KR20040105590A - 피씨비 택트 스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피씨비 택트 스위치에 관한 것으로, 얇은 판형상으로 전기가 통하지 않는 부도체로 된 절연부재(100)와; 상기 절연부재(100)의 상부면에 위치되는 간격유지부재(200)와; 상기 절연부재(100)의 하부면에 전도성이 양호한 재질로 부착되는 하부패턴(300)과; 상기 하부패턴(300)의 하부면에 납땜을 필요로 한 위치를 제외한 부분을 비전도체로서 커버하는 솔더마스크(400)와; 상기 간격유지부재(200)와 절연부재(100)의 중앙부를 관통하여 뚫어져 하부패턴(300)의 상부면이 노출되게 하는 단차부(500)와; 상기 간격유지부재(200) 및 단차부(500)의 상부면에 전기 접점을 위해 코팅되는 상부도전코팅층(600)과; 상기 하부패턴(300)의 외측둘레에 전기 접점을 위해 코팅되는 하부도전코팅층(610)과; 상기 상부도전코팅층(600)과 간격유지부재(200)를 절취하여 둘레와 중앙부를 전기적으로 단락시키는 통전단락부(700)와; 중앙이 볼록한 형상으로 통전이 가능하고 탄성을 갖는 금속재질로 하측 둘레가 상기 상부도전코팅층(600)에 형성된 통전단락부(700)의 외측으로 얹혀져 가압시 탄성적으로 휘면서 중앙이 단차부(500)를 통해 하부패턴(300)의 위치까지 접촉되는 메탈돔(800)과; 상기 메탈돔(800)을 이탈 방지하게 상부도전코팅층(600)의 상부면에 접착되는 커버레이(900)로 구성되는 것에, 메탈돔(800)을 크릭할 때 하부패턴(300)의 위치까지 충분한 작동 공간이 마련되어 크릭 여부를 사용자가 쉽게 파악할 수 있어 재 크릭에 의한 오동작 발생을 줄여 적용된 전자 기기의 작동 정확성 및 신뢰성이 향상된다.

Description

피씨비 택트 스위치{Printed Circuit Board Tact Switch}

본 발명은 피씨비 택트 스위치에 관한 것으로, 더 상세하게는 크릭성을 향상하고 제품의 불량으로 인한 오동작을 방지하여 제품의 성능 및 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로, 택트 스위치는 가벼운 접촉에 의해 회로의 개폐동작을 수행하는 것으로서, 회로의 연결 및 차단 역할이 정확하고 용이하며 구조가 간단한 장점 등이 있어 현대화된 각종 전자제품 등에 사용되는 대표적인 스위치이다.

최근에 있어서는 소형화 추세의 셀룰러폰과 같은 휴대 통신기기 및 각종 소형화된 노트북, 휴대용 카세트, MP3 등 갈수록 첨단화 소형화되는 제품 등에 주로 사용이 되고 있는 바, 택트 스위치도 중량과 크기가 작고 두께가 얇은 피씨비형 택트 스위치가 제안된 바 있다.

종래 알려진 일반적인 피씨비형 택트 스위치의 구성은 도 1에서 도시하고 있다.

즉, 얇은 판 형상으로 전기가 통하지 않는 부도체 재질로 형성된 절연부재(10)와,

통전이 가능한 도전재로 상기 절연부재(10)의 상부에 위치되며 중앙접접부(21)와 외부접점부(23) 사이를 전기적으로 단락시키게 하는 통전단락부(24)가 형성되는 상부패턴(20)과,

통전이 가능한 도전재로 상기 절연부재(10)의 하부면에 위치되는 하부패턴(30)과,

탄성이 양호하고 통전이 가능한 금속재질로 이루어 지며 상기 상부패턴(20)의 외부접점부(23)에 안착된 상태로 그 중앙은 중앙접점부(21)의 위치에서 거리를 두고 볼록하게 돔형으로 돌출된 상태에서 외부 가압력이 가해질 때 중앙이 중앙접점부(21)에 접촉되어 전기적으로 연결, 분리시키는 메탈돔(40)과,

비전도체로 상기 메탈돔(40)을 상부패턴(20)의 상부면에 고정하는 커버레이어(50)와,

상기 메탈돔(40)을 크릭할 때 그 내부에 채워진 공기가 회피할 공간을 갖도록 상부패턴(20)과 절연부재(10) 및 하부패턴(30)을 관통하여 뚫어지는 스루홀(60)과,

상기 하부패턴(30)의 하부면에 납땜을 필요로 한 위치를 제외한 부분을 비전도체로서 커버하는 솔더마스크(70)로 구성된다.

따라서, 전자기기에 적용된 상태에서 사용자가 상기 메탈돔(40)의 대략 중앙부를 가압하여 누르면 이 메탈돔(40)의 둘레는 이미 가변접점부(23)에 접촉되어 있고, 그 중앙부가 중앙접점부(21)와 접촉되는 것에 의해 하부패턴(30)의 어느 모서리에 납땜으로 연결되어 있는 회로가 작동되게 하거나 작동 신호를 인가하는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 구조로 된 종래 택트 스위치 구조에 의하면, 회로메탈돔(40)을 가볍게 눌러 전기적 회로 연결 및 작동신호를 원할 때 메탈돔(40)의 중앙 저면부가 상부패턴(20)의 상부면 중앙부 근처에 접촉하게 된다.

이 경우, 초경량 박소형으로 된 전자부품에 적용하기 위해 메탈돔(40)의 중앙부 돌출 높이도 비교적 작게 소형으로 제작되는 관계로 도 1에서와 같이 외부접점부(23)와 중앙접점부(21)의 높이를 동일하게 설정된 종래 구조에 의하면, 메탈돔(40)의 크릭시 감촉을 너무 미세하게 느끼게 되는 현상, 즉 크릭성이 저하되는 문제점이 있었던 것이다.

이러한 현상은 사용자가 전기 접점 여부를 정확히 느끼지 못하므로 재 크릭에 의한 기기 전체의 오작동 문제가 유발되는 원인이 된다.

한편, 메탈돔(40)을 크릭할 때 그 내부로 채워진 공기의 회피를 위해 스루홀을 뚫는 공정이 드릴을 이용하여 가공하므로 매우 얇고 작은 스위치에 다시 작은 직경의 홀을 뚫는 공정에서 제품의 불량이 양산되는 원인이 되었던 것이다.

그리고, 그 공기유동홀의 용적이 메탈돔(40)의 하부에 형성된 공간 용적에 비하여 현저히 부족하므로 공기 회피효과를 기대할 수 없으므로 메탈돔의 크릭성이 저하되는 문제점이 있었다.

또, 제조 공정에서 상부패턴(20)에서부터 절연부재(10) 및 하부패턴(30)을 관통하여 스루홀(60)을 뚫는 경우, 스위치의 모서리 위치에서 수행되는 회로와의 남땜연결 공정에서 이 스루홀(60)을 통해 납이 유입되는 경우가 발생된다.

따라서, 이 스루홀(60)을 차단하기 위해 주로 인쇄 방법으로 절연기능과 납땜유입을 차단하는 솔더마스크(70)를 수행하게 하는데, 이 솔더마스크(70)가 인쇄공정에서 이루어 지므로 스루홀(60)을 잉크로 완전하게 차단하는 것을 기대할 수 없어 2-3회에 걸쳐 다수회 인쇄공정을 수행해야 하는 공정수의 번거로움으로 제조 원가가 상승되는 원인이 되었던 것이다.

그러나, 잉크에 의존하여 스루홀(60)을 차단하는 경우, 그 공정수를 다수회 반복하더라도 완전하게 스루홀(60)을 차단하지 못하여 스위치의 불량이 생산되는 원인이 되어 제품의 신뢰성을 저하시키는 등의 단점이 있었던 것이다.

본 발명의 목적은, 메탈돔의 크릭시 하부패턴의 위치까지 충분히 하강하여 접점토록 하여 크릭성이 보다 우수한 피씨비 택트 스위치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 충분한 용적의 공기유동홀을 마련하여 크릭시 보다 부드러운 감촉을 갖도록 한 피씨비 택트 스위치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상부패턴과 절연부재 및 하부패턴을 관통하는 스루홀이 형성되지 않으므로 홀막음 공정시 발생되는 제품 불량을 미연에 방지하고, 생산성을 향상시켜 경제적 이익을 줄 수 있는 피씨비 택트 스위치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 제품의 기능성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 피시비 택트 스위치를 제공하는 데 있다.

도 1 은 종래 피씨비 택트 스위치의 구조를 보인 확대 단면도.

도 2는 본 발명의 피씨비 택트 스위치 조립상태 사시도.

도 3은 본 발명의 피씨비 택트 스위치 요부 구성을 분해하여 도시한 분해 사시도.

도 4는 본 발명의 저면의 형상을 예로서 도시한 저면 사시도.

도 5는 본 발명의 일부 확대 사시도

도 6는 본 발명의 구조를 보인 단면도.

*도면 중 주요 부호에 대한 설명*

100 - 절연부재 200 - 간격유지부재

300 - 하부패턴 310 - 단차돌기부

400 - 솔더마스크 500 - 단차부

600 - 상부도전코팅층 700 - 통전단락부

800 - 메탈돔 900 - 커버레이

이러한 본 발명의 구성은, 얇은 판형상으로 전기가 통하지 않는 부도체로 된 절연부재(100)와;

상기 절연부재(100)의 상부면에 위치되는 간격유지부재(200)와;

상기 절연부재(100)의 하부면에 전도성이 양호한 재질로 부착되는 하부패턴(300)과;

상기 하부패턴(300)의 하부면에 납땜을 필요로 한 위치를 제외한 부분을 비전도체로서 커버하는 솔더마스크(400)와;

상기 간격유지부재(200)와 절연부재(100)의 중앙부를 관통하여 뚫어져 하부패턴(300)의 상부면이 노출되게 하는 단차부(500)와;

상기 간격유지부재(200) 및 단차부(500)의 상부면에 전기 접점을 위해 코팅되는 상부도전코팅층(600)과;

상기 하부패턴(300)의 외측둘레에 전기 접점을 위해 코팅되는 하부도전코팅층(610)과;

상기 상부도전코팅층(600)과 간격유지부재(200)를 절취하여 둘레와 중앙부를 전기적으로 단락시키는 통전단락부(700)와;

중앙이 볼록한 형상으로 통전이 가능하고 탄성을 갖는 금속재질로 하측 둘레가 상기 상부도전코팅층(600)에 형성된 통전단락부(700)의 둘레에 위치되는 외부접접부로 얹혀져 가압시 탄성적으로 휘면서 중앙이 단차부(500)를 통해 하부패턴(300)의 위치까지 접촉되는 메탈돔(800)과;

상기 메탈돔(800)을 이탈 방지하게 상부도전코팅층(600)의 상부면에 접착되는 커버레이(900)로 구성되는 것에 의해 달성된다.

따라서, 종래와 같이 스루홀이 형성되지 않으므로 드릴에 의한 홀 가공 공정이 불필요하게 된다.

또 이 스루홀을 통해 납땜과정에서 플럭스 및 납땜액이 스루홀을 통해 유입되는 것을 완벽하게 차단하기 위한 기술적 노력이 불필요하고 불량률을 크게 낮출 수 있다.

그리고, 메탈돔(800)을 크릭할 때 간격유지부재(200)의 두께만큼 단차부(500)가 마련되어 있으므로 충분한 크릭 느낌을 가질 수 있어 재 크릭에 위한 기기 오동작을 방지할 수 있다.

또, 충분한 용적의 공기유동 공간이 마련되어 있으므로 크릭시 보다 부드러운 감촉을 갖을 수 있도록 하는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 종래 택트 스위치의 구조를 단면도로 도시하고 있다.

도 2는 본 발명의 완성된 택트 스위치의 외관을 사시도로 보이고 있다.

도 3은 본 발명의 요부 구성을 분해하여 사시도로 도시하고, 도 4는 완정된 택트 스위치의 저면의 형상을 사시도로 도시하고 있다.

도 5는 본 발명의 모서리부를 확대하여 단차돌기부(310)가 연장 성형되는 것을 도시하고, 도 6은 본 발명의 구성을 보인 전체 단면도를 실제보다 확대하여 도시하고 있다.

도면에서와 같이 상기 절연부재(100)는 얇은 판형상으로 전기가 통하지 않는 부도체로써, 상부에 위치되는 간격유지부재(200)와 하부패턴(300)을 전기적으로 단락시키게 된다.

간격유지부재(200)는 절연부재(100)의 상부면에 위치되어 종래의 상부패턴과 유사한 기능을 갖는데, 그 재질로는 통전이 가능한 재질, 즉 얇은 박판형 구리(Cu)재 및 통전이 불가능한 부도체의 합성수지계열의 시트재를 선택하여도 무방하다.

한편, 절연부재(100)의 하부면에 부착되는 하부패턴(300)은 전자기기의 회로와 전기적으로 연결시키기 위해 얇은 판상으로 전도성이 양호한 재질로 구성되는데, 주로 얇은 박판형 구리(Cu)재로 선택된다.

여기서 간격유지부재(200)와 하부패턴(300)을 전기적으로 단락시키는 절연부재(100)의 재질로는 합성수지계열의 에폭시 필름이 적합하다.

이때, 이 절연부재(100)는 테이프와 같이 일면 내지 양면에 각각 접착성능을 갖는 시트재로 선택하는 것이 제조 공정상 유리하다.

즉, 절연부재(100)의 상부에 위치되는 간격유지부재(200)를 간단히 접착시켜 다음 공정에서 이루어지는 단차부(500)를 형성하기 위해 함께 프레스기에서 타공되는 것이다.

그리고, 단차부(500)의 타공 후 하부패턴(300)을 절연부재(100) 하부면에 위치시킨 상태에서 열접착시키게 된다.

상기 하부패턴(300)의 하부는 솔더마스크(400)가 부착된다.

즉, 솔더마스크(400)는 상기 하부패턴(300)의 하부면에 납땜을 필요로 한 위치를 제외한 부분, 주로 도 4에서와 같이 모서리에 위치되는 납땜부를 제외한 대부분을 비전도체로서 커버하는 되는데, 통상 비전도성 잉크로 이루어진다.

상기 간격유지부재(200)와 절연부재(100)는 위에서 설명한 바와 같이 접착되어 일체로 부착된 상태에서 그 중앙부를 프레스 금형에 의해 단차부(500)가 관통하여 뚫어진다.

따라서, 도전체로 된 하부패턴(300)의 상부면이 메탈돔(800)과 접촉될 수 있도록 노출되게 하는데, 후 공정으로 이루어지는 상부도전코팅층(600)이 하부패턴(300)의 상부 노출부에 코팅되기도 한다.

여기서, 하부패턴(300)과 상부도전코팅층(600) 둘다 전기 통전이 가능한 도전재로 후술하는 바와 같이 동일 재질로 이루어 지므로 반드시 단차부(500)에 의해 하부패턴(300)의 상부면에 노출된 부위까지 상부도전코팅층(600)이 코팅될 필요는 없으나, 도금공정에서 하부패턴(300)의 상부 노출부에 저절로 도전재가 코팅되는 것이다.

이와 같이 상기 간격유지부재(200)의 상부면에는 전기 접점을 위해 도전재로 상부도전코팅층(600)이 얇은 두께로 코팅된다.

이 상부도전코팅층(600)의 재질은 도금이 균일하게 양호하게 작업될 수 있고 전기 전도성이 좋은 재질로 선택되는데, 주로 구리재로 도금방식으로 코팅된다.

이 경우 간격유지부재(200) 및 절연부재(100)에 뚫어진 단차부(500)의 둘레에도 상부도전코팅층(600)이 함께 형성된다.

한편, 절연부재(100)의 하부에 이미 하부패턴(300)이 부착된 상태에서 상부도전코팅층(600)과 함께 구리 도금방식으로 코팅하는 것에 의해 하부 노출면에 전체적으로 하부도전코팅층(610)이 형성된다.

이때, 도 4에서와 같이 전기적 단락을 위해 하부도전코팅층(610)을 모서리 근접 위치에서 에칭의 방법으로 절취시키는 도전단락부(710)가 용도에 따라 한곳 이상으로 형성된다.

그리고, 상기 상부도전코팅층(600)과 간격유지부재(200)를 함께 절취하여 둘레에 위치되는 외부 둘레와 중앙부위를 전기적으로 단락시키도록 통전단락부(700)를 형성하게 된다.

따라서, 메탈돔(800)이 그 상부에 얹혀진 상태에서 메탈돔(800)의 둘레는 통전단락부(700)를 경계로 외부 둘레에 위치되고, 메탈돔(800) 중앙은 단차부(500)의 위치에 오게 되므로, 볼록한 상태로 거리를 유지하며 충분한 크릭 간격을 갖게 되는 것이다.

상기 메탈돔(800)은 그 형상이 중앙이 볼록한 돔형상으로, 재질은 통전이 가능하고 탄성을 갖는 금속재질로 선택된다.

따라서, 메탈돔(800)의 하측 둘레가 상기 상부도전코팅층(600)에 에칭의 방법으로 절취된 통전단락부(700)의 둘레측 외부접점부에 접촉된 상태로 가압시 탄성적으로 휘면서 중앙이 단차부(500)를 통해 하부패턴(300)의 위치까지 접촉되어 전자기기의 특정 회로를 연결하거나 작동 신호를 인가하게 되는 것이다.

이 메탈돔(800)의 둘레는 커버레이(900)가 위치되어 상부도전코팅층(600)의상부면에 접착되는 것에 의해 이탈을 방지하게 된다.

상기 메탈돔(800)은 가압시 탄성적으로 휘어 상부도전코팅층(600)의 상부면과 접촉된 후 가압력을 해제할 경우 탄성에 의해 즉시 복귀되는 탄성력을 갖게 된다.

커버레이(900)는 합성수지계열의 필름형상으로 그 하부면에 열경화성접착제가 도포되어 있으며, 중앙으로 메탈돔(800)이 노출되도록 한 상태에서 상부도전코팅층(600)의 상부면에 견고하게 열접착되는 것이다.

이와 같이 구성된 택트 스위치 구조에 의하면, 메탈돔(800)의 크릭시에 종래의 경우 메탈돔(800)의 저면이 상부패턴(20)에 접촉되었으나, 본 발명의 택트 스위치 구조에 의하면 간격유지부재(200)의 높이만큼 단차부(500)를 갖게되므로, 메탈돔(800)이 하부패턴(300)과 접촉된다.

따라서, 사용자로 하여금 메탈돔(800)의 변형범위의 최대치에서 느낄 수 있는 감촉을 그대로 전달 할 수 있으므로, 접점 감촉을 향상시킬 수 있는 것이다.

한편, 회로 기판과의 연결을 위해 납땜하는 모서리 부위에는 도 5 내지 도 7에서 도시한 바와 같이 하부패턴(300)의 일부가 연장되는 단차돌기부(310)를 형성하는 것이 좋다.

이 단차돌기부(310)는 셋트 피시비에 납땜시 단이 없는 구조보다 납땜부가 견고하게 안착, 고정될 수 있어 회로의 안정성을 향상시키는 것이다.

상기한 본 발명의 구성에 의하면, 종래 공기회피 공간을 위한 스루홀이 없다.

따라서, 스루홀의 가공 및 이 스루홀의 홀 막음을 위한 기술적 작업공정이 불필요 하고, 스루홀막음에서 발생되는 불량이 없다.

또, 메탈돔(800)을 크릭할 때 하부패턴(300)의 위치까지 충분한 작동 공간이 마련되어 크릭 여부를 사용자가 쉽게 파악할 수 있어 재 크릭에 의한 오동작 발생을 줄여 적용된 전자 기기의 작동 정확성 및 신뢰성이 향상된다.

그리고, 메탈돔의 크릭성을 향상시킬 수 있고 공정의 단순화로 제품의 생산원가도 저하시킬 수 있어 경제적이다.

그러므로, 제품의 신뢰성 및 상품성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (5)

1. 얇은 판형상으로 전기가 통하지 않는 부도체로 된 절연부재(100)와;

   상기 절연부재(100)의 상부면에 위치되는 간격유지부재(200)와;

   상기 절연부재(100)의 하부면에 전도성이 양호한 재질로 부착되는 하부패턴(300)과;

   상기 하부패턴(300)의 하부면에 납땜을 필요로 한 위치를 제외한 부분을 비전도체로서 커버하는 솔더마스크(400)와;

   상기 간격유지부재(200)와 절연부재(100)의 중앙부를 관통하여 뚫어져 하부패턴(300)의 상부면이 노출되게 하는 단차부(500)와;

   상기 간격유지부재(200) 및 단차부(500)의 상부면에 전기 접점을 위해 코팅되는 상부도전코팅층(600)과;

   상기 하부패턴(300)의 외측둘레에 전기 접점을 위해 코팅되는 하부도전코팅층(610)과;

   상기 상부도전코팅층(600)과 간격유지부재(200)를 절취하여 둘레와 중앙부를 전기적으로 단락시키는 통전단락부(700)와;

   중앙이 볼록한 형상으로 통전이 가능하고 탄성을 갖는 금속재질로 하측 둘레가 상기 상부도전코팅층(600)에 형성된 통전단락부(700)의 둘레에 위치되는 외부접접부로 얹혀져 가압시 탄성적으로 휘면서 중앙이 단차부(500)를 통해 하부패턴(300)의 위치까지 접촉되는 메탈돔(800)과;

   상기 메탈돔(800)을 이탈 방지하게 상부도전코팅층(600)의 상부면에 접착되는 커버레이(900)로 구성되는 것을 특징으로 하는 피씨비 택트 스위치.
2. 청구항 제 1 항에 있어서, 상기 간격유지부재(200)는 박판형 구리재인 것을 특징으로 하는 피씨비 택트 스위치.
3. 청구항 제 1 항에 있어서, 상기 간격유지부재(200)는 합성수지재 시트인 것을 특징으로 하는 피씨비 택트 스위치.
4. 청구항 제 1 항에 있어서, 상기 하부패턴(300)에는 납땜부가 안착되도록 하는 단차돌기부(310)가 연장 성형되는 것을 특징으로 하는 피씨비 택트 스위치.
5. 청구항 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부도전코팅층(600) 및 하부도전코팅층(610)은 구리재인 것을 특징으로 하는 피씨비 택트 스위치.