KR20110033932A

KR20110033932A - 회로 구조체, 조인트박스 및 회로 구조체의 제조방법

Info

Publication number: KR20110033932A
Application number: KR1020117003335A
Authority: KR
Inventors: 요시카츠 하세가와; 마사후미 카와타; 케이스케 타카하시
Original assignee: 미츠비시 덴센 고교 가부시키가이샤; 미츠비시 마테리알 가부시키가이샤
Priority date: 2008-07-23
Filing date: 2009-07-13
Publication date: 2011-04-01
Also published as: WO2010010666A1; JP2010027957A

Abstract

회로 구조체는, 회로기판 절연성 플레이트의 복수의 구멍부, 및 복수의 구멍부의 적어도 1개에 대응하는 위치에 형성된 도전박의 개구부에 삽입되고, 절연성 플레이트의 구멍부 내벽방향으로 도전박을 절곡시킴과 더불어, 절곡된 도전박에 접촉함으로써 회로기판과 전기적으로 접속되어, 회로기판 회로패턴의 소정 영역 상호간을 각각 도통시키는 스루 핀을 구비한다.

Description

회로 구조체, 조인트박스 및 회로 구조체의 제조방법{CIRCUIT STRUCTURE, JOINT BOX, AND METHOD FOR MANUFACTURING CIRCUIT STRUCTURE}

본 발명은 회로 구조체, 조인트박스 및 회로 구조체의 제조방법에 관한 것이다.

종래, 회로기판 상에 실장하는 부품 수가 증대되어 회로 결선(結(線) 등이 복잡해지면, 기판 양면에서는 회로 배선 등을 수납하는 것이 어려워지므로, 회로기판을 복수 매 적층시킴으로써 대응하고 있다. 이와 같이, 회로기판을 복수 매 적층시켜 회로 구조체를 형성하는 기술이, 예를 들어 특허문헌 1 등에 개시되어 있다.

도 13은 종래의 회로 구조체(100)의 평면도이다. 회로 구조체(100)는 절연성 플레이트(101)와, 절연성 플레이트(101) 상에 형성된 도전박(102)으로 이루어진 회로패턴(110)을 구비한 회로기판(111)이 복수 매 겹치게 구성된다. 절연성 플레이트(101)에는 두께방향으로 각각 관통하는, 적층된 절연성 플레이트(101)에 공통된 복수의 구멍부(107)가 형성된다. 또 절연성 플레이트(101)의 네 코너부에는, 회로기판(111)을 적층할 때의 위치조정공(103)이 형성된다. 회로패턴(110)에는, 절연성 플레이트(101)의 구멍부(107)에 대응하는 위치에 구멍부(107)와 동일 면적인 개구부(104)가 형성된다. 이들 구멍부(107) 및 개구부(104)의 일부 또는 전부에는, 각각 적층된 복수 매의 회로기판(111)을 도통시키는 스루 핀(도시 생략)이 삽입된다.

또, 다른 회로패턴(110)을 구비한 다른 회로기판(111)과 도통시키기 위해, 받개단자(105)가 복수 형성된다. 받개단자(105)는, 회로패턴(110)의 가장자리부 상에서 회로패턴(110)이 형성되지 않은 절연성 플레이트(101)의 구멍부(107) 상에 걸쳐 배치되며, 구멍부(107)에 대응하는 위치에 개구부(106)가 형성된다.

[선행기술문헌]

[특허문헌]

특허문헌 1 : 일본 재공표특허 WO2005／096683호

최근, 특히 신호계의 커넥터에 배치되는 단자는, 예를 들어 피치간격이 2mm 정도이며 12개씩 구성된 단자군이 7단으로 배열되고, 협소한 피치이면서 다단 배열로 구성된다. 이와 같은 커넥터의 단자에 대응하기 위해서는, 회로 구조체의 각 회로기판에 배치되는 부품의 고밀도화나, 각 회로기판을 도통시키기 위한 구멍부의 피치 협소화 등이 요구된다.

그러나, 전술한 바와 같이 종래의 회로 구조체(100)에서는 회로패턴(110)의 가장자리에서 절연성 플레이트(101) 상에 걸쳐 받개단자(105)가 복수 배치되어 있어, 배치할 부품의 고밀도화나 구멍부의 피치 협소화에 방해가 된다.

본 발명은 이러한 여러 점에 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는, 협소한 피치이면서 다단 배열인 단자를 구비한 커넥터에 대응하는 것이 가능하며, 또 제조효율 및 제조원가가 양호한 회로 구조체, 조인트박스 및 회로 구조체의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 회로 구조체는, 두께방향으로 관통하는 구멍부가 복수 형성된 절연성 플레이트와, 절연성 플레이트 상에 형성되는 동시에 절연성 플레이트의 적어도 1개의 구멍부에 대응하는 위치에 상기 구멍부보다 면적이 작은 개구부가 형성된 도전박으로 이루어진 회로패턴을 구비한 회로기판이, 1매, 또는 절연성 플레이트의 복수의 구멍부를 서로 대응시키도록 복수 매 겹치게 형성되고, 회로기판 절연성 플레이트의 복수의 구멍부, 및 복수의 구멍부의 적어도 1개에 대응하는 위치에 형성된 도전박의 개구부에 삽입되어, 절연성 플레이트의 구멍부 내벽방향으로 도전박을 절곡시킴과 더불어, 절곡된 도전박에 접촉함으로써 회로기판과 전기적으로 접속되어, 회로기판 회로패턴의 소정 영역 상호간을 각각 도통시키는 스루 핀을 구비한 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성에 따르면, 회로패턴 도전박의 절연성 플레이트의 적어도 1개의 구멍부로 대응하는 위치에, 구멍부보다 면적이 작은 개구부를 형성하고, 이 개구부로 스루 핀을 삽입시켜 절연성 플레이트의 구멍부 내벽방향으로 도전박을 절곡시킨다. 그리고 스루 핀이, 이 절곡된 도전박에 접촉함으로써 회로기판과 전기적으로 접속되며, 1매 또는 복수 매의 회로기판 회로패턴을 소정 영역 상호간에서 서로 도통시킨다. 이에 따라, 회로기판의 회로패턴을 도통시키기 위해, 회로패턴의 가장자리에서 절연성 플레이트 상에 걸쳐, 배치되는 부품의 고밀도화나 구멍부의 피치 협소화에 방해가 되는 받개단자를 배치하지 않아도 된다. 따라서, 협소한 피치이면서 다단 배열의 단자를 구비한 커넥터에 대응할 수 있다. 또, 받개단자의 형성공정을 별도로 설정할 필요가 없어진다. 또한, 종래는 스루 핀을 삽입할 때에 받개단자의 개구부와 절연성 플레이트의 구멍부를 정밀도 좋게 위치 조정하여 각각 형성함과 더불어, 스루 핀의 지름과 받개단자의 개구부 등의 지름이 대응하도록 정밀도 좋게 형성해야 하는 데 반해, 본 발명의 구성에 따르면, 스루 핀을 도전박의 개구부에 삽입시켜 도전박을 절곡시키도록 구성되므로, 받개단자 개구부의 크기 등에 다소 오차가 있어도 문제없이 스루 핀을 삽입시켜 도통시킬 수 있다. 이로써, 회로 구조체의 제조효율 및 제조원가가 양호해진다.

또 본 발명에 관한 회로 구조체는, 도전박의 개구부가 절개부를 구비하여도 된다.

이와 같은 구성에 따르면, 도전박의 개구부가 절개부를 구비하므로, 스루 핀의 삽입 시에 도전박을 용이하게 절곡시킬 수 있다.

또한 본 발명에 관한 회로 구조체는, 절곡된 도전박이, 절연성 플레이트의 구멍부 내벽과 구멍부에 삽입된 스루 핀과의 틈새를 메우도록, 구멍부의 내벽과 스루 핀과의 사이에 끼워져도 된다.

이와 같은 구성에 따르면, 절곡된 도전박이, 절연성 플레이트의 구멍부 내벽과 구멍부에 삽입된 스루 핀과의 틈새를 메우도록, 구멍부 내벽과 스루 핀과의 사이에 끼워지므로, 스루 핀과 도전박과의 접촉면적이 더욱 커져, 양자를 보다 양호하게 전기적으로 접속시킬 수 있다. 또 절연성 플레이트의 구멍부 내벽과 스루 핀과의 사이에 틈새가 없어지므로, 스루 핀을 보다 안정적으로 유지할 수 있어 회로 구조체의 품질이 보다 양호해진다.

또 본 발명에 관한 회로 구조체는, 스루 핀의 단면이 다각형으로 형성되어도 된다.

이와 같은 구성에 따르면, 스루 핀의 단면이 다각형으로 형성되므로, 스루 핀의 삽입 시에 도전박을 보다 용이하게 절곡시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 회로 구조체는, 절연성 플레이트의 복수의 구멍부에 삽입된 스루 핀의 피치간격이 1.5mm∼2.2mm라도 된다.

이와 같은 구성에 따르면, 절연성 플레이트의 복수의 구멍부에 삽입된 스루 핀의 피치간격이 1.5mm∼2.2mm이므로, 회로 구조체에 접속되는 커넥터의 단자 배열이 협소한 피치로 된 것이라도 양호하게 전기적으로 접속시킬 수 있다.

본 발명에 관한 조인트박스는, 두께방향으로 관통하는 구멍부가 복수 형성된 절연성 플레이트와, 절연성 플레이트 상에 형성됨과 더불어 절연성 플레이트의 적어도 1개의 구멍부로 대응하는 위치에 구멍부보다 면적이 작은 개구부가 형성된 도전박으로 이루어진 회로패턴을 구비한 회로기판이, 1매, 또는 절연성 플레이트의 복수의 구멍부를 서로 대응시키도록 복수 매 겹치게 형성되며, 회로기판 절연성 플레이트의 복수의 구멍부, 및 복수의 구멍부의 적어도 1개에 대응하는 위치에 형성된 도전박의 개구부에 삽입되고, 절연성 플레이트의 구멍부 내벽방향으로 도전박을 절곡시킴과 더불어 절곡된 도전박에 접촉함으로써, 회로기판과 전기적으로 접속되어 회로기판 회로패턴의 소정 영역 상호간을 각각 도통시키는 스루 핀을 구비한 회로 구조체와, 회로 구조체를 덮도록 설치된 박스체를 구비하고, 박스체는 회로 구조체의 외부와의 신호 입출력측에 설치되며, 스루 핀이 외부로 돌출되도록 관통하는 절연성의 상측 박스와, 회로 구조체의 신호 입출력측과 반대측에 설치된 절연성의 하측 박스를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성에 따르면, 전술한 바와 같이 협소한 피치이면서 다단 배열인 단자를 구비한 커넥터에 대응하는 것이 가능하며, 또 제조효율 및 제조원가가 양호한 회로 구조체를 구비한 조인트박스를 얻을 수 있다.

또, 본 발명에 관한 조인트박스는, 하측 박스가 스루 핀의 선단을 고정하도록 구성되어도 된다.

이와 같은 구성에 따르면, 하측 박스가 스루 핀의 선단을 고정하므로, 스루 핀과 도전박을 도통시키는 부위(스루 핀을 삽입하고 도전박을 절곡시켜 접촉시키는 부위)와, 스루 핀에 가해지는 외력에 대항하여 스루 핀을 고정시키는 부위가 다르다. 이로써, 상기 접촉부위에 외력이 가해짐으로 인한 전기적인 접촉불량 발생 등을 양호하게 억제할 수 있어, 조인트박스의 회로 구조체의 품질이 보다 양호해진다.

또한, 본 발명에 관한 조인트박스는, 하측 박스가 스루 핀의 단면적보다 작은 면적을 갖는 삽입구멍이 복수 형성되며, 삽입구멍으로 스루 핀의 선단을 압입함으로써 스루 핀의 선단이 고정되어도 된다.

이와 같은 구성에 따르면, 하측 박스에 스루 핀의 단면적보다 작은 면적을 갖는 삽입구멍이 복수 형성되며, 이 삽입구멍으로 스루 핀의 선단을 압입함으로써 스루 핀의 선단이 고정되므로, 스루 핀을 보다 용이하게 또 안정적으로 고정시킬 수 있다.

또 본 발명에 관한 조인트박스는, 상측 박스가, 두께방향으로 스루 핀이 관통함과 더불어 스루 핀의 단면적보다 작은 면적을 갖는 관통공이 복수 형성되며, 관통공으로 스루 핀을 압입함으로써 스루 핀이 끼워져 고정되어도 된다.

이와 같은 구성에 따르면, 상측 박스에, 두께방향으로 스루 핀이 관통함과 더불어 스루 핀의 단면적보다 작은 면적을 갖는 관통공이 복수 형성되며, 이 관통공으로 스루 핀을 압입함으로써 스루 핀이 끼워져 고정되므로, 스루 핀을 보다 용이하게 또 안정적으로 고정시킬 수 있다.

본 발명에 관한 회로 구조체의 제조방법은, 두께방향으로 관통하는 구멍부가 복수 형성된 절연성 플레이트와, 절연성 플레이트 상에 형성되는 동시에, 절연성 플레이트의 적어도 1개의 구멍부에 대응하는 위치에 이 구멍부보다 면적이 작은 개구부가 형성된 도전박으로 이루어진 회로패턴을 구비한 회로기판을 1매 준비하거나, 또는, 복수 매 준비하고 절연성 플레이트의 복수의 구멍부를 서로 대응시키도록 겹치게 형성하는 제 1 공정과, 회로기판 절연성 플레이트의 복수의 구멍부, 및 복수의 구멍부의 적어도 1개에 대응하는 위치에 형성된 도전박의 개구부에 스루 핀을 삽입시킴으로써, 절연성 플레이트의 구멍부 내벽방향으로 도전박을 절곡시킴과 더불어, 절곡된 도전박에 접촉함으로써, 회로기판과 전기적으로 접속되어 회로기판 회로패턴의 소정 영역 상호간을 각각 도통시키는 제 2 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성에 따르면, 전술한 바와 같이 협소한 피치이면서 다단 배열인 단자를 구비한 커넥터에 대응하는 것이 가능한 회로 구조체를, 양호한 효율 및 원가로 제조할 수 있다.

본 발명에 따르면, 협소한 피치이면서 다단 배열인 단자를 구비한 커넥터에 대응하는 것이 가능하며, 또 제조효율 및 제조원가가 양호한 회로 구조체, 조인트박스 및 회로 구조체의 제조방법을 제공할 수 있다.

도 1은, 회로 구조체를 구비한 조인트박스의 모식도이다.
도 2는, 도 1의 조인트박스를 각 구성요소로 분해한 도이다.
도 3은 개구부의 평면도이며, (a)는 중심에 대해 대칭 위치에 형성된 4개의 절개부를 구비하며, (b)는 중심에 대해 대칭 위치에 형성된 2개의 절개부를 구비하고, (c)는 중심에 대해 대칭 위치에 형성된 6개의 절개부를 구비하며, (d)는 정원형으로 형성되고, (e)는 타원형으로 형성되며, (f)는 삼각형으로 형성되고, (g)는 사각형으로 형성되며, (h)는 가는 슬릿이 2개 교차하도록 형성된다.
도 4는 스루 핀의 단면도이다.
도 5(a)는 스루 핀의 선단을 삽입시켰을 때의 개구부 및 구멍부의 횡단면도이며, 도 5(b)는 스루 핀의 선단을 삽입시켰을 때의 개구부 및 구멍부의 종단면도이다.
도 6(a)는 스루 핀의 선단을 삽입시켜 관통시켰을 때의 개구부 및 구멍부의 횡단면도이며, 도 6(b)는 스루 핀의 선단을 삽입시켜 관통시켰을 때의 개구부 및 구멍부의 종단면도이다.
도 7은, 스루 핀에 의해, 각 회로기판 내의 각 영역에서 회로패턴이 도통된, 복수 매가 적층된 회로기판 단면도이다.
도 8은, 스루 핀에 의해, 회로기판 내의 각 영역에서 회로패턴이 도통된, 1매의 회로기판 단면도이다.
도 9는, 스루 핀에 의해, 회로기판 사이에서 회로패턴이 도통된 복수 매가 적층된 회로기판 단면도이다.
도 10은, 스루 핀의 선단을 삽입시켜 관통시킴으로써 절곡되어 스루 핀에 접촉하는 도전박과, 구멍부 내벽에 틈새가 형성된 개구부 및 구멍부의 종단면도이다.
도 11은, 상측과 하측에서 회로 구조체를 덮는 박스체의 단면도이다.
도 12(a)∼(f)는, 스루 핀 제조공정의 설명도이다.
도 13은 종래의 회로 구조체의 평면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 그리고, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

〈회로 구조체(10)를 구비한 조인트박스(11)의 구성〉

도 1은, 회로 구조체(10)를 구비한 조인트박스(11)의 모식도이다. 도 2는, 도 1의 조인트박스(11)를 각 구성요소로 분해한 도이다. 조인트박스(11)는 회로 구조체(10)와, 회로 구조체(10)를 덮도록 설치된 박스체(12)를 구비한다.

회로 구조체(10)는 4매의 회로기판(13)이 겹치게 형성된다. 여기서, 회로 구조체(10)의 회로기판(13)은 4매로 한정되지 않으며, 회로기판(13)을 몇 매 겹치게 형성하여도 된다. 또 1매의 회로기판(13)으로 구성되어도 된다. 회로기판(13)은, 두께방향으로 관통하는 구멍부(14)가 소정의 행 및 열로 배열되도록 형성된 절연성 플레이트(15)를 구비한다. 절연성 플레이트(15)는, 예를 들어 수지 재료 등으로 형성된다. 또 회로기판(13)은, 절연성 플레이트(15) 상에 형성되며 복수의 개구부(16a)가 형성된 도전박(17)으로 이루어진 회로패턴(18)을 구비한다. 회로패턴(18)의 도전박(17)은, 예를 들어 구리 등을 이용한 금속박으로 구성된다.

회로패턴(18)을 구성하는 도전박(17)의 개구부(16a)는, 절연성 플레이트(15)의 적어도 1개의 구멍부(14)에 대응하는 위치에 형성된다. 개구부(16a)는 후술하는 스루 핀(19)을 삽입시키기 위한 것으로, 절연성 플레이트(15)의 구멍부(14)보다 면적이 작게 형성된다. 개구부(16a)는, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 그 중심에 대해 대칭 위치에 형성된 4개의 절개부(20)를 구비한다. 개구부(16a)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 예를 들어 도 3(b)의 개구부(16b)에 나타내는 바와 같이, 그 중심에 대해 대칭 위치에 형성된 2개의 절개부(21)를 구비한 것이라도 된다. 여기서, 개구부(16a)는 도 3(c)의 개구부(16c)에 나타내는 바와 같이, 그 중심에 대해 대칭 위치에 형성된 6개의 절개부(22)를 구비한 것이라도 된다. 여기서, 개구부(16a) 절개부의 수는 이에 한정되지 않는다. 또 개구부(16a)는 도 3(d)의 개구부(16d)에 나타내는 바와 같은 정원형, 또는 도 3(e)의 개구부(16e)에 나타내는 바와 같은 타원형으로 형성되어도 된다. 또한 개구부(16a)는, 도 3(f)의 개구부(16f)에 나타내는 바와 같은 삼각형, 또는 도 3(g)의 개구부(16g)에 나타내는 바와 같은 사각형으로 형성되어도 된다. 또 개구부(16a)는, 이들 이외의 다각형으로 형성되어도 된다. 또 개구부(16a)는, 도 3(h)의 개구부(16h)에 나타내는 바와 같이, 가는 슬릿(23)이 2개 교차하도록 형성된 것이라도 된다.

회로패턴(18)을 구성하는 도전박(17)에는, 삽입된 스루 핀(19)과 접촉하는 전술한 개구부(16a) 이외에, 스루 핀(19)과 접촉하지 않은 비접촉 개구부(16’a)도 형성된다. 비접촉 개구부(16’a)는 스루 핀(19)의 단면적보다 큰 단면적으로 형성된다.

이와 같은 회로기판(13)이, 각각 절연성 플레이트(15)의 복수의 구멍부(14)를 서로 대응시키도록 복수 매 겹치게 형성되어 회로 구조체(10)를 구성한다.

또 회로 구조체(10)는, 복수 매 겹치게 형성된 회로기판(13) 절연성 플레이트(15)의 복수의 구멍부(14), 및 구멍부(14)에 대응하는 위치에 형성된 도전박(17)의 개구부(16a)에 삽입되어 회로기판(13)과 전기적으로 접속되며, 회로기판(13) 회로패턴(18)의 소정 영역 상호간을 각각 도통시키는 스루 핀(19)을 구비한다.

도 4는 스루 핀(19)의 단면도이다. 스루 핀(19)은, 가늘고 긴 사각형으로 천공된 구리판 등의 도전성 금속판의 일부분을, 긴 변 방향을 따라 절곡시켜, 예를 들어 가로와 세로가 각각 0.5mm의 단면 사각형으로 형성된다. 스루 핀(19)의 선단은, 뾰족한 사각추 면형상으로 프레스 가공된다. 스루 핀(19)의 단면형상은 이에 한정되지 않으며, 예를 들어 그 밖의 다각형 등으로 형성되어도 된다.

스루 핀(19)은 도 5(a) 및 (b)에 나타내는 바와 같이, 복수 매 겹치게 형성된 회로기판(13) 절연성 플레이트(15)의 복수의 구멍부(14), 및 구멍부(14)로 대응하는 위치에 형성된 도전박(17)의 개구부(16a)에 삽입되면, 절연성 플레이트(15)의 구멍부(14)로 돌출된 회로패턴(18)의 도전박(17)에 닿는다. 그 상태로 스루 핀(19)이 삽입되면, 도전박(17)을 절연성 플레이트(15)의 구멍부(14) 내벽방향으로 절곡시킨다. 스루 핀(19)을 더욱 삽입시키면, 도 6(a) 및 (b)에 나타내는 바와 같이, 절곡된 도전박(17)이 절연성 플레이트(15)의 구멍부(14) 내벽과 구멍부(14)로 삽입된 스루 핀(19)과의 틈새를 메우도록, 구멍부(14) 내벽과 스루 핀(19) 사이에 끼워진다. 회로 구조체(10) 내에서 스루 핀(19)은, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이 도전박(17)과 전기적으로 접속됨으로써, 회로기판(13) 회로패턴(18)의 소정 영역 상호간의 도통을 실현한다.

여기서, 스루 핀(19)에 의한 회로패턴(18) 도통의 여러 형태에 대해 도 7∼도 9를 이용하여 설명한다. 본 실시형태에 관한 조인트박스(11)는, 도 1 및 2에 나타내는 바와 같이 영역(A, B, C)을 구비하며, 이 3개의 영역에서 각각 커넥터가 끼움 결합되는 구조를 갖는다.

도 7은, 복수 매의 회로기판(13)을 적층시켜 구성된 회로 구조체를 나타낸다. 도 7에 나타내는 구성에서는, 적층된 복수 매의 회로기판(13)에 스루 핀(19a∼19i)을 삽입시켜 영역(A, B, C) 각각을 도통시킨다. 도 7에서, 스루 핀(19a, 19b)은 영역(A)에 설치된 회로기판(13)으로 삽입된다. 스루 핀(19c, 19d, 19e)은 영역(B)에 설치된 회로기판(13)으로 삽입된다. 스루 핀(19f, 19g, 19h, 19i)은 영역(C)에 설치된 회로기판(13)으로 삽입된다.

스루 핀(19b와 19c)은, 최상단의 회로기판(13)에서 영역(A)과 영역(B)에 걸쳐 형성된 회로패턴(18)에 전기적으로 접속되며, 이로써, 회로패턴(18)을 영역(A)과 영역(B)에서 도통시킨다. 이와 같이, 영역(A)의 스루 핀(19b)에 접속된 커넥터(도시 생략)와, 영역(B)의 스루 핀(19c)에 접속된 다른 커넥터(도시 생략)가 서로 도통하도록 구성된다.

스루 핀(19e와 19f)은, 중간단의 회로기판(13)에서 영역(B)과 영역(C)에 걸쳐 형성된 회로패턴(18)에 전기적으로 접속되며, 이로써, 회로패턴(18)을 영역(B)과 영역(C)에서 도통시킨다. 이와 같이, 영역(B)의 스루 핀(19e)에 접속된 커넥터(도시 생략)와, 영역(C)의 스루 핀(19f)에 접속된 다른 커넥터(도시 생략)가 서로 도통하도록 구성된다.

스루 핀(19g와 19h)은, 최상단의 회로기판(13)에서 영역(C)에 형성된 회로패턴(18)에 전기적으로 접속되며, 이로써, 회로패턴(18)을 영역(C) 내 소정 부위에서 서로 도통시킨다.

스루 핀(19a와 19i)은, 최하단의 회로기판(13)에서 영역(A)과 영역(C)에 걸쳐 형성된 회로패턴(18)에 전기적으로 접속되며, 이로써, 회로패턴(18)을 영역(A)과 영역(C)에서 도통시킨다. 이와 같이, 영역(A)의 스루 핀(19a)에 접속된 커넥터(도시 생략)와, 영역(C)의 스루 핀(19i)에 접속된 다른 커넥터(도시 생략)가 서로 도통하도록 구성된다.

도 8은, 1매의 회로기판(13)으로 구성된 회로 구조체를 나타낸다. 도 8에서, 스루 핀(19j)은 영역(A)에 설치된 회로기판(13)으로 삽입된다. 스루 핀(19k)은 영역(B)에 설치된 회로기판(13)으로 삽입된다. 스루 핀(19l, 19m)은 영역(C)에 설치된 회로기판(13)으로 삽입된다.

스루 핀(19j와 19k)은, 회로기판(13)에서 영역(A)과 영역(B)에 걸쳐 형성된 회로패턴(18)에 전기적으로 접속되며, 이로써, 회로패턴(18)을 영역(A)과 영역(B)에서 도통시킨다. 이와 같이, 영역(A)의 스루 핀(19j)에 접속된 커넥터(도시 생략)와, 영역(B)의 스루 핀(19k)에 접속된 다른 커넥터(도시 생략)가 서로 도통하도록 구성된다.

스루 핀(19l과 19m)은, 회로기판(13)에서 영역(C)에 형성된 회로패턴(18)에 전기적으로 접속되며, 이로써, 회로패턴(18)을 영역(C) 내의 소정 부위에서 서로 도통시킨다.

도 9는, 복수 매의 회로기판(13)을 적층시켜 구성된 회로 구조체를 나타낸다. 도 9에서, 스루 핀(19n, 19o, 19p)은 각각 적층된 복수 매의 회로기판(13)을 관통하도록 삽입된다.

스루 핀(19n과 19o)은, 최상단의 회로기판(13)에 형성된 회로패턴(18)에 전기적으로 접속되며, 이로써, 최상단의 회로기판(13) 회로패턴(18)을 소정 부위에서 서로 도통시킨다.

또, 스루 핀(19o)은, 최상단의 회로기판(13) 회로패턴(18)과, 중간단의 회로기판(13) 회로패턴(18)에 전기적으로 접속되며, 이로써, 최상단의 회로패턴(18)과 중간단의 회로패턴(18)을 도통시킨다.

스루 핀(19p)은, 최상단의 회로기판(13) 회로패턴(18)과, 최하단의 회로기판(13) 회로패턴(18)에 전기적으로 접속되며, 이로써, 최상단의 회로패턴(18)과 최하단의 회로패턴(18)을 도통시킨다. 이와 같은 구성에 따르면, 3차원적으로 복수의 회로기판(13)을 조립하여 도통시킬 수 있으므로, 고 집적화의 점에서 특히 유리하다. 또한 스루 핀(19)에 의해, 소정의 회로패턴을 갖는 1개의 회로기판(13)과, 다른 회로패턴(18)을 구비하는 그 밖의 회로기판(13)을 도통시킬 수 있다.

여기서 본 실시형태에서는, 조인트박스(11)가 커넥터를 끼움결합 시키는 3개의 영역(영역(A, B, C))을 구비하나, 이 영역 수는 한정되지 않으며, 3개보다 적어도 되고 많아도 된다.

또 회로패턴(18)에 있어서, 비접촉 개구부(16’a)에도 스루 핀(19)이 삽입되지만, 비접촉 개구부(16’a)에는 절연성 플레이트(15)의 구멍부(14)에 도전박(17)이 돌출되지 않으므로, 스루 핀(19)과 그 회로패턴(18)의 도전박(17)은 접촉하지 않으나, 다른 층 회로기판(13)의 도전박(17)에서 대응하는 위치에 형성된 개구부(16a)로 삽입되고, 도전박(17)을 절곡시켜 접촉하며, 전기적으로 접속된다.

여기서 본 실시형태에서는, 회로패턴(18) 도전박(17)의 개구부(16a)에 삽입된 스루 핀(19)에 의해 절곡된 도전박(17)이, 구멍부(14) 내벽과 스루 핀(19)과의 사이에 틈새없이 끼워지나, 이에 한정되지 않으며, 도 10에 나타내는 바와 같이 절곡되어 스루 핀(19)에 접촉하는 도전박(17)과 구멍부(14) 내벽 사이에 틈새가 형성되어도 된다.

절연성 플레이트(15)의 복수의 구멍부(14)에 삽입된 복수 개의 스루 핀(19)은, 협소한 피치이면서 2∼15행×2∼16열로 배열할 수 있으며, 본 실시형태에서는 도 1 및 2에 나타내는 바와 같이 피치간격이 1.5∼2.2mm이며, 7행×12열로 배열된다. 이로써, 본 실시형태에 관한 회로 구조체(10)는, 특히 협소한 피치이면서 다단 배열인 단자구조를 갖는 신호계 커넥터에 대응할 수 있다.

박스체(12)는 회로 구조체(10)를 덮도록 설치되며, 각각 수지 등의 절연성 재료로 구성된 상측 박스(30)와 하측 박스(31)를 구비한다. 도 11에, 상측과 하측에서 회로 구조체(10)를 덮는 박스체(12)의 단면도를 나타낸다.

상측 박스(30)는 회로 구조체(10)의 신호 입출력측에 배치되고, 하측 박스(31)는 회로 구조체(10)의 신호 입출력측과 반대측에 배치된다. 상측 박스(30) 및 하측 박스(31)는 회로기판(13)의 구멍부(14)에 대응하는 위치에 각각 스루 핀(19)의 단면적보다 작은 면적을 갖는 복수의 관통공(32) 및 삽입구멍(33)이 형성되며, 이 관통공(32) 및 삽입구멍(33)으로 스루 핀(19)이 삽입된다. 스루 핀(19)은 상측 박스(30) 쪽에서 삽입되며, 상측 박스(30)의 관통공(32)을 관통하여 한쪽 선단이 외부로 돌출한다. 스루 핀(19)의 다른 쪽 선단은, 하측 박스(31)의 삽입구멍(33)으로 압입 고정된다. 또 스루 핀(19)은 상측 박스(30)의 관통공(32)으로도 압입되며, 이 관통공(32)에서 스루 핀(19)이 끼워져 고정된다.

본 실시형태에 관한 회로 구조체(10)는, 전술한 바와 같이 두께방향으로 관통하는 구멍부(14)가 각각 소정의 행 및 열로 배열되도록 형성된 절연성 플레이트(15), 및 절연성 플레이트(15) 상에 형성되고 구멍부(14)에 대응하도록 복수의 개구부(16a)가 형성된 도전박(17)으로 이루어진 회로패턴(18)을 구비하는 회로기판(13)이 복수 매 적층되며, 회로기판(13)의 소정 영역은 서로 스루 핀(19)에 의해 도통된다. 이와 같은 구조에 의해, 회로 구조체(10)가 3차원적인 회로구조를 가지며 소형으로 형성된다.

〈회로 구조체(10)를 구비한 조인트박스(11)의 제조방법〉

다음은, 회로 구조체(10)를 구비한 조인트박스(11)의 제조방법에 대해 설명한다. 먼저, 스루 핀(19)을 제작한다. 도 12(a)∼(f)에 스루 핀(19)의 제조공정의 설명도를 나타낸다. 도 12(a)에 나타내는 바와 같이, 먼저, 예를 들어 두께가 0.2mm이며 소정 폭의 구리판(40)을 준비하고, 도 12(b)에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 두께 0.16mm로 압연한다. 이어서 도 12(c)에 나타내는 바와 같이, 구리판(40)의 긴 변 방향을 따른 양측부(41)를 일으켜, 그 사이에 기초부(42)를 형성함과 더불어, 도 12(d)에 나타내는 바와 같이 양측부(41)를 안쪽으로 절곡시키고, 또 도 12(e)에 나타내는 바와 같이 그 상태에서 기초부(42) 상에서 접는다. 그 다음에, 도 12(f)에 나타내는 바와 같이, 접은 양측부(41)를 기초부(42)와 함께 일으키고 양측부(41)를 서로 밀착시켜, 사방향에서 기계적으로 압축시켜, 도 4에 나타내는 가로와 세로가 각각 0.5mm의 단면형상으로 한다. 여기서, 스루 핀(19)은 도 12(f)에 나타내는 바와 같이, 기초부(42)를 하방으로 약간 팽창시킨 형상인 상태라도 된다.

이와 같은 구성에 따르면, 도전성 금속판을 절곡시켜, 공동(空洞)부가 없으면서 상하방향으로 폭이 있는 단면 사각형인 막대형으로 성형하므로, 도전성 금속판의 판두께가 얇은 경우라도, 도전성 금속판의 두께와 비교하여 한 변의 두께가 충분히 두꺼운 스루 핀(19)을 얻을 수 있으며, 스루 핀(19)이 상하방향으로 만곡하거나 혹은 부러지는 일이 적다. 또 횡단면이 원형 또는 다각형 등의 선재를 소정의 길이로 절단하여 스루 핀(19)을 제작하여도 된다. 선재로는 황동(黃銅) 등의 구리합금이 적용되며, 바깥둘레가 주석(Sn) 도금된 것이 바람직하다.

다음에, 회로기판(13)을 제작한다. 회로기판(13)의 제작은, 먼저 예를 들어 두께가 50∼200㎛인 구리제 도전박(17)을, 짧은 변의 길이 100∼200mm이며 긴 변의 길이 100∼300mm의 사각형으로 절단하여, 복수의 동일 크기의 도전박(17)을 형성하며, 그 중 2매의 도전박(17)을 상하로 중첩시킨다. 이때, 위쪽 도전박(17)을 상측 도전박으로 하고, 아래쪽 도전박(17)을 하측 도전박으로 한다.

이어서, 복수의 펀칭커터를 갖는 펀칭 가공기를 준비하고, 그 좌대의 소정 위치에, 상하로 겹친 상측 도전박과 하측 도전박을 배치한다. 또, 펀칭커터가 상측 도전박을 관통하며, 하측 도전박으로는 관통하지 않고 약간 잘리도록(하프 컷팅되도록), 펀칭 가공기 또는 펀칭커터를 조절한다. 그리고, 하측 도전박을 받침부재로 하여 상측 도전박을 펀칭커터에 의해 천공한다. 펀칭커터는 상측 도전박을 관통하며, 하측 도전박으로는 관통하지 않고 약간 삽입되는 정도로 정지한다. 즉, 소정 형상으로 천공된 상측 도전박과, 소정 형상의 윤곽부의 여러 부위에 하프 컷팅된 절개선부가 형성된 하측 도전박을 형성한다.

다음에, 상측 도전박의 소정 형상과 관계가 없는 부위를 제거하고, 소정 형상을 갖는 중간 도체를 형성한다. 이 중간 도체는 회로패턴(18)과, 그 바깥 주연부를 따르는 회로 비형성부(discarded material)와, 회로패턴(18) 및 회로 비형성부를 연결하는 연결부를 갖는다. 즉, 직사각형의 도전박(17) 2매를 겹치고, 위쪽에 배치되는 도전박(상측 도전박)을 천공할 때에, 회로패턴(18)과 회로 비형성부와 연결부를 갖는 형상으로 천공시킨다. 또, 이때 회로패턴(18)에는 전술한 복수의 개구부(16a)가 형성된다.

그 후, 다음의 중간 도체를 형성한다. 구체적으로, 상측 도전박의 받침부재인 하측 도전박을 새로운 상측 도전박으로 하고, 다른 도전박(17)을 받침부재로 하여 상하로 겹친다. 그리고 새로운 상측 도전박을, 다른 도전박(17)을 받침부재로 하고 핀칭커터로 천공하여, 다음 중간 도체를 형성한다. 즉, 하측 도전박을 위쪽으로 배치하여 새로운 상측 도전박으로 하고, 다음 도전박(17)을 아래쪽으로 배치하여 새로운 하측 도전박으로 한다.

이상의 공정을 순차적으로 반복하여, 일괄(batch)방식으로 차례로 새로운 도전박(17)을 받침부재로 이용하여, 그 전의 받침부재인 도전박(17)을 천공해 가고 회로패턴(18)을 형성해 간다.

다음에, 복수의 수지제 등의 절연성 플레이트(15)를 준비하고, 각각 펀칭 가공기를 이용하여 소정 위치에 구멍부(14) 등을 형성한다. 또는 금형에, 사출성형에 의해 소정의 구멍을 갖는 절연성 플레이트(15)를 형성한다. 천공 가공으로 성형할 경우에는 열경화성 수지를 이용하고, 사출성형으로 제작할 경우에는 열가소성 수지를 이용한다. 구체적으로는 폴리프로필렌 등을 이용할 수 있다. 사출성형에 의해 절연성 플레이트(15)를 제작하는 것이, 절삭칩이 발생하지 않고 재료를 유효 활용할 수 있는 점에서 바람직하다.

이어서, 절연성 플레이트(15) 상에, 상기와 같이 형성한 복수의 회로패턴(18)을, 소정의 구멍부(14)와 소정의 개구부(16a)가 대응하도록 각각 위치를 조정하여 맞붙임으로써, 복수의 회로기판(13)을 형성한다. 이때, 회로패턴(18)과 절연성 플레이트(15)는 접착제를 이용하여 직접 부착해도 되고, 일단 회로패턴(18)을 실과 같이 전사시킨 후에 부착해도 된다.

이어서 회로기판(13)을, 각각의 구멍부(14)를 대응시켜 4매 겹치고, 그 상측 및 하측을 각각 상측 박스(30) 및 하측 박스(31)(박스체(12))로 덮는다. 이때, 상측 박스(30)의 관통공(32) 및 하측 박스(31)의 삽입구멍(33)은 각각 회로기판(13)의 복수의 구멍부(14)에 각각 대응하도록 형성한다.

그 다음, 피치간격이 1.5∼2.2mm이며 7행×12열로 배열시킨 스루 핀(19)을, 상측 박스(30)의 관통공(32)으로부터, 적층된 회로기판(13)의 회로패턴(18) 개구부(16a), 절연성 플레이트(15)의 구멍부(14)로 각각 삽입시켜 간다. 이때 스루 핀(19)은, 도 5(a) 및 (b)에 나타내는 바와 같이 절연성 플레이트(15)의 구멍부(14)에 돌출된 회로패턴(18)의 도전박(17)에 닿아 더욱 진행하며, 도전박(17)을 절연성 플레이트(15)의 구멍부(14) 내벽방향으로 절곡시킨다. 그리고 도 6(a) 및 (b)에 나타내는 바와 같이, 절곡된 도전박(17)이 절연성 플레이트(15)의 구멍부(14) 내벽과, 구멍부(14)로 삽입된 스루 핀(19)과의 틈새를 메우도록, 구멍부(14) 내벽과 스루 핀(19) 사이에 끼워진다.

삽입된 스루 핀(19)의 선단은, 하측 박스(31)의 삽입구멍(33)에 압입되어 고정된다. 또, 이때 스루 핀(19)은 상측 박스(30)의 관통공(32)에도 압입되며, 이 관통공(32)으로 끼워짐으로써 고정된다.

이상의 공정에 의해, 회로 구조체(10)를 구비한 조인트박스(11)가 완성된다.

(작용효과)

다음에, 본 발명의 실시형태의 작용효과에 대해 설명한다.

본 발명의 실시형태에 관한 회로 구조체(10)는, 회로패턴(18)의 도전박(17) 절연성 플레이트(15)의 적어도 1개의 구멍부(14)에 대응하는 위치에, 구멍부(14)보다 면적이 작은 개구부(16a)를 형성하며, 이 개구부(16a)에 스루 핀(19)을 삽입시켜 절연성 플레이트(15)의 구멍부(14) 내벽방향으로 도전박(17)을 절곡시킨다. 그리고 스루 핀(19)이, 이 절곡된 도전박(17)에 접촉함으로써 회로기판(13)과 전기적으로 접속되며, 회로기판(13) 회로패턴(18)의 소정 영역을 각각 도통시킨다.

이로써, 회로기판(13)의 회로패턴(18)을 도통시키기 위해, 회로패턴(18)의 가장자리에서 절연성 플레이트(15) 상에 걸쳐, 배치되는 부품의 고밀도화나 구멍부(14)의 피치 협소화에 방해가 되는 받개단자를 배치하지 않아도 된다. 따라서, 협소한 피치이면서 다단 배열인 단자를 구비하는 커넥터에 대응할 수 있다. 또, 받개단자의 형성공정을 별도로 설정할 필요가 없어진다.

또한, 종래는 스루 핀을 삽입할 시에 받개단자의 개구부와 절연성 플레이트의 구멍부를 정밀도 좋게 위치를 맞추어 각각 형성함과 더불어, 스루 핀의 지름과 받개단자의 개구부 등의 지름이 대응하도록 정밀도 좋게 형성해야 하는 데 반해, 본 발명의 구성에 따르면, 스루 핀(19)을 도전박(17)의 개구부(16a)에 삽입시켜 도전박(17)을 절곡시키도록 구성되므로, 받개단자 개구부의 크기 등에 다소 오차가 있어도 문제없이 스루 핀을 삽입시켜 도통시킬 수 있다. 따라서, 회로 구조체의 제조효율 및 제조원가가 양호해진다.

또, 본 발명의 실시형태에 관한 스루 핀(19)은, 모든 회로기판(13)을 관통시키는 길이로 함으로써, 복수 매의 회로기판(13)을 적층시켜 회로기판 구조체를 제작하여도, 회로기판(13)의 적층순서에 상관없이 조립할 수 있다. 즉, 같은 절연성 플레이트(15)를 적층시키는 경우에, 원하지 않는 적층을 방지하기 위해 회로기판(19)에 표시나 모양을 붙이거나, 형상에 특징을 갖게 할 필요가 없어지므로 제조효율 등이 양호해진다.

[산업상 이용 가능성]

이상, 설명한 바와 같이, 본 발명은 회로 구조체, 조인트박스 및 회로 구조체의 제조방법에 대해 유용하다.

10 : 회로 구조체 11 : 조인트박스
12 : 박스체 13 : 회로기판
14 : 구멍부 15 : 절연성 플레이트
16’ : 비접촉 개구부 16a∼16h : 개구부
17 : 도전박 18 : 회로패턴
19, 19a∼19p : 스루 핀 20, 21, 22 : 절개부
23 : 슬릿 30 : 상측 박스
31 : 하측 박스 32 : 관통공
33 : 삽입구멍

Claims

두께방향으로 관통하는 구멍부가 복수 형성된 절연성 플레이트와, 상기 절연성 플레이트 상에 형성되는 동시에, 상기 절연성 플레이트의 적어도 1개의 구멍부에 대응하는 위치에 상기 구멍부보다 면적이 작은 개구부가 형성된 도전박으로 이루어진 회로패턴을 구비한 회로기판이, 1매, 또는 상기 절연성 플레이트의 복수의 구멍부를 서로 대응시키도록 복수 매 겹치게 형성되며,
상기 회로기판의 상기 절연성 플레이트의 복수의 구멍부, 및 상기 복수의 구멍부의 적어도 1개에 대응하는 위치에 형성된 상기 도전박의 개구부에 삽입되고, 상기 절연성 플레이트의 구멍부 내벽방향으로 상기 도전박을 절곡시킴과 더불어, 절곡된 상기 도전박에 접촉함으로써, 상기 회로기판과 전기적으로 접속되며, 상기 회로기판의 상기 회로패턴의 소정 영역 상호간을 각각 도통시키는 스루 핀을 구비한 회로 구조체.
청구항 1에 있어서,
상기 도전박의 개구부는, 절개부를 구비하는 회로 구조체.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 절곡된 도전박은, 상기 절연성 플레이트의 구멍부 내벽과, 상기 구멍부에 삽입된 상기 스루 핀과의 틈새를 메우도록, 상기 구멍부 내벽과 상기 스루 핀과의 사이에 끼워지는 회로 구조체.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스루 핀은 단면이 다각형으로 형성되는 회로 구조체.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연성 플레이트의 복수의 구멍부에 삽입된 상기 스루 핀의 피치간격이 1.5mm∼2.2mm인 회로 구조체.
두께방향으로 관통하는 구멍부가 복수 형성된 절연성 플레이트와, 상기 절연성 플레이트 상에 형성되는 동시에, 상기 절연성 플레이트의 적어도 1개의 구멍부에 대응하는 위치에 상기 구멍부보다 면적이 작은 개구부가 형성된 도전박으로 이루어진 회로패턴을 구비한 회로기판이, 1매, 또는 상기 절연성 플레이트의 복수의 구멍부를 서로 대응시키도록 복수 매 겹치게 형성되며, 상기 회로기판의 상기 절연성 플레이트의 복수의 구멍부, 및 상기 복수의 구멍부의 적어도 1개에 대응하는 위치에 형성된 상기 도전박의 개구부에 삽입되고, 상기 절연성 플레이트의 구멍부 내벽방향으로 상기 도전박을 절곡시킴과 더불어, 절곡된 상기 도전박에 접촉함으로써, 상기 회로기판과 전기적으로 접속되며, 상기 회로기판 회로패턴의 소정 영역 상호간을 각각 도통시키는 스루 핀을 구비한 회로 구조체와,
상기 회로 구조체를 덮도록 설치된 박스체를 구비하며,
상기 박스체는, 상기 회로 구조체의 외부와의 신호 입출력측에 배치되며, 상기 스루 핀이 외부로 돌출하도록 관통하는 절연성의 상측 박스와, 상기 회로 구조체의 상기 신호 입출력측과 반대측에 배치된 절연성의 하측 박스를 구비한 조인트박스.
청구항 6에 있어서,
상기 하측 박스는, 상기 스루 핀의 선단을 고정하는 조인트박스.
청구항 7에 있어서,
상기 하측 박스는, 상기 스루 핀의 단면적보다 작은 면적을 갖는 삽입구멍이 복수 형성되며, 상기 삽입구멍으로 상기 스루 핀의 선단을 압입시킴으로써 상기 스루 핀의 선단이 고정되는 조인트박스.
청구항 6 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상측 박스는, 두께방향으로 상기 스루 핀이 관통함과 더불어, 상기 스루 핀의 단면적보다 작은 면적을 갖는 관통공이 복수 형성되며, 상기 관통공으로 상기 스루 핀을 압입함으로써 상기 스루 핀이 끼워져 고정되는 조인트박스.
두께방향으로 관통하는 구멍부가 복수 형성된 절연성 플레이트와, 상기 절연성 플레이트 상에 형성되는 동시에, 상기 절연성 플레이트의 적어도 1개의 구멍부에 대응하는 위치에 상기 구멍부보다 면적이 작은 개구부가 형성된 도전박으로 이루어진 회로패턴을 구비한 회로기판을 1매 준비하거나, 또는 복수 매 준비하여 상기 절연성 플레이트의 복수의 구멍부를 서로 대응시키도록 겹치게 형성하는 제 1 공정과,
상기 회로기판의 상기 절연성 플레이트의 복수의 구멍부, 및 상기 복수의 구멍부의 적어도 1개에 대응하는 위치에 형성된 상기 도전박의 개구부에 스루 핀을 삽입시킴으로써, 상기 절연성 플레이트의 구멍부 내벽방향으로 상기 도전박을 절곡시킴과 더불어, 절곡된 상기 도전박에 상기 스루 핀을 접촉시킴으로써, 상기 스루 핀을 상기 회로기판과 전기적으로 접속시켜, 상기 회로기판 회로패턴의 소정 영역 상호간을 각각 도통시키는 제 2 공정을 구비한 회로 구조체의 제조방법.