KR102337901B1 - 인쇄회로기판 어셈블리 및 그것을 제조하는 제조방법 - Google Patents

인쇄회로기판 어셈블리 및 그것을 제조하는 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제조 비용 절감하고, 제조 효율성을 높일 수 있는 인쇄회로기판 어셈블리 및 그것을 제조하는 제조방법을 개시한다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인쇄회로기판 어셈블리는, 수평 방향의 측면 보다 상대적으로 넓은 상면 및 하면을 가진 기판을 구비하고, 상기 기판의 일부위가 상하 방향으로 천공되어 연결 홀이 형성되며, 상기 연결 홀에는 상기 기판에 구비된 인쇄회로와 전기적으로 연결되는 접속 도체가 내부에서 외부로 노출되도록 형성되고, 각각의 상기 기판의 상면 또는 하면이 서로 소정 각도를 이루도록 회전 배치된 둘 이상의 인쇄회로기판; 및 전기 전도성을 가지고, 일방향으로 길게 연장된 핀 형상을 가지고, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판이 회전 배치된 소정 각도에 따라 일부위가 절곡된 본체부, 및 상기 본체부의 양 단부로부터 다른 일방향으로 절곡 연장되고, 절곡 연장된 일부위가 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 각각에 형성된 연결 홀에 관통 삽입되며, 절곡 연장된 말단부가 상기 인쇄회로기판의 하면에 밀착 고정되도록 내측 방향으로 절곡된 다리부를 구비한 연결 금속핀을 포함한다.

Description

인쇄회로기판 어셈블리 및 그것을 제조하는 제조방법 {Printed Circuit Board Assembly and Method for Manufacturing the Same}
본 발명은 인쇄회로기판 어셈블리 및 그것을 제조하는 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제조 비용 절감하고, 제조 효율성을 높일 수 있는 인쇄회로기판 어셈블리 및 그것을 제조하는 제조방법에 관한 것이다.
최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 또한, 리튬 이차전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재를 구비한다.
이러한, 이차전지를 사용함에 있어서 이차전지의 온도, 전류, 및 전압 등을 확인하는 것은 안전사고 발생의 방지 및 이차전지 수명 향상 등의 측면에서 매우 중요하다.
즉, 전자기기의 성능이 날로 향상되어 감에 따라, 한번에 고출력의 전력을 공급하는 이차전지의 성능 또한 향상되어 가고 있다. 특히, 이러한 고출력 전자기기에 사용되는 이차전지의 경우 발열량이 매우 커, 온도 상승에 적절히 대처하지 못하는 경우 발화/폭발 등의 사고를 유발할 수 있다.
이를 위해, 전자기기에 적용되는 인쇄회로기판 어셈블리는, 이차전지의 온도 측정을 위해 사용되는 온도 소자로 NTC 소자(negative temperature coefficient device), PTC 소자(positive temperature coefficient device) 등이 구비될 수 있다.
또한, 예를 들면, 이차전지 팩에 구비되는 인쇄회로기판 어셈블리는, 팩 케이스의 협소한 공간에 내장될 필요가 있어, 복수의 인쇄회로기판을 구비하고, 이러한 복수의 인쇄회로기판은 다양한 배치 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 두 기판이 수직을 이루는 'L'자 형태이거나, 3개의 기판 중 2개의 기판이 서로 일면이 평행하도록 소정 거리로 이격되고, 나머지 하나의 기판이 그 사이를 연결하는 형태인 'C'자 형태를 가질 수 있다.
이때, 인쇄회로기판 어셈블리는, 인쇄회로기판들 사이를 전기적으로 연결하고, 복수의 기판을 다양한 형태로 회전 배치하기 위해서는 유연한 소재의 기판이 적용된 연성인쇄회로기판이 필수적으로 구비될 필요가 있었다.
그러나, 이러한 연성인쇄회로기판은, 경성인쇄회로기판에 비해 고가이고, 커넥터 등의 별도 부품이 필요하여 추가 비용이 들어간다. 특히, 연성인쇄회로기판과 경성인쇄회로기판을 전기적으로 연결하는 공정은, 정밀한 작업이 필요해 어려움이 있었고, 이에 따라, 제조 비용의 상승이 불가피하였다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 상세하게는 제조 비용 절감하고, 제조 효율성을 높일 수 있는 인쇄회로기판 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인쇄회로기판 어셈블리는,
수평 방향의 측면 보다 상대적으로 넓은 상면 및 하면을 가진 기판을 구비하고, 상기 기판의 일부위가 상하 방향으로 천공되어 연결 홀이 형성되며, 상기 연결 홀에는 상기 기판에 구비된 인쇄회로와 전기적으로 연결되는 접속 도체가 내부에서 외부로 노출되도록 형성되고, 각각의 상기 기판의 상면 또는 하면이 서로 소정 각도를 이루도록 회전 배치된 둘 이상의 인쇄회로기판; 및
전기 전도성을 가지고, 일방향으로 길게 연장된 핀 형상을 가지고, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판이 회전 배치된 소정 각도에 따라 일부위가 절곡된 본체부, 및 상기 본체부의 양 단부로부터 다른 일방향으로 절곡 연장되고, 절곡 연장된 일부위가 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 각각에 형성된 연결 홀에 관통 삽입되며, 절곡 연장된 말단부가 상기 인쇄회로기판의 하면에 밀착 고정되도록 내측 방향으로 절곡된 다리부를 구비한 연결 금속핀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 인쇄회로기판의 하면에는, 상기 연결 금속핀의 다리부의 절곡 연장된 방향의 단부가 삽입 고정되도록 내부 형상을 가진 고정홈이 형성될 수 있다.
더욱이, 상기 고정홈의 내부에는, 상기 연결 금속핀의 다리부를 외부에서 내부 방향으로 저지하도록 상기 연결 금속핀의 다리부가 위치한 방향으로 돌출 연장된 돌기 형상을 가지고, 내측 방향으로만 휘어지는 탄성부를 구비한 외팔보가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 연결 금속핀의 다리부가 삽입 고정된 고정홈에는, 접착 물질을 매입하여 고화 시킬 수 있다.
또한, 상기 연결 금속핀의 본체부의 일부위는, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판의 회전 배치된 소정 각도에 따라 절곡될 수 있다.
더욱이, 상기 인쇄회로기판 어셈블리는, 상기 연결 금속핀의 본체부의 절곡된 일부위를 삽입 고정시키도록 내부 방향으로 내입된 선형의 끼움홈이 형성된 각도 고정부재를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 각각의 하면에는, 외측 방향으로 돌출된 체결 돌기가 형성되고, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 중, 하나의 체결 돌기는, 다른 체결 돌기와 서로 만나 결속되도록 후크 걸림 구조가 형성될 수 있다.
나아가, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 중 적어도 어느 하나의 하면에는, 다른 인쇄회로기판의 하면을 지지하여 다른 인쇄회로기판이 더 이상 회전되지 않도록 외부 방향으로 돌출된 스토퍼 돌기가 형성될 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 상기 인쇄회로기판 어셈블리를 포함한다.
더욱이, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자 디바이스는, 상기 배터리 팩을 포함한다.
그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 둘 이상의 인쇄회로기판이 전기적으로 연결된 인쇄회로기판 어셈블리를 제조하는 방법은,
수평 방향의 측면 보다 상대적으로 넓은 상면 및 하면을 가진 기판을 구비하고, 상기 기판의 일부위가 상하 방향으로 천공되어 연결 홀이 형성되며, 상기 연결 홀에는 상기 기판에 구비된 인쇄회로와 전기적으로 연결되는 접속 도체가 내부에서 외부로 노출되도록 형성된 둘 이상의 인쇄회로기판을 준비하는 단계;
전기 전도성을 가진 연결 금속핀의 양 단부를 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 각각에 형성된 연결 홀에 관통 삽입하여, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판의 접속 도체 간의 전기적인 접속 단계;
상기 연결 홀을 관통한 상기 연결 금속핀의 양 단부를 상기 인쇄회로기판의 하면에 밀착 고정되도록 내측 방향으로 절곡하는 단계; 및
전기적으로 접속된 상기 둘 이상의 인쇄회로기판을 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 각각의 상면 또는 하면이 서로 소정 각도를 이루도록 회전 배치하는 단계를 포함한다.
나아가, 상기 절곡 단계는, 절곡 유닛에 의해 수행될 수 있다.
구체적으로, 상기 절곡 유닛은,
상기 연결 금속핀을 적어도 일부위를 잡아 고정하도록 집게를 구비한 그립부;
상기 그립부에 홀딩된 상기 연결 금속핀을 하부 방향으로 가압하도록 프레스가 구비된 가압부; 및
상기 연결 금속핀의 양 단부에 형성된 다리부 각각을 상기 인쇄회로기판의 내측 방향으로 가압 절곡 시키도록 본체의 내부 방향으로 만입되어 형성된 만입홈이 형성된 받침부를 구비할 수 있다.
또한, 상기 절곡 유닛은, 상기 연결 금속핀의 본체부를 소정 각도로 절곡 시키는 절곡 지그를 구비한 절곡부를 더 포함할 수 있다.
더욱이, 상기 회전 배치 단계에서는, 상기 절곡부를 사용하여 상기 연결 금속핀의 본체부의 일부위를 소정 각도로 절곡 시킬 수 있다.
그리고, 상기 제조방법은, 상기 회전 배치 단계 이후에, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 각각에 형성된 연결 홀을 관통하고 있는 상기 연결 금속핀의 다리부와 연결 홀 사이를 솔더링 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명의 인쇄회로기판 어셈블리는, 둘 이상의 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판에 형성된 연결 홀에 삽입 고정된 연결 금속핀을 구비할 경우, 둘 이상의 인쇄회로기판을 전기적으로 접속시키는 동시에, 둘 이상의 인쇄회로기판을 소정 각도로 회전 배치시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일측면에 의하면, 인쇄회로기판의 하면에 고정홈을 형성시킴으로써, 연결 금속핀의 다리부의 절곡 연장된 방향의 단부를 안정적으로 삽입 고정시킬 수 있다. 즉, 인쇄회로기판의 하면의 평평한 표면에 연결 금속핀의 다리부의 절곡 연장된 단부를 밀착 고정시킬 경우, 둘 이상의 인쇄회로기판의 유동에 따라, 연결 금속핀의 다리부의 변형되어 체결 구조가 해제될 수 있다. 반면, 고정홈은, 연결 금속핀의 다리부의 연장된 방향의 단부의 유동을 제안함으로써, 연결 금속핀의 변형 내지 이탈을 방지할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 일측면에 의하면, 인쇄회로기판의 고정홈 내부에 돌기 형상의 외팔보를 형성시킴으로써, 고정홈 내부에 위치한 연결 금속핀의 다리부가 다시 외부로 이탈하는 것을 저지할 수 있다. 더욱이, 외팔보에는 고정홈의 내부 방향으로만 휘어지는 탄성부를 구비함으로써, 다리부가 고정홈에 삽입되는 과정에서 탄성부가 내부 방향으로 탄력적으로 휘어지면서 외팔보의 손상을 방지할 수 있고, 반대로, 다리부가 고정홈으로부터 이탈하는 것을 탄성부가 저지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일측면에 의하면, 연결 금속핀의 본체부의 일부위를 둘 이상의 인쇄회로기판의 회전 배치된 소정 각도에 따라 절곡시킴으로써, 둘 이상의 인쇄회로기판의 회전 배치를 손쉽게 이룰 수 있다. 이에 따라, 인쇄회로기판 어셈블리의 제조 공정성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일측면에 의하면, 인쇄회로기판 어셈블리는, 연결 금속핀의 절곡된 형태를 유지할 수 있도록 각도 고정부재를 포함함으로써, 둘 이상의 인쇄회로기판이 회전 배치된 상태를 안정적으로 유지시킬 수 있다. 이에 따라, 제품의 제조 효율 내지 제품의 내구성을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
더욱이, 본 발명의 다른 일측면에 의하면, 본 발명은, 둘 이상의 인쇄회로기판의 체결 돌기들 중, 하나의 체결 돌기가 다른 체결 돌기와 서로 만나 결속되도록 후크 걸림 구조를 형성시킴으로써, 둘 이상의 인쇄회로기판이 소정 각도로 회전 배치된 상태를 효과적으로 유지할 수 있다. 이에 따라, 둘 이상의 인쇄회로기판의 유동에 따른 접속 불량 등의 문제 발생을 줄일 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리에 대한 구성들을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는, 도 1의 A-A' 선을 따라 절단된 인쇄회로기판 어셈블리에 대한 구성들을 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리에 대한 일부 구성들인 인쇄회로기판들의 하면을 개략적으로 나타낸 저면도이다.
도 4는, 도 3의 C-C' 선을 따라 절단된 인쇄회로기판의 개략적인 부분 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판에 대해 개략적인 부분 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판에 대해 개략적인 부분 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리에 대해 개략적인 측단면도이다.
도 8은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리의 일부 구성인 각도 고정부재에 대해 개략적인 사시도이다.
도 9는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리의 일부위를 확대하여 개략적으로 나타낸 부분 측면도이다.
도 10은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리의 일부위를 확대하여 개략적으로 나타낸 부분 측면도이다.
도 11 및 도 12는, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리를 제조하는 과정을 개략적으로 나타낸 측단면도들이다.
도 13은, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리를 제조하는 과정에 사용되는 절곡 유닛을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 14는, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리를 제조하는 방법에 사용되는 절곡 유닛의 절곡부를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 15는, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리를 제조하는 방법에 사용되는 절곡 유닛의 절곡부를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리에 대한 구성들을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 그리고, 도 2는, 도 1의 A-A' 선을 따라 절단된 인쇄회로기판 어셈블리에 대한 구성들을 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리(200)는, 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 및 이들을 전기적으로 물리적으로 연결하는 연결 금속핀(210)을 포함한다.
구체적으로, 상기 인쇄회로기판(100)은, 수평 방향의 측면 보다 상대적으로 넓은 상면 및 하면을 가진 기판(110)을 구비할 수 있다. 그리고, 상기 인쇄회로기판(100)은, 경성의 절연층을 가진 경성인쇄회로기판일 수 있다. 나아가, 상기 기판(110) 내부에는, 복수의 절연층(도시하지 않음) 및 상기 복수의 절연층 사이에 개재된 복수의 도전 물질층들(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기판(110) 내부에는, 도전성 물질층으로 구성된 인쇄회로(도시하지 않음)가 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 인쇄회로는, 상기 도전 물질층을 배선 도면에 따라 내산성 잉크로 인쇄하고, 그 다음에 염화철(Ⅲ) 등의 부식액 중에 담그는 것에 의해 배선 부분만 도전 물질층을 남기는 방법으로 형성될 수 있다. 그러나, 반드시 이러한 방법으로 인쇄회로를 형성시키는 것은 아니고, 공지된 다양한 방법으로 인쇄회로를 형성시킬 수 있다.
또한, 상기 기판(110)은, 상기 복수의 도전 물질층들과 전기적으로 연결된 전자 소자(115)가 실장되어 있을 수 있다.
예를 들면, 상기 인쇄회로기판(100)은 온도 소자가 실장되어 있을 수 있다. 그리고, 상기 인쇄회로기판(100)은, 상기 온도 소자 외에도 배터리 셀의 동작 제어를 위한 논리회로 칩 및/또는 스위칭 소자 등의 다양한 부품들이 실장되어 있을 수 있다.
나아가, 상기 기판(110)의 일부위가 상하 방향으로 천공되어 다수의 연결 홀(H1)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 연결 홀(H1)에는 상기 기판(110)에 구비된 인쇄회로와 전기적으로 연결되는 접속 도체(220)가 내부에서 외부로 노출되도록 형성될 수 있다. 또한, 예를 들면, 상기 접속 도체(220)는, 구리, 은, 금, 또는 백금 등일 수 있다. 특히, 상기 접속 도체(220)는, 금 도금일 수 있다. 상기 금은, 전기 전도성이 우수할 뿐만 아니라, 열전도율 또한 우수하여, 제품의 성능을 한층 높일 수 있다.
예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 2개의 인쇄회로기판(100, 101) 각각에는, 4개의 연결 홀(H1)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 인쇄회로기판(100)의 연결 홀(H1)의 내부 및 외측면의 둘레 영역에 접속 도체(220)가 코팅되어 형성될 수 있다.
그리고, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)은, 각각의 상기 기판(110)의 상면(110a) 또는 하면(110b)이 서로 소정 각도(Q)를 이루도록 회전 배치될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)은, 인접한 인쇄회로기판(100)들과 서로 상기 기판(110)의 상면(110a) 또는 하면(110b)이 이루는 각도(Q)가 90도가 되도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 2개의 인쇄회로기판(100, 101)은, 기판(110)의 상면(110a)이 이루는 각도(Q)가 90도가 되도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 연결 금속핀(210)은, 전기 전도성을 가진 소재를 구비할 수 있다. 예를 들면, 상기 연결 금속핀(210)은, 니켈, 구리, 알루미늄, 철, 은, 주석, 및 이들의 합금 중 어느 하나 이상을 구비할 수 있다.
더욱이, 상기 연결 금속핀(210)은, 일부위가 일방향으로 길게 연장된 핀 형상의 본체부(211)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)이 회전 배치된 소정 각도에 따라 다른 일부위가 절곡될 수 있다.
예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)는 일부위가 일방향으로 길게 연장된 핀 형상을 가질 수 있다. 더욱이, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)의 중앙 부위(211c)는, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)이 회전 배치된 각도 즉, 90도 각도로 절곡된 형태를 가질 수 있다.
그리고, 상기 연결 금속핀(210)은, 상기 본체부(211)의 양 단부로부터 다른 일방향으로 절곡 연장된 다리부(216)가 형성될 수 있다. 나아가, 상기 다리부(216)는, 절곡 연장된 일부위가 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 각각에 형성된 연결 홀(H1)에 관통 삽입될 수 있다. 이때, 상기 다리부(216)는, 상기 연결 홀(H1)에 내부에서 외부로 노출된 접속 도체(220)와 접촉될 수 있다.
나아가, 상기 연결 홀(H1)에는, 솔더링 공정을 통해, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)와 상기 인쇄회로기판(100)에 연결 홀(H1)에 형성된 접속 도체(220)와의 전기적 연결을 이룰 수 있다. 구체적으로, 상기 연결 홀(H1)과 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)에 용융 땜납(도시하지 않음)을 부가한 뒤 고화시켜 접합시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 땜납을 상기 다리부(216)가 삽입된 연결 홀(H1)의 내부 및 외부에 부가할 수 있다. 이때, 상기 열결 홀(H1) 내부에는 땜납이 매입되어 채워질 수 있다.
또한, 상기 다리부(216)의 절곡 연장된 말단부(216a)는, 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)에 밀착 고정되도록 내측 방향으로 절곡된 형태일 수 있다. 즉, 상기 말단부(216a)가 절곡된 형태는, 곡선으로 절곡된 형태 또는 뾰족하게 접혀진 형태일 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 인쇄회로기판 어셈블리(200)는, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 및 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 연결 홀(H1) 각각에 삽입 고정된 상기 연결 금속핀(210)을 구비할 경우, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)을 전기적으로 접속시키는 동시에, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)을 소정 각도로 회전 배치시킬 수 있다.
나아가, 본 발명은, 경성인쇄회로기판만을 사용하여 소정 각도로 회전 배치된 인쇄회로기판 어셈블리를 구성할 수 있다. 이에 따라, 종래기술의 복수의 인쇄회로기판(100)을 소정 각도로 회전 연결 배치하기 위해서는 고가의 적어도 하나 이상의 연성인쇄회로기판을 사용해야하는 문제점을 해결할 수 있다. 나아가, 복잡하고 까다로운 복수의 인쇄회로기판(100)들 간의 연결 작업을 연결 금속핀(210)을 사용하여 손쉽고 빠르게 수행할 수 있어, 제조 공정성을 크게 높일 수 있다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리에 대한 일부 구성들인 인쇄회로기판들의 하면을 개략적으로 나타낸 저면도이다. 그리고, 도 4는, 도 3의 C-C' 선을 따라 절단된 인쇄회로기판의 개략적인 부분 단면도이다. 여기서, 도 3 및 도 4에서는, 설명의 편의를 위해 인쇄회로기판 어셈블리의 인쇄회로기판들이 서로 회전 배치되기 이전의 모습을 나타내었다. 즉, 도 3에서는 인쇄회로기판들이 서로 평행하도록 배치된 모습이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)에는 내부 방향으로 내입된 고정홈(212)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 고정홈(212)은, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 절곡 연장된 방향의 단부가 삽입 고정되도록 내부 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 고정홈(212)은, 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)에 미리 내입된 홈이 형성되도록 에칭하거나, 날카로운 기구를 이용해 파내어 형성될 수 있다. 또는, 상기 고정홈(212)은, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 절곡 연장된 방향의 단부(216a)가 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)에 밀착 고정되는 과정에서, 가압힘에 의해 단부(216a)가 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)을 관통 삽입되면서 형성될 수 있다. 이때, 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)의 재질은 상기 연결 금속핀(210)의 경도 보다 낮은 경도를 가질 수 있다.
예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)에는 내부 방향으로 내입된 고정홈(212)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 연장된 방향의 단부(216a)가 삽입 고정될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)에 고정홈(212)을 형성시킴으로써, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 절곡 연장된 방향의 단부(216a)를 안정적으로 삽입 고정시킬 수 있다. 즉, 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)의 평평한 표면에 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 절곡 연장된 단부(216a)를 밀착 고정시킬 경우, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 유동에 따라, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 변형되거나 해제될 수 있다. 반면, 상기 고정홈(212)은, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 연장된 방향의 단부(216a)의 유동을 제안함으로써, 상기 연결 금속핀(210)의 변형 내지 이탈을 방지할 수 있다.
도 5는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판에 대해 개략적인 부분 사시도이다.
도 3와 함께 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판(100)은, 도 4의 고정홈(212)과 비교할 때, 상기 고정홈(212)의 내부에 외팔보(213)가 더 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 고정홈(212)의 내부에 형성된 외팔보(213)는, 상기 고정홈(212)의 내부 내면에서 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)가 위치한 방향으로 돌출 연장된 돌기 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 외팔보(213)는, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)를 외부에서 내부 방향(Y)으로 저지하도록 돌출된 돌기 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 외팔보(213)는, 상기 인쇄회로기판(100)의 고정홈(212)의 내측 방향(Y)으로만 휘어지는 탄성바이어스되는 탄성부(213a)를 구비할 수 있다.
예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)에는 내측 방향(Y)으로 내입된 고정홈(212)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 고정홈(212)의 내부에는, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)가 위치한 방향으로 돌출 연장된 돌기 형상의 외팔보(213)가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 외팔보(213)는, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 일부위를 내부 방향(Y)으로 지지하도록 위치될 수 있다. 나아가, 상기 외팔보(213)는, 상기 인쇄회로기판(100)의 고정홈(212)의 내부 방향(Y)으로만 휘어지도록 탄성바이어스되는 탄성부(213a)가 돌출 연장된 말단부에 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 고정홈(212) 내부에 돌기 형상의 외팔보(213)를 형성시킴으로써, 상기 고정홈(212) 내부에 위치한 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)가 다시 외부로 이탈하는 것을 저지할 수 있다. 더욱이, 상기 외팔보(213)에는 고정홈(212)의 내부 방향(Y)으로만 휘어지는 탄성부(213a)를 구비함으로써, 상기 다리부(216)가 상기 고정홈(212)에 삽입되는 과정에서 탄성부(213a)가 내부 방향(Y)으로 탄력적으로 휘어지면서 외팔보(213)의 손상을 방지할 수 있다. 나아가, 상기 내부 방향(Y)으로만 휘어지는 탄성부(213a)는, 상기 다리부(216)가 상기 고정홈(212)으로부터 이탈하는 것을 저지할 수 있다.
도 6은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판에 대해 개략적인 부분 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판(100)의 고정홈(212)에는, 접착 물질(250)을 매입하고 고화 시킬 수 있다. 즉, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)가 삽입 고정된 고정홈(212)에는, 고화된 접착 물질(250)에 의해 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)에 밀착 고정될 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 접착 물질(250)은, 접착성 고분자 수지일 수 있다. 예를 들면, 상기 접착 물질(250)은, 에폭시 수지일 수 있다. 다만, 상기 예시로만 한정되는 것은 아니고, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)가 삽입 고정되기에 충분한 접착력을 가진 접착 물질이라면 무엇이든 적용 가능하다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 말단부가 고정홈(212)에 삽입 고정될 수 있도록, 접착 물질(250)을 매입 고화 시킬 경우, 상기 연결 금속핀(210)이 상기 인쇄회로기판 어셈블리(200)로부터 분리되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 즉, 상기 인쇄회로기판 어셈블리(200)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
한편, 다시 도 2를 참조하면, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)의 일부위(211c)는, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 회전 배치된 소정 각도에 따라 절곡될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 2개의 인쇄회로기판(100, 101)의 90도로 회전 배치된 것에 따라, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)의 연장된 길이 방향의 중앙 부위(211c)가 90도로 절곡될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)의 일부위를 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 회전 배치된 소정 각도에 따라 절곡시킴으로써, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 회전 배치를 손쉽게 이룰 수 있다. 이에 따라, 상기 인쇄회로기판 어셈블리(200)의 제조 공정성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
도 7은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리에 대해 개략적인 측단면도이다. 그리고, 도 8은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리의 일부 구성인 각도 고정부재에 대해 개략적인 사시도이다.
도 7 및 도 8를 참조하면, 상기 인쇄회로기판 어셈블리(200)는, 각도 고정부재(230)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)는, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 회전 배치된 소정 각도에 따라 절곡될 수 있다. 그리고, 상기 각도 고정부재(230)는, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)의 절곡된 일부위를 고정시킬 수 있는 구조를 가질 수 있다.
예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이, 2개의 인쇄회로기판(100, 101)을 구비한 인쇄회로기판 어셈블리(200)는, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)의 일부위와 결합되는 각도 고정부재(230)를 더 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 각도 고정부재(230)는, 본체가 소정의 각도로 절곡된 형태를 가질 수 있다. 이때, 상기 각도 고정부재(230)의 절곡된 각도는, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판이 회전 배치된 소정 각도와 동일하거나 근처 범위일 수 있다.
나아가, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)의 절곡된 일부위를 삽입되는 선형의 끼움홈(230h)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 끼움홈(230h)은, 각도 고정부재(230)의 본체의 내부 방향으로 내입되어 형성될 수 있다. 더욱이, 상기 끼움홈(230h)은, 상기 각도 고정부재(230)의 상부면 및 수평 방향의 일측면 각각에 형성될 수 있다.
그리고, 상기 끼움홈(230h)은, 상기 각도 고정부재(230)의 상부면의 일측단(230a)에서 타측단(230b)까지 선형으로 연장된 형태를 가질 수 있다. 나아가, 상기 끼움홈(230h)은, 상기 각도 고정부재(230)의 수평 방향의 일측면의 타측단(230b)에서 하측단(230c)까지 선형으로 연장된 형태를 가질 수 있다.
예를 들면, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 각도 고정부재(230)는, 선형의 끼움홈(230h)이 형성될 수 있다. 이러한 끼움홈(230h)은, 상기 소정의 각도로 절곡된 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)의 일부위가 삽입될 수 있도록 상기 각도 고정부재(230)의 상부면 및 수평 방향의 일측면에 내부 방향으로 내입되어 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 인쇄회로기판 어셈블리(200)는, 상기 연결 금속핀(210)의 절곡된 형태를 유지할 수 있도록 각도 고정부재(230)를 포함함으로써, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)이 회전 배치된 상태를 안정적으로 유지시킬 수 있어, 제조 과정이나 제품 사용 중에 발생될 수 있는 인쇄회로기판 어셈블리(200)의 변형을 미연에 방지할 수 있다. 이에 따라, 제품의 제조 효율 내지 제품의 내구성을 보다 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 9는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리의 일부위를 확대하여 개략적으로 나타낸 부분 측면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리(200B)에 적용되는 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 각각의 하면에는, 외측 방향으로 돌출된 체결 돌기(111)가 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 각각에 형성된 체결 돌기들(111a, 111b)은, 서로 만나 서로의 움직임을 구속하도록 체결되는 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 각각에 형성된 체결 돌기들(111a, 111b) 중, 적어도 하나(111a)는 상대 체결 돌기(111b)를 삽입 고정시키는 체결홈(111h)이 형성될 수 있다.
그리고, 다른 체결 돌기(111b)는, 상기 체결홈(111h)에 적어도 일부위가 삽입될 수 있는 크기의 돌출 구조를 가질 수 있다. 즉, 예를 들면, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 중, 하나의 체결 돌기(111a)는, 다른 체결 돌기(111b)와 서로 만나 결속되도록 후크 걸림 구조(K1)가 형성될 수 있다.
예를 들면, 도 9에 도시된 바와 같이, 2개의 인쇄회로기판(100, 101) 중, 상측에 위치한 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)에는, 하부 방향으로 연장된 몸체부(111a1)와, 상기 몸체부(111a1)로부터 수평 방향으로 연장된 연장부(111a2)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 연장부(111a2)는, 다른 체결 돌기(111)의 일부위가 삽입될 수 있도록 내부 공간이 형성된 체결홈(111h)이 형성될 수 있다.
그리고, 하측에 위치한 인쇄회로기판(101)은, 하면(100b)에 체결 돌기(111a)와 다른 형태의 체결 돌기(111b)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 다른 형태의 체결 돌기(111b)는, 상기 상측에 위치한 인쇄회로기판(100)의 체결 돌기(111a)에 형성된 체결홈(111h)에 삽입 고정되도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 다른 형태의 체결 돌기(111b)는, 상부 방향으로 이동하면서 상기 체결홈(111h)에 삽입을 용이하게 하도록 단부가 연장된 방향으로 두께가 얇아지는 구조가 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 체결 돌기들(111a, 111b) 중, 하나의 체결 돌기(111a)가 다른 체결 돌기(111b)와 서로 만나 결속되도록 후크 걸림 구조(K1)를 형성시킴으로써, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)이 소정 각도로 회전 배치된 상태를 효과적으로 유지할 수 있다. 이에 따라, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 유동에 따른 접속 불량 등의 문제 발생을 줄일 수 있다.
도 10은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리의 일부위를 확대하여 개략적으로 나타낸 부분 측면도이다.
도 10을 참조하면, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 중 적어도 어느 하나(100)의 상면에는, 다른 인쇄회로기판(101)의 상면을 지지하여 다른 인쇄회로기판(101)이 더 이상 회전되지 않도록 외부 방향으로 돌출된 스토퍼 돌기(113)가 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 각각에 외부 방향으로 돌출된 둘 이상의 스토퍼 돌기들(113a, 113b)이 형성될 수 있다. 상기 둘 이상의 스토퍼 돌기들(113a, 113b)의 돌출 연장된 방향의 말단부가 서로 만나서 서로를 지지함으로써, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 회전 이동을 저지하도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 2개의 인쇄회로기판(100, 101) 각각의 하면(100b)에는, 2개의 스토퍼 돌기(113)가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 2개의 인쇄회로기판(100, 101)이 소정 각도로 회전 배치될 경우, 상기 2개의 스토퍼 돌기(113)의 돌출 연장된 방향의 말단부가 서로 만나, 상기 2개의 인쇄회로기판(100, 101)이 더 이상 회전 이동되지 않도록 저지시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 하면에 스토퍼 돌기(113)를 형성시킴으로써, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)이 소정 각도로 회전 배치된 상태에서 더 회전 이동하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 유동에 따른 접속 불량 내지 부품 손상 등의 문제 발생을 줄일 수 있다.
더욱이, 본 발명에 따른 배터리 팩(도시하지 않음)은, 상기 인쇄회로기판 어셈블리(200)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 인쇄회로기판 어셈블리(200)는, 예를 들면, 에너지 저장 장치에 적용되는 배터리 팩에 구비된 보호회로모듈의 적어도 일부 구성으로 사용될 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 전자 디바이스(도시하지 않음)는, 상기 배터리 팩을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 배터리 팩은, 상기 전자 디바이스의 외장 케이스 내부에 수용될 수 있다.
도 11 및 도 12는, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리를 제조하는 과정을 개략적으로 나타낸 측단면도들이다.
다시 도 1과 함께, 도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)이 전기적으로 연결된 인쇄회로기판 어셈블리(200)를 제조하는 방법은, 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)을 준비하는 단계, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 접속 도체(220) 간의 전기적인 접속을 이루는 단계, 상기 연결 금속핀(210)의 양 단부를 내측 방향으로 절곡하는 단계, 및 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)을 회전 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)을 준비하는 단계에서는, 수평 방향의 측면 보다 상대적으로 넓은 상면 및 하면을 가진 둘 이상의 기판(110)을 준비할 수 있다. 또한, 상기 기판(110)의 일부위가 상하 방향으로 천공되어 연결 홀(H1)을 형성시킬 수 있다. 더욱이, 상기 연결 홀(H1)에는 상기 기판(110)에 구비된 인쇄회로와 전기적으로 연결되는 접속 도체(220)가 내부에서 외부로 노출되도록 형성시킬 수 있다.
예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 2개의 인쇄회로기판(100, 101) 각각에는, 6개의 연결 홀(H1)을 형성시킬 수 있다. 그리고, 상기 인쇄회로기판(100)의 연결 홀(H1)의 내부 및 외측면의 둘레 영역에 접속 도체(220)를 코팅하여 형성시킬 수 있다.
그리고, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 접속 도체(220) 간의 전기적인 접속을 이루는 단계에서는, 전기 전도성을 가진 6개의 연결 금속핀(210)의 양 단부를 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 각각에 형성된 연결 홀(H1)에 관통 삽입할 수 있다.
나아가, 상기 각각의 연결 홀(H1)에 일부위가 삽입된 연결 금속핀(210)은, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 접속 도체(220)에 접촉됨으로써, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 간의 전기적인 접속을 이룰 수 있다.
예를 들면, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 연결 금속핀(210)의 양 단부(210a)를 2개의 인쇄회로기판(100, 101) 각각에 형성된 연결 홀(H1)에 관통 삽입할 수 있다.
나아가, 상기 연결 금속핀(210)의 양 단부(210a)를 내측 방향으로 절곡하는 단계에서는, 상기 연결 홀(H1)을 관통한 상기 연결 금속핀(210)의 양 단부(210a)를 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)에 밀착 고정되도록 상기 인쇄회로기판(100)의 내측 방향으로 절곡시킬 수 있다.
예를 들면, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 연결 금속핀(210)의 양 단부(210a)가 절곡 유닛(300)에 의해 상부 방향으로 지지된 상태에서, 상기 연결 금속핀(210)을 하부 방향(B)으로 가압함으로써, 상기 연결 금속핀(210)의 양 단부(210a)를 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)에 밀착 고정되도록 상기 인쇄회로기판(100)의 내측 방향으로 절곡시킬 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)을 회전 배치하는 단계에서는, 전기적으로 접속된 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)을 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 각각의 상면 또는 하면이 서로 소정 각도(Q)를 이루도록 회전 배치시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 인쇄회로기판 어셈블리(200)를 제조하는 방법은, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)에 형성된 연결 홀(H1) 각각에 연결 금속핀(210)을 삽입 고정시킴으로써, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)을 전기적으로 접속시키는 동시에, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)을 서로 결속된 상태에서 소정 각도(도 2의 Q)로 회전 배치시킬 수 있다.
이에 따라, 유연한 소재가 아닌 경성인쇄회로기판(100)을 사용하여, 손쉽게 회전 배치된 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)을 구비한 인쇄회로기판 어셈블리(200)를 구성할 수 있다. 더욱이, 복수의 인쇄회로기판(100)들 간의 연결 작업을 연결 금속핀(210)을 사용하여 손쉽고 빠르게 수행할 수 있어, 제조 공정성을 크게 높일 수 있다.
이하에서는, 보다 더욱 구체적으로, 상기 절곡 단계를 설명하도록 한다.
도 13은, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리를 제조하는 과정에 사용되는 절곡 유닛을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 11 및 도 12과 함께, 도 13을 참조하면, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 양 단부를 절곡하는 단계에서는, 상기 절곡 유닛(300)에 의해 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 절곡 유닛(300)은, 그립부(310), 가압부(320), 및 받침부(330)를 구비할 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 그립부(310)는, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)의 적어도 일부위를 잡아 고정하도록 집게(312)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 집게(312)는, 두 개의 다리를 이용해 벌렸다 오므렸다 할 수 있다. 이러한 동작을 통해, 상기 집게(312)는 대상 물건을 홀딩하거나, 분리하도록 사용될 수 있다.
예를 들면, 상기 그립부(310)의 집게(312)에는, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)가 홀딩될 수 있다. 그리고, 상기 그립부(310)의 상부에 연결되는 가압부(320)는, 상기 그립부(310)에 홀딩된 상기 연결 금속핀(210)을 하부 방향으로 가압하도록 프레스(322)가 구비될 수 있다. 즉, 상기 그립부(310)가 상기 연결 금속핀(210)을 홀딩한 상태에서, 상기 가압부(320)는 프레스(322)를 하부 방향(B)으로 이동시킬 수 있다.
나아가, 상기 받침부(330)는, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 양 단부에 형성된 다리부(216) 각각을 상기 인쇄회로기판(100)의 내측 방향으로 가압 절곡 시키도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 받침부(330)는, 본체(332)의 내부 방향으로 만입되어 형성된 만입홈(332h)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 프레스(322)에 의해 하부 이동되는 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 양 단부 각각은, 상기 받침부(330)의 만입홈(332h)에 의해 내측 방향으로 가압 절곡될 수 있다.
예를 들면, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 절곡 유닛(300)은, 그립부(310), 가압부(320), 및 받침부(330)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 그립부(310)는, 상기 연결 금속핀(210)의 홀딩하거나, 분리되도록 집게(312)를 구비할 수 있다. 더욱이, 상기 가압부(320)는, 상기 연결 금속핀(210)의 홀딩한 그립부(310)를 하부 방향(B)으로 가압 이동하도록 프레스(322)를 구비할 수 있다. 그리고, 상기 받침부(330)는, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 양 단부 각각을 상기 인쇄회로기판(100)의 내측 방향으로 가압 절곡 시키도록 구성된 2개의 만입홈(332h)이 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 절곡 유닛(300)을 사용하여, 상기 인쇄회로기판 어셈블리(200)를 제조함으로써, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)를 상기 인쇄회로기판(100)에 형성된 연결 홀(H1)에 손쉽게 삽입하는 동시에, 다리부(216)의 양 단부를 절곡시켜, 상기 연결 금속핀(210)을 통해 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)을 결속시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 절곡 유닛(300)은, 상기 인쇄회로기판 어셈블리(200)를 빠르고 간단한 방법으로 제조할 수 있어, 제조비용을 절감할 수 있다.
도 14는, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리를 제조하는 방법에 사용되는 절곡 유닛의 절곡부를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 그리고, 도 15는, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리를 제조하는 방법에 사용되는 절곡 유닛의 절곡부를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2와과 함께, 도 14 및 도 15를 참조하면, 상기 절곡 유닛(300)은, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)를 소정 각도로 절곡 시키는 절곡 지그(341)를 구비한 절곡부(340)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 절곡부(340)는, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)의 적어도 일부위가 삽입되는 선형의 내입홈(341h)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 절곡부(340)는, 2개의 블록이 힌지 구조(345)로 서로 연결된 구조일 수 있다.
더욱이, 상기 절곡부(340)의 2개의 블록(341a, 341b)은, 상기 힌지 구조(345)를 통해 회전 이동될 수 있다. 그리고, 상기 2개의 블록(341a, 341b)은 상기 연결 금속핀(210)이 상기 내입홈(341h)에 삽입된 상태에서, 회전 이동될 수 있다. 이에 따라, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)는, 상기 절곡부(340)에 의해 소정 각도로 절곡될 수 있다.
예를 들면, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 절곡부(340)는, 2개의 블록(341a, 341b)을 구비할 수 있다. 또한, 상기 2개의 블록(341a, 341b)에는, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)의 적어도 일부위가 삽입되도록 선형의 내입홈(341h)이 형성될 수 있다. 더욱이, 상기 2개의 블록(341a, 341b)은, 서로 힌지 구조(345)를 통해 서로 연결된 구조이다. 그리고, 상기 2개의 블록(341a, 341b)은 상기 연결 금속핀(210)이 상기 내입홈(341h)에 삽입된 상태에서, 회전 이동될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 절곡 유닛(300)은, 상기 절곡부(340)를 구비함으로써, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)를 손쉽게 절곡시킬 수 있어, 제조 효율성을 보다 높일 수 있다.
나아가, 다시 도 2를 참조하면, 상기 제조방법은, 상기 회전 배치 단계 이후에, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 각각에 형성된 연결 홀(H1)을 관통하고 있는 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)와 상기 연결 홀(H1) 사이를 솔더링하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 솔더링은, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)와 상기 인쇄회로기판(100)에 연결 홀(H1)에 형성된 접속 도체(220)와의 전기적 연결을 보다 완전하게 이룰 수 있도록, 용융 땜납을 부가 접합시키는 방법이다.
예를 들면, 상기 솔더링은, 리플로우 솔더링일 수 있다. 구체적으로, 상기 리플로우 솔더링은, 인쇄회로기판의 제조공정에서, 접합하려고 하는 부분에 미리 솔더 크림상의 땜납을 도포하고 난 후, 땜납을 용융 처리하여 접합시키는 방법일 수 있다.
한편, 본 명세서에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
200: 인쇄회로기판 어셈블리 100, 101: 인쇄회로기판
210: 연결 금속핀 211, 216: 본체부, 다리부
H1: 연결 홀 220: 접속 도체
212: 고정홈 213: 외팔보
250: 접착 물질 230: 각도 고정부재
111: 체결 돌기 K1: 후크 걸림 구조
113a, 113b: 스토퍼 돌기 300: 절곡 유닛
310: 그립부 320: 가압부
330: 받침부 340: 절곡부

Claims (14)

  1. 수평 방향의 측면 보다 상대적으로 넓은 상면 및 하면을 가진 기판을 구비하고, 상기 기판의 일부위가 상하 방향으로 천공되어 연결 홀이 형성되며, 상기 연결 홀에는 상기 기판에 구비된 인쇄회로와 전기적으로 연결되는 접속 도체가 내부에서 외부로 노출되도록 형성되고, 각각의 상기 기판의 상면 또는 하면이 서로 소정 각도를 이루도록 회전 배치된 둘 이상의 인쇄회로기판; 및
    전기 전도성을 가지고, 일방향으로 길게 연장된 핀 형상을 가지고, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판이 회전 배치된 소정 각도에 따라 일부위가 절곡된 본체부, 및 상기 본체부의 양 단부로부터 다른 일방향으로 절곡 연장되고, 절곡 연장된 일부위가 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 각각에 형성된 연결 홀에 관통 삽입되며, 절곡 연장된 말단부가 상기 인쇄회로기판의 하면에 밀착 고정되도록 내측 방향으로 절곡된 다리부를 구비한 연결 금속핀을 포함하고,
    상기 인쇄회로기판의 하면에는, 상기 연결 금속핀의 다리부의 절곡 연장된 방향의 단부가 삽입 고정되도록 내부 형상을 가진 고정홈이 형성되며,
    상기 고정홈의 내부에는, 상기 연결 금속핀의 다리부를 외부에서 내부 방향으로 저지하도록 상기 연결 금속핀의 다리부가 위치한 방향으로 돌출 연장된 돌기 형상을 가지고, 내측 방향으로만 휘어지는 탄성부를 구비한 외팔보가 형성되고,
    상기 연결 금속핀의 다리부가 삽입 고정된 고정홈에는, 접착 물질을 매입하여 고화 시킨 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 연결 금속핀의 본체부의 일부위는, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판의 회전 배치된 소정 각도에 따라 절곡된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 어셈블리.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판 어셈블리는, 상기 연결 금속핀의 본체부의 절곡된 일부위를 삽입 고정시키도록 내부 방향으로 내입된 선형의 끼움홈이 형성된 각도 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 둘 이상의 인쇄회로기판 각각의 하면에는, 외측 방향으로 돌출된 체결 돌기가 형성되고,
    상기 둘 이상의 인쇄회로기판 중, 하나의 체결 돌기는, 다른 체결 돌기와 서로 만나 결속되도록 후크 걸림 구조가 형성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 어셈블리.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 둘 이상의 인쇄회로기판 중 적어도 어느 하나의 하면에는, 다른 인쇄회로기판의 하면을 지지하여 다른 인쇄회로기판이 더 이상 회전되지 않도록 외부 방향으로 돌출된 스토퍼 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 어셈블리.
  9. 제1항 또는 제5항 내지 제8항 중, 어느 하나에 따른 인쇄회로기판 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제9항에 따른 배터리 팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
  11. 둘 이상의 인쇄회로기판이 전기적으로 연결된 인쇄회로기판 어셈블리를 제조하는 방법으로서,
    수평 방향의 측면 보다 상대적으로 넓은 상면 및 하면을 가진 기판을 구비하고, 상기 기판의 일부위가 상하 방향으로 천공되어 연결 홀이 형성되며, 상기 연결 홀에는 상기 기판에 구비된 인쇄회로와 전기적으로 연결되는 접속 도체가 내부에서 외부로 노출되도록 형성된 둘 이상의 인쇄회로기판 준비 단계;
    전기 전도성을 가진 연결 금속핀의 양 단부를 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 각각에 형성된 연결 홀에 관통 삽입하여, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판의 접속 도체 간의 전기적인 접속 단계;
    상기 연결 홀을 관통한 상기 연결 금속핀의 양 단부를 상기 인쇄회로기판의 하면에 밀착 고정되도록 내측 방향으로 절곡 단계; 및
    전기적으로 접속된 상기 둘 이상의 인쇄회로기판을 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 각각의 상면 또는 하면이 서로 소정 각도를 이루도록 회전 배치 단계를 포함하고,
    상기 절곡 단계는, 절곡 유닛에 의해 수행되고,
    상기 절곡 유닛은,
    상기 연결 금속핀을 적어도 일부위를 잡아 고정하도록 집게를 구비한 그립부;
    상기 그립부에 홀딩된 상기 연결 금속핀을 하부 방향으로 가압하도록 프레스가 구비된 가압부; 및
    상기 연결 금속핀의 양 단부에 형성된 다리부 각각을 상기 인쇄회로기판의 내측 방향으로 가압 절곡 시키도록 본체의 내부 방향으로 만입되어 형성된 만입홈이 형성된 받침부를 구비하며,
    상기 절곡 유닛은, 상기 연결 금속핀의 본체부를 소정 각도로 절곡 시키는 절곡 지그를 구비한 절곡부를 더 포함하고,
    상기 회전 배치 단계에서는, 상기 절곡부를 사용하여 상기 연결 금속핀의 본체부의 일부위를 소정 각도로 절곡 시키는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제조방법은,
    상기 회전 배치 단계 이후에, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 각각에 형성된 연결 홀을 관통하고 있는 상기 연결 금속핀의 다리부와 연결 홀 사이를 솔더링 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
KR1020180101582A 2018-08-28 2018-08-28 인쇄회로기판 어셈블리 및 그것을 제조하는 제조방법 KR102337901B1 (ko)

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