KR101949871B1

KR101949871B1 - 전기 신호 연결용 마이크로 컨택터

Info

Publication number: KR101949871B1
Application number: KR1020170081776A
Authority: KR
Inventors: 양희성
Original assignee: 양희성
Priority date: 2017-06-28
Filing date: 2017-06-28
Publication date: 2019-02-20
Also published as: KR20190001743A

Abstract

본 발명은 전자부품을 테스터 측에 전기적으로 연결시키기 위한 전기 신호 연결용 마이크로 컨택터에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전기 신호 연결용 마이크로 컨택터는 일단이 테스터의 회로기판에 있는 연결단자에 연결되고, 타단이 전자부품의 커넥터에 있는 전기단자에 접촉하며, 접촉 방향으로 압축되거나 복원될 수 있는 탄성 변형력을 가지는 다수의 컨택핀; 상기 다수의 컨택핀들의 양단 부위를 제외한 나머지 부위를 감싸는 형태로 구비되어서 상기 다수의 컨택핀들의 배열을 유지시키고, 탄성적인 압축과 복원이 가능하게 상기 다수의 컨택핀들을 지지하는 탄성블록; 상상기 탄성블록이 수용 설치되는 수용공간을 가지며, 상기 탄성블록의 과도한 변형을 억제시키는 보강 하우징; 을 포함한다.
본 발명에 의하면 전자부품과 테스터 간의 전기적인 연결에 대한 신뢰성 및 테스트에 대한 신뢰성이 향상되면서도 전자부품의 손상이 방지될 수 있는 효과가 있다.

Description

전기 신호 연결용 마이크로 컨택터{MICRO CONTACTOR FOR CONNECTING ELECTRIC SIGNAL}

본 발명은 전자기기에 내장되는 전자부품과 테스터를 전기적으로 연결시키기 위한 마이크로 컨택터에 관한 것이다.

휴대전화 등에 적용되는 카메라 모듈과 같은 각종 전자부품은 생산된 후 테스터에 의해 테스트됨으로써 그 양부가 검증되고, 궁극적으로 양호한 제품만이 완성품에 적용된다.

테스터는 전기적으로 연결된 전자부품으로 테스트용 전기 신호를 입력시킨 후, 전자부품으로부터 반송되는 전기 신호를 분석함으로써 전자부품의 양부를 판단한다. 이 때, 전자부품과 테스터 간의 전기적인 연결을 위해 컨택터가 필요하다.

컨택터의 신뢰성은 전자부품과 테스터 간의 전기적인 연결의 정확성과 전자부품 손상의 최소성에 의해 결정될 수 있다.

한편, 근래에는 전자공학 기술의 집약적 발전으로 전자부품의 소형화가 빠르게 진행되고 있으며, 그에 따라 전자부품에 구비된 전기단자들 간의 간격도 갈수록 미세화되고 있다. 따라서 전자부품에 있는 전기단자들 간의 간격이 미세한 경우에도 전자부품과 테스터 간의 안정적인 전기적 연결이 담보될 수 있는 컨택터가 요구된다.

일반적으로 단자들 사이의 간격이 미세한 전자부품과 테스터 간의 전기적인 연결은 스프링에 의해 지지되는 포고핀(Pogo Pin)에 의해 이루어져 왔다. 그런데, 반복적인 사용에 의해 스프링의 탄성력에 불량이 발생되면, 포고핀과 전기단자 간의 접촉이 불량해지고, 접촉부위가 뾰족한 형태의 포고핀으로 인해 전자부품의 전기단자에 찍힘 손상이 발생될 수 있다. 또한, 포고핀의 접촉부위와 전기단자 간의 약간 어긋난 접촉으로 인한 미끄러짐으로 전기단자의 손상과 포고핀의 구조적 변형이 이루어질 수 있으며, 긁힘에 의해 발생된 이물질에 의해 접촉 부위의 저항이 증가될 수 있다. 그리고 이러한 점들은 제품의 손상이나 검사 결과의 신뢰성을 떨어트린다.

더 나아가, 코일 형태의 구조를 가진 스프링의 특성 상 고주파 대역으로 올라갈수록 리액턴스 성분의 증가로 테스트 과정에 왜곡이 발생될 수 있는 문제점도 있다.

대한민국 공개 특허 10-2016-0035225호

본 발명의 목적은 전기적인 연결의 안정성을 담보하면서 전자부품에 있는 전기단자의 손상이나 이물질 발생을 최소화시킬 수 있는 기술을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 전기 신호 연결용 마이크로 컨택터는 일단이 테스터의 회로기판에 있는 연결단자에 연결되고, 타단이 전자부품의 커넥터에 있는 전기단자에 접촉하며, 접촉 방향으로 압축되거나 복원될 수 있는 탄성 변형력을 가지는 다수의 컨택핀; 상기 다수의 컨택핀들의 양단 부위를 제외한 나머지 부위를 감싸는 형태로 구비되어서 상기 다수의 컨택핀들의 배열을 유지시키고, 탄성적인 압축과 복원이 가능하게 상기 다수의 컨택핀들을 지지하는 탄성블록; 상기 탄성블록이 수용 설치되는 수용공간을 가지며, 상기 탄성블록의 과도한 변형을 억제시키는 보강 하우징; 을 포함한다.

상기 탄성블록을 제작할 때 상기 다수의 컨택핀들의 위치를 일정하게 잡아주는 공정 필름; 을 더 포함하고, 상기 탄성블록은 액체 소재를 경화시켜 제작한다.

상기 공정 필름이 있는 영역의 강성을 보강하여 상기 공정 필름이 있는 영역의 평탄도를 유지시키는 보강 프레임; 을 더 포함한다.

상기 탄성블록의 외면의 일정 부위와 이에 대응하는 상기 보강 하우징의 내면의 일정 부위에는 간격이 존재한다.

상기 보강 하우징은 상기 다수의 컨택핀과 상기 커넥터에 있는 다수의 전기단자 간의 접촉을 안내하기 위한 안내면을 가진다.

상기 컨택핀은, 상기 탄성블록을 제작할 때 상기 컨택핀의 수직도 및 배치 상태를 유지시키기 위한 지지부분; 상기 커넥터의 전기단자에 전기적으로 접촉되는 접촉부분; 테스터 측에 구비된 회로기판의 연결단자와 연결되는 연결부분; 및 상기 접촉부분과 연결부분을 이으며 가압력에 의해 탄성 변형되어 압축되거나 복원되는 변형부분; 을 포함한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 탄성블록이 컨택핀을 계속적으로 지지해주기 때문에 잦은 사용이 있더라도 컨택핀의 손상(특히 변형부분의 손상)이 방지된다.

둘째, 전기단자에 대한 찍힘 현상이나 미끄러짐이 방지되어 컨택핀과 전자부품의 손상이 모두 방지된다.

셋째, 미끄러짐에 의한 긁힘 현상의 방지로 인하여 이물질 발생이 대폭 줄어든다.

넷째, 변형부분의 리액턴스 성분의 증가가 작기 때문에 테스트 과정에 왜곡이 발생될 염려가 없다.

도 1은 카메라모듈의 커넥터에 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 신호 연결용 마이크로 컨택터가 전기적으로 연결된 상태를 도시하고 있다.
도 2는 도 1의 도시된 커넥터에 대한 발췌도이다.
도 3은 테스터 측의 회로기판, 도 1의 마이크로 컨택터 및 커넥터 간의 관계를 보여주는 측단면도이다.
도 4는 도 1의 마이크로 컨택터에 적용된 컨택핀에 대한 발췌도이다.
도 5는 도 1에 있는 공정 필름과 보강 프레임에 대한 발췌도이다.
도 6은 회로기판, 도 1의 마이크로 컨택터 및 커넥터 간의 관계를 보여주는 정단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 마이크로 컨텍터의 작동을 설명하기 위한 참조도이다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 설명의 간결함을 위해 이미 공지되거나 중복되는 설명은 가급적 생략하거나 압축한다.

도 1은 전자부품의 일예인 카메라모듈(CM)의 커넥터(C)에 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 신호 연결용 마이크로 컨택터(100, 이하 '마이크로 컨택터'로 약칭 함)가 전기적으로 연결된 상태를 도시하고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈(CM)의 커넥터(C)는 4개의 전기단자(ET)를 가진다. 물론, 카메라 모듈(CM)의 기능이나 테스트하고자 하는 전자부품의 종류에 따라서 커넥터(C)에 구비되는 전기단자(ET)들의 개수는 달라질 수 있다.

카메라 모듈(CM)에 대응하여 마이크로 컨택터(100)는 4개의 컨택핀(110) 및 탄성블록(120)을 포함한다. 또한, 본 실시예에 따른 마이크로 컨택터(100)는 테스터 측의 회로기판(CB)까지 도시된 도 3의 측단면도에서와 같이 공정 필름(130), 보강 프레임(140) 및 보강 하우징(150)을 더 포함한다.

컨택핀(110)들은 2x2 행렬 형태로 배치되며, 양 열의 컨택핀(110)들은 서로 선대칭되게 구비된다. 컨택핀(110)은 도 4에서와 같이 지지부분(111), 접촉부분(112), 연결부분(113) 및 변형부분(114)을 포함한다.

지지부분(111)은 탄성블록을 제작할 때, 공정 필름(140)에 의해 지지되는 부분이다. 즉, 지지부분(111)이 공정 필름(140)에 의해 지지되기 때문에 액상의 소재로 탄성블록(120)을 제작할 때 컨택핀(110)의 수직도 및 안정적인 배치 상태가 유지될 수 있는 것이다. 따라서 지지부분(111)은 공정 필름(140)에 접하도록 구비되어야 한다.

접촉부분(112)은 직선 형태로 구비되며, 카메라 모듈(CM)의 커넥터(C)에 있는 전기단자(ET)에 전기적으로 접촉되는 부분이다. 이러한 접촉부분(112)의 끝단이 전기단자(ET)에 접촉되므로, 접촉부분(112)의 끝단은 민자 형태(평평한 형태)로 구비된다. 물론, 접촉부분(112) 끝단의 모서리 부위는 모깎기 형태인 것이 바람직하다.

연결부분(113)은 직선 형태로 구비되며, 테스터 측에 구비된 회로기판(CB)의 연결단자(CT)와 전기적으로 연결되는 부분이다.

변형부분(114)은 접촉부분(112)과 연결부분(113)을 잇는 부분으로써 커넥터(C)에 의해 접촉부분(112)에 가압력이 가해질 때 접촉 방향으로 압축될 수 있는 형태로 구비되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 직각되게 수회 구부러지는 형태로 구비되었지만 곡선형태로 구부러지는 형태이거나 지그재그 형태로 구비될 수 있다. 따라서 접촉부분(112)에 가압력이 가해지더라도 변형부분(114)의 작용에 의해 접촉부분(112)이 직선 위주의 승강 이동을 하게 되므로, 컨택핀(110)이 압축되어 변형부분(114)이 탄성 변형되더라도 접촉부분(112)의 위상 변화가 거의 없는 정도로 최소화된다. 그로 인해 접촉부분(112)과 전기단자(ET) 간의 안정적인 접촉이 가능해지고, 미끄러짐 현상 등이 방지되어 전기단자(ET)의 손상 및 이물질 발생이 최소화될 수 있게 된다. 물론, 접촉부분(112)에 가해지던 가압력이 제거되면 변형부분(114)이 복원됨으로써 원래의 형태로 되돌아가게 된다.

참고로, 변형부분(114)의 직각되게 구부러지는 부위는 구부러지는 내측으로 약간의 방지홈(S)을 형성하여 유연한 변형성을 부여함으로써 잦은 변형으로 인하여 발생할 수 있는 해당 부위의 구조적인 손상을 방지시키는 것이 바람직하게 고려될 수 있다.

탄성블록(120)은 컨택핀(110)의 양단 부위(접촉부분과 연결부분의 끝 부위)를 제외한 나머지 부분을 감싸는 형태로 구비된다. 즉, 컨택핀(110)의 변형부분(114)은 탄성블록에 매립되는 구조가 된다. 이러한 탄성블록(120)은 접촉부분(112)에 가압력이 작용하거나 가압력이 제거될 때 컨택핀(110)과 함께 탄성 압축과 복원이 가능해야 되기 때문에 실리콘이나 고무 또는 우레탄과 같이 탄성 압축과 복원이 가능한 소재로서 구비된다. 이로 인해 탄성블록(120)은 컨택핀(110)과 함께 탄성 압축 및 복원되면서 가는 형태의 컨택핀(110)을 견고하게 지지해주기 때문에 컨팩핀(110)의 위치를 정확하게 잡아주면서도 컨택핀(110)의 구조적 손상을 방지한다.

공정 필름(130)은 도 3 및 도 5의 발췌도에서와 같이 컨택핀(110)의 연결부분(113)이 삽입 통과될 수 있는 다수의 설치구멍(IH)을 가진다. 이러한 공정 필름(130)의 역할은 탄성블록(120)의 제작과정에서 찾을 수 있다. 본 발명에서의 탄성블록(120)은 액상 소재의 실리콘, 고무 또는 우레탄을 경화시켜서 제작한다. 이를 위해 공정 필름(130)을 뒤집어 위치시키고, 일정한 성형틀 내부에 액상 소재를 부어서 경화시키는 과정을 거치게 된다. 이 때, 액상 소재를 붓는 과정이나 액상 소재가 굳는 과정에서 컨택핀(110)의 연결부분(113)이 공정 필름(130)의 설치구멍(IH)에 삽입되어 있기 때문에 공정 필름(130)이 컨택핀(110)의 위치를 일정하게 잡아주게 되는 것이다. 당연히 공정 필름(130)은 절연성 소재여야 한다.

보강 프레임(140)은 도 3 및 도 5에서와 같이 컨택핀(110)의 연결부분(113)이 넉넉하게 통과될 수 있는 다수의 통과구멍(TH)을 가진다. 보강 프레임(140)은 접촉부분(112)에 가압력이 작용하여 탄성블록(120)에 영향이 미칠 때 공정 필름(130)이 있는 영역의 평탄도가 흐트러지는 것을 방지한다. 즉, 보강 프레임(140)은 공정 필름(130)이 있는 영역의 강성을 보강하여 공정 필름(130)이 있는 영역의 평탄도를 유지시키고 탄성블록(120)의 밀림을 방지한다. 이로 인해 연결부분(113)과 연결단자(CT) 간의 연결 상태가 손상되는 것도 방지되고, 커넥터(C)의 상승에 따른 접촉부분(112)과 전기단자(ET) 간의 접촉성에도 신뢰성이 향상된다. 이를 위해 보강 프레임(140)은 강도가 좋은 니켈과 같은 금속 소재로 구비되는 것이 바람직하다. 만일 전도성 있는 금속 소재로 보강 프레임(140)이 구비되는 경우에는 컨택핀(100)의 연결부분(113)과 보강 프레임(140) 간의 전기적 접촉이 없어야 하므로 통과구멍(TH)은 설치구멍(IH)보다는 크게 확장된 형태로 구비되어야 한다.

한편, 보강 프레임(140), 공정 필름(130) 및 탄성블록(120)의 상측 부위에 이르기까지 위치홈(PS)이 형성되는 것이 바람직하다. 위치홈(PS)은 회로기판(CB)과 마이크로 컨택터(100)를 결합시킬 때 회로기판(CB)과 마이크로 컨택터(100)의 위치를 잡아주는 기능을 수행한다. 이를 위해 회로기판(CB)에는 위치홈(PS)에 대응되는 위치핀(PP)이 구비된다. 즉, 위치핀(PP)이 위치홈(PS)에 삽입되면서 회로기판(CB)과 마이크로 컨택터(100)가 정확하게 결합될 수 있는 구조를 가지는 것이다.

보강 하우징(150)은 접촉부분(112)에 가압력이 가해질 때 탄성블록(120)의 과도한 측방 변형을 억제시킴으로써 컨택핀(110)의 복원 불가한 변형이나 과도한 컨택핀(110)의 변형에 의한 컨택핀(110)과 탄성블록(120)이 접하는 부위의 파손 등을 방지한다. 이러한 보강 하우징(150)은 탄성블록(120)이 수용 설치될 수 있는 수용공간(HS)을 가진다. 여기서 수용공간(HS)에 수용된 탄성블록(120)의 외면의 일정 부위와 이에 대응하는 보강 하우징(150)의 내면의 일정 부위 간에는 도 3의 측단면도에서와 같이 약간의 간격(G)이 존재하며, 이로 인해 접촉부분(112)에 가압력이 가해질 시에 탄성블록(120)의 측방 팽창이 이루어질 수 있는 공간이 제공된다. 다만, 보강 하우징(150)의 수용공간(HS)에 탄성블록(120)이 적절히 안착될 수 있도록 도 6의 정단면도에서와 같이 정면 방향에서는 탄성블록(120)의 외면과 보강 하우징(150)의 내면이 접하며, 서로 걸릴 수 있는 걸림턱(Ja, Jb)을 가진다.

또한, 보강 하우징(150)은 접촉부분(112)과 전기단자(ET) 간의 일대일 접촉을 위해 커넥터(C)가 상승할 때 커넥터(C)의 상승을 안내함으로써 접촉부분(112)과 전기단자(ET) 간의 적절한 접촉을 안내한다. 이를 위해 보강 하우징(140)은 커넥터(C)의 상승을 안내하기 위해 커넥터(C) 측 방향으로 갈수록 폭이 넓어지게 경사진 안내면(GF)을 가진다. 만일, 보강 하우징(150)이 안내면(GF)의 안내 기능에 그 역할을 크게 두면, 안내 하우징으로 명명될 수도 있다. 물론, 커넥터(C)가 정교한 위치에 있는 경우에는 안내면(GF)은 기능할 필요가 없을 것이다.

계속하여 위와 같은 구성을 가지는 마이크로 컨택터(100)의 작동에 대해서 설명한다.

접촉부분(112)과 전기단자(ET)의 전기적 접촉을 위해 커넥터(C)가 상승하면 안내면(GF)에 의해 커넥터(C)의 상승이 안내된다. 그리고 도 7에서와 같이 커넥터(C)의 상승에 의해 접촉부분(112)과 전기단자(ET)가 접촉하면서 접촉부분(112)에 가압력이 가해지고, 이로 인해 변형부분(114) 및 탄성블록(120)에 탄성변형이 발생하면서 컨택핀(110)과 탄성블록(120)이 가압력 방향으로 압축된다. 이 때, 보강 프레임(140)과 보강 하우징(150)에 의해 탄성블록(120)의 과도한 변형은 방지된다. 도 7과 같은 상태에서 테스터에 의해 전기 신호는 회로기판(CB), 컨택핀(110) 및 커넥터(C)를 거쳐 카메라 모듈(CM)으로 입력되고, 반송되는 전기 신호는 그 역순으로 테스터로 입력된다. 그리고 테스트가 완료되면 커넥터(C)가 하강하고, 컨택핀(110)과 탄성블록(120)은 원래의 형태로 복원된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 균등범위로 이해되어져야 할 것이다.

100 : 전기 신호 연결용 마이크로 컨택터
110 : 컨택핀
111 : 지지부분 112 : 접촉부분
113 : 연결부분 114 : 변형부분
120 : 탄성블록
130 : 공정 필름
140 : 보강 프레임
150 : 보강 하우징
G : 간격
GF : 안내면

Claims

일단이 테스터의 회로기판에 있는 연결단자에 연결되고, 타단이 전자부품의 커넥터에 있는 전기단자에 접촉하며, 접촉 방향으로 압축되거나 복원될 수 있는 탄성 변형력을 가지는 다수의 컨택핀들;
상기 다수의 컨택핀들의 양단 부위를 제외한 나머지 부위를 감싸는 형태로 구비되어서 상기 다수의 컨택핀들의 배열을 유지시키고, 탄성적인 압축과 복원이 가능하게 상기 다수의 컨택핀들을 지지하는 탄성블록;
상기 탄성블록이 수용 설치되는 수용공간을 가지며, 상기 탄성블록의 과도한 변형을 억제시키는 보강 하우징;
상기 탄성블록을 제작할 때 상기 다수의 컨택핀들의 위치를 일정하게 잡아주는 공정 필름; 및
상기 공정 필름이 있는 영역의 강성을 보강하여 상기 공정 필름이 있는 영역의 평탄도를 유지시키는 보강 프레임; 을 포함하는 것을 특징으로 하는
전기 신호 연결용 마이크로 컨택터.
제1 항에 있어서,
상기 탄성블록은 액체 소재를 경화시켜 제작하는
전기 신호 연결용 마이크로 컨택터.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 탄성블록의 외면의 일정 부위와 이에 대응하는 상기 보강 하우징의 내면의 일정 부위에는 간격이 존재하는
전기 신호 연결용 마이크로 컨택터.
제1 항에 있어서,
상기 보강 하우징은 상기 다수의 컨택핀과 상기 커넥터에 있는 다수의 전기단자 간의 접촉을 안내하기 위한 안내면을 가지는
전기 신호 연결용 마이크로 컨택터.
제1 항에 있어서,
상기 컨택핀은,
상기 탄성블록을 제작할 때 상기 컨택핀의 수직도 및 배치 상태를 유지시키기 위한 지지부분;
상기 커넥터의 전기단자에 전기적으로 접촉되는 접촉부분;
테스터 측에 구비된 회로기판의 연결단자와 연결되는 연결부분; 및
상기 접촉부분과 연결부분을 이으며 가압력에 의해 탄성 변형되어 압축되거나 복원되는 변형부분; 을 포함하는
전기 신호 연결용 마이크로 컨택터.