KR101043283B1 - 전기 전도성 가스켓 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 전도성 가스켓 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 탄성을 갖는 전기 전도성 코어와, 상기 전기 전도성 코어의 적어도 일측면에 부착된 기판 및 상기 기판의 일측면에 대향하는 타측면에 마련되고, 상기 전기 전도성 코어와 전기적으로 접속된 적어도 하나의 전극을 포함하는 전기 전도성 가스켓 및 이의 제조 방법을 제공한다. 이와 같이 본 발명은 세라믹 기판 상면에 열 압착에 의해 제작된 전도성 코어를 위치시키고, 세라믹 기판의 배면에 전극을 형성하여 소자 손상과 압축복원력 저하 없이 표면 실장 기술을 통해 메인 보드에 실장할 수 있다.

전도성 가스켓, 전자파 간섭, 차폐, 압축 복원, 열 압착

Description

전기 전도성 가스켓 및 그 제조 방법{ELECTRIC CONDUCTIVE GASKET AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 전기 전도성 가스켓 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 전자파 간섭(Electromagnetic interference; EMI) 차폐는 물론 먼지와 같은 외부 물질의 침투를 막고, 압축복원율과 내충격성이 우수할 뿐만 아니라 표면 실장 가능한 전기 전도성 가스켓 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

현재, 전자 장치는 점차 소형화되고, 다기능화 되고 있다. 또한, 단일 공간에 더욱 많은 소자들이 집적된다. 이로인해 작은 충격에도 전자 장치가 쉽게 손상됨은 물론 전자파 간섭과 열에 대해 그 동작 신뢰성이 저하되는 문제가 발생하였다. 특히 최근 의료 장비와 통신 장비의 경우 전자파 간섭에 의해 오동작하는 문제가 발생하였다. 이에 최근에는 내충격성을 향상시키면서, 전자 장치로 침투하거나 전자 장치로 부터 누설되는 전자파를 줄이기 위해 전기 전도성을 갖는 가스켓을 사용하였다.

이러한 전기 전도성 가스켓은 전자 장치내부의 다양한 영역에 설치된다. 즉, 전도성 가스켓은 전자 장치의 하우징 사이 영역, 인쇄 회로 기판 주변 영역, 하우징과 인쇄 회로 기판 사이 영역, 커넥터 접속 영역 및 케이블 영역 등에 설치된다. 따라서, 전기 전도성 가스켓은 다양한 형상과 구조로 제작된다.

종래의 전기 전도성 가스켓은 그 중심에 탄성을 갖는 스펀지와, 스펀지를 감싸 전자파 간섭을 차폐하는 도전성 필름으로 구성된다. 이를 통해 내충격성을 확보하면서도 전자파의 누설과 침투를 막을 수 있다.

그러나 종래의 전기 전도성 가스켓이 스펀지 외측을 도전성 필름으로 감싸 제작되기 때문에 전도성 가스켓의 사이즈를 줄이는데 한계가 있다. 또한, 도전성 필름으로 양면 접착성을 갖는 필름을 사용하고, 이를 인쇄 회로 기판에 부착시킨다. 하지만, 양면 접착성의 도전성 필름의 경우 장시간 사용으로 인해 그 접착력이 저하되어 작은 외부 충격에 의해 쉽게 떨어져 나가는 단점이 있다.

이러한 단점을 해소하기 위해 표면 실장 기술을 통해 전기 전도성 가스켓을 기판에 부착하고자 하는 연구가 진행중이다. 하지만, 표면 실장 기술을 이용하여 종래의 스펀지 타입의 전기 전도성 가스켓을 기판에 실장하는 경우 스펀지와 전도성 필름이 열에 의해 손상 받는 문제가 발생한다. 또한, 표면 실장의 리플로우 솔더링 후 솔더가 도전성 필름의 측면으로 타고 올라감으로 인해 가스켓의 탄성력에 영향을 주는 문제가 발생하였다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 가스켓의 두께와 사이즈를 줄일 수 있으며, 소자 손상과 탄성력 저하 문제 없이 표면 실장 기술을 통해 기판 상에 실장할 수 있는 전기 전도성 가스켓 및 그 제조 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 탄성을 갖는 전기 전도성 코어와, 상기 전기 전도성 코어의 적어도 일측면에 부착된 기판 및 상기 기판의 일측면에 대향하는 타측면에 마련되고, 상기 전기 전도성 코어와 전기적으로 접속된 적어도 하나의 전극을 포함하는 전기 전도성 가스켓을 제공한다.

상기 기판은 일측면과 타측면을 관통하는 관통홀을 구비하고, 상기 전극의 일부가 상기 관통홀 내측에 유입되거나, 상기 전기 전도성 코어의 일부가 상기 관통홀 내측으로 유입되어 상기 전기 전도성 코어와 상기 전극 간을 전기적으로 연결하는 것이 효과적이다.

상기 전기 전도성 코어로 도전성 페이스트를 열 압착하여 제작된 전도성 폴리머를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 전기 전도성 코어는 탄성력을 갖는 탄성 몸체와, 상기 탄성 몸체의 외측면을 감싸는 도전성 폴리머를 포함하거나, 상기 전기 전도성 코어는 탄성 몸체와 상기 탄성 몸체의 외측면을 감싸는 망 형태의 도전성 와이어를 포함하는 것이 가능 하다.

상기 탄성 몸체로 도전성 페이스트가 열 압착에 의해 제작된 폴리머 몸체, 천연 고무, 스펀지, 합성 고무, 내열성 실리콘 고무 및 튜브 중 적어도 어느 하나을 사용하는 것이 가능하다.

상기 전극은 상기 기판의 관통홀 영역에 마련된 제 1 접속 영역과, 외부 단자와 전기적으로 접속될 제 2 접속 영역 및 상기 제 1 및 제 2 접속 영역을 연결하는 연결 영역을 포함하는 것이 가능하다.

상기 기판을 세라믹 기판을 사용하는 것이 효과적이다.

또한, 본 발명에 따른 탄성을 갖고 전도성 폴리머를 열 압착하여 제작된 전기 전도성 압착 코어 및 상기 전기 전도성 압착 코어의 적어도 일측면에 부착된 금속판을 포함하는 전기 전도성 가스켓을 제공한다.

상기 금속판으로 Sn, Au, Ag 및 Cu 중 어느 하나가 도금된 금속 박판을 사용하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 전도성 폴리머 원료를 마련하는 단계와, 기판을 제작하는 단계와, 상기 기판 상에 전도성 폴리머 원료를 도포하는 단계 및 열 압착을 통해 상기 전도성 폴리머 원료를 경화하는 단계를 포함하는 전기 전도성 가스켓 제조 방법을 제공한다.

상기 기판을 제작하는 단계 이후에, 상기 기판의 일측에 관통홀을 형성하는 단계 및 상기 기판의 배면에 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명은 세라믹 기판 상면에 열 압착에 의해 제작된 전도성 코어를 위치시키고, 세라믹 기판의 배면에 전극을 형성하여 소자 손상과 압축복원력 저하 없이 표면 실장 기술을 통해 메인 보드에 실장할 수 있다.

또한, 본 발명은 열 압착을 통해 코어를 형성함으로 인해 코어의 사이즈를 줄일 수 있고, 세라믹 기판 상에 코어를 배치시키고, 이를 절단 시켜 다량의 소자를 제작함으로 인해 제조 공정을 단순화 시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기 전도성 가스켓의 사시도이다. 도 2는 제 1 실시예에 따른 전기 전도성 가스켓의 단면도이고, 도 3은 제 1 실시예에 따른 전기 전도성 가스켓의 배면도이다. 도 4 내지 도 8은 제 1 실시예의 변형예에 따른 전기 전도성 가스켓의 단면 사시도이다. 도 9 및 도 10은 제 1 실시예의 변형예에 따른 전기 전도성 가스켓의 배면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예의 전기 전도성 가스켓은 탄성을 갖는 전기 전도성 코어(100)와, 상기 전기 전도성 코어(100)의 일측면에 부착된 기판(200)과, 상기 기판(200)의 일측면에 대향하는 타측면에 마련되고 그 일부가 기판(200)을 관통하여 전기 전도성 코어(100)와 전기적으로 접속된 적어도 하나의 전극(300)을 포함한다.

이와 같이 본 실시예에서는 기판(200)을 통해, 즉 기판(200)을 사이에 두고 표면 실장을 위한 전극(300)과 충격 흡수와 밀봉은 물론 전자파를 차폐하는 전기 전도성 코어(100)를 분리시킨다. 이로부터 표면 실장 공정시 발생한 열에 의해 전기 전도성 코어(100)의 손상을 방지할 수 있다. 그리고, 표면 실장 공정시 리플로우 솔더가 전기 전도성 코어(100)의 측면으로 타고 올라가는 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 전기 전도성 가스켓은 표면 실장 기술을 통해 전자 기기의 메인 보드(즉, 인쇄 회로 기판)의 해당 위치에 용이하게 실장할 수 있다.

본 실시예의 전기 전도성 코어(100)는 도전성 페이스트를 열 압착을 통해 제작될 수 있다. 전기 전도성 코어(100)로 탄성력을 갖는 전도성의 폴리머를 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 전기 전도성 코어(100)의 경도는 Shore A 35 내지 60인 것이 효과적이다. 상기 범위보다 작을 경우에는 탄성력이 저하되고 상기 범위보다 클 경우에는 원하는 형상의 제작이 어려운 단점이 있다.

상기 전도성의 폴리머 원료는 액상 또는 젤(또는 겔)상의 실리콘 고무에 금속 파우더를 혼합하여 제작한다. 이때, 전도성 폴리머 원료를 100wt%으로 할 경우 상기 금속 파우더는 70 내지 85wt% 포함되는 것이 효과적이다. 여기서 사용되는 금 속 파우더로는 구리 파우더, 은 파우더, 니켈 파우더 및 전도성 카본 파우더 중 적어도 어느 하나의 파우더를 사용하는 것이 효과적이다. 금속 파우더의 함량이 상기 범위보다 작을 경우에는 전도성의 특징이 작아지는 단점이 있다. 즉, 전도성 코어(100)의 저항이 커지는 단점이 있다. 그리고 상기 범위보다 클 경우에는 전기 전도성 코어(100)의 탄성력이 작아지는 단점이 있다. 본 실시예에서는 실리콘 고무와 금속 파우더가 혼합된 원료를 열 압착하여 전기 전도성 코어(100)로 사용될 전도성 폴리머를 제작한다. 이때, 상기 열 압착시의 가열 온도는 150 내지 300도 인 것이 효과적이다. 그리고, 압착력은 10Kg/㎠ 내지 30Kg/㎠인 것이 효과적이다. 이때, 열 압착 시간은 3 내지 7초인 것이 효과적이다. 여기서, 열 압착시 가해지는 압력의 범위가 상기 범위보다 작을 경우에는 원하는 형상의 전기 전도성 코어(100)의 제작이 어려운 단점이 있다. 그리고, 상기 범위 보다 클 경우에는 전기 전도성 코어(100)의 탄성력이 줄어들게 되어 압축 복원력이 저하되는 문제가 발생한다.

물론 이에 한정되지 않고, 상기 전기 전도성 코어(100)로 경도가 Shore A 35 내지 60인 전도성 고분자를 사용할 수도 있다.

본 실시예에서는 전기 전도성 코어(100)를 육면체 형태로 제작하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 다면체 형태, 다면체 기둥 형태, 원 기둥 형태, 타원 기둥 형태, 반구 형태 및 구 형태로의 제작이 가능하다.

또한, 본 실시예의 전기 전도성 코어(100)는 상술한 바와 같이 단일 폴리머 몸체로 제작되지 않고, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 다양한 형태의 몸체가 사용될 수 있다.

도 4에 도시된 변형예에서와 같이 전기 전도성 코어(100)는 탄성력을 갖는 탄성 몸체(110)와 탄성 몸체(110)의 외측면을 감싸는 도전성 폴리머(120)를 포함할 수 있다. 탄성 몸체(110)로 실리콘 고무, 스펀지, 천연 고무, 합성 고무, 열가소성탄성체(TPE; Thermoplastic Elastomer), 우레탄 스폰지 및 테프론 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다. 도 4의 변형예와 같이 도전성 폴리머(120)로 탄성 몸체(110) 외측면을 코팅하여 전기 전도성 코어(100)를 제작할 수 있다. 물론 액상 또는 젤 상의 도전성 폴리머(120)를 경화하기 위해 열 또는 광이 제공될 수 있다. 물론 코팅 공정의 편의를 위해 도전성 폴리머(120)로 탄성 몸체(110) 전면을 감싸을 수도 있고, 적어도 일부면만을 감싸을 수도 있다. 그리고, 상기의 도전성 폴리머(120) 대신 접착력을 갖는 도전성 필름을 사용할 수도 있다.

또한, 도 5에 도시된 변형예에서와 같이 전기 전도성 코어(100)는 탄성 몸체(130)와, 탄성 몸체(130)를 감고 있는 적어도 하나의 도전성 와이어(140)를 구비할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 다수의 도전성 와이어(140)가 망 형태로 제작되는 것이 바람직하다. 이를 통해 일부 도전성 와이어(140)의 단선으로 인한 문제를 해결할 수 있다. 이와 같이 망 형태의 도전성 와이어(140)를 통해 탄성 몸체(130)를 감싸음으로 인해 탄성 몸체(130)의 탄성력을 충분히 활용할 수 있게 된다. 그리고, 망 형태의 도전성 와이어(140)를 사용하여 전자파 차폐 기능을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 6에 도시된 변형예에서와 같이 전기 전도성 코어(100)는 튜브 형태의 탄성 몸체(150)와, 튜브 형태의 탄성 몸체(150)를 감싸는 도전성 폴리머(160)를 구비할 수 있다. 튜브 형태의 탄성 몸체(150)는 그 내부에 소정의 빈 공간을 갖는 다양한 형태의 몸체를 사용할 수 있다. 그리고, 그 단면 형상은 도 6에서와 같은 사각형 형상 이외에 다각형 형상, 원형상, 타원 형상등 다양한 형상으로 제작이 가능하다. 이와 같이 탄성 몸체(150)를 튜브 형상으로 제작함으로 인해 전기 전도성 가스켓의 적용 범위를 더욱 넓힐 수 있고, 가스켓의 압축 복원력을 향상시킬 수 있다. 그리고, 튜브 형상의 탄성 몸체(150)에 의해 외부 충격에 강한 전기 전도성 가스켓을 제작할 수 있다.

상술한 바와 같은 전기 전도성 코어(100)의 적어도 일측면에는 얇은 두께(약 0.01 내지 1mm)의 기판(200)이 부착된다. 이는 전기 전도성 코어(100)는 그 몸체 전체를 통해 전기가 흐르기 때문이다. 여기서, 기판(200)은 도 1에 도시된 바와 같이 전기 전도성 코어(100)의 배면에 결합된다.

본 실시예에서는 상기 기판(200)으로 세라믹 기판(또는 세라믹 시트)을 사용하는 것이 바람직하다. 세라믹 기판으로는 알루미나 기판 또는 저온 소성(LTCC) 기판일 수 있다. 세라믹 기판의 상측면에 전기 전도성 코어(100)가 결합된다. 그리고, 도 1에 도시된 바와 같이 기판(200)의 하측면에는 전극(300)이 형성된다. 이때, 상기 전극(300)은 도 2에 도시된 바와 같이 기판(200)을 관통하여 전기 전도성 코어(100)와 전기적으로 접속된다.

따라서, 기판(200)에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 관통홀(201)이 형성된다. 여기서, 관통홀(201)은 원형 홀 형태로 제작된다. 또한, 관통홀(201)은 하나 또는 그 이상의 개시로 제작이 가능하다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 관통홀(201) 대신 관통 슬릿이 형성될 수도 있다. 그리고, 상기 관통홀(201) 내측에 전극(300) 형성 물질이 충전된다. 따라서, 기판(200)의 상측면 일부 영역에 전극(300)이 노출된다. 이를 통해 기판(200)의 상측면에 전기 전도성 코어(100)가 놓여짐으로 인해 자동으로 전극(300)과 전기적으로 접속될 수있게 된다.

본 실시예의 기판(200)은 상술한 설명에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다. 즉, 도 7의 변형예에서와 같이 일부 영역에 세라믹이 코팅된 기판(200)을 사용할 수 도 있다. 이를 통해 별도의 관통홀을 형성하지 않아도 상부(전기 전도성 코어(100))와 하부(외부 단자)간을 전기적으로 연결할 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이 기판(200)은 도전성 판(220)과 도전성 판(220)의 표면에 코팅되어 도전성 판(220)의 상측면과 하측면의 일부 영역을 개방하는 세라믹 코팅층(230)을 구비한다. 이때, 노출된 상측면의 도전성 판(220)은 전기 전도성 코어(100)에 전기적으로 접속된다. 그리고, 노출된 하측면의 도전성 판(220)에는 도시되지 않았지만, 전극(300)이 더 형성될 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 노출된 하측면의 도전성 판(220)이 직접 외부 단자와 접속하는 경우 상기 전극(300)을 생략할 수도 있다.

그리고, 도시되지 않았지만, 상기 도 7에서 설명한 기판(200)의 세라믹과 금속이 바뀌어 형성될 수도 있다. 즉, 세라믹 판의 표면에 도전성의 코팅층이 형성될 수도 있다. 이때, 도전성의 코팅층은 도 7에서와 같이 기판(200)의 상측면 가장자리와 하측면 가장자리 그리고, 이들을 연결하는 측면 영역에 형성된다. 이를 통해 상측면과 하측면 간을 연결할 수 있다. 그리고, 상기 기판(200)으로 세라믹 판을 사용하는 경우 기판(200)의 하측면에는 전극(300)이 형성되는 것이 바람직하다. 물론 상기 전극(300) 대신 기판(200) 하측면에 위치하는 도전성 코팅층이 전극 역할을 수행할 수도 있다.

또한, 본 실시예는 상술한 설명에 한정되지 않고, 상기 기판(200)의 요소로 세라믹이외에 다양한 절연성 기판을 사용하는 것이 가능하다. 물론 이때, 절연성 기판으로 그 두께가 0.01 내지 1mm인 얇은 기판을 사용하는 것이 효과적이다.

물론 이에 한정되지 않고, 도 8의 변형예에서와 같이 전기 전도성 코어(100)의 일부가 상기 관통홀(201) 내측에 충진될 수 있다. 따라서, 기판(200)의 하측면 일부 영역에 전기 전도성 코어(100)가 노출될 수 있다.

본 실시예의 전기 전도성 코어(100)를 열 압착을 통해 제작하는 경우, 전도성 코어(100)와 세라믹 기판을 부착 시킨 이후에 열 압착을 수행할 수 있다. 이때, 열 압착에 의해 상기 기판(200)의 관통홀(201) 영역으로 전기 전도성 코어(100) 형성 물질이 유입된다. 따라서, 도면에서와 같이 관통홀(201)내측에 전기 전도성 코어(100)가 충진된다. 이후, 기판(200)의 배면에 전극(300)을 형성함으로 인해 전기 전도성 코어(100)와 전극(300)이 전기적으로 연결될 수 있다.

본 변형예에서의 전기 전도성 코어(100)는 코어 몸체와, 코어 몸체에서 기판(200) 관통홀(201) 내측으로 연장된 코어 연장부를 구비하는 것이 효과적이다.

상기의 전극(300)은 기판(200)의 배면(즉, 전기 전도성 코어(100)가 위치하는 면의 대향면)에 형성된다. 상기 전극(300)은 기판(200)의 배면에 형성된 전극 몸체(310)와, 전극 몸체에서 관통홀(201) 내측으로 연장된 전극 연장부(320)를 구 비한다. 상기 전극(300)은 인쇄 공정 또는 스퍼터링 공정을 통해 제작되는 것이 효과적이다. 상기 전극(300) 물질로는 Ag, Cu, Au 및 이들을 포함하는 합금에서 선택된 그룹중 어느 하나인 것이 효과적이다. 그리고, 이들 표면에 Sn이 도금될 수도 있다.

본 실시예에서는 도전성 페이스트를 사용한 인쇄 공정으로 전극(200)을 제작한다. 물론 이에 한정되지 않고, 상기 전극 몸체(310)와 전극 연장부(320)가 사로 다른 물질로 제작될 수 있다. 즉, 상기 전극 연장부(320)의 경우 전기 전도성 코어(100)와 전극 몸체(310)를 연결하기 때문에 전도도가 전극 몸체(310)보다 더 높은 물질로 제작할 수도 있다.

그리고, 본 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 라인 형태의 2개의 전극(300)이 기판(200) 배면에 형성된다.

물론 이에 한정되지 않고, 전극(300)의 형상은 기판(200) 상에 형성된 관통홀(201)의 형성 위치와, 전기 전도성 가스켓이 표면 실장될 영역의 형상 및 솔더 크림의 위치에 따라 다양하게 가변될 수 있다.

먼저, 도 9의 변형예에서와 같이 전극(300)의 전극 몸체(310)는 관통홀(210)로 연장된 전극 연장부(320)와 전기적으로 접속될 적어도 하나의 연장 접속 영역(311)과, 외부 단자와 전기적으로 접속될 적어도 하나의 외부 단자 접속 영역(312) 그리고, 연장 접속 영역(311)과 외부 단자 접속 영역(312) 간을 연결하는 연결 영역(313)을 포함한다. 도면에서와 같이 연장 접속 영역(311)은 기판(200) 배면의 중심 영역에 위치한다. 이는 기판(200)의 중심 영역에 관통홀(201)이 형성 되기 때문이다. 그리고, 외부 단자 접속 영역(312)는 연장 접속 영역(311) 양측에 각기 위치한다. 물론 도 9에서는 외부 단자 접속 영역(312)의 형상이 직선 형상으로 도시되었다. 하지만, 외부 단자 접속 영역(312)의 형상은 이에 한정되지 않고, 꺽쇄 형상 또는 곡선 형상 및 사선 형상으로 제작될 수 있다. 물론 앞선 도 1 내지 3에 따른 실시예에서는 상기 각 영역이 직선 형태로 제작된다.

또한, 도 10의 변형예에서와 같이 전극(300)의 전극 몸체(310)가 기판(200)의 하측면(즉, 배면) 전체에 형성될 수도 있다. 이를 통해 외부 단자와의 접속이 더욱 용이해 질 수 있다. 물론 도면에서와 같이 기판(200)의 관통홀(201)이 슬릿 형태로 마련되어 전극(300)과 전기 전도성 코어(100) 간의 전기적 접속이 향상될 수 있다.

하기에서는 상술한 구성의 전기 전도성 가스켓의 제조 방법을 설명한다.

도 11은 제 1 실시예에 따른 전기 전도성 가스켓의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 11을 참조하면, 액상 또는 젤 상의 실리콘 고무 원료에 금속 파우더를 혼합하여 전도성 폴리머 원료를 제작한다(S100). 이어서, 세라믹 원료 분말을 이용하여 세라믹 시트 형태의 기판을 제조한다(S110). 여기서, 공업용으로 시판하고 있는 유리 원료분말(Glass frit)에 여러가지 첨가제를 첨가한 저온동시소성세라믹(LTCC; Low Temperature Cofiring Ceramics)원료분말을 준비한다. 이어서, 준비된 원료분말에 PVB계 바인더(Binder)를 원료분말(Power) 대비 약 6wt% 정도 솔벤트(Solvent, toluene/alxohol 계)에 용해시켜 투입한 후 볼밀(Ball mill) 등을 이용하여 약 24 시간 동안 밀링(Milling) 및 혼합(Mixing)하여 슬러리(Slurry)를 제조한다. 이러한 슬러리를 닥터 블레이드(Doctor blade) 등의 방법으로 원하는 두께의 세라믹 시트로 제조한다. 이때, 상기 세라믹 기판을 1차 소성할 수도 있다.

이어서, 기판(200)(즉, 세라믹 시트)에 관통홀(201)을 형성한다(S120). 그리고, 기판(200)의 배면에 전극(300)을 형성한다(S130). 이때, 도전성 페이스트를 실크 스크린을 이용하여 인쇄하여 전극(300)을 형성한다. 상기 인쇄 공정시 도전성 페이스트의 일부가 관통홀(210) 내측으로 충진된다. 이때, 전극(300) 형성 이후에 세라믹 기판을 소성할 수도 있다.

이어서, 기판(200) 상면(즉, 전극(300)이 형성되지 않는 면)에 전도성 폴리머 원료를 위치시킨다(S140). 이때, 전도성 폴리머 원료는 기판(200)의 상면에 목표 두께만큼 도포되는 것이 효과적이다.

이어서, 전도성 폴리머 원료가 도포된 기판(200)을 열 압착 시켜 기판(200) 상에 전기 전도성 코어(100)가 형성된 전기 전도성 가스켓을 제작한다(S150). 열 압착에 의해 기판(200)과 전기 전도성 코어(100)그리고, 전극(300)이 결합된다.

물론 본 실시예는 상술한 제조 방법에 한정되지 않고, 별도의 열 압착 공정을 통해 전기 전도성 코어(100)를 먼저 제작하고, 이를 전기 전도성 코어(100)를 전극(300)이 형성된 기판(200)에 결합시킬 수 있다. 또한, 전기 전도성 코어(100)와 기판(200)을 결합시킨 이후에 열 압착을 수행할 수도 있다. 이때, 열 압착 이후 기판(200) 배면에 전극(300)을 형성할 수도 있다. 물론 열 압착 전에 기판(200) 배면에 전극(300)을 형성할 수도 있다.

또한, 열 압착공정은 열 처리와 압착을 동시에 수행한다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 압착을 수행한 이후에 열처리를 수행할 수도 있다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이 기판(200)과 전기 전도성 코어(100)를 각기 별개의 제조 공정으로 제작한 다음 이들을 전도성 접착제를 이용하여 접착시킬 수도 있다.

그리고, 본 실시예에서는 단일 기판(200) 상에 단일의 전기 전도성 가스켓이 생산될 수도 있다. 단일 기판(200)을 절단하여 작은 사이즈의 다수의 전기 전도성 가스켓을 제작할 수도 있다.

하기에서는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전기 전도성 가스켓에 관해 설명한다. 후술되는 설명중 상술한 제 1 실시예와 중복되는 설명은 생략한다. 그리고, 제 2 실시예의 기술은 제 1 실시예에 적용될 수 있다.

도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전기 전도성 가스켓의 사시도이다.

도 12를 참조하면, 본 실시예의 전기 전도성 가스켓은 탄성을 갖고 열 압착에 의해 제작된 전기 전도성 압착 코어(400)와, 상기 전기 전도성 압착 코어(400)의 적어도 일측면에 부착된 금속판(500)을 구비한다.

상기의 전기 전도성 압착 코어(400)는 경도가 Shore A 35 내지60인 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 내열성 실리콘 원료에 금속 파우더를 혼합하고, 이를 열 압착 시켜 목표하는 전기 전도성 압착 코어(400)를 제작한다.

열 압착을 통해 전기 전도성 코어를 형성함으로 인해 종래의 감싸는 방식의 제품에 비하여 작은 사이즈를 갖는 가스켓을 제작할 수 있다. 그리고, 제품이 다각 형 형상으로 제작되고 그 밑면(즉, 하측면)이 평탄하게 되기 때문에 안정된 표면 실장 작업을 할 수 있게 된다.

금속판(500)은 전도성 접착 시트(510)와 금속 시트(520)를 구비한다. 금속 시트(520)로 주석 도금된 동박을 사용하는 것이 효과적이다. 물론 전도성 접착 시트(510) 대신 전도성 접착제를 이용할 수도 있다. 그리고, 금속 시트(520)로 Sn, Au, Ag 및 Cu 중 어느 하나가 도금된 금속 박판을 사용할 수도 있다.

본 발명은 상기에서 서술된 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 즉, 상기의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위는 본원의 특허 청구 범위에 의해서 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기 전도성 가스켓의 사시도.

도 2는 제 1 실시예에 따른 전기 전도성 가스켓의 단면도.

도 3은 제 1 실시예에 따른 전기 전도성 가스켓의 배면도.

도 4 내지 도 8은 제 1 실시예의 변형예에 따른 전기 전도성 가스켓의 단면 사시도.

도 9 및 도 10는 제 1 실시예의 변형예에 따른 전기 전도성 가스켓의 배면도.

도 11은 제 1 실시예에 따른 전기 전도성 가스켓의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도.

도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전기 전도성 가스켓의 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100, 400 : 전기 전도성 코어

200 : 기판

300 : 전극

500 : 금속판

Claims (11)

1. 서로 대향하는 일측면 및 타측면을 가지고, 상기 일측면과 타측면을 관통하는 적어도 하나의 관통홀을 구비하는 기판;

   상기 기판의 일측면에 부착되며, 탄성을 갖는 전기 전도성 코어; 및

   상기 기판의 타측면에 마련되고, 상기 관통홀을 통해 상기 전기 전도성 코어와 전기적으로 접속된 적어도 하나의 전극을 포함하는 전기 전도성 가스켓.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 전극의 일부가 상기 관통홀 내측에 유입되거나, 상기 전기 전도성 코어의 일부가 상기 관통홀 내측으로 유입되어 상기 전기 전도성 코어와 상기 전극 간을 전기적으로 연결하는 전기 전도성 가스켓.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 전기 전도성 코어로 도전성 페이스트를 열 압착하여 제작된 전도성 폴리머를 사용하는 전기 전도성 가스켓.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 전기 전도성 코어는 탄성력을 갖는 탄성 몸체와, 상기 탄성 몸체의 외측면을 감싸는 도전성 폴리머를 포함하거나,

   상기 전기 전도성 코어는 탄성 몸체와 상기 탄성 몸체의 외측면을 감싸는 망 형태의 도전성 와이어를 포함하는 전기 전도성 가스켓.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 탄성 몸체로 도전성 페이스트가 열 압착에 의해 제작된 폴리머 몸체, 천연 고무, 스펀지, 합성 고무, 내열성 실리콘 고무 및 튜브 중 적어도 어느 하나을 사용하는 전기 전도성 가스켓.
6. 청구항 2에 있어서,

   상기 전극은 상기 기판의 관통홀 영역에 마련된 제 1 접속 영역과, 외부 단자와 전기적으로 접속될 제 2 접속 영역 및 상기 제 1 및 제 2 접속 영역을 연결하는 연결 영역을 포함하는 전기 전도성 가스켓.
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판을 세라믹 기판을 사용하는 전기 전도성 가스켓.
8. 탄성을 갖고 전도성 폴리머를 열 압착하여 제작된 전기 전도성 압착 코어; 및

   상기 전기 전도성 압착 코어의 적어도 일측면에 부착된 금속판을 포함하는 전기 전도성 가스켓.
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 금속판으로 Sn, Au, Au 및 Cu 중 어느 하나가 도금된 금속 박판을 사용하는 전기 전도성 가스켓.
10. 전도성 폴리머 원료를 마련하는 단계;

    기판을 제작하는 단계;

    상기 기판 상에 전도성 폴리머 원료를 도포하는 단계; 및

    열 압착을 통해 상기 전도성 폴리머 원료를 경화하는 단계를 포함하는 전기 전도성 가스켓 제조 방법.
11. 청구항 10에 있어서, 상기 기판을 제작하는 단계 이후에,

    상기 기판의 일측에 관통홀을 형성하는 단계; 및 상기 기판의 배면에 전극을 형성하는 단계를 포함하는 전기 전도성 가스켓 제조 방법.

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