KR20010080773A - 두 개의 프린트기판을 전기적 및 기계적으로 연결시키기위한 장치 - Google Patents

두 개의 프린트기판을 전기적 및 기계적으로 연결시키기위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 바람직하게는 탄성의 벤딩형인(flexible) 제1프린트기판을 제2프린트기판과 전기적 및 기계적으로 연결시키기 위한 장치에 관한 것이다. 제2프린트기판에 세워져 있고 제1프린트기판의 개구를 통해 돌출되는 전기적 전도성의 접촉핀은 제1프린트기판의 전도성 스트립과 전기전도적으로 연결된다. 이외에도 본 발명의 장치는, 접촉핀을 경미한 억지끼워맞춤으로(in a non-positive fit) 붙잡는 탄성 벤딩형의 돌기를 갖는 전기전도성의 클램핑부품을 포함한다. 클램핑부품의 지지영역은 돌기와 전기전도적으로 연결되고 제1프린트기판 상에 배열된 전도성 스트립에 대항하여 최초응력으로 압박된다.

Description

두 개의 프린트기판을 전기적 및 기계적으로 연결시키기 위한 장치{DEVICE FOR ELECTRICALLY AND MECHANICALLY CONNECTING TWO PRINTED CIRCUIT BOARDS}
이런 종류의 장치는 예를 들어 1991년 발행된 "정밀공학 및 측정공학" 204-205쪽의 "벤딩형(flexible) 연결 프린트기판" 항목에서 개시된 바 있으며, 강직성의 프린트기판과 전기적으로 연결되는 전기전도성의 접촉핀을 포함한다. 상기 접촉핀은 강직성 프린트기판에 대해 수직으로 세워지며 경우에 따라서는 합성수지 받침을 통해 고정된다. 강직성 프린트기판에 세워진 접촉핀의 단부는 탄성의 벤딩형 호일프린트기판의 각각의 개구를 관통하며 호일프린트기판의 후면에서 여기에 존재하는 전도성 스트립(conductor strip)과 납땜된다. 다른 장치들은 프레스커넥터 또는 핀소켓커넥터(pin & socket connector)를 포함한다. 종래 장치의 단점은 조립이 불편하고 접촉재 제작에 많은 비용이 소요되므로 제조단가가 높다는 것이다. 특히 탄성의 벤딩형 호일프린트기판과 접촉핀과의 납땜으로 인해 추가적인 납땜 공정이 필요하다. 예를 들어 호일프린트기판의 진동부하나 인장부하로 인해 납땜 연결에 기계적 부하가 가해질 때, 납땜 연결이 단기간에 손상될 수 있어 이런 종류의 연결은그리 신뢰성이 없다.
본 발명은 청구항 1의 상위개념을 통해 설명된 특징들을 통해 두 개의 프린트기판을 전기적 및 기계적으로 연결시키기 위한 장치에 관한 것이다.
도 1은 두 개의 프린트기판이 포함된 본 발명에 따른 장치에 대한 횡단면도.
도 2는 도 1에 대한 평면도.
출원서의 청구항 1에 의거한 본 발명에 따른 장치를 통해 종래기술에서 알려진 단점을 보완하고 두 개의 프린트기판을 저렴하고 신뢰성 있게 연결할 수 있다. 상기 장치는 간단하게 제작될 수 있는 두 개의 부품으로 이루어지는 것이 바람직하다. 바람직하게는 탄성 벤딩형인 제1프린트기판이 클램핑부품(clamping component) 및 이것과 연동하는 접촉핀의 사용을 통해 단지 몇 회의 수공정으로도 견고하게 제2프린트기판에 고정될 수 있으므로 조립과정이 현저하게 간소화된다. 상기 장치는 매우 견고하며 안정적으로 작동하고 제1프린트기판의 진동부하나 흔들림부하 시 클램핑부품의 탄력적인 유연성으로 인해 제2프린트기판에 대한 응력을 완화시키는(strain relief) 기능을 한다. 상기 클램핑부품 및 접촉핀은 간단한 공정으로 저렴하게 제작될 수 있다.
본 발명의 다른 형태 및 바람직한 실시예는 종속항에 제시된 특징을 통해 실현된다.
클램핑부품은 접촉핀이 관통하도록 홈을 가짐으로써 클램핑부품이 접촉핀에 특히 신뢰성있게 고정될 수 있는데, 발톱 형태로 형성된 돌기가 이 홈의 내측 가장자리에서 접촉핀에까지 뻗어있고 이것을 모든 측면에서 둘러싸서 고정한다.
이외에도 상기 홈이 클램핑부품의 원형으로 형성된 영역에 의해 둘러싸이며, 이 영역은, 재벤딩된 영역의 하단면이 제1프린트기판 상에서 지지되도록 클램핑부품의 원형 지지영역을 형성하기 위해서, 홈에서 이격된 자신의 외측 가장자리에서홈쪽으로 재벤딩되는 것이 바람직하다. 이런 벤딩으로 인해 지지영역은 원형으로 형성된 영역에 대해 움직일 수 있고 제1프린트기판의 전도성 스트립에 대해 항상 압박된다.
상기 클램핑부품은 둘레를 감싸는(circulating) 그루브를 가지며, 개구의 내측 가장자리가 이 둘레를 감싸는 그루브에 맞물림으로써 클램핑부품이 제1프린트기판의 개구에 고정될 수 있는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 클램핑부품이 제1프린트기판에 선조립될 수 있는데, 이것은 조립공정을 현저히 용이하게 한다. 제1프린트기판은 둘레를 감싸는 그루브에 고정되므로 클램핑부품은 안정적으로 개구를 둘러싸는 제1프린트기판의 전도성 스트립과 전기적으로 연결된다.
이외에도 홈으로 재벤딩된 영역은 클램핑부품의 지지영역에 대해 거의 평행하게 진행되도록 재벤딩되는 것이 바람직하다. 이 경우 홈으로 재벤딩된 영역 및 상기 다른 재벤딩된 영역은 동시에 둘레를 감싸는 그루브의 측벽을 형성한다.
재벤딩된 영역의 둘레를 감싸는 그루브에서 이격된 측면이 제2프린트기판 상에서 지지되기 위한 클램핑부품의 제2지지영역을 형성하는 것이 바람직하다.
이외에도 접촉핀은 클램핑부품의 탄성 벤딩형 돌기가 삽입될 수 있도록 축방향으로 뻗어 있는 측방 그루브를 갖는 것이 바람직하다. 이 경우 제2프린트기판에서 이격된 그루브의 단부는 차단된다. 상기 그루브는 접촉핀의 안정적 고정을 가능케 하는데, 이 경우 상기 그루브의 차단된 단부는 노치모서리를 형성하며 클램핑부품의 탄성의 벤딩형 돌기가 이 노치모서리의 후단에서 그루브에 맞물린다. 따라서 실수로 인해 클램핑부품이 분리되거나 튕겨져 나오는 것을 방지할 수 있다.
바람직하게는 탄성 벤딩형의 돌기가 접촉핀을 경미한 억지끼워맞춤으로(in a non-positive fit) 붙잡음으로써 힘이 지지영역으로 전달되므로 지지영역이 제1프린트기판의 전도성 스트립에 대항하여 강하게 압박된다.
상기 클램핑부품은 일체형으로 형성되는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예의 경우 상기 클램핑부품은 금속시트(metal sheet)로 이루어진 프레스벤딩부품이다.
상기 클램핑부품을 전기전도성 코팅이 부착된 탄성 벤딩형 합성수지부품으로서 제작하는 것도 고려될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 도면에 도시되어 있으며 다음의 설명을 통해 상세하게 기술된다.
도 1에는 본 발명에 따른 장치를 통해 두 개의 프린트기판이 전기적 및 기계적으로 연결된 상태가 도시되어 있다. 예를 들어 호일프린트기판과 같은 탄성의 벤딩형 프린트기판일 수 있는 제1프린트기판(1)이 도시되어 있다. 이런 종류의 호일프린트기판은 예를 들어 폴리이미드 호일밴드로 이루어지는데, 이 상단에는 절연재코팅이 덮여있는 구리 재질의 얇은 전도성 스트립(10)이 부착되어 있다. 상기 호일프린트기판(1)은 원형의 개구(5)를 갖는다. 도 2에 도시된 바와 같이 전도성 스트립(10)은 원형의 말단부(10')를 통해 호일프린트기판(1)의 상단면에서 개구(5)의 가장자리를 둘러싼다. 전도성 스트립(10)의 원형의 말단부(10')를 통해 절연재가 제거되므로 상기 말단부(10')는 외부에서부터 접촉될 수 있다. 강직성의 제2프린트기판(2)의 상단에는 예를 들어 금속으로 이루어진 전기 전도성의 접촉핀(3)이 부착되어 있다. 상기 접촉핀(3)은 여기에 도시되지 않은 제2프린트기판(2)의 전도성 스트립과 전기적으로 연결되어 있다. 이런 전기적 연결은 납땜, 리벳, 전기 전도성의 접착제 또는 다른 형태를 통해 이루어질 수 있다. 상기 접촉핀(3)은 프린트기판(2)의 상단면에서 수직으로 세워져 있으며 주로 실린더 형태를 갖는다. 상기 접촉핀(3)의 지름은 제1프린트기판(1)의 개구(5)의 내경보다 작게 형성된다. 실린더형태의 접촉핀(3)의 외측면에는 축방향으로 뻗어 있는 네 개의 그루브(13)가 형성되는데, 이 경우 그루브(13)의 제2프린트기판(2) 반대쪽 단부는 차단되어 있다.
이외에도 접촉핀(3)과 함께 작용하는 클램핑부품(4)이 장착된다. 본 실시예에서 상기 클램핑부품(4)은 벤딩이 가능한 탄성의 일체형 금속재질의 프레스 부품으로서 형성된다. 하지만 상기 클램핑부품(4)을 예를 들어 전기전도성 코팅으로 코팅된 탄성의 벤딩형 합성수지로서 제작하는 것도 가능하다. 상기 클램핑부품(4)은 원형으로 형성된 영역(17)을 갖는데, 이것의 중앙에는 홈(20)이 형성되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 네 개의 돌기(projection)(14)가 거의 원형인 홈(20)의 내측 가장자리에서 홈(20)의 중앙으로 뻗어 있다. 돌기(14)는 원형의 홈(20)의 중심점으로 뻗어있는 날카로운 톱니형태의 첨부를 갖는다. 여기에 도시된 실시예의 경우 상기 첨부는 홈(20)의 내측 가장자리에서 지름을 중심으로 서로 대칭을 이룬다. 하지만 지름을 중심으로 서로 대칭을 이루지 않는 두 개, 세 개 또는 네 개 이상의 돌기(14)를 갖는 다른 클램핑부품(4)의 형태도 가능하다. 이외에도 도 1에 도시된 바와 같이 홈(20)의 외측에 형성된 원형 영역(17)의 외측 가장자리는 횡단면에서 거의 180˚하단으로 재벤딩되어 있으며 이 벤딩부(21)에는 홈(20) 쪽으로 뻗어 있는 영역(18)이 연결된다. 원형의 영역(18)의 하단은 제1프린트기판(1)에 지지되기(supporting) 위한 지지영역(15)을 형성한다. 홈쪽으로 재벤딩된 영역(18)은 홈(20)과 마주보는 자신의 단부에 다른 벤딩부(22)를 가지며, 여기에는 홈(20)에서 멀어지는 원형의 영역(19)이 연결된다. 벤딩부(21, 22)를 통해 서로 연결된 영역(17, 18, 19)의 횡단면은 S-자 형태이다. 이외에도 벤딩부(22)를 통해 서로 연결된 원형의 영역(18, 19)을 통해 둘레를 감싸는 그루브(16)가 형성되며 프린트기판(1)의 개구(5)의 가장자리가 이 그루브에 맞물린다. 클램핑부품(4)을 프린트기판(1)에 고정시키기 위해 호일프린트기판(1)의 탄성력을 활용하거나 또는 우선 클램핑부품(4)을 아직 벤딩되지 않은 영역(19)을 통해 개구(5)로 삽입하고 그 다음 영역(19)을 개구(5) 주위로 플랜지(flange) 형태로 벤딩할 수 있다. 클램핑부품(4)의 지지영역(15)이 전도성 스트립(10)의 원형 말단부(10')에 대항하여 견고하게 압착되므로 프린트기판 상에서 클램핑부품이 고정되고 따라서 클램핑부품(4)이 전도성 스트립(10)과 전기전도적으로 연결된다.
제1프린트기판(1)을 제2프린트기판(2)에 고정시키기 위해 제2프린트기판의 접촉핀(3)이 우선 제1프린트기판(1)의 개구(5)를 통해 그리고 그 다음 클램핑부품(4)의 홈(20)을 통해 삽입된다. 이 때 탄성의 벤딩형 돌기(14)가 우선제2프린트기판(2)에서 먼 접촉핀의 단부에서 벌려지고, 그 다음 자신의 펼쳐진 단부를 통해 그루브(13)의 노치모서리(notch edge)(12)의 후단에서 가시의 형태로(barb-like) 상기 그루브(13)에 맞물리며 이때 접촉핀(3)은 돌기(14)에 의해 모든 측면에서 둘러싸인다. 접촉핀(3)과 돌기(14) 그리고 지지영역(15)을 통해 제2프린트기판(2)은 제1프린트기판(1)과 전기적으로 접촉된다.
클램핑부품(4)의 원형 영역(19)이 이미 제2프린트기판(2)과 접촉한 후에 원형의 돌기(14)가 노치모서리(12)의 후단에서 비로소 맞물릴 수 있도록 접촉핀(3) 및 클램핑부품(4)의 종단 길이를 결정하는 것이 바람직하다. 돌기(14)는 노치모서리(12)의 후단에서 고정되기 위해 손으로 제2프린트기판 방향으로 압박되어야 한다. 이렇게 함으로써 영역(19)은 제2프린트기판(2)에 대항하여 그리고 지지영역(15)은 제1프린트기판의 전도성 스트립(10)에 대항하여 최초응력을 가할 수 있는데, 그 이유는 최초응력 하에서 노치모서리(12)에 접하는 돌기(14)가 지지영역(15)으로 힘을 가하는 작용을 하기 때문이다. 이 경우 클램핑부품(14)은 동시에 인장부품으로서 작용한다.
다른 실시예의 경우 둘레를 감싸는 그루브(16)가 형성되지 않을 수도 있다. 제1프린트기판(1)은 직접 제2프린트기판(2) 상에 위치한다. 이 경우 상술된 바와 같이 클램핑부품(4)의 지지영역(15)은 탄성의 벤딩형 돌기(14)의 탄성력을 통해 전도성 스트립(10)에 대항하여 최초응력이 가해져야 하는데, 그렇지 않을 경우 안정적인 전기적 접촉이 이루어지지 않기 때문이다.
돌기(14)의 탄성력을 통해 돌기를 접촉핀(3)에 대항하여 충분히 강하게 압박할 수 있을 경우에는 접촉핀(3)에 형성된 노치모서리(12)가 포함된 축방향의 그루브(13)도 형성될 필요가 없다. 클램핑부품(4)보다 연질의 접촉핀(3)이 제작되는 경우에는 돌기(14)가 자신의 날카로운 첨부를 통해 접촉핀에 삽입될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 조립을 용이하게 하고, 접촉재 제작에 많은 비용이 소모되지 않고, 제조단가가 높지 않도록 이용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 바람직하게는 탄성의 벤딩형인(flexible) 제1프린트기판(1)을 제2프린트기판(2)과 전기적 및 기계적으로 연결시키기 위해 사용되고, 상기 제2프린트기판(2)에 세워져 있고 상기 제1프린트기판(1)의 개구(5)를 통해 돌출되는 전기적 전도성의 접촉핀(3)이 상기 제1프린트기판(1)의 전도성 스트립(conductor strip)(10)과 전기전도적으로 연결되는 장치로서,
    전기전도성의 클램핑부품(clamping component)(4)은 상기 접촉핀(3)을 경미한 억지끼워맞춤으로(in a non-positive fit) 붙잡는 탄성 벤딩형의 돌기(14)를 가지며, 여기서 상기 돌기(14)와 전기적으로 연결된 클램핑부품(4)의 지지영역(15)은 상기 제1프린트기판(1) 상에 배열된 상기 전도성 스트립(10)에 대항하여 최초응력으로 압박되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 클램핑부품(4)은 상기 접촉핀(3)이 관통하도록 홈(20)을 가지며, 발톱 형태로 형성된 상기 돌기(14)는 상기 홈의 내측 가장자리에서 상기 접촉핀(3)에까지 뻗어있고 상기 접촉핀을 모든 측면에서 둘러싸서 고정하는 것을 특징으로 하는, 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 홈(20)은 상기 클램핑부품(4)의 원형으로 형성된 영역(17)에 의해 둘러싸이며, 상기 영역(17)은, 재벤딩된 영역(18)의 하단면이 상기제1프린트기판(1) 상에서 지지되도록 상기 클램핑부품(4)의 원형 지지영역(15)을 형성하기 위해서, 상기 홈(20)에서 이격된 자신의 외측 가장자리에서 상기 홈(20)쪽으로 재벤딩되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 클램핑부품(4)은 둘레를 감싸는(circulating) 그루브(16)를 가지며, 상기 개구(5)의 내측 가장자리가 상기 둘레를 감싸는 그루브(16)에 맞물림됨으로써 상기 클램핑부품(4)은 상기 제1프린트기판(1)의 상기 개구(5)에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는, 장치.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서, 또 하나의 재벤딩된 영역(19)이 상기 클램핑부품(4)의 상기 지지영역(15)에 대해 거의 평행하게 진행되도록 상기 홈(20)으로 재벤딩된 영역(18)이 새로이 재벤딩되며, 여기서 상기 홈(20)으로 재벤딩된 영역(18) 및 상기 또 하나의 재벤딩된 영역(19)은 동시에 상기 그루브(16)의 측벽을 형성하는 것을 특징으로 하는, 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 또 하나의 재벤딩된 영역(19)의 상기 그루브(16)에서 이격된 측면이 상기 제2프린트기판(2) 상에서 지지됨으로써 상기 클램핑부품(4)의 제2지지영역을 형성하는 것을 특징으로 하는, 장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 클램핑부품(4)의 상기 탄성 벤딩형 돌기(14)가 맞물리도록 축방향으로 뻗어 있고, 상기 제2프린트기판(2)에서 이격된 단부는 차단되어 형성되는, 측방 그루브(13)가 상기 접촉핀(3)에 형성되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 그루브(13)의 차단된 단부(12)는 노치모서리를 형성하고, 상기 클램핑부품(4)의 상기 탄성 벤딩형 돌기(14)가 상기 노치모서리의 후단에서 상기 그루브(13)에 맞물리는 것을 특징으로 하는, 장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 탄성 벤딩형의 돌기(14)는 상기 접촉핀(3)을 경미한 억지끼워맞춤으로 붙잡음으로써 힘이 상기 지지영역(15)으로 전달되므로 상기 지지영역(15)은 상기 제1프린트기판(1)의 상기 전도성 스트립(10)에 대항하여 강하게 압박되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클램핑부품(4)은 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 클램핑부품(4)은 금속시트(metal sheet)로 이루어진 프레스벤딩부품인 것을 특징으로 하는, 장치.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 클램핑부품(4)은 전기전도성 코팅이 부착된 탄성 벤딩형 합성수지부품인 것을 특징으로 하는, 장치.
KR1020017007747A 1999-10-21 2000-10-20 두 개의 프린트기판을 전기적 및 기계적으로 연결시키기위한 장치 KR20010080773A (ko)

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