KR100272806B1

KR100272806B1 - 단자가부착된부품의설치구조

Info

Publication number: KR100272806B1
Application number: KR1019970019905A
Authority: KR
Inventors: 히로또 기누야마
Original assignee: 가타오카 마사타카; 알프스 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 1996-05-23
Filing date: 1997-05-22
Publication date: 2001-04-02
Also published as: CN1088550C; JPH09312449A; GB2313489B; KR970078793A; CN1168080A; GB2313489A; MY118880A; GB9709850D0

Abstract

본 발명은 사용환경의 온도변화가 큰 경우에도, 단자와 프린트기판의 패턴을 접속하는 납땜부의 파손을 방지할 수 있는 동시에, 작업비용 및 부품개수의 증가가 필요없도록 하는 단자부착 부품의 설치구조를 제공한다.

본 발명에서는, 프린트기판(3)에 돌출부(3a)를 하프펀치가공에 의해 형성하고, 단자(2)가 부착된 부품(1)을 프린트기판(3)에 실장할 때, 부품(1) 저면을 돌출부(3a)에 맞닿게 한 상태에서, 프린트기판(3)의 패턴과 단자(2)를 납땜한다. 그 때, 부품(1)의 저면과 프린트기판(3)의 표면 사이에 소정의 간극(G)이 존재하기 때문에, 플럭스가 모세관 현상에 의해 부품(1)의 저면과 돌출부(3a)의 맞닿은 부분까지 도달하는 일은 없고, 크림땜납의 냉각고화시에 프린트기판(3)이 단자(2)보다 크게 수축하여, 부품(1)의 저면과 돌출부(3a)의 표면 사이에 클리어런스가 형성된다.

Description

단자가 부착된 부품의 설치구조{INSTALLATION STRUCTURE FOR COMPONENTS HAVING ATTACHED TERMINALS}

본 발명은, 각종 전자기기에 사용되는 단자가 부착된 부품의 설치구조에 관한 것으로, 특히 온도변화가 큰 환경하에서 사용하는데 적합한 단자가 부착된 부품의 설치구조에 관한 것이다.

일반적으로, 텔레비젼이나 VTR 등의 전자기기에서는, 사용환경온도가 섭씨 -20∼＋60도와 같이 크게 변화하는 경우가 있고, 특히 동절기에는 기기의 전원을 넣기 전과 후에 전기내부의 온도가 그 이상으로 변화되는 경우가 있다. 이와 같이 전자기기가 온도변화에 따른 영향을 받는 경우, 기기내부에 배설된 프린트기판과, 그 프린트기판에 납땜된 전자기기의 단자와의 열수축률이 다르기 때문에, 전자부품의 단자와 프린트기판의 패턴과의 납땜부에 스트레스가 작용한다. 따라서, 종래부터 상기 스트레스에 의해 납땜부에 균열이 생기는 것을 방지하기 위하여 여러 가지 대책이 강구되고 있다.

도 6은 종래의 단자가 부착된 부품의 설치구조의 일례를 나타내는 정면도로서, 도면 중 1은 저면측에 단자(2)를 가지는 부품, 예를 들어 수정진동자이고, 3은 상기 부품(1)이 실장되는 프린트기판, 4는 단자(2)의 끝부와 프린트기판(3) 이면의 도시하지 않은 패턴을 접속하는 납땜부이다. 상기 부품(1)을 프린트기판(3)에 실장할 때에는, 먼저 단자(2)를 프린트기판(3)의 구멍에 삽입하여, 부품(1)의 저면을 프린트기판(3)의 표면에 맞닿게 한다. 이 상태에서 프린트기판(3)의 이면으로부터 돌출되는 단자(2)의 끝부에 크림땜납을 부착하고, 프린트기판(3)을 리플로우노에 넣어 섭씨 250∼260도 정도에서 가열함으로써, 상기 크림납땜을 용융시킨다. 이어서, 프린트기판(3)을 리플로우노에서 꺼내어 방열냉각시키면, 크림땜납이 고화되어 단자(2)의 끝부와 프린트기판(3) 이면의 패턴을 접속하는 납땜부(4)가 형성된다. 그런 다음, 단자(2)의 끝부에 손으로 납땜하는, 이른바 수작업 땜납을 행하여 납땜부(4)를 강화한다.

이와 같이 하여 부품(1)을 프린트기판(3)에 실장하고, 상기 프린트기판(3)을 TV튜너 등의 전자기기에 조립한 후, 상기 전자기기를 사용할 때에 주위온도가 상승하면 단자(2)의 열팽창율보다 프린트기판(3)의 열팽창율이 크기 때문에, 단자(2)에 인장스트레스가 인가되고, 그 후에 주위온도가 내려가면 단자(2)의 열수축률보다 프린트기판(3)의 열수축률이 크기 때문에 단자(2)에 압축스트레스가 인가되며, 이와 같은 온도변화에 따른 스트레스가 납땜부(4)에 반복하여 작용한다. 그러나, 상기와 같이 납땜부(4)가 수작업 땜납에 의해 강화되어 있기 때문에, 상기 납땜부(4)에 균열은 생기기 어렵고 납땜부(4)의 파손을 방지할 수 있다.

도 7은 종래의 단자가 부착된 부품의 설치구조의 다른 예를 나타내는 정면도로서, 도 6에 대응하는 부분에는 동일부호를 붙이고 있다. 이 종래예에서는 부품(1)의 저면과 프린트기판(3)의 사이에 완충재로서 고무시트(5)를 끼워넣고 있고, 상술한 수작업 땜납(3)을 생략하고 있다.

이와 같이 구성된 단자가 부착된 부품의 설치구조에 의하면, 전자기기의 사용환경온도가 상승하여 부품(1) 및 프린트기판(3)의 변형량의 어긋남이 생겼을 때, 고무시트(5)가 탄성변형함으로써 상기 어긋남을 흡수하여, 납땜부(4)에 인장스트레스가 걸리는 것을 방지할 수 있다.

그러나, 상술한 종래기술 중, 도 6에 나타내는 바와 같이 납땜부(4)를 수작업 땜납에 의해 강화한 것에서는, 이 수작업 땜납으로 인하여 가공공정수가 늘고, 한편 도 7에 나타내는 바와 같이 부품(1)과 프린트기판(3)의 사이에 고무시트(5)를 끼워 넣은 것에서는 부품개수가 늘어나는 동시에 설치공정수도 늘어나므로, 둘중 어떠한 경우에도 비용이 상승하는 문제가 있었다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관계되는 단자가 부착된 부품의 설치구조를 나타내는 정면도,

도 2는 상기 단자가 부착된 부품이 실장되는 프린트기판의 단면도,

도 3은 상기 프린트기판의 평면도,

도 4는 돌출부의 변형예를 나타내는 프린트기판의 단면도,

도 5는 상기 프린트기판의 평면도,

도 6은 종래의 단자가 부착된 부품의 설치구조의 일례를 나타내는 정면도,

도 7은 종래의 단자가 부착된 부품의 설치구조의 다른 예를 나타내는 정면도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 부품 2: 단자

3: 프린트기판 3a: 돌출부

4: 납땜부 6: 프린트기판

7: 돌출부 7a: 근원부

본 발명은, 단자가 부착된 부품의 저면을 프린트기판의 돌출부에 의해 상기 프린트기판의 표면에 대하여 소정의 간격을 유지하고, 이 상태에서 프린트기판의 패턴과 단자를 납땜하도록 하였다. 이와 같이, 프린트기판에 부품의 저면에 대향하는 돌출부를 형성하면, 부품을 프린트기판상에 올려놓았을 때에 부품의 저면과 프린트기판의 표면사이에 소정의 간극이 존재하기 때문에, 크림땜납의 용융시에 플럭스가 부품의 저면과 돌출부의 상면사이로 침입하는 것이 방지된다. 그 결과, 크림납땜이 고화될 때에 단자의 열수축률보다 프린트기판의 열수축률이 크기 때문에, 상기 프린트기판이 크게 수축하여 부품의 저면이 돌출부로부터 떨어지고, 양자 사이에 약간의 클리어런스가 형성된다. 따라서, 프린트기판을 탑재한 전자기기의 사용환경온도가 크게 변동하고, 단자와 프린트기판의 변형량에 어긋남이 생겨도 이 어긋남은 상기 클리어런스에 의해 흡수되기 때문에 납땜부의 파손을 방지할 수 있다.

본 발명의, 단자가 부착된 부품의 설치구조에서는, 단자가 부착된 부품이 실장되는 프린트기판에 상기 부품의 저면에 대향하는 돌출부를 설치하고, 상기 부품을 상기 프린트기판상에 올려놓고, 상기 부품의 저면을 상기 돌출부에 접촉시킨 상태에서 상기 프린트기판의 패턴과 상기 단자를 납땜하도록 하였다.

상기 돌출부는 프린트기판에 여러 가지 방법으로 형성될 수 있고, 예를 들어 프린트기판에 하프펀치 가공을 실시하여, 외주가 주위로부터 잘려내어져 마찰력에 의해 지지되는 돌출편을 형성하고, 이 돌출편을 돌출부로 할 수 있다. 혹은, 프린트기판에 하프펀치 가공을 실시하여, 근원부를 뺀 외주가 잘라내어지고, 상기 근원부로부터 부품방향으로 잘라세워진, 절기편(切起片)을 형성하고, 이 절기편을 돌출부로 할 수도 있다.

다음에, 본 발명의 실시예를 기재한다.

(실시예)

본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명하면, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 단자가 부착된 부품의 설치구조를 나타내는 정면도, 도 2는 상기 단자가 부착된 부품이 실장되는 프린트기판의 단면도, 도 3은 상기 프린트기판의 평면도로서 상술한 도 6, 도 7에 나타내는 것과 동등한 것에는 동일부호를 붙이고 있다.

도 1에 나타내는 본 실시예가 상술한 도 6, 도 7에 나타내는 종래예와 비교하여 다른 점은, 단자(2)가 부착된 부품(1)이 실장되는 프린트기판(3)에 상기 부품(1)의 저면에 대향하는 돌출부(3a)를 설치하는데에 있고, 그 이외의 구성은 기본적으로 같다. 상기 돌출부(3a)는 프린트기판(3)에 이른바 하프펀치 가공을 실시함으로써 형성되고, 외주가 주위로부터 잘려내어져 마찰력에 의해 프린트기판(3)에 지지되어 있으나, 그 상부는 프린트기판(3)의 표면보다 돌출되어 있다.

상기와 같이 구성된 부품(1)을 프린트기판(3)에 설치할 때에는, 먼저 단자(2)를 프린트기판(3)의 구멍에 삽입하여, 부품(1)의 저면을 프린트기판(3)의 돌출부(3a) 표면에 맞닿게 하여, 이들 부품(1)과 프린트기판(3)과의 사이에 소정의 간극(G)을 형성한다. 이 상태에서 프린트기판(3)의 이면으로부터 돌출되는 단자(2)의 끝부에 크림땜납을 부착하고, 프린트기판(3)을 리플로우노에 넣어 섭씨 250 내지 260도 정도로 가열함으로써, 상기 크림땜납을 용융시킨다. 이 때, 부품(1)의 저면과 프린트기판(3)의 표면사이에 상기 간극(G)이 존재하기 때문에, 플럭스가 모세관 현상에 의해 부품(1)의 저면과 돌출부(3a)의 사이까지 도달하는 일은 없다. 이어서, 프린트기판(3)을 리플로우노에서 꺼내어 상온까지 방열냉각시키면, 크림땜납이 고화되어, 단자(2)의 끝부와 프린트기판(3) 이면의 패턴을 접속하는 납땜부(4)가 형성되는데, 단자(2)의 열수축률보다 프린트기판(3)의 열수축률이 크기 때문에 프린트기판(3)이 크게 수축하여 돌출부(3a)가 부품(1)의 저면으로부터 떨어지고, 부품(1)의 저면과 돌출부(3a)의 사이에 약간의 클리어런스가 형성된다. 그 때, 상술한 바와 같이 플럭스가 부품(1)의 저면과 돌출부(3a)의 사이까지 도달하지 않기 때문에, 이들 부품(1)의 저면과 돌출부(3a)가 플럭스의 접착력에 의해 밀착되는 일이 없고 양자는 확실하게 이반된다.

이와 같이 하여 부품(1)을 프린트기판(3)에 실장하고, 상기 프린트기판(3)을 TV튜너 등의 전자기기에 조립한 후, 상기 전자기기를 사용할 때에 주위온도가 상승하면 단자(2)의 열팽창율보다 프린트기판(3)의 열팽창율이 크기 때문에 단자(2)와 프린트기판(3)의 변화량에 어긋남이 생긴다. 그러나, 부품(1)의 저면과 돌출부(3a)의 표면 사이에 상기 클리어런스가 형성되어 있기 때문에, 부품(1)의 저면에 돌출부(3a)가 맞닿는 일이 없어 단자(2)에 인장스트레스가 인가되는 것이 회피된다. 또한, 설혹 부품(1)의 저면에 돌출부(3a)가 맞닿더라도 돌출부(3a)는 마찰력에 의해 프린트기판(3)에 지지되어 있을 뿐이기 때문에, 단자(2)와 프린트기판(3)의 변형량의 어긋남은 돌출부(3a)가 프린트기판(3)의 표면에서 함몰됨으로써 흡수된다.

도 4는 돌출부의 변형예를 나타내는 프린트기판(3)의 단면도이고, 도 5는 그 평면도이다. 이들 도면에 나타내는 바와 같이, 돌출부(7)는 프린트기판(6)의 일부로 이루어지고 근원부(7a)를 제외한 외주가 잘려내어져, 상기 근원부(7a)로부터 상기 부품(1)방향으로 굽혀올려진 절기편으로 구성되어 있다. 이 돌출부(7)도 프린트기판(3)에 이른바 하프펀치가공을 실시함으로써 형성되어 있다.

본 발명은 이상 설명한 바와 같은 상태로 실시되며, 이하에 기재하는 바와 같은 효과를 나타낸다.

단자가 부착된 부품의 저면을 프린트기판의 돌출부에 의해 상기 프린트기판의 표면에 대하여 소정의 간격을 유지하고, 이 상태에서 프린트기판의 패턴과 단자를 납땜하면, 부품을 프린트기판상에 올려 놓을 때에 부품의 저면과 프린트기판의 표면 사이에 소정의 간극이 존재하기 때문에, 크림땜납의 용융시에 플럭스가 부품의 저면과 돌출부의 상면 사이로 침입하는 것이 방지된다. 그 결과, 크림땜납이 고화될 때에, 단자의 열수축률보다 프린트기판의 열수축률이 크기 때문에 상기 프린트기판이 크게 수축하여 부품의 저면이 돌출부로부터 떨어지고, 양자의 사이에 약간의 클리어런스가 형성된다. 따라서, 프린트기판을 탑재한 전자기기의 사용환경온도가 크게 변동하여, 단자와 프린트기판의 변화량에 어긋남이 생기더라도 이 어긋남은 상기 클리어런스에 의해 흡수되기 때문에, 수작업 땜납이나 고무시트를 필요로 하지 않고도 납땜부의 파손을 방지할 수 있다.

또, 상기 돌출부를 외주가 프린트기판으로부터 잘라내어져 마찰력에 의해 지지되는 돌출편으로 구성되거나, 근원부를 제외한 외주가 프린트기판으로부터 잘려내어져 상기 부품의 방향으로 굽혀 올려진 절기편(切起片)으로 구성하면, 간단한 하프펀치가공에 의해 돌출부를 형성할 수 있을 뿐 아니라, 돌출부에 완충재로서의 기능이 부여되기 때문에 확실하게 납땜부의 파손을 방지할 수 있다.

Claims

단자가 부착된 부품이 실장되는 프린트기판에 상기 부품의 저면에 대향하는 돌출부를 마련하고, 상기 부품을 상기 프린트기판상에 올려놓고 상기 부품의 저면을 상기 돌출부에 맞닿게 한 상태에서 상기 프린트기판의 패턴과 상기 단자를 납땜하며, 상기 돌출부는 상기 프린트기판의 일부로 이루어지고 외주가 주위에서 잘려내어져 마찰력에 의해 지지되는 돌출편으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단자가 부착된 부품의 설치구조.
단자가 부착된 부품이 실장되는 프린트기판에 상기 부품의 저면에 대향하는 돌출부를 마련하고, 상기 부품을 상기 프린트기판상에 올려놓고 상기 부품의 저면을 상기 돌출부에 맞닿게 한 상태에서 상기 프린트기판의 패턴과 상기 단자를 납땜하며, 상기 돌출부는 상기 프린트기판의 일부로 이루어지고 근원부를 제외한 외주가 잘려내어져 상기 근원부로부터 상기 부품방향으로 굽혀올려진 절기편(切起片)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단자가 부착된 부품의 설치구조.