KR100532005B1 - 오버몰딩을 이용한 박막형 키패드 조립체 및 이의 제조방법 - Google Patents

오버몰딩을 이용한 박막형 키패드 조립체 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대기기에 사용되는 키패드 박편 하부면의 몰딩 처리에 있어서 키패드 박편의 테두리를 오버몰딩(Over-Molding) 함으로써 제조공정이 단순하고 기능상 다양한 이점을 제공할 수 있는 박막형 키패드 조립체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
종래의 박막형 키패드 조립체는 제조공정이 복잡하여 불량률이 높으며 그에 따른 제작 원가의 상승이 불가피하였으며 키패드와 피막 사이에 있는 접착제의 불안정한 특성에 따라 제품의 전체적인 내구성 및 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 제작과정이 단순하고 접착제를 사용하지 않고도 안정적으로 키패드 박편에 베이스부(피막)가 점착될 수 있도록 단일 사출성형공정에 의한 오버몰딩 공법을 이용한 박막형 키패드 조립체 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명에 따르면 공정의 단순화 및 대량 생산화가 실현되어 제작 원가를 대폭 절감할 수 있으며 제품의 신뢰성을 향상시키고 오버몰딩부의 다양한 디자인적 변화를 통해서 제품의 상품적 가치를 제고할 수 있는 효과가 있다.

Description

오버몰딩을 이용한 박막형 키패드 조립체 및 이의 제조방법{Over-molded Thin Film Keypad Assembly and Method of making the Assembly}
본 발명은 휴대폰 등에 사용되는 키패드 박편 상에 키(Key)부를 에칭 가공하여 키부와 키패드를 일체로 성형하고 피막을 몰딩하는 박막형 키패드 조립체에 관한 것으로서, 자세하게는 키패드 박편 하부면의 몰딩 처리에 있어서 키패드 박편의 테두리를 단일공정의 사출성형에 의해 오버몰딩(Over-Molding) 함으로써 제조공정이 단순하고 기능상 다양한 이점을 제공할 수 있는 박막형 키패드 조립체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
휴대폰, PDA, 전자사전 등과 같은 휴대용 전자기기의 소형화 및 경량화 추세에 따라, 키부와 키패드를 별도의 금형으로 제작하여 상호 결합함으로써 일정 볼륨감을 갖는 종래의 키패드 제작방식 대신 금속류 등의 소정 키패드 박편에 에칭가공으로 키부를 성형하고 이에 PCB상의 버튼부를 구동시킬 돌기부가 포함된 피막을 결합시킨 박막형 키패드 조립체가 개발되고 있다.
그러나 종래의 박막형 키패드 조립체는 키패드 박편과 몰딩용 베이스부(피막)를 별도로 성형하였다가 접착제에 의해서 일체로 결합하는 공정에 의해 제작되다 보니 제조공정이 복잡하고 까다로워서 불량률이 높으며 그에 따른 제작 원가의 상승이 불가피하였다. 또한, 접착제의 특성에 따라 내열.내후성에서 취약하므로 이로 인해 제품의 전체적인 내구성 및 신뢰성이 저하되는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 제작과정이 단순하고 접착제를 사용하지 않고도 안정적으로 키패드 박편에 베이스부(피막)가 점착될 수 있도록 오버몰딩을 이용한 박막형 키패드 조립체 및 이의 제조방법을 제공하는 데에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 박막형 키패드 조립체는 키(Key)부가 에칭가공된 키패드 박편 하부 면에, PCB조립체의 접점부와 상응하는 지점에 돌기부가 성형된 형상의 피막인 베이스부가 결합된 박막형 키패드 조립체에 있어서, 오버몰딩부를 포함하는 베이스부가 키패드 박편과 결합되어 있는 형상의 금형에 키패드 박편을 삽입한 뒤 단일공정에 의해 사출성형함으로써 상기 베이스부가 오버몰딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 키패드 박편의 테두리에는 다수개의 홈이나 관통 홀이 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 일면에 의하면, 상기 박막형 키패드 조립체의 제조방법은, 에칭가공된 키패드 박편 하부 면에, PCB조립체의 접점부와 상응하는 지점에 돌기부가 성형된 형상의 피막인 베이스부가 결합된 박막형 키패드 조립체의 제조방법에 있어서,
에칭가공이 완료된 키패드 박편의 하부 면에, PCB 조립체의 접점부와 상응하는 지점에 돌기부를 갖는 베이스부가 몰딩 및 오버몰딩된 박막형 키패드 조립체 형상에 맞추어 금형을 제작하는 공정, 상기 단계에서 제작된 금형에 상기 키패드 박편을 삽입하는 공정, 사출성형기에 소정의 사출재료를 투입하는 공정, 사출조건에 따라 상기 금형 제작 공정에서 제작된 금형에 사출재료를 주입하는 사출성형공정, 및 키패드 박편에 베이스부가 몰딩 및 오버몰딩되어 일체화된 박막형 키패드 조립체를 취출하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 박막형 키패드 조립체 및 이의 제조방법에 대한 일실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 휴대폰용 PCB조립체(30) 상에 본 발명에 따른 박막형 키패드 조립체(1)가 결합된 휴대폰 키패드 조립체의 단면을 도시한 것이다.
= 휴대폰용 PCB조립체(30) =
휴대폰용 PCB조립체(30)는 공지기술로 구성되는 것인데, 초박형 휴대폰의 경우 일반적으로 도면에서 보는 바와 같이, 키패드의 발광을 위한 발광체(31), 접착용 테입(32), PCB 회로기판(33), 회로를 구동하는 접점부(34) 및 메탈돔 (Metal-Dome) (35)을 포함한다.
상기 발광체(31)는 백라이트로서의 기능을 수행할 수 있는 것이면 무엇이든 무방하지만 도면과 같은 초박형 휴대기기의 경우에는 EL(Electro-Luminescent)과 같이 필름(Film)형으로 유연성이 있고 자유로운 패턴의 인쇄가 가능한 발광체를 채택하는 것이 바람직할 것이다.
상기 PCB조립체(30)의 상부에는 키패드 박편(20) 및 이를 몰딩하는 베이스부(10)가 결합되어 있다.
= 키패드 박편(20) =
상기 키패드 박편(20)은 사출성형시 변형이나 변질이 없고 에칭가공과 사용자의 키 조작이 가능할 만큼의 유연성과 강도를 겸비한 재료이면 어느 것이든 무방하나, 금속 표면의 독특한 색상표현이 요구된다면 스테인리스 스틸(SUS), 알루미늄 합금, 티타늄 합금, 동 합금 등의 금속 재질이 적합할 것이다.
상기 키패드 박편(20)은 쓰임새에 따라 다양한 내용의 키(Key)를 에칭가공 함으로써 키패드와 키(Key)부가 하나의 키패드 박편 상에 일체로 제작되는 것이다.
PCB 조립체(30)로부터의 발광효과를 이용하기 위해서는 상기 키패드 박편(20)을 에칭 가공함에 있어서, 키부 및 키 외주부를 따라서 투광이 가능하도록 관통라인을 성형하는 것이 바람직하다.
= 베이스부 (10) =
상기 키패드 박편(20)의 하부 면을 몰딩하고 있는 베이스부(10)는 키패드 박편의 테두리를 오버몰딩하는 오버몰딩부(11), 키패드 박편(20) 상의 관통라인을 따라 관통부위를 몰딩하는 몰딩부(12), 키패드 박편(20)보다 상부로 돌출되어 키패드의 감지에 활용될 수 있는 돌출몰딩부(13), 및 사용자가 키패드 상에서 키(Key)를 누르는 위치에 상응하는 회로 구동 접점인 접점부(34)와의 정확한 접촉을 유도하기 위한 돌기부(14)를 포함할 수 있다.
베이스부(10)는 키패드 박편의 관통라인을 몰딩하면서도 발광체로부터의 빛을 투과시킬 수 있도록 폴리우레탄 고무, 실리콘 고무, 니트릴 고무(NBR), 이중합성 고무(EPDM) 등의 고무류 또는 TPE(Thermolast polyester)와 같이 투광성, 인장력 및 점착성이 있는 재료를 사출성형하여 형성시킨 피막 층으로서 키패드를 통해서 이물질이 기기 내부로 침투하는 것을 방지하기도 한다.
상기 베이스부(10)가 키패드 박편(20)과 일체화되는 과정은 우선 금형제작단계에서 에칭가공이 완료된 키패드 박편에 베이스부가 몰딩 및 오버몰딩되어 결합된 형상인 박막형 키패드 조립체 형상에 맞추어 금형을 제작하고 상기 금형에 실제로 상기 키패드 박편을 삽입한 뒤, 사출성형함으로써 단일 공정에 의한 키패드의 제작이 가능하고 베이스부에 대한 추후 별도의 접착 작업이 불필요하게 되는 것이다.
- 오버몰딩부 (11)-
상기 오버몰딩부(11)는 키패드 박편(20)의 테두리를 완전히 감싸는 형상으로 단일 공정에 의해서 사출성형된 것으로서 키패드 박편(20)과 베이스부(10)의 점착성을 유지하는 역할을 하는 바, 만일 이 오버몰딩부가 없다면 별도의 접착제를 사용하지 않고는 테두리 부분에서의 키패드 박편(20)과 베이스부(10)의 탈리는 불가피하다.
도 2는 본 발명에 따른 박막형 키패드 조립체의 일실시 예로서 휴대폰용 박막형 키패드 조립체를 키패드(20) 측을 정면으로 하여 도시한 것인바, 오버몰딩부(11)를 보다 상세히 나타낸다.
키패드 박편(20)의 테두리에는 도면의 오버몰딩부(11)에서 나타내는 바와 같이 다수개의 홈이나 관통 홀(Hole)을 형성하는 것이 바람직 한데, 이는 홈이나 관통 홀을 통해 베이스부(10)가 키패드 박편(20)에 더욱 단단히 고정될 수 있기 때문이다.
상기 오버몰딩부(11)의 또 다른 기능이라면, 오버몰딩부(11)가 겉에서 보이는 부분인 만큼 장식적 역할을 들 수 있는데, 소비자의 기호에 맞춰 디자인에 변화를 줄 수 있고 이색사출을 통해 기타 베이스부와는 다른 색상으로 표현이 가능하며 관통 홀을 통해서 발광 기능도 제공할 수 있다.
또한 오버몰딩부(11)가 있음으로 해서 키패드 테두리의 틈새를 통한 이물질의 유입이 효과적으로 차단될 수 있다.
- 몰딩부 (12)-
상기 몰딩부(12)는 키패드의 발광을 위해서 키(Key)와 키 외주부에 있어서 관통라인이 형성되어 있을 경우, 투광성을 유지하면서도 관통라인 부분을 메워주는 역할을 함으로써 키패드의 변형과 이물질의 침투를 방지하며 키패드 표면의 균일성 을 유지하는 등의 역할을 한다.
- 돌출몰딩부 (13)-
상기 돌출몰딩부(13)는 베이스부(10)가 키패드 박편(20)보다 상부로 돌출되어 있는 부분으로서 키패드의 터치감 향상, 시각장애인이 키패드를 감지할 수 있도록 하는 키패드 상의 첨자 역할, 기기의 개폐 감지 등 다양한 활용이 가능하다.
- 돌기부 (14)-
도 3은 본 발명에 따른 박막형 키패드 조립체의 일실시 예로서 도 2에 도시된 휴대폰용 박막형 키패드 조립체의 배면도이다.
상기 돌기부(14)는 키패드 사용시 회로 구동 접점인 접점부(34)와의 정확한 접촉을 유도하기 위하여 접점부(34)와의 상응 지점에 위치하도록 성형된다.
도 4는 상기 본 발명에 따른 박막형 키패드 조립체의 제조 방법의 일실시예를 단계별로 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 박막형 키패드 조립체의 제조방법은 크게 금형제작단계와 사출성형단계로 나눌 수 있다.
우선 금형제작단계는 에칭가공이 완료된 키패드 박편에 베이스부가 몰딩 및 오버몰딩되어 있는 박막형 키패드 조립체 결합형상에 맞추어 금형을 제작하는 공정(s100) 및 상기 금형에 실제로 상기 키패드 박편을 삽입하는 공정(s110)을 포함하는 바, 상기 금형 제작공정(s100)에서는 키패드 박편의 하부 면에 PCB 조립체의 접점부와 상응하는 지점에 돌기부를 갖는 베이스부가 몰딩 및 오버몰딩된 박막형 키패드 조립체의 최종 제품의 형상을 고려하여 금형을 제작하는 것이 무엇보다 중요하다. 상기 키패드 박편 삽입공정(s110)에서는 상기 단계(s100)에서 제작된 금형에 실제 키패드 박편을 삽입함으로써 단일 공정에 의한 키패드의 제작이 가능하고 베이스부에 대한 추후 별도의 접착 작업이 불필요하게 되는 것이다.
사출성형단계는 상기 단계(s110)에서 삽입한 키패드 박편에 베이스부의 재료로서 정해진 사출 재료를 사출함으로써 최종 제품을 완성하는 공정이 이루어지는바, 사출성형기에 소정의 사출재료를 투입하는 공정(s200), 사출조건에 따라 상기 단계(s110)의 금형에 사출재료를 주입하는 사출성형공정(s210), 및 적정시간 경과 후 키패드 박편에 베이스부가 몰딩 및 오버몰딩되어 일체화된 박막형 키패드 조립체를 취출하는 공정(s220)을 포함한다.
상기 제조방법에 의하면, 단일의 사출성형공정으로 키패드 조립체가 완성되어 공정이 매우 단순하며, 이후의 공정은 동일한 키패드 조립체를 제작하는 한 금형제작공정(s100)은 불필요하고 사출재료 투입공정(s200) 또한 매 공정마다 수행할 필요가 없는 것이므로 신속하고 정확한 대량 생산이 가능하다고 할 것이다.
이상 설명한 실시예와 도면은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 동원된 일실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 범위를 그에 한정한 것이 아님을 명확히 하는 바이며, 상술한 일실시 예에서는 초박형 휴대폰의 예를 들어 설명하였으나 본 발명은 기기 자체에 대한 것이 아니라 박막형 키패드 조립체에 대한 것인 바, 박막형 키패드 조립체가 부착될 수 있는 기기라면 본 발명이 적용될 수 있는 기술적 범위에 속한다 할 것이다.
본 발명에 따른 박막형 키패드 조립체는 단일 사출성형공정에 의해서 제작되기 때문에 불량률을 현저히 낮출 수 있고 공정의 단순화 및 대량 생산화가 가능하여 제작 원가를 대폭 절감하는 효과가 있다.
또한 단일 사출공정 및 오버몰딩 기법에 의해서 접착제 없이 안정적으로 베이스부를 키패드 박편에 점착시킴으로써 제품의 신뢰성을 향상시키고, 오버몰딩부의 다양한 디자인적 변화를 통해서 제품의 상품적 가치를 제고할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 휴대폰용 박막 키패드 조립체의 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예인 휴대폰용 박막 키패드 조립체의 정면도.
도 3은 본 발명의 일실시예인 휴대폰용 박막 키패드 조립체의 배면도.
도 4는 본 발명에 따른 박막형 키패드 조립체의 제조공정 순서도.
-주요 도면부호에 대한 설명-
1 : 박막형 키패드 조립체 10 : 베이스부
11 : 오버몰딩부 12 : 몰딩부
13 : 돌출몰딩부 14 : 돌기부
20 : 키패드 박편 30 : PCB 조립체
34 : 접점부

Claims (7)

  1. 키(Key)부가 에칭가공된 키패드 박편 하부 면에, PCB조립체의 접점부와 상응하는 지점에 돌기부가 성형된 형상의 피막인 베이스부가 결합된 박막형 키패드 조립체에 있어서, 오버몰딩부를 포함한 베이스부가 키패드 박편과 결합되어 있는 형상의 금형에 키패드 박편을 삽입한 뒤 단일 공정에 의해 사출성형함으로써 상기 베이스부가 오버몰딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 키패드 조립체.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 키패드 박편의 테두리에는 홈이나 관통 홀(Hole)이 형성된 것을 특징으로 하는 박막형 키패드 조립체.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 키패드 박편의 소재는 금속인 것을 특징으로 하는 박막형 키패드 조립체.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 베이스부는 키패드 박편의 관통라인을 메우는 몰딩부 및 키패드 박편 보다 돌출되는 돌출몰딩부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 키패드 조립체.
  5. 제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스부의 오버몰딩부는 이색사출 공법을 이용하여 색상을 달리하는 것을 특징으로 하는 박막형 키패드 조립체.
  6. 제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 PCB조립체는 휴대폰용 PCB조립체로서 상부에 EL(Electro-Luminescent)이 인쇄된 것을 특징으로 하는 박막형 키패드 조립체.
  7. 에칭가공된 키패드 박편 하부 면에, PCB조립체의 접점부와 상응하는 지점에 돌기부가 성형된 형상의 피막인 베이스부가 결합된 박막형 키패드 조립체의 제조방법에 있어서,
    에칭가공이 완료된 키패드 박편의 하부 면에, PCB 조립체의 접점부와 상응하는 지점에 돌기부를 갖는 베이스부가 몰딩 및 오버몰딩된 박막형 키패드 조립체 형상에 맞추어 금형을 제작하는 공정(s100);
    상기 단계에서 제작된 금형에 상기 키패드 박편을 삽입하는 공정(s110);
    사출성형기에 소정의 사출재료를 투입하는 공정(s200);
    사출조건에 따라 상기 단계(s110)의 금형에 사출재료를 주입하는 사출성형공정(s210); 및
    키패드 박편에 베이스부가 몰딩 및 오버몰딩되어 일체화된 박막형 키패드 조립체를 취출하는 공정(s220);을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 키패드 조립체 제조방법.
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