KR100849985B1 - 감지전극이 결합된 정전용량 스위치 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 정전용량 스위치 모듈은, 정전용량 스위치 칩 및 상기 정전용량 스위치 칩을 덮는 도전성 재질의 전극캡; 을 구비하며, 상기 전극캡은 인쇄회로기판에 결합되는 전극캡 단자를 가지는 것을 특징으로 한다. 상기 전극캡 단자는 상기 정전용량 스위치 칩의 외부연결단자를 통하여 상기 정전용량 센서의 감지단자에 연결되는 것이 바람직하다. 본 발명에 의하면, 전극 캡이 정전용량센서의 감지단자 역할을 하므로 별도의 감지전극을 인쇄회로 기판 상에 형성할 필요없이 단지 모듈을 인쇄회로 기판에 실장시키면 바로 정전용량 스위치로서의 기능을 할 수 있게 된다. 따라서, 인쇄회로 기판에도 정전용량 스위치 모듈을 실장시킬 수 있는 공간만 있으면 되고, 종래의 정전용량 스위치 칩을 그대로 사용할 수 있기 때문에 비용 및 실용성에서 매우 유익하다.

정전용량 스위치 칩, 인쇄회로 기판, 감지전극, 전극캡

Description

감지전극이 결합된 정전용량 스위치 모듈{Capacitance switch module having sensing electrode}

도 1은 종래의 정전용량 스위치 칩을 설명하기 위한 도면;

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 정전용량 스위치 모듈을 설명하기 위한 도면들;

도 4는 본 발명에 따른 정전용량 스위치 모듈의 제1 설치예를 설명하기 위한 도면;

도 5는 본 발명에 따른 정전용량 스위치 모듈의 제2 설치예를 설명하기 위한 도면;

도 6은 본 발명에 따른 정전용량 스위치 모듈의 제3 설치예를 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 참조번호의 설명>

10, 110: 외부연결단자 20: 정전용량센서

30: 주변 부품 40, 140: 몰드 컴파운드

50: 기판 200: 전극캡

210: 전극캡 단자 222: 압착돌기

300: 인쇄회로 기판 310: 회로패턴

330: 접지단자 400: 도전성 테이프

500: 응용제품의 커버 510: 감지봉

410, 610: 가스켓

본 발명은 정전용량 스위치 모듈에 관한 것으로서, 특히 감지전극이 결합된 정전용량 스위치 모듈에 관한 것이다.

종래에는 정전용량 스위치 칩을 인쇄회로기판에 부착하고, 상기 정전용량 스위치 칩의 외부연결단자를 특정한 곳에 설치되어 있는 감지단자에 연결시킨다. 그러면 감지단자에 터치가 이루어졌을 때 그 신호가 정전용량 스위치 칩에 전달되어 터치감지가 이루어진다.

도 1은 종래의 정전용량 스위치 칩을 설명하기 위한 도면이다. 기판(50)에는 정전용량 센서(20) 및 기타 다른 주변부품(30)이 실장된다. 기판(50)은 몰드 컴파운드(40)로 둘러싸여진다. 정전용량센서(20) 및 주변부품(30)의 전기신호 통로가 되는 외부연결단자(10)는 몰드 컴파운드(40)를 뚫고 나와 인쇄회로기판(미도시)에 꼽혀서 상기 인쇄회로기판 상의 회로에 전기적으로 연결된다.

몰드 컴파운드는 전기적으로 절연체이고 열전달이 뛰어나며 충격으로 부터 보호할 수 있는 재료로 이루어져, 내부 부품에서 발생되는 열이 외부로 쉽게 방출되며, 외부의 충격 등으로부터 내부가 보호된다.

그러나, 상술한 종래의 정전용량 스위치 칩의 경우에는 정전용량센서의 감지전극 역할을 하는 전극을 별도로 인쇄회로 기판에 설치해야 하는 번거로움이 있다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 정전용량센서의 감지전극을 별도로 설치할 필요없이 정전용량 스위치 모듈을 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 정전용량 스위치 모듈은, 정전용량센서와, 인쇄회로 기판에 연결되는 외부연결 단자를 포함하는 정전용량 스위치 칩; 및 상기 정전용량 스위치 칩을 덮는 도전성 재질의 전극캡;을 구비하며,

상기 전극캡은,

상기 인쇄회로기판에 결합되는 전극캡 단자;

상기 정전용량 스위치 칩을 조여서 상기 전극캡을 상기 정전용량 스위치 칩에 고정 결합시키도록 상기 전극캡 단자에 안쪽으로 돌출되게 설치되는 압착돌기;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 전극캡 단자는 상기 정전용량 스위치 칩의 외부연결단자를 통하여 상기 정전용량 센서의 감지단자에 연결되는 것이 바람직하다.

상기 전극캡 단자의 상기 인쇄회로 기판에 결합되는 끝부분은 돌출 절곡부를 가지는 것이 바람직하다.

상기 전극캡은 상기 정전용량 스위치 칩이 옆방향으로 움직이지 못하도록 하는 걸림 돌출부를 가지는 것이 바람직하다.

상기 전극캡 상에 전도성 테이프가 설치될 수 있다.

상기 전극캡 윗면에는 물림 수단이 설치되며, 상기 물림수단에 물려서 상기 전극캡 상에 전도성 및 탄력성이 있는 재질의 전도성 가스켓이 설치될 수 있다.

상기 전극 캡 단자는 상기 인쇄회로기판 상의 접지단자에 연결될 수 있다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 한정되는 것으로 해석돼서는 안 된다.

도 2는 본 발명에 따른 정전용량 스위치 모듈을 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 정전용량 스위치 칩은 몰드 컴파운드(140)로 둘러싸여지며, 몰드 컴파운드(140) 내에는 종래와 같이 정전용량센서 및 기타 주변부품이 매몰되어 있고, 외부연결단자(110)가 몰드 컴파운드(140)를 뚫고 나와 인쇄회로기판(미도시)에 꼽 혀진다.

상기 정전용량 스위치 칩의 외곽에는 전극캡(200)이 결합된다. 전극캡(200)은 탈착 가능하게 설치되며, 상기 정전용량 스위치 칩에 고정될 수 있도록 걸림 돌출부(221)와 압착돌기(222)를 포함한다. 걸림 돌출부(221)는 정전용량 스위치 칩이 옆방향으로 움직이지 못하도록 하는 틀 역할을 한다. 압착돌기(222)는 전극캡 단자(210)에 안쪽으로 돌출되게 설치되며, 압착돌기(222)의 누르는 힘에 의해 전극캡(200)이 정전용량 스위치 칩에 단단하게 고정된다.

전극캡(200)은 도전성 재질로 이루어지며, 인쇄회로기판에 결합되는 전극캡 단자(210)를 갖는다. 전극캡 단자(210)는 탄성력을 가지며 인쇄회로 기판에 결합되는 끝부분에 돌출 절곡부(211)가 형성된다. 돌출 절곡부(211)는 도 3에 도시된 바와 같이 전극캡 단자(210)를 인쇄회로기판에 꼽았을 때 나중에 쉽게 빠져버리는 것을 방지하기위한 것이다. 만일 돌출 절곡부(211)가 없다면 인쇄회로기판(300)을 뒤집거나 조립과정에서 충격이 있을 경우에 모듈의 위치가 변경될 우려가 생긴다. 전극캡(200)의 윗면에는 물림수단(230)이 설치되며, 이는 도 5에 도시된 바와 같이 가스켓(410)을 물어서 고정하기 위한 것이다. 도 5에서 물림수단(230)의 일부가 점선으로 표시된 것은 신축성이 있는 가스켓(410)을 누른 상태에서 물어 고정하였기 때문에 가스켓(410)을 어느 정도 파고들어간 상태를 과장되게 표현하였기 때문이다.

도 4는 본 발명에 따른 정전용량 스위치 모듈의 설치상태를 설명하기 위한 도면이다. 도 4를 참조하면, 전극캡(200)이 응용제품의 커버(500)에 밀착되며, 전 극캡(200)과 커버(500) 사이에는 도전성 테이프(400)가 개재된다. 인쇄회로기판(300)에는 회로 패턴(310)들이 형성되어 있으며, 외부연결단자(110)는 이러한 회로 패턴(310)과 연결된다. 이러한 외부연결단자(110) 중의 하나는 정전용량센서의 감지단자로서의 역할을 하는데, 전극캡 단자(210)는 참조번호 320으로 표시한 바와 같이 궁극적으로 이러한 외부연결단자(110)에 연결되므로, 전극캡(200)에 접촉이 이루어지면 이러한 접촉을 정전용량센서가 감지하게 된다.

도전성 테이프(400)는 전극캡(200)과 커버(500) 사이에 공극이 발생하지 않도록 하기 위한 것이다. 공극이 생기면 감지능력 저하 및 오동작이 발생하다. 도전성 테이프(400) 대신에 도 5와 같이 전도성 및 탄력성이 있는 가스켓(410)을 사용하여도 좋다. 도 4 및 도 5에 따르면 인쇄회로 기판에 별도의 감지패턴 또는 감지전극을 따로 형성할 필요가 없다.

정전용량 스위치 모듈이 매우 근접하여 복수개 설치되거나, 유도가열기기 등에 사용되는 경우 , 원하지 않는 전자기파가 유도되어 오동작할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 전극캡 단자(210)를 도 6과 같이 인쇄회로기판(300)에 형성되어 있는 접지단자(330)에 연결시킨다. 그러면 전극캡 단자(210)는 본래의 용도인 감지 전극이 아니라 정전차폐기능을 하여 오동작은 물론 외부잡음신호나 ESD(electrostatic discharge Damage)로부터 정전 용량 센서 및 기타 주변회로를 보호 할 수 있다. 이때에는 감지전극을 별도로 설치해야 하는데, 그 형태는 감지봉(510) 또는 전도성과 신축성이 있는 가스켓(610) 형태가 될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전극캡이 정전용량센서의 감지단자 역할을 하므로 별도의 감지전극을 인쇄회로 기판 상에 형성할 필요없이 단지 모듈을 인쇄회로 기판에 실장시키면 바로 정전용량 스위치로서의 기능을 할 수 있게 된다. 따라서 인쇄회로 기판에도 정전용량 스위치 모듈을 실장시킬 수 있는 공간만 있으면 되고, 종래의 정전용량 스위치 칩을 그대로 사용할 수 있기 때문에 비용 및 실용성에서 매우 유익하다.

Claims (7)

1. 정전용량센서와, 인쇄회로 기판에 연결되는 외부연결 단자를 포함하는 정전용량 스위치 칩; 및 상기 정전용량 스위치 칩을 덮는 도전성 재질의 전극캡; 을 구비하며,

   상기 전극캡은, 상기 인쇄회로기판에 결합되는 전극캡 단자; 및 상기 정전용량 스위치 칩을 조여서 상기 전극캡을 상기 정전용량 스위치 칩에 고정 결합시키도록 상기 전극캡 단자에 안쪽으로 돌출되게 설치되는 압착돌기;를 구비하는 것을 특징으로 하는 정전용량 스위치 모듈.
2. 제1항에 있어서, 상기 전극캡 단자가 상기 정전용량 스위치 칩의 외부연결단자를 통하여 상기 정전용량 센서의 감지단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 정전용량 스위치 모듈.
3. 제1항에 있어서, 상기 전극캡 단자의 상기 인쇄회로 기판에 결합되는 끝부분이 돌출 절곡부를 가지는 것을 특징으로 하는 정전용량 스위치 모듈.
4. 제1항에 있어서, 상기 전극캡은 상기 정전용량 스위치 칩이 옆방향으로 움직이지 못하도록 하는 걸림 돌출부를 가지는 것을 특징으로 하는 정전용량 스위치 모듈.
5. 제1항에 있어서, 상기 전극캡 상에 전도성 테이프가 설치되는 것을 특징으로 하는 정전용량 스위치 모듈.
6. 제1항에 있어서, 상기 전극캡 윗면에는 물림 수단이 설치되며, 상기 물림수단에 물려서 상기 전극캡 상에 전도성 및 탄력성이 있는 재질의 전도성 가스켓이 설치되는 것을 특징으로 하는 정전용량 스위치 모듈.
7. 제1항에 있어서, 상기 전극 캡 단자가 상기 인쇄회로기판 상의 접지단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 정전용량 스위치 모듈.

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