KR101669511B1 - 전자 장치 모듈 - Google Patents

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유이치 우치야마
마사오 히구치
타다시 이시와
마사요시 닛타
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니혼 고꾸 덴시 고교 가부시끼가이샤
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Abstract

전자 장치 모듈은 내부에 적어도 하나의 돌기를 갖는 금속성 케이스와, 케이스 내부에 놓이는 전자 장치 유닛과, 전자 장치 유닛에 전기적으로 연결되며 전자 장치 유닛을 외부 장치에 연결하는 데 사용되는 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들과, 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들을 둘러싸도록 배치되고 금속 코팅막으로 커버되는 전면을 가지며, 케이스의 상기 적어도 하나의 돌기에 대응하도록 형성된 적어도 하나의 돌기 삽입부를 포함하는 금속성 그라운드 껍데기를 구비하며, 적어도 하나의 돌기 삽입부로 삽입되는 적어도 하나의 돌기의 헤드 및 적어도 하나의 돌기에 대응하는 적어도 하나의 돌기 삽입부의 둘레 상에 위치하는 코팅막은 서로 용접되어, 그라운드 껍데기를 케이스로 전기적으로 연결시키고 고정한다.

Description

전자 장치 모듈{ELECTRONIC DEVICE MODULE}
본 발명은 전자 장치 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 커넥터 단자들(connector terminals)을 통해 외부 장치에 연결되는 전자 유닛이 케이스 내에 배치되는 전자 장치 모듈에 관한 것이다.
차량의 후방 또는 전방 영상을 캡처하여 그 결과 이미지를 기구 패널 상에 배치된 모니터에 디스플레이하는 차량 내 카메라는 주차 보조 및 안전 운전 증진을 위해 종종 사용된다. 그러한 차량 내 카메라는 차량 몸체의 일부에 부착되고 커넥터 및 와이어 하니스(wire harness)를 통해 운전석 근처 모니터로 연결되며, 시모스(complementary metal oxide semiconductor: CMOS) 혹은 시시디(charge coupled device: CCD)와 같은 카메라 내부 이미지 센서에 의해 획득되는 이미지 신호들은 상기 모니터로 전송된다. 하지만, 차량 내 카메라는 전자기 교란 등과 같은 것에 민감하여 이미지 품질이 악화될 수 있다.
예를 들어, 일본공개특허 제2009-283280호에는 도전성 껍데기들(conductive shells)을 사용하여 실드(shield)에 부착되는 차량 내 카메라 모듈이 기재되어 있다.
도 22에 도시된 바와 같이, 상기 카메라 모듈은 차량의 후방 패널(1)에 부착된 하부 케이스(2) 및 하부 케이스(2)에 결합된 상부 케이스(3)를 포함한다. 상부 케이스(3) 내에 배치된 카메라 유닛(4)은 에프피씨(flexible printed circuit: FPC)(5) 및 커넥터 단자들(connector terminals)(6)을 통해 와이어 하니스(7)에 연결된다. 실드 껍데기(8)는 상부 케이스(3) 내에 배치되어 카메라 유닛(4)의 둘레를 감싸며 그라운드 껍데기(9)는 하부 케이스(2) 내에 배치된다. 그라운드 껍데기(9)로부터 상부 케이스(3)를 향해 연장되는 복수 개의 아크 형상의 접촉편들(10)은 실드 껍데기(8)와 접촉하도록 되어 실드 껍데기(8) 및 그라운드 껍데기(9)가 서로 전기적으로 연결됨으로써 카메라 유닛(4)을 보호한다.
하지만, 일본공개특허 제2009-283280호에 기재된 카메라 모듈에 따르면, 그라운드 껍데기(9)의 아크 형상의 접촉편들(10)은 실드 껍데기(8)에 탄성 접촉하도록 되며, 즉, 이른 바 스프링 접촉이 형성되어 실드 껍데기(8)와 그라운드 껍데기(9) 사이에 탄성 연결이 이루어진다. 이에 따라 오래 사용하는 동안 상기 스프링 접촉이 저하되어 저항이 증가하고 보호 효과가 감소한다.
또한 상기 스프링 접촉을 형성함에 따라 카메라 모듈의 내부 구성이 복잡하다는 문제도 있다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 간단한 구성으로 한결같은 보호 효과를 획득할 수 있는 전자 장치 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 전자 장치 모듈은 내부에 적어도 하나의 돌기(boss)를 갖는 금속성 케이스와, 상기 케이스 내부에 놓이는 전자 장치 유닛과, 상기 전자 장치 유닛에 전기적으로 연결되며 상기 전자 장치 유닛을 외부 장치에 연결하는 데 사용되는 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들과, 상기 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들을 둘러싸도록 배치되고 금속 코팅막으로 커버되는 전면을 가지며, 상기 케이스의 상기 적어도 하나의 돌기에 대응하도록 형성된 적어도 하나의 돌기 삽입부를 포함하는 금속성 그라운드 껍데기를 구비하며, 상기 적어도 하나의 돌기가 이에 대응하는 상기 적어도 하나의 돌기 삽입부에 삽입되면, 상기 적어도 하나의 돌기는 상기 코팅막으로 커버된 상기 그라운드 껍데기의 전면 상에 노출되는 헤드를 가지며, 상기 적어도 하나의 돌기에 대응하는 상기 적어도 하나의 돌기 삽입부로 삽입되는 상기 적어도 하나의 돌기의 헤드 및 상기 적어도 하나의 돌기에 대응하는 상기 적어도 하나의 돌기 삽입부의 둘레 상에 위치하는 상기 코팅막은 서로 용접되어, 상기 그라운드 껍데기를 상기 케이스로 전기적으로 연결시키고 고정하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자 장치 모듈의 전방 측 사시도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 전자 장치 모듈의 후면 측 사시도이다.
도 3은 제1 실시예에 따른 전자 장치 모듈의 내부 구성을 도시하는 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 제1 실시예에 따른 전자 장치 모듈에 사용되는 케이스 몸체의 각 전방 측 및 후방 측 사시도들이다.
도 5a 및 도 5b는 제1 실시예에 따른 전자 장치 모듈에 사용되는 커버 부재의 각 전방 측 및 후방 측 사시도들이다.
도 6a 및 도 6b는 제1 실시예에 따른 전자 장치 모듈에 사용되는 외부 하우징의 각 전방 측 및 후방 측 사시도들이다.
도 7a 및 도 7b는 제1 실시예에 따른 전자 장치 모듈에 사용되는 그라운드 껍데기의 각 전방 측 및 후방 측 사시도들이다.
도 8a 및 도 8b는 제1 실시예에 따른 전자 장치 모듈에 사용되는 내부 하우징의 각 전방 측 및 후방 측 사시도들이다.
도 9는 상기 그라운드 껍데기를 구성하는 플레이트의 부분 단면도이다.
도 10a 및 도 10b는 상기 커버 부재 내에 전자 장치 유닛을 결합시킬 때 각 전방 측 및 후방 측 조립 다이어그램들이다.
도 11a 및 도 11b는 상기 케이스 몸체 내에 상기 내부 하우징, 상기 그라운드 껍데기 및 상기 외부 하우징을 결합시킬 때 각 전방 측 및 후방 측 조립 다이어그램들이다.
도 12는 상기 케이스 몸체의 돌기와 상기 그라운드 껍데기의 돌기 삽입부의 조합을 도시하는 사시도이다.
도 13a 및 도 13b는 각각 상기 케이스 몸체의 돌기가 상기 그라운드 껍데기의 돌기 삽입부로 삽입되는 상태를 보여주는 사시도 및 부분 단면도이다.
도 14a 및 도 14b는 각각 상기 케이스 몸체의 돌기가 상기 그라운드 껍데기의 코팅막에 용접되는 상태를 보여주는 사시도 및 부분 단면도이다.
도 15는 상기 케이스 몸체를 상기 커버 부재로 고정하는 방법을 보여주는 조립 다이어그램이다.
도 16은 제1 실시예에 따른 외부 장치 측 커넥터가 전자 장치 모듈에 인접하는 상태를 보여주는 사시도이다.
도 17은 제1 실시예에 따른 상기 외부 장치 측 커넥터가 상기 전자 장치 모듈로 들어맞는 상태를 도시하는 사시도이다.
도 18은 제1 실시예에 따른 상기 외부 장치 측 커넥터가 상기 전자 장치 모듈로 들어맞는 상태를 도시하는 단면도이다.
도 19a 내지 도 19c는 제2 실시예에 따른 전자 장치 모듈에 사용될 수 있는 돌기 및 돌기 삽입부의 다양한 조합들을 도시하는 사시도들이다.
도 20a 내지 도 20d는 제2 실시예의 변형예에 따른 전자 장치 모듈에 사용될 수 있는 돌기 및 돌기 삽입부의 다양한 조합들을 도시하는 사시도들이다.
도 21a 내지 도 21d는 제2 실시예의 또 다른 변형예에 따른 전자 장치 모듈에 사용될 수 있는 돌기 및 돌기 삽입부의 다양한 조합들을 도시하는 사시도들이다.
도 22는 종래 전자 장치 모듈을 도시하는 단면도이다.
본 발명의 실시예들이 첨부된 도면들을 참조로 하여 이하에서 기술된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자 장치 모듈(11)의 구성을 도시한다. 전자 장치 모듈(11)은 차량 몸체의 일부에 부착되는 차량 내 카메라에 적용되며 직육면체 형상을 갖는 금속 케이스(12)를 포함한다. 케이스(12)는 케이스 몸체(13) 및 케이스 몸체(13)의 전방에 결합되는 커버 부재(14)를 포함하며, 합성수지(resin)와 같은 절연 물질을 포함하는 외부 하우징(15)의 일부는 케이스 몸체(13)의 후방에서 돌출된다. 상기 차량 내 카메라의 렌즈부(16)는 커버 부재(14)의 전면의 중심부에 형성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 커버 부재(14)는 나사들(17)에 의해 케이스 몸체(13)에 고정된다. 금속성 그라운드 껍데기(18)의 일부는 케이스 몸체(13)의 후면 상에 돌출된 외부 하우징(15) 내에 배치된다. 또한 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들(19)은 그라운드 껍데기(19) 내에 노출된다.
전자 장치 모듈(11)의 내부 구성은 도 3에 도시된다. 그라운드 껍데기(18)는 케이스 몸체(13)에 고정되며, 외부 하우징(15) 및 내부 하우징(20)은 그라운드 껍데기(18)에 고정된다. 내부 하우징(20)은 합성수지와 같은 절연 물질을 포함하며 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들(19)을 수용한다. 내부 하우징(20)은 또한 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들(19)에 연결된 표면 전극부들(21)을 고정한다.
그라운드 껍데기(18)는 케이스 몸체(13) 내에 형성된 돌기들을 통과시키기 위한 홀들로 형성된 돌기 삽입부들(22)을 가지며, 돌기 삽입부들(22) 내에 삽입되는 케이스 몸체(13)의 돌기들은 열에 의해 녹아 그라운드 껍데기(18)의 표면 상에 금속 용접부들(23)을 형성하여, 그라운드 껍데기(18)가 케이스 몸체(13)에 전기적으로 연결되고 고정된다.
반면, 인쇄회로기판(printed circuit board)(24)은 나사들(25)에 의해 커버 부재(14)의 내부로 고정되며, 시모스(CMOS) 또는 시시디(CCD)로 구성되는 이미지 센서(26)는 렌즈부(16)를 향하는 인쇄회로기판(24)의 전면(24a) 상에 전자 부품으로서 실장된다. 보드 커넥터(27)는 인쇄회로기판(24)의 후면(24b) 상으로 고정되며, 보드 커넥터(27) 상에 수용된 각 보드 커넥터 단자들(28)의 일단은 인쇄회로기판(24)의 인터커넥트 막을 통해 이미지 센서(26)의 대응하는 전극으로 연결된다. 반면, 각 보드 커넥터 단자들(28)의 타단은 내부 하우징(20) 상에 수용된 대응하는 전극부(21)에 접촉한다. 이러한 방식으로, 이미지 센서(26)의 전극들은 인쇄회로기판(24)의 인터커넥트 막, 보드 커넥터 단자들(28) 및 전극부들(21)을 통해 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들(19)에 연결된다. 전자 장치로서의 카메라 유닛은 인쇄회로기판(24), 이미지 센서(26) 및 보드 커넥터(27)로 구성된다.
예를 들어 고무를 포함하는 제1 환형 방수 부재(29)는 그라운드 껍데기(18) 및 외부 하우징(15) 사이에 배치되고, 예를 들어 역시 고무를 포함하는 제2 환형 방수 부재(30)는 케이스 몸체(13) 및 커버 부재(14) 사이에 배치된다. 또한, 포팅(potting)에 의해 형성되는 밀봉부(sealed portion)(31)는 케이스 몸체(13) 및 외부 하우징(15) 상에 배치되고, 역시 포팅에 의해 형성되는 밀봉부(sealed portion)(32)는 그라운드 껍데기(18)와 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들(19) 사이에 배치되어 내부 하우징(20)의 후면부를 커버한다.
방수 구조물은 제1 방수 부재(29), 제2 방수 부재(30) 및 밀봉부들(31, 32)을 포함한다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 케이스 몸체(13)는 중심부에 형성된 개구(33)를 갖는 실질적으로 직사각형의 바닥 플레이트(34) 및 바닥 플레이트(34)의 둘레 상에 형성된 주변 벽(35)을 포함한다. 돌출 돌기들(36)은 바닥 플레이트(34) 표면 상의 주변 벽(35) 내부에 형성된다. 도 4a는 돌기들(36) 중에서 주변 벽(35) 내부의 일 모서리 부근에 형성된 하나의 돌기만을 도시하고 있으나, 이와 동일한 크기 및 형상의 돌기들(36)이 주변 벽(35)의 네 모서리들 중에서 세 모서리들 부근에 각각 형성된다.
실장 홀(mounting hole)(37)은 직사각 형상의 바닥 플레이트(34)의 일 대각선 상의 양단들 각각에 형성된다. 주변 벽(35)을 따라 연장되고 제2 방수 부재(30)를 수용하는 역할을 하는 환형 그루브(38)는 주변 벽(35)의 상면에 형성된다.
커버 부재(14)는 도 5a 및 도 5b에 도시된다. 커버 부재(14)는 후면이 개방된 박스 형상을 가지며, 케이스 몸체(13)를 고정하기 위한 나사 홀(39)은 후면 에지부에서 일 대각선의 양단들 각각에 형성된다. 커버 부재(14) 내부에, 인쇄회로기판(24)을 지지하기 위한 베이스(40)가 나사 홀들(39)이 배치되는 대각선과 다른 대각선 상의 두 모서리들 각각에 형성되며, 나사 홀(41)이 각 베이스들(40) 내에 형성된다.
케이스 몸체(13) 및 커버 부재(14)는 예를 들어, 알루미늄 물질을 포함하며, 다이 캐스팅(die-casting)에 의해 제조될 수 있다.
외부 하우징(15)은 전자 장치 모듈(11)에 연결되는 외부 장치 측 커넥터의 커넥터 하우징에 맞도록 조정된다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 외부 하우징(15)은 대략 실린더 형상을 가지며, 상기 실린더의 축 방향을 따라 실린더의 일단으로부터 연장되는 네 개의 돌출부들(42)을 포함한다. 또한, 돌출부들(42)에 반대 방향으로 연장되는 네 개의 플레이트 형상의 다리들(43)이 형성되며, 후크 홀(hook hole)(44)이 각 다리들(43) 내에 형성된다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 그라운드 껍데기(18)는 실린더부(45) 및 실린더부(45)의 일단의 둘레 상에 연장되는 편평 플레이트부(46)를 갖는다. 편평 플레이트부(46)는 외부 하우징(15)의 네 개의 돌출부들(42)에 대응하는 네 개의 실장 홀들(47)을 내부에 가지며, 또한 케이스 몸체(13)의 세 개의 돌기들(36)에 대응하는 세 개의 돌기 삽입부들(22)을 갖는다.
도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 내부 하우징(20)은 전면 상에 형성되고 배열되는 복수 개의 전극부들(21)을 수용하며, 대응하는 전극부들(21)에 연결되는 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들(19)은 내부 하우징(20)의 후면 상에 돌출된다. 또한, 내부 하우징(20)은 외부 하우징(15)의 네 개의 돌출부들(42)에 대응하는 네 개의 실장 홀들(48)을 내부에 갖는다.
외부 하우징(15)은 케이스 몸체(13)의 개구(33)보다 크도록 형성되어 개구(33)를 관통할 수 없다. 하지만, 외부 하우징(15)의 네 개의 돌출부들(42)은 케이스 몸체(13)의 개구(33)를 관통할 수 있는 위치들에 형성된다. 또한, 그라운드 껍데기(18)의 실린더부(45)는 케이스 몸체(13)의 개구(33) 내 및 외부 하우징(15)의 내부에 삽입될 수 있을 만큼 충분한 크기를 가지며, 그라운드 껍데기(18)의 편평 플레이트부(46)는 케이스 몸체(13)의 개구(33)보다 크도록 형성된다.
또한, 그라운드 껍데기(18)는 도 9에 도시된 바와 같이, 커버막으로서 양철판 막(50)을 표면에 가지며, 예를 들어, 플레이트(49)를 가압하고 그 표면에 주석을 도금함으로써 제조될 수 있다.
외부 하우징(15) 및 내부 하우징(20) 각각은 절연 합성수지를 포함할 수 있으며, 외부 하우징(15)은 예를 들어, 몰드 형성 합성수지 물질로 제조될 수 있다. 상기 합성수지 물질이 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들(19)과 통합되는 내부 하우징(20) 및 전극부들(21) 역시 삽입 몰딩(insert molding)을 통해 제조될 수 있다.
이하에서는, 전자 장치 모듈(11)을 조립하는 방법이 기술된다.
먼저, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 이미지 센서(26)는 인쇄회로기판(24)의 전면(24a) 상에 실장되며, 보드 커넥터(27)는 보드 커넥터(27)의 각 보드 커넥터 단자들(28)의 일단을, 인쇄회로기판(24)의 후면(24b) 상에 배치되고 인쇄회로기판(24) 내의 인터커넥트 막을 통해 이미지 센서(26)의 대응하는 전극에 연결되는 대응하는 실장 패드(51) 상으로 납땜함으로써, 인쇄회로기판(24)의 후면(24b) 상에 실장된다. 나사들(25)은 인쇄회로기판(24) 내에 형성되는 실장 홀들(52)을 관통하여 커버 부재(14)의 나사 홀들(41) 속으로 돌려서 조여져 인쇄회로기판(24)을 커버 부재(14)로 고정한다.
또한, 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 외부 하우징(15)은 케이스 몸체(13)의 후면에 접촉하도록 되어 외부 하우징(15)의 네 개의 돌출부들(42)이 케이스 몸체(13)의 개구(33)를 관통하여 케이스 몸체(13)의 전면 상에 돌출하며, 제1 환형 방수 부재(29)는 케이스 몸체(13)의 전면으로부터 외부 하우징(15)의 내부로 들어맞는다. 다음, 그라운드 껍데기(18)의 실린더부(45)가 제1 방수 부재(29) 내로 삽입되면, 그라운드 껍데기(18)는 외부 하우징(15)을 향해 이동하며, 이에 따라 외부 하우징(15)의 네 개의 돌출부들(42)이 그라운드 껍데기(18)의 네 개의 실장 홀들(47) 속으로 삽입되며, 또한 케이스 몸체(13)의 세 개의 돌기들(36)이 그라운드 껍데기(18)의 세 개의 돌기 삽입부들(22) 속으로 삽입된다. 또한, 내부 하우징(20)은 그라운드 껍데기(18)의 전면 상에 위치하여 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들(19)은 그라운드 껍데기(18)의 실린더부(45)로 삽입되며, 외부 하우징(15)의 네 개의 돌출부들(42)은 내부 하우징(20)의 네 개의 실장 홀들(48) 속으로 삽입된다.
보다 구체적으로, 외부 하우징(15)의 네 개의 돌출부들(42)은 그라운드 껍데기(18)의 네 개의 실장 홀들(47) 및 내부 하우징(20)의 네 개의 실장 홀들(48) 속으로 각각 순차적으로 삽입된다. 이 상태에서, 네 개의 돌출부들(42)의 말단들(tips)은 가열에 의해 녹아서, 각각이 절연성 합성수지를 포함하는 외부 하우징(15)의 돌출부들(42) 및 내부 하우징(20)이 서로 용접되며, 이에 따라 외부 하우징(15) 및 내부 하우징(20)은 그라운드 껍데기(18)로 고정된다. 제1 방수 부재(29)는 그라운드 껍데기(18) 및 외부 하우징(15) 사이에 끼어 수용된다.
돌출부들(42)의 상기 말단들은 예를 들어, 레이저 빔을 방사하여 가열될 수 있다. 외부 하우징(15)의 돌출부들(42)의 수는 네 개에 한정되지 않으며, 외부 하우징(15) 및 내부 하우징(20)에 대해 그라운드 껍데기(18)의 위치를 잡기 위해서, 두 개 혹은 보다 많은 수의 외부 하우징(15)의 돌출부들(42)이 용접을 위해 두 개 혹은 보다 많은 수의 그라운드 껍데기(18)의 실장 홀들(47) 속으로, 그리고 두 개 혹은 보다 많은 수의 내부 하우징(20)의 실장 홀들(48) 속으로 각각 삽입된다.
또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 케이스 몸체(13)의 각 돌기(36)는 칼럼 형상을 가지며, 그라운드 껍데기(18)의 각 돌기 삽입부(22)는 돌기(36)보다 미세하게 큰 직경을 갖는 원형의 홀로 형성된다. 외부 하우징(15)의 돌출부들(42)의 말단들이 내부 하우징(20)으로 용접되어 합성수지 용접부들(53) 및 외부 하우징(15)을 형성할 때, 그라운드 껍데기(18) 및 내부 하우징(20)은, 도 13a에 도시된 바와 같이, 서로 통합되며, 그라운드 껍데기(18)의 돌기 삽입부들(22) 속으로 삽입되는 케이스 몸체(13)의 돌기들(36)의 헤드들은, 그라운드 껍데기(18)의 전면 상에 노출되어, 도 13b에 도시된 바와 같이, 양철판 막(50) 상에서 돌출된다.
가열에 의해 돌기(36)의 헤드를 녹여, 예를 들어, 레이저 빔 방사를 통해 그라운드 껍데기(18)의 전면 상에 노출되어, 알루미늄을 포함하는 케이스 몸체(13) 돌기(36)의 헤드 및 돌기 삽입부(22)의 둘레 상에 위치하는 그라운드 껍데기(18)의 양철판 막(50)이 서로 용접되는 금속 용접부(23)는 도 14a 및 도 14b에 도시된 것과 같이 형성된다. 케이스 몸체(13)의 세 돌기들(36)의 헤드들은 이와 유사하게, 돌기들(36)에 대응하는 그라운드 껍데기(18)의 돌기 삽입부들(22)의 둘레들 상의 양철판 막(50)으로 용접된다. 그라운드 껍데기(18)는 이에 따라 케이스 몸체(13)에 전기적으로 연결되며 견고하게 고정된다.
또한, 합성수지 물질을 포팅함으로써, 밀봉부(31)가 케이스 몸체(13) 및 외부 하우징(15) 사이에 형성되며, 밀봉부(32)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 그라운드 껍데기(18) 및 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들(19) 사이의 내부 하우징(20)의 후면부 상에 형성된다.
전자 장치 모듈(11)의 조립은 내부에 고정된 인쇄회로기판(24)을 갖는 커버 부재(14)를, 외부 하우징(15) 및 내부 하우징(20)과 통합된 그라운드 껍데기(18)가 전술한 과정을 통해 고정되는 케이스 몸체(13)에 부착시킴으로써 완성된다. 이 과정에서, 도 15에 도시된 바와 같이, 제2 환형 방수 부재(30)는 케이스 몸체(13)의 주변 벽(35)을 따라 형성된 환형 그루브(38) 속으로 삽입되고, 커버 부재(14)는 케이스 몸체(13)의 주변 벽(35) 상에 놓이며, 두 개의 나사들(17)은 케이스 몸체(13)의 후면으로부터 케이스 몸체(13)의 대응하는 실장 홀들(37)을 관통하여 커버 부재(14)의 나사 홀들(39) 속으로 돌면서 조여진다. 이에 따라, 커버 부재(14)는 케이스 몸체(13)의 주변 벽(35)으로 결합되며, 케이스 몸체(13) 및 커버 부재(14)는 서로 고정되고 전기적으로 연결된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 커버 부재(14)를 케이스 몸체(13)에 부착시킴으로써, 커버 부재(14)에 고정되는 인쇄회로기판(24)의 후면(24b) 상에 실장된 보드 커넥터(27)의 보드 커넥터 단자들(28)은 케이스 몸체(13)로 부착된 내부 하우징(20)의 표면 상에 수용되는 전극부들(21)과 접촉하게 되어, 이미지 센서(26)의 전극들은 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들(19)에 연결된다.
전술한 바와 같이, 제1 실시예에 따른 전자 장치 모듈(11)에 따르면, 그라운드 껍데기(18) 및 케이스 몸체(13)는, 케이스 몸체(13)의 돌기들(36)의 헤드들과 돌기 삽입부들(22)의 둘레들 상에 위치하는 그라운드 껍데기(18)의 양철판 막(50)을 스프링 접촉 없이 용접함으로써 서로 전기적으로 연결되며, 케이스 몸체(13) 및 커버 부재(14)는, 나사들을 통해 커버 부재(14)를 케이스 몸체(13)로 고정시킴으로써, 서로 전기적으로 연결된다. 따라서 전자 장치 모듈(11) 내부에 놓이는 이미지 센서(26), 인쇄회로기판(24), 보드 커넥터(27), 전극부들(21) 및 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들(19)에 대해 한결같은 보호 효과를 얻을 수 있다.
그라운드 껍데기(18)는 케이스 몸체(13)의 돌기들(36)의 헤드들을 그라운드 껍데기(18)의 양철판 막(50)으로 용접함으로써, 케이스 몸체(13)에 고정되고 연결되며, 이에 따라 스프링 접촉을 형성할 필요가 없고, 예를 들어, 납땜을 통한 결합에 사용되는 비유사한 금속들 역시 불필요하므로, 제조 공정을 단순화하면서도 제조 비용을 절감할 수 있다.
또한, 제1 방수 부재(29)가 그라운드 껍데기(18) 및 외부 하우징(15) 사이에 제공되고, 제2 방수 부재(30)가 케이스 몸체(13)와 커버 부재(14) 사이에 제공되며, 밀봉부(31)가 케이스 몸체(13) 및 외부 하우징(15) 사이에 포팅에 의해 형성되고, 밀봉부(32)가 그라운드 껍데기(18)와 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들(19) 사이에 내부 하우징(20)의 후면부 상에 포팅에 의해 형성된다. 따라서 전자 장치 모듈(11) 내부에 놓이는 이미지센서(26), 인쇄회로기판(24), 보드 커넥터(27), 전극부들(21) 및 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들(19)에 대해 현저한 방수 효과를 가질 수 있다.
전자 장치 모듈(11)은 커버 부재(14)를 차량과 같은 운송 수단의 몸체에 통합된 방식으로 부착시킴으로써 차량 내 카메라로서 기능하도록 제조될 수 있다.
전자 장치 모듈(11)은 도 16에 도시된 바와 같이, 외부 장치 측 커넥터(61)와 조합되어 사용된다. 외부 장치 측 커넥터(61)는 전자 장치 모듈(11)의 외부 하우징(15)으로 들어맞는 커넥터 하우징(62)을 포함한다. 탄성 변형이 가능한 빔들(beams)(63)이 커넥터 하우징(62)의 외주 상에 형성되며, 돌출부(64)는 각 빔들(63) 상에 형성된다. 커넥터 하우징(62)은 외부 하우징(15)에 대응하는 형상 및 크기를 가지며, 돌출부들(64)은 외부 하우징(15)의 다리들(43) 내의 후크 홀들(44)에 대응하는 위치에 형성된다.
도 17에 도시된 바와 같이, 외부 장치 측 커넥터(61)를 전자 장치 모듈(11) 속으로 삽입함에 따라, 커넥터 하우징(62)이 외부 하우징(15)의 내부로 들어맞으며, 돌출부들(64)은 외부 하우징(15)의 다리들(43)로부터 반응력을 받아 빔들(63)의 탄성 변형을 일으킨다. 이후, 돌출부들(64)이 외부 하우징(15)의 다리들(43)의 후크 홀들(44)에 이르면, 빔들(63)은 상기 탄성 변형으로부터 자유로워지며, 돌출부들(64)은 후크 홀들(44) 속으로 걸리게 된다(hooked). 외부 장치 측 커넥터(61)는 따라서 전자 장치 모듈(11) 속으로 들어맞아 잠긴다.
도 18에 도시된 바와 같이, 외부 장치 측 커넥터(61)는 커넥터 하우징(62)의 내부에 수용되는 연결 단자들(65)을 가지며, 외부 장치 측 커넥터(61)의 연결 단자들(65)은, 외부 장치 측 커넥터(61)를 전자 장치 모듈(11)로 들어맞게 함으로써, 전자 장치 모듈(11)의 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들(19)에 연결된다. 따라서 전자 장치 모듈(11) 내부의 이미지 센서(26)로부터의 출력 신호들은 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들(19), 연결 단자들(65) 및 나아가 연결 단자들(65)에 연결되는 케이블(66)을 통해 획득될 수 있다.
실린더형 도전체를 포함하는 실드 부재(67) 역시 외부 장치 측 커넥터(61) 내에 배치되어 연결 터미널들(65)을 감싸며, 외부 장치 측 커넥터(61)가 전자 장치 모듈(11)로 들어맞아질 때, 실드 부재(67)는 전자 장치 모듈(11)의 그라운드 껍데기(18)의 실린더부(45)와 접촉하게 되어 전기적 연결을 만든다. 이러한 방식으로, 전자 장치 모듈(11)의 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들(19)이 외부 장치 측 커넥터(61)의 연결 단자들(65)에 연결되는 부분 역시 보호되며, 이는 이미지 센서(26)로부터 출력되는 신호들을 획득하면서도 전자기 교란 효과를 억제하는 것을 가능하게 한다.
제1 실시예에서, 케이스 몸체(13) 및 커버 부재(14) 각각은 알루미늄 물질을 포함한다. 하지만, 이는 유일한 물질은 아니며, 케이스 몸체(13) 및 커버 부재(14) 역시 예를 들어, 아연 혹은 마그네슘과 같은 금속들을 포함할 수도 있다. 다이 캐스팅 역시 케이스 몸체(13) 및 커버 부재(14)를 제조하는 유일한 방법은 아니며, 케이스 몸체(13) 및 커버 부재(14)는 가압, 커팅 또는 몰딩 및 금속 파우더 소결에 관련되는 방법을 통해서도 제조될 수 있다.
표면이 양철판 막(50)으로 코팅되는 철판(49)은 그라운드 껍데기(18)를 형성하기 위한 물질로 사용된다. 하지만, 철을 대체하는 다른 금속을 포함하는 플레이트 역시 사용될 수 있다. 그렇다고 하더라도, 가공이 쉽고 비용이 적어서, 철이 바람직하다. 금이나 니켈과 같은 금속 물질들 역시 주석 대신 사용되어 판 막을 형성할 수 있다. 또한, 판 막은 단일막에 한정되지 않으며, 복수 개의 막들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 구리판 하부막 상에 중간의 니켈판 막을 형성하고 양철판 막을 상기 중간막 상에 형성할 수도 있다. 상기 형성 방법은 도금에 한정되지 않으며 알려진 다양한 박막 형성 방법들에 의해 코팅막을 형성할 수 있다.
제2 실시예
전술한 제1 실시예에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 케이스 몸체(13)의 각 돌기(36)는 칼럼 형상을 가지며, 그라운드 껍데기(18)의 각 돌기 삽입부(22)는 돌기(36)보다 미세하기 큰 직경을 갖는 원형 홀로 형성된다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지는 않는다.
예를 들어, 도 19a에 도시된 바와 같이, 칼럼 형상의 돌기(36)를 대체하여 빈 내부를 갖는 실린더형 돌기(36a)가 원형 홀로 형성된 돌기 삽입부(22)를 관통할 수 있으며, 돌기(36a)의 헤드 및 돌기 삽입부(22)의 둘레 상에 위치하는 그라운드 껍데기(18)의 코팅막이 서로 용접될 수 있다.
도 19b에 도시된 바와 같이, 각 돌기(36)는 원형 홀로 형성된 돌기 삽입부(22) 대신에 칼럼 형상의 돌기(36)의 곡률에 대응하는 아크 형상부를 갖는 절개부(cutout)로 형성된 돌기 삽입부(22a)로 들어맞을 수 있다. 이 경우, 돌기(36)의 헤드와 돌기 삽입부(22a)의 둘레 상에 위치하는 그라운드 껍데기(18)의 코팅막을 서로 용접함으로써, 그라운드 껍데기(18)가 케이스 몸체(13)에 전기적으로 연결되고 견고하게 고정될 수 있다.
또한, 도 19c에 도시된 바와 같이, 빈 내부를 갖는 실린더형 돌기(36a)는 절개부로 형성된 돌기 삽입부(22a)의 둘레 상에 위치하는 그라운드 껍데기(18)의 코팅막에 용접될 수 있다.
도 20a에 도시된 바와 같이, 사각형 홀로 형성된 돌기 삽입부(22b)와 사각형 프리즘 형상의 돌기(36b)의 조합, 도 20b에 도시된 바와 같이, 사각형 홀로 형성된 돌기 삽입부(22b)와 사각형 단면을 갖는 사각 튜브 형상의 돌기(36c)의 조합, 도 20c에 도시된 바와 같이, 사각형 절개부로 형성된 돌기 삽입부(22c)와 사각형 프리즘 형상의 돌기(36b)의 조합, 및 도 20d에 도시된 바와 같이, 사각형 절개부로 형성된 돌기 삽입부(22c)와 사각형 단면을 갖는 사각 튜브 형상의 돌기(36c)의 조합 역시 가능하며, 그라운드 껍데기(18)는 이와 같이 각 파트들을 서로 용접함으로써 케이스 몸체(13)에 전기적으로 연결되고 견고하게 고정될 수 있다.
또한, 도 21a에 도시된 바와 같이, 삼각형 홀로 형성된 돌기 삽입부(22d)와 삼각형 프리즘 형상의 돌기(36d)의 조합, 도 21b에 도시된 바와 같이, 삼각형 홀로 형성된 돌기 삽입부(22d)와 삼각형 단면을 갖는 삼각 튜브 형상의 돌기(36e)의 조합, 삼각형 절개부로 형성된 돌기 삽입부(22e)와 삼각형 프리즘 형상의 돌기(36d)의 조합, 및 삼각형 절개부로 형성된 돌기 삽입부(22e)와 삼각형 단면을 갖는 삼각 튜브 형상의 돌기(36e)의 조합 역시 가능하며, 그라운드 껍데기(18)는 이와 같이 각 파트들을 서로 용접함으로써 케이스 몸체(13)에 전기적으로 연결되고 견고하게 고정될 수 있다.
금속성 케이스 내에 형성된 돌기를 금속성 그라운드 껍데기 내에 형성된 돌기 삽입부 속으로 삽입하면 상기 돌기의 헤드가 상기 그라운드 껍데기의 전면 상에 노출되는 한, 상기 돌기의 단면 형상과 상기 돌기 삽입부의 형상에는 아무런 제한이 없으며, 상기 돌기의 헤드와 상기 돌기 삽입부의 둘레 상에 위치하는 상기 그라운드 껍데기의 코팅막이 서로 용접될 수 있다.
전술한 제1 실시예에서, 케이스 몸체(13)는 세 개의 돌기들(36)을 가지며, 그라운드 껍데기(18)는 세 개의 돌기 삽입부들(22)을 갖는다. 하지만, 상기 돌기들 및 돌기 삽입부들 쌍의 개수는 세 개에 한정되지 않으며, 그라운드 껍데기(18)는 적어도 한 쌍의 돌기 및 돌기 삽입부를 사용하여 상기 돌기의 헤드와 상기 코팅막을 서로 용접함으로써 전기적으로 연결되고 견고하게 고정될 수 있다.
본 발명은 차량 내 카메라 모듈에만 한정되지 않으며, 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들을 통해 외부 장치에 연결되는 전자 장치 유닛이 금속성 케이스 내에 놓이는 다양한 각 전자 장치 모듈들에 적용될 수 있다.
상술한 바에 따르면 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (14)

  1. 내부에 적어도 하나의 돌기(boss)를 갖는 금속성 케이스;
    상기 케이스 내부에 놓이는 전자 장치 유닛;
    상기 전자 장치 유닛에 전기적으로 연결되며 상기 전자 장치 유닛을 외부 장치에 연결하는 데 사용되는 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들(connector terminals); 및
    상기 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들을 둘러싸도록 배치되고 금속 코팅막으로 커버되는 전면을 가지며, 상기 케이스의 상기 적어도 하나의 돌기에 대응하도록 형성된 적어도 하나의 돌기 삽입부를 포함하는 금속성 그라운드 껍데기(ground shell)를 구비하며,
    상기 적어도 하나의 돌기가 이에 대응하는 상기 적어도 하나의 돌기 삽입부에 삽입되면, 상기 적어도 하나의 돌기는 상기 코팅막으로 커버된 상기 그라운드 껍데기의 전면 상에 노출되는 헤드를 가지며,
    상기 적어도 하나의 돌기 삽입부로 삽입되는 상기 적어도 하나의 돌기의 헤드를 상기 적어도 하나의 돌기 삽입부의 둘레 상에 위치하는 상기 코팅막에 용접함으로써 형성되는 적어도 하나의 금속 용접부를 가짐에 따라, 상기 그라운드 껍데기가 상기 케이스로 전기적으로 연결되고 고정되는 것을 특징으로 하는 전자 장치 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 돌기 삽입부는 이에 대응하는 상기 적어도 하나의 돌기가 관통하는 홀 혹은 상기 적어도 하나의 돌기 삽입부에 대응하는 상기 적어도 하나의 돌기가 들어맞는 절개부(cutout)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 그라운드 껍데기는 상기 코팅막으로서 표면에 형성되는 양철판 막을 갖는 철 물질을 포함하며, 상기 적어도 하나의 돌기는 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서, 절연 물질을 포함하며, 상기 그라운드 껍데기에 부착되고 외부 장치 측 커넥터의 커넥터 하우징으로 들어맞는 외부 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 모듈.
  5. 제 4 항에 있어서, 절연 물질을 포함하는 내부 하우징을 더 구비하며,
    상기 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들은 상기 내부 하우징에 의해 수용되고 상기 내부 하우징을 통해 상기 그라운드 껍데기에 고정되는 것을 특징으로 하는 전자 장치 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 외부 하우징은 복수 개의 돌출부들을 가지고,
    상기 그라운드 껍데기 및 상기 내부 하우징 각각은 상기 외부 하우징의 상기 복수 개의 돌출부들에 대응하는 복수 개의 홀들을 가지며,
    상기 외부 하우징의 상기 복수 개의 돌출부들이 상기 그라운드 껍데기의 상기 복수 개의 홀들 및 상기 내부 하우징의 상기 복수 개의 홀들에 순차적으로 삽입되는 상태에서, 상기 복수 개의 돌출부들의 말단들은 상기 내부 하우징으로 용접되어 상기 외부 하우징 및 상기 내부 하우징을 상기 그라운드 껍데기로 고정시키는 것을 특징으로 하는 전자 장치 모듈.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 내부 하우징은 상기 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들에 전기적으로 연결되는 전극부들을 수용하고,
    상기 전자 장치 유닛은 인쇄회로기판, 상기 인쇄회로기판 상에 실장되는 전자 부품, 및 상기 인쇄회로기판에 고정되고 보드 커넥터 단자들을 갖는 보드 커넥터를 포함하며,
    상기 전자 장치 유닛의 상기 보드 커넥터 단자들은 상기 전극부들에 접촉하여 상기 전자 부품을 상기 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들로 전기적으로 연결시키는 것을 특징으로 하는 전자 장치 모듈.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 케이스는 케이스 몸체 및 나사들(screws)을 통해 상기 케이스 몸체에 고정되는 커버 부재를 포함하며,
    상기 케이스 몸체는 중앙부에 형성된 개구를 갖는 바닥 플레이트 및 상기 바닥 플레이트의 둘레 상에 형성된 주변 벽을 포함하고, 상기 적어도 하나의 돌기는 상기 바닥 플레이트 상에 형성되며,
    상기 커버 부재는 상기 케이스 몸체의 주변 벽으로 결합되고,
    상기 그라운드 껍데기는 상기 케이스 몸체의 개구로 삽입되는 실린더부 및 상기 실린더부의 일단의 둘레 상에 연장되는 편평 플레이트부를 가지며, 상기 적어도 하나의 돌기 삽입부는 상기 편평 플레이트부 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치 모듈.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 인쇄회로기판은 나사들을 통해 상기 커버 부재로 고정되며,
    상기 커버 부재는 상기 케이스 몸체의 주변 벽으로 결합되어 상기 전자 장치 유닛의 상기 보드 커넥터 단자들을 상기 전극부들과 접촉시키는 것을 특징으로 하는 전자 장치 모듈.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 그라운드 껍데기 및 상기 외부 하우징 사이에 배치되는 제1 방수 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 모듈.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 케이스 몸체의 상기 주변 벽 및 상기 커버 부재 사이에 배치되는 제2 방수 부재를 더 포함하며,
    상기 케이스 몸체 및 상기 커버 부재는, 상기 제2 방수 부재가 이들 사이에 끼인 상태로, 상기 나사들을 통해 서로 고정되는 것을 특징으로 하는 전자 장치 모듈.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 케이스 몸체 및 상기 외부 하우징 사이에 포팅(potting)을 통해 밀봉(sealing)이 성립되는 것을 특징으로 하는 전자 장치 모듈.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 그라운드 껍데기 및 상기 외부 장치 연결을 위한 커넥터 단자들 사이에 포팅을 통해 밀봉이 성립되는 것을 특징으로 하는 전자 장치 모듈.
  14. 제 8 항에 있어서, 상기 커버 부재는 차량의 몸체에 통합되며,
    상기 전자 장치 유닛은 카메라 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 모듈.
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