KR20110081363A - 납땜이 가능하고 탄력성을 갖는 전기전도성 커넥터 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 납땜이 가능하고 탄력성을 갖는 전기전도성 커넥터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상기 본 발명의 납땜이 가능하고 탄성력을 갖는 전기전도성 커넥터는 탄성체와 금속박으로 구성되어 전자파차폐 및 접지를 목적으로 하는 전기 전도성과 탄성력을 지니는 전기전도성 커넥터에 있어서, 상기 커넥터는 내부 쿠션재를 이루는 내열성의 전기전도 탄성체와, 상기 내부 쿠션재의 상면에 별도의 접착제 층이 없이 직접 부착되는 전기 전도성을 갖는 섬유 또는 금속박에서 선택된 하나와, 상기 내부 쿠션재의 하면에 별도의 접착제 층이 없이 직접 부착되는 금속박으로 구성되고, 상기 구성의 커넥터는 상기 내부 쿠션재를 액상 또는 겔 상태로 구성하여 상기 전기 전도성 섬유와 금속박을 상하면에 접착제 층이 없이 직접 부착 후 일시에 경화시켜서 얻어진 것임을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 납땜이 가능하고 탄성력을 갖는 전기전도성 커넥터 및 그 제조방법은 전기전도성 탄성체의 상하면에 전기도전성 섬유 혹은 금속박을 별도의 접착제 없이 부착하는 공정으로 제조됨으로서 제조공정이 단순하고 제조비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라, 전기전도성이 더욱 우수하며 접지되는 대상물과 면접촉을 하게 되고, 납땜이 되는 고온에서도 표면의 산화가 발생하지 않아 전기전도성이 저하되는 현상이 발생되지 않는다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 납땜이 가능하고 탄성력을 갖는 전기전도성 커넥터 및 그 제조방법은 전기전도성 탄성체의 상하면에 전기도전성 섬유 혹은 금속박을 별도의 접착제 없이 부착하는 공정으로 제조됨으로서 제조공정이 단순하고 제조비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라, 전기전도성이 더욱 우수하며 접지되는 대상물과 면접촉을 하게 되고, 납땜이 되는 고온에서도 표면의 산화가 발생하지 않아 전기전도성이 저하되는 현상이 발생되지 않는다.
Description
본 발명은 납땜이 가능하고 탄력성을 갖는 전기전도성 커넥터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부 쿠션재인 탄성체의 상하면에 도전성 섬유와 금속박을 접착제 없이 부착시킴으로 납땜 시 고온에서도 표면의 산화가 발생하지 않아 전기전도성이 저하되는 현상이 방지되며 제조비용을 절감할 수 있는 납땜이 가능하고 탄력성을 갖는 전기전도성 커넥터 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전자회로기판 표면 실장용(SMD;Surface Mount Device) 전기접촉(또는, 전기전도성) 커넥터는 전자회로 기판에 표면 실장된 각종 부품들과 전기적으로 통전시키기 위해 사용되는 것이다. 이러한 커넥터는 그 사용 목적을 보다 확실하게 달성하기 위해서는, 상기 커넥터는 전기전도성이 우수하여야 하고, 리플로우(Reflow) 혹은 플로우(Flow) 납땜 장비에서 260 내지 290℃에 이르는 고온에서도 물성변화가 없어야 하며, 더욱이 탄성을 잃지 않아야 하고, 납땜이 용이하게 이루어질 수 있어야 하는 등 매우 까다로운 조건들이 요구된다.
종래 구조에 따른 커넥터는, 상기한 조건을 충족하기 위해, 탄성이 좋은 금속 예를 들어, 베릴륨 동 포일이나 스테인레스 포일, 동 포일 등을 일정 폭으로 절단하고 프레스 금형으로 타발하여 탄성이 있는 형태로 가공한 후 열처리를 통해 탄성효과를 향상시킴으로, 전자회로기판에 실장하여 전기를 도전하는 구조로 되어 있다.
그런데, 상기한 바와 같은 종래의 커넥터는 전체가 금속으로 이루어 짐으로서 공차관리가 필요하고, 이에 따라 제조상의 어려움이 많았다. 또한, 항복강도 이상 압력을 가할 경우 탄성의 효과가 저하될 뿐 아니라, 고가의 금형비가 필요하며, 절단하기가 어려워 사용자가 자유롭게 필요한 길이로 절단하여 사용할 수 없는 문제점이 있었다. 따라서, 이러한 문제점을 개선하기 위하여 종래에는 전체가 전도성인 실리콘 고무 또는 표면만 전도성 고무를 코팅 한 전도성 실리콘 고무의 밑면에 납땜이 가능한 동박을 부착하여 전자회로기판에 실장하는 구조가 개발되었다.
그러나, 상기한 종래의 전기전도성 커넥터 구조는, 도 4에 도시된 바와 같이, 금속박과 탄성체 간의 접착을 위하여 별도의 전기전도성 접착제를 사용하여야 하기 때문에 전체적으로 전기저항이 저하되는 문제가 있을 뿐 아니라, 납땜시 고온분위기에서 표면에 돌출되어 있는 금속파우더의 산화 혹은 탄성체인 실리콘 고무의 팽창으로 인하여 전기저항이 저하되는 경시변화 문제도 발생하고 있다. 또한, 전자회로기판에 납땜하기 위하여, 종래의 전기전도성 커넥터 구조에서는 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 밑면에 별도의 접착제를 사용하여 동박을 부착해야 하는 부가적인 공정이 있게 되며, 여러 공정을 거치게 되므로 가격이 고가인 단점이 있다.
한편, 고가인 전도성 금속 파우더인 실버의 소모량을 줄이기 위하여 비전도성 실리콘의 표면에 도전성 실리콘을 코팅 또는 이중압출하고 밑면에 납땜이 가능한 동박을 부착한 구조의 경우에도, 여전히 상기한 문제점이 발생되고 있다.
따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위해, 대한민국 특허출원 제2006-0130050호의 "전자회로기판 표면 실장용 그라운드 폼 가스켓 및 그 제조방법"은 "내부 쿠션재를 이루는 내열성의 심재와, 표면에 내열성의 점착제 또는 접착제가 코팅되어 상기 심재의 외측면을 감싸는 금속박막을 포함하고, 상기 금속박막은 솔더링이 가능한 도전성의 박막구조로, 철, 니켈, 주석, 동 , 철과 니켈 합금, 철과 주석 합금, 철과 동 합금에서 선택되는 재질로 이루어지는 전자회로기판 표면 실장용 그라운드 폼 가스켓"을 개시하고 있는데, 이 특허출원에 개시된 가스켓은 심재인 비전도성 실리콘고무의 외측면에 직접 금속박만으로 부착시키거나 내열 폴리머인 폴리이미드필름과 금속박이 합지된 것을 부착시키는 구조이다.
그러나, 상기한 발명에 따른 카스켓은 실리콘 고무를 감싸는 제조공정상 금속박이 찢어질 수도 있고, 폴리이미드와 합지시키는 부가공정도 있어 폴리이미드의 두께가 추가되어 전체적인 실리콘 고무의 탄성이 저하되고, 폴리이미드의 제조원가가 추가되어 원가절감이 어려운 문제점이 있다. 또한, 상기한 발명의 가스켓은 탄성력이 있는 탄성체의 외측 표면을 모두 감싸는 구조로 되어 있어 납땜시 고온의 열로 인해 탄성체가 팽창하여 외측면의 도전성 금속박 층이 박리되는 문제점이 또한 있다.
한편, 상기 종래의 문제점을 해결하기 위한 또 다른 발명으로는 대한민국 특허출원 제2008-0095992호의 "솔더링이 가능한 탄성 전기접촉단자"가 제안되었는데, 상기 발명은 "솔더링 가능한 탄성 전기접촉단자로서, 절연 비발포 탄성고무; 상기 절연 비발포 탄성고무의 길이방향 양 단면이 노출되도록 상기 절연 비발포 탄성고무를 감싸며 접착되는 절연 비발포고무 코팅층; 및 한 면이 상기 절연 비발포고무 코팅층을 감싸면서 상기 절연 비발포고무 코팅층에 접착되고, 다른 면에 금속층이 일체로 형성된 내열 폴리머 필름을 포함하며, 상기 절연 비발포 탄성고무의 상기 노출된 양 단면의 면적이 상기 내열 폴리머 필름에 의해 둘러싸인 폭 방향 양 단면의 면적보다 크고, 상기 솔더링 가능한 탄성 전기접촉단자의 탄성은 상기 절연 비발포 탄성고무의 탄성에 의해 제공되는 솔더링 가능한 탄성 전기접촉단자"를 개시하고 있다. 상기 발명에 의하면 납땜이 가능한 전기접촉단자로서 절연 비발포 탄성고무의 탄성을 이용하고, 상기 절연 비발포 탄성고무 외측에 금속층이 입혀진 내열 폴리머 필름에 의해 둘러싸인 구조를 제안하고 있다.
그러나, 상기의 발명은 내열 폴리머 필름에 입혀진 금속층 및 도금층의 밀착력이 약해 고온에 의한 납땜시 쉽게 박리되는 문제가 있어 결국 전자회로기판과도 박리되는 문제가 있다.
또한, 상기한 종래의 문제점을 인식하고 이를 해결하기 위해 본 출원인은 대한민국 특허출원 제2009-50926호를 제시하였으나, 그 제조공정 및 효율성에 있어서의 개선사항이 있어 본 발명을 안출하게 되었다.
1. 대한민국 특허출원 제2006-0130050호
2. 대한민국 특허출원 제2008-0095992호
3. 대한민국 특허출원 제2009-50926호
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하여 제조공정과 구성이 간단하며, 또한 납땜과 같은 고온 조건에서의 전기 저항의 저하, 표면 금속박의 박리 및 탄성력 저하와 같은 문제가 전혀 없어 납땜이 가능하고 탄력성을 갖는 전기전도성 커넥터를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 특성을 갖는 전기전도성 커넥터를 보다 저렴한 비용으로 용이하게 제조할 수 있는 전기전도성 커넥터의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 본 발명의 목적은 전기전도성을 높일 수 있도록 전기전도성 실리콘고무의 표면에 별도의 면 접촉을 하기 위한 도전성 섬유 혹은 금속박을 접착제 층 없이 부착시킬 수 있는 구조 및 그 방법을 밝혀내어 납땜에 따른 고온에서도 탄성체가 팽창되어 전기전도성이 저하되거나 표면이 산화되는 것을 방지하며 기존의 점접촉보다 우수한 면접촉을 실현할 수 있게 하여 달성될 수 있었다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 납땜이 가능하고 탄성력을 갖는 전기전도성 커넥터는;
탄성체와 금속박으로 구성되어 전자파차폐 및 접지를 목적으로 하는 전기 전도성과 탄성력을 지니는 전기전도성 커넥터에 있어서, 상기 커넥터는;
내부 쿠션재를 이루는 내열성의 전기전도 탄성체와,
상기 내부 쿠션재의 상면에 별도의 접착제 층이 없이 직접 부착되는 전기 전도성을 갖는 섬유 또는 금속박에서 선택된 하나와,
상기 내부 쿠션재의 하면에 별도의 접착제 층이 없이 직접 부착되는 금속박으로 구성되고,
상기 구성의 커넥터는 상기 내부 쿠션재를 액상 또는 겔 상태로 구성하여 상기 전기 전도성 섬유와 금속박을 상하면에 접착제 층이 없이 직접 부착 후 일시에 경화시켜서 얻어진 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 커넥터의 내부 쿠션재의 상면을 구성하는 것은 전기도전성 섬유임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 내부 쿠션재는 탄성 및 내열성을 갖는 천연고무, 합성고무, 실리콘, 테프론, 폴리우레탄에서 선택되는 재질로 이루어진 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 금속박은 납땜이 가능한 도전성의 박으로, 바람직하기로는 전해박, 압연박, 도금박 등이 해당될 수 있으며, 철 또는 니켈, 주석, 금, 동 등의 재질이나 철과 니켈 합금, 철과 주석 합금이나 철과 동 합금에서 선택되는 재질로 이루어진 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 금속박은 그 구조가 망 구조로도 된 것이고, 상기 전기 도전성 섬유는 전기도전성을 가지는 와이어 혹은 내열폴리머로 직조된 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 금속박은 0.005 내지 0.025mm 두께로 이루어진 것임을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 납땜이 가능하고 탄성력을 갖는 전기전도성 커넥터의 제조방법은;
금속박에 전기 전도성을 지니는 내열성의 발포 탄성체를 코팅하는 단계와 상기 코팅된 발포 탄성체 위에 다시 전기 도전성 섬유를 부착하는 단계와 상기와 같이 적층된 다층 구조의 커넥터를 일정한 압력을 가하여 경화를 완료하는 단계를 포함을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 본 발명의 납땜이 가능하고 탄성력을 갖는 전기전도성 커넥터의 제조방법은;
하면의 금속 박 위에 전기 전도성을 지니는 액상 또는 겔 상태로 되어 있는 내열성의 탄성체 고무를 코팅하는 단계와 상기 코팅된 탄성체 위에 전기도전성 금속 박을 부착시키는 단계와 상기 적층된 금속박 및 탄성체를 동시에 경화시키는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 납땜이 가능하고 탄성력을 갖는 전기전도성 커넥터 및 그 제조방법은 전기전도성 탄성체의 상하면에 전기도전성 섬유 혹은 금속박을 별도의 접착제 없이 부착하는 공정으로 제조됨으로서 제조공정이 단순하고 제조비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라, 전기전도성이 더욱 우수하며 접지되는 대상물과 면접촉을 하게 되고, 납땜이 되는 고온에서도 표면의 산화가 발생하지 않아 전기전도성이 저하되는 현상이 발생되지 않는다. 또한, 금속박이 부착되지 않은 상면의 표면을 진공흡착이 쉬운 구조로 변경하는 것이 용이해서 전자회로기판 납땜시 흡착 혹은 장착 불량이 적은 이점이 있다. 더욱이, 전자회로기판의 리플로우 공정에서 고온 및 납땜에 의한 종래의 내열 폴리머의 표면과 금속층과의 박리문제를 해결하여 제품의 품질저하나 공정불량을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 납땜이 가능한 전기전도성 커넥터의 개략적인 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 커넥터 및 종래의 기술에 따른 커넥터의 실장 상태에서 전기의 흐름을 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 커넥터를 납땜에 의하여 실장한 상태를 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 4는 종래의 발명에 따른 납땜이 가능하고 탄성력을 지니는 전기전도성 커넥터들의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 커넥터 및 종래의 기술에 따른 커넥터의 실장 상태에서 전기의 흐름을 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 커넥터를 납땜에 의하여 실장한 상태를 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 4는 종래의 발명에 따른 납땜이 가능하고 탄성력을 지니는 전기전도성 커넥터들의 개략적인 사시도이다.
이하, 본 발명을 바람직한 실시형태에 의하여 보다 자세하게 설명한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 전기전도성 커넥터는 탄성체인 내부 쿠션재의 상면에는 고온에서의 표면 산화방지를 위해 도전성 섬유 혹은 금속박을 적층하고, 그 하면에는 전기전도성을 갖도록 하는 금속박을 적층하며, 상기 상면의 섬유 또는 금속박과 하면의 금속박 사이에 위치하는 상기 탄성체는 전기전도성과 탄성을 지니는 고무로 될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 커넥터는 내부 쿠션재인 탄성체의 재질이 전기전도성 탄성체로서 그 상면에 부착되는 도전성 섬유를 접착제를 사용함이 없이 부착시키는 것이다. 또한, 상기 전기전도성 탄성체는 본 발명의 커넥터의 내부 쿠션재로서 반원 형태나 반구형태 또는 사각형 등의 다각형태의 구조물로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 전기전도성 탄성체는 전기전도성을 발현하기 위해 내열성 폴리머에 금속분말이 포함되는데, 상기 금속분말은 특별히 한정되지 않으며, 상기 탄성체의 경도 또한 발포성이나 비발포성 및 튜브형태로 다양하게 적용할 수 있다.
본 발명에 따라 상기 하면에 접착제 없이 부착되는 금속박은 전기전도성인 내부 탄성체의 경화와 함께 제조되어 지는데, 자세하게는 액상 또는 겔상의 탄성체 고무 상에 금속박을 위치시켜 경화함에 의해 양 층이 부착되어 진다. 또한, 상기 금속박은 전도성 재질로 이루어질 수 있으며, 납땜이 가능한 철, 니켈, 주석, 동, 철과 니켈합금, 철과 주석합금, 철과 동 합금 중의 하나로 선택되는 물질로 구성되는 구조일 수가 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라 탄성체의 상면에 접착제 없이 부착되는 도전성 섬유 또는 금속박도 전기전도성 고무 탄성체의 경화와 함께 제조되어 지는데, 상기 도전성 섬유는 전도성 재질로 이루어질 수 있으며, 전기전도성을 가지기 위하여 내열폴리머 재질의 섬유에 전기도금 혹은 물리증착(PVD), 화학증착(CVD), 플라즈마증착법 등을 사용하는 것을 포함할 수도 있다. 여기서, 상기 도전성 섬유는 전기도전성을 가지는 와이어 혹은 내열폴리머로 직조된 구조로 구성되는 것을 포함할 수도 있다.
다음으로, 상기한 본 발명에 따른 커넥터를 제조하기 위한 제조방법은 금속박에 전기 전도성을 지니는 내열성의 발포 탄성체를 코팅하는 단계와, 상기 발포 코팅된 탄성체 위에 다시 전기도전성 섬유를 부착하는 단계와, 별도의 접착제 없이 각 층을 부착시키기 위해 일정한 압력을 가한 후 일시에 경화시키는 단계로 구성되고, 상기한 구성에 의해 상면의 전기 도전성 섬유가 표면으로의 노출이 방지된다.
또한, 상기한 구조의 커넥터를 제조하기 위한 본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 따른 다른 제조방법은 하면의 금속박 위에 전기 전도성을 지니는 액상 또는 겔 상태로 되어 있는 내열성의 탄성체 고무를 코팅하는 단계와 그 탄성체 위에 전기도전성 금속박을 부착시키는 단계와 상기 탄성체를 동시에 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명을 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 보다 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 첨부된 청구범위의 기술사상 내에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있을 것이므로, 본 발명의 범주가 아래의 설명하는 실시형태에 한정되지 않음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 납땜이 가능한 전기전도성 커넥터의 개략적인 사시도이고, 도 4는 종래의 발명에 따른 납땜이 가능하고 탄성력을 지니는 전기전도성 커넥터들의 개략적인 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 커넥터(50)는 내부 쿠션재를 이루는 전도성 탄성체(30)와 상기 탄성체(30)의 상면에 부착된 전기도전성 섬유 혹은 금속박(40)과 하면의 금속박(20)을 포함하여 이루어지되, 상기 탄성체(30)는 전기전도성 내열성 폴리머로 이루어지며 이들 탄성체(30)를 구성하는 폴리머의 일부가 상기 도전성 섬유(40) 쪽으로 침투되는 것을 부분적으로 하기 위해 적정한 압력으로 전기전도 접합을 함으로, 별도의 접착제 없이도 양자가 양호하게 부착되어 져 본 발명의 커넥터를 구성한다.
상기 전기전도성 탄성체(30)는 커넥터(50)에 쿠션력을 부여하고 탄성체(30)의 상면에 부착된 전기도전성 섬유(40) 혹은 금속박(40)과 하면의 금속박(20)을 전자회로기판에 납땜을 시켜 상하 전기전도를 유지시키기 위한 것으로, 본 실시형태에서 상기 탄성체(30)는 사각 단면형태로 이루어지는 것을 예시하였으나, 이에 한정된 것은 아니며, 반원형태와 같은 다각형태로 이루어질 수도 있다.
또한, 상기 전기전도성 탄성체(30)는 탄성과 내열성이 있는 천연고무 또는 합성고무재질로 이루어지는데, 전기전도성인 경우에는 내열성 고무에 일정량의 금속분말을 혼합하여야 하며, 고무의 재질로는 실리콘이나 우레탄과 같은 재질로 이루어질 수 있으나 탄성과 내열성을 갖는 재질이면 특별히 한정되지 않는다.
또한, 상기 탄성체(30)는 커넥터(50)의 내부 쿠션재로서 탄성력을 갖도록 고무를 비롯한 상기 언급된 각 재질을 발포한 형태로 제조되며, 그 경도에 대해서는 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 탄성체(30)는 일정한 경도를 지닌 실리콘 고무를 발포 형태로 제조하여 사용될 수 있다.
그리고, 상기 하면의 금속박(20)은 납땜이 가능한 도전성의 금속박 구조로 이루어진다.
상기 본 발명의 상면에 부착되는 전기전도성 섬유는 폴리에스테르, 나일론 혹은 금속 와이어, 기타 내열성 폴리머를 사용하여 직조된 섬유형태로 만든 다음 표면을 전기전도성을 가지게 하기 위하여 전기도금 혹은 물리증착, 화학증착 및 플라즈마 증착법 등을 사용할 수도 있다. 이때 전기도금의 종류로는 니켈, 구리 주석, 알루미늄, 은, 금 등 전기전도성을 가지는 어떠한 금속도 가능하다. 그리고, 금속 와이어의 경우에는 그 자체가 전기 도전성을 갖고 있기 때문에 별도의 표면처리를 하지 않아도 된다.
상기 본 발명의 하면에 부착되는 금속박(20)은 그 재질에 있어서 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 납땜이 가능한 철 또는 니켈, 주석, 동 등의 재질이나 철과 니켈합금, 철과 주석 합금이나 철과 동 합금이 사용될 수 있다. 상기 금속박(20)은 납땜이 보다 잘 되도록 하기 위해서 그 표면에 주석, 금 또는 은 등으로 도금을 하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 하면 또는 상면의 금속박(20, 40)은 특정한 종류의 것에 한정되는 것이 아니며 압연박이나 전해박, 도금박 모두 적용가능하다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 하면에 부착되는 금속박(20)은 그 두께를 전체 커넥터(50) 두께의 5% 내지 20%인 것으로 이루어짐이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 제품두께의 7 내지 15%의 두께로 이루어지는 것이다. 만일, 상기 하면의 금속박(20)의 두께가 제품 두께의 5%보다 적게 될 경우에는 너무 얇기 때문에 커넥터 제조공정에서 찢어질 우려가 있으며 커넥터로 제조되더라도 사용 시 손상될 우려가 높아 바람직하지 않고, 반대로 상기 하면의 금속박(20)의 두께가 제품두께의 20%를 넘으면 커넥터(50)의 탄성 거리가 짧아지는 문제점이 있어 바람직하지 않다.
상기와 같이 상면의 전기도전성을 지니는 섬유(40) 또는 금속박(40)과 하면의 납땜이 가능한 금속박(20)을 그 사이의 액상 또는 겔상의 고무 탄성체(30)와 동시에 압력을 가해 제조하므로 별도의 접착제 없이 전기 전도 접합을 가능하게 함으로서, 도 4에 도시된 바와 같은 종래 커넥터에 있어서는 납땜을 위해 탄성체(310)를 그 내부에 포함하거나 또는 포함하지 않는 실리콘 고무(300)의 일 측면에 금속박(200)을 부착하기 위해 도전성 접착제(210)을 부가적으로 부착해야 하는 불편함을 해소할 수 있다.
상기와 같은 구성 및 특징을 갖는 본 발명의 커넥터(50)를 제조하기 위한 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 납땜이 가능한 금속박(20)을 준비하고 그 위에 탄성을 지니는 전기전도성 액상 또는 겔 상태의 고무(30)를 코팅한 후 곧바로 전기전도성 섬유(40) 혹은 금속박(40)을 별도의 접착제 없이 부착시켜 일정한 온도에서 경화를 시킴으로서 본 발명의 커넥터가 간단하게 제조되어 진다.
도 2는 본 발명에 따른 커넥터 및 종래의 기술에 따른 커넥터의 실장 상태에서 전기의 흐름을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2(a)는 종래의 기술에 따른 커넥터의 전기흐름을 나타낸 것으로, 종래의 기술 경우 표면의 전도성 금속분말이 부분적으로 접촉을 하고 있어 전기적 도전 경로가 많지 않게 되는 반면, 본 발명에 따른 커넥터의 전기 흐름은 도 2(b)에 나타난 바와 같이 상부의 도전성 섬유 혹은 금속박이 존재하여 전기적 도전 경로가 종래의 커넥터의 경우인 (a)의 경우보다 많아져 전체적인 저항값이 아주 낮아지게 된다. 일반적인 종래의 기술에 따른 커넥터인 (a)의 경우 그 저항값이 0.05 내지 0.1OΩ이었으나, 본 발명의 경우에는 0.01 내지 0.05Ω으로 전자파차폐 혹은 접지의 저항값으로는 충분하게 만족하고 있다.
이와 같이, 전기전도의 흐름 상으로 보면, 종래의 기술에 따른 제품인 전기전도성 실리콘 고무로 표면을 감싼 경우(도 4(b) 참고), 납땜 시 고온에서 표면이 노출되어 있어 쉽게 산화되어 전기전도성이 저하되거나, 접지를 위한 대상물과 점접촉으로 전기 전도가 일어나기 때문에 간헐적으로 전기 전도성이 저하되는 현상이 있으나, 본 발명에서는 그러한 전기전도성 실리콘 고무의 표면에 별도의 면접촉을 하기 위한 도전성 섬유 혹은 금속박을 접착제 없이 부착되도록 하므로 고온에서 전기 전도성이 저하되거나 간헐적인 전기 전도성의 저하가 발생되지 않도록 한 작용효과가 있다.
도 3은 본 발명의 커넥터를 납땜에 의하여 실장한 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 3을 참고로 하여 상기와 같이 제조된 본 커넥터의 적용상태를 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 커넥터(50)가 전자회로기판(400)에 실장되어 상부의 금속류의 케이스(800) 또는 브라켓 등의 접지 대상물과 접하여 납땜 패드(500)와의 납땜(600)을 실시하여 상부 금속케이스와 전기전도성 연결을 시켜주는 통전된 구조를 갖게 된다.
상기와 같이 본 발명에 따른 커넥터(50)를 통해 납땜 패드(500)와 납땜 패드(600) 사이의 전기적 회로연결과 더불어 케이스(800)나 브라켓과 접지가 동시에 이루어진다.
이와 같이 본 발명에 따른 커넥터(50)는 내부 쿠션재인 탄성체(30)의 쿠션 특성 및 전기전도성에 의해 전자회로기판(400) 상의 납땜 패드(500)에 전기전도성 갖게 함과 동시에 납땜과 용이하게 밀착되면서 커넥터의 상·하면을 이루는 전기전도성 섬유 및 금속박(40)이 별도의 구조물 없이 바로 납땜 패드(500)와 금속 케이스(800) 등을 전기전도성을 연결하여 접지를 이룰 수 있게 되는 것이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정하는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
20 : 금속박 30 : 전기전도성 탄성체
40 : 도전성 섬유 50 : 커넥터
200 : 금속박 210 : 전기전도성 접착제
300 : 실리콘 고무 310 : 비전도 고무 탄성체
400 : PCB 기판
500 : 납땜 패드
600 : 땜납
800 : 금속 케이스
20 : 금속박 30 : 전기전도성 탄성체
40 : 도전성 섬유 50 : 커넥터
200 : 금속박 210 : 전기전도성 접착제
300 : 실리콘 고무 310 : 비전도 고무 탄성체
400 : PCB 기판
500 : 납땜 패드
600 : 땜납
800 : 금속 케이스
Claims (8)
- 탄성체와 금속박으로 구성되어 전자파차폐 및 접지를 목적으로 하는 전기 전도성과 탄성력을 지니는 전기전도성 커넥터에 있어서, 상기 커넥터는;
내부 쿠션재를 이루는 내열성의 전기전도 탄성체와,
상기 내부 쿠션재의 상면에 별도의 접착제 층이 없이 직접 부착되는 전기 전도성을 갖는 섬유 또는 금속박에서 선택된 하나와,
상기 내부 쿠션재의 하면에 별도의 접착제 층이 없이 직접 부착되는 금속박으로 구성되고,
상기 구성의 커넥터는 상기 내부 쿠션재를 액상 또는 겔 상태로 구성하여 상기 전기 전도성 섬유와 금속박을 상하면에 접착제 층이 없이 직접 부착 후 일시에 경화시켜서 얻어진 것임을 특징으로 하는 납땜이 가능하고 탄성력을 갖는 전기전도성 커넥터.
- 제 1항에 있어서, 상기 커넥터의 내부 쿠션재의 상면을 구성하는 것은 전기도전성 섬유임을 특징으로 하는 납땜이 가능하고 탄성력을 갖는 전기전도성 커넥터.
- 제 1항에 있어서, 상기 내부 쿠션재는 탄성 및 내열성을 갖는 천연고무, 합성고무, 실리콘, 테프론, 폴리우레탄에서 선택되는 재질로 이루어진 것임을 특징으로 하는 납땜이 가능하고 탄성력을 갖는 전기전도성 커넥터.
- 제 1항에 있어서, 상기 금속박은 납땜이 가능한 도전성의 박으로, 철 또는 니켈, 주석, 금, 동의 재질이나 철과 니켈 합금, 철과 주석 합금이나 철과 동 합금에서 선택되는 재질로 이루어진 것임을 특징으로 하는 납땜이 가능하고 탄성력을 갖는 전기전도성 커넥터.
- 제 1항에 있어서, 상기 금속박은 그 구조가 망 구조로도 된 것이고, 상기 전기 도전성 섬유는 전기도전성을 가지는 와이어 혹은 내열폴리머로 직조된 것임을 특징으로 하는 납땜이 가능하고 탄성력을 갖는 전기전도성 커넥터.
- 제 1항 또는 제 4항에 있어서, 상기 금속박은 0.005 내지 0.025mm 두께로 이루어진 것임을 특징으로 하는 납땜이 가능하고 탄성력을 갖는 전기전도성 커넥터.
- 금속박에 전기 전도성을 지니는 내열성의 발포 탄성체를 코팅하는 단계와 상기 코팅된 발포 탄성체 위에 다시 전기 도전성 섬유를 부착하는 단계와 상기와 같이 적층된 다층 구조의 커넥터를 일정한 압력을 가하여 경화를 완료하는 단계를 포함을 특징으로 하는 납땜이 가능하고 탄성력을 갖는 전기전도성 커넥터의 제조방법.
- 하면의 금속 박 위에 전기 전도성을 지니는 액상 또는 겔 상태로 되어 있는 내열성의 탄성체 고무를 코팅하는 단계와 상기 코팅된 탄성체 위에 전기도전성 금속 박을 부착시키는 단계와 상기 적층된 금속박 및 탄성체를 동시에 경화시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 납땜이 가능하고 탄성력을 갖는 전기전도성 커넥터의 제조방법.
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