KR19990063013A - 홀더 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

소형 마이크로폰 혹은 스피커 등의 부착용 전자부품의 전극과 기판의 전극의 접속을 도전성의 탄성커넥터부를 사용하여 실시하고, 그리고, 부착용 전자부품의 지지를 실시하는 지지부와 탄성커넥터를 일체 형성하는 것에 의해, 리드선 등을 납땜에 의해 접속하는 공정이 없고, 더욱이 부품개수, 조립부착공수를 삭감할 수 있고, 제조비용의 절감을 도모할 수 있고, 또한, 복잡한 형상의 지지부와 탄성커넥터부를 일체화할 수 있는 홀더 및 그 제조방법.

Description

홀더 및 그 제조방법
본 발명은, 휴대전화, 퍼스널 핸드폰시스템(PHS: Personal Handy Phone System), 퍼스널 디지털 어시스턴트(PDA: Personal Digital Assistant) 등의 소형 마이크로폰, 스피커 등(부착전자부품)을 기판에 지지하고, 또한, 전기적 접속을 하기 위한 홀더 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래의 휴대전화기, 휴대통신기 등에 사용되고 있는 마이크로폰이나 스피커 등의 전자부품의 전극과 기판전극은, 일반적으로 리드선을 사용하여 납땜하여 접속하고 있다. 이 접속은 가는 리드선을 수작업에 의해 납땜해야 하므로, 생산성이 나쁘고 비용이 높게 되어 버린다. 또한, 리드선이 있으므로 부착공간을 넓게 할 필요가 있어 근년의 소형화의 요구에 대응할 수 없다.
한편, 도전성의 탄성커넥터를 사용하여 전극간의 전기적 접속을 하는 방법이 개발되고 있다.
그러나, 도전성의 탄성커넥터는, 절연탄성부와 도전탄성부가 적층된 구조이고, 특수한 제조법을 취하므로, 종래의 부착용 전자부품을 부착하기 위한 홀더로는, 별도의 제조공정을 채용해야 하고, 따라서 별도의 부품으로서 제작되므로, 부착할 때에 부착용 전자부품의 전극과 탄성커넥터 전극의 위치결정에 세세한 작업이 필요하거나, 혹은 홀더와 커넥터부를 접착할 필요가 생기므로, 더욱 생산성이 나쁘고, 비용도 들게 된다.
본 발명은 상기 과제를 해결하는 데 있어서, 부착공정의 간략화, 생산비용의 절감, 부착부가 작은 공간을 차지하도록 하는 것을 목적으로 한 홀더 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
그 때문에 본 발명은, 소형 마이크로폰 혹은 스피커 등의 부착용 전자부품의 전극과 기판 전극의 접속을 도전성의 탄성커넥터를 사용하여 실시하고, 그리고, 부착용 전자부품을 지지하는 지지부와 탄성커넥터부를 일체로 형성하고, 부착용 전자부품의 부착을 간단하게 실시하도록 한 홀더 및 그 제조방법이다.
도 1은, 본 발명의 홀더를 분해하여 나타낸 사시도,
도 2는, 금형의 단면도,
도 3은, 홀더의 도전패턴의 평면 및 단면도,
도 4는, 홀더의 평면 및 단면도,
도 5는, 성형상태를 나타내는 단면도,
도 6은, 기판으로의 조립부착방법을 나타내는 도면,
도 7은, 기판으로의 별도의 조립부착방법을 나타내는 도면.
도 1에, 본 발명의 홀더를 분해하여 나타낸다.
소형 마이크로폰 혹은 스피커 등의 부착용 전자부품(1)의 전극(11)과 기판(3)의 전극(31)의 전기적 접속은, 고무 등으로 이루어진 도전성의 탄성커넥터부(21)를 사용하고, 그리고 부착용 전자부품(1)의 부착을 간단하게 실시하도록 홀더의 지지부(22)를 탄성커넥터부(21)에 일체화하고 있다.
부착용 전자부품(1)은, 홀더(2) 내로 눌러 넣은 지지부(22)에 결합되고, 부착용 전자부품 하면의 전극(11)과 기판(3) 전극(31)이 도전성의 탄성커넥터부(21)에 의해 도통한다.
도전성의 탄성커넥터(21)의 도전부에는, 부착용 전자부품의 전기용량을 고려하여 저항이 작은 것을 사용한다. 바람직하게는, 접촉저항 10 Ω이하가 양호하고, 도전부의 매체로는, 저항값이 작은 금속가루분, 카본이나 그래파이트(graphite) 등을 금속으로 도금한 것, 금속선 등이 바람직하다. 도전부는, 부착용 전자부품(1)의 전극(11)과 기판전극(31)이 각각 대응하는 전극에 접속할 수 있도록 도전패턴을 형성하고 있다.
도 2에, 본 발명의 홀더의 제조방법을 나타낸다.
소망의 도전패턴과 동(同)패턴에서 철이나 니켈계 합금 등의 자성체(61)를 매립한 금형을 사용한다. 상부금형(a)의 자성체(61)는, 하부금형(b) 내로 진입하도록 돌출하여 형성되어 있고, 하부금형(b)의 저부에도 자성체(61)가 매립되어 있다.
이 금형에, 실리콘이나 우레탄 등의 액상폴리머에, 니켈, 철, 코발트 등의 자성도전체 혹은 이들을 주성분으로 하는 합금, 또는 동, 알루미늄, 금, 은 등의 도전체를 상기 자성도전금속으로 도금한 것, 혹은 역으로 자성도전금속 등을 도전체로 도금한 것 등을 혼합한 재료를, 하부금형(b)에 유입하고, 상하에서 자력을 걸어 재료 중의 자성도전체를 자력선 방향으로 자성도전체사슬을 형성한다. 결국 도에 있어서 탄성커넥터부(21)의 상하방향에 자성도전체사슬이 배향되므로, 상하방향으로만 도통하는 이방성을 가진 탄성커넥터부(21)를 형성한다. 그 후 열처리 등에 의해 이 금형 중의 실리콘이나 우레탄 등의 액상폴리머를 경화시켜 지지부와 탄성커넥터부가 일체화한 홀더(2)를 완성한다.
이와 같이 하여 간단히 생산할 수 있고, 또한, 사용할 때도 부착용 전자부품을 홀더에 부착시키는 것만으로 좋고, 전극의 위치결정 등의 세세한 작업이 필요 없게 된다.
(실시례1)
도 3에 홀더의 도전패턴을 평면 및 단면으로 나타낸다.
홀더의 도전부는, 부착용 전자부품의 전극과 기판전극이 각각 대응하는 전극에 접속될 수 있도록 도전패턴을 형성한다. 예컨대 도 3에 나타내듯이, 전자부품(1)의 전극(11)과 동(同)패턴으로 하는 타입a, 도전부가 동심원형상으로 되어 있는 타입b, 도전부가 랜덤으로 되어 있는 타입c, 도전부가 십자로 되어 있는 타입d 등이 고려된다. 또, 타입d는 자력(磁力)으로 배향시키는 경우는, 이방성이 있으므로 플러스극과 마이너스 극에서 누전 되지 않는다.
도 4에 있어서, 도전성의 탄성커넥터부(21)는, 지지부(22)의 저면에 대하여 상하로 볼록한 형상으로 하고, 부착용 전자부품(1)의 전극(11)과 기판전극(31)의 접촉을 양호하게 하고, 또한 적절한 압축을 가하도록 설계되어 있다.
이 도 4의 홀더는, 도 5의 금형(7)을 사용하여 형성한다. 이 금형의 소재는, 자성을 갖지 않은 것이라면, 특히 한정되는 것은 아니고, 알루미늄, 각종 합금, 혹은 수지 등의 소재라도 좋다. 이 금형 내에는 소망의 위치에 도전부의 패턴과 동(同)패턴에서 자성체(61)가 상하의 형틀(7)에 매립되고 있다. 금형 내에 매립된 소재는 자성을 가진 것이라면, 특히 한정되는 것은 아니고, 철이나, 니켈, 코발트, 크롬계 등의 합금이어도 좋다.
(실시례2)
실시례1의 제품에 대한 제조방법을 설명한다.
액상실리콘고무(와카케미컬사LR7665A/B)100중량 부에 대응하고, 니켈가루분을 5∼50중량 부를 부가하여 각반탈황한 재료를 금형(7)의 하부형틀(71)에 유입하고, 하부형틀(71)의 하방으로부터 상방으로 자계(자속밀도=400가우스)를 걸어 니켈가루분을 도전패턴을 통해 배향시킨다. 그 후 상부형틀(72)을 설치하고, 120℃의 열을 가하여 상기 액상실리콘고무를 경화시키고, 도 4에 나타내는 홀더를 얻는다. 여기서 상부형틀(72)을 얹기 전에, 먼저 재료를 유입한 하부형틀(71)에 자계를 걸어 니켈가루분을 도전부의 패턴을 통해 배향시킨 것은, 니켈가루분이 유지부(22)로 돌아 들어가는 것을 방지하기 때문이다.
니켈가루분의 첨가량을 5중량 부 미만으로 하면, 도전성의 탄성커넥터(21)의 상하방향으로 니켈입자사슬이 관통하지 않는 부분이 형성될 우려가 있다. 역으로 니켈가루분이 50중량 부를 초과하면, 도전성의 탄성커넥터(21)의 중심원형부와 외주원형부가 전기적으로 접속하여 누전 될 우려가 있다. 그 때문에 액상실리콘고무 100중량 부에 대하여 니켈가루분은 5∼50중량 부의 첨가가 바람직하고, 보다 양호하게는 10∼20중량 부로 하는 것이다.
자성도전분 입자지름 고무커넥터부의 압축률(두께1.8mm)
6% 11% 17% 22%
구형상 니켈가루분 125㎛ 0.7 Ω 0.5 Ω 0.3 Ω 0.3 Ω
구형상 니켈가루분 75㎛ 1.0 ㏀ 13.2 Ω 3.6 Ω 1.1 Ω
구형상 니켈가루분 50㎛ 1.2 ㏀ 39 Ω 7.5 Ω 5.0 Ω
구형상 니켈가루분 30㎛ 1.3 ㏀ 230 Ω 90 Ω 23 Ω
구형상 니켈가루분 3㎛ 3.1 ㏀ 570 Ω 520 Ω 200 Ω
구형상 은(銀)코팅한 니켈가루분 30㎛ 11 Ω 0.4 Ω 0.3 Ω 0.2 Ω
* 자성도전가루분의 입자지름과 고무커넥터부의 저항값의 관계(폴리머100중량 부에 대하여 니켈20중량 부 첨가)
표 1에 자성도전분의 입자지름과 도전성의 탄성커넥터부의 저항값의 관계를 나타낸다.
얻어진 홀더(2)의 도전성의 탄성커넥터부(21)의 저항값은, 니켈가루분의 입자지름에 의존하고, 니켈가루분의 입자지름이 큰 만큼 작고 안정한 저항값이 얻어진다. 단지 작고 안정한 저항값의 홀더(2)를 얻으려는 경우는, 예컨대 입자지름 125㎛ 이상의 니켈가루분을 사용하면 좋다. 그렇지만 니켈가루분의 입자지름이 클수록 분산성이 악화되는 경향이 있으므로, 양호한 도전패턴을 형성시키기 위해서는 니켈가루분의 입자지름이 작을수록 좋다. 그 때문에 양호한 도전패턴을 형성시키고, 게다가 작고 안정한 저항값을 얻으려는 경우는, 예컨대 입자지름 30㎛∼40㎛인 금 혹은 은으로 코팅된 니켈가루분을 사용하는 것이 바람직하다.
표 2에 액상폴리머의 점도와 니켈가루분의 입자지름의 차에 따른 배향시간을 나타낸다.
액상폴리머의 점도는 니켈가루분의 배향시간에 영향을 준다. 기본적으로는 점도가 낮을수록, 배향에 필요한 시간이 짧은 성형사이클의 면에서 유리하다고 언급되지만, 폴리머의 점도가 낮을수록 경화 후의 물성이 악화되는 경향이 있으므로, 폴리머의 점도는 바람직하게는 10P∼2500P가 좋고, 보다 바람직하게는 100P∼1000P인 것이 좋다.
기본점도 니켈입자지름 배향시간(S) 기본점도 배향시간(S)
10mP 125 0 1000P 15
75 0 30
50 0 60
30 0 120
3 0 600이상(600이상)
10P 125 0 2500P 120
75 0 300(90)
50 0 600이상(110)
30 1 600이상(120)
3 15 600이상(600이상)
100P 125 2 7000P 600이상(600이상)
75 2 600이상(600이상)
50 3 600이상(600이상)
30 15 600이상(600이상)
3 180 600이상(600이상)
200P 125 5
75 10
50 20
30 30
3 600이상(600이상)
점도와 니켈의 입자지름이 다른 것에 의한 배향시간* 성형치구의 하부형틀에 하기의 시료를 넣고 자력(400G)을 걸었을 때의 도전부 패턴의 배향(형성)시간* ()내는 자력 3000G를 걸었을 때의 배향(형성)시간
본 발명에 있어서의 홀더(2)의 조립부착방법의 예를 이하에 나타낸다.
도전성의 탄성커넥터부를 사용하는 경우, 안정한 도통을 얻기 위해서는 탄성커넥터부에 어느 정도 압축이 걸린 조립부착방법이어야 한다. 일반적으로 압축률은, 탄성커넥터부의 두께에 의해 설정되지만, 대략 8∼20%가 적정범위이다.
도 6에 나타내는 조립부착방법은, 탄성커넥터부(21)를 압축시키는 정도의 경도를 가진, 예컨대 수지 등의 소재로 구성하고, 소망의 위치에 구멍(8)을 형성한 부착기구(4)를 별도로 설치하고, 이미 부착용 전자부품(1)을 결합한 홀더(2)를, 그 안에 조립 부착한다. 부착기구(4)에 대한 부착부(41)를 기판(3)의 부착구멍(32)에 고정한다. 이 때 탄성커넥터부(21)는, 부착기구(4)와 기판(3)에 압축되고, 안정한 저항값을 나타내도록 된다.
또한, 도 7에서 나타내는 조립부착방법은, 소망의 위치에 구멍(9)을 형성한 통체(5:筒體)에, 미리 부착용 전자부품(1)을 조립한 지지부(22)와 탄성커넥터부(21)를 일체화한 마이크홀더(2)를 부착한 경우이다. 통체(5)가 본체에 부착되면, 탄성커넥터부(21)가 통체(5)와 기판(3)사이에 눌려져 부착되어 안정한 도통이 얻어진다. 이것에 의해 리드선 등을 납땜하는 것에 의해 접속한다는 공정이 필요 없고, 부품을 부착할 수 있는 만큼의 공정으로 충분하므로 누구라도 간단히 조립부착이 가능하게 된다.
본 발명의 홀더는, 휴대전화기 등에 사용되는 마이크로폰 전자부품을 기판에 부착하여 사용되는 지지부와 탄성커넥터부가 일체화하고 있으므로, 리드선 등을 납땜에 의해 접속한다는 공정이 없고, 더욱이 부품개수, 조립부착공수를 삭감할 수 있으므로, 제조비용의 절감을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명의 제조법에 의하면, 복잡한 형상의 지지부와 탄성커넥터부를 일체화한 홀더를 간단히 제조할 수 있다.

Claims (4)

  1. 부착용 전자부품의 지지부가 탄성체로 이루어지고, 부착용 전자부품의 전극과 기판전극의 접속이 탄성커넥터부에서 실시되고, 그리고 지지부와 탄성커넥터부가 일체로 성형되어 이루어진 것을 특징으로 하는 홀더.
  2. 제1항에 있어서, 탄성 커넥터의 도전매체가, 자성도전체인 것을 특징으로 하는 홀더.
  3. 제2항에 있어서, 상기 탄성커넥터부가, 액상폴리머 100중량 부에 자성도전체 5∼50중량 부를 배합한 조성물로 이루어진 것을 특징으로 하는 홀더.
  4. 자성도전체를 배합한 액상폴리머를, 홀더성형용 금형에 주입하고, 금형 내의 소망의 통소(筒所)에 자력을 부여하여, 이 자력에 의해 자성도전체를 배향시켜 커넥터부를 특정한 후, 액상폴리머를 가교 시켜 지지부를 일체 형성하는 것을 특징으로 하는 홀더의 제조방법.
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