KR20120012755A - 내수성 영역을 구비한 다발 연성 회로기판 기반 평면 케이블 - Google Patents

내수성 영역을 구비한 다발 연성 회로기판 기반 평면 케이블 Download PDF

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Abstract

평면 케이블(flat cable)은 연성기판 클러스터 영역의 선택 영역을 둘러싸는 인클로저 슬리브를 포함한다. 상기 인클로저 슬리브는 서로 마주보는 단부를 가지며, 상기 각 단부는 제1내수성 부재와 제2내수성 부재에 각각 결합된다. 상기 각각의 내수성 부재는 중공채널을 형성하는 기부와, 상기 기부로부터 연장되는 삽입단부를 포함한다. 상기 삽입단부는 인클로저 슬리브 단부의 내벽 또는 외벽에 끼워진다. 상기 제1내수성 부재, 제2내수성 부재 및 인클로저 슬리브는 함께 결합되어, 연성기판의 선택된 영역에 마련되는 내수성 영역을 형성한다. 연성기판은 연성기판의 연장방향으로 잡아늘리는 힘 또는 그 회전방향으로 적용되는 토크를 받을 때, 제1내수성 부재, 제2내수성 부재 및 인클로저 슬리브에 대하여 상대적 변위를 일으키도록 되어 있다.

Description

내수성 영역을 구비한 다발 연성 회로기판 기반 평면 케이블{BUNDLED FLEXIBLE CIRCUIT BOARD BASED FLAT CABLE WITH WATER RESISTANT SECTION}
본 발명은 내수성 영역을 구비한 다발 연성 회로기판 기반 평면 케이블에 관한 것으로, 특히 내수성 영역을 형성하기 위해 연성 기판의 선택 영역에 마련되는 내수성 부재와 인클로저 슬리브(enclosure sleeve)의 결합에 관한 것이다.
연성기판(flexible substrate) 또는 연성 평면 케이블(flexible flat cable)은 디지털 카메라, 캠코더, 노트북 컴퓨터, 퍼스널 디지털 어시스턴트(PDA), 번역장치, 휴대전화와 같은 다양한 전자장치에 광범위하게 사용되어 왔다. 종래 연성 전자 평면 케이블(flexible electronic flat cable)의 구조는 절연 재킷(insulating jacket) 또는 동축케이블로 각각 덮여진 복수의 전기 컨덕터를 병치하는 방식(juxtaposing manner)으로 배열하여 평면 케이블을 형성한다. 평면 케이블은 전기 커넥터와 땜납으로 결합되거나 플러깅 엔드(plugging end)로 형성되어 연결 및 전자신호의 전송을 실현한다.
연성 평면 케이블이 전자장치에 사용될 때, 실내환경에서는 내수성(water resistance) 또는 방수(waterproofness)에 대해 특별히 고려할 필요가 없다. 그러나 야외 또는 샤워룸에서나 비오는 날 사진을 찍거나 하는 등 특별한 환경에서의 사용을 위해서는 내수성이 중요한 문제가 된다. 일반적으로, 연성 평면 케이블과 휴대전화와 같은 전자장치의 호스트 장치 또는 디스플레이 스크린 간에 내수성을 위한 효과적인 수단을 제공하지 않는 설계에서는, 물이 연성 평면 케이블을 따라서 전자장치의 디스플레이 스크린이나 호스트 장치의 내부로 흘러 들어갈 수 있다.
통상적으로, 적절한 내수성(water resistance)을 제공하기 위하여, 종래에는 전자장치의 셸(shell)과 평면 케이블 사이에 내수성 또는 실링 부재로서 고무 패드를 배열하고 있다. 종래 전자 케이블의 절연 재킷은 어느 정도 내수성을 제공하기도 한다. 그러나 그러한 종래 전자 케이블은 흔히 직경이 큰 형태가 되어, 그러한 다수의 케이블이 다발로 묶여질 때, 전체 다발 케이블의 유연성(flexibility)이 나빠질 수 있어 쉽게 부러지게 되고 결국 그 이용에 악영향을 미치게 된다.
본 발명은 연성 평면 케이블과 전자장치 간의 접합 부위에 내수성 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 상기 내수성 구조는 평면 케이블의 뛰어난 유연성(flexibility)을 제공하는 특징이 있어 작동 사이클을 향상시킬 수 있다. 전자장치의 크기가 작아지고 기능이 향상될 때, 두 개의 전자부품 사이를 연결하는 평면 케이블은 폴더링(foldering)을 허용하는 구조로 되어 있거나, 복수의 세로로 째어진 성분이 다발로 함께 묶여지도록 형성되어 좁은 통로(passage)의 힌지 구조를 통해 수용될 수 있어야 한다. 그러한 배열에 대한 내수성 구조가 평면 케이블을 덮도록 설계된 고무패드로 형성되어 열압착 또는 고온 사출성형으로 평면 케이블에 포개져 달라붙게 되면, 그와 같은 프로세스의 어려움 때문에, 또한 그러한 복잡한 공정에 이용되는 몰드(mold)의 의심스러운 신뢰성 때문에, 형편없는 제조 품질이 결과적으로 물이 연성 평면 케이블의 묶여진 다발 케이블 성분을 따라 호스트 장치 또는 예컨대 휴대전화의 디스플레이 스크린의 내부로 흘러 들어가는 것을 허용하면서 비효율적인 내수성을 초래할 수 있다. 이는 특히 휴대전화에 적용되어 휴대전화의 호스트 장치와 디스플레이 스크린 사이를 연결하는 힌지 평면 케이블로서 역할을 하는 고무 패드를 이용한 내수성 구조에서 그러하다. 뛰어난 내수성을 실현하기가 매우 어렵기 때문이다.
따라서, 본 발명의 목적은 내수성 영역을 구비한 다발 연성 회로기판 기반 평면 케이블을 제공하는 것이고, 연성 회로 기판에 형성된 밀집된 전도성 라인(conductive lines)의 선택된 영역에 내수성(water resistant) 영역을 포함하도록 구성된다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 연성 기판(flexible substrate)의 클러스터(cluster) 영역의 선택된 영역을 둘러싸는 인클로저 슬리브(enclosure sleeve)를 포함하는 평면 케이블(flat cable)을 제공한다. 상기 인클로저 슬리브는 제1 내수성 부재(water resistant member)와 제2내수성 부재에 각각 결합되는 서로 마주보는 단부를 가진다. 각 내수성 부재는 중공 채널을 형성하는 기부와 상기 기부로부터 연장되는 삽입 단부를 포함한다. 상기 삽입 단부는 인클로저 슬리브 단부의 내벽 또는 외벽에 끼워진다. 상기 제1내수성 부재, 제2내수성 부재 및 인클로저 슬리브는 연성 기판의 선택된 영역에 마련되는 내수성 영역을 형성하도록 함께 결합된다. 인클로저 슬리브와 내수성 부재가 적절한 치수로 제작되면, 연성 기판이 연성 기판의 연장방향(extension direction)으로 잡아늘리는 힘(stretching force) 또는 그 회전방향으로 적용되는 토크를 받을 때, 상기 연성 기판은 제1 내수성 부재, 제2내수성 부재 및 인클로저 슬리브에 대하여 어느 정도 상대적 변위를 일으키도록 허용된다. 연성 기판이 연성 물질로 만들어진 인클로저 슬리브에 의해 둘러싸이고 힌지 구조를 통해 수용되면, 물의 침투에 대한 내수성이 실현될 수 있으며, 연성 기판을 보호할 수 있게 되어 연성 기판의 유연성(flexibility)과 상업적 가치를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 내수성 영역을 구비한 다발 연성 회로기판 기반 평면 케이블에 의하면, 연성 회로기판의 선택 영역에 내수성 부재와 인클로저 슬리브의 결합 구성으로 이루어지는 내수성 영역을 구비함으로써, 해당 연성 회로기판 부분의 내수 및 방수와 보호를 보장할 수 있게 된다.
또한, 연성 기판이 연성 물질로 만들어진 인클로저 슬리브에 의해 둘러싸이고 힌지 구조를 통해 수용되면, 물의 침투에 대한 내수 및 방수효과 뿐 아니라 연성 기판을 보호할 수 있게 되어 연성 기판의 유연성(flexibility)과 상업적 가치를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 연성 회로기판 기반 평면 케이블을 나타내는 개략도이다.
도 2는 전자장치 힌지의 중공부에 수용된 본 발명에 따른 평면 케이블의 적용을 보여주는 사시도이다.
도 3은 장치의 셸(shell)에 형성된 개구에 설치된 본 발명에 따른 내수성 부재를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 4-4선을 따라 취해진 횡단면도로, 본 발명에 따른 인클로저 슬리브의 제1단부의 외벽에 꼭 맞도록 끼워진 내수성 부재의 삽입 단부를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 따라 인클로저 슬리브의 제1단부의 내벽에 맞도록 끼워진 내수성 부재의 삽입단부를 나타내는 횡단면도이다;
도 6은 내수성 부재의 삽입단부가 인클로저 슬리브의 제1단부와 함께 단일의 부재로서 일체로 형성된 것을 나타내는 횡단면도이다;
도 7은 본 발명에 따라 단일의 부재로서 내수성 부재의 기부와 삽입단부가 일체로 형성된 것을 절단한 형태로 나타내는 사시도이다;
도 8은 본 발명에 따라 내수성 부재의 기부와 삽입단부가 독립 부품으로서 별개로 제작된 것을 절단한 형태로 나타내는 사시도이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조한 다음의 본 발명의 바람직한 실시예의 설명을 통하여, 이 기술분야의 숙련된 기술자에게 명백해질 것이다.
첨부된 도면, 특히 도 1을 참조하면, 본 발명은 포괄적으로 100으로 표기된 내수성(water resistant) 영역을 구비한 다발 연성 회로기판(bundled flexible circuit board) 기반 평면케이블(flat cable)을 제공한다. 본 발명의 내수성 영역을 구비한 다발 연성 회로기판 기반 평면케이블은, 연장방향(I)으로 뻗어있고, 플러깅(plugging) 단부, 소켓, 땜납 단부, 개방 단부 또는 부품 적재 구역 등 원하는 다양한 형태로 구성될 수 있는 제1단부(11) 및 맞은편의 제2단부(12)를 가지는 연성기판(flexible substrate)(1)을 구비한다.
상기 연성기판(1)은 클러스터 영역(13)으로 구성된 중간영역 또는 선택영역을 구비한다. 상기 클러스터 영역(13)은 연성 기판(1)을 연장방향(I)으로 슬릿팅하여(slitting) 형성한 복수의 밀집된 평면 케이블 구성요소(14)로 이루어진다. 그리고 상기 평면 케이블 구성요소(14)는 다발로 묶여져 다발 배열을 형성한다. 인클로저 슬리브(2)는 클러스터 영역(13)의 미리 정해진 부분 또는 클러스터 영역(13)의 적어도 일부분을 덮어 끼우도록 마련된다. 상기 인클로저 슬리브(2)는 적어도 금속, 플라스틱, 실리콘 고무, 고무 및 실리콘 겔을 포함하는 군으로부터 선택된 물질로 만들어진다.
상기 인클로저 슬리브(2)는, 인클로저 슬리브(2)로 둘러싸이고 덮여진 연성 기판(1) 부분에 대한 내수(water resistance)와 보호를 보장하기 위하여, 제1내수성 부재(31) 및 제2내수성 부재(32)가 각각 장착된 제1단부(21) 및 제2단부(22)를 구비한다. 즉, 제1 내수성 부재(31), 제2내수성 부재(32) 및 인클로저 슬리브(2)가 공동으로 연성기판(1)의 선택 영역에 내수(water resistant) 영역을 형성한다. 상기 제1내수성 부재(31)와 제2내수성 부재(32)는 실리콘 고무, 고무, 실리콘 겔 및 수지를 포함하는 군으로부터 선택된 물질로 이루어진다.
실제 적용에 있어서, 인클로저 슬리브(2)가 설치된 연성 기판(1)은 독립적인 부품으로 사용되어 전자장치에 장착될 수 있거나, 두 개의 전자 부품을 연결하기 위한 힌지 구조를 통해 설치될 수 있다. 도 2에 일례가 나타나 있다. 본 발명은 상기 예에서 휴대전화와 같은 전자장치(4)에 적용되었다. 상기 예에서는, 인클로저 슬리브(2)가 설치된 연성기판(1)이 전자장치(4)의 힌지(40)에 형성된 중공부(40a)를 관통하여 배치되어, 연성기판(1)의 제1단부(11)가 전자장치(4)의 제1부품(41)에 연결되고, 연성기판(1)의 제2단부(12)가 전자장치(4)의 제2부품(42)에 연결되도록 한다.
예로서 제1 내수성 부재(31)를 들어 설명하면, 내수성 부재는 전자장치(4)의 제1부품(41)에 형성된 개구(411)에 접속하도록 구성되어(도 3 및 도 4 참조), 물이 바람직하지 않게 전자장치(4)의 제1부품(41) 내부로 흘러 들어가는 것을 방지함으로써 방수 기능을 실현한다.
제1내수성 부재(31)는 중공 채널(310)을 형성하는 기부(311)와 상기 기부(311)로부터 연장되는 삽입단부(312)를 포함한다. 삽입단부(312)는 인클로저 슬리브(2)의 제1단부(21)에 장착할 수 있다. 인클로저 슬리브(2)는 내벽(23)과 외벽(24)을 가지고 통로(25)를 형성한다. 적어도 하나의 갭(gap)이 인클로저 슬리브(2)의 내벽(23)과 상기 통로(25)를 통해 수용된 연성기판(1) 사이에 존재하여 그들간의 상대적 움직임을 허용함으로써, 연장방향(I)으로 잡아 늘리는 힘(stretching force) 및/또는 그 회전방향으로 적용된 토크를 받을 때, 상기 연성기판(1)이 제1내수성 부재(31), 제2내수성 부재(32) 및 인클로저 슬리브(2)에 대하여 상대적 변위(relative displacement)를 일으키도록 허용한다.
도 4는 제1내수성 부재(31)의 삽입단부(312)가 인클로저 슬리브(2)의 제1단부(21)의 외벽(24)의 외주면에 꼭 맞게 끼워진 것을 나타낸다. 선택적인 실시예에서, 삽입단부(312)는 (도 5에 도시된 바와 같이) 인클로저 슬리브(2)의 제1단부(21)의 내벽(23)에 끼워질 수 있다. 유사하게, 제2내수성 부재의 삽입단부는 인클로저 슬리브의 제2단부의 외벽에 꼭 맞도록 끼워지거나, 선택적으로 인클로저 슬리브의 제2단부의 내벽에 끼워질 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 또 다른 선택적인 실시예에서, 제1내수성 부재(31)의 삽입단부(312)와 인클로저 슬리브(2)의 제1단부(21)는 단일의 부재로서 일체로 함께 형성된다. 유사하게, 제2내수성 부재의 삽입단부는 인클로저 슬리브의 제2단부와 함께 단일의 부재로서 일체로 형성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1내수성 부재(31)의 기부(311)와 삽입단부(312)는 단일의 부재로서 일체로 형성된다. 그리고 상기 기부(311)는 적어도 하나의 둘레리브(circumferential rib)(313)를 형성하는 외주면을 갖는다. 선택적인 형태로서, (도 8에 나타낸 바와 같이) 기부(311)와 삽입단부(312)가 두 개의 독립적인 구성요소로 별개로 구성될 수 있음은 자명하다. 그로써, 내수성 부재는 외부 인클로저 몸체(314)를 더 포함하게 된다. 상기 외부 인클로저 몸체(314)는 제1내수성 부재(31)의 기부(311)의 외면을 둘러싸서 덮는다. 인클로저 슬리브(2)는 제1내수성 부재(31) 및/또는 제2내수성 부재(32)와 동일한 물질로 이루어질 수 있으며 그들과 일체로 형성될 수 있다.
내수성 부재의 기부와 삽입단부를 만드는데 적절한 물질은 금속, 플라스틱, 수지, 실리콘 고무, 고무 및 실리콘 겔을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다. 그리고 외부 인클로저 몸체는 실리콘 고무, 고무, 실리콘 겔 및 수지를 포함하는 군으로부터 선택되는 물질로 만들어진다.
도면에 도시된 바와 같이, 제1내수성 부재(31)의 기부, 제2내수성 부재의 기부 및 인클로저 슬리브는 원형의 윤곽으로 이루어지며, 선택적으로, 다양한 셸(shell) 형태를 갖는 장치에의 적용을 위하여 직사각형과 같은 다른 형태의 윤곽으로 구성될 수도 있다.
본 발명이 그 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 기술자에게 첨부된 특허청구범위에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정 및 변경이 만들어질 수 있다는 것은 명백할 것이다.

Claims (13)

  1. 내수성 영역을 구비하는 다발 연성 회로기판 기반 평면 케이블로서,
    제1단부와 제2단부를 가지며 연장방향으로 연장되는 연성기판과;
    상기 연성기판의 선택 영역에 마련되며, 상기 연장방향으로 연성기판을 슬릿팅(slitting)하여 형성되는 복수의 평면 케이블 구성요소를 포함하는 적어도 하나의 클러스터 영역;을 구비하고,
    제1단부와 제2단부를 가지며, 상기 연성기판을 둘러싸고 상기 클러스터 영역의 적어도 일 부분을 덮으며, 상기 연성기판에 대하여 상기 연성기판과의 상대적 움직임을 위한 갭(gap)을 형성하는 내벽과, 외벽을 가지는 인클로저 슬리브와;
    중공채널을 형성하는 기부와 상기 기부로부터 연장되는 삽입단부를 포함하며, 삽입단부는 상기 인클로저 슬리브의 제1단부에 장착될 수 있는 제1내수성 부재와;
    중공채널을 형성하는 기부와 상기 기부로부터 연장되는 삽입단부를 포함하며, 삽입단부는 상기 인클로저 슬리브의 제2단부에 장착될 수 있는 제2내수성 부재;를 포함하고,
    상기 제1내수성 부재, 제2내수성 부재 및 인클로저 슬리브는 함께 결합되어 연성기판의 선택 영역에 마련되어 내수성 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 내수성 영역을 구비하는 다발 연성 회로기판 기반 평면 케이블.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1내수성 부재의 삽입단부는, 상기 인클로저 슬리브의 제1단부의 내벽 및 외벽 중 하나에 끼워지는 것을 특징으로 하는 내수성 영역을 구비하는 다발 연성 회로기판 기반 평면 케이블.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2내수성 부재의 삽입단부는, 상기 인클로저 슬리브의 제2단부의 내벽 및 외벽 중 하나에 끼워지는 것을 특징으로 하는 내수성 영역을 구비하는 다발 연성 회로기판 기반 평면 케이블.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 인클로저 슬리브는 금속, 플라스틱, 수지, 실리콘 고무, 고무 및 실리콘 겔로 이루어지는 군으로부터 선택된 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내수성 영역을 구비하는 다발 연성 회로기판 기반 평면 케이블.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 각 내수성 부재는 실리콘 고무, 고무, 실리콘 겔, 플라스틱 및 수지로 이루어지는 군으로부터 선택된 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내수성 영역을 구비하는 다발 연성 회로기판 기반 평면 케이블.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1내수성 부재의 기부는 상기 제1내수성 부재의 기부의 외부 표면을 둘러싸는 외부 인클로저 몸체를 구비하는 것을 특징으로 하는 내수성 영역을 구비하는 다발 연성 회로기판 기반 평면 케이블.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1내수성 부재의 기부는, 금속, 플라스틱, 수지, 실리콘 고무, 고무 및 실리콘 겔로 이루어지는 군으로부터 선택되는 물질로 이루어지고,
    상기 외부 인클로저 몸체는, 실리콘 고무, 고무, 실리콘 겔, 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내수성 영역을 구비하는 다발 연성 회로기판 기반 평면 케이블.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2내수성 부재의 기부는 제2내수성 부재 기부의 외부 표면을 둘러싸는 외부 인클로저 몸체를 구비하는 것을 특징으로 하는 내수성 영역을 구비하는 다발 연성 회로기판 기반 평면 케이블.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2내수성 부재의 기부는, 금속, 플라스틱, 수지, 실리콘 고무, 고무 및 실리콘 겔로 이루어지는 군으로부터 선택되는 물질로 이루어지며,
    상기 외부 인클로저 몸체는, 실리콘 고무, 고무, 실리콘 겔 및 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내수성 영역을 구비하는 다발 연성 회로기판 기반 평면 케이블.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 인클로저 슬리브는 힌지에 형성된 중공부를 관통하여 수용되는 것을 특징으로 하는 내수성 영역을 구비하는 다발 연성 회로기판 기반 평면 케이블.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 연성기판은 연장방향으로 잡아늘리는 힘(stretching force) 또는 회전방향으로 적용된 토크를 받을 때, 제1내수성 부재, 제2내수성 부재 및 인클로저 슬리브에 대하여 상대적 변위를 일으키는 것을 특징으로 하는 내수성 영역을 구비하는 다발 연성 회로기판 기반 평면 케이블.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 인클로저 슬리브와 제1내수성 부재는 동일한 물질로 이루어지고 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 내수성 영역을 구비하는 다발 연성 회로기판 기반 평면 케이블.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 인클로저 슬리브와 제2내수성 부재는 동일한 물질로 이루어지고 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 내수성 영역을 구비하는 다발 연성 회로기판 기반 평면 케이블.
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