KR102586947B1 - 기능성 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치 - Google Patents

기능성 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102586947B1
KR102586947B1 KR1020160148650A KR20160148650A KR102586947B1 KR 102586947 B1 KR102586947 B1 KR 102586947B1 KR 1020160148650 A KR1020160148650 A KR 1020160148650A KR 20160148650 A KR20160148650 A KR 20160148650A KR 102586947 B1 KR102586947 B1 KR 102586947B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
conductive
capacitor
external
circuit board
Prior art date
Application number
KR1020160148650A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180051825A (ko
Inventor
임병국
이성하
Original Assignee
주식회사 아모텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 아모텍 filed Critical 주식회사 아모텍
Priority to KR1020160148650A priority Critical patent/KR102586947B1/ko
Publication of KR20180051825A publication Critical patent/KR20180051825A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102586947B1 publication Critical patent/KR102586947B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/22—Contacts for co-operating by abutting
    • H01R13/24—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
    • H01R13/2407—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means
    • H01R13/2428—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means using meander springs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

기능성 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 컨택터는 전자장치의 회로기판, 회로기판에 결합된 브래킷, 및 인체 접촉가능한 전도체 중 어느 하나에 전기적으로 접촉되는 탄성력을 갖는 도전성 탄성부; 및 도전성 탄성부에 직렬 연결되는 기능소자를 포함하는 기능성 컨택터를 제공한다. 여기서, 기능소자는, 복수의 시트층이 적층된 소체; 소체의 하측에 구비되는 제1외부전극; 소체의 상측에 구비되며, 도전성 탄성부에 연결되는 제2외부전극; 소체에 일정 간격을 두고 대향 배치되는 제1전극 및 제2전극; 제1전극 및 제2전극의 상측 및 하측에 각각 배치되는 복수의 제1커패시터전극 및 제2커패시터전극; 제1외부전극과 제1전극 및 제1커패시터전극이 연결되는 제1도전성비아; 및 제2외부전극과 제2전극 및 제2커패시터전극이 연결되는 제2도전성비아;를 포함하며, 제1외부전극 및 제2외부전극과 어느 하나의 제1커패시터전극 및 어느 하나의 제2커패시터 전극 사이에 형성되는 기생 커패시턴스를 감소시키도록 제1도전성비아 및 제2도전성비아가 배치된다. 이에 의하면, 기능소자의 서로 대향하는 내부전극과 외부전극 사이의 간격을 감소시킴으로써, 그 사이에 형성되는 기생 커패시턴스를 감소시켜 사용 통신대역 전역에 걸쳐 삽입 손실의 열화를 억제할 수 있음으로 통신 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

기능성 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치{Functional contactor and mobile electronic apparatus with the same}
본 발명은 스마트 폰 등과 같은 전자장치용 컨택터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자장치의 사용 통신대역 부근에서의 삽입손실의 열화를 개선할 수 있는 기능성 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치에 관한 것이다.
최근의 휴대용 전자장치는 심미성과 견고함을 향상시키기 위해 메탈 재질의 하우징의 채택이 증가하고 있는 추세이다. 이러한 휴대용 전자장치는 외부로부터의 충격을 완화시키는 동시에 휴대용 전자장치 내부로 침투하거나 휴대용 전자장치로부터 누설되는 전자파를 감소시키고, 외장 하우징에 배치되는 안테나와 내장회로기판의 전기적 접촉을 위해 외장 하우징과 휴대용 전자장치의 내장회로기판 사이에 도전성 개스킷 또는 도전성 컨택터를 사용한다.
그러나, 상기 도전성 개스킷 또는 도전성 컨택터에 의해, 외장 하우징과 내장회로기판 사이에 전기적 경로가 형성될 수 있기 때문에, 외부의 메탈 하우징과 같은 전도체를 통하여 순간적으로 높은 전압을 갖는 정전기가 유입되는 경우, 도전성 개스킷 또는 도전성 컨택터를 통하여 정전기가 내장회로기판에 유입되어 IC 등의 회로를 파손시킬 수 있으며, AC 전원에 의해 발생되는 누설전류가 회로의 접지부를 따라 외장 하우징으로 전파되어 사용자에게 불쾌감을 주거나 심한 경우, 사용자에게 상해를 입힐 수 있는 감전 사고를 초래한다.
아울러, 메탈 하우징이 안테나로 사용되는 경우, 도전성 개스킷 또는 도전성 컨택터는 커패시턴스가 낮으면 신호의 감쇄가 발생하여 RF 신호의 전달이 원활하지 못하므로 높은 커패시턴스를 구현할 필요가 있다.
이와 같은 정전기나 누설전류로부터 사용자를 보호하기 위한 보호용 소자가 메탈 하우징과 회로기판을 연결하는 도전성 개스킷 또는 도전성 컨택터와 함께 구비되며, 메탈 케이스와 같은 전도체의 사용에 따라 단순한 전기적인 접촉뿐만 아니라 사용자 또는 휴대용 전자장치 내의 회로를 보호하거나 통신 신호를 원활하게 전달하기 위한 다양한 기능을 구비한 기능성 컨택터가 요구되고 있다.
더욱이, 이러한 기능성 컨택터의 기능성 보호소자는 도전성 개스킷 또는 도전성 컨택터와 연결하거나 회로기판 또는 전도체와 연결하기 위한 외부전극이 그 상측 및 하측에 구비되고, 특히 그 크기가 소형화됨에 따라 그 내부에 구비되는 전극과 외부전극 사이의 간격이 감소하여 기생 커패시턴스가 형성되어 사용 통신대역 부근에서 삽입손실의 열화가 발생한다.
따라서, 다양한 기능을 제공하면서도 소형화를 만족할 수 있는 동시에 사용 통신대역 전역에 걸쳐 삽입손실의 열화를 억제할 수 있는 기술의 개발이 절실한 실정이다.
KR 2007-0109332A (2007.11.15 공개)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 기능소자의 내부에 구비되는 전극과 외부에 구비되는 전극에 의해 형성되는 기생 커패시턴스를 감소시켜 사용 통신대역 전역에 걸쳐 삽입 손실의 열화를 억제할 수 있는 기능성 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치를 제공하는데 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 전자장치의 회로기판, 상기 회로기판에 결합된 브래킷, 및 인체 접촉가능한 전도체 중 어느 하나에 전기적으로 접촉되는 탄성력을 갖는 도전성 탄성부; 및 상기 도전성 탄성부에 직렬 연결되는 기능소자를 포함하는 기능성 컨택터를 제공한다.
여기서, 상기 기능소자는, 복수의 시트층이 적층된 소체; 상기 소체의 하측에 구비되는 제1외부전극; 상기 소체의 상측에 구비되며, 상기 도전성 탄성부에 연결되는 제2외부전극; 상기 소체에 일정 간격을 두고 대향 배치되는 제1전극 및 제2전극; 상기 제1전극 또는 상기 제2전극의 상측 및 하측에 각각 배치되는 복수의 제1커패시터전극 및 제2커패시터전극; 상기 제1외부전극과 상기 제1전극 및 상기 제1커패시터전극이 연결되는 제1도전성비아; 및 상기 제2외부전극과 상기 제2전극 및 상기 제2커패시터전극이 연결되는 제2도전성비아;를 포함하며, 제1외부전극 및 상기 제2외부전극과 어느 하나의 상기 제1커패시터전극 및 어느 하나의 상기 제2커패시터 전극 사이에 형성되는 기생 커패시턴스를 감소시키도록 상기 제1도전성비아 및 상기 제2도전성비아가 배치된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 제1도전성비아와 상기 제2도전성비아 사이의 간격(W1)은 200~1000㎛일 수 있다.
또한, 상기 기능소자는 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 형성된 공극을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 공극의 일부 또는 전부에 방전물질층이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1전극 및 상기 제2전극은 동일 평면에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1전극 및 상기 제2전극은 적어도 일부가 수직으로 대향되도록 배치될 수 있다.
한편, 본 발명은 인체 접촉가능한 전도체; 회로기판 또는 상기 회로기판에 결합된 브래킷; 및 일단은 상기 회로기판 또는 상기 브래킷과 전기적으로 연결되고, 타단은 상기 전도체와 전기적으로 직렬 연결되는 기능성 컨택터를 포함하는 휴대용 전자장치를 제공한다.
여기서, 상기 기능성 컨택터는 상술한 바와 같은 구조 및 특성을 갖는 다양한 실시예의 기능성 컨택터가 바람직하게 이용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 전도체는 상기 전자장치와 외부기기의 통신을 위한 안테나일 수 있다.
본 발명에 의하면, 기능소자의 도전성비아들 사이의 간격을 감소시킴으로써, 내부전극과 외부전극 사이에 형성되는 기생 커패시턴스를 감소시켜 사용 통신대역 전역에 걸쳐 삽입 손실의 열화를 억제할 수 있음으로 통신 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 기능소자의 도전성비아들 사이의 간격을 감소시킴으로써, 기생 커패시턴스를 형성하는 대향 전극의 면적을 감소시키므로 전극을 형성하기 위한 재료를 감소시킬 수 있고, 따라서 제조 비용을 경감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 컨택터의 단면도,
도 2는 도 1의 기능성 컨택터의 기생 커패시턴스의 형성을 설명하기 위한 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 컨택터의 삽입 손실 특성을 나타낸 그래프,
도 4는 도 3의 부분 확대도, 그리고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 컨택터에서 기능소자의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 컨택터(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 도전성 탄성부(110) 및 기능소자(120)를 포함한다.
상기 기능성 컨택터(100)는 휴대용 전자장치에서, 외장 메탈 케이스와 같은 도전성 케이스와 회로기판 또는 회로기판 일측에 전기적으로 결합되는 도전성 브래킷을 전기적으로 연결하기 위한 것이다.
이와 같은 기능성 컨택터(100)는 상기 도전성 탄성부(110)가 회로기판 또는 도전성 브래킷에 접촉되고, 상기 기능소자(120)가 도전성 케이스에 결합될 수 있지만, 이와 반대로, 상기 도전성 탄성부(110)가 도전성 케이스에 접촉되고, 상기 기능소자(120)가 회로기판에 결합될 수도 있다.
일례로, 상기 기능성 컨택터(100)가 SMT 타입인 경우, 즉, 솔더링을 통하여 결합되는 경우, 상기 기능소자(120)는 회로기판에 결합되며, 접착층 타입인 경우, 즉, 도전성 접착층을 통하여 결합되는 경우, 상기 기능소자(120)는 도전성 케이스에 결합될 수 있다.
한편, 상기 휴대용 전자장치는 휴대가 가능하고 운반이 용이한 휴대용 전자기기의 형태일 수 있다. 일례로, 상기 휴대용 전자장치는 스마트폰, 셀룰러폰 등과 같은 휴대단말기일 수 있으며, 스마트 워치, 디지털 카메라, DMB, 전자책, 넷북, 태블릿 PC, 휴대용 컴퓨터 등일 수 있다. 이러한 전자장치들은 외부기기와의 통신을 위한 안테나 구조들을 포함하는 임의의 적절한 전자 컴포넌트들을 구비할 수 있다. 더불어, 와이파이(WiFi) 및 블루투스와 같은 근거리 네트워크 통신을 사용하는 기기일 수 있다.
여기서, 상기 도전성 케이스는 상기 휴대용 전자장치와 외부기기의 통신을 위한 안테나일 수 있다. 이러한 도전성 케이스는 예를 들면, 휴대용 전자장치의 측부를 부분적으로 둘러싸거나 전체적으로 둘러싸도록 구비될 수 있다.
상기 도전성 탄성부(110)는 상기 전자장치의 회로기판, 상기 회로기판에 결합된 브래킷, 및 인체 접촉가능한 전도체 중 어느 하나에 전기적으로 접촉되며 탄성력을 갖는다.
이러한 도전성 탄성부(110)는 도 1 및 도 2에서 탄성력을 갖는 클립 형상의 전도체인 것으로 도시되고 설명되지만, 이에 한정되지 않고 도전성 개스킷, 또는 실리콘 고무 패드일 수 있다.
여기서, 상기 도전성 탄성부(110)가 상기 회로기판, 상기 도전성 브래킷, 및 상기 전도체에 접촉되는 경우, 그 가압력에 의해 상기 도전성 탄성부(110)는 상기 기능소자(120) 측으로 수축될 수 있고, 상기 도전성 케이스가 상기 휴대용 전자장치로부터 분리되는 경우, 그 탄성력에 의해 원래의 상태로 복원될 수 있다.
한편, 상기 도전성 탄성부가 가압되는 경우, 이종금속 사이의 전위차에 의한 갈바닉 부식(galvanic corrosion)이 발생한다. 이때, 갈바닉 부식을 최소화하기 위해, 상기 도전성 탄성부는 접촉되는 면적을 작게 하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 도전성 탄성부는 면접촉되는 것뿐만 아니라, 바람직하게는, 선접촉 및/또는 점접촉되도록 구성될 수 있다. 일례로, 상기 도전성 탄성부(110)가 도전성 개스킷 또는 실리콘 고무 패드인 경우, 면접촉되고, 클립 형상의 전도체인 경우, 선접촉 및/또는 점접촉될 수 있다.
일례로, 상기 도전성 탄성부(110)가 클립 형상의 전도체인 경우, 클립 형상의 전도체는 접촉부(111), 절곡부(112) 및 단자부(113)를 포함한다.
여기서 클립 형상의 전도체는 대략적으로 "C자" 형상으로 이루어지는 C-클립일 수 있다. 이러한 클립 형상의 전도체(110)는 선접촉 또는 점접촉되기 때문에, 갈바닉 부식성이 우수할 수 있다.
상기 접촉부(111)는 만곡부 형상을 가지며 상기 회로기판 또는 상기 도전성 브래킷, 및 상기 도전성 케이스 중 어느 하나와 전기적으로 접촉될 수 있다. 상기 절곡부(112)는 접촉부(111)로부터 연장형성되며, 탄성력을 가질 수 있다. 상기 단자부(113)는 상기 기능소자(120)와 전기적으로 연결되는 단자를 포함할 수 있다.
이와 같은 접촉부(111), 절곡부(112), 및 단자부(113)는 탄성력을 갖는 도전성물질로 일체로 형성될 수 있다.
상기 기능소자(120)는 상기 도전성 탄성부(110)에 전기적으로 직렬 연결되며, 예를 들면, 도전성 접착층 또는 솔더(102)를 통하여 상기 도전성 탄성부(110)와 적층되어 배치될 수 있다.
이러한 기능소자(120)는 소체(120a), 제1외부전극(121), 제2외부전극(122), 제1도전성비아(123a), 제2도전성비아(123b), 제1전극(124a), 제2전극(124b), 및 복수의 제1커패시터전극(125a) 및 제2커패시터전극(125b)을 포함한다. 이러한 기능소자(120)는 써프레서(suppressor)와 같은 기능부(124a,124b)와 커패시터층(126a,126b)이 병렬 연결된 구조일 수 있다.
상기 소체(120a)는 복수의 시트층이 적층되고, 각각의 일면에 구비된 전극들이 서로 대향하도록 배치된 후 압착, 소성 공정을 통해 일체로 형성된다. 이러한 소체(120a)는 상기 제1외부전극(121)과 상기 제2외부전극(122) 사이에 형성될 수 있다.
이러한 소체(120)는 유전율을 갖는 절연체 예를 들면, 세라믹 재료로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 세라믹 재료는 금속계 산화화합물이며, 금속계 산화화합물은 Er2O3, Dy2O3, Ho2O3, V2O5, CoO, MoO3, SnO2, BaTiO3, 및 Nd2O3 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 제1외부전극(121)은 상기 소체(120a)의 하측에 구비되어 도전성 접착층을 통하여 도전성 케이스에 결합되거나, 솔더링을 통하여 회로기판에 결합될 수 있다. 이때, 상기 제1외부전극(121)은 상기 소체(120a)의 하면의 일부에 구비되는 것으로 도시되고 설명되지만, 이에 한정되지 않고, 상기 소체(120a)의 전면에 구비될 수 있다.
상기 제2외부전극(122)은 상기 소체(120a)의 상측에 구비되며, 상기 도전성 탄성부(110)에 연결된다. 여기서, 상기 제2외부전극(122)은 도전성 접착층 또는 솔더를 통하여 상기 도전성 탄성부(110)에 결합될 수 있다.
상기 제1도전성비아(123a) 및 상기 제2도전성비아(123b)는 상기 소체(120a)의 외부에 구비된 상기 제1외부전극(121) 및 상기 제2외부전극(122)이 상기 소체(120a)의 내부에 구비된 상기 제1전극(124a), 상기 제2전극(124b), 상기 제1커패시터전극(125a) 및 상기 제2커패시터전극(125b)에 연결되도록 상기 소체(120a)의 수직 방향으로 형성된다.
일례로, 상기 제1도전성비아(123a)는 상기 제1외부전극(121)과 상기 제1전극(124a) 및 상기 제1커패시터전극(125a)이 연결되고, 상기 제2도전성비아(123b)는 상기 제2외부전극(122)과 상기 제2전극(124b) 및 상기 제2커패시터전극(125b)이 연결된다.
이러한 제1도전성비아(123a) 및 제2도전성비아(123b)는 상기 소체(120a)에 비아홀을 형성하고, 형성된 비아홀에 도전성 물질을 충전함으로써 형성될 수 있다.
이때, 상기 제1도전성비아(123a) 및 상기 제2도전성비아(123b)는 상기 소체(120a) 내부의 상기 커패시터전극들(125a,125b)과 상기 외부전극들(121,122) 사이에 형성되는 기생 커패시턴스를 감소시키도록 배치된다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 제1외부전극(121) 및 상기 제2외부전극(122)이 상기 소체(120a)의 상측 및 하측에 구비되는 구조에서는 상기 제1외부전극(121)과 그에 인접한 상기 제1커패시터층(126a)의 상기 제1커패시터전극(125a) 사이 또는 상기 제2외부전극(122)과 그에 인접한 상기 제2커패시터층(126b)의 상기 제2커패시터전극(125b) 사이에 기생 커패시턴스가 형성된다.
특히, 상기 기능소자(120)의 소형화에 따라, 상기 커패시터전극(125a,125b)과 상기 외부전극(121,122) 사이의 간격이 감소함으로써 기생 커패시턴스는 더 크게 형성된다.
즉, 상기 외부전극들의 배치 및 전극들 사이의 간격이 작아짐에 따라 기생 커패시턴스가 증가하는데, 이는 도 3에 도시된 바와 같이, 사용 통신대역(0.7㎓ ~3㎓) 부근에서, 특히, 고주파 영역에서 삽입 손실의 열화를 초래한다.
여기서, 기생 커패시턴스는 상기 외부전극들(121,122)과 상기 커패시터전극들(125a,125b) 사이의 간격 및 그들의 폭이 일정한 경우, 상기 제1커패시터전극(125a)의 길이(W2) 및 상기 제2커패시터전극(125b)의 길이(W3)에 의해 결정된다.
그러나, 상기 제1커패시터전극(125a) 및 상기 제2커패시터전극(125b)의 길이(W2,W3)만을 조정하는 것은 상기 커패시터전극들(125a,125b)과 상기 도전성비아들(123a,123b) 사이의 간격 및 상기 커패시터전극들(125a,125b)에 의해 형성되는 커패시턴스 등 상기 기능소자(120)의 규격 또는 특성을 유지하기 위해 바람직하지 않을 수 있다.
따라서, 상기 기능소자(120)의 규격 또는 특성을 전반적으로 유지하면서도 기생 커패시턴스를 감소시키기 위해서는 상기 커패시터전극들(125a,125b)의 일측에 연결되는 상기 제1도전성비아(123a)와 상기 제2도전성비아(123b) 사이의 간격(W1)을 감소시킴으로써, 기생 커패시턴스를 감소시킬 수 있다.
이와 같이, 기생 커패시턴스를 감소시켜 고주파 영역에서 발생하는 삽입 손실의 열화를 억제하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 상기 기능소자(120)는 상기 제1도전성비아(123a)와 상기 제2도전성비아(123b) 사이의 간격(W1)이 200~1000㎛일 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 기능소자(120)는 상기 제1도전성비아(123a) 및 상기 제2도전성비아(123b) 사이의 간격(W1)이 1000㎛ 이상인 경우에는 3㎓ 주파수 이하의 4G 무선통신 대역에서는 삽입손실의 열화가 발생하지 않지만, 5㎓ 주파수 부근의 WiFi 주파수 대역에서는 삽입손실의 열화가 발생하여 통신 품질이 악화될 수 있다.
또한, 상기 기능소자(120)는 상기 제1도전성비아(123a) 및 상기 제2도전성비아(123b) 사이의 간격(W1)이 200㎛ 이하인 경우, 무선통신 대역은 물론 WiFi 주파수 대역에서도 삽입손실의 열화가 억제되지만, ESD 방전 및 외부전원의 누설전류 차단을 위한 상기 제1전극(124a) 및 상기 제2전극(124b) 사이의 간격을 충분히 확보하지 못하므로, 상기 제1도전성비아(123a) 및 상기 제2도전성비아(123b)의 배치 구조에 적합하지 않을 수 있다.
이와 같이, 상기 제1도전성비아(123a)와 상기 제2도전성비아(123b) 사이의 간격(W1)을 조정함으로써, 내부전극과 외부전극 사이에 형성되는 기생 커패시턴스를 감소시켜 사용 통신대역 전역에 걸쳐 삽입 손실의 열화를 억제할 수 있음으로 통신 품질을 향상시킬 수 있다.
상기 커패시터전극들(125a,125b)과 상기 외부전극들(121,122) 사이의 대면하는 면적을 감소시키므로 기생 커패시턴스를 감소시킬 수 있고, 따라서 기생 커패시턴스에 의한 불특정 공진주파수를 원하는 주파수대역 외부로 변경함으로 사용 통신대역 전역에 걸쳐 삽입 손실의 열화를 억제할 수 있어 통신 품질을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 기생 커패시턴스를 형성하는 대향 전극의 면적을 감소시키므로 전극을 형성하기 위한 재료를 감소시킬 수 있고, 따라서 제조 비용을 경감할 수 있다.
상기 제1전극(124a) 및 상기 제2전극(124b)은 상기 소체에 일정 간격을 두고 대향 배치된다. 일례로, 상기 제1전극 및 상기 제2전극은 동일 평면에 배치될 수 있다. 이때, 동일 평면 상에서 전극의 두께 방향의 면이 서로 대향하여 배치된다.
대안적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1전극(124a') 및 상기 제2전극(124b')은 동일 평면, 즉, 동일 시트층에 형성되지 않고, 인접한 서로 다른 시트층에 구비되어 적어도 일부가 수직으로 대향되도록 배치될 수 있다.
이러한 제1전극(124a) 및 제2전극(124b) 사이의 간격은 상기 기능소자(120)의 항복전압 또는 트리거 전압(Vbr)을 만족하기 위한 간격으로 구성될 수 있으며, 예를 들면, 10~100㎛일 수 있다.
이때, 상기 제1전극(124a)과 상기 제2전극(124b) 사이에 공극(127)이 형성될 수 있다. 이러한 공극(127)은 상기 제1전극(124a)과 상기 제2전극(124b)의 두께 보다 크고, 상기 제1전극(124a)과 상기 제2전극(124b) 사이의 간격보다 크게 형성될 수 있다.
대안적으로, 상기 공극(127)은 상기 제1전극(124a) 및 상기 제2전극(124b)의 두께와 동일하고, 상기 제1전극(124a)과 상기 제2전극(124b) 사이의 간격과 동일한 크기로 형성될 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1전극(124a') 및 상기 제2전극(124b')이 수직으로 대향되도록 배치되는 경우, 상기 공극(127')은 상기 제1전극(124a)과 상기 제2전극(124b)이 중첩되어 서로 대향하는 영역의 일부에 형성될 수 있다.
이때, 상기 공극(127,127')의 일부 또는 전부에 방전물질층이 형성될 수 있다. 일례로, 상기 공극(127,127')은 상기 방전물질층이 충전되거나 내벽을 따라 도포 또는 코팅될 수 있다. 여기서, 상기 방전물질층을 구성하는 방전물질은 유전율이 낮고 전도도가 없으며, 과전압 인가시 쇼트(short)가 없어야 한다.
이를 위해, 상기 방전물질은 적어도 한 종의 금속입자를 포함하는 비전도성물질로 이루어질 수 있으며, SiC 또는 실리콘 계열의 성분을 포함하는 반도체물질로 이루어질 수 있다.
이와 같이 서로 대향하는 제1전극(124a) 및 제2전극(124b)은 써프레서와 같은 구조로서, 정전기(ESD) 유입시 상기 공극(127,127')을 통하여 정전기를 방전시켜 절연 파괴 없이 정전기(ESD)를 통과시키고, 상기 회로기판의 접지로부터 상기 도전성 케이스로 유입되는 외부전원의 누설전류를 차단할 수 있다.
복수의 상기 제1커패시터전극(125a) 및 상기 제2커패시터전극(125b)은 상기 제1전극(124a) 및 상기 제2전극(124b)의 상측 및 하측에 각각 배치된다.
여기서, 상기 제1전극(124a) 및 상기 제2전극(124b)의 상측은 상기 제1커패시터전극(125a) 및 상기 제2커패시터전극(125b)에 의해 상기 제1커패시터층(126a)이 구비되고, 상기 제1전극(124a) 및 상기 제2전극(124b)의 하측은 상기 제1커패시터전극(125a) 및 상기 제2커패시터전극(125b)에 의해 상기 제2커패시터층(126b)이 구비된다.
이러한 제1커패시터전극(125a) 및 제2커패시터전극(125b)은 상기 회로기판으로부터 상기 제2외부전극(122)을 경유하여 유입되거나 상기 도전성 탄성부(110)로부터 상기 제1외부전극(121)을 경유하여 유입되는 통신 신호를 통과시켜 RF 수신 감도를 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 기능소자(120)는 상기 회로기판의 접지로부터 상기 도전성 케이스로 유입되는 외부전원의 누설전류를 차단할 수 있다. 이때, 상기 기능소자(120)는 그 항복전압(Vbr) 또는 내압이 상기 전자장치의 외부전원의 정격전압보다 크게 되도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 정격전압은 국가별 표준 정격전압일 수 있으며, 예를 들면, 240V, 110V, 220V, 120V, 및 100V 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 도전성 케이스가 안테나 기능을 갖는 경우, 상기 기능소자(120)는 전도체 또는 회로기판으로부터 유입되는 통신 신호를 통과시킬 수 있다.
또한, 상기 기능소자(120)는 상기 도전성 케이스로부터 유입되는 정전기(ESD)를 절연파괴되지 않고 통과시킬 수 있다. 이때, 상기 기능소자(120)는 그 항복전압(Vbr)이 상기 소체(120a) 또는 상기 제1커패시터층(126a) 및 상기 제2커패시터층(126b)의 절연파괴 전압(Vcp)보다 작게 되도록 구성될 수 있다.
따라서, 상기 기능성 컨택터(100)는 통신 신호 및 정전기(ESD) 등에 대하여 상기 도전성 케이스와 상기 회로기판을 전기적으로 연결하여 통과시키지만, 상기 회로기판으로부터의 외부전원의 누설전류는 상기 도전성 케이스로 전달되지 않도록 차단할 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100 : 기능성 컨택터 110 : 도전성 탄성부
120, 120' : 기능소자 120a : 소체
121 : 제1외부전극 122 : 제2외부전극
123a : 제1도전성비아 123b : 제2도전성비아
124a,124a': 제1전극 124b,124b' : 제2전극
125a : 제1커패시터전극 125b : 제2커패시터전극
126a : 제1커패시터층 126b : 제2커패시터층
127,127' : 공극

Claims (8)

  1. 전자장치의 회로기판, 상기 회로기판에 결합된 브래킷, 및 인체 접촉가능한 전도체 중 어느 하나에 전기적으로 접촉되는 탄성력을 갖는 도전성 탄성부; 및
    상기 도전성 탄성부에 직렬 연결되는 기능소자를 포함하고,
    상기 기능소자는,
    복수의 시트층이 적층된 소체;
    상기 소체의 하측에 구비되는 제1외부전극;
    상기 소체의 상측에 구비되며, 상기 도전성 탄성부에 연결되는 제2외부전극;
    상기 소체에 일정 간격을 두고 대향 배치되는 제1전극 및 제2전극;
    상기 제1전극 또는 상기 제2전극의 상측 및 하측에 각각 배치되는 복수의 제1커패시터전극 및 제2커패시터전극;
    상기 제1외부전극과 상기 제1전극 및 상기 제1커패시터전극이 연결되는 제1도전성비아; 및
    상기 제2외부전극과 상기 제2전극 및 상기 제2커패시터전극이 연결되는 제2도전성비아;를 포함하며,
    제1외부전극 및 상기 제2외부전극과 어느 하나의 상기 제1커패시터전극 및 어느 하나의 상기 제2커패시터 전극 사이에 형성되는 기생 커패시턴스를 감소시키도록 상기 제1도전성비아 및 상기 제2도전성비아가 배치되고,
    상기 제1도전성비아와 상기 제2도전성비아 사이의 간격(W1)은 200~1000㎛인 기능성 컨택터.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기능소자는 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 형성된 공극을 더 포함하는 기능성 컨택터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 공극의 일부 또는 전부에 방전물질층이 형성되는 기능성 컨택터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1전극 및 상기 제2전극은 동일 평면에 배치되는 기능성 컨택터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1전극 및 상기 제2전극은 적어도 일부가 수직으로 대향되도록 배치되는 기능성 컨택터.
  7. 인체 접촉가능한 전도체;
    회로기판 또는 상기 회로기판에 결합된 브래킷; 및
    일단은 상기 회로기판 또는 상기 브래킷과 전기적으로 연결되고, 타단은 상기 전도체와 전기적으로 직렬 연결되는 제1항, 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 기능성 컨택터를 포함하는 휴대용 전자장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전도체는 상기 전자장치와 외부기기의 통신을 위한 안테나인 휴대용 전자장치.
KR1020160148650A 2016-11-09 2016-11-09 기능성 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치 KR102586947B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160148650A KR102586947B1 (ko) 2016-11-09 2016-11-09 기능성 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160148650A KR102586947B1 (ko) 2016-11-09 2016-11-09 기능성 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180051825A KR20180051825A (ko) 2018-05-17
KR102586947B1 true KR102586947B1 (ko) 2023-10-10

Family

ID=62486252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160148650A KR102586947B1 (ko) 2016-11-09 2016-11-09 기능성 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102586947B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011091781A (ja) * 2009-09-28 2011-05-06 Kyocera Corp 複合フィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器
KR101585604B1 (ko) * 2015-07-01 2016-01-14 주식회사 아모텍 감전보호용 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100809249B1 (ko) 2006-05-10 2008-02-29 삼성전기주식회사 무선통신 단말기의 내장 안테나 조립체

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011091781A (ja) * 2009-09-28 2011-05-06 Kyocera Corp 複合フィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器
KR101585604B1 (ko) * 2015-07-01 2016-01-14 주식회사 아모텍 감전보호용 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180051825A (ko) 2018-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101585604B1 (ko) 감전보호용 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치
US10631448B2 (en) Portable electronic device with embedded electric shock protection function
US10594047B2 (en) Functional contactor
KR101990415B1 (ko) 가이드 결합형 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치
US10756472B2 (en) Functional contactor and portable electronic device comprising same
KR101939651B1 (ko) 기능성 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치
KR101638053B1 (ko) 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치
KR102586947B1 (ko) 기능성 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치
US20190281689A1 (en) Functional contactor
KR101959452B1 (ko) 감전보호용 컨택터 결합체 및 이를 구비한 휴대용 전자장치
EP2808959B1 (en) High voltage discharge protection device and radio frequency transmission apparatus using the same
US10231366B2 (en) Electric shock prevention apparatus
KR20170127762A (ko) 기능성 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치
KR102442279B1 (ko) 기능성 컨택터
KR101939649B1 (ko) 감전보호용 컨택터 결합체 및 이를 구비한 휴대용 전자장치
KR101939658B1 (ko) 감전보호용 컨택터 결합체 및 이를 구비한 휴대용 전자장치
KR20170069036A (ko) 감전보호용 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자 장치
KR20170040625A (ko) 기능성 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치
KR101969023B1 (ko) 감전보호용 컨택터 결합체 및 이를 구비한 휴대용 전자장치
KR20170004797A (ko) 감전보호용 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치
KR20170040635A (ko) 감전보호용 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치
KR20170053052A (ko) 감전보호용 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치
KR20170051068A (ko) 감전보호용 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치
KR20170139373A (ko) 평판형 소자 및 이를 구비한 복합 기능 소자
KR20170053049A (ko) 감전보호용 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant