KR101580441B1

KR101580441B1 - 전자기기의 터치키 패키지

Info

Publication number: KR101580441B1
Application number: KR1020150110645A
Authority: KR
Inventors: 김성원; 임희수; 이정규
Original assignee: (주)이미지스테크놀로지
Priority date: 2015-08-05
Filing date: 2015-08-05
Publication date: 2015-12-29

Abstract

본 발명은 전자기기에 설치되어 사용자의 터치를 감지하는 터치키 패키지를 개시한다. 본 발명에 따른 터치 패키지는, 외부연결단자를 구비하는 베이스부재; 상기 베이스부재의 상면에 실장된 터치컨트롤러 칩; 상기 터치컨트롤러 칩의 상부에 위치하는 상부판; 상기 베이스부재와 상기 상부판의 사이에 설치되어 상기 상부판을 지지하며, 상기 베이스부재와 상기 상부판을 전기적으로 연결하는 도전경로를 제공하는 중간부재; 상기 상부판의 상면에 형성된 감지부를 포함한다.
본 발명에 따른 터치키 패키지는 종래의 터치키 어셈블리에 비하여 그 크기가 훨씬 작으므로 소형 전자기기에 대한 활용도를 높일 수 있고, 전자기기의 설계자유도를 향상시킬 수 있다. 전자기기의 메인기판에 직접 실장할 수 있으므로 종래 터치키 어셈블리를 FPCB 등으로 메인기판과 연결하던 경우에 비하여 설치공간을 크게 줄일 수 있고 제조비용의 절감과 생산성 향상을 기대할 수 있다.

Description

전자기기의 터치키 패키지{Touch key package of electronic device}

본 발명은 터치키 패키지에 관한 것으로서, 구체적으로는 전자기기의 터치키 기능을 위해 사용되는 터치키 패키지에 관한 것이다.

최근 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 대부분의 휴대용 전자기기에는 터치스크린이 주 입력장치로 사용되고, 다수의 기능키(function key)가 보조 입력장치로 사용되고 있다.

예를 들어 도 1에 나타낸 휴대용 전자기기(10)를 살펴보면, 본체(20)의 전면에 디스플레이와 일체화된 터치스크린(22)이 배치되고, 터치스크린(22)의 하단에 홈키(24), 메뉴키(26), 백키(28) 등의 기능키가 배치되어 있다.

홈키(24)는 화면을 대기모드에서 활성모드로 전환하거나 초기화면으로 복귀시키는 명령을 입력하는 수단이고, 메뉴키(26)는 각종 선택메뉴를 화면에 표시하는 명령을 입력하는 수단이며, 백키(28)는 이전화면으로 되돌아가는 명령을 입력하는 수단이다. 도면에는 나타내지 않았으나 본체(20)의 측면에는 볼륨조절키, 전원키 등의 기능키가 설치되어 있다.

이러한 기능키(24,26,28)들은 기계적인 스위칭 방식이나 터치 방식으로 구현될 수 있는데, 일반적으로 홈키(24)는 기계적인 스위칭 방식으로 작동하는 버튼 형태로 제공되고, 메뉴키(26)와 백키(28)는 터치센서를 이용한 터치키의 형태로 제공되고 있다.

특히, 메뉴키(26)와 백키(28)의 기능은 터치스크린(22) 하단에 설치된 터치키 어셈블리(30)에 의해 구현되는데, 종래의 터치키 어셈블리(30)는 도 2의 분해 사시도와 도 3의 부분 단면도에 나타낸 바와 같이, 상하로 적층된 제1기판(31)과 제2기판(32)을 포함하며, 이때 제1기판(31)과 제2기판(32)은 각각 플렉서블 기판(FPCB)으로 이루어진다.

제1기판(31)은 메뉴키(26)에 대응하는 위치에 형성된 제1관통부(33)와 백키(28)에 대응하는 위치에 형성된 제2관통부(34)를 포함한다. 제1관통부(33)와 제2관통부(34)의 주변에는 각각 사용자 접촉을 감지하는 터치센서패턴(35)이 형성되며, 제1기판(31)의 일단에는 각 터치센서패턴(35)에서 발생한 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하여 사용자 접촉여부를 판단하는 터치컨트롤러 칩(36)이 장착된다.

또한 제1기판(31)에는 각 터치센서패턴(35)과 터치컨트롤러 칩(36)을 전기적으로 연결하는 회로패턴(도면에는 나타내지 않았음)과, 터치컨트롤러 칩(36)과 휴대용 전자기기(10)의 메인기판을 전기적으로 연결하는 회로패턴(도면에는 나타내지 않았음)이 형성된다.

또한 제2기판(32)에는 제1기판(31)의 제1관통부(33) 및 제2관통부(34)와 대응하는 위치에 각각 도광판(37)이 장착되고, 각 도광판(37)의 일측에는 광원(38)이 장착된다. 광원(38)에는 주로 LED가 사용된다.

제2기판(32)은 빛이 통과하지 않는 불투과성 재질이거나 불투과성 필름이 부착되며, 도면에는 나타내지 않았으나 제2기판(32)에는 빛이 새는 것을 방지하기 위하여 도광판(37)과 LED(38)의 측면을 둘러싸는 차광부재가 장착된다. 또한 제2기판(32)에는 각 광원(38)과 휴대용 전자기기(10)의 메인기판을 전기적으로 연결하는 회로패턴(도면에는 나타내지 않았음)이 형성된다.

또한 제2기판(32)에는 홈키(24)에 의한 스위칭 동작을 수행하는 홈키접속패턴(39)이 구비되며, 제1기판(31)에는 홈키(24)가 삽입되는 관통부(41)가 형성된다.

그런데 이러한 구조를 갖는 종래의 터치키 어셈블리(30)는 다음과 같은 몇 가지 문제점을 안고 있다.

첫째, 종래의 터치키 어셈블리(30)는 휴대용 전자기기의 메인기판에 실장되지 않고 메인기판의 하단 부근에 별도로 설치된다. 따라서 휴대용 전자기기를 설계할 때는 반드시 터치키 어셈블리(30)의 설치공간을 고려해야 하고, 이로 인해 설계자유도가 크게 제한되는 문제가 있다.

둘째, 종래의 터치키 어셈블리(30)는 터치컨트롤러칩(36)과 터치센서패턴(35)이 상당히 이격되어 있기 때문에 설치공간을 많이 차지하고, 이로 인해 터치키 어셈블리(30)을 컴팩트하게 제조하는데 어려움이 있다.

셋째, 종래의 터치키 어셈블리(30)를 제조하기 위해서는, 제1기판(31)에 대해서는 터치센서패턴(35)을 형성하는 공정과 터치컨트롤러 칩(36)을 실장하는 공정을 각각 진행해야 하고, 제2기판(32)에 대해서는 도광판(37), 광원(38), 차광부재 등을 실장하는 공정을 각각 진행해야 하며, 제1기판(31)과 제2기판(32)을 접합하는 공정도 진행해야 하므로 전체 공정이 매우 복잡하여 제조비용이 증가하고 생산성이 저하되는 문제가 있다.

넷째, 종래의 터치키 어셈블리(30)에서는 사용자가 메뉴키(26)와 백키(28) 중에서 하나만 터치해도 2개의 광원(38)에 모두 전원이 공급되는 등 메뉴키(26)와 백키(28)의 동작을 독립적으로 제어하는데 어려움이 있다.

다섯째, 종래의 터치키 어셈블리(30)에서는 하나의 터치컨트롤러 칩(36)만으로 메뉴키(26)와 백키(28)를 통한 입력을 처리하므로 동작 속도에 일정한 한계가 있고, 이로 인해 터치키에 다양한 기능을 부여하는데 어려움이 있다.

한편, 특허문헌 1(등록특허 제10-1410015호)은 하나의 기판에 터치센서패턴과 광원 등이 결합된 터치키 어셈블리를 소개하고 있다. 그런데 특허문헌 1에 따른 터치키 어셈블리는 하나의 기판을 사용하는 점에서는 일정한 장점이 있으나, 여전히 휴대용 전자기기의 메인기판과는 별도로 제작되므로 항상 터치키 어셈블리를 위한 설치공간을 확보해야 하는 문제가 있다.

또한 기판에 터치센서패턴을 형성하는 공정, 터치컨트롤러 칩을 결합하는 공정, 기판 하부에 광원(LED), 불투과성테두리, 도광판, 반사시트, 불투과성 밑판 등을 결합하는 공정을 각각 별도로 진행해야 하므로 제조공정이 복잡한 단점도 있다.

한국등록특허 제10-1410015호(2014.06.20 공고)

본 발명은 이러한 배경에서 안출된 것으로서, 종래의 터치키 어셈블리에 비하여 제조공정이 간단하고 제조비용을 절감할 수 있는 터치키 패키지를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 종래의 터치키 어셈블리에 비하여 훨씬 소형화된 터치키 패키지를 제공함으로써 소형 전자기기에서의 활용도를 높이고 전자기기의 설계자유도를 향상시키는 데 그 목적이 있다.

또한 단순 터치감지 기능뿐만 아니라 다양한 추가 기능을 수행할 수 있고, 동작속도가 향상된 터치키 패키지를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 FPCB 등을 사용하여 간접적으로 메인기판과 연결하지 않고, 전자기기의 메인기판에 직접 실장함으로써 설치공간을 줄일 수 있는 터치키 패키지를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상은, 전자기기에 설치되는 터치키 패키지는, 외부연결단자를 구비하는 베이스부재; 상기 베이스부재의 상면에 실장된 터치컨트롤러 칩; 상기 터치컨트롤러 칩의 상부에 위치하는 상부판; 상기 베이스부재와 상기 상부판의 사이에 설치되어 상기 상부판을 지지하며, 상기 베이스부재와 상기 상부판을 전기적으로 연결하는 도전경로를 제공하는 중간부재; 상기 상부판의 상면에 형성된 감지부를 포함하는 터치키 패키지를 제공한다.

본 발명의 일 양상에 따른 터치키 패키지에 있어서, 상기 상부판은 관통부와 상기 관통부를 둘러싸는 테두리를 포함하고, 상기 베이스부재에는 상기 테두리의 하부에 대응하는 위치에 광원이 실장될 수 있다.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 터치키 패키지에 있어서, 상기 상부판은 관통부와 상기 관통부를 둘러싸는 테두리를 포함하고, 상기 중간부재에서 상기 테두리의 하부에 대응하는 위치에는 절개부가 형성되고, 상기 절개부의 바닥에 광원이 실장될 수 있다.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 터치키 패키지에 있어서, 상기 감지부는 서로 전기적으로 절연된 제1감지부와 제2감지부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 양상은, 전자기기에 설치되는 터치키 패키지에 있어서, 외부연결단자를 구비하는 베이스부재; 상기 베이스부재의 상면에 실장된 터치컨트롤러 칩; 상기 터치컨트롤러 칩의 상부에 위치하는 도전성 재질의 상부판; 상기 베이스부재와 상기 상부판의 사이에 설치되어 상기 상부판을 지지하며, 상기 베이스부재와 상기 상부판을 전기적으로 연결하는 도전경로를 제공하는 중간부재를 포함하고, 상기 상부판이 터치감지부로 제공되는 것을 특징으로 하는 터치키 패키지를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 양상에 따른 터치키 패키지에 있어서, 상기 상부판은 관통부와 상기 관통부를 둘러싸는 테두리를 포함하고, 상기 베이스부재에는 상기 테두리의 하부에 대응하는 위치에 광원이 실장될 수 있다.

또한 본 발명의 다른 양상에 따른 터치키 패키지에 있어서, 상기 상부판은 관통부와 상기 관통부를 둘러싸는 테두리를 포함하고, 상기 중간부재에서 상기 테두리의 하부에 대응하는 위치에는 절개부가 형성되고, 상기 절개부의 바닥에 광원이 실장될 수 있다.

또한 본 발명의 일 양상 또는 다른 양상에 따른 터치키 패키지에 있어서, 상기 베이스부재와 상기 중간부재는 일체로 이루어질 수 있다.

또한 본 발명의 일 양상 또는 다른 양상에 따른 터치키 패키지에 있어서, 상기 상부판과 상기 베이스부재 사이의 공간, 상기 관통부의 내부 및 상기 감지부의 상부에는 투명몰딩부가 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상은, 전자기기에 설치되는 터치키 패키지에 있어서, 실장부, 상기 실장부와 다른 높이에 형성된 단자부를 포함하는 리드프레임; 상기 실장부에서 단자부쪽을 향하는 면에 실장되는 터치컨트롤러 칩; 상기 터치컨트롤러 칩과 상기 단자부를 연결하는 전기적 연결수단; 상기 단자부가 노출되도록 상기 리드프레임, 터치컨트롤러 및 전기적 연결수단을 둘러싸는 몰딩부를 포함하며, 상기 실장부에서 상기 터치컨트롤러 칩이 실장된 면의 반대쪽 면이 터치감지부로 제공되는 것을 특징으로 하는 터치키 패키지를 제공한다.

본 발명의 또 다른 양상은, 전자기기에 설치되는 터치키 패키지에 있어서, 실장부, 상기 실장부와 다른 높이에 형성된 단자부를 포함하는 리드프레임; 상기 실장부에서 상기 단자부쪽을 향하는 면에 실장되는 터치컨트롤러 칩; 상기 실장부에서 상기 터치컨트롤러 칩이 실장된 면의 반대쪽 면에 절연 접착제를 통해 결합되고, 상기 터치컨트롤러 칩과 전기적으로 연결되는 감지부; 상기 터치컨트롤러 칩과 상기 단자부를 연결하는 전기적 연결수단; 상기 단자부가 노출되도록 상기 리드프레임, 터치컨트롤러, 감지부 및 전기적 연결수단을 둘러싸는 몰딩부를 포함하는 터치키 패키지를 제공한다.

본 발명에 따른 터치키 패키지는 종래의 터치키 어셈블리에 비하여 그 크기가 훨씬 작으므로 소형 전자기기에 대한 활용도를 높일 수 있고, 전자기기의 설계자유도를 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따른 터치키 패키지는, 전자기기의 메인기판에 직접 실장할 수 있으므로 종래 터치키 어셈블리를 FPCB 등으로 메인기판과 연결하던 경우에 비하여 설치공간을 크게 줄일 수 있다.

또한 본 발명에 따른 터치키 패키지는 종래의 터치키 어셈블리에 비하여 제조공정이 간단하고, 메인기판과의 전기적 연결을 위하여 고가의 FPCB를 사용할 필요가 없으므로 제조비용의 절감과 생산성 향상을 기대할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 각 터치키(메뉴키, 백키 등)의 기능이 별도의 터치키 패키지에 의해 구현될 수 있고, 각 터치키 패키지마다 터치컨트롤러 칩이 포함되어 있기 때문에 각 터치키를 독립적으로 동작시킬 수 있다.

또한 종래에 비해 터치감지속도가 향상되므로 터치키를 이용하여 보다 다양한 기능을 구현할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래 휴대용 전자기기를 예시한 도면
도 2는 종래 터치키 어셈블리를 예시한 분해 사시도
도 3은 도 2에 따른 종래 터치키 어셈블리의 부분 단면도
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치키 패키지의 단면도
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치키 패키지의 평면도
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치키 패키지의 저면도
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치키 패키지에서 베이스부재와 중간부재의 배치를 나타낸 도면
도 8은 투명몰딩부의 변형예를 나타낸 도면
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치키 패키지의 사용예를 나타낸 단면도
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치키 패키지의 변형예를 나타낸 단면도
도 11은 중간부재의 여러 변형예를 예시한 도면
도 12는 감지부의 여러 패턴을 예시한 도면
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치키 패키지의 단면도
도 14는 중간부재에 광원이 장착된 모습을 나타낸 도면
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치키 패키지의 단면도
도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치키 패키지의 변형예를 나타낸 단면도
도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치키 패키지에서 감지부의 여러 패턴을 예시한 도면
도 18은 본 발명의 제4 실시예에 따른 터치키 패키지의 단면도
도 19 및 도 20은 각각 본 발명의 제4 실시예에 따른 터치키 패키지의 변형예를 나타낸 도면

본 발명은 종래의 터치키 어셈블리를 단일 패키지로 통합한 터치키 패키지에 관한 것으로서, 이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

먼저 본 발명은 종래 휴대용 전자기기에서 사용되는 터치키 어셈블리의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것이지만, 그 적용범위가 반드시 휴대용 전자기기에 국한되는 것은 아니므로 다른 종류의 전자기기에서 사용자의 터치를 감지하여 소정의 기능을 수행하는 터치키에도 적용될 수 있음을 미리 밝혀 둔다.

또한 첨부된 도면에는 실제 제품의 크기나 비율과 다르게 나타낸 부분이 있는데, 이는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것이므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 제한적으로 해석되지 않아야 함은 물론이다.

제 1 실시예

도 4 내지 도 6은 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 터치키 패키지(100)의 단면도, 평면도 및 저면도이다.

도면에 나타낸 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 터치키 패키지(100)는, 베이스부재(110)와, 베이스부재(110)의 상면에 각각 실장되는 터치컨트롤러 칩(140)과 광원(160), 터치컨트롤러 칩(140)과 광원(160)의 상부에 위치하는 상부판(130), 베이스부재(110)와 상부판(130)의 사이에 설치되는 중간부재(120), 터치감지를 위하여 상부판(130)의 상면에 형성되는 감지부(150)를 포함한다.

또한 베이스부재(110)와 상부판(130) 사이의 공간에 채워지고 감지부(150)의 상부를 둘러싸는 투명몰딩부(170)를 포함한다.

베이스부재(110)는 절연성 재질에 회로패턴이나 도전경로가 형성된 것으로서, 예를 들어 경성 인쇄회로기판(PCB) 또는 플렉서블 기판(FPCB)이 사용될 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니므로 다른 종류의 절연판재나 절연필름에 소정의 회로패턴이 형성된 것이 사용될 수도 있다.

베이스부재(110)의 상면에는 터치컨트롤러 칩(140)이 실장되는 칩 실장영역이 구비되며, 칩 실장영역의 일측에는 광원(160)이 실장되는 광원 실장영역이 구비된다.

베이스부재(110)의 저면에는 다수의 외부연결단자(112)가 형성되고, 이러한 외부연결단자(112)는 땜납, 솔더페이스트 등으로 전자기기의 메인기판 등에 직접 결합될 수 있다.

다수의 외부연결단자(112)에는 터치컨트롤러 칩(140)이나 광원(160)에 전원을 공급하는 적어도 하나의 전원단자, 터치컨트롤러 칩(140)과 연결되는 적어도 하나의 신호입출력단자, 감지성능 테스트 등의 목적으로 감지부(150)와 전기적으로 연결되는 감지부용 외부단자 등이 포함될 수 있다.

후술하는 바와 같이 감지부(150)가 서로 분리된 다수의 감지부(151,152)를 포함하는 경우에는 감지부용 외부단자도 각 감지부(151,152)에 대응하여 다수로 형성될 수 있다. 다만, 이러한 감지부용 외부단자는 도전경로가 길어져 감지부(150)의 성능저하를 유발할 수 있어 필요에 따라서는 생략될 수도 있다.

베이스부재(110)의 상면 및/또는 내부에는 이러한 다수의 외부연결단자(112)들과 전기적으로 연결되는 단자 및/또는 도전경로가 구비되어야 함은 물론이다.

중간부재(120)는 상부판(130)을 지지하면서 베이스부재(110)와 상부판(130) 사이에 도전경로를 제공한다. 중간부재(120)는 금속판재가 사용될 수도 있고, 경성 인쇄회로기판(PCB) 또는 플렉서블 기판(FPCB)이 사용될 수 있고, 기타 절연판재나 절연필름에 소정의 회로패턴이 형성된 것이 사용될 수도 있다.

중간부재(110)가 인쇄회로기판이나 플렉서블 기판인 경우에는, 저면에는 베이스부재(110)의 단자와 연결되는 하부단자(122)가 형성되고, 상면에는 상부판(130)의 단자와 연결되는 상부단자(124)가 형성된다. 이 경우 중간부재(110)의 내부에는 하부단자(122)와 상부단자(124)를 전기적으로 연결하는 도전경로가 형성된다.

중간부재(120)는 땜납, 솔더볼 페이스트, 도전성 접착제 등을 통해 베이스부재(110)의 상면에 결합될 수 있다.

중간부재(120)는 베이스부재(110)와 상부판(130) 사이의 공간에 터치컨트롤러 칩(140), 본딩와이어(142), 광원(160) 등이 모두 수용될 수 있도록 충분한 높이를 가져야 함은 물론이다.

도 7은 상부판(130)을 제거한 상태를 나타낸 도면으로서, 중간부재(120)가 터치컨트롤러 칩(140)의 일측에만 배치된 모습을 나타내고 있다. 이와 같이 베이스부재(110)의 한쪽에만 중간부재(120)를 설치하더라도 이후 투명몰딩부(170)가 상부판(130)과 베이스부재(110) 사이의 공간에 채워지면 패키지(100)의 구조가 유지될 수 있다. 그러나 중간부재(120)의 배치 형태가 이에 한정되는 것은 아니며, 도 11과 관련하여 후술하는 바와 같이 중간부재(120)는 다양한 형태로 배치될 수 있다.

상부판(130)의 중앙에는 관통부(136)가 형성되며, 도면에는 관통부(136)가 사각형으로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니므로 다양한 형상으로 관통부(136)가 형성될 수 있다.

상부판(130)의 상면에는 사용자의 터치 또는 접근을 감지하는 감지부(150)가 형성된다.

상부판(130)은 절연성 재질에 회로패턴이나 도전경로가 형성된 것으로서, 경성 인쇄회로기판(PCB), 플렉서블 기판(FPCB) 등이 사용될 수도 있고, 기타 절연판재나 절연필름에 소정의 회로패턴이 형성된 것을 사용할 수도 있다. 이 경우 상부판(130)의 상면과 저면에는 각각 하부단자(132)와 상부단자(134)가 형성되며, 상부판(130)의 내부에는 하부단자(132)와 상부단자(134)를 연결하는 도전경로가 형성된다. 상부판(130)의 하부단자(132)는 중간부재(120)의 상부단자(124)와 전기적으로 연결되는 부분이고, 상부판(130)의 상부단자(134)는 감지부(150)와 전기적으로 연결되는 부분이다.

상부판(130)에 형성된 관통부(136)는 하부에 위치하는 광원(160)에서 방사된 빛을 상부로 출사시키는 통로의 역할을 한다.

한편 상부판(130)에 반드시 경성 인쇄회로기판(PCB), 플렉서블 기판(FPCB) 등이 사용되어야 하는 것은 아니며, 관통부(136)가 형성된 도전성 플레이트가 상부판(130)으로 사용될 수도 있다. 이와 같이 도전성 플레이트를 상부판(130)으로 사용하면 상부판(130)만으로도 터치감지기능을 수행할 수 있으므로 상부판(130)의 상면에 감지부(150)를 형성하지 않을 수도 있다.

상부판(130)은 땜납, 솔더볼 페이스트, 도전성 접착제 등을 통해 중간부재(120)의 상면에 결합될 수 있다.

한편 상부판(130)은 관통부(136)를 완전히 둘러싸는 폐루프 형상일 수도 있고, 관통부(136)를 둘러싸는 테두리의 일부가 절개된 오픈 루프 형상(C형)일 수도 있다. 또한 상부판(130)은 일체로 구성될 수도 있고 서로 분리된 2개 이상의 상부판(130)을 각각 중간부재(120)의 상단에 거치하여 패키지(100)를 구성할 수도 있다.

터치컨트롤러 칩(140)은 칩 실장영역에 실장된 후 본딩 와이어(142)를 통해 칩 실장영역에 주변에 배치된 단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 터치컨트롤러 칩(140)의 단자가 저면에 구비된 경우에는, 본딩 와이어를 사용하지 않고 베이스부재(110)의 상면에 형성된 단자와 터치컨트롤러 칩(140)의 단자를 땜납, 솔더페이스트 등으로 직접 연결할 수도 있다.

광원(160)은 베이스부재(110)에 구비된 광원연결단자에 땜납, 솔더페이스트 등으로 직접 연결될 수도 있고, 본딩 와이어를 통해 광원연결단자와 연결될 수도 있다. 광원(160)은 LED인 것이 바람직하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니므로 다른 종류의 발광수단으로 대체될 수도 있다.

광원(160)은 상부를 향해 빛을 출사하도록 설치될 수도 있고, 측방으로 빛을 출사하도록 설치될 수도 있다.

한편 광원(160)에서 출사된 빛이 곧바로 외부로 출사되면 다른 영역에 비해 지나치게 밝은 핫스팟 현상이 나타나므로, 이러한 현상을 방지하기 위해서는 광원(160)을 상부판(130)의 테두리 하부에 설치하는 것이 바람직하다.

즉, 상부판(130)의 관통부(136)를 둘러싸는 테두리의 하부에 광원(160)을 위치시켜 도 5의 평면도에 나타낸 바와 같이 상부판(130)의 관통부(136)를 통해서는 광원(160)이 보이지 않도록 설치하는 것이 바람직하다.

이렇게 설치하면 광원(160)에서 상부 또는 측방으로 출사된 빛은 상부판(130)의 관통부(136)를 통해 직접 출사되지 못하고, 투명몰딩부(170)의 내부에서 충분히 확산 및 산란된 후에 관통부(136)를 통해 출사되므로 균일한 밝기를 구현할 수 있다.

광원(160)의 색상은 특별히 제한되지 않지만, 터치키의 경우 백색광이 많이 사용되므로 백색 LED를 사용하는 것이 바람직하다. 백생광 효과를 얻기 위하여 적색, 녹색, 청색 LED를 함께 사용하는 것도 가능하다. 또한 백색광 효과를 강화하기 위해서는 베이스부재(110)의 상면, 중간부재(120)의 내측면 및/또는 상부판(130)의 상면과 저면에 각각 백색코팅층을 형성할 수도 있다.

이러한 광원(160)은 베이스부재(110)의 외부연결단자(112)와 전기적으로 연결되어 전자기기의 메인기판으로부터 전송되는 신호에 의해 그 동작이 제어되도록 설치될 수 있다. 이와 달리 광원(160)을 베이스부재(110)에 실장된 터치컨트롤러 칩(140)과 전기적으로 연결하여 터치컨트롤러 칩(140)에 의해 광원(160)의 동작이 제어되도록 설치할 수도 있다.

한편 감지부(150)의 구체적인 재질은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 상부판(130)의 상면에 도전성 물질을 소정 패턴으로 코팅 또는 증착하여 감지부(150)를 형성할 수도 있고, 소정 형상의 도전성 플레이트를 부착하여 감지부(150)를 형성할 수도 있다. 또한 감지부(150)는 구리 등과 같은 불투명한 도전성 재질로 형성될 수 있고, 투명한 도전성 재질로 형성될 수도 있다.

터치컨트롤러 칩(140)과 감지부(150)는 전기적 특성(정전용량, 저항, 전압 등)의 변화를 이용하여 사용자의 터치여부 또는 접근여부를 감지하며, 터치여부 또는 접근여부를 감지하는 구체적인 방법은 특별히 제한되지는 않는다.

감지부(150)는 상부판(130), 중간부재(120) 및 베이스부재(110)를 통해 터치컨트롤러 칩(140)과 전기적으로 연결된다.

또한 외부연결단자(112)가 감지부용 외부단자를 포함하는 경우에는, 상부판(130), 중간부재(120) 및 베이스부재(110)의 각각에는 감지부(150)와 감지부용 외부단자를 전기적으로 연결하는 도전경로가 추가로 형성될 수 있다.

후술하는 바와 같이 감지부(150)가 다수의 감지부(151,152)를 포함하는 경우에는, 상부판(130), 중간부재(120) 및 베이스부재(110)에는 각 감지부(151,152)와 감지부용 외부단자를 연결하는 도전경로가 분리되어 형성될 수 있다.

감지성능 저하를 방지하기 위하여 감지부용 외부단자를 생략하는 경우에는, 상부판(130), 중간부재(120) 및 베이스부재(110)에 감지부용 외부단자와 연결되는 도전경로를 생략할 수 있음은 물론이다.

또한 감지부(150)의 형상도 특별히 제한되지 않는다. 도 5에는 상부판(130)의 관통부(136)를 둘러싸는 테두리의 전면에 걸쳐 감지부(150)가 형성되어 있는 것으로 나타나 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 도 12와 관련하여 설명하는 바와 같이 다양한 패턴으로 감지부(150)가 형성될 수 있다.

투명몰딩부(170)는 절연성 재질이어야 하며, 예를 들어 투명 에폭시, 투명 실리콘 등일 수도 있고, 그밖에 다른 재질일 수도 있다.

투명몰딩부(170)는 베이스부재(110)와 중간부재(120) 사이의 공간과 상부판(130)의 관통부(136)의 내부에 채워지는 한편, 상부판(130)과 감지부(150)의 상부를 둘러싸서 터치키 패키지(100)의 각 구성요소를 외부 충격이나 간섭으로부터 보호하고 터치키 패키지(100)의 형상을 일정하게 유지하는 역할을 한다.

한편 투명몰딩부(170)의 형성 범위가 여기에 한정되는 것은 아니며, 도 8에 나타낸 바와 같이 베이스부재(110)를 제외한 나머지 구성요소의 외곽을 모두 둘러싸도록 형성할 수도 있다. 나아가 베이스부재(110)의 외부연결단자(112)가 노출되는 한도 내에서는 베이스부재(110)의 측면까지 둘러쌀 수도 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 터치키 패키지(100)는 단일 패키지 형태로 제조되므로 전자기기의 메인기판에 직접 실장될 수 있는 점에서 종래의 터치키 패키지와 차이가 있다.

예를 들어 도 9의 단면도에 나타낸 바와 같이, 스마트폰의 본체 전면에는 일반적으로 보호유리(21)가 장착되고, 보호유리(21)에는 각각 빛이 투과할 수 있는 홈키패턴(24a), 메뉴키패턴(26a), 백키패턴(28a) 등이 형성되어 있다.

따라서 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치키 패키지(100)를 메뉴키패턴(26a)과 백키패턴(28a)에 대응하는 위치마다 메인기판(60)에 직접 장착할 수 있다. 이때 터치키 패키지(100)에서 빛이 출사되는 상부판(130)의 관통부(136)가 메뉴키패턴(26a)이나 백키패턴(28a)의 직하부에 위치하도록 장착되어야 함은 물론이다.

터치키 패키지(100)를 메인기판(60)에 실장할 때는 터치키 패키지(100)의 저면에 구비된 외부연결단자(112)를 메인기판(60)의 회로패턴(도면에는 나타내지 않았음)에 땜납, 솔더페이스트 등으로 결합하면 된다.

한편 도 9는 예시에 불과하며, 전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 터치키 패키지(100)는 다른 종류의 전자기기에도 사용될 수 있으며, 또한 반드시 소정의 패턴(메뉴키패턴(26a), 백키패턴(28a) 등)이 형성된 위치에 설치되어야 하는 것도 아니다.

본 발명의 실시예에 따른 터치키 패키지(100)는 고가의 플렉서블 기판(FPCB)을 사용하지 않으므로 제작비용을 절감할 수 있고 종래의 터치키 패키지에 비해 제조공정이 간단하므로 생산성을 높일 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 터치키 패키지(100)는 패키지 형태로 제작되어 전자기기(10)의 메인기판(60)에 직접 실장될 수 있으므로, 종래처럼 터치키 패키지를 메인기판과 별도로 설치하는 경우에 비하여 설치공간을 줄일 수 있고, 나아가 설계자유도를 크게 향상시킬 수 있다.

한편 도 9에는 기계식 스위칭 방식으로 동작하는 홈키를 사용하는 경우를 대비하여 메인기판(60)의 홈키에 대응하는 위치에 홈키접속패턴(62)이 형성된 것으로 나타내었다. 그러나 터치키 방식의 홈키를 사용하는 경우에는 홈키패턴(24a)의 하부에도 본 발명의 실시예에 따른 터치키 패키지(100)를 장착할 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 터치키 패키지(100)의 동작을 설명한다.

도 9를 참조하면, 사용자가 전자기기의 보호유리(21)에 형성된 터치키 패턴 중에서 예를 들어 메뉴키 패턴(26a)를 터치하면, 그 하부에 장착된 터치키 패키지(100)에서 감지부(150)의 전기적 특성이 변화된다. 이에 따라 터치키 패키지(100)에 구비된 터치컨트롤러 칩(140)이 전기적 특성변화를 감지하여 접촉 여부에 대한 디지털신호를 생성한다.

터치컨트롤러 칩(140)에서 생성된 신호는 본딩와이어(142), 외부연결단자(112) 및 메인기판(60)의 회로패턴(도면에는 나타내지 않았음)을 통해 메인기판(60)에 구비된 제어부(도면에는 나타내지 않았음)로 전송된다.

이어서 제어부는 메뉴키 입력에 대응하여 화면을 갱신하는 한편, 메뉴키 패턴(26a)의 하부에 설치된 터치키 패키지(100)의 광원(160)이 발광하도록 제어한다. 이때 전기적 연결방법에 따라, 전자기기의 제어부가 직접 광원(160)에 대한 전원공급을 제어할 수도 있고, 터치컨트롤러 칩(140)이 제어부의 명령에 따라 광원(160)에 대한 전원공급을 제어할 수도 있다.

광원(160)에 전원이 공급되면, 광원(160)에서 투명몰딩부(170)의 내부로 빛이 출사되며, 광원(160)이 상부판(130)의 테두리에 가려져 있기 때문에 출사된 빛은 투명몰딩부(170)의 내부에서 반사 및 산란 과정을 거쳐 관통부(136)를 통해 상부로 출사된다. 상부로 출사된 빛은 보호유리(21)에 형성된 메뉴키 패턴(26a)을 통해 외부로 출사되며, 이에 따라 사용자가 메뉴키 패턴(26a)을 선명하게 볼 수 있게 된다

만일 사용자가 백키 패턴(28a)을 터치하면, 제어부가 백키 입력에 대응하여 화면을 갱신하는 한편, 백키 패턴(28a)의 하부에 설치된 터치키 패키지(100)의 광원(160)이 발광하도록 제어한다.

이와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 터치키 패키지(100)를 사용하면, 메뉴키(26)와 백키(28)의 동작이 독립적인 터치컨트롤러 칩(120)에 의해 제어되므로 동작속도를 종래보다 향상시킬 수 있다.

또한 동작속도가 향상되면 종래의 터치키에 비해 훨씬 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어 사용자의 멀티터치 여부를 판단하고 터치 회수에 따라 다른 동작을 수행하도록 제어할 수도 있고, 사용자의 터치방향 또는 접근방향을 판단하고 그에 따른 동작을 수행하도록 제어할 수도 있다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치키 패키지(100)는 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있다.

일 예로서, 도 4 및 도 7에는 중간부재(120)가 터치컨트롤러 칩(140)의 일측에만 위치하는 것으로 나타내었으나, 도 10에 나타낸 바와 같이 베이스부재(110)의 상면 일측과 반대측에 각각 중간부재(120)를 설치할 수도 있다. 이 경우 중간부재(120)의 사이에 터치컨트롤러 칩(140)과 광원(160)이 위치하게 된다.

또한 도 11에 나타낸 바와 같이 보다 다양한 형태로 중간부재(120)를 배치할 수 있다. 즉, 베이스부재(110)의 2개, 3개, 또는 4개의 변에 대응하여 연속된 형상을 갖는 중간부재(120)를 설치할 수도 있고(도 11a, 11b, 11c 참조), 베이스부재(110)의 서로 마주보는 양변에 각각 대응하여 서로 이격된 2개, 또는 3개 이상의 중간부재(120)를 설치할 수도 있다(도 11d 참조).

또한, 도 11e 및 도 11f에 나타낸 바와 같이 중간부재(120)의 중간에 절개부(128)를 형성할 수 있다. 이러한 절개부(128)는 중간부재(120)의 상단에서 하단까지 형성되어 중간부재(120)가 분할되도록 형성될 수도 있고, 중간부재(120)의 상단에서부터 분할되지 않을 정도의 깊이로 형성될 수도 있다.

이러한 절개부(128)는 터치컨트롤러 칩(140)과 광원(160)의 상부에 투명몰딩부(170)를 형성할 때 몰딩액의 주입통로로 활용될 수도 있다.

한편 중간부재(120)가 중간에 형성된 절개부(128)에 의해 분리된 경우에는, 절개부(128)에 의해 노출된 베이스부재(110)의 상면에 광원(160)을 설치할 수도 있다. 즉, 중간부재(120)를 광원(160)의 바깥쪽에 설치하는 것이 아니라 중간부재(120)가 분할된 부분에 광원(160)을 삽입하여 설치할 수도 있다. 이렇게 하면 중간부재(120)를 광원(160)의 바깥쪽에 설치하는 경우에 비하여 패키지의 크기를 줄이는 효과가 있다.

한편 베이스부재(110)의 상부에 다수의 중간부재(120)가 설치된 경우에는 적어도 하나의 중간부재(120)를 베이스부재(110)와 상부판(130)의 도전경로로 사용할 수 있다.

다른 예로서, 상부판(130)의 상면에 형성되는 감지부(150)는 다양한 패턴으로 형성될 수 있다. 즉, 도 12a에 나타낸 바와 같이, 상부판(130)의 상면 일측과 타측에 서로 전기적으로 절연된 제1 감지부(151)와 제2 감지부(152)를 형성할 수 있다.

또한 도 12b 및 도 12c에 나타낸 바와 같이, 상부판(130)의 상면 주변부를 따라 오픈루프(open loop) 또는 폐루프(closed loop) 형상의 제1감지부(151)를 형성하고, 제1 감지부(151)의 내측에서 관통부(136)의 주변을 따라 오픈루프 또는 폐루프 형상의 제2 감지부(152)를 형성할 수도 있다.

이와 같이 제1 및 제2감지부(151,152)가 서로 분리되어 형성되는 경우에는 중간부재(120) 및 베이스부재(110)에는 제1 및 제2 감지부(151,152)를 터치컨트롤러 칩(140)과 각각 연결할 수 있는 분리된 도전경로가 제공되는 것이 바람직하다. 도면에는 제1 및 제2감지부(151,152)만을 나타내었으나, 서로 절연된 더 많은 개수의 감지부가 형성될 수도 있다.

이와 같이 상부판(130)의 상면에 제1감지부(151)와 제2감지부(152)를 서로 분리하여 형성하면, 사용자의 터치 및/또는 접근을 다양한 방식으로 감지할 수 있다. 예를 들어, 단순히 터치 및/또는 접근 여부를 감지할 수 있는 것은 물론이고, 제1감지부(151)와 제2 감지부(152) 사이의 상호 정전용량의 변화를 이용하여 사용자의 접근 방향이나 터치 방향을 인식하는 것도 가능하다. 또한 사용자의 호버링(hovering)을 감지하여 전자기기의 동작을 제어할 수도 있다.

또 다른 예로서, 본 발명의 제1 실시예에서는 베이스부재(110)와 중간부재(120)를 별도로 가공하여 결합하였으나, 베이스부재(110)와 중간부재(120)를 일체로 형성할 수도 있다. 즉, 베이스부재(110)의 상면에 홈을 형성하여 홈 주변에 중간부재(120)의 역할을 하는 하나 이상의 돌출부를 형성하고, 홈의 바닥에 터치컨트롤러 칩(140)과 광원(160)을 실장하고, 돌출부의 상단에 상부판(130)을 장착할 수도 있다.

제 2 실시예

본 발명의 제2 실시예에 따른 터치키 패키지(100a)는 베이스부재(110)의 상면에 광원(160)을 실장하지 않고 중간부재(120)에 광원(150)을 실장하는 점에서 제1 실시예와 차이가 있다.

즉, 도 13의 측단면도와 도 14의 횡단면도에 나타낸 바와 같이, 중간부재(120)의 상면에 소정 깊이의 절개부(128)를 형성하고, 절개부(128)의 바닥에 광원(160)을 실장한다.

이 경우 중간부재(120)에는 광원(160)과 베이스부재(110)를 전기적으로 연결하는 도전경로가 형성되어야 함은 물론이다.

제2 실시예에서도, 광원(160)을 상부판(130)의 관통부(136)를 둘러싸는 테두리의 하부에 설치함으로써 핫스팟 현상을 방지하는 것이 바람직하다. 광원(160)은 상부로 빛을 출사하도록 설치될 수도 있고, 측방으로 빛을 출사하도록 설치될 수도 있다.

투명몰딩부(170)는 중간부재(120)에 형성된 절개부(128)의 내부에 채워져야 하는 것은 물론이고 광원(160)의 상부까지 둘러싸도록 형성되어야 한다.

본 발명의 제2 실시예에서도 베이스부재(110)의 상면에 홈을 형성하여 홈 주변으로 중간부재(120)의 역할을 하는 하나 이상의 돌출부를 형성하고, 홈의 바닥에 터치컨트롤러 칩(140)을 실장하고, 중간부재(120)의 역할을 하는 돌출부의 중간에 절개부(128)를 형성하고 절개부(128)의 바닥에 광원(160)을 실장할 수 있다.

제 3 실시예

본 발명의 제3 실시예에 따른 터치키 패키지(100b)는 도 15의 단면도에 나타낸 바와 같이, 광원을 포함하지 않는 점에서 제1 실시예 및 제2 실시예와 차이가 있다.

즉, 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치키 패키지(100b)는, 베이스부재(110)와, 베이스부재(110)의 상면에 실장되는 터치컨트롤러 칩(140)과, 터치컨트롤러 칩(140)의 상부에 위치하는 상부판(130)과, 베이스부재(110)와 상부판(130)의 사이에 설치되어 베이스부재(110)와 상부판(130) 사이의 도전경로를 제공하는 중간부재(120)와, 터치감지를 위하여 상부판(130)의 상면에 형성되는 감지부(150)를 포함하는 점은 제1 실시예와 동일하다.

다만, 광원이 포함되지 않으므로, 상부판(130)에 광 출사를 위한 관통부(136)를 반드시 형성할 필요가 없으며, 관통부(136)를 형성하지 않으면 제1실시예에 비하여 상부판(130)의 상면에 보다 넓은 면적으로 감지부(150)를 형성할 수 있어 터치 및 접근 감지성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 또한 광원을 설치하지 않으므로 패키지의 크기와 제조비용을 줄일 수 있다.

또한 광원을 사용하지 않으므로 투명몰딩부(170)를 사용하지 않아도 되는 이점이 있다. 즉. 베이스부재(110)와 상부판(130) 사이의 공간과 감지부(150)의 상부에 통상의 흑색 몰딩부(172)를 형성할 수 있다. 이 경우에도 도 16에 나타낸 바와 같이, 중간부재(120), 상부판(130) 및 감지부(150)의 외곽을 모두 몰딩부(172)로 둘러쌀 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 상부판(130)의 상면에 상대적으로 넓은 면적이 확보되므로 감지부(150)를 다양한 형태로 형성할 수 있다.

즉, 도 17a에 나타낸 바와 같이, 상부판(130)의 상면 전체에 하나의 감지부(150)를 형성할 수도 있고, 도 17b에 나타낸 바와 같이 서로 전기적으로 분리된 라인 형상의 제1 감지부(151)와 제2 감지부(152)를 번갈아 형성할 수도 있다.

또한 도 17c에 나타낸 바와 같이, 제1 감지부(151)는 상부판(130)의 전면에 걸쳐 지그재그 형상으로 형상하고, 제2 감지부(152)를 인접한 2개의 제1감지부(151)의 사이에 배치시킬 수도 있다. 또한 도 17d에 나타낸 바와 같이, 제1감지부(151)는 상부판(130)의 상면 주변부에 폐루프(또는 오픈루프) 형태로 형성하고, 제2 감지부(152)는 제1 감지부(151)의 내측에 폐루프(또는 오픈루프) 형태로 형성할 수도 있다.

이와 같이 제1감지부(151)와 제2감지부(152)를 서로 분리하여 형성하면, 단순 터치감지는 물론이고 접근 방향이나 터치 방향, 사용자의 호버링(hovering) 등을 감지하여 전자기기의 동작을 다양하게 제어할 수 있음은 전술한 바와 같다.

제 4 실시예

본 발명의 제4 실시예에 따른 터치키 패키지(100c)는 도 18의 단면도에 나타낸 바와 같이, 금속재질의 리드프레임(180)에 터치컨트롤러 칩(140)을 실장한 상태에서 몰딩부(172)로 둘러싼 구조를 갖는다.

리드프레임(180)은 실장부(182)와, 실장부(182)의 주변에 배치되는 다수의 단자부(184)와, 실장부(182)를 다수의 단자부(184)중 적어도 하나와 연결하는 연결부(186)를 포함한다.

다수의 단자부(184)에는 전원단자, 신호입출력단자, 테스트용 단자 등이 포함될 수 있고, 외부와 전기적으로 연결되지는 않고 연결부(186)를 통해 실장부(182)를 지지하는 역할을 하는 단자도 포함될 수도 있다.

본 발명의 제4 실시예에서는 실장부(182)와 단자부(184)는 서로 다른 높이에 형성되며, 실장부(182)의 양면 중에서 단자부(184)쪽에 위치하는 일면에 접착제(190)를 이용하여 터치컨트롤러칩(140)을 실장한다. 접착제(190)는 절연 재질인 것이 바람직하다.

특히, 본 발명의 제4 실시예에서는 실장부(182)에서 터치컨틀롤러 칩(140)이 실장된 면의 반대쪽 면이 터치감지부로 활용되며, 이를 위해서 터치컨트롤러 칩(140)은 본딩와이어(142) 등을 통해 실장부(182)와 전기적으로 연결되어야 한다. 또한 터치컨트롤러 칩(140)은 다수의 단자부(184) 중에서 전원단자, 신호입출력단자 등과 본딩 와이어 등을 통해 전기적으로 연결된다.

몰딩부(172)는 이와 같이 리드프레임(180)에 터치컨트롤러 칩(140)을 실장한 상태에서, 리드프레임(180)과 터치컨트롤러칩(140), 본딩와이어(142)를 모두 둘러싸도록 형성된다. 이때 리드프레임(180)의 단자부(184)의 일면이 외부로 노출되도록 몰딩부(172)를 형성해야 함은 물론이다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 터치키 패키지(100c)도 다음과 같이 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있다.

도 19에 나타낸 터치키 패키지(100d)는, 실장부(182)와, 실장부(182)의 주변에 배치되는 다수의 단자부(184)와, 실장부(182)를 다수의 단자부(184)중 적어도 하나와 연결하는 연결부(186)를 포함하는 리드프레임(180)을 사용하고, 리드프레임(180)의 일면에 절연성 접착제(192)을 이용하여 터치컨트롤러 칩(140)을 실장하는 점에서 도 10의 터치키 패키지(100c)와 동일하다.

그러나 실장부(182)에서 터치컨트롤러 칩(140)이 실장된 면의 반대쪽 면에 절연성 접착제(192)로 결합된 도전성 플레이트 등을 감지부(150)로 사용하는 점에서 도 18의 패키지와 차이가 있다.

터치컨트롤러 칩(140)은 본딩와이어(142)를 통해 감지부(150)와 전기적으로 연결되는 한편, 다수 단자부(184) 중에서 전원단자, 신호입출력단자 등과 전기적으로 연결된다.

도 20에 나타낸 터치키 패키지(100e)는 도 19에 나타낸 터치키 패키지(100d)의 변형예에 해당하는 것으로서, 리드프레임(180)의 실장부(182)와 단자부(184)가 완전히 분리되어 있으며, 터치컨트롤러 칩(140)은 본딩와이어(142)를 통해 단자부(184)와 전기적으로 연결된다. 터치컨트롤러 칩(140)이 본딩와이어(142)를 통해 감지부(150)와도 전기적으로 연결되어야 함은 물론이다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 터치키 패키지의 적용범위는 특별히 제한되지 않는다. 따라서 예를 들어 컴퓨터, 컴퓨터 주변기기, 휴대폰, 태블릿PC, MP3플레이어, 전자수첩, PDA 등의 개인용 전자기기, TV, 에어컨, 오디오, 비디오, 냉장고, 세탁기, 청소기 등의 가전기기, 난방기기, 조명기기, 통신기기, 홈네트워크 기기, 전자식 도어락(door lock), 차량용 기기, 의료기기, 의료용 가전기기, 재활치료용 기기, 공장자동화 기기, 로봇 등과 같이 전자적으로 제어되는 모든 종류의 기기에 적용될 수 있다.

한편 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 구체적인 적용에 있어서 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 제1 실시예에서는 광원(160)을 상부판(130)의 테두리 하부에 위치시키는 것이 바람직하다고 설명하였으나, 필요에 따라서는 관통부(136)의 하부에 터치컨트롤러칩(140)과 광원(160)이 함께 위치하도록 관통부(136)를 형성할 수도 있다. 이와 달리 관통부(136)의 하부에 광원(160)만 위치시킬 수도 있다.

또한 관통부(136)는 하나의 홀로 형성될 수도 있고, 다수의 홀이나 다수의 슬릿 형태로 형성될 수도 있다.

본 발명의 제2 실시예의 경우에도, 필요에 따라서는 관통부(136)의 하부에 터치컨트롤러칩(140)과 광원(160)이 함께 위치하도록 관통부(136)를 형성할 수도 있고, 관통부(136)의 하부에 광원(160)만 위치시킬 수도 있다. 이 경우에도 관통부(136)는 하나의 홀로 형성될 수도 있고, 다수의 홀이나 다수의 슬릿 형태로 형성될 수도 있다.

이와 같이 본 발명은 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며, 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다 할 것이다.

21: 보호유리 24a: 홈키패턴
26a: 메뉴키패턴 26a: 백키패턴
60: 메인기판 62: 홈키접속패턴
100: 터치키 패키지 110: 베이스부재
112: 외부연결단자 120: 중간부재
122: 하부단자 124: 상부단자
128: 절개부 130: 상부판
132: 하부단자 134: 상부단자
136: 관통부 140: 터치컨트롤러 칩
142: 본딩와이어 150: 감지부
151: 제1 감지부 152: 제2감지부
160: 광원 170: 투명몰딩부
172: 몰딩부 180: 리드프레임
182: 실장부 184: 단자부
186: 연결부 190, 192: 접착제

Claims

전자기기에 설치되는 터치키 패키지에 있어서,
외부연결단자를 구비하는 베이스부재;
상기 베이스부재의 상면에 실장된 터치컨트롤러 칩;
상기 터치컨트롤러 칩의 상부에 위치하는 상부판;
상기 터치컨트롤러 칩의 주변에서 상기 베이스부재의 상면에 설치되어 상기 상부판을 지지하며, 상기 베이스부재와 상기 상부판을 전기적으로 연결하는 도전경로를 포함하는 중간부재;
상기 상부판의 상면에 형성된 도전성 재질의 감지부;
상기 베이스부재와 상기 상부판 사이의 내부공간에 형성되어 상기 상부판을 지지하면서 상기 터치컨트롤러 칩을 둘러싸는 몰딩부
를 포함하는 터치키 패키지
전자기기에 설치되는 터치키 패키지에 있어서,
외부연결단자를 구비하는 베이스부재;
상기 베이스부재의 상면에 실장된 터치컨트롤러 칩;
상기 터치컨트롤러 칩의 상부에 위치하는 도전성 재질의 상부판;
상기 터치컨트롤러 칩의 주변에서 상기 베이스부재의 상면에 설치되어 상기 상부판을 지지하며, 상기 베이스부재와 상기 상부판을 전기적으로 연결하는 도전경로를 포함하는 중간부재;
상기 베이스부재와 상기 상부판 사이의 내부공간에 형성되어 상기 상부판을 지지하면서 상기 터치컨트롤러 칩을 둘러싸는 몰딩부
를 포함하며, 상기 상부판이 터치감지부로 제공되는 것을 특징으로 하는 터치키 패키지
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 중간부재는 상기 터치컨트롤러 칩의 일측에 설치되고, 상기 베이스부재의 가장자리와 상기 상부판의 가장자리 사이에서 상기 중간부재가 설치되지 않은 부분이 몰딩액 주입통로인 것을 특징으로 하는 터치키 패키지
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 중간부재는 상기 터치컨트롤러 칩의 주변에 다수 개가 설치되고, 상기 베이스부재의 가장자리와 상기 상부판의 가장자리 사이에서 상기 중간부재가 설치되지 않은 부분이 몰딩액 주입통로인 것을 특징으로 하는 터치키 패키지
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 중간부재는 상단에서 아래쪽으로 형성된 절개부를 포함하고, 상기 절개부가 몰딩액 주입통로인 것을 특징으로 하는 터치키 패키지
전자기기에 설치되는 터치키 패키지에 있어서,
외부연결단자를 구비하는 베이스부재;
상기 베이스부재의 상면에 실장된 터치컨트롤러 칩;
상기 베이스부재의 상면에 실장된 광원;
상기 터치컨트롤러 칩과 상기 광원의 상부에 위치하며, 관통부를 포함하는 상부판;
상기 터치컨트롤러 칩의 주변에서 상기 베이스부재의 상면에 설치되어 상기 상부판을 지지하며, 상기 베이스부재와 상기 상부판을 전기적으로 연결하는 도전경로를 포함하는 중간부재;
상기 상부판의 상면에 형성된 도전성 재질의 감지부;
상기 베이스부재와 상기 상부판 사이의 내부공간에 형성되어 상기 상부판을 지지하면서 상기 터치컨트롤러 칩과 상기 광원을 둘러싸는 투명몰딩부
를 포함하는 터치키 패키지
전자기기에 설치되는 터치키 패키지에 있어서,
외부연결단자를 구비하는 베이스부재;
상기 베이스부재의 상면에 실장된 터치컨트롤러 칩;
상기 베이스부재의 상면에 실장된 광원;
상기 터치컨트롤러 칩과 상기 광원의 상부에 위치하며, 관통부를 포함하는 도전성 재질의 상부판;
상기 터치컨트롤러 칩의 주변에서 상기 베이스부재의 상면에 설치되어 상기 상부판을 지지하며, 상기 베이스부재와 상기 상부판을 전기적으로 연결하는 도전경로를 포함하는 중간부재;
상기 베이스부재와 상기 상부판 사이의 내부공간에 형성되어 상기 상부판을 지지하면서 상기 터치컨트롤러 칩과 상기 광원을 둘러싸는 투명몰딩부
를 포함하고, 상기 상부판이 터치감지부로 제공되는 것을 특징으로 하는 터치키 패키지
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 광원은 상기 상부판의 관통부를 둘러싸는 테두리의 하부에서 상기 베이스부재에 실장되는 것을 특징으로 하는 터치키 패키지
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 중간부재에는 상단에서 하단까지 하나 이상의 절개부가 형성되고, 상기 광원은 상기 절개부의 내부에서 상기 베이스부재에 실장되는 것을 특징으로 하는 터치키 패키지
전자기기에 설치되는 터치키 패키지에 있어서,
외부연결단자를 구비하는 베이스부재;
상기 베이스부재의 상면에 실장된 터치컨트롤러 칩;
상기 터치컨트롤러 칩의 상부에 위치하며, 관통부를 포함하는 상부판;
상기 베이스부재와 상기 상부판의 사이에 설치되어 상기 상부판을 지지하며, 상기 베이스부재와 상기 상부판을 전기적으로 연결하는 도전경로를 포함하는 중간부재;
상기 중간부재의 상단에서부터 아래쪽으로 상기 중간부재의 높이보다 낮은 깊이로 형성된 절개부;
상기 절개부의 바닥에 실장된 광원;
상기 상부판의 상면에 형성된 도전성 재질의 감지부;
상기 베이스부재와 상기 상부판 사이의 내부공간에 형성되어 상기 상부판을 지지하면서 상기 터치컨트롤러 칩과 상기 광원을 둘러싸는 투명몰딩부
를 포함하는 터치키 패키지
전자기기에 설치되는 터치키 패키지에 있어서,
외부연결단자를 구비하는 베이스부재;
상기 베이스부재의 상면에 실장된 터치컨트롤러 칩;
상기 터치컨트롤러 칩의 상부에 위치하며, 관통부를 포함하는 도전성 재질의 상부판;
상기 베이스부재와 상기 상부판의 사이에 설치되어 상기 상부판을 지지하며, 상기 베이스부재와 상기 상부판을 전기적으로 연결하는 도전경로를 포함하는 중간부재;
상기 중간부재의 상단에서부터 아래쪽으로 상기 중간부재의 높이보다 낮은 깊이로 형성된 절개부;
상기 절개부의 바닥에 실장된 광원;
상기 베이스부재와 상기 상부판 사이의 내부공간에 형성되어 상기 상부판을 지지하면서 상기 터치컨트롤러 칩과 상기 광원을 둘러싸는 투명몰딩부
를 포함하고, 상기 상부판이 터치감지부로 제공되는 것을 특징으로 하는 터치키 패키지
제1항, 제2항, 제6항, 제7항, 제10항, 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중간부재는 절연 재질의 모재(母材)와, 상기 모재의 상면과 하면에 각각 형성된 상부단자와 하부단자를 포함하며, 상기 도전경로는 상기 모재의 내부에 형성되어 상기 상부단자와 상기 하부단자를 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 터치키 패키지
제1항, 제6항, 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상부판은 절연 재질의 모재(母材)와, 상기 모재의 상면과 하면에 각각 형성된 상부단자와 하부단자를 포함하며, 상기 모재의 내부에 상기 상부단자와 상기 하부단자를 전기적으로 연결하는 도전경로가 형성된 것을 특징으로 하는 터치키 패키지
제1항, 제2항, 제6항, 제7항, 제10항, 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베이스부재와 상기 중간부재는 일체로 이루어진 것으로서, 상기 중간부재는 상기 베이스부재의 주변에서 상부로 돌출된 부분인 것을 특징으로 하는 터치키 패키지
제1항, 제6항, 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베이스부재, 상기 중간부재, 및 상기 상부판은 각각 인쇄회로기판(PCB)인 것을 특징으로 하는 터치키 패키지
전자기기에 설치되는 터치키 패키지에 있어서,
실장부와 상기 실장부와 다른 높이에 형성된 단자부가 일체로 형성된 금속재질의 리드프레임;
상기 실장부에서 상기 단자부를 향하는 제1 면에 절연 접착제에 의해 실장되는 터치컨트롤러 칩;
상기 터치컨트롤러 칩과 상기 단자부를 연결하는 전기적 연결수단;
상기 단자부가 노출되도록 상기 리드프레임, 터치컨트롤러 칩 및 상기 전기적 연결수단을 둘러싸는 몰딩부
를 포함하며, 상기 실장부의 상기 제1면과 반대쪽에 있는 제2면이 터치감지부로 제공되는 것을 특징으로 하는 터치키 패키지