JP2014089709A - タッチパネル用センサパッケージ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】センサとプリント回路基板との結合が容易であり、製品の駆動中に生じる構成間のショート（Ｓｈｏｒｔ）現象などを予め防止することができ、信頼性を向上することができるタッチパネル用センサパッケージ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明のタッチパネル用センサパッケージ１００は、一面及び他面を有するプリント回路基板１１０と、一面及び他面を有し、プリント回路基板１１０上に離隔されて形成されたセンサ２１０と、プリント回路基板１１０の一面に形成された基板側接続パッド１２０と、センサ２１０の一面に形成され、基板側接続パッド１２０と対向するように形成されたセンサ側接続パッド２２０と、プリント回路基板１１０の一面の基板側接続パッド１２０の間に形成された第１絶縁層１３０と、基板側接続パッド１２０とセンサ側接続パッド２２０との間に形成された導電ボールが含まれている第２絶縁層２３０と、を含むものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、タッチパネル用センサパッケージ及びその製造方法に関する。

デジタル技術を用いるコンピュータが発達するにつれて、コンピュータの補助装置もともに開発されており、パソコン、携帯用送信装置、その他の個人用の情報処理装置などは、キーボード、マウスなどの様々な入力装置（Ｉｎｐｕｔ Ｄｅｖｉｃｅ）を利用してテキスト及びグラフィック処理を行う。

しかし、情報化社会の急速な進行により、コンピュータの用途が益々拡大する傾向にあるため、現在、入力装置の役割を担当しているキーボード及びマウスだけでは、効率的な製品の駆動が困難であるという問題点がある。従って、簡単で誤操作が少なく、誰でも簡単に情報を入力することができる機器の必要性が高まっている。

また、入力装置に関する技術は、一般的な機能を満たす水準を越えて、高信頼性、耐久性、革新性、設計及び加工に関する技術などが注目されており、このような目的を達成するために、テキスト、グラフィックなどの情報入力が可能な入力装置として、特許文献１を始めとする様々な種類のタッチパネル（Ｔｏｕｃｈ Ｐａｎｅｌ）が開発された。

タッチパネルは、電子手帳、液晶表示装置（ＬＣＤ；Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、Ｅｌ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）などの平板ディスプレイ装置及びＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）などの画像表示装置の表示面に設けられ、ユーザが画像表示装置を見ながら所望の情報を選択するようにするために利用される機器である。

タッチパネルの種類は、抵抗膜方式（Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ Ｔｙｐｅ）、静電容量方式（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ Ｔｙｐｅ）、電磁方式（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｔｙｐｅ）、表面弾性波方式（ＳＡＷ Ｔｙｐｅ；Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ Ｔｙｐｅ）及び赤外線方式（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｔｙｐｅ）に区分される。

上述のタッチパネルに適用される構成のうち各種信号を検知するためのセンサは、フレキシブルプリント回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）上に実装されるが、この際、相互結合を容易にし、駆動中に生じるショート現象を防止することができる技術が求められている状況である。

米国特許出願公開第２０１１／０３０４５７８号明細書

本発明の一側面は、センサとプリント回路基板との結合が容易であり、製品の駆動中に生じる構成間のショート（Ｓｈｏｒｔ）現象などを予め防止することができ、信頼性を向上することができるタッチパネル用センサパッケージ及びその製造方法を提供することをその目的とする。

本発明の実施例によるタッチパネル用センサパッケージは、一面及び他面を有するプリント回路基板と、一面及び他面を有し、前記プリント回路基板上に離隔されて形成されたセンサと、前記プリント回路基板の一面に形成された基板側接続パッドと、前記センサの一面に形成され、前記基板側接続パッドと対向するように形成されたセンサ側接続パッドと、前記プリント回路基板の一面の前記基板側接続パッドの間に形成された第１絶縁層と、前記基板側接続パッドと前記センサ側接続パッドとの間に形成された導電ボールが含まれている第２絶縁層と、を含むものである。

本発明の実施例によるタッチパネル用センサパッケージのプリント回路基板は、ＦＰＣＢ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）であることができる。

本発明の実施例によるタッチパネル用センサパッケージの第２絶縁層は、ＡＣＡ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）またはＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）からなることができる。

本発明の実施例によるタッチパネル用センサパッケージの第１絶縁層は、基板の厚さ方向を基準に前記基板側接続パッドのサイズより大きく形成されることができる。

本発明の実施例によるタッチパネル用センサパッケージの第１絶縁層は、基板の厚さ方向を基準に前記基板側接続パッド、前記第２絶縁層及び前記センサ側接続パッドが結合されたサイズと同一のサイズに形成されることができる。

本発明の他の実施例によるタッチパネル用センサパッケージの製造方法は、一面及び他面を有し、一面に基板側接続パッドを含むプリント回路基板を準備する段階と、一面及び他面を有し、一面にセンサ側接続パッドを含むセンサを準備する段階と、前記プリント回路基板の一面の前記基板側接続パッドの間に第１絶縁層を形成する段階と、前記センサ側接続パッド上に導電ボールを含む第２絶縁層を形成する段階と、前記プリント回路基板と前記センサを互いに対向するように配置して、前記基板側接続パッド、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層を結合する段階と、を含むものである。

本発明の他の実施例によるタッチパネル用センサパッケージの製造方法におけるプリント回路基板を準備する段階で、前記プリント回路基板は、ＦＰＣＢ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）であることができる。

本発明の他の実施例によるタッチパネル用センサパッケージの製造方法における第１絶縁層を形成する段階で、前記第１絶縁層は、半硬化状態であることができる。

本発明の他の実施例によるタッチパネル用センサパッケージの製造方法における前記第１絶縁層を形成する段階で、前記第１絶縁層は、基板の厚さ方向を基準に前記基板側接続パッドのサイズより大きく形成されることができる。

本発明の他の実施例によるタッチパネル用センサパッケージの製造方法における第１絶縁層を形成する段階で、前記第１絶縁層は、基板の厚さ方向を基準に前記基板側接続パッド、前記第２絶縁層及び前記センサ側接続パッドが結合されたサイズと同一のサイズに形成されることができる。

本発明の他の実施例によるタッチパネル用センサパッケージの製造方法における第２絶縁層を形成する段階で、前記第２絶縁層は、ＡＣＡ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）またはＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）からなることができる。

本発明の他の実施例によるタッチパネル用センサパッケージの製造方法における第２絶縁層を形成する段階で、前記第２絶縁層は、半硬化状態であることができる。

本発明の他の実施例によるタッチパネル用センサパッケージの製造方法における第２絶縁層を形成する段階で、前記第２絶縁層は、前記センサ側接続パッド上にスクリーン印刷工程により形成されることができる。

本発明の実施例によるタッチパネル用センサパッケージ及びその製造方法によると、複数の基板側接続パッドの間に形成される絶縁層と、基板側接続パッドとセンサ側接続パッドとの間に形成される絶縁層を互いに異なる材質で形成することにより、製品の駆動中に生じるショート（Ｓｈｏｒｔ）などの不良現象が改善できるという効果を期待することができる。

また、本発明の実施例によると、通電が可能な導電ボールがセンサ側接続パッドと基板側接続パッドとの間にのみ位置するため、導電ボールの密集度を向上させることができて、接続地点（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ Ｐｏｉｎｔ）を明確にすることができ、これによって製品の動作信頼性を向上することができる。

更に、本発明の実施例によると、複数の基板側接続パッドの間に、基板の厚さ方向を基準にパッドより大きいサイズの絶縁層を予め形成するため、基板とセンサとの結合時におけるアライン（Ａｌｉｇｎ）に係わる作業が容易となり、組み立て収率を高めることができ、これによって製品生産性を向上することができる。

本発明の実施例によるタッチパネル用センサパッケージの構成を示す図面である。 図１のタッチパネル用センサパッケージの製造方法を説明するための工程断面図である。 図１のタッチパネル用センサパッケージの製造方法を説明するための工程断面図である。 図１のタッチパネル用センサパッケージの製造方法を説明するための工程断面図である。 図１のタッチパネル用センサパッケージの製造方法を説明するための工程断面図である。 図１のタッチパネル用センサパッケージの製造方法を説明するための工程断面図である。 図１のタッチパネル用センサパッケージの製造方法を説明するための工程断面図である。

本発明の目的、特定の長所及び新規の特徴は、添付図面に係る以下の詳細な説明及び好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、「一面」、「他面」、「第１」、「第２」などの用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するために用いられるものであり、構成要素が前記用語によって限定されるものではない。以下、本発明を説明するにあたり、本発明の要旨を不明瞭にする可能性がある係る公知技術についての詳細な説明は省略する。

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。

本発明の「発明を実施するための最良の形態」で開示するセンサは、動作を検知したり、音に反応したり、手先で押すと画面上に表示された指示を入力することができるなど、タッチパネルに適用される様々な種類の光センサ、磁気センサ、スクリーンタッチセンサなどを全て含むことができ、これに限定されない。

（タッチパネル用センサパッケージ）
図１は、本発明の実施例によるタッチパネル用センサパッケージの構成を示す図面である。

図１に図示するように、タッチパネル用センサパッケージ１００は、一面及び他面を有するプリント回路基板１１０と、一面及び他面を有し、プリント回路基板１１０上に離隔されて形成されたセンサ２１０と、プリント回路基板１１０の一面に形成された基板側接続パッド１２０と、センサ２１０の一面に形成され、前記基板側接続パッド１２０と対向するように形成されたセンサ側接続パッド２２０と、プリント回路基板１１０の一面の前記基板側接続パッド１２０の間に形成された第１絶縁層１３０と、基板側接続パッド１２０とセンサ側接続パッド２２０との間に形成された導電ボール（図５の２３３）が含まれている第２絶縁層２３０と、を含むものである。

この際、図１には、第２絶縁層２３０内の導電ボール（図５の２３３）が互いに所定間隔で離隔されている状態を図示しているが、導電ボールによって通電がなされるため、導電ボールが互いに密着されて形成されたり、または通電が可能な範囲内で互いに離隔された状態で形成されるということは自明である。

前記プリント回路基板１１０は、フレキシブルプリント回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ：ＦＰＣＢ）であることができる。

また、第２絶縁層２３０は、ＡＣＡ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）またはＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）からなることができるが、これに限定されず、導電性材質の導電ボールを含む絶縁材質であればよい。

また、第１絶縁層１３０は、基板の厚さ方向を基準に前記基板側接続パッド１２０のサイズより大きく形成されることができる。

この際、第１絶縁層１３０は、導電ボールが含まれていない絶縁材質であれば、樹脂を含む如何なる材質で形成されてもよい。

また、第１絶縁層１３０は、基板の厚さ方向を基準に前記基板側接続パッド１２０、前記第２絶縁層２３０及び前記センサ側接続パッド２２０が結合されたサイズと同一のサイズに形成されることができる。

ここで、「同一」の意味は、数学的な意味で正確に同一の寸法の厚さを意味するのではなく、設計誤差、製造誤差、測定誤差などを考慮して実質的に同一であることを意味する。

上述の第１絶縁層１３０が基板の厚さ方向を基準に基板側接続パッド１２０のサイズより大きく形成される構造、または基板側接続パッド１２０、第２絶縁層２３０及びセンサ側接続パッド２２０が結合されたサイズと同一のサイズに形成される構造により、導電ボールが含まれていない絶縁材質が基板側接続パッド１２０の間またはセンサ側接続パッドの間を満たす形態に形成されるため、後で製品を動作させる時にセンサ側接続パッドまたは基板側接続パッド側で発生しえるショート（Ｓｈｏｒｔ）現象を予め防止することができる。

（タッチパネル用センサパッケージの製造方法）
図２から図７は、図１のタッチパネル用センサパッケージの製造方法を説明するための工程断面図である。

まず、図２に図示するように、一面及び他面を有し、一面に基板側接続パッド１２０を含むプリント回路基板１１０を準備することができる。

この際、プリント回路基板１１０は、ＦＰＣＢ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）であることができる。

次に、図３に図示するように、一面及び他面を有し、一面にセンサ側接続パッド２２０を含むセンサ２１０を準備することができる。

次に、図４に図示するように、プリント回路基板１１０の一面の基板側接続パッド１２０の間に第１絶縁層１３０を形成することができる。

この際、第１絶縁層１３０は、半硬化状態であることができる。

また、第１絶縁層１３０は、基板の厚さ方向を基準に前記基板側接続パッド１２０のサイズより大きく形成されることができる。

この際、第１絶縁層１３０は、導電ボールが含まれていない絶縁材質であれば、樹脂を含む如何なる材質で形成されてもよい。

また、第１絶縁層１３０は、基板の厚さ方向を基準に前記基板側接続パッド１２０、前記第２絶縁層２３０及び前記センサ側接続パッド２２０が結合されたサイズと同一のサイズに形成されることができる。

ここで、「同一」の意味は、数学的な意味で正確に同一の寸法の厚さを意味するのではなく、設計誤差、製造誤差、測定誤差などを考慮して実質的に同一であることを意味する。

上述の第１絶縁層１３０が基板の厚さ方向を基準に基板側接続パッド１２０のサイズより大きく形成される構造、または基板側接続パッド１２０、第２絶縁層２３０及びセンサ側接続パッド２２０が結合されたサイズと同一のサイズに形成される構造により、導電ボールが含まれていない絶縁材質が基板側接続パッド１２０の間またはセンサ側接続パッドの間を満たす形態に形成されるため、後で製品を動作させる時にセンサ側接続パッドまたは基板側接続パッド側で発生しえるショート（Ｓｈｏｒｔ）現象を予め防止することができる。

次に、図５に図示するように、センサ側接続パッド２２０上に導電ボール２３３を含む第２絶縁層２３０を形成することができる。

この際、第２絶縁層２３０は、樹脂などの絶縁材質２３１に導電ボール２３３が含まれた形態であり、参照番号２３１の絶縁材質は、第１絶縁層１３０と同じ材質または類似の樹脂であることができる。

また、第２絶縁層２３０は、ＡＣＡ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）またはＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）からなることができる。

また、第２絶縁層２３０は、半硬化状態であることができる。

また、第２絶縁層２３０は、センサ側接続パッド２２０上にスクリーン印刷工程により形成されることができるが、これに限定されない。

次に、図６に図示するように、プリント回路基板１１０とセンサ２１０を互いに対向するように配置して、基板側接続パッド１２０、第１絶縁層１３０及び第２絶縁層２３０を結合することができる。

例えば、基板側接続パッド１２０は、第２絶縁層２３０と接触されるように結合され、第１絶縁層１３０は、センサ側接続パッド２２０の間に挟まれる形態で結合される。

この際、基板側接続パッド１２０の間に第１絶縁層１３０が予め形成されている状態で、センサ側接続パッド２２０の間に挟み込む工程により結合を行うため、締結工程が容易になされることができる。

また、結合工程は、熱圧着工程によりなされることができるが、これに限定されない。

上述の本発明によると、複数の基板側接続パッドの間に形成される絶縁層と、基板側接続パッドとセンサ側接続パッドとの間に形成される絶縁層を互いに異なる材質で形成することにより、製品の駆動中に生じるショート（Ｓｈｏｒｔ）などの不良現象が改善できるという効果を期待することができる。

また、本発明の実施例によると、通電が可能な導電ボールがセンサ側接続パッドと基板側接続パッドとの間にのみ位置するため、導電ボールの密集度を向上させることができて、接続地点（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ Ｐｏｉｎｔ）を明確にすることができ、これによって製品の動作信頼性を向上することができる。

この際、本発明は、導電ボールがセンサ側接続パッドと基板側接続パッドとの間にのみ位置するため、プリント回路基板とセンサとの間の全面に導電ボールを形成する構造に比べ、相対的に高価である導電ボールを少量使用して、製品生産コストを低減することができるという効果を期待することができる。

以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明はこれに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。

本発明の単純な変形乃至変更はいずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。

本発明は、タッチパネル用センサパッケージ及びその製造方法に適用可能である。

１００ タッチパネル用センサパッケージ
１１０ プリント回路基板
１２０ 基板側接続パッド
１３０ 第１絶縁層
２１０ センサ
２２０ センサ側接続パッド
２３０ 第２絶縁層
２３１ 絶縁材質
２３３ 導電ボール

Claims (13)

1. 一面及び他面を有するプリント回路基板と、
   一面及び他面を有し、前記プリント回路基板上に離隔されて形成されたセンサと、
   前記プリント回路基板の一面に形成された基板側接続パッドと、
   前記センサの一面に形成され、前記基板側接続パッドと対向するように形成されたセンサ側接続パッドと、
   前記プリント回路基板の一面の前記基板側接続パッドの間に形成された第１絶縁層と、
   前記基板側接続パッドと前記センサ側接続パッドとの間に形成された導電ボールが含まれている第２絶縁層と、を含むタッチパネル用センサパッケージ。
2. 前記プリント回路基板は、ＦＰＣＢ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）である、請求項１に記載のタッチパネル用センサパッケージ。
3. 前記第２絶縁層は、ＡＣＡ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）またはＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）からなる、請求項１に記載のタッチパネル用センサパッケージ。
4. 前記第１絶縁層は、基板の厚さ方向を基準に前記基板側接続パッドのサイズより大きく形成される、請求項１に記載のタッチパネル用センサパッケージ。
5. 前記第１絶縁層は、基板の厚さ方向を基準に前記基板側接続パッド、前記第２絶縁層及び前記センサ側接続パッドが結合されたサイズと同一のサイズに形成される、請求項１に記載のタッチパネル用センサパッケージ。
6. 一面及び他面を有し、一面に基板側接続パッドを含むプリント回路基板を準備する段階と、
   一面及び他面を有し、一面にセンサ側接続パッドを含むセンサを準備する段階と、
   前記プリント回路基板の一面の前記基板側接続パッドの間に第１絶縁層を形成する段階と、
   前記センサ側接続パッド上に導電ボールを含む第２絶縁層を形成する段階と、
   前記プリント回路基板と前記センサを互いに対向するように配置して、前記基板側接続パッド、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層を結合する段階と、を含むタッチパネル用センサパッケージの製造方法。
7. 前記プリント回路基板を準備する段階で、前記プリント回路基板は、ＦＰＣＢ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）である、請求項６に記載のタッチパネル用センサパッケージの製造方法。
8. 前記第１絶縁層を形成する段階で、前記第１絶縁層は、半硬化状態である、請求項６に記載のタッチパネル用センサパッケージの製造方法。
9. 前記第１絶縁層を形成する段階で、前記第１絶縁層は、基板の厚さ方向を基準に前記基板側接続パッドのサイズより大きく形成される、請求項６に記載のタッチパネル用センサパッケージの製造方法。
10. 前記第１絶縁層を形成する段階で、前記第１絶縁層は、基板の厚さ方向を基準に前記基板側接続パッド、前記第２絶縁層及び前記センサ側接続パッドが結合されたサイズと同一のサイズに形成される、請求項６に記載のタッチパネル用センサパッケージの製造方法。
11. 前記第２絶縁層を形成する段階で、前記第２絶縁層は、ＡＣＡ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）またはＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）からなる、請求項６に記載のタッチパネル用センサパッケージの製造方法。
12. 前記第２絶縁層を形成する段階で、前記第２絶縁層は、半硬化状態である、請求項６に記載のタッチパネル用センサパッケージの製造方法。
13. 前記第２絶縁層を形成する段階で、前記第２絶縁層は、前記センサ側接続パッド上にスクリーン印刷工程により形成される、請求項６に記載のタッチパネル用センサパッケージの製造方法。

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