KR0185905B1

KR0185905B1 - 전자회로의 노이즈방지용 구조물

Info

Publication number: KR0185905B1
Application number: KR1019920013854A
Authority: KR
Inventors: 이경근
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 1992-07-31
Filing date: 1992-07-31
Publication date: 1999-05-15
Also published as: KR940003441A

Abstract

소정의 전자회로에서 발생하는 전기장 및 자기장이 다른 소정의 전자회로에 쇄교(Interlinkage)되어 그 전자회로에 노이즈를 발생시키는 것을 방지하기 위한 장치에 있어서, 높은 전기전도도(Conductivity)를 갖는 접지(earth)된 도체판에 투자율이 큰 자성체를 적층한 구조물을 소정의 전자회로와 다른 소정의 전자회로 사이에 배치함으로써 소정의 전자회로로부터 외부로 누설되는 전기장 및 자기장에 의한 전기력선 및 자기력선을 동시에 차폐하고, 이에 따라 다른 전자회로에 전기력선 및 자기력선에 의한 노이즈가 발생하는것을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

전자회로의 노이즈방지용 구조물

제1도는 전자회로에서 발생하는 자기장의 선들을 나타내는 도식.

제2도는 종래의 노이즈방지용 구조물을 나타내는 도식.

제3도는 본 발명에 따른 전자회로의 노이즈방지용 구조물을 나타내는 개략도.

본 발명은 전자회로의 노이즈방지용 구조물에 관한 것으로서 특히 전자회로에서 발생하는 전기력선 및 자기장의 선의 누설에 의하여 발생하는 노이즈를 방지하기 위한 구조물에 관한 것이다.

도체 및 반도체들을 이용하는 전기회로에서는 거기에 존재하는 전하에 의하여 전기장이 형성되며 또한 전하들의 움직임에 의하여 자기장이 형성된다. 따라서, 소정의 전자회로에서 외부로 누설되는 전기력선(lines of electric force) 및 자기장의 선(magnetic field lines)이 다른 소정의 전자회로내에 존재하는 전하들에 영향을 미쳐 그 전자회로 내부에 노이즈를 발생시킨다.

일반적으로 여러개의 전자회로 각각에서 발생하는 전자기장에 의하여 다른 전자회로들 내부에는 노이즈가 발생하지만 설명을 용이하게 하기 위하여 전자기장을 발생하는 소정의 전자회로와 그 전자기장이 쇄교(Interlinkage)되어 노이즈를 일으키는 다른 소정의 전자회로만을 고려한다.

제1도는 전자회로에서 발생하는 자기장의 선들을 나타낸 도식으로서, 전기력선은 나타내지 않고 자기장의 선만을 개략적으로 나타낸 것이다. 여기서, 전기력선의 방향은 대체로 자기장의 선 방향에 직교하는 것으로 표시하므로 생략하였다. 소정의 회로(A)에서 생성되어 회로밖으로 누설되는 전기력선 및 자기장의 선들은 다른 소정의 회로(B)를 통과하게 되는데 회로(B)에 쇄교(Interlinkage)되는 전기력선 및 자기장의 선들에 의하여 회로(B)에서는 부차적인 전압·전류가 발생함으로써 원래의 정보신호를 교란시키는 노이즈가 발생한다.

전자회로에서 발생하는 이와 같은 노이즈 문제를 해결하기 위한 종래의 기술을 제2도를 참조하여 설명한다.

제2도는 종래의 노이즈방지 구조물을 나타내는 도식으로서, 가장 심각한 노이즈 문제를 일으키는 전원(1)을 포함하는 전자회로(3)에 의해 발생하는 노이즈를 방지하기 위한 구조물을 나타낸 것이다. 전원(1)에서 공급되는 전기적 에너지를 부하(2)에서 이용하는 형태로 구성되는 일반적인 전자회로(3)에서는 전기력선 및 자기장의 선들이 발생하여 전자회로(3)의 외부로 누설된다. 전자회로(3)의 외부로 누설되는 전기력선들의 진행방향을 변경하기 위하여 상술의 전자회로(3)와 화면에 도시되지 않은 소정의 전자회로사이에 전기전도도(Conductivity)가 큰 구리 철등으로 만들어지는 도체판(4)을 배치한다. 전자회로(3)와 도체판(4) 사이를 지나는 전기력선들에 의하여 형성되는 전기장은 전자회로(3)와 도체판(4)에 의해 만들어지는 가상의 축전기(Capacitor)에 전위차(C)를 발생한다. 따라서, 축전기의 일부인 도체판(4)을 접지시킴으로써 전자회로(3)에서 누설되는 전기력선들이 도면에 표시되지 않은 다른 전자회로에 쇄교되어 그 전자회로에 노이즈를 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 전자회로(3)에서 발생하여 외부로 누설되는 자기장이 다른 전자회로에 쇄교됨으로써 그 전자회로에 발생하는 노이즈의 문제는 해결하지 못하였다.

상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 전기전도도가 큰 도체와 투자율(Permeability)이 큰 자성체를 동시에 이용함으로써 전기력선 및 자기장의 선들이 전자회로 외부로 누설되어 다른 전자회로에 노이즈를 발생하는 것을 최소화할 수 있는 전자회로의 노이즈방지용 구조물을 제공함에 있다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 전기전도도가 큰 도체와 투자율이 큰 자성체를 동시에 이용함으로써 소정의 전자회로에서 누설되어 다른 소정의 전자회로에 노이즈를 발생하는 전기력선 및 자기장의 선들과 상기 다른 소정의 전자회로에서 누설되어 상기 소정의 전자회로에 노이즈를 발생하는 전기력선 및 자기장의 선들을 차폐할 수 있는 전자회로의 노이즈방지용 구조물을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 소정의 전자회로에서 발생하는 전기장 및 자기장이 다른 소정의 전자회로에 쇄교(Interlinkage)되어 그 전자회로에 노이즈를 발생시키는 것을 방지하기 위한 차폐용 장치에 있어서, 높은 전기전도도(Conductivity)를 갖는 접지(earth)된 도체판에 투자율(Permeability)이 큰 자성체를 적층하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자회로의 노이즈방지용 구조물에 의하여 달성된다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 소정의 전자회로에서 발생하는 전기장 및 자기장이 다른 소정의 전자회로에 쇄교(Interlinkage)되어 그 전자회로에 노이즈를 발생시키는 것을 방지하며 상기 다른 소정의 전자회로에서 발생하는 전기장 및 자기장이 상기 소정의 전자회로에 쇄교되어 그 전자회로에 노이즈를 발생시키는 것을 방지하기 위한 차폐용 장치에 있어서, 높은 전기전도도(Conductivity)를 갖는 접지(earth)된 도체판에 투자율(Permeability)이 큰 자성체를 적층하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자회로의 노이즈방지용 구조물에 의하여 달성된다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 전자회로의 노이즈방지용 구조물을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제3도는 본 발명에 따른 전자회로의 노이즈방지용 구조물을 나타내는 개략도로서, 제3a도는 소정의 전자회로에서 발생하는 전기력선 및 자기장의 선들이 누설되지 않도록 하는 전자회로의 노이즈방지용 구조물을 나타낸 것이다. 제3b도는 도체판 위에 자성체판이 적층된 구조를 갖는 노이즈방지용 구조물을 도시하며, 't'는 자성체판의 두께를, 'W'는 자성체판의 나비를 표시한다. 제3c도는 소정의 전자회로를 둘러싸서 외부로 누설되는 전기력선 및 자기력선을 차폐하기 위한 육면체의 내측부에는 도전체를, 육면체의 외측부에는 자성체를 상기 도전체에 적층한 구조를 갖는 노이즈방지용 구조물을 나타낸다. 참고로, 금속물질인 도전체가 자성체에 비해 기구적 강도가 크므로 도체판의 한 면에 자성체판을 적층하는 것이 바람직하다.

전자회로에서 발생하는 전기력선 및 자기장의 선들은 전자회로로부터 모든 방향으로 퍼져나가므로 노이즈방지용 구조물은 제3c도에 나타낸 바와 같이 전자회로를 완전히 둘러싸는 차폐용 상자(shield case)로 구성하는 것이 일반적이나, 이 차폐용 상자의 단면은 제3b도에 나타낸 차폐용판의 단면과 동일한 적층구조를 가지므로 그 설명을 용이하게 하기 위해 이하에서는 노이즈 차폐용판을 일 실시예로 하여 설명한다.

제3a도의 장치에서는 전자회로(11)내부의 전원(12)에 의하여 발생하는 전기에너지의 부하(13)에 공급되어 사용되는 과정에서 전기장 및 자기장이 형성된다. 구리, 철, 금속 등의 높은 전기전도도를 갖는 물질로 이루어지는 도체판(14)을 접지시킨후 도면에 표시되지 않는 다른 소정의 전자회로와 상술한 소정의 전자회로(11) 사이를 가리도록 구성하면, 전자회로(11)와 도체판(14) 사이에 형성되는 전기장은 전자회로(11)와 도체판(14) 사이에 전위차를 발생하지만 도체판(14)이 접지되어 있기 때문에 전위차에 의해 발생하는 전류는 접지부분을 통하여 흘러간다. 여기서, 도체판의 전기전도도가 클수록 전기장에 의한 전기력선의 외부누설방지효과는 커지므로 전기전도도가 높은 도체판을 사용하는 것이 바람직하다.

따라서, 전자회로(11)에서 외부로 누설되는 전기장의 영향은 도체판(14)의 건너편에서는 극히 미미해지므로 접지된 도체판(14)을 이용하여 전기력선이 상술한 다른 소정의 전자회로에 쇄교(Interlinkage)되는 것을 방지한다.

전자회로(11)로부터 외부로 누설되는 자기장의 경우에는 도체판(14) 위에 투자율(Permeability)이 높은 자성체판(15)이 적층되는 구조를 갖도록 하므로써 전자회로(11)에서 발생하는 대부분의 자기장의 선들이 상술한 자성체판(15) 속으로 지나도록 한다. 여기서, 자성체의 투자율이 높을수록 자기포화도는 커지며, 자기포화도가 클수록 전자회로의 자기장에 의한 자기력선의 외부누설방지효과는 커지므로, 투자율이 높은 자성체를 사용하는 것이 바람직하다.

비금속물질의 자성체인 페라이트(ferrite)로 이루어지는 자성체판(15)이 일정한 위치에 고정되며 동시에 전기장에 의한 전기력선 및 자기장에 의한 자기력선을 동시에 차폐할 수 있도록 도체판(14)의 한 면에 자성체판(15)을 적층시키는데, 그 방식으로는 일정 두께가 될때까지 페라이트를 도체판(14)에 코팅하거나 분말형태의 페라이트를 일정 두께로 점착시키는 두 가지 부착방식을 이용한다.

여기서, 자성체판(15)의 두께(t) 및 나비(W)는 전자회로(11)에서 외부로 누설되는 자기장의 선들(자기력선의 세기 또는 자속밀도에 비례함) 대부분을 자성체판(15) 속으로 지나가게 할 수 있는 조건 속에서 최적의 값으로 실험 또는 시뮬레이션을 통하여 결정된다. 보다 상세하게는, 자기력선의 차폐효율을 높이기 위해서는 자기회로(11)로부터 외부로 누설되는 자기력선의 자속밀도가 클수록, 이를 차폐하기 위한 자성체판(15)을 이루는 자성체의 자기포화도(magnetic saturation)가 커야하며, 자기포화도가 일정한 경우에는 발생된 자기력선방향과 직각을 이루고 제3a도의 자성체판(15)의 측면 단면적의 넓이를 크게 해야만 한다. 즉, 전자회로(11)에서 발생하여 소정의 다른 전자회로로 진행하는 자기장의 선들 전체를 자성체판(15)에서 수용할 수 있도록 자기포화도가 큰 자성물질로 자성체판을 이루는 것이 바람직하며, 자성체판(15)의 자기포화도가 결정되면 외부로 누설되는 자기력선들의 자속밀도(magnetic flux density)가 자성체판(15)의 자성체의 허용최대자속밀도(자성체판 재질의 최대허용자속밀도)를 넘지 않도록 상기 발생된 자기력선방향에 수직하는 자성체판(15)의 두께(t)와 나비(W)를 최적으로 조절한다.

이에 따라, 전자회로(11)에서 발생하는 자기장의 선들이 자성체판(15) 속으로 지나가는 경로를 형성하면 자성체판(15)의 건너편에 있는 소정의 다른 전자회로에는 자기장의 선들이 유입되지 않는다.

따라서, 도체판(14)으로는 전기장에 의해 발생하는 노이즈를 억제하며, 동시에 도체판(4) 위에 적층되는 자성체판(15)으로는 자기장에 의해 발생하는 노이즈를 억제할 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른, 전자회로의 노이즈방지용 구조물은 전술한 바와 같은 방법으로 결정된 소정 두께 및 나비를 갖는 자성체판을 두 도체판 사이에 끼워 적층하는 구조를 갖는다. 이러한 다른 실시예는 제3도에 나타낸 바람직한 일 실시예의 효과를 모두 가지면서, 더 나아가 강도가 약한 페라이트로 이루어지는 자성체판이 파손되는 것을 방지하며, 동시에 이 노이즈방지용 구조물이 설치되는 양쪽의 전자회로를 모두로부터 전기력선 및 자기력선이 발생되는 경우 양쪽으로부터의 전기력선 및 자기력선이 상대방 전자회로에 영향을 미치지 못하도록 효율적으로 차폐할 수 있게 하는 효과를 제공한다. 그리고, 이러한 노이즈방지용 구조물의 다른 실시예는 두 도체판 사이에 자성체판이 적층되는 구조를 제외하면 그 구성 및 작용이 제3도에 나타낸 실시예와 동일하므로 상세한 설명 및 도면을 생략한다.

한편, 본원발명의 기술요지, 즉 도체의 한 면에 자성체를 적층한 구조를 갖는 전자회로의 노이즈방지용 구조물(당연히 자성체의 한 면에 도체를 적층하는 구조를 갖는 노이즈방지용 구조물도 가능함)에 근거한, 언급하지 않은 다른 형상의 변형 실시예들은, 당업자라면 전술한 기술요지 및 전술한 설명들로부터 용이하게 구현할 수 있음이 명백하므로 본 발명의 범주에 속한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자회로의 노이즈방지용 구조물은 도체와 자성체로 이루어진 적층구조를 가짐으로써, 소정의 전자회로로부터 발생하는 전기장에 의한 전기력선 및 자기장에 의한 자기력선 모두를 외부에 누설되지 못하도록 효율적으로 차폐하며, 이에 따라 외부의 다른 전자회로에 노이즈가 생기는 것을 방지할 수 있게 하는 효과를 제공한다.

Claims

소정의 전자회로에서 발생하는 전기장 및 자기장이 다른 소정의 전자회로에 쇄교(Interlinkage)되어 그 전자회로에 노이즈를 발생시키는 것을 방지하기 위한 차폐용 장치에 있어서, 높은 전기전도도(Conductivity)를 갖는 접지(earth)된 도체판에 투자율(Permeability)이 큰 자성체를 적층하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자회로의 노이즈방지용 구조물.
제1항에 있어서, 자성체의 일측면에는 접지된 도체를 적층하며 다른 일측면에는 소정의 다른 도체를 적층하는 것을 특징으로 하는 전자회로의 노이즈방지용 구조물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 노이즈방지용 구조물은 도체와 자성체로 이루어지는 차폐용 상자(shield case)로서 상자내부에 전기장 및 자기장을 발생하는 전자회로를 포함하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 전자회로의 노이즈방지용 구조물.
제3항에 있어서, 자성체로 페라이트(ferrite)를 사용하는 것을 특징으로 하는 전자회로의 노이즈방지용 구조물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자성체는 상기 소정의 전자회로에서 누설되어 상기 다른 소정의 전자회로로 진행되는 자기장의 선들을 차폐(shielding)할 수 있는 체적을 갖는 것을 특징으로 하는 전자회로의 노이즈방지용 구조물.
소정의 전자회로에서 발생하는 전기장 및 자기장이 다른 소정의 전자회로에 쇄교(Interlinkage)되어 그 전자회로에 노이즈를 발생시키는 것을 방지하며 상기 다른 소정의 전자회로에서 발생하는 전기장 및 자기장이 상기 소정의 전자회로에 쇄교되어 그 전자회로에 노이즈를 발생시키는 것을 방지하기 위한 차폐용 장치에 있어서, 높은 전기전도도(Conductivity)를 갖는 접지(earth)된 도체판에 투자율(Permeability)이 큰 자성체를 적층하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자회로의 노이즈방지용 구조물.