KR20050106773A - 전자 제품의 키패드 스위치용 돔 스위치 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 키패드 스위칭용 돔 스위치에 리드를 부가하여 납땜에 의해 회로패턴과 접속토록함으로써 테이프 부착방식이 아닌 표면실장장치(SMD)에 의한 고정이 가능토록 한 전자 제품의 키패드 스위치용 돔 스위치에 관한 것으로, 중심부에 환형의 절연부를 형성한 회로기판과, 상기 환형의 절연부 내측 영역의 회로기판 표면에 도전성 금속 박막패턴이 피복되어 이루어지는 제 1 접촉부와, 상기 환형의 절연부 외측 영역의 회로기판 표면에 도전성 금속 박막패턴이 피복되어 이루어지는 제 2 접촉부 및, 상기 제 1 접촉부 및 제 2 접촉부를 연결하는 메탈돔 스위치를 포함하는 휴대폰, 리모콘 등 전자 제품용 기판에 있어서, 상기 메탈돔 스위치는 제 1 접촉부를 스위칭하는 누름부의 중앙부분을 평탄면으로 형성하고, 제 2 접촉부에 연결되는 가장자리에는 납땜용 리드선을 부가형성한 것이 특징이며, 본 발명을 이용하게 되면 납땜에 의해 메탈돔 스위치를 PCB에 고정시킬 수 있기 때문에 표면실장용 전자부품 배치공정과 동시에 진행할 수 있어 빠른 공정이 이루어지고, 또한 메탈돔 스위치를 별도의 테이프를 붙일 필요가 없어 비용을 대폭 간소화시키는 효과를 제공한다.

Description

전자 제품의 키패드 스위치용 돔 스위치 구조{Doom Swich Sturcture for Electronic Equipment Key Pad}

본 발명은 휴대폰, 리모콘 등 전자 제품의 키패드 스위칭용 돔 스위치 구조에 관한 것으로, 특히 키패드 스위칭용 돔 스위치에 리드를 부가하여 납땜에 의해 회로패턴과 접속토록 함으로써 테이프 부착방식이 아닌 표면실장장치(SMD)에 의한 고정이 가능토록 한 것을 특징으로 하는 전자 제품의 키패드 스위칭용 돔 스위치에 관한 것이다.

일반적으로 휴대폰, 리모콘 등 전자 제품등의 전자기기는 정보를 입력하고 기기를 작동시키기 위한 키 입력장치가 구성되고, 상기 키 입력장치는 통신 기기의 경량화, 소형화, 박형화의 추세에 따라 회로기판 위에 회로의 접점을 온/오프하는 메탈돔 스위치를 올려놓고 상기 돔 스위치위에 키패드를 장착하도록 하는 구조로 개발되었다.

종래의 키 입력장치의 예로 고무로 구성되는 키패드의 하부에는 도전성 메탈로된 원형 또는 타원형의 돔 스위치가 구성되고, 상기 돔 스위치의 하부에는 휴대폰, 리모콘 등 전자 제품 등의 전자기기의 회로를 구성하는 회로기판이 구성된다.

상기 돔 스위치의 단부는 회로기판의 회로부에 연결되고, 키패드를 푸싱함에 따라 돔 스위치의 중앙부가 하강하여 회로기판의 접촉단자에 접촉됨으로서 키 스위치의 기능을 하도록 구성된다.

도 1a는 일반적인 휴대폰을 나타낸 것이고, 도 1b는 일반적인 메탈돔 스위치 모듈의 분해사시도로, 도시한 바와 같이 회로기판(10)의 표면에 다수의 메탈돔 스위치(20)가 표면실장되고, 상기 각 메탈돔 스위치(20) 사이마다 기판지(30)가 부착되며, 상기 다수의 메탈돔 스위치(20)와 기판지(30) 위에 탑 테이프 필름(40)을 적층하여 구성된다. 상기에서 미설명부호 50은 상부 케이스이고, 60은 하부 케이스이며, 70은 키패드이고, 80은 스피커이다. 상기에서 키패드(70)는 메탈돔 스위치(20)를 외부에서 푸싱하여 스위칭시키는 기능을 담당하고, 나머지 50, 60, 80은 본 발명의 내용과는 별 상관이 없기 때문에 더이상의 설명은 생략토록 한다.

상기에서 메탈돔 스위치(20)는 다수개의 홀을 형성한 기판지(30)의 메탈돔 스위치홀에 삽입되며, 그 위를 접착성 탑 테이프 필름(40)을 적층시켜 기판지(30)에 고정하여 이루어지고, 상기 기판지(30)는 보호용 판지(31) 및 지지 테이프(32)에 임시 부착한 상태에서 제품을 완성하여 납품하며, 실제 메탈돔 스위치 실장공정에서는 보호용 판지(31) 및 지지 테이프(32)로부터 기판지(30)를 분리한 상태에서 상기 메탈돔 스위치(20)를 고정시킨 기판지(30)를 통째로 회로기판(10)위에 붙여 메탈돔 스위치(20) 장착 공정이 완료된다.

그러나, 상기에서 메탈돔 스위치(20)를 제외한 탑 테이프 필름(40)이나 기판지(30)는 메탈돔 스위치(20)의 기능과 아무런 상관이 없이 추가되는 수단이며, 보호용 지지 테이프 역시 이송과정에서 메탈돔 스위치(20)를 안전하게 고정시키기 위해 필요한 부가 수단으로서 스위칭 기능을 담당하는 메탈돔 스위치(20)의 실제 기능과는 아무런 상관이 없는데도 필수적으로 구비되는 수단이었다.

따라서, 휴대폰, 리모콘 등 전자 제품에 적용되는 메탈돔 스위치는 실제 휴대폰, 리모콘 등 전자 제품 기능에서 전혀 불필요한 많은 부가수단이 투입됨으로서 제작단가가 올라가고 많은 인건비 부담을 야기시키는 원인으로 작용하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로, 회로기판에 부품을 실장하는 것과 마찬가지로 상기 메탈돔 스위치만을 곧바로 회로기판위에 실장토록 함으로서 불필요한 보조수단 및 제작공정을 없애도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 본 발명은 중심부에 환형의 절연부를 형성한 회로기판과, 상기 환형의 절연부 내측 영역의 회로기판 표면에 도전성 금속 박막패턴이 피복되어 이루어지는 제 1 접촉부와, 상기 환형의 절연부 외측 영역의 회로기판 표면에 도전성 금속 박막패턴이 피복되어 이루어지는 제 2 접촉부 및, 상기 제 1 접촉부 및 제 2 접촉부를 연결하는 메탈돔 스위치를 포함하는 휴대폰, 리모콘 등 전자 제품용 기판에 있어서, 상기 메탈돔 스위치는 제 1 접촉부를 스위칭하는 누름부의 중앙부분을 평탄면으로 형성하고, 제 2 접촉부에 연결되는 가장자리에는 납땜용 리드를 부가 형성한 것이 특징이다.

또한, 상기 리드선은 다단형태로 이루어지는 것이 특징이다.

또한, 상기 납땜용 리드선은 직각 또는 일정각도로 경사진 형태의 요철형태로 이루어지는 것이 특징이다.

또한, 상기 리드선의 중앙에는 납이 통과하는 원형홀을 더 형성된 것이 특징이다.

또한, 상기 리드선의 끝단에는 납이 통과하는 절개홀을 더 형성한 것이 특징이다.

또한, 상기 리드선은 메탈돔 스위치의 외주연에 적어도 1개이상 설치되는 것이 특징이다.

또한, 상기 리드선은 메탈돔 스위치에 일체형으로 결합된 것이 특징이다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 메탈돔 스위치의 구성도로서, 도시한 바와 같이 본 발명의 휴대폰, 리모콘 등 전자 제품 기판모듈을 살펴보면, 금속 박막패턴을 피복한 회로기판(10)과, 상기 회로기판(10)에 리드선(23)을 통해 접속되는 메탈돔 스위치(20)로 이루어진다.

물론, 상기에서 도시하지 않고 있으나, 회로기판(10)에는 다양한 반도체 소재가 납땜에 의해 결합되며, 본 발명의 메탈돔 스위치(20) 역시 반도체 소재 결합방법과 동일하게 납땜에 의해 회로기판에 결합된다.

또한, 상기 리드선의 납땜성을 좋게 하기 위하여 상기 리드선의 몸체에 금 도금등 다양한 부가 물질을 도포할 수 있음은 물론이다.

즉, 상기 리드선이 매우 짧기 때문에 회로기판에 도포되는 납땜과의 접착성을 보다 더 높이기 위해서 납땜과 반응도가 좋은 다양한 물질을 부가할 수 있는 것이다.

통상적으로, 저항이나 콘덴서나 코일 또는 집적회로 칩과 같은 반도체 소재는 표면실장장치(SMD)를 이용하여 필요한 회로기판 지점에 설치하게 되는바, 이러한 공정에 본 발명의 메탈돔 스위치(20)를 이송하는 소프트웨어를 추가토록 하여 상기 반도체 소재의 설치방법과 동일한 방법으로 메탈돔 스위치를 배치토록 한다.

이는 종래의 메탈돔 스위치를 장착할 시 탑 테이프 필름 및 기판지와 더불어 메탈돔 스위치를 접착에 의해 고정한 것과 대비되는 것으로, 종래에는 메탈돔 스위치의 기능과 전혀 상관이 없는 기판지 및 탑 테이프 필름이 부착되었으나, 본 발명에서는 메탈돔 스위치(20)를 표면실장장치(SMD)를 이용하여 배치토록 한 차이가 있다.

본 발명에서는 표면실장장치(SMD)로 메탈돔 스위치를 이송시키기 위해서 메탈돔 스위치(20)의 호 형상을 갖는 누름부(21)의 중앙부에 평탄부(22)를 갖도록 하였다.

상기에서 메탈돔 스위치(20)의 누름부(21)의 중앙부에 평탄부(22)를 갖도록 하는 이유는 표면실장장치(SMD)가 메탈돔 스위치(20)를 고정시 상기 평탄부(22)와 표면실장장치(SMD)의 픽업용 노즐과 면접촉되어 진공압에 의해서 표면실장장치 (SMD)에 임시 고정되어야 하기 때문이다.

만약에 종래의 메탈돔 스위치처럼 전체가 구형 형상이면서 중앙부 역시 구형으로 제작하게 되면 표면실장장치(SMD)에 임시고정하는 것이 불가능하기 때문이며, 따라서 본 발명에서는 상기 메탈돔 스위치(20)의 누름부(21)가 전체적으로 구형이면서 특별히 중앙부에 일정면적으로 평판부(22)를 갖도록 하여 표면실장장치 (SMD)에 의해서 쉽게 이동할 수 있도록 한다.

한편, 본 발명에 적용되는 기판모듈을 살펴보면, 중심부에 환형의 절연부 (13)를 형성하고, 상기 환형의 절연부(13) 내측 영역의 회로기판 표면에 도전성 금속 박막패턴이 피복되어 이루어지는 제 1 접촉부(11)와, 상기 환형의 절연부 (13) 외측 영역의 회로기판 표면에 도전성 금속 박막패턴이 피복되어 이루어지는 제 2 접촉부(12)로 이루어지며, 본 발명의 메탈돔 스위치(20)가 상기 회로기판(10)의 상기 제 1 접촉부(11) 및 제 2 접촉부(12)를 연결하여 스위칭함으로서 입력자가 원하는 내용이 입력된다.

본 발명은 반도체 재료가 회로기판에 실장되는 방법과 동일한 방법으로 회로기판에 부착되는바, 이를 위한 공정과정을 살펴보면 먼저 납을 액상으로 도포후 각종 반도체 재료를 부착후 경화시키게 되는데, 본 발명의 메탈돔 스위치 역시 상기방법과 마찬가지로 납에 의해서 고정된다.

일반적으로 반도체 재료가 납땜을 위해 리드선이 외부로 출력되어 회로기판과 리드선을 납을 통해 연결하여 기판에 각종 부품을 고정토록 하며, 본 발명의 메탈돔 스위치 역시 리드선을 구비하여야 한다.

종래의 메탈돔 스위치는 접착제에 의해 부착되는 방식이므로, 별도의 리드선이 필요 없었으나, 본 발명에서와 같이 납땜으로 메탈돔 스위치(20)를 고정시키기 위해서는 반드시 리드선(23)이 있어야 하며, 바람직한 리드선(23)의 개수는 3개이다. 상기 리드선(23)의 결합방법은 납땜등을 이용할 수도 있으나, 그 크기가 매우 작기 때문에 일체형으로 형성함이 바람직하다.

또한, 필요에 따라서는 리드선(23)을 2개 구비할 수도 있고 아니면 4개 이상 다수개를 구비할 수도 있으나 리드선(23)이 3개인 것이 공정과정이나 부착과정에서 가장 효율적이면서도 안정적인 형태가 되며, 삼발이등 지지장치에서도 3각형 형태로 다리를 설치하는 등 최소한의 숫자로 안정적인 지지구조인 것이 널리 알려져 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서도 3개의 리드선(23)을 설치하는 것을 나타내었으며, 실제 공정에서도 3개의 리드를 설치함이 가장 바람직하다.

한편, 상기 리드선(23)의 형태를 살펴보면 가장 기본형인 제 1 실시예는 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 1단의 직사각형 패널 형태이고, 제 2 실시예는 도 4에 나타낸 바와 같이 직각 또는 경사형태로 절곡되는 다단 형태를 이루고 있다.

상기 제 2 실시예에서와 같이 다단 형태 특히 2단 형태로 리드선(23)을 제작하는 이유는 리드선(23)에 접착되는 납이 누름부에 영향을 주는 것을 최소화하기 위해서이다.

즉, 액상의 납(90)과 리드선(23)이 부착되는 과정에서 상기 납(90)이 넓게 퍼지면서 리드선(23)에 면접촉되는바, 이때 누름부(21)까지 납이 타고 올라올 수 있기 때문이며, 이때 본 발명의 실시예와 같이 리드선(23)을 다단 형태로 제작하게 되면 누름부(21)까지 납이 올라오지 않고 바로 전단계의 계단 홈에서 멈추게 된다.

도 5는 본 발명의 리드의 제 3 실시예로서, 요철형태로 리드선(23)을 제작하여 요철의 끝단에 납(90)이 도포되도록 하여 누름부(21)까지는 납(90)이 타고 올라오지 않토록 하였다.

상기 제 3 실시예는 본 발명의 제 2 실시예와 마찬가지로 납(90)이 누름부(21)까지 올라오는 것을 막을 수 있도록 하기 위함이며, 만약에 누름부(90)까지 납이 올라오면 누름부(21)가 경직되면서 수명이 짧아지게 되는바, 본 발명에서와 같이 다단구조나 요철구조를 갖게 되면 이러한 현상을 방지할 수 있다.

도 6a는 본 발명의 리드선(23)의 제 4 실시예로서, 사각 평면으로 리드선(23)을 제작하되 리드선(23)의 중앙에 홀(23a)을 형성하여 리드선(23a)의 바닥면에 도포되는 납(90)의 잉여치가 상기 홀(23a)을 통해 올라오도록 하여 납(90)이 누름부(21)의 가장자리까지 침입하는 것을 막을 수 있도록 하기 위함이며, 도 6b의 단면도에 나타낸 바와 같이 잉여분의 납(90)이 홀(23a)을 통해 올라옴으로서 리드선(23)과 기판의 접착력은 강해지고 납(90)이 누름부(21)로 침입하는 것을 막을 수 있다.

도 7은 본 발명의 리드선(23)의 제 5 실시예로서, 사각 평면으로 리드선(23)을 제작하되 끝부분에 절개홀(23b)을 형성하여, 도포된 액상의 납(90)의 잉여치가 상기 절개홀(23b)을 타고 올라오도록 제작하였다.

상기와 같이 절개홀(23b)을 형성하게 되면, 상기 절개홀(23b)의 벽면에 납(90)이 고정되면서 리드선(23)과 기판의 부착이 더욱 공고해지고, 잉여치의 납(90)이 절개홀(23b)을 통해 흡수됨으로서 누름부(21)에 침입하는 것을 방지할 수 있다.

결국 본 발명은 일반적인 반도체 부품의 실장과 동일하게 미리 액상의 납을 도포하고 상기 납 위에 메탈 돔 스위치를 실장하여 기판제작이 완료되도록 하며, 이 과정에서 진공압 제공장치를 이용하여 메탈돔 스위치를 기판에 옮긴 후 메탈돔 스위치의 리드가 기판에 부착됨으로서 원터치 공정에 의하여 메탈돔 스위치의 설치작업이 마무리 되도록 한다.

이는 종래의 메탈돔 스위치의 부착방법이 매우 복잡한 절차와 공정으로 이루어져 인건비 상승과 제작공정이 길어지는 문제가 있어 본 발명에서 이를 해결할 수 있도록 한 것으로, 제작단가 및 공정에서 매우 유리하다.

상술한 바와 같이 본 발명을 이용하게 되면 납땜에 의해 메탈 돔 스위치를 고정시킬 수 있기 때문에 표면실장용 전자부품 배치공정과 동일하게 진행할 수 있어 빠른 공정이 이루어지고, 또한 메탈돔 스위치를 별도의 테이프로 붙일 필요가 없어 비용을 대폭 간소화시키는 효과를 제공한다.

또한, 비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 설명과 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위 내에 속하는 그러한 수정 및 변형은 포함한 것으로 판단할 수 있다.

도 1a는 일반적인 휴대폰의 구조를 나타낸 분해 사시도.

도 1b는 일반적인 키패드 스위칭용 돔 스위치 모듈의 분해 사시도.

도 2는 본 발명의 키패드 스위칭용 돔 스위치 및 기판을 나타낸 분해 사시도.

도 3은 본 발명의 키패드 스위칭용 돔 스위치를 나타낸 제 1 실시예도.

도 4는 본 발명의 키패드 스위칭용 돔 스위치를 나타낸 제 2 실시예도.

도 5는 본 발명의 키패드 스위칭용 돔 스위치를 나타낸 제 3 실시예도.

도 6a는 본 발명의 키패드 스위칭용 돔 스위치를 나타낸 제 4 실시예도.

도 6b는 도 6a의 단면도.

도 7은 본 발명의 키패드 스위칭용 돔 스위치를 나타낸 제 5 실시예도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 회로기판 20: 메탈돔 스위치

30: 기판지 40: 탑 테이프 필름

50: 상부 케이스 60: 하부 케이스

70: 키패드 80: 스피커

Claims (7)

1. 중심부에 환형의 절연부를 형성한 회로기판과, 상기 환형의 절연부 내측 영역의 회로기판 표면에 도전성 금속 박막패턴이 피복되어 이루어지는 제 1 접촉부와, 상기 환형의 절연부 외측 영역의 회로기판 표면에 도전성 금속 박막패턴이 피복되어 이루어지는 제 2 접촉부 및, 상기 제 1 접촉부 및 제 2 접촉부를 연결하는 메탈돔 스위치를 포함하는 휴대폰, 리모콘 등 전자제품용 기판에 있어서,

   상기 메탈돔 스위치는 제 1 접촉부를 스위칭하는 누름부의 중앙부분을 평탄면으로 형성하고, 제 2 접촉부에 연결되는 가장자리에는 납땜용 리드선을 부가형성한 것을 특징으로 하는 전자제품의 키패드 스위칭용 돔 스위치 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 납땜용 리드선은 직각 또는 일정각도로 경사진 형태가 반복되는 2층이상 다단형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자제품의 키패드 스위칭용 돔 스위치 구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 납땜용 리드선은 직각 또는 일정각도로 경사진 형태의 요철형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자제품의 키패드 스위칭용 돔 스위치 구조.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 납땜용 리드선의 중앙에는 납이 통과하는 원형홀을 더 형성된 것을 특징으로 하는 전자제품의 키패드 스위칭용 돔 스위치 구조.
5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 납땜용 리드선의 끝단에는 납이 통과하는 절개홀을 더 형성한 것을 특징으로 하는 전자제품의 키패드 스위칭용 돔 스위치 구조.
6. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 납땜용 리드선은 메탈돔 스위치의 외주연에 적어도 1개이상 설치되는 것을 특징으로 하는 전자제품의 키패드 스위칭용 돔 스위치 구조.
7. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 납땜용 리드선은 메탈돔 스위치에 일체형으로 결합된 것을 특징으로 하는 전자제품의 키패드 스위칭용 돔 스위치 구조.