KR101442008B1 - Coupling structure of having highly an electric contact printed circuit board and terminal pin - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 인쇄회로기판(Printed circuit board)과 터미널 핀 상호 간의 접촉면적을 확장하여 접점불량을 억제하고, 결합력을 증진시켜 제품의 품질을 대폭 향상하는 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for improving the quality of a product by increasing the contact area between a printed circuit board (PCB) and a terminal pin to suppress contact failure and improving bonding force.
일반적으로 차량에 적용되는 센서 및 스위치는 크기가 작은 소형 부품으로 분류된다. 차량은 차량의 운행과 관련된 다수의 센서 및 스위치를 구비하는데, 차량의 레이 아웃 및 그 기능을 고려할 때 설치위치가 제한됨으로써 차량에 설치되는 센서 및 스위치는 다른 기계 장치의 센서 및 스위치들보다 상대적으로 크기가 작다.Generally, sensors and switches applied to vehicles are classified as small-sized parts. The vehicle has a plurality of sensors and switches related to the operation of the vehicle, and the installation position is limited in consideration of the layout of the vehicle and its function, so that the sensors and switches installed in the vehicle are relatively more Small in size.
또한, 근래에는 종래에 하나의 기능을 가지는 센서, 스위치에서 복합 기능을 가지는 센서, 스위치로 발전함에 따라 인쇄회로기판에 부착되는 소자의 수가 증가하고 있다. 따라서, 원활한 복합 기능 수행을 위해 전원 입력 및 신호 입출력을 위한 터미널 핀의 개수 역시 증가하고 있다.In recent years, the number of elements attached to a printed circuit board has increased as a result of a sensor having one function, a sensor having a composite function, and a switch. Therefore, the number of terminal pins for power input and signal input / output is also increasing in order to perform smooth complex functions.
상기한 인쇄회로기판은 그 기능 수행을 위해 접속되는 커넥터와의 전기적 입출력, 예컨대 전원 입력, 신호 입출력이 가능하게 연결되어야 하는 데, 이를 위해 다수개의 터미널 핀을 구비한다.The printed circuit board has a plurality of terminal pins for electrical input / output, for example, a power input and a signal input / output, to be connected to a connector connected to perform the function.
이와 같은 터미널 핀을 인쇄회로기판에 고정하는 방법은 상기 인쇄회로기판에 다수개의 핀홀을 형성하고, 상기 터미널 핀의 일단을 상기 핀홀을 통해 삽입한 후 소자 부착면에서 납땜(soldering)을 하여 고정한다.A method for fixing such a terminal pin to a printed circuit board includes forming a plurality of pin holes on the printed circuit board, inserting one end of the terminal pin through the pin hole, and fixing the terminal pin by soldering on the device mounting surface .
그러나 근자에는 환경문제에 대한 인식이 증가함에 따라 납 재료를 이용한 솔더링 결합기술에 대한 대안으로 프레스 끼움(press fit) 핀 또는 컴플라이언트(compliant) 핀을 이용한 결합기술에 대한 관심이 증가 되고 있다.In recent years, however, there has been an increasing interest in bonding technology using press fit pins or compliant pins as an alternative to soldering bonding techniques using lead materials as environmental awareness increases.
상기 핀은 일반적으로 암 커넥터와 같은 전기 도전성 요소에 접촉하도록 되어 있는 터미널부와, 이 터미널부로터 연장 형성되고 인쇄회로기판 등에 형성된 핀홀에 결합 되어 전기 접촉을 하도록 되어 있는 컴플라이언트부로 구성된다. 상기 컴플라이언트부는 핀이 인쇄회로기판에 형성된 핀홀에 삽입될 때 휘거나 변형되어 핀이 핀홀에 맞게 압착 결합 될 수 있게 하는 하나 이상의 탄성홀을 갖도록 형성된다.The pin generally comprises a terminal portion adapted to contact an electrically conductive element, such as a female connector, and a compliant portion extending from the terminal portion and adapted for electrical contact coupled to a pinhole formed on a printed circuit board or the like. The compliant portion is configured to have at least one resilient hole that allows the pin to be crimped to fit the pinhole when the pin is inserted into the pinhole formed in the printed circuit board.
따라서, 핀은 핀과 핀홀 사이에 마찰 삽입에 의해 핀홀 내에서 고정되고, 핀과 핀홀의 도전성 표면 사이에 무납땜 전기 접속이 발생 된다.Thus, the pin is fixed in the pinhole by friction insertion between the pin and the pinhole, and a non-soldered electrical connection is generated between the pin and the conductive surface of the pinhole.
이러한 무납땜 전기접속에 관련한 선행기술로는 본 발명 출원인의 선등록 발명인 「특허등록 제1283508호, 명칭/ 인쇄회로기판과 터미널 핀의 결합구조」가 제안되고 있다.Prior art related to such solderless electrical connection is proposed in Japanese Patent Application No. 1283508 entitled " Name / structure of printed circuit board and terminal pin structure ", which is a registered invention of the applicant of the present invention.
상기 선등록 발명은 인쇄회로기판에 터미널 핀을 매우 간편하게 결합하면서도 유동 없는 견고한 고정력을 유지하고, 상기 인쇄회로기판의 파손을 최대한 억제하는 유용한 효과를 제공한다.The pre-registration invention provides a useful effect of keeping the rigid fixation force without flow while suppressing breakage of the printed circuit board as much as possible, while very easily joining the terminal pin to the printed circuit board.
그러나 상기 선등록 발명은 터미널 핀의 대량 양산을 위해서는 프레스 작업을 시행함이 바람직하나, 이를 시행하는데 어려움이 따라 제조원가가 상승하는 개선점이 요구된다.However, in order to mass-produce the terminal pin, it is desirable to perform the press work, but it is required to improve the manufacturing cost due to difficulty in performing the press work.
또한, 핀홀에 끼워진 터미널 핀의 고정부는 탄성력이 작용하는 양측 방향으로 상기 핀홀의 내면과 접촉하는 부분이 2접촉면을 이루면서 접촉면적이 작아 사용도중 진동 등으로 인해 상기 터미널 핀과 인쇄회로기판 상호 간의 전기접점이 단락되면서 접점불량이 발생함은 물론 결합력이 저하됨으로써 제품의 품질이 저하되고, 사용도중 부동작 또는 오동작의 원인이 되며, 전기접점의 안정성을 손상시켜 화재의 원인이 되는 폐단이 있다.In addition, the fixing portion of the terminal pin inserted into the pin hole has two contact surfaces, which are in contact with the inner surface of the pin hole in both lateral directions where the elastic force acts, and the contact area is small, The contact point is short-circuited and not only the contact failure occurs but also the bonding force is deteriorated, thereby deteriorating the quality of the product, causing a malfunction or malfunction during use, damaging the stability of the electrical contact, and causing a fire.
본 발명은 상기한 선등록 발명이 내포하고 있는 개선점을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 터미널 핀의 전후에 형성된 한 쌍의 프론트 접점부 및 리어 접점부가 핀홀의 내면에 3접촉면을 이루면서 상기 터미널 핀과 인쇄회로기판이 더욱 견고한 결합력을 유지할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.The present invention proposes to positively solve the problems inherent in the above-mentioned pre-registration invention, in which a pair of front contact portions and rear contact portions formed on the front and rear of the terminal pin form three contact surfaces on the inner surface of the pin hole, So that the circuit board can maintain a more firm bonding force.
또한, 본 발명은 상기 터미널 핀을 프레스 작업으로 간편하게 제작할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.It is another object of the present invention to enable the terminal pin to be easily manufactured by a pressing operation.
또한, 본 발명은 상기 터미널 핀의 전면에 형성된 한 쌍의 프론트 접점부가 핀홀에 삽입될수록 핀홀의 내면에 압착되면서 결합력을 대폭 향상할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.According to the present invention, as a pair of front contact portions formed on the front surface of the terminal pin is inserted into the pin hole, the inner surface of the pin hole is pressed and bonded, thereby greatly improving the coupling force.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 터미널의 하부 전면 양측에 각각 한 쌍의 프론트 접점부를 돌출 형성하고, 상기 프론트 접점부의 사이에 형성된 리어 접점부는 양 측면이 프론트 접점부와 접촉되지 않도록 비접촉부를 전후방향으로 이격되게 형성하고, 상기 프론트 접점부 및 리어 접점부는 인쇄회로기판에 형성된 핀홀의 내면 전후에 3접촉면을 이루도록 결합하는 기술을 강구한다.In order to solve the above problems, the present invention proposes a pair of front contact portions protruding from both sides of a lower front surface of a terminal, and a rear contact portion formed between the front contact portions, And the front contact portion and the rear contact portion are coupled to each other so as to form three contact surfaces before and after the inner surface of the pin hole formed in the printed circuit board.
본 발명에 따르면, 상기 터미널 핀의 전후에 형성된 한 쌍의 프론트 접점부및 리어 접점부가 인쇄회로기판에 형성된 핀홀의 내면에 3접촉면을 이루면서 상호 간의 접촉면적을 확장함으로써 사용도중 진동 등과 같은 외부요인에도 견고한 결합력을 유지하여 전기접점이 매우 우수하고, 접점불량을 해소하여 제품의 품질을 대폭 향상함은 물론 부동작, 오동작 및 화재의 발생을 근절하는 효과를 제공한다.According to the present invention, a pair of front contact portions and rear contact portions formed on the front and rear sides of the terminal pin form three contact surfaces on the inner surface of the pin hole formed in the printed circuit board, thereby enlarging the contact area therebetween, It maintains a strong bonding force and provides excellent electrical contacts, eliminates contact defects, greatly improves the quality of products, and provides an effect of eradicating sub-operation, malfunction, and fire.
또한, 상기 터미널 핀의 외면 전체에 요철면이 전혀 없어 프레스작업을 통해 간편하게 대량 양산하여 제조원가를 절감하는 효과를 제공한다.In addition, since the entire outer surface of the terminal pin has no irregular surface, mass production of the terminal pin can be easily performed through a press work, thereby reducing manufacturing cost.
또한, 상기 한 쌍의 프론트 접점부는 하측 후방으로 경사지게 형성됨으로써 인쇄회로기판의 핀홀에 삽입될수록 핀홀의 내면에 더욱더 압착된 상태를 유지하여 결합력을 대폭 향상하면서 전기접점의 성능을 증대하는 효과를 제공한다.In addition, the pair of front contact portions are inclined downwardly to the rear, thereby maintaining a state in which the inner surfaces of the pin holes are further compressed as they are inserted into the pin holes of the printed circuit board, thereby significantly improving the coupling force and increasing the performance of the electrical contacts .
도 1은 본 발명이 적용된 인쇄회로기판 및 터미널 핀의 분리 사시도
도 2는 본 발명 터미널 핀의 정면도
도 3은 본 발명 터미널 핀의 측면도
도 4는 본 발명 도 2의 A-A선 단면도
도 5는 본 발명의 터미널 핀이 핀홀에 삽입되는 상태의 확대단면도
도 6은 본 발명의 터미널 핀이 핀홀에 삽입 완료된 상태의 확대단면도
도 7은 본 발명 터미널 핀 및 핀홀의 결합상태 평단면도1 is an exploded perspective view of a printed circuit board and a terminal pin to which the present invention is applied;
2 is a front view of the terminal pin of the present invention
3 is a side view of the terminal pin of the present invention
4 is a sectional view taken along line AA of Fig. 2
5 is an enlarged cross-sectional view of the state where the terminal pin of the present invention is inserted into the pin hole
6 is an enlarged cross-sectional view of the state where the terminal pin of the present invention is inserted into the pin hole
FIG. 7 is a plan view showing the joined state of the terminal pin and the pin hole of the present invention
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.Preferred embodiments of the present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전체적인 구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 터미널 핀(10), 인쇄회로기판(20)의 구성요소로 대분됨을 확인할 수 있다.The overall structure according to the preferred embodiment of the present invention will be schematically illustrated in the accompanying drawings, and it can be confirmed that the
이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention having the above-described schematic configuration will be described in more detail for facilitating the implementation.
본 발명의 터미널 핀(10)은 커넥터와 같은 전기 도전성 요소와 접촉하는 터미널(11)의 하부에 형성된 한 쌍의 프론트 접점부(12) 및 리어 접점부(13)가 인쇄회로기판(20)에 형성된 핀홀(21)을 관통하여 결합됨으로써 상기 인쇄회로기판(20)과 커넥터를 전기적으로 연결하는 역할을 수행한다.The
이와 같은 터미널 핀(10)은 도 1 내지 도 3과 같이 터미널(11)의 하부 전면 양측에 각각 인쇄회로기판(20)에 형성된 핀홀(21)의 전방 측 내면에 접촉되는 한 쌍의 프론트 접점부(12)가 전방으로 돌출되게 형성되고, 상기 프론트 접점부(12)의 사이에는 핀홀(21)의 후방 측 내면에 접촉하는 리어 접점부(13)가 형성된다.1 to 3, the
이때 상기 리어 접점부(13)의 양 측면(13a)은 도 3 내지 도 4와 같이 프론트 접점부(12)와 상호 접촉하지 않도록 상기 리어 접점부(13)의 양 측면(13a)과 프론트 접점부(12)의 사이에는 비접촉부(14)가 이격되게 절개 형성된다.3 and 4, the
따라서, 상기 비접촉부(14)를 통해 리어 접점부(13)의 양 측면(13a)과 프론트 접점부(12)는 상호 분리된 상태를 유지하고, 상기 리어 접점부(13)의 전면보다 상기 프론트 접점부(12)의 후면이 전방으로 더 돌출된 상태를 유지함은 물론 상기 프론트 접점부(12)의 전면과 리어 접점부(13)의 후면은 도 4와 같이 상호 평행면을 유지하게 된다.The
즉 상기 리어 접점부(13)의 양 측면(13a)과 프론트 접점부(12)는 상호 분리된 상태를 유지함으로써 상기 프론트 접점부(12)는 전후 방향으로 움직이면서 탄성력을 발휘하는 판스프링의 역할을 수행하게 되고, 상기 프론트 접점부(12)의 후방에는 자연적으로 탄성력을 발휘할 수 있는 공간을 제공하는 탄성요부(15)를 형성하게 된다.In other words, both
상기 한 쌍의 프론트 접점부(12)는 인쇄회로기판(20)에 형성된 핀홀(21)에 삽입될때 원활하게 삽입될 수 있도록 도 3과 같이 하단에는 상기 터미널 핀(10)의 하부 전면과 일체로 연결된 삽입 안내면(16)이 터미널 핀(10)의 후방으로 하향 경사지게 형성된다.3, the pair of
그리고 상기 프론트 접점부(12)의 상단에는 핀홀(21)에 끼워진 상태에서 프론트 접점부(12)가 후방으로 밀리지 않고 견고한 고정력을 유지할 수 있도록 상기 터미널(11)의 전면과 일체로 연결된 보강부(17)가 터미널 핀(10)의 후방으로 만곡지게 형성되는 기술이 접목된다.A reinforcing portion integrally connected to the front surface of the
따라서, 상기 삽입 안내면(16)은 도 5와 같이 터미널 핀(10)을 인쇄회로기판(20)에 형성된 핀홀(21)에 삽입할 때 상기 프론트 접점부(12)의 원활한 삽입을 안내하는 효과를 제공함은 물론 상기 터미널 핀(10)이 핀홀(21)에 삽입이 완료되면 도 6 내지 도 7과 같이 상기 터미널 핀(10)의 전후에 형성된 한 쌍의 프론트 접점부(12)와 리어 접점부(13)는 전체적으로 상기 핀홀(21)의 내면에 3접촉면을 이루면서 상호 간의 접촉면적을 확장한다.5, when the
이로 인해 사용도중 진동 등과 같은 외부요인이 작용하더라도 상기 터미널 핀(10)과 인쇄회로기판(20)은 상호 견고한 결합력을 유지함으로써 전기접점이 매우 우수하고, 접점불량을 해소하여 제품의 품질을 대폭 향상함은 물론 부동작, 오동작 및 화재의 발생을 근본적으로 차단하는 특별한 효과를 제공한다.Therefore, even if external factors such as vibration are applied during use, the
본 발명은 상기 프론트 접점부(12) 및 리어 접점부(13)가 3접촉면을 이루면서 견고한 결합력을 유지할 뿐만 아니라 이에 더하여 상기 프론트 접점부(12)는 상기 터미널 핀(10)의 하향 후방으로 α°만큼 경사지게 압착면(18)이 형성되는 기술이 추가로 접목된다.The
따라서, 상기 프론트 접점부(12)는 핀홀(21)에 삽입될수록 압착면(18)이 핀홀(21)의 내면에 압착상태로 접촉함으로써 더욱 견고한 결합력을 유지하는 효과를 제공한다.Therefore, the
아울러 본 발명의 터미널 핀(10)은 외면 전체에 굴곡이나 요철이 형성되지 않고 매끈한 편평면으로 형성됨으로써 프레스 작업에 아무런 저항이 없어 상기 터미널 핀(10)을 간편하게 찍어 내어 대량으로 양산하여 생산성 향상을 도모할 수 있게 된다.In addition, since the
한편, 본 발명의 인쇄회로기판(20)은 상기 터미널 핀(10)이 삽입되면서 전기적인 결합상태를 유지할 수 있도록 하는 다수의 핀홀(21)이 형성되고, 상기 핀홀(21)의 내면 전후에는 각각 상기 프론트 접점부(12) 및 리어 접점부(13)가 3접촉면을 이루도록 삽입 결합될 수 있게 된다.
이와 같은 핀홀(221)은 도 7과 같이 상기 프론트 접점부(12) 및 리어 접점부(13)와 각각 밀착상태로 면접촉하는 한 쌍의 직선면 접촉부(21a)와, 상기 직선면 접촉부(21a)의 양단에 연속적으로 연결된 반원부(21b)의 세부적인 결합구성으로 이루어짐으로써 평행을 이루는 상기 프론트 접점부(12) 및 리어 접점부(13)가 상기 직선면 접촉부(21a)에 완전하게 밀착상태로 면접촉하면서 어떠한 경우라도 상기 터미널 핀(10)은 회전하지 않고 견고한 고정상태를 유지하는 효과를 제공한다.A plurality of
7, the pinhole 221 has a pair of straight
여기에서 상기 인쇄회로기판(20)에 형성된 핀홀(21)의 외측에는 전극판(23)이 감싼 상태로 상기 인쇄회로기판(20)에 일체로 인서트 설치됨으로써 상기 핀홀(21)과 터미널 핀(10)은 상호 전기접점을 이루는 통전상태를 유지할 수 있게 된다.
또한, 상기 프론트 접점부(12) 및 리어 접점부(13)는 인쇄회로기판(20)의 핀홀(21)에 삽입된 상태에서 핀홀(21) 내면과의 접촉면적이 작을 경우 결합력이 저하됨을 고려하여 본 발명에서는 상기 프론트 접점부(12) 및 리어 접점부(13)의 상하 길이가, 상기 인쇄회로기판(20)의 상하 두께에 대비하여 1∼3배의 비율로 형성됨으로써 도 6과 같이 상기 핀홀(21) 내면의 상하에 전체적으로 프론트 접점부(12) 및 리어 접점부(13)가 접촉하면서 더욱 견고한 결합력을 유지하는 효과를 제공한다.The
It is considered that when the contact area between the
10: 터미널 핀 11: 터미널
12: 프론트 접점부 13: 리어 접점부
14: 비접촉부 15: 탄성요부
16: 삽입 안내면 17: 보강부
18: 압착면 20: 인쇄회로기판
21: 핀홀 21a: 직선면 접촉부
21b: 반원부 23: 전극판10: Terminal pin 11: Terminal
12: Front contact part 13: Rear contact part
14: Non-contact portion 15: Elastic waist
16: insertion guide surface 17: reinforcing portion
18: compression face 20: printed circuit board
21:
21b: Semicircular part 23: Electrode plate
Claims (6)
상기 프론트 접점부(12) 및 리어 접점부(13)가 핀홀(21)의 내면 전후에 3접촉면을 이루도록 삽입 결합되는 인쇄회로기판(20)으로 이루어지는 한편;
상기 프론트 접점부(12)의 후방에는 탄성요부(15)가 함몰 형성되고, 하단에는 상기 터미널 핀(10)의 하부 전면과 일체로 연결된 삽입 안내면(16)이 경사지게 형성되며, 상기 프론트 접점부(12)의 상단에는 터미널(11)의 전면과 일체로 연결된 보강부(17)가 터미널 핀(10)의 후방으로 만곡지게 형성되고;
상기 프론트 접점부(12)는 상기 터미널 핀(10)의 하향 후방으로 경사지게 압착면(18)이 형성되어 상기 핀홀(21)에 삽입될수록 핀홀(21)의 내면에 압착상태로 접촉하며;
상기 핀홀(21)의 외측에는 전극판(23)이 감싼 상태로 상기 인쇄회로기판(20)에 일체로 인서트 설치되고;
상기 터미널 핀(10)은 프레스 작업을 통해 찍어 내어 대량 생산하고;
상기 프론트 접점부(12) 및 리어 접점부(13)의 상하 길이는, 상기 인쇄회로기판(20)의 상하 두께에 대비하여 1∼3배의 비율로 형성되며;
상기 핀홀(21)은 상기 프론트 접점부(12) 및 리어 접점부(13)와 각각 밀착상태로 면접촉하는 한 쌍의 직선면 접촉부(21a)와, 상기 직선면 접촉부(21a)의 양단에 연속적으로 연결된 반원부(21b)의 결합구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기접점이 우수한 인쇄회로기판과 터미널 핀의 결합구조.A pair of front contact portions 12 protrude from both sides of the lower front surface of the terminal 11 and a rear contact portion 13 is formed between the front contact portions 12. The rear contact portion 13, Both side surfaces 13a of the rear contact portion 13 are formed so as not to be in contact with the front contact portion 12 so that the non-contact portion 14 is spaced apart from both the side surfaces 13a of the rear contact portion 13 and the front contact portion 12 The front surface of the front contact part 12 and the rear surface of the rear contact part 13 maintain mutually parallel surfaces;
The front contact portion 12 and the rear contact portion 13 are inserted into and bonded to the inner surface of the pinhole 21 so as to form three contact surfaces before and after the inner surface of the pinhole 21,
An elastic recessed portion 15 is formed at the rear of the front contact portion 12 and an insertion guide surface 16 integrally connected to a lower front surface of the terminal pin 10 is formed at a lower end of the front contact portion 12, 12 is formed at the upper end thereof with a reinforcing portion 17 integrally connected to the front surface of the terminal 11 so as to be bent rearwardly of the terminal pin 10;
The front contact portion 12 is pressed in contact with the inner surface of the pinhole 21 as it is inserted into the pinhole 21 by forming the pressing surface 18 so as to be inclined downwardly rearward of the terminal pin 10;
An insert is integrally formed on the printed circuit board 20 with the electrode plate 23 wrapped around the pinhole 21;
The terminal pin 10 is stamped and mass produced through a pressing operation;
The vertical lengths of the front contact portion 12 and the rear contact portion 13 are 1 to 3 times as large as the upper and lower thicknesses of the printed circuit board 20;
The pinhole 21 has a pair of straight line contact portions 21a that are in surface contact with the front contact portion 12 and the rear contact portion 13 in an adhered state and a pair of straight line contact portions 21a, And a semicircular portion (21b) connected to the terminal portion (21b).
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2014
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