KR20020077660A - 인쇄회로기판 조립체용 표면고정 격리부 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 인쇄회로기판 조립체용 격리부가 설명되는 바, 이 격리부는 인쇄회로기판에 표면을 고정하도록 된 적어도 하나의 표면을 포함하여 이루어진다.

Description

인쇄회로기판 조립체용 표면고정 격리부 {Surface mount standoff for printed circuit board assembly}
본 발명은 일반적으로 인쇄회로기판 조립체에 관한 것으로, 더 상세하게는 인쇄회로기판에 표면을 고정하도록 된 격리부(standoff)를 포함하는 인쇄회로기판 조립체에 관한 것이다.
광범위한 생산품 중 최근의 집적회로장치의 확산으로, 적용가능한 인쇄회로기판에 집적회로장치를 고정하는 것이 문제가 되고 있다. 공간을 줄이기 위해 인쇄회로기판은 때로는 서로 적층된다. 집적회로장치가 인쇄회로기판에 연결될 때 기판은 굽혀지기 쉬워서, 인쇄회로기판의 전도경로를 손상시키고 다른 인쇄회로기판의 전기요소를 손상시키며 시스템의 바람직하지 못한 전기손실을 발생시킬 수 있다. 어떤 경우에는 이런 영향들은 지지력을 더 가하도록 인쇄회로기판 조립체에 공지된 격리부를 이용함으로써 경감될 수 있다. 전형적으로, 격리부는 실질적으로는 원통형이고, 집적회로기판의 관통홀을 거쳐 탄성이 있는 다리부, 스프링, 또는 나사와 같은 고정부재와 함께 인쇄회로기판에 고정된다. 하지만, 종래의 격리부는 적절히 설치하기 위해 약간의 손재주를 필요로 하므로, 조립체의 단가를 상승시키고 생산품의 품질과 신뢰성에 약간의 변화를 발생시키는 손에 의한 설치를 필요로 한다.
조립체를 단순화하고 추가 공간을 절약하는 데에 있어서 표면고정요소는 점점 더 인기를 얻고 있다. 이 표면고정요소는 인쇄회로기판에 직접 납땜되므로 기판내에 나사산과 관통홀을 형성할 필요가 없어진다. 표면고정용의 종래 격리부의 증가되는 비용과 문제점을 피하기 위해, 레지스터와 같은 표면고정요소는 집적회로장치를 연결하는 동안 단지 인쇄회로기판을 지지하고 기판의 과도한 굽힘을 방지하는 데에 이용되고 있다. 하지만, 지지를 위해 레지스터와 같은 비실용적인 요소를 이용하는 것은 인쇄회로기판 조립체의 비용에 상당히 영향을 미칠 수 있으며, 최종 조립체의 무게를 증가시킬 수 있다. 더욱이, 플라스틱 삽입물이 인쇄회로기판 조립체를 지지하기 위해 비실용적인 표면고정요소 대신 이용되는 한편, 이들은 기판내에 관통홀을 필요로 하고 함께 작동시키기가 곤란하며 제조에서도 비효율적이다.
일실시예에서 인쇄회로기판 조립체용 격리부가 제공되는 바, 이 격리부는 인쇄회로기판에 고정하도록 된 적어도 하나의 표면을 포함하여 이루어진다.
다른 실시예에서, 다수의 격리부의 유무를 결정하도록 회로를 형성하는 적어도 제 1전도경로패드와 제 2전도경로패드를 포함하는 인쇄회로기판용 격리부가 제공되는 바, 이 격리부는 제 1전도경로패드와 제 2전도경로패드 사이의 거리와 적어도 같은 크기를 갖고, 적어도 부분적으로는 제 1전도경로패드와 제 2전도경로패드 사이에서 전도성을 갖는, 적어도 하나의 표면을 포함하여 이루어진다.
또 다른 실시예에서는 인쇄회로기판 조립체가 제공되는 바, 이 조립체는 제 1인쇄회로기판과, 제 2인쇄회로기판 및, 각각의 제 1인쇄회로기판 및 제 2인쇄회로기판과 접촉하고, 그 표면이 제 1인쇄회로기판과 제 2인쇄회로기판 중 적어도 하나에 고정되는, 적어도 하나의 격리부를 포함하여 이루어진다.
또 다른 실시예에서 인쇄회로기판 조립체내의 다수의 격리부의 유무를 측정하는 방법이 제공되는 바, 인쇄회로기판 조립체는 각 격리부가 위치되는 적어도 1쌍의 접촉패드를 구비하고 적어도 제 1말단과 제 2말단을 구비하는, 전도회로경로를 포함하여 이루어진 적어도 하나의 인쇄회로기판을 포함한다. 이 방법은 격리부를 각각의 접촉패드쌍과 전기적으로 접촉시켜 인쇄회로기판에 고정하는 단계와, 전기신호를 제 1말단에 보내는 단계 및, 제 2말단에서 전기신호의 유무를 측정하는 단계를 포함하여 이루어진다.
도 1은 인쇄회로기판 조립체 일부의 사시도이고,
도 2는 도 1에 도시된 인쇄회로기판 조립체용 격리부의 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 격리부의 평면도,
도 4는 인쇄회로기판 조립체의 분해사시도,
도 5는 격리부의 제 2실시예를 나타낸 사시도,
도 6은 격리부의 제 3실시예를 나타낸 사시도이다.
도 1은 공지된 과정과 기술로 고정된 다수의 표면고정 전기요소를 구비한 인쇄회로기판(12)을 포함하는 인쇄회로기판 조립체(10) 일부의 사시도이다. 인쇄회로기판(12)은 소켓연결(도시되지 않음)이나 다른 공지된 결합구조를 이용하여 당업계에 공지된 하나 이상의 집적회로(IC)장치에 연결하도록 되어 있다. 인쇄회로기판(12)은 집적회로장치와 인쇄회로기판(12)상의 전기요소 사이에 전기적 연결을 성취하도록 다수의 전도통로나 경로를 포함한다. 본 발명은 인쇄회로기판(12)과 이 기판(12)과 관련되어 사용된 적용가능한 전기요소 및 집적회로장치의 상세한 설명 없이 당업계의 인쇄회로기판과 전기패키지를 이용하여 실시할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 장점은 도 1에 도시된 실시예 외에 다르게 형성된 다양한 인쇄회로기판에 적용할 수 있다. 그러므로, 도면에 도시되고 이에 의해 설명된 실시예는 한정이라기 보다는 단지 예시를 위해 설명된다.
본 발명의 실시예에서, 인쇄회로기판 조립체(10)는 바람직한 전기요소와 집적회로장치가 기판(12)에 고정된 후에 인쇄회로기판(12)에 적층되는 다른 인쇄회로기판(도 1에는 도시되지 않음)을 지지하도록 인쇄회로기판(12)의 외주(16) 둘레에 위치된 다수의 격리부(14)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 격리부(14)는 실질적으로는 공지된 과정과 기술에 따라 인쇄회로기판(12)의 평평한 표면(18)에 고정된 직사각형의 블록이다. 격리부(14)는 인쇄회로기판(12)의 표면(18)에 고정된 전기요소와 집적회로장치 위에 또 다른 인쇄회로기판을 지지하도록 적절하게 크기가 형성된다. 집적회로장치와 전기요소가 설치될 때, 회로기판의 굽힘에 의한인쇄회로기판(12)상의 전기요소 및 집적회로장치의 손상이 방지된다. 또한, 격리부(14)의 표면고정은 이 격리부(14)의 관통구멍에 의한 고정의 어려움을 없애서 격리부(14)의 자동설치를 용이하게 한다.
도시된 실시예에서는 8개의 격리부(14)가 인쇄회로기판(12)의 외주 둘레에 서 서로 거의 동일하게 이격되어 인쇄회로기판(12)상에 설치된다. 하지만, 다른 실시예에서는 8개보다 많거나 적은 격리부가 인쇄회로기판 조립체(10)에 적절한 지지를 제공하도록 되어 있다. 또, 도시된 실시예에서는 격리부(14)가 인쇄회로기판(12)의 외주(16) 둘레에 위치되는 반면, 격리부는 인쇄회로기판(12)에 증가된 경도와 굽힘강도를 제공하도록 다른 곳, 즉 인쇄회로기판(12)상의 외주(16) 내부에 위치될 수 있다.
다른 실시예에서, 격리부(14)는 전도성이 있고 인쇄회로기판의 외주(16)상에 형성된 전도경로(20)를 매개로 서로 전기적으로 연결된다. 이 실시예에서, 격리부(14)는 이 격리부(14)가 공지된 납땜기술을 이용하여 기판(12)에 고정될 때 전도경로(20)의 각 단부에 위치된 패드(22) 사이에 전기적으로 연결된다. 이와 같은 전도경로를 갖는 제 1 및 제 2말단(24,26)이 각각 전기회로에 연결될 때, 바람직한 갯수의 격리부(14)의 유무는 전도경로의 말단(24,26)에서 전기신호출력의 유무로 측정될 수 있다. 이에 따라, 인쇄회로기판(12)이 격리부에 적절하게 지지되며, 빠지거나 손상된 격리부(14)에 의한 품질제어문제 및 신뢰성에 대한 관심이 최소가 됨을 확신할 수 있다. 이는 격리부(14)가 가로 및 세로의 크기가 대략 각각 1.0ft와 1.5ft인 회로기판상에 적용되는 적어도 일실시예에서와 같이 다수의 격리부(14)가 이용될 때 특히 바람직하다.
일실시예에서, 격리부(14)의 전도경로(20)는 그 위의 전기요소와 집적회로장치 사이의 인쇄회로기판(12)내 회로도로부터 독립적인 회로를 형성한다. 다른 실시예에서, 이 경로(20)는 인쇄회로기판의 기능적인 회로도의 일부를 형성하고, 바람직한 전기요소와 집적회로장치 사이의 전기적 연결을 성취할 수 있다.
도 2는 격리부(14)가 그 사이에 끼워진 공지된 전도성재료(28)와 함께 절연재료(27)의 바깥층에서부터 조립되는 인쇄회로기판 조립체(10;도 1참조)에 사용되는 격리부(14)의 사시도이다. 실시예의 절연재료(27)는 당업계에 공지된 저가의 에폭시유리재료인 반면, 다른 실시예에서는 플라스틱재료와 세라믹재료에 한정되지 않은 다른 공지된 절연재료가 에폭시유리재료 대신 이용된다.
또한, 실시예에서 전도성재료(28)는 구리, 구리합금, 아연합금, 황동, 또는 당업계의 공지된 재료와 유사한 다른 전도성합금 및 재료로 이루어진 시트이다. 절연재료(27)와 전도성재료(28)는 큰 시트내에 조립되고, 예컨대 공지된 박층형성과정과 같은 공지된 기술을 이용하여 서로 절단되어 부착될 수 있다. 일단 조립되면, 부착된 시트는 결국 절단되거나 다르게는 별개의 격리부(14)로 분리된다. 이와 같은 다수의 격리부(14)는 비용효율면에서 저가로 널리 이용될 수 있는 재료로 제조될 수 있다.
일단 형성된 격리부(14)는 실시예에서 실질적으로 서로 직각으로 위치된 6개의 평평한 면을 갖춘 직사각형이다. 더 상세하게는, 격리부(14)는 인쇄회로기판(12;도 1참조)에 고정하는 바닥표면(30)과, 다른 회로기판을 지지하고실질적으로 바닥표면(30)에 평행하게 뻗어 이 바닥표면(30)과 마주보게 배치된 윗표면(32), 서로 평행하게 뻗고 대체로 윗표면(32)과 바닥표면(30)에 수직한 2개의 마주보는 옆표면(34,36) 및, 서로 평행하게 뻗고 실질적으로는 표면(30,32,34,36)의 나머지 부분에 수직한 2개의 끝표면(38,40)을 포함한다.
전도성재료(28)는 격리부(14)를 통해 전기적 연결을 성취하는 바닥표면(30)과, 윗표면(32) 및, 끝표면(38,40)에 노출된다. 도시된 실시예에서, 전도성재료(28)는 각각의 표면상에서 끝에서 끝까지 뻗는데, 즉 격리부(14)의 표면의 마주보는 가장자리 사이에서 완전히 뻗는다. 다른 실시예에서 전도성재료(28)는 끝에서 끝까지 뻗을 필요는 없지만 단지 격리부(14)의 표면의 각 가장자리 사이에서만 부분적으로 뻗을 수 있다. 예컨대, 또 다른 실시예에서 전도성재료(28)는 L보다 작은 길이와 H와 대략 같은 높이를 갖는 전도스트립으로 이루어질 수 있어서, 이 전도성재료(28)가 바닥표면(30)과 윗표면(32)상에 노출되지만 끝표면(38,40)상에는 노출되지 않게 되며, 물론 L은 전도성재료(28)가 회로경로(20)와 접촉되고 회로경로의 말단(22;도 1참조) 사이에서 뻗도록 충분히 길게 형성되어야 한다.
일실시예에서, 격리부(14)는 대략 0.070인치의 높이(H)를 갖도록 크기가 형성되고, 납땜작업 동안 떨어지지 않는 안정된 구조를 형성하도록 적절한 길이(L)와 폭(W)으로 절단된다. 예컨대, 일시예에서 폭(W)과 길이(L)는 각각 약 0.070인치와 0.126인치이다. 격리부(14)의 크기는 선택된 적용예의 다르게 크기가 설정된 전기요소와 집적회로장치를 수용하도록 상기 설명된 크기보다 크거나 작게 선택될 수 있다.
실시예에서, 절연재료(27)는 전도성재료(28) 둘레의 실질적으로 대칭인 2개의 절반부로 이루어진다. 바꾸어 말하면, 절연재료(27)는 전도성재료(28)의 양쪽에 거의 동일한 두께로 형성된다. 하지만, 다른 실시예에서 절연재료(27)의 상대두께를 거의 같게 할 필요는 없으며, 이렇게 해도 본 발명의 장점은 성취된다.
더욱이, 다른 실시예에서 표면(34,36,38,40)은 바닥표면(30)이 인쇄회로기판에 적절하게 고정될 수 있는 한, 그리고 다르게는 윗표면(32)이 다른 인쇄회로기판을 적절하게 지지하는 한, 서로 평행하거나 수직하게 될 필요는 없다. 따라서, 격리부(14)가 하나 이상의 곡선형 옆표면을 포함하는 다른 실시예에서 6개보다 많거나 적은 면을 포함할 수 있음은 자명하며, 이로써 본 발명의 장점을 성취한다. 게다가, 예컨대 바닥표면(30) 및 윗표면(32)과 같이 마주보는 면은 본 발명의 안정성을 성취하도록 균등하게 크기가 설정될 필요는 없다. 더욱이, 다른 실시예에서 예컨대 원통형 격리부를 이용하여 본 발명의 장점을 실현할 수도 있다. 따라서, 예컨대 (전도성이거나 비전도성인) 공지된 폴리머재료로 제조된 압출플라스틱튜브는, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 도금, 침적(dipping), 또는 다른 공지된 금속피복기술에 의해 금속피복된 단부나 표면과 함께 적절한 길이로 절단될 수 있다.
다른 실시예에서, 하나 이상의 표면(30,32,34,36,38,40)은 개선된 전기적 연결을 위해 전도경로(20;도 1참조)에 전기적으로 전도성을 갖는 재료로 전기도금되거나 코팅된다. 일실시예에서, 예컨대 각 끝표면(38,40)은 구리가 씌워진 에폭시재료나 다른 공지된 전도성합금과 같은 (각 표면(38)상에 부분적으로 도시된) 전도막(42)을 포함한다. 이와 같은 격리부(14)는 인쇄회로기판(12)에 고정하여 아래로 향하게 되는 윗표면, 바닥표면, 옆표면(30,32,34,36) 중 임의의 표면과 함께 방향이 설정될 수 있는 한편, 회로경로 접촉패드(22;도 1참조) 사이에서 격리부의 전도성재료(28)를 통해 전류경로를 성취하게 된다. 하지만, 전도성재료(28)를 통한 전도경로는 예컨대 바닥표면(30)이나 윗표면(32)과 같은 격리부(14)의 단지 한 면을 전도막(42)으로 금속피복처리함으로써 성취될 수 있으며, 인쇄회로기판(12)에 대해 금속으로 피복처리된 격리부의 표면의 특정한 방위설정은 이러한 응용예에는 요구되지 않는다.
또 다른 실시예에서, 전기도금되거나 코팅된 전도막(42) 대신 끝표면(38,40)과 같은 선택적인 격리부(14)의 표면이 은계열의 페이스트나 이와 유사한 전도페이스트로 격리부(14)를 침적하여 전도막과 함께 금속피복처리된다. 그러므로, 끝표면(38,40)이 전도경로(20;도 1참조)의 접촉패드(22;도 1참조)에 접속될 때 그 사이의 금속피복처리된 끝표면(38,40)과 전도성재료(28)를 거쳐 격리부(14)를 통해 전기회로가 조성된다. 그러므로, 전기회로는 모든 격리부(14)가 인쇄회로기판(12;도 1참조)상에 설치될 때 전도경로의 말단(24,26;도 1참조) 사이에서 완성된다.
다양한 실시예에서, 공지된 부착과정은 격리부(14)와 전도경로(20) 사이의 전기접촉을 용이하게 하도록 되어 있다. 예컨대 형성과정은 격리부의 끝표면(38,40)상에 이용될 수 있고, 납땜볼기술은 격리부의 바닥표면(30)상에 적용될 수 있으며, 다른 공지된 당업계의 기술을 이용할 수 있음을 알 수 있을 것이다.
다른 실시예에서, 전도막(42)에 의한 격리부(14) 표면의 금속피복은 하나의 회로기판(12)의 회로경로 접촉패드(22) 뿐만 아니라 격리부(14)를 통해 다른 회로기판 사이의 전기적 연결을 용이하게 한다. 예컨대, 각 끝표면(38,40)이 전도막(42)을 포함할 때, 전기회로는 격리부(14)의 전도성재료(28)나 전도막(42)을 통해 제 1 및 제 2인쇄회로기판 사이에서 완성될 수 있으며, 이 때 격리부(14)는 전도경로(20;도 1참조)의 접촉패드(22)에 결합된다. 따라서, 격리부(14)의 끝표면(38,40)을 금속피복처리함으로써, 회로는 인쇄회로기판(12)의 격리부(14)의 특정 방위와 관계 없이 격리부(14)를 거쳐 다른 회로기판을 통해 성취될 수 있다.
다양한 다른 실시예에서, 표면(30,32,34,36,38,40)의 다른 조합들도 다양한 기판, 회로, 전기요소, 또는 집적회로장치에 전기적 연결을 바람직하게 성취하도록 전도막(42)을 포함할 수 있다. 또, 다른 회로기판 사이의 회로는 격리부(14) 표면을 금속피복처리하지 않고 성취될 수 있는 반면, 인쇄회로기판에 대한 격리부(14)의 전도성재료(28)의 특정한 위치설정이 필요하게 될 것이다.
상기 설명되고 도시된 격리부(14)의 전도성재료(28)와 전도막(42) 및 전도경로(20)는 장점을 갖는 반면, 본 발명은 전도막(42)과 전도경로(20) 없이 다른 실시예로 실시될 수 있다. 이와 같은 단지 시각적인 측정에만 한정되지 않고, 격리부(14)의 유무와 적절한 위치설정을 측정하기 위한 다른 측정기술도 증가된 품질제어와 생산품의 신뢰성에 이용될 수 있다.
또한, 상기 설명된 격리부(14)는 인쇄회로기판 조립체(10)의 자동화된 조립체를 조성하고, 이에 따라 인쇄회로기판내에 고정부재와 관통홀을 포함하는 공지된 격리부의 지루한 수동삽입을 피할 수 있게 된다. 일단 형성된 격리부(14)는 표준장치를 갖춘 인쇄회로기판상에 설치될 수 있다. 예컨대, 격리부(14)는 인쇄회로기판에 적절하게 위치되도록 공지된 장치로 제거하기 위해 공지된 테잎(예컨대, 종래의 8mm, 12mm, 16mm, 22mm, 또는 적절하게 크기가 형성된 테잎)상에 위치될 수 있다. 이렇게 위치된 다음, 격리부(14)는 공지된 기술을 이용하여 접촉패드(22)에 납땜되고, 로봇은 기판내의 적절한 소켓내에 집적회로장치를 삽입할 수 있다. 격리부(14)는 집적회로를 삽입하는 동안 기판의 과도한 굽힘에 견디도록 강도와 경도를 제공한다.
도 3은 약간 과장된 실시예의 구조를 나타내는 격리부(14)의 평면도이다. 도시된 실시예에서, 전도성재료(28)의 제 1 및 제 2스트립은 공지된 접착제(29)로 함께 결합되고, 절연재료(27)는 전도성재료(28)의 결합된 스트립의 양쪽에 위치된다. 전도막(42)은 끝표면(38,40;도 1참조)과, 격리부(14)의 윗표면(32)과 바닥표면(30)에 인접한 구역을 격리하여 절연시키도록 되어 있다.
일실시예에서, 절연재료(27)는 당업계의 기판과 유사한 FR-4기판이나 FR-370기판에만 한정되지 않는 인쇄기판을 제조하는 데에 이용되는 공지된 재료이다. 전도성재료(28), 예컨대 0.0014인치의 두께를 가진 구리스트립(28)은 대략 0.013인치의 두께를 갖는 공지된 접착제로 결합된다. 격리부(14)의 끝표면(38,40)은 은계열의 페이스트와 같은 전도페이스트에 침적되며, 격리부(14)의 각각의 단부상에 전도막(42)을 형성하도록 오븐내에서 구워진다. 격리부(14)의 바깥표면은 약 200 내지 약 400 마이크로인치 두께의 니켈도금을 형성하도록 니켈로 막이 씌워지고, 니켈막은 약 300 내지 약 600 마이크로인치 두께의 주석-납도금으로 더 도금된다. 전도막(42)은 격리부(14)상의 금속피복처리된 말단표면을 효과적으로 형성한다.
도 3에 도시된 구조는 본질적으로 격리부(14)를 형성하도록 5개의 층(2개의 층(27)과 2개의 층(28) 및 1개의 층(29))을 포함하는 반면, 격리부(14)를 제조하는 데에는 예컨대 3개의 층보다 많거나 적은 층이 이용될 수 있다.
도 4는 인쇄회로기판 조립체(50)의 분해사시도로서, 회로기판 조립체(10;도 1참조)의 유사한 요소들이 유사한 참조번호로 나타내어져 있다. 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 설명된 인쇄회로기판(12)의 구조와 유사한 제 2인쇄회로기판(52)이 인쇄회로기판(12) 위에 적층되어, 제 2인쇄회로기판(52)의 바닥표면(54)이 격리부(14)의 윗표면(32) 위에 지지되도록 되어 있다. 제 2인쇄회로기판(52)의 굽힘은 집적회로장치가 그 위에 삽입될 때 감소되며, 이와 관련된 전기손실과, 인쇄회로기판(12)상의 전도경로의 손상 및, 인쇄회로기판상의 전기요소의 손상도 최소화된다. 격리부(14)는 제 2인쇄회로기판(52)상에도 포함되기 때문에, 제 3인쇄회로기판(도시되지 않음)이 인쇄회로기판 조립체(50) 위에 적층될 수 있으며, 훨씬 더 많은 기판이 제조과정 동안 유사하게 적층되는 한편 조립체의 굽힘을 감소시킬 수 있게 된다.
상기 이유로, 더 용도가 다양하고, 더 저렴하며, 더 신뢰성 있는 인쇄회로기판 조립체가 종래의 회로기판 조립체에 대해 상대적으로 제공된다.
도 5는 예컨대 격리부(14;도 1 내지 도 4참조) 대신 인쇄회로기판 조립체(10;도 1참조)와 인쇄회로기판(52;도 4참조)을 이용하는 격리부(60)의 제 2실시예의 사시도이다.
부분적으로 절연재료로 형성되는 격리부(14)와는 달리, 이 격리부(60)는 전체가 예컨대 절단되거나 다르게는 다수의 별개의 격리부(60)로 분리되는 아연합금으로 된 시트와 같은 공지된 전도성재료로 제조된다. 이와 같은 다수의 격리부(60)는 비용면에서 효과적인 전도성재료로 된 단일의 시트로 제조될 수 있다. 하지만, 격리부(60)는 구리와 황동 및 다른 공지된 전도성합금과 재료에 한정되지 않고 다른 실시예의 아연합금 대신 다른 공지된 이용가능한 전도성재료로 형성될 수 있다. 또, 다른 제조과정도 당업계의 기술과 유사한 압출과정, 스탬핑(stamping)과정, 분말야금과정, 사출과정, 연마과정 및, 프레스과정에만 한정되지 않고, 격리부(60)를 형성하는 데에 이용될 수 있다.
일단 형성된 격리부(60)는 서로에 대해 직각으로 위치된 실질적으로 6개의 평평한 표면을 갖춘 본 실시예에서 실질적으로는 직사각형이다. 더 상세하게는, 격리부(60)는 인쇄회로기판(12;도 1참조)과 같은 인쇄회로기판에 고정하는 바닥표면(62)과, 다른 인쇄회로를 지지하고 실질적으로는 상기 바닥표면(62)에 평행하게 뻗는 마주보게 배치된 윗표면(64), 서로 평행하게 뻗고 일반적으로 상기 윗표면(64)과 바닥표면(62)에 수직한 2개의 마주보는 옆표면(66,68) 및, 서로 평행하게 뻗고 실질적으로 표면(62,64,66,68)에 수직한 2개의 끝표면(70,72)을 포함한다.
일실시예에서, 격리부(60)는 각 격리부(60)가 대략 0.070인치의 높이(H)를 갖도록 대략 0.070인치의 두께를 갖는 전도성재료로 된 시트로 형성된다. 격리부(60)는 납땜작업 동안 떨어지지 않는 안정된 구조를 형성하도록 적절한 길이(L)와 폭(W)으로 절단된다. 예컨대, 일실시예에서 폭(W)과 길이(L)는 각각 0.070인치와 0.126인치이다. 격리부(60)의 크기는 선택된 응용예에 대해 다르게 크기가 형성된 전기요소와 집적회로장치를 수용하도록 상기 제공된 실시예의 크기보다 크거나 작게 선택될 수 있다. 또한, 길이(L)와 폭(W)의 크기는 다른 실시예와 같을 필요는 없다.
또, 다른 실시예에서 표면(66,68,70,72)은 바닥표면(62)이 인쇄회로기판에 적절하게 고정될 수 있는 한, 더욱이 윗표면(64)이 다른 인쇄회로기판을 적절하게 지지하는 한은 서로 평행하거나 수직할 필요는 없다. 따라서, 격리부(60)는 하나 이상의 곡선형 옆표면을 포함하는 다른 실시예의 6면보다 많거나 적은 면을 포함할 수 있음은 자명하다. 게다가, 예컨대 바닥표면(62) 및 윗표면(64)과 같이 마주보는 표면은 균등하게 크기가 설정될 필요는 없으며, 격리부(60)는 바닥표면(62)과 윗표면(64) 사이에서 중공으로 형성될 수 있는 한편, 본 발명의 안정성에 관한 장점을 여전히 성취한다. 또, 전술된 제조과정은 형상이 변화되는 격리부(60)를 생산하는 데에 이용될 수 있다. 따라서, 예컨대 중공으로 된 격리부의 튜브는 다른 실시예에서 압출과정으로 형성될 수 있으며, 전도성의 격리부의 튜브는 본 발명의 범주에서 벗어나지 않고 맨드럴 둘레에 전도성부재를 감아서 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 표면(62,64,66,68,70,72)은 전도경로(20;도 1참조)에 개선된 전기적 연결을 위해 전기적으로 전도성재료로 전기도금되거나 코팅된다. 일실시예에서, 예컨대 격리부(60)는 바닥표면(62)이 전도막(74)을 포함하도록 구리도금된 재료로 형성된다. 구리가 씌워진 에폭시재료나 전도성합금과 같은 다른 공지된 전도성매개체는 다른 실시예에서 바닥표면(62)상에 전도막을 형성하는 데에 이용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 격리부(60)는 은계열의 페이스트나 이와 유사한 전도페이스트에 격리부(60)를 침적하여 전도층과 함께 금속피복처리된다. 그러므로, 바닥표면(62)상의 전도막(74)이 전도경로(20;도 1참조)의 접촉패드(22;도 1참조)에 접속될 때, 전기회로는 모든 격리부(60)가 설치될 때 전도경로의 말단(24,26;도 1참조) 사이에 조성된다.
다른 실시예에서, 하나 이상의 표면(62,64,66,68,70,72)은 인쇄회로기판(12;도 1참조)에 용이하게 고정하기 위한, 또는 다른 회로기판들 사이에서 전기적 연결을 완료하기 위한 전도층(74)을 포함한다. 예컨대, 바닥표면(62), 윗표면(64), 하나의 끝표면(70,72) 각각이 전도층(74)을 포함할 때, 전기회로는 각 바닥표면(62)과 윗표면(64)이 다른 회로기판의 전도경로(20;도 1참조)의 접촉패드(22)에 결합될 때, 제 1 및 제 2회로기판 사이에서 완료될 수 있다. 표면(62,64,66,68,70,72)의 다른 조합은 다양한 기판, 회로, 전기요소, 또는 집적회로장치에 전기적 연결을 바람직하게 성취하도록 전도층(74)을 포함할 수 있다.
상기 설명되고 도시된 전도막(74)과 전도경로(20)는 장점이 되는 한편, 본 발명은 전도층(74) 및/또는 전도경로(20) 없이 다른 실시예에서 실시될 수 있다. 이런 다른 실시예에서, 격리부(60)는 전도요소는 아니며, 시각적인 측정에만 한정되지 않는 격리부의 존재와 적절한 위치설정을 측정하기 위한 다른 측정기술은 증가된 품질제어와 생산품의 신뢰성에 대해 이용될 수 있다.
또한, 상기 설명된 격리부(60)는 인쇄회로기판 조립체(10)의 자동화된 조립체를 조성하며, 이에 따라 인쇄회로기판내 고정부재와 관통홀을 포함하는 공지된 격리부의 지루한 수동삽입을 피할 수 있게 된다. 일단 형성된 격리부(60)는 표준장치와 함께 인쇄회로기판상에 설치될 수 있다. 예컨대, 격리부(60)는 인쇄회로기판에 적절하게 배치하도록 공지된 장치로 제거하기 위한 (예컨대, 종래의 8mm, 12mm, 16mm, 22mm, 또는 적절하게 크기가 형성된 테잎과 같은) 공지된 테잎상에 배치될 수 있다. 그 다음, 격리부(60)는 공지된 기술을 이용하여 접촉패드(22)에 납땜되고, 로봇은 기판내 적절한 소켓내에 집적회로장치를 삽입하는 데에 이용될 수 있다. 격리부(60)는 집적회로장치를 삽입하는 동안 기판의 과도한 굽힘을 견디도록 강도 및 경도를 제공한다.
도 6은 격리부(14;도 1 내지 도 4참조)나 격리부(60;도 5참조) 대신 인쇄회로기판 조립체(10;도 1참조)내에 이용되는 격리부(80)의 제 3실시예의 사시도이다.
격리부(80)는 예컨대 절단되거나 다르게는 다수의 별개의 격리부(80)로 분리되는 FR-4기판과 같은 공지된 인쇄회로기판재료(도시되지 않음)로 형성된다. 이와 같은 다수의 격리부(80)는 비용면에서 효과적으로 인쇄회로기판재료로 된 단일의 시트로 제조될 수 있다. 하지만, 격리부(80)는 다른 실시예의 FR-4기판 대신 공지된 다른 이용가능한 재료로 형성될 수 있다. 일단 형성된 격리부(80)는 실질적으로는 서로 직각으로 위치된 6개의 실질적으로 평평한 표면을 갖춘 직사각형이다. 더 상세하게는, 격리부(80)는 인쇄회로기판(12;도 1참조)과 같은 인쇄회로기판에 고정하는 바닥표면(82)과, 다른 인쇄회로기판을 지지하고 실질적으로 상기 바닥표면(82)에 평행하게 뻗는 마주보게 위치된 윗표면(84), 서로 평행하게 뻗고 일반적으로 바닥표면(82)과 윗표면(84)에 수직한 2개의 마주보는 옆표면(86,88) 및, 서로 평행하게 뻗고 실질적으로 표면(82,84,86,88)의 나머지 부분에 수직한 2개의 끝표면(90,92)을 포함한다.
실시예에서, 격리부(80)는 각 격리부(80)가 대략 0.072인치의 높이(H)를 갖도록 대략 0.072인치의 두께를 갖는 FR-4로 형성된다. 격리부(80)는 납땜작업 동안 떨어지지 않는 안정된 구조를 형성하도록 적절한 길이(L)와 폭(W)으로 절단된다. 예컨대 다른 실시예에서, 길이(L)와 폭(W)의 크기는 표면(82,84)이 각각 3.2mm와 1.6mm, 1.6mm와 0.8mm, 2.0mm와 1.2mm로 되도록 되어 있다. 또 다른 실시예에서, 격리부(80)는 각 격리부(80)가 대략 0.090인치나 0.062인치의 높이(H)와, 인쇄회로기판(12;도 1참조)과 같은 인쇄회로기판에 고정되는 안정적인 기부를 형성함으로써 변경될 수 있다. 격리부(80)의 크기는 선택된 응용예에 대한 다르게 크기가 형성된 전기요소 및 집적회로장치를 수용하도록 선택될 수 있다.
또, 다른 실시예에서 표면(82,84,86,88)은 바닥표면(82)이 인쇄회로기판에 적절하게 고정될 수 있는 한, 그리고 윗표면(84)이 다른 인쇄회로기판을 적절하게 지지하는 한은 서로 평행하거나 수직할 필요는 없다. 따라서, 격리부(80)가 다른 실시예에서 하나 이상의 곡선형 표면을 포함하는 6개보다 많거나 적은 면을 포함할 수 있음은 자명하며, 본 발명의 장점을 성취한다. 게다가, 예컨대 바닥표면(82) 및 윗표면(84)과 같은 마주보는 표면은 본 발명의 장점을 성취하도록 균등하게 크기가 형성될 필요는 없다. 또한, 다양한 비전도성재료는 다양한 형상으로 격리부를 형성하는 데에 이용될 수 있다. 예컨대 플라스틱이나 공지된 폴리머재료 또는 다른 실시예에서와 같이 말려져 있는 종이튜브와 같은 비전도성재료로 제조된 중실 또는 중공의 튜브는, 인쇄회로기판에 납땜하는 금속피복처리된 단부를 갖춘 격리부로 이용될 수 있다.
지금까지 설명된 바와 같이, 격리부(80)는 비전도성이지만 여전히 자동화과정에 설치될 수 있는 저가의 재료로 표면고정용 격리부(80)를 조성하는 장점을 가지는 한편, 인쇄회로기판(12;도 1참조)에 관통홀을 형성하지 않아도 된다.
하지만 다른 실시예에서, 바닥표면(82)은 전도경로(20;도 1참조)에 전기적 연결을 성취하는 전기적으로 전도성재료로 코팅된다. 일실시예에서, 예컨대 격리부(80)는 바닥표면(82)이 전도막(94)을 포함하도록 구리가 씌워진 재료로 형성된다. 구리가 씌워진 에폭시재료나 전도성합금과 같은 다른 공지된 전도성매개체는 다른 실시예에서 바닥표면(82)상에 전도막을 형성하도록 이용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 격리부(80)는 은계열의 페이스트나 이와 유사한 전도페이스트에 침적하여 금속피복처리되는 세라믹이나 플라스틱재료로 제조된다. 따라서, 바닥표면(82)상의 전도층(94)이 전도경로(20;도 1참조)의 접촉패드(22;도 1참조)에 접속될 때, 전기회로는 모든 격리부(80)가 배치될 때 전도경로의 말단(24,26;도 1참조) 사이에서 완료될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 하나 이상의 표면(82,84,86,88,90,92)은 인쇄회로기판(12;도 1참조)에 용이하게 고정하기 위한, 또는 다른 회로기판들 사이의 전기적 연결을 완료하기 위한 전도막(94)을 포함한다. 예컨대, 바닥표면(82), 윗표면(84), 하나의 끝표면(90,92) 각각이 전도층(94)을 포함할 때, 전기회로는 각 바닥표면(82)과 윗표면(84)이 다른 회로기판의 전도경로(20;도 1참조)의 접촉패드(22)에 결합될 때, 제 1 및 제 2인쇄회로기판 사이에서 완료될 수 있다.표면(82,84,86,88,90,92)의 다른 조합은 다양한 기판, 회로, 전기요소, 또는 집적회로장치에 전기적 연결을 바람직하게 성취하도록 전도층(94)을 포함할 수 있다.
상기 설명되고 도시된 전도막(94)과 전도경로(20)는 장점이 되는 한편, 본 발명은 전도막(94) 및 전도경로(20) 없이 다른 실시예에서 실시될 수 있다. 이와 같은 시각적인 측정에만 한정되지 않는 다른 측정기술은 증가된 품질제어와 생산품의 신뢰성에 대해 이용될 수 있다.
또한, 상기 설명된 격리부(80)는 인쇄회로기판 조립체(10)의 자동화된 조립체를 조성하며, 이에 따라 인쇄회로기판내 고정부재와 관통홀을 포함하는 공지된 격리부의 지루한 수동삽입을 피할 수 있게 된다. 일단 형성된 격리부(80)는 표준장치를 갖춘 인쇄회로기판상에 설치될 수 있다. 예컨대, 격리부(80)는 인쇄회로기판에 적절하게 배치되도록 공지된 장치로 제거하기 위한 (예컨대, 종래의 8mm, 12mm, 16mm, 22mm, 또는 적절하게 크기가 형성된 테잎과 같은) 공지된 테잎상에 배치될 수 있다. 그 다음, 격리부(80)는 공지된 기술을 이용하여 접촉패드(22)에 납땜되고, 로봇은 기판내 적절한 소켓내에 집적회로장치를 삽입하는 데에 이용될 수 있다. 격리부(80)는 집적회로장치를 삽입하는 동안 기판의 과도한 굽힘을 견디도록 강도 및 경도를 제공한다.
격리부(14;도 1 내지 도 3참조)와 격리부(60;도 5참조) 및 격리부(80)는 인쇄회로기판 조립체내에 조합되어 이용될 수 있다. 즉, 일부 격리부(14)는 단일의 PC기판 조립체의 일부 격리부(60,80)와 함께 이용될 수 있다.
본 발명은 다양한 실시예로 설명되어 있지만, 당업계의 숙련자들은 본 발명이 청구범위의 정신과 범주내에서 변경실시될 수 있음을 이해할 것이다.
본 발명에 따른 인쇄회로기판에 표면이 고정되는 격리부를 포함하는 인쇄회로기판용 조립체는, 접촉패드 사이에 연결되는 격리부를 이용하여 집적회로장치가 인쇄회로기판에 연결될 때 굽혀지는 것을 방지할 뿐만 아니라 다른 전기요소들의 손상을 방지하며 전기손실도 방지할 수 있다.

Claims (21)

  1. 인쇄회로기판에 표면을 고정하도록 된 적어도 하나의 표면을 포함하여 이루어진 인쇄회로기판 조립체용 격리부(standoff).

  2. 제 1항에 있어서, 상기 격리부는 실질적으로 직사각형인 인쇄회로기판 조립체용 격리부.

  3. 제 1항에 있어서, 상기 격리부는 전도부를 포함하여 이루어진 인쇄회로기판 조립체용 격리부.

  4. 제 3항에 있어서, 상기 전도부는 비전도부들 사이에 끼워지는 인쇄회로기판 조립체용 격리부.

  5. 제 1항에 있어서, 상기 격리부는 전도막을 포함하여 이루어진 인쇄회로기판 조립체용 격리부.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 격리부는 제 1끝표면과 제 2끝표면을 구비하되, 이 제 1끝표면과 제 2끝표면 중 적어도 하나가 금속으로 피복처리되는 인쇄회로기판 조립체용 격리부.

  7. 다수의 격리부의 유무를 측정하도록 회로를 형성하는 적어도 제 1전도경로패드와 제 2전도경로패드를 포함하되, 상기 격리부는
    적어도 상기 제 1전도경로패드와 제 2전도경로패드 사이의 거리와 같은 크기를 갖고, 적어도 부분적으로는 상기 제 1전도경로패드와 제 2전도경로패드 사이에서 전도성을 갖는, 적어도 하나의 표면을 포함하여 이루어진 인쇄회로기판용 격리부.

  8. 제 7항에 있어서, 상기 격리부는 제 1전도경로패드와 제 2전도경로패드 사이에서 뻗는 전도막을 포함하여 이루어진 인쇄회로기판용 격리부.

  9. 제 7항에 있어서, 상기 격리부는 다수의 표면을 포함하여 이루어지되, 상기 표면 중 적어도 하나가 금속으로 피복처리되는 인쇄회로기판용 격리부.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 격리부는 비전도성부재 사이에 끼워진 전도성부재를 포함하여 이루어진 인쇄회로기판용 격리부.

  11. 제 7항에 있어서, 상기 격리부는 제 1끝표면과 제 2끝표면을 포함하여 이루어지되, 상기 제 1끝표면과 제 2끝표면 중 적어도 하나가 금속으로 피복처리되는 인쇄회로기판용 격리부.

  12. 제 11항에 있어서, 상기 격리부는 실질적으로 직사각형인 인쇄회로기판용 격리부.

  13. 제 1인쇄회로기판과;
    제 2인쇄회로기판; 및,
    상기 각각의 제 1인쇄회로기판 및 제 2인쇄회로기판과 접촉하고, 그 표면이 상기 제 1인쇄회로기판과 제 2인쇄회로기판 중 적어도 하나에 고정되는, 적어도 하나의 격리부;를 포함하여 이루어진 인쇄회로기판 조립체.

  14. 제 13항에 있어서, 상기 격리부는 상기 제 1인쇄회로기판과 제 2인쇄회로기판 사이에서 전기적으로 연결되도록 된 인쇄회로기판 조립체.

  15. 제 13항에 있어서, 상기 격리부는 실질적으로 직사각형인 인쇄회로기판 조립체.

  16. 제 15항에 있어서, 상기 격리부는 제 1비전도성부재와 제 2비전도성부재 사이에 끼워진 전도성부재를 포함하여 이루어진 인쇄회로기판 조립체.

  17. 제 16항에 있어서, 상기 격리부는 제 1끝표면과 제 2끝표면을 포함하여 이루어지되, 이 제 1끝표면과 제 2끝표면 중 적어도 하나가 금속으로 피복처리되는 인쇄회로기판 조립체.

  18. 제 13항에 있어서, 상기 격리부는 전도막을 포함하는 인쇄회로기판 조립체.

  19. 각 격리부가 위치되는 적어도 1쌍의 접촉패드를 구비하고, 적어도 제 1말단과 제 2말단을 구비하는 전도경로를 포함하여 이루어진, 적어도 하나의 인쇄회로기판을 포함하되,
    상기 격리부를 각각의 접촉패드쌍과 전기적으로 접촉시켜 상기 인쇄회로기판에 고정하는 단계와;
    전기신호를 상기 제 1말단에 보내는 단계; 및,
    상기 제 2말단에서 전기신호의 유무를 측정하는 단계;를 포함하여 이루어진 인쇄회로기판 조립체내의 다수의 격리부의 유무를 측정하는 방법.

  20. 제 19항에 있어서, 상기 각 격리부는 표면 중 하나가 전기적으로 전도성을 띠는 다수의 표면을 포함하고, 적어도 하나의 전도표면을 적어도 1쌍의 접촉패드와 접촉시켜 인쇄회로기판에 고정하는 단계를 더 포함하여 이루어진 인쇄회로기판 조립체내의 다수의 격리부의 유무를 측정하는 방법.

  21. 제 19항에 있어서, 상기 전기신호를 보내는 단계는 전압이나 전류 중 적어도 하나를 보내는 단계를 포함하여 이루어진 인쇄회로기판 조립체내의 다수의 격리부의 유무를 측정하는 방법.
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