KR102094516B1 - Qcm모듈의 접촉단자 - Google Patents

Qcm모듈의 접촉단자 Download PDF

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KR102094516B1 KR1020180153506A KR20180153506A KR102094516B1 KR 102094516 B1 KR102094516 B1 KR 102094516B1 KR 1020180153506 A KR1020180153506 A KR 1020180153506A KR 20180153506 A KR20180153506 A KR 20180153506A KR 102094516 B1 KR102094516 B1 KR 102094516B1
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윤성원
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Abstract

개시된 내용은, 수정발진자로부터의 공진주파수를 수신하는 신호블록과 캐로셀에 결합되어 핑거스프링을 지지하는 고정블록을 포함하는 QCM모듈에 있어서,
상기 신호블록의 상면에 고정수단에 의해 고정되는 고정부와 상기 고정부의 일측에서 상향으로 경사지게 절곡 형성되는 제 1 지지부와 상기 제 1 지지부의 상단에서 일방향으로 절곡 형성되어 상기 고정블록의 하면이 접촉시 상기 고정블록의 하면과 평행이 되어 면접촉하는 접속부와 상기 접속부의 일측말단에는 탄성부재의 일단이 결합 되고 상기 탄성부재의 타단은 상기 신호블록의 상면에 고정지지 되는 것을 특징으로 하는 QCM모듈의 접촉단자에 관한 것이다.

Description

QCM모듈의 접촉단자{CONTACT TERMINAL FOR QCM MODULE}
본 명세서에 개시된 내용은 증착막 두께를 측정하는 QCM 모듈에 구비되는 접촉단자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 성능 및 내구성이 향상된 QCM모듈의 접촉단자의 구조에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
반도체 공정에서 주로 사용되는 진공증착은, 알루미늄과 같은 금속재료와, 산화물, 황화물, 질화물, 같은 유전체와, 금, 은, 백금, 팔라듐과 같은 귀금속 또는 희토류 등을 반도체 기판위에 도포하는데 사용된다.
이러한 금속재료, 유전체, 귀금속 또는 희토류는 기재(substrate)에 증착할 때 최종적으로 필요로 하는 요구조건을 충족하기 위해 증착되는 두께가 정확히 조절되어야만 한다.
따라서, 진공증착을 진행하는 동안에 증착되는 재료의 두께를 정확히 측정할 필요가 있다.
이와 같은 증착재료의 실시간 제어를 위해, 현재 통상적으로 QCM(Quarts Crystal Micorbalance)센서를 사용하는 QCM모듈을 사용하고 있다.
QCM모듈에서 사용되는 석영(QC)은 고유한 공진주파수를 가지고 있고, 외부 요인에 의해 그 무게가 변하게 되면 공진주파수 또한 변하게 된다.
이와 같이 무게에 따라 변하는 공진주파수를 기반으로 증착되는 재료의 두께를 측정 할 수 있게 된다.
QCM모듈은 도 1에 도시된 바와 같이, 진공챔버(1)내에서 타겟(T) 근처에 위치하게 된다.
먼저 소스(S)가 열에 의해 증발되면, 셔터(2)를 개방하고, 그러면 증발된 소스가 타겟(T)에 증착되는 한편 QCM모듈에서 증착되게 된다.
QCM모듈에서 원하는 목표값, 즉 원하는 두께를 측정하게 되면 셔터를 폐쇄하여 증발된 소스가 더 이상 타겟에 증착되지 않게 함으로써, 기재에 증착되는 소스의 두께를 정확하게 제어할 수 있게 된다.
이와 같은 QCM모듈에서, QC(Quarts Crystal)와 그 아래에 위치하여 전기적으로 연결되는 핑거 스프링(Finger Spring)를 지지하는 고정블록은, 도 2(a)에 도시된 바와 같이, QCM모듈 본체에 설치되는 리프스프링(leaf spring)이라는 수단에 의해 전기적으로 접촉되어 QC의 공진주파수를 모듈 본체에 전달하게 된다.
리프스프링(221)은 신호블록(220)에 전기적으로 연결되게 설치되고, 신호블록은 신호케이블(C)에 연결된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 현재 통상적으로 사용되고 있는 리프스프링(221)의 형상은 활같이 휘어진 버드나무 잎형태의 형상을 가지고 있다.
이와 같은 리프스프링(221)은 고정블록의 하단과 접촉할 때, 탄성력에 의해 고정블록의 하단과 밀착된 접촉을 하게 된다.
그러나 이러한 형상의 리프스프링(221)은 그 사용 연한에 따라 탄성력이 떨어질 수 있고 또한 다수의 고정블록들의 이동방향에 따라 리프스프링(221)과 고정블록 하단 간에 발생하는 부하의 크기가 다를 수 있기 때문에 고정블록들이 설치되는 모듈을 구동하는 모터에 가해지는 부하의 크기가 달라질 수 있다.
고정블록과의 접촉면적을 증대시키고, 내구성이 개선된 QCM모듈의 접촉단자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이 명세서의 개시 내용은 수정발진자로부터의 공진주파수를 수신하는 신호블록과 캐로셀에 결합되어 핑거스프링을 지지하는 고정블록을 포함하는 QCM모듈에서, 상기 고정블록의 전기적 신호를 상기 신호블록에 전달하는 QCM모듈의 접촉단자에 있어서, 상기 신호블록의 상면에 고정수단에 의해 고정되는 고정부와, 상기 고정부의 일측에서 상향으로 경사지게 절곡 형성되는 제 1 지지부와, 상기 제 1 지지부의 상단에서 일방향으로 절곡되어 상기 고정블록의 하면이 접촉시 상기 고정블록의 하면과 평행이 되어 면접촉하는 접속부와, 상기 접속부의 일측말단에 일단이 결합 되고 타단은 상기 신호블록의 상면에 고정지지 되는 탄성부재를 포함하는 QCM모듈의 접촉단자에 대해 서술하고 있다.
다른 바람직한 특징에 따르면, 상기 접속부의 일측말단에는 돌기가 하향형성되고, 상기 탄성부재의 일단이 상기 돌기에 삽입결합되는 것을 특징으로 한다.
다른 바람직한 특징에 따르면, 상기 탄성부재는 코일스프링인 것을 특징으로 한다.
다른 바람직한 특징에 따르면, 상기 접속부의 일측말단과 상기 탄성부재 사이에는 절연층이 구비되는 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같은 QCM모듈의 접촉단자는 캐로셀의 회전에 따라 고정블록의 하면이 접촉단자의 상면에 접촉될 때, 접촉단자의 상면이 평면을 유지하여, 고정블록의 하면과 면접촉을 함으로 접촉범위를 증대시키켜 신호 전달 성능이 향상되고 탄성부재의 결합으로 접촉단자의 탄성력 및 내구성이 강화된 QCM모듈의 접촉단자를 제공한다.
도 1은 일 실시예에 따른 진공증착기에 QCM모듈의 설치를 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 종래 리프스프링과 고정블록의 접촉을 보여주는 도면.
도 3은 일 실시 예에 따른 캐로셀의 구조를 보여주는 도면.
도 4는 일 실시예에 따른 수정 발진자가 선택적으로 노출되는 것을 나타내는 도면.
도 5는 일 실시예에 따른 수정 발진자를 보여주는 도면.
도 6은 일 실시예에 따른 핑거스프링의 구성을 나타내는 도면.
도 7은 일 실시예에 따른 최종 캐로셀의 외관을 나타내는 도면.
도 8은 일 실시예에 따른 최종 캐로셀과 QCM모듈 본체를 나타내는 도면.
도 9는 일 실시예에 따른 접촉단자가 QCM모듈 본체와 결합 된 상태를 나타내는 사시도.
도 10의(a)는 일 실시예에 따른 고정블록과 접촉 전 QCM모듈의 접촉단자 구조를 나타내는 단면도.
도 10의(b)는 일 실시예에 따른 고정블록 접촉시 QCM모듈의 접촉단자 구조를 나타내는 단면도.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 QCM모듈의 접촉단자 구조를 나타내는 사시도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
개시된 내용에 따른 QCM모듈은 구동장치가 설치되는 본체와, QCM센서가 설치되는 캐로셀(carousel)로 이루어지고, 본체부는 통상적인 장치와 유사하고 또한 본원 발명의 특징에 관여하지 않기 때문에 도면과 그 설명을 생략한다.
또한, 다수의 동일한 부재를 도시함에 따른 혼동을 방지하고, 설명의 간략을 위해 필요한 몇 개의 부재를 도시하였다.
도 3은 진공증착기에 사용되는 QCM모듈의 캐로셀(100)을 개략적으로 도시한 분해도로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 본원발명의 따른 QCM모듈의 캐로셀(100)은 하부 캐로셀(110)과 상부 캐로셀(120)과, 다수의 핑거스프링(130)과, 핑거스프링(130)이 고정되는 다수의 고정블록(140)과, 다수의 수정 발진자(150)와, 수정 발진자 선택부(160)로 이루어진다.
하부 캐로셀(110)에는 다수의 고정블록(140)들을 삽입고정하기 위한 다수의 고정블록(140) 고정용 관통홈(111)이 형성된다.
고정블록(140)들은 하부 캐로셀(110)의 아래쪽에서 관통홈(111)에 삽입되어 하부 캐로셀(110)에 고정되게 된다.
하부 캐로셀(110)의 관통홈(111)에 고정된 고정블록(140) 위에는 핑거스프링(130)이 고정된다.
고정블록(140)과 핑거스프링(130)의 고정은, 고정블록(140)의 상부와 핑거스프링(130)의 하부를 소정의 고정수단, 예컨대 볼트와 같은 고정 수단에 의해 이루어진다. 수정 발진자(150)는 핑거스프링(130)의 상부면에 위치하게 된다.
상부 캐로셀(120)에는 수정발진자(150)가 위치하게 되는 수정 발진자 설치용 관통홈(121)이 형성된다.
상부 캐로셀(120)과 하부 캐로셀(110)은, 각각에 형성된 나사 구멍들(113 및 123)을 통해 나사 또는 볼트와 같은 고정수단에 의해 서로에 대해 고정되게 되고, 상부 캐로셀(120)과 하부 캐로셀(110) 사이에 핑거스프링(130)과 수정발진자(150)가 위치하게 된다.
서로 결합 된 상태의 상부 캐로셀(120)과 하부 캐로셀(110)은, 상부 캐로셀(120)의 중앙에 배치된 연결봉(122)을 통해 수정발진자 선택부(160) 내에서 회전이 가능하게 설치된다.
수정발진자 선택부(160)에는 선택된 하나의 수정발진자(150)를 증발된 소스에 노출시키기 위한 하나의 개구(161)를 가지게 된다.
따라서, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 선택된 하나의 수정발진자(150)만이 개구(161)를 통해 증발된 소스에 노출되게 된다.
한 작업이 완료된 후 새로운 수정발진자(150)를 사용할 필요가 있게 되면, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 상부캐로셀(120)과 하부케로셀(110)을 수정발진자 선택부(160) 내에서 화살표 방향 또는 그 반대방향으로 회전시키면, 사용한 수정발진자(150)가 수정발진자 선택부(160) 아래로 이동하고, 새로운 수정발진자(150)가 개구(161)에 위치하게 된다.
도 5는 수정 발진자(150)의 전면을 도시한 도면이다.
수정발진자(150)의 전면과 배면은 대칭관계이기 때문에 전면만을 참조하여 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 수정발진자(150)는 원형으로 이루어져 있고, 알루미늄과 같은 금속재료로 이루어진 도금부(151)와, 도금이 이루어지지 않는 노출부(152)로 이루어진다.
노출부(152)는 수정발진자(150)의 전면에 전체를 금속재료로 도금한 후, 소정의 패터닝공정을 거쳐 형성하게 된다.
도 6은 핑거스프링(130)의 구성을 보여주는 것으로서, 초기에 핑거스프링(130)은 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 중앙부가 개방된 원형부(131)를 가운데에 가지고, 중앙부 개방된 반원형부(132)를 양단에 가지는 스트립형태로 제작된다.
그런 다음, 선택된 다수의 지점들, 예컨대 a, b, c지점을 따라 순차적으로 접철함으로써 도 6의 (b)에 도시된 것과 같은 모래시계형의 핑거스프링(130)이 구성되게 된다.
따라서, 핑거스프링(130)의 상부면(131), 즉 수정발진자(150)의 배면과 접촉하게 되는 부분은 평면형상을 가지게 되어, 수정발진자(150) 배면과 완전히 면접촉 하여 접촉상의 문제점을 제거하여 전기적 접촉성을 향상시키게 된다.
그러므로 수정발진자(150)의 공진주파수를 오류가 없이 측정할 수 있게 되므로, 기재(증발된 소스가 증착되는 타켓) 상에 증착되는 재료의 두께를 오류가 없이 정확하게 측정할 수 있게 된다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 최종 캐로셀(100)의 형상은 도 7과 같다.
도 7에 도시된 바와 같이, 최종 캐로셀(100)의 하단에서 고정블록(140)의 하부만 노출되게 된다.
이와 같이 이루어진 최종 캐로셀(100)은 도 8에 도시된 바와 같이 QCM모듈 본체(200)와 결합되게 된다.
QCM모듈 본체(200)에는 캐로셀(100)을 회전시키기 위한 구동부(210)와, 캐로셀(100)의 고정블록(140)으로부터 수정발진자(150)로부터의 공진주파수를 수신하는 신호블록(220)으로 이루어지고 신호블록(220)에는 접촉단자(300)가 설치된다.
즉, 캐로셀(100)이 구동부(210)에 설치되면, 접촉단자(300)는 수정발진자 선택부(160)의 개구(161)를 통해 증발된 소스에 노출되는 선택된 하나의 수정 발진자(150)를 지지하는 고정블록(140)의 하면에 전기적으로 접촉하게 된다.
이러한 접촉단자는 도 9에 도시된 바와 같이, 신호블록(220)의 상면에 결합 되는 고정부(310)와 고정부(310)로부터 상향으로 절곡 형성되는 제1지지부(320), 제1지지부(320)에서 연장형성되며, 고정블록(140)의 하면과 접하게 되는 면이 형성되는 접속부(330) 로 구성된다.
이하, 이에 대해 상세하게 설명한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 개시된 내용의 접촉단자(300)의 고정부(310)는 신호블록(220)의 상면에 고정수단에 의해 고정된다.
이러한 고정부(310)는 원형, 직사각형 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.
일 예로 도 9에 도시된 바와 같이, 평면으로 이루어진 직사각형으로 형성될 수 있다.
다만, 고정력을 고려할 때 신호블록(220)의 상면과 고정부(310)의 하단이 맞닿은 상태로 고정수단에 의해 고정되는 것이 바람직한바, 고정부(310)의 하단은 평면으로 형성되어야 한다.
이를 위해 고정부(310)에는 다수개의 고정홀(312)이 형성된다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이 신호블록(220)의 상면에도 고정부에 대응되는 다수개의 홀이 형성된다.
이러한 홀의 개수는 전술한 고정부(310)의 고정홀(312) 수에 따라 달라질 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 고정부(310)는 신호블록(220)의 상면에 고정홀(312)과 홀의 위치가 일치하게 안착 된 후 고정수단에 의해 고정된다.
이러한 고정수단은 나사(313), 볼트, 또는 글루 등 다양한 수단이 사용될 수 있다.
다만, 회전하는 캐로셀(100)에 삽입된 고정블록(140)이 접촉단자(300)에 밀착접촉되면서 마찰과 부하가 생기는 점을 고려할 때, 고정력이 강한 나사(313) 또는 볼트로 고정하는 것이 바람직하다.
고정부(310)의 재질은 알루미늄, 스틸 등 다양한 재질로 형성될 수 있다.
다만, 고정블록(140)의 전기적 신호가 신호블록(220)으로 전달되어야 함으로 전류가 흐를 수 있는 도체로 형성되는 것이 바람직하다.
도 10 에 도시된 바와 같이, 제 1 지지부(320)는 고정부(310)의 일측에서 위로 경사지게 절곡형성된다.
고정부(310)는 평면으로 이루어지기 때문에 어느 면에서나 제 1 지지부(320)는 연장형성될 수 있다.
예를 들어 직사각형의 고정부(310)로 형성된 경우, 제 1 지지부(320)는 길이가 짧은변에서 연장형성될 수 있고 길이가 긴변에서 연장형성될 수 있다.
다만, 제 1 지지부(320)에는 후술할 접속부(330)가 연장형성되고, 이러한 접속부(330)는 회전하는 고정블록(140)과 접촉을 하여야 함으로 제 1 지지부(320)는 전술한 고정블록(140)과의 접촉이 용이한 위치에 접속부(330)가 형성될 수 있도록 하는 고정부(310)의 일면에서 연장형성되는 것이 바람직하다.
도 10에 도시된 바와 같이, 제 1 지지부(320)는 소정의 경사각을 갖게 형성된다.
이러한 경사각은 다양하게 형성될 수 있다.
다만, 고정블록(140)의 하면이 접속부(330)의 상면에 접촉시 접촉단자(300) 전체에 중력방향의 하중이 걸리게 된다.
이때 제 1 지지부(320)는 접촉단자(300)에 걸리는 하중을 지지하여야 하므로, 이를 고려하여 경사각의 값을 정하는 것이 바람직하다.
이를 더 구체적으로 설명하자면,
도 10(b)에 도시된 바와 같이, 고정블록(140)이 접속부(330)에 접하게 되면 접촉단자(300)는 중력방향의 힘(f1)을 받게 된다.
또한, 이러한 하중은 제 1 지지부(320)도 받게 되는데 이때의 하중(f2)은 하기 식에 의해 결정된다.
f2 = f1/cos
Figure 112018120737070-pat00001
1
이를 계산해보면 제 1 지지부(320)가 받는 하중(f2)은 경사각이 90°의 경우에 {f2=f1/cos(0°)}으로 가장 작은 값을 갖게 되고, 경사각이 150°의 경우에 {f2=f1/cos(60°)}으로 가장 큰 값을 갖게 된다.
따라서 접속부(330)와 제 1 지지부(320) 사이의 경사각(
Figure 112018120737070-pat00002
1)은 90°~ 180°로 형성될 수 있지만, 위에서 보았듯이 제 1 지지부(320)에 걸리게 되는 하중(f2)을 고려할 때, 경사각(
Figure 112018120737070-pat00003
1)은 90°~ 150°의 값을 갖게 형성되는 것이 바람직하다.
이는 제 1 지지부(320)가 받게 되는 하중(f2)을 줄임으로써 접촉단자(300)의 내구성을 강화시키기 위함이다.
경사각을 정함에 있어 또 한가지 고려해야 할 요소는 고정블록(140)과 접속부(330)의 접촉이다.
만약, 제 1 지지부(320)가 150°이상의 경사각(
Figure 112018120737070-pat00004
1)을 갖게 형성된다면(제 1 지지부(320)의 길이가 동일함을 전제) , 제 1 지지부(320)의 일면에서 연장형성되는 접속부(330)는 고정블록(140)과 접촉되는 지점의 높이가 낮게 형성된다. 이에 따라 고정블록(140)의 길이를 조절하지 않는 한 접촉이 불가 또는 불능이 되는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해선 고정블록(140)의 길이를 길게 만들어야 하는데 이는 QCM모듈의 전체길이와 부피를 크게 하는 것으로 사용상 및 설치상의 용이성을 고려할때 바람직하지 못하다.
따라서 이러한 제 1 지지부(320)의 경사각(
Figure 112018120737070-pat00005
1)은 제 1 지지부(320)가 받게 되는 하중(f2)과 고정블록(140)과의 접촉을 고려하여 90°~ 150°의 값을 갖게 형성되어야 한다.
제 1 지지부(320)의 길이는 다양하게 형성될 수 있다.
다만, QCM모듈은 제 1 지지부(320)에서 위로 경사지게 연장형성되는 접속부(330)와 캐로셀(100)에 삽입된 고정블록(140)의 하단과의 접촉이 필수적인바, 캐로셀(100)의 하부로 노출된 고정블록(140)의 길이에 따라 다르게 형성되어야 한다.
예를 들어 캐로셀(100)의 하부로 노출된 고정블록(140)의 길이가 길다면 제 1 지지부(320)의 길이는 짧게 형성되어야 하고, 반대로 노출된 길이가 짧다면 제 1 지지부(320)의 길이는 길게 형성되어야 한다.
이는 제 1 지지부(320)에서 연장형성되는 접속부(330)와 캐로셀(100)에 삽입되어 전기적 신호를 전달하는 고정블록(140)과의 접촉을 용이하게 하기 위함이다.
제 1 지지부(320)의 재질은 다양하게 형성될 수 있다.
다만 고정블록(140)의 전기적 신호가 신호블록(220)으로 전달돼야 하는 것인바, 전류가 흐를 수 있는 도체로 형성되는 것이 바람직하다.
도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 접속부(330)는 제 1 지지부(320)의 상부말단에서 상방향으로 경사지게 연장형성된다.
접속부(330)가 경사지게 연장형성되는 이유는 회전하는 고정블록(140)이 접속부(330)에 접촉시 고정블록(140)이 접속부(330)의 경사면을 따라 이동하기 위함이다.
따라서, 제 1 지지부(320)의 길이는 고정블록(140)의 하면과 접속부(330)가 제 1 지지부(320)에서 연장형성되기 시작하는 지점이 동일평면상에 위치하는 값을 갖게 형성되어야 한다.
이에 따라, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 회전하는 고정블록(140)의 하면은 접속부(330)의 연장형성이 시작되는 지점에 처음 접하게 되고, 고정블록(140)은 접속부(330)의 경사면을 따라 이동한다.
이동하는 고정블록(140)에 의해 접속부(330)의 경사면은 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 평면으로 형성되고, 이때 접속부(330)의 말단에 결합 된 코일스피링(400)에 의해 접속부(330)의 하중이 지지 됨으로써 접속부(330) 상면의 평면상태가 유지된다.
이에 의해, 고정블록(140)의 하면은 접속부(330)의 상면이 평면상태로 접촉하게 된다.
즉, 면접촉에 의한 접촉면적의 증가로 전기적 신호의 전달력이 증가하게 된다.
이러한 접속부(330)의 형상은 다양하게 형성될 수 있다.
예를 들어, 원형이나, 타원형, 사각형 등으로 형성될 수 있다.
다만 접속부(330)는 고정블록(140)의 하면과 접촉면적을 증대시키기 위해 면과 면 즉, 면접촉을 하여야 하므로, 도 10에 도시된 바와 같이, 상면은 평면으로 형성되는 것이 바람직하다.
만약 상면이 평면이 아니라면, 고정블록(140)의 하면과 면접촉을 할 수 없어 본 발명이 이루고자 하는 접촉면적의 증대를 가져올 수 없는 문제점이 있다.
즉, 접속부(330)의 하면은 평면이 아니더라도 상면은 평면으로 형성되어야 한다.
이러한 접속부(330)의 면적은 다양하게 형성될 수 있다.
면적이 클수록 접촉될 수 있는 면적이 증가하고 이에 따라, 흐를 수 있는 전류량이 증가함으로 신호블록(220)으로 전달되는 전류량이 증가하게 된다.
다만, 접속부(330)는 제 1 지지부(320)로부터 연장형성 되는 것이므로 제 1 지지부(320)의 폭 보다 작거나 상응하는 값의 폭을 갖게 형성되는 것이 바람직하다.
만약 제 1 지지부(320)의 폭보다 큰 값의 폭을 갖는 접속부(330)가 형성 된다면 제 1 지지부(320)에서 연장형성되는 지점에 하중이 집중되어 접촉단자(300)의 내구성이 떨어지는 문제점이 있다.
반대로 접속부(330)의 폭이 제 1 지지부(320)의 폭보다 작은 값을 갖게 형성된다면 고정블록(140)과의 접촉면적이 줄어드는 문제점이 있다.
따라서 접속부(330)의 폭은 제 1 지지부(320)의 폭과 동일한 값을 갖게 형성되는 것이 바람직하다.
즉 고정부(310)의 일면, 제 1 지지부(320) 및 접속부(330)는 동일한 값의 폭을 갖게 일체로서 연장 형성되는 것이 생산비가 절감되는 측면에서 바람직하다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 탄성부재는 접속면의 일측에 일단이 결합 되고 타단이 신호블록(220)의 상면에 고정됨으로써 제 1 지지부(320)와 함께 접속부(330)를 지지하는 역할을 한다.
탄성부재는 고무링, 스프링 등 다양한 부재가 사용될 수 있다.
다만 접촉단자(300)가 설치되는 공간이 협소하고, 접속부(330)의 경사면을 유지한채로 있다가 고정블록(140)의 접촉시 길이 변화로 접속부(330)의 상면을 평면으로 유지한 상태로 하중을 견뎌야 하는 내구성 및 길이변화를 고려할 때, 탄성부재는 코일스프링(400)으로 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 코일스프링(400)이 접속부(330)의 일면에 결합 되는 방법은 다양하다.
예를 들어, 글루 등의 접착부재를 이용하여 코일스프링(400)의 일단을 접속부(330)의 일단에 접합시킬 수 있다.
그러나 이러한 방법은 QCM모듈의 사용 연한에 따라 접합력이 떨어지는 문제와 고정블록(140)에서의 전기적 신호에 있어 노이즈가 생길수 있는 문제가 있다.
따라서, 접속부(330)와 결합되는 코일스피링(400) 사이에는 절연층을 구비하는 것이 바람직하고, 일례로 코일스프링(400)의 일단을 절연코팅이나, 절연부재 등으로 처리하거나 접속부(330)의 하면 또는 코일스프링(400)이 접촉되는 일단을 절연코팅이나 절연부재 등으로 처리하여, 전기적 신호의 노이즈 발생을 방지하는 것이 바람직하다.
도 11에 도시된 바와 같이, 돌기(333)가 접속부(330)의 일측에 형성될 수 있다.
이러한 돌기(333)는 아래로 경사지게 형성된다.
돌기(333)의 경사각은 다양하게 형성될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 고정블록(140)이 접속부(330)에 접촉시, 제 1 지지부(320)와 코일스프링(400)은 접속부(330)를 지지하는 것이고, 접속부(330)의 상면이 고정블록(140)의 하면과 접촉을 하기 위해서 접속부(330)가 지면과 평행을 유지해야 하는 것인바, 접속부(330)와 제 1 지지부(320) 사이의 경사각(
Figure 112018120737070-pat00006
1)과 접속부(330)와 돌기(333) 사이의 경사각(
Figure 112018120737070-pat00007
2)이 동일한 값을 갖게 형성되는 것이 바람직하다.
이는 고정블록(140)이 접속부(330)에 접촉됨으로써 생기는 하중을 최대한 분산하여 내구성을 높이고, 고정블록(140) 접촉시, 접속부(330)를 평면으로 제공하고자 함이다.
돌기(333)의 길이와 형상은 다양하게 형성될 수 있다.
다만, 코일스피링(400)의 일측이 돌기(333)에 결합 되어 고정되어야 함으로 돌기(333)의 말단에는 훅이 형성되는 것이 바람직하다.
일 예로, 도 11에 도시된 바와 같이, 코일스프링(400)의 내측은 돌기(333)의 훅에 걸리게 된다.
또한, 돌기(333)의 폭과 두께는 코일스프링(400)의 일측과 억지끼움될 수 있는 값을 갖게 형성되는 것이 바람직하다.
이를 더 구체적으로 설명하자면,
탄성부재로 코일스프링(400)이 사용되는 경우, 돌기(333)의 폭은 코일스프링(400)의 지름에 상응하는 값을 갖게 형성되는 것이 바람직하다.
이로써 코일스프링(400)의 일측이 돌기(333)에 억지끼움되어 1차적으로 고정되고, 훅이 코일스피링(400)의 내측면에 걸리게 되어 2차적으로 고정된다.
이에 의해 다른 결합방법과 다르게, 고정력을 강화시킴으로써 사용 연한에 따른 고정력 저하를 해결할 수 있는 장점이 있다.
코일스프링(400)의 타측은 신호블록(220)의 상면에 고정된다.
개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.
100 : 캐로셀
110 : 하부 캐로셀
111, 121 : 관통홈
113, 123 : 나사구멍
120 : 상부 캐로셀
122 : 연결봉
130 : 핑거스프링
131 : 원형부
132 : 반원형부
140 : 고정블록
150 : 수정발진자
151 : 도급부
152 : 노출부
160 : 수정발진자 선택부
161 : 개구
200 : QCM모듈 본체
210 : 구동부
220 : 신호블록
221 : 리프스프링
300 : 접촉단자
310 : 고정부
312 : 고정홀
320 : 제 1 지지부
330 : 접속부
333 : 돌기
400 : 코일스프링
f1 : 중력방향의 하중
f2 : 제 1 지지부에 가해지는하중
Figure 112018120737070-pat00008
1 : 제 1 지지부의 경사각
Figure 112018120737070-pat00009
2 : 돌기의 경사각

Claims (4)

  1. 수정발진자로부터의 공진주파수를 수신하는 신호블록과 캐로셀에 결합되어 핑거스프링을 지지하는 고정블록을 포함하는 QCM모듈에서, 상기 고정블록의 전기적 신호를 상기 신호블록에 전달하는 QCM모듈의 접촉단자에 있어서,
    상기 신호블록의 상면에 고정수단에 의해 고정되는 고정부;
    상기 고정부의 일측에서 상향으로 경사지게 절곡되어 연장형성되는 제 1 지지부;
    상기 제 1 지지부의 상단에서 일방향으로 절곡되어 상기 고정블록의 하면이 접촉시 상기 고정블록의 하면과 평행이 되어 면접촉하는 접속부;
    상기 접속부의 일측말단에서 하향형성되는 돌기; 및
    상기 돌기에 일단이 결합되고 타단은 상기 신호블록의 상면에 고정지지되는 탄성부재를 포함되는 것을 특징으로 하는 QCM모듈의 접촉단자.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성부재는 일단이 절연코팅 된 코일스프링인 것을 특징으로 하는 QCM모듈의 접촉단자.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 접속부의 일측말단과 상기 탄성부재 사이에는 절연층이 구비된 것을 특징으로 하는 QCM모듈의 접촉단자
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