KR20070112895A - 스위치 통합 케이싱 및 이 케이싱을 가진 전자기기 - Google Patents

스위치 통합 케이싱 및 이 케이싱을 가진 전자기기 Download PDF

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KR20070112895A
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요시아키 고바야시
다카아키 요시히로
노부히로 미카미
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닛본 덴끼 가부시끼가이샤
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Abstract

하우징 본체, 스위치 버튼 시트, 컨덕터 및 커버 시트를 포함하는, 스위치 통합형 하우징이 개시되어 있다. 하우징 본체는 그 하우징 본체의 외부면에 복수의 오목부가 제공된다. 스위치 버튼 시트는 복수의 오목부를 커버하도록 외부면 상에 제공된다. 컨덕터는 하방향으로 돌출된 돔형상을 가지며, 스위치 버튼 시트와 접촉하도록 복수의 오목부 각각에 제공된다. 커버 시트는 복수의 오목부 각각에 컨덕터의 하부면을 커버하도록, 복수의 오목부 이외의 하우징 본체의 외부면의 일부분에서, 하우징 본체의 외부면과 스위치 버튼 시트 사이에 제공된다.
스위치 통합형 하우징

Description

스위치 통합 케이싱 및 이 케이싱을 가진 전자기기{SWITCH INTEGRATED CASING AND ELECTRONIC EQUIPMENT HAVING THE CASING}
본 발명은 기능부를 수용하는 하우징 구조 및 이를 이용한 전자기기에 관한 것이다.
모바일 폰, PHS (개인 휴대전화 시스템) 및 PDA (개인 휴대용 단말기) 와 같은 소형 모바일 단말기에서는, 소형크기 및 박형구조의 경향이 가속화되고 있다. 소형크기 및 박형구조를 가진 소형 모바일 단말기의 실현을 위하여, 기능부의 소형크기 및 박형구조, 상부에 기능부들이 배치되는 인쇄회로기판의 박형구조, 및 기능부들과 인쇄회로기판 등을 수용하는 하우징의 박형구조화가 추후 진전되고 있다.
도 1 은 종래의 소형 모바일 단말기의 단면도이다. 도 1 에 나타낸 바와 같이, 종래의 소형 모바일 단말기에서는, 통상적으로, 전면측 하우징 (501), 스위치 버튼 (525), 키 시트 (502), 스위치 돔 (524), 스위치 보드 (555), 전자부품 (503) 이 상부에 배치되어 있는 인쇄회로기판 (504) 이 두께 방향으로 적층되어 배면측 하우징 (558) 상에 고정되어 있다. 전면측 하우징 (501) 과 스위치 버튼 (525) 에 존재하는 많은 스루홀들이 스루홀로서 제공된다. 스위치 보드 (555) 의 표면 상에는, 배선패턴 (522A 및 522B) 이 형성되어 있다. 스위치 돔 (524) 은 탄성변형가능 도전성 부재로 형성되며, 스위치 돔 (524) 의 주변부는 배선패턴 (522A) 에 접속되어 있다. 스위치 버튼 (525) 을 가압 (push) 하는 경우, 스위치 돔 (524) 이 키시트 (502) 를 통하여 탄성적으로 변형되고 스위치 돔 (524) 의 중심부가 배선패턴 (522B) 을 접촉하여, 배선패턴 (522A 과 522B) 이 전기적 도전상태로 설정된다. 이러한 방법으로, 소정의 데이터를 입력할 수 있다. 하우징에서는, 전체 모바일 장치의 두께가 박형으로 이루어지면서 기계적 강도를 유지하는 구조를 요구한다. 종래, 하우징 강성의 유지를 위하여, 일본공개특허공보 2000-151136 호에는, 보강 리브들을 증가시키고 구성요소들을 이용하여 보강을 수행하는 것이 개시되어 있다.
상술한 바와 같이, 도 1 에 나타낸 종래의 소형 모바일 단말기에는, 많은 스루홀들이 하우징 내에 존재한다. 이는 전면측 하우징 (501) 의 강성의 큰 저하를 발생시킨다. 또한, 도 1 에 나타낸 바와 같이, 일반적으로, 스위치 버튼 (525) 은 약 1.4mm 의 두께를 가지며, 키시트 (502) 는 약 0.7mm 의 두께를 가지며, 스위치 돔 (524) 은 약 0.3mm 의 높이를 가지며, 스위치 보드 (555) 는 약 0.8mm 의 두께를 가진다. 이들의 총 두께 (t2) 는 약 3.2mm 이다. 이들 구성요소는 소형의 모바일 단말기의 박형구조를 위하여 박형으로 이루어지는 경향이 있다. 그러나, 박형구조는 이들 구성요소의 가요성 강성과 꼬임 강성을 저하시키며, 이들 구성요소는 변형되거나 손상될 가능성을 가진다. 특히, 하우징이 자신의 변형과 기판 (504) 의 변형을 방지하는 중요한 기능을 가짐에도 불구하고 스위치 버튼 (525) 에 대한 많은 스루홀들을 가지기 때문에, 사용자에 의한 또는 외력에 의한 스위치 조작을 통하여 하우징이 변형되기 쉽다. 따라서, 하우징의 변형은 하우징과 기계적으로 접속되는 구성요소들의 변형을 일으킨다. 특히, 기판 (504) 이 변형되는 경우, 많은 전자부품 (503) 들이 기판 (504) 상에 형성되고 배선이 제공되기 때문에, 전자부품 (503) 과 배선으로부터 솔더의 박리가 발생한다. 그 결과, 모바일 단말기에 문제들이 발생할 가능성이 있다. 또한, 이러한 상황의 발생을 방지하기 위하여 리브 등을 이용하는 것은 기기의 박형구조를 방해하는 요인으로 된다.
상술한 설명과 관련하여, 일본공개특허공보 평 7-58815호에는, 모바일 폰의 조작유닛이 개시되어 있다. 종래의 예에서는, 주요 기판이 캐비넷 본체에 수용되어 있다. 캐비넷 본체 상에는, 조작부 오목부가 형성되어 있다. 조작부 인쇄회로기판 상에는, 복수의 조작접점이 인쇄되어 있고, LED들이 형성되어 있다. 조작 버튼 시트는 광투과 특성과 탄성특성을 가지는 재료로 형성되어 있으며, 그 상부의 조작 접점에 대응하는 위치들에서 차광 프린트가 수행되어 소정의 숫자 또는 문자들을 남기는 키톱을 가진다. 조작 버튼 커버는 키톱에 대응하는 위치에서 개구부를 가지며, 개구부에서의 버튼 커버의 하부면 상에 조작버튼 시트를 가압하는 가압리브를 가진다.
또한, 일본공개특허공보 평 10-276249호에는, 휴대용 폰이 개시되어 있다. 이 종래예의 휴대용 폰은 평평형 케이싱 내에 상부 스테이지 인쇄회로기판 및 하부 스테이지 인쇄회로기판으로 구성된다. 인쇄회로기판들 사이에는 실드 샤시 가 개재되어 있다. 스위치 시트는 전화번호의 키입력을 위한 복수의 스위치들을 가지며, 실드 및 시트 지지기판에 의해 지지된다. 셀 박스는 상부 스테이지 인쇄회로 기판측에 상방향 돌출부를 가지며, 하부 스테이지 인쇄회로기판 아래에 제공된다. 실드 샤시와 하부 스테이지 인쇄회로기판은 전지박스의 상방향 돌출부에 대응한다. 전지 박스는 실드 샤시와 하부 스테이지 인쇄회로기판의 블랭크 영역을 통하여 상부 스테이지 인쇄회로기판의 배면측의 부품 무배치영역에 제공된다.
또한, 일본공개특허공보 평11-149841호에는, 데이터 입력키가 개시되어 있다. 이 종래예의 데이터 입력키는 광투과성 수지로 형성되는 키톱, 및 상부에 프린트를 수행하는 광투과성 수지 시트를 가지고 있으며, 키톱은 광투과성 수지 시트 상에 제공된다.
또한, 일본공개특허공보 2000-151136호에는, 모바일 단말기 장치가 개시되어 있다. 이 종래예의 모바일 단말기 장치는 상부에 부품이 형성되어 있는 인쇄회로기판, 부품들의 배열위치에 대응하여 부품들을 수용하는 리브들, 및 하부 케이싱의 변형을 방지하기 위해 하부 케이싱 아래에 제공되는 배터리 케이싱을 포함한다.
또한, 일본공개특허공보 2001-119455호에는, 모바일 단말기의 하우징 구조가 개시되어 있다. 이 종래예에서는, 모바일 단말기의 하우징 구조가 전면측 케이스와 배면측 케이스를 가진다. 이 전면측 케이스와 배면측 케이스 사이에 형성된 공동으로, 인쇄회로기판이 수용되며 배면측 케이스는 배면측 케이스의 외부면 상에 오목부를 가진다. 배면측 케이스의 측벽은 두꺼운 두께를 가지며 오목부 를 형성하도록 형성된다. 이 오목부는 측벽으로부터 연장되는 리브들에 의해 전지 룸과 안테나 룸으로 분할된다.
따라서, 본 발명의 목적은 강성을 유지할 수 있는 하우징 구조체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 박형의 하우징 구조체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상술한 하우징 구조체를 이용한 모바일 단말기를 제공하는 것이다.
본 발명의 양태에서는, 스위치 통합형 하우징이 하우징 본체, 스위치 버튼 시트, 컨덕터 및 커버 시트를 포함한다. 하우징 본체는 그 하우징 본체의 외부면에 복수의 오목부가 제공된다. 스위치 버튼 시트는 복수의 오목부를 커버하도록 외부면 상에 제공된다. 컨덕터는 하방향으로 돌출된 돔형상을 가지며, 스위치 버튼 시트와 접촉하도록 복수의 오목부 각각에 제공된다. 커버 시트는 복수의 오목부 각각에 컨덕터의 하부면을 커버하도록, 복수의 오목부 이외의 하우징 본체의 외부면의 일부분에서, 하우징 본체의 외부면과 스위치 버튼 시트 사이에 제공된다.
여기서, 스위치 통합형 하우징은 컨덕터 상의 스위치 커버 시트에 배열된 스위치 버튼을 더 포함할 수 있다. 또한, 스위치 통합형 하우징은 스위치 버튼의 주변부를 커버하도록 스위치 커버 시트상에 제공되는 상부판을 더 포함할 수 있다.
또한, 하우징 본체는 복수의 오목부 각각의 중심부에 돌기를 가지는 것이 바 람직하다. 이 돌기는 커버 시트와 접촉할 수 있다. 이 경우, 컨덕터의 중심과 돌기의 중심축 간의 차이는 컨덕터 직경의 2.5% 내에 있는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 그 차이는 컨덕터 직경의 1.25% 내에 있는 것이다. 또 다른 방법으로는, 컨더터 중심과 돌기의 중심축 간의 차이가 0.05mm 인 것이 바람직하다.
또한, 스위치 버튼 시트는 컨덕터와 이격되어 있는 스위치 버튼 시트의 하부면 상에 제공되는 제 1 전극, 및 컨덕터의 단부와 접속되도록 스위치 버튼 시트의 하부면 상에 제공되는 제 2 전극을 더 포함할 수 있다. 오목부에 대응하는 스위치 버튼 시트가 가압되는 경우, 컨덕터는 제 1 전극과 접촉한다. 이 경우, 제 2 전극은 제 1 전극을 둘러싸도록 스위치 버튼 시트의 하부면에 제공될 수 있다. 또한, 스위치 버튼 시트는 제 1 전극과 접속되는 제 1 배선패턴, 및 제 2 전극과 접속되는 제 2 배선패턴을 포함할 수 있다. 이 경우, 제 1 배선패턴과 제 2 배선패턴은 스위치 버튼 시트에 매립될 수도 있다.
또한, 스위치 버튼 시트는 연장부, 및 제 1 전극과 제 2 전극을 둘러싸도록 아크형상을 가지는 블랭크 부분을 가질 수도 있다. 이 경우, 스위치 통합형 하우징은 오목부에 대응하는 일부분의 주변부를 커버하도록 스위치 버튼 시트 상에 제공되는 상부판을 더 포함할 수도 있다. 블랭크 부분은 탑플레이트에 의해 커버된다.
또한, 하우징 본체는 하우징 본체를 관통하도록 오목부의 중심부에 제공되는 제 1 전극, 및 하우징 본체를 관통하며 제 1 전극의 부근에서 제 1 전극으로부터 이격되어 제공되는 제 2 전극을 더 포함할 수 있다. 커버 시트는 제 1 전극에 대한 제 1 개구부와, 제 2 전극에 대한 제 2 개구부를 가지며, 제 1 전극은 컨덕터와 접촉하며, 제 2 전극은 컨덕터와 이격되어 있으며 오목부에 대응하는 복수의 스위치 버튼 시트의 일부분이 가압되는 경우 컨덕터와 접촉한다. 이 경우, 컨덕터의 중심과 제 1 전극의 중심축 간의 차이는 컨덕터 직경의 2.5% 내에 있는 것이 바람직하며 컨덕터 직경의 1.25% 내에 있는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 컨덕터의 중심과 제 1 전극의 중심축 간의 차이는 0.05mm 내에 있는 것이 바람직하다.
또한, 커버 시트는 컨덕터의 중심의 일부분에 개구부를 가지며, 이 컨덕터는 개구부를 관통하여 하방향으로 연장되는 돌기를 가진다.
또한, 하우징 본체는 박스형상을 가지며, 전자부품들이 배치되는 인쇄회로기판은 하우징 본체에 수용된다.
또한, 전자기기가 상술한 스위치 통합형 하우징들 중 어느 하나를 가진다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스위치 통합형 하우징은 오목부에 스위치부를 갖지만 스루홀을 갖지 않는다. 따라서, 강성이 향상된다. 이에 의해, 소형 모바일 단말기의 전기적 및 기계적 신뢰성을 향상시키는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 스위치 통합형 하우징에서는, 하우징 본체가 스위치를 위한 베이스로서 이용된다. 따라서, 스위치에 별도의 베이스를 설치하는 것을 요구하지 않는다. 이에 의해, 소형 모바일 단말기를 박형화하는 것이 가능하게 된다.
이하, 본 발명의 스위치 통합형 하우징을 첨부된 도면을 통하여 자세히 설명한다.
[제 1 실시형태]
도 2 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 스위치 통합형 하우징의 단면도를 나타낸다. 도 2 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 스위치 통합형 하우징은 박스형상 하우징 본체 (101) 및 스위치 시트 (102) 를 가진다. 하우징 본체 (101) 의 표면 상에는, 복수의 오목부 (111) 가 형성되어 있으며, 오목부 (111) 의 중심부에는 돌기 (112) 가 형성되어 있다. 스위치 시트 (102) 는 오목부 및 오목부 이외의 하우징 본체의 외부면의 적어도 일부분을 커버하도록 제공되며 오목부 이외의 하우징 본체의 외부면에서, 하우징 본체 (101) 에 고정되어 있다. 또한, 오목부에 대응하는 스위치 시트 (102) 의 표면부 상에는 스위치 버튼 (125) 이 배치되어 있다. 오목부 (111) 에는, 스위치 버튼 (125) 을 가지도록 스위치부 (126) 가 형성된다. 하우징 본체 (101) 내부에는, 인쇄회로기판 (104) 이 배치되며, 인쇄회로기판 (104) 상에는, 전자부품 (103) 이 탑재되고 배선패턴들이 형성된다.
도 3 은 도 2 의 스위치부의 단면도를 나타낸다. 도 3 에서는, 도 2 와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 이용하여 나타내며, 그 설명은 적절하게 생략한다. 도 3 에 나타낸 바와 같이, 스위치 시트 (102) 는 탄성변형가능 재료들로 형성되는 스위치 버튼 시트 (102A) 와 커버 시트 (102B) 로 된 복합시트이다. 오목부 (111) 에 대응하는 영역 이외의 영역에는, 스위치 버튼 시트 (102A) 와 커버 시트 (102B) 가 서로 접합되어 있으며, 하우징 본체 (101) 상에 고정된다. 그러나, 스위치 부 (126) 에서는, 탄성변형가능 컨덕터 (124) 는 하방향으로 돌출되도록 얕은 볼 (bowl) 형상을 가지며, 스위치 버튼 시트 (102A) 와 커버 시트 (102B) 사이에 놓인다. 컨덕터 (124) 는 커버시트 (102B) 상에 배치되며, 커버시트 (102B) 로부터 스위치 버튼 시트 (102A) 까지 가압되는 힘을 받는다. 하방향으로 돌출한 볼 형상의 스페이스는 컨덕터 (124) 가 상부에 배치되어 있는 스위치 버튼 시트 (102A) 와 커버 시트 (102B) 에 형성된다. 스위치 버튼 (125) 은 컨덕터 (124) 상에 제공되는 스위치 버튼 시트 (102A) 의 표면 상에 형성된다. 스위치 버튼 시트 (102A) 는 FPC (가요성 인쇄회로) 시트이며, 배선패턴들 (전극들; 122A, 122B) 은 스위치 버튼 (125) 이 상부에 형성되는 표면의 대향표면에 형성된다. 배선패턴들 (122A, 122B) 은 도 2 의 인쇄회로기판 상의 전자부품들 (103) 과 전기적으로 접속한다. 또한, 배선패턴들 (122A) 은 배선패턴들 (122B) 주변에 원형으로 형성되어 있다. 컨덕터 (124) 는 커버시트 (102B) 로부터의 가압력을 수용하며, 컨덕터 (124) 의 외주변부가 배선패턴 (122A) 과 접촉하여, 컨덕터 (124) 와 배선패턴 (122A) 이 항상 전기적으로 접속상태에 있다. 여기서, 배선패턴 (122B) 과 컨덕터 (124) 간의 거리가 0.2mm 이며, 이 거리는 배선패턴 (122A) 의 직경, 즉, 오목부 (111) 의 깊이방향에서의 스위치 버튼 시트 (102A) 의 크기에 비하여 충분히 작은 값이다. 또한, 스위치 버튼 시트 (102A) 와 커버 시트 (102B) 는 탄성 재료로 형성된다.
사용자가 스위치 버튼 (125) 을 가압하는 경우, 스위치 버튼 시트 (102A), 커버 시트 (102B), 및 컨덕터 (124) 는 탄성변형된다. 따라서, 배선패턴 (122B) 은 쉽게 하방향으로 가압되어 컨덕터 (124) 의 하부에 도달하게 된다. 이 때, 컨덕터 (124) 의 하부는 오목부 (111) 에서의 돌기에 의해 상방향으로 가압되기 때문에, 배선패턴 (122B) 과 컨덕터 (124) 는 신뢰성있게 서로 접촉하게 된다. 따라서, 배선패턴 (122A) 과 배선패턴 (122B) 은 컨덕터 (124) 를 통하여 전기적 도전상태로 설정된다.
하우징 본체 (101) 는 전자부품들 (103) 이 상부에 탑재되어 있는 인쇄회로기판 (104) 을 수용하며, 베이스로서 기능하여 스위치 시트 (102) 를 지지하고, 사용자가 스위치 버튼 (125) 을 가압하는 경우 발생되는 힘을 수용한다. 이 때, 하우징 본체 (101) 는 오목부 (111) 에 형성되는 스위치 부 (126) 를 가진다. 따라서, 본 발명에 따른 스위치 통합형 하우징은 종래의 하우징과 다르게, 스위치 버튼에 대한 어떠한 스루홀도 갖고 있지 않기 때문에, 충분한 강성을 가진다. 이에 의해, 외력이 사용자에 의한 스위치 조작을 통하여 가해지는 경우에도, 하우징 본체 (101) 는 충분한 강성을 가지고 있어, 변형되지 않는다. 또한, 하우징 본체 (101) 에 수용되는 인쇄회로기판 (104) 이 변형되지 않으며, 인쇄회로기판 (104) 상에 탑재된 전자부품들 (103) 로부터 솔더가 박리되고 배선이 손상되는 것이 방지된다.
상술한 바와 같이, 하우징 본체 (101) 는 베이스로 기능하여 스위치 시트 (102) 를 지지하기 때문에, 어떤 별도의 베이스를 스위치에 설치하는 것이 요구되 지 않는다. 따라서, 본 발명의 스위치 통합형 하우징은 소형 모바일 단말기의 박형 구조를 가능하게 하는 이점을 가진다. 또한, 스위치 버튼 시트 (102A) 와 커버 시트 (102B) 간의 스위치에 대한 스페이스가 하우징 본체 (101) 의 오목부 (111) 내부에 수용되기 때문에, 종래의 모바일 단말기와 달리, 스위치 돔의 스페이스의 높이가 모바일 단말기의 두께에 추가되지 않는다. 따라서, 소형 모바일 단말기의 박형구조가 가능해진다.
더욱 자세하게는, 스위치 버튼 (125) 의 두께는 약 0.5mm 이며, 스위치 시트 (102) 의 두께는 약 0.1mm 이며, 하우징 본체 (101) 의 두께는 약 0.8mm 이다. 도 2 에서 t1 으로 나타낸 크기는 이들 총 두께로서 약 1.4mm 이다. 이 하우징은 도 1 에 나타낸 종래예에서의 3.2mm의 크기 t2 에 비하여 약 1.8mm 까지 박형화될 수 있다.
상술한 하우징 구조는 배면측 하우징 (도시생략) 상에 고정되어, 인쇄회로기판 (104) 의 후측이 노출되는 것을 방지한다. 인쇄회로기판 (104) 의 배면이 어떤 보호 재료에 의해 전기적 또는 기계적으로 보호되는 경우, 하우징의 배면이 때때로 생략된다.
[제 2 실시형태]
도 4 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 스위치 통합형 하우징의 단면도를 나타낸다. 도 5 는 도 4 의 스위치부의 확대도이다. 도 6 은 도 5 의 선 A-A 을 따라 절단한 스위치 통합형 하우징의 평면도를 나타낸다. 도 4, 도 5 및 도 6 에서, 도 2 및 도 3 과 동일한 구성요소는 동일한 도면부호로 나타내며, 그 설명을 적절하게 생략한다. 제 2 실시형태는 배선 패턴 (122A) 외부에서 배선 패턴 (122A) 및 배선 패턴 (122B) 과 동축으로 스위치 시트 (102) 상에 아크부가 형성되어 있고 블랭크 부 (127) 가 아크부 및 아크부의 단부들로부터 평행하게 연장되는 라인들을 가지도록 형성되어 있다는 점, 및 스위치 버튼 (125) 에 대응하는 위치에서 스루홀을 가지는 상부판 (106) 이 스위치 버튼 시트 (102A) 의 표면에 부착되어 고정되는 점에서 도 2 및 도 3 에 나타낸 제 1 실시형태와는 다르다. 상부판 (106) 은 블랭크 부 (127) 를 커버하도록 형성된다. 배면측 하우징 (158) 은 하우징 본체 (101) 의 하측 상에서 하우징 본체 (101) 에 고정된다. 배선 패턴들 (122A, 122B) 의 적어도 일부분이 스위치 버튼 시트 (120A) 에 부분적으로 매립된다. 배선 패턴들 (122A, 122B) 은 스위치 버튼 시트 (102A) 내부에서 도면의 우측으로부터 좌측으로 배선패턴들 (122C, 122D) 로서 연장되고 이후, 배선패턴 (122A, 122B) 이 인쇄회로기판 (104) 상의 전자부품 (103) 과 전기적으로 접속한다. 도 7 은 도 5 의 스위치 버튼 시트상에 형성된 회로를 나타내는 회로도이다. 여러 키 스위치는 컨덕터 (124) 및 배선패턴들 (122A, 122B) 로부터 형성된다. 배선패턴 (122A, 122B) 의 일부분으로서 연장되는 배선패턴들 (122C, 122D) 은 도 4 의 하우징의 좌측단부측에 제공되는 커넥터에 의해 수용되며 이후, 전자부품들 (103) 과 전기적으로 접속된다.
커버시트 (102B) 의 표면상에는 접착제층이 형성되어 있으며, 커버시트 (102B) 가 하우징 본체의 오목부에서 컨덕터 (124) 에 부착되며, 하우징의 오목부 이외의 부분에서 스위치 버튼시트 (102A) 에 부착된다. 하우징 본체의 오목부 에서 커버시트 (102B) 상에 힘이 작용하여, 커버 시트 (102B) 에 의해 스위치 버튼 시트 (102A) 를 위로 유지시킨다. 이 힘에 의하여, 컨덕터 (124) 는 하방향으로 돌출하는 돔을 형상화하도록 힘을 받으며 배선패턴 (122A) 에 대항하여 가압되어, 컨덕터가 배선패턴 (122A) 과 전기적으로 접속된다.
스위치 버튼 시트 (102A) 에 블랭크부 (127) 가 형성되는 경우, 스윙축으로서 스윙단부 (128) 를 이용한 위아래 방향으로의 나머지 연장부의 스윙 동작을 쉽게 할 수 있다. 나머지 연장부에서는, 배선패턴들 (122A, 122B) 이 스위치 버튼 시트 (102A) 상에 형성되어, 블랭크부 (127) 의 아크부에 의해 둘러싸인다. 또한, 컨덕터 (124) 의 중심은 오목부 (111) 에서의 돌기 (112) 의 중심부와 교차하는 위치에서 고정밀도로 조정되며, 커버시트 (102B) 로 고정된다. 그러나, 컨덕터 (124) 의 중심은 돌기 (112) 와 이격될 수도 있다.
도 8 은 도 5 의 스위치 버튼(125) 에 대한 가압력을, 스위치 버튼 (125) 의 하방향 스트로크 양의 함수로 나타낸 것이다. 사용자가 스위치 버튼 (125) 을 가압하는 경우, 가압력은 점진적으로 증가한다. 가압력이 컨덕터 (124) 의 재료와 구조 등에 따라 미리 결정되는 최대값을 초과하는 경우, 컨덕터 (124) 는 하방향으로 휘어진다. 그 결과, 가압력이 급속하게 감소된다. 그러나, 배선패턴 (122B) 이 컨덕터 (124) 에 도달하는 경우, 가압력이 최소값을 나타낸 후 다시 급격하게 증가한다. 이 때, 도 5 에 나타낸 바와 같이, 돌기 (112) 가 오목부 (111) 에 존재한다면, 컨덕터 (124) 가 휘어지는 경우 힘이 컨덕터 (124) 의 중심부에 집중적으로 가해지기 때문에, 가압력에서의 최대값과 최소값의 차이 (PA) 가 커지게 된다. 가압력에서의 차이 (PA) 가 크게 되는 경우, 사용자의 손가락에 감지되는 반작용력에서의 차이도 크게 된다. 따라서, 손가락은 클릭을 명확하게 감지할 수 있다. 클릭 감지는 사용자가 스위치 버튼 (125) 을 가압하는 경우, 손가락에 의한 신뢰성있는 스위치 조작을 감지하는 것이다. 명확한 클릭 감지는 버튼 조작에 의해 실시되는 기기에 매우 중요하다. 이 실시형태에서, 하우징 본체의 오목부에 돌기가 형성되어 있기 때문에, 사용자는 명확한 클릭 감지를 받아들일 수 있다. 가장 명확한 클릭 감지를 얻기 위해서는, 돌기 (112) 의 직경이 1.5 mm 내지 1mm 이하이고 그 높이가 약 0.2mm 인 것이 바람직하다. 또한, 클릭 감지는 컨덕터 (124) 의 중심축과 돌기 (112) 의 중심축 간의 축차이에 의해 크게 영향을 받는다. 예를 들면, 배선 패턴 (122A) 과 접촉하는 4mm 직경을 가진 컨덕터 (124) 에서, 클릭감지의 감소는 0.3mm의 축차이인 경우 약 50% 만큼 발생하고, 0.1mm 축차이 (이 차이는 도 8 의 가압력에서의 최대값과 최소값 간의 차이 (PA)) 인 경우 약 20% 만큼 발생한다. 또한, 이러한 클릭 감지의 감소가 약 20% 미만인 경우, 사용자는 명확한 클릭감지를 받아들일 수 있다. 이 실시형태에서는, 컨덕터 (124) 의 중심축과 돌기 (112) 의 중심축을 0.1mm (컨덕터 (124) 의 직경의 2.5%) 내에서 고정밀도에서 적합한 위치로 조정할 수 있기 때문에, 클릭 감지를 명확하게 받아들일 수 있다.
이 실시형태에서, 스위치 버튼 (125) 의 두께는 약 0.3mm이고 스위치 시트 (102) 의 두께는 약 0.2mm이며, 하우징 본체 (101) 의 두께는 약 0.7mm인 것이 가능할 수 있다. 이 경우, 도 5 의 t1'으로 나타낸 크기는 이들의 총 두께로서 약 1.2 mm이다. 도 1 에 나타낸 종래예에서의 3.2mm 의 대응크기 t2 와 비교할 때 약 2mm만큼 더 얇은 구조가 가능할 수 있다.
[제 3 실시형태]
도 9 는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 스위치 통합형 하우징의 스위치부를 나타내는 단면도이다. 도 9 에서는, 도 5 와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호로 나타내며 그 설명은 적절하게 생략한다. 제 3 실시형태에서는, 스위치 버튼 시트 (202A) 상에 어떠한 배선 패턴도 형성되지 않고 2 개의 전극들이 하우징 본체를 관통하도록 오목부에 형성되어 있으며 개구부가 2 개의 전극에 대향하는 커버시트의 부분들에 제공되는 점에서 도 5 에 나타낸 제 2 실시형태와 다르다. 여기서, 2 개의 전극들 중 한 전극 (222A) 이 오목부의 중심부에서 하우징 본체 (201) 를 관통하도록 형성되며, 전극 (222A) 의 최상부가 돌기 (212) 로서 형성된다. 또 다른 전극 (배선 패턴; 222B) 은 전극 (배선패턴; 222A) 의 인접영역에 형성되어 있다.
컨덕터 (224) 는 커버시트 (202B) 의 전극 (222A) 의 대향부분에 제공되는 커버 시트 개구부 (231) 를 통하여 전극 (222A) 과 항상 접촉하여 전기적으로 접속하도록 고정되어 있다. 또한, 컨덕터 (224) 는 스위치 버튼 (225) 이 아직 가압되지 않은 상태에서 전극 (222B) 과 접촉하지 않는다. 그러나, 스위치 버튼 (224) 이 가압되는 경우, 컨덕터 (224) 는 커버 시트 (202B) 의 전극 (222B) 의 대향부에 제공되는 커버 시트 개구부 (232) 를 통하여 전극 (222B) 과 접촉하며, 전극 (222B) 과 전기적으로 접속한다. 절연막 (215) 은 하우징 본체 (201) 의 오 목부 (211) 의 표면 상에, 오목부 표면의 대향 표면 상에, 그리고 전극 (222A, 222B) 이 형성되어 있는 스루홀의 표면 상에 형성된다. 가요성 인쇄회로기판 (214) 은 하우징 본체 (201) 의 오목부 (211) 의 대향측의 절연막 (215) 상에 형성된다. 가요성 인쇄회로기판 (214) 에는, 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태와 유사하게, 전극 (222A, 222B) 으로부터 연장되고, 하우징 본체 (201) 아래의 인쇄회로기판 상에 탑재된 전자부품들과 접속되도록 배선패턴 (222C, 222D) 이 제공된다. 스위치 버튼 (225) 이 가압되는 경우, 컨덕터 (224) 와 전극 (222B) 이 접촉한다. 따라서, 배선패턴 (222C, 222D) 은 전기적 도전상태로 설정될 수 있다. 즉, 전극 (222A, 222B) 과 컨덕터 (224) 는 스위치를 형성한다.
이 실시형태는 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태와 동일한 효과를 가지며, 또한, 가요성 인쇄회로기판이 스위치 조작에 수반되는 이동부를 가지지 않기 때문에 스위치 동작의 반복을 통하여 단선되는 경우가 일어나지 않는 효과를 가진다. 그 결과, 신뢰성과 내구성이 향상될 수 있다. 또한, 스위치 버튼 시트 상에 어떠한 배선패턴도 형성되지 않기 때문에 상하방향으로 스위치 버튼의 이동에 수반되는 저항이 감소한다. 따라서, 본 발명은 더욱더 명확한 클릭 감지를 얻을 수 있는 효과를 가진다.
절연막 (215) 이 하우징 본체 (201) 의 오목부 (211) 의 전체표면 상에, 오목부 (211) 의 대향측 표면 상에, 그리고 전극 (222A, 222B) 이 형성되는 스루홀의 표면 상에 반드시 항상 형성되어야 하는 것은 아니다. 절연막 (215) 은 스루홀의 표면 상에, 그리고 스루홀의 인접부에 형성되는 것으로 충분하다. 또한, 하 우징 본체 (201) 가 우수한 절연체로 형성되는 경우, 절연막 (215) 을 반드시 가질 필요가 있는 것은 아니다. 또한, 블랭크 부는 스위치 버튼 시트에, 또는 제 2 실시형태와 유사하게 스위치 버튼 시트와 커버 시트에 형성될 수도 있다.
[제 4 실시형태]
도 10 은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 스위치 통합형 하우징의 스위치 부를 나타내는 단면도이다. 도 10 에서, 도 5 와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호로 나타내며 그 설명은 생략한다. 제 4 실시형태는 어떠한 돌기도 하우징 본체의 오목부에 형성되지 않는다는 점, 및 하방향 돌기가 하방향으로 연장되도록 컨덕터의 바닥에서 그 중심부에 형성되는 점에서 도 5 에 나타낸 제 2 실시형태와 다르다.
사용자가 스위치 버튼 (325) 을 가압하는 경우, 스위치 버튼 시트 (302A) 와 커버 시트 (302B), 및 컨덕터 (324) 가 탄성적으로 변형된다. 배선패턴 (322B) 은 하방향으로 가압되고 배선패턴 (322B) 은 컨덕터 (324) 와 접촉하며 배선패턴 (322A, 322B) 은 컨덕터 (324) 를 통하여 전기적으로 접속한다. 이때, 컨덕터 (324) 의 돌기 (312') 가 하방향으로 휘어지면서 배선패턴 (322B) 이 하방향으로 가압되는 경우, 사용자가 손가락끝에서 감지하는 반작용력은 급속하게 감소한다. 이를 이용하여, 클릭 감지가 발생된다.
하우징 본체의 오목부의 가장 얇은 부분에서의 두께는 약 0.35mm이다. 이 크기는 통상적인 몰드 형성에서 몰드 재료는 박형 구조체를 통하여 흐르기가 어려운 크기이다. 액정재료가 도 5 의 수평방향으로부터 주입되는 경우, 돌기가 수평방향과 직교하는 방향으로 돌출하고 제 2 실시형태에서의 가장 명확한 클릭 감지를 달성하기에 바람직한 크기를 가지는 구조체에서는, 돌기와 베이스 사이의 경계부에서 링클 또는 크랙이 발생할 가능성이 존재한다. 따라서, 하우징 본체의 제조에 대하여 일반적인 몰드 형성에서 우수한 재현가능성으로, 상술한 크기의 돌기를 제공하기 위해서는, 주입조건에 제약을 가하는 것이 요구된다. 이러한 경우에, 제조비용의 상승이 때때로 발생할 수 있다. 그러나, 이 실시형태에서는, 돌기 (312') 가 컨덕터 (324) 를 이용하여 형성되어, 이와 같은 어려움이 회피되며, 하우징 본체가 일반적인 몰드 형성의 경우의 일반적인 형성조건 하에서 우수한 신뢰성으로 형성될 수 있다.
또한, 제 2 실시형태에서 설명한 바와 같이, 컨덕터의 직경이 4mm 인 경우, 컨덕터의 하부의 중심축과 돌기의 중심축 간의 허용가능 축 차이가 0.1mm내에 있어야 명확한 클릭 감지가 얻어진다. 도 10 에 나타낸 컨덕터 (324) 와 돌기 (312') 가 프레스머신에 의해 가압되는 경우, 돌기 (312') 의 중심축의 차이는 0.05mm (컨덕터의 직경의 1.25%) 내에 있을 수 있기 때문에, 컨덕터 (324) 를 안정적으로 형성할 수 있다. 따라서, 클릭감지의 감소를 20% 내로 제한함으로써, 비용증가없이 가압성형을 수행할 수 있다. 이 실시형태는 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태와 동일한 효과에 더하여, 제조비용의 감소와 스위치부의 어셈블리의 개선의 효과를 가진다.
본 발명의 스위치 통합형 하우징은 상술한 실시형태들로만 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 범위 내에서 여러 변형이 수행되는 스위치 통합형 하우징도 본 발명의 범주 내에 포함된다. 예를 들어, 컨덕터 (124 또는 324) 가 커버시트로부터의 가압력을 받아들여 배선 패턴 (122A 또는 322A) 과 접촉한다. 그러나, 컨덕터 (124 또는 324) 가 배선패턴 (122A 또는 322A) 에 가압되어 고정되는 경우에서와 같이, 컨덕터 (124 또는 324) 가 배선패턴 (122A 또는 322A) 과 접촉하는 한, 어떠한 수단도 이용될 수 있다. 이 경우, 커버 시트가 항상 요구되는 것은 아니다.
도 1 은 종래예의 소형 모바일 단말기의 단면도.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 스위치 통합형 하우징을 나타내는 단면도.
도 3 은 도 2 의 스위치부의 단면도.
도 4 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 스위치 통합형 하우징의 단면도.
도 5 는 도 4 의 스위치부의 단면도.
도 6 은 도 5 의 선 A-A 을 따라 절단한 스위치 부의 평면도.
도 7 은 도 5 의 스위치 버튼 시트의 회로를 나타내는 회로도.
도 8 은 도 5 의 스위치 버튼에서의 가압력 - 스트로크 양의 특성들을 나타내는 그래프.
도 9 는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 스위치 통합형 하우징의 스위치부의 단면도.
도 10 은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 스위치 통합형 하우징의 스위치부의 단면도.

Claims (19)

  1. 표면에 배선이 형성된 스위치 버튼 시트,
    상기 스위치 버튼 시트의 상기 배선과 도통 가능하고 또한 탄성 변형 가능한 컨덕터, 및
    상기 스위치 버튼 시트를 유지하는 부분을 갖고, 상기 컨덕터를 수용하는 주위의 적어도 일부가 융기된 형상의 오목부를 갖는 하우징 본체를 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치 일체형 케이싱.
  2. 제 1 항에 있어서,
    커버시트를 더 구비하고,
    상기 컨덕터가 상기 스위치 버튼 시트와 상기 커버 시트에 협지되고 있는 것을 특징으로 하는 스위치 일체형 케이싱.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하우징 본체가 상기 스위치 버튼 시트 및 상기 커버시트를 지지하는 것을 특징으로 하는 스위치 일체형 케이싱.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위치 버튼 시트에 전극이 형성되고, 상기 컨덕터의 변형시에 상기 컨 덕터와 도통 가능한 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 스위치 일체형 케이싱.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위치 버튼 시트의 이면에 배치된 스위치 버튼을 구비한 것을 특징으로 하는 스위치 일체형 케이싱.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 스위치 버튼 시트의 이면측에 상기 스위치 버튼 시트를 덮는 탑 플레이트를 구비한 것을 특징으로 하는 스위치 일체형 케이싱.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오목부 내에 돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스위치 일체형 케이싱.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 돌기가, 상기 오목부의 중심부 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 스위치 일체형 케이싱.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 하우징 본체는, 복수의 상기 스위치 버튼이 형성된 영역의 외측에 입벽 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 스위치 일체형 케이싱.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨덕터가 도전체인 것을 특징으로 하는 스위치 일체형 케이싱.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위치 버튼 시트가 FPC 시트인 것을 특징으로 하는 스위치 일체형 케이싱.
  12. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오목부의 적어도 일부가 돔 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스위치 일체형 케이싱.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 컨덕터의 바깥 가장자리가 원형을 이루고, 상기 컨덕터의 중심과 상기 돌기의 중심축 사이의 축 어긋남이, 상기 컨덕터 바깥 가장자리에서 형성되는 직경의 2.5% 이내인 것을 특징으로 하는 스위치 일체형 케이싱.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 축 어긋남이, 상기 컨덕터 직경의 2.5% 이내인 것을 특징으로 하는 스위치 일체형 케이싱.
  15. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    적어도 상기 스위치 버튼 시트에는, 상기 컨덕터 주위에 블랭크부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스위치 일체형 케이싱.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 커버 시트가, 상기 컨덕터 주위에 형성된 블랭크부를 갖는 것을 특징으로 하는 스위치 일체형 케이싱.
  17. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 컨덕터에는 상기 컨덕터의 저부에 돌기를 갖고, 상기 돌기는 상기 커버시트에 형성된 개구부에 삽입되어 상기 돌기가 돌출하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스위치 일체형 케이싱.
  18. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징 본체가 상자 형상의 형상을 갖고, 상기 하우징 본체에 전자 부품을 탑재한 기판이 수납되어 있는 것을 특징으로 하는 스위치 일체형 케이싱.
  19. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 스위치 일체형 케이싱을 갖는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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