KR20060000264A

KR20060000264A - 전자기기용 키패드 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20060000264A
Application number: KR1020040048966A
Authority: KR
Inventors: 이종일; 정창석
Original assignee: 디케이 유아이엘 주식회사
Priority date: 2004-06-28
Filing date: 2004-06-28
Publication date: 2006-01-06
Also published as: KR100622283B1

Abstract

본 발명은 전자기기용 키패드 및 그 제조방법에 관한 것으로 돔 스위치(60)를 가압하기 위한 돌기(52c)를 인쇄방식으로 제작하여 수지필름 또는 실리콘 등으로 이루어진 베이스 부재(52a)에 가해지는 금형으로부터의 열 영향을 전혀 받지 않도록 함으로써 베이스 부재(52a)의 열변형, 수축 또는 왜곡 등을 미연에 방지할 수 있으며 더욱 얇고 슬림화된 전자기기용 키패드(50)를 양산할 수 있는 전자기기용 키패드 및 그 제조방법에 관한 발명이다.

Description

전자기기용 키패드 및 그 제조방법{KEYPAD FOR ELECTRONIC APPLIANCE AND THEREOF MANUFACTURING METHOD}

도 1은 종래 기술에 따른 전자기기용 키패드를 나타내는 단면도.

도 2는 종래의 개선된 전자기기용 키패드의 제조방법을 나타내는 플로우챠트.

도 3a 내지 도 3d는 종래의 개선된 전자기기용 키패드의 제조방법을 순서적으로 나타낸 요부 단면도.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 전자기기용 키패드의 제조방법을 순서적으로 나타낸 요부 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 전자기기용 키패드가 셀룰러폰의 프런트 하우징 및 인쇄회로기판 사이에 조립되는 모습을 나타내는 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

도 1에 관련한 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 키패드 11 : 키탑

12 : 돌기 13 : 베이스 부재

14 : 돔 스위치 15 : 인쇄회로기판

15a : 접점 16 : 연결부

17 : 인쇄면 F : 프런트 하우징

F1 : 홀

도 2 내지 도 3d에 관련한 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

20 : 키패드 21 : 키

22 : 외측시트 23 : 인쇄면

24 : 내측시트 25 : 돌기

26 : 하부금형 26a : 홈

27 : 상부금형 28 : 인쇄회로기판

28a : 접점 29 : 돔 스위치

30 : 돌기용 하금형 30a : 돌기홈

31 : 돌기용 상금형

도 4a 내지 도 5에 관련한 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

50 : 키패드 51 : 키

52 : 패드 52a : 베이스 부재

52b : 바탕색층 52c : 돌기

52d : 프라이머 60 : 돔 스위치

70 : 인쇄회로기판 80 : 스페이서

81 : 홀 90 : 지그

F : 프런트 하우징 F1 : 구멍

본 발명은 전자기기용 키패드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 돔 스위치를 가압하기 위한 돌기를 인쇄방식으로 제작하여 수지필름 또는 실리콘으로 이루어진 베이스 부재에 가해지는 금형의 열 영향으로부터 극히 자유로울 수 있도록 하여 베이스 부재의 열변형, 수축 또는 왜곡 등을 미연에 방지할 수 있는 전자기기용 키패드 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 전자기기용 키패드는 가정용 전화기, PDA, 전자계산기, 컴퓨터용 키보드 또는 셀룰러폰 등을 포함하는 모든 전자기기에 적용되고 있으며 인쇄회로기판과 연동되어 시그널을 발생시키는 스위칭 부재로서 널리 사용되고 있다.

이하 소개되는 전자기기용 키패드는 편의상 셀룰러폰용 키패드를 하나의 예로서 설명하기로 하고 본 명세서에서는 이에 크게 제한되지 않는 것으로 한다.

통상적으로 셀룰러폰의 키 조작은 작동감을 가질 수 있도록 돔 스위치를 사용하고, 키의 저면에 형성된 돌기가 돔 스위치를 가압하여 인쇄회로기판의 접점을 터치토록 함으로써 시그널을 발생시킬 수 있는 구조로 설계된다.

그런데, 종래에는 돔 스위치를 눌러주기 위한 키와 돌기가 일체형으로 성형되어 키패드를 제작하기 위한 금형의 설계 및 구조가 도 1에 도시된 바와 같이 매우 복잡하였다.

도 1은 종래 기술에 따른 전자기기용 키패드(10)의 단면도로서 프런트 하우징(F)의 홀(F1)을 통하여 외부로 노출되는 키탑(11)과, 프런트 하우징(F) 속으로 안착되는 베이스 부재(13)를 보여주고 있다.

종래 기술에 따른 전자기기용 키패드(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 키탑(11)의 저면 중앙에 돔 스위치(14)의 탄성에 연동되면서 인쇄회로기판(15)의 접점(15a)을 터치할 수 있도록 돌출 성형된 돌기(12)를 구비한다.

이때, 베이스 부재(13)와 키탑(11)은 연결부(16)에 의해 일체형으로 형성되는데, 이 연결부(16)는 키탑(11)의 상하이동을 보장할 수 있도록 얇은 두께로 마련되고, 키탑(11)의 상면에는 문자나 숫자가 인쇄된 인쇄면(17)을 구비한다.

이와 같은 구성으로 이루어진 키패드(10)의 키탑(11)을 누르면 그 저면에 형성된 돌기(12)가 돔 스위치(14)의 탄성력을 극복하고 인쇄회로기판(15)의 접점(15a)과 접촉하여 시그널을 발생하게 된다.

그리고, 시그널을 발생시킨 다음 키탑(11)에서 손을 이탈시키면 돔 스위치(14) 및 연결부(16)의 자체 탄성으로 키탑(11)은 원위치로 복귀하게 된다.

하지만, 이와 같은 종래 기술에 따른 전자기기용 키패드(10)는 키탑(11)과 그 저면에 형성된 돌기(12)가 일체형으로 형성되어 반복적인 누름동작이 이루어질 경우 연결부(16)가 탄력을 잃어 접점(15a)간의 접촉불량이 초래되거나 인쇄면(17)이 쉽게 지워지는 현상이 있어 왔다.

결국, 연결부(16)의 변형을 방지하고 일정한 강도를 부여하기 위하여 키패드(10)의 전체적인 두께를 더 크게 할 수밖에 없는데, 이는 전자기기의 내부공간을 더욱 많이 요구하게 되어 컴팩트화 내지는 슬림화에 오히려 역행하는 단점이 되고 있다.

이러한 문제점들을 극복하기 위하여 문자의 지워짐을 방지할 수 있고 더불어 두께를 최소화시킬 수 있으며 제작이 용이하도록 개선된 전자기기용 키패드와 그 제조방법이 도 2 내지 도 3d에 도시된 바와 같이 본 출원인을 비롯하여 여러 차례 제안된 바 있다.

도 2는 종래의 개선된 전자기기용 키패드의 제조방법을 나타내는 플로우챠트이고, 도 3a 내지 도 3d는 종래의 개선된 전자기기용 키패드의 제조방법을 순서적으로 나타낸 요부 단면도이다.

종래의 개선된 전자기기용 키패드(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 먼저 박막의 투명한 외측시트(22) 일측면에 문자나 숫자 등을 인쇄하여 인쇄면(23)을 갖도록 하는 인쇄단계(S1)를 갖는다.

도 3a 내지 도 3d에서는 키패드(20)를 조립하고자 할 때 인쇄면(23)이 아래쪽에 위치하도록 외측시트(22)의 배면에 인쇄된 모습을 보여주고 있는데, 그 반대쪽에 인쇄면(23)을 형성할 수도 있음은 물론이다.

외측시트(22)의 배면에 인쇄면(23)을 형성할 경우 인쇄면(23)의 지워짐을 방지할 수 있으므로 인쇄에 대한 내구성을 유지할 수 있게 된다.

인쇄단계가 완료되면 홈(26a)을 구비한 하부금형(26)에 투명 액상 실리콘 고무를 투입하고, 외측시트(22)의 인쇄면(23)을 홈(26a)의 중앙부분에 맞춘 후 상부 금형(27)으로 압착하여 키 성형단계(S2)를 완료한다.

액상 실리콘 고무는 점착력을 보유하고 있으므로 외측시트(22)와 견고하게 접착될 수 있으며 하부금형(26)의 홈(26a) 내에서 일정한 시간이 지나 액상 실리콘 고무가 경화되면 키(21)의 제작을 완성할 수 있게 된다.

이 후, 키(21)의 압력을 받아 인쇄회로기판(28)의 접점(28a)과 돔 스위치(29)를 접촉시켜 주기 위한 돌기 성형단계(S3)를 거친다.

돌기 성형단계(S3)는 돌기(25) 모양의 돌기홈(30a)이 형성된 돌기용 하금형(30)에 키(21)와 동일한 재질의 투명 액상 실리콘 고무를 투입하고, 투명한 내측시트(24)를 그 위에 위치시킨 후 돌기용 상금형(31)으로 압착하여 내측시트(24)와 일체형으로 성형된 돌기(25)를 마련할 수 있도록 한다.

돌기(25)와 키(21)를 별도로 제작하면 일체형으로 제작하는 것보다 그 두께를 더욱 용이하게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 키(21)와 돌기(25)의 설계 및 제작이 쉬워 금형제작의 비용 및 부품비용을 크게 절약할 수 있다.

그 후, 키(21)가 접착된 외측시트(22)와 인쇄면(23)이 구비된 내측시트(24)를 상호 압착하여 조립시키는 단계(S4)를 거쳐 키패드(20)를 완성한다.

이때, 키(21)와 돌기(25)가 각각 접착된 외측시트(22) 및 내측시트(24)는 소정의 탄성력을 보유하며 투명성을 갖는 투명필름일 수 있고, 이 투명필름은 그 두께를 필름의 왜곡현상(열변형에 의한 왜곡현상)이 발생되지 않는 범위 내에서 더 얇게 할 수 있으며, 이에 따라 전자기기의 전체적인 두께를 줄일 수 있게 된다.

그런데, 이러한 종래의 개선된 전자기기용 키패드의 제조방법 역시 금형의 열에 의하여 외측시트(22) 및 내측시트(24)가 여전히 왜곡되거나 변형될 수 있어 필름의 두께를 얇게 하는데 한계가 있을 수밖에 없었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적으로 하는 바는 돔 스위치를 가압하기 위한 돌기를 인쇄방식으로 제작하여 수지필름 또는 실리콘으로 된 베이스 부재에 가해지는 금형의 열 영향으로부터 극히 자유로울 수 있도록 하여 베이스 부재의 열변형, 수축 또는 왜곡 등을 전혀 고려치 않아도 되는 전자기기용 키패드 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자기기용 키패드의 제조방법은,

키를 제작하고, 베이스 부재 위에 돔 스위치의 중심을 향하도록 돌기를 제공하여 패드를 완성하며, 상기 키와 패드를 접착시켜 전자기기용 키패드를 제조하는 방법에 있어서,

상기 돌기는 상기 베이스 부재 위에 인쇄방식으로 제작되는 것을 그 기술적 방법상의 기본 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자기기용 키패드의 제조 방법은,

키를 제작하는 스텝과,

베이스 부재 위에 바탕색을 인쇄하여 바탕색층을 갖도록 하는 스텝과,

돔 스위치의 중심을 향하는 돌기를 상기 바탕색층 위에 인쇄방식으로 제작하여 패드를 완성하는 스텝과,

상기 패드를 키와 접착시켜 키패드를 완성하는 스텝으로 이루어지는 것을 그 기술적 방법상의 다른 특징으로 한다.

아울러, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자기기용 키패드는,

베이스 부재 위에 인쇄된 바탕색층과, 돔 스위치의 중심을 향하도록 상기 바탕색층 위에 인쇄방식으로 제작된 돌기를 갖는 패드와;

상기 패드에 접착되는 키를 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 이들 실시예를 통하여 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 더 잘 이해할 수 있게 된다.

근래 들어 전자기기를 이용하는 이용자들 대부분이 경량화 또는 슬림화된 전자기기를 찾는 경향이 짙어 키패드(50)를 더욱 얇고 가볍게 제작하여야만 한다.

키패드(50)를 얇게 제작하기 위해서는 수지필름 또는 실리콘으로 이루어진 베이스 부재(52a)를 얇게 해야만 하는데 이를 얇게 할 경우 금형의 열에 견디는 성질이 낮아질 수밖에 없고 이로 인하여 왜곡이나 변형이 필연적으로 따를 수밖에 없음은 이미 주지한 바와 같다.

이에 대한 대안으로, 본 발명은 돔 스위치(60)를 가압하기 위한 돌기(52c)를 성형할 때 금형을 이용하지 않고 인쇄방식을 통하여 제작할 수 있도록 하여 특별한 어려움 없이 보다 얇은 베이스 부재(52a)를 도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같이 자유롭게 생산할 수 있도록 한 것이다.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 전자기기용 키패드의 제조방법을 순서적으로 나타낸 요부 단면도이다.

본 발명에 따른 전자기기용 키패드의 제조방법은 별도의 공정으로 키(51)를 제작하고, 베이스 부재(52a) 위에 돔 스위치(60)의 중심을 향하도록 돌기(52c)를 제공하여 패드(52)를 제작하며, 키(51)와 패드(52)를 접착시켜 전자기기용 키패드(50)를 완성한다.

이때, 다이얼키나 기능키 등과 같이 각각의 기능으로 식별시키는 문자 또는 숫자 등의 새김은 키(51)나 베이스 부재(52a)의 상면 또는 하면에 인쇄할 수 있고, 다른 한편으로 키(51)는 각각으로 나뉘어진 독립적인 부재이거나 연결부(미 도시됨)로 이어지는 일체의 배열구조로 이루어질 수 있다(본 발명에서는 문자 또는 숫자의 새김은 키(51)의 제작 또는 베이스 부재(52a) 등의 제작과정에서 이미 포함되는 공정으로 이해되고, 키(51) 역시 독립적인 부재 또는 연결부로 이어지는 일체의 배열구조 등을 포함하는 것으로 정의된다).

여기서, 본 발명의 가장 큰 핵심기술은 베이스 부재(52a) 위에 제공된 돌기(52c)를 인쇄방식으로 제작한다는 것이다.

하나의 바람직한 실시예로서, 베이스 부재(52a) 위에 바탕색을 인쇄하여 바탕색층(52b)을 갖도록 하고, 셀룰러폰 내의 돔 스위치(60)를 향하도록 바탕색층(52b) 위에 돌기(52c)를 인쇄방식으로 제작하여 패드(52)를 완성한다.

기존에는 금형을 통하여 돌기(52c)를 제작하여 열변형 또는 왜곡 등으로 인한 베이스 부재(52a)의 두께를 최소화하는데 한계가 존재하였으나, 본 발명에서는 바탕색층(52b) 위에 돌기(52c)를 인쇄방식으로 제작함으로써 금형에 의한 열을 전혀 고려할 필요조차 없게 되어 더욱 슬림화되고 컴팩트한 베이스 부재(52a)를 양산할 수 있다.

그 후, 지그(90)에 구비된 키(51) 위에 패드(52)를 접착시켜 키패드(50)를 완성한다.

이때, 베이스 부재(52a)는 실리콘 또는 수지필름 중에서 선택할 수 있고, 돌기(52c)가 인쇄되는 바탕색층(52b) 위에 프라이머(52d)를 미리 인쇄 또는 도포할 경우 인쇄를 통한 돌기(52c)의 성형을 더욱 확실하게 보장할 수 있다.

프라이머(52d)는 바탕색층(52b)과 돌기(52c) 상호간의 접착력을 향상시키기 위하여 제공되는 것으로 바탕색층(52b)의 표면에 잔존하는 먼지나 기타 오염물질을 완전히 제거하고 충분히 건조된 상태에서 붓, 롤러 또는 에어건 등으로 도포할 수 있으며 기타 인쇄방식으로도 도포가 가능하다.

주의할 점은 프라이머(52d)의 도포 후 후속작업을 가능한 한 24시간 이내에 하여야 하며 프라이머(52d)의 도포면에 비나 이슬이 닿을 경우 바탕색층(52b)과 돌기(52c)의 접착력이 크게 감소되므로 특별한 주의를 요한다.

이와 같은 공정에 따라 제작되는 본 발명에 따른 전자기기용 키패드(50)는 키(51)와 패드(52)로 구분할 수 있고, 이 중 패드(52)는 베이스 부재(52a) 위에 인쇄된 바탕색층(52b)을 가지며, 돔 스위치(60)의 중심을 향하도록 바탕색층(52b) 위에 인쇄방식으로 제작된 돌기(52c)를 구비한다. 그리고, 키(51)는 패드(52)에 접착되어 최종적으로 전자기기용 키패드(50)로서 양산될 수 있게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 전자기기용 키패드(50)가 셀룰러폰의 프런트 하우징(F) 및 인쇄회로기판(70) 사이에 조립된 모습을 나타내는 단면도이다.

본 발명에 따른 전자기기용 키패드(50)는 도 5에 도시된 바와 같이 키(51)들의 위치와 대응되게 예를 들면 셀룰러폰의 프런트 하우징(F)에 각각 형성된 구멍(F1)에 키(51)들을 삽입할 수 있도록 설계된다.

그리고, 키(51)의 저면에 위치한 돌기(52c)와 접촉되어 시그널을 발생시키는 돔 스위치(60)는 돌기(52c)의 압력을 받아 인쇄회로기판(70) 상에 구비된 접점(71)과 접촉되고, 돔 스위치(60)의 탄성력과 복원력에 의하여 전자기기의 기능을 원터치방식으로 자유롭게 이용할 수 있게 된다.

돔 스위치(60) 아래에는 인쇄회로기판(70)과 일정한 간격을 유지시켜 주는 스페이서(80)가 위치되고, 이 스페이서(80)는 키패드(50)를 조립한 후 돔 스위치(60)가 인쇄회로기판(70)에 위치한 접점(71)과 접촉할 수 있도록 돔 스위치(60)에 대응되는 부분에 홀(81)을 구비한다.

이와 같이 조립된 전자기기용 키패드(50)는 키(51)를 누를 경우 그 저면에 형성된 돌기(52c)가 돔 스위치(60)와 면 접촉을 하면서 돔 스위치(60)의 자체 탄성을 극복하고 아래쪽으로 탄력 이동함으로써 인쇄회로기판(70)에 형성된 접점(71)과 접촉되어 시그널을 발생시킨다.

시그널을 발생시킨 후 누르고 있던 키(51)에서 손을 이탈시키면 돔 스위치(60)와 키(51)는 자체탄력에 의하여 원래 위치로 돌아오게 된다.

본 발명에 따른 전자기기용 키패드 및 그 제조방법은 돔 스위치(60)를 가압하기 위한 돌기(52c)를 인쇄방식으로 제작함으로써 수지필름 또는 실리콘으로 된 베이스 부재(52a)에 가해지는 금형의 열 영향을 전혀 받지않게 되어 베이스 부재(52a)의 열변형, 수축 또는 왜곡 등을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 더욱 얇고 슬림화된 전자기기용 키패드(50)를 양산할 수 있는 탁월한 효과를 발휘한다.

이상 살펴본 본 발명의 목적, 구성 및 작용효과를 통하여 알 수 있듯이 본 발명은 돌기(52c)의 제작을 인쇄방식으로 제공하는 것을 핵심 특징으로 하고, 기타 변화 가능한 공정 및 구성들은 다양한 경우의 수로서 이해될 수 있을 것이며, 본 발명에서는 이러한 변화 가능한 공정 및 구성들을 모두 포함하며 아래의 특허청구범위의 해석 또한 이에 준하는 것으로 한다.

Claims

키(51)를 제작하고, 베이스 부재(52a) 위에 돔 스위치(60)의 중심을 향하도록 돌기(52c)를 제공하여 패드(52)를 완성하며, 상기 키(51)와 패드(52)를 접착시켜 전자기기용 키패드(50)를 제조하는 방법에 있어서,

상기 돌기(52c)는 상기 베이스 부재(52a) 위에 인쇄방식으로 제작되는 것을 특징으로 하는 전자기기용 키패드의 제조방법.
키(51)를 제작하는 스텝과,

베이스 부재(52a) 위에 바탕색을 인쇄하여 바탕색층(52b)을 갖도록 하는 스텝과,

돔 스위치(60)의 중심을 향하는 돌기(52c)를 상기 바탕색층(52b) 위에 인쇄방식으로 제작하여 패드(52)를 완성하는 스텝과,

상기 패드(52)를 상기 키(51)와 접착시켜 키패드(50)를 완성하는 스텝으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자기기용 키패드의 제조방법.
제 2 항에 있어서,

상기 베이스 부재(52a)는 실리콘 및 수지필름 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전자기기용 키패드의 제조방법.
제 2 항에 있어서,

상기 돌기(52c)가 인쇄되는 상기 바탕색층(52b) 위에 프라이머(52d)를 미리 인쇄 또는 도포하는 것을 특징으로 하는 전자기기용 키패드의 제조방법.
베이스 부재(52a) 위에 인쇄된 바탕색층(52b), 돔 스위치(60)의 중심을 향하도록 상기 바탕색층(52b) 위에 인쇄방식으로 제작된 돌기(52c)를 갖는 패드(52)와;

상기 패드(52)에 접착되는 키(51)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자기기용 키패드(50).
제 5 항에 있어서,

상기 돌기(52c)가 인쇄되는 상기 바탕색층(52b) 위에 미리 인쇄 또는 도포된 프라이머(52d)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자기기용 키패드(50).