KR200239759Y1 - 통합형 메인보드 - Google Patents

Abstract

본 고안은 메인보드(Main board 또는 Mother board)에 관한 것으로, 특히 멀티미디어 기능을 갖는 메인보드의 소형화 및 성능 향상을 꾀하기 위한 메인보드에 관한 것이다. 이를 해결하기 위하여 본 고안에 따른 통합형 메인보드는: 피씨아이 인터페이스 보드; 상기 피씨아이 인터페이스 보드와 전기적 접촉을 통해 일체형으로 형성되며, 상기 피씨아이 인터페이스 보드와 접촉되는 보드 면에 대하여 직각 구조로 형성된 상기 피씨아이 인터페이스 수평형 커넥터; 및 상기 수평형 커넥터에 상응하는 커넥터 홀더를 소정 위치에 형성하는 메인보드;를 구비함을 특징으로 한다.

Description

통합형 메인보드{UNION TYPE MAIN BOARD}

본 고안은 메인보드(Main board 또는 Mother board)에 관한 것으로, 특히 멀티미디어 기능을 갖는 메인보드의 소형화 및 성능 향상을 꾀하기 위한 메인보드에 관한 것이다.

일반적으로, 인쇄회로기판을 의미하는 PCB(printed circuit board)는 그 위에 칩(chip)이나 기타 다른 전자부품들이 설치되어 있는 얇은 보드 판을 말한다. 이 보드는 강화 섬유유리나 플라스틱으로 만들어지며, 구리로 된 회로를 통해 부품들이 서로 연결된다. 시스템 내에 주요 PCB를 메인보드 또는 마더보드라고 부르며, 메인보드의 슬롯에 꽂히는 적은 것들을 보드 또는 카드라고 부른다. 상기 메인보드는 컴퓨터 등의 전자 시스템의 기본회로와 부품들을 담고 있는 시스템 내의 가장 기본적이고 물리적인 장치이다. 오늘날 데스크탑 컴퓨터용으로 가장 많이 사용되는 마더보드 설계는 IBM(사)의 AT 마더보드에 기초를 둔 AT 보드이다. 보다 최근의 마더보드 규격인 ATX는 AT 설계를 개선한 것이다. AT와 ATX 설계 모두에서 마더보드 내에 포함되는 컴퓨터 부품들은 마이크로프로세서, 보조프로세서, 메모리, 바이오스(BIOS), 확장 슬롯, 접속 회로로 구성된다. 그 외의 부품들은 상기 확장 슬롯을 통해 메인보드에 추가될 수 있으며, 상기 메인보드와 확장 슬롯 내에 꽂히게 될 확장카드간의 전자적 인터페이스를 버스(bus)라고 부른다. 이러한 메인보드 내에서, 슬롯(slot: 또는 확장 슬롯이라고도 함)은 핀 홀(pin hole) 접속의 형태로 부가 기능을 추가하기 위해 설계된 기술이며, 그래픽 가속기, 사운드, 디스크 드라이브 제어 등 일부 특화된 기능을 제공하는 확장 카드를 끼우기 위한 장소이다.

최근, 다양한 멀티미디어 기능의 추가로 인해 상기 메인보드에 멀티미디어 기능이 추가된 카드식 확장보드를 슬롯에 부착하여 사용할 수 있도록 다수의 슬롯을 메인보드에 설치하여 필요시마다 카드식 확장보드를 슬롯에 꽂아 사용하였으나, 종래 확장보드가 메인보드에 꽂히는 형태가 수직형이어서, 공간의 소비가 많았으며, 이에 따라 장비의 소형화에 장애가 되었다.

이하, 종래 메인보드의 구조와 그 문제점을 도면을 통해 설명한다.

먼저, 도 1은 종래 PCI 버스의 물리적 구조에 따라 메인보드에 장착되는 PCI 인터페이스 보드의 확장을 도시한 도면으로, 메인보드(10)에 구성된 PCI(Peripheral Component Interconnection) 확장 슬롯인 수직형 PCI 인터페이스 커넥터(13a)에 PCI 확장 보드(12)가 수직형으로 꽂히며, 다시 수직형 PCI 인터페이스 커넥터(13b)를 통해 PCI 인터페이스 보드가 삽입되는 구조로써 확장된다. 이와 같은 종래 구조는 이미 규격화된 PCI 확장 슬롯(13a,b)을 사용하는 메인보드(10) 상에서 추가 기능을 갖는 PCI 인터페이스 보드(카드)를 설치하기 위한 것으로, 상기 PCI 확장 슬롯(13a,b)에 삽입되는 PCI 확장 보드(12)가 상기 메인보드(10)에 대하여 수직형 구조를 이룸으로써 공간의 차지가 요구되었고, 이에 따라 메인보드가 설치될 시스템 본체를 설계하는데 있어서 우선적으로 공간 배치를 고려하여야 하였다. 따라서, 상기 메인보드(10)에 수직으로 차지하는 위치 이외의 공간이 비어있는 공간으로 버려지는 공간의 비효율성과, 이로 인해, 시스템 본체의 크기를 소형화 하W 못하는 단점이 있었다. 이러한 종래 메인보드(10)의 단점의 일 예를 도 7에 도시하였다. 상기 도 7은 종래 VGA 카드를 PCI 슬롯을 이용하여 메인보드에 장착하는 도면으로, 도면에서 보듯이 종래 메인보드(10)에 설치되어 있는 PCI 슬롯(5)에 카드식의 VGA 카드가 수직으로 삽입되는 구성이 되므로 불필요한 공간의 낭비가 초래된다.

또한, 도 5는 종래 메인보드에서 PCI 물리적 구조에서 PCI 브리지를 사용하여 PCI 보드 내에 복수의 PCI 소자를 사용하는 물리적 구조를 도시한 도면이다. 상기 도 5에서 종래 메인보드(10)에 장착되어 있는 PC 코어 칩셋(PC core chipset)(15)에 상기 PCI 인터페이스 보드(11)가 연결되기 위한 PCI 버스(bus)의 물리적 구조는 상기 메인보드(10)의 PCI 버스를 통해 연결된 PCI 브리지(bridge) 칩(1)을 사용하여 복수의 PCI 인터페이스 디바이스를 연결한 구조를 이룬다. 따라서, 종래 메인보드(10)는 다수의 PCI 인터페이스 칩을 사용하기 위해서 PCI 인터페이스 보드(11)에 별도의 PCI 브리지 칩이 구성되어 PCI 버스를 물리적으로 구성하여야 되므로, 회로 구현의 복잡화와 제조단가의 상승을 가져왔다.

따라서, 본 고안의 목적은 시스템에 구성되는 메인보드의 설계시 PCI 인터페이스 보드를 상기 메인보드에 수평형태로 배치하므로써 시스템의 소형화에 기여할 수 있는 통합형 메인보드를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 멀티미디어 기능을 수행하는 PCI 인터페이스 보드를 칩셋으로 구현하여 메인보드에 고정형으로 장착하여 공간의 낭비를 줄일 수 있는 통합형 메인보드를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 PCI 브리지를 제거하여도 PCI 인터페이스의 확장이 가능하도록 하여 메인보드의 원가를 절감하고 생산의 단순화를 가져올 수 있는통합형 메인보드를 제공함에 있다.

상기의 목적을 해결하기 위하여 본 고안의 제1견지에 따른 통합형 메인보드는: 피씨아이 인터페이스 보드; 상기 피씨아이 인터페이스 보드와 전기적 접촉을 통해 일체형으로 형성되며, 상기 피씨아이 인터페이스 보드와 접촉되는 보드 면에 대하여 직각 구조로 형성된 상기 피씨아이 인터페이스 수평형 커넥터; 및 상기 수평형 커넥터에 상응하는 커넥터 홀더를 소정 위치에 형성하는 메인보드;를 구비함을 특징으로 한다.

본 고안의 제2견지에 따른 통합형 메인보드는 메인보드에 내장된 피씨 코어 칩 셋을 상기 피씨아이 인터페이스 보드에 내장되는 복수의 피씨아이 인터페이스 칩과 연결시 상기 복수의 피씨아이 인터페이스 칩 상호간 공통되는 신호와 비공통 신호에 대한 피씨아이 버스를 각각 분리하여 연결하고, 상기 피씨아이 인터페이스 칩들 상호간에도 내부적 연결을 위한 피씨아이 버스가 각각 분리되게 연결하여 상기 메인보드로부터 분리된 별개의 피씨아이 버스와 연결한 구조로 피씨아이 물리적 구조가 형성됨을 특징으로 한다.

본 고안의 제3견지에 따른 상기 수평형 커넥터는 상기 피씨아이 신호선 각각에 대응하는 커넥팅 핀의 다열 구조로 형성하고, 상기 메인보드에 상기 커넥팅 핀에 대응하는 핀 홀더가 설치됨을 특징으로 한다.

본 고안의 제4견지에 따른 통합형 메인보드 상에는 비디오 그래픽 어뎁터(브이지에이) 칩셋이 장착됨을 특징으로 한다.

본 고안의 제5견지에 따른 통합형 메인보드는 디지털 비디오 레코드(디브이알)에 적용되어, 상기 통합형 메인보드가 내장된 본체와 모니터를 일체형으로 형성하여 벽걸이용 디지털 비디오 레코드를 형성함을 특징으로 한다.

본 고안의 제6견지에 따른 통합형 메인보드에 적용되는 상기 수평형 커넥터는 상기 피씨아이 신호선 각각에 대응하는 커넥팅 핀의 다열 구조로 형성하고, 상기 메인보드의 소정 위치 상에 상기 커넥팅 핀에 대응하는 핀 홈이 형성됨을 특징으로 한다.

도 1은 종래 PCI 버스의 물리적 구조에 따라 메인보드에 장착되는 PCI 인터페이스 보드의 확장을 도시한 도면

도 2는 본 고안에 따른 PCI 버스의 물리적 구조에 따라 메인보드에 장착되는 PCI 인터페이스 보드의 확장을 도시한 도면

도 3은 도 2의 구체적 제1 실시 예를 도시한 도면

도 4는 도 2의 구체적 제2 실시 예를 도시한 도면

도 5는 종래 메인보드에서 PCI 물리적 구조에서 PCI 브리지를 사용하여 PCI 보드 내에 복수의 PCI 소자를 사용하는 물리적 구조를 도시한 도면

도 6은 본 고안에 따라 PCI 브리지 사용 없이 PCI 물리적 구조를 변경하여 PCI 인터페이스 보드와 메인보드를 연결하는 물리적 구조를 도시한 도면

도 7은 종래 VGA 카드를 PCI 슬롯을 이용하여 메인보드에 장착하는 도면

도 8은 본 고안에 따른 통합형 메인보드 레이아웃 구조를 간략히 도시한 도면

도 9는 본 고안에 따른 메인보드를 이용하여 벽걸이 DVR을 구현한 도면

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: PCI 브리지 3a,b: PCI 인터페이스 디바이스

5: PCI 슬롯 7: VGA 카드

10: 종래 메인보드 11: PCI 인터페이스 보드

13a,b: 수직형 PCI 인터페이스 커넥터

12: PCI 확장보드 15: PC 코어 칩 셋

20: 메인보드 20a: 핀 홈

21: 수평형 PCI 인터페이스 커넥터 21: 커넥팅 핀

23: PCI 인터페이스 보드 22: 핀 홀더

22a: 핀 홀 25: PC 코어 칩 셋

31: PCI 버스 311: PCI 버스

40: VGA 칩셋 45: PCI 슬롯

50: LCD 디스플레이 패널 60: 본체

70: 케이블 80: 벽

100: DVR

이하 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 고안에 따른 PCI 버스의 물리적 구조에 따라 메인보드에 장착되는 PCI 인터페이스 보드의 설치 예를 도시한 도면으로, 본 고안에 따른 통합형 메인보드(20)는 상기 도 1에서 기술한 종래 메인보드에서 사용하는 표준 PCI 인터페이스 커넥터와 PCI 인터페이스 보드를 사용하지 않고 기존 PCI 버스의 물리적 구조의 변경 없이 수평형 PCI 인터페이스 커넥터(21)로 변경하여 PCI 인터페이스 보드(23)를 상기 메인보드(20)에 수평으로 설치되도록 변경한 것이다. 상기 PCI 인터페이스 보드(23)는 비표준으로 보드로 제작하고, 상기 수평형 PCI 인터페이스 커넥터(21)와전기적 접촉으로서 일체로 형성된 구조를 갖는다. 상기 PCI 인터페이스 커넥터(21)와 상기 메인보드(20)간의 전기적 접촉은 다양한 방식으로 가능한데, 방식의 예들 중 일부를 도 3 및 도 4에 도시하였다. 여기서, 수평형 커넥터란 의미는 커넥터 자체가 수평형 구조임을 의미하는 것이 아니라, 상기 메인보드(20)에 커넥터를 통해 상기 PCI 인터페이스 보드(23)가 수평형으로 배치시키는 커넥터를 의미한다. 이는 상기 수평형 커넥터(21)를 상기 PCI 인터페이스 보드(23)에 일체형으로 구성시 접촉되는 보드 면에 대하여 직각 구조로 형성되면 전체적인 외형에서 상기 메인보드(20)와 상기 PCI 인터페이스 보드(23)가 수평형태를 이루도록 할 수 있다.

상기 도 3은 도 2의 구체적 제1 실시 예를 도시한 도면이다. 본 고안에 따른 PCI 인터페이스 보드(23)는 커넥팅 핀(21a)으로 형성된 수평형 PCI 인터페이스 커넥터가 전기적 접촉을 통해 일체형으로 형성된 비표준 PCI 인터페이스 보드이다. 그리고, 메인보드(20)의 소정 위치에는 상기 커넥팅 핀(21a)에 상응하는 핀 홀(22a)이 형성된 핀 홀더(22)가 설치된다. 따라서, 사용자(설치자)는 상기 확장하고자 하는 PCI 인터페이스 보드(23)에 형성된 커넥팅 핀(21a)을 상기 메인보드(20)의 핀 홀더(22)에 삽입한다. 그러면 메인보드(20)와 상기 PCI 인터페이스 보드의 외형 구조가 상기 도 3에서 보는 바와 같이 수평형으로 형성된다. 상기 커넥팅 핀(21a)은 기존 PCI 슬롯에 형성된 핀에 대응되도록 핀을 구성하고, 설치 안정성을 고려하여 필요에 따라 배치를 다(多)열 배치로 할 수도 있다.

도 4는 상기 도 2의 구체적 제2 실시 예를 도시한 도면으로, 상기 메인보드(20)에 상기 커넥팅 핀(21a)에 상응하는 핀 홀(20a)을 직접 형성하여 삽입하도록 한 구조이다. 이 외에도 상기 도 2에 도시된 PCI 인터페이스 커넥터(21)를 수평형으로 할 수 있는 구조이면 된다. 설치 안정성을 위해 상기 메인보드(20)에 상기 수평형 PCI 인터페이스 커넥터(21)를 연결 및 지지를 동시에 만족하는 홀더를 사용할 수도 있다. 상기 PCI 인터페이스 보드(23)는 예를 들어, DVR(Digital Video Recorder)용 화상처리 보드나 비디오 보드 등의 멀티미디어 기능을 가지는 보드가 된다.

도 6은 본 고안에 따라 PCI 브리지 사용 없이 PCI 물리적 구조를 변경하여 PCI 인터페이스 보드와 메인보드를 연결하는 물리적 구조를 도시한 도면으로, 종래 도면인 도 5의 문제를 개선한 도면이다. 상기 도 6에서, 기존 PCI 브리지를 사용하지 않고 PCI 버스의 물리적 구조를 변경하여 1개의 PCI 인터페이스 보드 내에서 2개 이상의 PCI 디바이스를 사용 가능하도록 구현한 것이다. 상세히 설명하면; 메인보드(20)에 장착되어 있는 PC 코어 칩셋(15)과 상기 PCI 인터페이스 보드(23) 내의 복수의 PCI 인터페이스 칩(3a, 3b)에 연결되는 PCI 버스(311)를 변경한 것인데, PCI 슬롯 각각의 신호와 공통신호를 물리적으로 분리하여 상기 PCI 인터페이스 칩(3a, 3b) 각각에 연결한 PCI 버스 구조를 형성한다. 도시한 도 6에서 두 개의 PCI 인터페이스 칩(3a, 3b)을 상기 PCI 인터페이스 보드(23)에 사용하기 위하여 상기 메인보드(20) 상의 PCI 버스(311)로부터 두 개로 분리된 PCI 버스 라인이 각각 PCI 인터페이스 칩(3a)과 칩(3b)에 연결되는데, 상기 PCI 인터페이스 칩(3a, 3b) 상호간에도 내부적 연결을 위한 PCI 버스(311)가 각각 두 개로 분리되게 연결되어 상기 메인보드(20)로부터 분리된 두 개의 PCI 버스(311)와 연결된다.

도 8은 본 고안에 따른 통합형 메인보드 레이아웃 구조를 간략히 도시한 도면으로, 본 고안에 따른 통합형 메인보드는 PCI 인터페이스 보드(23)를 수평형으로 구성할 수 있도록 수평형 커넥터(21)를 사용하여 연결하고, 또한 기존 PCI 슬롯(45)을 통해 VGA 카드를 삽입한 구조를 변경하여 VGA 칩셋(40)으로 상기 메인보드(20)에 장착되도록 설치한다. 즉, VGA 칩셋이 내장된 메인보드를 구현한 것이다. 또한, 기존 PCI 확장 슬롯(45)을 구비하여 필요시에 대비하도록 한다. 바람직하게는 기존 모든 수직형 PCI 슬롯을 제거하고 이를 수평형 커넥터로 변경하고, 사용이 꼭 필요하거나 많이 사용되는 기존 PCI 인터페이스 보드(예를 들어, 비디오 카드)를 칩셋으로 구현하여 상기 메인보드(20)에 내장하도록 한다.

도 9는 본 고안에 적용되는 통합형 메인보드(20)를 이용하여 벽걸이 DVR을 구현한 도면으로, 기존 DVR 제품은 산업용 시스템으로 인식되어 크기에 제한을 받지 않고 대형으로 구성하여 설치될 특별한 공간을 확보하여야 하였고, DVR 본체가 별도로 설치되는 공간과, LCD 모니터의 설치될 공간도 별도로 필요하였으나 상술한 바와 같은 본 고안에 따른 통합형 메인보드(20)를 사용하여 크기를 소형화 할 수 있으므로 LCD 디스플레이 패널(50)과 상기 메인보드(20)가 내장된 본체(60)를 일체화하여 벽(80)에 부착되도록 하여 벽면부착용 슬림형 DVR을 구현한 것이다.

한편, 본 고안의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예를 들어 설명하였으나, 본 고안의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 고안의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 실용신안등록청구의 범위뿐 아니라 이 실용신안등록청구의 범위와 균등한것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 고안은 PCI 인터페이스 보드를 메인보드에 수평형태로 배치하여 시스템에 설치되는 통합형 메인보드를 설계함으로써 시스템의 소형화에 기여할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 고안은 멀티미디어 기능을 수행하는 PCI 인터페이스 보드를 칩셋으로 구현하여 통합형 메인보드에 고정형으로 장착함으로써 공간의 낭비를 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 고안은 PCI 브리지를 제거한 PCI 버스의 물리적 구조를 변경함으로써 메인보드의 원가를 절감하고 생산의 단순화를 가져올 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

1. 통합형 메인보드에 있어서,

   피씨아이 인터페이스 보드;

   상기 피씨아이 인터페이스 보드와 전기적 접촉을 통해 일체형으로 형성되며, 상기 피씨아이 인터페이스 보드와 접촉되는 보드 면에 대하여 직각 구조로 형성된 상기 피씨아이 인터페이스 수평형 커넥터; 및

   상기 수평형 커넥터에 상응하는 커넥터 홀더를 소정 위치에 형성하는 메인보드;를 구비함을 특징으로 하는 통합형 메인보드.
2. 제 1항에 있어서, 상기 메인보드는 상기 메인보드에 내장된 피씨 코어 칩 셋을 상기 피씨아이 인터페이스 보드에 내장되는 복수의 피씨아이 인터페이스 칩과 연결시 상기 복수의 피씨아이 인터페이스 칩 상호간 공통되는 신호와 비공통 신호에 대한 피씨아이 버스를 각각 분리하여 연결하고, 상기 피씨아이 인터페이스 칩들 상호간에도 내부적 연결을 위한 피씨아이 버스가 각각 분리되게 연결하여 상기 메인보드로부터 분리된 별개의 피씨아이 버스와 연결한 구조로 피씨아이 물리적 구조가 형성됨을 특징으로 하는 통합형 메인보드.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 수평형 커넥터는 상기 피씨아이 신호선 각각에 대응하는 커넥팅 핀의 다열 구조로 형성하고, 상기 메인보드에 상기 커넥팅 핀에 대응하는 핀 홀더가 설치됨을 특징으로 하는 통합형 메인보드.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 메인보드 상에는 비디오 그래픽 어뎁터(브이지에이) 칩셋이 장착됨을 특징으로 하는 통합형 메인보드.
5. 제 3항에 있어서, 상기 통합형 메인보드는 디지털 비디오 레코드(디브이알)에 적용되어, 상기 통합형 메인보드가 내장된 본체와 모니터를 일체형으로 형성하여 벽걸이용 디지털 비디오 레코드를 형성함을 특징으로 하는 통합형 메인보드.
6. 제 2항에 있어서, 상기 수평형 커넥터는 상기 피씨아이 신호선 각각에 대응하는 커넥팅 핀의 다열 구조로 형성하고, 상기 메인보드의 소정 위치 상에 상기 커넥팅 핀에 대응하는 핀 홈이 형성됨을 특징으로 하는 통합형 메인보드.