TWI494838B - 電容式觸控板及其製法 - Google Patents

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Description

電容式觸控板及其製法
本發明係關於一種電容式觸控板及其製法，尤指一種可節省材料成本並加快生產速度的電容式觸控板及其製法。
請參閱圖7A及圖8所示，係為一種電容式觸控板的二相對表面的結構示意圖。首先請參閱圖7A，該電容式觸控板係於一印刷電路板70的一表面上形成相互交錯排列的數條第一軸感應線L1以及數條第二軸感應線L2(即X軸與Y軸)，而印刷電路板70的另一相對表面則如圖8所示，形成有數條連接線路100，並銲接有該電容式觸控板之控制電路的電子元件；其中該控制電路的主要電子元件係為一控制器110，該控制器110的數個接腳與數條連接線路100一端銲接；又，該印刷電路板70對應各條第一及第二軸感應線L1、L2的未端形成有貫穿二相對表面之導電貫孔P，令各條第一及第二軸感應線L1、L2與對應連接線路100連接；如此，該控制器110即可透過連接線路100及導電貫孔P發送驅動訊號至印刷電路板70，以形成有第一及第二軸感應線L1、L2的表面；同理，亦可透過連接線路100及導電貫孔P接收印刷電路板70形成有第一及第二軸感應線L1、L2的表面所傳來的感應訊號。
由於上述電容式觸控板必須將第一及第二軸感應線L1、L2形成在印刷電路板70的同一表面，最直接方式是採用多層電路板，如圖7B所示，以內連接線路完成各第二 軸感應線L2中數條第二軸感應單元81的連接段82，令數條第一及第二軸感應線L1、L2的感應單元可形成在同一表面。然而，使用多層板電路板的成本高，而且厚度較雙層電路板厚，因此已有廠商為了縮減電容式觸控板厚度而開發一種使用雙層電路板將第一及第二軸感應線L1、L2形成於同一表面，請參閱圖9A，此一電容式觸控板製法包含有：提供一雙層板材70’，其中該雙層板材70’具有二相對表面；於該雙層板材70’其中一表面沿第一軸向(X)形成有數條並列的第一軸感應線L1，以及位於相鄰第一軸感應線L1之間的數條第二軸感應單元81，其中數條第二軸感應單元81係沿著第二軸向排列(Y)，又該雙層板材70’的另一表面則形成有連接線路100；如圖9B所示，於雙層板材70’形成第一軸感應線L1及第二軸感應單元81之表面上，除各第二軸感應單元81二端811外全面塗覆一層綠漆90；如圖9C所示，印刷數條碳膜連接段82’於綠漆90上，各碳膜連接段82’係連接對應的兩相鄰第二軸感應單元81的二端811，使沿著第二軸向的數條第二軸感應單元81構成數條第二軸感應線L2；同樣如圖8所示，將一無引腳封裝(Quad Flat No leads，簡稱QFN)控制器110銲接至形成有連接線路100的表面上，並與數條連接線路100一端連接，使QFN控制器110透過連接線路100電連接至第一、二軸感應線L1、L2；一般而言，於雙層板材70’對應第一、二軸感應線L1、 L2處各形成一導電貫孔P，使連接線路100透過導電貫孔P連接至第一、二軸感應線L1、L2。
上述電容式觸控板使用雙層電路板，並於該雙層電路板的其中一表面形成第一、二軸感應線，主要是將二軸感應線的數條第二軸感應單元二端先不塗覆綠漆，再印刷碳膜連接段將第二軸感應單元連接成第二軸感應線，由於碳膜連接段與第一軸感應線之間有綠漆隔離，完成電隔絕的跨線結構；是以，此一電容式觸控板確實只要採用雙層電路板即可將第一及第二軸感應線形成在同一表面，較使用多層電路的電容式觸控板減縮厚度；然而，由於此一電容式觸控板使用了一般印刷電路板電鍍以外的製程(印刷碳膜)，而印刷碳膜除了材料成本高以外，尚需經過繞烤硬化等繁複步驟，拉長了整個製程所需耗費時間，所以就成本考量此一電容式觸控板仍非最佳。
上述雙層板材70’各第一、二軸感應線L1、L2末端形成一導電貫孔P，並以導電貫孔P連接連接線路100，但是對應各第二軸感應單元處若亦形成有導電貫孔，並將導電貫孔相互連接構成第二軸感應線，則會直接面臨以下二點衝擊：
1.由於目前控制器所採用大多為無引腳(Quad Flat No leads，簡稱QFN)封裝製程製作的IC(以下稱QFN封裝控制器)，當QFN封裝控制器銲接於電路板後，其封裝膠體的底面幾乎平貼在電路板表面，而且該QFN封裝控制器大小通常涵蓋數個第二軸感應單元形成面積，因此，該QFN封裝控制器的底面與電路板表面已無空間可供導電穿孔成 形；除非繞過QFN封裝控制器底面的區段。
2.無法使用自動佈線軟體：由於連接任二相鄰第二感應單元的連接段形成在連接線路的表面，不僅造成原本連接線段改變與控制器接腳連接路徑外，亦必須考慮上述第1點QFN封裝控制器繞線的連接段位置，而必須人工佈線，加長佈線設計的工時與複雜度。
有鑑於上述電容式觸控板製法耗費碳膜的材料成本且製作耗時之技術缺陷，本發明的主要目的係提出一種也可同樣採用雙層印刷電路板製作電容式觸控板及其製法，除可減縮厚度，更能節省製作成本。
欲達上述目的所使用的主要技術手段係令該電容式觸控板的製法包含有：提供一基板，在板材界定至少一預定區域；在該基板之其中一表面成形數個第一軸感應單元及第二軸感應單元，各該第一軸感應單元相互連接形成數條第一軸感應線；在該基板之另一表面形成至少一組連接線路及至少一晶片焊墊，且該晶片焊墊對應該預設區域；在基板上形成數個第一導電貫孔，且該至少一第一導電貫孔位於該預定區域內，各該第二軸感應單元經由該第一導電貫孔相互連接形成數條第二軸感應線；及以LQFP(Low Profile Quad Flat)或TQFP(Thin Quad Flat)封裝方式製成的控制器接合於該預設區域的晶片焊 墊上。
欲達上述目的所使用的主要技術手段係令該電容式觸控板包含有：一基板，具有二相對的第一及第二表面，並界定至少一預定區域；其中第二表面形成有一組連接線路及至少一晶片焊墊，該晶片焊墊對應該預設區域；數條第一軸感應線，係形成於該基板的第一表面，其中各條第一軸感應線係由數條相互連接的第一軸感應單元構成；數條第二軸感應單元，係形成於該基板的第二表面；數條第一導電貫孔，係對應第二軸感應單元位置形成於該基板上，以連接數條第二感軸應單元，而形成數條第二軸感應線；其中至少一第一導電貫孔位於該預定區域內；及一以LQFP封裝方式製成的控制器或以TQFP封裝方式製成的控制器(以下分別簡稱LQFP封裝控制器或TQFP封裝控制器)，係接合於該基板的晶片銲墊上，並連接該組連接線路。
誠如上述，本發明電容式觸控板其製法係於基板的其中一表面形成第一、二軸感應單元，並於另一表面接合LQFP封裝控制器或TQFP封裝控制器，由於LQFP封裝控制器或TQFP封裝控制器的封裝膠體底面至其四周接腳底面的距離大於第一導電貫孔凸出於基板表面的厚度，故LQFP封裝控制器或TQFP封裝控制器四周接腳銲接至對應的連接線，其底面有足夠空間形成導電貫孔，將第二軸感 應單元連接構成第二軸感應線；因此，用以連接位於該LQFP封裝控制器或TQFP封裝控制器底面的第一導電貫孔的連接段將不必繞線，亦有助於自動線路佈局作業；如此，本發明的基板也可使用雙層板材，而相較既有採用雙層板材的電容觸控板，即可節省碳膜的材料成本，並省去了燒烤碳膜的步驟，縮短製造時間。
請參閱圖1及圖5，本發明電容式觸控板係主要包含有一印刷電路板1及焊接於該印刷電路板1的控制器50，而製作此一電容式觸控板方式如下：首先準備一基板10，並於基板10上界定至少一預定區域A(S10)，如圖2及圖3所示，本實施例的基板為雙層板材，亦可選用多層板材，其中由於該基板10具有二相對表面，其中一表面形成有數個第一軸感應單元21及第二軸感應單元31，而各第一軸感應單元21係以連接段22相互連接形成數條第一軸感應線L1(S11)；再如圖4所示，該基板10另一表面則形成有至少一組連接線路40，並形成有對應預定區域A的至少一晶片焊墊41以及數條連接段32，其中該至少一組連接線路40一端係連接至該至少一晶片焊墊41(S12)；接著再如圖3及圖4所示，選擇以電鍍貫孔製程(PTH)或銅膠貫孔製程(CPTH)於該基板10上形成有數個第一導電貫孔P1及第二導電貫孔P2，而且其中至少一第一導電貫孔P1位於該預定區域A內，令數個第一導電貫孔P1係以對應的連接段32相互連接，使得各該第二軸感應 單元31經由第一導電貫孔P1相互連接形成數條第二軸感應線L2，至於第二導電貫孔P2則連接至少一組連接線40的另一端，以及數條第一軸感應線L1及第二軸感應線L2的末端S13；至此即完成本發明雙層印刷電路板1的製作，故第二導電貫孔P2係位於基板10周邊。
請配合參閱圖5所示，為完成最後的電容式觸控板，須進一步選擇以LQFP或TQFP封裝方式製成的控制器50(以下分別簡稱LQFP封裝控制器或TQFP封裝控制器)，以焊接方式將LQFP或TQFP封裝控制器50接合於該至少一晶片焊墊上41(S14)，使得該LQFP或TQFP封裝控制器50與該組連接線路40連接，如圖2及圖4所示，該LQFP或TQFP封裝控制器50即可以該組連接線路40透過第二導電貫孔P2輸出驅動第一及/或第二軸感應線L1、L2，並接收第一及/或第二軸感應線L1、L2的感應訊號。如圖5所示，由於第一導電貫孔P1係以電鍍貫孔製程(PTH)所成形，故第一導電貫孔P1會自雙層基材10的二表面分別突出，而突出厚度d1約為0.035mm，由於LQFP或TQFP封裝控制器50焊接至該晶片焊墊41後，其封膠底面至形成有晶片焊墊41的基板10表面距離d2約為0.1mm，因此對應該LQFP或TQFP封裝控制器50封膠底面的至少一第一導電貫孔P1確實有足夠空間可成形。
再如圖6所示，當選擇以銅膠貫孔製程(CPTH)成形第一導電貫孔P1，由於必須將第一導電貫孔P1突出於基板10二表面的突出部再形成有保護層60，故此一第一導電貫孔P1自表面突出部連同保護層的總厚度d3約為 0.075mm，雖然較電鍍貫孔製程(PTH)成形的第一導電貫孔P1的突出部為厚，但因本發明選用LQFP或TQFP封裝控制器50，其封膠底面與基板10表面仍有約0.1mm的距離d2，故位在LQFP或TQFP封裝控制器50底面的至少一第一導電貫孔P1確實有足夠空間可成形，而連接該第一導電貫孔P1的連接段32亦不必有過大的空間進行繞線，令本發明的雙層印刷電路板1仍可使用自動佈線軟體進行第一、第二軸感應線L1、L2及至少一組連接線路40的佈線工作，如圖2、4所示。
請參閱圖2所示，上述雙層印刷電路板1的基板10之其中一表面係沿著X軸形成有數條並排的第一軸感應線L1，而數個第二軸感應單元31則沿著Y軸形成於任二相鄰的第一軸感應線L1的第一軸感應單元21之間，較佳的是除了最靠近基板10周邊的第二軸感應單元31外，各第二軸感應單元31係對應二個第一導電貫孔P1，再如圖3及圖4所示，該基板10之另一表面上的任二相鄰第二軸感應單元31相接近的第一導電貫孔P1係以一連接段32連接，故連接段32配合第一導電貫孔P1即可將數條第二軸感應單元31連接，而構成數個第二軸感應線L2。
綜上所述，本發明電容式觸控板的製法不需使用多層板，並可省去形成碳膜之步驟，除了減少多層板的厚度以外，亦得以省去碳膜的材料成本，更重要的是本發明選擇LQFP或TQFP封裝控制器，使對應控制器底面的第一導電貫孔有空間得以成形，連接該些第一導電貫孔的連接段亦不必繞線，使得本發明的雙層印刷電路板仍可以自動佈線 軟體設計連接線路的佈局，減少製作觸控板所需時間，加速生產。
1‧‧‧雙層印刷電路板
10‧‧‧基板
21‧‧‧第一軸感應單元
22‧‧‧連接段
31‧‧‧第二軸感應單元
32‧‧‧連接段
40‧‧‧連接線路
41‧‧‧晶片銲墊
50‧‧‧控制器
60‧‧‧保護層
A‧‧‧預定區域
L1‧‧‧第一軸感應線
L2‧‧‧第二軸感應線
P1‧‧‧第一導電貫孔
P2‧‧‧第二導電貫孔
70‧‧‧印刷電路板
70’‧‧‧雙層板材
81‧‧‧第二軸感應單元
811‧‧‧端
82‧‧‧碳膜連接段
90‧‧‧綠漆
100‧‧‧連接線路
110‧‧‧無引腳封裝控制器
圖1：為本發明電容式觸控板的製法流程圖：圖2：為本發明電容式觸控板的俯視平面圖。
圖3：為圖2的局部放大圖。
圖4：為本發明觸控板的仰視平面圖。
圖5：為本發明電容式觸控板之一較佳實施例的剖面圖。
圖6：為本發明電容式觸控板之另一較佳實施例的剖面圖。
圖7A：為現有電容式觸控板多層板製法中一狀態的局部俯視平面圖。
圖7B：為圖7A的剖面示意圖。
圖8：為圖7A的仰視平面圖。
圖9A~9C：為現有電容式觸控板雙層板製法中各狀態的局部俯視平面圖及剖面示意圖。

Claims (10)

  1. 一種電容式觸控板的製法，係包含有：提供一基板，在該基板上界定至少一預定區域；在該基板之第一表面成形數個第一軸感應單元及第二軸感應單元，各該第一軸感應單元相互連接形成數條第一軸感應線；在該基板之第二表面形成複數個連接段、至少一組連接線路及至少一晶片焊墊，且該晶片焊墊對應該預設區域；在基板內形成數個第一導電貫孔，且至少一第一導電貫孔位於該預定區域內，在該第一表面的該些第二軸感應單元與在該第二表面的該些連接段經由該些第一導電貫孔相互連接形成數條第二軸感應線，其中該組連接線路與該數條第一軸感應線與該數條第二軸感應線電連接；及以LQFP或TQFP封裝方式製成的控制器接合於該預設區域的晶片焊墊上，並連接該組連接線路，其中該控制器之底面與該基板之第二表面之間具有一空間。
  2. 如請求項1所述之電容式觸控板的製法，於該基板上形成數個第一導電貫孔之步驟，係以電鍍貫孔製程或銅膠貫孔製程形成該數個第一導電貫孔。
  3. 如請求項1所述之電容式觸控板的製法，其中該空間令位於控制器底面的該些第一導電貫孔足以成形，而允許使用自動佈線軟體進行該些第一軸感應線、第二軸感應線及該至少一組連接線路的佈線工作。
  4. 如請求項3所述之電容式觸控板的製法，於該基板上形成數個第一導電貫孔之步驟中，係進一步對應數條第一 軸感應線末端處分別形成數條第二導電貫孔，以連接至該至少一組連接線路。
  5. 如請求項4所述之電容式觸控板的製法，於該基板之第一表面成形數個第一軸感應單元及第二軸感應單元之步驟中，該數條第二軸感應單元則排列於二相鄰第一軸感應線的第一軸感應單元之間。
  6. 一種電容式觸控板，係包含有：一基板，具有二相對的第一及第二表面，並界定至少一預定區域；其中第二表面形成有複數個連接段、一組連接線路及至少一晶片焊墊，該晶片焊墊對應該預定區域；數條第一軸感應線，係形成於該基板的第一表面，其中各條第一軸感應線係由數個相互連接的第一軸感應單元構成；數個第二軸感應單元，係形成於該基板的第一表面；數個第一導電貫孔，係對應第二軸感應單元位置形成於該基板內，以連接在該第一表面的該數個第二感軸應單元與在該第二表面的該數個連接段，而形成數條第二軸感應線；其中至少一第一導電貫孔位於該預定區域內，其中該組連接線路與該數條第一軸感應線與該數條第二軸感應線電連接；一以LQFP封裝方式製成的控制器或以TQFP封裝方式製成的控制器，係接合於該基板之該第二表面的晶片銲墊上，並連接該組連接線路，其中該控制器之底面與該基板之第二表面之間具有一空間。
  7. 如請求項6所述之電容式觸控板，該數個第一導電貫 孔為電鍍導電貫孔或銅膠導電貫孔。
  8. 如請求項6所述之電容式觸控板，其中該空間令位於該控制器底面的該些第一導電貫孔足以成形，而允許使用自動佈線軟體進行該些第一軸感應線、第二軸感應線及該至少一組連接線路的佈線工作。
  9. 如請求項6所述之電容式觸控板，該基板對應數條第一軸感應線末端處分別形成數個第二導電貫孔，以連接至該至少一組連接線路。
  10. 如請求項6所述之電容式觸控板，上述數條第二軸感應單元係排列於二相鄰第一軸感應線的第一軸感應單元之間。
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