KR200328976Y1 - 이방 도전성 커넥터 - Google Patents

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KR200328976Y1
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김선기
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조인셋 주식회사
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/01—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts characterised by the form or arrangement of the conductive interconnection between the connecting locations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
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  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Abstract

열 접착 비도전성 폴리머와 도전성 엘라스토머가 제 1 방향으로 교대로 적층되고 제 1 방향에 수직인 제 2 방향으로 배치되는 대상물들 사이에 개재되어 도전로를 형성하는 이방 도전성 커넥터가 개시된다. 기존의 제브라 커넥터의 비 도전층의 재료를 비 도전성 엘라스토머에서 비 도전성 열접착 폴리머로 바꿈으로서 열을 가했을 때 열 접착 폴리머가 열 변형 또는 열 용융되어 대상물에 열 접착되므로 대상물에 별도의 도구 없이 접착될 수 있는 이점이 있다.

Description

이방 도전성 커넥터{Anisotropic conductive connector}
본 고안은 이방 도전성 커넥터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대상물 사이에서 전기적 및 기구적 접합을 신뢰성 있게 향상시킨 이방 도전성 커넥터에 관한 것이다.
일반적으로 FPC(Flexible Printed Circuit)등의 회로를 LCD(Liquid Crystal Display)등의 전극에 전기적, 기구적으로 연결하는 데에는 이방 도전성 필름(ACF; Anisotropic Conductive Film)이나 후지 폴리머(Fuji Polymer)사의 제브라(Zebra)커넥터가 주로 이용된다.
즉, LCD용 유리의 투명 전극 재료로는 ITO를 사용하는데, ITO는 스퍼터링(sputtering)방식에 의하여 LCD용 유리에 최대 수 미크론 이하의 두께로 얇게 코팅 되어 있기 때문에 기존의 납땜 방식이나 케이스가 있는 기계적 접합 방식의 커넥터로는 전기적, 기계적 접합이 실제 불가능하여 ACF나 제브라 커넥터를 사용하여 접합한다.
이 중에서 이방성 도전필름은 폴리에틸렌계나 폴리프로필렌계 또는 에폭시계 바인더에 금속입자나 금속막을 코팅한 수지입자와 같은 전도성 입자를 분산시킨 필름상의 접착제로써 상호 대향하는 전극 사이에 존재하는 도전입자에 의해 전기적 통로가 형성된다.
이론적으로는 전극이 존재하지 않는 부분에서는 도전입자가 서로 독립하여 존재하기 때문에 절연성을 얻을 수 있으나, 실제에 있어서는 바인더의 종류와 전극의 피치 등에 의해 절연이 파괴되어 인접하는 전극으로 전도로가 형성될 가능성이 있다.
또한, 제브라 타입의 커넥터의 경우는 도전층과 비도전층을 교대로 적층함으로서 하나의 전극에 다수개의 도전층이 접촉하도록 함으로서 충분한 전기전도성을 얻을 수 있으며, 비도전층에 의해 인접하는 전극으로 전기적으로 연결되는 것을 방지할 수 있다.
그러나, 제브라 타입의 커넥터는 탄성의 엘라스토머(elastomer)로 제작되기 때문에 양쪽의 대상물, 예를 들어, FPC와 LCD 또는 PCB와 PCB를 가압하기 위한 별도의 보조기구가 필요하다는 단점이 있다.
즉, 비 도전성 엘라스토머는 이미 경화가 완료된 엘라스토머로 다시 열을 가해도 용융이 되지 않아 대상물과 접착할 수 있는 접착제로서의 역할을 전혀 할 수 없어 대상물과의 고정을 위해서는 별도의 기구적 결합장치(Bezel)를 반드시 사용해야 하는 단점이 있다.
따라서, 본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안되는 것으로, 인접한 전극 사이에 확실하게 절연을 유지하면서 열에 의하여 용융되어 대상물에 접착함으로써 대상물과의 보다 신뢰성 있는 전기적, 기계적 접합을 얻을 수 있는 이방 도전성 커넥터를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 고안의 다른 목적과 특징은 이하에 서술되는 바람직한 실시 예를 통하여 보다 명확하게 이해 될 것이다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 이방 도전성 커넥터를 나타내는 일부 절단 사시도이다.
도 2는 본 고안의 도전성 커넥터가 실제 적용되는 상태를 보여주고 있는 단면도이다.
본 고안에 따르면, 열 접착 비도전성 폴리머와 도전성 엘라스토머가 제 1 방향으로 교대로 적층되고 제 1 방향에 수직인 제 2 방향으로 배치되는 대상물들 사이에 개재되어 도전로를 형성하는 이방 도전성 커넥터가 개시된다.
바람직하게, 도전성 엘라스토머는 비도전성 실리콘에 비 자성 금속 파우더가 충진되어 있으며, 비 자성 금속 파우더는 니켈, 구리, 은, 금 또는 카본 중 어느하나이거나 또는 이들이 혼합된 것일 수 있다.
또한, 열 접착 비도전성 폴리머는 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 에폭시 또는 EVA 중 어느 하나이거나 또는 이들을 혼합한 것일 수 있다.
바람직하게, 도전성 엘라스토머는 전기저항이 20 Ω·㎝ 이하이고, 열 접착 비도전성 폴리머는 전기저항이 1012Ω·㎝ 이상이며, 도전성 엘라스토머와 열 접착 비도전성 폴리머의 층 두께는 각각 10㎛ 내지 100㎛일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 일 실시예를 설명한다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 이방 도전성 커넥터를 나타내는 일부 절단 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 고안의 이방 도전성 커넥터(10)는 도전성 엘라스토머(12)와 열 접착 비도전성 폴리머(14)가 제 1 방향으로 교대로 적층되어 이루어지며, 후술하는 바와 같이, 제 1 방향에 수직인 제 2 방향으로 배치되는 대상물들, 예를 들어, FPC와 LCD 기판의 전극 사이에 개재되어 도전로를 형성하게 된다.
바람직하게, 도전성 엘라스토머(12)는 비 자성 금속 파우더가 혼합된 전기저항이 20 Ω·㎝ 이하인 실리콘 고무(Silicone Rubber)이고, 열 접착 비도전성 폴리머는 금속 파우더가 포함되지 않은 전기저항이 1012Ω·㎝ 이상이고 열접착이 가능한 폴리머이다.
또한, 바람직하게, 도전성 엘라스토머(12)와 열 접착 비도전성 폴리머(14)의 층 두께는 각각 10㎛ 내지 100㎛ 사이이다.
또한, 비 자성 금속 파우더는 입자 크기가 40 ㎛ 이하인 니켈, 구리, 은 및 금 파우더 또는 카본 파우더 중 어느 하나이거나 또는 이들이 혼합되어 적용될 수 있다.
또한, 열 접착 비도전성 폴리머는 열에 의해 열 변형 또는 열 경화되는 열 접착용 폴리머로 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 에폭시 또는 EVA 재료 중 어느 하나이거나 이들이 혼합되어 사용될 수 있다.
제조방법에 있어서 본 고안의 도전성 커넥터(10)는 도전성 실리콘(12)과 열 접착 비도전성 폴리머(14)를 교대로 접합하여 이루어진다. 통상 실리콘 고무는 실리콘 이외의 다른 재료와의 접착력이 매우 나쁘지만, 열 접착용 비 도전성 폴리머(14)를 도전성 실리콘(12)에 접합하기 이전에 도전성 실리콘(12)의 표면을 플라즈마(Plasma) 또는 자외선(Violet) 에칭(etching)을 통하여 개질하거나 동시에 열접착용 비 도전성 폴리머(14)에 해당 프라이머(Primer)를 사용하면 충분한 정도의 접착력을 얻을 수 있다.
본 고안에 따르면, 대상물과의 전기적 접합과 탄성력은 도전성 실리콘(12)이 제공해주고 대상물과의 기구적 접합은 비 도전성 열접착 폴리머(14)가 제공해 준다.
열 접착 비도전성 폴리머(14)는 열을 가했을 때 인접하는 도전성 실리콘(12) 사이에서 전기적 절연을 유지시켜 주면서 대상물 사이를 기구적으로 열 접착시켜주는 역할을 한다.
따라서, 본 고안의 도전성 커넥터를 사용하여 대상물을 접착할 때 별도의 기구적 장치가 필요 없다는 큰 이점을 갖는다.
도 2는 본 고안의 도전성 커넥터가 실제 적용되는 상태를 보여주고 있는 단면도이다.
도시된 바와 같이, FPC(20)의 이면에 형성된 도전패턴(22)과 LCD 기판(30)의 상면에 형성된 도전패턴(32)이 상호 매칭되도록 정렬된 후, 그 사이에 본 고안의 이방 도전성 커넥터(10)가 위치한다.
도전성 엘라스토머(12)와 열 접착 비도전성 폴리머(14)의 층 두께는 각각 10㎛ 내지 100㎛ 사이에서 형성되므로 하나의 도전패턴(22, 32)에는 다수개의 도전성 엘라스토머(12)가 접촉하게 되어 FPC(20)와 LCD 기판(30)을 전기적으로 연결할 뿐만 아니라 전기저항을 감소시키게 된다.
이 상태에서 FPC(20)와 LCD 기판(30)에 열을 가하면서 가압하게 되면, 커넥터(10)의 열 접착 비도전성 폴리머(14)가 용융되어 FPC(20)와 LCD 기판(30)에 각각 열 접착된다.
따라서, 커넥터(10)를 FPC(20)와 LCD 기판(30)에 고정하기 위한 별도의 보조기구 없이 접착할 수 있으며, 도전성 엘라스토머(12)가 열 접착 비도전성 폴리머(14)에 의해 분리되므로 FPC(20)나 LCD 기판(30)의 인접하는 도전패턴들 사이에 도전로가 형성될 가능성이 전혀 없게 된다.
이상에서는 본 고안의 바람직한 실시 예들을 중심으로 설명하였지만 당업자의 수준에서 다양하게 변경할 수 있다. 따라서, 본 고안의 권리 범위는 상기한 실시 예에 한정되어서는 안 되며 이하에 기재된 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면 기존의 제브라 커넥터의 비 도전층의 재료를 비도전성 엘라스토머에서 열 접착 비도전성 폴리머로 바꿈으로서 열을 가했을 때 열 접착 비도전성 폴리머가 열 변형 또는 열 용융되어 대상물에 열 접착되므로 대상물에 별도의 도구 없이 접착될 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

  1. 열 접착 비도전성 폴리머와 도전성 엘라스토머가 제 1 방향으로 교대로 적층되고 상기 제 1 방향에 수직인 제 2 방향으로 배치되는 대상물들 사이에 개재되어 도전로를 형성하는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 도전성 엘라스토머는 비도전성 실리콘에 비 자성 금속 파우더가 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 비 자성 금속 파우더는 니켈, 구리, 은, 금 또는 카본 중 어느 하나이거나 또는 이들이 혼합된 것인 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 열 접착 비도전성 폴리머는 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 에폭시 또는 EVA 중 어느 하나이거나 또는 이들을 혼합한 것인 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 도전성 엘라스토머는 전기저항이 20 Ω·㎝ 이하이고, 상기 열 접착 비도전성 폴리머는 전기저항이 1012Ω·㎝ 이상인 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 도전성 엘라스토머와 열 접착 비도전성 폴리머의 층 두께는 각각 10㎛ 내지 100㎛ 인 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101151844B1 (ko) 2011-01-14 2012-06-01 경북대학교 산학협력단 전도성 흡음층 제조 방법 및 이를 구비하는 2차원 배열 초음파 트랜스듀서
KR101514919B1 (ko) * 2014-02-25 2015-04-23 엘에스엠트론 주식회사 전기 커넥터의 플러그와 리셉터클 및 이를 포함하는 전기 커넥터 어셈블리

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