Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP6813461B2 - シートセンサ - Google Patents

シートセンサ Download PDF

Info

Publication number
JP6813461B2
JP6813461B2 JP2017179108A JP2017179108A JP6813461B2 JP 6813461 B2 JP6813461 B2 JP 6813461B2 JP 2017179108 A JP2017179108 A JP 2017179108A JP 2017179108 A JP2017179108 A JP 2017179108A JP 6813461 B2 JP6813461 B2 JP 6813461B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sheet
conductive
anisotropic conductive
liquid
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017179108A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019053010A (ja
Inventor
眞次 芳野
眞次 芳野
啓彰 篠原
啓彰 篠原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Original Assignee
Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd filed Critical Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Priority to JP2017179108A priority Critical patent/JP6813461B2/ja
Priority to US16/129,434 priority patent/US10876985B2/en
Priority to CN201811080545.2A priority patent/CN109520680B/zh
Publication of JP2019053010A publication Critical patent/JP2019053010A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6813461B2 publication Critical patent/JP6813461B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/048—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance for determining moisture content of the material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/20—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/042—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point by using materials which expand, contract, disintegrate, or decompose in contact with a fluid
    • G01M3/045—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point by using materials which expand, contract, disintegrate, or decompose in contact with a fluid with electrical detection means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/16—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/16—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means
    • G01M3/165—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means by means of cables or similar elongated devices, e.g. tapes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
    • G01N27/121—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid for determining moisture content, e.g. humidity, of the fluid
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/20—Status alarms responsive to moisture
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/04—Housings; Supporting members; Arrangements of terminals
    • G01R1/0408—Test fixtures or contact fields; Connectors or connecting adaptors; Test clips; Test sockets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/22—Contacts for co-operating by abutting
    • H01R13/24—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
    • H01R13/2407—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means
    • H01R13/2414—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means conductive elastomers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

本発明は、検知対象物を検知するシートセンサに関する。
従来、漏水を検知するセンサーに用いられる液体感知シートとして、一対の金属製網状シートや電極テープ間を通水性の絶縁シートで接続し、これらシートの積層体の周縁部を接着剤で接着することにより一体化したものが提案されている（特許文献１及び２）。また、他の液体感知シートとして、液体により導電性を発揮する透液構造の絶縁シートと、絶縁シートの両面に接合された導電性シートとを備えており、導電性シートの少なくとも一方が液体を通過させる貫通部を有しており、絶縁シートと導電性シートとが接合面全体において分散配置された接着剤により接合されたものが提案されている（特許文献３）。
特開２００７−１４３８９５号公報 特開昭５７−６６３３６号公報 特許第５７２２２５７号公報
このように、従来から、液体感知シートは、各種の構成が提案されているが、少ない部品点数及び簡単な構成であることがコストダウンを可能にする上で望まれている。
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、少ない部品点数及び簡単な構成でシートセンサを得ることができることを目的とする。
本発明は、シートセンサであって、厚み方向に導電性を有し、一方面が検知対象物との接触面となる異方導電性シートと、前記異方導電性シートの他方面に電気的に接合され、互いに電気的に絶縁された複数の導電部材とを有する。
上記の構成によれば、異方導電性シートの一方面に検知対象物が接触し、検知対象物が導電性を有するときに、互いに電気的に絶縁された複数の導電部材が、異方導電性シートと検知対象物とを介して電気的に接続された状態になる。これにより、導電部材間の電気抵抗の増減により検知対象物を検知するシートセンサを、異方導電性シートと導電部材との少ない部品点数及び簡単な構成で得ることができる。
本発明における前記導電部材は、線状にそれぞれ形成され、且つ、並列に配置されており、前記導電部材の並列方向に対して直交する方向に、前記導電部材の形成方向が設定されていてもよい。
上記の構成によれば、線状の導電部材の形成方向における断面構造が同一となるため、導電部材の形成方向において任意の長さに切断できる。また、導電部材と異方導電性シートとの接触部位の全ての箇所が異方導電性シートの一方面において電気的に露出した状態となるため、導電部材と異方導電性シートとの接触部位の任意の位置を検知用接点に設定することができる。
本発明における前記導電部材は、線状にそれぞれ形成され、且つ、前記異方導電性シートの幅方向の一端側から他端側にかけて並列に配置されていてもよい。
上記の構成によれば、１以上の導電部材からなる２つのグループを選択し、これらのグループを検知用接点とすることによって、平面方向の任意の位置において検知対象物を検知するシートセンサを得ることができる。
本発明における前記異方導電性シートの一方面は、親水性を有してもよい。
上記の構成によれば、検知対象物が水である場合において、異方導電性シートの一方面に付着した水が面状に広がるため、少量の水であっても検知することができる。
本発明における前記異方導電性シートの一方面に、不織布からなる層が形成されていてもよい。
上記の構成によれば、検知対象物である液体が異方導電性シートの不織布からなる層に付着したときに、不織布の毛細管現象により液体が広がるため、少量の水であっても検知することができる。
本発明における前記異方導電性シートの一方面に、前記導電部材を交差する方向のスリットが形成されていてもよい。
上記の構成によれば、検知対象物である液体が異方導電性シートの一方面に付着したときに、液体がスリットに沿って流動し、導電部材を交差する方向に広がるため、少量の液体であっても検知することができる。
本発明における前記異方導電性シートは、前記導電部材の間に頂部を有する凹形状に形成されていてもよい。
上記の構成によれば、検知対象物である液体が異方導電性シートの凹形状の壁面に沿って頂部に流動及び滞留するため、液体が異方導電性シートの外部に流れ出る場合と比較して、液体を長時間に亘って検知することができる。
本発明における前記異方導電性シートの他方面に接合され、前記導電部材を前記異方導電性シートとで挟み込んだ絶縁シートを有してもよい。
上記の構成によれば、導電部材が接触する側が導電性を有した材料で形成されている場合であっても、絶縁シートが導電部材間の絶縁性を確保するため、設置対象の自由度を拡大することができる。
本発明における前記導電部材の少なくとも一部が前記異方導電性シートの内部に埋没されていてもよい。
上記の構成によれば、導電部材が異方導電性シートにより保持及び固定された状態になるため、振動や衝撃に対する強度を高めることができる。
本発明における前記導電部材同士は、絶縁フィルムを介して接触されていてもよい。
上記の構成によれば、導電部材間の隙間を絶縁フォルムの厚みにまで狭めることができるため、シートセンサの小型化が可能になる。
本発明における前記異方導電性シートは、分散配置された複数の導電性粒子と、前記導電性粒子の一方部位及び他方部位を、前記異方導電性シートの一方面及び他方面にそれぞれ露出させたシート状の絶縁性樹脂とを有してもよい。
上記の構成によれば、導電性粒子同士を加圧方向に接触させるように、異方導電性シートに対して加熱や加圧等の処理を行うことなく、異方導電性シートに導電部材を接合するだけの簡単な処理でシートセンサとすることができる。
本発明におけるシートセンサは、厚み方向に導電性を有し、厚み方向に積層された一対の異方導電性シートと、前記異方導電性シート間に配置された複数の導電部材とを有し、前記導電部材は、前記異方導電性シートに電気的に接合され、互いに電気的に絶縁されている。
上記の構成によれば、シートセンサの少なくとも一方の面に検知対象物が接触し、検知対象物が導電性を有するときに、互いに電気的に絶縁された複数の導電部材が、異方導電性シートと検知対象物とを介して電気的に接続された状態になる。これにより、導電部材間の電気抵抗の増減により検知対象物を検知するシートセンサを、異方導電性シートと導電部材との少ない部品点数及び簡単な構成で得ることができる。
少ない部品点数及び簡単な構成でシートセンサを得ることができる。
液体感知シートの説明図である。 絶縁シートを備えた液体感知シートの説明図である。 一対の異方導電性シートを備えた液体感知シートの説明図である。 親水性を有した液体感知シートの説明図である。 不織布層を有した液体感知シートの説明図である。 スリットを有した液体感知シートの説明図である。 凹部を有した液体感知シートの説明図である。 液体感知シートの検知用接点に関する説明図である。 液体感知シートの検知用接点に関する説明図である。 液体感知シートの切り取り方向についての説明図である。 液体感知シートの導電部材の配置についての説明図である。 液体感知シートの導電部材の配置についての説明図である。 液体感知シートの導電部材と異方導電性シートとの関係についての説明図である。 液体感知シートの導電部材についての説明図である。
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
（シートセンサ１：全体構成）
図１に示すように、シートセンサ１は、厚み方向に導電性を有し、一方面が検知対象物２との接触面となる異方導電性シート３と、異方導電性シート３の他方面に電気的に接合され、互いに電気的に絶縁された複数の導電部材４とを有している。
ここで、「検知対象物２」は、非絶縁体（導電性ゴム、導電性樹脂、導電性塗料、金属等）であればよい。例えば、検知対象物２は、液体、導電性を有した紛体、鉄板等の金属部材、人体や動物、植物、半導体（電子部品やウエハ等）を例示することができる。また、検知対象物２の「液体」は、液状であれば、材質や物性に限定されるものではない。「液体」の種類は、純水や不純物を含む水の他、酸、アルカリ等が例示される。「液体」の物性は、シートセンサ１が使用される環境温度下で液化している物質であればよい。
上記のように構成されたシートセンサ１は、異方導電性シート３の一方面に液体等の検知対象物２が接触し、検知対象物２が導電性を有するときに、互いに電気的に絶縁された複数の導電部材４・４が、異方導電性シート３と検知対象物２とを介して電気的に接続された状態になる。これにより、シートセンサ１は、異方導電性シート３と導電部材４との少ない部品点数及び簡単な構成で、導電部材４・４間の電気抵抗値の増減により検知対象物２を検知することが可能になっている。
尚、シートセンサ１は、図２に示すように、異方導電性シート３の他方面に接合され、導電部材４を異方導電性シート３とで挟み込んだ絶縁シート８を有してもよい。絶縁シート８は、紙や不織布で形成されていてもよいし、エポキシ系、ポリエステル系、アクリル系、フェノール系、及びウレタン系、ナイロン系などの樹脂、またはこれらの混合物により形成されていてもよい。この場合は、導電部材４が接触する側が導電性を有した材料で形成されている場合であっても、絶縁シート８が導電部材４・４間の絶縁性を確保するため、設置対象の自由度を拡大することができる。
また、シートセンサ１は、絶縁シート８が異方導電性シート３に置き換えられた構成であってもよい。即ち、図３に示すように、シートセンサ１は、異方導電性シート３・３の他方面同士が接合され、一対の異方導電性シート３・３間に導電部材４を有した構成であってもよい。換言すれば、シートセンサ１は、厚み方向に導電性を有し、厚み方向に積層された一対の異方導電性シート３・３と、異方導電性シート３・３間に配置された複数の導電部材４とを有し、導電部材４は、異方導電性シート３・３に電気的に接合され、互いに電気的に絶縁されている構成であってもよい。この場合は、シートセンサ１の両面において検知対象物２を検知することができる。
（シートセンサ１：異方導電性シート３）
図１にも示すように、異方導電性シート３は、分散配置された複数の導電性粒子９と、導電性粒子９の一方部位及び他方部位を、異方導電性シート３の一方面及び他方面にそれぞれ露出させたシート状の絶縁性樹脂１０とを有している。換言すれば、異方導電性シート３は、絶縁性樹脂１０の厚みが導電性粒子９の平均粒径よりも小さく設定されることによって、導電性粒子９が絶縁性樹脂１０からなるシートの両面に露出された構成にされている。これにより、シートセンサ１は、異方導電性シート３に対して加熱や加圧等により導電性粒子９同士を加圧方向に接触させる処理を行うことなく、異方導電性シート３に導電部材４を接合するだけの簡単な処理で形成することができる。
絶縁性樹脂１０としては、ポリスチレン系、酢酸ビニル系、ポリエステル系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリアミド系、ゴム系、アクリル系などの熱可塑性樹脂や、フェノール系、エポキシ系、ウレタン系、メラミン系、アルキッド系などの熱硬化性樹脂である。尚、絶縁性樹脂１０は、上記樹脂の単体でも混合体でもよい。また、絶縁性樹脂１０は、粘着性付与剤を含んでいてもよい。粘着性付与剤としては、脂肪酸炭化水素樹脂、Ｃ５／Ｃ９混合樹脂、ロジン、ロジン誘導体、テルペン樹脂、芳香族系炭化水素樹脂、熱反応性樹脂などのタッキファイヤーが挙げられる。
導電性粒子９は、金属材料により一部または全部が形成されている。例えば、導電性粒子９は、銅粉、銀粉、ニッケル粉、銀コート銅粉（ＡｇコートＣｕ粉）、金コート銅粉、銀コートニッケル粉（ＡｇコートＮｉ粉）、金コートニッケル粉があり、これら金属粉は、アトマイズ法、カルボニル法などにより作製することができる。また、上記以外にも、金属粉に樹脂を被覆した粒子、樹脂に金属粉を被覆した粒子を用いることもできる。さらに、絶縁性樹脂１０には、１以上の種類の導電性粒子９が混合されて添加されてもよい。尚、導電性粒子９は、ＡｇコートＣｕ粉、またはＡｇコートＮｉ粉であることが好ましい。この理由は、安価な材料により導電性の安定した導電性粒子を得ることができるからである。
導電性粒子９の形状は、球状、針状、繊維状、フレーク状、デンドライト状の何れであってもよいが、デンドライト状であることが好ましい。導電性粒子９がデンドライト状粒子である場合は、尖った頂部が絶縁性樹脂１０の表面から突出し易くなるからである。
シートセンサ１の形成方法としては、上述の導電性粒子９及び絶縁性樹脂１０を混合した液状の導電性インクを、乾燥後の厚みが異方導電性シート３の厚みとなるように、均一の厚みでシート状に塗工した後、乾燥させる方法を挙げることができる。乾燥後の厚みが導電性粒子９の平均粒径よりも薄く、且つ、導電性粒子９がデンドライト状粒子である場合は、乾燥の過程において、異方導電性粒子９の尖った頂部が絶縁性樹脂１０の表面から突出することによって、異方導電性シート３を容易に得るこができる。
尚、本実施形態においては、導電性粒子９の一方部位及び他方部位がシート状の絶縁性樹脂１０から露出することによって、単数の導電性粒子９により厚み方向に異方導電性を有する異方導電性シート３について説明したが、これに限定されるものではない。即ち、異方導電性シート３は、複数の導電性粒子９が厚み方向に接触することによって、厚み方向に異方導電性を有してもよい。この場合は、導電性粒子９の粒径の制限を受けることなく異方導電性シート３の厚みを自由に設定することができる。
図４に示すように、異方導電性シート３は、検知対象物２の接触面となる一方面が親水性や親液性を有してもよい。この場合は、検知対象物２が水や液体である場合において、異方導電性シート３の一方面に付着した水や液体が面状に広がるため、少量の水や液体であっても検知することができる。
ここで、異方導電性シート３の親水性は、界面活性剤や表面改質、ナノインプリント、ロールインプリント等の親水処理により実現されている。表面改質としては、フレーム処理、プラズマ
処理、イオン処理、オゾン処理、プライマー処理、放電処理及びグラフト重合
が例示される。
図５に示すように、異方導電性シート３の一方面には、不織布からなる不織布層６が形成されていてもよい。この場合は、検知対象物２が液体である場合において、異方導電性シート３の一方面側の不織布層６に液体が付着すると、不織布の毛細管現象により液体が広がるため、少量の水であっても検知することができる。また、携帯電話等の固体の検知対象物２については不織布により導通が禁止されるため、液体の検知対象物２だけを選択的に検知することができる。
不織布の材質は、液体との非接触時において電気抵抗の大きな材質であれば、特に限定されるものではない。具体的には、布や紙等のセルロースやセラミック、エンジニアリングプラスチックが例示される。エンジニアリングプラスチックとしては、ポリプロピレン、架橋ポリエチレン、ポリエステル、ポリベンツイミダゾール、アラミド、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などが挙げられる。
より具体的には、ユニチカ株式会社製（登録商標：ＭＡＲＩＸ）のポリエステル樹脂からなる不織布を不織布層６に用いることができる。この不織布は、ポリエステル繊維を接着する樹脂が水溶性のバインダー樹脂であるため、親水性を有している。
また、不織布は、検知対象物２である液体に対して親液性を有していることが好ましい。例えば、液体が水であれば、親液性は親水性と称される。親液性を有した構成であると、僅かな液体であっても不織布層６内に浸透して絶縁状態から導電状態に変化するため、少量の液体でも検知することができたり、検知までの時間を短縮するシートセンサ１とすることができる。
尚、不織布は、材質自体が親液性を有していたり、疎液性の材質の表面に親液性の層が形成されたものでも良い。例えば、不織布は、液体との接触部の少なくとも一部に、液体に対して界面活性を有する界面活性剤が付着されていても良い。この場合には、検知対象の液体の種類に応じて界面活性剤の種類を使い分けることによって、水、液体など検知対象物２を選択可能なシートセンサ１とすることができる。
さらに、不織布層６は、液体により色が変化する着色部材を有していても良い。着色部材としては、水や液体等の溶媒からなる液体に溶解するカプセル内に染料等の着色剤を密封した構成を例示することができる。この場合には、液体によりカプセルが溶けたときに、密封されていた着色剤が流れ出ることによって、シートセンサ１の色が変化するため、視覚により漏液を検知可能なシートセンサ１とすることができる。
さらに、不織布層６は、液体に溶解してイオン化する溶解材料（無機塩類：塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化カルシウム、水酸化マグネシウムなど）を有してもよい。この場合には、液体自体に導電性がない液体（純水等）でも、イオン化した溶解材料が液体を導電性に変化させることが可能になる。
図６に示すように、異方導電性シート３の一方面には、導電部材４を交差する方向のスリット３ａが形成されていてもよい。この場合は、検知対象物２が液体である場合において、異方導電性シート３の一方面側に液体が付着したときに、この液体がスリット３ａに沿って流動し、導電部材４を交差する方向に広がるため、少量の液体であっても検知することができる。
図７に示すように、異方導電性シート３は、導電部材４・４の間に頂部を有する凹形状に形成されていてもよい。この場合は、検知対象物２が液体である場合において、液体が異方導電性シートの凹形状の壁面に沿って頂部に流動及び滞留するため、液体が異方導電性シート３の外部に流れ出る場合と比較して、液体を長時間に亘って検知することができる。
（シートセンサ１：導電部材４）
図１に示すように、導電部材４は、線状にそれぞれ形成され、且つ、並列に配置されている。また、導電部材４の形成方向は、導電部材４の並列方向に対して直交する方向に設定されている。これにより、シートセンサ１は、線状の導電部材４の形成方向の任意の位置において断面構造が同一となる。この結果、導電部材４の形成方向において任意の長さに切断した場合でも、同一性能のシートセンサ１を得ることができる。
また、図８に示すように、導電部材４と異方導電性シート３との接触部位の全ての箇所が異方導電性シート３の一方面において電気的に露出した状態となるため、導電部材４と異方導電性シート３との接触部位の任意の位置を検知用接点５・５に設定することができる。また、導電部材４の形成方向が導電部材４の並列方向に対して直交する方向に設定されることによって、導電部材４が直線状に形成されたシートセンサ１となる。これにより、シートセンサ１は、導電部材４の並列方向に短尺及び形成方向に長尺のテープ状に形成することが可能になるため、ロール状に巻回して保管や搬送することができる。
導電部材４の並列数は、２以上であればよい。例えば図９に示すように、導電部材４は、線状にそれぞれ形成され、且つ、異方導電性シート３の幅方向の一端側から他端側にかけて並列に配置されていてもよい。尚、導電部材４は、等間隔に配置されていることが好ましい。この場合は、１以上の導電部材４からなる２つのグループを選択し、これらのグループを検知用接点５・５とすることによって、導電部材４の配列方向及び形成方向からなる平面方向の任意の位置において検知対象物２を検知するシートセンサ１を得ることができる。また、この構成の場合は、検知用接点５・５の間隔に応じて検知対象物２の検知サイズを設定することができる。即ち、導電部材４・４の間隔を検知サイズの最小単位として、検知対象物２の検知サイズを調整することができる。さらに、図１０に示すように、導電部材４の配列方向及び形成方向の任意の位置において切断することによって、任意のサイズ及び任意の個数の導電部材４を備えたシートセンサ１とすることができる。
以上の説明においては、導電部材４が並列方向に対して直交する方向、即ち、導電部材４が同一方向に向かう直線状に形成された構成について説明したが、これに限定されるものではない。導電部材４は、並列状態を維持する構成であれば、異なる方向に向かう直線の組み合わせの構成や、直線と曲線との組み合わせの構成、曲率の異なる曲線の組み合わせの構成であってもよい。例えば図１１に示すように、導電部材４が異なる方向に向かう直線の組み合わせの場合は、一対の導電部材４・４を方形波状に形成することによって、矩形状の異方導電性シート３の全面に導電部材４・４を配置することができる。
さらに、導電部材４は、平板状の導電部材４が分散配置されていてもよい。例えば図１２に示すように、複数の導電部材４が分散配置されていた場合は、電気抵抗値の小さな導電部材の個数や配置形状に基づいて検知対象物２のサイズや形状を判定することができる。また、電気抵抗値の小さな導電部材４の配置位置に基づいてＸ軸及びＹ軸の座標平面における検知対象物２の存在位置を判定することができる。
尚、本実施形態においては、導電部材４が異方導電性シート３の他方面に接合された場合について説明したが、これに限定されるものではない。即ち、図１３に示すように、導電部材４の少なくとも一部は、異方導電性シート３の内部に埋没されていてもよい。この場合は、導電部材４が異方導電性シート３により保持及び固定された状態になるため、振動や衝撃に対する強度を高めることができる。さらに、図１４に示すように、導電部材４・４同士は、絶縁フィルム７を介して接触されていてもよい。この場合は、導電部材４・４間の隙間を絶縁フィルム７の厚みにまで狭めることができるため、シートセンサ１の小型化が可能になる。
導電部材４は、導電性を有すれば、どのような材質であっても構わないが、アルミや銅等の金属であることが好ましい。導電部材４を形成する金属材料としては、ニッケル、銅、銀、錫、金、パラジウム、アルミニウム、クロム、チタン、及び、亜鉛の何れか、またはこれらの２つ以上を含む合金等であってもよい。また、導電部材４は、金属箔であってもよい。この場合には、電気抵抗が小さく検知時間を短縮することができる。
導電部材４は、圧延加工による金属箔、電解による金属箔（特殊電解銅箔など）に限定されず、真空蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ法、ＭＯ（メタルオーガニック）、メッキ、印刷法などにより形成される金属薄膜であってもよい。
また、導電部材４は、等方導電性接着剤により形成されていてもよい。この場合は、等方導電性接着剤を異方導電性シート３に塗布することにより導電部材４を形成することができるため、シートセンサ１を容易に得ることができる。等方導電性接着剤は、導電性粒子と接着性樹脂からなる混合体であり、１００〜２００℃で加熱圧着可能な接着剤である。導電性粒子は、２〜５０μｍの平均粒子径を有する金属粉又は低融点金属粉であるとともに、接着性樹脂１００重量部に対し１０〜４００重量部配合されている。
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。また、実施例において、特に明記しない限り、「部」および「％」は重量基準である。
（シートセンサ１の作成）
アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂、熱可塑性エラストマ系樹脂、ゴム系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂等の樹脂に、導電性粒子を混練することによって、導電性のインキを作成した。具体的には、エポキシ系樹脂を２０重量部と溶媒８０重量部に、デンドライト状の導電性粒子（平均粒子径：７μｍ〜１２μｍ）５．５重量部を加えて、導電性の液状のインキである導電性インキを得た。この後、導電性インキを転写フィルムの剥離面上に塗布及び乾燥することによって異方導電層を形成し、異方導電層の厚みが１０μｍ〜１２μｍの範囲の異方導電性シート３と、１７μｍ〜１８μｍの範囲の異方導電性シート３と、２４μｍ〜２６μｍの範囲の異方導電性シート３とをそれぞれ作成した。
次に、５０μｍ厚のＰＥＴフィルム上に１ｍｍ幅の導線（導電部材４）をピッチ５ｍｍに並列配置にし、導線ピッチ各厚みの異方導電性シート３を積み重ねた後、熱圧着（１４０℃〜１５０℃×５秒）を行った。これにより、５ｍｍの導線ピッチで並列配置された導電部材４・４と、１０μｍ、１７μｍ、２４μｍの厚みの異方導電性シート３とを備えたシートセンサ１を作成した。同様にして、１０ｍｍの導線ピッチで並列配置された導電部材４・４と、１０μｍ、１７μｍ、２４μｍの厚みの異方導電性シート３とを備えたシートセンサ１を作成した。
この後、異方導電性シート３における導電部材４の接合面とは反対側の面に、親水性を有した不織布を接合し、不織布を備えたシートセンサ１を作成した。また、不織布と異方導電性シート３との間に銅箔接点を配置し、銅箔接点を導電部材４に対向させたシートセンサ１を作成し、これらを実施例１、実施例２、実施例３とした。
（シートセンサ１の測定結果）
不織布を乾燥させた状態と、不織布を水で湿潤させた状態とについて、導電部材４・間及び銅箔接点間の電気抵抗値をそれぞれ３回ずつ測定した。測定結果を表１に示す。
Figure 0006813461
表１において、異方導電層厚みが１０μｍ〜１２μｍの範囲で導線ピッチが５ｍｍにおいて、不織布が乾燥状態における抵抗値が999Ω以上の平均抵抗値、不織布が湿潤状態における抵抗値が132Ωの平均抵抗値であった。また、異方導電層厚みが１０μｍで導線ピッチが１０ｍｍ〜１２μｍの範囲において、不織布が乾燥状態における抵抗値が999Ω以上の平均抵抗値、不織布が湿潤状態における抵抗値が143Ωの平均抵抗値であった。
異方導電層厚みが１７μｍ〜１８μｍの範囲で導線ピッチが５ｍｍにおいて、不織布が乾燥状態における抵抗値が999Ω以上の平均抵抗値、不織布が湿潤状態における抵抗値が139Ωの平均抵抗値であった。また、異方導電層厚みが１７μｍ〜１８μｍの範囲で導線ピッチが１０ｍｍにおいて、不織布が乾燥状態における抵抗値が999Ω以上の平均抵抗値、不織布が湿潤状態における抵抗値が226Ωの平均抵抗値であった。
異方導電層厚みが２４μｍ〜２６μｍの範囲で導線ピッチが５ｍｍにおいて、不織布が乾燥状態における抵抗値が999Ωの平均抵抗値、不織布が湿潤状態における抵抗値が347Ωの平均抵抗値であった。また、異方導電層厚みが２４μｍ〜２６μｍの範囲で導線ピッチが１０ｍｍにおいて、不織布が乾燥状態における抵抗値が999Ω以上の平均抵抗値、不織布が湿潤状態における抵抗値が338Ωの平均抵抗値であった。
この結果、異方導電性インキにより異方導電性シート３を作成した場合は、厚み方向にだけ導通性を有した異方導電性シート３が得られることが判明した。また、異方導電性シート３の厚みの薄い方が、導通時における抵抗値が低くなることが判明した。また、異方導電性のインキ厚みは１７μｍが最適であることが判明した。
以上の詳細な説明では、本発明をより容易に理解できるように、特徴的部分を中心に説明したが、本発明は、以上の詳細な説明に記載する実施形態に限定されず、その他の実施形態にも適用することができ、その適用範囲は可能な限り広く解釈されるべきである。
また、本明細書において用いた用語及び語法は、本発明を的確に説明するために用いたものであり、本発明の解釈を制限するために用いたものではない。また、当業者であれば、本明細書に記載された発明の概念から、本発明の概念に含まれる他の構成、システム、方法等を推考することは容易であると思われる。従って、請求の範囲の記載は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で均等な構成を含むものであるとみなされるべきである。また、本発明の目的及び本発明の効果を充分に理解するために、すでに開示されている文献等を充分に参酌することが望まれる。
１ シートセンサ
２ 検知対象物
３ 異方導電性シート
３ａ スリット
４ 導電部材
５ 検知用接点
６ 不織布層
７ 絶縁フィルム
８ 絶縁シート
９ 導電性粒子
１０ 絶縁性樹脂

Claims (11)

  1. 厚み方向に導電性を有し、一方面が検知対象物との接触面となる異方導電性シートと、
    前記異方導電性シートの他方面に電気的に接合され、互いに電気的に絶縁された複数の導電部材と
    を有し、
    前記異方導電性シートの一方面が、親水性を有することを特徴とする液体を検知するためのシートセンサ。
  2. 前記導電部材は、線状にそれぞれ形成され、且つ、並列に配置されており、
    前記導電部材の並列方向に対して直交する方向に、前記導電部材の形成方向が設定されていることを特徴とする請求項１に記載の液体を検知するためのシートセンサ。
  3. 前記導電部材は、線状にそれぞれ形成され、且つ、前記異方導電性シートの幅方向の一端側から他端側にかけて並列に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液体を検知するためのシートセンサ。
  4. 前記異方導電性シートの一方面に、不織布からなる層が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の液体を検知するためのシートセンサ。
  5. 前記異方導電性シートの一方面に、前記導電部材を交差する方向のスリットが形成されていることを特徴とする請求項３に記載の液体を検知するためのシートセンサ。
  6. 前記異方導電性シートは、前記導電部材の間に頂部を有する凹形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体を検知するためのシートセンサ。
  7. 前記異方導電性シートの他方面に接合され、前記導電部材を前記異方導電性シートとで挟み込んだ絶縁シートを有することを特徴とする請求項１に記載の液体を検知するためのシートセンサ。
  8. 前記導電部材の少なくとも一部が前記異方導電性シートの内部に埋没されていることを特徴とする請求項１に記載の液体を検知するためのシートセンサ。
  9. 前記導電部材同士は、絶縁フィルムを介して接触されていることを特徴とする請求項８に記載の液体を検知するためのシートセンサ。
  10. 前記異方導電性シートは、
    分散配置された複数の導電性粒子と、
    前記導電性粒子の一方部位及び他方部位を、前記異方導電性シートの一方面及び他方面にそれぞれ露出させたシート状の絶縁性樹脂と
    を有していることを特徴とする請求項１に記載の液体を検知するためのシートセンサ。
  11. 厚み方向に導電性を有し、厚み方向に積層された一対の異方導電性シートと、
    前記異方導電性シート間に配置された複数の導電部材とを有し、
    前記導電部材は、前記異方導電性シートに電気的に接合され、互いに電気的に絶縁されていることを特徴とする液体を検知するためのシートセンサ。
JP2017179108A 2017-09-19 2017-09-19 シートセンサ Active JP6813461B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017179108A JP6813461B2 (ja) 2017-09-19 2017-09-19 シートセンサ
US16/129,434 US10876985B2 (en) 2017-09-19 2018-09-12 Sheet sensor
CN201811080545.2A CN109520680B (zh) 2017-09-19 2018-09-17 片式传感器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017179108A JP6813461B2 (ja) 2017-09-19 2017-09-19 シートセンサ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019053010A JP2019053010A (ja) 2019-04-04
JP6813461B2 true JP6813461B2 (ja) 2021-01-13

Family

ID=65720020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017179108A Active JP6813461B2 (ja) 2017-09-19 2017-09-19 シートセンサ

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10876985B2 (ja)
JP (1) JP6813461B2 (ja)
CN (1) CN109520680B (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102053005B1 (ko) * 2018-03-19 2019-12-06 주식회사 에프티에스에스 옥외용 누액 감지 센서
SE542880C2 (en) * 2019-05-03 2020-07-28 Dripp Ab C/O Ca Holding Flexible tape for use in leak detection
ES2953731T3 (es) * 2020-01-22 2023-11-15 Esa Detector de fugas internas
US11353381B1 (en) * 2020-06-09 2022-06-07 Applied Materials, Inc. Portable disc to measure chemical gas contaminants within semiconductor equipment and clean room

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4313338A (en) * 1978-08-18 1982-02-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Gas sensing device
JPS5766336A (en) 1980-10-13 1982-04-22 Kouraku:Kk Detecting terminal tape for water leakage
US5313840A (en) 1992-10-30 1994-05-24 At&T Bell Laboratories Tactile shear sensor using anisotropically conductive material
JPH0714480A (ja) * 1993-04-30 1995-01-17 Kurabe Ind Co Ltd 水分検知スイッチ
US7411211B1 (en) * 1999-07-22 2008-08-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Contact structure and semiconductor device
US6731215B2 (en) * 2000-11-30 2004-05-04 Frederick H. Harms Moisture monitoring system
JP4522604B2 (ja) * 2001-03-19 2010-08-11 日東電工株式会社 異方導電性フィルム
JP3616031B2 (ja) * 2001-05-10 2005-02-02 富士通株式会社 異方導電性シート、その製造方法、電子装置及び動作試験用検査装置
JP3922177B2 (ja) 2002-02-12 2007-05-30 セイコーエプソン株式会社 成膜方法、成膜装置、液滴吐出装置、カラーフィルタの製造方法、表示装置の製造方法
JP2005241852A (ja) * 2004-02-25 2005-09-08 Hitachi Displays Ltd 表示装置
JP4009623B2 (ja) * 2004-08-16 2007-11-21 埼玉日本電気株式会社 水濡れ検出シール、これを用いた携帯電話機および電子機器
JP2007073390A (ja) * 2005-09-08 2007-03-22 Tokai Rubber Ind Ltd 異方性導電膜およびその製造方法
JP4823617B2 (ja) * 2005-09-09 2011-11-24 日本発條株式会社 導電性接触子および導電性接触子の製造方法
TWM288657U (en) 2005-10-21 2006-03-11 Super Electronics Co Ltd External rotor pump with annular ferrite magnet in the form of inner diameter alignment
JP4349360B2 (ja) 2005-11-28 2009-10-21 ニプロ株式会社 水分感知シート
EP2015399A4 (en) 2006-04-11 2013-01-30 Jsr Corp ANISOTROPER CONDUCTIVE CONNECTOR AND ANISOTROPE CONDUCTIVE CONNECTOR ASSEMBLY
JP2009003436A (ja) 2007-05-18 2009-01-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 液晶表示装置
JP5722257B2 (ja) 2012-03-05 2015-05-20 タツタ電線株式会社 液体感知シート
JP6161606B2 (ja) * 2012-06-14 2017-07-12 タツタ電線株式会社 液体検知センサー
WO2014061777A1 (ja) * 2012-10-19 2014-04-24 タツタ電線株式会社 液体検知装置、その電極コネクタ、液体検知システム、及び、液体検知方法
CN104412331A (zh) * 2013-07-02 2015-03-11 株式会社俞旻St 漏油感应组成物及利用该组成物的漏油传感器
US11313757B2 (en) * 2013-07-12 2022-04-26 Hill-Rom Services, Inc. Methods and apparatus for detecting a position of liquid
KR101538507B1 (ko) * 2015-03-26 2015-07-23 플로우닉스 주식회사 측면 검출형 누설 감지 센서
JP2017020817A (ja) * 2015-07-07 2017-01-26 タツタ電線株式会社 液体検知センサ
CN106645300A (zh) * 2016-11-26 2017-05-10 浙江大学 一种固体表面盐分含量测定传感器

Also Published As

Publication number Publication date
US10876985B2 (en) 2020-12-29
CN109520680B (zh) 2021-08-10
US20190086285A1 (en) 2019-03-21
JP2019053010A (ja) 2019-04-04
CN109520680A (zh) 2019-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6813461B2 (ja) シートセンサ
JP6161606B2 (ja) 液体検知センサー
JP5921275B2 (ja) 液体検知センサー
JP6019115B2 (ja) 液体検知センサー
JP7284952B2 (ja) 塩化物イオンセンサ、及び塩化物イオン濃度計測方法
JP6349250B2 (ja) シールドプリント配線板
CN211321530U (zh) 水性石墨烯电热膜
JP5722257B2 (ja) 液体感知シート
JP2006299177A (ja) 異方導電性接着シート及び微細接続構造体
ITUB20155495A1 (it) Dispositivo del tipo di una antenna, un riscaldatore, uno schermo elettromagnetico, e simili, processo di realizzazione di dispositivi del tipo di una antenna, un riscaldatore, uno schermo elettromagnetico, un'interconnessione elettrica e simili, semilavorato sostanzialmente laminare per la realizzazione di dispositivi del tipo di una antenna, un riscaldatore, uno schermo elettromagnetico, un'interconnessione elettrica, un circuito e simili.
WO2018131236A1 (ja) 液体検知センサ及び電極クリップ
JP2016030021A (ja) 生体用電極具
JP5169512B2 (ja) 平面アンテナおよびその製造方法
JP2021044342A (ja) 電磁波シールドフィルムの製造方法、及び電磁波シールドフィルム付きプリント配線板の製造方法
US20160031185A1 (en) Thin conductors, connectors, articles using such, and related methods
CN220845978U (zh) 一种导电胶带
WO2016006405A1 (ja) 紙基材を用いたｒｆｉｄタグ基材およびｒｆｉｄタグ
JP5504047B2 (ja) 導電性基材およびこれを備えた電子部品、並びに、その電子部品の製造方法
WO2016159389A1 (ja) 低抵抗金属繊維シート及びその製造方法
JP2021044349A (ja) 電磁波シールドフィルムの製造方法、及び電磁波シールドフィルム付きプリント配線板の製造方法
JP2015012096A (ja) 多層プリント配線板の製造方法及び接着シート
JP2015011980A (ja) 絶縁電線、電子部品及びその製造方法
JP2021141166A (ja) 電磁波シールドフィルム、及び電磁波シールドフィルム付きプリント配線板
CN118786491A (zh) 导热性导电层
KR20190108698A (ko) 이방 도전성 시트

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190612

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200610

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200714

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200910

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201208

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201217

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6813461

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250