KR20140040815A - 용량성 센서의 전극 구성을 포함하는 인쇄 회로 기판 - Google Patents

Abstract

평가 장치(E) 및 용량성 센서의 적어도 하나의 전극 구성을 포함하는 인쇄 회로 기판(P)이 제공되는데, 상기 전극 구성은, 하나의 전극이 다른 전극 위에 배치되고 서로 이격지며, 상기 인쇄 회로 기판(P)의 적어도 하나의 전기 전도층의 부분들에 의해 각각이 형성된 적어도 두 개의 전극들을 갖고, 상기 전극 구성의 적어도 하나의 전극이 상기 인쇄 회로 기판(P)의 도전 경로를 통해 상기 평가 장치(E)와 커플링된다. 또한, 본 발명에 따른 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(P)을 포함하는 전기 휴대 장치가 제공된다.

Description

용량성 센서의 전극 구성을 포함하는 인쇄 회로 기판{Printed Circuit Board Comprising an Electrode Configuration of a Capacitive Sensor}

본 발명은 평가 장치 및 용량성 센서의 적어도 하나의 전극 구성을 포함하는 인쇄 회로 기판 및 본 발명에 따른 적어도 하나의 인쇄 회로 기판을 포함하는 전기 휴대 장치에 관한 것이다.

전기 휴대 장치들 예를 들어 모바일 무선 유닛들, 컴퓨터 마우스, 원격 제어장치들 또는 기타의 것 등에는 손에 의한 상기 휴대 장치의 접촉 또는 상기 휴대 장치쪽으로의 손의 접근을 각각 검출하기 위한 그리고 상기 휴대 장치와의 접촉 또는 상기 휴대 장치쪽으로의 손의 접근시 장치의 소정 기능을 활성화하기 위한 용량성 터치 센서들 및 근접 센서들을 점차 제공되고 있다.

전기 휴대 장치들에 사용되는 것들과 같은 용량성 센서들은 평가 장치 및 상기 평가 장치와 각각 커플링된 다수의 전극들 또는 센서 전극들로 되어 있다. 이 경우에, 전극들은 개별적으로 제조 또는 조립되고, 특히 전극들에 제공된 강성 또는 유연성 인쇄 회로 기판 위에 배치된다. 전극들 또는 상기 전극들이 배치된 인쇄 회로 기판 각각은 플러그 인(plug-in) 접속부들을 통해 또한 상기 인쇄 회로 기판에 배치된 평가 장치에 접속된다.

이 경우에, 전극들이 배치된 인쇄 회로 기판들 및 상기 플러그 인 접속부들로 인해 추가적인 비용이 발생되는 것은 바람직하지 못하다. 아주 비용에 민감한 응용기기들에 있어서, 위의 추가의 비용은 결국은 용량성 센서의 사용을 피하게 만든다. 또한 용량성 센서 장치의 위에 기술된 구조는 또한 전기 휴대 장치를 제조하기 위한 노력과 비용을 증가시키는 사실로 이어지는데, 이는 한편으로, 위에 배치되어 있는 전극들을 포함하는 인쇄 회로 기판들을 생산하기 위해서는, 다른 한편으로, 전극들 또는 인쇄 회로 기판을 각기 상기 평가 장치에 커플링하기 위해서는 제조에 있어 추가적인 작업 단계들이 필요하기 때문이다.

용량성 센서 장치들 특히, 휴대 장치들을 제조하는 시간과 노력 및 비용을 저감하기 위해서, 위에 배치되어 있는 전극들을 포함하는 인쇄 회로 기판의 구조 및 제조 공정을 간소화하는 것이 알려져 있다. 예를 들어, 가능한 한도에서, 배면에 그라운드 면이 없는 일면 만의 인쇄 회로 기판들이 사용된다. 더욱이, 전기 전도성 컬러를 사용하여 비용 효율이 높은 캐리어 물질 위에 전기 전도성 컬러를 적용하여 전극들을 생산하는 것이 실현가능하다. 또 다른 대안의 실시예에서, 예를 들어 전극들은 천공형 시트 금속 부품들로서 실현될 수 있다.

또한, 전극들 또는 전극들이 배치된 인쇄 회로 기판을 상기 평가 장치에 연결하기 위한 접속 요소들로서 상기 플러그 인 접속부들 예를 들어 상기 스프링들 또는 전기 전도성 엘라스토머들 대신에 비용 효율이 높은 대체물들을 제공하여 상기 용량성 센서 장치를 제조하기 위한 시간과 노력 및 비용을 절감하는 것이 알려져 있다.

이런 방식으로 용량성 센서 장치의 재료 비용은 절감될 수 있으나, 상기 용량성 센서 장치를 제조하기 위한 시간과 노력 및 비용을 각각은 실질적으로 동일하게 유지되어 전술한 방법에 의해 적어도 하나의 용량성 센서를 포함하는 전기 휴대 장치의 제조를 위한 노력은 실질적으로 저감될 수 없다.

종래 기술에 비해 용량성 센서 및 전기 휴대 장치의 보다 간단하고 보다 비용 효율이 높은 제조 공정을 제공하는 용량성 센서 장치, 특히 전기 휴대 장치들을 위한 해결책을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적은 본 발명에 따른 인쇄 회로 기판 및 본 발명에 따른 그리고 독립 청구항들에 따른 적어도 하나의 인쇄 회로 기판을 포함하는 전기 휴대 장치에 의해 달성된다. 본 발명의 장점을 갖는 실시예들은 각각의 종속 청구범위들에서 제공된다.

본 발명에 따르면, 평가 장치 및 용량성 센서의 적어도 하나의 전극 구성을 포함하는 인쇄 회로 기판이 제공되는데, 상기 전극 구성은 하나의 전극이 다른 전극 위에 배치되고 서로 이격된 적어도 두 개의 전극들을 갖는데, 이 두 개의 전극들은 각각 상기 인쇄 회로 기판의 적어도 하나의 전기 전도층의 부분들에 의해 형성되며, 상기 전극 구성의 적어도 하나의 전극은 상기 인쇄 회로 기판의 도전 경로를 통해 상기 평가 장치와 커플링된다.

상기 전극 구성의 전극들은 상기 인쇄 회로 기판의 도전 경로를 통해 평가 장치와 커플링될 수 있다.

상기 전극 구성은 하나의 상부 전극과 하나의 하부 전극 사이에 배치된 제3 전극을 가질 수 있고, 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 중 하나의 전극은 송신 전극으로서 동작할 수 있으며, 상부 전극과 하부 전극의 각각의 다른 전극은 수신 전극으로서 동작할 수 있으며, 상기 제3 전극은 보상 전극 및/또는 그라운드 전극으로서 동작할 수 있다.

상기 전극 구성은 또한 하나의 상부 전극과 하나의 하부 전극 사이에 배치된 제3 전극을 가질 수 있으며, 상기 상부 전극과 상기 하부 전극은 각기 그라운드 전극으로서 동작할 수 있으며, 상기 제3 전극은 로딩 전극으로서 동작할 수 있다.

상기 전극 구성은 상기 전극 구성의 상부 전극과 상기 하부 전극 사이에 배치된 적어도 하나의 또 다른 전극을 가질 수 있으며, 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이에 배치된 두 개의 전극들 중 하나의 전극은 보상 전극으로서 동작할 수 있으며, 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이에 배치된 두 개의 전극들 중 각각의 다른 하나는 그라운드 전극으로서 동작할 수 있다.

상기 적어도 하나의 전극 구성은 상기 인쇄 회로 기판의 에지 영역에 배치될 수 있다.

상기 인쇄 회로 기판 상의 에지 영역에서의 적어도 하나의 전극 구성의 배치구조는 상기 전극 구성의 적어도 하나의 전극이 완전히 상기 인쇄 회로 기판의 종단 경계까지 연장하도록 선택될 수 있다.

상기 전극 구성의 적어도 하나의 전극은 상기 인쇄 회로 기판 둘레의 원주 상에 적어도 부분적으로 배치될 수 있다.

상기 전극 구성의 적어도 2개의 전극들은 상기 인쇄 회로 기판의 동일 전기 전도층의 부분들에 의해 형성될 수 있다.

상기 전극 구성의 전극들중 적어도 하나의 전극 또는 적어도 하나의 또 다른 전극은 상기 인쇄 회로 기판의 에지 영역의 표면에 배치된 전기 전도층에 의해 형성될 수 있다.

상기 인쇄 회로 기판은 에지 영역 바람직하게는 상기 인쇄 회로 기판의 2개의 대향 종단 경계들에 배치된 적어도 두 개의 전극 구성들을 가질 수 있고, 그리고 하나의 전극 구성의 적어도 하나의 전극은 송신 전극으로서 동작할 수 있고, 또한 다른 전극 구성의 적어도 하나의 전극은 수신 전극으로서 동작할 수 있다.

상기 전극 구성의 상기 적어도 두 개의 전극들에는 다른 교류 전기 신호들이 로딩될 수 있다.

상기 평가 장치는 적어도 두가지 동작 모드들로 동작할 수 있으며, 상기 평가 장치의 동작 모드에 따라 상기 전극 구성의 다수의 전극들 각각에는 교류 전기 신호가 로딩된다.

상기 인쇄 회로 기판은 양면 인쇄 회로 기판이고, 이 경우 상기 전극 구성의 전극들 중 적어도 하나는 상기 인쇄 회로 기판의 상부쪽에 배치되고, 상기 전극 구성의 나머지 전극들은 상기 인쇄 회로 기판의 하부쪽에 배치된다.

상기 인쇄 회로 기판은 적어도 부분적으로 유연성 있게 형성될 수 있다.

상기 인쇄 회로 기판 상에 적어도 하나의 또 다른 전극이 배치될 수 있고, 상기 적어도 하나의 또 다른 전극은 상기 평가 장치에 직접적으로 커플링되지 않고, 또한 용량성 또는 갈바닉(galvanic) 방식으로 상기 전극 구성의 적어도 하나의 전극에 커플링될 수 있다.

상기 적어도 하나의 또 다른 전극은 상기 인쇄 회로 기판의 전기 전도층의 부분들에 의해 형성될 수 있다.

또한 본 발명에 의해 적어도 하나의 인쇄 회로 기판을 포함하는 휴대 전기 장치가 제공된다.

상기 휴대 장치는 하우징 내측의 전기 전도층들을 포함할 수 있으며, 이들 전기 전도층들 중 적어도 하나는 용량성 또는 갈바닉 방식으로 본 발명에 따른 인쇄 회로 기판의 전극 구성중 적어도 하나의 전극과 커플링될 수 있다.

예를 들어, 상기 전기 휴대 장치는 스마트 폰, 모바일 무선 유닛, 셀폰, 컴퓨터 마우스, 리모트 제어장치, 디지털 카메라, 모바일 미니 컴퓨터, 태블릭 PC 또는 기타 전기 휴대 장치일 수 있다.

본 발명에 의하면, 종래 기술에 비해 용량성 센서 및 전기 휴대 장치의 보다 간단하고 보다 비용 효율이 높은 제조 공정을 제공하는 용량성 센서 장치, 특히 전기 휴대 장치들을 위한 해결책을 제공할 수 있다.

도 1a는 상면, 전면 및 측면에서 본, 본 발명에 따른 전극 구성을 포함하는 인쇄 회로 기판을 도시한다.
도 1b는 인쇄 회로 기판의 에지 영역에 배치된 전극 구성을 포함하는 인쇄 회로 기판의 단면도를 도시한다.
도 2는 상면, 전면 및 측면에서 본, 본 발명에 따른 전극 구성을 포함하는 인쇄 회로 기판의 다른 예를 도시한다.
도 3은 상면, 전면 및 측면에서 본, 본 발명에 따른 전극 구성을 포함하는 인쇄 회로 기판의 또 다른 예를 도시한다.
도 4는 인쇄 회로 기판 위에 배치된 다수의 전극 구성들을 포함하는 인쇄 회로 기판의 예를 도시한다.
도 5는 상기 인쇄 회로 기판의 에지 영역에 원주상으로 배치되는 본 발명에 따른 전극 구성을 포함하는 인쇄 회로 기판을 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 전극 구성을 포함하는 인쇄 회로 기판의 일례의 실시예를 도시하는데, 상기 전극들의 일 부분은 상기 인쇄 회로 기판의 상부쪽에 배치되고, 상기 전극들의 나머지 부분은 상기 인쇄 회로 기판의 하부쪽에 배치된다.
도 7a는 인쇄 회로 기판의 측벽에 배치된 전극을 포함하는 본 발명에 따른 인쇄 회로 기판을 도시하는데, 상기 전극은 상기 전극 구성과 갈바닉 방식으로 커플링된다.
도 7b는 인쇄 회로 기판의 측벽에 배치된 두 개의 전극들을 포함하는 본 발명에 따른 인쇄 회로 기판을 도시하는데, 상기 전극 각각은 상기 전극 구성과 용량적으로 커플링된다.
도 8은 본 발명에 따른 4개의 전극 구성들을 포함하는 본 발명에 따른 인쇄 회로 기판을 도시한다.

본 발명의 구성들 및 특징들 뿐만 아니라 본 발명의 특정 예시의 실시예들은 첨부 도면에 따른 이하의 설명으로부터 명확해 질 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 용량성 센서의 전극 구성은 인쇄 회로 기판 내로 집적되며, 이 기판은 또한 용량성 센서에 대한 평가장치를 포함한다. 상기 전극 구성은 하나의 전극이 다른 전극 위에 배치되고, 서로 이격진 적어도 두 개의 전극들을 갖고, 상기 전극들 각각은 수 개의 전기 전도층들을 포함하는 인쇄 회로 기판의 하나의 전기 전도층의 부분들에 의해 형성된다. 상기 전극 구성의 전극들 각각은 도전 경로를 통해 상기 용량성 센서의 평가 장치와 커플링되고, 또한 상기 도전 경로들은 바람직하게는 상기 인쇄 회로 기판의 전기 전도층의 부분들에 의해 형성된다. 적어도 하나의 전극에는 교류 전기 신호가 로딩되어 교류 전계가 상기 적어도 하나의 전극에서 형성된다.

여기에서 도시하지 않은 본 발명의 또 다른 실시예에서, 용량성 센서의 전극 구성은 제1 인쇄 회로 기판 내에 집적될 수 있는 한편, 용량성 센서의 평가 장치는 제2 인쇄 회로 기판 위에 배치된다. 또한, 이 경우에 전극 구성은 하나의 전극이 다른 전극 위에 배치되고 서로 이격진 적어도 두 개의 전극들을 가지며, 이 전극들 각각은 몇 개의 전기 전도층들을 갖는 상기 제1 인쇄 회로 기판의 임의의 전기 전도층의 부분들에 의해 형성된다. 두 개의 인쇄 회로 기판들은 예를 들어 플러그 인 접속부들을 통해 서로 접속될 수 있다. 대안으로, 제1 인쇄 회로 기판은 또한 플러그 인 접속부를 통해 상기 평가 장치와 직접적으로 커플링될 수 있다.

하나의 전극이 다른 전극 위에 배치되고 서로 이격진 전극들에 의해서 인쇄 회로 기판 내에 집적되는 적층형 또는 층상의 전극 또는 전극 유닛이 각각 제공된다.

바람직한 방식으로 이러한 용량성 센서 장치의 전극들이 다른 도전 구조들(예를 들어, 도전 경로들)과 함께 한 작업 단계에서 인쇄 회로 기판 위에 제조될 수 있다. 본 발명에 따르면, 기판 상에 배치된 센서 전극들을 포함하는 분리 기판들의 제조는 적용되지 않는다. 더욱이 용량성 센서의 평가 장치가 배치된 인쇄 회로 기판과 전극들을 접속하기 위하여 예를 들어, 플러그 인 접속부들 또는 스프링들과 같은 접속 요소들이 필요치 않게 되어 한편으로는 제조 비용을 충분히 저감하면서 다른 한편으로는, 용량성 센서 제조 시스템을 더 간단하게 생산할 수 있다.

바람직하게는, 적어도 두 개의 전기 전도층들을 갖는 소위 다층 인쇄 회로 기판들이 선택된다. 본 발명의 실시예에서, 예를 들어 도 6에 도시한 바와 같이, 또한 인쇄 회로 기판의 양면(상부쪽과 하부쪽)상에 다수의 전도층들을 갖는 인쇄 회로 기판들이 사용될 수 있다.

바람직하게, 적층형 또는 층상의 전극들의 전극 구성은 인쇄 회로 기판의 에지 영역에 배치된다. 이는 전극들이 각각 상기 인쇄 회로 기판의 전기 전도층의 에지 영역들에서 에리어들(areas)에 의해 형성되는 것을 의미한다. 이와 같이 해서 에지 영역에 각각 배치된 전극 구성의 전극들은 도 1b에서 도시한 바와 같이 인쇄 회로 기판의 종단 경계(completion border)까지 연장한다.

그러나 전극 구성중 나의 전극만이 인쇄 회로 기판의 종단 경계 쪽으로 연장하는 한편, 전극 구성의 나머지 전극들은 상기 인쇄 회로 기판의 종단 경계로부터 임의의 간격 약 0.2mm의 간격을 갖는 것이 바람직하다. 이와 같이 해서 밀링(milling)하는 동안, 인쇄 회로 기판의 에지 영역에서 전기적 전도 칩들이 두 개의 전극들 사이에서 쇼트(short)를 일으킬 수 있는 것이 방지된다. 그러나 또한 전기적 전도 물질이 상기 전극들 사이에서 쇼트를 일으키지 않을 수 있다면, 몇 개의 전극들은 상기 인쇄 회로 기판의 종단 경계쪽으로 연장할 수 있다. 상기 인쇄 회로 기판의 종단 경계쪽으로 연장하고 있는 전극들이 0.5mm 또는 그 이상의 전극 간격이면, 상기 전기 전도 칩들이 두 개의 전극들 사이에서 쇼트를 일으킬 수 없는 것이 상기 인쇄 회로 기판의 에지 영역에서 밀링하는 동안 또한 보장될 수 있다.

상기 전극 구성 및 상기 전극 구성의 전극들은 각각 인쇄 회로 기판에 배치되고, 이로써 그들에 의해 생성된 교류 전계는 바람직하게 측면쪽으로 전파하고, 특히 바람직하게는 단지 측면쪽을 향해 전파하고, 특히 측면으로부터의 접근에 의해 영향을 받을 수 있게 된다.

이하에서는 도 1 내지 도 7b와 관련하여 하나의 전극 및 전극층이 다른 전극 및 전극층 위에 배치되고, 각기 서로 이격진 즉, 적층형의 3개의 또는 4개의 전극들 및 전극 층들을 각각 포함하는 본 발명에 따른 인쇄 회로 기판의 일례의 실시예들이 도시된다. 그러나 본 발명에 따르면 또한 하나의 전극 및 전극층이 다른 전극 및 전극층 위에 배치된 단 두개의 전극들 및 전극 층들을 각각 포함하는 전극 구성들 또는 하나의 전극 및 전극층이 다른 전극 및 전극층 위에 배치된 4개 이상의 전극들을 포함하는 전극 구성들이 제공될 수 있다.

또한, 몇 개의 전극들은 인쇄 회로 기판의 동일 전기 전도층의 부분들에 의해 형성될 수 있어서 몇 개의 전극들이 전극 구성의 하나의 전극 층 내에 배치될 수 있다. 한 전극 층의 이들 전극들은 인쇄 회로 기판의 다른 에지들에 배치될 수 있다.

도 1a는 본 발명에 따른 인쇄 회로 기판(P)의 상면, 측면 및 정면의 제1 일례의 실시예를 도시한다. 인쇄 회로 기판(P)(다층 PCB)은 실질적으로 각기 전기 절연 물질이 도포된 몇 개의 전기 전도층들로 구성된다. 이 전기 전도층들은 전극들 및 도전 경로들의 제조를 위해 제공된다. 인쇄 회로 기판(P) 상에는 용량성 센서 장치의 평가 장치(E)가 배치된다. 평가 장치(E) 이외에도 또 다른 전기 또는 전자 부품들 예를 들어, 전기 휴대 장치의 마이크로컨트롤러가 배치될 수 있다.

상기 인쇄 회로 기판(P)의 에지 영역에 하나의 전극이 다른 전극 위에 배치되고 서로 이격진 3 개의 전극들(A, B, C)가 제공되어 이들 전극들이 함께 층상의 또는 적층의 센서 전극 또는 전극 유닛을 형성한다. 전극들 자체 각각은 상기 인쇄 회로 기판의 전기 전도층의 부분들에 의해 형성된다. 도 1a에 도시된 예에서, 인쇄 회로 기판(P)은 적어도 3개의 전기 전도층들을 포함하고, 이에 의해 각각의 경우에 전극 구성의 전극이 형성된다. 정면도 및 측면도로부터 알 수 있는 바와 같이, 하부 전극(C)은 상기 인쇄 회로 기판(P)의 하부 전기 전도층의 부분에 의해 형성되고, 상부 전극(A)은 상기 인쇄 회로 기판(P)의 상부 전기 전도층의 부분에 의해 형성되고, 전극(A)과 전극(C) 사이에 배치된 전극(B)은 상기 하부 전도층과 상기 상부 전도층 사이에 배치된 상기 인쇄 회로 기판(P)의 전기 전도층의 부분에 의해 형성된다. 전극들(A, B 및 C) 각각은 도전 경로(LB)에 의해 상기 용량성 센서의 평가 장치에 커플링된다. 상기 도전 경로들(LB)은 바람직하게는 상기 인쇄 회로 기판(P)의 각각의 전기 전도층에 의해 형성된다.

그러나 상부 전극(A)은 반드시 인쇄 회로 기판(P)의 최상부 또는 최외각 전기 전도층에 의해 형성될 필요는 없다. 상기 전극 구성의 전극들은 또한 안쪽에 위치한 인쇄 회로 기판의 전기 전도층들에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 5층의 다층 PCB에서 3개의 전극들을 포함하는 본 발명에 따른 전극 구성의 3개의 전극들은 인쇄 회로 기판(P)의 제2, 제3 및 제4 전기 전도층에 의해 형성될 수 있다.

도 1a로부터 알 수 있는 바와 같이, 하부 전극(C) 및 상부 전극(A)은 같은 치수를 갖는 반면에, 전극(A)과 전극(C) 사이에 배치된 전극(B)은 전극들(A 및 C)보다 넓을뿐만 아니가 또한 더 길다. 예를 들어, 전극들(A 및 C)은 2mm의 폭과 약 40mm의 길이를 가질 수 있는 반면에, 전극(B)은 4mm의 폭과 약 45mm의 길이를 가질 수 있다. 물론, 전극들은 또한 여기에서 도시한 전극들보다 크거나 작을 수 있는데, 결국은 용량성 센서 장치를 위한 특정 응용 또는 특정 요건들에 따른다.

인쇄 회로 기판(P)의 전기 전도층들 및 이에 따라 또한 전극 구성의 전극들은 구리를 포함할 수 있다. 각 전극들 사이의 간격은 예를 들어 150㎛일 수 있으며, 각 전극들의 두께는 예를 들어 35㎛일 수 있는데, 여기서 상기 전극들의 간격 및 두께도 용량성 센서 장치를 위한 특정 요건들에 따른다.

도 1a에 도시한 전극 구성에서, 전극(A)은 송신 전극으로서, 전극(B)은 보상 전극으로서 전극(C)은 수신 전극으로서 사용된다. 평가 장치(E)는 교류 전기 신호로써 전극(A) 및 전극(B)을 각각 로딩하고, 또한 전극(C)에서 전기 신호를 탭(tap)하도록 설계될 수 있다. 전극들(A 및 B)에 인가된 교류 전기 신호들은 위상 및/또는 진폭에 있어서 다를 수 있다. 대안으로, 전극(B)은 그라운드 전극으로서 사용될 수 있거나 또는 평가 장치의 그라운드에 커플링될 수 있다.

도 1b는 본 발명에 따른 전극 구성을 포함하는 본 발명에 따른 인쇄 회로 기판(P)의 에지 부분을 도시한다. 여기서 볼 수 있는 바와 같이, 전극 구성의 전극들(A, B 및 C) 각각은 완전히 인쇄 회로 기판(P)의 종단 경계(K)까지 연장한다. 이렇게 해서 에지 영역에서 인쇄 회로 기판(P)에 접근하는 오브젝트 예를 들어, 손가락은 에지 영역에서의 전속(electric flux) 라인들을 조작할 수 있는데, 상기 전속 라인들은 상기 평가 장치(E)에 의해 검출되거나 또는 분석될 수 있다.

도 1b에 도시한 예에서, 도 1a와 관련하여 이미 기술한 바와 같이, 전극(A)은 송신 전극으로서 동작하고, 전극(C)은 수신 전극으로서 동작하고, 전극(B)은 보상 전극으로서 동작한다. 송신 전극(A)뿐만 아니라 보상 전극(B)에 교류 전기 신호가 로딩되면, 그로부터 실질적으로 상기 에지 영역에 배치되는 교류 전계가 방사되어 상기 수신 전극(C) 내로 커플링된다. 바람직하게는 상기 교류 전계는 실질적으로 인쇄 회로 기판(P)의 종단 경계(K)에 대해 수직하게 방사된다. 이렇게 해서 상기 인쇄 회로 기판(P)쪽에 측면으로 접근하는 손가락이 교류 전계를 조작하는 것이 또한 보장되는데, 상기 교류 전계는 상기 용량성 센서 장치의 실시예에 따라 전극(A)과 전극(C) 사이의 용량성 커플링을 감소시키거나 증가시키는 결과를 가져온다. 상부나 또는 하부로부터 상기 인쇄 회로 기판의 에지 영역에 접근하는 손가락은 상기와 같이 형성된 교류 전계에 단지 아주 작게 영향을 미치거나 또는 전혀 영향을 미치지 않는다.

도 2는 평가 장치(E) 및 상기 용량성 센서의 전극 구성을 포함하는 본 발명에 따른 인쇄 회로 기판의 또 다른 일예의 실시예를 도시한다. 여기서 또한 전극 구성의 전극들은 하나의 전극이 다른 전극 위에 배치되고, 서로 이격되어 있다. 또한, 상기 전극 구성의 전극들은 상기 인쇄 회로 기판(P)의 에지 영역에 배치된다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 예들과는 대조적으로, 상기 전극 구성은 여기서는 4개의 전극들(A, B, C 및 D)을 가지는데 전극들(B 및 D)은 상기 상부 전기 전도층과 상기 하부 전기 전도층 사이에 배치된 인쇄 회로 기판(P)의 중간 전기 전도층의 부분들에 의해 형성된다.

도 2에 도시한 예시의 실시예에서, 전극(B)은 보상 전극으로서 동작하고, 상기 전극(D)는 그라운드 전극으로서 동작한다. 바람직하게는, 상기 평가 장치(E)는 몇 가지 동작 모드들에서 동작할 수 있어서, 여기에 도시된 상기 전극 구성을 사용하면, 한편으로는 상기 용량성 센서 장치의 교정 및 다른 한편으로는 접근이나 접촉의 검출이 수행될 수 있다. 교정 동작 중에는 전기 신호가 보상 전극(B)에 공급될 수 있는데, 여기서 기능은 실질적으로 상기 도 1b와 관련하여 기술한 것과 같다. 접근이나 접촉의 검출동안에 상기 전극(B)은 그라운드 전극으로서 동작할 수 있다.

접근이나 또는 접촉의 검출 동안, 전극 구성의 상기 전극(A)과 전극(C) 사이의 용량성 커플링이 측정된다. 또한, 인쇄 회로 기판(P)의 대향 에지 영역에 제2 전극 구성이 배치되는 경우, 또한 한 전극 구성의 전극(A)과 다른 전극 구성의 전극(C) 사이의 용량성 커플링이 측정될 수 있는데 이때 상기 용량성 커플링의 측정은 예를 들어 휴대 장치의 파지가 검출되어야 하는 경우에 바람직하다.

도 3은 평가 장치(E)와 하나의 전극 위에 다른 전극이 배치되고 서로 이격진 4개의 전극들(A, B, C 및 D)을 포함하는 전극 구성을 포함하는 본 발명에 따른 인쇄 회로 기판을 도시한다. 도 2에 도시된 일례의 실시예와는 대조적으로, 여기서는 전극들(B 및 D) 각각이 하나의 전극층이 다른 전극층 위에 배치된 2개의 전기 전도층들의 한 부분에 의해 형성되어 실질적으로 4개의 전극층들을 포함하는 전극 구성이 제공된다. 여기서 전극(B)은 보상 전극으로서 동작하고, 전극(D)은 그라운드 전극으로서 동작하는데 여기서 영향은 실질적으로 도 2와 관련하여 기술한 것과 같다.

도 4는 인쇄 회로 기판(P)의 에지영역에 배치된 4개의 전극들 또는 전극 구성들(SE1 내지 SE4) 각각을 포함하는 인쇄 회로 기판(P)을 도시한다. 이 경우 상기 전극 구성들(SE1 내지 SE4)은 도 1 내지 도 3과 관련하여 도시한 바와 같이 설계될 수 있다.

전극 구성들(SE1 및 SE2)은 도 2와 관련하여 이미 기술한 바와 같이 전기 휴대 장치의 파지를 검출하기 위한 목적으로 제공될 수 있다. 파지의 검출시, 예를 들어 상기 전극 구성(SE2)은 송신기로서 동작할 수 있고, 전극 구성(SE1)은 수신기로서 동작할 수 있다. 전극 구성(SE2)이 송신기로서 동작된 상태에서, 일부 또는 모든 전극들에는 교류 전기 신호가 로딩될 수 있으며 그래서 휴대 장치를 파지하는 손을 통해 수신기 내로 즉, 전극 구성(SE1) 내로 커플링되는 교류 전계가 일부 또는 모든 전극들에서 방사된다. 전극 구성(SE1)이 수신기로서 동작되는 상태에서는 일부 또는 모든 전극들이 수신 전극들로서 동작할 수 있다.

또한 2층의 전극들 및 전극 구성들(SE1 및 SE2)이 또한 예를 들어 도 1b와 관련하여 기술한 바와 같이 각각의 전극 구성쪽으로의 접근을 검출하기 위해 각각 제공될 수 있다.

전극 구성들(SE1 및 SE2)이 접속된 평가 장치가 적어도 두 가지 동작모드들로 동작할 수 있는 경우, 여기서는 한 동작 모드에서는 휴대 장치의 파지가 다른 동작 모드에서는 상기 각각의 전극 구성 쪽으로의 접근이 검출될 수 있는 경우가 바람직하다. 각각의 동작 모드에 따라 상기 전극 구성의 전극들에는 각각 다른 교류 전기 신호들이 로딩될 수 있다.

예를 들어, 전극 구성들(SE3 및 SE4)은 용량성 키 버튼들로서 사용될 수 있는데, 두 개의 전극 구성들 각각은 도 1b와 관련하여 기술한 바와 같이 동작할 수 있다.

도 5는 용량성 센서의 전극 구성을 포함하는 본 발명에 따른 인쇄 회로 기판(P)의 일례의 실시예를 도시하는데 여기서, 중간 전극(B)이 인쇄 회로 기판(P)의 원주상 둘레에 그리고 인쇄 회로 기판(P)의 에지 영역에 배치된다. 상부 전극은 인쇄 회로 기판(P)의 원주상 둘레에 부분적으로 배치되고, 또한 상기 인쇄 회로 기판(P)의 에지 영역에 배치되는데, 상부 전극은 전극 세그먼트들(A, A', A" 및 A"')에 의해 형성된다. 이와 달리, 상기 전극 구성의 전극들중 일부 만을 인쇄 회로 기판(P) 둘레에 원주상 방식으로 배치할 수 있다. 또한, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(P)의 에지 영역의 사전정의된 영역들에 예를 들어 생산 프로세스의 이유로 전기 전도층들이 제공될 수 없을 경우에 상기 전극 구성의 전극들은 인쇄 회로 기판(P) 둘레에 단지 부분적으로 원주상으로 배치된다.

도 6은 본 발명에 따른 인쇄 회로 기판(P)의 또 다른 일례의 실시예를 도시한다. 여기서 상기 인쇄 회로 기판(P)은 전기 비전도 캐리어 물질(T)로 구성되며, 하부쪽(U) 및 상부 쪽(O)에서 각기 다수의 전기 전도층(L)을 포함한다. 이러한 양쪽에 적층된 인쇄 회로 기판에 의해 본 발명에 따른 전극 구성들은 인쇄 회로 기판의 상부쪽의 전기 전도층들에 의해서 뿐만 아니라 인쇄 회로 기판의 하부쪽의 전기 전도층들에 의해 형성될 수 있다.

이와는 달리 도 6에 도시한 바와 같이, 전극 구성의 일부 전극들은 인쇄 회로 기판(P)의 상부쪽(O)의 전기 전도층들에 의해 형성되고, 상기 전극 구성의 나머지 전극들은 인쇄 회로 기판의 하부쪽(P)의 전기 전도층들에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 전극 구성의 전극(A)은 인쇄 회로 기판(P)의 상부쪽(O)에서 최상부 전기 전도층의 부분들에 의해 형성될 수 있고, 전극들(B 및 C) 각각은 인쇄 회로 기판(P)의 하부쪽(U)에서 2개의 최상부 전기 전도층의 부분들에 의해 형성될 수 있다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 각각의 경우에 각 전극 구성의 전극들이 인쇄 회로 기판(P)의 전기 전도층의 부분들에 의해 형성되는 각각의 인쇄 회로 기판들(P)이 도시되어 있다. 도전 경로들(LB)을 통해 용량성 센서의 평가 장치와 커플링되는 인쇄 회로 기판(P)의 전기 전도층들의 부분들에 의해 형성된 전극들 이외에 상기 평가 장치(E)에 직접적으로 커플링되지 않은 또 다른 전극들이 제공될 수 있다. 이들 또 다른 전극들은 상기 인쇄 회로 기판(P)의 전기 전도층의 부분들에 의해 또한 형성될 수 있다. 이와 달리 상기 또 다른 전극들은 또한 상기 인쇄 회로 기판(P)에 추가적으로 도포된 전기 전도 물질에 의해 형성될 수 있다. 이들 또 다른 전극들은 바람직하게는 이 전극들이 상기 전극 구성의 적어도 하나의 전극과 용량성 커플링에 이를 수 있도록 상기 전극 구성의 전극들과 상대적으로 배치된다. 이렇게 하여 예를 들어, 상기 전극 구성의 각 전극의 유효 표면 또는 커패시티가 변화될 수 있다. 그러나 이들 또 다른 전극들은 또한 본 발명에 따른 전극 구성의 적어도 하나의 전극과 갈바닉 방식으로 커플링될 수 있다.

도 7a는 인쇄 회로 기판의 측벽에 배치된 추가의 전극(VE)을 포함하는 본 발명에 따른 인쇄 회로 기판의 상면도와 단면도를 도시한다. 예를 들어, 이들 추가의 전극(VE)은 전기 전도 래커(lacquer)로서 적용될 수 있다. 또한 전극(VE)은 전극 구성의 상부 전극(A)에 갈바닉으로 커플링되어 전극(A)의 유효 전극 표면이 증가하는데, 상기 유효 전극 표면은 전극(A)이 송신 전극으로서 동작하는 경우 전극(A)에서 방사된 교류 전계의 증폭에 대응한다. 전극(A)이 수신 전극으로서 동작하는 경우, 상기 추가의 전극(VE)은 유효 커플링 표면을 증가시킨다.

전극 구성의 전극(A)과 상기 추가 전극(VE)을 갈바닉으로 커플링하기 위해서는 상기 상면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 적어도 부분적으로 인쇄 회로 기판(P)의 종단 경계(K)까지 완전히 전극(A)을 연장시키는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 추가의 전극(VE)의 폭과 전극(A)에 대한 그 위치는 전극(VE)이 다른 전극들(B 및 C)을 덮지 않도록 선택되는 것이 바람직하다.

상기 인쇄 회로 기판의 측벽에 또 다른 추가 전극들이 제공될 수 있는데, 각 추가 전극은 상기 전극 구성의 각각의 전극과 갈바닉으로 커플링될 수 있다.

도 7b는 상기 인쇄 회로 기판의 측벽에 추가적으로 배치된 두 개의 전극들(VE1 및 VE2)을 포함하는 본 발명에 따른 인쇄 회로 기판을 도시한다. 전극(VE1)은 상부 전극(A)과 용량적으로(커패시티 C1) 커플링되고, 전극(VE2)은 하부 전극(C)과 용량적으로(커패시티 C2) 커플링된다. 또한, 중간 전극(B)과 용량적으로 커플링될 수 있는 제3의 추가 전극이 제공될 수 있다. 상기 전극 구성의 전극들과의 용량성 커플링은 전극 구성의 전극들이 인쇄 회로 기판(P)의 종단 경계(K)까지 완전히 연장될 필요가 없고, 인쇄 회로 기판(P)의 밀링동안 전기 전도 입자들이 전극 구성의 몇 개의 전극들 사이의 쇼트를 생성할 위험이 없는 갈바닉 커플링(도 7a참조)을 능가하는 장점을 갖는다.

또한, 또 하나의 전극들(VE1 및 VE2)의 폭 및 전극(A) 및 전극(C)에 대한 위치는 각기 상기 전극들이 상기 중간 전극(B)을 덮지 않도록 선택된다.

여기에서 도시하지 않은 또 다른 실시예에서, 상기 인쇄 회로 기판의 측벽에 배치된 추가 전극들 중 일부는 상기 전극 구성의 전극들과 갈바닉으로 커플링될 수 있으며, 상기 인쇄 회로 기판의 측벽에 배치된 추가 전극들 중 일부는 상기 전극 구성의 전극들과 용량적으로 커플링될 수 있다. 커플링(갈바닉, 용량성 또는 이들 둘의 커플링)의 형태중 어느 것이 사용될 지는 실질적으로 용량성 센서 시스템을 위한 특정 요건들에 따른다.

또한, 인쇄 회로 기판(P)에 가깝게 배치될 수 있는 다른 부품들의 전기 전도 구조들은 상기 전극 구성의 전극들과 용량적으로 커플링될 수 있다. 이렇게 해서 예를 들어 하우징의 내측에 적용된 전도층은 인쇄 회로 기판(P) 상의 전극 구성의 전극들과 용량적으로 커플링될 수 있는데 이는 적어도 인쇄 회로 기판 및 하우징으로 이루어진 장치의 생산 동안에 장점을 가질 수 있다.

도 8은 전술한 바와 같이 각기 인쇄 회로 기판 상에 배치된 본 발명에 따른 4개의 전극 구성(E1 내지 E4)을 포함하는 본 발명에 따른 인쇄 회로 기판을 도시한다. 여기서, 전극 구성(E1, E2 및 E4)의 전극들은 상기 인쇄 회로 기판의 최상부 전기 전도층들에 의해 각각 형성된다. 전극 구성(E3)의 전극들은 상기 인쇄 회로 기판의 최상부, 최하부 및 안쪽(즉, 안쪽에 놓임) 전도층에 의해 형성된다. 전극 구성들(E1 내지 E4) 각각은 이하에 기술하는 바와 같이 다른 방식들로 각각 동작 될 수 있고 또한 사용될 수 있다. 평가 장치는 여기에 도시하지 않는다. 전극 구성들(E1 내지 E4)은 하나의 평가 장치(E)와 커플링될 수 있다. 대안으로서, 각각의 전용 평가 장치가 각 전극 구성에 제공될 수 있다.

특정 응용에 따라 전극 구성들(E1 내지 E4)의 전극들은 다른 방식들로 동작할 수 있다. 요건들에 따라 상기 전극들 각각은 실질적으로 다음과 같이 동작할 수 있다.

- 송신 전극(송신 전극에 전기 신호가 공급되어 이 전극에서 교류 전계가 방사된다),

- 보상 전극(전기 신호가 상기 보상 전극에 공급되어 교류 전계가 상기 보상 전극으로부터 방사된다. 공급된 신호는 송신 전극에 공급된 신호와 관련하여 위상이 시프트되며 및/또는 다른 진폭을 가질 수 있다),

- 수신 전극(전기 신호가 상기 수신 전극에서 탭되어 바람직하게는 평가 장치에 의해 각각 분석 및 처리된다)

- 전계 측정 전극(전기 신호가 전계 측정 전극에서 탭되어 바람직하게는 평가 장치에 의해 분석 및 처리된다) 또는

- 로딩 전극(전기 신호가 로딩 전극에 공급되면 교류 전계가 상기 로딩 전극으로부터방사되는데, 여기서, 상기 로딩 전극의 용량성 부하는 상기 평가 장치에 의해 각각 검출되어 분석된다)으로서 동작할 수 있다.

이하의 특정 응용에서 예들이 기술된다.

예 1:

이 예에서는 단지 전극 구성들(E1 및 E2)가 활성화된다. 상기 용량성 센서 장치는 3가지 다른 동작 모드들에서 동작할 수 있는데, 상기 전극 구성(E1 및 E2)의 전극들은 동작 모드에 따라 다르게 사용된다).

제1 동작 모드는 "송신 모드"라고 한다. 이 송신 모드에서, 전극 구성(E1)의 전극(A1)은 송신 전극으로서 사용되고, 전극 구성(E2)의 전극(A2)은 수신 전극으로서 사용된다. 전극들(B1 및 B2)은 각기 그라운드에 접속된다. 송신 모드에서, 두 개의 전극들(A1과 A2) 사이의 용량성 커플링이 분석된다.

송신 모드에서 전극(A1)에는 교류 전기가 로딩되므로 상기 전극으로부터 교류 전계가 방사된다. 전극들(A1 및 A2) 쪽으로의 손의 접근 동안, 전극(A1)에서 방사된 교류 전계는 손을 통해 전극(A2)에 커플링되어 전극(A1)과 전극(A2) 사이에 용량성 커플링이 생성되고 즉시 낮은 용량성 커플링이 증가된다. 두 개의 전극들(A1 및 A2) 사이의 용량성 커플링은 상기 센서 장치로의 또 다른 손의 접근 동안 변경하기 때문에 전극(A1)과 전극(A2) 사이의 커플링 커패시티의 변화가 센서 장치를 향하는 손의 접근을 나타내는 표시로서 사용될 수 있다. 전극 구성들(E1 및 E2)은 인쇄 회로 기판의 두 개의 대향 측면들 위에 배치되므로, 또한 인쇄 회로 기판이 배치된 휴대 장치의 파지가 검출될 수 있다.

전극들(C1 및 C2)은 이 경우 사용되지 않는다. 그러나 이들 전극들은 각기 송신 전극(C1)과 수신 전극(C2)으로서 동작할 수 있다.

제2 동작 모드는 "로딩 모드"라고 한다. 로딩 모드에서, 하나의 전극과 기준 그라운드 사이의 용량성 부하가 전극(A) 쪽으로의 손의 접근을 검출하는데 사용된다. 용량성 부하는 상기 하나의 전극으로부터 기준 그라운드로의 전계 효과의 세기가 전기적으로 전도성인 손의 접근에 의해 증가되고 따라서 상기 하나의 전극과 기준 그라운드 사이의 커패시티가 증가하는 것을 말한다. 용량성 부하는 상기 하나의 전극과 기준 그라운드 사이의 전계 효과의 세기에 대한 측정치와 상기 하나의 전극과 기준 그라운드 사이의 커패시티의 측정치 각각을 나타낸다.

제2 동작 모드에서, 제1 전극 구성(E1)의 전극(A1)은 전극(A1) 쪽으로의 접근을 검출하기 위해 로딩 전극으로서 사용된다. 전극(B1)은 그라운드에 접속될 수 있다. 이 전극은 사용되지 않는다. 따라서 또한 제2 전극 구성(E2)의 전극들이 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 대안적으로 전극 구성들(E1 및 E2)은 로딩 센서들로서 사용될 수 있다.

제3 동작 모드는 또한 송신 모드라고 하는데, 그러나 이 경우 두 개의 다른 전극 구성들 사이의 용량성 커플링은 검출되지 않지만, 하나의 전극 구성의 각각의 두 개의 전극들 사이의 용량성 커플링이 검출된다. 이 예에서, 제1 전극 구성(E1)의 두 개의 전극들 사이의 용량성 커플링과 제2 전극 구성(E2)의 두 개의 전극들 사이의 용량성 커플링이 검출된다.

제3 동작 모드에서, 전극들(A1 및 A2) 각각은 송신 전극들로서 동작하고, 전극들(C1 및 C2) 각각은 수신 전극들로서 동작한다. 전극들(B1 및 B2)은 그라운드에 접속될 수 있다. 교류 전계가 전극들(A1 및 A2) 각각에서 방사되어 각기 전극들(C1 및 C2)과 커플링될 수 있다. 상기 용량성 센서 장치의 실제의 그라운딩 조건들에 따라 손이 상기 전극 구성들 쪽으로 접근하면 각각 전극 구성에서 전극들(A1 및 C1 그리고 A2 및 C2) 사이의 각각의 용량성 커플링이 감소 또는 증가한다.

각각의 수신 전극들(C1 또는 C2)에서 탭된 수신된 신호는 사전정의된 허용오차들을 만족시키기 위하여 테스트될 수 있어서 제3 동작 모드에서 또한 용량성 센서 장치의 시스템 테스트가 수행될 수 있다.

예 2:

전극 구성들(E1, E2 및 E3)은 본 발명에 따른 회로 기판이 배치된 전기 휴대 장치에 의해 상기 휴대 장치의 파지를 검출하도록 제공될 수 있으며, 여기서, 같은 시간에 상기 휴대 장치가 그 배면에서 또는 그 전면에서 손바닥을 향하고 있는지가 검출될 수 있다.

이를 위해, 전극(A1)은 송신 전극으로서 전극(A2)은 수신 전극으로서 사용된다. 검출의 정밀도를 향상시키기 위해서 또한 전극들(C1 및 C2)가 송신 전극 및 수신 전극으로서 각각 사용될 수 있다. 전극들(B1 및 B2)은 그라운드에 접속될 수 있다. 송신 전극(A1)(및 적용할 수 있는 경우 C1) 및 수신 전극(A2)(및 적용할 수 있는 경우 C2)에 의해 상기 제1 전극 구성(E1)과 상기 제2 전극 구성(E2) 사이의 용량성 커플링이 측정될 수 있다. 상기 휴대 장치의 파지 동안, 이 용량성 커플링은 변경되기 때문에 이 용량성 커플링이 손에 의한 휴대 장치의 파지를 위한 표시로서 사용될 수 있다.

또한, 제3 전극 구성(E3)의 전극들(A3 및 C3)은 수신 신호가 스캐닝되고 분석되는 전계 측정 전극들로서 사용된다. 전극(B3)은, 전극(A3)이 전극(C)으로부터 실질적으로 전기용량적으로 디커플링되도록, 그라운드와 커플링된다. 전극(A3)은 인쇄 회로 기판의 상부쪽에 배치되고, 전극(C3)은 상기 인쇄 회로 기판의 하부쪽에 배치된다.

송신 전극(A1)에서 방사된 교류 전계는 상기 휴대 장치를 파지하는 손을 통해 전계 측정 전극(A3 및 C3)에 각각 커플링한다. 휴대 장치의 어느 쪽(상부쪽 또는 하부쪽)이 손바닥쪽을 향하고 있는지에 따라 전극(A1) 및 전극(A3) 사이의 용량성 커플링 또는 전극(A1)과 전극(C3) 사이의 용량성 커플링 중 어느 하나가 더 크게 된다.

더욱이, 이 예에서 두 개의 동작 모드를 제공할 수 있다. 제1 동작 모드에서, 단지 파지만이 검출된다. 제2 동작 모드에서는 휴대 장치의 어느 쪽이 손바닥을 향하고 있는 지만이 검출된다. 바람직하게는 제1 동작 모드로부터 제2 동작 모드로의 스위칭은 사실상 파지가 제1 동작 모드에서 검출되는 때만 발생한다. 그 후 제2 동작 모드에서는, 제1 동작 모드에서 수신 전극으로서 동작하는 제2 전극(A2)(적용할 수 있는 경우 전극(C2))이 또한 송신 전극으로서 동작할 수 있다.

이 예의 또 다른 실시예에서, 접촉식 버튼은 제4 전극 구성(E4)을 이용하여 휴대 장치의 측벽에서 구현될 수 있다. 이렇게 하기 위해 제4 전극 구성(E4)의 전극(A4)이 전계 측정 전극으로서 사용된다. 전극(B4)은 그라운드에 접속될 수 있다. 송신 전극(A1)에서(및 적용할 수 있는 경우, 전극(A2)에서) 방사된 교류 전계는 휴대 장치를 파지하는 손을 통해 전극(A4)에 커플링한다. 잘못된 활성화를 방지하기 위해서 파지가 검출되었을 때만 전극 구성(E4)이 활성화되는 것이 제공될 수 있다. 더욱이, 휴대 장치가 그 배면에서 손바닥으로 향하고 있는 경우에만 전극 구성(E4)만을 활성화하는 것이 바람직할 수 있다.

오직 하나의 송신 전극(A1 또는 A2) 및 오직 전계 측정 장치(A4)가 버튼의 간단한 작동을 검출하도록 동작되는 것도 가능하다.

또한 대안의 실시예에서, 단지 전극 구성(E4)이 동작될 수 있는데, 이 경우 전극 구성은 송신 모드(A4-송신 전극, C4- 수신 전극) 또는 로딩 모드(A4- 송신 전극) 중 하나에서 동작할 수 있어서 접촉식 버튼을 구현할 수 있다.

예 3:

이하에서는 본 발명에 따른 전극 구성 및 인쇄 회로 기판의 일 실시예가 각각 기술되는데, 전극 구성(E1 내지 E4)중 적어도 하나의 전극은 보상 전극으로서 사용된다.

여기서, 전극(A1)은 송신 전극으로서 동작하고, 전극(A2)은 수신 전극으로서 동작한다. 전극(C2)는 보상 전극으로서 동작한다. 전극들(B1 및 B2)은 그라운드에 접속될 수 있다.

송신 전극(A1)에는 교류 전기 신호가 로딩된다. 보상 전극(C2)에도 교류 전기 신호가 로딩되는데, 상기 교류 전기 신호는 송신 전극(A1)에 로딩되는 교류 전기 신호의 파형 및 주파수를 갖는 것이 바람직하다. 상기 보상 전극(C2)의 교류 전기 신호는 송신 전극의 교류 전기 신호와 위상에서 시프트될 수 있으며 및/또는 다른 진폭을 가질 수 있다.

송신 전극(A1)에 공급된 교류 전기 신호는 송신 전극(A1)에 의해 방사된 교류 전계가 상기 수신 전극(A2)에 커플링될 수 있도록 설계된다. 보상 전극(C2)에 공급된 교류 전기 신호는 보상 전극(C2)에 의해 방사된 교류 전계가 또한 수신 전극(A2)에 커플링될 수 있도록 설계된다. 적용 가능하다면, 송신 전극(A1)에 의해 방사된 교류 전계에 대해 위상이 시프트된 보상 전극(C2)에서 방사된 교류 전기 신호에 의해 상기 수신 전극(A2)에서 반응하는 교류 전기 신호의 레벨이 대향 위상과의 중첩시 감소되거나 또는 (거의) 소거된다.

전극들 쪽을 향하는 손의 접근에 의해, 상기 수신 전극(A2)에 존재하는 교류 전계는 전극들을 향하는 손의 접근을 나타내는 전류가 상기 수신 전극(A2)에서 생성되도록 변한다.

또한, 상기 제1 전극 구성(E1)의 전극(C1)은 또한 송신 전극으로서 사용될 수 있다.

예 3에 따른 이 실시예에서, 휴대 장치의 파지가 검출될 수 있다.

예 3에서 기술된 원리는 예를 들어 전극 구성(E1)을 위한 단일 전극 구성을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 전극(A1)은 송신 전극으로서 사용될 수 있고, 전극(C1)은 수신 전극으로서 사용될 수 있고, 그리고 전극(B1)은 보상 전극으로서 사용될 수 있다. 여기서, 동작 모드는 전술한 바와 같다.

또한, 예 3에서도 휴대 장치가 그 전면이 손바닥을 향하고 있는 지 또는 그 배면이 손바닥을 향하고 있는지를 검출하는데 제3 전극 구성(E3)이 제공될 수 있다. 이렇게 하기 위해서는 전극(A1)을 송신 전극으로서만 동작시키는 것으로 충분할 수 있다. 두 가지 동작 모드에서 용량성 센서 장치를 동작시키는 것이 바람직할 수 있는데 제1 동작 모드에서 휴대 장치의 파지와 제2 동작 모드에서 상기 손바닥에 대한 휴대 장치의 방향이 검출된다. 제2 동작 모드에서는, 제1 동작 모드에서 각기 보상 전극으로서 사용된 전극(C1 또는 C2)이 각각 또 다른 송신 전극으로서 사용될 수 있다.

또한, 예 3에서도 제2 전극 구성(E4)은 접촉식 버튼을 구현하는데 제공될 수 있다. 이 경우, 동작 모드는 예 2와 관련하여 기술한 바와 같다. 더욱이, 여기서는 전극(C4)을 보상 전극으로서 동작시키는 것이 바람직할 수 있다.

본 발명에 따른 인쇄 회로 기판(P)은 적어도 부분적으로는 유연성 있게 형성될 수 있다.

Claims (18)

1. 평가 장치(E) 및 용량성 센서의 적어도 하나의 전극 구성을 포함하는 인쇄 회로 기판(P)으로서,
   상기 전극 구성은, 하나의 전극이 다른 전극 위에 배치되고 서로 이격되며, 인쇄 회로 기판(P)의 적어도 하나의 전기 전도층의 부분들에 의해 각각이 형성된 적어도 두 개의 전극들을 갖고, 상기 전극 구성의 적어도 하나의 전극이 인쇄 회로 기판(P)의 도전 경로를 통해 평가 장치(E)와 커플링되는 인쇄 회로 기판.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 전극 구성의 전극들은 인쇄 회로 기판(P)의 도전 경로를 통해 평가 장치(E)와 커플링되는 인쇄 회로 기판.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 전극 구성은 하나의 상부 전극(A)과 하나의 하부 전극(C) 사이에 배치된 제3 전극(B)를 갖고, 상부 전극(A)과 하부 전극(C) 중 하나의 전극은 송신 전극으로서 동작할 수 있으며, 상부 전극(A)과 하부 전극(C)의 각각의 다른 전극은 수신 전극으로서 동작할 수 있으며, 제3 전극(B)은 보상 전극, 및/또는 그라운드 전극으로서 동작할 수 있는 인쇄 회로 기판.
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 전극 구성은 상부 전극(A)과 하부 전극(C) 사이에 배치된 제3 전극을 갖고, 상기 상부 전극(A)과 상기 하부 전극(C)은 각기 그라운드 전극으로서 동작할 수 있으며, 상기 제3 전극(B)은 로딩 전극으로서 동작할 수 있는 인쇄 회로 기판.
   
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 전극 구성은 상기 전극 구성의 전극(A)과 상기 하부 전극(C) 사이에 배치된 적어도 하나의 또 다른 전극을 갖고, 상부 전극(A)과 하부 전극(C) 사이에 배치된 두 개의 전극들 중 하나의 전극은 보상 전극으로서 동작할 수 있으며, 상부 전극(A)과 하부 전극(C) 사이에 배치된 두 개의 전극들 중 각각의 다른 하나는 그라운드 전극(D)으로서 동작할 수 있는 인쇄 회로 기판.
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 전극 구성은 상기 인쇄 회로 기판(P)의 에지 영역에 배치되는 인쇄 회로 기판.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 인쇄 회로 기판(P)에 적어도 하나의 전극 구성의 에지 영역에의 배치는 상기 전극 구성의 적어도 하나의 전극이 상기 인쇄 회로 기판(P)의 종단 경계(K)까지 완전히 연장하도록 선택되는 인쇄 회로 기판.
   
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 전극 구성의 적어도 하나의 전극은 상기 인쇄 회로 기판(P) 둘레의 원주 상에 적어도 부분적으로 배치되는 인쇄 회로 기판.
   
9. 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 전극 구성의 적어도 2개의 전극들은 상기 인쇄 회로 기판(P)의 동일 전기 전도층의 부분들에 의해 형성되는 인쇄 회로 기판.
   
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극 구성의 전극들중 적어도 하나의 전극 또는 적어도 하나의 또 다른 전극은 인쇄 회로 기판(P)의 표면(K)의 에지 영역에 배치된 전기 전도층으로 형성되는 인쇄 회로 기판.
    
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    인쇄 회로 기판(P)은 인쇄 회로 기판(P)의 에지 영역들인 2개의 대향 종단 경계들(K1, K2)에 배치된 적어도 두 개의 전극 구성들을 갖고, 그리고 하나의 전극 구성의 적어도 하나의 전극은 송신 전극으로서 동작가능하고, 다른 전극 구성의 적어도 하나의 전극은 수신 전극으로서 동작가능한 인쇄 회로 기판.
    
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극 구성의 상기 적어도 두 개의 전극들에는 다른 교류 전기 신호들이 로딩될 수 있는 인쇄 회로 기판.
    
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평가 장치(E)는 적어도 두가지 동작 모드들로 동작할 수 있으며, 평가 장치(E)의 동작 모드에 따라 상기 전극 구성의 다수의 전극들 각각에는 교류 전기 신호가 로딩될 수 있는 인쇄 회로 기판.
    
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판은 양면 인쇄 회로 기판이고, 상기 전극 구성의 전극들 중 적어도 하나는 인쇄 회로 기판(L)의 상부쪽(O)에 배치되고, 상기 전극 구성의 나머지 전극들은 인쇄 회로 기판(L)의 하부 측(U)에 배치되는 인쇄 회로 기판.
    
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    인쇄 회로 기판(P)은 적어도 부분적으로 유연성 있게 설계되는 인쇄 회로 기판.
    
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    인쇄 회로 기판(P) 상에 적어도 하나의 또 다른 전극이 배치되고, 상기 적어도 하나의 또 다른 전극은 평가 장치(E)에 직접적으로 커플링되지 않고, 또한 용량성 또는 갈바닉 방식으로 상기 전극 구성의 적어도 하나의 전극에 커플링될 수 있는 인쇄 회로 기판.
    
17. 제16항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 또 다른 전극은 인쇄 회로 기판(P)의 전기 전도층의 부분들에 의해 형성되는 인쇄 회로 기판.
    
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(P)을 포함하는 전기 휴대 장치.
    

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