KR100888238B1 - 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자에 관한 것이다.

본 발명의 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자는 소정의 길이와 폭 및 두께를 갖는 시트형상의 전기전도성 지지대와, 전기전도성 지지대의 상면에 접착되는 전기전도성 실리콘고무로 구성되며, 전기전도성 실리콘고무는 전기전도성 파우더가 혼합된 액상의 전기 비전도성 실리콘 페이스트가 상기 전기전도성 지지대의 상면에 도포된 후 경화에 의해 전기전도성 지지대와 접착되어 형성되며, 솔더 크림에 의해 리플로우 솔더링은 상기 전기전도성 지지대에만 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 솔더 크림에 의한 리플로우 솔더링이 전기전도성 지지대에만 이루어짐으로써, 리플로우 솔더링 후 솔더에 의한 상, 하 방향의 탄성에 영향을 미치지 않는 장점이 있다.

탄성, 전기접촉단자, 리플로우 솔더링, 경화, 접착, 실리콘고무, 세라믹 기판, 외부전극

Description

리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자{Reflow Solderable Electric Contact Terminal}

본 발명은 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자에 관한 것이다. 보다 상세하게는 솔더 크림에 의한 리플로우 솔더링이 전기전도성 지지대에만 이루어짐으로써, 리플로우 솔더링 후 솔더에 의한 상, 하 방향의 탄성에 영향을 미치지 않는 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자에 관한 것이다.

최근 전자 산업의 발전에 따라 전자기기의 크기는 소형화되고, 처리 속도는 빨라지고 또한 처리 용량은 커지고 있다. 이에 따라 이들 전자기기의 전기접지(Electric grounding)의 중요성이 커지고 있다.

예를 들어 모바일폰(Mobile phone)과 같이 크기가 작은 전자기기의 내부에 위치한 인쇄회로기판(PCB)의 접지부위는 전기접촉단자에 의해 기구물의 접지부위에 연결되는 것이 바람직하다. 이들 전기접촉단자는 높이가 낮아야하며, 전기적 및 기구적으로 신뢰성 있게 연결을 제공해야하며 생산성 향상을 위하여 자동화되어야 한 다.

일반적으로 진공 픽업과 표면 실장(Surface mount)에 따른 리플로우 솔더링(reflow soldering)이 가능한 탄성 전기접촉단자는, 표면은 수평을 이루고, 전기 전도도가 좋고, 탄성 회복력이 우수하며, 리플로우 솔더링 온도에 견딜 수 있어야 한다.

통상 전기저항은 0.5오옴 이내이나 바람직하게 전기저항은 낮을수록 좋고 또한 300도 이내에서 3분 정도에 실시되는 리플로우 솔더링 온도 조건을 만족해야 하며 리플로우 솔더링 전, 후에 유사한 탄성을 유지해야 한다.

이를 위해 종래에는 리플로우 솔더링이 가능한 전기접촉단자로 금속박을 프레스 하여 절곡한 금속 핑거(Metal finger)를 주로 사용하였다. 이 금속박의 재료로는 탄성 회복력이 좋고, 전기 전도도가 뛰어난 베릴륨 동(beryllium copper)이 주로 사용되었다.

즉, 0.3㎜ 이하의 두께와 일정한 폭을 갖는 베릴륨 동박을 프레스 금형을 통하여 일정한 형상으로 타발하면서 절곡한 후 열처리 공정을 거쳐 베릴륨 동 전기접촉단자를 제작하였다.

그러나, 이와 같이 금속박으로 이루어진 전기접촉단자는 금속의 특성상 또는 구조상 일정 높이 이하의 제품을 제공하기 어렵다는 단점이 있다.

즉, 금속박이 탄성을 갖기 위해서는 일정한 형상으로 절곡해야 하고, 결국 이 절곡 높이에 의해 전기접촉단자의 높이가 결정되기 때문에 일정 높이 이하에서는 탄성을 제공하기 불가능하다. 이와 같은 이유로 낮은 높이를 갖는 제품을 만들 기 어려웠고 더욱이 직공 픽업에 의한 표면 실장이 가능하게 상부면이 수평을 이루게 제조하기 어렵다는 단점이 있다.

또한, 하나의 프레스 금형으로는 한 형상의 제품만을 만들 수 있기 때문에 다른 치수를 갖는 제품을 만들려면 추가로 고가의 프레스 금형이 필요로 하다는 단점이 있다. 더욱이 일정 크기 이상의 힘에 제공되면 탄성력을 상실하거나 부러진다는 단점이 있다.

더욱이 솔더 크림에 의한 솔더링이 모든 부위에 가능하여 리플로우 솔더링 후 솔더가 높게 형성되어 높이 방향의 탄성에 영향을 줄 수 있다는 단점이 있다.

또 다른 종래의 기술로는 미국 고어(Gore) 사의 유럽특허 EP 1090538이 있다. 이 특허에 의하면, 전기전도성 개스킷 재료, 솔더링이 가능한 지지층 및 전기전도성 개스킷 재료와 솔더링이 가능한 지지층을 고정하는 수단으로 구성된다.

그러나 이들 제품은 전기전도성 개스킷과 솔더링을 고정하는 수단으로 별도의 전기전도성 접착제 등이 필요하다는 단점이 있다. 즉, 이들 고정하는 수단을 사용함으로써 전기 저항이 커지고 생산성 저하되고 또한 가격이 높아진다는 단점이 있다.

또 다른 종래의 기술로는 미국 고어 사의 미국특허 7,129,421호가 있다. 이 특허에 의하면, 압축 구멍이 형성된 전기전도성 개스킷 재료의 압축 구멍 내부에 접힘(crimp)을 갖는 전기전도성 지지대가 형성되어 이와 같은 구조로 된 EMI 개스킷 어셈블리를 생산할 때 생산성이 떨어진다는 단점이 있다.

즉, 전기전도성 개스킷 재료를 제조한 후, 별도로 제조된 전기전도성 지지대 를 상기 전기전도성 개스킷 재료의 압축 구멍에 삽입한 후 눌러 주어야 하는 번거로움이 있다. 또한 이와 같이 전기전도성 지지대의 접힘에 의한 전기전도성 개스킷 재료와 전기전도성 지지대와의 결합력은 나쁘다는 단점이 있다.

즉, EMI 개스킷 어셈블리를 위쪽 방향으로 당겼을 때 전기전도성 개스킷 재료와 전기전도성 지지대의 분리가 잘 된다는 단점이 있다. 더욱이 전기전도성 개스킷 재료에 형성된 압축 구멍과 접힘을 갖는 전기전도성 지지대에 의해 높이가 낮은 제품을 만들기 어렵다는 단점이 있다.

또 다른 종래의 기술로는 본 출원인이 출원하여 등록된 국내 특허등록 제783588호가 있다. 이 특허에 의하면, 코어로 일정한 체적을 갖는 절연 발포고무를 적용함으로써, 작은 사이즈의 제품, 가령 폭과 높이가 2㎜ㅧ2㎜ 이하인 절연 발포고무를 압출로 연속적으로 생산하기 어렵고 또한 발포율 조정이 어려워 두께를 정밀하게 제어할 수 없다는 단점이 있다. 더욱이 폭과 높이가 2㎜ x 2㎜ 이하인 발포고무 위에 금속층이 형성된 폴리머 필름을 연속적으로 정밀하게 감싸기가 어렵다는 단점이 있다.

더욱이 낮은 높이의 전기접촉단자에 있어서는 리플로우 솔더링 후 솔더가 폴리머 필름 위에 형성된 금속층 위에 일정 높이 이상까지 형성되어 높이 방향의 탄성을 방해한다는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 솔더 크림에 의한 리플로우 솔더링이 전기전도성 지지대에만 이루어짐으로써, 리플로우 솔더링 후 솔더에 의한 상, 하 방향의 탄성에 영향을 미치지 않는 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 인쇄회로기판의 접지패턴에 솔더링되는 전기전도성 지지대와 그 상면에 위치되는 전기전도성 실리콘고무를 별도의 접착제 없이 접착시킬 수 있는 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전기전도성 실리콘고무의 일측에 홈을 형성하여 경도가 낮고 탄성력이 우수한 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 세라믹으로 된 전기전도성 지지대의 양단에 외부전극이 형성되어 리플로우 솔더링 시 작업의 효율을 향상시킬 수 있는 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상, 하 구별이 가능하여 표면실장을 위한 릴 테이핑이 용이한 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 목적은 시트형상의 전기전도성 지지대와, 전기전도성 지지대의 상면에 접착되는 전기전도성 실리콘고무로 구성되며, 전기전도성 실리콘고무는 전기전도성 파우더가 혼합된 액상의 전기 비전도성 실리콘 페이스트가 상기 전기전도성 지지대의 상면에 도포된 후 경화에 의해 전기전도성 지지대와 접착되어 형성되며, 리플로우 솔더링은 상기 전기전도성 지지대에만 이루어지는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자에 의해 달성될 수 있다.

이때, 경화는 열 경화일 수 있다.

바람직하게, 전기전도성 지지대는 전기전도성 금속재질로 형성될 수 있다.

이때, 전기전도성 지지대는 0.02 내지 0.12㎜의 두께인 것이 바람직하다.

또한, 전기전도성 지지대의 하면에는 주석이나 은 또는 금 중 어느 하나에 의해 도금층이 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 전기전도성 지지대는 세라믹 기판이며, 세라믹 기판의 양단부는 외부전극에 의해 감싸질 수 있다.
또한, 전기전도성 지지대는 0.25 내지 0.8㎜의 두께로 형성될 수 있다.

이러한 세라믹 기판은 알루미나 기판 또는 저온소성(LTCC) 기판 중 어느 하나일 수 있다.

바람직하게, 상기 전기전도성 지지대 및 상기 전기전도성 실리콘고무는 수평을 이룰 수 있다.

바람직하게, 전기전도성 실리콘고무는 상면이 매끈한 평면을 갖는 직육면체 형상으로 형성될 수 있다.

한편, 전기전도성 실리콘고무는 상기 전기전도성 지지대와 접착되는 하면 일측에 길이방향으로 연속된 홈이 형성될 수 있다.

바람직하게, 전기전도성 금속파우더는 전기전도성 실리콘고무의 총 무게 대비 50 내지 85%일 수 있다.

이러한 탄성 전기접촉단자는 진공 픽업에 의한 표면 실장이 가능하며, 전기전도성 실리콘고무는 리플로우 솔더링에 의해 상, 하의 탄성에 영향을 받지 않는다.

본 발명은 솔더 크림에 의한 리플로우 솔더링이 전기전도성 지지대에만 이루어짐으로써, 리플로우 솔더링 후 솔더에 의한 상, 하 방향의 탄성에 영향을 미치지 않는 장점이 있다.

또한, 인쇄회로기판의 접지패턴에 솔더링되는 전기전도성 지지대와 그 상면에 위치되는 전기전도성 실리콘고무를 별도의 접착제 없이 접착시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 전기전도성 실리콘고무의 일측에 홈을 형성되어 있으므로 경도가 낮고 탄성 회복력이 우수하다.

또한, 본 발명은 세라믹으로 된 전기전도성 지지대의 양단에 외부전극이 형성되어 리플로우 솔더링 시 용융된 솔더 크림에 의해 움직임이 감소되므로 작업의 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 전기전도성 지지대와 전기전도성 실리콘고무의 광 휘도가 달라 광분석기에 의한 상, 하 구분이 가능하여 표면 실장을 위한 릴 테이핑(reel taping)이 용 이하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 탄성 전기접촉단자의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 솔더링이 가능한 평면의 전기전도성 지지대(10) 상부 모두에 일정한 두께를 갖는 탄성이 있는 전기전도성 실리콘고무(20)가 위치하며, 전기전도성 지지대(10)와 전기전도성 실리콘고무(20)는 전기전도성 실리콘고무(20)에 의해 접착되었다. 바람직하게 모든 단면은 사각형이다.

바람직하게 전기전도성 지지대(10)는 부식 방지 목적과 솔더링이 잘 되게 주석(Tin)이나 은(Silver) 또는 금(Gold) 중 하나에 의한 도금층(12)이 형성된 구리 또는 구리 합금 시트(11)로 칼날에 의한 절단이 용이하고, 잘 구겨지지 않게끔 두께는 0.02 내지 0.12㎜ 이다.

바람직하게 전기전도성 실리콘고무(20)는 경도가 shore A 10 내지 30 인 액상의 전기 비전도성 실리콘 페이스트에 구리, 니켈 또는 은 등의 금속 파우더나 혹은 전기전도성 카본 파우더를 혼합된 액상의 전기전도성 실리콘 페이스트가 전기전도성 지지대(10) 위에 캐스팅(casting) 또는 스크린 인쇄(screen printing) 된 후 열 경화(Heat curing)에 의해 전기전도성 지지대(10)에 접착되어 형성된다.

이와 같이 제조된 전기접촉단자(100)의 전기전도성 지지대(10)는 솔더 크림에 의한 리플로우 솔더링이 가능하며, 전기전도성 실리콘고무(20)는 상, 하 전기전 도성이며 탄성을 갖는다. 더욱이 경화 공정에 의해 전기전도성 지지대(10)와 전기전도성 실리콘고무(20)는 별도의 접착제 없이 신뢰성 있게 접착된다.

전기접촉단자(100)는 보다 대향하는 대상물과 신뢰성 있는 탄성 접촉을 위해 전기전도성 지지대(10)의 높이는 전기전도성 실리콘고무(20)의 높이보다 매우 얇게 형성된다.

바람직하게, 전기전도성 실리콘고무(20)의 높이는 2.5㎜ 이내이며 단면적은 20㎟ 이하이고, 경도는 shore A 50 내지 80 이고 전기저항은 1오옴 미만일 수 있다.

여기서, 전기전도성 실리콘고무(20)의 높이를 2.5㎜ 이하로 단면적을 20㎟ 이하로 제한한 것은 대향하는 대상물에서 제공되는 힘, 전기전도성 실리콘고무의 전기저항 및 경도 및 경제성을 고려한 것이다.

전기전도성 실리콘고무(20)는 높이 방향에서 눌릴 때 전기저항이 낮아진다. 하지만 눌리는 힘, 단면적, 전기저항 및 경도(Hardness) 등을 고려하고 또한 진공 픽업에 의한 표면 실장과 솔더 크림에 의한 리플로우 솔더링이 가능한 본 발명의 전기접촉단자(100)의 구조를 경제성 있게 구현하기 위해 전기전도성 실리콘고무(20)의 높이는 2.5㎜ 이내인 것이 바람직하다.

더욱이 소형 전자기기에서 요구되는 좁은 접지면적, 낮은 높이, 낮은 상하 전기저항 및 경제성 등을 고려하면 이와 같은 요구 조건은 타당한 것이다.

바람직하게 전기접촉단자(100)의 전기전도성 지지대(10)와 전기전도성 실리콘고무(20)는 수평을 이루며 외곽은 사각형의 형상을 한다. 상기 수평에 의해 진공 픽업이 용이하고 리플로우 시 안정성을 갖고 또한 대향하는 대상물과의 접촉면적이 넓어진다.

이러한 구조를 갖는 전기접촉단자(100)는 솔더 크림에 의해 솔더링이 되는 전기전도성 지지대(10)와 솔더 크림에 의해 리플로우 솔더링이 전기전도성 지지대(10)에만 이루어지므로 전기전도성 실리콘고무(10)의 상, 하 탄성에 영향을 미치지 않는다.

이하, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 탄성 전기접촉 단자(100)의 제조방법에 대해 설명한다.

폭과 길이가 80㎜ x 80㎜ 이고 높이(두께)가 약 0.03㎜인 은 도금층(12)이 형성된 평면의 구리 시트(11)인 전기전도성 지지대(10) 위에 도시되지 않은 사전에 준비한 액상의 전기전도성 실리콘 페이스트를 캐스팅 공정에 의해 약 1.5㎜ 두께로 도포한다.

여기서 전기전도성 지지대(10)의 두께가 너무 두꺼우면 이후의 절단 공정에서 절단하기 어렵고 너무 얇으면 이후 공정에서 구겨지기 쉽다는 단점이 있다.

또한, 은(12)은 구리 시트(11)의 부식을 방지해주며 또한 구리 시트(11)와 솔더의 주성분인 주석(Sn)과의 휘스커 현상에 의한 부식을 방지해 준다.

그리고 액상의 전기전도성 실리콘 페이스트는 경화 후 경도가 shore A 10 내지 30인 액상의 전기 비전도성 실리콘 페이스트에 평균 입자 크기가 0.025㎜ 정도인 은이 도금된 구리 파우더와 희석제 및 기타 접착력 강화제 등을 혼합하여 제조된다. 여기에 사용된 금속 파우더의 양은 총 무게 대비 50 내지 85 % 이다.

이때, 액상의 전기 비전도성 실리콘 페이스트는 작업 효율을 좋게 하기 위하여 열에 의해 경화하는 열경화성 실리콘 페이스트이고 비 발포성이나 탄성을 조정하기 위하여 발포성을 사용할 수도 있다. 또는 습기 경화성일 수도 있다.

발포성을 사용하는 경우 발포에 의해 경도는 낮아지나 부피가 커지므로 동일 전기전도성을 갖기 위하여 금속 파우더 양을 더욱 많이 넣어야 한다.

금속 파우더의 양이 많으면 전기전도성은 좋아지나 경도가 높아진다는 단점이 있으므로 금속 파우더의 입자 사이즈 및 형상 등을 고려하여 선정할 수 있다.

이후, 캐스팅 후에 전기전도성 실리콘고무(20)의 두께 균일성 등을 위하여 일정한 무게를 갖는 테프론이 코팅된 시트(sheet)를 액상의 전기전도성 실리콘 페이스트가 경화하는 과정에 전기전도성 실리콘 페이스트 위에 올려놓는다. 즉, 테프론이 코팅된 시트는 경화 후에도 전기전도성 실리콘 페이스트와 접착력이 없으므로 경화 후 쉽게 제거될 수 있다.

이 상태에서 200℃ 내지 300℃의 경화로(curing oven)에 넣어 액상의 전기전도성 실리콘 페이스트를 건조 및 1차 열 경화한 다음, 다시 경화로에 넣어 200℃ 전, 후의 온도에서 2차 열 경화한다.

열 경화를 마치면 액상의 전기전도성 실리콘 페이스트는 경화되어 전기전도성 실리콘고무(20)로 되며, 열 경화에 의해 전기전도성 실리콘 고무는(10)과 전기전도성 지지대(20) 위에 신뢰성 있게 접착된다.

이후, 전기전도성 지지대(10)의 밑면에 도시되지 않은 접착테이프(Pressure sensitive adhesive tape)를 붙인다.

이후, 전기전도성 지지대(10)와 전기전도성 실리콘고무(20)가 서로 접착된 폭과 길이가 약 80㎜ x 80㎜ 이고 두께가 1.53㎜ 인 제품을 칩 절단기(chip cutter)나 레이저 등을 이용하여 가로 방향 및 세로 방향으로 원하는 치수로 절단한다. 예를 들어 길이가 100㎜ 정도인 칼날 자동절단기를 사용하여 폭과 길이가 2㎜ x 2㎜로 절단할 수 있다.

이렇게 절단된 탄성 전기접촉단자(100)는 상, 하면은 수평을 이루고 외곽은 사각형을 이룬다. 또한 절단된 탄성 전기접촉단자(100)들은 접착테이프에 의해 부착되어 있다.

이와 같은 공정을 통하여 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자를 제조할 수 있다.

이후, 진공 픽 업 장치로 접착테이프에 부착되어 있는 전기접촉단자(100)를 캐리어 테이프에 포장한다.

이와 같이 캐리어 테이프에 포장된 전기접촉단자(100)는 진공 픽업에 의해 인쇄회로기판 위에 장착되어 솔더 크림에 의한 리플로우 솔더링된다.

이와 같이 제조된 전기접촉단자(100)는 리플로우 솔더링 할 때 용융된 솔더 크림은 전기전도성 지지대(10)에만 형성되므로 전기전도성 실리콘고무(20)의 상, 하 탄성에는 영향을 미치지 않는다.

도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 탄성 전기접촉단자의 사시도이다.

도 2를 참조하면, 제 1 실시예의 전기접촉단자(100)의 전기전도성 지지 대(10)와 전기전도성 실리콘고무(20)가 접하는 면의 전기전도성 실리콘고무(10)에 홈(30)이 일정 깊이로 길이 방향을 따라 연속적으로 관통되어 있다.

이때, 홈(30)의 모양은 원형 또는 사각형 일 수 있다.

이하 본 발명의 제 2 실시예에 따른 탄성 전기접촉단자의(200)의 제조방법에 대해 설명한다.

홈(30)은 일정한 크기를 갖는 테프론(Teflon)이 코팅된 스트립(미도시)을 전기전도성 지지대(10) 위에 일정 간격(예를 들어, 2㎜)으로 배치한 후, 제 1 실시예와 동일하게 전기전도성 지지대(10) 위에 액상의 전기전도성 실리콘 페이스트를 일정한 두께 도포하고 열 경화한 후 테프론이 코팅된 스트립을 전기전도성 실리콘고무에서 빼내면 테프론이 코팅된 스트립이 제거된 부위에 홈(30)이 형성된다.

이때, 스트립은 테프론이 코팅되어 있으므로 액상의 전기전도성 실리콘 페이스트가 경화된 후에도 전기전도성 실리콘고무(20)와 접착되지 않아 경화 후에 제거할 수 있다. 또한, 스트립의 크기는 예를 들어, 폭과 두께 및 길이가 1㎜ x 1㎜ x 120㎜일 수 있다.

이후, 제 1 실시예와 마찬가지로 절단기에 의해 일정 치수의 폭과 길이, 예를 들어 폭과 길이를 2㎜ x 2㎜로 절단할 수 있다.

이와 같이 형성된 홈(30)에 의해 전기접촉단자(200)의 경도가 낮아지는 효과를 볼 수 있고, 탄성 회복력이 좋아진다는 면도 있다.

도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 탄성 전기접촉단자의 사시도이며, 도 4는 도 3에 표시된 A-A'선의 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면 세라믹 기판(41)의 양단에 형성된 한 쌍의 외부전극(42)과 세라믹 기판(41)에 위에 전기전도성 실리콘고무(20)가 접착되어 있다.

여기서 외부전극(42)의 윗면(3)은 전기전도성 실리콘고무(20)와 세라믹 기판(41)의 전기접촉을 제공하며, 측면(4)은 세라믹 기판(41)의 높이 방향에 전기전도성을 부여하고 밑면(5)은 솔더 크림에 의한 리플로우 솔더링을 제공한다.

이때, 세라믹 기판(41)의 두께는 0.25 내지 0.8㎜일 수 있으며, 그 재질은 전기 비전도성의 알루미나 기판 또는 저온소성(LTCC) 기판일 수 있다.

또한, 외부전극(42)은 윗면 전극(3), 측면 전극(4) 및 밑면 전극(5)로 구성되며 재질은 은 또는 주석 중 어느 하나일 수 있다.

이하, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 탄성 전기접촉단자(300)의 제조방법에 대해 설명한다.

절단의 편리성을 위해 일정한 폭과 길이를 갖게 슬릿(slit)라인(예를 들어, 폭과 길이가 2㎜ x 2㎜)이 일정한 간격과 배열로 갖는 알루미나 기판(미도시)(예를 들어, 폭과 길이가 40㎜ x 40㎜)을 준비한다.

이때, 슬릿 라인이 형성된 알루미나 기판 위에 은 페이스트를 인쇄 또는 스터터링하여 윗면 전극(3)을 형성한다. 이러한 윗면 전극(3)은 알루미나 기판의 전면에 형성되는 것도 가능하다. 이 공정은 통상의 세라믹 부품의 전극 형성 방법을 사용한다.

이후, 알루미나 기판의 상면과 윗면 전극(3)의 상부에 제 1 실시예와 동일한 방식에 의해 전기전도성 실리콘고무(20)을 형성하고 접착한다. 이때, 전기전도성 실리콘 고무(20)의 두께는 알루미나 기판보다 두껍게 형성되는 것이 바람직하다.

그런 다음, 슬릿 라인을 이용하거나 또는 레이저 같은 세라믹 절단기를 이용하여 알루미나 기판을 폭과 길이 2㎜ x 2㎜로 절단한다.

그리고 절단된 알루미나 기판(41)의 양단과 밑면 일부에 측면 전극(4) 및 밑면 전극(5)을 디핑 공정에 의해 형성한다. 이때, 밑면 전극(5)은 일정 간격 분리되어 형성되며, 대향하는 한 쌍의 외부전극(42)의 치수 및 재료는 효율적인 리플로우 솔더링을 위하여 동일한 것이 바람직하다.

외부전극(42)에 사용되는 외부전극용 페이스트는 알루미나 기판(41)에는 잘 부착되나 전기전도성 실리콘고무(20)에는 부착되지 않는다.

알루미나 기판(41)을 절단하면 양단으로 노출되는 윗면 전극(3)의 일부,

즉 절단면에 있는 외부전극용 페이스트에 의해 외부전극용 페이스트가 형성될 수 있어 전기전도성 실리콘고무(20)와 측면 전극(4)은 전기적으로 연결되어, 결론적으로 상, 하로 통전인 탄성 전기접촉단자(300)가 된다.

이러한 탄성 전기접촉단자(300)는 양단에 형성된 한 쌍의 외부전극(42)과 자체의 무게(자중)에 의해 사용되는 솔더 크림의 양을 절감할 수 있고 더욱이 리플로우 솔더링 시 들뜸 현상이나 밀림 현상 등의 문제를 해결할 수 있다.

더욱이 광 휘도의 차이에 따른 상, 하 구분이 가능하여 릴 포장 시 유리하며, 세라믹 기판(41)의 두께가 금속박 보다 두꺼워 동일한 높이의 탄성 전기접촉단자를 제조하는 경우 전기전도성 실리콘고무(20)의 양을 줄일 수 있다.

또한, 외부전극(42)이 형성된 세라믹 기판(41)에만 솔더 크림에 의한 솔더가 형성되어 전기전도성 실리콘고무(20)의 상하 방향 탄성에 영향을 주지 않는다.

이상에서는 본 발명의 일 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 탄성 전기접촉단자의 사시도.

도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 탄성 전기접촉단자의 사시도.

도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 탄성 전기접촉단자의 사시도.

도 4는 도 3에 표시된 A-A'선의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 전기전도성 지지대 11 : 구리 시트

12 : 도금층 20 : 전기정도성 실리콘고무

30 : 홈 41 : 세라믹 기판

42 : 외부전극 100,200,300 : 탄성 전기접촉단자

Claims (15)

1. 시트형상의 전기전도성 지지대와;

   상기 전기전도성 지지대의 상면에 접착되는 전기전도성 실리콘고무로 구성되며,

   상기 전기전도성 실리콘고무는 전기전도성 파우더가 혼합된 액상의 전기 비전도성 실리콘 페이스트가 상기 전기전도성 지지대의 상면에 도포된 후 경화에 의해 상기 전기전도성 지지대와 접착되어 형성되며,

   솔더 크림에 의한 리플로우 솔더링은 상기 전기전도성 지지대에만 이루어지는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전기전도성 지지대는 전기전도성 금속재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 전기전도성 지지대는 0.02 내지 0.12㎜의 두께인 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 전기전도성 지지대의 하면에는 주석이나 은 또는 금 중 어느 하나에 의해 도금층이 형성되는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 전기전도성 지지대는 세라믹 기판이며, 상기 세라믹 기판의 양단부는 외부전극에 의해 감싸진 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 세라믹 기판은 0.25 내지 0.8㎜의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 세라믹 기판은 알루미나 기판 또는 저온소성(LTCC) 기판 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 전기전도성 실리콘고무는 상면이 매끈한 평면을 갖는 직육면체 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 전기전도성 지지대 및 상기 전기전도성 실리콘고무는 수평을 이루는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 경화는 열 경화인 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 전기전도성 실리콘고무는 상기 전기전도성 지지대와 접착되는 하면 일측에 길이방향으로 연속된 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 전기전도성 금속파우더는 상기 전기전도성 실리콘고무의 총 무게 대비 50 내지 85%인 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 탄성 전기접촉단자는 진공 픽업에 의한 표면 실장이 가능한 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자.
14. 제 1 항에 있어서,

    상기 전기전도성 실리콘고무는 리플로우 솔더링 후 솔더에 의해 상, 하 방향의 탄성에 영향이 없는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자.
15. 삭제

Images