KR100630187B1

KR100630187B1 - 이동통신 단말기의 감전 보호 장치

Info

Publication number: KR100630187B1
Application number: KR1020050044971A
Authority: KR
Inventors: 이재광; 김기덕
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-05-27
Filing date: 2005-05-27
Publication date: 2006-10-02

Abstract

본체 하우징이 도전 재질로 제작된 이동통신 단말기에서 본체 하우징과 키패드의 연성회로기판(Flexible Printed Circuits Board: 이하 FPCB라 함.) 사이의 교류 커플링(AC coupling) 현상으로 인한 통전 전압을 낮추는 감전 보호 장치에 관한 것이다. 본체 하우징이 도전 재질로 제작된 이동통신 단말기에 있어서 감전 보호 장치가, 배선 및 접지가 이루어지는 키패드 연성회로기판과, 상기 키패드 연성회로기판이 놓여지는 상기 본체 하우징의 프론트 패널과, 상기 키패드 연성회로기판과 상기 본체 하우징의 프론트 패널 사이를 절연시키기 위한 절연 부재를 포함함을 특징으로 한다. 상기 키패드 연성회로기판의 윗면은 상기 본체 하우징의 프론트 패널과 먼 쪽으로서, 제1배선수단과 접지수단을 가지고, 상기 키패드 연성회로기판의 아랫면은 상기 본체 하우징의 프론트 패널과 가까운 쪽으로서, 제2배선수단을 가질 수 있다. 또한 상기 키패드 연성회로기판 윗면의 접지수단이 그물망 구조를 가질 수 있다.

이동통신 단말기, 키패드의 연성회로기판, 교류 커플링

Description

이동통신 단말기의 감전 보호 장치{AN ELECTRIC SHOCK PROTECTION APPARATUS FOR MOBILE COMMUNICATION TERMINAL EQUIPMENT}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 단말기에서 본체 하우징과 키패드 연성회로기판 사이의 교류 커플링 현상을 설명하기 위한 단면도

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 단말기에서 키패드 연성회로기판의 윗면 배선 및 접지 상태를 나타내는 도면

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 단말기에서 키패드 연성회로기판의 아랫면 배선 및 접지 상태를 나타내는 도면

본 발명은 본체 하우징이 도전 재질로 제작된 이동통신 단말기에 관한 것으로, 특히 도전 재질의 본체 하우징과 키패드 연성회로기판(Flexible Printed Circuits Board: 이하 FPCB라 함.) 사이의 교류 커플링(AC coupling) 현상으로 인한 통전 전압을 낮추는 감전 보호 장치에 관한 것이다.

휴대 전화기와 같은 이동통신 단말기는 휴대의 용이성 고려하여 점점 슬림화 되는 추세이다. 이러한 슬림화 추세로 인해 견고성이 약해지는 것을 막기 위해 본체 하우징을 금속(예: 마그네슘)으로 제작하기에 이르렀다. 그런데 본체 하우징을 금속으로 제작하면 본체 하우징과 키패드 FPCB 사이의 교류 커플링 현상으로 인한 통전 전압이 높아 감전이 우려된다. 즉, 본체 하우징에 사용자의 피부가 접촉되어 있을 때 감전이 발생할 우려가 있고, 그렇게 되면 인체에 손상을 주거나 인체에 유해하지는 않더라도 기분 나쁜 느낌을 주게 될 우려가 있다. 그러므로 단말기의 본체 하우징을 금속 혹은 도전 플라스틱과 같은 도전 재질로 제작하기 위해서는 감전 사고의 위험에 대한 안전 대책을 마련해야 한다.

따라서 본 발명은 이동통신 단말기에서 도전 재질의 본체 하우징과 키패드 FPCB 사이의 교류 커플링 현상으로 인한 통전 전압을 낮추는 감전 보호 장치를 제공한다.

이를 위해 본 발명은 본체 하우징이 도전 재질로 제작된 이동통신 단말기에 있어서 감전 보호 장치가, 배선 및 접지가 이루어지는 키패드 연성회로기판과, 상기 키패드 연성회로기판이 놓여지는 상기 본체 하우징의 프론트 패널과, 상기 키패드 연성회로기판과 상기 본체 하우징의 프론트 패널 사이를 절연시키기 위한 절연 부재를 포함함을 특징으로 한다. 상기 키패드 연성회로기판의 윗면은 상기 본체 하우징의 프론트 패널과 먼 쪽으로서, 제1배선수단과 접지수단을 가지고, 상기 키패 드 연성회로기판의 아랫면은 상기 본체 하우징의 프론트 패널과 가까운 쪽으로서, 제2배선수단을 가질 수 있다. 또한 상기 키패드 연성회로기판 윗면의 접지수단이 그물망 구조를 가질 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 하기 설명에서는 구체적인 전압 등과 같은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 단말기에서 본체 하우징과 키패드 FPCB 사이의 교류 커플링 현상을 설명하기 위한 단면도이다.

본체 하우징이 도전 재질로 제작된 이동통신 단말기의 키패드 FPCB 54, 키패드 FPCB 54의 윗면에 구비될 수 있는 제1배선수단과 제1접지수단 52, 아랫면에 구비될 수 있는 제2배선수단과 제2접지수단 56을 포함한다.

제1배선수단은 키패드 FPCB 54의 윗면, 즉 본체 하우징의 프론트 패널 300과 거리가 먼(하기 제2배선수단과 비교하여 상대적으로 먼) 쪽에 있는 배선들이다. 제1접지수단은 키패드 FPCB 54의 윗면에서 제1배선수단을 제외한 공간에 구비될 수 있다. 제2배선수단은 키패드 FPCB 54의 아랫면, 즉 본체 하우징의 프론트 패널 300과 가까운(제1배선수단과 비교하여 상대적으로 가까운) 쪽에 있는 배선들이다. 제2접지수단은 키패드 FPCB 54의 아랫면에서 제2배선수단을 제외한 공간에 구비될 수 있다.

절연 부재 200은 키패드 패널 100과 본체 하우징의 프론트 패널 300 사이에 존재한다. 구체적으로, 키패드 연성회로기판 54의 배선수단 및 접지수단이 있는 아랫면에 부착되어 상기 키패드 연성회로기판 54의 아랫면과 본체 하우징의 프론트 패널 300 사이를 절연시킬 수 있는 절연 테이프로 구현할 수 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 단말기에서 키패드 FPCB 의 윗면 배선 및 접지 상태를 나타내는 도면이다.

키패드 FPCB 54의 윗면에 구비된 제1배선수단의 배선 상태와, 제1배선수단을 제외한 공간에 있는 그물망(mesh) 구조의 제1접지수단 41을 나타낸 것이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 단말기에서 키패드 FPCB 의 아랫면 배선 및 접지 상태를 나타내는 도면이다.

(3a)는 키패드 FPCB 54의 아랫면에 구비된 제2배선수단의 배선 상태와, 제2배선수단을 제외한 공간에 있는 통 구조의 제2접지수단 43을 나타낸 것이다.

(3b)는 키패드 FPCB 54의 아랫면에 구비된 제2배선수단의 배선 상태와, 제2배선수단을 제외한 공간 45가 제2접지수단을 갖지 않고 비어 있는 상태를 나타낸 것이다.

도 1 ~ 3을 참조하여 키패드 FPCB와 본체 하우징 사이의 교류 커플링 현상과 그 대책에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

첫째, 키패드 FPCB 54의 윗면과 아랫면(혹은 바닥면)이 모두 배선과 접지수단을 구비하는 경우이다.

이와 같은 구조를 가지는 키패드 패널 100은 본체 하우징의 프론트 패널 300 위에 놓여진다. 단, 키패드 패널 100과 본체 하우징의 프론트 패널 300 사이에는 절연 테이프 200이 존재한다. 절연 테이프 200은 직류의 흐름을 막을 수 있지만, 키패드 FPCB 54(의 아랫면 배선 및 접지수단 56)와 본체 하우징의 프론트 패널 300 사이의 교류 커플링을 막지는 못한다. 그래서 윗면과 아랫면에 각각 접지수단이 구비되어 교류 커플링 현상으로 인한 통전 전압을 낮추는 것이다.

접지수단은 도 2와 같은 그물망 구조, 도 3의 (3a)와 같은 통 구조로 형성할 수 있는데, 캐패시턴스가 면적에 비례하는 특성을 고려할 때, 양쪽 모두 통 구조를 가지기 보다는 어느 한 쪽이 그물망 구조를 갖도록 하거나 양쪽 모두 그물망 구조를 갖도록 하는 것이 더 좋다. 정전기 방전(Electro-Static Discharge) 대책만 생각한다면 접지수단의 면적이 넓을수록 좋을 것이다. 그래서 통 구조를 채택할 경우 교류 커플링 현상으로 인한 통전 전압이 커질 우려가 있다. 결국, 정전기 방전 대 책을 마련하는 동시에 교류 커플링 현상으로 인한 통전 전압은 줄일 수 있는 구조를 채택해야 할 것이고, 그러한 측면에서 볼 때 그물망 구조가 더 좋다.

둘째, 키패드 FPCB 54의 윗면과 아랫면(혹은 바닥면) 중 어느 한 쪽만 접지수단을 구비한다.

교류 커플링(C)은 아래 수학식과 같이 면적(S)에 비례하고 거리(D)에 반비례한다.

C = S²/D

그러므로 윗면은 접지수단을 가지고 아랫면은 도 3중 (3b)의 참조부호 45(아랫면의 빈 공간을 나타냄.)와 같이 접지수단을 갖지 않도록 하면, 키패드 FPCB가 놓여지는 본체 하우징의 프론트 패널 300으로부터 접지까지의 거리가 멀어진다(키패드 FPCB 54의 아랫면이 접지수단을 가질 때보다). 또한 도 2의 참조부호 41과 같이 윗면의 접지수단을 메쉬 구조로 만들면 통 구조에 비해 도전 재질의 본체 하우징과 접촉하는 면적이 줄어든다. 즉, 그만큼 커패시턴스를 줄여 통전 전압을 낮출 수 있다.

위 첫째 경우와 둘째 경우를 구체적인 예를 들어 비교하면 다음과 같다.

키패드 FPCB 54의 윗면의 접지수단이 그물망 구조를 가지고 아랫면의 접지수단은 통 구조를 가질 경우, 키패드 FPCB 54의 접지에서 검출되는 전압이 90V 정도 일 때 교류 커플링 현상으로 인한 통전 전압이 80V 정도로 높게 검출될 수 있다.

반면에, 키패드 FPCB 54의 윗면의 접지수단은 그물망 구조를 가지고 키패드 FPCB 54의 아랫면은 접지수단을 갖지 않는 경우, 키패드 FPCB 54의 접지에서 검출되는 전압이 90V 정도일 때 교류 커플링 현상으로 인한 통전 전압이 60V 정도로 낮게 검출될 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 정전기 방전 대책을 마련하는 동시에, 도전 재질인 본체 하우징과 키패드 FPCB 사이의 교류 커플링 현상으로 인한 통전 전압을 낮추어 감전을 막을 수 있는 장점이 있다.

Claims

본체 하우징이 도전 재질로 제작된 이동통신 단말기에 있어서,

배선 및 접지가 이루어지는 키패드 연성회로기판과,

상기 키패드 연성회로기판이 놓여지는 상기 본체 하우징의 프론트 패널과,

상기 키패드 연성회로기판과 상기 본체 하우징의 프론트 패널 사이를 절연시키기 위한 절연 부재를 포함함을 특징으로 감전 보호 장치.
제1항에 있어서,

상기 키패드 연성회로기판의 윗면은 상기 본체 하우징의 프론트 패널과 거리가 먼 쪽으로서, 제1배선수단과 제1접지수단을 가지고,

상기 키패드 연성회로기판의 아랫면은 상기 본체 하우징의 프론트 패널과 거리가 가까운 쪽으로서, 제2배선수단과 제2접지수단을 가짐을 특징으로 하는 감전 보호 장치.
제2항에 있어서,

상기 키패드 연성회로기판 윗면의 접지수단이 그물망 구조이고, 상기 키패드 연성회로기판 아랫면의 접지수단은 통 구조임을 특징으로 하는 감전 보호 장치.
제2항에 있어서,

상기 키패드 연성회로기판의 윗면 및 아랫면 접지수단이 그물망 구조임을 특징으로 하는 감전 보호 장치.
제1항에 있어서,

상기 키패드 연성회로기판의 윗면은 상기 본체 하우징의 프론트 패널과 거리가 먼 쪽으로서, 제1배선수단과 접지수단을 가지고,

상기 키패드 연성회로기판의 아랫면은 상기 본체 하우징의 프론트 패널과 거리가 가까운 쪽으로서, 제2배선수단을 가짐을 특징으로 하는 감전 보호 장치.
제5항에 있어서,

상기 접지수단이 그물망 구조임을 특징으로 하는 감전 보호 장치.
제1항에 있어서,

상기 절연 부재는 상기 키패드 연성회로기판에 부착되어 상기 키패드 연성회 로기판과 상기 본체 하우징의 프론트 패널 사이를 절연시키기 위한 절연 테이프임을 특징으로 감전 보호 장치.