KR101054251B1 - 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자를 제공한다.

본 발명은 기판의 표면에 실장되는 도전성 접촉 단자에 있어서, 탄성 코어; 상기 탄성 코어의 외측을 감싸도록 형성된 금속층; 및 상기 탄성 코어와 상기 금속층 사이에 상기 탄성 코어와 상기 금속층을 서로 접착시키는 접착제층;을 포함하고, 상기 탄성 코어는 전기전도성 탄성 코어인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자는 전기 저항이 낮고, 고열의 리플로우 솔더링 공정에서도 재료의 변형이 없으며, 도전성 접촉 단자에 전도성을 부여하는 금속층에 파단이 발생하여도 전도성을 상실하지 않는다.

Description

기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자{CONDUCTIVE CONTACTOR FOR SUBSTRATE SURFACE MOUNT}

본 발명은 기판 표면에 실장되는 도전성 접촉 단자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회로 기판 위에 전자 부품을 올려놓는 공정에서 회로 기판과 전자 부품의 접촉 영역, 또는 두 개 이상의 전자 부품의 접촉 영역 사이에 사용될 수 있는 도전성 접촉 단자에 관한 것이다.

전자, 통신 산업에서 공정 비용의 절감과 제품의 소형화 기술에 대한 요구가 중요하게 취급되고 있으며, 그에 따라 복잡한 전자 회로와 조밀한 집적 회로가 양산되고 있다. 표면 실장 기술(Surface Mount Technology: SMT)은 전자 부품을 인쇄회로 기판(PCB) 위에 올려놓고 고온을 인가하여 부착시키는 자동화 기술로서, 이러한 SMT 공정을 통해 전자부품간의 전기적 접촉 품질의 향상, 공정 시간의 단축, 제품의 초소형화가 더욱 가능하게 되었다.

전자 부품과 회로 기판 또는 전자 부품과 전자 부품 간의 접합을 위해서 그 사이에 도전성 접촉 단자가 개입될 수 있다. 일반적으로 접합부의 높이는 회로에 따라 다양하기 때문에, 도전성 접촉 단자는 접합부의 높이에 맞게 변형되어 적용되거나, 탄성을 가진 금속성의 접촉 소자가 사용되는 경우가 있었다. 또한 접합면 자체가 불균일하거나 접합 치수가 맞지 않음에 따른 전기적 접속 불량의 문제를 방지하기 위하여 이러한 접합 부위에는 탄성이 있는 도전성 접촉 단자를 개입시킬 필요가 있었다.

리플로우 솔더링이 포함되는 표면 실장 공정은 180 ~ 270℃의 고열에서 진행되는데, 통상의 도전성 재료를 단순히 사용할 경우 제품이 변형되어 도전성을 상실하여 실제적으로 도전성 접촉 단자로서의 역할을 할 수 없기 때문에, 표면 실장 공정에 적합한 접촉 단자를 사용할 필요가 있다. 그래서 종래에는 접촉 단자의 열변성을 방지하기 위하여 베릴륨동 합금과 같은 탄성 회복력이 있는 금속 재질의 도전성 접촉 단자를 사용한 경우가 있다. 그러나 베릴륨동의 경우에도 탄성에 한계가 있으므로 전기적으로 연결할 부위의 높이가 큰 경우에는 적용하기 어려운 문제가 있었다.

대한민국 등록실용신안 제390490호는 비전도성 탄성고무, 탄성고무를 감싸는 전도성 탄성고무 코팅층, 금속박이 구비된 표면 실장용 전기적 접촉단자가 개시되어 있는데, 이 경우 전도성 탄성 고무가 갖는 비교적 높은 저항으로 인한 전력 누수와, 전도성 코팅층의 손상으로 인한 전도성 상실의 문제가 있었다.

대한민국 등록특허 제0783588호, 및 제839893호에 개시된 전기접촉단자의 경우, 그 탄성은 탄성고무의 발포 또는 탄성고무의 구멍에 의해 제공되므로 일정 크 기 이상의 전기접촉단자에 유용한 것으로 판단된다. 구체적으로, 상기 특허 기술의 발포된 탄성고무나, 구멍이 형성된 튜브 형상의 탄성고무를 사용하는 경우 높이가 2.2 mm 이하이고 폭이 작은 소형 탄성 전기접촉단자를 제조하기 어렵고 가격이 높아진다는 단점이 있다. 더욱이 진공 픽업에 의한 자동 리플로우 솔더링 시 움직임이 커서 수율이 나쁘다는 문제점이 있었다.

도 1을 참조하면, 대한민국 등록특허 제892720호는 절연 비발포 탄성고무와 비발포고무 코팅층으로 이루어진 탄성코어(100), 상기 탄성코어와 비전도성 접착층(300)을 통하여 결합하는 금속층(200)을 포함하는 탄성 전기접촉단자가 개시되어 있다. 상기 금속층은 내열 폴리머 필름 위에 금속을 스퍼터링 한 후, 여기에 금속을 도금하여 형성하게 된다.

그런데, 상기 전기접촉단자에 압력이 작용하여 압축 및 팽창을 수회 반복하게 되면, 전기접촉단자의 최외곽에 위치한 금속층(200)은 본래의 압축강도를 넘어서는 압축응력에 의하여 파단될 수 있다. 이와 같이 전기접촉소자에서 금속층이 파단되면, 금속층 내부의 폴리머 필름은 비전도성이므로, 전기접촉소자 전체의 전도성이 파괴되어, 전기접촉소자로서 목적을 달성할 수 없게 되는 문제가 있었다.

상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 전기 저항이 낮고, 고열의 리플로우 솔더링 공정에서도 재료의 변형이 없으며, 도전성 접촉 단자에 전도성을 부여하는 금속층에 파단이 발생하여도 전도성을 상실하지 않는 표면 실장용 도전성 접촉 단자를 제공하고자 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 표면 실장용 도전성 접촉 단자는 접촉 단자에 탄성을 부여하는 탄성 코어; 상기 탄성 코어의 외측을 감싸도록 형성된 금속층; 및 상기 탄성 코어와 상기 금속층 사이에 상기 탄성 코어와 상기 금속층을 서로 접착시키는 접착제층;을 포함하고, 상기 탄성 코어는 전기전도성 탄성 코어인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자는 고열에서도 변성됨이 없어 도전성을 상실하지 않기 때문에 리플로우 솔더링 공정에 적합하고, 또한 전기 저항이 매우 낮기 때문에 접촉 단자가 갖는 전기 저항으로 인한 전력 손실의 우려가 적다.

또한, 본 발명의 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자는 기존의 금속 재료로만 이루어진 접촉 단자와 달리, 충분한 탄성을 갖기 때문에, 접촉 소자가 삽입되는 부위에서 요구되는 다양한 높이에 삽입시켜 사용될 수 있다.

그리고 본 발명의 도전성 접촉 단자는 상기 전도성 탄성 코어의 길이방향으로 양 단면이 노출되도록 하여 압력이 작용할 때 탄성 코어가 양 단면으로 쉽게 빠져나올 수 있어 신뢰성 있는 탄성 및 복원력을 제공한다.

또한 본 발명의 표면 실장용 도전성 접촉 단자는 전기 전도성 접착제 및 전기 전도성 탄성코어, 또는 전기 전도성 접착제 및 전기 비전도성 탄성코어를 채택하고 있는데, 상기 전기 전도성 접착제 및 전기 전도성 탄성코어는 외부에서 인가되는 압력에 의한 반복된 압축과 팽창에 의해 금속층에 파단이 발생하여도 도전성 접촉 단자가 전도성을 유지하게 하는 기능을 부여한다. 즉, 금속층이 파단되더라도 금속층 내부의 전도성 접착제 및 전도성 탄성코어가 전기 전도성을 가지므로, 전기 전도성이 유지되는 것이다.

일반적으로 도전성 접촉 단자에 작용하는 반복적인 압력 작용 및 탄성 코어에 비해 열위한 금속층의 탄성에 기인한 금속층의 파단 발생과 이로 인한 접촉 단자의 전도성 상실이 현실적으로 빈번하게 발생하는 점을 고려할 때, 이러한 전도성 유지 기능은 도전성 접촉 단자의 안정성을 증가시키고, 수명을 연장시킬 수 있다.

본 발명의 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자는 탄성 코어에 솔더링이 가능한 금속층을 감싼 구조를 포함하여 이루어진다.

이하, 도 2를 참고하여, 본 발명의 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자에 대 하여 상세히 설명한다.

본 발명의 도전성 접촉 단자(1)를 이루는 제1구성요소는 탄성력을 부여하는 심재인 탄성 코어(10)이다. 상기 탄성 코어는 본 발명의 접촉단자에 탄성을 부여한다. 이러한 탄성코어는 실리콘 고무, 가교된 천연고무 또는 가교된 합성 고무로 이루어지는 것이 바람직하다. 표면 실장 공정이 180 ~ 270 ℃의 고온에서 진행되는 공정임을 고려할 때, 상기 탄성 코어는 열에 의해 코어가 변성되지 않도록 내열성 있는 재료를 사용함이 바람직하다.

상기 탄성 코어(10)는 전도성 탄성 코어 또는 비전도성 탄성 코어를 사용할 수 있다. 본 발명에서 비전도성 탄성 코어를 채택하는 경우 본 발명의 구성요소인 금속층, 및 전도성 접착제층이 전기 전도성을 갖고, 전도성 탄성 코어를 채택하는 경우 본 발명의 구성요소인 금속층, 전도성 접착제층, 및 상기 전도성 탄성 코어가 모두 전기 전도성을 갖기 때문에 외부에서 인가되는 압력에 의한 반복된 압축과 팽창이 작용하더라도 도전성 접촉 단자의 안정성을 보다 증가시킬 수 있다.

이와 같은 탄성 코어는 일정 수준의 탄성력과 전도성을 동시에 겸비하는 것이면 특별히 제한이 없으나, 실리콘 탄성 코어(10)가 바람직하게 사용된다.

실리콘 탄성코어(10)는 압출, 고무 금형, 또는 열프레스에 의한 방법으로 성형된다. 구체적으로 두께가 4 mm 이상인 경우에는 압출에 의한 제조방법이 더 적합하고, 두께가 3 mm 이하인 경우에는 열프레스에 의한 몰딩 방식이 더 적합하다.

상기 전도성 실리콘 탄성코어는 실리콘 탄성코어에 전기전도성을 부여하여 제조되는데, 이러한 전기전도성 부여는 전기전도성을 갖는 금속 분말을 실리콘과 함께 배합하는 것으로 이루어진다. 이러한 배합은 단시간 내에 효율적인 분산특성을 얻을 수 있는 가압혼련기에서 수행된다.

이러한 가압혼련기에서 배합된 실리콘 고무와 전기전도성 금속 분말 컴파운드는 압출 및 열프레싱 공정에 의해 전도성 실리콘 탄성코어(10)를 수득하게 한다.

이와 같은 컴파운드의 배합비는 실리콘 고무 100 중량부에 대하여 전기전도성 금속 분말 20 중량부 내지 600 중량부가 바람직하다.이때 사용될 수 있는 전기전도성 금속 분말은 은, 금, 동, 니켈, 니켈-철 합금, 주석, 은이 코팅된 구리 등을 포함한다.

실리콘 고무 100 중량부 대비 전도성 금속 분말의 함량이 20중량부 이하가 되면, 목적하는 전기전도성을 얻기가 힘들며, 600 중량부 이상으로 높아지면, 그 전도성 금속 분말의 함량이 지나치게 많아 배합물의 점도가 높아져 성형이 곤란해지는 문제점이 있다.

한편, 전도성 금속 분말의 크기는 10 ㎛ ~ 70 ㎛인 것이 적당하다.

상기 금속 분말의 크기가 10 ㎛ 이하로 작아지면, 실리콘 고무 내의 금속 입자들 사이의 접촉이 어려워져, 전기전도도가 떨어지는 문제점이 있으며, 70 ㎛ 이상으로 커지면, 코팅 시 입자의 크기 때문에 코팅 표면에 긁힘이 발생하고, 정확한 코팅 두께 조절이 어려우며, 외관이 거칠어지는 문제점이 있다.

탄성코어용 실리콘고무의 경도는 shore A 10°~ 70°가 적당하다. 경도가 10 이하로 낮아지면, 점도가 낮아 성형체의 형상을 유지하기 힘들어지고, 70 이상으로 높아지면, 점도가 너무 높아 성형이 어려워진다. 상기와 같은 방법으로 혼합되어 제조된 전기전도성 실리콘 탄성 코어의 전기저항은 0.1Ω ~ 10 kΩ으로 제조되는데, 이러한 탄성고무의 경도 및 전기저항은 목적에 따라 실리콘 고무의 경도와 배합비를 적절히 선택함으로써 결정될 수 있다.

상기 압출 방법으로 성형되는 실리콘 탄성코어는 약 170 ~ 350 ℃의 온도가 유지되고 있는 수직가류기 상에서 약 0.5 ~ 5 분 동안 체류하여 경화될 수 있는데, 수직가류기의 온도에 따라 그 체류시간을 조정할 수 있다.

이와 같이 제조된 실리콘 탄성코어(10) 상에 전도성 접착제(30)를 도포하고, 본 발명의 또 다른 구성 요소인 금속 코팅층(22)과 내열 필름(21)을 포함하는 금속층(20)을 접착시켜 본 발명에 따른 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자를 수득할 수 있다.

이때, 전도성 접착제(30)는 접착성을 갖는 실리콘 성분과 전기 전도성 유지를 위해 금속분말을 함유한 것이 바람직하게 사용된다. 이러한 전도성 접착제(30)는 실리콘 재질의 접착에 매우 적합하며, 함유된 금속분말에 의해 통전이 가능하다. 상기 금속 분말은 은, 금, 동, 니켈, 니켈-철 합금, 주석, 은이 코팅된 구리 등을 포함한다. 상기 전도성 접착제는 토출기에 의해 전도성 실리콘 코어 표면에 일정한 속도로 토출되고 전도성 실리콘 탄성코어는 그 외형과 약 0.01 ~ 1mm로 큰 유격을 갖는 금형을 통과하면서 일정한 두께로 코팅된다.

본 발명의 탄성 코어(10)는 그 단면 형상이 직사각형, 사다리꼴, 파이프 형상 등 특별한 제한이 없으며 필요에 따라 다양한 형상으로 사용될 수 있다. 다만, 접촉 단자가 회로 기판에 안정적으로 고정되기 위해 접촉 단자의 아랫면이 평평한 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 또 다른 구성 요소인 상기 탄성 코어(10)위에 형성되는 금속층(20)에 대하여 구체적으로 설명한다. 상기 도전성 금속층은 솔더링 작업이 가능한 것이라면 그 종류에 특별한 제한이 없으나 바람직하게는 구리, 니켈, 금, 은, 주석 등의 금속 재료로 이루어진다. 본 발명에서의 금속층은 전기의 전도가 가능한 금속성분이 포함된 재료를 의미하는 것으로, 금속박, 금속메쉬, 금속이 코팅된 필름을 포함하는 개념으로 사용된다.

상기 금속층(20)은 필름(21)과 이를 기재로 하여 금속성분이 그 양면에 코팅되어 형성된 금속코팅층(22)을 포함하여 형성된다. 이와 같이 본 발명의 금속층(20)은 양면에 금속성분이 코팅된 구조로 이루어지며, 이러한 양면의 금속성분은 필름층의 양면에 각각 코팅 형성된 제1 및 제2 금속 코팅층을 포함하며, 상기 필름층에는 복수개의 구멍이 형성되며, 상기 제1 및 제2 금속 코팅층은 상기 복수개의 구멍 벽면을 통해 서로 전기적으로 연결되도록 구비될 수 있다. 그에 따라, 본 발명의 금속층(20)은 전기 전도성을 갖는 전도성 접착제(30)를 통해 전도성 실리콘 탄성 코어(10)와 통전될 수 있다.

상기 필름(21)은 본 발명의 제품이 표면 실장 공정 중의 리플로우 솔더링 공정을 거쳐야 함을 고려할 때, 내열성을 갖는 필름을 사용하는 것이 바람직하며, 이에 적합한 내열성 필름으로는 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌나프타네이트(PEN), 폴리페닐솔페이드(PPS) 등의 재질을 갖는 필름이 좋다. 특히 폴리이미드필름은 내열성이 우수하고, 자유롭게 굴곡 될 수 있으며, 박형으로 적용될 수 있어 휴대폰, 디지 털 카메라, LCD, PDP TV에 사용하기에 적합하다. 또한 난연성 필름 상에 난연성 에폭시계 접착제가 도포될 경우 내열성 측면에서 더 바람직하다. 상기 난연성 에폭시계 접착제는 고상으로 난연성 필름 상에 균일하게 도포될 수 있다. 이 난연성 에폭시계 접착제는 필름에 얇고 균일하게 도포된 상태에서 다른 재질과 접착되고 열이 가해지면 경화되어 다른 재질과의 접착성을 제공한다. 상기 전도성 실리콘 탄성코어를 에폭시 접착제가 도포된 내열성 필름으로 감싼 후 코어 모양과 유사한 금형에 삽입 후 160 ~ 180℃의 열을 가하면 에폭시가 경화되면서, 상기 실리콘 탄성 코어와 상기 내열성 필름간의 접착이 이루어진다.

바람직하게 상기 내열 필름은 직경(Φ) 0.1 ~ 0.5 mm의 크기로 간격을 가지며 복수개의 구멍을 형성할 수 있다. 이러한 구멍은 초음파 방식, 레이져 방식, 또는 타공 방식을 이용하여 일정한 간격으로 형성될 수 있다. 이렇게 가공된 구멍을 갖는 내열 필름에 금속성분을 코팅하는 경우, 상기 필름의 양면에 금속성분이 코팅될 뿐 아니라 상기 형성된 구멍의 벽면에도 금속성분이 코팅되거나 충진될 수 있다. 이렇게 구멍에 형성된 금속코팅층(22)으로 인하여 내열필름이 통전될 수 있다.

본 발명에서 상기 금속코팅층(22)은 내열성 필름 위에 습식전해도금을 이용하여 박형의 금속코팅층으로 형성될 수 있다. 이 때 금속코팅층(22)의 두께는 1~20㎛가 좋은데, 금속박이 1㎛ 미만으로 너무 얇을 경우 리플로우 솔더링이 되지 않고, 또한 금속박이 20㎛ 보다 두꺼울 경우 도전성이 특별히 향상됨 없이 제품의 성형성과 탄력이 저하되는 단점이 있다.

본 발명에서 상기 내열성 필름(21)과 금속코팅층(22) 사이에는 구리, 니켈, 금, 은, 주석과 같은 금속의 기초 증착층, 또는 기초 금속층(또는 '하부 도금층'이라고 한다)을 더욱 형성시키는 것이 바람직하다. 이러한 기초 금속층은 전기 전도의 주된 역할을 하는 금속코팅층(22)의 전기저항을 낮춰줄 뿐만 아니라, 금속코팅층(22)과 내열성 필름(21)의 결합력을 증대시키는 역할을 한다. 이러한 기초 금속층은 증착방법 혹은 습식 무전해 도금방법에 의해 형성시킬 수 있다. 이러한 기초 금속층의 구체적인 형성 방법에 특별한 제한은 없다. 상기 내열성 필름(21) 위에 형성되는 기초 금속층은 금속코팅층(22)을 습식도금에 의하여 필름에 견고하게 고정시키는 역할을 하며, 이를 통해 금속코팅층(22)의 탈리, 이로 인한 전도성의 상실을 방지할 수 있다.

또한 필름에 형성된 구멍의 벽면을 따라 금속코팅층이 형성되어 통전을 유지시킴으로써, 반복되는 압축에 의해 금속층에 균열이 생겨 선로가 깨지더라도, 전도성 실리콘 탄성코어가 보유한 자체 전기전도 특성에 의해 통전을 가능하게 만드는 장점이 있다.

이와 같이 금속코팅층(22) 및 내열필름(21)을 포함하는 금속층(20)은 전도성 접착제(30)가 코팅된 전도성 실리콘 탄성코어(10) 표면에 덮어 씌워져 접착된다. 이 금속층(20)은 실리콘 탄성코어의 외곽표면적 길이에 맞게 절단된 상태에서, 금형을 통과하며 접착되고, 이렇게 금속층(20)이 접착된 실리콘탄성코어는 200 ~ 300 ℃의 온도를 갖는 오븐을 통과하며, 경화된다. 이렇게 전도성 금속층(20)이 결합된 탄성코어(10)를 일정한 크기로 절단하여, 상기 표면 실장용 도전성 접촉단자(1)를 제조할 수 있다.

이러한 전도성 내열필름(20)이 접착된 전도성 실리콘 탄성코어(10)는 그 일면(예를 들어, 밑면)이 전도성 접착제(30)을 통하여 금속박(40)에 접착되어 도 3에 도시된 바와 같은 상기 기판 표면 실장용 도전성 접촉단자(1)를 제조할 수 있다. 이렇게 금속박이 부착된 도전성 접촉단자는 금속 박에 의해 금속(주석 도금된 구리 박)과의 친화력이 증가하여 솔더링 시 부착력이 개선된다. 상기 금속박은 바락직하게는 50 ㎛ ~ 200 ㎛ 의 두께를 갖는데, 금속박의 두께가 50 ㎛ 이하로 낮아지면 너무 얇아 접착 시 주름이 생기므로 균일한 솔더링을 달성하기 어려워 접착력이 저하되는 문제가 발생한다. 또한 금속박의 두께가 200 ㎛ 이상으로 두꺼워지면, 일정한 간격으로 절단이 어려울 뿐만 아니라, 제조단가가 상승하게 되는 문제가 발생한다.

한편, 본 발명에서 전도성 탄성 코어(10)에는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 길이방향으로 관통된 중앙홀(50)을 형성될 수 있다. 이때, 이렇게 형성된 중앙홀은 탄성 코어(10)가 중앙홀(50)이 형성되어 있지 않은 경우에 보다 용이하게 압축될 수 있게 하여 전도성 탄성 코어(10)의 탄성력을 개선할 수 있다. 또한, 이와 같은 중앙홀(50)의 부피만큼 탄성 코어(10)의 부피를 절감할 수 있어 전체적인 제조단가를 낮출 수 있게 한다. 한편, 상기 중앙홀(50)은 목적에 따라 다양한 형태로 이루어질 수 있는데, 이러한 다양한 형태의 중앙홀(50)의 형성은 실리콘 코어 압출 시 사용되는 다양한 다이스 형상에 의해 의존하는데, 이러한 다양한 형상의 다이스를 사용하는 것으로 자유자재로 중앙홀의 형상과 크기를 변경할 수 있다.

또한, 본 발명의 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자(1)는 전도성 탄성 코 어(10)의 다양한 단면 형상에 따라 그 단면 형상도 다양할 수 있으며, 필요에 따라 도 5에 도시된 바와 같은 형상일 수 있다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

shore 경도 30°의 실리콘 고무상에 50 ㎛의 입자 사이즈를 갖는 은이 코팅된 구리 분말(주식회사 창성 제품)을 실리콘 고무 100 중량부 대비 구리 분말 200 중량부로 혼련(Dispersion Kneader, 화인기계)하여 2 M/1min 의 속도로 압출하였고, 수직가류기에서 250 ℃ 로 경화시켜 전도성 실리콘 탄성 코어를 수득하였다. 이 경화된 전도성 실리콘 탄성 코어의 전기저항은 약 10 Ω이었다.

상기 전도성 실리콘 탄성 코어에 전도성 실리콘 접착제(다우코닝사의 실리콘 접착제를 금속 분말과 1:2의 배합비로 혼합하여 준비)를 균일하게 약 0.1mm의 두께로 도포한 후, Φ0.2mm로 타공되고, 전도성 구리와 주석이 도금된 폴리이미드 필름(주식회사 성우)을 감싸 부착시키고 일정한 길이로 절단하여 기판 표면 실장용 도전성 접촉단자를 제조하였다.

실시예 2

상기 실시예 1의 상기 도금된 전도성 폴리이미드필름이 감싸진 실리콘 탄성코어 밑면에 실시예 1에서 사용된 전도성 실리콘 접착제를 균일하게 약 50㎛의 두께로 도포한 후 두께 200㎛의 동박을 부착시키고, 일정한 길이로 절단하여 기판 표면 실장용 도전성 접촉단자를 제조하였다.

실시예 3 내지 6

상기 실시예 1의 shore 경도 30°의 실리콘 고무를 대신하여 각각 shore 경도 40°, shore 경도 50°, shore 경도 60°, shore 경도 70°인 실리콘 고무를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 기판 표면 실장용 도전성 접촉단자를 제조하였다. 이렇게 제조된 전도성 폴리이미드필름이 감싸진 실리콘 탄성코어 밑면에 실시예 1에서 사용된 전도성 실리콘 접착제를 균일하게 약 50㎛의 두께로 도포한 후 두께 200㎛의 동박을 부착시키고, 일정한 길이로 절단하여 기판 표면 실장용 도전성 접촉단자를 제조하였다.

실시예 7

은이 코팅된 구리 분말이 도입되지 않아 전도성을 나타내지 않는 shore 경도 60°의 실리콘 고무만을 원료로 한 비전도성 탄성코어를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 기판 표면 실장용 도전성 접촉단자를 제조하였다(표 1).

이와 같이 제조된 본 발명의 실시예 1 내지 6에 의해 제조된 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자의 압축 테스트에 의한 복원력은 표 1에 표시된 바와 같이, 20% 압축시 복원력이 32 내지 39%이 었고, 50% 압축시 복원력이 28 내지 32%이었음을 알 수 있다.

비교예

은이 코팅된 구리 분말이 도입되지 않아 전도성을 나타내지 않는 shore 경도 65°의 실리콘 고무를 원료로 하여 비전도성 탄성코어를 제조하고, 금속 분말 없이 실리콘 접착제만으로 구성된 비전도성 실리콘 접착제를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 기판 표면 실장용 도전성 접촉단자를 제조하였다.

실험예

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 기판 표면 실장용 도전성 접촉단자의 전기저항을 측정하였다.

전기저항은 금속층의 파단이 발생하지 않은 경우와 금속층의 파단이 발생한 경우로 나누어 각각 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.

상기 표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 6에 의한 기판 표면 실장용 도전성 접촉단자는 외부 금속층이 파단되더라도 그 전기 저항 값이 낮아 실질적으로 전기 전도성이 유지됨을 알 수 있었다.

특히 전기 전도성 탄성코어를 사용하여 제조한 실시예 1내지 6의 접촉단자와 전기 비전도성 탄성코어를 사용하여 제조한 실시예 7의 접촉단자를 비교하면, 실시예 7의 단자의 경우 파단 시 전기저항이 55 Ω으로 증가하였으나, 여전히 실질적으로 전기 전도성을 유지함을 알 수 있었다.

이러한 결과는 비전도성 탄성 코어를 사용한 상기 실시예 7의 단자가 상기 탄성 코어와 전도성 금속층을 접착하기 위하여 전기 전도성 접착제를 사용하기 때문이며, 금속층에 파단이 생겨도 상기 전기 전도성 접착제를 이용하여 형성된 접착제층이 단자에 전도성 기능을 여전히 부여하여 이를 통해 접촉 단자의 전기 전도성 기능이 유지됨을 알 수 있었다.

상기 실시예들과는 달리, 비교예에 의한 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자는 외부 금속층이 파단되는 경우 전기 저항 값이 측정 범위를 초과할 정도로 증가하여 전기 전도성이 유지되지 않음을 알 수 있었다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 전기 저항이 낮고, 고열의 리플로우 솔더링 공정에서도 재료의 변형이 없으며, 도전성 접촉 단자에 전도성을 부여하는 금속층에 파단이 발생하여도 전도성을 상실하지 않는 표면 실장용 도전성 접촉 단자를 제공할 수 있다.

도 1은 비전도성 탄성코어 및 비전도성 접착제층을 사용하여 제조된 종래 접촉단자의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자의 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자의 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자의 사시도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자의 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 탄성 코어 20 : 도전성 금속층

21 : 내열필름 22 : 금속코팅층

30 : 접착제층 40 : 금속박

50 : 중앙홀

Claims (12)

1. 기판의 표면에 실장되는 도전성 접촉 단자에 있어서,

   탄성 코어;

   상기 탄성 코어의 외측을 감싸도록 형성된 금속층; 및

   상기 탄성 코어와 상기 금속층 사이에 상기 탄성 코어와 상기 금속층을 서로 접착시키는 접착제층;을 포함하고,

   상기 탄성 코어는 전기전도성 탄성 코어인 것을 특징으로 하는 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 탄성 코어의 중앙부에 중앙 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자.
4. 제1항에 있어서,

   상기 전도성 탄성 코어는 탄성 고무 100중량부를 기준으로 전기전도성 금속분말 20 내지 600 중량부가 배합된 것을 특징으로 하는 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자.
5. 제4항에 있어서,

   상기 탄성 고무는 가교된 합성고무, 가교된 천연고무, 또는 실리콘 고무 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자.
6. 제4항에 있어서,

   상기 전기전도성 금속분말은 은, 금, 동, 니켈, 니켈-철 합금, 주석, 및 은 코팅된 구리로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자.
7. 제1항에 있어서,

   상기 전도성 탄성 코어는 전기저항이 0.1Ω 내지 10kΩ인 것을 특징으로 하는 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자.
8. 제1항에 있어서,

   상기 금속층은

   필름층; 및

   상기 필름층의 양면에 각각 코팅 형성된 제1 및 제2 금속 코팅층;

   을 포함하며,

   상기 필름층에는 복수개의 구멍이 형성되며,

   상기 제1 및 제2 금속 코팅층은 상기 복수개의 구멍 벽면을 통해 서로 전기적으로 연결되도록 구비된 것을 특징으로 하는 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자.
9. 제8항에 있어서,

   상기 구멍의 직경(Φ)이 0.1~0.5mm인 것을 특징으로 하는 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자.
10. 제8항에 있어서,

    상기 금속층은 구리, 니켈, 금, 은 및 주석으로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자.
11. 제8항에 있어서,

    상기 제1 및 제2 금속 코팅층은 1 내지 20㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자.
12. 제1항에 있어서,

    상기 접촉단자가 기판 표면과 결합하는 하면에 전도성 접착제로 접착된 금속박을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자.

Images