SE513069C2 - Skydd mot elektrostatisk urladdning i en portabel kommunikationsapparat - Google Patents

Description

U 20 25 30 513 069 2 liga kommunikationstjänster för användaren av apparaten.

Sådana krav är exempelvis immunitet mot elektrostatisk ur- (ESD, räckligt hög grad av elektromagnetisk kompatibilitet (EMC, laddning ”Electro Static Discharge”) samt en till- "Electro Magnetic Compatibility”). När användaren rör vid knappsatsen, finns det en uppenbar risk för elektrostatisk urladdning mellan användarens fingertopp och ledande ele- ment, exempelvis det elektroniska kretskortet inuti appa- raten, och därför måste en tangentmanövrerad kommunika- tionsapparat vara försedd med ESD-skyddande organ. Vidare måste apparaten vara avskärmad på ett sådant sätt, att aktiva komponenter i kommunikationsapparaten förhindras att interferera elektromagnetiskt med omgivande elektronisk utrustning. Sådan avskârmning måste även skydda apparaten från elektromagnetisk påverkan eller störningar förorsakade av sådan omgivande elektronisk utrustning.

Sammanfattning av uppfinningen Ett syfte med föreliggande uppfinning är att förse en portabel kommunikationsapparat med ett säkert och billigt skydd mot elektrostatisk urladdning. Ett vidare syfte med vissa utföringsformer är att förse kommunikationsapparaten med organ, som skyddar apparaten från elektrostatisk ur- laddning (ESD), samtidigt som elektromagnetisk kompati- bilicec (EMC) Uppfinningens syften uppnås för en portabel kommuni- säkerställs. kationsapparat av ovan beskrivet slag, genom att det inuti kommunikationsapparaten belägna kretskortet skyddas från elektrostatisk urladdning med hjälp av en dommatta, som är bildad som en icke-ledande platta, vilken åstadkommer en lufttät och/eller elektrostatisk försegling mellan knapp- satsen och kretskortet.

W U 20 25 30 35 513 069 3 Översiktlig beskrivning av ritningarna Föredragna utföringsformer av uppfinningen skall nu beskrivas närmare med hänvisning till åtföljande ritningar, pá vilka: FIG 1 är en översiktsvy av en som exempel vald mobil- telefon, för vilken uppfinningen kan tillämpas, FIG 2 är en översiktlig perspektivvy av ett tidigare känt knappsatsarrangemang i en mobiltelefon och FIG 3 är en översiktlig perspektivvy av en kombinerad knappsats och ESD-skyddande arrangemang enligt en före- dragen utföringsform av uppfinningen.

Beskrivning av föredragna utföringsformer I FIG 1 visas en som exempel vald mobiltelefon 10, vilken innefattar ett apparathölje 12, en antenn 13, en högtalare 14, en display 15 samt en mikrofon 16. Mobiltele- fonen 10 är vidare försedd med en knappsats 30 för använ- darkommunikation. En användare styr mobiltelefonens funktion genom att ange kommandon pá knappsatsen 30, dvs genom att trycka ner en viss individuell tangent 32 bland knappsatsens 30 uppsättning av tangenter. Knappsatsen innefattar företrädesvis en uppsättning alfanumeriska "O" till "9", en "Svara" eller ”JA”-tangent, vilka betecknas och "#11 I pà” eller ”NEJ”-tangent, tangenter för volymjustering etc. tangenter, samt styrtangenter såsom "*" en "Lägg I övergripande ordalag är den i FIG 1 visade mobiltelefonen 10 välkänd ur alla relevanta aspekter för en fackman inom det tekniska området, och därför sker ingen vidare beskriv- ning här.

FIG 2 visar ett tidigare känt knappsatsarrangemang för en mobiltelefon. En knappsats 30 är gjord av exempelvis gummi och innefattar en uppsättning individuella tangenter 32. Även om det inte visas i figuren, är varje tangent 32 märkt enligt sitt avsedda ändamål, exempelvis en siffra "3” eller ett ”*”-tecken. En av plast eller liknande material 15 20 25 30 35 513 069 4 framställd dommatta 40 är placerad mellan knappsatsen 30 och ett elektroniskt kretskort 20, som är anordnat inuti telefonens apparathölje. Dommattan 40 är försedd med ett flertal taktila domer 42, vilka var och en har givits en konvex form, som skjuter eller buktar ut fràn dommattan 40.

En respektive dom 42 är anordnad under en respektive tangent 32 i knappsatsen 30.

Kretskortet 20 har givits ett strikt schematiskt framträdande i FIG 2. Kretskortet 20 innefattar diverse elektroniska kretsarrangemang, såsom kretsar för radiosänd- ning/mottagning, förstärkare, filter, buffertkretsar, oscillatorer, blandare, en eller flera mikroprocessorer, minnesmoduler, etc, men ingen av dessa visas i FIG 2.

Kretskortet 20 är vidare försett med en uppsättning kon- taktpunkter 22, varvid en respektive kontaktpunkt är anordnad i vertikal inpassning med ett respektive par av tangent 32 och dom 42.

Knappsatsens 30 funktionssätt är som följer. När en tangent 32 trycks ned av en användare, kommer baksidan pà tangenten att utöva en kraft mot den underliggande taktila domen 42. Domen 42 kommer inte att kunna stà emot den av tangenten 32 utövade kraften utan kommer att kollapsa inåt/nedåt och komma i kontakt med den underliggande kon- taktpunkten 22. För detta ändamål har baksidan pà varje dom 42 gjorts elektriskt ledande, exempelvis genom att varje dom förses med ett ledande skikt av exempelvis en silver- eller kolförening. Den kollapsande domen etablerar elektrisk kontakt mellan ett par kontakter vid kontakt- punkten 22, vilkas detaljer har utelämnats i ritningen, eftersom dessa kontakter anses vara i sig välkända för en fackman inom det tekniska området. Den därigenom uppkomna elektriska förbindelsen detekteras omedelbart av en pà kretskortet förefintlig styrenhet.

Kretskortet 20 är vidare försett med belysningsorgan 24, som utgörs av lysdioder (LED, ”Light Emitting Diode”), 10 IS 20 25 30 35 513 069 5 vilkas syfte âr att belysa tangenterna 32 genom respektive öppningar 44 i dommattan 40. I FIG 2 är ett belysningsorgan 24 anordnat att belysa fyra tangenter 32, vilka omger öppningen 44. Dommattan 40 är förutom dessa öppningar försedd med diverse hål, öppningar eller urtagningar 46, 48, 49 för olika elektroniska komponenter eller monterings- element, som är anordnade pà kretskortet 20.

I det tidigare kända arrangemanget enligt FIG 2 fungerar den gummibaserade knappsatsplattan 30 som ett skydd mot elektrostatisk urladdning (ESD). Det i FIG 1 visade höljet 12 är vidare pá sin insida försett med ett tunt metallskikt, vilket fungerar som ett skydd eller en avskärmning mot elektromagnetisk interferens mellan tele- fonen 10 och omgivande elektronisk utrustning. Även om ett tillräckligt skydd uppnås mot såväl elektrostatisk urladd- är det- tidigare kända arrangemanget enligt FIG 2 ofördelaktigt i ning (ESD) som elektromagnetisk interferens, kostnadshänseende. Såväl den gummibaserade knappsatsplattan 30 som metallskiktet inuti höljet 12 bidrar med en icke försumbar prisökning till den totala kostnaden för fram- ställning av telefonen 10.

Den uppfinningsmässiga lösningen enligt FIG 3 före- slàr ett mindre dyrt sätt att förse telefonen med organ för skydd mot elektrostatisk urladdning (ESD). Enligt före- liggande uppfinning bildas dommattan 50, med dess uppsätt- ning taktila tangentdomer 52, som en platta, vilken full- ständigt täcker hela ytan mellan knappsatsen 30 och det underliggande kretskortet 20. Åtminstone den främre ytan av dommattan 50 är elektriskt icke-ledande eller isolerande, varvid en lufttât och/eller elektrostatisk försegling àstadkoms mellan knappsatsen och kretskortet samt således fungerar som ett skydd mot elektrostatisk urladdning (ESD).

Till skillnad fràn den tidigare kända dommattan 40 i FIG 2 har dommattan 50 enligt föreliggande uppfinning inga luft- tillgängliga öppningar, som skulle kunna låta en elektrisk 10 20 25 35 513 069 6 gnista överföras från en tangent 32 till kretskortet 20.

Alla tidigare öppningar, såsom öppningarna för belysnings- organen 24, är täckta av ytterligare domer 54 av ett icke- ledande material, som isolerar kretskortet 20 från knapp- satsen 30.

Enligt den föredragna utföringsformen i FIG 3 är knappsatsen 30 utförd som ett av plast eller liknande material framställt tangentträd. En sådan tangentträd- struktur är i sig tidigare känd som ett mycket billigt sätt att åstadkomma en knappsatsfunktion i en kommunikations- apparat. Tack vare den integrerade dommattan 50 föreligger inte längre något behov att framställa knappsatsen 30 av gummi eller att låta denna fungera som skydd mot elektro- statisk urladdning (ESD) förutom som organ för användar- interaktion.

Som tidigare nämnts, är dommattan 50 försedd med ytterligare domer 54 för de underliggande belysningsorganen 24 (vilka realiseras som lysdioder (LED) eller liknande komponenter). Uppenbarligen måste de ytterligare domerna 54 göras transparenta eller åtminstone semitransparenta för det av belysningsorganen 24 avgivna ljuset. De ytterligare domerna 54 görs med fördel vita eller glansiga för att ge bättre belysning av knappsatsen 30. Som alternativ utföringsform kan de ytterligare domerna 54 tryckas med ett speciellt raster- eller punktmönster för att rikta ljuset mot de fyra tangenter 32, som omger domen 54 och det under- liggande belysningsorganet 24. Detta mönster kan uppvisa linjer eller punkter, som är anordnade med växande storlek eller täthet i riktning mot tangenterna 32.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är dommattan 50 i sitt inre försett med ett skikt av elektriskt ledande material, såsom en silverförening. Det ledande skiktet är förbundet med ett jordelement för att fungera som skydd mot elektromagnetisk interferens, varigenom elektromagnetisk kompatibilitet säkerställs. Behovet av ett metalliserat I0 15 20 513 .069 7 apparathölje i det tidigare kända arrangemanget enligt FIG 2 har således eliminerats, och dommattan kommer att fungera som ett kombinerat organ för skydd såväl mot elektrostatisk urladdning (ESD) som mot elektromagnetisk interferens.

För att underlätta avledning av värme, som alstras av olika kretsar och komponenter på det elektroniska krets- kortet 20, vilka sträcker sig längs en huvuddel av dommattan och nàr kan dommattan 50 vara försedd med luftkanaler, fram till vissa av kanterna på dommattan 50.

Föreliggande uppfinning har beskrivits ovan med hän- visning till ett par utföringsformer eller exempel, men det skall understrykas att uppfinningen inte på något sätt är begränsad till de ovan beskrivna specifika utföringsformer- na. Tvärtom begränsas föreliggande uppfinning endast av omfånget hos bifogade patentkrav.

Claims (8)

10 20 25 30 35 513 069 8 NYA PATENTKRAV

1. Portabel kommunikationsapparat (10), ett inuti ett apparathölje (12) anordnat elektroniskt innefattande kretskort (20) samt en knappsats (30), vars individuella tangenter (32) vid nedtryckning är anordnade att åstadkomma kollaps hos en respektive taktil dom (52) pà en dommatta (50), som är belägen mellan knappsatsen och kretskortet, för att därigenom etablera elektrisk kontakt med en respek- tive kontaktpunkt (22) pá kretskortet, varvid kommunika- tionsapparaten är försedd med organ för att skydda krets- kortet fràn elektrostatisk urladdning (ESD), k ä n n e t e c k n a d av att nämnda dommatta (50) är bildad som en icke-ledande platta, vilken åstadkommer en lufttät och/eller elektrosta- tisk försegling mellan knappsatsen (30) och kretskortet (20), varvid dommattan därigenom fungerar som nämnda organ för skydd mot elektrostatisk urladdning (ESD), samt att ett elektriskt ledande skikt är inbäddat i dommattan (50) och är anslutet till jordande organ, varvid skiktet därigenom förhindrar elektromagnetisk interferens mellan apparaten och dess omgivning.

2. Kommunikationsapparat enligt krav 1, där nämnda kretskort är försett med organ (24) för belysning av (32) är försedd med ytterligare domer (54), vilka täcker de tangenterna i knappsatsen (30) och där nämnda dommatta (50) belysande organen (24) och därigenom skyddar kretskortet (20) fràn elektrostatisk urladdning (ESD).

3. Kommunikationsapparat enligt krav 2, där nämnda ytterligare domer (54) har gjorts transparenta för ljus, som avges från de belysande organen (24).

4. Kommunikationsapparat enligt krav 2, där nämnda ytterligare domer (54) har gjorts vita eller glansiga för 10 IS 20 25 30 35 513 069 att förbättra belysningen av tangenterna (32) i knappsatsen (30).

5. Kommunikationsapparat enligt krav 2, där nämnda ytterligare domer (54) är tryckta med ett raster- eller punktmönster.

6. Kommunikationsapparat enligt något av föregående där dommattan (50) är försedd med luftkanaler för (20) eller krav, avgivning av värme, som alstras av kretskortet dess komponenter.

7. Kommunikationsapparat enligt något av föregående krav, där apparaten är en radiotelefon, företrädesvis en mobiltelefon.

8. Metod för att skydda en knappsatsmanövrerad appa- (10) (30) och ett inuti apparaten anordnat elektroniskt krets- kort (20), apparaten (10) rat från elektrostatisk urladdning mellan en knappsats k ä n n e t e c k n a d av att förses med en dommatta (50), inne- fattande en uppsättning taktila domer (52), där åtminstone en hel främre yta av dommattan är bildad av ett elektriskt isolerande material som en lufttät och/eller elektrostatisk försegling mellan knappsatsen (30) och kretskortet (20), samt att det inre av dommattan (50) förses med ett elektriskt ledande och jordat skikt, där nämnda skikt fungerar som en elektromagnetisk avskärmning mellan krets- kortet (20) och elektronisk utrustning utanför apparaten (10).