KR100952905B1 - Capacitive switch module - Google Patents

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에이디반도체(주)
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Abstract

공정 단순화 및 소형화를 달성하며, 감도 저하 및 오동작 발생 가능성이 적을 뿐 아니라 운반, 수송 시에 충격을 받더라도 충격에 따른 불량 발생이 적은 정전용량 스위치 모듈에 관해 개시한다. 본 발명의 정전용량 스위치 모듈의 가장 큰 특징은, 감지전극용 금속 플레이트와 브라켓 역할의 베이스와 정전용량 센서 IC 칩이 일체화되며, 정전용량 센서 IC 칩에 대해 하부로부터 가해지는 충격을 완화시켜 주는 하부 커버가 선택적으로 설치된다는 것이다.Disclosed is a capacitive switch module which achieves process simplification and miniaturization, has a low possibility of deterioration of sensitivity and malfunction, and is less likely to fail due to shock even when subjected to shock during transportation and transportation. The biggest feature of the capacitive switch module of the present invention is that the base of the metal plate for the sensing electrode and the bracket and the capacitive sensor IC chip are integrated, and the lower part to alleviate the impact applied from the bottom to the capacitive sensor IC chip. The cover is optionally installed.

정전용량 스위치 모듈, 하부 커버, 금속 플레이트, 감지 전극, 일체형 Capacitive switch module, bottom cover, metal plate, sensing electrode, integrated

Description

정전용량 스위치 모듈 {Capacitive switch module}Capacitive switch module

도 1은 한국특허 제528680호에 따른 정전용량 감지 스위치의 일 예의 분해 사시도;1 is an exploded perspective view of an example of a capacitive sensing switch according to Korean Patent No. 528680;

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 정전용량 스위치 모듈의 분해 사시도; 및2 is an exploded perspective view of a capacitive switch module according to the first embodiment of the present invention; And

도 3는 본 발명의 제2 실시예에 따른 정전용량 스위치 모듈의 분해 사시도이다.3 is an exploded perspective view of a capacitive switch module according to a second embodiment of the present invention.

* 도면 중의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

110: 도전성 가스켓 120: 절연체 테이프110: conductive gasket 120: insulator tape

130: 금속 플레이트 132: 돌출편130: metal plate 132: protrusion

140: 베이스140: base

142: 금속 플레이트 상부의 베이스 내부 공간142: inner space of the base above the metal plate

143: 관통 슬릿 144: 안착판143: through slit 144: seating plate

146: 가이드홈 148: 걸림턱146: guide groove 148: locking jaw

149: 연장 돌기 150: 정전용량 센서 IC 칩149: extension protrusion 150: capacitive sensor IC chip

160: 하부 커버 162: 결합편160: lower cover 162: coupling piece

164: 슬릿 166: 하부 커버의 바닥164: slit 166: bottom of the lower cover

200: 관통홀200: through hole

한국특허 제528680호Korean Patent No. 528680

본 발명은 정전용량 스위치 모듈에 관한 것으로, 특히 공정 단순화 및 소형화를 달성하며, 감도 저하 및 오동작 발생 가능성이 적을 뿐 아니라 운반, 수송 시에 충격을 받더라도 충격에 따른 불량 발생이 적은 정전용량 스위치 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a capacitive switch module, and in particular, to achieve a simplified process and miniaturization, and to reduce the sensitivity and the possibility of malfunction, as well as to reduce the occurrence of defects due to shock even when subjected to shock during transportation and transportation It is about.

최근 국내외에서 휴대폰 등의 모바일(mobile) 기기에 터치 센서를 적용하는 예가 많아졌으며, 이러한 기기가 고객의 선풍적인 인기를 끌고 있다. 터치 센서가 모바일 시장에 상용화하는 데 성공함에 따라 이에 사용되는 부품인 정전용량 스위치 모듈의 시장이 과거 가전 기기에 응용되는 데 한하지 않고 점차 커져 가고 있다. 기존 기계식 스위치 방식 대비 시각적인 디자인 구성의 우수성, 제품 수명의 반 영구성 및 내구성 등이 장점인 정전용량 스위치 시장의 활성화와 함께 정전용량 스위치 모듈의 시장 또한 점차 확대될 뿐 아니라, 이에 대한 고객의 기술적 요구도 높아지고 있다. 그런데, 정전용량 센서 IC의 고객이 요구하는 사용 편리성 및 제품 신뢰성 향상을 위해 거쳐야 하는 모듈화 작업은 SMD(Surface Mount Device) 공정 외 기타 공정 추가 및 다양한 부품 등이 소요됨에 따라 시간, 비용이 발생되고 있다.Recently, there have been many examples of applying touch sensors to mobile devices such as mobile phones at home and abroad, and these devices have attracted sensational popularity among customers. As touch sensors have been successfully commercialized in the mobile market, the market for capacitive switch modules, which are parts used in them, is not only being applied to home appliances but is gradually growing. With the activation of the capacitive switch market, which has the advantages of superior visual design configuration, semi-permanence and durability of the existing mechanical switch system, the market for capacitive switch modules is not only gradually expanded, but also the technical requirements of customers. Is also rising. However, the modularization work required to improve the usability and product reliability required by the customer of the capacitive sensor IC takes time and cost due to the addition of the SMD (Surface Mount Device) process and various other parts. have.

즉, 종래 기술에서는 ① 터치 센서 IC 및 RC 부품의 PCB SMD 공정 → ② 전원, 출력용 리드 핀(lead pin) 삽입 공정 → ③ 터치 센서 IC의 PCB 외부 플라스틱 커버링(covering) 공정 및 몰드 공정 → ④ 브라켓(bracket), 가스켓(gasket) 삽입 공정 등을 거친다. 이 때, 필요한 부품들은 터치 센서 IC 및 RC 부품, 리드 핀, 플라스틱 커버, 브라켓 등이 되는데, 터치 센서 부품 제조자들이 고객에 해당하는 휴대폰 등의 최종 제품 제조자들에게 납품을 하고, 이 터치 센서 부품을 이용하여 고객들이 최종 제품을 제조할 경우, 위에 열거한 여러 공정을 터치 센서 부품 제조자와 최종 제품 제조자들이 나누어 거쳐야 했으며, 특히 브라켓 삽입 공정은 최종 제품 제조자들이 반드시 행해야 하였기 때문에 고객에 해당하는 최종 제품 제조자들의 공정시간이 늘어나고 제조단가가 상승하는 문제점이 있었다.That is, in the prior art, ① PCB SMD process of touch sensor IC and RC components → ② Insert lead pin for power and output → ③ Plastic covering process and mold process of PCB outside touch sensor IC → ④ Bracket ( bracket, gasket insertion process, etc. At this time, the necessary parts are touch sensor IC and RC parts, lead pins, plastic cover, bracket, etc., and the touch sensor parts manufacturers deliver to the end product manufacturers, such as mobile phones, which correspond to customers. When the customer manufactured the final product by using the above process, the touch sensor component manufacturer and the final product manufacturer had to share the above-mentioned processes, and in particular, the bracket insertion process had to be performed by the final product manufacturer. There was a problem that their processing time increases and manufacturing costs increased.

이를 개선하기 위해, 최근 최종 제품 제조자들에 부품을 납품하는 터치 센서부품 납품업체에서는 터치 센서에 사용되는 부품인 정전용량 스위치를 모듈화하여 최종 제품 제조자들의 공정시간을 단축하고 제조단가를 낮춰주기 위한 노력을 행하고 있다. 이러한 정전용량 스위치 모듈의 일 예가 한국특허 제528680호에 개시되었다.In order to improve this, touch sensor component suppliers, which supply parts to end product manufacturers, have recently made efforts to shorten the manufacturing time and reduce manufacturing costs of end product manufacturers by modularizing capacitive switches, which are parts used in touch sensors. Is doing. An example of such a capacitive switch module is disclosed in Korean Patent No. 528680.

도 1은 한국특허 제528680호에 따른 정전용량 감지 스위치의 일 예의 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 정전 용량 감지 스위치(10)를 구성하는 인쇄회로기판(20)의 저면에는 도시되지 않았지만 인체의 접촉에 따른 정전 용량의 변화를 감지하기 위한 감지 IC, 능동 및 수동소자와 실장되어 있으며, 이들은 다수의 입출력 단자들((23a, 23b, 23c)과 연결되어 있다. 인쇄회로기판(20)의 상면에는 도체패턴인 감지면(21)이 위치하며, 스위치(10)의 작동상태를 사용자가 인지할 수 있도록 빛을 발광하는 하나 또는 그 이상의 발광다이오드(LED)(25)가 실장되어 있다. 이와 같이 구성된 인쇄회로기판(20)은 상방측이 개방된 외부 케이스(50)의 내부에 장착되며, 그 상부에 발광다이오드(LED)(25)에서 발생된 빛을 균일하게 발산하는 확산 에폭시(미도시)가 채워진다. 또한, 하방측이 개방되고 상면에는 빛을 투과시키는 발광면(62)이 형성된 통형상의 감지 플레이트(60)의 하단부에 이 감지 플레이트(60)를 인쇄회로기판(20)에 고정하기 위한 다수의 고정편(61)을 형성하고, 인쇄회로기판(20)에는 이 고정편(61)에 대응하는 다수의 장착공(26)을 형성하였다. 따라서, 인쇄회로기판(20)의 장착공(26)에 감지 플레이트(60)의 고정편(61)을 삽입하고 납땜 등을 통해 고정하면 이 감지 플레이트(60)는 인쇄 회로 기판(20)과 전기적으로 접속된다.1 is an exploded perspective view of an example of a capacitive sensing switch according to Korean Patent No. 528680. Referring to FIG. 1, although not shown on the bottom surface of the printed circuit board 20 constituting the capacitive sensing switch 10, a sensing IC, active and passive elements and a mounting for sensing a change in capacitance according to human contact. They are connected to a plurality of input / output terminals 23a, 23b, and 23c. A sensing surface 21, which is a conductor pattern, is positioned on the upper surface of the printed circuit board 20, and an operating state of the switch 10 is provided. One or more light emitting diodes (LEDs) 25 are mounted to emit light so that a user can recognize the light.A printed circuit board 20 configured as described above has an inner side of an outer case 50 whose upper side is open. And a diffusion epoxy (not shown) that uniformly dissipates the light generated by the light emitting diodes (LEDs) 25 is filled in. The light emitting surface 62 which is open on the lower side and transmits light on the upper surface thereof Cylindrical sensing plate (60) A plurality of fixing pieces 61 for fixing the sensing plate 60 to the printed circuit board 20 is formed at the lower end of the, and the plurality of fixing pieces 61 corresponding to the fixing pieces 61 are formed on the printed circuit board 20. The mounting hole 26 was formed, and thus, when the fixing piece 61 of the sensing plate 60 was inserted into the mounting hole 26 of the printed circuit board 20 and fixed by soldering or the like, the sensing plate 60 was formed. Is electrically connected to the printed circuit board 20.

그런데, 상기 구조를 가지는 정전용량 감지 스위치 모듈은 다음과 같은 단점을 가진다. 첫째, 정전용량 감지 스위치 모듈이 응용되는 제품의 감지 플레이트(60)와 응용 제품의 커버(cover) 사이에 공간이 있을 경우에는, 그로 인한 공극(air gap)때문에 감도 저하 및 오동작이 발생할 가능성이 있다.However, the capacitive sensing switch module having the above structure has the following disadvantages. First, if there is a space between the sensing plate 60 of the product to which the capacitive sensing switch module is applied and the cover of the application product, there is a possibility that the sensitivity decreases and malfunctions may occur due to the air gap. .

둘째, 정전용량 감지 스위치 모듈의 운반, 수송 시에 충격이 가해질 수 있는 데, 일체형으로 이루어진 외부 케이스(50)에 인쇄회로기판(20)을 설치하고 에폭시(미도시)로 고정한다면, 외부의 충격이 인쇄회로기판(20)에 실장된 민감한 전자소자들, 예컨대 감지 IC, 능동 및 수동소자에 그대로 가해지기 때문에 정전용량 감지 스위치 모듈의 제조 시에는 문제가 없더라도 운반, 수송 후에 실제 제품에 적용하려 할 때 불량을 야기할 수도 있다.Second, the shock may be applied during the transport and transportation of the capacitive sensing switch module. If the printed circuit board 20 is installed in an integrated outer case 50 and fixed with epoxy (not shown), the external impact Sensitive electronic devices mounted on the printed circuit board 20, such as sensing ICs, active and passive elements, are applied to the printed circuit board 20, so that there is no problem in manufacturing the capacitive sensing switch module. It may cause a defect.

셋째, 정전용량 감지에 필요한 센서 IC, 능동 소자 및 수동 소자 모두들이 인쇄회로기판에 각각 분산되어 설치된 구조를 이용하게 되므로, 핀 삽입 공정 및 에폭시 등을 이용한 몰딩 공정이 필수적이어서, 공정단계가 복잡해질 뿐만 아니라 소자의 크기도 소형화하기 어려운 문제가 있다.Third, all of the sensor ICs, active devices, and passive devices required for capacitive sensing are distributed on the printed circuit board, respectively, so that a molding process using a pin insertion process and an epoxy is essential, which makes the process step complicated. In addition, there is a problem that it is difficult to miniaturize the size of the device.

따라서, 본 발명의 기술적 과제는, 정전용량 스위치 모듈의 감지 플레이트와 응용 제품의 커버 사이에 공간이 있더라도 공극으로 인한 감도 저하 및 오동작 발생 가능성이 적은 정전용량 스위치 모듈을 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem of the present invention is to provide a capacitive switch module with less possibility of deterioration of sensitivity and malfunction due to voids even if there is a space between the sensing plate of the capacitive switch module and the cover of the application product.

본 발명의 다른 기술적 과제는, 정전용량 스위치 모듈이 운반, 수송 시에 충격을 받더라도 충격에 따른 불량 발생이 적은 정전용량 스위치 모듈을 제공하는 것이다.Another technical problem of the present invention is to provide a capacitive switch module with less occurrence of defects due to shock even when the capacitive switch module is shocked during transportation and transportation.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는, 핀 삽입 공정 및 몰딩공정을 별도로 진행하지 않아서 공정단계가 단순하며, 소형화도 달성할 수 있는 정전용량 스위치 모듈을 제공하는 것이다.Another technical problem of the present invention is to provide a capacitive switch module that can simplify the process step and achieve miniaturization by not performing the pin insertion process and the molding process separately.

상기 기술적 과제들을 해결하기 위한 본 발명의 정전용량 스위치 모듈은:The capacitive switch module of the present invention for solving the technical problems is:

개방된 상면 및 하면을 가지며, 내부에 빈 공간을 가지는 통 형태의 베이스;A tubular base having an open top and bottom surfaces and having an empty space therein;

정전용량 감지에 필요한 센서 IC, 능동 소자, 수동 소자 및 신호 입,출력핀 모두를 포함하며 몰딩한 구조를 가지며, 상기 베이스의 빈 공간에 수납되는 정전용량 센서 IC 칩;A capacitive sensor IC chip including a sensor IC, an active element, a passive element, and a signal input and output pin required for capacitive sensing and having a molded structure, and accommodated in an empty space of the base;

상기 정전용량 센서 IC 칩의 상부에 설치되며, 상기 정전용량 센서 IC 칩의 입력핀에 전기적으로 연결되어 감지 단자 역할을 하는 금속 플레이트;A metal plate disposed on an upper portion of the capacitive sensor IC chip and electrically connected to an input pin of the capacitive sensor IC chip to serve as a sensing terminal;

를 구비하는 것을 특징으로 한다.Characterized in having a.

이 때, 상기 정전용량 센서 IC 칩의 하부를 지지하면서 상기 베이스에 결합 고정되되, 상기 베이스에 대해 약간의 유격을 가지고 움직일 수 있도록 결합 고정되는 하부 커버를 더 구비하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable to further include a lower cover which is fixedly coupled to the base while supporting the lower portion of the capacitive sensor IC chip, and coupled to be fixed so as to move with a slight play with respect to the base.

또한, 상기 베이스 내부의 빈 공간을 수평으로 가로지르는 안착판을 더 구비하며, 상기 금속 플레이트가 상기 안착판에 안착되는 것이 바람직하다.In addition, it is further provided with a seating plate horizontally across the empty space inside the base, it is preferable that the metal plate is seated on the seating plate.

더욱이, 터치 입력신호를 상기 금속 플레이트에 전달하기 위한 도전성 가스켓이 상기 금속 플레이트의 상면에 이와 접촉되게 설치되는 것이 바람직하며, 상기 도전성 가스켓이 신축성을 갖는 재질로 만들어진 것이 더욱 바람직하다.Further, it is preferable that a conductive gasket for transmitting a touch input signal to the metal plate is installed on the upper surface of the metal plate to be in contact with the metal plate, and more preferably, the conductive gasket is made of a material having elasticity.

또한, 상기 베이스의 하부로부터 연장되게 설치된 복수의 연장 돌기를 더 구비하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include a plurality of extension protrusions provided to extend from the lower portion of the base.

그리고, 상기 하부 커버 및 상기 베이스 중의 어느 하나에 결합 돌기가 형성 되고, 다른 하나에 상기 결합 돌기에 맞춰지도록 상하방향으로 홈이 형성되로록 하여도 좋다.In addition, a coupling protrusion may be formed on one of the lower cover and the base, and a groove may be formed in the vertical direction so as to be matched with the coupling protrusion on the other.

한편, 상기 금속 플레이트와 상기 도전성 가스켓 사이에 세부 감도 조정을 위한 절연체 테이프를 개재시키는 것도 바람직한데, 이 경우 상기 절연체 테이프가 양면 접착력을 가진 것이 더욱 바람직하다.On the other hand, it is also preferable to interpose an insulator tape for adjusting the detailed sensitivity between the metal plate and the conductive gasket, in which case it is more preferable that the insulator tape has a double-sided adhesive force.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다. 도면들에서 동일 참조번호는 동일 구성요소를 나타내므로 그에 대한 중복적인 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention. In the drawings, the same reference numerals denote the same components, and thus redundant description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 정전용량 스위치 모듈의 분해 사시도이다. 도 2를 참조하면, 종래 기술에서 브라켓(bracket) 역할을 하는 것으로서 내부에 빈 공간을 가지는 사각통 형태의 베이스(base; 140)가 있으며, 이는 개방된 상면 및 하면을 가진다. 베이스(140) 내부의 빈 공간에는 이를 수평으로 가로지르는 안착판(144)이 설치되어 있는데, 안착판(144)의 네 변 중에 마주보는 두 변에는 오목홈이 마련되어, 베이스(140)의 내벽과 더불어 관통 슬릿(slit; 143)을 제공하는데, 이 관통 슬릿에는 감지 전극 역할을 하는 금속 플레이트(130)의 돌출편(132)이 통과하여 고정된다. 따라서, 금속 플레이트(130)는 안착판(144)에 얹혀진 상태로 설치된다. 안착판(144) 아래의 베이스(140)의 빈 공간에는 정전용량 센서 IC 칩(150)이 삽입되는데, 금속 플레이트(130)의 돌출편(132)은 정전용량 센서 IC 칩(150)의 입력핀과 전기적으로 접속되도록 되어 있다. 본 실시예에서는 정전용량 센서 IC 칩(150)이 DIP 타입의 8핀 IC 칩으로서, 8개의 핀, 예컨대 전압공급핀(VDD), 그라운드핀(GND), 출력핀(Output), 감도조정을 위한 핀, 4개의 입력핀(155)들을 가진 것을 예로 들었으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 본 실시예에서 4개의 입력핀(155)들은 정전용량 센서 IC 칩(150)이 금속 플레이트(130)에 끼워져 고정될 때 입력핀(155)들의 방향으로 연장되게 마련된 금속 플레이트의 돌출편(132)과 전기적으로 접속된다. 이러한 정전용량 센서 IC 칩(150)은 정전용량 감지에 필요한 센서 IC, 능동 소자, 수동 소자 및 신호 입,출력핀 모두를 포함하며 몰딩한 구조를 가지기 때문에, 핀 삽입 공정 및 에폭시 몰딩 공정을 거치지 않아도 된다. 따라서, 공정단계가 단순해질 뿐만 아니라 소자 크기의 소형화도 가능하다. 한편, 베이스(140)의 하부에는 그로부터 연장되게 복수의 연장 돌기(149)가 형성되어 있는데, 연장 돌기(149)의 길이는 정전용량 센서 IC 칩(150)의 리드선 길이와 대체로 같게 되어 있다. 따라서, 본 발명의 정전용량 스위치 모듈이 제품에 응용되어 PCB에 삽입될 경우, 리드선이 솔더링(soldering)되기 전 정전용량 스위치 모듈과 PCB의 결합력을 향상시킬 수 있어서 사용자의 작업시 편의를 도모할 수 있다. 더욱이, 정전용량 센서 IC 칩(150)의 하부에는 하부 커버(cover; 160)가 설치되어 정전용량 센서 IC 칩(150)을 감싸는 형태를 갖는다. 하부 커버(160)의 네 변 중에 마주보는 두 변에 결합편(162)이 마련되는데, 결합편(162)에는 상하방향으로 슬릿(164)이 형성되어 베이스(140) 외벽의 걸림턱(148)이 끼워진다. 하부 커버(160)의 결합편(162)은 베이스(140) 외벽에 형성된 가이드홈(146)에 맞춰지는 구조를 가진다. 도면에서는, 하부 커버(160)의 바닥(166)은 모따기가 되어 있어서 정전용량 센서 IC 칩(150)의 리드선이 통과할 수 있도록 도시되어 있으나 반드시 이에 한하지는 않고 정전용량 센서 IC 칩(150)의 리드선의 위치에 따라 다양한 형태의 바닥을 가진 하부 커버가 설치될 수 있다. 한편, 결합편(162)의 슬릿(164)의 길이는 걸림턱(148)의 길이보다 약간 길어서 하부 커버(160)의 바닥(166)에 정전용량 센서 IC 칩(150) 방향으로 충격이 가해지더라도 정전용량 센서 IC 칩(150)에 직접적인 충격이 가해지지 않고 하부 커버(160)가 베이스(140)에 대해 약간의 유격을 가지고 움직이게 됨으로써 충격이 흡수된다. 따라서, 본 발명의 정전용량 스위치 모듈 제품을 운반하거나 수송하는 경우에 제품에 가해지는 충격을 완화시킬 수 있다.2 is an exploded perspective view of the capacitive switch module according to the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, as a bracket in the related art, there is a base 140 having a rectangular cylinder shape having an empty space therein, which has an open top and bottom surfaces. The empty space inside the base 140 is provided with a seating plate 144 that traverses it horizontally. Among the four sides of the seating plate 144, two opposing sides are provided with concave grooves, and an inner wall of the base 140 is provided. In addition, a through slit 143 is provided, through which the protruding piece 132 of the metal plate 130 serving as a sensing electrode passes and is fixed. Therefore, the metal plate 130 is installed on the mounting plate 144. The capacitive sensor IC chip 150 is inserted into the empty space of the base 140 under the seating plate 144. The protruding pieces 132 of the metal plate 130 are input pins of the capacitive sensor IC chip 150. Is electrically connected to the In this embodiment, the capacitive sensor IC chip 150 is an 8-pin IC chip of the DIP type, and has eight pins, for example, a voltage supply pin (VDD), a ground pin (GND), an output pin (Output), and a sensitivity adjustment. The example of having a pin and four input pins 155 is not limited thereto. In the present exemplary embodiment, the four input pins 155 extend in the direction of the input pins 155 when the capacitive sensor IC chip 150 is inserted into and fixed to the metal plate 130. And electrically connected. The capacitive sensor IC chip 150 includes a sensor IC, an active element, a passive element, and a signal input and output pin required for capacitive sensing, and has a molded structure, thereby eliminating the pin insertion process and the epoxy molding process. do. Thus, not only the process step is simplified but also the device size can be reduced. On the other hand, a plurality of extension protrusions 149 are formed under the base 140 so as to extend therefrom, and the length of the extension protrusion 149 is substantially the same as the lead wire length of the capacitive sensor IC chip 150. Therefore, when the capacitive switch module of the present invention is applied to a product and inserted into a PCB, the coupling force between the capacitive switch module and the PCB can be improved before the lead wires are soldered (soldering) to facilitate the user's work. have. In addition, a lower cover 160 is disposed below the capacitive sensor IC chip 150 to enclose the capacitive sensor IC chip 150. Coupling pieces 162 are provided on two opposite sides of four sides of the lower cover 160, and the engaging pieces 162 are formed with slits 164 in the up and down directions, and the locking step 148 of the outer wall of the base 140 is provided. Is fitted. Coupling piece 162 of the lower cover 160 has a structure that is fitted to the guide groove 146 formed on the outer wall of the base 140. In the drawing, the bottom 166 of the lower cover 160 is chamfered so that the lead wire of the capacitive sensor IC chip 150 can pass therethrough, but the present invention is not limited thereto. According to the position of the lead wire may be provided with a lower cover having a variety of bottoms. On the other hand, the length of the slit 164 of the coupling piece 162 is slightly longer than the length of the locking step 148, even if an impact is applied to the bottom 166 of the lower cover 160 toward the capacitive sensor IC chip 150. The shock is absorbed by moving the lower cover 160 with a little play with respect to the base 140 without directly impacting the capacitive sensor IC chip 150. Therefore, the shock applied to the product when carrying or transporting the capacitive switch module product of the present invention can be alleviated.

또한, 터치 입력 신호를 감지 전극캡에 해당하는 금속 플레이트(130)에 안전하게 전달해 주는 도전성 가스켓(110)을 금속 플레이트(130)의 상부의 베이스(140) 내부 공간(142)에 설치함으로써 응용 제품의 외부 커버, 즉 본 발명의 스위치 모듈이 사용되는 응용 제품의 하우징으로서 가스켓(110) 상부에 위치되는 외부 커버와 본 발명의 정전용량 스위치 모듈의 금속 플레이트(130) 사이에 공극(Air Gap)이 존재하더라도 이들을 밀착되게 하여 공극으로 인해 발생하는 감도 저하 및 오류 동작 등을 방지하게 하였다. 도전성 가스켓(110)은 탄성 및 신축성을 갖는 재질로 만들어질 수 있는데, 일 예를 들자면 고무에 카본 블랙과 같은 도전성 미립자를 분산시켜 도전성을 갖도록 한 도전성 고무를 사용할 수 있다. 도전성 가스켓을 설치하는 공정은, 종래기술을 적용할 경우, 제품의 납품 후 고객이 진행해야 했던 공정이었기 때문에 이러한 공정의 생략을 통해 고객의 만족도를 더욱 높일 수 있다. In addition, the conductive gasket 110 for safely transmitting the touch input signal to the metal plate 130 corresponding to the sensing electrode cap is installed in the inner space 142 of the base 140 on the upper portion of the metal plate 130. An air gap is present between the outer cover, that is, the housing of the application in which the switch module of the present invention is used, and the outer cover positioned above the gasket 110 and the metal plate 130 of the capacitive switch module of the present invention. Even if they are in close contact with each other to prevent sensitivity degradation and error operation caused by the voids. The conductive gasket 110 may be made of a material having elasticity and elasticity. For example, the conductive rubber may be made of conductive rubber by dispersing conductive fine particles such as carbon black in the rubber. Since the process of installing the conductive gasket was a process that the customer had to proceed after delivery of the product when applying the prior art, it is possible to further increase the customer satisfaction by omitting this process.

한편, 금속 플레이트(130)와 도전성 가스켓(110)의 사이에는 선택적으로 절연체 테이프(120) 등의 부품이 개재될 수 있는데, 이 부품의 두께를 조정함으로써, 정전용량 센서 IC 칩(150) 내부의 감도 결정 핀(Pin)과 별도로 세부 감도 조정용으로 이를 이용할 수 있다. 이 절연체 테이프(120) 등이 양면 접착력을 갖고 있을 경우, 금속 플레이트(130)와 도전성 가스켓(110) 사이의 결합을 도와줄 수 있다. Meanwhile, a part such as an insulator tape 120 may be selectively interposed between the metal plate 130 and the conductive gasket 110. By adjusting the thickness of the part, the inside of the capacitive sensor IC chip 150 may be adjusted. Apart from the sensitivity determination pin, it can be used for detailed sensitivity adjustment. When the insulator tape 120 or the like has double-sided adhesive strength, the insulating tape 120 may help to couple the metal plate 130 to the conductive gasket 110.

결국, 본 발명에 의하면 전극캡 역할을 하는 금속 플레이트가 감지 단자 역할을 하므로 별도의 감지 전극을 갖지 않아도 되며, 종래의 정전용량 스위치 모듈의 가이드(Guide) 역할을 하는 브라켓(bracket)의 기능을 베이스(140)가 금속 플레이트(130)와 정전용량 센서 IC 칩(150)과 일체형을 이루면서 대신한다. 종래 기술의 정전용량 센서 모듈에서는 전극캡의 역할을 하는 부품을 베어(bare) PCB 등에 형성한 반면, 본 실시예에서는 개선된 정전용량 센서 IC 칩(150)을 사용하기 때문에 이를 대신하기 위해 도전성 금속 플레이트(130)을 정전용량 센서 IC 칩(150)의 상부에 배치하고 이를 돌출편(132)을 통해 정전용량 센서 IC 칩(150)의 짧은 입력핀(155)에 전기적으로 연결시켜서 감지단자의 역할을 하게 한 것이다.As a result, according to the present invention, since the metal plate serving as the electrode cap serves as a sensing terminal, it does not have to have a separate sensing electrode, and the base of the bracket functioning as a guide of the conventional capacitive switch module. 140 replaces the metal plate 130 and the capacitive sensor IC chip 150 integrally. In the conventional capacitive sensor module, a component serving as an electrode cap is formed on a bare PCB or the like, whereas in the present embodiment, an improved capacitive sensor IC chip 150 is used. The plate 130 is placed on top of the capacitive sensor IC chip 150 and electrically connected to the short input pin 155 of the capacitive sensor IC chip 150 through the protrusion 132 to serve as a sensing terminal. To do it.

본 발명의 실시예에 따른 정전용량 스위치 모듈과 종래 기술의 것과의 차이를, 예를 들어 설명하면, 종래 기술에선 ① 터치센서 IC와 R.C 부품의 PCB SMD 공정 → ② 전원, 출력용 리드핀(Lead Pin) 삽입 공정 → ③ 터치센서 IC의 PCB 외부 플라스틱 커버링(Covering) 공정 및 몰드 공정 → ④ 브라켓, 가스켓 삽입 공정 등을 거친다. 이 때 필요한 부품들은 터치센서 IC와 R.C 부품, 리드핀, 플라스틱 커커버, 브라켓 등이 된다. 그러나 본 발명의 기술대로 작업 진행 시 종래의 주요 공정과 부품을 간소화할 수 있다. 우선, 종래 기술의 첫번째, 두번째 공정인 ① 터치센서 IC와 R.C 부품의 PCB SMD 공정과, ② 전원, 출력용 리드핀(Lead Pin) 삽입 공 정의 경우, 본 발명의 개선된 정전용량 센서 IC 칩을 통해 생략이 가능하다. 즉, 기존 PCB 공정과 이후 핀 삽입 공정, 커버링, 몰드 공정 등은 개선된 IC 칩을 적용할 경우에 그 기능을 모두 삽입, 완료하였으므로 추가 공정이 필요 없게 된다. 또한 종래 기술에서 ③ 터치센서 IC의 PCB 외부 플라스틱 커버링(Covering) 공정 및 몰드 공정 및 ④ 브라켓 삽입 공정은 본 발명의 장치의 구성품인 금속 플레이트, 베이스 및 정전용량 센서 IC 칩을 결합하여 일체화함으로써 가능해진다. 도전성 재질의 금속 플레이트(130)는 감지 전극 역할을 할 뿐 아니라, 베이스(140)의 상층부로 삽입하여 베이스(140)와 결합하여 정전용량 센서 IC 칩(150), 베이스(140)를 끌어올리는 역할을 한다. 또한, 기존의 정전용량 센서 IC 칩 부품의 충격 완화 역할 및 신뢰성 향상 목적을 위해 진행하던 몰드화 공정은 베이스 내부에 디자인된 홀(Hole) 및 애퍼쳐(Aperture) 등을 유효하게 디자인하여 전극판인 금속 플레이트와 IC 칩 중간 부위의 짧은 리드가 더욱 효과적으로 결합될 수 있도록 돕는다.Referring to the difference between the capacitive switch module according to an embodiment of the present invention and the prior art, for example, in the prior art: ① PCB SMD process of the touch sensor IC and RC components → ② Lead pin for power and output ) Inserting process ③ ③ Plastic covering process and mold process outside of PCB of touch sensor IC → ④ Bracket, gasket insertion process. The necessary parts are touch sensor ICs, R.C components, lead pins, plastic covers and brackets. However, as the technology of the present invention proceeds, the conventional main processes and components can be simplified. First, in the case of ① PCB SMD process of touch sensor IC and RC parts, and ② power supply and lead pin insertion process of the prior art, through the improved capacitive sensor IC chip of the present invention, It can be omitted. That is, the existing PCB process and the subsequent pin insertion process, covering, and mold process have all the functions inserted and completed when the improved IC chip is applied, thus eliminating the need for an additional process. In addition, in the prior art, the ③ external plastic covering process and mold process of the touch sensor IC and the ④ bracket insertion process are made possible by integrating and integrating a metal plate, a base and a capacitive sensor IC chip which are components of the device of the present invention. . The conductive metal plate 130 not only serves as a sensing electrode, but also inserts into the upper layer of the base 140 to be combined with the base 140 to pull up the capacitive sensor IC chip 150 and the base 140. Do it. In addition, the molding process, which has been carried out for the purpose of shock reduction and reliability improvement of the conventional capacitive sensor IC chip components, effectively designes holes and apertures designed in the base to form an electrode plate. The shorter lead between the metal plate and the IC chip helps to bond more effectively.

도 3는 본 발명의 제2 실시예에 따른 정전용량 스위치 모듈의 분해 사시도이다. 도 3과 도 2를 비교하면, 가장 큰 차이점은 제1 실시예에 따른 정전용량 스위치 모듈에서 구성품으로 사용되던 하부 커버가 제2 실시예에 따른 정전용량 스위치 모듈에서는 적용되지 않는다는 것이다. 이렇게 하부 커버를 생략하는 변경은 응용 제품의 표면 구조에 맞추어 하부 커버가 없는 것이 오히려 유리할 때 당연히 고려할 수 있다. 따라서, 하부 커버 때문에 도 2에서 반드시 갖춰져야 했던 구성요소인 관통 슬릿(143), 가이드홈(146) 및 걸림턱(148)이 도 3에서는 존재하지 않음을 알 수 있다. 또한, 안착판(144)도 도 3의 경우에 더 낮은 위치에 설치되어야 하며, 안 착판(144)의 네 귀퉁이 부근에 정전용량 센서 IC 칩(150)의 리드 핀이 통과하는 관통홀(200)이 마련됨을 알 수 있다.3 is an exploded perspective view of a capacitive switch module according to a second embodiment of the present invention. 3 and 2, the biggest difference is that the lower cover used as a component in the capacitive switch module according to the first embodiment is not applied to the capacitive switch module according to the second embodiment. This change in omitting the bottom cover is of course taken into account when it is rather advantageous to have no bottom cover in line with the surface structure of the application. Therefore, it can be seen that the through slit 143, the guide groove 146, and the locking step 148, which are components that must be provided in FIG. 2 because of the lower cover, do not exist in FIG. 3. In addition, the seating plate 144 should also be installed at a lower position in the case of FIG. 3, and the through-hole 200 through which the lead pins of the capacitive sensor IC chip 150 pass near the four corners of the seating plate 144. It can be seen that this is prepared.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 정전용량 스위치를 납품받아 최종 제품을 생산하는 고객측에서 행해져야 했던 브라켓 삽입공정이 생략가능하며, 정전용량 스위치를 생산하는 센서 부품 제조자측에서도 공정단계를 단순화할 수 있어서 양측의 공정 부담이 크게 감소한다. 즉, 감지전극용 금속 플레이트와 브라켓 역할의 베이스와 정전용량 센서 IC 칩이 일체화되기 때문에, 종래의 정전용량 스위치 모듈 대비 공정 단순화 및 제품 단순화 등으로 인해 가격 경쟁력을 확보할 수 있으며, 나아가 제품의 소형화, 센서 부품 제조자측 및 고객측의 공정 단순화 등으로 더욱 다양한 고객의 요구를 충족시킬 수 있다. 여기서 공정의 단순화라는 것은 단편적인 개선을 넘어 외주 진행 공정과 수작업 공정 등이 대폭 삭제됨에 따라 터치센서 스위치 모듈 제작에 기계화, 자동화가 가능해졌음을 의미한다. 따라서, 기존 제품 대비 작아진 제품 크기 등이 더욱 다양한 디자인 구성을 가능케 하여 새롭고 다양한 산업 분야의 시장진출이 가능할 것으로 예상된다. As described above, according to the present invention, the bracket insertion process, which had to be performed at the customer side producing the final product by receiving the capacitive switch, can be omitted, and the manufacturing process of the sensor component producing the capacitance switch can be simplified. The process burden on both sides can be greatly reduced. That is, since the metal plate for the sensing electrode and the base serving as the bracket and the capacitive sensor IC chip are integrated, price competitiveness can be secured by simplifying the process and simplifying the product compared to the conventional capacitive switch module, and further miniaturizing the product. In addition, process simplification on the part of sensor manufacturers and customers can meet a wider variety of customer needs. In this case, the simplification of the process means that the outsourcing process and the manual process are greatly deleted beyond the partial improvement, so that the mechanization and automation of the touch sensor switch module can be made. Therefore, the smaller product size compared to the existing product enables more various design configurations and is expected to enter the market in new and various industries.

최근 여타 산업 부문과 마찬가지로 IC 산업의 경쟁은 갈수록 치열해져 가고 있으며, 이에 따른 단가 인하 압박에도 불구하고 고객의 기술 요구는 갈수록 높아만 진다. 이런 때에 본 발명에 따른 정전용량 스위치 모듈은 기존 제품 대비 단가 및 제품의 단순화, 사용의 단순화 등으로 고객의 요구를 충족시킬 뿐 아니라 작아 진 제품 크기로 더욱 다양한 분야의 시장 진출이 가능할 것으로 보인다.As in other industrial sectors, the competition in the IC industry is getting fiercer, and despite the pressure of price cuts, the customer's technical requirements are getting higher. At this time, the capacitive switch module according to the present invention will not only meet the needs of customers by the unit cost, the product simplification, and the simplification of use compared to the existing products, but also it will be possible to enter the market in various fields with the smaller product size.

또한, 본 발명에 따르면, 정전용량 스위치 모듈의 감지 감도의 저하 및 오동작의 발생을 줄일 수 있을 뿐 아니라, 충격에 따른 불량 발생도 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible not only to reduce the detection sensitivity and the occurrence of malfunction of the capacitive switch module, but also to prevent the occurrence of a defect due to an impact.

Claims (11)

개방된 상면 및 하면을 가지며, 내부에 빈 공간을 가지는 통 형태의 베이스;A tubular base having an open top and bottom surfaces and having an empty space therein; 정전용량 감지에 필요한 센서 IC, 능동 소자, 수동 소자 및 신호 입,출력핀 모두를 포함하며 몰딩한 구조를 가지며, 상기 베이스의 빈 공간에 수납되는 정전용량 센서 IC 칩;A capacitive sensor IC chip including a sensor IC, an active element, a passive element, and a signal input and output pin required for capacitive sensing and having a molded structure, and accommodated in an empty space of the base; 상기 정전용량 센서 IC 칩의 상부에 설치되며, 상기 정전용량 센서 IC 칩의 입력핀에 전기적으로 연결되어 감지 단자 역할을 하는 금속 플레이트; 및A metal plate disposed on an upper portion of the capacitive sensor IC chip and electrically connected to an input pin of the capacitive sensor IC chip to serve as a sensing terminal; And 상기 정전용량 센서 IC 칩의 하부를 지지하면서 상기 베이스에 결합 고정되되, 상기 베이스에 대해 약간의 유격을 가지고 움직일 수 있도록 결합 고정되는 하부 커버;A lower cover which is fixedly coupled to the base while supporting a lower portion of the capacitive sensor IC chip, and is fixedly coupled to be movable with a slight play with respect to the base; 를 구비하는 정전용량 스위치 모듈.Capacitive switch module having a. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 베이스 내부의 빈 공간을 수평으로 가로지르는 안착판을 더 구비하며, 상기 금속 플레이트가 상기 안착판에 안착되는 것을 특징으로 하는 정전용량 스위치 모듈.The capacitive switch module according to claim 1, further comprising a seating plate that horizontally crosses an empty space inside the base, wherein the metal plate is seated on the seating plate. 제1항에 있어서, 터치 입력신호를 상기 금속 플레이트에 전달하기 위한 도전 성 가스켓이 상기 금속 플레이트의 상면에 이와 접촉되게 설치된 것을 특징으로 하는 정전용량 스위치 모듈.The capacitive switch module according to claim 1, wherein a conductive gasket for transmitting a touch input signal to the metal plate is installed on and in contact with the metal plate. 제4항에 있어서, 상기 도전성 가스켓이 신축성을 갖는 재질로 만들어진 것을 특징으로 하는 정전용량 스위치 모듈.The capacitive switch module according to claim 4, wherein the conductive gasket is made of a material having elasticity. 제1항에 있어서, 상기 베이스의 하부로부터 연장되게 설치된 복수의 연장 돌기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 정전용량 스위치 모듈.The capacitive switch module according to claim 1, further comprising a plurality of extension protrusions installed to extend from a lower portion of the base. 제1항에 있어서, 상기 하부 커버 및 상기 베이스 중의 어느 하나에 결합 돌기가 형성되고, 다른 하나에 상기 결합 돌기에 맞춰지도록 상하방향으로 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 정전용량 스위치 모듈.The capacitive switch module according to claim 1, wherein a coupling protrusion is formed on any one of the lower cover and the base, and grooves are formed in a vertical direction to fit the coupling protrusion on the other. 제4항에 있어서, 상기 금속 플레이트와 상기 도전성 가스켓 사이에 세부 감도 조정을 위한 절연체 테이프가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 정전용량 스위치 모듈.5. The capacitive switch module according to claim 4, further comprising an insulator tape for adjusting the detailed sensitivity between the metal plate and the conductive gasket. 제8항에 있어서, 상기 절연체 테이프가 양면 접착력을 가진 것을 특징으로 하는 정전용량 스위치 모듈.9. The capacitive switch module according to claim 8, wherein the insulator tape has double-sided adhesive force. 제1항에 있어서, 상기 금속 플레이트가 상기 정전용량 센서 IC 칩의 입력핀 쪽으로 연장된 돌출편을 가져서, 상기 돌출편이 상기 정전용량 센서 IC 칩의 입력핀에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 정전용량 스위치 모듈.The capacitance of claim 1, wherein the metal plate has a protruding piece extending toward an input pin of the capacitive sensor IC chip so that the protruding piece is electrically connected to an input pin of the capacitive sensor IC chip. Switch module. 제10항에 있어서, 상기 정전용량 센서 IC 칩이 DIP 타입의 8핀 IC 칩으로서, 1개의 전압공급핀(VDD), 1개의 그라운드핀(GND), 1개의 감도조정핀, 1개의 출력핀 및 4개의 입력핀을 가지며, 상기 4개의 입력핀이 상기 금속 플레이트의 돌출편과 접촉하기 알맞도록 모두 짧게 절단되어 있는 것을 특징으로 하는 정전용량 스위치 모듈.11. The method of claim 10, wherein the capacitive sensor IC chip is a DIP type 8-pin IC chip, one voltage supply pin (VDD), one ground pin (GND), one sensitivity adjustment pin, one output pin and The capacitive switch module having four input pins, the four input pins are all cut short so as to be in contact with the protruding pieces of the metal plate.
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