KR20090056717A - 접촉센서모듈 검사용 지그장치 및 이를 이용한 검사 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자기기의 사용자 입력을 위한 접촉센서모듈을 제조과정에서 검사하기 위한 지그장치 및 이를 이용한 접촉센서모듈의 검사 방법에 관한 것으로, 사용자 인체의 접촉을 기구적으로 구현하여 접촉에 따른 전기적 특성에 대한 검사를 자동으로 실시할 수 있고, 접촉센서모듈의 하면 상에 탑재된 발광소자의 발광 빛을 검사자가 정면에서 용이하게 육안 검사할 수 있도록 하여, 신속하고도 정확한 검사가 가능하도록 할 수 있는 접촉센서모듈 검사용 지그장치 및 검사 방법을 제공한다.

접촉센서, 검사, 지그, 감도, 발광소자

Description

접촉센서모듈 검사용 지그장치 및 이를 이용한 검사 방법{JIG APPARATUS FOR INSPECTING TOUCH SENSOR MODULE AND INSPECTING METHOD USING SAME}

본 발명은 전자기기의 사용자 입력을 위한 접촉센서모듈을 제조과정에서 검사하기 위한 지그장치 및 이를 이용한 접촉센서모듈의 검사 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동화 방법에 의해 대량 생산되는 접촉센서모듈을 간단한 방법에 의해 편리하게 검사하여 불량 유무를 판별함으로써 검사 시간을 줄이고 검사의 정확성을 높일 수 있는 접촉센서모듈 검사용 지그장치 및 검사 방법에 관한 것이다.

경량화 및 휴대성을 증대시키기 위해 디스플레이, 키 입력장치 등의 관련 구성전자기기의 요소들 역시 소형화, 박형화되는 추세이다. 전자기기에 채용되는 버튼, 키패드 등의 입력장치에는 흔히 감압식 또는 기계식 센서모듈(sensor module)이 장착된다.

그러나 기계식 센서모듈은 스위칭을 위해 사용자가 키 또는 버튼을 일정 수준 이상의 강한 압력으로 눌러야 하므로, 반복되고 지속적인 스위칭을 요하는 경우 에는 사용상의 불편함이 있다. 또한 기계식 센서모듈에는 사용자의 가압에 의해 누름되어 스위칭되는 메탈 돔(metal dome)과, 사용자가 이 메탈 돔을 누를 수 있도록 전면 하우징의 일부인 누름편(片)이 별도로 구비된다. 이 메탈 돔과 누름편에 의해 기계식 센서모듈은 그 두께와 크기가 증가하여 소형화 및 박형화에 불리하였으며, 전자기기의 다양한 기능을 구현하고 디자인의 차별화를 꾀하는 데에도 한계가 있었다.

이와 같은 이유로, 사용상의 편리성을 제공하고 소형화 및 박형화에 유리하며 전자기기의 다양한 기능 및 디자인 차별화를 원활히 구현할 수 있도록, 사용자의 가벼운 접촉(touch)만으로 입력을 실행할 수 있는 새로운 전기적 스위칭 방식의 접촉센서모듈이 개발되어 적용되고 있다.

접촉센서모듈은 사용자의 접촉을 감지하고 그에 따른 접촉 정보에 기초하여 전자기기를 제어하기 위한 신호를 생성하는 것으로, 접촉을 감지하는 원리는 사용자가 전극부에 접촉함에 따라 변화하는 캐패시턴스와 같은 전기적 특성값을 검출하는 것에 의한다.

접촉센서모듈은 자동화 방법에 의해 대량으로 생산되며, 생산된 접촉센서모듈은 검사공정을 통해 불량 유무가 판별된다. 즉, 생산된 접촉센서모듈을 전자기기에 탑재한 뒤에 검사자가 직접 그 접촉전극에 인체를 접촉하고 또한 수작업으로 접촉에 따른 전기적 특성값을 측정하며, 측정된 전기적 특성값을 기준치와 비교하여 불량 유무를 판별한다.

그러나 이러한 수동 검사는 소요 시간이 길어 검사 생산성을 저하시킴으로써 제조원가를 상승시키고, 또한 검사 정확성도 떨어져 제품 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 인체의 접촉을 기구적으로 모델링하여 구현함으로써 전기적 특성에 대한 검사를 자동으로 실시할 수 있어, 검사의 생산성 및 정확성을 향상시킬 수 있는 접촉센서모듈 검사용 지그장치 및 이 지그장치를 이용한 검사 방법을 제공하고자 한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 접촉센서모듈 검사용 지그장치는 하나 이상의 접촉전극을 구비하는 접촉센서모듈을 검사하기 위한 지그장치로서, 상기 접촉전극에 접촉 및 이격 가능하도록 상기 접촉전극에 대응하는 위치에 구비되는 전도성 재질의 전도봉과, 상기 접촉전극에 대한 상기 전도봉의 접촉에 따라 변화되는 전기적 특성값에 상응하는 전기적 신호로부터 상기 접촉센서모듈의 불량 여부를 검출하는 검사용 제어부와, 상기 검사용 제어부로부터의 불량 여부에 대한 검사 결과 정보를 외부로 출력하는 출력부를 포함한다.

한편 본 발명의 다른 측면은 하나 이상의 접촉전극을 구비하는 접촉센서모듈을 검사하는 방법에 관계되어 있으며, 이 방법은 상기 접촉전극에 대응하는 위치에 마련된 접지된 전도봉을 구동하여 상기 접촉전극에 접촉시키는 단계; 상기 접촉전극에 대한 상기 전도봉의 접촉에 따라 변화되는 전기적 특성값에 상응하는 전기적 신호를 상기 접촉센서모듈로부터 수신하는 단계; 수신된 전기적 신호를 정해진 기 준값과 비교하여 상기 접촉센서모듈의 불량 여부를 검사하는 단계; 및 상기 검사 결과에 대한 정보를 외부로 출력하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 접촉센서모듈에 대한 전기적 특성 검사 및 탑재된 발광소자에 대한 육안 검사를 매우 용이하면서 신속하게 실시할 수 있으므로, 검사 생산성이 향상되고, 이에 따라 제조원가의 절감을 이룰 수 있다. 또한, 정확한 검사가 가능해지므로 제품의 신뢰성이 향상되는 효과를 달성할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 여러 도면에 걸쳐 동일하거나 대응하는 부분에 대해서는 같은 참조번호를 이용하여 표시하고 중복되는 설명을 생략하기로 한다.

도 1a와 도 1b는 본 발명에 따른 검사용 지그장치의 검사 대상인 접촉센서모듈의 상면과 하면을 각기 보여준다. 접촉센서모듈(10)은, 배선 패턴(pattern)을 갖는 센서 회로기판(11)과, 이 센서 회로기판(11)의 상면에 구비되어 사용자의 접촉을 수용하는 하나 이상의 접촉전극(12)과, 센서 회로기판(11)의 하면에 실장되는 발광소자(14) 및 접촉전극(12)에 대한 사용자의 접촉을 감지하고 발광소자(14)의 점멸을 작동 제어하는 센서 칩(sensor chip)(13)과, 전자기기 측의 제어회로와의 전기적인 연결을 위해 센서 회로기판(11)의 일측으로부터 길게 연장되며 그 단부에 접속을 위한 접속단자(15a)를 갖는 커넥터부(15)를 포함한다. 발광소자(14)는 센서 회로기판(11)의 하면에 구비되어, 접촉전극(12)에서 접촉이 감지되는 경우 센서 칩(13)의 작동 제어에 따라 일정시간 동안 발광하여 사용자에게 조작 결과를 시각적으로 피드백하여 제공한다.

센서 회로기판(11)은 그 위에 형성 또는 탑재되는 접촉전극(12), 센서 칩(13), 발광소자(14) 및 커넥터부(15)를 지지하는 지지체 기능을 하며, 이들 사이를 전기적으로 연결하기 위한 배선 패턴을 갖는다. 센서 회로기판(11)은 바람직하게는 유연성을 갖는 FPCB(flexible printed circuit board) 또는 필름 회로기판과 같은 연성 회로기판으로 이루어지며, 이는 전자기기 내부의 부품 배치와 다양한 하우징 형상에 유연하게 대응할 수 있도록 하기 위함이다.

접촉전극(12)은 전자기기의 각 키 버튼에 대응되도록 구비되어 사용자의 접촉을 수용하는 것으로서, 키패드의 숫자 키와 같이 복수 개로 이루어지는 키 버튼에 대응할 수 있도록 복수의 위치에 복수 개 구비될 수 있다. 사용자의 접촉은 접촉전극(12)에 대해 직접 가해질 수도 있지만, 본 접촉센서모듈(10)은 접촉전극(12)이 전면에 마련된 센서 회로기판(11)이 전자기기의 케이스 하우징 배면에 부착되는 형태로 제공되어, 케이스 하우징 전면에 가해지는 접촉을 감지하도록 구성되는 것도 가능하다.

접촉전극(12)은 사용자의 접촉에 의해 캐패시턴스 등의 전기적 특성값의 변화가 야기될 수 있도록 도체나 유전체로 형성된다. 접촉전극(12)에 대해 소정의 휴먼 캐패시턴스 값을 갖는 사용자의 인체가 접촉되면 해당 접촉전극(12)에 연결된 감지회로 내부의 전하들이 재분포하게 되고 이에 따라 캐패시턴스 측정값이 변화된다.

검사 단계에서 접촉전극(12)은 외부로 노출된 형태로 제공될 수도 있으나, 바람직하게는 그 상면에 보호필름이 덮인 형태로 제공된다. 보호필름은 앞서 언급한 케이스 하우징의 배면에 부착하기 위한 양면 접착필름과 그 위에 마련된 보호필름의 두 층으로 구성될 수 있으며, 일반적으로 균일한 유전율을 갖는 절연성 필름으로 이루어진다.

센서 칩(13)은 커넥터부(15)를 통해 전자기기 측으로부터 공급되는 전원에 의해 동작하며, 인체의 접촉에 따른 접촉전극(12)에서의 전기적 특성값의 변화를 감지하기 위한 접촉감지회로를 내부에 구비한다. 센서 칩(13)은 전자기기로부터의 제어신호를 수신하기 위한 제어신호 입출력단자와, 각 접촉전극(12)에 전기적으로 연결되어 각 접촉전극(12)에서의 전기적 특성값의 변화를 감지하기 위한 접촉감지신호 입출력단자를 포함한다. 또한, 센서 칩(13)은 감지된 전기적 특성값의 변화에 상응하는 전기적 신호를 생성하여 커넥터부(15)를 통해 전자기기의 제어회로 측으로 전달한다.

또한, 센서 칩(13)은 접촉전극(12)이 복수 개인 경우 해당 복수의 접촉전극(12)에 각각 별개의 감지 채널을 통해 연결되므로, 복수의 접촉전극(12) 중에서 어느 접촉전극(12)에서 접촉이 발생되었는지를 식별할 수 있으며, 식별된 접촉전극(12)에 관한 정보를 비트맵 등의 특정한 형태의 데이터로 가공하여 전자기기의 제어회로 측으로 제공할 수도 있다.

커넥터부(15)는 전자기기의 제어회로와 해당 접촉센서모듈(10)을 전기적으로 연결하도록 센서 회로기판(11)의 일측으로부터 연장된 형태로 구비되며, 그 단부에 접속단자(15a)가 마련되어 있다.

커넥터부(15)는 센서 회로기판(11)과 별개의 회로기판으로 형성한 뒤 두 회로기판을 접착함으로써 구성할 수도 있으며, 센서 회로기판(11)과 일체로서 형성할 수도 있다. 커넥터부(15)도 연성 회로기판으로 이루어져, 전자기기 내부의 부품 배치 등에 유연하게 대응할 수 있다.

발광소자(14)는 접촉전극(12)에 대한 사용자의 접촉이 감지되는 경우에 센서 칩(13)의 작동 제어에 따라 일정시간 동안 발광됨으로써 사용자에게 조작 결과를 시각적으로 피드백 제공하기 위해 마련된 것이다. 발광소자(14)는 접촉전극(12)과 같은 수만큼 마련되어 각 접촉전극(12)에 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 바람직하게는 LED(light emitting diode: 발광 다이오드)로 구현되며, LED의 선택에 따라 다양한 색상의 빛을 발광하도록 구성될 수 있다.

발광소자(14)는 센서 회로기판(11)의 하면 측에 구비되며, 이는 상면 측에 구비되는 접촉전극(12)이 전자기기의 하우징 배면과 충분히 밀착되도록 하기 위함이다. 이를 통해 충분한 접촉 감도를 확보할 수 있다.

이처럼 발광소자(14)를 구비하는 접촉센서모듈(10)의 불량 여부 검사에는 발광소자(14)의 점멸 여부뿐만 아니라 색상과 휘도의 검사가 포함될 수 있다. 따라서 발광소자(14)에 대한 육안 검사가 필수적이다. 그러나 발광소자(14)는 센서 회로기판(11)의 하면 측에 구비되기 때문에 종래에는 육안 검사가 용이하지 않았으 며, 이하에서 설명할 검사용 지그장치는 이와 같은 발광소자(14)의 육안 검사를 용이하게 하기 위한 구성을 포함한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉센서모듈 검사용 지그장치에 대한 개략도이고, 도 3은 그 요부에 대한 사진이다.

본 발명에 따른 접촉센서모듈 검사용 지그장치(100)는, 검사 대상인 접촉센서모듈(10)이 안착되는 안착부(110)와, 안착부(110)의 상부측에 수평방향으로 구비되어 승강 작동되는 승강 플레이트(120)와, 승강 플레이트(120)를 승강 구동시키는 메인 승강구동수단(125)과, 안착되는 접촉센서모듈(10) 상의 복수의 접촉전극(12)의 각각에 대응되도록 승강 플레이트(120) 측에 대해 결합 구비되어 접촉센서모듈(10) 상의 접촉전극(12)들에 접촉 후 이격되는 복수의 전도봉(130)과, 전도봉(130)들을 접지시키는 접지부(137)와, 승강 플레이트(120)에 대해 하향 돌출되도록 결합 구비되어 승강 플레이트(120)의 하강에 따라 안착된 접촉센서모듈(10)의 커넥터부(15)의 접속단자(15a)에 대해 접속을 이루는 검사용 접속단자(140)와, 검사용 접속단자(140)에 전기적으로 연결되며 전도봉(130)이 접촉센서모듈(10) 상의 접촉전극(12)에 접촉됨에 따라 해당 접촉센서모듈(10)의 센서 칩(13)으로부터 발생되는 전기적 신호를 이용하여 접촉센서모듈(10)의 불량 여부를 검출하고 또한 검사의 진행을 위한 전반적인 작동 제어를 실시하는 검사용 제어부(150)와, 검사용 제어부(150)로부터의 불량 여부에 대한 검사 결과 정보를 외부로 표시하는 출력부(180)와, 검사자의 조작 등에 따라 검사 개시 신호를 발생하는 검사개시수단(185), 및 검사용 제어부(150)와 더 나아가서 검사용 접속단자(140)를 통해 접속 되는 접촉센서모듈(10)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(160)를 포함한다.

안착부(110)는 검사 대상인 접촉센서모듈(10)을 안착하는 것으로서, 접촉센서모듈(10)을 형합되게 삽입하여 안착할 수 있는 함몰 홈을 갖는 형태로 이루어진다. 해당 안착부(110)에서 접촉센서모듈(10)의 하면을 밀착하여 지지하는 안착면은 기본적으로 수평면으로 이루어지며, 접촉센서모듈(10) 하면 측의 센서 칩(13) 등에 의한 돌출 구조가 삽입되어 보호될 수 있는 홈들을 구비할 수 있다.

안착부(110)의 안착면 상에는 안착되는 접촉센서모듈(10)을 진공으로 흡착하여 고정할 수 있도록 진공 흡입압이 인가되는 진공흡입공(110b)이 형성될 수 있다. 진공흡입공(110b)은 안착면 상의 복수의 위치에 마련될 수 있으며, 특히 접속단자(15a)가 구비되는 커넥터부(15)의 단부를 흡착할 수 있는 위치에 적어도 하나 구비되는 것이 바람직하다. 이는 커넥터부(15)의 단부를 고정하여 이후 승강 플레이트(120) 측의 검사용 접속단자(140)가 원활히 전기적 접속을 이루고 또한 접속 해제될 수 있도록 하기 위함이다.

물론, 진공흡입공(110b)에 대해서는 진공 흡입압을 제공할 수 있도록 진공펌프(vacuum pump)와 같은 진공압 발생수단(미도시)이 연통되게 구비되거나, 이와 다르게 공장 내의 진공 유틸리티 라인(utility line)이 연결될 수 있다.

또한, 안착부(110)의 안착면 상에는 안착되는 접촉센서모듈(10)의 하면 상에 탑재된 발광소자(14)에 대응되는 위치에 발광소자(14)를 삽입할 수 있는 발광소자 삽입공(110a)이 형성될 수 있다. 이 발광소자 삽입공(110a)은 관통공의 형태로 형성될 수 있으며, 그 타측 개구부에는 발광소자(14)의 발광 빛을 전달하기 위한 도 광 케이블(115)의 일단이 결합된다. 도광 케이블(115)은 적절히 구부러진 형태로 길게 연장되어 그 타단이 검사자가 정면에서 쉽게 육안으로 주시할 수 있는 위치에 위치된다.

따라서, 전도봉(130)이 접촉센서모듈(10)의 접촉전극(12)에 접촉함에 따라 발광소자(14)가 발광하게 되면 그 발광 빛이 도광 케이블(115)을 타고 그대로 전달되어 해당 도광 케이블(115)의 타단을 정면에서 주시하고 있는 검사자가 발광소자(14)의 점멸 여부, 색상 등을 용이하게 확인할 수 있다.

도광 케이블(115)로는 전반사 원리에 의해 빛을 전달할 수 있는 광섬유 케이블(optical fiber cable)을 이용할 수 있으며, 여러 색상의 빛을 전달할 수 있도록 색상이 가미되지 않은 투명 광섬유 케이블을 이용하는 것이 바람직하다.

다른 실시예에 의하면, 도광 케이블(115)을 이용하여 발광소자(15)를 검사하는 대신에 발광소자(15)로부터 발광되는 빛을 검출하는 광센서를 마련하여 이 광센서로부터 얻어지는 신호를 발광소자(15) 검사에 사용하도록 구성할 수 있다.

승강 플레이트(120)는 전도봉(130) 및 검사용 접속단자(140)를 결합한 채로 승강 작동된다. 메인 승강구동수단(125)은 이 승강 플레이트(120)를 승강 구동시키는 것으로, 바람직하게 에어 실린더(air cylinder)로 구현될 수 있다.

전도봉(130)은 접촉센서모듈(10) 상의 접촉전극(12)에 대응되는 위치 및 개수로 승강 플레이트(120) 측에 결합되어 구비된다. 전도봉(130)은 전도성 재료로 이루어지거나 전도성 물질로 코팅되어 접지되어 있고, 그 하단이 접촉센서모듈(10) 상의 접촉전극(12)에 접촉함으로써, 사용자의 인체가 접촉하는 것을 기구적으로 구 현한다.

전도봉(130)의 밑면은 접촉센서모듈(10) 상의 접촉전극(12)에 편차 없이 밀착될 수 있도록 정확한 수평성을 갖도록 형성된다. 또한 그 밑면 면적은 접촉센서모듈(10) 상의 접촉전극(12)의 면적에 최대한 근접하여 접촉 감도를 높이는 동시에 이웃하는 접촉전극(12)에 접촉될 가능성을 배제할 수 있는 정도로 결정된다.

전도봉(130)은 그 접촉에 따라 접촉전극(12)에서 캐패시턴스와 같은 전기적 특성값의 변화를 야기시킬 수 있는 전도성 있는 재질이면 어떠한 재질로도 이루어질 수 있다. 예컨대, 전도봉(130)은 그 전체가 금속과 같은 전도성 재료로 형성될 수 있고, 이와 달리 접촉센서모듈(10) 상의 접촉전극(12)에 접촉하는 면을 전도성 물질로 코팅하여 형성할 수 있다.

접지부(137)는 인체가 접촉되는 경우와 유사한 조건을 만들기 위해 전도봉(130)을 접지시키는 것으로서, 여러 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일례로 전도봉(130)이 접촉되도록 결합되는 승강 플레이트(120)를 금속과 같은 전도성 재질로 하고 해당 승강 플레이트(120)로부터 연장되는 접지선의 끝단을 지중 매설 또는 공장 내의 접지구에 접속시키거나, 이와 다르게 전원 콘센트를 접지 기능을 갖는 3상의 것을 이용할 수 있다.

즉, 실제 사용 시에 사용자의 인체가 접촉센서모듈(10) 상의 접촉전극(12)에 접촉하는 것을 기구적으로 구현하기 위해 전기적으로 접지되고 전도성 재료로 이루어지거나 전도성 물질로 코팅되는 전도봉(130)을 이용하는 것이다.

검사용 접속단자(140)는 검사용 제어부(150)에 전기적으로 연결되는 것으로, 승강 플레이트(120)에 대해 하향 돌출되도록 구비되어 승강 플레이트(120)의 하강에 따라 접촉센서모듈(10)의 커넥터부(15)의 접속단자(15a)에 전기적 접속을 이루고, 승강 플레이트(120)의 상승에 따라 접촉센서모듈(10)의 커넥터부(15)의 접속단자(15a)로부터 접속 해제된다.

검사용 제어부(150)는 검사용 접속단자(140)에 전기적으로 연결되는 것으로, 전도봉(130)이 접촉센서모듈(10) 상의 접촉전극(12)에 접촉함에 따라 해당 접촉센서모듈(10)의 센서 칩(13)이 발생하는 전기적 신호를 검사용 접속단자(140)를 통해 전달받아 접촉센서모듈(10)의 감도와 같은 전기적 특성에 대한 불량 여부를 판단하며, 판단된 불량 여부에 대한 검사 결과 정보를 표시부(180)로 전달한다.

또한, 검사용 제어부(150)는 검사용 지그장치(100)의 전반적인 작동 제어를 실시하는 역할을 수행한다. 즉 안착부(110)의 진공흡입공(110b)에 대해 진공 흡입압이 인가되도록 하고, 승강 플레이트(120)를 승강시키는 등, 검사용 지그장치(100)에 대한 일련의 작동 제어를 실시한다.

또한, 검사용 제어부(150)는 접촉센서모듈(10)의 접속단자(15a)에 접속한 검사용 접속단자(140)를 통해, 접촉을 감지하도록 하는 제어신호를 접촉센서모듈(10)의 접촉감지회로로 전송할 수 있다. 접촉센서모듈(10)은 이 제어신호에 반응하여 접촉을 감지하고 이에 따른 전기적 신호를 생성한다.

해당 검사용 제어부(150)는 외장 케이스(170) 내에 구비되어 보호될 수 있다.

외장 케이스(170) 상에는 발광소자(14)의 발광 빛을 전달하는 도광 케이 블(115)의 일단이 끼워져 외부로 노출되도록 함으로써 검사자가 주시할 수 있도록 하기 위한 케이블 결합공(170a)이 도광 케이블(115)에 대응하는 개수 및 배열로 형성될 수 있다.

출력부(180)는 검사용 제어부(150)에서 생성되는 검사 결과 정보를 외부로 표시하여 검사자가 인식하도록 하는 것으로, 디스플레이 화면을 통해 시각적으로 검사 결과를 표시하거나 버저(buzzer) 등의 스피커 장치를 이용하여 청각적으로 검사 결과를 표시할 수 있다. 또는 검사결과정보를 저장하거나 외부로 데이터를 전송하는 장치일 수도 있다.

검사개시수단(185)은 검사를 개시하기 위한 신호를 발생하는 것으로, 바람직하게는 검사자가 조작함에 따라 검사 개시를 위한 명령 신호를 발생할 수 있는 조작버튼의 형태로 구현될 수 있고, 해당 조작버튼은 외장 케이스(170) 상에 구비될 수 있다.

한편, 전도봉(130)이 복수 개 구비되는 경우에 각 전도봉(130)을 개별적으로 승강시키기 위한 개별 승강구동수단(135)이 또한 복수 개 구비될 수 있다. 복수의 개별 승강구동수단(135)은 검사용 제어부(150)의 제어에 따라 개별적으로 승강 작동하여 대응하는 전도봉(130)을 하강-상승시킴으로써 접촉센서모듈(10) 상의 모든 접촉전극(12)에 개별적으로 접촉하도록 한다.

개별 승강구동수단(135)은 소형 에어 실린더로 구현 가능하며, 도시한 바와 같이, 해당 소형 에어 실린더는 그 고정되는 몸체부가 승강 플레이트(120)에 대해 결합 고정되고 그 몸체부로부터 출몰되는 실린더 로드(cylinder rod)가 하부 방향 을 향하며 해당 실린더 로드의 하단에 전도봉(130)이 결합될 수 있다.

한편, 안착부(110)와 승강 플레이트(120)의 사이 공간으로 검사자의 신체가 삽입된 상태에서 승강 플레이트(120)가 하강하면 검사자가 상해를 입을 수 있으므로, 이를 방지하여 검사자의 안전성을 확보하기 위해 삽입물 검출센서(190)가 구비될 수 있다. 이 삽입물 검출센서(190)는 안착부(110)와 승강 플레이트(120)의 서로 대향되는 위치에 구비되는 것으로, 검출광을 발광하는 발광부(192)와 이 발광부(192)에서 발광된 검출광을 수광하는 수광부(194)의 세트로 이루어질 수 있고, 바람직하게 검출광으로서 적외선을 이용하는 적외선 센서로 구현될 수 있다.

삽입물 검출센서(190)는 발광부(192)에서 검출광이 발광되어 수광부(194)에서 수광되는 상태로 유지되다가 안착부(110)와 승강 플레이트(120)의 사이 공간으로 검사자의 신체가 삽입되어 검출광의 진행이 차단되어 수광부(194)에서 검출광을 수광하는 못하는 시점에서 즉시 작동 정지를 위한 신호를 발생할 수 있다.

이상과 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 검사용 지그장치(100)를 이용하여 접촉센서모듈(100)에 대한 검사를 실시하는 방법에 대해 도 4를 참조하여 이하 설명한다.

먼저, 검사용 지그장치(100)는 접촉센서모듈(10)을 자동화 방법으로 대량 생산하는 제조 라인에 검사자 한 명당 한대씩 설치된다. 검사자는 제조 완료된 접촉센서모듈(10)을 하나씩 검사용 지그장치(100)의 안착부(110) 상에 안착시킨다.

그 후, 검사자는 검사개시수단(185)을 통해 검사 개시를 명령한다. 검사 개시 명령에 대해 검사용 제어부(150)는 작동 제어를 실시하여 안착부(110)의 진공흡 입공(110b)으로 진공 흡입압이 인가되도록 하여 안착된 접촉센서모듈(10)을 고정시키며, 이어서 메인 승강구동수단(125)을 작동 제어하여 승강 플레이트(120)를 적정 높이까지 하강시켜 해당 승강 플레이트(120)의 하면에 대해 돌출되도록 구비되어 있는 검사용 접속단자(140)가 안착된 접촉센서모듈(10) 상의 접속단자(15a)에 접속을 이루도록 한다.

그 다음, 검사용 제어부(150)는 개별 승강구동수단(135)을 일괄적으로 또는 개별적으로 하나씩 하강-상승되도록 작동시켜 각 개별 승강구동수단(135)에 대해 결합된 전도봉(130)이 개별적으로 접촉센서모듈(10) 상의 접촉전극(12)에 접촉되도록 한다. 개별 승강구동수단(135)을 개별적으로 하강-상승 작동시키는 것의 이점은 각 접촉전극(12)에 대해 개별적으로 전도봉(130)을 접촉시킨 상태로 검사를 진행함으로써, 모든 접촉전극(12)에 대해 동시에 전도봉(130)이 접촉하는 경우에 센서 회로기판(11)의 변형에 의해 접촉 정도의 불균일하게 될 수 있는 문제를 방지할 수 있다는 것이다.

또한, 승강 플레이트(120)와 각 전도봉(130) 사이에는 코일 스프링 등으로 구성된 탄성부재(132)가 마련될 수 있다. 탄성부재(132)는 각 전도봉(130)에 대해 상방으로 기준치 이상의 압력이 가해지는 경우에 전도봉(130)이 상방으로 탄성적으로 밀어올려질 수 있는 구조를 갖는다. 이 탄성부재(132)는 승강 플레이트(120) 또는 전도봉(130)이 하강하여 접촉전극(12)에 접촉하는 경우, 접촉전극(12)에 과다한 압력이 가해져 접촉센서모듈(10)이 파손되거나 비정상적인 접촉 조건하에서 검사가 수행되는 것을 방지하는 기능을 한다. 또한, 탄성부재(132)는 접촉센서모 듈(10)의 접촉전극(12)들의 수평 높이가 균일하지 않은 경우에 효과적이다. 이 경우 탄성부재(132)를 마련하는 것에 의해 접촉강도의 균일성을 보장함으로써 접촉전극(12)의 수평 높이에 따라 각 전도봉(130)의 높이를 개별적으로 미세하게 조정하지 않아도 되므로, 검사 준비 과정을 단순화할 수 있다.

이상의 과정에 의해 수행되는 전도봉(130)과 접촉전극(12)간의 접촉을 설명하는 단계가 도 4에 단계(S110)로 도시되어 있다.

다음으로, 단계(S120)에서 검사용 제어부(150)는 서로 접속되어 있는 접촉센서모듈(10) 측의 접속단자(15a)와 검사용 접속단자(140)를 통해 접촉센서모듈(10)의 접촉감지회로로 접촉 감지를 지시하는 제어신호를 전송한다. 단계(S110)에 의해 특정 전도봉(130)이 대응하는 접촉전극(12)에 접촉되면 해당 접촉전극(12)에서 캐패시턴스와 같은 전기적 특성값의 크기가 변화하게 되는데, 접촉센서모듈(10)의 센서 칩(13)은 상기 제어신호에 반응하여 그 변화를 검출하고 이에 상응하는 전기적 신호를 생성하여 검사용 제어부(150)로 전송한다.

검사용 제어부(150)는 접속을 이룬 양자의 접속단자(15a, 140)를 통해 이 전기적 신호를 수신하고(S130), 전송된 전기적 신호를 정해진 기준값과 비교하여 접촉센서모듈(10)의 전기적 특성에 대한 불량 여부를 검사한다(S140). 예를 들어, 검사용 제어부(150)는 이 전기적 신호를 통해 해당 접촉전극(12)에서의 접촉 감도를 산출하고 산출된 감도값이 적정범위 내에 포함되는지의 여부를 확인한다.

이와 같은 과정에 의해 판단된 검사 결과에 대한 정보는 표시부(180)를 통해 외부로 표시된다(S150). 즉, 검사자는 출력부(180)를 통해 검사 결과를 확인할 수 있다.

부언하면, 접촉센서모듈(10)의 감도값은 배선 패턴의 단락, 접촉전극(12) 상에의 이물질 유입, 센서 칩(13) 이상 등의 여러 요인에 의해 발생되므로, 감도값을 평가하는 것에 의해 여러 구성요소에 대한 이상 여부를 한꺼번에 확인할 수 있다.

한편, 단계(S120)에서 전송되는 제어신호는 전도봉(130)의 접촉전극(12)에 대한 접촉에 따라 해당 접촉전극(12)에 대응하는 발광소자(14)를 발광하도록 지시하는 신호를 포함할 수 있다. 이 발광 빛은 안착부(110)의 발광소자 삽입공(110a)으로부터 길게 연장되는 도광 케이블(115)을 통해 외장 케이스(170) 외부로 전달된다(S160). 검사자는 케이블 삽입공(170a)에 연결된 도광 케이블(115)을 통해 전달되는 빛의 점멸 여부, 색상, 휘도 등을 확인함으로써 각 발광소자(14) 또는 발광소자(14)의 발광을 제어하는 센서 칩(13) 내의 발광 제어회로의 이상 여부를 용이하게 확인할 수 있다.

즉, 검사자는 출력부(180)를 통해 표시되는 접촉센서모듈(10)의 전기적 특성에 대한 검사 결과를 확인함과 아울러, 도광 케이블(115)의 단부를 통해 전달되는 빛을 육안으로 확인하는 것에 의해 해당 접촉센서모듈(10)의 불량 여부를 종합적으로 확인할 수 있다.

도 4는 단계(S130) 내지 단계(S150)와 병렬적으로 단계(S160)를 수행하는 것을 예시하고 있지만, 다른 실시예에 의하면 검사 제어부(150)는 단계(S130) 내지 단계(S150)와 단계(S160)를 개별적으로 수행할 수 있다. 또한, 검사 제어부(150)는 단계(S30) 내지 단계(S150)와 단계(S160) 중 어느 한 쪽만을 수행하도록 프로그 래밍될 수도 있다.

전도봉(130)을 이용한 검사 과정이 종료되면 승강 플레이트(120)는 상승되어 복귀되도록 작동되고, 진공흡입공(110b)에 대한 진공 흡입압의 인가가 정지되어 접촉센서모듈(10)을 고정 해제시키며, 이후 검사자는 검사가 완료된 접촉센서모듈(10)을 안착부(110)로부터 꺼낸 뒤 다음 접촉센서모듈(10)에 대한 검사를 동일하게 진행한다.

본 발명에 의하면 사용자의 인체를 모델링한 전도봉을 이용하여 접촉센서모듈(10)에 대한 전기적 특성 검사를 자동으로 실시하고, 탑재된 발광소자(14)에 대한 육안 검사를 용이하게 실시할 수 있다. 따라서 신속한 검사가 가능하게 되고 검사 생산성의 향상을 통해 제조원가를 절감시킬 수 있다. 또한, 정확하고 정밀한 검사가 가능함에 따라 제품의 신뢰성도 향상시킬 수 있다.

마지막으로, 이상에서는 복수 개의 전도봉(130)을 이용하여 접촉센서모듈(10) 상의 접촉전극(12)을 각기 개별적으로 검사하는 것으로 하였으나, 이와 다르게 복수 개의 접촉전극(12)을 한 번에 모두 접촉할 수 있는 크기로 하나의 대형 전도봉(또는, 전도블록)을 구비하여 해당 전도봉으로 모든 접촉전극(12)을 동시에 검사하도록 구현할 수도 있을 것이다.

대형 전도봉(130)은 그 구조와 제어 방법이 단순하여 신속한 검사가 가능하다는 장점을 갖는 반면, 그 밑면을 정확한 수평면으로 가공하는 것이 난이하여 미세한 기울기 편차를 가지게 됨으로써, 접촉 편차에 따른 감도값 편차를 야기하여 검사의 정확성 및 신뢰성을 저하시킬 수 있다. 그러나, 접촉전극(12)의 크기가 너 무 작고 조밀하여 개별 전도봉(130)으로는 구현이 난이한 경우에는 대형 전도봉(130)이 유용하게 활용될 수 있다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 실시예를 단지 예시한 것으로, 이상에서는 접촉센서모듈(10)이 안착부(110)에 안착된 상태에서 승강 플레이트(120)가 하강하여 접촉하는 것으로 설명하고 있다. 비록 도면으로 구체적으로 도시하지는 않았지만, 접촉센서모듈(10)이 안착부(110)에 고정된 상태에서 승강 플레이트(120)가 아래로부터 상승하여 접촉할 수도 있음은 물론이며, 더구나, 접촉센서모듈(10)의 접촉전극(12)이 측면을 향하도록 고정되고, 승강 플레이트(120)가 측면에서 접촉센서모듈(10)에 대해 접근하여 접촉할 수 있음도 물론이다. 이에 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 후술하는 특허청구범위에 의해 정해지는 본 발명의 사상에서 벗어남 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있으며, 이러한 수정 및 변경은 모두 본 발명의 범위에 포함된다.

도 1a와 도 1b는 접촉센서모듈의 상면과 하면을 각기 보여주는 모식도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉센서모듈 검사용 지그장치의 구성을 보여주는 개략도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉센서모듈 검사용 지그장치의 요부에 대한 사진이며,

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 접촉센서모듈 검사 방법의 각 단계를 도시한 흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 접촉센서모듈 11 : 센서 회로기판

12 : 접촉전극 13 : 센서 칩

14 : 발광소자 15 : 커넥터부

15a : 접속단자 100 : 검사용 지그장치

110 : 안착부 110a : 발광소자 삽입공

110b : 진공흡입공 115 : 도광 케이블

120 : 승강 플레이트 125 : 메인 승강구동수단

130 : 전도봉 132 : 탄성부재

135 : 개별 승강구동수단 137 : 접지부

140 : 검사용 접속단자 150 : 검사용 제어부

160 : 전원공급부 170 : 외장 케이스

170a : 케이블 결합공 180 : 출력부

185 : 검사개시수단 190 : 삽입물 검출센서

192 : 발광부 194 : 수광부

Claims (17)

1. 하나 이상의 접촉전극을 구비하는 접촉센서모듈을 검사하기 위한 지그장치로서,

   상기 접촉전극에 접촉 및 이격 가능하도록 상기 접촉전극에 대응하는 위치에 구비되는 전도성 재질의 전도봉과,

   상기 접촉전극에 대한 상기 전도봉의 접촉에 따라 변화되는 전기적 특성값에 상응하는 전기적 신호로부터 상기 접촉센서모듈의 불량 여부를 검출하는 검사용 제어부와,

   상기 검사용 제어부로부터의 불량 여부에 대한 검사 결과 정보를 외부로 출력하는 출력부를 포함하는

   접촉센서모듈 검사용 지그장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전도봉을 접지시키는 접지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는

   접촉센서모듈 검사용 지그장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 접촉센서모듈의 접속단자에 접속을 이루며, 상기 전기적 신호를 상기 접촉센서모듈로부터 상기 검사용 제어부로 전달하는 검사용 접속단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는

   접촉센서모듈 검사용 지그장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 전도봉은 전도성 재료로 형성되거나, 전도성 물질로 코팅된 것을 특징으로 하는

   접촉센서모듈 검사용 지그장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 접촉센서모듈이 안착되는 안착부와,

   상기 전도봉을 장착한 상태로 상기 안착부를 향해 작동되는 승강 플레이트와,

   상기 승강 플레이트를 작동시키는 메인 승강구동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는

   접촉센서모듈 검사용 지그장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 지그장치는 복수 개의 상기 전도봉을 구비하는 것을 특징으로 하는

   접촉센서모듈 검사용 지그장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 복수 개의 전도봉을 개별 승강시키기 위해 상기 승강 플레이트에 대해 결합 구비되는 복수 개의 개별 승강구동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는

   접촉센서모듈 검사용 지그장치.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 안착부는 상기 접촉센서모듈을 진공 흡착하여 고정하는 진공흡입공을 구비하는 것을 특징으로 하는

   접촉센서모듈 검사용 지그장치.
9. 제 5 항에 있어서,

   상기 접촉센서모듈에 실장된 발광소자로부터 발광되는 빛을 전달하는 도광 케이블을 더 포함하는 것을 특징으로 하는

   접촉센서모듈 검사용 지그장치.
10. 제 5 항에 있어서,

    상기 접촉센서모듈에 실장된 발광소자로부터 발광되는 빛을 검출하는 광센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는

    접촉센서모듈 검사용 지그장치.
11. 제 5 항에 있어서,

    상기 안착부와 상기 승강 플레이트의 사이 공간에 삽입물이 삽입되는 것을 검출하는 삽입물 검출센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는

    접촉센서모듈 검사용 지그장치.
12. 제 5 항에 있어서,

    상기 전도봉을 상기 승강 플레이트에 대해 탄성적으로 지지하는 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는

    접촉센서모듈 검사용 지그장치.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 출력부는 상기 검사 결과 정보를 시각적으로 표시하는 디스플레이 장치, 상기 검사 결과 정보를 소리로서 출력하는 스피커 장치 및 상기 검사 결과 정보를 저장하거나 외부로 데이터 전송하는 장치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는

    접촉센서모듈 검사용 지그장치.
14. 하나 이상의 접촉전극을 구비하는 접촉센서모듈을 검사하는 방법에 있어서,

    상기 접촉전극에 대응하는 위치에 마련된 접지된 전도봉을 구동하여 상기 접촉전극에 접촉시키는 단계;

    상기 접촉전극에 대한 상기 전도봉의 접촉에 따라 변화되는 전기적 특성값에 상응하는 전기적 신호를 상기 접촉센서모듈로부터 수신하는 단계;

    수신된 전기적 신호를 정해진 기준값과 비교하여 상기 접촉센서모듈의 불량 여부를 검사하는 단계; 및

    상기 검사 결과에 대한 정보를 외부로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는

    접촉센서모듈 검사 방법.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 전도봉을 상기 접촉전극에 접촉시키는 단계는 상기 접촉전극 상에 보호필름이 부착된 상태에서 상기 전도봉을 상기 보호필름 상에 접촉시키는 것을 특징으로 하는

    접촉센서모듈 검사 방법.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 보호필름은 절연성 물질로 이루어진 접착필름인 것을 특징으로 하는

    접촉센서모듈 검사 방법.
17. 제 14 항에 있어서,

    상기 전도봉을 상기 접촉전극에 접촉시키는 단계는 복수의 전도봉을 각각 대응하는 접촉전극에 대해 개별적으로 구동하여 접촉시키는 것을 특징으로 하는

    접촉센서모듈 검사 방법.

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