KR20030064797A - 전기적 컴포넌트, 전기적 컴포넌트용 장치 및 전기적컴포넌트용 장치의 제조 방법 - Google Patents

전기적 컴포넌트, 전기적 컴포넌트용 장치 및 전기적컴포넌트용 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 베이스 바디(3)를 포함하는 전기적 컴포넌트에 관한 것이며, 상기 베이스 바디(3)는 곡선형 외부면을 갖는 두 개의 절연 바디(1, 2)를 포함하고 상기 베이스 바디의 단부면에는 각각 하나의 외부 전극(4, 5)이 배치된다. 상기 베이스 바디의 중간 섹션(6) 내에서 상기 중간 섹션의 외주면을 따라서 중간 전극(7)이 배치되며, 상기 중간 전극(7)은 상기 컴포넌트의 외부면 상에 평평한 장착 표면(8)을 갖는다. 또한 본 발명은 상기 컴포넌트용 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 장치의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 중간 전극(7) 상에 있는 평평한 장착 표면(8)에 의해 인쇄 회로 기판(10)의 표면으로부터 컴포넌트가 굴러 떨어지는 것을 효과적으로 막을 수 있다. 또한 흡입 노즐(11)을 이용하여 상기 컴포넌트가 지지면(9)에서 흡입될 수 있다.

Description

전기적 컴포넌트, 전기적 컴포넌트용 장치 및 전기적 컴포넌트용 장치의 제조 방법 {ELECTRICAL COMPONENT, ARRANGEMENT FOR SAID COMPONENT AND METHOD FOR PRODUCING SAID ARRANGEMENT}
서지 어레스터(surge arrester) 또는 스위칭 스파크 갭(switching spark gap)으로서 사용되는 전제부에 제시한 방식의 컴포넌트가 공지되어 있다. 표면 실장 기술을 이용하여 이러한 컴포넌트를 인쇄 회로 기판위에 납땜시키기 위해서는, 상기 컴포넌트가 휴대용 벨트의 포켓 내부의 정확한 위치에 장착되면서 인쇄 회로 기판위에도 장착될 수 있도록 요구된다. 상기 인쇄 회로 기판위에서, 또는 상기 벨트 포켓 내부에서 컴포넌트가 굴러 떨어져서는 안된다. 또한 상기 컴포넌트의 접속면은 확실한 납땜을 하기에 충분히 커야만 한다.
이와 같이 컴포넌트가 굴러 떨어지는 것을 막기 위해서 상기 컴포넌트의 외부 전극 및 중간 전극이 발 모양의 접속선을 갖는 것이 간행물 WO 97/25843에 공지되어 있다. 이러한 접속선은 개별적으로 형성되어서, 컴포넌트에 용접-, 클램핑- 또는 납땝됨으로써, 기계적으로 고정되고 전기적으로 도통가능한 연결이 제조될 수 있다.
공지된 컴포넌트는 추가로 납땜된 접속선으로 인해 더 많은 공간을 필요로 한다는 단점을 갖는다. 다시 말해 상기 접속선이 상기 컴포넌트의 측면으로부터 멀리 휘어진다. 또한 공지된 컴포넌트에서는 이러한 접속선의 제조, 성형 및 설치에 있어서 추가 비용이 발생된다는 단점이 나타난다.
또한 공지된 컴포넌트에서는 상기 접속선이 큰 열용량을 갖는다는 단점이 있는데, 이러한 큰 열용량으로 인해 통상적으로 매우 적은 열용량을 가지면서 비교적 크기가 작은 다른 컴포넌트과 동시에 납땜될 때 문제가 발생한다. 즉 납땜 공정시 땜납을 용해하기 위해 충분한 특정 열이 이용되어야만 한다. 비교적 큰 열용량을 갖는 컴포넌트가 고정 납땜될 수 있게 되면, 이에 상응하여 증가된 열량이 납용해기(soldering bath)로부터 인쇄 회로 기판 또는 컴포넌트로 방출된다. 이러한 증가된 열량으로 인해 비교적 작은 컴포넌트들은 쉽게 파괴될 수 있다.
본 발명은 베이스 바디(base body)를 갖는 전기적 컴포넌트에 관한 것이며, 상기 베이스 바디는 곡선형 외부면을 갖는 두 개의 절연 바디를 포함하고, 상기 베이스 바디의 단부면에는 각각 하나의 외부 전극이 배치된다. 또한 상기 베이스 바디의 중간 섹션 내에는 상기 중간 섹션의 외주면을 따라서 중간 전극이 배치된다.
도 1은 본 발명에 따른 컴포넌트의 개략적인 측면도이고,
도 2는 도 1에 따른 컴포넌트의 또다른 측면도이며,
도 3A 내지 3E는 본 발명에서 사용되기에 적합한 중간 전극의 상이한 실시예에 대한 각각의 평면도 및 측면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 컴포넌트용 장치의 측면도이다.
따라서 본 발명의 목적은 인쇄 회로 기판으로부터 컴포넌트가 쉽게 굴러 떨어지지 않고 적은 공간을 필요로 하는, 전제부에 언급한 방식의 컴포넌트를 제공하는데 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 1항에 따른 컴포넌트에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예, 컴포넌트용 장치 및 상기 장치의 제조 방법은 추가의청구항에서 제시된다.
본 발명은 베이스 바디를 갖는 전기적 컴포넌트를 제공하며, 상기 베이스 바디는 곡선형 외부면을 갖는 두 개의 절연 바디를 포함한다. 상기 베이스 바디의 단부면에는 각각 하나의 외부 전극이 배치된다. 상기 베이스 바디의 중간 섹션에서 상기 중간 섹션의 외주면을 따라서 하나의 중간 전극이 배치된다. 상기 중간 전극은 컴포넌트의 외측에 평평한 장착 표면을 가지며, 상기 장착 표면은 상기 컴포넌트의 외부 윤곽으로부터 적어도 부분적으로 돌출한다.
제조를 더욱 간소화하기 위해서는 절연 바디가 외부 전극과 똑같이 원통 대칭적으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 컴포넌트는, 상기 중간 전극의 평평한 장착 표면에 의해 납땜면이 넓어지고, 상기 넓어진 납땜면으로 인해 인쇄 회로 기판위에 고정 납땜하는 것이 더욱 개선될 수 있다는 장점을 갖는다.
또한 상기 평평한 장착 표면은 인쇄 회로 기판 상에서 곡선형 외부면에 의해 컴포넌트가 굴러 떨어지는 것을 막아준다.
또한 본 발명에 따른 컴포넌트에서는 추가의 접속선이 필요없기 때문에, 상기 컴포넌트는 더 적은 공간을 필요로 한다는 것이 특징적이다. 이는 컴포넌트들이 전기 모듈로 초대규모 집적될 때 장점이 된다. 또한 접속선이 없기 때문에 컴포넌트 제조 비용 및 상기 컴포넌트의 열용량이 감소될 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에서는 상기 컴포넌트의 전극이 평평한 지지면을 가지며, 상기 지지면은 상기 장착 표면과 마주놓여 있다. 상기 컴포넌트는이러한 평평한 지지면으로 인해 흡입 노즐을 이용하여 고정될 수 있기 때문에, 픽 앤드 플레이트 원리에 따라 작동하는 자동 장착기에서 사용되기에 적합하다.
또한 상기 중간 전극이 절연 바디 사이에 배치된 플레이트인 것이 바람직하다. 본 발명의 이러한 실시예는 3 전극-방전기의 구조에 상응하며, 이때 상기 방전기의 중간에 있는 외부 접촉부 및 내부 전극이 일체형으로서 중간 전극 내부로 통합된다
상기 중간 전극의 형성에 있어서 상이한 실시예가 존재한다; 즉 상기 중간 전극은 횡단면으로 볼 때 정사각형, 육각형 또는 팔각형의 형태를 갖는다. 또한 상기 중간 전극은 횡단면으로 볼 때 곡선형 에지를 갖는 정사각형 또는 마주놓인 두 부분이 평평하게 형성된 원의 형태를 가질 수 있다. 중간 전극에 대한 각각의 제조 방법에 따라서 주어진 실시예 중에서 가장 적합한 실시예가 선택될 수 있다.
중간 전극을 제조할 수 있는 방법으로는 예컨대 반제품 상태의 로드로부터 절단된 플레이트로 이루어진 중간 전극의 냉간 압출, 펀칭 또는 회전이 있다. 일반적인 3-전극 방전기에서는 중간 전극이 평평한 플레이트의 형태가 아니라 몰드형(molded) 플레이트의 형태를 갖는다는 사실을 주의해야만 한다. 이 경우 상기 플레이트의 중간 쪽으로 돌출부가 제공된다.
본 발명에 따른 컴포넌트를 3-전극 방전기로서 사용하기 위해서는 바람직하게 베이스 바디의 내부에 하나의 공동부가 배치될 수 있는데, 상기 공동부는 가스로 채워진다.
또한 본 발명은 본 발명에 따른 컴포넌트용 장치를 제공하는데, 상기 장치에서 중간 전극의 장착 표면이 인쇄 회로 기판의 표면과 납땜된다. 상기 컴포넌트의 바람직한 형성으로 인해 상기 장치는, 인쇄 회로 기판위에 한번 고정된 위치에서부터 컴포넌트가 쉽게 굴러 떨어지는 일이 없으므로, 용이하게 제조될 수 있다는 장점을 갖는다.
또한 본 발명은 상기 장치의 제조 방법을 제공한다. 본 방법은 다음과 같은 단계, 즉
a) 중간 전극의 지지면에 흡입 노즐을 이용하여 컴포넌트를 흡입하는 단계,
b) 상기 흡입 노즐을 이용하여, 상기 컴포넌트가 장착 표면에 의해 인쇄 회로 기판의 표면위에 놓이도록 상기 컴포넌트를 인쇄 회로 기판위에 위치시키는 단계, 및
c) 상기 컴포넌트를 고정 납땜시키는 단계를 포함한다.
이러한 방법은 픽 앤드 플레이스 자동 장착기, 또는 다른 자동 장착기에서 사용하기에 적합하다는 장점을 갖는다. 따라서 단 시간에 다수의 인쇄 회로 기판에 컴포넌트를 장착시킬 수 있다.
또한 상기 컴포넌트는 그것의 평평한 지지면 또는 장착 표면으로 인해 컴포넌트 벨트의 포켓 내부에 휴대하기에도 적합하다. 이러한 평평한 표면에 의해 상기 컴포넌트가 통상적으로 평평한 바닥을 갖는 포켓 내부에서 너무 쉽게 떨어져 나가는 일은 없으므로, 정해진 위치, 예컨대 지지면이 상부 쪽으로 쉽게 조절되고 또한 유지될 수 있다.
본 발명은 하기에서 실시예 및 상기 실시예에 속한 도면에 의해 더 자세히설명된다.
도 1은 두 개의 절연 바디(1 및 2)를 포함하는 베이스 바디(3)를 구비한 본 발명에 따른 컴포넌트를 도시한다. 상기 절연 바디(1, 2)는 원통 대칭으로 형성된 세라믹 부시이다. 상기 세라믹 부시는 경질 땜납에 의해 금속, 특히 구리로 이루어진 중간 전극(7)과 기밀 방식으로 납땜된다. 상기 중간 전극(7)은 상기 베이스 바디(3)의 중간 섹션(6) 내에 배치된다.
이러한 기밀 방식의 납땜에 의해, 상기 베이스 바디(3)의 내부에는 기밀 방식의 공동부가 배치될 수 있다. 상기 중간 전극(7)은 장착 표면(8) 및 지지면(9)을 갖는다. 상기 두 개의 표면(8, 9)은 평평하다. 상기 베이스 바디(3)의 단부면에는 외부 전극(4 및 5)이 배치된다.
도 1에 도시된 실시예에서 상기 외부 전극(4, 5)은 절연 바디(1, 2)와 마찬가지로 원통 대칭적으로 형성되고 상기 외부 전극(4, 5)의 직경(d1)은 상기 절연 바디(1, 2)의 직경(d2)과 동일하다. 그러나 상기 외부 전극(4, 5)의 직경(d1)이 절연 바디(1, 2)의 직경(d2) 보다 큰 값을 갖는, 본 발명의 또다른 실시예도 고려될 수 있다. 상기와 같은 또다른 실시예는 인쇄 회로 기판위에 컴포넌트를 납땜하는데 있어서 단점을 갖지 않는다.
도 2는 도 1에 따른 컴포넌트의 측면도이다. 도 2의 도면부호는 도 1의 도면부호와 같다. 중간 전극(7)은 횡단면으로 볼 때 도 3A에 도시된 것과 동일한 형태를 갖는다. 상기 중간 전극(7)은 장착 표면(8) 및 지지면(9) 뿐만 아니라 두 개의 또다른 측면을 갖는다. 상기 중간 전극(7)의 최소 직경(d3)은 절연 바디(1, 2)의 직경(d2) 및 외부 전극(4, 5)의 직경(d1)과 동일하다. 따라서 상기 장착 표면(8)이 그것의 전면에 걸쳐서 컴포넌트의 윤곽으로부터 돌출함으로써 상기 장착 표면이 안정적으로 배치될 수 있는 기능이 최적으로 충족될 수 있도록 보장된다. 그러나 상기 중간 전극(7)의 최소 직경(d3)이 상기 외부 전극(4, 5)의 직경(d1) 보다 클 수도 있다.
도 2에 도시된 외부 전극(5)의 내부에 있는 원들은 반구형의 홈 및 상기 홈 내부에 배치된 연결 슬러그를 나타내는데, 이들은 본 발명에서 중요하지 않다.
도 3A 내지 도 3E는 중간 전극(7)의 상이한 실시예에 대한 평면도 및 측면도이다. 장착 표면(8) 및 지지면(9)이 각각 도시된다. 중간 전극(7)의 중앙에 도시된 각각의 홀은 컴포넌트의 베이스 바디의 내부에 있는, 가스로 충전된 공동부를위해 필요하다.
도 3A는 라운딩된 에지를 갖는 정사각형의 중간 전극(7)이고, 도 3B는 완전 정사각형의 중간 전극(7)이며, 도 3C는 마주놓인 두 개의 부분이 평평하게 형성된 원 형태의 중간 전극(7)이고, 도 3D는 팔각형의 중간 전극(7)이며, 도 3E는 육각형의 중간 전극(7)이다.
도 4는 본 발명에 따른 컴포넌트용 장치를 도시하며, 도 4의 도면부호는 도 2의 도면부호와 같다. 상기 컴포넌트는 장착 표면(8)에 의해 인쇄 회로 기판(10)의 표면위에 놓인다. 상기 컴포넌트는 땜납(12)에 의해 상기 인쇄 회로 기판(10)과 납땜된다. 상기 인쇄 회로 기판(10)위에 상기 컴포넌트를 위치시키는 것은 예컨대 흡입 노즐(11)을 이용하여 실행될 수 있으며, 상기 흡입 노즐(11)은 상기 컴포넌트를 상부 지지면(9)에서 흡입한다.
본 발명은 도시된 실시예에만 제한되는 것이 아니라, 가장 일반적인 형태에 있어서는 청구항 1항에 의해 정해진다.

Claims (14)

  1. - 하나의 베이스 바디(3)를 포함하고, 상기 베이스 바디(3)는 곡선형 외부면을 갖는 두 개의 절연 바디(1, 2)를 포함하고 상기 베이스 바디(3)의 단부면들에는 각각 하나의 외부 전극(4, 5)이 배치되며,
    - 상기 베이스 바디의 중간 섹션(6) 내에는 상기 중간 섹션의 외주면을 따라서 중간 전극(7)이 배치되며,
    - 상기 중간 전극(7)은 컴포넌트의 외부면 상에 평평한 장착 표면(8)을 갖는 전기적 컴포넌트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 절연 바디(1, 2) 및 상기 외부 전극(4, 5)이 원통 대칭적으로 형성되는 전기적 컴포넌트.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 중간 전극(7)이 상기 장착 표면(8)과 마주놓인 평평한 지지면(9)을 갖는 전기적 컴포넌트.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중간 전극(7)이 상기 절연 바디(1, 2) 사이에 배치된 플레이트인 전기적 컴포넌트.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 중간 전극(7)이 횡단면으로 볼 때 정사각형, 육각형 또는 팔각형인 전기적 컴포넌트.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 중간 전극(7)이 횡단면으로 볼 때 라운딩된 에지를 갖는 정사각형인 전기적 컴포넌트.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 중간 전극(7)이 횡단면으로 볼 때 마주놓인 두 개의 부분이 평평하게 형성된 원의 형태인 전기적 컴포넌트.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 전극(4, 5)이 원형 횡단면을 갖는 전기적 컴포넌트.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 외부 전극(4, 5)의 직경(d1)이 상기 절연 바디(1, 2)의 직경(d2)과 똑같은 전기적 컴포넌트.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 외부 전극(4, 5)의 직경(d1)이 상기 절연 바디(1, 2)의 직경(d2) 보다 큰 전기적 컴포넌트.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 중간 전극(7)의 최소 직경(d3)이 상기 외부 전극(4, 5)의 직경(d1)과 적어도 똑같은 전기적 컴포넌트.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스 바디(3)의 내부에 배치된 가스로 충전된 공동부를 갖는 전기적 컴포넌트.
  13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 따른 전기적 컴포넌트용 장치에 있어서,
    상기 중간 전극(7)의 장착 표면(8)이 인쇄 회로 기판(10)의 표면과 납땜되는 전기적 컴포넌트용 장치.
  14. 제 13항에 따른 장치의 제조 방법에 있어서,
    a) 흡입 노즐(11)을 이용하여 중간 전극(7)의 지지면(9)에서 컴포넌트를 흡입하는 단계,
    b) 상기 컴포넌트가 장착 표면(8)에 의해 인쇄 회로 기판(10)의 표면위에 놓이도록, 상기 흡입 노즐(11)을 이용하여 상기 컴포넌트를 상기 인쇄 회로 기판(10)위에 올려놓는 단계,
    c) 상기 컴포넌트를 고정 납땜시키는 단계를 갖는 장치 제조 방법.
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