KR102468947B1 - 간소화된 펜코어 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 간소화된 펜코어 모듈과 그 제조방법을 공개하였다. 특징은 다음과 같다. PCB판넬을 몸체로 사용한다. 그리고 이 PCB판넬은 FPC판넬을 덮어 PIN으로 활용한다. 중공 스크류쓰레드시트는 PCB판넬의 스트립 부분에 삽입 설치되고 전기 연결되어 스트립 부분의 근부 계단에 고정된다. 중공 금속통, 중공 원뿔형 부품은 앞뒤 순서대로 PCB판넬 스트립 부분의 해당 위치에 삽입 설치된다. 그리고 중공 내부에서 PCB판넬의 용접판과 전기 연결되어 해당 위치에 고정된다. 이중 스크류쓰레드시트, 금속통, 원뿔형 부품 사이에 내고온의 절연링이 삽입 설치된다.

Description

간소화된 펜코어 모듈 및 그 제조 방법{A simplified pen core module and the preparation method thereof}

본 발명은 전자정전식 펜의 기술 영역에 관한 것이다. 구체적으로 간소화된 펜코어 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

정전식 터치제어는 터치패널의 주된 입력 기술이다. 모바일 통신 장치, 태블릿PC 또는 터치스크린을 사용하는 모든 장치에 널리 활용된다. 정전식 펜은 사용자가 손가락과 정전식 펜 중 선택하여 입력 조작을 할 수 있도록 한다. 그러나 현재 시중에서 기존의 전용 정전식 펜의 펜코어 구조는 너무 복잡하여 생산 효율이 낮고 제조 비용은 비싸다. 그리고 기존 기술의 펜코어 구조는 여러 부품을 연결하고 결합해야 한다. 산업 생산에서 각종 불량품 발생이 쉽게 발생하고 많은 인력과 재료의 낭비를 초래하여 양산화가 어렵다.

기존 기술에서 간소화된 능동적 정전식 펜 모듈(CN210402293U)의 경우, 펜코어 모듈은 원뿔형 펜촉, 스크류쓰레드부품, 플라스틱커버통, 펜촉커버 등 구조가 펜코어 모듈을 감싼다. 그리고 펜코어 모듈은 접수헤드, 펜코어통, 펜코어시트, 도선, 스프링으로 구성되어 회로판과 연결된다. 이상 부품 조합을 통해 펜코어 구조를 형성하여 장착의 난이도가 매우 크며 제품의 양호율이 크게 떨어진다.

그리고 기존 기술 KR1020160022369A은 전자펜을 공개하였다. 여기서 회로 운반통 208을 통해 객체 210에 설치되며 라이팅(writing)패드203은 압전 발전 유닛204와 연결된다. 압전 엔진205, 디지털 제어 장치 217 등이 서로 연결된다. 펜의 특성 구조가 복잡하다.

본 발명은 일종의 정전식 펜을 제시하였다. 기존 기술의 펜코어 기능을 실현하면서 이에 기초하여 고리형 모듈이 PCB판넬과 삽입 용접되어 일체형으로 정전식 펜코어을 형성하여 펜코어 구조를 크게 간략화하였다. 사용자가 터치패널에서 섬세하고 다양한 라이팅(writing)이나 회화 등 입력 작업을 할 수 있도록 할 뿐만아니라 정전식 펜의 고장율을 낮추며 산업 생산 장비의 원가도 낮추었다.

본 발명의 목적은 기존 기술의 결함과 단점에 대해 간소화된 펜코어 모듈을 제공하는데 있다. 이는 PCB판넬을 펜코어의 몸체로 활용하여 많은 복잡한 구조부품을 직접 대체하고 인어보어용접(inner bore welding) 공정을 활용하여 공정 절차와 가공 시간을 크게 줄였다. 그리고 불량율을 대폭 낮추었으며 외관은 매끄럽고 완벽하다.

상기 목적을 실현하기 위해 본 발명은 아래와 같은 기술 방안을 제공한다.

일종의 간소화된 펜코어 모듈이다. 이는 PCB판넬과 PCB판넬에 삽입 설치된 고리형 모듈로 펜코어 몸체를 구성한다. 그 특징은 다음과 같다. PCB판넬은 3층의 회로이다. 3층 회로는 각각 1급 발사 회로, 2급 발사 회로, 3급 발사 회로와 접지 회로이다. PCB판넬 후단은 PIN과 연결되며 PIN은 PCB판넬의 3개 회로와 연결된다.

PCB판넬은 FPC판넬을 커버하여 PIN으로 활용하며 3개의 회로는 모두 FPC판넬과 전기 연결되고 각자 대응하는 PIN과 전도된다.

고리형 모듈은 중공 원뿔형 부품, 중공 금속통과 중공 스크류쓰레드시트이다. 중공 원뿔형 부품, 중공 금속통과 중공 스크류쓰레드시트는 순서대로 PCB판넬에 삽입 설치된다. 그리고 각각의 사이에 PCB판넬에 삽입된 내고온 절연링이 설치된다. 내고온 절연링은 중공 원뿔형 부품, 중공 금속통과 중공 스크류쓰레드시트를 통해 서로 격리되며 상호간의 전기적 영향을 억제하고 정전식 펜의 라이팅(writing) 정확도를 높인다. 그리고 각 부품간의 절연과 간격 거리를 확정하는데 사용되며 각 부품간의 갭을 메꾸고 외관을 더욱 좋게하는 역할을 한다.

PCB판넬에 삽입연결부를 설치한다. 삽입연결부는 고리형 부품과 절연링을 삽입 연결하는데 사용된다. 삽입연결부 후단은 계단부와 연결된다. 계단부는 중공 스크류쓰레드시트와 저지를 형성한다. 계단부 뒤에 연장부를 설치하며 연장부는 FPC판넬로 구성된다.

PCB판넬에 여러 개의 용접판을 설치한다. 용접판은 각각 원뿔형 부품, 금속통과 스크류쓰레드의 중공 내부와 용접을 통해 고정되며 전기 연결을 형성한다. 여기서 금속통은 2급 발사 회로와 전기 연결되며, 스크류쓰레드시트, 원뿔형 부품은 접지 회로와 전기 연결된다.

PCB판넬 삽입연결부에서 계단부와 멀리 떨어진 단면에 1급 발사 단면이 설치된다. 1급 발사 단면은 1급 발사 회로와 전기 연결된다. 중공 스크류쓰레드시트는 PCB판넬의 스트립 부분에 설치되며 스트립 부분의 근부 계단에 전기 연결로 고정된다. 이 스크류쓰레드시트는 접지 회로와 전기 연결된다.

펜코어 모듈의 장착 방법이다. 이는 PCB판넬과 PCB판넬에 삽입 설치된 고리형 모듈로 펜코어 몸체를 구성한다. PCB판넬은 3층의 회로이다. 3층 회로는 각각 1급 발사 회로, 2급 발사 회로, 3급 발사 회로와 접지 회로이다. PCB판넬은 FPC판넬을 커버하여 PIN으로 활용하며 3개의 회로는 모두 FPC판넬과 전기 연결되고 각자 대응하는 PIN과 전도된다. 그 특징은 다음과 같다. PCB판넬의 여러 용접판에 크림형 솔더페이스트를 균일하게 바른다. 중공 원뿔형 부품, 중공 금속통과 중공 스크류쓰레드시트 그리고 각각의 사이에 설치된 절연링이 순서대로 PCB판넬에 설치된다. 각 중공 고리형 모듈이 모두 조립된 후 솔더페이스트를 각 부품 내부에 충진한다. 그리고 가열부품을 통해 펜코어 모듈을 가열하여 솔더페이스트가 용융되도록 한다. 각 부품의 안쪽을 PCB판넬의 용접판과 전기 연결한다. 솔더페이스트가 냉각되고 고체 금속 주석으로 바뀌면 각 중공 고리형 모듈과 PCB판넬이 고정된다. 펜코어 모듈의 장착이 완료된다. 검사 부품을 통해 펜코어 모듈의 각 회로에 대해 테스트 하고 장착의 합격 여부를 확정한다.

결론적으로 본 발명은 기존 기술과 비교하여 아래와 같은 유익한 효과를 가진다.

(1)본 발명의 설계는 합리적이다. PCB판넬을 펜코어 몸체로 활용하였다. PCB판넬의 구조를 최적화하여 PCB판넬이 중공 고리형 모듈과 삽입 장착될 수 있도록 하였다. 각 부분의 중공 모듈을 통해 각각 1급 발사 회로, 2급 발사 회로 그리고 접지 회로와 연결되어 구조가 단순해지고 많은 복잡한 구조 부품을 직접 대체하였다.

(2) PCB판넬은 3층 회로 구조를 활용한다. 다층 회로 설계를 통해 PCB판넬이 펜코어 몸체가 되고 그 강도가 높아졌다. 그리고 다층 회로 설계는 용접판의 배치와 함께 PCB판넬과 중공 모듈의 용접 안정성과 강도를 더욱 높였다. 이를 통해 정전식 펜의 사용 과정에서 부딪힘과 떨어짐으로 인한 고장을 방지한다. 그리고 장착 과정에서 인어보어용접 공정을 활용하여 인력과 재료가 크게 줄어들고 펜코어과 외관이 매끄럽고 완벽하다.

(3)PCB판넬 후단에 FPC판넬을 설치하여 PIN으로 활용한다. FPC와 정전식 펜의 메인 제어판을 연결하여 전기 연결의 성능을 개선하였다. 구체적으로 FPC는 유연성 연결이기 때문에 떨어짐 등으로 인해 발생하는 충격이 정전식 펜에 작용할 때 연결점의 파열로 인한 고장 발생을 방지하고 더 나아가 정전식 펜의 떨어짐 충격 저항 성능을 높인다.

(4)개선된 펜코어 모듈은 펜코어 모듈 장착이 완료된 후 몸체의 PCB판넬이 고리형 모듈에 완전히 감싸여져 연결된다. 그러므로 PCB판넬의 회로가 외부 물체에 의해 ƒJ히고 부딪히는 등 파손을 방지하며 더 나아가 펜코어 모듈의 안정성을 높인다.

본 발명의 실시예나 기존 기술 중의 기술 방안을 더욱 분명하게 설명하기 위해 아래에서 실시예나 기존 기술을 설명할 때 필요한 첨부도면을 간단하게 소개한다. 아래 설명 중의 첨부 도면은 단지 본 실용신안의 일부 실시예이다. 본 영역의 일반 기술자의 경우 창조적 노동을 하지 않는 전제하에 이런 첨부도면에 근거하여 기타 첨부도면을 취득할 수 있다.
도 1은 발명 실시예의 구조 약도이다.
도 2는 발명 실시예의 회로 약도이다.
도 3은 발명 실시예의 회로 용접판 약도이다

아래에서 첨부도면과 구체적인 실시예를 고려하여 본 발명의 기술 방안에 대해 더 구체적으로 설명한다.

실시예1

도 1 내지 도 3을 참조한다. 일종의 간소화된 펜코어 모듈이다. PCB판넬과 PCB에 설치된 고리형 모듈로 펜코어 몸체를 구성한다. PCB판넬은 삽입연결부와 계단부로 구성되며 고리형 모듈은 삽입연결부에 삽입된다. 고리형 모듈은 중공 원뿔형 부품(2), 중공 금속통(4)와 중공 스크류쓰레드시트(5)를 포함한다. 계단부와 중공 스크류쓰레드시트(5)는 저지를 형성한다. 삽입설치부는 스트립 모양이다. 중공 원뿔형부품(2), 중공 금속통(4)와 중공 스크류쓰레드시트(5)는 순서대로 PCB판넬에 설치되며 각각의 사이에 PCB판넬에 삽입 설치된 내고온의 절연링(3)을 설치한다. 계단부 뒤에 연장부가 설치되고 연장부는 FPC판넬로 구성된다.

PCB판넬(1)은 FPC판넬을 커버하여 PIN으로 활용한다. 여기서 PCB판넬(1)은 3층의 회로로 나뉜다. 각각 접지회로(C), 1급 발사회로(B), 2급 발사회로(A)이다. 그리고 3개의 회로는 모두 FPC와 전기로 연결되며 각자 대응하는 PIN과 전도된다. 1급 발사단면(B1)은 PCB판넬(1)의 스트립 부분 단면에 있다.

PCB판넬은 정면 제1층, 중간층과 후면 제3층으로 나뉜다. 정면 제1층의 삽입연결부는 일정한 간격을 두고 원뿔형 부품 접지 용접판C1을 설치한다. 계단부에 스크류쓰레드부품 접지용접판C2를 설치한다. 그리고 원뿔형 부품 접지 용접판C1과 스크류쓰레드부품 접지용접판C2는 동일한 한 면에 있다. 후면 제3층은 2급 발사용접판A1을 설치하며 동시에 후면 제3층에 스크류쓰레드 접지용접판C2를 설치한다. 2급 발사용접판A1은 원뿔형 부품 접지 용접판C1과 스크류쓰레드 용접판C2의 중간부에 위치한다.

첨부도면2를 참조한다. 원뿔형부품 접지용접판C1, 스크류쓰레드 접지용접판C2, 접지 PIN C3과 3자를 연결하는 도선은 함께 접지 회로(C)를 구성한다. 1급 발사 단면B1, 1급 발사 PIN B2와 양자를 접속하는 도선은 함께 1급 발사회로(B)를 구성한다. 2급 발사 용접판A1, 2급 발사 PIN A2그리고 양자를 직접 접속하는 도선은 함께 2급 발사 회로(A)를 구성한다. 3개의 회로는 서로 다른 PCB층을 설치한다. 각 다른 층에 위치한 B1, B2, C2, C3, A2 PIN 또는 단면 위치는 대응하여 중첩되고 함께 연결된다.

중공의 스크류쓰레드시트(5)는 PCB판넬(1)의 스트립 부분에 삽입 설치된다. 그리고 스트립 부분의 근부 계단에 전기 연결된다. 이 스크류쓰레드시트(5)는 접지 회로(C2)와 전기 연결된다.

중공의 금속통(4), 중공의 원뿔형부품(2)은 앞뒤 순서대로 PCB판넬(1)의 스트립 부분의 대응 위치에 삽입 설치된다. 그리고 중공의 내부는 PCB판넬(1)의 용접판과 전기 연결되어 해당 위치에 고정된다. 여기서 금속통(4)은 2급 발사 회로(A1)와 전기 연결되고 원뿔형부품(2)은 접지 회로(C1)와 전기 연결된다.

스크류쓰레드시트(5), 금속통(4), 원뿔형부품(2)사이에 각각 내고온의 절연링(3)이 삽입 설치되며 각 부품간의 절연과 간격 거리 확정에 사용되고 각 부품 상호간의 전기성 영향을 억제하며 정전식 펜의 라이팅(writing) 정확도를 높인다. 그리고 각 부품간의 절연과 간격 거리 확정에 사용되고 또한 각 부품간의 갭을 메꾸며 외관을 좋게 하는 역할을 한다.

PCB판넬 삽입연결부에서 계단부와 멀리 떨어진 단면에 1급 발사단면B1이 설치되고 1급 발사단면B1은 1급 발사 회로와 전기 연결된다.

첨부도면2를 참조한다. A2/B2/C3 이 3개의 PIN은 FPC유연성 회로판이다. PIN은 정전식 펜의 메인판넬에 전기 연결된다.

펜코어 모듈의 장착 방법이다. 이는 PCB판넬과 PCB판넬에 삽입 설치된 고리형 모듈로 펜코어 몸체를 구성한다. PCB판넬은 3층의 회로이다. 3층 회로는 각각 1급 발사 회로, 2급 발사 회로, 3급 발사 회로와 접지 회로이다. PCB판넬은 FPC판넬을 커버하여 PIN으로 활용하며 3개의 회로는 모두 FPC판넬과 전기 연결되고 각자 대응하는 PIN과 전도된다. PCB판넬의 여러 용접판에 크림형 솔더페이스트를 균일하게 바른다. 중공 원뿔형 부품, 중공 금속통과 중공 스크류쓰레드시트 그리고 각각의 사이에 설치된 절연링이 순서대로 PCB판넬에 설치된다. 각 중공 고리형 모듈이 모두 조립된 후 솔더페이스트를 각 부품 내부에 충진한다. 그리고 가열부품을 통해 펜코어 모듈을 가열하여 솔더페이스트가 용융되도록 한다. 각 부품의 안쪽을 PCB판넬의 용접판과 전기 연결한다. 솔더페이스트가 냉각되고 고체 금속 주석으로 바뀌면 각 중공 고리형 모듈과 PCB판넬이 고정된다. 펜코어 모듈의 장착이 완료된다. 검사 부품을 통해 펜코어 모듈의 각 회로에 대해 테스트 하고 장착의 합격 여부를 확정한다.

정전식 펜코어 모듈이 제조 완료되면 펜코어 모듈은 정전식 펜 부품에 설치된다. 1급 발사 단면B1은 정전식 펜촉 모듈과 함께 전기 연결된다. 중공 스크류쓰레드시트5의 수나사는 정전식 펜 부품 중 암나사와 서로 연결되고 펜코어 모듈을 정전식 펜 부품가운데 설치한다. 그 후단은 정전식 펜 메인 제어판과 연결된다.

실시예2:

일종의 간소화된 펜코어 모듈이다. PCB판넬과 PCB에 설치된 고리형 모듈로 펜코어 몸체를 구성한다. PCB판넬은 삽입연결부와 계단부로 구성되며 고리형 모듈은 삽입연결부에 삽입된다. 고리형 모듈은 중공 원뿔형 부품(2), 중공 금속통(4)와 중공 스크류쓰레드시트(5)를 포함한다. 계단부와 중공 스크류쓰레드시트(5)는 저지를 형성한다. 삽입설치부는 스트립 모양이다. 중공 원뿔형부품(2), 중공 금속통(4)와 중공 스크류쓰레드시트(5)는 순서대로 PCB판넬에 설치되며 각각의 사이에 PCB판넬에 삽입 설치된 내고온의 절연링(3)을 설치한다. PCB판넬 후단에서 PIN과 연결되며 PIN은 PCB판넬의 발사 및 접지 회로와 전기 연결된다. 본 실시예에서 PCB판넬 후단의 연결은 경성 연결 방식을 활용하였다. 구체적으로 PCB판에서 금속와이어를 PIN으로 활용하였다. 즉 동와이어, 강철사 등이다. 금속와이어로 뒤에 연결된 정전식 펜 메인제어판과 전기 연결을 이루어 정전식 펜의 장착을 완료한다.

FPC판넬을 PIN으로 활용한 기술 방안과 비교하여 실제적 활용에서 어느 정도 장단점이 있다. 금속 와이어로 전기 연결한 기술방안의 경우 연결의 견고성은 높으나 강성이 크다. 라이팅(writing) 시 라이팅(writing)이 부드럽지 않고 외부힘의 충격을 받으면 용접점이 파열되고 끊어질 수 있다. 가공 용접 과정에서 인위적인 용접점이 많으며 조작의 난이도가 높은 편이다.

FPC판넬(유연성 도선)을 PIN으로 활용한 기술방안은 연결점이 딱딱해지는 문제점을 해결할 수 있다. 더 많은 정전식 펜의 내부 공간으로 유연성 도선을 수용하여 충격 저항 성능이 더욱 우수하다.

이상 내용을 종합하면 본 발명의 설계는 합리적이다. 이는 PCB판넬을 펜코어의 몸체로 활용하여 많은 복잡한 구조부품을 직접 대체하였으며 인어보어용접(inner bore welding) 공정을 활용하여 인력과 재료를 크게 줄이고 외관은 매끄럽고 완벽하며 불량율을 대폭 낮추었다.

전기 연결의 안정성과 신뢰성을 보장하면서 동시에 외부 표면 또한 용접 자국이 없도록 하였다. 이 공정은 외부의 용접 돌출로 인한 기타 부품의 조립을 방해하지 않으며 외관의 완전성과 미관 효과를 실현한다.

이상은 구체적인 실시예를 기초로 본 발명의 기술 원리를 설명하였다. 이는 단지 발명의 우선적인 실시 방식이다. 본 발명의 보호 범위는 상기 실시예에만 국한되지 않는다. 본 발명의 아이디어에 포함되는 모든 기술 방안은 본 발명의 보호 범위이다. 본 영역의 기술자는 창조적인 노동을 할 필요없이 본 실용신안의 기타 구체적인 실시 방안을 연상할 수 있다. 이런 방식은 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다.

1: PCB+FPC판넬 2: 원뿔형 부품
3: 절연링 4: 금속통
5: 스크류쓰레드시트 A1: 2급 발사 용접판
A2: 2급 발사 PIN B1: 1급 발사 단면
B2: 1급 발사 PIN C1: 원뿔형 부품 접지 용접판
C2: 스크류쓰레드부품 접지 용접판 C3: 접지PIN

Claims (7)

1. 정면에 접지회로, 중간층에 1급발사회로 및 후면에 2급발사회로가 각각 형성되고 서로 중첩되어 형성되는 PCB 판넬;
   상기 PCB 판넬이 삽입되며 원뿔형부품, 금속통 및 스크류쓰레드시트로 이루어지고, 상기 원뿔형부품과 상기 금속통 사이 및 상기 금속통과 상기 스크류쓰레드시트 사이에 개재되는 절연링을 가지는 고리형 모듈을 포함하고,
   상기 PCB 판넬은,
   상기 고리형 모듈에 삽입되는 삽입연결부; 및
   상기 삽입연결부에 연결되어 상기 고리형 모듈에 노출되는 계단부를 포함하고,
   상기 1급발사회로는,
   상기 삽입연결부에 형성되어 상기 원뿔형부품에 노출되는 1급발사단면; 및
   상기 1급발사단면과 전기적으로 연결되며 상기 계단부에 형성되는 1급발사 PIN을 포함하고,
   상기 2급발사회로는,
   상기 후면에서 상기 1급발사단면 보다 상기 계단부에 가깝게 형성되는 2급발사용접판; 및
   상기 2급발사용접판과 전기적으로 연결되며, 상기 삽입연결부를 중심으로 상기 1급발사PIN과 반대방향에 형성되는 2급발사PIN을 포함하고,
   상기 접지회로는,
   상기 정면에서 상기 1급발사단면과 상기 2급발사용접판 사이에 형성되는 원뿔형부품접지용접판;
   상기 원뿔형부품접지용접판과 전기적으로 연결되고, 상기 계단부에서 상기 고리형모듈에 인접하게 형성된 스크류쓰레드부품 접지용접판; 및
   상기 스크류쓰레드부품 접지용접판과 전기적으로 연결되고, 상기 PCB 판넬의 길이방향으로 형성되며, 상기 2급발사PIN과 같은 방향에 형성된 접지PIN을 포함하는 펜코어 모듈.
   
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