專利名稱：網(wǎng)板印刷用金屬掩模版的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通過網(wǎng)板印刷將裝載于底板上的電子零件周圍進行樹脂密封時所用的網(wǎng)板印刷用金屬掩模版。
背景技術：
裝載于印刷線路板等底板上的電子零件，電極等在其表面露出，容易產生氧化、硫化等時效變化，或是在電極之間或與其他導電體之間產生短路，因此一般要用絕緣性樹脂將其整體密封。
以往，作為用封脂來密封電子零件的樹脂密封方法，已知有使用金屬掩模版的網(wǎng)板印刷法(參照專利文獻1)。
專利文獻1日本特許第3128612號公報(第2頁，圖9)這種使用網(wǎng)板印刷的樹脂密封方法是將絕緣性密封樹脂看作網(wǎng)板印刷的油墨而使之附著于電子零件周圍，如圖10所示，使用金屬掩模版103覆蓋裝有電子零件120的底板102，該金屬掩模版103上已用蝕刻加工等形成了比電子零件120的輪廓稍大較深的通孔105，使滑動體104沿著金屬掩模版103的表面滑動，以將密封樹脂充填至通孔105與電子零件120間的間隙中。
然后，除掉金屬掩模版103，對附著于電子零件120周圍的密封樹脂106進行加熱硬化，并固定于電子零件120的周圍而加以密封。
采用網(wǎng)板印刷法，可再利用金屬掩模版103，并可同時對裝于底板102上的所有電子零件進行樹脂密封，因而適用批量生產，又因工序簡單，因而也適用于自動化。
在以往的樹脂密封方法中，為了用滑動體104向通孔105充填，密封樹脂106要使用具有流動性與粘性的材料。所以，當從電子零件120的周圍除去金屬掩模版103時，如圖11所示，附著于電子零件103的邊緣部周圍的密封樹脂106的一部分會附著于通孔105的內側面而被拖拉，在將金屬掩模版103完全分開且進行加熱硬化后，如圖12所示，因密封樹脂106堆積于電子零件103的邊緣部而產生角狀突起107。
結果，不但外觀不好看，而且角狀突起107會與其他零件抵接，會妨礙高密度安裝，或導致絕緣不良或接觸不良等。
特別是那種有液晶顯示元件等顯示板層疊于透明觸摸板背面的觸摸板輸入裝置，當對作為觸摸板的振動源而固定于其背面的壓電底板進行樹脂密封后，如果在壓電底板上有角狀突起107形成，就會與顯示板抵接，無法將顯示板接近觸摸板配置，而且顯示板不容易看清。
又，當角狀突起107與顯示板抵接時，壓電底板的振動就受到限制，無法以充分的振幅使觸摸板振動。
發(fā)明內容
本發(fā)明正是針對此種以往的問題，其目的在于提供一種網(wǎng)板印刷用金屬掩模版，即使是利用網(wǎng)板印刷對電子零件的周圍進行樹脂密封，也不容易發(fā)生角狀突起。
為了實現(xiàn)上述目的，技術方案1是一種網(wǎng)板印刷用金屬掩模版，在該網(wǎng)板印刷用金屬掩模版上形成用于收容底板上所裝的全部電子零件的通孔，在網(wǎng)板印刷用金屬掩模版覆蓋于底板上后，向在電子零件的周圍與通孔之間形成的樹脂流入空間充填密封樹脂，然后，從底板上除去該網(wǎng)板印刷用金屬掩模版，并使密封樹脂附著于電子零件周圍，其特征為在至少比裝載于底板上的電子零件的高度還厚的網(wǎng)板印刷用金屬掩模版上，形成由下側小徑孔和上側大徑孔構成的通孔，該下側小徑孔的輪廓位于電子零件在底板上投影的輪廓的外側，且與該電子零件的輪廓隔著與要附著的密封樹脂厚度相當?shù)拈g隔，該上側大徑孔在下側小徑孔的上方相連通，其輪廓內包含下側小徑孔的輪廓，在通孔內的下側小徑孔與上側大徑孔間的邊界形成有臺階部。
由于在裝于底板上的電子零件的側面與通孔的下側小徑孔之間形成了與密封樹脂的厚度相當?shù)臉渲魅肟臻g，因而一旦沿著垂直于底板的方向除去網(wǎng)板印刷用金屬掩模版，所定厚度的密封樹脂就附著于電子零件側面。
在沿垂直方向除去網(wǎng)板印刷用金屬掩模版之際，附著于電子零件的上面邊緣部上的密封樹脂的一部分被附著于通孔內臺階部上的密封樹脂粘拉而附著于網(wǎng)板印刷用金屬掩模版的通孔中。
又由于是在剪斷方向面積較小的下側小徑孔與網(wǎng)板印刷用金屬掩模版分離，因此與整體接觸通孔的內側面而從邊緣部被強行拉起的場合相比，附著于電子零件的上面邊緣部的密封樹脂可立即被切斷。
技術方案2的網(wǎng)板印刷用金屬掩模版的特征在于，網(wǎng)板印刷用金屬掩模版由下層金屬掩模版和上層金屬掩模版構成，該下層金屬掩模版與電子零件的裝載部位對應地形成下側小徑孔，該上層金屬掩模版層疊在下層金屬掩模版的上方，形成與下側小徑孔連通的上側大徑孔。
下側小徑孔與上側大徑孔可分別通過在下層金屬掩模版和上層金屬掩模版上進行蝕刻加工而形成，具有臺階部的通孔可通過將兩者層疊而與電子零件的裝載位置對應且精確簡單地形成。
技術方案3的網(wǎng)板印刷用金屬掩模版的特征在于，電子零件是固定于觸摸板上、在檢測到對于觸摸板的推壓操作之際產生振動的壓電底板。
由于不易在電子零件的邊緣部產生密封樹脂的角狀突起，因而可將顯示對觸摸板的輸入操作指標的顯示板與電子零件的上面?zhèn)让芙优渲谩?br>
采用技術方案1的發(fā)明，附著于電子零件邊緣部的密封樹脂在除去網(wǎng)板印刷用金屬掩模版之際，其一部分附著于網(wǎng)板印刷用金屬掩模版上，同時在被強行拉起之前已被切斷，因而在硬化后不容易留下角狀突起。
從而不會影響密封后的電子零件的外觀，也不會與其他零件等接觸而產生絕緣耐壓不良或接觸不良。
采用技術方案2的發(fā)明，可在網(wǎng)板印刷用金屬掩模版上簡單精確地形成具有臺階部的通孔。
采用技術方案3的發(fā)明，可將顯示板更接近固設有壓電底板的觸摸板配置，使顯示板的顯示內容容易看清。又，不會發(fā)生對壓電底板進行密封的密封樹脂的角狀突起與接近觸摸板配置的其他零件或底板接觸的情況，不會限制壓電底板的振動。
圖1是表示固設在支承底板102上的壓電底板120與金屬掩模版1的配置關系的立體圖。
圖2表示金屬掩模版1，其中(a)是下層金屬掩模版1B的俯視圖，(b)是上層金屬掩模版1A的俯視圖。
圖3是觸摸板輸入裝置100的分解立體圖。
圖4是固設有壓電底板120的支承底板102的后視圖。
圖5表示將密封樹脂3向樹脂流入空間4充填的充填工序開始前的狀態(tài)，其中(a)是沿著通孔2的寬度方向剖切的縱剖視圖，(b)是沿著通孔2的長度方向剖切的局部省略縱剖視圖。
圖6表示將密封樹脂3向樹脂流入空間4充填的充填工序，其中(a)是沿著通孔2的寬度方向剖切且從滑動體5的滑動方向后方看的縱剖視圖，(b)是沿著通孔2的長度方向剖切的局部省略縱剖視圖。
圖7表示充填工序結束后密封樹脂3的充填狀況，其中(a)是沿著通孔2的寬度方向剖切的縱剖視圖，(b)圖是沿著通孔2的長度方向剖切的局部省略縱剖視圖。
圖8表示沿垂直方向拉起金屬掩模版1的工序，其中(a)是沿著通孔2的寬度方向剖切的縱剖視圖，(b)是沿著通孔2的長度方向剖切的局部省略縱剖視圖。
圖9表示使壓電底板120上的密封樹脂3與金屬掩模版1上的密封樹脂3分離的工序，其中(a)是沿著通孔2的寬度方向剖切的縱剖視圖，(b)是沿著通孔2的長度方向剖切的局部省略縱剖視圖。
圖10是用以往的金屬掩模版103使密封樹脂106附著于電子零件120周圍的網(wǎng)板印刷工序的縱剖視11是表示將金屬掩模版103拉起的狀態(tài)的縱剖視圖。
圖12是表示將金屬掩模版103從附在電子零件120上的密封樹脂106完全拉開的狀態(tài)的縱剖視圖。
具體實施例方式
以下，使用圖1至圖9說明本發(fā)明一實施形態(tài)的網(wǎng)板印刷用金屬掩模版(以下稱為金屬掩模版1)。本實施形態(tài)的金屬掩模版1用于將作為振動零件的壓電底板120用樹脂密封于圖3與圖4所示的觸摸板輸入裝置100，首先，用圖3及圖4來說明該觸摸板輸入裝置100和作為其振動源的壓電底板120。圖3是觸摸板輸入裝置100的分解立體圖，圖4是其后視圖。
觸摸板輸入裝置100也稱為數(shù)字化儀，在由操作板101與支承底板102隔著極小間隙層疊構成的觸摸板內設有檢測推壓位置的操作區(qū)域100A。圖示的觸摸板輸入裝置100是利用電阻感壓方式來檢測推壓位置，為此在操作板101與支承底板102的互為相對的面上被覆有由均勻的電阻保護膜構成的導電體層101a、102a，一對壓電底板120、120在操作區(qū)域100A的周圍固設于支承底板102的背面。
操作板101與支承底板102及被覆在互為相對的面上的導電體層101a、102a均以透明材料形成，操作者可一邊透過操作區(qū)域100A看著配置在其下方的顯示裝置(未圖示)的顯示畫面一面進行推壓操作。
壓電底板120為細長帶狀，在正反兩面形成一組驅動電極120a、120b，將表面?zhèn)扔谜辰觿┑日辰釉谟|摸板、即支承底板102背面的操作區(qū)域100A與支承底板102周邊之間的間隙中，不會遮住操作者觀察顯示裝置的視線。
對操作區(qū)域100A的推壓操作通過導電體層101a、102a間的接觸而被檢測，一旦檢測到推壓操作，就有驅動電壓施加給一組驅動電極120a、120b，觸摸板整體、包括固定著可伸縮的壓電底板120的支承底板102在內，都發(fā)生振動，操作者根據(jù)振動來確認推壓操作已被接受。
如此固設于支承底板102背面的壓電底板120的驅動電極120a、120b在正反兩面或側面露出，因而為了與其他零件間的絕緣或驅動電極120a、120b本身因時效變化而導致劣化，要以絕緣性密封樹脂將其周圍全部密封。
不過，在以下的說明中，如圖1所示，由于是將支承底板102的背面朝上，以用金屬掩模版1覆蓋背面，因而將圖3所示的觸摸板輸入裝置100的背面方向作為上方，即，將壓電底板120的背面作為上面120A。
金屬掩模版1是分別由鋁、不銹鋼等金屬材料構成的金屬板，如圖2(a)、(b)所示，由形成相同長方形輪廓的下層金屬掩模版1B與上層金屬掩模版1A構成，在下層金屬掩模版1B的上方層疊上層金屬掩模版1A而構成的金屬掩模版1，其厚度大于固設在支承底板102上的壓電底板120的高度。
在下層金屬掩模版1B上，在與固設在支承底板102上的壓電底板120對應的部位，下側小徑孔2B沿上下方向穿設成筒形。下側小徑孔2B在固設于支承底板102上的壓電底板120周圍隔著與密封樹脂3的厚度相當?shù)拈g隔形成包圍的輪廓。即，下側小徑孔2B投影在支承底板102上的輪廓包圍在壓電底板120投影在支承底板102上的輪廓(圖2(a)中用虛線表示)的外側，隔著與附著于壓電底板120側面的密封樹脂3的厚度相當?shù)拈g隔d。
又，在上層金屬掩模版1A上，與下側小徑孔2B穿設的部位對應，沿上下方穿設有筒狀的上側大徑孔2A。上側大徑孔2A在穿設于下層金屬掩模版1B上的下側小徑孔2B的周圍隔著一定間隔形成包圍的輪廓。即，如圖2(b)所示，投影在支承底板102上的上側大徑孔2A的輪廓隔著一定間隔包圍在下側小徑孔2B的輪廓(圖中以虛線表示)的外側，由此，若在下層金屬掩模版1B上層疊上層金屬掩模版1A，就在下側小徑孔2B的周圍形成臺階狀的臺階部6(參照圖1)。
上側大徑孔2A與下側小徑孔2B是通過例如蝕刻處理而分別形成于兩塊金屬掩模版1A、1B上，然后將兩塊金屬掩模版1A、1B重疊，并利用焊接、粘接等將兩者固定成一體而作為金屬掩模版1。由此在金屬掩模版1上、在與壓電底板120的固定部位對應的部位形成由下側小徑孔2B與上側大徑孔2A在上下方向相連通而成的通孔2。一旦用如此形成的金屬掩模版1來覆蓋支承底板102，就在通孔2內收容了整個壓電底板120，且在通孔2的內側面與壓電底板120之間形成充填密封樹脂3的樹脂流入空間4(參照圖5(a)、(b))。
樹脂流入空間4的間隔、特別是壓電底板120與下側小徑孔2B之間的間隔在操作區(qū)域100A與壓電底板120間的間隙d以下，使附著于壓電底板120側面的密封樹脂3不會突出于操作區(qū)域100A，這里設定為與間隔d相等的0.5mm。又，壓電底板120的高度為0.7mm，而通孔2的高度設定為更高的1mm。
充填于樹脂流入空間4的密封樹脂3采用至少具有絕緣性、觸變性及熱硬化性的合成樹脂，在此使用具有這些特性的環(huán)氧樹脂。由于要覆蓋有一組驅動電極120a、120b露出的壓電底板120的整個表面，要避免這些電極之間短路，又由于要在充填后加熱，并在壓電底板120達到硬化，因此要求密封樹脂3具有絕緣性和熱硬化性。又，觸變性(thixotropy)是指在流動過程中粘度降低、靜態(tài)時則回到原來粘度較高狀態(tài)的性質，如下所述，要求便于充填到樹脂流入空間4，而在充填后到加熱硬化工序之前則要維持其形狀。
此外，密封樹脂3最好具有熱硬化時的低收縮率，熱硬化后有一定彈性、即彈性系數(shù)小，且可在低溫下進行熱硬化。要求熱硬化之際的低收縮率，是因為在向樹脂流入空間4充填之際，密封樹脂3還會附著于從壓電底板120引出的配線圖案(圖4的120c、120d、120e、120f)上，若收縮率較高，則熱硬化之際會將這些配線圖案拉入，導致圖案剝離或切斷。而要求一定彈性是為了在硬化后不會限制成為振動發(fā)生源的壓電底板120變形。而要求低溫硬化，則是因為如果為了硬化而形成高溫，壓電底板120就會達到居里點，使極化被打亂，即使施加驅動電壓也不會發(fā)生變形。
如圖1所示，該密封樹脂3是在流動狀態(tài)下被載于金屬掩模版1的一端，并使用滑動體5和利用網(wǎng)板印刷法將其充填到通孔2的樹脂流入空間4?；瑒芋w5只要是可將密封樹脂推至樹脂流入空間4，任意材質均可，在此是使用橡膠滑動體5。
以下用圖1和圖5至圖9來說明使用本實施形態(tài)的金屬掩模版1并用密封樹脂3將電子零件、即壓電底板120進行密封的各道工序。
首先，在未圖示的網(wǎng)板印刷機的滑動臺上將壓電底板120的固設側作為表面?zhèn)仍O于支承底板102上，且如圖1與圖5所示，重疊具有通孔2的金屬掩模版1，以覆蓋支承底板102。在重疊狀態(tài)下，在壓電底板120與通孔2之間形成樹脂流入空間4。壓電底板120的周圍與下側小徑孔2B之間的樹脂流入空間4的間隔為0.5mm，壓電底板120的高度小于通孔20而大于下側小徑孔2B，成為從下側小徑孔2B稍突出的狀態(tài)。
然后，使滑動體5沿著金屬掩模版1的表面滑動，并將裝載于金屬掩模版1上的密封樹脂3充填到樹脂流入空間4。在該密封樹脂3的充填工序中，如圖6(a)、(b)所示，是使滑動體5沿著金屬掩模版1的表面滑動，將裝載于金屬掩模版1一側的流動狀態(tài)的密封樹脂3沿著金屬掩模版1的表面推動，而均勻地充填到包含壓電底板120的表面在內的樹脂流入空間4。
然后，如圖8(a)、(b)所示，沿著與支承底板102正交的垂直方向拉起金屬掩模版1，如圖9(a)、(b)所示，一直拉高到粘性密封樹脂3與壓電底板120完全分離為止。在附著于壓電底板120周圍的密封樹脂3與金屬掩模版1完全分離之際，如圖8(a)、(b)所示，充填在壓電底板120上面120A的邊緣部周邊的密封樹脂3的一部分由于殘留在臺階部6上的密封樹脂3的粘性而被向金屬掩模版1一側拉起，使附著于邊緣部的密封樹脂3的量減少。又，在切斷密封樹脂3的剪斷方向(垂直方向)接觸密封樹脂3的是接觸面積比金屬掩模版1的整個通孔2小的下側小徑孔2B的內側面，因此密封樹脂3與金屬掩模版1的粘接力較弱，只要將金屬掩模版1稍稍拉起就能分開。
結果，在完全除去金屬掩模版1后，壓電底板120上面120A的邊緣部周邊不會發(fā)生角狀突起，即使發(fā)生也是高度很低的突起，密封樹脂3以大約0.5mm的均勻厚度附著于壓電底板120的全周。
如此附有密封樹脂3的壓電底板120以每一支承底板102為單位移動至大約180℃的高溫爐內，使密封樹脂3熱硬化后固定。在實現(xiàn)該熱硬化之前，附著于壓電底板120上的密封樹脂3處于靜置狀態(tài)，因而回到原來的高粘度狀態(tài)而維持其形狀。因此，不會沿著壓電底板120的側面下垂，雖只有0.5mm厚，也能在完全覆蓋壓電底板120全周的狀態(tài)下維持其形狀。
用熱硬化的密封樹脂3所密封的壓電底板120不會與外氣接觸，可防止時效變化導致的劣化。由于電極被絕緣性密封樹脂3覆蓋，因而也不會與其他零件發(fā)生短路。由于在其上面120A的邊緣部不會出現(xiàn)角狀突起，因而可接近支承底板102的背面?zhèn)扰渲靡壕э@示板等顯示板，使操作者容易透過觸摸板看清顯示板的顯示。
在上述的實施形態(tài)中，作為進行樹脂密封的電子零件，是以振動零件、即壓電底板來說明，但只要是對裝載于底板上的電子零件進行樹脂密封時用的金屬掩模版，就都適用。
另外，金屬掩模版1是將由兩塊金屬板構成的金屬掩模版1A、1B重疊后形成具有臺階部的通孔，當然也可在一塊金屬掩模版1上通過切削等其他加工方法而形成具有臺階部的通孔。
本發(fā)明適用于在裝載于印刷線路板等的電子零件周圍用網(wǎng)板印刷法附著密封樹脂的金屬掩模版。
權利要求
1.一種網(wǎng)板印刷用金屬掩模版，在該網(wǎng)板印刷用金屬掩模版上形成用于收容底板(102)上所裝的全部電子零件(120)的通孔(2)，在網(wǎng)板印刷用金屬掩模版覆蓋于底板(102)上后，向在電子零件(120)的周圍與通孔(2)之間形成的樹脂流入空間(4)充填密封樹脂(3)，然后，從底板(102)上除去該網(wǎng)板印刷用金屬掩模版，并使密封樹脂(3)附著于電子零件(120)的周圍，其特征在于，在至少比裝載于底板(102)上的電子零件(120)的高度還厚的網(wǎng)板印刷用金屬掩模版(1)上，形成由下側小徑孔(2B)和上側大徑孔(2A)構成的通孔(2)，該下側小徑孔(2B)的輪廓位于電子零件(120)在底板(102)上投影的輪廓的外側，且與該電子零件的輪廓隔著與要附著的密封樹脂(3)的厚度(d)相當?shù)拈g隔，該上側大徑孔(2A)在下側小徑孔(2B)的上方連通，其輪廓內包含下側小徑孔(2B)的輪廓，在通孔(2)內的下側小徑孔(2B)與上側大徑孔(2A)間的邊界形成有臺階部(6)。
2.如權利要求1所述的網(wǎng)板印刷用金屬掩模版，其特征在于，網(wǎng)板印刷用金屬掩模版(1)由下層金屬掩模版(1B)和上層金屬掩模版(1A)構成，在下層金屬掩模版(1)上與電子零件(120)的裝載部位對應地形成下側小徑孔(2B)，上層金屬掩模版(1A)層疊在下層金屬掩模版(1B)的上方，在該上層金屬掩模版(1A)上形成與下側小徑孔(2B)連通的上側大徑孔(2A)。
3.如權利要求1或2所述的網(wǎng)板印刷用金屬掩模版，其特征在于，電子零件是固定于觸摸板(102)上、在檢測到對于觸摸板(102)的推壓操作之際發(fā)生振動的壓電底板(120)。
全文摘要
一種網(wǎng)板印刷用金屬掩模版，與電子零件(120)的周圍之間形成樹脂流入空間(4)的通孔(2)由下側小徑孔(2B)和與其上方連通的上側大徑孔(2A)構成，在通孔(2)內形成臺階部(6)。在除去網(wǎng)板印刷用金屬掩模版(1)之際，只有下側小徑孔(2B)的內側面與附著于電子零件(120)的密封樹脂(3)接觸，因而剪斷面積較小，密封樹脂(3)在發(fā)生角狀突起之前即被分開。采用本發(fā)明，不容易發(fā)生角狀突起。
文檔編號H01L21/02GK1680873SQ20041008178
公開日2005年10月12日 申請日期2004年12月29日 優(yōu)先權日2004年4月6日
發(fā)明者今井一夫, 山口義秋, 才藤勇, 中山尚美 申請人:Smk株式會社