KR100274782B1

KR100274782B1 - 인쇄회로기판

Info

Publication number: KR100274782B1
Application number: KR1019960010136A
Authority: KR
Inventors: 이형한
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1996-04-04
Filing date: 1996-04-04
Publication date: 2001-01-15
Also published as: KR970073245A

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판상에서 발생되는 신호잡음 및 인쇄회로기판의 테두리에서 신호가 반사되는 것을 차단하는 인쇄회로기판상에 관한 것이, 인쇄회로기판은, 두 개의 신호층과, 상기 두 개의 신호층의 사이에 접지층, 전원층이 형성되어 있고, 각층이 절연층에 의해 절연되도록 적층된 구조를 갖는 인쇄회로기판에 있어서, 상기 접지층의 테두리와 연결되고, 상기 접지층에 대하여 직각으로 형성되어 있되, 상기 인쇄회로기판의 테두리를 따라서 약 10mm 정도의 간격으로 설치된 복수의 비아와, 상기 두 개의 신호층의 테두리와 소정의 간격을 두고 각각 형성되고, 상기 복수의 비아의 상측과 하측에 연결되도록 설치된 약 50mil의 폭을 갖는 접지보더를 포함한다. 이와같은 구조에 의해서, 인쇄회로기판에 칩셋에서 고집적화되고, 복수의 전압레벨을 갖는 전원층과 접지층이 존재함에 따라 발생되는 신호잡음을 최소화할 수 있고, 또한, 인쇄회로기판의 테두리에서의 신호반사를 차단할 수 있다.

Description

인쇄회로기판

제1도는 종래 인쇄회로기판의 구조를 보여주고 있는 단면도.

제2(a)도 내지 제2(b)도는 종래 인쇄회로기판의 비아가 형성된 구조를 보여주고 있는 단면도.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 구조를 보여주고 있는 단면도.

제4도는 제3도의 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 평면을 보여주고 있는 평면도.

제5도는 제4도의 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 부분상세도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 14, 16, 20 : 신호층 12 : 접지층

18 : 전원층 22 : 절연층

36 : 비아 38 : 접지보더

[산업상의 이용분야]

본 발명은 인쇄회로기판에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 인쇄회로기판상에서 발생되는 신호잡음 및 인쇄회로기판의 테두리에서 신호가 반사되는 것을 차단하는 인쇄회로기판에 관한 것이다.

[종래 기술 및 그의 문제점]

제1도는 종래 인쇄회로기판의 구조가 단면으로 도시되어 있다.

제1도를 참조하면, 종래 인쇄회로기판(print circuit board)은, 인쇄회로기판의 양표면을 이루는 상호신호층(signal plane ;10) 및 하부신호층(20)과, 상기 상부신호층(10) 및 하부신호층(20)의 사이에 형성된 접지층(ground plane ;12), 전원층(power plane ;18)과, 상기 접지층(12) 및 전원층(18)의 사이에 형성된 제1 및 제2신호층(14,16)을 포함하는 구조를 갖는다. 그리고, 상기 각층들의 절연을 위하여 상기 각층들의 사이에는 절연층(22)이 형성되어 있다.

여기에서, 상기 상부신호층(10)은 컴퓨터로 프로세서(processor)등과 같은 칩셋(chipset)이 탑재된 컴포넌트면(component side)이고 상기 하부신호층(20)은 주로 납땜 등이 이루어지는 솔더링면(soldering side)이다.

그리고, 상기 상부신호층(10), 제1 및 제2신호층(14, 16), 그리고 하부신호층(20)은 외부로부터 신호가 인가되거나 또는, 인쇄회로기판상에 설치된 소자와 소자간의 신호전달이 이루어지는 층이다.

제2(a)도 내지 제2(b)도는 종래 인쇄회로기판의 비아가 형성된 구조를 보여주고 있는 단면도이다.

제2(a)도 내지 제2(b)도를 참조하면, 비아(via ; 24, 28, 30)는 인쇄회로기판을 구성하고 있는 각층간의 접속을 위한 것으로, 통상 인쇄회로기판내에 형성되고, 이는 쓰루홀(through hall)로도 불리운다. 그리고, 상기 비아(24, 28, 30)의 내측벽은 동(26)으로 도금되어 있으며, 약 25-35㎛ 정도의 범위내에서 형성된다.

제2(a)도 및 제2(b)도에 있어서, 참조번호 24의 제1비아는 상부신호층(10)과 하부신호층(20)을 접속시키기 위한 비아(24)이고, 참조번호 28의 제2비아는 상부신호층(10)과 제2신호층(16) 또는, 제2신호층(16)과 하부신호층(20)을 접속시키는데, 이와같은 블라인드비아(blind via)는 참조번호 30으로 도시된 상부신호층(10)과 하부신호층(20)을 접속시키는 제3비아(30)와 전기적으로 접속되도록 구성되기도 한다.

그러나, 이와같은 구조를 갖는 인쇄회로기판상에 고주파를 입력으로 사용하는 칩셋이 고집적화되고 또한, 각 신호층(10, 14, 16, 20)에 인가되는 시스템의 클럭속도(clck speed)가 고속화되면서 그에 상응하는 신호잡음(signal noise)이 많이 발생되었다.

특히, 근래에는 전자방해잡음(EMI ; electromagnetic interfernce)에 대한 규정이 강회되므로서, 소자를 집적하여 전자적인 시스템을 구성하는데 필수적으로 사용되는 인쇄회로기판의 디자인(design)이 매우 중요한 해결과제로 대두되고 있다.

이와같은 신호잡음의 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 클럭라인의 임피던스(impedance)를 매칭(matching)시켜서 인가된 신호의 반사(signal reflection)에 의한 신호잡음을 최소화하는 방법이 널리 이용되었다.

그러나, PCB기판이 다중화되고 인쇄회로기판상에 칩셋이 고집적화됨에 따라 각각의 클럭라인에 적용된 터미네이션기법(termination method)으로는 신호잡음의 발생을 억제할 수 없는 문제점이 발생되었다.

그리고, 하나의 인쇄회로기판상에 복수의 전압레벨을 갖는 전원층과 접지층이 존재함에 따라 신호가 전달될 때 발생되는 전류복귀경로(return corrent path)가 지나치게 복잡해지고, 이로 인해, 더욱 많은 신호잡음이 유발되었다.

또한, 종래 인쇄회로기판에서는 기판의 테두리가 터미네이션(termination)되어 있지 않기 때문에 인쇄회로기판의 테두리에서의 신호반사 뿐만아니라, 전류복귀귀경로가 길어짐에 따른 신호잡음이 많이 발생되는 문제점이 있었다.

[발명의 목적]

따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은, 인쇄회로기판상에서 발생되는 신호잡음을 최소화하고 , 또한, 인쇄회로기판의 테두리에서 신호가 반사되는 것을 차단할 수 있는 인쇄회로기판을 제공하는 데 그 목적이 있다.

[발명의 구성]

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 인쇄회로기판은 두 개의 신호층과, 상기 두 개의 신호층의 사이에 접지층과 전원층이 형성되어 있고, 각층들이 절연층에 의해 절연되도록 적층된 구조를 갖는 인쇄회로기판에 있어서, 상기 두 개의 신호층의 테두리와 소정의 간격을 두고 각각 형성된 소정 폭의 접지보더와; 상기 접지보더와 상기 접지층을 전기적으로 연결하는 연결수단을 포함한다.

이 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 연결수단은 상기 접지층과 상기 접지보더를 전기적으로 연결하고, 상기 접지층과 전원층에 대하여 직각으로 형성된다.

이 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 복수의 비아는 상기 인쇄회로기판의 테두리를 따라 일정한 간격을 두고 설치된다.

이 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 복수의 비아는 10mm의 간격으로 설치된다.

이 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 접지보더는 40 내지 60mil, 바람직하게는 50mil의 폭을 갖는다.

[작용]

이와같은 구조에 의해서, 인쇄회로기판상에 칩셋이 고집적화되고, 복수의 전압레벨을 갖는 전원층과 접지층이 존재함에 따라 발생되는 신호잡음을 최소화할 수 있고, 또한, 인쇄회로기판의 테두리에서의 신호반사를 차단할 수 있다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면 제3도, 제4도, 그리고 제5도에 의거해서 상세히 설명한다.

제3도 및 제4도를 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인쇄횔기판은, 두 개의 신호층과, 상기 두 개의 신호층의 사이에 접지층, 전원층이 형성되어 있고, 각층이 절연층에 의해 절연되도록 적층된 구조를 갖는 인쇄회로기판에 있어서, 상기 접지층의 테두리와 연결되고, 상기 접지층에 대하여 직각으로 형성되어 있되, 상기 인쇄회로기판의 테두리를 따라서 약 10mm 정도의 간격으로 설치된 복수의 비아와, 상기 두 개의 신호층의 테두리와 소정의 간격을 두고 각각 형성되고, 상기 복수의 비아의 상측과 하측에 연결되도록 설치된 약 50mil의 폭을 갖는 접지보더를 포함하고 있다. 이러한 구조에 의해서, 인쇄회로기판상에서 발생되는 신호잡음 및 인쇄회로기판의 테두리에서 발생되는 신호반사를 최소화 할 수 있다.

제3도, 제4도, 그리고 제5도에 있어서, 제1도, 제2(a)도 내지 제2(b)도에 도시된 인쇄회로기판의 구성요소와 동일한 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 병기한다.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 구조를 보여주고 있는 단면도이다.

제3도를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판은, 인쇄회로기판의 양표면을 이루는 상부신호층(10) 및 하부신호층(20)과, 상기 상부신호층(10) 및 하부신호층(20)의 사이에 형성된 접지층(12), 전원층(18)과, 상기 접지층(12) 및 전원층(18)의 사이에 형성된 제1 및 제2신호층(14, 16)과, 상기 접지층(12)의 테두리와 연결되고, 상기 접지층(12)과 전원층(18)에 대하여 직각으로 형성되어 있되, 상기 인쇄회로기판의 테두리를 따라서 일정한 간격을 두고 설치된 복수의 비아(36)와, 상기 인쇄회로기판의 양표면을 이루는 상부신호층(10) 및 하부신호층(20)의 테두리와 소정의 간격을 두고 각각 형성되고, 상기 복수의 비아(36)의 상측과 하측에 연결되도록 설치된 전기보더(ground border ;38)를 포함하는 구조를 갖는다. 그리고 상기 인쇄회로기판의 각층들의 절연을 위하여 상기 각층들의 사이, 그리고 각층들과 상기 접지보더(38)의 사이에는 절연층(22)이 형성되어 있다.

여기에서, 상기 복수의 비아(36)는 상기 인쇄회로기판의 테두리를 따라서 약 10mm 이상의 간격으로 설치되고, 상기 접지보더(38)는 약 40-60mil, 바람직하게는 50mil의 폭을 갖는다.

제4도는 상술한 바와같은 구조를 갖는 인쇄회로기판의 평면구조를 보여주고 있는데, 제4도를 참조하면, 접지보더(38)는 상부신호층(10)과 소정의 간격을 두고 상기 상부신호층(10)의 테두리를 따라서 형성되어 있고, 상기 접지보더(38)는 상기 인쇄회로기판의 테두리를 따라서 약 10mm 간격으로 형성된 비아(36)에 연결되며, 상기 비아(36)는 제4도에 점선으로 도시되어 있는 바와같이 상기 인쇄회로기판의 접지층(12)과 연결된다.

제5도는 제4도의 부분상세도로서, 제4도 참조번호 A부분의 접지보더(38)와 상부신호층(10), 접지층(12), 그리고 비아(36)를 보여주고 있다.

제5도를 참조하면, 상기 접지보더(38)는 참조번호 a를 도시된 바와같이 상기 상부신호층(10)과 소정의 간격을 두고 설치되고, 상기 접지보더(38)는 상기 인쇄회로기판의 테두리를 따라서 일정한 간격으로 형성되어 있는 비아(36)와 연결되어 있는데, 이 비아(36)는 종래 각 층간접속을 위하여 인쇄회로기판내에 형성된 비아와 동일한 역할을 갖는다.

그리고, 참조번호 12는 인쇄회로기판의 접지층(12)으로서, 그 테두리는 상기 비아(36)와 연결되어 있다. 여기에서 상기 접지층(12)은 상기 인쇄회로기판의 상부신호층(10), 절연층, 그리고 접지보더(38)에 의해 가려져 있기 때문에 점선으로 도시되어 있다.

한편, 상술한 바와같은 접지보더(38)는 제3도 인쇄회로기판의 단면구조에 도시된 바와같이, 인쇄회로기판의 하부신호층(20)의 테두리를 따라서 동일한 구조로 또 하나의 접지보더가 형성되며, 상기 하부신호층(20)의 테두리를 따라서 형성된 이 접지보더도 마찬가지로 상기 비아(36)에 연결되어 있다.

[발명의 효과]

종래 인쇄회로기판의 구조에 의하면, 인쇄회로기판상에 고주파를 입력으로 사용하는 칩셋이 고집적화되고, 하나의 인쇄회로기판상에 복수의 전압레벨을 갖는 전원층과 접지층이 존재함에 따라 인쇄회로기판상에는 많은 신호잡음이 유발되었는데, 이 신호잡음은 터미네이션되지 않은 인쇄회로기판의 테두리에서의 신호반사에 의해 더욱 심해지는 문제점이 발생하였다.

이와같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은, 인쇄회로기판의 양표면에 형성된 두 개의 신호층과 지각으로 형성하되, 상기 두 개의 신호층과 소정의 간격을 두고 그 테두리를 따라서 10mm 정도의 간격으로 복수의 비아를 설치하되, 이 비아는 상기 두 개의 신호층의 사이에 형성된 접지층의 테두리와 연결된다. 그리고, 상기 두 개의 신호층의 테두리와 소정의 간격을 두고 각각 형성되고, 상기 복수의 비아의 상측과 하측에 연결되도록 약 50mil의 폭을 갖는 접지보더를 설치한다.

이러한 방법에 의해서, 인쇄회로기판의 테두리에서의 신호반사를 차단할 수 있고, 따라서, 인쇄회로기판상에 칩셋이 고집적화되고, 복수의 전압레벨을 갖는 전원층이 존재함에 따라 발생되는 신호잡음을 최소화할 수 있다.

Claims

두 개의 신호층(10, 20)과, 상기 두 개의 신호층(10, 20)의 사이에 접지층(12)과 전원층(18)이 형성되어 있고, 각층들이 절연층(22)에 의해 절연되도록 적층된 구조를 갖는 인쇄회로기판에 있어서, 상기 두 개의 신호층(10, 20)에 테두리와 소정의 간격을 두고 각각 형성된 소정 폭의 접지보더(38)와, 상기 접지보더(38)와 상기 접지층(12)을 전기적으로 연결하는 연결수단(36)을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
제1항에 있어서, 상기 연결수단(36)은 상기 접지층(12)과 상기 접지보더(38)를 전기적으로 연결하고, 상기 접지층(12)과 전원층(18)에 대하여 직각으로 형성되어 있는 복수의 비아(36)인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
제2항에 있어서, 상기 복수의 비아(36)는 상기 인쇄회로기판의 테두리를 따라 일정한 간격을 두고 설치된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
제3항에 있어서, 상기 복수의 비아(36)는 10mm의 간격으로 설치되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접지보더(38)는 40 내지 60mil의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
제5항에 있어서, 상기 접지보더(38)는 50mil의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.