CN1249846A - 便携通信装置中的静电放电保护 - Google Patents

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Abstract

一种便携通信装置(10),具有被设置在壳体(12)内部的电子电路板(20)和键盘(30),键盘(30)的每个键32被这样设置,使得当其被接下时,压陷被设置在键盘和电路板之间的穹面箔(50)上的各个有触觉的穹面(52),使得和电路板上的各个接点(22)建立电接触。所述通信装置具有用于保护电路板免于静电放电(ESD)的装置。所述穹面箔(50)被制成用于在键盘(30)和电路板(20)之间提供气密封与/或静电密封的不导电的板,借以使所述穹面箔作为所述ESD保护装置。

Description

便携通信装置中的静电放电保护
本发明涉及一种便携通信装置，其包括被设置在壳体中的电子电路板和键盘，键盘上设置有不同的键，当这些键被按压时，压陷被设置在键盘和电路板之间的穹面箔上的有触觉的各个穹面，使得和电路板上的各个接点建立电接触，所述通信装置配备有用于保护电路板免于静电放电(ESD)的装置。
便携通信装置被用于多种应用中，用于提供两个部分之间的远方通信。一般的这种类型的通信装置例如用作蜂窝电话，无绳电话，寻呼装置，步话机，PDA(个人数字辅助器)等。这种装置包括装置壳体，其中设置有电子电路板。电路板配备有为执行装置的操作通信任务所需的电路，例如CPU，存储器模块和无线电电路(放大器，本地振荡器，滤波器，调制器，混频器等)。此外，电路板通常配备有LED(发光二极管)或用于为被设置在壳体中的键盘照明的其它器件。
上述那种键盘操作的装置必须满足各种要求，以便为用户提供可靠的通信服务。这种要求例如包括免于静电放电(ESD)以及足够高度的电磁兼容性(EMC)。当用户触摸键盘时，在用户的指尖和导电元件例如装置内部的电子电路板之间存在静电放电的视在危险，因而键盘操作的通信装置必须配备有ESD保护装置。此外，这种装置必须以这样的方式被屏蔽，以防通信装置的有源部分对周围的电子设备造成电磁干扰。这种屏蔽还必须保护该装置不受周围电子设备产生的电磁影响或干扰。
本发明的目的在于，提供一种具有安全的而且廉价的静电放电保护的便携通信装置。一些实施例的其它目的在于，提供一种通信装置，其具有保护所述装置免于静电放电(ESD)并且确保电磁兼容性(EMC)的装置。
对于上述的那种便携通信装置，本发明的目的是这样实现的：利用被制成非导电片的穹面箔在键盘和电路板之间提供气密封与/或静电密封，借以保护通信装置内部的电路板免于静电放电。
下面参照附图更详细地说明本发明的优选实施例，其中：
图1是可以应用本发明的示例的蜂窝电话的示意图，
图2是在蜂窝电话中现有技术的键盘结构的示意的透视图，以及
图3是按照本发明的优选实施例的组合键盘和ESD保护结构的示意的透视图。
在图1中示出了示例的蜂窝电话10，其包括装置壳体12，天线13，扬声器14，显示器15，和麦克风16。此外，蜂窝电话10配备有用于用户通信的键盘30。用户通过在键盘30上输入指令，即按下键盘30中一组键盘当中的合适的键盘32控制蜂窝电话的操作。最好是，键盘包括标记为“0”到“9”的一组字母数字键和控制键，例如“*”和“#”，“Answer”或“Yes”键，“Hangup”或“NO”键，音量控制键等。从图1的整体看来，对于本领域的技术人员，蜂窝电话10是熟知的，因而此处不再详细说明。
图2所示是以前公知的蜂窝电话的键盘结构。键盘30例如由橡胶制成，并且包括一组单个的键32。虽然在图中没有示出，但是每个键32按照其专门的用途被标记，例如数字“3”或“*”符号。由塑料或类似材料制成的穹面箔40被设置在键盘30和位于电话壳体内部的电子电路板20之间。穹面箔40具有许多有触觉的穹面42，每个穹面具有从穹面箔40隆起或凸出的凸形。一个单个的穹面42被设置在键盘30中的一个单个的键32的下面。
电路板20具有图中纯粹示意的外观。电路板20包括不同的电子电路，例如无线电发送器/接收器电路，放大器，滤波器，缓冲器，振荡器，混频器，一个或几个微处理器，存储器模块等，这些电路在图2中没有示出。此外，电路板20具有一组接点22，每个各自的接点和各自的一对键32和穹面42垂直对准地设置。
键盘30的功能操作如下。当键32被用户按下时，键的背面就在下面的有触觉的穹面42上施加一个力。穹面42不能抵抗由键32施加的力而向内/向下压陷，并和下面的接点22接触。为此目的，每个穹面42的后侧面是导电的，例如通过对每个穹面提供导电层，例如银或碳的化合物的导电层。压陷的穹面在接点22的接点对之间建立电接触，其细节在图中省略了，因为这些据信是本领域技术人员熟知的。这样建立的电连接立即被电路板上包括的控制器检测到。
此外，电路板20具有照明装置24，其是作为LED(发光二极管)被实现的，其用途是通过穹面箔40中的各个开口44对键32提供照明。在图2中设置了一个照明装置24，用于对开口44周围的4个键32照明。除去这些开口之外，穹面箔40配备有不同的孔、开口或槽46，48，49，用于不同的电子元件或设置在电路板20上的固定装置。
在按照图2的现有技术的结构中，基于橡胶的键盘片32作为ESD保护装置。此外，图1所示的壳体12在其内部具有薄的金属化层，用于保护或屏蔽电话10和周围电子设备之间的电磁干扰。虽然具有防止ESD和电磁干扰的足够的保护，但是按照图2的现有技术的结构当考虑其成本时是有缺点的。键盘橡胶片30和壳体10内部的金属化层对于电话10的总的制造成本增加了不可忽略的费用负担。
按照图3的本发明的解决方案提出了一种廉价的用于对电话提供保护免于ESD的方式。按照本发明，具有一组有触觉的键穹面52的穹面箔50被制成完全覆盖键盘30和下面的电路板20之间的整个表面的一个板。至少穹面箔50的前表面由不导电的或绝缘材料制成，借以在键盘和电路板之间提供气密封与/或静电密封，因而作为ESD保护装置。和图2的现有技术中的穹面箔40相比，本发明的穹面箔50没有可以使电火花从键32传递到电路板20的敞开的开口。所有以前的开口，例如用于照明装置24的开口都被用于绝缘电路板20和键盘30的不导电材料制成的附加的穹面箔54覆盖了。
按照图3所示的优选实施例，键盘30作为由塑料或其类似的材料制成的键树(keytree)实现了。这种键树结构本身先前已知是一种非常廉价地在通信装置中实现键盘功能的方式。由于整体的穹面箔50，不再需要键盘30由橡胶制成或者必须起ESD保护的作用以及作为和用户相互作用的装置。
如上所述，穹面箔50具备有附加的穹面54，用于下面的照明装置24(其作为LED或类似的元件被实现)。显然附加的穹面54必须制成对于从照明装置24发出的光是透明的，或者至少是半透明的。最好是，附加的穹面54被制成白色的或有光泽的，以便对键盘30进行较好的照明。在另一个实施例中，附加的穹面54可以利用某种丝网或点图案印刷，以便把光引向穹面54和下面的照明装置24周围的4个键32。该图案可以具有线或点，它们在键32的方向以增加的尺寸或密度被设置。
按照本发明的一个实施例，穹面箔50的内部具有一层导电材料，例如银的化合物。该导电层和接地装置相连，从而作为保护以防静电干扰的装置，借以确保电磁兼容性。因而，消除了按照图2在现有技术的结构中所需的对装置壳体进行的金属化处理，并且穹面箔将作为一种组合装置用于保护免于ESD和电磁干扰。
为了帮助散发由电子电路板20上的各个电路和元件产生的热量，穹面箔50可以具有沿着穹面箔的主要部分延伸并到达穹面箔50的一些边缘的空气通道。
上面参照几个实施例或例子对本发明进行了说明，但是，应当理解，本发明决不限于上述的这些实施例。与此相反，本发明只受所附权利要求的范围的限制。
权利要求书
按照条约第19条的修改
1一种便携通信装置(10)，包括被设置在壳体(12)内部的电子电路板(20)和键盘(30)，键盘(30)的每个键被这样设置，使得当其被按下时，压陷被设置在键盘和电路板之间的穹面箔(50)上的相应有触觉的穹面(52)，使得和电路板上的相应接点(22)建立电接触，所述通信装置配备有用于保护电路板免于静电放电(ESD)的装置，其特征在于，
所述穹面箔(50)被制成用于在键盘(30)和电路板(20)之间提供气密封与/或静电密封的不导电的板，借以使所述穹面箔作为所述ESD保护装置，并且
在穹面箔(50)中嵌有导电层，并且所述导电层和接地装置相连，所述导电层用于阻止在所述装置和其周围之间的电磁干扰。
2如权利要求1所述的通信装置，其中所述电路板配备有用于对键盘(30)上的键(32)照明的装置(24)，并且所述穹面箔(50)配备有覆盖照明装置(24)的附加的穹面(54)，借以保护电路板免于静电放电。
3如权利要求2所述的通信装置，其中所述附加的穹面(54)被制成对于从发光装置(24)发出的光是透明的。
4如权利要求2所述的通信装置，其中所述附加的穹面被制成白色的或有光泽的，以便增强键盘(30)的键(32)的照明。
5如权利要求2所述的通信装置，其中所述附加的穹面(54)由丝网或点图形印刷而成。
6如前面任一权利要求所述的通信装置，其中穹面箔(50)具有空气通道，用于耗散由电路板(20)或其上的元件产生的热量。
7如前面任一权利要求所述的通信装置，其中所述装置是无线电话，最好是蜂窝电话。
8一种用于保护键盘操作的装置(10)免于在键盘(30)和装置内部的电子电路板(20)之间发生静电放电的方法，其特征在于
为所述装置(10)提供穹面箔(50)，所述穹面箔包括一组有触觉的穹面(52)，并且至少穹面箔的整个的前表面由电绝缘材料制成，用于在键盘(30)和电路板(20)之间进行气密封与/或静电密封，并且
为穹面箔(50)的内表面提供导电并且接地的层，所述层作为在电路板(20)和所述装置(10)的外部电子设备之间的电磁屏蔽。

Claims (10)

1一种便携通信装置(10)，包括被设置在壳体(12)内部的电子电路板(20)和键盘(30)，键盘(30)的每个键32被这样设置，使得当其被按下时，压陷被设置在键盘和电路板之间的穹面箔(50)上的相应有触觉的穹面(52)，使得和电路板上的相应接点(22)建立电接触，所述通信装置配备有用于保护电路板免于静电放电(ESD)的装置，其特征在于，
所述穹面箔(50)被制成用于在键盘(30)和电路板(20)之间提供气密封与/或静电密封的不导电的板，借以使所述穹面箔作为所述ESD保护装置。
2如权利要求1所述的通信装置，其中所述电路板配备有用于对键盘(30)上的键(32)照明的装置(24)，并且所述穹面箔(50)配备有覆盖照明装置(24)的附加的穹面(54)，借以保护电路板免于静电放电。
3如权利要求2所述的通信装置，其中所述附加的穹面(54)被制成对于从发光装置(24)发出的光是透明的。
4如权利要求2所述的通信装置，其中所述附加的穹面被制成白色的或有光泽的，以便增强键盘(30)的键(32)的照明。
5如权利要求2所述的通信装置，其中所述附加的穹面(54)由丝网或点图形印刷而成。
6如前面任一权利要求所述的通信装置，其中在穹面箔(50)中嵌有导电层，并且所述导电层和接地装置相连，所述导电层用于阻止在所述装置和其周围之间的电磁干扰。
7如前面任一权利要求所述的通信装置，其中穹面箔(50)具有空气通道，用于耗散由电路板(20)或其上的元件产生的热量。
8如前面任一权利要求所述的通信装置，其中所述装置是无线电话，最好是蜂窝电话。
9一种用于保护键盘操作的装置(10)免于在键盘(30)和装置内部的电子电路板(20)之间发生静电放电的方法，其特征在于
为所述装置(10)提供穹面箔(50)，所述穹面箔包括一组有触觉的穹面(52)，并且至少穹面箔的整个的前表面由电绝缘材料制成，用于在键盘(30)和电路板(20)之间进行气密封与/或静电密封。
10如权利要求9所述的方法，其特征在于还包括以下步骤
为穹面箔(50)的内表面提供导电并且接地的层，所述层作为在电路板(20)和所述装置(10)的外部电子设备之间的电磁屏蔽。
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