KR102183030B1 - 전기접촉단자의 장착 구조 - Google Patents

전기접촉단자의 장착 구조 Download PDF

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Abstract

금속 케이스에 구비된 전기 접촉부분에서 전기접촉단자를 신뢰성 있게 장착할 수 있는 기술이 개시된다. 금속 케이스의 표면의 전기 접촉부분에 수납 홈이 일체로 형성되고, 상기 전기접촉단자가 상기 수납 홈에 강제 삽입되어 물리적으로 결합하고, 상기 수납 홈의 입구에서 상기 몸체와 상기 케이스 사이의 간극 부분이 용접에 의해 서로 용융되고 접합되어 기구적 및 전기적으로 결합된다.

Description

전기접촉단자의 장착 구조{Mounting structure on metal case for electric contact terminal}
본 발명은 전기접촉단자의 장착 구조에 관한 것으로, 특히 금속 케이스에 구비된 전기 접촉부분에서 전기접촉단자를 신뢰성 있게 장착할 수 있는 기술에 관련한다.
휴대전화를 비롯한 전자통신기기의 금속 케이스는, 무게가 가볍고, 가격이 싸고, 가공이 쉬운 이유로, 알루미늄이나 알루미늄 합금 또는 마그네슘이나 마그네슘 합금 등의 비철금속으로 구성될 수 있다.
그 결과, 금속 케이스가 대기 중에서 또는 환경 변화에 따라 부식에 취약하여, 전기저항이 커지고 불균일해져서 대향하는 전기전도성 대상물과의 전기접촉저항이 커지며, 특히 RF 용도나 안테나 용도로 사용하는 경우 RF 성능이나 송수신 성능이 저하된다.
한편, 국내 등록특허 제1499187호를 보면, 클립(clip) 형상의 탄성 전기접촉단자가 회로기판의 회로패턴에 실장되어 금속 케이스에 전기적으로 접촉하여 가압하는데, 전기접촉단자는 금속 스트립을 소정의 형상으로 프레스하여 형성한다.
그런데 금속 케이스 표면의 기계적인 강도가 비교적 약하기 때문에, 회로기판 등에 장착된 기계적 강도가 강한 탄성 금속 클립이 기계적으로 반복하여 케이스 표면에 접촉하는 경우 해당 접촉부분이 쉽게 마모되거나 닳아서 신뢰성 있는 전기적 접촉을 계속 제공하기 어렵게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서, 케이스의 표면을 코팅 또는 도금과 같은 처리를 하여 부식을 방지하고 기계적 강도를 높일 수 있는데, 표면처리에 의해 케이스 표면의 전기저항이 높아지는 단점이 있다.
따라서, 회로기판에 실장된 금속 클립이 접촉하는 케이스의 표면처리된 부분을 연삭 등의 후가공에 의해 벗겨내어 전기저항을 낮추고 있지만, 연삭에 의해 벗겨진 전기 접촉부분도 결과적으로 외부에 노출되기 때문에 또다시 부식이 진행된다.
따라서, 본 발명의 목적은 금속 케이스의 전기접촉부분에 전기접촉단자를 신뢰성 있게 장착하여 전기 신호의 감쇄나 왜곡의 발생을 적게 하는 장착 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 금속 케이스에 장착된 전기접촉단자와 금속 케이스의 용접 부분의 불순물을 최소화하고 부식을 줄이며 갈바닉 현상이 방지할 수 있는 장착 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 장착 비용이 싼 장착 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다수 개의 전기접촉단자를 금속 케이스에 장착시 전기접촉단자의 움직임이 적고 전기접촉단자를 정확한 위치에 용이하게 장착할 수 있는 장착 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 외부 충격에 의해 전기접촉단자가 금속 케이스에서 잘 이탈되지 않는 장착 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 회로기판에 장착된 탄성 금속 클립과 전기적으로 접촉되는 금속 케이스의 표면의 전기 접촉부분에 전기접촉단자가 수납되는 수납 홈이 일체로 형성되고, 상기 전기접촉단자는, 상기 금속 케이스와 동일 또는 유사한 재료로 구성된 몸체, 상기 몸체 위에 형성되는 금속 재질의 중간층, 및 상기 중간층 위에 형성되는 금속 재질의 접촉층으로 구성되며, 상기 전기접촉단자가 상기 수납 홈에 강제 삽입되어 물리적으로 결합하고, 상기 수납 홈의 입구에서 상기 몸체와 상기 케이스 사이의 간극 부분이 용접에 의해 서로 용융되고 접합되어 기구적 및 전기적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 전기접촉단자의 장착 구조가 제공된다.
바람직하게, 상기 케이스는 알루미늄, 알루미늄 합금, 마그네슘 또는 마그네슘 합금으로 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 몸체의 하면과 상기 수납 홈의 바닥 사이에 전기전도성 접착제가 개재될 수 있고, 상기 접착제는 구리, 알루미늄, 은, 금 또는 도전 카본을 포함하는 전기전도성 파우더가 접착력을 갖는 아크릴수지, 에폭시수지 또는 실리콘고무에 혼합되어 구성되어 경화에 의해 상기 전기접촉단자를 상기 수납 홈의 바닥에 접착시킬 수 있다.
바람직하게, 상기 접촉층의 경도(hardness vickers)는 상기 금속 케이스의 경도보다 크다.
바람직하게, 상기 삽입은 물리적인 힘에 의해 이루어지고, 상기 삽입에 의해 상기 몸체는 변형되어 상기 수납 홈에 끼워진다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 회로기판에 장착된 탄성 금속 클립과 전기적으로 접촉되는 금속 케이스의 표면의 전기 접촉부분에 전기접촉단자가 수납되는 수납 홈이 일체로 형성되고, 상기 전기접촉단자는, 상기 금속 케이스와 동일 또는 유사한 재료로 구성된 몸체, 상기 몸체 위에 형성되는 금속 재질의 중간층, 및 상기 중간층 위에 형성되는 금속 재질의 접촉층으로 구성되며, 상기 전기접촉단자가 상기 수납 홈에 강제 삽입되어 상기 몸체의 변형에 의해 상기 수납 홈에 물리적으로 결합하고, 상기 몸체의 하면은 전기전도성 접착제를 개재하여 상기 수납 홈의 바닥에 접착하여 상기 수납 홈에 기구적 및 전기적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 전기접촉단자의 장착 구조가 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 회로기판에 장착된 탄성 금속 클립과 전기적으로 접촉되는 금속 케이스의 표면의 전기 접촉부분에 전기접촉단자를 수납하는 수납 홈이 일체로 형성되고, 상기 전기접촉단자는, 금속 재질의 통 형상의 고정부재; 상기 고정부재에 대해 슬라이드 가능하게 결합하는 금속 재질의 통 형상의 가동부재; 및 상기 가동부재가 상기 고정부재에 삽입되어 탄성적으로 슬라이드 되도록 탄성과 탄성 복원력을 제공하는 금속 스프링으로 구성되고, 상기 고정부재는 상기 수납 홈에 강제로 끼워져 안쪽으로 밀려 변형되면서 상기 수납 홈에 기구적 및 전기적으로 결합하고, 상기 수납 홈에 끼워진 고정부재의 하면은 접착제를 개재하여 상기 수납 홈의 바닥에 접착되어 전기적 및 기구적으로 결합하며, 상기 가동부재의 직경은 상기 고정부재의 직경보다 작게 형성되어 상기 수납 홈의 내측벽에 접촉하지 않고, 상기 가동부재의 적어도 일부는 상기 수납 홈의 외부로 돌출되고, 상기 가동부재의 상면은 적어도 진공픽업을 위한 공간이 마련되고, 대향하는 회로기판의 도전부에 탄성적으로 전기 접촉하는 것을 특징으로 하는 전기접촉단자의 장착 구조가 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 회로기판에 장착된 탄성 금속 클립과 전기적으로 접촉되는 금속 케이스의 표면의 전기 접촉부분에 전기접촉단자를 수납하는 수납 홈이 일체로 형성되고, 상기 전기접촉단자는 프레스에 의해 형성된 금속 재질의 단일의 몸체로 구성되고, 편평한 고정부; 상기 고정부의 양단에서 상방으로 절곡 연장되어 상기 수납 홈의 양쪽 내측벽에 밀착하는 탄성 변형부; 및 상기 변형부 중 하나에서 연장되어 대상물에 탄성 접촉하는 접촉부로 구성되고, 상기 전기접촉단자를 상기 수납 홈에 강제 삽입하는 과정에서, 상기 변형부는 탄성 변형되어 상기 수납 홈의 양쪽 내측벽에 밀착하여 기구적 및 전기적으로 상기 수납 홈에 결합하고, 상기 고정부의 하면은 전기전도성 접착제를 개재하여 상기 수납 홈의 바닥에 접착하여 상기 수납 홈에 기구적 및 전기적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 전기접촉단자의 장착 구조가 제공된다.
상기한 구조에 의하면, 전기접촉단자와 금속 케이스와 물리적으로 맞닿는 면이 동일 또는 유사한 금속 재질로 구성되어 몸체와 금속 케이스가 용융되어 녹으면서 하나의 유사한 금속 재질로 되어 접합함으로써 기계적 및 전기적 결합이 신뢰성 있게 이루어진다.
또한, 전기접촉단자가 케이스의 수납 홈에 끼워진 후 이들 사이의 경계를 따라 레이저나 초음파로 용접하여 결합하므로 용접 부위에서 전기적 및 화학적 변화가 작게 발생하여 화학적 부식, 갈바닉 현상 및 전기접촉단자와 케이스 간의 고주파나 RF 신호의 왜곡이나 간섭이 적다.
또한, 전기접촉단자의 하면과 수납 홈의 바닥 사이에 전기전도성 접착제를 개재함으로써 용접을 생략할 수 있다.
또한, 전기접촉단자와 케이스는 그 재료비가 싸고 낮은 온도에 용융되므로 제조 비용이 적다는 이점이 있다.
또한, 전기접촉단자의 최상부에 금이나 금합금의 도금층이 형성되어 있기 때문에 내부식성을 가지며, 전기접촉의 신뢰성이 증가하고, 금속 케이스보다 기계적 강도가 좋아 대향하는 탄성 클립에서 제공되는 기계적 마찰을 견디기 용이하다.
또한, 전기접촉단자가 용접되기 전에 수납 홈에 물리적으로 끼워 안착되기 때문에 용접 작업시 움직임이 적고 금속 케이스의 정확한 위치에 장착할 수 있다.
또한, 전기접촉단자가 탄성 클립의 역할을 하도록 구조적으로 변경하여 수납 홈에 강제 삽입하여 고정함으로써, 회로 기판에 전기전도성의 탄성 클립을 별도로 실장하지 않아도 되므로, 회로기판에 실장 공간을 줄일 수 있고 제조 원가가 절감된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기접촉단자의 장착 구조를 보여준다.
도 2(a)는 도 1에 적용되는 전기접촉단자를 나타내는 사시도이고, 도 2(b)는 b-b를 따른 단면도이다.
도 3은 전기접촉단자가 금속 케이스에 적용되는 것을 보여준다.
도 4(a)와 4(b)는 각각 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기접촉단자의 장착 구조를 보여준다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기접촉단자의 장착 구조를 보여준다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기접촉단자의 장착 구조를 보여주고, 도 2(a)는 도 1에 적용되는 전기접촉단자를 나타내는 사시도이고, 도 2(b)는 b-b를 따른 단면도이며, 도 3은 전기접촉단자가 금속 케이스에 적용되는 것을 보여준다.
전기접촉단자(100)는, 표면이 평면을 이루고 있어 릴 캐리어에 포장되고 공급되어 표면에서 진공 픽업되어 실장되는데, 전기전도성 대상물의 표면에 형성된 수납 홈에 강제로 끼워져 결합하고, 용접이나 접착에 의해 추가로 결합하여 장착된다.
이 실시 예에서 전기전도성 대상물은 알루미늄, 알루미늄 합금, 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 경량의 비철금속으로 구성된 휴대전화(1)의 금속 케이스(10)이며, 도 1과 같이, 설명의 편의를 위하여 휴대전화(1)는 회로기판(20)와 커버(30)를 더 포함하는 것으로 가정한다.
이 실시 예에서, 케이스(10)의 내부면은 부식 방지와 강도의 향상을 위해 절연 코팅층이 형성되는데, 이에 한정되지 않고 절연 코팅층이 형성되지 않을 수 있다.
이 예에서는 케이스(10)의 내부면에 전기접촉단자(100)가 설치되고, 케이스(10)와 이격 장착되는 회로기판(30)의 도전패턴 등에 실장된 탄성 클립(50)이 전기접촉단자(100)에 기계적으로 접촉하여 회로기판(30)과 금속 케이스(10)가 전기적으로 연결되는 구조를 예로 든다.
케이스(10)의 기설정된 전기 접촉부분에는 수납 홈(12)이 형성되고, 이 수납 홈(12)에 전기접촉단자(100)가 강제로 삽입되어 장착되는데, 가령 삽입된 상태에서 용접이나 접착에 의해 케이스(10)에 고정된다.
수납 홈(12)은 케이스(10)의 해당 부분이 CNC 밀링에 의해 파여 케이스(10)에 일체로 형성된다.
회로기판(30)에서 전기접촉단자(100)에 대향하는 부분에 탄성 클립(50)이, 가령 솔더링에 의해 실장되어 케이스(10)에 장착된 전기접촉단자(100)에 기계적으로 전기 접촉한다.
도 2를 보면, 전기접촉단자(100)는, 케이스(10)와 같이 알루미늄, 알루미늄 합금, 마그네슘 또는 마그네슘 합금으로 구성된 몸체(110), 몸체(110) 위에 형성되는 중간층(120), 및 중간층(120) 위에 형성되는 접촉층(130)으로 구성된다.
접촉단자(100)의 몸체(110)가 케이스(10)와 동일 또는 유사한 재질이어서 접촉 부위에서 전기적 및 화학적 변화가 적다.
이 실시 예에서, 전기접촉단자(100)는 수평 단면이 사각형상으로 0.2㎜ 내지 0.5㎜ 정도의 두께로 형성되고, 가로와 세로의 길이가 각각 대략 1㎜ 내지 4㎜ 정도일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
전기접촉단자(100)는 가공과 용접이 용이하고 취급과 용도가 다양하도록 원형일 수 있는데, 이 경우 릴 테이핑하기 용이하고 하나의 치수로 여러 분야에 적용이 용이하다.
중간층(120)은 니켈 도금층이나 니켈-팔라듐 합금 등의 니켈합금 도금층으로 구성되고, 접촉층(130)은 금 도금층이나 금-코발트 합금 등의 금합금 도금층으로 구성될 수 있다.
특히, 접촉층(130)은 탄성 클립(50)과 전기적, 기계적으로 접촉하는 부분으로 경도(hardness Vikers)가 케이스(10)의 경도보다 커서 접촉단자(100)가 탄성 클립(50)과 기계적 접촉을 함으로써 케이스(10)를 보호할 뿐만 아니라, 환경에 따른 부식을 방지하는 역할을 한다.
전기접촉단자(100)는 넓은 판 형상의 원단 위에 중간층(120)과 접촉층(130)을 순차적으로 도금에 의해 형성한 다음 타발하여 형성할 수 있다. 선택적으로, 타발에 의해 노출되는 몸체(110) 부분은 환경에 따른 부식을 방지하고 용접 작업 중 고온에서 번-아웃(burn out)되어 증발할 수 있는 부식 방지제가 코팅될 수 있다. 이러한 부식 방지제로는 용접 온도에서 번-아웃되어 용접 후에는 잔여물이 남지 않는 폴리머 코팅제로 구성될 수 있다.
이와 달리, 원단을 타발하여 몸체(110)를 먼저 형성한 다음, 전체 표면에 순차적으로 도금을 수행하여 중간층(120)과 접촉층(130)을 형성할 수도 있다.
상기한 것처럼, 케이스(10)에 전기접촉단자(100)에 대응하는 크기의 수납 홈(12)이 형성되는데, 전기접촉단자(100)의 치수와 비교하여 대략 동일하거나 약간 작을 수 있다.
따라서, 전기접촉단자(100)를 강제 압입 방식으로 수납 홈(12)에 끼워 물리적으로 결합하여 케이스(10)를 이동하는 중에 전기접촉단자(100)가 이탈되지 않도록 할 수 있다.
접촉단자(100)가 강제로 끼워지는 과정에서, 접촉단자(100)와 케이스(10)가 유사한 재질로 구성되어 있지만, 수납 홈(12)은 케이스(10)의 일부를 이루고 있어 변형되기 어렵고 상대적으로 접촉단자(100)의 몸체(110)가 변형될 수 있다. 이와 같이, 몸체(110)가 변형됨으로써 몸체(110)의 측면은 수납 홈(12)의 내측벽에 밀착되어 물리적으로 결합하며, 이와 동시에 전기적으로 결합한다.
여기서, 전기접촉단자(100)는 수납 홈(12)에 표면실장장치에 구비되거나 별도로 제공되는 지그에 의한 물리적인 힘에 의해 강제로 끼워진다.
몸체(110)의 하단 가장자리에, 가령 C-컷(C-cut)을 적용할 수 있는데, 전기접촉단자(100)를 표면실장장치에 의한 표면 실장 후 가압 지그를 이용하여 수납 홈(12)에 끼울 때 적은 힘으로 수납 홈(12)에 용이하게 삽입되도록 할 수 있으며, 이어 더하여 수납 홈(12)의 입구 가장자리에 테이퍼를 형성할 수 있다.
전기접촉단자(100)의 두께는 수납 홈(12)의 깊이와 같거나 유사하여 수납 홈(12)에 수용 후 외부의 힘에 의해 잘 이탈되지 않는다. 예를 들어, 전기접촉단자(100)는 수납 홈(12)에 삽입되어 같은 수평 레벨을 유지하거나 수납 홈(12)보다 약간 돌출될 수 있는데, 몸체(110) 부분이 노출되지 않도록 수평 레벨을 유지하는 것이 좋다.
전기접촉단자(100)가 강제로 수납 홈(12)에 끼워져 물리적으로 결합된 상태에서 용접 작업이 이루어지므로 케이스(10)의 정확한 위치에 장착할 수 있다.
전기접촉단자(100)는 수납 홈(12)에 삽입된 상태에서 이들 사이의 경계를 따라 용접이 이루어지며, 가령 레이저 용접이나 초음파 용접에 의해 케이스(10)와 일체로 용융 접합된다.
용접은, 몸체(110)와 케이스(10)의 간극 부분에서 연속적으로 이루어지거나 불연속적(포인트 용접)으로 이루어질 수 있으며, 후술하는 것처럼, 접착제가 추가로 적용되는 경우 적은 개수의 포인트에서만 용접이 이루어질 수 있다.
이와 같이, 경계를 따라 용접함으로써 기포 등의 불순물이 적게 존재하며, 용접이 신뢰성 있게 이루어져 기계적, 화학적 및 전기적 특성이 좋아진다.
이때, 상기한 것처럼, 몸체(110)는 케이스(10)와 동일 재질 또는 유사한 재질로 구성되기 때문에, 도 3과 같이, 용접에 의해 용융되어 단일 재질의 용접물(14)을 형성함으로써 몸체(110)와 케이스(10) 사이에서 이종 재질에 의한 전기적 그리고 화학적 변화가 발생하지 않아 전기 신호의 감쇄나 왜곡이 작아지고 부식의 발생도 적으며, 그 결과 전기접촉단자(100)와 케이스(10)의 기구적 및 전기적 결합의 신뢰성이 향상된다.
여기서, 유사한 재질이라 함은 몸체(110)와 케이스(10)가 하나로 용융되어 용접되었을 때 몸체(110) 및 케이스(10)와 기계적, 화학적 및 전기적으로 유사한 특성을 갖는 재료를 의미한다.
또한, 몸체(110)와 케이스(10) 모두 녹는 점이 낮은 재질로 구성되기 때문에 용접시 전기 에너지가 절감될 수 있다.
도 3은 전기접촉단자가 금속 케이스에 적용되는 것을 보여준다.
전기접촉단자(100)의 몸체(110)의 하면과 수납 홈(12)의 바닥 사이에는 접착제(13)가 개재되어 전기접촉단자(100)가 확실하게 수납 홈(12)에 고정될 수 있다.
디스펜싱이나 인쇄 방식에 의해 수납 홈(12)의 바닥에 일정한 양의 접착제(13)를 토출한 후, 몸체(110)를 수납 홈(12)에 강제 압입하여 몸체(110)가 접착제(13)에 의해 수납 홈(12)의 바닥에 접착되도록 할 수 있다. 이와 달리, 몸체(110)의 하면을 액상의 접착제에 담가 접착제가 부착되도록 한 다음 수납 홈(212)에 압입할 수 있다.
접착제(13)는 전기전도성일 수 있으며, 구리, 알루미늄, 은, 금 또는 도전 카본 등의 전기전도성 파우더를 접착력을 갖는 아크릴수지, 에폭시수지 또는 실리콘고무 등에 고루 혼합하여 구성할 수 있으며, 경화에 의해 접촉단자(100)를 수납 홈(12)에 접착시킨다.
수납 홈(12)에 접착제(13)를 도포하거나 도포하지 않고 전기접촉단자(100)를 강제로 삽입하여 물리적으로 결합한 상태에서 용접이 이루어지므로, 케이스(10)의 정확한 위치를 유지하면서 접촉단자(100)가 장착될 수 있다.
또한, 회로기판(30)에 솔더(52)에 의해 실장된 탄성 클립(50)은 전기접촉단자(100)의 접촉층(130)에 기계적으로 접촉하여 전기적으로 연결된다.
이 실시 예는 다양한 변형이 가능한데, 가령 접촉단자(100)를 수납 홈(12)에 강제 삽입하여 물리적으로 결합하고 용접으로 결합을 보강하는 방식, 접촉단자(100)를 수납 홈(12)에 강제 삽입하여 물리적으로 결합하고 접촉단자(100)의 하면과 수납 홈(12)의 바닥 사이에 접착제(13)를 개재하여 고정하는 방식, 그리고 이들을 병용하는 방식을 선택적으로 적용할 수 있다.
도 4(a)와 4(b)는 각각 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기접촉단자의 장착 구조를 보여준다.
이 실시 예는 전기접촉단자의 구조적 특성상 용접을 하지 않고 전기접촉단자와 수납 홈의 물리적 밀착과 접착제에 의한 접착 결합을 적용한다.
용접을 하지 않기 때문에, 전기접촉단자(150)가 회로기판(30)에 실장되는 금속 클립(50)의 기능을 겸하도록 복합 구조를 구비할 수 있으며, 따라서, 별도의 금속 클립을 회로기판에 장착할 필요가 없다는 이점이 있다.
전기접촉단자의 구조적 특성상 케이스(10)에 수납 홈(12)을 형성한 다음 전체 표면에 절연 코팅층을 형성하여 케이스(10)의 금속 표면이 외부로 노출되지 않도록 할 수 있다.
전기접촉단자(150)는 프레스에 의해 형성된 금속의 단일 몸체로 구성되며, 편평한 고정부(151)와, 고정부(151)의 양단에서 상방으로 절곡 연장되어 수납 홈(12)의 양쪽 내측벽에 밀착하는 탄성 변형부(152, 154), 변형부(152)에서 연장되어 회로기판(30)의 도전패턴에 접촉하고 탄성적으로 회동 가능한 접촉부(153)로 이루어진다.
전기접촉단자(150)의 고정부(151)는 수납 홈(12)과 같이 대략 평면의 직사각형이고, 길이방향 양단에 변형부(152, 154)가 일체로 형성되며, 변형부(152, 154)를 고려하여 고정부(151)는 수납 홈(12)의 바닥보다 약간 작은 평면적을 갖는다.
접촉부(153)는 수납 홈(12)에 관계없이 탄성적으로 회동하기 위해 폭이 수납 홈(12)의 폭보다 작게 형성되어 수납 홈(12)의 내측벽에 접촉하지 않아 접촉부(153)가 동작 중에 수납 홈(12)의 내측벽에 의해 방해받지 않는다.
전기접촉단자(150)를 수납 홈(12)에 강제로 끼울 때, 변형부(152, 154)는 탄성 변형, 즉 길이방향에서 안쪽으로 눌리고 복원력에 의해 수납 홈(12)의 우측 내측벽과 좌측 내측벽에 밀착되어 물리적 및 전기적으로 결합한다.
이와 같이, 변형부(152, 154)가 수납 홈(12)의 좌우측 내측벽에 밀착된 상태에서, 전기접촉단자(150)의 고정부(151)의 하면은 전기전도성 접착제(13)에 의해 수납 홈(12)의 바닥에 접착되어 기구적 및 전기적으로 결합된다.
이 실시 예에서는 변형부(152, 154)를 길이방향 양단에 형성하였지만, 제조상 문제가 없으면 폭 방향의 양단에도 형성할 수 있음은 물론이다.
이와 같은 전기접촉단자(150)의 고정부(151)는 탄성이 있는 강도가 높은 금속으로 이루어지어 수납 홈(12)에 용이하게 삽입될 수 있도록 수납 홈(12)의 입구 가장자리에 모따기 즉, C-Cut이 형성되게 케이스(10)가 파일 수 있으나 이에 한정하지는 않는다.
이 실시 예에서는, 접촉단자(150)를 수납 홈(12)에 강제로 삽입하여 접촉단자(150)의 탄성 변형부(152, 154)가 변형되어 수납 홈(12)의 내측벽에 밀착함으로써 기구적 및 전기적으로 결합되도록 함과 동시에, 구조의 특성상 용접이 용이하지 않기 때문에 전기전도성 접착제(13)를 적용하여 강제 삽입에 의한 물리적 결합을 보강하고 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기접촉단자의 장착 구조를 보여준다.
이 실시 예는, 도 4의 실시 예와 같이, 금속 클립과 전기접촉단자를 합한 구조의 전기접촉단자를 적용하고 있으며, 전기접촉단자와 수납 홈의 물리적 밀착과 접착제에 의한 접착 결합을 적용한다.
전기접촉단자(200)는, 금속 재질의 고정부재(210)와, 고정부재(210)에 대해 슬라이드 가능하게 결합하는 금속 재질의 가동부재(220), 및 가동부재(220)가 고정부재(210)에 끼워져 탄성적으로 슬라이드 되도록 탄성과 탄성 복원력을 제공하는 스프링(230)으로 구성된다.
고정부재(210)와 가동부재(220)는 원통 형상이고, 바람직하게 고정부재(210)의 하면은 가장자리에서 중앙으로 갈수록 위로 경사져 움푹 패인 구조를 구비하여 수납 홈(12)의 바닥에 도포된 접착제(13)가 이 부분에 모여 접착력이 증가하게 된다.
도 5를 보면, 전기접촉단자(100)는 수납 홈(12)에 '강제 삽입'되면서 원통의 고정부재(210)가 안쪽으로 눌리면서 물리적으로 변형되어 수납 홈(12)의 내측벽에 밀착됨과 동시에, 고정부재(210)의 하면은 전기전도성 접착제(13)를 개재하여 수납 홈(12)의 바닥에 접착 결합하게 된다.
가동부재(220)의 직경은 고정부재(210)의 직경보다 작게 형성되어 가동부재(220)가 작동 중에 수납 홈(12)의 내측벽에 접촉하지 않아 수납 홈(12)의 내측벽에 의해 방해받지 않는다.
도 4와 5의 실시 예에 의하면, 회로 기판(30)에 전기전도성의 탄성 클립을 별도로 실장하지 않아도 케이스(10)의 수납 홈(12)에 삽입되어 고정된 탄성 전기접촉단자(150, 200)를 통하여 금속 케이스(10)와 회로기판(30)을 전기적으로 탄성 연결할 수 있고, 회로기판(30)에 실장 공간을 줄일 수 있고 제조 원가가 절감된다.
한편, 도 1의 실시 예의 전기접촉단자(100)를 케이스(10)의 수납 홈(12)에 강제 삽입하여 몸체(110)를 변형시켜 수납 홈(12)에 물리적으로 결합하도록 하고, 몸체(110)의 하면이 전기전도성 접착제를 개재하여 수납 홈(12)의 바닥에 접착하도록 하여 수납 홈(12)에 기구적 및 전기적으로 결합하도록 할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예에 한정되어 해석될 수 없으며, 이하에 기재되는 청구범위에 의해 해석되어야 한다.
10: 케이스
12: 수납 홈
13: 접착제
20: 커버
30: 회로기판
50: 금속 클립
100: 전기접촉단자

Claims (9)

  1. 금속 케이스의 표면에 전기접촉단자가 수납되는 수납 홈이 일체로 형성되고,
    상기 전기접촉단자는 상기 금속 케이스에 대응하는 재료의 단일 몸체로 구성되며,
    상기 전기접촉단자가 상기 수납 홈에 강제 삽입되어 물리적으로 결합하고, 상기 수납 홈과 상기 몸체 사이의 간극 부분이 용접에 의해 서로 용융되고 접합되어 기구적 및 전기적으로 결합되고,
    상기 전기접촉단자는, 회로기판에 장착된 전기전도부재와 전기적으로 접촉되어 상기 전기전도부재와 상기 금속 케이스를 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 전기접촉단자의 장착 구조.
  2. 청구항 1에서,
    상기 금속 케이스는 알루미늄, 알루미늄 합금, 마그네슘 또는 마그네슘 합금으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기접촉단자의 장착 구조.
  3. 청구항 1에서,
    상기 몸체의 하면과 상기 수납 홈의 바닥 사이에 전기전도성 접착제가 개재되는 것을 특징으로 하는 전기접촉단자의 장착 구조.
  4. 청구항 3에서,
    상기 접착제는 구리, 알루미늄, 은, 금 또는 도전 카본을 포함하는 전기전도성 파우더가 접착력을 갖는 아크릴수지, 에폭시수지 또는 실리콘고무에 혼합되어 구성되고,
    경화에 의해 상기 전기접촉단자를 상기 수납 홈의 바닥에 접착시키는 것을 특징으로 하는 전기접촉단자의 장착 구조.
  5. 청구항 1에서,
    상기 몸체 위에, 니켈 도금층이나 니켈합금 도금층의 제1도금층이 형성되고, 상기 제1도금층 위에 금 도금층이나 금합금 도금층의 제2도금층이 형성되며,
    상기 제2도금층의 경도(hardness vickers)는 상기 금속 케이스의 경도보다 큰 것을 특징으로 하는 전기접속단자의 장착 구조.
  6. 청구항 1에서,
    상기 삽입은 물리적인 힘에 의해 이루어지고, 상기 삽입에 의해 상기 몸체는 변형되어 상기 수납 홈에 끼워지는 것을 특징으로 하는 전기접촉단자의 장착 구조.
  7. 청구항 1에서,
    상기 전기접촉단자는 상기 강제 삽입에 의해 상기 몸체가 변형되어 상기 수납 홈에 물리적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 전기접촉단자의 장착 구조.
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