KR101449613B1

KR101449613B1 - 스프링 핑거

Info

Publication number: KR101449613B1
Application number: KR1020140061540A
Authority: KR
Inventors: 황용태; 신철승
Original assignee: (주)세윤; 대일티앤씨 주식회사
Priority date: 2014-05-22
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2014-10-13

Abstract

본 발명은 도전성 재질로 이루어진 띠 형상이며 중간부에 이격공간부(14)가 형성된 베이스부(10); 상기 베이스부(10)의 폭방향 양단에서 각각 상향 직립되며 상기 이격공간부(14)의 측벽까지 형성하는 한 쌍의 차폐벽(20,21); 및 상기 베이스부(10)의 이격공간부(14)의 내측단에서 길이방향을 따라 일체로 상향 경사지게 연장 형성되어 외력에 의해 피부착면과 근접되도록 탄성회동되는 탄성접촉부(30);를 포함하며, 상기 베이스부(10)의 이격공간부(14)에 위치된 차폐벽(20,21)의 하면은 베이스부(10)의 하면에 비해 상측에 위치되도록 단차(h)가 형성되어, 베이스부(10)가 피부착면에 솔더링될 때 솔더(5) 또는 플럭스가 상기 차폐벽(20,21)의 하면으로 전이되는 것이 차단되는 것을 특징으로 하는 스프링 핑거를 제공한다.

Description

스프링 핑거{A spring finger}

본 발명은 스프링 핑거에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자파 차폐 효율이 우수하면서도 기계를 이용하여 자동으로 설치되어 작업이 간편하고 생산성이 향상되며 작동신뢰도를 향상시킬 수 있는 스프링 핑거에 관한 것이다.

일반적으로 전자기기의 내부 회로에서 발생되는 전자파는 외부로 방사되거나 전원선 등을 통하여 전도되는데, 이러한 전자파는 인체에 유해한 영향을 미칠 뿐만 아니라 인접된 부품이나 장비의 기능에 장애를 일으켜 장치의 성능을 저하시키거나 잡음 또는 훼손 등을 발생시킴으로 인해 장치의 수명을 단축시킬 뿐만 아니라 제품 불량의 원인이 되기도 한다.

이와 같이 불필요한 전자기 신호 또는 전자기 잡음에 의해 정상적으로 수신하고자 하는 전자 신호의 장애를 받는 것을 일컬어 통상적으로 EMI(Electro Magnetic Interference)라 하는데, 종래에는 이러한 EMI를 차단하기 위해 부품이 탑재되는 PCB나 PCB가 장착되는 케이스 또는 커버에 EMI 차폐용 테이프를 부착하고 있다.

그런데 종래의 EMI 차폐용 테이프는 접점 역할을 하면서도 EMI를 차폐해야 하므로 도전성이 부여되나 탄성이 거의 없기 때문에 반복적인 사용으로 인해 상기 PCB나 케이스 또는 커버의 접점간에 접촉불량이 발생되어 전자기기의 제품불량의 원인이 된다. 또한, 상기 EMI 차폐용 테이프는 작업자가 수작업으로 부착해야 하므로 작업이 번거롭고 제작시간이 오래 걸려 생산성이 떨어지는 문제가 있다. 특히, 휴대폰 등과 같이 사이즈가 작은 전자기기 상에 작업자가 수작업으로 설치함에 따라 크기가 작은 EMI 차폐용 테이프를 정위치에 부착하기가 쉽지 않아서 정밀성이 떨어지는 문제가 있다.

한국 등록실용신안공보 제20-0382818호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전자파 차폐 효율이 우수하면서도 탄성이 우수하여 접촉불량이 방지되며, 종래의 수작업과 달리 장치를 이용하여 자동으로 설치할 수 있어 설치가 간편하고 생산성이 향상되고, 설치시 작동이 저하되는 것이 방지되어 작동신뢰도를 향상시킬 수 있는 스프링 핑거를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 특징에 따르면, 도전성 재질로 이루어진 띠 형상이며 중간부에 이격공간부(14)가 형성된 베이스부(10); 상기 베이스부(10)의 폭방향 양단에서 각각 상향 직립되며 상기 이격공간부(14)의 측벽까지 형성하는 한 쌍의 차폐벽(20,21); 및 상기 베이스부(10)의 이격공간부(14)의 내측단에서 길이방향을 따라 일체로 상향 경사지게 연장 형성되어 외력에 의해 피부착면과 근접되도록 탄성회동되는 탄성접촉부(30);를 포함하며, 상기 베이스부(10)의 이격공간부(14)에 위치된 차폐벽(20,21)의 하면은 베이스부(10)의 하면에 비해 상측에 위치되도록 단차(h)가 형성되어, 베이스부(10)가 피부착면에 솔더링될 때 솔더(5) 또는 플럭스가 상기 차폐벽(20,21)의 하면으로 전이되는 것이 차단되는 것을 특징으로 하는 스프링 핑거가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 베이스부(10), 차폐벽(20,21) 및 탄성접촉부(30)의 표면에는 니켈막으로 이루어진 베리어 도금층(24)이 더 형성된 것을 특징으로 하는 스프링 핑거가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 베이스부(10)의 이격공간부(14)에 위치된 차폐벽(20,21)의 길이방향 양단에 상측으로 오목한 솔더차단홈(22,23)이 더 형성된 것을 특징으로 하는 스프링 핑거가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 베이스부(10)의 이격공간부(14)는 제1 및 제2이격공간부(14a,14b)로 이루어지고, 상기 탄성접촉부(30)는 상기 제1이격공간부(14a)에 구비된 제1탄성접촉부(30a)와, 상기 제2이격공간부(14b)에 구비된 제2탄성접촉부(30b)로 이루어지며, 상기 제1탄성접촉부(30a)와 제2탄성접촉부(30b)가 동일한 방향으로 상향 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 스프링 핑거가 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 종래 테이프와 달리 탄성접촉부(30)의 탄성회동에 의해 커버부재(3)를 반복적으로 탈착하더라도 접점간의 접촉불량이 방지되어 전자기기의 품질이 향상되고 차폐벽(20,21)에 의한 전자파 차폐효율이 우수하다. 또한, 탄성접촉부(30)에 의해 커버부재(3)가 외측으로 튕겨지므로 커버부재(3)를 케이스에서 분리시키기가 용이하다.

그리고 피부착면에 부착되는 평판인 베이스부(10)의 일부분을 픽업수단이 진공흡착하여 PCB(2)와 같은 피부착면에 자동으로 설치되므로 종래 테이프를 수작업으로 부착하는 것에 비해 작업이 편리하고 생산성이 향상된다. 특히, 휴대폰 등에 사용되는 PCB(2)와 같이 사이즈가 작은 피부착면에 촘촘히 설치된 전자소자 사이에 종래와 같이 테이프를 수작업으로 부착하는 것은 정밀성이 떨어질 수 있지만, 본 발명은 스프링 핑거(1)를 자동으로 설치할 수 있어 정밀성을 향상시킬 수 있으므로 EMI차폐효과를 더욱 증대시킬 수 있다.

한편, 상기 차폐벽(20,21)의 하면이 피부착면에 솔더링되는 베이스부(10)의 하면보다 높이 위치되도록 단차(h)가 형성되어, 솔더(5)가 차폐벽(20,21)으로 전이되는 것이 차단되므로 치수불량 및 전자소자의 작동불량을 방지할 수 있다. 이때, 상기 차폐벽(20,21)의 하면 양단에 솔더차단홈(22,23)을 형성하여 상기의 효과를 더욱 향상시킬 수 있다. 그리고 한편, 차폐벽(20,21)과 탄성접촉부(30)의 기단에 니켈막으로 이루어진 베리어 도금층(24)이 형성되어, 솔더(5) 전이차단효과가 더욱 향상되고 탄성접촉부(30)의 탄성력저하가 방지된다.

그리고 베이스부(10)의 중간부에 상기 탄성접촉부(30)가 형성되도록 이격공간부(14)가 형성되고 상기와 같이 차폐벽(20,21)의 하면이 베이스부(10)의 하면과 단차(h)져서, 베이스부(10)의 길이방향 양단부에만 솔더링되므로 설치가 간편하다.또한, 상기 이격공간부(14)를 두 개 형성하여 베이스부(10)의 양단부 뿐 아니라 중앙부까지 솔더링됨에 따라 설치가 간편하면서도 피부착면에 보다 견고하게 설치된다. 이때, 픽업수단이 솔더링되는 베이스부(10)의 중앙 평판부위를 진공흡착할 수 있어 스프링 핑거(1)가 픽업수단에 보다 안정적으로 진공흡착될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스프링 핑거의 제1실시예를 도시한 사시도
도 2는 상기 실시예의 측면도
도 3은 상기 실시예의 설치상태도
도 4는 도 3의 A부분의 확대도
도 5는 상기 실시예의 작동상태도
도 6은 본 발명에 따른 스프링 핑거의 제2실시예를 도시한 사시도
도 7은 상기 실시예의 측면도
도 8은 상기 실시예의 설치상태도
도 9는 도 8의 A부분의 확대도
도 10은 상기 실시예의 작동상태도

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 스프링 핑거를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 스프링 핑거(1)는 PCB(2)가 내장된 도시안된 케이스와, 이 케이스의 개방된 일면을 커버하며 일면에 금속의 접점판(4)이 구비된 커버부재(3)로 이루어진 전자기기에서 발생되는 전자파를 차폐하는 것으로, 띠 형상으로 이루어지며 피부착면에 부착되고 중간에 이격공간부(14)가 형성된 베이스부(10)와, 이 베이스부(10)의 폭방향 양단에 상향 직립된 한 쌍의 차폐벽(20,21)과, 상기 베이스부(10)의 이격공간부(14)의 내측단에서 일체로 상향 경사지게 연장 형성되어 외력에 의해 피부착면과 근접되도록 탄성회동되는 탄성접촉부(30)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 베이스부(10), 차폐벽(20,21) 및 탄성접촉부(30)는 금속과 같은 도전성 재질로 이루어진 띠 형상의 금속판을 소정 위치에서 절개하고 절곡 또는 만곡시켜 제작한다. 이때, 상기 금속판은 만곡 또는 절곡된 상태에서 가해지는 외부압력에 대해 탄성복원력이 우수한 재질로 이루어지는 것이 바람직하며 예를 들면, SUS로 이루어진 금속판에 도금된 형태일 수 있다.

상기 베이스부(10)는 띠 형상으로 이루어져서 피부착면에 부착되는데, 도시된 실시예에서 PCB(2)의 일면에 솔더링된 것을 예시하였다. 이와 같은 베이스부(10)의 중간에 이격공간부(14)가 형성되는데, 이 이격공간부(14)에 의해 베이스부(10)가 제1 및 제2베이스부(11,12)로 나뉜다. 이때, 제1베이스부(11) 또는 제2베이스부(12)의 폭방향 양단에 내측으로 요입된 유동방지홈(15)이 형성되어, 제1 및 제2베이스부(11,12)가 솔더링될 때 솔더(5)가 유동방지홈(15)에 유입되어 응고됨에 따라 솔더(5)가 응고되기 전에 제1베이스부(11) 또는 제2베이스부(12)가 용융상태인 솔더(5)의 상면에서 유동되는 것이 방지되므로, 베이스부(10)가 PCB(2)의 정위치에 좀 더 정교하고 안정적으로 고정되는 장점이 있다.

상기 한 쌍의 차폐벽(20,21)은 베이스부(10)의 폭방향 양단에서 상향 직립되며 이격공간부(14)의 측벽을 형성함으로써 PCB(2)에 설치된 부품들간의 전자파의 전이를 차단한다. 이와 같은 차폐벽(20,21)은 베이스부(10)의 폭방향 양단에서 상향 직립되도록 상기 금속판을 절곡시켜 제작한다.

그리고 도 2에서와 같이, 베이스부(10)의 이격공간부(14)의 측벽을 이루는 즉, 제1 및 제2베이스부(11,12) 사이에 위치한 차폐벽(20,21)의 하면은 제1 및 제2베이스부(11,12)의 하면보다 상측에 위치되도록 단차(h)가 형성되어, 제1 및 제2베이스부(11,12)가 솔더링될 때 솔더(5) 또는 조성제인 플럭스가 차폐벽(20,21)의 하면으로 전이되는 것이 차단된다. 이때, 제1 및 제2베이스부(11,12) 사이에 위치한 차폐벽(20,21)의 하면에 제1 및 제2베이스부(11,12)와 인접하는 부위에 상측으로 오목한 솔더차단홈(22,23)을 형성하여 상기의 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

상기 탄성접촉부(30)는 상기 커버부재(3)와 접촉되어 PCB(2)와 커버부재(3)를 통전시키는 것으로, 베이스부(10)의 이격공간부(14)의 내측단에서 길이방향을 따라 상향 경사지게 일체로 연장 형성되어 기단을 중심으로 선단이 상하로 회동된다. 도시된 실시예에서, 상기 탄성접촉부(30)가 제1베이스부(11)와 마주보는 제2베이스부(12)의 내측단에서 일체로 형성되어 제1베이스부(11)쪽으로 연장된 형태를 예시하였으나, 경우에 따라 제1베이스부(11)의 내측단에서 일체로 형성되어 제2베이스부(12)쪽으로 연장된 형태도 가능함은 물론이다.

이와 같은 탄성접촉부(30)는 상기 금속판을 대략 U자 형상으로 절개하여 상향 절곡시켜 제작한다. 이때, 탄성접촉부(30)의 선단에는 하측을 향하도록 약간 절곡시킨 절곡단부(31)가 형성되어, 커버부재(3)의 접점판(4)과 접촉면적을 늘려주고 접촉시 접점판(4)이 긁히는 것을 방지해 준다. 한편, 탄성접촉부(30)를 가압하고 있는 접점판(4)을 밀어내는 탄성접촉부(30)의 탄성복원력으로 인해 커버부재(3)를 도시안된 케이스로부터 용이하게 인출할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 스프링 핑거(1)는 상기와 같이 띠 형상의 금속판을 절개 및 절곡하여 성형하는데, 도 4를 참조하면 우선 상기 금속판의 표면에 전해 도금법 또는 무전해 도금법을 사용하여 베리어 도금층(24)을 형성하며, 상기 베리어 도금층(24)은 솔더(5)가 부착되지 않는 특성을 갖는 니켈막으로 이루어진다. 또한, 탄성접촉부(30)의 기단부와 근접한 일부를 제외한 제1 및 제2베이스부(11,12)의 하면에 금도금층(25)을 형성한다. 이에 따라, 도 4에서와 같이, 솔더(5)가 금도금층(25)에만 부착되고 베리어 도금층(24)에는 전이되지 않으므로, 솔더(5)가 상기 차폐벽(20,21) 하면 및 탄성접촉부(30)의 기단으로 전이되는 것이 차단되어, 스프링 핑거(1)의 높이가 높아지는 것이 방지되므로 치수정밀성이 향상되고 탄성접촉부(30)의 탄성회동력이 저하되는 것이 방지되는 장점이 있다. 한편, 도 4에서와 같이 커버부재(3)의 접점판(4)과 접촉되는 탄성접촉부(30)의 선단에도 금도금층(25)을 형성하여 통전효과를 높일 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 스프링 핑거는 도 3에서와 같이 커버부재(3)의 접점판(4)에 의해 탄성접촉부(30)가 PCB(2)쪽으로 가압될 수 있도록 복수개가 PCB(2)의 일면에 소정간격 이격 설치된다. 그리고 도 5에서와 같이 커버부재(3)의 접점판(4)이 스프링 핑거(1)의 탄성접촉부(30)를 가압하면서 차폐벽(20,21)의 상면과 접하게 된다. 이에 따라, 복수개의 스프링 핑거(1)의 차폐벽(20,21)들에 의해 PCB(2) 상면이 구획되며, 일측 영역에서 발생된 전자파는 차폐벽(20,21)에 의해 타측 영역으로 전이되는 것이 차단된다.

이때, 탄성접촉부(30)를 가압하는 커버부재(2)의 접점판(3)이 차폐벽(20,21)의 상면에 접하면서 탄성접촉부(30)를 더 이상 가압할 수 없게 되므로, 탄성접촉부(30)에 하중이 집중되는 것이 방지되어 스프링 핑거(1)가 형태변형되는 등 파손되는 것이 방지된다.

그리고 상기 제2베이스부(12)가 제1베이스부(11)보다 면적이 더 넓게 형성되어 외부의 픽업수단이 제2베이스부(12)의 상면을 진공흡착할 수 있도록 구성함으로써, 스프링 핑거(1)를 PCB(2)상의 정위치에 설치할 수 있게 된다. 즉, 통상적으로 휴대폰과 같은 소형의 전자기기에 용이하게 적용되도록 대략 수mm 이하의 (극)소형으로 제작되는 스프링 핑거(1)를 PCB(2) 등에 솔더링할 때에 이를 정위치시키거나 솔더링 작업 동안에 지지하는 데에 어려움이 따름을 감안하여 흡착기구 등의 픽업수단이 상기 평판 형상인 제2베이스부(12)를 흡착하여 용이하게 이동 및 정위치시킬 수 있게 된다. 이로 인해 제조공정을 자동화하여 생산성을 대폭적으로 증대시킴과 동시에 불량을 최소화할 수 있게 된다.

도 6 내지 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 스프링 핑거를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 스프링 핑거는 전번 실시예에서 띠 형상의 베이스부(10)에 이격공간부(14)가 2개 구비된 형태를 보여주며, 이에 따라 차폐벽(20,21)과 탄성접촉부(30)도 2개가 된다.

우선, 도 6에서와 같이, 상기 베이스부(10)는 제1 및 제2이격공간부(14a,14b)에 의해 제1 내지 제3베이스부(11,12,13)로 나뉘며, 중간의 제2베이스부(12)의 면적이 양측 제1 및 제3베이스부(11,13)의 면적보다 넓게 형성되어 픽업수단에 의해 진공흡착될 수 있게 구성된다.

그리고 상기 차폐벽(20,21)은 제1 및 제2이격공간부(14a,14b)의 측벽을 각각 형성하는 제1 및 제2차폐벽(20a,20b,21a,21b)으로 이루어지며, 도시된 실시예에서 제1 및 제2차폐벽(20a,20b,21a,21b)이 제2베이스부(12)에서 일정간격 이격되도록 단절된 것을 예시하였으나 일체로 연결될 수도 있다. 이때, 제2베이스부(12)의 폭방향 양단부가 개방되어 픽업수단에 의한 진공흡착이 더 용이해진다. 한편, 본 실시예에서는 제1 및 제2이격공간부(14a,14b)가 베이스부(10)의 길이방향을 따라 이격 형성된 것을 예시하였으나, 이는 하나의 예시에 불과하며 제1 및 제2이격공간부(14a,14b)가 베이스부(10)의 폭방향을 따라 이격 형성될 수도 있음은 물론이다.

한편, 상기 탄성접촉부(30)는 베이스(10)의 제1이격공간부(14a)에 구비된 제1탄성접촉부(30a)와, 제2이격공간부(14b)에 구비된 제2탄성접촉부(30b)로 이루어진다. 이때, 도 6에서와 같이, 상기 제1탄성접촉부(30a)와 제2탄성접촉부(30b)가 동일한 방향으로 상향 경사지게 연장 형성되도록 구성됨이 바람직하다. 이에 따라, 도 8과 같이 다수의 스프링 핑거(1)가 일렬로 설치될 때 커버부재(3)에 의해 용이하게 가압되므로 커버부재(3)의 장착이 용이해진다. 즉, 제1탄성접촉부(30a)와 제2탄성접촉부(30b)가 서로 반대방향으로 상향 경사지게 형성되면, 제1탄성접촉부(30a)와 제2탄성접촉부(30b)가 커버부재(3)에 의해 동시에 가압되지 않을 경우 제1탄성접촉부(30a) 또는 제2탄성접촉부(30b)의 복원력이 작용하여 커버부재(3)를 밀어내기 때문에 커버부재(3)의 장착에 힘이 더 필요하게 되는데, 상기와 같이 제1탄성접촉부(30a)와 제2탄성접촉부(30b)가 동일방향으로 상향 경사지면 이와 같은 문제가 없다.

그리고 본 제2실시예에서도 도 9에서와 같이 전번 제1실시예와 같은 베리어 도금층(24) 및 금도금층(25)과 솔더차단홈(22,23)이 형성됨은 물론이고, 도 7에서와 같이 제1차폐벽(20a,20b) 및 제2차폐벽(21a,21b)의 하면이 베이스부(10)의 하면에 비해 상측에 위치되도록 단차(h)가 형성되는 것도 물론이며, 이에 따른 효과도 제1실시예에서와 동일하다. 그리고 한편, 상기 제1 및 제2실시예에서는 베이스부(10)에 하나의 이격공간부(14) 및 두 개의 이격공간부(14a,14b)가 형성된 것을 예시하였으나, 이격공간부(14)의 개수에는 제한이 없으며 이에 따라 탄성접촉부(30)의 개수도 증가될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims

도전성 재질로 이루어진 띠 형상이며 중간부에 이격공간부(14)가 형성된 베이스부(10);
상기 베이스부(10)의 폭방향 양단에서 각각 상향 직립되며 상기 이격공간부(14)의 측벽까지 형성하는 한 쌍의 차폐벽(20,21); 및
상기 베이스부(10)의 이격공간부(14)의 내측단에서 길이방향을 따라 일체로 상향 경사지게 연장 형성되어 외력에 의해 피부착면과 근접되도록 탄성회동되는 탄성접촉부(30);를 포함하며,
상기 베이스부(10)의 이격공간부(14)에 위치된 차폐벽(20,21)의 하면은 베이스부(10)의 하면에 비해 상측에 위치되도록 단차(h)가 형성되어, 베이스부(10)가 피부착면에 솔더링될 때 솔더(5) 또는 플럭스가 상기 차폐벽(20,21)의 하면으로 전이되는 것이 차단되는 것을 특징으로 하는 스프링 핑거.
제1항에 있어서, 상기 베이스부(10), 차폐벽(20,21) 및 탄성접촉부(30)의 표면에는 니켈막으로 이루어진 베리어 도금층(24)이 더 형성된 것을 특징으로 하는 스프링 핑거.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 베이스부(10)의 이격공간부(14)에 위치된 차폐벽(20,21)의 길이방향 양단에 상측으로 오목한 솔더차단홈(22,23)이 더 형성된 것을 특징으로 하는 스프링 핑거.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 베이스부(10)의 이격공간부(14)는 제1 및 제2이격공간부(14a,14b)로 이루어지고, 상기 탄성접촉부(30)는 상기 제1이격공간부(14a)에 구비된 제1탄성접촉부(30a)와, 상기 제2이격공간부(14b)에 구비된 제2탄성접촉부(30b)로 이루어지며, 상기 제1탄성접촉부(30a)와 제2탄성접촉부(30b)가 동일한 방향으로 상향 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 스프링 핑거.