KR100619327B1 - 다층기판의 고주파특성 측정지그 - Google Patents

Abstract

본 발명의 고주파특성측정지그(100)는 본체(110)와 연결체(150)를 포함한다. 본체(110)는 상면에 중심핀(114)과 다수의 외부핀(116)이 구비되고 하면에 연결판(151)을 매개로 연결체(150)가 결합된다. 또한, 연결체(150)는 연결단자(155)를 매개로 시험기와 연결되고 연결단자(155)의 내부에는 중심핀(114)과 전기적으로 연결되는 중심단자(153)가 형성된다.

기판, 다층, 고주파, 특성, 지그, 핀, 단자, 신호전극, 접지전극, 공진

Description

다층기판의 고주파특성 측정지그{Jig for measuring microwave frequency characteristic of multi layers circuit}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다층기판의 고주파특성 측정지그의 개략적인 사시도;

도 2는 도 1의 A-A선을 따라 얻어진 측정지그의 단면도;

도 3은 도 1의 측정지그에 의해 측정되는 다층고주파특성측정기판의 평면도;

도 4는 도 1의 측정지그를 사용하여 도 3의 측정기판의 고주파특성을 측정하는 상태를 나타내는 개략도;

도 5는 다양한 시험용패턴이 형성된 측정기판의 평면도; 및

도 6은 종래기술의 측정지그를 사용하여 고주파특성측정기판의 고주파특성을 측정하는 상태를 나타내는 개략도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

100 : 측정지그 110 : 본체

111 : 탑재부 112 : 삽입공

113 : 나사공 114 : 중심핀

115 : 주관통공 116 : 외부핀

117 : 부관통공 150 : 연결체

151 : 연결판 152 : 결합공

153 : 중심단자 200 : 기판

214 : 중심비어홀 216 : 외부비어홀

300 : 시험기

본 발명은 고주파특성측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다층회로기판의 고주파특성을 용이하게 측정할 수 있는 측정장치의 고주파특성측정지그에 관한 것이다.

현재 많이 사용되는 휴대전화 등의 이동통신기기는 고주파를 사용하여 무선으로 신호를 주고 받고 있다. 이러한 이동통신기기는 그 내부에 기기의 작동을 제어하는 등의 다양한 기능을 수행하는 다수의 회로가 형성된 기판이 구비된다.

이와 같이 고주파를 사용하는 기판의 경우, 제조과정에서 기판의 고주파특성, 구체적으로 기판재료특성 및/또는 회로인쇄특성 등을 측정하기 위하여 양산되는 기판과 동일한 구성을 갖는 시험기판을 사용하고 있다.

시험기판을 사용하여 기판의 고주파특성을 측정하는 종래기술의 일례가 도 6에 도시되어 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 측정지그(20)는 시험기판인 고주파특성측정기판(10)의 양측에 결합된다.

측정기판(10)은 그 상면에 양측모서리 가까이에 서로 대향하는 한 쌍의 신호전극(11)이 형성되고 신호전극(11) 사이에는 소정의 직경을 갖는 링공진패턴(12)이 형성되며, 그 하면에 전체에 걸쳐 접지전극(미도시)이 형성된다.

측정지그(20)는 지지부재(30)에 고정되게 결합되며, 기판(10)의 신호전극(11)과 접촉하는 전극단자(21) 및 기판(10)의 접지전극과 접촉하는 접지단자(22)가 기판(10)의 두께에 해당하는 간격을 두고 일측에 형성되고 시험기(40)의 전선(41)과 연결되는 연결단자(23)가 형성된다.

이러한 구성의 측정지그(20)는 전극단자(21)가 신호전극(11)에 접촉되고 접지단자(22)가 접지전극에 접촉된 상태에서 시험기(40)를 사용하여 기판(10)의 고주파특성을 측정한다.

그러나, 상술한 구성을 갖는 측정지그(20)는 전극단자(11) 및/또는 링공진패턴(12)이 기판(10)의 표면에 형성된 경우에만 고주파특성을 측정할 수 있기 때문에, 다층기판 및/또는 다수의 소자, 구체적으로 다수의 수동소자가 내장된 다층기판의 경우 수동소자의 특성을 포함한 기판의 고주파특성을 측정할 수 없었다.

또한, 하나의 기판(10)에 하나의 시험패턴만을 형성할 수 있기 때문에 고주파특성을 측정하는 데 많은 비용이 요구되었다.

또한, 측정지그(20)는 기판(10)이 평평할 경우에만 기판의 특성을 측정할 수 있기 때문에 측정 자유도가 낮았다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명의 목적은 외부로 노출된 비어홀에 삽입되어 기판에 내장된 회로 및/또는 소자와 접촉하는 다수의 접촉핀을 구비함으로써 다층기판의 고주파특성 및/또는 소자의 고주파특성을 포함한 다층기판의 고주파특성을 용이하게 측정할 수 있는 고주파특성측정지그를 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 측정기판에 형성된 신호전극 및 접지전극에 각각 연결되는 중심비어홀 및 외부비어홀에 각각 삽입/연결되는 중심핀 및 외부핀이 일면에 구비되는 본체와, 본체의 타면에 결합되며 그 내부에 중심핀과 전기적으로 연결되는 중심단자가 형성되는 연결체를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층기판의 고주파특성 측정지그를 제공한다.

본 발명의 측정지그는 본체의 중심에 중심핀을 형성하고 중심핀을 중심으로 원을 그리며 다수의 외부핀을 형성할 수 있다.

또한, 측정지그는 중심핀과 외부핀을 포고핀으로 구성할 수 있다.

또한, 측정지그의 연결체는 그 외주면의 적어도 일부에 나사산을 형성하여 시험기의 연결단자와 나사결합시킬 수 있다.

또한, 측정지그는 본체와 연결체를 분리 가능하게 결합할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고주파특성측정지그에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측정지그(100)는 다수의 핀(114,116)이 탑재되는 본체(110) 및 시험기에 연결되는 연결 체(150)를 포함한다.

본체(110)는 상면에 원통형의 탑재부(111)가 일체 및/또는 분리 가능하게 형성되며 하부의 중앙에 소정 깊이의 삽입공(112)이 형성되고 가장자리부위에 한 쌍의 나사공(113)이 형성된다. 나사공(113)은 그 내주면에 나사산이 형성된다.

탑재부(111)는 그 중앙에 주관통공(115)이 형성되며 주관통공(115)의 주변에 원을 그리며 다수, 본실시예에서는 8개의 부관통공(117)이 형성된다. 이때, 주관통공(115)은 탑재부(111)에만 형성되나 부관통공(117)은 탑재부(111) 및 본체(110) 상부의 일부까지 이어지도록 형성된다.

주관통공(115)에는 후술할 기판의 신호전극과 접촉하는 중심핀(114)이 삽입/장착되며, 8개의 부관통공(117) 중 1개를 제외한 7개의 부관통공(117)에는 후술할 기판의 접지전극과 접촉하는 외부핀(116)이 삽입/장착된다. 여기서, 주관통공(115)과 중심핀(114) 사이 및 부관통공(117)과 외부핀(116) 사이에는 각각 절연물질(118)을 충진하여 상호간의 전기적인 접속을 차단한다.

중심핀(114)과 외부핀(116)의 길이는 실질적으로 동일한 것이 바람직하다. 이때, 중심핀(114)은 본체(110)의 하부에 형성된 삽입공(112)과 동축으로 삽입되며, 외부핀(116)은 본체(110)의 일부까지 삽입된다. 본 실시예에서, 중심핀(114)와 외부핀(116)으로 양단침이 수축 가능한 포고핀을 사용하였다. 포고핀을 사용하면, 측정지그(100)를 기판에 장착할 때 핀의 삽입 위치가 정확하지 않을 경우 핀의 침부가 수축되어 기판 및/또는 핀이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

연결체(150)는 일체로 형성된 연결판(151)과 연결단자(155)를 구비하며, 연 결판(151)에 의해 볼트(160) 등의 결합수단에 의해 본체(110)의 하면에 분리 가능하게 결합된다.

연결판(151)은 양 가장자리부위에 본체(110)에 형성된 나사공(113)과 대응하는 결합공(152)이 형성된다. 여기서, 볼트(160)가 연결판(151)에 형성된 결합공(152)을 관통하여 본체(110)에 형성된 나사공(113)에 결합되는 방식으로 연결판(151)이 본체(110)에 결합된다.

또한, 연결판(151)은 중앙에 중심단자(153)가 설치되며, 중심단자(153)는 본체(110)에 형성된 삽입공(112)에 삽입/장착되어 중심핀(114)와 전기적으로 연결된다. 이때, 연결판(151)과 중심단자(153) 사이 및 본체(110)의 삽입공(112)과 중심단자(153) 사이에는 각각 절연물질(118)을 충진하여 상호간의 전기적인 연결을 차단한다.

연결단자(155)는 중공의 원통형상을 하며, 외주면의 일부, 바람직하게는 절반정도의 부위에 나사산(156)이 형성된다. 여기서, 연결단자(155)는 중심단자(153) 보다 약간 길게 형성하여 중심단자(153)가 외부로 돌출되지 않도록 함으로써 중심단자(153)를 외부로부터 보호한다.

상술한 구성을 갖는 측정지그(100)를 사용하여 고주파특성을 측정하는 기판을 도 3에 도시한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 기판(200)에 측정지그(100)의 중심핀(114)과 외부핀(116)이 각각 삽입될 중심비어홀(214)과 외부비어홀(216)이 형성된다. 중심비어홀(214)은 기판(200)의 내부에 형성된 회로나 소자와 전기적으로 연결되며 외부비 어홀(216)은 기판(200)의 하면에 형성된 접지전극과 전기적으로 연결된다.

여기서, 측정기판(200)은 평면적으로만 도시하였지만, 다층으로 이루어지며 내부에 회로나 수동소자 등의 소자가 형성되고 이들 회로나 소자와 전기적으로 연결되는 다수의 비어홀(218)이 기판(200)의 외부로 노출되도록 형성된다.

본 도면에서는 일례로 기판(200) 내부에 형성된 회로나 소자의 고주파특성을 측정하기 위하여 내부에 형성된 링공진패턴(스트립라인링공진패턴)과 이어지는 다수의 비어홀(208)을 링공진패턴(미도시)과 대응하게 형성한다.

여기서, 고주파특성은 그 자체로 측정이 곤란하거나 불가능하기 때문에 고주파를 사용하는 기기의 기설정된 주파수대역 중 특정주파수성분이 가지는 선택적특성, 즉 공진을 이용하여 고주파특성을 측정하기 위하여 링공진패턴을 사용한다.

본 실시예에 따른 측정지그(100)를 사용하여 기판(200)의 고주파특성을 측정하는 상태를 도 4에 도시한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 기판(200)에 형성된 중심비어홀(미도시) 및 외부비어홀(미도시)에 측정지그(100)의 중심핀(미도시) 및 외부핀(미도시)이 삽입되도록 측정지그(100)를 기판(200)에 장착한다.

측정지그(100)는 시험기(300)와 연결된 전선(310)의 말단에 연결된 연결단자(320)와 결합되어 시험기(300)에 의해 기판(200)의 고주파특성을 측정하게 된다.

본 실시예에서는 기판(200)에 하나의 스트립라인링공진패턴만을 형성하여 기판(200)의 고주파특성을 측정하였지만, 이와 달리, 하나의 기판에 마이크로스트립링공진패턴, 보정용마이크로스트립패턴 또는 보정용스트립라인패턴을 모두 형성할 수 있으며, 이를 도 5에 도시하였다.

도 5에 도시한 바와 같이, 기판(200)에는 도 3에서 설명한 스트립라인링공진패턴(210)을 형성하고, 그 옆쪽으로 다수의 보정용스트립라인패턴(220)을 형성한다. 흔히, 오류를 피하기 위하여 시험기(도 4의 300)를 사용하여 기판(200)의 특성을 측정하기에 앞서 시험기가 정상적으로 작동하는지 확인하고 정상적으로 작동하지 않을 경우 보정할 필요가 있다. 이를 위하여, 시험기를 먼저 보정용스트립라인패턴(220)에 연결하여 시험측정을 하고 정상작동여부를 확인한 후 측정지그를 스트립라인링공진패턴(210)에 연결하여 기판(200)의 고주파특성를 측정한다.

또한, 기판(200)에는 스트립라인링공진패턴(210)의 아래쪽으로 다수의 보정용마이크로스트립패턴(230)을 형성하고, 그 옆쪽으로 마이크로스트립링공진패턴(240)을 형성한다. 앞서 설명한 바와 같이, 측정지그를 마이크로스트립링공진패턴(240)에 장착하여 기판(200)의 고주파특성을 할 경우에는 이에 앞서 시험기를 보정용마이크로스트립패턴(230)에 연결하여 시험측정을 하고 정상작동여부를 확인한 후 측정지그를 마이크로스트립링공진패턴(240)에 연결하여 기판(200)의 고주파특성을 측정한다.

도 5와 같은 구성을 하면, 본 발명의 측정지그(100)를 사용하여 기판의 표면뿐만 아니라 내부에 형성된 회로나 소자에 의해 생성되는 기판의 고주파특성을 용이하게 측정할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조로 본 발명의 고주파특성측정지그에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형실시예가 가능함은 당업자에게 명백하다.

본 발명의 고주파특성측정지그에 따르면, 측정지그가 기판에 형성된 다수의 비어홀에 삽입/연결되는 다수의 핀을 구비하기 때문에 기판의 표면에 형성되는 회로 등에 의한 기판의 고주파특성 뿐만 아니라 다층구조를 갖는 기판의 내부에 형성되는 회로나 각종 소자 등에 의한 기판의 고주파특성을 모두 용이하게 측정할 수 있다.

또한, 고주파특성측정기판에 하나의 기판에 하나의 시험패턴을 형성하였던 종래기술과는 달리 하나의 기판에 다수의 시험패턴을 형성할 수 있기 때문에 고주파특성의 측정에 소요되는 비용을 크게 줄일 수 있다.

또한, 측정기판이 반드시 평평해야 하였던 종래기술과는 달리 측정기판이 평평하지 않아도 기판의 고주파특성을 측정할 수 있어 측정자유도를 높일 수 있다.

Claims (5)

1. 측정기판에 형성된 신호전극 및 접지전극에 각각 연결되는 중심비어홀 및 외부비어홀에 각각 삽입/연결되는 중심핀 및 외부핀이 일면에 구비되는 본체;

   상기 본체의 타면에 결합되며 그 내부에 상기 중심핀과 전기적으로 연결되는 중심단자가 형성되는 연결체를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층기판의 고주파특성 측정지그.
2. 제1항에 있어서, 상기 중심핀은 상기 본체의 중심에 형성되고 상기 외부핀은 상기 중심핀을 중심으로 원을 그리며 다수 형성되는 것을 특징으로 하는 측정지그.
3. 제1항에 있어서, 상기 중심핀 및 상기 외부핀은 포고핀인 것을 특징으로 하는 측정지그.
4. 제1항에 있어서, 상기 연결체는 그 외주면의 적어도 일부에 나사산이 형성되어 시험기의 연결단자와 나사결합되는 것을 특징으로 하는 측정지그.
5. 제1항에 있어서, 상기 본체와 상기 연결체는 분리 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 측정지그.

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