KR19980080042A - 인쇄 회로 기판상에 실장하는 2개 부분으로 된 전자기 방사 차폐 장치 - Google Patents

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Abstract

인쇄 회로 기판(PCB)상에 실장하는 2개의 부분으로 된 전자기 방사 차폐 장치. 장치(10)는 차폐를 요구하는 전기 또는 전자 부품, 및 닫히는 캔 또는 커버 부재(1)를 수납하는 개방 프레임 부재(6)를 구비한다. 프레임 및 커버 부재(6; 1)는 전기적인 전도 재료로부터 구성되고 서로 잡아지기 위해 사용된 주변 측면(7; 3)을 가져서 사용할 때 프레임 및 커버 부재(6; 1)는 닫히는 장치에서 부품을 포위한다. 프레임 및 커버 부재(6; 1)의 주변 측면(7; 3)은 연속적으로 잡는 힘이 부재(1; 6)의 주변 측면(3; 7)의 맞닿는 에찌(5; 11)에서 프레임 및 커버 부재(6; 1)간의 둘레(circumferential)의 전기적인 접촉부(13)를 설정 및 유지하기 위해 가해지는(14) 형태를 갖는다. 분리된 기계적(14) 및 전기적(13) 맞물림은 최적의 전자기 적합성(EMC) 차폐로 구비된다.

Description

인쇄 회로 기판상에 실장하는 2개 부분으로 된 전자기 방사 차폐 장치
본 발명은 전자기 방사의 차폐, 및 특히 전기 또는 전자 부품을 인쇄 회로 기판(PCB)상에서 차폐하는 장치에 관한 것이다.
현재의 통신 시스템에서, 셀룰러 및 코드리스 무선 통신용 특정한 시스템에서, GHz 무선 주파수(RF) 대역의 주파수에서 동작하는 송수신기는 사용된다.
전자기 방사원의 근처에서 전기 또는 전자 부품 장치가 소정의 전자기 방사레벨을 받게 되면 고장으로 됨이 공지되었다. RF 대역에서 동작하는 통신 또는 다른 장치용 송수신기의 발진기 등의 장치로부터 전지기 방사의 원치않은 영향을 가능한한 방지하기 위해, 알맞은 하우징에서 방사원에 결합하는 송수신기 등의 방사원 또는 장치를 케이스에 넣음으로써 방사원을 차폐하는 것이 공지된다. 그런 하우징은 높은 자속 레벨을 집중시키는 능력을 갖는 전도 재료로 보통 형성된다. 따라서, 전자기 방사는 하우징에서 방지된다.
다른 한편으로, 전자기장에 민감한 전기 또는 전자 부품을 케이스에 넣는 것이 또한 가능하여, 자기, 전기 또는 전자기장이 그 케이스에 넣어짐으로써 부품에 도달할 수 있는 것이 방지된다. 전자기 방사를 차폐하는 하우징은 파라데이 케이지(cages)로서 또한 공지된다.
US-A-5,339,222는 완성된 PCB를 수납하는 2개의 부분으로 된 전자기 방사 차폐 하우징을 개시한다.
GB-A-2,285,181은 PCB에서 실장하는 2개의 부분으로 된 차폐 장치를 개시하고, 거기에서 사용할 때 차폐를 요구하는 부품은 장치가 연결되는 PCB의 신호 접지층 및 차폐 장치에 의해 완전히 포위된다. 부품은 전자기장에 치명적인 전자기 방사원 또는 부품일 수 있다.
GHz 범위의 주파수를 사용하는 현재의 경향에서 정부 규제가 실내에서 사용하는 이동 또는 코드리스 전화 및 (소형) 기지국 등의 장치의 표유 전자기장 레벨상에서 증가되어 왔기 때문에, 현재 사용중인 차폐 장치는 전자기 적합성(EMC)의 필요 조건을 더 요구하는데 알맞지 않다.
본 발명은 GHz RF 범위 이상의 주파수에 사용하는 효과적인 차폐를 제공하는 PCB에 사용하는 개선된 전자기 방사 차폐 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 부가적인 목적은 PCB상에 실장하고 차폐를 요구하면서 그 PCB 상에 실장된 전자기 방사 차폐 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 접음 및 잡아당김 등의 일반적인 제조 기술에 의해 시트 금속의 한 조각으로부터 제조될 수 있는 전자기 방사 차폐 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 목적 및 장점은 인쇄 회로 기판(PCB)상에 실장되고 차폐를 요구하는 전기 또는 전자 부품 및 닫히는 캔(can) 또는 커버 부재를 수납하는 개방 프레임 부재를 구비하는 2개의 부분으로 된 전자기 방사 차폐 장치에 의해 제공된다. 프레임 및 커버 부재는 전기적인 전도 재료로부터 구성되고 서로 잡아지도록 주변 측면을 가져서 사용할 때 프레임 및 커버 부재는 닫힘 장치에서 PCB상에 실장된 부품을 포위한다. 본 발명에 따라, 프레임 및 커버 부재의 주변 측면은 사용할 때 연속적으로 잡는 힘이 부재의 주변 측면의 맞닿는 에찌에서 프레임 및 커버 부재간의 둘레(circumferential)의 전기적인 접촉을 설정 및 유지하기 위해 가해지는 형태를 갖는다.
본 발명의 설계에서 프레임 및 커버 부재의 분리된 기계적 및 전기적 접촉 맞물림은 얻어져서 그 양자가 자체의 목적에 대해 최적화될 수 있게 된다.
즉, 본 발명에 따른 프레임 및 커버 부분의 설계에 의해 가해진 연속적인 상호 기계력하에서, 프레임 및 커버 부재의 완전한 둘레를 통한 전기적 접촉 영역은 그 EMC 성능을 최대화하기 위해 설정된다.
상기 접촉 영역이 설계 목적으로 증가하는 구멍 또는 갭과 무관하다. 프레임 및 커버 부재중 어느 하나 또는 모두의 휨은 구비된 기계력에 의해 보상되고 평평하게 된다.
본 발명에 따른 설계에서, 프레임 및 커버 부재간의 전기적 접촉은 첫째로 부재들의 맞닿는 에찌에 의해 구비되고 둘째로 맞물려진 부재들을 유지하는 주변 측면의 기계적 접촉에 의해 구비된다.
그것은 기계적 및 전기적 접촉점이 같고 사용할 때 프레임 부재의 평평한 주변 측면에 맞물리는 커버 부재의 탄력성으로 이격된 먼 핑거에 의해 구비되는 GB-A-2,285,181에 의해 개신된 차폐 장치와 다르다. 핑거들간의 개구를 통해 전자기 방사는 특히 GHz RF 주파수 대역의 주파수에서 그 장치에 의해 포위된 방사원으로부터 그 외부측을 향해 또는 그 장치의 외부측으로부터 포위된 부품을 향해 누출될 수 있다. 제 2 전기적 접촉은 커버의 평평한 상부 및 프레임 부재의 내부방향으로 있는 플랜지간에 설정되지만, 상기 전기적 접촉은 커버의 기계적 쇼크 및 휨에 기인해서 프레임 및 커버 부재의 맞물림을 느슨하게 되게 하여, 완전한 둘레의 전기적 접촉이 보증되지 않는다.
본 발명에서, 연속적인 힘이 부재들의 하나 또는 모두의 기계적 쇼크 또는 휨과 무관한 프레임 및 커버 부재의 맞닿는 에찌간의 둘레의 전기적 접촉을 유지하기 위해 가해진다. 본 발명에 따른 장치의 양호한 실시예에서, 부재들의 맞닿는 에찌는 맞닿은 주변 측면으로 횡단하는 접촉 플랜지를 구비한다. 그것은 깔쭉깔쭉한 부분(burrs), 새긴 금(notch) 및 스크래치로부터의 적은 기계적 불규칙성에 기인해서 전기적 접촉에서 방해를 가능한한 최대로 감소시킨다. 최적의 차폐 효과를 이루기 위해, 상기 플랜지 및 일반적으로 재료의 한 조각으로부터 닫혀진 외형으로서 형성된 맞닿은 에찌를 갖는 것이 양호해서, 사용할 때 맞닿는 에찌간의 필수적으로 방해안된 둘레의 전기적 접촉이 설정 및 유지된다.
최적의 차폐 효과에서는 PCB 부근에 가능한한 근접하는 전기적 접촉을 갖는 것이 더 양호하게 된다. 상기 목적을 위해, 본 발명에 따른 장치의 실시예에서, 맞닿은 에찌는 사용할 때 PCB 부근에 있는 주변 측면의 프레임 부재의 에찌 및 커버 부재의 주변 측면의 자유 에찌에 의해 구비된다. 그럼으로써 사용할 때 맞닿은 에찌간의 전기적 접촉은 PCB 부근에서 구비된다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 프레임 부재는 커버 부재를 수납하기 위해 배열된다.
본 발명의 차폐 장치의 다른 양호한 실시예에서, 부재들중 하나의 주변 측면이 경사 단계를 구비하고 그 나머지 부재의 주변 측면이 탄성부를 구비하여, 사용할 때 경사 단계 및 탄성부는 서로 맞물림으로써 닫혀진 장치에서 부재들을 가압한다.
즉, 단계 및 탄성부가 형성되어, 사용할 때 경사 단계의 맞물림에 의해 탄성부가 부재들을 닫혀지게 하는 방향으로 힘을 배출하고, 부재들의 맞닿는 에찌간에 힘 접촉을 제공 및 유지한다.
프레임 및 커버 부재의 실장을 용이하게 하기 위해, 탄성부가 얕은 V 형태로 되어, 사용할 때 V 부분은 경사 단계를 맞물리게 한다.
프레임 및 커버 부재의 기계적 및 전기적 접촉의 분리에 기인해서, 탄력성으로 이격되어 먼 핑거에 의해 구비될 수 있고, 핑거들간의 공간을 통한 RF 누출의 위험없이 각 부재의 주변 측면에 있다.
본 발명의 양호한 실시예에서, PCB에 대향하는 주변 측면의 에찌에서, 프레임 부재는 PCB에서 표면 마운팅(Surface Mounting ; SM)으로 배열된다. 차폐를 최적화하기 위해, 예를 들어 PCB의 신호 접지층에 납땜된 SM일 수 있는 둘레의 플랜지를 구비함으로써 SM에 대한 수단을 둘레 전체의 프레임 부재에 구비하는 것이 양호하게 된다.
본 발명에 따른 장치는 전기적인 전도성 시트 금속의 한 조각으로부터 유리하게도 형성된다. 양호하게는, 프레임 부재는 접음으로써 형성되고 커버 부재는 시트 금속으로부터 잡아당김으로써 형성된다.
본 발명의 상기 언급되고 특징 및 나머지 특징 및 장점은 개시된 도면을 참고로 다음의 설명에서 예시된다.
도 1은 본 발명에 따른 차폐 장치의 커버 부재의 양호한 실시예의 개략적인 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 차폐 장치의 프레임 부재의 양호한 실시예의 개략적인 사시도.
도 3은 도 1 및 2에 따른 실장된 커버 부재 및 프레임 부재의 개략적인 사시도.
도 4는 실장된 차폐 장치를 도 3의 IV-IV에 따라 관통시킨 횡단면 부분이고 커버 부재 및 프레임 부재의 전기적 및 기계적 접촉를 도시한 도시도.
도 5는 도 3에 도시되고, PCB상에 실장되고 차폐를 요구하는 전기 또는 전자 부품을 포위하는 차폐 장치의 개략적인 사시도.
제한할 의도없이, 본 발명은 양호한 실시예를 참고로 현재 설명 및 예시된다.
도 1은 본 발명에 따라 닫혀진 단단한 상부 측면(2) 및 그 상부 측면(2)에 연결하는 닫혀진 단단한 주변 측면(3)을 갖는 캔 또는 커버 부재를 사시도로 도시한 것이다. 주변 측면(3)은 경사 단계(4)를 구비하여, 그 상부 측면(2) 및 경사 단계(4)간의 커버 부재(1)의 부분이 주변 측면(3)의 경사 단계(4) 및 자유 에찌(5)에 연결하는 커버 부재(1)의 부분보다 적은 크기를 갖는다.
도 2는 본 발명에 따라 이격되어 멀리있는 탄력성 핑거(fingers)가 있는 주변 측면(7)을 갖는 개방 프레임 부재(6)의 양호한 실시예를 도시한다. 탄력성 핑거(8)는 슬릿(9)에 의해 분리되고 얕은 V 형태로 되고 그것의 개구부는 프레임 부재(6)의 외부에 맞닿아 있다.
도 3은 커버 부재(1) 및 프레임 부재(6)를 맞물리고 닫혀지는 장치로 도시한 것이고, 거기에서 커버 부재(1)는 프레임 부재(6)에 의해 수납되어, 탄력성 핑거(8)는 그 경사 단계(4)에서의 그 주변 측면(3)에서 커버 부재(1)상에 잡는 힘을 가한다.
도 4는 도 3에서 라인 IV-IV를 따른 횡단면을 크게 도시한 것이다. 예시할 목적으로, 기계 및 전기적인 접촉 또는 맞물림점은 원(15 및 16)으로 각기 표시된다.
핑거(8)는 화살표(12)에 의해 표시된 방향으로 탄력성이 있다. 도 4에서 도시했듯이, 탄력성 핑거(8)는 그 경사 단계(4)에서 커버 부재(1)를 14에 맞물리게 하여, 커버 부재(1)는 닫혀진 장치에서 프레임 부재(6)로써 가압된다. 즉, 도면의 평면에서 하향이다.
커버 부재(1)상에서, 프레임 부재(6)에 가해지는 연속적으로 잡는 힘에 기인해서, 커버 부재(1)의 자유 에찌(5) 및 프레임 부재(6)의 에찌(11)는 서로 맞닿아 있어서, 전기적인 접촉은 도트(13)로써 개략적으로 표시했듯이 장치(10)의 모든 둘레에서 맞닿는 에찌(5 및 11)간에 설정된다.
본 발명에 따라, 기계적(14) 및 전기적(13) 접촉점은 분리되어, 그 각각은 그 목적을 위해 최적화될 수 있고 그 목적은 닫혀진 장치에서 커버 부재(1) 및 프레임 부재(6)를 유지하는 충분한 기계력을 구비하는 것이고 부재들간에 둘레의 전기적인 접촉을 구비하는 것이어서, GHz RF 범위 이상의 주파수에 대해 전자기 적합성(Electro Magnetic Compatibility ; EMC)의 필요 조건을 충족시키기 위해 차폐 장치를 침투하거나 차폐 장치에 남아있는 전자기장을 제거시킨다.
도시된 실시예에서, 커버 부재(1)의 휨은 탄력성 핑거(8)에 의해 커버 부재(1)상에 가해진 기계적으로 닫히는 힘에 기인해서 전기적 접촉부(13)에 영향을 미치지 않는다.
본 발명의 차폐 장치(10)의 맞닿는 에찌(5 및 11)간의 가능한 전기적인 접촉의 최적화를 이루기 위해, 자유 에찌(5) 및 에찌(11)는 둘레의 플랜지로서 구비되고, 저 저항성의 둘레의 전기적인 접촉을 부재(1)간의 가능한 접촉점을 동수로 설정한다.
도 2에 도시했듯이, 프레임 부재(6)의 에찌(11)는 프레임 부재(6)의 코너에서 큰 표면 영역으로 구비되어, 그 기계적인 강성율을 증대시킨다. 외부 방향으로 맞닿는 표면에 있는 에찌(11)는 프레임 부재(6)가 실장되는 인쇄 회로 기판(PCB)의 신호 접지층 또는 신호 접지 와이어링(18) 등의 금속층 또는 와이어링에 납땜하는 표면 마운팅(Surface Mounting ; SM)에 의해 프레임 부재(6)를 고정하는 역할을 또한 한다. 도 5에서 점선으로 개략적으로 예시된 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)를 예로 하는 전기 또는 전자 부품(19)은 차폐 장치(1) 및 신호 접지층(18)에 의해 완전히 포위된다. RF용의 PCB 설계 기술에서 숙련된 자는 신호층(18)이 다수층 PCB의 중간 와이어링층중 하나로 되는 것을 인식한다.
커버 부재(1) 및 프레임 부재(6)는 잡아당김 및 접음에 의해 무-금속(mu-metal) 등의 시트 금속의 한 조각으로부터 형성될 수 있다. 전기적인 접촉점(13) 부근의 맞닿는 에찌(5, 11)에서 예리한 변이를 방지하는데 주의를 기울여왔다.
본 발명에 따른 차폐 장치는 닫혀진 장치에서 커버 부재(1) 및 프레임 부재(6)을 유지하는 탄력성 핑거(8)에 의해 가해진 연속적인 기계력에 기인해서 쇼크 등에 의해 전기적인 접촉부(13)의 느슨함으로 되기가 쉽지 않다.
상기 기술에 숙련된 자는 커버 부재(1) 및 프레임 부재(6)의 주변 측면이 도시된 양호한 실시예와 다르게 교환될수 있는 것을 인식한다. 즉, 프레임 부재(6)는 경사 단계를 구비하는 닫혀진 측면을 구비할 수 있는 반면에, 커버 부재의 주변 측면이 프레임 부재(6)의 경사 단계를 맞물리게 하는 탄력성 핑거(8)로서 형성될 수 있다. 그런 경우에, 전기적인 접촉은 PCB 부근에서 설정되지 않으나 커버 부재의 상부 측면에서 설정된다. 또한, 프레임 부재(6)은 커버 부재(1)에 의해 수신될 수 있음이 인식된다.
EMC 성능을 최적화하기 위해, PCB(17) 부근에서 부재(1, 6)간의 전기적인 접촉부(13)는 양호하게 된다. 표면 마운트를 대신해서, 프레임 메모리의 에찌(11)는 PCB(17)에 납땜하는 잘 공지된 핀 및 구멍, 즉 와이어링(18)에 대해 또한 설계된다.
본 발명의 목적을 위해, 탄력성 핑거(8) 및 경사 단계(4)를 대신해서, 닫히는 접촉 장치에서 프레임 부재 및 커버 부재를 유지하는 닫히는 형태를 구비하는 다른 설계가 적용된다.
본 발명에 따른 차폐 장치는 닫혀진 장치에서 커버 부재(1) 및 프레임 부재(6)을 유지하는 탄력성 핑거(8)에 의해 가해진 연속적인 기계력에 기인해서 쇼크 등에 의해 전기적인 접촉부(13)의 느슨함으로 되기가 쉽지 않다.

Claims (10)

  1. 인쇄 회로 기판(PCB)상에 실장되며 차폐를 요구하는 전기 또는 전자 부품 및 닫히는 캔(can) 또는 커버 부재를 수납하는 개방 프레임 부재를 구비하는 2개의 부분으로 된 전자기 방사 차폐 장치에서, 상기 프레임 및 커버 부재는 전기적인 전도 재료로부터 구성되고 서로 잡아지도록 주변 측면을 가져서 사용할 때 상기 프레임 및 커버 부재는 닫힘 장치에서 상기 PCB상에 실장된 상기 부품을 포위하는 2개의 부분으로 된 전자기 방사 차폐 장치에 있어서,
    상기 프레임 및 커버 부재의 상기 주변 측면은 사용할 때 연속적으로 잡는 힘이 상기 부재의 상기 주변 측면의 맞닿는 에찌에서 상기 프레임 및 커버 부재간의 둘레(circumferential)의 전기적인 접촉을 설정 및 유지하기 위해 가해지는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 2개의 부분으로 된 전자기 방사 차폐 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 부재들의 상기 맞닿는 에찌는 부재의 상기 주변 측면에 횡단하는 플랜지를 구비하여 사용할 때 상기 플랜지가 서로 접촉하고 상기 둘레의 전기적인 접촉을 제공하는 것을 특징으로 하는 2개의 부분으로 된 전자기 방사 차폐 장치.
  3. 제1 또는 2항에 있어서, 하나의 부재의 상기 주변 측면이 경사 단계를 구비하며 상기 나머지 부재의 상기 주변 측면이 탄성부를 구비하여 사용할 때 경사 단계 및 탄성부가 서로 맞물림으로써 닫혀진 장치에서 상기 부재를 가압하는 것을 특징으로 하는 2개의 부분으로 된 전자기 방사 차폐 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 탄성부가 얕은 V 형태를 취하여, 사용할 때 상기 V 분이 상기 경사 단계를 맞물리게 하는 것을 특징으로 하는 2개의 부분으로 된 전자기 방사 차폐 장치.
  5. 제3 또는 4항에 있어서, 상기 탄성부가 상기 부재의 상기 주변 측면으로 있는 이격되어 먼 탄력성 핑거의 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 2개의 부분으로 된 전자기 방사 차폐 장치.
  6. 선행항중 어느 한 항에 있어서, 사용할 때 PCB에 대향하는 주변 측면의 에찌에서 상기 프레임 부재는 상기 PCB상에서 표면 마운팅(SM)용 수단으로써 구비되는 것을 특징으로 하는 2개의 부분으로 된 전자기 방사 차폐 장치.
  7. 선행항중 어느 한 항에 있어서, 프레임 부재는 커버 부재를 수납하기 위해 배열되는 것을 특징으로 하는 2개의 부분으로 된 전자기 방사 차폐 장치.
  8. 선행항중 어느 한 항에 있어서, 상기 프레임 부재의 상기 맞닿는 에찌가 사용할 때 PCB 부근에 있는 주변 측면의 에찌에 의해 구비되고, 상기 커버 부재의 상기 맞닿는 에찌는 그 주변 에찌의 자유 에찌에 의해 구비되어 사용할 때 상기 맞닿는 에찌간의 상기 전기적인 접촉이 PCB 부근에 구비되는 것을 특징으로 하는 2개의 부분으로 된 전자기 방사 차폐 장치.
  9. 선행항중 어느 한 항에 있어서, 상기 부재들은 전기적인 전도성 시트 금속으로부터의 한 조각으로부터 형성되고, 상기 프레임 부재는 접음으로써 형성되고 상기 커버 부재는 상기 시트 금속으로부터 잡아당김에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 2개의 부분으로 된 전자기 방사 차폐 장치.
  10. 선행항중 어느 한 항에 있어서, 상기 부재들의 상기 맞닿는 에찌는 둘레에서 방해안된 외형으로써 구비되는 것을 특징으로 하는 2개의 부분으로 된 전자기 방사 차폐 장치.
KR1019980007759A 1997-03-19 1998-03-09 인쇄회로기판상에장착하는2부품전자기방사차폐장치 KR100337283B1 (ko)

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