KR100676546B1 - 표면실장부품 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 표면실장부품은 프린트기판과, 상기 프린트기판의 제1측에 실장되는 제1군의 전자부품과, 상기 프린트기판의 제2측에 실장되는 제2군의 전자부품을 구비하고, 제2측에 실장되는 전자부품의 단자전극을 마더보드에 접속되는 단자로서 사용한다.

이러한 구성에 따라 프린트기판의 이면에 탑재된 전자부품의 단자전극을 표면실장부품의 외부접속용단자로서 겸용함으로써 표면실장부품을 마더보드에 접속하기위한 접속부재를 부착하는데 필요한 공간이 불필요하게 되며, 그 결과 기판의 소형화, 즉 표면실장부품의 소형화가 가능하게 된다.

Description

표면실장부품{SURFACE MOUNTING PART}

도 1a는 본 발명의 일실시예로서 표면실장부품을 표면측에서 본 사시도.

도 1b는 상기 표면실장부품을 이면측에서 본 사시도.

도 1c는 이 표면실장부품을 실드케이스를 부착한 상태로 나타낸 사시도.

도2a 및 도 2b는 도 1a 내지 도 1c의 표면실장부품을 마더보드에 실장한 상태를 나타내는 것으로서, 도 1a의 X방향, Y방향에서 각각 본 도면.

도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 측면도.

도 3b는 도 3a의 변형예를 나타내는 측면도.

도 3c는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 측면도.

도 4a는 종래의 표면실장부품을 나타내는 측면도.

도 4b는 도 4a의 표면실장부품을 실드케이스로 부착한 상태를 나타내는 사시도.

도 4c는 그 마더보드에 대한 실장구조를 나타내는 단면도.

도 4d는 공지의 표면실장부품을 실장상태로 나타내는 측면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 프린트기판, 2, 3 : 전자부품

4 : 단자 5 : 실드케이스

5a : 돌출편, 6, 7 : 패드

9 : 납땜부 10 : 마더보드

11 : 패드 12 : 납땜부

13 : 전자부품 15 : 절연재

16 : 전자부품

본 발명은 예를들면 전압제어발진기와 같이, 프린트기판에 전자부품을 탑재하여 모듈을 구성하고, 이것을 마더보드에 탑재하는 구조의 표면실장부품(모듈)에 관한 것으로서, 특히 모듈의 소형화를 도모한 구조에 관한 것이다.

휴대전화기 등의 이동통신기기 등에 사용되는 종래의 전압제어발진기는 도 4a, 도 4c에 나타낸 바와같이, 프린트기판(20)이 도체와 절연체의 적층구조로 되고, 내부에 발진기를 구성하는 공진기나 콘덴서 등의 소자가 형성되며, 이 프린트기판(20)의 표면에 별도의 콘덴서나 반도체소자 등의 복수의 전자부품(21)을 탑재하고 있다. 또, 도 4b에 나타낸 바와같이, 전자부품(21)으로부터 외부로 노이즈가 방사되는 것과, 외부로부터 노이즈가 침입하는 것을 방지하는 실드케이스(22)를 부 착하여 전자부품(21)을 덮도록 하고 있다. 이 실드케이스(22)의 고정은 프린트기판(20)의 양측면에 설치된 반원호형상의 단자(23, 24)에 실드케이스(22)의 아랫면 개구측의 에지로부터 뻗어나온 돌출편(22a)을 삽입하여 납땜으로 고정시킨다.

도 4a에 나타낸 바와같이, 프린트기판(20)의 둘레에는 전원단자, 입력단자, 출력단자 및 접지단자로된 단자전극(26-31)을 형성하고 있다. 이 전압제어발진기는 도 4c에 나타낸 바와같이 단자전극(26-31)을 마더보드(33) 위의 패드(34)에 리플로우(reflow , 再溶解)에 의해 납땜부(35)를 통해 전기적으로 접속하여 고정한다.

또, 예를들면 일본국특허공개 평1994-111869호 공보에는 도 4d에 나타낸 바와같이 프린트기판(37)의 표리면에 전자부품(39)을 탑재하여 모듈을 구성한 예가 나타나 있다. 이 공보에 기재된 모듈회로기판(프린트기판)(37)은 절연체의 둘레에 도체막을 형성하여되는 블록형 단자부재(41)를 통해서 마더보드(42)에 납땜으로 고정된다.

전자부품의 소형화를 위해서는 마더보드(33)의 소형화를 이루어야 하고, 그러기 위해 프린트기판(20, 37)을 작게하여 모듈을 소형화 시킬 필요가 있다. 그러나 프린트기판(20)의 일측면에 전자부품(21)을 탑재하는 구조에서는 탑재하는 전자부품(21)의 개수가 어느 정도 결정되므로 프린트기판(20)의 치수가 제한되고 또한 모듈의 소형화를 이룰 수 없는 문제가 있다.

한편, 상기 공보기재와 같이 프린트기판(37)의 표리면에 전자부품(39)을 탑 재하면 전자부품(39)이 표리면에 분할배치 됨으로써 전자부품의 탑재 공간의 문제가 완화된다. 그러나 상기 공보에 기재된 구조에는 프린트기판(37)의 주변부의 이면에 리드단자 등의 대신에 블록형 단자부재(41)를 부착하기 위한 스페이스가 필요하게 되어, 소형화에 장애가 되는 문제가 있다. 또, 이 블록형의 단자부재(41) 대신에 종래부터 사용되는 리드단자를 이용할 경우에도 이 리드단자접속을 위한 스페이스를 필요로하고 이것도 역시 소형화에 장애가 되는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 마더보드의 고밀도실장화에 대응하여 소형화가 달성될 수 있는 표면실장부품을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 구성특징에 따르면, 프린트기판의 양면에 전자부품을 탑재하고, 이면측에 탑재된 전자부품의 단자전극을 프린트기판과 마더보드를 직접적, 전기적으로 접속하는 단자로 사용하는 표면실장부품을 제공한다.

이와같이 프린트기판의 이면에 탑재된 전자부품의 단자전극을 표면실장부품의 외부접속용단자로서도 겸용함으로써 표면실장부품을 마더보드에 접속하기위한 접속부재를 부착하는데 필요한 공간이 불필요하게 되며, 그 결과 기판의 소형화, 즉 표면실장부품의 소형화가 가능하게 된다.

바람직한 형태로서 상기 표면실장부품은 전압제어발진기이다.

이와같이, 전압제어발진기에 제1구성특징의 구조를 채용함으로써 전압제어발 진기의 소형화가 달성될 수 있고, 이것을 실장하는 이동통신기기 등의 소형화가 달성될 수 있다.

또 바람직하게는 프린트기판과 이면측에 실장되는 전자부품을 접속하는 납땜부는 높은 용융점을 갖고, 이면측에 실장되는 전자부품과 마더보드를 접속하는 공융(共融)납땜부는 상기 납땜부보다 낮은 용융점을 가지고 있어 프린트기판에 대해 단자전극으로서 사용되는 전자부품의 변위를 방지한다.

또한 바람직하게는, 마더보드에 접속되지 않는 단자전극은 마더보드에 접속되는 단자를 가지면서 프린트기판의 이면측에 실장되는 전자부품에 배치되고, 또 마더보드에 접속되지 않는 단자전극은 절연재로 덮인다.

이와같이 마더보드에 대한 접속단자가 아닌 단자전극을 절연재로 덮음으로써 마더보드측의 도체패턴과 접촉할 위험이 없고, 절연이 확보된다.

또, 프린트기판의 이면측에 실장되는 전자부품 사이의 공간은 절연재로 채워지는 것이 바람직하다.

또, 리플로우에 의해 마더보드에 표면실장부품을 납땜하는 경우, 프린트기판에(특히 이면측에) 표면실장부품을 고정하는 남땜부가 용해될 수도 있으므로 표면실장부품을 마더보드에 고정하는 납땜에 비해 용융점이 높은 납땜을 프린트기판에 전자부품을 고정하는데 사용하여 전자부품의 변위를 방지하는 한편, 위치조절 및 고정을 용이하게 한다.

양자의 용융점이 서로 비슷한 경우 상기 리플로우의 가능성이 커진다. 이와같은 리플로우가 발생할 경우 프린트기판 상에 탑재되는 전자부품이 변위될 가능성 이 크다. 즉, 프린트기판 및 마더보드의 패드에 상호 납땜으로 부착되므로 장력이 강한 쪽으로 변위가 된다. 그러나 본 발명의 또다른 구성특징에 따라서 프린트기판 이면의 전자부품 사이를 절연재로 매입함으로써 전자부품의 변위를 방지할 수 있어 위치조절 및 고정이 용이하다.

또한 바람직하게는 프린트기판의 이면측에 실장된 전자부품 중 일부가 양단에 단자전극을 가지고, 일단의 단자전극은 프린트기판과 접속되고, 타단의 단자전극은 마더보드에 접속된다.

이와같이, 프린트기판의 이면에 탑재하는 전자부품 중 마더보드에 접속하는 단자를 갖는 전자부품의 단자 사이를 연계하는 방향을 프린트기판에 대하여 수직으로 배치함으로써 마더보드에 접속되지 않는 측의 단자전극이 마더보드의 도체패턴과 접속할 염려가 없다.

다음에, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1a는 본 발명의 일시예에 따른 표면실장부품을 표면측에서 본 사시도, 도 1b는 이것을 이면측에서 본 사시도, 도 1c는 이 표면실장부품에 실드케이스를 부착한 상태에서 본 사시도를 각각 나타낸다. 또, 도 2a 및 도 2b는 이 표면실장부품을 마더보드에 실장한 상태에 대해 도 1a의 X방향 및 Y방향에서 본 경우를 나타낸다.

도 1a - 도 2b에 있어서, 참조부호 1은 프린트기판으로서 본실시예의 경우에는 전압제어발진기를 나타낸다. 프린트기판(1)은 스크린 인쇄법 이나 시트법(sheet process)에 의해 도체와 절연체(유전체나 자성체, 비자성체를 포함)의 적층구조를 가지며, 내부에 공진기나 콘덴서, 접속용 긴구멍을 형성하는 동시에 필요에 따라 내부에 인덕터나 저항을 형성하고, 표리면에 도체패턴을 형성하게 된다.

프린트기판(1)의 표면에는 트랜지스터 등의 반도체소자 외에도 콘덴서, 인덕터, 저항 등이 전자부품(2)으로서 탑재된다. 프린트기판(1)의 이면에는 콘덴서로된 전자부품(3)이 탑재되고, 또한 필요에 따라 저항이나 인덕터 중 어느 하나 또는 모두를 이면에 탑재하는 경우도 있다.

프린트기판(1)의 양측에는 내벽에 도체막을 형성한 긴구멍을 절단하여 반원호형의 단자(4)를 형성하고, 실드케이스(5)의 아랫면 개구부 가장자리를 따라 아랫쪽으로 돌출시켜 형성한 돌출편(5a)을 이 반원호형상 단자(4)에 삽입하여 납땜으로 부착시킴으로써 실드케이스(5)가 프린트기판(1)의 표면의 전자부품(2)을 덮도록 고정한다.

도 2a 및 도 2b에 나타낸 바와같이, 프린트기판(1)의 이면에는 전자부품(3)(본예에서는 콘덴서)을 탑재한다. 이 전자부품(3)의 고정은 그 양단의 단자전극(3a, 3b)을 프린트기판(1)의 패드(6)(7)에 납땜부(9)를 통해 전기적으로 접속함으로써 이루어진다. 그리고, 마더보드(10) 상에 형성된 패드(11)에 리플로우에 의해 납땜(12)으로 전자부품(3)의 한쪽 단자전극(3a)을 전기적으로 접속하여 고정한다. 13은 마더보드(10)에 직접 탑재된 전자부품이다.

이들 전자부품(3)은 전압제어발진기의 입력단자, 출력단자, 전원단자에 접속된 콘덴서나, 접지에 각각 일단이 접속된 콘덴서 등과 같이 비교적 노이즈의 영향 을 받지 않고 또한 마더보드(10) 상의 입력, 출력용 패드, 전원공급용 패드, 접지용 패드에 접속될 수 있는 것을 전자부품(3)으로서 선택한다. 마더보드에 접속되는 단자(3a)를 갖는 복수개의 전자부품(3)은 그 하면이 전체로서 일면이 되도록 그 두께가 설정된다.

이와같이, 프린트기판(1)의 이면에 탑재한 전자부품(3)의 단자(3a)를 표면실장부품의 외부접속용단자로서 겸용함으로써 표면실장부품(3)을 마더보드로 접속하기위한 리드단자 등의 접속부재를 부착하는데 필요한 스페이스가 불필요하게 되고, 프린트기판의 소형화, 즉 표면실장부품의 소형화가 가능하게 된다. 또, 프린트기판(1)이 적층구조에 의해 내부에 공진기나 콘덴서, 인덕터, 저항, 접속용 긴구멍 등의 일부 또는 전부를 내장하는 구조로 됨으로써 탑재부품개수가 보다 감소하고, 전체로서 소형화가 더욱 촉진된다.

또, 도 4a에 나타낸 바와같이, 단측면 만으로 전자부품을 탑재한 종래예와 비교한 경우, 종래 것은 기판 둘레에 많은 외부접속용 단자(26-31)가 필요하게 되지만 본 발명의 경우에는 이것이 불필요하게 됨으로써 전자부품의 표리면에 대한 분할탑재에 의한 소형화에 더하여 필요스페이스의 감소화를 촉진하며, 본 발명에 의하면 도 4a의 종래예와 비교하여 프린트기판(1)의 면적을 약 47% 정도로 감소하는 것이 가능하게 된다.

도 3a는 본 발명의 다른 실시예의 형태를 나타내는 표면실장부품의 측면도로서, 상기와 같이 프린트기판(1)에 접속 고정되는 복수의 단자(3a)(3b)가 있고, 그일부의 단자전극(3a) 만을 마더보드(10)에 대한 접속단자로서 이용하는 경우, 마더 보드(10)에 대한 접속단자로서 이용하지 않는 단자전극(3b)은 최소한 마더보드(10) 측을 절연수지 등의 절연재(15)에 의해 덮게된다.

도 2a, 도 2b, 도 3a, 도 3b 및 도 3c에서 전자부품의 단자 및 표면실장부품의 프린트기판이 접속되는 납땜부(9)는 마더보드에 표면실장부품을 고정하는데 있어 공융식(共融式) 납땜에 비해 용융점이 높다. 예를들어 납땜부는 210℃-250℃의 높은 용융점을 갖는 반면, 공융식 납땜의 경우 약 180℃의 용융점을 갖는다.

따라서, 마더보드(10)에 대한 접속단자로서 사용되지 않는 단자전극(3b)을 절연재(15)로 덮음으로써 마더보드측의 도체패턴과의 접촉이 없으면서도 절연성이 촉진된다.

도 3b는 도 3a의 변형예로서, 상기 단자전극(3b) 뿐만아니라 마더보드(10)에 접속되는 단자전극(3a)을 갖는 전자부품(3) 사이에도 절연수지 등의 절연재(15)에 의해 덮이는 구성이다. 이와같은 구조에 의하면 마더보드(10)에 접속되지 않는 단자만을 갖는 전자부품(16)도 프린트기판(1)의 이면에 설치되는 경우, 이들 전자부품(16)의 마더보드(10)의 도체패턴과의 접촉을 방지하는 것이 가능하다. 또, 프린트기판(1)의 이면의 전자부품(3) 사이를 절연재(15)로 매입함으로써 리플로우 등에 의한 표면실장부품의 마더보드(10)에 대한 실장시에 전자부품(3)을 프린트기판(1)에 고정하는 납땜의 리플로우에 의해 전자부품(3)이 변위하는 것을 방지하여 위치조절 및 고정을 용이하게 한다.

또, 이와같이 마더보드(10)에 접속되지 않는 단자를 갖는 전자부품(16)은 마더보드(10)에 접속되는 전자부품(3) 보다 두께가 작게 설정된다.

도 3c는 본 발명의 표면실장부품의 다른 실시예를 나타내는 것으로서 상기 프린트기판(1)의 이면에 탑재되고 또한 마더보드(10)에 접속된 단자를 갖는 전자부품(3)이 양단에 단자전극(3a, 3b)을 갖는 형태이며, 일단측의 단자전극(3b)은 상기 프린트기판(1)의 패드(7)에 접속하고, 타단의 단자전극(3a)을 상기 마더보드(10)의 패드(11)에 접속하는 구조로 되어있다.

이와같이, 프린트기판(10)의 이면에 탑재하는 전자부품(3) 중 마더보드로 접속되는 단자(3a)를 갖는 전자부품(3)의 단자(3a, 3b) 간 연계방향을 프린트기판(1)에 대하여 수직으로 배치함으로써, 마더보드(10)에 접속되지 않는 측의 단자전극(3b)이 마더보드(10)의 도체패턴과 접촉하는 위험이 없다. 따라서 프린트기판(1) 측의 단자전극(3b)을 덮는 절연재를 설치할 필요가 없다.

본 발명은 전압제어발진기 뿐만 아니라 예를들어 액티브필터 등과 같이 비교적 부품개수가 많은 각종 모듈에 적용하는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 프린트기판의 양면에 전자부품을 탑재하고, 이면에 탑재된 전자부품의 단자전극을 마더보드에 접속하는 단자로서 구성하고 있으므로 전자부품의 단자전극을 표면실장부품의 외부접속용 단자로서 겸용하는 것이 가능하게 되고, 프린트기판의 표리면에 전자부품을 분산배치하는 것과, 표면실장부품을 마더보드에 접속하기 위한 접속부재를 부착하는데 스페이스가 필요없게 되는 상승효과를 얻게되며, 프린트기판의 소형화, 즉 표면실장부품의 소형화가 가능하게 된다.

또, 본 발명에 따르면, 전압제어발진기에 상기 구조를 채용함으로써 전압제어발진기의 소형화가 달성될 수 있고, 이것을 실장하는 이동체 통신기기 등의 소형화가 달성될 수 있다.

또, 리플로우에 의해 마더보드에 표면실장부품을 납땜하는 경우, 프린트기판에(특히 이면측에) 표면실장부품을 고정하는 남땜부가 용융할 수도 있으므로 표면실장부품을 마더보드에 고정하는 납땜에 비해 용융점이 높은 납땜을 프린트기판에 전자부품을 고정하는데 사용하여 전자부품의 변위를 방지하는 한편, 위치조절 및 고정을 용이하게 한다.

또, 본 발명에 따르면 프린트기판 이면에 탑재되고, 또 마더보드에 접속된 단자를 갖는 전자부품에 있어서의 마더보드에 대한 비접속 단자전극을 절연재에 의해 덮음으로써 마더보드측의 도체패턴과 접촉 위험이 없어 절연이 확보된다.

또, 본 발명에 따르면 프린트기판(1)의 이면의 전자부품 사이를 절연재로 매입함으로써 절연재가 고정재로서 기능하고, 표면실장부품의 마더보드에 대한 실장시에 전자부품을 프린트기판에 고정하는 납땜의 리플로우에 의해 전자부품이 변위하는 것을 방지할 수 있고, 위치조절 및 고정을 용이하게 할 수 있다.

또 , 본 발명에 따르면, 상기 프린트기판의 이면에 탑재된 전자부품이 양단에 단자전극을 가지고, 일단의 단자전극을 상기 프린트기판에 접속하고, 타단의 단자전극을 상기 마더보드에 접속하는 단자로 함으로써 마더보드에 접속하지 않는 측의 단자전극이 마더보드의 도체패턴과 접촉할 위험이 없다.

Claims (6)

1. 표면실장부품으로서,

   프린트기판과,

   상기 프린트기판의 제1측에 실장되는 제1군의 전자부품과,

   상기 프린트기판의 제2측에 실장되는 제2군의 전자부품을

   구비하고,

   상기 제2측에 실장되는 전자부품의 단자전극을 상기 프린트기판과 마더보드를 직접적, 전기적으로 접속하는 단자로 사용하는 것을 특징으로 하는 표면실장부품.
2. 제 1 항에 있어서,

   표면실장부품은 전압제어발진기인 것을 특징으로 하는 표면실장부품.
3. 제 1 항에 있어서,

   프린트기판과 제2측에 실장되는 전자부품을 접속하는 납땜부는 높은 용융점을 갖고, 제2측에 실장되는 전자부품과 마더보드를 접속하는 공융식납땜부는 상기 납땜부보다 낮은 용융점을 가지고 있어 프린트기판에 대해 단자전극으로서 사용되는 전자부품의 변위를 방지하는 것을 특징으로 하는 표면실장부품.
4. 제 1 항에 있어서,

   마더보드에 접속되지 않는 단자전극은 마더보드에 접속되는 단자를 가지면서 프린트기판의 제2측에 실장되는 전자부품에 배치되고, 또 마더보드에 접속되지 않는 단자전극은 절연재로 덮이는 것을 특징으로 하는 표면실장부품.
5. 제 1 항에 있어서,

   프린트기판의 제2측에 실장되는 전자부품 사이의 공간은 절연재로 채워지는 것을 특징으로 하는 표면실장부품.
6. 제 1 항에 있어서,

   양단에 단자전극을 가지고, 일단의 단자전극은 프린트기판과 접속되고, 타단의 단자전극은 마더보드에 접속되는 전자부품을 상기 제2측에 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면실장부품.

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