專利名稱：改善鍵盤軟板電磁兼容性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改善電磁兼容性的方法，特別是一種改善鍵盤軟板的電磁兼容性的方法。
這種電磁兼容性的要求在鍵盤產(chǎn)品的領(lǐng)域同樣適用。一般的鍵盤產(chǎn)品為了要符合電磁兼容性的要求，就必須設(shè)法將鍵盤電路當(dāng)中的噪聲濾除。一般的做法是提供電磁防護(hù)，如加裝金屬屏蔽、系統(tǒng)接地等等。
然而加裝金屬屏蔽會(huì)使得鍵盤重量加重，造成使用的不便。而以系統(tǒng)接地的方法，則會(huì)在鍵盤電路設(shè)計(jì)時(shí)增加許多設(shè)計(jì)成本。因此，如何在鍵盤電路上發(fā)展出一套簡(jiǎn)單且成本低廉的改善電磁兼容性的方法，成為研發(fā)人員的努力目標(biāo)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種改善鍵盤軟板電磁兼容性的方法，包含下列步驟在鍵盤軟板電路布局時(shí)，在掃描線上各自設(shè)計(jì)一低通濾波器，例如π型濾波器，其中，每條掃描線的π型濾波器由一個(gè)以上串聯(lián)的電感與一個(gè)以上并聯(lián)的電容所組成。而電感的設(shè)計(jì)位置，可在每條掃描線上的按鍵接點(diǎn)與接點(diǎn)之間與按鍵接點(diǎn)與掃描線的輸入端之間進(jìn)行選擇。電容的設(shè)計(jì)則可在掃描線上的按鍵接點(diǎn)與該鍵盤軟板的一接地網(wǎng)之間來(lái)形成。
其中，電容的設(shè)計(jì)，可在對(duì)應(yīng)于每個(gè)掃描線的按鍵接點(diǎn)(pad)任意選擇而在接地網(wǎng)設(shè)計(jì)接地接點(diǎn)來(lái)形成。最好的情況是每個(gè)對(duì)應(yīng)的接地點(diǎn)都形成一個(gè)接地接點(diǎn)。而電感的設(shè)計(jì)，則可采用ㄇ形，其間距最佳者為0.3毫米左右。設(shè)計(jì)的位置，較佳者為個(gè)別設(shè)計(jì)在掃描線的輸入端與第一個(gè)按鍵接點(diǎn)之間。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉數(shù)個(gè)較佳實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下。
具體實(shí)施例方式


圖1是現(xiàn)有的鍵盤軟板結(jié)構(gòu)示意圖。其包含了三層結(jié)構(gòu)，第一層為返回線(return line)層，第二層為隔離層(未畫出)，第三層則為掃描線(scan line)及其背面的接地網(wǎng)層。返回線層即為標(biāo)示X的線層，圖1是以八條返回線、十八條掃描線為例，其包含了X0、X1、X2…X6、X7等返回線與Y0、Y1、Y2…Y16、Y17等掃描線。其中，每條返回線均與掃描線層的按鍵接點(diǎn)(touch pads)對(duì)應(yīng)各自的按鍵接點(diǎn)，而形成可導(dǎo)接的部分。亦即，按鍵接點(diǎn)100X對(duì)應(yīng)按鍵接點(diǎn)100Y，按鍵接點(diǎn)102X對(duì)應(yīng)按鍵接點(diǎn)102Y，按鍵接點(diǎn)107X對(duì)應(yīng)按鍵接點(diǎn)107Y，依此類推。
因此，當(dāng)使用者按下某個(gè)鍵盤按鍵時(shí)，即會(huì)將其下返回層的按鍵接點(diǎn)接觸到掃描線層的按鍵接點(diǎn)，鍵盤即送出代表該按鍵的信號(hào)。
然而，為了防止電磁干擾信號(hào)的產(chǎn)生，本發(fā)明通過(guò)直接在軟板上設(shè)計(jì)出具有π型濾波器(filter)的電路結(jié)構(gòu)來(lái)濾除電路可能產(chǎn)生的噪聲電磁波，以防止軟板電路可能產(chǎn)生的天線效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)改善EMC的目的。亦即，在軟板布局(layout)之初，即在電路板上設(shè)計(jì)好低通(low pass)濾波器，例如π型濾波器。圖2是本發(fā)明的鍵盤軟板增設(shè)π型濾波器的示意圖，如圖2所示，π型濾波器以設(shè)計(jì)在掃描線上(Y0～Y17)為較佳的設(shè)計(jì)位置。因?yàn)閽呙杈€是由鍵盤集成電路(IC)送出約25kHz(千赫)的掃描信號(hào)(視鍵盤型號(hào)而定)，作為擷取鍵盤的輸入信息的時(shí)鐘脈沖，以轉(zhuǎn)換為輸出信號(hào)。因此，它是可能產(chǎn)生電路噪聲的部位。
設(shè)置低通濾波器的目的在于濾除由電路本身所產(chǎn)生的高頻噪聲，但不能濾掉電路本身所產(chǎn)生信號(hào)，例如上述的掃描頻率信號(hào)。而濾波器的頻率響應(yīng)H(w)是一可控制的值，因此可一并在電路板設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行考慮。以下將舉兩個(gè)實(shí)施例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明本發(fā)明的具體做法。
圖3是本發(fā)明的鍵盤軟板增設(shè)π型濾波器的第一具體實(shí)施例。在電感的設(shè)計(jì)上，本發(fā)明在掃描線路上直接設(shè)計(jì)一個(gè)ㄇ形電感，如ㄇ形電感100I與ㄇ形電感270I。并在掃描線上的每個(gè)按鍵接點(diǎn)與接地線之間接上一個(gè)電容，做法是直接在接地網(wǎng)上與掃描線的按鍵接點(diǎn)直接對(duì)應(yīng)處，設(shè)計(jì)一個(gè)相同大小的接地接點(diǎn)。如圖3當(dāng)中的接地接點(diǎn)100G、101G、107G、270G、271G、277G等等，個(gè)別為一個(gè)電容，如圖3所示。如此，每條掃描線即可構(gòu)成一個(gè)π型濾波器，并具有低通濾波的功能。
在實(shí)際制作時(shí)，ㄇ形電感的設(shè)計(jì)位置以在掃描線輸入之處設(shè)計(jì)為最佳，亦即圖3的ㄇ形電感100I至270I。并且ㄇ形電感的間距最佳者在0.3毫米(mm)左右，其向上延伸的長(zhǎng)度則越長(zhǎng)越好，可視軟板的空間來(lái)設(shè)計(jì)。而電容的大小，則可由按鍵接點(diǎn)與接地接點(diǎn)的直徑來(lái)決定，而直徑可為3～4Φ(Φ＝mm)。并且，電容的數(shù)目越多可讓濾波的效果更佳，且電容的值越大，濾波效果會(huì)更加。其中，C＝εA/d，亦即，每個(gè)電容的電容值正比于接點(diǎn)面積(A)且反比于按鍵接點(diǎn)與接地接點(diǎn)的距離(d)。由于按鍵接點(diǎn)與接地網(wǎng)之間的距離d相當(dāng)?shù)匦?，約0.01mm，因此其所形成的電容值相當(dāng)大，進(jìn)而可使濾波效果增加。而這些經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的電感與電容，可直接在軟板電路洗出時(shí)直接制作，其制作上相當(dāng)簡(jiǎn)單。
圖4是本發(fā)明的鍵盤軟板增設(shè)π型濾波器的第二具體實(shí)施例。這一實(shí)施例在掃描線尾端，也就是相對(duì)于最后一條返回線X7，亦即，掃描線的按鍵接點(diǎn)107Y至277Y之前，設(shè)計(jì)ㄇ形電感107I、277I。這種設(shè)計(jì)方法也能符合本發(fā)明的要求。
然而，事實(shí)上只要能在適當(dāng)位置形成電感以及上述的電容即可形成本發(fā)明所需要的低通濾波器。因此，電感與電容的位置在理論上是可以在任何位置，以任意的方式來(lái)設(shè)計(jì)。并且，電感的形狀也不限于上述的ㄇ形電感。換句話說(shuō)，在設(shè)計(jì)上只要能實(shí)現(xiàn)符合電磁兼容性的要求，可在鍵盤電路的任何位置來(lái)設(shè)計(jì)低通濾波器。而設(shè)計(jì)的方式，可采用本發(fā)明所揭露的具體實(shí)施方法即可。
圖5是應(yīng)用本發(fā)明的鍵盤軟板增設(shè)π型濾波器之前的EMI測(cè)試圖，相應(yīng)的測(cè)試結(jié)果列于表1；圖6是應(yīng)用本發(fā)明的鍵盤軟板增設(shè)π型濾波器之后的EMI測(cè)試圖，相應(yīng)的測(cè)試結(jié)果列于表2。比較后可發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用本發(fā)明前的鍵盤軟板，其超出標(biāo)準(zhǔn)6dB的噪聲有七個(gè)點(diǎn)，而在運(yùn)用本發(fā)明的電路后，僅剩下一個(gè)點(diǎn)。以這一例子來(lái)說(shuō)，其可改善6dB以上的噪聲輸出。由此可見，本發(fā)明改善電磁兼容性具有立即可見的功效。
表1 應(yīng)用本發(fā)明的鍵盤軟板增設(shè)π型濾波器之前的EMI測(cè)試情況

表2應(yīng)用本發(fā)明的鍵盤軟板增設(shè)π型濾波器之后的EMI測(cè)試情況

由上可知，運(yùn)用本發(fā)明的改善鍵盤軟板電磁兼容性的方法，有實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單且不增加成本、又不影響既有的功能即可改善EMC的功效。
雖然本發(fā)明的較佳實(shí)施例揭露如上所述，然而其并非用以限定本發(fā)明，本行業(yè)的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可進(jìn)行各種輕易思及的變化和潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種改善鍵盤軟板電磁兼容性的方法，其特征在于包含下列步驟在該鍵盤軟板的電路布局時(shí)，在多條掃描線上各自設(shè)計(jì)一低通濾波器，其中，每條該掃描線的該低通濾波器是由一個(gè)以上串聯(lián)的電感與一個(gè)以上并聯(lián)的電容所組成，該一個(gè)以上串聯(lián)的電感是選擇設(shè)計(jì)在每條該掃描線上的按鍵接點(diǎn)和接點(diǎn)之間以及第一個(gè)按鍵接點(diǎn)和該掃描線的輸入端之間，且每個(gè)該多個(gè)電容是選擇設(shè)計(jì)在每個(gè)該掃描線上的按鍵接點(diǎn)與該鍵盤軟板的一接地網(wǎng)之間。
2.如權(quán)利要求1所述的改善鍵盤軟板電磁兼容性的方法，其特征在于所述的一個(gè)以上的電容，是在對(duì)應(yīng)于每個(gè)該掃描線上的按鍵接點(diǎn)處，在該接地網(wǎng)任意設(shè)計(jì)接地接點(diǎn)而形成。
3.如權(quán)利要求2所述的改善鍵盤軟板電磁兼容性的方法，其特征在于所述的按鍵接點(diǎn)與該接地接點(diǎn)的直徑是3～4毫米。
4.如權(quán)利要求1所述的改善鍵盤軟板電磁兼容性的方法，其特征在于所述的一個(gè)以上的電容，較佳者是在對(duì)應(yīng)于每個(gè)該掃描線上的按鍵接點(diǎn)處，在該接地網(wǎng)同時(shí)設(shè)計(jì)接地接點(diǎn)而形成。
5.如權(quán)利要求4所述的改善鍵盤軟板電磁兼容性的方法，其特征在于所述的按鍵接點(diǎn)與該接地接點(diǎn)的直徑是3～4毫米(mm)。
6.如權(quán)利要求1所述的改善鍵盤軟板電磁兼容性的方法，其特征在于所述的一個(gè)以上的電感，較佳者為個(gè)別設(shè)計(jì)于該掃描線的輸入端與第一個(gè)按鍵接點(diǎn)之間。
7.如權(quán)利要求1所述的改善鍵盤軟板電磁兼容性的方法，其特征在于所述的電感的形狀是ㄇ形。
8.如權(quán)利要求7所述的改善鍵盤軟板電磁兼容性的方法，其特征在于所述的ㄇ形的間距最佳者為0.3毫米左右。
9.一種改善鍵盤軟板電磁兼容性的方法，其特征在于包含下列步驟在該鍵盤軟板的電路布局時(shí)，在該鍵盤軟板的多條掃描線上任選一條以上設(shè)計(jì)一低通濾波器，其中，每條該掃描線的該低通濾波器是由一個(gè)以上串聯(lián)的電感與一個(gè)以上并聯(lián)的電容所組成，該一個(gè)以上串聯(lián)的電感是選擇設(shè)計(jì)于每條該掃描線上的按鍵接點(diǎn)和接點(diǎn)之間以及第一個(gè)按鍵接點(diǎn)和該掃描線的輸入端之間，且每個(gè)該多個(gè)電容是選擇設(shè)計(jì)于每個(gè)該掃描線上的按鍵接點(diǎn)與該鍵盤軟板的一接地網(wǎng)之間。
10.如權(quán)利要求9所述的改善鍵盤軟板電磁兼容性的方法，其特征在于所述的一個(gè)以上的電容，是在對(duì)應(yīng)于每個(gè)該掃描線上的按鍵接點(diǎn)處，在該接地網(wǎng)任意設(shè)計(jì)接地接點(diǎn)而形成。
11.如權(quán)利要求10所述的改善鍵盤軟板電磁兼容性的方法，其特征在于所述的按鍵接點(diǎn)與該接點(diǎn)的直徑是3～4毫米。
12.如權(quán)利要求9所述的改善鍵盤軟板電磁兼容性的方法，其特征在于所述的一個(gè)以上的電容，較佳者是在對(duì)應(yīng)于每個(gè)該掃描線上的按鍵接點(diǎn)處，在該接地網(wǎng)同時(shí)設(shè)計(jì)接地接點(diǎn)而形成。
13.如權(quán)利要求12所述的改善鍵盤軟板電磁兼容性的方法，其特征在于所述的按鍵接點(diǎn)與該接點(diǎn)的直徑是3～4毫米。
14.如權(quán)利要求9所述的改善鍵盤軟板電磁兼容性的方法，其特征在于所述的一個(gè)以上的電感，較佳者為個(gè)別設(shè)計(jì)于該掃描線的輸入端與第一個(gè)按鍵接點(diǎn)之間。
15.如權(quán)利要求9所述的改善鍵盤軟板電磁兼容性的方法，其特征在于所述的電感的形狀是ㄇ形。
16.如權(quán)利要求15所述的改善鍵盤軟板電磁兼容性的方法，其特征在于所述的ㄇ形的間距最佳者為0.3毫米左右。
全文摘要
一種改善鍵盤軟板電磁兼容性的方法，通過(guò)在鍵盤軟板的掃描線設(shè)計(jì)一低通濾波器，即可將軟板電路所產(chǎn)生的高頻噪聲進(jìn)行濾除，以實(shí)現(xiàn)電磁兼容性的要求；而形成低通濾波器的方法，則可在掃描線的輸入端與按鍵接點(diǎn)之間，以及按鍵接點(diǎn)與接點(diǎn)之間，選擇性設(shè)計(jì)電感，并在掃描線的按鍵接點(diǎn)與接地網(wǎng)形成電容；形成電容的方法可在接地網(wǎng)形成對(duì)應(yīng)于掃描線按鍵接點(diǎn)的接地接點(diǎn)；形成電感的方法則可以ㄇ形電感來(lái)實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)G06F3/023GK1464377SQ0212309
公開日2003年12月31日 申請(qǐng)日期2002年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月12日
發(fā)明者黃炯至 申請(qǐng)人:光寶科技股份有限公司