KR19990040158U - 압전트랜스 박형화 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 LCD 백라이팅(Back Lighting)용으로 소형기기의 디스플레이에 적용되는 압전 인버터(Inverter)에서 압전트랜스를 인쇄회로기판에 설치하는 압전트랜스의 박형화 장치에 관한 것으로서,

본 고안의 인쇄회로기판은 상기 압전트랜스가 설치되는 지지영역과, 상기 지지영역의 둘레에 상기 압전트랜스와 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하기 위해 수행하는 납땜을 포함하는 동시에 상기 압전트랜스의 동작시 발생되는 진동에 의한 접촉이 방지되도록 소정 크기의 비지지 홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 고안은 인쇄회로기판에 소정 크기의 홀이 형성되어 있어 압전트랜스의 하면과 상기 인쇄회로기판을 연결하는 전선의 끝부분에 수행하던 납땜을 포함하는 동시에 상기 압전트랜스와 인쇄회로기판과의 접촉이 방지되도록 함으로써 상기 인쇄회로기판에 설치되는 상기 압전트랜스의 높이가 최소화될 수 있는 효과가 있다.

Description

압전트랜스 박형화 장치

본 고안은 LCD 백라이팅(Back Lighting)용으로 소형기기의 디스플레이에 적용되는 압전 인버터(Inverter)에서 압전트랜스를 인쇄회로기판에 설치하도록 한 압전트랜스의 박형화 장치에 관한 것으로서, 특히 압전트랜스를 인쇄회로기판에 장착할 때 그 장착 높이가 최소화되도록 한 압전트랜스의 박형화 장치에 관한 것이다.

점차 생활 수준이 향상되면서 노트북 PC, 액정TV, 카메라 일체형 VTR등의 사용이 급증하는 동시에 이와 같은 제품의 개발이 활발히 이루어짐으로써 이동용의 교류전원으로 LCD의 백라이팅을 위한 인버터 시장이 확대되고 있으며, 특히 냉음극관용 인버터가 압도적인 비중을 차지하며 그 생산량이 늘고 있는 추세다.

여기서, 상기 인버터는 직류전력을 교류전력으로 바꾸는 역변환 장치로서, LCD의 대화면화 및 휴대 박형화를 위해 용이하게 사용되고 있다. 특히, 냉음극관용 압전인버터는 도 1에 도시된 바와 같이 노트북 컴퓨터에서 LCD(L)의 역광 조명을 위해 상기 LCD(L)의 하면에 설치된 냉음극관 형광등(2)을 사용한다. 여기서, 상기 냉음극관 형광등(2)은 음극에 고전압을 가하면 발생되는 전자방출을 이용하여 빛을 내는 저전력 및 소형 형광체로서 LCD 백라이팅용으로 하여 소형기기의 디스플레이에 적용되는 장치이다.

상기에서 상술한 바와 같이, 각 제품의 크기가 최소화됨과 아울러 LCD 화면의 크기는 대형화되고, 휴대 박형화됨으로써 상기 압전인버터는 효율이 높으면서도 경박단소화되는 것이 요구되고 있는 실정이다.

이하, 종래 기술에서 사용되는 압전인버터를 살펴보면, 크게 코일트랜스를 이용한 것과 압전트랜스를 이용한 것으로 나눌 수 있다.

먼저, 코일트랜스를 이용한 압전인버터는 인쇄회로기판의 상면에 코일트랜스를 로딩(Loading)한 후, 상기 인쇄회로기판과 코일트랜스를 전선을 통해 전기적으로 연결되도록 납땜을 수행하게 된다. 여기서, 상기 코일트랜스는 권선과 자심으로 조립하여 내부에 절연물을 채워서 밀봉한 형태이므로 크기가 한정되어 있다.

따라서, 상기 코일트랜스의 제한된 크기와 상기 인쇄회로기판과 연결을 위해 수행하는 납땜의 높이로 인하여 상기 코일트랜스를 이용한 압전인버터는 박형화가 실현되기 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 상기 코일트랜스는 입력되는 전원을 코일의 권선비에 의해 변경하고, 변경된 전압을 각 시스템에 전달함으로써 전압변경이 용이하지 않다는 문제점도 있다.

그러므로, 상기한 바와 같은 상기 코일트랜스의 여러 문제점들로 인해 압전트랜스를 이용한 압전인버터의 구현이 불가피하게 되었다.

다음, 압전트랜스를 이용한 냉음극관용 압전인버터를 살펴보면, 그 구성은 도 2에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(1)과, 음극에 고전압을 가하면 발생되는 전자방출을 이용하여 빛을 내는 냉음극관 형광등(2)과, 상기 인쇄회로기판(1)의 상면에 설치되어 외부에서 전달받은 전원을 입력하는 입력 콘넥터(Connector)(3)와, 상기 입력 콘넥터(3)에서 입력받은 전원을 상기 냉음극관 형광등(2)에 필요한 고전압으로 변환시키도록 상기 인쇄회로기판(1)의 상면에 설치되어 상기 인쇄회로기판(1)과 전선(6,6')을 통해 전기적으로 연결되는 압전트랜스(4)와, 상기 인쇄회로기판(1)의 상면에 설치되어 상기 압전트랜스(4)의 동작으로 변환된 고전압을 상기 냉음극관 형광등(2)에 출력하는 출력 콘넥터(5)로 구성되어 있다.

특히, 상기 압전트랜스(4)는 도 3에 도시된 바와 같이 정방형체로 형성되고, 그 양측부에 고정부(4a)가 각각 형성되어 상기 인쇄회로기판(1)의 상면에 접착제를 이용하여 고정되도록 되어 있다. 또한, 상기 압전트랜스(4)는 전원 공급시 약간의 진동이 발생되므로 주변부품과 일정한 거리를 갖도록 상기 인쇄회로기판(1)의 상면에 설치된다.

이와 같은 압전트랜스를 이용한 냉음극관용 압전인버터의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 인쇄회로기판(1)에 설치되어 있는 입력콘넥터(3)를 통해 전원이 입력되면 압전트랜스(4)에서는 전원을 전달받아 고전압으로 승압하게 된다.

여기서, 상기 인쇄회로기판(1)과 상기 압전트랜스(4)는 전선(6,6')을 통해 전기적으로 연결되어 있는데, 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 전선(6,6')은 그 일단이 상기 압전트랜스(4)의 상면과 하면에서 각각 납땜(7)으로 고정되어 상기 인쇄회로기판(1)의 상면에 납땜(7)으로 각각 연결고정되게 된다.

다음, 상기 압전트랜스(4)의 동작으로 입력 전원이 고전압으로 변환되면 출력 콘넥터(5)는 이를 입력받아 냉음극관 형광등(2)에 전달하게 된다. 그리고, 상기 냉음극관 형광등(2)은 전달받은 고전압을 이용하여 방전하게 됨으로써 LCD 백라이팅용으로 소형기기의 디스플레이에 적용되게 된다.

상기한 바와 같은 압전트랜스를 이용한 냉음극관용 압전인버터는 코일트랜스가 실현할 수 없었던 LCD 화면의 대형화 및 어느 정도의 박형화를 실현할 수 있었다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술은 인쇄회로기판(1)의 상면에 상기 압전트랜스(4)를 설치한 후에 상기 압전트랜스(4)와 인쇄회로기판(1)을 전기적으로 연결되도록 상기 압전트랜스(4)의 상하면과 인쇄회로기판(1)의 소정영역을 상기 전선(6,6')으로 각각 연결하여 상기 전선(6,6')의 양 끝부분에 납땜(7)을 수행하게 된다.

따라서, 상기 압전트랜스(4)의 하면에서 수행한 납땜(7c)은 그 높이만큼 상기 인쇄회로기판(1)과 일정 틈새가 유지되는 동시에 상기 압전트랜스(4)의 동작시 발생되는 진동에 의해 상기 압전트랜스(4)가 인쇄회로기판(1)과의 접촉으로 파손되거나 통전될 수 있기 때문에 상기 압전트랜스(4)와 인쇄회로기판(1) 사이에 적당한 유격이 필요하게 되어 압전인버터의 박형화 실현에 한계가 발생되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 인쇄회로기판과 압전트랜스를 전선으로 연결하기 위하여 수행하던 납땜의 높이가 흡수되면서 동시에 압전트랜스의 파손 및 통전이 최소화되도록 하는 압전트랜스의 박형화 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 냉음극관 형광등이 설치된 노트북 컴퓨터가 도시된 사시도,

도 2a는 종래 기술에 의한 압전인버터의 설치구조가 도시된 구성도,

도 2b는 도 2a의 정면도,

도 3은 압전트랜스가 도시된 사시도,

도 4a는 본 고안에 따른 압전트랜스의 박형화 장치가 도시된 도면으로서 제1 실시예의 평면도,

도 4b는 도 4a의 A-A선의 단면도,

도 5는 본 고안에 따른 제2 실시예의 정단면도,

도 6a는 본 고안에 따른 제3 실시예의 평면도,

도 6b는 도 6a의 B-B선의 단면도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10,11,12 : 인쇄회로기판 10a,11a,12a : 지지영역

10b,11b,12b : 제1 비지지홀 10b',11b',12b' : 제2 비지지홀

12' : 동박면 15 : 접착제

15' : 양모(Felt) 20,21,22 : 압전트랜스

30,30',30a,30a' : 전선 40,40' : 납땜

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 인쇄회로기판의 상면에 압전트랜스를 설치하는 압전트랜스의 박형화 장치에 있어서,

상기 인쇄회로기판은 상기 압전트랜스가 설치되는 지지영역과, 상기 지지영역의 둘레에 상기 압전트랜스와 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하기 위해 수행하는 납땜을 포함하는 동시에 상기 압전트랜스의 동작시 발생되는 진동에 의한 접촉이 방지되도록 소정 크기의 비지지 홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4a 및 도 4b를 참조하여 본 고안에 의한 제1 실시예에 따른 압전트랜스의 박형화 장치의 구성을 살펴보면,

인쇄회로기판(10)의 상면에 전선(30,30')을 통해 전기적으로 연결되도록 압전트랜스(20)가 설치되는데, 상기 인쇄회로기판(10)은 상기 압전트랜스(20)가 로딩(Loading)되어 부착되는 지지영역(10a)과, 상기 지지영역(10a)의 둘레에 상기 압전트랜스(20)의 상하면와 인쇄회로기판(10)을 각각 연결하는 상기 전선(30,30')의 끝부분에 수행하는 납땜(40,40')을 포함하는 동시에 상기 압전트랜스(20)가 상기 압전트랜스(20)의 동작시 발생되는 진동에 의해 상기 인쇄회로기판(10)과 접촉되어 파손되거나 통전되는 것을 방지토록 소정크기의 홀이 형성된 제1 및 제2 비지지 홀(10b,10b')로 구성된다.

여기서, 상기 인쇄회로기판(10)은 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 압전트랜스(20)의 하면에서 상기 인쇄회로기판(10)과 연결되는 상기 전선(30)의 끝부분에 수행하는 상기 납땜(40)을 포함하는 상기 제1 비지지 홀(10b)과, 상기 압전트랜스(20)의 가장자리와 상기 인쇄회로기판(10)의 접촉을 방지토록 하는 상기 제2 비지지 홀(10b')로 형성되며, 상기 제1 비지지 홀(10b)도 상기 압전트랜스(20)의 중앙부가 상기 인쇄회로기판(10)과 접촉되지 않도록 한다.

한편, 상기 압전트랜스(20)와 인쇄회로기판(10)을 부착은 도 4b에 도시된 바와 같이 접착제(15)를 이용하여 상기 지지영역(10a)에 상기 압전트랜스(20)가 고정되게 된다.

또한, 도 5를 참조하여 본 고안의 제2 실시예의 압전트랜스의 박형화 장치를 살펴보면, 상기에서 상술한 제1 실시예와 유사하게 구성되지만 인쇄회로기판(11)의 외형과 압전트랜스(21)와 상기 인쇄회로기판(11)을 부착하는 재료가 달라진다.

즉, 상기 압전트랜스(21)는 상기 인쇄회로기판(11)의 지지영역(11a)에 양모(Felt)(15')로 부착하여 고정되도록 한다.

여기서, 상기 양모(15')는 신축성을 갖는 재료이면서 동시에 접착이 가능한 재료이기 때문에 상기 압전트랜스(21)의 진동시 발생되는 진동을 흡수하여 상기 압전트랜스(21)와 인쇄회로기판(11)의 접촉이 방지되도록 한다.

따라서, 상기 압전트랜스(21)의 동작시 발생되는 진동으로 인해 상기 인쇄회로기판(11)과 압전트랜스(21)의 접촉시 발생되는 제반 문제점이 상기 압전트랜스(21)와 상기 지지영역(11a)의 상면에 상기 양모(15')를 이용하여 부착함으로써 해소되도록 하고 있다. 그러므로, 상기 인쇄회로기판(11)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 압전트랜스(21)의 저면에서 상기 인쇄회로기판(11)과 연결되도록 하는 전선(30a,30a')의 끝부분에서 수행한 납땜(40b')을 포함하도록 하는 제1 비지지 홀(11a)만이 형성된다.

또한, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같은 제3 실시예에서는 상기에서 상술한 제1 실시예와 유사하게 구성되지만 인쇄회로기판(12)의 상면에 동박면(12')이 형성된다는 점이 달라진다.

즉, 상기 동박면(12')은 상기 인쇄회로기판(12)의 지지영역(12a)을 보강하기 위해 상기 인쇄회로기판(12)의 지지영역(12a)의 상면과 제1 및 제2 비지지 홀(12b,12b')의 둘레부분에 형성된다.

여기서, 상기 동박면(12')은 상기 인쇄회로기판(12)과 압전트랜스(22)의 절연을 위해 그 상면에 레지스터(Resistor)가 도포되도록 형성된다.

상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 압전트랜스의 박형화 장치의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 인쇄회로기판(10,11,12)의 상면에 압전트랜스(20,21,22)를 로딩하여 접착제(15)나 양모(15')를 이용하여 상기 인쇄회로기판(10,11,12)의 지지영역(10a,11a,12a)에 상기 압전트랜스(20,21,22)를 부착한 후, 상기 인쇄회로기판(10,11,12)과 압전트랜스(20,21,22)를 전선(30,30',30a,30a')으로 연결하기 위하여 상기 인쇄회로기판(10,11,12)의 상하면과 인쇄회로기판의 소정영역에 납땜(40,40')을 수행한다.

특히, 상기 압전트랜스(20,21,22)의 하면과 상기 인쇄회로기판(10,11,12)을 연결하는 상기 전선(30,30',30a,30a')의 끝부분에 수행하는 납땜(40,40')은 상기 인쇄회로기판(10,11,12)의 제1 비지지 홀(10b,11b,12b)에 포함됨으로써 상기 납땜(40,40')의 높이가 상기 인쇄회로기판(10,11,12)의 두께에 흡수되어 상기 압전트랜스(20,21,22)가 상기 인쇄회로기판(10,11,12)에 초박형으로 설치될 수 있다.

또한, 상기 압전트랜스(20,21,22)의 양측 가장자리가 상기 인쇄회로기판(10,11,12)에 접촉되지 않도록 도 4 및 도6에 도시된 바와 같이 제2 비지지 홀(10b',12b')이 형성되어 있거나 도 5에 도시된 바와 같이 양모(15')로 접착되어 있어 상기 압전트랜스(20,21,22)와 인쇄회로기판(10,11,12) 사이에 일정한 거리를 두지 않더라도 상기 압전트랜스(20,21,22)가 상기 인쇄회로기판(10,11,12)에 접촉되어 파손되지 않는 동시에 상기 압전트랜스(20,21,22)와 인쇄회로기판(10,11,12)과의 절연이 가능하게 된다.

한편, 상기 인쇄회로기판(10,11,12)은 도 6에 도시된 바와 같이 상기 지지영역(10a,11a,12a)의 상면과 제1 및 제2 비지지 홀(10b,10b',11b,12b,12b')의 둘레에 동박면(12')이 형성되어 있어 상기 지지영역(10a,11a,12a)이 쉽게 파손되는 것을 방지하게 된다. 또한, 상기 동박면(12')은 상면에 레지스터가 도포되어 있으므로 상기 압전트랜스(20,21,22)와 인쇄회로기판(10,11,12) 사이에서 절연이 가능해진다.

상기에서 상술한 바와 같은 압전트랜스의 박형화 장치는 인쇄회로기판에 소정 크기의 홀이 형성되어 있어 압전트랜스의 하면과 상기 인쇄회로기판을 연결하는 전선의 끝부분에 수행하던 납땜을 포함하는 동시에 상기 압전트랜스와 인쇄회로기판과의 접촉이 방지되도록 함으로써 상기 인쇄회로기판에 설치되는 압전트랜스의 높이가 최소화될 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 인쇄회로기판의 상면에 압전트랜스를 설치하는 압전트랜스의 박형화 장치에 있어서,

   상기 인쇄회로기판은 상기 압전트랜스가 설치되는 지지영역과, 상기 지지영역의 둘레에 상기 압전트랜스와 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하기 위해 수행하는 납땜을 포함하는 동시에 상기 압전트랜스의 동작시 발생되는 진동에 의한 접촉이 방지되도록 소정 크기의 비지지 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 압전트랜스의 박형화 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 압전트랜스는 상기 인쇄회로기판의 지지영역에 접착제나 양모(Felt) 중에서 어느 하나로 부착된 것을 특징으로 하는 압전트랜스의 박형화 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 인쇄회로기판은 지지영역의 상면과 비지지 홀의 둘레에 상기 지지영역의 파손을 방지토록 레지스터(Resistor)가 도포된 동박면이 형성된 것을 특징으로 하는 압전트랜스의 박형화 장치.