專利名稱：振動零件的樹脂密封方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將振動零件的周圍用樹脂密封的振動零件的樹脂密封方法，前述振動零件作為發(fā)生按壓操作感的振動源而固定在觸摸面板上。
背景技術(shù)：
觸摸面板輸入裝置也稱作數(shù)字化轉(zhuǎn)換裝置，在手寫筆或手指按壓設(shè)定在觸摸面板上的操作區(qū)域時，對其操作區(qū)域內(nèi)的按壓操作位置進(jìn)行檢測，并向個人計算機(jī)等處理裝置輸出表示按壓操作位置的輸入位置數(shù)據(jù)。
根據(jù)檢測此按壓位置的方式，已知有日本實(shí)開平3-6731號的接觸方式、日本特開平5-53715號的電阻方式等各種觸摸面板輸入裝置，但是用這些方式進(jìn)行按壓操作時，因?yàn)闊o法獲得按壓按鈕開關(guān)時喀嗒感等那種明確的輸入操作感，所以操作者只可由個人計算機(jī)等處理裝置知道其操作結(jié)果，卻不能確認(rèn)對操作盤的按壓操作是否已被接受。
為此，本申請人開發(fā)了一種觸摸面板輸入裝置，通過將壓電基板固定于觸摸面板，無須使裝置整體大型化就能有效地使觸摸面板振動，并向操作者傳達(dá)按壓操作感(參照專利文獻(xiàn)1)。
日本特開2003-122507號公報(摘要、圖1)圖7及圖8表示觸摸面板輸入裝置100，該觸摸面板輸入裝置100使用成為振動零件的壓電基板，其觸摸面板由操作盤101和支撐基板102隔有極小間隙地層疊而成，在觸摸面板內(nèi)設(shè)定了檢測按壓位置的操作區(qū)域100A。圖示的觸摸面板輸入裝置100采用電阻壓敏方式來檢測按壓位置，所以在操作盤101及支撐基板102的互為相對的上面被覆著由均一的電阻皮膜組成的導(dǎo)電體層101a、102a，一對壓電基板120、120在操作區(qū)域100A的周圍固定于支撐基板102的背面。
壓電基板120為細(xì)長帶狀，在正反兩面形成一組驅(qū)動電極120a、120b，將正反面中任一面的整面用粘接劑等固定于觸摸面板的支撐基板102上。通過導(dǎo)電體層101a、102a間的接觸來檢測到對操作區(qū)域100A的按壓操作，一旦檢測到按壓操作，即對一組驅(qū)動電極120a、120b施加驅(qū)動電壓，使由固定有可伸縮的壓電基板120的操作盤101和支撐基板102構(gòu)成的觸摸面板整體發(fā)生振動，使操作者可從其振動來確認(rèn)按壓操作已被接受。
但是由于壓電基板120的驅(qū)動電極120a、120b在正反兩面露出，所以容易發(fā)生氧化、硫化等時效變化，且可能在電極間或與其它導(dǎo)電體之間發(fā)生短路，所以其整體要用絕緣性的樹脂密封。
作為用樹脂將電子零件密封的樹脂密封方法，已知有使用分配器(dispenser)的密封法、及使用金屬掩模版的網(wǎng)板印刷法(專利文獻(xiàn)2參照)。
日本特公平6-95594號公報(第3頁、圖2)使用配合器的密封法如圖9所示，使用氣壓動作式分配器105將密封樹脂114推出，并以覆蓋要密封的電子零件120的整個周圍的方式進(jìn)行涂抹，之后，通過加熱爐以使密封樹脂熱硬化且固定于電子零件120的周圍，以實(shí)現(xiàn)密封。
而網(wǎng)板印刷法是將密封樹脂看作網(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112來覆蓋裝有電子零件120的底板102，該金屬掩模版112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111，使推動體113沿著金屬掩模版112的表面滑動，以將密封樹脂114充填至通孔111與電子零件120間的間隙中。
然后，除掉金屬掩模版112，且與前種方式同樣，對附著于電子零件120周圍的密封樹脂114進(jìn)行加熱硬化，以固定于電子零件120的周圍而加以密封。
采用分配器的密封法時，因?yàn)橐獜募?xì)噴嘴推出密封樹脂114，所以限定于使用粘度低的密封樹脂114，一旦涂抹于板狀壓電基板120的表面，在加熱硬化之前無法保持其形狀，對于壓電基板120一類板狀電子零件，就會發(fā)生邊緣部分露出而無法完全密封的問題。而且要對每1個電子零件120的整個周圍無一遺漏地附著樹脂，工序復(fù)雜且難以實(shí)現(xiàn)自動化。
而采用網(wǎng)板印刷法，由于可再利用金屬掩模版112，并可同時對裝于底板102上的所有電子零件進(jìn)行樹脂密封，因而適用批量生產(chǎn)，又因工序簡單，因而也適用于自動化，但是若將上述觸摸面板輸入裝置100的壓電基板120等振動零件直接作為樹脂密封裝置使用時，有以下的問題。
即，固定于觸摸面板(操作盤101或是支撐基板102)的壓電基板120為了不妨礙按壓操作位置檢測而固定于操作區(qū)域100A與觸摸面板101、102的周邊之間，但是對于因安裝空間或小型化要求而大小有限的觸摸面板101、102，為了便于按壓操作(當(dāng)操作區(qū)域100A為透明的、需觀察其內(nèi)側(cè)的顯示器時，則是為了更便于看清)，要求擴(kuò)大操作區(qū)域100A，壓電基板120就固定于非常有限的寬度內(nèi)。另一方面，對于壓電基板120，為了使其更有效地發(fā)生大的振動，又要在有限的安裝寬度內(nèi)盡量使用較大的壓電基板，結(jié)果如圖8所示，當(dāng)安裝了寬2mm的壓電基板120后，壓電基板120與操作區(qū)域100A間的間隔d只有0.5mm左右。
另外，即使有較多的配置空間，在將振動零件120用樹脂密封時，如果密封的樹脂較厚，就會限制振動零件120本身的振動，就無法作為有效的振動發(fā)生源，因此需要減薄密封的厚度。
在用網(wǎng)板印刷法對這種壓電基板120進(jìn)行樹脂密封時，要以狹窄間隔d為密封樹脂114的厚度限度，在圖10中，金屬掩模版112的通孔111與壓電基板120間的間隔設(shè)定成間隔d(例如0.5mm)以下的寬度。
另一方面，因?yàn)橹辽賶弘娀?20的平面也需要由密封樹脂114覆蓋，所以通孔111的高度需要比壓電基板120高(例如高出1mm)，即使要用推動體113將密封樹脂114向此間隙充填，也無法充填到間隙又細(xì)又深的觸摸面板102，而無法將壓電基板120整體完全地密封。
針對此問題，如果使用粘度較低的密封樹脂114，且使由推動體113產(chǎn)生樹脂流入壓力(充填壓力)上升以朝此間隙充填，則雖然密封樹脂114可到達(dá)觸摸面板102，但是如果要使由推動體113產(chǎn)生的樹脂流入壓力上升以進(jìn)行充填，則附著于壓電基板120的平面?zhèn)?上面?zhèn)?的密封樹脂114也會被抹掉，使平面的一部分露出。再有，如果降低密封樹脂114的粘度，則在附著于壓電基板120的表面之后，在通過加熱爐而實(shí)現(xiàn)加熱硬化之前的期間無法保持其形狀，而附著于操作區(qū)域100A側(cè)，或邊緣部分露出，無法完全密封。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是考慮到上述問題，其目的是提供一種適合量產(chǎn)、可用薄層密封樹脂完全覆蓋振動零件的振動零件的樹脂密封方法。
為了達(dá)成上述的目的，技術(shù)方案1的振動零件的樹脂密封方法是對觸摸面板輸入裝置的振動零件進(jìn)行樹脂密封的樹脂密封方法，所述觸摸面板輸入裝置在檢測到對于操作區(qū)域的按壓操作時，使在操作區(qū)域的周圍固定在觸摸面板上的振動零件發(fā)生振動，并發(fā)生向操作者傳達(dá)的按壓操作感，其特征在于，(a)用金屬掩模版覆蓋觸摸面板，在該金屬掩模版上，在與振動零件固定于觸摸面板上的部位對應(yīng)的部位穿設(shè)比振動零件的輪廓稍大的深通孔，并在振動零件與通孔之間形成樹脂流入空間，(b)沿著金屬掩模版使推動體滑動，通過通孔而向樹脂流入空間充填具有觸變性、熱硬化性及絕緣性的密封樹脂，(c)除去了金屬掩模版后，使附著于振動零件周圍的密封樹脂加熱硬化，用硬化后的密封樹脂覆蓋振動零件的周圍。
具有觸變性的密封樹脂在推動體在金屬掩模版上移動并向樹脂流入空間充填的流動工序中粘度低，即使在用較低的樹脂流入壓力進(jìn)行充填時，也可充填到狹窄的樹脂流入空間的最深處。而且，具有觸變性的密封樹脂在除去金屬掩模版且流動停止后，粘度即升高，所以可保持附著于振動零件周圍的形狀。
采用技術(shù)方案1項的發(fā)明，因?yàn)槭褂每稍倮玫慕饘傺谀０?，且可用簡單的工序?qū)⒚芊鈽渲皆谡駝恿慵?，因此便于自動化，適合批量生產(chǎn)經(jīng)過樹脂密封的振動零件。
又因?yàn)榭捎幂^低的樹脂流入壓力將密封樹脂充填至狹窄的樹脂流入空間，所以不會發(fā)生振動零件的平面上的密封樹脂被推動體抹掉的情況，即使是薄層的密封樹脂，也可以完全覆蓋整個振動零件。因此，不會發(fā)生密封樹脂限制振動零件本身的振動的情況，而且即使是對配置空間有限的振動零件也可以進(jìn)行樹脂密封。
再有，附著于振動零件周圍的密封樹脂在加熱硬化工序之前可以保持其形狀，因此不會在振動零件的周圍流動，振動零件的角不會露出，可以完全覆蓋整個振動零件。因此，振動零件的表面不會接觸外氣，可以防止時效變化導(dǎo)致的劣化。


圖1是表示固定在觸摸面板102的壓電基板120與金屬掩模版1的配置關(guān)系的立體圖。
圖2表示用金屬掩模版1覆蓋觸摸面板的工序，其中(a)是沿著通孔3的寬度方向切斷的縱剖面圖，(b)是沿著通孔3的長度方向切斷的一部分省略的縱剖面圖。
圖3表示降低由推動體5產(chǎn)生的樹脂流入壓力、將密封樹脂3向樹脂流入空間4的剩下空隙充填的充填工序，其中(a)是沿著通孔3的寬度方向切斷且從推動體5的滑動方向后方所見的縱剖面圖，(b)是沿著通孔3的長度方向切斷的一部分省略的縱剖面圖，。
圖4表示充填工序結(jié)束后密封樹脂3的充填狀況，其中(a)是沿著通孔3的寬度方向切斷的縱剖面圖，(b)是沿著通孔3的長度方向切斷的一部分省略的縱剖面圖。
圖5表示將金屬掩模版1沿垂直方向拉起的工序，其中(a)是沿著通孔3的寬度方向切斷的縱剖面圖，(b)是沿著通孔3的長度方向切斷的一部分省略的縱剖面圖。
圖6表示使壓電基板120上與金屬掩模版1上的密封樹脂3分離的工序，其中(a)是沿著通孔3的寬度方向切斷的縱剖面圖，(b)是沿著通孔3的長度方向切斷的一部分省略的縱剖面圖。
圖7是觸摸面板輸入裝置100的分解立體圖。
圖8是固定壓電基板120的觸摸面板102的后視圖。
圖9是使用傳統(tǒng)分配器105的密封法的立體圖。
圖10是傳統(tǒng)網(wǎng)板印刷法的縱剖面圖。
具體實(shí)施形式以下用圖1至圖6說明本發(fā)明一實(shí)施例的振動零件的樹脂密封方法。圖1至圖6表示對在圖7、圖8所示的觸摸面板輸入裝置100上作為振動零件使用的壓電基板120進(jìn)行樹脂密封方法的一例，圖1是表示固定在觸摸面板102的壓電基板120與金屬掩模版1的配置關(guān)系的立體圖，圖2至圖6是對振動零件120進(jìn)行樹脂密封的各工序說明圖。
如圖1所示，觸摸面板輸入裝置100背面的觸摸面板(支撐基板)102形成長方形板狀，在其中央設(shè)定了對按壓操作位置進(jìn)行檢測的操作區(qū)域100A。觸摸面板102用透明材料形成，操作者可一邊透過操作區(qū)域100A看著配置于其下方的顯示裝置(未圖示)的顯示畫面一邊進(jìn)行按壓操作。細(xì)長薄板狀的壓電基板120是從觸摸面板102的背面固定，為了不擋住操作者看顯示裝置的顯示畫面的視線而配置于操作區(qū)域100A與觸摸面板102周邊之間的間隙內(nèi)。在本實(shí)施例中，一對壓電基板120，120分別沿著觸摸面板102長度方向的周邊固定。
金屬掩模版1是由鋁、不銹鋼鋼等金屬材料所構(gòu)成的金屬板，為了覆蓋觸摸面板102的整個背面而形成比觸摸面板102的外形大的長方形板狀。在金屬掩模版1上，在與壓電基板120的固定位置對應(yīng)的部位形成通孔2。通孔2如圖2(a)、(b)所示，由小孔部2a和擴(kuò)徑部2b構(gòu)成，小孔部2a橫剖面形狀相似于且稍大于壓電基板120在垂直方向(與觸摸面板背面正交的方向)的投影形狀，擴(kuò)徑部2b與小孔部2b上端的臺階部連續(xù)，通孔2的整體高度比壓電基板120的高度稍高。
具有臺階部的通孔2通過施加例如蝕刻處理而分別在2塊金屬板上形成小孔部2a及擴(kuò)徑部2b，并將2塊金屬板與1塊金屬掩模版1重疊后形成。一旦用如此形成的金屬掩模版1覆蓋觸摸面板102，就將整個壓電基板120收容在通孔2內(nèi)，在通孔2的內(nèi)側(cè)面與壓電基板120之間形成供密封樹脂3充填的樹脂流入空間4(參照圖2(a)、(b))。
為了不使附著于壓電基板120側(cè)面的密封樹脂3突出于操作區(qū)域100A，將樹脂流入空間4的間隔、特別是壓電基板120與小孔部2a間的間隔設(shè)定為操作區(qū)域100A與壓電基板120間的間隙d以下，在此設(shè)定為與該間隔d相等的0.5mm。且在壓電基板120的高度為0.7mm時，將通孔2的高度設(shè)定為比其高1mm。
充填于樹脂流入空間4的密封樹脂3使用至少具有絕緣性及觸變性及熱硬化性的合成樹脂，在此是使用具有這些特性的環(huán)氧樹脂。由于要覆蓋有一組驅(qū)動電極120a、120b露出的壓電基板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，并在壓電基板120的周圍達(dá)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(zhì)，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(jìn)行熱硬化。要求熱硬化之際的低收縮率，是因?yàn)樵谙驑渲魅肟臻g4充填之際，密封樹脂3還會附著于從壓電基板120引出的配線圖案(圖2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(dǎo)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)生源的壓電基板120的變形。而要求低溫硬化，則是因?yàn)槿绻麨榱擞不纬筛邷?，壓電基?20就會劣化。
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，并使用推動體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。推動體5只要是可將密封樹脂推至樹脂流入空間4，任意材質(zhì)均可，在此是使用橡膠推動體5，其一部分可從金屬掩模版1的表面進(jìn)入通孔4內(nèi)，可提高樹脂向樹脂流入空間的流入壓力。
以下用圖2至圖6來說明使用上述金屬掩模版1和推壓體5并用密封樹脂3將壓電基板120進(jìn)行密封的各道工序。
首先，在未圖示的網(wǎng)板印刷機(jī)的滑動臺上將壓電基板120的固設(shè)側(cè)作為表面?zhèn)仍O(shè)于觸摸面板102上，且如圖2所示，重疊具有通孔2的金屬掩模版1，以覆蓋觸摸面板102。在重疊狀態(tài)下，在壓電基板120與通孔2之間形成樹脂流入空間4。壓電基板120的周圍與小徑部2a之間的樹脂流入空間4的間隔為0.5mm，壓電基板120的高度小于通孔20而大于小孔部2a，成為從小孔部2a稍突出的狀態(tài)。
然后，使推動體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。該充填如圖3所示，是推著推動體5沿著金屬掩模版1的表面滑動，提高由推動體5產(chǎn)生的樹脂流入壓力，以將密封樹脂3向樹脂流入空間4充填。其結(jié)果，密封樹脂3無空隙地充填到包含壓電基板120的表面?zhèn)瓤障对趦?nèi)的整個樹脂流入空間4(見圖4(a)(b))。
然后，如圖5所示，將金屬掩模版1朝垂直方向拉起，直到如圖6所示，粘性的密封樹脂3完全與壓電基板120分離為止。由此，密封樹脂3是以大致0.5mm的均一厚度附著于壓電基板120的全周。
如此附著有密封樹脂3的壓電基板120，以觸摸面板102為單位移動到100℃左右的高溫爐內(nèi)，使密封樹脂3熱硬化后固定。在熱硬化之前，附著于壓電基板120上的密封樹脂3處于靜置狀態(tài)，所以可恢復(fù)原來的高粘度狀態(tài)而可維持其形狀。因此，不會沿著壓電基板120的側(cè)面下垂，盡管是0.5mm的薄層，也能在完全覆蓋壓電基板120全周的狀態(tài)下維持其形狀。
用熱硬化密封樹脂3密封的壓電基板120不與外氣接觸，可防止時效變化產(chǎn)生的劣化，且因?yàn)殡姌O被絕緣性的密封樹脂3所覆蓋，所以不會與其它零件之間發(fā)生短路。
在上述實(shí)施例中，振動零件只要是固定于觸摸面板的振動源，也可以不是壓電基板。觸摸面板輸入裝置可用任意的檢測方式，在如本實(shí)施例那樣將2塊操作盤(板)層疊時，觸摸面板也可以是上方側(cè)的操作面板101。
另外充填工序中推動體5的滑動方向可任意，不限于通孔的長度方向。
(產(chǎn)業(yè)上的利用可能性)本發(fā)明適用于對固定在觸摸面板上的振動零件進(jìn)行樹脂密封的樹脂密封方法。
權(quán)利要求
1.一種振動零件的樹脂密封方法，是對觸摸面板輸入裝置(100)的振動零件(120)進(jìn)行樹脂密封的樹脂密封方法，所述觸摸面板輸入裝置(100)在檢測到對于操作區(qū)域(100A)的按壓操作時，使在操作區(qū)域(100A)的周圍固定在觸摸面板(102)上的振動零件(120)發(fā)生振動，并發(fā)生向操作者傳達(dá)的按壓操作感，其特征在于，(a)用金屬掩模版(1)覆蓋觸摸面板(102)，在該金屬掩模版(1)上，在與振動零件(120)固定于觸摸面板(102)上的部位對應(yīng)的部位穿設(shè)比振動零件(120)的輪廓稍大的深通孔(2)，并在振動零件(120)與通孔(2)之間形成樹脂流入空間(4)，(b)使推動體(5)沿著金屬掩模版(1)滑動，通過通孔(2)而向樹脂流入空間(4)充填具有觸變性、熱硬化性及絕緣性的密封樹脂(3)，(c)除去了金屬掩模版(1)后，使附著于振動零件周圍的密封樹脂(3)加熱硬化，用硬化后的密封樹脂(3)覆蓋振動零件的周圍。
全文摘要
一種振動零件的樹脂密封方法，使推動體(5)沿著金屬掩模版(1)滑動，使推動體(5)沿著金屬掩模版(1)滑動，通過通孔(2)而向樹脂流入空間(4)充填具有觸變性、熱硬化性及絕緣性的密封樹脂(3)，使附著于振動零件周圍的密封樹脂(3)加熱硬化。具有觸變性的密封樹脂(3)在流動過程中粘度降低，還向狹窄的樹脂流入空間(4)充填，且在加熱硬化之前的期間粘度變高而保持附在振動零件(120)周圍的形狀，即使是薄層也可完全覆蓋振動零件(120)。本發(fā)明適于批量生產(chǎn)，可用薄層的密封樹脂將振動零件完全覆蓋。
文檔編號H01L21/02GK1681098SQ20041008219
公開日2005年10月12日 申請日期2004年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月6日
發(fā)明者今井一夫, 才藤勇, 山口義秋, 中山尚美 申請人:Smk株式會社