KR101170774B1 - 전자파 차폐용 실드장치의 실장방법 - Google Patents

Abstract

전자파 차폐용 실드장치의 실장방법이 개시된다. 상기 방법은, 적어도 한 면이 개구된 박스 형상으로 상기 개구를 구성하는 측벽의 가장자리로부터 홈이 형성된 전기전도성 케이스에서, 상기 홈의 저부에 솔더링이 가능한 금속 클립을 결합하여 전자파 차폐용 실드장치를 조립하는 단계; 상기 전자파 차폐용 실드장치를 릴 테이핑하거나 표면실장용 트레이에 정렬하는 단계; 상기 전자파 차폐용 실드장치를 표면실장장치에 의해 진공 픽업하는 단계; 상기 진공 픽업된 전자파 차폐용 실드장치를 금속 클립의 하면이 인쇄회로기판의 접지 패턴 위에 형성된 솔더 크림 위에 위치하도록 공급하는 단계; 및 상기 금속 클립의 하면을 상기 접지 패턴 위에 형성된 솔더 크림에 리플로우 솔더링하는 단계를 포함한다.

Description

전자파 차폐용 실드장치의 실장방법{Mounting Method for Shield Apparatus for EMI shielding}

본 발명은 전자파 차폐용 실드장치의 실장방법에 관한 것으로, 특히 인쇄회로기판의 접지패턴에 형성된 솔더 크림 위에 케이스에 금속 클립이 결합한 전자파 차폐용 실드장치를 진공픽업에 의해 표면 실장한 후 솔더링을 하는 실장방법에 관련한다.

최근의 전자기기와 정보통신기기는 고주파화, 소형화 및 집적화되어 감에 따라 열, 정전기 및 전자파에 많은 영향을 받는다. 예를 들어, 고주파용 전자부품으로서 마이크로프로세서나 메모리는 처리속도가 빨라지고 메모리 용량이 커지고 크기가 작아짐에 따라 열과 전자파가 많이 발생하며 또한 이들 고주파용 전자부품 또는 모듈은 주변의 열, 정전기 및 전자파에 영향을 많이 받는다.

이에 따라 이들 고주파용 전자부품 또는 모듈에서 발생한 전자파를 외부로 보내지 않게 하기 위해서 또한 외부에서 발생한 전자파로부터 이들 고주파용 부품 또는 모듈을 보호하기 위해서, 이들 고주파용 부품 또는 모듈을 전자파 차폐용 실드 케이스로 덮은 후 전자파 차폐용 실드 케이스의 밑면을 인쇄회로기판의 접지패턴에 전기적 및 기구적으로 연결하여 고주파용 부품 또는 모듈을 전자파 차폐한다.

여기서 전자파 차폐용 케이스는 전자파 차폐를 위해 금속 시트와 같은 전기전도성 재료로 구성되며 인쇄회로기판 위에 장착된 전자부품 또는 모듈을 덮기 위해 적어도 한 면이 개구된 상자 모양이다.

전자파 차폐용 실드 케이스는 인쇄회로판의 접지패턴과 신뢰성 있게 전기적으로 접촉하여 내부의 전자부품 또는 모듈을 전자파 차폐해야 한다. 또한 외부에서 힘이 가해졌을 때 실드 케이스는 내부의 전자부품 또는 모듈을 기구적으로 보호해야한다. 이에 따라, 전자파 차폐용 케이스의 재료는 기계적 강도가 좋고 가격이 저렴한 금속 판으로 이루어지며, 경우에 따라서 전자파 차폐용 케이스의 윗면에는 열 방출을 위하여 구멍이 형성될 수 있다.

바람직하게, 전자파 차폐용 실드 케이스는 내부에 장착된 전자 부품 또는 모듈을 수리하기 용이하게 인쇄회로기판의 접지 패턴에서 분리될 수 있어야 한다.

이와같이, 전자파 차폐용 케이스는 외부의 힘 또는 충격으로부터 내부의 전자부품 또는 모듈을 보호하기 위해 일정 이상의 힘 또는 충격에서도 견딜 수 있는 일정 이상의 강도를 가져야 한다. 특히 모바일 폰과 같이 크기가 작고 사람이 가지고 다니는 고주파용 전자기기인 경우 두께가 얇으면서 기계적 강도가 좋은 전자파 차폐용 실드 케이스가 적용된다.

또한, 전자파 차폐용 실드 케이스의 이면에는 인쇄회로기판에 장착된 각각의 고주파용 전자부품 또는 모듈을 전기적으로 서로 격리할 수 있게 전자파 차폐용 격리 벽을 형성하여 각각의 고주파용 전자부품 또는 모듈을 서로 격리하여 전자파를 차폐할 수 있다.

이와 같이, 전자파 차폐용 실드 케이스는 인쇄회로기판의 접지 패턴에 장착된다.

종래의 기술로는 솔더링이 가능한 주석 등이 도금된 스테인리스 스틸(Stainless steel)과 같은 금속 시트를 프레스를 이용하여 연속으로 프레스 및 절곡하여 전자파 차폐용 실드 케이스를 제작한 후 이들 실드 케이스 밑면의 가장자리 부위를 인쇄회로기판의 접지패턴 위에 올려놓고 솔더링 하여 접지패턴에 장착하거나 또는 미리 접지패턴 위에 솔더링된 금속 클립(metal clip) 위에 실드 케이스를 삽입하여 장착한다.

또한, 다른 형태의 전자파 차폐용 실드 케이스로, 금속이 도금된 플라스틱 사출 제품 또는 마그네슘 같은 금속을 다이 캐스팅(Die casting)한 제품이 있는데, 이들 실드 케이스도 인쇄회로기판의 접지패턴에 형성된 금속 클립에 삽입하여 장착하거나, 솔더링하여 장착하였다.

이러한 종래의 기술에 의하면, 전자파 차폐용 실드 케이스를 인쇄회로기판의 접지패턴에 장착하는 방법으로는 1) 사전에 접지패턴에 솔더링 된 금속 클립 위에 삽입하여 끼우거나 2) 접지패턴에 수동으로 솔더링 하거나 또는 3) 접지패턴 위의 솔더크림과 리플로우 솔더링하는 방법이 있다.

상기의 1)과 같이 전자파 차폐용 실드 케이스를 사전에 접지패턴에 솔더링된 금속 클립 위에 삽입하여 끼우는 경우는 사전에 다수의 금속 클립을 접지패턴에 실장하기는 장착 비용이 크다는 단점이 있다.

또한, 전자파 차폐용 실드 케이스를 자동으로 금속 클립에 삽입하기 어렵다는 단점이 있다.

보다 구체적으로 예를 들면, 접지패턴의 솔더 크림 위에 금속 클립을 진공 픽업에 의해 표면 실장하여 리플로우 솔더링 한 후, 이 금속 클립 위에 실드 케이스를 삽입하여 장착하는 경우는 아래와 같은 단점이 있다.

a) 비교적 구조가 복잡하고 무게가 가벼운 금속 클립을 캐리어 테이프에 릴 포장하는데 비용이 많이 든다는 단점이 있다.

b) 금속 클립을 진공 픽업하려면 금속 클립의 적어도 한 면이 평면을 이루고 가능한 좌우 대칭되어야 하기 때문에 금속 클립의 치수를 작게 하는데 한계가 있다. 이와 같은 이유로 종래의 금속 클립은 비교적 폭에 비해 길이가 상당히 길어 제조 원가가 많고 사용에 제한이 많다는 단점이 있다.

c) 길이에 비해 비교적 폭이 좁고 금속 클립은 무게가 가벼워 리플로우 솔더링 시 흔들림이 있어 신뢰성 있는 품질을 제공하기 어렵다는 단점이 있다. 즉, 여러 개의 금속 클립 중 하나라도 약간 틀어진 경우, 그 위에 실드 케이스를 삽입하기 어렵다는 단점이 있다.

d) 금속 클립 위에 실드 케이스를 삽입할 때 신뢰성 있는 품질을 제공하기에는 어려운 점이 있다. 즉 전자파 차폐를 좋게 하기 위해 금속 클립과 실드 케이스 밑면은 신뢰성 있게 접지패턴에 전기적으로 접착되어야 하는데 금속 실드 케이스가 충분히 삽입되지 않는 경우 전자파 차폐효과가 떨어진다는 단점이 있다.

또한, 제공되는 접지 패턴에 제공되는 솔더 크림의 양에 의해 리플로우 솔더링 후 실드 케이스의 밑면은 접지 패턴과 금속 클립의 밑면은 솔더 크림과 신뢰성 있게 전기적으로 기계적으로 접촉되기 어려워 전자파 차폐효과 및 솔더링 강도가 나쁘다는 단점이 있다.

e) 다양한 구조를 갖는 금속 실드 케이스를 접지 패턴에 장착된 여러 개의 금속 클립에 한번에 끼워서 삽입하여 장착하기 어렵다는 단점이 있다.

f) 다양한 구조의 실드 케이스와 금속 클립의 삽입력 및 발거력을 적절히 조절하기 어려워 대량생산에 의한 원가 절감이 어렵다는 단점이 있다.

상기 2)와 같이 전자파 차폐용 실드 케이스를 접지패턴에 수동으로 솔더링 하여 장착하는 경우에 품질의 안정성을 얻기 어렵고 또한 솔더링하는데 비용이 많이 든다는 단점이 있다.

또한, 실드 케이스는 접지 패턴과 솔더링되기 때문에 솔더링 후 실드 케이스를 접지패턴에서 분리하기 어렵다는 단점이 있다. 즉, 재작업(Re-work)가 어렵다는 단점이 있다.

상기 3)과 같이 전자파 차폐용 실드 케이스를 진공 픽업으로 접지패턴의 솔더크림 위에 장착하고 리플로우 솔더링하여 장착하는 경우에, 실드 케이스는 접지 패턴과 솔더링되기 때문에 솔더링 후 실드 케이스를 접지패턴에서 분리하기 어렵다는 단점이 있다.

또한, 솔더링이 되는 전자파 차폐용 실드 케이스의 부분은 실드 케이스와 일체로 형성된 실드 케이스의 밑면으로 두께가 비교적 얇기 때문에 솔더링 강도가 약하고 또한 리플로우 솔더링 시 움직임이 크다는 단점이 있다.

또한, 실드 케이스의 재료를 솔더링이 어려운 재료를 사용한 경우에, 솔더링을 위하여 표면에 솔더링이 가능한 금속을 도금해서 사용하여야 한다는 단점이 있다. 예를 들어, 비교적 기계적 강도가 높고 가격이 저렴한 스테인리스 스틸을 사용하는 경우 리플로우 솔더링이 어려우므로 주석 등 리플로우 솔더링이 용이한 금속을 도금하여야 한다는 단점이 있다.

참고로 종래의 기술에 의한 금속 실드 케이스는 품목이 매우 다양하기 때문에 수많은 다수의 제조 업체가 고객의 주문을 받아 주문 제조를 하고 있고, 금속 클립은 미국의 Autosplice 사(www.autosplice.com), 일본의 Kitagawa 공업회사 (www.kitagawa-ind.com) 및 한국의 (주)포콘스 등이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 케이스에 금속 클립이 결합한 전자파 차폐용 실드장치를 진공 픽업에 의해 표면 실장하여 리플로우 솔더링하는 전자파 차폐용 실드장치의 실장방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 전자파 차폐효과 및 솔더링 강도가 향상된 전자파 차폐용 실드장치의 실장방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 다양한 구조의 접지패턴, 특히 폭이 좁은 접지패턴에도 적용이 용이한 전자파 차폐용 실드장치의 실장방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 자동화 및 재작업이 용이하고 제조원가가 싼 전자파 차폐용 실드장치의 실장방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 표면 실장 시 수율이 좋은 전자파 차폐용 실드장치의 실장방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적은, 적어도 한 면이 개구된 박스 형상으로 상기 개구를 구성하는 측벽의 가장자리로부터 홈이 형성된 전기전도성 케이스에서, 상기 홈의 저부에 솔더링이 가능한 금속 클립을 결합하여 전자파 차폐용 실드장치를 조립하는 단계; 상기 전자파 차폐용 실드장치를 릴 테이핑하거나 표면실장용 트레이에 정렬하는 단계; 상기 전자파 차폐용 실드장치를 표면실장장치에 의해 진공 픽업하는 단계; 상기 진공 픽업된 전자파 차폐용 실드장치를 금속 클립의 하면이 인쇄회로기판의 접지 패턴 위에 형성된 솔더 크림 위에 위치하도록 공급하는 단계; 및 상기 금속 클립의 하면을 상기 접지 패턴 위에 형성된 솔더 크림에 리플로우 솔더링하는 단계를 포함하는 전자파 차폐용 실드장치의 실장방법에 의해 달성된다.

바람직하게, 상기 금속 클립이 상기 리플로우 솔더링 된 후 상기 전기전도성 케이스는 상기 금속 클립으로부터 착탈이 가능하다.

바람직하게, 상기 리플로우 솔더링은 상기 금속 클립에서만 이루어진다.

바람직하게, 상기 리플로우 솔더링에 의해, 상기 케이스의 측벽 단부는 상기 인쇄회로기판의 접지패턴과 전기적으로 접촉하고, 상기 금속 클립은 상기 케이스의 측벽 단부보다 돌출되지 않도록 상기 홈 내부에 위치한 상태에서 상기 인쇄회로기판의 접지 패턴 위에 형성된 솔더 크림과 리플로우 솔더링 된다.

바람직하게, 상기 케이스의 상면의 반대 면에는 전자파 차폐용 전기전도성 고무 격리 벽이 형성되어 상기 솔더링시 상기 접지 패턴에 전기적으로 접촉한다.

바람직하게, 상기 케이스의 상기 한 면에 대향하는 면이 추가로 개구되고, 상기 리플로우 솔더링 후, 상기 인쇄회로기판에 대해 비전검사를 수행하는 단계; 및 상기 케이스의 추가된 개구를 전기전도성 커버로 덮는 단계를 더 포함한다.

상기의 구조에 의하면 다음과 같은 효과를 갖는다,

솔더링이 가능한 금속 클립이 케이스의 측벽 단부로부터 돌출되지 않도록 끼워진 실드장치를 진공 픽업에 의해 인쇄회로기판의 접지패턴 위에 표면 실장한 후 금속 클립이 리플로우 솔더링되기 때문에, 자동화가 용이하여 제조 수율이 향상되며 제조 원가가 절감된다.

또한, 두께가 얇으며 기계적 강도가 좋고 가격이 저렴한 솔더링이 되지 않는 재질의 케이스를 적용할 수 있어 제조원가가 낮고 자동화가 용이하다.

또한, 접지패턴 위에 수평을 유지하는 금속 클립과 케이스의 측벽 단부가 신뢰성 있게 전기접촉을 이루므로 전자파 차폐효과가 향상되고 솔더링 강도가 좋다.

또한, 케이스와 금속 클립이 기구적으로 신뢰성 있게 탄성 결합할 수 있으며 또한 재작업이 용이하다.

또한, 다양한 구조의 인쇄회로기판의 접지패턴, 특히 폭이 좁은 접지패턴에도 적용이 용이하다.

또한, 금속 클립 및 케이스의 표준화가 용이하고 이에 따라 대량생산이 가능하여 제조원가가 절감된다.

또한, 케이스의 두께가 얇지만, 케이스에 끼워진 금속 클립이 솔더링되므로 솔더링되는 부분, 즉 금속 클립의 저면의 폭만큼 솔더링 강도가 향상되고 리플로우 솔더링시 흔들림이 감소한다.

또한, 열 전도 및 전자파 흡수가 향상될 수 있으며 전자파 격리가 가능한 실드장치를 제공하기 용이하다. 또한, 전자파 격리 벽에 의해 실드장치의 기구적인 강도도 향상된다.

또한, 금속 클립과 홈 및 금속 케이스의 두께가 일정한 치수와 구조를 갖아 금속 케이스와 금속 클립은 신뢰성 있는 삽입력 및 발거력을 갖는다.

도 1은 본 발명에 일 실시 예에 따른 리플로우 솔더링이 용이한 전자파 차폐용 실드장치를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실드장치에 적용된 금속 클립의 한 예를 나타낸다.
도 3은 실드장치의 케이스에 금속 클립을 끼우는 과정을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 실드장치를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 실드장치(110)를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 실드장치(130, 140)를 나타낸다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자파 차폐용 실드장치(1)를 나타낸다.

본 발명의 제 1 실시 예에 따른 전자파 차폐용 실드장치(1)는, 한 면이 개구되고 개구(16) 가장자리로부터 측벽(13)으로 형성되는 홈(recess; 14)을 구비한 박스 형상의 전기전도성의 금속 케이스(10)와, 홈(14)에 끼워져 케이스(10)에 고정되어 케이스(10)와 전기적으로 연결되는 금속 클립(20)을 포함하며, 금속 클립(20)은 적어도 케이스(10)의 측벽(13)의 단부(13a)로부터 돌출되지 않도록 고정된다.

바람직하게, 금속 클립(20)의 하면은 수평을 이룰 수 있다.

바람직하게, 홈(14)의 상면은 수평을 이룰 수 있다.

이러한 구조에 의하면, 금속 클립(20)의 하면은 인쇄회로기판의 접지패턴 위에 형성된 솔더 크림과 솔더링에 의해 전기적으로 접촉하고, 인쇄회로기판의 접지패턴 위에 실장된 금속 클립(20)과 기구적으로 결합한 케이스(10)의 측벽(13)의 단부(13a)는 인쇄회로기판의 접지패턴과 전기적으로 접촉하여 전체적으로 실드장치(1)는 인쇄회로기판의 접지패턴과 신뢰성 있게 전기접촉하여 실드장치(1) 내부의 전자부품 또는 모듈을 전자파 차폐한다.

바람직하게, 금속 클립(20)이 장착된 케이스(10)를, 가령 진공픽업에 의해 인쇄회로기판 위에 놓으면, 케이스(10)의 측벽(13)의 단부(13a)는 인쇄회로기판과 접촉하고, 적어도 케이스(10)의 측벽(13)의 단부(13a)로부터 돌출되지 않도록 고정된 금속 클립(20)은 인쇄회로기판의 솔더와 전기적으로 접촉한다.

케이스(10)는, 가령 평면이 단순한 사각형인 박스 형상일 수도 있지만, 접지패턴의 구조에 따라 복잡한 형상으로 제작될 수 있다. 이 경우, 재작업을 쉽게 할 수 있도록 작업자가 케이스(10)의 어느 부분을 파지하는 것이 바람직한 지를 나타내는 파지 마크를 케이스(10)에 형성할 수 있다. 즉, 실드장치(1)의 금속 클립(20)이 인쇄회로기판의 접지패턴에 솔더링 된 후 재작업하여 케이스(10)를 분리하는 경우, 파지 마크를 잡고 당기면 케이스(10)를 금속 클립(20)으로부터 쉽게 분리할 수 있다.

실드장치(1)의 케이스(10)는 두께가 얇으면서 기계적 강도가 좋고 가격이 저렴한 두께가 0.07㎜ 내지 0.30㎜ 범위 내의 스테인리스 스틸을 사용할 수 있다. 이 경우, 스테인리스 스틸은 솔더링이 잘 안 되지만, 케이스(10) 자체가 솔더링 될 필요가 없으므로 문제될 것이 없다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 케이스(10)는 마그네슘 등의 금속을 다이 캐스팅한 금속 성형체 또는 표면에 금속이 도금된 내열 폴리머 수지 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 이 경우, 케이스(10)의 치수가 커진다는 단점이 있다.

케이스(10)의 상면(12)에는 적어도 한 부분이 평면을 이루며, 이 평면 부분을 통하여 진공픽업에 의한 표면 실장이 가능해진다. 바람직하게, 케이스(10)의 상면(12)에는 내부의 열을 방출하기 위해 다수의 열 방출구멍이 형성될 수 있다.

바람직하게, 케이스(10)의 상면(12)의 반대 면에는 전자파 흡수체 고무시트, 열전도성 고무시트 또는 전기전도성 고무 개스킷이 형성되어 실드장치(1) 내부에 장착된 전자부품 또는 모듈에서 발생하는 열 또는 전자파를 전달하거나 차폐할 수 있다.

바람직하게, 케이스(10)의 상면(12)의 반대 면에는 전기전도성 실리콘고무로 된 격리 벽이 형성되어 실드장치(1)의 내부의 전자부품 또는 모듈을 각각 격리하여 전자파 차폐를 할 수 있고, 이 경우 전기전도성 격리 벽에 의해 케이스(10)의 기계적인 강도가 증대된다는 이점이 있다.

그러나 이에 한정하지 않고 격리 벽은 케이스(10)와 일체로 형성된 금속이거나 케이스(10)와 용접된 금속 판일 수도 있다.

상기한 바와 같이, 측벽(13)의 단부(13a)로부터 홈(14)이 형성되는데, 금속 클립(20)에 대응하는 길이 및 높이를 가지며, 이에 따라 금속 클립(20)이 홈(14)에 끼워진 경우, 홈(14)은 금속 클립(20)에 의해 거의 막히게 된다. 이 실시 예에서 한 면의 측벽에 홈(14)이 2개 형성되어 있지만, 홈(14)의 위치와 개수는 이에 한정되지 않는다.

바람직하게, 홈(14)의 치수 및 형태는 모두 동일할 수 있다.

바람직하게, 홈(14)의 높이는 금속 클립(20)이 홈(14)에 완전히 삽입되었을 때 케이스(10)의 측벽의 단부(13a)에서 외부로 노출되지 않는 치수를 갖는다.

바람직하게, 홈(14)은 두 방향 이상의 측벽(13)에 각각 1개 이상이 형성되고 가능한 좌우 대칭되게 형성되어, 실드장치(1)를 리플로우 솔더링 할 때 작업성이 용이하고 리플로우 솔더링 후 솔더링 강도를 좋게 한다.

선택적으로, 홈(14)에서 상부로 이격된 측벽(13)에는 한 쌍의 노치(notch, 15)가 형성되어, 후술하는 바와 같이, 금속 클립(20)의 탄성 접촉부(24, 25)가 노치(15)에 끼워진다. 이와 같은 구조에 의해, 금속 클립(20)이 케이스(10)의 홈(14)에 끼워졌을 때, 수평 및 수직방향으로의 유동을 확실하게 방지할 수 있어, 특히 금속 클립(20)이 홈(14)의 저부에 접촉하지 않더라도 수평을 이루면서 케이스(10)의 측벽(13)의 단부(13a)로부터 일정한 높이를 유지할 수 있다.

또한, 이 경우 홈(14)에 금속 클립(20)을 삽입하기 용이하다.

노치(15)는 V자 홈 이외에도 측벽(13)을 관통하는 관통구멍 형태일 수 있으며, 노치(15)나 구멍은 케이스(10)를 제조할 때 프레스 공정에 의해 형성할 수 있다. 또한, 이 실시 예와 달리, 금속 클립(20)에 노치를 형성하고 케이스(10)의 측벽(13)에는 이에 대응하는 돌기를 형성하여 상호 결합하도록 할 수 있다.

금속 클립(20)은 두께가 얇으면서 기계적 강도가 좋고 가격이 저렴한 두께가 0.07㎜ 내지 0.25㎜ 범위 내의 스테인리스 스틸을 사용할 수 있다. 이 경우 스테인리스 스틸은 솔더링이 잘 안 되지만, 솔더링이 용이한 주석 또는 은과 같은 금속을 도금함으로써 리플로우 솔더링을 포함한 솔더링 문제를 해결할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 가격이 비싸지만 솔더링이 가능하면서 탄성이 좋고 고강도인 베릴륨 동과 같은 동 합금을 사용할 수도 있다.

바람직하게, 금속 클립(20)은 치수 및 재료가 동일할 수 있다.

바람직하게, 금속 클립(20)의 폭은 0.5㎜ 내지 2.0㎜ 이고 길이는 3㎜ 내지 10㎜ 일 수 있으며, 두께는 0.07㎜ 내지 0.25㎜ 일 수 있다. 금속 클립(20)의 바닥(21)의 폭은 솔더링 되는 인쇄회로기판의 접지패턴의 폭과 대략 유사하다.

바람직하게, 금속 클립(20)의 상면의 적어도 한 부분에는 평면이 이루어져 금속 클립(20)을 진공 픽업할 수 있다.

바람직하게, 금속 클립(20)은 단일의 몸체로 이루어지며, 바닥(21)을 중심으로 폭 방향의 양단에서 수직으로 연장하는 지지부(22, 23)와 지지부(22, 23)에서 내측으로 일정 각도 절곡하여 연장하는 탄성 접촉부(24, 25)로 이루어진다.

이와 같이, 금속 클립(20)은 탄성 접촉부(24, 25)를 형성하여 삽입력(insertion force) 및 발거력(removal force)을 제공한다.

이 실시 예에서는 탄성 접촉부(24, 25)가 노치(15)에 대응하여 V자 형상으로 절곡되어 있지만, 노치(15)와 관련하여 다양한 형상을 가질 수 있다.

홈(14)에 적합한 금속 클립(20)을 다양한 형태로 제조하기가 가능하기 때문에 실드장치(1)를 접지패턴에 솔더링 한 후 재작업시 케이스(10)를 금속 클립(20)으로부터 제거할 때 필요한 적절한 발거력과 케이스(10)를 금속 클립(20)에 다시 끼울 때 필요한 적절한 삽입력을 갖는 표준화된 금속 클립(20)을 제공하기 용이하다는 이점이 있다.

바람직하게, 실드장치(1)를 인쇄회로기판의 접지패턴에 솔더링 한 후 금속 클립(20)과 케이스(10)의 삽입력과 발거력은 100gf 이상이다.

이와 같이 홈(14)과 금속 클립(20)을 표준화하기 용이하여 대량생산에 따른 제조원가가 저렴하다는 이점을 갖는다.

또한, 표준화된 금속 클립(20)을 적용하면서 홈(14)의 위치와 개수를 조정하여 적절한 삽입력과 발거력을 갖는 실드장치(1)를 제공할 수 있다.

반면, 종래의 금속 클립은 다양한 종류 및 구조의 케이스와 케이스의 홈의 유무에 따라 적절한 삽입력 및 발거력을 제공하기 어렵다는 단점이 있다.

또한, 홈이 없는 경우 금속 클립의 바닥이 케이스의 측벽 단부로 돌출되어 솔더링 후 금속 클립이 없는 케이스의 측벽 단부는 인쇄회로기판의 접지패턴과 전기적으로 접촉이 되기 어렵다는 단점이 있다.

또한 종래의 폭이 좁고 길이가 긴 금속 클립은 무게가 가벼워 금속 클립을 진공픽업 후 리플로우 솔더링 할 때 바람에 의해 놓인 위치가 변경되기 용이하여 인쇄회로기판의 접지패턴의 정확한 위치에 금속 클립을 솔더링하기 어려워 장착된 다수의 금속 클립 위에 실드장치를 삽입하기 어렵다는 단점이 있다.

상기한 바와 같이, 금속 클립(20)의 하면은 리플로우 솔더링이 용이하게 수평인 것이 바람직하다.

또한, 도 2에 도시한 것처럼, 솔더 크림의 양이 많은 경우와 솔더링 강도를 좋게 하기 위하여 솔더 크림을 수용할 수 있는 구멍(28)이 형성될 수 있다. 이와 반대로 솔더링 강도를 향상하기 위하여 또한 작업의 편의성을 위하여 구멍(28)에 솔더 볼(29)을 사전에 장착하여 신뢰성 있는 리플로우 솔더링을 제공할 수도 있다.

이와 같이, 금속 클립(20)의 바닥에 형성된 구멍(28)은 리플로우 솔더링 시 솔더 크림의 양이 많은 경우에 잉여분의 솔더 크림을 구멍(28)으로 수용하여 솔더링 강도를 좋게 할 수 있고 솔더링 후 케이스(10)의 측벽(13)의 단부(13a)가 인쇄회로기판의 접지패턴과 전기적으로 신뢰성 있게 접촉하여 전자파 차폐효과를 좋게 한다.

또한, 금속 클립(20)의 구멍(28)에 형성된 솔더 볼(29)은 리플로우 솔더링 시 솔더 크림의 양이 부족한 경우에 부족분의 솔더 크림을 솔더 볼(29)이 제공하여 솔더링 후 금속 클립(20)의 하면이 접지패턴의 솔더 크림과 강한 솔더링 강도를 갖게 한다.

바람직하게, 솔더 볼(29)은 가능한 용융점이 솔더 크림과 유사한 재료를 사용한다. 솔더 볼(29)은 기계적인 삽입, 솔더 크림에 의한 솔더링 또는 이들 병행하여 사용한 수단 중 어느 하나에 의해 구멍(28)에 장착된다. 솔더 볼(29)에 의해 솔더 크림과 신뢰성 있게 접촉하여 리플로우 솔더링시 솔더링 강도를 향상시켜 준다.

상기와 같은 구조를 갖는 실드장치(1)는 케이스(10)에 탄성을 갖는 금속 클립(20)을 기구적으로 끼워 조립함으로써 완성된다.

도 3은 실드장치(1)의 케이스(10)에 금속 클립(20)을 끼우는 과정을 나타낸다.

케이스(10)의 홈(14)의 입구에 금속 클립(20)을 위치시키고, 가압하여 케이스(10)의 측벽(13)에 끼우면, 금속 클립(20)의 탄성 접촉부(24, 25)가 양쪽으로 벌어지면서 끼워지다가 금속 클립(20)의 바닥(21)이 홈(14)의 저부(14a)와 접촉하여 정지한다. 상기한 바와 같이, 케이스(10)의 측벽(13)에 노치(15)가 형성된 경우에는 탄성 접촉부(24, 25)가 노치(15)에 끼워지면서 정지한다.

바람직하게, 케이스의 홈(14)에 금속 클립(20)은 자삽기를 이용하여 자동으로 삽입한다.

바람직하게, 홈(14)에 금속 클립(20)을 끼우는 삽입력은 최소 100gf 이상이고 최대 1kgf 이하로, 발거력은 삽입력과 유사하며 이들 힘은 금속 클립(20)의 탄성 접촉부(24, 25)가 제공한다.

이러한 구조에 의하면, 도 1에 나타낸 바와 같이, 금속 클립(20)은 홈(14) 내에서 케이스(10)의 측벽(13)의 단부로부터 t만큼 이격되어 결합한 상태를 유지하고, 이는 모든 금속 클립(20)에 동일하게 적용된다. 따라서, 솔더 크림이 금속 클립(20)의 하면에 적용되어 리플로우 솔더링되면, 솔더 두께에 의해 홈(14)이 형성되지 않아 금속 클립(20)이 끼워지지 않은 홈(14)의 측벽(13)의 단부(13a)와 대략 동일한 레벨로 수평을 이루게 된다.

바람직하게, t는 솔더 크림에 의한 솔더의 두께와 금속 클립(20)의 두께에 의해 결정되나 대략 0.02㎜ 내지 1㎜ 이다.

따라서, 리플로우 솔더링 후 실드장치(1)는 인쇄회로기판의 접지패턴 및 솔더 크림에 밀착하여 전기적으로 접착되므로 전자파 차폐효과가 좋다.

또한, 실드장치(1)가 솔더링 된 후 케이스(10)에서 금속 클립(20)을 힘에 의해 용이하게 분리할 수 있다.

바람직하게, 케이스(10)의 상면의 반대 면에 열 전도성 고무, 전기 전도성 고무 또는 전자파 흡수체가 추가로 형성될 수 있다.

이 경우, 실드장치(1)의 열 전도 성능이 향상되고 전기 접지가 용이하고 또한 전자파 흡수 성능이 향상된다.

바람직하게, 다수의 실드장치(1)는 진공 픽업이 가능하게 릴 테이핑 된다.

상기한 구조의 본 발명의 실드장치(1)를 별도의 캐리어 테이프에 릴 테이핑 하여 고객에게 납품하면 고객은 릴 테이핑 된 실드장치(1)를 인쇄회로기판의 접지패턴 위에 표면 실장기를 사용하여 표면 실장하기 용이하다. 즉 일정 이상의 크기와 무게를 갖는 실드장치(1)를 진공픽업에 의해 표면 실장한 후 리플로우 솔더링하므로 움직임이 적어 생산 수율이 좋고 자동화가 용이하다. 더욱이 솔더링 후 재작업이 필요한 경우 실드장치(1)의 케이스(10)를 힘으로 분리할 수 있어 재작업이 용이하다는 장점이 있다.

또한, 종래와 같이 인쇄회로기판의 접지패턴에 별도의 금속 클립을 제공할 필요가 없다.

또한, 종래와 같이 인쇄회로기판의 접지패턴에 장착된 금속 클립에 케이스를 장착할 필요가 없다.

이와 같이, 본 발명의 실드장치(1)는 별도의 금속 클립이 필요하지 않아 생산성이 좋고 또한 신뢰성 있는 품질을 제공하며 대량 생산에 적합하다.

한편, 고객의 입장에서는 상기와 같이 제공된 실드장치(1)를 인쇄회로기판의 접지패턴에 리플로우 솔더링하는 경우, 다음과 같은 문제점을 가질 수 있다.

예를 들어, 다수의 전자부품을 인쇄회로기판에 배치하여 리플로우 솔더링 한 후에는 비전 검사(vision inspection) 과정을 거친다. 이를 위해, 전자부품들이 장착된 인쇄회로기판은 비전검사장치로 자동 이송되어 X-선 또는 촬영장치 등을 이용하여 전자부품의 배치나 솔더링 등의 상태를 검사하게 된다.

따라서, 상기의 실드장치(1)를 적용한 경우에는 실드장치(1) 내부에 수납된 전자부품들은 실드장치(1)에 의해 가려지기 때문에 적절한 비전 검사를 수행하기 어려울 수도 있다.

이를 위해 도 4와 같은 구조가 제안될 수 있다. 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 실드장치(100)를 나타낸다. 여기서, 금속 클립(107)의 결합 구조는 도 1의 실시 예와 동일하기 때문에 이에 대한 설명은 생략한다.

이 실시 예에 의하면, 실드장치(100)의 케이스(101)는 상하 개구되고 상부 개구는 금속 커버(104)로 덮인다.

케이스(101)의 대향하는 전후 측벽(103)의 상단에 인접하여 각각 전체 폭에 걸쳐 슬롯(105, 106)이 형성되고, 도 4에 화살표로 나타낸 것처럼, 슬롯(105, 106)을 통하여 금속 커버(104)가 끼워져 슬라이드되어 상부 개구를 덮게 된다.

다른 예로, 도시되지는 않았지만 전면 측벽에는 슬롯(105)을 형성하고, 후면 측벽에는 슬롯을 형성하지 않고 그 대신 금속 커버(104)를 지지하는 엠보스 라인을 돌출 형성할 수 있다.

한편, 바람직하게, 상부 개구를 가로지르는 픽업용 랜드(land, 102a)를 형성할 수 있다. 즉, 도 4를 참조하면, 상부 개구의 대향하는 가장자리에서 각각 연장하는 브리지(102)와 이 브리지(102) 중간에 형성되는 픽업용 랜드(102a)를 형성함으로써, 케이스(101)를 진공 픽업할 때 픽업용 랜드(102a)를 이용할 수 있다.

이러한 구조에 의하면, 금속 커버(104)가 덮여지지 않은 상태에서 케이스(101)가 진공 픽업되어 인쇄회로기판의 접지패턴에 리플로우 솔더링되며, 이후 상부 개구를 통하여 비전검사를 수행한 후에 금속 커버(104)를 케이스(101)의 측벽(103)에 형성된 슬롯(105, 106)에 끼워 고정함으로써 상부 개구를 덮을 수 있다. 따라서, 상기의 일 실시 예와 동일한 효과를 가지면서도 종래의 제조 라인을 변경하지 않고 본 발명의 실드장치를 적용할 수 있다는 이점이 있다.

바람직하게, 금속 커버(104)에는 열 방출을 위한 다수의 열 방출구멍(104a)을 형성할 수 있다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 실드장치(110)를 나타낸다.

이 실시 예에 의하면, 케이스(111)의 상부 개구의 가장자리로부터 내측으로 연장하는 플랜지(116)가 일체로 형성되고, 이 플랜지(116)에 금속 커버(114)가 전기전도성 접착테이프(115)를 개재하여 부착된다.

또한, 바람직하게, 도 5의 실시 예와 같이, 상부 개구를 가로지르는 픽업용 랜드(112a)를 형성할 수 있다.

여기서, 전기전도성 접착테이프(115)를 금속 커버(114)의 이면 전체에 접착하지 않고 플랜지(116)와 픽업용 랜드(112a) 및 브리지(112)에 대응하는 위치에 형성할 수도 있다.

선택적으로, 플랜지(116)는 상부 개구의 내측이 아니라 외측으로 연장하여 형성될 수도 있다.

이 구조에 의하면, 금속 커버(114)가 덮여지지 않은 상태에서 케이스(111)가 인쇄회로기판의 접지패턴에 리플로우 솔더링되며, 이후 상부 개구를 통하여 비전검사를 수행한 후에 금속 커버(114)를 케이스(111)의 상부 개구를 덮어 플랜지(116)에 접착하여 고정할 수 있다. 따라서, 상기의 일 실시 예와 동일한 효과를 가지면서도 종래의 제조 라인을 변경하지 않고 본 발명의 실드장치를 적용할 수 있다는 이점이 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 실드장치(130, 140)를 나타낸다.

도 6a에 나타낸 바와 같이, 실드장치(130)의 케이스(131)는 상하 개구되고 상부 개구가 금속 커버(134)로 덮인다. 상기의 실시 예와 같이, 상부 개구의 대향하는 가장자리에서 각각 연장하는 브리지(132)와 이 브리지(132) 중간에 형성되는 픽업용 랜드(132a)를 형성함으로써, 케이스(131)를 진공 픽업할 때 픽업용 랜드(132a)를 이용할 수 있다.

케이스(131)의 대향하는 측벽(133) 상단에 인접하는 부분에 각각 측벽(133)을 따라 연속하는 요홈(138, 138a)이 형성된다. 이 실시 예에서 요홈(138, 138a)의 단면 형상은 사각 형상이지만 이에 한정되지는 않는다.

또한, 금속 커버(134)는 베이스와 이 베이스의 가장자리 중 케이스(131)의 양 측벽(133)에 대응하는 가장자리로부터 직립한 측벽(134a)으로 이루어지고, 측벽(134a)의 내측에 케이스(131)의 측벽(133)에 형성된 요홈(138, 138a)에 대응하는 리브(135, 135a)가 돌출된다.

이러한 구조에 의하면, 금속 커버(134)는 케이스(131)의 옆으로부터 끼워지는데, 금속 커버(134)의 리브(135, 135a)가 케이스(131)의 측벽(133)에 형성된 요홈(138, 138a)에 정합하여 슬라이드 됨으로써 결합한다.

또한, 도 6b에 나타낸 바와 같이, 실드장치(140)의 케이스(141)는 상하 개구되고 상부 개구가 금속 커버(144)로 덮인다. 상기의 실시 예와 같이, 상부 개구의 대향하는 가장자리에서 각각 연장하는 브리지(142)와 이 브리지(142) 중간에 형성되는 픽업용 랜드(142a)를 형성함으로써, 케이스(141)를 진공 픽업할 때 픽업용 랜드(142a)를 이용할 수 있다.

금속 커버(144)는 베이스(145)와 베이스(145) 가장자리에 일체로 직립한 측벽(145a)으로 구성되며, 케이스(141)에 기구적으로 끼워 상부 개구를 덮도록 할 수 있다.

도 6의 실시 예에서는 케이스(131, 141)에 플랜지(136, 146)를 형성한 것을 예로 들었으나, 플랜지(136, 146)를 형성하지 않아도 된다.

한편, 도 4와 5의 실드장치(100)(110) 대신에 도 1의 실드장치(1)를 그대로 적용하면서 종래의 비전검사에 대응할 수도 있다. 즉, 케이스(10)의 상면(12)에 형성된 열 방출구멍의 직경을 크게 하여 이를 통해 비전검사가 이루어지도록 하고, 그 이후에 전자파 차폐효과를 충분히 가질 정도로 열 방출구멍의 일부를 테이프로 차단함으로써 종래의 제조라인을 그대로 적용할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예에 한정되어 해석될 수 없으며, 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해 해석되어야 한다.

1: 실드장치 10: 케이스
12: 상면 13: 측벽
14: 홈 15: 노치
16: 개구 20: 금속 클립
21: 바닥 22, 23: 지지부
24, 25: 탄성 접촉부

Claims (6)

1. 적어도 한 면이 개구된 박스 형상으로 상기 개구를 구성하는 측벽의 가장자리로부터 홈이 형성된 전기전도성 케이스에서, 상기 홈의 저부에 솔더링이 가능한 금속 클립을 결합하여 전자파 차폐용 실드장치를 조립하는 단계;
   상기 전자파 차폐용 실드장치를 릴 테이핑하거나 표면실장용 트레이에 정렬하는 단계;
   상기 전자파 차폐용 실드장치를 표면실장장치에 의해 진공 픽업하는 단계;
   상기 진공 픽업된 전자파 차폐용 실드장치를 금속 클립의 하면이 인쇄회로기판의 접지 패턴 위에 형성된 솔더 크림 위에 위치하도록 공급하는 단계; 및
   상기 금속 클립의 하면을 상기 접지 패턴 위에 형성된 솔더 크림에 리플로우 솔더링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 실드장치의 실장방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 금속 클립이 상기 리플로우 솔더링 된 후 상기 전기전도성 케이스는 상기 금속 클립으로부터 착탈이 가능한 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 실드장치의 실장방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 리플로우 솔더링은 상기 금속 클립에서만 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 실드장치의 실장방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 리플로우 솔더링에 의해, 상기 케이스의 측벽 단부는 상기 인쇄회로기판의 접지패턴과 전기적으로 접촉하고, 상기 금속 클립은 상기 케이스의 측벽 단부보다 돌출되지 않도록 상기 홈 내부에 위치한 상태에서 상기 인쇄회로기판의 접지 패턴 위에 형성된 솔더 크림과 리플로우 솔더링 되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 실드장치의 실장방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 케이스의 상면의 반대 면에는 전자파 차폐용 전기전도성 고무 격리 벽이 형성되어 상기 솔더링시 상기 접지 패턴에 전기적으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 실드장치의 실장방법.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 케이스의 상기 한 면에 대향하는 면이 추가로 개구되고,
   상기 리플로우 솔더링 후, 상기 인쇄회로기판에 대해 비전검사를 수행하는 단계; 및
   상기 케이스의 추가된 개구를 전기전도성 커버로 덮는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 실드장치의 실장방법.

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