KR101041400B1

KR101041400B1 - 택트 스위치

Info

Publication number: KR101041400B1
Application number: KR1020100120346A
Authority: KR
Inventors: 김나연
Original assignee: 김나연
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2011-06-15

Abstract

본 발명은 부품간 결합을 위한 솔더 접착 방식을 사용할 필요가 없도록 함으로써 솔더 또는 플럭스의 유입에 의한 불량을 방지하고, 당해 택트 스위치를 처음부터 낱개 단위로 제작함으로써 소잉 공정을 불필요하게 하며, 패키징 특성 및 기판에의 실장 특성을 향상시킬 수 있는 택트 스위치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 제1 패드 콘택터 및 제2 패드 콘택터와, 상기 제1 패드 콘택터 및 제2 패드 콘택터가 수용되도록 단위 블럭으로 사출 성형된 절연성 재질의 패드 인서트와, 누름동작시에는 제1 패드 콘택터와 제2 패드 콘택터를 서로 도통시키고, 해제시에는 원상태로 탄성 복귀하는 돔 콘택터와, 길이가 긴 판 형상으로 이루어지되 길이 방향에 대한 중심부에는 제1 버튼 조립공이 관통 형성되어 있는 쉘과, 상기 쉘의 내측면에 사출 성형되되, 내부 중심에는 제2 버튼 조립공이 형성되어 있는 쉘 인서트 및 상기 제1 버튼 조립공 및 제2 버튼 조립공을 관통하여 조립되되, 누름부는 외부로 노출되고, 가압부는 돔 콘택터와 접하여, 누름부가 눌러지면 돔 콘택터를 가압하여 누름동작이 일어나도록 하는 버튼을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

택트 스위치{Tact switch}

본 발명은 각종 전자 제품의 누름 버튼 스위치로 사용되는 택트 스위치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부품간 결합을 위한 솔더 접착 방식을 사용할 필요가 없도록 함으로써 솔더(solder) 또는 플럭스(flux)의 유입에 의한 불량을 방지하고, 당해 택트 스위치를 처음부터 낱개 단위로 제작함으로써 소잉(sawing) 공정을 불필요하게 하며, 패키징 특성 및 기판에의 실장 특성을 향상시킬 수 있는 택트 스위치에 관한 것이다.

일반적으로 택트 스위치는 일정 패턴의 단자가 형성된 기판에 도전성의 탄성 콘택(contactor)('메탈 돔'이라고도 함)을 적치하여, 콘택을 눌렀다 놓음으로써 상기 단자간 전기적 신호 또는 전력을 개폐하는데 사용된다.

이러한 택트 스위치는 텔레비젼, 세탁기, 냉장고 및 전자 액자와 같은 각종의 가전제품은 물론, 이동통신단말기나 PDA와 같은 휴대용 통신 및 정보처리장치를 포함한 다양한 전자 제품 분야에서 사용되고 있다.

특히, 이동통신단말기의 키패드 하부에 구비되어 사용자가 키를 눌렀다 놓을 때마다 1회씩 반복하여 단자간의 전기적 신호 또는 전력을 단속하는데 주로 사용되고 있으며, 최근에는 이동통신단말기가 점차 소형화 및 경량화되어 감에 따라 택트 스위치 역시 그 크기가 축소될 것이 요구되고 있다.

한편, 이러한 택트 스위치는 첨부된 도 1의 전개도 및 도 2의 조립도를 참고하여 설명하는 등록특허 제10-463909호와 같이, 제1단자(12)와 제2단자(14)가 수용된 베이스(20) 위에 돔 형상의 콘택(30)을 적치하고, 상기 콘택(30)이 적치된 베이스(20)의 상단 개구부를 더스트 커버(36)에 의해 막고, 이들을 스템(40)이 끼워진 커버(50)에 조립함으로써, 스템(40)을 누르면 콘택(30)이 눌러져 제1단자(12)와 제2단자(14)간 전기적 신호 또는 전력을 개폐하였다.

그러나, 이상과 같은 종래의 택트 스위치는 베이스(20)의 양측 단부에 상측을 향해 돌출된 체결돌부(26)를 구비하고, 이 체결돌부(26)를 커버(50)의 양측 단부에 관통 형성된 측개구(56)에 삽입한 상태에서 커버(50)에 일체로 구비된 체결 날개(58)의 단부를 구부려 조립하였으며, 이때 커버(50)와 베이스(20)의 고정을 위해서 상기 체결돌부(26)가 끼워진 부분에 솔더 및 플럭스를 도포한 후 열을 가하여 융착하였다.

따라서, 상기한 솔더나 플럭스가 스템(40)의 이동 경로까지 유입되면 누름 버튼에 해당하는 스템(40)의 움직임을 방해하여 누름 동작이 이루어지지 않도록 하고, 커버(50)를 따라 베이스(20)의 하면까지 유입되면 기판에 실장하기 어렵게 하거나 기판으로부터 들뜨는 팝업 현상을 유발하며, 각 부품에 변형이나 크랙을 발생시킴은 물론 습기 민감도 레벨(MSL: Moisture Sensitivity Level) 역시 저하시킨다는 문제점이 있었다.

또한, 일 예로 4mm ×4mm ×1mm 크기 내외의 소형 택트 스위치는 에폭시 기판 또는 페놀 기판상에 동일한 패턴의 단자를 연속적으로 인쇄한 인쇄회로기판(즉, 마더 기판)을 만들고, 단자 패턴 부위를 제외한 나머지 부분을 절연체로 코팅한 후, 각 단자 패턴 상부에 각각 콘택(30)을 배치하고 더스트 커버(36)로 덮어 대량 생산에 적합하도록 하였다.

따라서, 상기 콘택(30)이 결합된 인쇄회로기판을 소잉(sawing)을 통해 각각 개별 단위의 콘택(30)으로 절단하는 공정을 더 포함해야 하는 문제점이 있고, 소잉을 통한 절삭 부분만큼 재료 손실이 발생하는 문제점이 있으며, 소잉 공정이 이루어지는 동안 콘택(30)에 충격이 가해져서 파손의 위험이 있었다.

또한, 커버(50)의 양단에서 하측으로 각각 연장된 체결 날개(58)는 직선 형상으로 이루어져 있고, 이 체결 날개(58)가 베이스(20)의 측면과 하면을 감싸도록 1개소에서 굴곡되어야 체결 날개(58)가 베이스(20)를 잡아 고정할 수 있는데, 이때 체결 날개(58)의 단부를 굴곡시켜 베이스(20)의 밑면에 밀착시키는 과정에서 체결 날개(58)의 다른 부분들이 들뜨는 등의 변형이 일어나서 패키징 특성이 나빠진다는 문제점이 있었다.

특히, 이상과 같은 소형 콘택(30) 스위치의 경우 그 커버(50) 역시 매우 작은데, 이와 같이 매우 작은 커버(50)의 체결 날개(58)를 지그나 프레스로 가압하여 한번에 굴곡시키면 체결 날개(58)를 베이스(20)의 측면과 하면에 완전 밀착되도록조립하기가 매우 어렵다는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 각종 전자 제품의 누름 버튼 스위치로 사용되는 택트 스위치에 있어서, 부품간 결합을 위한 솔더 접착 방식을 사용할 필요가 없도록 함으로써 솔더 또는 플럭스의 유입에 의한 불량을 방지하고, 당해 택트 스위치를 처음부터 낱개 단위로 제작함으로써 소잉 공정을 불필요하게 하며, 패키징 특성 및 기판에의 실장 특성을 향상시킬 수 있는 택트 스위치를 제공하고자 한다.

이를 위해 본 발명에 따른 택트 스위치는, 인쇄회로기판에 형성된 (+)극 접속 패드와의 접촉을 위한 전도성 재질의 제1 패드 콘택터 및 상기 인쇄회로기판에 형성된 (-)극 접속 패드와의 접촉을 위한 전도성 재질의 제2 패드 콘택터와; 상기 제1 패드 콘택터 및 제2 패드 콘택터가 수용되도록 상기 제1 패드 콘택터 및 제2 패드 콘택터와 함께 단위 블럭으로 사출 성형된 절연성 재질의 패드 인서트와; 상기 패드 인서트 위에 올려져 조립되며, 누름동작시에는 상기 제1 패드 콘택터와 제2 패드 콘택터를 서로 도통시키고, 해제시에는 원상태로 탄성 복귀하는 돔 콘택터(dome contactor)와; 길이가 긴 판 형상으로 이루어지되 길이 방향에 대한 중심부에는 제1 버튼 조립공이 관통 형성되어 있는 쉘(shell)과; 상기 쉘과 일체를 이루도록 상기 쉘의 내측면 위에 사출 성형되되, 내부 중심에는 상기 제1 버튼 조립공과 연통하는 제2 버튼 조립공이 형성되어 있는 쉘 인서트; 및 상기 제1 버튼 조립공 및 제2 버튼 조립공을 관통하여 조립되되, 누름부는 외부로 노출되고, 가압부는 상기 돔 콘택터와 접하여, 상기 누름부가 눌러지면 상기 돔 콘택터를 가압하여 누름동작이 일어나도록 하는 버튼;을 포함하여, 서로 독립된 상기 패드 인서트와 상기 쉘 인서트를 서로 적층시킨 상태에서 상기 쉘이 상기 패드 인서트와 쉘 인서트의 외측면을 감싸도록 굴곡되어 조립된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 쉘에 형성된 제1 버튼 조립공의 측부에는 사출 성형공이 관통 형성되어, 상기 쉘 인서트를 사출 성형시 상기 쉘 인서트의 용융재가 상기 사출 성형공에 유입되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 쉘은 양측 단부로부터 소정 거리 중심측을 향한 부분에 각각 제1굴곡부가 형성되고, 상기 각 제1굴곡부로부터 소정 거리 중심측을 향한 부분에 각각 제2굴곡부가 형성되어 있고, 상기 제2굴곡부로부터 상기 쉘 인서트의 양측 단부까지의 길이는 각각 상기 패드 인서트의 두께와 동일한 것이 바람직하다.

또한, 상기 쉘의 제1굴곡부에는 굴곡 방향과 나란한 방향으로 절개선이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2굴곡부로부터 제1굴곡부까지의 길이는 각각 상기 패드 인서트의 폭의 절반이어서 굴곡하여 조립된 상기 쉘의 양측 단부는 서로 접하고, 상기 쉘의 양측 단부에는 각각 하방을 향해 돌출된 용접돌기가 돌출 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 돔 콘택터가 올려진 상기 패드 인서트의 일측부에는 보호 필름이 부착되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 돔 콘택터는 동일한 형상으로 이루어진 것을 2개 구비하고, 상기 돔 콘택터들을 상하 방향에 겹치도록 한 후 상기 패드 인서트에 안착시킨 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 버튼 조립공을 형성하는 절단면에 조립공 단턱을 구비하여 상기 제1 버튼 조립공의 크기가 2단으로 이루어지도록 하되, 상기 제1 버튼 조립공 중 외측부가 내측부의 크기보다 상대적으로 더 큰 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 버튼 조립공을 형성하는 절단면에는 상기 쉘 인서트를 사출 성형하는 플라스틱 용융재가 코팅되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 사출 성형공을 형성하는 절단면에 성형공 단턱(132a)을 구비하여 상기 사출 성형공의 크기가 2단으로 이루어지도록 하되, 상기 사출 성형공 중 외측부가 내측부의 크기보다 상대적으로 더 큰 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명에 따른 택트 스위치에 의하면, 부품간 결합을 위한 솔더 접착 방식을 사용할 필요가 없도록 함으로써 솔더 또는 플럭스의 유입에 의한 불량을 방지할 수 있게 한다. 또한, 택트 스위치를 처음부터 낱개 단위로 제작함으로써 소잉 공정을 불필요하게 하며, 패키징 특성 및 기판에의 실장 특성을 향상시킬 수 있게 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 택트 스위치를 나타낸 전개도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 택트 스위치를 나타낸 결합도이다.
도 3은 본 발명에 따른 택트 스위치를 나타낸 전개도이다.
도 4는 본 발명에 따른 택트 스위치의 쉘을 나타낸 후방 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 택트 스위치의 쉘 인서트를 나타낸 후방 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 택트 스위치의 버튼을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 택트 스위치의 실장 상태도이다.
도 8은 본 발명에 따른 택트 스위치의 제작 공정도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 택트 스위치에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 택트 스위치(100)는 제1 패드 콘택터(111) 및 제2 패드 콘택터(112)가 수용된 패드 인서트(113)와, 상기 패드 인서트(113) 위에 안착되는 돔 콘택터(114)와, 상기 돔 콘택터(114)가 안착된 패드 인서트(113)의 일측면을 덮는 보호 필름(115)과, 중심부에 버튼(140)이 관통 조립되는 쉘 인서트(120)와, 외피 역할을 함과 동시에 패드 인서트(113)를 견고히 잡아주는 쉘(shell)(130) 및 돔 콘택터(114)를 누르는 버튼(140)을 포함한다.

이때, 1차적으로 제1 패드 콘택터(111) 및 제2 패드 콘택터(112)가 수용된 패드 인서트(113)와, 돔 콘택터(114) 및 보호 필름(115)이 서로 조립되어 독립적인 구성품(이하, '제1몸체'라 함)을 형성함과 동시에 쉘(130)의 내측면에 쉘 인서트(120)가 일체로 사출 성형되어 또 다른 독립적인 구성품(이하, '제2몸체'라 함)을 형성한 다음, 2차적으로 제1몸체(110)와, 제2몸체(120, 130) 및 버튼(140)을 서로 조립하여 택트 스위치(100)를 완성한다.

따라서, 제1몸체(110)에 조립된 버튼(140)의 일단부를 누르면 버튼(140)의 타단부가 보호 필름(115)을 통해 돔 콘택터(114)를 누르고, 그에 따라 돔 콘택터(114)가 가압되면서 제1 패드 콘택터(111)와 제2 패드 콘택터(112)를 서로 도통시킴으로써 스위칭 온 되게 한다.

그리고, 누름 동작을 해제하면 버튼(140)과 돔 콘택터(114)의 접촉이 해제되면서 돔 콘택터(114)가 탄성 복원되고, 제1 패드 콘택터(111)와 제2 패드 콘택터(112)의 도통이 해제되어 스위칭 오프되는 과정을 반복하여 통해 스위치로서의 기능을 수행한다.

이상과 같은 구성들에 대해 좀더 상세히 살펴보면, 전도성 재질로 이루어진 제1 패드 콘택터(111)와 제2 패드 콘택터(112)는 각각 인쇄회로기판(도 7의 200 참조)에 형성된 (+)극 접속 패드(220a) 및 (-)극 접속 패드(220b)와의 접촉을 위한 것으로, 인쇄회로기판(200)상에 실장 시 제1 패드 콘택터(111)는 (+)극 접속 패드(220a)에 본딩되고, 제2 패드 콘택터(112)는 (-)극 접속 패드(220b)에 본딩된다.

패드 인서트(113)는 상기 제1 패드 콘택터(111)와 제2 패드 콘택터(112)를 수용하는 것으로, 절연성 재질로 이루어져 있어서 그 내부에 수용된 제1 패드 콘택터(111)와 제2 패드 콘택터(112)를 절연시킨다.

이러한 패드 인서트(113)는 당해 패드 인서트(113)에 대응하는 형상의 금형(미도시) 내부에 제1 패드 콘택터(111)와 제2 패드 콘택터(112)를 삽입 후 나일론(폴리아미드) 계열의 범용 엔지니어링 플라스틱이나 혹은 그외 스위치로서 기능할 수 있는 다양한 종류의 용융 플라스틱을 주입함으로써 단위 블럭으로 인서트 사출 성형된다.

이때, 돔 콘택터(114)를 바라보는 패드 인서트(113)의 상면에는 돔 콘택터(114)가 안착되는 안착홈(113a)이 형성되는데, 이 안착홈(113a)은 돔 콘택터(114)의 최상부가 패드 인서트(113)의 최상부와 동일(혹은, 거의 유사)한 높이를 가져서 돔 콘택터(114)가 패드 인서트(113)의 외부로 돌출되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 안착홈(113a)이 형성된 패드 인서트(113)의 상면 바닥에는 제1 패드 콘택터(111)의 일부와 제2 패드 콘택터(112)의 일부가 노출되어 있는데, 중심부에 노출된 것은 제1 패드 콘택터(111)이고, 그 양측부에 각각 노출된 것은 제2 패드 콘택터(112)이며, 이와 같이 노출된 제1 패드 콘택터(111)는 돔 콘택터(114)의 중심 콘택부(114a)와 접촉하거나 접촉 해제되고, 제2 패드 콘택터(112)는 돔 콘택터(114)의 양측 콘택부(114b)와 접촉 상태를 유지한다.

또한, 패드 인서트(113)의 하면 양측부에는 제1 패드 콘택터(111)의 단부에 해당하는 제1 콘택 단자(111a)와 제2 패드 콘택터(112)의 단부에 해당하는 제2 콘택 단자(112a)가 각각 돌출되어 있어서, 이 돌출된 단자(111a, 112a)들이 인쇄회로기판(200)에 형성된 (+)극 접속 패드(220a)와 (-)극 접속 패드(220b)에 접합된다.

돔 콘택터(114)는 상부를 향해 약간 굴곡된 돔(dome) 형상으로 이루어져 있고, 일반적으로는 탄성력이 좋은 전도성 재질의 금속에 도전성을 향상시키기 위한 은 도금이 되어 있다.

이러한 돔 콘택터(114)는 중심 콘택부(114a)와 양측 콘택부(114b)를 포함한 세 부분으로 나뉘어져 있으며, 상술한 바와 같이 중심 콘택부(114a)는 제1 패드 콘택터(111)와 접촉하거나 해제되고, 양측 콘택부(114b)는 제2 패드 콘택터(112)와 접촉 상태를 유지한다. 물론, 돔 콘택터(114)의 중심 콘택부(114a)와 양측 콘택부(114b)를 제외한 나머지 부분은 절연성 재질의 패드 인서트(113) 위에 놓여진다.

따라서, 돔 콘택터(114)의 양측 콘택부(114b)가 제2 패드 콘택터(112)에 접촉된 상태에서 버튼(140)을 누르면, 중심 콘택부(114a)가 제1 패드 콘택터(111)에 접촉하면서, 제1 패드 콘택터(111)와 제2 패드 콘택터(112)를 서로 도통시켜 스위칭 온되고, 반대로 누름 동작이 해제되면 스위칭 오프된다.

단, 이러한 돔 콘택터(114)는 도시된 바와 같이 동일한 형상으로 이루어진 것을 2개 구비하고, 이들 돔 콘택터(114)들을 상하 방향에 겹치도록 한 후 패드 인서트(113)에 안착시키는 것이 바람직한데, 이는 택트 스위치(100)가 극소형인 경우에는 당해 돔 콘택터(114) 역시 극소형이게 되므로, 이러한 경우에는 돔 콘택터(114)를 2개 겹쳐서 탄성 반발력을 더욱 높여 누름 감을 좋게 하고, 수 만회 이상 반복 동작되는 경우에도 파손이 방지되어 그 수명이 늘어나도록 하는 것이 바람직하기 때문이다.

보호 필름(115)은 필요에 따라 구비되는 것으로, 일 예로서 당해 보호 필름(115)의 테두리 부분을 따라 접착제를 도포한 다음 패드 인서트(113)의 상면 테두리(113b) 부분에 접착된다. 이러한 보호 필름(115)은 신축성이 뛰어나서 버튼(140)이 보호 필름(115)을 통해 돔 콘택터(114)를 누르는 동작을 반복하여도 이탈이나 파손이 일어나지 않도록 하고, 그 외 내습성을 비롯한 화학적 특성이 뛰어난 재질을 사용한다.

쉘(130)은 당해 쉘(130)에 일체로 성형되는 쉘 인서트(120)와 함께 제2몸체(120, 130)를 구성 후, 제1 패드 콘택터(111), 제2 패드 콘택터(112), 패드 인서트(113), 돔 콘택터(114) 및 보호 필름(115)으로 이루어진 제1몸체(110)와 조립되며, 이때 쉘(130)은 그 내측부에 사출 성형 된 쉘 인서트(120)는 물론 패드 인서트(113)의 측면과 밑면을 감싸도록 벤딩(bending)되어 견고한 조립이 이루어지도록 한다.

이러한 쉘(130)은 벤딩 등이 용이하도록 금속 재질을 사용하고, 길이가 긴 판 형상으로 이루어져 있다. 또한, 길이 방향에 대한 중심부에는 제1 버튼 조립공(131)이 관통 형성되어 있고, 상기 제1 버튼 조립공(131)의 양측부에는 각각 사출 성형공(132)이 관통 형성되어 있다.

제1 버튼 조립공(131)은 버튼(140)을 구성하는 누름부(141)의 단면 형상과 동일 혹은 유사한 형상으로 이루어져 있어서 누름부(141)가 관통하여 끼워지고, 사출 성형공(132)은 쉘 인서트(120) 사출 성형시 그 용융재가 유입되도록 하여 쉘(130)과 쉘 인서트(120)가 더욱 견고히 결합되게 함으로써, 아래에서 좀더 상세히 설명하는 바와 같이 솔더(solder)를 사용하지 않도록 하고 패키징 특성을 월등히 향상시킬 수 있게 한다.

단, 도 4의 원 내부에 확대 도시한 바로부터 명확히 알 수 있는 바와 같이, 제1 버튼 조립공(131)을 형성하는 절단면에는 조립공 단턱(131a)을 구비하여 상기 절단면이 계단 형상으로 이루어지도록 하고, 그에 따라 제1 버튼 조립공(131)의 크기가 2단으로 이루어지되, 제1 버튼 조립공(131) 중 외측부가 내측부의 크기보다 상대적으로 더 크도록 한다.

따라서, 쉘 인서트(120)의 성형을 위해 플라스틱 용융재를 사출 성형하면 이상과 같은 절단면에 플라스틱 용융재가 도포 되므로 상기 외측부에 고형화된 플라스틱(121a)이 조립공 단턱(131a)에 걸리는 일종의 걸림 고리 역할을 하여 쉘 인서트(120)가 내측 방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있게 한다.

뿐만 아니라, 플라스틱 용융재가 상기 절단면 위에 코팅되므로 금속 재질로 이루어진 절단면이 가려지고, 그에 따라 플라스틱 재질로 이루어진 버튼(140)이 상기 제1 버튼 조립공(131)에 끼워진 상태에서 상하 왕복운동을 하여도 금속과 플라스틱의 접촉에 의해 버튼(140)이 마모되는 것 역시 방지할 수 있게 한다.

아울러, 사출 성형공(132)을 형성하는 절단면에도 유사한 취지로 성형공 단턱(132a)을 구비하여 상기 절단면이 계단 형상으로 이루어지도록 하고, 그에 따라 사출 성형공(132)의 크기가 2단으로 이루어지되, 사출 성형공(132) 중 외측부가 내측부의 크기보다 상대적으로 더 크도록 함으로써, 마찬가지로 쉘 인서트(120)가 내측 방향으로 이탈되는 것을 더욱더 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 쉘(130)은 그 양측 단부로부터 소정 거리 중심측을 향한 부분에 각각 제1굴곡부(BP1)를 구비하고, 각 제1굴곡부(BP1)로부터 소정 거리 중심측을 향한 부분에는 제2굴곡부(BP2)를 각각 구비한다. 조립 공정에 제공되는 쉘(130)의 원형(original form)은 제1굴곡부(BP1)는 90°도로 굴곡되어 있고, 제2굴곡부(BP2)는 편평하게 펴져 있는 상태이며, 차후 제2굴곡부(BP2)를 구부려 조립을 완성한다.

쉘(130)이 2개소에서 굴곡되며 조립되도록 제1굴곡부(BP1)와 제2굴곡부(BP2)를 구비하면, 도 1의 종래 기술처럼 체결 날개(도 1의 58 참조)의 단부 1개소 만을 굴곡시켜 베이스(도 1의 20 참조)의 밑면에 밀착시키는 과정에서 체결 날개(58)의 다른 부분들이 들뜨는 등의 변형이 일어나는 것을 방지하므로, 패키징 특성을 향상시킬 수 있게 한다.

물론, 소형 콘택 스위치일수록 그 커버(도 1의 50 참조) 역시 매우 작은데, 이와 같이 매우 작은 커버(50)의 체결 날개(58)를 지그나 프레스로 가압하여 한번에 굴곡시키는 경우, 체결 날개(58)를 베이스(20)의 측면과 하면에 완전 밀착되도록 조립하기가 매우 어렵다는 문제점 역시 해결한다.

단, 제2굴곡부(BP2)로부터 쉘 인서트(120)의 양측 단부까지의 길이(ΔL)는 각각 상기 패드 인서트(113)의 두께(ΔH)와 동일하여 쉘(130)이 쉘 인서트(120)에 완전 밀착되도록 하고, 제2굴곡부(BP2)로부터 제1굴곡부(BP1)까지의 길이는 각각 패드 인서트(113)의 폭 방향 길이의 절반이어서 굴곡된 쉘(130)의 양측 단부가 서로 접하도록 하고, 그에 따라 인쇄회로기판(200)에 실장시 이 공통 접점을 한번에 용접할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 도 4를 통해 좀더 명확히 알 수 있는 바와 같이, 쉘(130)의 내측면 중 제1굴곡부(BP1)에는 제1절개선(133)이 형성되어 있고, 제2굴곡부(BP2)에는 제2절개선(134)이 형성되어 있는데, 제1절개선(133)과 제2절개선(134)은 쉘(130)이 절단되지는 않되 굴곡에는 용이하도록 소정 깊이로 형성되어 있어서, 제1굴곡부(BP1)와 제2굴곡부(BP2)를 내측으로 굴곡시키는 공정을 용이하게 한다.

또한, 쉘(130)에는 제2굴곡부(BP2)로부터 소정 거리 내측 부분에 삽입돌기(135)를 포함하되, 삽입돌기(135)는 쉘(130)의 측면에서 하측 방향으로 돌출 형성되어 있어서, 실장 시 인쇄회로기판(200)에 형성된 고정공(도 7의 210 참조)에 삽입 결합되고, 쉘(130)의 양측 단부에는 각각 용접돌기(136)가 쉘(130)의 측면에서 하측 방향으로 돌출 성형되어 있어서 인쇄회로기판(200)과의 본딩에 사용된다.

또한, 쉘(130)의 제1굴곡부(BP1)에는 굴곡 방향과 나란한 방향으로 절개선(137)이 형성되어 있는데, 이 절개선(137)은 제1굴곡부(BP1)를 기준으로 그 좌측부로부터 우측부까지 연장 형성되어 있다. 이러한 절개선(137)은 제1굴곡부(BP1)의 벤딩 작업을 용이하게 한다.

쉘 인서트(120)는 쉘(130)의 내측부에 사출 성형되어 쉘(130)과 함께 제1몸체(110)를 구성하는 것으로, 중심부를 통해서는 버튼(140)이 관통 조립되고, 일측면에는 제2몸체(120, 130)가 조립된다.

이를 위해 쉘 인서트(120)의 중심부에는 쉘(130)의 제1 버튼 조립공(131)과 동일 혹은 유사한 제2 버튼 조립공(121)이 관통 형성되어 있고, 도 5와 같이 제2 버튼 조립공(121)의 주변에는 걸림턱(122)이 형성되어 있으며, 그 외형은 패드 인서트(113)와 동일한 형상으로 이루어져 있어서 쉘 인서트(120)와 패드 인서트(113)가 서로 나란히 적층될 수 있게 한다.

단, 쉘 인서트(120)는 쉘(130)에 형성된 사출 성형공(132)에 플라스틱 용융재가 유입된 다음 외측까지 흘러나가 약간 돌출되도록 사출 성형함으로써, 쉘 인서트(120)가 쉘(130)에 견고히 부착되도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 위에서 설명한 바와 같이, 쉘(130)의 제1 버튼 조립공(131)을 형성하는 절단면에는 조립공 단턱(131a)을 구비하여 상기 절단면이 계단 형상으로 이루어지도록 하고, 사출 성형공(132)을 형성하는 절단면에도 유사한 취지로 성형공 단턱(132a)을 구비하여 상기 절단면이 계단 형상으로 이루어지도록 함으로써, 쉘 인서트(120)가 내측 방향으로 이탈되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

쉘(130)과 쉘 인서트(120)를 일체로 성형하면, 도 1에서 설명한 바와 같이 베이스(20)의 양측 단부에 구비된 체결돌부(26)를 커버(50)의 양측 단부에 관통 형성된 측개구(56)에 삽입하고, 이때 커버(50)와 베이스(20)의 고정을 위해 체결돌부(26)가 끼워진 부분에 솔더 및 플럭스를 도포 후 열을 가하여 융착하는 공정을 생략할 수 있게 한다.

따라서, 종래처럼 솔더나 플럭스가 스템(40)의 이동 경로까지 유입되어 스템(40)의 움직임을 방해하는 것과 같은 현상이 일어나지 않도록 하고, 솔더나 플럭스가 커버(50)를 따라 베이스(20)의 하면까지 유입되어 기판 상에 실장을 어렵게 하거나 기판으로부터 들뜨는 팝업 현상이 발생하는 것을 방지하며, 각 부품에 발생하는 변형, 크랙 및 습기 민감도 레벨(MSL: Moisture Sensitivity Level)의 저하를 방지한다.

버튼(140)은 도 6에 도시된 바와 같이 누름부(141)와, 상기 누름부(141)의 하부에서 측방을 향해 돌출된 이탈방지 돌기(142) 및 상기 누름부(141)의 밑면에 돌출된 돌기(143)를 포함하여 구성된다. 누름부(141)는 쉘(130)의 제1 버튼 조립공(131)과 쉘 인서트(120)의 제2 버튼 조립공(121)을 관통한 후 돌출되고, 이때 이탈방지 돌기(142)가 쉘 인서트(120)의 내부에 구비된 걸림턱(122)에 걸려 완전히 이탈되지는 않으며, 돌기(143)는 돔 콘택터(114)의 중심 콘택부(114a)에 압력을 가한다.

따라서, 일 예로 이동통신단말기의 키 패드 등을 통해 누름부(141)가 눌러지면 당해 버튼(140)이 하강함에 따라 돌기(143)도 하강하고, 돌기(143)도 하강하면 돔 콘택터(114)의 중심 콘택부(114a)를 가압하여 누름동작 및 그에 따른 스위칭 온이되고, 누름부(141)의 누름 동작을 해제하면 돔 콘택터(114)의 중심 콘택부(114a)가 탄성 복원되면서 버튼(140)을 밀어올려 스위칭 오프된다.

특히, 본 발명은 상기 돌기(143)의 하부를 절단하여 하단에 편평부(143a)를 갖도록 하는 것이 바람직한데, 돌기(143)의 하부가 편평하게 되면 둥글게 굴곡된 돔 컨택터(114)의 상면을 미끄러짐 없이 안정적으로 가압할 수 있게 함은 물론, 누름 감 역시 좋게 한다.

한편, 이상에서 설명한 제1 패드 콘택터(111), 제2 패드 콘택터(112), 패드 인서트(113), 돔 콘택터(114), 보호 필름(115), 쉘 인서트(120), 쉘(130) 및 버튼(140) 등은 각각 프레스나 사출 성형 공정을 통해 하나의 택트 스위치(100)에 사용되는 개별 단위로 제작되며, 이는 사출 성형을 통해 쉘(130)과 쉘 인서트(120)를 일체화시킨 것으로부터 더욱 명확히 알 수 있다.

따라서, 본 발명은 종래와 같이 에폭시 기판 또는 페놀 기판상에 동일한 패턴의 단자를 연속적으로 인쇄한 마더 기판을 만들고, 단자 패턴 부위를 제외한 나머지 부분을 절연체로 코팅하고, 각 단자 패턴 상부에 각각 콘택을 배치하고 더스트 커버로 덮어 일체로 조립한 후, 콘택이 결합된 마더 기판을 소잉(sawing)하여 개별 단위의 콘택으로 절단함에 따른 문제점들이 발생하지 않게 한다.

또한, 패드 인서트(113)를 페놀이나 에폭시 등을 비롯한 고가의 PCB 재질 대신 상대적으로 저가의 나이론(폴리아미드) 계열 플라스틱 등으로 대체할 수 있도록 한다.

또한, 도 7과 같이, 본 발명의 택트 스위치(100)가 인쇄회로기판(200)에 실장되는 상태를 살펴보면, 쉘의 양측부에 각각 구비된 삽입돌기(135)가 인쇄회로기판(200)에 형성된 고정공(210)에 삽입되어 임시 고정된 다음, 제1 콘택 단자(111a)와 제2 콘택 단자(112a)는 솔더를 이용해 인쇄회로기판(200)의 (+)극 접속 패드(220a)와 (-)극 접속 패드(220b)에 각각 접합되고, 쉘(130)의 양측 단부가 서로 접하는 공통 접점은 인쇄회로기판(200)의 공통 패드(230)에 공통으로 접합되며, 쉘(130)의 전방부 양측 2개소는 각각 인쇄회로기판(200)의 보강 패드(240)에 각각 접합되어, 총 5개소에서 접합이 이루어진다.

즉, 본 발명은 쉘(130)의 양측 단부가 서로 접하여 공통 접점을 갖도록 하고, 이를 인쇄회로기판(200)의 공통 패드(230)에 공통으로 접합되도록 함에 따라 각각 별도로 접합하는 경우에 비해 접합 개소를 줄이면서도 접합 면적은 넓어서 충분한 접합력을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 택트 스위치의 제작 공정에 대해 설명한다.

도 8은 본 발명에 따른 택트 스위치의 제작 공정도이다.

먼저, 도 8의 (a) 단계와 같이 제1 패드 콘택터(111)와 제2 패드 콘택터(112)를 프레스하여 준비하고, 아울러 쉘(130) 역시 프레스하여 준비한다.

다음, 도 8의 (b) 단계와 같이 제1 패드 콘택터(111)와 제2 패드 콘택터(112)가 내부에 수용되도록 패드 인서트(113)를 사출 성형하고, 아울러 쉘(130)과 쉘 인서트(120)가 일체로 되도록 쉘(130)의 내측부에 쉘 인서트(120)를 사출 성형한다.

다음, 도 8의 (c) 단계와 같이 패드 인서트(113) 위에 2개의 돔 콘택터(114)를 안착 후 보호 필름(115)을 덮어씌우고, 일체로 된 쉘(130)과 쉘 인서트(120)에 버튼(140)을 조립하여, 도 8의 (d) 단계와 같이 서로 독립된 제1몸체(110)와 제2몸체(120, 130)를 각각 준비한다.

다음, 도 8의 (e) 단계와 같이 제1몸체(110) 위에 제2몸체(120, 130)를 적층하고, 도 8의 (f) 단계와 같이 제1몸체(110)와 제2몸체(120, 130)를 서로 조립한다.

다음, 도 8의 (g) 단계와 같이 쉘(130)의 제2굴곡부(BP2)를 지그 등으로 양측부에서 압착하여 약 45°각도로 1차 벤딩 후, 도 8의 (h)와 같이 프레스 등으로 상부에서 하부로 압착하여 쉘(130)이 제2몸체(120, 130)에 완전 밀착되도록 조립하여, 도 8의 (i) 단계와 같이 택트 스위치(100)의 제작 공정을 완료하게 한다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

110: 제1몸체
111: 제1 패드 콘택터
112: 제2 패드 콘택터
113: 패드 인서트
114: 돔 콘택터
115: 보호 필름
120: 쉘 인서트
130: 쉘
140: 버튼

Claims

인쇄회로기판에 형성된 (+)극 접속 패드와의 접촉을 위한 전도성 재질의 제1 패드 콘택터 및 상기 인쇄회로기판에 형성된 (-)극 접속 패드와의 접촉을 위한 전도성 재질의 제2 패드 콘택터와;
상기 제1 패드 콘택터 및 제2 패드 콘택터가 수용되도록 상기 제1 패드 콘택터 및 제2 패드 콘택터와 함께 단위 블럭으로 사출 성형된 절연성 재질의 패드 인서트와;
상기 패드 인서트 위에 올려져 조립되며, 누름동작시에는 상기 제1 패드 콘택터와 제2 패드 콘택터를 서로 도통시키고, 해제시에는 원상태로 탄성 복귀하는 돔 콘택터(dome contactor)와;
길이가 긴 판 형상으로 이루어지되 길이 방향에 대한 중심부에는 제1 버튼 조립공이 관통 형성되어 있는 쉘(shell)과;
상기 쉘과 일체를 이루도록 상기 쉘의 내측면 위에 사출 성형되되, 내부 중심에는 상기 제1 버튼 조립공과 연통하는 제2 버튼 조립공이 형성되어 있는 쉘 인서트; 및
상기 제1 버튼 조립공 및 제2 버튼 조립공을 관통하여 조립되되, 누름부는 외부로 노출되고, 가압부는 상기 돔 콘택터와 접하여, 상기 누름부가 눌러지면 상기 돔 콘택터를 가압하여 누름동작이 일어나도록 하는 버튼;을 포함하여,
서로 독립된 상기 패드 인서트와 상기 쉘 인서트를 서로 적층시킨 상태에서 상기 쉘이 상기 패드 인서트와 쉘 인서트의 외측면을 감싸도록 굴곡되어 조립되되,
상기 쉘에 형성된 제1 버튼 조립공의 측부에는 사출 성형공이 관통 형성되어, 상기 쉘 인서트를 사출 성형시 상기 쉘 인서트의 용융재가 상기 사출 성형공에 유입되며,
상기 사출 성형공을 형성하는 절단면에 성형공 단턱을 구비하여 상기 사출 성형공의 크기가 2단으로 이루어지도록 하되, 상기 사출 성형공 중 외측부가 내측부의 크기보다 상대적으로 더 큰 것을 특징으로 하는 택트 스위치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 쉘은 양측 단부로부터 소정 거리 중심측을 향한 부분에 각각 제1굴곡부가 형성되고, 상기 각 제1굴곡부로부터 소정 거리 중심측을 향한 부분에 각각 제2굴곡부가 형성되어 있고, 상기 제2굴곡부로부터 상기 쉘 인서트의 양측 단부까지의 길이는 각각 상기 패드 인서트의 두께와 동일한 것을 특징으로 하는 택트 스위치.
제3항에 있어서,
상기 쉘의 제1굴곡부에는 굴곡 방향과 나란한 방향으로 절개선이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 택트 스위치.
제3항에 있어서,
상기 제2굴곡부로부터 제1굴곡부까지의 길이는 각각 상기 패드 인서트의 폭의 절반이어서 굴곡하여 조립된 상기 쉘의 양측 단부는 서로 접하고, 상기 쉘의 양측 단부에는 각각 하방을 향해 돌출된 용접돌기가 돌출 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 택트 스위치.
제1항, 제3항, 제4항 및 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 돔 콘택터가 올려진 상기 패드 인서트의 일측부에는 보호 필름이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 택트 스위치.
제1항, 제3항, 제4항 및 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 돔 콘택터는 동일한 형상으로 이루어진 것을 2개 구비하고, 상기 돔 콘택터들을 상하 방향에 겹치도록 한 후 상기 패드 인서트에 안착시킨 것을 특징으로 하는 택트 스위치.
제1항에 있어서,
상기 제1 버튼 조립공을 형성하는 절단면에 조립공 단턱을 구비하여 상기 제1 버튼 조립공의 크기가 2단으로 이루어지도록 하되, 상기 제1 버튼 조립공 중 외측부가 내측부의 크기보다 상대적으로 더 큰 것을 특징으로 하는 택트 스위치.
제8항에 있어서,
상기 제1 버튼 조립공을 형성하는 절단면에는 상기 쉘 인서트를 사출 성형하는 플라스틱 용융재가 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 택트 스위치.
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