KR20160145882A - 단자대 및 이를 포함하는 인쇄회로기판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평판 형상의 전면 및 배면을 포함하는 몸체부; 및 상기 몸체부의 일정 영역에 구비되는 적어도 하나 이상의 고정수단;을 포함하고, 상기 고정수단은, 상기 몸체부의 전면 및 배면을 관통하는 홀 및 상기 몸체부의 배면으로부터 연장되어 돌출된 형상의 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단자대에 대한 것으로, 대전류의 안정적인 공급이 가능하고 발열량을 감소시켜 방열효과를 향상시키면서 제품의 소형화가 가능한 효과가 있다.

Description

단자대 및 이를 포함하는 인쇄회로기판{A Terminal block and Printed Circuit Board comprising the same}

본 발명은 단자대 및 이를 포함하는 인쇄회로기판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 평판 타입의 단자대가 인쇄회로기판에 형성된 홀에 삽입 및 고정되어 안정적인 전류의 공급과 대전류로 인한 발열 문제를 해결한 단자대 및 이를 포함하는 인쇄회로기판에 관한 것이다.

통상, 인쇄회로기판은 여러 종류의 많은 부품을 플라스틱으로 된 절연판 위에 밀집탑재하고, 각 부품 사이를 연결하는 회로를 상기 절연판의 표면에 밀집단축하여 고정시킨 회로기판이다. 이 인쇄회로기판은 예컨대 페놀수지 또는 에폭시수지 등으로 만들어진 절연판의 한쪽 면이나 양쪽 면에 동(銅) 등의 박판을 부착시킨 다음, 회로의 배선 패턴에 따라 식각(선상의 회로만 남기고 부식시켜 제거)하여 필요한 회로를 구성하고 나서, 부품들을 탑재시키기 위한 구멍을 뚫어 만든다. 회로면의 수에 따라 단면기판, 양면기판, 다층기판 등으로 분류되며, 층수가 많을수록 부품의 실장력이 우수하여 고정밀제품에 채용된다.

이러한 인쇄회로기판에서는, 그 패턴이 부품과 부품을 전기적으로 연결하는 단순한 도체로 간주되며, 따라서 주어진 여건에서 최대한 패턴이 넓고 두꺼우면 좋다. 특히, 펄스성 대전류가 흐르는 경우에는, 대전류의 경로를 최대한 넓고 두껍게 하여 인덕턴스나 전압강하를 최소화하는 식으로 인쇄회로기판을 설계해야 한다. 회로에 따라 Pre-charge나 전류가 아주 작은 부분에서는, 전류가 많이 흐르는 다른 부분에 패턴을 할애하기 위해, 혹은 비용의 절감을 위해 패턴을 가늘게 할 수도 있다.

하지만, 대전류의 사용이 필요한 대부분의 전자회로의 경우에 전류 용량의 한계로 인하여 인쇄회로기판을 사용할 수 없어서, 인쇄회로기판을 대신하여 소정의 길이와 두께를 가진 단자대를 이용하고, 상기 단자대에는 납땜연결 방법이나 기타 다른 연결방법 등을 채용하여 해당 전선이나 케이블과 또 다른 인쇄회로기판을 연결할 수 있다.

도 1a는 종래의 단자대를 도시한 도면이고, 도 1b는 종래의 단자대를 포함하는 인쇄회로기판을 도시한 개략적인 도면이다.

도 1b를 참조하면, 종래의 인쇄회로기판(10)에 대전류를 인가하기 위해 체결되는 단자대(50)는 고정수단(50a) 및 접속단자(50b)를 포함하며, 수납땜이나 볼트를 이용하여 상기 인쇄회로기판(10)의 실장면(10a)에 실장되고 상기 접속단자(50b)들의 일부가 상기 납땜면(10b)에 위치하여, 납땜(40) 등의 방법을 통해 인쇄회로기판(10)에 고정되게 된다.

이때, 상기 고정수단(50b)이 상기 인쇄회로기판(10)의 홀에 삽입하여 납땜하므로 메인 충전 전류에 대한 제어뿐만 아니라 열전도체 소재로 제작되어 히트싱크의 역할도 수행하므로 Relay를 대체하는 회로에서도 최적의 방열 효과를 가진다.

그러나 상기 단자대(50)는 고정수단(50a)과 인쇄회로기판(10) 상부면 사이의 높이(h1)를 고려하여 제작되므로, 단자대(50) 및 각종 부품을 포함하는 인쇄회로기판(1)의 높이도 그만큼 높아지게 되어 사이즈의 제한을 받게 되므로 작업성이 떨어지고 회로의 구현에도 어려움이 있었다.

또한, 인쇄회로기판에 납땜하는 공정은 숙련작업 필요할 뿐 아니라 여러 작업공정에 따른 원가상승의 요인이 되는 문제점이 있었다.

한국등록특허 10-0594908

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 대전류에 의한 발열량을 감소시켜 방열효과를 향상시키면서, 제품의 소형화가 가능한 단자대를 포함하는 인쇄회로기판을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기 인쇄회로기판을 통해, 대전류가 흐르는 제품의 Relay를 대체할 수 있고, 반영구적인 반도체를 이용하는 FET Switching Board를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 지적된 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은 평판 형상의 전면 및 배면을 포함하는 몸체부; 및 상기 몸체부의 일정 영역에 구비되는 적어도 하나 이상의 고정수단;을 포함하고, 상기 고정수단은, 상기 몸체부의 전면 및 배면을 관통하는 홀 및 상기 몸체부의 배면으로부터 연장되어 돌출된 형상의 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단자대를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 몸체부는, 상기 몸체부 배면으로부터 돌출된 형상의 복수개의 고정보조수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단자대를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 몸체부는, 부품실장부를 더 포함하고, 상기 부품실장부에는 부품실장면 및 상기 부품실장면의 배면방향으로 돌출된 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단자대를 제공한다.

또한, 본 발명은 제1면 및 상기 제1면의 배면에 위치하는 제2면을 포함하는 인쇄회로기판; 및 전면 및 배면을 포함하는 트랜지스터를 포함하고, 상기 인쇄회로기판의 제2면은 상기 트랜지스터의 일부 영역이 삽입될 수 있는 삽입홀을 포함하고, 상기 트랜지스터의 전면과 상기 인쇄회로기판의 제2면이 마주보는 상태로 고정되는 것을 특징으로 하는 트랜지스터를 포함하는 인쇄회로기판을 제공한다.

*또한, 본 발명은 제1면 및 상기 제1면의 배면에 위치하는 제2면을 포함하는 인쇄회로기판; 및 평판 형상의 전면 및 배면을 포함하는 몸체부 및 고정수단을 구비한 단자대;를 포함하고, 상기 인쇄회로기판의 제1면은 상기 단자대의 배면을 고정하기 위한 단자대 접속부를 포함하고, 상기 단자대접속부는 상기 단자대 고정수단을 삽입고정하기 위한 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단자대를 포함하는 인쇄회로기판을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 단자대는, 상기 몸체부 배면으로부터 돌출된 형상의 복수개의 고정보조수단을 더 포함하고, 상기 인쇄회로기판의 단자대접속부는, 상기 고정보조수단을 삽입고정하기 위한 보조고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단자대를 포함하는 인쇄회로기판을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 고정부 및 상기 보조고정부는, 상기 단자대의 고정수단 및 고정보조수단과 각각 대응하는 홀 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 단자대를 포함하는 인쇄회로기판을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 인쇄회로기판의 제1면에는 부품실장부; 및 상기 부품실장부와 인접한 단자접속부;를 더 포함하고, 상기 단자접속부는 상기 부품실장부에 실장된 부품소자의 단자가 고정되어 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 단자대를 포함하는 인쇄회로기판을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 단자대는 열전도체 소재인 것을 특징으로 하는 단자대를 포함하는 인쇄회로기판을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 부품실장부에 위치하는 트랜지스터를 더 포함하고, 상기 인쇄회로기판은 스위칭 소자로 사용되는 인쇄회로기판을 제공한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 단자대가 인쇄회로기판에 고정됨에 있어서, 평판 타입의 단자대 전면이 인쇄회로기판의 홀에 삽입된 상태로 고정되므로, 단자대 고유의 높이를 위한 공간이 필요 없어 소형화가 가능하다.

또한, 단자대가 인쇄회로기판에 최단 거리로 장착되므로 진동 및 충격에도 안정적이며, 이로 인해 회로부품의 소자에 대한 특성을 안정화 시키는 동시에 대전력에서의 성능을 향상시켜 제품의 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 단자대에 고전자이동도 트랜지스터와 같이 전류 용량의 한계로 인하여 사용할 수 없었던 부품이 직접 실장되어 대전류의 인가를 통해 안정적인 사용이 가능하다.

또한, 단자대가 양면 프린터 배선된 인쇄회로기판의 홀에 삽입 장착되는 경우, 배면 인쇄회로기판에도 직접 전류전달이 가능하며, 대전류로 인한 발열 문제를 해결하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 상기 인쇄회로기판을 통해, 대전류가 흐르는 제품의 Relay를 대체할 수 있고, 반영구적인 반도체를 이용하는 FET Switching Board를 제공할 수 있다.

도 1a는 종래의 단자대를 도시한 도면이고, 도 1b는 종래의 단자대를 포함하는 인쇄회로기판을 도시한 개략적인 도면이다.
도 2는 종래의 트랜지스터를 포함하는 인쇄회로기판을 도시한 개략적인 도면이다.
도 3a은 본 발명의 일 실시예에 따른 단자대의 전면을 도시한 사시도이다.
도 3b은 본 발명의 일 실시예에 따른 단자대의 배면을 도시한 사시도이다.
도 3c는 도 3a의 I-I단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 단자대를 포함하는 인쇄회로기판을 도시한 사시도이다.
도 4c는 도 4b의 II-II단면도이다.
도 4d는 도 4b의 사용상태의 전면을 나타낸 실시예이다.
도 4e는 도 4d의 사용상태의 배면을 나타낸 실시예이다
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 이 실시예에 따른 단자대를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 이 실시예에 따른 단자대에 트랜지스터가 실장된 도면이다.
도 7은 본 발명의 이 실시예에 따른 단자대를 포함하는 인쇄회로기판을 도시한 사시도이다.
도 8a 내지 도 8c는 도 7의 사용상태를 나타낸 실시예이다.
도 9는 본 발명의 삼 실시예에 따른 단자대를 도시한 사시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소와 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3a은 본 발명의 일 실시예에 따른 단자대의 전면을 도시한 사시도이고, 도 3b은 도 3a의 배면을 도시한 사시도이며, 도 3c는 도 3a의 I-I단면도이다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단자대(200)는 평판 형상의 몸체부(210)를 포함한다.

상기 몸체부(210)는 평판 타입이므로 전면과 배면을 포함하며, 본 발명에서는 편의를 위해 전면을 제1면(210a)으로, 배면을 제2면(210b)으로 정의하기로 한다.

상기 몸체부의 일정 영역에는 후술하는 인쇄회로기판(100)의 홀에 삽입되는 고정수단(220)이 구비될 수 있다. 이때, 상기 고정수단(210)은 상기 몸체부(210)를 관통하는 홀(220a) 및 상기 제2면(210b)으로부터 연장되어 돌출된 형상의 고정부(220b)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 고정수단(220)은 후술하는 인쇄회로기판(110)의 고정부(111)에 삽입고정될 수 있다.

또한, 상기 제2면(210b)에는 인쇄회로기판(100)과의 고정보조수단(230);을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 고정보조수단(230)은 제2면(210b)으로부터 돌출된 형상의 복수개로 구비될 수 있으며, 상기 복수개의 고정보조수단(230)은 후술하는 인쇄회로기판(110)의 보조고정부(112)에 삽입고정될 수 있다.

또한, 상기 고정수단(220) 및 상기 고정보조수단(230)은 도 3b 및 도 3c를 참조한 바, 단자대(200)의 제2면(210b)으로부터 돌출된 형상으로 구비될 수 있다.

한편, 상기 단자대(200)는 종래의 단자대(50)와 마찬가지로 열전도체 소재로 제작될 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 단자대(200)를 포함하는 인쇄회로기판(100)에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인쇄회로기판(110)은 제1면(110a) 및 상기 제1면(110a)의 배면에 위치하는 제2면(110b)을 포함한다.

또한, 본 발명의 단자대(200)를 고정하기 위한 단자대 접속부(115)를 포함하고, 상기 단자대 접속부(115)는 단자대(200)를 고정하기 위한 고정부(111) 및 보조고정부(112)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 고정부(110) 및 상기 보조고정부(112)는 상술한 단자대(200)의 고정수단(220) 및 고정보조수단(230)에 대응하는 홀 형상으로 구비될 수있다.

한편, 상기 인쇄회로기판(110)의 제1면(110a)에는 트랜지스터와 같은 부품소자가 실장되는 부품실장부(114)를 포함하며, 상기 부품실장부(114)는 면 또는 홀 형상으로 구비될 수 있다. (한편, 양면회로기판의 경우 배면인 제2면(110b)에도 부품소자가 실장될 수 있다.)

이때, 본 발명에서 상기 트랜지스터는 N-Channel MOSFET일 수 있으며, 상기 N-Channel MOSFET는 P-Channel MOSFET에 비하여 가격이 저렴하다는 장점이 있다.

다만, 본 발명에서 상기 트랜지스터의 종류를 제한하는 것은 아니다.

다만, 도면에서는 상기 부품실장부(114)가 인쇄회로기판(110)의 좌우측에 각각 세 개씩 배치되어 있는 것을 도시하고 있으나, 본 발명에서 상기 부품실장부(114)의 개수를 제한하는 것은 아니다. 이는 부품실장부(114)를 기준으로, 일측 및 타측에 위치하는 단자접속부(113)에도 공통적으로 적용될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는, 트랜지스터와 같은 부품소자의 일부 영역이 상기 인쇄회로기판(110)의 홀 형상의 부품실장부(114)를 통해 일부가 삽입되어 인쇄회로기판(110)의 배면인 제2면(110b)에서 공지된 납땜, SMD 등의 방법에 의해 고정시킬 수 있다. 또한, 트랜지스터의 단자들은 상기 단자접속부(113)에 연결되어 인쇄회로기판과의 전기적인 접속이 가능하다.

그 밖의 구조는 일반적인 구조의 인쇄회로기판과 동일할 수 있으므로, 이하 인쇄회로기판에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

다음으로, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 단자대(200)를 포함하는 인쇄회로기판(100)을 도시한 사시도이고, 도 4c는 도 4b의 II-II단면도이다.

도 4a 및 도 4b 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 단자대(200)를 포함하는 인쇄회로기판(100)은 인쇄회로기판(110)을 포함하고, 상기 인쇄회로기판(110)은 제1면(110a) 및 상기 제1면(110a)의 배면에 위치하는 제2면(110b)을 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1면(110a)은 종래의 인쇄회로기판에서와 같은 부품실장면에 해당하며, 본 발명에서 상기 부품실장면에는 단자대(200) 및 기타 부품소자가 실장될 수 있다.

다음으로, 상기 제1면(110a)에는 상기 단자대(200)의 고정수단(210)이 고정되기 위한 고정부(111) 및 상기 단자대(200)의 고정보조수단(230)이 고정되기 위한 보조고정부(112)를 포함할 수 있다.

한편, 상기 고정부(111) 및 보조고정부(112)는 도 4a에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(110)을 관통하는 홀 형상인 것이 바람직하며, 이때, 상기 고정수단(210)은 종래와 같이 내경이 스크류 타입으로 형성될 수 있으며, 인쇄회로기판(110) 상의 전원단에 고정시켜 다른 버스바나 리드선의 접속을 위해 해당 부품 등을 연결하게 된다.

다음으로, 도 4c에 도시된 바와 같이 상술한 단자대(200)의 돌출된 형상의 고정수단(220) 및 고정보조수단(230)은 상기 인쇄회로기판(110) 제1면(110a)에 형성된 고정부(110) 및 보조고정부(112)에 각각 삽입될 수 있다.

또한, 상기 고정수단(220)은 공지된 납땜이나 볼트, 및 SMD 등의 방법을 이용하여 상기 인쇄회로기판(110)에 고정될 수 있으며, 상기 보조고정수단(230) 역시 납땜, SMD 등의 방법에 의해 상기 인쇄회로기판의 제2면(110b)에서 고정될 수 있다.

*도 4d는 도 4b의 사용상태의 전면을 나타낸 실시예이며, 도 4e는 배면을 나타낸 실시예이다.

본 발명의 일 실시예를 통해 살펴본 단자대(200)를 포함하는 인쇄회로기판(100)은, 인쇄회로기판(110)의 홀에 대전류를 인가하기 위해 체결되는 단자대(200)가 고정수단(220) 및 고정보조수단(230)가 일부 삽입한 형태로 납땜 또는 SMD 방식으로 고정된다.

한편, 도 4d 및 도 4e와 같이, 일반적인 인쇄회로기판에서는 트랜지스터를 포함한 각종 부품이 제1면인 부품실장면에 실장되었으나, 본 발명에서는 상기 제2면, 즉, 인쇄회로기판의 배면에도 트랜지스터가 실장될 수 있다.

따라서, 단자대(200)가 양면 프린터 배선된 인쇄회로기판의 홀에 삽입 장착되는 경우, 배면 인쇄회로기판에도 직접 전류전달이 가능하므로 인쇄회로기판 상의 보다 자유로운 회로패턴의 설계가 가능하다.

이상과 같이, 상기 단자대(200)는 일정한 높이를 가지고 절곡된 형상으로 제조되는 종래의 단자대 달리 단순한 평판타입이므로 간단한 형상의 몰드로부터 사출하여 제작 가능하므로 제조 공정에 낭비되는 시간과 비용을 대폭 절감할 수 있다.

또한, 평판타입의 단자대는 인쇄회로기판과의 접착면적이 증대되어 단자대의 견고한 고정이 가능하며, 회로에 인가되는 전류의 안정적인 공급이 가능하므로 회로의 오작동도 줄일 수 있다.

또한, 열전도체 소재의 평판 타입으로 제작되어 상기 인쇄회로기판(110)과 맞닿는 단면적이 넓어 히트싱크의 역할을 수행하므로 종래 단자대보다 높은 방열효과를 기대할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 상기 단자대를 포함하는 인쇄회로기판은 스위칭 소자로 사용될 수 있다.

즉, 상기 단자대를 포함하는 인쇄회로기판의 부품실장면에 트랜지스터가 실장되는 경우, 상기 인쇄회로기판은 스위칭 소자로 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기 인쇄회로기판을 통해, 대전류가 흐르는 제품의 Relay를 대체할 수 있고, 반영구적인 반도체를 이용하는 FET Switching Board를 제공할 수 있다.

이러한, 본 발명에 따른 스위칭 소자는 장수명, 빠른 응답특성, 반영구적, 저소비전력 및 저가의 이점이 있으며, 또한, Rre-charge가 가능하고, 스위칭 소자의 설계 자유도를 가질 수 있어, 기존의 Relay를 효과적으로 대체할 수 있다.

다음으로, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 이 실시예에 따른 단자대의 정면 및 배면을 도시한 사시도이다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명의 이 실시예에 따른 단자대(200')는 평판타입의 몸체부(210')를 포함한다.

상기 몸체부(210')는 제1면(210a') 및 제2면(210b')을 포함하고, 상기 몸체부의 일정 영역에는 홀 형상의 인쇄회로기판(110)과의 고정수단(220')이 구비될 수 있다.

또한, 상기 제2면(210b')에는 인쇄회로기판(110)과의 고정보조수단(230')을 포함할 수 있다.

이때, 상기 고정수단(220') 및 상기 고정보조수단(230')은 단자대(200')의 제2면(210b')으로부터 돌출된 형상으로 구비될 수 있다.

한편, 상기 단자대(200')는 부품실장부(240)를 더 포함할 수 있다.

도 6은 본 발명의 이 실시예에 따른 단자대에 트랜지스터가 실장된 도면이다.

상기 단자대(200')의 부품실장부(240)에는 트랜지스터(400)와 같은 부품이 실장되는 부품실장면(240a) 및 상기 부품실장면(240b)의 배면방향으로 돌출된 돌출부(240b)를 포함할 수 있다.

상기 돌출부(240b)는 상기 인쇄회로기판(110')의 부품실장부(113)에 삽입고정될 수 있다.

한편, 종래의 경우, 인쇄회로기판에 실장되는 각 부품들에는 전류가 흐르면서 열을 발생시키고 다량의 열이 발생하는 경우 인쇄회로기판 고장의 원인이 될 수 있었다.

특히, 최근에는 고출력 전기소자인 고전자이동도 트랜지스터(High Electron Mobility Transistor; HEMT)와 같은 질화물계 반도체 소자를 인쇄회로기판에 실장하는데, HEMT는 전자이동도가 실리콘보다 10배 이상 빠른 고속 트랜지스터로서,

활성 영역 내의 게이트와 드레인 간에 걸리는 전계로 인한 전류에 의해 다량의 열이 발생되며, 발생된 열은 주로 별도의 히트싱크를 장착하여 외부로 방출시키도록 설계 된다.

도 2는 종래의 트랜지스터를 포함하는 인쇄회로기판을 도시한 개략적인 도면이다.

도 2를 참조하면, 종래의 트랜지스터를 포함하는 인쇄회로기판(1)은 인쇄회로기판(10)을 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 인쇄회로기판(10)은 제1면에 부품실장면(10a)을 포함하고, 제1면의 배면인 제2면에 납땜면(10b)을 포함한다.

또한, 상기 부품실장면(10a)에는 트랜지스터(20)가 실장되며, 상기 트랜지스터(20)는 상기 인쇄회로기판(10)의 홀에, 소오스, 드레인 및 게이트 단자가 삽입되고, 상기 단자들의 일부가 상기 납땜면(10b)에 위치한 후, 납땜(40) 등의 방법을 통해 인쇄회로기판에 고정되게 된다.

즉, 상기 부품실장면(10a)에는 트랜지스터(20) 등과 같은 부품이 위치하며, 상기 부품실장면의 배면에는 상기 부품들을 고정하기 위한 납땜면이 존재할 수 있다.

이때, 상술한 바와 같이, 상기 트랜지스터(20)는 활성 영역 내의 게이트와 드레인 간에 걸리는 전계로 인한 전류에 의해 다량의 열이 발생되며, 별도의 히트싱크(30)를 상기 트랜지스터(20)의 배면에 설치하여, 발생된 열을 방열하게 된다.

하지만, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 트랜지스터(20) 및 상기 히트싱크(30)는 고유의 높이(h1)를 포함하고, 이로 인하여, 트랜지스터와 같은 각종 부품을 포함하는 인쇄회로기판(1)의 높이도 그만큼 높아지게 된다.

따라서, 각종 부품을 포함하는 인쇄회로기판(1)은 제품 내에서 고유의 높이(h1)만큼의 공간을 필요로 하게 되고, 결국 제품의 소형화에 문제가 있었다.

그러나 본 발명의 단자대(200)는 인쇄회로기판(110)에 고정됨에 있어서, 평판 타입의 단자대(200) 일부가 인쇄회로기판(110)의 홀에 삽입된 상태로 고정되므로, 단자대 고유의 높이를 위한 공간이 필요 없어 소형화가 가능하다.

또한, 단자대가 인쇄회로기판에 최단 거리로 장착되므로 진동 및 충격에도 안정적이며, 이로 인해 회로부품의 소자에 대한 특성을 안정화 시키는 동시에 대전력에서의 성능을 향상시켜 제품의 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

이하에서는, 본 발명의 이 실시예에 따른 상기 단자대(200')를 포함하는 인쇄회로기판(100')에 대해 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 이 실시예에 따른 단자대(200')를 포함하는 인쇄회로기판(100')을 도시한 사시도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이 실시예에 따른 단자대(200')를 포함하는 인쇄회로기판(100')은 인쇄회로기판(110')을 포함하고, 상기 인쇄회로기판(110')은 제1면(110a') 및 상기 제1면(110a')의 배면에 위치하는 제2면(110b')을 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1면(110a')에는 단자대 접촉면(115')을 포함할 수 있다. 본 발명에서 상기 단자대 접촉면(115')에는 단자대(200')가 고정될 수 있다.

다음으로, 상기 제1면(110a')에는 상기 단자대(200')의 고정수단(210')이 고정되기 위한 고정부(111') 및 상기 단자대(200')의 고정보조수단(230')이 고정되기 위한 보조고정부(112')를 포함할 수 있다.

한편, 상기 고정부(111') 및 보조고정부(112')는 상기 인쇄회로기판(110')을 관통하는 홀 형상인 것이 바람직하며, 상기 고정수단(210')을 인쇄회로기판(110') 상의 전원단에 고정시켜 다른 버스바나 리드선의 접속을 위해 해당 부품 등을 연결하게 된다.

다음으로, 도 5b 및 도 7을 참조로 한 바, 상술한 단자대(200')의 돌출된 형상의 고정수단(220') 및 고정보조수단(230')은 상기 인쇄회로기판(110') 제1면(110a')에 형성된 고정부(110') 및 보조고정부(112')에 각각 삽입될 수 있다.

또한, 상기 단자대(200')의 부품실장부(240)는 부품실장면(240a)에 트랜지스터(400)와 같은 부품이 실장되는 한편, 상기 부품실장면(240b)의 배면방향으로 돌출된 돌출부(240b)는 상기 인쇄회로기판(110')에 삽입고정될 수 있다.

한편, 상기 고정수단(220'), 고정보조수단(230') 부품실장부 배면에 형성된 돌출부(240b)는 공지된 납땜이나 볼트, 및 SMD 등의 방법을 이용하여 상기 인쇄회로기판(110')에 고정될 수 있다.

도 8a 내지 도 8c는 도 7의 사용상태를 나타낸 실시예이다.

도 8a는 본 발명의 이 실시예에 따른 인쇄회로기판(110')을, 도 8b는 상기 인쇄회로기판(110')에 부품실장면(240)을 포함하는 단자대(200')가 고정된 모습을 나타낸 실시사진이다. 또한, 도 8c는 상기 인쇄회로기판(110')에 고정된 부품실장부(240)를 포함하는 단자대(200')에 트랜지스터(400)가 실장된 것을 나타낸 사진이다.

이와 같이, 본 발명의 이 실시예를 통해 살펴본 단자대(200')를 포함하는 인쇄회로기판(100')은, 인쇄회로기판(110')의 홀에 대전류를 인가하기 위해 체결되는 단자대(200')가 고정수단(220') 및 고정보조수단(230')의 일부가 삽입된 형태로 납땜 또는 SMD 방식으로 고정된다.

또한, 상기 단자대(200')의 부품실장부(240)의 일부도 역시 인쇄회로기판(110')의 트랜지스터 실장부(114)에 일부 삽입된 상태로 인쇄회로기판(110')의 배면인 제2면(110b')에서 납땜 또는 SMD(Surface Mounted Device) 등의 방식으로 고정될 수 있으며, 본 발명에서 상기 고정방법을 제한하는 것은 아니다.

한편, 이때, 상기 부품실장부(240)에 트랜지스터(400) 배면을 안착시킨 상태에서, 인쇄회로기판(110')의 제2면(110b')에서 납땜 또는 SMD 방식을 가하면 단자대(200') 및 트랜지스터(400)를 한번에 고정할 수 있게 되어 시간과 경제적 비용을 줄이는 효과가 있다.

한편, 종래의 트랜지스터의 방열구조는 별도의 히트싱크를 상기 트랜지스터의 배면에 설치하여, 발생된 열을 방열하게 된다. 그러나 상술한 본 발명의 이 실시예에 따른 부품실장부(240)를 포함하는 단자대(200')는 인쇄회로기판(110')에 대한 메인 충전 전류의 제어뿐만 아니라, 트랜지스터(400)와 같은 발열량이 많은 부품소자를 인쇄회로기판(110')이 아닌 단자대(200')를 통해 견고하게 고정시키는 동시에 방열을 위한 히트싱크로서의 기능도 수행하므로 별도의 히트싱크 없이도 방열효과가 뛰어나다.

또한, 상기 트랜지스터(400)의 방열부와 인쇄회로기판(110)의 단자 접속부(113)는 전기적으로 연결되며, 이 역시 당업계에서 자명한 사항이므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

한편, 도 3a 및 도 5a에서와 같이, 상기 단자대의 고정수단(220)을 하나로 제한하는 것은 아니다. 상기 단자대(200)를 인쇄회로기판(110)에 보다 견고하게 고정하거나, 또 다른 인쇄회로기판과의 전기적 또는 기계적 접속을 위해 상기 고정수단(220)은 복수개 구비될 수도 있음은 물론이다.

도 9는 본 발명의 삼 실시예에 따른 단자대를 도시한 사시도이다. 도 9를 통해 살펴본 바, 상기 단자대(200”)는 인쇄회로기판(110)과의 고정을 위해 복수개의 고정수단(220”)이 구비될 수도 있다.

이상과 같이 제조되는 본 발명의 실시예에 따른 단자대는 인쇄회로기판에 고정됨에 있어서, 평판 타입의 단자대 전면이 인쇄회로기판의 홀에 삽입된 상태로 고정되므로, 단자대 고유의 높이를 위한 공간이 필요 없어 소형화가 가능하다.

또한, 단자대가 인쇄회로기판에 최단 거리로 장착되므로 진동 및 충격에도 안정적이며, 이로 인해 회로부품의 소자에 대한 특성을 안정화 시키는 동시에 대전력에서의 성능을 향상시켜 제품의 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 단자대에 고전자이동도 트랜지스터와 같이 전류 용량의 한계로 인하여 사용할 수 없었던 부품이 직접 실장되어 대전류의 인가를 통해 안정적인 사용이 가능하다.

또한, 단자대가 양면 프린터 배선된 인쇄회로기판의 홀에 고정되는 경우, 배면 인쇄회로기판에도 직접 전류전달이 가능하며, 대전류로 인한 발열 문제를 해결하는 효과가 있다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10, 100 : 인쇄회로기판 20,400: 트랜지스터
30: 히트싱크 40: 납땜
50, 200: 단자대 50a: 고정수단
50b: 접속단자 111: 고정부
112: 보조고정부 113: 단자접속부
114: 부품실장부 115: 단자대 접촉부
210: 몸체부 220: 고정수단
230: 고정보조수단 240: 부품실장부

Claims (10)

1. 평판 형상의 전면 및 배면을 포함하는 몸체부; 및
   상기 몸체부의 일정 영역에 구비되는 적어도 하나 이상의 고정수단;을 포함하고,
   상기 고정수단은, 상기 몸체부의 전면 및 배면을 관통하는 홀 및 상기 몸체부의 배면으로부터 연장되어 돌출된 형상의 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단자대.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 몸체부는, 상기 몸체부 배면으로부터 돌출된 형상의 복수개의 고정보조수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단자대.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 몸체부는, 부품실장부를 더 포함하고,
   상기 부품실장부에는 부품실장면 및 상기 부품실장면의 배면방향으로 돌출된 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단자대.
4. 제1면 및 상기 제1면의 배면에 위치하는 제2면을 포함하는 인쇄회로기판; 및
   전면 및 배면을 포함하는 트랜지스터를 포함하고,
   상기 인쇄회로기판의 제2면은 상기 트랜지스터의 일부 영역이 삽입될 수 있는 삽입홀을 포함하고,
   상기 트랜지스터의 전면과 상기 인쇄회로기판의 제2면이 마주보는 상태로 고정되는 것을 특징으로 하는 트랜지스터를 포함하는 인쇄회로기판.
5. 제1면 및 상기 제1면의 배면에 위치하는 제2면을 포함하는 인쇄회로기판; 및
   평판 형상의 전면 및 배면을 포함하는 몸체부 및 고정수단을 구비한 단자대;를 포함하고,
   상기 인쇄회로기판의 제1면은 상기 단자대의 배면을 고정하기 위한 단자대 접속부를 포함하고, 상기 단자대접속부는 상기 단자대 고정수단을 삽입고정하기 위한 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단자대를 포함하는 인쇄회로기판.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 단자대는, 상기 몸체부 배면으로부터 돌출된 형상의 복수개의 고정보조수단을 더 포함하고,
   상기 인쇄회로기판의 단자대접속부는, 상기 고정보조수단을 삽입고정하기 위한 보조고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단자대를 포함하는 인쇄회로기판.
7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
   상기 고정부 및 상기 보조고정부는, 상기 단자대의 고정수단 및 고정보조수단과 각각 대응하는 홀 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 단자대를 포함하는 인쇄회로기판.
8. 제 4 항에 있어서,
   상기 인쇄회로기판의 제1면에는 부품실장부; 및
   상기 부품실장부와 인접한 단자접속부;를 더 포함하고,
   상기 단자접속부는 상기 부품실장부에 실장된 부품소자의 단자가 고정되어 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 단자대를 포함하는 인쇄회로기판.
9. 제 4 항에 있어서,
   상기 단자대는 열전도체 소재인 것을 특징으로 하는 단자대를 포함하는 인쇄회로기판.
10. 제 4 항에 있어서,
    상기 부품실장부에 위치하는 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 인쇄회로기판은 스위칭 소자로 사용되는 인쇄회로기판.

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