WO2022045729A1 - 인쇄회로기판 모듈 및 이를 포함하는 전자장치 - Google Patents

인쇄회로기판 모듈 및 이를 포함하는 전자장치 Download PDF

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WO2022045729A1
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disposed
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printed circuit
circuit board
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이승민
정광순
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엘지이노텍 주식회사
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Definitions

  • This embodiment relates to a printed circuit board module and an electronic device including the same.
  • a power supply device is a device that supplies power to electronic devices such as a computer.
  • Computers except for personal use cannot use the general power supply of homes or buildings, so 208V, 60Hz is used for industrial power.
  • this also requires a high-accuracy constant-frequency and constant-voltage device because the tolerance of frequency and voltage fluctuations is large. Since 60Hz is the default for both US and Korean models, it is necessary to convert to 60Hz with a frequency converter where 50Hz is used.
  • the power supply device has an outer shape formed by a housing, and a plurality of electronic components for driving are disposed in the housing.
  • the plurality of electronic components include a printed circuit board.
  • a plurality of components for driving the power supply are disposed on one or both sides of the printed circuit board.
  • An object of the present embodiment is to provide a printed circuit board module capable of efficiently arranging a plurality of components on a printed circuit board by improving the structure, and an electronic device including the same.
  • a printed circuit board module a first board; a second substrate disposed on the first substrate and including a first region and a second region; a first element disposed on the front surface of the first region; and a second device disposed on the front surface of the second region, wherein the first region, the lower end, and the lower end of the second region are arranged with a step difference.
  • the first substrate and the second substrate may be disposed perpendicular to each other, the lower end of the first region may be spaced apart from the upper surface of the first substrate, and the lower end of the second region may be in contact with the upper surface of the first substrate. there is.
  • the first device includes a body including a first hole, and a lead extending downwardly of the body and coupled to the first substrate, and the first device is provided through a pin passing through the first hole. It may be coupled to the second substrate.
  • the second device may be soldered to the entire surface of the second substrate.
  • a coupling part protruding downward may be disposed at a lower end of the second region, a coupling hole to which the coupling part is coupled may be disposed on the first substrate, and a terminal part may be disposed on a side surface of the coupling part.
  • the terminal unit may be connected to the second device through a circuit pattern disposed on the second substrate.
  • a plurality of coupling portions may be provided to be spaced apart from each other.
  • the second substrate may be a metal printed circuit board (PCB) in which a circuit pattern is formed on one surface of a metal plate.
  • PCB metal printed circuit board
  • a heat dissipation plate may be disposed on the rear surface of the second substrate.
  • An electronic device includes a housing; a printed circuit board module disposed in the housing, wherein the printed circuit board module includes: a first board; a second substrate disposed on the first substrate and including a first region and a second region; a first element disposed on the front surface of the first region; and a second device disposed on the front surface of the second region, wherein the first region, the lower end, and the lower end of the second region are arranged with a step difference.
  • the protrusion arrangement area for coupling with the first substrate becomes unnecessary as much as the arrangement area of the first device, sufficient insulation distance can be secured and the space inside the housing can be secured more widely.
  • FIG. 1 is a perspective view of a printed circuit board module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a portion of a lower region of a second substrate according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a plan view of a second substrate viewed from above according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of a printed circuit board module according to a second embodiment of the present invention.
  • the technical spirit of the present invention is not limited to some of the described embodiments, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical spirit of the present invention, one or more of the components may be selected between the embodiments. It can be used by combining or substituted with .
  • the terminology used in the embodiments of the present invention is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention.
  • the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when it is described as “at least one (or one or more) of A and (and) B, C”, it is combined as A, B, C It may contain one or more of all possible combinations.
  • a component is 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component
  • the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also the component It may also include cases where it is 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another element between the and another element.
  • upper (above) or lower (below) is not only when the two components are in direct contact with each other, but also also also includes cases in which one or more other components are formed or disposed between two components.
  • up (up) or down (down) it may include not only the upward direction but also the meaning of the downward direction based on one component.
  • FIG. 1 is a perspective view of a printed circuit board module according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view showing a portion of a lower region of a second substrate according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an embodiment of the present invention It is a plan view of the second substrate as viewed from above.
  • a printed circuit board module includes a first substrate 110 , a second substrate 120 , a first device 140 , and a second device 150 . can do.
  • the printed circuit board module may be disposed in a housing forming an outer shape of the power supply device.
  • the first substrate 110 is formed in a plate shape, and may form a base of the printed circuit board module.
  • the first substrate 110 may support a lower end of the second substrate 120 .
  • the first substrate 110 may be a printed circuit board (PCB) on which at least one element is mounted.
  • the device may be mounted on an upper or lower surface of the first substrate 110 .
  • the first substrate 110 may be disposed on the bottom surface of the housing.
  • the second substrate 120 may be disposed on the first substrate 110 .
  • a lower end of the second substrate 120 may be coupled to an upper surface of the first substrate 110 .
  • the second substrate 120 may be disposed perpendicular to the first substrate 110 .
  • a protrusion 129 protruding downward from other regions may be formed on the lower surface of the second substrate 120 .
  • the second substrate 120 may be divided into a first region 120a and a second region 120b based on the center L.
  • the protrusion 129 may be formed at a lower end of the second region 120b. Accordingly, the first region 120a and the lower end and the lower end of the second region 120b may be disposed to have a step difference.
  • the second substrate 120 may be a metal PCB made of a metal material.
  • the metal PCB is a metal thin plate having an electrode (circuit) pattern formed on one surface of a metal plate for insulation, and has an advantage of excellent heat dissipation efficiency.
  • a mounting surface 124 may be disposed on one surface of the second substrate 120 to mount the first device 140 and the second device 150 .
  • the mounting surface 124 may be insulated.
  • the second substrate 120 may be understood as a structure in which the mounting surface 124 is disposed on one surface of an insulating layer.
  • An electrode electrically connected to the first device 140 and the second device 150 may be disposed on the mounting surface 124 .
  • An insulating layer may be exposed to the outside of the outer surface of the second substrate 120 other than the mounting surface 124 .
  • the insulating layer may be electrically insulating, and may be formed of a material having good thermal conductivity in order to smoothly dissipate heat generated from the first device 140 and the second device 150 .
  • the material of the insulating layer may include aluminum.
  • the metal region (insulation layer) forming the body of the metal PCB is external to the side and rear surfaces of the second substrate 120 . can be exposed as
  • the mounting surface 124 may be divided into the first area 120a and the second area 120b based on the center L.
  • a first device 140 and a second device 150 may be disposed on the mounting surface 124 .
  • a first device 140 may be disposed in the first region 120a
  • a second device 150 may be disposed in the second region 120b .
  • a plurality of the first element 140 and the second element 150 may be provided to be spaced apart from each other.
  • the first device 140 may be disposed on the front surface of the first region 120a.
  • the first device 140 may include a body 142 and a lead 144 extending downward from the lower end of the body 142 and coupled to the first substrate 110 .
  • the lead 144 may be soldered on the first substrate 110 .
  • the body 142 may include a first hole passing through the other surface from one surface.
  • the first device 140 may be coupled to the second substrate 120 through a pin P passing through the first hole.
  • a second hole facing the first hole is also disposed on the second substrate 120 , so that the pin P may be coupled thereto.
  • the pin P and the first hole and the second hole may have a screw coupling structure through a screw thread and a screw groove.
  • the rear surface of the body 142 may be in contact with the mounting surface 124 .
  • a heat dissipation pad (not shown) is interposed between the rear surface of the body 142 and the mounting surface 124 , so that heat generated by the driving of the first device 140 is transferred to the second substrate 120 . ) can be transmitted more easily.
  • the lead 144 may be coupled to the first substrate 110 .
  • a coupling hole 112 to which the lead 144 is coupled may be formed in the first substrate 110 .
  • a circuit pattern 114 for electrically connecting to the lead 144 may be formed on the inner peripheral surface of the coupling hole 112 or the first substrate 110 adjacent to the coupling hole 112 .
  • a plurality of the leads 144 may be provided to be spaced apart from each other. Based on the single first element 140, the number of the leads 144 may be two or three.
  • a lower end of the first region 120a in which the first device 140 is disposed may be disposed to be spaced apart from the upper surface of the first substrate 110 by a predetermined distance.
  • the second device 150 may be disposed on the front surface of the second region 120b.
  • the second device 150 may be surface mounted (SMT) on the entire surface of the second region 120b.
  • the second device 150 may be soldered to the entire surface of the second region 120b.
  • a circuit pattern for electrical connection with the second device 150 may be formed on the rear surface of the second device 150 in contact with the mounting surface 124 .
  • the plurality of second elements 150 may be disposed to face the plurality of first elements 140 with respect to the center L.
  • the protrusion 129 protruding downward may be disposed at the lower end of the second region 120b.
  • a coupling part 121 that protrudes downwardly and is coupled to the first substrate 110 may be formed at a lower end of the protrusion 129 .
  • the coupling part 121 is for physically and electrically connecting the second substrate 120 and the first substrate 110 , and the second device 150 and the first substrate 110 .
  • a coupling hole 115 may be formed on the first substrate 110 so that the coupling part 121 is coupled thereto.
  • a plurality of coupling parts 121 may be provided and disposed to be spaced apart from each other, and cross-sectional shapes or sizes of the plurality of coupling parts 121 may be formed to be different from each other.
  • the number of the coupling parts 121 may be disposed to correspond to the number of the second elements 150 .
  • a spacer 128 may be disposed between the plurality of coupling parts 121 .
  • An insulating distance between the plurality of coupling parts 121 may be sufficiently secured through the spacer 128 .
  • a terminal part 122 may be formed on a side surface of the coupling part 121 corresponding to the mounting surface 124 .
  • the terminal part 122 is for electrically connecting the second device 150 and the first substrate 110 , is disposed on the mounting surface 124 , and is a circuit pattern connected to the second device 150 .
  • silver may be connected to the terminal unit 122 .
  • a circuit pattern in contact with the terminal part 122 may be formed on an inner peripheral surface of the coupling hole 115 facing the terminal part 122 or on an area of the first substrate 110 . Accordingly, the second device 150 and the first substrate 110 may be electrically connected.
  • the first element 140 is coupled to the second substrate 120 through the pin P, and the second element 150 is surface mounted on the second substrate 120 .
  • both the first device 140 and the second device 150 may be surface-mounted on one surface of the second substrate 120 .
  • the circuit pattern connected to the first device 140 is extended to a terminal part disposed on one surface of some coupling parts among the plurality of coupling parts 121, so that the first device 140 is connected to the first substrate ( 110) can be electrically connected.
  • the protrusion arrangement area for coupling with the first substrate becomes unnecessary as much as the arrangement area of the first device, sufficient insulation distance can be secured and the space inside the housing can be secured more widely.
  • a plurality of devices may be disposed on the first substrate 110 .
  • the plurality of devices may be mounted on the first substrate 110 .
  • the plurality of elements may be disposed to be spaced apart from each other.
  • Signal lines 119a and 119b for electrically connecting the plurality of devices to each other may be formed on the first substrate 110 .
  • the signal lines 119a and 119b may be circuit patterns.
  • the signal lines 119a and 119b may electrically connect a third device and a fourth device disposed on the first substrate 110 to each other.
  • the signal lines 119a and 119b may electrically connect a third device disposed on the first substrate 110 and an external terminal to each other.
  • the lower end of the second substrate 120 is spaced apart from the first substrate 110 other than the area where the coupling part 121 is formed, on the first substrate 110 An area in which the signal lines 119a and 119b are disposed may be secured more widely.
  • the signal lines 119a and 119b may be disposed in a region overlapping the first region 120a in the vertical direction as shown in FIG. 1 .
  • the signal lines 119a and 119b may be disposed on the first substrate 110 facing the lower end of the first region 120a.
  • the third device and the fourth device or the external terminal described above may be disposed to face each other or to be partitioned based on the first region 120a.
  • the above-described signal line 119a, 119b) can be deployed.
  • FIG. 4 is a perspective view of a printed circuit board module according to a second embodiment of the present invention.
  • the printed circuit board module may include a heat dissipation member 180 .
  • the heat dissipation member 180 may be disposed on the other surface of the second substrate 120 .
  • the other surface may be a surface opposite to the surface on which the first element 140 and the second element 150 are disposed among the outer surfaces of the second substrate 120 .
  • One surface of the heat dissipation member 180 may be in contact with the other surface of the second substrate 120 .
  • the heat dissipation member 180 may have a plate shape made of a metal material.
  • the heat dissipation member 180 may be referred to as a heat dissipation plate.
  • a cross-sectional area of the heat dissipation member 180 may be larger than a cross-sectional area of the second substrate 120 .
  • a heat dissipation pad 182 may be disposed between the heat dissipation member 180 and the second substrate 120 .
  • One surface and the other surface of the heat dissipation pad 182 may be in contact with the front surface of the heat dissipation member 180 and the rear surface of the second substrate 120 , respectively.
  • the heat dissipation pad 182 may be formed of a material having excellent thermal conductivity, and may transfer heat from the second substrate 120 to the heat dissipation member 180 .

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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

인쇄회로기판 모듈은, 제1기판; 상기 제1기판 상에 배치되며, 제1영역과 제2영역을 포함하는 제2기판; 상기 제1영역의 전면에 배치되는 제1소자; 및 상기 제2영역의 전면에 배치되는 제2소자를 포함하고, 상기 제1영역과 하단과 상기 제2영역의 하단은 단차지게 배치된다.

Description

인쇄회로기판 모듈 및 이를 포함하는 전자장치
본 실시예는 인쇄회로기판 모듈 및 이를 포함하는 전자장치에 관한 것이다.
전원 공급 장치란 컴퓨터 등의 전자기기에 전원을 공급하는 장치이다. 개인용을 제외한 컴퓨터는 가정이나 건물의 일반 공급 전원을 이용할 수 없으므로 공업용 전원으로 208V, 60Hz를 사용한다. 그러나 이것도 주파수나 전압 변동의 허용 오차가 크기 때문에 정밀도가 높은 정주파, 정전압 장치가 필요하다. 미국과 우리나라 기종은 모두 60Hz가 기본이므로 50Hz를 사용하는 곳에서는 주파수 변환기로 60Hz로 변환해야 한다.
전원 공급 장치는, 하우징에 의해 외형이 형성되며, 하우징 내에는 구동을 위한 다수의 전자부품이 배치된다. 상기 다수의 전자부품은 인쇄회로기판을 포함한다. 인쇄회로기판의 일면 또는 양면에는 상기 전원 공급 장치의 구동을 위한 다수의 부품이 배치된다.
상기 다수의 부품은 구동에 의해 열을 발생시키고, 부품 각각은 상호 절연을 요구하므로, 인쇄회로기판 상에 다수의 부품들의 배치에는 구조적인 어려움이 있다.
본 실시예는 구조를 개선하여 인쇄회로기판 상에 다수의 부품들을 효율적으로 배치할 수 있는 인쇄회로기판 모듈 및 이를 포함하는 전자장치를 제공하는 것에 있다.
본 실시예에 따른 인쇄회로기판 모듈은, 제1기판; 상기 제1기판 상에 배치되며, 제1영역과 제2영역을 포함하는 제2기판; 상기 제1영역의 전면에 배치되는 제1소자; 및 상기 제2영역의 전면에 배치되는 제2소자를 포함하고, 상기 제1영역과 하단과 상기 제2영역의 하단은 단차지게 배치된다.
상기 제1기판과 상기 제2기판은 상호 수직하게 배치되고, 상기 제1영역의 하단은 상기 제1기판의 상면으로부터 이격되고, 상기 제2영역의 하단은 상기 제1기판의 상면에 접촉될 수 있다.
상기 제1소자는, 제1홀을 포함하는 몸체와, 상기 몸체의 하방으로 연장되어 상기 제1기판에 결합되는 리드를 포함하고, 상기 제1소자는 상기 제1홀을 관통하는 핀을 통해 상기 제2기판에 결합될 수 있다.
상기 제2소자는 상기 제2기판의 전면에 솔더링될 수 있다.
상기 제2영역의 하단에는 하방으로 돌출되는 결합부가 배치되고, 상기 제1기판에는 상기 결합부가 결합되는 결합홀이 배치되며, 상기 결합부의 측면에는 단자부가 배치될 수 있다.
상기 단자부는 상기 제2기판에 배치되는 회로 패턴을 통해 상기 제2소자와 연결될 수 있다.
상기 결합부는 복수로 구비되어 상호 이격되게 배치될 수 있다.
상기 제2기판은 금속 플레이트의 일면에 회로 패턴이 형성된 메탈 PCB(Printed Circuit Board)일 수 있다.
상기 제2기판의 후면에는 방열 플레이트가 배치될 수 있다.
본 실시예에 따른 전자장치는, 하우징; 상기 하우징 내 배치되는 인쇄회로기판 모듈을 포함하고, 상기 인쇄회로기판 모듈은, 제1기판; 상기 제1기판 상에 배치되며, 제1영역과 제2영역을 포함하는 제2기판; 상기 제1영역의 전면에 배치되는 제1소자; 및 상기 제2영역의 전면에 배치되는 제2소자를 포함하고, 상기 제1영역과 하단과 상기 제2영역의 하단은 단차지게 배치된다.
본 발명에 따르면 단일의 기판 상에 결합 방식이 상이한 복수의 소자를 배치할 수 있어, 설계 자유도가 증가될 수 있다.
또한, 메탈 PCB를 활용하여 방열 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 제1소자의 배치 영역만큼 제1기판과의 결합을 위한 돌출부 배치 영역이 불필요하게 되므로, 충분한 절연 거리 확보가 가능하고, 하우징 내 공간을 보다 넓게 확보할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판 모듈의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제2기판의 하부 영역 일부를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제2기판을 상부에서 바라본 평면도.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 인쇄회로기판 모듈의 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A,B,C 로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, 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 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐 만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐 만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판 모듈의 사시도 이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제2기판의 하부 영역 일부를 도시한 사시도 이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제2기판을 상부에서 바라본 평면도 이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판 모듈은, 제1기판(110), 제2기판(120), 제1소자(140) 및 제2소자(150)를 포함할 수 있다. 상기 인쇄회로기판 모듈은 전원 공급 장치의 외형을 이루는 하우징 내 배치될 수 있다.
상기 제1기판(110)은 플레이트 형상으로 형성되며, 상기 인쇄회로기판 모듈의 베이스를 형성할 수 있다. 상기 제1기판(110)은 상기 제2기판(120)의 하단을 지지할 수 있다. 상기 제1기판(110)은 적어도 하나의 소자가 실장되는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)일 수 있다. 상기 제1기판(110)의 상면 또는 하면에는 상기 소자가 실장될 수 있다. 상기 제1기판(110)은 상기 하우징의 바닥면에 배치될 수 있다.
상기 제2기판(120)은 상기 제1기판(110)의 상부에 배치될 수 있다. 상기 제2기판(120)의 하단은 상기 제1기판(110)의 상면에 결합될 수 있다. 상기 제2기판(120)은 상기 제1기판(110)에 대해 수직하게 배치될 수 있다. 상기 제2기판(120)의 하면에는 타 영역보다 하방으로 돌출되는 돌출부(129)가 형성될 수 있다. 상기 제2기판(120)은 중앙(L)을 기준으로 제1영역(120a)과 제2영역(120b)으로 구획될 수 있다. 상기 돌출부(129)는 상기 제2영역(120b)의 하단에 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1영역(120a)과 하단과 상기 제2영역(120b)의 하단은 단차지게 배치될 수 있다.
상기 제2기판(120)은 금속 재질의 메탈 PCB일 수 있다. 상기 메탈 PCB는 절연을 위한 금속 재질의 플레이트의 일면에 전극(회로)패턴이 형성된 금속박판을 배치한 것으로서, 방열 효율이 우수한 장점이 있다. 상기 제2기판(120)의 일면에는 상기 제1소자(140) 및 상기 제2소자(150)가 실장되도록 실장면(124)이 배치될 수 있다. 상기 실장면(124)은 절연 처리될 수 있다.
상기 제2기판(120)은 절연층의 일면에 상기 실장면(124)이 배치되는 구조로 이해될 수 있다. 상기 실장면(124)에는 상기 제1소자(140) 및 상기 제2소자(150)와 전기적으로 연결되는 전극이 배치될 수 있다. 상기 제2기판(120)의 외면 중 상기 실장면(124) 이외의 영역은 절연층이 외부로 노출될 수 있다. 상기 절연층은 전기적으로 절연성을 갖되, 상기 제1소자(140) 및 상기 제2소자(150)로부터 발생한 열의 원할한 방출을 위해, 열전도성이 좋은 소재로 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 절연층의 재질은 알루미늄을 포함할 수 있다.
상기 제2기판(120)의 전면에 상기 실장면(124)이 배치된다 할 때, 상기 제2기판(120)의 측면 및 후면으로 상기 메탈 PCB의 몸체를 형성하는 금속 영역(절연층)이 외부로 노출될 수 있다.
상기 실장면(124)은 상기 중앙(L)을 기준으로 상기 제1영역(120a)과 상기 제2영역(120b)으로 구획될 수 있다.
상기 실장면(124)에는 제1소자(140)와 제2소자(150)가 배치될 수 있다. 상기 제1영역(120a)에는 제1소자(140)가 배치되고, 상기 제2영역(120b)에는 제2소자(150)가 배치될 수 있다. 상기 제1소자(140)와 상기 제2소자(150)는 각각 복수로 구비되어 상호 이격되게 배치될 수 있다.
상기 제1소자(140)는 상기 제1영역(120a)의 전면에 배치될 수 있다. 상기 제1소자(140)는 몸체(142)와, 상기 몸체(142)의 하단으로부터 하방으로 연장되어 상기 제1기판(110)에 결합되는 리드(144)를 포함할 수 있다. 상기 리드(144)는 상기 제1기판(110) 상에 솔더링될 수 있다.
상기 몸체(142)는 일면으로부터 타면을 관통하는 제1홀을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1홀을 관통하는 핀(P)을 통해 상기 제1소자(140)가 상기 제2기판(120)에 결합될 수 있다. 상기 제2기판(120)에도 상기 제1홀과 마주하는 제2홀이 배치되어, 상기 핀(P)이 결합될 수 있다. 상기 핀(P)과 상기 제1홀 및 상기 제2홀은 나사산과 나사홈을 통한 나사 결합구조를 가질 수 있다. 상기 몸체(142)의 후면은 상기 실장면(124)에 접촉될 수 있다. 이와 달리, 상기 몸체(142)의 후면과 상기 실장면(124) 사이에는 방열 패드(미도시)가 개재되어, 상기 제1소자(140)의 구동에 따라 발생된 열이 상기 제2기판(120)으로 보다 용이하게 전달될 수 있다.
상기 리드(144)는 상기 제1기판(110)에 결합될 수 있다. 상기 제1기판(110)에는 상기 리드(144)가 결합되는 결합홀(112)이 형성될 수 있다. 상기 결합홀(112)의 내주면 또는 상기 결합홀(112)과 인접한 상기 제1기판(110) 상에는 상기 리드(144)와 전기적으로 연결되기 위한 회로 패턴(114)이 형성될 수 있다. 상기 리드(144)는 복수로 구비되어 상호 이격되게 배치될 수 있다. 단일의 제1소자(140)를 기준으로 상기 리드(144)는 2개 또는 3개일 수 있다.
한편, 상기 제1소자(140)가 배치되는 상기 제1영역(120a)의 하단은 상기 제1기판(110)의 상면으로부터 소정거리 이격되게 배치될 수 있다.
상기 제2소자(150)는 상기 제2영역(120b)의 전면에 배치될 수 있다. 상기 제2소자(150)는 상기 제2영역(120b)의 전면에 표면 실장(SMT)될 수 있다. 상기 제2소자(150)는 상기 제2영역(120b)의 전면에 솔더링 될 수 있다. 상기 실장면(124)에 접촉되는 상기 제2소자(150)의 후면에는 상기 제2소자(150)와의 전기적 연결을 위한 회로 패턴이 형성될 수 있다. 복수의 제2소자(150)는 중앙(L)을 기준으로 복수의 제1소자(140)와 대향하게 배치될 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 제2영역(120b)의 하단에는 하방으로 돌출되는 상기 돌출부(129)가 배치될 수 있다. 그리고, 상기 돌출부(129)의 하단에는 하방으로 돌출되어 상기 제1기판(110)과 결합되는 결합부(121)가 형성될 수 있다. 상기 결합부(121)는 상기 제2기판(120)과 상기 제1기판(110), 상기 제2소자(150)와 상기 제1기판(110)을 물리적, 전기적으로 연결하기 위한 것으로서, 상기 제1기판(110) 상에는 상기 결합부(121)가 결합되도록 결합홀(115)이 형성될 수 있다.
상기 결합부(121)는 복수로 구비되어 상호 이격되게 배치될 수 있고, 복수의 결합부(121)들의 단면 형상 또는 크기는 서로 상이하게 형성될 수 있다. 상기 결합부(121)의 개수는 상기 제2소자(150)의 개수에 대응되게 배치될 수 있다. 복수의 결합부(121) 사이에는 이격부(128)가 배치될 수 있다. 상기 이격부(128)를 통해 복수의 결합부(121) 사이에 절연 거리가 충분히 확보될 수 있다.
상기 실장면(124)에 해당하는 상기 결합부(121)의 측면에는 단자부(122)가 형성될 수 있다. 상기 단자부(122)는 상기 제2소자(150)와 상기 제1기판(110)을 전기적으로 연결시키기 위한 것으로서, 상기 실장면(124)에 배치되며 상기 제2소자(150)와 연결되는 회로 패턴은, 상기 단자부(122)와 연결될 수 있다. 상기 단자부(122)와 마주하는 상기 결합홀(115)의 내주면 또는 상기 제1기판(110)의 영역에는 상기 단자부(122)와 접촉되는 회로 패턴이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2소자(150)와 상기 제1기판(110)이 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 상기 제1소자(140)가 상기 제2기판(120)에 상기 핀(P)을 통해 결합되고, 상기 제2소자(150)가 상기 제2기판(120)에 표면 실장되는 것을 예로 하였으나, 이와 달리, 상기 제1소자(140)와 상기 제2소자(150) 모두 상기 제2기판(120)의 일면에 표면 실장될 수도 있다. 이 경우, 상기 제1소자(140)와 연결되는 회로 패턴을 상기 복수의 결합부(121) 중 일부 결합부의 일면에 배치되는 단자부로 연장시켜, 상기 제1소자(140)를 상기 제1기판(110)과 전기적으로 연결할 수 있다.
상기와 같은 구조에 따르면, 단일의 기판 상에 결합 방식이 상이한 복수의 소자를 배치할 수 있어, 설계 자유도가 증가될 수 있다.
또한, 메탈 PCB를 활용하여 방열 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 제1소자의 배치 영역만큼 제1기판과의 결합을 위한 돌출부 배치 영역이 불필요하게 되므로, 충분한 절연 거리 확보가 가능하고, 하우징 내 공간을 보다 넓게 확보할 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기 제1기판(110) 상에는 다수의 소자가 배치될 수 있다. 상기 다수의 소자는 상기 제1기판(110) 상에 실장될 수 있다. 상기 다수의 소자는 상호 이격되게 배치될 수 있다.
상기 제1기판(110) 상에는 상기 다수의 소자를 상호 전기적으로 연결하는 신호 라인(119a, 119b)이 형성될 수 있다. 상기 신호 라인(119a, 119b)은 회로 패턴일 수 있다. 일 예로, 상기 신호 라인(119a, 119b)은 상기 제1기판(110) 상에 배치되는 제3소자와 제4소자를 상호 전기적으로 연결할 수 있다. 다른 예로, 상기 신호 라인(119a, 119b)은 상기 제1기판(110) 상에 배치되는 제3소자와, 외부 단자를 상호 전기적으로 연결시킬 수 있다.
본 실시예에 따른 인쇄회로기판 모듈에 따르면, 상기 결합부(121) 형성 영역 외 상기 제2기판(120)의 하단은 상기 제1기판(110)과 이격되므로, 상기 제1기판(110) 상에는 상기 신호 라인(119a, 119b)이 배치되는 영역이 보다 넓게 확보될 수 있다.
구체적으로, 상기 신호라인(119a, 119b)은 도 1에서와 같이 적어도 일부가 제1영역(120a)과 상하 방향으로 오버랩되는 영역에 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 신호라인(119a, 119b)은 상기 제1영역(120a)의 하단과 마주하는 상기 제1기판(110) 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 전술한 상기 제3소자와 상기 제4소자 또는 외부단자는 상기 제1영역(120a)을 기준으로 상호 대향하거나, 구획되게 배치될 수 있을 것이다.
.따라서, 상기 제2기판(120)의 하부 영역 중 상기 결합부(121)가 배치되지 않는 영역만큼 상기 제1기판(110) 상에 공간이 넓게 확보될 수 있어, 상술한 신호라인(119a, 119b)을 포함한 다른 구성들을 배치할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 인쇄회로기판 모듈의 사시도 이다.
본 실시예에서는 다른 부분에 있어서는 전 실시예와 동일하고, 다만 방열 부재에 있어 차이가 있다. 이하에서는 본 실시예에의 특징적인 부분에 있어서만 설명을 하고, 나머지 부분에 있어서는 전 실시예를 원용하기로 한다.
도 4를 참조하면, 인쇄회로기판 모듈은 방열 부재(180)를 포함할 수 있다. 상기 방열 부재(180)는 제2기판(120)의 타면에 배치될 수 있다. 상기 타면은 상기 제2기판(120)의 외면 중 제1소자(140) 및 제2소자(150)가 배치되는 면에 대향하는 면일 수 있다. 상기 방열 부재(180)의 일면은 상기 제2기판(120)의 타면에 접촉될 수 있다.
상기 방열 부재(180)는 금속 재질의 플레이트 형상을 가질 수 있다. 상기 방열 부재(180)는 방열 플레이트로 이름할 수 있다. 상기 방열 부재(180)의 단면적은 상기 제2기판(120)의 단면적 보다 크게 형성될 수 있다.
한편, 상기 방열 부재(180)와 상기 제2기판(120) 사이에는 방열 패드(182)가 배치될 수 있다. 상기 방열 패드(182)의 일면과 타면은 각각 상기 방열 부재(180) 의 전면 및 상기 제2기판(120)의 후면에 접촉될 수 있다. 상기 방열 패드(182)는 열전도성이 우수한 재질로 형성되어, 상기 제2기판(120)의 열을 상기 방열 부재(180)로 전달할 수 있다.
상기와 같은 구조에 따르면, 상기 제2기판(120)에서 발생되는 열이 상기 방열 부재(180)로 전달되어 방열 효율이 보다 향상될 수 있는 장점이 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 '포함하다', '구성하다' 또는 '가지다' 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
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 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 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.

Claims (10)

  1. 제1기판;
    상기 제1기판 상에 배치되며, 제1영역과 제2영역을 포함하는 제2기판;
    상기 제1영역의 전면에 배치되는 제1소자; 및
    상기 제2영역의 전면에 배치되는 제2소자를 포함하고,
    상기 제1영역과 하단과 상기 제2영역의 하단은 단차지게 배치되는 인쇄회로기판 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1기판과 상기 제2기판은 상호 수직하게 배치되고,
    상기 제1영역의 하단은 상기 제1기판의 상면으로부터 이격되고,
    상기 제2영역의 하단은 상기 제1기판의 상면에 접촉되는 인쇄회로기판 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1소자는, 제1홀을 포함하는 몸체와, 상기 몸체의 하방으로 연장되어 상기 제1기판에 결합되는 리드를 포함하고,
    상기 제1소자는 상기 제1홀을 관통하는 핀을 통해 상기 제2기판에 결합되는 인쇄회로기판 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2소자는 상기 제2기판의 전면에 솔더링되는 인쇄회로기판 모듈.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2영역의 하단에는 하방으로 돌출되는 결합부가 배치되고,
    상기 제1기판에는 상기 결합부가 결합되는 결합홀이 배치되며,
    상기 결합부의 측면에는 단자부가 배치되는 인쇄회로기판 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 단자부는 상기 제2기판에 배치되는 회로 패턴을 통해 상기 제2소자와 연결되는 인쇄회로기판 모듈.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 결합부는 복수로 구비되어 상호 이격되게 배치되는 인쇄회로기판 모듈.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2기판은 금속 플레이트의 일면에 회로 패턴이 형성된 메탈 PCB(Printed Circuit Board)인 인쇄회로기판 모듈.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2기판의 후면에는 방열 플레이트가 배치되는 인쇄회로기판 모듈.
  10. 하우징;
    상기 하우징 내 배치되는 인쇄회로기판 모듈을 포함하고,
    상기 인쇄회로기판 모듈은,
    제1기판;
    상기 제1기판 상에 배치되며, 제1영역과 제2영역을 포함하는 제2기판;
    상기 제1영역의 전면에 배치되는 제1소자; 및
    상기 제2영역의 전면에 배치되는 제2소자를 포함하고,
    상기 제1영역과 하단과 상기 제2영역의 하단은 단차지게 배치되는 전자장치.
PCT/KR2021/011279 2020-08-24 2021-08-24 인쇄회로기판 모듈 및 이를 포함하는 전자장치 WO2022045729A1 (ko)

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