KR19990044085A

KR19990044085A - 무선 차폐부를 구비한 무선 장치와 그 제조 방법

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Publication number: KR19990044085A
Application number: KR1019980701318A
Authority: KR
Inventors: 로거 더블유 애디; 윌리엄 알 그로브스; 래리 제이 지브리크; 로버트 코스비; 밴 올러
Original assignee: 토마스 지. 베리; 모토롤라, 인크
Priority date: 1996-07-08
Filing date: 1997-07-08
Publication date: 1999-06-25
Also published as: AU3721097A; JPH11514155A; CN1197557A; WO1998001958A1; CA2231468A1; US5764492A

Abstract

무선 모뎀과 같은 무선 장치는 기부(16)와 제1 및 제2 측면(40, 42)을 구비한 무선 차폐 용기(10)와 측벽(14)을 구비하고 있다. 제1 회로 기판(예컨대, 무선 주파수 회로 기판(20))은 용기의 측벽 사이에 장착되어 기부의 제1 측면을 횡단 연장하고 있다. 제2 회로 기판(예컨대, 로직 회로 기판(22))은 기부의 제2 측면에 횡단 장착되어 있어서 용기의 기부는 제1 회로 기판과 제2 회로 기판을 분리시킨다. 무선 차폐 하우징(상부 조립체 덮개(26)와 저부 덮개(38))은 용기와 제1 회로 기판 및 제2 회로 기판을 둘러싼다. 본 발명의 실시예에서, 장치는 퍼스널 컴퓨터 메모리 카드 국제 연합 표준에 맞는 치수로 되어 있고 안테나 연결부(76)를 갖는다. 긴 리세스(74)는 하우징의 두 측면 사이에서 연장되어 있고 안테나 연결부는 리세스 내에 장착되어 있다.

Description

무선 차폐부를 구비한 무선 장치와 그 제조 방법

퍼스널 컴퓨터 메모리 카드 국제 연합("PCMCIA") 장치는 광의의 전자 산업에 있어 빠르게 공장 모듈과 소비자 설치 모듈 양자에 대한 사실상의 표준이 되고 있다. 이것은 메모리, 디스크 드라이브 및 모뎀과 같은 장치를 포함한다. 전자 패키지 설계에 있어서는 호스트 하우징과(또는) 내부 부품들의 커넥터 단부 플러시에 대향한 단부를 구비한 이러한 PCMCIA형 장치를 설정하는 것이 종종 바람직하다. 그 이유는, (1) 공장에서(또는) 소비자에 의해 형상화될 수 있는 PCMCIA 표준에 기초하여 제조자가 호환성있는 제품을 만들 수 있게 하며, (2) 그러한 PCMCIA 장치를 결합하는 데 요구되는 가치있는 공간을 최소화한다는 점이다.

무선 음성 및 데이타 장치는 종종 인쇄 회로 기판("PCB") 수준에서 디지털 로직 부분과 아나로그 무선 주파수 부분으로 분할된다. 두 부분간의 전자기적 간섭("EMI") 상호 작용은 전형적으로 최적의 작동을 위해 최소화되어야 하며, 그래서 전체적인 보조 조립체 차폐 메카니즘은 전형적으로 작은 부품의 차폐 이상의 것이 요구된다. 대부분의 그러한 차폐 기구는 요구된 편평도로 제조하기가 어려운 커다란 차폐부를 포함하며, 공장에서 뿐만 아니라 그 분야에서도 매우 제한된 수리 옵션을 제공한다. 비싸고 더 복잡한 차폐부의 설계, 스프링 접촉 설계 및 전도가능한 코팅 설계는 종래 기술로 돌아가 버리는 일이 많다.

이러한 장치의 설계에 있어 또 다른 문제는, PCB 요소를 분리하여 시험하고 장착하는 데 있어 발생하는 고유의 어려움을 피하기 위해 단일 PCB 위에 모든 전자 부품을 배치하는 경향이 있다는 점이다. 그러나 이것은 몇 가지 제한을 초래한다. 즉 (1) 얇지만 더 커다란 제품이 되고, (2) 고장이 발생할 때마다 더 값비싼 조립체를 폐기해야 하며, (3) 더 세밀한 무선 주파수(RF) 부분을 대량으로 제조될 수 없게 하여 엄청난 제조 분야 손실이 되며, (4) 각각의 PCB 형식에 대한 설치와 시험을 최적화하기 위해 사용되는 별도의 조립 라인이나 조립 시설을 허용하지 않으며, (5) 결함있는 PCB 보조 조립체만이 아니라 PCB 조립체 전체를 축적 및 교환하기 위해 서비스 센타나 현장 보수 작업자를 두어야 한다.

상기한 결점에도 불구하고 종래의 대형 차폐부와 전도가능한 코팅, 스프링 클립 등을 사용한 복잡한 차폐 메카니즘은 종래의 무선 설계 기술을 대표한다. 더구나 단일 PCB 설계(즉 2차원 PCB 설계)는 무선 음성 및 데이터 장치의 전자 기술을 지배한다.

어떤 PCMCIA 장치는 보조 전원이나 대부분의 무선 장치의 경우에 필요한 안테나 연결부와 같은 것들을 위한 PCMCIA 헤더 이외에도 부가적으로 인터페이스를 필요로 한다. 제조자는 이를 위해 요구되는 케이블과 커넥터 간극으로 인해 내부에 부가적인 공간을 설정하거나 외부 개구부나 도어에 장착된 PCMCIA 장치의 경우에서처럼 상호 연결부가 제품 외부로 돌출하여 나오게 한다. 안테나 연결부는 케이블이 장치에 동축으로 장착되어야 하며 그러한 케이블은 상대적으로 부피가 크고 예리하게 굽혀질 수도 없으므로 문제가 된다.

방사물, 둔감성 및 그 밖의 설계 기준을 충족시키는 저렴한 비용의 RF 호환 제품을 얻기 위해 개선된 하우징이 필요한 것이다.

본 발명은 무선 차폐부를 구비한 무선 모뎀 또는 무선 장치, 그리고 그 제조 방법에 관한 것이다.

발명의 다른 이점과 특징은 바람직한 실시예를 참고하여 기술되는데, 이는 예를 들기 위한 것이지 발명을 제한하기 위한 것은 아니다.

도1은 발명의 바람직한 실시예에 따라 무선 모뎀의 저면에서 본 분해된 사시도이다.

도2는 부분적으로 조립된 도1의 부품 사시도이다.

도3은 도1의 X-X선에 따라 도시한 도면이다.

도4는 도3의 원(Y) 부분의 확대도이다.

도5는 상면과 앞면에서 본 무선 모뎀의 사시도이다.

도6은 상부 조립체 덮개를 최하부로 하여 장착되어 있는 도5의 무선 모뎀을 구비한 주 컴퓨터의 부분 횡단면도이다.

본 발명은 다양한 특징과 실시예를 가지며 하기 사항도 포함하지만 하기 사항만으로 제한되지는 않는다. 본 발명의 한 특징에 따르면 무선 장치(예컨대, 무선 모뎀)는 제1 및 제2 측면을 구비한 기부와 측벽을 가진 무선 차폐 용기를 포함하여 제공된다. 제1 회로 기판, 예컨대 무선 주파수(RF) 회로 기판은 무선 차폐 용기의 측벽 사이에 장착되어 있고 기부의 제1 측면에 횡단 연장되어 있다. 제2 회로 기판, 예컨대 로직 기판은 기부의 제2 측면에 횡단 장착됨으로써 무선 차폐 용기의 기부는 제1 회로 기판과 제2 회로 기판을 분리시킨다. 무선 차폐 하우징은 무선 차폐 용기와 제1 및 제2 회로 기판을 둘러싸고 있다.

바람직한 실시예에 있어, 무선 차폐 환상 가스켓은 무선 차폐 용기와 주위 하우징 사이에 장착되어 있다.

발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 및 제2 측면을 구비한 기부와 측벽을 가진 무선 차폐 용기를 제공하는 단계, 무선 차폐 용기의 측벽 사이에서 기부의 제1 측면을 횡단 연장하는 제1 회로 기판을 장착하는 단계, 기부의 제2 측면에 횡단 장착된 제2 회로 기판을 장착하여 무선 차폐 용기의 기부가 제1 회로 기판과 제2 회로 기판을 분리시키게 하는 단계, 제1 회로 기판과 제2 회로 기판을 둘러싼 무선 차폐 하우징 내에 무선 차폐 용기와 제1 회로 기판 및 제2 회로 기판을 수용하는 단계를 포함하는 무선 장치의 조립 방법을 제공한다.

본 발명의 더 나아간 특징에 따르면, 무선 장치는 퍼스널 컴퓨터 메모리 카드 국제 연합 표준에 맞는 치수로 되어 있고, 저부, 상부, 두 측면과 두 단부를 포함하는 입방형 하우징을 포함하며, 안테나 연결부도 제공된다. 한 단부는 두 측면 사이에서 연장된 긴 리세스를 갖는다. 안테나 연결부는 긴 리세스 내에 장착되어 있다.

본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 예시하면서 기술하기로 한다.

도1을 참조하면, 무선 장치는 무선 차폐 용기(10)를 구비한 무선 모뎀의 형태로 도시되어 있으며, 여기서 무선 차폐 용기(10)는 금속이나 다른 무선 차폐 재료로 만들어져 있고 단부(12), 측벽(14), 기부(16) 및 러그(18)를 포함한다. RF PCB(20)는 무선 차폐 용기(10) 바로 아래에 배치되어 있다. 장착 돌출부(24)를 가진 로직 PCB(22)는 무선 차폐 용기(10) 바로 위에 배치되어 있다. 또한 상부 조립체 덮개(26)도 도1에 도시되어 있다. 상부 조립체 덮개(26)는 금속이나 다른 무선 차폐 재료로 만들어진 무선 차폐 환상 가스켓(28)과, 환상 배치되고 환상 가스켓(28)의 일부로서 형성된, 예컨대 스프링 부재(30)와, 플라스틱 측부 레일(32, 33)을 포함한다.

도2는 부분적으로 조립된 도1의 부품 사시도이다. 도시한 바와 같이 로직 PCB(22)는 무선 차폐 용기(10)의 상부에 장착되어 있다. 나아가 도2에서 도시된 도면에서는 보이지 않는 RF PCB(20)는 무선 차폐 용기(10)의 저부에 장착되어 있다. 그래서 RF PCB(20), 무선 차폐 용기(10) 및 로직 PCB(22)는 보조 조립체(34)를 구성한다. 보조 조립체(34)는 그때 상부 조립체 덮개(26)와 연결된다. 또한 주 컴퓨터와의 전기적인 연결을 위해 이용되는 커넥터(36)가 보조 조립체(34)에 도시되어 있다. 무선 차폐 환상 가스켓(28)과 그 환상 가스켓의 스프링 부재(30)도 또한 상부 조립체 덮개(26) 안쪽에 도시되어 있다.

도3은 도1의 X-X선을 따라 도시한 도면이다. 이 도면에서는 상부 조립체 덮개(26) 뿐만 아니라 저부 덮개(38)도 도시되어 있다. 도3에 있어서, 무선 차폐 용기(10)의 기부(16)의 제1 측면(40)과 무선 차폐 용기(10)의 기부(16)의 제2 측면(42)이 도시되어 있다. RF PCB(20)는 기부(16)의 제1 측면(40)에 횡단 연장되고 로직 PCB(22)는 기부(16)의 제2 측면(42)에 횡단 연장된다. RF PCB(20)는 무선 모뎀 요소(44)를 지지하고 로직 PCB(22)는 로직 요소(46)를 지지한다.

도4는 도3의 원(Y) 안쪽에 있는 영역의 확대도이다. 이 도면은 환상 가스켓이 제1 스프링 부재(48), 제2 스프링 부재(50) 및 제3 스프링 부재(52)를 포함하고 있는 것을 상세히 도시하고 있다. 제1 스프링 부재(48)는 용기(10)의 측벽(14)과 맞닿는다. 측벽(14)에는 만입부(56)가 존재하는데 거기서 스프링 부재(48)의 제1 부분이 측벽(14)과 연결된다.

제2 스프링 부재(50)는 제1 스프링 부재(48)에 내향 스프링력을 작용하여 용기(10)의 측벽(14)에 대항해 그 뒷면을 가압한다. 제3 스프링 부재(52)는 제2 스프링 부재(50)에서부터 외향 연장되고 상부 조립체 덮개(26)와 맞닿아 제2 스프링 부재(50)에 내향력을 작용한다.

걸쇠 요소(62)는 측벽(14)에서 돌출되어 용기로 연장되어 있다. 걸쇠 요소가 용기(10) 내부에서 RF PCB(20)를 고정함으로써 RF PCB는 용기(10)의 기부(16)의 제1 측면(40)에 횡단 연장된다.

무선 모뎀은 금속이나 다른 무선 차폐 재료로 된 저부 덮개(38)를 가지며, 안쪽으로 넓혀진 림(70)을 갖는다. 상부 조립체 덮개(26)는 바깥쪽으로 넓혀진 림(68)을 갖는다. 저부 덮개의 림은 상부 조립체 덮개의 림(68) 안쪽에 배치되어 있고 적절한 RF 시일을 제공한다. 넓혀진 림은 각각 조립을 돕는다.

상부 조립체 덮개(26)와 저부 덮개(38) 모두 용기를 둘러싼 무선 차폐 하우징과 제1 및 제2 회로 기판을 형성한다.

러그(18)의 단부(64)는 바깥쪽으로 넓혀져 있다. 이것은 각각의 러그(18)의 구멍에 배치된 걸쇠용 돌출부(24)를 장착하고 있어서 그 돌출부(24)에 로직 PCB를 삽입하는 것을 돕는다.

평판(72)은 용기(10)의 기부(16)의 제1 측면(40)을 횡단 연장하여 제공된다. 평판(72)은 용기의 기부에 있는 구멍을 폐색시키는데, 여기서 구멍은 용기(10)의 금속을 절단하여 구부려서 된 러그(18)의 결과로서 형성된 것이다.

작동 상태에서 환상 가스켓(28)은 용기(10) 내의 RF PCB(20)와 로직 PCB(22) 사이에서 RF 절연을 제공한다. 환상 가스켓(28)은 용기(10)와 상부 덮개 조립체 사이의 간격을 밀봉함으로써 RF PCB가 효과적으로 폐쇄되고 RF PCB에서 로직 PCB로 RF가 누설되는 것을 방지해 주며 또한 상부 용기(10)와 저부 덮개(38)로 형성된 하우징의 외부로 RF가 누설되는 것도 방지해 준다.

무선 모뎀의 다양한 요소는 제작을 용이하게 한다.

제작에 있어, RF PCB는 용기(10)에 삽입되며 PCB 모서리는 PCB가 고정되어 있는 걸쇠 요소(예컨대, 걸쇠 요소(62))를 지날 때까지 용기(10) 안쪽으로 가압된다. RF PCB(20)는 걸쇠 요소를 외부로 가압함으로써 제거가능하다. 도2의 보조 조립체(34)는 용기(10)의 러그(18) 사이에서 로직 PCB(22)를 제 위치에 가압함으로써 완성되며, 로직 PCB가 삽입될 때 외부로 배치되는 넓혀진 단부(64)로 간단하게 제작된다. 로직 PCB는 러그(18)를 격리시키도록 가압함으로써 제거될 수 있다.

상부 조립체 덮개는 이미 장착되어 있는 플라스틱 측부 레일을 가지며 환상 가스켓(28)은 상부 조립체 덮개(26)에 배치되어 있다. 제3 스프링 부재(52)는 환상 가스켓(28)을 고정하는 것을 돕지만 다른 대체 수단, 예컨대 접착제 등을 이용할 수도 있다. 그 다음, 보조 조립체(34)는 각 제1 스프링 부재(48)가 용기(10)의 측벽(14)에 형성된 만입부(56)에 고정될 때까지 상부 덮개 안쪽으로 가압된다.

마지막으로, 저부 덮개(38)는 상부 조립체 덮개의 림(68) 안쪽으로 가압되며, 상부 덮개 조립체(26)의 림(68)과 저부 덮개(38)의 림(70) 사이의 마찰에 의해 고정된다.

그래서 분리형 PCB 설계는 소형 무선 모뎀의 경우에 수행되는 것으로 기술되었다. 다기능 무선 차폐 용기는 RF PCB를 보유하고, 로직 PCB도 보유하며, 두 보조 조립체 사이에서 EMI 절연을 제공하고 외부 케이스와 EMI를 접촉시켜 조립체에서 상부와 저부의 EMI 절연을 완성한다.

도1 내지 도4를 참고하여 기술된 본 발명의 실시예는 용기 설계를 제공하여 다른 방법으로는 달성하기 어려운 소형 "적층 PCB" 요소를 용이하게 제작하는 데 사용된다. 그 설계는 분리형 PCB 보조 조립체가 (위에서 항목별로 열거한 제 장점을 가지고) 사용되도록 함으로써 제조와 지지체 작동에 적합하며, 한편 (1) RF PCB(20)와 로직 PCB(22)를 무선 차폐 용기(10)로 스냅되도록 하면서도 무선 차폐 용기(10)가 주위 셀로 미끄러지는 경우에는 단단히 유지되게 하며, (2) 주위 셀이 제거되는 경우 PCB는 수리를 위해 무선 차폐 용기(10)에서 쉽게 제거되도록 하며, (3) RF PCB(20)와 로직 PCB(22) 양자로 구성된 보조 조립체(34)를 전자적으로 밀착하여 다루기 쉽게 하고, 최종 조립체의 출하 전에 이송 및 보관 그리고 완전하게 기능하는 지에 대한 시험이 가능한 무선 차폐 용기(10)를 제공함으로써 최종 제품의 조립과 시험을 단순화한다. 중요한 점은, 설계에 대한 예비 시험은 EMI 절연과 기계적인 견고함이라는 설계 목적이 본 실시예에서 충분히 달성된다는 것을 보증한다는 점이다.

도5는 상면과 앞면에서 본 무선 모뎀의 사시도이며 본 발명의 제2 실시예를 예시하고 있다. 무선 모뎀은 퍼스널 컴퓨터 메모리 카드 국제 연합 표준에 맞는 치수로 된 일반적으로 입방형의 하우징을 구비하며, 저부(60), 상부(75), 두 측면(58, 59), 선단부(80) 및 후단부(82)를 포함한다. 긴 리세스(74)는 측면(58, 59) 사이에서 연장되며, 안테나 연결부(76)와 안테나 케이블(78)은 리세스(74)에 제공된다. 안테나 연결부는 여러 다양한 위치로 회전가능한 선회식 마운트(즉 유니버설 조인트)가 적합하다. 한편, 안테나 케이블(78)은 가상의 윤곽선으로 도시된 바와 같이 여러 다양한 고정된 위치에 장착될 수 있다.

도6은 상부 조립체 덮개(26)를 최하부로 하여 장착된 무선 모뎀을 구비한 주 컴퓨터의 일부를 도시한 횡단면도이다. 긴 리세스(74)도 도시되어 있다.

도5 및 도6에서 예시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예는 외부 인터페이스를 추가하여 결합시키는 수단을 제공하는 한편, 특정 PCMCIA 사양서를 준수한다. PCMCIA 사양서의 위반 가능성을 제거함으로써 제조자는 그러한 장치가 특별한 설계상의 고려없이 주 제품에 장착될 것이라고 확신하게 된다. 그래서 본 발명은 PCMCIA 사양서를 준수하면서 외부 인터페이스를 커넥터 단부에 대향한 단부와 결합시키는 수단을 제공한다.

Claims

제1 측면 및 제2 측면을 구비한 기부와 측벽을 갖는 무선 차폐 용기와,

무선 차폐 용기의 측벽 사이에 장착되고 기부의 제1 측면을 횡단 연장하는 제1 회로 기판과,

기부의 제2 측면에 횡단 장착되어 무선 차폐 용기의 기부가 제1 회로 기판과 제2 회로 기판을 분리시키게 하는 제2 회로 기판과,

무선 차폐 용기와 제1 회로 기판 및 제2 회로 기판을 둘러싼 무선 차폐 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
제1항에 있어서, 무선 차폐 용기와 주위 하우징 사이에 장착된 무선 차폐 환상 가스켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
제2항에 있어서, 환상 가스켓은 무선 차폐 용기 주위로 환상 배치된 스프링 부재를 포함하는 금속 가스켓이고,

환상 가스켓의 각 스프링 부재는 무선 차폐 용기의 측벽에 인접해 있고 무선 차폐 용기의 측벽에 맞닿아 있는 제1 부분을 포함하며,

무선 차폐 용기의 각 측벽은 내향 만입부를 가지며 그 만입부에서 각 스프링 부재의 제1 부분이 측벽에 맞닿고,

환상 가스켓의 적어도 하나의 스프링 부재는 상기 제1 부분과 연결된 제2 부분을 더 포함하고 제1 부분에 스프링력을 가하여 제1 부분이 무선 차폐 용기의 측벽에 맞닿게 하는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
제1항에 있어서, 무선 차폐 용기는 무선 차폐 용기의 측벽에서부터 기부의 제1 측면쪽으로 내향 돌출하여 무선 차폐 용기에 제1 회로 기판을 유지하는 스프링 걸쇠 요소를 더 포함하고,

무선 차폐 하우징은 상부 덮개 조립체와 저부 덮개를 더 포함하고 제1 회로 기판 및 제2 회로 기판과 무선 차폐 용기는 상부 덮개 조립체 내에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
제1항에 있어서, 무선 차폐 용기는 기부의 제2 측면으로부터 멀어지는 방향으로 연장된 적어도 두 개의 러그를 포함하며, 제2 회로 기판은 적어도 두 개의 러그 사이에 장착되어 있으며,

제2 회로 기판은 복수의 장착 돌출부를 가지며, 각 러그는 복수의 장착 돌출부 중 해당하는 한 돌출부를 수용하기 위한 구멍을 가지는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
제1항에 있어서, 무선 차폐 용기는 기부의 제2 측면으로부터 멀어지는 방향으로 연장된 적어도 두 개의 러그를 포함하고, 제2 회로 기판은 적어도 두 개의 러그 사이에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
제1항에 있어서, 무선 차폐 하우징은 상부 덮개 조립체와 저부 덮개를 포함하며, 제1 회로 기판 및 제2 회로 기판과 무선 차폐 용기는 상부 덮개 조립체 내에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
제1항에 있어서, 무선 차폐 하우징은 퍼스널 컴퓨터 메모리 카드 국제 연합 표준에 맞는 치수로 되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
제1 및 제2 측면을 구비한 기부와 측벽을 가진 무선 차폐 용기를 제공하는 단계와,

무선 차폐 용기의 측벽 사이에서 기부의 제1 측면을 횡단 연장하는 제1 회로 기판을 장착하는 단계와,

기부의 제2 측면에 횡단 장착된 제2 회로 기판을 장착하여 무선 차폐 용기의 기부가 제1 회로 기판과 제2 회로 기판을 분리시키게 하는 단계와,

제1 회로 기판과 제2 회로 기판을 둘러싼 무선 차폐 하우징 내에 무선 차폐 용기와 제1 회로 기판 및 제2 회로 기판을 수용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 장치의 조립 방법.
퍼스널 컴퓨터 메모리 카드 국제 연합 표준에 맞는 치수로 되어 있고 저부, 상부, 두 측면 및 두 단부를 포함하는 입방형 하우징을 포함하고 안테나 연결부를 구비하고 있으며, 한 단부는 두 측면 사이에서 연장된 긴 리세스를 가지며, 안테나 연결부는 긴 리세스 내에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
제10항에 있어서, 리세스는 소정의 깊이를 가지며, 안테나 연결부에 연결된 케이블도 포함하고, 상기 케이블은 소정의 깊이보다 실질적으로 더 크지 않은 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 무선 장치.