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KR100853046B1 - 간섭 서프레서 - Google Patents

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KR100853046B1
KR100853046B1 KR1020027014064A KR20027014064A KR100853046B1 KR 100853046 B1 KR100853046 B1 KR 100853046B1 KR 1020027014064 A KR1020027014064 A KR 1020027014064A KR 20027014064 A KR20027014064 A KR 20027014064A KR 100853046 B1 KR100853046 B1 KR 100853046B1
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capacitor
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conductor
housing
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라인홀트 베어베리히
디터 부쉬
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지멘스 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 전자장치의 하우징에 사용하기에 적합하며 플러그-인 엘리먼트를 갖는 적어도 하나의 플러그-인 장치와, 전자기 감도를 개선하기 위해 적어도 두 개의 커패시터 플레이트를 갖는 커패시터를 구비하는 전자장치용 간섭 서프레서에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 간단하고 저비용이며 대량 생산에 적합한 전자장치용 서프레서 장치를 제공하는 것이다. 이러한 목적을 위해, 커패시터는 전자장치 하우징의 외부에 위치하고 플러그-인 장치의 플러그-인 엘리먼트와 도전 하우징의 전위에 전기적으로 접속된다.

Description

간섭 서프레서{INTERFERENCE SUPPRESSOR}
본 발명은, 전자기 감도를 개선하기 위하여 커패시터가 제공되는, 적어도 하나의 플러그-인 엘리먼트를 가지며 전자제품의 하우징에 장착되도록 설계된 전자제품용 서프레션 장치(suppression device)에 관한 것이다.
전자장치의 올바른 동작을 보장하기 위하여, 이러한 전자장치는 주로 무선-주파수 대역내에서 발생하는 간섭 방사선으로부터 차폐되어야 한다. 이러한 서프레션은 일반적으로 전자제품의 내부에 위치한 인쇄 회로 기판상에서 이루어진다.
간섭 보호 필터가 하우징내의 플러그 커넥션의 입력부에 바로 인접하여 배치된, 차량내 전자 제어기용 간섭 보호 필터가 DE 33 26 629 C2 에 개시되어 있다. 이러한 경우에 용량적으로(capacitively) 작용하는 스위칭 엘리먼트가 두 개의 커패시터 플레이트를 가지며, 하나의 커패시터 플레이트는 전자제품내로 돌출된 커넥터의 단부로부터 전자 회로까지 유도되는 선의 형태를 가진다.
서프레션 장치에 접속된 공급선은 여전히 전력을 방사하기 때문에, 이러한 서프레션 장치는 단지 간섭 방사선을 약화시키기만 하는 단점을 가지며, 이것은 전자 부품에 부정적인 영향을 미친다.
일반적으로 서프레션에 사용되며 금속 하우징내에 용접되어 있는 표준 부싱(bushing) 커패시터는 비싸고 처리가 복잡하다.
따라서 본 발명은 대량 생산에도 적합한 전자제품용 간단한 저비용 서프레션 수단을 명시하는 목적에 기초한다.
본 발명에 따라서, 이러한 목적은, 커패시터가 전자제품의 하우징 외부에 배치되고 먼저 플러그-인 장치의 플러그-인 엘리먼트에 전기적으로 접속되고 다음에 도전 하우징의 전위에 접속됨으로써 이루어진다.
본 발명은 서프레션이 실질적으로 전자제품의 외부상에서 제공됨으로써, 간섭 방사선이 하우징 내부에 전혀 진입할 수 없다는 장점을 가진다. 커넥터를 하우징 내부로 삽입함으로써 서프레션 필터를 만들기 때문에 이러한 서프레션 장치는 설치가 간단하다. 추가의 설치 수단은 존재하지 않는다.
커패시터로의 케이블을 사용하지 않기 위하여, 제 1 커패시터 플레이트는 플러그-인 장치내에 또는 그 위에 형성된다.
바람직하게 제 1 커패시터 플레이트는 플러그-인 엘리먼트 자체로부터 형성된다. 이것은 예컨대, 커넥터 핀을 업세팅(upsetting)함으로써 용이하게 이루어질 수 있다. 이것은 커넥터의 제조를 간단하게 한다.
선택적으로, 제 1 커패시터 플레이트는 장착 엘리먼트상에 배치된 도전체 표면에 의해 형성되며, 플러그-인 엘리먼트의 측면을 따라 배치되고 전기적으로 플러그-인 엘리먼트에 접속된다. 이것은 플러그-인 엘리먼트를 둘러싸며 절연성을 가지지 않으며 전위를 전달하는 제 1 커패시터 표면에 의해 연동 방식 및/또는 가압조립(forcefitting) 방식으로 간단하게 수행된다. 이것은 디바이스가 대량으로 특별히 잘 처리될 수 있게 한다.
바람직하게 장착 엘리먼트는, 제 2 커패시터 플레이트를 형성하고 그것으로부터 전기적으로 절연된 제 1 도전체 표면 위에 및/또는 그 아래에 배치되는, 적어도 하나의 추가 도전체 표면을 가진다. 두 개의 커패시터 플레이트와 함께 장착 엘리먼트는 미리 제조되어, 커넥터 설치 동안 오로지 전기 접속만을 요구한다.
본 발명의 개선사항에서, 제 2 커패시터 플레이트를 형성하는 도전체 표면은 장착 엘리먼트의 일 표면상에서 접촉 코팅부의 형태를 가진다. 이러한 경우에, 하우징 전위를 위한 전기 접속을 이루기 위해 두 가지 방식이 가능하다.
첫째로, 장착 엘리먼트의 도전 접촉 코팅부는 하우징의 외부상에 직접 위치하여, 도전 접속부와 접촉 코팅부가 하우징 전위를 갖는다. 이러한 장치에서, 어떠한 추가 도전 접속이 필요하지 않다.
접촉 코팅부는 바람직하게 도전형 접착부의 형태를 이루어, 동시에 장착 엘리먼트가 하우징에 부착되게 한다.
또 다른 개선사항에서, 제 2 커패시터 플레이트를 형성하는 장착 엘리먼트의 도전체 표면과 하우징 사이의 전기 접속은 장착 엘리먼트 및/또는 하우징상의 플러그-인 장치를 홀딩하는 적어도 하나의 부착 엘리먼트에 의해 이루어진다.
이러한 경우에 하우징 전위는 나사, 리벳 또는 프레스-인 접속을 통해 이루어지며, 이것은 어떠한 경우에도 적어도 하나의 지점에서 존재한다.
만약 제 2 도전체 표면이 접촉 표면의 형태를 가진다면, 제 2 도전체 표면과 하우징의 외부 사이에서 절연체가 배치된다. 또한 이러한 경우에, 플러그-인 장치는 변하지 않는 방식으로 하우징 외벽상에 고정적으로 위치한다.
동일한 플러그-인 엘리먼트를 위한 추가의 커패시터를 형성하기 위해, 장착 엘리먼트는, 하나가 다른 위에 위치하고 서로 전기적으로 절연되는, 두 개의 추가 도전체 표면을 가지는데, 제 3 도전체 표면이 플러그-인 엘리먼트에 전기적으로 접속되고 제 4 도전체 표면이 하우징 전위에 전기적으로 접속된다. 이러한 다중층 구조는 각각의 커넥터 핀에 대하여 더 큰 커패시턴스 값이 가능하게 한다.
간단한 개선사항에서, 플러그-인 장치는 다수의 플러그-인 엘리먼트를 가지며, 서로 전기적으로 절연되고 다른 플러그-인 엘리먼트들과 연관되는 제 1 커패시터 표면이 도전체 코팅부내에 형성된다.
제 2 커패시터 표면은 모든 플러그-인 엘리먼트에 대하여 구조화되지 않은 접촉 코팅부에 의해 형성된다. 이러한 것과 같은 장치는 필름 인쇄 회로에 의해 용이하게 제조될 수 있다.
바람직한 개선사항에서, 장착 엘리먼트는 하우징에 면하는 플러그-인 장치의 측부상에 끼워질 수 있으며, 각각의 경우에 제 1 커패시터 표면이 각각의 경우에 하나의 플러그-인 엘리먼트를 둘러싸는 접촉을 이룰 수 있다.
따라서 통상적으로 이용가능한 커넥터에 본 발명에 따른 추가의 서프레션 장치가 제공될 수 있다.
본 발명은 여러 실시예가 있을 수 있다. 이들 중 하나는 도면에 도시된 도를 참고로 더 상세히 설명된다.
도 1은 제어기의 단면도를 도시한다.
도 2는 서프레션 기판의 제 1 실시예를 도시한다.
도 3은 서프레션 기판의 제 2 실시예를 도시한다.
도 4는 서프레션 기판의 제 3 실시예를 도시한다.
동일한 특징부에는 동일한 참조 기호가 사용되었다.
도 1은 일반적으로 차량에 사용되는 전자제품을 도시한다. 이것은, 공지된 바와 같이, 무선 주파수에서의 간섭에 매우 민감한 신호-처리 전자장치를 갖는 차량용 제어기가 될 수 있다. 그러나, 전자제품은, 능동 센서 이외에 하나 이상의 인쇄 회로 기판상에 배치되는 신호 처리 회로 및/또는 신호 평가 회로를 가지는, 센서 디바이스가 될 수도 있다.
전자제품은 알루미늄으로 구성되고 커버(2)에 의해 밀봉된 컵형 하우징부(1)를 가진다. 컵형 하우징부(1) 및 커버(2)는 함께 전자제품의 하우징(1,2)을 형성한다
컵형 하우징부(1)는, 나사 또는 리벳과 같은 부착 엘리먼트(4)에 의해 하우징부(1)의 외부상에 부착된, 커넥터 몸체와 같은 플러그-인 장치(3)를 가진다. 플러그-인 장치(3)의 플러그-인 엘리먼트(5), 예컨대 커넥터 몸체의 커넥터 핀들은 플러그-인 장치(3) 내로 돌출될 뿐만 아니라 하우징 내부(6)로도 돌출된다. 플러그-인 장치(3)는 플러그-인 엘리먼트(5)를 통해 제품 회로를 차량의 다른 전자 디바이스에 접속시킨다.
적어도 하나의 인쇄 회로 기판(7)은 하우징 내부(6)에 배치되고 전자 회로를 제공하는 부품들(8)이 위치한다. 하우징 내부(6)에 돌출된 플러그-인 엘리먼트(5)는, 신호와 전력을 공급하기 위하여, 인쇄 회로 기판(7)상에 위치한 부품(8)에 전기적으로 접속된다.
서프레션 기판(9)은 하우징부(1)의 외부상에서 플러그-인 장치(3) 사이에 삽입되고, 플러그-인 장치(3)와 함께 하우징부(1)에 부착된다.
도 2-4는 서프레션 기판(9)의 여러 실시예를 더 상세하게 나타낸다.
도 2는 플러그-인 엘리먼트(5)용 개구부(13)를 가지는 서프레션 기판(9)을 도시한다. 이러한 개구부(13)에 추가하여, 개별 커패시터(10)가 각각의 플러그-인 엘리먼트(5)에 대하여 제공되고 서프레션 기판(9)상에 배치된 배선에 의해 접속되어, 각각의 커패시터(10)가 첫째 플러그-인 엘리먼트 전위에 접속되고 둘째 하우징부(1)의 전위에 접속된다. 이러한 경우에, 하우징 전위는 일반적으로 접지된다.
미리 제조된 서프레션 기판(9)은 플러그-인 엘리먼트(5) 위로 푸싱(push)되고, 원주형 커넥터 밀봉부(12)는 에지부에서 서프레션 기판(9)을 둘러싸면서 동시에 밀봉한다. 서프레션 기판(9)은 서프레션 기판(9)내의 개구부(11)와 플러그-인 장치(3)내의 개구부(14)내에서 결합되는 부착 엘리먼트(4)에 의해 하우징부(1)의 외부 스킨에 부착된다. 밀봉부(12)는 하우징부(1)상에 위치하도록 부착된다. 동시에 부착 엘리먼트(4)는 커패시터(10)를 하우징 전위에 전기적으로 접속시킨다.
또 다른 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 커패시턴스는 서프레션 기판(9)내에서 일체형이 된다. 서프레션 기판(9)은 예컨대, 필름 인쇄 회로와 같은 어떠한 부품도 갖지 않는 기판의 형태를 가지며, 구조화된 도전체 코팅부와 같은 제 1 도전체 표면(15)을 가진다. 그 구조는 서로 절연된 개별 커패시터 표면(16)에 해당한다. 이러한 경우에, 커패시터 표면(16)에는 각각의 플러그-인 엘리먼트(5)가 제공되고 각각의 플러그-인 엘리먼트(5)의 개구부(13)를 둘러싼다. 이러한 개구부(13)는 금속화되어 있으며, 각각의 커패시터 표면(16)은 경계 표면의 금속화된 개구부(13)에 접속되어, 전기 접속을 이룬다. 플러그-인 엘리먼트(5)의 삽입 후에, 커패시터 표면(16)은 커넥터 전위를 가진다. 이러한 실시예에서, 푸싱-프로세스(push-process)는 접촉을 이루기 위한 전기 접속 메커니즘으로서 매우 바람직하며, 플러그-인 엘리먼트(5)는 플러그-인 엘리먼트(5)를 서프레션 기판(9)내에 푸싱함으로써 접촉이 이루어진다. 상세히 도시되지 않았지만 플러그-인 엘리먼트(5)가 두 개의 푸싱-인 영역을 가진다면, 푸싱-인 프로세스는 서프레션 기판(9)과 인쇄 회로 기판(7)과의 접촉을 야기한다.
서프레션 기판(9)은 하우징에 면하는 표면상에 제 2 도전체 표면(18)으로서 추가 도전 코팅부를 가지며, 이러한 추가 도전 코팅부는 일단 플러그-인 장치(3)가 끼워지면 하우징부(1)에 바로 안착된다. 따라서, 도전성을 가진 하우징부(1)가 제 2 커패시터 플레이트를 형성하는, 하우징 전위를 가정한다. 서프레션 기판(9)을 하우징부에 부착하기 위하여, 구조화되지 않은 제 2 도전체 표면(18)은 바람직하게 도전형 접착부의 형태를 가진다.
이러한 개선사항은 각각의 플러그-인 엘리먼트(5) 자체가 커패시터 플레이트로서 작용하도록 하고, 또한 접지에 접속된 하우징부(1)가 서프레션 커패시터를 형성하도록 한다.
도 4는 추가의 실시예이다. 서프레션 기판(9)은 서로 압착되고 (FR4 기반 물질)사이에 위치한 섬유-강화 합성 수지(fabric-reinforced synthetic resin) 코팅부를 가지는 도전체 표면 코팅으로부터 형성되는 다중층 형태로 형성된다. 이러한 실시예에 따라서, 서프레션 기판(9)에는 추가적인 도전체 표면(19,20,21,22)으로서 네 개의 구리 층이 제공된다. 상기 추가적인 도전체 표면 중 제 3 도전체 표면(19 및 22)은 서프레션 기판(9)의 각각의 두 개의 외부 면상에 배치된다. 도 3과 관련하여 설명한 것처럼, 상기 추가적인 도전체 표면 중 두 개의 제 4 도전체 표면(20,21)은 서로 절연되고 서프레션 기판(9)에 위치하며, 커패시터 표면(16)을 형성한다.
두 개의 외부 제 3 도전체 표면(19,22)은 부착 엘리먼트(4)를 통해 하우징 전위에 접속되고 플러그-인 엘리먼트(5)에 의해 전달된 전위로부터 전기적으로 절연된다. 이러한 제 3 도전체 표면(19,22)은, 더 상세하게 도시되지 않았지만 이들이 커패시터 표면(16)을 둘러싸도록 배치되어 차폐하는, 다수의 스루-플레이트(through-plated) 접촉부를 통해 접속된다. 커패시터 표면(16)은 이미 설명한 방식으로 플러그-인 엘리먼트(5)에 전기적으로 접속된다. 따라서 두 개의 커패시터가 각각의 플러그-인 엘리먼트를 위해 제공된다. 만약 더 많은 커패시터가 필요하다면, 이것은 구조화된 커패시터 표면(16)을 형성하는 제 4 도전체 표면(20,21)과 전체 표면상에서 형성되고 하우징 전위를 가지는 비구조화된 제 3 도전체 표면(19,22)의 선택적인 추가 설치에 의해 용이하게 제조될 수 있다.
필요하다면, 이렇게 다수의 상호 절연된 추가적인 도전체 표면(19,20,21,22)은 서프레션 기판에 배치될 수 있다.
상기 실시예 이외에도, 커패시터 표면(16)은 또한, 절연 물질 내에 매립된, 스탬프부(stamped part) 또는 캡톤 필름(Kapton film)을 이용하여 형성될 수 있다. 동시에, 이것은 커패시터 플레이트를 씌우는데(sheath) 사용된 물질 또는 물질 조합에 따라서, 밀봉 작업을 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 이러한 커패시터 표면은 외부 하우징을 갖는 100 pF까지 이르는 커패시턴스를 형성한다. 그러나, 커패시터와 플러그-인 엘리먼트(5) 또는 도전성을 가진 하우징부(1) 사이의 직접적인 전기 접속에 추가하여, 하나의 용량성 커플링이 존재한다면, 전자기 감도를 개선하는 것은 충분하다. 중요한 특징은 커패시터를 형성하는 서프레션 기판(9)이 도전성을 가진 하우징부에 의해 둘러싸이지 않는다는 것이다. 이러한 경우에 서프레션 기판(9)은 플라스틱 제품 커넥터와 일체형이 되거나 또는 이러한 커넥터에 의해 둘러싸이는게 바람직하다.

Claims (14)

  1. 전자기 감도를 개선하기 위해 제공되는 커패시터를 구비하고, 적어도 하나의 플러그-인 엘리먼트를 가지며 전자제품의 하우징에 부착되도록 설계된 플러그-인 장치를 구비하는 전자제품용 서프레션 장치로서,
    상기 커패시터(10)는 상기 전자제품의 하우징(1,2) 외부에 배치되며, 첫째 상기 플러그-인 장치(3)의 플러그-인 엘리먼트(5)에 전기적으로 접속되고, 둘째 전기적으로 도전성인 상기 하우징(1,2)의 전위에 전기적으로 접속되는 전자제품용 서프레션 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 커패시터(10)는 제 1 커패시터 플레이트를 형성하는 제 1 커패시터 표면(16)을 포함하고, 상기 제 1 커패시터 표면(16)은 상기 플러그-인 장치(3)내에 배치되거나 또는 상기 플러그-인 장치(3)상에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자제품용 서프레션 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 커패시터 표면(16)은 상기 플러그-인 엘리먼트(5) 그 자체로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 전자제품용 서프레션 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 커패시터 표면(16)은 서프레션 기판(9)상에 배치된 제 1 도전체 표면(15)에 의해 형성되고, 상기 플러그-인 엘리먼트(5)의 측부를 따라 배치되며 상기 플러그-인 엘리먼트(5)에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 전자제품용 서프레션 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 서프레션 기판(9)은 제 2 커패시터 표면을 형성하고 상기 제 1 도전체 표면(15) 위 및 아래 중 적어도 하나에 배치되며 상기 제 1 도전체 표면으로부터 전기적으로 절연되는 적어도 하나의 제 2 도전체 표면(18)을 갖는 것을 특징으로 하는 전자제품용 서프레션 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 서프레션 기판(9)의 제 2 도전체 표면(18)과 상기 하우징(1,2) 사이의 전기적 접속이 상기 하우징(1,2)상에 상기 서프레션 기판(9) 및 플러그-인 장치(3) 중 적어도 하나를 홀딩하는 적어도 하나의 부착 엘리먼트(4)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자제품용 서프레션 장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 제 2 커패시터 플레이트를 형성하는 상기 제 2 도전체 표면(18)은 상기 서프레션 기판(9)의 표면상에서 접촉 코팅부의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 전자제품용 서프레션 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 절연체(17)가 상기 제 2 도전체 표면(18)과 상기 하우징(1,2)의 외부 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자제품용 서프레션 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 서프레션 기판(9)의 제 2 도전체 표면(18)은 상기 하우징(1,2)의 외부상에 직접 위치하는 것을 특징으로 하는 전자제품용 서프레션 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 도전체 표면(18)은 도전형 접착부의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 전자제품용 서프레션 장치.
  11. 제 5 항에 있어서, 상기 서프레션 기판(9)은, 상기 동일한 플러그-인 엘리먼트(5)용 추가 커패시터를 형성하기 위해 하나의 표면이 다른 표면 위에 위치하고 서로 전기적으로 절연되는, 두 개의 추가적인 도전체 표면(19,20; 21,22)을 가지며,
    상기 추가적인 도전체 표면 중 하나인 제 3 도전체 표면(19,22)은 하우징 전위에 전기적으로 접속되고,
    상기 추가적인 도전체 표면 중 다른 하나인 제 4 도전체 표면(20,21)은 상기 플러그-인 엘리먼트(5)에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 전자제품용 서프레션 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 플러그-인 장치(3)는, 전기적으로 서로 절연되고 다른 플러그-인 엘리먼트(5)와 관련된 상기 제 1 커패시터 표면(16)이 제 1 도전체 표면(15)내에 형성되는, 다수의 플러그-인 엘리먼트(5)를 갖는 것을 특징으로 하는 전자제품용 서프레션 장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 제 2 커패시터 표면은 상기 모든 플러그-인 엘리먼트(5)를 위해 상기 구조화되지 않은 제 2 도전체 표면(18)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 전자제품용 서프레션 장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 서프레션 기판(9)은 상기 하우징(1,2)에 면하는 상기 플러그-인 장치(3)의 측부상에 끼워질 수 있으며 제 1 커패시터 표면(16)이 각각의 경우에 하나의 플러그-인 엘리먼트(5)를 둘러싸는 접촉을 이룰 수 있는 것을 특징으로 하는 전자제품용 서프레션 장치.
KR1020027014064A 2000-04-20 2001-03-07 간섭 서프레서 Expired - Fee Related KR100853046B1 (ko)

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