KR100720939B1 - 연성 인쇄회로기판 및 이를 갖춘 휴대 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사이드 키와 안테나를 함께 구현시킨 연성 인쇄회로기판 및 이를 갖춘 휴대 단말기에 관한 것으로, 사이드 키가 형성되고, 상기 사이드 키와 연결된 도전성의 제 1포트가 형성된 연성 인쇄회로기판에 있어서, 상기 사이드 키가 형성된 부위와 반대되는 방향으로 연장부가 형성되고, 상기 연장부에는 소정 형상으로 패턴화된 안테나부가 형성되며, 상기 안테나부에는 도전성의 제 2포트가 연결되고, 상기 제 2포트는 상기 제 1포트와 함께 배열된 것이다.

Description

연성 인쇄회로기판 및 이를 갖춘 휴대 단말기{FPCB and portable terminal with the FPCB}

도 1a는 종래의 휴대 단말기에 설치된 사이드 키의 레이아웃을 설명하기 위한 도면,

도 1b는 도 1a의 등가회로도,

도 2a는 종래의 휴대 단말기에 설치된 다른 레이아웃의 사이드 키를 설명하기 위한 도면,

도 2b는 도 2a의 등가회로도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연성 인쇄회로기판의 구조도,

도 4는 도 3의 설치상태도,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연성 인쇄회로기판의 구조도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

5, 10 : 사이드 키 12a, 12b, 12c : 제 1포트

12d : 접지용 포트 40a, 60a : 제 2포트

30. 50 : 연성 인쇄회로기판 35, 55 : 연장부

40 : 안테나부 60 : 칩 안테나

본 발명은 연성 인쇄회로기판 및 이를 갖춘 휴대 단말기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사이드 키와 안테나를 함께 설치시킨 연성 인쇄회로기판과 그러한 연성 인쇄회로를 채용한 휴대 단말기에 관한 것이다.

현재 휴대 단말기에 사용되고 있는 안테나들은 주로 외장형 안테나로서, 사용 주파수의 λ/4(λ는 사용 주파수의 파장) 길이를 갖는 모노폴(monopole) 형태의 안테나 및 전기적으로 이에 상응하는 길이(λ/4)를 갖는 헬리컬(helical) 형태의 안테나, 또는 상기 두가지 형태의 안테나가 결합된 신축가능형(retractable) 안테나이다.

그런데, 이와 같은 안테나들은 기본적으로 휴대 단말기의 본체 외부에 장착되는 구조를 가지므로 휴대 단말기를 소형화하는데 있어서는 커다란 장해요인이 되고 있다.

따라서, 최근에는 상기와 같은 안테나들의 소형화를 추구함과 동시에 안테나의 장착방법에 있어서도 기존의 외장형을 탈피하여 휴대 단말기의 내부에 안테나를 실장할 수 있는 내장형 안테나에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 추세이다.

최근까지 진행되고 있는 이러한 내장형 안테나의 기술로는 크게 인쇄회로 기술을 이용하는 마이크로스트립 패치(microstrip patch) 안테나 기술, 고유전체의 세라믹 물질을 이용하는 칩(chip) 안테나 기술, 그리고 역F(Inverted F)형 안테나 기술 등으로 구분할 수 있다.

그러나, 이러한 형태의 내장형 안테나의 경우에는 안테나 크기가 작아짐에 따라 안테나의 제(諸)특성이 열화된다고 하는 설계상의 근본적인 문제에 부딪히고 있다. 즉, 역F형 안테나는 복사체에 프루브 급전(probe feeding) 방법을 이용하는 기술이므로 대역폭이 매우 협소하여 대역폭이 넓은 서비스의 경우 이용에 제한을 받게 된다. 칩 안테나는 안테나 크기를 감소시키기 위해 고유전체 물질을 이용하게 되므로 그에 따른 안테나의 이득에 있어서 손실을 감수해야 하는 단점을 갖고 있을 뿐만 아니라 대부분 PCB에 표면실장되어 사용되어지므로 주위의 기구물(예컨대, 배터리, 슬라이더의 금속 등)의 영향에 의해 그 특성이 열화되는 문제를 갖고 있다. 또한, 인쇄회로기판(PCB;Printed Circuit Board)을 이용하는 마이크로스트립 패치 안테나 기술의 경우 다양한 슬롯(slot) 기술과 적층기법을 이용하여 주파수 튜닝(tuning), 대역폭 확장 등이 가능하다고 하는 장점이 있으나 그에 따른 안테나의 부피가 크게 증가한다는 단점이 있다.

그리고, 상기 칩 안테나는 DMB용 또는 블루투스용으로 현재 많이 사용되고 있는데, PCB의 공간이 협소할 경우에는 그 칩 안테나를 휴대 단말기의 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)에 올려 사용하기도 한다. 즉, 도 1a 및 도 1b에 예시한 바와 같이 휴대 단말기의 사이드 키(side key)(10)와 PCB(도시 생략)는 FPCB(20)에 의해 서로 연결되는데, 그 FPCB(20)와는 별개의 FPCB를 휴대 단말기의 내측 바깥부(즉, 측부)에 추가로 마련하고서 그 별개의 FPCB의 상면에 칩 안테 나를 설치하기도 한다. 도 1은 사이드 키(10)가 두개인 경우를 나타낸 것이므로, 만약 사이드 키가 한개라면 도 2a 및 도 2b가 채용된다. 그리고, 상기 사이드 키는 음량 조절이나 날짜 변환 등의 간단한 버튼 입력이 필요한 경우에 사용된다. 도 1a 및 도 1b에서 참조부호 12a, 12b, 12c는 일단이 상기 사이드 키(10)와 연결되고 타단은 PCB와 연결되는 도전성의 포트이고, 도 1a 및 도 1b에서 참조부호 12d는 PCB와 연결되는 도전성의 접지용 포트이다. 그리고, 도 2a 및 도 2b에서 참조부호 17a, 17b는 일단이 사이드 키(5)와 연결되고 타단은 PCB와 연결되는 도전성의 포트이고, 도 2a 및 도 2b에서 참조부호 17c는 PCB와 연결되는 도전성의 접지용 포트이다.

그러나, 칩 안테나를 휴대 단말기의 측부에 설치되는 별개의 FPCB에 올려 사용하는 종래의 경우에는 칩 안테나를 그 별개의 FPCB에 연결시키기 위한 공정이 필요하고, 그 공정에서 칩 안테나와 FPCB간의 연결이 불량할 수도 있다.

그리고, 휴대 단말기의 측부에 두개의 FPCB 즉, 사이드 키를 위한 FPCB 및 칩 안테나를 위한 FPCB를 설치하는 것이 되므로, 각기 별개로 설치되어 휴대 단말기의 제조 공정이 복잡 내지는 번거럽게 된다.

그리고, 칩 안테나를 FCPB에 올리고 그 FPCB를 휴대 단말기의 측부에 설치하는 경우, 최소한 FPCB의 두께 및 칩 안테나의 두께 만큼의 공간은 확보되어야 하기 때문에 휴대 단말기의 사이즈가 어쩔 수 없이 커지게 되는 문제점이 발생한다.

그리고, 칩 안테나를 휴대 단말기의 FPCB에 올려 사용하는 종래의 경우에는 두 번의 납땜 공정이 별개로 이루어져야 되는 불편함이 있다. 다시 말해서, 사이드 키(10, 5)와 PCB(도시 생략)를 상호 연결시키기 위해 기존의 FPCB(20, 15)에 형성된 포트(12a, 12b, 12c, 12d; 17a, 17b, 17c)와 PCB의 해당 단자(도시 생략)를 직접 수작업으로 납땜해야 되는 제 1납땜 공정, 및 칩 안테나(도시 생략)와 PCB를 상호 연결시키기 위해 별개로 추가된 FPCB(도시 생략)에 올려진 칩 안테나의 포트와 PCB의 해당 단자를 직접 수작업으로 납땜해야 되는 제 2납땜 공정을 각각 수행하여야 된다. 이와 같이 납땜 공정을 두 번에 걸쳐서 각각 별개로 수행해야 되므로 납땜 공정이 매우 불편할 뿐만 아니라 납땜 불량률이 많이 발생된다.

또한, 칩 안테나를 휴대 단말기의 FPCB에 올려 사용하는 종래의 경우에는 칩 안테나를 FPCB에 연결시키기 위한 공정이 필요하고, 그 공정에서 칩 안테나와 FPCB간의 연결이 불량할 수도 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 사이드 키와 안테나를 함께 구현시킨 연성 인쇄회로기판 및 이를 갖춘 휴대 단말기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연성 인쇄회로기판은, 사이드 키가 형성되고, 상기 사이드 키와 연결된 도전성의 제 1포트가 형성된 연성 인쇄회로기판에 있어서,

상기 사이드 키가 형성된 부위와 반대되는 방향으로 연장부가 형성되고, 상 기 연장부에는 소정 형상으로 패턴화된 안테나부가 형성되며, 상기 안테나부에는 도전성의 제 2포트가 연결되고, 상기 제 2포트는 상기 제 1포트와 함께 배열된 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연성 인쇄회로기판은, 사이드 키가 형성되고, 상기 사이드 키와 연결된 도전성의 제 1포트가 형성된 연성 인쇄회로기판에 있어서,

상기 사이드 키가 형성된 부위와 반대되는 방향으로 연장부가 형성되고, 상기 연장부에는 칩 안테나가 형성되며, 상기 칩 안테나에는 도전성의 제 2포트가 연결되고, 상기 제 2포트는 상기 제 1포트와 함께 배열된 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에서의 휴대 단말기는 상술한 구성의 연성 인쇄회로기판을 구비한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 연성 인쇄회로기판 및 이를 갖춘 휴대 단말기에 대하여 설명하면 다음과 같다. 이하에서는 사이드 키의 접점이 두개인 경우를 예로 들어 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연성 인쇄회로기판의 구조도이다.

도 3의 연성 인쇄회로기판(30)은 일측부에 사이드 키(10)가 형성된다. 중앙부에는 일단이 상기 사이드 키(10)와 연결되고 타단은 PCB(도시 생략)와 연결되는 도전성의 제 1포트(12a, 12b, 12c), 및 접지용 도전성 포트(12d)가 형성된다. 그리고, 상기 사이드 키(10)가 형성된 일측부와 반대되는 방향으로 연장부(35)가 형성 된다.

상기 연장부(35)에는 동일한 선폭의 지그재그 형상으로 패턴화된 안테나부(40)가 설치된다. 상기 안테나부(40)는 상기 연장부(35)내에 내장되는 것이 바람직하다. 물론, 상기 안테나부(40)는 그 연장부(35)의 일면상에 형성되어도 되는데, 이 경우에는 금 도금처리된다.

상기 안테나부(40)에는 도전성의 제 2포트(40a)가 연결되고, 상기 제 2포트(40a)는 해당 연성 인쇄회로기판(30)의 중앙부에서 상기 제 1포트(12a, 12b, 12c) 및 접지용 도전성 포트(12d)와 함께 배열된다.

상기 안테나부(40)에 의해 소정 동작 주파수 대역(예컨대, 지상파DMB대역, 위성DMB대역, 블루투스 대역)의 전파를 수신 및 방사하게 된다.

상기 도 3에서, 안테나부(40)를 사이드 키(10)와 반대되는 부위에 설치시킨 것은 서로간의 커플링의 영향을 최소화하기 위함이다. 물론, 커플링의 영향을 크게 고려하지 않는다면 그 안테나부(40)를 사이드 키(10)가 위치한 부위에 어떠한 형태로든 설치시킬 수도 있지만, 휴대 단말기의 측부의 여유 공간을 충분히 활용하면서 커플링의 영향을 최소화할 수 있는 상술한 본 발명의 실시예의 설명이 가장 적합하다.

도 4는 도 3에 도시된 연성 인쇄회로기판이 휴대 단말기에 설치된 상태도이다. 도 4에서는 휴대 단말기는 도시하지 않고 그 휴대 단말기에 구비되는 PCB(80)를 중심으로 하여 그 PCB(80)에 연성 인쇄회로기판(30)이 설치된 상태를 도시하였 다.

도 4에 따르면, 연성 인쇄회로기판(30)은 휴대 단말기의 측부 즉, 사이드 키가 설치되는 부위에 내장된다. 그 연성 인쇄회로기판(30)의 중앙부에 위치한 포트(12a, 12b, 12c, 12d, 40a)가 PCB(80)의 해당 단자와 접속된다.

휴대 단말기의 측부는 사이드 키를 수용할 수 있는 공간 뿐만 아니라 활용하고 있지 않은 여유 공간이 충분하다. 따라서, 도 4의 연성 인쇄회로기판(30)은 해당 휴대 단말기의 측부에 내장되는데, 특히 그 연성 인쇄회로기판(30)의 연장부(35)는 해당 휴대 단말기의 측부중에서 길이 방향의 여유 공간에 내장된다.

그리고, 도 4에서 참조부호 70은 메인 안테나부로서, 상기 연성 인쇄회로기판(30)의 안테나부(40)의 동작 주파수 대역과는 상이한 동작 주파수 대역을 갖는다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연성 인쇄회로기판의 구조도이다.

도 5의 연성 인쇄회로기판(50)은 일측부에 사이드 키(10)가 형성된다. 중앙부에는 일단이 상기 사이드 키(10)와 연결되고 타단은 PCB(도시 생략)와 연결되는 도전성의 제 1포트(12a, 12b, 12c), 및 접지용 도전성 포트(12d)가 형성된다. 그리고, 상기 사이드 키(10)가 형성된 일측부와 반대되는 방향으로 연장부(55)가 형성된다.

상기 연장부(55)에는 칩 안테나(60)가 설치된다. 상기 칩 안테나(60)에는 도전성의 제 2포트(60a)가 연결되고, 상기 제 2포트(60a)는 해당 연성 인쇄회로기판 (50)의 중앙부에서 상기 제 1포트(12a, 12b, 12c) 및 접지용 도전성 포트(12d)와 함께 배열된다.

상기 칩 안테나(60)에 의해 소정 동작 주파수 대역(예컨대, 지상파DMB대역, 위성DMB대역, 블루투스 대역)의 전파를 수신 및 방사하게 된다.

그리고, 도 5의 구조를 도 4의 PCB(80)에 연결시킬 경우, 그 연성 인쇄회로기판(50)은 해당 휴대 단말기의 측부에 내장되는데, 특히 그 연성 인쇄회로기판(50)의 연장부(55)는 해당 휴대 단말기의 측부중에서 길이 방향의 여유 공간에 내장된다. 이와 같은 경우에 상기 칩 안테나(60)의 동작 주파수 대역은 메인 안테나부(70)의 동작 주파수 대역과는 상이하다.

상기 도 5에서, 칩 안테나(60)를 사이드 키(10)와 반대되는 부위에 설치시킨 것은 서로간의 커플링의 영향을 최소화하기 위함이다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 사이드 키와 안테나를 하나의 FPCB에 동시에 형성시키는 것이 가능하게 되어 기존의 별개의 FPCB가 필요없게 되고, 그로 인해 FPCB의 제조공정이 매우 간편하게 수행된다.

그리고, FPCB를 이용하여 휴대 단말기의 측부에 사이드 키를 설치하는 것은 일반적인 것이지만, 본 발명은 사이드 키가 설치된 FPCB의 면적을 약간 늘려서 그 사이드 키가 설치되는 휴대 단말기의 측부의 여유 공간을 그대로 이용하는 것이므로 종래 휴대 단말기의 사이즈보다는 적은 사이즈를 확보할 수 있게 된다.

또한, 한 번의 납땜으로 사이드 키와 안테나를 PCB와 연결시킬 수 있게 된다. 그로 인해, 종래에 비해 납땜 공정이 보다 수월해지게 되고 납땜 불량률이 저하되어 제품의 신뢰성을 향상시키게 된다.

그리고, 최근의 휴대 단말기에는 사이드 키가 필수이며 그 사이드 키를 FPCB상에 올려 PCB보드의 외곽에 위치시키고 있는데, 본 발명에서도 이를 그대로 활용하여 안테나를 PCB 보드의 제일 외곽에 위치시킴으로써 안테나의 특성이 개선되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 일측부에는 사이드 키가 형성되고, 중앙부에는 일단이 상기 사이드 키와 연결된 도전성의 제 1포트가 형성되며, 상기 일측부와 반대되는 방향의 타측부에는 연장부가 형성되되,

   상기 연장부에는 소정 형상으로 패턴화된 안테나부가 형성되고, 상기 안테나부에는 도전성의 제 2포트의 일단이 연결되며, 상기 제 2포트는 상기 제 1포트와 함께 상기 중앙부에 배열된 것을 특징으로 하는 연성 인쇄회로기판.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 안테나부는 지그재그 형상의 패턴으로 이루어진 것을 특징으로 하는 연성 인쇄회로기판.
3. 일측부에는 사이드 키가 형성되고, 중앙부에는 일단이 상기 사이드 키와 연결된 도전성의 제 1포트가 형성되며, 상기 일측부와 반대되는 방향의 타측부에는 연장부가 형성되되,

   상기 연장부에는 칩 안테나가 형성되고, 상기 칩 안테나에는 도전성의 제 2포트의 일단이 연결되며, 상기 제 2포트는 상기 제 1포트와 함께 상기 중앙부에 배열된 것을 특징으로 하는 연성 인쇄회로기판.
4. 제 1항 내지 제 3항중의 어느 한 항에 기재된 연성 인쇄회로기판을 구비한 휴대 단말기.

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