KR101084249B1 - 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 송수신 모듈 - Google Patents

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KR101084249B1 KR1020090131097A KR20090131097A KR101084249B1 KR 101084249 B1 KR101084249 B1 KR 101084249B1 KR 1020090131097 A KR1020090131097 A KR 1020090131097A KR 20090131097 A KR20090131097 A KR 20090131097A KR 101084249 B1 KR101084249 B1 KR 101084249B1
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Abstract

본 발명은 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 송수신 모듈에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 기판, 기판의 일면에 형성되며, 입력된 데이터 신호를 전송하는 제1 전송선 및 제1 전송선과 용량성 결합되는 제2 전송선을 포함하되, 제1 전송선 및 제2 전송선은 입력된 데이터 신호의 상승 에지 및 하강 에지를 전송하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 송수신 모듈이 개시된다.
용량성 결합, 전송선

Description

인쇄회로기판 및 이를 포함하는 송수신 모듈{PRINTED CIRCUIT BOARD AND TRANSMITTING/RECEIVING MODULE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 송수신 모듈에 관한 것이다.
송수신 모듈은 휴대 단말기, 텔레비전, 컴퓨터 등의 전자 장치에 사용되는 모듈이다.
송수신 모듈은 데이터 신호를 전송하기 위하여 다양한 방법으로 연결된다. 예를 들면, 송신부와 수신부 사이에 전송선이 직접 연결되는 방식이 일반적으로 사용된다.
그러나, 송수신부를 직접 연결시키는 전송선을 이용하는 방식은 유전손실 등으로 인하여 발생하는 심볼간 간섭으로 신호보전성과 신호 전송 속도의 한계를 갖는다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 송수신단에 직렬로 커패시터를 형성하는 방식이 제안되었다. 그러나 이러한 방식은 전송선을 통해 전송되는 신호의 유전손실이 발생되며, 표피효과에 의해 신호에 왜곡이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 심볼 간 간섭으로 인하여 지터가 발생되는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 심볼간 간섭을 방지하는 전송선이 형성된 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 송수신 모듈을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 펄스 시그널링 방식으로 신호를 전송하여 전력 소비를 줄일 수 있는 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 송수신 모듈을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 송신부 및 수신부의 크기를 줄일 수 있는 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 송수신 모듈을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 고주파수의 신호를 복원하여도 신호 왜곡이 감소된 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 송수신 모듈을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 기판; 상기 기판의 일면에 형성되며, 입력된 데이터 신호를 전송하는 제1 전송선; 및 상기 제1 전송선과 용량성 결합되는 제2 전송선을 포함하되, 상기 제1 전송선 및 상기 제2 전송선은 상기 입력된 데이터 신호의 상승 및 하강 에지를 전송하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 기판; 데이터 신호를 전송하는 송신부; 상기 기판 위에 상기 송신부와 연결된 제1 전송선; 상기 제1 전송선과 용량성 결합된 제2 전송선; 및 상기 제2 전송선과 연결되어 상기 데이터 신호를 수신하는 수신부를 포함하되, 상기 제1 전송선과 상기 제2 전송선은 상기 데이터 신호의 상승 에지 및 하강 에지를 전송하는 송수신 모듈을 제공할 수 있다.
여기서, 상기 제1 전송선으로부터 상기 제2 전송선측으로 돌출된 제1 돌출부; 및 상기 제2 전송선으로부터 상기 제1 전송선측으로 돌출된 제2 돌출부를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부는 엇갈리게 형성될 수 있다.
그리고 상기 제1 전송선과 상기 제2 전송선은 상기 기판을 사이에 두고 마주하게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 고속 신호 전송 시 심볼간 간섭이 방지된 송수신 모듈을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 전력 소비가 경감된 송수신 모듈을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 송신부 및 수신부의 크기를 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시 에에 따르면, 고주파수의 신호를 복원하여도 신호 왜곡이 감소될 수 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 송수신 모듈을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 송신부에서 출력되는 신호와 수신부에서 수신되는 파형을 도시한 파형도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 송수신 모듈은 인쇄회로기판, 송신부(10) 및 수신부(20)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 송신부(10)는 수신부(20)로 일련의 신호를 송신한다. 송신부(10)는 데이터 신호를 수신부(20)에 전송할 수 있다.
송신부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, NRZ(Non Return to Zero) 데이터 신호를 전송할 수 있다. 그러나 송신부(10)에서 전송되는 신호는 NRZ 신호에 한정되지 않으며, 다른 형태의 데이터 신호를 전송할 수 있다.
전송선(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 펄스 시그널링 방식으로 신호가 전송될 수 있다. 즉, 전송선(100)이 용량성 결합되므로, 송신부(10)에서 전송된 NRZ 데이터 신호는 전송선(100)에서는 상승 에지 펄스 또는 하강 에지 펄스의 신호만이 수신부(20)로 전송된다.
수신부(20)는 전송선(100)을 통해 입력된 신호를 검출한다. 이때, 수신부(20)는 입력되는 신호의 펄스를 분석하여 데이터 신호로 복원한다.
예를 들면, 수신부(20)는 최초 펄스 신호가 입력되면 데이터 신호의 상승 에지로 판단하고, 그 다음 펄스 신호가 입력되는 하강 에지로 판단한다. 즉, 수신부(20)는 홀수 번째 펄스 신호를 상승 에지로 판단하고 짝수 번째 펄스 신호를 하강 에지로 판단할 수 있다.
수신부(20)는 펄스 신호가 입력되지 않는 동안에는 상태를 유지한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 수신부(20)는 상승 에지를 나타내는 펄스가 인가된 이후 펄스 신호가 수신되지 않는 동안 상승 상태를 유지하고, 하강 에지를 나타내는 펄스 신호가 입력된 이후에 펄스 신호가 수신되지 않는 동안에는 하강 상태를 유지한다.
본 발명의 실시 예에 따른 송신부(10)와 수신부(20)는 홀수 번째 펄스 신호가 데이터 신호의 상승 에지를 나타내고, 짝수 번째 펄스 신호가 데이터 신호의 하강 에지인 것을 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 짝수 번째 펄스 신호가 데이터 신호의 상승 에지를 나타내고, 홀수 번째 펄스 신호가 데이터 신호의 하강 에지일 수 있다.
인쇄회로기판은 기판(200), 제1 전송선(110) 및 제2 전송선(120)을 포함할 수 있다.
제1 전송선(110)은 기판(200)의 일면에 형성된다. 제1 전송선(110)의 일측은 송신부(10)와 연결되고 타측은 플로팅 된다. 제1 전송선(110)은 도전성이 있는 금속, 예를 들면, 구리, 금, 은, 알루미늄 등이 사용될 수 있다. 또한, 제1 전송선(110)은 도전성 금속의 합금이 사용될 수 있다.
제2 전송선(120)은 기판(200)의 일면에 제1 전송선(110)에 인접하여 형성된 다. 제2 전송선(120)의 일측은 수신부(20)와 연결되고 타측은 플로팅 된다. 제2 전송선(120)은 도전성이 있는 금속, 예를 들면, 구리, 금, 은, 알루미늄 등이 사용될 수 있다. 또한, 제2 전송선(120)은 도전성 금속의 합금이 사용될 수 있다.
제1 전송선(110)과 제2 전송선(120)은 용량성 결합된다. 즉, 제1 전송선(110)은 가로방향으로 길게 형성되고, 제2 전송선(120)도 가로방향으로 길게 형성된다. 제1 전송선(110)과 제2 전송선(120)은 서로 소정의 간격으로 평행하게 이격되어 형성됨으로써, 용량성 결합을 한다. 즉, 제1 전송선(110)과 제2 전송선(120) 사이에 유전체(도 1에서는 공기)가 형성되어 제1 전송선(110)과 제2 전송선(120)이 용량성 결합을 한다.
이때, 제1 전송선(110)과 제2 전송선(120)의 선폭(d1)은 약 5mm일 수 있다. 그리고 제1 전송선(110)과 제2 전송선(120)의 간격(d2)은 약 4mm일 수 있다. 그러나 본 발명의 일 실시 예에 따른 송수신 모듈은 제1 전송선(110) 및 제2 전송선(120)의 길이, 전송되는 신호의 주파수 또는 전송되는 신호의 크기에 따라서 제1 전송선(110)과 제2 전송선(120)의 선폭(d1)과 제1 전송선(110) 및 제2 전송선(120) 사이의 간격(d2)은 가변될 수 있다.
한편, 도 1에서는 송신부(10)와 수신부(20)가 기판(200) 외측에 구현된 것으로 도시되었으나, 송신부(10)와 수신부(20)는 전송선(100)이 형성된 기판(200)에 실장될 수 있다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 송수신 모듈은 제1 전송선(110)과 제2 전송선(120)이 용량성 결합을 함으로써, 신호의 전송 손실이 줄어들 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 전송선(100)은 지터 발생을 억제할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 송수신 모듈을 통해 전송된 신호의 아이 다이어그램이다.
도 3은 송신부에서 1Gbps 신호를 전송한 후 수신부에 측정된 아이 다이어그램이다. 도 3에서와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 송수신 모듈은 송신부에서 전송된 신호를 수신부에서 수신한 데이터를 분석한 결과, 양호한 다이아몬드 형태의 아이 다이어그램을 얻을 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 송수신 모듈은 고주파수의 신호를 전송하여도 신호 복원 시 신호의 왜곡이 줄어든다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 송수신 모듈을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1과 대비하여 송신부(10), 수신부(20), 제1 전송선(110), 제2 전송선(120)은 동일한 구성요소이다. 따라서, 이하의 설명에서는 동일한 구성요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 송수신 모듈은 송신부(10), 수신부(20), 제1 전송선(110), 제2 전송선(120), 제1 돌출부(130) 및 제2 돌출부(140)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 송신부(10)는 데이터 신호를 전송한다. 수신부(20)는 송신부(10)로부터 전송선(100)을 통과한 펄스 신호를 데이터 신호로 복원한다. 이에 대한 설명은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하였으므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
제1 전송선(110)은 기판(200)의 일면에 형성되고, 제2 전송선(120)은 제1 전송선(110)과 근접하여 평행하게 형성됨으로써 용량성 결합된다. 제1 전송선(110)은 일측이 송신부(10)와 연결되고 타측은 플로팅 된다. 제2 전송선(120)은 일측이 수신부(20)와 연결되고 타측은 플로팅된다.
제1 돌출부(130)는 제1 전송선(110)으로부터 돌출되게 형성된다. 제1 돌출부(130)는 제2 전송선(120) 측으로 하나 이상이 돌출되게 형성된다. 도 4에서와 같이 제1 돌출부(130)는 복수개가 형성될 수 있다. 이때, 제1 돌출부(130)는 복수개가 일정한 간격으로 형성될 수 있다.
제1 돌출부(130)는 제1 전송선(110)과 동일한 금속 재질로 형성될 수 있다.
제2 돌출부(140)는 제2 전송선(120)으로부터 돌출되게 형성된다. 제2 돌출부(140)는 제1 전송선(110) 측으로 하나 이상이 돌출되게 형성된다. 제2 돌출부(140)의 일측면은 제1 돌출부(130)의 일측면과 근접하여 형성된다. 제2 돌출부(140)는 복수개가 형성될 수 있다.
제1 돌출부(130)와 제2 돌출부(140)는 도 4에 도시된 바와 같이, 엇갈리게 형성될수 있다.
도 4에서는 사각형 모양의 돌출부를 예를 들어 설명하였으나, 모양은 이에 한정되지 않으며, 다각형 또는 반원형 형태일 수도 있다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 송수신 모듈의 제1 돌출부(130)와 제2 돌출 부(140)는 제1 전송선(110)과 제2 전송선(120) 사이의 커패시턴스를 증가시켜 전송되는 펄스 신호의 왜곡을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 송수신 모듈을 도시한 도면이고, 도 6은 도 5에 도시된 인쇄회로기판의 I-I' 선을 따라 절단된 단면을 도시한 단면도이다. 도 5는 도 1과 대비하여 송신부(10), 수신부(20)는 동일한 구성이고 전송선의 용량성 결합의 다른 형태에 대한 예이다. 도 5 및 도 6을 참조하는 설명에서는 송신부(10)와 수신부(20)의 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 송수신 모듈은 송신부(10), 수신부(20) 제1 전송선(110) 및 제2 전송선(120)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 송신부(10)는 데이터 신호를 전송한다. 송신부(10)는 예를 들면, NRZ 데이터 신호를 전송할 수 있다. 수신부(20)는 전송선(100)을 통과한 펄스 신호를 데이터 신호로 복원한다.
제1 전송선(110)은 기판(200)의 일면에 형성된다. 제1 전송선(110)의 일측은 송신부(10)와 연결되고, 타면은 플로팅된다.
제2 전송선(120)은 기판(200)의 타면에 형성된다. 제2 전송선(120)의 일측은 수신부(20)와 연결되고, 타면은 플로팅된다. 제2 전송선(120)은 제1 전송선(110)과 적어도 일부분이 중첩되게 형성될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 전송선(110)은 제2 전송선(120)과 기판(200)을 사이에 두고 중첩되게 형성되어 용량성 결합된다. 이때, 기판(200)은 유전체 역할을 한다.
기판(200)의 유전율에 따라 제1 전송선(110)과 제2 전송선(120)의 길이, 선폭이 결정될 수 있다. 또한, 기판(200)의 두께에 따라서도 제1 전송선(110)과 제2 전송선(120)의 길이 및 선폭이 달라질 수 있다.
본 발명의 제3 실시 예에 따른 송수신 모듈은 기판의 양면에 제1 전송선(110)과 제2 전송선(120)이 중첩되게 형성됨으로써 기판의 다른 면적을 효율적으로 이용할 수 있는 잇점이 있다.
도 5 및 도 6에 도시되지는 않았으나, 제1 전송선(110)과 제2 전송선(120)은 돌출부를 더 포함할 수 있다. 이때, 제1 전송선(110)과 제2 전송선(120)으로부터 돌출되는 돌출부는 서로 중첩될 수 있다. 이에 따라, 제1 전송선(110)과 제2 전송선(120) 사이의 커패시턴스를 증가시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 송수신 모듈을 도시한 도면
2는 도 1에 도시된 송신부에서 출력되는 신호와 수신부에서 수신되는 파형을 도시한 파형도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 송수신 모듈을 통해 전송된 신호의 아이 다이어그램.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 송수신 모듈을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 송수신 모듈을 도시한 도면.
도 6은 도 5에 도시된 인쇄회로기판의 I-I' 선을 따라 절단된 단면을 도시한 단면도.
<도면부호의 간단한 설명>
10: 송신부
20: 수신부
100: 전송선
110: 제1 전송선
120: 제2 전송선
130: 제1 돌출부
140: 제2 돌출부
200: 기판

Claims (8)

  1. 기판;
    상기 기판의 일면에 형성되며, 입력된 데이터 신호를 전송하는 제1 전송선; 및
    상기 제1 전송선과 용량성 결합되어 상기 용량성 결합에 의한 커패시턴스의 증가를 이용하여 상기 제1 전송선으로부터 상기 데이터 신호를 전송받는 제2 전송선을 포함하되,
    상기 제1 전송선 및 상기 제2 전송선은 상기 입력된 데이터 신호의 상승 및 하강 에지를 전송하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전송선으로부터 상기 제2 전송선측으로 돌출된 제1 돌출부; 및
    상기 제2 전송선으로부터 상기 제1 전송선측으로 돌출된 제2 돌출부를 더 포함하되,
    상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부는 상기 입력된 데이터 신호의 전송을 위해 상기 제1 전송선과 상기 제2 전송선 사이의 커패시턴스를 증가시키는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부는 엇갈리게 형성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  4. 제 1 항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 전송선은 상기 기판의 타면 중첩되게 형성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  5. 기판;
    데이터 신호를 전송하는 송신부;
    상기 기판 위에 상기 송신부와 연결된 제1 전송선;
    상기 제1 전송선과 용량성 결합되어 상기 용량성 결합에 의한 커패시턴스의 증가를 이용하여 상기 제1 전송선으로부터 상기 데이터 신호를 전송받는 제2 전송선; 및
    상기 제2 전송선과 연결되어 상기 데이터 신호를 수신하는 수신부를 포함하되,
    상기 제1 전송선과 상기 제2 전송선은 상기 데이터 신호의 상승 에지 및 하강 에지를 전송하고,
    상기 수신부는 상기 제2 전송선을 통해 입력되는 펄스 신호를 분석하여 상기 데이터 신호를 복원하되 상기 펄스 신호의 입력 순서에 따라 상기 데이터 신호의 상승 에지와 하강 에지를 판단하는 송수신 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 전송선으로부터 상기 제2 전송선측으로 돌출된 제1 돌출부; 및
    상기 제2 전송선으로부터 상기 제1 전송선측으로 돌출된 제2 돌출부를 더 포함하되,
    상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부는 상기 입력된 데이터 신호의 전송을 위해 상기 제1 전송선과 상기 제2 전송선 사이의 커패시턴스를 증가시키는 것을 특징으로 하는 송수신 모듈.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부는 엇갈리게 형성된 것을 특징으로 하는 송수신 모듈.
  8. 제 5 항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전송선과 상기 제2 전송선은 상기 기판을 사이에 두고 중첩되게 형성된 것을 특징으로 하는 송수신 모듈.
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