KR101702746B1

KR101702746B1 - 인쇄 회로 기판 장착 장치

Info

Publication number: KR101702746B1
Application number: KR1020150028886A
Authority: KR
Inventors: 네일 지 주니어 머레이; 마크 램세이
Original assignee: 티알더블유 오토모티브 유.에스. 엘엘씨
Priority date: 2014-03-06
Filing date: 2015-03-02
Publication date: 2017-02-06
Also published as: CN105101722A; EP2916632A1; US20150257248A1; CN105101722B; US9648721B2; KR20150105215A; EP2916632B1

Abstract

회로 기판 장착 장치를 제공하며, 이 장차 장치는 회로 기판 및 압입 장착 부싱을 포함하고, 이 장착 부싱은 원통형 내부 피스와 이 내부 피스에 고정된 외부 피스를 포함한다. 외부 피스는 복수의 변형 가능한 반경방향 돌출 요소를 구비하며, 회로 기판은 변형 가능한 반경방향 돌출 요소의 외경보다 작은 직경을 갖는 원통형 개구를 구비한다. 변형 가능한 요소들은 장착 부싱이 회로 기판의 원통형 개구 내에 밀어 넣어질 때에 변형되어, 장착 부싱을 회로 기판에 유지한다. 이어서, 회로 기판과 압입 장착 부싱은 오버몰딩된다.

Description

인쇄 회로 기판 장착 장치{APPARATUS FOR MOUNTING A PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 인쇄 회로 기판(PCB)을 소정 구조체에 장착하는 장치에 관한 것으로, 구체적으로 PCB를 소정 구조체에 장착하는 데에 이용되는 PCB용 압입 부싱(press fit bushing)에 관한 것이다.

PCB는 보다 큰 전기 시스템의 일부로서 전기 회로 소자들을 유지 및 상호 연결하는 기판이다. PCB는 흔히 PCB 및 관련 회로를 유지 및 보호하도록 설계된 하우징 구조체 내에 장착된다. 나사 또는 기타 부착 수단 등을 이용하는 등의 PCB를 하우징 내에 장착하기 위한 다양한 방법이 공지되어 있다. 그러한 장착 구성에서, 나사가 PCB의 장착 구멍에 바로 수용되어 하우징의 해당 나사 지지 구조에 고정된다. 이어서, 하우징도 역시 차량 내의 장착 부위와 같은 다른 구조체에 통상 고정된다.

본 발명은 인쇄 회로 기판(PCB)을 소정 구조체에 장착하는 개선된 장치를 제공하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 회로 기판 장착 장치가 제공되며, 이 장차 장치는 회로 기판 및 압입 장착 부싱을 포함하며, 이 장착 부싱은 원통형 내부 피스와 이 내부 피스에 고정된 외부 피스를 포함한다. 외부 피스는 복수의 변형 가능한 반경방향 돌출 요소를 구비하며, 회로 기판은 변형 가능한 반경방향 돌출 요소의 외경보다 작은 직경을 갖는 원통형 개구를 구비한다. 변형 가능한 돌출 요소들은 장착 부싱이 회로 기판의 원통형 개구 내에 밀어 넣어질 때에 변형되어, 장착 부싱을 회로 기판에 유지한다. 이어서, 회로 기판과 압입 장착 부싱은 오버몰딩된다.

본 발명의 상기한 특징 및 이점은 물론 기타 특징 및 이점은 이하의 상세한 설명을 첨부 도면을 참조하여 읽을 때에 본 발명이 관련된 당업자에게 있어서는 명백해질 것이다.
도 1은 인쇄 회로 기판을 장착 구조에 장착하는 데에 이용되는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 이루어진 압입 장착 부싱의 사시도이고,
도 2는 도 1의 장착 부싱의 측면도이며,
도 3은 도 1의 장착 부싱의 평면도이고,
도 4는 라인 4-4를 따라 취한 도 1의 장착 부싱의 단면도이며,
도 5는 회로 기판에 압입된 도 1의 장착 부싱의 사시도이고,
도 6은 라인 6-6을 따라 취한 도 5의 장착 부싱의 단면도이며,
도 7은 하우징 내부에 장착된 회로 기판을 나타내는, 도 1의 장착 부싱을 이용하는 본 발명의 인쇄 회로 기판 장착 장치의 단면도이고,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압입 장착 부싱의 측단면도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 인쇄 회로 기판(PCB)(22)을 소정 구조체에 장착하는 데에 이용되는 2-부품형 압입 장착 부싱(20)이 도시되어 있다. 2-부품형 압입 장착 부싱(20)은 관통 보어(28)를 갖는 원통형 내부 피스(26)를 포함한다. 본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 원통형 내부 피스(26)는 금속으로 이루어진다. 내부 피스(26)의 외벽(32)의 일부분(30)은 널링 표면(knurled surface)을 갖거나, 적어도 거친 텍스쳐의 표면을 갖는다. 내부 피스(26)는 절삭 가공, 냉간 성형 또는 기타 금속 성형 공정을 통해 널링 표면이 형성될 수 있다.

2-부품형 장착 부싱(20)은 또한 적어도 널링 표면에 상응하는 원통형 내부 피스(26)의 축방향 부분을 그 둘레 방향으로 덮는 외부 피스(36)를 포함한다. 본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 외부 피스(36)는 플라스틱으로 이루어지며, 외벽(32)에 몰딩되어 널링 부분(30)과 접촉함으로써, 내부 피스(26)에 접착 및 고정된다. 내부 피스의 널링 표면 또는 기타 방식으로 텍스쳐화된 표면은 외부 피스(36)와 내부 피스(26) 간에 기계적 유지를 제공한다. 플라스틱으로 이루어진 외부 피스는 내부 피스를 인쇄 회로 기판(22)으로부터 전기적으로 절연시킨다.

2-부품형 압입 장착 부싱(20)의 외부 피스(36)는 본체부(40)와, 이 본체부(40)의 둘레에 그 둘레 방향으로 등간격으로 배치된 복수의 반경방향 연장 유지 부재(42)를 포함한다. 반경방향 여장 유지 부재(42)는 실질적으로 V형 단면을 갖지만 다른 형상을 취할 수도 있다. 유지 링(50)이 본체부(40)로부터 반경방향 외측으로 연장한다.

2-부품형 압입 장착 부싱(20)의 제1 단부(52)가 PCB(22)의 개구(56)에 삽입, 즉 압입된다. 반경방향 연장 유지 부재(42)의 외경은 PCB(22)의 개구(56)의 직경보다 약간 커서, 장착 부싱(20)이 그 단부(58)에 충분한 힘을 가하여 개구 내에 압입되어야 하도록 된다. 그 힘은 유지 링(50)이 PCB(22)와 접촉할 때까지 지속적으로 가해야져 할 것이다. 장착 부싱(20)을 PCB(22) 내에 삽입하는 공정 동안에, 반경방향 연장 유지 부재(42)들은 약간 변형되어, PCB(22)와 타이트한 압입 맞물림, 즉 억지끼워맞춤을 형성한다. 그 후에, 볼트가 개구(28)를 통해 삽입되어, 그 볼트의 단부 상의 너트를 통해 PCB(22)를 장착 구조에 고정시킬 수 있다.

압입 장착 부싱이 완전히 금속으로 이루어진다면, PCB에 삽입될 때 장착 부싱이 PCB 기판에 응력을 야기할 것이다. 또한, PCB가 완전히 금속으로 이루어진 복수의 부싱을 포함하다면, 그러한 금속 부싱에 의해 야기되는 누적된 응력은 PCB의 휨(bowing)을 초래할 것이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 PCB(22)를 위한 완성된 장착 장치(60)를 도시하고 있다. PCB(22)는 이 PCB(22) 상에 장착된 회로(64)를 포함한다. 차량 용례에서, 회로(64)는 가속도계 또는 압력 센서와 같은 차량 충돌 센서를 포함할 수 있다. 장착 부싱(20)은 도 1 내지 도 6과 관련하여 위에서 설명한 바와 같이 PCB(22)에 장착된다. 2-부품형 장착 부싱(20)은 오버몰딩 공정 전에 전술한 바와 같이 회로 기판(22)에 압입된다. 먼저, 연질 플라스틱 재료(68)가 회로(64)와 PCB(22)의 일부분 상에 몰딩된다. 이어서, 경질 플라스틱 재료(72)가 연질 플라스틱 재료(68), PCB(22)의 노출 부분, 그리고 2-부품형 장착 부싱(20) 위에 오버몰딩된다. 경질 플라스틱 재료는 임의의 원하는 형상으로 형성, 즉 몰딩되는 강성 장착 케이스(74)를 형성한다. 이어서, 강성 장착 케이싱(74)이 또한 2-부품형 장착 부싱(20)을 통해 볼트(82) 및 해당 너트(84)를 이용하여 차량의 장착 비임 등의 장착 구조체(80)에 고정된다.

차량 충돌 센서 장치를 위해 연질 내층과 경질 외층을 형성하는 오버몰딩 공정은 본 명세에서 참조로서 전체적으로 인용되는 미국 특허 공개 US2011/0107835A1에 도시되고 기술되어 있다.

도 8을 참조하면, PCB(22)에 장착하기 위한 변형된 2-부품형 압입 부싱(20')을 이용하는 본 발명의 다른 예시적 실시예가 도시되어 있다. 부싱(20')은 전술한 바와 마찬가지로 금속으로 이루어진 내부 부재(26') 및 이 내부 부재의 널링 부분에 고정된 외부 플라스틱 부재(36')를 포함한다. 본 실시예에 있어서, 내부 부재(26')는 2-부품형 부싱(20')의 내부 부재(26')와 외부 부재(36') 간의 유지 특성을 향상시키도록 추가적 접촉면을 제공하는 단차형 플랜지부(90)를 포함한다.

당업자라면 본 발명의 전술한 상세한 설명으로부터 개선, 변경 및 수정을 인지할 것이다. 예를 들어, 유지 부재가 하나의 예시적 실시예에 따르면 V형 단면을 갖는 것으로 설명하였다. 다른 형상 또는 패턴 역시 이용될 수 있다. 당업계에서 그러한 개선, 변형 및 수정은 첨부된 청구의 범위에 의해 커버될 것이다.

20: 압입 장착 부싱
22: 회로 기판(PCB)
26: 원통형 내부 피스
28: 원통형 내부 피스의 개구
30: 널링 표면(널링 부분)
36: 외부 피스
40: 외부 피스의 본체부
42: 반경방향 연장 유지 부재(변형 가능한 반경방향 돌출 요소)
50: 유지 링
56: PCB의 개구
60: 회로 기판 장착 장치
64: 회로
68: 연질 플라스틱 재료
72: 경질 플라스틱 재료
74: 강성 장착 케이스
80: 장착 구조
90: 단차형 플랜지(표면)

Claims

회로 기판 장착 장치로서:
회로 기판; 및
압입 장착 부싱
을 포함하며, 상기 압입 장착 부싱은 원통형 내부 피스와 이 내부 피스에 고정된 외부 피스를 포함하며, 상기 외부 피스는 복수의 변형 가능한 반경방향 돌출 요소를 구비하며, 상기 회로 기판은 상기 외부 피스의 변형 가능한 반경방향 돌출 요소의 외경보다 작은 직경을 갖는 원통형 개구를 구비하며, 상기 변형 가능한 반경방향 돌출 요소들은 상기 압입 장착 부싱이 상기 회로 기판의 원통형 개구 내에 밀어 넣어질 때에 변형되어 상기 장착 부싱을 상기 회로 기판에 유지하고, 상기 변형 가능한 반경방향 돌출 요소들 각각은 상기 회로 기판 내의 전체 개구를 통해 축방향으로 연장되는 것인 회로 기판 장착 장치.
제1항에 있어서, 상기 원통형 내부 피스는 금속으로 이루어지고 널링 가공 외면을 구비하며, 상기 외부 피스는 플라스틱으로 이루어지고 상기 원통형 내부 피스의 널링 가공 외면에 고정되는 것인 회로 기판 장착 장치.
제2항에 있어서, 상기 회로 기판과 상기 압입 장착 부싱은 회로 기판 상의 임의의 회로를 보호하고 하우징을 제공하도록 플라스틱 재료로 오버몰딩되는 것인 회로 기판 장착 장치.
제3항에 있어서, 상기 하우징은 나사 형성 체결구를 이용하여 구조체에 장착되는 것인 회로 기판 장착 장치.
제2항에 있어서, 상기 외부 피스는 상기 내부 피스에 몰딩되는 것인 회로 기판 장착 장치.
제1항에 있어서, 상기 변형 가능한 반경방향 돌출 요소는 V형 단면을 갖는 것인 회로 기판 장착 장치.
회로 기판 장착 장치로서:
회로 기판; 및
압입 장착 부싱
을 포함하며, 상기 압입 장착 부싱은 원통형 내부 피스와 이 내부 피스에 고정된 외부 피스를 포함하며, 상기 외부 피스는 복수의 변형 가능한 반경방향 돌출 요소를 구비하며, 상기 회로 기판은 상기 외부 피스의 변형 가능한 반경방향 돌출 요소의 외경보다 작은 직경을 갖는 원통형 개구를 구비하며, 상기 변형 가능한 반경방향 돌출 요소들은 상기 압입 장착 부싱이 상기 회로 기판의 원통형 개구 내에 밀어 넣어질 때에 변형되어 상기 장착 부싱을 상기 회로 기판에 유지하며, 상기 변형 가능한 반경방향 돌출 요소들 각각은 상기 회로 기판 내의 전체 개구를 통해 축방향으로 연장되고, 상기 원통형 내부 피스는 금속으로 이루어지고 널링 가공 외면 및 단차형 표면을 구비하며, 상기 외부 피스는 플라스틱으로 이루어지고 상기 원통형 내부 피스의 널링 가공 외면 및 단차형 표면에 고정되는 것인 회로 기판 장착 장치.
제7항에 있어서, 상기 외부 피스는 상기 내부 피스에 몰딩되는 것인 회로 기판 장착 장치.
제7항에 있어서, 상기 변형 가능한 반경방향 돌출 요소는 V형 단면을 갖는 것인 회로 기판 장착 장치.