KR101513571B1 - 인쇄회로기판의 알에프 조정 및 테스트를 위한 포인트 구조및 그 방법 - Google Patents

인쇄회로기판의 알에프 조정 및 테스트를 위한 포인트 구조및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인쇄회로기판의 알에프 조정 및 테스트를 위한 포인트 구조에 있어서, 접촉식 계측기가 연결하기 위한 인쇄회로기판의 회로부에 연결되는 테스트 패드와 인쇄회로기판의 접지부와 연결되는 접지 패드와, 안테나부에 연결되는 안테나 연결 패드 및 상기 테스트 패드와 상기 안테나 연결 패드에 연결되며, 안테나 소자가 실장되는 소자 실장 패드를 포함하되, 상기 테스트 패드, 접지 패드, 안테나 연결 패드 및 소자 실장 패드가 서로 이격 배열되는 것을 특징으로하는 인쇄회로기판의 알에프 조정 및 테스트를 위한 포인트 구조를 사용함으로써, RF 스위치를 대체할 수 있으므로, 인쇄회로기판 상의 회로 면적을 줄이고 실장 공간을 확보와 공정 단가를 절감시킬 수 있다.
RF 스위치, RF 프론트 엔드, PCB 레이아웃, 이동 통신 단말기, 휴대폰

Description

인쇄회로기판의 알에프 조정 및 테스트를 위한 포인트 구조 및 그 방법{A TEST POINT STRUCTURE AND THE METHOD FOR RADIO FREQUENCY CALIBRATION AND RADIO FREQUENCY TEST ON PRINTED CURCUIT BOARD}
본 발명은 인쇄회로기판의 알에프 조정 및 테스트를 위한 포인트 구조 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 공정 단가를 줄일 수 있는 인쇄회로기판의 알에프 조정 및 테스트를 위한 포인트 구조 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이동 통신 단말기는 외부의 케이스 프레임과 상기 케이스 프레임에 구비되는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)으로 크게 구성된다. 상기 인쇄회로기판은 다수의 집적회로와 각종 칩이 회로를 구성하고 있어 발생된 음성이나 데이터를 송수신하기에 적합한 신호로 변환시켜 안테나부를 통해 전송하게 된다. 상기 이동 통신 단말기는 제작, 조립된 후에 소정의 평가방법을 통해 그 성능을 검증한 후에 출시하게 되는데, 그 평가방법 중의 하나가 회로의 특성평가라 할 수 있다. 이는 신호가 안테나를 통해 공간으로 전파되기 직전까지의 각종 특성을 소정의 측정장치에 의해서 측정하게 되는데, 상기 안테나부에서 신호를 적절히 검 출하기가 어려워 상기 안테나부로 신호가 전달되기 직전에 커넥터를 추가하여 이를 통해 신호를 검출하게 된다. 상기 커넥터는 상기 이동 통신 단말기의 회로부와 상기 안테나부와의 연결을 끊고 상기 측정장치와 연결시키는 역할을 수행하게 된다. 이 때의 커넥터를 RF(Radio Frequency) 스위치라 한다.
그러나, 상기 이동 통신 단말기를 제작하는 당업자의 입장에서, 상기 RF 스위치는 가격이 높아 재료비 상승을 가져온다.
본 발명은 RF 스위치를 대체하여 이동 통신 단말기의 회로부와 안테나부의 특성을 측정하기 위한 인쇄회로기판의 알에프 조정 및 테스트를 위한 포인트 구조 및 그 방법을 제공하는데 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 제 1 견지로서, 본 발명은 인쇄회로기판의 알에프 조정 및 테스트를 위한 포인트 구조에 있어서, 알에프 조정 및 테스트를 수행하는 접촉식 계측기가 연결하기 위한 인쇄회로기판의 회로부에 연결되는 테스트 패드와 인쇄회로기판의 접지부와 연결되는 접지 패드와, 안테나부에 연결되는 안테나 연결 패드 및 상기 테스트 패드와 상기 안테나 연결 패드에 연결되며, 안테나 소자가 실장되는 소자 실장 패드를 포함하되, 상기 테스트 패드, 접지 패드, 안테나 연결 패드 및 소자 실장 패드가 서로 이격 배열되는 것을 특징으로하는 인쇄회로기판의 알에프 조정 및 테스트를 위한 포인트 구조를 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위한 제 2 견지로서, 본 발명은 인쇄회로기판의 회로부에 연결되는 테스트 패드와, 인쇄회로기판의 접지부와 연결되는 접지 패드와, 안테나부에 연결되는 안테나 연결 패드 및 상기 테스트 패드와 상기 안테나 연결 패드에 연결되며, 안테나 소자가 실장되는 소자 실장 패드를 포함하되, 상기 테스트 패드, 접지 패드, 안테나 연결 패드 및 소자 실장 패드가 서로 이격 배열되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 알에프 조정 및 테스트를 위한 포인트 구조에 있어서, 알에프 조정 및 테스트를 위한 방법은 상기 테스트 패드와 상기 접지 패드를 통하여, 접촉식 계측기(probe apparatus)를 이용해 알에프 조정 및 테스트하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 알에프 조정 및 테스트를 위한 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 인쇄회로기판의 알에프 조정 및 테스트를 위한 포인트 구조 및 그 방법을 이용함으로써, 이동 통신 단말기의 단가를 절감시킬 수 있다.
더욱이, 본 발명에 다른 인쇄회로기판의 알에프 조정 및 테스트를 위한 포인트 구조 및 그 방법을 사용하여 RF 스위치를 대체할 수 있으므로, 인쇄회로기판 상의 회로 면적을 줄이고 실장 공간을 확보할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이 다.
이하 본 발명은 인쇄회로기판의 알에프 조정 및 테스트를 위한 포인트 구조 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 RF 스위치를 대체하여 공정 단가를 절감시킬 수 있는 인쇄회로기판의 알에프 조정 및 테스트를 위한 포인트 구조 및 그 방법에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명을 설명함에 있어, RF 스위치를 제거한 후 당업자가 통상적인 방법을 사용하여 RF 특성을 검사할 수 있는 개선전의 테스트 포인트 구조(이하 '일반적인 테스트 포인트 구조'라 칭함)를 취할 수 있다. 상기 일반적인 테스프 포인트 구조의 문제점은 하기 도 2a 내지 도 3b에서 후술될 것이다.
도 1은 종래의 이동 통신 단말기의 성능 측정을 위한 RF 스위치부를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, RF 스위치부(100)는 각종 패턴 회로를 포함하는 인쇄회로기판(110), 상기 인쇄회로기판(110)에 실장되는 RF 스위치(120) 및 다수의 실장 소자를 포함한다. 상기 RF 스위치(120)는 이동 통신 단말기의 인쇄회로기판(110)에 납땜 고정된다. 상기 RF 스위치(120)는 이동 통신 단말기의 회로부와 연결되기 위하여 상기 인쇄회로기판(110)의 패턴 회로에 연결된다. 또한, 상기 RF 스위치(100)는 이동 통신 단말기의 안테나부와 연결하기 위하여 상기 인쇄회로기판(1000)의 패턴 회로중 하나인 안테나 피딩 라인(130)에 연결된다. 상기 안테나 피딩 라인(130)은 미도시된 안테나부의 안테나 방사체에 연결될 것이다. 더욱이, 상기 RF 스위치(120)는 소정의 안테나 매칭 소자(140)에 연결된다.
도 2a는 도 1에서 RF 스위치를 제거한 후 일반적인 인쇄회로기판의 테스트 포인트 구조를 포함하는 RF 스위치부의 등가회로 및 상기 등가회로 따른 RF 특성을 나타내는 스미스 차트이다. 더욱이 도 2b는 도 2a의 안테나 피딩 라인의 길이의 변화에 따른 RF 특성을 나타내는 스미스 차트이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, RF 스위치를 제거하고 일반적인 테스트 포인트 구조를 두는 경우, 상기 안테나 피딩 라인의 길이(TL3)의 변화(3mm~18mm)에 따라 RF 특성이 영향을 받음을 알 수 있다.
도 3a는 도 1에서 RF 스위치를 제거한 후 일반적인 인쇄회로기판의 테스트 포인트 구조를 포함하는 RF 스위치부의 등가회로 및 상기 등가회로 따른 RF 특성을 나타내는 스미스 차트이다. 더욱이 도 3b는 도 3a의 상기 안테나 매칭 소자에 따른 RF 특성을 나타내는 스미스 차트이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, RF 스위치를 제거하고 일반적인 테스트 포인트 구조를 두는 경우, 상기 안테나 매칭 소자(C1)의 변경(0.01pF~1.5pF)에 따라 RF 특성이 영향을 받음을 알 수 있다.
따라서, 도 1 내지 도 3b에서 알 수 있듯이, 종래의 RF 스위치를 제거한 후 일반적인 테스트 포인트 구조를 두는 경우, 상기 안테나 피딩 라인의 길이 및 안테나 매칭 소자에 따라 RF 특성이 영향을 받는다는 것를 알 수 있었다. 따라서, 후술하겠지만, 본 발명은 RF 특성에 영향을 미치는 상기 안테나 피딩 라인의 길이 및 안테나 매칭 소자 등과 같은 제작 공정에서의 매개 변수를 고려하여 RF 테스트 포인트 구조를 형성하여야 할 것이다.
도 4a는 RF 스위치를 제거한 후, 본 발명의 일 실시 예에 따른 테스트 포인트 구조를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4b는 본 발명에 따른 테스트 포인트 구조를 포함하는 RF 스위치부의 등가회로이다.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 테스트 포인트 구조(1000)는 RF 특성을 측정하는 RF 측정부(200)와, 상기 RF 측정부(200)에 전기적으로 연결되며, 안테나 매칭 소자가 실장되는 소자 실장부(300)를 포함한다.
상기 RF 측정부(200)는 측정용 테스트 패드(201)와, 상기 측정용 테스트 패드(201)에서 일정 간격으로 이격 배열되는 안테나 연결 패드(202) 및 접지패드(203)를 포함한다. 또한, 상기 소자 실장부(300)은 안테나 매칭 소자를 실장시키기 위한 소자 실장 패드(301)을 포함한다. 여기서 상기 패드들(201, 202, 203 및 301)는 상기 인쇄회로기판의 상부표면에 노출되는 금속성 박판이다.
더욱이, 상기 RF 측정부(200)는 상기 측정용 테스트 패드(201)와 상기 안테나 연결 패드(202)를 연결하는 소정의 전기적 연결 수단(204)을 더 포함한다. 후술하겠지만, 상기 전기적 연결 수단(204)은 이동통신단말기의 생산 공정에서, 출하 전에 수행되는 RF 특성 측정 후 상기 측정용 테스트 패드(201)와 상기 안테나 연결 패드(202)를 연결하기 위하여 사용될 것이다.
상기 전기적 연결 수단(204)은 이동통신단말기의 출하 후, 제품 불량 등의 문제를 판독하기 위해 RF 특성을 측정할 경우, 상기 측정용 테스트 패드(201)와 상기 안테나 연결 패드(202)를 분리시키기 위하여 제거되어야 한다. 따라서, 상기 전기적 연결 수단(204)은 상기 측정용 테스트 패드(201)와 상기 안테나 연결 패드(202)를 선택적으로 연결할 수 있는 기구적 착탈 수단을 사용할 수 있겠다. 그러나, 본 발명의 주안점인 원가 절감이라는 측면에서, 상기 전기적 연결 수단(204)은 솔더링(soldering)을 사용할 수 있을 것이다.
상기 측정용 테스트 패드(201)는 이동 통신 단말기의 회로부에 연결되는 입력 회로 패턴(210)에 연결된다. 더욱이, 상기 안테나 연결 패드(202)는 이동 통신 단말기의 안테나부에 연결되는 출력 회로 패턴(220)에 연결되며, 상기 접지 패드(203)는 상기 인쇄회로기판의 접지부(ground)에 연결된다. 상기 소자 실장 패드(301)는 또 다른 회로 패턴(230)을 매개로 하여 상기 측정용 테스트 패드(201)와 상기 안테나 연결 패드(202)에 각각 연결된다. 상기 각각의 회로 패턴(210, 220, 230)은 상기 인쇄회로기판의 레이아웃 공정에서 상기 패드들(201, 202, 203 및 301)) 및 안테나 매칭 소자의 배치 및 분할을 고려하여 형성된다
특히, 도 2a 내지 도 3b에서 전술하였듯이, RF 특성은 상기 안테나 매칭 소자(140) 및 상기 안테나 피딩 라인(여기서는, 출력 회로 패턴(220)) 등의 변수에 영향을 받는다. 따라서, 예를 들어, 상기 출력 회로 패턴(220)에 연결되는 상기 안테나 연결 패드(202)의 크기(예 ; S um) 및 상기 측정용 테스트 패드(201)와 상기 안테나 연결 패드(202)와의 이격 거리(W um) 등을 고려하여야 할 것이다. 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 도 4a에 도시된 거리 S 및 W를 선정하기 위한 시뮬 레이션 값을 도출하기 위한 스미스 챠트이다. 도 5를 참조하여, 상기 거리 S 및 W를 선정할 수 있을 것이다. 또한, 이에 국한되지 않고, 상기 각 패드들(201, 202, 203 및 301)의 이격 거리 및 크기 등을 고려하여 선정하여야 하겠다.
따라서, 당업자는 상기 측정용 테스트 패드(201)와 상기 접지패드(203)를 통해 접촉식 계측기(probe apparatus)를 이용하여 RF 소자들의 RF 특성의 차이점을 보정하는 RF 조정(calibration)을 할 수 있다. 또한, 당업자는 상기 측정용 테스트 패드(201)와 상기 접지패드(203)을 통해 최종적으로 해당 통신 대역의 수행이 정상적으로 가능한지 여부 등을 검사하는 컨덕션(conduction) 테스트를 수행할 수 있다.
다음, 당업자는 상기 RF 조정 및 컨덕션 테스트가 완료된 후, 상기 측정용 테스트 패드(201)와 상기 안테나 연결 패드(202)를 솔더링하여 전기적으로 연결한시킨다.
만약, 당업자가 상기 안테나 피딩 라인(220)과 상기 안테나 매칭 소자가 RF 특성에 영향을 주지 않음을 확인하였다면, 상기 안테나 매칭 소자가 실장되는 소자 실장 패드(301)에 0 옴(ohm)의 더미(dummy) 저항을 실장할 수 있다. 예를 들어 상기 소자 실장 패드(301)에 1005 소자 및 더미 저항을 실장할 수 있다. 상기 더미 저항을 실장할 경우, 상기 솔더링 공정은 불필요하다. 즉, 상기 더미 저항은 상기 측정용 테스트 패드(201)와 상기 안테나 연결 패드(202)를 전기적으로 연결하는 상태를 만든다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래의 이동 통신 단말기의 성능 측정을 위한 RF 스위치부를 나타낸 도면;
도 2a는 RF 스위치를 제거한 일반적인 인쇄회로기판의 테스트 포인트 구조를 포함하는 RF 스위치부의 등가회로 및 상기 등가회로에 따른 RF 특성을 나타내는 스미스 차트;
도 2b는 도 2a의 안테나 피딩 라인의 길이의 변화에 따른 RF 특성을 나타내는 스미스 차트;
도 3a는 RF 스위치를 제거한 후 일반적인 인쇄회로기판의 테스트 포인트 구조를 포함하는 RF 스위치부의 등가회로 및 상기 등가회로 따른 RF 특성을 나타내는 스미스 차트;
도 3b는 도 3a의 상기 안테나 매칭 소자에 따른 RF 특성을 나타내는 스미스 차트;
도 4a는 RF 스위치를 제거한 후, 본 발명의 일 실시 예에 따른 테스트 포인트 구조를 개략적으로 나타내는 도면;
도 4b는 본 발명에 일 실시 예에 따른 테스트 포인트 구조를 포함하는 RF 스위치부의 등가회로 및
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 도 4a에 도시된 거리 S 및 W를 선정하기 위한 시뮬레이션 값을 도출하기 위한 스미스 챠트.

Claims (7)

  1. 인쇄회로기판에 있어서,
    상기 인쇄회로기판의 회로부에 연결되는 테스트 패드;
    상기 인쇄회로기판의 접지부에 연결되는 접지 패드;
    안테나부에 연결되는 안테나 연결 패드; 및
    안테나 소자가 실장되는 부분으로 상기 테스트 패드와 상기 안테나 연결 패드에 각각 연결되는 소자 실장 패드를 포함하되,
    상기 테스트 패드, 상기 접지 패드, 상기 안테나 연결 패드 및 상기 소자 실장 패드는 서로 이격 배치되도록 상기 인쇄회로기판에 표면 실장되고,
    상기 인쇄회로기판에 대한 알에프 조정 및 테스트를 수행하는 경우, 접촉식 계측기(probe apparatus)는 상기 테스트 패드와 상기 접지 패드에 연결되어 사용되는 인쇄회로기판.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 알에프 조정 및 테스트를 한 후, 상기 테스트 패드와 상기 안테나 연결 패드 사이를 전기적으로 연결하는 전기적 연결 수단을 더 포함하는 인쇄회로기판.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 알에프 조정 및 테스트를 한 후, 상기 소자 실장 패드에 실장되는 더미(dummy) 저항을 더 포함하는 인쇄회로기판.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 테스트 패드, 상기 접지 패드, 상기 안테나 연결 패드 및 상기 소자 실장 패드는,
    서브스트레이트용 박판임을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  5. 인쇄회로기판에 대하여 알에프 조정 및 테스트를 위한 방법은,
    접촉식 계측기를 이용하여 테스트 패드와 접지 패드를 통하여 상기 알에프 조정 및 테스트를 수행하는 과정을 포함하되,
    상기 인쇄회로기판은,
    상기 인쇄회로기판의 회로부에 연결되는 상기 테스트 패드와, 상기 인쇄회로기판의 접지부와 연결되는 상기 접지 패드와, 안테나부에 연결되는 안테나 연결 패드와, 안테나 소자가 실장되는 부분으로 상기 테스트 패드와 상기 안테나 연결 패드에 각각 연결되는 소자 실장 패드를 포함하되, 여기서, 상기 테스트 패드, 상기 접지 패드, 상기 안테나 연결 패드 및 상기 소자 실장 패드는 서로 이격 배치되도록 상기 인쇄회로기판에 표면 실장되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 알에프 조정 및 테스트 후, 상기 테스트 패드와 상기 안테나 연결 패드를 전기적 연결 수단을 이용하여 전기적으로 연결하는 과정을 더 포함하는 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 알에프 조정 및 테스트 후, 상기 소자 실장 패드에 더미 저항을 실장하는 과정을 더 포함하는 방법.
KR1020080115689A 2008-11-20 2008-11-20 인쇄회로기판의 알에프 조정 및 테스트를 위한 포인트 구조및 그 방법 KR101513571B1 (ko)

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