WO2022250381A1 - 신호 차폐 장치 및 이를 포함하는 안테나 장치 - Google Patents

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WO2022250381A1
WO2022250381A1 PCT/KR2022/007222 KR2022007222W WO2022250381A1 WO 2022250381 A1 WO2022250381 A1 WO 2022250381A1 KR 2022007222 W KR2022007222 W KR 2022007222W WO 2022250381 A1 WO2022250381 A1 WO 2022250381A1
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WO
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shield cover
pba
signal
insertion end
seating groove
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/007222
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English (en)
French (fr)
Inventor
김덕용
정배묵
지교성
유치백
박원준
양준우
안성민
박기훈
김재은
Original Assignee
주식회사 케이엠더블유
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0007—Casings
    • H05K9/002—Casings with localised screening
    • H05K9/0022—Casings with localised screening of components mounted on printed circuit boards [PCB]
    • H05K9/0024—Shield cases mounted on a PCB, e.g. cans or caps or conformal shields
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/526—Electromagnetic shields

Definitions

  • the present invention relates to a signal shielding device and an antenna device including the same (SIGNAL SHIELDING APPARATUS AND ANTENNA APPARATUS FOR INCLUDING THE SAME), and more particularly, to a shield cover on a print board assembly (PBA) without a separate dispensing process. It relates to a signal shielding device that can be attached and assembled, and an antenna device including the same.
  • a wireless communication technology for example, MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) technology
  • MIMO Multiple-Input Multiple-Output
  • the transmitter transmits different data through each transmit antenna, In the receiver, it is a spatial multiplexing technique that distinguishes transmitted data through appropriate signal processing.
  • the channel capacity increases, allowing more data to be transmitted. For example, if the number of antennas is increased to 10, about 10 times the channel capacity is secured using the same frequency band compared to the current single-antenna system. In the case of such a transmission/reception device to which MIMO technology is applied, as the number of antennas increases, the number of transmitters and filters also increases.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view and a partial enlarged view showing a plurality of layers of a MIMO antenna device according to the prior art
  • FIG. 2 is an assembly state of MBF (Multi Band Filter) between a related PCB board and an antenna substrate in the configuration of FIG. 1 It is a perspective view and a partial cross-sectional view showing.
  • MBF Multi Band Filter
  • an example of a MIMO antenna device is a main housing 10 that is open on one side and has a predetermined installation space, and is shielded on the other side and has a plurality of heat dissipation fins integrally formed therein.
  • an example of a MIMO antenna device is primarily laminated so that one surface (lower surface in the drawing) is in close contact with the bottom surface of the installation space of the main housing 10, and RF power supply network-related components, not shown, are mounted on the other surface.
  • a plurality of multi band filters (MBF, Multi Band Filter) 40 are mounted with a shield can or shield cover 50 interposed therebetween.
  • PBA Proxadiene Board
  • the main housing 10 is secondarily stacked inside the installation space, but the other side is a predetermined electrical signal line through the MBF 40 and the RF connector 43 It is connected to build, and further includes an antenna board (Antenna Board) 60 on which a plurality of antenna elements 65 are mounted on one side.
  • An antenna board Antenna Board
  • the shield can or shield cover 50 is interposed between the PBA 30 and the MBF 60 and is an electrical component mounted on the PBA 30 (eg, an RF power supply network). It blocks interference of electromagnetic waves and/or signals generated from related parts (not shown) so as not to affect the electrical signal line built in the MBF 40.
  • the MBF 40 has an RF connector ( 43) is provided with at least one case extension part 45 into which the case extension part 45 passes through the shield can or shield cover 50. 55) can be formed.
  • the MIMO antenna device according to the prior art is manufactured such that the thickness of the main housing 10 is minimized due to the slimming trend of the product, and accordingly, the internal parts of the MBF 40 (eg, resonant parts (not shown) There is a problem in that the skirt characteristics (ie, Q value) decrease as the internal space in the cavity narrows as the Si) and the like) are arranged in one row in the horizontal direction.
  • the skirt characteristics ie, Q value
  • the MBF 40 is a typical heating element that generates a large amount of heat during the frequency filtering process, and the heat generated from the MBF 40 is transmitted through a shield can or a shield cover 50 Alternatively, after passing through the clamshell 50 and transferred to one side of the PBA 30, the filter performance of the MBF 40 should be smoothly dissipated through the plurality of radiating fins 15 of the main housing 10. Can be improved.
  • the transmission and reception device of the same type as the MIMO antenna device may degrade the quality of a communication signal due to electromagnetic interference (EMI) or radio frequency interference (RFI).
  • the PBA 30 including the PCB of the transceiver generally includes a shield can or a shield cover 50 described above to reduce electromagnetic interference (EMI) and radio frequency interference (RFI). can be used.
  • the shield can or shield cover 50 is installed on one surface of the PCB to block interference of electromagnetic waves and/or signals generated from electrical components (eg, RF power supply network related components) mounted on the PBA 30. to perform a signal shielding function.
  • electrical components eg, RF power supply network related components
  • EMI Shield Gasketing Meterial EMI Shield Gasketing Meterial
  • the shield can or shield cover 50 according to the prior art has a problem of a large cost increase in that the dispensing process for attachment to the PBA 30 is performed after casting and post-processing.
  • the shield can or shield cover 50 has high thermal resistance in that a predetermined adhesive material used in the dispensing process is first applied to one surface of the PBA 30 and then bonded to the shield can. There is a problem in that heat dissipation to the side of the shield cover 50 is limited.
  • the present invention has been made to solve the above technical problem, and to prevent an increase in manufacturing cost, to provide a signal shielding device including a shield cover that is easy to shield EMI, and an antenna device including the same. .
  • the present invention provides a signal shielding device capable of greatly improving heat dissipation performance by eliminating the dispensing process that mediates the adhesive material and securing a heat dissipation path blocked by the adhesive material, and an antenna device including the same for a different purpose.
  • a signal shielding device is laminated and disposed on one surface of a printed board assembly (PBA: Printed Board Assembly, hereinafter abbreviated as "PBA") having a plurality of signal-related components mounted on one surface thereof. It includes a shield cover for preventing signal leakage from signal-related components, a grooved shield cover seating groove is formed on one surface of the PBA, and the other surface facing the one surface of the PBA among one surface and the other surface of the shield cover. in. An insertion end inserted and seated in the shield cover seating groove is integrally formed.
  • PBA printed board Assembly
  • the insertion end may be formed stepwise so as to be entirely accommodated in the groove shape of the shield cover seating groove.
  • the front end surface of the insertion end may be spaced apart from the bottom surface of the shield cover seating groove by a predetermined distance when the stepped portion comes into contact with the outer surface of the shield cover seating groove.
  • the insertion end may be supported at the front end of the shield cover seating groove, and the side portion may be inclined so as to be larger than the formation width of the shield cover seating groove as it is spaced apart from the bottom surface of the shield cover seating groove.
  • the shield cover mounting groove and the insertion end of the shield cover may be formed in a closed loop shape to enclose a component requiring EMI shielding therein.
  • components requiring EMI shielding may include amplification-related components and RF power-supply-related components coupled to the PBA.
  • the insertion end may extend a predetermined length from the other surface of the shield cover toward the bottom surface of the shield cover seating groove.
  • the inner surface of the shield cover seating groove may be coated with either a material that easily blocks electromagnetic waves or a heat-conductive material.
  • an insertion end of the shield cover may be formed to correspond to a shape of a shield cover wall formed to reinforce the shield cover.
  • the insertion end of the shield cover and the outer surface of the shield cover wall may be coated with either a material that easily blocks electromagnetic waves or a heat-conductive material.
  • the shield cover seating groove may be formed to have a horizontal cross section corresponding to the shape of the shield cover wall formed to reinforce the shield cover.
  • the shield cover mounting groove may be formed to have a 'c'-shaped cross section.
  • An antenna device including a signal shielding device includes an antenna housing formed in the shape of a rectangular parallelepiped body with an open front, a PBA module stacked in an internal space of the antenna housing, and a front side of the PBA module.
  • a shield cover for preventing leakage of signals from the plurality of signal-related components is further provided, and on the other surface of the shield cover, one surface and the other surface facing the one surface of the PBA module, a groove is machined into one surface of the PBA module. An insertion end inserted and seated in the formed shield cover seating groove is integrally formed.
  • the signal shielding device according to an embodiment of the present invention, more efficient shielding is possible in attaching a shield cover to a part requiring EMI shielding on one side of the PBA without a separate dispensing process, as well as an increase in manufacturing cost. A preventable effect can be achieved.
  • the present invention enables heat dissipation to both one side and the other side of the PBA by eliminating the adhesive material used to couple the conventional shield cover to one side of the PBA (Printed Board Assembly), thereby greatly improving the heat dissipation performance effect can be achieved.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view and a partially enlarged view showing a plurality of layers of a MIMO antenna device according to the prior art
  • FIG. 2 is a perspective view and a partial cross-sectional view showing an assembly state of an MBF (Multi Band Filter) between a related PCB board and an antenna substrate among the configurations of FIG. 1;
  • MBF Multi Band Filter
  • FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of an antenna device including a signal shielding device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a rearward and forward exploded perspective views of FIG. 3;
  • 5a and 5b are rearward and forward exploded perspective views showing a PBA module, a filter module, and a radiating element module of the configuration of FIG. 3;
  • FIG. 6 is a perspective view showing a PBA and a shield cover among configurations of a signal shielding device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is exploded perspective views and partially enlarged views of FIG. 6,
  • FIGS 9 and 10 are cross-sectional and cutaway perspective views to which the shield cover according to the first embodiment of the configuration of the signal shielding device according to an embodiment of the present invention is applied,
  • 11 and 12 are cross-sectional and cutaway perspective views to which a shield cover according to a second embodiment of the configuration of a signal shielding device according to an embodiment of the present invention is applied.
  • antenna device 200 antenna housing part
  • 201 a plurality of radiation fins 250: handle part
  • first filter unit 420 second filter unit
  • shield cover wall 513 front end
  • radome panel 710 multiple fixing clips
  • FIGS. 4A and 4B are rearward and forward exploded perspective views of FIG. 3
  • FIGS. 5A and 5B are Figure 3 is a rear and front exploded perspective view showing the PBA, the filter module and the radiating element module of the configuration.
  • the antenna device 100 includes an antenna housing portion 200 in the shape of a housing with a front opening and vertically elongated, and an antenna housing portion 200 A printed board assembly (PBA: Printed Board Assembly, hereinafter abbreviated as "PBA") 300 stacked in close contact with the inner space 200S of the ), and a filter module 400 stacked in front of the PBA 300. ) And a radiating element module 600 stacked in front of the filter module 400 may be included.
  • PBA printed board assembly
  • the antenna housing part 200 is made of a metal material (or a conductive material, and includes parts (PBA 300, filter module 400, and radiating element module) accommodated in the inner space 200S together with the radome 700 to be described later. 600) from the outside and at the same time serve to dissipate internal heat generated during system operation of the antenna device 100 to the outside.
  • a metal material or a conductive material, and includes parts (PBA 300, filter module 400, and radiating element module) accommodated in the inner space 200S together with the radome 700 to be described later. 600) from the outside and at the same time serve to dissipate internal heat generated during system operation of the antenna device 100 to the outside.
  • the antenna housing portion 200 is preferably made of a metal material having high thermal conductivity, and a plurality of heat dissipation fins 201 may be integrally formed on the rear surface of the antenna housing portion 200 to increase the heat dissipation surface area. .
  • a handle portion 250 that can be gripped by a worker's hand to facilitate transport and installation to an installation site may be formed at the center of both left and right ends of the antenna housing portion 200 .
  • the PBA 300 is located between the PA board 310 positioned to be relatively branched to the top and bottom in the same layer and the PA board 310 branched to the top and bottom.
  • the DTA board 320 arranged to form the same layer layer on the lower side
  • the PSU board 330 arranged to form the same layer layer on the lower side of the lower PA board 310
  • the different layer layers on the lower side of the PSU board 330 may include an external board (External Board, 340) arranged to form.
  • the DTA board 320 and the external board 340 are electrically connected to each other via an OPTIC cable and an FCC cable 350, and an external mounting member 370 may be coupled to the external board 340.
  • an amplification-related element such as a PA element or an LNA element and an RF power supply-related part (hereinafter collectively referred to as 'PBA element', representative drawings Indicated by reference numeral '311' as a reference number) is mounted and disposed, and a plurality of heat transfer modules (at least on the rear surface of the PA board 310) transfer heat generated from the PBA 311 to the rear surface of the antenna housing unit 200 ( 360) may be placed.
  • the plurality of heat transfer modules 360 are arranged so that at least a portion of them are in direct contact with the outer surface of the PBA element 311 to collect heat from the PBA element 311, and a thermal pad 362 and one end to the thermal pad 362.
  • the other end may include a plurality of heat pipes 361 closely connected to the inner surface of the antenna housing 200 and having a refrigerant fluid inside which causes a phase change according to temperature.
  • the filter module 400 includes a PBA 300 electrically connected to the PBA 300 already stacked in the internal space 200S of the antenna housing 200. It can be stacked in front of.
  • the filter module 400 is a component for filtering a signal of a specific frequency band, and although not shown in the drawing, a plurality of cavities are provided in a filter body made of a dielectric material, and each cavity serves as a resonator. It can be employed as a cavity filter provided with a resonance bar and a resonance bar tuning screw.
  • the filter module 400 may include a first filter unit 410 provided at a relatively upper portion and a second filter unit 420 provided at a relatively lower portion.
  • the radiating element module 600 as referred to in Figures 4a to 5b, a reflecting panel 610 provided in a panel shape, and a plurality of power supply lines disposed on the front surface of the reflecting panel 610 ( 620) and a plurality of radiating elements 630 connected to a plurality of power supply lines 620.
  • the plurality of radiating elements 630 may be employed as either a patch type or a dipole type, and in one embodiment of the present invention, as referenced in the drawings, may be provided in a dipole type.
  • a plurality of The radome panel 710 is fixed via the fixing clip 710 to shield the front portion of the opened antenna housing 200, thereby protecting internal components from the outside.
  • a plurality of support bosses 720 are provided on the rear surface of the radome panel 710, so that the reflecting panel 610 of the radiating element module 600 can be firmly and stably assembled through an assembly screw not shown. have.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a shield cover installed in a PBA as a configuration of a signal shielding device according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 7 and 8 are exploded perspective views and partially enlarged views of FIG. 6 .
  • a signal shielding device forms an accommodation space that is open to the front (upper side in the drawing), and has an antenna housing portion (200 It includes the PBA 300 that is primarily stacked inside the inner space 200S of ).
  • a plurality of signal-related components may be mounted to pass through one surface (lower surface of the drawing) or the PBA 300 of the PBA 300 .
  • a shield cover 500 as a configuration of an embodiment of the present invention may be provided on one side of the PBA 300 to shield external noise (electromagnetic waves, etc.).
  • the shield cover 500 may have a clamshell shape. This is a name derived from the fact that the shield cover 500 covers the front surface of the PBA 300 and is spaced apart from the front surface of the PBA 300 except for the insertion ends 510a and 510b described later.
  • a shield cover seating groove 380 into which the insertion ends 510a and 510b of the shield cover 500 are inserted may be engraved in the shape of a groove.
  • the PBA 300 is formed of multi-layered layers, and the shield cover mounting groove 310 may be obtained by processing a part of a ground layer among the multi-layered layers.
  • the shield cover seating groove 380 is preferably formed by intaglio processing in a shape corresponding to the shape of the insertion ends 510a and 510b of the shield cover 500 so that the front end of the shield cover 500 is inserted into contact therewith.
  • the shield cover seating groove 380 is provided so that the insertion ends 510a and 510b of the shield cover 500 are inserted, which sets the installation position of the shield cover 500 on one surface of the PBA 300. Both roles can be performed at the same time.
  • the shield cover mounting groove 380 has a 'c' top opening so that the front end surface of the shield cover 500 is seated and also comes into contact with a part of the side surface adjacent to the front end surface of the shield cover 500. It may be formed to have a ruler-shaped horizontal cross section.
  • the insertion ends 510a and 510b of the shield cover 500 are inserted into the shield cover mounting groove 380 formed to have a 'c'-shaped horizontal cross section as described above, the insertion is formed in a stepped manner.
  • the stepped surface of the end that is, the insertion end 510a according to the first embodiment to be described later
  • the outer circumferential surface of the inclined insertion end that is, the insertion end 510b according to the second embodiment to be described later
  • FIGS. 9 and 10 are cross-sectional and cut-away perspective views to which the shield cover according to the first embodiment of the configuration of the signal shielding device according to an embodiment of the present invention is applied, and FIGS. 11 and 12 are according to an embodiment of the present invention It is a cross-sectional view and a cutaway perspective view to which the shield cover according to the second embodiment of the configuration of the signal shielding device is applied.
  • insertion ends 510a and 510b of the shield cover 500 are inserted into the shield cover mounting groove 380 according to the first embodiment, which is formed stepwise so as to be seated in the groove shape.
  • the front end surface is supported on the bottom surface of the shield cover seating groove 380, but the side portion is spaced apart from the shield cover seating groove 380, the shield cover seating groove ( 380) may be employed as one of the insertion ends 510b according to the second embodiment formed inclined to be larger than the formation width.
  • the insertion ends 510a and 510b of the shield cover 500 correspond to the shape of a shield cover wall 511 previously formed on the rear surface of the shield cover 500 to reinforce the shield cover 500.
  • the insertion ends 510a and 510b of the shield cover 500 are parts that are integrally molded with the shield cover 500 and the shield cover wall 511 by a molding molding method, or the shield cover 500 and the shield cover. It may be formed by first molding the wall 511 and then processing the end portion of the shield cover wall 511 .
  • the shield cover wall 511 is formed on one side and the other side of the shield cover 500 toward one side of the PBA 300, and is formed in a closed loop shape of a plurality of grids, and EMI shielding is required inside. Signal-related parts can be accommodated.
  • components requiring EMI shielding may include amplification related elements (PA elements or LNA elements) and RF power supply related parts (RF Line, etc.) coupled to the PBA 300.
  • PA elements or LNA elements amplification related elements
  • RF power supply related parts RF Line, etc.
  • the shield cover 500 is, ultimately, the mutual electromagnetic interference between the component that requires EMI shielding mounted or coupled to the PBA 300 and the filter module 400 stacked to form different layers in front thereof. It can play a role in preventing signal interference.
  • the insertion end 510a of the shield cover 500 according to the first embodiment is formed from the end of the shield cover wall 511 of the shield cover 500 to the PBA 300.
  • the front end 513 may be formed smaller than the width of the shield cover seating groove 380 formed on one surface of the PBA 300.
  • the front end of the shield cover wall 511 contacts one surface of the PBA 300 on which the shield cover seating groove 380 is formed, and the insertion end
  • the front end surface of the front end portion 513 of 510a directly contacts the bottom surface of the shield cover mounting groove 310 or is seated at a predetermined interval, absorbing assembly tolerances between parts and easily serving as a signal shield, which is its original function. can be done
  • a predetermined gap is formed between the two parts. Since an assembly tolerance problem may occur within the range, it means that the insertion depth of the front end surface of the front end portion 513 of the insertion end portion 510a is at least smaller than the depth of the shield cover seating groove 380 .
  • the assembly tolerance absorption is achieved by making the protruding length of the front end 513 of the insertion end 510a smaller than the depth of the shield cover mounting groove 380 so that the front end of the shield cover wall 511 is on one side of the PBA 300.
  • the front end surface of the insertion end 510a of the shield cover 500 according to the first embodiment is spaced apart from the inner surface of the shield cover seating groove 380, which occurs when the shield cover 500 is manufactured. It is possible to absorb fine assembly tolerances within the range of the separation distance.
  • the front end (ie, the stepped surface) of the shield cover wall 511 adheres to one surface of the PBA 300 corresponding to the outside of the shield cover seating groove 310, thereby performing the above-described signal shielding role.
  • the insertion end 510b of the shield cover 500 according to the second embodiment is formed from the end of the shield cover wall 511 of the shield cover 500 to the PBA 300.
  • the insertion end 510b of the shield cover 500 is formed from the end of the shield cover wall 511 of the shield cover 500 to the PBA 300.
  • the side part is inclined so as to become larger than the width of the shield cover seating groove 310 as it moves away from the shield cover seating groove 310. or may be spaced apart from the upper end of the shield cover mounting groove 380.
  • the shield cover wall 511 corresponding to the side portion of the shield cover 500 according to the second embodiment is provided in a gradient shape, and the front end 513 of the insertion end 510b
  • the front end surface contacts the inner surface of the shield cover seating groove 380, and the shield cover wall 511 in the form of a gradient makes contact with the edge portion formed by the shield cover seating groove 310 and one surface of the PBA 300, thereby generating a signal It can play a shielding role.
  • the shield cover 500 is assembled by the assembly force provided when assembling the PBA 300 using a plurality of assembly screws (not shown).
  • the insertion ends 510a and 510b of the 500 and the PBA 300 may be tightly adhered to each other so as not to cause signal leakage.
  • the signal shielding device when coupling the shield cover 500 to one side of the PBA 300, does not rely on a dispensing process, but directly shields the shield cover 500 Since the insertion end 510a according to the first embodiment or the insertion end 510b according to the second embodiment is coupled to contact the PBA 300, the heat generated from the heating elements mounted on the PBA 300 is reduced. It has the advantage of being easily transferred through the PBA (300) and transferred to both one side and the other side of the PBA (300) to dissipate heat.
  • a dispensing process is performed so that a predetermined adhesive material is mediated. Due to the high thermal resistance of the adhesive material, heat dissipation was possible only to the other side of the PBA 300, but the signal shielding device according to an embodiment of the present invention allows heat dissipation through both one side and the other side of the PBA 300. It could be possible.
  • the above-described EMI shielding function or heat dissipation according to heat transfer is possible. It is preferable to form a film of either a material that is easy to block electromagnetic waves or a heat conductive material that has excellent heat conductivity.
  • the insertion end 510a of the shield cover 500 according to the first embodiment and the insertion end 510b of the shield cover 500 according to the second embodiment are in the shape of the shield cover wall 511 described above.
  • parts requiring EMI shielding inside the closed loop shape of a plurality of lattices formed by the shield cover wall 511 eg, RF power supply network related parts mounted on one side of the PBA 300
  • the antenna device 1 is inserted into the shield cover mounting groove 380 formed on one surface of the PBA 300 at the front end of the shield cover 500, and the insertion ends 510a and 510b are seated. ) integrally formed, it can be easily assembled to smoothly perform the EMI shielding function without a separate dispensing process, and provides an advantage of preventing the increase in manufacturing cost of the product.
  • reference numeral 390 in FIG. 7 may be a connection connector provided for electrical connection with other signal-related components (eg, the filter module 400 of FIGS. 4A to 5B ).
  • the present invention prevents an increase in manufacturing cost, includes a shield cover that is easy to shield EMI, eliminates the dispensing process that mediates the adhesive material, and secures a heat dissipation path blocked by the adhesive material, thereby greatly improving heat dissipation performance.
  • An improved signal shielding device and an antenna device including the same are provided.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

본 발명은 신호 차폐 장치 및 이를 포함하는 안테나 장치에 관한 것으로서, 특히, 일면에 다수의 신호 관련 부품이 실장된 프린트 보드 어셈블리(Printed Board Assembly, 이하, 'PBA'라 약칭함)에 적층 배치되어 상기 다수의 안테나 부품으로부터의 신호의 누설을 방지하기 위한 쉴드커버를 포함하고, 상기 PBA의 일면에는 홈 가공된 쉴드커버 안착 그루브가 형성되며, 상기 쉴드커버의 일면과 타면 중 상기 PBA의 일면을 마주하는 타면에는. 상기 쉴드커버 안착 그루브에 삽입 안착되는 삽입 단부가 일체로 형성됨으로써, 제조 비용의 상승을 방지하고, EMI 차폐가 용이하며, 방열 성능을 크게 향상시킬 수 있는 이점을 제공한다.

Description

신호 차폐 장치 및 이를 포함하는 안테나 장치
본 발명은 신호 차폐 장치 및 이를 포함하는 안테나 장치(SIGNAL SHIELDING APPARATUS AND ANTENNA APPARATUS FOR INCLUDING THE SAME)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 프린트 보드 어셈블리(PBA)에 쉴드커버를 별도의 디스펜싱 공정 없이 간편하게 부착 및 조립시킬 수 있는 신호 차폐 장치 및 이를 포함하는 안테나 장치에 관한 것이다.
무선 통신 기술, 예를 들어 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 기술은, 다수의 안테나를 사용하여 데이터 전송용량을 획기적으로 늘리는 기술로서, 송신기에서는 각각의 송신 안테나를 통해 서로 다른 데이터를 전송하고, 수신기에서는 적절한 신호처리를 통해 송신 데이터들을 구분해내는 Spatial multiplexing 기법이다.
따라서, 송수신 안테나의 개수를 동시에 증가시킴에 따라 채널 용량이 증가하여 보다 많은 데이터를 전송할 수 있게 한다. 예를 들어 안테나 수를 10개로 증가시키려면 현재의 단일 안테나 시스템에 비해 같은 주파수 대역을 사용하여 약 10배의 채널 용량을 확보하게 된다. 이와 같은 MIMO 기술이 적용된 송수신 장치의 경우, 안테나의 개수가 늘어남에 따라 송신기(Transmitter)와 필터(Filter)의 개수도 함께 증가하게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 MIMO 안테나 장치의 다수의 레이어 층을 나타낸 분해 사시도 및 일부 확대도이고, 도 2는 도 1의 구성 중 관련 PCB 보드와 안테나 기판 사이의 MBF(Multi Band Filter)의 조립 모습을 나타낸 사시도 및 일부 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 MIMO 안테나 장치의 일예는, 일측으로는 개구되어 소정의 설치 공간을 구비하고, 타측으로는 차폐되되 다수의 방열핀이 일체로 형성된 메인 하우징(10)을 포함한다.
아울러, 종래 기술에 따른 MIMO 안테나 장치의 일예는, 메인 하우징(10)의 설치 공간 저면에 일면(도면상 하면)이 밀착되도록 1차적으로 적층되되, 타면에는 미도시의 RF 급전 네트워크 관련 부품들이 실장되고, 일면에는 다수의 멀티 밴드 필터(MBF, Multi Band Filter)(40)가 쉴드캔(Shield Can) 또는 쉴드커버(Shield Cover)(50)를 사이에 두고 실장되는 프린트 보드 어셈블리(Print Board Assembly, 이하, "PBA"라 약칭함)(30) 및 메인 하우징(10)의 설치 공간 내부에 2차적으로 적층되되, 타면은 MBF(40)와 RF 커넥터(43)를 매개로 소정의 전기적인 신호 라인을 구축하도록 연결되고, 일면에는 다수의 안테나 소자(65)가 실장된 안테나 보드(Antenna Board)(60)를 더 포함한다.
여기서, 쉴드캔(Shield Can) 또는 쉴드커버(Shield Cover)(50)은, PBA(30)와 MBF(60) 사이에 개재되어 PBA(30)에 실장된 전장 부품(예를 들면, RF 급전 네트워크 관련 부품들(미도시))로부터 발생되는 전자파 및/또는 신호의 간섭을 차단하여 MBF(40) 내에 구축된 전기적인 신호 라인에 영향을 주지 않도록 하는 신호 차폐 기능을 수행한다.
다만, 다수의 RF 급전 네트워크 부품이 실장된 PBA(30)의 일면과 MBF(40)는 상호 통전되도록 구비되어야 하는 점에서, 도 1에 참조된 바와 같이, MBF(40)에는 내부에 RF 커넥터(43)가 삽입되는 적어도 하나의 케이스 연장부(45)가 구비되고, 쉴드캔(Shield Can) 또는 쉴드커버(Shield Cover)(50)에는 케이스 연장부(45)가 관통하는 적어도 하나의 관통홀(55)이 형성될 수 있다.
그러나, 종래 기술에 따른 MIMO 안테나 장치는, 제품의 슬림화 경향으로 인하여 메인 하우징(10)의 두께가 최소화되도록 제조하는 실정이며, 이에 따라 MBF(40)의 내부 부품(예를 들면, 공진 부품(미도시) 등)을 수평 방향으로 1열 배열시킴에 따라 캐비티 내의 내부 공간이 협소해져 스커트 특성(즉, Q값)이 감소하는 문제점이 있다.
또한, MBF(40)는 주파수 필터링 과정에서 다량의 발열이 생기는 대표적인 발열소자인 바, MBF(40)로부터 발생된 열은 쉴드캔(Shield Can) 또는 쉴드커버(Shield Cover)(50)을 매개로 또는 크램쉘(50)을 관통하여 PBA(30)의 일면 측으로 전달된 후 메인 하우징(10)의 다수의 방열핀(15)을 통한 방열이 원활하여야 MBF(40)의 필터 성능을 향상시킬 수 있다.
보다 상세하게는, MIMO 안테나 장치와 같은 유형의 송수신 장치는 전자기 간섭(electromagnetic interference: EMI) 또는 무선 주파수 간섭(radio frequency interference: RFI)에 의해서 통신 신호의 품질이 저하될 수 있다. 이에 따라, 송수신 장치의 PCB를 포함하는 PBA(30)에는 일반적으로 전자기 간섭(EMI) 및 무선 주파수 간섭(RFI)를 줄이기 위해 상술한 쉴드캔(Shield Can) 내지 쉴드커버(Shield Cover)(50)를 사용할 수 있다.
상기 쉴드캔 내지 쉴드커버(50)는, PCB의 일면에 설치되어 PBA(30)에 실장된 전장 부품(예를 들면, RF 급전 네트워크 관련 부품들)로부터 발생되는 전자파 및/또는 신호의 간섭을 차단하는 신호 차폐 기능을 수행한다.
그런데, 상기 쉴드캔 내지 쉴드커버(50)는, PBA(30)의 일면에 부착될 때, EMI 차폐가 요구되는 AMP, RF line 등의 부품을 감싸도록 소정의 디스펜싱 공정(EMI Shield Gasketing Meterial)을 적용하여 상술한 신호 차폐 기능을 수행하게 된다.
그러나, 종래 기술에 따른 쉴드캔 내지 쉴드커버(50)는 PBA(30)에 대한 부착을 위한 디스펜싱 공정을 위해서는 주조와 후가공을 거친 다음 수행되는 점에서 커다란 비용 상승의 문제점이 있다.
또한, 종래 기술에 따른 쉴드캔 내지 쉴드커버(50)는, 상기 디스펜싱 공정 시 이용되는 소정의 접착소재가 PBA(30)의 일면에 먼저 도포된 후 결합되는 점에서, 열저항이 커 쉴드캔 내지 쉴드커버(50) 측으로의 방열이 제한되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 제조 비용의 상승을 방지하고, EMI 차폐가 용이한 쉴드커버를 포함하는 신호 차폐 장치 및 이를 포함하는 안테나 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
아울러, 본 발명은, 접착소재를 매개하는 디스펜싱 공정을 삭제하고, 접착소재에 의하여 막힌 방열 경로를 확보하여 줌으로써 방열 성능을 크게 향상시킬 수 있는 신호 차폐 장치 및 이를 포함하는 안테나 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 신호 차폐 장치는, 일면에 다수의 신호 관련 부품이 실장된 프린트 보드 어셈블리(PBA : Printed Board Assembly, 이하 "PBA"라 약칭함)의 일면에 적층 배치되어 상기 다수의 신호 관련 부품으로부터의 신호의 누설을 방지하기 위한 쉴드커버를 포함하고, 상기 PBA의 일면에는 홈 가공된 쉴드커버 안착 그루브가 형성되며, 상기 쉴드커버의 일면과 타면 중 상기 PBA의 일면을 마주하는 타면에는. 상기 쉴드커버 안착 그루브에 삽입 안착되는 삽입 단부가 일체로 형성된다.
여기서, 상기 삽입 단부는, 상기 쉴드커버 안착 그루브의 홈 형상에 전체가 수용되게 단차지게 형성될 수 있다.
또는, 상기 삽입 단부의 선단면은, 상기 단차지게 형성된 부위가 상기 쉴드커버 안착 그루브의 외측면에 접촉될 때, 상기 쉴드커버 안착 그루브의 바닥면으로부터 소정 거리 이격될 수 있다.
또한, 상기 삽입 단부는, 상기 쉴드커버 안착 그루브에 선단이 면 지지되되 측면부는 상기 쉴드커버 안착 그루브의 바닥면으로부터 이격될수록 상기 쉴드커버 안착 그루브의 형성 폭보다 더 커지도록 경사지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 쉴드커버 안착 그루브 및 상기 쉴드커버의 삽입 단부는, 내부에 EMI 차폐가 요구되는 구성 요소를 감싸도록 폐루프 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 내부에 EMI 차폐가 요구되는 구성 요소는, 상기 PBA에 결합된 증폭 관련 소자 및 RF 급전 관련 부품을 포함할 수 있다.
또한, 삽입 단부는, 상기 쉴드커버의 타면으로부터 상기 쉴드커버 안착 그루브의 바닥면을 향해 소정 길이 연장 형성될 수 있다.
또한, 상기 쉴드커버 안착 그루브의 내면에는, 전자파 차단이 용이한 재질 또는 열전도 재질 중 어느 하나로 피막될 수 있다.
또한, 상기 쉴드커버의 삽입 단부는, 상기 쉴드커버를 보강하도록 형성된 쉴드커버월의 형상에 대응되게 형성될 수 있다.
또한, 상기 쉴드커버의 삽입 단부 및 상기 쉴드커버월의 외측면에는, 전자파 차단이 용이한 재질 또는 열전도 재질 중 어느 하나로 피막될 수 있다.
또한, 상기 쉴드커버 안착 그루브는, 상기 쉴드커버를 보강하도록 형성된 쉴드커버월의 형상에 대응되는 수평 단면을 가지도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 쉴드커버 안착 그루브는, 'ㄷ'자 형상의 단면을 가지도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 신호 차폐 장치를 포함하는 안테나 장치는, 전방이 개구된 직육면체의 함체 형상으로 형성된 안테나 하우징부, 상기 안테나 하우징부의 내부 공간에 적층 배치된 PBA 모듈, 상기 PBA 모듈의 전방에 적층 배치된 필터 모듈 및 상기 필터 모듈의 전방에 적층 배치된 방사소자 모듈을 포함하고, 상기 PBA 모듈과 상기 필터 모듈 사이에는, 다수의 신호 관련 부품이 실장된 상기 PBA 모듈의 일면에 적층 배치되어 상기 다수의 신호 관련 부품으로부터의 신호의 누설을 방지하기 위한 쉴드커버가 더 구비되며, 상기 쉴드커버에는, 일면과 타면 중 상기 PBA 모듈의 일면을 마주하는 타면에는, 상기 PBA 모듈의 일면에 홈 가공 형성된 쉴드커버 안착 그루브에 삽입 안착되는 삽입 단부가 일체로 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 신호 차폐 장치에 따르면, 별도의 디스펜싱 공정 없이도, PBA의 일면에 EMI 차폐가 요구되는 부품에 쉴드커버를 부착함에 있어서 보다 효율적인 차폐가 가능함은 물론 제조 비용의 상승을 방지할 수 있는 효과를 달성할 수 있다.
또한, 본 발명은, 종래 쉴드커버를 PBA(Printed Board Assembly)의 일면에 결합시키기 위하여 사용되었던 접착소재를 삭제함에 따라 PBA의 일면 및 타면 전부에 대한 방열이 가능하도록 함으로써, 방열 성능을 크게 향상시키는 효과를 달성할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 MIMO 안테나 장치의 다수의 레이어 층을 나타낸 분해 사시도 및 일부 확대도이고,
도 2는 도 1의 구성 중 관련 PCB 보드와 안테나 기판 사이의 MBF(Multi Band Filter)의 조립 모습을 나타낸 사시도 및 일부 단면도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 차폐 장치를 포함하는 안테나 장치의 외관을 나타낸 사시도이고,
도 4a 및 도 4b는 도 3의 후방향 및 전방향 분해 사시도이며,
도 5a 및 도 5b는 도 3의 구성 중 PBA 모듈, 필터 모듈 및 방사소자 모듈을 나타낸 후방향 및 전방향 분해 사시도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 차폐 장치의 구성 중 PBA 및 쉴드커버를 나타낸 사시도이고,
도 7 및 도 8은 도 6의 분해 사시도 및 그 부분 확대도이며,
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 차폐 장치의 구성 중 제1실시예에 따른 쉴드커버가 적용된 단면도 및 절개 사시도이고,
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 차폐 장치의 구성 중 제2실시예에 따른 쉴드커버가 적용된 단면도 및 절개 사시도이다.
<부호의 설명>
100: 안테나 장치 200: 안테나 하우징부
201: 다수의 방열핀 250: 손잡이부
300: PBA 310: PA 보드
320: DTA 보드 330: PSU 보드
340: 외부 보드 350: 케이블
380: 쉴드커버 안착 그루브 400: 필터 모듈
410: 제1필터부 420: 제2필터부
500: 쉴드커버 510a,510b: 삽입 단부
511: 쉴드커버월 513: 선단부
600: 방사소자 모듈 610: 리플렉팅 패널
620: 다수의 급전 라인 630: 방사소자
700: 레이돔 패널 710: 다수의 고정 클립
720: 지지 보스
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 차폐 장치 및 이를 포함하는 안테나 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 차폐 장치를 포함하는 안테나 장치의 외관을 나타낸 사시도이고, 도 4a 및 도 4b는 도 3의 후방향 및 전방향 분해 사시도이며, 도 5a 및 도 5b는 도 3의 구성 중 PBA, 필터 모듈 및 방사소자 모듈을 나타낸 후방향 및 전방향 분해 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(100)는, 도 3 내지 도 5b에 참조된 바와 같이, 전방이 개구되고 상하로 길게 형성된 함체 형상의 안테나 하우징부(200)와, 안테나 하우징부(200)의 내부 공간(200S)에 밀착되게 적층 배치된 프린트 보드 어셈블리(PBA : Printed Board Assembly, 이하 "PBA"라 약칭함)(300)과, PBA(300)의 전방에 적층 배치된 필터 모듈(400) 및 필터 모듈(400)의 전방에 적층 배치된 방사소자 모듈(600)을 포함할 수 있다.
안테나 하우징부(200)는, 금속 재질(또는 전도성 재질로 이루어진 것으로서, 후술하는 레이돔(700)과 함께 내부 공간(200S)에 수용된 부품들(PBA(300), 필터 모듈(400) 및 방사소자 모듈(600))을 외부로부터 보호하는 역할을 함과 동시에, 안테나 장치(100)의 시스템 동작 시 생성되는 내부의 열을 외부로 방열시키는 역할을 수행할 수 있다.
이를 위해, 안테나 하우징부(200)는, 열전도율이 높은 금속 재질로 구비되는 것이 바람직하고, 안테나 하우징부(200)의 배면부에는 방열 표면적을 높이도록 다수의 방열핀(201)이 일체로 형성될 수 있다.
아울러, 안테나 하우징부(200)의 좌우 양단부 중앙 부분에는, 작업자가 설치 현장에 대한 운송 및 설치가 용이하도록 작업자의 손으로 파지할 수 있는 손잡이부(250)가 형성될 수 있다.
PBA(300)는, 도 4a 및 도 4b에 참조된 바와 같이, 같은 레이어 층에서 상대적으로 상부와 하부에 분기되도록 위치된 PA 보드(310)와, 상부와 하부에 분기된 PA 보드(310) 사이에 같은 레이어 층을 형성하도록 배치된 DTA 보드(320)와, 하부의 PA 보드(310) 하측에 같은 레이어 층을 형성하도록 배치된 PSU 보드(330) 및 PSU 보드(330)의 하측에 상이한 레이어 층을 형성하도록 배치된 외부 보드(External Board, 340)를 포함할 수 있다.
DTA 보드(320) 및 외부 보드(340)는, OPTIC 케이블 및 FCC 케이블(350)을 매개로 상호 전기적으로 연결되고, 외부 보드(340)에는 외부 장착부재(370)가 결합될 수 있다.
PA 보드(310) 및 DTA 보드(320)의 일면 및 타면 중 적어도 어느 한 면에는, PA 소자 또는 LNA 소자 등과 같은 증폭 관련 소자 및 RF 급전 관련 부품(이하, 'PBA 소자'라 총칭하고, 대표 도면부호로서 도면부호 '311' 로 지시함)이 실장 배치되고, 적어도 PA 보드(310)의 배면부에는 PBA(311)로부터 발생한 동작 열을 안테나 하우징부(200)의 배면 측으로 열전달시키는 다수의 열전달 모듈(360)이 배치될 수 있다.
다수의 열전달 모듈(360)은, 직접 PBA 소자(311)의 외측면에 적어도 일부가 접촉되게 배치되어 PBA 소자(311)로부터 열을 포집하는 서멀 패드(362) 및 일단부는 서멀 패드(362)에 연결되고 타단부는 안테나 하우징부(200)의 내측면에 밀착되게 연결되며, 내부에 온도에 따라 상변화를 일으키는 냉매 유체가 내장된 다수의 히트 파이프(361)를 포함할 수 있다.
한편, 필터 모듈(400)은, 도 4a 내지 도 5b에 참조된 바와 같이, 안테나 하우징부(200)의 내부 공간(200S)에 기 적층 배치된 PBA(300)와 전기적으로 접속되도록 PBA(300)의 전방에 적층 배치될 수 있다.
여기서, 필터 모듈(400)은, 특정 주파수 대역의 신호를 필터링하기 위한 구성 요소로서, 도면에 도시되지 않았으나, 유전체 재질로 구비된 필터 바디 내에 다수의 공동이 구비되고, 각 공동에 공진기 역할을 수행하는 공진 바 및 공진바 튜닝 스크류가 마련된 캐비티 필터로 채용될 수 있다.
필터 모듈(400)은, 상대적으로 상부에 구비된 제1필터부(410) 및 상대적으로 하부에 구비된 제2필터부(420)를 포함할 수 있다.
한편, 방사소자 모듈(600)은, 도 4a 내지 도 5b에 참조된 바와 같이, 패널 형상으로 구비된 리플렉팅 패널(610)과, 리플렉팅 패널(610)의 전면에 배치된 다수의 급전 라인(620) 및 다수의 급전 라인(620)과 연결된 다수의 방사소자(630)를 포함할 수 있다. 다수의 방사소자(630)는, 패치 타입 또는 다이폴 타입 중 어느 하나로 채용될 수 있고, 본 발명의 일 실시예에서는 도면에 참조된 바와 같이, 다이폴 타입으로 구비될 수 있다.
이와 같이, 안테나 하우징부(200)의 내부 공간(200S)에 적층된 PBA(300), 필터 모듈(400) 및 방사소자 모듈(600)은, 안테나 하우징부(200)의 전단 테두리 부분에 다수의 고정 클립(710)을 매개로 레이돔 패널(710)이 고정되어, 개구된 안테나 하우징부(200)의 전방부를 차폐함으로써, 외부로부터 내부 구성 요소를 보호할 수 있다. 여기서, 레이돔 패널(710)의 배면부에는 다수의 지지 보스(720)가 구비되어, 방사소자 모듈(600) 중 리플렉팅 패널(610)이 미도시의 조립 스크류를 통해 견고하고 안정되게 조립 체결될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 차폐 장치의 구성으로서 PBA에 설치되는 쉴드커버를 나타낸 사시도이고, 도 7 및 도 8은 도 6의 분해 사시도 및 그 부분 확대도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 신호 차폐 장치는, 전방(도면상 상측)으로 개구된 수용 공간을 형성하고, 대략 상하 방향으로 길게 얇은 전후 수용폭을 가지는 직육면체의 함체 형상으로 형성된 안테나 하우징부(200)의 내부 공간(200S) 내측에 1차적으로 적층된 PBA(300)를 포함한다. 도 7을 참조하면, PBA(300)의 일면(도면상 하면) 또는 PBA(300)를 관통하도록 다수의 신호 관련 부품들(PBA 소자(311))이 실장될 수 있다.
PBA(300)의 일면에는 외부의 잡음(전자파 등에 의한 신호 등)이 차폐되도록 구비된 본 발명의 일 실시예의 구성으로서의 쉴드커버(500)가 구비될 수 있다. 상기 쉴드커버(500)는 크램쉘(Clamshell) 형태를 가질 수 있다. 이는, 쉴드커버(500)가 PBA(300)의 전면을 덮음과 동시에 후술하는 삽입 단부(510a,510b)를 제외한 나머지 부위는 PBA(300)의 전면으로부터 이격되게 형성된 것으로부터 기인하는 명칭이다.
도 7에 참조된 바와 같이, PBA(300)의 일면에는, 쉴드커버(500)의 삽입 단부(510a,510b)가 삽입되는 쉴드커버 안착 그루브(380)가 홈 형태로 음각 가공 형성될 수 있다. PBA(300)는 멀티 레이어층으로 형성되며, 쉴드커버 안착 그루브(310)는 상기 멀티 레이어층 중 그라운드 층의 일부가 가공된 것일 수 있다.
여기서, 쉴드커버 안착 그루브(380)는, 쉴드커버(500)의 선단이 삽입되어 접촉되도록 쉴드커버(500)의 삽입 단부(510a,510b) 형상과 대응되는 형상으로 음각 가공 형성됨이 바람직하다.
또한, 쉴드커버 안착 그루브(380)는, 쉴드커버(500)의 삽입 단부(510a,510b)가 삽입되도록 구비되는 바, 쉴드커버(500)의 PBA(300)의 일면에 대한 설치 위치를 설정하는 역할도 동시에 수행할 수 있다.
보다 상세하게는, 쉴드커버 안착 그루브(380)는, 쉴드커버(500)의 선단면이 안착됨과 아울러, 쉴드커버(500)의 선단면에 인접하는 측면부 일부와 접촉되도록 상부가 개구된 'ㄷ'자 형상의 수평 단면을 가지도록 형성될 수 있다.
여기서, 상술한 바와 같이 'ㄷ'자 형상의 수평 단면을 가지도록 형성된 쉴드커버 안착 그루브(380)에 후술하는 쉴드커버(500)의 삽입 단부(510a,510b)가 삽입될 경우, 단차지게 형성된 삽입 단부(즉, 후술하는 제1실시예에 따른 삽입 단부(510a))의 단차면 또는 경사지게 형성된 삽입 단부(즉, 후술하는 제2실시예에 따른 삽입 단부(510b))의 외주면이 쉴드커버 안착 그루브(380)의 외측 선단에 걸림되거나 접촉되게 수용될 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 차폐 장치의 구성 중 제1실시예에 따른 쉴드커버가 적용된 단면도 및 절개 사시도이고, 도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 차폐 장치의 구성 중 제2실시예에 따른 쉴드커버가 적용된 단면도 및 절개 사시도이다.
쉴드커버(500)의 삽입 단부(510a,510b)는, 도 9 및 도 10에 참조된 바와 같이, 쉴드커버 안착 그루브(380)의 홈 형상에 형합 안착되도록 단차지게 형성된 제1실시예에 따른 삽입 단부(510a) 및 도 11 및 도 12에 참조된 바와 같이, 쉴드커버 안착 그루브(380)의 바닥면에 선단면이 면 지지되되 측면부는 쉴드커버 안착 그루브(380)로부터 이격될수록 쉴드커버 안착 그루브(380)의 형성 폭보다 더 커지도록 경사지게 형성된 제2실시에에 따른 삽입 단부(510b) 중 어느 하나로 채용될 수 있다.
여기서, 쉴드커버(500)의 삽입 단부(510a,510b)는, 쉴드커버(500)를 보강하도록 쉴드커버(500)의 배면에 기 형성된 쉴드커버월(Sheild Cover Wall, 511)의 형상에 대응되게 형성될 수 있다. 즉, 쉴드커버(500)의 삽입 단부(510a,510b)는, 몰딩 성형 방식에 의하여 쉴드커버(500) 및 쉴드커버월(511)과 일체로 성형되는 부위이거나, 쉴드커버(500) 및 쉴드커버월(511)을 먼저 성형 제작한 후, 쉴드커버월(511)의 단부 부분을 가공하여 형성된 부분일 수 있다.
쉴드커버월(511)은, 쉴드커버(500)의 일면 및 타면 중 PBA(300)의 일면을 향하는 타면에 형성되되, 다수의 격자 모양의 폐루프 형상으로 형성된 것으로서, 내부에 EMI 차폐가 요구되는 신호 관련 부품들을 수용할 수 있다.
여기서, 상기 내부에 EMI 차폐가 요구되는 구성 요소는, PBA(300)에 결합된 증폭 관련 소자(PA 소자 또는 LNA 소자) 및 RF 급전 관련 부품(RF Line 등)을 포함할 수 있다.
그러므로, 쉴드커버(500)는, 궁극적으로, PBA(300)에 실장 또는 결합된 EMI 차폐가 요구되는 구성 요소와 그 전방에 상이한 레이어 층을 형성하도록 적층 배치된 필터 모듈(400) 간 상호 전자기적인 신호 간섭을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
한편, 제1실시예에 따른 쉴드커버(500)의 삽입 단부(510a)는, 도 9 및 도 10에 참조된 바와 같이, 쉴드커버(500)의 쉴드커버월(511)의 단부로부터 PBA(300)의 일면을 향하여 단차지게 연장 형성된 선단부(513)를 포함하는 것으로써, 선단부(513)는 PBA(300)의 일면에 형성된 쉴드커버 안착 그루브(380)의 폭보다 더 작게 형성될 수 있다.
여기서, 쉴드커버월(511)의 선단(즉, 삽입 단부(510a)의 선단부(513)과의 단차 경계면)은 쉴드커버 안착 그루브(380)가 형성된 PBA(300)의 일면에 접촉하고, 삽입 단부(510a)의 선단부(513)의 선단면은 쉴드커버 안착 그루브(310)의 바닥면에 직접 접촉 또는 소정 간격 이격되게 안착되면서 부품 간의 조립 공차를 흡수함은 물론 용이하게 본래의 기능인 신호 차폐 역할을 수행할 수 있다.
특히, 부품 간의 조립 공차를 흡수하는 기능과 관련해서는, 쉴드커버(500)를 주조 방식으로 제조하는 경우 또는 PBA(300)에 쉴드커버 안착 그루브(380)를 가공 형성할 경우, 양 부품 간에 소정의 범위 내에서 조립 공차 문제가 발생할 수 있는 바, 삽입 단부(510a)의 선단부(513) 중 선단면의 삽입 깊이가 적어도 쉴드커버 안착 그루브(380)의 깊이보다 작게 형성함을 의미한다.
즉, 조립 공차 흡수는, 삽입 단부(510a)의 선단부(513)의 돌출 길이를 쉴드커버 안착 그루브(380)의 깊이보다 작게 형성함으로써 쉴드커버월(511)의 선단이 PBA(300)의 일면에 접촉되어 걸림되는 동안 제1실시예에 따른 쉴드커버(500)의 삽입단부(510a)의 선단면은 쉴드커버 안착 그루브(380)의 내부면으로부터 이격되는 바, 쉴드커버(500)의 제조 시 발생하는 미세한 조립 공차를 상기 이격 거리의 범위에서 흡수할 수 있게 된다.
이때, 쉴드커버월(511)의 선단(즉, 단차면)은 쉴드커버 안착 그루브(310)의 외부에 해당하는 PBA(300)의 일면에 밀착됨으로써 상술한 신호 차폐 역할을 수행하게 된다.
한편, 제2실시예에 따른 쉴드커버(500)의 삽입 단부(510b)는, 도 11 및 도 12에 참조된 바와 같이, 쉴드커버(500)의 쉴드커버월(511)의 단부로부터 PBA(300)의 일면을 향하여 점점 폭이 좁아지도록 경사지게 형성된 선단부(513)를 포함하는 것으로써, 선단부(513)의 단부면(선단면)만이 쉴드커버 안착 그루브(380)의 내부로 삽입되어 내면과 밀착 접촉되고, 측면부(외주면)는 상술한 바와 같이 쉴드커버 안착 그루브(310)로부터 이격될수록 쉴드커버 안착 그루브(310)의 형성 폭보다 더 커지도록 경사지게 형성된 점에서 일부만이 쉴드커버 안착 그루브(380)의 상단에 걸림되거나 쉴드커버 안착 그루브(380)의 상단으로부터 이격될 수 있다.
보다 상세하게는, 제2실시예에 따른 쉴드커버(500)는 상술한 바와 같이 측면부에 해당하는 쉴드커버월(511)이 구배 형태로 구비되는 바, 삽입 단부(510b)의 선단부(513)의 선단면은 쉴드커버 안착 그루브(380)의 내부면에 접촉되고, 구배 형태의 쉴드커버월(511)이 쉴드커버 안착 그루브(310)와 PBA(300)의 일면이 이루는 엣지 부분에 접촉을 하여 신호 차폐 역할을 수행할 수 있다. 이는, 제2실시예에 따른 쉴드커버(500)의 삽입 단부(510b)는, 쉴드커버월(511)의 단부로부터 경사지게 선단부(513)로 연장되게 형성된 결과이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 차폐 장치는, 쉴드커버(500)를 다수의 조립 스크류(미도시)를 이용하여 PBA(300)에 조립할 때 제공하는 조립력에 의하여 쉴드커버(500)의 삽입단부(510a,510b)와 PBA(300)가 신호 누설이 되지 않도록 견고하게 밀착될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 차폐 장치는, 종래와는 달리, 쉴드커버(500)를 PBA(300)의 일면에 결합시킬 때 디스펜싱 공정에 의하지 않고, 직접 쉴드커버(500)의 제1실시예에 따른 삽입 단부(510a) 또는 제2실시예에 따른 삽입 단부(510b)가 PBA(300)에 접촉되도록 결합되기 때문에 PBA(300)에 실장된 발열소자들로부터 발생된 열을 PBA(300)를 매개로 용이하게 전달받아, PBA(300)의 일면 및 타면으로 모두 전달하여 방열할 수 있는 이점을 가진다.
즉, 종래에는 쉴드커버(500)를 PBA(300)의 일면에 결합시키기 위해서는 소정의 접착소재가 매개되도록 디스펜싱 공정을 수행하는 데, 방열 측면에서는 PBA(300)와 쉴드커버(500) 사이의 상기 접착소재에 의한 열저항이 큰 점에서 PBA(300)의 타면 측으로만 방열이 가능하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 차폐 장치는, PBA(300)의 일면 및 타면 모두를 통해 방열이 가능할 수 있다.
다만, 쉴드커버(500)의 삽입 단부(510a,510b)와, 쉴드커버월(511)의 외측면 및 쉴드커버 안착 그루브(380)의 내면에는, 상술한 EMI 차폐 기능 또는 열전달에 따른 방열이 가능하도록 전자파 차단이 용이한 재질 또는 열전도성이 우수한 열전도 재질 중 어느 하나로 피막 형성됨이 바람직하다.
한편, 제1실시예에 따른 쉴드커버(500)의 삽입 단부(510a) 및 제2실시예에 따른 쉴드커버(500)의 삽입 단부(510b)는, 상술한 쉴드커버월(511)의 형상에 대응되게 형성됨으로써, 쉴드커버월(511)이 형성하는 다수의 격자 형태의 폐루프 형상 내측에 EMI 차폐가 요구되는 부품(예를 들면, PBA(300)의 일면에 실장된 RF 급전 네트워크 관련 부품들)로부터 발생되는 전자파 및/또는 신호의 간섭을 차단하는 기능을 수행할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(1)는, 쉴드커버(500)의 선단부에 PBA(300)의 일면에 형성된 쉴드커버 안착 그루브(380)에 삽입 안착되는 삽입 단부(510a,510b)를 일체로 형성함으로써, 별도의 디스펜싱 공정 없이도 용이하게 EMI 차폐 기능을 원활히 수행할 수 있도록 조립될 수 있음은 물론, 제품의 제조 비용이 상승하는 것을 방지할 수 있는 이점을 제공한다.
참고로, 도 7의 도면부호 390은 다른 신호 관련 부품(가령, 도 4a 내지 도 5b의 필터 모듈(400)과의 전기적인 접속을 위해 마련된 연결 커넥터일 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 차폐 장치 및 이를 포함하는 안테나 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 일 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 청구의 범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.
본 발명은, 제조 비용의 상승을 방지하고, EMI 차폐가 용이한 쉴드커버를 포함하고, 접착소재를 매개하는 디스펜싱 공정을 삭제하고, 접착소재에 의하여 막힌 방열 경로를 확보하여 줌으로써 방열 성능을 크게 향상시킬 수 있는 신호 차폐 장치 및 이를 포함하는 안테나 장치를 제공한다.

Claims (13)

  1. 일면에 다수의 신호 관련 부품이 실장된 프린트 보드 어셈블리(PBA : Printed Board Assembly, 이하 "PBA"라 약칭함)의 일면에 적층 배치되어 상기 다수의 신호 관련 부품으로부터의 신호의 누설을 방지하기 위한 쉴드커버; 를 포함하고,
    상기 PBA의 일면에는 홈 가공된 쉴드커버 안착 그루브가 형성되며,
    상기 쉴드커버의 일면과 타면 중 상기 PBA의 일면을 마주하는 타면에는. 상기 쉴드커버 안착 그루브에 삽입 안착되는 삽입 단부가 일체로 형성된, 신호 차폐 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 삽입 단부는, 상기 쉴드커버 안착 그루브의 홈 형상에 전체가 수용되게 단차지게 형성된, 신호 차폐 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 삽입 단부의 선단면은, 상기 단차지게 형성된 부위가 상기 쉴드커버 안착 그루브의 외측면에 접촉될 때, 상기 쉴드커버 안착 그루브의 바닥면으로부터 소정 거리 이격되는, 신호 차폐 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 삽입 단부는, 상기 쉴드커버 안착 그루브에 선단이 면 지지되되, 측면부는 상기 쉴드커버 안착 그루브의 바닥면으로부터 이격될수록 상기 쉴드커버 안착 그루브의 형성 폭보다 더 커지도록 경사지게 형성된, 신호 차폐 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 쉴드커버 안착 그루브 및 상기 쉴드커버의 삽입 단부는, 내부에 EMI 차폐가 요구되는 구성 요소를 감싸도록 폐루프 형상으로 형성된, 신호 차폐 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 내부에 EMI 차폐가 요구되는 구성 요소는, 상기 PBA에 결합된 증폭 관련 소자 및 RF 급전 관련 부품을 포함하는, 신호 차폐 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 삽입 단부는, 상기 쉴드커버의 타면으로부터 상기 쉴드커버 안착 그루브의 바닥면을 향해 소정 길이 연장 형성된, 신호 차폐 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 쉴드커버 안착 그루브의 내면에는, 전자파 차단이 용이한 재질 또는 열전도 재질 중 어느 하나로 피막되는, 신호 차폐 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 쉴드커버의 삽입 단부는, 상기 쉴드커버를 보강하도록 형성된 쉴드커버월의 형상에 대응되게 형성된, 신호 차폐 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 쉴드커버의 삽입 단부 및 상기 쉴드커버월의 외측면에는, 전자파 차단이 용이한 재질 또는 열전도 재질 중 어느 하나로 피막되는, 신호 차폐 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 쉴드커버 안착 그루브는, 상기 쉴드커버를 보강하도록 형성된 쉴드커버월의 형상에 대응되는 수평 단면을 가지도록 형성된, 신호 차폐 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 쉴드커버 안착 그루브는, 'ㄷ'자 형상의 단면을 가지도록 형성된, 신호 차폐 장치.
  13. 전방이 개구된 직육면체의 함체 형상으로 형성된 안테나 하우징부;
    상기 안테나 하우징부의 내부 공간에 적층 배치된 PBA(Printed Board Assembly);
    상기 PBA의 전방에 적층 배치된 필터 모듈; 및
    상기 필터 모듈의 전방에 적층 배치된 방사소자 모듈; 을 포함하고,
    상기 PBA와 상기 필터 모듈 사이에는, 다수의 신호 관련 부품이 실장된 상기 PBA의 일면에 적층 배치되어 상기 다수의 신호 관련 부품으로부터의 신호의 누설을 방지하기 위한 쉴드커버; 가 더 구비되며,
    상기 쉴드커버에는, 일면과 타면 중 상기 PBA의 일면을 마주하는 타면에는, 상기 PBA의 일면에 홈 가공 형성된 쉴드커버 안착 그루브에 삽입 안착되는 삽입 단부가 일체로 형성된, 안테나 장치.
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