KR100700235B1 - 다극성 플러그-인 커넥터를 가진 인쇄회로기판 - Google Patents

다극성 플러그-인 커넥터를 가진 인쇄회로기판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인쇄회로기판(1)과 평행하게 위치하는 신호 도전체 트랙에 각각 고정된 다극성 플러그-인 커넥터(1)를 포함하는 인쇄회로기판 배치에 관한 것이다. 신호 도전체 트랙(4)은 접지 도전체 트랙(6)에 교대로 나란히 배치되며 평행하다. 접지 스크린 표면(11)은 또한 인쇄회로기판의 인접층에 제공된다.

Description

다극성 플러그-인 커넥터를 가진 인쇄회로기판 {PRINTED CIRCUIT BOARD ARRANGEMENT WITH A MULTIPOLE PLUG-IN CONNECTOR}
본 발명은 청구항 1항의 전제부에 개시된 특성을 가진 다극성 플러그-인 커넥터를 가진 인쇄회로기판에 관한 것이다.
본 발명이 다루고자 하는 분야는 예를 들면, 송신기로부터의 무선-주파수 간섭 또는 점화 및 방전 동작에 의한 간섭과 같은, 외부로부터의 무선-주파수 전자기 방사로부터의 전자장치 조립체를 차폐하고 예를 들면, 조립체내 마이크로콘트롤러로 인한 공급 라인상의 무선-주파수 간섭 전류와 같은, 조립체 그 자체로부터의 무선-주파수 방출을 감소시키는 것이다. 이와 같은 전체 회로 장치는 금속 하우징에 의해 비교적 간단하게 차폐될 수 있지만, 하우징을 관통하는 회로 연결부들은 이 경우 특정 결함 영역을 나타낸다. 차폐를 위해, 연결부의 부싱이 소위 필터 플러그-인 커넥터의 구현을 통한 최상의 차폐를 제공하도록 설계되고, 이는 마티아스 베버와 한스 페터 마이어(ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 91(1989), pages 588 내지 591)의 "전자기 간섭 억제를 위한 필터 플러그-인 커넥터"라는 제목의 기술서에 개시되어 있다. 이러한 플러그-인 커넥터는 박막 기술을 사용하여 평탄한 저대역 필터로서 설계되고 유전체층에 의해 상호 분리되고 상호 중첩하는 신호 및 접지 전극을 가진다. 이러한 점에서, 언급된 기술서에 따른 필터 플러그-인 커넥터는 비교적 복잡한 방식으로 구성된다.
EP 0 563 071 B1호는 예를 들면, 자동차 에어백용 제어 회로를 위한 것과 같은 회로의 무선-주파수 차폐 하우징을 개시하고 있고, 여기서 플러그 핀의 부싱은 하우징의 나머지로부터 분리되고 차폐되는 사전-공간(ante-space)에 의해 영향을 받는다.
마지막으로, WO 95/33291 A1은 플러그 핀이 기판의 해당 도전체 트랙상에 평탄한 방식으로 자신의 오프셋 기판-부속 단부에 의해 납땜되는 표면 장착 플러그-인 커넥터에 관해 개시한다.
마지막으로, 무선-주파수 간섭을 차폐하기 위해, 인쇄회로기판 장치의 입력 부속 신호 및 출력 부속 신호 도전체 트랙과 대응하는 접지 도전체 트랙 사이에 커패시터를 위치시키는 것이 관련 기술분야에서 일반적인 것이다. 이 경우, 예를 들면, 언급된 EP 0 563 071 B1에서 알 수 있듯이, 플러그 핀이 기판에 수직하여 연장할 수 있고 신호 도전체 트랙 및 해당 접촉 홀과 함께 납땜될 수 있다. 개별 커패시터의 하나의 접속 극(pole)은 이러한 신호 도전체 트랙에 접속되고, 다른 접속 극은 플러그 앞에 평행하게 위치하는 공통 접지 트랙상에 위치한다. 커패시터의 설치 및 달성되는 차폐 효과는 이러한 배치에서 문제를 야기한다.
JP 8-306410 A는 평행 스트립라인의 단부 표면상에 판형 도전체 단부를 배치하는 것에 관해 개시하고 있다. 도전체 단부의 일부만이 도전체 단부의 섹션내에 삽입되는 유전체로부터 돌출한다.
JP 9-46006 A는 평행 마이크로스트립 도전체를 가진 장치에 관해 개시하고 있고, 상기 마이크로스트립 도전체 사이에 접지라인이 배치된다. 도전체는 접지층을 가진 유전체상에 위치한다. 접지라인은 접지층에 접속된다.
DE 44 00 160 A1은 버스에 접속될 라인을 위한 다수의 접속점을 가진 버스 시스템을 위한 인쇄회로기판에 관한 것이다. 하나의 도전체 표면이 시스템의 어떠한 다른 전위에 접속되지 않는 접지 표면으로서 설계된다. 접속점은 필터 커패시터를 가진다.
JP 1-138786 A는 신호-전달 도전체를 3차원적으로 감싸는 차폐층을 가진 집적회로에 관해 개시하고 있다.
특허 출원서 WO 98/06243은 인쇄회로기판상에 차폐된 도전체 트랙을 제조하는 방법에 관해 개시하고 있다. 인쇄회로기판은 유전체 결합판으로 양면이 덮힌 가요성 인쇄회로기판을 포함한다. 결합판은 각각 구리층을 포함한다. 두 개의 차폐 도전체 사이를 평행하게 연장하는 신호 도전체가 가요성 인쇄회로기판상에 배치된다.
공개된 특허출원서 DE 44 25 803 A1는 높은 부하를 받게되는 경제적인 부품을 가진 인쇄회로기판에 관한 것이다. 이를 위해, 도전체 트랙이 납땜된 금속 스트립으로 강화된다. 이러한 금속 스트립은 통상적인 평판형 플러그-인 신장부로서 사용되기 위해 인쇄회로기판의 에지 상부로 돌출한다.
따라서, 본 발명은 구조적으로 간단하고 소형인 플러그-인 커넥터가 우수한 차폐 효과를 가지면서 구현되도록 일반적인 형태의 다극성 플러그-인 커넥터를 가진 인쇄회로기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적은 청구항 1항의 특징부에 개시된 특징에 의해 달성된다. 따라서, 기판층에 평행하도록 플러그 핀을 개별 신호 도전체 트랙상에 고정시킴으로써, 플러그-인 도전체가 기판의 높이 방향으로 큰 공간을 차지하지 않게 되고, 이것은소형화에 매우 유용하다. 우수한 차폐 효과를 위해, 기판층상에 신호 트랙 및 도전체 트랙을 교대로 나란히 배치시키고, 인접 기판층상에 접지 차폐 표면을 추가적으로 제공한다. 이 경우, 모든 도전체 트랙과 접지 차폐 표면이 기판에 도전체 트랙을 제공하는 통상적인 제조 기술을 사용하여 즉, 어떠한 추가적인 제조 비용없이 제공되는 것이 바람직하다. 전체적으로, 플러그 영역내 모든 컴포넌트는 조사 및 방사와 관련된 소위 전자기 호환성을 20dB 이상 개선시킨다. 게다가, 종래 기술에 제공된 차폐 챔버-예를 들면, EP 0 563 071 B1에 개시된 플러그 핀을 부싱하기 위한 사전공간(ante-space)-가 완전히 생략된다.
본 발명의 바람직한 실시예가 종속항에 개시된다.
본 발명에 따른 다수의 플러그-인 커넥터를 가진 인쇄회로기판의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조로 이하에서 상세히 설명된다.
도 1은 다수의 플러그-인 커넥터를 가진 인쇄회로기판 배치의 부분 개략 평면도.
도 2는 도 1의 선 II-II를 따라 절취한 부분도.
도면에서, PCB 재료로 구성된 기판을 가진 2-층 기판(1)이 다수의 플러그-인 커넥터(2) 영역내에서 일부 도시된다. 최상부에 위치하는 기판층(3)상에, 3개의 도전체 트랙(4.1, 4.2, 4.3)이 기판(1)의 에지부(5)에 수직하며 서로에 대해 소정 거리로 평행하게 인도된다. 신호 도전체 트랙 사이(4.1과 4.2, 4.2와 4.3 사이)에 그리고 외부 신호 도전체 트랙(4.1, 4.3)에 인접하여, 접지 도전체 트랙(6.1, 6.2, 6.3, 6.4)이 이러한 신호 도전체 트랙과 교대로 나란하게 위치하며 상기 도전체 트랙과 평행하게 위치한다. 접지 도전체 트랙(6)은 기판(1)의 에지부(5)로부터 거리(7)까지 연장한다.
기판층(3)상에, 플러그 핀(8.1, 8.2, 8.3)은 신호 도전체 트랙(4.1, 4.2, 4.3)에 평평하고 평행하게 유지되고, 상기 플러그 핀은 전기 접촉부-형성을 위해 신호 도전체 트랙(4.1, 4.2, 4.3)상에 평탄하게 납땜된다. 이 경우, 에지부(5) 하부로 돌출하는 플러그 핀(8)의 단부(9)는 해당 소켓 배치내로 플러깅(plugging)하기 위한 역할을 한다.
특히 도 2로부터 명백히 알 수 있듯이, 접지 차폐 표면(11)이 최상부 기판층(3)으로부터 이격된 기저 기판층(10)상에 제공되고, 상기 접지 차폐 표면은 신호(4) 및 접지 도전체 트랙(6)이 차지한 표면 영역을 덮는다. 이는 도 1에 접선으로 표시된 접지 차폐 표면(11)의 외주(12)로부터 알 수 있다. 접지 차폐 표면(11)은 도금된 스루 홀(13)을 통해 기판(1)을 통과하여 각각의 접지 도전체 트랙(6.1, 6.2, 6.3 및 6.4)에 여러번 접속된다. 접지 차폐 표면은 또한 다중층 기판의 경우 내부층상에 실현될 수 있다.
간략함을 위해 도 1에 예시를 위해서만 도시된 바와 같이, 필터 커패시터(14)는 플러그 핀(8.1)으로부터 떨어진 플러그-인 커넥터(2)의 일측에서 신호 도전체 트랙(4.1)과 접지 도전체 트랙(6.1) 사이에 접속된다. 접지 도체 트랙(6)의 단부에서 대응하는 신호/접지 도전체 트랙들의 트랙쌍 사이에 배치된 이러한 필터 커패시터(14)는 저임피던스 기생 커패시턴스를 구성하고, 상기 저임피던스 기생 커패시턴스는 신호 도전체 트랙(4)과 접지 도전체 트랙(6) 사이에서 높은 주파수 범위까지에서 동작한다. 무선-주파수 간섭의 커플링 경로는 원리적으로 신호 도전체 트랙(4)과 접지 영역 사이의 영역으로 제한되고, 상기 접지 영역은 플러그-인 커넥터(2) 영역의 접지 도전체 트랙(6) 및 접지 차폐 표면(11)의 사이 및 아래이다.
마지막으로, 차폐 특성을 개선하기 위해, -도면중 점선으로 표시된 바와 같이- 플러그-인 커넥터(2) 영역내 신호 도전체 트랙(4.1, 4.2, 4.3)에 걸쳐있으며 두 개의 외부 접지 도전체 트랙(6.1, 6.4)상에 고정되고, 상기 외부 접지 도전체 트랙상에 전기적으로 접속되는 추가의 차폐판(15)을 제공하는 것 또한 가능하다.
다중층 기판의 경우, 해당 신호 도전체 트랙과 접지 도전체 트랙은 각각의 외부 기판층(3, 10)상에 위치할 수 있다는 것을 알 수 있다. 다음으로, 접지 차폐 표면(11)은 이러한 두 개의 플러그-인 커넥터 영역에 인접하여 위치하는 내부 기판층중 하나 또는 두 개의 층상에 위치한다.

Claims (7)

  1. A. 적어도 두 개의 층을 가진 기판(1);
    B. 기판층(3)의 에지 영역내에 위치하는 다수의 신호 도전체 트랙(4);
    C. 상기 신호 도전체 트랙(4)에 각각 할당된 다수의 플러그 핀(8);
    D. 상기 기판층(3)상에 위치하며, 상기 신호 도전체 트랙(4)에 할당되는 접지 도전체 트랙(6); 및
    E. 상기 신호 도전체 트랙(4)과 상기 접지 도전체 트랙(6) 사이에 위치하는 적어도 하나의 필터 커패시터(14)를 포함하는 다극성 플러그-인 커넥터를 가진 인쇄회로기판에 있어서,
    F. 상기 기판층(3)에 대해 평행하게 유지되도록 상기 플러그 핀(8)을 상기 각각의 신호 도전체 트랙(4)상에 고정하며,
    G. 상기 신호 도전체 트랙(4)과 상기 접지 도전체 트랙(6)을 상호 평행하도록 상기 기판층(3)상에 교대로 나란히 배치하고,
    H. 인접 기판층(10)상에 상기 신호 도전체 트랙(4) 및 상기 접지 도전체 트랙(10)의 표면을 덮는 접지 차폐 표면(11)을 제공하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 접지 도전체 트랙(6)과 상기 접지 차폐 표면(11)은 도금된 스루 홀(13)을 통해 기판(1)을 관통하여 전기적으로 상호 접속되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 각각의 접지 도전체 트랙(6)은 다수의 도금된 스루 홀(13)을 통해 상기 접지 차폐 표면(11)에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터 커패시터(14)는 상기 플러그 핀(8)으로부터 떨어진 상기 신호 도전체의 일측상에서 상기 접지 도전체 트랙과 상기 신호 도전체 트랙(6, 4) 사이에 접속되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  5. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 나란히 배치된 신호 도전체 트랙(4)과 상기 접지 도전체 트랙(6)은 상기 접지 차폐 표면(11)으로부터 떨어진 상기 신호 도전체 트랙(4) 및 상기 접지 도전체 트랙(6)상의 일측상에 위치하는 차폐판(15)에 의해 덮이는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 차폐판(15)은 두 개의 외부 접지 도전체 트랙(6.1, 6.4)상에 고정되어, 상기 외부 접지 도전체 트랙에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  7. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서, 다중층 기판의 경우, 상기 할당된 신호 도전체 트랙 및 접지 도전체 트랙을 가진 상기 플러그 핀은 두 개의 외부 기판층상에 위치하며, 관련된 접지 차폐 표면중 적어도 하나는 내부 기판층상에 위치하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
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