KR20130066729A

KR20130066729A - 기판결합장치

Info

Publication number: KR20130066729A
Application number: KR1020110133331A
Authority: KR
Inventors: 정현수
Original assignee: 한국단자공업 주식회사
Priority date: 2011-12-13
Filing date: 2011-12-13
Publication date: 2013-06-21

Abstract

본 발명은 기판결합장치에 관한 것이다. 본 발명은 두 개의 기판(40) 사이를 소정의 간격을 두고 전기적으로 결합시킨다. 두 개의 기판(40) 사이에는 합성수지 재질로 만들어진 결합몸체(10)가 설치된다. 상기 결합몸체(10)의 일단부로 개방되게 내부에는 내부공간(12)이 형성된다. 상기 결합몸체(10)의 타단부에는 인서트전도체(16)가 일체로 설치된다. 상기 인서트전도체(16)는 인서트부(17)가 상기 결합몸체(10)에 일체로 설치되고 체결부(18)가 결합몸체(10)의 외부로 돌출되어 타측 기판(40)의 관통공(42)에 압입된다. 상기 내부공간(12)에는 결합구(20)가 삽입되는데, 상기 결합구(20)는 합성수지재질로 만들어진다. 상기 결합구(20)는 상기 내부공간(12)으로 삽입되는 걸이레그(24)가 다수개 있고, 상기 결이레그(24)가 일체로 되는 삽입머리부(22)를 구비한다. 상기 결합구(20)의 삽입머리부(22)를 관통하여서는 도전성 재질로 만들어진 전도스페이서(30)의 삽입몸체부(36)가 설치된다. 상기 삽입몸체부(36)는 상기 인서트전도체(16)와 전기적으로 연결된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 기판(40) 사이의 거리는 상대적으로 치수정밀도가 좋은 합성수지재질의 결합몸체(10)가 설정하므로 기판(40)사이의 간격이 정확하게 유지되고, 인서트전도체(16)와 전도스페이서(30)에 의해 두 기판(40) 사이의 전기적 연결이 원활하게 된다.

Description

기판결합장치{PCB assembling apparatus}

본 발명은 기판결합장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인쇄회로기판 사이를 전기적으로 연결함과 동시에 인쇄회로기판 사이에 소정의 간격을 두고 결합하는 기판결합장치에 관한 것이다.

인쇄회로기판에는 회로패턴이 형성되고, 다수의 소자 등의 부품이 실장되어 이들 회로패턴에 의해 소자 등의 부품이 전기적으로 연결되어 특정한 기능을 수행한다. 이와 같은 인쇄회로기판은 서로 소정의 간격을 두고 결합되어 함께 사용되는 경우가 있다.

이 때, 인쇄회로기판 사이의 전기적 연결, 예를 들면 접지를 위한 전기적 연결과 인쇄회로기판 사이의 소정의 간격을 유지하면서 서로 결합시키는 기능을 동시에 수행할 수 있도록 하는 것이 필요하다.

이를 위해 일반적으로 금속재질의 나사와 같은 부품을 사용하는 경우가 있으나, 전기적 연결을 위한 도전성을 확보하기 위해 금속재질로 된 것을 사용하지만, 금속재질로 만들어지면 치수정밀도를 맞추기가 상대적으로 어려운 문제점이 있다.

소정의 면적을 가지는 판형상의 인쇄회로기판을 소정의 간격을 두고 결합하기 위해서는 다수개의 나사와 같은 부품을 사용하여야 하나, 이들 사이의 치수가 정확하게 일치하지 않는 경우에는 인쇄회로기판에 스트레스를 발생시키는 문제점도 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 인쇄회로기판 사이를 전기적으로 연결함과 동시에 전체적으로 정확한 간격을 두고 결합되도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 서로 마주보는 기판의 대응되는 위치에 관통공이 형성되어 있고 이들 관통공을 관통하여 설치되어 기판을 서로 결합시키는 기판결합장치에 있어서, 서로 마주보는 상기 기판의 사이에 위치되어 기판 사이의 거리를 일정하게 유지하고 내부에 일단부로 개방되게 내부공간이 형성되며 합성수지재질로 만들어지는 결합몸체와, 상기 결합몸체에 구비되어 일측은 상기 내부공간에 위치되고 타측은 상기 결합몸체의 외부로 돌출되어 상기 일측 기판의 관통공에 압입되어 회로패턴에 전기적으로 연결되는 전도성 재질로 만들어진 인서트전도체와, 상기 결합몸체의 내부공간에 삽입되는 걸이레그와 상기 걸이레그와 일체로 형성되어 상기 타측 기판의 관통공 가장자리에 위치하는 삽입머리부를 구비하는 합성수지 재질의 결합구와, 상기 결합구를 관통하여 상기 결합몸체의 내부공간으로 삽입되어 상기 걸이레그가 상기 내부공간의 내면에 밀착되게 하는 삽입몸체부와 상기 타측 기판의 관통공 주변에 형성된 회로패턴과 전기적으로 연결되는 접촉머리부를 구비하는 전도성 재질로 만들어진 전도스페이서를 포함한다.

상기 인서트전도체의 체결부 외면에는 나사부가 형성되고, 상기 체결부에는 너트가 체결되어 상기 인서트전도체가 일측 기판에 체결되도록 한다.

상기 결합구의 상기 걸이레그는 다수개가 소정의 간격을 두고 구비되는 것으로, 선단으로 갈수록 걸이레그 사이의 거리가 가깝게 된다.

상기 걸이레그의 외측 표면에는 걸이턱이 돌출되어 형성되고 상기 결합몸체의 내부공간의 대응되는 내면에는 상기 걸이턱이 안착되는 걸이홈이 형성된다.

상기 결합구의 삽입머리부를 관통하여서는 상기 전도스페이서의 삽입몸체부가 관통하는 통공이 형성되고 상기 걸이레그 사이의 관통공간에 상기 삽입몸체부가 삽입됨에 의해 상기 걸이레그 사이의 거리가 멀어지도록 된다.

상기 전도스페이서의 접촉머리부의 내부에는 안착공간이 형성되어 상기 결합구의 삽입머리부가 안착된다.

상기 인서트전도체의 인서트부에는 상기 결합몸체의 내부공간과 연통되게 접촉홈이 형성되고 상기 접촉홈에는 상기 전도스페이서의 삽입몸체부 선단이 압입된다.

본 발명에 의한 기판결합장치에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

먼저, 본 발명에서는 기판사이의 간격을 유지하는 부품이 합성수지를 사출성형하여 제작되므로 상대적으로 치수 정밀도를 높일 수 있어 기판사이의 간격을 전체적으로 정확하게 유지할 수 있게 되는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에서는 결합몸체의 내부공간에 결합구와 전도스페이서를 압입함에 의해 기판결합장치의 결합이 이루어지므로 조립작업이 보다 용이하게 이루어지는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 의한 기판결합장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 사시도.
도 2는 본 발명 실시예의 구성을 보인 분해사시도.
도 3은 본 발명 실시예를 구성하는 인서트전도체의 구성을 보인 사시도.
도 4는 본 발명 실시예를 구성하는 결합ㄱ의 구성을 보인 사시도.
도 5는 본 발명 실시예의 기판결합장치에 의해 인쇄회로기판이 결합된 상태를 보인 단면도.
도 6은 본 발명 실시예의 기판결합장치를 사용하여 두 개의 기판을 결합하는 과정을 순차적으로 보인 작업상태도.

이하 본 발명에 의한 기판결합장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도면들에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 기판결합장치의 외관과 골격을 결합몸체(10)가 형성한다. 상기 결합몸체(10)는 절연성의 합성수지 재질로 만들어지는 것이다. 즉, 상기 결합몸체(10)는 사출성형을 통해 만들어진다. 상기 결합몸체(10)에는 아래에서 설명될 인서트전도체(16)가 구비되는데, 이는 인서트사출을 통해 결합몸체(10)에 일체로 된다.

상기 결합몸체(10)는 본 실시예에서 원통형상으로 되는데, 반드시 그러해야 하는 것은 아니다. 상기 결합몸체(10)의 내부에는 내부공간(12)이 형성된다. 상기 내부공간(12)은 상기 결합몸체(10)의 일단부로 개방된다. 상기 내부공간(12)의 내면에는 걸이홈(14)이 형성된다. 상기 걸이홈(14)은 상기 내부공간(12)의 내면에 오목하게 들어가도록 만들어진다. 본 실시예에서는 상기 걸이홈(14)이 서로 마주보는 위치에 형성되어 있다.

상기 결합몸체(10)의 타단부, 즉 상기 내부공간(12)이 개방된 반대쪽 단부에는 인서트전도체(16)가 있다. 상기 인서트전도체(16)는 도전성이 좋은 금속재질로 만들어진다. 상기 인서트전도체(16)는 상기 결합몸체(10)에 인서트사출을 통해 일체로 고정된다. 하지만, 상기 인서트전도체(16)는 상기 결합몸체(10)에 압입되거나 나사부의 결합에 의해 결합될 수도 있다.

상기 인서트전도체(16)는 상기 결합몸체(10)의 내부에 삽입되는 인서트부(17)와 상기 결합몸체(10)의 외부로 돌출되어 기판(40)의 관통공(42)을 관통하는 체결부(18)로 구성된다. 상기 인서트부(17)에는 상기 내부공간(12)과 연통되는 접촉홈(17')이 형성된다. 상기 접촉홈(17')에는 아래에서 설명될 전도스페이서(30)의 삽입몸체부(36) 선단이 안착된다. 상기 체결부(18)의 외면에는 나사부(도시되지 않음)가 형성된다. 상기 체결부(18)에는 팸너트(19)가 체결된다.

결합구(20)는 합성수지 재질로 만들어지고, 상기 결합몸체(10)의 내부공간(12)에 삽입되는 것이다. 상기 결합구(20)는 삽입머리부(22)와 걸이레그(24)로 구성된다. 상기 삽입머리부(22)는 아래에서 설명될 전도스페이서(30)의 접촉머리부(32)에 형성된 안착공간(34) 내에 안착되는 부분이다. 상기 삽입머리부(22)는 안착공간(34)과 대응되는 형상으로 만들어지는데, 본 실시예에서는 원판형상이다. 상기 삽입머리부(22)의 중앙을 관통하여서는 통공(22')이 형성된다. 상기 통공(22')은 아래에서 설명될 전도스페이서(30)의 삽입몸체부(36)가 관통하는 부분이다. 상기 삽입머리부(22)의 직경은 양측 걸이레그(24)의 외측 표면 사이의 거리보다 크다.

상기 결합구(20)의 걸이레그(24)는 본 실시예에서 한 쌍이 나란히 구비된다. 상기 걸이레그(24)는 탄성변형이 가능한 구조를 가지는데, 걸이레그(24)는 그 선단으로 갈수록 서로 가까워지도록 만들어진다. 상기 걸이레그(24)의 외측 표면에는 걸이턱(26)이 돌출되어 형성된다. 상기 걸이턱(26)은 상기 걸이홈(14)에 안착되어 걸어지는 부분이다. 상기 걸이레그(24) 사이에는 관통공간(28)이 형성되는데, 상기 삽입머리부(22)에서 상기 걸이레그(24)의 선단으로 갈수록 횡단면적이 좁아지게 만들어진다.

상기 걸이레그(24)는 3개 이상이 구비될 수도 있다. 본 실시예에서는 2개의 걸이레그(24)만이 있으나, 3개 이상이 있을 수도 있다. 이 경우에 각각의 걸이레그(24)에 걸이턱(26)을 둘 수 있고, 상기 걸이턱(26)과 대응되는 위치에 상기 걸이홈(14)이 또한 만들어져야 한다.

전도스페이서(30)는 도전성이 좋은 금속재질로 만들어진다. 상기 전도스페이서(30)는 접촉머리부(32)와 삽입몸체부(36)로 구성된다. 상기 접촉머리부(32)는 본 실시예에서는 일단부가 막힌 원통형상으로 만들어진다. 상기 접촉머리부(32)의 외경은 상기 삽입몸체부(36)의 외경보다 크다.

상기 접촉머리부(32)의 내부에는 안착공간(34)이 형성되는데, 상기 안착공간(34)에는 상기 결합구(20)의 삽입머리부(22)가 안착된다. 상기 접촉머리부(32)의 일측 단부 가장자리는 접촉단(33)을 형성하는데, 상기 접촉단(33)은 링형상으로 된다. 상기 접촉단(33)은 기판(40)의 표면으로 노출된 회로패턴(도시되지 않음)과 전기적으로 연결된다.

상기 접촉머리부(32)의 안착공간(34)에서 부터 외부로 연장되어서 상기 삽입몸체부(36)가 구비된다. 상기 삽입몸체부(36)는 본 실시예에서 봉형상으로 만들어진다. 상기 삽입몸체부(36)가 반드시 봉형상으로 되어야 하는 것은 아니며, 예를 들면 횡단면이 다각형인 다각기둥으로 될 수도 있다. 상기 삽입몸체부(36)의 외경은 상기 걸이레그(24) 사이에 형성되는 관통공간(28)의 내경보다 크다. 물론, 상기 관통공간(28)의 내경은 상기 걸이레그(24)의 선단으로 가면서 점차 작아지는데, 상기 통공(22')의 내경과 상기 삽입몸체부(36)의 직경은 동일하거나 삽입몸체부(36)의 직경이 약간 크다. 상기 삽입몸체부(36)가 상기 관통공간(28)으로 들어가면서 상기 걸이레그(24) 사이의 거리는 더 벌어지게 된다.

상기 삽입몸체부(36)는 상기 결합몸체(10)의 내부공간(12)으로 들어가서 상기 인서트전도체(16)의 인서트부(17)에 형성된 접촉홈(17') 내에 삽입된다. 상기 삽입몸체부(36)의 직경은 상기 접촉홈(17')의 내경과 같거나 약간 크게 형성되어 상기 삽입몸체부(36)가 상기 접촉홈(17')에 압입되도록 된다.

한편, 본 발명의 기판결합장치에 의해 결합되는 기판(40)에는 관통공(42)이 형성된다. 서로 결합되는 기판(40)에는 서로 대응되는 위치에 상기 관통공(42)이 형성된다. 상기 관통공(42)은 상기 기판(40)의 크기에 따라 그 형성되는 갯수가 달리된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판결합장치가 사용되는 것을 상세하게 설명한다.

본 발명의 기판결합장치에 의해 서로 결합되는 기판(40)에는 서로 대응되는 위치에 관통공(42)이 형성된다. 도면을 기준으로 하부에 있는 기판(40)의 관통공(42)에 상기 결합몸체(10)에 일체로 된 인서트전도체(16)의 체결부(18)를 삽입한다. 이때, 상기 체결부(18)에 상기 너트(19)를 체결하여 상기 결합몸체(10)를 기판(40)에 먼저 체결할 수도 있다. 도 6의 (a)에 이 상태가 도시되어 있다.

일단, 하부의 기판(40)에 결합몸체(10)를 설치하고 나면, 상기 결합몸체(10)의 내부공간(12) 입구가 상부의 기판(40)의 관통공(42)과 일치하게 한다. 참고로 하부의 기판(40)에는 다수개의 관통공(42)이 형성되고, 이들 관통공(42)에 각각 결합몸체(10)가 설치된다.

도 6의 (b)와 같이, 상기 상부의 기판(40)의 관통공(42)에 상기 결합몸체(10)의 내부공간(12)의 입구가 위치되게 한 상태에서 상기 결합구(20)를 상기 관통공(42)을 관통하여 상기 내부공간(12)으로 삽입한다.

상기 내부공간(12)으로 삽입된 결합구(20)는 상기 삽입머리부(22)는 상기 상부의 기판(40)의 표면에 위치하고, 상기 걸이레그(24)는 상기 기판(40)의 관통공(42)을 관통하여 상기 결합몸체(10)의 내부공간(12)으로 들어간다. 이와 같은 상태가 도 6의 (c)에 도시되어 있다. 이 상태에서 상기 걸이레그(24)는 선단으로 갈수록 걸이레그(24) 사이의 거리가 좁아지는 상태가 그대로 유지되어, 상기 걸이홈(14)에 상기 걸이턱(26)이 걸어지지 않은 상태이다.

다음으로, 상기 전도스페이서(30)의 삽입몸체부(36)를 상기 결합구(20)의 삽입머리부(22)의 통공(22')을 관통하여 상기 관통공간(28)으로 삽입한다. 상기 삽입몸체부(36)가 상기 관통공간(28)으로 들어가면 상기 걸이레그(24) 사이의 거리가 멀어지면서 상기 걸이턱(26)이 상기 결합몸체(10)의 걸이홈(14)에 삽입되어 걸어진다.

그리고, 상기 삽입몸체부(36)의 선단은 상기 인서트전도체(16)의 접촉홈(17')에 압입되어 상기 전도스페이서(30)와 상기 인서트전도체(16)가 전기적으로 연결되도록 한다. 이와 같이 상기 삽입몸체부(36)과 상기 접촉홈(17')에 압입되는 것과 동시에 상기 전도스페이서(30)의 접촉머리부(32)의 접촉단(33)은 상기 기판(40)의 관통공(42)의 주변에 있는 회로패턴과 전기적으로 접촉된다.

이와 같이 되면, 상기 기판(40)들 사이의 간격은 상기 결합몸체(10)의 길이에 의해 결정이 되고, 상기 기판(40) 사이의 전기적 연결은 상기 전도스페이서(30)와 인서트전도체(16)에 의해 이루어진다. 상기 인서트전도체(16)가 관통하는 상기 기판(40)의 관통공(42) 내면에는 회로패턴이 형성되어 전기적 연결을 수행하게 된다. 이를 위해 상기 관통공(42)의 내경과 상기 인서트전도체(16)의 체결부(18) 외경은 같거나 체결부(18)의 외경이 조금 더 크게 된다. 즉, 상기 체결부(18)가 상기 관통공(42)에 압입되어야 한다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

예를 들면, 상기 걸이레그(24)의 외측 표면에 있는 걸이턱(26)은 반드시 필요한 것은 아니다. 이는 상기 걸이레그(24)가 상기 삽입몸체부(36)에 의해 상기 결합몸체(10)의 내부공간(12)의 내면에 밀착되면 상기 결합구(20)가 상기 결합몸체(10)에서 임의로 빠지지 않도록 할 수 있기 때문이다. 이 경우 상기 결합몸체(10)의 내부공간(12)에 형성된 걸이홈(14)도 필요없게 된다.

10: 결합몸체 12: 내부공간
14: 걸이홈 16: 인서트전도체
17: 인서트부 17': 접촉홈
18: 체결부 20: 결합구
22: 삽입머리부 24: 걸이레그
26: 걸이턱 28: 관통공간
30: 전도스페이서 32: 접촉머리부
33: 접촉단 34: 안착공간
36: 삽입몸체부 40: 기판
42: 관통공

Claims

서로 마주보는 기판의 대응되는 위치에 관통공이 형성되어 있고 이들 관통공을 관통하여 설치되어 기판을 서로 결합시키는 기판결합장치에 있어서,
서로 마주보는 상기 기판의 사이에 위치되어 기판 사이의 거리를 일정하게 유지하고 내부에 일단부로 개방되게 내부공간이 형성되며 합성수지재질로 만들어지는 결합몸체와,
상기 결합몸체에 구비되어 일측은 상기 내부공간에 위치되고 타측은 상기 결합몸체의 외부로 돌출되어 상기 일측 기판의 관통공에 압입되어 회로패턴에 전기적으로 연결되는 전도성 재질로 만들어진 인서트전도체와,
상기 결합몸체의 내부공간에 삽입되는 걸이레그와 상기 걸이레그와 일체로 형성되어 상기 타측 기판의 관통공 가장자리에 위치하는 삽입머리부를 구비하는 합성수지 재질의 결합구와,
상기 결합구를 관통하여 상기 결합몸체의 내부공간으로 삽입되어 상기 걸이레그가 상기 내부공간의 내면에 밀착되게 하는 삽입몸체부와 상기 타측 기판의 관통공 주변에 형성된 회로패턴과 전기적으로 연결되는 접촉머리부를 구비하는 전도성 재질로 만들어진 전도스페이서를 포함하는 기판결합장치.
제 1 항에 있어서, 상기 인서트전도체의 체결부 외면에는 나사부가 형성되고, 상기 체결부에는 너트가 체결되어 상기 인서트전도체가 일측 기판에 체결되도록 하는 기판결합장치.
제 2 항에 있어서, 상기 결합구의 상기 걸이레그는 다수개가 소정의 간격을 두고 구비되는 것으로, 선단으로 갈수록 걸이레그 사이의 거리가 가깝게 됨을 특징으로 하는 기판결합장치.
제 3 항에 있어서, 상기 걸이레그의 외측 표면에는 걸이턱이 돌출되어 형성되고 상기 결합몸체의 내부공간의 대응되는 내면에는 상기 걸이턱이 안착되는 걸이홈이 형성됨을 특징으로 하는 기판결합장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결합구의 삽입머리부를 관통하여서는 상기 전도스페이서의 삽입몸체부가 관통하는 통공이 형성되고 상기 걸이레그 사이의 관통공간에 상기 삽입몸체부가 삽입됨에 의해 상기 걸이레그 사이의 거리가 멀어지도록 됨을 특징으로 하는 기판결합장치.
제 5 항에 있어서, 상기 전도스페이서의 접촉머리부의 내부에는 안착공간이 형성되어 상기 결합구의 삽입머리부가 안착됨을 특징으로 하는 기판결합장치.
제 6 항에 있어서, 상기 인서트전도체의 인서트부에는 상기 결합몸체의 내부공간과 연통되게 접촉홈이 형성되고 상기 접촉홈에는 상기 전도스페이서의 삽입몸체부 선단이 압입됨을 특징으로 하는 기판결합장치.