KR100801502B1 - Structure for connection of regulator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차 발전기에 내장되는 전압조정기의 회로기판과 케이스의 리드프레임을 전기적으로 접속하는 구조에 관한 것으로서, 자동차 발전기에 내장되는 전압조정기의 회로기판과 케이스의 리드프레임을 전기적으로 접속하는 구조에 있어서, 굴곡부가 형성된 리드 스트립의 일단을 상기 회로기판의 도체패드에 접합하고 타단을 상기 리드프레임에 접합하여 상기 회로기판과 상기 리드프레임을 전기적으로 접속시키는 것을 특징으로 하는 자동차 발전기용 전압조정기의 회로기판과 리드프레임의 접속구조에 관한 것이다.The present invention relates to a structure for electrically connecting a circuit board of a voltage regulator embedded in a motor generator and a lead frame of a case, and to a structure for electrically connecting a circuit board of a voltage regulator built in a motor generator and a lead frame of a case. The circuit of the voltage generator for an automobile generator, wherein one end of the lead strip having the bent portion is joined to the conductor pad of the circuit board and the other end is connected to the lead frame to electrically connect the circuit board and the lead frame. The connection structure of a board | substrate and a lead frame is related.
이와 같은 전압조정기의 회로기판과 리드프레임의 접속구조는 상기 리드스트립을 이용하여 상기 회로기판과 상기 리드프레임을 기계적 강도가 우수하고 열충격에 강하도록 접속할 수 있을 뿐만 아니라 자동화가 가능하여 생산성을 대폭 향상시키고 공정품질을 극대화할 수 있는 이점이 있다.The connection structure of the circuit board and the lead frame of the voltage regulator can use the lead strip to connect the circuit board and the lead frame with excellent mechanical strength and resistance to thermal shock, as well as automation, thereby greatly improving productivity. And the process quality can be maximized.
발전기, 전압조정기 Generator, Voltage Regulator
Description
도 1은 자동차 발전기용 전압조정기를 나타내는 사시도이고, 1 is a perspective view showing a voltage regulator for an automobile generator,
도 2는 전압조정기의 분해상태를 나타내는 분해사시도이며, 2 is an exploded perspective view showing an exploded state of the voltage regulator,
도 3은 리드스트립을 나타내는 사시도이다.3 is a perspective view illustrating the lead strip.
도 4는 리드스트립의 제2접속부와 리드프레임이 접촉된 상태를 부분적으로 나타내는 도면이고, 4 is a view partially showing a state in which the lead frame is connected to the second connection part of the lead strip;
도 5는 리드스트립의 제2접속부와 리드프레임이 접촉된 상태를 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a view illustrating a state in which the second connecting portion of the lead strip is in contact with the lead frame.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
10: 케이스 110: 금속플레이트10: case 110: metal plate
130: 수용공간 150: 리드프레임130: accommodation space 150: lead frame
152: 요철 30: 회로기판152: irregularities 30: circuit board
310: 리드스트립 312: 제1접속부310: lead strip 312: first connection portion
312a: 홀 314: 굴곡부312a: hole 314: bend
316: 제2접속부 50: 방열판316: second connection portion 50: heat sink
본 발명은 자동차 발전기에 내장되는 전압조정기의 회로기판과 케이스의 리드프레임을 전기적으로 접속하는 구조에 관한 것으로서, 자동차 발전기에 내장되는 전압조정기의 회로기판과 케이스의 리드프레임을 전기적으로 접속하는 구조에 있어서, 굴곡부가 형성된 리드 스트립의 일단을 상기 회로기판의 도체패드에 접합하고 타단을 상기 리드프레임에 접합하여 상기 회로기판과 상기 리드프레임을 전기적으로 접속시키는 것을 특징으로 하는 자동차 발전기용 전압조정기의 회로기판과 리드프레임의 접속구조에 관한 것이다.The present invention relates to a structure for electrically connecting a circuit board of a voltage regulator embedded in a motor generator and a lead frame of a case, and to a structure for electrically connecting a circuit board of a voltage regulator built in a motor generator and a lead frame of a case. The circuit of the voltage generator for an automobile generator, wherein one end of the lead strip having the bent portion is joined to the conductor pad of the circuit board and the other end is connected to the lead frame to electrically connect the circuit board and the lead frame. The connection structure of a board | substrate and a lead frame is related.
일반적으로 자동차 발전기에 내장되어 사용되는 전압조정기는 커버와 렉티파이어사이에 설치되어 필드코일에 흐르는 전류를 조절함으로써 발전기 전압 및 배터리의 충전전압을 일정하게 유지시키기 위한 것이다.In general, the voltage regulator used in the vehicle generator is installed between the cover and the rectifier to adjust the current flowing through the field coil to maintain the generator voltage and the charging voltage of the battery constant.
이러한 상기 전압조정기는 케이스와, 전압조정회로가 구비된 회로기판으로 크게 구성되고, 상기 케이스는 미리 성형한 다수의 금속플레이트를 수지로 인서터 사출하여 성형된다.The voltage regulator is largely composed of a case and a circuit board provided with a voltage regulating circuit, and the case is molded by inserting a plurality of preformed metal plates with resin.
이와 같이 성형된 상기 케이스의 일측에는 상기 회로기판이 수용되는 수용공간이 형성되고, 상기 수용공간의 내측면에는 리드프레임이 상기 다수의 금속플레이트와 일체 또는 통전되도록 노출 형성된다.An accommodating space in which the circuit board is accommodated is formed at one side of the case, and a lead frame is exposed on the inner surface of the accommodating space so as to be integral or energized with the plurality of metal plates.
그리고 상기 수용공간의 후방에는 상부면에 상기 회로기판이 부착되는 방열판이 부착된다. 상기 방열판은 상기 회로기판에 발생되는 열을 외부로 방출시키기 위한 것이다.A heat sink for attaching the circuit board is attached to the rear surface of the accommodation space. The heat sink is for dissipating heat generated in the circuit board to the outside.
한편 상기 회로기판의 도체패드와 상기 케이스의 수용공간에 형성된 리드프레임을 전기적으로 접속하기 위하여 알루미늄, 니켈, 구리 등의 재질로 이루어진 리드선을 사용였으며, 그 접속방법은 상기 리드선의 양단을 각각 상기 회로기판의 도체패드 및 상기 리드프레임에 초음파, 레이저, 솔더링 및 웰딩의 방법으로 접합하여 접속하였다.On the other hand, a lead wire made of aluminum, nickel, copper, or the like is used to electrically connect the conductor pad of the circuit board and the lead frame formed in the accommodation space of the case. The conductor pad of the board | substrate and the said lead frame were bonded and connected by the method of an ultrasonic wave, a laser, soldering, and welding.
이와 같이 리드선을 이용하여 상기 회로기판의 도체패드와 상기 리드프레임을 접합하는 경우 자동화 공정이 곤란하여 접속품질을 균일하게 유지시킬 수 없으며, 또한 많은 작업시간이 소요되어 생산성이 좋지 못할 뿐만 아니라 상기 리드선과 상기 회로기판, 상기 리드프레임과의 접착성이 좋지 못하여 기계적 강도가 약하고 열충격에 취약한 문제가 있었다.In this way, when the conductor pad of the circuit board and the lead frame are bonded using a lead wire, it is difficult to maintain the connection quality uniformly due to the difficulty of the automation process, and also it takes a lot of work time and the productivity is not good. There is a problem in that the adhesion between the circuit board and the lead frame is not good, the mechanical strength is weak and vulnerable to thermal shock.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 상기 회로기판과 상기 리드프레임을 기계적 강도가 우수하고 열충격에 강하도록 접속할 수 있을 뿐만 아니라 자동화가 가능하여 생산성을 대폭 향상시키고 공정품질을 극대화할 수 있는 자동차 발전기용 전압조정기의 회로기판과 리드프레임의 접속구조를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention for solving such a conventional problem can not only connect the circuit board and the lead frame to excellent mechanical strength and strong thermal shock, but also can be automated to significantly improve productivity and maximize process quality The purpose of the present invention is to provide a connection structure between a circuit board and a lead frame of a voltage regulator for an automobile generator.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명은 자동차 발전기에 내장되는 전압조정기의 회로기판과 케이스의 리드프레임을 전기적으로 접속하는 구조에 있어서, In order to achieve the above object, the present invention provides a structure for electrically connecting a circuit board of a voltage regulator embedded in an automobile generator and a lead frame of a case.
굴곡부가 형성된 리드 스트립의 일단을 상기 회로기판의 도체패드에 접합하고 타단을 상기 리드프레임에 접합하여 상기 회로기판과 상기 리드프레임을 전기적으로 접속시키는 것을 특징으로 하는 자동차 발전기용 전압조정기의 회로기판과 리드프레임의 접속구조를 제공한다.A circuit board of an automotive generator voltage regulator, wherein one end of a lead strip having a bent portion is joined to a conductor pad of the circuit board and the other end is connected to the lead frame to electrically connect the circuit board and the lead frame. It provides a connection structure of the lead frame.
특히, 상기 리드 스트립에는 상기 굴곡부로부터 일측방향으로 연장되어 형성되고 일측에 홀이 형성되어 상기 회로기판의 도체패드와 솔더링되어 접합되는 제1접속부와; 상기 굴곡부로부터 타측방향으로 연장되어 형성되어 상기 리드프레임과 통전되도록 접합되는 제2접속부;가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 발전기용 전압조정기의 회로기판과 리드프레임의 접속구조를 제공한다.In particular, the lead strip may include a first connection part extending in one direction from the bent portion and having a hole formed at one side thereof to be soldered and bonded to the conductor pad of the circuit board; And a second connection part extending in the other direction from the bent part and joined to be energized with the lead frame. The circuit board and the lead frame of the motor generator voltage regulator are provided.
그리고, 상기 리드 스트립의 제2접속부와 접촉되는 상기 리드프레임의 면에 요철이 형성되고, 상기 리드 스트립의 제2접속부와 상기 리드프레임이 저항용접에 의하여 접합되는 것을 특징으로 하는 자동차 발전기용 전압조정기의 회로기판과 리드프레임의 접속구조를 제공한다.And, irregularities are formed on the surface of the lead frame which is in contact with the second connecting portion of the lead strip, the voltage regulator for an automotive generator, characterized in that the second connecting portion of the lead strip and the lead frame are joined by resistance welding. It provides a connection structure of the circuit board and the lead frame.
이하 본 발명의 자동차 발전기용 전압조정기의 회로기판과 리드프레임의 접 속구조를 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하면 다음과 같고, 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변형실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, the connection structure of the circuit board and the lead frame of the voltage regulator for an automobile generator of the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, the scope of the present invention is not limited to the following embodiments, the present invention Of course, various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the technical gist of the art.
도 1은 자동차 발전기용 전압조정기를 나타내는 사시도이고, 도 2는 전압조정기의 분해상태를 나타내는 분해사시도이며, 도 3은 리드스트립(310)을 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a voltage regulator for an automobile generator, FIG. 2 is an exploded perspective view showing an exploded state of the voltage regulator, and FIG. 3 is a perspective view showing a
통상 자동차 발전기용 전압조정기의 케이스(10)는 미리 성형한 다수의 금속플레이트(110)를 수지로 인서트 사출하여 성형된다. In general, the
이와 같이 성형된 상기 전압조정기의 케이스(10)의 일측에는 도 1 및 도 2와 같이 회로기판(30)이 수용되는 수용공간(130)이 형성되고, 상기 수용공간(130)의 내측면에는 상기 금속플레이트(110)와 일체로 또는 통전되도록 형성된 리드프레임(150)이 노출되도록 형성된다.One side of the
상기 수용공간(130)에 내장된 상기 회로기판(30)의 작동에 따라 발생되는 열을 외부로 효율적으로 방출하기 위하여 상기 수용공간(130)의 후방에 방열판(50)이 장착된다.The
상기 방열판(50)의 설치방법은 통상 상기 방열판(50)의 상부면에 미리 상기 회로기판(30)의 저면을 부착한 후 상기 회로기판(30)이 부착된 상태로 상기 방열판(50)을 상기 수용공간(130)의 후방에 부착한다.In general, the
본 발명의 자동차 발전기용 전압조정기의 회로기판(30)과 리드프레임(150)의 접속구조는 상기의 자동차 발전기용 전압조정기의 케이스(10) 수용공간(130)내에 노출형성된 리드프레임(150)과 상기 회로기판(30)의 도체패드를 기계적 강도가 우수하고 열충격에 강하도록 접속하는 구조에 관한 것이다.The connection structure of the
상세하게는 굴곡부(314)가 형성된 리드스트립(310)의 일단을 상기 회로기판(30)의 도체패드에 접합하고 타단을 상기 리드프레임(150)에 접합하여 상기 회로기판(30)과 상기 리드프레임(150)을 전기적으로 접속시키는 구조에 관한 것이다.In detail, one end of the
상기 리드스트립(310)은 도 3과 같이 상기 회로기판(30)의 도체패드에 접합되는 제1접속부(312)와, 상기 제1접속부(312)와 일체로 연장되어 형성되는 굴곡부(314)와, 상기 굴곡부(314)로부터 연장되어 형성되어 상기 리드프레임(150)과 접합되는 제2접속부(316)로 이루어진다.The
상기 제1접속부(312)는 통상 솔더링에 의하여 상기 회로기판(30)의 도체패드에 접합되고, 이때 접합력을 향상시키기 위하여 도 3과 같이 상기 1접속부의 일측에 홀(312a)을 형성하는 것이 좋다. The
이와 같이 상기 굴곡부(314)가 형성된 리드스트립(310)을 이용하여 상기 회로기판(30)과 상기 리드프레임(150)을 전기적으로 접속함으로써 상기 리드스트립(310), 상기 리드프레임(150) 및 상기 방열판(50)에 열충격이 가해져 상기 회로기판(30) 등의 위치가 변동되더라도 상기 회로기판(30)과 상기 리드프레임(150)의 접속불량이 발생할 우려가 없다.As such, the
즉 상기 회로기판(30)의 도체패드와 상기 리드프레임(150)의 거리가 상대적으로 멀어진 경우 상기 리드스트립(310)의 굴곡부(314)가 펴져 그 이격된 거리를 보상해줌으로써 상기 리드스트립(310)이 제1접속부(312) 및 제2접속부(316)가 상기 회로기판(30)과 상기 리드프레임(150)으로부터 각각 분리되어 접속불량이 발생할 우려가 없는 것이다.That is, when the distance between the conductor pad of the
이와 같은 리드스트립(310)의 재질은 구리 등의 전기전도율이 우수한 금속재질을 사용하는 것이 좋으며, 판상으로 이루어진다.As for the material of the
도 4는 리드스트립(310)의 제2접속부(316)와 리드프레임(150)이 접촉된 상태를 부분적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 리드스트립(310)의 제2접속부(316)와 리드프레임(150)이 접촉된 상태를 나타내는 도면이다.4 is a view partially showing a state in which the second connecting
그리고 상기 리드스트립(310)의 제2접속부(316)와 접합되는 상기 리드프레임(150)에는 도 2 및 도 4와 같이 요철(152)을 형성하는 것이 바람직하고, 이는 저항용접시 상기 리드프레임(150)의 요철(152)에 저항이 집중되도록 함으로써 용접성을 대폭 향상시켜 용접불량 및 열충격에 의한 상기 제2접속부(316)와 상기 리드프레임(150)이 분리되는 것을 방지하기 위함이다.In addition, it is preferable to form an
즉 도 4와 같이 상기 제2접속부(316)와 상기 리드프레임(150)을 접하도록 상기 회로기판(30)을 상기 수용공간(130)에 내장시키고, 그 상태에서 저항용접기의 전극을 상기 제2접속부(316)와 상기 리드프레임(150)에 각각 접촉한 후 높은 전류 를 공급함과 동시에 가압하여 도 5와 같이 상기 제2접속부(316)와 상기 리드프레임(150)을 용융 접합하는 것이다.That is, as shown in FIG. 4, the
특히, 일정한 형상으로 성형된 상기 리드스트립(310)을 사용하여 상기 회로기판(30)의 도체패드와 상기 리드프레임(150)을 솔더링 및 웰딩의 방법으로 접합시키기 때문에 종래의 리드선을 이용한 접속방법과 달리 솔더링 및 웰딩의 공정을 자동화할 수 있어 공정품질 및 작업성이 대폭 향상되는 이점이 있다.In particular, since the
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 자동차 발전기용 전압조정기의 회로기판과 리드프레임의 접속구조가 굴곡부가 형성된 리드스트립을 이용하여 상기 회로기판과 상기 리드프레임을 접합하여 접속되도록 이루어짐으로써, 상기 전압조정기내에 열충격이 가해지는 경우 상기 굴곡부가 상기 열충격에 대응하여 펴지거나 수축되어 상기 리드스트립이 상기 회로기판과 상기 리드프레임과 각각 분리되거나 파손되어 접속불량이 발생하는 것을 방지할 수 있어 열충격에 대한 내구성이 대폭 향상된 효과가 있다.As described above, the connection structure between the circuit board and the lead frame of the voltage regulator for an automobile generator of the present invention is connected to the circuit board and the lead frame by using a lead strip having a bent portion, thereby connecting the inside of the voltage regulator. When the thermal shock is applied, the curved portion is unfolded or contracted in response to the thermal shock to prevent the lead strip from being separated or damaged from the circuit board and the lead frame, respectively, thereby preventing connection failure. It has an improved effect.
또한, 상기 리드스트립을 일측에 홀이 형성되고 상기 회로기판의 도체패드와 솔더링되어 접합되는 제1접속부와, 상기 제1접속부부터 일체로 연장되어 형성되는 굴곡부와, 상기 굴곡부로부터 연장되어 형성되어 상기 리드프레임과 통전되도록 접합되는 제2접속부로 구성함으로써, 열충격에 대한 내구성을 대폭 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 상기 제1접속부에 홀을 구비하여 상기 회로기판의 도체패드와 상기 제1접속부의 접착성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, a hole is formed at one side of the lead strip and the first connection part is soldered and bonded to the conductor pad of the circuit board, the bent part is formed to extend integrally from the first connection part, and is formed to extend from the bent part By constructing the second connection portion that is electrically connected to the lead frame, not only can the resistance to thermal shock be significantly improved, but also a hole is provided in the first connection portion to provide adhesion between the conductor pad of the circuit board and the first connection portion. There is an effect that can be increased.
아울러 상기 리드 스트립의 제2접속부와 접촉되는 상기 리드프레임의 면에 요철을 형성함으로써, 저항용접시 상기 리드 프레임의 요철에 저항이 집중되도록 함으로써 용접성을 대폭 향상시켜 용접불량을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, by forming the irregularities on the surface of the lead frame in contact with the second connecting portion of the lead strip, so that the resistance is concentrated on the unevenness of the lead frame during resistance welding significantly improve the weldability, thereby minimizing the welding failure have.
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