KR100541883B1 - 스프링 핀을 갖는 기판 연결용 기판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스프링 핀을 갖는 기판 연결용 기판에 관한 것으로, 컨택 기판과 안정적인 접촉을 구현할 수 있고, 연결 패드의 미세피치화에 대응할 수 있는 기판 연결용 기판을 제공하는 데 있다. 즉, 본 발명은 컨택 기판 접촉용 기판 연결용 기판으로서, 상부면에 컨택 기판의 연결 패드에 대응되게 연결 패드가 형성되고, 상기 연결 패드를 관통하여 소정의 깊이로 설치 홈이 형성된 기판 몸체와; 상기 설치 홈에 하단부가 삽입 설치되는 스프링 핀;을 포함하며, 상기 스프링 핀은, 하단부가 상기 설치 홈에 삽입되고 상기 하단부와 연결된 상단부가 상기 설치 홈 밖으로 돌출된 컨택 핀과; 상기 컨택 핀의 상단부에 끼워져 상기 설치 홈 외측의 연결 패드에 접촉되는 컨택 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 핀을 갖는 기판 연결용 기판을 제공한다. 그리고 기판 몸체의 설치 홈에 컨택 스프링이 고정된 컨택 핀이 삽입된 구조를 갖기 때문에, 제조 공정이 간단하고 고가의 포고 핀을 사용하는 것에 비해서 제조 비용이 저렴한 장점도 있다.
기판, 컨택, 포고 핀, 스프링, 삽입

Description

스프링 핀을 갖는 기판 연결용 기판{Substrate having spring pin for connecting substrate}
도 1은 종래기술에 따른 포고 핀을 갖는 기판 연결용 기판을 보여주는 단면도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 기판 연결용 기판에 컨택 기판이 접촉되는 상태를 보여주는 단면도들이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스프링 핀을 갖는 기판 연결용 기판을 보여주는 단면도이다.
도 5 및 도 6은 도 4의 기판 연결용 기판에 컨택 기판이 접촉되는 상태를 보여주는 단면도들이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *
10, 20 : 기판 연결용 기판
11: 포고 핀 12, 32 : 기판 몸체
13 : 핀 하우징 14, 34 : 연결 패드
15, 35 : 컨택 스프링 16, 36 : 설치 홈
17, 37: 컨택 핀 20 : 컨택 기판
24 : 기판 패드 41 : 가이드 바
42 : 제 2 컨택 돌기 43 : 고정턱
44 : 제 1 컨택 돌기 45 : 제 1 접촉부
46 : 완충부 47 : 제 2 접촉부
본 발명은 기판 연결용 기판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연결 패드의 미세피치화에 대응할 수 있는 상부면에 설치된 스프링 핀을 갖는 기판 연결용 기판에 관한 것이다.
기판과 기판의 전기적 연결에 있어서, 상대적으로 아래에 위치하는 기판 연결용 기판(10)으로, 도 1에 도시된 바와 같은, 상부면에 포고 핀(11)이 설치된 기판을 사용한다.
종래의 포고 핀(11)을 갖는 기판 연결용 기판(10)은 기판 몸체(12)와, 기판 몸체(12)의 상부면에 형성된 다수개의 연결 패드(14)와, 연결 패드(14)를 관통하여 기판 몸체(12)에 소정의 깊이로 설치 홈(16)이 형성되고, 그 설치 홈(16)에 삽입된 포고 핀(11)으로 구성된다.
포고 핀(11)은 핀 하우징(13)과, 핀 하우징(13) 내에 설치된 컨택 스프링(15)에 의해 가압되어 구속되는 컨택 핀(17)을 포함한다. 컨택 핀(17)의 상단은 핀 하우징(13)의 상단의 개방부(18)를 통하여 밖으로 돌출되며, 기판(20; 이하, "컨택 기판"이라 한다)에 안정적으로 접촉될 수 있도록 뾰족하게 형성되어 있 다.
이와 같은 구조를 갖는 기판 연결용 기판(10)에 컨택 기판(20)이 탄성적으로 접촉되는 상태를, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면, 컨택 기판(20)이 기판 연결용 기판(10)의 상부에 정렬된 상태에서 소정의 압력으로 컨택 기판(20)이 기판 연결용 기판(10)을 가압함으로써, 기판 연결용 기판의 포고 핀(11)이 컨택 기판(20)에 접촉하여 전기적으로 연결된다. 이때 컨택 기판(20)의 하부면에는 포고 핀(11)에 대응되는 위치에 기판 패드(24)가 형성되어 있으며, 그 기판 패드(24)에 포고 핀의 컨택 핀(17)이 탄성적으로 접촉하게 된다.
그리고 기판 연결용 기판(10)과 컨택 기판(20)의 접촉에 따른 컨택 기판의 기판 패드(24)에서 기판 연결용 기판의 연결 패드(14)까지의 전기적 연결 경로를 살펴보면, 컨택 기판의 기판 패드(24)에서 출발해서, 기판 패드(24)에 기계적으로 접촉한 컨택 핀(17)을 경유해서, 컨택 핀(17)과 기계적으로 접촉된 핀 하우징(13) 및 핀 하우징(13)이 접촉된 연결 패드(14)를 통하여 전기적으로 연결된다.
그런데 종래의 기판 연결용 기판(10)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 포고 핀 접촉 방식으로 포고 핀(11)이 컨택 기판의 기판 패드(24)에 탄성적으로 접촉하게 되는데, 포고 핀(11)의 기판 패드(24)에 대한 접촉 정도에 따라서 접촉 저항의 변화의 폭이 큰 문제점을 안고 있다. 예컨대, 접촉 저항은 수십mΩ 내지 수백mΩ으로 변화의 폭이 크다. 상기한 문제는 포고 핀(11) 내부에서 컨택 핀(17)과 핀 하우징(13) 사이의 소프트 컨택(soft contact)을 하는 포고 핀(11) 자체의 특성으로 인해 발생되는 근원적인 문제이다.
종래의 기판 연결용 기판(10)은 포고 핀(11)을 설치하기 위해서 포고 핀(11)의 외경에 대응되는 내경을 갖는 설치 홈(16)을 연결 패드(14)를 관통하여 기판 몸체(12)에 형성해야 하기 때문에, 연결 패드(14)의 미세피치화에 대한 대응성이 떨어지는 문제점을 안고 있다.
그리고 고가의 포고 핀(11) 사용에 따른 기판 연결용 기판(10)의 제조 비용이 비싼 문제점도 안고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 컨택 기판과 안정적인 접촉을 구현할 수 있는 기판 연결용 기판을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 연결 패드의 미세피치화에 대응할 수 있는 기판 연결용 기판을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 구조가 간단하면서 제조 비용을 낮출 수 있는 기판 연결용 기판을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 컨택 기판 접촉용 기판 연결용 기판으로서, 상부면에 컨택 기판의 기판 패드에 대응되게 연결 패드가 형성되고, 상기 연결 패드를 관통하여 소정의 깊이로 설치 홈이 형성된 기판 몸체와; 상기 설치 홈에 하단부가 삽입 설치되는 스프링 핀;을 포함하며,
상기 스프링 핀은, 하단부가 상기 설치 홈에 삽입되고 상기 하단부와 연결된 상단부가 상기 설치 홈 밖으로 돌출된 컨택 핀과; 상기 컨택 핀의 상단부에 끼워 져 상기 설치 홈 외측의 연결 패드에 접촉되는 컨택 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 핀을 갖는 기판 연결용 기판을 제공한다.
본 발명에 따른 컨택 핀은, 설치 홈에 삽입되는 가이드 바와, 가이드 바의 상단에 연결되며 가이드 바의 말단을 통하여 삽입된 컨택 스프링이 끼워져 고정되는 고정턱과, 고정턱 상단에 연결되며 컨택 기판과 기계적으로 접촉하는 제 1 컨택 돌기와, 고정턱 아래의 컨택 스프링이 삽입되는 부분에 가이드 바의 외경보다는 크게 형성되며, 스프링 핀 압축시 컨택 스프링과 기계적인 접촉으로 전기적으로 연결되는 제 2 컨택 돌기를 포함한다.
본 발명에 따른 컨택 스프링은 코일 스프링으로, 컨택 핀의 고정턱에 끼워져 고정되어 컨택 핀과 전기적 접속을 이루는 제 1 접촉부와, 제 1 접촉부와 연결되어 접촉될 컨택 기판이 가압하는 힘을 완충하는 완충부와, 완충부와 연결되어 가이드 바가 삽입된 설치 홈 외측의 연결 패드와 전기적 접속을 이루는 제 2 접촉부를 포함한다. 이때, 스프링 핀 압축시 컨택 핀의 제 2 컨택 돌기는 제 2 접촉부의 내주면과 기계적인 접촉으로 전기적으로 연결된다.
그리고 스프링 핀의 압축에 의해 컨택 스프링 아래로 돌출되는 컨택 핀의 길이보다는 깊게 설치 홈을 형성하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스프링 핀(31)을 갖는 기판 연결용 기판(30)을 보여주는 단면도이다. 도 5 및 도 6은 도 4의 기판 연결용 기판(30)에 컨택 기판(20)이 접촉되는 상태를 보여주는 단면도들이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 연결용 기판(30)은 상부면에 다수개의 연결 패드(34)가 형성되고, 연결 패드(34)를 관통하여 소정의 깊이로 설치 홈(36)이 형성된 기판 몸체(32)와, 설치 홈(36)에 하단부가 삽입 설치된 스프링 핀(31)을 포함한다. 특히 스프링 핀(31)은 하단부가 설치 홈(36)에 삽입되고 하단부와 연결된 상단부가 설치 홈(36) 밖으로 돌출된 컨택 핀(37)과, 컨택 핀(37)의 상단부에 끼워져 설치 홈(36) 외측의 연결 패드(34)에 접촉하는 컨택 스프링(35)을 포함한다. 즉, 컨택 스프링(35)으로 구속된 컨택 핀(37)의 상단이 컨택 기판의 기판 패드(24)에 탄성적으로 접촉하여 전기적으로 연결된다.
좀 더 상세히 설명하면, 컨택 핀(37)은 전기 전도성이 양호한 도전성 금속으로 제조되거나, 표면이 도전성 물질로 도금된 핀으로, 기판 몸체의 설치 홈(36)에 삽입되어 컨택 핀(37)의 상하이동을 안내하는 가이드 바(41; guide bar)와, 가이드 바(41)의 상단에 연결되며 가이드 바(41)의 말단을 통하여 삽입된 컨택 스프링(35)이 끼워져 고정되는 고정턱(43)과, 고정턱(43) 상단에 연결되며 컨택 기판의 기판 패드(24)에 기계적으로 접촉하는 제 1 컨택 돌기(44)를 포함한다. 그리고 고정턱(43) 아래의 컨택 스프링(35)이 삽입되는 부분에 가이드 바(41)의 외경보다는 크게 제 2 컨택 돌기(42)가 형성되어 있으며, 스프링 핀(31)의 압축시 컨택 스프링(35)과 접촉하여 전기적으로 연결된다.
한편 종래에는 컨택 스프링이 내장된 핀 하우징의 하단부가 설치 홈에 삽입되는 데 반하여, 본 발명의 실시예에서는 가이드 바(41) 만이 설치 홈(36)에 삽입 되기 때문에, 연결 패드(34)에 종래의 설치 홈보다는 작은 내경을 갖는 설치 홈(36)을 형성하면 된다.
그리고 컨택 스트링(35)은 코일 스프링(coil spring)으로, 컨택 핀(37)에 길이 방향으로 끼워져 설치되는데, 컨택 핀의 고정턱(43)에 끼워져 고정되어 컨택 핀(37)과 전기적 접속을 이루는 제 1 접촉부(45)와, 제 1 접촉부(45)와 연결되어 접촉될 컨택 기판(20)이 가압하는 힘을 완충하는 완충부(46)와, 완충부(46)와 연결되어 가이드 바(41)가 삽입된 설치 홈(36) 외측의 연결 패드(34)에 접촉하여 전기적 접속을 이루는 제 2 접촉부(47)를 포함하며, 스프링 핀(31) 압축시 컨택 핀의 제 2 컨택 돌기(42)는 상기 제 2 접촉부(47)의 내주면과 기계적인 접촉으로 전기적으로 연결된다. 제 2 접촉부(47)를 통하여 연결 패드(34)로 바로 전기적 신호가 흐를 수 있도록 제 2 접촉부(47)는 조밀하게 형성된다. 컨택 스프링(35), 컨택 핀(37)과 연결 패드(34) 사이에 전기적 신호가 원활하게 교환될 수 있도록, 컨택 스프링(35)의 표면은 전기 전도성이 양호한 전도성 물질로 도금처리하는 것이 바람직하다.
이때, 기판 몸체(32)에 형성된 설치 홈(36)은 컨택 핀의 가이드 바(41)가 삽입될 수 있도록 가이드 바(41)의 외경보다는 적어도 큰 내경을 갖도록 형성된다. 아울러 설치 홈(36)은 설치 홈(36) 외측의 연결 패드(34)와 컨택 핀의 고정턱(42) 사이에 컨택 스프링(35)이 구속될 수 있도록 컨택 스프링(35)의 외경보다는 작은 내경을 갖도록 형성된다. 그리고 스프링 핀(35)의 압축에 의해 컨택 스프링(35) 아래의 가이드 바(41) 부분이 원활하게 상하이동을 할 수 있도록, 스프링 핀(31)의 압축에 의해 컨택 스프링(35) 아래로 돌출되는 가이드 바(41)의 길이보다는 깊게 설치 홈(36)을 형성하는 것이 바람직하다.
이와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 기판 연결용 기판(30)에 컨택 기판(20)이 접촉되는 상태를, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 컨택 기판(20)이 기판 연결용 기판(30)의 상부에 정렬된 상태에서 소정의 압력으로 컨택 기판(20)이 기판 연결용 기판(30)을 가압함으로써, 기판 연결용 기판의 스프링 핀(31)이 컨택 기판의 기판 패드(24)에 탄성적으로 접촉하여 전기적으로 연결된다. 물론 컨택 기판(20)의 하부면에는 스프링 핀(31)에 대응되는 위치에 기판 패드(24)가 형성되어 있으며, 그 기판 패드(24)에 스프링 핀의 컨택 핀(37)이 탄성적으로 접촉하게 된다.
그리고 기판 연결용 기판(30)과 컨택 기판(20)의 컨택에 따른 컨택 기판의 기판 패드(24)에서 기판 연결용 기판의 연결 패드(34)까지의 전기적 연결 경로를 살펴보면, 컨택 기판의 기판 패드(24)에서 출발해서, 기판 패드(24)에 기계적으로 접촉한 컨택 핀(37)을 경유해서, 컨택 핀(37)과 기계적으로 접촉된 컨택 스프링(35) 및 컨택 스프링(35)이 접촉된 연결 패드(34)를 통하여 전기적으로 연결된다. 이때, 컨택 핀(37)과 컨택 스프링(35)의 전기적 연결은 컨택 핀의 제 2 컨택 돌기(42)와 컨택 스프링의 제 2 접촉부(47) 사이의 기계적인 접촉에 의해 이루어진다. 그리고 컨택 스프링(35)은 컨택 핀(37)과 연결 패드(34) 사이에 압축되어 소정의 가압력으로 컨택 핀(37) 및 연결 패드(34)와 기계적으로 접촉하기 때문에, 종래의 포고 핀 접촉 방식에 비해서 접촉 저항이 크기 않다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 예컨대, 본 발명의 실시예에서는 스프링 핀을 기판 몸체에 설치하기 위해서 홈 형태로 형성하였지만, 기판 몸체에 삽입되는 스프링 핀의 길이가 기판 몸체의 두께보다 더 길 경우에는 기판 몸체를 관통하는 삽입 구멍 형태로 형성할 수 있음은 물론이다.
따라서, 본 발명의 구조를 따르면 기판 몸체에 설치된 스프링 핀의 컨택 스프링은 컨택 기판이 기판 연결용 기판에 소정의 가압력으로 접촉할 때, 컨택 핀과 연결 패드 사이에 압축되어 소정의 가압력으로 컨택 핀 및 연결 패드와 기계적으로 접촉하기 때문에, 종래의 포고 핀 접촉 방식에 비해서 접촉 저항을 줄일 수 있다.
종래의 포고 핀이 설치되던 기판 몸체의 설치 홈에 비해서 컨택 핀의 가이드 바만이 설치 홈에 삽입되기 때문에, 종래의 설치 홈에 비해서 작은 내경을 갖는 설치 홈을 필요로 하여 컨택 기판의 미세피치화에 효과적으로 대응할 수 있다.
그리고 기판 몸체의 설치 홈에 컨택 스프링이 고정된 컨택 핀이 삽입된 구조를 갖기 때문에, 제조 공정이 간단하고 고가의 포고 핀 사용하는 것에 비해서 제조 비용이 저렴한 장점도 있다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 컨택 기판 접촉용 기판 연결용 기판으로서,
    상부면에 컨택 기판의 기판 패드에 대응되게 다수개의 연결 패드가 형성되고, 상기 연결 패드를 관통하여 소정의 깊이로 설치 홈이 형성된 기판 몸체와;
    하단부가 상기 설치 홈에 삽입되고 상기 하단부와 연결된 상단부가 상기 설치 홈 밖으로 돌출된 컨택 핀과, 상기 컨택 핀의 상단부에 끼워져 상기 설치 홈 외측의 연결 패드에 접촉되는 컨택 스프링을 갖는 스프링 핀;을 포함하며,
    상기 컨택 핀은,
    상기 설치 홈에 삽입되는 가이드 바와;
    상기 가이드 바의 상단에 연결되며, 상기 가이드 바의 말단을 통하여 삽입된 상기 컨택 스프링이 끼워져 고정되는 고정턱과;
    상기 고정턱 상단에 연결되며, 컨택 기판과 기계적인 접촉으로 전기적으로 연결되는 제 1 컨택 돌기; 및
    상기 고정턱 아래의 상기 컨택 스프링이 삽입되는 부분에 상기 가이드 바의 외경보다는 크게 형성되며, 상기 스프링 핀 압축시 상기 컨택 스프링과 기계적인 접촉으로 전기적으로 연결되는 제 2 컨택 돌기;를 포함하고,
    상기 컨택 스프링은 코일 스프링으로,
    상기 컨택 핀의 고정턱에 끼워져 고정되어 상기 컨택 핀과 전기적 접속을 이루는 제 1 접촉부와;
    상기 제 1 접촉부와 연결되어 접촉될 컨택 기판이 가압하는 힘을 완충하는 완충부; 및
    상기 완충부와 연결되어 상기 가이드 바가 삽입된 상기 설치 홈 외측의 상기 연결 패드와 전기적 접속을 이루는 제 2 접촉부;를 포함하며,
    상기 스프링 핀 압축시 상기 컨택 핀의 제 2 컨택 돌기는 상기 제 2 접촉부의 내주면과 기계적인 접촉으로 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 접촉부를 통하여 상기 연결 패드로 바로 전기적 신호가 흐를 수 있도록 상기 제 2 접촉부는 조밀하게 형성된 것을 특징으로 하는 스프링 핀을 갖는 기판 연결용 기판.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 설치 홈은 상기 기판 몸체를 관통하여 형성된 것을 특징으로 하는 스프링 핀을 갖는 기판 연결용 기판.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 스프링 핀의 압축에 의해 상기 컨택 스프링 아래로 돌출되는 상기 컨택 핀의 길이보다는 깊게 설치 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 스프링 핀을 갖는 기판 연결용 기판.
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