KR100437520B1 - 회로기판용 케이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에지 접속 회로기판으로부터 싱글 인-라인 핀을 형성하는 인쇄회로기판(12)을 위한 케이스(10)에 관한 것이다. 상기 케이스는 회로기판의 에지들을 둘러싸는 프레임(20)과, 이 프레임의 장착면의 한쪽에 베이스(22)를 포함한다. 인쇄회로기판의 에지 커넥터들에 부착된 커넥터 핀(26)들은 인쇄회로기판에 고정되며 베이스로부터 연장된다. 베이스의 에지로부터 프레임에 일반적으로 평행하게 연장된 탭은 본 케이스의 취급과 배치를 위한 부드러운 진공 픽업 결합 탭(24)을 제공한다.

Description

회로기판용 케이스{Case for circuit boards}

여러 가지 전자 부품들이 장착되어 있으며, 보통 이 전자 부품들 사이에 뻗어 있는 인쇄회로 접속부(printed circuit connection)들을 가지는 회로기판은 다른 회로에도 접속될 수도 있다. 접속부들의 한 가지 형태로서 커넥터나 구멍들에 접속하기 위하여 회로기판의 한쪽 에지로부터 연장된 핀이 제공된다. 커넥터나 구멍들에 상기와 같은 회로기판을 장착할 때, 픽킹(picking) 및 플레이싱(placing) 동안 회로기판을 취급하기 어렵기 때문에 문제가 될 수 있다.

회로기판용 홀더나 케이스들은, 장착되었을 때 안정성을 위한 장착면을 제공할 뿐만 아니라 픽킹과 플레이싱동안 회로기판들을 지지하기 위해 사용되어 왔다. 상기 핀들은 홀더의 에지나 측면으로부터 연장된다. 공지된 홀더들은 회로기판을 둘러싸며 방수 가능하게 폐쇄되는 박스 형태이다. 폐쇄된 박스는 픽킹과 플레이싱을 위한 진공 픽업(vacuum pick up)용 표면을 제공한다. 땜납 접속부(solder connection)의 세척과 같은 제조 단계동안, 세척제(washing fluid)는 케이스내에포획될 수 있으며 이로써 회로기판에 문제를 야기할 수 있다. 또한 폐쇄된 케이스는 회로기판으로부터 발생되는 열을 포획한다. 폐쇄된 케이스는 회로기판을 지지하기 위한 포팅 컴파운드(potting compound)를 사용하며, 이로써 추가의 제조 단계를 필요로 한다.

본 발명은 일반적으로 회로기판용 홀더(holder)에 관한 것으로서, 특히, 메인 회로내에 배치 및 장착되는 보조 회로기판을 지지하기 위한 케이스에 관한 것이다.

도 1은 회로기판이 내부에 은선으로 표시되어 있는 본 발명의 회로기판용 케이스를 도시한 평면도.

도 2는 도 1의 회로기판용 케이스를 도시한 측면도.

도 3은 도 1 및 도 2의 회로기판용 케이스를 뒤에서 바라보며, 이때 히트 탭을 은선으로 도시한 사시도.

도 4는 도 3의 회로기판용 케이스를 앞에서 바라보며, 이때 히트 탭의 다른 실시예를 은선으로 도시한 사시도.

도 5는 본 발명의 회로기판용 케이스에 사용하기 위한 접촉핀을 도시한 측면도.

도 6은 표면 장착 접속부가 수평으로 장착된 본 발명에 따른 케이스를 도시한 측면도.

본 발명의 목적은, 기판의 배치와 위치설정동안 회로기판을 지지하는 회로기판용 케이스를 제공하는 것이며, 이때 기판은 접속 위치에 유지된다. 본 발명의 다른 목적은 액체, 열, 습기로부터 회로기판을 보호할 수 있는 회로기판용 케이스를 제공하는 것이다. 또 다른 목적은 케이스내에 기판을 장착하기 위한 시간과 비용을 절감하는 것이다.

특별한 잇점으로서, 개방 회로기판용 케이스는 픽킹 및 플레이싱 작업동안에 회로기판을 취급할 수 있도록 진공 픽업에 의해 맞물리기 위한 진공 픽업 결합면이 구성된다. 픽킹 및 플레이싱 작업은 개방 케이스가 가벼울 때 도움이 된다. 또한 개방 케이스는 이 케이스내에 회로기판을 장착 및 취급하기 위해 요구되는 생산에 필요한 시간을 매우 감소시킨다. 또한 케이스는, 장착동안 이 케이스가 셋팅되는 케이스 자신뿐만 아니라 회로기판용 포지티브 장착면을 제공한다. 그러한 두 개의 직각 장착면들은 케이스의 장착 방향에 따라서 하나의 수직면과 하나의 수평면을 이용할 수 있다. 상기 케이스를 통하여 회로기판을 정확하고 용이하게 장착할 수 있다.

본 발명의 이러한 장점 및 특징들은 기판의 에지들을 둘러싸는 프레임을 갖는 회로기판용 케이스에 제공된다. 프레임은, 예를 들어 코너 등으로부터 안쪽으로 연장된 탭(tab)들을 가지며, 이 코너에는, 회로기판을 케이스내에서 확실한 위치에 배치할 수 있도록, 예를 들어 접착제에 의해 회로기판이 부착된다. 프레임의 한쪽 에지는 회로기판의 평면에 수직한 방향으로 연장하는 베이스 부분을 갖는다. 베이스는 진공 픽업용 결합 탭(engagement tab)을 포함한다. 프레임의 전후는 액체와 열의 신속한 배출을 위해 개방된다. 개방 프레임은 히트 싱크(heat sink)로서 역할하는 열전도판(heat conductiong plate)을 통하여 회로기판의 열접촉에 적용된다. 프레임의 한쪽에서 프레임상에는, 그리고 바람직하게는 케이스의 수직 또는 수평 장착면을 정의하는 두 개의 표면상에는 레그(leg)들이 제공된다.

도 1에는 관통구 또는 표면 장착을 위하여 장착하는 SIP(싱글 인-라인 핀: single in-line pin)로서 회로기판(12)에 장착하기 위한 케이스(10)가 도시된다. 회로기판(12)은, 비록 다른 형태도 가능하지만 여기서는 직사각형으로 도시되며, 기판의 한쪽 측면에 장착된 회로 구성부품(14)들을 구비한 일반적 평면 구조를 갖는다. 도시한 실시예에서, 회로 소자들은 IC 칩과, 표면 장착식 레지스터 및 다이오드와 같은 작은 회로 구성부품(16)들과, 캐패시터 및 환상 코일(toroid coil)과 같은 큰 회로 구성부품(18)들을 포함할 수 있다. 큰 회로 구성부품(18)들은 일정 거리만큼 회로기판(12)의 표면으로부터 바깥쪽으로 연장하며 제조중 회로기판의 취급동안 보호를 필요로 한다.

케이스(10)는 회로기판의 에지들에서 보호를 위하여 회로기판(12)의 직사각형 주변을 포장하는 프레임(20) 부분을 갖는다. 프레임(20)은 회로기판의 크기와 형태에 상응하는 크기와 형태로 이루어지며, 필요하다면 여러 가지 형태, 즉 정사각형 또는 직사각형 등으로 이루어질 수 있다. 한쪽 에지에서, 케이스(10)는 기판상의 큰 회로 구성부품(18)들보다 더 큰 거리만큼 회로기판(12)의 구성부품들의 한쪽으로부터 수직하게 바깥쪽으로 연장하는 베이스(22)를 갖는다. 베이스(22)는, 일차적으로 수직 및 수평 장착면을 제공하며, 이차적으로 기판(12)상에 회로 소자들의 보호를 제공한다. 결합 탭 또는 픽업 탭(24)은 표면 장착을 위한 자동 픽킹 및 플레이싱을 지지하기 위하여 프레임(20)에 평행하게 베이스(22)로부터 연장한다. 탭(24)은, 비록 다른 형태가 가능할지라도 여기서는 직사각형이며, 필요하다면 케이스(10)의 무게중심에 걸쳐 또는 적어도 이 무게중심을 향하여 연장한 채로, 큰 회로 구성부품을 위한 틈새를 제공하기 위해서 베이스(22)상에 중심설정되거나 상쇄된다. 이것은 케이스가 함몰되는 위험을 줄일 수 있는 채로 탭(24)으로부터 픽업될 수 있게 한다. 탭(24)은, 설치된 케이스(10)를 적절한 접촉 위치로 조정 및 배치하기 위하여 진공 픽업 헤드(vacuum pickup head)에 의해 결합할 수도 있도록 진공 픽업을 위한 평평하고 부드러운 진공 결합면을 갖는다.

프레임(20)은 베이스(22) 및 픽업 탭(24)과 일체로 형성된다. 일실시예에서, 케이스(10)는 나일론 6으로 충전된 30 내지 40% 미네랄인 스탄일(Stanyl)로 몰드된다.

회로기판(12)의 하부(도 1에 대해서) 측면상에 보이는 에지 커넥터 위치들은 싱글 인-라인 핀 구성으로 본 발명의 케이스(10)로부터 아래쪽으로 연장하는 커넥터 핀(26)에 의해 접촉된다. 핀(26)들은 하부 측면에서 본 발명의 케이스(10)의 하부 패널(28)을 통하여 연장한다. 핀(26)들이, 예를 들어 다른 회로기판(점선으로 장착면(30)을 나타냄)내에서 구멍들을 통하여 연장함으로써 접속될 때, 케이스(10)는 레그(32, 34)상에 안착한다. 수직 장착 레그(32, 34)들은 장착면(30)상에서 수직 자세로 정확하게 위치설정할 수 있게 한다.

회로기판을 장착하기 위하여 포팅 컴파운드를 이용하는 것 대신에, 기판(12)은 코너 탭(38, 40)에 부착됨으로써 도 3 및 도 4에 보이는 바와 같이 기판(12)의 코너에 장착된다. 바람직하게는, 에폭시는 탭(38, 40이나 단지 38)상에 배치되며,회로기판(12)은 탭들에 대항하여 케이스내에 위치설정된다. 탭(40)상에서의 아교접착은 핀들이 측면을 유지하기 때문에 피하여질 수 있다. 이로써, 회로기판은 탭(38, 40)상에서 제자리에 유지되며 폐쇄된 케이스에 비교하여 생산에 필요한 시간면에서 매우 짧은 시간에 장착된다.

도 2의 측면도에서, 케이스(10)는 회로기판(12)의 에지 주위를 둘러싸는 프레임(20) 부분과 하부 측면에서 베이스(22)를 포함한다. 수직 장착 레그(32, 34)들은 안정성을 위하여 각각 베이스(22)의 전후 에지에 존재하며, 장착면상에 수직하게 장착하기 위하여 조정된다. 하부상의 레그(32, 34)에 추가하여, 또한 본 발명의 케이스는, 이 케이스(10)가 평평하게 장착되도록 후방에 놓여있는 수평 장착 레그(44, 46)들을 포함한다. 특히, 프레임(20)의 한쪽 단부는 한쌍의 레그(44)들을 가지며, 프레임(20)의 다른쪽 단부는 한쌍의 레그(46)들을 갖는다. 레그(46)들은 핀들이 표면 장착을 위한 형태로 되어 있을 때 핀(26)들의 메슁(mashing)을 방지하기에 충분한 거리만큼 연장한다. 레그(46)들은, 표면 장착 핀들이 접촉 위치와의 접촉을 보장하도록 장착면상에 존재할 때 장착면으로부터 0.010 내지 0.030in 떨어져 있다.

본 발명의 케이스내에 유지된 회로기판(12)이 회로기판 표면에 수직하게 연장하는 구부러진 환상 코일 구성부품(18)으로 구성되기 때문에, 본 발명의 케이스(10)의 베이스(22)는 환상 코일 구성부품(18) 이상으로 또는 회로기판 표면상의 가장 높은 구성부품 이상으로 연장할 정도로 충분히 회로기판 방향에 수직하게 연장한다. 도 2에서 또한, 진공 결합 탭(24)은 베이스(22)로부터 연장되고 있음을 볼 수 있다.

싱글 인-라인 핀을 형성하는 커넥터 핀(26)들은 본 발명의 케이스의 뒤쪽으로부터 연장한다. 핀들은 표면 장착이 가능하게 형성될 수 있다. 프레임(20)의 후방 측면은 후술하는 열전도판을 수용하기 위한 컷아웃(cutout: 48)을 갖는다.

도 3에서, 인쇄회로기판(10)의 후방 측면상에는 베이스(22)와, 레그(44, 46)의 배열을 볼 수 있다. 코너 탭(38, 40)들은, 인쇄회로기판(12)이 대항 위치하며 회로기판이 에폭시에 의해 부착되는 프레임(20)의 각 코너의 한쪽에 제공된다. 컷아웃(48)은 프레임(20)의 각 수직면상에 위치된다. 컷아웃(48)은 열전도성, 전기 절연성 접착제에 의해 회로기판(12)의 후방 측면에 부착된 열전도판(50)을 채용하며, 그 결과 열은 회로기판(12)으로부터 전도된다. 열전도판(50)은 컷아웃(48)에서 프레임(20)의 각 측면으로부터 연장하며 취급동안 결합을 위한 각 측면에서 두 개의 구멍(52)을 갖는다. 또한 각 측면에 대하여 하나의 구멍(52)이 고려된다.

컷아웃(54)의 제 2 쌍은 프레임(20)의 수평 상단부내에 있으며, 후방측면에서 베이스(22)내에 있다. 코너 탭(38, 40)들은 열전도판(50, 68)를 위한 틈새를 제공하기 위하여 수평 및 수직하게 제한된 범위까지만 연장한다.

도 3에 도시한 바와 같은 베이스(22)는 하부판(56)과, 전방 립(58)과, 두 개의 측면 립(60)을 갖는 트레이(tray)의 형태로 구성된다. 측면에서, 보조 강화부(additional reinforcing portion: 62)가 코너에 형성된다. 또한 도 3에서, 베이스(22)의 전방 측면에는 상향 돌출 탭(24)을 볼 수 있다. 탭(24)은 하부판(56)으로부터 탭(24)의 후방까지 연장하는 지지 플랜지(64)에 의해 지지된다. 지지 플랜지(64)는 탭(24)에서 진공 픽업이 보장되도록 본 발명의 프레임과 나란한 평면으로부터 탭(24)의 뒤틀림을 방지한다.

하부판(56)에는 베이스(22)를 가로지르는 하부판(56)의 범위까지 중단시키는 노치(66)가 제공된다. 노치(66)들은 내부에 회로기판을 장착함으로써 발생하는 본 발명의 케이스의 임의의 뒤틀림을 수용하여, 베이스(22)의 측면들이 바깥쪽으로 휘기보다는 정사각형으로 남아 있게 된다.

도 4는 베이스(22)의 전방 측면에서 진공 결합 장착 탭(24)과, 본 발명의 케이스의 프레임(20)의 후방에서 코너 탭(38, 40)을 포함하는 본 발명의 회로기판 케이스(10)의 다른 모습을 제공한다. 도 4에는 프레임(20)의 상부에서 그리고 베이스(22)에서 컷아웃(54)내에 위치설정된 열전도판(68)이 점선으로 도시된다. 판(68, 50)은 바람직한 실시예에서 산화 피막된 알루미늄으로 구성된다. 커넥터 핀(26)들은 베이스(22)내에 컷아웃(54)을 통하여 연장하여 하부 컷아웃(54)은 핀(26)을 위한 틈새를 제공하도록 상부 컷아웃(54)보다 더 멀리 연장한다. 도 5에는 커넥터 핀(26)들이 도시되며, 이 복수의 핀들은 도 1에 도시한 바와 같은 인쇄회로기판(12)의 연결 에지상에 제공된다. 커넥터 핀(26)은 대향되어 안쪽으로 돌출한 한 쌍의 땜납 결합위치(78)를 갖는 결합 루프(engagement loop: 76)를 포함하며, 이 위치는 인쇄회로기판(12)의 에지 커넥터들과 결합하여 납땜된다. 결합위치(78)로부터, 커넥터 핀(26)은 지점(80)에서 위쪽으로 루프된 후에 본 발명의 케이스로부터 아래쪽으로 연장되도록 그 자신에 대해 후방으로 구부러진다. 커넥터 핀(26)의 하단부(82)는 본 발명의 싱글 인-라인 핀 회로기판의 케이스가 장착되는 장착면상의 연결위치로 쉽게 삽입되도록 테이퍼진다. 바람직한 실시예에서, 본 발명의 핀들은 추가 강도와 접속성의 용이함을 위하여 0.017"×0.017"의 크기를 갖는다.

따라서, 케이스로부터 열적 공기 이동과 습기 배출을 위한 개방 디자인을 가질 뿐만 아니라 인쇄회로기판(12)상에 장착된 구성부품들을 보호하기 위하여 쉘(shell)을 제공하는 인쇄회로기판(12)을 둘러싸기 위한 케이스(10)가 도시 및 설명된다. 본 발명의 케이스에는 진공 픽업 헤드에 의해 케이스의 용이한 픽업과 배치가 제공된다.

이제 도 6에 관하여 설명하면, 탭(24)은 메인 회로기판(30)에 의해 정의된 장착면에 평행하며, 그 결과 탭(24)상의 진공 픽업면은 적당한 장착위치에서 본 발명의 케이스(10)의 단순 픽업 및 배치 위치를 제공한다. 지지 플랜지(64)들은, 케이스의 가열, 접착제의 경화, 또는 납땜 작업동안 탭(24)들이 평행 위치로부터 벗어나 가라앉는 것(sagging)을 방지한다.

열전도판(50)은 회로기판(12)의 후방 측면에 인접하며 메인 회로기판(30)상에 안착된다. 이로써, 메인 회로기판(30)의 공냉과 분산을 위하여, 열은 회로기판(12)으로부터 판(50)까지 분산된다. 도 6에 도시한 수평 위치에서, 케이스는 한쪽에서는 레그(44)상에, 그리고 다른 쪽에서는 핀(26)상에 안착된다. 핀(26)들은 메인 회로기판(30)과 대항하며 땜납(84)에 의해 지시된 위치에서 납땜되는 표면 장착 연결 단부(26b)를 제공하기 위하여 이중 밴드(26a)로 형성된다.

비록 본 분야의 기술자에 의해 다른 변용과 변화가 제안될 지라도, 본 발명자의 의도에 따라 본 분야의 범주내에 합리적이며 적당하게 상응하는 모든 변화와 변용은 여기에 허여된 특허내에 통합된다.

Claims (19)

1. 인쇄회로기판용 케이스에 있어서,

   인쇄회로기판과;

   상기 인쇄회로기판의 에지 주위로 연장하는 프레임과;

   상기 프레임내에 인쇄회로기판이 대향 고정되며, 프레임으로부터 내측으로 연장하는 고정 탭과;

   상기 프레임의 주요면에 수직하게 연장하며, 프레임의 한쪽 측면을 따르는 베이스와;

   상기 인쇄회로기판의 연결 에지를 따라서 연결되며, 상기 베이스에서 회로기판 케이스로부터 연장하는 복수의 커넥터 핀과;

   상기 프레임에 평행한 방향으로 베이스의 에지로부터 연장하며 부드러운 진공 픽업면을 제공하는 결합 탭을 포함하는 케이스.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임은 인쇄회로기판의 표면에 수직한 양 방향으로 개방되는 케이스.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임의 평면에 대해 평행한 방향으로 베이스로부터 연장하며, 케이스를 위한 장착면을 한정하는 복수의 레그들을 포함하는 케이스.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임에 수직한 방향과 베이스의 반대 방향으로 상기 프레임으로부터 연장하며, 상기 케이스를 위한 장착면을 한정하는 복수의 레그들을 포함하는 케이스.
5. 장착 위치에 회로기판을 장착하기 위한 케이스에 있어서,

   수직 장착을 위하여 제 1 장착면을 한정하는 베이스와;

   상기 베이스로부터 수직하게 연장하며, 보조 장착면에서 회로기판을 장착하기 위한 장착공간을 한정하며, 보조 장착면에 수직한 양 방향으로 개방하며, 제 1 장착면에 대해 실질적으로 수직인 제 2 장착면을 한정하는 프레임과;

   상기 프레임의 내측으로 연장하며 상기 장착공간내에 회로기판을 부착시키는 부착 탭을 포함하는 케이스.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 프레임상에 열분산판 장착 위치를 한정하는 수단과;

   상기 열분산판 장착 위치를 한정하는 수단에서 프레임에 장착되며, 회로기판과 접하도록 장착하기 위한 보조 장착면에 평행한 열분산판을 추가로 포함하는 케이스.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 베이스상에 배치되며, 개방 프레임에 실질적으로 평행하게 연장하는 진공 픽업면을 포함하는 케이스.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 진공 픽업면은 베이스로부터 연장하는 탭상에 배치되는 케이스.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 탭과 베이스 사이로 연장하는 지지 플랜지를 포함하는 케이스.
10. 제 5 항에 있어서, 상기 베이스는 프레임에 실질적으로 수직하게 연장하는 평면 부분을 포함하며, 상기 평면 부분은 이 평면 부분의 대향 단부들에 인접한 평면 부분에 노치들을 한정하는 케이스.
11. 장착 위치에 회로기판을 장착하기 위한 케이스에 있어서,

    4개의 연속 측면들을 가지며, 상기 연속 측면들 중 적어도 세개의 측면은 회로기판의 에지들에 인접하게 회로기판의 평면에 놓이며, 연속 측면들 중 4번째 측면은 회로기판의 평면 바깥쪽에 배치되는 직사각형 프레임과;

    수평 자세에서의 장착 위치상에 직사각형 프레임을 배치하기 위한 수평 장착면을 한정하기 위한 직사각형 프레임의 제 1 측면으로부터 연장하는 수평 장착면들과;

    상기 수평 장착면으로부터 수직하게 연장하며 연속 측면들 중 4번째 측면을 포함하는 베이스와;

    수직 자세에서의 상기 장착 위치상에 직사각형 프레임을 배치하기 위한 수직 장착면을 한정하기 위하여 베이스로부터 연장하는 수직 장착부들을 포함하는 케이스.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 수평 장착면에서의 수직 장착면을 통하여 연장하는 커넥터 핀들을 회로기판상에 추가로 포함하는 케이스.
13. 제 11 항에 있어서, 상기 직사각형 프레임에 평행한 방향으로 베이스의 에지로부터 연장하며 부드러운 진공 픽업면을 제공하는 결합 탭을 추가로 포함하는 케이스.
14. 회로기판을 장착 위치에 장착하기 위한 케이스에 있어서,

    상기 회로기판의 에지 주위로 연장하는 프레임과;

    프레임으로부터 내측으로 연장하며 상기 프레임내에 회로기판을 대향 고정하는 고정 탭과;

    상기 프레임의 주요면에 수직하게 연장하며, 프레임의 한쪽 측면을 따른 베이스와;

    상기 회로기판의 연결 에지를 따라서 연결되며, 베이스에서 회로기판으로부터 연장하며 장착 위치에 연결되는 복수의 커넥터 핀들과;

    상기 프레임의 주요면에 평행하고 회로기판에 대향하여 장착되는 열분산면을 추가로 포함하며, 상기 프레임은 열분산면을 수용하도록 형성되는 케이스.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 프레임에 평행한 방향으로 베이스의 에지로부터 연장하며 부드러운 진공 픽업면을 제공하는 결합 탭을 추가로 포함하는 케이스.
16. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임상에 열분산판 장착 위치를 한정하는 수단과;

    상기 열분산판 장착 위치를 한정하는 수단에서 프레임에 장착되며, 프레임에 평행한 열분산판을 추가로 포함하는 케이스.
17. 제 5 항에 있어서, 상기 회로기판은 보조 회로기판이며, 상기 장착 위치는 메인 회로기판인 케이스.
18. 제 11 항에 있어서, 상기 회로기판은 보조 회로기판이며, 상기 장착 위치는 메인 회로기판인 케이스.
19. 제 14 항에 있어서, 상기 회로기판은 보조 회로기판이며, 상기 장착 위치는 메인 회로기판인 케이스.