KR102341223B1 - 커패시터를 갖는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

다양한 실시예에 따른 전자장치는 하우징; 도전성 금속을 포함하는 안테나 방사체(antenna radiating body); 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 안테나 방사체와 전기적으로 연결된 제 1 금속 부재(metallic member); 상기 하우징 내에 배치되고, 제 2 금속 부재를 포함하는 인쇄회로기판(PCB); 상기 제 1 금속 부재의 적어도 일부와 상기 제 2 금속 부재의 적어도 일부 사이에 배치되고, 도전성 물질을 포함하는, 플렉서블한 연결 부재(flexible connecting member); 및 상기 연결 부재와 접촉하거나, 상기 연결 부재의 일부에 의하여 형성된 제 1 도전성 판(conductive plate), 상기 제 1 도전성 판과 이격된 제 2 도전성 판, 및 상기 제 1 도전성 판 및 상기 제 2 도전성 판 사이에 삽입된 유전체층을 포함하는 커패시터를 포함할 수 있다.
이를 통하여 전자장치에 있어서, 감전을 방지하고, 전자 장치 내부의 공간을 효율적으로 활용하며, RF성능을 안정화할 수 있다. 이 외 다양한 실시 예가 가능할 수 있다.

Description

커패시터를 갖는 전자 장치{ELECTRONIC DEVICE HAVING A CAPACITOR}
본 개시의 다양한 실시 예는 커패시터를 갖는 전자 장치 내에서, 커패시터의 결합 구조에 관한 것이다.
최근의 전자 장치들은 다양한 무선 통신 기능을 제공하기 위하여, 하나 이상의 안테나를 구비할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치들은 이동통신용 안테나, 디지털 방송 수신용 안테나, 블루투스 안테나, 지피에스(Global Positioning System) 안테나 또는 NFC(Near Field Communication) 안테나 등을 구비할 수 있다.
이와 같은 안테나를 구비하는 최근의 전자장치는 금속 케이스로 출시되고 있는 추세이다. 예를 들어, 전자장치는 커버 또는 테두리를 금속 케이스로 구비할 수 있다. 최근의 전자장치에서, 금속케이스는 안테나로 동작할 수 있다. 즉, 금속케이스는 안테나와 같이, 무선 신호를 송수신할 수 있다.
금속 케이스를 구비하는 전자장치의 수요가 증가하고 있다. 그러나, 금속 케이스를 구비하는 전자장치는 금속을 외부로 노출한 구조이기 때문에, 감전의 위험이 항상 존재한다. 감전에 대비하여, 전자장치는 PCB(Printed Circuit Board)와 금속 케이스 사이에 커패시터를 구비할 수 있다. 예를 들어, 전자장치는 금속 케이스와 PCB를 연결하는 C형태의 클립(이하, C클립(C-clip))의 인접한 위치에 감전 방지용 커패시터를 구비할 수 있다. 다른 예를 들어, 전자장치는 PCB 상부에 감전 방지용 커패시터를 구비할 수 있다.
하지만, 종래의 전자장치는 C클립 인접 위치에 커패시터가 구비됨에 따라 PCB상에서 공간확보에 불리한 문제(공간의 낭비)가 존재한다. 또한, 종래의 전자장치는 PCB상부에 커패시터가 구비되어도 주변 GND에 따라 캐패시턴스의 용량의 차이가 심함에 따라 RF(Radio Frequency) 성능이 불안정한 문제를 야기한다.
이에 따라, 본 개시의 다양한 실시 예들은 전자장치에서 감전 요인을 제거하면서 동시에, 전자 장치 내부의 실장 공간을 효율적으로 확보하고, RF성능을 안정화하는 전자장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자장치는 하우징; 도전성 금속을 포함하는 안테나 방사체(antenna radiating body); 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 안테나 방사체와 전기적으로 연결된 제 1 금속 부재(metallic member); 상기 하우징 내에 배치되고, 제 2 금속 부재를 포함하는 인쇄회로기판(PCB); 상기 제 1 금속 부재의 적어도 일부와 상기 제 2 금속 부재의 적어도 일부 사이에 배치되고, 도전성 물질을 포함하는, 플렉서블한 연결 부재(flexible connecting member); 및 상기 연결 부재와 접촉하거나, 상기 연결 부재의 일부에 의하여 형성된 제 1 도전성 판(conductive plate), 상기 제 1 도전성 판과 이격된 제 2 도전성 판, 및 상기 제 1 도전성 판 및 상기 제 2 도전성 판 사이에 삽입된 유전체층을 포함하는 커패시터를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자장치는 금속 물질을 포함하는 부분을 포함하는 하우징; 상기 금속 물질을 포함하는 부분의 적어도 일부와 접촉하거나, 상기 금속 물질을 포함하는 부분에 의하여 형성된 제 1 도전성 부재; 상기 제 1 도전성 부재와 이격된 제 2 도전성 부재; 및 상기 제 1 도전성 부재 및 상기 제 2 도전성 부재 사이에 배치된 커패시터를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 도전성 물질을 포함하는 플렉서블한 연결 부재; 및 상기 연결 부재 하단의 적어도 일부와 연결되거나 상기 연결 부재의 적어도 일부를 대체하고 일 측면에서 일정 간격으로 이격된 다수의 제 1 도전성 판을 포함하는 제 1 도전성 부재, 상기 제 1 도전성 부재와 이격되고 일 측면에서 일정 간격으로 이격된 다수의 제 2 도전성 판을 포함하는 제 2 도전성 부재, 및 상기 제 1 도전성 부재 및 상기 제 2 도전성 부재 사이에 삽입된 유전체를 포함하는 커패시터를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 커패시터의 결합을 통하여 감전을 방지하고, 전자 장치 내부의 PCB 상 공간을 효율적으로 활용할 수 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자장치는 커패시터의 결합을 통하여 RF성능을 안정화 할 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 커패시터의 결합 구조의 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 연결 부재의 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 커패시터의 결합 구조의 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 커패시터의 결합 구조의 예를 나타내는 도면이다.
도 7 내지 도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 커패시터의 결합 구조의 예를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 다양한 실시예들을 설명한다. 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있으나, 이는 본 개시의 다양한 실시예들을 특정한 형태로 한정하려는 것이 아니다. 예를 들어, 본 개시의 다양한 실시예들은 다양하게 변경될 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예들은 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.
본 개시의 다양한 실시예들을 설명하기 위해 사용될 수 있는 "포함한다" 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등이 존재하지 않는 것으로 제한하지는 않는다.
본 개시의 다양한 실시예들을 설명함에 있어, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시의 다양한 실시예를 설명함에 있어, "또는" 등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, "A 또는 B"는 A를 포함할 수도, B를 포함할 수도, 또는 A 와 B 모두를 포함할 수도 있다.
본 개시의 다양한 실시예를 설명함에 있어, "제 1", "제2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들이 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분 짓기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는 모두 사용자 기기이며, 서로 다른 사용자 기기를 나타낸다. 예를 들어, 본 개시의 다양한 실시예들의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
본 개시의 실시예를 설명하기 위해 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시의 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 명백하게 정의하지 않은 용어는 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 통신 기능이 포함된 장치일 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는 스마트 폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 화상전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device)(예: 전자 안경과 같은 head-mounted-device(HMD), 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory), 전자 문신, 또는 스마트 와치(smartwatch))중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에 따르면, 전자 장치는 통신 기능을 갖춘 스마트 가전 제품(smart home appliance)일 수 있다. 스마트 가전 제품은, 예를 들자면, 전자 장치는 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), TV 박스(예를 들면, 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(game consoles), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에 따르면, 전자 장치는 각종 의료기기(예: MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, GPS 수신기(global positioning system receiver), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치 및 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛, 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller? machine) 또는 상점의 POS(point of sales) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에 따르면, 전자 장치는 통신 기능을 포함한 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 입력장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 플렉서블 장치일 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않음은 당업자에게 자명하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 대해서 살펴본다. 다양한 실시예들을 설명하기 위해 사용되는 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 '커패시터(capacitor)'는 전기를 일시적으로 저장하는 장치이다. 상기 커패시터는 사용자로 하여금 감전을 방지할 수 있다. 또는, 상기 커패시터는 전자 장치 내부의 실장 공간을 활용하기 위하여 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 커패시터는 두 개의 도전 판 사이 전기가 흐르지 않는 유전체층(부도체)가 들어간 구조로 형성될 수 있다. 두 개의 도전성 판은 각각 하나의 외부 전극과 다수의 내부전극으로 구성될 수 있다. 다수의 내부 전극의 한 끝은 일정한 간격을 가지고 외부 전극과 연결될 수 있다. 커패시터의 기능 중 통상의 기술자들에게 널리 알려진 것들에 대해서는 설명을 생략하도록 한다.
도 1은 본 전자 장치의 다양한 실시 예에 따른 전자장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치 100는 전면 110, 후면120, 테두리 영역 101, 102, 103, 104으로 이루어질 수 있다. 전자 장치 100의 전면 110은 디스플레이 111 및 베젤 113을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 111은 표시 패널 및 터치 패널로 이루어질 수 있으며, 표시 패널 위에 터치 패널이 장착되는 방식으로 구현될 수 있다. 디스플레이 111의 영역은 도면에 도시된 바와 같이 한정되지 않는다. 일 실시 예에서, 베젤 113은 생략될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치 100의 후면 120에는 카메라가 장착될 수 있다.
전자 장치의 후면 120에는 전자 장치의 커버 121가 도전성 물질인 금속으로 형성될 수 있다. 전자 장치의 커버 121의 형태는 도면에 도시된 바에 한정되지 아니하고, 전자 장치의 후면의 전체 영역 또는 일부 영역에 금속으로 형성될 수 있다.
전자 장치의 테두리 영역 101, 102, 103, 104 중 적어도 하나 이상의 테두리는 금속으로 형성될 수 있다.
전자 장치 100은 금속으로 형성된 커버 121 또는 테두리 영역 101, 102, 103, 104 중 적어도 하나를 안테나로 이용할 수 있다. 이하의 설명에서는, 금속으로 형성된 커버 121 및 테두리 영역 101, 102, 103, 104를 "금속 케이스"라는 용어로 통칭하여 설명하도록 한다.
일 실시 예에서, 전자 장치 100은 금속 케이스와 전자장치 100 내부의 PCB 사이에 감전을 방지하기 위하여 연결 부재를 포함할 수 있다. 연결 부재는 커패시터와 결합할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치 100는 도면에 도시되지 않은 다른 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치 100은 다른 구성으로 저장부, 제어부, 무선통신부, 센서부 등을 포함할 수 있다. 다른 구성의 기능은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어를 통하여 수행하도록 구성될 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 커패시터의 결합 구조의 예를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 커패시터는 금속 케이스와 PCB를 연결하는 연결 부재와 결합할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 커패시터 220와 결합된 연결 부재 200은 클립형 부재일 수 있다. 도 2에 도시된 클립형 부재는 C 형상을 가지는C클립(clip)이나, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 클립형 부재가 반드시 이러한 형상을 가지는 것을 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태의 클립형 부재가 사용될 수 있다. 연결 부재 200은 일 측면의 일부 영역 또는 전부 영역이 금속 케이스와 맞닿아 연결되고, 다른 측면의 일부 영역 또는 전부 영역이 커패시터 220과 결합될 수 있다.
도면에 도시되지는 않았지만, 금속 케이스는 연결부재의 상측에 배치되고, 연결 부재와 접촉되어 연결되는 구성이다.
연결 부재 200의 일 측면과 맞닿은 금속 케이스는 안테나 방사체를 포함하여 안테나로 동작할 수 있다. 안테나 방사체는 금속 케이스 내부에서, 안테나 방사체와 전기적으로 연결된 금속 부재를 포함할 수 있다. 금속 부재는 도전성 물질로 구성될 수 있다. 금속 케이스는 안테나로 동작하여 무선 신호를 송수신 할 수 있다.
금속 케이스는 내부에 통신 직접 회로를 더 포함할 수 있다. 안테나 방사체는 상기 금속 케이스, 연결 부재, 커패시터, 인쇄 회로 기판 중 적어도 하나를 통하여 통신 직접 회로와 연결될 수 있다.
연결 부재 200의 상기 일측면과 구분되는, 일 측면과 결합된 커패시터 220은 물리적으로 절연된 두 개의 도전성 물질과, 두 개의 도전성 물질사이에 형성되는 유전체층 212를 포함할 수 있다. 상기 도전성 물질은 제 1 외부 전극208, 제 2 외부 전극 210일 수 있다. 상기 제 1 외부 전극 208, 제 2 외부 전극 210 각각은 다수개로 구성된 제 1 내부 전극 214, 제 2 내부 전극 216을 포함할 수 있다. 제 1 내부 전극 214, 제 2 내부 전극 216은 도전성 물질일 수 있다.
예를 들어, 다수개로 구성된 제 1 내부 전극 214의 한 끝은 하나의 제 1 외부 전극 208과 연결되고, 다수개로 구성된 제 1 내부 전극 214의 다른 한 끝은 제 1 외부 전극208과 연결되지 않을 수 있다. 다수개로 구성된 제 1 내부 전극 214의 한 끝은 제 1 외부 전극 208과 연결될 때, 일정 거리 간격으로 이격되어 연결될 수 있다.
다수개로 구성된 제 2 내부 전극 216의 한 끝은 하나의 제 2 외부 전극 210과 연결되고, 다수개로 구성된 제 2 내부 전극 216의 다른 한 끝은 제 2 외부 전극210과 연결되지 않을 수 있다. 다수개로 구성된 제 2 내부 전극 216이 한 끝은 제 2 외부 전극 210과 연결될 때, 일정 거리 간격으로 이격되어 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도전성 물질의 사이에 형성되는 유전체층 212는 전류가 흐르지 않는 부도체 물질을 포함할 수 있다. 유전체층 212의 종류는 어느 하나에 한정되지 아니하며, 그 종류에 따라 커패시턴스(capacitance)가 변할 수 있다. 유전체층 212가 부도체 물질임에 따라 제 1 외부 전극 208과 제 2 외부 전극 210은 전류가 통하지 않을 수 있다. 또는, 제 1 외부 전극 208과 제 2 내부 전극 216은 전류가 통하지 않을 수 있다
커패시터 220의 커패시턴스는 제 1 외부 전극208 과 제 2 외부 전극 210의 사이에 유전체층 212가 흐르는 것에 의해 갖게 된다. 커패시턴스는 전압이 가해졌을 때, 축적되는 전하량의 비율일 수 있다.
제 1 외부 전극 208의 커패시턴스는 다수개의 제 1 내부 전극 214의 합과 같을 수 있다. 제 2 외부 전극 210의 커패시턴스는 다수개의 제 2 내부 전극 216의 합과 같을 수 있다. 이에 따라, 제 1 외부 전극 208의 전기 용량의 합은 다수개의 제 1 내부전극 214의 합과 같고, 제 2 외부 전극 210의 전기 용량의 합은 다수개의 제 2 내부전극 216의 합과 같다.
이와 같은 커패시터의 커패시턴스는 다수개로 구성된 내부전극 214, 216의 개수에 따라 변화할 수 있다. 구체적으로, 커패시턴스는 커패시터의 내부 전극의 면적(전하량)에 비례하고, 도전성 물질의 절연된 거리에 반비례할 수 있다.
커패시터 220를 구성하는 제 1 외부 전극 208의 일부 영역 또는 전부 영역은 연결 부재 200과 결합되어 전류가 공급될 수 있다. 제 1 외부 전극 208은 커패시터의 일측에 형성될 수 있다.
커패시터 220를 구성하는 다른 외부 전극인 제 2 외부 전극 210의 일부 영역 또는 전부 영역은 PCB 그라운드 단자(Printed Circuit Board GND, 이하, PCB GND)와 결합되어 연결될 수 있다. 감전을 방지하기 위해 PCB GND로 전류가 그라운드될 수 있다. PCB GND외에, SMD 그라운드 단자(Surface-Mount Device GND, 이하, SMD GND)와 결합되어 연결될 수 있다. 제 2 외부 전극 210은 커패시터의 제 1 외부 전극 208과 다른 일측에 형성될 수 있다.
상술한 커패시터 220에 대한 설명은 다양한 실시 예에 따른 커패시터의 일례일 뿐이며, 그 외 다양한 구조와 구성의 커패시터가 사용 가능하다. 커패시턴스를 가지는 소자이면, 어떤 형태의 커패시터이건 이 발명에서 사용 가능하다.
연결 부재는 도 2에 도시된 C클립의 형태를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 연결 부재는 접촉부 202, 벤딩부 204 또는 지지부 206로 구성될 수 있다.
연결 부재는 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, SMD Gasket(surface mount device gasket)이 연결 부재로 이용될 수 있다. 상기 SMD Gasket은 탄성을 가지고 도전성 물질을 포함할 수 있다. 상기 SMD Gasket은 도전성 물질들 사이에 배치되어 도전성 물질들을 연결할 수 있다.
일 실시 예에서, SMD Gasket은 금속 케이스의 일부 또는 전부 영역과 커패시터의 일부 또는 전부 영역을 연결할 수 있다. SMD Gasket은 금속 케이스와 인쇄 회로 기판에 연결된 커패시터 사이에서 전류가 흐르도록 구성될 수 있다. 보다 상세한 설명은 추후 설명되는 실시 예를 통하여 설명하도록 한다.
접촉부 202는 금속 케이스를 안테나로 이용하기 위하여 금속 케이스와 접촉될 수 있다. 접촉부 202는 하나의 곡면으로 구성된 것으로 도시되었지만, 이에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 하나 이상의 면이 굴곡으로 이루어져 금속 케이스와 접촉되는 지점이 접촉부 202가 될 수 있다.
일 실시 예에서, 접촉부 202는 부드럽게 굴곡진 곡면뿐만 아니라, 각진 형태로 구부려져 평평한 면이 금속 케이스와 접촉될 수 있다.
일 실시 예에서, 접촉부 202는 각을 이루도록 구부려져 첨예한 면이 금속 케이스와 접촉될 수 있다.
또는, 일 실시 예에서, 접촉부 202는 평평한 면으로 이루어진 면이 금속 케이스와 접촉될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 벤딩부 204는 도 2에 도시된 금속 케이스와 연결 부재 200이 항상 접촉된 상태를 유지하게 하기 위해 탄력성을 가지는 물질의 부드럽게 구부러진 형태를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 도면에는 좌측에 벤딩부 204가 구현되었지만, 우측에 구현될 수도 있으며, 다양한 형태를 포함할 수 있다.
연결 부재 200은 벤딩부 204에 의해 금속 케이스와 연결할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 지지부 206은 커패시터 220과 결합될 수 있도록 평평한 면을 포함할 수 있다. 지지부 206은 연결 부재와 커패시터 220이 결합되어 전류가 빠져나가는 경로로 이용될 수 있다. 상기 지지부 206은 하나 이상의 굴곡진 영역을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도시되지는 않았지만, 연결 부재와 커패시터 사이에 접착 부재를 포함할 수 있다. 구체적으로, 연결 부재의 지지부 206과 커패시터의 제 1 외부 전극 208 사이에 접착 부재를 포함하고, 접착 부재를 통하여 연결 부재와 커패시터를 연결할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 커패시터는 연결 부재와 결합할 수 있다. 커패시터와 결합된 연결 부재가 탄성을 가짐으로써 연결 부재와 금속 케이스는 접촉 상태를 유지할 수 있다. 상기 금속 케이스는 무선 신호를 송수신하는 안테나 방사체를 포함할 수 있다. 안테나 방사체는 상기 금속케이스의 내부에 실장되거나 또는 밀착하여 접착될 수 있다. 연결 부재의 일부 영역 또는 전체 영역이 금속 케이스와 접촉 상태를 유지할 수 있다. 커패시터의 일 측면은 연결 부재와 결합되고, 다른 일 측면은 PCB와 결합될 수 있다. 커패시터는 PCB상에서 연결 부재와 결합되어, 별도의 실장 공간을 필요로 하지 않을 수 있다. 커패시터는 전류를 PCB GND로 흘려 보냄으로써 감전의 위험을 방지할 수 있다. 커패시터가 연결 부재와 결합되어 커패시터의 용량 변화에 상관 없이, RF노이즈를 최소화 할 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 커패시터의 결합 구조의 예를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 커패시터 330은 금속 케이스와 PCB를 연결하는 연결 부재 300과 제조단계에서 일체형으로 형성되거나, 또는 납땜을 통하여 일체형이 될 수 있다.
일 실시 예에서, 연결 부재 300의 일 측면은 커패시터 300의 외부 전극을 대체할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 연결 부재 300의 지지부 308가 커패시터 330에 포함되는 외부 전극 이 될 수 있다.
그 외의 구성 요소에 대한 설명은 모두 도 2의 설명과 동일하므로 생략하도록 한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 연결 부재의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 금속 케이스와 PCB를 연결하는 연결 부재의 예를 설명하도록 한다. 이하의 실시 예에서, 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 연결 부재 400의 일 측면은 커패시터와 결합될 수 있다. 연결 부재400와 커패시터의 일측면이 결합될 때, 어느 한 측면과 결합되도록 한정되지 않을 수 있다. 예를 들어, 연결 부재의 접촉부 401, 측면 411, 지지부 407이 커패시터와 결합될 수 있다. 연결 부재 400의 커패시터 400이 결합될 수 있는 정도의 평평한 면에 커패시터 400가 결합될 수 있다.
일 실시 예에서, 도 4와 같이, 연결 부재 400의 측면 411과 커패시터 440가 연결될 수 있다. 커패시터 440는 도 2에서 설명된 커패시터 220과 같이, 제 1 외부 전극 408, 제 2 외부 전극 410, 유전체층 412, 제 1 내부 전극414, 제 2 내부 전극 416을 포함할 수 있다. 연결 부재 400의 측면 411과 커패시터의 제 1 외부 전극 408이 접촉될 수 있다. 연결 부재 400의 측면 411은 제 1 외부 전극 08을 대체할 수 있다.
일 실시 예에서, 도 4와 같이, 연결 부재 400의 접촉부 401은 금속 케이스와 접촉되도록 구부러진 영역403a를 포함할 수 있다. 구부러진 영역 403a의 제일 볼록한 영역이 금속 케이스와 접촉될 수 있다. 도 4에는 구부러진 영역 403a는 하나인 것으로 도시되었지만, 이에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 두 개 이상으로 구성되어 다수의 구부러진 영역의 볼록한 영역(다수개 일 수 있음)이 금속 케이스와 접촉할 수 있다.
연결 부재 400의 접촉부 401은 구부러진 영역 403a를 포함하지 않을 수 있다. 예컨대, 연결 부재 400의 접촉부 401은 평평한 면으로 구성될 수 있으며, 평평한 면의 일부 영역 또는 전체 영역이 금속 케이스와 접촉될 수 있다.
연결 부재 400의 지지부 407은 구부러진 영역 409를 포함할 수 있다. 구부러진 영역 403의 일 측면(예, 연결 부재의 측면)411이 커패시터와 접촉될 수 있는 평평한 면을 가질 때, 연결 부재 400의 일 측면 411(연결 부재의 옆 면)에 커패시터가 접촉될 수 있다. 즉, 커패시터는 연결 부재와 한정되지 않는 면에 접촉될 수 있다.
일 실시 예에서, 접촉부 401은 금속 케이스와 접촉되도록 하나의 각진 영역(180도 이하의 각)을 포함할 수 있다. 각진 영역 이 금속 케이스와 접촉하게 될 수 있다.
일 실시 예에서, 접촉부 401은 금속 케이스와 접촉 되도록 두개의 각진 영역이 면을 포함할 수 있다. 접촉부 401에서 두 개의 각을 통해 면이 생성됨에 따라, 접촉부 401의 일부 영역이 금속 케이스와 접촉될 수 있다.
각진 영역은 하나인 것으로 설명되었지만, 이에 한정되지 아니하고, 두 개 이상으로 구성되어 다수의 구부러진 영역의 제일 볼록한 영역(다수개 일 수 있음)이 금속 케이스와 접촉할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 커패시터의 결합 구조의 예를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 전자장치는 금속 케이스 500을 포함할 수 있다. 상기 금속 케이스 500는 그 내부에 실장되거나 또는 결합된 안테나 방사체를 포함할 수 있다. 전자장치는 안테나 방사체를 통하여 무선 신호를 송수신할 수 있다. 금속 케이스500 내부에는 베터리 540, 인쇄 회로 기판 520 등을 포함할 수 있으며, 도시되지 않은 부품도 포함할 수 있으나, 생략하여 설명하도록 한다.
인쇄 회로 기판 520은 전자 장치의 기능을 실행하기 위하여, 그 위에 적어도 하나 이상의 구성요소 530을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 커패시터는 금속 케이스 500와 인쇄 회로 기판 520의 사이에 형성될 수 있다. 상기 커패시터는 하단에 연결부재와 결합될 수 있다. 상기 커패시터와 결합된 연결 부재는 금속의 케이스와 PCB기판의 사이에서 적층형으로 결합될 수 있다.
일 실시 예에서, 커패시터는 금속 케이스 500와 인쇄 회로 기판 520을 연결하기 위하여 연결 부재의 측면에 형성될 수 있다. 금속 케이스와 연결부재(예: c클립)가 측면에서 결합된 예시 부분을 확대한 도면 부호 510을 참조하면, 금속 케이스 500은 일부 영역에 도전성의 금속 부재를 포함할 수 있다. 커패시터 및 커패시터와 연결된 연결 부재는 상기 금속 부재를 통하여 일 측면이 금속 케이스와 결합될 수 있다. 금속 부재는 금속 케이스 내부의 구성이므로, 이하, 금속 케이스라고 칭하여 설명하도록 한다. 커패시터 및 커패시터와 연결된 연결 부재는 다른 측면이 그라운드 단자를 포함하는 인쇄 회로 기판과 결합될 수 있다. 연결 부재 및 연결 부재와 결합된 커패시터가 인쇄 회로 기판 520 과 금속 케이스 500 사이에 배치될 수 있다. 연결 부재의 일 측면의 일부 또는 전부는 금속 케이스와 접촉하고, 다른 측면의 일부 또는 전부는 커패시터와 결합될 수 있다. 연결 부재는 연결부재의 하단과 커패시터를 결합할 수 있고, 연결 부재의 측면(A)과 결합할 수 있다. 커패시터의 일 측면의 일부 또는 전부는 연결 부재와 결합되고 다른 측면의 일부 또는 전부는 그라운드 단자를 포함하는 인쇄 회로 기판 920과 결합될 수 있다.
예를 들어, 연결 부재는 C클립 또는 SMD 가스켓일 수 있으며, 이에 한정되지 아니하고, 도전성 물질을 모두 포함할 수 있다.
연결 부재 및 연결 부재와 결합된 커패시터를 확대한 예 510를 살펴보면, 연결 부재의 측면 A에 커패시터가 결합될 수 있다. 커패시터의 일 측면의 일부 또는 전부는 그라운드 단자를 가지는 인쇄 회로 기판과 연결될 수 있으며, 그라운드 단자로 전류가 흐를 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 커패시터의 결합 구조의 예를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 커패시터 660은 일 측면의 일부 또는 전부가 SMD 가스켓(Gasket)과 연결되고, 다른 일 측면의 일부 또는 전부는 그라운드 단자를 포함하는 인쇄 회로 기판과 연결될 수 있다. 커패시터 660의 일 측면에 존재하는 제 1 외부 전극 608의 일부 또는 전부가 SMD 가스켓과 연결되고, 다른 일 측면에 존재하는 제 2 외부 전극 610의 일부 또는 전부가 인쇄 회로 기판과 연결될 수 있다. 전류는 인쇄 회로 기판의 그라운드 단자를 통해 그라운드 될 수 있다. 커패시터 660은 도 2에 설명된 커패시터와 동일할 수 있다.
SMD 가스켓의 일 측면은 커패시터 660의 제 1 외부 전극 608과 연결되지만, 일 측면의 SMD 가스켓의 다른 측면은 금속 케이스와 접촉될 수 있다. SMD 가스켓은 탄성을 가지는 도전성 물질을 포함할 수 있다SMD 가스켓은 "ㅡ", "∩"형상일 수 있다. SMD 가스켓이 탄성을 가짐에 따라, SMD 가스켓의 일부 영역 또는 전부 영역은 항상 금속 케이스와 연결을 유지할 수 있다.
도 7 내지 도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 커패시터의 결합 구조의 예를 나타내는 도면이다.
도 7 내지 도 9는 커패시터가 금속 케이스와 결합되는 실시 예 이외에 다른 구성 요소와 결합되어 활용되는 예시를 설명하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 일 실시 예에서, 커패시터 770은 일 측면의 제 1 외부 전극 708의 일부 영역 또는 전부 영역이 Key FPCB와 연결되고, 커패시터 770의 다른 측면의 제 2 외부 전극 710의 일부 또는 전부가 메탈 프레임(예, 브라켓)과 연결될 수 있다. Key FPCB(Flexible Printed Circuit Board)는 특정 키(예: 홈 키, 전원 키, 볼륨 키 등)를 구성하는 구성요소일 수 있다.
일 실시 예에서, 제 2 외부 전극 710과 연결된 메탈 프레임은 인쇄 회로 기판과 연결될 수 있다. 전류가 메탈 프레임을 통하여 그라운드 될 수 있다.
일 실시 예에서, 제 1 외부 전극 710과 연결된 Key FPCB는 인쇄 회로 기판과 연결될 수 있다. 인쇄 회로 기판은 그라운드 단자를 포함할 수 있다.
상술한 Key FPCB, 메탈 프레임은 도전성 물질로 구성될 수 있다.
상기 커패시터 770은 도 2에 서술된 커패시터 220와 동일하다. 이에 따라, Key FPCB는 제 1 외부 전극 708과 통전할 수 있고, 메탈 프레임은 제 2 외부 전극 710과 통전할 수 있다.
일 실시 예에서, 메탈 프레임의 일 측면이 커패시터의 외부 전극(예, 제 2 외부 전극)을 대체하여 형성될 수 있다. 또한, Key FPCB의 일 측면이 커패시터의 외부 전극(예, 제 1 외부 전극)을 대체하여 형성될 수 있다.
특정 키가 다수개인 경우, 도 8과 같이, 다수의 커패시터 880a, 880b, 880c를 포함할 수 있다.
각각의 커패시터 880a, 880b, 880c는 별도의 커패시터의 성질을 가질 수 있다. 예를 들어, 각각의 커패시터 880a, 880b, 880c는 서로 다른 전기 용량을 갖도록 구현될 수 있다.
각각의 커패시터 880a, 880b, 880c는 상기 도 2 에서 서술된 바와 같은 커패시터의 형성 조건에 준하여 형성될 수 있다.
커패시터 880a는 제 1 외부 전극 808a, 제 2 외부 전극 810a, 제 1 외부 전극과 일측 끝단이 연결된 제 1 내부 전극 814a, 제 2 외부 전극과 일측 끝단이 연결된 제 2 내부 전극 816a, 유전체층 812a를 포함할 수 있다.
커패시터 880 b 는 제 1 외부 전극 808 b, 제 2 외부 전극 810 b, 제 1 외부 전극과 일측 끝단이 연결된 제 1 내부 전극 814 b, 제 2 외부 전극과 일측 끝단이 연결된 제 2 내부 전극 816 b, 유전체층 812 b 를 포함하여 구성될 수 있다.
커패시터 880c는 제 1 외부 전극 808c, 제 2 외부 전극 810c, 제 1 외부 전극과 일측 끝단이 연결된 제 1 내부 전극 814c, 제 2 외부 전극과 일측 끝단이 연결된 제 2 내부 전극 816c, 유전체층 812c를 포함할수 있다.
도 9을 참조하면, 일 실시 예에서, 커패시터 990은 일 측면의 제 1 외부 전극 908의 일부 또는 전부가 FPCB와 연결되고, 커패시터 990의 다른 일 측면의 제 2 외부 전극 910의 일부 또는 전부가 스티프너(Stiffner)와 연결될 수 있다. FPCB와 스티프너는 도전성 물질일 수 있다. 예를 들어, FPCB는 인쇄 회로 기판 상에 스티프너를 필요로 하는 구성일 수 있으며,
일 실시 예에서, 디스플레이 또는 카메라의 경우, FPCB를 통하여 전자장치의 내부에 존재하는 물리적인 구성요소들을 연결할 수 있다. FPCB와 같은 커넥터를 통하여 구성요소들을 연결할 때, 커넥터의 연결을 강화하기 위한 스티프너를 포함할 수 있다. 커넥터와 스티프너의 사이에 커패시터가 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 커패시터의 제 1 외부 전극 908의 일부 영역 또는 전부 영역은 FPBC의 일 측면의 일부 영역 또는 전부 영역과 연결되고, 커패시터의 제 2 외부 전극 910의 일부 영역 또는 전부 영역은 연결을 강화하는 스티프너와 연결될 수 있다. 상기 스티프너는 인쇄 회로 기판과 연결됨에 따라, 전류는 스티프너를 통하여 그라운드 단자를 포함하는 인쇄 회로 기판으로 그라운드 될 수 있다.
일 실시 예에서 FPCB는 일 측면이 PCB와 연결되고, 다른 일측이 커패시터와 연결될 수 있다. FPCB로 전류가 그라운드 될 수 있다.
일 실시 예에서, 스티프너의 일 측면이 커패시터의 외부 전극(예, 제 2 외부 전극)을 대체하여 형성될 수 있다. 또한, FPCB의 일 측면이 커패시터의 외부 전극(예, 제 1 외부 전극)을 대체하여 형성될 수 있다.
본 명세서 및 도면에 개시된 다양한 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 다양한 실시예들의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 개시의 다양한 실예들의 범위는 여기에서 설명된 실시 예들 이외에도 본 개시의 다양한 실시예들의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 다양한 실예들의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
202: 연결 부재의 접촉부
204: 연결 부재의 벤딩부
206: 연결 부재의 지지부
208: 커패시터의 제 1 외부 전극
210: 커패시터의 제 2 외부 전극
212: 커패시터의 유전체층
214: 커패시터의 제 1 내부 전극
216: 커패시터의 제 2 내부 전극

Claims (17)

  1. 전자장치에 있어서,
    하우징;
    도전성 금속을 포함하는 안테나 방사체(antenna radiating body);
    상기 하우징 내에 배치되고, 상기 안테나 방사체와 전기적으로 연결된 제 1 금속 부재(metallic member);
    상기 하우징 내에 배치되고, 제 2 금속 부재를 포함하는 인쇄회로기판(PCB);
    상기 제 1 금속 부재의 적어도 일부와 상기 제 2 금속 부재의 적어도 일부 사이에 배치되고, 도전성 물질을 포함하는, 플렉서블한 연결 부재(flexible connecting member); 및
    상기 인쇄회로기판 및 상기 연결 부재와 전기적으로 연결된 커패시터;를 포함하고,
    상기 커패시터는
    상기 연결 부재의 일부에 의하여 형성된 제 1 도전성 판(conductive plate), 상기 제 1 도전성 판과 이격되고, 상기 인쇄회로기판의 접지 단자에 전기적으로 연결된 제 2 도전성 판, 및 상기 제 1 도전성 판 및 상기 제 2 도전성 판 사이에 삽입된 유전체를 포함하고,
    상기 안테나 방사체로부터 상기 인쇄회로기판의 접지 단자로 전류를 전도하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 커패시터는,
    상기 연결 부재 및 상기 제 2 금속 부재 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징 내에 통신 집적 회로를 더 포함하고,
    상기 안테나 방사체는 상기 제 1 금속 부재, 상기 연결 부재, 상기 커패시터, 상기 제 2 금속 부재의 적어도 일부를 통하여 상기 통신 집적 회로와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 안테나 방사체는,
    상기 하우징의 일부인 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 연결 부재 및 상기 제 1 도전성 판 사이에 배치된 접착부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 연결 부재와 상기 제 1 도전성 판을 연결하는 경우, 상기 접착부재에 의해 상기 연결 부재와 상기 제 1 도전성 판을 연결하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 연결 부재는,
    탄성을 가지는 C클립, SMD 가스켓 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 전자장치에 있어서,
    금속 물질을 포함하는 부분을 포함하는 하우징;
    상기 금속 물질을 포함하는 부분의 적어도 일부와 접촉하거나, 상기 금속 물질을 포함하는 부분에 의하여 형성된 제 1 도전성 부재;
    상기 제 1 도전성 부재와 이격되고, 적어도 일부 영역이 접지에 전기적으로 연결된 제 2 도전성 부재; 및
    상기 제 1 도전성 부재 및 상기 제 2 도전성 부재 사이에 배치된 커패시터를 포함하고,
    상기 커패시터는 상기 하우징으로부터 상기 접지로 전류를 전도하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 도전성 부재는 연성 회로 기판(FPCB)이며,
    상기 커패시터가 상기 연성 회로 기판과 접촉하는 경우, 상기 제 2 도전성 부재는 스티프너(Stiffner)인 것을 특징으로하는 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 도전성 부재는 키 연성 회로 기판(Key FPCB)이며,
    상기 커패시터가 상기 키 연성 회로 기판과 접촉하는 경우, 상기 제 2 도전성 부재는 금속 부재인 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 커패시터는 적어도 하나 이상으로 구성되어 각각의 키(key)마다 별도의 커패시터를 구현하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 키 연성 회로 기판(key FPCB)은 볼륨 키, 전원 키, 홈 키 중 적어도 하나에 형성된 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 커패시터는 상기 제 2 도전성 부재와 연결되도록 접착 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 제 2 도전성 부재는,
    상기 커패시터와 접촉하거나, 상기 커패시터의 일부로 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 전자 장치에 있어서,
    하우징;
    도전성 금속을 포함하는 안테나 방사체(antenna radiating body);
    인쇄회로기판(PCB);도전성 물질을 포함하고, 상기 안테나 방사체와 전기적으로 연결된 플렉서블한 연결 부재; 및
    상기 인쇄회로기판 및 상기 연결 부재와 전기적으로 연결된 커패시터;를 포함하고,
    상기 커패시터는
    상기 연결 부재의 하단에 적어도 일부와 연결되거나 상기 연결 부재의 적어도 일부를 대체하고 일 측면에서 일정 간격으로 이격된 다수의 제 1 도전성 판을 포함하는 제 1 도전성 부재,
    상기 제 1 도전성 부재와 이격되고 일 측면에서 일정 간격으로 이격되고, 상기 인쇄회로기판의 접지 단자에 전기적으로 연결된 다수의 제 2 도전성 판을 포함하는 제 2 도전성 부재,
    및 상기 제 1 도전성 부재 및 상기 제 2 도전성 부재 사이에 삽입된 유전체를 포함하고,
    상기 안테나 방사체로부터 상기 인쇄회로기판의 접지 단자로 전류를 전도하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 연결 부재의 상단에서 적어도 일부와 연결되는 하우징; 및
    상기 제 2 도전성 부재의 하단에서 상기 제 2 도전성 부재의 적어도 일부와 연결되는 인쇄회로 기판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 커패시터는,
    상기 연결 부재 및 상기 제 1 도전성 부재 사이에 배치된 접착 부재;를 더 포함하는 장치.
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