KR100484827B1 - High frequency niose removing apparatus of circuit board - Google Patents
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Abstract
본 발명은 회로기판 상에 설치된 부품으로부터 출력되는 신호에 포함된 고주파 노이즈를 제거하여 상기 회로기판과 외부 기기 사이에 연결되는 케이블 등에 상기 고주파 노이즈가 커플링되는 것을 방지하여, 상기 고주파 노이즈에 의한 전자파 장애(ElectroMagnetic Interface, 이하 EMI라 함)가 방지되도록 하는 회로기판의 고주파 노이즈 제거구조에 관한 것으로써, 최상위 및 최하위에 각각 위치되며, 사이에 그라운드 기판 및 전원기판이 배치되어 신호가 전달되도록 하는 다수 신호기판과, 상기 신호기판 중 어느하나의 기판상에 형성되며, 형성된 상기 기판을 통해 전달되는 신호의 고주파 노이즈를 제거하여 타 신호기판을 통해 출력하는 필터를 포함하여 구성되어, 그에 따라 형성되는 각 입출력노이즈 루프의 거리가 증가함으로써 자체 인덕턴스에 의해 생성되는 상호 인덕턴스를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 상기 필터를 신호 입출력라인과 수직으로 배치함으로써 상호 인덕턴스를 보다 효과적으로 제거할 수 있으므로 상호 인덕턴스에 의한 커플링이 방지되어 EMI방사 문제를 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.The present invention removes high frequency noise included in a signal output from a component installed on a circuit board to prevent the high frequency noise from being coupled to a cable connected between the circuit board and an external device, and thus, electromagnetic waves caused by the high frequency noise. It relates to a high frequency noise canceling structure of a circuit board to prevent an obstacle (ElectroMagnetic Interface, EMI), and is located at the top and bottom, respectively, and the ground and power boards are disposed between the multiple A signal substrate and a filter formed on one of the signal substrates, and including a filter which removes high frequency noise of a signal transmitted through the formed substrate and outputs the signal through another signal substrate. By increasing the distance of the input and output noise loops, Since the mutual inductance can be minimized, the filter can be disposed perpendicular to the signal input and output lines, thereby effectively eliminating mutual inductance. Therefore, coupling by mutual inductance can be prevented to prevent EMI radiation problems. It works.
Description
본 발명은 회로기판의 고주파 노이즈 제거구조에 관한 것으로서, 특히 회로기판 상에 설치된 부품으로부터 출력되는 신호에 포함된 고주파 노이즈를 제거하여 상기 회로기판과 외부 기기 사이에 연결되는 케이블 등에 상기 고주파 노이즈가 커플링되는 것을 방지함으로써, 상기 고주파 노이즈에 의한 전자파 장애(Electro Magnetic Interface, 이하 EMI라 함)가 방지되도록 하는 회로기판의 고주파 노이즈 제거구조에 관한 것이다.The present invention relates to a high frequency noise removing structure of a circuit board. In particular, the high frequency noise is coupled to a cable connected between the circuit board and an external device by removing high frequency noise included in a signal output from a component installed on the circuit board. The present invention relates to a high frequency noise removing structure of a circuit board which prevents ringing, thereby preventing electromagnetic interference caused by the high frequency noise (hereinafter referred to as EMI).
전자제품에서 사용되는 신호가 디지털화, 고속화 되어감에 따라 다양한 기능 구현이 가능한 반면, 불요전자파인 EMI 방사(Radiation) 문제의 발생 가능성이 증대되고 있다. As the signals used in electronic products are digitized and speeded up, various functions can be realized, but the possibility of occurrence of EMI radiation problem, which is unnecessary electromagnetic waves, is increasing.
일반적으로 전자제품에서 발생되는 디지털 클럭신호는 도 1a에 도시된 바와 같이, 시간에 따라 특정 주파수에 따라 반복적으로 하이레벨과 로우레벨의 신호가 발생되고, 상기의 디지털 클럭신호에서 주파수에 따른 크기를 살펴보면, 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 특정 주파수에 해당하는 신호의 크기 이외에도 상기 특정 주파수에 대한 체배주파수를 가지는 신호가 발생되는데, 상기 체배주파수를 가지는 신호는 상기 특정 주파수를 가지는 신호에 대한 하모닉(Harmornic) 성분 즉, 고조파 성분으로 작용하게 된다.In general, as shown in FIG. 1A, a digital clock signal generated by an electronic product generates a high level signal and a low level signal repeatedly according to a specific frequency according to time, and the magnitude of the digital clock signal according to the frequency is increased. 1B, in addition to the magnitude of the signal corresponding to the specific frequency, a signal having a multiplication frequency for the specific frequency is generated, and the signal having the multiplication frequency is a harmonic for the signal having the specific frequency. It acts as a Harmornic component, that is, a harmonic component.
다시 말해서, 50MHz의 아날로그 사인파는 주파수 영역에서 50MHZ의 전압값을 갖지만, 50MHz의 디지털 클럭 신호는 50MHz의 전압신호 이외에도 100MHz, 150MHz 및 200MHz 등과 같은 하모닉 성분이 발생하게 되고, 상기 하모닉 성분이 케이블 등에 커플링되어 고주파대역에서 EMI 방사 문제를 야기시키게 된다.In other words, an analog sine wave of 50 MHz has a voltage value of 50 MHz in the frequency domain, but a 50 MHz digital clock signal generates harmonic components such as 100 MHz, 150 MHz, and 200 MHz in addition to the 50 MHz voltage signal, and the harmonic component is coupled to a cable or the like. Ring, causing EMI radiation problems in the high frequency band.
따라서, 고속 클럭을 사용하는 회로기판 상에서 외부 기기와 연결되는 저속 입출력 라인은 상기 회로기판으로부터 출력되기 전단에 고주파 노이즈를 제거하기 위한 필터를 연결하게 되는데, 상기 필터는 원래의 신호는 유지하는 동시에 고주파 노이즈를 제거하는 로우패스필터(Low Pass Filter)의 역할을 수행한다.Therefore, a low-speed input / output line connected to an external device on a circuit board using a high-speed clock connects a filter for removing high frequency noise in front of the output from the circuit board, while maintaining the original signal while maintaining the original signal. It serves as a low pass filter to remove noise.
종래의 기술에 따른 회로기판의 고주파 노이즈 제거구조는 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이, 적어도 1 층 이상의 기판이 적층되어 형성되는 회로기판(10)과, 상기 회로기판(10)의 일면에 형성되어 상기 회로기판(10)에서 출력되는 신호의 고주파 성분을 제거하는 필터(20)를 포함하여 구성된다.The high-frequency noise removing structure of the circuit board according to the related art is a circuit board 10 formed by stacking at least one or more layers as shown in FIGS. 2 and 3, and on one surface of the circuit board 10. And a filter 20 formed to remove high frequency components of the signal output from the circuit board 10.
여기서, 상기 회로기판(10)은 최상위 및 최하위에 배치되어 신호가 전달되도록 하는 제1 및 제2 신호 기판(11,12)과, 상기 제1 및 제2 신호 기판(11,12) 사이에 위치되며 각각 그라운드 및 전원과 연결되는 그라운드 기판(13)과 전원 기판(14)으로 이루어지며, 상기 제1 및 제2 신호 기판(11,12)과 그라운드 기판(13) 및 전원 기판(14)간에는 유전체(10a)가 충진되어 진다. Here, the circuit board 10 is disposed between the first and second signal substrates 11 and 12 disposed at the top and bottom of the circuit board to transmit signals, and the first and second signal substrates 11 and 12. And a ground substrate 13 and a power substrate 14 connected to ground and a power source, respectively, and include a dielectric between the first and second signal substrates 11 and 12, the ground substrate 13, and the power substrate 14. (10a) is filled.
또한, 상기 그라운드 기판(13)과 전원 기판(14)은 각각 제1 신호 기판(11)과 제2 신호 기판(12)에 대한 리턴층으로써, 상기 제1 신호 기판(11)과 제2 신호 기판(12)으로 전달되는 신호가 리턴되도록 하여 각 기판간에 절연성이 확보될 수 있도록 한다.In addition, the ground substrate 13 and the power supply substrate 14 are return layers for the first signal substrate 11 and the second signal substrate 12, respectively, and the first signal substrate 11 and the second signal substrate are respectively. The signal transmitted to (12) is returned to ensure insulation between the substrates.
한편, 상기 필터(20)는 상기 회로기판(10)에 형성된 전자 부품(15)에서 출력되는 신호가 입력되는 신호입력라인(20a)과 상기 필터(20)를 통과한 신호가 출력되는 신호출력라인(20b)이 연결된다.On the other hand, the filter 20 is a signal input line 20a to which the signal output from the electronic component 15 formed on the circuit board 10 is input and a signal output line to which the signal passing through the filter 20 is output. 20b is connected.
이때, 상기 필터(20)는 상기 신호입력라인(20a) 및 신호출력라인(20b)과 병렬 형태로 연결되는 캐패시터의 형태를 취함과 동시에 필터 자체의 인덕턴스를 줄이기 위하여 3 단자 필터의 형태를 취하게 되는데, 상기 필터(20)는 신호가 입력되는 입력 단자(21)와 신호가 출력되는 출력 단자(22)와 그라운드와 연결되는 그라운드단자(23)로 이루어지며, 각 단자(21, 22, 23)는 소정의 간격으로 이격되게 위치되어 필터 자체의 인덕턴스가 줄어들 수 있도록 한다.In this case, the filter 20 takes the form of a capacitor connected in parallel with the signal input line 20a and the signal output line 20b and takes the form of a three-terminal filter to reduce the inductance of the filter itself. The filter 20 includes an input terminal 21 through which a signal is input, an output terminal 22 through which a signal is output, and a ground terminal 23 connected with ground, and each terminal 21, 22, and 23. Are spaced apart at predetermined intervals to reduce the inductance of the filter itself.
특히, 상기 그라운드 단자(23)는 상기 그라운드 기판(13)과 비아홀(10b)을 통해 연결되어 상기 입력 단자(21)로 입력된 신호의 고주파 노이즈 성분이 그라운드로 빠져 나가도록 한다.In particular, the ground terminal 23 is connected to the ground substrate 13 through the via hole 10b so that the high frequency noise component of the signal input to the input terminal 21 exits to the ground.
상기 필터(20)에 입력된 신호의 레벨과 상기 필터(20)를 통과하여 출력된 신호의 레벨차(S21)를 살펴보면 도 4 에 도시된 바와 같이, 특정 주파수(f1) 미만에서는 그 레벨차가 0 에 근접하고, 특정 주파수(f1) 이상인 경우에는 그 레벨차가 급격하게 커짐을 알 수 있는바, 상기 필터(20)가 로우패스필터의 특성을 가짐을 알 수 있다.Looking at the level difference (S21) between the level of the signal input to the filter 20 and the signal output through the filter 20, as shown in Figure 4, the level difference is less than a specific frequency (f1) It is known that the level difference is rapidly increased when the frequency is close to the specific frequency f1 and the filter 20 has the characteristics of the low pass filter.
여기서, 상기 특정 주파수(f1) 이상의 범위에서 레벨차(S21)가 -10dB인 경우에는 상기 필터(20)로 입력된 신호가 1/3로 감쇠되어 출력되는 것으로써, 특정 주파수(f1) 미만의 저주파수는 그대로 통과되도록 하고, 특정 주파수(f1) 이상의 고주파 노이즈는 차단되어 그라운드로 빠져나가도록 하는 것이다.Here, when the level difference S21 is -10 dB in the range of the specific frequency f1 or more, the signal input to the filter 20 is attenuated by 1/3 and output. The low frequency is allowed to pass as it is, and the high frequency noise above a certain frequency f1 is cut off to exit to the ground.
이때, 상기 필터(20)로 입출력되는 신호에 포함된 고주파 노이즈는 그라운드로 빠져나가는 동시에 상기 그라운드 기판(13)에 의해 리턴되어 도 5에 도시된 바와 같이, 각각 입력 노이즈 루프(31) 및 출력 노이즈 루프(32)를 생성하게 되고, 상기 입력 노이즈 루프(31) 및 출력 노이즈 루프(32)에 의해 상호 인덕턴스(33)가 생성된다.At this time, the high frequency noise included in the signal input and output to the filter 20 is returned to the ground substrate 13 while exiting to the ground and as shown in FIG. 5, respectively, the input noise loop 31 and the output noise. The loop 32 is generated, and the mutual inductance 33 is generated by the input noise loop 31 and the output noise loop 32.
여기서, 상기 입력 및 출력 노이즈 루프(31 ,32)에 의한 자체 인덕턴스를 각각 L1, L2 라 하고, 상기 입력 및 출력 노이즈 루프(31, 32)의 상호 인덕턴스를 M 이라 할 경우 상기 도 5는 도 6과 같은 등가 회로를 구현할 수 있게 된다.Herein, when the inductances of the input and output noise loops 31 and 32 are L1 and L2, respectively, and the mutual inductance of the input and output noise loops 31 and 32 is M, FIG. It is possible to implement an equivalent circuit such as
상기 도 6 에서 VS 는 상기 필터(20)로 입력되는 신호, RS 는 입력 임피던스, RL은 출력 임피던스, R 및 C 는 상기 필터(20)의 기생저항 및 기생 컨덕턴스를 의미하고, 상기 RS 와 RL 가 모두 동일한 특성 임피던스 ZO 를 가진다고 가정한 경우 상기 등가회로에서의 주파수에 따른 상기 필터(20)의 입력신호레벨과 출력신호레벨의 레벨차(S21)는 도 7에 도시된 바와 같다.In FIG. 6, V S denotes a signal input to the filter 20, R S denotes an input impedance, R L denotes an output impedance, and R and C denote parasitic resistance and parasitic conductance of the filter 20. Assuming that both S and R L have the same characteristic impedance Z O , the level difference S21 between the input signal level and the output signal level of the filter 20 according to the frequency in the equivalent circuit is shown in FIG. 7. same.
즉, 상기 도 7에서 A 구간에서는 레벨차(S21)가 0로써 로우패스특성을 얻을 수 있고, B 구간에서는 상기 필터(20)의 기생 컨덕턴스 성분인 C 에 의해 감쇠가 발생하는 반면, C 내지 E 구간에서는 고주파 노이즈가 증가하는 것을 알 수 있다. 결국, 종래의 회로기판의 고주파 노이즈 제거구조는 상기 입력 노이즈 루프(31)와 출력 노이즈 루프(32)에 의해 발생되는 상호 인덕턴스(32)에 의해 고주파 노이즈가 제거되지 않는 것으로써 상기 상호 인덕턴스(32)에 의해 발생되는 고주파 노이즈가 인접 라인 또는 상기 회로 기판(10)과 커넥터(16)를 통해 연결되는 케이블(17)에 커플링되어 EMI 방사 문제가 발생된다는 문제점이 있다.That is, in FIG. 7, a low pass characteristic can be obtained with a level difference S21 of 0 in section A, and attenuation occurs due to the parasitic conductance component C of the filter 20 in section B, while C to E It can be seen that the high frequency noise increases in the section. As a result, the high frequency noise canceling structure of the conventional circuit board does not remove the high frequency noise by the mutual inductance 32 generated by the input noise loop 31 and the output noise loop 32 so that the mutual inductance 32 is reduced. The high frequency noise generated by) is coupled to an adjacent line or a cable 17 connected to the circuit board 10 and the connector 16 to generate an EMI radiation problem.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 고주파 노이즈를 제거하는 필터의 입출력 측에 발생되는 입력 노이즈 루프와 출력 노이즈 루프의 이격거리를 증가시켜 상기 입출력 노이즈 루프간에 발생되는 상호 인덕턴스를 최소화하는 동시에 고주파 노이즈를 효율적으로 제거할 수 있도록 하는 회로기판의 고주파 노이즈 제거장치를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, the object of which is to increase the separation distance between the input noise loop and the output noise loop generated on the input and output side of the filter for removing the high frequency noise between the input and output noise loop The present invention provides a high frequency noise removing device of a circuit board which minimizes mutual inductance generated and efficiently removes high frequency noise.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 회로기판의 고주파 노이즈 제거구조는 최상위 및 최하위에 각각 위치되며, 사이에 그라운드 기판 및 전원기판이 배치되어 신호가 전달되도록 하는 다수 신호기판과, 상기 신호기판 중 어느하나의 기판상에 형성되며, 형성된 상기 기판을 통해 전달되는 신호의 고주파 노이즈를 제거하여 타 신호기판을 통해 출력하는 필터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The high frequency noise canceling structure of the circuit board according to the present invention for solving the above problems is located at the top and bottom, respectively, a plurality of signal boards and a signal board is disposed between the ground substrate and the power board is disposed between, and the signal board It is formed on any one of the substrates, characterized in that it comprises a filter for removing the high frequency noise of the signal transmitted through the formed substrate and outputs through the other signal substrate.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 회로기판의 고주파 노이즈 제거장치는 도8 에 도시된 바와 같이, 다수개의 기판(51, 52, 53, 54)이 적층되어 형성되는 회로기판(50)과, 상기 회로 기판(50)의 일면에 형성되어 상기 회로 기판(50)으로부터 출력되는 신호의 고주파 성분을 제거하는 필터(60)로 구성되며, 상기 다수개의 기판(51, 52, 53, 54)은 최상위 및 최하위에 위치되어 신호가 전달되도록 하는 제1 및 제2 신호 기판(51, 52)과, 상기 제1 및 제2 신호 기판(51, 52) 사이에 위치되어 각각 그라운드 및 전원과 연결되는 그라운드 기판(53) 및 전원 기판(54)으로 이루어진다.As shown in FIG. 8, a high frequency noise removing apparatus of a circuit board according to the present invention includes a circuit board 50 formed by stacking a plurality of substrates 51, 52, 53, and 54, and the circuit board 50. It is formed on one surface of the filter 60 for removing the high-frequency components of the signal output from the circuit board 50, the plurality of substrates (51, 52, 53, 54) are located at the top and bottom of the signal And second and second signal substrates 51 and 52 and the ground substrate 53 and the power substrate which are positioned between the first and second signal substrates 51 and 52 and connected to ground and a power source, respectively. It consists of 54.
또한, 상기 필터(60)는 제1 신호 기판(51) 상에 위치되어 상기 필터(60)에서 상기 회로 기판(50)상에 설치되는 전자 부품으로부터 출력되는 신호가 상기 필터(60)로 입력되도록 하는 신호입력라인(60a)과 상기 신호입력라인(60a)을 통해 입력된 신호가 필터링되어 출력되는 신호출력라인(60b)이 연결되며, 상기 필터(60)는 용도 및 필요에 따라 상기 제1 및 제2 신호 기판(51, 52) 중 어느 하나의 기판에 위치될 수 있다.In addition, the filter 60 is positioned on the first signal substrate 51 so that a signal output from an electronic component installed on the circuit board 50 in the filter 60 is input to the filter 60. The signal input line 60a is connected to a signal output line 60b through which a signal input through the signal input line 60a is filtered and output. The substrate may be positioned on any one of the second signal substrates 51 and 52.
여기서, 상기 필터(60)는 상기 신호입력라인(60a) 및 신호출력라인(60b)과 병렬로 연결되는 캐패시터 역할을 수행하는 3 단자 필터 형태로 이루어지는데, 상기 필터(60)는 상기 신호입력라인(60a)과 연결되는 입력단자(61)와 상기 입력된 신호가 필터(60)에서 필터링되어 출력되는 출력단자(62)와 그라운드와 연결되어 상기 필터(60)를 통과하는 신호의 고주파 노이즈가 그라운드로 빠져나가도록 하는 그라운드 단자(63)로 이루어지며, 상기 입력 단자(61), 출력 단자(62) 및 그라운드 단자(63)는 자체 인덕턴스가 발생되는 것이 방지되도록 소정 간격이 이격되게 형성된다.Here, the filter 60 is formed in the form of a three-terminal filter that serves as a capacitor connected in parallel with the signal input line 60a and the signal output line 60b, the filter 60 is the signal input line An input terminal 61 connected to the terminal 60a and the input signal 61 are connected to the output terminal 62 which is filtered and output from the filter 60 and the ground, and the high frequency noise of the signal passing through the filter 60 is grounded. The input terminal 61, the output terminal 62, and the ground terminal 63 are formed to be spaced apart from each other to prevent their own inductance from being generated.
이때, 상기 신호입력라인(60a)과 신호출력라인(60b)은 상기 제1 및 제2 신호 기판(51, 52)에 각각 형성된다.In this case, the signal input line 60a and the signal output line 60b are formed on the first and second signal substrates 51 and 52, respectively.
다시 말해서, 상기 필터(60)가 제1 신호기판(51)에 형성된 경우 상기 신호 입력라인(60a)은 제1 신호 기판(51)에 형성되어 입력단자(61)와 연결되고, 상기 신호출력라인(60b)는 제2 신호 기판(52)에 형성되어 비아홀(62a)을 통해 상기 출력단자(62)와 연결되며, 상기 그라운드 단자(63)는 그라운드 기판(53)과 비아홀(63a)로 연결되는 것이다.In other words, when the filter 60 is formed on the first signal substrate 51, the signal input line 60a is formed on the first signal substrate 51 and connected to the input terminal 61. 60b is formed in the second signal substrate 52 to be connected to the output terminal 62 through the via hole 62a, and the ground terminal 63 is connected to the ground substrate 53 and the via hole 63a. will be.
반대로, 상기 필터(60)가 제2 신호 기판(52)에 형성된 경우에는 상기 신호입력라인(60a)과 신호출력라인(60b)은 각각 제2 신호 기판(52) 및 제1 신호 기판(51)에 형성된다.On the contrary, when the filter 60 is formed on the second signal substrate 52, the signal input line 60a and the signal output line 60b are respectively the second signal substrate 52 and the first signal substrate 51. Is formed.
이때, 상기 필터(60)는 도9 에 도시된 바와 같이, 상기 입력 단자(61) 측에는 입력되는 신호의 고주파 노이즈가 그라운드 단자(63)를 통해 그라운드로 빠져나가는 동시에 상기 그라운드 기판(53)으로부터 리턴된 고주파 노이즈에 의해 입력 노이즈 루프(71)가 생성되고, 상기 출력 단자(62)측에는 출력되는 신호의 고주파 노이즈가 그라운드로 빠져나가면서 상기 전원 기판(54)에 의해 리턴된 고주파 노이즈에 의해 출력 노이즈 루프(72)가 생성된다.In this case, as shown in FIG. 9, the filter 60 returns to the input terminal 61 side from the ground substrate 53 while the high frequency noise of the input signal passes through the ground terminal 63 to the ground. The input noise loop 71 is generated by the generated high frequency noise, and the high frequency noise of the output signal exits to the ground on the output terminal 62 side, and the output noise is caused by the high frequency noise returned by the power supply board 54. Loop 72 is created.
또한, 상기 입력 노이즈 루프(71) 및 출력 노이즈 루프(72)는 각각 자체 인덕턴스를 가지게 되는데, 상기 자체 인덕턴스는 상기 입력 노이즈 루프(71) 및 출력 노이즈 루프(72)에 의한 상호 인덕턴스(73)를 발생시키고, 상기 상호 인덕턴스(73)는 상기 고주파 노이즈가 제거되는 것을 방해하게 된다.In addition, the input noise loop 71 and the output noise loop 72 each have its own inductance, the self inductance is mutual mutual inductance 73 by the input noise loop 71 and the output noise loop 72, respectively. And the mutual inductance 73 prevents the high frequency noise from being removed.
따라서, 본 발명은 상기 입력 노이즈 루프(71)가 상기 제1 신호기판(51)측에 생성되도록 하고, 상기 출력 노이즈 루프(72)는 상기 제2 신호 기판(52)측에 생성되도록 하여, 각 루프간의 거리를 증가시킴으로써, 상기 입력 노이즈 루프(71) 및 출력 노이즈 루프(72)에 의해 생성되는 상호 인덕턴스가 감소될 수 있고, 이로 인해 상기 필터(60)에서 고주파 노이즈가 효과적으로 제거될 수 있도록 하는 것이다.Accordingly, the present invention allows the input noise loop 71 to be generated on the first signal substrate 51 side, and the output noise loop 72 to be generated on the second signal substrate 52 side, respectively. By increasing the distance between the loops, the mutual inductance generated by the input noise loop 71 and the output noise loop 72 can be reduced, thereby allowing high frequency noise to be effectively removed from the filter 60. will be.
또한, 상기 신호입력라인(60a) 및 신호출력라인(60b)이 동일한 기판에 형성된 경우와 다른 기판에 형성된 경우, 즉 상기 제1 신호 기판(51) 또는 제2 신호 기판(52)에 모두 형성된 경우와 상기 제1 및 제2 신호 기판(51, 52)에 각각 형성된 경우 상기 필터(20)로 입출력되는 신호의 레벨차(S21)를 살펴보면, 도10 에 도시된 바와 같이, 동일한 기판에 형성된 경우의 레벨차(81)에 비하여 다른 기판에 형성된 경우의 레벨차(82)가 큰 것을 알 수 있으며, 이는 고주파 노이즈의 감쇠가 보다 효과적으로 이루어지는 것을 의미한다.In addition, when the signal input line 60a and the signal output line 60b are formed on the same substrate as those formed on a different substrate, that is, when the signal input line 60a and the signal output line 60b are both formed on the first signal substrate 51 or the second signal substrate 52. And the level difference S21 between the signals inputted and outputted to the filter 20 when the first and second signal substrates 51 and 52 are formed on the first and second signal substrates 51 and 52, respectively, as shown in FIG. 10. It can be seen that the level difference 82 in the case where it is formed on another substrate is larger than the level difference 81, which means that the attenuation of the high frequency noise is more effective.
한편, 상기 입력 노이즈 루프(71)와 출력 노이즈 루프(72)의 거리를 증가시키기 위하여 도11 에 도시된 바와 같이, 상기 필터(60)를 90°회전시켜 형성하게 되면, 입력 노이즈 루프(71) 및 출력 노이즈 루프(72)간의 거리는 보다 증가하게 되고, 이로 인해 상기 입력 노이즈 루프(71)와 출력 노이즈 루프(72)에 의해 발생되는 상호 인덕턴스 또한 보다 감소하게 된다.On the other hand, as shown in Figure 11 to increase the distance between the input noise loop 71 and the output noise loop 72, when the filter 60 is formed by rotating 90 °, the input noise loop 71 And the distance between the output noise loops 72 is further increased, thereby further reducing the mutual inductance generated by the input noise loops 71 and the output noise loops 72.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 회로기판의 고주파 노이즈 제거구조의 동작을 살펴보면 다음과 같다.The operation of the high frequency noise removing structure of the circuit board according to the present invention configured as described above is as follows.
본 발명에 따른 회로기판의 고주파 노이즈 제거구조의 동작은 먼저, 상기 제1 신호 기판(51) 또는 제2 신호 기판(52)에 형성되는 전자 부품(55)으로부터 신호가 출력되면, 상기 출력된 신호는 신호입력라인(60a)을 통해 필터(60)로 입력된다.In the operation of the high frequency noise removing structure of the circuit board according to the present invention, first, when a signal is output from the electronic component 55 formed on the first signal substrate 51 or the second signal substrate 52, the output signal is output. Is input to the filter 60 through the signal input line 60a.
상기 신호입력라인(60a)을 통해 필터(60)로 입력된 신호는 입력 단자(61), 그라운드 단자(63) 및 출력단자(62)를 통과하면서 로우패스의 특성을 가지는 필터(60)에 의해 특정주파수 이하의 주파수는 통과되면서 그 이상의 주파수를 가지는 신호는 차단된다.The signal input to the filter 60 through the signal input line 60a passes through the input terminal 61, the ground terminal 63, and the output terminal 62, and is provided by the filter 60 having a low pass characteristic. Frequencies below a certain frequency are passed while signals with frequencies above that are cut off.
즉, 상기 그라운드 단자(63)를 통해 고주파 노이즈가 그라운드로 빠져나가게 되어 상기 출력단자(62)와 연결되는 신호출력라인(60b)을 통해 출력되는 신호에 포함된 고주파 노이즈가 외부기기 및 케이블 등에 커플링되어 EMI 방사 문제가 발생되는 것이 방지될 수 있도록 하는 것이다.That is, the high frequency noise is released to the ground through the ground terminal 63 so that the high frequency noise included in the signal output through the signal output line 60b connected to the output terminal 62 is coupled to an external device or a cable. Ringed to prevent EMI radiation problems from occurring.
한편, 상기 신호입력라인(60a)과 신호출력라인(60b)이 각각 제1 신호기판(51)과 제2 신호기판(52)에 각각 형성되어 있기 때문에 상기 신호입력라인(60a)과 신호출력라인(60b)측에 생성되는 입력 노이즈 루프(71)와 출력 노이즈 루프(72)간의 거리가 증가하게 되고, 이로 인해 상기 입력 노이즈 루프(71) 및 출력 노이즈 루프(72)의 자체 인덕턴스에 의한 상호인덕턴스를 최소화화여 상기 고주파노이즈를 보다 효과적으로 제거할 수 있게 되는 것이다.On the other hand, since the signal input line 60a and the signal output line 60b are respectively formed on the first signal substrate 51 and the second signal substrate 52, the signal input line 60a and the signal output line, respectively. The distance between the input noise loop 71 and the output noise loop 72 generated on the 60b side increases, which causes mutual inductance by the inductances of the input noise loop 71 and the output noise loop 72. By minimizing the high frequency noise can be more effectively removed.
특히, 상기 필터(50)를 상기 신호입력라인(60a) 및 신호출력라인(60b)과 수직으로 형성하게 되면, 상기 입력 노이즈 루프(71) 및 출력 노이즈 루프(72)간의 거리가 보다 증가하게 되며, 상기 증가된 거리에 의해 상기 상호인덕턴스를 신호입력라인(60a) 및 신호출력라인(60b)이 각각 제1 신호기판(51) 및 제2 신호기판(52)에 형성되는 경우에 비하여 고주파 노이즈 제거 효과를 향상시킬 수 있게 된다.In particular, when the filter 50 is formed perpendicular to the signal input line 60a and the signal output line 60b, the distance between the input noise loop 71 and the output noise loop 72 increases. The mutual inductance is reduced by the increased distance compared to the case where the signal input line 60a and the signal output line 60b are formed on the first signal substrate 51 and the second signal substrate 52, respectively. The effect can be improved.
결국, 본 발명에 따른 고주파 노이즈 제거구조는 회로기판에 형성되는 전자 부품으로부터 발생되는 신호에 의한 고주파노이즈 상기 회로기판과 연결되는 외부기기 및 케이블 등에 커플링되는 원인이 상호 인덕턴스의 크기와 관련이 있음을 인지하고 상기 상호인덕턴스의 생성원인이 되는 입력노이즈루프와 출력노이즈루프간의 거리를 증가시켜줌으로써, EMI 방사 문제가 발생되는 것이 방지될 수 있도록 하는 것이다.As a result, the high frequency noise canceling structure according to the present invention has a high frequency noise caused by a signal generated from an electronic component formed on a circuit board, and the cause of coupling to external devices and cables connected to the circuit board is related to the size of mutual inductance. By increasing the distance between the input noise loop and the output noise loop which causes the mutual inductance to be recognized, the EMI radiation problem can be prevented from occurring.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 고주파 노이즈 제거구조는 최상위 및 최하위에 각각 위치되며, 사이에 그라운드 기판 및 전원기판이 배치되어 신호가 전달되도록 하는 다수 신호기판과, 상기 신호기판 중 어느하나의 기판상에 형성되며, 형성된 상기 기판을 통해 전달되는 신호의 고주파 노이즈를 제거하여 타 신호기판을 통해 출력하는 필터를 포함하여 구성되어, 그에 따라 형성되는 각 입출력노이즈 루프의 거리가 증가함으로써 자체 인덕턴스에 의해 생성되는 상호 인덕턴스를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 상기 필터를 신호 입출력라인과 수직으로 배치함으로써 상호 인덕턴스를 보다 효과적으로 제거할 수 있으므로 상호 인덕턴스에 의한 커플링이 방지되어 EMI방사 문제를 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.The high frequency noise canceling structure according to the present invention constituted as described above is located at the top and the bottom, respectively, and a plurality of signal substrates having a ground substrate and a power substrate disposed therebetween to transmit a signal, and any one of the signal substrates. It is formed on the, and comprises a filter for removing the high frequency noise of the signal transmitted through the formed substrate and outputs through the other signal substrate, by increasing the distance of each input and output noise loop is formed according to its own inductance In addition to minimizing the generated mutual inductance, by placing the filter perpendicularly to the signal input and output lines, the mutual inductance can be more effectively removed, thereby preventing coupling due to mutual inductance, thereby preventing EMI radiation problems in advance. It works.
도 1a 는 디지털 클럭신호의 시간에 따른 전압이 도시된 도면, 1A is a diagram showing a voltage over time of a digital clock signal;
도 1b 는 디지털 클럭신호의 주파수에 따른 전압이 도시된 도면,Figure 1b is a diagram showing the voltage according to the frequency of the digital clock signal;
도 2 은 종래의 기술에 따른 회로기판의 고주파 노이즈 제거구조가 도시된 단면도,2 is a cross-sectional view showing a high frequency noise removing structure of a circuit board according to the prior art;
도 3 는 종래의 기술에 따른 회로기판의 고주파 노이즈 제거구조가 도시된 평면도,3 is a plan view illustrating a high frequency noise removing structure of a circuit board according to the related art;
도 4 는 도 3 의 필터에서 주파수 통과 특성이 도시된 도면,4 is a view illustrating frequency pass characteristics in the filter of FIG. 3;
도 5 은 종래의 기술에 따른 회로기판의 고주파 노이즈 제거구조의 노이즈 루프가 도시된 단면도,5 is a cross-sectional view showing a noise loop of a high frequency noise removing structure of a circuit board according to the prior art;
도 6 은 도 5 의 등가회로가 도시된 회로도,6 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of FIG.
도 7 은 도 6 의 주파수 통과 특성이 도시된 도면,7 is a diagram illustrating the frequency pass characteristic of FIG. 6;
도 8 는 본 발명에 따른 회로기판의 고주파 노이즈 제거구조의 제 1 실시예가 도시된 단면도,8 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a high frequency noise removing structure of a circuit board according to the present invention;
도 9 은 도 8 에서의 노이즈 루프가 도시된 도면,9 is a diagram illustrating a noise loop in FIG. 8;
도 10 은 도 9 및 도 10에서 필터의 주파수 통과 특성이 도시된 도면,FIG. 10 is a diagram illustrating frequency pass characteristics of a filter in FIGS. 9 and 10;
도 11 은 본 발명에 따른 회로기판의 고주파 노이즈 제거구조의 제 2 실시예가 도시된 평면도이다.11 is a plan view showing a second embodiment of the high frequency noise removing structure of the circuit board according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
50 : 회로기판 50a : 유전체50: circuit board 50a: dielectric
51,52 : 제1 및 제2 신호 기판 53 : 그라운드 기판51, 52: first and second signal substrate 53: ground substrate
54 : 전원 기판 60 : 필터54: power supply substrate 60: filter
60a : 신호입력라인 60b : 신호출력라인60a: signal input line 60b: signal output line
61 : 입력 단자 62 : 출력 단자61: input terminal 62: output terminal
62a : 비아홀 63 : 그라운드 단자62a: via hole 63: ground terminal
63a : 비아홀 63a: Via Hole
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