，接收电子笔1发送的笔信息。
[0109]
具体而言，位置检测装置首先对电子笔1进行指示，以使开关13接通，使开关14的连接为第一选择端子侧。该指示例如可以通过变更从未图示的传感器线圈发送的磁场的发送持续时间来进行(详细而言，参照专利文献2)，在电子笔1及位置检测装置与其他通信单元(例如，蓝牙(注册商标)等近距离无线通信)对应的情况下，也可以使用该通信单元来进行。这一点对于后述的其他指示也是同样的。在进行了该指示后，位置检测装置检测的谐振频率成为反映了笔压及操作开关4的状态的第一谐振频率。
[0110]
接着，位置检测装置对电子笔1进行指示，以使开关13断开。在进行了该指示后，位置检测装置检测的谐振频率成为不反映笔压的第二谐振频率。
[0111]
位置检测装置取得这样检测的第一及第二谐振频率的差分，基于取得的差分，取得笔信息。通过这样取得笔信息，即使在出厂时间点成为与标准值相等的值的第一及第二谐振电路的基准谐振频率由于金属的接近、温度变化、经年变化等而变动的情况下，由于变动量通过差分的取得而被抵消，因此位置检测装置能够正确地检测笔信息。
[0112]
另外，与本实施方式的电子笔1对应的位置检测装置构成为基于用户操作来变更电子笔1的笔压曲线(表示施加于笔尖部件3的笔压与谐振频率的变化量的关系的曲线)。
[0113]
具体而言，本实施方式的电子笔1对应于与可变容量电容器vc
dph
及固定容量电容器c
md
从第一及第二谐振电路断开的状态对应的第一笔压曲线和与可变容量电容器vc
dph
及固定容量电容器c
md
与可变容量电容器vc串联连接的状态对应的第二笔压曲线这两种笔压曲线。位置检测装置构成为，基于用户操作选择第一及第二笔压曲线中的任一方，在选择了第一笔压曲线的情况下，指示电子笔1，使开关13接通，使开关14的连接为第一选择端子侧，另一方面，在选择了第二笔压曲线的情况下，指示电子笔1，使开关13接通，使开关14的连接为第二选择端子侧。电子笔1按照该指示，控制开关13、14的各状态。由此，能够根据用户操作来变更电子笔1的笔压曲线，作为其结果，能够以2个阶段变更电子笔1的书写感觉(描绘感觉)。
[0114]
如上所述，根据本实施方式的集成电路6及电子笔1，除了与第一及第二实施方式相同的效果之外，还得到如下效果：即使在基准谐振频率的调整后存在因金属的接近、温度变化、经年变化等引起的基准谐振频率的变动，也能够在位置检测装置侧正确地检测笔信息。另外，作为其结果，笔压的精度提高，因此位置检测装置能够将用于判定电子笔1是否与触摸面接触的笔压的阈值(接通载荷)设定为更小的值。
[0115]
另外，根据本实施方式的集成电路6及电子笔1，能够根据用户操作，以2个阶段变更电子笔1的书写感觉(描绘感觉)。
[0116]
以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明丝毫不限定于这样的实施方式，本发明当然能够在不脱离其主旨的范围内以各种方式实施。
[0117]
例如，在上述各实施方式中，举出了通过谐振频率的位移来发送笔信息的情况，但
本发明也能够应用于通过根据笔信息的内容来接通或断开向谐振电路的信号的供给从而作为数字信息发送笔信息的情况。即，在该情况下，也能够通过在集成电路内预先准备与构成谐振电路的电容器并联连接的多个电容元件，并单独地变更各电容元件的状态，从而改变谐振电路的基准谐振频率。
[0118]
另外，在上述各实施方式中，说明了使用平板终端作为测定装置31的例子，但也可以由示波器或阻抗分析仪和个人计算机等其他1个以上的装置构成测定装置31。
[0119]
另外，在上述各实施方式中，说明了将本发明应用于在电磁谐振(emr)方式的输入系统中使用的电子笔的例子，但也能够应用于近距离无线通信(nfc)用的卡、不进行电力接收而使用自己保持的电源使谐振电路动作的类型的em笔。在将本发明应用于em笔的情况下，能够使用不具有生成磁场的功能的测定装置31。
[0120]
标号说明
[0121]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电子笔
[0122]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
壳体
[0123]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
笔尖部件
[0124]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
操作开关
[0125]
5、20
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
基板
[0126]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
集成电路
[0127]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
焊盘
[0128]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
控制电路
[0129]
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
存储器
[0130]
12、13、14
ꢀꢀꢀꢀꢀ
开关
[0131]
21
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
绝缘膜
[0132]
22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
浮栅
[0133]
23
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
栅电极
[0134]
30
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
外部装置
[0135]
31
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
测定装置
[0136]
32
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
调整装置
[0137]
33
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
探针
[0138]
bc1、bc2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
控制信号
[0139]c1array
、c
2array
ꢀꢀꢀꢀ
电容器阵列
[0140]
c1p、c1m、c2p、c2m
ꢀꢀꢀ
端子
[0141]
ca、c
atb
、c
a1
～c
a9
、cbꢀꢀ
电容器
[0142]catbr
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电容变化量
[0143]cb1
、c
b2
、c
md
ꢀꢀꢀ
固定容量电容器
[0144]
cd
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电容元件
[0145]cmin
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
最小电容单元
[0146]
dphc、dphi
ꢀꢀꢀꢀꢀ
端子
[0147]
dphen1、dphen2 控制信号
[0148]
gnd
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
接地端子、接地电位
[0149]hꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
熔丝元件
[0150]
l
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
线圈、电感
[0151]
pio
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
预备端子
[0152]
sa、sbꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
开关
[0153]
sclk
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
时钟端子、动作时钟信号
[0154]
sdat
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
数据端子、数据
[0155]
sswen
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
使能信号
[0156]
vc、vc
dph
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
可变容量电容器
[0157]
vc
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电位
[0158]
vdd
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电源端子、电位
[0159]
vpp
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电源端子、电位