KR101065785B1 - 인쇄회로기판 어셈블리 및 이 인쇄회로기판 어셈블리에 부품소자를 조립하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 인쇄회로기판 어셈블리를 결합부재에 의해 조립 및 분리가 가능한 메인기판과 보조기판으로 구비하되, 부품소자를 보조기판에 납땜으로 결합시킨 후, 상기 보조기판을 메인기판에 결합부재에 의해 조립시킴으로써, 상기 인쇄회로기판 어셈블리의 메인기판에 형성된 회로패턴이 납땜작업에 따른 열에 의해 파손되는 것을 예방하도록 한 인쇄회로기판 어셈블리 및 이 인쇄회로기판 어셈블리 에 부품소자를 조립하는 방법을 제공한다.

인쇄회로기판, 납땜, 메인기판, 보조기판

Description

인쇄회로기판 어셈블리 및 이 인쇄회로기판 어셈블리에 부품소자를 조립하는 방법{PCB assembly and method for assembling element part to PCB assembly}

본 발명은 인쇄회로기판 어셈블리 및 이 인쇄회로기판 어셈블리에 부품소자를 조립하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각종 부품소자들을 전기적으로 연결되게 조립하여 전자기기에 채용됨으로써, 상기 전자기기가 구동되도록 하는 기능을 수행하는 인쇄회로기판 어셈블리 및 이 인쇄회로기판 어셈블리에 부품소자를 조립하는 방법에 관한 것이다.

최근에는, 컴퓨터 시스템(Computer system)을 비롯하여 각종 전자기기의 성능이 향상됨에 따라서, 점차 대용량, 고집적, 고속의 반도체 소자에 대한 수요가 증가하고 있다. 반도체 모듈은 하나의 인쇄회로기판 어셈블리에 적어도 하나 이상의 반도체 소자들을 실장한 것으로, 패키지(package) 단계에서 용이하게 용량을 증가시킬 수 있어 현재 널리 사용되고 있다.

여기서, 인쇄회로기판 어셈블리는 집적회로, 저항기, 스위치 및 모스 펫(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)과 같은 반도체 소자를 포함하는 부품소자(이하, 부품소자라 통칭함)들이 납땜되어 전기적으로 연결되는 얇은 판으로서, 인쇄회로기판 어셈블리에 실장되는 부품소자들은 각각 특정한 기능을 수행하여 상기 인쇄회로기판 어셈블리가 채용되는 전자기기의 구동을 수행하게 된다.

도 1은 종래의 통상적인 인쇄회로기판 어셈블리의 정면도이고, 도 2는 도 1의 인쇄회로기판 어셈블리에 각종 부품소자들이 조립된 상태의 측단면도로서, 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판 어셈블리(10)에는 회로패턴(12)이 형성되어 있고, 이 회로패턴(12)에는 각종 부품소자(20)의 핀(pin)들이 삽입되기 위한 핀홀(pin hole)(14)들이 형성되어 있다.

따라서, 각종 부품소자(20)들의 핀들을 핀홀(14)에 삽입시킨 후, 납땜으로 고정시키게 되면, 각각의 부품소자(20)들이 회로패턴(12)에 의해 전기적으로 연결되어 각각의 기능을 구현함으로써, 이 인쇄회로기판 어셈블리(10)가 채용된 전자기기의 구동을 수행하게 된다.

그러나, 종래의 인쇄회로기판 어셈블리(10)는 상기한 바와 같이, 부품소자(20)의 핀을 인쇄회로기판 어셈블리(10)의 핀홀(14)에 삽입시킨 후, 납땜처리하여 고정시킴으로써, 부품소자(20)의 손상에 따른 교체 요구시 다시 납땜부위(22)를 인두 등으로 용해시킨 다음 분리시키고, 또 새로운 부품소자를 납땜하여 고정시키는 과정을 수행해야 하므로, 잦은 납땜에 따라 인쇄회로기판 어셈블리(10)의 핀홀(14) 주변 회로패턴(12)이 파손될 우려가 있었다.

이와 같이, 인쇄회로기판 어셈블리(10)의 회로패턴(12)이 파손될 경우, 정상적인 부품소자들을 모두 분리하여 새로운 인쇄회로기판 어셈블리(10)에 다시 조립하여야 하는 등, 고가의 인쇄회로기판 어셈블리를 교체해야 함으로써, 그 수리비가 많이 소요됨은 물론 그 수리작업도 번거롭게 되는 문제점이 있었다.

또한, 상기한 바와 같이, 손상된 부품소자를 교체하기 위하여 인두 등으로 납땜부위(22)를 용해시켜서 분리시킨 후, 정상 부품소자를 다시 납땜으로 조립하는 수리작업이 아닌 즉, 인쇄회로기판 어셈블리에 각종 부품소자들을 처음으로 납땜하여 조립할 경우에도 납땜작업에 대한 숙련도가 낮을 경우 인쇄회로기판 어셈블리(10)의 핀홀(14) 주변 회로패턴(12)을 파손시켜서 결국 인쇄회로기판 어셈블리 전체를 사용할 수 없게 되는 경우가 발생되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점에 착안하여 안출된 것으로서, 인쇄회로기판 어셈블리를 결합부재에 의해 조립 및 분리가 가능한 메인기판과 보조기판으로 구비하되, 부품소자를 보조기판에 납땜으로 결합시킨 후, 상기 보조기판을 메인기판에 결합부재에 의해 조립시킴으로써, 상기 인쇄회로기판 어셈블리의 메인기판에 형성된 회로패턴이 납땜작업에 따른 열에 의해 파손되는 것을 예방하도록 한 인쇄회로기판 어셈블리 및 이 인쇄회로기판 어셈블리에 부품소자를 조립하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

즉, 회로패턴이 형성된 메인기판에 납땜작업을 배제함으로써, 메인기판 자체가 납땜작업에 따른 열에 의해 파손되는 것을 예방함은 물론, 어느 부품소자의 손상으로 이를 교체할 경우에도 보조기판에만 납땜작업이 이루어짐으로써, 다른 정상적인 부품소자들에 전혀 영향을 주지 않으면서 손상된 부품소자만을 교체하는 수리작업이 매우 용이하게 이루어지도록 한 인쇄회로기판 어셈블리 및 이 인쇄회로기판 어셈블리에 부품소자를 조립하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인쇄회로기판 어셈블리는, 회로패턴이 형성된 메인기판과; 부품소자의 핀이 삽입되기 위한 핀홀이 형성되고, 상기 메인기판과 결합부재에 의해 체결되어 상기 각종 부품소자와 전기적으로 연결되기 위한 회로패턴이 형성된 보조기판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 메인기판과 보조기판에는 각각 서로 대응되는 결합공이 형성되되, 상기 메인기판에 형성된 결합공은 메인기판에 형성된 회로패턴과 전기적으로 연결되고, 상기 보조기판에 형성된 결합공은 보조기판에 형성된 핀홀과 회로패턴에 의해 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 메인기판과 보조기판에 각각 대응되게 형성된 결합공은 나사에 의해 체결되어서 상기 메인기판의 회로패턴과 보조기판의 회로패턴이 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 어셈블리에 부품소자의 조립방법은, (a) 회로패턴이 형성되고, 상기 회로패턴과 전기적으로 연결되는 결합공이 형성된 메인기판을 구비하는 단계; (b) 부품소자의 핀이 삽입되는 핀홀이 형성되고, 상기 핀홀과 회로패턴에 의해 전기적으로 연결되되, 상기 메인기판의 결합공과 대응되는 결합공이 형성된 보조기판을 구비하는 단계; (c) 상기 보조기판의 핀홀에 부품소자의 핀을 삽입하여 납땜으로 고정시키는 단계 및; (d) 상기 부품소자가 고정된 보조기판의 결합공과 상기 메인기판의 결합공을 일치시킨 상태에서 결합부재를 이용하여 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 어셈블리 및 이 인쇄회로기판 어셈블리에 부품소자를 조립하는 방법에 따르면, 인쇄회로기판 어셈블리가 회로패턴이 형성된 메인기판과, 부품소자들이 납땜으로 조립되는 보조기판으로 구비되고, 상기 보조기판이 메인기판에 대하여 결합부재에 의해 체결되어 장착됨으로써, 메인기판 자체에 납땜작업이 완전히 배제되는바, 납땜작업에 따른 열에 의해 메인기판의 회로패턴이 파손될 우려가 완전히 불식되는 효과가 있다.

따라서, 어느 손상된 부품소자의 교체시에도 다른 정상적인 부품소자들에는 전혀 영향을 주지 않게 됨으로써, 손상된 부품소자의 교체에 따른 수리작업이 매우 용이해지게 되는 효과가 있다.

즉, 종래에서와 같이 어느 손상된 부품소자의 교체작업에 따라 인쇄회로기판 어셈블리에 잦은 납땜작업을 하게 되면, 납땜작업에 따른 열에 의해 회로패턴이 파손될 우려가 있었고, 이의 경우 다른 정상적인 부품소자들 또한 일일이 분리하여 새로운 인쇄회로기판 어셈블리에 다시 조립하여야 하는 등, 고가의 인쇄회로기판 어셈블리를 교체해야함은 물론 그 수리작업이 매우 번거로웠으나, 본 발명에 따르면 회로패턴이 형성된 메인기판의 파손우려가 없으므로 교체할 필요가 없고, 손상된 부품소자만 교체하면 됨으로써 그 수리작업이 매우 수월해지게 되는 효과를 가지게 된다.

가사, 납땜작업의 숙련도가 낮아서 부품소자를 보조기판에 대하여 납땜작업으로 조립하거나 분리할 때, 상기 보조기판에 형성된 회로패턴이 파손되더라도, 해당 부품소자가 채용되는 보조기판만 교체하면 됨으로써, 각종 부품소자들을 전기적으로 연결하기 위한 회로패턴이 형성된 메인기판은 교체의 필요성이 불식되는 효과 도 있게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 인쇄회로기판 어셈블리의 메인기판을 도시한 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 인쇄회로기판 어셈블리의 보조기판을 도시한 정면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 인쇄회로기판 어셈블리에 부품소자를 조립한 상태를 도시한 부분 측단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 어셈블리는, 회로패턴(102)이 형성되고, 이 회로패턴(102)과 전기적으로 연결되는 결합공(104)들이 형성된 메인기판(100)을 포함한다.

또한, 상기 메인기판(100)의 결합공(104)들과 대응하는 결합공(116)들이 형성되고, 이 결합공(116)들과 회로패턴(114)에 의해 전기적으로 연결되되, 각종 부품소자(120)의 핀이 삽입되기 위한 핀홀(112)이 형성된 보조기판(110)도 포함한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 인쇄회로기판 어셈블리에 부품소자를 조립하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 보조기판(110)의 핀홀(112)에 조립하고자 하는 부품소자(120)의 핀을 삽입한 후, 배면에서 납땜하여 고정시킨다.

다음에, 보조기판(110)의 결합공(116)을 메인기판(100)의 결합공(104)에 일치시킨 후, 결합부재(130)를 상기 결합공(104)(116)들에 관통시켜 조립시킴으로써, 메인기판(100)에 대하여 보조기판(110)이 장착되도록 한다.

여기서, 상기 결합부재(130)는 전기적으로 통전이 가능한 금속재의 나사를 적용하는 것이 바람직하다.

상기 보조기판(110)의 결합공(116)은 부품소자(20)의 핀이 삽입되는 핀홀(112)과 회로패턴(114)에 의해 전기적으로 연결되어 있고, 상기 메인기판(100)의 결합공(104) 또한 회로패턴(102)과 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 결합부재(130) 또한 통전이 이루어지는 나사가 제공되는바, 상기 부품소자(120)는 메인기판(100)의 회로패턴(102)과 전기적으로 연결이 이루어지게 된다.

이와 같은 방법으로 각종 부품소자(120)들을 조립하게 되면 메인기판(100) 상에는 납땜이 전혀 이루어지지 않게 된다. 따라서, 어떠한 부품소자가 손상되어 제기능을 발휘하지 못할 경우, 해당 부품소자가 조립된 보조기판(110)만 메인기판(100)로부터 분리시키면 된다.

즉, 손상된 부품소자가 조립된 보조기판(110)과 메인기판(100)을 결합시킨 결합부재(130)를 분리하고, 손상된 부품소자의 핀과 보조기판(110)의 핀홀(112)에 납땜된 부위(122)를 인두 등으로 용해시켜서 상기 보조기판(110)에 대하여 부품소자(110)를 분리하면 된다.

그리고, 정상 부품소자의 핀을 보조기판(110)의 핀홀(112)에 삽입한 후, 배면에서 납땜하여 고정시킨 다음, 보조기판(110)의 결합공(116)을 메인기판(100)의 결합공(104)에 일치시킨 후, 결합부재(130)를 상기 결합공(104)(116)들에 관통시켜 조립시킴으로써, 메인기판(100)에 대하여 보조기판(110)이 다시 장착되도록 하면 된다.

여기서, 납땜의 숙련도가 낮아서 납땜작업에 따라 보조기판(110)의 회로패턴(114)이 파손될 수도 있으나, 이의 경우 파손된 보조기판만 교체하여 다시 작업을 수행하면 된다.

따라서, 손상된 부품소자를 분리하거나 새로운 정상 부품소자를 재조립하는 과정에서 메인기판(100) 상에는 납땜 작업이 이루어지지 않음으로써, 메인기판(100)의 회로패턴(102)이 인두의 열 등에 의해 손상될 우려가 불식된다.

이와 같이, 각종 부품소자(120)를 회로패턴(102)이 형성된 메인기판(100)에 조립하는 과정에서, 상기 메인기판(100)에 납땜을 직접 하는 과정이 생략되고, 이로 인하여 어느 부품소자의 손상으로 이를 정상 부품소자로 교체하는 과정에서도 메인기판(100) 상에 인두 등으로 납땜부위(122)를 용해시키는 과정이 생략됨으로써, 메인기판(100)의 회로패턴(102)이 파손될 우려가 완전히 불식되는바, 메인기판(100)을 교체해야 하는 번거로움이 없게 된다.

또한, 메인기판(100)의 회로패턴(102) 파손에 따라 각종 부품소자(120)들을 메인기판(100)으로부터 분리하여 새로운 메인기판에 재조립하게 되는 일이 없어지게 되어 결국 부품소자들의 교체에 따른 전체적인 인쇄회로기판 어셈블리의 수리작업이 매우 수월해지게 된다.

참고로, 본 발명의 실시 예에서는 하나의 보조기판에 하나의 부품소자가 납 땜작업에 의해 조립되고, 상기 보조기판가 메인기판에 결합부재로서 체결되어 장착되는 것으로 설명하였으나, 메인기판과 보조기판의 회로패턴 설계를 달리하여 하나의 보조기판에 복수의 부품소자들이 납땜작업에 의해 조립되도록 패키지로 구성하고, 이러한 보조기판가 메인기판에 결합부재로서 체결되어 장착되도록 할 수도 있다.

도 1은 종래의 통상적인 인쇄회로기판 어셈블리의 정면도.

도 2는 도 1의 인쇄회로기판 어셈블리에 각종 부품소자들이 조립된 상태의 부분 측단면도.

도 3은 본 발명에 따른 인쇄회로기판 어셈블리의 메인기판을 도시한 정면도.

도 4는 본 발명에 따른 인쇄회로기판 어셈블리의 보조기판을 도시한 정면도.

도 5는 본 발명에 따른 인쇄회로기판 어셈블리에 부품소자를 조립한 상태를 도시한 부분 측단면도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

100 : 메인기판 102 : 회로패턴

104 : 결합공 110 : 보조기판

112 : 핀홀 114 : 회로패턴

116 : 결합공 120 : 부품소자

122 : 납땜부위 130 : 결합부재

Claims (4)

1. 회로패턴(102)이 형성되고, 상기 회로패턴(102)과 전기적으로 연결되는 복수의 결합공(104)들이 형성된 메인기판(100)과;

   상기 메인기판(100)의 결합공(104)들과 대응하는 결합공(116)들이 형성되고, 상기 결합공(116)들과 회로패턴(114)에 의해 전기적으로 연결되되, 각종 부품소자(20)의 핀이 삽입되기 위한 핀홀(112)들이 형성된 보조기판(110)을 포함하며,

   상기 보조기판(110)의 핀홀(112)에 각종 부품소자(20)의 핀을 삽입하여 보조기판(110)의 배면에서 납땜으로 고정하여, 상기 보조기판(110)의 결합공(116)과 부품소자(20)가 상기 회로패턴(114)에 의해 전기적으로 연결되도록 하고,

   상기 보조기판(110)의 결합공(116)과 상기 메인기판(100)의 결합공(104)을 통해 전도성이 우수한 결합부재인 금속재 나사로 체결하여, 상기 보조기판(110)과 메인기판(100)을 납땜작업 없이 결합시킴에 따라 상기 메인기판(100)의 회로패턴(102)과 보조기판(110)의 회로패턴(114)이 전기적으로 연결되도록 한 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 어셈블리.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 기재된 인쇄회로기판 어셈블리에 부품소자를 조립하는 방법에 있어서,

   (a) 회로패턴이 형성되고, 상기 회로패턴과 전기적으로 연결되는 결합공이 형성된 메인기판을 구비하는 단계;

   (b) 부품소자의 핀이 삽입되는 핀홀이 형성되고, 상기 핀홀과 회로패턴에 의해 전기적으로 연결되되, 상기 메인기판의 결합공과 대응되는 결합공이 형성된 보조기판을 구비하는 단계;

   (c) 상기 보조기판의 핀홀에 부품소자의 핀을 삽입하여 납땜으로 고정시키는 단계 및;

   (d) 상기 부품소자가 고정된 보조기판의 결합공과 상기 메인기판의 결합공을 일치시킨 상태에서 결합부재를 이용하여 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 어셈블리에 부품소자를 조립하는 방법.

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