KR101243260B1 - 메인 보드와 서브 보드 간 통신 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 메인 보드와 서브 보드 간 통신 장치에 관한 것으로서, 전기적 데이터를 광 혹은 적외선 데이터로 변환하고, 상기 변환된 광 혹은 적외선 데이터를 출력하는 상기 메인 보드와, 상기 메인 보드로부터 입력되는 광 데이터를 상기 서브 보드로 전달하는 도광 장치와, 상기 도광 장치로부터 입력되는 광 혹은 적외선 데이터를 전기적 데이터로 변환하는 상기 서브 보드를 포함하여, 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board : 이하 ‘FPCB’라 칭함)이 지나감으로 야기되는 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board) 보드 상의 제약이 없어지므로 보드 상 디자인 유연성 확보 및 성능을 확보할 수 있으며, FPCB에 의한 방사 이득(Gain) 감소 및 불요 노이즈 복사(spurious noise radiation)를 저감할 수 있는 이점이 있다.

광, 적외선, 메인 보드, FPCB, LCD

Description

메인 보드와 서브 보드 간 통신 장치{APPARATUS FOR COMMUNICATION BETWEEN MAIN BOARD AND SUB BOARD}

도 1은 종래 기술에 따른 보드 간 연결 구조를 도시한 도면, 및

도 2는 본 발명에 따른 메인 보드와 서브 보드 간 통신 장치의 구성을 도시한 도면.

본 발명은 메인 보드와 서브 보드 간 통신 장치에 관한 것으로, 특히, 광 또는 적외선 통신 방식을 이용하여 메인 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board : PCB)과 디스플레이 모듈 간 통신 장치에 관한 것이다.

현재 통신 산업의 발달로 무선통신 서비스를 제공받기 위한 이동통신 단말기는 대다수 사람들의 필수품이 되었다. 또한, 사용자의 취향에 맞는 다양한 형태의 이동통신 단말기가 출시됨으로써 생산 업체들 간의 경쟁을 유도하고, 이로 인해 급 격한 무선통신의 진보를 가져왔다. 이런 맥락으로 최근에는 소형 이동통신 단말기가 출시되었으며, 대표적으로 폴더형 및 슬라이드형 이동통신 단말기가 소비자의 각광을 받게 되었다.

상기 이동통신 단말기는 본체부와 힌지 장치에 의하여 상기 본체부에 연결되는 폴더부(혹은 슬라이드부)로 구성되며, 상기 본체부에 구비된 메인 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board : 이하 'PCB'라 칭함)은 상기 본체부로부터 입력된 데이터를 표시하는 상기 폴더부(혹은 슬라이드부)의 디스플레이 모듈과 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board : 이하 ‘FPCB’라 칭함)에 의하여 연결된다.

도 1은 종래 기술에 따른 보드 간 연결 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, 메인 PCB(101)에는 주로 주제어부(Mobile Station Modem : MSM), 키패드, 안테나, 무선 송수신부, 메모리 등 단말기의 중요 기능을 담당하는 부품들이 장착되고, 디스플레이 모듈(103)에는 하나 혹은 두 개의 액정화면, 스피커, 카메라 등이 장착된다. 그리고, FPCB(105)는 3층(Layer) 혹은 4층으로 이루어져 약 30∼40의 데이터 라인을 가지며, 상기 메인 PCB(101)에서 생성되는 각종 데이터를 상기 디스플레이 모듈(103)로 고속의 디지털 신호로 전송하는 역할을 한다.

하지만, 상기 이동통신 단말기의 기능이 다양화됨에 따라 메인 PCB와 디스플레이 모듈 간을 연결하는 상기 FPCB의 데이터 라인 및 그를 포함하는 층(Layer)이 증가하고 있으며, 이는 내부 층(Layer) 공간을 차지하는 회로 설계상 제약 사항으로 작용하고 있다. 또한, 데이터 라인이 너무 많아 데이터 라인 주위에 형성된 그 라운드가 약해져 ESD(ElectroStatic Discharge)도 약하게 되는 문제점이 있다. 최근, 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 상기 데이터 라인의 개수를 대폭 줄이는 기술이 상용화되고 있으나, 상기 메인 PCB와 디스플레이 모듈을 물리적으로 연결하고 있는 FPCB는 여전히 휴대폰 수명의 제한 요소로 작용하고 있다.

또한, 인접한 공간에 안테나와 같은 RF(Radio Frequency) 방사체가 위치하는 경우, 상기 고속의 데이터 라인은 상호 간에 에어(Air) 감도를 떨어뜨리는 노이즈로 작용하게 되며, 상기 노이즈 방지를 위하여 고가의 전자파차폐(ElectroMagnetic Interference : EMI) 필터 역할을 하는 부품을 사용하는 경우, 단말기의 단가 상승을 유발하게 되는 문제점이 있다. 이는 휴대폰 개발에 있어서 성능에 악영향을 미치는 요소로 작용하게 된다.

마지막으로, 사용자의 요구 증가 및 디지털 멀티미디어 기술의 향상에 따라 데이터 전송률(Data rate)이 더 높아지는 경향을 보이고 있고, 이에 따라 디지털 펄스 노이즈(Digital pulse noise)의 주파수 스펙트럼이 점점 광대역으로 변해가고 있는 상황에서, 향후 고속 영상 디스플레이 구동에 있어서 FPCB와 같은 전송 매체는 손실 및 불요 복사(spurious radiation) 등으로 인해 휴대폰 통화 성능에 나쁜 영향을 미치는 요소로 작용하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 메인 보드와 서브 보드 간 통신 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 광 혹은 적외선 데이터를 이용하여 메인 보드와 서브 보드 간 통신을 수행하기 위한 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 메인 보드와 서브 보드 간 통신 장치는, 전기적 데이터를 광 혹은 적외선 데이터로 변환하고, 상기 변환된 광 혹은 적외선 데이터를 출력하는 상기 메인 보드와, 상기 메인 보드로부터 입력되는 광 데이터를 상기 서브 보드로 전달하는 도광 장치와, 상기 도광 장치로부터 입력되는 광 혹은 적외선 데이터를 전기적 데이터로 변환하는 상기 서브 보드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 본 발명은 메인 보드와 서브 보드 간 통신 장치에 대해 설명한다. 여기서, 상기 메인 보드와 서브 보드는, 예를 들어, 이동통신 단말기의 메인 PCB와 디스플레이 모듈일 수 있으며, 무선 통신 기기의 경우 본 발명에 모두 포함될 수 있음은 물론이다.

도 2는 본 발명에 따른 메인 보드와 서브 보드 간 통신 장치의 구성을 도시한 도면이다. 상기 통신 장치는 메인 보드(200)와 서브 보드(220) 및 상기 메인 보드(200)와 서브 보드(220)를 연결하는 도광 장치(207)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 메인 보드(200)는 제 1 변환기(201), 전기/광 변환부(203), 제어 드라이버(205)를 포함하여 구성되고, 상기 서브 보드(220)는 포커싱 부(209), 광/전기 변환부(211), 제 2 변환기(213)를 포함하여 구성된다.

상기 도 2를 참조하면, 상기 메인 보드(200)에는, 예를 들어, 주로 주 제어부(Mobile Station Modem : MSM), 키패드, 안테나, 무선 송수신부, 메모리 등 단말기의 중요 기능을 담당하는 부품들이 장착되며, 상기 메인 보드(200)는 상기 주 제어부에서 출력된 제어 신호 혹은 데이터 신호를 상기 도광 장치(207)를 통해 상기 서브 보드(220)의 액정화면으로 전달하는 역할을 한다.

여기서, 제 1 변환기(201)는 상기 메인 보드(200) 상에 위치하여 외부 디스플레이 및 센서, 즉 서브 보드(220)와 연결되는 하나 이상의 버스 라인을 하나의 라인으로 변환하며, 이로써 여러 데이터 버스 라인을 통해 입력되는 데이터를 하나의 데이터로 변환하고, 상기 변환된 데이터는 상기 전기/광 변환부(203)로 출력하는 역할을 한다. 여기서, 상기 제 1 변환기(201)는 디지털 멀티플렉서(Digital Multiplexer)로 구현될 수 있다.

상기 전기/광 변환부(203)는 상기 제 1 변환기(201)로부터 입력되는 하나의 전기적 디지털 데이터를 상기 제어 드라이버(205)의 제어에 따라 광(또는 적외선) 데이터로 변환하고, 상기 변환된 광(또는 적외선) 데이터를 상기 도광 장치(207)를 통해 상기 서브 보드(220)의 포커싱 부(209)로 출력하는 역할을 한다. 여기서, 상기 전기/광 변환부(203)는, 예를 들어, 레이저(Laser), 적외선 소스(infrared source)로 구현될 수 있다.

상기 제어 드라이버(205)는 상기 전기/광 변환부(203)의 온/오프(on/off)를 제어하여 빛 또는 적외선의 유무로 '0'과 '1'을 나타낸다.

상기 도광 장치(207)는 상기 전기/광 변환부(203)로부터 입력되는 광 데이터를 외부 디스플레이 및 센서, 즉 서브 보드(200)에 전달하는 역할을 한다. 여기서, 상기 도광 장치(207)는, 예를 들어, 광섬유, 광 도파로로 구현될 수 있다.

상기 서브 보드(220)에는, 예를 들어, 하나 이상의 액정화면, 스피커, 카메라 등이 장착되며, 상기 도광 장치(207)를 통해 상기 메인 보드(200)로부터 입력되는 제어신호 혹은 데이터신호를 내부 액정화면으로 전달하는 역할을 한다.

여기서, 상기 포커싱 부(209)는 상기 도광 장치(207)를 통해 입력되는 빛이 상기 광/전기 변환부(211)에 최대한 집중될 수 있도록 포커싱(Focusing)하는 역할을 하며, 예를 들어, 렌즈, 포토 커플러로 구현될 수 있다.

상기 광/전기 변환부(211)는 상기 포커싱 부(209)를 통해 수신된 광(또는 적외선) 데이터를 전기적 데이터로 변환하여 상기 제 2 변환기(213)로 출력하며, 예를 들어, 포토 검출기(Photo detector), 적외선 센서 등으로 구현될 수 있다.

상기 제 2 변환기(213)는 상기 광/전기 변환부(211)로부터 입력되는 전기적 데이터를 다시 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : 이하 'LCD'라 칭함) 모듈의 각 데이터 라인으로 분배하는 역할을 하며, 상기 제 2 변환기(213)는 디지털 디 멀티플렉서(Digital De-multiplexer)로 구현될 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 광 혹은 적외선 데이터를 이용하여 메인 보드와 서브 보드 간 통신을 수행함으로써, 외부 디스플레이 소자와의 통신을 위해 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board : 이하 ‘FPCB’라 칭함)을 사용하지 않기 때문에 휴대폰의 수명을 늘릴 수 있고, 전혀 노이즈가 발생되지 않는 광(optic) 계통의 소자를 사용하기 때문에 RF(Radio Frequency) 방사 및 감도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 휴대폰 개발 단계에서 디지털 방사 노이즈 원을 효과적으로 단기간에 제거함으로서 개발 기간을 상당히 단축할 수 있고, 대역폭(Band width)이 거의 무한에 가까운 광원을 사용하기 때문에 고속 데이터 디스플레이에 적합하며, 특히 슬라이드 타입의 휴대폰에서는 FPCB에 의한 방사 이득(Gain) 감소 및 불요 노이즈 복사(spurious noise radiation)를 저감할 수 있는 이점이 있다. 그리고, 6/8층 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board : 이하 'PCB'라 칭함)을 이용한 도판 제작(artwork) 진행시, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : 이하 'LCD'라 칭함) 데이터 라인이 필요 없기 때문에 데이터 라인이 지나감으로 야기되는 PCB 보드 상의 제약이 없어지므로 보드 상 디자인 유연성 확보 및 성능을 확보하기에 유리하며, 디지탈 LCD 노이즈를 저감하기 위한 대책 부품의 개수가 대폭 줄어들어 휴대폰의 단가가 저감되는 효과가 있다. 마지막으로, 폴더나 슬라이드 쪽에 카메라와 같은 센서가 없는 경우, 외부 디스플레이 소자에 전원 라인만 올라가면 되기 때문에 PCB 보드 상에 위치한 메모리나 주제어부(Mobile Station Modem : MSM)와 같은 중요 부품을 ESD(Electro Static Discharge)로부터 고립하기가 쉬워져 ESD에 둔감한 휴대폰의 개발에 유리한 이점이 있다.

Claims (12)

1. 메인 보드와 서브 보드 간 통신 장치에 있어서,

   전기적 데이터를 광 혹은 적외선 데이터로 변환하고, 상기 변환된 광 혹은 적외선 데이터를 출력하는 메인 보드;

   상기 메인 보드로부터 출력된 광 혹은 적외선 데이터를 상기 서브 보드로 전달하는 도광 장치; 및

   상기 도광 장치로부터 전달받은 상기 광 혹은 적외선 데이터를 전기적 데이터로 변환하는 서브 보드를 포함하되,

   상기 메인 보드는,

   하나 이상의 데이터 버스 라인을 통해 입력되는 데이터를 하나의 데이터로 변환하는 제 1 변환기; 및

   상기 제 1 변환기로부터 입력되는 전기적 디지털 데이터를 광 혹은 적외선 데이터로 변환하고, 상기 변환된 광 혹은 적외선 데이터를 출력하는 전기/광 변환부를 포함하고,

   상기 서브 보드는,

   입력되는 광 혹은 적외선 데이터를 전기적 데이터로 변환하는 광/전기 변환부; 및

   상기 광/전기 변환부로부터 입력되는 전기적 데이터를 해당 모듈의 각 데이터 라인으로 분배하는 제 2 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 변환기는 디지털 멀티플렉서(Digital Multiplexer)로 구현하는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 전기/광 변환부의 온/오프(on/off)를 제어하는 제어 드라이버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 전기/광 변환부는 레이저(Laser), 적외선 소스(infrared source) 중 적어도 하나로 구현하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 도광 장치는 광섬유, 광 도파로 중 적어도 하나로 구현하는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 입력되는 광 혹은 적외선 데이터를 상기 광/전기 변환부에 최대한 집중될 수 있도록 포커싱(Focusing)하여 상기 광/전기 변환부로 출력하는 포커싱 부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 포커싱 부는 렌즈, 포토 커플러 중 적어도 하나로 구현하는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 광/전기 변환부는 포토 검출기(Photo detector), 적외선 센서 중 적어도 하나로 구현하는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 제 2 변환기는 디지털 디멀티플렉서(Digital De-multiplexer)로 구현하는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 해당 모듈은 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : LCD) 모듈임을 특징으로 하는 장치.

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