KR101183897B1

KR101183897B1 - 이동통신단말기의 인쇄회로기판 및 노이즈방지구조

Info

Publication number: KR101183897B1
Application number: KR1020050117112A
Authority: KR
Inventors: 김기풍
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-12-02
Filing date: 2005-12-02
Publication date: 2012-09-19
Also published as: KR20070057541A

Abstract

본 발명은 전기적으로 외부 노이즈에 쉽게 영향을 받지 않도록 하는 이동통신단말기의 인쇄회로기판 및 노이즈방지구조를 제공한다.

본 발명에 따른 인쇄회로기판은, 절연을 위한 바닥면을 형성하는 절연판과, 절연판 상부에 형성되는 접지판과, 절연판 상부에 형성되고, 접지판과 이격되어 위치하는 시그널 패턴과, 전기적 접속을 차단하기 위해 시그널 패턴 상부에 형성되는 차단층과, 절연판 및 차단층 상부에 형성되는 전도 플레이트로 구성된다.

본 발명에 따르면, 시그널패턴과 접지판에 전도성있는 플레이트를 형성시켜 인쇄회로기판이 전기적으로 외부 노이즈에 쉽게 영향을 받지 않도록 하는 것이 가능하다. 또한, 전도성있는 플레이트를 인쇄회로기판 전체에 형성시킴으로써 자체노이즈발생에 의한 다른 외부기기에의 간섭을 방지하도록 하는 다른 효과가 있다.

휴대폰, PCB, 인쇄회로기판, 정전기, 노이즈

Description

이동통신단말기의 인쇄회로기판 및 노이즈방지구조{PCB for mobile communication terminal and Structure for preventing noises}

도 1a는 종래의 인쇄회로기판(PCB: Printed circuit board)을 보여주는 개념도이다.

도 1b는 도 1a에서 A-A'방향으로 절개한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 노이즈를 방지하기 인쇄회로기판의 단면도이다.

도 3은 도 2의 인쇄회로기판을 기구물과 조립하여 노이즈를 차폐하기 위한 적용예이다.

도 4는 도 2의 인쇄회로기판을 양면으로 구성하여 기구물과 조립하여 적용한 예이다.

[ 주요 도면의 부호설명 ]

200 : 전도플레이트 210 : 접지판

220 : 절연판 230 : 시그널패턴

240 : 차단층 250 : 요홈

260 : 코퍼판

본 발명은 이동통신단말기의 노이즈방지용 인쇄회로기판에 대한 것이다.

이동통신단말기의 내부에도 보통 인쇄회로기판이 사용되며, 이 기판상에는 많은 회로부품이 설치된다. 이러한 인쇄회로기판을 보여주는 도면이 도 1a에 도시된다.

즉 PCB(Printed circuit board)기판(30)이 있고 이 PCB기판(30)에 회로부품(20)의 실장(Mount)을 위해 시그널패턴(40)이 있다. 물론 이 시그널패턴(40) 이외의 부분은 랜드부(10)로서 회로부품이 실장되지 않는 영역이다.

이를 이해하기 쉽도록 도 1a에서 A-A'축으로 절개한 단면도가 도 1b이다. 절개한 단면을 보면, PCB기판(30)은 기저판을 형성하는 절연체(32)와 이 절연체(32)에 부착되는 동판(31), 그리고 부품솔더링을 위한 S/R(Solder Resist)부(33)로 이루어진다. 물론 S/R부(33)는 부품솔더링 구분을 위한 잉크로 회로부품솔더링을 위한 패턴(Pattern)영역과 비솔더링이 되는 랜드(Land)영역으로 구분된다. 즉 패턴영역은 시그널패턴(40)이 되고, 이 이외의 영역이 랜드영역이 된다. 따라서 랜드영역에는 회로부품이 실장되지 않는다.

그런데 이러한 종래기술에 의할 경우, 회로부품이 솔더링되는 시그널패턴(40)영역이 외부에 노출되어 있어, 정전기 등 주변환경에 의해 쉽게 영향을 받게 된다. 즉 시그널패턴(40)영역에도 S/R이 도포되기는 하나 S/R이 잉크재질이므로 외 부환경에 의한 효과를 감소시키지 못한다. 따라서 전기적으로 외부 노이즈에 쉽게 영향을 받을 수 있으며, 자체노이즈를 발생시켜 다른 외부기기에도 쉽게 간섭을 주게 되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 전기적으로 외부 노이즈에 쉽게 영향을 받지 않도록 하는 이동통신단말기의 인쇄회로기판을 제공하는데 그 목적을 두고 있다.

또한, 본 발명은 자체노이즈발생에 의한 다른 외부기기에의 간섭을 방지하도록 하는 이동통신단말기의 인쇄회로기판을 제공하는데 다른 목적을 두고 있다.

상기한 목적을 이루기 위하여 본 발명은, 절연을 위한 바닥면을 형성하는 절연판과, 절연판 상부에 형성되는 접지판과, 절연판 상부에 형성되고, 접지판과 이격되어 위치하는 시그널 패턴과, 전기적 접속을 차단하기 위해 시그널 패턴 상부에 형성되는 차단층과, 절연판 및 차단층 상부에 형성되는 전도 플레이트를 포함하는 인쇄회로기판을 제공한다.

이때, 차단층은, 시그널 패턴 상부에 솔더 레지스트를 도포하여 형성되는 것을 특징으로 하며, 차단층은 접지판과 시그널 패턴 사이의 공간에도 형성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 시그널 패턴은 절연판에 동박되며 실장되는 회로부품들간 연결을 위하여 배선되며, 전도플레이트는 접지판과 접촉되어 쇼트됨으로써 노이즈를 외부로 통 전시키는 것을 특징으로 한다.

이때, 절연판, 시그널 패턴 및 절연판과 시그널 패턴 사이의 공간에 도포되는 솔더 레지스트의 두께는 동일한 것을 특징으로 한다.

다른 한편으로 본 발명은 상기 인쇄회로기판과, 인쇄회로기판을 내측에 조립하는 기구물과, 기구물 일측에 노이즈차단을 위하여 부착되는 전도성가스켓을 포함하는 노이즈방지구조를 제공한다.

이때, 인쇄회로기판은 상하가 양면기판으로 형성되고, 기구물은 양면기판을 내측에 실장하고, 전도성가스켓은 노이즈차단을 위하여 기구물의 양쪽일측에 부착되는 것을 특징으로 한다.

이때, 전도성가스켓은 외부로부터 유입되는 노이즈 또는 외부에 유출되는 노이즈를 차단하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 시그널패턴영역에 전도성있는 플레이트를 형성시켜 인쇄회로기판이 전기적으로 외부 노이즈에 쉽게 영향을 받지 않도록 하는 것이 가능하다. 또한, 전도성있는 플레이트를 인쇄회로기판 전체에 형성시키므로써 자체노이즈발생에 의한 다른 외부기기에의 간섭을 방지하도록 하는 다른 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면도이다. 도면을 참조하면, 인쇄회로기판은 기저부분을 형성하는 절연판(220)과, 접지 또는 시그널패턴을 위한 코퍼판(260)과, 전도성있는 전도플레이트(200)로 구성된다.

절연판(220)은 인쇄회로기판의 기저면을 형성하며, 비전도성있는 재질로 보통 절연물질인 BT수지 등이 사용된다.

그런데 보통 수지는 전기적인 절연특성은 뛰어나지만 기계적 강도가 불충분하고, 온도에 의한 치수변화(CTE)가 금속의 10배 정도로 크다는 결점이 있다. 이러한 결점을 보완하기 위해 일반적으로 종이(Paper), 유리섬유(Glass Cloth) 및 유리부직포 등이 보강기재로서 사용된다.

이들 보강기재는 PCB의 기본적인 특성인 전기 절연성, 기계적 강도와 강성 및 치수 안정성을 유지하기 위한 재료이다. 보통 5~9㎛ 지름의 단섬유로 이루어진 섬유다발을 직조하여 만들어진다

이 절연판(220) 위에 구리재질의 코퍼판(260)을 적층하게 되는데, 코퍼판으로는 통상 전해 동박이 사용된다. 수지와의 접착력을 높이기 위하여 동박의 형성 시에 동박이 수지와 화학적으로 반응하여 수지 쪽으로 5㎛ 정도 파고들도록 만들어지게 된다.

한편, 동박은 구리(순도=99.8% 이상)를 전기분해법으로 회전 드럼에 얇게 도금하여 말아내는 방법으로 제조된다.

동박의 두께는 보통 18㎛ ~ 70㎛ 정도이나 최근에는 배선패턴의 미세화에 따라 동박의 두께도 3㎛ , 5㎛ , 7㎛ , 15㎛와 같이 종래의 1/2 이하로 매우 얇아지고 있다.

코퍼판(260)에는 인쇄회로기판에 실장되는 회로부품들간 신호 또는 전기가 흐를 수 있도록 연결을 위한 시그널패턴(230)이 형성된다.

물론 시그널패턴(230)은 도 1a에 언급한 바와 같이, 미세한 라인들이 일정을 간격을 두고 배선된다. 즉 사이사이에 요홈(250)이 형성되어 있어 각 라인들마다 일정한 간격을 유지한다.

물론 도 2에서는 요홈(250)을 무색으로 처리하였으나, 이는 본 발명의 이해를 위한 것에 불과하며 솔더레지스트(SR: Solder resist)가 도포될 수 있어 실제상으로는 빈공간은 아니다. 이와 달리, 요홈(250)에 솔더레지스트를 도포하지 않고 빈공간으로 둘 수도 있다. 왜냐하면, 차단층(240)이 시그널패턴(230)의 상층면에 있고 또한 시그널패턴(230)간 간격이 일정하므로 충분히 접지판(210)과 일정거리를 유지할 수 있기 때문이다.

솔더레지스터(Solder Resist)는 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)에 도포하는 기능성 코팅(Coating)재로서, 전자부품을 탑재하는 곳 이외의 부품을 마스킹(Masking)하고 솔더링(Soldering)시의 솔더브리지(Solder Bridge)를 방지하는 역할을 한다. 종류로는 인쇄법과 포토법으로 대별되지만 최근 배선의 고밀도화 경향에 따라 포토법(액상 Resist)이 많이 쓰이고 있다.

또한, 코퍼판(260)에는 접지를 위한 접지판(210)이 구성된다. 접지판(210)도 동일하게 동박이며, 보통 인쇄회로기판이 기구물에 조립될 때 기구물과 연결되어 전기를 바이패스(Bypass)하는 기능을 수행한다.

이 코퍼판(260)에 바로 적층되는 것이 전도플레이트(200)이다. 이 전도플레이트(200)는 절연판(220)과 달리 전기를 통하는 전도성재질로써, 접지판(210)과 시그널패턴(230)에 닿아 있게 된다.

물론 시그널패턴(230)과는 절연을 유지해야 하므로 중간에 차단층(240)이 형성되어 있다. 차단층(240)은 땜납레지스터(Solder Resist)의 재질로써 비전도성이므로 전도플레이트(200)와 시그널패턴(230)이 도전되지 않도록 시그널패턴(230)에도 도포된다.

물론 무색으로 표시된 요홈(250)에도 차단층(240)이 도포된다. 따라서 시그널패턴(230)과 전도플레이트(200)가 쇼트되어 전기가 도통하는 것을 방지하게 된다. 물론 전도플레이트(200)는 금속성 재질이 사용되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 외부노이즈가 유입될 경우 이를 도통시켜 외부로 유출되도록 해야 하기 때문이다.

이와 달리, 전도플레이트(200)와 접지판(210)은 물리적으로 밀착조립되어 있다. 따라서 이들 전도플레이트(200)와 접지판(210)간에는 전기가 도통할 수 있어 쇼트되는 효과를 얻을 수 있다.

따라서, 외부노이즈가 발생하여 시그널패턴(230)에 영향을 끼치게 되면, 전도플레이트(200)가 도전성이므로 이를 흡수하여 쇼트되어 있는 접지판(210)으로 바이패스시키게 된다. 물론 시그널패턴(230)에서 발생하는 노이즈의 경우에도 전도플레이트(200)가 시그널패턴(230)을 덮고 있어 노이즈가 전도플레이트(200)쪽으로 흡수되므로 외부기기에 영향을 미치지 못하게 된다.

여기서 노이즈는 E.M.C(Electromagnetic Compatibility)가 될 수 있는데, 보통 EMC는 전자파적합, 양립성이라 해석되며 '전자파를 주는 측과 받는 측의 양쪽에 적용하여 성능을 확보할 수 있는 기기의 능력'으로 법규상 정의되어 있다.

이 용어는 E.M.S와 E.M.I를 모두 포함하는 포괄적인 용어로서 어떤 기기가 동작 중에 발생되는 전자파를 최소한으로 하여 타기기에 간섭을 최소화해야 하며(E.M.I), 또한 외부로부터 들어오는 각종의 전자파에 대해서도 충분히 영향을 받지 않고 견딜 수 있는 능력을 갖추어야 한다(E.M.S)는 의미로도 쓰일 수 있을 것이다.

도 3은 도 2의 인쇄회로기판을 기구물과 조립하여 노이즈를 차폐하기 위한 적용예이다. 즉 도 2의 인쇄회로기판을 단말기의 케이스에 적용하는 것을 보인 것이다. 기구물(300)의 내측에 인쇄회로기판(320)을 조립하여 안착시키고, 이 기구물(300)의 안쪽에 가스켓(310)을 부착시킨다.

물론 가스켓(310)은 전기가 통하는 전도성재질이 되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 보통 이동통신단말기의 경우, 기구물(300)은 비전도성인 플라스틱 등이 사용되기 때문이다. 따라서, 기구물(300)과 인쇄회로기판(320)사이에 전도성재질의 가스켓(310)을 놓음으로써 노이즈가 인쇄회로기판(320)상에 영향을 미치지 않게 된다. 물론 이를 위해서는 가스켓(310)은 외부 금속판과 연결되는 것이 바람직하다.

한편, 도 4는 도 2의 인쇄회로기판을 양면으로 구성하여 기구물과 조립하여 적용한 예이다. 즉 도 4는 도 3과 달리 인쇄회로기판(320)이 상하로 형성된다. 따라서 이들 인쇄회로기판(320)을 내장하기 위하여 상하로 기구물(300)을 조립하게 되며, 도 3과 동일하게 기구물(300)의 내측에는 가스켓(310)을 부착한다.

물론 가스켓(310)은 전도성있는 재질이 바람직하며, 아래쪽 인쇄회로기판(320)에도 가스켓(310)이 부착되어 하단에서 발생하는 노이즈나 또는 외부로부터 유입되는 노이즈를 차단하는 것이 가능하다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명 의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되는 것이 바람직할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 시그널패턴과 접지판에 전도성있는 플레이트를 형성시켜 인쇄회로기판이 전기적으로 외부 노이즈에 쉽게 영향을 받지 않도록 하는 것이 가능하다.

또한, 전도성있는 플레이트를 인쇄회로기판 전체에 형성시킴으로써 자체노이즈발생에 의한 다른 외부기기에의 간섭을 방지하도록 하는 다른 효과가 있다.

Claims

절연을 위한 바닥면을 형성하는 절연판과;

상기 절연판 상부에 형성되는 접지판과;

상기 절연판 상부에 형성되고, 상기 접지판과 이격되어 위치하는 시그널 패턴과;

전기적 접속을 차단하기 위해 상기 시그널 패턴 상부에 형성되는 차단층; 및

상기 절연판 및 상기 차단층 상부에 형성되는 전도 플레이트를 포함하는 인쇄회로기판.
제1항에 있어서, 상기 차단층은,

상기 시그널 패턴 상부에 솔더 레지스트를 도포하여 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
제1항에 있어서, 상기 차단층은,

상기 접지판과 상기 시그널 패턴 사이의 공간에도 형성되는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 인쇄회로기판.
제1항에 있어서, 상기 시그널 패턴은,

상기 절연판에 동박되며 실장되는 회로부품들간 연결을 위하여 배선된 것임 을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
제1항에 있어서, 상기 전도 플레이트는,

상기 접지판과 접촉되어 쇼트됨으로써 노이즈를 외부로 통전시키는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
제1항에 있어서,

상기 시그널 패턴들 사이의 이격된 공간 및 상기 시그널 패턴과 상기 접지판 사이의 이격된 공간에 솔더 레지스트가 도포되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
제 1 항의 인쇄회로기판과;

상기 인쇄회로기판을 내측에 조립하는 기구물과;

상기 기구물 일측에 노이즈차단을 위하여 부착되는 전도성가스켓을 포함하는 이동단말기.
제 7 항에 있어서,

상기 인쇄회로기판은 상하가 양면기판으로 형성되고,

상기 기구물은 상기 양면기판을 내측에 실장하고,

상기 전도성가스켓은 노이즈차단을 위하여 상기 기구물의 양쪽일측에 부착되는 것을 특징으로 하는 이동단말기.
제 7 항에 있어서,

상기 전도성가스켓은 외부로부터 유입되는 노이즈 또는 외부에 유출되는 노이즈를 차단하는 것을 특징으로 하는 이동단말기.