KR0174407B1 - 인쇄회로기판의 광신호 상호연결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해당 시스템의 전체 기능을 정지시키지 않고, 실장된 인쇄회로기판만의 교체 및 유지보수를 용이하게 수행하기 위한 인쇄회로기판의 광신호 상호연결장치에 관한 것으로, 광도파로 사이를 통과하여 백플레인(4)에 접속되는 해당 인쇄회로기판(3)의 일단측 중앙부위에 한쪽이 개방된 슬롯(3a)이 형성되며, 상기 슬롯(3a)의 양부에는 백플레인(4)과의 접속을 위한 제2커넥터(8)를 구비하고, 또한, 상기 인쇄회로기판(3)의 슬롯(3a)에 삽입되는 크기로 형성되어 백플레인(4)에 연결되며, 상,하면에 제2발광소자(13)와 제2수광소자(14)를 구비한 중계기판(12)을 포함하므로써 전기적 임피던스정합에 의한 인쇄회로기판의 상호접속보다 고속의 광신호를 용이하게 전송하고, 전기적 접속과 병행하여 필요한 채널별로 선택적으로 적용할 수 있고, 또한 시스템 운용을 정지하지 않고도 인쇄회로기판의 유지보수를 용이하게 수행할 수 있는 효과를 가진다.

Description

인쇄회로기판의 광신호 상호연결장치

제1도는 종래기술에 따른 인쇄회로기판의 광신호 상호연결장치의 개략적인 구성도.

제2a도 내지 제2d도는 본 발명에 의한 인쇄회로기판의 광신호 상호연결장치에서 광신호 중계를 사용하지 않는 경우의 일실시예시도.

제3a도 내지 제3d도는 본 발명에 의한 인쇄회로기판의 광신호 상호연결장치에서 광신호중계를 사용하는 일실시예시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,2,3 : 제1, 제2, 제3 인쇄회로기판 3a : 슬롯

4 : 백플레인 5 : 제1발광소자

6 : 제2수광소자 7,8,11 : 제1 내지 제3커넥터

12 : 중계기판 13 : 제2발광소자

14 : 제2수광소자

본 발명은 복수개의 인쇄회로기판을 백플레인에 결합하여 실장하고, 상기 각 인쇄회로기판 사이의 공간을 광신호의 도파로로 이용하여 고속 신호전송을 행하는 전자시스템에서, 광섬유 케이블과 광커넥터의 필요없이 인쇄회로기판의 탈착에 따른 위치가변으로 기판간의 상호 신호가 차단되는 것을 방지하기 위한 신호연결장치에 관한 것으로, 특히 해당 시스템의 전체 기능을 정지시키지 않고, 실장된 인쇄회로기판만의 교체 및 유지보수를 용이하게 수행하기 위한 인쇄회로기판의 광신호 상호연결장치에 관한 것이다.

최근 통신시스템, 컴퓨터시스템등의 기능은 매우 복잡해지고 동작속도는 매우 빠른속도로 증가하고 있다. 이에 따라 전자시스템 내부의 인쇄회로기판(PCB:Printed Circuit Board)에 구비된 상호연결기(interconnection)에 광을 사용하는 경우가 많으며, 특히 광섬유나 광케이블을 사용하지 않고 각 인쇄회로기판사이의 공간을 광도파로로 이용하고 있다.

공간을 통한 광신호의 상호연결은 누화, 반사와 같은 문제점이 없이 비교적 용이하게 인쇄회로기판 사이의 고속전송을 구현할 수 있으나, 현행의 기술로는 직접 광신호가 상호 연결될 수 있는 거리가 매우 짧다. 이는 원지점에 위치한 인쇄회로기판과의 광신호를 상호연결하는 경우 신호의 중계가 필요하게 되며, 이때에는 중간에 위치한 인쇄회로기판에 광신호의 중계모듈을 설치하는 것이 일반적이다.

전자시스템에 따라서는 교환기, 중계기 등과 같이 전체 시스템의 기능을 정지시키지 않고 인쇄회로기판의 교환과 같은 유지보수 기능을 수행할 필요가 있는 경우도 있으나, 이러한 경우에는 인쇄회로기판 간에 상호 연결되는 신호가 중간에 위치한 인쇄회로기판에 설치된 모듈에 의하여 중계가 될 수 있지만, 전체 시스템의 기능정지없이 인쇄회로기판의 교환을 수행하는 기능의 구현은 매우 어렵다.

종래의 공간도파방식을 이용한 전자시스템의 실장방식에서 인쇄회로 기판 간의 광신호를 상호 연결하는 장치는 제1도에 도시한 바와, 백플 레인(25)의 다수의 인쇄회로기판(21내지 24)이 전기적 커넥터(27)에 의해 접속되어 있다. 본 도에서는 제1내지 제4 인쇄회로기판(21내지 24)이 백플레인(25)에 접속된 구조의 일례를 보여주고 있다.

그리고, 공간상의 위치를 직각좌표(x,y,z)로 표시할 때, 상호 고속신호의 상호연결이 필요한 인쇄회로기판들의 x,y평면상 대응하는 위치에 한개의 신호연결 채널을 형성하는 발광소자와 수광소자(에:s13과 r23)를 서로 마주보도록 배치하여 상기 각 인쇄횔기판(21내지 24)사이의 공간을 해당 신호의 상호 신호연결을 위한 광도파로로 이용한 것이다.

여기서, 상기 발광소자(s12)와 수광소자(r32)의 경우처럼 상호 광신호가 연결되는 채널 사이에 제2인쇄회로기판(22)이 존재하는 경우, 상기 제1인쇄회로기판(21)의 발광소자(s12)와 제2인쇄회로기판(22)의 평면위치에 광신호를 통과시키기 위한 홀(26)을 형성하여 제1인쇄회로기판(21)의 발광소자(s12)와 제3인쇄회로기판(23)의 수광소자(r32)에 의해 상호신호연결 채널을 형성하고 있다.

또한, 상기 제1인쇄회로기판(21)의 발광소자(s11)와 제4인쇄회로기판(24)의 수광소자(r41)의 경우처럼 거리가 매우 먼 경우는 그 사이에 존재하는 제3인쇄회로기판(23)상에 위치하는 발광소자(s31)와 수광소자(r31)를 이용하여 신호의 중계기능을 수행한다.

상기와 같이 구성된 종래의 인쇄회로기판 간의 공간을 통한 광신호 상호연결장치는 광신호의 통과 홀이나 신호중계모듈이 구성된 인쇄회로 기판이 실장된 전자시스템 내에서 어느하나의 인쇄회로기판을 교체하거나 보수를 위한 경우, 홀 및 중계모듈의 위치변화로 인하여 광신호의 차단이 발생하기 때문에 상기 인쇄회로기판의 교환과 같은 유지보수에 따른 탈착시에는 전체시스템의 운용을 불가피하게 정지하여야 하는 문제점 을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 성가 의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 백플레인에 접속되는 다수의 인쇄회로기판 사이의 광신호를 상호연결시, 상기 백플레인에 삽입된 일부 인쇄회로기판이 탈착되어도 상호 신호의 연결통로를 확보하므로서 전체적인 전자시스템의 기능장애를 방지하며, 시스템운용의 중단없이 해당 인쇄회로기판만을 용이하게 교환할 수 있는 인쇄회로기판의 광신호 상호연결장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 백플레인과, 상기 백플레인 에 전기적 커넥터를 매개로 접속되는 다수의 인쇄회로기판과, 상기 각 인쇄회록기판 간의 대응부위에 광신호를 상호 연결하기 위해 배치된 제1발광소자 및 제1수광소자를 구비하며, 상기 제1발광소자 및 제1수광소자 사이의 직선상 공간을 광도파로로 이용하여 고속의 디지틀신호를 전송하는 전자시스템에서 상기 인쇄회로기판의 탈착에 따른 위치가변위로 신호가 차단되는 것을 방지하기 위한 광신호 상호연결장치에 있어서, 상기 광도파로 사이를 통과하여 백플레인에 접속되는 해당 인쇄회로기판의 일단측 소정부위에 한쪽이 개방된 소정크기의 슬롯이 형성되며, 상기 슬롯의 양부에는 백플레인과의 접속을 위한 보조커넥터가 구비되고, 또한 상기 인쇄회로기판의 슬롯에 삽입되는 크기로 형성되어 백플레인에 연결되며, 상,하면에 제2발광소자와 제2수광소자를 구비한 중계기판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 제2도 및 제3도의 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

제2a도 내지 제2d 도는 본 발명에 의한 인쇄회로기판의 광신호 상호연결장치에서 광신호 중계를 사용하지 않는 경우의 일실시에시도로서, 제2a및 제2b도는 인쇄회로기판의 장착상태를 나타낸 정단면도 및 평단면도이고, 제2c도 및 제2d도는 인쇄회로기판의 이탈상태를 나타낸 정단면도 및 평단면도이다. 도면에서 1 내지 3은 제1내지 제3인쇄회로기판, 3a는 슬롯, 4는 백플레인, 5는 제1발광소자, 6은 제2수광소자, 7,8은 제1및 제2커넥터를 각각 나타낸 것이다.

본 실시예에서는 백플레인(4)의 제1커넥터(7)및 제2커넥터(8)를 매개로 상호접속되는 인쇄회로기판(1,2,3)과, 상기 인접하는 각 인쇄회로기판의 대응면에 구비되어 수직으로 광신호를 발산하는 제1발광소자(5)와, 입사되는 광신호를 수신하는 제2수광소자(6)를 포함하여 고속의 디지틀신호를 전송하는 전자시스템에 있어서, 상기 제1발광소자(5)와 제1수광소자(6)사이의 직선상에 형성된 광도파로 사이에 삽입되는 인쇄회로기판(3)의 일단측 중앙부위에 한쪽이 개바오딘 소정크기의 슬롯(3a)이 형성되어 광도파로의 공간을 가리지 않으면서 광신호를 통과시키도록 하며, 상기 슬롯(3a)의 양단부에는 백플레인(4)과의 접속을 위한 제2케넥터 (8)가 구비된 구조로 되어 있다.

제2a도 및 제2b도는 백플레인(4)에 접속되어 광신호를 상호 연결하는 상,하위의 제1및 제2 인쇄회로기판(1,2)사이에 제3인쇄회로기판(3)이 삽입되어 백플레인(4)에 접속될 때, 상기 제3인쇄회로기판(3)에 형성된 슬롯(3a)에 의해 제1 및 제2인쇄회로기판(1,2)의 제1발광소자(5)및 제1수광소자(6)의 광도파로는 가리지 않은 상태로 광신호가 입출력되는 상태를 도시한 것이다.

이와는 반대로 제2c도 및 제2d도는 시스템 자체의 운용을 중단하지 않고도 백프레인(4)으로부터 상기 제3인쇄회로기판(3)을 이탈하여 도 제1및 제2 인쇄회로기판(1,2)의 공도파로 공간은 차단되지 않고 해당기판만을 교체하는 상태를 도시한 것이다.

따라서, 제3인쇄회로기판(3)의 탈착시, 광신호를 통과시키는 슬롯(3a)의 위치가 변함으로 인하여 신호가 차단되는 현상을 방지할 수 있는 것이다.

제3a도 내지 제3d도는 본 발명에 의한 인쇄회로기판의 광신호 상호연결장치에서 광신호중계를 사용하는 경우의 일실시예시도로서, 제3a 및 제3b도는 인쇄회로기판의 장착상태를 나타낸 정단면도 및 평단면도이고, 제3c도 및 제3d도는 인쇄회로기판의 이탈상태를 나타낸 정단면도 및 평단면도이다.

도면에서 11은 제3커넥터, 12는 중계기판, 13은 제2발광소자, 14는 제2수광소자를 각각 나타낸다.

도면에 도시한 바와 같이, 상기 제3인쇄회로기판(3)의 슬롯(3a)에 삽입되는 크기로 형성되어 백플레인(4)에 제3커넥터(11)를 매개로 접속되도록 중계기판(12)을 구비하되, 상기 중계기판(12)의 상하면에는 광신호 중계기능을 수행하는 제2발광소자(13)와 제2수광소자(14)를 구비한 구조를 제시하여 상기 제1및 제2인쇄회로기판(1,2)간의 거리가 멀어 직접 광신호의 전송이 불가능한 경우 중계역할을 할 수 있도록 한다.

상기와 같이 구성된 본 고안에서 제3a도 및 제3b도는 상기 백플레인(4)에 접속되어 광신호를 상호 연결하는 제1 및 제2인쇄회로기판(1,2)사이에 중계기판(12)을 삽입하여 백플레인(4)에 접속하고, 상기 중계기판(12)을 제3인쇄회로기판(3)의 슬롯(3a)으로 삽입시킨 상태로 제2보조커넥터(8)를 백플레인(4)에 접속하는 상태를 보여주고 있다.

또한, 제3c도 및 제3d도는 반대로 시스템 자체의 운용을 중단하지 않고도 백플레인(4)으로부터 상기 제3인쇄회로기판(3)을 이탈하여도 중계기판(12)은 그대로 남아 있으므로 제1및 제2인쇄회로기판(1,2)의 광도파로 공간은 차단되지 않고 광신호가 상호 입출력되는 상태를 보여주고 있다.

따라서, 제3인쇄회로기판(3)의 탈착시에 광신호를 통과시키는 중계모듈의 위치가 변하여도 중계기판(12)에 ㅡ이해 제1및 제2인쇄회로기판(1,2)간의광도파로가 차단되지 않고 광신호전송의 중계기능을 수행할 수 있는 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 전기적 임피던스정합에 의한 인쇄회로기판의 상호접속보다 고속의 광신호를 용이하게 전송할 수 있을 뿐만 아니라, 전기적 접속과 병행하여 필요한 채널별로 선택적으로 적용 할 수 있다.

또한, 상기 인쇄회로기판의 탈착시에도 신호가 차단되는 것을 방지할 수 있으므로 운용중 시스템을 정지하고 않고도 인쇄회로기판의 유지보수를 용이하게 수행하수 있는 효과를 가진다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여려 가지 치한,변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (2)

1. 백플레인(4)과, 상기 백플레인에 제1커넥터(7)를 매개로 접속되는 다수의 인쇄회로기판(1,2,3)과, 상기 각 인쇄회로기판 간의 대응부위에 광신호를 상호 연결하기 위해 배치된 제1발광소자(5) 및 제1 수광소자(6)를 구비하며, 상기 제1 발광소자(5) 및 제1 수광소자(6)사이의 직선상 공간을 광도파로로 이용하여 고속의 디지틀신호를 전송하는 전자시스템에서 상기 인쇄회로기판(1,2,3)의 탈착에 따른 위치가변시 신호가 차단되는 것을 방지하기 위한 광신호 상호연결장치에 있어서, 상기 광도파로 사이를 통과하여 백플레인(4)에 접속되는 해당 인쇄회로기판(3)의 일단측 소정부위에 한쪽이 개방된 소정 크기의 슬롯(3a)이 형성되며, 상기 슬롯(3a)의 양부에는 백플레인(4)과의 접속을 위한 제2커넥터(8)가 구비되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 광신호 상호연결장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 인쇄회로기판(3)의 슬롯(3a)에 삽입되는 크기로 형성되어 백플레인(4)에 연결되며, 상,하면에 제2발광소자(13)와 제2수광소자(14)를 구비 한 중계기판(12)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 광신호 상호연결장치.