專利名稱：電容開關(guān)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電容開關(guān)模塊，且特別涉及這樣一種電容開關(guān)模塊，其能夠?qū)崿F(xiàn) 對制備過程的簡化及小型化，避免靈敏度劣化及降低故障發(fā)生的可能性，還能夠減少因運(yùn) 送過程中的沖撞所造成的次品。
背景技術(shù)：
近來，隨著諸如手機(jī)的越來越多的移動設(shè)備采用觸摸傳感器，此類移動設(shè)備的普 及流行程度以令人驚訝的方式劇增。由于觸摸傳感器在移動設(shè)備市場中的普遍應(yīng)用，作為 觸摸傳感器的一個組件部份的電容開關(guān)模塊的市場亦因而成長，且其應(yīng)用并未被限制于家 用電器領(lǐng)域。與傳統(tǒng)的機(jī)械式開關(guān)系統(tǒng)相較之下，電容開關(guān)有其多方面的優(yōu)點(diǎn)，包括視覺設(shè) 計(jì)、優(yōu)良的構(gòu)造、半永久性壽命、耐用性等。隨著電容開關(guān)市場的活躍，電容開關(guān)模塊的市場 亦隨之成長，而消費(fèi)者對于電容開關(guān)模塊的技術(shù)性需求亦有增長。為了應(yīng)電容傳感器集成 電路(IC)消費(fèi)者的要求提高產(chǎn)品的方便性及可靠度，需要實(shí)現(xiàn)模塊化。然而，由于其需要 包含了其它額外工藝及各種部件的表面安裝器件(SMD)工藝，因此為了模塊化必須要投入 大量的時間及成本。更具體而言，傳統(tǒng)的模塊化包含了以下過程(1)觸摸傳感器IC及RC部件的印刷 電路板(PCB)SMD，(2)插入電源及信號輸出的引腳，(3)觸摸傳感器IC外部的塑料覆蓋及 觸摸傳感器IC的制模，以及(4)插入框及襯墊。此處，所需要的部件包括了觸摸傳感器IC 及RC部件、引腳、塑料蓋以及框。在由觸摸傳感器部件的制造商向客戶供應(yīng)部件(此處，客 戶對應(yīng)于諸如手機(jī)的產(chǎn)品最終制造商)且該客戶利用觸摸傳感器部件制造最終產(chǎn)品的情 況中，上述過程必須要由觸摸傳感器部件制造商及最終產(chǎn)品制造商兩者分別進(jìn)行。特別地， 框架的插置應(yīng)由最終產(chǎn)品制造商來執(zhí)行。因此，所增加的處理時間及成本便被加之于最終 產(chǎn)品制造商(對應(yīng)于客戶)。為解決此問題，觸摸傳感器部件制造商正通過將應(yīng)用于觸摸傳感器中的電容開關(guān) 模塊化，而努力為最終產(chǎn)品制造商節(jié)省處理時間及制造成本。依此方式所開發(fā)出來的電容 開關(guān)模塊的一個實(shí)例被揭示于韓國專利登記號528680中。圖1為韓國專利登記號528680中所揭示的電容傳感開關(guān)的分解透視圖。參考圖1， 雖然其中并未顯示，但用于感應(yīng)根據(jù)與人體接觸而變動的電容傳感器IC以及有源和無源 元件安裝在PCB 20的底面上，構(gòu)成了電容傳感開關(guān)10，這些部件與多個輸入及輸出端23a、 23b及23C相連接。由導(dǎo)體構(gòu)圖的傳感表面21形成于PCB20的上表面。此外，在PCB20的 上表面上，安裝一個或多個發(fā)光二極管(LED) 25，用于為使用者發(fā)光，以辨識電容傳感開關(guān) 10的操作狀態(tài)。上述構(gòu)造的PCB20被安裝于向上開口的外殼50中。將LED 25所產(chǎn)生的光 均勻擴(kuò)散的擴(kuò)散環(huán)氧材料(未顯示)充填于PCB 20的上部。此外，傳感板60具有殼體形 式，其開口朝下，并且在其上表面上形成有具透光性的發(fā)光表面62。多個固定件61形成于 傳感板60的下端，以將傳感板60固定于PCB 20上。對應(yīng)于固定件61，多個安裝孔26形成 于PCB 20上。依照此種構(gòu)造，傳感板60可通過將傳感板60的固定件61插入PCB 20的安裝孔26中，并將固定件61與安裝孔26互相固定(例如，通過焊接)而與PCB 20電連接。此外，具上述構(gòu)造的電容傳感開關(guān)模塊具有以下的某些缺點(diǎn)。首先，若在傳感板60 與采用該電容傳感開關(guān)模塊的產(chǎn)品的蓋子之間存在空間，則由于空氣間隙，靈敏度會劣化， 因而導(dǎo)致出現(xiàn)故障的可能性。其次，電容傳感開關(guān)模塊在其運(yùn)送期間可能會遭受某些沖撞。當(dāng)PCB 20被安裝于 具有整體性構(gòu)造的外殼50上并通過環(huán)氧樹脂(未顯示)固定時，外部沖撞可能會直接施加 于安裝在PCB 20上的諸如傳感IC、有源和無源元件的脆弱電子元件上。在此種情況下，雖 然以正常狀態(tài)制造，但此電容傳感開關(guān)模塊會在運(yùn)送過程之后真正被使用時，便可能會導(dǎo) 致次品。第三，由于包含了觸摸傳感器IC、有源和無源元件的所需組件均被分離地安裝于 PCB 20上，因此必須要進(jìn)行引腳插入過程以及環(huán)氧樹脂模制過程，因而使得整個的制造工 藝復(fù)雜化，并因而使得元件的微型化變得困難。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題因此，本發(fā)明著眼于上述問題，且本發(fā)明的一個目的在于提供一種電容開關(guān)模塊， 即使在電容開關(guān)模塊的傳感板與應(yīng)用此電容開關(guān)模塊的產(chǎn)品的蓋子之間存在有空間，其也 可以防止因空氣間隙而導(dǎo)致的靈敏度的劣化以及故障的產(chǎn)生。本發(fā)明的另一目的在于提供一種電容開關(guān)模塊，其可以減少因運(yùn)送期間施加于其 上的外部沖撞所造成的次品。本發(fā)明的又一目的在于提供一種電容開關(guān)模塊，其可以通過省略引腳插入過程及 模制過程而簡化制備工藝，并實(shí)現(xiàn)其緊湊尺寸。技術(shù)方案依據(jù)本發(fā)明的一個方面，可通過提供一種電容開關(guān)模塊而實(shí)現(xiàn)上述及其它目的， 該電容開關(guān)模塊包括基座，形成為殼體，所述殼體具有中空的空間并朝向其上側(cè)及下側(cè)開 放；電容傳感器IC芯片，通過模制而形成，從而一體地包括用于對電容進(jìn)行感應(yīng)的傳感器 IC、有源元件、無源元件、信號輸入引腳和信號輸出引腳，所述電容傳感器IC芯片容納于所 述基座的所述中空的空間內(nèi)；以及金屬板，安裝于所述電容傳感器IC芯片的上部，并與所 述電容傳感器IC芯片的信號輸入引腳電連接，從而作為傳感端。優(yōu)選地，該電容開關(guān)模塊還可包括下蓋，下蓋連接至所述基座，并支撐所述電容傳 感器IC芯片的下部，從而相對于所述基座能夠保持在預(yù)定的間隙內(nèi)移動。該電容開關(guān)模塊還可包括安裝板，安裝板跨越所述基座的中空的空間水平安裝， 其中所述金屬板位于所述安裝板之上?？蓪鲗?dǎo)襯墊安裝為與所述金屬板的上表面接觸，以將觸摸輸入信號傳輸至所述 金屬板。此處，傳導(dǎo)襯墊優(yōu)選地由彈性材料制成。該電容開關(guān)模塊還可包括多個延伸突出部，由所述基座的下部延伸。所述下蓋和所述基座中的一個具有連接突出部，另一個具有沿一豎直方向形成的 凹陷，以用于與所述連接突出部接合。該電容開關(guān)模塊還可包括絕緣帶，絕緣帶置于所述金屬板和所述傳導(dǎo)襯墊之間， 從而增強(qiáng)ESD和對靈敏度的精細(xì)調(diào)整。此處，所述絕緣帶可為雙面粘性帶的形式。
有益效果 如上所述，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的電容開關(guān)模塊能夠省去已施加于最終產(chǎn)品制造 商(即，電容開關(guān)模塊的客戶)的框架插入過程。此外，生產(chǎn)電容開關(guān)模塊的傳感器部件制 造商的制備工藝亦得以簡化。亦即是說，簡化的制備工藝對制造商與客戶兩者都是有利的。 更特定而言，由于作為傳感電極的金屬板、作為框架的基座以及電容傳感器IC芯片一體構(gòu) 成，所以可在很大程度上簡化制備工藝和結(jié)構(gòu)，因而增加了市場接受度。再者，通過為傳感 器部件制造商及客戶實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品微型化及簡化工藝，可滿足更多客戶的需求。在此，工藝的 簡化不僅意味著工藝的改進(jìn)，也意味著可通過省去許多包括外部資源及人工作業(yè)的次要工 藝，而使電容開關(guān)模塊的制造機(jī)械化及自動化。因此，此外，微型化的產(chǎn)品允許更大量的設(shè) 計(jì)，并允許進(jìn)入更多的新的各種產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。近來，IC產(chǎn)業(yè)及其它產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域變得更有競爭力。盡管因而會有更低價格的不斷競 爭，但客戶則要求越來越多的技術(shù)創(chuàng)新。依據(jù)本發(fā)明的電容開關(guān)模塊真正具備了競爭力，以 通過其較低價格、簡化的構(gòu)造與工藝以及使用上更方便而滿足客戶的各種需求。此外，微型 化有助于進(jìn)入各種市場。此外，依據(jù)本發(fā)明，可防止電容開關(guān)模塊靈敏度的劣化，因而降低了故障率。另外， 可防止發(fā)生由外部沖撞產(chǎn)生的次品。


本發(fā)明的上述及其它目的、特征和其它優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合附圖加以詳細(xì)說明從而更易于 理解其中圖1為韓國專利登記號528680中所揭示的傳統(tǒng)電容傳感開關(guān)的分解透視圖；圖2為依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的電容開關(guān)模塊的分解透視圖；以及圖3為依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的電容開關(guān)模塊的分解透視圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。在以下描述中，由于在所有 附圖中，相同的標(biāo)號表示相同的元件，因此相同元件的說明將不予重復(fù)。圖2為依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的電容開關(guān)模塊的分解透視圖。參考圖2，在現(xiàn) 有技術(shù)中作為框架的基底140為向上且向下開口的中空立方殼體形式。安裝板144水平安 裝在基座140的中空空間內(nèi)。安裝板144四條邊中的兩條相對邊上形成有凹陷，因而與基 座140的內(nèi)壁共同形成了可穿過的槽口 143。具有傳感電極的金屬板130的突出件132通 過可穿過的槽口 143并被固定。因此，金屬板130安裝為置于安裝板144上。電容傳感器 集成電路(IC)芯片150插入基座140相對于安裝板144的下部空間內(nèi)。在此，金屬板130 的突出件132與電容傳感器IC芯片150的輸入引腳電連接。依據(jù)該實(shí)施方式，電容傳感器 IC芯片150由包括8個引腳的雙排封裝(DIP) IC芯片實(shí)現(xiàn)，其8個引腳包括，例如，電壓供 應(yīng)(VDD)引腳，接地(GND)引腳，輸出引腳，靈敏度調(diào)整引腳，以及被截短以用于與金屬板的 突出件有效接觸的四個輸入引腳155。不過，本發(fā)明并不限于此實(shí)施方式。當(dāng)電容傳感器 IC芯片150被安裝并固定于金屬板130時，四個輸入引腳155與朝向輸入引腳155延伸的、 金屬板130的突出件132電連接。由于電容傳感器IC芯片150通過模制一體地包括了傳感器IC、有源元件、無源元件和信號輸入輸出引腳，因此可省去已通過傳統(tǒng)方式進(jìn)行的引腳 插入過程與環(huán)氧樹脂模制過程。因此，整個制備工藝得以簡化，并且元件尺寸的縮減得以實(shí) 現(xiàn)。同時，多個延伸突出部149由基座140的下部延伸。在此，延伸突出部149具有與電容 傳感器IC芯片150的引線基本相同的長度。因此，當(dāng)依據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電容開關(guān)模塊 應(yīng)用于產(chǎn)品而被插入印刷電路板(PCB)中時，電容開關(guān)模塊與PCB之間的結(jié)合可在焊接引 線之前被增強(qiáng)，因而增進(jìn)了使用者的方便。此外，在電容傳感器IC芯片150的下部，安裝下 蓋160，以封裝電容傳感器IC芯片150。下蓋160四條邊中的兩條相對的邊上分別設(shè)置有 連接件162。在每一連接件162處沿豎直方向形成槽口 164，以使在基座140的外壁上形成 的鎖定突出部148鉤在槽口 164內(nèi)。下蓋160的連接件162具有與在基座140的外壁上形 成的導(dǎo)引凹陷146相對應(yīng)的形狀。依據(jù)附圖，對下蓋160的底部166進(jìn)行倒角，以使電容傳 感器IC芯片150的引線通過倒角部份。然而，本發(fā)明的下蓋160并不限于此種構(gòu)造，其依 賴于電容傳感器IC芯片150的引線的位置而可以具有其它各種類型的底部166。此處，形 成于連接件162上的槽口 164比鎖定突出部148略長。以此種結(jié)構(gòu)，即使沿著朝向電容傳 感器IC芯片150的方向?qū)ο律w160的底部166施加沖撞，由于下蓋160移動而維持相對于 基座140的小間隙，所以沖撞可在間隙中被吸收而不被直接傳送到電容傳感器IC芯片150 上。所以，可減輕在運(yùn)送期間對電容開關(guān)模塊所施加的沖撞。
此外，傳導(dǎo)襯墊110安裝在金屬板130之上基座140的內(nèi)部空間142內(nèi)，以將觸摸 輸入信號安全地輸送至作為傳感電極帽的金屬板130。據(jù)此，即使在電容開關(guān)模塊的金屬板 130與產(chǎn)品的外蓋之間存在空氣間隙，金屬板130與外蓋仍可互相緊密接觸，因而避免會由 空氣間隙導(dǎo)致的靈敏度的劣化以及故障。傳導(dǎo)襯墊110可由彈性材料制成，例如，通過將諸 如碳黑的傳導(dǎo)性粒子散布在橡膠上以具有導(dǎo)電性而形成的導(dǎo)電橡膠。一般而言，襯墊的安 裝由被提供有電容開關(guān)模塊的客戶來執(zhí)行。因此，依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，通過省去了襯墊 的安裝過程，客戶的滿意度可大幅提升?？蛇x地，絕緣帶120可置于金屬板130與傳導(dǎo)襯墊110之間。絕緣帶120的主要 功能是改進(jìn)ESD(靜電放電)，且獨(dú)立于電容傳感器IC芯片150內(nèi)的靈敏度調(diào)整引腳，絕緣 帶120可通過調(diào)整其厚度而用于精細(xì)地調(diào)整靈敏度。在絕緣帶120為雙面黏性帶形式的情 況下，可增強(qiáng)金屬板130與傳導(dǎo)襯墊110之間的結(jié)合。因此，依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，由于具有電極帽功能的金屬板130還作為傳感端， 因此無需專用的傳感電極。此外，基座140通過與金屬板130及電容傳感器IC芯片150 — 體形成，而作為引導(dǎo)現(xiàn)有技術(shù)中的電容開關(guān)模塊所需的框架。在傳統(tǒng)的電容開關(guān)模塊中，作 為電極帽的部件形成于空白PCB上。然而，依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，通過將傳導(dǎo)金屬板130 設(shè)置于電容傳感器IC芯片150的上部，并通過突出件132將金屬板130電連接至電容傳感 器IC芯片150的短輸入引腳155，而使改進(jìn)的電容傳感器IC芯片150能夠起到傳感端的作 用。如同前述，傳統(tǒng)的電容開關(guān)模塊通過以下步驟制備(1)觸摸傳感器IC與RC部件 的PCB SMD, (2)插入用于電源及信號輸出的引腳，(3)觸摸傳感器IC外部的塑料覆蓋及觸 摸傳感器IC的模制，以及(4)插入框架及襯墊。在此，所需的部件包括觸摸傳感器IC及RC 部件、引腳、塑料蓋以及框架。然而，依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，傳統(tǒng)方法的主要工藝及部件可 以被簡化。首先，可通過利用改進(jìn)的電容傳感器IC芯片150而省去第一及第二過程，S卩(1)觸摸傳感器IC與RC部件的PCB SMD，以及(2)插入用于電源及信號輸出的引腳。換言之， 由于傳統(tǒng)的PCB過程、插入引腳、覆蓋和模制均通過應(yīng)用改進(jìn)的電容傳感器IC芯片150而 完成，所以不需額外的工藝。此外，可通過將金屬板130、基座140以及電容傳感器IC芯片 150構(gòu)造為一體而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)的第三及第四過程，S卩，(3)觸摸傳感器IC外部的塑料覆蓋 及觸摸傳感器IC的模制，及(4)插入框架及襯墊。由導(dǎo)電性材料制成的金屬板130不只作 為傳感電極的功能，還通過被插入基座140的上部空間內(nèi)且與基座140連接而提升了電容 傳感器IC芯片150及基座140。再者，通過已被執(zhí)行以減輕施加于電容傳感器IC芯片部件 上的沖撞并提高可靠性的模制工藝，形成于基座140中的孔或孔洞可被設(shè)計(jì)為幫助在IC芯 片150的中部形成的短輸入引腳155和金屬板130之間的更有效的連接。圖3為依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的電容開關(guān)模塊的分解透視圖。將圖3與圖2相 比較，此第二實(shí)施方式的最大區(qū)別特征在于省去了第一實(shí)施方式中采用的下蓋?？梢栽谝?賴于產(chǎn)品的表面結(jié)構(gòu)省略下蓋更有利的情況下考慮此種構(gòu)造。據(jù)此，圖2中所必須設(shè)置的 可穿過槽口 143、導(dǎo)引凹陷146以及鎖定突出部148均未顯示于圖3中。因此，依據(jù)圖3所 示的第二實(shí)施方式，安裝板144需要被設(shè)置于相對較低的位置。而且，在安裝板144的四個 角落形成用于使電容傳感器IC芯片150的引腳穿過的通孔200。雖然以上已為了示例的目的而公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但顯然在不偏離于 本發(fā)明的范圍和精神的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠進(jìn)行各種修改、添加和替換，而仍處于 權(quán)利要求的 范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種電容開關(guān)模塊，包括基座，形成為殼體，所述殼體具有中空的空間并朝向其上側(cè)及下側(cè)開放；電容傳感器IC芯片，通過模制而形成，從而一體地包括用于對電容進(jìn)行感應(yīng)的傳感器IC、有源元件、無源元件、信號輸入引腳和信號輸出引腳，所述電容傳感器IC芯片容納于所述基座的所述中空的空間內(nèi)；以及金屬板，安裝于所述電容傳感器IC芯片的上部，并與所述電容傳感器IC芯片的信號輸入引腳電連接，從而作為傳感端。
2.如權(quán)利要求1所述的電容開關(guān)模塊，進(jìn)一步包括下蓋，連接至所述基座，并支撐所述電容傳感器IC芯片的下部，從而相對于所述基座 能夠保持在預(yù)定的間隙內(nèi)移動。
3.如權(quán)利要求1所述的電容開關(guān)模塊，進(jìn)一步包括安裝板，跨越所述基座的中空的空間水平安裝，其中所述金屬板位于所述安裝板之上。
4.如權(quán)利要求1所述的電容開關(guān)模塊，其中將傳導(dǎo)襯墊安裝為與所述金屬板的上表面 接觸，以將觸摸輸入信號傳輸至所述金屬板。
5.如權(quán)利要求4所述的電容開關(guān)模塊，其中所述傳導(dǎo)襯墊由彈性材料制成。
6.如權(quán)利要求1所述的電容開關(guān)模塊，進(jìn)一步包括多個延伸突出部，由所述基座的下部延伸。
7.如權(quán)利要求1所述的電容開關(guān)模塊，其中所述下蓋和所述基座中的一個具有連接突 出部，另一個具有沿一豎直方向形成的凹陷，以用于與所述連接突出部接合。
8.如權(quán)利要求4所述的電容開關(guān)模塊，進(jìn)一步包括絕緣帶，置于所述金屬板和所述傳導(dǎo)襯墊之間，從而增強(qiáng)ESD和對靈敏度的精細(xì)調(diào)整。
9.如權(quán)利要求8所述的電容開關(guān)模塊，其中所述絕緣帶為雙面粘性帶的形式。
10.如權(quán)利要求1所述的電容開關(guān)模塊，其中所述金屬板包括突出件，所述突出件朝向 所述電容傳感器IC芯片的輸入引腳延伸并電連接至所述電容傳感器IC芯片的輸入引腳。
11.如權(quán)利要求10所述的電容開關(guān)模塊，其中所述電容傳感器IC芯片由8引腳雙排封 裝(DIP) IC芯片實(shí)現(xiàn)，其包含電壓供應(yīng)(VDD)引腳、接地(GND)引腳、靈敏度調(diào)整引腳、輸出 引腳和四個輸入引腳，所述四個輸入引腳被截短，以用于與所述金屬板的突出件有效接觸。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種電容開關(guān)模塊，其可以實(shí)現(xiàn)制備過程的簡化及微小化，防止靈敏度的劣化并降低故障的可能性，其還能夠減少因運(yùn)送期間的沖撞所造成的次品。根據(jù)本發(fā)明的電容開關(guān)模塊最為與眾不同的特征在于，作為傳感電極的金屬板、作為框架的基座以及電容傳感應(yīng)器IC芯片的集成結(jié)構(gòu)。此外，可選地，安裝了能夠減輕由下部施加于電容傳感器IC芯片的沖撞的下蓋。
文檔編號H01H36/00GK101861635SQ200880112926
公開日2010年10月13日 申請日期2008年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月23日
發(fā)明者周宰弘, 徐有熙, 李相喆 申請人:愛迪半導(dǎo)體株式會社