KR20150056032A

KR20150056032A - 표면실장형 전기접속단자

Info

Publication number: KR20150056032A
Application number: KR1020140080154A
Authority: KR
Inventors: 김선기; 강태만
Original assignee: 조인셋 주식회사; 김선기
Priority date: 2013-11-14
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2015-05-22
Also published as: KR20150056030A; KR101517840B1; KR20150056033A; KR20150056029A; KR101437935B1

Abstract

대향하는 도전성 대상물 사이에 개재되어 신뢰성 있게 대상물들을 전기적으로 연결시키고 누르는 힘과 복원력을 용이하게 조정할 수 있는 표면실장형 전기접속단자가 개시된다. 상기 전기접속단자는, 통 형상의 금속 재질의 고정부재; 상기 고정부재에 끼워져 슬라이드 가능하게 결합되는 통 형상의 금속 재질의 가동부재; 및 상기 고정부재에 수납되어 일단이 상기 고정부재의 바닥에 접촉하고 타단이 상기 가동부재의 바닥에 접촉하여 상기 가동부재가 상기 고정부재에 대해 탄성적으로 슬라이드 되도록 하는 전기전도성 스프링을 포함하고, 상기 고정부재와 상기 가동부재는 각각 일단면에 개구가 형성되고 타단면이 막힌 구조를 구비하여 상기 개구가 서로 대향하도록 결합하고, 상기 가동부재와 상기 고정부재는 상기 스프링에 의해 항상 전기적으로 연결되고, 상기 스프링의 탄성 복원력을 받아 상기 가동부재가 상기 고정부재로부터 분리되는 것이 걸림부에 의해 방지되며, 상기 가동부재의 타단면에는 진공픽업을 위한 평면이 마련되고, 상기 고정부재의 타단면은 솔더크림에 의한 리플로우 솔더링이 가능하다.

Description

표면실장형 전기접속단자{Surface-Mount Typed Electric Connecting Terminal}

본 발명은 표면실장형 전기접속단자에 관한 것으로, 특히 솔더링시 들뜸과 치우침을 최소화할 수 있고, 경사진 상태로 접촉 가압하는 대상물에 대해서 상하 작동이 원활하게 이루어지는 표면실장형 전기접속단자에 관한 것이다.

안테나와 같은 도전성 대상물과 회로기판의 도전 패턴을 전기적으로 연결하거나, 정전기나 전자파 장애(Electromagnetic Interference; EMI)를 제거하기 위해 그라운드(Ground)에 전기적으로 연결하기 위해서는 회로기판의 도전 패턴에 솔더링 등에 의해 실장된 탄성을 갖는 전기접속단자가 사용된다.

이들 전기접속단자가 상하 방향으로 전기를 연결해주기 위해 사용되는 경우에 전기적으로 연결하려는 회로기판과 도전성 대상물의 상하 방향의 치수 공차를 수용할 수 있게 전기접속단자는 가능한 상하 방향으로 작동거리가 크고, 양산성을 위해 표면실장에 의한 솔더링 장착이 가능한 구조와 재질이 요구된다.

예들 들어, 인쇄회로기판과 전도성 대상물 간의 기구적 공차가 클수록 이들을 전기적으로 연결하기 위해 전기접속단자의 작동거리가 큰 것이 요구된다.

본 발명자에 의한 국내실용신안등록 제332757호를 보면, 금속시트를 각각 일측이 폐쇄되고 타측이 개구된 원통으로 형성하고 이 원통들의 개구된 타측이 서로 끼워져서 슬라이드되도록 하여 그 내부에 금속 스프링을 삽입함으로써 금속 스프링이 이탈되는 것을 방지하도록 한 도전성 개스킷이 개시되어 있다.

그러나, 금속 스프링이 리플로우 공정 전까지 유지할 수 있도록 임시로 고정하거나 단순히 끼워진 상태를 유지하도록 금속 스프링을 금속 원통에 고정하지 않을 수도 있어 표면실장을 위한 진공픽업이 곤란하다는 문제점이 있다.

또한, 금속원통과 금속 스프링이 확실하게 결합되어 있지 않아 하부 원통을 회로기판에 리플로우 솔더링할 때, 송풍되는 핫 에어에 의해 상부 원통이 벗겨질 수 있으며, 개스킷을 사용하는 중, 대상물의 움직임에 따른 스프링의 복원력에 의해 상부 원통이 벗겨져 이탈될 가능성이 크다는 문제점이 있다.

또한, 상부 및 하부 원통의 내부에 스프링을 잡아주는 보조 수단이 없어 압축 시 내부의 스프링이 뒤틀릴 수 있다는 단점이 있다.

또한, 하부 원통의 하면이 편평하기 때문에, 리플로우 솔더링 중 끓어 오르는 용융 솔더에 의해 들뜸이나 수평면 상에서의 회전, 즉 비틀림이 생길 수 있다.

다른 종래기술로 인쇄회로기판이나 반도체 칩을 전기적으로 검사하거나 의료기, 가령 비만이나 피부치료기에 사용되는 포고 핀(pogo pin)이 잘 알려져 있다.

그러나, 포고 핀의 가동부재의 상면이 돔(dome) 형상으로 형성되어 있어 표면실장을 위한 진공픽업이 어렵다.

또한, 금속을 절삭한 가동부재가 고정부재보다 무겁기 때문에 무게 중심이 상부 쪽으로 치우쳐 리플로우 솔더링을 할 때 움직임이 크다는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 진공 픽업과 솔더크림에 의한 리플로우 솔더링이 용이하고 솔더링시 들뜸이나 치우침이 적게 발생하여 솔더링의 신뢰성이 향상된 표면실장형 전기접속단자를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 솔더링 강도가 증가하여 장착 후 쉽게 분리되지 않는 표면실장형 전기접속단자를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 경사진 상태로 접촉 가압하는 대상물에 대해서 상하 작동이 원활하게 이루어지는 표면실장형 전기접속단자를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 제조가 용이하고 제조원가가 저렴한 표면실장형 전기접속단자를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 사용중 전기적으로 접촉하는 대상물의 움직임에 의해 내부의 스프링이 뒤틀릴 확률이 적은 표면실장형 전기접속단자를 제공하는 것이다.

상기의 목적은, 통 형상의 금속 재질의 고정부재; 상기 고정부재에 끼워져 슬라이드 가능하게 결합되는 통 형상의 금속 재질의 가동부재; 및 상기 고정부재에 수납되어 일단이 상기 고정부재의 바닥에 접촉하고 타단이 상기 가동부재의 바닥에 접촉하여 상기 가동부재가 상기 고정부재에 대해 탄성적으로 슬라이드 되도록 하는 전기전도성 스프링을 포함하고, 상기 가동부재와 상기 고정부재는 상기 스프링에 의해 항상 전기적으로 연결되고, 상기 스프링의 탄성 복원력을 받아 상기 가동부재가 상기 고정부재로부터 분리되는 것이 걸림유닛에 의해 방지되며, 상기 가동부재의 상면에는 진공픽업을 위한 평면이 마련되고, 상기 고정부재의 하면은 솔더크림에 의한 리플로우 솔더링이 가능하고, 상기 고정부재의 하면은 가장자리로부터 중심으로 향하여 상방으로 경사지게 형성하여 움푹 패인 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 표면실장형 전기접속단자에 의해 달성된다.

바람직하게, 상기 고정부재의 타단면 중심에는 홈이 형성되어 상기 고정부재의 바닥 내측으로 엠보싱이 돌출 형성된다.

바람직하게, 상기 걸림유닛은, 상기 고정부재의 개구 가장자리가 내측으로 절곡되어 형성된 걸림턱; 및 상기 가동부재의 개구에 인접한 부분의 직경이 증가하여 구성되어 상기 걸림턱에 걸리는 걸림부로 구성되며, 상기 걸림부는, 상기 가동부재의 단부로부터 외측 수평으로 1차 절곡된 접촉부; 및 상기 접촉부의 단부에서 수직 하방으로 2차 절곡된 안내부로 구성된다.

바람직하게, 상기 고정부재의 총 중량을 상기 가동부재의 총 중량보다 무겁게 하여 상기 전기접속단자의 무게 중심이 상기 고정부재에 위치하도록 할 수 있다.

바람직하게, 상기 스프링의 일단은 상기 엠보싱에 끼워진다.

바람직하게, 상기 고정부재와 상기 가동부재는 각각 금속 시트를 프레스 가공하여 제조한 프레스물일 수 있다.

바람직하게, 상기 전기접속단자는 릴 포장되어 상기 가동부재의 상면에서 진공 픽업되어 상기 고정부재의 하면에서 상기 솔더크림에 의한 리플로우 솔더링이 가능하다.

상기한 구조에 의하면, 가동부재의 상면을 진공 픽업이 가능하도록 편평한 수평면으로 구성함으로써 진공픽업에 의한 리플로우 솔더링이 용이하고 고정부재의 하면은 가장자리로부터 중심으로 향하여 상방으로 경사지게 형성하여 움푹 패인 구조를 갖아 리플로우 솔더링 시 들뜸이나 치우침이 적다.

또한, 가동부재의 안내부가 고정부재의 내측벽에 지지되기 때문에 경사진 상태로 접촉 가압하는 대상물에 대해서 가동부재가 기울어지지 않고 수직 상태를 유지하도록 하여 가동부재의 상하 작동이 원활하게 이루어진다.

또한, 가동부재와 고정부재가 서로 슬라이딩(sliding)이 용이하게 되면서 기구적으로 분리가 안되게 결합되어 솔더링을 위한 장착 시 또는 솔더링 장착 후 고정부재에서 가동부재가 신뢰성 있게 결합을 유지한다.

또한, 가동부재와 고정부재를 모두 금속 시트를 프레스하여 제조함으로써 제조가 용이하여 수율이 향상되고 제조원가가 저렴하다.

또한, 고정부재의 바닥의 중앙 부분에 내측으로 돌출된 엠보싱에 의해 코일 스프링의 일단을 지지하도록 함으로써 고정부재의 내부에 수용된 코일 스프링이 뒤틀릴 확률이 적다.

또한, 살 두께를 조정하는 등의 방법을 통하여, 고정부재의 총 중량이 가동부재의 총 중량보다 크게 하여 무게 중심이 전기접속단자의 하부 쪽으로 치우쳐 리플로우 솔더링 시 움직임이 적게 할 수 있다.

도 1(a)와 1(b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면실장형 전기접속단자를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1(a)의 A-A를 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 표면실장형 전기접속단자를 솔더링에 의해 회로기판에 실장한 상태를 나타낸다.
도 4는 표면실장형 전기접속단자가 회로기판에 적용되는 예를 나타낸다.
도 5는 표면실장형 전기접속단자가 전자모듈 유닛에 적용되는 예를 나타낸다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 표면실장형 전기접속단자를 구체적으로 설명한다.

도 1(a)와 1(b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면실장형 전기접속단자를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1(a)의 A-A를 따라 절단한 단면도이며, 도 3은 표면실장형 전기접속단자를 솔더링에 의해 회로기판에 실장한 상태를 나타낸다.

전기접속단자(100)는 금속 재질의 고정부재(110)와, 고정부재(110)에 대해 슬라이드 가능하게 결합하는 금속 재질의 가동부재(120), 및 가동부재(120)가 고정부재(110)에 끼워져 탄성적으로 슬라이드 되도록 탄성과 탄성 복원력을 제공하는 스프링(130)으로 구성된다.

전기접속단자(100)는 대향하는 전도성 대상물 사이에 위치하여 탄성을 갖고 대상물을 전기적으로 연결시킨다. 대향하는 전도성 대상물로는, 가령 회로기판과 안테나가 있을 수 있으며, 이 경우 고정부재(110)가 회로기판에 솔더링 등에 의해 고정되고 안테나가 가동부재(120)가 접촉하여 탄성에 의해 회로기판과 안테나를 전기적으로 연결시킨다.

전기접속단자(100)의 치수는 특별히 한정되지 않지만, 특히 3㎜ 이하의 높이를 갖는 작은 사이즈에 효율적으로 사용될 수 있다.

전기접속단자(100)의 상하의 전기저항은 가동부재(120)가 압착될수록 감소하는데, 통상의 어떠한 조건에서도 0.5ohm 이하로 유지하는 것이 좋다.

<고정부재(110)>

고정부재(110)는 금속 재질의 단일의 몸체(111)로 이루어지는데, 가령 가동부재(120)보다 경도가 낮은 가령 동 합금으로 구성되어 가동부재(120)의 외측면이 마찰에 의해 스크래치가 나는 것을 방지할 수 있다.

고정부재(110)는 프레스물인데, 가령 0.05㎜ 내지 0.15㎜ 사이의 두께를 갖는 금속 시트를 드로잉 금형에 의한 프레스에 의해 제조할 수 있다. 이와 같이, 금속 시트를 프레스하여 형성함으로써 대량 생산이 용이하며 작업성이 좋고 제조가 용이하여 수율이 향상되며, 제조 원가가 작다는 이점을 갖는다.

외관을 보면, 고정부재(110)는 상면에 개구(116)가 형성되고 하면이 막힌 원통 형상으로 단일의 몸체(111)로 이루어지며, 이 실시 예에서는 개구(116)도 원형이고 몸체(111)도 원통 형상이지만, 몸체(111)와 개구(116)를 조합하여 여러가지의 형상으로 구성할 수 있다. 고정부재(110)의 하면의 모서리는 라운드 처리된다.

고정부재(110)의 개구(116) 가장자리를 따라 일정한 폭으로 내측으로 절곡되어 걸림턱(112)이 형성되는데, 후술하는 것처럼, 걸림턱(112)에는 가동부재(120)의 걸림부(122)가 접촉되어 걸림으로써 가동부재(120)의 이동이 제한된다.

걸림턱(112)은, 가령 가동부재(120)를 고정부재(110) 내부에 끼운 상태에서 프레스에 의해 절곡하여 형성할 수 있다.

이 실시 예에서는 걸림턱(112)이 수평으로 형성되는 것으로 도시되었지만, 실제 제작시에는 고정부재(110)의 측벽을 기준으로 상방이나 하방으로 경사지도록 걸림턱(112)이 형성될 수 있다.

걸림턱(112)의 측단면, 즉 가동부재(120)와 접촉하는 부분은 연마 등에 의해 매끄럽게 처리되어 전기접속단자(10)가 반복 압축됨에 따라 가동부재(120)가 고정부재(110)의 개구(116)를 통하여 상하로 반복 이동할 때 가동부재(120)의 외측면에 스크래치가 적게 나도록 할 수 있다.

상기한 것처럼, 고정부재(110)와 가동부재(120)는 균일한 두께를 갖는 금속 시트를 프레스하여 제조될 수 있는데, 고정부재(110)의 몸체(111)에 사용되는 금속 시트의 두께를 가동부재(120)의 몸체(121)에 사용되는 금속 시트의 두께보다 두껍게 형성하여 전기접속단자(100)의 무게 중심이 하부, 즉 고정부재(110)에 위치하도록 하여 리플로우 솔더링시 흔들림을 최소화 할 수 있다.

또한, 가동부재(120)가 고정부재(110)에 끼워지기 때문에, 고정부재(110)의 수평단면의 크기를 가동부재(120)의 수평단면보다 크게 하여 결과적으로 고정부재(110)의 무게를 가동부재(120)의 무게보다 크게 할 수 있다.

이와 같은 방식으로, 고정부재(110)의 총 중량을 가동부재(120)의 총 중량보다 크게 하여 무게 중심이 고정부재(110)에 위치하도록 하여 리플로우 솔더링시 흔들림을 최소화 할 수 있다.

고정부재(110)의 적어도 하면의 최외부층은 솔더크림에 의한 리플로우 솔더링이 가능한 금속, 가령 주석, 은 또는 금 중 어느 하나로 도금될 수 있는데, 후술하는 것처럼, 하면의 일부 영역은 솔더링 시 들뜸이나 치우침을 적게 하기 위해 솔더링이 되지 않도록 할 수 있다.

이 실시 예에서, 고정부재(110)의 하면을 가장자리로부터 중심을 향하여 아래로 기울어지는 경사면(117)으로 형성하여 움푹 패이도록 한다.

상기한 것처럼, 고정부재(110)의 하면을 신뢰성 있게 수평면으로 확보하는 것이 대량생산에 따른 제조공정상 매우 어려운데, 고정부재(110)의 하면이 중심을 향하여 움푹 패이도록 함으로써 솔더링시 용융된 솔더가 끓어 올라 고정부재(110)를 움직이더라도 고정부재(110)의 하면의 움푹패인 부분이 용융 솔더의 움직임을 일부 흡수하여 고정부재(110)가 기울어지는 것을 바로 잡아 들뜸이나 어느 한 쪽으로의 치우침을 방지하며, 그 결과 솔더링의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 움푹패인 부분에 의해 고정부재(110)의 하면의 표면적이 증대하며 그 결과 솔더링 강도가 향상될 수 있다.

고정부재(110)의 바닥 중심에는 내측으로 엠보싱(113)이 돌출 형성될 수 있으며, 그 결과 몸체(111)의 하면에는 내부로 움푹 패인 홈(114)이 형성된다.

즉, 고정부재(110)의 하면을 가장자리로부터 중심을 향하여 아래로 기울어지는 경사면(117)으로 형성하여 움푹 패이도록 한 구조에서, 움푹패인 중심에 홈(114)을 형성할 수 있다. 통상, 고정부재(110)의 두께가 얇고 크기가 매우 작기 때문에, 엠보싱(113)을 형성하는 과정에서 고정부재(110)의 하면이 같이 끌려 들어가면서 자연스럽게 경사면(117)이 형성되어 움푹 패인 구조가 형성될 수 있다.

이러한 구조에 의하면, 도 3과 같이, 홈(114) 내부로 유입되어 경화된 솔더(14a)에 의해 더 많은 솔더링 면적을 확보하여 솔더링 강도를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 더 많은 양의 잉여 솔더크림을 수용하여 고정부재(110)의 하면에서의 솔더크림의 두께를 전체적으로 균일하게 유지하여 솔더링시 들뜸이나 치우침을 방지할 수 있다.

또한, 엠보싱(113)은 고정부재(110)의 내부에 수용되는 스프링(130)의 일단에 끼워져 스프링(130)을 지지함으로써 가동부재(120)가 대상물에 의해 이동하는 경우 스프링(130)이 뒤틀리는 것을 방지한다.

<가동부재(120)>

가동부재(120)는 금속 재질의 단일의 몸체로 이루어지는데, 고정부재(110)보다 경도가 같거나 높은 재질, 가령 동 합금 또는 스테인레스 스틸이나 철 합금으로 구성될 수 있지만, 이에 특별히 한정되지 않는다.

가동부재(120)의 재질이 고정부재(110)의 재질보다 경도가 높은 경우, 가동부재(120)의 상하 이동에 의해 고정부재(110)와 마찰하게 되면, 경도가 낮은 고정부재(110)에서 마모나 스크래치가 발생하여 가동부재(120)의 외측면이 손상을 입는 것을 최소화 할 수 있다.

가동부재(120)의 경도를 고정부재(110)의 경도와 같거나 그보다 높게 하기 위해서, 가동부재(120)와 고정부재(110)의 재질 자체의 경도를 다르게 할 수 있지만, 가동부재(120)와 고정부재(110)의 최외부층의 경도만 다르게 할 수 있다. 가령, 가동부재(120)의 최외부층의 경도를 높게 하기 위하여 크롬 등을 도금할 수도 있으나 이 경우 전기저항이 커진다는 단점이 있다.

가동부재(120)는 프레스물로서, 가령 0.05㎜ 내지 0.15㎜ 사이의 두께를 갖는 금속 시트를 드로잉 금형으로 프레스에 의해 제조할 수 있다. 이와 같이, 금속 시트를 프레스하여 형성함으로써 작업성이 좋고 제조가 용이하여 수율이 향상되며, 제조 원가가 작다는 이점을 갖는다.

가동부재(120)는, 고정부재(110)와 같이, 하면에 개구(126)가 형성되고 상ㄹ면이 막힌 통형상으로, 이 실시 예에서는 원통 형상으로 이루어지지만 이에 한정되지는 않는다. 가동부재(120)의 상면의 모서리는 라운드 처리된다.

가동부재(120)는 개구(126)에 인접하는 걸림부(122)와 슬라이드부(121)로 이루어지는데, 슬라이드부(121)는 수직 측벽으로 구성되고, 걸림부(122)는 슬라이드부(121)의 단부에서 2단 절곡되면서 직경이 증가하여 구성된다.

도 2를 보면, 걸림부(122)는 슬라이드부(121)의 단부에서 외측 수평으로 1차 절곡된 접촉부(124)와 접촉부(124)의 단부에서 수직 하방으로 2차 절곡된 안내부(123)로 구성된다.

안내부(123)의 길이는 특히 한정되지는 않지만, 가령 고정부재(110)의 높이의 1/10 내지 1/3일 수 있다.

접촉부(124)는 고정부재(110)의 걸림턱(112)에 접촉에 의해 걸려 가동부재(120)의 이동을 제한하며, 안내부(123)는 가동부재(120)의 상하 이동시 고정부재(110)의 내측벽을 따라 안내하는 역할과, 대상물이 수직방향이 아니라 경사진 방향으로 가동부재(120)를 가압하는 경우 안내부(123)가 고정부재(110)의 내측벽에 지지되어 가동부재(120)가 기울어지지 않고 수직 상태를 유지하도록 하는 역할을 한다.

가동부재(120)의 상면은 진공픽업을 위해 적어도 편평한 수평면이 제공된다. 이와 같이, 가동부재(120)의 상면을 편평한 수평면으로 함으로써, 부가적으로 가동부재(120)의 바닥도 편평한 수평면이 되므로 스프링(130)과의 접촉 면적을 증가시켜 줌으로써 상하방향으로의 전기저항이나 접촉저항을 줄일 수 있다.

가동부재(120)의 최외부층은 부식 방지 및 전기전도성을 좋게 하기 위하여 금이 도금될 수 있다.

<스프링(130)>

스프링(130)은 전기전도성의 탄성이 좋은 금속 재질로 만들어지고, 고정부재(110) 내부에 수납되어 일단은 고정부재(110)의 바닥에 접촉하고 타단은 가동부재(120)의 바닥에 접촉하여 상하로 이동하는 가동부재(120)에 탄성과 탄성 복원력을 제공한다.

스프링(130)은 가동부재(120)가 탄성을 갖고 상하 이동함으로써 결과적으로 전기접촉단자(100) 자체에 탄성을 제공하는 역할과 가동부재(120)와 고정부재(110) 사이에 전기적 통로를 제공하는 역할을 한다.

스프링(130)은, 가령 코일 스프링일 수 있으며, 경도가 높고 탄성이 좋은 직경이 대략 0.05㎜ 내지 0.2㎜인 피아노선, 스테인레스 스틸 선, 동 합금 선 중 어느 하나가 스파이럴 와인딩(spiral winding)된 것으로, 누르는 힘은 30gf 내지 500gf 정도일 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.

스프링(130)은 전기전도성이 좋게 최외부층에 금이 도금될 수 있다.

코일 스프링의 경우, 스프링(130)의 탄성 복원력(또는 압축력)은 코일 스프링을 구성하는 선의 직경, 피치 및 압축이 가해지지 않았을 때의 길이(자유길이)의 조합에 의해 결정될 수 있다.

또한, 후술하는 것처럼, 고정부재(110)의 바닥 중앙에 돌출된 엠보싱에 스프링(130)의 일단이 끼워져 가동부재(120)의 가압에 의해 스프링(130)의 단부가 고정부재(110)의 바닥에서 미끄러지는 것을 방지할 수 있다.

도 3을 참조하면, 가령 회로기판의 도전패턴 위에 실장된 전기접속단자(100)의 상면에는 안테나 등과 같은 전기전도성 대상물이 화살표로 나타낸 것처럼 가압 접촉하며, 가동부재(120)는 대상물로부터 인가되는 가압력에 의해 하방으로 이동하는데, 스프링(130)에 의해 탄성을 받으면서 이동한다.

가동부재(120)가 하방으로 이동함에 따라 스프링(130)은 탄성 변형되어 높이 방향으로 수축된다.

한편, 가동부재(120)에 대한 가압력이 제거되어 가동부재(120)가 스프링(130)의 탄성 복원력에 의해 상방으로 이동하는 경우, 가동부재(120)의 걸림부(122)가 고정부재(110)의 걸림턱(112)에 의해 확실하게 걸림으로써 리플로우 솔더링 중이나 대상물의 움직임이 많은 경우에도 스프링(130)의 복원력에 의한 가동부재(120)의 이탈을 확실하게 방지할 수 있다.

회로기판(10)의 도전패턴(12) 위에 도포된 솔더크림이 균일한 두께로 도포되지 않거나 전기접속단자(100)가 중앙에 위치하지 않은 경우, 또는 고정부재(110)의 하면이 신뢰성 있게 수평면을 구비하지 않는 경우, 수직단면을 기준으로 볼 때 솔더링시 좌우에 위치한 솔더의 양이 차이가 나기 때문에 고정부재(110)가 용융 솔더에 의해 기울어지거나 뒤틀릴 수 있다.

도 3을 참조하면, 솔더링시 용융된 솔더(14) 위에 놓인 전기접촉단자(100)가 자체 중량으로 솔더(14)를 가압하며, 그 결과 상기한 것처럼 고정부재(110)의 하면에서 좌우에 위치한 솔더(14)의 양에서 차이가 생기더라도 차이에 해당하는 만큼의 남는 솔더(14a)가 홈(114)으로 유입되기 때문에 결과적으로 고정부재(110)의 하면에서의 솔더(14)는 비교적 균일한 두께를 유지하여 전기접촉단자(100)가 들뜨거나 치우쳐 기울어지는 것을 방지할 수 있다.

이와 동시에, 홈(114) 내부에 유입되는 솔더(14a)에 의해 형성되는 솔더층으로 인해 결과적으로 솔더링 면적을 증가시켜 솔더링 강도를 크게 할 수 있다.

도 4는 표면실장형 전기접속단자가 회로기판에 적용되는 예를 나타낸다.

회로기판(10) 위에는 다양한 형태의 도전패턴(12)이 형성되고, 다수의 전자부품이나 전자모듈(20, 30)이 실장된다. 도전패턴(12)은 신호패턴과 접지패턴을 모두 포함하며, 전자부품이나 전자모듈(20, 30)은 도전패턴(12)에 의해 전기적으로 연결된다.

도 4의 원 내부에 확대하여 도시한 것처럼, 도전패턴(12)에는 외부의 대상물과 전기적으로 접촉하는 탄성 전기접속단자(100)를 구비하며, 전기접속단자(100)는 표면실장형으로 리플로우 솔더링에 의해 회로기판(100)에 실장된다.

전기접속단자(100)는 접지용 도전패턴 위에 실장되어 정전기 방지용이나 전자파 차폐용으로 사용될 수 있고, 신호용 도전패턴 위에 실장되어 전원이나 신호공급용으로 사용될 수 있다.

특히, 전기접속단자(100)가 정전기 방지용이나 전자파 차폐용으로 사용되는 경우, 일정한 간격으로 접지용 도전패턴 위에 실장될 수 있다.

도 5는 표면실장형 전기접속단자가 전자모듈 유닛에 적용되는 예를 나타낸다.

전기기기 또는 전자기기의 하우징(40)에는 다양한 전자모듈 유닛(20, 30)이 설치되는데, 하우징(40)과 일체로 형성된 수납용 리브(44)에 끼워지는 형태로 설치될 수 있다. 미설명부호 42는 개구를 나타낸다.

전자모듈 유닛(20, 30)은, 가령 도 5에서 원안에 확대하여 도시한 스피커 유닛(20)이거나, 마이크로폰 유닛(30) 또는 모터 유닛, 안테나 유닛, 센서 유닛, 디스플레이 유닛 또는 카메라 유닛일 수 있다.

납작한 사각박스 형상의 스피커 유닛(20)는 사출물과 같은 구조물(21) 내에 스피커와 같은 전기소자(미도시)가 매립되어 구성될 수 있으며, 구조물(21)은 하우징(40)에 일체로 돌출 형성된 리브(44)에 끼워져 고정될 수 있다.

도 5에는 스피커 유닛(20)의 후면이 도시되어 있고, 도시되지 않은 전면에 대응하여 하우징(40)에 음향 출력구멍이 형성된다.

구조물(21)의 후면에는 한 쌍의 개구(22)가 형성되고, 각 개구(22)에는 입력 패드(24)가 형성되며, 입력 도전패드(24)에는 탄성 전기접속단자(100)가 솔더링에 의해 실장된다. 형성되는 개구(22)의 개수는 이 실시 예에 한정되지 않고 전원이나 신호의 공급에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

따라서, 탄성 전기접속단자(100)에 탄성적으로 접촉하는 회로기판(미도시)의 신호패턴을 통하여 음향신호가 입력되며, 입력 도전패드(24)를 통하여 스피커에 전달되고, 스피커를 통하여 음향으로 변환되어 출력된다.

이 예에서는 구조물(21)에 형성된 도전패드가 신호 입력을 위한 용도로 사용되는 것을 예로 들었으나, 이에 한정되지 않고 마이크로폰 유닛(30)과 같이 신호를 출력하는 용도로 사용될 수 있다. 또한, 신호 이외에 전원이 입력되거나 출력되는 용도로 사용될 수 있다.

결과적으로, 전자모듈 유닛(20, 30)의 한 부분을 구성하는 탄성 전기접속단자(100)는 외부의 대상물과 전자모듈 유닛(20, 30)의 전기소자를 전기적으로 접촉시키는 역할을 하며, 표면실장형으로 리플로우 솔더링에 의해 전자모듈 유닛(20, 30)에 실장된다.

이상에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예에 한정되어 해석될 수 없으며, 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해 해석되어야 한다.

100: 전기접속단자
110: 고정부재
112: 걸림턱
113: 엠보싱
114: 홈
115: 간극
116: 개구
120: 가동부재
122: 걸림부
123: 안내부
124: 접촉부
130: 스프링

Claims

통 형상의 금속 재질의 고정부재;
상기 고정부재에 끼워져 슬라이드 가능하게 결합되는 통 형상의 금속 재질의 가동부재; 및
상기 고정부재에 수납되어 일단이 상기 고정부재의 바닥에 접촉하고 타단이 상기 가동부재의 바닥에 접촉하여 상기 가동부재가 상기 고정부재에 대해 탄성적으로 슬라이드 되도록 하는 전기전도성 스프링을 포함하고,
상기 가동부재와 상기 고정부재는 상기 스프링에 의해 항상 전기적으로 연결되고, 상기 스프링의 탄성 복원력을 받아 상기 가동부재가 상기 고정부재로부터 분리되는 것이 걸림유닛에 의해 방지되며,
상기 가동부재의 상면에는 진공픽업을 위한 평면이 마련되고, 상기 고정부재의 하면은 솔더크림에 의한 리플로우 솔더링이 가능하고,
상기 고정부재의 하면은 가장자리로부터 중심으로 향하여 상방으로 경사지게 형성하여 움푹 패인 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 표면실장형 전기접속단자.
청구항 1에 있어서,
상기 고정부재의 타단면 중심에는 홈이 형성되어 상기 고정부재의 바닥 내측으로 엠보싱이 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 표면실장형 전기접속단자.
청구항 1에 있어서,
상기 걸림유닛은,
상기 고정부재의 개구 가장자리가 내측으로 절곡되어 형성된 걸림턱; 및
상기 가동부재의 개구에 인접한 부분의 직경이 증가하여 구성되어 상기 걸림턱에 걸리는 걸림부로 구성된 것을 특징으로 하는 표면실장형 전기접속단자.
청구항 3에 있어서,
상기 걸림부는,
상기 가동부재의 단부로부터 외측 수평으로 1차 절곡된 접촉부; 및
상기 접촉부의 단부에서 수직 하방으로 2차 절곡된 안내부로 구성된 것을 특징으로 하는 표면실장형 전기접속단자.
청구항 1에 있어서,
상기 고정부재의 총 중량을 상기 가동부재의 총 중량보다 무겁게 하여 상기 전기접속단자의 무게 중심이 상기 고정부재에 위치하도록 한 것을 특징으로 하는 표면실장형 전기접속단자.
청구항 2에 있어서,
상기 스프링의 일단은 상기 엠보싱에 끼워지는 것을 특징으로 하는 표면실장형 전기접속단자.
청구항 1에 있어서,
상기 고정부재와 상기 가동부재는 각각 금속 시트를 프레스 가공하여 제조한 프레스물인 것을 특징으로 하는 표면실장형 전기접속단자.
청구항 1에 있어서,
상기 전기접속단자는 릴 포장되어 상기 가동부재의 상면에서 진공 픽업되어 상기 고정부재의 하면에서 상기 솔더크림에 의한 리플로우 솔더링이 가능한 것을 특징으로 하는 표면실장형 전기접속단자.