KR20120020053A - 내수성 구조를 구비한 다발 연성 케이블 - Google Patents

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Abstract

내수성 구조를 구비한 다발 연성 회로 케이블이 제공되며, 상기 다발 연성 회로 케이블에는 연성 기판이 랩(lap) 영역을 구비한 클러스터 영역을 형성한다. 상기 랩(lap) 영역에는, 총체적으로 클러스터 영역을 형성하는 복수의 평면 케이블 구성요소가, 실질적으로 서로 평행하게 배치되고 상대적으로 상하로 적층되도록 배열되며, 접착물질을 가하여 결합되거나 위치 고정된다. 상기 평면 케이블 구성요소는 랩 영역에서 내수성 구성요소에 의해 둘러싸여지고, 이로써 물, 액체 및 오염물질이 다발 연성 기판에 존재하는 갭(gap)을 통해 이동하여 전자장치의 인클로저 내부로 들어오는 것을 방지할 수 있게 되어, 물, 습기 및 먼지에 대한 보호효과를 실현할 수 있다. 랩 영역을 제외한 클러스터 영역의 일 영역을 덮어 끼우는 관모양 또는 랩핑(wrapping) 부재가 추가로 제공되어, 힌지와 같이 천공구조의 장치를 통한 연장을 용이하게 하고, 신축 및 구부림에 대한 저항성을 향상시킬 수 있다. 상기 접착 물질은 그 안에 전도성 입자를 포함하는 물질일 수 있다. 또한, 상기 연성 회로 케이블의 기판은 접지선과 전기적으로 연결된 차폐층이 포함되도록 설계되어, 내수성 구조에서 겹쳐진 평면 케이블 구성요소의 각각을 둘러싸는 차폐층이 전도성 물질을 포함하는 내수성 구성요소 또는 장치의 인클로저에 전기적으로 연결되어, 전자기 간섭에 대한 보호효과를 실현할 수 있다.

Description

내수성 구조를 구비한 다발 연성 케이블{BUNDLED FLEXIBLE CABLE WITH WATER RESISTANT STRUCTURE}
본 발명은 다발 연성 케이블(bundled flexible cable)의 내수성(water resistant) 구조에 관한 것으로, 특히 내수성 부품이 연결된 적어도 하나의 랩(lap) 영역을 포함하는 연성 회로 케이블에 포함된 클러스터 영역에 관한 것이다.
연성 케이블(flexible cable)은 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라, 캠코더, 번역장치와 같은 다양한 전자장치에 광범위하게 사용된다. 종래 연성 회로 케이블의 구조는 절연 재킷으로 덮여진 복수의 전기 컨덕터를 병치하는 방식으로 배열하여 연성 회로 케이블을 형성한다. 연성 회로 케이블은 전기 커넥터 또는 회로 납땜부에 연결되어 전자신호의 전송을 실현한다. 연성 회로 케이블은 또한 저항기, 콘덴서, 집적회로(IC) 및 전자기 스위치와 같은 다른 부품에 연결될 수도 있다.
연성 회로 케이블이 전자장치 내부에 사용될 때에는 내수성(water resistance)에 대해 특별히 고려할 필요가 없다. 그러나, 휴대폰 및 디지털 카메라와 같이 실외에서의 사용을 위해 설계된 휴대용 전자장치에 대해서는 내수성 또는 습기에 대한 보호가 중요한 문제가 된다. 특히, 휴대폰에 있어서, 연성 케이블은 예컨대 커넥터나 땜납을 통해서 휴대폰의 본체와 디스플레이 스크린을 연결하는데 사용된다. 그런데, 만일 휴대폰의 본체 또는 디스플레이 스크린과 연성 회로 케이블 간에 효과적인 방수 구조가 없다면, 물이나 다른 액체 또는 오염물질이 연성 회로 케이블을 따라 휴대폰 본체나 디스플레이 스크린 내부로 흘러 들어올 수 있다. 최악의 경우, 쇼트가 발생하여 원치 않은 손상을 일으킬 수 있게 된다.
또한, 전자기기가 더욱더 소형화되고 그 안에 더욱 많은 기능이 집적된 형태로 제작되면, 힌지나 좁은 통로와 같은 구조를 통해 두 개의 전자부품을 연결하는 평면 케이블을 연장하는 것은 점점 더 어려워진다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 연성 기판 형태로 회로 케이블이 접혀지거나 클러스터 형태로 다수의 케이블 요소로 절단하여 다발 연성 케이블을 형성함으로써, 힌지나 좁은 통로(passage)를 통해 쉽게 연장되도록 할 수 있다.
종래 일반적인 연성 케이블 제품에 적절한 방수성을 제공하기 위하여, 종래 설계에서 가장 일반적인 방법은 전자장치의 셸(shell)과 평면 케이블 사이에 내수성 부품으로 실리콘 겔, 수지 또는 고무패드를 배치하는 것이다. 이로써, 내수성 부품과 전자장치의 셸과 평면 케이블 간의 패킹 관계를 통해 내수성 효과를 발휘할 수 있다. 그러나, 다수의 밀집된(clustered) 케이블 구성요소를 포함하는 다발 연성 회로 케이블에 대해서, 만일 종래의 패킹 고무패드가 내수성 부품으로 사용된다면, 물이 여전히 다발 연성 회로 케이블의 밀집된 케이블 구성요소 간의 공간(gap)으로 흘러 들어올 수 있어, 결국은 휴대폰의 본체나 디스플레이 스크린의 내부로 들어오게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 다발 연성 회로 케이블에 내수성 구조를 제공하여, 물, 액체 또는 오염물질이 다발 연성 회로 케이블의 밀집된 케이블 구성요소 사이의 공간(gap)을 통하여 전자장치의 셸로 들어가는 것을 방지함으로써, 물, 액체, 먼지에 대한 내구성을 실현하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 내수성(water resistance)과 신축/구부림 저항성 (flexing/bending resistance)에 뛰어난 특성을 나타내는 다발 연성 회로 케이블을 제공하는 것이다. 관모양 부재 또는 랩핑(wrapping) 부재로 둘러쌈으로써, 본 발명은 힌지와 같은 천공구조(holed mechanism)의 장치를 통해 쉽게 연장하거나 신축/구부림에 대한 저항성을 향상시킬 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 클러스터 영역을 형성하는 연성 기판을 포함하는 연성 회로 케이블을 제공한다. 상기 클러스터 영역은 랩(lap) 영역을 포함하는데, 상기 랩 영역에는 복수의 연성 케이블 구성요소가 실질적으로 서로 평행하게 배치되고 상대적으로 상하로 적층된 후, 접착 물질이 인가되어 접착 및 위치 고정되어 총체적으로 클러스터 영역을 형성한다. 연성 케이블 구성요소는 상기 랩 영역에서 내수성 구성요소(water resistant component)에 의해 둘러싸여 있으며, 그로 인해 물, 액체 및 오염물질이 다발 연성 기판에 존재하는 갭(gap)을 통해 이동하여 전자장치의 셸(shell)이나 인클로저(enclosure)의 내부로 들어가는 것이 차단되어, 물, 습기 및 먼지에 대한 보호를 실현할 수 있게 된다.
랩 영역 이외의 클러스터 영역의 일 영역을 덮어서 끼우기 위하여 관모양 부재 또는 랩핑(wrapping) 부재가 더 제공되어, 힌지와 같은 천공구조의 장치를 통하여 연장되기 용이하도록 함으로써, 신축 및 구부림에 대한 저항성을 증가시킬 수 있게 된다. 상기 접착 물질은 전도성 입자(conductive particles)를 내부에 포함하는 물질일 수 있다. 또한, 연성 회로 케이블의 기판은 차폐층(shielding layer)이 포함되고 셸의 메인보드나 연성 기판의 접지선(grounding line)과 전기적으로 연결되도록 설계될 수 있다. 이로써 내수성 구조에서 겹쳐진 연성 케이블 구성요소의 각각을 둘러싸는 차폐층이 전도성 물질을 포함하는 내수성 구성요소 또는 장치 인클로저에 전기적으로 연결되어, 전자기 간섭에 대한 보호를 실현할 수 있게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 내수성 구성요소는 절연물질 또는 전기 전도성을 갖는 물질을 포함하는 물질로 이루어진다. 다른 응용에 있어서, 물질을 적절히 선택함으로써, 절연 효과, 전기 전도성 또는 자기(magnetism) 저항성이 얻어질 수 있다. 내수성 구성요소가 전기 전도성을 갖는 물질로 이루어질 때, 상기 내수성 구성요소는 연성 회로 케이블의 금속 차폐층을 잠재적으로 사용되는 금속 인클로저에 연결하여, 전자기 간섭에 대한 향상된 보호효과를 실현할 수 있다.
본 발명의 내수성 구조를 구비한 다발 연성 케이블에 의하면, 물, 액체 또는 오염물질이 다발 연성 회로 케이블의 밀집된 케이블 구성요소 사이의 공간을 통하여 전자장치의 셸로 들어가는 것을 방지함으로써, 물, 액체, 먼지에 대한 내구성을 실현할 수 있게 된다.
또한, 관모양 부재나 랩핑(wrapping) 부재로 둘러쌈으로써, 힌지와 같은 천공구조(holed mechanism)의 장치를 통해 쉽게 연장하거나 신축/구부림(flexing/bending resistance)에 대한 저항성이 뛰어난 다발 연성 회로 케이블을 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다발 연성 회로 케이블을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 다발 연성 회로 케이블이 휴대폰에 결합된 것을 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 다발 연성 회로 케이블이 전자장치에 형성된 개구(opening)에 설치된 것을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 다발 연성 회로 케이블이 전자장치에 형성된 개구에 설치된 것을 나타내는 횡단면도이다.
도 5는 도 1의 선5-5를 따라 취해진 횡단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 하나의 연성 케이블 구성요소를 나타내는 확대 횡단면도이다.
도 7은 본 발명에 따라 랩(lap) 영역을 제외한 다발 연성 회로 케이블의 일 영역을 덮어 끼우는 나선형의 랩핑(wrapping) 부재가 연성 케이블 구성요소에 대해 슬라이딩 될 수 있는 방식으로 형성된 것을 나타내는 개략도이다.
도 8은 본 발명에 따라 랩 영역을 제외한 다발 연성 회로 케이블의 일 영역을 덮어 끼우는 나선형의 랩핑(wrapping) 부재가 다발 연성 회로 케이블에 밀접하게 접촉된 방식으로 형성된 것을 나타내는 개략도이다.
도 9는 본 발명에 따라 랩 영역을 제외한 다발 연성 회로 케이블의 일 영역을 덮어 끼우는 관모양 부재가 다발 연성 회로 케이블과의 사이에 갭(gap)이 존재하는 방식으로 형성된 것을 나타내는 개략도이다.
도 10은 본 발명에 따라 랩 영역을 제외한 다발 연성 회로 케이블의 일 영역을 덮어 끼우는 관모양 부재가 다발 연성 회로 케이블과 밀접하게 접촉하는 방식으로 형성된 것을 나타내는 개략도이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조한 다음의 본 발명의 바람직한 실시예의 설명을 통하여, 이 기술분야의 숙련된 기술자에게 명백해질 것이다.
도면을 참조하면, 특히 본 발명에 따른 내수성 구조(water resistant structure)를 가진 다발 연성 회로 케이블(bundled flexible circuit cable)의 개략도를 나타내는 도 1을 참조하면, 포괄적으로 도면부호 100으로 표기된 본 발명의 다발 연성 회로 케이블은 연장방향(I)으로 뻗어있고, 플러깅 단부, 소켓, 땜납 단부 및 개방 단부와 같이 원하는 다양한 형태로 구성될 수 있는 제1단부(11) 및 제2단부(12)를 구비하는 연성 기판(1)을 구비한다.
상기 연성 기판(1)은 적어도 하나의 클러스터 영역(13)을 포함하도록 구성된 중간 영역 또는 선택 영역을 구비한다. 상기 클러스터 영역(13)은 연성 기판(1)을 연장방향(I)으로 슬릿팅하여(slitting)하여 형성한 복수의 밀집된 연성 케이블 구성요소(14)로 이루어진다. 그리고, 상기 연성 케이블 구성요소(14)는 다발 배열을 형성하도록 묶여진다. 랩(lap) 영역(15)은 클러스터 영역(13)의 선택 위치에 또는 클러스터 영역(13)의 적어도 일부를 덮는 일 영역에 형성된다. 내수성 구성요소(21, 22)는 랩 영역(15)에 장착된다. 예컨대, 설명되는 실시예에서, 내수성 구성요소(21, 22)는 제1단부(11)와 제2단부(12)에 인접한 클러스터 영역(13)의 양 단부에 각각 장착된다.
실제적인 응용에 있어서, 상기 연성 기판(1)은 전자장치에 장착되는 독립 구성요소로서 사용되거나, 두 개의 전자 부품을 연결하기 위한 힌지구조(3)를 통해 설치될 수 있다. 일례가 도 2에 나타나 있다. 도 2에서는, 본 발명이 휴대폰과 같은 전자기기(4)에 적용되어, 연성 기판(1)이 전자기기(4)의 힌지구조(3)에 형성된 구멍부분을 통해 배치되고, 연성 기판(1)의 제1단부(11)가 (휴대폰의 디스플레이 스크린과 같은) 전자기기(4)의 제1부품(41)에 연결되도록 하고, 연성기판(1)의 제2단부(12)가 (휴대폰의 본체와 같은) 전자기기(4)의 제2부품(42)에 연결되도록 한다.
설명을 위하여 제1내수성 구성요소(21)를 예로 들면, 내수성 구성요소는 물, 액체 및 오염물질이 다발 연성 기판의 갭(gap)을 따라 전자기기(4)의 제1부품(41)의 내부로 들어오는 것을 방지하기 위하여, 전자기기(4)의 제1부품(41)에 형성된 개구(411)에 들어맞게 접속되는 구조로 될 수 있다(도 3, 4 참조). 이로써, 물, 습기 및 먼지 등에 대한 보호효과를 실현할 수 있게 된다.
도 5는 도 1의 선 5-5을 따라 취해진 횡단면도를 나타낸다. 연성 기판(1)의 랩 영역(15)에 위치한 연성 케이블 구성요소(14) 부분은 실질적으로 서로 평행하게 배치되고 상대적으로 상하로 적층되게 배열된다. 또한, 접착물질(5)이 연성 케이블 구성요소간의 서로 인접된 부위에 인가되어 결합 및 위치 고정을 한다. 다음으로, 내수성 성형 물질(water resistant molded material)(6)이 둘러싸기(enclosing) 목적으로 몰딩작업을 통해 형성된다. 상기 내수성 성형 물질(6)은 연성 케이블 구성요소(14)와 결합되도록 몰딩되어, 내수성 성형 물질(6)이 인접한 연성 케이블 구성요소(14)간의 갭을 부분적으로 채워 충진(filled) 부위(61)를 형성한다. 선택적으로, 연성 케이블 구성요소의 적층된 층 중에, 접착물질(5)이 다수의 적층된 연성 케이블 구성요소를 교차하는 방식으로 가해지고, 위치 고정 및 압력이 인가되도록 한 후, 내수성 성형 물질(6)이 피복을 위하여 몰딩될 수 있다.
상기 내수성 구성요소는 실리콘 고무, 고무, 실리콘 겔, 플라스틱 또는 수지와 같은 절연물질로 만들어질 수 있다. 상기 내수성 구성요소는 선택적으로, 흑연, 은 및 니켈과 같은 전도성 입자를 포함하는 실리콘 고무, 고무, 실리콘 겔, 플라스틱 및 수지와 같은 전도성 물질로 만들어질 수 있다. 이들 물질 중 선택을 통하여, 전도성(conductivity) 및 자기 저항성(magnetism resistance)이 선택적으로 실현될 수 있다.
상기 접착 물질(5)은 열압착 접착제(hot pressure adhesive), 압력 민감성 접착제(pressure sensitive adhesive), 실리콘 고무, 고무, 실리콘 겔, 플라스틱 또는 수지와 같은 절연물질일 수 있다. 선택적으로, 상기 접착 물질(5)은 흑연, 은 및 니켈과 같은 전도성 입자를 포함하는 실리콘 고무, 고무, 실리콘 겔, 플라스틱 및 수지와 같은 전도성 물질일 수 있다. 이들 물질 중에서 선택하여 제조함으로써, 전도성 및 자기 저항성이 선택적으로 실현될 수 있다.
연성 기판의 연성 케이블 구성요소(14)는 단순히 기판(141)의 형태일 수 있다. 또는 선택적으로, 차폐층(shielding layer)(142)이 셸(shell)의 메인보드나 연성기판의 접지선에 연결된 형태로 기판(141)의 표면에 형성될 수 있다. 이로써, 내수성 구조의 겹쳐진 연성 케이블 구성요소의 각각을 둘러싸는 차폐층이 전도성 물질을 포함하는 내수성 구성요소 또는 기기의 인클로저(enclosure)와 전기적으로 연결되어, 전자기 간섭에 대한 보호효과를 실현할 수 있게 된다. 또한, 절연층(143)이 상기 차폐층(142)의 표면에 형성될 수 있다.
상기 설명된 구조를 구비한 다발 연성 회로 케이블은 내수성 구성요소(21, 22)를 포함하며, 접착물질(5) 및 충진부(61)가 상기 연성 케이블 구성요소(14) 간에 형성된다. 이로써, 폐쇄 내수성 구조가 형성되어 효과적인 방수작용을 제공할 수 있게 된다.
내수성 구성요소와 결합된 후, 본 발명에 따른 상기 다발 연성 케이블에는, 랩(lap) 영역(15)을 제외하고, 연성 케이블의 일 영역을 덮어 끼우는 나선형의 랩핑(wrapping) 부재(7a)가 상기 연성 케이블 구성요소(14)에 대해서 슬라이딩 될 수 있는 방식으로 추가적으로 마련될 수 있다(도 7참조). 선택적으로, 상기 다발 연성 회로 케이블에 밀접하게 접촉하는 나선형 랩핑 부재(7b)가 상기 랩 영역(15)을 제외한 케이블의 일 영역에 걸쳐 제공될 수 있다(도 8 참조).
선택적으로, 내수성 구성요소와 결합된 후에, 본 발명의 상기 다발 연성 케이블에는, 랩 영역(15)을 제외하고, 추가적으로 연성 케이블의 일 영역을 덮어 끼우는 관모양 부재(8a)가 관모양 부재와 다발 연성 케이블(14) 사이에 갭(gap)이 존재하는 방식으로 제공될 수 있다(도 9 참조). 선택적으로, 상기 다발 연성 케이블과 밀접하게 접촉하는 관모양 부재(8b)가 랩 영역(15)을 제외한 케이블의 일 영역에 걸쳐 제공될 수 있다(도 10 참조).
랩핑(wrapping) 부재나 관모양 부재를 배치하는 것은 힌지와 같은 천공구조의 장치를 통하여 다발 연성 케이블을 연장함에 있어서, 다발 연성 케이블의 신축/구부림(flexing/bending) 저항성을 향상시키기 위함이다.
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 (12)

  1. 내수성 구조(water resistant structure)를 구비한 다발 연성 케이블(bundled flexible cable)로서,
    제1단부 및 제2단부를 가지며 연장방향으로 연장되는 연성기판과;
    상기 연성 기판의 선택 영역에 마련되며, 상기 연장방향으로 상기 연성 기판을 슬릿팅(slitting)하여 형성된 복수의 연성 케이블 구성요소를 포함하는 적어도 하나의 클러스터 영역을 구비하고,
    상기 클러스터 영역은 복수의 연성 케이블 구성요소가 실질적으로 서로 평행하게 배치되고 상대적으로 상하로 적층된 적어도 하나의 랩(lap) 영역을 포함하며,
    상기 랩 영역에는 상기 연성 케이블 구성요소를 둘러싸는 내수성 성형 물질(water resistant molded material)을 포함하는 내수성 구성요소가 구비되는 것을 특징으로 하는 내수성 구조를 구비한 다발 연성 케이블.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연성 기판은 차폐층(shielding layer)이 형성된 표면을 가지며, 상기 내수성 구성요소는 상기 차폐층을 포함하는 상기 연성 케이블 구성요소의 랩 영역을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 내수성 구조를 구비한 다발 연성 케이블.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 차폐층은 절연층이 형성된 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 내수성 구조를 구비한 다발 연성 케이블.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 랩 영역의 연성 케이블 구성요소는 접착 물질이 인가됨으로써 결합되고 위치 고정되며, 내수성 구성요소에 의해 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 내수성 구조를 구비한 다발 연성 케이블.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 접착 물질은 열압착 접착제(hot pressure adhesive), 압력 민감성 접착제(pressure sensitive adhesive), 실리콘 고무, 고무, 실리콘 겔, 플라스틱 또는 수지 중 하나를 포함하는 절연물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 내수성 구조를 구비한 다발 연성 케이블.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 접착 물질은 열압착 접착제(hot pressure adhesive), 압력 민감성 접착제(pressure sensitive adhesive), 실리콘 고무, 고무, 실리콘 겔, 플라스틱 또는 수지 중 하나를 포함하는 전도성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 내수성 구조를 구비한 다발 연성 케이블.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 내수성 구성요소는 실리콘 고무, 고무, 실리콘 겔, 플라스틱 또는 수지 중 하나를 포함하는 절연성 물질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 내수성 구조를 구비한 다발 연성 케이블.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 내수성 구성요소는 전도성 입자(conductive particles)를 포함하는 실리콘 고무, 고무, 실리콘 겔, 플라스틱 또는 수지 중 하나를 포함하는 전도성 물질로 만들어지는 것을 특징으로 내수성 구조를 구비한 다발 연성 케이블.
  9. 청구항 1에 있어서,
    랩(lap) 영역을 제외한 클러스터 영역의 일 영역을 덮어 끼우는 관모양 부재를 더 구비하되, 상기 관모양 부재는 관모양 부재와 다발 연성 회로 케이블 간에 갭(gap)이 존재하는 방식으로 구비되는 것을 특징으로 하는 내수성 구조를 구비한 다발 연성 케이블.
  10. 청구항 1에 있어서,
    랩 영역을 제외한 클러스터 영역의 일 영역을 덮어 끼우는 랩핑(wrapping) 부재를 더 구비하되, 상기 랩핑 부재는 상기 연성 케이블 구성요소에 대하여 슬라이딩될 수 있도록 구비되는 것을 특징으로 하는 내수성 구조를 구비한 다발 연성 케이블.
  11. 청구항 1에 있어서,
    랩 영역을 제외한 클러스터 영역의 일 영역을 덮어 끼우는 랩핑(wrapping) 부재를 더 구비하되, 상기 랩핑 부재는 상기 다발 연성 회로 케이블과 밀접하게 접촉하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 내수성 구조를 구비한 다발 연성 케이블.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 연성 케이블 구성요소는 전자장치의 힌지구조를 통해서 연장되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 내수성 구조를 구비한 다발 연성 케이블.
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