KR102549201B1 - 몸체와 터미널의 접합부위로 방수제가 코팅된 방수타입 통전소자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판에 실장되어 회로의 전원을 단속하는 통전소자에 관한 것으로, 소정 형상과 크기를 갖는 몸체(10); 상기 몸체(10)의 상측 중앙에 상하로 유동 가능하게 돌출 장착되고, 누름조작에 따라 회로를 연결하거나 차단하는 누름버튼(20); 상기 몸체(10)의 내부에서 외부로 소정 형상과 길이로 돌출되게 접합되고, 인쇄회로기판에 납땜으로 접합되는 터미널(30); 상기 터미널(30)이 돌출되는 몸체(10)의 외면에 소정 두께로 코팅되고, 상기 터미널(30)의 절곡으로 발생하는 굽힘응력이 몸체(10)로 전달되는 것을 최소화하여 틈새(G)의 생성을 방지하거나 생성된 틈새(G)에 덮어져 몸체(10)의 내부로 이물질의 유입을 차단하는 방수제(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 터미널이 돌출 접합되는 몸체의 외면으로 방수제를 코팅함으로써, 몸체와 터미널간의 접합성이 향상됨에 따라 터미널을 실장위치나 보드설계에 맞춰 임의로 절곡하더라도 절곡 시 발생하는 굽힘응력이 몸체로 전달되는 것을 최소화해줌은 물론 굽힘응력이 몸체에 전달되어 틈새가 생성되더라도 방수제가 틈새를 덮어줌에 따라 몸체의 내부로 이물질의 유입을 차단할 수가 있어 통전소자의 품질과 신뢰성을 높일 수 있는 효과를 제공한다.

Description

몸체와 터미널의 접합부위로 방수제가 코팅된 방수타입 통전소자{A waterproof tact switch with a coating of waterproofing material on the junction between the body and the terminals}

본 발명은 인쇄회로기판에 실장되어 회로의 전원을 단속하는 통전소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터미널이 돌출 접합되는 몸체의 외면으로 방수제를 코팅함으로써, 몸체와 터미널간의 접합성이 향상됨에 따라 터미널을 실장위치나 보드설계에 맞춰 임의로 절곡하더라도 절곡 시 발생하는 굽힘응력이 몸체로 전달되는 것을 최소화해줌은 물론 굽힘응력이 몸체에 전달되어 틈새가 생성되더라도 방수제가 틈새를 덮어줌에 따라 몸체의 내부로 이물질의 유입을 차단할 수가 있어 통전소자의 품질과 신뢰성을 높일 수 있는 몸체와 터미널의 접합부위로 방수제가 코팅된 방수타입 통전소자에 관한 것이다.

오늘날 스마트폰, 태블릿, MP3 플레이어, 노트북, 데스크탑 PC와 같이 고도의 집적화가 필요한 최첨단 전자제품이 급격하게 출시되고 있다.

이러한 전자제품의 전원을 온/오프 제어하기 위한 부품으로 택타일 또는 택트(촉각) 스위치가 널리 사용되고 있다.

즉, 택트 스위치는 전자 제품에서 사용되는 스위치 중 하나로, 일반적으로 누르면 클릭 소리가 나는 버튼 형태의 스위치를 의미한다.

여기서 택트(tact)는 "촉각의, 손으로 만져서"라는 의미를 가지며, 스위치를 누르는 순간에 특별한 물리적 반작용을 일으키는 특징을 가지고 있다.

택트 스위치는 전기적 연결이 된 두 개의 접점 사이에서 작동하며, 스위치를 누르면 내부의 메커니즘이 작동하여 전기적 신호를 전달한다.

일반적으로 적은 압력으로도 작동할 수 있으며, 작은 크기와 클릭음이 사용성에 좋은 영향을 끼치기 때문에 자주 사용된다.

여기서 택트 스위치는 물, 습기, 먼지 등의 외부 요인으로부터 내부 회로를 보호하는 기능이 필요하다.

이러한 방수형 택트 스위치는 외부 요인으로부터 제품 내부의 전기 회로를 보호하므로, 제품의 수명과 신뢰성을 높이는데 중요한 역할을 한다.

특히, 전자 제품 중에서는 환경이나 사용처에 따라 수분, 습기, 먼지 등이 많이 축적될 수 있기 때문에 방수기능이 매우 중요하다.

예를 들어, 자동차의 조명 스위치나 라디오, 스피커 등에서는 방수 택트 스위치가 사용된다.

자동차 내부에서는 먼지나 습기가 많아 택트 스위치에 물이 묻을 수 있으므로, 방수 기능이 없는 일반적인 택트 스위치를 사용하면 제품의 신뢰성이 떨어지고 고장의 위험이 크게 증가할 수 있다.

따라서 특허문헌에 개시된 바와 같이 택트 스위치의 몸체 즉, 누름버튼과 스템 사이에 외부로부터 이물질의 유입을 차단하는 방수부재를 개재시켰다.

그러나 택트 스위치 중에서 DIP 패키징 방식의 택트 스위치는 실장위치나 기판설계에 따라 불가피하게 터미널을 절곡시켜 납땜하는 경우가 많다.

즉, 터미널을 절곡하는 과정에서 발생하는 굽힘응력에 의해 터미널이 접합되는 몸체부위에 변형되어 틈새가 생성된다.

따라서 이러한 틈새로 먼지나 습기가 침투하게 되어 제품의 고장을 유발하게 되는 심각한 문제가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0971654호 발명의 명칭: 플럭스 유입 방지 택트 스위치 대한민국 등록특허공보 제10-1301980호 발명의 명칭: 택트 스위치 대한민국 등록실용신안공보 제20-0108728호 고안의 명칭: 푸쉬보턴 스위치 대한민국 공개실용신안공보 제20-1998-0009610호 고안의 명칭: 푸시버튼 스위치 대한민국 공개실용신안공보 제20-1998-0054188호 고안의 명칭: 방수 택트 스위치 대한민국 등록실용신안공보 제20-0166227호 고안의 명칭: 푸쉬보턴스위치의 방수장치

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것으로, 터미널이 돌출 접합되는 몸체의 외면으로 방수제를 코팅함으로써, 몸체와 터미널간의 접합성이 향상됨에 따라 터미널을 실장위치나 보드설계에 맞춰 임의로 절곡하더라도 절곡 시 발생하는 굽힘응력이 몸체로 전달되는 것을 최소화해줌은 물론 굽힘응력이 몸체에 전달되어 틈새가 생성되더라도 방수제가 틈새를 덮어줌에 따라 몸체의 내부로 이물질의 유입을 차단할 수가 있어 통전소자의 품질과 신뢰성을 높일 수 있는 몸체와 터미널의 접합부위로 방수제가 코팅된 방수타입 통전소자를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명은 인쇄회로기판에 실장되어 회로의 전원을 단속하는 통전소자에 관한 것으로, 소정 형상과 크기를 갖는 몸체; 상기 몸체의 상측 중앙에 상하로 유동 가능하게 돌출 장착되고, 누름조작에 따라 회로를 연결하거나 차단하는 누름버튼; 상기 몸체의 내부에서 외부로 소정 형상과 길이로 돌출되게 접합되고, 인쇄회로기판에 납땜으로 접합되는 터미널; 상기 터미널이 돌출되는 몸체의 외면에 소정 두께로 코팅되고, 상기 터미널의 절곡으로 발생하는 굽힘응력이 몸체로 전달되는 것을 최소화하여 틈새의 생성을 방지하거나 생성된 틈새에 덮어져 몸체의 내부로 이물질의 유입을 차단하는 방수제;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 터미널이 상기 몸체로부터 수직하게 제작되고 수평하게 절곡되어 몸체의 저면에 수평 절곡된 터미널을 수용하는 선형의 홈부에 안착되므로 인쇄회로기판에 밀착된 상태로 접합할 수 있다.

이때, 본 발명에 의한 상기 방수제는 고분자량 메틸실리콘 수지 100 중량%에 대해 저분자량 알콕시 실란 60~70 중량% 및 유기용제 200~300 중량% 그리고 발수용 첨가제 25~45 중량%로 조성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 고분자량 메틸실리콘 수지는 100℃ 이상의 인화점과 100,000∼130,000의 분자량 및 1.30의 밀도와 pH 13으로 조성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 저분자량 알콕시 실란은 70℃ 이상의 인화점과, 20,000∼30,000의 분자량 및 0.90의 밀도로 조성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 유기용제는 톨루엔, 자일렌, 크실렌, 벤젠 중 어느 하나로 조성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 발수용 첨가제는 스테아린산아연, 올레인산염, 알루미늄, 칼슘 중 어느 하나로 조성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 방수제는 안료, 가소제, 분산제, 소포제, 방부제, 증점제, 보강제, 안정제 및 노화방지제가 더 첨가된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 터미널이 돌출 접합되는 몸체의 외면으로 방수제를 코팅함으로써, 몸체와 터미널간의 접합성이 향상됨에 따라 터미널을 실장위치나 보드설계에 맞춰 임의로 절곡하더라도 절곡 시 발생하는 굽힘응력이 몸체로 전달되는 것을 최소화해줌은 물론 굽힘응력이 몸체에 전달되어 틈새가 생성되더라도 방수제가 틈새를 덮어줌에 따라 몸체의 내부로 이물질의 유입을 차단할 수가 있어 통전소자의 품질과 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 일반적인 통전소자를 저면에서 나타내는 사시도이다.
도 2는 터미널을 수평방향으로 절곡할 때 몸체에 발생하는 변형을 확대하여 나타내는 부분단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 통전소자를 저면에서 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 통전소자의 터미널을 수평방향으로 절곡할 때 방수제의 역할을 확대하여 나타내는 부분단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 통전소자로 방수제를 자동으로 도포하는 장치를 나타내는 참고도이다.

이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

또한, 본 문서에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

또한, 본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

본 발명은 인쇄회로기판에 실장되어 회로의 전원을 단속하는 통전소자에 관한 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이 몸체(10)와 누름버튼(20) 및 터미널(30)과 방수제(40)를 주요 구성으로 하는 몸체와 터미널의 접합부위로 방수제가 코팅된 방수타입 통전소자이다.

일반적인 통전소자는 도 1에 도시된 바와 같이 소정 형상과 크기를 갖는 몸체(10)와, 몸체(10)의 상측 중앙에 상하로 유동 가능하게 돌출 장착되고, 누름조작에 따라 회로를 연결하거나 차단하는 누름버튼(20) 및 몸체(10)의 내부에서 외부로 소정 형상과 길이로 돌출되게 접합되고, 인쇄회로기판에 납땜으로 접합되는 두 가닥 이상의 터미널(30)로 이루어진다.

여기서 DIP 패키징 통전소자는 인쇄회로기판과 이를 수용하는 전자제품의 케이스에 맞춰 임의의 위치에 접합할 수 있게 터미널(30)을 비교적 긴 길이로 형성하게 된다.

이러한 통전소자는 인쇄회로기판의 접합위치에 따라 터미널(30)을 적절한 길이로 절단해서 접합함은 물론 도 1a처럼 몸체(10)로부터 수직하게 제작된 터미널(30)을 도 1b처럼 수평하게 절곡하여 접합할 수 있다.

물론, Right Angle Tact Switch 또는 Horizontal Tact Switch와 같이 몸체(10)로부터 터미널(30)이 특정방향으로 돌출되게 제작되기도 한다.

그러나 수요가 적기 때문에 몸체(10)로부터 터미널(30)을 수직한 상태로 일괄 제작한 다음 주문에 따라 터미널(30)을 수평하게 절곡하여 출고하는 것이 바람직하다.

이를 고려하여 최근에는 도 1처럼 몸체(10)의 저면에 수평 절곡된 터미널(30)을 수용하는 선형의 홈부를 형성하기도 한다.

즉, 수직의 터미널(30)이 몸체(10)에 형성된 홈부에 인입된 상태로 수평하게 절곡됨에 따라 몸체(10)를 인쇄회로기판에 밀착된 상태로 접합할 수 있음은 물론 여타의 소자들과의 간섭을 방지해준다.

여기서 수직의 터미널(30)을 수평하게 절곡할 경우 도 2와 같이 터미널(30)에는 인장응력과 압축응력이 동시에 일어나는 굽힘응력이 발생하게 된다.

즉, 굽힘응력으로 인해 터미널(30)이 돌출되는 몸체(10) 부위가 변형되면서 몸체(10)와 터미널(30) 사이에 틈새(G)가 생성된다.

이러한 몸체(10)와 터미널(30) 사이의 틈새(G)로 먼지나 습기가 침투하게 되면, 통전소자의 단선이나 단락으로 인해 전자제품이 고장이 나게 되는 문제가 있다.

반면에 본 발명은 터미널(30)이 돌출되는 몸체(10)의 외면부위에 도 3과 같이 방수제(40)를 소정 두께로 코팅함으로써, 터미널(30)을 절곡하더라도 틈새(G)의 생성을 차단할 수가 있다.

즉, 도 4와 같이 터미널(30)을 절곡할 때 발생하는 굽힘응력이 방수제(40)로 인해 몸체(10)로 전달되는 것이 최소화됨에 따라 틈새(G)의 생성을 방지해준다.

설령 강한 굽힘응력으로 인해 몸체(10)와 터미널(30) 사이로 틈새(G)가 생성되더라도 연질의 방수제(40)가 틈새(G)에 덮어지게 되므로 틈새(G)를 통한 이물질의 유입을 차단할 수가 있다.

이때, 방수제(40)는 고분자량 메틸실리콘 수지 100 중량%에 대해 저분자량 알콕시 실란 60~70 중량% 및 유기용제 200~300 중량% 그리고 발수용 첨가제 25~45 중량%로 조성될 수 있다.

여기서 고분자량 메틸실리콘 수지는 100℃ 이상의 인화점과 100,000∼130,000의 분자량 및 1.30의 밀도와 pH 13으로 조성된다.

그리고 저분자량 알콕시 실란은 70℃ 이상의 인화점과, 20,000∼30,000의 분자량 및 0.90의 밀도로 조성된다.

이러한 저분자량 알콕시 실란은 메틸실리콘 수지 100 중량%에 대해 60 중량% 이하이면 방수특성을 충분히 발휘할 수 없고, 70 중량% 이상이면 점도가 묽어져 코팅하는데 어려움이 있다.

유기용제는 실리콘계 원료를 용해하기 위한 것으로 톨루엔, 자일렌, 크실렌, 벤젠 중 어느 하나로 조성된다.

발수용 첨가제는 방수제(40)를 분산 상태로 유지하기 위해 첨가하는 것으로 스테아린산아연, 올레인산염, 알루미늄, 칼슘 중 어느 하나로 조성된다.

여기서 방수제(40)는 기본 물성을 변화시키지 않는 범위 내에서 안료, 가소제, 분산제, 소포제, 방부제, 증점제, 보강제, 안정제 및 노화방지제가 더 첨가될 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 방수제(40)는 도 5에 도시된 바와 같이 자동 도포장치를 통해 코팅될 수 있다.

이러한 도포장치는 본체부(100)와 공급부(200) 및 이송부(300) 그리고 도포부(400)로 구성될 수 있다.

본체부(100)는 공급부(200) 내지 제어부(500)를 수용하는 골격프레임으로, 테이블과 지지다리 및 캐스터 등으로 구성된다.

공급부(200)는 몸체(10)와 내지 터미널(30)로 형성된 통전소자들을 이송부(300)로 정렬 배출한다.

이러한 공급부(200)는 본체부(100)의 좌측에 배치되는 보울피더와, 보울피더의 우측에 연결 배치되는 직진피더로 구성된다.

이송부(300)는 공급부(200)로부터 공급된 통전소자들을 좌측에서 우측으로 간헐 이송하고, 방수제(40)가 도포된 통전소자들을 배출한다.

이러한 이송부(300)는 직진피더의 우측에 배치되는 이송컨베이어와, 이송컨베이어의 우측에 배치되는 배출박스로 구성된다.

도포부(400)는 이송컨베이어 위로 이송되는 통전소자 몸체(10)와 터미널(30)의 접합부위로 방수제(40)를 도포한다.

이러한 도포부(400)는 본체부(100)에 배치되어 방수제(40)를 수용하는 저장탱크와, 이송컨베이어의 상측에 유동 가능하게 배치되는 토출노즐로 구성된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

G: 틈새
10: 몸체
20: 누름버튼
30: 터미널
40: 방수제
100: 본체부
200: 공급부
300: 이송부
400: 도포부

Claims (7)

1. 인쇄회로기판에 실장되어 회로의 전원을 단속하는 통전소자에 있어서,
   소정 형상과 크기를 갖는 몸체(10);
   상기 몸체(10)의 상측 중앙에 상하로 유동 가능하게 돌출 장착되고, 누름조작에 따라 회로를 연결하거나 차단하는 누름버튼(20);
   상기 몸체(10)의 내부에서 외부로 소정 형상과 길이로 돌출되게 몸체(10)로부터 수직하게 제작되어 수평하게 절곡하여 접합되고, 인쇄회로기판에 납땜으로 접합되는 터미널(30);
   상기 터미널(30)이 돌출되는 몸체(10)의 외면에 소정 두께로 코팅되고, 상기 터미널(30)의 절곡으로 발생하는 굽힘응력이 몸체(10)로 전달되는 것을 최소화하여 틈새(G)의 생성을 방지하거나 생성된 틈새(G)에 덮어져 몸체(10)의 내부로 이물질의 유입을 차단하는 방수제(40);를 포함하여,
   상기 몸체(10)의 저면에 수평 절곡된 터미널(30)을 수용하는 선형의 홈부를 형성하며,
   상기 터미널(30)이 상기 몸체(10)로부터 수직하게 제작되고 수평하게 절곡되어 몸체(10)의 저면에 수평 절곡된 터미널(30)을 수용하는 선형의 홈부에 안착되므로 인쇄회로기판에 밀착된 상태로 접합할 수 있으며,
   상기 터미널(30)이 돌출되는 몸체(10)의 외면부위에 방수제(40)를 소정 두께로 코팅함으로써, 터미널(30)을 절곡하더라도 틈새(G)의 생성을 차단하는 것을 특징으로 하는 몸체와 터미널의 접합부위로 방수제가 코팅된 방수타입 통전소자.
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