KR100704971B1 - 무납땜 연결 구조를 갖는 더블 인쇄회로기판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상하로 구비되는 상부기판과 하부기판의 사이를 무납땜으로 전기적인 연결이 이루어지도록한 무납땜 구조를 갖는 더블 인쇄회로기판에 관한 것으로서, 내측면에 도금층이 형성된 관통홀을 갖는 상부기판 및 하부기판과, 상기 관통홀에 억지끼움되고 핀 몸체의 상부와 하부에 형성된 상·하부 컴플라이언트부에 의해서 상부기판과 하부기판 사이의 전기적인 접속이 이루어지도록 하는 액션핀으로 구성되며, 상기 상부 컴플라이언트부 및 하부 컴플라이언트부는 상기 핀 몸체의 외측으로 돌출되는 접촉돌기가 형성된 무납땜 연결구조를 갖는 더블 인쇄회로기판에 있어서, 상기 접촉돌기는; 상기 핀 몸체의 양측에 서로 반대방향으로 돌출되되, 상기 핀 몸체의 중심을 기준으로 양 측으로 서로 어긋나게 형성된다.
이에 따라, 납땜을 하지 않고서도 상부 컴플라이언트부 및 하부 컴플라이언트부를 형성하여 핀이 회로기판에 더욱 견고히 결합되면서도 안정적인 회로의 연결상태를 유지할 수 있게 되고, 납에 의한 환경오염을 최소화하는 효과를 가지게 된다.
회로기판, 연결, 고정, 탄성지지, 액션핀

Description

무납땜 연결 구조를 갖는 더블 인쇄회로기판{a double PCB with solderless connecting structure}
도 1은 본 발명의 일 실시예를 보인 분해사시도.
도 2는 도 1의 결합상태를 보인 횡단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예를 보인 요부의 정면도.
도 4는 종래 회로기판 연결용 핀의 일 예를 보인 요부의 종단면도.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10a : 상부기판
11a : 관통홀 12a : 도금층
10b : 하부기판
11b : 관통홀 12b : 도금층
20 : 액션핀
21 : 핀 몸체
22 : 상부 컴플라이언트부
221 : 접촉돌기 222 : 함몰면
23 : 하부 컴플라이언트부
231 : 접촉돌기 232 : 함몰면
24 : 삽입부
본 발명은 인쇄회로기판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상하로 구비되는 상부기판과 하부기판의 사이를 무납땜으로 전기적인 연결이 이루어지도록 한 무납땜 연결 구조를 갖는 더블 인쇄회로기판에 관한 것이다.
일반적으로 회로기판은 회로를 구성하는 각종 부품들이 결합되도록 하는 것으로서, 합성수지재의 평판으로 형성된 기판의 상면 및 하면에 동판 등을 입혀 전류 및 신호가 흐르는 회로를 형성하고, 상기 기판상에 각종 부품이 삽입되는 다수의 관통공을 형성하여 관통공에 부품이 삽입된 상태에서 회로와 납땜에 의해 연결되도록 함으로써, 각종 부품들이 정상적인 동작을 수행할 수 있게 된다.
또한, 한정된 공간에 다수의 부품을 배치하기 위하여, 상술한 바와 같이 구성된 다수의 회로기판을 상하로 적층하여 고정하는 방법도 이용되고 있는데, 이러한 회로기판은 각각의 회로기판에 형성된 회로의 연결을 위하여 도 4에서 도시된 것과 같이 도금층(400)이 형성된 상·하부기판(100)(200)의 각 관통홀(300)에 핀(500)을 삽입하여 납땜(600)에 의해 상부기판(100)과 하부기판(200)이 전기적으로 연결되도록 하고 있다.
그러나, 납 폐기물에 의한 환경오염의 문제가 점차적으로 부각됨에 따라 근래에는 각국에서 회로기판에 사용되는 납을 점차적으로 규제하고 있어 납을 사용하 지 않는 무납땜 방식의 회로기판의 필요성이 증가되고 있는 실정이다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 상하로 구비되는 상부기판과 하부기판의 사이를 무납땜으로 전기적인 연결이 이루어지도록 함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 상·하부기판의 관통홀에 대한 액션핀 삽입의 용이성을 확보하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 상·하부기판의 관통홀에 대한 핀의 결합 및 접속이 보다 견고하면서도 안정적으로 이루어질 수 있도록 하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 상·하부기판의 관통홀에 대응하여 몸체의 상·하부에 접촉돌기를 갖는 핀의 삽입시 상부기판의 관통홀에 대한 접촉돌기의 반복적인 접촉에 의한 발생되는 스크래치에 의해서 상기 관통홀의 도금층이 손상되는 것을 방지하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 상·하부기판의 관통홀에 대하여 몸체의 상·하부에 접촉돌기를 갖는 핀의 삽입시 상부기판의 관통홀 확장에 의해서 상기 관통홀에 대한 핀의 상부측 접촉돌기의 접촉불량을 해소하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내측면에 도금층이 형성된 관통홀을 갖는 상부기판 및 하부기판과, 상기 관통홀에 억지끼움되고 핀 몸체의 상부와 하부에 형성된 상·하부 컴플라이언트부에 의해서 상부기판과 하부기판 사이의 전기적인 접속이 이루어지도록 하는 액션핀으로 구성되며, 상기 상부 컴플라이언트부 및 하부 컴플라이언트부는 상기 핀 몸체의 외측으로 돌출되는 접촉돌기가 형성된 무납땜 연결구조를 갖는 더블 인쇄회로기판에 있어서, 상기 접촉돌기는; 상기 핀 몸체의 양측에 서로 반대방향으로 돌출되되, 상기 핀 몸체의 중심을 기준으로 양 측으로 서로 어긋나게 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 핀 몸체의 상부 및 하부 끝단에 삽입 방향으로 경사진 삽입부가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 컴플라이언트부 및 하부 컴플라이언트부에 형성된 접촉돌기는 상하로 서로 교호되도록 형성된 것을 특징으로 한다.
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또한, 상기 상부 컴플라이언트부의 폭이 상기 하부 컴플라이언트부의 폭 보다 다소 넓게 형성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 보인 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 결합상태를 보인 횡단면도로서, 도시된 바와 같이 본 발명은 내측면이 도금된 관통홀(11a)(11b)을 갖는 상부기판(10a) 및 하부기판(10b)과, 상기 관통홀(11a)(11b)에 억지끼움되고, 핀 몸체(21)의 상부와 하부에 형성된 상·하부 컴플라이언트부(22)(23)에 의해서 상부기판(10a)과 하부기판(10b) 사이의 전기적인 접속이 이루어지도록 하는 액션핀(20)으로 구성되어 납땜을 하지 않고서도 상부기판(10a)과 하부 기판(10b)이 안정적인 접속상태를 유지하도록 한다.
상기 상·하부기판(10a)(10b)은 각종 전기/전자 기기가 작동되는 기본 회로가 형성되는 것으로서, 합성수지재의 평판으로 형성된 기판의 상면 및 하면에 동판을 부착하여 전류 또는 전기적 신호가 흐르는 회로를 형성하고, 상기 기판에 각종 부품이 삽입되는 다수의 관통공을 형성하여 관통공에 부품이 삽입된 상태에서 회로와 납땜에 의해 연결되도록 함으로써, 각종 부품들이 기판에 견고히 고정되면서 회로로 연결되어 정상적인 동작을 수행하도록 한다.
또한, 상기 상·하부기판(10a)(10b)은 서로 이격되어 복층으로 고정될 때 각각의 회로기판(10a)(10b)에 형성된 회로가 서로 연결되면서 고정 결합되도록 서로 대응되어 관통되는 관통홀(11a)(11b)을 형성하고, 상기 관통홀(11a)(11b)의 내측면에는 상술한 회로와 연결되도록 금속재에 의한 도금층(12a)(12b)을 형성하여 후술되는 액션핀(20)이 접촉되면서 상부기판(10a)과 하부기판(10b)이 전기적으로 연결되도록 한다.
상기 액션핀(20)은 상술한 바와 같이 상부기판(10a)과 하부기판(10b)으로 구성된 두 장의 회로기판이 상하로 적층되면서 연결되도록 하는 것으로서, 전도체의 봉 형상으로 형성된 핀 몸체(21)의 외측면에 상술한 관통홀(11a)(11b)의 내측에 각각 탄성적으로 지지되면서 삽입되는 상부 컴플라이언트부(22)와 하부 컴플라이언트부(23)가 서로 이격되도록 형성하여 도금층(12a)(12b)에 접촉되면서 상부기판(10a)과 하부기판(10b)이 전기적으로 연결되도록 한다.
상기 상부 컴플라이언트부(22) 및 하부 컴플라이언트부(23)는 상기 핀 몸체 (21)의 외측으로 돌출되는 접촉돌기(221)(231)를 형성하여, 접촉돌기(221)(231)가 도금층(12a)(12b)과 맞닿아 액션핀(20)과 상·하부기판(10a)(10b)이 전기적으로 연결되도록 하는 것으로서, 상기 핀 몸체(21)의 상부측 및 하부측에 프레스 가공 등에 의해 일체로 접촉돌기(221)(231)가 돌출되도록 함으로써, 액션핀(20) 내부에서의 전기 저항이 최소화되도록 한다.
또한, 상기 접촉돌기(221)(231)는 상기 상·하부 컴플라이언트부(22)(23)의 양 측으로 대향되게 돌출되되, 대략 중앙을 기준으로 서로 어긋나게 돌출되도록 하여 접촉돌기(221)(231)가 도금층(12a)(12b)에 이중으로 접촉되면서 저항을 최소화되고, 도금층(12a)(12b)이 손상되더라도 원활한 연결상태가 유지되도록 하는 것이 바람직하다.
뿐만 아니라, 상기 상부 컴플라이언트부(22) 및 하부 컴플라이언트부(23)에 형성된 접촉돌기(221)(231)는 세로방향의 대략 중앙을 기준으로 서로 어긋나게 형성하여 하부 컴플라이언트부(23)가 상부기판(10a)의 관통홀(11a)을 통해 삽입되면서 하부기판(10b)의 관통홀(11b)에 고정될때, 상부기판(10a)에 형성된 도금층(12a)을 손상시키더라도, 상부 컴플라이언트부(22)의 접촉돌기(221)는 하부 컴플라이언트부(23)의 접촉돌기(231)와 서로 다른 위치에 맞닿도록 함으로써, 원활한 접속상태를 유지할 수 있게 되는 것이다.
또한, 상기 핀 몸체(21)의 외측으로 돌출된 상기 접촉돌기(221)(231)의 반대측 면으로는 접촉돌기(221)(231)와 대응되는 함몰면(222)(232)을 형성함으로써, 접촉돌기(221)(231)가 탄성변형되는 여유 공간이 증가되어 접촉돌기(221)(231)가 관 통홀(11a)(11b)의 내측면에 더욱 견고히 밀착되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 핀 몸체(21)의 양 끝단에는 원뿔 또는 다각형 뿔 등으로 끝단이 경사지게 형성된 삽입부(24)를 형성하여 관통홀(11a)(11b)에 액션핀(20)을 삽입할때 액션핀(20)의 끝단이 관통홀(11a)(11b)에 걸리지 않도록 함으로써, 회로기판의 연결 작업에 방해가 되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상부기판(10a)과 하부기판(10b)을 상하로 배치하고, 상부기판(10a)에 형성된 관통홀(11a)에 삽입부(24)를 통해 핀 몸체(21)를 삽입하면 상부기판(10a)의 관통홀(11a)을 통해 핀 몸체(21)의 하부측에 형성된 하부 컴플라이언트부(23)의 접촉돌기(231)가 관통홀(11a)의 내측면과 마찰을 일으키면서 하부측으로 빠져나가게 되고, 지속적으로 밀어넣으면 하부 컴플라이언트부(23)는 하부기판(10b)에 형성된 관통홀(11b)에 삽입되면서 하부기판(10b)의 내측면에 형성된 도금층(12b)에 접촉되면서 전기적으로 연결되면서 고정되게 된다.
또한, 하부 컴플라이언트부(23)가 하부기판(10b)의 관통홀(11b)에 삽입되어 고정된 상태에서 상부 컴플라이언트부(22)가 상부기판(10a)의 관통홀(11a)에 삽입되도록 함으로써, 상부 컴플라이언트부(22)에 형성된 접촉돌기(221)가 상부기판(10a)의 관통홀(11a)의 내측면에 형성된 도금층(12a)에 밀착되도록 함으로써, 상부 컴플라이언트부(22)와 하부 컴플라이언트부(23)가 각각 상부기판(10a)과 하부기판(10b)에 고정되고, 핀 몸체(21)를 통해 전류가 흘러 상부기판(10a)과 하부기판(10b)의 회로가 전기적으로 연결되게 되는 것이다.
더불어, 상기 상부기판(10a) 및 하부기판(10b)의 사이 공간에는 상부기판 (10a)과 하부기판(10b)이 소정 간격으로 이격되면서 견고히 고정되도록 하는 서포트를 삽입하여 상·하부기판(10a)(10b)이 더욱 견고히 고정되도록 하는 것도 무방하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예를 보인 요부의 정면도로서, 본 실시예는 상술한 실시예의 구성요소를 모두 포함하고, 상술한 상부 컴플라이언트부(22)의 폭(L1)이 하부 컴플라이언트부(23)의 폭(L2) 보다 넓어지도록 형성한다.
이에 따라, 하부 컴플라이언트부(23)의 접촉돌기(231)가 상부기판(10a)의 관통홀(11a)을 통과하여 하부기판(10b)의 관통홀(11b)에 고정될때, 상부기판(10a)의 관통홀(11a) 및 도금층(12a)의 직경을 확장시키거나 파손시키더라도, 상부 컴플라이언트부(22)의 접촉돌기(221)가 상부기판(10a)의 관통홀(11a)의 내측에 견고히 고정되게 되는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 상하로 평행하게 연결되는 두 장의 회로기판이 남땜을 하지 않고도 견고하게 연결되면서 접속상태과 원활하게 유지되도록 하는 회로기판 연결용 핀을 제공함으로서, 납땜을 하지 않고서도 상부 컴플라이언트부 및 하부 컴플라이언트부를 형성하여 핀이 회로기판에 더욱 견고히 결합되면서도 안정적인 회로의 연결상태를 유지할 수 있게 되고, 납에 의한 환경오염을 최소화하는 효과를 가지게 된다.
또한, 본 발명은 핀 몸체의 상부 및 하부 끝단에 점차 좁아지도록 형성하여 관통홀에 핀 몸체가 더욱 원활히 삽입되도록 함으로서, 회로기판을 포개어 놓은 상 태에서 핀을 관통홀에 삽입하는 작업이 더욱 간편해지는 효과를 가지게 된다.
또한, 본 발명은 상부 컴플라이언트부 및 하부 컴플라이언트부를 핀 몸체의 외측으로 돌출되는 접촉돌기로 형성하여 회로기판 연결용 핀의 구조가 간단하면서도 원활하게 회로의 연결상태를 유지하도록 함으로서, 회로기판 연결용 핀의 제작이 간편해지는 효과를 가지게 된다.
또한, 본 발명은 접촉돌기를 서로 대향되면서 어긋나도록 형성하여 컴플라이언트부가 관통홀의 내부 양 측을 지지하도록 함으로서, 컴플라이언트부가 도금층에 더욱 견고히 부착될 뿐만 아니라, 접속상태가 더욱 원활해지는 효과를 가지게 된다.
또한, 본 발명은 상부 컴플라이언트부와 하부 컴플라이언트부에 형성된 접촉돌기가 서로 어긋나도록 형성하고, 상부 컴플라이언트부의 폭이 하부 컴플라이언트부의 폭 보다 넓게 형성하여 핀이 삽입될때 접촉돌기와 도금층의 마찰에 의해 도금층에 손상이 발생되더라도 전기적 연결상태를 원활하게 유지하도록 함으로서, 도금층이 손상되면서 컴플라이언트부와의 접속이 해제되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 하부 컴플라이언트부가 상부기판에 형성된 관통홀을 통과하면서 관통홀의 직경을 확장시키거나, 도금층을 손상시켜도 상부 컴플라이언트부가 상부기판의 관통홀에 견고히 밀착되면서 접속상태를 원활하게 유지하는 효과를 가지게 된다.

Claims (6)

  1. 내측면에 도금층(12a)(12b)이 형성된 관통홀(11a)(11b)을 갖는 상부기판(10a) 및 하부기판(10b)과, 상기 관통홀(11a)(11b)에 억지끼움되고 핀 몸체(21)의 상부와 하부에 형성된 상·하부 컴플라이언트부(22)(23)에 의해서 상부기판(10a)과 하부기판(10b) 사이의 전기적인 접속이 이루어지도록 하는 액션핀(20)으로 구성되며, 상기 상부 컴플라이언트부(22) 및 하부 컴플라이언트부(23)는 상기 핀 몸체(21)의 외측으로 돌출되는 접촉돌기(221)(231)가 형성된 무납땜 연결구조를 갖는 더블 인쇄회로기판에 있어서,
    상기 접촉돌기(221)(231)는;
    상기 핀 몸체(21)의 양측에 서로 반대방향으로 돌출되되, 상기 핀 몸체(21)의 중심을 기준으로 양 측으로 서로 어긋나게 형성된 것을 특징으로 하는 무납땜 연결 구조를 갖는 더블 인쇄회로기판.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 핀 몸체(21)의 상부 및 하부 끝단에 삽입 방향으로 경사진 삽입부(24)가 형성된 것을 특징으로 하는 무납땜 연결 구조를 갖는 더블 인쇄회로기판.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 상부 컴플라이언트부(22) 및 하부 컴플라이언트부(23)에 형성된 접촉돌기(221)(231)는 상하로 서로 교호되도록 형성된 것을 특징으로 하는 무납땜 연결 구조를 갖는 더블 인쇄회로기판.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 상부 컴플라이언트부(22)의 폭(L1)이 상기 하부 컴플라이언트부(23)의 폭(L2) 보다 다소 넓게 형성된 것을 특징으로 하는 무납땜 연결 구조를 갖는 더블 인쇄회로기판.
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