KR20220134773A

KR20220134773A - 회로 기판상에 전기 부품을 배치하기 위한 부품 캐리어

Info

Publication number: KR20220134773A
Application number: KR1020227030286A
Authority: KR
Inventors: 토마스 헤쓰
Original assignee: 하르팅 아게
Priority date: 2020-02-05
Filing date: 2021-02-04
Publication date: 2022-10-05
Also published as: DE102020102983A1; US11770896B2; CN115024024A; EP4101269A1; WO2021156793A1; US20230061125A1

Abstract

본 발명은, 회로 기판상에서 마이크로프로세서(3), LED(3'), 센서(3"), 안테나 등과 같은 전기 부품(3, 3', 3")의 기하학적 배열을 유연화하기 위한, MID 가능 플라스틱 소재의 특수 부품 캐리어(1)에 관한 것이다. 이들은 한편으로 회로 기판에 연결하기 위한 표준화된 풋프린트(footprint)를 가질 수 있고, 다른 한편으로는 특히 LDS 공정에서 개별적으로 적용된 도체 트랙(2, 2')에 의해 부품(3, 3', 3")의 단자들 및 기하학적 배열에 맞게 조정될 수 있다. 또한, 특수 형상의 부품 캐리어(1)는, 특히 회로 기판에 대해 직각이고 회로 기판에 대해 평행한 전기 부품(3, 3', 3")의 기하학적 배향을 가능케 하며, 이는 안테나 및 가속도 센서에 매우 유리하다. 또한, 사전 조립된 상태에 있는 온도 민감 부품(3, 3', 3")의 경우에도 SMT 납땜이 가능하다.

Description

회로 기판상에 전기 부품을 배치하기 위한 부품 캐리어

본 발명은 독립 청구항 제1항의 카테고리에 따른, 회로 기판상에 전기 부품을 배치하기 위한 부품 캐리어에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 청구항 제1항에 따른 적어도 하나의 부품 캐리어를 이용하여 전기 부품을 회로 기판에 실장하기 위한 방법에 관한 것이다.

이러한 부품 캐리어 및 방법은, 전기 부품을 회로 기판상에 부착하여 이들을 전기적으로 연결하기 위해 필요하다.

선행 기술에는 자동화 방식으로 회로 기판에 전기 부품을 실장하는 방법이 공지되어 있다. 특히 이는 널리 보급된 "SMT(Surface Mounted Technology)"를 사용하여 수행할 수 있다.

회로 기판의 자동화된 실장의 주요 문제는 상기 부품들이 주로 개별 단자를 갖는다는 점이다. 이는 회로 기판 레이아웃뿐만 아니라 향후 적합한 부품의 선택과 관련한 실장 유연성도 복잡하게 만든다. 특히, 회로 기판에 기능적으로나 가격면에서 상당히 매력적일 수 있는 대체 부품을 실장하는 작업의 자동화가 방해되거나 심지어 불가능할 수 있다.

많은 전기 부품이 온도 민감도로 인해 SMT 납땜에 적합하지 않다.

또한, 회로 기판의 제한된 설치 공간은 거의 모든 회로 설계에서 문제점으로 간주되며, 다시 말해 기본적으로, 최대한 작은 공간에서 최대한 높은 기능을 가능하게 하기 위해 기존 설치 공간을 최대한 효과적으로 활용해야 할 필요성이 있다. 결과적으로 작동 중에도 마이크로프로세서와 같은 고출력 전자 부품으로 인한 온도 상승이 종종 문제가 될 수 있고, 그에 따라 히트 싱크 및/또는 팬의 사용이 필요해지며, 이는 다시 필요 공간을 더 증가시킨다.

본 발명의 과제는 회로 기판 실장의 자동화를 간소화하거나, 우선 그것을 가능하게 하는 것이다. 이 경우, 특히 부품 선택의 유연성을 높여야 한다.

상기 과제는 독립 청구항들의 대상에 의해 해결된다.

부품 캐리어는 전기 절연 재료, 특히 플라스틱으로 형성되며, 바람직하게는 소위 "MID"(moulded interconnect device) 공정, 특히 이른바 "LDS"(Laser Direct Structuring) 공정에서 제조된다. 이를 위해, 부품 캐리어는 하나 이상의 MID 가능 플라스틱 및 특히 LDS 가능 플라스틱으로 형성되거나 적어도 부분적으로 상기 재료를 포함할 수 있다. 부품 캐리어에는 회로 기판과의 전기적 및 기계적 연결을 위한 하나 이상의 지지면을 가진 베이스 영역이 있다. 또한, 부품 캐리어는 베이스 영역의 지지면(들)에 대해 실질적으로 직각으로 연장되는, 실질적으로 평평한 연결 섹션을 가지며, 이 연결 섹션은 하나 이상의 전기 부품이 장착될 수 있는 적어도 하나의 평평한 측면을 갖는다. 베이스 영역으로부터 먼 쪽을 향한 연결 섹션의 단부에서 부품 캐리어는 베이스 영역에 대해 평행하게 정렬된 상부면(top surface)을 갖는다. 이 상부면은 예를 들어 SMT 공정에서 자동화된 회로 기판 실장을 위한 흡입면으로서 그리고 하나 이상의 추가 전기 부품의 장착을 위해서도 이용할 수 있다. 부품 캐리어에는, 회로 기판 연결측에서 베이스 영역의 지지면 중 적어도 하나의 지지면으로 안내되고 그곳에서 회로 기판의 개별 회로 기판 연결 영역과의 납땜을 위해 종결되는 복수의 도체 트랙이 구비된다. 도체 트랙의 각각 타측 단부는 전기 부품들 중 하나의 전기 부품의 개별 장착 위치로 안내되고, 그곳에서 그들의 부품 연결 영역으로써 각각 적어도 그곳에 장착될 부품의 전기 단자 부근에서 종결된다.

"실질적으로 평평한"이라는 문구는, 연결 섹션의 적어도 한 면이 평평하게 형성되었거나 적어도 전기 부품을 장착하기에 충분히 넓은 평평한 영역을 가져야 함을 의미한다. "실질적으로 직각으로"는, 연결 섹션의 단면이 베이스 영역으로부터 상부면쪽으로 가면서 약간 원뿔형으로 좁아질 수도 있음을 의미한다. 특히, 대칭 평면은 서로 대향하며 서로를 향해 원뿔형으로 좁아지는 상기 대칭 평면의 두 측면 사이에서 베이스 영역의 지지면(들)에 대해 직각으로 연장될 수 있다. 즉, 그러한 원뿔형으로 좁아지는 연결 섹션의 측면들이 베이스 영역의 지지면(들)과 형성하는 각도는 90°이거나 그보다 약간 더 클 수 있다. 여기서 90°보다 약간 크다는 것은, 상기 각도가 90°와 100° 사이, 바람직하게는 90°와 95° 사이, 특히 바람직하게는 90°와 94° 사이, 특히 90°와 93° 사이, 예를 들어 90°와 92° 사이, 예를 들어 90°와 91° 사이임을 의미한다.

회로 기판에 전기 부품을 실장하는 방법은 다음의 단계를 갖는다:

a.) 도체 트랙 및 이들의 접촉 단자, 요컨대 이른바 "풋프린트(footprint)"의 하나 이상의 표준화된 기하학적 배열을 포함하는 회로 기판 설계를 생성하는 단계;

b.) 상기 회로 기판 설계를 이용하여 회로 기판을 제조하는 단계;

c.) 회로 기판의 풋프린트에 상응하는 기하학적 패턴을 형성하는 회로 기판 연결 영역들을 가진 한편, 부품 연결측에서 적어도 하나의 전기 부품의 부착을 위해 제공된 부품 캐리어 위치의 영역에서 종결되는 도체 트랙을 구비한 하나 이상의 부품 캐리어를 선택하거나 제공하는 단계;

d.) 적어도 하나의 전기 부품을 부품 캐리어에서 연결 섹션에 또는 상부면의 의도된 위치에 부착하는 단계;

e.) 전기 부품의 전기 단자를 도체 트랙의 부품 연결 영역과 전기적으로 연결하는 단계;

f.) 부품 캐리어의 회로 기판 연결 영역(20)을 회로 기판의 상기 접촉 단자와 납땜함으로써 회로 기판에 적어도 하나의 부품 캐리어(1)를 실장하는 단계.

여기서, 방법 단계 c.) 및 d.)가 방법 단계 b.) 이전에도, 그리고 특히 방법 단계 a.) 이전에도 수행될 수 있는 점은 통상의 기술자에게 자명하다.

본 발명의 바람직한 실시예들은 종속 청구항들 및 하기의 설명부에 명시되어 있다.

본 발명은 자동화된 회로 기판 실장의 상당한 간소화를 가능케 한다.

본 발명의 특별한 장점은 특히, 부품 캐리어에 의해 적어도 하나의 전기 부품이 회로 기판에 대해 실질적으로 수직으로 그리고/또는 평행하게 배치될 수 있다는 데 있다.

또한, 본 발명에 의해 바람직하게, 특정 부품이 다른 부품, 예를 들어 기능상 동일하거나 기능상 유사한 다른 제조자의 대체 부품으로 교체되는 즉시, 대체 부품의 단자가 다른 위치에 있기 때문에 회로 기판 설계를 변경해야 하는 상황이 방지될 수 있다. 또한, 바람직하게는 본 발명에 의해, 개별 스트랜드(strand)를 이용한 높은 배선 복잡성을 감수해야 하는 점이 방지될 수 있다. 대체 부품의 연결을 위해 플렉서블(flexible) 회로 기판 또는 리지드 플렉서블(rigid-flexible) 회로 기판의 사용으로 전환할 필요도 없다.

그 대신, 전기 부품들이 먼저 각각 관련 부품 캐리어에 장착되고 부품측이 부품 캐리어의 도체 트랙에 연결되는 점에서, 장착은 비교적 크게 복잡하지 않다. 이러한 형태로 부품은 부품 캐리어에 미리 조립된 상태로 보관되거나 즉시 사용될 수 있다.

이 경우, 부품 캐리어는 즉시 또는 필요할 때 회로 기판에 장착되고, 바람직하게는 회로 기판의 표준화된 풋프린트에 연결(예: 납땜)된다. 부품 캐리어의 회로 기판 연결 영역을 회로 기판의 상기 접촉 단자와 납땜하는 작업은 상기 SMT 기술로 수행될 수 있으며, 이 경우 위에서 언급한 이유로 연결 섹션 및/또는 관련 부품 캐리어의 상부면에 배치된 부품의 가능한 온도 민감도를 고려할 필요가 없다.

물론 상기 장착 순서가 반대가 될 수도 있는데, 즉, 먼저 부품 캐리어를 회로 기판상에 장착한 다음에 부품 캐리어상에 부품을 장착할 수 있으나, 이는 대부분의 경우 원하는 순서와 일치하지 않는다. 결국, 그로 인해 대부분의 경우, 특히 전기 부품이 연결 섹션에 장착될 때, 장착이 어려워진다.

본 발명의 한 특별한 장점은, 부품 캐리어가 LDS 공정에서 소형 시리즈로도(in small series) 특정 전기 부품에 맞춰 조정될 수 있다는 점이다. 마지막으로 레이저 활성화를 통해, 부품 자체의 형태에 영향을 미치지 않으면서 극히 적은 노력으로 특정 부품의 단자들의 위치에 도체 트랙을 맞출 수 있다.

추가적인 장점은 회로 기판상에서 설치 공간이 절약된다는 데 있다.

본 발명의 또 다른 장점은, 부품 캐리어가, 특히 그의 형상으로 인해, 그 위에 고정된 적어도 하나의 전기 부품과 회로 기판 간의 열전달을 크게 감소시키는 데 있다. 그로 인해 한편으로는 작동 상태에서 온도 상승이 감소한다. 그러나 다른 한편으로, 특히 "SMT(Surface Mounted Technology)" 납땜에서, 온도에 민감한 전기 부품의 경우에도 자동화된 실장이 가능하다. 특히, 생산 공정에서 장착 순서도 공정 기술적 요구 사항에 맞춰 최적으로 조정될 수 있으며, 다시 말해 해당 부품이 예컨대 먼저 부품 캐리어에 부착될 수 있고, 그의 개별 단자에 의해 부품 캐리어상에 상기 개별 단자 각자를 위해 적용된 도체 트랙과 문제없이 전기 전도성으로 연결될 수 있다. 그에 따라 부품 캐리어는 그 부품의 온도 민감도와 무관하게 상기 SMT를 이용하여 문제 없이 회로 기판에 납땜될 수 있다.

한 바람직한 실시예에서, 부품 캐리어는 전기 부품의 개별 단자 부근에 위치한 도체 트랙의 부품측 단부에 부품 연결 영역("접촉 패드")을 가질 수 있다. 이들은 도체 트랙과 함께 MID 공정, 바람직하게는 LDS 공정에서 부품 캐리어상에 적용될 수 있다. 지지면의 회로 기판 연결 영역은 전술한, 특히 표준화된, 회로 기판의 풋프린트(들)에 상응하는 상호 지정된 상대 위치에 존재할 수 있다.

한 바람직한 실시예에서, 부품 캐리어의 연결 섹션은 양 측면이 평평하게 구현될 수 있고, 그에 따라 2개의 대향 장착면을 가질 수 있다. 연결 섹션에서 베이스 영역으로부터 먼 쪽을 향하는 단부에 상기 베이스 영역에 대해 평행하게, 특히 직각으로, 상판(top plate)이 일체로 형성될 수 있고, 이 상판은 베이스 영역으로부터 먼 쪽을 향하는 면에 상부면을 갖는다.

특히, 상판은 연결 섹션에서 일측에만, 즉, 연결 섹션의 서로 대향하는 양 측면 중 하나의 방향으로, 연결 섹션으로부터 멀어지는 형태로 일체로 형성될 수 있고, 그에 따라 부품 캐리어는 그의 베이스 영역, 연결 섹션 및 이 연결 섹션의 일측에 일체로 형성된 상판에 의해 이른바 "Courier New" 서체("타자기 문자")에 따른

자형 단면을 갖는다. 이를 통해 상부면이 축소되기는 하나, 바람직하게는 설치된 상태에서도 연결 섹션의 적어도 하나의 장착면에 용이하게 접근할 수 있다.

한 바람직한 실시예에서, 상판은 베이스 영역으로부터 먼 쪽을 향하는, 연결 섹션의 단부에 연결 섹션의 전체 폭에 걸쳐 일체로 형성될 수 있고, 그에 따라 연결 섹션과 동일한 폭을 가질 수 있다. 그로 인해 상부면이 충분히 크므로, 많은 용례에서 약간 더 큰 전기 부품을 위한 추가 장착면으로도 적합하다.

또 다른 실시예에서는 상판이 연결 섹션보다 더 좁다. 이 경우, 상판은 일반적으로 흡입면으로서 제공되며, 상대적으로 소형인 전기 부품용으로도 사용될 수 있다. 이러한 변형예는 예를 들어 LDS 재료의 사용 시 매우 중요한 역할을 하는 소정의 재료 절약의 장점이 있다. 또한, 부품 연결 영역에서 아래에 놓인 장착면에 접근할 수 있다. 특히, 상기 구조 유형의 상판은 연결 섹션의 단부 중앙에 일체로 형성될 수 있으며, 그 결과 연결 섹션이 베이스 영역으로부터 먼 쪽을 향하는 단부에서 상판의 양 측면에 각각 하나의 독립(free-standing) 에지 섹션을 갖고, 그에 따라 총 2개의 독립 에지 섹션을 가지며, 이들 독립 에지 섹션은 상판에 의해 서로 분리된다.

또 다른 한 실시예에서, 연결 섹션은 정확히 하나의 장착면을 가질 수 있다. 이 경우, 장착면 반대편에 놓인 연결 섹션의 면에 보강을 위해 웨브가 보강 요소로서 일체로 형성될 수 있다.

그 대안으로, 장착면 반대편에 놓인 연결 섹션의 면에 보강을 위해 중실형 원통체 또는 중실형 반원뿔체도 보강 요소로서 일체로 형성될 수 있다. 베이스로부터 먼 쪽을 향하는 연결 섹션의 면이 상부면을 형성할 수 있다. 보강 요소가 언급한 반원뿔체인 경우, 베이스 영역으로부터 상부면쪽으로 가면서 원뿔형으로 좁아지도록 구성될 수도 있다.

따라서, 보강 요소가 언급한 반원통체 또는 반원뿔체인 경우, 그에 의해 보강된 연결 섹션, 즉, 각각의 보강 요소와 합쳐진 연결 섹션은 상부면 위를 바라볼 때

자 형태로 구현될 수 있다.

보강 요소를 가진 상기 실시예들은 모두 안정성이 증가하는 장점이 있으나, 전기 부품을 위한 설치 공간이 줄어든다.

후자에 대응하기 위해, 또 다른 바람직한 실시예에서는 부품 캐리어가 추가로 그리고 특히 상기 연결 섹션에 대해 평행하게 추가의, 특히 동일한 형상의 연결 섹션을 가질 수 있다. 연결 섹션 및 추가 연결 섹션은 연결 영역을 통해 서로 연결될 수 있으며, 상기 연결 영역은, 베이스 영역으로부터 먼 쪽을 향하고 상부면을 형성하는 면을 갖는다. 상기 연결 영역은 두 연결 섹션 사이의 중앙에 배치될 수 있으며, 그럼으로써 위에서 볼 때 두 연결 영역이 연결 섹션과 함께 H자 형상을 형성한다. 이를 통해, 연결 섹션의 양측의 큰 장착면이 전기 부품의 가능한 장착을 위해 유지된다. 또한, 이러한 배열을 통해 높은 수준의 안정성이 보장된다. 나아가, 이러한 구조 유형에 의해, 전기 부품의 부착으로 인해 이동하는 무게 중심이 다시 센터링될 수 있다.

본 발명의 실시예가 도면들에 도시되어 있고 하기에서 상세히 설명된다.

도 1a 내지 1f는 부품 캐리어의 제1 실시예를 도시한 도면이다.
도 2a 내지 2e는 부품 캐리어의 상이한 용례들을 도시한 도면이다.
도 3a 및 3b는 부품 캐리어의 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 4a 및 4b는 부품 캐리어의 제3 실시예를 도시한 도면이다.
도 5a 및 5b는 부품 캐리어의 제4 실시예를 도시한 도면이다.
도 6a 내지 6c는 부품 캐리어의 제5 실시예를 도시한 도면이다.
도 7a 및 7b는 부품 캐리어의 제6 실시예를 도시한 도면이다.

도면들은 부분적으로 단순화된 개략적 도해들을 포함하고 있다. 어떤 경우에는 유사한, 그러나 경우에 따라 동일하지는 않은 요소들에 동일한 참조 부호가 사용된다. 동일한 요소를 상이한 관찰 방향에서 도시한 도해는 상이하게 스케일링될 수도 있다.

도 1a 내지 1f에는, 베이스 영역(11), 연결 섹션(12) 및 이 연결 섹션(12)에 일체로 연결 섹션으로부터 멀어지도록 형성된 상판(13)을 갖는 부품 캐리어(1)의 제1 실시예가 도시되어 있다. 상기 부품 캐리어는 이른바 "Courier New" 서체("타자기 문자")에 따른

자형 단면을 갖는다. 상판(13)은 베이스 영역(11)으로부터 먼 쪽을 향하는 측에, 자동화된 회로 기판 실장 시 흡입면으로서 사용될 수 있는 상부면(130)을 갖는다. 도 1b에서 아래쪽에는 베이스 영역(11)의 2개의 지지면(110)이 도시되어 있다. 이들은 도면에 도시되지 않은 회로 기판의 접촉에 이용된다.

도 1c 및 도 1d에는 LDS("laser direct structuring") 공정에서 도체 트랙(2)이 제공된 이후의 부품 캐리어가 도시되어 있다. 도 1c에서는 연결 섹션(12)의 장착면(120) 및 상판(13)의 상부면(130)을 관찰할 수 있다. 도 1c에서는 상부면(130)과, 부품 연결 영역(20')을 갖는 장착면(120)도 관찰할 수 있다. 도 1d에서는 지지면(110)을 볼 수 있다. 그곳에는 회로 기판 연결 영역(20)이 있는, 도체 트랙(2)의 회로 기판 연결측 단부가 위치한다.

도 1e 및 도 1f에는 전기 부품(3, 3')이 실장되어 있고 대응 도체 트랙(2)이 제공된 부품 캐리어(1)가 도시되어 있다.

도 2a 및 2b에는 개별적으로 구성된 도체 트랙(2')을 갖는 부품 캐리어가 도시되어 있다. 이 도체 트랙(2)은 예를 들어 고객에 의해 또는 고객의 주문으로, 특정 전기 부품(3')을 원하는 대로, 특히 원하는 기하학적 배열로도 사용할 수 있도록 하기 위해, LDS 공정에서 부품 캐리어(1)에 적용될 수 있다.

도 2c는 4개의 상이한 색상의 발광 다이오드(3')가 장착면상에 배열된 관련 용례를 보여준다. 도 2b에서, 부품 캐리어(1)는 발광 다이오드(3')를 위한 스페이서의 역할을 한다. 도 2e에는, 3개의 방향으로 가속도를 기록할 수 있도록 3개의 동일한 가속도 센서(6)가 부품 캐리어(1)에 상이한 배향으로 배치되어 있다.

도 3a 및 3b에는 부품 캐리어(1)의 제2 실시예가 도시되어 있다. 여기서, 연결 섹션(12)은 전기 부품(3)에 맞춘 기하학적 조정을 위해 제1 실시예에서보다 약간 더 짧다. 따라서 측면(12)상의 설치 공간이 약간 더 작으며, 다시 말해 약간 더 작은 부품(3)에 적합하며, 전체 어셈블리가 더 적은 공간을 차지한다.

도 4a 및 4b에는 부품 캐리어(1)의 제3 실시예가 도시되어 있다. 여기서는 상판(13')이 제2 실시예보다 더 짧다. 그럼에도 상기 상판은 흡입면으로서 그리고 나아가 매우 작은 전기 부품(3, 3"), 예를 들어 전술한 발광 다이오드(3') 중 하나를 위한 추가 장착면으로서도 이용될 수 있다. 상기 상판은 연결 섹션(12) 및 그의 장착면에서 멀어지는 방향을 가리킨다.

도 5a 및 5b에는 부품 캐리어(1)의 제4 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예는 제2 실시예와 유사하지만 보강 요소로서 추가 웨브(14)를 갖는다.

도 6a, 6b 및 6c에는 부품 캐리어(1)의 제5 실시예가 도시되어 있다. 여기서는 부품 캐리어가, 베이스 영역(11)으로부터 상부면(130')의 방향으로 연장되고 베이스 영역(11)으로부터 상부면(130')쪽으로 가면서 원뿔형으로 좁아지는 중실 원뿔체(14')를 보강 요소로서 갖는다. 상기 상부면(130')은 본 실시예에서 베이스 영역(11)으로부터 먼 쪽을 향하는 반원뿔체(14')의 면에 의해 형성된다.

도 7a 및 7b에는 부품 캐리어(1)의 제6 실시예가 도시되어 있다. 여기서는 부품 캐리어가 추가 연결 섹션(12')을 갖는다. 연결 섹션(12) 및 추가 연결 섹션(12')은 보강 요소로서의 중실 연결 영역(14")을 통해 서로 연결될 수 있으며, 베이스 영역(11)으로부터 먼 쪽을 향하는 연결 영역의 면이 상부면(130")을 형성한다.

상기 연결 영역(14")은 두 연결 섹션(12,12') 사이의 중앙에 배치되며, 그럼으로써 위에서 볼 때 두 연결 영역(12,12')이 연결 섹션(14")과 함께 H자 형상을 형성한다.

이러한 구성에 의해, 전기 부품(3)의 부착으로 인해 이동하는 부품 캐리어(1)의 무게 중심이 전체적으로 다시 센터링될 수 있다.

도면들에 본 발명의 상이한 양태들 또는 특징들이 각각 조합되어 도시되어 있더라도, 달리 명시되지 않는 한- 도시되고 논의된 조합만이 유일하게 가능한 것은 아니라는 점은 통상의 기술자에게 명백하다. 특히, 상이한 실시예들의 상호 대응하는 유닛들 또는 특징 복합체들은 서로 교환될 수 있다.

1 부품 캐리어
11 베이스 영역
110 지지면(들)
12, 12' 연결 섹션
120, 120' 측면(들) / 장착면(들)
13, 13' 상판
130, 130', 130" 상부면
14, 14', 14" 보강 요소(웨브/반원뿔체/연결 영역)
2,2' 도체 트랙
20 회로 기판 연결 영역 / 회로 기판 연결 패드
20' 부품 연결 영역 / 부품 연결 패드
3 전기 부품, 마이크로프로세서
3' 발광 LED, 발광 다이오드
3" 가속도 센서

Claims

회로 기판과의 전기적 및 기계적 연결을 위한 하나 이상의 지지면(110)을 가진 베이스 영역(11) 및 이 베이스 영역(11)에 대해 실질적으로 직각으로 연장되고 실질적으로 평평한 적어도 하나의 연결 섹션(12,12')을 갖는, 전기 절연 재료로 형성된 부품 캐리어(1)이며,
상기 연결 섹션은 하나 이상의 전기 부품(3, 3', 3")이 장착될 수 있는 장착면으로서 적어도 하나의 평평한 측면(120, 120')을 가지고, 상기 연결 섹션은 또한, 베이스 영역(11)으로부터 먼 쪽을 향하는 연결 섹션(12, 12')의 단부에 배치되고 베이스 영역(11)에 대해 평행하게 정렬된 상부면(130, 130', 130")을 가지며, 이 상부면은 자동화된 회로 기판 실장을 위한 흡입면으로서 그리고 하나 이상의 추가 전기 부품(3, 3', 3")의 장착을 위한 추가 장착면으로서도 이용될 수 있으며,
부품 캐리어(1)에는, 회로 기판 연결측에서 베이스 영역(11)의 지지면(110) 중 적어도 하나의 지지면으로 안내되고 그곳에서 회로 기판의 개별 회로 기판 연결 영역(20)과의 납땜을 위해 종결되는 복수의 도체 트랙(2, 2')이 구비되며, 이들 도체 트랙의 각각 타측 단부는 전기 부품(3, 3', 3") 중 적어도 하나의 전기 부품의 개별 장착 위치로 안내되어 각각 그곳에 장착될 전기 부품(3, 3', 3")의 전기 단자 부근에서 그들의 부품 연결 영역(20')으로써 종결되는, 부품 캐리어(1).
제1항에 있어서, 부품 캐리어(1)가 플라스틱으로 구성되는, 부품 캐리어(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 부품 캐리어(1)는 "MID"(moulded interconnect device) 공정에서 제조되는, 부품 캐리어(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 도체 트랙(2, 2')을 갖는 부품 캐리어는 이른바 "LDS"(Laser Direct Structuring) 공정에서 제조되는, 부품 캐리어(1).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 연결 섹션(12)은 양 측면이 평평하게 구현될 수 있고, 그에 따라 2개의 대향 장착면(120,120')을 가지며, 연결 섹션(12)에서 베이스 영역(11)으로부터 먼 쪽을 향하는 단부에는 베이스 영역(11)에 대해 평행하게 상판(13)이 일체로 형성되고, 이 상판은 베이스 영역(11)으로부터 먼 쪽을 향하는 측에 상부면(130)을 갖는, 부품 캐리어(1).
제5항에 있어서, 상판(13)이 연결 섹션(12)에서 일측에서만, 즉, 연결 섹션(12)의 서로 대향하는 양 장착면(120,120') 중 하나의 방향으로, 연결 섹션(12)으로부터 멀어지며, 그에 따라 부품 캐리어는 그의 베이스 영역(11), 연결 섹션(12) 및 이 연결 섹션의 일측에 일체로 형성된 상판(13)에 의해 이른바 "Courier New" 서체("타자기 문자")에 따른
자형 단면을 갖는, 부품 캐리어(1).
제5항 또는 제6항에 있어서, 상부면(130)이 베이스 영역(11)으로부터 먼 쪽을 향하는 연결 섹션(12)의 단부에 연결 섹션의 전체 폭에 걸쳐 일체로 형성되는, 즉, 연결 섹션(12)과 동일한 폭을 갖는, 부품 캐리어(1).
제5항 또는 제6항에 있어서, 상판(13')이 연결 섹션(12)보다 더 좁은, 부품 캐리어(1).
제8항에 있어서, 상판(13')은 연결 섹션(12)의 단부 중앙에 일체로 형성되며, 그 결과 연결 섹션(12)이 베이스 영역(11)으로부터 먼 쪽을 향하는 단부에서 상판(13')의 양 측면에 각각 하나의 독립(free-standing) 에지 섹션을 갖고, 그에 따라 총 2개의 독립 에지 섹션을 갖는, 부품 캐리어(1).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 연결 섹션(12)은 정확히 하나의 장착면(120)을 가지며, 이 장착면(120)의 반대편에 놓인 연결 섹션(12)의 면에 보강 요소로서 웨브(14)가 일체로 형성되는, 부품 캐리어(1).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 연결 영역(12)은 정확히 하나의 장착면(120)을 가지고, 이 장착면(120)의 반대편에 놓인 연결 섹션(12)의 면에 보강을 위해 중실형 원통체 또는 중실형 반원뿔체(14')가 일체로 형성되고, 베이스로부터 먼 쪽을 향하는, 상기 원통체 또는 반원뿔체의 면이 상부면(130')을 형성하며, 반원뿔체(14')의 경우 이 반원뿔체는 베이스 영역(11)으로부터 상부면(130')쪽으로 가면서 원뿔형으로 좁아지는, 부품 캐리어(1).
제11항에 있어서, 반원통체 또는 반원뿔체(14')로 보강된 연결 섹션(12)이 상부면(13) 위를 바라볼 때
자 형태로 구현될 수 있는, 부품 캐리어(1).
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 부품 캐리어(1)는 연결 섹션(12)에 대해 추가로 그리고 평행하게 동일한 형상의 추가 연결 섹션(12')을 가지며, 연결 섹션(12) 및 추가 연결 섹션(12')은 연결 영역(14")을 통해 서로 연결될 수 있으며, 상기 연결 영역은, 베이스 영역(11)으로부터 먼 쪽을 향하고 상부면(130")을 형성하는 면을 갖는, 부품 캐리어(1).
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 부품 캐리어(1)를 이용하여 회로 기판에 전기 부품(3, 3', 3")을 실장하는 방법이며, 이 방법은 하기의 단계:
a.) 도체 트랙 및 이들의 접촉 단자, 요컨대 이른바 "풋프린트"의 하나 이상의 표준화된 기하학적 배열을 포함하는 회로 기판 설계를 생성하는 단계;
b.) 상기 회로 기판 설계를 이용하여 회로 기판을 제조하는 단계;
c.) 도체 트랙(2, 2')을 구비한 적어도 하나의 부품 캐리어(1)를 선택하거나 제공하는 단계로서,
- 상기 도체 트랙의 회로 기판 연결 영역(20)이 부품 캐리어 적어도 하나의 지지면(110)에 회로 기판의 풋프린트에 상응하는 기하학적 패턴을 형성하고,
- 다른 한편으로는 부품 연결측에서 적어도 하나의 전기 부품(3, 3', 3")의 부착을 위해 제공된 부품 캐리어(1)의 위치의 영역에서 종결되는, 단계;
d.) 적어도 하나의 전기 부품(3, 3', 3")을 부품 캐리어(1)의 장착면(120,120') 또는 상부면(130, 130')에 부착하는 단계;
e.) 전기 부품(3, 3', 3")의 전기 단자를 도체 트랙(2)의 부품 연결 영역(20')과 전기적으로 연결하는 단계;
f.) 회로 기판 연결 영역(20)을 회로 기판의 상기 접촉 단자와 납땜함으로써 회로 기판에 적어도 하나의 부품 캐리어(1)를 실장하는 단계를 포함하는, 전기 부품 실장 방법.
제14항에 있어서, 방법 단계 f.)에서 도체 트랙(2)은 LDS 공정을 이용하여 부품 캐리어(1)상에 적용되는, 전기 부품 실장 방법.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 방법 단계 f.)는 이른바 SMT("Surface Mounted Technology") 공정에서 수행되는, 전기 부품 실장 방법.