KR101704644B1 - 가이드 결합형 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치 - Google Patents
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Abstract
가이드 결합형 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치가 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 가이드 결합형 컨택터는 전자장치의 회로기판 또는 상기 회로기판에 결합된 브래킷에 전기적으로 접촉하는 탄성력을 갖는 도전성 탄성부; 도전성 탄성부에 직렬 연결되며, 전자장치의 회로기판의 접지로부터 유입되는 외부전원의 누설전류를 차단하는 감전 방지 기능, 도전성 케이스 또는 상기 회로기판으로부터 유입되는 통신 신호를 통과시키는 통신 신호 전달 기능, 및 도전성 케이스로부터 정전기 유입시 절연파괴되지 않고 정전기를 통과시키는 ESD 방호 기능 중 적어도 하나의 기능을 갖는 기능소자; 및 중앙에 관통구를 구비하고, 관통구 내에 기능소자가 삽입되며, 기능소자와 상기 관통구의 적어도 일부 사이는 본딩부재에 의해 고정되고, 전자장치의 도전성 케이스에 구비된 홈부에 결합되는 가이드;를 포함한다.
Description
본 발명은 스마트 폰 등과 같은 전자장치용 컨택터에 관한 것이며 보다 구체적으로는 컨택터 고유 기능외에 ESD 방호 기능, 감전 방지 기능 및 통신 신호 전달 기능 중 적어도 하나 이상의 기능을 추가 구현할 할 수 있는 동시에 컨택터의 결합 안정성 및 설계 자유도를 향상시킬 수 있는 가이드 결합형 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치에 관한 것이다.
최근의 휴대용 전자장치는 심미성과 견고함을 향상시키기 위해 메탈 재질의 하우징의 채택이 증가하고 있는 추세이다. 이러한 휴대용 전자장치는 외부로부터의 충격을 완화시키는 동시에 휴대용 전자장치 내부로 침투하거나 휴대용 전자장치로부터 누설되는 전자파를 감소시키고, 외장 하우징에 배치되는 안테나와 내장회로기판의 전기적 접촉을 위해 외장 하우징과 휴대용 전자장치의 내장회로기판 사이에 도전성 개스킷 또는 도전성 컨택터를 사용한다.
그러나, 상기 도전성 개스킷 또는 도전성 컨택터에 의해, 외장 하우징과 내장회로기판 사이에 전기적 경로가 형성될 수 있기 때문에, 외부의 메탈 하우징과 같은 전도체를 통하여 순간적으로 높은 전압을 갖는 정전기가 유입되는 경우, 도전성 개스킷 또는 도전성 컨택터를 통하여 정전기가 내장회로기판에 유입되어 IC 등의 회로를 파손시킬 수 있으며, AC 전원에 의해 발생되는 누설전류가 회로의 접지부를 따라 외장 하우징으로 전파되어 사용자에게 불쾌감을 주거나 심한 경우, 사용자에게 상해를 입힐 수 있는 감전 사고를 초래한다.
아울러, 메탈 하우징이 안테나로 사용되는 경우, 도전성 개스킷 또는 도전성 컨택터는 커패시턴스가 낮으면 신호의 감쇄가 발생하여 RF 신호의 전달이 원활하지 못하므로 높은 커패시턴스를 구현할 필요가 있다. 이와 같은 정전기나 누설전류로부터 사용자를 보호하기 위한 보호용 소자가 메탈 하우징과 회로기판을 연결하는 도전성 개스킷 또는 도전성 컨택터와 함께 구비되며, 메탈 케이스와 같은 전도체의 사용에 따라 단순한 전기적인 접촉뿐만 아니라 사용자 또는 휴대용 전자장치 내의 회로를 보호하거나 통신 신호를 원활하게 전달하기 위한 다양한 기능을 구비한 기능성 컨택터가 요구되고 있다.
더욱이, 이러한 기능성 컨택터는 도전성 케이스에 결합되는 경우, 솔더링이 곤란하여 안정적인 결합이 요구되며, 결합 위치에 대응하는 도전성 케이스의 홈부 모양에 따른 설계 변경이 용이하게 이루어지지 못하는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 컨택터에 그 고유 기능 외에 다른 부가 기능을 부여함으로써 부품수의 증가나 전자장치의 크기 증가 없이도 상술한 바와 같은 다양한 기능의 구현이 가능한 동시에 전자장치의 도전성 케이스에 안정적으로 결합할 수 있는 가이드 결합형 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 가이드를 별도로 제작가능함으로써 가이드의 변경만으로 다양한 형태의 도전성 케이스에 용이하게 적용할 수 있는 동시에 가이드와 기능소자 사이의 안정적인 결합을 보장할 수 있는 가이드 결합형 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 전자장치의 회로기판 또는 상기 회로기판에 결합된 브래킷에 전기적으로 접촉하는 탄성력을 갖는 도전성 탄성부; 상기 도전성 탄성부에 직렬 연결되며, 상기 전자장치의 회로기판의 접지로부터 유입되는 외부전원의 누설전류를 차단하는 감전 방지 기능, 상기 도전성 케이스 또는 상기 회로기판으로부터 유입되는 통신 신호를 통과시키는 통신 신호 전달 기능, 및 상기 도전성 케이스로부터 정전기 유입시 절연파괴되지 않고 상기 정전기를 통과시키는 ESD 방호 기능 중 적어도 하나의 기능을 갖는 기능소자; 및 중앙에 관통구를 구비하고, 상기 관통구 내에 상기 기능소자가 삽입되며, 상기 기능소자와 상기 관통구의 적어도 일부 사이는 본딩부재에 의해 고정되고, 상기 전자장치의 도전성 케이스에 구비된 홈부에 결합되는 가이드;를 포함하는 가이드 결합형 컨택터를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 가이드는 상기 관통구 주위의 적어도 일부에 상기 본딩부재의 흐름방지부가 구비될 수 있다.
또한, 상기 흐름방지부는 상기 기능소자의 삽입시 상기 관통구를 통하여 상기 삽입 방향으로 굴곡될 수 있다.
또한, 상기 흐름방지부는 상기 관통구의 내측으로 돌출형성되고, 상기 기능소자는 상기 돌출형성된 흐름방지부에 안착되도록 그 하면에 오목부를 구비할 수 있다.
또한, 상기 흐름방지부는 상기 가이드의 상면에 구비되는 홈부 또는 단턱부일 수 있다.
또한, 상기 본딩부재는 에폭시, 솔더, 및 도전성 수지 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 기능소자와 상기 관통구의 적어도 일부 사이는 상기 본딩부재에 의해 임시적으로 또는 영구적으로 고정될 수 있다.
또한, 상기 가이드 및 상기 기능소자는 도전성 접착층을 통하여 상기 홈부에 결합될 수 있다.
또한, 상기 가이드는 전도체 또는 비전도체일 수 있다.
또한, 상기 가이드는 SUS, 인청동, 알루미늄 또는 양백으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 가이드는 FR4를 포함하는 PCB 재료 또는 PET 필름 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 가이드는 상기 도전성 케이스의 상기 홈부에 대응하는 형상으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 기능소자는, 그 상면에 구비되며, 상기 도전성 케이스와 전기적으로 연결된 제1검사용전극; 및 상기 제1검사용전극과 일정 거리 이격되어 구비되는 제2검사용전극을 포함할 수 있다.
또한, 상기 도전성 탄성부는 도전성 개스킷, 실리콘 고무 패드, 및 C-클립 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 도전성 탄성부는 갈바닉 부식을 감소시키도록 상기 회로기판 또는 상기 브래킷에 선접촉 또는 점접촉될 수 있다.
또한, 상기 기능소자는, 상기 도전성 탄성부에 연결되는 소체; 및 상기 소체에 일정 간격을 두고 대향 배치되는 제1전극 및 제2전극을 포함할 수 있다.
또한, 상기 기능소자는 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 형성된 공극을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 공극의 일부 또는 전부에 방전물질층이 형성될 수 있다.
또한, 상기 기능소자는, 제1바리스터 물질층 및 제2바리스터 물질층이 교대로 적층된 적어도 2개의 바리스터 물질층; 상기 제1바리스터 물질층 상에 일정 간격(L)으로 이격된 복수의 제1전극; 및 상기 제2바리스터 물질층 상에 일정 간격(L)으로 이격된 복수의 제2전극;을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 바와 같은 가이드 결합형 컨택터; 및 상기 가이드 결합형 컨택터가 결합되는 홈부를 구비한 도전성 케이스;를 포함하고, 상기 가이드 결합형 컨택터의 도전성 탄성부는 회로기판 또는 상기 회로기판이 일측에 결합된 도전성 브래킷에 접촉하는 휴대용 전자장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 도전성 케이스의 홈부에 대응하는 가이드를 컨택터와 일체형으로 구비함으로써, 도전성 케이스에 홈부 가공시 비교적 큰 직경을 갖는 드릴을 이용하여 대략적으로 가공하는 경우에도, 홈부의 잔여 공간을 가이드에 의해 채울 수 있기 때문에, 안정적인 결합을 제공하면서도 제조 시간 및 효율을 향상시킬 수 있고, 더욱이, 고객사의 사양에 따라 맞춤식 소자의 제공이 용이하므로, 고객사의 요구에 신속하게 대응할 수 있다.
또한, 본 발명은 가이드의 관통구에 삽입된 기능소자의 외주변을 본딩부재로 고정함으로써, 가이드와 기능소자를 안정적으로 결합할 수 있으므로, 컨택터를 도전성 케이스에 결합하는 공정에 대한 작업성 및 전기 전도성이 우수하여 제품의 불량율을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 가이드의 관통구에 기능소자를 삽입하여 기능소자가 가이드를 통하지 않고 직접 도전성 케이스에 결합됨으로써, 기능소자를 통한 전류 경로가 감소하고 저항이 낮아질 수 있으므로, RF 손실을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 결합형 컨택터가 휴대용 전자 장치에 적용된 일례의 단면도,
도 2는 도 1의 휴대용 전자장치의 도전성 케이스의 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 결합형 컨택터의 일례의 사시도,
도 4는 도 3의 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 결합형 컨택터의 다른 예를 나타낸 단면도,
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 결합형 컨택터의 또 다른 예를 나타낸 평면도 및 단면도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 결합형 컨택터에서 별도로 구비된 테스트 포인트의 구성을 나타낸 단면도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 결합형 컨택터에서 기능소자와 도전성 탄성부의 일례의 단면도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 결합형 컨택터에서 기능소자와 도전성 탄성부의 다른 예의 단면도, 그리고,
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 결합형 컨택터에서 기능소자의 다양한 형태를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 휴대용 전자장치의 도전성 케이스의 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 결합형 컨택터의 일례의 사시도,
도 4는 도 3의 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 결합형 컨택터의 다른 예를 나타낸 단면도,
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 결합형 컨택터의 또 다른 예를 나타낸 평면도 및 단면도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 결합형 컨택터에서 별도로 구비된 테스트 포인트의 구성을 나타낸 단면도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 결합형 컨택터에서 기능소자와 도전성 탄성부의 일례의 단면도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 결합형 컨택터에서 기능소자와 도전성 탄성부의 다른 예의 단면도, 그리고,
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 결합형 컨택터에서 기능소자의 다양한 형태를 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 결합형 컨택터(100)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 도전성 탄성부(110), 기능소자(120), 및 가이드(130)를 포함한다.
상기 가이드 결합형 컨택터(100)는 휴대용 전자장치에서, 외장 메탈 케이스와 같은 도전성 케이스(11)와 회로기판 또는 도전성 브래킷(12)을 전기적으로 연결하기 위한 것이다.
여기서, 상기 도전성 브래킷(12)은 일측에 회로기판이 결합될 수 있다. 이때, 상기 도전성 브래킷(12)은 도전성 재료로 이루어질 수 있으며, 일례로 마그네슘(Mg)으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 회로기판은 상기 도전성 브래킷(13)과 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 상기 휴대용 전자장치는 휴대가 가능하고 운반이 용이한 휴대용 전자기기의 형태일 수 있다. 일례로, 상기 휴대용 전자장치는 스마트폰, 셀룰러폰 등과 같은 휴대단말기일 수 있으며, 스마트 워치, 디지털 카메라, DMB, 전자책, 넷북, 태블릿 PC, 휴대용 컴퓨터 등일 수 있다. 이러한 전자장치들은 외부기기와의 통신을 위한 안테나 구조들을 포함하는 임의의 적절한 전자 컴포넌트들을 구비할 수 있다. 더불어, 와이파이 및 블루투스와 같은 근거리 네트워크 통신을 사용하는 기기일 수 있다.
여기서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 도전성 케이스(11)는 예를 들면, 휴대용 전자장치의 측부를 부분적으로 둘러싸거나 전체적으로 둘러싸도록 구비될 수 있고, 상기 휴대용 전자장치와 외부기기의 통신을 위한 안테나일 수 있다.
여기서, 상기 도전성 케이스(11)는 내측면, 즉, 상기 회로기판 또는 상기 브래킷(12)에 대향하는 면에 상기 가이드 결합형 컨택터(100)를 결합하기 위한 홈부(11a)가 형성된다. 여기서, 상기 가이드 결합형 컨택터(100)는 도전성 접착층(132)을 통하여 상기 홈부(11a)에 결합될 수 있다.
이와 같이, 상기 도전성 케이스(11)에 상기 홈부(11a)를 구비하고, 상기 도전성 접착층(132)을 이용하여 상기 가이드 결합형 컨택터(100)를 결합함으로써, 상기 회로기판과의 연결이 용이하지 않은 위치와 같이 솔더링에 의해 결합이 곤란한 위치에 적용이 가능하여 설계의 자유도를 향상시킬 수 있다.
이에 따라, 솔더링에 의해 실장가능한 FPCB와 같은 별도의 매개체를 사용하지 않고 생략하여 제조비용을 절감할 수 있는 동시에, 매개체의 열화에 따른 성능 저하 요소를 배제함으로써 전기적 특성을 개선할 수 있다.
이와 같은 홈부(11a)는 상기 도전성 케이스(11)의 제조시 금형에 의해 제작 될 수도 있지만, 기 제작된 상기 도전성 케이스(11)에 밀링 가공 등에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 홈부(11a)는 엔드밀(end-mill) 가공으로 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 가이드 결합형 컨택터(100)가 도전성 탄성부(110)와 기능소자(120)를 일체형으로 구비하므로, 상기 홈부(11a)의 크기를 작게 형성할 수 있어 실장을 위한 공간이 감소되고, 이에 따라 제조 비용 및 시간이 절감될 수 있다.
여기서, 엔드밀 가공을 통해서 홈부(11a)를 형성하는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 도전성 케이스(11)의 외측 방향으로 상기 홈부(11a)와 평행하는 개방부(12a)가 함께 형성될 수 있다. 이 때, 개방부(12a)는 엔드밀이 홈부(11a)를 형성하고, 도전성 케이스(11)로부터 이탈하는 경로상에 형성되는 것일 수 있다.
상기 도전성 탄성부(110)는 상기 회로기판 또는 상기 도전성 브래킷(12)에 전기적으로 접촉하며 탄성력을 가질 수 있다. 이러한 도전성 탄성부(110)는 도전성 개스킷, 실리콘 고무 패드, 및 탄성력을 갖는 클립 형상의 전도체일 수 있다.
여기서, 상기 도전성 탄성부(110)가 상기 회로기판 또는 상기 도전성 브래킷(12)에 접촉하는 경우, 도전성 탄성부(110)는 상기 회로기판 또는 상기 도전성 브래킷(12)의 가압력에 의해 상기 도전성 케이스(11) 측으로 수축될 수 있고, 상기 도전성 케이스(11)가 상기 회로기판 또는 상기 도전성 브래킷(12)으로부터 분리되는 경우, 그 탄성력에 의해 원래의 상태로 복원될 수 있다.
한편, 상기 도전성 탄성부는 상기 회로기판 또는 상기 도전성 브래킷(12)에 접촉하는 경우, 이종금속 상이의 전위차에 의한 갈바닉 부식(galvanic corrosion)이 발생한다. 이때, 갈바닉 부식을 최소화하기 위해, 상기 도전성 탄성부는 상기 회로기판 또는 상기 도전성 브래킷(12)과 접촉하는 면적을 작게 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 도전성 탄성부는 상기 회로기판 또는 상기 도전성 브래킷(12)과 면접촉하는 것뿐만 아니라, 바람직하게는, 선접촉 및/또는 점접촉하도록 구성될 수 있다. 일례로, 상기 도전성 탄성부((110)가 도전성 개스킷 또는 실리콘 고무 패드인 경우, 상기 회로기판 또는 상기 도전성 브래킷(12)과 면접촉하고, 클립 형상의 전도체인 경우, 선접촉 및/또는 점접촉할 수 있다.
상술한 바와 같이 도전성 탄성부(110)는 도 1에 도시된 바와 같이, 그 일측이 상기 도전성 케이스(11)와 면 접촉하고, 그 타측은 기능소자(120)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 기능소자(120)는 상기 도전성 탄성부(110)에 전기적으로 직렬 연결되며, 예를 들면, 도전성 접착층(111)을 통하여 도전성 탄성부(110)와 적층되어 배치될 수 있다.
이 때, 상기 도전성 탄성부(110)와 상기 기능소자(120)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 도전성 접착층(111)에 의해 결합되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 솔더링을 통하여 결합될 수 있다.
아울러, 상기 기능소자(120)는 상기 도전성 탄성부(110)와 결합되는 일측에 수용부를 구비하며, 상기 수용부에 상기 도전성 탄성부(110)의 일부가 삽입되어 적층되는 구조로 구성될 수 있다.
상기 기능소자(120)는 도 9 이하를 들어 자세히 후술하겠지만, 우선 간단히 살펴보면, 소체(120a) 및 이 소체(120a)에 일정 간격을 두고 배치된 제1전극(121) 및 제2전극(122)을 구비한다.
이러한 상기 기능소자(120)는 상기 회로기판(12)의 접지로부터 상기 도전성 케이스(11)로 유입되는 외부전원의 누설전류를 차단할 수 있다. 이때, 상기 기능소자(120)는 그 항복전압(Vbr) 또는 내압이 상기 전자장치의 외부전원의 정격전압보다 크게 되도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 정격전압은 국가별 표준 정격전압일 수 있으며, 예를 들면, 240V, 110V, 220V, 120V, 및 100V 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 도전성 케이스(11)가 안테나 기능을 갖는 경우, 상기 기능소자(120)는 소체(120a)에 일정 간격을 두고 배치된 제1전극(121) 및 제2전극(122)이 커패시터로도 기능하므로, 외부전원의 누설전류를 차단함과 아울러 전도체또는 회로기판으로부터 유입되는 통신 신호를 통과시킬 수 있다.
또한, 상기 기능소자(120)는 상기 도전성 케이스(11)로부터 유입되는 정전기(ESD)를 절연파괴되지 않고 통과시킬 수 있다. 이때, 상기 기능소자(120)는 그 항복전압(Vbr)이 상기 소체(120a)의 절연파괴 전압(Vcp)보다 작게 되도록 구성될 수 있다.
따라서, 상기 가이드 결합형 컨택터(100)는 통신 신호 및 정전기(ESD) 등에 대하여 상기 도전성 케이스(11)와 상기 회로기판(12)을 전기적으로 연결하여 통과시키지만, 상기 회로기판(12)으로부터의 외부전원의 누설전류는 상기 도전성 케이스(11)로 전달되지 않도록 차단할 수 있다.
이와 같이, 상기 도전성 탄성부(110)와 상기 기능소자(120)를 일체형으로 구비함으로써, 상기 도전성 탄성부(110)와 상기 기능소자(120)를 각각 배치함에 따른 추가적인 공간이 필요없어 휴대용 전자장치의 소형화에 적합할 수 있다. 이에 따라, 상기 가이드 결합형 컨택터(100)를 상기 도전성 케이스(11)에 결합하기 위한 공간도 최소화되므로, 상기 도전성 케이스(11)에 밀링 가공에 의해 상기 홈부(11a)를 형성하는 경우, 제작 비용 및 시간을 절감할 수 있다.
상기 가이드(130)는 일체로 형성된 상기 도전성 탄성부(110) 및 상기 기능소자(120)를 고정시키고 상기 도전성 케이스(11)에 결합하기 위한 매개체로서 휴대용 전자장치의 상기 도전성 케이스(11)의 상기 홈부(11a)에 결합된다. 이때, 상기 가이드(130)는 도전성 접착 필름과 같은 도전성 접착층(132)을 통하여 상기 홈부(11a)에 결합될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 가이드(130)는 양단이 곡선으로 이루어질 수 있다. 그러나, 상기 가이드(130)는 곡선과 같은 특정 형상에 한정되지 않고 전자장치의 도전성 케이스에 형성되는 홈부에 따라 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
상기 가이드(130)는 그 중앙에 관통구(131)를 구비하고, 상기 관통구(131) 내에 상기 기능소자(120)가 삽입된다. 여기서, 상기 기능소자(120)는 그 하면이 상기 가이드(130)의 외부로 노출되지 않고 상기 가이드(130)의 하면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
이때, 상기 기능소자(120)가 상기 가이드(130)의 상기 관통구(131) 내에 삽입되기 때문에, 후속 공정 동안 상기 기능소자(120)의 하면과 상기 가이드(130)의 하면이 동일 평면을 유지하지 못하는 경우가 종종 발생하며, 상기 도전성 접착층(132)을 통하여 도전성 케이스(11)에 결합시 결합 안정성 및 전기 전도성의 저하를 초래한다.
이를 방지하기 위해, 상기 기능소자(120)와 상기 관통구(131)의 적어도 일부 사이는 본딩부재(133)에 의해 고정될 수 있다. 즉, 상기 기능소자(120)를 상기 가이드(130)의 상기 관통구(131)에 삽입하는 공정에서 그 각각의 하면이 동일 평면을 이루도록 배치한 후 상기 본딩부재(133)로 상기 기능소자(120)와 상기 가이드(130)를 고정시킨다.
이때, 상기 본딩부재(133)에 의한 공정은 영구적이거나 임시적일 수 있다. 예를 들면, 상기 가이드(130)를 SMT 공정에 의해 회로기판 등에 결합하는 경우, 상기 본딩부재(133)는 상기 기능소자(120)의 정렬이 흐트러지지 않도록 임시적으로 고정할 수 있고, 상기 가이드(130)의 결합이 완료된 후 제거할 수 있다.
일례로, 상기 본딩부재(133)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 기능소자(120)의 양측에만 구비될 수 있지만, 이에 한정되지 않고, 상기 기능소자(120)의 외주변 전체 또는 어느 한 변에 구비될 수 있다.
이때, 상기 본딩부재(133)는 상기 가이드(130)의 재질에 따라 에폭시, 솔더, 및 도전성 수지 중 어느 하나일 수 있다. 일례로, 상기 가이드(130)가 전도체로 이루어지는 경우, 상기 본딩부재(133)는 솔더 또는 도전성 수지로 이루어질 수 있으며, 상기 가이드(130)가 비전도체로 이루어지는 경우, 에폭시로 이루어질 수 있다.
이와 같이 상기 가이드(130)의 상기 관통구(131)에 삽입된 상기 기능소자(120)의 외주변의 일부를 상기 본딩부재(133)로 고정함으로써, 상기 가이드(130)와 상기 기능소자(120)가 상기 도전성 접착층(132)에 부착되기 전에 안정적으로 결합할 수 있다.
따라서, 이후 가이드 결합형 컨택터(100)를 도전성 케이스(11)에 결합하는 공정에서 상기 가이드 결합형 컨택터(100)의 취급이 용이하여 작업성이 우수하며, 상기 가이드(130) 및 상기 기능소자(120)가 동일 평면으로 도전성 케이스(11)에 결합되어 전기 전도성이 우수하므로 제품의 불량율을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 가이드(130)는 상기 기능소자(120)가 상기 관통구(131)에 삽입되기 때문에, 상기 가이드(130) 및 상기 기능소자(120)는 상기 도전성 접착층(132) 상에 함께 배치될 수 있고, 따라서 상기 도전성 접착층(132)을 통하여 상기 도전성 케이스(11)의 상기 홈부(11a)에 결합될 수 있다.
이와 같이 상기 가이드(130)의 상기 관통구(131)에 상기 기능소자(120)를 삽입하여 상기 가이드(130)를 통하지 않고 상기 기능소자(120)와 도전성 케이스(11)를 직접 결함함으로써, 상기 기능소자(120)에서 도전성 케이스(11)로의 전류 경로가 상기 가이드(130)의 두께만큼 감소하며 이에 따라 해당 경로에 대응하는 저항이 낮아질 수 있으므로 가이드 결합형 컨택터(100)에 대한 RF 손실을 감소시킬 수 있고, 따라서, 도전성 케이스(11)가 안테나로 이용되는 경우, 통신 성능을 향상시킬 수 있다.
이와 같은 가이드(130)는 전도체 일 수 있다. 이 경우, 상기 가이드(130)는 상기 도전성 탄성부(110) 또는 상기 기능소자(120)와 상기 도전성 케이스(11)의 전기적 연결 유무를 확인하기 위한 것이다. 여기서, 상기 전도체는 SUS, 인청동, 알루미늄 또는 양백으로 이루어질 수 있다.
이와 같이, 상기 가이드(130)가 전도체로 이루어짐으로써, 별도의 테스트 포인트(TP)를 구비하지 않고도, 상기 가이드(130)의 전체 영역에서 상기 도전성 탄성부(110) 또는 상기 기능소자(120)와 상기 도전성 케이스(11)의 전기적 연결 유무를 용이하게 확인할 수 있다. 따라서, 상기 도전성 접착층(132) 또는 상기 도전성 접착층(111)의 특성 열화 또는 결합 불량 등에 의해 제조 공정 상에서 발생하는 불량 가능성을 용이하게 선별하여 제품의 불량율을 감소시킬 수 있다.
대안적으로, 상기 가이드(130)는, 비전도체로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 비전도체는 에폭시(epoxy) 또는 플라스틱(plastic), 예를 들면, 폴리에스터(polyester), PET(polyethylene terephthalate), 그리고 FR4를 포함하는 PCB 재료 등으로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 가이드(130)는, 도면에 도시하고 있지는 않지만, 상기 가이드(130)의 상면의 일부와 그 하면에 결합된 상기 도전성 접착층(132)을 전기적으로 연결하는 배선을 구비할 수 있다. 이때, 상기 가이드(130)의 상면의 일부는 테스트 포인트의 접점으로 기능할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가이드 결합형 컨택터(100)는 상기 도전성 탄성부(110)와 상기 기능소자(120)의 일체화된 구성에 더하여 상기 가이드(130)를 구비함으로써, 다양한 상기 도전성 케이스(11)의 사양에 따라 상기 가이드(130)의 형상만을 변경함으로써, 고객사의 사양에 따라 맞춤식 소자의 제공이 용이하며 고객사의 요구에 신속하게 대응할 수 있다.
더욱이, 상기 가이드 결합형 컨택터(100)를 최소화하는 경우, 상기 도전성 케이스(11)의 상기 홈부(11a)의 가공 공정의 효율성을 향상시키기 위해 비교적 큰 직경을 갖는 드릴을 이용하거나 대략적으로 가공하는 경우에도, 즉, 상기 가이드 결합형 컨택터(100)의 크기에 비하여 면적이 큰 상기 홈부(11a)를 형성하는 경우에도, 상기 가이드(130)가 상기 홈부(11a)의 잔여 공간을 채울 수 있으므로, 상기 홈부(11a)의 가공 시간을 단축시키고 가공 방법을 간략화할 수 있어 제조 효율성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 가이드(130)는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 관통구(131) 주위의 적어도 일부에 상기 본딩부재(133)가 상기 가이드(130)의 하측으로 흐르는 것을 방지하도록 흐름방지부(131a)를 구비할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 가이드 결합형 컨택터(100')는 상기 관통구(131)의 일부에 굴곡 가능한 연성재질로 이루어진 흐름방지부(131a)를 구비하는 가이드(130)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 관통구(131)는 그 폭이 상기 기능소자(120)의 폭보다 작게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 흐름방지부(131a)는 상기 기능소자(120)가 상기 관통구(131)에 삽입되는 경우 상기 기능소자(120)의 삽입 방향으로 굴곡될 수 있다.
이와 같이 상기 흐름방지부(131a)가 상기 본딩부재(133)가 구비되는 측으로 굴곡됨으로써, 상기 기능소자(120)와 상기 관통구(131) 사이의 접합 부분에 상기 본딩부재(133)를 충진하는 경우, 액상의 본딩부재가 상기 가이드(130)의 하측으로 흐르는 것을 방지할 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 가이드 결합형 컨택터(100")는 상기 관통구(131)의 내측으로 돌출형성된 흐름방지부(131a)를 구비하는 상기 가이드(130)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 관통구(131)는 대략 "I" 형상으로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 흐름방지부(131a)는 상기 관통구(131) 양측의 중앙에서 내측으로 돌출형성될 수 있다(도 6 참조).
이때, 상기 기능소자(120)는 그 하면에 상기 흐름방지부(131a)에 대응하는 형성을 갖는 오목부(120b)를 구비할 수 있다. 결과적으로, 상기 흐름방지부(131a)는 상기 오목부의 폭만큼 상기 관통구(131)에서 상기 기능소자(120) 측으로 돌출 형성될 수 있다(도 7 참조).
따라서, 상기 기능소자(120)는 상기 흐름방지부(131a) 상에 안착될 수 있다. 이때, 상기 오목부를 제외한 상기 기능소자(120)의 하면은 상기 가이드(130)의 하면과 동일 평면을 이룰 수 있다.
이와 같이 상기 흐름방지부(131a)가 상기 기능소자(120)의 오목부를 지지함으로써, 상기 기능소자(120)와 상기 관통구(131) 사이의 접합 부분에 상기 본딩부재(133)를 충진하는 경우, 액상의 본딩부재가 상기 가이드(130)의 하측으로 흐르는 것을 방지할 수 있다.
이러한 흐름방지부(131a)는 상술한 것에 한정되지 않으며, 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 도면에 도시되지 않았지만, 상기 가이드(130)는 상기 관통구(131)의 주위의 적어도 일부의 상면에 홈부 또는 단턱부를 구비할 수 있다.
아울러, 상기 가이드(130)가 비전도체로 이루어지고 테스트 포인트 기능이 구비되지 않거나, 상기 가이드(130)를 통한 전기적 접촉의 신뢰성을 보완하기 위해 상기 기능소자(120) 자체에 테스트 포인트를 구비할 수 있다.
이때, 가이드 결합형 컨택터(200)는 도 8에 도시된 바와 같이, 제1검사용전극(124a) 및 제2검사용전극(124b)을 포함할 수 있다.
상기 제1검사용전극(124a)은 상기 소체(120a)의 상면에서 상기 제2전극(122)과 일정 거리 이격되어 구비된다. 이러한 제1검사용전극(124a)은 상기 도전성 케이스(11)와 정상적으로 연결되었는지의 여부를 검사하기 위한 것으로, 상기 소체(110a)를 수직관통하는 비아홀(126)을 통하여 상기 제1전극(121)과 연결된다. 이때, 상기 비아홀(126)은 도전성 물질로 충진될 수 있다. 여기서, 상기 제1검사용전극(124a)은 도전성 접착층(132)을 통하여 도전성 케이스(11)에 연결된다.
상기 제2검사용전극(124b)은 상기 소체(120a)의 상면에서 상기 제1검사용전극(124a)과 일정 거리 이격되어 구비된다. 여기서, 상기 제2검사용전극(124b)은 상기 도전성 탄성부(110)가 상기 도전성 접착층(111)을 통하여 상기 제2전극(122)에 정상적으로 연결되었는지의 여부를 검사하기 위한 것으로, 연장부를 통하여 상기 제2전극(122)에 연결되거나 상기 제2전극(122)의 적어도 일부일 수 있다.
이와 같이 상기 제1검사용전극(124a) 및 상기 제2검사용전극(124b)을 이용하여 상기 도전성 탄성부(110)와 상기 기능소자(120) 및 상기 기능소자(120)와 상기 도전성 케이스(11) 사이의 전기적 연결 상태를 용이하게 확인할 수 있으므로, 상기 도전성 접착층(132) 및 상기 도전성 접착층(111)의 특성 열화 또는 결합 불량 등에 의해 제조 공정 상에서 발생하는 불량 가능성을 용이하게 선별하여 제품의 불량율을 감소시킬 수 있다.
여기서, 상기 제1검사용전극(124a)과 상기 제1전극(121)의 연결은 비아홀에 한정되지 않고 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 일례로, 상기 제1검사용전극(124a)은 상기 소체(120a)의 측면의 적어도 일부에 구비되는 연결부에 의해 상기 제1전극(121)과 연결될 수 있다.
이러한 연결부는 상기 소체(120a)의 측면에서 대략 중앙부에 캐슬레이션 행태로 구비거나, 상기 소체(120a)의 측면에서 터미네이션(termination) 형태의 측면 전극으로 구비될 수 있다. 이때, 상기 제1검사용전극(123a) 및 상기 연결부는 상기 제1전극(121)과 일체로 이루어질 수 있다.
이하, 도 9 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 결합형 컨택터(100,100',100",200)에서 일체형으로 구비된 상기 도전성 탄성부(110)와 상기 기능소자(120)를 보다 상세하게 설명한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 도전성 탄성부(110)가 클립 형상의 전도체(210)인 경우, 클립 형상의 전도체(210)는 접촉부(211), 절곡부(212) 및 단자부(213)를 포함한다.
여기서 클립 형상의 전도체는 대략적으로 "C자" 형상으로 이루어지는 C-클립일 수 있다. 이러한 클립 형상의 전도체(210)는 회로기판 또는 브래킷(12)과 선접촉 또는 점접촉하기 때문에, 갈바닉 부식성이 우수할 수 있다.
상기 접촉부(211)는 만곡부 형상을 가지며 도 1에 도시된 바와 같이 상기 회로기판 또는 상기 도전성 브래킷(12)과 전기적으로 접촉할 수 있다. 상기 절곡부(212)는 접촉부(211)로부터 연장형성되며, 탄성력을 가질 수 있다. 상기 단자부(213)는 상기 기능소자(120)와 전기적으로 연결되는 단자를 포함할 수 있다.
이와 같은 접촉부(211), 절곡부(212), 및 단자부(213)는 탄성력을 갖는 도전성물질로 일체로 형성될 수 있다.
상기 기능소자(120)는 제1전극(121), 제2전극(122) 및 소체(120a)를 포함할 수 있다. 이러한 기능소자(120)는 커패시터일 수 있다.
상기 제1전극(121)은 상기 기능소자(120)의 하측에 배치되어 상기 가이드(130)의 외부로 노출된다. 이러한 제1전극(121)은 도전성 접착층(132)을 통하여 도전성 케이스의 홈부(11a)에 결합될 수 있다.
상기 제2전극(122)은 상기 기능소자(120)의 상측에 배치되어 상기 도전성 탄성부(110)의 하측에 전기적으로 연결된다.
이때, 기능소자(120) 상면의 제2전극(122)에는 도전성 접착층(111)이 도포될 수 있고, 이러한 도전성 접착층(111)을 통하여 도전성 탄성부(110)가 적층될 수 있다. 여기서, 도전성 접착층은 도전성 접착 필름(adhesive film)일 수 있다. 선택적으로, 상기 도전성 탄성부(110)는 솔더링을 통하여 기능소자(120)에 적층될 수 있다.
상기 소체(120a)는 상기 제1전극(121) 및 상기 제2전극(122) 사이에 형성될 수 있다. 여기서, 상기 소체(120a)는 복수의 시트층이 순차적으로 적층되고, 각각의 일면에 구비된 전극들이 서로 대향하도록 배치된 후 압착, 소성 공정을 통해 일체로 형성된다.
이러한 소체(120)는 유전율을 갖는 절연체 예를 들면, 세라믹 재료로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 세라믹 재료는 금속계 산화화합물이며, 금속계 산화화합물은 Er2O3, Dy2O3, Ho2O3, V2O5, CoO, MoO3, SnO2, BaTiO3, 및 Nd2O3 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기능소자(120)는 그 내압이 상기 전자장치의 외부전원의 정격전압 보다 크고, 상기 도전성 케이스(11) 또는 상기 회로기판(12)으로부터 유입되는 통신 신호를 통과시킬 수 있는 커패시턴스를 형성하도록 상기 소체(120a)의 유전율, 상기 제1전극(121)과 상기 제2전극(122) 사이의 두께, 및 각각의 면적을 설정할 수 있다.
상술한 바와 같이 구성되는 기능소자(120)는 도전성 케이스(11)와 같이 전도체를 통한 감전 등과 같은 사용자의 손상 또는 내부회로의 파손을 방지할 수 있다. 예를 들면, 상기 기능소자(120)는 전자장치의 회로기판(12)의 접지로부터 유입되는 경우, 제1전극(121)과 제2전극(122) 사이의 내압이 외부전원의 정격전압 보다 크기 때문에, 외부전원의 누설전류를 통과시키지 않고 차단할 수 있다.
아울러, 상기 기능소자(120)는 상기 도전성 케이스(11) 또는 상기 회로기판(12)으로부터 통신 신호가 유입되는 경우, 커패시터로 작용하여, 통신 신호 전달 기능을 수행할 수 있다.
더불어, 상기 기능소자(120)는 상기 도전성 케이스(11)로부터 유입되는 경우, 소체(110a)의 외부에서 제1전극(121)과 제2전극(122) 사이의 간극을 통하여 절연 파괴 없이 정전기(ESD)를 통과시킬 수 있다. 이러한 정전기(ESD)는 회로기판의 접지부로 전달되도록 구성함으로써, 내부 회로를 보호할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 도전성 탄성부(110)가 도전성 개스킷(310)인 경우, 도전성 개스킷(310)은 탄성력을 갖는 도전성물질로 일체로 형성될 수 있다.
이러한 도전성 개스킷(310)은 예를 들면, 도전성 페이스트가 열 압착에 의해 제작된 폴리머 몸체, 천연 고무, 스펀지, 합성 고무, 내열성 실리콘 고무 및 튜브 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 도전성 개스킷은 이에 한정되지 않고 탄성력을 갖는 도전성물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 도전성 개스킷은, 실리콘 고무 패드인 경우로서, 실리콘 고무 패드는 몸체 및 도전성 와이어를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 몸체는 실리콘 고무로 이루어질 수 있으며, 그 일측은 상기 회로기판 또는 상기 도전성 브래킷(12)과 면 접촉하고, 그 타측은 기능소자(120)에 전기적으로 연결될 수 있다.
아울러, 상기 도전성 와이어는 몸체 내부에 수직 및/또는 사선으로 형성될 수 있다. 이러한 도전성 와이어는 상기 회로기판 또는 상기 도전성 브래킷(12)과의 전기적 접촉을 향상시키는 동시에 몸체의 탄성력을 보완하기 위한 것이다.
이러한 도전성 와이어에 따라서, 상기 도전성 개스킷은, 통신 신호의 전도성이 우수하고, 탄성복원력이 양호하며, 장기간 사용이 가능할 수 있다.
대안적으로, 상기 도전성 개스킷은 도전성 입자를 포함하는 실리콘 고무 패드로 이루어질 수 있다. 이러한 실리콘 고무 패드의 몸체는, 도전성 실리콘 고무 및 도전성 입자가 규칙적으로 또는 불규칙적으로 분산 배치되는 도전부 및 이를 포함하는 관통홀을 포함할 수 있다.
이때, 상기 도전성 입자는 외부에서 압력이나 열이 가해지지 않은 경우, 서로 이격되어 통전되지 않으며, 외부에서 압력이나 열이 가해지는 경우, 상기 도전성의 실리콘 고무의 수축에 의해 서로 접촉되어 통전될 수 있다.
이와 같은 도전부는 도전성 입자에 의해 상기 회로기판 또는 상기 도전성 브래킷(12)과의 전기적 접촉을 구현하는 동시에, 도전성의 실리콘 고무에 의해 수축 및 팽창이 구현될 수 있다. 따라서, 상기 도전부는 전기적 접촉성과 가압에 의한 탄성복원력을 동시에 제공할 수 있다.
도 11은 기능소자(120')가 써프레서로 구성된 예를 개략적으로 나타낸 것으로, 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 기능소자(120')는 소체(120a), 및 소체(120a)의 내부에 일정 간격 이격되어 배치된 제1 및 제2전극(121,122)을 포함할 수 있다.
여기서, 소체(120a)의 하면은 상기 도전성 케이스(11)에 상기 도전성 접착층(132)을 통하여 실장하기 위한 외부전극(125b)이 구비되고, 상면은 도전성 탄성부(110)와 연결하기 위한 연결전극(125a)이 구비될 수 있다. 소체(120a)의 양측에는 상기 외부전극(125b)과 연결전극(125a)에 각각 연결되는 중간전극(123a,123b)이 구비될 수 있다. 즉, 중간전극(123a)은 외부전극(125b)과 연결되고, 중간전극(123b)은 연결전극(125a)에 연결될 수 있다. 선택적으로, 상기 외부전극(125b)과 연결전극(125b)은 소체(120a)의 측면에 구비될 수 있다.
상기 제1 및 제2전극(121,122)은 소체(120a)의 내부에 일정 간격 이격되어 형성되며, 적어도 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 이러한 제1전극(121) 및 제2전극(122)은 수직으로 대향되도록 배치될 수 있다. 여기서, 제1전극(121)은 중간전극(123a)에 연결되고, 제2전극(122)은 중간전극(123b)에 연결될 수 있다.
이러한 제1전극(121) 및 제2전극(122) 및 중간전극(123a,123b)은 Ag, Au, Pt, Pd, Ni, Cu 중 어느 하나 이상의 성분을 포함할 수 있으며, 외부전극(125b) 및 연결전극(125a)은 Ag, Ni, Sn 성분 중 어느 하나 이상의 성분을 포함할 수 있다.
이때, 제1전극(121) 및 제2전극(122)은 다양한 형상 및 패턴으로 구비될 수 있으며, 상기 제1전극(121)과 제2전극(122)은 동일한 패턴으로 구비될 수도 있고, 서로 다른 패턴을 갖도록 구비될 수도 있다. 즉, 제1전극(121) 및 제2전극(122)은 소체의 구성시 제1전극(121)과 제2전극(122)의 일부가 서로 대향하여 중첩되도록 배치되면 특정 패턴에 한정되지 않는다.
이러한 제1전극(121) 및 제2전극(122)의 간격은 기능소자(120')의 항복전압(Vbr)을 만족하기 위한 간격으로 구성될 수 있으며, 예를 들면, 10~100㎛일 수 있다. 이때, 제1전극(121)과 제2전극(122) 사이에 공극(127)이 형성될 수 있다. 이때, 공극(127)의 일부 또는 전부에 방전물질층이 형성될 수 있다. 일례로, 공극(127)은 상기 방전물질층이 충진되거나 내벽을 따라 도포 또는 코팅될 수 있다. 여기서, 상기 방전물질층을 구성하는 방전물질은 유전율이 낮고 전도도가 없으며, 과전압 인가시 쇼트(short)가 없어야 한다.
이를 위해, 상기 방전물질은 적어도 한 종의 금속입자를 포함하는 비전도성물질로 이루어질 수 있으며, SiC 또는 실리콘 계열의 성분을 포함하는 반도체물질로 이루어질 수 있다.
일례로, 상기 제1전극(121) 및 제2전극(122)이 Ag 성분을 포함하는 경우, 상기 방전물질은 SiC-ZnO계의 성분을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 방전물질의 일례로써 SiC-ZnO계의 성분을 포함하는 것으로 설명하였지만 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 방전물질은 상기 제1전극(121) 및 제2전극(122)을 구성하는 성분에 맞는 반도체 물질 또는 금속입자를 포함하는 비전도성 물질이 사용될 수 있다
상술한 바와 같이 구성되는 기능소자(120')는 전자장치의 회로기판(12)의 접지로부터 유입되는 경우, 제1전극(121)과 제2전극(122) 사이의 항복전압(Vbr)이 외부전원의 정격전압 보다 크기 때문에, 외부전원의 누설전류를 통과시키지 않고 차단할 수 있다.
아울러, 상기 기능소자(120')는 상기 도전성 케이스(11) 또는 상기 회로기판(12)으로부터 통신 신호가 유입되는 경우, 커패시터로 작용하여, 통신 신호 전달 기능을 수행할 수 있다.
더불어, 상기 기능소자(120')는 상기 도전성 케이스(11)로부터 유입되는 경우, 제1전극(121)과 제2전극(122) 사이의 공극(127)을 통하여 절연 파괴 없이 정전기(ESD)를 통과시킬 수 있다. 이러한 정전기(ESD)는 회로기판의 접지부로 전달되도록 구성함으로써, 내부 회로를 보호할 수 있다.
도 12는 기능소자(220)가 바리스터로 구성된 예를 개략적으로 나타낸 것으로, 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 기능소자(220)는 시트층(220a) 및 시트층(220a)의 내부에 일정 간격 이격되어 배치된 제1 및 제2전극(221,222)을 포함한다.
상기 기능소자(220)의 하면은 상기 도전성 케이스(11)에 실장하기 위한 외부전극(225b)이 구비되고, 상면은 도전성 탄성부와 연결하기 위한 연결전극(225a)이 구비될 수 있다.
이때, 상기 기능소자(220)의 양측에는 상기 외부전극(225b)과 연결전극(225a)에 각각 연결되는 중간전극(223a,223b)이 구비될 수 있다. 즉, 중간전극(223a)은 외부전극(225b)과 연결되고, 중간전극(223b)은 연결전극(225a)에 연결될 수 있다. 선택적으로, 상기 외부전극(225b)과 연결전극(225a)은 시트층(220a)의 측면에 구비될 수 있다.
상기 시트층(220a)은 상기 바리스터 물질층으로 이루어지며, 제1바리스터 물질층(220b) 및 제2바리스터 물질층(220c)이 교대로 적어도 2개의 층으로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 제1바리스터 물질층(220b) 및 상기 제2바리스터 물질층(220c)은 ZnO, SrTiO3, BaTiO3, SiC 중 하나 이상을 포함하는 반도성 재료, 또는 Pr 및 Bi 계 재료 중 어느 하나일 수 있다.
상기 제1전극(221) 및 제 2전극(222)은 제1바리스터 물질층(220b) 상에 일정 간격(L)으로 이격된 복수의 제1전극(221) 및 제2바리스터 물질층(220c) 상에 일정 간격(L)으로 이격된 복수의 제2전극(222)을 포함할 수 있다.
여기서, 기능소자(220)의 항복전압(Vbr)은 가장 인접한 제1전극(221)과 제2전극(222) 사이에 각각 형성되는 항복전압의 합일 수 있다.
상기 제1전극(221) 및 상기 제2전극(222) 각각은 적어도 일부가 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 제1전극(221) 및 상기 제2전극(222) 각각은 적어도 일부가 중첩되도록 교차 배치되거나, 서로 중첩되지 않도록 서로의 사이에 교차 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1전극(221) 또는 상기 제2전극(222)은 정전기 또는 누설전류가 제1전극(221) 및 제 2전극(222)의 인접한 위치로 누설되지 않고, 제1전극(221) 및 제 2전극(222) 사이에서 정상적으로 진행할 수 있도록 간격이 설정되는 것이 바람직하다.
예를 들면, 하나의 제1전극(221)과 이웃하는 제1전극(221) 사이의 이격 간격(L) 또는 하나의 제2전극(222)과 이웃하는 제2전극(222) 사이의 이격 간격(L)은 상기 제1전극(221)과 상기 제2전극(222) 사이의 최단 거리(d)보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 구성되는 기능소자(220)는 전자장치의 회로기판(12)의 접지로부터 유입되는 경우, 그 항복전압(Vbr)이 외부전원의 정격전압 보다 크기 때문에, 외부전원의 누설전류를 통과시키지 않고 차단할 수 있다.
아울러, 상기 기능소자(220)는 상기 도전성 케이스(11) 또는 상기 회로기판(12)으로부터 통신 신호가 유입되는 경우, 커패시터로 작용하여, 통신 신호 전달 기능을 수행할 수 있다.
더불어, 상기 기능소자(220)는 상기 도전성 케이스(11)로부터 유입되는 경우, 제1전극(121)과 제2전극(122) 사이에서 교대로 전파되어 절연 파괴 없이 정전기(ESD)를 통과시킬 수 있다. 이러한 정전기(ESD)는 회로기판의 접지부로 전달되도록 구성함으로써, 내부 회로를 보호할 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
11 : 도전성 케이스 11a : 홈부
11b : 개방부 12 : 회로기판 또는 브라켓
100 : 가이드 결합형 컨택터
110,210,310 : 도전성 탄성부 120,120',220 : 기능소자
120a : 소체 121 : 제1전극
122 : 제2전극 123a,123b : 중간전극
125a,225a : 연결전극 125b,225b: 외부전극
127 : 공극 130 : 가이드
131 : 관통구 131a : 흐름방지부
133 : 본딩부재
11b : 개방부 12 : 회로기판 또는 브라켓
100 : 가이드 결합형 컨택터
110,210,310 : 도전성 탄성부 120,120',220 : 기능소자
120a : 소체 121 : 제1전극
122 : 제2전극 123a,123b : 중간전극
125a,225a : 연결전극 125b,225b: 외부전극
127 : 공극 130 : 가이드
131 : 관통구 131a : 흐름방지부
133 : 본딩부재
Claims (20)
- 전자장치의 회로기판 또는 상기 회로기판에 결합된 브래킷에 전기적으로 접촉하는 탄성력을 갖는 도전성 탄성부;
상기 도전성 탄성부에 직렬 연결되며, 상기 전자장치의 회로기판의 접지로부터 유입되는 외부전원의 누설전류를 차단하는 감전 방지 기능, 상기 전자장치의 도전성 케이스 또는 상기 회로기판으로부터 유입되는 통신 신호를 통과시키는 통신 신호 전달 기능, 및 상기 도전성 케이스로부터 정전기 유입시 절연파괴되지 않고 상기 정전기를 통과시키는 ESD 방호 기능 중 적어도 하나의 기능을 갖는 기능소자; 및
중앙에 관통구를 구비하고, 상기 관통구 내에 상기 기능소자가 삽입되며, 상기 기능소자와 상기 관통구의 적어도 일부 사이는 본딩부재에 의해 고정되고, 상기 전자장치의 도전성 케이스에 구비된 홈부에 결합되는 가이드;를 포함하고,
상기 가이드는 상기 홈부에 대응하는 형상으로 이루어지며, 상기 관통구 주위의 적어도 일부에 상기 본딩부재가 상기 가이드의 하측으로 흐르는 것을 방지하도록 흐름방지부가 구비되는 가이드 결합형 컨택터. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 흐름방지부는 상기 기능소자의 삽입시 상기 관통구를 통하여 상기 삽입 방향으로 굴곡되는 가이드 결합형 컨택터. - 제1항에 있어서,
상기 흐름방지부는 상기 관통구의 내측으로 돌출형성되고,
상기 기능소자는 상기 돌출형성된 흐름방지부에 안착되도록 그 하면에 오목부를 구비하는 가이드 결합형 컨택터. - 제1항에 있어서,
상기 흐름방지부는 상기 가이드의 상면에 구비되는 홈부 또는 단턱부인 가이드 결합형 컨택터. - 제1항에 있어서,
상기 본딩부재는 에폭시, 솔더, 및 도전성 수지 중 어느 하나인 가이드 결합형 컨택터. - 제1항에 있어서,
상기 기능소자와 상기 관통구의 적어도 일부 사이는 상기 본딩부재에 의해 임시적으로 또는 영구적으로 고정되는 가이드 결합형 컨택터. - 제1항에 있어서,
상기 가이드 및 상기 기능소자는 도전성 접착층을 통하여 상기 홈부에 결합되는 가이드 결합형 컨택터. - 제1항에 있어서,
상기 가이드는 전도체 또는 비전도체인 가이드 결합형 컨택터. - 제9항에 있어서,
상기 가이드는 SUS, 인청동, 알루미늄 또는 양백으로 이루어지는 가이드 결합형 컨택터. - 제9항에 있어서,
상기 가이드는 FR4를 포함하는 PCB 재료 또는 PET 필름 또는 플라스틱으로 이루어지는 가이드 결합형 컨택터. - 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 기능소자는,
그 상면에 구비되며, 상기 도전성 케이스와 전기적으로 연결된 제1검사용전극; 및
상기 제1검사용전극과 일정 거리 이격되어 구비되는 제2검사용전극을 포함하는 가이드 결합형 컨택터. - 제1항에 있어서,
상기 도전성 탄성부는 도전성 개스킷, 실리콘 고무 패드, 및 C-클립 중 어느 하나인 가이드 결합형 컨택터. - 제14항에 있어서,
상기 도전성 탄성부는 갈바닉 부식을 감소시키도록 상기 회로기판 또는 상기 브래킷에 선접촉 또는 점접촉되는 가이드 결합형 컨택터. - 제1항에 있어서, 상기 기능소자는,
상기 도전성 탄성부에 연결되는 소체; 및
상기 소체에 일정 간격을 두고 대향 배치되는 제1전극 및 제2전극을 포함하는 가이드 결합형 컨택터. - 제16항에 있어서,
상기 기능소자는 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 형성된 공극을 더 포함하는 가이드 결합형 컨택터. - 제17항에 있어서,
상기 공극의 일부 또는 전부에 방전물질층이 형성되는 가이드 결합형 컨택터. - 제1항에 있어서, 상기 기능소자는,
제1바리스터 물질층 및 제2바리스터 물질층이 교대로 적층된 적어도 2개의 바리스터 물질층;
상기 제1바리스터 물질층 상에 일정 간격(L)으로 이격된 복수의 제1전극; 및
상기 제2바리스터 물질층 상에 일정 간격(L)으로 이격된 복수의 제2전극;을 포함하는 가이드 결합형 컨택터. - 제1항, 제3항 내지 제11항, 및 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 기재된 가이드 결합형 컨택터; 및
상기 가이드 결합형 컨택터가 결합되는 홈부를 구비한 도전성 케이스;를 포함하고,
상기 가이드 결합형 컨택터의 도전성 탄성부는 회로기판 또는 상기 회로기판이 일측에 결합된 도전성 브래킷에 접촉하는 휴대용 전자장치.
Priority Applications (3)
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