KR0178379B1 - 전자 어셈블리 탑재 패널 - Google Patents
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Abstract
전자 어셈블리는 그 안에 설치된 전자 패키지를 포함하는 성형된 절연체 콘넥터 수단을 포함하며, 콘넥터 수단(80)은 후레임워크에 장착되기에 적합하다.
콘넥터 수단은 계면에서 함께 장착할 수 있는 첫번째와 두번째 성형부재(82, 110)를 포함한다. 첫번째 성형부재는 상호접속 영역(94)을 포함하는 외향 표면부를 가지며, 계면에서 그로부터 바깥쪽으로 연장하는 콤플라이언트 스프링부(90)를 그의 일체부로서 포함한다. 콤플라이언트 스프링부(90)는 성형부재들의 조립시에 두번째 성형부재(110)에 의하여 탄성변형도기에 적합하다. 회로수단(92)은 첫번째 성형부재(82) 위에 포함되며, 외향 표면부를 따라 형성되고, 콤플라이언트 스프링부(90)의 외향 표면부(91)를 따라 연장하고, 상호 접속 영역(94)으로 또한 연장한다. 두번째 성형부재(1100는 콤플라이언트 스프링부(90)와의 맞물림부 및 맞물림부상에 형성된 회로수단(164)을 포함한다. 첫번째와 두번째 성형부재들(82, 110)의 조립시에, 두번째 성형부재(110)의 도체부(164)는 스프링 회로표면(91)에 대하여 압착하에 놓이며, 어셈블리를 상기 후레임워크에 탑재할 때에 첫번째 성형부재 회로의 상호접속 영역(94)은 후레임워크를 따라 대응하는 접촉수단에 전기적으로 접속된다. 실시예에서, 탄성부재(93)는 스프링부(90) 상의 응력을 최소화하도록 스프링 아암부(90)를 지지하기 위해 사용된다.
Description
제1도는 종래의 클럭 어셈블리(clock assembly) 탑재 패널의 분해도.
제2도는 제1도의 클럭의 조립도.
제3도는 본 발명의 전자 클럭 어셈블리의 분해도.
제4도는 제3도의 클럭의 조립도.
제5도는 본 발명의 상호접속 수단을 나타내는, 제4도의 조립된 클럭으로부터 분해된 정면 패널의 사시도.
제6도는 제5도의 부분확대 단면도.
제7도는 제4도의 선 7-7을 따라 취한 단면도.
제8도는 제4도의 조립된 클럭의 앞에서 본 사시도.
제9도는 본 발명에서의 스위치 기구의 부분확대 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
80 : 전자 어셈블리 82 : 첫번째 하우징 부재
90 : 콤플라이언트 스프링부 91 : 외향 표면부
92 : 첫번째 회로수단 93 : 일래스터머 재료
94 : 상호접속 영역 110 : 두번째 하우징 부재
158 : 두번째 전자 패키지 164 : 두번째 회로수단
본 발명은 전기 콘넥터, 특히 예를 들면 유리패널, 액정 표시장치 등과 같은 표면들 위의 회로와 전기적으로 접촉할 수 있는 콘넥터에 관한 것이다.
최근, 전자 어셈블리 및 컴퓨터 산업에 사용하기 위한 다(多)회로 패키지의 필요성이 증대되고 있다. 복잡성 및 소형성이 동시에 증가함에 따라, 소형화와 경량화 패키징 및 신뢰성에 대한 필요성은 작은 영역에서 밀집하여 배열된 중심선들 위에 다수의 전기 전도성 트레이스들을 신뢰할 수 있게 접속하는 능력을 가진 콘넥터를 필요로 하게 하였다. 또한, 많은 수의 전자 장치들이 개별적인 납땜 접속에 의하여 전기적으로 연결될 수 없는 액정 표시장치, 및 유리 패널 등 위의 회로를 이용하고 있다. 이와 같이 산업의 필요성에 따라, 납땜을 사용하지 않고 대응하는 회로들을 상호접속하기 위하여 인쇄 회로기판 위의 회로와 유리 패널 위의 회로 사이에 배치될 수 있는 일래스터머(elastomer) 콘넥터로 알려진 일종의 콘넥터가 만들어졌다. 일래스터머 부재는 회로들의 전기적 상호접속을 유지하기에 충분한 법선력(normal force)을 제공하며, 또한 유리 또는 다른 패널을 손상시키지 않도록 충분한 컴플라이언시(compliancy)를 갖는다.
미국특허 4,820,170호는 밀집하여 배열되어 있으나 전기적으로 격리된 다수의 전도 영역들을 제공하기 위하여 절연재료와 전도재료의 연속층들이 번갈아 배치되는 일래스터머 콘넥터를 나타내고 있다. 일반적으로, 일래스터머 콘넥터는 각 층이 블록의 모든 네 측면에 노출되어 있는 직사각형 블록으로, 평행한 평면들 위의 회로들 사이 또는 사실상 직각으로 만나는 평면들 위의 회로들 사이를 상호접속할 수 있다. 일래스터머 콘넥터는 압축될 수 있고, 압력을 받으면 바깥쪽으로 팽창하기 때문에, 팽창 방향을 제어하고 블록을 적당한 배열로 유지시키기 위하여 일래스터머 블록을 지지하고, 블록에 대한 치수 안정성을 제공하는 수단이 제공되어야만 한다. 그러므로, 이러한 일래스터머 콘넥터의 사용에는, 분리된 지지 하우징 또는 콘넥터 하우징 내에 특별한 공동이 요구된다. 상호접속을 제공하기 위한 이들 추가 부품들은 바람직한 상호접속을 위하여 성형되거나 또는 다른 방법으로 형성되어야만 하는 부품들의 수를 증가시킨다.
자동차, 항공기, 컴퓨터 및 기타 다른 장비의 계기판은 종종 그위에 도체들을 갖는 유리 패널, 예를 들면 액정 표시기(LCDs)와 같은 깨지기 쉬운 표면들에의 상호접속을 필요로 하는 디지털 클럭 등과 같은 전자패키지들을 포함한다. 일반적으로, 이러한 전자 어셈블리 탑재 패널은 그 위에 다수의 전자 부품들을 갖는 적어도 하나의 인쇄 회로기판, 부품들에 대한 하우징, 이들 부품들을 상호접속하는 전기 콘넥터 및 LCD 따위에 회로를 접합하기 위한 적어도 하나의 일래스터머 콘넥터를 포함한다.
그러므로, 최소의 부품들을 갖는 어셈블리 탑재 패널과 같은 전자 어셈블리를 제조하기 위한 수단을 제공하는 것이 바람직하다.
이러한 어셈블리를 제조하는 단계들을 최소화하는 것이 또한 바람직하다.
매우 복잡한 종래 장치들의 바람직한 전자적능력을 유지하면서 비교적 경량 소형인 어셈블리를 갖는 것이 또한 바람직하다.
회로기판과 같은 표면에 대한 부품들의 면접착을 제공하기 위하여 콤플라이언트 스프링 아암 접촉부재들을 사용하는 것은 이미 알려져 있다. 그러나, 이들 콤플라이언트 스프링 아암 접촉부재는 일반적으로 바람직한 형태로 스탬프되고 성형되어진 금속재료로 만들어진다. 금속 스프링 아암은 많은 용도에 적당하지만, 일반적으로 유리 패널들과 같은 패널 위의 세선(細線)회로에 대한 면접속에는 적당하지 않다. 더욱이, 이것은 금속재료를 스탬핑 및 성형하는 추가의 제조단계들을 필요로 한다.
그러므로, 면도체와의 전기적 접촉을 유지하기에 충분한 압축력을 가질 뿐만 아니라 유리의 표면을 손상시키는 문제가 없는, 절연재료로 성형된 콤플라이언트 스프링 아암 부분을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 스프링 콘텍트의 특징을 유지하면서, 금속재료에 대해 필요한 스탬핑 및 성형 단계들을 없애므로서 비용절감의 효과적인 제조방법을 제공하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명은 종래의 단점들 및 문제들이 없는 전자 어셈블리에 관한 것이다. 어셈블리는 몸체부와 일체로 성형된 다수의 콤플라이언트 스프링 핑거(finger)를 갖는 성형된 전기 콘넥터를 포함하며, 상기 콤플라이언트 스프링 핑거는 상대 제품에 의하여 맞물리도록 노출되어 있는 표면부 위에 접촉수단을 포함한다. 콤플라이언트 스프링 핑거는 콘넥터 조립시에 콤플라이언트 스프링 핑거와 맞물릴 수 있는 대응 접촉수단을 갖는 대응하는 전기 콘넥터에 전기적으로 맞물릴 수 있다.
본 발명은 그 안에 탑재된 전자 패키지를 갖는 디지털 클럭 부재 탑재 패널로서 대표적으로 도시되어 있다. 클럭 부재는 자동차의 패널과 같은 후레임워크(framework)에 장착되기 알맞다. 콘넥터 수단은 계면에서 함께 장착될 수 있는 첫번째와 두번째 성형부재를 포함한다. 첫번째 성형부재는 상호접속 영역을 포함하는 외향 표면부를 가지며, 또한 계면에 일체인 적어도 하나의 콤플라이언트 스프링부를 포함한다. 적어도 하나의 콤플라이언트 스프링부는 성형부재들의 조립시에 두번째 성형부재에 의하여 탄성 변형(deflect)되기에 적합하다. 첫번째 성형부재는 적어도 바깥쪽 표면부를 따라 형성되고 콤플라이언트 스프링부의 외향표면부를 따라 연장하고 상호접속 영역으로 더 연장하는 회로수단을 포함한다. 두번째 성형부재는 콤플라이언트 스프링부와 맞물리는 부분 및 그 위에 형성된 회로수단을 포함하며, 첫번째와 두번째 성형부재들이 함께 조립될 때에, 두번째 성형부재의 도체부는 첫번째 성형부재의 대응하는 스프링 접촉표면에 대하여 압착된 상태하에 놓이며, 어셈블리를 후레임워크에 설치할 때에 첫번째 성형부재 회로의 상호접속부는 후레임워크를 따라 대응하는 접촉수단에 전기적으로 접속된다.
실시에에 있어서, 첫번째 절연체 성형부재는 몸체 및 동일 재료로 성형된 다수의 스프링 아암부를 포함하며, 콤플라이언트 스프링부에 대한 지지를 제공하는 탄성의 두번째 재료를 더 포함한다. 두번째 재료는 또한 대응하는 콤플라이언트 스프링부의 응력을 최소화하기 위하여 압착에 대한 충분한 저항을 제공하며, 폴리머 재료의 크리프(creep) 및 응력완화를 막아준다.
어셈블리의 첫번째 성형부재에 대한 탄성부는 분리된 부품으로 제조될 수 있으며, 몸체 부재 또는 바람직하게 몸체에 조립될 수 있다. 또한, 탄성부는, 첫번째 재료를 소정의 몸체 모양으로 성형한 다음에, 몰드 내의 코어핀을 조정하여 몸체 부재의 바람직한 위치에 두번째 몰드 공동을 형성하고, 두번째 또는 탄성재료를 몰드의 두번째 공동으로 주입하는 이동 사출성 형법에 따라 성형될 수 있다. 이중 사출성형법은 콘넥터 하우징 위에 일체의 일래스터머 형태 콘넥터를 제공하기 위한 제조 비용 절감법이다.
본 발명의 목적은 최소의 부품을 갖는 전자 어셈블리를 제조하기 위한 수단을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가 목적은 전자 어셈블리를 제조하기 위한 비용절감 수단을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 높은 온도에서도 전기 상호접속을 유지하는 성형된 콘넥터 부재를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 LCD 등에 회로를 전기적으로 접촉시키기 위한 일체로 성형된 콤플라이언트 스프링부를 갖는 콘넥터를 제공하는 것이다.
본 발명의 추가 목적들 및 부수적 장점들과 함께, 본 발명은 첨부 도면들에 의거한 다음의 상세한 설명에 따라 잘 이해될 것이다.
제1도와 제2도는 각각 종래의 전자 어셈블리(10)의 분해도와 조립도이다. 본 발명을 설명하기 위해, 전자 어셈블리(10)는 자동차 따위의 계기판과 같은 패널에 탑재하기 위한 클럭 어셈블리로 도시되어 있다. 전자 어셈블리(10)는 탑재된 첫번째와 두번째 회로기판 부재들(22, 32)을 갖는 첫번째 절연부재(12), 각 회로기판 부재들에 탑재된 마이크로프로세싱 유니트를 포함하는 다수의 전기 부품들(24, 34)을 갖는 전자 패키지, 및 클럭(10)에 대한 두번째 회로기판 부재(32)상의 회로들(36)을 액정 표시장치(58)의 대응 회로들(64)에 접촉시키기 위한 일래스터머 콘넥터(38)를 포함한다.
제1도에 잘 나타나 있는 바와같이, 첫번째 절연부재(12)는 정면(14), 배면(16) 및 대향하는 쌍의 측면들(18과 19)을 갖는 성형부재이다. 설치기둥(17)은 어셈블리의 배면(16)으로부터 바깥쪽으로 연장한다.
첫번째 성형부재(12)는 또한 측면(19)으로부터 바깥쪽으로 연장하는 탑재 브래키트(bracket)(20)를 포함한다. 첫번째 회로기판 부재(22)는 성형부재(12)의 배면(16)에 탑재된다. 첫번째 회로기판 부재(22)는 첫번째 성형부재(12)의 배면 위의 대응하는 설치 기둥을 끼우기 위한 개구(23)들, 마이크로프로세서를 포함하는 다수의 전자 부품(24)들을 전기적으로 접속하고 탑재하기 위한 개구들 또는 도금된 관통-구멍(25), 및 클럭 어셈블리(10)의 LCD(58)에 대한 광원을 제공하는 백열전구(26)를 수용하기 위한 개구(27) 등을 포함하는 다수의 개구들을 갖는다. 전기 콘넥터(28)는 또한 전원(도시되지 않았음)에의 상호접속을 위해 회로기판 부재(22)에 탑재된다. 전기 콘넥터(30)는 첫번째 회로기판 부재(22)와 첫번째 성형부재(12)의 한 측면(18)을 따라 설치된 두번째 회로기판 부재(32) 사이의 회로를 전기적으로 접속한다. 두번째 회로기판(32)은 탑재된 다수의 전자 부품(34)들 및 일래스터머 콘넥터(38)와의 전기적 접촉을 위해 두번째 회로기판(32)의 외향 표면을 따라 연장하는 다수의 도체(36)들을 포함한다. 명료성을 위해, 회로기판들(22, 32) 위의 상세한 회로는 도면으로부터 생략되었다. 각종의 부품들이 공지된 바와같이 적당한 회로에 의하여 전기적으로 접속됨은 물론이다.
제1도에 잘 나타나 있는 바와같이 일래스터머 콘넥터(38)는 다수의 전도층(40) 및 비전도층(41)으로 만들어진 형태의 직사각형 부재로서, 각 전도층(40)은 직사각형 표면의 모든 네 모서리를 따라 노출되어 있다. 이러한 콘넥터들 중의 하나가 미국특허번호 4,820,170호에 나타나 있다. 일래스터머 콘넥터(38) 및 두번째 회로기판 부재(32)는 첫번째 성형부재 상의 탑재 브래키트(20)와 결합하기 위하여 탑재 지지수단(42)에 탑재되도록 구성된다. 탑재 지지수단(42)은 일래스터머 콘넥터(38)를 두번째 회로기판 부재(32)의 외부 표면과 맞물리도록 유지시켜 주며, 그 결과 대응하는 전도층(40)이 두번째 회로기판(32) 상의 전도영역과 전기적으로 맞물린다.
어셈블리에 대한 면판을 형성하는 두번째 절연 성형부재(52)는 LCD(58)를 보기 위한 개구(54)를 갖는다. 면판(52)는 또한 후술되는 바와같이 스위치 수단(68)을 수용하기 위한 통로부(56)를 갖는 내부 성형부(55), 클럭(10)의 조립을 돕기 위한 정렬핀(57) 및 설치수단(44)을 수용하기 위한 수단(59)을 포함한다. 전자 클럭은 정면(60)과 배면(62)을 갖는 액정 표시부재(LCD)(58)를 포함한다. 액정표시부재(58)는 면판(52)에 수용되도록 구성되어, 표시가 개구(54)를 통하여 보여질 수 있다. 액정 표시장치(58)는 그들 사이에 회로가 배치된 다수의 층들을 갖는 형태이다. 도시된 실시예에서, 다수의 도체(64)들은 LCD부재(58)의 바깥쪽 연장부를 따라 노출되어 있다. 어셈블리는 또한 LCD부재(58)의 반투명 백(back) 패널(66)을 포함한다.
제2도에 도시된 바와같이 종래의 클럭(10)을 조립할 때에, 액정 표시장치(58)와 백 패널(66)은 면판(52) 안에 위치된다. 첫번째 성형부재(12)의 정면(14)이 개구(54)와 맞추어지고 탑재 브래키트(20)상의 정렬 개구(21)가 정렬 핀(57)과 맞추어지도록 첫번째와 두번째 회로기판 부재들(22, 23) 및 이들에 탑재된 각 부품들(24, 34)을 갖는 첫번째 성형부재(12)를 포함하는 써브어셈블리는 면판(52)과 정렬된다. 상술된 바와같이 정렬하였을 때에, 일래스터머 콘넥터(38)상의 도체들(40)이 LCD판(58)의 배면 위에 있는 대응 도체들 (64)과 정렬되어, 두번째 회로기판 부재(32) 상의 도체들(36)이 LCD판(58) 상의 대응도체(64)와 전기적으로 상호접속된다. 써브어셈블리를 면판(52)에 장착하는 설치수단(44)에 의해 압력이 발생함에 따라, 일래스터머 콘넥터(38)와 LCD(58) 사이에 압력이 가해져, 그들 사이의 전기 회로의 연속성을 보장한다.
클럭 어셈블리(10)는 또한 그 안에 전도성 일래스터머 부분(70)이 삽입된 스위치 조작 기둥(68)이 포함된 시간 조절용 수단을 포함한다. 제2도에 도시된 바와같이, 스위치 조작 기둥들(68)은 면판(52)을 향해 연장하며, 그의 통로부(56)에 배치되며, 면판(52)의 정면(53)(도시되지 않았음)으로부터 접근할 수 있다. 스위치 조작 기둥(68)은 그의 앞쪽 끝(69)에 압력을 가함으로써 조작되는데, 스위치 조작 기둥(68)이 안쪽으로 이동됨으로써, 전도성 일래스터머 부재(70)가 첫번째 회로기판 부재(22)의 하부면(도시되지 않았음) 위에 있는 전기 회로들과 맞물려, 액정 표시장치에 나타난 시간이 조정될 수 있다. 제1도와 2도에서 볼 수 있는 바와같이, 종래의 어셈블리(10)는 많은 수의 분리된 부품들을 포함한다.
본 발명의 전자 어셈블리(80)는 제3도 내지 제8도에 도시되어 있다. 먼저 제3, 4, 및 5도를 참조하면, 클럭으로 도시된 어셈블리(80)는 전기 부품들(96)이 탑재된 첫번째 성형부재(82)와 두번째 성형부재(110), 액정 표시장치(158) 및 백 패널(166)을 포함한다. 간략성을 위해, 각종 부품들과 LCD의 전자회로 상호접속은 제3도와 제4도에서 제거되어 있다. 보다 상세한 회로는 제5도와 제6도에 나타나 있다.
본 발명에 따라, 제3도에 도시된 바와같이, 첫번째 성형부재(82)는 정면(84), 배면(86), 첫번째 측면(85), 대향하는 측면들(87), 및 다수의 콤플라이언트 스프링부(90)가 일체로 성형된 두번째 측면(88)을 갖는 성형부재이다. 측면(88)은 그 안에 전자 패키지의 다수 부품들을 탑재하기 위한 관통구멍을 형성하는 다수의 개구들을 포함한다. 측면(88)은 또한 전원 등과 같은 후레임워크(도시되지 않았음) 상의 접촉수단에 연결하기 위한 상호접속 영역(94)(제5도에 잘 나타나 있음)을 포함한다. 제5도에 도시된 바와같이, 첫번째 성형부재(82)는 회로수단(92)을 포함한다. 회로수단(92)는 측면(88)의 외부 표면부를 따라 형성되고, 콤플라이언트 스프링부의 외향표면(91)을 따라 연장하고, 상호 접속 영역(94)으로 또한 연장한다. 다수의 부품들(96)은 알맞은 전자 패키지를 형성하기 위해 회로수단에 포함된다.
제3도와 제4도를 참조하면, 본 발명의 대표적인 클럭 어셈블리(80)는 첫번째 성형부재(82)의 배면(86)을 통하여 연장하는 백열전구(26)을 포함한다. 첫번째 성형부재(82)는 또한 고정 아암(102)과 캔틸레버 빔부(104)를 갖는 스위치 수단(98) 및 그의 각 측면(87)을 따라 바깥쪽으로 연장하는 탑재수단(106)을 포함한다. 더욱이, 스프링 핑거에 대하여 일정한 부하를 제공하기 위하여 콤플라이언트 빔부(90)의 안으로 구부러진 내부표면에 대하여 놓여 있는 일래스터머 부분(93)은 첫번째 성형부재와 일체로 성형된다. 첫번째 성형부재(82)가 액정 표시장치와 함께 사용되면, 전기적 접속을 유지하기 위하 콤플라이언트 스프링부(91)와 액정 표시장치(158) 상의 대응 도체들 사이에 거의 50g의 법선력이 필요하다. 제6도에 잘 나타나 있는 바와같이, LCD(158)는 전술된 바와같은 형태이다.
두번째 성형부재 또는 면판(110)은 액정 표시를 보기 위한 개구(112), 클럭의 조립을 돕기 위한 정렬핀(120), 탑재 기구(122) 및 스트랩 수단(118)에 의해 면판(110)에 부착되는 일체로 성형된 스위치 수단(116)을 수용하기 위한 개구(114)를 갖는 안쪽으로 연장하는 부분(115)을 포함하는 스위치 수단을 갖는다.
본 발명의 클럭을 조립할 때에, 제4, 7 및 8도에 잘 나타나 있는 바와같이, 그 위에 회로(164)들이 노출된 액정 표시장치(158)와 백 패널(166)은 면판(110)에 삽입된다. 스위치 부분(116)은 대응 개구(114)로 삽입되며, 그 위에 부품들(96)이 설치된 첫번째 성형부재(82)는 대응하는 개구와 정렬되어 탑재된다. 따라서, 첫번째 성형부재(82)와 LCD(158) 사이의 계면에서, 첫번째 성형부재(82)의 콤플라이언트 빔부(90) 상의 도체 표면(91)들이 LCD(158)의 대응 회로들(164)과 맞물려, 콤플라이언트 빔부(90) 상의 회로수단과 LCD(158) 상의 대응 회로들(164) 사이의 전기적 접속이 이루어진다. 첫번째 성형부재(82)는 탑재수단(106)으로 삽입되는 나사 따위(도시되지 않았음)에 의하여 두번째 성형부재(110)에 장착된다. LCD(158) 상의 도체들(164)과 콤플라이언트 빔부(90)상의 대응 도체표면들(91)의 정합은 제5도와 제6도에 의하여 잘 나타나 있다.
제3도 내지 제5도 및 제8도는 또한 연장부(115)의 개구(114)에 배치된 스위치 부재(116)와 스위치 수단(98) 사이의 정합을 나타내고 있다. 제4도와 제8도에 잘 나타나 있는 바와같이, 스위치 수단(98)의 캔틸레버 아암(104)은 스위치 부재(116)의 아암 수용면(117)에 놓여 있다. 제5도는 또한 각종 부품들을 상호 접속하는 회로 및 그 위에 전도성 표면(91)이 배치된 콤플라이언트 스프링부(90)를 대표적으로 나타내고 있다. 제7도는 조립된 클럭의 단면도로서, 첫번째 성형부재(82)에서 백열전구(26)상의 상대적 위치와 두번째 성형부재(110)에서 첫번째 성형부재(82)의 위치를 나타낸다. 제7도는 또한 백열전구(26)로부터의 광 분배를 돕는 배플(baffle) 부재(83)를 포함하는 첫번째 성형부재(82)의 내부를 나타낸다.
제9도는 제8도의 선9-9를 따라 위한 스위치 수단의 부분확대 단면도이다. 스위치 수단(98)은 콤플라이언트 아암(104)의 고정아암(102)으로부터 떨어져 있는 오프(off) 위치에 있다. 스위치 부재(116)가 정면(110)의 표면(111)으로부터 눌려지면, 스위치 부재(116)가 화살표로 나타낸 바와같이 안쪽으로 이동함으로써, 고정아암(102)을 향하여 콤플라이언트 아암(104)이 이동하여, 고정아암(102) 상의 도체 부재(103)와 콤플라이언트 아암(104) 상의 도체 부재(105)가 서로 전기적으로 맞물린다. 스위치 부재(116)에 가해진 압력을 풀면, 캔틸레버 아암(104)에 대한 압축력이 스위치 부재(116)를 반대방향으로 이동시켜, 각 도체들(103, 105)이 서로로부터 분리된다. 면판(110)의 내부표면은 면판 벽 부분(119)이 스트랩(118)의 모서리에 대한 저지장치를 제공하도록 구성되며, 스트랩(118)은 스위치 부재(116)가 면판(110)의 개구(114)를 통하여 떨어지는 것을 막아준다.
제1도와 제2도에 도시된 실시예(10)와 나머지 도면들, 특히 제3도와 제4도에 도시된 실시예(80)를 비교함으로써 잘 알 수 있는 바와같이, 본 발명의 전자 어셈블리(80)는 보다 적은 부품들을 포함하며, 이에 의해 어셈블리의 제조가 용이해진다. 본 발명의 주요 몸체부(12)는 단일체로 성형되며, 회로기판 부재(22, 32), 일래스터머 콘넥터(38) 및 브래키트 부재(42)를 대신한다. 두번째 일체 성형 부품은 스위치 부분이 면판(110)에 일체로 성형되기 때문에 분리된 스위치 부재(68)에 대한 필요성을 없애준다. 도시된 실시예에서, 첫번째 성형부재(12)는 액정 표시장치의 리플렉터(reflector)로서, 바람직하게 백색 절연재료로 성형된다.
단일체의 첫번째 성형부재(12)의 성형시에, 스프링 아암(90)은 일체의 단일 부재로서 성형된다. 플라스틱 성형 부품으로부터 스프링 아암(90)의 성형시에 압력하에서 플라스틱 스프링 부재의 크리프(creep)가 없거나, 플라스틱 스프링 부재가 탄성을 잃지 않는 것이 중요하다. 응력 이완되는 스프링의 경향을 극복하고 일정한 법선력을 제공하기 위해서는, 동적 가황고무(dynamic vulcanizate), 즉 실리콘 고무와 같은 일래스터머 재료로 만들어진 탄성부재(93)가 스프링 부재(90)의 구부러진 부분의 안쪽에 형성되는 것이 바람직하다. 동적 가황고무에 대해 알맞은 재료는 몬산토 프로덕트스 컴파니(Monsanto Prodocts Company)로부터 얻을 수 있는 산토프렌(Santoprene)이다. 산토프렌은 폴리프로필렌 모재(母材)에 분산된 에틸렌-프로필렌-디엔모노머(EPDM) 고무 입자를 포함한다. 기본 성형부재는 일반적으로 열가소성 재료로 만들어지기 때문에, 동작 또는 주위 온도가 증가함에 따라, 응력하에서 스프링 아암들의 크리프 및 응력완화 경향이 증가한다. 첫번째 성형부재(82)에 사용된 일반적인 성형재료보다 더 높은 연화점(softening point)을 갖는 탄성부재(93)의 사용은 콘넥터(80)가 보다 높은 온도에서 사용될 수 있도록 플라스틱 스프링 부재(90)에 필요한 지지력 및 법선력을 계속 제공한다. 동작온도는 성형부재들(82, 110) 및 탄성부재(93)에 대해 고려되어야만 하는 하나의 요인이다. 예를 들면, 산토프렌 재료는 약 125℃의 온도 상한값을 가지며, 실리콘 고무에 대한 온도 상한 값은 약 200℃이다.
탄성부재(93)는 분리하여 성형될 수도 있으나, 첫번째 재료를 바람직한 모양으로 성형한 후에, 적어도 하나의 코어 핀이 두번째 재료를 받아 들이는 추가의 공동 또는 공동들을 형성하기 위해 몰드 안으로 이동되는 이중 사출성형 공정으로 성형될 수 있다. 예를 들면, 인디아나, 마운트 버논 소재의 지이(GE) 플라스틱에 의해 상표명 ULTEM으로 판매되는 폴리에테르이미드와 같은 많은 수의 폴리머 재료들이 기본 성형부재(82)에 대해 사용될 수 있다.
면판 부재(110)는 스트랩 부재(118)의 성형 및 스위치의 동작을 허용하기에 충분한 콤플라이언시를 갖는 절연재료로부터 성형된다. 허용할 수 있는 하나의 재료로는 여러 회사로부터 상업적으로 얻을 수 있는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 3원 공중합체(ABS)가 있다.
첫번째 성형부재(82)를 성형한 후에, 관통-구멍의 전도재료, 연속의 회로경로들과 회로경로 세그먼트(segment) 및 스위치 도체들은, 콜모르겐 코퍼레이션(Kollmorgen Corporation) 소유의 유럽 특허출원 제86102550호와 미국특허 제3,629,185호, 3,907,621호, 3,930,963호, 3,993,802호, 3,994,727호, 4,287,253호, 4,511,597호, 및 4,594,311호에 나타나 있는 무전해 도금 기술, 또는 미국특허 제3,042,591호 또는 미국특허 제4,532,152호나 4,604,799호에 나타나 있는 바와같은 무전해 도금/전기도금 기술의 결합에 의하여 바람직한 위치에 도금된다. 일반적으로, 공정들은 미국특허 제4,511,597호에 나타나 있는 바와같이 점착 촉진을 위해 성형부재의 노출된 전표면부를 처리하는 단계와 표면들을 자외선 과민성 촉매로 피복하는 단계를 포함한다. 다음에, 자외선이 통과하지 못하는 마스킹 수단을 비전도성으로 남는 성형-플라스틱 부재의 전표면 위에 놓는다. 관통-구멍들을 포함하는 마스크된 플라스틱 부재와 마스크 안된 표면들 모두를 적당한 화학선 파장과 에너지 준위의 자외선에 노출시켜, 그 위에 금속층의 도금을 받아들일 수 있는 촉매지역이 되도록 노출된 표면지역 위에 있는 촉매를 활성화시킨다. 촉매 활성화 지역은 무전해 도금법, 또는 전기 도금법 또는 이들 방법들의 결합에 의하여 약 0.0014인치 두께의 첫번째 구리층으로 도금된다. 다음에, 약 0.0002인치 두께의 두번째 주석층이 첫번째 구리층 위에 도금된다. 이렇게 형성된 도금 부재는 만일 원한다면 베이킹(baking) 또는 기타 다른 후경화(後硬化) 복원단계와 세정(洗淨) 단계를 거칠 수 있다.
또한, 점착-촉진 처리된 부재는 보편적인 수단에 의하여 도금 내식막(resist)이 선택적으로 피복될 수 있으며, 다음에 노출된 지역은 상업적으로 이용할 수 있는 화학적 도금에 의해 무전해 도금된다. 내식막은 용제에 의해 제거된다. 베이킹, 또는 후경화 복원 단계 및 세정 단계들은 임의로 이용될 수 있다. 기술에서 알려진 기타 다른 방법도 또한 성형부재 상에 회로를 배치하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명은 제조비용이 절감되고 최소의 부품들을 갖는 전자 어셈블리에 대한 밀집 구조를 제공한다. 첫번째 성형부재는 분리된 일래스터머 접속체와 이들을 지지하는 구조들의 필요성을 없앤 일체로 성형된 일래스터머 부분을 갖는 콘넥터이다.
따라서, 기술 숙련자들은 본 발명의 개선된 전자 어셈블리가 밀집성 또는 소형성 및 비용절감 제조법을 제공함을 알 수 있을 것이다.
Claims (5)
- 폐쇄된 어셈블리를 형성하기 위해 계면에서 함께 장착될 수 있는 첫번째와 두번째 절연체 하우징 부재들(82, 110)을 포함하되, 상기 첫번째 하우징 부재(82)가 다른 전기 제품에의 전기적 상호접속을 위한 상호접속 영역(94) 및 첫번째 전자 패키지를 포함하는 외향 표면부를 갖는, 후레임워크에 장착되기 적합한 전자 어셈블리(80)에 있어서, 첫번째 하우징 부재(82)가 플라스틱 재료로 성형되고 계면에 그와 일체인 적어도 하나의 콤플라이언트 스프링부(90)를 포함하며, 첫번째와 두번째 하우징 부재들(82, 110)의 조립시에 적어도 하나의 콤플라이언트 스프링부(90)가 두번째 하우징 부재(110) 내의 맞물림 수단에 의해 탄성 변형(deflect)되기에 적합하며, 첫번째 하우징 부재(82)가, 적어도 하나의 콤플라이언트 스프링부(90)의 외향표면부(91)를 따라 연장하고, 상호접속 영역(94)으로 또한 연장하고, 첫번째 전자 패키지를 포함하는 외부 표면부를 따라 형성된 첫번째 회로수단(92)을 포함하고, 두번째 하우징 부재(110)가 그 위에 두번째 회로수단(164)을 갖는 전자 패키지(158)를 포함하며, 두번째 회로수단(164)이 맞물림 수단을 따라 연장하여 적어도 하나의 콤플라이언트 스프링부(90)와 맞물릴 수 있고, 적어도 하나의 콤플라이언트 스프링부(90)가 두번째 회로수단(164)에 대하여 압착하에 놓이도록 장착수단이 첫번째와 두번째 하우징 부재들(82, 110)을 함께 장착시켜 전자 어셈블리(80)를 형성하며, 적어도 하나의 일체 스프링부(90)가 어셈블리가 최소의 조립 부품을 갖게 하고, 동시에 두번째 전자 패키지(158)에 대한 첫번째 전자 패키지의 전기 상호접속을 보장해 주는 것을 특징으로 하는 전자 어셈블리(80).
- 제1항에 있어서, 상기 첫번째 성형부재(82)가 다수의 성형 스프링부들(90)을 갖는 어셈블리.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 스프링부 상의 응력을 최소화하기 위하여 맞물림 수단에 의한 스프링부 압축에 충분한 저항을 제공하도록 콤플라이언트 스프링부(90)를 지지하는 일래스터머 재료(93)를 더 포함하는 어셈블리.
- 계면에서 함께 장착될 수 있는 첫번째와 두번째 절연체 하우징 부재들(82, 110)을 포함하는, 후레임워크에 장착되기 적합한 전자 어셈블리를 제조하는 방법에 있어서, 다른 전기 제품에의 전기 상호접속을 위한 상호접속 영역(94) 및 첫번째 전자 패키지를 포함하는 외향 표면부를 가지며, 첫번째와 두번째 하우징 부재들(82, 110)들의 조립시에 두번째 하우징 부재(110) 내의 맞물림 수단에 의하여 탄성변형되기에 적합한 적어도 하나의 콤플라이언트 스프링부(90)를 계면에 일체부로서 포함하는 플라스틱 재료의 첫번째 하우징 부재(82)를 성형하고, 적어도 하나의 콤플라이언트 스프링부(90)의 외향 표면부(91)를 따라 연장하고, 상호접속 영역(94)으로 또한 연장하고, 첫번째 전자 패키지를 포함하는 바깥쪽 표면부를 따라 형성된 첫번째 회로수단(92)을 첫번째 하우징 부재(82)에 제공하고, 맞물림 수단을 따라 연장하여 적어도 하나의 콤플라이언트 스프링부(90)와 맞물릴 수 있는 두번째 회로수단(164)을 그 위에 갖는 두번째 전자 패키지(158)를 포함하는 두번째 하우징 부재(110)를 제공하고, 적어도 하나의 콤플라이언트 스프링부(90)가 두번째 회로수단(164)에 대하여 압착하에 놓이도록 첫번째와 두번째 하우징 부재들을 함께 장착시켜, 상기 전자 어셈블리를 형성하는 단계들을 포함하는 전자 어셈블리(80) 제조방법.
- 제4항에 있어서, 적어도 하나의 콤플라이언트 스프링부(90) 상의 응력을 최소화하기 위해 압축에 대한 충분한 저항을 제공하도록 상기 적어도 하나의 콤플라이언트 스프링부(90)를 지지하는 일래스터머 재료(93)를 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.
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