KR100249533B1 - 좌표입력장치 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 센서 기판과 회로기판을 도통시키기 위해 사용되었던 커넥터 및 플렉시블 배선기판을 생략할 수 있는 정전용량방식의 좌표입력장치 및 그 제조방법을 제공한다.

본 발명은 필름체 (4) 의 표리 양면에 각각 서로 수직방향으로 연장하는 X 전극군과 Y 전극군을 설치하고, 이들 복수개의 전극의 각 일단부에 관통공 (7) 을 설치하여 이루어지는 센서기판 (2) 과, 상기 관통공 (7) 의 대향위치에 관통홀 (through hole) 부 (14) 를 설치하고, 또한, 이면에 배선패턴 (16) 이나 회로칩을 설치하고, 상기 센서기판 (2) 을 얹어놓는 회로기판 (3) 과, 상기 관통공 (7) 및 이에 대응하는 상기 관통홀부 (14) 의 내벽면에 부착하여 상기 전극의 랜드 (8 및 10) 와 상기 배선패턴 (16) 을 도통시키는 도전재 (18) 를 구비하는 구성으로 하였다.

Description

좌표입력장치 및 그 제조방법

본 발명은 주로 손가락을 접촉시켜 정전용량의 변화에 따라서 좌표위치를 검출하는 정전용량방식의 좌표입력장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근, 태블릿으로 지칭되는 좌표입력장치로는 정전용량방식에 의해 작동자의 손가락을 접촉시켜 XY 좌표를 입력할 수 있도록 한 것이 실용화되고 있다.

이와 같은 좌표입력장치의 종래예로서는, 회로기판상에 유전체 재료로 이루어지는 직사각형상의 필름체를 바탕재로 하는 센서기판을 얹어놓고, 이들 회로기판과 센서기판을 플렉시블 배선기판을 사용하여 도통시켜 구성한 것이 알려져 있다. 여기서 상기 센서기판의 필름체 표면에는, X 방향을 따라 서로 평행하게 연장하는 복수개의 X 전극이 형성되며, 각 X 전극의 동일측의 일단부는 제1커넥터가 부착되는 접속부로 이루어지고, 또, 이 필름체의 이면에는 Y 방향을 따라 서로 평행하게 연장하는 복수개의 Y 전극이 형성되며, 각 Y 전극의 동일측의 일단부는 제2커넥터가 부착되는 접속부로 이루어져 있다. 그리고, 상기 플렉시블 배선기판의 양단을 상기 커넥터와 상기 회로기판에 접속함으로써, 상기 센서기판의 각 전극이, 상기 회로기판에 배설되어 있는 구동회로나 제어회로와 도통되도록 되어 있다.

이와 같이 개략 구성되는 좌표입력장치는, 작동자가 자신의 손가락을 센서 기판상의 임의 개소를 누르면, X 전극에서 Y 전극으로 돌아 향하는 전기력선의 일부가 작동자의 손가락에 흡수되는 것으로부터, Y 전극에 흡수되는 전기력선이 줄어 정전용량이 변화되는 현상이 일어나므로, 이 용량변화에 따라 변화하는 센서기판의 전류출력치에 근거하여, 손가락이 누른 좌표위치를 검출할 수 있다.

상술한 바와 같이, 종래의 정전용량방식의 좌표입력장치는, 센서기판에 형성되어 있는 X 전극군이나 Y 전극군을, 커넥터 및 플렉시블 배선기판을 통하여 회로기판과 도통시키는 구성으로 되어 있다. 따라서, 이와 같은 종래의 좌표입력장치는, 센서기판의 표리양면에 부착한 커넥터에 의해 장치전체의 두께 치수가 커지게 되는 문제점이 있으며, 또, 상기 플렉시블 배선기판을 센서기판의 측방으로 팽창되도록 돌출시켜 회로기판에 연결되므로, 이 플렉시블 배선기판의 설치에 공간을 차지해 장치전체의 외형치수도 커지는 문제점이 있었다.

본 발명의 좌표입력장치는, 센서 기판과 회로기판을 관통하는 투공에 도전재를 도포설치하고, 그 도전재를 통하여, 센서기판의 표리양면에 설치되어 있는 각 전극과, 회로기판의 이면에 설치되어 있는 회로부를 도통시킴으로써, 소형화나 박형화를 촉진할 수 있도록 하였다.

또, 이와 같이 소형 박형화에 적합한 좌표입력장치의 제조방법으로서, 본 발명은, 회로기판의 이면측에서 상기 투공내를 흡입하면서, 센서기판의 표면측에서 상기 투공 및 그 테두리에 상기 도전재를 인쇄함으로써, 상기 도전재를 통하여 상기 전극군과 상기 회로부가 간단하고도 확실하게 도통되도록 하였다.

본 발명의 좌표입력장치에서는, 필름체의 표면에 서로 평행하게 연장하는 복수개의 제1전극을 설치하고, 또한 상기 필름체의 이면에 상기 제1전극군에 대하여 수직방향으로 연장하는 서로 평행한 복수개의 제2전극을 설치함과 동시에, 이들 복수개의 제1및 제2전극의 각 일단부에 관통공을 설치한 센서기판과, 상기 관통공의 대향위치에 관통홀부를 설치하고, 또한 이면에 상기 각 전극을 구동제어하기 위한 회로부를 설치하여, 상기 센서 기판을 얹어놓는 회로기판과, 상기 관통공 및 이에 대응하는 상기 관통홀부의 내벽면에 부착하여 상기 각 전극과 상기 회로부를 도통시키는 도전재를 구비하는 구성으로 하였다.

이와 같이 구성되는 좌표입력장치는, 종래 제품에 있어서 센서기판과 회로기판을 도통시키기 위해 사용되고 있는 커넥터 및 플렉시블 배선기판을 생략할 수 있으므로, 상기 커넥터의 두께분 만큼 장치전체의 두께 치수를 줄일 수 있음과 동시에, 상기 플렉시블 배선기판이 점유하였던 측방의 돌출 공간이 없어지므로 장치전체를 소형화할 수 있다.

또, 본 발명에 의한 좌표입력장치의 제조방법에서는, 필름체의 표면에 서로 평행하게 연장하는 복수개의 제1전극을 갖고, 또한 상기 필름체의 이면에 상기 제1전극군에 대하여 수직방향으로 연장하는 서로 평행한 복수개의 제2전극을 가짐과 동시에, 이들 복수개의 제1및 제2전극의 각 일단부에 관통공을 갖는 센서기판과, 상기 관통공의 대향위치에 관통홀부를 갖고, 또한 이면에 상기 각 전극을 구동제어하기 위한 회로부를 갖는 회로기판을, 상기 센서기판을 상방으로 하여 적층한 후, 상기 회로기판의 이면측에서 상기 관통홀부내를 흡인하면서, 상기 센서기판의 표면측에서 상기 관통공 및 그 테두리에 도전재를 인쇄함으로써, 상기 관통공 및 이것에 대응하는 상기 관통홀부의 내벽면에 부착시킨 상기 도전재를 통하여, 상기 각 전극과 상기 회로부를 도통시키는 것으로 하였다.

이와 같은 수법으로 상기 도전재를 도포 형성하면, 센서기판의 표면에 인쇄한 상기 도전재를, 간단하면서도 확실하게 상기 관통홀부까지 도달시킬 수 있으므로, 센서기판과 회로기판을 도통시키는 접속작업이 간단해져 신뢰성이 확보될 수 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 좌표입력장치의 전체구성을 나타낸 분해사시도.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 좌표입력장치에 편성되는 센서기판의 평면도.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서기판의 저면도.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 센서기판과 회로기판을 도통시키는 도전재의 인쇄방법을 나타낸 설명도.

도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 도전재의 인쇄후의 도포상태를 나타낸 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 보호시트 2 : 센서기판

3 : 회로기판 4 : 필름체

5 : X 전극 6 : Y 전극

7 : 관통공 8 내지 11 : 랜드

14 : 관통홀부 16 : 배선패턴

17 : 회로칩 18 : 도전재

실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명하면, 도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 좌표입력장치의 전체 구성을 나타내는 분해사시도, 도2는 상기 좌표입력장치에 편성되어 있는 센서기판의 평면도, 도3은 상기 센서기판의 저면도, 도4는 센서기판과 회로기판을 도통시키는 도전재의 인쇄방법을 나타내는 설명도, 도5는 상기 도전재의 인쇄후의 도포상태를 나타내는 설명도이다.

본 실시예에 따른 좌표입력장치는, 도1에 나타낸 바와 같이, 최상부에 설치된 PET 필름 등으로 이루어지는 보호시트 (1) 와, 이 보호시트 (1) 의 하면에 설치된 센서기판 (2) 과, 이 센서기판 (2) 의 하면에 설치된 회로기판 (3) 에 의해 개략 구성되며, 상기 보호시트 (1) 의 표면이, 작업시에 손가락 등의 위치 지시체가 접촉하는 조작면이 된다.

상기 센서기판 (2) 은, PET 필름 등으로 이루어지는 직사각형상의 필름체 (4) 를 바탕재로 하고, 이 필름체 (4) 의 표리양면에 각각, 도2및 3 에 나타낸 바와 같이, X 방향을 따라 서로 평행으로 연장하는 복수개의 X 전극 (5) 과, Y 방향을 따라 서로 평행하게 연장하는 복수개의 Y 전극 (6) 이 설치되어 있으며, 이들의 X 전극 (5) 과 Y 전극 (6) 의 군은 평면적으로 보면, 매트릭스형상으로 배치되어 있다. 단, X 전극 (5) 이 분해능을 높이기 위해 가늘게 형성됨에 반해, Y 전극 (6) 은 손가락 등의 위치 지시체가 보호시트 (1) 에 접촉한 것을 확실하게 검출하기 위해 굵게 형성되어 있다. 또, 이 필름체 (4) 에는, 각 X 전극 (5) 의 동일측의 일단부와, 각 Y 전극 (6) 의 동일측의 일단부에 각각, 관통공 (7) 이 뚫려 설치되어 있고, 또한, 필름체 (4) 의 표리양면에서 각 관통공 (7) 을 포위하는 개소에는, X 전극 (5) 의 일단부에 위치하는 제1랜드 (8) 나, 상기 랜드 (8) 의 하방에 위치하는 제2랜드 (9) 나, Y 전극 (6) 의 일단부에 위치하는 제3랜드 (10) 나, 상기 랜드 (10) 의 상방에 위치하는 제 4 랜드 (11) 가 설치되어 있다. 또, 필름체 (4) 의 표면에서 X 전극 (5) 군을 끼우는 위치와, 필름체 (4) 의 이면에서 Y 전극 (6) 군을 끼우는 위치에는 각각, 노이즈의 영향을 저감하기 위해, 양단부에 관통공 (12) 을 갖는 띠형상의 그랜드 도체부 (13) 가 설치되어 있다. 또한, X 전극 (5) 이나, Y 전극 (6), 각 랜드 (8) ∼ (11), 그랜드 도체부 (13) 등은 모두, 필름체 (4) 에 은 페이스트 등의 도전재로 인쇄 등을 하여 형성되어 있다.

또한, 상기 회로기판 (3) 에는, 상기 필름체 (4) 의 각 관통공 (7) 과 대향하는 위치에 각각 관통홀부 (14) 가 설치되어 있으며, 이 회로기판 (3) 의 표면의 중앙부에는, 하방에서의 노이즈가 상기 X 및 Y 전극 (5 및 6) 에 침투하는 것을 방지하기 위해, 동박 등으로 이루어지는 그랜드부 (15) 가 설치되어 있다. 또, 이 회로기판 (3) 의 이면에는, 동박 등으로, 이루어지는 배선패턴 (16) (패턴의 전체구성은 도시를 생략함) 과, 이 배선패턴 (16) 에 납땜되어 상기 X 및 Y 전극 (5 및 6) 을 구동제어하는 IC 화된 회로칩 (17) 이 설치되어 있으며, 배선패턴 (16) 의 랜드부는 상기 관통홀부 (14) 에 접속되어 있다 (도4및 5 참조). 또한, 본 실시예에서는 상기 관통공 (7) 의 내경이, 이에 대응하는 상기 관통홀부 (14) 의 내경보다도 더 크게 설치되어 있다.

그리고, 센서기판 (2) 과 회로기판 (3) 를 관통하는 투공 (透孔) 을 설치하고 있는 상기 관통공 (7) 및 상기 관통홀부 (14) 의 내벽면이나, 상기 랜드 (8) ∼ (11) 에는, 도5에 나타낸 바와 같이, 카본 페이스트나 은 페이스트 등으로 이루어지는 도전재 (18) 가 부착되어 있고, 이 도전재 (18) 을 통하여 각 X 전극 (5) 이나 Y 전극 (6) 을 배선패턴 (16) 과 도통시키고 있다.

이와 같이 구성되는 좌표입력장치의 제조공정에서, 상기 도전재 (18) 를 소정 개소에 도포 형성하는 작업을 본 실시예에서는 다음과 같이 실시하였다. 즉, 회로기판 (3) 상에 센서기판 (2) 의 위치를 맞추어 점착한 후, 도4에 나타낸 바와 같이, 이 회로기판 (3) 의 이면측에서 관통홀부 (14) 내를 흡인하면서, 센서기판 (2) 의 표면측에서 인쇄판 (19) 이나 스퀴지 (squeegee, 20) 를 사용하여, 관통공 (7) 및 그 테두리에 도전재 (18) 를 스크린 인쇄한다. 이와 같이 함으로써, 센서기판 (2) 과 회로기판 (3) 을 관통하는 투공을 형성하고 있는 관통공 (7) 및 관통홀부 (14) 의 내벽면이나, X 전극 (5) 의 일단부에 형성되어 있는 제1랜드 (8) 나, Y 전극 (6) 의 일단부에 형성되어 있는 제3랜드 (10) 등에, 도전재 (18) 를 간단하고 확실하게 부착시킬 수 있으므로, 각 X 전극 (5) 이나 Y 전극 (6) 을, 회로기판 (3) 의 이면에 설치되어 있는 배선패턴 (16) 이나 회로칩 (17) 과 간단하고도 확실하게 도통시킬 수 있다.

이 때, 본 실시예와 같이, 관통공 (7) 의 내경이 이에 대응하는 관통홀부 (14) 의 내경보다도 크게 되어 있으면, 센서기판 (2) 의 이면과 회로기판 (3) 의 표면 사이의 간격, 구체적으로는 제2랜드 (9) 또는 제3랜드 (10) 와 관통홀부 (14) 의 상면 사이의 간격 C (도4참조) 에, 모세관현상과 흡인에 의한 간격의 진공화로 도전재 (18) 가 스며들어가므로, 센서기판 (2) 과 회로기판 (3) 의 전기적 접속을 보다 확실하게 할 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 따른 좌표입력장치는, 센서기판 (2) 의 관통공 (7) 과 회로기판 (3) 의 관통홀부 (14) 를 겹쳐 이루어지는 투공에 도전재 (18) 를 도포 형성함으로써, 각 X 전극 (5) 이나 각 Y 전극 (6) 을 회로기판 (3) 의 배선패턴 (16) 이나 회로칩 (17) 과 도통시키므로서, 종래 제품에서 센서기판과 회로기판을 도통시키기 위해 사용되었던 커넥터 및 플렉시블 배선기판이 생략되어 있고, 이 때문에, 상기 커넥터의 두께 분만큼 장치전체의 두께 치수를 줄일 수 있음과 동시에, 상기 플렉시블 배선기판이 점유하였던 측방의 돌출공간이 없어지는 분 만큼 정치전체를 소형화할 수 있다. 또, 본 실시예에서는 도전재 (18) 를 스크린 인쇄할 때에, 회로기판 (3) 의 이면측에서 관통홀부 (14) 내를 흡인하므로, 센서기판 (2) 의 표면에 인쇄한 상기 도전재 (18) 를 간단하고 확실하게 관통홀부 (14) 까지 도달시킬 수 있으며, 따라서, 센서기판 (2) 과 회로기판 (3) 을 도통시키는 접속작업을 매우 간단하게 실시할 수 있으며, 신뢰성도 확보할 수 있다.

또한, 상술한 실시예의 변형예로서, 각 전극 (5 및 6) 의 일단부에 노출되는 관통공 (7) 을 서로 연통시킴으로써, 센서기판 (2) 에 다수개의 관통공 (7) 을 포함하는 평면에서 볼 때, 대략 L 자형의 슬릿 (slit) 을 설치하여도 좋다. 또, 관통공 (7) 내로 주입되는 도전재 (18) 가 회로기판 (3) 의 이면까지 확실하게 도포되는 것이면, 관통홀부 (14) 내벽면의 금속부분을 생략하여도 무방하다.

본 발명은, 이상 설명한 바와 같은 형태로 실시되며, 이하 기재된 바와 같은 효과를 갖는다.

센서기판의 관통공 및 상기 관통공과 대향하는 회로기판의 관통홀부에 도포 형성한 도전재를 통하여, 상기 센서기판의 각 전극을 상기 회로기판의 이면의 회로부와 도통시키는 구성이므로, 종래 제품에서 센서기판과 회로기판을 도통시키기 위해 사용되고 있는 커넥터 및 플렉시블 배선기판을 생략할 수 있고, 상기 커넥터의 두께분 만큼 장치전체의 두께 치수를 줄일 수 있음과 동시에, 상기 플렉시블 배선기판이 점유하였던 측방의 돌출공간이 없어지는 분 만큼 장치전체를 소형화할 수 있다.

이 때, 상기 관통공의 내경을, 이에 대응하는 상기 관통홀부의 내경보다도 크게 하면, 양자간의 간격에 모세관현상과 흡인에 의한 간격의 진공화로 상기 도전재를 스며들게할 수 있으므로, 센서기판과 회로기판의 도통의 신뢰성을 높일 수 있다.

또, 상기 도전재를 도포형성하는 방법에 있어서, 상기 도전재를 센서기판의 표면에 인쇄하면서, 회로기판의 이면측에서 상기 관통홀부내를 흡인해 주면, 상기 도전재를 간단하고 확실하게 상기 관통홀부까지 도달시킬 수가 있으므로, 센서기판과 회로기판을 도통시키는 접속작업을 매우 간단하게 실시할 수 있고, 신뢰성도 확보할 수 있다.

Claims (4)

1. 표면에 서로 평행한 복수개의 제1전극을 설치하고, 또한 이면에 상기 제1전극군에 대하여 수직방향으로 연장하는 서로 평행한 복수개의 제2전극을 설치함과 동시에, 이들 복수개의 제1및 제2전극의 각 일단부에 관통공을 설치한 센서기판과, 상기 관통공의 대향위치에 관통홀부를 설치하고, 또한 이면에 상기 각 전극을 구동제어하기 위한 회로부를 설치하여, 상기 센서 기판을 얹어놓는 회로기판과, 상기 관통공 및 이에 대응하는 상기 관통홀부의 내벽면에 부착하여 상기 각 전극과 상기 회로부를 도통시키는 도전재를 구비하여 이루어지는 좌표입력장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 관통공의 내경은 이에 대응하는 상기 관통홀부의 내경보다도 큰 것을 특징으로 하는 좌표입력장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 각 전극의 일단부에 노출되는 상기 관통공을 서로 연통시켜 대략 L 자형의 슬릿으로 한 것을 특징으로 하는 좌표입력장치.
4. 필름체의 표면에 서로 평행하게 연장하는 복수개의 제1전극을 갖고, 또한 상기 필름체의 이면에 상기 제1전극군에 대하여 수직방향으로 연장하는 서로 평행한 복수개의 제2전극을 가짐과 동시에, 이들 복수개의 제1및 제2전극의 각 일단부에 관통공을 갖는 센서기판과, 상기 관통공의 대향위치에 관통홀부를 갖고 또한 이면에 상기 각 전극을 구동제어하기 위한 회로부를 갖는 회로기판을, 상기 센서기판을 상방으로 하여 적층한 후, 상기 회로기판의 이면측에서 상기 관통홀부내를 흡인하면서, 상기 센서기판의 표면측에서 상기 관통공 및 그 테두리에 도전재를 인쇄함으로써, 상기 관통공 및 이에 대응하는 상기 관통홀부의 내벽면에 부착시킨 상기 도전재를 통하여, 상기 각 전극과 상기 회로부를 도통시키는 것을 특징으로 하는 좌표입력장치의 제조방법.

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