KR100356995B1 - 패드 결합 요홈이 형성된 회로기판 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 패드결합요홈이 형성된 회로기판은 컨넥터케이스 내부의 일측에 위치하고 상하 2열로 다수 배치되어 타 전자회로의 컨넥터와 결합되는 접속단자핀과 상기 접속단자핀과 컨넥터케이스 내에서 연결되며 상기 컨넥터케이스의 다른 일측에 상하 2열로 배치된 다수의 연결 단자핀을 갖는 컨넥터; 단부에는 접촉패드가 형성되어 있으며 상기 연결단자핀의 열 사이에 삽입되는 회로기판; 상기 접속패드 중앙부는 상기 연결 단자핀이 접착패드의 중앙부에 결합될 수 있도록 도전부가 형성되지 않은(즉, 구리동막을 벗겨냄) 패드결합요홈이 형성되어 상기 패드결합요홈과 연결단자핀이 패드결합요홈을 따라 좌우로 편심되지 않게 중앙부로 진입되면서 탄성 결합하여 컨넥터와 회로기판이 결합하는 것을 특징으로 한다.

Description

패드 결합 요홈이 형성된 회로기판{Circuit Board Having Pad Groove}

본 발명은 패드결합요홈이 형성된 회로기판에 관한 것으로, 특히 전기적 접속을 하고자 인쇄기판 중 한쪽 인쇄기판에는 엣지 컨넥터(이하, '컨넥터'라 함)에 상하 2열로 다수의 연결단자핀을 형성하고, 상기 컨넥터에 상하로 배열된 컨넥터 연결단자핀 사이에 결합시켜 전기적으로 연결하는 패드결합요홈이 형성된 회로기판에 관한 것이다.

각종 전기 전자 혹은 전자응용기기의 전자회로는 각종 능동소자 및 수동부품 또는 기구를 포함하는 인쇄회로기판(이하, '회로기판'이라 함)상에 배치하여 형성된다.

서로 떨어진 회로기판과의 접속을 위하여 다양한 형상의 리셉터클타입(암형) 컨넥터 및 이에 결합하는 플러그타입(숫형) 컨넥터가 널리 사용되고 있다.

도 1은 종래의 회로기판 결합을 나타낸 컨넥터의 사시도이다.

일반적으로, 컨넥터의 복수의 단자를 회로기판(10)의 단부 근방의 접속패드(14)에 접속하기 위해서는 개별적으로 납땜을 하거나, 일괄적으로 플로우 납땜(flow solder)을 하여 한쪽 기판에는 리셉터클(암형) 컨넥터(12)를 장착하고 이와 접속되는 다른 기판에는 플러그(숫형) 컨넥터(12')를 장착하여 양 컨넥터를 결합함으로써 양 회로기판을 전기적으로 결합시킨다.

최근 전자기기가 소형화되고 회로구성 기술이 발달됨에 따라 점점 더 소형화된 컨넥터가 요구되고 이에 부응하여 컨넥터의 핀과 핀간의 거리가 작아지는 추세이나, 컨넥터의 구성상 적정한 기계적 강도와 절연상의 문제로 컨넥터가 전자기기의 소형화에 장해 요인으로 부각되고 있으며, 특히 회로기판과 컨넥터의 접속을 위하여 접속패드와 일치시켜 납땜 등으로 접속하여야 하나 접속패드사이의 이격거리가 적어서 컨넥터 접속이 제품의 불량요인으로 작용하고 생산원가를 상승시키게 되고, 컨넥터가 전자제품 소형화에 장해요인으로 작용하고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 양면회로기판과 컨넥터를 결합하기 위하여 컨넥터의 연결단자핀(13)을 절곡하여 회로기판 일면의 접속패드(14)에 납땜에 의하여 접속하고 하면에 접속패드와의 접속을 위해서는 회로기판을 천공하여 연결단자핀을 하면의 접속패드와 연결하여 컨넥터를 회로기판상에 배치시킨다. 그러나, 이는 연결핀과의 접속을 위하여 회로기판 천공 등의 작업공정의 어려움과 회로기판상에 컨넥터가 탑재됨으로써 제품의 높이가 증가하는 문제점을 내포하고 있다.

이를 개선하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 접속패드가 형성된 양면 회로기판을 연결단자핀의 길이를 컨넥터케이스(11)보다 길게 하고 길게 인출된 연결단자핀(13)의 상하 열 사이에 삽입하고 연결단자핀과 접속패드를 일치시켜 납땜 등의 처리를 하여 컨넥터를 회로기판에 고정한다. 그러나, 이는 접속패드의 중심부에 연결단자핀(13)을 일치시켜 납땜을 하기 위하여 작업자의 숙련도가 요구되고, 컨넥터핀의 간격이나 크기는 국제표준규격으로 동일하지만 컨넥터 케이스(11)는 제작사 마다 사내규격을 사용하므로 각기 달라 크기나 모양으로 패드와 컨넥터핀의 중심을 다수의 제품에 맞출 수 없어 이를 일치시키기 위하여 별도의 지그가 필요하다는 문제점이 있다. 또한, 제품의 높이는 낮출 수 있으나 길이가 길어지는 단점과 회로기판상에 접속패드를 위한 도체부가 형성됨으로서 회로기판은 전체적으로 접속패드의 두께만큼 두껍게 되며 이 접속패드 상부에 연결단자핀이 접속되므로 회로기판을 연결단자핀 사이로 삽입하면 접속패드 단부는 연결단자핀의 접촉부와 일치되나 연결단자핀 단부는 벌어지게 되어 접속패드와 이격하게 되어 양호한 접속이 되지 않기 때문에 납땜 시에도 이격부에 납땜불량이 생기는 등의 문제점을 가지고 있다.

본 발명의 목적은 컨넥터와 회로기판을 접속함에 있어 컨넥터케이스 내부에 형성된 연결핀 사이로 접속패드 형성부를 삽입함으로써 납땜의 필요가 없는 구조의 패드결합요홈이 형성된 회로기판을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 회로기판 결합을 나타낸 컨넥터의 사시도.

도 2는 종래의 회로기판과 컨넥터의 결합사시도.

도 3은 본 발명에 따른 회로기판의 결합사시도.

도 4는 본 발명에 따른 접속패드와 연결단자핀의 결합상태를 도시한 분리 사시도.

도 5a는 본 발명에 따른 접속패드의 부분사시도.

도 5b 및 도5c는 본 발명에 따른 접속패드의 부분확대도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 회로기판 11 : 컨넥터케이스

12,12' : 컨넥터 13 : 연결단자핀

14 : 접속패드 15 : 접속단자핀

16 : 패드결합요홈 17: 결합단차

상기 문제점을 해결하고 소정의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 패드결합요홈이 형성된 회로기판은, 컨넥터케이스 내부의 일측에 위치하고 상하 2열로 다수 배치되어 타 전자회로의 몸체와 연결되어 있는 연결단자핀을 갖는 컨넥터와 상기 컨넥터의 연결단자핀의 열사이에 삽입되고 연결단지핀과 접속되는 접속패드가 단부에 형성된 회로기판에 있어서, 상기 접속패드 중앙부는 상기 연결단자핀이 결합될 수 있도록 도전부가 형성되지 않은 패드결합요홈이 형성되어 상기 패드결합요홈과 연결단자핀이 패드결합요홈을 따라 좌우로 편심되지 않게 중앙부로 진입되면서 탄성 결합하여 컨넥터와 회로기판을 결합하여 이루어진다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 따라 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 회로기판의 결합사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 접속패드와 연결단자핀의 결합상태를 도시한 분리 사시도이고, 도 5a는 본 발명에따른 접속패드의 부분사시도이며, 도 5b 및 도5c는 본 발명에 따른 접속패드의 부분확대도이다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 회로기판(10)의 단부에 형성된 접속패드와 이에 결합하는 직사각형의 절연체로 된 컨넥터케이스(11)와 이 케이스 내부에 상 하 2열로 다수의 연결 단자핀(13)이 고정 배치되어 있다.

이때, 상하 연결단자핀(13)간의 거리는 회로기판(10)의 두께와 같거나, 0.1mm 정도 작으며 본 분야에서 통상적으로 사용되는 기판의 두께인 1.6 mm이다.

상기 연결단자핀(13)은 상기 컨넥터 케이스(11) 후방으로 케이스를 관통하여 다른 전자회로와 납땜으로 연결되어 있다.

미도시되었지만 회로기판과의 기계적 접속을 공고히 하기 위하여 케이스 양측면에 부착고정부를 배설할 수도 있다.

다음은 상기 2열로 배설된 연결단자핀(13)의 상하 열 사이에 결합되는 회로기판의 접속패드구조로서 접속패드는 회로기판 양면에 배설된 회로기판의 전자회로와 연결되어 회로기판 양면에 형성되고, 패드간 간격은 접속될 상기 컨넥터의 연결단자핀의 좌우 간격과 동일하고, 회로기판의 두께는 상기 컨넥터의 연결단자핀 상하 간격과 동일하거나 크다.

접속되는 회로기판의 접속패드는 회로기판상에 소정의 두께의 납 등의 도전체로 형성되고 형성된 접속패드의 중앙부위에 상기 컨네터의 연결접속핀(13)의 폭과 길이만큼 도전막이 형성되어 있지 않은 패드결합요홈(16)이 형성되어 있다. 이 패드결합요홈(16)은 접속패드(14)의 도전막의 두께만큼의 요홈이 형성된 것이며 이때 도전막의 두께는 본 분야에서 관용적으로 실시되는 소정의 두께이나 통상적으로 0.04mm가 적합하므로 회로기판 접속패드의 중앙부에는 단자핀과 결합하는 패드결합요홈(16)이 깊이(C)가 0.04mm 의 요홈으로 형성된다.

상기 패드결합요홈(16)은 도 5b에 도시된 바와 같이, 패드결합요홈(16)의 단부(A) 폭은 상기 컨넥터의 연결단자핀(13) 폭의 90~100%로 동일하거나 적게하며, 단부에서 회로기판내부로 갈수록 좁아지게 하여 컨넥터의 연결단자핀(13)의 단부가 접속되는 패드결합요홈(16) 내측(B)의 폭은 연결단자핀(13) 폭의 40~50%로 하여 패드결합요홈(16)의 형상이 사다리꼴의 요홈이 되도록 하거나, 도 5c에 도시된 바와 같이, 단부(A)와 내측(B)의 폭이 연결단자핀(13)의 폭의 40~80%로 되는 일자형 요홈으로 할 수도 있다.

상기한 컨넥터케이스 내부에 배설된 연결단자핀(13)의 상하열 사이에 패드결합요홈(16)이 형성된 접속패드(14)가 형성된 회로기판(10) 단부를 연결단자핀(13)의 상하열 사이에 삽입하면 연결단자핀(13)은 패드결합요홈(16)에 결합되어 좌우 이동이 제한된다.

즉, 연결단자핀(13)의 끝부분은 패드결합요홈(16)이 사다리꼴로 형성됨에 따라 접속패드(14) 상부와 부분 중첩되면서 전기적 접속이 이루어지며, 패드결합요홈(16)입구에서는 연결단자핀(13)이 도전부가 형성되지 않은 회로기판과 접속되면서 패드결합요홈(16)입구에 삽입되게 되어 연결단자핀(13)의 탄성력과 패드결합요홈(16)의 양측에 도전체에 의하여 형성된 걸림턱에 의하여 컨넥터와 접속패드는 전기적 결합과 기계적 결합이 이루어져 회로기판과 컨넥터간의 접속시 별도의 납땜공정이 불필요하고 접속에 따른 제품의 크기를 최소화할 수 있는 접속패드와의 중심불일치에 따른 불량을 감소시킬 수 있다.

본 발명은 구체적으로 설명하지는 않았으나 패드결합요홈(16)의 사다리꼴높이(도 5b에서 h로 표시)는 단자핀(13)의 길이와 동일하거나 적게하여 접촉부위를 증가시킬 수 있음은 본 분야의 당업자라면 당연히 예측할 수 있고, 컨넥터와 회로기판의 결합시 결합의 편의를 위하여 도 3 및 도 5a에 도시된 바와 같이 접속패드가 설치된 회로기판의 양 측면에 단차(17)를 형성하여 접속패드부가 형성된 회로기판부의 폭이 컨넥터 케이스내부 폭보다 적게 함으로서 연결단자핀(13)이 형성된 커넥터 케이스(11) 내부에 결합하게 할 수 있는 것은 본 분야의 한 응용 예로서 본 발명의 범주에 포함됨은 자명한 사실이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 회로기판과 컨넥터가 부착되어 있는 전자부품을 바로 연결시킴으로서 회로기판으로부터 전기적신호를 입출력하기 위하여 컨넥터를 회로기판과 결합하는 전자부품을 소형화할 수 있고, 납땜에 따른 공정이 불필요하게 되어 생산원가절감 및 획기적인 불량감소 등 제품의 신뢰성 향상에 기여한다.

또한, 컨넥터 케이스의 크기나 구조가 각 제조사별로 다른 규격을 사용하므로 그 부위에 연결이 되는 컨넥터는 세트된 전용규격을 사용해야 케이스외형에 의해 접촉점의 중심이 맞게 되어 있으나, 본 제품은 연결요홈에 의하여 각기 연결핀이 각기 독립된 중심점을 ??아 연결되어, 컨넥터의 외형에 영향을 받지 않음으로패드가 형성된 회로기판의 폭을 기존의 컨넥터의 내부폭의 크기를 기존의 컨넥터 중에서 최소 크기에 맞게 하면 어느 회사제품이든 케이스외형에 관계없이 접촉 중심의 연결이 가능하여 다수의 각기 다른 제품의 컨넥터와 연결될 수 있다.

본 발명의 실시예에 나타난 구성을 컴퓨터의 저장장치로 사용되는 하드디스크에 적용할 경우 연결단자핀의 길이 만큼(본 분야에서 관용적으로 사용되는 10~20 Gbyte의 하드디스크의 경우 5mm 정도) 축소되며 연결핀이 50개인 경우에는 50개소에서 발생 할 수 있는 불량개소를 줄일 수 있어 제품의 신뢰성이 향상되고 생산공정의 감소로 제품생산원가를 낮추어 경쟁력을 제고시킬 수 있고 다수의 회사에서 생산되는 하드디스크를 마음대로 선택 사용할 수 있다.

Claims (4)

1. 컨넥터케이스(11) 내부의 일측에 위치하고 상하 2열로 다수 배치되어 타 전자회로의 몸체와 연결되어 있는 연결단자핀(13)을 갖는 컨넥터와 상기 컨넥터의 연결단자핀(13)의 열사이에 삽입되고 연결단지핀(13)과 접속되는 접속패드(14)가 단부에 형성된 회로기판(10)에 있어서,

   상기 접속패드(14) 중앙부는 상기 연결단자핀(13)이 결합될 수 있도록 도전부가 형성되지 않은 패드결합요홈(16)이 형성되어 상기 패드결합요홈(16)과 연결단자핀(13)이 패드결합요홈(16)을 따라 좌우로 편심되지 않게 중앙부로 진입되면서 탄성 결합하여 컨넥터와 회로기판을 결합하는 것을 특징으로 하는 패드결합요홈이 형성된 회로기판.
2. 제 1항에 있어서, 상기 패드결합요홈(16)의 단부(A)는 연결단자핀의 폭의 90~100%이며, 상기 패드결합요홈(16)의 내측(B)은 연결단자핀의 폭의 40~50%인 사다리꼴형상인 것을 특징으로 하는 패드결합요홈이 형성된 회로기판.
3. 제 1항에 있어서, 상기 패드결합요홈(16)의 단부(A)와 내측(B)은 연결단자핀의 폭의 40~80%인 일자형태의 요홈인 것을 특징으로 하는 패드결합요홈이 형성된 회로기판.
4. 제 1항에 있어서, 상기 회로기판은 접속패드부가 형성된 회로기판 부위의 크기가 컨넥터 케이스의 내부 폭보다 적게 하여 패드결합요홈의 작용으로 중심이 편심되지 않는 결합단차(17)가 형성된 것을 특징으로 하는 패드결합요홈이 형성된 회로기판.