KR20070001021A

KR20070001021A - 통신 장치의 마이크 커플러

Info

Publication number: KR20070001021A
Application number: KR1020060058965A
Authority: KR
Inventors: 래리 호커; 조지 맨카루세; 로버트 필립스
Original assignee: 리서치 인 모션 리미티드
Priority date: 2005-06-28
Filing date: 2006-06-28
Publication date: 2007-01-03
Also published as: SG128642A1; ATE383711T1; JP2007013966A; KR100824820B1; AU2006202755B2; CA2550887A1; CN1917382A; TW200718256A; CN1917382B; CA2550887C; DE602005004271T2; EP1739933A1; EP1739933B1; AU2006202755A1; DE602005004271D1; JP4303737B2; TWI327031B

Abstract

본 발명은 덮개, 인쇄 회로 기판(PCB; Printed Circuit Board), 인쇄 회로 기판 상의 마이크, 적어도 일부가 덮개 내에 위치하는 안테나, 및 PCB 근처에 있는 마이크 상부에 끼워 맞춰지게 형성된 RF 차폐 캔(shield can)을 구비하는 통신 장치를 제공한다. 이 장치에서, 덮개는 PCB와 RF 차폐 캔을 둘러싸도록 형성되어 있다. 덮개는 마이크를 안쪽으로 압착하여 그 마이크를 PCB에 고정되게 부착시키기 위해 RF 차폐 캔에 안쪽으로의 압착을 가한다.

통신 장치, RF 차폐 캔

Description

통신 장치의 마이크 커플러{MICROPHONE COUPLER FOR COMMUNICATION DEVICE}

도 1은 본 발명의 여러가지 실시예를 구현한 통신 장치를 나타낸 블록도.

도 2는 마이크 및 마이크 커플러를 포함하는, 도 1의 통신 장치의 내부 구성요소를 나타낸 블록도.

도 3은 도 1의 장치에 관계된 제1 실시예의 마이크 커플러 및 그 주변의 구성요소의 측면들의 상부 분해 사시도.

도 4는 도 2의 장치의 제1 구현의 마이크 커플러 및 그 주변의 구성요소의 측면들의 하부 분해 절단 사시도.

도 5는 도 2의 구현의 마이크 및 그 주변의 구성요소의 측단면도.

도 6은 도 1의 장치에 관계된 제2 실시예의 마이크 및 그 주변의 구성요소의 측단면도.

도 7은 도 1의 장치에 관계된 제3 실시예의 마이크 및 그 주변의 구성요소의 측단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

104: PCB 112: 마이크

120: 차폐 캔 122, 126, 204: 개구부

206: 마이크 부츠 154, 156 : 안테나

본 발명은 음성 통신 장치의 마이크 커플러에 관한 것으로서, 특히 그 장치의 외부로부터 그 장치 내에 위치한 마이크로의 공기 채널(air channel)을 제공하는 커플러에 관한 것이다.

음성 통신 장치에는, 사용자가 다른 사람이 사용하는 다른 호환 장치와 오디오 신호를 전송 및 수신할 수 있게 해주기 위해 마이크 및 스피커가 제공되어 있어야만 한다.

일반적인 전화에서는, 꽤 떨어져 배치된 2개의 트랜스듀서, 예를 들어 마이크 및 스피커를 갖는 형태로 되어 있는 핸드셋이 제공되어 있다. 반면에, 셀룰러 전화 등의 휴대용 통신 장치는 점점 더 작은 폼 팩터를 갖는다. 셀룰러 전화에 트랜스듀서를 위치시키는 것은 어려운 작업인데, 그 이유는 트랜스듀서에 대한 잠재적 위치에 공간 제한이 있고 또 소정 제한된 공간에서 마이크 등의 트랜스듀서의 위치가 전화기 내의 다른 장치들로부터 생성된 신호 간섭으로부터 충분히 격리되어 있어야만 하기 때문이다.

종래 기술에서의 이러한 어려움을 해소시키는 구성이 필요하다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 적어도 일부가 덮개 내에 위치하는 안테나, 및 PCB 근처에 있는 마이크 상부에 끼워 맞춰지게 형성된 RF 차폐 캔을 통신 장치를 제공하여, 마이크에 대한 간섭 신호를 차폐하도록 한 것이다.

제1 측면에서, 통신 장치가 제공된다. 이 장치는 마이크에 대한 회로를 갖는 인쇄 회로 기판(PCB), 상기 마이크, 및 상기 PCB 근처에 있는 상기 마이크 상부에 끼워 맞춰지도록 형성된 RF 차폐 캔을 구비한다. 이 장치에서, 차폐물은 마이크 상부에서 PCB에 고정되게 부착되며, 차폐 캔은 마이크를 정위치에 보유시키기 위해 마이크 쪽으로 바이어스되어 있다.

이 장치는 PCB 및 RF 차폐 캔을 둘러싸도록 형성된 덮개를 더 구비하며, 이 덮개는 마이크를 PCB 상의 정위치에 고정시키기 위해 마이크를 압착하도록 RF 차폐 캔에 압착을 가한다.

이 장치에서, 덮개는 일련의 벽에 의해 정의된 내부 캐비티를 더 구비하며, 이 캐비티는 차폐 캔을 수납하도록 형성되어 있다.

이 장치에서, 일련의 벽은 금속 물질로 라이닝(line)되어 있다.

이 장치는 차폐 캔의 하부 엣지 및 PCB와 접촉하도록 형성된 RF 개스킷을 더 구비할 수 있다. 이 개스킷은 PCB와 차폐 캔 사이에 위치할 수 있으며 전기적 전도성일 수 있다. 개스킷을 지나 접지 경로로 가는, RF 차폐 캔에 대한 접지 경로를 완성하기 위해 RF 개스킷에 접촉하는 PCB 내의 전기적 연결이 제공될 수 있다.

이 장치는 마이크 및 RF 개스킷 중 하나를 덮도록 끼워 맞춰지는 마이크 부츠를 더 구비할 수 있다.

이 장치는 덮개 바로 아래에 정의된 공간에 위치하는 헬름홀쯔 캐비티를 더 구비할 수 있다.

제2 측면에서, 통신 장치가 제공된다. 이 장치는 덮개, 인쇄 회로 기판, 인쇄 회로 기판 상의 마이크, 적어도 일부가 덮개 내에 위치하는 안테나, 및 PCB 근처에 있는 마이크 상부에 끼워 맞춰지게 형성된 RF 차폐 캔을 구비한다. 이 장치에서, 덮개는 PCB 및 RF 차폐 캔을 둘러싸고 또 RF 차폐 캔에 압착을 가하여 RF 차폐 캔 및 마이크를 PCB에 고정되게 부착시키도록 형성되어 있다.

이 장치에서, 덮개는 일련의 벽에 의해 정의된 내부 캐비티를 더 포함할 수 있으며, 이 캐비티는 차폐 캔을 수납하도록 형성되어 있다.

이 장치에서, 일련의 벽은 금속 물질로 라이닝되어 있을 수 있다.

이 장치는 차폐 캔의 하부 엣지 및 PCB에 접촉하도록 형성되어 있는 RF 개스킷을 더 구비할 수 있다. 이 개스킷은 PCB와 차폐 캔 사이에 위치되어 있을 수 있고 전기적 전도성일 수 있다. 개스킷을 거쳐 접지 경로로 가는, RF 차폐 캔에 대한 접지 경로를 완성하기 위해 RF 개스킷에 접촉하는 PCB 내의 전기적 연결이 제공되어 있을 수 있다.

다른 측면들에서, 상기한 측면의 세트 및 서브셋의 여러가지 조합이 제공된다.

본 특허 문서의 개시 내용의 일부분은 저작권 보호를 받는 자료를 포함하고 있다. 저작권 소유자는 본 특허 문서 또는 특허 개시 내용 중 임의의 것이 특허 상표청 특허 파일 또는 기록에 나타나는 것처럼 그의 팩시밀리 사본에 대해 이의를 제기하지 않지만, 여하튼 모든 저작권을 보유한다.

이하의 설명 및 본 명세서에 포함된 실시예들은 본 발명의 원리들의 실시예의 예로서 제공되어 있다. 이들 예를 본 발명의 그 원리들의 설명을 위해 제공되어 있으며, 소정 제한을 위한 것이 아니다. 이하의 설명에서, 유사한 부분은 본 명세서 및 도면 전반에 걸쳐 동일한 개개의 참조 번호로서 표시되어 있다.

본 발명의 상기한 측면 및 기타의 측면은 본 발명의 특정 실시예에 대한 이하의 상세한 설명 및 단지 예로서 본 발명의 원리들을 예시한 첨부 도면으로부터 보다 명백하게 될 것이다. 도면에서, 유사한 구성요소는 유사한 참조 번호로 표시되어 있다(개개의 요소는 고유의 알파벳 첨자를 가지고 있음).

도 1은 핸드헬드 모바일 통신 장치(10), 및 덮개(12), 입력 장치(예를 들어, 키보드(14A) 또는 썸휠(thumbwheel)(14B)) 및 바람직하게는 그래픽 액정 디스플레이(LCD)인 출력 장치(디스플레이(16))(하지만, 다른 대안으로서 다른 유형의 출력 장치가 이용될 수 있음)를 비롯한 통신 장치의 구성요소를 개략적으로 나타낸 것이다. 일반적으로, 덮개(12)는 몰딩된 폴리카보네이트 구조이고 공지의 플라스틱 성형 기술을 통해 형성될 수 있다. 장치(10)의 조립을 돕기 위해, 덮개(12)는 일반적으로 내부 장치들을 둘러싸고 또 장치(10)의 외부 케이스를 형성하는 적합한 구성으로, 서로 끼워 맞춰지는 2개 이상의 부품을 구비하고 있다. 예를 들어, 덮개(12)는 상부 덮개(12A) 및 하부 덮개(12B)를 구비할 수 있다. 물리적으로, 장 치(10)의 경우, 덮개(12)는 수직으로 길게 되어 있을 수 있거나 다른 크기 및 형상(크램쉘 커버 구조(clamshell cover structure)를 포함함)을 취할 수 있다. 장치(10)가 통신 장치이기 때문에, 장치(10)는 전화 통화 등의 장치(10)에 의해 수신되는 통신과의 최종적인 음성 통신 인터페이스를 제공하기 위해, 장치(10) 내의 전자 회로 및 소프트웨어에 의해 연결되고 제어되는 구성요소로서 스피커(110) 및 마이크(112)를 갖는다.

도 2를 참조하면, 장치(10)의 동작 요소들이 도시되어 있다. 장치(10) 내의 중앙 데이터 처리 요소는 마이크로프로세서(18)이며, 이는 키보드(14A), 썸휠(14B), 디스플레이(16) 및 일련의 다른 내부 장치 사이에 연결되어 있는 것으로 도시되어 있다. 설명의 목적상, 키패드 및 키보드라는 용어는 외부의 노출된 기계적 키 요소(exterior mechanical exposed key element) 및 그 아래에 있는 스위치 및 활성화 요소(예를 들어, 탄성중합체(elastomer), 돔(dome) 및 접촉 영역) 양자를 말한다. 마이크로프로세서(18)는 사용자에 의한 키보드(14A) 상의 키 또는 썸휠(14B)에서의 키 활성화에 응답하여 장치(10)의 전체 동작 뿐만 아니라 디스플레이(16)의 동작을 제어한다. 마이크로프로세서(18)에 사용될 수 있는 예시적인 마이크로프로세서로는 Data 950(상표명) 시리즈 마이크로프로세서 및 6200 시리즈 마이크로프로세서가 있으며, 이들 둘다는 인텔사로부터 입수가능하다.

마이크로프로세서(18) 이외에, 장치(10)의 다른 내부 장치가 개략적으로 도시되어 있다. 이들 장치는 통신 서브시스템(100), 단거리 통신 서브시스템(102), 일련의 보조 I/O 장치(106), 직렬 포트(108), 스피커(110) 및 마이크(112)를 포함 한다. 장치(10)의 메모리는 플래쉬 메모리(116) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM)(118)에 제공되어 있다. 내부 장치는 덮개(12) 내에 둘러싸여 있으며 일반적으로 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 실장되거나, 덮개의 안쪽 부분에 부착되어 있거나, 또는 덮개(12) 내의 소정 수단에 의해 매달려 있을 수 있다. 무선 주파수(RF) 차폐 캔(shield can)(120)은 외부로부터의 RF 신호에 대한 마이크(112)의 보호실(protective chamber)을 제공한다.

장치(10)는 바람직하게는 음성 및 데이터 통신 기능을 갖는 양방향 무선 주파수(RF) 통신 장치이다. 게다가, 장치(10)는 바람직하게는 인터넷을 통해 다른 컴퓨터 시스템과 통신하는 기능을 갖는다.

마이크로프로세서(18)에 의해 실행되는 운영 체제 소프트웨어는 바람직하게는 플래쉬 메모리(116)와 같은 컴퓨터 판독가능 매체에 저장되어 있지만, ROM(Read Only Memory) 또는 유사한 저장 요소와 같은 다른 유형의 메모리 장치에 저장될 수도 있다. 게다가, 시스템 소프트웨어, 특정의 장치 애플리케이션, 또는 이들의 일부는 일시적으로 RAM(118)과 같은 휘발성 저장 장치에 로드될 수 있다. 모바일 장치에 의해 수신되는 통신 신호는 또한 RAM(118)에 저장될 수 있다.

마이크로프로세서(18)는, 그의 운영 체제 기능 이외에, 장치(10) 상에서의 소프트웨어 애플리케이션의 실행을 가능하게 해준다. 음성 통신 모듈(130A) 및 데이터 통신 모듈(130B)과 같은 기본적인 장치 동작을 제어하는 일련의 소프트웨어 애플리케이션은, 제조 공정 동안에 장치(10) 상에 설치되거나 그 후에 다운로드될 수 있다. 셀 매핑 모듈(130C)도 역시 제조 공정 동안에 장치(10) 상에 설치될 수 있다. 또한, 예를 들어 개인 정보 관리자(PIM) 애플리케이션일 수 있는, 기타 소프트웨어 모듈(130N)로 나타낸 부가의 소프트웨어 모듈은 제조 공정 동안에 설치되거나 또는 그 후에 장치(10)로 다운로드될 수 있다. PIM 애플리케이션은 바람직하게는 이메일 메시지, 일정표 이벤트, 음성 메일 메시지, 약속, 및 작업 항목과 같은 데이터 항목을 구성 및 관리할 수 있다. PIM 애플리케이션은 또한 바람직하게는 무선 네트워크(140)를 통해 데이터 항목을 전송 및 수신할 수 있다.

데이터 및 음성 통신을 포함한 통신 기능은 통신 서브시스템(100)을 통해, 그리고 가능한 단거리 통신 서브시스템(102)을 통해 수행된다. 통신 서브시스템(100)은 수신기(150), 송신기(152), 및 수신 안테나(154) 및 송신 안테나(156)(이들은 일반적으로 단일의 안테나 내에 결합되어 있음)로서 나타내어져 있는 하나 이상의 안테나를 구비한다. 게다가, 통신 서브시스템(100)은 또한 디지털 신호 처리기(DSP)(158) 및 로컬 발진기(LO; Local Oscilltor)(160) 등의 프로세싱 모듈을 포함한다. 통신 서브시스템(100)의 특정의 설계 및 구현은 장치(10)가 동작하기로 되어 있는 통신 네트워크에 의존한다. 예를 들어, 장치(10)의 통신 서브시스템(100)은 Mobitex(상표명), DataTAC(상표명), 또는 GPRS(General Packet Radio Service) 모바일 데이터 통신 네트워크에서 동작하도록 설계될 수 있고, 또한 AMPS(Advanced Mobile Phone Service), TDMA(Time Division Multiple Access), CDMA(Code Division Multiple Access), PCS(Personal Communication Service), GSM(Global System for Mobile Communication), 기타 등등의 다양한 음성 통신 네트워크 중 임의의 것에서 동작하도록 설계될 수 있다. 다른 유형의 데이터 및 음 성 네트워크(별도의 네트워크 및 통합된 네트워크 둘다임)도 역시 장치(10)에서 이용될 수 있다. 서브시스템(100)을 통해 수신 및 전송되는 소정 신호가 마이크(112)와 같은 장치(10) 내의 다른 구성요소에 대한 간섭 신호를 제공할 수 있음을 잘 알 것이다.

네트워크 액세스 요건은 장치(10)와 통신할 수 있는 통신 시스템의 유형에 따라 달라지게 된다. 예를 들어, Mobitex(상표명) 및 DataTAC(상표명) 네트워크에서, 모바일 장치는 각각의 장치와 연관된 고유 개인 식별 번호(Personal Identificatin Number, PIN)를 사용하여 네트워크 상에 등록된다. 그러나, GPRS 네트워크에서는, 네트워크 액세스가 가입자 또는 장치의 사용자와 연관되어 있다. 따라서, GPRS 장치는 GPRS 네트워크 상에서 동작하기 위해 통상 SIM(Subscriber Identity Module, 가입자 식별 모듈) 카드라고 하는 가입자 식별 모듈을 필요로 한다.

요구되는 네트워크 등록 또는 활성화 절차가 완료되었을 때, 장치(10)는 통신 네트워크(140)를 통해 통신 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 수신 안테나(154)에 의해 통신 네트워크(140)로부터 수신된 신호는 수신기(150)로 보내지며, 이 수신기(150)는 신호 증폭, 주파수 다운 컨버전(frequency down conversion), 필터링, 채널 선택, 기타 등등을 제공하고 또한 아날로그-디지털 변환도 제공할 수 있다. 수신된 신호의 아날로그-디지털 변환은 DSP(158)로 하여금 신호 복조 및 디코딩과 같은 좀 더 복잡한 통신 기능을 수행할 수 있게 해준다. 이와 유사한 방식으로, 네트워크(140)로 전송될 신호는 DSP(158)에 의해 처리되고(예컨대, 변조되거나 그 리고 코딩됨), 그리고 디지털-아날로그 변환, 디지털-아날로그 변환, 주파수 업 컨버전(frequency up conversion), 필터링, 증폭 및 송신 안테나(156)를 통한 통신 네트워크(140)(또는 네트워크들)로의 전송을 위해 송신기(152)로 제공된다.

통신 신호를 처리하는 것 이외에, DSP(158)는 수신기(150) 및 송신기(152)의 제어를 제공한다. 예를 들어, 수신기(150) 및 송신기(152)에서 통신 신호에 적용되는 이득은 DSP(158)에 구현되어 있는 자동 이득 제어 알고리즘을 통해 적응적으로 제어될 수 있다.

데이터 통신 모드에서, 텍스트 메시지 또는 웹 페이지 다운로드와 같은 수신된 신호는 통신 서브시스템(100)에 의해 처리되어 마이크로프로세서(18)에 입력된다. 수신된 신호는 이어서 디스플레이(16)로의 출력을 위해 또는 선택적으로 소정 다른 보조 I/O 장치(106)로의 출력을 위해, 마이크로프로세서(18)에 의해 추가적으로 처리된다. 장치 사용자는 또한 키보드(키패드)(14A), 썸휠(14B) 및/또는 터치패드, 로커 스위치(rocker switch) 또는 다른 소정 유형의 입력 장치와 같은 다른 소정 보조 I/O 장치(106)를 사용하여, 이메일 메시지와 같은 데이터 항목을 작성할 수 있다. 이 후, 작성된 데이터 항목은 통신 서브시스템(100)을 거쳐 통신 네트워크(140)을 통해 전송될 수 있다.

음성 통신 모드에서, 장치(10)의 전체 동작은 수신된 신호가 스피커(110)로 출력되는 것을 제외하고는 실질적으로 데이터 통신 모드와 유사하며, 수신된 오디오 신호는 전기 신호로의 추가적인 변환 및 장치(10)에 의한 추가의 처리를 위해 마이크(112)로 제공된다. 마이크(112)는 바람직하게는 ECM(electret condenser microphone)이지만, 실리콘-기반 트랜스듀서를 포함하고, PCB(104)(도 3에 도시함)에 실장될 수 있는 임의의 유형의 마이크가 사용될 수 있다.

단거리 통신 서브시스템(102)은 장치(10)와 다른 근접한 시스템 또는 장치 간의 통신을 가능하게 해주며, 이들은 반드시 유사한 장치일 필요는 없다. 예를 들어, 단거리 통신 서브시스템은 적외선 장치 및 연관된 회로 및 구성요소, 또는 유사한 기능의(similarly-enabled) 시스템 및 장치와의 통신을 제공하는 블루투스(상표명) 통신 모듈을 포함할 수 있다.

모바일 핸드헬드 통신 장치의 전체 전자 회로에 전원을 제공하는 것은 전원(170)이다. 바람직하게, 전원(170)은 하나 이상의 배터리를 구비한다. 보다 바람직하게는, 전원(170)은 단일의 배터리 팩, 특히 충전가능한 배터리 팩이다. 전원 스위치(172)는 장치(10)에 별도의 온/오프 스위치를 제공한다.

도 3, 도 4 및 도 5는 장치(10)의 덮개(12) 및 내부 장치의 측면들에 관한 추가의 상세를 제공한다. 설명의 목적상, 도 4에 나타낸 바와 같이 PCB(104)에 대한 방향 표시를 사용하여 전방측, 후방측, 좌측, 우측, 및 상부 단부 및 하부 단부에 대한 참조가 제공되어 있다. 동 도면에서, PCB의 전방측은 디스플레이(16)가 실장되어 있는 전방측을 말한다. "상부"라는 용어는 장치(10)의 "전방"측 및 "상부" 단부와 상호 교환가능하게 사용될 수 있으며, "하부"라는 용어는 장치(10)의 "후방"측 및 "하부" 단부와 상호 교환가능하게 사용될 수 있음을 잘 알 것이다. 상대적 위치는 용어의 사용과 관련하여 분명하게 될 것이다. 이들 참조는 단지 편의상 구성요소에 대한 상대 위치 참조를 제공하며 달리 언급되지 않는 한 제한적인 것으로 보아서는 안된다.

PCB(104)는 그의 상부 및 하부 측면 양쪽 상에 내부 장치를 실장 및 지지하기 위한 기판을 제공하고, 플라스틱 및 구리 층 내에서 에칭에 의해 정의된, 장치에 대한 소정 전기 회로를 제공한다. 이에 따라, 장치는 그 위에 보다 조밀하게 패킹될 수 있으며, 그에 의해 PCB(104)의 크기를 감소시킨다. PCB(104)는 일반적으로 나사를 통해 덮개(12) 내에 안전하게 실장 가능하다. PCB(104)는 플라스틱(또는 FR4) 및 구리의 층들로 된 일반적으로 평면인 샌드위치 구조를 갖는다. 마이크(112)는 일반적으로 그의 상부에 개구부를 갖는 직사각형 케이스(ablong casing)로서 도시되어 있으며, 주변 음성 신호(ambient aural signal)는 이 개구부를 통해 수신될 수 있고 또 마이크의 내부 구성요소에 의해 처리되어 전기 신호로 변환될 수 있다. 일반적으로 마이크(112)의 케이스의 하부 측면 상에 위치한 마이크(112)에 대해, 일반적으로 적어도 2개의 전기 접점이 있다. 대응하는 접점 패드가 PCB(104) 상에 위치되며, 이는 개별적으로 그 접점과 맞물려, 장치(10) 내의 다른 요소에 의해 사용될 수 있도록 이와 연결되어 전기 회로를 완성한다. 다른 실시예들에서, 원통 형상의 케이스를 갖는 마이크(112)가 구현될 수 있다.

소정 물리적 제한 및 동작상의 제한이 PCB(104) 상에서의 장치의 위치에 및 PCB(104)의 특정의 측면 상에서의 장치의 배치에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 장치(10)에 대한 종래 업계의 외부 설계는 그의 상부 표면 상에 키패드를 가지며, 그에 의해 키패드와 관련한 전기적 구성요소가 PCB(104)의 상부 측면 상에 배치되어야만 한다. 이와 유사하게, 마이크(112)는 안테나(154 및/또는 156)로부터의 간 섭 신호에 민감할 수 있다. 마이크(112)를 가능한 한 안테나(154, 156)로부터 멀리 떨어져 위치시키는 것이 바람직하다. 일 설계 레이아웃에서, 안테나(154, 156) 중 적어도 하나는 장치(10)의 하부 부분에 있는 PCB(104)의 하부 상에 위치한다. 마이크(112)를 이러한 안테나(154) 및/또는 안테나(156)로부터의 간섭으로부터 격리시키는 데 도움을 주기 위해, 마이크(112)는 가능한 한 이러한 안테나로부터 멀리 떨어져 위치되어야 하지만, 설계 및 간격 제한에 의해 (적어도 RF 간섭을 고려한) 마이크(112)의 적합한 배치 위치보다 이러한 안테나에 더 가깝게 설치될 수밖에 없다.

마이크(112)를 차폐시키는 것에 더욱 도움이 되기 위해, 무선 주파수(RF) 차폐 캔(120)이 PCB(104) 상의 마이크(112)를 덮기 위해 제공된다. 차폐 캔(120)은 마이크(112)를 전자기 간섭으로부터 격리시키기 위한 전자기 차폐를 제공한다. 이러한 간섭은 안테나(154 또는 156)에 의해 수신 및 생성된 신호로부터 비롯된 것일 수 있다. 차폐 캔(120)은 그 내부에 개구부(204)를 갖으며, 이는 구멍(126)으로 들어가는 오디오 신호가 궁극적으로 차폐 캔(120)으로 들어가 마이크(112)에 제공될 수 있게 해준다. 개구부(204)의 크기 및 형상은 필요에 따라 음향 및 차폐 요건을 만족시키도록 설계될 수 있다. 특히, 크기는 여전히 효과적인 RF 차폐를 제공하도록 충분히 작아야 하지만, 음향 신호가 마이크(112)에 도달하기 위해 그의 내부로 전달될 수 있도록 충분히 커야 한다. 일 실시예에서, 개구부(204)는 원형이고 대략 1mm 내지 2mm의 직경을 갖는다. 차폐 캔(120)은 바람직하게는 금속으로 이루어져 있고, 마이크(112)가 PCB(104) 상에 실장된 경우, 개구부(204)를 제외하 고는 마이크(112)를 완전히 둘러싸도록 형성되어 있다. 이 실시예에서, 차폐 캔(120)은 대략 0.2mm의 두께를 가지지만, 다른 두께가 채택될 수도 있다. 차폐 캔(120)은 직사각형 형상이지만, 마이크(112)를 덮을 수 있는 임의의 적당한 형상이 사용될 수 있다. 차폐 캔(120)의 하부 엣지에서, 측방으로 뻗어 있는 플랜지는 배치 허용오차(placement tolerance)를 위해 보다 큰 개스킷 영역 및 보다 신뢰성있는 전기 접촉을 생성하도록 제공될 수 있다. 마이크 부츠(microphone boot)(206)는 차폐 캔(120)과 마이크(112) 사이의 스페이서(spacer)로서 제공되어 있다. 마이크 부츠(206)는 고무 등의 압축성있는 비전도성 물질로 이루어져 있으며, 마이크(112)와 차폐 캔(120) 간의 접촉을 방지 또는 방해하기 위해 마이크(112)의 몸체를 충분히 덮도록 형성된 일반적으로 얇은 차폐물(covering)이다. 부츠(206)는 마이크(112)와 차폐 캔(120) 간의 모든 접촉점을 반드시 덮고 있어야만 하는 것은 아니다. 부츠(206)는 또한 마이크(112)에 대한 음향 밀봉(acoustic sealing) 및 진동 격리(vibration isolation)를 제공한다. 부츠(206)는 그의 상부 표면 상에 개구부(204, 122)와 거의 일렬로 정렬되어 있는 개구부(208)를 가지며, 그에 의해 임의의 주변 음향 신호가 부츠(206)를 통과하여 마이크(112)에 도달할 수 있게 해준다. 주변 음향이 마이크(112)에 도달하기 위한 방해물 없는 경로가 제공되어 있기만 하다면, 다양한 개구부는 안테나 위치 및 그 결과 얻어지는 RF 간섭에 대해 마이크 배치를 더욱 향상시키기 위해 마이크 자체로부터 멀리 떨어져 외부 포트를 배치하도록 하는 형상 및 크기로 되어 있을 수 있다. 이것은 또한 덮개(12)에 있는 외부 구멍(126)의 위치 및 크기에서의 유연성을 제공할 수 있다.

이 실시예에서, 마이크(112)는 PCB(104)에 납땜되거나 고정될 수 있다. 다른 실시예들에서, 마이크(112)는 부츠(206), 캔(120) 및 덮개(12A)의 요소들의 마찰 접합부(friction fit)를 사용하여 PCB(104) 상의 정위치에 보유될 수 있다. PCB(104) 상에서, RF 개스킷(210)은 그의 표면 상에 제공되어 있고 PCB(104) 상의 마이크(112)의 풋프린트(location footprint) 위치를 둘러싸고 있다. RF 개스킷(210)은 차폐 캔(120)의 하부 엣지에 의해 정의되는 경계와 일렬로 있는 그 풋프린트 위치 주변의 경계선을 정의한다. 이에 따라, 차폐 캔(120)은 정위치에 있을 때 개스킷(210) 상부에 놓여 진다. RF 차폐를 제공하기 위해, 개스킷(210)은 바람직하게는 전도성이며, 이에 따라 GS 8000와 같은 전도성 물질로 이루어져 있을 수 있다. PCB(104)는 PCB(104) 내의 전기 회로에 개스킷(210) 및 차폐 캔(120)과의 전기적 연결을 제공하기 위해, 개스킷(210)의 경계선 아래에 적어도 하나의 노출된 접점 패드를 가질 수 있다. 이 회로는 단순히 RF 차폐를 돕기 위하여, PCB(104) 내의 내부 접지 평면에의 연결일 수 있다.

덮개(12A)의 내부에는, 내부 캐비티(interior cavity)(214)를 정의하기 위해, 벽(124)이 덮개(12A)의 안쪽 천정으로부터 안쪽으로 수직으로 내려오며, 벽은 RF 차폐 캔(120)의 일부(또는 심지어 그 전부) 주변에 스너그 핏(snug fit)을 제공하고 또 캔(120)을 마이크(112) 위쪽에 정렬시키는 일을 돕기 위해 형성되어 있다. 본 실시예에서, 직사각형 마이크(112)의 각 측면 상에 위치한 4개의 벽(124)이 있다. 다른 실시예들에서, 다른 크기 및 개수의 벽 구성(예를 들어, 2개 또는 3개의 벽)이 제공될 수 있다. 도시된 실시예에서 이들 벽이 연결되어 있지만, 이들이 반 드시 연결되어 있어야 하는 것은 아니다. 다른 실시예들에서, 내부 천정으로부터 내려오는 코너부(corner section)가 제공될 수 있다. 덮개(12A)에서 캐비티(214)의 상부 표면에 있는 개구부(126)는 가청 신호가 장치(10)의 외부 환경으로부터 그의 내부 및 마이크(112)로 들어갈 수 있게 해준다. 덮개(12A) 및/또는 PCB(104) 내에서 마이크(112) 근처에 차폐 캔(120)을 정렬시키기 위한 다른 벽과 유사한 물리적 구조가 제공될 수 있음을 잘 알 것이다. 마이크(112)를 원하지 않는 RF 신호로부터 차폐시키는 것을 돕기 위해, 캐비티의 노출된 표면이 금속 물질로 코팅될 수 있다.

관련 구성요소들을 조립하기 위해, 마이크(112)는 그의 연결부가 PCB(104) 상의 대응하는 패드와 정렬되어 있는 상태에서 그의 최종 위치에 배치된다. 부츠(206)는 마이크(112) 상부에 끼워 맞춰진다. 이어서, 차폐 캔(120)이 부츠(206) 상부에 끼워 맞춰진다. 차폐 캔(120), 부츠(206) 및 마이크(112)는 PCB(104) 상에 삽입되기 전에 전체적으로 또는 부분적으로 서로 조립될 수 있다. 덮개(12A)가 PCB(104) 상에서 덮개(12B)와 함께 정위치에 끼워 맞춰질 때, 내부 캐비티(214)는 차폐 캔(120)의 상부 표면과 접촉한다. PCB(104), 덮개(12A, 12B), 차폐 캔(120), 부츠(206), 개스킷(210) 및 마이크(112)의 치수 및 형상은 덮개(12A)가 차폐 캔(120)에 대해 안쪽으로 압착하고 차폐 캔(120)은 부츠(206)를 압착하며 부츠(206)는 마이크(112)에 대해 안쪽으로 압착하도록 정의되어 있으며, 부츠에 의해 PCB(104)의 접점 패드 근처의 그의 의도된 위치로 들어가는 PCB(104) 상으로의 마이크(112)에 대한 내부 마찰 접합부(inward friction fit)를 제공한다. 나사(128) 등의 조임 수단(fastening means)은 덮개(12A, 12B)를 정위치에 적절히 고정되어 있는 모든 요소와 서로 조여진 채로 유지시키기 위한 단단한 체결 메카니즘(tight binding mechanism)을 제공한다. 선택적으로, 일련의 맞물릴 수 있는 래치(latch) 및 후크(hook)가 덮개(12A, 12B)와 PCB(104) 간에 제공될 수 있으며, 이는 부품들의 스냅-피트 구성(snap-fit arrangement)을 제공하기 위한 것이다. 도시되어 있지는 않지만, 안테나(154, 156)는 일반적으로 PCB(104)의 한쪽 단부에 위치하고 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 개스킷(210)의 좌우 폭(lateral width)은 차폐 캔(120)의 하부 플랜지를 포함하며 그의 하부 엣지를 지지하기에 충분한 폭을 갖는다. 벽(124)은 차폐 캔(120) 상부에 비교적 단단하게 끼워 맞춰지고 캔(120)의 노출된 하부 플랜지의 상부 표면과 접촉하게 뻗어 있도록 배치되어 있다. 다른 실시예들에서, 요소들 간의 물리적 계면이 서로 다른 형상 및 접합부(abutment)를 가질 수 있음을 잘 알 것이다. 모든 요소들이 조립되어 있을 때, 모든 개구부(126, 204, 208)는 거의 일직선으로 정렬되어 있으며 그에 의해 가청 신호가 장치(10)의 외부로부터 마이크(112)로 진행할 수 있게 된다.

도 6을 참조하면, 추가적인 개스킷(130(2))이 RF 차폐 캔(120(2))의 상부와 내부 캐비티(214)의 내부 표면 사이에 제공되어 있는 다른 실시예가 도시되어 있다. 개스킷(130(2))의 풋프린트는 그의 개구부(132)에 대한 빈 공간이 다른 요소들에 대한 대응하는 개구부들보다 더 크게 되도록 형성되어 있다. 이에 따라, 개구부(132)의 형상 및 크기는 개구부(132)의 측방 엣지, 덮개(12A(2))의 내부 덮개 의 하부 및 차폐 캔(120(2))의 상부에 의해 경계를 이루고 있는 공간에 의해 서로 다른 헬름홀쯔 공명기(HelmHoltz resonator)를 제공하도록 변화될 수 있다. 이 공명기의 한가지 용도는 개구부(132)를 통해 수신된 고주파 신호에 프리-앰퍼시스(pre-emphasis)를 제공하는 것이다. 계산을 위해, 나머지 개구부들 중 하나 또는 그 둘다가 공명기의 일부인 것으로 간주될 수 있다. 요소들을 정위치에 고정시키는 것을 돕기 위해, 개스킷(130)의 상부 및 하부에는 그를 그의 이웃에 고착시키는 것을 돕기 위해 접착제가 그에 도포되어 있을 수 있다. 개스킷(210(2))은 차폐 캔(120(2))의 똑바로 뻗은 하부와 일렬로 정렬되도록 형성되어 있다. 벽(124(2))은 PCB(104) 또는 RF 개스킷(210(2))과 접촉하도록 안쪽으로 충분히 뻗어 있지 않다. 다른 실시예들에서, 서로 다른 요소들에 대해 다른 형상이 정의될 수 있다.

다른 실시예들에서, 상기 구성요소 중 하나 이상이 특정의 동작 요건을 만족시키기 위해 그의 크기 및 형상에서 수정될 수 있음을 잘 알 것이다. 또한, 구성요소들의 정렬 순서가 수정될 수 있다. 예를 들어, 도 7을 참조하면, RF 차폐 캔(120(3))이 부츠(206(3)) 아래에 배치되어 있는 추가의 실시예가 도시되어 있다. 개스킷(130(3))은 마이크(112)의 상부 표면과 RF 차폐 캔(120(3))의 천정 사이에 위치하고 있다. 내부 캐비티(214(3))는 덮개(12A) 아래에 있는 캐비티(214(3)) 내에 추가적인 공간을 제공하기 위해 그의 영역의 외부 경계선 상에 추가적인 스페이서(132)를 갖도록 정의되어 있다. 캐비티(214(3))는 상기한 바와 유사한 방식으로 헬름홀쯔 캐비티를 정의한다.

이들 실시예의 한 특징이 마이크를 PCB에 납땜할 필요없이 마이크가 PCB 상 에 실장될 수 있고 또 RF 신호로부터 차폐될 수 있게 해주는 시스템임을 잘 알 것이다. 마이크는 안쪽으로 바이어스(bias)되어 있거나 고정쇠(fastener)에 의해 정위치에 보유되어 있다. 주지하는 바와 같이, 차폐물을 PCB에 고정시키는 한 방법은 PCB와 장치의 덮개 사이에 마찰 접합부(friction fit)를 사용하는 것이다. 그렇지만, 다른 실시예들에서, 차폐물에 대해 내부 마찰 또는 압력을 주기 위해 다른 장치 또는 기술이 사용될 수 있다. 예를 들어, RF 차폐물은 PCB 상의 대응하는 요소들과 맞물리는 래치 또는 래치의 탑재부(receptacle) 또는 차폐물을 정위치에 고정시키는 하부 덮개를 구비할 수 있다. 또한, 차폐물은 PCB 내에 고정된 나사로 유지되어 있을 수 있다. 납땜을 수반하지 않는 다른 고정 기술이 사용될 수 있음을 잘 알 것이다.

다른 실시예들에서, 마이크 및 차폐물은 장치(10)의 PCB의 배면 상에 배치될 수 있다. 그 실시예들에서, 장치의 후방 덮개는 차폐 캔을 PCB 및 마이크에 대해 압착시켜 마이크를 정위치에 유지시키기 위해 차폐 캔에 안쪽으로의 상방 압력을 주기 위한 적절한 내부 캐비티(상기한 것과 유사함)를 구비하고 있다. 이러한 실시예들이 관련 구성요소들이 PCB의 배면에 위치하고 있고 탑재 및 정렬 특징이 장치(10)의 후방 덮개에 제공되어 있는 것을 제외하고는 상기한 실시예들과 유사한 방식으로 동작한다는 것을 잘 알 것이다.

본 발명이 소정 특정의 실시예를 참조하여 기술되어 있지만, 본 명세서에 첨부된 청구항에 요약되어 있는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 본 발명에 대한 여 러가지 수정이 당업자에게는 명백할 것이다.

Claims

인쇄 회로 기판(PCB),

마이크, 및

상기 PCB 근처에 있는 상기 마이크 상부에 끼워 맞춰지도록 형성된 RF 차폐 캔을 포함하며,

상기 차폐 캔은 상기 PCB를 향해 안쪽으로 바이어스되어(biased inwardly) 있는 것인 통신 장치.
제1항에 있어서, 상기 PCB 및 상기 RF 차폐 캔을 둘러싸도록 형성된 덮개를 더 포함하며,

상기 덮개는 상기 마이크를 상기 PCB 상의 정위치에 고정시키기 위해 상기 마이크를 안쪽으로 압착하는 것인 통신 장치.
제2항에 있어서, 상기 덮개는 일련의 벽에 의해 정의되는 내부 캐비티를 더 포함하며,

상기 캐비티는 상기 차폐 캔을 수납하도록 형성되어 있는 것인 통신 장치.
제3항에 있어서, 상기 일련의 벽은 금속 물질(metallized material)로 라이닝(line)되어 있는 것인 통신 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 RF 차폐 캔의 하부 엣지와 접촉하도록 형성되고, 상기 PCB와 상기 RF 차폐 캔 사이에 위치하고 있는 RF 개스킷; 및

상기 RF 차폐 캔에 대한 상기 PCB 내의 접지 연결(ground connection)로의 접지 경로(ground path)를 완성하기 위해 상기 RF 개스킷과 접촉하는 상기 PCB 내의 전기 연결(electrical connection)을 더 구비하는 통신 장치.
제5항에 있어서, 상기 마이크 및 상기 RF 개스킷 중 하나를 덮도록 끼워 맞춰진 마이크 부츠(microphone boot)를 더 구비하는 통신 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크의 상부에 위치한 헬름홀쯔 캐비티(Helmholtz cavity)를 더 구비하는 통신 장치.
제7항에 있어서, 상기 헬름홀쯔 캐비티는 상기 덮개 바로 아래에 위치하고 있는 공간에 의해 정의되는 것인 통신 장치.
제2항 또는 제3항, 또는 제2항 또는 제3항의 구성을 갖는 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

적어도 일부가 상기 덮개 내에 위치하는 안테나를 더 포함하며,

상기 마이크는 상기 인쇄 회로 기판 상에 위치하고,

상기 덮개는 상기 RF 차폐 캔 및 상기 마이크를 상기 PCB에 고정시키기 위해 상기 RF 차폐 캔을 안쪽으로 압착시키는 것인 통신 장치.