KR20130088681A - 도전성 개스킷 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부에 길이방향으로 관통공(10)을 이루고 저면 중앙이 바닥과 이격되어 양측으로 테이퍼지고 바닥 양측과 측벽이 예각을 이룬 바닥모서리(20)를 가지는 비도전성 탄성체(30); 및
상기 비도전성 탄성체(30)를 감싸도록 실리콘접착제(40)로 부착시키는 전기도전성시트(50)를 포함하여 구성하고;
상기 전기도전성시트(50)는 상기 바닥모서리(20) 부분의 접힘성과 외관형상 유지를 위한 스크라치홈(51,52)을 형성한 도전성 개스킷 및 제조방법에 관한 것이다.

Description

도전성 개스킷 및 제조방법{Conductive gasket and method thereof}

본 발명은 도전성 개스킷 및 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 전자통신 산업의 발전과 정보사회 구축에 따라 현대의 가전제품, 산업용 전자장치 및 정보통신 기기는 처리능력이 빠르며 소비전력이 낮아야 한다는 요구에 부응하여 기기 자체가 소형화되고 회로가 집적화됨으로써 좁은 공간에 더욱 많은 디바이스들이 설치되었다. 이에 따라 점차적으로 전자파 잡음(noise)과 열에 대한 영향을 받기 쉬운 환경에 놓이게 되었고 이를 해결하기 위한 여러 대책이 강구되었다.

전자파가 누설 및 침투되는 기기의 주요 부위로는 기기의 접속부, 케이블, 투명 표시판 또는 커넥터 접속부 등을 들 수 있다. 이 중에서 케이블에서 발생되는 전자파를 차폐하기 위해서는 케이블 자체를 실드하거나 접지하고 케이블 내부에 있는 전선, 즉 코어를 가능한 트위스트된 것을 사용한다. 또한, 투명 표시판으로 누설되는 전자파를 차폐하기 위해서는 투명 표시판을 아크릴 등의 투명 절연물질을 이용하여 제작하고 금속 직물 메시나 도전성 메시 등을 투명 표시판에 내장시키거나 투명 표시판의 일 측면에 도전성 재료를 투명 진공 증착시킨다.

이와 같은 부위에 있어서는 어느 정도 전자파의 차폐가 가능하지만 기기의 접속부의 있어서의 차폐는 만족할 만큼 용이하지 않다.

기기의 접속부에 있어서의 전자파 차폐는 주로 외부에서 발생한 전파가 대기를 통하여 기기의 내부로 침입하는 것을 방지하거나 기기의 내부에서 발생한 전자파가 외부로 누설되는 것을 방지하기 위하여 이루어진다. 기기의 접속부에 있어서 전자파의 차폐를 극대화하기 위해서는 이음새가 없도록 설계하는 것이 최적이나 실제적으로 기기의 접속부에 있어서 이음새가 없도록 하는 것은 불가능하다. 따라서 기기의 접속부에 있어서의 전자파 침입이나 누설은 피할 수 없는 상황이며 이를

방지하기 위해 전기 전도성 개스킷이 이용된다. 통상 고주파에서는 전기저항이 낮은 개스킷이 전자파 차폐효과가 좋고, 접지효과가 좋다.

전기 전도성 개스킷으로는 베릴륨이나 구리를 이용한 핑거 개스킷(finger gasket), 비도전성 실리콘에 금속파우더를 혼합하여 경화시켜 제조한 도전성 실리콘 개스킷 그리고 비도전성 우레탄이나 실리콘 위에 전기 전도성 와이어를 니팅한 니팅개스킷(knitting gasket)이 있다.

그러나, 가장 보편화된 개스킷은 전기 전도성 섬유로 비도전성 우레탄 스펀지를 감싼 전기 전도성 섬유 개스킷(conductive fabric gasket)으로, 나일론이나 폴리에스터 섬유에 니켈, 구리, 은 또는 금으로 무전해 도금하여 전기 전도성 섬유를 제조하고 전기 전도성 섬유의 일 측면에 비도전성 폴리머 핫멜트를 코팅한 후 우레탄 스펀지를 감싸면서 열을 가하면 핫멜트가 녹아 우레탄 스펀지와 접촉되는 구성을 이룬다. 이는 일본특개평11-346082호에 확인할 수 있다. 또한 직조된 합성섬유시트에 전도 금속박을 붙여 사용하는 기술이 국내특허등록 제 10-0611327호로 알려져 있으나, 섬유를 사용함으로써 일정 형상을 유지하기 위하여는 별도의 지그가 필요하여 제조설비의 부담이 있다.

또 다른 기술의 흐름은 전도성시트에 엠보싱을 구현하여 두께를 늘리고 접촉성을 향상시킨 기술이 국내특허등록 10-0774441호, 10-0692299호, 20-0371361호, 20-0364149호로 알려 있으나, 엠보싱하는 금형을 별도로 구비하여야 하므로 원가 상승의 요인이 된다.

본 발명은 이를 해결하고자하는 것으로, 본 발명의 목적은 전기 도전성 개스킷의 길이방향으로 내부에 관통공을 두고 관통공은 중심의 가상 사각홈의 표면 상하부는 높이가 낮은 수직삼각홈을 두고 표면좌우측은 높이가 높은 수평삼각홈을 두어 각 삼각홈의 경계부에 둔각돌기를 이루도록 하여 수평삼각홈과 중앙 가상 사각홈 부분에 의하여 일차로 하강하고, 둔각돌기에 의하여 충격을 감소시키며, 수직삼각홈에 의하여 더욱 충격을 감소시키고 수직삼각홈에 의하여 더욱 충격을 감소시켜 충격이 다단계에 걸쳐 완화되어 전달되고, 반대로 역순으로 충격력이 회복되어 항상 일정한 충격력과 복원력을 가지는 도전성 캐스킷을 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전기도전성시트를 이루는 비도전성탄성체의 바닥 모서리는 예각을 이루도록 하고, 대응 전기도전성시트에는 스크라치홈을 두어 바닥모서리부분의 접힘성을 좋게 하고 균일한 표면을 전기도전성시트가 제공하도록 하여 균일한 도전성을 제공하는 도전성 개스킷을 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전기도전성시트를 공급하여 비도전성탄성체를 감싸기 전에 비도전성탄성체의 바닥모서리 대응 부위에 스크라치홈을 형성하는 과정을 수행하여 전기도전성시트의 수평위치가 균일하고 상하 변형을 방지한 상태에서 접착제 도포가 균일하도록 함과 동시에 항상 스크라치홈에서 접히도록 하여 접힘 불량을 방지토록 하여 생산성을 향상시킨 도전성 개스킷 제조방법을 제공하려는 것이다.

이를 위하여 본원발명은 내부에 길이방향으로 관통공을 이루고 저면 중앙이 바닥과 이격되어 양측으로 테이퍼지고 바닥 양측과 측벽이 예각을 이룬 바닥모서리를 가지는 비도전성 탄성체; 및

상기 비도전성 탄성체를 감싸도록 실리콘접착제로 부착시키는 전기도전성시트를 포함하여 구성하고;

상기 전기도전성시트는 상기 바닥모서리 부분의 접힘성과 외관형상 유지를 위한 스크라치홈을 형성한 도전성 개스킷을 제공한다.

본 발명은 또한 내부에 길이방향으로 관통공을 가지고 폭 단면상에서 바닥모서리를 가지는 비도전성 탄성체와, 상기 비도전성 탄성체를 감싸도록 접착제로 부착시키는 전기 도전성시트를 구비하고;

전기 도전성시트는 상기 바닥 모서리 대응 부위에 스크라치홈을 형성하고;

스크라치홈을 형성한 전기도전성시트에 열경화성 액상 실리콘 접착제를 도포하고;

상기 비도전성 탄성체의 바닥모서리에 상기 스크라치홈이 오도록 접고;

180~200℃로 가열하여 액상실리콘 접착제를 경화시키고, 이를 상온으로 냉각 후 일정 길이로 절단하여 제조하는 전기도전성 개스킷 제조방법을 제공한다.

이상과 같이 본원발명은 전기 도전성 개스킷의 길이방향으로 내부에 관통공을 두고 관통공은 중심의 사각홈의 표면상하부는 작은 수직삼각홈을 두고 표면좌우측은 큰 수평상각홈을 두어 각 삼각홈의 경계부에 둔각돌기를 이루어 수평삼각홈과 중앙 사각 홈 부분에 의하여 일차로 하강하고, 둔각돌기에 의하여 충격을 감소시키며, 수직삼각홈에 의하여 더욱 충격을 감소시켜 충격이 다단계에 걸쳐 완화되어 전달되고, 반대로 역순으로 충격력이 회복되어 항상 일정한 충격력과 복원력을 제공한다.

본 발명은 전기도전성시트를 이루는 비도전성탄성체의 바닥 모서리는 예각을 이루도록 하고, 대응 전기도전성시트에는 스크라치홈을 두어 바닥모서리부분의 접힘성을 좋게 하고 균일한 표면을 전기도전성시트가 제공하도록 하여 균일한 도전성을 제공한다.

본 발명은 전기도전성시트를 공급하여 비도전성탄성체를 감싸기 전에 비도전성탄성체의 바닥모서리 대응 부위에 스크라치홈을 형성하는 과정을 수행하여 전기도전성시트의 수평위치가 균일하고 상하 변형을 방지한 상태에서 접착제 도포가 균일하도록 함과 동시에 항상 스크라치홈에서 접히도록 하여 접힘 불량을 방지토록 하여 생산성을 향상시킨 도전성 개스킷 제조방법을 제공한다.

도 1은 본 발명의 비도전성 탄성체 사시도,
도 2는 본 발명의 스크라치홈 제조과정을 보이는 전기전도성시트 사시도,
도 3은 본 발명의 전기전도성시트에 접착제를 도포한 경우를 예시한 사시도,
도 4는 본 발명의 도전성 개스킷 단면도이다.

이하 본원발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

내부에 길이방향으로 관통공(10)을 이루고 저면 중앙이 바닥과 이격되어 양측으로 테이퍼지고 바닥 양측과 측벽이 예각을 이룬 바닥모서리(20)를 가지는 비도전성 탄성체(30); 및

상기 비도전성 탄성체(30)를 감싸도록 실리콘접착제(40)로 부착시키는 전기도전성시트(50)를 포함하여 구성하고;

상기 전기도전성시트(50)는 상기 바닥모서리(20) 부분의 접힘성과 외관형상 유지를 위한 스크라치홈(51,52)을 형성한다.

상기, 비도전성 탄성체(30)의 관통공(10)은 폭 방향 단면으로 중앙의 사각홈(11)과;

사각홈(11)을 이루는 면에서 상하 및 좌우측으로 예각의 삼각홈을 각각 더 형성한다.

상기, 사각홈(11)은 정사각형이고, 좌우측의 수평삼각홈(12)높이가 상하의 수직삼각홈(13) 높이보다 높도록 구성한다.

상기, 좌우측의 수평삼각홈(12)과 상하의 수직삼각홈(13)의 경계부는 둔각홈을 이루어 대응 비도전성 탄성체(30)에는 둔각돌기(32)를 형성한다.

본 발명의 제조방법은 내부에 길이방향으로 관통공(10)을 가지고 폭 단면상에서 바닥모서리(20)를 가지는 비도전성 탄성체(30)와, 상기 비도전성 탄성체(30)를 감싸도록 접착제(40)로 부착시키는 전기 도전성시트(50)를 구비하고;

전기 도전성시트(50)는 상기 바닥 모서리 대응 부위에 스크라치홈(51,52)을 도 2와 같이 형성하고;

스크라치홈(51,52)을 형성한 전기 도전성시트(50)에 열경화성 수지의 일종인 액상 실리콘 접착제를 열경화성접착제(40)로 도포하고;

상기 비도전성 탄성체(30)의 바닥모서리(20)에 상기 스크라치홈(51,52)이 오도록 접고;

180~200℃로 가열하여 액상실리콘 접착제인 열경화성 접착제(40)를 경화시키고, 이를 상온으로 냉각 후 일정 길이로 절단하여 제조한다.

상기, 스크라치홈(51,52)은 도 2 와 같이 바닥모서리 대응 부위에 일치하도록 도 2에 보인 2개의 이격 스크라치 칼날(55,56)에 의하여 누름작용을 통하여 이루어지도록 형성한다.

본 발명에서의 전기도전성시트(50)는 구리박과 은박, 또는 은박과 금박, 은박과 알루미늄박, 니켈박과 구리박, 구리박과 알루미늄박이 상호 접착제로 결합된 것을 사용하는 것을 예시할 수 있고, 구리박이나 은박이 노출되는 면에는 납 땜의 용이를 위하여 주석도금을 하면 좋다. 도 4에서는 설명의 편리상 구리박은 Cu로 은박은 Ag로 표기한다. 물론 도 4의 구리박(Cu) 표면에 솔더링의 편리를 위한여 주석(Sn)층을 이루도록 도금할 수도 있다. 여기서 금속박은 금속코팅층으로 구현할 수도 있고, 금속박 형태로 결합할 수도 있다. 물론 필요시 접착제 부위나 접착제 사이에 인장 강도를 높이기 위하여 폴리머필름(예를 들어 PET 필름)이나 폴리이미드 필름을 부가할 수도 있다.

본 발명에서 사용하는 접착제는 액상의 실리콘 접착제를 사용하나, 핫멜트(EVA)를 사용할 수도 있다.

본 발명은 전기도전성시트를 제조할 때, 설정한 폭(도 1에 해당하는 사용할 비도전성 탄성체(30)의 외주면을 감싸는 길이에 해당하는 폭)만큼 절단한 길이체를 롤에서 공급하고 텐션롤러(도시하지 않음)에 의하여 일정 텐션을 유지한 상태에서 도 2 와 같이 전기도전성시트(50)를 화살표 방향으로 이동시키면서 스크라치칼날 (55,56)(도 1의 바닥모서리(20)를 감싸는 위치에 일정 간격으로 고정 설치하며, 이러한 설치 수단이나 기능은 통상의 기술이므로 고정수단의 도시는 생략 함)로 눌리워지게 하여 스크라치홈(52)을 형성한다. 본 발명의 스크라치홈(51,52)은 도 4와 같이 비도전성탄성체(30)와 결합시 바닥모서리(20)와의 정위치 결합을 가능토록 하며 외관성을 향상시킨다. 아울러 스크라치홈(52)이 전기도전성시트(50)의 초기 수평유지를 위한 리브 역할을 하여 기본적인 수평을 유지하므로 접착제 도포나 이동시 수평을 유지하는 수단(수평유지를 위한 진공흡착기 등)이 필요치 않거나 개수를 줄일 수 있어 제조설비가 간단해진다)을 위한 비용이 절감된다.

이어 액상의 열경화성 접착제(40)를 이루는 실리콘 접착제를 폴러(도시하지 않음)로 균일하게 도포하여 도 3과 같이 도포 되도록 한다.

그리고 도 1과 같은 비도전성 탄성체(30)를 상하로 뒤집은 상태에서 도 3의 전기도전성시트(50)를 감싸며 바닥모서리(20)에 스크라치홈(51,52)이 오도록 접어서 정 위치에서 절곡되어 열경화성접착제(40)로 잘 감싸지도록 하고, 180~200℃의 가열로를 약 5분에 걸쳐 이동하도록 하여 완전 경화시킨다(물론 온도 및 이동속도는 이에 한정하지는 않는바, 접착층의 두께나 비도전성 탄성체의 크기 등에 따라 조절 가능하다).

이와 같이 제조한 본원발명은 비도전성 탄성체(30)가 도 4 와 같이 관통공(10) 중앙에 가상의 사각홈(11)을, 사각홈(11)상하에는 높이가 낮은 수직삼각홈(13)을 이루고, 좌우측에는 높이가 높은 수평삼각홈(12)을 이루므로 초기 누름시에는 일차로 수평삼각홈(12)의 양 모서리 부분이 닿도록 저항하면서 먼저 눌리워지고, 더욱 누르면 둔각돌기(32)에 의하여 이차로 저항하면서 수직삼각홈(13)부위로 밀리게 되고, 더욱 누르면 상하 수직삼각홈(13)부위가 상호 접근하도록 작용하면서 삼차로 저항하여 인정적이고 부드러운 저항력이 텐션감으로 작용하여 누름 시 저항력이 유지되어 항상 일정한 접촉성을 제공하여 전기전도성 개스킷의 성능을 유지하도록 한다.

반대로 누름력이 해지되면 상기와 역순으로 누름해지력이 3차에 걸쳐 발생하여 항상 일정한 텐션력을 복원함으로써 역시 전기전도성 개스킷의 성능을 일정하게 지속시켜 성능의 내구성을 증진시킨다.

10;관통공 11;사각홈 12;수평삼각홈 13;수직삼각홈 20;바닥모서리 30;비도전성 탄성체 32;둔각돌기 40;실리콘 접착제 50;전기도전성시트 51,52;스크라치홈 55,56;스크라치칼날

Claims (6)

1. 내부에 길이방향으로 관통공(10)을 이루고 저면 중앙이 바닥과 이격되어 양측으로 테이퍼지고 바닥 양측과 측벽이 예각을 이룬 바닥모서리(20)를 가지는 비도전성 탄성체(30); 및
   상기 비도전성 탄성체(30)를 감싸도록 실리콘접착제(40)로 부착시키는 전기도전성시트(50)를 포함하여 구성하고;
   상기 전기도전성시트(50)는 상기 바닥모서리(20) 부분의 접힘성과 외관형상 유지를 위한 스크라치홈(51,52)을 형성한 것을 특징으로 하는 도전성 개스킷.
   
2. 제 1항에 있어서, 비도전성 탄성체(30)의 관통공(10)은 폭 방향 단면으로 중앙의 사각홈(11)과;
   사각홈(11)을 이루는 면에서 상하 및 좌우측으로 예각의 삼각홈을 각각 더 형성한 것을 특징으로 하는 도전성 개스킷.
   
3. 제 2항에 있어서, 사각홈(11)은 정사각형이고, 좌우측의 수평삼각홈(12)의 높이가 상하의 수직삼각홈(13)의 높이보다 높도록 구성한 것을 특징으로 하는 도전성 개스킷.
   
4. 제 3항에 있어서, 좌우측의 수평삼각홈(12)과 상하의 수직삼각홈(13)의 경계부는 둔각홈을 이루어 대응 비도전성 탄성체(30)에는 둔각돌기(32)를 형성한 것을 특징으로 하는 도전성 개스킷.
   
5. 내부에 길이방향으로 관통공(10)을 가지고 폭 단면상에서 바닥모서리(20)를 가지는 비도전성 탄성체(30)와, 상기 비도전성 탄성체(30)를 감싸도록 접착제(40)로 부착시키는 전기 도전성시트(50)를 구비하고;
   전기 도전성시트(50)는 상기 바닥 모서리 대응 부위에 스크라치홈(51,52)을 형성하고;
   스크라치홈(51,52)을 형성한 전기 도전성시트(50)에 열경화성 접착제(40)를 도포하고;
   상기 비도전성 탄성체(30)의 바닥모서리(20)에 상기 스크라치홈(52)이 오도록 접고;
   180~200℃로 가열하여 열경화성 접착제를 경화시키고, 이를 상온으로 냉각 후 일정 길이로 절단하여 제조하는 전기도전성 개스킷 제조방법.
   
6. 제 5항에 있어서, 스크라치홈(52)은 바닥모서리 대응 부위에 일치하도록 2개의 이격 스크라치 칼날(55,56)에 의하여 누름 작용으로 형성하는 것을 특징으로 하는 전기도전성 개스킷 제조방법.

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