KR101379108B1 - 회로기판에 실장하는 부품의 고정 메탈 브라켓 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 용이하게 제조될 수 있고 좋은 납땜 특성 및 높은 위스커 저항 특성을 나타낼 수 있는 회로기판상에 실장된 부품의 고정 메탈 브라켓을 제공하는 것이다. 고정 메탈 브라켓은 크림 납땜을 사용하여 회로기판의 표면상에 납땜 고정되는 납땜 결합 플레이트부(11) 및 회로 기판에 실장되는 커넥터에 고정되는 부품 고정부(12)를 포함한다. 납땜 결합 플레이트부(11)의 중앙 영역을 둘러싸는 부분에 판 두께 방향으로 관통하고 원주 방향에서 연결부가 부분적으로 남도록 환형 관통 홈(13)이 납땜 결합 플레이트부에 형성되어, 관통 홈(13)의 내부에서 섬 형상부(15)가 관통 홈(13)의 외부의 주변부(14)로부터 연결부(16)를 남기고 분리된다. 또한, 섬 형상부(15)의 납땜 결합면(15B)에서 오목한 단차(17)가 연결부(16)의 납땜 결합면(11A)에 형성되고, 순수 Sn 도금이 섬 형상부(15)의 납땜 결합면(15B)에 행해지고, 위스커 저항 도금이 섬 형상부(15) 이외의 부분의 면에 행해진다.

Description

회로기판에 실장하는 부품의 고정 메탈 브라켓{FIXING METAL BRACKET FOR COMPONENT MOUNTED ON CIRCUIT BOARD}
본 발명은 납땜에 의해 회로기판상에 기판 실장 커넥터 등과 같은 부품을 고정하는데 적용되는 고정 메탈 브라켓에 관한 것이다.
예를 들어, 납땜에 의해 회로기판상에 기판 실장 커넥터를 고정하는데 적용되는 고정 메탈 브라켓은, 일반적으로 납땜 특성을 향상시키기 위하여 그 표면에 주석(Sn) 도금을 하여 구성된다. 그러나, Sn 도금이 된 고정 메탈 브라켓이 납땜에 의해 회로기판에 부착되는 경우, 내부 응력 또는 외부 응력이 납땜 결합 부분에 가해져 위스커(whisker)라 불리는 모세혈관 형상의 결정이 발생한다. 이 위스커가 원인이 되어, 고정 메탈 브라켓과 부품 주변 사이에 단락(short circuit)이 발생할 가능성이 있다는 점이 지적되었다.
위스커의 발생은, 상술한 바와 같이, Sn 도금층에 가해지는 내부 응력 또는 외부 응력과 관련되어 있다고 알려져 있다. 특허문헌1은 Sn 도금층의 두께의 0.4 내지 1.0배의 깊이를 갖는 오목부가 형성되고, Sn 도금층에 가해지는 내부 응력 또는 외부 응력이 오목부에서 흡수되어 위스커의 발생을 억제할 수 있는 기술을 개시한다.
일본 특허공개공보 제2009-266499호
그러나, 특허문헌1에 개시된 기술과 같이 Sn 도금층의 두께의 0.4 내지 1.0배의 깊이를 갖는 오목부를 형성하기 위해서는, 특별히 고 정밀도의 처리가 요구된다. 따라서, 고정 메탈 브라켓과 같이 대략적인 정확도로 충분한 부재에 있어서 이러한 제조는 쉽지 않다.
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 특별히 고 정밀도의 처리가 요구되지 않고 손쉽게 제조할 수 있고 좋은 납땜 특성 및 높은 위스커 저항 특성을 나타낼 수 있는 회로기판상에 실장되는 부품의 고정 금속 브라켓을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적은 이하의 구성에 의해 도출할 수 있다.
(1) 회로기판상에 실장되는 부품의 고정 메탈 브라켓은 크림 납땜(cream solder)에 의해 회로기판의 표면상에 납땜 고정되도록 구성되는 납땜 결합 플레이트부와 회로기판상에 실장되는 부품이 고정되도록 구성되는 부품 고정부를 포함한다.
고정 메탈 브라켓에서, 환형 관통 홈이 납땜 결합 플레이트부의 중앙 영역을 둘러싸는 위치에서 납땜 결합 플레이트부 상에 형성되어 플레이트 두께 방향으로 관통하는 한편, 연결부는 원주 방향에서 부분적으로 남아있다. 따라서, 관통 홈의 내부에서 섬 형상부(island-shaped portion)가 관통 홈의 외부에서 주변부로부터 분리되는 한편, 연결부는 남아있다. 섬 형상부의 납땜 결합면에서 오목한 단차가 연결부의 납땜 결합면에 형성되고, 순수 Sn 도금이 섬 형상부의 납땜 결합면에 가해져, 위스커 저항 도금이 납땜 결합면 이외의 표면에 가해진다.
상기 (1)에 설명된 구성을 갖는 고정 금속 브라켓에 따르면, 순수 Sn 도금이 환형 관통 홈 내부에서 섬 형상부의 납땜 결합 면에 가해지기 때문에, 좋은 납땜 특성(납땜 밀착성)을 나타내는 섬 형상부를 얻을 수 있다. 또한, 위스커 저항 도금이 섬 형상부의 외부에서 주변부에 가해지기 때문에, 납땜 특성이 그다지 좋지 않아도 좋은 위스커 저항 특성을 나타내는 주변부를 얻을 수 있다.
따라서, 위스커가 순수 Sn 도금이 행해진 섬 형상부에 발생하더라도 위스커의 증가가 주변부로 퍼지는 경우가 없어, 고정 메탈 브라켓의 외부의 부품에 위스커의 영향이 미치는 것을 방지할 수 있다.
또한, 연결부의 납땜 결합면 상의 단차가 환형 관통 홈에 원주 방향으로 부분적으로 남아있기 때문에, 단차에 의해 다른 성분의 도금의 확산을 방지할 수 있고 위스커의 증가를 억제할 수 있다. 또한 주변부가 연결부를 통해 위스커에 의해 영향을 받는 기회를 제거할 수 있다.
그 결과, 위스커에 의해 야기되는 주변 부품의 단락을 미리 방지할 수 있다. 또한, 고정 메탈 브라켓은 관통 홈이 납땜 결합 판 부분에 형성되고 단차가 연결부에 제공되며 영역마다 도금 종류를 다르게 하는 단순한 구성을 갖는다. 따라서, 제조가 쉽고 비용이 증가하는 것을 억제할 수 있다. 상기 위스커 저항 도금으로는, 예를 들어, Sn-Cu 도금 또는 Sn-Ag 도금이 고려될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 메탈 브라켓을 나타내는 구조도로서, 도 1a는 위쪽에서 비스듬하게 본 투시도이고 도 1b는 아래쪽에서 비스듬하게 본 투시도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 메탈 브라켓을 사용하여 기판 실장 커넥터가 회로기판상에 고정된 상태를 나타내는 도면으로, 도 2a는 상기 상태를 나타내는 전체 투시도이고 도 2b는 상기 상태의 주요 부분을 나타내는 확대 투시도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예가 사용되는 경우에 위스커가 발생한 부분을 나타내는 도면으로, 도 3a는 상기 부분의 전체를 도시하는 도면이고 도 3b는 도 3a의 B로 표시된 부분을 확대한 도면이다.
본 발명의 일 실시예를 이하 도면을 참조하여 설명한다. 도 1a 및 도 1b는 일 실시예에 따른 고정 메탈 브라켓을 나타내는 구조도로서, 도 1a는 위쪽에서 비스듬하게 본 투시도이고 도 1b는 아래쪽에서 비스듬하게 본 투시도이다. 도 2a 및 도 2b는 고정 메탈 브라켓을 사용하여 기판 실장 커넥터가 회로기판상에 고정된 상태를 나타내는 도면으로, 도 2a는 상기 상태를 나타내는 전체 투시도이고 도 2b는 상기 상태의 주요 부분을 나타내는 확대 투시도이다.
도 1a 및 도 1b, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 고정 메탈 브라켓(10)은 회로기판(1)상에 실장되는 회로 실장 커넥터(2)(회로기판상에 실장되는 부품)의 양쪽 측부에 각각 부착되고, 구부러져 L 형상의 단면을 갖도록 형성된 플레이트 형상의 물품이다. 고정 메탈 브라켓(10)은 크림 납땜을 사용하여 회로기판(1)의 표면에 납땜 결합되는 납땜 결합 플레이트부(11) 및 커넥터(2)(회로기판상에 실장되는 부품)의 커넥터 하우징(3)의 양쪽 측부의 각 메탈 브라켓 부착부(6)에 삽입되어 고정되는 부품 고정부(12)를 포함한다.
커넥터(2)는 복수의 단자(4)가 전면에 상대측 커넥터의 피팅 홀(fitting hole, 5)을 갖는 커넥터 하우징(3)의 후벽부에 부착되도록 구성된다. 각 단자(4)의 전단은 커넥터 하우징(3)의 피팅 홀(5)의 내부에 노출된다. 커넥터 하우징(3)의 뒤쪽으로 연장된 각 단자(4)의 뒷다리부는 회로기판(1)의 회로 도체에 연결되어, 커넥터(2)가 회로기판(1)상에 실장된다.
또한, 부착 강도가 상술한 구성만으로는 충분하지 않기 때문에, 커넥터 하우징(3)의 양쪽 측부에 각각 부착된 고정 메탈 브라켓(10)의 납땜 결합 플레이트부(11)의 납땜 결합면(11B)이 크림 납땜을 사용하여 회로기판(1)상에 납땜-결합되어, 커넥터(2)가 회로기판(1)상에 고정된다.
이 경우, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 타원형의 환형 관통 홈(13)이 납땜 결합 플레이트부(11)의 중앙 영역을 둘러싸는 부분에서 고정 메탈 브라켓(10)의 납땜 결합 플레이트부(11)상에 형성되어, 판 두께 방향으로 관통하고 원주 방향으로 연결부(16)를 부분적으로 남긴다. 관통 홈(13)의 형성에 의해, 관통 홈(13) 내부의 섬 형상부(15)가 절단되어 관통 홈(13)의 외부에서 주변부(14)로부터 분리되고 연결부(16)를 남긴다.
또한, 섬 형상부(15)의 납땜 결합면(15B)으로부터 오목한 단차(17)가 납땜 결합면(11B) 측에서 연결부(16)상에 형성된다. 단차(17)는 연결부(16)의 하면을 두들겨 연결부(16)를 얇게 하는 방식으로 형성된다. 순수 Sn 도금이 섬 형상부(15)의 납땜 결합면(15B)에 가해지고, Sn-Cu, Sn-A9 등과 같은 위스커 저항 도금이 섬 형상부(15)의 그 이외의 부분의 표면에 가해진다.
커넥터(2)가 고정 메탈 브라켓(10)을 사용하여 회로기판(1)상에 장착되는 경우, 크림 납땜이 고정 메탈 브라켓(10)의 각각의 납땜 결합 플레이트부(11)가 위치할 부분에 미리 행해지고, 그 후 고정 메탈 브라켓(10)의 각 납땜 결합 플레이트부(11)가 그 위에 위치된다. 그 후, 회로기판(1)은 리플로(reflow) 챔버를 통과하고, 그에 따라 납땜 결합 플레이트부(11)가 회로기판(1)의 랜드(land) 상에 결합된다. 그때, 순수 Sn 도금이 환형 관통 홈(13)의 내부에서 섬 형상부(15)의 납땜 결합면(15B)에 행해지기 때문에, 섬 형상부(15)는 좋은 납땜 특성(납땜 밀착성)을 나타낸다.
또한, Sn-Cu, Sn-Ag 등과 같은 위스커 저항 도금이 섬 형상부(15)의 외부에서 주변부(14)에 행해지기 때문에, 섬 형상부(15)는 납땜 특성이 그렇게 좋지 않아도 좋은 위스커 저항 특성을 나타낸다.
따라서, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 위스커(30)가 순수 Sn 도금이 행해진 섬 형상부(15)의 가장자리에 발생하여도, 위스커의 증가가 주변부(14)로 퍼져나갈 기회가 전혀 없다. 따라서, 고정 메탈 브라켓(10)의 외부에서 부품이 위스커(30)에 의해 영향을 받는 것을 방지할 수 있다.
또한, 연결부(16)의 납땜 결합면의 단차(17)가 그 원주 방향에서 환형 관통 홈(13)에 부분적으로 남아있기 때문에, 단차(17)에 의해 다른 성분의 도금의 확산을 방지할 수 있고 위스커(30)의 증가를 억제할 수 있다. 이에 따라, 또한 연결부(16)를 통해 주변부(14)가 위스커(30)에 의해 영향을 받는 기회를 제거할 수 있다.
결론적으로, 위스커(30)에 의해 야기되는 주변 부품과 고정 메탈 브라켓(10) 사이의 단락이 사전에 방지될 수 있다. 또한, 고정 메탈 브라켓(10)은 관통 홈(13)이 납땜 결합 플레이트부(11)상에 형성되고, 단차(17)가 연결부(16)에 제공되고, 영역마다 도금의 종류를 다르게 하는 단순한 구성을 갖는다. 따라서, 특별히 고 정밀도의 처리가 요구되지 않고, 제조가 쉬우며 비용의 증가를 억제할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 실시예에 제한되지 않으며, 필요에 따라 변형, 수정 등이 가해질 수 있다. 그 외, 상술한 실시예에서 각 구성요소의 재료, 형성 및 치수, 구성요소의 수, 각 구성요소의 위치 등은 임의적이며, 본 발명을 달성할 수 있는 한 이에 제한되지 않는다.
예를 들어, 상술한 실시예에서는 타원형의 환형 관통 홈(13)이 형성되는 경우를 설명하였으나, 관통 홈(13)은 환 형상으로 형성되는 한 어떠한 형상으로도 형성될 수 있다.
또한, 상술한 실시예에서는 하나의 섬 형상부(15)가 하나의 환형 관통 홈(13)에 의해 경계를 이루는 것으로 설명하였으나, 복수의 환형 관통 홈이 복수의 섬 형상부를 이루도록 형성할 수도 있다.
더욱이, 오직 하나의 연결부(16)가 하나의 환형 관통 홈(13)에 제공되는 것이 바람직하나, 복수의 연결부(16)가 제공될 수 있다.
본 발명은 특정 실시예를 참조하여 구체적으로 설명되었으나, 본 발명의 범위나 사상을 벋어나지 않고 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 자명하다.
본 출원은 2010년 7월 27일자로 출원된 일본특허출원 제2010-167814호에 기초한 것으로, 그 내용은 여기에 참조로서 포함된다.
[산업상 이용가능성]
본 발명에 따르면, 특별히 고 정밀도의 처리를 요구하지 않고 좋은 납땜 특성 및 높은 위스커 저항 특성을 나타낼 수 있다.
1: 회로기판
2: 커넥터(회로기판상에 실장되는 부품)
10: 고정 메탈 브라켓
11: 납땜 결합 플레이트부
11B: 납땜 결합면
12: 부품 고정부
13: 관통 홈
14: 주변부
15: 섬 형상부
15B: 납땜 결합면
16: 연결부
17: 단차

Claims (1)

  1. 회로기판상에 실장되는 부품의 고정 메탈 브라켓으로서,
    크림 납땜을 갖는 회로기판의 면에 납땜 고정되도록 구성된 납땜 결합 플레이트부; 및
    상기 회로기판상에 실장되는 부품이 고정되도록 구성된 부품 고정부를 포함하고,
    상기 납땜 결합 플레이트부의 중앙 영역을 둘러싸는 위치에서, 판 두께 방향으로 관통하고 원주 방향에서 연결부가 부분적으로 남도록 환형 관통 홈이 상기 납땜 결합 플레이트부에 형성되어, 상기 관통 홈의 내부에서 섬 형상부가, 상기 관통 홈의 외부의 주변부로부터 상기 연결부를 남기고 분리되고,
    상기 섬 형상부의 납땜 결합면에서 오목한 단차가 상기 연결부의 납땜 결합면에 형성되고,
    순수 Sn 도금이 상기 섬 형상부의 납땜 결합면에 행해지고, 위스커 저항 도금이 상기 섬 형상부의 외부에서 상기 주변부에 행해지는 것을 특징으로 하는 회로기판상에 실장되는 부품의 고정 메탈 브라켓.
KR1020137001743A 2010-07-27 2011-07-21 회로기판에 실장하는 부품의 고정 메탈 브라켓 KR101379108B1 (ko)

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