KR20170025526A - 연성기판과 버스바의 조립체 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연성기판과 버스바의 조립체 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에서 연성기판(30)의 폭방향 양측의 가장자리를 따라서는 다수개의 연결부(32)가 형성된다. 상기 연결부(32)는 판상으로 형성된 것이고, 상기 연결부(32)가 버스바(36)와 연결된다. 상기 버스바(36)에는 상기 연결부(32)가 안착되는 안착부(38)가 형성된다. 상기 안착부(38)에는 코킹부(40)가 일체로 형성된다. 상기 코킹부(40)가 관통하는 통공(44)이 누름편(42)에 형성된다. 상기 누름편(42)은 상기 안착부(38)에서 연장된 것으로 상기 안착부(38)에 상기 연결부(32)가 밀착되도록 절곡된다. 상기 안착부(38)에 상기 누름편(42)이 밀착되도록 절곡되는 과정에서 상기 누름편(42)의 기저부에는 곡면부(46)가 형성된다. 상기 곡면부(46)는 소정의 곡률반경을 가진다. 상기 누름편(42)과 안착부(38) 사이에 연결부(32)가 위치되어 밀착됨에 의해 버스바(36)와 연결부(32)가 접촉되는 면적이 넓어져 작업과정이나 제조 후에 가해지는 충격에 의해 상기 연결부(32)가 손상되는 것이 최소화되고 버스바(36)와 연성기판(30)을 결합하면서 별도의 부품이 없어 전체 부품수가 최소화되어 작업공수가 줄어들게 되는 등의 이점이 있다.

Description

연성기판과 버스바의 조립체 및 그 제조방법{Assembly of fpcb and busbar and making method for the same}

본 발명은 연성기판과 버스바의 조립체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연성기판과 버스바를 자동화공정을 통해 결합할 수 있는 연성기판과 버스바의 조립체 및 그 제조방법에 관한 것이다.

연성기판은 10㎛ 정도의 두께를 가지는 절연 필름 위에 동박을 두어 만든 회로기판이다. 이와 같은 연성기판은 재질이 딱딱한 경성기판과는 달리 얇고 유연해 사용되는 제품의 경량화에 적합하다.

상기 연성기판과 도전성 금속재질로 만들어진 버스바가 서로 직접 연결되어야 하는 경우들이 있다. 도 1과 도 2에는 이와 같은 경우가 도시되어 있다. 즉, 연성기판에 버스바가 전기적 구조적으로 결합되어 전기적으로 연결되도록 하는 것이다.

도 1에는 연성기판에 다수개의 버스바가 전기적으로 연결된 상태가 도시되어 있고, 도 2에는 연성기판에 버스바가 연결된 구조를 상세하게 보이고 있다. 이에 따르면, 연성기판(10)의 가장자리를 따라서는 다수개의 연결부(12)가 형성되어 있다. 상기 연결부(12)는 상기 연성기판(10)에 일체로 형성된 것으로, 대략 직사각형상으로 된다. 상기 연결부(12)에는 미리 통홀(도시되지 않음)이 형성되어 있다. 상기 통홀을 관통하여 아래에서 설명될 리벳(16)이 관통하여 설치된다.

버스바(14)는 도전성 금속재질로 만들어지는 것으로, 상기 연성기판(10)보다는 두께가 상대적으로 두껍다. 상기 연성기판(10)에도 상기 연결부(12)의 통홀과 대응되는 위치에 통공이 형성되어 리벳(16)이 관통하여 설치되도록 한다.

이와 같은 종래의 구조에서는 상기 버스바(14) 상에 연성기판(10)의 연결부(12)를 안착시키고, 상기 버스바(14)의 통공과 연결부(12)의 통홀을 일치시키고 상기 리벳(16)을 상기 통공과 통홀을 관통시켜 리벳팅하여 상기 연결부(12)와 버스바(14)를 서로 결합하게 된다.

하지만, 이와 같은 구성에서는 상기 리벳(16)이 상기 버스바(14)와 연성기판(10)을 서로 결합시키기 위해 밀착되는 부분이 상기 통홀과 통공의 가장자리 영역 밖에는 없다. 즉, 리벳(16)에 의해 눌러져서 버스바(14)와 연성기판(10)이 밀착되는 면적이 매우 좁아 외력이 작용할 경우 상기 연결부(12)가 쉽게 찢어지는 문제점이 있다.

그리고, 리벳(16)을 사용하므로 부품수가 늘어나게 되고 상기 연결부(12)에 통홀을 미리 형성하여야 하므로 전체적으로 공정수가 늘어나게 되는 문제점도 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 연성기판과 버스바를 결합함에 있어서 버스바가 연성기판의 양측 표면에 동시에 밀착되도록 하여 보다 넓은 접촉면적을 형성하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 별도의 부품없이 버스바를 절곡하고 코킹하여 연성기판과 결합하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 가장자리를 따라 연결부가 돌출되어 형성된 연성기판과, 상기 연결부를 안착부에 형성된 코킹부가 관통한 상태로 상기 안착부에서 연장된 누름편이 상기 연결부를 상기 안착부에 밀착시켜 고정하는 버스바를 포함한다.

상기 누름편에는 상기 코킹부가 관통하는 통공이 형성되어 있는데, 상기 통공의 가장자리에 해당되는 상기 누름편 상에 상기 코킹부가 소성변형되어 안착된다.

상기 누름편의 기저부는 상기 누름편이 상기 안착부에 연결부를 밀착되게 절곡된 상태에서 소정의 곡률반경을 가지는 곡면으로 형성된다.

상기 누름편은 상기 버스바의 안착부 일측에서 연장되어 형성되는 것으로, 상기 누름편의 형성을 위해 버스바의 일부를 제거하여 관통부를 형성한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 연성기판의 가장자리를 따라 형성되는 판상의 연결부를 버스바에 전기적 구조적으로 연결하는 연성기판과 버스바의 조립체 제조방법에 있어서, 상기 연결부를 가지는 연성기판과 코킹부가 형성된 판상의 안착부에서 연장된 판상의 누름편을 구비한 버스바를 제공하는 준비단계와, 상기 버스바의 안착부에 형성된 코킹부에 상기 연결부를 안착시키는 안착단계와, 상기 코킹부가 상기 누름편에 형성된 통공을 관통하도록 절곡하여 상기 안착부에 상기 연결부를 밀착시키는 밀착단계와, 상기 통공을 관통한 코킹부를 코킹작업하여 상기 누름편이 상기 안착부에 밀착된 상태를 유지하는 코킹단계를 포함한다.

상기 누름편을 절곡하여 상기 연결부를 안착부에 밀착시키는 밀착단계에서 상기 누름편의 기저부는 소정의 곡률반경을 가지는 곡면부로 형성된다.

상기 연성기판의 연결부에는 상기 코킹부가 관통하는 통홀이 상기 코킹부에 의해 상기 누름편이 절곡되어 상기 연결부를 상기 안착부에 밀착시키는 과정에서 형성된다.

본 발명에 의한 연성기판과 버스바의 조립체 및 그 제조방법에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

먼저, 본 발명에서는 연성기판의 연결부 양측 표면에 버스바의 안착부와 누름편이 밀착되도록 코킹부가 상기 안착부와 누름편을 결합시키므로 연성기판의 연결부와 버스바의 결합이 보다 견고하게 되면서도 외력에 의해 상기 연결부가 손상되는 것이 방지되는 효과가 있다.

본 발명에서는 버스바 자체에 형성된 코킹부를 사용하여 연성기판의 연결부를 버스바의 안착부와 누름편 사이에 고정하므로 별도의 부품을 사용하지 않아도 되므로 조립체의 부품수가 최소화되는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에서는 코킹부를 형성하는 작업을 하면서 큰 충격을 누름편에 가하더라도 그 충격이 연결부에 누름편을 통해 분산되어 작용하므로 연결부가 결합작업중에 손상되지 않고 연결부에 통홀을 미리 형성하지 않더라도 코킹부가 통홀을 형성할 수 있어 전체적으로 작업공수를 줄일 수 있는 효과도 있다.

도 1은 종래의 연성기판과 버스바의 조립체의 구성을 보인 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 구조를 확대하여 보인 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 연성기판과 버스바의 조립체의 바람직한 실시례를 보인 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 실시례의 요부 구성을 보인 사시도.
도 5는 도 3에 도시된 실시례에서 버스바와 연성기판이 결합된 부분을 보인 종단면사시도.
도 6은 도 3에 도시된 실시례에서 연성기판의 연결부와 버스바를 결합하기 전의 상태를 보인 사시도.
도 7은 도 3에 도시된 실시례에서 연성기판의 연결부가 버스바의 코킹부 상에 위치된 것을 보인 사시도.
도 8은 도 3에 도시된 실시례에서 최종적으로 코킹이 이루어지기 직전의 상태를 보인 사시도.

이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도면들에 도시된 바에 따르면, 연성기판(30)의 폭 방향 양단에는 다수개의 연결부(32)가 있다. 상기 연결부(32)는 대략 사각판형상으로, 상기 연성기판(30)의 가장자리에서 돌출되어 있다. 상기 연결부(32)는 다수개가 소정의 간격을 가지고 형성되어 있다. 상기 연결부(32)에는 도면에서 점선으로 표시된 통홀(34)이 있다. 상기 통홀(34)은 반드시 형성되어 있어야 하는 것은 아니다. 상기 통홀(34)은 미리 형성될 수도 있고, 아래에서 설명될 코킹부(40)에 의해 누름편(42)이 연결부(32)에 밀착될 때 만들어질 수도 있다.

버스바(36)는 도전성 금속재질로 만들어진 것이다. 상기 버스바(36)의 전체 구조는 본 발명의 요지가 아니므로 별도의 설명은 생략한다. 상기 버스바(36)의 일측 단부에는 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 안착부(38)가 형성되어 있다. 상기 안착부(38)는 상기 연결부(32)의 면적보다는 넓은 면적을 가지도록 형성된다.

상기 안착부(38)에는 코킹부(40)가 형성된다. 상기 코킹부(40)는 공구가 상기 안착부(38)를 관통하면서 드로잉공정을 수행하여 만들어진다. 즉, 상기 코킹부(40)는 상기 안착부(38)와 일체로 된다. 상기 코킹부(40)는 상기 버스바(36)를 제작하는 과정에서 미리 만들어진 것이다.

상기 안착부(38)의 일측에서 연장되어 누름편(42)이 있다. 상기 누름편(42)은 상기 버스바(36)를 관통하여 형성된 관통부(43) 내부에 있는 것으로, 상기 관통부(43)를 형성하기 위해 상기 버스바(36)의 일부를 제거함에 의해 만들어진다. 상기 누름편(42)은 상기 안착부(38)와 마주보게 접어져 상기 연성기판(30)의 연결부(32)에 밀착된다.

상기 누름편(42)에는 통공(44)이 형성된다. 상기 통공(44)은 상기 코킹부(40)가 관통하는 부분이다. 상기 코킹부(40)가 상기 통공(44)을 관통하여 상기 통공(44)의 가장자리에 밀착되도록 소성변형되어 상기 누름편(42)이 상기 연결부(32)를 사이에 두고 상기 안착부(38)와 마주보게 된다.

상기 누름편(42)이 상기 연결부(32)에 밀착되게 절곡될 때, 상기 누름편(42)의 기저부에는 곡면부(46)가 형성된다. 상기 곡면부(46)는 소정의 곡률반경을 가지도록 형성된 것으로, 상기 누름편(42)과 안착부(38)이 전체 면적에서 밀착되지 않고, 특히 상기 연결부(32)의 선단이 압착되지 않도록 한다.

그리고, 상기 곡면부(46)가 있음으로 해서 상기 누름편(42)의 통공(44)의 위치에 오차가 있더라도 상기 코킹부(40)가 통공(44)을 정확하게 관통할 수 있게 할 수 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 연성기판과 버스바의 조립체를 생산하는 것과 사용하는 것을 상세하게 설명한다.

상기 버스바(36)와 연성기판(30)을 전기적으로 연결하기 위해서 본 발명에서는 상기 버스바(36)에 일체로 형성된 코킹부(40)와 누름편(42)을 사용한다. 즉, 버스바(36)의 안착부(38)에 형성된 코킹부(40)를 사용하여 누름편(42)이 연성기판(30)의 연결부(32)를 상기 안착부(38)에 밀착되게 누른 상태를 유지할 수 있도록 하는 것이다.

이를 위해 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 누름편(42)이 펼쳐진 상태에서 상기 연성기판(30)의 연결부(32)를 상기 안착부(38)에 형성된 코킹부(40) 상에 위치시킨다. 이때 상기 코킹부(40)에 상기 연결부(32)의 통홀(34)에 해당되는 부위가 안착되도록 한다. 상기 통홀(34)은 실제로는 형성되지 않아도 상관없다.

이와 같은 상태에서 상기 누름편(42)을 절곡하여 상기 누름편(42)이 상기 안착부(38)에 상기 연결부(32)가 밀착되도록 눌러주게 한다. 상기 누름편(42)이 상기 연결부(32)를 눌러서 상기 안착부(38)에 안착되게 하는 과정에서 상기 코킹부(40)가 상기 통홀(34)에 해당되는 부분을 관통하게 된다. 상기 통홀(34)에 해당되는 부분이 반드시 정원으로 되지는 않겠지만, 상기 코킹부(40)에 의해 상기 통홀(34)에 해당되는 부분이 관통되면서 상기 연결부(32)는 상기 안착부(38)와 누름편(42)의 사이에 밀착된다.

상기 누름편(42)을 절곡하기 위한 힘이 상기 누름편(42)을 통해 연결부(32)에 전달될 수 있고, 이 후에 상기 코킹부(40)를 형성하기 위한 힘이 또한 상기 연결부(32)로 상기 누름편(42)을 통해 전달될 수 있다. 하지만, 상기 힘들은 모두 상기 누름편(42)을 통해 분산되어 상기 연결부(32)로 전달되므로 연결부(32)의 특정 부분에 집중되지 않아 연성기판(30)인 상기 연결부(32)가 손상되지 않게 된다.

상기 누름편(42)이 상기 연결부(32)를 상기 안착부(38)에 밀착시킨 상태에서는 상기 누름편(42)에 있는 통공(44)을 상기 코킹부(40)가 관통하여 있게 된다. 이와 같은 상태가 도 8에 도시되어 있다.

위에서도 설명한 바와 같이, 상기 누름편(42)이 연결부(38)에 밀착되도록 절곡하는 과정에서 상기 누름편(42)의 기저부에는 곡면부(46)가 형성되도록 한다. 이와 같이 하는 것은 상기 코킹부(40)나 상기 통공(44)의 형성 오차 등을 흡수하기 위함으로, 상기 곡면부(46)의 곡률반경이 오차의 정도에 따라 어느 정도 달리 형성될 수 있다.

또한, 상기 곡면부(46)가 형성됨에 의해 상기 연결부(32)의 선단이 지나치게 버스바(36) 내측으로 진입하더라도 압착되어 접어지는 등의 상황이 발생하지 않도록 할 수 있다.

다음으로는 상기 코킹부(40)를 벌려서 상기 통공(44)의 가장자리에 해당되는 누름편(42)의 표면에 밀착되도록 소성변형시키는 코킹작업이 수행된다. 이와 같은 작업이 마쳐진 상태가 도 4나 도 5에 도시되어 있다. 참고로, 상기 코킹작업은 상기 누름편(42)을 절곡하는 작업을 수행하는 것과 거의 동시에 연속적으로 수행될 수 있다.

상기와 같은 방식으로 연성기판(30)에 버스바(36)가 연결되면 전기적으로 버스바(36)와 연성기판(30)이 서로 연결된다. 이와 같이 연결된 버스바(36)와 연성기판(30)은 상기 누름편(42)의 면적 전체에 걸쳐서 연결부(32)를 눌러주므로 연결부(32)가 상기 안착부(38)와 누름편(42)에 보다 넓은 면적에서 접촉되어 외력이 작용하더라도 이를 분산시켜 연결부(32)로 전달된다.

그리고, 상기 누름편(42)을 절곡하고 상기 코킹부(40)를 형성하는 과정에서도 그 충격이 분산되어 연결부(32)로 전달되므로 연결부(32)가 비록 얇고 연성재질이라도 쉽게 손상되지 않게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 연성기판 12: 연결부
16: 버스바 30: 연성기판
32: 연결부 34: 통홀
36: 버스바 38: 안착부
40: 코킹부 42: 누름편
44: 통공 46: 곡면부

Claims (7)

1. 가장자리를 따라 연결부가 돌출되어 형성된 연성기판과,
   상기 연결부를 안착부에 형성된 코킹부가 관통한 상태로 상기 안착부에서 연장된 누름편이 상기 연결부를 상기 안착부에 밀착시켜 고정하는 버스바를 포함하는 연성기관과 버스바의 조립체.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 누름편에는 상기 코킹부가 관통하는 통공이 형성되어 있는데, 상기 통공의 가장자리에 해당되는 상기 누름편 상에 상기 코킹부가 소성변형되어 안착되는 연성기판과 버스바의 조립체.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 누름편의 기저부는 상기 누름편이 상기 안착부에 연결부를 밀착되게 절곡된 상태에서 소정의 곡률반경을 가지는 곡면으로 형성되는 연성기판과 버스바의 조립체.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 누름편은 상기 버스바의 안착부 일측에서 연장되어 형성되는 것으로, 상기 누름편의 형성을 위해 버스바의 일부를 제거하여 관통부를 형성하는 연성기판과 버스바의 조립체.
   
5. 연성기판의 가장자리를 따라 형성되는 판상의 연결부를 버스바에 전기적 구조적으로 연결하는 연성기판과 버스바의 조립체 제조방법에 있어서,
   상기 연결부를 가지는 연성기판과 코킹부가 형성된 판상의 안착부에서 연장된 판상의 누름편을 구비한 버스바를 제공하는 준비단계와,
   상기 버스바의 안착부에 형성된 코킹부에 상기 연결부를 안착시키는 안착단계와,
   상기 코킹부가 상기 누름편에 형성된 통공을 관통하도록 절곡하여 상기 안착부에 상기 연결부를 밀착시키는 밀착단계와,
   상기 통공을 관통한 코킹부를 코킹작업하여 상기 누름편이 상기 안착부에 밀착된 상태를 유지하는 코킹단계를 포함하는 연성기판과 버스바의 조립체 제조방법.
   
6. 제 5 항에 있어서, 상기 누름편을 절곡하여 상기 연결부를 안착부에 밀착시키는 밀착단계에서 상기 누름편의 기저부는 소정의 곡률반경을 가지는 곡면부로 형성되는 연성기판과 버스바의 조립체 제조방법.
   
7. 제 6 항에 있어서, 상기 연성기판의 연결부에는 상기 코킹부가 관통하는 통홀이 상기 코킹부에 의해 상기 누름편이 절곡되어 상기 연결부를 상기 안착부에 밀착시키는 과정에서 형성되는 연성기판과 버스바의 조립체 제조방법.

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