(57)【要約】 【課題】  メタルマスク版を電子部品（１２０）の樹脂封止に繰り返して用いても、操作エリア（１００Ａ）の透明性が損なわれないメタルマスク版を提供する。【解決手段】  メタルマスク版のタッチパネル（１０２）上を覆った状態で、タッチパネル（１０２）との対向面の操作エリア（１００Ａ）を投影させた投影領域を少なくとも含む領域に、逃げ凹部（７）を凹設する。操作エリア（１００Ａ）が設定されたタッチパネル（１０２）の部位に、メタルマスク版が接触しないので、メタルマスク版に封止樹脂（１０６）やゴミなどが付着していても、操作エリア（１００Ａ）上に付着することがなく、操作エリア（１００Ａ）の視界が遮られない。【選択図】  図１
2005268632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパネル（１０２）に設定された操作エリア（１００Ａ）への入力操作を検出するタッチパネル入力装置（１００）の、タッチパネル（１０２）に搭載された電子部品（１２０）を封止樹脂（１０６）で覆うためのメタルマスク版であって、
封止樹脂（１０６）で覆う電子部品は、タッチパネル入力装置（１００）の背面側に配置された表示部の表示を目視可能とするように透明とした操作エリア（１００Ａ）の周囲のタッチパネル（１０２）に搭載され、
メタルマスク版は、
タッチパネル（１０２）上を覆った状態で、電子部品（１２０）の搭載位置に対応する部位に、電子部品（１２０）を収容する通孔（２）が穿設されるとともに、
タッチパネル（１０２）上を覆った状態で、タッチパネル（１０２）との対向面に、操作エリア（１００Ａ）を前記対向面へ投影させた投影領域を少なくとも含む逃げ凹部（７）が凹設され、
メタルマスク版を、タッチパネル（１０２）上へ覆い、通孔（２）と電子部品（１２０）の周囲との間に形成される樹脂流入空間（４）へ封止樹脂（１０６）を充填した後、タッチパネル（１０２）上から取り除き、電子部品（１２０）の周囲に封止樹脂（１０６）を付着させることを特徴とするメタルマスク版。
【請求項２】
電子部品は、タッチパネル（１０２）に固着され、操作エリア（１００Ａ）への入力操作を検出した際に振動する圧電基板（１２０）であることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷用メタルマスク版。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル入力装置のタッチパネルに搭載された電子部品の周囲をスクリーン印刷により樹脂封止するために用いるメタルマスク版に関し、更に詳しくは、タッチパネルの透明操作エリア周囲に搭載された電子部品を樹脂封止するために用いるメタルマスク版に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルなどの基板上に搭載された電子部品は、その表面に電極などが露出し、酸化、硫化などの経年変化を起こしやすく、また、電極間や他の導電体とショートする恐れがあるので、一般にその全体が絶縁性の樹脂により封止される。
【０００３】
従来、電子部品を樹脂で封止する樹脂封止方法として、メタルマスク版を用いたスクリーン印刷による樹脂封止方法が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３１２８６１２号公報（第２頁、図９）
【０００５】
このスクリーン印刷による樹脂封止方法は、絶縁性の封止樹脂をスクリーン印刷のインクにみたてて電子部品の周囲に付着させるもので、図１０に示すように、エッチング加工等で電子部品１２０の輪郭よりわずかに大きく深い通孔１０５を形成したメタルマスク版１０３で、電子部品１２０が実装された基板１０２を覆い、メタルマスク版１０３の表面に沿ってスキージ１０４を摺動させて、通孔１０５と電子部品１２０との隙間へ封止樹脂１０６を充填する。
【０００６】
その後、図１１に示すように、メタルマスク版１０３を上方へ取り除き、電子部品１２０の周囲に付着する封止樹脂１０６を加熱硬化し、電子部品１２０の周囲に定着させて封止するものである。
【０００７】
このクリーン印刷による樹脂封止方法によれば、メタルマスク版１０３を再利用でき、基板１０２上に固着する全ての電子部品１２０を同時に樹脂封止できるので、量産に適し、工程が単純なので自動化にも適している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながらこの従来のメタルマスク版１０３では、基板１０２上をメタルマスク版１０３で覆い、封止樹脂１０６を電子部品１２０周囲の隙間へ充填する際に、完全にメタルマスク版１０３と基板１０２間を完全に密着させることができないことから、図１１に示すように、メタルマスク版１２０と基板１０２の隙間に漏れ出す封止樹脂１０６の一部１０６ａが基板１０２の表面に沿って残ることがあった。
【０００９】
特に、タッチパネル入力装置のタッチパネル１０２に、内方に配置された表示部の表示を目視しながら入力操作が可能なように透明な操作エリア１００Ａが設定され、そのタッチパネル１０２である基板上の操作エリア１００Ａ周囲に搭載される電子部品１２０を樹脂封止する場合には、タッチパネル１０２に沿って漏れ出す封止樹脂１０６の一部１０６ａが操作エリア１００Ａ上に付着し、表示部の表示が見づらくなるという問題があった。
【００１０】
この現象は、電子部品１２０が搭載される位置と操作エリア１００Ａが接近し、通孔１０５と電子部品１２０との狭い隙間ｄへ封止樹脂１０６をむらなく充填する際に、充填圧力を上げて封止樹脂１０６を充填することとなるので、より顕著に頻繁に表れ、接近する操作エリア１００Ａ上に封止樹脂１０６の一部１０６ａが付着するものであった。
【００１１】
また、メタルマスク版１０３は、タッチパネル入力装置１００を量産する際に繰り返して用いるので、スクリーン印刷工程で用いた封止樹脂１０６や他のゴミが、タッチパネル１０２との対向面に付着して残り、新たなタッチパネル１０２を覆う際に、その操作エリア１００Ａの領域上に付着し、透明性が損なわれるという問題も生じていた。
【００１２】
本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、タッチパネルの透明な操作エリアの周囲に搭載された電子部品を樹脂封止する場合であっても、操作エリア上に封止樹脂が漏れ出ないメタルマスク版を提供することを目的とする。
【００１３】
また、メタルマスク版を電子部品の樹脂封止に繰り返して用いても、操作エリアの透明性が損なわれないメタルマスク版を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述の目的を達成するため、請求項１のメタルマスク版は、タッチパネルに設定された操作エリアへの入力操作を検出するタッチパネル入力装置の、タッチパネルに搭載された電子部品を封止樹脂で覆うためのメタルマスク版であって、封止樹脂で覆う電子部品は、タッチパネル入力装置の背面側に配置された表示部の表示を目視可能とするように透明とした操作エリアの周囲のタッチパネルに搭載され、メタルマスク版は、タッチパネル上を覆った状態で、電子部品の搭載位置に対応する部位に、電子部品を収容する通孔が穿設されるとともに、タッチパネル上を覆った状態で、タッチパネルとの対向面に、操作エリアを前記対向面へ投影させた投影領域を少なくとも含む逃げ凹部が凹設され、メタルマスク版を、タッチパネル上へ覆い、通孔と電子部品の周囲との間に形成される樹脂流入空間へ封止樹脂を充填した後、タッチパネル上から取り除き、電子部品の周囲に封止樹脂を付着させることを特徴とする。
【００１５】
タッチパネル上に搭載された電子部品の周囲を収容する通孔と電子部品の周囲との間に、封止樹脂の厚みに相当する間隔の樹脂流入空間が形成されるので、メタルマスク版を達パネル上から取り除くと、電子部品の周囲に封止樹脂が付着する。
【００１６】
樹脂流入空間へ封止樹脂を充填させる際に、樹脂流入空間周囲のメタルマスク版とタッチパネルとの隙間に封止樹脂が流れ出しても、逃げ凹部内に滞留するので、操作エリア上に漏れ出ない。
【００１７】
請求項２のメタルマスク版は、電子部品が、タッチパネルに固着され、操作エリアへの入力操作を検出した際に振動する圧電基板であることを特徴とする。
【００１８】
樹脂流入空間の隙間が狭く、高い充填圧力で封止樹脂を充填させるものであっても、封止樹脂が操作エリアへ漏れ出ないので、圧電基板への封止樹脂の肉厚を薄肉とし、その振動が封止樹脂により拘束されない。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明によれば、封止樹脂の一部が操作エリア上へ漏れ出ないので、透明な操作エリアの視界が遮られず、その内方に配置された表示部の表示をタッチパネル入力装置の操作者が確実に目視できる。
【００２０】
また、メタルマスク版でタッチパネル上を覆う際に、操作エリアが設定されたタッチパネルの部位には、メタルマスク版が接触しないので、メタルマスク版に封止樹脂やゴミなどが付着していても、操作エリア上に付着することがなく、操作エリアの視界が遮られない。
【００２１】
また、請求項２の発明によれば、封止樹脂によって圧電基板の振動が制約されることがなく、圧電基板が操作エリアの近傍に搭載されるものであっても、操作エリアが封止樹脂の一部で覆われることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施の形態に係るメタルマスク版（以下、メタルマスク版１という）を、図１乃至図９を用いて説明する。本実施の形態に係るメタルマスク版１は、図３と図４に示すタッチパネル入力装置１００に振動部品として備えられる圧電基板１２０を樹脂封止する際に用いられるもので、始めに、このタッチパネル入力装置１００とその震動源となる圧電基板１２０について図３，図４で説明する。図３は、タッチパネル入力装置１００の分解斜視図、図４は、その背面図である。
【００２３】
タッチパネル入力装置１００は、デジタイザとも呼ばれるもので、操作パネル１０１と支持基板１０２とを僅かな間隙を隔てて積層して構成されるタッチパネル内に押圧位置を検出する操作エリア１００Ａが設定されている。図示するタッチパネル入力装置１００は、抵抗感圧方式により押圧位置を検出するもので、その為に操作パネル１０１と支持基板１０２の対向面に均一な抵抗皮膜からなる導電体層１０１ａ、１０２ａが被着され、一対の圧電基板１２０、１２０が、操作エリア１００Ａの周囲で支持基板１０２の背面側に固着されている。
【００２４】
操作パネル１０１と支持基板１０２及びこれらの対向面に被着される導電体層１０１ａ、１０２ａは、操作者が操作エリア１００Ａを通してその内方（タッチパネル入力装置１００の背面側）に配置される液晶パネル等の表示装置１２１の表示画面を見ながら押圧操作が可能なように、いずれも透明材料で形成されている。
【００２５】
圧電基板１２０は、細長帯状に形成され、表裏両面に一組の駆動電極１２０ａ、１２０ｂが形成され、表面側を、接着剤などを用いてタッチパネルとなる支持基板１０２の背面側で、操作者の表示装置への視線を遮らないように、操作エリア１００Ａと支持基板１０２の周辺との間のわずかな隙間に固着している。
【００２６】
操作エリア１００Ａへの押圧操作は、導電体層１０１ａ、１０２ａ間の接触により検出され、押圧操作が検出されると、一組の駆動電極１２０ａ、１２０ｂに駆動電圧が印加され、伸縮する圧電基板１２０を固着した支持基板１０２を含むタッチパネル全体を振動させ、操作者はその振動から押圧操作が受け付けられたことを確認する。
【００２７】
このように支持基板１０２の背面に固着された圧電基板１２０は、その駆動電極１２０ａ、１２０ｂが表裏、若しくは側面に露出するので、他の部品との絶縁や駆動電極１２０ａ、１２０ｂ自体の経年変化による劣化を防止するために、その周囲全体を絶縁性の封止樹脂で封止する。
【００２８】
尚、以下の説明では、図１に示すように、支持基板１０２の背面側を上方に向けて、背面をメタルマスク版１で覆うので、図３に示すタッチパネル入力装置１００の背面方向を上方と、支持基板１０２を覆った状態で、支持基板１０２に対向するメタルマスク版１の面を底面として説明する。
【００２９】
メタルマスク版１は、アルミニウム、ステンレス鋼などの金属材料からなる金属板で、支持基板１０２の背面全体を覆うように、支持基板１０２の外形より大きい長方形板状に形成される。メタルマスク版１には、圧電基板１２０の固着位置に対応する部位に通孔２が形成されている。通孔２は、図１、図２に示すように、メタルマスク版１底面への圧電基板１２０の投影形状より相似形でわずかに大きい横断面形状の小孔部２ａとその上端の段部で連続する拡径部２ｂからなり、通孔２全体の高さは、圧電基板１２０の高さよりわずかに高くなっている。
【００３０】
段部を有する通孔２は、例えばエッチング処理を施して２枚の金属板のそれぞれに小孔部２ａと拡径部２ｂを形成し、２枚の金属板を１枚のメタルマスク版１に重ね合わせて形成する。また、支持基板１０２と対向するメタルマスク版１の底面には、支持基板１０２の背面を覆った状態で、操作エリア１００Ａを底面へ投影させた投影領域を囲う長方形状の領域に、逃げ凹部７が凹設されている。この逃げ凹部７は、エッチング処理を施して通孔２を形成する際に、前記領域にハーフエッチング処理を施して形成する。
【００３１】
このように形成されたメタルマスク版１で支持基板１０２を覆うと、通孔２内に圧電基板１２０の全体が収容され、通孔２の内側面と圧電基板１２０との間に、封止樹脂１０６を充填する樹脂流入空間４が形成される（図５（ａ）、（ｂ）参照）。
【００３２】
樹脂流入空間４の間隔、特に圧電基板１２０と小孔部２ａとの間隔は、圧電基板１２０の側面に付着する封止樹脂１０６が操作エリア１００Ａ側に突出しないように、操作エリア１００Ａと圧電基板１２０との隙間ｄ以下とされ、ここでは、その間隔ｄに等しい０．５ｍｍとなっている。また、通孔２の高さは、圧電基板１２０の高さが０．７ｍｍとして、その高さより高い１ｍｍとなっている。
【００３３】
逃げ凹部７は、支持基板１０２の底面から０．２ｍｍの深さで凹設され、樹脂流入空間４とは、通孔２周囲で支持基板１０２に当接するメタルマスク版１により隔てられている。
【００３４】
樹脂流入空間４に充填される封止樹脂１０６は、少なくとも絶縁性とチキソ性と熱硬化性を有する合成樹脂が用いられ、ここではこれらの特性を有するエポキシ樹脂を用いる。絶縁性は、１組の駆動電極１２０ａ、１２０ｂが露出する圧電基板１２０の表面全体を覆うので、これらの電極間を短絡させないため、熱硬化性は、充填後に加熱し、圧電基板１２０の周囲で硬化させる為に、それぞれ封止樹脂１０６の特性として要求される。また、チキソ性は、チキソトロピー（ｔｈｉｘｏｔｒｏｐｙ）、揺変性ともいわれ、流動中は粘度が低下し、静置すると元の粘度の高い状態に戻るの性質をいい、後述するように、樹脂流入空間４へ充填しやすく、充填後は、加熱硬化工程までその形状を維持するために、要求される。
【００３５】
加えて、封止樹脂１０６は、熱硬化の際の低収縮率、熱硬化後に一定の弾性があること、つまり弾性係数が小さい値であること、低温で熱硬化することが好ましい。熱硬化の際の低収縮率が求められるのは、樹脂流入空間４へ充填される際に、封止樹脂１０６が圧電基板１２０から引き出される配線パターン（図４の１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ）上にも付着し、収縮率が高いと熱硬化の際にこれらの配線パターンを引き込み、パターン剥離や切断の原因となるからである。また、一定の弾性が求められるのは、硬化後には、振動発生源となる圧電基板１２０の歪みを拘束しないためであり、低温硬化が望まれるのは、硬化させるために高温とすると、圧電素子１２０がキュリー点に達して分極が乱れ、駆動電圧を印加しても歪まなくなるからである。
【００３６】
この封止樹脂１０６は、図１に示すように、メタルマスク版１の一端上に流動する状態で載せられ、スキージ５を用いたスクリーン印刷法で通孔２の樹脂流入空間４へ充填される。スキージ５は、封止樹脂１０６を樹脂流入空間４へ押し出すことができれば、任意の材質でよいが、ここではゴム製のスキージ５を用いる。
【００３７】
以下、本実施の形態に係るメタルマスク版１を用いて、電子部品である圧電基板１２０を封止樹脂１０６で封止する各工程を、図１と図５乃至図９を用いて説明する。
【００３８】
始めに、図示しないスクリーン印刷機のスライドテーブル上に圧電基板１２０の固着側を表側として支持基板１０２をセットし、図１と図５に示すように、セットした支持基板１０２を覆うように、通孔２を有するメタルマスク版１を重ねる。重ねた状態で、圧電基板１２０と通孔２の間に樹脂流入空間４が形成され、支持基板１０２の操作エリア１００Ａが設定された領域上に、メタルマスク版１の逃げ凹部７が対向する。
【００３９】
従って、誤ってメタルマスク版１の底面にゴミ、封止樹脂１０６の残りなど付着するメタルマスク版１を支持基板１０２上に重ねても、逃げ凹部７により操作エリア１００Ａの領域には直接メタルマスク版１が接触しないので、操作エリア１００Ａの領域の透明性は損なわれない。
【００４０】
その後、スキージ５をメタルマスク版１の表面に沿って摺動させ、メタルマスク版１の一側に載せた封止樹脂１０６を樹脂流入空間４へ充填する。この封止樹脂１０６の充填工程では、図６（ａ）（ｂ）に示すように、スキージ５をメタルマスク版１の表面に沿って摺動させ、メタルマスク版１の一側に載せた流動状態の封止樹脂１０６をメタルマスク版１の表面に沿って押し出し、圧電基板１２０の表面側を含む樹脂流入空間４にむらなく充填する
（図７（ａ）（ｂ）参照）。
【００４１】
この封止樹脂１０６を充填する充填工程において、充填圧力が高いと樹脂流入空間４に充填される封止樹脂１０６の一部１０６ａは、メタルマスク版１と支持基板１０２間の隙間から漏れ出すが、操作エリア１００Ａが設定される支持基板１０２の領域まで達する前に、逃げ凹部７の縁に溜まり停止する。
【００４２】
その後、図８に示すように、メタルマスク版１を支持基板１０２に直交する鉛直方向に引き上げ、粘性のある封止樹脂１０６が完全に圧電基板１２０側と分離するまで引き上げる。メタルマスク版１を完全に取り除いた図９に示す状態では、圧電基板１２０の全周に封止樹脂１０６がほぼ０．５ｍｍの均一な厚みで付着する。
【００４３】
このように封止樹脂１０６を付着させた圧電基板１２０は、支持基板１０２ごと、１８０℃程度の高温炉内に移動し、封止樹脂１０６を熱硬化させて定着させる。この熱硬化させるまでの間、圧電基板１２０に付着した封止樹脂１０６は静置した状態にあるので、元の高い粘度の状態に戻ってその形状を維持する。従って、圧電基板１２０の側面に沿って下方にだれることがなく、０．５ｍｍの薄肉でありながら、圧電基板１２０の全周を完全に覆った状態でその形状を維持する。
【００４４】
熱硬化した封止樹脂１０６で封止された圧電基板１２０は、外気と接触せず、経年変化による劣化が防止され、また、電極が絶縁性の封止樹脂１０６で覆われるので、他と短絡する恐れもない。また、圧電基板１２０の周囲で支持基板１０２の表面に沿って漏れ出した封止樹脂１０６の一部１０６ａは、メタルマスク版１の逃げ凹部７内面に付着したまま支持基板１０２から引き離されるので、操作エリア１００Ａが設定された領域上に付着することがなく、その透明性は損なわれない。従って、支持基板１０２の背面側に接近させて配置させた液晶表示板などの表示部の表示を、操作者は支障なく目視することができる。
【００４５】
上述の実施の形態では、樹脂封止する電子部品として振動部品である圧電基板で説明したが、タッチパネルに搭載されるものであれば、他の種類の電子部品を樹脂封止する際に用いるメタルマスク版にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、タッチパネル入力装置のタッチパネルに搭載される電子部品の周囲に、スクリーン印刷法を用いて封止樹脂を付着させるメタルマスク版に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】支持基板１０２に固着された圧電基板１２０とメタルマスク版１の配置関係を示す斜視図である。
【図２】メタルマスク版１を底面側からみた斜視図である。
【図３】タッチパネル入力装置１００の分解斜視図である。
【図４】圧電基板１２０が固着する支持基板１０２の背面図である。
【図５】封止樹脂１０６を樹脂流入空間４へ充填する充填工程を開始する前の状態を示し、（ａ）は、通孔３の短手方向に沿って切断した一部省略縦断面図、（ｂ）は、通孔３の長手方向に沿って切断した一部省略縦断面図、である。
【図６】封止樹脂１０６を樹脂流入空間４へ充填する充填工程を示し、（ａ）は、通孔３の短手方向に沿って切断、スキージ５の摺動方向の後方からみた一部省略縦断面図、（ｂ）は、通孔３の長手方向に沿って切断した一部省略縦断面図、である。
【図７】充填工程が終了した封止樹脂１０６の充填状況を示し、（ａ）は、通孔３の短手方向に沿って切断した一部省略縦断面図、（ｂ）は、通孔３の長手方向に沿って切断した一部省略縦断面図、である。
【図８】メタルマスク版１を鉛直方向に引き上げる工程を示す一部省略縦断面図である。
【図９】圧電基板１２０側とメタルマスク版１側の封止樹脂１０６を分離させた工程を示す一部省略縦断面図である。
【図１０】従来のメタルマスク版１０３を用いて電子部品１２０の周囲に封止樹脂１０６を付着させるスクリーン印刷工程の縦断面図である。
【図１１】電子部品１２０に付着する封止樹脂１０６からメタルマスク版１０３を完全に引き離した状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１          メタルマスク版
２          通孔
３          封止樹脂
４          樹脂流入空間
７          逃げ凹部
１００      タッチパネル入力装置
１００Ａ    操作エリア
１０２      タッチパネル（支持基板）
１２０      電子部品（圧電基板）
【図１】
2005268632.tif 000003
【図２】
2005268632.tif 000004
【図３】
2005268632.tif 000005
【図４】
2005268632.tif 000006
【図５】
2005268632.tif 000007
【図６】
2005268632.tif 000008
【図７】
2005268632.tif 000009
【図８】
2005268632.tif 000010
【図９】
2005268632.tif 000011
【図１０】
2005268632.tif 000012
【図１１】
2005268632.tif 000013