KR101921318B1 - 표면실장소자형 돔 스위치 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents
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Abstract
상부에 관통공에 형성된 접점 전극과 상기 관통공과 이격되어 배치된 고정전극을 포함하는 인쇄회로기판, 상기 고정 전극과 연결되고 상기 접점 전극과 이격된 전도성 돔 및 액상 실리콘에 충진제 조성물을 포함하여 상기 전도성 돔 상에 굴곡지게 점착 형성되고 상기 접점 전극과 상기 고정 전극을 통전 또는 단전시키는 액츄에이터를 포함하는 표면실장소자형 돔 스위치에 관한 것으로, 내마모성 및 내구성 기능들을 증가시키고, 휴대폰의 버튼에 적용될 수 있다.
Description
본 발명은 표면실장소자형 돔 스위치 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 액상 실리콘에 카본 블랙 및 고무 성분을 포함하여 액츄에이터를 성형함으로써 내마모성과 내구성을 증가시켜 휴대폰의 버튼에 적용될 수 있는 표면실장소자형 돔 스위치 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
표면실장소자 (Surface-mount devices, SMD) 돔 스위치는 표면실장기술 (Surface-mount technology, SMT)을 적용하여 각종 Active/Passive 소자를 인쇄회로기판 또는 연성인쇄회로기판에 실장하여 숫자나 문자 입력을 가능하게 할 수 있다.
일반적으로, 돔 스위치는 인쇄회로기판 또는 기타 박막회로기판 위에 얇은 접착 테이프 등의 수단으로 안착되어 탄성 돔의 반전 동작을 통해 기판 표면과 순간적인 접촉으로 전기신호를 전달할 수 있다. 돔 스위치는 탄성 돔의 볼록한 상단부가 가압되면 그 상단부를 오목하게 탄성 변형하면서 스위치접점에 접촉키셔 턴온 시키고, 가압이 제거되면 탄성 돔의 상단부를 다시 볼록하게 원상 복귀하여 턴오프 시킨다. 이와 같은 돔 스위치는 휴대폰과 같은 전자기기의 입력 키에 주로 사용된다.
액츄에이터는 시스템을 움직이거나 제어하는 데 사용되는 장치이다. 돔 스위치에 있어서 액츄에이터는 푸시 버튼의 형태로 손가락으로 버튼을 누르면 통전되고, 버튼을 놓으면 탄성력에 의해 원래의 상태로 복귀될 수 있도록 단전되는 역할을 한다.
기존의 돔 스위치 제조 방식은 지속적으로 압력을 가해야 접합이 이루어지는 열 압착 방식과 열 압착 가공된 접점단자의 인서트 사출 공정 등에 의해 제조되므로 제조 공정이 복잡할 수 있다. 특히, 액츄에이터와 돔의 접착 공정은 구조적 차이로 인하여 틈새 발생을 형성시켜 액츄에이터가 분리되는 불량이 발생될 수 있으며, 액츄에이터를 반복 작동하게 되면 쉽게 마모되어서 형태가 변형될 수 있다. 또한, 몰드부와 단자간의 공정은 열 압착 가공된 단자를 인서트 사출 성형하여 몰드부와 단자간의 미세한 틈새를 형성시켜 방수 불량이 발생될 수 있는 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-0906120호는 휴대폰 키패드용 액추에이터 일체형 돔시트 및 그 제조방법에 관한 것이다. 상면에 엠보싱형태의 액추에이터가 다수 돌기되고 하면에 접착층이 형성된 탑시트와; 상기 탑시트의 하측에 배치되어 휴대폰의 메인회로기판 상에 부착되도록 하면에 접착층이 형성되고 다음에 기술되는 돔스위치의 배치를 위한 배치홀이 다수 형성되며 상기 배치홀 사이에 공기통로가 형성된 베이스시트와; 상기 베이스시트의 배치홀 내에 개별 위치하여 상기 탑시트의 하면에 형성된 접착층에 의해 부착 고정되는 단품의 돔스위치가 구비되는 휴대폰 키패드용 액추에이터 일체형 돔시트를 제공함을 특징으로 한다. 또한, 성형홀을 갖는 금형에 투명소재의 자외선 경화용 수지 또는 열 경화용 수지를 투입하는 단계와; 상기 자외선 경화용 수지 또는 열 경화용 수지 위에 접착층을 일면에 형성시킨 투명필름을 안착시키되 접착층이 상측으로 배치되게 하는 단계와; 상기 수지 위에 투명필름이 안착된 상태에서 스퀴즈 또는 열판을 이용한 압착을 행하여 수지를 가압하면서 투명필름과 결합시키는 단계와; 상기 압착에 의해 결합된 수지와 투명필름에 자외선 또는 열을 조사하여 건조시키고 고착시키는 단계와; 상기 건조 처리가 완료되면 금형으로부터 액추에이터 및 접착층이 상하에 구비된 구성을 갖는 탑시트를 분리시키는 단계와; 상기 액추에이터가 형성된 탑시트의 외곽에 가이드홀을 형성시키는 단계와; 상기 탑시트의 액추에이터가 형성된 해당 면에 액추에이터 보호용 테이프를 부착시 키는 단계와; 상기 액추에이터 보호용 테이프가 부착된 액추에이터를 갖는 탑시트의 하측에 접착층을 매개로 배치홀이 다수 형성되고 상기 배치홀 사이에 공기통로가 형성되며 하면에 접착층이 형성되도록 구비된 베이스시트를 합지시키는 단계와; 상기 액추에이터 보호용 테이프를 제거한 탑시트와 베이스시트의 합지상태에서 베이스시트의 배치홀을 통하여 탑시트의 하면에 단품의 돔스위치를 부착 고정시키는 단계로 이루어지는 휴대폰 키패드용 액추에이터 일체형 돔시트의 제조방법을 제공함을 특징으로 한다.
한국등록특허 제10-1655923호는 보다 향상된 성능을 갖는 터치입력장치 및 단말기를 개시한다. 사용자에 의해 터치입력장치의 소정 부위에 가해지는 압력을 센싱하도록 구성되는 센서부; 상기 센서부와 일체로 형성되며, 상기 센싱된 압력에 따라 상기 사용자에게 소정의 촉각 피드백을 제공하도록 구성되는 액츄에이터부; 및 상기 센서부 및 상기 액츄에이터부와 일체로 형성되고 상기 센서부를 상기 액츄에이터부로부터 전기적으로 절연하도록 이들 사이에 배치되는 인슐레이터부로 이루어지는 터치입력장치용 센서-엑츄에이터를 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 실리콘 재질로 형성되고 전도성 돔 상에 밀착 성형하여 제조되는 액츄에이터를 포함하는 표면실장소자형 돔 스위치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 액상 실리콘에 카본 블랙 및 고무 성분을 포함하여 액츄에이터를 성형함으로써 내마모성과 내구성을 증가시키는 표면실장소자형 돔 스위치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 액츄에이터와 전도성 돔의 일체화된 구조로 액츄에이터가 분리되는 불량을 방지할 수 있는 표면실장소자형 돔 스위치를 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 표면실장소자형 돔 스위치는 상부에 관통공에 형성된 접점 전극과 상기 관통공과 이격되어 배치된 고정전극을 포함하는 인쇄회로기판, 상기 고정 전극과 연결되고 상기 접점 전극과 이격된 전도성 돔 및 액상 실리콘에 충진제 조성물을 포함하여 상기 전도성 돔 상에 굴곡지게 점착 형성되고 상기 접점 전극과 상기 고정 전극을 통전 또는 단전시키는 액츄에이터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 액츄에이터는 액상 실리콘 100 중량부에 대하여 10 ~ 30 중량부의 충진제 조성물을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 충진제 조성물은 카본 블랙(Carbon Black)과 고무(Latex)로 구성되며, 3 : 7 의 중량비를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 카본 블랙은 100 ~ 300 nm 크기를 가지는 나노 입자로 구성되고, 상기 고무는 스타이렌 부타디엔으로 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 액츄에이터는 200 ~ 250 초 동안 150 ~ 200 °C의 온도에서 성형될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 액츄에이터는 0.4 ~ 0.5 mm의 높이를 가지며, 상기 전도성 돔 상에서 양 끝단이 1.5 ~ 2.0 mm의 길이를 갖도록 굴곡지게 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 인쇄회로기판은 절연 기판, 제1 전극 필름, 상기 제1 전극 필름 상에 배치되고 관통공을 포함하는 점착 필름 및 상기 점착 필름 상에 배치되고 상기 관통공의 가장자리를 따라 상기 관통공의 일부를 채워서 상기 제1 전극 필름과 전기적으로 연결된 접점 전극과 상기 접점 전극과 이격된 고정 전극을 포함하는 제2 전극 필름을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 전극 필름들은 상기 접점 전극을 통해 전기적으로 연결되고 복수의 코너들에서 내부 방향으로 라운드 형성된 인쇄회로기판을 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 인쇄회로기판은 상기 라운드의 중심에 대향하도록 절곡된 본딩 영역을 통해 단자 일체형 구조를 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 점착 필름은 상기 액츄에이터의 중심 하단에 0.2 ~ 0.3 mm의 지름을 가지는 관통공을 포함하고, 50 ~ 100 μm의 두께를 가지는 폴리이미드 점착제로 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 표면실장소자형 돔 스위치는 상기 전도성 돔과 상기 액츄에이터 사이에 배치된 커버레이 필름을 더 포함하고, 상기 전도성 돔은 그 중앙에서 상기 커버레이 필름과 접촉되고 그 바깥으로 갈수록 상기 커버레이 필름과 이격되며, 상기 액츄에이터는 상기 커버레이 필름 상에 보스(boss) 성형으로 밀착될 수 있다.
일 실시예에서, 표면실장소자형 돔 스위치는 상기 제2 전극 필름 상부에 배치되고 1.5 ~ 2.0 mm의 지름을 가지는 환형 홀을 포함하여 상기 환형 홀 내부에 전도성 돔을 밀착 배치하는 절연 필름을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 인쇄회로기판, 절연 필름 및 커버레이 필름은 동일한 열 융점을 가지도록 구성되고, 초음파 융착을 통해 접합될 수 있다.
실시예들 중에서, 표면실장소자형 돔 스위치 제조방법은 (a) 상부에 관통공에 형성된 접점 전극과 상기 관통공과 이격되어 배치된 고정전극을 포함하는 인쇄회로기판을 형성하는 단계, (b) 상기 고정 전극과 연결되고 상기 접점 전극과 이격된 전도성 돔을 형성하는 단계, (c) 액상 실리콘에 충진제 조성물을 포함하여 상기 전도성 돔 상에 굴곡지게 점착 형성되고 상기 접점 전극과 상기 고정 전극을 통전 또는 단전시키는 액츄에이터를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표면실장소자형 돔 스위치는 실리콘 재질로 형성되고 전도성 돔 상에 밀착 성형하여 제조되는 액츄에이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표면실장소자형 돔 스위치는 액상 실리콘에 카본 블랙 및 고무 성분을 포함하여 액츄에이터를 성형함으로써 내마모성과 내구성을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표면실장소자형 돔 스위치는 액츄에이터와 전도성 돔의 일체화된 구조로 액츄에이터가 분리되는 불량을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 표면실장소자형 돔 스위치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 표면실장소자형 돔 스위치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 표면실장소자형 돔 스위치의 내부와 상부에서 본 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 표면실장소자형 돔 스위치의 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 표면실장소자형 돔 스위치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 표면실장소자형 돔 스위치의 내부와 상부에서 본 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 표면실장소자형 돔 스위치의 제조방법을 설명하는 순서도이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면실장소자형 돔 스위치를 나타내는 도면이다.
표면실장소자형 돔 스위치(100)는 인쇄회로기판(250), 전도성 돔(270), 커버레이 필름(280) 및 액츄에이터(290)를 포함할 수 있다.
표면실장소자형 돔 스위치(100)는 액츄에이터(290)의 작동을 통해 전도성 돔(260)에 수직 압력이 가해지면 인쇄회로기판(250) 상의 패턴 접촉으로 전원 공급을 실행할 수 있다. 표면실장소자형 돔 스위치(100)는 실리콘 재질로 형성되고 전도성 돔 상에 밀착 성형하여 제조되는 액츄에이터를 포함할 수 있고, 액츄에이터와 전도성 돔의 일체화된 구조로 액츄에이터가 분리되는 불량을 방지할 수 있다.
표면실장소자형 돔 스위치(100)는 인쇄회로기판(250)과 일체화되어 제품 크기를 최소화함으로써 휴대폰과 같은 고집적 슬림화 제품에 적용될 수 있고, 패턴 밀봉 구조를 적용함으로써 방수 및 방진을 증가시킬 수 있다. 표면실장소자형 돔 스위치(100)는 3.0 ~ 3.5 mm의 넓이, 2.0 ~ 2.5 mm의 길이 및 0.4 ~ 0.65 mm의 높이를 가질 수 있다.
종래의 표면실장소자형 돔 스위치는 사출 타입으로 제조되어 제조원가가 높고 방수 불량이 부분적으로 발생하며, 액츄에이터(290) 작업에 있어서 불량이 다수 발생하게 된다. 또한, 액츄에이터(290)를 반복 작동하게 되면 쉽게 마모되어서 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 이러한 종래의 문제를 극복하기 위해 제조 공정이 간단하고 내마모성 및 내구성이 우수한 특성을 만족하는 표면실장소자형 돔 스위치가 요구된다.
표면실장소자형 돔 스위치(100)는 액상 실리콘에 카본 및 라텍스 성분을 포함하여 액츄에이터(290)를 성형함으로써 내마모성과 내구성을 증가시킬 수 있으며, 인쇄회로기판(250) 일체화 구조로 방수 기능이 증가될 수 있다.
인쇄회로기판(250)은 여러 종류의 많은 부품을 절연체로 된 평판위에 밀집탑재하고 각 부품 간을 연결하는 회로를 절연체 평판의 표면에 밀집 단축하여 고정시킨 회로기판이다. 절연판의 한쪽면에 구리 등의 박판을 부착시킨 다음 회로의 배선패턴에 따라 식각(선상의 회로만 남기고 부식시켜 제거)하여 필요한 회로를 구성하고 부품들을 부착 탑재시키기 위한 구멍을 뚫어 만든다.
일 실시예에서 인쇄회로기판(250)은 폴리이미드(Polyimide, PI) 절연 필름 위에 동박을 붙인 연성인쇄회로기판으로 제품 사이즈를 최소화하여 휴대폰과 같은 고집적 슬림화 제품에 적용될 수 있다. 연성인쇄회로기판(FPCB: flexible PCB)은 아주 얇은 두께를 갖는 절연 필름 위에 동박을 붙인 회로기판으로, 두께가 얇고 구부러지는 유연성이 좋아 휴대폰, 캠코더, PC 및 디지털 카메라 등 전자부품의 핵심기판으로 사용되고 있다.
전도성 돔(270)은 금속으로 형성된 얇고 볼록한 돔으로, 스위치 접접 부분에 공간이 형성되면 OFF 상태가 되고, 탄성을 이용하여 외부에서 압력을 가하여 금속 막 위와 아래의 접점이 접촉되면 ON 상태가 될 수 있다.
커버레이 필름(280)은 회로의 노출 면을 보호하고 절연하기 위한 필름으로 사용될 수 있다. 커버레이 필름(280)은 일정한 크기로 재단한 후, CNC (Computer Numerical Control, 컴퓨터 수치 제어) 가공이나 금형 타발에 의해 불필요한 부분을 제거한 다음 인쇄회로기판(250)의 외측에 가접되어 적층될 수 있다.
커버레이 필름(280)은 폴리이미드 수지로 형성될 수 있다. 폴리이미드는 강직한 방향족 주쇄를 기본으로 가지고 열적 안정성이 우수한 고분자 물질로, 이미드 고리의 화학적 안정성을 기초로 하여 증가된 기계적 강도, 내화학성, 내후성 및 내열성을 가진다. 절연성과 낮은 유전율 등의 우수한 전기적 특성으로 미소전자 분야, 광학 분야 등에 이르기 까지 고기능성 고분자 재료로 각광받고 있다. 폴리이미드는 각종 전자기기에 사용되는 연성인쇄회로기판과 연성동박적층판의 핵심 원재료로 사용될 수 있다. 폴리이미드 필름에 전해 동박을 입히면 연성동박적층판이 될 수 있으며, 여기에 에칭 등을 통해 회로를 만들면 경박단소형 모바일 기기에 쓰이는 연성인쇄회로기판이 형성될 수 있다.
액츄에이터(290)는 시스템을 움직이거나 제어하는 데 쓰이는 기구 장치이다. 액츄에이터(290)는 커버레이 필름(280) 상에 실리콘 재질로 밀착 성형될 수 있고, 액츄에이터(290)에 압력을 가하는 여부에 따라 통전 또는 단전됨으로써 표면실장소자형 돔 스위치(100)가 작동될 수 있다.
액츄에이터(290)는 액상 실리콘 100 중량부에 대하여 10 ~ 30 중량부의 충진제 조성물을 포함할 수 있고, 충진제 조성물은 카본 블랙(Carbon Black)과 고무(Latex)로 구성될 수 있으며, 3 : 7 의 중량비를 가질 수 있다. 충진제 조성물에 있어서, 카본 블랙은 100 ~ 300 nm 크기를 가지는 나노 입자로 구성될 수 있고, 고무는 스타이렌 부타디엔으로 구성될 수 있다.
표면실장소자형 돔 스위치(100)는 액상 실리콘에 카본 블랙 및 고무 성분을 포함하여 액츄에이터(290)를 성형함으로써 액츄에이터(290)를 반복 작동하여도 쉽게 마모되지 않도록 내마모성과 내구성을 증가시킬 수 있다.
도 2는 도 1에 있는 표면실장소자형 돔 스위치의 분해 사시도이다.
표면실장소자형 돔 스위치(100)는 제1 전극 필름(220), 점착 필름(230), 제2 전극 필름(240), 절연 필름(260), 전도성 돔(270), 커버레이 필름(280) 및 액츄에이터(290)를 포함할 수 있다.
표면실장소자형 돔 스위치(100)는 상부에 관통공에 형성된 접점 전극과 관통공과 이격되어 배치된 고정전극을 포함하는 인쇄회로기판(250), 고정 전극과 연결되고 접점 전극과 이격된 전도성 돔(270) 및 액상 실리콘에 충진제 조성물을 포함하여 전도성 돔(270) 상에 굴곡지게 점착 형성되고 접점 전극과 고정 전극을 통전 또는 단전시키는 액츄에이터(290)를 포함할 수 있다.
인쇄회로기판(250)은 절연 기판(210), 제1 전극 필름(220), 제1 전극 필름(220) 상에 배치되고 관통공을 포함하는 점착 필름(230) 및 점착 필름(230) 상에 배치되고 관통공의 가장자리를 따라 관통공의 일부를 채워서 제1 전극 필름(220)과 전기적으로 연결된 접점 전극과 접점 전극과 이격된 고정 전극을 포함하는 제2 전극 필름(240)을 포함할 수 있다.
제1 전극 필름(220)은 점착 필름(230)의 하부에 배치되고 관통공에서 전도성 돔(270)에 노출될 수 있다. 제1 전극 필름(220)은 절연 기판(210) 상에 배치될 수 있고, 절연 기판(210)은 폴리이미드로 구성될 수 있다.
제2 전극 필름은(240)은 전도성 돔(270)의 중심에서 개구되고 접점 전극과 고정 전극을 상호 이격된 환형으로 형성할 수 있다.
제1 및 제2 전극 필름들(220, 240)은 접점 전극을 통해 전기적으로 연결되고 복수의 코너들에서 내부 방향으로 라운드 형성된 인쇄회로기판(250)을 형성할 수 있다.
인쇄회로기판(250)은 라운드의 중심에 대향하도록 절곡된 본딩 영역(310)을 통해 단자 일체형 구조를 형성할 수 있다. 인쇄회로기판(250)은 폴리이미드 수지로 구성된 절연성 필름의 일면 또는 양면에 동박층이 형성된 제1 및 제2 전극 필름들(220, 240)을 형성하고, 제1 및 제2 전극 필름들(220, 240)에 드라이 필름을 라미네이팅(Laminating)한 후, 순차적으로 노광, 현상 및 에칭 과정으로 회로패턴을 형성할 수 있다.
점착 필름(230)은 액추에이터(290)의 중심 하단에 0.2 ~ 0.3 mm의 지름을 가지는 관통공을 포함할 수 있고, 50 ~ 100 μm의 두께를 가질 수 있다. 점착 필름(230)은 열가소성 폴리이미드 수지로 구성되고 유연성을 가지고 있어 필름 및 박막 접착에 유용하며 장기 사용 온도로는 235°C 이상, 단기 사용 온도로는 300°C 이상의 내열 특성을 가지고 있다.
커버레이 필름(280)은 전도성 돔(270)과 액츄에이터(290) 사이에 배치될 수 있다. 커버레이 필름(280)은 일정한 크기로 재단하고, CNC 가공이나 금형 타발에 의해 불필요한 부분을 제거한 후, 제2 전극 필름(240)의 외측에 가접하여 적층될 수 있다.
액츄에이터(290)는 커버레이 필름(280) 상에 실리콘 재질로 보스(boss) 성형하여 밀착될 수 있다. 액상 실리콘은 액상 실리콘 화합물로부터 경화된 실리콘 고무이며 열에 안정한 특성을 가질 수 있다. 사출 성형 기술을 사용하여 대용량의 고전압 절연 재료, 복잡하고 정교한 Sealing 재료 및 플라스틱 부착 제품에 사용될 수 있다. 액상 실리콘은 -50°C 부터 220°C 에 이르는 넓은 온도 범위에서 특성이 변화되지 않고 원활하게 작동될 수 있는 장점을 가질 수 있다.
액츄에이터(290)는 온도 150°C, 시간 200초의 조건으로 성형될 수 있고, 액상의 실리콘 재질을 커버레이 필름(280) 상에서 냉각 경화될 수 있다. 액츄에이터(290)는 3.0 mm의 넓이와 2.0 mm의 길이를 갖는 최소형 제품에도 중심점을 잡아 접점이 용이할 수 있도록 보스(boss) 성형 설계될 수 있다. 보스는 홀을 보강하거나 조립 부품 또는 마운팅의 강도를 증가시키기 위하여 설치하는 돌출 패드로서 부품 성형에 용이할 수 있다.
액츄에이터(290)는 액상 실리콘 100 중량부에 대하여 10 ~ 30 중량부의 충진제 조성물을 포함할 수 있다. 충진제는 기계적, 열적, 전기적 성질이나 가공성을 개선하기 위해 첨가되는 보강제로 다른 구성물과 혼합되어 첨가될 수 있다. 액츄에이터(290)는 액상 실리콘에 카본 블랙과 고무 조성물의 충진제를 포함할 수 있다. 액상 실리콘에 카본 블랙 및 고무 성분을 포함하여 성형함으로써 액츄에이터(290)를 반복 작동하여도 쉽게 마모되지 않도록 내마모성과 내구성을 증가시킬 수 있다. 카본 블랙은 대표적인 보강 충진제로, 고무를 보강시키기 위해 첨가되어 표면의 여러 가지 관능기에 의해 특성이 발휘될 수 있다. 카본 블랙을 고무에 첨가하면 카본 블랙 표면의 관능기와 고무 사이에 반데르발스 결합과 공유결합이 형성하게 되고 이러한 결합으로 인하여 고무의 인장력, 내인열성, 내마모성, 산화 방지 등의 중요한 성질들이 보강될 수 있다. 액츄에이터(290)는 액상 실리콘에 카본 블랙과 고무 성분이 3 : 7 의 중량비를 가지도록 포함되어 제조될 수 있다.
일 실시예에서, 카본 블랙은 100 ~ 300 nm 크기를 가지는 나노 입자로 구성될 수 있다. 나노 입자 형태의 카본 블랙은 적은 양의 분산상이라 할지라도 매우 넓은 표면을 제공하기 때문에 물성을 극대화 할 수 있다. 일 실시예에서, 나노 입자의 카본 블랙은 입자가 뭉치지 않고 분산시킬 수 있도록 계면활성제 및 분산제를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 고무는 스타이렌 부타디엔 고무(Sturene Butadiene Rubber)로 구성될 수 있다. 스타이렌 부타디엔 고무는 스타이렌과 부타디엔을 저온 유화 중합법으로 제조한 합성고무이다. 내열성과 내마모성이 우수하여 타이어, 신발 및 산업용품 등에 사용될 수 있다.
표 1은 카본 블랙과 고무 성분의 중량비에 따른 뭉침 현상을 나타낸 것이다.
<표1> 카본 블랙과 고무 성분의 중량비에 따른 뭉침 현상 실험 결과
표 1에서 보는 바와 같이, 액츄에이터(290)는 액상 실리콘에 카본 블랙과 고무 성분이 3 : 7 의 중량비를 가지도록 포함되어 제조될 경우 카본 블랙의 뭉침 현상이 없음을 알 수 있으며, 이 범위에서 액상 실리콘의 성형이 적절하게 유지하는 데에 바람직하다.
절연 필름(260)은 제2 전극 필름(240) 상부에 배치되고 1.5 ~ 2.0 mm의 지름을 가지는 환형 홀을 포함하여 환형 홀 내부에 전도성 돔(270)을 밀착 배치시킬 수 있다. 절연 필름(260)은 폴리이미드 수지로 구성되며, Kapton 필름이 사용될 수 있다. 폴리이미드 필름은 기계적 특성과 장기 내열성이 우수한 수지 필름이다. 고온으로 인한 전기 특성의 저하가 적고, 고온에서 절연 특성이 높아 전기, 전자 분야에 응용될 수 있다. Kapton 필름은 듀퐁(DuPont) 사에서 개발한 대표적인 폴리이미드 필름이다.
전도성 돔(270)은 금속으로 형성된 얇고 볼록한 돔으로, 1.5 ~ 2.0 mm의 지름을 가지는 환형 홀을 포함한 절연 필름(260)의 환형 홀 내부에 밀착 배치될 수 있다. 전도성 돔(270)은 그 중앙에서 커버레이 필름(280)과 접촉되고 그 바깥으로 갈수록 커버레이 필름(280)과 이격될 수 있다.
인쇄회로기판(250), 절연 필름(260) 및 커버레이 필름(280)은 초음파 융착을 통해 접합될 수 있다.
초음파 융착은 전기적 에너지가 진동차를 통하여 기계적인 에너지로 변환된 후 혼을 통해 용착물에 전달이 된다. 이때 접합면에서 순간적인 마찰열을 발생시켜 용해 접착이 이루어진다. 초음파의 진동이 처음 가해지면 용착면의 미세한 표면 돌기가 매우 빠르게 발열하게 된다. 이 표면 돌기부분이 다른 곳 보다 많은 응력이 집중되어 큰 변형율과 진동에너지의 대부분을 소모하게 되어 용착 부위의 돌기부분이 용융되고 그 주변부로 열이 전위된다. 이 순간 용착면 전체에 용융층이 얇게 형성 되고 초음파의 계속적인 진동으로 짧은 시간에 확산이 이루어져 용착이 되는 원리를 가지고 있다. 이러한 초음파 용착 기술은 일반적으로 플라스틱 용착용으로 널리 사용되어 왔던 기술이며, 초기 투자비가 타 용착 장비에 비해 저렴하고 작업 시간이 빠르며 소형제품에 적합하여 다양한 분야에 널리 적용되어 오고 있다.
인쇄회로기판(250), 절연 필름(260) 및 커버레이 필름(280)은 초음파 융착을 위해 동일한 열 융점을 가지도록 구성될 수 있다. 절연 기판(210), 제1 전극 필름(220), 점착 필름(230), 제2 전극 필름(240), 절연 필름(260) 및 커버레이 필름(280)은 모두 폴리이미드 수지로 구성될 수 있다. 동일한 열 융점을 가지도록 구성되어 초음파 발열에 의한 접합이 가능하고, 점착 필름(230)은 제1 전극 필름(220)과 제2 전극 필름(240)을 접착시킬 수 있다.
표면실장소자형 돔 스위치(100)는 열 융착이 아닌 초음파 융착으로 형성되고, 점착 필름(230)을 포함함으로써 인쇄회로기판(250)의 일체화 구조가 형성될 수 있다. 따라서 표면실장소자형 돔 스위치(100)는 종래의 문제점인 방수 문제를 해결할 수 있고, 스위치 제품 크기를 최소화하여 휴대폰과 같은 고집적 슬림화 제품에 적용될 수 있다.
표 2는 표면실장소자형 돔 스위치(100)의 땀 유입 신뢰성 실험 결과를 나타낸 것이다.
<표2> 표면실장소자형 돔 스위치(100)의 땀 유입 신뢰성 실험 결과
땀 유입 신뢰성 실험은 표면실장소자형 돔 스위치(100)의 방수(밀폐)성을 시험하여 신뢰성을 검증하기 위한 실험으로, 표면실장소자형 돔 스위치(100)를 침투액에 담근 후 100회 클릭하여 침투액에 의한 변색 유무를 확인하는 것을 조건으로 하였다. 전도성 돔(270) 및 에어패치부의 유입 여부를 확인한 결과, 표 2에서 보는 바와 같이 침투액에 의한 변화는 없는 것으로 판정되었다.
도 3는 도 1에 있는 표면실장소자형 돔 스위치의 내부와 상부에서 본 단면도이다.
표면실장소자형 돔 스위치(100)는 절연 기판(210), 제1 전극 필름(220), 점착 필름(230), 제2 전극 필름(240), 절연 필름(260), 전도성 돔(270), 커버레이 필름(280) 및 액츄에이터(290) 순으로 적층되어 접합되고, 본딩 영역(310)을 포함할 수 있다.
절연 기판(210), 제1 전극 필름(220), 점착 필름(230) 및 제2 전극 필름(240)은 인쇄회로기판(250)으로 구성될 수 있다.
절연 기판(210)은 폴리이미드 수지로 구성될 수 있다.
제1 전극 필름(220)은 절연 기판(210)과 점착 필름(230) 사이에 배치되고 관통공에서 전도성 돔(270)에 노출될 수 있다.
점착 필름(230)은 제1 전극 필름(220) 상에 배치되고 관통공을 포함할 수 있다. 점착 필름(230)은 50 ~ 100 μm의 두께를 가지는 폴리이미드 점착제로 구성될 수 있다. 관통공은 액추에이터(290)의 중심 하단에 0.2 ~ 0.3 mm의 지름을 가질 수 있다.
제2 전극 필름은(240)은 점착 필름(230) 상에 배치되고 관통공의 가장자리를 따라 관통공의 일부를 채워서 제1 전극 필름(220)과 전기적으로 연결된 접점 전극과 접점 전극과 이격된 고정 전극을 포함할 수 있다. 제2 전극 필름은(240) 전도성 돔(270)의 중심에서 개구되고 접점 전극과 고정 전극을 상호 이격된 환형으로 형성할 수 있다.
제1 및 제2 전극 필름들(220, 240)은 접점 전극을 통해 전기적으로 연결되고 복수의 코너들에서 내부 방향으로 라운드 형성된 인쇄회로기판(250)을 형성할 수 있다. 인쇄회로기판(250)은 라운드의 중심에 대향하도록 절곡된 본딩 영역(310)을 통해 단자 일체형 구조를 형성할 수 있다.
절연 필름(260)은 제2 전극 필름(240) 상부에 배치되고 1.5 ~ 2.0 mm의 지름을 가지는 환형 홀을 포함하여 환형 홀 내부에 전도성 돔(270)을 밀착 배치할 수 있다. 절연 필름(260)은 폴리이미드 수지로 구성되며, Kapton 필름이 사용될 수 있다.
전도성 돔(270)은 고정 전극과 연결되고 접점 전극과 이격될 수 있다. 전도성 돔(270)은 그 중앙에서 커버레이 필름(280)과 접촉되고 그 바깥으로 갈수록 커버레이 필름(280)과 이격될 수 있다.
커버레이 필름(280)은 전도성 돔(270)과 액츄에이터(290) 사이에 배치될 수 있다. 커버레이 필름(280)은 일정한 크기로 재단한 후, CNC 가공이나 금형 타발에 의해 불필요한 부분을 제거한 다음, 제2 전극 필름(240)의 외측에 가접하고 열 프레스를 이용하여 적층될 수 있다.
액츄에이터(290)는 커버레이 필름(280) 상에 실리콘 재질로 밀착될 수 있도록 보스 성형하고, 접점 전극과 고정 전극을 통전 또는 단전시킬 수 있도록 제어할 수 있다. 보스 성형은 3.0 mm의 넓이와 2.0 mm의 길이를 갖는 최소형 제품에도 중심점을 잡아 접점이 용이할 수 있도록 설계될 수 있다. 액츄에이터(290)는 온도 150°C, 시간 200초의 조건으로 성형 작업하고, 액상의 실리콘 재질을 상기 커버레이 필름(280) 상에서 냉각 경화될 수 있다.
액츄에이터(290)는 액상 실리콘에 카본 블랙과 고무 성분의 충진제를 포함할 수 있다. 액상 실리콘에 카본 블랙 및 고무 성분을 포함하여 성형함으로써 액츄에이터(290)를 반복 작동하여도 쉽게 마모되지 않도록 내마모성과 내구성을 증가시킬 수 있다. 액츄에이터(290)는 액상 실리콘에 카본 블랙과 고무 성분이 3 : 7 의 중량비를 가지도록 포함되어 제조될 수 있다.
일 실시예에서, 카본 블랙은 100 ~ 300 nm 크기를 가지는 나노 입자로 구성될 수 있다. 나노 입자 형태의 카본 블랙은 적은 양의 분산상이라 할지라도 매우 넓은 표면을 제공하기 때문에 물성을 극대화 할 수 있다. 일 실시예에서, 나노 입자의 카본 블랙은 입자가 뭉치지 않고 분산시킬 수 있도록 계면활성제 및 분산제를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 고무는 스타이렌 부타디엔 고무(Sturene Butadiene Rubber)로 구성될 수 있다.
액츄에이터(290)는 0.4 ~ 0.5 mm의 높이를 가지며, 전도성 돔(270) 상에서 양 끝단이 1.5 ~ 2.0 mm의 길이를 갖도록 굴곡지게 형성될 수 있다. 액츄에이터(290)는 전도성 돔(270) 상에 굴곡지게 점착 형성되어 미세 틈새를 최소화함으로써 액츄에이터(290)가 분리되는 문제를 해결할 수 있다.
표 3은 표면실장소자형 돔 스위치(100)의 내구성에 관한 실험 결과를 나타낸 것이다.
표면실장소자형 돔 스위치(100)의 내구성 실험은 200gf의 시험 하중, 1분 당 90회의 시험 속도, 4φ평면의 측정봉 크기, 2mm의 타격 거리의 시험 조건에서 실험되었다. 내구성 판정으로는 20만회 작동 후 변화율 30% 이내이고, 20만회 동작 후 전도성 돔(270)의 변형 및 실리콘 액츄에이터(290) 떨어짐이 없는 것으로 하였다.
표면실장소자형 돔 스위치(100)는 표 3에서 보는 바와 같이, 20만회 시험 후 실리콘 액츄에이터(290)의 떨어짐이 없었으며, 20만회 시험 후 전도성 돔(270)의 변형 및 크랙도 발생하지 않았다. 따라서, 표면실장소자형 돔 스위치(100)는 액츄에이터(290)와 전도성 돔(270)의 일체화된 구조로 액츄에이터(290)가 분리되는 불량을 방지함으로써 내구성이 향상된 표면실장소자형 돔 스위치(100)를 제공할 수 있다.
<표3> 표면실장소자형 돔 스위치(100)의 내구성 실험 결과
인쇄회로기판(250), 절연 필름(260) 및 커버레이 필름(280)은 초음파 융착을 통해 접합될 수 있다. 절연 기판(210), 제1 전극 필름(220), 점착 필름(230), 제2 전극 필름(240), 절연 필름(260) 및 커버레이 필름(280)은 모두 폴리이미드 수지로 구성될 수 있다. 동일한 열 융점을 가지도록 구성되어 초음파 발열에 의한 접합이 가능하고, 점착 필름(230)은 제1 전극 필름(220)과 제2 전극 필름(240)을 접착시킬 수 있다.
본딩 영역(310)은 인쇄회로기판(250) 라운드의 중심에 대향하도록 절곡되어 형성함으로써 단자 일체형 구조를 형성할 수 있다. 종래의 기술은 인서트 사출 방식으로 몰드부와 단자간의 미세한 틈새 발생으로 방수 불량이 발생될 수 있지만, 표면실장소자형 돔 스위치(100)는 본딩 영역(310)을 통해 단자와 인쇄회로기판(250) 일체화 구조로 방수 문제를 해결할 수 있다.
표 4는 표면실장소자형 돔 스위치(100)의 고온 고습 신뢰성 실험 결과를 나타낸 것이다.
전기전자 제품에 있어서 고습도는 수분의 흡수 또는 흡착, 팽창, 계적 강도의 저하, 화학반응 (부식, 전해), 절연물의 도전성 증가로 물리적 파괴, 절연 불량, 기계적 고장이 발생할 수 있다. 고온 고습 신뢰성 실험은 제품의 고온고습에 대한 내성을 시험하여 신뢰성을 평가할 수 있다.
<표4> 표면실장소자형 돔 스위치(100)의 고온 고습 신뢰성 실험 결과
표면실장소자형 돔 스위치(100)의 고온고습 신뢰성 실험은 온도 +45°C, 습도 90%, 챔버에서 120 시간, 상온에서 2 시간 방치의 조건에서 실험되었다. 판정 기준은 변색 및 부식이 없고, 본딩 영역(310)에서 흘러내림이 없어야 하며, 초기 작동력은 140g±40, 클릭률은 최소 40%, 시험 후에는 변화율 10% 이내 인 것으로 하였다.
표 4에서 보는 바와 같이 표면실장소자형 돔 스위치(100)는 변화율 이상이 없었으며, 외관으로도 이상이 없는 것으로 검증되었다.
도 4는 도 1에 있는 표면실장소자형 돔 스위치의 제조방법을 설명하는 순서도이다.
상부에 관통공에 형성된 접점 전극과 관통공과 이격되어 배치된 고정전극을 포함하는 인쇄회로기판(250)은 형성될 수 있다(단계 S410). 여기에서 인쇄회로기판은 절연 기판(210), 제1 전극 필름(220), 제1 전극 필름 상에 배치되고 관통공을 포함하는 점착 필름(230) 및 점착 필름(230) 상에 배치되고 관통공의 가장자리를 따라 관통공의 일부를 채워서 제1 전극 필름(220)과 전기적으로 연결된 접점 전극과 접점 전극과 이격된 고정 전극을 포함하는 제2 전극 필름(240)을 포함할 수 있다.
제1 전극 필름(220)은 점착 필름(230)의 하부에 배치되고 관통공에서 전도성 돔(270)에 노출될 수 있다. 전극 필름(220)은 절연 기판(210) 상에 배치될 수 있고, 절연 기판(210)은 폴리이미드로 구성될 수 있다.
점착 필름(230)은 액츄에이터(290)의 중심 하단에 0.2 ~ 0.3 mm의 지름을 가지는 관통공을 포함할 수 있고, 50 ~ 100 μm의 두께를 가지는 폴리이미드 점착제로 구성될 수 있다. 폴리이미드 점착제는 열가소성 폴리이미드 수지로 구성되고 유연성을 가지고 있어 필름 및 박막 접착에 유용하며 장기 사용 온도로는 235°C 이상, 단기 사용 온도로는 300°C 이상의 내열 특성을 가질 수 있다.
제2 전극 필름은(240)은 전도성 돔(270)의 중심에서 개구되고 접점 전극과 고정 전극을 상호 이격된 환형으로 형성될 수 있다.
제1 및 제2 전극 필름들(220, 240)은 접점 전극을 통해 전기적으로 연결되고 복수의 코너들에서 내부 방향으로 라운드 형성된 인쇄회로기판(250)이 형성될 수 있다. 인쇄회로기판(250)은 라운드의 중심에 대향하도록 절곡된 본딩 영역을 통해 단자 일체형 구조로 형성될 수 있다. 여기에서 인쇄회로기판(250)은 연성인쇄회로기판으로, 폴리이미드 수지로 구성된 절연성 필름의 일면 또는 양면에 동박층이 형성된 제1 및 제2 전극 필름들(220, 240)이 형성되고, 제1 및 제2 전극 필름들(220, 240)에 드라이 필름을 라미네이팅(Laminating)한 후, 순차적으로 노광, 현상 및 에칭 과정으로 회로패턴이 형성될 수 있다.
고정 전극과 연결되고 접점 전극과 이격된 전도성 돔(270)은 형성될 수 있다(단계 S420). 전도성 돔(270)은 금속으로 형성된 얇고 볼록한 돔으로, 1.5 ~ 2.0 mm의 지름을 가지는 환형 홀을 포함한 절연 필름(260)의 환형 홀 내부에 밀착 배치될 수 있으며, 절연 필름(260)은 폴리이미드 수지로 형성되고, Kapton 필름이 사용될 수 있다. 전도성 돔(270)은 그 중앙에서 커버레이 필름(280)과 접촉되고 그 바깥으로 갈수록 커버레이 필름(280)과 이격되어 형성될 수 있다. 커버레이 필름(280)은 전도성 돔(270)과 액츄에이터(290) 사이에 포함될 수 있고, 커버레이 필름(280)은 일정한 크기로 재단한 후, CNC 가공이나 금형 타발에 의해 불필요한 부분을 제거한 다음, 제2 전극 필름(240)의 외측에 가접하여 적층될 수 있다.
액상 실리콘에 충진제 조성물을 포함하여 전도성 돔(270) 상에 굴곡지게 점착 형성되고 접점 전극과 고정 전극을 통전 또는 단전시키는 액츄에이터(290)는 형성될 수 있다(단계 S430). 여기에서 액츄에이터(290)는 커버레이 필름(280) 상에 실리콘 재질로 보스 성형으로 밀착될 수 있다. 보스 성형은 3.0 mm의 넓이와 2.0 mm의 길이로 구성된 최소형 제품에도 중심점을 잡아 접점이 용이하도록 설계될 수 있다. 액츄에이터(290)는 0.4 ~ 0.5 mm의 높이를 가지며, 전도성 돔(270) 상에서 양 끝단이 1.5 ~ 2.0 mm의 길이를 갖도록 굴곡지게 형성될 수 있다. 액츄에이터(290)는 온도 150°C, 시간 200초의 조건으로 성형 작업하고, 액상의 실리콘 재질을 커버레이 필름(280) 상에서 냉각 경화될 수 있다. 액츄에이터(290)는 액상 실리콘에 카본 블랙과 고무 성분의 충진제를 포함할 수 있다. 액상 실리콘에 카본 블랙 및 고무 성분을 포함하여 성형함으로써 액츄에이터(290)를 반복 작동하여도 쉽게 마모되지 않도록 내마모성과 내구성을 증가시킬 수 있다. 액츄에이터(290)는 액상 실리콘에 카본 블랙과 고무 성분이 3 : 7 의 중량비를 가지도록 포함하여 제조될 수 있다.
일 실시예에서, 카본 블랙은 100 ~ 300 nm 크기를 가지는 나노 입자로 구성될 수 있다. 나노 입자 형태의 카본 블랙은 적은 양의 분산상이라 할지라도 매우 넓은 표면을 제공하기 때문에 물성을 극대화 할 수 있다. 일 실시예에서, 나노 입자의 카본 블랙은 입자가 뭉치지 않고 분산시킬 수 있도록 계면활성제 및 분산제를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 고무는 스타이렌 부타디엔 고무(Styrene Butadiene Rubber)로 구성될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 돔 스위치 210: 절연 기판
220: 제1 전극 필름 230: 점착 필름
235: 관통공 240: 제2 전극 필름
250: 인쇄회로기판 260: 절연 필름
270: 전도성 돔 280: 커버레이 필름
290: 액츄에이터 310: 본딩 영역
220: 제1 전극 필름 230: 점착 필름
235: 관통공 240: 제2 전극 필름
250: 인쇄회로기판 260: 절연 필름
270: 전도성 돔 280: 커버레이 필름
290: 액츄에이터 310: 본딩 영역
Claims (14)
- 상부에 관통공에 형성된 접점 전극과 상기 관통공과 이격되어 배치된 고정전극을 포함하는 인쇄회로기판;
상기 고정 전극과 연결되고 상기 접점 전극과 이격된 전도성 돔; 및
액상 실리콘에 100 ~ 300 nm 크기를 가지는 나노 입자로 구성되는 카본 블랙과 스타이렌 부타디엔으로 구성되는 고무로 구성되는 충진제 조성물을 포함하여 상기 전도성 돔 상에 굴곡지게 점착 형성되고 상기 접점 전극과 상기 고정 전극을 통전 또는 단전시키는 액츄에이터를 포함하는 표면실장소자형 돔 스위치.
- 제1항에 있어서, 상기 액츄에이터는
액상 실리콘 100 중량부에 대하여 10 ~ 30 중량부의 충진제 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면실장소자형 돔 스위치.
- 제2항에 있어서, 상기 충진제 조성물은
카본 블랙(Carbon Black)과 고무(Latex)로 구성되며, 3 : 7 의 중량비를 가지는 것을 특징으로 하는 표면실장소자형 돔 스위치.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 액츄에이터는
200 ~ 250 초 동안 150 ~ 200 °C의 온도에서 성형되는 것을 특징으로 하는 표면실장소자형 돔 스위치.
- 제1항에 있어서, 상기 액츄에이터는
0.4 ~ 0.5 mm의 높이를 가지며, 상기 전도성 돔 상에서 양 끝단이 1.5 ~ 2.0 mm의 길이를 갖도록 굴곡지게 형성되는 것을 특징으로 하는 표면실장소자형 돔 스위치.
- 제1항에 있어서, 상기 인쇄회로기판은
절연 기판;
제1 전극 필름;
상기 제1 전극 필름 상에 배치되고 관통공을 포함하는 점착 필름; 및
상기 점착 필름 상에 배치되고 상기 관통공의 가장자리를 따라 상기 관통공의 일부를 채워서 상기 제1 전극 필름과 전기적으로 연결된 접점 전극과 상기 접점 전극과 이격된 고정 전극을 포함하는 제2 전극 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면실장소자형 돔 스위치.
- 제7항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극 필름들은
상기 접점 전극을 통해 전기적으로 연결되고 복수의 코너들에서 내부 방향으로 라운드 형성된 인쇄회로기판을 형성하는 것을 특징으로 하는 표면실장소자형 돔 스위치.
- 제8항에 있어서, 상기 인쇄회로기판은
상기 라운드의 중심에 대향하도록 절곡된 본딩 영역을 통해 단자 일체형 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 표면실장소자형 돔 스위치.
- 제7항에 있어서, 상기 점착 필름은
상기 액츄에이터의 중심 하단에 0.2 ~ 0.3 mm의 지름을 가지는 관통공을 포함하고, 50 ~ 100 μm의 두께를 가지는 폴리이미드 점착제로 구성된 것을 특징으로 하는 표면실장소자형 돔 스위치.
- 제1항에 있어서,
상기 전도성 돔과 상기 액츄에이터 사이에 배치된 커버레이 필름을 더 포함하고,
상기 전도성 돔은 상기 커버레이 필름 중앙에서 접촉되고 상기 커버레이 필름 바깥으로 갈수록 이격되며,
상기 액츄에이터는 상기 커버레이 필름 상에 보스(boss) 성형으로 밀착되는 것을 특징으로 하는 표면실장소자형 돔 스위치.
- 제7항에 있어서,
상기 제2 전극 필름 상부에 배치되고 1.5 ~ 2.0 mm의 지름을 가지는 환형 홀을 포함하여 상기 환형 홀 내부에 전도성 돔을 밀착 배치하는 절연 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면실장소자형 돔 스위치.
- 제1항에 있어서, 상기 인쇄회로기판, 절연 필름 및 커버레이 필름은
동일한 열 융점을 가지도록 구성되고, 초음파 융착을 통해 접합되는 것을 특징으로 하는 표면실장소자형 돔 스위치.
- (a) 상부에 관통공에 형성된 접점 전극과 상기 관통공과 이격되어 배치된 고정전극을 포함하는 인쇄회로기판을 형성하는 단계;
(b) 상기 고정 전극과 연결되고 상기 접점 전극과 이격된 전도성 돔을 형성하는 단계; 및
(c) 액상 실리콘에 100 ~ 300 nm 크기를 가지는 나노 입자로 구성되는 카본 블랙과 스타이렌 부타디엔으로 구성되는 고무로 구성되는 충진제 조성물을 포함하여 상기 전도성 돔 상에 굴곡지게 점착 형성되고 상기 접점 전극과 상기 고정 전극을 통전 또는 단전시키는 액츄에이터를 형성하는 단계를 포함하는 표면실장소자형 돔 스위치 제조 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170035226A KR101921318B1 (ko) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | 표면실장소자형 돔 스위치 및 이를 제조하는 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020170035226A KR101921318B1 (ko) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | 표면실장소자형 돔 스위치 및 이를 제조하는 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180106616A KR20180106616A (ko) | 2018-10-01 |
| KR101921318B1 true KR101921318B1 (ko) | 2018-11-22 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020170035226A KR101921318B1 (ko) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | 표면실장소자형 돔 스위치 및 이를 제조하는 방법 |
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| KR (1) | KR101921318B1 (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101112211B1 (ko) * | 2010-12-27 | 2012-03-13 | 주식회사 삼일테크놀리지 | 전자부품용 택트 스위치 |
-
2017
- 2017-03-21 KR KR1020170035226A patent/KR101921318B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Publication date |
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| KR20180106616A (ko) | 2018-10-01 |
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