KR100533157B1 - Structure for discharging static electricity of mobile commucation terminalpatten using printed circuit pattern - Google Patents
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Abstract
본 발명은 회로패턴을 이용한 이동통신 단말기의 정전기 방지 구조에 관한 것으로, 다층으로 이루어진 회로기판의 각 레이어마다 방전유도 패턴을 형성하고 각 패턴의 일측을 비아홀을 통해 연결시켜 유입된 정전기를 회로기판의 각 레이어 표면의 접지부로 분산 유도함으로써, 접지면의 면적 및 방전유도 패턴의 수를 증가시켜 보다 효과적인 정전기 방지가 가능하고, 단말기의 회로기판을 소형화하는데 유리한 회로패턴을 이용한 이동통신 단말기의 정전기 방지 구조를 제공하는 것에 그 목적이 있다. The present invention relates to an antistatic structure of a mobile communication terminal using a circuit pattern, and forms a discharge induction pattern for each layer of the multilayered circuit board, and connects one side of each pattern through a via hole to transfer the static electricity introduced into the circuit board. By inducing dispersion to the ground part of each layer surface, the area of the ground plane and the number of discharge induction patterns can be increased to effectively prevent static electricity, and the antistatic structure of the mobile communication terminal using circuit patterns advantageous for miniaturizing the circuit board of the terminal The purpose is to provide.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 이동통신 단말기의 다층 회로기판에 구비되는 정전기 방지 구조에 있어서, 상기 회로기판을 상하면을 이루는 외층기판의 적어도 일면 및 상기 외층기판 사이의 내층기판의 적어도 일면에 형성된 방전 패턴; 및 상기 외층기판의 적어도 일면 및 상기 내층기판의 적어도 일면에 형성된 접지면을 포함하고, 상기 방전패턴은 각각 소정 간극이 형성되도록 대향 형성된 복수의 팁 패턴으로 이루어지며, 상기 방전패턴을 이루는 일측 팁 패턴은 신호라인 및 비아홀에 연결되고, 그 타측 팁 패턴은 각 레이어의 접지면에 연결된 회로패턴을 이용한 이동통신 단말기의 정전기 방지 구조를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, in the antistatic structure provided in the multi-layer circuit board of the mobile communication terminal, the circuit board on at least one side of the inner layer substrate between the outer layer substrate and the outer layer substrate forming the upper and lower surfaces on at least one surface. A discharge pattern formed; And a ground plane formed on at least one surface of the outer layer substrate and at least one surface of the inner layer substrate, wherein the discharge pattern is formed of a plurality of tip patterns facing each other so that a predetermined gap is formed, and the one side tip pattern forming the discharge pattern. Is connected to signal lines and via holes, and the other tip pattern provides an antistatic structure of a mobile communication terminal using a circuit pattern connected to a ground plane of each layer.
Description
본 발명은 별도의 방전용 소자를 장착할 필요 없이 회로패턴을 이용하여 정전기에 의한 충격을 완화시키는 이동통신 단말기의 정전기 방지 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다층으로 이루어진 회로기판의 각 레이어마다 방전유도 패턴을 형성하고 이를 비아홀을 통해 연결하여 정전기를 회로기판의 각 레이어 표면의 접지부로 분산 유도함으로써, 접지면의 면적 및 방전유도 패턴의 수를 증가시켜 보다 효과적인 정전기 방지가 가능하고, 단말기의 회로기판을 소형화하는데 유리한 회로패턴을 이용한 이동통신 단말기의 정전기 방지 구조에 관한 것이다.The present invention relates to an antistatic structure of a mobile communication terminal that mitigates the impact of static electricity by using a circuit pattern without installing a separate discharging element, and more particularly, to discharge each layer of a circuit board made of a multilayer. By forming an induction pattern and connecting it through a via hole to distribute static electricity to the ground portion of each layer surface of the circuit board, the area of the ground plane and the number of discharge induction patterns can be increased to more effectively prevent static electricity, and the circuit of the terminal The present invention relates to an antistatic structure of a mobile communication terminal using a circuit pattern advantageous for miniaturizing a substrate.
일반적으로, 이동통신 단말기는 그 내부에 다수의 전자부품이 실장된 복잡한 전자회로가 구비되므로, 사용중에 외부로부터 유입되는 전기적 충격에 매우 민감할 수밖에 없다. 또한, 단말기는 생산과정 중에 기기의 성능을 검사하기 위한 각종 테스트를 거치게 되는데, 이러한 휴대폰의 테스트 중에는 정전기를 인위적으로 휴대폰에 침투시켜 휴대폰에 미치는 영향을 측정하는 정전기방전(Electro-static Discharge: ESD) 테스트가 있다. 따라서, 이동통신 단말기에는 사용중이나 상기한 ESD 테스트 중의 전기적 충격, 특히 정전기 유입으로 인한 회로 손상을 방지하기 위한 수단이 필요하게 된다. 이를 위해 종래에는 TDS 다이오드나 배리스터(Varistor) 등의 방전용 소자들을 단말기 내부에 설치하여 정전기에 의한손상을 회피하고자 하였으나, 상기와 같이 별도의 부품을 사용함에 따라 방전소자의 제작 및 설치에 따른 제조비용 상승이 불가피하였고, 더욱이 소형화 및 경량화가 매우 중요한 기술과제인 이동통신 단말기에 있어서, 추가적인 부품의 설치는 제품 경쟁력 향상에 방해가 되는 문제점이 있었다. In general, a mobile communication terminal is provided with a complicated electronic circuit in which a plurality of electronic components are mounted therein, and therefore, the mobile communication terminal is insensitive to electric shocks from the outside during use. In addition, the terminal undergoes various tests to check the performance of the device during the production process. During the test of the mobile phone, electrostatic discharge (ESD) which measures the effect on the mobile phone by artificially injecting static electricity into the mobile phone There is a test. Accordingly, the mobile communication terminal needs a means for preventing circuit damage due to electric shock during use or the ESD test described above, in particular static electricity. To this end, conventionally, discharge devices such as TDS diodes and varistors were installed inside the terminal to avoid damage due to static electricity. However, according to the use of separate components as described above, manufacturing according to the manufacture and installation of discharge devices Inevitably, the cost increase was inevitable, and furthermore, in the mobile communication terminal, in which the miniaturization and light weight are very important technical tasks, installation of additional parts has a problem that hinders the improvement of product competitiveness.
이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 단말기 회로기판의 회로패턴을 이용하여 정전기를 방지할 수 있도록 한 '정전기 방지를 위한 인쇄회로기판의 패턴 형성방법'(특허출원 제2003-37846호)이 본원 출원인에 의해 제시된 바 있다. 상기 출원의 패턴 형성방법은, 인쇄회로기판의 상면 또는 저면에 두 개가 한 조를 이루도록 솔더 마스크를 다수 배열하고, 상기 다수 조의 솔더 마스크를 노광하여 동판을 노출시키며, 각조의 동판 노출부 중 일측은 신호라인에, 그 타측은 인쇄회로기판의 일면으로 이루어진 접지부에 연결하여 정전기의 유입 시 상기 접지부로 우선적으로 유입된 후 신호라인으로 전달되도록 하여 순간적으로 과도한 정전기가 유입되어도 회로 손상을 방지할 수 있도록 한 것이다. In order to solve this problem, a 'pattern forming method of a printed circuit board for preventing static electricity' (patent application No. 2003-37846), which prevents static electricity by using a circuit pattern of a terminal circuit board, is provided to the present applicant. It was suggested by In the pattern forming method of the application, a plurality of solder masks are arranged on the top or bottom of a printed circuit board to form a pair, and the plurality of solder masks are exposed to expose the copper plate, and one side of each of the copper plate exposed portions is On the signal line, the other side is connected to the ground part formed on one surface of the printed circuit board so that when static electricity flows in, it is preferentially flowed into the ground part and then transferred to the signal line, thereby preventing damage to the circuit even if excessive static electricity is momentarily introduced. It would be.
그런데, 상기한 패턴 형성방법에 따르면 별도의 방전 소자가 필요 없게 되어 단말기의 제조비용을 절감할 수 있고, 단말기의 경량화 및 소형화가 예전 보다는 유리해지는 등의 장점은 있으나, 외부로 노출되는 회로기판의 상면 또는 저면만을 이용하게 되므로, 특히 소형화 및 부품 집적도가 높아져만 가는 현 추세에 비추어 볼 때, 접지부의 면적과 동판의 노출부, 즉 방전 유도 패턴의 수가 한정될 수밖에 없고, 충분한 정전기 방전 효과를 얻기 위해서는 회로기판의 면적을 일정 한도 이하로는 줄일 수 없어 단말기의 소형화에 불리한 문제점이 있었다. However, according to the pattern forming method described above, there is no need for a separate discharge device, thereby reducing the manufacturing cost of the terminal, and the weight and size of the terminal may be more advantageous than before, but the circuit board may be exposed to the outside. Since only the top or bottom surface is used, in particular in view of the current trend toward miniaturization and increase in component integration, the area of the ground portion and the number of exposed portions of the copper plate, that is, the number of discharge induction patterns are limited. In order to reduce the area of the circuit board below a certain limit, there is a disadvantage in miniaturizing the terminal.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 다층으로 이루어진 회로기판의 각 레이어마다 방전유도 패턴을 형성하고 각 패턴의 일측을 비아홀을 통해 연결시켜 유입된 정전기를 회로기판의 각 레이어 표면의 접지부로 분산 유도함으로써, 접지면의 면적 및 방전유도 패턴의 수를 증가시켜 보다 효과적인 정전기 방지가 가능하고, 단말기의 회로기판을 소형화하는데 유리한 회로패턴을 이용한 이동통신 단말기의 정전기 방지 구조를 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above problems, and forms a discharge induction pattern for each layer of the multilayered circuit board, and connects one side of each pattern through the via hole to connect the static electricity introduced to the circuit board. By inducing dispersion to the ground part of each surface of each layer, the area of the ground plane and the number of discharge induction patterns can be increased to effectively prevent static electricity, and to prevent the static electricity of the mobile communication terminal using the circuit pattern advantageous for miniaturizing the circuit board of the terminal. The purpose is to provide a structure.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이동통신 단말기의 다층 회로기판에 구비되는 정전기 방지 구조에 있어서, 상기 회로기판을 상하면을 이루는 외층기판의 적어도 일면 및 상기 외층기판 사이의 내층기판의 적어도 일면에 형성된 방전 패턴; 및 상기 외층기판의 적어도 일면 및 상기 내층기판의 적어도 일면에 형성된 접지면을 포함하고, 상기 방전패턴은 각각 소정 간극이 형성되도록 대향 형성된 복수의 팁 패턴으로 이루어지며, 상기 방전패턴을 이루는 일측 팁 패턴은 신호라인 및 비아홀에 연결되고, 그 타측 팁 패턴은 각 레이어의 접지면에 연결된 회로패턴을 이용한 이동통신 단말기의 정전기 방지 구조를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an antistatic structure provided in a multilayer circuit board of a mobile communication terminal, wherein the circuit board is disposed on at least one surface of an inner layer board between upper and lower surfaces and an inner layer board between the outer layer boards. A discharge pattern formed; And a ground plane formed on at least one surface of the outer layer substrate and at least one surface of the inner layer substrate, wherein the discharge pattern is formed of a plurality of tip patterns facing each other so that a predetermined gap is formed, and the one side tip pattern forming the discharge pattern. Is connected to signal lines and via holes, and the other tip pattern provides an antistatic structure of a mobile communication terminal using a circuit pattern connected to a ground plane of each layer.
본 발명의 정전기 방지 구조에서, 상기 팁 패턴은 꼭지점이 서로 대향하도록 배치된 삼각형으로 이루어질 수 있다.In the antistatic structure of the present invention, the tip pattern may be formed of a triangle disposed so that the vertices face each other.
또한, 상기 팁 패턴은 한 변의 길이가 0.3 내지 0.5mm인 삼각형으로 이루어지고, 팁 패턴 사이의 간극은 0.1 내지 0.2mm로 형성될 수 있다. In addition, the tip pattern is made of a triangle having a side length of 0.3 to 0.5mm, the gap between the tip pattern may be formed of 0.1 to 0.2mm.
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.The objects, features and advantages of the present invention described above will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 정전기 방전 구조는 이동통신 단말기의 다층 회로기판을 이루는 각 레이어에 회로패턴 형태로 이루어진 정전기 유도수단을 구비하여 정전기 유도가 보다 효과적으로 이루어지도록 한 것으로, 도1은 본 발명의 일실시예에 따른 이동통신 단말기의 정전기 방지 구조를 도시한 사시도이고, 도2는 도1에 도시된 본 발명의 정전기 방지 구조를 도시한 회로 패턴도이며, 도3은 도2에 도시된 정전기 방지 구조의 상세도이다.The electrostatic discharge structure of the present invention has electrostatic induction means formed in the form of a circuit pattern on each layer constituting the multi-layer circuit board of the mobile communication terminal to make the electrostatic induction more effectively, Figure 1 is an embodiment of the present invention Figure 2 is a perspective view showing an antistatic structure of the mobile communication terminal according to the present invention, Figure 2 is a circuit pattern diagram showing the antistatic structure of the present invention shown in Figure 1, Figure 3 is a detailed view of the antistatic structure shown in Figure 2 to be.
도1 내지 및 도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 정전기 방전 구조는 단말기의 다층 회로기판의 각 레이어를 이루는 복수의 외층기판(10) 및 내층기판(20)에 각각 정전기 유도를 위한 방전 패턴(110)을 다수개 씩 형성하고, 각 방전 패턴(110)의 일측을 서로 통전되도록 연결시킨 구조로 이루어진다. As shown in Figures 1 to 3, the electrostatic discharge structure of the present invention is a discharge pattern for inducing static electricity to the plurality of outer layer substrate 10 and the inner layer substrate 20 forming each layer of the multilayer circuit board of the terminal, respectively A plurality of 110 are formed, and one side of each discharge pattern 110 is connected to each other so as to be energized.
상기 방전 패턴(110)은 각각 쌍을 이루는 복수의 팁 패턴(111, 112)으로 이루어지며, 각 팁 패턴(111, 112)은 서로 단락되지 않을 정도로 근접하여 대향 형성된다. 상기 방전 패턴(110)은 각 외층기판(10) 및 내층기판(20) 상에 솔더 마스크를 배열하고 이를 노광시켜 노출된 동박 패턴으로 이루어진 것으로, 각 방전 패턴(110) 중 일측의 팁 패턴(111)은 신호 라인(120)에 연결되고, 그 타측 팁 패턴(112)은 각 내층 및 외층기판(10)들의 양면에 형성된 접지면(130)에 연결된다. The discharge patterns 110 are formed of a plurality of pairs of tip patterns 111 and 112, respectively, and the tip patterns 111 and 112 are formed to face each other so as not to be short-circuited with each other. The discharge pattern 110 is formed of an exposed copper foil pattern by arranging a solder mask on each of the outer layer substrate 10 and the inner layer substrate 20 and exposing it, and a tip pattern 111 of one side of each discharge pattern 110. ) Is connected to the signal line 120, and the other tip pattern 112 is connected to the ground plane 130 formed on both sides of each of the inner and outer substrates 10.
각 팁 패턴(111, 112)은 형상은 서로 마주하는 부분이 뾰족한 형상으로 이루어지는 것이 보다 효과적인 정전기 유도를 가능하게 하므로, 도면에 예시된 바와 같은 삼각형으로 이루어지는 것이 바람직하며, 경우에 따라 삼각형 이외의 다양한 형태로 이루어질 수도 있다. 또한, 도 3에 도시된 실시예에서는 외층기판(10)의 외측면에 신호 라인(120)과 연결되는 외부 팁 패턴(113)이 형성되고, 외층기판(10)의 내측면 또는 내층기판(20)의 표면에 내부 팁 패턴(114)이 형성된 것을 예시하였다. Each tip pattern (111, 112) is formed in a pointed shape facing each other to enable more effective electrostatic induction, it is preferably made of a triangle as illustrated in the drawings, in some cases other than triangle It may also be in the form. In addition, in the embodiment illustrated in FIG. 3, an outer tip pattern 113 connected to the signal line 120 is formed on an outer surface of the outer substrate 10, and an inner surface or an inner layer substrate 20 of the outer substrate 10 is formed. The inner tip pattern 114 is formed on the surface of the).
상기 신호 라인(120)은 비아홀(141)의 도전부로 연결되고, 각 팁 패턴(111)은 모서리부가 아닌 변 부분이 상기 비아홀(141)에 접하는 형태로 배치되어 비아홀(141)에 결합되는 비아연결체(143)를 통해 각 내층 및 외층기판(10)의 팁 패턴(111)이 전기적으로 연결되도록 구성된다. The signal line 120 is connected to the conductive portion of the via hole 141, and each tip pattern 111 has a side portion of the tip pattern 111 formed in contact with the via hole 141 to be coupled to the via hole 141. The tip pattern 111 of each inner layer and outer layer substrate 10 is electrically connected through the sieve 143.
이와 같이 구성된 정전기 방지 구조에 의하면, 기판의 접지면(130)에 연결된 각 팁 패턴(112)들이 피뢰침과 같은 역할을 하여 신호 라인(120)에 연결된 팁 패턴(111)을 통해 정전기를 유도하게 되므로, 회로기판의 신호 라인(120)을 따라 정전기가 유입될 때 그 정전기를 접지부로 유도하여 정전기 유입을 방지할 수 있게 된다. 특히, 상기와 같이 회로기판을 이루는 각 외층 및 내층기판(10, 20)에 각각 방전 패턴(110)을 형성하고, 각 방전 패턴(110) 중 신호 라인(120)에 연결되는 팁 패턴(111)들을 비아홀(141)을 통해 서로 전기적으로 연결시키면, 각 레이어에 형성된 신호 라인(120) 중에서 어느 일측 신호 라인(120)을 통해 정전기가 상기 비아연결체(143)를 통해 각 레이어의 방전 패턴(110)들로 분산되어 각 레이어에 구비된 접지부로 분산되어 유도되므로, 보다 많은 양의 정전기가 갑작스레 유입되어도 효과적으로 걸러줄 수 있게 된다. According to the antistatic structure configured as described above, each tip pattern 112 connected to the ground plane 130 of the substrate serves as a lightning rod to induce static electricity through the tip pattern 111 connected to the signal line 120 When static electricity flows along the signal line 120 of the circuit board, the static electricity is induced to the ground to prevent static electricity from flowing in. In particular, as described above, the discharge pattern 110 is formed on each of the outer and inner layer substrates 10 and 20 constituting the circuit board, and the tip pattern 111 connected to the signal line 120 of each discharge pattern 110. When the electrical connections are electrically connected to each other through the via hole 141, the static electricity may be discharged through the via connector 143 through the via connector 143 through the signal line 120 of one of the signal lines 120 formed in each layer. Since it is distributed to the ground portion provided in each layer is distributed to the), even if a large amount of static electricity is suddenly introduced can be effectively filtered.
따라서, 정전기 유입을 방지하기 위하여 종래의 단말기에 설치되었던 방전용 부품이 필요 없어 단말기의 제조비용을 절감하고 소형화 및 경량화가 용이하게 될 뿐 아니라, 회로기판의 각 레이어 표면을 모두 활용하여 정전기 유입에 따른 충격을 완화시킬 수 있으므로, 회로기판의 크기를 줄여도 접지부의 면적과 방전 패턴(110)의 수를 현저하게 증가시켜 충분한 정전기 유입 방지 효과를 구현할 수 있고, 단말기의 소형화에 보다 유리해지는 장점이 있다. Therefore, in order to prevent the inflow of static electricity, there is no need for a discharging component that has been installed in a conventional terminal, thereby reducing the manufacturing cost of the terminal and facilitating downsizing and weight reduction. Since the impact can be alleviated, even if the size of the circuit board is reduced, the area of the ground portion and the number of the discharge patterns 110 can be remarkably increased to realize a sufficient antistatic effect and can be advantageous in miniaturization of the terminal. .
한편, 본 발명의 정전기 방지 구조에서, 각 팁 패턴(111, 112)의 크기 및 양측 팁 패턴(111, 112) 사이의 간격은 다양하게 적용될 수 있는데, 일례로 현재 출시되고 있는 일반적인 이동통신 단말기에 본 발명을 적용하여 실험하여 본 결과, 회로기판이 4개의 레이어로 이루어지고, 상기 팁 패턴(111, 112)이 어느 한 변이 0.4mm, 다른 두 변이 0.425mm 인 삼각형으로 이루어질 경우, 상기 팁 패턴(111, 112) 사이의 간극은 대략 0.13mm 로 할 때 가장 우수한 효과를 나타내었다. On the other hand, in the antistatic structure of the present invention, the size of each tip pattern (111, 112) and the distance between the two tip pattern (111, 112) can be applied in various ways, for example to the general mobile communication terminal that is currently released As a result of experimenting with the present invention, when the circuit board is formed of four layers, and the tip patterns 111 and 112 are made of a triangle having one side of 0.4 mm and the other two sides of 0.425 mm, the tip pattern ( The gap between 111 and 112 shows the best effect when the gap is about 0.13 mm.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and it is common in the field of the present invention that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 단말기의 다층 회로기판을 이루는 내층기판 및 외층기판에 정전기 유도를 위한 팁 패턴을 쌍을 이루도록 설치하고, 각 팁 패턴 중 신호라인에 연결되는 팁 패턴을 비아홀을 통해 연결하여 유입된 정전기를 각 레이어의 접지부로 분산하여 유도함으로써, 단말기의 회로기판의 크기를 작게 해도 접지면적 및 방전 패턴의 수가 증가되어 보다 대량의 정전기에 대해서도 향상된 방전 기능을 구현할 수 있고, 단말기의 소형화가 용이해지는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, a tip pattern for inducing static electricity is paired to the inner layer board and the outer layer board forming the multilayer circuit board of the terminal, and the tip pattern connected to the signal line among the tip patterns is connected through the via hole. By distributing and inducing static electricity by connecting to ground parts of each layer, even if the size of the circuit board of the terminal is reduced, the ground area and the number of discharge patterns are increased, so that an improved discharge function can be realized even with a larger amount of static electricity. It is effective in miniaturization.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 이동통신 단말기의 정전기 방지 구조를 도시한 사시도. 1 is a perspective view showing an antistatic structure of a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention.
도2는 본 발명의 정전기 방지 구조를 도시한 회로 패턴도.2 is a circuit pattern diagram showing an antistatic structure of the present invention.
도3는 도2에 도시된 본 발명의 정전기 방지 구조를 도시한 상세도.Figure 3 is a detailed view of the antistatic structure of the present invention shown in Figure 2;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on main parts of drawing
10 : 외층기판 20 : 내층기판10: outer layer substrate 20: inner layer substrate
110 : 방전 패턴 111, 112, 113, 114 : 패턴 팁110: discharge pattern 111, 112, 113, 114: pattern tip
120 : 신호 라인 130 : 접지면120: signal line 130: ground plane
141 : 비아홀 143 : 비아 연결체141: via hole 143: via connector
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