KR101655805B1 - 휴대단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄회로 기판에 마운트되는 디바이스의 집적도를 향상시키는 휴대단말기에 관한 것이다. 본 발명의 휴대단말기는 능동 소자의 패키지와 인쇄회로 기판 사이에 공간을 형성하고, 형성된 공간에 타 디바이스를 배치함으로써 전체 디바이스의 집적도를 향상시키며, 캐비티 영역을 이용하여 인쇄회로 기판과 디바이스의 전체 높이가 증가하지 않도록 할 수 있다.

인쇄회로 기판, 디바이스, 패키지, 리드, 캐비티 영역

Description

휴대단말기{Mobile terminal}

본 발명은 휴대 단말기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인쇄회로 기판에 마운트되는 디바이스의 장착 밀도를 증가시키는 휴대단말기에 관한 것이다.

휴대 단말기는 휴대가 가능하면서 음성 및 영상 통화를 수행할 수 있는 기능, 정보를 입·출력할 수 있는 기능, 및 데이터를 저장할 수 있는 기능 등을 하나 이상 갖춘 휴대용 기기이다. 이러한 휴대 단말기는 그 기능이 다양화됨에 따라, 사진이나 동영상의 촬영, 음악 파일이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신, 무선 인터넷 등과 같은 복잡한 기능들을 갖추게 되었으며, 종합적인 멀티미디어 기기(multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

휴대단말기는 통신 기기, 및 종합적인 멀티미디어 기기이면서, 휴대하여 사용되는 특징이 있다. 따라서, 휴대단말기는 그 외관이 미려해지고, 그 크기는 점차 작아지는 형태로 발전하고 있다.

휴대단말기는 더 작고, 더 슬림하게 형성함에 따라, 내장되는 전자 디바이스의 개수와 집적도가 증가하고 있다. 내장되는 디바이스를 휴대단말기 내에 모두 수납하기 위해, 휴대단말기에 내장되는 인쇄회로 기판에는 각종 디바이스가 밀집되 어 배치되고 있으나, 2차원 평면 구조를 갖는 인쇄회로 기판에서 집적도를 높이는데 한계가 있으며, 인쇄회로 기판에 마운트되는 디바이스 자체의 크기로 인해 인쇄회로 기판에서 집적도를 높이는데는 한계가 있다.

이러한 한계를 극복하기 위해 인쇄회로 기판에 도터 보드(daughter board)를 적용하는 경우도 있으나, 도터 보드의 표면은 인쇄회로 기판의 표면에 대해 수직하게 배치되므로 휴대단말기의 두께를 증가시키는 문제가 있다.

따라서, 휴대단말기의 외관을 슬림하게 유지하고, 휴대단말기에 마운트되는 디바이스의 개수나 크기를 변경하지 않고도 휴대단말기에 요구되는 디바이스를 마운트할 수 있는 방안이 요구되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 인쇄회로 기판의 한정된 면적에 마운트되는 디바이스의 집적도를 증가시키는 휴대단말기를 제공함에 있다.

상기한 목적은 본 발명에 따라, 인쇄회로 기판을 구비하는 휴대단말기에 있어서, 제1디바이스, 및 인너 리드(inner lead)는 패키지 내에 수납되고, 아웃 리드(out lead)는 상기 인쇄회로 기판에 대한 마운트 방향으로 신장되어 상기 인쇄회로 기판과 상기 패키지 사이에 상기 제1디바이스를 마운트 하기 위한 마운트 공간을 형성하는 제2디바이스에 의해 달성된다.

상기한 목적은 본 발명에 따라, 인쇄회로 기판을 구비하는 휴대단말기에 있어서, 상기 인쇄회로 기판의 일 영역을 식각하여 형성되고, 패턴이 마련되는 캐비티 영역에 마운트되는 제1디바이스, 및 인너 리드(inner lead)는 패키지 내에 수납되고, 아웃 리드(out lead)는 상기 캐비티 영역에 대한 마운트 방향으로 신장되어 상기 패키지와 싱기 캐비티 영역 사이에 마운트 공간을 형성하며, 상기 마운트 공간에 상기 제1디바이스를 마운트하는 제2디바이스에 의해 달성된다.

본 발명에 따르면, 휴대단말기의 인쇄회로 기판에 마운트되는 디바이스의 집적도를 증가시킬 수 있다.

또한, 인쇄회로 기판에 디바이스가 마운트될 때, 인쇄회로 기판과 디바이스 가 이루는 전체 높이를 최소화할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 명세서에서 기술되는 휴대 단말기에는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함된다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대 단말기의 블럭 구성도(block diagram)이다. 도 1을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 휴대 단말기를 기능에 따른 구성요소 관점에서 살펴보겠다.

도 1을 참조하면, 본 휴대 단말기(100)는, 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180), 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다. 이와 같은 구성요소들은 실제 응용에서 구현될 때 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다.

무선 통신부(110)는 방송수신 모듈(111), 이동통신 모듈(113), 무선 인터넷 모듈(115), 근거리 통신 모듈(117), 및 GPS 모듈(119) 등을 포함할 수 있다.

방송수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송관리 서버로부터 방송 신호 및 방송관련 정보 중 적어도 하나를 수신한다. 이때, 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널 등을 포함할 수 있다. 방송관리 서버는, 방송 신호 및 방송 관련 정보 중 적어도 하나를 생성하여 송신하는 서버나, 기 생성된 방송 신호 및 방송관련 정보 중 적어도 하나를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다.

방송관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다. 방송관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있으며, 이 경우에는 이동통신 모듈(113)에 의해 수신될 수 있다. 방송관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.

방송수신 모듈(111)은, 각종 방송 시스템을 이용하여 방송 신호를 수신하는데, 특히, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 또한, 방송수신 모듈(111)은, 이와 같은 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 방송 신호를 제공하는 모든 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수 있다. 방송수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.

이동통신 모듈(113)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기서, 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호, 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(115)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 무선 인터넷 모듈(115)은 휴대 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.

근거리 통신 모듈(117)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee) 등이 이용될 수 있다.

GPS(Global Position System) 모듈(119)은 복수 개의 GPS 인공위성으로부터 위치 정보를 수신한다.

A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121)와 마이크(123) 등이 포함될 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 그리고, 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.

카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(121)는 단말기의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.

마이크(123)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 그리고, 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(113)를 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크 (123)는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생하는 잡음(noise)를 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 사용될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위하여 입력하는 키 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad), 돔 스위치(dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치, 핑거 마우스 등으로 구성될 수 있다. 특히, 터치 패드가 후술하는 디스플레이부(151)와 상호 레이어 구조를 이룰 경우, 이를 터치스크린(touch screen)이라 부를 수 있다.

센싱부(140)는 휴대 단말기(100)의 개폐 상태, 휴대 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무 등과 같이 휴대 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 휴대 단말 기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 휴대 단말기(100)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등과 관련된 센싱 기능을 담당할 수 있다.

센싱부(140)는 근접센서(Proximity Sensor)(141), 압력센서(143), 및 가속도 센서(145) 등을 포함할 수 있다. 근접센서(141)는 접근하는 물체나, 근방에 존재하는 물체의 유무 등을 기계적 접촉이 없이 검출할 수 있도록 한다. 근접센서(141)는, 교류자계의 변화나 정자계의 변화를 이용하거나, 혹은 정전용량의 변화율 등을 이용하여 근접물체를 검출할 수 있다. 근접센서(141)는 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

압력센서(143)는 휴대 단말기(100)에 압력이 가해지는지 여부와, 그 압력의 크기 등을 검출할 수 있다. 압력센서(143)는 사용환경에 따라 휴대 단말기(100)에서 압력의 검출이 필요한 부위에 설치될 수 있다. 만일, 압력센서(143)가 디스플레이부(151)에 설치되는 경우, 압력센서(143)에서 출력되는 신호에 따라, 디스플레이부(151)를 통한 터치 입력과, 터치 입력보다 더 큰 압력이 가해지는 압력터치 입력을 식별할 수 있다. 또한, 압력센서(143)에서 출력되는 신호에 따라, 압력터치 입력시 디스플레이부(151)에 가해지는 압력의 크기도 알 수 있다.

가속도 센서(145)는 어느 한 방향의 가속도 변화에 대해서 이를 전기 신호로 바꾸어 주는 소자로서, MEMS(micro-electromechanical systems) 기술의 발달과 더불어 널리 사용되고 있다. 가속도 센서(145)에는, 자동차의 에어백 시스템에 내장 되어 충돌을 감지하는데 사용하는 큰 값의 가속도를 측정하는 것부터, 사람 손의 미세한 동작을 인식하여 게임 등의 입력 수단으로 사용하는 미세한 값의 가속도를 측정하는 것까지 다양한 종류가 있다. 가속도 센서(145)는 보통 2축이나 3축을 하나의 패키지에 실장하여 구성되며, 사용 환경에 따라서는 Z축 한 축만 필요한 경우도 있다. 따라서, 어떤 이유로 Z축 방향 대신 X축 또는 Y축 방향의 가속도 센서를 써야 할 경우에는 별도의 조각 기판을 사용하여 가속도 센서를 주 기판에 세워서 실장할 수도 있다.

출력부(150)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 또는 알람(alarm) 신호의 출력을 위한 것이다. 출력부(150)에는 디스플레이부(151), 음향출력 모듈(153), 알람부(155), 및 햅틱 모듈(157) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(151)는 휴대 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시 출력한다. 예를 들어 휴대 단말기(100)가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 그리고 휴대 단말기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우, 촬영되거나 수신된 영상을 각각 혹은 동시에 표시할 수 있으며, UI, GUI를 표시한다.

한편, 전술한 바와 같이, 디스플레이부(151)와 터치패드가 상호 레이어 구조를 이루어 터치스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 만일, 디스플레이부(151)가 터치스크린으로 구성되는 경우, 터치스크린 패널, 터치스크린 패널 제어기 등을 포함할 수 있다. 이 경우, 터치스크린 패널은 외부에 부착되는 투명한 패널로서, 휴대 단말기(100)의 내부 버스에 연결될 수 있다. 터치스크린 패널은 접촉 결과를 주시하고 있다가, 터치입력이 있는 경우 대응하는 신호들을 터치스크린 패널 제어기로 보낸다. 터치스크린 패널 제어기는 그 신호들을 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송하여, 제어부(180)가 터치입력이 있었는지 여부와 터치스크린의 어느 영역이 터치 되었는지 여부를 알 수 있도록 한다.

또한, 디스플레이부(151)는 전자종이(e-Paper)로 구성될 수 있다. 전자종이(e-Paper)는 일종의 반사형 디스플레이로서, 기존의 종이와 잉크처럼 높은 해상도, 넓은 시야각, 밝은 흰색 배경으로 우수한 시각 특성을 가진다. 전자종이(e-Paper)는 플라스틱, 금속, 종이 등 어떠한 기판상에도 구현이 가능하고, 전원을 차단한 후에도 화상이 유지되고 백라이트(back light) 전원이 없어 휴대 단말기(100)의 배터리 수명이 오래 유지될 수 있다. 전자종이로는 정전화가 충전된 반구형 트위스트 볼을 이용하거나, 전기영동법 및 마이크로 캡슐 등을 이용할 수 있다.

이외에도 디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 그리고, 휴대 단말기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)가 2개 이상 존재할 수도 있다. 예를 들어, 휴대 단말기(100)에 외부 디스플레이부(미도시)와 내부 디스플레이부(미도시)가 동시에 구비될 수 있다.

음향출력 모듈(153)은 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모 드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력한다. 또한, 음향출력 모듈(153)은 휴대 단말기(100)에서 수행되는 기능, 예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등과 관련된 음향 신호를 출력한다. 이러한 음향출력 모듈(153)에는 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

알람부(155)는 휴대 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 휴대 단말기(100)에서 발생하는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력 등이 있다. 알람부(155)는 오디오 신호나 비디오 신호 이외에 다른 형태로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 예를 들면, 진동 형태로 신호를 출력할 수 있다. 알람부(155)는 호 신호가 수신되거나 메시지가 수신된 경우, 이를 알리기 위해 신호를 출력할 수 있다. 또한. 알람부(155)는 키 신호가 입력된 경우, 키 신호 입력에 대한 피드백으로 신호를 출력할 수 있다. 이러한 알람부(155)가 출력하는 신호를 통해 사용자는 이벤트 발생을 인지할 수 있다. 휴대 단말기(100)에서 이벤트 발생 알림을 위한 신호는 디스플레이부(151)나 음향출력 모듈(153)를 통해서도 출력될 수 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(157)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(157)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동 효과가 있다. 햅틱 모듈(157)이 촉각 효과로 진동을 발생시키는 경우, 햅택 모듈(157)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 변환가능하며, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(157)은 진동 외에도, 접촉 피부 면에 대해 수직 운동하는 핀 배열에 의한 자극에 의한 효과, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력을 통한 자극에 의한 효과, 피부 표면을 스치는 자극에 의한 효과, 전극(eletrode)의 접촉을 통한 자극에 의한 효과, 정전기력을 이용한 자극에 의한 효과, 흡열이나 발열이 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다. 햅틱 모듈(157)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자의 손가락이나 팔 등의 근감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(157)은 휴대 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

메모리(160)는 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입력되거나 출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다.

메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램, 롬 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 휴대 단말기(100)는 인터넷(internet) 상에서 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)를 운영할 수도 있다.

인터페이스부(170)는 휴대 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 인터페이스 역할을 수행한다. 휴대 단말기(100)에 연결되는 외부기기의 예로는, 유/무 선 헤드셋, 외부 충전기, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(Memory card), SIM(Subscriber Identification Module) 카드, UIM(User Identity Module) 카드 등과 같은 카드 소켓, 오디오 I/O(Input/Output) 단자, 비디오 I/O(Input/Output) 단자, 이어폰 등이 있다. 인터페이스부(170)는 이러한 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나 전원을 공급받아 휴대 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달할 수 있고, 휴대 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 할 수 있다.

인터페이스부(170)는 휴대 단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 연결된 크래들로부터의 전원이 휴대 단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 휴대 단말기(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다.

제어부(180)는 통상적으로 상기 각부의 동작을 제어하여 휴대 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 또한, 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 재생 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 재생 모듈(181)은 제어부(180) 내에 하드웨어로 구성될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 소프트웨어로 구성될 수도 있다.

그리고, 전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

이와 같은 구성의 휴대 단말기(100)는 유무선 통신 시스템 및 위성 기반 통신 시스템을 포함하여, 프레임(frame) 또는 패킷(packet)을 통하여 데이터(data)를 전송할 수 있는 통신 시스템에서 동작 가능하도록 구성될 수 있다.

한편, 상기한 각 구성요소들은 휴대단말기(100)에 내장되는 인쇄회로 기판, 또는 연성회로 기판에 장착된다. 각 구성요소들은 수동소자, 능동소자, 소켓, 슬롯, 및 커넥터나 단자를 포함할 수 있다.

도 2은 통상의 QFP(Quad Flat Package) 소켓의 집적회로의 측면도를 나타내고, 도 3은 도 2에 도시된 QFP 소켓이 인쇄회로 기판에 마운트되는 일 예를 나타낸다.

먼저, 도 2를 참조하면, 통상의 QFP는 표면실장(SMD : Surface Mounted Device)용 패키지로, 인쇄회로 기판과, 인쇄회로 기판에 솔더링되는 리드(201)의 종단(202) 사이의 간격(D1)이 매우 작게 형성된다.

포면실장용 패키지는 인쇄회로 기판에 견고히 마운트하기 위해 간격(D1)을 높이지 않으며, 간격(D1)은 인쇄회로 기판에 디바이스(200)가 장착될 때 기판과 충돌하지 않을 정도로 형성된다. 따라서, 도 2에 도시된 디바이스를 인쇄회로 기판에 장착하는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 디바이스(200)는 이웃하는 타 디바이스(203 ∼ 207)와 일정 거리 이격되어 배치된다. 도 2에서 인쇄회로 기판에 마운트되는 디바이스(200)의 전체 높이는 리드(201)의 종단부(202)가 인쇄회로 기판과 접촉하는 길이, 즉 D0에 해당한다.

도 3을 참조하면, 디바이스(203 ∼ 207)가 인쇄회로 기판(210)에 배치되는 공간은 QFP 패키지로 형성되는 디바이스(200)가 배치되는 공간와 서로 겹칠 수 없으다. 이때, 디바이스(203 ∼ 207)와 리드(208, 209)가 원거리 패턴으로 연결되는 경우 능동소자인 디바이스(200)의 작동 속도가 저감되는 단점이 있다. 예컨대, 리드(208)와 디바이스(203)이 연결되어야 할 경우, 디바이스(203)와 리드(208)을 연결하는 패턴의 최소 길이는 D2에 해당하며, 디바이스(200)가 고주파를 처리하는 무선통신부(110)의 능동소자일 경우, 신호손실, 및 처리속도는 저하된다.

도 4는 본 발명의 휴대단말기에 적용되는 인쇄회로 기판구조의 일 예를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 디바이스(300)의 리드(303, 305) 길이는 도 2에 도시된 통상의 디바이스(200)에 비해 더 연장된 것을 볼 수 있다. 디바이스(300)의 리드(303, 305) 길이를 연장시키고, 연장된 리드(303, 305)를 인쇄회로 기판(250) 방향으로 향하도록 함으로써 디바이스(300)가 인쇄회로 기판(250)에 마운트될 때, 마운트 된 디바이스(300)와 인쇄회로 기판(250) 사이에 마운트 공간을 형성할 수 있다. 디바이스(300)와 인쇄회로 기판(250) 사이에 형성되는 마운트 공간에는 각종 수동소자(320 ∼ 360)를 배치하여 인쇄회로 기판(250)의 한정된 공간을 효율적으로 운용할 수 있다. 이때, 디바이스(300)와 타 디바이스(320 ∼ 360)가 대면하는 영역에는 디바이스(320 ∼ 360)의 방열을 위한 방열 패드(미도시)가 배치되거나 방열 구리스가 도포될 수 있다.

본 실시예에서 디바이스(320 ∼ 360)는 수동소자인 것이 바람직하나, 능동소자일 수도 있으며, 능동소자일 경우, 디바이스(300)와 인쇄회로 기판(250)이 형성하는 공간이 방열을 적합하지 않을 수 있다. 방열 문제를 해결하기 위한 방안으로, 디바이스(300)와 디바이스(320 ∼ 360)사이에 열전도 특징이 우수한 방열 패 드(미도시)를 부착하고, 방열 패드를 통해 디바이스(320 ∼ 360)에서 발생한 열을 디바이스(300)의 패키지가 흡수하여 방열할 수 있도록 한다.

여기서, 도 2에 도시된 디바이스(200)와 도 4에 도시된 디바이스(300)을 비교하면, 도 2의 디바이스(200)가 인쇄회로 기판에 마운트될 때, 높이가 D0 이고, 도 4에 도시된 디바이스(300)가 인쇄회로 기판(250)에 마운트될 때의 높이가 D4이며, D0 < D4의 관계를 갖는다. 즉, 디바이스(300) 자체만 비교할 때, 본 발명의 디바이스(300)는 인쇄회로 기판(250)에서 타 디바이스(320 ∼ 360)에 적층되어 형성되므로 인쇄회로 기판(250)의 면적을 매우 효율적으로 사용할 수 있는 반면, 디바이스(320 ∼ 360)에 적층되어 형성되는 만큼 높이는 약간 증가하는 것을 볼 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스의 내부 구조에 대한 단면도를 나타낸다.

도 5를 참조하면, 디바이스(300)는 칩(chip)(301), 리드(303, 305), 칩(301)과 리드(303, 305) 사이를 전기적으로 결선하는 와이어(302a, 302b), 및 칩(301), 리드(303, 305), 와이어(302a, 302b)를 수납하는 패키지(306)로 구성된다.

패키지(306)는 통상 플라스틱으로 형성되며, 리드(303, 305), 칩(301), 및 와이어(302a, 302b)가 상호 견고히 고정되도록 한다. 리드(303, 305)는 패키지(306) 내부에 위치하는 인너 리드(303a, 305a)와 패키지(306) 외부에 위치하며, 인쇄회로 기판(250)에 솔더링되는 아웃 리드(303a, 305b)로 구성된다. 인너 리드(303a)는 와이어(302a)를 통해 전기적으로 칩(301)에 접속되고, 아웃 리드(303b) 는 패키지(306)의 외부로 노출되며, 인쇄회로 기판(250)에 형성되는 패턴(미도시)에 솔더링 된다.

본 실시예에서, 아웃 리드(303b)는 그 길이를 인쇄회로 기판(250)의 마운트 방향으로 신장함으로써 마운트 공간을 형성한다. 따라서, 아웃 리드(303b)는 인쇄회로 기판(250)에 솔더링(soldering) 되는 종단부(303b-1), 및 종단부(303b-1)와 인너 리드(303a)를 연결하는 연결부(303b-2)로 표현할 수 있으며, 연결부(303b-2)는 패키지(306)이 인쇄회로 기판(250)에 마운트되는 방향(A)으로 연장 형성함으로써 마운트 공간을 형성할 수 있다.

도 5에서 아웃 리드(303a, 305a)의 길이는 통상의 디바이스에 대해 그 길이가 더 연장된다. 이때, 아웃 리드(303a, 303b)는 디바이스(300)가 인쇄회로 기판(250)에 마운트될 때, 인쇄회로 기판(250) 방향으로 연장되는 것이 바람직하다. 아웃 리드(303a, 303b)가 인쇄회로 기판(250) 방향으로 연장될 때, 패키지(306)와 인쇄회로 기판(250) 사이에 형성되는 공간의 높이가 증가하며, 높이가 증가하는 만큼 패키지(306)와 인쇄회로 기판(250) 사이에 마운트 가능한 타 디바이스(320 ∼ 360)의 높이도 더 늘어날 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디바이스의 내부 구조에 대한 단면도를 나타낸다.

도 6을 참조하면, 패키지(306)에 내장되는 인너 리드(303c)의 길이는 인쇄회로 기판(250) 방향으로 형성된다. 인너 리드(303c)는 통상 B 방향으로 형성된 후, 인쇄회로 기판(250) 방향으로 벤딩(vending) 되지만, 본 실시예에서, 인너 리 드(303c)는 C 방향으로 형성되므로 리드(303)의 전체 길이를 증가시키지 않고도 패키지(306)와 인쇄회로 기판(250) 사이에 마운트 공간을 형성할 수 있다. 아웃 리드(303d)는 인너 리드(303c)가 진행되는 C 방향으로 연장된 후, 종단부만 솔더링에 적합하게 벤딩 처리된다.

도 6에서 참조부호 303가 부여된 리드의 형태는 전술한 도 5의 리드(303)에 대해 설명된 바와 같이, 인너 리드, 아웃 리드, 및 연결부로 형성되되므로 중복되는 설명은 생략하도록 한다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디바이스의 내부 구조에 대한 단면도를 나타낸다.

도 7을 참조하면, 패키지(306)에 내장되는 인너 리드(303e)와 아웃 리드(303f)의 형상은 각각, 도 6에 도시된 인너리드(303c)와 아웃 리드(303d)의 구조와 동일하나, 패키지(306)의 형상이 인너 리드(303e)를 지지할 수 있도록 인너 리드(303e)를 감싸는 지지영역(306a)에서 차이점을 갖는다. 지지영역(306a)은 인쇄회로 기판(250)과 솔더링되는 아웃 리드(303f)의 일부만 노출되도록 하며, 인쇄회로 기판(250)을 향하는 인너 리드(303e)가 패키지(306)의 하중을 받지 않도록 한다. 또한, 지지영역(306a)은 패키지(306)와 인쇄회로 기판(250)이 이루는 공간이 변형되지 않도록 할 수 있다.

도 7에서 참조부호 303가 부여된 리드의 형태는 전술한 도 5의 리드(303)에 대해 설명된 바와 같이, 인너 리드, 아웃 리드, 및 연결부로 형성되되므로 중복되는 설명은 생략하도록 한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로 기판구조에 대한 참조 도면을 나타낸다.

도 8을 참조하면, 인쇄회로 기판(250)은 일 영역에 식각하여 형성한 캐비티(cavity) 영역(A)을 구비한다. 캐비티 영역(E)은 인쇄회로 기판(250)의 일 영역을 식각하여 형성하므로 도터 보드를 인쇄회로 기판(250)에 부가하는 것과는 달리 인쇄회로 기판(250), 및 인쇄회로 기판(250)에 마운트되는 디바이스(300, 320 ∼ 360)의 전체 높이를 증가시키지 않는다. 또한, 캐비티 영역(E)에는 디바이스(300, 320 ∼ 360)를 솔더링 하기 위한 패턴이 형성된다.

도면에는 도 5에 도시된 디바이스를 도시하고 있으나, 디바이스(300)는 도 5 ∼ 도 7에 도시된 형태의 것들 중 어느 하나일 수 있다. 디바이스(300)가 캐비티 영역(E)에 마운트되고, 디바이스(300)와 캐비티 영역(E)의 표면이 형성하는 공간에는 디바이스(320 ∼360)가 배열된다. 따라서, 디바이스(300)는 디바이스(320 ∼ 360)에 적층되어 형성하는 구조를 갖는다. 이때, 디바이스(300)와 디바이스(320 ∼ 360)사이는 방열 패드에 의해 접촉될 수 있다. 본 실시예에서 디바이스(320 ∼ 360)는 수동소자인 것이 바람직하나, 능동소자일 수도 있으며, 능동소자일 경우, 디바이스(300)와 캐비티 영역(E)이 형성하는 공간에 배열되므로 방열을 용이하지 않을 수 있다. 방열 문제를 해결하기 위한 방안으로, 디바이스(300)와 디바이스(320 ∼ 360)사이에 열전도 특징이 우수한 방열 패드(미도시)를 부착하고, 방열 패드를 통해 디바이스(320 ∼ 360)에서 발생한 열을 디바이스(300)의 패키지가 흡수하여 방열할 수 있도록 한다.

한편, 캐비티 영역(E)을 이용하여 디바이스(300, 320 ∼ 360)을 마운트함에 따라, 디바이스(300)의 높이 D7은 캐비티 영역의 깊이 D5에 의해 차감된다. 따라서, 인쇄회로 기판(250)의 표면에서 바라볼 때, 디바이스(300)의 높이는 D6으로 나타난다. 이에 따라, 디바이스(300)의 리드가 연장되어 디바이스(300)의 높이가 증가함에도, 인쇄회로 기판(250)의 캐비티 영역(E)에 마운트된 디바이스(300)의 높이는 D6가 되며, 리드의 연장에 따른 문제, 즉 인쇄회로 기판의 두께가 증가하는 문제를 해결할 수 있다.

도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 디바이스와 인쇄회로 기판 구조를 실제 휴대단말기에 적용한 일 예를 설명하기 위한 참조도면을 나타낸다.

먼저, 도 9는 통상의 휴대단말기(100)에 내장되는 인쇄회로 기판의 일 예를 도시한다.

다음으로, 도 10은 디바이스(410)와 인쇄회로 기판 사이에 형성되는 공간에 타 디바이스를 수납한 이후의 디바이스(410) 주변의 상태를 도시한다.

도 10에서 디바이스(410) 주변에 위치했던 타 디바이스들은 디바이스(410)와 인쇄회로 기판이 형성하는 공간에 수납되어 외부로 노출되지 않는다.

마지막으로 도 11은 디바이스(410)에 수납되지 않은 이웃 디바이스(412 ∼ 417)들이 재 배치된 일 예를 도시한다.

도 11을 참조하면, 참조부호 412 ∼ 417에 대응하는 디바이스의 위치가 도 10의 위치에서 이동되어 디바이스(410) 주변에 배치되었음을 볼 수 있다.

디바이스(412 ∼ 417)가 디바이스(410) 주변에 재 배열되면, 도 10에서 디바 이스(412 ∼ 417)가 인쇄회로 기판에 배치되었던 공간이 비어있게 되며, 비어있는 공간은 휴대단말기(100)를 구성하는 다른 능동소자나 수동소자가 장착되도록 함으로서 휴대단말기(100)를 구성하는 디바이스들의 집적도를 향상시킬 수 있다. 만일, 휴대단말기(100)를 작고 슬림하게 만들고자 한다면, 디바이스(412 ∼ 417)의 이동에 따라 빈 공간을 제거할 수도 있음은 물론이다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대 단말기의 블럭 구성도,

도 2은 통상의 QFP(Quad Flat Package) 소켓의 집적회로의 측면도,

도 3은 도 2에 도시된 QFP 소켓이 인쇄회로 기판에 마운트되는 일 예를 나타내는 도면,

도 4는 본 발명의 휴대단말기에 적용되는 인쇄회로 기판구조의 일 예를 나타내는 도면,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스의 내부 구조에 대한 단면도,

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디바이스의 내부 구조에 대한 단면도,

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디바이스의 내부 구조에 대한 단면도,

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인쇄회로 기판구조에 대한 참조 도면, 그리고

도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 디바이스와 인쇄회로 기판 구조를 실제 휴대단말기에 적용한 일 예를 설명하기 위한 참조도면을 나타낸다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

250 : 인쇄회로 기판 300, 320 ∼ 360 : 디바이스

303, 305 : 리드

Claims (10)

1. 인쇄회로 기판을 구비하는 휴대단말기에 있어서,

   제1 디바이스; 및

   칩, 리드, 상기 칩과 상기 리드를 전기적으로 결선하는 와이어를 수납하는 패키지로 구성되는 제2 디바이스를 포함하고,

   상기 리드 중 인너 리드(inner lead)는 상기 패키지 내에 수납되고, 상기 리드 중 아웃 리드(out lead)는 상기 인쇄회로 기판에 대한 마운트 방향으로 신장되어 상기 인쇄회로 기판과 상기 패키지 사이에 상기 제1 디바이스를 마운트 하기 위한 마운트 공간을 형성하고,

   상기 아웃 리드는, 상기 인쇄회로 기판과 솔더링하는 종단부와 상기 인너 리드와 연결되는 연결부로 형성되며,

   상기 패키지는 일단에서 상기 연결부로 연장되는 제1 지지영역과 타단에서 상기 연결부로 연장되는 제2 지지영역을 형성하여 상기 마운트 공간이 상기 패키지의 하중에 의해 변형되지 않도록 지지하고,

   상기 제1 디바이스는, 방열 패드 및 방열 구리스 중 어느 하나를 통해 상기 패키지의 일 영역과 접촉하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 종단부는 상기 패키지에서 노출되고,

   상기 연결부는 상기 패키지 내로 삽입되는 것을 특징으로 하는 휴대단말기.
3. 삭제
4. 제2항에 있어서,

   상기 인너 리드는,

   상기 패키지 내에서 벤딩되어 상기 연결부로 향하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,

   상기 제1디바이스는 수동소자이고,

   상기 제2디바이스는 능동소자인 것을 특징으로 하는 휴대단말기.
7. 인쇄회로 기판을 구비하는 휴대단말기에 있어서,

   상기 인쇄회로 기판의 일 영역을 식각하여 형성되고, 패턴이 마련되는 캐비티 영역에 마운트되는 제1 디바이스; 및

   칩, 리드, 상기 칩과 상기 리드를 전기적으로 결선하는 와이어를 수납하는 패키지로 구성되는 제2 디바이스를 포함하고,

   상기 리드 중 인너 리드(inner lead)는 패키지 내에 수납되고, 상기 리드 중 아웃 리드(out lead)는 상기 캐비티 영역에 대한 마운트 방향으로 신장되어 상기 패키지와 상기 캐비티 영역 사이에 상기 제1 디바이스를 마운트하기 위한 마운트 공간을 형성하고,

   상기 아웃 리드는, 상기 인쇄회로 기판과 솔더링하는 종단부와 상기 인너 리드와 연결되는 연결부로 형성되며,

   상기 패키지는 일단에서 상기 연결부로 연장되는 제1 지지영역과 타단에서 상기 연결부로 연장되는 제2 지지영역을 형성하여 상기 마운트 공간이 상기 패키지의 하중에 의해 변형되지 않도록 지지하고,

   상기 제1 디바이스는, 방열 패드 및 방열 구리스 중 어느 하나를 통해 상기 패키지의 일 영역과 접촉하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기.
8. 제7항에 있어서,

   상기 종단부는 상기 패키지에서 노출되고,

   상기 연결부는 상기 패키지 내로 삽입되는 것을 특징으로 하는 휴대단말기.
9. 제8항에 있어서,

   상기 인너 리드는,

   상기 패키지 내에서 벤딩되어 상기 연결부로 향하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기.
10. 제8항에 있어서,

    상기 패키지는,

    상기 캐비티 영역에 형성되는 패턴에 솔더링되는 종단부를 제외한 나머지 영역의 아웃 리드를 수납하여 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대단말기.

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