KR20170004830A - 기능성 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치 - Google Patents

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Abstract

기능성 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치가 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 기능성 컨택터는 전자장치의 전도체에 전기적으로 접촉하는 탄성력을 갖는 도전성 연결부; 및 상기 전자장치의 회로기판에 실장되는 제1전극, 상기 도전성 연결부의 하측에 전기적으로 연결되는 제2전극, 상기 제1전극과 제2전극 사이에 형성되는 유전체를 포함하는 기능소자;를 포함한다.

Description

기능성 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치{Functional circuit protection contactor and potable electronic device with the same}
본 발명은 기능성 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 직렬 커패시터 기능을 제공할 수 있는 기능성 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치에 관한 것이다.
최근의 휴대용 전자장치는 소형화 및 다기능화에 따라 내부에 다양한 부품소자들이 밀집 배치된다. 따라서 외부로부터의 충격을 완화시키는 동시에 휴대용 전자장치 내부로 침투하거나 휴대용 전자장치로부터 누설되는 전자파를 감소시키기 위해 외장 하우징과 휴대용 전자장치의 내장 회로기판 사이에 도전성 개스킷을 사용하고 있다.
또한, 휴대용 전자장치는 다기능화에 따라 기능별로 복수의 안테나를 구비하며 그 중 적어도 일부는 내장형 안테나로서, 휴대용 전자장치의 외장 하우징에 배치될 수 있다. 따라서, 외장 하우징에 배치된 안테나와 휴대용 전자장치의 내장 회로기판 사이에 전기적 접촉을 위한 도전성 컨택터가 사용되고 있다.
또한, 휴대용 전자장치는 심미성과 견고함을 향상시키기 위해 최근 메탈 재질의 하우징의 채택이 증가하고 있는 추세이다.
결과적으로, 도전성 개스킷 또는 도전성 컨택터에 의해, 외장 하우징과 내장 회로기판 사이에 전기적 경로가 형성될 수 있고, 특히, 메탈 하우징과 회로기판이 루프를 형성함에 따라, 외부의 노출면적이 큰 메탈 하우징과 같은 전도체를 통하여 순간적으로 높은 전압을 갖는 정전기가 유입되는 경우, 도전성 개스킷 또는 도전성 컨택터를 통하여 정전기가 내장 회로기판에 유입되어 IC 등의 회로를 파손시킬 수 있다.
한편, 이와 같은 휴대용 전자장치는 통상적으로 충전기를 사용하여 배터리를 충전한다. 이와 같은 충전기는 외부의 AC 전원을 DC 전원으로 정류한 후, 다시 트랜스포머를 통하여 휴대용 전자장치에 적합한 낮은 DC 전원으로 변환한다. 여기서, 트랜스포머의 전기적 절연성을 강화시키기 위해 트랜스포머 양단에 커패시터로 구성된 Y-CAP을 구비한다.
그러나, 비정품 충전기 등과 같이, Y-CAP이 정규 특성을 갖지 못하는 경우에는 Y-CAP에 의해 DC 전원이 충분히 차단되지 못할 수 있고, 더욱이, AC 전원에 의해 누설전류가 발생할 수 있으며, 이러한 누설전류는 회로의 접지부를 따라 전파될 수 있다.
이와 같은 누설전류는 휴대용 전자장치의 외장 케이스와 같이 인체가 접촉가능한 전도체에도 전달될 수 있기 때문에, 결과적으로 사용자에게 찌릿찌릿한 느낌의 불쾌감을 줄 수 있고, 심한 경우, 사용자가 상해를 입힐 수 있는 감전 사고를 초래한다.
따라서, 이와 같은 누선전류로부터 사용자를 보호하기 위한 보호용 소자가 메탈 하우징과 회로기판을 연결하는 도전성 개스킷 또는 도전성 컨택터에 구비될 필요가 있다.
더욱이, 메탈 하우징이 안테나로 사용되는 경우, 도전성 개스킷 또는 도전성 컨택터는 커패시턴스가 낮으면 신호의 감쇄가 발생하여 RF신호의 전달이 원활하지 못하므로 높은 커패시턴스를 구현할 필요가 있다.
이와 같이, 메탈 케이스와 같은 전도체의 사용에 따라 단순한 전기적인 접촉 뿐만 아니라 사용자 또는 휴대용 전자장치 내의 회로를 보호하기 위한 다양한 기능을 구비한 컨택터가 요구되고 있다.
그러나, 이런 다양한 기능들을 구현하기 위해서는 추가적인 부품 소자들이 필요하며, 따라서, 휴대용 전자장치의 회로기판에 추가적인 공간이 확보되어야 하기 때문에 소형화에 악영향을 준다.
KR 2007-0109332A (2007.11.15 공개)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 사용자 또는 내부회로를 보호하기 위한 기능을 갖는 기능성 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 전자장치의 전도체에 전기적으로 접촉하는 탄성력을 갖는 도전성 연결부; 및 상기 전자장치의 회로기판에 실장되는 제1전극, 상기 도전성 연결부의 하측에 전기적으로 연결되는 제2전극, 상기 제1전극과 제2전극 사이에 형성되는 유전체를 포함하는 기능소자;를 포함하는 기능성 컨택터가 제공된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 기능소자는 상기 전자장치의 회로기판의 접지로부터 유입되는 외부전원의 누설전류를 차단할 수 있다.
또한, 상기 기능소자는 내압이 상기 외부전원의 정격전압보다 클 수 있다.
또한, 상기 기능소자는 상기 전도체로부터 유입되는 통신 신호를 통과시킬 수 있다.
또한, 상기 도전성 연결부는 도전성 접착층 또는 솔더를 통하여 상기 기능소자의 상기 제2전극상에 적층될 수 있다.
또한, 상기 기능소자는 상측에 홈부가 구비되고, 상기 제2전극은 상기 홈부 바닥면에 형성되며, 상기 도전성 연결부는 상기 도전성 접착층 또는 상기 솔더에 의해 상기 홈부 내에 위치 고정될 수 있다.
또한, 상기 유전체는 세라믹재료로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 세라믹재료는 금속계 산화 화합물이며, 상기 금속계 산화 화합물은 Er2O3, Dy2O3, Ho2O3, V2O5, CoO, MoO3, SnO2, BaTiO3, 및 Nd2O3 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 세라믹재료는 소성세라믹일 수 있다.
또한, 상기 세라믹재료는 페라이트일 수 있다.
또한, 상기 세라믹재료는 ZnO 계열의 바리스터 재료, 또는 Pr 및 Bi 계 재료 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 기능소자는 소체로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 도전성 연결부는 도전성 개스킷, 실리콘 고무 패드, 탄성력을 갖는 클립 형상의 전도체 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 도전성 개스킷은 도전성 페이스트가 열 압착에 의해 제작된 폴리머 몸체, 천연 고무, 스펀지, 합성 고무, 내열성 실리콘 고무 및 튜브 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 실리콘 고무 패드는, 실리콘 고무로 이루어진 몸체; 및 상기 몸체 내부에 수직 형성되는 도전성 와이어를 포함할 수 있다.
또한, 상기 실리콘 고무 패드는, 실리콘 고무로 이루어진 몸체; 및 상기 몸체 내부에 사선으로 형성된 도전성 와이어를 포함할 수 있다.
또한, 상기 실리콘 고무 패드는, 실리콘 고무로 이루어진 몸체; 상기 몸체 내부에 수평으로 교차 적층된 복수의 전도층; 및 상기 몸체의 상측에 곡선돌기 형상으로 형성된 복수의 접촉부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 실리콘 고무 패드는, 비도전성의 실리콘 고무로 이루어진 몸체; 상기 몸체 내부에 수직하게 관통 형성된 다수의 관통홀 내에 도전성의 실리콘 고무 및 도전성 입자가 충진된 도전부; 및 상기 도전부의 양측에 곡선돌기 형상으로 형성된 복수의 접촉부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 클립 형상의 전도체는, 만곡부 형상을 가지며 상기 전도체와 접촉하는 접촉부; 상기 접촉부로부터 연장형성되며, 탄성력을 갖는 절곡부; 및 상기 기능소자와 전기적으로 연결되는 단자부를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명은 전자장치의 전도체에 전기적으로 접촉하고, 하면에 실장용 전극이 구비된 탄성력을 갖는 도전성 연결부; 및 상기 실장용 전극의 하측에 형성되는 유전체 및 상기 유전체 하측에 형성되어 상기 전자장치의 회로기판에 실장되는 외부전극을 포함하는 기능부;를 포함하는 기능성 컨택터가 제공된다.
한편, 본 발명은 전자장치의 전도체에 전기적으로 접촉하는 탄성력을 갖는 도전성 연결부; 상기 도전성 연결부의 하면에 구비된 내부전극; 상기 내부전극의 하측에 형성되는 유전체; 및 상기 유전체 하측에 형성되어 상기 전자장치의 회로기판에 실장되는 외부전극;을 포함하는 기능성 컨택터가 제공된다.
한편, 본 발명은 인체 접촉가능한 전도체; 회로기판의 부품 실장용 패드; 및 상기 실장용 패드 상에 실장되며, 상기 전도체에 전기적으로 직렬 연결되는 상술한 어느 하나의 기능성 컨택터를 포함하는 휴대용 전자장치가 제공된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 전도체는 상기 전자장치와 외부기기의 통신을 위한 안테나, 메탈 케이스, 및 도전성 장신구 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 메탈 케이스와 같은 전도체가 외부로 노출되는 휴대용 전자장치에서 전도체와 회로기판을 연결하는 컨택터에 기능소자를 구비함으로써, 전도체를 통한 감전 등과 같은 사용자의 손상 또는 내부회로의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 기능소자와 컨택터를 일체형으로 구비함으로써, 해당 기능 구현을 위한 별도의 소자와 그에 따른 소자의 추가적인 공간이 필요없어 휴대용 전자장치의 소형화에 적합할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 컨택터가 휴대용 전자장치에 적용된 일례의 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 컨택터가 휴대용 전자장치에 적용된 다른 예의 단면도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 컨택터의 일례의 단면도,
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 컨택터의 다른 예의 단면도 및 사시도,
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 컨택터의 또 다른 예의 단면도, 그리고,
도 11 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 컨택터의 도전성 연결부의 다양한 형태를 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 컨택터(100)는 도전성 연결부(110) 및 기능소자(120)를 포함한다.
이러한 기능성 컨택터(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 휴대용 전자장치에서, 외장 메탈 케이스와 같은 전도체(12)와 회로기판(14) 사이를 전기적으로 연결하기 위한 것이다.
여기서, 상기 휴대용 전자장치는 휴대가 가능하고 운반이 용이한 휴대용 전자기기의 형태일 수 있다. 일례로, 상기 휴대용 전자장치는 스마트폰, 셀룰러폰 등과 같은 휴대단말기일 수 있으며, 스마트 워치, 디지털 카메라, DMB, 전자책, 넷북, 태블릿 PC, 휴대용 컴퓨터 등일 수 있다. 이러한 전자장치들은 외부기기와의 통신을 위한 안테나 구조들을 포함하는 임의의 적절한 전자 컴포넌트들을 구비할 수 있다. 더불어, 와이파이 및 블루투스와 같은 근거리 네트워크 통신을 사용하는 기기일 수 있다.
상기 기능성 컨택터(100)는 전도체(12)를 휴대용 전자장치에 결합하기 위한 가압력에 따라 눌려지고, 전도체(12)를 휴대용 전자장치로부터 이탈시키는 경우, 원래의 상태로 복원될 수 있도록 탄성력을 가질 수 있다.
여기서, 상기 전도체(12)는 휴대용 전자장치의 측부를 부분적으로 둘러싸거나 전체적으로 둘러싸도록 구비될 수 있고, 상기 휴대용 전자장치와 외부기기의 통신을 위한 안테나일 수 있다.
상기 도전성 연결부(110)는 휴대용 전자장치의 전도체(12)에 전기적으로 접촉하며 탄성력을 가질 수 있다. 이러한 도전성 연결부(110)는 도 1에 도시된 바와 같은 도전성 개스킷, 실리콘 고무 패드, 및 도 2에 도시된 바와 같은 탄성력을 갖는 클립 형상의 전도체일 수 있다.
여기서, 상기 도전성 연결부(110)가 도전성 개스킷 또는 실리콘 고무 패드와 같이 전도체(12)에 면 접촉하는 경우, 도전성 연결부(110)는 탄성력을 갖는 도전성 물질로 일체로 형성될 수 있다. 이때, 도전성 연결부(110)는 전도체(12)의 가압력에 의해 회로기판(14) 측으로 수축될 수 있고, 전도체(12)에 휴대용 전자장치로부터 분리되는 경우, 그 탄성력에 의해 원래의 상태로 복원될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 도전성 연결부(110)가 탄성력을 갖는 클립 형상의 전도체(211,212,213)로 마련되어, 전도체(12)에 통전 가능하게 접촉할 수 있다. 이때, 도전성 연결부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 접촉부(211)가 회로기판(14)에 의해 가압됨에 따라 탄성력을 갖는 절곡부(212)가 회로기판(14) 측으로 눌려지고, 전도체(12)가 휴대용 전자장치로부터 분리되는 경우, 절곡부(212)의 탄성력에 의해 원래의 상태로, 즉, 회로기판(14)의 장착 부위의 상측으로 복원될 수 있다.
그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 도전성 연결부(110)가 탄성력을 가지는 구조라면 어떠한 것이든 적용 가능하다.
상기 기능소자(120)는 도전성 연결부(110)에 전기적으로 직렬 연결되며, 일 예로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 도전성 연결부(110)의 하측에 배치될 수 있다. 이때, 상기 기능소자(120)는 그 상면에 제2전극(122)(도 3 참조)이 배치될 수 있다.
한편, 상기 기능소자(120)는 상측에 홈부(1202, 도 4 참조)를 구비하고, 상기 홈부(1202)의 바닥면에 제2전극(122)이 구비되고, 상기 도전성 연결부(110)는 도전성 접착층 또는 솔더(111)를 통하여 상기 제2전극(122)의 위에 적층될 수도 있다. 이와 같은 구조에 대해서는 뒤에 다시 설명한다.
이때, 기능소자(120)는 사용자 또는 내부회로를 보호하기 위한 기능을 구비한 것으로서, 예를 들면, 감전보호소자, 바리스터, 써프레서, 다이오드, 및 커패시터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 컨택터를 보다 상세하게 설명한다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 기능성 컨택터(100,100')는 도전성 연결부로서 도전성 개스킷(110) 및 기능소자(120)를 포함할 수 있다.
도전성 개스킷(110)은 탄성력을 갖는 도전성 물질로 일체로 형성될 수 있다. 이러한 도전성 개스킷(110)은 예를 들면, 도전성 페이스트가 열 압착에 의해 제작된 폴리머 몸체, 천연 고무, 스펀지, 합성 고무, 내열성 실리콘 고무 및 튜브 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 도전성 개스킷은 이에 한정되지 않고 탄성력을 갖는 도전성 물질을 포함할 수 있다.
이러한 도전성 개스킷(110)은 그 상부는 도 1에 도시된 바와 같이, 메탈 하우징 또는 안테나 등과 같은 전도체(12)와 면 접촉하고, 그 하부는 기능소자(120)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 기능소자(120)는 제1전극(121), 제2전극(122) 및 유전체(123)를 포함한다. 이러한 기능소자(120)는 커패시터일 수 있다.
이러한 커패시터는 메탈 케이스와 같이 전도체를 통한 감전 등과 같은 사용자의 손상 또는 내부회로의 파손을 방지할 수 있다. 예를 들면, 상기 커패시터는 전자장치의 회로기판의 접지로부터 유입되는 외부전원의 누설전류를 차단할 수 있고, 상기 전도체(12)로부터 유입되는 통신 신호를 통과시킬 수 있다.
상기 제1전극(121)은 상기 기능소자(120)의 하측에 배치되어 상기 전자장치의 상기 회로기판(14)에 실장된다.
상기 제2전극(122)은 상기 기능소자(120)의 상측에 배치되어 상기 도전성 연결부(110)의 하측에 전기적으로 연결된다.
이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 기능소자(120) 상면의 제2전극(122)에는 도전성 접착층(111)이 도포될 수 있고, 이러한 도전성 접착층(111)을 통하여 도전성 개스킷(110)이 적층될 수 있다. 선택적으로, 상기 기능소자(120)는 솔더링을 통하여 도전성 개스킷(110)이 적층될 수 있다.
한편, 상기 기능소자(120)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상면에 홈부(1202)가 구비될 수 있다. 여기서, 기능소자(120)는 홈부(1202)의 바닥면에 제2전극(122)이 구비될 수 있다. 이때, 도전성 개스킷(110)은 도전성 접착층(111) 또는 솔더를 통하여 홈부(1202) 내에 삽입 적층될 수 있다.
상기 유전체(123)는 상기 제1전극(121) 및 상기 제2전극(122) 사이에 형성된다.
상기 유전체(123)는 세라믹 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 세라믹 재료는 Er2O3, Dy2O3, Ho2O3, V2O5, CoO, MoO3, SnO2, BaTiO3, 및 Nd2O3 중 선택된 1종 이상을 포함하는 금속계 산화 화합물로 이루어지거나, 페라이트로 이루어질 수 있으며, 저온동시소성세라믹(LTCC) 또는 고온동시소성세라믹(HTCC) 등과 같은 소성세라믹이 사용될 수 있다.
더불어, 상기 세라믹 재료는 ZnO 계열의 바리스터 재료, 또는 Pr 및 Bi 계 재료 등이 사용될 수도 있으며, 금속계 산화 화합물로 언급한 Er2O3, Dy2O3, Ho2O3, V2O5, CoO, MoO3, SnO2, BaTiO3, 및 Nd2O3은 일례로서 이해되어야 할 것이며 언급하지 않은 다른 종류의 금속계 산화 화합물 역시 사용될 수 있음을 밝혀둔다.
선택적으로, 상기 기능소자(120)는 소체로 이루어질 수 있다. 이때, 유전체 시트의 상하면에 상기 제1전극(121) 및 상기 제2전극(122)이 대향하도록 배치된 후 소성 또는 경화 공정을 통해 일체로 형성된다.
여기서, 상기 기능소자(120)는 그 내압이 상기 전자장치의 외부전원의 정격전압 보다 크고, 상기 전도체(12)로부터 유입되는 통신 신호를 통과시킬 수 있는 커패시턴스를 형성하도록 상기 유전체(123)의 유전율, 상기 제1전극(121)과 상기 제2전극(122) 사이의 두께, 및 각각의 면적을 설정할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 기능성 컨택터(100)는 상기 도전성 연결부(110)와 상기 기능소자(120)를 도전성 접착층 또는 솔더링에 의해 결합하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다.
일례로, 상기 기능성 컨택터(100)는 상기 도전성 연결부가 하면에 실장용 패드가 구비되고, 상기 실장용 패드의 하면에 기능부가 결합된다. 이때, 기능부는 상기 유전체 및 외부전극을 포함한다.
여기서, 상기 실장용 패드는 상기 도전성 연결부를 회로기판의 패드에 솔더링에 의해 직접 결합하기 위해 구비되는 것으로서, 구리 플레이트 또는 스테인리스(SUS)와 크롬이 코팅된 플레이트일 수 있다.
이러한 도전성 연결부의 실장용 패드는 도 3 및 도 4에서 상기 기능소자(120)의 상기 제2전극(122)에 대응되며, 상기 외부전극은 상기 기능소자(120)의 상기 제1전극(121)에 대응된다.
이때, 상기 도전성 연결부와 상기 기능부는 절연성 접착층을 통하여 결합될 수 있다. 즉, 도전성 연결부의 실장용 패드는 절연성 접착층을 통하여 기능소자의 유전체 상에 적층될 수 있다.
도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 기능성 컨택터(200,200')는 도전성 연결부가 클립 형상의 전도체(210)인 경우로서, 클립 형상의 전도체(210)는 접촉부(211), 절곡부(212) 및 단자부(213)를 포함한다.
접촉부(211)는 만곡부 형상을 가지며 도 2에 도시된 바와 같이 전도체(12)와 통전 가능하게 접촉할 수 있다. 이와 같은 접촉은 점 접촉, 선 접촉, 면 접촉 중 어느 하나일 수 있다. 절곡부(212)는 접촉부(211)로부터 연장형성되며, 탄성력을 가질 수 있다. 단자부(213)는 상기 기능소자와 전기적으로 연결되는 단자를 포함할 수 있다.
이와 같은 접촉부(211), 절곡부(212), 및 단자부(213)는 탄성력을 갖는 도전성 물질로 일체로 형성될 수 있다.
상기 기능소자(120)는 하면 및 상면에 각각 제1전극(121) 및 제2전극(122)이 형성될 수 있다. 이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 기능소자(120) 상면의 제2전극(122)에는 도전성 접착층(111)이 도포될 수 있고, 이러한 도전성 접착층(111)을 통하여 클립 형상의 전도체(210)가 적층될 수 있다. 선택적으로, 상기 기능소자(120)는 솔더링을 통하여 도전성 개스킷(110)이 적층될 수 있다.
또한, 기능소자(120)는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상면에 홈부(1202)가 구비될 수 있다. 여기서, 기능소자(120)는 홈부(1202)의 바닥면에 제2전극(122)이 구비될 수 있다. 이때, 클립 형상의 전도체(210)는 도전성 접착층 또는 솔더(111)를 통하여 홈부(1202) 내에 삽입 적층될 수 있다.
이와 같은 구조에 의해, 상기 홈부(1202)는 측면 스토퍼의 역할을 할 수 있어, 클립 형상의 전도체(210)에 설치되는 측면 스토퍼를 대체하여, 제조비용을 절감할 수 있다. 또한, 클립 형상의 전도체(210)가 상기 홈부(1202)에 삽입되어, 결합후 뒤틀림이나 꺾임을 방지할 수 있고, 특히, SMD 후 리플로우 공정에서 넘어지거나 정위치로부터 벗어나는 것을 방지할 수 있다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 기능성 컨택터(300,300')는 도전성 연결부가 실리콘 고무 패드(310)인 경우로서, 실리콘 고무 패드(310)는 몸체(311) 및 도전성 와이어(312)를 포함한다.
몸체(311)는 실리콘 고무로 이루어질 수 있으며, 그 상부는 안테나 또는 메탈 하우징과 같은 전도체(12)와 면 접촉하고, 그 하부는 기능소자(120)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도전성 와이어(312)는 몸체(311) 내부에 수직 형성될 수 있다. 이러한 도전성 와이어(312)는 전도체(12)(도 1 참조)와의 전기적 접촉을 향상시키는 동시에 몸체(311)의 탄성력을 보완하기 위한 것이다.
예를 들면, 도전성 와이어(312)는 전도체(12)에 의해 가압되는 경우, 그 상단이 하측으로 휘어지고, 전도체(12)가 제거되는 경우, 원래의 수직 상태로 복원됨으로써, 몸체(311)의 탄성력을 보완할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 기능성 컨택터는 도전성 연결부가 다른 형태의 실리콘 고무 패드(320)인 경우로서, 실리콘 고무 패드(320)는 몸체(321), 및 도전성 와이어(322)를 포함한다.
몸체(321)는 실리콘 고무로 이루어질 수 있으며, 그 상부는 안테나 또는 메탈 하우징과 같은 전도체(12)(도 1 참조)와 면 접촉하고, 그 하부는 기능소자(120)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도전성 와이어(322)는 몸체(321) 내부에서 사선으로 형성될 수 있다. 이러한 도전성 와이어(322)는 전도체(12)와의 전기적 접촉을 향상시키는 동시에 몸체(321)의 탄성력을 보완하기 위한 것이다.
예를 들면, 도전성 와이어(312)는 전도체(12)에 의해 가압되는 경우, 그 상단이 좌우측으로 기울어지고, 전도체(12)가 제거되는 경우, 원래의 수직 상태로 복원됨으로써, 몸체(321)의 탄성력을 보완할 수 있다. 이때, 전도체(12)의 가압력에 의해 도전성 와이어(312)가 기울어지면, 전도체(12)와의 접촉성이 우수해지고, 따라서, 통신 신호의 전도성이 향상될 수 있다.
따라서, 이러한 도전성 와이어(322)는 전도체(12)의 가압력에 의해 하측으로 휘어지는 도 9의 수직 형성된 도전성 와이어(312)에 비하여 통신 신호의 전도성이 우수하고, 탄성복원력이 양호하며, 장기간 사용이 가능할 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 상기 기능성 컨택터는 도전성 연결부가 실리콘 고무 패드(330)인 경우로서, 및 실리콘 고무 패드(330)는 몸체(331), 전도층(332) 및 접촉부(333)를 포함한다.
몸체(331)는 실리콘 고무로 이루어질 수 있으며, 그 하부는 기능소자(120)에 전기적으로 연결될 수 있다.
전도층(332)은 몸체(331)의 내부에서 수평으로 교차 적층될 수 있으며 경화형 Ag 페이스트로 이루어진 복수의 층일 수 있다. 이러한 전도층(332)은 전도체(12)와의 전기적 접촉을 향상시키는 동시에 몸체(331)의 탄성력을 보완하기 위한 것이다.
예를 들면, 전도층(332)은 전도체(12)에 의해 가압되는 경우, 그 중앙부 부근에서 하측으로 눌려지고, 전도체(12)가 제거되는 경우, 원래의 수평 상태로 복원됨으로써, 몸체(331)의 탄성력을 보완할 수 있다. 따라서, 이러한 전도층(332)은 전도체(12)의 가압력에 의해 하측으로 휘어지는 도 9의 수직 형성된 도전성 와이어(312) 또는 좌우측으로 기울어지는 도 11의 사선 형성된 도전성 와이어(322)에 비하여 탄성복원력이 우수하고, 장기간 사용이 가능할 수 있다.
접촉부(333)는 몸체(332)의 상측에 곡선돌기 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 접촉부(333)는 안테나 또는 메탈 하우징과 같은 전도체(12)와 다수의 선 또는 면 접촉함으로써 전도체(12)와의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 따라서, 실리콘 고무 패드(330)는 통신 신호의 전도성이 향상될 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 상기 도전성 연결부가 도전성 입자를 포함하는 실리콘 고무 패드(410)인 경우로서, 상기 실리콘 고무 패드(410)는 몸체(412), 도전부(414), 및 접촉부(416)를 포함한다.
상기 몸체(412)는 비도전성의 실리콘 고무로 이루어질 수 있으며, 그 내부의 다수의 위치에 수직하게 관통 형성된 관통홀(413)이 구비될 수 있다. 이때, 상기 몸체(412)는 그 일측에 형성된 상기 접촉부(416)를 통하여 상기 전도체(12)에 접촉하고, 그 타측에 형성된 상기 접촉부(416)를 통하여 상기 기능소자(120)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 도전부(414)는 도전성의 실리콘 고무 및 도전성 입자로 이루어질 수 있다. 이러한 도전부(414)는 다수의 관통홀(413) 내에 도전성의 실리콘 고무 및 도전성 입자를 함께 충진함으로써 형성될 수 있다. 여기서, 상기 도전성의 실리콘 고무는 관통홀(413) 내에서 상기 도전성 입자의 위치를 고정시키는 기능을 가지며, 상기 도전성 입자는 상기 도전성의 실리콘 고무 내에서 규칙적으로 또는 불규칙적으로 분산 배치될 수 있다.
이때, 상기 도전성 입자는 외부에서 압력이나 열이 가해지지 않은 경우, 서로 이격되어 통전되지 않으며, 외부에서 압력이나 열이 가해지는 경우, 상기 도전성의 실리콘 고무의 수축에 의해 서로 접촉되어 통전될 수 있다.
이와 같은 도전부(414)는 도전성 입자에 의해 상기 전도체(12)와의 전기적 접촉을 구현하는 동시에, 도전성의 실리콘 고무에 의해 수축 및 팽창이 구현될 수 있다. 따라서, 상기 도전부(414)는 전기적 접촉성과 가압에 의한 탄성복원력을 동시에 제공할 수 있다.
예를 들면, 상기 도전부(414)는 상기 전도체(12)에 의해 가압되는 경우, 상기 도전성 실리콘 고무가 수축되고, 상기 도전성 입자가 서로 접촉됨으로써, 상기 도전성 입자에 의해 전기적 연결이 이루어지고, 상기 전도체(12)가 제거되는 경우, 상기 도전성 고무의 탄성력에 의해 원래의 상태로 복원될 수 있다. 따라서, 이러한 도전부(414)는 도 9 내지 도 12의 도전성 와이어(312,322) 또는 전도층(332)에 비하여 탄성복원력이 우수하고, 특히, 몸체(412)와 동일 또는 유사 재질로 이루어지므로, 내부의 변형이 감소할 수 있고 따라서 장기간 사용이 가능할 수 있다.
상기 접촉부(416)는 상기 도전부(414)의 양측에 곡선돌기 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 접촉부(416)는 상기 전도체(12)와 다수의 선 또는 면 접촉함으로써 상기 전도체(12)와의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 따라서, 실리콘 고무 패드(410)는 누설전류, 정전기 또는 통신 신호의 전도성이 향상될 수 있다.
상술한 바와 같은 기능성 컨택터는 휴대용 전자장치에서, 인체 접촉가능한 전도체(12)와 회로기판(14) 상에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 기능성 컨택터는 회로기판(14)의 실장용 패드 상에 실장될 수 있다.
이와 같은 배치에 의해, 상기 휴대용 전자장치는 전도체를 통한 사용자의 손상 또는 내부회로의 파손을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
12 : 전도체 14 : 회로기판
100,200,300,300',300" : 기능성 컨택터
110 : 도전성 개스킷 111 : 도전성 접착층 또는 솔더
120 : 기능소자 1202 : 홈부
121 : 제1전극 122 : 제2전극
123 : 유전체
210 : 클립 형상의 전도체 310,320,330 : 실리콘 고무 패드

Claims (23)

  1. 전자장치의 전도체에 전기적으로 접촉하는 탄성력을 갖는 도전성 연결부; 및
    상기 전자장치의 회로기판에 실장되는 제1전극, 상기 도전성 연결부의 하측에 전기적으로 연결되는 제2전극, 상기 제1전극과 제2전극 사이에 형성되는 유전체를 포함하는 기능소자;를 포함하는 기능성 컨택터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기능소자는 상기 전자장치의 회로기판의 접지로부터 유입되는 외부전원의 누설전류를 차단하는 기능성 컨택터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기능소자는 내압이 상기 전자장치의 외부전원의 정격전압보다 큰 기능성 컨택터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기능소자는 상기 전도체로부터 유입되는 통신 신호를 통과시키는 기능성 컨택터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 연결부는 도전성 접착층 또는 솔더를 통하여 상기 기능소자의 상기 제2전극상에 적층되는 기능성 컨택터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기능소자는 상측에 홈부가 구비되고,
    상기 제2전극은 상기 홈부 바닥면에 형성되며,
    상기 도전성 연결부는 상기 도전성 접착층 또는 상기 솔더에 의해 상기 홈부 내에 위치 고정되는 기능성 컨택터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유전체는 세라믹재료로 이루어지는 기능성 컨택터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 세라믹재료는 금속계 산화 화합물이며,
    상기 금속계 산화 화합물은 Er2O3, Dy2O3, Ho2O3, V2O5, CoO, MoO3, SnO2, BaTiO3, 및 Nd2O3 중 선택된 1종 이상을 포함하는 기능성 컨택터.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 세라믹재료는 소성세라믹인 기능성 컨택터.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 세라믹재료는 페라이트인 기능성 컨택터.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 세라믹재료는 ZnO 계열의 바리스터 재료, 또는 Pr 및 Bi 계 재료 중 어느 하나를 포함하는 기능성 컨택터.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 기능소자는 소체로 이루어지는 기능성 컨택터.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 연결부는 도전성 개스킷, 실리콘 고무 패드, 탄성력을 갖는 클립 형상의 전도체 중 어느 하나인 기능성 컨택터.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 도전성 개스킷은 도전성 페이스트가 열 압착에 의해 제작된 폴리머 몸체, 천연 고무, 스펀지, 합성 고무, 내열성 실리콘 고무 및 튜브 중 적어도 어느 하나를 포함하는 기능성 컨택터.
  15. 제13항에 있어서, 상기 실리콘 고무 패드는,
    실리콘 고무로 이루어진 몸체; 및
    상기 몸체 내부에 수직 형성되는 도전성 와이어를 포함하는 기능성 컨택터.
  16. 제13항에 있어서, 상기 실리콘 고무 패드는,
    실리콘 고무로 이루어진 몸체; 및
    상기 몸체 내부에 사선으로 형성된 도전성 와이어를 포함하는 기능성 컨택터.
  17. 제13항에 있어서, 상기 실리콘 고무 패드는,
    실리콘 고무로 이루어진 몸체;
    상기 몸체 내부에 수평으로 교차 적층된 복수의 전도층; 및
    상기 몸체의 상측에 곡선돌기 형상으로 형성된 복수의 접촉부를 포함하는 기능성 컨택터.
  18. 제13항에 있어서, 상기 실리콘 고무 패드는,
    비도전성의 실리콘 고무로 이루어진 몸체;
    상기 몸체 내부에 수직하게 관통 형성된 다수의 관통홀 내에 도전성의 실리콘 고무 및 도전성 입자가 충진된 도전부; 및
    상기 도전부의 양측에 곡선돌기 형상으로 형성된 복수의 접촉부를 포함하는 기능성 컨택터.
  19. 제13항에 있어서, 상기 클립 형상의 전도체는,
    만곡부 형상을 가지며 상기 전도체와 접촉하는 접촉부;
    상기 접촉부로부터 연장형성되며, 탄성력을 갖는 절곡부; 및
    상기 기능소자와 전기적으로 연결되는 단자부를 포함하는 기능성 컨택터.
  20. 전자장치의 전도체에 전기적으로 접촉하고, 하면에 실장용 전극이 구비된 탄성력을 갖는 도전성 연결부; 및
    상기 실장용 전극의 하측에 형성되는 유전체 및 상기 유전체 하측에 형성되어 상기 전자장치의 회로기판에 실장되는 외부전극을 포함하는 기능부;를 포함하는 기능성 컨택터.
  21. 전자장치의 전도체에 전기적으로 접촉하는 탄성력을 갖는 도전성 연결부;
    상기 도전성 연결부의 하면에 구비된 내부전극;
    상기 내부전극의 하측에 형성되는 유전체; 및
    상기 유전체 하측에 형성되어 상기 전자장치의 회로기판에 실장되는 외부전극;을 포함하는 기능성 컨택터.
  22. 인체 접촉가능한 전도체;
    회로기판의 부품 실장용 패드; 및
    상기 실장용 패드 상에 실장되며, 상기 전도체에 전기적으로 직렬 연결되는 청구항 1항 내지 21항 중 어느 한 항의 기능성 컨택터를 포함하는 휴대용 전자장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 전도체는 상기 전자장치와 외부기기의 통신을 위한 안테나, 메탈 케이스, 및 도전성 장신구 중 적어도 하나를 포함하는 휴대용 전자장치.
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