KR20100008846A - 터치 키 모듈 - Google Patents

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KR20100008846A
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박철웅
백일섭
류완상
박주환
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삼성전자주식회사
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Abstract

전자 기기의 터치 키 모듈에 있어서, 정전용량 터치 센서 칩(Capacitive Touch Sensor Chip)이 실장된 PCB(Printed Circuit Board : 인쇄 회로 기판) 및 상기 정전용량 터치 센서 칩이 접촉을 감지하기 위한 도전체를 상기 PCB에 표면 실장(surface mount)함을 특징으로 하는 터치 키 모듈을 사용함으로써 기존의 방식보다 가격, 안정성, 기구 구조적인 면에서 우수하므로, 실제 적용에서 경쟁력을 확보할 수 있다.
터치 키, 정전용량, 도전성 실리콘, FPCB, 표면 실장

Description

터치 키 모듈{TOUCH KEY MODULE}
본 발명은 전자기기의 터치 키 모듈에 관한 것으로서, 특히 정전용량 터치 키 모듈에 관한 것이다.
터치 키 모듈(Touch Key Module)은 기존의 기계식 키를 대처하는 새로운 정보 입력 장치로서 이동 통신기기, 각종 정보기기뿐만 아니라 가전기기 등에서도 널리 활용되는 모듈이다.
상기 터치 키 모듈은 휴대 이동통신 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), UMPC(Ultra Mobile Personal Computer), MP3P(MP3 Player)에서 주로 서브 키(sub-Key) 역할을 하고 있다. 하지만 적용 가능 제품이 다양하고 고급스러운 디자인을 진행하는데 용이한 장점이 있어 그 적용 분야는 넓다.
상기 터치 키 모듈은 사용자의 손가락이 접촉면(전극면)에 접촉시 발생하는 신호를 감지하여 사용자의 명령을 인식, 수행하게 하는 정전용량성 터치 센서 기술(Capacitance Touch Sensor Technology)이 적용된다. 또한, LED(Light Emitting Diode : 발광 다이오드), LGF(Light Guide Film : 도파로) 소자를 이용하여 제품 외관 케이스에 고급스러운 빛을 발산하는 역할을 할 수 있다.
도 1은 종례의 터치 키 모듈이 기기에 설치된 개략적인 도면이다. 도 1을 참조하면, 종례의 터치 키 모듈은 FPCB(Flexible Printed Circuit Board: 연성 인쇄 회로기판)를 기본으로 터치 센서 칩(Touch Sensor Chip)을 PCB(Printed Circuit Board : 인쇄 회로 기판)에 실장하면 기기의 입력장치 역할을 하게 된다.
상기 터치 FPCB 타입은 조립 공정이 많고, 단가가 높다는 단점을 가지고 있다. 이때, 상기 터치 FPCB 타입은 터치 FPCB를 PCB에 커넥터(connector)를 이용해서 붙여야 하는 등 작업 공정이 들어가며, 상기 터치 FPCB를 지지해야 하는 기구 브라켓이 별도로 필요하다. 더욱이, 상기 LED 및 LGF 등을 구성시, 그 밝기를 구현하기가 다소 복잡하다.
따라서, 본 발명에서 상기 터치 FPCB 타입을 개선한 터치 키 모듈을 제공한다. 기기의 PCB는 정전용량 센서 칩 및 그에 따른 터치 인식 회로 패턴을 실장하고 있다. 또한, 상기 정전용량 센서 칩이 접촉을 감지하기 위한 도전체를 상기 PCB에 SMT(Surface Mounting Technology : 표면 실장 기술)를 적용하여 실장한다,
본 발명의 목적은 가격, 안정성, 기구 구조적인 면에서 개선된 정전용량 터치 키 모듈을 제공함에 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 전자 기기의 터치 키 모듈에 있어서, 정전용량 터치 센서 칩(Capacitive Touch Sensor Chip)이 실장된 PCB(Printed Circuit Board : 인쇄 회로 기판) 및 상기 정전용량 터치 센서 칩이 접촉을 감지하기 위한 도전체를 상기 PCB에 표면 실장(surface mount)함을 특징으로 하는 터치 키 모듈을 사용함으로써 해결할 수 있다.
본 발명의 터치 키 모듈을 사용함으로써 기존의 방식보다 가격, 안정성, 기구 구조적인 면에서 우수하므로, 실제 적용에서 경쟁력을 확보할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 또한 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 자세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 사시도이다.
본 도면상에는 슬라이드 타입(slide type)의 휴대용 단말기를 도시하고 기술하였다. 그러나, 본 발명을 적용함에 있어 바 타입(bar type), 플립 타입(flip type), 폴더 타입(folder type), 슬라이드 로테이션 타입(slide and rotation type) 등 다양한 타입의 휴대용 단말기에 본 발명을 적용 가능하다.
상기 휴대용 단말기(200)는 메인 바디(220)와 상기 메인 바디(220)에서 상하로 활주(sliding)하는 서브 바디(210)가 있다.
상기 메인 바디(220)의 상부에는 데이터 입력 수단인 키패드 어셈블리(221)가 설치된다. 상기 키패드 어셈블리(221)의 하측으로는 상대방의 음성을 송신할 수 있는 송화부인 마이크로폰 장치(222)가 설치된다.
상기 서브 바디(210)의 상부에는 데이터 출력수단인 디스플레이 장치(202)가 설치되어 있다. 상기 디스플레이 장치(202)는 수십만 화소에서 수백만 화소의 컬러 와이드 엘씨디 모듈을 사용할 수 있으며, 터치 입력이 가능한 터치 스크린을 사용하여도 무방하다. 상기 디스플레이 장치(202)의 상측으로는 상대방의 음성을 수신할 수 있는 수화부인 스피커폰 장치(201)가 설치된다. 또한, 상기 디스플레이 장치(24)의 하측으로는 데이터 입력 수단이며, 본 발명에 따른 터치 키 어셈블리(203)가 설치되어 있다. 상기 터치 키 어셈블리(203)는 사용자의 손가락이 전극면에 접촉시 발생하는 전하 재분포를 감지하여 사용자의 입력을 인식하는 정전용량 센서(capacitive sensor)를 사용한다.
특히, 상기 서브 바디(210)에 미도시된 서브 PCB(printed circuit board)에 는 터치 키 인식을 위한 상기 정전용량 센서 칩 등의 부품 및 그에 따른 터치 인식 회로 패턴이 구성된다.
더욱이, 본 발명에 따라 상기 정전용량 센서 칩이 사용자의 터치를 감지하기 위한 도전체가 상기 서브 PCB에 SMT(Surface Mount Technology : 표면 실장 기술)을 적용하여 실장된다. 사용자가 상기 도전체의 접촉면에 접촉시 상기 정전용량 센서 칩은 상기 터치 인식 회로 패턴을 통해서 사용자의 입력을 인식한다.
도 3은 본 발명에 따른 터치 키 어셈블리가 기기에 설치된 개략적인 도면이다.
도 3을 참조하면, PCB는 터치 인식을 위한 정전용량 센서 칩 및 그에 따른 터치 인식 회로 패턴이 실장되어 있다. 또한, 상기 정전용량 센서 칩이 사용자의 접촉을 감지하도록 도전체가 상기 PCB에 표면 실장되어 있다.
상기 도전체의 접촉면(전극면)에 사용자의 손가락이 접촉시 전하 재분포를 감지하여 상기 PCB의 정전용량 센서 칩은 사용자의 입력을 인식한다. 또한, 상기 PCB는 기구 사출물인 케이스 프레임에 고정된다. 이때, 상기 정전용량 터치 센서 칩은 상기 도전체의 접촉면에 집적적인 접촉으로 터치를 인식할 수 있으나, 여기에서는 부도체인 케이스 프레임을 중간 매체로 한 간접 접촉으로 터치를 인식한다.
여기서, 상기 정전용량 터치 칩은 상기 케이스 프레임의 두께가 1.5mm 이하에서 간접 접촉에 의한 터치 인식을 할 수 있다.
도 1은 종래의 터치 키 모듈이 기기에 설치된 개략적인 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 사시도; 및
도 3은 본 발명에 따른 터치 키 모듈이 기기에 설치된 개략적인 도면.

Claims (6)

  1. 전자 기기의 터치 키 모듈에 있어서,
    정전용량 터치 센서 칩(Capacitive Touch Sensor Chip)이 실장된 PCB(Printed Circuit Board : 인쇄 회로 기판); 및
    상기 정전용량 터치 센서 칩이 접촉을 감지하기 위하여 상기 PCB에 표면 실장(surface mount)한 도전체를 포함함을 특징으로 하는 터치 키 모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 정전용량 터치 센서 칩은 상기 도전체의 접촉면에 직접 접촉 또는 부도체 케이스 프레임을 중간매체로 한 간접 접촉을 통해 터치 인식을 함을 특징으로 하는 터치 키 모듈.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 부도체 케이스 프레임은 1.5mm 이하 두께임을 특징으로 하는 터치 키 모듈.
  4. 터치 키 모듈을 사용하는 전자 기기에 있어서,
    상기 터치 키 모듈은,
    정전용량 터치 센서 칩(Capacitive Touch Sensor Chip)이 실장된 PCB(Printed Circuit Board : 인쇄 회로 기판); 및
    상기 정전용량 터치 센서 칩이 접촉을 감지하기 위하여 상기 PCB에 표면 실장(surface mount)한 도전체를 포함함을 특징으로 하는 전자 기기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 정전용량 터치 센서 칩은 상기 도전체의 접촉면에 직접 접촉 또는 부도체 케이스 프레임을 중간매체로 한 간접 접촉을 통해 터치 인식을 함을 특징으로 하는 전자 기기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 부도체 케이스 프레임은 1.5mm 이하 두께임을 특징으로 하는 전자 기기.
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