KR102293761B1 - Pen pressure measurement module using semiconductor full bridge strain gauge and electronic pen applying it - Google Patents

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Abstract

A pen pressure measurement module (100) of the present invention comprises: a circuit board (110) having an elastic behavior characteristic according to a pen pressure applied by a tip of an electronic pen; one semiconductor type full-bridge strain gauge (120) adhered to one side surface opposite to a surface to which the pen pressure is applied among an elastic behavior region of the circuit board (110); and a support (130) that is fixed to the circuit board (110) around the strain gauge (120) to fix or support the circuit board (110) to an inner frame of the electronic pen and the like. Therefore, the present invention is capable of accurately expressing a depth and thickness of a color.

Description

반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지를 이용한 필압 측정모듈 및 이를 적용한 전자펜{Pen pressure measurement module using semiconductor full bridge strain gauge and electronic pen applying it}Pen pressure measurement module using semiconductor full bridge strain gauge and electronic pen applying it

이 발명은 필압 측정모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지를 이용하여 전자펜의 팁에 가해지는 힘에 따라 변화하는 저항을 감지하여 색의 진하기와 굵기 등을 정밀하게 표현할 수 있는 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지를 이용한 필압 측정모듈에 관한 것이다. 또한, 이 발명은 상기와 같은 필압 측정모듈을 적용한 전자펜에 관한 것이기도 하다.The present invention relates to a pen pressure measuring module, and more particularly, by using a semiconductor-type full-bridge strain gauge to detect a resistance that changes according to the force applied to the tip of an electronic pen to precisely express the depth and thickness of color, etc. It relates to a pen pressure measuring module using a semiconductor-type full-bridge strain gauge that can be In addition, the present invention also relates to an electronic pen to which the pen pressure measurement module as described above is applied.

전자펜 시스템은 아날로그와 디지털이 결합된 새로운 개념의 펜으로, 일반 펜처럼 종이에 글자를 쓰면 펜에 내장된 메모리에 필기한 내용이 저장되고, 이를 다시 이미지 파일의 형태로 컴퓨터로 전송해 관리할 수 있도록 만들어진 펜이다. 일반 펜으로 쓴 문서도 스캐너(전자색분해기)로 스캔을 해서 이미지 파일의 형태로 저장할 수 있지만, 전자펜으로 쓴 문서는 스캔 과정이 필요 없고, 별도의 프로그램을 통해 문서를 손쉽게 관리할 수 있는 것이 장점이다. 초기에 개발된 전자펜은 컴퓨터와 연결해야만 사용할 수 있었다. 즉, 전자펜을 사용하려면 항상 컴퓨터의 전원을 켜 두어야 하고, 또한 컴퓨터 가까이에서만 사용해야 하는 불편함이 있었다. 더욱이 컴퓨터에 저장할 경우, 이미지 파일의 해상도가 낮아 내용을 정확히 알아보기 어려운 단점이 있었다.The electronic pen system is a new concept of pen that combines analog and digital. Like a normal pen, when you write on paper, the written contents are stored in the memory built into the pen, which is then transferred back to the computer in the form of an image file for management. This pen is designed to be Documents written with a regular pen can also be scanned with a scanner (electronic color splitter) and saved in the form of an image file, but documents written with an electronic pen do not require a scanning process, and documents can be easily managed through a separate program. advantage. The electronic pen developed in the early days could only be used by connecting it to a computer. That is, in order to use the electronic pen, the power of the computer must always be turned on, and there is also the inconvenience of using it only close to the computer. Moreover, when saving to a computer, the image file's resolution is low, making it difficult to accurately recognize the contents.

현재는 전자펜에 내장된 메모리에 필기한 내용이 저장됨으로써 컴퓨터와 연결하기만 하면, 언제든지 디지털 데이터로 바꿀 수 있는 고기능 전자펜도 출시되고 있다. 심지어 전자펜 자체에 액정 디스플레이가 내장되어 있어 필기하는 내용을 직접 화면으로 확인할 수 있는 제품을 비롯해, 케이블에 연결하지 않고 무선으로 데이터를 전송할 수 있는 디지털펜도 개발되고 있으며, 디스플레이 상의 전자펜의 위치 정보를 감지할 수 있는 터치스크린 방식이나 외부에 감지 센서를 장착하여 전자펜의 이동 궤적을 감지할 수 있는 기술 등이 활용되고 있다.Currently, high-performance electronic pens that can be converted to digital data at any time by simply connecting to a computer by storing the written contents in the memory built into the electronic pen are also being released. Even the electronic pen itself has a built-in liquid crystal display, so you can check what you write on the screen, and a digital pen that can transmit data wirelessly without connecting to a cable is being developed, and the location of the electronic pen on the display. A touch screen method capable of detecting information or a technology capable of detecting the movement trajectory of the electronic pen by mounting an external sensor is being used.

한편, 필기구는 필기구에 작용하는 힘에 따라 필기구에서 표현되는 색의 진하기와 굵기 등이 변화하는 것을 알 수 있다. 필기구에 작용하는 힘을 필압 또는 필력이라 하는데, 태블릿에 실제 펜과 같은 느낌을 주기 위해서 필압 기능의 측정이 필요하다.On the other hand, it can be seen that the depth and thickness of the color expressed in the writing instrument change according to the force applied to the writing instrument. The force acting on the writing instrument is called pen pressure or pen force, and in order to give the tablet a real pen-like feel, it is necessary to measure the pen pressure function.

전자펜의 필압 측정을 위한 종래 기술의 종류를 설명하면 다음과 같다.A type of the prior art for measuring the pen pressure of an electronic pen will be described as follows.

첫째로, FSR(Force Sensing Resistor)센서를 이용한 필압 측정 방법이 있다. 종래의 장치에서는 필압을 표현하기 위해서 힘에 의해서 저항이 바뀌는 FSR센서를 이용한다. 즉, 가해지는 힘에 따라 저항이 변하는 FSR의 특성을 이용하는 것이다. 전자펜의 터치 부위에 센서를 설치하면 필압을 구할 수 있다. 그러나, 이 센서는 힘을 가하다가 펜을 떼면 힘이 0으로 순간적으로 없어지기 어렵다. 즉, 고속의 반복동작에서도 펜에 필압이 존재하지 않으면 힘은 언제나 0으로 측정되어야만 펜은 정상적인 신뢰성을 가지게 된다. First, there is a pen pressure measurement method using a force sensing resistor (FSR) sensor. In a conventional device, an FSR sensor whose resistance is changed by force is used to express pen pressure. In other words, it is to use the characteristic of the FSR in which the resistance changes according to the applied force. By installing a sensor on the touch part of the electronic pen, the pen pressure can be obtained. However, this sensor is difficult to instantaneously lose the force to zero when the pen is released while applying force. That is, even in high-speed repetitive motions, if there is no pen pressure in the pen, the force must always be measured as 0, so that the pen has normal reliability.

또한, 종래의 필압 측정 장치는 일정 힘으로 누르고 있는 경우에도 계속 힘이 증가하는 것처럼 보이는 구조적 문제를 가질 수 있다. 즉, 상기 FSR 센서는 크리프(creep)특성이 좋지 않은 문제로 인해 고정밀 힘 센서로서는 사용되기 어렵다.In addition, the conventional pen pressure measuring device may have a structural problem in which the force seems to continuously increase even when a certain force is pressed. That is, the FSR sensor is difficult to be used as a high-precision force sensor due to a problem of poor creep characteristics.

둘째로, 정전용량센서를 이용하여 필압을 측정하는 방법이 있다. 두 전극 사이의 간격이 변화되면, 두 전극 사이에 정전용량(C)의 변화가 발생하며, 정전용량 변화는 다음의 식과 같다.Second, there is a method of measuring pen pressure using a capacitive sensor. When the distance between the two electrodes is changed, a change in capacitance (C) occurs between the two electrodes, and the change in capacitance is expressed by the following equation.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112020133898671-pat00001
Figure 112020133898671-pat00001

여기서,

Figure 112020133898671-pat00002
: 진공의 유전율,
Figure 112020133898671-pat00003
: 비유전율, S: 전극 면적, d: 전극 간격이다. 이러한 원리를 이용하여 전자펜의 압력 측정부위에 정전용량센서를 채용하면, 실시간으로 변화되는 필압을 측정할 수 있다. here,
Figure 112020133898671-pat00002
: permittivity of vacuum,
Figure 112020133898671-pat00003
: Relative permittivity, S: electrode area, d: electrode spacing. If a capacitive sensor is employed in the pressure measuring part of the electronic pen using this principle, pen pressure that changes in real time can be measured.

이러한 두번째의 방법은 힘의 변화에 따라 두 전극의 간격(d)이 변하고, 이 변한 간격으로 인한 정전용량 변화를 측정함으로써 필압을 측정하는 원리를 갖는다. 그러나, 이 방법을 구현하기 위해서는 두 전극 사이에 탄성체를 갖는 물체를 삽입해야 하고 크리프(creep)특성이 없어야 하는 전제 조건이 뒤따른다. 그런데, 정전용량센서를 이용하여 필압을 측정하는 방법에서 이러한 특성을 갖는 탄성체를 이용하거나 구현하기가 힘든 단점이 있다.This second method has a principle of measuring the pen pressure by measuring the change in the capacitance due to the change in the distance (d) between the two electrodes according to the change in force, and the change in the distance. However, in order to implement this method, an object having an elastic body must be inserted between the two electrodes and there is a prerequisite that there is no creep property. However, there is a disadvantage in that it is difficult to use or implement an elastic body having these characteristics in a method for measuring pen pressure using a capacitive sensor.

등록특허 제1373203호Registered Patent No. 1373203 공개특허 제2013-0061958호Patent Publication No. 2013-0061958

따라서, 이 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지를 이용하여 전자펜의 팁에 가해지는 힘에 따라 변화하는 저항을 감지하여 색의 진하기와 굵기 등을 정밀하게 표현할 수 있는 필압 측정모듈을 제공하는데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention was developed to solve the problems of the prior art as described above, and by using a semiconductor-type full-bridge strain gauge, the resistance that changes according to the force applied to the tip of the electronic pen is sensed to increase the color depth. Its purpose is to provide a pen pressure measurement module that can accurately express the thickness and thickness of the pen.

또한, 이 발명은 상기와 같은 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지를 이용한 필압 측정모듈을 적용한 전자펜을 제공하는데 다른 목적이 있다. Another object of the present invention is to provide an electronic pen to which a pen pressure measurement module using the semiconductor-type full-bridge strain gauge as described above is applied.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 이 발명의 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지를 이용한 필압 측정모듈은, 전자펜의 팁에 의해 가해지는 필압에 따른 탄성거동 특성을 갖는 회로기판과, 상기 회로기판의 탄성거동 영역 중에서 상기 필압이 가해지는 표면과 대향하는 일측 표면에 접착되는 1개의 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지, 및 상기 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지 주위의 상기 회로기판에 고정되어 상기 회로기판을 전자펜의 내부에 고정 또는 지지 가능한 지지대를 포함하며, 상기 회로기판은 상기 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지에 접속되어 스트레인 게이지를 구동하는 기능과 스트레인 게이지의 센싱 신호를 증폭하는 기능을 갖는 집적회로를 구비하고, 상기 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지는 실리콘 기판 또는 SOI(Silicon on Insulator) 기판에 반도체 공정에 의해 고농도로 도핑(Doping)시켜 형성한 4개의 저항이 사각형 형태로 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge)를 구성하는 풀 브리지(Full bridge) 저항을 단일 칩 내에 갖는 것을 특징으로 한다. A pen pressure measuring module using a semiconductor full bridge strain gauge of the present invention for achieving the above object includes a circuit board having elastic behavior characteristics according to pen pressure applied by a tip of an electronic pen, and elastic behavior of the circuit board One semiconductor-type full-bridge strain gauge adhered to one surface opposite to the surface to which the pen pressure is applied in the region, and one semiconductor-type full-bridge strain gauge fixed to the circuit board around the semiconductor-type full-bridge strain gauge to attach the circuit board to the inside of the electronic pen and a fixed or supportable support, wherein the circuit board is connected to the semiconductor-type full-bridge strain gauge and has an integrated circuit having a function of driving the strain gauge and amplifying a sensing signal of the strain gauge, the semiconductor-type A full bridge strain gauge is a full bridge that forms a Wheatstone bridge in a square shape with four resistors formed by doping a silicon substrate or a silicon on insulator (SOI) substrate at a high concentration by a semiconductor process. bridge) resistance in a single chip.

또한, 이 발명에 따르면, 상기 회로기판은 일반적인 회로기판과 동일하게 상부면 및 하부면이 동박으로 코팅된 것으로서, 연성(Flexible) 또는 강성(Rigid) 소재로 구성할 수 있다.In addition, according to the present invention, the circuit board has an upper and a lower surface coated with copper foil in the same manner as a general circuit board, and may be made of a flexible or rigid material.

또한, 이 발명에 따르면, 상기 지지대는 상기 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지 주위를 전체적으로 감싸 폐쇄된 형태로 고정되거나, 일측 또는 상부가 개방된 형태로 감싸 고정되는 형태를 갖는 것이 바람직하다. In addition, according to the present invention, the support is preferably wrapped around the semiconductor type full bridge strain gage as a whole and fixed in a closed form, or has a form in which one side or an upper part is wrapped and fixed in an open form.

또한, 이 발명에 따르면, 상기 지지대는 상기 회로기판의 탄성거동 영역을 전체적으로 감싸되, 일측 또는 상부가 개방되거나 전체적으로 폐쇄된 형태로 감싸는 갖는 것이 바람직하다. In addition, according to the present invention, it is preferable that the support wraps around the elastic behavior region of the circuit board as a whole, and has one side or the upper part open or completely closed.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 이 발명의 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지를 이용한 필압 측정모듈은, 전자펜의 팁에 의해 가해지는 필압에 따른 탄성거동 특성을 가지면서 전자펜의 내부에 고정 또는 지지 가능한 지지대와, 상기 지지대의 탄성거동 영역 중에서 상기 필압이 가해지는 표면과 대향하는 일측 표면에 접착되는 1개의 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지, 및 상기 지지대에 고정된 상태에서 상기 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지에 접속되어 스트레인 게이지를 구동하는 기능과 스트레인 게이지의 센싱 신호를 증폭하는 기능을 갖는 집적회로를 구비한 회로기판을 포함하며, 상기 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지는 실리콘 기판 또는 SOI(Silicon on Insulator) 기판에 반도체 공정에 의해 고농도로 도핑(Doping)시켜 형성한 4개의 저항이 사각형 형태로 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge)를 구성하는 풀 브리지(Full bridge) 저항을 단일 칩 내에 갖는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the pen pressure measuring module using the semiconductor-type full bridge strain gauge of the present invention has elastic behavior characteristics according to the pen pressure applied by the tip of the electronic pen and can be fixed or supported inside the electronic pen. A support, one semiconductor-type full-bridge strain gauge adhered to one surface opposite to the surface to which the pen pressure is applied in the elastic behavior region of the support, and connected to the semiconductor-type full-bridge strain gauge in a state of being fixed to the support and a circuit board having an integrated circuit having a function of driving a strain gauge and amplifying a sensing signal of the strain gauge, wherein the semiconductor-type full-bridge strain gauge is a semiconductor on a silicon substrate or SOI (Silicon on Insulator) substrate. It is characterized in that four resistors formed by highly doping by a process have a full bridge resistor constituting a Wheatstone bridge in a square shape in a single chip.

또한, 이 발명에 따르면, 상기 지지대는 탄성거동 특성을 갖는 제1 파트와, 고정 또는 지지 특성을 갖는 제2 파트로 구성되며, 상기 제1, 제2 파트를 개별 소재로 구성해 일체화하거나, 동일 소재로 일체형으로 구성하는 것이 바람직하다. In addition, according to the present invention, the support is composed of a first part having an elastic behavior characteristic and a second part having a fixed or supporting characteristic, and the first and second parts are integrated with separate materials, or the same It is preferable that the material is integrally formed.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 이 발명의 전자펜은, 상기와 같이 구성된 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지를 이용한 필압 측정모듈을 적용하여 구성한 것을 특징으로 한다. In addition, the electronic pen of the present invention for achieving the above object is characterized in that it is configured by applying a pen pressure measuring module using a semiconductor-type full-bridge strain gauge configured as described above.

이 발명은 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지를 이용하여 전자펜의 팁에 가해지는 힘에 따라 변화하는 저항을 감지하여 색의 진하기와 굵기 등을 정밀하게 표현할 수가 있다.According to the present invention, by using a semiconductor-type full-bridge strain gauge, the resistance that changes according to the force applied to the tip of the electronic pen can be sensed to accurately express the depth and thickness of a color.

또한, 이 발명은 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지를 회로기판에 일체화한 모듈 형태로 구현함으로써 대량생산이 가능하다. 또한, 연성(Flexible) 또는 강성(Rigid)의 회로기판에 모두 적용이 가능하므로, 적용 전자펜의 종류 및/또는 전자펜의 내부 구조에 구애받지 않고 모두 적용이 가능하다.In addition, the present invention can be mass-produced by implementing the semiconductor-type full-bridge strain gauge in the form of a module integrated with a circuit board. In addition, since it can be applied to both flexible and rigid circuit boards, it can be applied regardless of the type of the applied electronic pen and/or the internal structure of the electronic pen.

또한, 이 발명은 초소형인 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지를 이용함에 따라, 소형화가 가능하고, 감도 및 히스테리 특성이 우수할 뿐만 아니라, 구동을 위한 회로가 간단하다는 장점이 있다. 즉, 이 발명은 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지를 적용함으로써, 고정밀 및 고신뢰성 확보가 가능하다. In addition, the present invention has advantages in that miniaturization is possible, sensitivity and hysteresis characteristics are excellent, and a circuit for driving is simple by using an ultra-small semiconductor-type full-bridge strain gauge. That is, in this invention, by applying a semiconductor type full-bridge strain gauge, high precision and high reliability can be secured.

도 1 및 도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지를 이용한 필압 측정모듈의 평면도 및 측면도이고,
도 3 및 도 4은 도 1에 도시된 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지의 일예를 도시한 개념도 및 실물 사진이고,
도 5는 도 1에 도시된 필압 측정모듈의 실물 사진이고,
도 6 내지 도 8은 도 5에 도시된 필압 측정모듈의 일부씩을 확대한 확대 실물 사진이고,
도 9 및 도 10은 도 5에 도시된 필압 측정모듈에 대한 테스트 과정 및 결과값을 나타낸 사진 및 그래프이고,
도 11은 도 5에 도시된 필압 측정모듈을 대량 생산하기 위한 패턴이 형성된 인쇄기판의 실물 사진이고,
도 12는 이 발명의 다른 실시예에 따른 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지를 이용한 필압 측정모듈의 측면도이고,
도 13은 도 2에 도시된 필압 측정모듈을 적용한 전자펜의 개념도이며,
도 14는 도 12에 도시된 필압 측정모듈을 적용한 전자펜의 개념도이다.
1 and 2 are a plan view and a side view of a pen pressure measuring module using a semiconductor-type full-bridge strain gauge according to an embodiment of the present invention;
3 and 4 are conceptual diagrams and real photos showing an example of the semiconductor-type full-bridge strain gauge shown in FIG. 1,
5 is a real photograph of the pen pressure measuring module shown in FIG. 1;
6 to 8 are enlarged real photos of each part of the pen pressure measuring module shown in FIG. 5,
9 and 10 are photographs and graphs showing the test process and result values for the pen pressure measuring module shown in FIG. 5;
11 is a real photograph of a printed board on which a pattern for mass production of the pen pressure measuring module shown in FIG. 5 is formed;
12 is a side view of a pen pressure measuring module using a semiconductor-type full-bridge strain gauge according to another embodiment of the present invention;
13 is a conceptual diagram of an electronic pen to which the pen pressure measuring module shown in FIG. 2 is applied;
14 is a conceptual diagram of an electronic pen to which the pen pressure measuring module shown in FIG. 12 is applied.

이하, 이 발명에 따른 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지를 이용한 필압 측정모듈 및 이를 적용한 전자펜의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 이 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이 실시예는 이 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.Hereinafter, a preferred embodiment of a pen pressure measuring module using a semiconductor-type full-bridge strain gauge according to the present invention and an electronic pen to which the same is applied will be described in detail with reference to the accompanying drawings. This invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete and to completely convey the scope of the invention to those of ordinary skill in the art. It is provided to inform you.

도 1 및 도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지를 이용한 필압 측정모듈의 평면도 및 측면도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 필압 측정모듈(100)은 전자펜의 팁에 의해 가해지는 필압에 따른 탄성거동 특성을 갖는 회로기판(110)과, 회로기판(110)의 탄성거동 영역 중에서 필압이 가해지는 표면과 대향하는 일측 표면에 접착되는 1개의 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지(120)(이하, "스트레인 게이지"라고도 함), 및 스트레인 게이지(120) 주위의 회로기판(110)에 고정되어 회로기판(110)을 전자펜의 내부 프레임 등에 고정 또는 지지 가능한 지지대(130)를 포함하여 구성된다.1 and 2 are a plan view and a side view of a pen pressure measuring module using a semiconductor-type full-bridge strain gauge according to an embodiment of the present invention. 1 and 2, the pen pressure measuring module 100 of this embodiment includes a circuit board 110 having elastic behavior characteristics according to the pen pressure applied by the tip of the electronic pen, and the circuit board 110. One semiconductor-type full-bridge strain gauge 120 (hereinafter also referred to as "strain gauge") adhered to one surface opposite to the surface to which the pen pressure is applied in the elastic behavior region, and a circuit board around the strain gauge 120 ( It is fixed to 110 and is configured to include a support 130 capable of fixing or supporting the circuit board 110 to the inner frame of the electronic pen.

상기 회로기판(110)은 가해지는 필압에 따른 탄성거동(변형된 물체가 원래의 상태로 되돌아오는 현상) 특성을 갖는 것으로서, 일반적인 회로기판과 동일하게 상부면 및 하부면이 동박으로 코팅된 것으로서, 연성(Flexible) 또는 강성(Rigid) 소재로 구성할 수 있다. 이 실시예의 회로기판(110)은 연성 회로기판(Flexible PCB)으로서, 보다 원활한 휨 및/또는 배치성을 고려해 중앙 부분에 구멍을 갖도록 구성한 것이다.The circuit board 110 has an elastic behavior (a phenomenon in which a deformed object returns to its original state) according to the applied pen pressure, and the upper and lower surfaces are coated with copper foil in the same way as a general circuit board, It can be composed of flexible or rigid materials. The circuit board 110 of this embodiment is a flexible printed circuit board (PCB), and is configured to have a hole in the center in consideration of smoother bending and/or arrangement.

또한, 회로기판(110)은 스트레인 게이지(120)에 접속되어 적어도 스트레인 게이지(120)를 구동하는 기능과 스트레인 게이지(120)의 센싱 신호를 증폭하는 기능을 갖는 판독 집적회로(112)(ROIC : Readout integrated circuits) 등을 갖는다. 또한, 회로기판(110)은 스트레인 게이지(120)를 통해 감지한 신호를 판독 집적회로(112)를 거쳐 외부로 전달하기 위한 신호라인을 갖는다.In addition, the circuit board 110 is connected to the strain gauge 120 and at least a read integrated circuit 112 having a function of driving the strain gauge 120 and a function of amplifying a sensing signal of the strain gauge 120 (ROIC: readout integrated circuits). In addition, the circuit board 110 has a signal line for transmitting a signal sensed through the strain gauge 120 to the outside through the readout integrated circuit 112 .

상기 스트레인 게이지(120)는 회로기판(110)의 탄성거동 영역 중에서 필압이 가해지는 표면과 대향하는 일측 표면에 접착되되, 회로기판(110)에 가해지는 필압에 연동하여 함께 변형되도록 회로기판(110)에 하드하게(견고하게, 딱딱하게) 접착된다. 즉, 스트레인 게이지(120)는 회로기판(110)의 동박 표면에 접착되어 회로기판(110)이 변형되는 경우 함께 변형된다. 한편, 스트레인 게이지(120)는 접착부재를 사용하여 회로기판(110)의 표면에 접착된다. 이 실시예에서 접착부재로는 글래스 프릿(Glass frit)과 같은 경도가 매우 높은 재료를 사용할 수 있다. 글래스 프릿과 같은 고강도의 접착부재를 이용함에 따라, 스트레인 게이지(120)와 회로기판(110) 간의 접착강도가 우수하고, 스트레인 게이지(120)와 글래스 프릿 간의 낮은 열팽창 계수의 차이로 인해 스트레인 게이지(120)가 회로기판(110)으로부터 박리되는 현상을 예방할 수가 있다. 또한, 글래스 프릿과 같은 고강도 접합재를 통한 하드한 접착방식으로 인해 고온, 고습 환경에서도 신뢰성이 우수하다.The strain gauge 120 is adhered to one surface opposite to the surface to which the pen pressure is applied in the elastic behavior region of the circuit board 110 , and is deformed together in conjunction with the pen pressure applied to the circuit board 110 . ) is firmly (solidly, rigidly) adhered to. That is, the strain gauge 120 is bonded to the surface of the copper foil of the circuit board 110 and is deformed together when the circuit board 110 is deformed. Meanwhile, the strain gauge 120 is adhered to the surface of the circuit board 110 using an adhesive member. In this embodiment, a material having a very high hardness, such as glass frit, may be used as the adhesive member. As a high-strength adhesive member such as glass frit is used, the adhesive strength between the strain gauge 120 and the circuit board 110 is excellent, and due to the difference in the low coefficient of thermal expansion between the strain gauge 120 and the glass frit, the strain gauge ( It is possible to prevent a phenomenon in which the 120 is peeled from the circuit board 110 . In addition, due to a hard bonding method through a high-strength bonding material such as glass frit, it has excellent reliability even in high-temperature and high-humidity environments.

이 실시예의 스트레인 게이지(120)는 4개의 저항이 사각형 형태로 휘트스톤 브리지를 구성하는 풀 브리지(Full bridge) 저항을 갖는다. 즉, 이 실시예의 스트레인 게이지(120)는 반도체형으로서, 실리콘 기판 또는 SOI(Silicon on Insulator) 기판에 반도체 공정에 의해 고농도로 도핑(Doping)시켜 형성한 4개의 저항이 사각형 형태로 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge)를 구성하는 풀 브리지(Full bridge) 저항을 단일 칩 내에 갖는다. The strain gauge 120 of this embodiment has a full bridge resistor in which four resistors form a Wheatstone bridge in a square shape. That is, the strain gauge 120 of this embodiment is a semiconductor type, and has four resistors formed by doping a silicon substrate or a silicon on insulator (SOI) substrate at a high concentration by a semiconductor process to form a Wheatstone bridge ( It has a full bridge resistor constituting a Wheatstone bridge in a single chip.

한편, 스트레인 게이지(120)는 필름 저항형 스트레인 게이지와 반도체형 스트레인 게이지로 분류될 수 있다. 이 발명에 적용되는 반도체형 스트레인 게이지는 필름 저항형 스트레인 게이지보다 게이지 팩터(gauge factor)가 크므로 감도가 50배가량 크며, 저항값이 크므로 소모 전류가 작고 회로 제작이 유리하다. 또한, 반도체형 스트레인 게이지는 온도 특성이 우수하며, 일반 금속형 스트레인 게이지로 사용되고 있는 Ni, Cu 합금의 경우 게이지 팩터가 2.0 ~ 2.1 정도지만 반도체형 스트레인 게이지의 게이지 팩터는 이에 비해 10배가량 크다.Meanwhile, the strain gauge 120 may be classified into a film resistance strain gauge and a semiconductor strain gauge. The semiconductor-type strain gauge applied to this invention has a greater gauge factor than the film resistance-type strain gauge, so the sensitivity is 50 times greater, and the resistance value is large, so the current consumption is small and the circuit production is advantageous. In addition, semiconductor-type strain gauges have excellent temperature characteristics, and in the case of Ni and Cu alloys used as general metal-type strain gauges, the gauge factor is about 2.0 to 2.1, but the gauge factor of the semiconductor-type strain gauge is about 10 times larger than that.

따라서, 반도체형 스트레인 게이지를 전자펜에 적용할 경우, 고정밀 및 고신뢰성 확보가 가능하다. 또한, 접착부재로 응력전달이 우수한 접합재를 선정하고, 고집적화, 낮은 히스테리시스, 공정 단순화를 통한 수율 향상, 소형화, 원가절감 및 대량생산 등이 가능하다.Therefore, when the semiconductor strain gauge is applied to the electronic pen, it is possible to secure high precision and high reliability. In addition, it is possible to select a bonding material with excellent stress transfer as an adhesive member, and to improve yield through high integration, low hysteresis, and process simplification, miniaturization, cost reduction, and mass production.

도 3 및 도 4은 도 1에 도시된 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지의 일예를 도시한 개념도 및 실물 사진이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 스트레인 게이지(120)는 실리콘 기판 또는 SOI(Silicon on Insulator) 기판에 반도체 공정에 의해 고농도로 도핑(Doping)시켜 형성하는 압저항체(R1, R2, R3, R4)를 포함한다. 여기서, 압저항체(R1, R2, R3, R4)는 힘을 받아 변형이 생기면, 저항값이 증가하거나 감소한다.3 and 4 are conceptual views and real photographs illustrating an example of the semiconductor type full-bridge strain gauge shown in FIG. 1 . 3 and 4, the strain gauge 120 is a piezoresistive body (R1, R2, R3) formed by highly doping a silicon substrate or a silicon on insulator (SOI) substrate by a semiconductor process. R4). Here, when the piezoresistors R1, R2, R3, and R4 are deformed by force, the resistance value increases or decreases.

예를 들어, 인장응력이 작용하면 저항이 증가하고, 압축응력이 작용하면 저항이 감소한다. 그리고, 스트레인 게이지(120)는 메탈을 포함하여 전도성 와이어(111)와의 접속을 위한 패드 등이 될 수 있도록 한다. 도 3 및 도 4에 도시된 스트레인 게이지(120)는 예시일 뿐이며, 다양한 구조의 스트레인 게이지가 이 발명에 적용될 수 있음은 당연하다.For example, when tensile stress is applied, resistance increases, and when compressive stress is applied, resistance decreases. In addition, the strain gauge 120 may be a pad for connection with the conductive wire 111 including metal. The strain gauge 120 shown in FIGS. 3 and 4 is only an example, and it is natural that strain gauges of various structures can be applied to the present invention.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 이 발명은 하나의 작은 영역에 브리지 저항을 모두 갖는 풀 브리지(Full bridge) 저항의 스트레인 게이지(120)를 이용함에 따라, 구성이 단순화지고 제품에 쉽게 적용할 수 있는 장점이 있다.As shown in Figs. 3 and 4, this invention uses a strain gauge 120 of full bridge resistance having all bridge resistances in one small area, so the configuration is simplified and easily applied to products. There are advantages to doing.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 지지대(130)는 스트레인 게이지(120) 주위의 회로기판(110)에 고정되어 회로기판(110)을 전자펜의 내부 프레임 등에 고정 또는 지지하는 역할을 하는 것으로서, 일단은 회로기판(110)의 표면에 견고하게 고정되고 타측은 내부 프레임 등에 고정 또는 지지된다. 이러한 지지대(130)는 스트레인 게이지(120)와 대향하는 회로기판(110)의 탄성거동 영역의 표면에 가해지는 필압에 따라 회로기판(110)이 변형되고, 그 변형정도를 스트레인 게이지(120)에서 정밀하게 감지할 수 있도록 회로기판(110)을 내부 프레임 등에 고정하거나 지지하는 역할을 한다. 따라서, 회로기판(110) 중에서 탄성거동 영역이 항상 정위치에 위치한 상태에서 외력에 의해 변형되었다가 원래 상태로 복귀될 수 있다면, 전자펜의 내부 프레임 등에 끼워져 고정되는 등 다양한 구조로 고정 또는 지지될 수 있다.1 and 2, the support 130 is fixed to the circuit board 110 around the strain gauge 120 to fix or support the circuit board 110 to the inner frame of the electronic pen, etc. As such, one end is firmly fixed to the surface of the circuit board 110 and the other end is fixed or supported on an inner frame or the like. The support 130 deforms the circuit board 110 according to the pen pressure applied to the surface of the elastic behavior region of the circuit board 110 opposite to the strain gauge 120, and the degree of deformation is measured from the strain gauge 120. It serves to fix or support the circuit board 110 to an inner frame or the like so that it can be precisely detected. Therefore, if the elastic behavior region of the circuit board 110 can be returned to its original state after being deformed by an external force in a state where it is always positioned at a fixed position, it can be fixed or supported in various structures such as being inserted into the inner frame of the electronic pen, etc. can

상기와 같이 지지대(130)는 회로기판(110) 중에서 탄성거동 영역이 항상 정위치에 위치하도록 고정하거나 지지함으로써, 회로기판(110)의 탄성거동 영역에 가해지는 필압에 따른 변형량을 스트레인 게이지(120)에서 정확하게 감지하도록 한다. 따라서, 지지대(130)는 그 일단부가 회로기판(110)의 탄성거동 영역에 고정되되, 스트레인 게이지(120) 주위를 감싸는 형태로 고정된다. 이때, 스트레인 게이지(120) 주위를 전체적으로 감싸 폐쇄된 형태로 고정하거나, 일측 및/또는 상부가 개방된 형태로 감싸 고정하는 형태를 가질 수도 있다. As described above, the support 130 determines the amount of deformation according to the pen pressure applied to the elastic behavior region of the circuit board 110 by fixing or supporting the elastic behavior region of the circuit board 110 so that it is always positioned in the correct position. ) to be accurately detected. Accordingly, one end of the support 130 is fixed to the elastic behavior region of the circuit board 110 , and is fixed in the form of wrapping around the strain gauge 120 . In this case, the strain gauge 120 may have a shape wrapped around the entire circumference and fixed in a closed shape, or wrapped around one side and/or an upper part in an open shape.

한편, 이 실시예에서는 지지대(130)가 일측이 개방된 ㄷ자 형태로 스트레인 게이지(120)의 둘레만을 감싸도록 구성함에 따라, 회로기판(110)의 탄성거동 영역의 일부분만을 감싸도록 구성한 것이다. 그런데, 필요에 따라 필압이 가해지는 회로기판(110)의 탄성거동 영역을 전체적으로 감싸되, 일측 및/또는 상부가 개방되거나 전체적으로 폐쇄된 형태로 감싸는 형태를 가질 수도 있다. 이를 통해, 지지대(130)가 회로기판(110)의 탄성거동 영역 전체를 고정하거나 지지할 수도 있다. 이러한 지지대(130)는 회로기판(110)을 전자펜의 내부 프레임 등에 고정하거나 지지하면 되므로, 플라스틱, 금속 등 다양한 소재로 구성할 수 있다.On the other hand, in this embodiment, as the support 130 is configured to cover only the circumference of the strain gauge 120 in an open U-shape, it is configured to cover only a portion of the elastic behavior region of the circuit board 110 . However, if necessary, the elastic behavior region of the circuit board 110 to which the pen pressure is applied may be entirely covered, but one side and/or the upper part may be wrapped in an open or entirely closed form. Through this, the support 130 may fix or support the entire elastic behavior region of the circuit board 110 . The support 130 may be formed of various materials, such as plastic and metal, since the circuit board 110 may be fixed or supported to the inner frame of the electronic pen.

도 5는 도 1에 도시된 필압 측정모듈의 실물 사진이고, 도 6 내지 도 8은 도 5에 도시된 필압 측정모듈의 일부씩을 확대한 확대 실물 사진이고, 도 9 및 도 10은 도 5에 도시된 필압 측정모듈에 대한 테스트 과정 및 결과값을 나타낸 사진 및 그래프이다. 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 연성 회로기판(ROIC 구비)을 베이스로 하여 그 표면에 스트레인 게이지 및 지지대를 접착 및 고정하여, 이 발명에 따른 필압 측정모듈을 완성하였다. 이러한 필압 측정모듈을 도 9에 도시된 장비를 이용해 회로기판의 탄성거동 영역에 하중(필압에 해당함)을 부가하여 실험한 결과, 인가하중과 출력데이터 간에 선형성이 있음을 확인하였다. 즉, 회로기판의 탄성거동 영역에 필압이 가해질 경우, 가해지는 필압의 크기에 따라 스트레인 게이지를 통해 감지한 저항값이 선형적으로 변형됨에 따라, 이러한 신호값을 이용해 전자펜의 팁에 가해지는 힘(필압)에 따른 색의 진하기와 굵기 등을 정밀하게 표현할 수가 있다.5 is a real photo of the pen pressure measuring module shown in FIG. 1 , FIGS. 6 to 8 are enlarged real photos of a portion of the pen pressure measuring module shown in FIG. 5 , and FIGS. 9 and 10 are shown in FIG. 5 . These are photos and graphs showing the test process and result values for the pen pressure measurement module. 5 to 8, by attaching and fixing a strain gauge and a support to the surface of the flexible circuit board (with ROIC) as a base, the pen pressure measuring module according to the present invention was completed. As a result of testing this pen pressure measuring module by adding a load (corresponding to pen pressure) to the elastic behavior region of the circuit board using the equipment shown in FIG. 9, it was confirmed that there is linearity between the applied load and the output data. That is, when pen pressure is applied to the elastic behavior region of the circuit board, the resistance value sensed through the strain gauge is linearly deformed according to the magnitude of the applied pen pressure, so the force applied to the tip of the electronic pen using this signal value It is possible to accurately express the depth and thickness of the color according to the (pencil pressure).

도 11은 도 5에 도시된 필압 측정모듈을 대량 생산하기 위한 패턴이 형성된 인쇄기판의 실물 사진이다. 이 발명은 도 11과 같이 필압 측정모듈을 대량 생산하기 위한 패턴이 형성된 인쇄기판의 표면에 반도체 제조공정을 이용해 다수개의 ROIC, 스트레인 게이지를 접착 및 와이어 본딩하고, 지지대를 각각 고정하여 다수개의 필압 측정모듈을 제작한 후, 각 필압 측정모듈을 각각 절단하는 편리한 방법으로 필압 측정모듈의 대량 생산이 가능하다. 여기서, 회로기판으로 연성(Flexible) 또는 강성(Rigid)의 회로기판을 모두 적용할 수 있으므로, 적용 전자펜의 종류 및/또는 전자펜의 내부 구조에 구애받지 않고 모두 적용이 가능하다.11 is a real photograph of a printed board on which a pattern for mass production of the pen pressure measuring module shown in FIG. 5 is formed. In this invention, as shown in FIG. 11, a plurality of ROICs and strain gauges are attached and wire-bonded to the surface of a printed board on which a pattern is formed for mass production of a pen pressure measuring module using a semiconductor manufacturing process, and a plurality of pen pressures are measured by fixing each support. After the module is manufactured, it is possible to mass-produce the pen pressure measuring module in a convenient way by cutting each pen pressure measuring module individually. Here, since both flexible and rigid circuit boards can be applied as the circuit board, they are all applicable regardless of the type of the applied electronic pen and/or the internal structure of the electronic pen.

도 12는 이 발명의 다른 실시예에 따른 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지를 이용한 필압 측정모듈의 측면도이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 필압 측정모듈(200)은 전자펜의 팁에 의해 가해지는 필압에 따른 탄성거동 특성을 가지면서 전자펜의 내부 프레임 등에 고정 또는 지지 가능한 지지대(230)와, 지지대(230)의 탄성거동 영역 중에서 필압이 가해지는 표면과 대향하는 일측 표면에 접착되는 1개의 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지(220)(이하, "스트레인 게이지"라고도 함), 및 지지대(230)에 접착 고정된 상태에서 스트레인 게이지(220)에 접속되어 적어도 스트레인 게이지(220)를 구동하는 기능과 스트레인 게이지(220)의 센싱 신호를 증폭하는 기능을 갖는 판독 집적회로(212) 등을 갖는 회로기판(210)을 포함하여 구성된다. 도 12의 미설명 도면부호 211는 전도성 와이어를 나타낸다.12 is a side view of a pen pressure measuring module using a semiconductor-type full-bridge strain gauge according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12 , the pen pressure measuring module 200 of this embodiment has an elastic behavior characteristic according to the pen pressure applied by the tip of the electronic pen and a support 230 that can be fixed or supported to the inner frame of the electronic pen, etc. , one semiconductor-type full-bridge strain gauge 220 (hereinafter also referred to as “strain gauge”) adhered to one surface opposite to the surface to which the pen pressure is applied among the elastic behavior region of the support 230 (hereinafter, also referred to as “strain gauge”), and the support 230 A circuit board having a readout integrated circuit 212, etc. connected to the strain gauge 220 in a state of being adhesively fixed to the readout integrated circuit having a function of driving at least the strain gauge 220 and amplifying the sensed signal of the strain gauge 220 210 is included. Reference numeral 211, not described in FIG. 12, denotes a conductive wire.

이 실시예의 필압 측정모듈(200)은 지지대(230)에 필압을 부가하도록 구성함에 따라, 가해지는 필압에 따른 탄성거동 특성을 갖도록 지지대(230)를 구성하고, 이러한 지지대(230)의 탄성거동 영역 중에서 필압이 가해지는 표면과 대향하는 일측 표면에 스트레인 게이지(220)를 접착하여 구성한 것을 제외하고는 도 1에 도시된 필압 측정모듈(100)과 동일 개념으로 구성된다. 따라서, 이 실시예의 필압 측정모듈(200)에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 한편, 이 실시예의 지지대(230)를 구성함에 있어서는, 필압이 부가되는 제1 파트(탄성거동 특성을 가짐)와 지지하는 제2 파트(지지 특성을 가짐)를 개별 소재 등으로 구성해 일체화하거나, 동일 소재로 일체형으로 구성하되 탄성거동 및 지지 특성을 동시에 갖도록 구성할 수도 있다.As the pen pressure measuring module 200 of this embodiment is configured to apply pen pressure to the support 230 , the support 230 is configured to have elastic behavior characteristics according to the applied pen pressure, and the elastic behavior region of the support 230 . It has the same concept as the pen pressure measurement module 100 shown in FIG. 1 except that the strain gauge 220 is adhered to one surface opposite to the surface to which the pen pressure is applied. Therefore, a detailed description of the pen pressure measuring module 200 of this embodiment will be omitted. On the other hand, in configuring the support 230 of this embodiment, the first part to which the pen pressure is applied (having elastic behavior characteristics) and the supporting second part (having supporting characteristics) are integrated with individual materials or the like, It may be configured as an integral piece of the same material, but may be configured to have elastic behavior and support characteristics at the same time.

도 13은 도 2에 도시된 필압 측정모듈을 적용한 전자펜의 개념도이고, 도 14는 도 12에 도시된 필압 측정모듈을 적용한 전자펜의 개념도이다. 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 전자펜은 상술한 바와 같은 필압 측정모듈(100, 200)을 적용하여 구성한 것으로서, 일반적인 전자펜과 동일 개념으로 구성하면 된다.13 is a conceptual diagram of an electronic pen to which the pen pressure measuring module shown in FIG. 2 is applied, and FIG. 14 is a conceptual diagram of an electronic pen to which the pen pressure measuring module shown in FIG. 12 is applied. 13 and 14 , the electronic pen of this embodiment is configured by applying the pen pressure measuring modules 100 and 200 as described above, and may be configured in the same concept as a general electronic pen.

이 실시예의 전자펜은 필압 측정모듈(100, 200)의 지지대(130, 230)를 전자펜의 내부 프레임에 고정하거나 지지함에 있어서, 배터리에 의해 지지되도록 구성한 것이다. 따라서, 사용자가 필기 등을 함에 따라 전자펜의 팁에 힘(필압)이 가해지면, 그 필압이 심재의 상단과 접촉하는 인쇄기판(110)(도 13) 또는 지지대(230)(도 14)에 가해지게 되고, 가해지는 필압에 따른 변형량을 스트레인 게이지(120, 220)에서 감지함으로써, 색의 진하기와 굵기 등을 정밀하게 표현할 수 있다.The electronic pen of this embodiment is configured to be supported by a battery when fixing or supporting the supports 130 and 230 of the pen pressure measuring modules 100 and 200 to the inner frame of the electronic pen. Therefore, when a force (pencil pressure) is applied to the tip of the electronic pen as the user writes, the pen pressure is applied to the printed board 110 (Fig. 13) or the support 230 (Fig. 14) in contact with the upper end of the core material. It is applied and the strain gauges 120 and 220 sense the amount of deformation according to the applied pen pressure, so that the depth and thickness of the color can be precisely expressed.

이상에서 이 발명의 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지를 이용한 필압 측정모듈 및 이를 적용한 전자펜에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 이 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이다. 따라서, 이 발명이 상기에 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 이 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하므로, 그러한 변형예 또는 수정예들 또한 이 발명의 청구범위에 속한다 할 것이다.In the above, the description of the pen pressure measuring module using the semiconductor-type full-bridge strain gauge of the present invention and the electronic pen to which the same is applied has been described along with the accompanying drawings, but this is an exemplary description of the best embodiment of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Examples or modifications will also fall within the scope of the claims of this invention.

100, 200 : 필압 측정모듈 110, 210 : 회로기판
111, 211 : 전도성 와이어 112, 212 : 판독 집적회로
120, 220 : 스트레인 게이지 130, 230 : 지지대
R1~R4 : 압저항체
100, 200: pen pressure measuring module 110, 210: circuit board
111, 211: conductive wire 112, 212: readout integrated circuit
120, 220: strain gauge 130, 230: support
R1~R4 : Piezoresistive

Claims (7)

전자펜의 팁에 의해 가해지는 필압에 따른 탄성거동 특성을 갖는 회로기판과, 상기 회로기판의 탄성거동 영역 중에서 상기 필압이 가해지는 표면과 대향하는 일측 표면에 접착되며 4개의 저항이 사각형 형태로 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge)를 구성하는 풀 브리지(Full bridge) 저항을 단일 칩 내에 갖는 1개의 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지, 및 상기 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지 주위의 상기 회로기판에 고정되어 상기 회로기판을 전자펜의 내부에 고정 또는 지지 가능한 지지대를 포함하며,
상기 회로기판은 상기 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지에 접속되어 스트레인 게이지를 구동하는 기능과 스트레인 게이지의 센싱 신호를 증폭하는 기능을 갖는 집적회로를 구비하고,
상기 회로기판은 일반적인 회로기판과 동일하게 상부면 및 하부면이 동박으로 코팅된 것으로서, 연성(Flexible) 또는 강성(Rigid) 소재로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지를 이용한 필압 측정모듈.
A circuit board having elastic behavior characteristics according to the pen pressure applied by the tip of the electronic pen, and one surface opposite to the surface to which the pen pressure is applied in the elastic behavior region of the circuit board, and four resistors are whitted in a rectangular shape One semiconductor type full bridge strain gauge having a full bridge resistance constituting a Wheatstone bridge in a single chip, and fixed to the circuit board around the semiconductor type full bridge strain gauge to fix the circuit board It includes a support that can be fixed or supported inside the electronic pen,
The circuit board is connected to the semiconductor-type full-bridge strain gage and includes an integrated circuit having a function of driving the strain gage and amplifying a sensing signal of the strain gage,
The circuit board is a pen pressure measuring module using a semiconductor-type full-bridge strain gauge, characterized in that the upper and lower surfaces are coated with copper foil in the same way as a general circuit board, and it is composed of a flexible or rigid material. .
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 지지대는 상기 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지 주위를 전체적으로 감싸 폐쇄된 형태로 고정되거나, 일측 또는 상부가 개방된 형태로 감싸 고정되는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지를 이용한 필압 측정모듈.
The method according to claim 1,
The support is a pen pressure measuring module using a semiconductor full-bridge strain gauge, characterized in that it has a shape that is fixed by wrapping the entire circumference of the semiconductor-type full-bridge strain gauge in a closed form, or having one side or an upper part wrapped around an open form. .
청구항 1에 있어서,
상기 지지대는 상기 회로기판의 탄성거동 영역을 전체적으로 감싸되, 일측 또는 상부가 개방되거나 전체적으로 폐쇄된 형태로 감싸는 갖는 것을 특징으로 하는 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지를 이용한 필압 측정모듈.
The method according to claim 1,
The support is a pen pressure measuring module using a semiconductor full-bridge strain gauge, characterized in that the entirety of the elastic behavior region of the circuit board is wrapped around, one side or the top is open or completely closed.
전자펜의 팁에 의해 가해지는 필압에 따른 탄성거동 특성을 가지면서 전자펜의 내부에 고정 또는 지지 가능한 지지대와, 상기 지지대의 탄성거동 영역 중에서 상기 필압이 가해지는 표면과 대향하는 일측 표면에 접착되며 4개의 저항이 사각형 형태로 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge)를 구성하는 풀 브리지(Full bridge) 저항을 단일 칩 내에 갖는 1개의 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지, 및 상기 지지대에 고정된 상태에서 상기 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지에 접속되어 스트레인 게이지를 구동하는 기능과 스트레인 게이지의 센싱 신호를 증폭하는 기능을 갖는 집적회로를 구비한 회로기판을 포함하며,
상기 지지대는 탄성거동 특성을 갖는 제1 파트와, 고정 또는 지지 특성을 갖는 제2 파트로 구성되며, 상기 제1, 제2 파트를 개별 소재로 구성해 일체화하거나, 동일 소재로 일체형으로 구성한 것을 특징으로 하는 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지를 이용한 필압 측정모듈.
A support that can be fixed or supported inside the electronic pen while having elastic behavior characteristics according to the pen pressure applied by the tip of the electronic pen, and one surface opposite to the surface to which the pen pressure is applied among the elastic behavior region of the support, One semiconductor-type full-bridge strain gauge having four resistors in a single chip with full-bridge resistors constituting a Wheatstone bridge in a rectangular shape, and the semiconductor-type full-bridge strain gauge in a state fixed to the support It is connected to the bridge strain gauge and includes a circuit board having an integrated circuit having a function of driving the strain gauge and amplifying a sensing signal of the strain gauge,
The support is composed of a first part having elastic behavior characteristics and a second part having fixed or supporting characteristics, and the first and second parts are integrated with individual materials or integrally formed with the same material. A pen pressure measuring module using a semiconductor-type full-bridge strain gauge.
삭제delete 청구항 1, 청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지를 이용한 필압 측정모듈을 적용하여 구성한 것을 특징으로 하는 전자펜.An electronic pen configured by applying the pen pressure measurement module using the semiconductor-type full-bridge strain gauge according to any one of claims 1 to 5.
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