KR100427356B1 - 광마우스용 서브 칩 온 보드 - Google Patents

광마우스용 서브 칩 온 보드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광마우스용 칩 온 보드에 관한 것으로, 메인 PCB(200) 상에 배치되는 서브 PCB(300)를 제공한다. 서브 PCB(300)에는 광학센서(360)를 포함하는 센서 다이(370)가 직접 부착된다. 센서 다이(370)가 부착된 서브 PCB는 핀(400)으로 메인 PCB(200)에 고정된다. 본 발명에 따라 광마우스용 칩 온 보드를 생산하는 비용이 절감되고 제조효율을 향상시키는 효과가 있다.

Description

광마우스용 서브 칩 온 보드{SUB CHIP ON BOARD FOR OPTICAL MOUSE}
본 발명은 광마우스용 서브 칩 온 보드(chip on board)에 관한 것으로, 특히, 서브 인쇄회로기판(printed circuit board, 이하, "PCB"라 함)에 IC 칩을 직접 부착하고 핀으로 메인 PCB에 조립하는 광마우스용 서브 칩 온 보드에 관한 것이다.
광마우스는 마우스 본체로부터 방사한 빛을 마우스의 접촉 대상(마우스 패드)에서 반사시킴으로써 마우스의 이동을 탐지하여 컴퓨터의 커서를 이동시키고, 마우스를 클릭하여 키보드와 독립적으로 입력을 할 수 있는 장치이다. 특히, 광마우스는 기존의 볼마우스에 비해 움직임의 탐지가 정밀하고 마우스의 움직임이 부드럽다는 등의 여러가지 장점이 있기 때문에 사용이 점차 증가하고 있다. 광마우스는마우스의 접촉 대상의 움직임을 광학적으로 인식하고 인식된 값을 전기적 신호로 생성하여 컴퓨터로 전송함으로써 모니터 상의 커서의 위치를 인식한다.
일반적인 광마우스의 구조가 도 1에 도시되어 있다. 이러한 광마우스(10)는 케이싱(11) 내에 보통 LED로 구성되는 발광부(12)와, 발광된 빛이 마우스 패드(20)에 의해 반사되는 광을 집광하는 렌즈(13)와, 집광된 광을 감지하는 광학센서(16)를 포함하는 IC 칩(15)과, IC 칩(15)이 리드프레임(19)에 의해 연결되는 PCB(14)를 포함하고, 마우스 상부에는 마우스 사용자가 클릭할 수 있는 버튼(18)이 포함되어 구성된다. 이러한 광마우스(10)는 발광부(12)로부터 광이 발산되면 마우스 패드(20)에 의해 반사되고, 마우스 패드(20)로부터 반사되어 들어오는 광을 렌즈(13)를 통하여 집광하여 광학센서(16)로 광을 입사시키면 광학센서(16)는 입사되는 광을 감지함으로써 마우스(10)의 움직임을 인식한다. 광을 감지함으로써 마우스의 이동방향 및 이동거리 등의 움직임을 인식하고 인식된 값은 전기적 신호로 변환되어 컴퓨터에 전송된다. 따라서, 마우스 패드(20) 상에서 광마우스(10)를 이동시킴으로써 모니터 상에서 커서의 위치를 나타낼 수 있다.
광마우스에서 수광된 광을 광학센서에서 인식하여 PCB에 전달할 수 있는 구조가 필요하며 이러한 광마우스의 PCB 및 IC 칩의 배치구조는 미국특허 제4,521,772호 및 제4,751,505호 등에 개시되어 있다. 미국특허 제4,521,772호에는 광마우스의 센서 어레이를 포함하는 IC 칩이 PCB와 분리되어 수직으로 배치된 지지부재에 부착되어 있는 구조가 개시되어 있다. 또한, 미국특허 제4,751,505호에는 핀이 형성되어 있는 패키지된 IC 회로 소자가 PCB 상에 조립되는 형태의 광마우스구조가 개시되어 있다.
종래에 통상적으로 사용되는 광마우스에 설치되는 칩 온 보드의 구조가 도 2 및 3에 도시되어 있다. 종래에는 광학센서(160)를 포함하는 IC 칩(150)을 패키지 형태로 제조하여 이를 PCB(100) 상에 조립하여 사용하였다. 즉, 광학센서(160)을 포함하는 IC 칩(150)을 리드프레임(lead frame)(170)에 와이어 본딩(wire bonding)하고 그 위에 투명 수지(resin)(190)를 도포하고 수광된 빛을 통과시키는 홀(181)이 형성되어 있는 캡(cap)(180)을 씌우는 풀 패키지(full package) 형태의 IC 칩을 제공받아 이를 PCB(100) 상에 조립하였다. 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 종래의 PCB(100) 상에 IC 칩 패키지가 조립되는 칩 온 보드의 구조는 PCB(100) 상부에 리드 프레임(170)에 의해 연결되고 지지되는 IC 칩(150)이 위치하고, PCB(100) 상에는 수광된 광을 안내할 수 있는 통로(101)가 마련되어 있는 구조로 되어 있다. 또한, 미국특허 제4,751,505호에는 리드프레임이 없이 핀이 형성되어 있는 패키지된 IC 칩을 PCB에 고정하는 형태이나, 전술한 바와 같이 패키지된 IC 칩을 공급받아 PCB 상에 조립하여야 하는 문제점이 있다.
이와 같은 종래의 칩 온 보드의 구조에서는 PCB와 센서 IC 칩을 연결하여 조립하기 위한 리드 프레임이 포함된 풀 패키지로 된 IC 칩을 공급받아 PCB에 조립하여야 하고 패키지 형태의 IC 칩을 보호하기 위한 케이스가 있어야 하므로 비용이 많이 들고 제조효율이 낮다는 단점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 서브 PCB 하부에 광학센서를 포함하는 센서 다이를 직접 부착하여 광학센서를 서브 PCB에 바로 와이어 본딩하고, 서브 PCB를 핀으로 메인 PCB에 조립함으로써 원가를 절감하고 제조효율을 향상시키는데 그 목적이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래의 패키지 형태의 IC 칩을 PCB에 조립하여 사용하는 칩 온 보드의 구조의 단점을 해결하기 위하여 그 하부에 직접 부착된 센서 다이를 포함하는 서브 PCB를 제공하는 새로운 구조를 갖는 서브 칩 온 보드를 제공하는데 있다.
이를 위하여, 본 발명은 복수의 입출력 패드를 포함하고 복수의 핀홀이 형성되어 있는 서브 PCB; 수광된 빛을 감지하고 상기 입출력 패드에 와이어 본딩되는 광학 센서를 포함하며 상기 서브 PCB 하부에 부착되는 센서 다이; 상기 서브 PCB 하부에 센서 다이를 덮도록 도포되는 투명 수지; 상기 투명 수지 외측을 둘러싸도록 서브 PCB 하부에 부착되며 수광된 빛을 센서에 안내하기 위한 홀이 형성되어 있는 캡; 수광된 빛을 센서에 안내하기 위한 홀이 형성되고 상기 서브 PCB의 핀홀에 대응하는 복수의 핀홀이 형성되어 있는 메인 PCB; 및 상기 핀홀에 끼움으로써 서브 PCB를 메인 PCB에 고정하는 복수의 핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 광마우스의 구성도.
도 2는 종래의 광마우스용 칩 온 보드의 단면도.
도 3은 종래의 광마우스용 칩 온 보드의 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 광마우스용 서브 칩 온 보드의 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 광마우스용 서브 칩 온 보드의 평면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
종래의 칩 온 보드의 구조는 센서가 리드 프레임에 와이어 본딩된 IC 칩 패키지가 PCB 상에 조립되는 형태인데 반하여, 본 발명에서는 서브 PCB를 제공하여 서브 PCB에 센서 다이를 직접 부착하고 핀을 이용하여 서브 PCB를 메인 PCB에 조립함으로써 형성한다.
도 4 및 5에 본 발명에 따른 광마우스용 칩 온 보드 구조의 단면도 및 평면도가 도시되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 서브 PCB(300)의 하부에 광학센서(360)를 포함하는 센서 다이(370)가 직접 부착되고 그 하부에 센서 다이(370)를 덮도록 투명 수지(390)가 도포되며 캡(380)이 씌워진다. 서브 PCB(300)와 광학 센서(360)의 연결은 도 5에 도시된 바와 같이, PCB의 입출력 패드에 광학센서를 와이어 본딩하여 바로 연결된다.
서브 PCB(300)의 하부에는 센서 다이(370)를 덮도록 투명 수지(390)가 도포되어 있다. 투명 수지(390)는 센서가 수광된 빛을 감지하도록 빛을 통과시키고 광학센서 및 와이어 본딩을 외부의 충격이나 이물질로부터 보호함과 동시에 센서 다이(370)를 PCB(300)에 안정하게 고정시키는 역할을 한다.
상기 투명 수지(390) 외곽으로는 캡(380)이 씌워져 광학센서 및 투명 수지를 보호하는 역할을 한다. 캡(380)에는 반사되어 들어온 빛을 센서로 안내할 수 있도록 홀(381)이 형성되어 있다.
도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 핀(400)을 이용하여 서브 PCB(300)를 메인 PCB(200)에 고정할 수 있으며, 서브 PCB(300) 및 메인 PCB(200)에는 핀(400)을 결합할 수 있는 복수의 핀홀(401)이 형성된다. 메인 PCB에는 수광된 빛을 안내하도록 하는 홀(201)이 형성되어 있다.
종래의 칩 온 보드는 PCB 상부에 패키지 형태로 형성된 IC 칩이 리드프레임을 통하여 조립되나, 본 발명에 따른 칩 온 보드는 서브 PCB를 제공하여 서브 PCB의 하부에 센서 다이가 직접 부착되고 서브 PCB를 핀으로 메인 PCB에 고정한다.
따라서, 본 발명은 종래의 IC 칩 패키지를 사용하지 않고, 센서 다이가 직접 부착되는 서브 PCB를 제공하고 핀으로 고정하는 하는 점에 특징이 있으며 이로 인하여 제조효율이 증가하고 간단하고 안정된 구조를 제공할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 구성에 의하면 본 발명은 종래의 IC 칩 패키지의 포함되는 리드프레임 및 케이스가 필요하지 않기 때문에 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 서브 PCB를 제공하고 서브 PCB에 센서 다이를 직접 부착하며, 핀을 이용하여 서브 PCB를 메인 PCB에 고정함으로써 그 구조가 간단해지고 제조효율을 향상시키는 효과가 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 서브 PCB를 포함하는 광마우스용 서브 칩 온 보드에 관한 것으로, 당업자는 본 발명을 고려하여 충분히 변경, 변환, 치환 및 대체할 수 있을 것이고, 상술한 것에만 한정되지 않는다.

Claims (2)

  1. 복수의 입출력 패드를 포함하고 복수의 핀홀이 형성되어 있는 서브 PCB;
    수광된 빛을 감지하고 상기 입출력 패드에 와이어 본딩되는 광학 센서를 포함하며 상기 서브 PCB 하부에 부착되는 센서 다이;
    상기 서브 PCB 하부에 센서 다이를 덮도록 도포되는 투명 수지;
    상기 투명 수지 외측을 둘러싸도록 서브 PCB 하부에 부착되며 수광된 빛을 센서에 안내하기 위한 홀이 형성되어 있는 캡;
    수광된 빛을 센서에 안내하기 위한 홀이 형성되고 상기 서브 PCB의 핀홀에 대응하는 복수의 핀홀이 형성되어 있는 메인 PCB; 및
    상기 핀홀에 끼움으로써 서브 PCB를 메인 PCB에 고정하는 복수의 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 광마우스용 서브 칩 온 보드.
  2. 제1항의 광마우스용 서브 칩 온 보드를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광마우스.
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