CN201532623U

CN201532623U - 具有双层印刷电路板的电容式触控板

Info

Publication number: CN201532623U
Application number: CN2009201596721U
Authority: CN
Inventors: 林招庆; 祝林; 郭耀宗
Original assignee: Sentelic Corp
Current assignee: Sentelic Corp
Priority date: 2009-06-11
Filing date: 2009-06-11
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2019-06-11

Abstract

本实用新型公开了一种具有双层印刷电路板的电容式触控板，包括一印刷电路板，该印刷电路板为双层印刷电路板结构，该印刷电路板上侧设有第一铜箔，其下侧则设置有第二铜箔，且在该印刷电路板的边缘具有贯穿该印刷电路板上、下侧的两个以上第一导孔与第二导孔。该第一铜箔上具有延伸至该第一导孔的两个以上第一线迹；第二铜箔上则具有两个以上第一导线与第二导线并得以各自延伸至该第一导孔与该第二导孔；印刷电路板上方由上而下分别依序设置导电层与绝缘层。该绝缘层尺寸小于该印刷电路板，使该第二导孔的上方并无被该绝缘层覆盖；而该导电层尺寸大小恰等于该印刷电路板，且该导电层具有两个以上第二线迹并得以延伸至该第二导孔。

Description

具有双层印刷电路板的电容式触控板

技术领域

本实用新型涉及一种双层印刷电路板的电容式触控板，尤指一种可简化结构、减少厚度、节约材料成本、缩短制程与提升产品合格率的电容式触控板。

背景技术

目前，公知的电容式触控板是指一种可供手指或导体接触的板体，其表面分布有两个以上感应单元可以感应手指或导体接触时所造成的电容变化，并且通过分析各感应单元上的电容变化得到手指或导体的接触位置。一般常见的二维坐标电容式触控板，即是将该感应单元分作两组感应线迹，例如：X轴线迹与Y轴线迹，再通过控制单元扫描分析每一条该X轴线迹或Y轴线迹上的电容信号，以得到接触点所在位置的X轴分量或Y轴分量。

因此，每一条感应线迹需要配置一条导线作为与该控制单元连接扫描用，以一般IC产业熟知的双层印刷电路板(two-layer Printed Circuit Board，two-layerPCB)举例，双层PCB的玻璃纤维基板上、下两侧设置有铜箔，且该上、下两侧的铜箔可通过基板上贯穿式的导孔(via)彼此导通(该导孔内壁亦构设有铜箔)。如此，即使是位于不同侧的感应线迹与控制单元，还是可以透过基板上导孔的设置完成众多扫描线的导线配置，例如：在上侧的铜箔蚀刻出一条条X轴线迹，且每条X轴线迹的末端延伸到其一导孔的上方，而在下侧的铜箔则蚀刻出从该导孔延伸出的导线连接该控制单元。

如上所述，使用两片双层PCB即可完成两组感应线迹与控制单元的连接。图6即显示了现有使用两片双层PCB的电容式触控板结构的断面结构，这种结构又称为四层PCB电容式触控板，其具有一片在上方的PCB40以及在下方的PCB30。位于上方的该PCB40的两侧铜箔分别具有两条以上X轴线迹41以及两条以上Y轴线迹42的图案，且位于上侧的Y轴线迹42可以延伸到边缘的导孔3242上，再透过导电胶3贴合导通到下方的该PCB30上侧铜箔的接合点32与导孔3142，最后将该Y轴线迹42导通到该PCB30下侧的Y导线31b。而位于该PCB40下侧的该X轴线迹41则系透过与该PCB30上侧铜箔接合点32及导孔3141的电接，导通到该PCB30下侧的X导线31a。

不过，公知的四层PCB结构的电容式触控板需耗费两片印刷电路板的材料与制程成本以及组合成本，同时，两片印刷电路板带来的厚度与重量也严重影响电容式触控板的应用与外观设计。随着携带型电子产品的普及，电容式触控板的成本节约与轻薄设计一直是众家厂商努力研究发展的重点。

因此，在中国台湾专利发明公告号I269213中便提出一种以薄膜来取代其中一片PCB的电容式触控板，降低现有四层PCB触控板的厚度与重量。其结构如图7所示，上方为一塑胶薄膜60下方则为一双层印刷电路板50。该塑胶薄膜60的一侧依序印刷上一层具两条以上Y轴线迹62的导电油墨、一层绝缘油墨63以及一层具两条以上X轴线迹61的导电油墨。该Y轴线迹62的末端并无被该绝缘油墨覆盖，故可将该塑胶薄膜60具有导电油墨的一侧以导电胶3贴附于该PCB50上侧，并通过该Y轴线迹62与该PCB50上侧的接合点52与导孔5162的对齐贴合，将该Y轴线迹62导通至该PCB50下侧的Y导线51b。而该X轴线迹61一样也对齐贴合该PCB50上侧的接合点51与导孔5161，以导通至该PCB50下侧的X导线51a。

不过，由于触控板的材质从旧有硬质的PCB替换为软性的薄膜，不仅在制程上需另增一条薄膜的生产线，薄膜与PCB的线路组合技术也与现有的PCB板材间的组合大为不同。

现有的两片PCB板材由于材质较硬，操作起来较为简易也容易对准，组合制程并不需要特殊设计；然而，当印刷电路板被换成软质的塑胶薄膜时，结合过程的操作难度当然会比两片硬质PCB间的结合来的困难。于是，为了减少该塑胶薄膜60上该等线迹与该接合点52电气接触的失误率，一条精密控制的薄膜与PCB结合制程则是必备的。由此可知，I269213提出的电容式触控板，除了降低产品的厚度与重量外，对于成本的降低与产品的合格率来说并无多大贡献。

同样的，为了减少印刷电路板的使用，在美国专利公告号6,188,391中便提出一种仅使用单片双层PCB的触控板结构，可以在传统PCB制程下生产较传统四层PCB触控板轻与薄的触控板。如第8图所示，该触控板仅采取一片双层印刷电路板20，该PCB20的下侧铜箔具有两条以上X导线21a以及两条以上Y导线21b的图案，上侧铜箔则是具有两条以上X轴线迹22a以及两个以上独立单元22b图案。其中，该X轴线迹铜箔221可延伸至边缘导孔2122以导通至下侧的X导线21a，该两个以上独立单元22b则是具有Y轴线迹的排列方式，但是彼此并不互相连接。除此之外，该PCB20的上方另外设置有复数条桥型导路24，每一条桥型导路24可使同一条Y轴排列方向上的该独立单元铜箔22b彼此导通，并得以透过导孔2124与该PCB20下侧的Y导线21b连接。该桥型导路24与该X轴线迹铜箔22a上下重叠之处则是以绝缘材23隔绝，以避免该桥型导路24与该X轴线迹铜箔22a电气接触。

虽然美国专利公告号为6188391提出的触控板成功减少了一片双层PCB的使用，但是其Y轴感应线迹是以两个以上独立单元的铜箔22b与一条桥型导路24异质结合而成，并不是像该X轴线迹的铜箔22a属于同质性导路。异质间的结合在许多环节上会产生问题，例如：该桥型导路24与该独立单元铜箔22b的接合电性结构并不是非常稳定，发生断线的机率非常高而只要有一条桥型导路24粘合时发生问题整块板子都必须舍弃。此外，该绝缘材23并不是整片的覆盖层，还需要具有对准该独立单元铜箔22b位置的两个以上镂空部25，如果该镂空部25对准的步骤有误差，接下来的该桥型导路24也会无法粘合出Y轴感应线迹。

虽然美国专利公告号6188391提出的触控板可以使用传统PCB的制程得到较现有触控板为低的厚度与重量，但是Y轴方向的感应线迹却是属于异质间结合的导路，其电性结构的稳定性取决于：该绝缘材镂空部25的准确度、该桥型导路24布线的准确率以及该桥型导路24与该独立单元铜箔22b的接合状态，在众多误差的影响下，触控板的产品合格率势必会大幅下降。

综上所述，使用薄膜基材来取代四层PCB中的基材虽可降低触控板厚度与重量，却必须额外负担触控板结合时的制程成本以及接合点对准误差问题；然而，使用桥型导路虽可省去一半印刷电路板的成本与制程，但是其异质间接合的结构所造成的电性不稳以及绝缘材与桥型导路镂空对准的问题，反而使得触控板的产品合格率难以提升。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种可简化制程步骤与生产成本的具双层印刷电路板的电容式触控板。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种双层印刷电路板的电容式触控板，其包括：该印刷电路板为双层印刷电路板，其上侧构设有一第一铜箔，而下侧设置有一第二铜箔，且其边缘设有贯穿该印刷电路板上、下侧两个以上第一导孔与两个以上第二导孔；所述的该第一铜箔具有延伸至该第一导孔的两个以上第一线迹；该第二铜箔具有两个以上第一导线与两个以上第二导线并得以各自延伸至该第一导孔与该第二导孔；上述的印刷电路板上方由上而下依序设置导电层与绝缘层，其中该绝缘层尺寸小于该印刷电路板，并使该第二导孔的上方并无被该绝缘层覆盖；以及该导电层尺寸大小恰等于该印刷电路板，且该导电层具有两条以上第二线迹并得以延伸至该第二导孔。一印刷电路板；该印刷电路板为双层印刷电路板，其上侧构设有一第一铜箔，而下侧设置有一第二铜箔，且其边缘设有贯穿该印刷电路板上、下侧两个以上第一导孔与两个以上第二导孔。

进一步，该第一导孔及该第二导孔具导电材质。

进一步，该绝缘层为绿漆。

进一步，该导电层为导电胶。

进一步，该导电胶为银胶、碳胶或银铝胶。

进一步，该印刷电路板的上侧也具有两个以上的导电单元，位于任两条该第一线迹之间，而其第一线迹与导电单元互相分离。

进一步，该两个以上第一导孔分布于同一边，且该两个以上第二导孔分布于该第一导孔所在一边余下的一边。

进一步，该两个以上第一导孔分布于两相对立边，且该两个以上第二导孔分布于余下的两边。

本实用新型达到的技术效果如下：通过本实用新型的电容式触控板的设计，可使产品合格率大为提升，制作成本也很精简，制程设计更可利用公知的PCB制程而无需新增额外制程与复杂的作业。除了使电容式触控板更为轻薄外，简化制程与提升产品合格率的双重因素下，将使本实用新型的电容式触控板具有更高的市场竞争性。

附图说明

图1为本实用新型电容式触控板的第一实施例断面结构图；

图2为本实用新型电容式触控板的第二实施例断面结构图；

图3为本实用新型电容式触控板的第三实施例断面结构图；

图4A为本实用新型电容式触控板的第一实施例PCB上侧导孔示意图；

图4B为本实用新型电容式触控板的第一实施例PCB下侧导孔及导线示意图；

图4C为本实用新型电容式触控板的第一实施例第一线迹示意图；

图4D为本实用新型电容式触控板的第一实施例第二线迹及绝缘层大小示意图；

图5A为本实用新型电容式触控板的第二实施例PCB上侧导孔示意图；

图5B为本实用新型电容式触控板的第二实施例PCB下侧导孔及导线示意图；

图5C为本实用新型电容式触控板的第二实施例第一线迹示意图；

图5D为本实用新型电容式触控板的第二实施例第二线迹及绝缘层大小示意图；

图6为传统使用四层PCB的电容式触控板断面结构图；

图7为使用外加薄膜的电容式触控板断面结构图；

图8为使用桥型导路的电容式触控板断面结构图。

图中标号说明如下：

10、20、30、40、50：双层印刷电路板

60：塑胶薄膜

11a：第一导线 11b：第二导线

12：第一线迹

1112：第一导孔 1114：第二导孔

13：绝缘层 14：第二线迹

12d：导电单元

131：第一绝缘层 132：第二绝缘层

21a、31a、51a：X导线

21b、31b、51b：Y导线

22a：X线迹 22b：独立单元

2122、2124、3141、3142、3242、5161、5162：导孔

23：绝缘材 24：桥型导路 25：镂空部

32、52：接合点 41、61：X轴线迹

42、62：Y轴线迹 63：绝缘油墨 3：导电胶

101：PCB10的下侧 102：PCB10的上侧

1：第一方向 2：第二方向

具体实施方式

图1以及图4A～图4D为本实用新型第一实施例的断面图以及各层图案示意图。本实用新型中仅采取一双层印刷电路板10(two-layer PCB)，该PCB10的上侧102构设有一第一铜箔，其下侧101则设置有一第二铜箔，且该PCB 10的边缘具有贯穿该上、下两侧的两个以上第一导孔1112以及两个以上第二导孔1114。该第一铜箔具有两个以上第一线迹12，其为两条以上朝着一第一方向1排列的线迹，并延伸至该第一导孔1112。该第二铜箔则是具有两个以上第一导线11a以及两个以上第二导线11b，并分别延伸至该第一导孔1112以及该第二导孔1114。如此，每条该第一线迹12便可透过该第一导孔1112与该第一导线11a导通。

另外，在该PCB10的上方由上而下分别依序设置一导电层及一绝缘层13，该绝缘层13的大小略小于该PCB10的大小，以使该第二导孔1114不被该绝缘层13覆盖，同时，该导电层的大小则是恰等于该PCB10的大小，以使该导电层上具有两条以上第二线迹14得以延伸到该第二导孔1114上。如此，该第二线迹14便可以通过该第二导孔1114导通至该PCB10下侧的第二导线11b。其中，该第二线迹14为一朝着一第二方向2排列的线迹，且该第一方向1与该第二方向2呈垂直，以便分别侦测出接触位置的X轴分量与Y轴分量。

其中该绝缘层13可以在该双层印刷电路板10两侧的铜箔图案蚀刻完成后，使用一般PCB制程中常用的绿漆(solder mask)印刷在该第一线迹12的上方，而且，印刷时不完全覆盖该双层印刷电路板10上，而是仅覆盖在该第一线迹12上方，并露出边缘该第二导孔1114的部分。接下来，再于该绝缘层13的上方印制出具导电性的该两个以上条第二线迹14，例如：使用导电油墨印刷(银胶、铝胶、银铝胶或碳胶)，同时，该第二线迹14直接印刷到该第二导孔1114的上方完成与下侧该第二导线11b的导通电路？

由上可知，本实用新型的结构可直接使用公知的印刷电路板制程，而无需另增薄膜组合制程或是另增桥型电路的电接制程。如上述的第一实施例，本实用新型实施时可以直接使用双层印刷电路板10的铜箔蚀刻步骤与导孔设置步骤，完成上侧的该第一线迹12构设以及下侧连接导线的设置；接着，再使用本行业公知的绿漆(solder mask)印刷在该印刷电路板10的上方作为该绝缘层13，由于该绝缘层13所需裸露的该第二导孔1114都位于该印刷电路板10的外侧，故可不需要经过绿漆的光罩蚀刻步骤；最后，在该绝缘层13上直接以导电油墨印刷出该第二线迹14，同时使该第二线迹14得以直接印刷到该第二导孔1114的上方，完成该第二线迹14与该第二导线11b的导通。

除此之外，在该PCB10上侧铜箔蚀刻制程时，也可以留下不与该第一线迹12连接，也就是图2所示的第二实施例，两个以上导电单元12d位于该两条以上第一线迹12之间，用以填补部分该第一线迹12间的空隙，使得于其上方该绝缘层13分布的厚度较为均匀。且，该导电单元12d也可作为触控板中电容感应补强的设计，也可以缩减该第二线迹14的高低落差。

图3则为本实用新型的第三实施例，该绝缘层13可以分两次铺设完成，第一次先印刷出第一绝缘层131，填补该第一线迹12的空隙，然后再印刷上一第二绝缘层132隔绝该第一线迹12与该第二线迹14的电气接触。

本实用新型电容式触控板不论在线迹蚀刻或是绝缘材的铺设上，并不会有如美国专利申请号6188391提出的方法，还需要精准做出绝缘材的镂空部，与精准对位桥型导路与镂空部之间。本实用新型中的该绝缘层13仅需裸露该印刷电路板10外侧的第二导孔1114即可，不需要精密印刷也能做到，该第二线迹14也不会像美国专利申请号6,188,391中因为些微的准位偏差而导致断线。

综上所述，通过本实用新型的电容式触控板的设计，可使产品合格率大为提升，制作成本也很精简，制程设计更可利用公知的PCB制程而无需新增额外制程与复杂的作业。除了使电容式触控板更为轻薄外，简化制程与提升产品合格率的双重因素下，将使本实用新型的电容式触控板具有更高的市场竞争性。

上述实施例与附图为应用本实用新型结构的举例，并不因此局限本实用新型的专利保护范围，例如：该第一线迹12与该第二线迹14的排列方式与方向，可以依据客户端的要求而做特殊图案或走线设计；该第二线迹14的上方也可以再增加一第三绝缘层与两条以上第三线迹，配合不同的感应线迹位置设计；该第一导孔1112与第二导孔1114的位置可以位在同一边的边缘上、也可分别位在不同边的边缘上(请参考图5A～图5D)、或是分散到四边的边缘上；以及每个该第一线迹12或该第二线迹14可以不只连接到一该第一导孔1112或该第二导孔1114，也可以连接到任二该第一导孔1112或任二第二导孔1114等等。

以上所述，为本实用新型的较佳实施例，并非限定本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种具有双层印刷电路板的电容式触控板，其包括：一印刷电路板；其特征在于，

该印刷电路板为双层印刷电路板，其上侧构设有一第一铜箔，而下侧设置有一第二铜箔，且其边缘设有贯穿该印刷电路板上、下侧两个以上第一导孔与两个以上第二导孔；

所述的该第一铜箔具有延伸至该第一导孔的两个以上第一线迹；

该第二铜箔具有两个以上第一导线与两个以上第二导线并得以各自延伸至该第一导孔与该第二导孔；

上述的印刷电路板上方由上而下依序设置导电层与绝缘层，其中该绝缘层尺寸小于该印刷电路板，并使该第二导孔的上方并无被该绝缘层覆盖；以及

该导电层尺寸大小恰等于该印刷电路板，且该导电层具有两条以上第二线迹并得以延伸至该第二导孔。

2.如权利要求1所述的电容式触控板，其特征在于，该第一导孔及该第二导孔具导电材质。

3.如权利要求1所述的电容式触控板，其特征在于，该绝缘层为绿漆。

4.如权利要求1所述的电容式触控板，其特征在于，该导电层为导电胶。

5.如权利要求4所述的电容式触控板，其特征在于，该导电胶为银胶、碳胶或银铝胶。

6.如权利要求1所述的电容式触控板，其特征在于，该印刷电路板的上侧也具有两个以上的导电单元，位于任两条该第一线迹之间，而其第一线迹与导电单元互相分离。

7.如权利要求1所述的电容式触控板，其特征在于，该两个以上第一导孔分布于同一边，且该两个以上第二导孔分布于该第一导孔所在一边余下的一边。

8.如权利要求1所述的电容式触控板，其特征在于，该两个以上第一导孔分布于两相对立边，且该两个以上第二导孔分布于余下的两边。