KR20060108954A - 더미 퓨즈 소자, 이를 구비하는 전자 장치 및 더미 퓨즈소자의 동작 방법 - Google Patents

더미 퓨즈 소자, 이를 구비하는 전자 장치 및 더미 퓨즈소자의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

더미 퓨즈 소자, 이를 구비하는 전자 장치 및 더미 퓨즈 소자의 동작 방법 이 제공된다. 본 발명의 더미 퓨즈 소자는 메인 퓨즈를 통한 전기 신호의 전달이 수행되지 않는 것으로 판단되는 경우 전기적으로 도통되어 전기 신호의 전달을 수행하는 스위칭부 및 스위칭부의 도통에 의해 공급되는 전기 신호의 전압이 소정의 규정 전압 이상일 경우 전기 신호의 전달을 차단하는 퓨즈를 포함한다.
더미 퓨즈, 스위칭부, XOR, MOS 트랜지스터, 전자 장치

Description

더미 퓨즈 소자, 이를 구비하는 전자 장치 및 더미 퓨즈 소자의 동작 방법{Dummy fuse device, electronic apparatus using the same and operating method of the dummy fuse device}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 더미 퓨즈 소자를 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1의 더미 퓨즈 소자의 일예시 회로도이다.
도 3은 도 1의 더미 퓨즈 소자가 구비된 전자 장치의 구성 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 더미 퓨즈 소자의 동작 방법을 나타낸 순서도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 더미 퓨즈 소자 110 : 스위칭부
120 : 더미 퓨즈 130 : 메인 퓨즈
본 발명은 더미 퓨즈 소자, 이를 구비하는 전자 장치 및 더미 퓨즈 소자의 동작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 액정표시장치 등의 전자 장치에 적용되어 제품의 수율 향상에 기여할 수 있는 더미 퓨즈 소자와 이를 구비하는 전자 장 치 그리고 이러한 더미 퓨즈 소자의 동작 방법에 관한 것이다.
거의 모든 전기 제품들은 메인 전원 입력단에 퓨즈를 사용함으로써 내부의 회로 영역에 과전류가 인가되는 것을 방지하게 된다.
가령 액정표시장치와 같은 전자 제품의 제조 공정을 살펴보면, 완제품의 상태에 이르기까지에는 PCB의 단품 검사에서부터 완제품의 검사 단계에 이르기까지 수많은 단계의 검사 과정을 거치게 되는데, 특히 이러한 검사의 단계에서 예기치 못한 순간적인 서지(surge) 등에 노출되는 경우가 빈번하게 발생된다. 이때, 퓨즈의 오픈으로 인해 전기 신호의 전달이 차단됨으로써 제품의 내부 회로 등을 보호할 수 있게 된다. 이와 같은 서지로는, 예를 들면, 작업자로 인한 정전기를 포함하는 다양한 종류의 ESD(Electro-Static Discharge) 또는 입력 커넥터를 통한 메인 전원의 on/off 반복 등을 들 수 있다.
그런데, 이와 같은 서지에 의한 퓨즈 오픈이 PCB 단품 검사 등의 초기 단계에 발생된다면 간단한 확인 과정 등을 통해 처리될 수 있으나, 거의 완제품으로 완성된 상태에서의 검사 공정, 혹은 제품 출하 이후 등의 상황에 퓨즈 오픈이 발생된다면 공정의 지연이나 소비자의 불만 등을 유발하는 원인이 될 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 액정표시장치 등의 전자 장치에 적용되어 제품의 수율 향상에 기여할 수 있는 더미 퓨즈 소자와 이를 구비하는 전자 장치 그리고 이러한 더미 퓨즈 소자의 동작 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 더미 퓨즈 소자는, 메인 퓨즈를 통한 전기 신호의 전달이 수행되지 않는 것으로 판단되는 경우 전기적으로 도통되어 전기 신호의 전달을 수행하는 스위칭부 및 스위칭부의 도통에 의해 공급되는 전기 신호의 전압이 소정의 규정 전압 이상일 경우 전기 신호의 전달을 차단하는 퓨즈를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 더미 퓨즈 소자를 구비하는 전자 장치는, 전원부, 전원부로부터 공급되는 전기 신호에 의해 구동되는 회로부, 전원부로부터 공급되는 전기 신호의 전압이 소정의 규정 전압 이상일 경우 오픈됨으로써 회로부로의 전기 신호 전달을 차단하는 메인 퓨즈 및 메인 퓨즈의 오픈에 의한 전기 신호의 차단에 의해 활성화되고 전원부로부터 공급되는 전기 신호의 전압이 소정의 규정 전압 이상일 경우 회로부로의 전기 신호의 전달을 차단하는 제 1 더미 퓨즈 소자를 포함한다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 제 1 더미 퓨즈 소자의 오픈에 의한 전기 신호의 차단에 의해 활성화되고, 전원부로부터 공급되는 전기 신호의 전압이 소정의 규정 전압 이상일 경우 회로부로의 전기 신호의 전달을 차단하는 제 2 더미 퓨즈 소자를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 더미 퓨즈 소자의 동작 방법은 메인 퓨즈 를 통한 전기 신호의 전달이 원활히 수행되는지를 판단하는 단계, 판단의 결과 메인 퓨즈를 통한 전기 신호의 전달이 수행되지 않는 것으로 판단되는 경우 전기적으로 도통되어 전기 신호의 전달을 수행하는 단계 및 전달되는 전기 신호의 전압이 소정의 규정 전압 이상일 경우 전기 신호의 전달을 차단하는 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있을 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 더미 퓨즈 소자를 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 더미 퓨즈 소자(100)는 스위칭부(110) 및 더미 퓨즈(120) 등을 포함하여 구성된다.
스위칭부(110)는 메인 퓨즈(130)의 오픈 등에 의해 제품 내부의 회로를 구동하기 위한 전기 신호의 전달이 수행되지 않는 것으로 판단되는 경우 전기적으로 도통됨으로써 전기 신호의 전달을 수행하게 된다. 이에 따라, 순간적인 서지 등의 ESD에 의해 전자 제품의 메인 퓨즈(130)가 오픈된 경우라도, 이후 안정적인 전기 신호가 공급된다면 정상적인 내부 회로의 구동이 수행됨으로써, 제품 전체의 고장 또는 불량으로 처리되지 않을 수 있다.
더미 퓨즈(120)는 스위칭부(110)가 전기적으로 도통되고 난 이후 전자 제품의 메인 퓨즈로서의 기능을 수행한다. 즉, 메인 퓨즈(130)가 정상적으로 기능하는 동안에는 동작하지 않다가, 스위칭부(110)에 의해 메인 퓨즈(130)의 기능이 비정상적인 것으로 판단되어 스위칭부(110)가 전기적으로 도통됨으로써 더미 퓨즈(120)에 전기 신호의 공급이 개시되면, 공급되는 전기 신호의 전압이 소정의 규정 전압 이하를 유지할 수 있도록 한다.
도 2에 도 1의 더미 퓨즈 소자를 구현한 회로도의 일 예를 도시하였다.
도 2에 도시된 바와 같이, 더미 퓨즈 소자(200)는 XOR 게이트(210), MOS 트랜지스터(220) 및 퓨즈(230) 등으로 구성될 수 있다.
XOR 게이트(210)는 메인 퓨즈(240) 입력단(A)과 출력단(B)의 신호를 입력으로 받아 그에 대응되는 출력 신호(Y)를 생성한다. XOR 게이트(210)의 진리표는 다음의 <표 1>과 같다.
A B Y 설 명
0 0 0 전기 신호 공급 안됨
0 1 1 경우 없음
1 0 1 퓨즈 오픈 → 더미 퓨즈 동작
1 1 0 메인 퓨즈 정상 동작
다시 말해, 메인 퓨즈(240)의 입력단(A)에 인가되는 전기 신호는 존재하나 출력단(B)의 전기 신호가 존재하지 않을 경우, XOR 게이트(210)는 메인 퓨즈(240)가 오픈 등으로 인해 정상 동작되지 않는 것으로 판단하여 출력 신호(Y)를 생성한다.
MOS 트랜지스터(220)는 XOR 게이트(210)의 출력 신호(Y)가 입력되면 활성화 되어 전기적으로 도통됨으로써 전원 공급부(도시되지 않음)로부터 전달되는 전기 신호를 통과시키게 된다.
이때, MOS 트랜지스터(220)는 구현하고자 하는 전자 장치의 내부 회로의 특성에 따라 n-MOS 또는 p-MOS 등의 트랜지스터가 적절히 선택되어 사용될 수 있다.
퓨즈(230)는 MOS 트랜지스터(220)를 통해 전달되는 전기 신호가 소정의 규정 전압 이상일 경우 오픈에 의해 전기 신호의 전달을 차단함으로써 내부의 회로를 과전압으로부터 보호하는 기능을 수행한다. 퓨즈(230)는 재질, 정격 용량 등에 있어 메인 퓨즈(240)와 동일하게 구성될 수 있다.
이상에서 설명된 더미 퓨즈 소자(200)의 구성 요소들은 구현 가능한 더미 퓨즈 소자의 일 예로서 설명된 것으로, 더미 퓨즈 소자(200)가 이와 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 다양한 변형을 가질 수 있음은 당업자에 있어 자명할 것이다.
도 3은 도 1의 더미 퓨즈 소자가 구비된 전자 장치의 구성 예시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 더미 퓨즈 소자가 구비된 전자 장치는, 전원 공급부(310), 회로부(320), 메인 퓨즈(330) 및 더미 퓨즈 소자(340, 350) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
전원 공급부(310)는 회로부(320)를 구동시키기 위한 전기 신호를 공급하는 기능을 수행한다.
회로부(320)는 전원 공급부(310)로부터 공급된 전기 신호를 입력받아 규정된 동작을 수행하는데, 이를 구비하는 전자 장치의 기능 및 종류 등에 따라 다양한 동작들을 수행할 수 있다.
메인 퓨즈(330)는 전원 공급부(310)로부터 공급되는 전기 신호가 소정의 규정 전압을 초과하는 경우 오픈됨으로써 회로부(320)를 과전압으로부터 보호하는 기능을 수행한다. 즉, 과전압이 인가되는 경우 메인 퓨즈(330)가 오픈되어 내부의 회로부(320)로의 전기 신호 공급을 차단함으로써, 사용자 등은 메인 퓨즈(330)를 교체하는 비교적 간단한 작업만으로 전자 장치를 정상적으로 사용할 수 있게 된다.
더미 퓨즈 소자(340, 350)는 메인 퓨즈(330)가 과전압 등에 의해 오픈 된 이후 다시 정상적인 전기 신호가 인가되는 경우, 메인 퓨즈(330)의 교체 작업 없이 전자 장치를 사용할 수 있도록 하는 예비 퓨즈로서의 기능을 수행한다. 즉, 순간적으로 인가되는 서지와 같은 ESD 등에 의해 메인 퓨즈(330)가 오픈되더라도 전자 장치 전체가 불량 또는 고장 상태가 아닐 수 있도록 함으로써, 가령 액정표시장치와 같은 수많은 공정 단계를 거쳐 제조되는 복잡한 전자 장치에 있어 공정 시간의 효율적인 단축 및 제품의 수율 향상 등을 가능하게 한다.
이때 더미 퓨즈 소자(340, 350)는, 메인 퓨즈(330)의 오픈시 활성화 되어 동작하는 제 1 더미 퓨즈 소자(340)와, 제 1 더미 퓨즈 소자(340)의 오픈시 활성화 되어 동작하는 제 2 더미 퓨즈 소자(350) 등으로 구성될 수 있다. 이러한 더미 퓨즈 소자(340, 350)의 개수는 전자 장치의 사이즈 및 비용, 공정의 효율성 등을 전체적으로 감안하여 결정될 수 있는 사항으로, 본 발명의 도면 또는 명세서 등에 한정되는 것은 아니다.
또한, 더미 퓨즈 소자(340, 350)는 전자 장치 내부에 퓨즈(330)가 장치되는 위치 마다 모두 구비될 수 있으나, 메인 입력단 또는 주요 회로 모듈의 입력단 등의 선택된 위치에만 장치되도록 할 수도 있다.
더미 퓨즈 소자(340, 350)의 내부 구성 및 이에 대한 동작과 기능은 앞서 설명된 도 1 및 도 2의 내용을 따르는 것으로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 더미 퓨즈 소자의 동작 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 더미 퓨즈 소자의 동작은, 먼저 전기 신호의 공급(S410)에 의해 전자 장치의 동작이 시작되면 메인 퓨즈를 통한 전기 신호의 원활한 공급이 수행되는지 여부를 판단(S420)함으로써 수행된다.
이러한 판단(S420)의 결과, 메인 퓨즈를 통한 전기 신호의 전달이 수행되지 않고 있는 것으로 파악되는 경우 더미 퓨즈 소자는 활성화를 통해 전기적으로 도통(S430)됨으로써, 메인 퓨즈가 오픈되더라도 전자 장치 전체의 고장 또는 불량으로 연결됨 없이, 더미 퓨즈 소자가 메인 퓨즈의 기능을 대체함으로써 전자 장치의 정상적인 동작 수행이 가능하도록 하였다.
따라서 더미 퓨즈 소자는, 메인 퓨즈와 마찬가지로, 전달되는 전기 신호의 전압이 소정의 규정 전압 이상일 경우 전기 신호의 전달을 차단함으로써 내부 회로를 과전압으로부터 보호하는 기능을 수행하게 된다.
더미 퓨즈 소자는 다수개 구비될 수 있으며, 이때에는 메인 퓨즈 기능을 수행하는 더미 퓨즈 소자의 차순위 더미 퓨즈 소자에 의해 이상에서 설명한 동작이 이루어지게 될 것이다.
더미 퓨즈 소자에 구비되는 더미 퓨즈는 메인 퓨즈와 동일하게 구성될 수 있고, 더미 퓨즈 소자의 개수, 장치되는 위치 등은 더미 퓨즈 소자가 구비되는 전자 장치 등의 사이즈 및 비용, 공정의 효율성 등을 전체적으로 감안하여 결정될 수 있음은 전술한 바 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 더미 퓨즈 소자에 따르면, 액정표시장치 등의 전자 장치에 적용됨으로써 공정 시간의 단축 또는 제품의 수율 향상 등에 기여할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (5)

  1. 메인 퓨즈를 통한 전기 신호의 전달이 수행되지 않는 것으로 판단되는 경우 전기적으로 도통되어 전기 신호의 전달을 수행하는 스위칭부; 및
    상기 스위칭부의 도통에 의해 공급되는 전기 신호의 전압이 소정의 규정 전압 이상일 경우 오픈됨으로써 전기 신호의 전달을 차단하는 퓨즈를 포함하는 더미(dummy) 퓨즈 소자.
  2. 전원부;
    상기 전원부로부터 공급되는 전기 신호에 의해 구동되는 회로부;
    상기 전원부로부터 공급되는 전기 신호의 전압이 소정의 규정 전압 이상일 경우 오픈됨으로써 상기 회로부로의 전기 신호 전달을 차단하는 메인 퓨즈; 및
    상기 메인 퓨즈의 오픈에 의한 전기 신호의 차단에 의해 활성화되고, 상기 전원부로부터 공급되는 전기 신호의 전압이 상기 소정의 규정 전압 이상일 경우 상기 회로부로의 전기 신호의 전달을 차단하는 제 1 더미 퓨즈 소자를 포함하는 전자 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 더미 퓨즈 소자는 상기 메인 퓨즈를 통한 전기 신호의 전달이 수행되지 않는 것으로 판단되는 경우 도통되어 전기 신호의 전달을 수행하는 스위칭 부; 및
    상기 스위칭부의 도통에 의해 공급되는 전기 신호의 전압이 소정의 규정 전압 이상일 경우 오픈됨으로써 전기 신호의 전달을 차단하는 퓨즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 퓨즈의 오픈에 의한 전기 신호의 차단에 의해 활성화되고, 상기 전원부로부터 공급되는 전기 신호의 전압이 상기 소정의 규정 전압 이상일 경우 상기 회로부로의 전기 신호의 전달을 차단하는 제 2 더미 퓨즈 소자를 더 포함하는 전자 장치.
  5. 메인 퓨즈를 통한 전기 신호의 전달이 원활히 수행되는지를 판단하는 단계;
    상기 판단의 결과 상기 메인 퓨즈를 통한 전기 신호의 전달이 수행되지 않는 것으로 판단되는 경우 전기적으로 도통되어 전기 신호의 전달을 수행하는 단계; 및
    상기 전달되는 전기 신호의 전압이 소정의 규정 전압 이상일 경우 전기 신호의 전달을 차단하는 단계를 포함하는 더미 퓨즈 소자의 동작 방법.
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