KR102337398B1

KR102337398B1 - 연성회로기판

Info

Publication number: KR102337398B1
Application number: KR1020150037226A
Authority: KR
Inventors: 김상필; 김대호; 이동형; 조병훈; 이다연; 구황섭; 김현제; 정희석
Original assignee: 주식회사 기가레인
Priority date: 2015-03-18
Filing date: 2015-03-18
Publication date: 2021-12-09
Also published as: CN208317094U; WO2016148427A1; KR20160112119A

Abstract

본 발명의 연성회로기판은 제1유전체 레이어; 상기 제1유전체 레이어에 대응되는 제2유전체 레이어; 및 상기 제1유전체 레이어 또는 상기 제2유전체 레이어 중 어느 하나에 설치된 상기 신호라인을 사이에 두고, 일정 간격 이격되어 설치되는 한 쌍의 측면 그라운드를 포함한다.

Description

연성회로기판{Flexible printed circuit board}

본 발명은 연성회로기판에 관한 것이다.

핸드폰 등 무선단말기기에는 RF(Radio Frequency) 신호선로가 구비되는데, 종래 RF 신호선로는 동축 케이블 형태로 장착되었는바, 동축 케이블 형태로 장착되는 경우 무선단말기기 내에서 공간 활용성이 저하되기 때문에 근래 들어 연성회로기판이 사용되는 것이 일반적이다.

종래 연성회로기판은 신호라인의 면적을 증가시킴으로써 신호 전송 시 손실되는 신호를 보완, 필요한 신호양을 확보했었다.

한편 신호라인 면적이 증가하면 임피던스가 감소하게 되므로, 감소된 임피던스를 다시 증가시키기 위해 그라운드의 면적을 감소시키는 방식으로 임피던스 매칭이 이루어지기도 한다.

그러나, 그라운드의 면적이 감소된 부분에 전도체가 접촉되거나, 근접하여 배치되면 전도체가 그라운드와 전기적으로 연결됨으로써 그라운드 전체 면적이 증가하는 효과가 발생하게 되는바, 임피던스가 감소되는 것은 물론, 감소된 그라운드 부분에 대응되는 신호라인이 전도체에 직접 노출됨으로써 신호 전송 시 손실되는 신호양이 증가하는 문제점이 존재한다.

따라서, 연성회로기판은 임피던스 변화 발생을 방지하기 위해 메인보드, 서브보드, 배터리와 적절히 이격된 위치에 장착되어야 하는바, 이로 인해 연성회로기판 적용 시 최대 장점으로 꼽히는 공간활용성이 저하되는 문제점이 존재한다.

물론, 임피던스 매칭을 통하여 메인보드, 서브보드, 배터리와 근접한 위치에 배치할 수도 있지만, 이러한 경우라 하더라도 메인보드, 서브보드, 배터리 중 어느 하나의 형상 또는 위치가 변경되는 경우, 임피던스 매칭을 위해 연성회로기판의 형상 또한 변경되어야 하는 단점이 존재한다.

JP 2012-253342A(2012.12.20)

본 발명은 신호라인의 손실 및 외부로부터 유입되는 신호를 최소화하고, 무선단말기기 내부에 배치되는 위치와 관계없이 임피던스 변화가 없어 임피던스 매칭을 위해 별도로 그 형상을 변경할 필요가 없는 연성회로기판을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연성회로기판은 제1유전체 레이어; 상기 제1유전체 레이어에 대응되는 제2유전체 레이어; 및 상기 제1유전체 레이어 또는 상기 제2유전체 레이어 중 어느 하나에 설치된 상기 신호라인을 사이에 두고, 일정 간격 이격되어 설치되는 한 쌍의 측면 그라운드를 포함한다.

본 발명의 연성회로기판은 상기 측면 그라운드는 판넬 형상인 것을 특징으로 한다.

상기 측면 그라운드는 상기 신호라인의 길이 방향으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 측면 그라운드는 부분적으로 그 면적이 감소되는 부분을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 측면 그라운드의 면적 감소 부분은 일정 간격을 두고 복수 개 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 측면 그라운드는 원판 형상인 것을 특징으로 한다.

상기 측면 그라운드는 상기 신호라인의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 복수 개가 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 측면 그라운드는, 그 일면이 상기 제1유전체 레이어에 접하는 제1측면 그라운드와, 그 일면이 상기 제2유전체 레이어에 접하는 제2측면 그라운드를 포함하고, 상기 제1유전체 레이어 및 제2유전체 레이어 일면에는 각각 제1그라운드 레이어 및 제2그라운드 레이어가 적층되며, 상기 제1측면 그라운드 및 제2측면 그라운드 각각의 타면은 본딩시트를 매개로 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 측면 그라운드는, 그 일면이 상기 제1유전체 레이어에 접하는 제1측면 그라운드와, 그 일면이 상기 제2유전체 레이어에 접하는 제2측면 그라운드를 포함하고, 상기 제1유전체 레이어 및 제2유전체 레이어 일면에는 각각 제1그라운드 레이어 및 제2그라운드 레이어가 적층되며, 상기 제1측면 그라운드 및 제2측면 그라운드 각각의 타면은 본딩시트를 매개로 결합되되, 상기 측면 그라운드의 지름은 상기 본딩시트 폭보다 작은 것을 특징으로 한다.

상기 신호라인은 상기 제1유전체 레이어 타면에 결합되고, 상기 제1측면 그라운드와 대응되는 두께로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 제1그라운드 레이어 또는 제2그라운드 레이어 중에서 선택된 어느 하나 이상에는 홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 제1유전체 레이어, 상기 한 쌍의 측면 그라운드 및 상기 제2유전체 레이어로 둘러쌓인 공기층이 형성되고, 상기 신호라인은 상기 제1유전체 레이어 또는 상기 제2유전체 레이어 중 어느 하나에 형성되어 상기 공기층에 노출된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면 아래와 같은 다양한 효과를 구현할 수 있게 된다.

첫째, 무선단말기기 내부 어느 공간에 배치되더라도 임피던스가 변화하지 않는 이점이 있다.

둘째, 임피던스 매칭 없이도 메인보드, 서브보드, 배터리와 근접한 곳에 배치할 수 있기 때문에, 임피던스 매칭을 위한 연성회로기판 형상을 변경할 필요가 없는 이점이 있다.

셋째, 신호라인 손실양을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

넷째, 외부신호가 유입되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 분해 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예의 사시도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예의 분해 사시도,
도 4은 본 발명의 또 다른 실시예의 분해 사시도,
도 5의 (a)는 본 발명의 일 실시예에서 측면 그라운드를 1단으로 형성한 도면,
도 5의 (b)는 본 발명의 일 실시예에서 측면 그라운드를 2단으로 형성한 도면,
도 6의 (a)는 본 발명의 다른 실시예에서 측면 그라운드를 1단으로 형성한 도면,
도 6의 (b)는 본 발명의 다른 실시예에서 측면 그라운드를 2단으로 형성한 도면,
도 7은 본 발명의 그라운드 레이어를 나타낸 도면이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 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. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 연성회로기판의 신호라인(100)은 공기에 노출된 것을 특징으로 하는바, 신호라인(100)이 유전율이 낮은 공기에 노출되기 때문에, 주변의 캐패시턴스가 낮아져 신호 손실을 최소화할 수 있게 된다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 연성회로기판은 제1유전체 레이어(200), 제2유전체 레이어(300), 측면 그라운드(400)를 포함한다.

상술한 바와 같이, 신호라인(100)이 유전율이 낮은 공기에 노출되어 주변 캐패시턴스가 낮아지면 외부로부터 신호가 유입되어 신호라인의 신호 손실을 유발하게 되는바, 본 발명에서는 측면 그라운드(400)를 이용하여 외부 신호 유입을 억제하였다.

즉, 제1유전체 레이어(200) 및 이와 대응되는 형상을 갖는 제2유전체 레이어(300) 중 어느 하나에 신호라인(100)을 설치하고, 신호라인(100)을 사이에 두고, 이 신호라인(100)과 각각 일정 간격 이격된 위치에 한 쌍의 측면 그라운드(400)를 설치함으로써 외부로부터 신호가 유입되는 것을 방지한 것이다.

더 상세하게 설명하면, 제1유전체 레이어(200) 및 제2유전체 레이어(300) 중 어느 하나를 선택하여 신호라인(100)을 결합하고, 제1유전체 레이어(200) 및 제2유전체 레이어(300)를 서로 마주보게 위치시키되, 신호라인(100)을 사이에 두고 한 쌍의 측면 그라운드(400)를 매개로 제1유전체 레이어(200) 및 제2유전체 레이어(300)를 결합하게 되면, 제1유전체 레이어(200), 제2유전체 레이어(300), 한 쌍의 측면 그라운드(400)에 의해 빈 공간에 형성되며, 이러한 빈 공간에는 공기가 채워지는바, 신호라인(100)은 공기에 노출되는 것이다.

측면 그라운드(400)는, 그 일면이 제1유전체 레이어(200)에 접하는 제1측면 그라운드(410)와, 그 일면이 제2유전체 레이어(300)에 접하는 제2측면 그라운드(420)를 포함하고, 제1유전체 레이어(200) 및 제2유전체 레이어(300) 일면에는 각각 제1그라운드 레이어(500) 및 제2그라운드 레이어(600)가 적층되며, 제1측면 그라운드(410) 및 제2측면 그라운드(420) 각각의 타면은 본딩시트(700)를 매개로 결합될 수 있다.

제1측면 그라운드(410) 및 제2측면 그라운드(420)는 외부 신호가 유입되는 것을 방지하는 기능은 물론, 제1그라운드 레이어(500) 및 제2그라운드 레이어(600)의 전기적 연결을 강화하는 기능을 한다.

본딩시트(700)는 제1측면 그라운드(410) 및 제2측면 그라운드(420)와 함께 연성회로기판 내부에 공기가 채워지는 빈 공간을 형성하며, 제1측면 그라운드(410) 및 제2측면 그라운드(420)를 제1유전체 레이어(200) 및 제2유전체 레이어(300)에 부착시키는 기능을 한다.

한편, 제1그라운드 레이어(500), 제2그라운드 레이어(600), 제1측면 그라운드(410), 제2측면 그라운드(420), 본딩시트(700), 제1유전체 레이어(200), 제2유전체 레이어(300)에는 비아홀(VH)이 수직 방향으로 관통 형성되는바, 이러한 비아홀(VH)에는 전도체가 충진되어 제1그라운드 레이어(500), 제2그라운드 레이어(600), 제1측면 그라운드(410), 제2측면 그라운드(420)를 전기적으로 연결하게 된다.

한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 측면 그라운드(400)는 신호라인의 길이 방향으로 형성된 판넬 형상일 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 같이, 판넬 형상으로 형성하되, 그 면적을 부분적으로 감소시키고, 면적을 감소시킨 부분을 일정 간격을 두고 복수 개 형성한 형상일 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이, 신호라인의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 복수 개가 형성된 원판 형상일 수도 있다.

이와 같이, 측면 그라운드(400)의 면적이 감소하면 캐패시턴스가 감소하고, 캐패시턴스가 감소한 만큼 신호라인(100)의 면적을 넓혀 신호 전송양을 증가시킬 수 있는바, 측면 그라운드(400) 형상을 원판 형상으로 형성하는 경우 이러한 효과를 극대화할 수 있게 된다.

한편, 측면 그라운드(400)는 1단으로 형성할 수도 있고, 제1측면 그라운드(410) 및 제2측면 그라운드(420)로 구성하여 2단으로 형성할 수도 있다.

도 5의 (a)는 판넬 형상의 측면 그라운드(400)를 1단으로 형성한 것이고, 도 6의 (a)는 원판 형상의 측면 그라운드(400)를 1단으로 형성한 것이며, 도 5의 (b) 및 도 6의 (b)는 각각 판넬 및 원판 형상의 제1측면 그라운드(410) 및 제2측면 그라운드(420)를 이용하여 측면 그라운드(400)를 2단으로 형성한 것이다.

측면 그라운드(400)를 제1측면 그라운드(410) 및 제2측면 그라운드(420)를 이용하여 2단으로 형성하는 경우, 제1측면 그라운드(410)가 신호라인(100)과 동일한 층에 형성될 수 있도록 제1측면 그라운드(410)는 본딩시트(700)의 일면에 부착하고, 제2측면 그라운드(420)는 본딩시트(700)의 타면에 부착한다.

측면 그라운드(400)를 제1측면 그라운드(410)와 제2측면 그라운드(420)로 구성하는 경우, 신호라인(100)과 제2그라운드 레이어(600) 사이의 간격이 멀어지기 때문에 캐패시턴스를 더 낮출 수 있는 이점이 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제1그라운드 레이어(500) 및 제2그라운드 레이어(600) 중 어느 하나 이상에는 홀(H)이 패턴을 이룰 수 있도록 형성함으로써 캐패시턴스를 낮추는 것이 바람직하다.

한편 본 발명자는 본 발명의 효과를 검증하기 위해 종래 연성회로기판과 본 발명의 연성회로기판을 이용하여 신호전송 손실양을 측정, 이를 비교해 보았다.

아래의 표 1에 나타난 실험A는 한 쪽 면에 전도체를 접촉하여 신호 손실양을 측정한 실험결과이고, 실험B는 양 쪽 면에 전도체를 접촉하여 신호 손실양을 측정한 실험결과이다.

주파수 대역 (MHz)	실험 A		실험 B
주파수 대역 (MHz)	종래	본 발명	종래	본 발명
1920~2170	-1.61 DB	-0.78 DB	-1.47 DB	-0.79 DB
2500~2690	-1.77 DB	-0.97 DB	-1.68 DB	-0.99 DB
2400~2483.5	-1.71 DB	-1.02 DB	-1.58 DB	-1.08 DB

표 1에 나타낸 바와 같이, 종래 연성회로기판 대비 본 발명은 모든 주파수 대역에서 약 50% 정도의 신호 손실양이 저감되는 것을 확인할 수 있었다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 연성회로기판에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

100 : 신호라인 200 : 제1유전체 레이어
300 : 제2유전체 레이어 400 : 측면 그라운드
410 : 제1측면 그라운드 420 : 제2측면 그라운드
500 : 제1그라운드 레이어 600 : 제2그라운드 레이어
700 : 본딩시트 VH : 비아홀
H : 홀

Claims

제1유전체 레이어;
상기 제1유전체 레이어에 대응되는 제2유전체 레이어; 및
상기 제1유전체 레이어 또는 상기 제2유전체 레이어 중 어느 하나에 설치된 신호라인을 사이에 두고, 수평 방향으로 일정 간격 이격되어 설치되는 한 쌍의 측면 그라운드를 포함하고,
상기 제1유전체 레이어 및 제2유전체 레이어 일면의 각각에는 상기 신호라인을 사이에 두고, 수직 방향으로 이격되는 제1그라운드 레이어 및 제2그라운드 레이어가 적층되고,
상기 한 쌍의 측면 그라운드 각각의 폭은 상기 신호라인의 폭보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는, 연성회로기판.
청구항 1에 있어서,
상기 측면 그라운드는 판넬 형상인 것을 특징으로 하는, 연성회로기판.
청구항 2에 있어서,
상기 측면 그라운드는 상기 신호라인의 길이 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는, 연성회로기판.
청구항 2에 있어서,
상기 측면 그라운드는 부분적으로 그 면적이 감소되는 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는, 연성회로기판.
청구항 4에 있어서,
상기 측면 그라운드의 면적 감소 부분은 일정 간격을 두고 복수 개 형성된 것을 특징으로 하는, 연성회로기판.
청구항 1에 있어서,
상기 측면 그라운드는 원판 형상인 것을 특징으로 하는, 연성회로기판.
청구항 6에 있어서,
상기 측면 그라운드는 상기 신호라인의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 복수 개가 설치된 것을 특징으로 하는, 연성회로기판.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 측면 그라운드는, 그 일면이 상기 제1유전체 레이어에 접하는 제1측면 그라운드와, 그 일면이 상기 제2유전체 레이어에 접하는 제2측면 그라운드를 포함하고,
상기 제1측면 그라운드 및 제2측면 그라운드 각각의 타면은 본딩시트를 매개로 결합되는 것을 특징으로 하는, 연성회로기판.
청구항 7에 있어서,
상기 측면 그라운드는, 그 일면이 상기 제1유전체 레이어에 접하는 제1측면 그라운드와, 그 일면이 상기 제2유전체 레이어에 접하는 제2측면 그라운드를 포함하고,
상기 제1유전체 레이어 및 제2유전체 레이어 일면에는 각각 제1그라운드 레이어 및 제2그라운드 레이어가 적층되며,
상기 제1측면 그라운드 및 제2측면 그라운드 각각의 타면은 본딩시트를 매개로 결합되되,
상기 측면 그라운드의 지름은 상기 본딩시트 폭보다 작은 것을 특징으로 하는, 연성회로기판.
청구항 8에 있어서,
상기 신호라인은 상기 제1유전체 레이어 타면에 결합되고, 상기 제1측면 그라운드와 대응되는 두께로 형성된 것을 특징으로 하는, 연성회로기판.
청구항 8에 있어서,
상기 제1그라운드 레이어 또는 제2그라운드 레이어 중에서 선택된 어느 하나 이상에는 홀이 형성된 것을 특징으로 하는, 연성회로기판.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1유전체 레이어, 상기 한 쌍의 측면 그라운드 및 상기 제2유전체 레이어로 둘러쌓인 공기층이 형성되고,
상기 신호라인은 상기 제1유전체 레이어 또는 상기 제2유전체 레이어 중 어느 하나에 형성되어 상기 공기층에 노출된 것을 특징으로 하는, 연성회로기판.
청구항 1에 있어서,
상기 제1그라운드 레이어, 상기 제2그라운드 레이어, 상기 측면 그라운드, 상기 제1유전체 레이어 및 상기 제2유전체 레이어를 수직 방향으로 관통 형성되는 비아홀을 더 포함하고,
상기 비아홀에는 전도체가 충진되어 상기 제1그라운드 레이어, 상기 제2그라운드 레이어 및 상기 측면 그라운드를 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는, 연성회로기판.