TW201428537A

TW201428537A - 電子裝置

Info

Publication number: TW201428537A
Application number: TW102148714A
Authority: TW
Inventors: Martin Wallace Edmonds
Original assignee: Johnson Electric Shenzhen Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2014-07-16
Also published as: DE102013114293A1; US9576451B2; CN103914935B; CN103914935A; US20140184415A1; GB201223471D0; TWI597622B

Abstract

本發明公開了一種電子裝置，包括帶有蓋體的殼體、設置在殼體內的電路板和設置於電路板上的警報電路，還包括一對警報觸點、安全罩、一第一圓蓋以及一按壓體，警報觸點設置在電路板上並連接於警報電路；安全罩設置在殼體上的蓋體和電路板之間；第一圓蓋設置在安全罩和電路板之間並與警報觸點對對準；按壓體設置在殼體上，對準第一圓蓋並在殼體閉合時向安全罩上的柔性基板施壓以將第一圓蓋按向警報觸點對。本技術方案結構簡單，警報方式多樣，從而提高了組裝效率，降低了成本。

Description

電子裝置

本發明涉及一種電子裝置，特別是涉及一種帶有防侵入功能的電子裝置。

一些電子裝置可以用來傳輸或儲存機密訊息。例如讀卡器可以讀取，處理和至少暫時地存儲信用卡訊息、銀行賬戶訊息和密碼，並將這些訊息傳輸至計算機以進行交易。這種裝置可能受到侵入的危險。

防護層可以防止侵入或提供曾經有人試圖侵入的證據。在這類裝置中，德國專利DE4312905揭示了一種柔性基板，該柔性基板包括一或多個設置於輸入鍵和PCB(Printed Circuit Board「印刷電路板」)之間並形成電子線路的導體。導體的寬度較窄且間隔設置，從基板向上伸展以使基板在沒有與導體隔開情況況下形成孔體造成阻礙。這些導體與一個警報電路連接，當一個導體被隔斷時，警報被觸發。警報被觸發之後所做的反應取決於警報電路具體設置，其範圍可以從簡單地發出警告信號到使被保護的電路失效，或是將裝置內的數據完全删除。鍵盤上設置鍵盤開關，當按下開關時能夠使保護裝置產生短暫的變形，使得保護裝置中的導體部份能夠橫穿連接PCB中預選的導體軌迹。警告開關以和鍵盤開關相似的方式設置，並受到設置在殼體上的栓狀物壓迫而處於閉合狀態。當殼體被打開時，殼體中的PCB觸發警告狀態。

美國公開的US2011/0100788A1揭示了類似的設計，其中保護裝置通過兩個普通的開關連接到電路板上。這種設計需要被保護的電路始終被第二殼體包覆，該第二殼體向保護裝置施加壓力使保護裝置的基板的一部份彈性變形以使開關處於閉合狀態，這樣當殼體被打開時警告電路立即被觸發。在這個方案中，警告開關用於將保護裝置的導體電連接於PCB的安全終端。開啟殼體意味著觸發安全警報。然而，由於僅存在一種警報開關的類型，即使出現一次開關跳閘，就沒有觸發警報的信號了，例如，打開殼體或損壞導體。

有鑒於此，需要開發一種簡化裝置以保護包含了鍵盤的電路裝置。

本發明是要解決現有技術中電子設備的保護方式單一，結構複雜的技術問題。

在本發明的一個原理下，電子裝置包括帶有蓋體的殼體、設置在所述殼體內的電路板和設置於所述電路板上的警報電路，電子裝置還包括：一對警報觸點，設置在所述電路板上並連接於所述警報電路；安全罩，設置在所述殼體上的蓋體和電路板之間，安全罩進一步包括：一柔性基板；設置在所述基板上的至少一對屏端子和在所述屏端子之間伸展的電導體軌迹；覆蓋在基板上並將柔性基板粘到電路板上的粘合劑層；和一對通過所述粘合劑層將所述屏端子對連接至警報電路的導體路徑；一第一圓蓋，設置在安全罩和電路板之間並與所述警報觸點對對準；一按壓體，設置在殼體上，對準第一圓蓋並在殼體閉合時向安全罩上的柔性基板施壓以將第一圓蓋按向警報觸點對。

較佳地，所述第一圓蓋設置為彈性變形以短接警報觸點對。

較佳地，所述電子裝置進一步包括：至少一對輸入觸點，設置在所述電路板上；一按鍵鍵盤，設置在所述殼體的蓋體上，包括至少一個與所述至少一個輸入觸點對對準的按鍵；至少一個第二圓蓋，設置於所述安全罩和電路板之間並對準所述至少一個按鍵，其中所述至少一個第二圓蓋在按鍵被按下時變形以使所述至少一對輸入觸點電連接。

較佳地，電子裝置包括設置在電路板和按鍵鍵盤之間的導光設備，還包括至少一個開口以容納按鍵鍵盤上的按鍵。

較佳地，電子裝置包括：一殼體，覆蓋於電路板背離安全罩的一面；一第二安全罩，粘貼於殼體上並包括一與警報電路連接的第二導體軌迹。

較佳地，電子裝置包括一個零插拔力型插座，設置在電路板上並與警報電路連接，其中第二安全罩進一步包括：一第二柔性基板，其上設置第二導體軌迹；一第二粘合劑層，覆蓋在第二柔性基板上並將第二柔性基板粘在殼體上；一導體，將第二導體軌迹的兩端電連接於零插拔力型插座。

較佳地，所述通過所述粘合劑層的導體路徑對包括導體結構，所述導體結構為以下物體之一：碳柱、導體墊、導體油墨柱和導體粘合劑柱體。

較佳地，所述安全罩進一步包括一脫離層，設置在柔性基板的一部份和電導體軌迹的對應部份之間，脫離層調整柔性基板的一部份和電導體軌迹的對應部份之間的粘貼強度，使得當安全罩從電路板上撕離時，電導體軌迹發生部份破壞。

較佳地，按壓體設置在按鍵鍵盤的一個假體按鍵下方。

較佳地，按壓體與所述蓋體形成一體。

較佳地，安全罩進一步包括：一絕緣層，設置在柔性基板背離粘合劑層的一面上並覆蓋伸展於屏端子對之間電導體軌迹；一第二電導體軌迹，設置於所述絕緣層之上；一第二導體路徑，通過所述絕緣層將所述第二電導體軌迹連接至警報電路。

本發明中，上述較佳條件在符合本領域常識的基礎上可任意組合，即得本發明各較佳實施例。

本發明提供的技術方案結構簡單，警報方式多樣，從而提高了組裝效率，降低了成本。

10‧‧‧電子裝置

12‧‧‧卡

14‧‧‧按鍵鍵盤

15‧‧‧基板

16‧‧‧電路板

18‧‧‧電子元件

20‧‧‧安全罩

22，22'‧‧‧基板

26，26'‧‧‧導體軌迹

27‧‧‧絕緣墊

28‧‧‧絕緣層

29‧‧‧粘合劑

30‧‧‧安全屏

32‧‧‧屏端子

34‧‧‧警報開關

36‧‧‧按鍵開關

38‧‧‧按壓體

40‧‧‧導體元件

42‧‧‧圓蓋

46‧‧‧警報觸點

48‧‧‧觸點

50‧‧‧盒體

52‧‧‧第二安全罩

54‧‧‧導體

56‧‧‧連接器

28'‧‧‧粘合劑層

第1圖是根據本發明一個示範性實施例示出了做為銷售終端應用的電子裝置，其中包括一個按鍵鍵盤；第2圖是根據本發明一個實施例示出了PCB做為第1圖所示銷售終端一部份的主視圖，其中設置有安全裝置；第3圖是第2圖所示安全裝置的側視圖；第4圖示出了第3圖中安全裝置所使用的安全屏的簡化示範性實施例；第5圖示出了第2圖中安全裝置的部份放大剖視圖；第6圖是根據本發明一個示範性實施例示出了PCB的剖視圖，其中PCB上設置按鍵鍵盤和安全裝置。

在下述闡述中，如特定的工藝、界面、技術等具體細節皆為用於闡述的目的並不構成限制，以保證這裏所揭示的技術方案能夠被詳細徹底的理解。然而，本領域的具有通常知識者能夠理解，這裏揭示的技術能夠運用在這些具體細節以外的具體實施例中，這樣本領域的一般具有通常知識者能夠將技術原則貫徹為各種實施方式，即使這些實施方式沒有在此處進行詳細的描述或顯示，但這些實施方式仍然落在技術原則當中，並未超出其精神和範圍。在一些實施例中，一些熟知的設備、電路和方法並未進行細節描述，以免這裏所揭示的技術描述受到不必要的細節冗餘闡述。所有在這裏進行的有關原則、視角和具體實施例的闡述包括了結構和功能的等同方式。另外，這些等同方式包括當前已知的等同物和進一步發展的等同物，例如所有進一步發展的能夠實施同樣功能的元件，即使結構可能有所不同。

第1圖是根據本發明一個示範性實施例示出了做為銷售終端設備(POS機)應用的電子裝置。電子裝置包括一個按鍵鍵盤14和一個電路板，其中使用安全裝置以警示或防止對電路板的侵入。銷售終端裝置10包括一個槽以容納卡12，例如含有機密訊息的信用卡。按鍵鍵盤14包括一個驅動部件，如按鍵或按鈕，以向裝置10輸入訊息或控制裝置10的指令。在銷售終端裝置10的內部設置電子線路，包括帶有記憶芯片的電路板和微處理器，微處理器能夠或暫時能夠訪問卡12中的機密訊息。安全裝置可以覆蓋設置於整個電路板或僅覆蓋於電路板的一部份，這取決於系統需求。在一個較佳實施例中，安全裝置是一個包括有安全屏的安全罩，該安全屏設置於前述柔性基板之上。柔性基板使得安全裝置更方便地包裹需要被保護的電路。

第2圖闡釋了一個安全罩20以展開的狀態包覆了銷售終端裝置10的印刷電路板16的大部份。印刷電路板16形成需被保護的母設備，安全罩20粘帖在印刷電路板16上。印刷電路板16上設置的各種電子元件或組件一概以標號18表示。在一個示例中，電子元件18安裝在印刷電路板背離按鍵鍵盤和安全罩20的一面上。安全罩20覆蓋印刷電路板16鄰近於按鍵鍵盤14處的電軌迹。印刷電路板16還連接電子元件18。

第3圖示出了帶有安全屏30的安全罩20的另一面。安全屏30包括導體或導體軌迹26和屏端子32。導體軌迹26和屏端子32由於透明粘連層的應用而變得可見。在一個實施例中，設置有兩個導體軌迹26和四個屏端子32。每個屏端子包括導體元件，導體元件一般地用標號40所示的圓形標出，以將屏端子32電連接於印刷電路板16的屏觸點上。

第4圖通過一個示範性實施例下的安全罩20以闡述安全屏30的原理。安全屏30包括導體軌迹26以監測試圖對安全罩20進行切割或鑽孔的行為。最簡單的安全屏30的形式包括形成於基板22上的導體軌迹26和互相連接的兩個屏端子32。屏端子32電連接於母設備的警報終端，使得屏端子32上的電阻變化將觸發警報狀態。警報狀態的反應取決於用戶的需求。電阻變化可以是電路閉合到電路斷開，更複雜的監測電路可以是監測電阻變化是否超過預定範圍，以感知試圖繞過安全屏30的企圖。較佳地，導體軌迹26在基板22的表面上蜿蜒設置，根據預定的圖案形成細小縫隙隔開的細線網狀物。細線和間隙越小，通過對基板22沖鑽或切割進行開孔而不是剪切安全屏30的侵入方式的抵抗能力就會越大。細線和間隙細達150μm是較為理想的寬度。

第5圖是根據本發明示出了母設備(印刷電路板16)的安全裝置的部份剖視圖。

安全罩20的主要部件包括柔性基板22、脫離層24、一或多個導體軌迹26形成的導體網狀層或安全屏30和粘合劑層28。

根據本發明一個較佳實施例，基板22為聚合物膜，較佳的為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET，俗稱滌綸)膜，作為安全罩20的基部。可選的，基板22為柔性膜，其厚度在25μm^~175μm之間，其具體更薄或更厚取決於功能需要。基板22可以是聚合物膜的其他變形，包括但不限於聚碳酸酯(polycarbonate)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醯亞胺(polyimide)、以及聚氯乙稀(PVC)。基板22可以是透明的或不透明被著色(例如黑色或白色)的。較佳地為黑色，以遮蓋安全屏30。

脫離層24以間歇性地方式設置在基板22上，用來調節或變化安全屏30粘貼在基板20不同位置上的強度。較佳地，脫離層24通過印刷方式製成。特別地，脫離層24減少了基板22和安全屏30之間的粘連強度。這在有人試圖將安全罩20從母設備上撕下時形成部份易於破裂的情況況。根據一個較佳實施例，脫離層24可由紫外線(UV)、紅外線(IR)或熱固化油墨形成，在基板22與安全屏30之間提供粘合。由此，油墨形成粘合調節劑。以預定的圖案將脫離層24間斷印製在基板22上，即基板22的一部份區域未被粘合調節油墨覆蓋。可選的，脫離層24的圖案可以簡單的為若干長條或點。

較佳地，導體軌迹26可以是將熱固或熱塑導電油墨印製在基板22和脫離層24上而形成的可變寬度的迂回軌迹，該迂回軌迹在一對屏端子32之間形成導電路徑。單層安全屏可以包括一個或更多個導體，每一導體連接於一對相應的屏端子32之間。熱固導電油墨較佳的可用於屏端子32之間需要穩定電阻值的應用中。

導電油墨可以是銀、碳、銀和碳的混合物、透明導電聚合物、或其他導電或電阻性油墨，每一上述材料具有適合安全保護電路的運行和功能的特定特性。取決於安全保護電路的功能，多個層在特定點可以是完全絕緣或者彼此連接。

粘合劑層28較佳的為壓敏粘合劑層。一種典型的壓敏粘合劑為丙烯酸酯膠粘合劑。壓敏粘合劑可以在受到壓力時在兩表面之間形成粘結。粘合劑層28用於將安全罩20粘結至母設備。作為替代，粘合劑也可以是液體粘合劑，例如環氧樹脂、或濕固化聚氨酯等。先將液體粘合劑置於或印製在安全電路安全電路和電路板16之間，然後使用濕能、熱能、或紫外線能將粘合劑固化，在安全電路和電路板16之間形成永久粘結。這類粘合劑雖然不具有壓敏性，但可以在同樣原理下工作。

取決於母設備的材料，可以使用具有特定粘結特性的不同的壓敏粘合劑，例如可以是為特定粘結需求特別開發的訂制壓敏粘合劑。特別地，與母設備的粘結須強於與基板22的結合。這樣，分離安全保護裝置20與母設備時，部份粘合劑層28仍然與母設備結合，部份粘合劑層28與基板22結合，以使安全屏30的導電軌迹26斷裂。

第5圖闡述了示出導體軌迹26和屏端子32部份的安全罩20的剖視圖。屏端子32和印刷電路板16的導體軌迹(未示出)之間的連接通過設置在粘合劑層28中的間隙中的導體元件40或按壓體實現。其跨越粘合劑層28的厚度以在粘合劑層28上形成導體路徑，從而將導體軌迹26端部的屏端子32電連接於印刷電路板16的警報電路。導體栓可以是碳柱、導體墊、導電膠體或導電油墨的組合層。

第6圖是作為印刷電路板16的母設備的剖視圖，其中安全裝置作為安全罩20覆蓋在印刷電路板16的上表面。按鍵鍵盤14固定安裝在安全罩20的上表面並設置運行鍵開關36。粘合劑層28在除去導體栓的位置具有附加空間，其中設置開關元件。在一個較佳實施例中，一連接蓋較佳由彈性導電材料製成的圓形薄蓋(後面簡稱為圓蓋)設置在該粘合劑層的附加空間內。圓蓋42形成開關元件以在被向著印刷電路板按壓時電連接形成於印刷電路板16軌迹上的一對開關觸點。

印刷電路板16支撑至少一個警報開關34和至少一個按鍵開關36(第1圖所示設備10中的16個按鍵中，每個按鍵需要一個對應的按鍵開關)。警報開關34包括一對形成於印刷電路板16上的警報觸點46。圓蓋42在被按壓時電連接該對警報觸點46(第6圖所示)，粘合劑29將圓蓋42固定在安全裝置的基板22上，同時小型絕緣墊27將它與安全屏30上的導體軌迹26分離。按壓體38通過按壓圓蓋42將警報開關固定至閉合狀態。通過按壓體38的移動，圓蓋42彈性恢復至其像按鍵開關36那樣的初始狀態，從而斷開警報觸點46以發出「殼體打開」的警報狀態。較佳地，按壓體38與殼體形成一體，理想狀態下成為殼體蓋子的一部份，使得當打開按壓體38上方殼體的時候，按壓體38被從警報開關34上移開，從而觸發警報。在另一個實施例中，按壓體38設置在按鍵鍵盤中的假體按鍵下。假體按鍵在殼體關閉時通過按壓體38將圓蓋42按壓在警報開關34上。此外，當被授權人員需要打開殼體時，例如維修目的，該人可以使用特殊工具來保持假體按鍵在原位以避免觸發警報。

第6圖闡述了一個按鍵開關36在打開(或未被按壓)的狀態。按鍵開關36包括一對形成於印刷電路板16上的輸入觸點48和一個圓蓋42。圓蓋42在被按壓變形時能夠使兩個觸點48電連接。按鍵鍵盤14中的按鍵15設置為在被按壓時通過安全罩20使圓蓋42彈性變形。圓蓋42通過粘合劑29固定於安全罩20上，同時小型絕緣材料製成的絕緣墊27防止圓蓋42和安全罩20上的安全屏30之間電連接。

本發明通過電子裝置10的殼體打開或電路板16從殼體移開從而觸發的獨立的警報輸入描述了一種安全裝置的應用，例如上述安全裝置。可以將「打開殼體」警報和「侵入」警報設置為不同的反應方式。例如，通過移除蓋子打開殼體可以觸發將被保護裝置16置於維護模式的警報反應。同時破壞安全屏30上的軌迹26可以觸發删除設備16中的數據或永久性破壞設備16的警報反應。

第6圖還示出了保護印刷電路板16的電子元件側的第二安全裝置。盒體50(也可叫做殼體)較佳地為塑料材料，設置覆蓋於印刷電路板16包括電子元件的敏感區域。第二安全裝置作為第二安全罩52固定在盒體50上，形成的組件固定於印刷電路板16上。第二安全罩52在結構上可以與設置在按鍵鍵盤14和印刷電路板16之間的安全罩20相似。第二安全罩52包括柔性基板22’，形成於基板22’上的一或多個導體軌迹26’形成的安全屏和將安全罩52連接於盒體50上的粘合劑層28’。作為使用粘合劑層28’中的導體通道以連接到母設備的可替換方式，導體54形成於基板22’的末端，與導體軌迹26’的端部連接並形成零插拔力型終端，這與盒體50覆蓋的區域中固定在印刷電路板16上的零插拔力型連接器56匹配，從而與印刷電路板16的警報電路形成連接。當安全罩52被試圖移除或盒體50被試圖切割時，會擾動安全軌迹26’並觸發警報狀態。這樣印刷電路板16的另一面同樣受到保護抵制侵入。可替換地，印刷電路板16的另一面可以通過其它方式如使用封裝混合物來保護。

可選地，安全罩20可以包括絕緣層。絕緣層較佳的由電絕緣的紫外線固化油墨形成，作為隔離介質以允許將多層導電油墨或安全屏30印製在單塊基板22上。可以使用絕緣層以使安全屏30與其他導電電路部件相絕緣。例如，可以將絕緣層28直接印製在第一導電層上從而使第一、第二導電層相絕緣，或使第一導電層與安全保護裝置或母設備的其他導電電路部件相絕緣。絕緣層一般來說並不一定要設置在包括一個導體層的安全罩20中，如第4圖所示，尤其是粘合劑層是不導電的情況下。

取決於安全保護裝置的功能需要，絕緣層可以部份或完全印製在安全屏30的導電軌迹26上，以在需要時允許印製下一導電層並使下一導電層與第一導電層保持電絕緣。可以理解的，可以依次印製多組導電層和絕緣層。

雖然以上描述了許多本發明的具體實施方式，但是本領域的具有通常知識者應當理解，這些僅是舉例說明，並不構成本技術方案的限制。本發明的保護範圍是由所附權利要求書及其等同物所限定。因此，本技術揭示的範圍包括那些本領域的具有通常知識者在顯而易見的範圍內做出的變化。除非確實這樣說明，所提及的「單個」並不是指「一個且僅有一個」，而是指「一或多個」。上述結構、組分和功能性等同物對於本領域的一般具有通常知識者而言特別地通過引用包含在內並通過權利要求予以包含。本領域的具有通常知識者在不背離本發明的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發明的保護範圍。例如，按鍵鍵盤14和安全裝置之間可以設置墊片以作為導光設備或其它功能使用。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。