KR100467416B1

KR100467416B1 - 납땜을 하지 않는 전자회로 만능기판 학습교재

Info

Publication number: KR100467416B1
Application number: KR10-2001-0050817A
Authority: KR
Inventors: 권혁배
Original assignee: 권혁배
Priority date: 2001-08-22
Filing date: 2001-08-22
Publication date: 2005-01-24
Also published as: KR20030017794A

Abstract

본 발명은, 전자회로 구성에 있어서, 납땜을 하지 않고 간편하고 빠르게 멀티패턴으로 전자회로를 구성 할 수 있게 하는, 전자회로 만능기판 실습교재 및 샘플링에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 전자회로 실습 및 샘플링 과정에 있어서, 실선(13) 및 점프선(23)으로 전자부품(트랜지스터, 다이오드, IC, 저항 등)을 전자회로 기판에 직접 납땜하지 않고 전자회로 구성을 할 수 있으며, 복잡한 전자회로는 멀티층 기판(22)을 하나 또는 다수개 사용하여 다층으로 전자회로 구성 및 전자회로 패턴(17)을 샘플링 할 수 있고, 다층으로 전자회로 구성 및 전자회로 패턴(17) 구성을 할 수 있어서, 실 제품과 유사한 시뮬레이션이 가능하며 ,전자회로 실습 과정에 있어서, 초보자를 위하여 부품도(20)와 패턴도(21)를 사용하거나 직접 그릴 수 있게 하여, 교육의 성취도를 높일 수 있는 특징이 있다.

Description

납땜을 하지 않는 전자회로 만능기판 학습교재{Unsoldering Electric Circuit Board}

본 발명의 목적은, 전자회로 실습 및 전자회로 샘플링 과정에 있어서 실선(13) 및 점프선(23)을 사용하여 전자회로 결선을 함으로써 전자회로 프린터 기판(2)에 직접 납땜을 하지 않고 전자회로 실습 및 샘플링을 하기 위한 방법과, 양면을 사용할 수 있는 슬립클러치 보드(1)와 슬립클러치(11), 멀티층 기판(22)을 사용하여 전자부품(16)의 배치구성 후 전자회로의 패턴(17) 구성을 다층으로 구성할 수 있는 방법, 전자회로의 실습 과정에 있어서, 전자 부품도(20)와 전자회로 패턴도(21)를 사용하거나 직접 그려서 전자회로 구성을 할 수 있게 하는 방법, 그 구성된 전자회로를 별도의 조치 없이 그대로 분해하여, 전자회로 프린터 기판(2)에 직접 납땜까지 할 수 있게 하는 방법에 관한 것으로, 전자회로 설계 및 샘플링시에는, 전자회로의 구성 및 설계를 쉽게 수정 및 보정 가능케 하고, 수정 및 보정이 이루어진 완성된 샘플링은, 전자회로 프린터 기판(2)에 샘플링 완성된 전자회로를 납땜하여 보존 할 수 있게 함과, 전자회로 실습 교육에 있어서는, 납땜의 부담을 줄이고 전자 부품도(16)와 전자회로 패턴도(21)를 사용하여 쉬운 보정 및 수정을 할 수 있게 함으로써, 전자회로 학습 효과를 높이기 위한 것으로, 납땜을 하지 않음으로써 부품과 기판을 재활용 가능케 함과 동시에, 실 제품과 유사한 시뮬레이션을 구현하는데 있다.

본 발명은 전자회로 기판에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 납땜을 하지 않고 전자회로 구성을 자유롭게 할 수 있는 만능기판에 관한 것으로, 전자회로 교육기능을 가지고 있는 학습교재에 관한 것이다.

종래의 납땜을 하지 않는 만능회로 기판은, 3～4개를 한 개조로 다수의 천공 홀로 구성된 기판에, 그 배면은 3, 4개의 천공 홀을 한 개조로 회로결선이 동일간격으로 구성된 구조로, 사용자가 미리 구성된 구조에 맞추어서 실습 및 샘플링을 해야 하며, 전자부품(16) 구성과 전자회로 구성을 동일 면에서 하는 단면 활용 구조여서, 전자회로 구성시, 전자부품(16) 구성과 전자회로 패턴(17) 및 결선 구성이 중복되어 그 복잡성은 이루 말할 수 없으며, 복잡한 회로의 구성 및 샘플링의 경우는, 전자부품(16) 구성과 전자회로 구성을 동일 면에서 하는 단면 활용 구조여서, 결선구성 및 패턴구성을 할 수가 없으며, 그 복잡성과 전자회로 프린터 기판(2)과의 호환성 부족으로 인하여, 납땜을 하지 않는 만능회로 기판에서 구성한 전자회로를 전자회로 프린터 기판(2)에는 그대로 활용할 수가 없고. 그 복잡성으로 인하여 구성 시간이 무리하게 많이 소요되어, 학습교재로써는 부적합하다.

일부 블록식 학습교재의 경우는, 전자 학습 장치라고 보기에는 거리가 먼 것으로, 전자회로의 이해나 전자부품(16)을 이해하기 위한 장치라기 보다는, 단순한 전기배선을 유도하는 형식에 그치고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해, 실선(13) 및 , 슬립클러치(11), 결선핀(24), 결선 펜(25), 점프선(23), 멀티층 기판(22)등을 사용하여, 납땜을 하지 않고도 실제품과 유사한 전자회로를 구성함을 특징으로 구성되었으며, 실습 및 전자회로의 샘플링 과정에 있어서는, 전자회로 기판에 직접 납땜을 하지 않고 쉽게 전자회로를 구성할 수 있게 하며, 복잡한 전자회로의 샘플링 및 실습 과정에 있어서는, 전자부품의 배치구성 후 전자회로의 결선구성 및 패턴구성을, 하나 또는 다수의 멀티층 기판(22)을 사용하여 다층으로 할 수 있게 하고, 보존 가치가 있는 전자회로에 대해서는, 실습 및 샘플링이 끝난 후 상기 전자회로 프린터 기판(2)에 상기 구성한 전자회로를 납땜하여 보존 할 수 있는 방법을 제공하는데, 본 발명의 목적이 있는 것이다

전자회로 실습 과정에 있어서는, 부품도(20)와 패턴도(21)를 사용하거나 직접 그려서 전자회로를 구성할 수 있게 하며, 키트(KIT)화된 전자회로를 구성 할 때에는 키트(KIT)화된 전자회로 프린터 기판(2)을 사용하여, 키트(KIT)화된 전자회로프린터 기판(2)에 직접 납땜을 하지 않고도 전자회로 구성을 할 수 있으며, 그 구성된 전자회로를, 별도의 조치 없이 그대로 분해하여 키트(KIT)화된 전자회로 프린터 기판(2)에 직접 납땜까지 할 수 있게 함으로써, 전자회로 실습 교육에 있어서는, 전자회로 학습 효과를 높이기 위한 것과, 전자회로 실습 및 샘플링 과정에 있어서는, 납땜을 하지 않음으로써 부품과 기판을 재사용 가능케 함과 동시에, 실 제품과 동일한 시뮬레이션을 구현하는 것에 특징이 있는 것이다

도 1은 본 발명의 전체를 조립한 사시도

도 2는 본 발명의 본체 조립 방법을 도시한 사시도

도 3은 본 발명의 슬립클러치의 단면 사시도

도 4는 본 발명의 전자부품 조립 및 결선방법 에 관한 예시도

도 5는 본 발명의 전자회로 프린터기판 장착방법의 예시도

도 6은 본 발명의 결선 펜을 이용한 실선 결선방법 예시도

도 7은 본 발명의 단일 홀 분리식의 슬립클러치 기판 단면도

도 8은 본 발명의 단일 홀 분리식의 전자부품 조립 실시방법 예시도

도 9는 본 발명의 단일 홀 분리식의 결선 실시방법 예시도

도 10은 본 발명의 단일 홀 분리식의 전자회로 기판 조립방법 예시도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1. 슬립클러치 기판 2. 전자회로 프린터 기판

3, 3'. 부품함 4. 지지대

5. 스피커 6. 스피커 단자

7. 전원단자 8. 센터 홀

9. 파워 서플라이 10,10'. 리드선 홀

11. 슬립클러치 12. 부품도 홀

13. 실선 14. 절연 테이프

15. 리드선 16. 전자 부품

17. 전자회로 패턴 18. 전자회로 패턴홀

19. 센터 가이드 20. 부품도

21. 패턴도 22. 멀티층 기판

23. 점프선 24. 결선 핀

25. 결선 펜 26. 실선 가이드홀

27,27'. 슬립클러치 가이드홀 28. 실선롤 케이스29. 실선롤

이하, 본 발명의 바람직한 구성 및 실시 예를, 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 주요 구성은, 도 1, 도 2, 도 5, 도 6에 도시한 바와 같이 주변장치가 부착된 본체와 슬립클러치 기판(1), 슬립클러치(11), 부품도(20), 패턴도(21), 멀티층 기판(22), 전자회로 프린터 기판(2), 결선 펜(25), 결선 핀(24), 실선(13)으로 구성되어 있으며, 도 1, 도 2에 도시한 본체는, 파워 서플라이(9), 스피커((5), 부품함(3)(3')등, 전자회로 구성에 있어서 유용한 장치로 구성하는 것이 바람직하고, 센터 가이드(19)와 센터홀(8)은, 본 발명에서 슬립클러치 기판(1), 슬립클러치(11), 전자 부품도(20), 전자회로 패턴도(21), 멀티층 기판(22), 전자회로 프린터 기판(2), 결선 핀(24),리드선(15), 점프선(23)이 무리 없이 결합 동작하게 하는 것으로, 결합 환경에 따라서 크기와 수량을 조절함이 바람직하다.

슬립클러치 기판(1)은, 본 발명에서 메인보드 역할을 하는 것으로, 절연체기판에 다수의 슬립클러치(11)를 장착할 수 있는 슬립클러치 가이드홀(27)(27')을 구성하고, 배면을 식별 가능하도록 투명한 것이 바람직하며, 슬립클러치(11)가 슬립클러치 기판(1)에 고정되어 있으면 고정식, 슬립클러치(11)가 슬립클러치 기판(1)에서 분리되면 분리식으로 구분된다

슬립클러치(11)는 전기가 통할 수 있는 양도체로 구성하며, 고정식, 분리식 모두 하나 또는 다수개의 리드선 홀(10)을 구성하는 것이 바람직하며, 리드선 홀(10)은, 리드선(15), 점프선(23), 결선핀(24)이 자유롭게 조립 분해가 가능면서, 전자회로 결선에 지장을 주지 않고 전기가 흐를 수 있도록 구성하는 것이 바람직하며, 전자회로 프린터 기판(2), 전자회로 패턴(17), 전자회로 패턴홀(18)을 사용하는데 적합하게 구성하는 것이 바람직하다.

부품도(20), 패턴도(21), 멀티층 기판(22)은 얇고 투명한 필름지 형태가 바람직하며, 부품도(20)는 부품의 구성을, 패턴도(21)는 패턴의 구성을 도시하고, 멀티층 기판(22)은, 본 발명으로 구성한 전자회로 결선이 상호 합선되는 것을 방지하고, 전자회로 패턴(17) 구성을 다층으로 할 수 있게 하며, 상기 부품도(20), 상기 패턴도(21), 상기 멀티층 기판(22)은, 각각의 필요한 만큼 천공 홀을 갖는 것이 바람직 하다.

전자회로 프린터 기판(2)은, 일반적 납땜용 PCB 기판을 패턴도(21)와 일치하게 구성해서 사용하는 것이 바람직하며, 도 5, 도 10에 도시한 바와 같이 슬립클러치 기판(1)과 슬립클러치(11), 결선 핀(24)을 사용하여 납땜을 하지 않고 전자회로 프린터 기판(2)에 전자회로를 구성 할 수 있으며, 본 발명으로 전자회로 프린터 기판(2)에 실습 또는 샘플링한 전자회로를 별도의 조치 없이 그대로 분해한 후, 전자회로 프린터 기판(2)에 직접 납땜하여 보관 또는 사용 할 수 있다.

본 발명의 전자회로 결선은, 도 4, 도 6, 도 9에 도시한 바와 같이 점프선(23) 이나 실선(13)을 사용하여 결선 하는 것이 바람직하며, 실선(13)을 사용하여 전자회로 결선을 할 때는, 도 6, 도 9에 도시한 바와 같이 실선(13)을, 결선 핀(24)이나 슬립클러치(11)의 돌출부에 결선 펜(25)을 사용하여 한바퀴 이상 감아서 연속 결선 하는 것이 바람직하고, 기타 본 발명에 적합한 결선재료를 사용하여 결선 하여도 무방하다.

본 발명을 이용한 전자회로 구성은, 부품 구성과 패턴 구성 두 가지로 나누어서 하는 것이 바람직하며, 부품 구성 후 패턴 구성하는 것이 바람직하다.

부품 구성은, 슬립 클러치 기판(1)과 부품도(20)를 센터 가이드(19)와 센터 홀(8)에 적합하게 본체에 조립하고, 부품도(20)에 맞는 부품의 리드선(15)을, 부품도(20)의 부품도 홀(12)을 통하여 슬립클러치 기판(1)에 장착된 슬립클러치(11)의 리드선 홀(10)에 삽입한다.

이때, 부품의 리드선(15)은 슬립클러치(11)에 접촉되어야 하며, 부품의 리드선(15)이 부품측 리드선 홀(10)을 통하여 반대편 리드선 홀(10)을 관통하여 돌출 되어도 무방하다.

상기 부품 구성이 완료되면, 패턴 구성 및 전자회로 결선을 위하여 부품도(20)와 슬립클러치 기판(1)을 본체로부터 분리하고, 본체로부터 분리된 슬립클러치 기판(1)과 부품도(20)를, 상, 하 180 반전하여 센터 가이드(19)와 센터홀(8)에 적합하게, 본체와 재조립한다.

상기 본체와 재조립된 부품도(20)와 슬립클러치 기판(1)에, 슬립 클러치(11)의 패턴측 리드선 홀(10)을 통하여 부품 구성시 관통한 리드선(15)이 돌출되어 있다면, 본체와 재조립된 부품도(20)와 슬립클러치 기판(1) 상부에, 패턴도(21)가 본체와 조립될 수 있도록 돌출된 리드선(15)을 절단하고, 상기 부품도(20)와 슬립클러치 기판(1)에 구성된 부품 구성과 패턴도(21)가 일치하도록, 패턴도(21)를 센터가이드(19)와 센터홀(8)에 적합하게 본체와 조립한다.

상기 본체와 조립된 패턴도(21)와 일치하도록, 점프선(23)이나 실선(13), 결선 핀(24), 결선 펜(25)을 사용하여, 도 4, 도 6, 도 9에서 도시한 바와 같이 부품을 결선 하면, 납땜을 하지 안고 전자회로 구성을 완성 할 수 있으며, 상기 결선 작업 중, 상기 전자회로의 복잡성으로 인하여 도 9에 도시한 바와 같이 결선이 중복되어 결선간에 상호 합선의 우려가 있다면, 멀티층 기판(22)을 상기 결선이 되어있는 패턴도(21) 상부에 본체와 조립하여 다층으로 결선을 구성하거나, 절연 테이프(14)를 사용하여 결선과의 합선을 방지하는 것이 바람직하며, 상기 패턴도(21)에 의하여 결선 구성이 완료되면, 상기 전자회로의 정상작동 여부를 확인하기 위하여, 전원 선과 스피커 선을 사용하여 본체에 구성된 전원단자(7)와 스피커 단자(6)를 상기 구성한 전자회로에 연결한다.

상기 구성한 전자회로가 정상 작동하면, 전자부품 구성이 전면을 향하고 전자회로 결선이 배면을 향할 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 전자 부품구성이 전면을 향하게 하기 위하여 상기 전원 선과 스피커 선을 분리하고, 상기 전자회로가구성된 패턴도(21), 슬립 크러치 기판(1), 부품도(20)를 본체로부터 분리 후, 180 상,하 반전 시켜, 센터가이드(19)와 센터홀(8)을 사용하여 부품 구성을 위로 향하게 본체에 재 조립한 후, 전원 선과 스피커 선을 상기 구성한 전자회로에 재 연결하면, 본 발명으로 전자회로 구성은 완결된다.

본 발명으로 전자회로 프린터 기판(2)을 사용하여, 납땜을 하지 않고 전자회로 구성을 할 경우에는, 상기 부품 구성이 끝난 후 패턴도(21) 결합 과정에 있어서, 패턴도(21)를 전자회로 프린터 기판(2)으로 대체하여 본체에 패턴도(21)를 조립하는 방법으로 전자회로 프린터 기판(2)을 본체에 조립하며, 도5, 도 10에 도시한 바와 같이, 결선핀(24), 슬립클러치(11)를 사용하여 전자회로 프린터 기판(2)을 상기 구성한 전자회로 부품과 연결하는 것이 바람직하다.

도 3, 도 4, 도 5, 도 6은 리드선 홀(10)10')이 3개인 고정식 슬립클러치에 관한 단면도 및 결선 방법에 관한 바람직한 실시예의 사시도 이며, 간단한 실험이나 테스트 간단한 회로일 경우의 바람직한 결선방법은, 부품측 리드선홀(10)이나 부품측 슬립클러치(11)를 사용하여, 부품 구성측과 동일면에 결선구성 하는것이 바람직 하다부품 구성측과 동일면에 결선구성 하는 바람직한 실시예는, 복수홀 슬립클러치(11)일 경우는 점프선(23)이나 결선핀(24), 결선 펜(25), 실선(13)을 사용하여 연속 결선하는것이 바람직 하고, 단일홀 슬립클러치(11)일 경우는 슬립클러치(11)의 돌출부에 결선 펜(25), 실선(13)을 활용하여 연속 결선하는것이 바람직 하다

도 7, 도 8, 도 9, 도 10은, 리드선(10)(10')이 하나인 분리식 슬립클러치에 관한 단면도 및 결선방법에 대한 바람직한 실시예의 사시도이며, 분리식 슬립클러치(11)의 바람직한 전자회로 구성방법은 도 8, 도 10에 도시한 바와 같이 슬립클러치(11)를 슬립클러치 기팜(1)에 먼저 조립한후 고정식과 같은 형태로 리드선(15)을 리드선홀(10)(10')에 삽입하는 방법과, 슬립클러치(11)를 전자부품(16)의 리드선(15)에 먼저 조립후, 슬립클러치 기판(1)의 슬립클러치 가이드홀(27)(27')에 조립하는 방법이 있다슬립클러치(11)를 전자부품(16)의 리드선(15)에 먼저 조립하는 바람직한 방법은, 필요에 따라 하나씩 삽입하여 전자부품(16)과 일체화 시켜 조립하는 방법과, 먼저 전체의 전자부품(16)에 슬립크러치(11)를 일체화 시켜, 필요시에 사용하는 방법이 있다먼저 전체의 전자부품(16)에 슬립크러치(11)를 일체화 시켜 필요시에 사용하는 방법은, 슬립클러치(11)가 빠지거나 흘러내릴 경우가 있으므로, 납땜 이나 압착, 기타 슬립클러치(11)가 빠지거나 흘러내리지 안는 적합방 방법을 사용하는것이 바랍직 하다

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 전자회로의 실습 및 샘플링 과정에 있어서, 전자부품을 전자회로 기판에 직접 납땜을 하지 않고도, 슬립크러치 기판(1), 슬립클러치(11), 점프선(23), 실선(13)을 사용하여 쉽고 빠르게 전자부품의 배치구성 및 전자회로의 패턴구성을 할 수 있으며, 복잡한 회로에 있어서는 멀티층 기판(22)을 하나 또는 다수개 사용하여 전자회로 패턴(17) 구성 및 결선 구성을 다층으로 할 수 있으며, 납땜을 하지 않기에 전자회로의 실습 및 샘플링 과정에 있어서 전자회로의 수정 및 보정이 쉬우며, 전자회로 실습 과정과 전자회로 샘플링 과정에 있어서, 전자 부품도(20)와 전자회로 패턴도(21)를 사용하거나 직접 그려서 전자회로를 구성을 할 수 있기에, 그 성취도가 높으며, 납땜을 하지 않고 전자회로 구성을 함으로써, 부품과 기판을 재사용 가능케 함과 동시에, 그 구성된 전자회로를 별도의 조치 없이 그대로 분해하여, 상기 전자회로 프린터 기판(2)에 직접 납땜하여 보존할 수 있기에, 전자회로 실습 교육에 있어서는, 전자회로 학습 효과를 높이고 전자회로 샘플링 과정에 있어서는, 실 제품과 동일한 시뮬레이션을 구현 할 수 있는 것이다.

Claims

트랜지스터, 다이오드, 저항 등 과 같은 전자부품의 구성과 전자회로 패턴의 구성을 실제 제품과 유사하게 시뮬레이션하여 실습함으로써 교육성취도를 높이기 위한 전자회로 만능기판에 있어서,

내부에 적어도 하나 이상의 리드선 홀이 일면 혹은 양면으로 구성되는 도전성의 슬립클러치와, 상기 슬립클러치가 분리 또는 고정 가능한 형태로 결합될 수 있도록 내부에 적어도 하나 이상의 슬립클러치 가이드 홀을 구비하는 슬립클러치 기판;

상기 슬립클러치 기판의 일면에 설치되어 전자부품의 구성을 나타내는 부품도;

상기 슬립클러치 기판의 타면에 설치되어 회로패턴의 구성을 나타내는 패턴도;

상기 전자회로의 패턴을 다층으로 구성하는 경우에 전자회로의 결선이 합선되는 것을 방지하기 위하여 상기 패턴도 사이에 개재되는 멀티층기판; 를 포함하여 구성하고,

상기 부품도, 상기 슬립클러치 기판, 패턴도 그리고 멀티층기판를 상하로 적층하며,

상기 부품이 설치된 슬립클러치를 전기적으로 연결하기 위하여 일측은 리드선 홀에 삽입되고 타측은 외부로 돌출되어 있는 결선핀을 연속 혹은 불연속적으로 연결하는 실선을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 납땜을 하지 않는 전자회로 만능기판 학습교재.
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제1항에 있어서, 상기 슬립클러치 기판은 판상의 절연체로서 배면을 확인할 수 있도록 투명 혹은 반투명 재질임을 특징으로 하는 납땜을 하지 않는 전자회로 만능기판 학습교재.
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제1항에 있어서, 상기 부품도는 직접 그리거나 프린팅하여 부품의 형상을 나타낼 수 있으며, 투명 또는 반투명 재질로 형성됨을 특징으로 하는 납땜을 하지 않는 전자회로 만능기판 학습교재.
제1항에 있어서, 상기 패턴도는 직접 그리거나 프린팅하여 전자부품의 패턴구성을 나타낼 수 있으며, 투명 또는 반투명 재질로 형성됨을 특징으로 하는 납땜을 하지 않는 전자회로 만능기판 학습교재.
제1항에 있어서, 상기 실선은 양측이 두개의 슬립클러치의 상기 리드선 홀에 삽입되도록 절곡되어 " U "자 형상을 하고 있는 점프선으로 대체될 수 있음을 특징으로 하는 납땜을 하지 않는 전자회로 만능기판 학습교재.
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