휴대용 통신 장치의 정전기 방전 보호

휴대용 통신 장치의 정전기 방전 보호{ELECTROSTATIC DISCHARGE PROTECTION IN A PORTABLE COMMUNICATION DEVICE}

본 발명은 하우징내에 배치된 전자 회로 기판 및 키패드를 포함하는 휴대용 통싱 장치에 관한 것으로서, 상기 키패드의 개별적인 키가 눌려질 때, 회로 기판 상의 개별적인 접촉점과 전기적 접촉을 이루기 위해, 상기 키패드 및 상기 회로 기판 사이에 삽입된 돔포일(domefoil) 상의 개별적인 접촉식 돔이 눌려지도록 하며, 상기 통신 장치는 정전기 방전(ESD; electrostatic discharge)으로부터 회로 기판을 보호하기 위한 수단을 구비한다.

휴대용 통신 장치는 두 상대방 사이의 원격 통신을 위한 수단을 제공하는 다양한 애플리케이션에 사용된다. 이러한 종류의 통상적인 통신 장치는 예컨대 이동 전화, 코드리스 전화, 페이징 장치, 워키 토키, PDAs(Personal Digital Assistants)이다. 이러한 장치는 전자 회로 기판이 배치된 장치 하우징을 포함한다. 회로 기판은 통신 장치의 통신 작업을 수행하는데 필요한 회로, 예컨대 CPU, 메모리 모듈 및 무선 회로(증폭기, 국부 발진기, 필터, 변조기, 믹서 등)를 구비한다. 또한, 회로 기판은 하우징에 배치된 키패드의 조명을 위한 발광 다이오드(LED) 또는 다른 장치를 구비한다.

상술한 종류의 키패드-조작 장치는 장치 사용자에게 신뢰성있는 통신 서비스를 제공하기 위해 다양한 필요 조건을 충족해야 한다. 이러한 필요 조건은 예컨대 정전기 방전(ESD)에 대한 내성(immunity) 및 충분히 높은 정도의 전자파 적합성(EMC)이다. 사용자가 키패드를 접촉할 때, 사용자의 손가락 끝 및 도전 소자 예컨대 장치내의 전자 회로 기판 사이에 정전기 방전의 명백한 위험이 있으므로, 키패드-조작 통신 장치는 ESD-보호 수단을 구비해야 한다. 또한, 상기 장치는 통신 장치의 활성 부분이 주변 전자 장치에 전자기적으로 방해되지 못하는 방법으로 차폐되어야 한다. 또한, 이러한 차폐는 상기 주변 전자 장치에 의해 야기되는 전자파 영향 또는 방해로부터 통신 장치를 보호해야 한다.

본 발명의 목적은 안전하고 저렴한 정전기 방전 보호를 갖는 휴대용 통신 장치를 제공하는 것이다. 일부 실시예의 다른 목적은 정전기 방전(ESD)으로부터 장치를 보호하고 전자파 적합성(EMC)을 보장하기 위한 수단을 통신 장치에 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 상술한 종류의 휴대용 통신 장치를 위해 키패드 및 회로 기판 사이에 기밀(air-tight) 및/또는 정전기 실(seal)을 제공하는 비도전 시트(sheet)로 형성된 돔포일에 의해 정전기 방전으로부터 통신 장치 내부의 회로 기판을 보호함으로써 성취된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예는 첨부 도면을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 전형적인 이동 전화의 개략도이며,

도 2는 종래 기술에 따른 이동 전화 키패드 구조의 개략적인 사시도이고,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 결합된 키패드 및 ESD-보호 구조의 개략적인 사시도이다.

도 1에는 장치 하우징(12), 안테나(13), 확성기(14), 디스플레이(15), 및 마이크로폰(16)을 포함하는 전형적인 이동 전화(10)가 도시되어 있다. 또한, 이동 전화(10)에는 사용자 통신을 위한 키패드(30)가 설치된다. 사용자는 키패드(30)에 명령을 입력함으로써, 즉 키패드(30)의 한 세트의 키들 중 적절한 개별 키(32)를 누름으로써 이동 전화의 동작을 제어한다. 키패드는 "0" 내지 "9"로 분류된 알파뉴메릭 키, 및 "*"와 "#", "응답" 또는 "YES" 키, "정지" 또는 "NO", 음량 제어 키 등과 같은 제어 키를 포함하는 것이 바람직하다. 도 1에 따른 전체적인 관점으로부터, 이동 전화(10)는 모든 관련된 양상에 있어서 당업자에게 잘 공지되어 있으므로, 다른 설명은 여기서 하지 않는다.

도 2는 이동 전화에 대한 종래의 공지된 키패드 구조를 개시한다. 키패드(30)는 예컨대 고무로 제조되고 한 세트의 개별 키(32)를 포함한다. 도면에 도시되지 않았지만, 각각의 키(32)는 이의 전용 목적에 따라 예컨대 숫자 "3" 또는 "*" 기호로 분류된다. 플라스틱 또는 이와 유사한 것으로 제조된 돔포일(40)은 키패드(30), 및 전화 하우징내에 배치된 전자 회로 기판(20) 사이에 삽입된다. 돔포일(40)은 다수의 접촉식 돔(42)을 구비하며, 그 각각에는 돔포일(40)로부터 돌출되거나 부풀어 오른 볼록한 형태가 제공된다. 하나의 개별적인 돔(42)은 키패드(30)에서 하나의 개별적인 키(32) 아래에 배치된다.

도 2의 회로 기판(20)은 전반적으로 개략적인 외관을 나타낸다. 회로 기판(20)은 무선 송신기/수신기 회로, 증폭기, 필터, 버퍼, 발진기, 믹서, 1 또는 수 개의 마이크로프로세서, 메모리 모듈 등과 같은 각종 전자 회로를 포함하며, 이들 중 어떤 것도 도 2에 도시되어 있지 않다. 또한, 회로 기판(20)은 한 세트의 접촉점(22)을 구비하며, 그 각각은 키(32)와 돔(42)의 각 쌍에 대해 수직 정렬로 배치된다.

키패드(30)의 기능적인 동작은 다음과 같다. 사용자가 키(32)를 누를 때, 키의 배면은 밑에 있는 접촉식 돔(42)에 힘을 가한다. 상기 돔(42)은 키(32)에 가해진 힘에 견딜 수 없지만 안쪽으로/아래쪽으로 눌려져서 밑에 있는 접촉점(22)과 접촉한다. 이러한 목적을 위해, 각 돔(42)의 배면 측은 예컨대 각 돔에 은 또는 탄소 화합물과 같은 도전층을 형성함으로써 전기적으로 도전성이 된다. 눌려지는 돔은 접촉점(22)에서 접촉 쌍 사이에 전기적 접촉을 확립하며, 이의 상세사항은 당업자에게 널리 공지된 것이므로 도면에서는 생략한다. 이렇게 확립된 전기적 접속은 회로 기판에 포함된 제어 장치에서 즉시 검출된다.

또한, 회로 기판(20)은 발광 다이오드(LED)로 실현되는 조명 수단(24)를 구비하며, 이의 목적은 돔포일(40)의 개별적인 개구부(44)를 통해 키(32)를 조명하는 것이다. 도 2에서, 개구부(44) 주위의 4개의 키(32)를 조명하기 위해 하나의 조명 수단(24)이 배치된다. 이러한 개구부에 추가하여, 돔포일(40)은 회로 기판(20)에 배치된 각종 전자 부품 또는 장착 수단을 위한 각종 구멍, 즉 개구부 또는 홈(46, 48, 49)을 구비한다.

도 2에 따른 종래 기술 구조에서, 고무계 키패드 시트(32)는 ESD-보호 수단 역할을 한다. 또한, 도 1에 도시된 하우징(12)은 그 내부에 전화(10) 및 주변 전자 장비 사이의 전자기 방해에 대한 보호 또는 차폐로서의 기능을 하는 얇은 금속화 층을 구비한다. ESD 및 전자기 방해에 대한 충분한 보호를 제공할지라도, 도 2에 따른 종래 기술의 구조는 비용을 고려할 때 불리하다. 키패드 고무 시트(30), 및 하우징(10)내의 금속화 층은 전화(10)를 제조하기 위한 총 비용에 무시할 수 없는 가격 부담을 추가한다.

도 3에 따른 본 발명의 해결방안은 전화에 ESD에 대한 보호 수단을 제공하는 저렴한 방법을 제안한다. 본 발명에 있어서, 한 세트의 접촉식 키 돔(52)을 갖는 돔포일(50)은 키패드(30), 및 밑에 있는 회로 기판(20) 사이의 전체 표면을 완전히 커버하는 시트로 형성된다. 적어도 돔포일(50)의 전면(前面)은 전기적 비도전성 또는 절연성으로 제조되며, 이것에 의해 키패드 및 회로 기판 사이에 기밀 및/또는 정전기 밀봉을 제공하여 ESD-보호 수단 역할을 한다. 도 2의 종래 기술 돔포일(40)과 대조적으로, 본 발명의 돔포일(50)은 전기 스파크를 키(32)에서 회로 기판(20)까지 전달하는 오픈-에어(open-air) 개구부를 갖지 않는다. 조명 수단(24)을 위한 개구부와 같은 모든 종래의 개구부는 키패드(30)로부터 회로 기판(20)을 절연시키는 비도전성 재료의 추가 돔(54)으로 커버된다.

도 3의 바람직한 실시예에 있어서, 키패드(30)는 플라스틱 또는 이와 유사한 것으로 제조된 키트리(keytree)로 실현된다. 이러한 키트리 구조는 본래 통신 장치에서 키패드 기능을 실현하는 매우 저렴한 방법으로 종래부터 공지되어 있다. 통합된 돔포일(50) 때문에, 고무로 제조되거나 또는 ESD-보호 및 사용자 상호 작용 수단으로 작용해야 하는 키패드(30)가 더 이상 필요없다.

상술한 바와 같이, 돔포일(50)은 밑에 있는 조명 수단(24)(이는 LED 또는 유사 부품으로 실현됨)을 위한 추가 돔(54)을 구비한다. 명백히, 추가 돔(54)은 조명 수단(24)으로부터 방출된 광에 대해 투명하거나 또는 적어도 반투명하게 제조되어야 한다. 바람직하게도, 추가 돔(54)은 키패드(30)의 더 좋은 조명을 제공하기 위해 백색 또는 광택있게 제조된다. 대안적인 실시예에서, 추가 돔(54)은 돔(54), 및 밑에 있는 조명 수단(24) 주위의 4개의 키(32)를 향해 광을 전송하기 위해 어떤 스크린 또는 도트 패턴으로 인쇄될 수 있다. 이러한 패턴은 키(32) 방향으로 크기 또는 밀도를 증가시키도록 배열된 라인 또는 도트를 표시할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 돔포일(50)의 내부는 은 화합물과 같은 전기적 도전 재료 층을 구비한다. 도전 층은 전자기 방해에 대한 보호 수단 역할을 하기 위해 접지 수단과 접속되며, 이것에 의해 전자파 적합성을 보장한다. 따라서, 도 2에 따른 종래 기술 구조에서 장치 하우징에 대한 요구가 제거되고, 돔포일은 ESD 및 전자기 방해에 대한 통합 보호 수단으로 작용한다.

삭제

전자 회로 기판(20) 상의 각종 회로 및 부품에 의해 발생된 열을 소비하기 위해, 돔포일(50)에는 돔포일의 주요부를 따라 연장되어 돔포일(50)의 어떤 모서리에 도달하는 공기 채널이 구비될 수 있다.

본 발명은 여러 실시예 및 예를 참조로 하여 상술되었지만, 본 발명은 상술된 특정 실시예에 결코 한정되지 않는다는 것으로 이해되어야 한다. 반대로, 본 발명은 첨부된 특허청구범위에 의해서만 한정된다.