KR101540088B1 - 탄성 전기접촉단자 제조방법 - Google Patents

Abstract

탄성 전기접촉단자 제조방법이 개시된다. 개시된 탄성 전기접촉단자 제조방법은, 프레스 금형에 의해 성형되고, 제1도체와 제2도체 사이에 개재되어 상기 제1,2도체를 전기적으로 연결하는 탄성 전기접촉단자 제조방법에 있어서, (a) 상기 제1도체와 전기적으로 연결되는 고정부를 성형하는 단계와; (b) 상기 고정부의 전단부 내면에 벤딩 가공시 발생되는 응력을 감소시키기 위해 상기 금속 스트립의 두께 일부를 소정 깊이로 커팅한 응력감소홈을 성형하는 단계와; (c) 상기 고정부와 연장되되, 상기 응력감소홈으로부터 일정 거리를 떨어진 일측을 1차 벤딩하는 단계와; (d) 상기 응력감소홈을 중심으로 2차 벤딩하여 상기 고정부의 전방에 상기 고정부에 연장된 지지부를 형성하여 단계;를 포함하되, 상기 지지부의 대향되는 상기 고정부의 타측에 단부에 연장 형성되어 상기 제2도체와 전기적으로 연결되는 탄성접촉부가 형성되고, 상기 1,2차 벤딩 가공에 의해 상기 지지부가 직립 형성된 것을 그 특징으로 한다.

Description

탄성 전기접촉단자 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING ELASTIC ELECTRIC CONTACT TERMINAL}

본 발명은 탄성 전기접촉단자 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탄성 전기접촉단자의 생산성을 향상시키고 탄성 전기접촉단자가 적용되는 제품의 신뢰성을 향상시키기 위해 개선된 탄성 전기접촉단자 제조방법에 관한 것이다.

예컨대, 휴대폰에서 인쇄회로기판(PCB, 이하 회로기판이라 함)의 회로 패턴에 탄성을 갖고 전기적으로 연결하는 용도로 탄성 전기접촉단자가 사용된다.

이러한 탄성 전기접촉단자는, 통상 금속 스트립을 프레스 성형하여 제조되며, 솔더링 등에 의해 고정되는 고정부의 단부를 벤딩하여 텐션부를 형성하고, 적어도 하나의 접촉부를 형성하여 텐션부의 텐션에 의해 접촉부가 대상물을 탄성 지지하도록 하는 구성으로 이루어진다.

이와 같은 구성에 의하면, 대상물이 접촉부에 접촉하여 가압하기 때문에 접촉부는 하방으로 눌리며, 이때 텐션부가 스프링과 같은 기능을 하여 접촉부에 탄성력을 부여하게 된다.

도 1에는 상기한 탄성 전기접촉단자의 일 예의 구성을 나타내 보인 단면도가 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 탄성 전기접촉단자(200)는, 외부면(또는 바닥면)이 예컨대, 휴대폰의 회로기판과 같은 제1도체(미도시)의 일측에 접촉되는 고정부(201)와, 이 고정부(201)의 일단부로부터 상방으로 연장 형성되는 탄성부(202) 및 이 탄성부(202)로부터 고정부(201)의 방향으로 연장 형성되어 탄성을 갖고 상기한 휴대폰의 안테나와 같은 제2도체(미도시) 일측에 접촉되는 탄성접촉부(203)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 고정부(201)로부터 벤딩에 의해 지지부(204)가 연장 형성되고, 상기 고정부(201)의 좌우 측면으로 가이드부(205)가 형성된다.

이와 같이 구성된 탄성 전기접촉단자(200)는 탄성접촉부(203)가 탄성부(202)에 의해 상하 방향으로 탄성력을 갖는 상태에서 상기한 제2도체에 탄성 접촉되어 제1도체와 제2도체가 상호 전기적으로 연결되도록 한다.

그런데, 종래의 탄성 전기접촉단자(200)는 박판의 금속 스트립으로 프레스 성형에 의해 제조되는데, 프레스 성형 중 벤딩에 의해 상기 지지부(204)가 성형될 때, 상기 지지부(204)와 고정부(201)가 만나는 모서리부(201a)에서 벤딩 불량을 발생시킨다.

즉, 상기 모서리부(201a)가 벤딩에 의해 형성될 때, 벤딩 압력에 의해 모서리부 안쪽에 주름(wrinkle)이 발생되고, 또한 벤딩 성형 후 박판의 금속 스트립 내부의 응력이 정적 평형상태를 유지하기 위해 탄성적으로 재편됨에 따라 상기 지지부(204)에 스프링백(springback)이 현상이 발생된다.

상기와 같은 주름의 발생이나 스프링백의 현상 발생으로 인해, 고정부(201)에 대하여 지지부(204)가 원하는 각도(예컨대, 90도)로 형성되지 않으며, 결과적으로 치수 정밀도를 떨어뜨린다.

이에 따라 상기 지지부(204)의 높이(H1)는 물론이고, 고정부(201)에서부터 탄성접촉부(203)까지의 높이(H2)가 설계 치수대로 성형이 되지 않는다.

상기와 같은 치수 불량은 탄성 전기접촉단자(200)의 불량을 발생시켜 생산성을 떨어뜨리게 되고, 상기 탄성접촉부(203)와 제2도체의 접촉 불량을 발생시켜 탄성 전기접촉단자(200)가 적용되는 예컨대, 휴대폰의 제품 신뢰성을 떨어뜨리게 된다.

그리고 상기와 같은 벤딩 성형시 생기는 문제점으로 인해, 상기 고정부(201)의 평탄도에 악 영향을 준다. 즉, 상기 지지부(204)의 벤딩 성형시 벤딩 압력에 의해 상기 지지부(204)에 연장 형성된 고정부(201)도 영향을 받아 고정부의 평탄도가 저하하게 된다.

이에 따라, 상기 고정부(201)가 회로기판에 접촉되도록 하기 위해 고정부(201)를 회로기판에 밀착 접착시킬 때, 상기 고정부(201)와 회로기판의 상면과의 밀착력 및 접착력이 떨어뜨리게 된다.

이와 같은 고정부(201)의 평탄도의 불량은 안테나와의 접촉 불량을 발생시키는 원인을 제공하며, 결국 제품 신뢰성을 떨어뜨린다.

한편, 후술하는 본 발명과 관련된 선행문헌으로, 등록특허 제10-1049545호(2011. 07. 08. 등록)의 안테나 접속장치가 있고, 그리고 등록특허 제10-1279644호(2013. 06. 21. 등록)의 탄성 전기접촉단자 등이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 벤딩되는 부위에 생기는 주름이나 벤딩시 발생되는 스프링백 량을 최소화하고, 고정부의 평탄도를 양호하게 하여 탄성 전기접촉단자의 접촉 불량 문제를 발생시키지 않고 탄성 전기접촉단자의 생산성과 탄성 전기접촉단자가 적용되는 제품의 신뢰성이 향상될 수 있도록 한 탄성 전기접촉단자 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

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상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 탄성 전기접촉단자 제조방법은, 프레스 금형에 의해 성형되고, 제1도체와 제2도체 사이에 개재되어 상기 제1,2도체를 전기적으로 연결하는 탄성 전기접촉단자 제조방법에 있어서, (a) 상기 제1도체와 전기적으로 연결되는 고정부를 성형하는 단계와; (b) 상기 고정부의 전단부 내면에 벤딩 가공시 발생되는 응력을 감소시키기 위해 상기 금속 스트립의 두께 일부를 소정 깊이로 커팅한 응력감소홈을 성형하는 단계와; (c) 상기 고정부와 연장되되, 상기 응력감소홈으로부터 일정 거리를 떨어진 일측을 1차 벤딩하는 단계와; (d) 상기 응력감소홈을 중심으로 2차 벤딩하여 상기 고정부의 전방에 상기 고정부에 연장된 지지부를 형성하여 단계;를 포함하되, 상기 지지부의 대향되는 상기 고정부의 타측에 단부에 연장 형성되어 상기 제2도체와 전기적으로 연결되는 탄성접촉부가 형성되고, 상기 1,2차 벤딩 가공에 의해 상기 지지부가 직립 형성된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 벤딩부에 응력감소홈을 형성함으로써, 벤딩되는 부위에 주름이 발생되지 않고, 스프링백 량을 최소화할 수 있어, 원하는 벤딩 각도대로 성형할 수 있다.

그리고 지지부의 벤딩 성형시 고정부에 악 영향을 주지 않게 됨으로써, 고정부의 평탄도가 양호해 진다.

따라서, 탄성 전기접촉단자의 고정부에서부터 탄성접촉부까지의 높이가 원하는 치수대로 성형할 수 있어, 탄성 전기접촉단자는 회로기판 및 안테나와의 접촉 불량을 발생시키지 않는다.

또한 탄성 전기접촉단자의 제품 불량을 방지할 수 있고, 탄성 전기접촉단자의 생산성이 향상되며, 탄성 전기접촉단자가 적용되는 예컨대, 휴대폰 등의 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 일반적인 탄성 전기접촉단자를 나타내 보인 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 탄성 전기접촉단자의 구성을 나타낸 사시도.
도 3은 도 2의 측면도.
도 4 내지 도 13의 (a) 및 (b)는 도 3의 응력감소홈의 여러 성형 실시예를 나타내 보인 도면.
도 14 내지 도 17은 프레스 금형에 의해 지지부의 벤딩 성형 공정을 순차적으로 나타내 보인 공정도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2에는 본 발명에 따른 탄성 전기접촉단자의 구성을 나타낸 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2의 측면도가 도시되어 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 탄성 전기접촉단자(10a)는, 후술하는 도 4에 도시된 바와 같은 금속 스트립(10)으로 이루어지고, 예컨대, 휴대폰의 회로기판(PCB)과 같은 제1도체(미도시)와 상기한 휴대폰의 안테나와 같은 제2도체(미도시) 사이에 개재되어, 상기한 제1,2도체를 전기적으로 연결한다.

이와 같은 본 발명에 따른 탄성 전기접촉단자(10a)는, 상기한 제1도체와 전기적으로 연결되는 고정부(1)와, 이 고정부(1)의 일측 단부에 연장 형성되고, 상기한 제2도체와 전기적으로 연결되는 탄성접촉부(3)와, 상기 고정부(1)의 타측 단부에 연장 형성되되 벤딩 가공에 의해 고정부(1)에 대하여 직립 형성된 지지부(4)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 지지부(4)의 벤딩 가공시 발생되는 응력을 감소시키기 위해 지지부(4)와 고정부(1)가 연결되는 모서리부(1a)의 내면에는, 후술하는 도 4 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 금속 스트립(10)의 두께(t) 일부를 소정 깊이로 커팅한 응력감소홈(1b)이 형성된다.

이러한 응력감소홈(1b)은 도 3에 도시된 바와 같이, 모서리부(1a) 내면의 중심에 형성된다

또한 도 4, 도 6, 도 8, 도 10 및 도 12에 도시된 바와 같이, 응력감소홈(13-1,13b,13d,13f,13h)은 상기 모서리부(1a)의 전폭(w)에 걸쳐 관통 형성되도록, 상기 응력감소홈(13-1,13b,13d,13f,13h)의 양 측면이 개방된다.

그리고 도 5, 도 7, 도 9, 도 11 및 도 13에 도시된 바와 같이, 응력감소홈(13a,13c,13e,13g,13j)은 상기 모서리부(1a)의 전폭(w) 내에 형성되도록, 응력감소홈(13a,13c,13e,13g,13j)의 양 측면은 폐쇄된다.

또한 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 응력감소홈(13-1,13a)은, 'V'자 형상으로 이루어질 수 있다.

그리고 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 응력감소홈(13b,13c)은 사각형 형상으로 이루어질 수 있다.

또한 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 사각형 형상의 응력감소홈(13d,13e)의 적어도 하나의 내벽 대향면에는 일정 각도로 경사진 경사면이 형성되도록 테이퍼가 형성된다.

그리고 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 사각형 형상의 응력감소홈(13f,13g)의 안쪽 모서리에는 라운드(R)가 형성된다.

또한 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 응력감소홈(13h,13j)은 라운드 형태(또는 반구 형상)로 이루어질 수 있다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 탄성 전기접촉단자(10a)는, 프레스 금형에 의해 성형되고, 상기한 제1도체와 제2도체 사이에 개재되어 상기 제1,2도체를 전기적으로 연결하는 것으로, 이러한 탄성 전기접촉단자(10a)의 제조방법을 설명한다.

우선, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기한 제1도체와 전기적으로 연결되는 고정부(1)를 박판의 금속 스트립(10)의 일단부에 길이 방향으로 프레스 금형에 의해 성형된 핀(13)에 형성한다.(단계 110)

이어서, 상기 고정부(1)의 전단부 내면에 벤딩 가공시 발생되는 응력을 감소시키기 위해 금속 스트립(10)의 두께(t) 일부를 소정 깊이로 커팅한 응력감소홈(13-1)을 성형한다.(단계 120)

상기 단계 120에서, 상기 응력감소홈(13-1)은 도 4에 도시된 바와 같이, 프레스 금형의 코킹 다이(101)에 의해 형성된다.

이어서, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 고정부(1)와 연장되되, 응력감소홈(13-1)으로부터 일정 거리를 떨어진 핀(13)의 일측을 1차 벤딩한다.(단계 130)

즉, 상기 단계 130은, 벤딩 다이(102)에 지지된 핀(13)을 벤딩 펀치(103)로 프레싱하여 1차 벤딩을 실시하는 것이다.

이때, 상기 단계 130 이전에 프레스 금형에 의해, 상기 지지부(4)의 대향되는 고정부(1)의 타측에 단부에 연장 형성되어 상기한 제2도체와 전기적으로 연결되는 탄성부(2) 및 탄성접촉부(3)가 형성될 수 있음은 물론이다.

물론 상기 탄성부(2) 및 탄성접촉부(3)는 프레스 금형에 의해 상기 단계 130 이후에도 형성될 수 있음은 물론이다.

그리고 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 응력감소홈(13-1)을 중심으로 2차 벤딩하여 고정부(1)의 전방에 고정부(1)에 연장된 지지부(4)를 형성한다.(단계 140)

즉, 상기 단계 140은 캠 펀치(107), 슬라이드 캠(106)을 슬라이딩시키고, 벤딩 펀치(103)를 이용하여 2차 벤딩을 실시하여, 고정부(1)에 연장되되, 직립되며 연장된 지지부(4)를 형성한다.

상기와 같이 1,2차 벤딩 가공에 의해 지지부(4)가 직립 형성된다.

한편, 도 16 및 도 17에서 도면부호 104는 프레스 금형의 스트리퍼(stripper)를 나타내 보인 것이다.

또한 도 4, 도 6, 도 8, 도 10 및 도 12에 도시된 바와 같이 응력감소홈(13-1,13b,13d,13f,13h)은 상기 모서리부(1a)의 전폭(w)에 걸쳐 관통 형성되어, 응력감소홈(13-1,13b,13d,13f,13h)의 양 측면이 개방되거나, 도 5, 도 7, 도 9, 도 11 및 도 13에 도시된 바와 같이 응력감소홈(13a,13c,13e,13g,13j)은 모서리부(1a)의 전폭(w) 내에 형성되어 응력감소홈(13a,13c,13e,13g,13j)의 양 측면은 폐쇄된다.

즉, 금속 스트립(10)의 두께(t)나 전폭(w), 또는 소재(예컨대, Cu)에 따라 상기 지지부(4)의 벤딩 높이에 따라 탄성 전기접촉단자(10a)의 응력감소홈(1b)은 관통 형성될 수도 있고, 폐쇄될 수도 있다.

다시 말해서 금속 스트립(10)의 두께(t)가 두껍고, 전폭(w)이 길고 소재의 강도가 큰 경우에는 탄성 전기접촉단자(10a)의 응력감소홈(1b)을 관통되게 형성한다.

이러한 응력감소홈(1b)의 제1실시예로, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 응력감소홈(13-1,13a)은, 'V'자 형상으로 이루어질 수 있다.

그리고 제2실시예로, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 응력감소홈(13b,13c)은 사각형 형상으로 이루어질 수 있다.

또한 제3실시예로, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 사각형 형상의 응력감소홈(13d,13e)의 적어도 하나의 내벽 대향면에는 테이퍼가 형성된다.

그리고 제4실시예로, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 사각형 형상의 응력감소홈(13f,13g)의 안쪽 모서리에는 라운드(R)가 형성된다.

또한 제5실시예로, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 응력감소홈(13h,13j)은 라운드 형태(또는 반구 형상)로 이루어질 수 있다.

상기한 바와 같이, 탄성 전기접촉단자(10a)의 응력감소홈(1b)은 다양하게 형성할 수 있고, 다양한 형태의 탄성 전기접촉단자(10a)의 응력감소홈(1b)을 형성함으로써, 상기한 다양한 금속 스트립(10)의 조건에 대응할 수 있으며, 벤딩시 응력을 최소한으로 줄일 수 있다.

즉, 상기 탄성 전기접촉단자(10a)의 응력감소홈(1b)의 형성으로 인해, 벤딩시 도 14 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 벤딩부의 두께(t)가 감소되고, 응력감소홈(13-1)에 의해 여유 공간이 형성되면서, 벤딩시 모서리부(1a)가 밀리지 않아 응력이 감소되고, 벤딩부에 주름이 형성되지 않는다.

그리고 상기와 같이 벤딩시 응력(압축 및 인장응력)이 감소되므로, 스프링백 량을 최소화할 수 있다.

따라서, 상기 지지부(4)의 벤딩 각도를 설계 치수대로 성형할 수 있어, 결국 도 3에 도시된 바와 같이, 지지부(4)의 높이(H1)를 설계 치수대로 성형이 되며, 따라서 고정부(1)에서부터 탄성접촉부(3)까지의 높이(H2)도 설계 치수대로 성형이 가능해진다.

또한 상기 지지부(4)의 벤딩시 고정부(1)에 영향을 주지 않게 됨으로써, 고정부(1)의 평탄도가 양호해 진다.

결국, 탄성 전기접촉단자(10a)는 안테나 및 회로기판과의 접촉 불량을 발생시키지 않는다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

1. 고정부
1a. 모서리부
1b. 응력감소홈
3. 탄성접촉부
4. 고정부
10. 금속 스트립
10a. 탄성 전기접촉단자

Claims (19)

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10. 프레스 금형에 의해 성형되고, 제1도체와 제2도체 사이에 개재되어 상기 제1,2도체를 전기적으로 연결하는 탄성 전기접촉단자 제조방법에 있어서,
    (a) 상기 제1도체와 전기적으로 연결되는 고정부(1)를 박판의 금속 스트립(10)의 일단부에 길이 방향으로 프레스 금형에 의해 성형된 핀(13)에 형성하는 단계와;
    (b) 상기 고정부(1)의 전단부 내면에 벤딩 가공시 발생되는 응력을 감소시키기 위해 상기 금속 스트립(10)의 두께(t) 일부를 소정 깊이로 커팅한 응력감소홈(13-1)을 상기 프레스 금형의 코킹 다이(101)에 의해 형성하는 단계와;
    (c) 상기 고정부(1)와 연장되되, 상기 응력감소홈(13-1)으로부터 일정 거리 떨어지고 상기 프레스 금형의 벤딩 다이(102)에 지지된 상기 핀(13)의 일측을 상기 프레스 금형의 벤딩 펀치(103)로 프레싱하여 1차 벤딩하는 단계와;
    (d) 상기 프레스 금형의 캠 펀치(107)와 슬라이드 캠(106)을 슬라이딩시키고, 벤딩 펀치(103)를 이용하여, 상기 응력감소홈(13-1)을 중심으로 2차 벤딩을 실시하여, 상기 고정부(1)의 전방에 상기 고정부(1)에 연장된 지지부(4)를 직립 형성하는 단계;를 포함하되,
    상기 단계 (b)에서, 상기 응력감소홈(13-1)은, 상기 지지부(4) 성형 벤딩시 형성되는 모서리부(1a)의 내면의 중심에 형성되되, 상기 모서리부(1a)의 전폭 내에 형성되어 양 측면이 폐쇄되며, 'V'자 형상으로 형성되고,
    그리고, 상기 단계 (c) 이전 또는 이후에, 상기 프레스 금형에 의해 상기 지지부(4)에 대향되는 상기 고정부(1)의 타측 단부에 연장 형성되어 상기 제2도체와 전기적으로 연결되는 탄성부(2) 및 탄성접촉부(3)를 형성하는 단계를 더 포함하여 된 것을 특징으로 하는 탄성 전기접촉단자 제조방법.
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