KR101136180B1

KR101136180B1 - 정전기 방지 부품 및 그 제작방법

Info

Publication number: KR101136180B1
Application number: KR1020060053609A
Authority: KR
Inventors: 김재문
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-06-14
Filing date: 2006-06-14
Publication date: 2012-04-17
Also published as: US20070289857A1; KR20070119243A; CN101090596A; CN101090596B; US7795554B2

Abstract

본 발명은 정전기 방지 부품 및 그 제작방법에 관한 것이다. 본 발명의 부품은 일단이 외부에 노출되어 눌러지고 1차 수지로 형성되며 표면에 도금층(12,12')이 형성된 누름부(11,11')와, 타단이 택트스위치(4,4')를 선택적으로 동작시키고 2차 수지로 형성되는 스위치접촉부(13,13')로 구성되는 버튼과; 상기 스위치접촉부(13,13')와 일체로 형성되며 다수개의 버튼을 연결하며 탄성변형이 가능한 연결부(15);를 포함하여 구성된다. 상기 1차 수지는 도금성재질로, 상기 2차수지는 비도금성재질로 이루어지며, 상기 스위치접촉부 및 연결부와 상기 누름부는 이중사출 성형으로 일체로 형성된다. 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 정전기 방지 부품 및 그 제작방법에 의하면 버튼의 내구성 및 디자인이 유지되면서도 정전기 침투가 방지되므로 부품의 외관의 장식이 충분히 되면서도 내부 시스템을 효과적으로 보호하고, 제작공정이 단순화되어 생산성이 향상되는 이점이 있다.

정전기, 이중사출, 버튼, 커넥터

Description

정전기 방지 부품 및 그 제작방법{Component for preventing static electricity and manufacturing method the same}

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 버튼어레이 및 그 주변구성을 보인 부분단면도.

도 2는 도 1에 따른 버튼어레이를 보인 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 버튼어레이가 설치된 전자제품의 외관을 보인 사시도.

도 4은 본 발명의 실시예에 의한 버튼 어레이의 제작과정을 보인 구성도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 커넥터를 보인 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 케이스 2: 내부공간

3: 기판 4: 택트스위치

10,10': 버튼 11,11': 누름부

12,12': 도금층 13,13': 스위치접촉부

15: 연결부 16: 탄성브릿지

17: 고정프레임 18: 고정공

20: 버튼어레이 30: 도금조

50: 커넥터 52: 단자

54: 하우징 56: 손잡이부

58: 도금층

본 발명은 정전기 방지 부품 및 그 제작방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부 시스템으로 정전기 유입을 방지하기 위한 부품 및 그 제작방법에 관한 것이다.

일반적으로 전자제품의 내부에는 회로기판에 다양한 부품이 실장되어 전자제품의 작동을 수행하는 시스템부가 구비된다. 상기 시스템부에는 다양한 부품이 전기적으로 연결되어 있다. 이러한 부품 중에는 그 부품의 일부분이 정전기 등으로 대전 되는 경우가 있다. 이러한 부품의 예로서 대표적인 것이 버튼과 커넥터이다. 이하 버튼을 중심으로 종래기술을 설명한다.

핸드폰, PDA 등과 같은 휴대용 전자기기에는 케이스 내부의 회로기판에 구비된 스위치를 선택적으로 조작하기 위한 버튼어레이가 마련된다. 전자기기 사용자가 상기 버튼어레이에 구비된 버튼을 누르면 이와 접촉되는 스위치가 시스템부로 신호를 전함으로써 그에 따른 동작이 수행된다.

상기 버튼은 미관상의 이유 또는 버튼의 파손 방지 등의 이유로 도금처리가 되어 있다. 그런데, 이와 같이 도금처리되는 부분은 전도성을 띄게 된다. 따라서 전자기기의 사용자가 도금처리된 버튼을 누를 때 인체에 대전된 전하가 상기 버튼을 통하여 상기 스위치로 전달되어 정전기 방전(ESD: electrostatic discharge)을 일으킬 가능성이 있다. 도금된 버튼을 통하여 정전기가 시스템 내부로 유입되면 부품을 손상시키거나 시스템을 교란시켜 오작동을 일으킨다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해 종래기술에서는 도금된 버튼과 시스템부에 연결된 스위치 사이에 절연재질로 형성된 별도의 중간부재를 설치하였다. 절연재질의 중간부재에 의하여 상기 버튼을 따라 유입된 정전기가 시스템 내부에 침투하지 못하도록 한 것이다. 그러나 상기 절연재질의 중간부재를 별도로 구비해야 하고, 그것을 설치 고정하기 위한 공정이 추가되는 문제점이 있다.

한편 다른 종래기술에서는 상기 버튼 자체를 고무재질 등의 절연재질로 제작하여 전도성을 띄지 않도록 하였는데, 이와 같은 경우 외부에 노출된 버튼 표면이 마모되거나 쉽게 파손되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 부품의 내구성 및 디자인이 유지되면서도 정전기를 차단하는 정전기 방지 부품을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 제작공정을 단순화하는 정전기 방지 부품을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명 에 의한 정전기 방지 부품은 일단이 외부에 노출되어 눌러지고 1차 수지로 형성되며 표면에 도금층이 형성된 누름부와, 타단이 택트스위치를 선택적으로 동작시키고 2차 수지로 형성되는 스위치접촉부로 구성되는 버튼과; 상기 스위치접촉부와 일체로 형성되며 다수개의 버튼을 연결하며 탄성변형이 가능한 연결부;를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 연결부는 적어도 두 개의 탄성브릿지와 상기 탄성브릿지 사이에 구비되고 전자기기에 결합되기 위한 고정수단이 삽입되는 고정공이 형성된 고정프레임을 포함하여 구성된다.

그리고 기 2차 수지는 절연재질로 이루어진다.

또한, 상기 1차 수지는 도금성 재질로 이루어지며, 상기 2차 수지는 절연재질임과 동시에 비도금성 재질로 이루어진다.

상기 연결부는 상기 스위치접촉부와 동일한 재질로 형성된다.

상기 스위치접촉부 및 연결부와 상기 누름부는 이중사출 성형된다.

본 발명의 다른 특징에 따른 정전기 방지 부품은, 시스템 내부와 연결되는 단자의 외주연을 둘러 형성되고 비도금성 재질로 1차로 사출 성형되는 하우징과,

상기 하우징과 일체로 형성되며 도금성 재질로 이중사출 성형되는 손잡이부를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 손잡이부에 도금층이 형성된다.

상기 하우징은 비도금성 재질임과 동시에 절연재질로 형성된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 시스템접촉부 및 손잡이부가 일체로 형성 되어 구성되는 정전기 방지 부품의 제작방법은, 비도금성 재질로 만들어지는 시스템접촉부와 도금성 재질로 만들어지는 손잡이부 중 어느 일측을 성형하는 제 1 단계, 상기 제1단계에서 성형된 부분과 일체로 나머지 부분을 이중사출하는 제2단계, 상기 도금성 재질로 된 손잡이부에 도금층을 형성하는 제3단계를 포함하여 구성된다.

상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 정전기 방지 부품 및 그 제작방법에 의하면, 부품의 내구성 및 디자인이 유지되면서도 정전기 침투가 방지되므로 부품의 외관의 장식이 충분히 되면서도 내부 시스템을 효과적으로 보호하며 생산성이 향상되는 이점이 있다.

이하 본 발명에 의한 정전기 방지 부품 및 그 제작방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 발명의 실시예에 의한 버튼어레이와 그 주변구성이 부분단면도로 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에 따른 버튼어레이가 사시도로 도시되어 있고, 도 3에는 도 2에 따른 버튼어레이가 설치된 전자제품의 외관이 사시도로 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 전자제품의 외관을 형성하는 케이스(1)가 구비된다. 상기 케이스(1)의 내부에는 소정의 내부공간(2)이 구비된다. 상기 내부공간(2)에는 각종 부품이 실장되는 기판(3)이 구비된다. 상기 기판(3)에는 내부 시스템에 신호를 인가하는 택트스위치(4)가 구비된다.

상기 내부공간(2)에는 버튼어레이(20)가 구비된다. 본 실시예에서 버튼어레 이는 크게 누름부(11,11')와 스위치접촉부(13,13')로 이루어진 다수개의 버튼(10,10')과 연결부(15)로 구성된다. 여기서 상기 스위치접촉부(13,13')와 연결부(15)는 전자제품의 내부에 구비되며, 전자제품의 내부 시스템과 접촉이 가능한 부분으로서 시스템접촉부이다.

상기 버튼(10,10')의 일단은 상기 케이스(1)의 외부로 노출되는 누름부(11,11')로 형성된다. 상기 누름부(11,11')의 표면은 사용자의 손가락이 직접 닿는 손잡이부이다. 상기 누름부(11,11')는 외부에서 누를 수 있는 형상이면 충분하다. 또한, 케이스(1) 표면에서 더 돌출하도록 형성될 수 있다. 이와 같이 누름부(11,11')의 형상은 버튼어레이가 사용되는 전자제품의 외관 설계에 따라 달라진다.

본 실시예에서 상기 누름부(11,11')는 도금성 재질로 성형된다. 도금성 재질로서 일반적으로 플라스틱 수지(ABS)가 사용될 수 있다. 또한, 상기 누름부(11,11')의 표면은 도금에 의해 도금층(12,12')으로 덮여진다. 이는 버튼의 외관을 장식하는 것과 동시에 사용자의 접촉에 의해 버튼이 마모되는 것을 방지하기 위함이다. 또한, 상기 누름부(11,11')가 도금층(12,12')으로 덮여지므로 외부 접촉으로 인한 정전기가 대전되더라도 상기 도금층(12,12')에서 전자를 모두 수용하게 되어 다른 부분으로의 전자 이동을 방지하는 역할을 한다.

한편, 상기 버튼(10,10')의 타단은 상기 내부공간(2)의 기판(3)에 구비되는 택트스위치(4,4')에 선택적으로 접촉되는 스위치접촉부(13,13')로 형성된다. 상기 스위치접촉부(13,13')는 상기 내부공간(2)에 구비되어 상기 누름부(11,11')를 통해 전달된 압력에 의해 상기 택트스위치(4,4')를 누르는 역할을 한다.

본 실시예에서 상기 스위치접촉부(13,13')는 절연재질로 형성된다. 이는 상기 누름부(11,11')를 통해 유입되는 정전기가 상기 택트스위치(4,4')로 침투되지 않도록 하기 위함이다.

그리고 상기 스위치접촉부(13,13')는 비도금성 재질로 형성된다. 즉, 도금이 불가능한 재질로 형성되는데, 이는 정전기의 침투를 확실히 방지하기 위함이다. 또한, 이는 상기 버튼(10,10')의 도금과정에서 상기 누름부(11,11')에만 도금층(12,12')이 덮여지게 한다.

본 발명의 실시예에서는 두 개의 버튼(10,10')이 연결부(15)로 연결되어 버튼어레이(20)를 이룬다. 상기 연결부(15)는 상기 버튼(10,10')에 탄성력을 제공하는 탄성브릿지(16)와 상기 버튼어레이(20)를 상기 케이스(1)에 고정시키기 위한 고정프레임(17)으로 이루어진다. 여기서 상기 연결부(15)는 상기 스위치접촉부(13,13')와 동일한 재질로 형성된다. 즉, 절연재질로 형성되며, 바람직하게는 비도금성 재질로 형성된다.

본 실시예에서는 상기 버튼(10,10') 사이에 적어도 두 개의 탄성브릿지(16)가 상기 스위치접촉부(13,13')를 연결하도록 나란히 구비된다. 상기 탄성브릿지(16)는 그 형상과 재질의 특성상 탄성변형이 가능하게 구성된다. 이는 버튼에 가해지던 힘이 제거되었을 때 버튼(10,10')을 원래의 위치로 복원시키기 위함이다.

상기 탄성브릿지(16) 사이에는 고정프레임(17)이 구비되며, 상기 탄성브릿지(16)와 일체로 형성될 수 있다. 그리고 상기 고정프레임(17)의 중앙을 관통하여 서는 고정공(18)이 형성된다. 상기 고정공(18)에는 상기 버튼어레이(20)를 전자제품의 특정 위치에 고정하기 위한 구성이 각각 결합된다.

본 실시예에서 상기 고정공(18)에 상기 케이스(1) 이면에 형성된 돌기(도시되지 않음)가 삽입됨으로써 상기 버튼어레이(20)가 상기 케이스(1)에 고정된다. 그리고 이는 상기 버튼어레이(20)가 상기 내부공간(2)에서 유동되지 않도록 하기 위함이다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 버튼어레이의 제작 과정을 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 버튼어레이의 제작과정을 보인 구성도이다. 본 발명에서 외부에 노출되는 누름부(11,11')는 도금이 이루어지는 반면, 시스템 내부와 연결되는 스위치접촉부(13,13') 및 연결부(15)는 도금이 이루어지지 않도록 한다.

이를 위해, 본 실시예에서는 상기 버튼어레이(20)가 이중사출방법으로 성형된다. 이중사출이란 1차 레진으로 최초 성형한 1차 성형부를 2차 캐비티 내부에 위치시켜 2차 레진을 충진하여 동시에 성형하는 것을 말한다.

여기서 누름부(11,11')와 스위치접촉부(13,13') 및 연결부(15)는 중 어느 일측이 1차 성형부가 될 수 있다. 이하 스위치접촉부(13,13') 및 연결부(15)가 1차 성형부로 되는 것을 중심으로 설명한다.

먼저, 도 4(a)와 같이 상기 스위치접촉부(13,13') 및 연결부(15)를 일체로 하여 1차 성형부를 사출한다. 즉, 1차 성형부를 형성하기 위한 금형에 1차 레진을 충진하여 상기 1차 성형부를 사출성형한다. 여기서 1차 레진은 바람직하게는 절연재질이다. 또한, 상기 1차 레진은 비도금성 재질, 즉 도금이 불가능한 재질이다.

다음으로, 도 4(b)와 같이 상기 1차 성형부와 누름부(11,11')를 일체로 하기 위한 2차 캐비티의 공간에 2차 레진을 충진하여 상기 누름부(11,11')를 사출성형한다. 여기서 상기 2차 레진은 도금성 재질, 즉 도금이 가능한 재질이다.

이와 같이 이중사출에 의해 버튼어레이(20)가 일체로 형성되고 나면, 상기 누름부(11,11')에 도금층(12,12')을 형성한다. 이는 상기 누름부(11,11')가 외부에 노출되며 접촉이 많은 부분이므로 디자인을 향상시키고 내구성을 강화하기 위함이다.

도 4(c)와 같이 도금층(12,12')의 형성을 위해서는 이중사출로 일체로 형성된 버튼어레이(20)를 도금조(30)에 넣는다. 이때, 재질의 특성상 비도금성 재질로 만들어진 스위치접촉부(13,13')와 연결부(15)에는 도금이 되지 않고, 도금성 재질로 이루어진 상기 누름부(11,11')의 표면에만 도금층(12,12')이 형성된다. 따라서 상기 스위치접촉부(13,13')와 연결부(15)의 도금방지를 위한 별도의 마스킹 작업이 불필요하게 된다. 이와 같이 도금이 완성되면 버튼어레이 제작이 끝나는 것이다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 의한 버튼어레이의 작용을 도 1을 중심으로 설명한다.

먼저, 본 발명에서 버튼의 동작과정을 설명한다. 사용자가 버튼(10)을 누르는 과정에서 케이스(1)의 외부로 노출된 버튼의 누름부(11)에 힘이 가해진다. 그리고 상기 누름부(11)와 일체로 형성된 스위치접촉부(13)까지 상기 외력이 전달된다. 이때, 상기 스위치접촉부(13)는 상기 탄성브릿지(16)가 탄성변형됨에 의해 위치가 이동된다. 그러면 상기 스위치접촉부(13)가 택트스위치(4)를 누르게 되고, 내부 시 스템에 신호가 인가되며 인가된 신호대로 시스템이 작동한다.

사용자가 상기 버튼(10)을 놓으면, 상기 누름부(11)에 가해지는 힘이 제거되고 탄성브릿지(16)가 복원력에 의하여 복원된다. 따라서 스위치접촉부(13)가 상기 택트스위치(4)에서 분리됨과 동시에 다시 원위치로 되돌아가게 된다.

다음으로, 본 발명의 버튼어레이(20)에 의해 정전기 유입이 방지되는 과정을 설명한다. 상기 버튼어레이(20)에서 도금층(12,12')이 형성된 상기 누름부(11,11')는 도전성이지만, 도금층이 형성되지 않는 스위치접촉부(13,13') 및 연결부(15)는 비도전성이다.

먼저, 사용자의 접촉으로 상기 누름부(11)의 표면에 정전기가 대전된다. 상기 누름부(11)는 도금성 재질로 이루어지므로 상기 누름부(11)의 내부로 정전기가 유입된다. 정전기가 상기 누름부(11)를 지나서 상기 스위치접촉부(13)에 이르게 되면, 상기 스위치접촉부(13)가 절연재질로 이루어지므로 정전기의 유입이 더 이상 진행되지 않는다.

이와 같이 상기 누름부(11)에 대전된 정전기가 절연재질로 형성된 스위치접촉부(13)에 의해 차단된다. 따라서 기판에 구비된 택트스위치(4) 까지 정전기가 침투되는 것이 방지된다.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 커넥터를 보인 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이 커넥터(50)의 단자(52)는 전자제품의 내부 시스템에 전기적으로 연결되거나 직접 접촉되는 부분이다. 상기 단자(52)의 외주연을 둘러서는 시스템접촉부 인 하우징(54)이 구비된다. 즉, 상기 하우징(54)은 전자제품 내부에 삽입되면서, 상기 단자(52)를 보호하고 단자(52)의 전기적 연결이 정확히 이루어지도록 한다. 상기 하우징(54)의 후단에는 손잡이부(56)가 구비되는데, 손잡이부(56)는 상기 단자(52)를 전자제품의 내부 시스템에 연결하거나 연결을 해제시키고자 할 때 사람의 손이 닿는 부분이다.

본 발명의 다른 실시예에서는 상기 하우징(54)이 단자(52)와 함께 전자제품의 내부 시스템과 접촉하므로, 상기 하우징(54)은 절연재질로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 도금이 되지 않게 하기 위하여 비도금성재질, 즉 도금이 불가능한 재질로 형성된다. 반면, 상기 손잡이부(56)와 같이 전자제품의 외부에 노출되거나 시스템과 직접 접촉하지 않는 부위는 도금성재질, 즉 도금이 가능한 재질로 형성된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 커넥터(50)는, 상기 하우징(54)과 손잡이부(56)가 서로 상이한 재질로 이중사출에 의해 일체로 형성된다. 자세히 설명하면, 상기 하우징(54)을 도금이 가능한 재질로 1차로 성형한 후, 상기 손잡이부(56)를 도금이 불가능한 재질로 하여 이중사출을 진행하는 것이다. 이렇게 하면, 상기 커넥터(50)는 서로 다른 재질로 이루어진 하우징(54)과 손잡이부(56)가 일체로 형성되는 것이다.

또한, 상기 손잡이부(56)를 통해 내부 시스템에 정전기가 유입되는 것을 방지하기 위하여, 상기 일체로 형성된 커넥터(50)를 도금조에 넣으면, 도금성 재질로 이루어진 상기 손잡이부(56)에만 도금층(58)이 형성된다.

즉, 외부와 접촉되는 부분은 도전성이며, 시스템 내부와 연결되는 부분은 비도전성으로서 일체로 형성된 커넥터에서 도전부위와 비도전부위의 경계를 명확히 하게 된다. 따라서, 상기 도금층(58)이 형성된 손잡이부(56)에 사용자의 접촉에 의해 정전기가 대전되더라도 비도전부위인 하우징(54)에 의해 시스템 내부로의 정전기 유입이 방지된다. 또한, 도금층(58)이 형성되므로 전자파를 차폐하고 외부로부터 유입되는 전류로부터 회로를 보호한다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

즉, 본 발명의 실시예는 버튼어레이와 커넥터를 중심으로 설명하였으나, 일단은 시스템과 접촉하고 그 타단은 외부에 노출되는 부품에 있어서 본 발명이 적용될 수 있는 것은 자명하다.

위에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 정전기방지를 위한 부품 및 그 제작방법에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 의한 부품에서 외부에 노출되는 누름부 및 손잡이부는 도금처리되면서도 내부 시스템과 직접 접촉되는 스위치접촉부 및 하우징은 절연재질로 형성된다. 이와 같은 본 발명의 특성상 상기 누름부 및 손잡이부를 통해 유입된 정전기가 스위치접촉부 및 하우징에 의해 차단되어 더 이상 유입되지 않는다. 따라서 본 발명은 버튼의 외관의 장식이 충분히 되면서도 정전기 기타 외부에서 유입되는 전류 로부터 내부 시스템을 효과적으로 보호한다.

그리고 본 발명은 2종의 재질을 한 번의 성형으로 사출성형하는 이중사출성형방법에 의한다. 또한, 버튼의 누름부 및 커넥터의 손잡이부만이 도금성 재질로 이루어지고 스위치접촉부 및 하우징은 비도금성 재질로 이루어진다. 이와 같은 본 발명의 특성상 버튼어레이 및 커넥터의 도금과정에서 스위치접촉부에 도금방지를 위한 별도 처리를 하지 않더라도 버튼의 누름부만 도금되는 것이 가능하다. 따라서 원가절감은 물론 생산성 향상의 이점이 있다.

Claims

일단이 외부에 노출되어 눌러지고 1차 수지로 형성되며 표면에 도금층이 형성된 누름부와, 타단이 택트스위치를 선택적으로 동작시키고 2차 수지로 형성되는 스위치접촉부로 구성되는 버튼과;

상기 스위치접촉부와 일체로 형성되며 다수개의 버튼을 연결하며 탄성 변형이 가능한 연결부를 포함하여 구성되고,

상기 스위치접촉부 및 연결부와 상기 누름부는 이중사출 형성되며,

상기 연결부는 탄성변형이 가능하도록 굴곡지게 형성된 적어도 두 개의 탄성브릿지와, 상기 탄성브릿지 사이에 구비되고 전자기기에 결합되기 위한 고정수단이 삽입되는 고정공이 형성된 고정프레임을 포함하며,

상기 연결부는 상기 스위치접촉부와 동일한 재질로 형성되고,

상기 1차 수지는 도금성 재질로 이루어지고, 상기 2차 수지는 절연재질임과 동시에 비도금성 재질로 이루어져서, 도금작업시 상기 도금성 재질인 상기 누름부의 표면에만 상기 도금층이 형성됨을 특징으로 하는 정전기 방지 부품.
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