(57)【要約】      （修正有）【課題】はんだを用いずに安価な材料から形成された柔軟性を有しかつ耐熱性が低い樹脂基材に歪センサを実装できるようにする。【解決手段】柔軟性を有しかつ耐熱性が低い樹脂基材１に電極２を設け、この樹脂基材１の電極２上に導電性接着剤４を付着し、この導電性接着剤４に歪センサ３の電極３Ａを接着し、導電性接着剤４の周囲を絶縁性封止樹脂５で封止した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柔軟性を有しかつ耐熱性が低い樹脂基材に電極を設け、
この樹脂基材の電極上に導電性接着剤を付着し、
この導電性接着剤に歪センサの電極を接着し、
前記導電性接着剤の周囲を絶縁性封止樹脂で封止したことを特徴とする歪センサを実装したフレキシブルプリント配線板。
【請求項２】
前記樹脂基材としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルやポリカーボネート、ポリエーテルイミドから選択された材料が用いられることを特徴とする請求項１に記載の歪センサを実装したフレキシブルプリント配線板。
【請求項３】
前記導電性接着剤としては、エポキシ系、フェノール系等の熱硬化性樹脂あるいはポリエステル系、ビニル系等の熱可塑性樹脂に銀粉、銀合金粉、銅粉、ニッケル粉のいずれかを導電性フィラーとして含んだものが用いられることを特徴とする請求項１又は２に記載の歪センサを実装したフレキシブルプリント配線板。
【請求項４】
前記絶縁性封止樹脂としては、エポキシ系、フェノール系、シリコン系、ウレタン系の樹脂から選択され、そのヤング率が５〜２０００ＭＰａであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の歪センサを実装したフレキシブルプリント配線板。
【請求項５】
キーボード用メンブレンスイッチとしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の歪センサを実装したフレキシブルプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ノートパソコン、携帯電話等のポインティングデバイスとして用いて好適な歪センサを実装したフレキシブルプリント配線板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
歪センサは、セラミック製などのベース部品上に抵抗体を印刷、焼結した構造からなる。指などにより力を印加して歪センサを変形させたときの抵抗体の抵抗値変化を検出できるので、入力デバイスとして用いることが出来る。抵抗体を適宜配することにより、ｘ，ｙ，ｚの３方向を検出する、３次元のポインティングデバイスになる（例えば、特許文献１，２参照）。抵抗体からの出力を検出、制御回路に伝達するために、プリント配線板上に歪センサを実装する必要がある。従来、歪センサは、はんだを用いて、ガラスエポキシ樹脂やフェノール樹脂を基材とするリジッド配線板上や、ポリイミドを基材とするフレキシブルプリント配線板上に実装されていた。例えば、図２ないし図４に示すように、配線板１００に歪センサ３をはんだ付けしていた。歪センサ３のスティックないしポスト３Ｂとベース３Ｃとはアルミナ（セラミック）製であり、ベース３Ｃが配線板１００にはんだ付けされる。ベース３Ｃ上に厚膜抵抗体が印刷され、その裏面には電極３Ａが形成してある（図４参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１６３２１４号公報（〔００１９〕欄）
【特許文献２】
特許第３０３９２８６号公報（〔００１２〕欄）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、歪センサをはんだにより配線板に実装した場合においては、下記のような問題点があった。
▲１▼はんだを使用するため、耐熱性の低い基板への実装が出来ない。ひいては、特にフレキシブルプリント配線板上に実装する場合には、ポリイミドなどの高価な基材を用いる必要があり、結果的にコストが高くなってしまう。
▲２▼はんだを使用するため、対環境負荷が高い。
▲３▼配線板の構成材料と歪センサを構成する成形部品の熱膨張係数の違いにより、ヒートサイクルを与えた場合に歪センサと配線板の電気的接続に問題が生じる場合があった。
▲４▼配線板からの応力により歪センサの出力変動が生じる。
【０００５】
そこで、この発明は、はんだを用いずに安価な材料から形成された柔軟性を有しかつ耐熱性が低い樹脂基材に歪センサを実装できるようにしたフレキシブルプリント配線板を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、この発明は、柔軟性を有しかつ耐熱性が低い樹脂基材に電極を設け、この樹脂基材の電極上に導電性接着剤を付着し、この導電性接着剤に歪センサの電極を接し、導電性接着剤の周囲を絶縁性封止樹脂で封止したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の好適な実施例を図面を参照にして説明する。
【０００８】
この発明は、図１に示すように、ポリエステル等のフィルムを樹脂基材１とし、この樹脂基材１は柔軟性を有しかつ耐熱性が低いものであり、この基材１上に銅箔やアルミ箔もしくは銀ペーストなどの導電性ペーストをスクリーン印刷することなどにより電極２を設け、この電極２と電気的に接続されるように歪センサ３を実装したものである。歪センサ３の電極３Ａと電極２とは導電性接着剤４で接合されている。この導電性接着剤４に含まれる導電フィラーは、銀粉が好適に用いられるが、銀合金粉、銅粉、ニッケル粉なども用いることが出来る。この導電性接着剤４に含まれるバインダとしては、エポキシ系、フェノール系などの熱硬化性樹脂や、ポリエステル系、ビニル系などの熱可塑性樹脂が用いられる。また、歪センサ３のポスト３Ｂとベース３Ｃは従来と同様にセラミックから形成してあり、ベース３Ｃ上には図示しないが抵抗体が印刷され、ポスト３Ｂを動かすことにより抵抗体の抵抗値が変化し、その変化を検出してｘ，ｙ，ｚの３方向を検出できるようになっている。
【０００９】
上述したように、歪センサ３を導電性接着剤４でフレキシブルプリント配線板に実装したならば、この導電性接着剤４の周囲を絶縁性封止樹脂５で封止する。この絶縁性封止樹脂５としては、エポキシ系、フェノール系、シリコン系、ウレタン系等の樹脂が用いられ、ヤング率は、後述するように、５〜２０００ＭＰａの範囲内とする。
【００１０】
なお、前記の樹脂基材１としては、ポリエステルの他にポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルやポリカーボネート、ポリエーテルイミド等が用いられる。
【００１１】
この発明は、特に歪センサ３のベース部品にセラミックスが用いられ、抵抗体および抵抗体から信号を出力させる回路、電極３Ａに銀ないしは銀系の合金が用いられる場合に好適に適用される。ただし、この限りではなく、ベース部品が樹脂製である場合や、抵抗体および抵抗体から信号を出力させる回路、電極３Ａにカーボン系などの材料が用いられている場合でも適用が可能である。
【００１２】
前述したように、絶縁性封止樹脂５として用いる材料のヤング率の違いによって、どのような影響があるかについて実験した。その結果を表１に示す。
【００１３】
【表１】
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【００１４】
＜製造例＞
アルミナ製のベース部品上に抵抗体および配線を印刷ないしは配置、ＡｇＰｄ合金又はＡｇＰｔ合金からなる電極をつけて形成した歪センサ３をポリエチレンテレフタレート基材１のフレキシブル配線板上に実装した。実装に用いた導電性接着剤４は、導電性フィラーとして銀粉を、バインダとしてエポキシ樹脂を含有しており、１００℃、３０分で硬化させた。絶縁性の封止樹脂５は、エポキシ樹脂を主成分とするもので、１００℃、６０分で硬化させた（ヤング率１６００ＭＰａ）。このようにして作製した、歪センサ３を実装したフレキシブルプリント配線板１００台に、−３０℃、３０分←→８０℃、３０分の熱衝撃を１００サイクル加えたが、動作不良は生じなかった。
【００１５】
＜比較例＞
上述した製造例と同様の歪センサを、はんだペーストを用いて、リジッド基板上にリフロー（最高温度２２５℃）により実装した。このサンプル１００台に−３０℃、３０分←→８０℃、３０分の熱衝撃を１００サイクル加えたところ、出力のドリフトなどの動作不良が４台発生した。
【００１６】
以上述べたように、この発明の歪センサ３を実装したフレキシブルプリント配線板においては、導電性接着剤４、絶縁性封止樹脂５がはんだと比較して柔軟であるため、熱応力の発生を小さく抑えることができ、熱衝撃によるセンサの性能変化がおきにくいものになっている。導電性接着剤４のヤング率も絶縁性封止樹脂５と同程度にすることが望ましい。また、この発明の歪センサ３を実装したフレキシブルプリント配線板においては、はんだを用いないため、ポリエチレンテレフタレートなどの安価な基材１を適用できる。したがって、大判な基材１に歪センサ３を実装する場合においても、コストを低く抑えられる。この発明は、パソコン、ＰＤＡなどのキーボード用のメンブレンスイッチに直接歪センサ３を実装する場合に好適に用いられる。特に小型携帯機器用途では、マウス、タッチパッドに変わる入力デバイスとして期待されている。このキーボード用のメンブレンスイッチとしては、本願出願人の特開平１１−３０６９１４号公報、特開２００１−７６５８３号公報に記載のものにこの歪センサ３を実装することが可能である。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の歪センサを実装したフレキシブルプリント配線板では、はんだを使用しないので、次のような効果を奏する。
▲１▼耐熱性の低い基板に適用でき、トータルのコストを下げることが出来る。
▲２▼環境負荷が小さい。
▲３▼はんだ付け時の熱により、歪センサの特性の劣化が起こらない。
また、フレキシブルな基材および柔軟性の高い導電性接着剤、絶縁性の封止樹脂を用いるので、ヒートサイクルなどによる歪センサの特性劣化が起こらないばかりではなく、歪センサの出力変動を小さくできる。さらに、封止樹脂のヤング率を５〜２０００ＭＰａにすることで、強度を保ちつつ、オフセットのバラツキを小さくすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の好適な実施例を示す断面図。
【図２】従来例を示す斜視図。
【図３】歪センサを配線板にはんだ付けした状態の正面図。
【図４】歪センサのベース裏面図。
【符号の説明】
１    樹脂基材
２    電極
３    歪センサ
３Ａ  電極
４    導電性接着剤
５    絶縁性封止樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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