KR20160140034A - Ｅｓｄ를 고려한 오디오 커넥터 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 ESD를 고려한 오디오 커넥터 모듈에 관한 것으로서, 특히 정전기로부터 내부 회로를 보호하기 위한 최적 설계구조가 적용된 ESD를 고려한 오디오 커넥터 모듈에 관한 것이다.
본 발명에 따른 ESD를 고려한 오디오 커넥터 모듈은, 오디오 커넥터와 상기 오디오 커넥터가 조립되는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 인쇄회로기판에 ESD 노이즈 차폐를 위한 샤시 그라운드가 전기적으로 연결되어 설계된 샤시 그라운드 패턴; 상기 인쇄회로기판에 상기 샤시 그라운드 패턴과 전기적, 물리적으로 분리되어 설계되는 아날로그 그라운드 패턴; 및 상기 오디오 커넥터에 오디오 플러그가 삽입될때, 상기 오디오 플러그의 아날로그 그라운드 단자와 접촉되기 위한 제 1 지점부터 상기 아날로그 그라운드 패턴에 연결되기 위한 제 2 지점까지 상기 오디오 커넥터에 상기 오디오 플러그가 삽입되는 방향으로 길게 설계되어, 상기 오디오 커넥터에 상기 오디오 플러그가 삽입됨에 의해, 상기 오디오 플러그의 상기 아날로그 그라운드 단자와 상기 아날로그 그라운드 패턴을 전기적으로 연결해주는 아날로그 그라운드 핀; 을 포함한다.

Description

ＥＳＤ를 고려한 오디오 커넥터 모듈 {AUDIO CONNECTOR MODULE WITH CONSIDERING ESD PROTECTION}
본 발명은 정전기로부터 내부 회로를 보호하기 위한 최적 설계구조가 적용된 오디오 커넥터 모듈에 관한 것이다.
음악 및 다른 오디오 신호를 재생할 수 있도록 설계된 현대 전자 장치들은 오디오 플러그(Audio Plug)를 갖는 외부 오디오 액세서리를 수용할 수 있도록 구성된 오디오 커넥터(Audio Connector)를 포함한다. 오디오 플러그 및 오디오 커넥터는 통상적으로 정전하 방전(ElectroStatic Discharge:ESD)으로부터 전자 디바이스에 대한 손상을 최소화하기 위한 설계가 반영되어 있다.
종래에는 기존의 ESD로부터 손상을 최소화하기 위해 오디오 플러그 삽입검출신호를 통해 플러그가 완전 삽입된 것이 확인되면 각 신호 접점을 ESD회로에 접속하는 기술이 개시되어 있는데, 이 경우 각 신호 접점을 ESD회로에 선택적으로 접속하기 위한 회로 구성이 복잡하다는 단점이 있다.
또 다른 종래 기술에서는 오디오 커넥터와 연결되는 인쇄회로기판에서 아날로그 신호와 디지털신호가 각각 분리된 해당 그라운드 영역에 배선되도록 하여 신호 간 간섭 및 잡음에 의한 노이즈를 줄일 수 있도록 하였는데, 이 기술은 아날로그 신호와 디지털 신호 상호 간의 노이즈 영향을 배제할 수 있도록 하는 기술이지만, ESD로부터의 영향을 최소화하기 위한 기술이라고는 볼 수 없다.
한국등록특허 제 10-1205581호 한국공개특허 제 10-2012-0066637호
이에, 본 발명은 복잡한 회로의 적용 없이 오디오 커넥터의 구조를 간단히 변경하여 ESD로부터 손상을 최소화할 수 있는 오디오 커넥터 모듈을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명에 따른 ESD를 고려한 오디오 커넥터 모듈은, 오디오 커넥터와 상기 오디오 커넥터가 조립되는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 인쇄회로기판에 ESD 노이즈 차폐를 위한 샤시 그라운드가 전기적으로 연결되어 설계된 샤시 그라운드 패턴; 상기 인쇄회로기판에 상기 샤시 그라운드 패턴과 전기적, 물리적으로 분리되어 설계되는 아날로그 그라운드 패턴; 및 상기 오디오 커넥터에 오디오 플러그가 삽입될때, 상기 오디오 플러그의 아날로그 그라운드 단자와 접촉되기 위한 제 1 지점부터 상기 아날로그 그라운드 패턴에 연결되기 위한 제 2 지점까지 상기 오디오 커넥터에 상기 오디오 플러그가 삽입되는 방향으로 길게 설계되어, 상기 오디오 커넥터에 상기 오디오 플러그가 삽입됨에 의해, 상기 오디오 플러그의 상기 아날로그 그라운드 단자와 상기 아날로그 그라운드 패턴을 전기적으로 연결해주는 아날로그 그라운드 핀을 포함한다.
상기 샤시 그라운드 패턴은 상기 인쇄회로기판에 상기 오디오 커넥터가 조립되는 영역의 적어도 일부분을 포함하도록 설계된다.
상기 아날로그 그라운드 핀은 길고 얇은 판 형태의 전도부재를 사용하며, 상기 아날로그 그라운드 핀의 상기 제 1 지점은 상기 오디오 플러그의 아날로그 그라운드 단자와 접촉되기 쉽도록 돌출형상으로 설계되며, 상기 아날로그 그라운드 핀의 상기 제 2 지점은 상기 인쇄회로기판의 상기 아날로그 그라운드 패턴에 연결될 수 있도록 ㄱ자 형상으로 설계된다.
본 발명에 따르면 ESD를 고려한 오디오 커넥터 모듈은 복잡한 회로의 적용없이 오디오 커넥터 내부 구조 설계만으로 ESD로부터 손상을 최소화 할 수 있으며, 오디오 커넥터 내부에서 변경된 그라운드 핀의 구조를 통해 오디오 신호에 대한 그라운드 쉴딩 효과를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 ESD를 고려한 오디오 커넥터 모듈의 개략적인 구성도이다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 ESD를 고려한 오디오 커넥터 모듈(100)의 개략적인 구성도이며, (a)는 단면도, (b)는 평면도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 ESD를 고려한 오디오 커넥터 모듈(100)은 오디오 커넥터(110)와 상기 오디오 커넥터(110)가 조립되는 인쇄회로기판(120)을 포함하며, 상기 인쇄회로기판(120)에 ESD 노이즈 차폐를 위한 샤시 그라운드가 전기적으로 연결되어 설계된 샤시 그라운드 패턴(130), 상기 인쇄회로기판(120)에 상기 샤시 그라운드 패턴(130)과 전기적, 물리적으로 분리되어 설계되는 아날로그 그라운드 패턴(140), 및 상기 오디오 커넥터(110)에 오디오 플러그(160)가 삽입될 때, 상기 오디오 플러그(160)의 아날로그 그라운드 단자(161)와 접촉되기 위한 제 1 지점(151)부터 상기 아날로그 그라운드 패턴(140)에 연결되기 위한 제 2 지점(152)까지 상기 오디오 커넥터(110)에 상기 오디오 플러그(160)가 삽입되는 방향으로 길게 설계되어, 상기 오디오 커넥터(110)에 상기 오디오 플러그(160)가 삽입됨에 의해, 상기 오디오 플러그(160)의 상기 아날로그 그라운드 단자(161)와 상기 아날로그 그라운드 패턴(140)을 전기적으로 연결해주는 아날로그 그라운드 핀(150)을 포함한다.
상기 ESD 노이즈 차폐를 위한 샤시 그라운드는 상기 ESD를 고려한 오디오 커넥터 모듈(100)이 장착된 시스템의 샤시 그라운드와 동일하며, 상기 시스템의 샤시 그라운드는 상기 시스템에서 가장 낮은 임피던스를 가진 접지로 상기 ESD를 고려한 오디오 커넥터 모듈(100)에 유입된 ESD 노이즈는 상기 샤시 그라운드 패턴(130)을 통해 상기 시스템의 샤시 그라운드로 흘러 해소되며, 이에 따라 상기 시스템 내부 회로의 손상을 최소화할 수 있다.
상기 인쇄회로기판(120)에 상기 샤시 그라운드가 전기적으로 연결되어 설계되는 샤시 그라운드 패턴(130)은 상기 인쇄회로기판(120)에 상기 오디오 커넥터(110)가 조립되는 영역의 적어도 일부분을 포함하도록 설계된다. 도 1의 (b)를 참조하면, 상기 샤시 그라운드 패턴(130)은 상기 인쇄회로기판(120)에서 상기 오디오 커넥터(110)가 조립된 부분의 일부 영역인 제 1 영역(10)을 포함하도록 설계되어 있으며 이에 더하여 상기 인쇄회로기판(120)의 모서리 영역을 둘러싸도록 설계되어 있는 것을 알 수 있다. 상기 제 1 영역(10)은 상기 인쇄회로기판(120)이 상기 오디오 커넥터(110)가 조립될 때, 상기 인쇄회로기판(120)과 상기 오디오 커넥터(110)가 서로 겹치는 부분의 일부 영역으로, 상기 인쇄회로기판(120)상에서 상기 샤시 그라운드 패턴(130)에 포함되는 영역이다. 상기 도 1의 (b)와 같이 상기 샤시 그라운드 패턴(130)을 설계한 이유는, 상기 오디오 커넥터 모듈(100)에서 외부의 ESD 노이즈가 쉽게 유기될 수 있는 부분인 상기 제 1 영역(10)과 상기 인쇄회로기판(120)의 모서리 영역에 설계된 상기 샤시 그라운드 패턴(130)을 통해 ESD 노이즈를 효과적으로 차단하기 위함이며, 상기 샤시 그라운드 패턴(130)은 ESD 노이즈 차폐효과를 높이기 위해 가급적 넓은 면적을 갖도록 설계하고, 중간에 끊어지는 부분이 없도록 설계하는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시 예와 다른 형태로 조립되는 오디오 커넥터 모듈에 대해서는 해당 모듈에 적절한 패턴 구조가 적용될 수 있다.
도 1의 (a)를 참조하면, 상기 아날로그 그라운드 핀(150)은 길고 얇은 판 형태의 전도부재를 사용하며, 상기 아날로그 그라운드 단자(161)와 접촉되는 상기 제 1 지점(151)부터 상기 아날로그 그라운드 패턴(140)과 연결되는 상기 제 2 지점(152)까지 길게 연장된 형태로 설계된다. 도 1의 (a)에서 상기 아날로그 그라운드 핀(150)의 상기 제 2 지점(152)은 상기 오디오 커넥터(110) 내부에 상기 오디오 플러그(160)가 삽입되는 방향으로 안쪽에 가깝게 위치하도록 설계되어, 상기 아날로그 그라운드 핀(150)은 도 1의 (b)에 표시된 것처럼 일정한 두께를 가진 긴 핀의 형태를 가진다.
상기 아날로그 그라운드 핀(150)의 상기 제 1 지점(151)은 상기 오디오 플러그(160)의 아날로그 그라운드 단자(161)와 접촉되기 쉽도록 돌출형상으로 설계되며, 상기 아날로그 그라운드 핀의 상기 제 2 지점(152)은 상기 인쇄회로기판(120)의 상기 아날로그 그라운드 패턴(140)에 연결될 수 있도록 ㄱ자 형상으로 설계된다. 상기 제 1 지점(151)은 다른 실시 예에서 상기 오디오 플러그(160)의 상기 아날로그 그라운드 단자(161)와 접촉되기 쉬운 구조라면 어떤 형상으로든 설계하여 적용할 수 있다. 마찬가지로 상기 제 2 지점(152)도 다른 실시 예에서 상기 인쇄회로기판(120)의 상기 아날로그 그라운드 패턴(140)에 연결될 수 있는 구조라면 어떤 형상이라도 설계에 적용할 수 있다.
만약 도 1에 나타난 일 실시 예와 다르게 상기 제 2 지점(152)이 상기 제 1 지점(151)에 가깝게 위치하도록 상기 아날로그 그라운드 핀(150)이 설계된다면 상기 제 1 영역(10)에 설계된 샤시 그라운드 패턴(130)에 상기 제 2 지점(152)이 조립되어, 상기 샤시 그라운드 패턴(130)과 상기 제 2 지점(152)에 연결되는 상기 아날로그 그라운드 패턴(140)이 서로 전기적, 물리적으로 분리될 수 없는 상황이 생길 수 있으며, 이런 상황에서 상기 샤시 그라운드 패턴(130)을 상기 아날로그 그라운드 패턴(140)으로부터 전기적, 물리적으로 분리시키기 위해 상기 제 1 영역(10)을 좁게 설계하면, ESD노이즈 차폐 효과가 떨어질 수도 있다. 따라서 ESD로부터 강인한 설계를 구현하기 위하여 상기 아날로그 그라운드 핀(150)의 상기 제 1 지점(151)과 상기 제 2 지점(152)은 가급적 멀리 떨어지도록 설계하는 것이 바람직하다.
도 1의 (a)에서 길게 형성된 상기 아날로그 그라운드 핀(150) 구조는 추가적으로 그라운드 쉴딩 효과를 높일 수도 있다. 상기 오디오 커넥터(110)내부에는 상기 아날로그 그라운드 핀(150)외에 오디오 신호 핀들이 추가적으로 구성되는데 이때 상기 오디오 신호의 그라운드에 해당하는 상기 아날로그 그라운드 핀(150)이 상기 오디오 커넥터(110) 내부에 일정한 면적을 가지면서 길게 구성됨에 따라 상기 오디오 신호를 가이드 쉴드하는 효과를 가지게 되며 이에 따라 노이즈에 강인한 구조를 갖게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 바람직한 실시 예들을 통하여 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시 예들의 내용에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 비록 실시 예에 제시되지 않았지만 첨부된 청구항의 기재 범위 내에서 다양한 본 발명에 대한 모조나 개량이 가능하며, 이들 모두 본 발명의 기술적 범위에 속함은 너무나 자명하다 할 것이다. 이에, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : ESD를 고려한 오디오 커넥터 모듈
110 : 오디오 커넥터 120 : 인쇄회로기판
130 : 샤시 그라운드 패턴 140 : 아날로그 그라운드 패턴
150 : 아날로그 그라운드 핀 151 : 제 1 지점
152 : 제 2 지점 160 : 오디오 플러그
161 : 아날로그 그라운드 단자 10 : 제 1 영역

Claims (3)

  1. 오디오 커넥터와 상기 오디오 커넥터가 조립되는 인쇄회로기판을 포함하는 ESD를 고려한 오디오 커넥터 모듈에서,
    상기 인쇄회로기판에 ESD 노이즈 차폐를 위한 샤시 그라운드가 전기적으로 연결되어 설계된 샤시 그라운드 패턴;
    상기 인쇄회로기판에 상기 샤시 그라운드 패턴과 전기적, 물리적으로 분리되어 설계되는 아날로그 그라운드 패턴; 및
    상기 오디오 커넥터에 오디오 플러그가 삽입될때, 상기 오디오 플러그의 아날로그 그라운드 단자와 접촉되기 위한 제 1 지점부터 상기 아날로그 그라운드 패턴에 연결되기 위한 제 2 지점까지 상기 오디오 커넥터에 상기 오디오 플러그가 삽입되는 방향으로 길게 설계되어, 상기 오디오 커넥터에 상기 오디오 플러그가 삽입됨에 의해, 상기 오디오 플러그의 상기 아날로그 그라운드 단자와 상기 아날로그 그라운드 패턴을 전기적으로 연결해주는 아날로그 그라운드 핀; 을 포함하는 ESD를 고려한 오디오 커넥터 모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 샤시 그라운드 패턴은 상기 인쇄회로기판에 상기 오디오 커넥터가 조립되는 영역의 적어도 일부분을 포함하도록 설계되는 ESD를 고려한 오디오 커넥터 모듈.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 아날로그 그라운드 핀은 길고 얇은 판 형태의 전도부재를 사용하며, 상기 아날로그 그라운드 핀의 상기 제 1 지점은 상기 오디오 플러그의 아날로그 그라운드 단자와 접촉되기 쉽도록 돌출형상으로 설계되며, 상기 아날로그 그라운드 핀의 상기 제 2 지점은 상기 인쇄회로기판의 상기 아날로그 그라운드 패턴에 연결될 수 있도록 ㄱ자 형상으로 설계되는 ESD를 고려한 오디오 커넥터 모듈.
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