KR20060050625A - 막 스위치, 막 스위치의 제조방법 및 접점 스위치 - Google Patents

막 스위치, 막 스위치의 제조방법 및 접점 스위치 Download PDF

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Abstract

감압(感壓) 스위치는 막 스위치 및 해당 막 스위치 상에 배치된 키 패드를 포함한다. 상기 막 스위치는 서로 대향해서 배치된 제1절연 시트 및 제2절연 시트를 포함한다. 상기 제1절연 시트의 하면과 상기 제2절연 시트의 상면에는, 제1전극과 분압저항을 포함하는 전기회로와, 그 전기회로를 보호하기 위한 레지스트 막이 형성되어 있다. 상기 레지스트 막에는 개구부(開口部)가 있어서 상기 절연시트의 하면으로부터 상기 분압저항을 노출시킨다.

Description

막 스위치, 막 스위치의 제조방법 및 접점 스위치{MEMBRANE SWITCH, METHOD FOR MANUFACTURING MEMBRANE SWITCH, AND CONTACT SWITCH}
이 건 발명 및 발명의 목적과 유리한 효과는 현재의 바람직한 실시 형태에 대한 아래 설명과 그 도면을 참조하면 가장 잘 이해할 수 있다.
도 1a는 이 건 발명의 바람직한 실시형태에서 감압(感壓) 스위치에 포함된 제1감압시트를 표시한 저면도
도 1b는 감압 스위치에 포함된 제2감압시트를 표시한 평면도
도 2는 도 1a의 2-2선을 따라 취한 감압 스위치를 표시한 확대단면도
도 3은 감압 스위치를 회로기판 상에 배치한 상태를 표시한 단면도
도 4a는 제1전극 및 분압 저항을 지닌 등가 회로를 표시한 회로도
도 4b는 분압 저항을 표시한 부분 확대 평면도
도 5a는 키 패드를 표시한 저면도
도 5b는 키 패드를 표시한 평면도
도 6은 본 발명의 다른 실시형태에 의한 감압 스위치에 포함된 제1절연시트 및 제2절연시트를 표시한 평면도
도 7은 도 6의 7-7선을 따라 취한 감압 스위치를 표시한 확대 단면도
도 8a는 본 발명의 또 다른 실시형태에 의한 감압 스위치에 포함된 제1절연시트를 표시한 평면도
도 8b는 본 발명의 또 다른 실시형태에 의한 감압 스위치에 포함된 제2절연시트를 표시한 저면도
도 9는 도 8a의 9-9선을 따라 취한 감압 스위치를 표시한 확대 단면도
도 10a는 본 발명의 또 다른 실시형태에 의한 키 패드를 표시한 저면도
도 10b는 도 10a의 10B-10B선을 따라 취한 제1 돌출부를 표시한 확대 단면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
(11): 감압 스위치 (13): 회로기판
(21): 막 스위치 (31): 키패드
(35): 제1 돌출부 (42): 제1절연 시트
(43): 전기회로 (44): 레지스트 막
(45): 제1전극 (46): 분압저항
(47): 배선 (47a): 배선(47)의 말단부
(48): 개구부 (49): 제2개구부
(52): 제2절연 시트 (53): 제2전극
(54): 제1절개부(切開部)
본 발명은 원격 조정 장치(remote controller), 각종 키보드, 휴대전화, PDA(Personal Digital Assistance: 개인 휴대정보 단말기), DSC(Digital Still Camera: 디지털 정지화상 카메라) 등의 전자기기의 입력조작에 이용되는 막 스위치, 해당 막 스위치의 제조방법 및 막 스위치를 포함하는 접점 스위치에 관한 것이다.
전자기기의 입력조작을 행하는 데 이용되는 막 스위치는 종래 공지되어 있다. 일본국 공개특허 제2003-45262호 공보에는 막 스위치가 개시되어 있다. 상기 막 스위치는, 서로 대향해서 배치된 제1기판와 제2기판을 포함한다. 상기 제1기판와 제2기판에는, 서로 대향해서 2개의 전극이 설치되어 있다. 상기 제1기판에는 저항소자를 포함하는 전기회로가 형성되어 있다. 상기 저항소자는 전도성 재료로 이루어져 있다. 또 상기 제1기판에는, 회로기판을 습기로 보호하기 위한 레지스트 막이 도포되어 있다. 상기 레지스트 막은 전극 및 전기회로의 배선의 말단부분을 제1기판의 표면으로부터 노출시키는 개구부를 구비하고 있다. 이 개구부를 통해서 상기 배선의 말단부분이 전원 회로에 연결된다.
저항소자는 전도성 재료를 도포하고 그 도포된 전도성 재료를 건조함으로써 이루어진다. 또 상기 저항소자는 레지스트 막으로 덮여 있다. 저항소자를 형성 하는 전도성 재료의 건조 정도는 레지스트 막 형성용의 레지스트 재료의 건조 정도에 의존해서 변화하기 때문에, 상기 레지스트 재료의 건조 정도에 의해 상기 저항소자의 저항값이 변화하기 쉽다. 그 결과, 종래의 막 스위치를 이용할 경우, 저항소자의 저항값은 완제품마다 크게 다른 동시에, 동일 제품에 있어서는 저항들 사이에 크게 다르다.
본 발명의 목적은, 저항소자의 저항값을 용이하게 안정화시키는 막 스위치, 막 스위치를 제조하는 방법 및 상기 막 스위치를 포함하는 접점 스위치를 제공하는 데 있다.
발명의 요약
본 발명의 일측면은, 제1기판와 제2기판이 서로 대향해서 배치된 막 스위치이다. 상기 제1기판와 제2기판상에는 2개의 전극이 각각 서로 대향해서 설치되어 있다. 이 전극들 중 적어도 하나는, 한쪽 전극이 다른 쪽 전극에 접촉하는 위치와, 적어도 하나의 전극이 다른 쪽 전극으로부터 떨어져 있는 위치 사이를 이동할 수 있게 되어 있다. 상기 제1기판 상에는 전기회로가 배치되어 있다. 또, 제1기판상에는 전기회로를 보호하기 위한 레지스트 막이 설치되어 있다. 상기 전기회로는, 저항소자를 포함하며 전도성 재료를 도포하고 건조함으로써 형성된다. 상기 레지스트 막은, 상기 저항소자를 노출시키기 위한 개구부를 지니는데, 레지스트 재료를 도포하고 건조함으로써 형성된다.
본 발명의 다른 측면은, 막 스위치에 의해 형성된 스위치 본체 및 해당 스위치 본체 상에 배치된 키 패드를 갖춘 접점 스위치이다. 상기 막 스위치는, 서로 대향해서 배치된 제1기판와 제2기판을 포함한다. 상기 제1기판와 제2기판상에는 2개의 전극이 각각 서로 대향해서 설치되어 있다. 이들 전극중의 적어도 하나는, 한쪽 전극이 다른 쪽 전극과 접촉하는 위치와, 적어도 하나의 전극이 다른 쪽 전극으로부터 떨어져 있는 위치 사이를 이동할 수 있다. 상기 2개의 전극은, 상기 스위치 본체를 향해 상기 키패드에 압력이 가해진 경우 서로 접촉하고, 상기 키패드에 압력이 가해지지 않은 경우에는 서로 떨어진다. 상기 제1기판 상에는 전기회로가 배치되어 있다. 또, 제1기판상에는 전기회로를 보호하기 위한 레지스트 막이 설치되어 있다. 상기 전기회로는, 저항소자를 포함하며 전도성 재료를 도포하고 건조함으로써 형성된다. 상기 레지스트 막은, 상기 저항소자를 노출시키는 개구부(開口部)를 갖추고 있는데, 레지스트 재료를 도포하고 건조함으로써 형성된다.
본 발명의 또 다른 측면은, 제1기판와 제2기판이 서로 대향해서 배치된 막 스위치를 제조하는 방법이다. 상기 제1기판와 제2기판상에는 2개의 전극이 각각 서로 대향해서 설치되어 있다. 이들 전극 중의 적어도 하나는, 한쪽 전극이 다른 쪽 전극과 접촉하는 위치와, 적어도 하나의 전극이 다른 쪽 전극으로부터 떨어져 있는 위치 사이를 이동할 수 있게 되어 있다. 상기 방법은, 전도성 재료를 제1기판에 도포하고 건조하여 복수의 저항소자를 가지는 전기회로를 제1기판상에 형성하는 방법을 포함하는데, 이때 전도성 재료의 도포는 제1기판에 그 방향이 동일하게 하여 각각의 저항소자를 이루는 방법에 의한다. 또한 상기 방법은 저항성 재료를 제1기판에 도포·건조하여 전기회로를 보호하는 레지스트 막을 형성하고 이 저항성 필름에 개구부를 형성하여 그를 통해 각 저항소자가 노출되도록 하는 방법을 포함한다.
아래의 설명과 그에 첨부된 도면은 본 발명의 원리를 보기를 들어 도시하고 있는바, 이를 참조하면 이건 발명의 기타 측면과 유리한 점 등은 쉽게 알 수 있다.
발명의 바람직한 실시태양에 대한 상세한 설명
본 발명의 감압(感壓) 스위치의 바람직한 실시태양에 대하여 참고 도면을 통하여 상세하게 설명한다. 도 2와 3에 나타난 바와 같이, 접점 스위치로 작용하는 감압 스위치(11)은 막 스위치(21)과 키패드(31)를 포함한다. 막 스위치(21)는 스위치 몸체를 형성한다. 키패드(31)는 막 스위치(21) 위에 배치되어 있다. 감압 스위치(11)은 휴대전화기 케이스(12)와 그 케이스 속에 배치된 회로기판(13)의 사이에 배치되어 있다. 감압 스위치(11)은 휴대전화기의 번호 입력 동작을 수행하기 위하여 쓰인다.
막 스위치(21)는 두 개의 감압 시트(41 및 51)와 스페이서(22)를 포함한다. 감압 시트(41 및 51)는 도 2와 3에 보이는 것처럼 수직 방향으로 서로 마주보도록 배치되어 있다. 스페이서(22)는 감압 시트(41)와 시트(51) 사이에 끼워져 있다. 이하 윗 감압 시트(케이스(12)를 바라보는)는 제1감압 시트(41)로, 아래 감압 시트(회로기판(13)을 향하는)제2감압 시트(51)로 호칭한다.
도 1a와 도 2에 나타난 바와 같이, 제1감압 시트(41)은 제1기판로 작용하는 제1절연 시트(42)와 전기회로(43), 그리고 레지스트 막(44)을 포함한다. 제1절연 시트(42)는 사각 고리 모양이며 전기적으로 절연성이며 유연한 재질로 이루어져 있다. 구체적으로는 제1절연 시트(42)는 합성수지 필름(예를 들어 PET(polyethylene terephthalate) 필름)이나 성형된 탄성중합체(elastomer)로 이루어진다.
전기회로(43)는 제1절연 시트(42)의 하면에 배치된다. 전기회로(43)는 네 개의 제1전극(45)과 저항소자로 작용하는 네 개의 분압저항(46), 그리고 (45)와 (46)을 연결하는 배선(47)을 포함한다. 각각의 제1전극(45)은 빗(comb) 모양의 톱니를 가진다. 제1전극(45)은 제1절연 시트(42)의 가운데에 형성된 개구부의 주변에 배치되어 있다. 각각의 제1전극(45)은 굵기가 예를 들어, 3㎛ ~ 8㎛이다. 각 분압저항(46)은 그 대응하는 제1전극(45) 중 하나에 연결되어 있다. 각 분압저항(46)은 직사각형이다. 분압저항(46)은 서로 병렬로 연결되어 저항의 긴 쪽 변이 한 방향으로 나란히 배치된다. 즉 분압저항(46)은 모두 같은 방향으로 놓이도록 배치된다. 이 배치는 분압저항(46)이 서로 다른 방향으로 놓인 경우와 비교했을 때보다 분압저항들을 고무 롤러(squeegee)를 이용한 스크린 인쇄로 쉽게 형성시킬 수 있어서 저항들이 같은 굵기를 가지게 된다. 그 결과 분압저항(46) 사이의 저항값의 차이는 줄어들게 된다.
제1전극(45)들과 분압저항(46)을 연결하는 배선(47)은 그 각각이 접지선(G)과 출력선(V0) 그리고 전력공급선(Vi)을 포함한다. 제1전극(45)과 분압저항(46)으로 된 각 집합은 도 4a에 나타난 것과 같은 등가회로를 구성한다. 예를 들어 하나 이상의 전극(45)은 접지선(G)에 연결될 수 있다. 각각의 배선(47)에서 그 말단부(47a)는 제1절연 시트(42)의 하면의 한 귀퉁이에 위치한다.
전기회로(43)는 전도성 잉크와 같은 전도성 재료를 이용하여 회로 패턴을 스크린 인쇄함으로써 이루어진다. 스크린 인쇄는 전도성 재료를 도포하고 그 도포된 재료를 건조함으로써 이루어진다. 제1전극(45)과 배선(47)을 형성하는 전도성 재료는 분압저항(46)을 형성하는 데 쓰이는 전도성 재료와 다르다. 보다 구체적으로는 제1전극(45)과 배선(47)을 이루는 전도성 재료는 금속 분말(예를 들어 금속 박막과 은 충진재)이거나 상기 금속 분말과 탄소 분말을 포함하는 재료이다. 제1전극(45)과 배선(47)을 위한 이렇나 재료는 저항값이 작다. 분압저항(46)을 형성하는 데에 쓰이는 전도성 재료는 탄소 분말이나 금속 분말을 함유하는 액상(液狀)의 유기 매트릭스이다. 분압저항(46)을 위한 이러한 전도성 재료는 저항값이 크다. 분압저항(46)을 위한 재료로는 탄소 분말을 포함한 전도성 재료가 바람직한데, 이는 이러한 재료가 각각의 분압저항(46)의 저항값을 용이하게 안정화시키기 때문이다.
레지스트 막(44)은 제1절연 시트(42)의 하면에 도포되어 전기 회로 43을 습기로부터 보호한다. 레지스트 막(44)은 레지스트 재료를 제1절연 시트(42)에 도포한 뒤 그것을 건조함으로써 형성된다. 레지스트 재료의 구체적인 예에는 폴리에스테르와 염화 비닐 그리고 아크릴성 우레탄(acrylic urethane) 수지가 용해된 용매가 포함된다. 레지스트 막(44)은 각각의 분압저항(46)에 대응하는 위치에 원형의 개구부(48)를 가지고 있다. 개구부(48)에서 각 분압저항(46)은 제1절연 시트(42)의 하면으로부터 노출된다. 또한 레지스트 막(44)은 각각의 제1전극(45)과 배선(47)의 말단부(47a)에 대응하는 위치에 원형의 둘째 개구부(49)를 가진다. 개구부(49)에서 각각의 제1전극(45)과 배선(47)의 말단부(47a)는 제1절연 시트(42)의 하면으로부터 노출된다.
도 1b와 3에서 나타난 바와 같이 제2감압 시트(51)는 제2기질로 작용하는 제2절연 시트(52)와 제2전극(53)을 포함한다. 제2절연 시트(52)는 사각 고리 모양이다. 제2절연 시트(52)는 제1절연 시트(42)와 마찬가지 방식의 전기 절연성이면서 유연한 재료로부터 형성되거나 전기절연성만 있는 재료로부터 형성될 수 있다. 제2절연 시트(52)는 제1절개부(切開部)(54)를 가지고 있는데, 이 절개부는 제1절연 시트(42)의 각 모퉁이와 대응하는 곳에 위치하여 실질적으로 원 모양인 세번째 개구부의 역할을 한다.
제2전극(53)은 제2절연 시트(52)의 상면에 배치된다. 각각의 제2전극(53)은 원반 모양이며 대응하는 제1전극(45)과 마주보도록 배치되어 있다. 제2전극(53)은 전도성 재료를 이용한 스크린 인쇄를 통하여 구현할 수 있다. 제2전극(53)은 분압저항(46)과 동일한 종류의 재료로부터 구현되는 것이 바람직하다. 제2전극(53)이 분압저항(46)과 동종의 재료로 구현된 경우에는 제2전극(53)의 전도성 재료에 포함된 탄소나 금속 분말의 함량을 분압저항(46)의 분말 함량과 동일하게 하는 것이 쉬워진다. 따라서 이 경우 완제품에 있어서 제2전극(53)과 분압저항(46)에 대한 전원 전압의 분배율은 항상 같다. 이리하여 완제품들 사이의 그 막 스위치(21)의 압력 감지 특성 편차는, 제2전극(53)과 분압저항(46)이 서로 다른 전도성 재료로 이루어진 경우와 비교할 때, 줄어들게 되는 것이다. 제2전극(53)은 그 굵기가 예를 들어 3 ~ 8㎛이다.
스페이서(22)는 사각 고리 모양의 지지부(支持部)(23)에 부착된 접착제로 이루어진다. 지지부(23)의 구체적인 예에는 종이, 부직포, PET와 같은 합성수지 필름이 포함된다. 지지부(23)는 그 굵기가 예를 들어 75㎛이다. 접착제의 구체적 예에는 아크릴, 우레탄, 실리콘, 폴리이소부틸렌-부틸 고무, 구역(block) 공중합 체, 천연 고무와 폴리이소프렌 접착제 등의 감압 접착제가 포함된다.
도 2에 나타난 바와 같이, 지지부(23)는 제1과 제2전극(45 및 53)에 대응하는 위치에 하나의 원형의 관통구멍(through-hole)을 가진다. 관통구멍 24는 일례로 제2전극(53)보다 더 큰 지름을 가진다. 지지부(23)는 또한 제1절연 시트(42)의 각 모퉁이에 대응하는 위치에 제2절개부(25)를 가지고 있는데, 이 절개부는 실질적으로 원형이다. 제2절개부(25)는 제1절개부(54)의 형상과 같다. 스페이서(22)는 감압 스위치(11)를 사용하지 않을 경우에 지지부(23)의 두께에 의하여 제1전극(45)과 제2전극(53)의 사이를 벌리는 작용을 한다.
키패드(31)는 패드부(32)와 그 패드부(32)상에 설치된 키톱(33)을 갖추고 있다. 패드부(32)는 패드부 본체(34), 제1돌출부(35), 제2돌출부(36) 그리고 누름부(*의 Astomer), 합성고무, 또는 연질수지재료에 의하여 시트 상(狀)으로 형성되어 가소성을 가지고 있다. 합성고무의 구체적인 예로서는 실리콘 고무를 들 수 있다. 열가소성 탄성중합체의 구체적인 예로는 스티렌 계, 올레핀 계, 폴리에스테르 계, 또는 우레탄 계의 각 열가소성 탄성중합체를 들 수 있다. 연질수지 재료의 구체적 예로는 염화비닐 계, 연질 아크릴 계, 또는 연질 폴리카보네이트 계의 수지 재료를 들 수 있다. 이들 중에서도 성형가공성이 뛰어나고, 낮은 압축 영구변형(compression permanent strain)을 가짐과 동시에 온도에 따른 물성의 변화가 적은 실리콘 고무가 패드부 본체(34)의 제조에 바람직하다.
도 2 및 도 5a 그리고 5의 b에서 보인 바와 같이 제1돌출부(35)는 패드부 본체(34)의 아래면에 있어서 상기 제1절연 시트(42)의 각 모퉁이와 대응하는 위치에 설치되어 있다. 제1돌출부(35)는 원통 모양으로서, 선단(先端)면이 제1절연 시트(42)의 상면에 접착되어 있다. 제1돌출부(35)는 합성 고무 등의 탄성 중합체에 의하여 이루어진 것이 바람직하다. 제1돌출부(35)는 그 높이에 의하여 제1절연 시트(42)와 패드부 본체(34)와의 사이에 틈을 만든다.
각각의 제2돌출부(36)는 원통 모양으로서 패드부 본체(34)의 상면에 있어서 상기 제1돌출부(35)에 대응하는 곳에 위치한다. 누름부(37)는 패드부 본체(34)의 하면에 있어서 상기 각각의 제1전극(45)을 향해서 튀어나와 있다. 누름부(37)는 제1절연 시트(42)의 상면에 접촉하고 있어도 되고, 그 면으로부터 떨어져 있어도 좋다. 바람직한 구현 형태에는 누름부(37)는 제1절연 시트(42)의 상면으로부터 떨어져 있다. 누름부(37)의 경도는 그 히스테레시스(hysteresis)에 의하여 막 스위치(21)의 압력 감지 특성이 영향을 받지 않도록 ISO 7619(일본 JIS K 6253) 기준에 따라 30 이상이 되는 것이 바람직하다.
제1돌출부(35), 제2 돌출부(36) 및 누름부(37)는 패드부 본체(34)와 일체로서 이루어질 수도 있고 별개로서 형성되어도 무방하다. 본 발명의 바람직한 구현 형태에서 제1돌출부(35), 제2돌출부(36) 및 누름부(37)는 패드부 본체(34)와 일체 로서 이루어져 있다.
도 2와 도 5b에 나타낸 것과 같이, 키톱(33)은 누름부(37)의 표면에 원형 고리(Annulus) 모양으로 형성되어 그 바닥면이 패드부 본체(34)의 상면에 접착되어 있다. 키톱(33)은 패드부 본체(34)와 같은 재료로 이루어져도 좋지만 입력조작을 더 명확하게 행하기 위하여 경질 수지 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 경질 수지 재료의 구체적인 예로서 폴리카보네이트, ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene), 스티렌 , 에폭시 그리고 아크릴계 수지를 들 수 있다. 키톱(33)이 패드부 본체(34)와 같은 재료로 이루어진 경우에는 패드부 본체(34)와 일체로 이루어져도 좋고, 별개로 형성되어도 무방하다.
도 3에 보인 바와 같이 회로기판(13)은 그 상면에 있어서 배선(47)의 말단부(47a)과 대응하는 곳에 접점(14)을 갖추고 있다. 케이스(12)는 키톱(33)을 수용하는 개구부를 갖추고 있다.
다음으로 감압 스위치(11)의 제조방법에 대해서 설명한다. 감압 스위치(11)은 막 스위치(21)과 키패드(31)를 각각 제조하는 공정과 막 스위치(21)상에 키패드(31)를 장치하는 공정을 거쳐 제조된다.
막 스위치(21)의 제조는 제1감압 시트(41), 제2감압 시트(51) 및 스페이서 (22)를 각각 제조하는 첫째 공정과, 제1감압 시트(41)와 제2감압 시트(51)의 사이에 스페이서(22)를 장착하는 둘째 공정을 포함한다. 첫째 공정에 있어서 제1감압 시트(41)의 제조는 제1절연 시트(42)와 전기회로(43)을 형성하는 첫번째 단계와, 제1절연 시트(42)상에 레지스트 막(44)을 형성하는 두번째 단계를 포함한다. 첫번째 단계에서는 합성수지 재료의 사출성형 등에 의하여 제1절연 시트(42)를 얻는다. 다음으로 전도성 재료를 가지고 고무 롤러와 스크린 인쇄판으로 제1절연 시트(42)의 하면에 제1전극(45)과 배선(47)에 대응하는 회로 패턴을 인쇄하여 전기회로(43)을 인쇄한다. 이때 분압저항(46)을 형성하는 전도성 재료의 인쇄방향, 즉 전도성 재료를 고무 롤러로 도포하는 방향은, 형성된 각 분압저항(46)의 저항값의 변동 폭을 줄일 수 있도록 모든 분압저항(46)에 대해서 같은 방향이 바람직하다.
또한 분압저항(46)을 형성하는 전도성 재료의 인쇄방향은 분압저항(46)이 설치된 각각의 장소에서 배선(47)과 직교하는 방향이 좋으나, 평행 방향도 무방하다. 전도성 재료의 도포방향이 배선(47)에 대하여 평행방향인 경우에는 배선(47)에 인접한 부분과 멀리 떨어진 부분의 도포된 전도성 재료의 두께를 쉽고 확실하게 같게 만들 수 있고, 분압저항(46)의 저항값을 용이하고 확실하게 안정화하는 것이 가능항다. 두번째의 단계에서는 각 개구부(48 및 49) 이외의 부분에 대응하는 개구부가 설치된 인쇄판을 사용하여 레지스트 재료를 제1절연 시트(42)의 하면에 인쇄해 레지스트 막(44)을 얻는다.
첫째 공정에 있어서 제2감압 시트(51)의 제조에는 합성수지 재료의 사출성형 등에 의하여 제2절연 시트(52)를 얻는다. 다음으로 전도성 재료를 사용하여 제2절연 시트(52)의 상면에 각각의 제2전극(53)을 인쇄한다. 상기 제1절연 시트(42)상의 분압저항(46)을 포함한 회로 패턴과 제2전극(53)의 인쇄에는 같은 스크린 인쇄판을 사용하는 것이 바람직하다. 이 스크린 인쇄판은 분압저항(46)과 제2전극(53)을 포함한 회로 패턴에 대응하는 개구부를 가진다.
이때 제2전극(53)의 각각의 두께는 각각의 제2전극(53)이 각 분압저항(46)과 같은 스크린 인쇄판을 사용하여 인쇄된 것이므로 각 분압저항(46)의 두께와 같게 된다. 이 때문에 제2전극(53)과 분압저항(46)은 완제품마다 전원전압을 다른 비율로 분압하지 않고 늘 일정한 비율로 분압할 수 있다. 그러므로 제2전극(53)과 분압저항(46)이 다른 스크린 인쇄판을 사용하여 인쇄된 경우와 비교할 때, 막 스위치(21)이 완제품마다 가지는 압력 감지 특성의 변동폭을 줄일 수 있다. 첫째 공정에서 스페이서(22)를 제조할 때에는 특정한 모양을 가진 지지부(23)에 접착제가 부착되어 스페이서(22)를 얻는다.
둘째 공정에서는 제1감압 시트(41)와 제2감압 시트(51)의 사이에 스페이서(22)를 설치한 뒤, 스페이서(22)의 상하 양면에 제1감압 시트(41)와 제2감압 시트(51)를 각각 접착한다. 이때 배선(47)의 말단부(47a)는 제1절개부(54)와 제2절개부(25)를 통하여 제1절연 시트(42)의 하면 위로 노출된다.
키패드(31)의 제조에는 합성수지 소재의 사출성형 등에 의하여 패드부(32)와 키톱(33)을 각각 얻은 후, 키톱(33)의 바닥면을 패드부 본체(34)의 상면에 접착한다. 막 스위치(21) 위에 키패드(31)를 설치할 때는 키패드(31)의 각각의 제1돌출부(35)의 앞쪽 끝을, 대응하는 제1절연 시트(42)의 상면에 각 모퉁이에 부착시킨다.
이어서 감압 스위치(11)를 휴대전화 케이스(12)에 설치하는 방법에 대해서 설명한다. 도 3에 나타낸 대로 감압 스위치(11)를 케이스(12)에 설치하는 데에는 회로기판(13) 위에 감압 스위치(11)를 배치하여, 스위치(11)이 케이스(12)와 회로기판(13)의 사이에 놓이도록 한다. 이 때 패드부 본체(34)의 상면은 케이스(12)의 안쪽 면에 접촉하고 있다. 또한 패드부 본체(34)는, 케이스(12)가 각각의 제2돌출부(36)을 회로기판(13) 쪽으로 누르는 결과, 제2돌출부(36)의 근방에 있어서 회로기판(13)쪽으로 탄성변형한다. 이 때문에 각 제1돌출부(35)는 도 3에 화살표로 보인 바와 같이, 패드부 본체(34)가 변형함에 따라, 제1절연 시트(42)의 네 모퉁이를 회로기판(13)으로 향하도록 내리누른다. 그러므로 제1절연 시트(42)의 각 모퉁이는 스페이서(22)의 제2절개부(25)와 제2절연 시트(52)의 제1 절개부(54)를 통해서 회로기판(13)쪽으로 이동하여 회로기판(13)의 상면에 접촉한다. 그 결과 배선(47)의 말단부(47a)의 각각과 회로기판(13)의 접점(14)이 접촉하여 감압 스위치(11)의 전기회로(43)와 회로기판(13)의 전기회로가 전기적으로 연결된다.
다음으로 감압 스위치(11)의 동작을 설명한다. 휴대전화로 특정 입력조작을 행할 때에는 키톱(33)의 특정의 위치를 내리누른다. 키톱(33)을 내리누르면 누름부(37)의 매개에 따라 제1전극(45)이 제2전극(53)으로부터 떨어진 위치에서 제2전극(53)에 접촉하는 위치로 변위한다. 그 결과 제1전극(45)이 제2전극(53)에 접촉해 제1전극(45)과 제2전극(53)이 전기적으로 접속된다. 이 때, 키톱(33)을 내리누르는 압력에 반응하여 제1전극(45)과 제2전극(53)의 접촉면적이 변화해, 도 4a에 보인 등가회로에 의해 그 누르는 압력을 검출할 수 있다. 그 뒤 키톱(33)을 누르는 압력을 풀면 제1절연 시트(42)의 탄성력에 따라 제1전극(45)이 제2전극(53)에 접촉된 위치로부터 제2전극(53)과 떨어진 위치로 변위한다. 그 결과 제1전극(45)이 제2전극(53)으로부터 떨어져 제1전극(45)과 제2전극(53)의 사이의 전기적인 연결이 끊어진다.
상기의 실시태양에서 발휘되는 효과에 대해서 이하 기재한다. 바람직한 실시형태의 각 분압저항(46)은 레지스트 막(44)의 개구부(48)에 의하여 제1절연 시트(42)의 하면으로부터 각각 노출되어 있다. 이 때문에 각 분압저항(46)의 저항값이 레지스트 재료가 건조된 정도에 따라 변화하는 것을 방지할 수 있다. 그러므로 이 막 스위치(21) 속 각 분압저항(46)의 저항값을 쉽게 안정화할 수 있다. 이 때문에 막 스위치(21) 제품마다의 분압저항(46)의 저항값 변동폭을 줄일 수 있고, 나아가 제1절연 시트(42)에 설치된 4개의 분압저항(46)의 저항값의 변동폭도 줄일 수 있 다.
바람직한 실시태양에서 감압 스위치(11)은 회로기판(13) 위에 배치되어 있다. 배선(47)의 말단부(47a)를 제1돌출부(35)가 회로기판(13) 쪽으로 내리눌러 회로기판(13)의 접점(14)과 접촉하게 된다. 이 때문에 감압 스위치(11)은 커넥터 등을 이용하여 각 배선(47)의 말단부(47a)를 회로기판(13)의 접점(14)에 전기적으로 연결시키거나, (47a)를 접점(14)에 납땜할 필요없이 회로기판(13)의 전기회로에 전기적으로 접속할 수 있다. 그러므로 이 감압 스위치(11)를 사용하면 커넥터 등을 생략하여 휴대전화의 두께를 얇게 하는 것이 가능하며, 납땜 단계를 생략하여 휴대전화의 제조를 간략화할 수 있다.
실시태양에서 제1돌출부(35)는 탄성재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성된 경우에는 제1돌출부(35)는 그 탄성력에 의해 제1절연 시트(42)의 네 모퉁이를 회로기판(13)에 대고 단단히 내리누를 수 있다. 따라서 배선(47)의 말단부(47a)와 회로기판(13)의 접점(14)을 단단히 접속시켜 말단부(47a) 각각의 위치가 어긋나는 것을 억제할 수 있다.
이 분야의 당업자에게 있어서 이 건 발명을 그 발명의 취지나 그 범위에서 벗어나지 않고도 다른 많은 실시 형태로 구현할 수 있음은 명백할 것이다. 특히 이 건 발명을 다음과 같은 형태로 구현할 수 있음을 밝혀 두고자 한다.
제1절연 시트(42)와 제2절연 시트(52)를 한 장의 절연 시트로부터 구성하여도 무방하다. 이때 절연 시트는 그 가운데 부분에서 접힐 수 있도록 구성한다. 여기서 도 6에 나타낸 것처럼 제1절연 시트(42)의 안쪽 면에 각 분압저항(46)과 배선(47)의 말단부(47a)를 설치하고, 제2절연 시트(52)의 안쪽 면에 제1전극(45)을 설치해도 좋다. 이때 제2전극(53)은 제1절연 시트(42)의 안쪽 면에 설치된다. 레지스트막(44)는 제1절연 시트(42)과 제2절연 시트(52)의 안쪽 면에 일체형으로 설치된다. 레지스트막(44)에는 개구부(48)가 설치되고 또한, 각각의 제1전극(45), 제2전극(53) 및 배선(47)의 말단부(47a)에 대응하는 위치에 두번째 개구부(49)가 설치된다. 도 6의 절연 시트는 가운데 부분에서 접혀 각각의 제2전극(53)이 대응하는 제1전극(45)을 마주본다. 이 변형예에서는 도 7에 보인 것처럼 제1전극(45)이 제2전극(53)의 아래쪽에 배치된다.
도 8a, 도 8b와 도 9에 나타낸 것과 같이 제1절연 시트(42)를 제2절연 시트(52)의 아래쪽에 배치해도 좋다. 이때 전기회로(43)는 제1절연 시트(42)의 상면에 설치된다. 각각의 제1전극(45)과 분압저항(46)에 연결된 배선(47)의 말단부(47a)는, 제1절연 시트(42)에 설치된 관통구멍(42a)을 통하여, 회로기판(13)쪽으로 향한 면인 제1절연 시트(42)의 하면으로 이어지는데, 이 때문에 말단부(47a)는 제1절연 시트(42)의 하면의 모퉁이에 위치하게 된다. 제2절연 시트(52)는 가소성을 가지며 제1 절개부가 생략되어 있다. 스페이서(22)는 제2 절개부가 생략되어 있다. 이러 한 구성인 경우에는 회로기판(13) 위에 설치된 감압 스위치 A)와 회로기판(13)의 접점(14)의 거리가 제1절연 시트(42)가 (52)의 위쪽 방향으로 위치하고 있는 경우와 비교할 때 더 짧아진다. 이 때문에 배선(47)의 각 말단부(47a)와 회로기판(13)의 접점(14)을 쉽게 단단히 접촉시켜 말단부(47a)의 위치가 어긋나는 것을 더 확실하게 억제할 수 있다. 게다가 제1절연 시트(42)의 네 모퉁이를 탄성변형시킬 필요가 없기 때문에 제1절연 시트(42)가 제2절연 시트(52)의 위쪽에 위치하는 경우와 비교할 때, 제1돌출부(35)가 제1절연 시트(42)를 내리누르는 힘을 작게 할 수 있다.
도 10a에 나타낸 것처럼 각 제1돌출부(35)를 삼각 기둥 모양으로 할 수 있다. 각각의 제1 돌출부 측면으로부터 튀어나오는 제3돌출부(38)는 제1돌출부(35) 꼭대기면에 놓여도 좋다. 이때 막 스위치(21)는 각 모퉁이가 제3돌출부(38)을 그 내부 측면에서 접촉한다. 이러한 구성인 경우에는 키패드(31)를 막 스위치(21)에 붙일 때 막 스위치(21)에 대한 키패드(31)의 위치를 쉽게 정할 수 있다. 이 밖에도 제1돌출부(35)와 제2돌출부(36)는 그 모양을 사각기둥으로 하거나, 코일 스프링과 같은 탄성 부품으로 구성해도 무방하다.
바람직한 실시형태에서 감압 스위치(11) 또는 막 스위치(21)를 원격 조정 장치 등의 휴대전화가 아닌 전자기기의 입력조작용으로 사용하여도 좋다. 일례로서 감압 스위치(11) 또는 막 스위치(21)는 원격 조정 장치, PDA, 휴대용 게임기, 휴대 용 음악·영상 재생기에 쓰일 수 있다.
제1전극(45)의 수는 바뀔 수 있다. 예를 들어, 제1전극(45)의 갯수를 하나 또는 5개로 할 수 있다. 즉 제1전극(45)은 한 개 이상이면 족하다. 이때 분압저항(46)과 제2전극(53)의 갯수는 제1전극(45)의 갯수에 상응하여 달라진다.
제1전극(45)의 모양도 바뀔 수 있다. 예를 들어 각 제1전극(45)은 여러 개의 동심원 모양이나 선형으로 이루어질 수 있다. 마찬가지로 제2전극(53)도 삼각형 판 모양으로 이루어질 수 있다. 제2전극(53)의 모양은 제1전극(45)의 모양에 부합한다. 제1전극(45)과 제2전극(53)의 모양은 키톱(33)을 내리누르는 압력에 반응하여 두 전극 사이의 접촉 면적이 변화하도록 정해진다.
제1전극(45)과 제2전극(53)은 키톱(33)을 내리누르는 압력에 따라 두 전극 사이의 접촉 면적이 변화하지 않도록 설계되어도 무방하다. 즉 접촉 스위치는 감압 방식이 아닌 스위치로 이루어질 수 있다.
제2 돌출부 36은 없앨 수 있다. 이때 제1돌출부(35)와 대응하는 돌출부는 케이스(12)의 안쪽 면에 형성된다.
레지스트 막(44)을 제2절연 시트(52)의 상면에 설치해도 좋다. 이 때 레지스 트 막(44)에는 제2전극(53)에 대응하는 개구부가 형성된다.
배선(47)의 말단부(47a)를 제1절연 시트(42)의 하면 각 모퉁이 이외의 곳에 위치시켜도 무방하다. 이때 제1과 제2 절개부(54 및 25)와 제1과 제2돌출부(35 및 36)는 말단부(47a)에 대응하는 곳에 각각 놓이게 된다.
전기회로(43) 또는 제2전극(53)을 스크린 인쇄 이외의 인쇄방법, 예를 들어 잉크젯 인쇄기를 이용한 인쇄법으로 인쇄하여도 좋다. 스크린 인쇄의 경우, 전도성 재료를 서로 다른 방향으로 도포하거나 다른 스크린 인쇄판이 사용될 때에는 각 분압전극(46)과 제2전극(53)의 두께가 고르지 못한 경향이 있다. 전기회로(43)와 제2전극(53)을 잉크젯 인쇄기로 인쇄할 경우 전도성 재료를 인쇄판 없이 도포하게 되므로 전도성 재료가 언제나 제1절연 시트(42)나 제2절연 시트(52)와 수직인 방향으로 뿌려진다. 따라서 잉크젯 인쇄기를 이용한 인쇄는 각 분압저항(46)과 제2전극(53)이 고른 두께를 가지도록 해 준다. 결국 잉크젯 인쇄기를 이용한 인쇄에서는 스크린 인쇄와 비교했을 때, 분압저항(46)들 사이의 저항값의 차이를 쉽게 줄일 수 있다. 더우기 잉크젯 인쇄에서는 각 배선(47)을 얇게 하는 것이 수월하다. 이와 같이 잉크젯 인쇄기를 이용한 인쇄법은 전기회로(43)에 있어서 분압저항(46)의 배열과 배선(47)의 형태에 대한 선택폭을 늘려 준다.
제1절연 시트(42), 제2절연 시트(52)와 지지부(23)의 모양도 바꿀 수 있다. 각각의 제1절연 시트(42), 제2절연 시트(52) 및 지지부(23)는 예를 들어 사각형이나 원형 고리 모양(a nnular)으로 할 수 있다. 패드부 본체(34)와 키톱(33)은 일체형으로 이루어질 수 있다. 마찬가지로 패드부 본체(34)와 제1절연 시트(42)도 일체형으로 할 수 있다. 각 분압저항(46)의 모양도 바뀔 수 있다. 예를 들어, 각 분압저항(46)은 정사각형이나 원형으로 할 수 있다.
다음으로 이건 발명의 실시예와 비교예를 들어서 설명한다.
바람직한 실시예 1에서는 막 스위치(21)에 있는 4개의 분압저항(46)을 탄소분말이 배합된 전도성 재료를 이용하여 저항값이 3.3㏀이 되도록 설계하였다. 분압저항(46) 제조를 위한 전도성 재료의 인쇄방향은 분압저항(46)이 설치된 곳의 배선(47)에 대하여 직교하는 방향으로 설정하였다. 네 개의 분압저항(46) 중 하나의 저항값을 측정하였다.
실시예 2에서는 저항값을 실시예 1과 같은 방법으로 측정하였다. 그러나 각각의 분압저항(46)이 저항값을 4.7㏀이 되도록 설계하였다.
비교예 1에서는 저항값을 실시예 1과 같은 방법으로 측정하였다. 레지스트 막(44)으로 각 분압저항(46)을 덮어 씌우게 된다. 비교예 2에서는 저항값을 실시예 2과 같은 방법으로 측정하였다. 레지스트 막(44)은 각 분압저항(46)을 덮게 된 다. 비교예 1과 2에서 레지스트 재료의 건조 시간은 30분, 60분, 90분으로 설정하였고, 분압저항(46)의 저항값을 각각의 건조 시간이 지난 뒤 측정하였다. 비교예 1과 2의 측정된 저항값으로부터 아래 식[1]을 이용하여 저항 증가율을 계산하였다. 측정된 저항값은 표 1의 "측정값"란에 나타냈으며, 계산한 저항 증가율은 "증가율"란에 나타내었다.
Figure 112005046852420-PAT00001
건조 시간 측정값 증가율
실시예 1 (설계 저항값 3.3㏀) 2.3㏀
비교예 1 (설계 저항값 3.3㏀) 30분 20.5㏀ 621.2%
60분 16.5㏀ 500.0%
90분 11.9㏀ 360.6%
실시예 2 (설계 저항값 4.7㏀) 4.0㏀
비교예 2 (설계 저항값 4.7㏀) 30분 44.8㏀ 953.2%
60분 37.2㏀ 791.5%
90분 26.3㏀ 559.6%
표 1에서 보인 바와 같이 실시예 1과 2의 막 스위치(21) 저항값은 비교예 1과 2와 견주었을 때 그 본래 설계값에 더 가깝다. 실시예 1과 2의 막 스위치(21)에서는 저항값이 시간이 지나도 변하지 않았다. 비교예 1과 2의 막 스위치에서는 저항 증가율이 레지스트 재료의 건조 시간이 줄어듦에 따라 커졌고 저항값도 건조 시간에 따라 크게 변하였다. 이러한 결과는 분압저항(46)에 레지스트 막(44)을 덮어 씌우지 않았던 실시예 1과 2에서 막 스위치(21)이 분압저항(46)의 저항값을 그 설계값에 가까워지도록 안정화한다는 것을 가리킨다.
실시예 3에서 실시예 1과 동일한 막 스위치(21)가 쓰였다. 4개의 분압저항(46) 중 3개의 저항값을 측정하였다. 실시예 4에서는 저항값을 실시예 3과 마찬가지의 방법으로 측정하였다. 각 분압저항(46)의 설계 저항값이 4.7㏀으로 변경되었다.
비교예 3에서는 저항값을 실시예 3과 같은 방식으로 측정하였다. 레지스트 막(44)으로 각 분압저항(46)을 덮어 씌웠다. 비교예 4에서는 저항값을 실시예 4와 같은 방식으로 측정하였다. 레지스트 막(44)으로 각 분압저항(46)을 덮어 씌웠다. 레지스트 재료의 건조 시간은 비교예 3과 4에서 90분에 맞춰졌다.
실시예 3 및 4와 비교예 3 및 4에서 측정한 값으로 저항값들의 평균을 계산하였고 아래 식[2]를 사용하여 그 저항값의 분포를 얻었다. 측정된 저항값은 표 2의 "측정값"란에, 계산된 평균값은 "평균저항"란에 그리고 계산된 분포는 "분포"란에 나타내었다. 분포는 측정한 저항값의 차이를 나타내는 지표이다. 측정한 저항값의 차이는 그 분포가 클수록 더 커진다.
Figure 112005046852420-PAT00002
측 정 값 평 균 저 항 값 분 포
실시예 3 (설계 저항값 3.3㏀) 2.4㏀ 2.3㏀ 8.5%
2.4㏀
2.2㏀
비교예 3 (설계 저항값 3.3㏀) 13.0㏀ 11.9㏀ 35.4%
13.4㏀
9.2㏀
실시예 4 (설계 저항값 4.7㏀) 4.5㏀ 4.2㏀ 14.3%
4.2㏀
3.9㏀
비교예 4 (설계 저항값 4.7㏀) 30.0㏀ 26.3㏀ 35.8%
28.1㏀
20.6㏀
표 2에 나타낸 것과 같이 실시예 3 및 4에서 막 스위치(21)의 저항값 분포는 비교예 3 및 4에서 계산된 저항값 분포보다 좁다. 이러한 결과는 레지스트 막(44)으로 덮이지 않은 분압저항(46)이 있는 실시예 3과 4의 막 스위치(21)이, 제1절연 시트에 배열된 여러 개의 분압저항(46)에 대해서 그 저항값의 편차를 줄여준다는 것을 나타낸다.
상기 실시예와 구현물들은 예시일 뿐, 제한열거적인 보기가 아니며, 이 건 발명은 본 명세서에 기재된 세부사항들에만 한정되지 않고 청구항에 기재된 범위와 그 균등물의 한도 내에서 변경될 수 있다.
이 건 발명에 의하여 저항체의 저항값을 용이하게 안정화할 수 있다.

Claims (15)

  1. 서로 마주보는 제1기판 및 제2기판;
    상기 제1기판과 제2기판 각각에 위치하여 서로 마주보도록 정렬된 두 개의 전극에 있어서 적어도 하나 이상의 전극이 이동 가능하여, 전극 중 적어도 한 개 이상이 상대전극과 접촉하고 있는 위치와 적어도 한 개 이상의 전극이 상대전극과 떨어져 있는 위치 사이를 이동하는 것을 특징으로 하는 두 개의 전극;
    전도성 재료를 도포하고 건조하여 형성된 저항소자를 포함하고 상기 제1기판상에 배치된 전기회로;
    상기 전기회로를 보호하도록 상기 제1기판상에 배치되고, 레지스트 재료를 도포하고 건조하여 형성되며 상기 저항소자를 노출시키는 개구부를 가지는 레지스트 막으로 구성되는 것을 특징으로 하는 막 스위치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 저항소자는 탄소분말을 함유하는 전도성 재료로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 막 스위치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제2기판 상에 배치된 전극과 상기 저항소자는 동일한 종류의 전도성 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 막 스위치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1기판 상에 배치된 전극은 빗 모양의 톱니를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 막 스위치.
  5. 막 스위치에 의해 형성된 스위치 본체 및;
    상기 스위치 본체 상에 배치된 키 패드로 구성되는 접점 스위치에 있어서,
    상기 막 스위치는,
    대향하는 제1기판과 제2기판상에 각각 배치되고 서로 마주보도록 정렬된 두 개의 전극에 있어서, 상기 전극 중 적어도 하나 이상의 전극이 이동가능하며, 상기 이동가능한 전극은 적어도 하나 이상의 전극이 상대 전극과 접촉하고 있는 위치와, 전극 중 적어도 하나 이상이 상대 전극에서 떨어져 있는 위치 사이를 이동하도록 되어 있고, 상기 스위치 본체를 향하여 키패드에 압력이 가해지면 서로 접촉하고 키패드에 압력이 없어지면 서로 떨어지게 되는 두 개의 전극;
    전도성 재료를 도포하고 건조하여 형성된 저항소자를 포함하고 상기 제1기판상에 배치된 전기회로;
    상기 전기회로를 보호하도록 상기 제1기판상에 배치되고, 레지스트 재료를 도포하고 건조하여 형성되며, 상기 저항소자를 노출시키는 개구부를 갖춘 레지스트 막을 포함하는 것을 특징으로 하는 접점 스위치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 접점 스위치는 회로기판 상에 배치되고;
    상기 전기회로는 상기 제1기판의 전극과 상기 저항소자를 접속하기 위한 배선을 포함하고, 상기 배선의 말단부는 상기 제2기판 방향과 대향하는 제1기판의 표면에 형성되어 있으며;
    상기 레지스트 막은 상기 배선의 말단부를 노출시키는 제2개구부를 구비하고;
    상기 제2기판은 상기 회로기판을 마주보고, 또한 상기 배선의 말단부에 대응하는 제3개구부를 구비하며;
    상기 키패드는 상기 배선의 말단부에 대응하여, 상기 제3개구부를 통해서 상기 회로기판을 향해 제1기판을 누르기 위한 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 접점 스위치.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 접점 스위치는 회로기판 상에 배치되고;
    상기 제1기판은 상기 회로기판을 마주보도록 배치되어, 상기 제1기판이 상기 회로기판과 대향하는 면을 포함하고;
    상기 전기회로는 상기 제1기판의 전극과 저항소자를 접속하는 배선을 포함하되, 상기 배선의 말단부는, 상기 제2기판을 마주 보는 제 1기재의 표면에 형성되어 있고;
    상기 키패드는 상기 배선의 말단부에 대응해서, 상기 제3개구부를 통해서 상기 회로기판을 향해 제1기판을 누르기 위한 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 접점 스위치.
  8. 제 5항에 있어서, 상기 저항소자는 탄소분말을 함유하는 전도성 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 접점 스위치.
  9. 제 5항에 있어서, 상기 제2기판 상에 배치된 전극과 상기 저항소자는 동일한 종류의 전도성 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 접점 스위치.
  10. 제 5항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1기판 상에 배치된 전극은 빗 모양 톱니를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 접점 스위치.
  11. 각 저항소자를 형성하기 위하여 전도성 재료를 동일 방향으로 도포함으로써 제1기판상에 복수의 저항소자를 가지는 전기회로를 형성하기 위하여 전도성 재료를 도포하고 건조하는 단계 및;
    레지스트 재료를 제1기판상에 도포하고 건조시켜 상에 전기회로를 보호하는 레지스트 막을 제1기판상에 형성하는 동시에 각 저항소자를 노출시키기 위한 개구부를 그 레지스트 막에 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항의 막 스위치의 제조 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 전기회로는 스크린 인쇄에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 막 스위치의 제조방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 전기회로는 상기 제1기판의 전극과 각 저항소자를 연결하는 배선이 있으며;
    각 저항소자가 배치된 곳의 배선의 방향과 평행하게 제1기판상에 전도성 재료를 도포하여 각 저항소자가 형성되는 것을 특징으로 하는 막 스위치의 제조방법.
  14. 제 12항에 있어서, 스크린 인쇄판을 이용해서 전도성 재료로 제2기판 상에 전극을 스크린 인쇄함으로써 상기 제2기판 상에 전극을 형성하되, 상기 전기회로의 각 저항소자와 제2기판 상에 형성된 전극은 동일한 스크린 인쇄판을 이용해서 형성 하는 단계를 추가적으로 포함하는 막 스위치의 제조방법.
  15. 제 11항에 있어서, 상기 전기회로는 잉크젯 인쇄기를 이용해서 형성된 것을 특징으로 하는 막 스위치의 제조방법.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007066746A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Fujitsu Ltd 筐体の防排水構造、及び電子機器
US7439465B2 (en) * 2005-09-02 2008-10-21 White Electronics Designs Corporation Switch arrays and systems employing the same to enhance system reliability
US7417202B2 (en) * 2005-09-02 2008-08-26 White Electronic Designs Corporation Switches and systems employing the same to enhance switch reliability and control
JP4598721B2 (ja) * 2006-05-22 2010-12-15 シャープ株式会社 操作キー部品
US8017216B2 (en) * 2006-08-02 2011-09-13 Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. Member for push button switch and method of manufacturing the same
JP2008077850A (ja) * 2006-09-19 2008-04-03 Japan Aviation Electronics Industry Ltd 押圧スイッチ
TW200918279A (en) * 2007-10-23 2009-05-01 Tpk Touch Solutions Inc Touch module which is formed in mold
FR2929042B1 (fr) * 2008-03-21 2011-06-03 Sagem Monetel Dispositif de protection d'un systeme electronique
CN101599376B (zh) * 2008-06-06 2012-06-13 深圳富泰宏精密工业有限公司 按键结构
JP2012129140A (ja) * 2010-12-17 2012-07-05 Sony Corp キーボードおよび電子機器
CN104701052A (zh) * 2013-12-04 2015-06-10 联想(北京)有限公司 一种键盘
US9728352B2 (en) * 2014-01-13 2017-08-08 Htc Corporation Switch structure and electronic device using the same
CN105496684B (zh) * 2016-01-14 2017-09-12 绍兴市人民医院 具有压力位置识别功能的压力感应器
DE112017005099T5 (de) * 2016-10-07 2019-08-29 Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. Kontaktelement; Verfahren zur Herstellung eines Kontaktelements und Drucktastenschalterelement mit einem Kontaktelement
TWI610322B (zh) * 2017-01-20 2018-01-01 達方電子股份有限公司 薄膜開關結構及其製造方法
CN107246930A (zh) * 2017-06-20 2017-10-13 深圳市力合鑫源智能技术有限公司 一种薄膜柔性力敏传感器
TWI702626B (zh) * 2018-03-30 2020-08-21 英屬開曼群島商康而富控股股份有限公司 具有較佳按壓手感的觸控按鍵
KR102183309B1 (ko) * 2019-05-21 2020-11-26 성균관대학교산학협력단 다타입 압력 센서

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4795861A (en) * 1987-11-17 1989-01-03 W. H. Brady Co. Membrane switch element with coated spacer layer
JPH0333922U (ko) * 1989-08-11 1991-04-03
EP0506122A3 (en) * 1991-03-29 1994-09-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Power module
US5294762A (en) * 1991-09-10 1994-03-15 Fujikura Ltd. Click-action membrane switch unit
JP2977145B2 (ja) * 1993-03-18 1999-11-10 富士通株式会社 キーボード回路装置
US5512721A (en) * 1993-09-28 1996-04-30 Unisurge, Inc. Autoclavable electrical switch assembly for use with a medical device and medical device using the same
CN2262288Y (zh) * 1996-03-27 1997-09-10 明碁电脑股份有限公司 薄膜开关
JP2001133339A (ja) * 1999-11-01 2001-05-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 着座センサ及びこれを用いた検出装置
JP2001176707A (ja) * 1999-12-20 2001-06-29 Alps Electric Co Ltd 可変抵抗器
US6323445B1 (en) * 2000-04-28 2001-11-27 Microsoft Corporation Membrane switch structure providing electrostatic discharge protection
JP3782642B2 (ja) * 2000-05-31 2006-06-07 アルプス電気株式会社 入力装置
JP2003045262A (ja) * 2001-07-27 2003-02-14 Polymatech Co Ltd メンブレン型感圧シートおよびその製造方法
US6740821B1 (en) * 2002-03-01 2004-05-25 Micron Technology, Inc. Selectively configurable circuit board
US6906273B2 (en) * 2002-08-09 2005-06-14 Stoneridge Control Devices, Inc. Switch assembly
JP2004119338A (ja) * 2002-09-30 2004-04-15 Mitsumi Electric Co Ltd スイッチ装置
JP3808073B2 (ja) * 2003-12-05 2006-08-09 シチズン電子株式会社 キーシートモジュール

Also Published As

Publication number Publication date
EP1630838A2 (en) 2006-03-01
US20060042924A1 (en) 2006-03-02
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US7186938B2 (en) 2007-03-06
JP2006066152A (ja) 2006-03-09
JP4516804B2 (ja) 2010-08-04
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EP1630838A3 (en) 2007-05-09

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