KR20170128069A - 컨택터 및 이를 구비하는 전자기기 - Google Patents

컨택터 및 이를 구비하는 전자기기 Download PDF

Info

Publication number
KR20170128069A
KR20170128069A KR1020170018768A KR20170018768A KR20170128069A KR 20170128069 A KR20170128069 A KR 20170128069A KR 1020170018768 A KR1020170018768 A KR 1020170018768A KR 20170018768 A KR20170018768 A KR 20170018768A KR 20170128069 A KR20170128069 A KR 20170128069A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
conductive
contact
internal circuit
conductive adhesive
composite
Prior art date
Application number
KR1020170018768A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101830330B1 (ko
Inventor
김대겸
조승훈
Original Assignee
주식회사 모다이노칩
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 모다이노칩 filed Critical 주식회사 모다이노칩
Priority to PCT/KR2017/004989 priority Critical patent/WO2017196151A1/ko
Publication of KR20170128069A publication Critical patent/KR20170128069A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101830330B1 publication Critical patent/KR101830330B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0067—Devices for protecting against damage from electrostatic discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00—Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/14—Protection against electric or thermal overload
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/40—Structural combinations of fixed capacitors with other electric elements, the structure mainly consisting of a capacitor, e.g. RC combinations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/22—Contacts for co-operating by abutting
    • H01R13/24—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
    • H01R13/2407—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means
    • H01R13/2428—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means using meander springs
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0007—Casings
    • H05K9/0009—Casings with provisions to reduce EMI leakage through the joining parts
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0007—Casings
    • H05K9/0015—Gaskets or seals
    • H05K9/0016—Gaskets or seals having a spring contact

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 컨택부; 상기 컨택부의 일면과 접촉되어 마련된 복합 보호부; 및 상기 복합 보호부의 적어도 일면 상에 마련된 도전성 접착부를 포함하는 컨택터 및 이를 구비하는 전자기기를 제시한다.

Description

컨택터 및 이를 구비하는 전자기기{Contactor and electronic device having the same}
본 발명은 컨택터에 관한 것으로, 특히 충전기 또는 변압기를 사용하는 전자기기를 통한 누설 전류에 의해 사용자가 감전되는 것을 방지할 수 있는 컨택터 및 이를 구비하는 전자기기에 관한 것이다.
다기능을 가지는 전자기기에는 그 기능에 따라 다양한 부품들이 집적되어 있다. 또한, 전자 기기에는 기능별로 다양한 주파수 대역 무선 LAN(wireless LAN), 블루투스(bluetooth), GPS(Global Positioning System) 등 다른 주파수 대역 등을 수신할 수 있는 안테나가 구비되며, 이중 일부는 내장형 안테나로서, 전자 기기를 구성하는 케이스에 설치될 수 있다. 따라서, 케이스에 설치된 안테나와 전자 기기의 내장 회로 기판 사이에 전기적 접속을 위한 컨택터가 설치된다.
한편, 최근 들어 고급스런 이미지와 내구성이 강조되면서, 케이스가 금속 소재로 이루어진 전자기기의 보급이 증가하고 있다. 즉, 테두리를 금속으로 제작하거나, 전면의 화면 표시부를 제외한 나머지 케이스를 금속으로 제작한 전자기기의 보급이 증가하고 있다.
그런데, 케이스가 금속 소재로 이루어진 경우, 외부의 금속 케이스를 통하여 순간적으로 높은 전압을 갖는 정전기가 유입될 수 있으며, 이러한 정전기는 컨택터를 통하여 내부 회로로 유입되어 내부 회로를 파손시킬 수 있다.
또한, 금속 케이스를 적용한 전자 기기에 과전류 보호 회로가 내장되지 않거나 저품질의 소자를 사용한 비정품 충전기 또는 불량 충전기를 이용하여 충전함으로써 누설 전류(Leakage Current)가 발생된다. 이러한 누설 전류는 전자기기의 접지 단자로 전달되고, 다시 접지 단자로부터 금속 케이스로 전달되어 금속 케이스에 접촉된 사용자가 감전될 수 있다. 결국, 금속 케이스를 이용한 전자기기에 비정품 충전기를 이용한 충전 중 전자기기를 이용하면 감전 사고가 발생할 수 있다.
따라서, 정전기에 의한 내부 회로의 파괴 및 사용자의 감전 사고를 방지할 수 있는 컨택터가 필요하다.
한국등록특허 제10-1001354호 한국등록특허 제10-0809249호
본 발명은 이동 가능한 전자기기 내에 마련되어 누설 전류에 의한 사용자의 감전을 방지할 수 있는 컨택터를 제공한다.
본 발명은 ESD(ElectroStatic Discharge) 등의 과전압에 의해 절연 파괴되지 않는 복합 보호부를 포함하는 컨택터를 제공한다.
본 발명은 외부로부터 유입되는 통신 신호의 감쇄를 최소화하여 전달할 수 있는 컨택터를 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따른 컨택터는 컨택부; 상기 컨택부의 일면과 접촉되어 마련된 복합 보호부; 및 상기 복합 보호부의 적어도 일면 상에 마련된 도전성 접착부를 포함한다.
상기 복합 보호부는 상기 컨택부와 전기적으로 직접 연결된다.
상기 도전성 접착부는 상기 복합 보호부의 일면과 대향되는 타면 상에 마련된다.
상기 컨택부와 상기 복합 보호부 사이에 마련되며, 상기 도전성 접착부와 동일 구조의 제 2 도전성 접착부를 더 포함한다.
상기 복합 보호부는 상기 컨택부와 전기적으로 직접 연결되지 않고 전자기기의 내부 회로를 통해 전기적으로 간접 연결된다.
상기 컨택부와 전기적으로 연결되고 상기 복합 보호부의 측면을 따라 상기 내부 회로를 향해 연장 형성되어 상기 내부 회로에 실장되는 연장부를 더 포함한다.
상기 도전성 접착부는 상기 복합 보호부와 상기 내부 회로 사이 및 상기 연장부와 상기 내부 회로 사이에 마련된다.
일면 상에 상기 복합 보호부와 상기 연장부가 실장되고, 타면이 상기 내부 회로에 실장되는 실장부를 더 포함한다.
상기 도전성 접착부는 상기 복합 보호부와 상기 실장부 사이 및 상기 연장부와 상기 실장부 사이에 마련된다.
본 발명의 다른 양태에 따른 컨택터는 컨택부; 일면이 상기 컨택부와 접촉되어 마련된 복합 보호부; 일면이 상기 복합 보호부의 타면과 접촉되어 마련된 도전부; 및 상기 도전부의 타면 상에 마련된 도전성 접착부를 포함한다.
상기 컨택부와 상기 복합 보호부 사이 및 상기 복합 보호부와 상기 도전부 사이 중 적어도 하나에 마련된 제 2 도전성 접착부를 더 포함한다.
상기 복합 보호부는 소정 전압 미만에서 절연 상태를 유지하고 소정 전압 이상에서 도통되며, 교류 신호는 통과시키고 직류 신호는 차단한다.
상기 도전성 접착부는 다공성의 베이스와, 상기 베이스의 기공을 충진하며 접착성을 갖는 충진재와, 상기 충진재에 분산 함유된 복수의 도전성 입자를 포함한다.
상기 베이스는 도전성 실을 이용한 부직포 구조 또는 직포 구조를 포함한다.
상기 도전성 입자의 적어도 일부는 상기 베이스의 기공 사이즈보다 작은 사이즈를 갖는다.
상기 도전성 입자는 적어도 일 영역에서 불균일하게 분포하거나, 상기 도전성 입자의 적어도 일부는 서로 접촉되어 분산된다.
상기 도전성 입자는 상기 충진재와 도전성 입자의 혼합물 100wt%에 대하여 5wt% 내지 40wt%로 함유된다.
상기 도전성 접착부의 적어도 일 영역에 형성된 기공을 더 포함한다.
상기 도전성 접착부는 10Ω 이하의 저항을 갖는다.
본 발명의 또다른 양태에 따른 전자기기는 사용자가 접촉 가능한 도전체와 내부 회로를 포함하는 전자기기로서, 상기 도전체와 상기 내부 회로 사이에 본 발명의 일 양태 또는 타 양태에 따른 컨택터가 마련된다.
상기 복합 보호부는 상기 도전체를 통해 외부로부터 인가되는 과전압을 상기 내부 회로로 통과시키고, 상기 내부 회로를 통한 누설 전류를 차단하며, 통신 신호를 통과시킨다.
상기 도전성 접착부는 다공성의 베이스와, 상기 베이스의 기공을 충진하며 접착성을 갖는 충진재와, 상기 충진재에 분산 함유된 복수의 도전성 입자를 포함한다.
본 발명의 실시 예들에 따른 컨택터는 컨택부와 복합 보호부를 포함하여 전자기기의 사용자가 접촉 가능한 도전체와 전자기기의 내부 회로 사이에 마련되며, 도전성 접착부를 이용하여 내부 회로 상에 실장될 수 있다. 또한, 도전성 접착부는 다공성의 베이스와, 베이스의 기공을 충진하도록 마련되며 복수의 도전성 입자가 분산 함유된 충진재를 포함한다.
한편, 컨택부와 복합 보호부는 전기적으로 직접 연결되지 않고, 내부 회로를 통해 간접 연결될 수 있다. 즉, 복합 보호부의 두 외부 전극이 내부 회로 상에 서로 이격되어 실장되고, 컨택부가 복합 보호부의 어느 하나와 연결되도록 내부 회로 상에 실장된다.
본 발명에 의한 컨택터는 내부 회로로부터 유입될 수 있는 누설 전류는 복합 보호부에 의해 차단되고, 외부로부터 인가되는 ESD 등의 과도 전압은 컨택부, 내부 회로 및 복합 보호부를 통해 접지 단자로 바이패스된다. 또한, 도전성 접착부를 이용하여 실장됨으로써 표면 실장 공정(Surface Mount Technology; SMT)이 어려운 좁은 영역 등에도 컨택터를 안정적으로 실장할 수 있다. 그리고, 반복적인 과전압 인가에도 도전성 접착부의 저항이 증가하지 않아 컨택부의 기능이 상실되지 않으므로 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 컨택터의 단면도.
도 2은 본 발명의 실시 예들에 따른 컨택터를 구성하는 도전성 접착부의 단면도.
도 3 및 도 4는 부직포 및 직포 형태의 도전성 접착부의 베이스의 사진.
도 5 및 도 6은 부직포 및 직포 형태의 베이스를 이용한 도전성 접착부의 표면 사진들.
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 컨택터의 단면도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시 예들에 따른 컨택터를 구성하는 복합 보호부의 실시 예들에 따른 도면들
도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 컨택터의 단면도.
도 11은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 컨택터의 사시도
도 12 및 도 13은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 컨택터의 일 측면도 및 타 측면도.
도 14 및 도 15는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 컨택터가 실장되는 내부 회로의 평면도 및 컨택터가 내부 회로에 실장된 상태의 평면도.
도 16 및 도 17은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 컨택터의 결합 사시도 및 분리 사시도.
도 18 및 도 19는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 컨택터의 일 측면도 및 타 측면도.
도 20은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 컨택터가 전도체와 내부 회로 사이에 마련된 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한 다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 컨택터의 단면도이다. 또한, 도 2는 도전성 접착부의 단면도이고, 도 3 및 도 4는 도전성 접착부의 부직포 및 직포 형태의 베이스의 사진이며, 도 5 및 도 6은 부직포 및 직포 형태의 베이스를 이용한 도전성 접착부의 표면 사진들이다. 그리고, 도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 컨택터의 단면도이고, 도 8 및 도 9는 복합 보호부의 일 실시 예 및 다른 실시 예에 따른 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예들에 따른 컨택터는 전자기기의 외부에 마련되며 사용자가 접촉할 수 있는 전도체(10)와 전자기기 내부에 마련되며 전자기기의 각종 기능을 수행하는 내부 회로(20) 사이에 마련될 수 있다. 이러한 컨택터는 도 1에 도시된 바와 같이 적어도 일 영역이 전도체(10)와 접촉되는 컨택부(1000)와, 적어도 일 영역이 컨택부(1000)와 접촉되고 적어도 타 영역이 내부 회로(2000)와 전기적으로 연결되는 복합 보호부(2000)와, 복합 보호부(2000)와 내부 회로(20) 사이에 마련된 도전성 접착부(3000)를 포함할 수 있다. 물론, 컨택부(1000)가 내부 회로(20)에 접촉되고 복합 보호부(2000)가 도전체(10)에 접촉될 수도 있다. 여기서, 전도체(10)는 전자기기의 전체적인 외관을 형성하는 케이스의 적어도 일부를 포함할 수 있다. 즉, 케이스의 테두리가 금속 등의 도전성 물질로 형성되어 전도체(10)를 이룰 수 있고, 케이스 전체가 금속 등의 도전성 물질로 형성되어 전도체(10)를 이룰 수 있다. 그리고, 전도체(10), 즉 케이스의 적어도 일부는 필요에 따라 외부와 통신할 수 있는 안테나로 기능할 수 있다. 즉, 전자기기에는 별도의 안테나가 구비되지 않고 전도체(10)를 안테나로서 이용할 수 있다. 물론, 전자기기는 별도의 안테나가 구비되는 동시에 케이스의 적어도 일부가 전도체(10)로 이루어질 수 있다. 또한, 내부 회로(20)는 전자기기의 각종 기능을 수행하기 위한 마련된 복수의 수동 소자, 능동 소자 등이 마련되는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)을 포함하며, 적어도 일 영역에 접지 단자가 마련될 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 컨택터는 내부 회로(20)의 접지 단자에 직접 실장될 수도 있고, 컨택터와 내부 회로(20)의 접지 단자 사이에 소정의 부품 또는 전자기기의 다른 구성이 마련될 수도 있다. 예를 들어, 컨택터와 접지 단자 사이에 캐패시터, 다이오드 등이 마련될 수 있고, 그에 따라 컨택터가 캐패시터 및 다이오드의 적어도 하나를 통해 접지 단자와 연결될 수 있다. 또한, 컨택터는 전자기기의 브라켓의 일 영역 상에 실장되고 브라켓이 내부 회로(20)의 접지 단자와 전기적으로 연결될 수도 있다. 여기서, 브라켓은 전자기기의 디스플레이와 인쇄회로기판(즉 내부 회로) 사이에 마련될 수 있으며, 적어도 일부가 도전성을 가질 수 있다. 따라서, 컨택터가 브라켓 상에 실장되고 브라켓을 통해 내부 회로(20)와 연결될 수 있다.
1. 컨택부
컨택부(1000)는 전자 기기의 외부에서 외력이 가해질 때, 그 충격을 완화할 수 있도록 탄성력을 가지며, 도전성의 물질을 포함하는 재료로 이루어진다. 이러한, 컨택부(1000)는 도전성 가스켓 또는 클립(clip) 형상일 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 컨택부(1000)는 클립 형상일 수 있다. 클립 형상의 컨택부(1000)는 복합 보호부(2000) 상에 마련된 지지부(1100)와, 지지부(1100)의 상측에 마련되어 도전체(10)와 대향 위치되며 적어도 일부가 도전체(10)와 접촉될 수 있는 접촉부(1200)와, 지지부(1100) 및 접촉부(1200)의 일측 사이에 마련되어 이들을 연결하도록 하며 탄성력을 가지는 연결부(1300)를 포함할 수 있다. 여기서, 컨택부(1000)의 높이는 복합 보호부(2000)의 높이와 같거나 높을 수 있다. 물론, 컨택부(1000)의 높이는 복합 보호부(2000)의 높이보다 낮을 수도 있다.
지지부(1100)는 복합 보호부(2000)의 일면에 마련될 수 있다. 즉, 지지부(1100)는 복합 보호부(2000)의 외부 전극(2510, 2520; 2500)의 어느 하나와 접촉되도록 복합 보호부(2000)의 일면에 마련될 수 있다. 지지부(1100)가 복합 보호부(2000)의 일면에 마련되므로 접촉부(1200), 연결부(1300), 연장부(5000) 등을 지지할 수 있다. 이러한 지지부(1100)는 소정 두께의 판 형상으로 마련될 수 있는데, 예를 들어 소정 두께를 갖는 직사각형의 판 형상으로 마련될 수 있다. 또한, 지지부(1100)는 복합 보호부(2000)의 일면과 동일 폭으로 마련될 수 있고, 복합 보호부(2000)의 일면의 길이와 같거나 짧게 마련될 수 있다. 한편, 지지부(1100)와 복합 보호부(2000) 사이에는 결합 부재(미도시)가 마련되어 지지부(1100)와 복합 보호부(2000)를 결합시킬 수 있다. 결합 부재로는 예를 들어 접착 테이프, 접착제 등이 이용될 수 있다. 즉, 지지부(1100)는 접착 테이프, 접착제 등의 접착 부재에 의해 복합 보호부(2000)의 상부면에 접착될 수 있다. 이때, 지지부(1100)와 복합 보호부(2000)는 전기적으로 연결되므로 결합 부재는 도전성 물질을 이용하는 것이 바람직하며, 이를 위해 본 발명의 도전성 접착부(3000)를 이용할 수도 있다. 즉, 도전성 접착부(3000)는 복합 보호부(2000)와 내부 회로(20) 뿐만 아니라 복합 보호부(2000)와 컨택부(1000) 사이에 마련될 수 있다.
접촉부(1200)는 일단이 연결부(1300)와 연결되고, 연결부(1300)로부터 일 방향으로 연장 형성되며, 일부가 도전체(10)를 향해 예컨대, 상향 경사지도록 연장되어 도전체(10)와 접촉될 수 있다. 또한, 접촉부(1200)의 타단과 인접한 영역은 도전체(10)가 위치된 방향으로 볼록한 곡률을 가지는 형상일 수 있다. 예를 들어, 접촉부(1200)는 소정 길이로 수평을 이루고 그로부터 소정 길이로 상향 경사지게 형성된 후 다시 소정 길이로 하항 경사지게 형성될 수 있다. 이때, 접촉부(1200)의 도전체(10)와 접촉되는 영역은 예를 들어 타원형, 반원형 등의 원형을 이룰 수 있다. 즉, 지지부(1100)의 영역 중, 연결부(1300)와 멀리 위치된 또는 지지부(1100)의 타단을 포함하는 주위 영역이 상측으로 절곡된 절곡부를 가지는 형상일 수 있으며, 절곡부가 도전체(10)와 접촉되도록 설치된다.
연결부(1300)는 지지부(1100)의 일단과 접촉부(1200)의 일단을 연결하도록 형성되는데, 곡률을 가지도록 형성될 수 있다. 이러한 연결부(1300)는 외력에 의해 가압되면 회로 기판(20)이 위치된 방향으로 눌려지고, 외력이 해제되면, 원래 상태로 복원되는 탄성력을 가진다. 따라서, 컨택부(1000)는 적어도 연결부(1300)가 탄성력을 갖는 금속 물질로 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 컨택부(1000)는 사용자가 접촉 가능한 도전체(10)와 접촉되도록 형성될 수 있다. 즉, 컨택부(1000)는 금속 재질의 케이스와 접촉되도록 마련될 수도 있고, 외부와의 통신 신호를 전달하는 안테나의 역할을 하는 도전체(10)와 접촉될 수도 있다. 물론, 케이스가 안테나의 역할을 할 수도 있다.
2. 복합 보호부
복합 보호부(2000)는 외부로부터 인가되는 ESD 등의 과전압을 내부 회로(20)의 접지 단자로 바이패스시키고, 내부 회로(20)로부터의 누설 전류를 차단할 수 있다. 이러한 복합 보호부(2000)는 소정 전압 이하에서는 절연 상태를 유지하고, 소정 전압 이상의 전압에서는 전기적으로 도통되는 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 복합 보호부(2000)는 소정 전압 이상에서 도통되는 바리스터, 서프레서, 다이오드 등으로 이루어질 수 있다. 여기서, 복합 보호부(2000)를 도통시키기 위한 전압, 즉 항복 전압 또는 방전 개시 전압은 외부의 정격 전압보다 높고 복합 보호부(2000)의 절연 파괴 전압보다 낮을 수 있다. 즉, 정격 전압보다 높고 절연 파괴 전압보다 낮은 과전압이 인가될 때 복합 보호부(2000)는 도통되어 인가되는 과전압을 내부 회로(20)의 접지 단자로 바이패스시킬 수 있다. 또한, 복합 보호부(2000)는 통신 신호를 전달하기 위해 캐패시터 등을 더 구비할 수 있다. 한편, 복합 보호부(2000)의 일면 및 이와 대향되는 타면에는 내부의 도전층과 연결되는 외부 전극(2510, 2520; 2500)이 각각 형성되며, 외부 전극(2500)의 어느 하나는 컨택부(1000)와 접촉되고 다른 하나는 도전성 접착부(3000)를 통해 내부 회로(20)에 접촉될 수 있다. 예를 들어, 제 1 외부 전극(2510)이 내부 회로(20)에 연결되고, 제 2 외부 전극(2520)이 컨택부(1000)에 연결될 수 있다. 이러한 복합 보호부(2000)의 예가 도 8 및 도 9에 도시되어 있으며, 복합 보호부(2000)에 대해서는 추후 상세히 설명하도록 한다.
이렇게 복합 보호부(2000)가 컨택부(1000)를 사이에 두고 도전체(10)와 내부 회로(20) 사이에 마련되어 내부 회로(20)로부터 유입되는 누설 전류를 차단할 수 있다. 또한, 복합 보호부(2000)는 ESD 전압을 접지 단자로 바이패스시키고, ESD에 의해 절연이 파괴되지 않아 누설 전류를 지속적으로 차단할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 복합 보호부(2000)는 감전 전압 이하에서 절연 상태를 유지하여 내부 회로(20)로부터 유입되는 누설 전류를 차단하고, ESD 전압 이상에서 도전 상태를 유지하여 외부로부터 전자기기 내부로 인가되는 ESD 전압을 접지 단자로 바이패스시킨다. 따라서, 누설 전류에 의한 사용자의 감전을 방지할 수 있고, 외부로부터 인가되는 과전압에 의한 전자기기의 내부 회로를 보호할 수 있다.
3. 도전성 접착부
도전성 접착부(3000)는 복합 보호부(2000)와 내부 회로(20) 사이에 마련될 수 있다. 즉, 복합 보호부(2000)의 일측이 컨택부(1000)와 접촉되고 타측이 내부 회로(20)에 연결될 수 있는데, 복합 보호부(2000)의 타측과 내부 회로(20) 사이에 도전성 접착부(3000)가 마련될 수 있다. 따라서, 복합 보호부(2000)는 도전성 접착부(3000)를 통해 내부 회로(20)에 고정될 수 있다. 또한, 도전성 접착부(3000)는 복합 보호부(2000)와 컨택부(1000) 사이에 더 마련될 수도 있다. 즉, 복합 보호부(2000)의 일측과 컨택부(1000) 사이에 도전성 접착부(3000)가 더 마련될 수도 있다.
이러한 도전성 접착부(3000)는 도전성을 갖는 동시에 접착 특성을 갖는다. 또한, 도전성 접착부(3000)는 도 2에 도시된 바와 같이 도전성을 갖는 다공성 구조의 베이스(3100)와, 베이스(3100)의 기공을 충진하며 접착 특성을 갖는 충진재(3200)와, 충진재(3200)에 함유된 도전성 입자(3300)를 포함할 수 있다. 즉, 도전성 접착부(3000)는 도전성 입자(3300)가 함유된 충진재(3200)가 베이스(3100)의 기공을 충진하여 마련될 수 있다.
베이스(3100)는 예를 들어 메쉬 구조로 형성되어 복수의 기공을 갖는 다공성 구조로 마련될 수 있다. 또한, 베이스(3100)는 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 도전성을 갖는 메쉬 구조의 베이스(3100)는 도전성 실이 불규칙적으로 배열된 부직포(non woven) 구조일 수 있고, 도전성 실이 규칙적으로 배열된 직포(woven) 구조일 수도 있다. 부직포 구조는 도 3에 도시된 바와 같이 도전성 실이 불규칙적으로 엉긴 구조일 수 있고, 직포 구조는 도 4에 도시된 바와 같이 도전성의 경사(날실) 및 위사(씨실)가 규칙적으로 교차하여 짜여진 구조일 수 있다. 여기서, 도 3은 부직포 구조의 베이스(3100)의 사진이고, 도 4는 직포 구조의 베이스(3100)의 사진이다. 또한, 도 3 및 도 4의 (b)는 (a)의 사진을 보다 확대한 사진이고, (c)는 (b)의 사진을 보다 확대한 사진이다. 한편, 베이스(3100)를 이루는 도전성 실은 예를 들어 니켈, 구리, 알루미늄 등의 전기 전도도가 높은 금속 물질을 이용할 수 있으며, 예를 들어 1㎛∼1000㎛의 굵기를 가질 수 있다. 또한, 베이스(3100)는 20% 내지 80%의 기공률을 가질 수 있다. 여기서, 베이스(3100)의 기공률은 도전성 실의 밀도에 따라 조절될 수 있는데, 도전성 실이 조밀하게 이루어져 베이스(3100)의 기공률이 낮아질 수 있으며, 도전성 실이 조대하게 이루어져 베이스(3100)의 기공률이 높아질 수 있다. 한편, 기공률이 20% 미만일 경우 충진재(3200)의 함침량이 적어 접착성이 저하될 수 있고, 기공률이 80% 초과일 경우 베이스(3100)가 차지하는 비율이 줄어 전기 전도도가 저하되고 그에 따라 저항이 증가할 수 있다. 또한, 마이크로 사이즈의 도전성 실로 이루어진 베이스(3100)에 형성된 기공은 베이스(3100)의 두께, 기공률 등에 따라 마이크로 사이즈 또는 그 이상의 사이즈를 가질 수 있다.
충진재(3200)는 도전성 입자(3300)를 함유하며, 베이스(3100)의 기공을 충진하도록 형성된다. 충진재(3200)는 복합 보호부(2000)를 내부 회로(20)에 접착시키기 위해 접착성 물질로 이루어질 수 있다. 접착성 물질로는 예를 들어 고무계, 아크릴계, 실리콘계 등의 접착 물질을 이용할 수 있다. 또한, 충진재 물질과 도전성 입자의 혼합물 100wt%에 대하여 도전성 입자(3300)가 1wt% 내지 50wt%로 함유될 수 있고, 바람직하게는 5wt% 내지 50wt%, 더욱 바람직하게는 7wt% 내지 40wt%로 함유될 수 있다. 도전성 입자(3300)가 1wt% 미만으로 함유될 경우 반복적인 과전압 인가 시 도전성 접착부(3000)의 저항이 높아질 수 있으며, 50wt%를 초과할 경우 접착성이 저하될 수 있다.
도전성 입자(3300)는 전기 전도성 물질을 이용할 수 있는데, 전기 전도성 물질로는 예를 들어, 니켈, 구리, 알루미늄, 크롬, 카본 등을 포함할 수 있다. 이러한 도전성 입자(3300)는 베이스(3100) 내의 기공보다 작은 사이즈를 가질 수 있다. 물론, 도전성 입자(3300)의 적어도 일부는 기공보다 큰 사이즈를 가질 수 있다. 그러나, 도전성 입자(3300)가 베이스(3100) 내의 기공에 마련될 수 있도록 도전성 입자(3300)의 사이즈는 기공보다 작은 사이즈를 갖는 것이 바람직하다. 한편, 도전성 입자(3300)의 평균 크기, 즉 평균 입경은 예를 들어 1㎛ 내지 1000㎛일 수 있고, 바람직하게는 1㎛ 내지 500㎛일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 1㎛ 내지 100㎛일 수 있다. 또한, 도전성 입자(3300)는 동일 크기의 단일 입자 또는 2종 이상의 입자를 이용할 수도 있고, 복수의 크기를 갖는 단일 입자 또는 2종 이상의 입자를 이용할 수도 있다. 도전성 입자(3300)가 복수의 크기를 가질 경우 예를 들어 20㎛∼100㎛의 평균 입경을 갖는 제 1 도전성 입자와, 2㎛∼20㎛의 평균 입경을 갖는 제 2 도전성 입자와, 1∼10㎛의 평균 입경을 갖는 제 3 도전성 입자를 이용할 수 있다. 여기서, 제 1 도전성 입자는 제 2 도전성 입자보다 크거나 같고, 제 2 도전성 입자는 제 3 도전성 입자보다 크거나 같을 수 있다. 즉, 제 1 도전성 입자의 평균 입경을 A, 제 2 도전성 입자의 평균 입경을 B, 그리고 제 3 도전성 입자의 평균 입경을 C라 할 때, A:B:C는 20∼100:2∼20:1∼10일 수 있다. 예를 들어, A:B:C는 20:1.5:1일 수 있고, 10:1.5:1일 수 있다. 이렇게 도전성 입자(3300)를 함유하는 충진재(3200)로 베이스(3100) 내의 복수의 기공을 충진하면 베이스(3100)에 충진재(3200) 만을 이용하는 경우에 비해 전기 전도성을 더욱 향상시킬 수 있다. 즉, 충진재(3200) 내에 도전성 입자(3300)를 함유시킴으로써 충진재(3200) 만을 이용하는 경우에 비해 저항을 줄일 수 있다. 또한, 반복적인 ESD 등의 과전압이 인가된 후에도 저항이 증가하지 않아 컨택터의 신뢰성 저하를 방지할 수 있다. 한편, 도전성 입자(3300)를 함유한 충진재(3200)가 베이스(3100)의 기공 내에 형성된 후의 도전성 접착부(3000)의 표면 사진이 도 5 및 도 6에 도시되어 있다. 도 5는 부직포 구조의 베이스(3100)에 충진재(3200)가 형성된 사진이고, 도 6은 직포 구조의 베이스(3100)에 충진재(3200)가 형성된 사진이다. 또한, 도 5 및 도 6의 (a) 내지 (e)는 도전성 입자(3300)로서, 니켈이 각각 12wt%, 14wt%, 16wt%, 20wt% 및 24wt% 함유된 사진이다. 여기서, 흰점으로 보이는 것이 도전성 입자(3300)이고, 검은색으로 보이는 것이 충진재(3200)이다. 사진에 보이는 바와 같이 도전성 입자(3300)는 적어도 일부 영역에서 다른 영역과 다른 밀도로 분산될 수 있고, 적어도 일 영역에서 적어도 둘 이상의 도전성 입자(3300)가 접촉되어 분산될 수 있다. 한편, 도전성 접착부(3000)은 적어도 일 영역의 두께가 다른 영역과 다르게 형성될 수 있다. 또한, 사진에서 볼 수 있는 바와 같이 도전성 입자(3300)를 함유한 충진재(3200)가 충진된 후 도전성 접착부(3000)에 적어도 하나의 기공이 형성될 수 있다. 기공은 베이스(3100)의 적어도 일부를 노출시킬 수도 있다,
한편, 도전성 입자(3300)를 충진재(3200)에 포함시키기 위해 예를 들어 고무계 또는 아크릴계 수지를 유기 용제에 용해한 후 도전성 입자를 혼합시킬 수 있다. 또한, 이렇게 도전성 입자(3300)가 혼합된 혼합물에 베이스(3100)를 침지시켜 충진재(3200)를 베이스(3100) 내의 기공에 충진시킬 수 있다. 예를 들어, 충진재(3200)로서 아크릴 수지와 도전성 입자(3200)를 소정의 용매에 혼합하여 혼합물을 제조한 후 다공성의 베이스(3100)를 혼합 용매에 침지하고 용매를 건조시켜 베이스(3100) 내에 도전성 입자(3300)를 함유한 충진재(3200)를 분포시킬 수 있다. 여기서, 용매는 에틸아세테이트, 메틸에틸케톤, 메틸렌클로라이드, 테트라히드로퓨란 또는 클로로포름 등을 포함할 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 2 이상이 조합되어 이용될 수 있다. 이렇게 충진재 물질, 도전성 입자 및 용매의 혼합물이 베이스(3100)에 침지된 후 충진재(3200) 및 도전성 입자(3300)의 혼합물 100wt%에 대해 도전성 입자(3300)가 1wt% 내지 50wt%일 수 있다.
한편, 도전성 접착부(3000)는 베이스(3100)가 1Ω 이하의 저항을 가질 수 있고, 바람직하게는 0.5Ω 이하의 저항, 더욱 바람직하게는 0.05Ω 이하의 저항을 가질 수 있다. 예를 들어, 베이스(3100)는 0.01Ω 내지 1Ω의 저항을 가질 수 있다. 또한, 이러한 베이스(3100)를 구비하는 도전성 접착부(3000)는 5Ω 이하의 저항, 바람직하게는 0.15Ω 이하의 저항을 가질 수 있다. 도전성 접착부(3000)는 ESD 전압이 반복적으로 인가된 후에도 10Ω 이하의 저항, 예를 들어 0.5Ω 내지 10Ω의 저항을 가질 수 있다. 즉, 반복적인 ESD 전압 인가에 따라 도전성 접착부(3000)의 저항이 증가될 수 있는데, 그에 따라 ESD 전압을 바이패스시키지 못하는 문제가 발생될 수 있으므로 반복적인 ESD 전압 인가에도 소정 레벨의 ESD 전압을 바이패스시킬 수 있도록 도전성 접착부(3000)는 10Ω 이하의 저항을 갖는 것이 바람직하다. 한편, 베이스(3100)의 형태, 충진재(3200)의 도전성 입자(3300) 함량 등에 따라 도전성 접착부(3000)의 저항이 달라지고 그에 따라 컨택터의 저항이 달라질 수 있지만, 도전성 접착부(3000)가 10Ω 이하의 저항을 가지고, ESD 전압이 인가된 후에도 10Ω 이하의 저항을 갖는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 컨택터의 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 컨택터는 적어도 일 영역이 전도체(10)와 접촉되는 컨택부(1000)와, 적어도 일 영역이 컨택부(1000)와 접촉되는 복합 보호부(2000)와, 일 면이 복합 보호부(2000)와 접촉된 도전부(4000)와, 도전부(4000)의 타면과 내부 회로(20) 사이에 마련된 도전성 접착부(3000)를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 제 2 실시 예는 제 1 실시 예와 비교하여 복합 보호부(2000)와 내부 회로(20) 사이에 도전부(4000)가 더 마련되며, 도전성 접착부(3000)가 도전부(4000)와 내부 회로(20) 사이에 마련될 수 있다. 이러한 본 발명의 제 2 실시 예를 제 1 실시 예와 차이나는 부분을 중심으로 설명하면 다음과 같다.
4. 도전부
도전부(4000)는 일면이 복합 보호부(2000)와 접촉되고 타면이 도전성 접착부(3000)를 통해 내부 회로(20)에 실장될 수 있다. 즉, 복합 보호부(2000)는 일면에 컨택부(1000)가 마련되고, 타면에 도전부(4000)가 마련된다. 여기서, 복합 보호부(2000)와 도전부(4000)는 납땜 또는 본 발명의 도전성 접착부를 이용하여 접합될 수 있다. 즉, 본 발명의 도전성 접착부(3000)는 컨택부(1000)와 복합 보호부(2000) 사이, 복합 보호부(2000)와 도전부(4000) 사이에 더 형성될 수 있다. 따라서, 도전부(4000)를 통해 복합 보호부(2000)와 내부 회로(20)가 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 위해, 도전부(4000)는 도전성 물질을 이용하여 소정의 두께를 갖는 판 형상으로 마련될 수 있고, 예를 들어 직사각형으로 마련될 수 있다. 이러한 도전부(4000)는 금속 물질로 이루어질 수 있는데, 예를 들어 SUS로 이루어질 수 있다. 또한, 도전부(4000)는 Ag, Cr, Ni, Au 등으로 도금될 수도 있고, 약 0.01㎜∼1㎜ 정도의 두께로 마련될 수 있다. 한편, 도전부(4000)는 복합 보호부(2000)보다 같거나 큰 면적을 가질 수 있다. 즉, 도전부(4000)는 일 방향으로의 길이가 복합 보호부(2000)의 길이보다 길거나 같고, 일 방향과 직교하는 타 방향으로의 폭이 복합 보호부(2000)의 폭보다 길거나 같을 수 있다. 바람직하게, 도전부(4000)는 길이 및 폭이 복합 보호부(2000)의 길이 및 폭보다 크고, 그에 따라 복합 보호부(2000)의 일면의 면적보다 큰 면적을 가질 수 있다. 이렇게 도전부(4000)가 마련됨으로써 컨택터를 내부 회로(20) 상에 용이하게 실장할 수 있다. 즉, 크기가 작은 복합 보호부(2000)는 내부 회로(20)에 직접 실장하기 어렵지만, 복합 보호부(2000)보다 큰 면적을 갖는 도전부(4000)에 복합 보호부(2000)를 먼저 고정하고 도전부(4000)를 내부 회로(20) 또는 브라켓 등의 내부 회로와 전기적으로 연결된 도전 부재에 실장함으로써 컨택터의 실장을 용이하게 할 수 있다.
실험 예
본 발명에 따른 도전성 접착부(3000)의 전기적 특성을 실험하고 그 결과를 [표 1] 내지 [표 4]에 나타내었다. [표 1] 내지 [표 4]는 베이스의 형태 및 저항, 도전성 입자의 함량에 따른 ESD 전압 인가 전 및 후의 저항을 나타내었다. 이때, 베이스는 니켈을 이용한 부직포 및 직포 형태를 이용하였으며, 도전성 입자는 니켈을 이용하였다. 또한, ESD 전압을 인가하기 위해 컨택부, 복합 보호부 및 도전부를 형성하고 도전부 하측에 도전성 접착부를 형성한 후 회로 기판에 접착하였다.
[표 1]은 부직포 형태의 베이스에 도전성 입자로서 니켈의 함량에 따른 ESD 전압을 인가 전 및 후의 저항을 나타내었다. 이때, 부직포 형태의 베이스의 저항은 0.035Ω이고 ±10kV의 ESD 전압을 0.1초 간격으로 300회 인가하였다.

베이스 형태
Ni 함유량
(wt%)		 저항
평가결과
ESD 인가 전 ESD 인가 후




부직포




 2 3Ω 이하 수㏀∼수㏁ fail
4 3Ω 이하 수㏀∼수㏁ fail
6 3Ω 이하 수㏀∼수㏁ fail
8 1Ω 이하 3Ω 이하 pass
10 1Ω 이하 3Ω 이하 pass
15 1Ω 이하 2Ω 이하 pass
20 1Ω 이하 1Ω 이하 pass
25 1Ω 이하 1Ω 이하 pass
30 1Ω 이하 1Ω 이하 pass
35 1Ω 이하 1Ω 이하 pass
40 1Ω 이하 1Ω 이하 pass
[표 1]에 나타낸 바와 같이 0.035Ω의 저항을 갖는 부직포 형태의 베이스에 니켈 함유량이 6wt% 이하에서는 반복적인 ESD 전압 인가 후 도전성 접합부의 저항이 급격하게 증가하게 되고 그에 따라 도전성 접착부가 페일된다. 그러나, 니켈 함유량이 8wt% 이상의 경우 반복적인 ESD 전압이 인가되더라도 도전성 접합부의 저항이 증가하지 않아 도전성 접착부가 정상적으로 기능하게 된다. 따라서, 0.035Ω의 저항을 갖는 부직포 형태의 베이스에 니켈 함유량이 6wt% 이하에서는 반복적인 ESD 전압 인가 후 도전성 접착부의 저항 증가에 따라 이를 구비하는 컨택터가 정상적으로 동작하지 않고, 6wt% 초과에서는 반복적인 ESD 전압 인가 후에도 도전성 접착부의 저항이 증가하지 않으므로 이를 구비하는 컨택터가 정상적으로 동작할 수 있다.
[표 2]는 직포 형태의 베이스에 니켈의 함량에 따른 ESD 전압 인가 전 및 후의 저항을 나타내었다. 이때, 직포 형태의 베이스의 저항은 0.035Ω이고 ±10kV의 ESD 전압을 0.1초 간격으로 300회 인가하였다.

베이스 형태
Ni 함유량
(wt%)		 저항
평가결과
ESD 인가 전 ESD 인가 후




직포




 2 3Ω 이하 수㏀∼수㏁ fail
4 3Ω 이하 수㏀∼수㏁ fail
6 3Ω 이하 수㏀∼수㏁ fail
8 3Ω 이하 3Ω 이하 pass
10 3Ω 이하 3Ω 이하 pass
15 2Ω 이하 1Ω 이하 pass
20 1Ω 이하 1Ω 이하 pass
25 1Ω 이하 1Ω 이하 pass
30 1Ω 이하 1Ω 이하 pass
35 1Ω 이하 1Ω 이하 pass
40 1Ω 이하 1Ω 이하 pass
[표 2]에 나타낸 바와 같이, 0.035Ω의 저항을 갖는 직포 형태의 베이스에 니켈 함유량이 6wt% 이하에서는 반복적인 ESD 전압 인가 후 도전성 접합부의 저항이 증가하게 되고 그에 따라 도전성 접착부가 페일된다. 그러나, 니켈 함유량이 8wt% 이상의 경우 반복적인 ESD 전압이 인가되더라도 도전성 접합부의 저항이 증가하지 않아 도전성 접착부가 정상적으로 기능하게 된다. 따라서, 0.035Ω의 저항을 갖는 직포 형태의 베이스에 니켈 함유량이 6wt% 이하에서는 반복적인 ESD 전압 인가 후 도전성 접착부의 저항 증가에 따라 이를 구비하는 컨택터가 정상적으로 동작하지 않고, 6wt% 초과에서는 반복적인 ESD 전압 인가 후에도 도전성 접착부의 저항이 증가하지 않으므로 이를 구비하는 컨택터가 정상적으로 동작할 수 있다.
[표 1] 및 [표 2]에서 알 수 있는 바와 같이, 부직포 형태 또는 직포 형태의 베이스는 동일 저항을 가질 경우 도전성 입자의 함량에 따라 거의 동일한 특성을 나타낸다.
[표 3]은 부직포 형태의 베이스에 니켈의 함량에 따른 ESD 전압 인가 전 및 후의 저항을 나타내었다. 이때, 부직포 형태의 베이스는 0.05Ω이고 ±10kV의 ESD 전압을 0.1초 간격으로 300회 인가하였다.

베이스 형태
Ni 함유량
(wt%)		 저항
평가결과
ESD 인가 전 ESD 인가 후



부직포




 14 5Ω 이하 수㏀∼수㏁ fail
16 5Ω 이하 수㏀∼수㏁ fail
18 5Ω 이하 수㏀∼수㏁ fail
20 5Ω 이하 수㏀∼수㏁ fail
22 5Ω 이하 3Ω 이하 pass
24 5Ω 이하 1Ω 이하 pass
26 5Ω 이하 1Ω 이하 pass
28 5Ω 이하 1Ω 이하 pass
30 5Ω 이하 1Ω 이하 pass
[표 3]에 나타낸 바와 같이, 0.05Ω의 저항을 갖는 부직포 형태의 베이스에 니켈 함유량이 20wt% 이하에서는 반복적인 ESD 전압 인가 후 도전성 접합부 저항이 증가하게 되고 그에 따라 도전성 접착부가 페일된다. 그러나, 니켈 함유량이 22wt% 이상의 경우 반복적인 ESD 전압이 인가되더라도 도전성 접합부의 저항이 증가하지 않아 도전성 접착부가 정상적으로 기능하게 된다. 따라서, 0.05Ω의 저항을 갖는 부직포 형태의 베이스에 니켈 함유량이 20wt% 이하에서는 반복적인 ESD 전압 인가 후 도전성 접착부의 저항 증가에 따라 이를 구비하는 컨택터가 정상적으로 동작하지 않고, 20wt% 초과에서는 반복적인 ESD 전압 인가 후에도 도전성 접착부의 저항이 증가하지 않으므로 이를 구비하는 컨택터가 정상적으로 동작할 수 있다. 즉, [표 1]과 비교하면 베이스의 저항이 높은 경우 저항이 낮은 경우에 비해 니켈의 함량을 증가시켜야 도전성 접착부의 페일 발생을 방지할 수 있다.
[표 4]는 직포 형태의 베이스에 니켈의 함량에 따른 ESD 전압 인가 전 및 후의 저항을 나타내었다. 이때, 직포 형태의 베이스의 저항은 0.05Ω이고 ±10kV의 ESD 전압을 0.1초 간격으로 300회 인가하였다.

베이스 형태
Ni 함유량
(wt%)		 저항
평가결과
ESD 인가 전 ESD 인가 후



직포




 14 5Ω 이하 수㏀∼수㏁ fail
16 5Ω 이하 수㏀∼수㏁ fail
18 5Ω 이하 수㏀∼수㏁ fail
20 5Ω 이하 수㏀∼수㏁ fail
22 5Ω 이하 3Ω 이하 pass
24 5Ω 이하 3Ω 이하 pass
26 5Ω 이하 1Ω 이하 pass
28 5Ω 이하 1Ω 이하 pass
30 5Ω 이하 1Ω 이하 pass
[표 4]에 나타낸 바와 같이, 0.05Ω의 저항을 갖는 직포 형태의 베이스에 니켈 함유량이 20wt% 이하에서는 반복적인 ESD 전압 인가 후 도전성 접합부의 저항이 증가하게 되고 그에 따라 도전성 접착부가 페일된다. 그러나, 니켈 함유량이 22wt% 이상의 경우 반복적인 ESD 전압이 인가되더라도 도전성 접합부의 저항이 증가하지 않아 도전성 접착부가 정상적으로 기능하게 된다. 따라서, 0.05Ω의 저항을 갖는 직포 형태의 베이스에 니켈 함유량이 20wt% 이하에서는 반복적인 ESD 전압 인가 후 도전성 접착부의 저항 증가에 따라 이를 구비하는 컨택터가 정상적으로 동작하지 않고, 20wt% 초과에서는 반복적인 ESD 전압 인가 후에도 도전성 접착부의 저항이 증가하지 않으므로 이를 구비하는 컨택터가 정상적으로 동작할 수 있다. 즉, [표 2]과 비교하면 베이스의 저항이 높은 경우 저항이 낮은 경우에 비해 니켈의 함량을 증가시켜야 페일 발생을 방지할 수 있다.
[표 3] 및 [표 4]에서 알 수 있는 바와 같이, 부직포 형태 또는 직포 형태의 베이스는 동일 저항을 가질 경우 도전성 입자의 함량에 따라 거의 동일한 특성을 나타낸다. 그러나, 베이스가 0.035Ω의 저항을 갖는 [표 1] 및 [표 2]와 베이스가 0.05Ω의 저항을 갖는 [표 3] 및 [표 4]를 비교하면, 도전성 접착부는 베이스의 저항이 낮으면 도전성 입자의 함량이 낮아도 정상적인 기능이 가능하지만, 베이스의 저항이 높으면 도전성 입자의 함량을 증가시켜야 정상적인 기능이 가능함을 알 수 있다. 즉, 도전성 접착부는 베이스의 저항에 따라 도전성 입자의 함량을 조절함으로써 반복적인 ESD 인가 후에도 저항이 증가되지 않고 정상적인 기능이 가능할 수 있다.
복합 보호부의 예
본 발명에 따른 컨택터를 구성하는 복합 보호부(2000)의 실시 예를 도 8 및 도 9에 도시하였다.
도 8은 복합 보호부의 일 실시 예에 따른 도면으로서, 도 8의 (a)는 사시도이고, 도 8의 (b)는 단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 일 실시 예에 따른 복합 보호부(2000)는 복수의 시트가 적층된 적층체(2100)와, 적층체(2100) 내부에 마련된 적어도 둘 이상의 내부 전극(2200)과, 적어도 둘 이상의 내부 전극(2200) 사이에 마련된 적어도 하나의 과전압 보호부(2300)와, 적어도 둘 이상의 내부 전극(2200)과 각각 연결되도록 적층체(2100) 내부에 마련된 적어도 둘 이상의 연결 전극(2400)과, 연결 전극(2400)과 연결되도록 적층체(2100) 외부에 형성된 외부 전극(2500)을 포함할 수 있다. 여기서, 외부 전극(2500)은 적층체(2100)를 이루는 복수의 시트의 적층 방향으로 서로 대향되는 두 면, 즉 Z 방향으로 대향되는 두 면에 형성될 수 있다.
2.1. 적층체
적층체(2100)는 수평 방향으로 서로 직교하는 일 방향(예를 들어 X 방향) 및 타 방향(예를 들어 Y 방향)으로 각각 소정의 길이 및 폭을 갖고, 수직 방향(예를 들어 Z 방향)으로 소정의 높이를 갖는 대략 육면체 형상으로 마련될 수 있다. 이러한 적층체(2100)는 소정 두께를 갖는 복수의 시트가 적층되어 형성될 수 있다. 적층체(2100)를 이루는 복수의 시트는 MLCC, LTCC, HTCC 등의 유전체 재료를 이용하여 형성할 수 있다. 여기서, MLCC 유전체 물질은 BaTiO3 및 NdTiO3의 적어도 어느 하나를 주성분으로 Bi2O3, SiO2, CuO, MgO, ZnO 중 적어도 하나 이상이 첨가되고, LTCC 유전체 물질은 Al2O3, SiO2, 글래스 물질을 포함할 수 있다. 또한, 시트는 MLCC, LTCC, HTCC 이외에 BaTiO3, NdTiO3, Bi2O3, BaCO3, TiO2, Nd2O3, SiO2, CuO, MgO, Zn0, Al2O3 중의 하나 이상을 포함하는 물질로 형성될 수 있다. 그리고, 시트는 상기 물질들 이외에 예를 들어 Pr계, Bi계, ST계 세라믹 물질 등 바리스터 특성을 가지는 재료로 형성될 수도 있다. 따라서, 시트는 재질에 따라 각각 소정의 유전율, 예를 들어 5∼20000, 바람직하게는 7∼5000, 더욱 바람직하게는 200∼3000의 유전율을 가질 수 있다. 또한, 복수의 시트는 모두 동일 두께로 형성될 수 있고, 적어도 어느 하나가 다른 것들에 비해 두껍거나 얇게 형성될 수 있다. 예를 들어, 내부 전극(2200) 사이에 과전압 보호부(2300)가 형성되는 시트는 하나의 두께가 다른 시트들 각각의 두께에 비해 두껍게 형성될 수 있다. 한편, 복수의 시트는 예를 들어 1㎛∼5000㎛의 두께로 형성될 수 있고, 3000㎛ 이하의 두께로 형성될 수 있다. 즉, 적층체(2100)의 두께에 따라 시트 각각의 두께가 1㎛∼5000㎛일 수 있고, 바람직하게는 5㎛∼300㎛일 수 있다. 또한, 복합 보호부(2000)의 사이즈에 따라 시트의 두께 및 적층 수 등이 조절될 수 있다. 이때, 시트는 ESD 인가 시 파괴되지 않는 두께로 형성될 수 있다. 즉, 시트들의 적층 수 또는 두께가 다르게 형성되는 경우에도 적어도 하나의 시트가 ESD의 반복적인 인가에 의해 파괴되지 않는 두께로 형성될 수 있다.
한편, 적층체(2100)는 최하층 및 최상층에 각각 마련된 하부 커버층(미도시) 및 상부 커버층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 물론, 최하층의 시트가 하부 커버층으로 기능하고 최상층의 시트가 상부 커버층으로 기능할 수도 있다. 별도로 마련되는 하부 및 상부 커버층은 동일하거나 다른 두께로 형성될 수 있으며, 자성체 시트가 복수 적층되어 마련될 수 있다. 또한, 자성체 시트로 이루어진 하부 및 상부 커버층의 표면, 즉 하부 표면 및 상부 표면에 비자성 시트, 예를 들어 유리질 시트가 더 형성될 수 있다. 또한, 하부 및 상부 커버층은 내부의 시트보다 두꺼울 수 있다. 즉, 커버층은 시트 하나의 두께보다 두꺼울 수 있다. 따라서, 최하층 및 최상층의 시트가 하부 및 상부 커버층으로 기능하는 경우 그 사이의 시트들 각각보다 두껍게 형성될 수 있다. 한편, 하부 및 상부 커버층은 유리질 시트로 형성될 수도 있고, 적층체(2100)의 표면이 폴리머, 글래스 재질로 코팅될 수도 있다.
2.2. 내부 전극
적어도 둘 이상의 내부 전극(2210, 2220; 2200)은 적층체(2100) 내부에 소정 간격 이격되어 마련될 수 있다. 즉, 적어도 둘 이상의 내부 전극(2200)는 시트의 적층 방향, 즉 Z 방향으로 소정 간격 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 적어도 둘 이상의 내부 전극(2200)는 과전압 보호부(2300)를 사이에 두고 형성될 수 있다. 예를 들어, Z 방향으로 과전압 보호부(2300)의 하측에 제 1 내부 전극(2210)이 형성되고, 과전압 보호부(2300)의 상측에 제 2 내부 전극(2220)이 형성될 수 있다. 물론, 제 1 및 제 2 내부 전극(2210, 2220)과 최하층 및 최상층 시트 사이에 적어도 하나의 내부 전극이 더 형성될 수 있다. 여기서, 내부 전극(2200)은 연결 전극(2400)과 각각 연결되고 과전압 보호부(2300)와 연결되도록 형성된다. 즉, 제 1 내부 전극(2210)은 일측이 제 1 연결 전극(2410)과 연결되고, 타측이 과전압 보호부(2300)와 연결되도록 형성된다. 또한, 제 2 내부 전극(2220)은 일측이 제 2 연결 전극(2420)과 연결되고 타측이 보호부(3200)와 연결되도록 형성된다. 이때, 제 1 및 제 2 내부 전극(2210, 2220)은 서로 대면하는 일 면이 과전압 보호부(2300)와 연결된다.
이러한 내부 전극(2200)은 도전성 물질로 형성될 수 있는데, 예를 들어 Al, Ag, Au, Pt, Pd, Ni, Cu 중 어느 하나 이상의 성분을 포함하는 금속 또는 금속 합금으로 형성될 수 있다. 합금의 경우 예를 들어 Ag와 Pd 합금을 이용할 수 있다. 한편, 내부 전극(2200)은 표면에 다공성의 절연층이 형성될 수 있다. 즉, 금속층의 표면에 다공성의 절연층이 형성된 구조로 내부 전극(2200)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 내부 전극(2200)를 Al을 이용하여 형성하는 경우 Al은 소성 중 표면에 알루미늄 옥사이드(Al2O3)가 형성되고 내부는 Al을 유지할 수 있다. 따라서, 내부 전극(2200)은 표면에 다공성의 얇은 절연층인 Al2O3로 피복된 Al로 형성될 수 있다. 물론, Al 이외에 표면에 절연층, 바람직하게는 다공성의 절연층이 형성되는 다양한 금속이 이용될 수 있다. 이렇게 내부 전극(2200)의 표면에 다공성의 절연층이 형성되면 ESD 전압을 더욱 용이하고 원활하게 과전압 보호부(2300)를 통해 방전시킬 수 있다. 즉, 과전압 보호부(2300)는 다공성의 절연 물질을 포함하여 형성되고, 미세 기공을 통해 방전이 이루어지는데, 내부 전극(2200)의 표면에 다공성의 절연층이 형성되면 과전압 보호부(2300)의 미세 기공보다 미세 기공의 수를 더 증가시키고, 그에 따라 방전 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 내부 전극(2200)은 예를 들어 1㎛∼10㎛의 두께로 형성할 수 있다. 이때, 내부 전극(2200)은 적어도 일 영역의 두께가 얇거나 적어도 일 영역이 제거되어 시트가 노출되도록 형성될 수 있다. 그러나, 내부 전극(2200)의 적어도 일 영역의 두께가 얇거나 적어도 일 영역이 제거되더라도 전체적으로 연결된 상태를 유지하므로 전기 전도성에는 전혀 문제가 발생되지 않는다. 또한, 내부 전극(2200)은 X 방향의 길이 및 Y 방향의 폭이 적층체(2100)의 길이 및 폭보다 작게 형성될 수 있다. 즉. 내부 전극(2200)은 시트의 길이 및 폭보다 작게 형성될 수 있다. 예를 들어, 내부 전극(200)은 적층체(2100) 또는 시트의 길이의 10% 내지 90%의 길이와 10% 내지 90%의 폭으로 형성될 수 있다. 또한, 내부 전극(2200)은 시트 각각의 면적 대비 10% 내지 90%의 면적으로 각각 형성될 수 있다. 한편, 내부 전극(2200)은 예를 들어 정사각형, 직사각형, 소정의 패턴 형상, 소정 폭 및 간격을 갖는 스파이럴 형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
이러한 내부 전극(2200)은 캐패시터로 작용하는 동시에 과전압 보호부(2300)의 방전 전극으로 작용할 수 있다. 캐패시터는 제 1 및 제 2 내부 전극(2210, 2220)과, 그 사이의 시트에 의해 형성된다. 캐패시턴스는 제 1 및 제 2 내부 전극(2210, 2220)의 중첩 면적, 제 1 및 제 2 내부 전극(2210, 2220) 사이의 시트의 두께 등에 따라 조절될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 내부 전극(2210, 2220)은 적어도 과전압 보호부(2300)와 중첩되는 영역이 방전 전극으로 작용하는데, 외부로부터 인가되는 ESD 등의 과전압을 과전압 보호부(2300)로 전달하고, 과전압 보호부(2300)를 통과하여 예를 들어 전자기기의 접지 단자로 바이패스되는 과전압을 전달한다.
2.3. 과전압 보호부
과전압 보호부(2300)는 내부 전극(2200) 사이에 적어도 하나 마련되며, 외부로부터 유입되는 ESD 등의 과전압을 전자기기의 접지 단자로 바이패스시킨다. 즉, 복합 보호부를 포함하는 컨택터가 채용된 전자기기의 외부로부터의 과전압은 예를 들어 제 2 연결 전극(2420), 제 2 내부 전극(2220)을 통해 과전압 보호부(2300)로 유입되고, 다시 제 1 내부 전극(2210) 및 제 1 연결 전극(2410)을 통해 전자기기 내부 회로로 바이패스된다. 이러한 과전압 보호부(2300)는 평면 형상 및 단면 형상의 적어도 하나가 대략 원형, 타원형, 직사각형, 정사각형, 오각형 이상의 다각형 형상을 가지고 소정의 두께를 가질 수 있다. 즉, 과전압 보호부(2300)은 원통, 육면체, 다면체 등의 형상으로 형성될 수 있다.
한편, 과전압 보호부(2300)는 제 1 및 제 2 내부 전극(2210, 2220)과 적어도 일부 중첩될 수 있다. 예를 들어, 과전압 보호부(2300)의 수평 면적의 10% 내지 100% 중첩되도록 제 1 및 제 2 내부 전극(2210, 2220)이 형성될 수 있다. 즉, 과전압 보호부(2300)는 제 1 및 제 2 내부 전극(2210, 2220)의 X 방향 및 Y 방향으로 각각 10% 내지 100%의 길이 및 폭으로 형성되며, 제 1 및 제 2 내부 전극(2210, 2220)을 벗어나지 않도록 형성된다. 또한, 과전압 보호부(2300)는 제 1 및 제 2 내부 전극(2210, 2220) 사이의 중심 영역에 형성될 수 있다. 더욱 바람직하게, 과전압 보호부(2300)는 적층체(2100)의 중심 영역에 형성될 수 있다. 물론, 과전압 보호부(2300)가 둘 이상 복수 형성될 경우 적층체(2100)의 중심 영역에서 소정 간격 이격되어 형성될 수 있다. 따라서, 적어도 하나 이상의 과전압 보호부(2300)는 중심 영역이 적층체(2100)의 중심 영역 또는 제 1 및 제 2 내부 전극(2210, 2220)의 중심 영역에 형성될 수 있다. 또한, 과전압 보호부(2300)는 적층체(2100) 두께의 1%∼20%의 두께로 형성되고, 적층체(2100)의 일 방향 길이의 3%∼50%의 길이로 형성될 수 있다. 이때, 과전압 보호부(2300)가 복수로 형성되는 경우 복수의 과전압 보호부(2300)의 두께의 합은 적층체(2100) 두께의 1%∼50%로 형성될 수 있다. 또한, 과전압 보호부(2300)는 적어도 일 방향, 예를 들어 X 방향으로 길이가 긴 장공형으로 형성될 수 있고, 시트의 X 방향 길이의 5%∼75%로 형성될 수 있다. 그리고, 과전압 보호부(2300)은 Y 방향으로의 폭이 시트의 Y 방향 폭의 3%∼50%로 형성될 수 있다. 이러한 과전압 보호부(2300)는 연결 전극(2400)의 두께보다 작거나 같은 두께와 연결 전극(2400)의 직경보다 작거나 같은 직경으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 과전압 보호부(2300)는 연결 전극(2400) 두께의 1/5배 내지 1배의 두께로 형성될 수 있고, 연결 전극(2400)의 직경의 1/10 내지 1배의 직경으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 과전압 보호부(2300)는 예를 들어 50㎛∼1000㎛의 직경과 5㎛∼600㎛의 두께로 형성될 수 있다. 이때, 과전압 보호부(2300)의 두께가 얇을수록 방전 개시 전압이 낮아진다.
이러한 과전압 보호부(2300)는 내부 전극(2200) 사이의 시트의 소정 영역에 형성된 적어도 하나의 개구(void)를 포함할 수 있다. 즉, 적어도 하나의 개구 각각이 과전압 보호부(2300)로 기능할 수 있다. 여기서, 과전압 보호부(2300)는 개구 내의 적어도 일부에 과전압 보호 물질이 도포되거나, 과전압 보호 물질이 개구를 매립하여 형성될 수 있다. 즉, 과전압 보호부(2300)은 내부가 빈 개구와, 개구의 적어도 일부에 형성된 과전압 보호 물질을 포함할 수 있다. 과전압 보호 물질을 형성하기 위해 내부 전극(2200) 사이에 소정 크기의 관통홀을 형성하고, 관통홀의 적어도 일부에 과전압 보호 물질을 도포하거나 관통홀을 매립할 수 있다. 이때, 관통홀 측면의 적어도 일부, 관통홀 상부 및 하부의 적어도 하나의 적어도 일부, 관통홀 내부에 소정 두께로 과전압 보호 물질을 도포할 수 있다. 관통홀의 일부에 과전압 보호 물질을 형성하기 위해 소성 시 휘발되는 고분자 물질 등을 이용할 수 있다.
과전압 보호부(2300)는 과전압 보호 물질로서, 도전 물질과 절연 물질을 이용할 수 있다. 이때, 절연 물질은 복수의 기공(pore)을 갖는 다공성의 절연 물질일 수 있다. 예를 들어, 도전성 세라믹과 절연성 세라믹의 혼합 물질을 시트 상에 인쇄하여 과전압 보호부(2300)를 형성할 수 있다. 한편, 과전압 보호부(2300)는 적어도 하나의 시트 상에 형성될 수도 있다. 즉, 수직 방향으로 적층된 예를 들어 두개의 시트에 과전압 보호부(2300)가 각각 형성되고, 그 시트 상에 서로 이격되도록 제 1 및 제 2 내부 전극(2210, 2220)이 형성되어 과전압 보호부(2300)와 연결될 수 있다. 한편, 과전압 보호부(2300)의 구조, 재료, 크기 등에 따라 방전 개시 전압이 조절될 수 있는데, 복합 보호부(2000)의 방전 개시 전압은 예를 들어 1kV 내지 30kV일 수 있다.
또한, 과전압 보호부(2300)는 적어도 일 영역의 폭이 넓어지도록 형성될 수 있다. 이때, 폭이 넓은 부분은 그렇지 않은 부분의 1% 내지 150% 정도 큰 폭으로 형성될 수 있다. 또한, 폭이 넓은 부분의 높이는 과전압 보호부(2300) 전체 높이의 10% 내지 70%의 높이로 형성될 수 있다. 이렇게 과전압 보호부(2300)의 적어도 일 영역이 폭이 확장되어 형성됨으로써 과전압 보호부(2300)의 쇼트 경로를 차단할 수 있다. 즉, ESD 등의 과전압을 지속적으로 인가받게 되면 연결 전극(2400)의 멜팅 현상이 발생되고, 그에 따라 과전압 보호부(2300)의 관통홀 측벽에 연결 전극 물질이 고착될 수 있어 쇼트 현상이 발생될 수 있다. 그러나, 과전압 보호부(2300)에 지름이 다른 확장부가 형성됨으로써 쇼트 경로를 차단할 수 있다.
한편, 내부 전극(2210, 2220; 2200)과 과전압 보호부(2300) 사이에 형성된 방전 유도층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 이러한 방전 유도층은 과전압 보호부(2300)를 다공성 절연 물질을 이용하여 형성하는 경우 형성될 수 있다. 이때, 방전 유도층은 과전압 보호부(2300)보다 밀도가 높은 유전체층으로 형성될 수 있다. 즉, 방전 유도층은 도전 물질로 형성될 수도 있고, 절연 물질로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 다공성 ZrO를 이용하여 과전압 보호부(2300)를 형성하고 Al을 이용하여 내부 전극(2200)을 형성하는 경우 과전압 보호부(2300)와 내부 전극(2200) 사이에 AlZrO의 방전 유도층이 형성될 수 있다. 한편, 과전압 보호부(2300)로서 TiO를 이용할 수 있고, 이 경우 방전 유도층은 TiAlO로 형성될 수 있다. 즉, 방전 유도층은 내부 전극(2200)과 과전압 보호부(2300)의 반응으로 형성될 수 있다. 물론, 방전 유도층은 시트 물질이 더 반응하여 형성될 수 있다. 이 경우 방전 유도층은 내부 전극 물질(예를 들어 Al), 과전압 보호부 물질(예를 들어 ZrO), 그리고 시트 물질(예를 들어 BaTiO3)의 반응에 의해 형성될 수 있다. 또한, 방전 유도층은 시트 물질과 반응하여 형성될 수 있다. 즉, 과전압 보호부(2300)가 시트와 접촉되는 영역에는 과전압 보호부(2300)와 시트의 반응으로 방전 유도층이 형성될 수 있다. 따라서, 방전 유도층은 과전압 보호부(2300)를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 이때, 과전압 보호부(2300)와 내부 전극(2200) 사이의 방전 유도층과 과전압 보호부(2300)와 시트 사이의 방전 유도층은 서로 다른 조성을 가질 수 있다. 한편, 방전 유도층은 적어도 일 영역이 제거되어 형성될 수 있고, 적어도 일 영역의 두께가 다른 영역과 다르게 형성될 수도 있다. 즉, 방전 유도층은 적어도 일 영역이 제거되어 불연속적으로 형성될 수 있고, 두께가 적어도 일 영역의 두께가 다르게 불균일하게 형성될 수 있다. 이러한 방전 유도층은 소성 공정 시 내부 전극 물질, 과전압 보호 물질 등이 상호 확산하여 내부 전극(2200)과 과전압 보호부(2300) 사이에 형성될 수 있다. 한편, 과전압 보호부(2300)의 일부 두께가 방전 유도층으로 변화되어 방전 유도층은 과전압 보호부(2300) 두께의 10%∼70%의 두께로 형성될 수 있다. 따라서, 방전 유도층은 과전압 보호부(2300)보다 얇게 형성될 수 있고, 내부 전극(2200)보다 두껍거나 같거나 얇은 두께로 형성될 수 있다. 이러한 방전 유도층에 의해 ESD 전압이 과전압 보호부(2300)로 유도되거나 보호부(2300)로 유도되는 방전 에너지의 레벨을 저하시킬 수 있다. 따라서, ESD 전압을 더욱 용이하게 방전하여 방전 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 방전 유도층이 형성됨으로써 이종의 물질의 과전압 보호부(2300)로의 확산을 방지할 수 있다. 즉, 시트 물질과 내부 전극 물질의 과전압 보호부(2300)로의 확산을 방지할 수 있고, 과전압 보호 물질의 외부 확산을 방지할 수 있다. 따라서, 방전 유도층이 확산 배리어(diffusion barrier)로서 이용될 수 있고, 그에 따라 과전압 보호부(2300)의 파괴를 방지할 수 있다.
과전압 보호부(2300)의 적어도 일부로 이용되는 과전압 보호 물질은 도전 물질과 절연 물질을 혼합하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 과전압 보호 물질은 도전성 세라믹과 절연성 세라믹을 혼합하여 이용할 수 있는데, 도전성 세라믹과 절연성 세라믹을 예를 들어 10:90 내지 90:10의 혼합 비율로 혼합하여 형성할 수 있다. 절연성 세라믹의 혼합 비율이 증가할수록 방전 개시 전압이 높아지고, 도전성 세라믹의 혼합 비율이 증가할수록 방전 개시 전압이 낮아질 수 있다. 따라서, 소정의 방전 개시 전압을 얻을 수 있도록 도전성 세라믹과 절연성 세라믹의 혼합 비율을 조절할 수 있다. 이때, 과전압 보호 물질에는 복수의 기공(미도시)이 형성될 수 있다. 물론, 과전압 보호 물질은 도전층과 절연층을 적층하여 소정의 적층 구조로 형성할 수 있고, 소정 영역에 공극(void)이 더 형성될 수도 있다. 예를 들어, 하측에서 상측으로 도전층, 절연층, 공극, 절연층 및 도전층의 적층 구조로 과전압 보호부(2300)가 형성될 수 있다.
한편, 과전압 보호 물질로 이용되는 도전 물질은 소정의 저항을 갖고 전류를 흐르게 할 수 있다. 예를 들어, 도전 물질은 수Ω 내지 수백㏁을 갖는 저항체일 수 있다. 이러한 도전층은 ESD 등이 과전압이 유입될 경우 에너지 레벨을 낮춰 과전압에 의한 복합 보호부의 구조적인 파괴가 일어나지 않도록 한다. 즉, 도전 물질은 전기 에너지를 열 에너지로 변환시키는 히트 싱크(heat sink)의 역할을 한다. 이러한 도전 물질은 도전성 세라믹을 이용할 수 있으며, 도전성 세라믹은 La, Ni, Co, Cu, Zn, Ru, Bi 중의 하나 이상을 포함한 혼합물을 이용할 수 있다. 또한, 과전압 보호 물질로 이용되는 절연 물질은 방전 유도 물질로 이루어질 수 있고, 다공성 구조를 가진 전기 장벽으로 기능할 수 있다. 이러한 절연 물질은 절연성 세라믹으로 형성될 수 있고, 절연성 세라믹은 50∼25000 정도의 유전율을 갖는 강유전체 물질이 이용될 수 있다. 예를 들어, 절연성 세라믹은 MLCC 등의 유전체 재료 분말, SiO2, Fe2O3, Co3O4, BaTiO3, BaCO3, TiO2, Nd, Bi, Zn, Al2O3 중의 하나 이상을 포함한 혼합물을 이용하여 형성할 수 있다. 이러한 절연 물질은 1㎚∼30㎛ 정도 크기의 기공이 복수 형성되어 30%∼80%의 기공률로 형성된 다공성 구조로 형성될 수 있다. 이때, 기공 사이의 최단 거리의 평균은 1㎚∼50㎛ 정도일 수 있다. 절연 물질은 전류가 흐르지 못하지만, 기공이 형성되므로 기공을 통해 전류가 흐를 수 있다. 이때, 기공의 크기가 커지거나 기공률이 커질수록 방전 개시 전압이 낮아질 수 있고, 이와 반대로 기공의 크기가 작아지거나 기공률이 낮아지면 방전 개시 전압이 높아질 수 있다. 따라서, 과전압 보호부(2300)의 형상을 유지하면서 방전 개시 전압을 조절하도록 절연층의 기공 크기 및 기공률을 조절할 수 있다. 한편, 과전압 보호 물질은 PVA(Polyvinyl Alcohol) 또는 PVB(Polyvinyl Butyral) 등의 유기물에 Ru, Pt, Pd, Ag, Au, Ni, Cr, W, Fe 등에서 선택된 적어도 하나의 도전성 물질을 혼합한 물질로 형성할 수 있다. 또한, 과전압 보호 물질은 상기 혼합 물질에 ZnO 등의 바리스터 물질 또는 Al2O3 등의 절연성 세라믹 물질을 더 혼합하여 형성할 수도 있다.
2.4. 연결 전극
연결 전극(2400)은 적층체(2100) 내부에 형성되며, 내부 전극(2200)과 외부 전극(2500) 사이에 이들을 연결하도록 형성된다. 즉, 연결 전극(2400)은 제 1 및 제 2 외부 전극(2510, 2520; 500)과 제 1 및 제 2 내부 전극(2210, 2220; 2200) 사이에서 이들과 각각 연결되는 제 1 및 제 2 연결 전극(2410, 2420)을 포함할 수 있다. 이러한 연결 전극(2400)은 평면 형상 및 단면 형상의 적어도 어느 하나가 대략 원형, 타원형, 직사각형, 정사각형, 오각형 이상의 다각형 형상을 갖고 소정의 두께를 가질 수 있다. 또한, 연결 전극(2400)은 과전압 보호부(2300)와 적어도 중첩되도록 형성될 수 있다. 바람직하게, 연결 전극(2400)은 적층체(2100)의 중앙부에 형성될 수 있고, 과전압 보호부(2300)와 중첩되도록 형성될 수 있다.
연결 전극(2400)은 내부 전극(2200) 상에 적층되는 적어도 하나 이상의 시트의 소정 영역에 개구를 형성하고 도전 물질을 이용하여 개구가 매립되도록 형성된다. 예를 들어, 연결 전극(2400)은 Al, Ag, Au, Pt, Pd, Ni, Cu 중 어느 하나 이상의 성분을 포함하는 금속 또는 금속 합금으로 형성될 수 있다. 물론, 연결 전극(2400)은 금속 이외에 다양한 도전성 재료를 이용하여 형성할 수도 있다. 연결 전극(2400)은 Z 방향, 즉 수직 방향으로의 높이가 과전압 보호부(2300)의 높이와 같거나 다르게 형성될 수 있고, X 방향 및 Y 방향으로의 폭이 과전압 보호부(2300)의 폭보다 같거나 다르게 형성될 수 있다. 즉, 연결 전극(2400)은 과전압 보호부(2300)의 높이보다 크거나 같게 형성되고, 직경 또는 폭보다 넓거나 같게 형성될 수 있다. 바람직하게, 연결 전극(2400)의 높이는 과전압 보호부(2300)의 높이보다 높고, 평면 넓이는 과전압 보호부(2300)의 평면 넓이보다 크게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 연결 전극(2410, 2420) 각각은 과전압 보호부(2300) 높이의 0.5배 내지 3배의 높이로 형성될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 연결 전극(2410, 2420)의 높이의 합은 과전압 보호부(2300) 높이의 1배 내지 6배로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 연결 전극(2410, 2420)의 높이의 합은 100㎛∼1000㎛, 바람직하게는 200㎛∼900㎛, 더욱 바람직하게는 400㎛∼700㎛로 형성될 수 있다. 이때, 제 1 및 제 2 연결 전극(2410, 2420)의 높이는 서로 다를 수 있고, 폭 또한 서로 다를 수 있다. 또한, 연결 전극(2400)의 X 방향의 폭은 적층체(2100)의 X 방향 길이의 1% 내지 90%로 형성될 수 있고, Y 방향의 폭은 적층체(2100)의 Y 방향 폭의 5% 내지 90%로 형성될 수 있다. 이때, 연결 전극(2400)의 X 방향 폭과 Y 방향 폭은 서로 같을 수도 있고, 다를 수도 있다. 즉, 연결 전극(2400)의 X 방향 폭과 Y 방향 폭을 포함한 적어도 일 영역의 폭은 다른 영역의 폭보다 같거나 다를 수 있다. 다시 말하면, 연결 전극(2400)은 적어도 일 영역이 비대칭 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 연결 전극(2400)의 X 방향 및 Y 방향의 폭은 과전압 보호부(2300) X 방향 및 Y 방향 폭의 1배 내지 10배로 형성될 수 있으며, 내부 전극(2200)의 X 방향 길이 및 Y 방향 폭의 1/10배 내지 1배로 각각 형성될 수 있다. 즉, 연결 전극(2400)의 폭은 적층체(2100)의 X 방향 및 Y 방향의 길이 및 폭보다 짧고, 과전압 보호부(2300)의 폭과 같거나 크며, 내부 전극(2200)의 폭보다 작거나 같게 형성될 수 있다.
이러한 연결 전극(2400)은 외부 전극(2500)과 내부 전극(2200)을 연결하는 기능을 한다. 따라서, 외부 전극(2500)을 통해 인가되는 ESD 등의 과전압은 연결 전극(2400)을 통해 내부 전극(2200) 및 과전압 보호부(2300)로 전달되고, 과전압 보호부(2300)를 통한 과전압은 다시 내부 전극(2200) 및 연결 전극(2400)을 통해 외부 전극(2500)으로 전달된다. 또한, 연결 전극(2400)이 적층체(2100)의 중앙부에 형성되고 과전압 보호부(2300)의 폭보다 바람직하게는 넓은 폭으로 형성됨으로써 기생 저항 및 기생 인덕턴스를 줄일 수 있다. 즉, 연결 전극(2400)이 적층체(2100)의 외곽에 형성되는 경우에 비해 기생 저항 및 기생 인덕턴스를 줄일 수 있다. 따라서, 무선통신주파수 영역 700㎒∼3㎓에서 S21의 삽입 손실을 줄일 수 있다. 또한, 연결 전극(2400)이 과전압 보호부(2300)의 폭보다 바람직하게는 넓은 폭으로 형성됨으로써 반복적인 ESD 전압에 따른 열화를 방지할 수 있어 방전 개시 전압의 상승을 억제할 수 있다. 즉, 과전압 보호부(2300)는 예를 들어 ESD 에너지에 의해 내부에서 스파크가 발생되어 ESD 전압을 바이패스하는데, 연결 전극(2400)의 두께가 얇으면 반복적인 ESD 전압에 따라 연결 전극(2400)이 소실되어 방전 개시 전압의 상승 현상이 발생될 수 있다. 그러나, 연결 전극(2400)의 두께를 10㎛ 이상으로 형성함으로써 반복적인 ESD 전압에 의한 연결 전극(2400)의 소실을 방지하고, 그에 따라 방전 개시 전압의 상승 현상을 방지할 수 있다.
5. 외부 전극
외부 전극(2510, 2520; 2500)는 적층체(2100) 외부의 서로 대향되는 두 면에 마련될 수 있다. 예를 들어, 외부 전극(2500)은 Z 방향, 즉 수직 방향으로 적층체(2100)의 대향되는 두 면, 즉 하부면 및 상부면에 각각 형성될 수 있다. 또한, 외부 전극(2500)은 적층체(2100) 내부의 연결 전극(2400)과 각각 연결될 수 있다. 이때, 외부 전극(2500)의 어느 하나는 전자기기 내부의 인쇄회로기판 등의 내부 회로와 접속될 수 있고, 다른 하나는 전자기기의 외부, 예를 들어 금속 케이스와 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 1 외부 전극(2510)은 내부 회로(20)에 접속될 수 있고, 제 2 외부 전극(2520)은 컨택부(1000)를 통해 도전체(10)와 연결될 수 있다.
이러한 외부 전극(2500)은 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 즉, 외부 전극(2500)은 도전성 페이스트를 이용하여 침지 또는 인쇄 방법으로 형성하거나, 증착, 스퍼터링, 도금 등의 다양한 방법으로 형성될 수도 있다. 한편, 외부 전극(2500)은 적층체(2100)의 하부면 및 상부면의 전체에 형성되거나, 하부면 및 상부면의 일부에 형성될 수 있다. 예를 들어, 외부 전극(2500)은 하부면 및 상부면의 가장자리로부터 소정 폭을 제외한 50% 내지 95%의 면적으로 형성될 수 있다. 또한, 외부 전극(2500)이 하부면 및 상부면의 전체 영역에 형성되고, 그로부터 상부 및 하부로 연장되어 다른 측면에 형성될 수도 있다. 즉, 외부 전극(2500)은 Z 방향으로 대향되는 하부면 및 상부면 뿐만 아니라 X 방향 및 Y 방향으로 각각 대향되는 면의 소정 영역까지 연장 형성될 수 있다. 이러한 외부 전극(500)은 예를 들어 금, 은, 백금, 구리, 니켈, 팔라듐 및 이들의 합금으로부터 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속으로 형성될 수 있다. 이때, 연결 전극(2400)과 연결되는 외부 전극(2500)의 적어도 일부는 연결 전극(2400)과 동일 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 연결 전극(2400)이 구리를 이용하여 형성되는 경우 외부 전극(2500)의 연결 전극(2400)과 접촉되는 영역으로부터 적어도 일부는 구리를 이용하여 형성할 수 있다.
또한, 외부 전극(2500)은 적어도 하나의 도금층을 더 포함할 수 있다. 외부 전극(2500)은 Cu, Ag 등의 금속층으로 형성될 수 있고, 금속층 상에 적어도 하나의 도금층이 형성될 수도 있다. 예를 들어, 외부 전극(2500)은 구리층, Ni 도금층 및 Sn 또는 Sn/Ag 도금층이 적층 형성될 수도 있다. 물론, 도금층은 Cu 도금층 및 Sn 도금층이 적층될 수도 있으며, Cu 도금층, Ni 도금층 및 Sn 도금층이 적층될 수도 있다. 또한, 외부 전극(2500)은 예를 들어 0.5%∼20%의 Bi2O3 또는 SiO2를 주성분으로 하는 다성분계의 글래스 프릿(Glass frit)을 금속 분말과 혼합하여 형성할 수 있다. 이때, 글래스 프릿과 금속 분말의 혼합물은 페이스트 형태로 제조되어 적층체(2100)의 두면에 도포될 수 있다. 이렇게 외부 전극(2500)에 글래스 프릿이 포함됨으로써 외부 전극(2500)과 적층체(2100)의 밀착력을 향상시킬 수 있고, 연결 전극(2400)과 외부 전극(2500)의 콘택 반응을 향상시킬 수 있다. 또한, 글래스가 포함된 도전성 페이스트가 도포된 후 그 상부에 적어도 하나의 도금층이 형성되어 외부 전극(2500)이 형성될 수 있다. 즉, 글래스가 포함된 금속층과, 그 상부에 적어도 하나의 도금층이 형성되어 외부 전극(2500)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 외부 전극(2500)은 글래스 프릿과 Ag 및 Cu의 적어도 하나가 포함된 층을 형성한 후 전해 또는 무전해 도금을 통하여 Ni 도금층 및 Sn 도금층 순차적으로 형성할 수 있다. 이때, Sn 도금층은 Ni 도금층과 같거나 두꺼운 두께로 형성될 수 있다. 물론, 외부 전극(2500)은 적어도 하나의 도금층만으로 형성될 수도 있다. 즉, 페이스트를 도포하지 않고 적어도 1회의 도금 공정을 이용하여 적어도 일층의 도금층을 형성하여 외부 전극(2500)을 형성할 수도 있다. 한편, 외부 전극(2500)은 2㎛∼100㎛의 두께로 형성될 수 있으며, Ni 도금층이 1㎛∼10㎛의 두께로 형성되고, Sn 또는 Sn/Ag 도금층은 2㎛∼10㎛의 두께로 형성될 수 있다.
2.6. 표면 개질 부재
한편, 적층체(2100)의 적어도 일 표면에는 표면 개질 부재(미도시)가 형성될 수 있다. 이러한 표면 개질 부재는 외부 전극(2500)을 형성하기 이전에 적층체(2100)의 표면에 예를 들어 산화물을 분포시켜 형성할 수 있다. 여기서, 산화물은 결정 상태 또는 비결정 상태로 적층체(2100)의 표면에 분산되어 분포될 수 있다. 표면 개질 부재는 도금 공정으로 외부 전극(2500)을 형성할 때 도금 공정 이전에 적층체(2100) 표면에 분포될 수 있다. 즉, 표면 개질 부재는 외부 전극(2500)의 일부를 인쇄 공정으로 형성하기 이전에 분포시킬 수도 있고, 인쇄 공정 후 도금 공정을 실시하기 이전에 분포시킬 수도 있다. 물론, 인쇄 공정을 실시하지 않는 경우 표면 개질 부재를 분포시킨 후 도금 공정을 실시할 수 있다. 이때, 표면에 분포된 표면 개질 부재는 적어도 일부가 용융될 수 있다.
한편, 표면 개질 부재는 적어도 일부가 동일한 크기로 적층체(2100)의 표면에 고르게 분포될 수 있고, 적어도 일부가 서로 다른 크기로 불규칙하게 분포될 수도 있다. 또한, 적층체(2100)의 적어도 일부 표면에는 오목부가 형성될 수도 있다. 즉, 표면 개질 부재가 형성되어 볼록부가 형성되고 표면 개질 부재가 형성되지 않은 영역의 적어도 일부가 패여 오목부가 형성될 수도 있다. 이때, 표면 개질 부재는 적어도 일부가 적층체(2100)의 표면보다 깊이 형성될 수 있다. 즉, 표면 개질 부재는 소정 두께가 적층체(2100)의 소정 깊이로 박히고 나머지 두께가 적층체(2100)의 표면보다 높게 형성될 수 있다. 이때, 적층체(2100)에 박히는 두께는 산화물 입자의 평균 직경의 1/20 내지 1일 수 있다. 즉, 산화물 입자는 적층체(2100) 내부로 모두 함입될 수 있고, 적어도 일부가 함입될 수 있다. 물론, 산화물 입자는 적층체(2100)의 표면에만 형성될 수 있다. 따라서, 산화물 입자는 적층체(2100)의 표면에서 반구형으로 형성될 수도 있고, 구 형태로 형성될 수도 있다. 또한, 표면 개질 부재는 상기한 바와 같이 적층체(2100)의 표면에 부분적으로 분포될 수도 있으며, 적어도 일 영역에 막 형태로 분포될 수도 있다. 즉, 산화물 입자가 적층체(2100)의 표면에 섬(island) 형태로 분포되어 표면 개질 부재가 형성될 수 있다. 즉, 적층체(2100) 표면에 결정 상태 또는 비결정 상태의 산화물이 서로 이격되어 섬 형태로 분포될 수 있고, 그에 따라 적층체(2100) 표면의 적어도 일부가 노출될 수 있다. 또한, 산화물은 표면 개질 부재는 적어도 둘 이상이 연결되어 적어도 일 영역에는 막으로 형성되고, 적어도 일부에는 섬 형태로 형성될 수 있다. 즉, 적어도 둘 이상의 산화물 입자가 응집되거나 인접한 산화물 입자가 연결되어 막 형태를 이룰 수 있다. 그러나, 산화물이 입자 상태로 존재하거나, 둘 이상의 입자가 응집되거나 연결된 경우에도 적층체(2100) 표면의 적어도 일부는 표면 개질 부재에 의해 외부로 노출된다.
이때, 표면 개질 부재의 총 면적은 적층체(2100) 표면 전체 면적의 예를 들어 5% 내지 90%일 수 있다. 표면 개질 부재의 면적에 따라 적층체(2100) 표면의 도금 번짐 현상이 제어될 수 있지만, 표면 개질 부재가 너무 많이 형성되면 적층체(2100) 내부의 도전 패턴과 외부 전극(2500)의 접촉이 어려울 수 있다. 즉, 표면 개질 부재가 적층체(2100) 표면적의 5% 미만으로 형성될 경우 도금 번짐 현상의 제어가 어렵고, 90%를 초과하여 형성될 경우 적층체(2100) 내부의 도전 패턴과 외부 전극(2500)이 접촉되지 않을 수 있다. 따라서, 표면 개질 부재는 도금 번짐 현상을 제어할 수 있고 적층체(2100) 내부의 도전 패턴과 외부 전극(2500)의 접촉될 수 있는 정도의 면적으로 형성하는 것이 바람직하다. 이를 위해 표면 개질 부재는 적층체(2100) 표면적의 10% 내지 90%로 형성될 수 있고, 바람직하게는 30% 내지 70%의 면적으로 형성될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 40% 내지 50%의 면적으로 형성될 수 있다. 이때, 적층체(2100)의 표면적은 일 면의 표면적일 수도 있고, 육면체를 이루는 적층체(2100)의 여섯면의 표면적일 수도 있다. 한편, 표면 개질 부재는 적층체(2100) 두께의 10% 이하의 두께로 형성될 수 있다. 즉, 표면 개질 부재는 적층체(2100) 두께의 0.01% 내지 10%의 두께로 형성될 수 있다. 예를 들어, 표면 개질 부재는 0.1㎛∼50㎛의 크기로 존재할 수 있는데, 그에 따라 표면 개질 부재는 적층체(2100) 표면으로부터 0.1㎛∼50㎛의 두께로 형성될 수 있다. 즉, 표면 개질 부재는 적층체(2100)의 표면보다 박힌 영역을 제외하고 적층체(2100) 표면으로부터 0.1㎛∼50㎛의 두께로 형성될 수 있다. 따라서, 적층체(2100) 내측으로 박힌 두께를 포함하면 표면 개질 부재는 0.1㎛∼50㎛보다 두꺼운 두께를 가질 수 있다. 표면 개질 부재가 적층체(2100) 두께의 0.01% 미만의 두께로 형성될 경우 도금 번짐 현상의 제어가 어렵고, 적층체(2100) 두께의 10%를 초과하는 두께로 형성될 경우 적층체(2100) 내부의 도전 패턴과 외부 전극(2500)이 접촉되지 않을 수 있다. 즉, 표면 개질 부재는 적층체(2100)의 재료 특성(전도성, 반도성, 절연성, 자성체 등)에 따라 다양한 두께를 가질 수 있고, 산화물 분말의 크기, 분포량, 응집 여부에 따라 다양한 두께를 가질 수 있다.
이렇게 적층체(2100)의 표면에 표면 개질 부재가 형성됨으로써 적층체(2100)의 표면은 성분이 다른 적어도 두 영역이 존재할 수 있다. 즉, 표면 개질 부재가 형성된 영역과 형성되지 않은 영역은 서로 다른 성분이 검출될 수 있다. 예를 들어, 표면 개질 부재가 형성된 영역은 표면 개질 부재에 따른 성분, 즉 산화물이 존재할 수 있고, 형성되지 않은 영역은 적층체(2100)에 따른 성분, 즉 시트의 성분이 존재할 수 있다. 이렇게 도금 공정 이전에 적층체(2100)의 표면에 표면 개질 부재를 분포시킴으로써 적층체(2100) 표면에 거칠기를 부여하여 개질시킬 수 있다. 따라서, 도금 공정이 균일하게 실시될 수 있고, 그에 따라 외부 전극(500)의 형상을 제어할 수 있다. 즉, 적층체(2100)의 표면은 적어도 일 영역의 저항이 다른 영역의 저항과 다를 수 있는데, 저항이 불균일한 상태에서 도금 공정을 실시하면 도금층의 성장 불균일이 발생된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 적층체(2100)의 표면에 입자 상태 또는 용융 상태의 산화물을 분산시켜 표면 개질 부재를 형성함으로써 적층체(2100)의 표면을 개질시킬 수 있고, 도금층의 성장을 제어할 수 있다.
여기서, 적층체(2100)의 표면 저항을 균일하게 하기 위한 입자 상태 또는 용융 상태의 산화물은 예를 들어 Bi2O3, BO2, B2O3, ZnO, Co3O4, SiO2, Al2O3, MnO, H2BO3, Ca(CO3)2, Ca(NO3)2, CaCO3 중 적어도 하나 이상을 이용할 수 있다. 한편, 표면 개질 부재는 적층체(2100) 내의 적어도 하나의 시트 상에도 형성될 수 있다. 즉, 시트 상의 다양한 형상의 도전 패턴은 도금 공정으로 형성할 수도 있는데, 표면 개질 부재를 형성함으로써 도전 패턴의 형상을 제어할 수 있다.
도 9는 복합 보호부의 다른 실시 예에 따른 도면으로서, 도 9의 (a)는 사시도이고, 도 9의 (b)는 단면도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복합 보호부(2000)는 복수의 시트(101 내지 111; 100)가 적층된 적층체(2100)와, 적층체(2100) 내부에 형성되며 복수의 내부 전극(201 내지 208; 200)를 포함하는 캐패시터부(2200a, 2200b)와, 캐패시터부(2200a, 2200b) 사이에 마련되며 적어도 둘 이상의 방전 전극(311, 312)와 그 사이에 마련된 과전압 보호 부재(320)를 포함하는 보호부(3000)와, 적층체(2100) 외부에 마련되어 캐패시터부(2200a, 2200b) 및 과전압 보호부(2300)와 연결되는 외부 전극(2510, 2520; 2500)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 복합 보호부는 복수의 내부 전극(200)이 적층체(2100) 내부에 형성되어 캐패시터부(2200a, 2200b)를 이루고, 복수의 내부 전극(200) 사이에 과전압을 방호하기 위한 과전압 보호부(2300)가 형성된다. 이때, 과전압 보호부(2300)는 방전 전극(310)과 그 사이에 형성된 과전압 보호 부재(320)를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 보호부는 내부 전극(2200)이 방전 전극으로서 기능하는 동시에 캐패시터로 기능하지만, 다른 실시 예에 따른 복합 보호부는 내부 전극(200)과 방전 전극(310)의 기능이 분리되어 형성될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예는 외부 전극(2500)이 시트의 적층 방향으로 대향되는 두 면에 형성되지만, 본 발명의 다른 실시 예는 외부 전극(2500)이 시트(100)의 적층 방향과 직교하는 방향의 두 측면에 형성된다. 그러나, 이러한 구조적인 차이점 이외에 형성 물질, 형상 등은 일 실시 예에서 설명된 내용과 동일하므로 다른 실시 예에 따른 상세한 설명은 생략하겠다.
상기한 바와 같이 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 컨택터는 컨택부(1000)가 사용자가 접촉 가능한 도전체(10)와 접촉되고 복합 보호부(2000)가 도전성 접착부(3000)를 통해 내부 회로(20)에 실장되어 누설 전류를 차단할 수 있고, ESD 등의 과전압을 접지 단자로 통과시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 복합 보호부(2000)는 정격 전압 및 감전 전압에서는 외부 전극(2500) 사이에서 전류가 흐르지 못하므로 내부 회로(20)의 접지 단자로부터 금속 케이스 등의 도전체(10)로 전달되는 누설 전류를 차단할 수 있고, ESD 전압 등의 과전압에서는 복합 보호부(2000)의 내부를 통해 전류가 흐르기 때문에 외부로부터 도전체(10)를 통해 내부 회로(20)로 인가되는 과전압을 접지 단자로 통과시킬 수 있다. 한편, 복합 보호부(2000)는 방전 개시 전압이 정격 전압보다 높고 ESD 전압보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 복합 보호부(2000)는 정격 전압이 100V 내지 240V일 수 있고, 감전 전압은 회로의 동작 전압과 같거나 높을 수 있으며, 외부의 정전기 등에 의해 발생되는 ESD 전압은 감전 전압보다 높을 수 있고, 방전 개시 전압은 350V∼15kV일 수 있다. 또한, 복합 보호부(2000)는 내부에 캐패시터부가 마련되어 캐패시터부에 의해 외부와 내부 회로(20) 사이에 통신 신호가 전달될 수 있다. 즉, 외부로부터의 통신 신호, 예를 들어 RF 신호는 캐패시터부에 의해 내부 회로(20)로 전달될 수 있고, 내부 회로(20)로부터의 통신 신호는 캐패시터부에 의해 외부로 전달될 수 있다. 따라서, 별도의 안테나가 마련되지 않고 금속 케이스 등의 도전체(10)를 안테나로 이용하는 경우에도 캐패시터부를 이용하여 외부와의 통신 신호를 주고받을 수 있다. 결국, 본 발명에 따른 복합 보호부(2000)는 내부 회로(20)의 접지 단자로부터 유입되는 누설 전류를 차단하고, 외부로부터 인가되는 ESD 전압을 접지 단자로 바이패스시키며, 외부와 전자기기 사이에 통신 신호를 전달할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 보호부(2000)는 내압 특성이 높은 시트를 복수 적층하여 캐패시터부를 형성함으로써 불량 충전기에 의한 내부 회로(20)에서 도전체(10)로의 예를 들어 310V의 감전 전압이 인가될 때 누설 전류가 흐르지 않도록 절연 저항 상태를 유지할 수 있고, 과전압 보호부(2300) 역시 도전체(10)에서 내부 회로(20)로의 ESD 전압 유입 시 ESD 전압을 바이패스시켜 소자의 파손없이 높은 절연 저항 상태를 유지할 수 있다. 즉, 과전압 보호부(2300)는 에너지 레벨을 낮춰 전기 에너지를 열 에너지로 변환시키는 도전층과 다공성 구조로 이루어져 미세 기공을 통해 전류를 흐르게 하는 절연층으로 이루어진 과전압 보호 물질을 포함함으로써 외부로부터 유입되는 ESD 전압을 바이패스시켜 회로를 보호할 수 있다. 따라서, ESD 전압에 의해서도 절연 파괴되지 않고, 그에 따라 금속 케이스 등의 도전체(10)를 구비하는 전자기기 내에 마련되어 불량 충전기에서 발생된 누설 전류가 전자기기의 금속 케이스를 통해 사용자에게 전달되는 것을 지속적으로 방지할 수 있다. 한편, 일반적인 MLCC(Multi Layer Capacitance Circuit)는 감전 전압은 보호하지만 ESD에는 취약한 소자로 이는 반복적인 ESD 인가 시 전하 차징(Charging)에 의한 누설 포인트(Leak point)로 스파크(Spark)가 발생하여 소자 파손 현상이 발생될 수 있다. 그러나, 본 발명은 캐패시터부 사이에 도전층과 절연층을 포함하는 과전압 보호 부재가 형성됨으로써 ESD 전압을 과전압 보호 부재를 통해 패스시킴으로써 캐패시터부가 파괴되지 않는다.
다른 실시 예
이하는 본 발명의 다른 실시 예들에 따른 컨택부를 설명하며, 상기에서 이미 설명된 부분은 생략한다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 컨택터의 단면도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 컨택터는 적어도 일 영역이 전도체(10)와 접촉되는 가스켓 타입의 컨택부(1000a)와, 적어도 일 영역이 컨택부(1000a)와 접촉되고 적어도 타 영역이 내부 회로(2000)와 전기적으로 연결되는 복합 보호부(2000)와, 복합 보호부(2000)와 내부 회로(20) 사이에 마련된 도전성 접착부(3000)를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 제 3 실시 예는 제 1 실시 예의 클립 타입 대신에 가스켓 타입의 컨택부(1000a)를 이용할 수 있다. 또한, 본 발명의 제 3 실시 예의 경우에도 제 2 실시 예와 마찬가지로 도전부(4000)가 더 마련될 수도 있다.
컨택부(1000a)는 전도성 고무, 전도성 실리콘, 내부에 전도성 도선이 삽입된 탄성체, 표면이 도체로 코팅 또는 접합된 탄성체 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 전도성 가스켓 타입의 컨택부(1000a)는 복합 보호부(2000)의 일측 상에 마련될 수 있다. 즉, 복합 보호부(2000)의 일측 상에 가스켓 타입의 컨택부(1000a)가 마련되고 타측에 전도성 접착부(3000)가 마련될 수 있다. 이러한 가스켓 형태의 컨택부(1000a)는 탄성력을 가지는 탄성 코어(미도시)와, 탄성 코어의 표면에 형성된 도전층(미도시)을 포함할 수 있다. 즉, 탄성 코어의 외측 표면에 도전층이 형성되어 전도성 가스켓 형태의 컨택부(1000a)가 구현될 수 있다. 탄성 코어는 탄성력을 갖고 절연성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 탄성 코어는 폴리우레탄 폼, PVC, 실리콘, 에틸렌 비닐아세테이트코폴리머, 폴리에틸린 등의 고분자 합성수지, 천연 고무(NR), 부틸렌 고무(SBR), 에틸렌프로필렌 고무(EPDM), 나이크릴 고무(NBR), 네오프렌(Neoprene) 등의 고무, 합성고무 시트(solid sheets) 또는 스폰지 시트(sponge sheet) 등을 이용할 수 있다. 한편, 탄성 코어에는 일 방향으로 관통하는 관통홀(미도시)이 형성될 수 있다. 도전층은 탄성 코어의 외주면을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 도전층은 카본블랙, 그라파이트, 금, 은, 구리, 니켈, 알루미늄 등 다양한 도전 재료로 형성될 수 있다. 도전층은 필름 형태로 제작되어 탄성 코어를 감싸도록 형성되며, 접착제가 도포되어 탄성 코어에 접착될 수 있다. 한편, 탄성 코어가 도전성을 갖고 그에 따라 탄성 코어의 표면에 도전층이 형성되지 않을 수 있다. 이를 위해 예를 들어 탄성 코어에 도전성 파우더가 혼합될 수 있다.
도 11은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 컨택터의 사시도이고, 도 12는 일 측면도이며, 도 13은 타 측면도이다. 즉, 도 12는 Y 방향의 측면도이고, 도 13은 X 방향의 측면도이다. 또한, 도 14는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 컨택터가 실장되는 내부 회로의 평면도이고, 도 15는 제 4 실시 예에 따른 컨택터가 내부 회로에 실장된 상태의 평면도이다.
도 11 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 컨택터는 적어도 일 영역이 전도체(10)와 접촉되는 컨택부(1000)와, 적어도 일 영역이 내부 회로(20)에 접촉되는 복합 보호부(2000)와, 적어도 복합 보호부(2000)와 내부 회로(20) 사이에 마련된 도전성 접착부(3000)와, 일 영역이 컨택부(1000)와 접촉되고 타 영역이 내부 회로(20)에 접촉되는 연장부(5000)를 포함할 수 있다. 여기서, 도전성 접착부(3000)는 복합 보호부(2000)의 외부 전극(2500) 및 연장부(5000)의 적어도 일 영역에 마련될 수 있다. 즉, 도전성 접착부(3000)는 내부 회로(20)와 접촉되는 외부 전극(2500)의 하부면과 연장부(5000)의 하부면에 마련될 수 있다. 또한, 복합 보호부(2000)는 도 9에 도시된 시트의 적층 방향과 교차하는 방향으로 외부 전극(2500)이 형성된 구조를 이용할 수 있고, 컨택부(1000)는 시트의 적층 방향으로 적층체(1000)의 일면 상에 마련될 수 있다. 즉, 도 9에서 복합 보호부(2000)의 X 방향으로 서로 대향되는 두 측면에 외부 전극(2500)이 형성되고, Y 방향으로 일면 상에 컨택부(1000)가 마련될 수 있다. 따라서, 컨택부(1000)와 복합 보호부(2000)는 전기적으로 직접 연결되지 않는다. 한편, 내부 회로(20)는 도 12에 도시된 바와 같이 복합 보호부(2000)의 일 영역이 실장되는 제 1 실장 영역(21)과, 복합 보호부(2000)의 타 영역이 실장되는 제 2 실장 영역(22)과, 컨택부(1000)와 연결되는 연장부(5000)가 실장되는 제 3 및 제 4 실장 영역(23, 24)을 포함할 수 있다. 즉, 제 1 실장 영역(21)에는 복합 보호부(2000)의 제 1 외부 전극(2510)이 도전성 접착부(3000)를 이용하여 실장되고, 제 2 실장 영역(22)에는 복합 보호부(2000)의 제 2 외부 전극(2520)이 도전성 접착부(3000)를 이용하여 실장되며, 제 3 및 제 4 실장 영역(23, 24)에는 컨택부(1000)와 연결되는 연장부(5000)의 하면이 도전성 접착부(3000)를 이용하여 각각 실장될 수 있다. 여기서, 제 1 실장 영역(21)은 제 2 실장 영역(22), 그리고 제 3 및 제 4 실장 영역(23, 24)과 이격되어 절연되고, 제 2 실장 영역(22)과 제 3 및 제 4 실장 영역(23, 24)은 전기적으로 서로 연결될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 3 실시 예는 컨택부(1000)와 복합 보호부(2000)는 전기적으로 직접 연결되지 않고, 내부 회로(20)를 통해 전기적으로 간접 연결될 수 있다. 즉, 컨택부(1000)와 복합 보호부(2000)는 연장부(5000)에 의해 내부 회로(20)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
4. 연장부
연장부(5000)는 컨택부(1000)의 지지부(1100) 양측 에지 부분에 마련되어 내부 회로(20) 방향으로 연장 형성될 수 있다. 또한, 연장부(5000)는 복합 보호부(2000)의 측면에 접촉되어 형성될 수 있다. 즉, 컨택부(1000)의 지지부(1100) 및 연장부(5000)가 복합 보호부(2000)의 상면 및 측면을 감싸도록 형성될 수 있다. 여기서, 연장부(5000)는 컨택부(1000)와 일체로 형성될 수 있다. 즉, 연장부(5000)는 지지부(1100)의 길이 방향의 양 측면으로부터 연장 형성되며, 지지부(1100)의 양 측면에서 하향 절곡되어 복합 보호부(2000)의 측면과 접촉될 수 있다. 그러나, 연장부(5000)는 컨택부(1000)와 별개로 제작되어 결합 부재 등에 의해 결합될 수 있다. 이때, 연장부(5000)는 컨택부(1000)와 전기적으로 연결되어야 하므로 결합 부재는 전도성 접착제, 납땜 등을 포함할 수 있다. 전도성 접착제를 이용하는 경우 본 발명의 전도성 접착부를 이용할 수 있다. 또한, 컨택부(1000) 및 연장부(5000)와 복합 보호부(2000) 사이에 결합 부재가 마련되어 컨택부(1000) 및 연장부(5000)와 복합 보호부(2000)를 결합시킬 수 있다. 예를 들어, 양면 접착 테이프, 접착제, 솔더 등의 접착 부재를 이용하여 컨택부(1000) 및 연장부(5000)와 복합 보호부(2000)를 접착시킬 수 있다. 이때, 복합 보호부(2000)와 컨택부(1000) 및 연장부(5000) 사이의 접착 부재는 비도전성 접착 부재를 이용할 수 있다. 한편, 내부 전극(20) 상에 접촉되어 실장될 영역, 즉 연장부(5000)의 하부면과 복합 보호부(2000)의 외부 전극(2500)의 하부면에 도전성 접착부(3000)가 마련될 수 있다. 이때, 외부 전극(2500)은 내부 회로(20)를 통해 전기적으로 연결되지만, 그 이외에는 절연되어야 하므로 두 외부 전극(2500) 하부면에 마련된 도전성 접착부(3000)는 서로 이격되어 형성된다. 또한, 연장부(5000) 하부에 마련된 도전성 접착부(3000) 또한 서로 이격되어 형성될 수 있다. 그러나, 제 1 외부 전극(2510)과 연장부(5000)는 내부 회로(20)를 통해 연결될 수 있으므로 제 1 외부 전극(2510)의 하부면 및 연장부(400)의 하부면에 도전성 접착부(3000)가 하나로 마련될 수 있다. 즉, 도전성 접착부(3000)는 제 2 외부 전극(2520) 하부에 마련된 제 1 도전성 접착부와, 제 1 외부 전극(2510) 및 연장부(5000)을 덮도록 마련된 제 2 도전성 접착부를 포함하며, 제 1 및 제 2 도전성 접착부가 소정 간격 이격될 수 있다.
상기한 바와 같이 연장부(5000)는 컨택부(1000)의 적어도 일 영역, 예를 들어 지지부(1100)의 측면에 마련되어 내부 회로(20)에 실장될 수 있다. 연장부(5000)와 컨택부(1000)가 전기적으로 연결되므로 컨택부(1000)가 연장부(5000)를 통해 내부 회로(20)와 연결될 수 있다. 따라서, 컨택부(1000)는 연장부(5000)에 의해 예를 들어 안테나로 기능할 수 있는 전자기기의 케이스 등의 도전체(10)와 내부 회로(20)를 연결하고, 외부로부터 내부 회로(20)로 인가되는 통신 신호를 내부 회로(20)로 전달하고, 외부로부터 인가될 수 있는 ESD 등의 고전압을 내부 회로(20)로 전달할 수도 있다.
한편, 본 발명의 제 4 실시 예는 클립 타입의 컨택부(1000)로 설명하였으나, 도전성 가스켓을 이용하여 컨택부를 구현할 수도 있다. 이 경우 전도성 가스켓은 복합 보호부(2000)의 측면을 감싸도록 마련되어 하측으로 연장되고 연장된 부분이 연장부(5000)로 이용될 수 있다. 물론, 전도성 가스켓 타입의 컨택부(1000)의 측면으로부터 하측으로 연장되도록 도전성 물질을 이용하여 연장부(5000)를 형성할 수도 있다. 또한, 본 발명의 제 4 실시 예의 경우에도 제 2 실시 예와 마찬가지로 도전부(4000)가 더 마련될 수도 있다. 즉, 연장부(5000)와 외부 전극(2500)의 하측에 도전부(4000)가 더 마련되고, 도전부(4000)가 도전성 접착부(3000)를 이용하여 내부 회로(20) 또는 브라켓 등에 실장될 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 컨택터는 연장부(5000)가 컨택부(1000)의 일부로부터 복합 보호부(2000)의 측면에 접촉되도록 마련되어 내부 회로(20)에 실장된다. 즉, 내부 회로(20)는 복합 보호부(2000)의 일 영역이 실장되는 제 1 실장 영역(21)과, 복합 보호부(2000)의 타 영역이 실장되는 제 2 실장 영역(22)과, 컨택부(1000)와 전기적으로 연결된 연장부(5000)가 실장되는 제 3 및 제 4 실장 영역(23, 24)을 포함하고, 제 1 실장 영역(21)은 제 2 내지 제 4 실장 영역(22, 23, 24)과 이격되어 절연되고, 제 2 실장 영역(22)과 제 3 및 제 4 실장 영역(23, 24)는 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 컨택부(1000)와 복합 보호부(2000)가 전기적으로 직접 연결되지 않고 연장부(5000)와 내부 회로(20)를 통해 전기적으로 간접 연결될 수 있다. 즉, 컨택부(1000)와 복합 보호부(2000)는 연장부(5000)에 의해 제 2 내지 4 실장 영역(22, 23, 24)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 제 1 실장 영역(21)을 접지 단자와 연결될 수 있다. 따라서, 외부로부터 인가되는 ESD 전압은 컨택부(1000) 및 연장부(5000)를 통해 제 3 및 제 4 실장 영역(23, 24)의 적어도 하나로 전달된 후 제 3 및 제 4 실장 영역(23, 24)과 전기적으로 연결된 제 2 실장 영역(22)으로 전달되고, 제 2 실장 영역(22)과 연결된 복합 보호부(2000)의 타측, 예를 들어 제 2 외부 전극(2520)으로 전달된 후 복합 보호부(2000) 내부의 ESD 과전압 보호부(2300)를 통해 복합 보호부(2000)의 일측, 예를 들어 제 1 외부 전극(2510)으로 전달되어 제 1 실장 영역(21)와 연결된 접지 단자로 바이패스된다.
도 16은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 컨택터의 결합 사시도이고, 도 17은 분리 사시도이다. 또한, 도 18은 Y 방향의 일 측면도이고, 도 19는 X 방향의 타 측면도이다. 그리고, 도 20은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 컨택터가 전도체와 내부 회로 사이에 마련된 단면도이다.
도 16 내지 도 20을 참조하면, 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 감전 방지 컨택터는 적어도 일 영역이 전도체(10)와 접촉되는 컨택부(1000)와, 컨택부(1000)와 절연되어 컨택부(1000)의 하측에 마련되고 감전 전압을 차단하고 ESD 등의 과전압을 바이패스시키는 복합 보호부(2000)와, 일 영역이 컨택부(1000)와 연결되고 복합 보호부(2000)의 측면에 접촉되어 하측으로 연장 형성된 연장부(5000)와, 복합 보호부(2000)의 하측에 마련되어 연장부(5000) 및 복합 보호부(2000)가 실장되는 실장부(6000)와, 연장부(5000) 및 복합 보호부(2000)와 실장부(6000) 사이에 마련되어 연장부(5000) 및 복합 보호부(2000)를 실장부(6000)에 접합시키는 도전성 접착부(3000)를 포함할 수 있다. 여기서, 도전성 접착부(3000)는 제 1 외부 전극(2510)의 하측에 마련된 제 1 도전성 접착부(4100)와, 제 2 외부 전극(2520)과 연장부(5000)의 하측에 마련된 제 2 도전성 접착부(4200)를 포함할 수 있다. 또한, 컨택부(1000), 복합 보호부(2000) 및 연장부(5000)는 본 발명의 제 4 실시 예에서 설명한 바와 동일하므로 그 상세한 설명은 생략한다.
5. 실장부
실장부(6000)는 복합 보호부(2000) 하측에 마련되며, 복합 보호부(2000)와 연장부(5000)가 실장될 수 있다. 또한, 복합 보호부(2000) 및 연장부(5000)가 실장된 실장부(6000)는 내부 회로(20) 상에 실장될 수 있다. 이러한 실장부(6000)는 소정 두께의 판 형상으로 마련될 수 있고, 적어도 일면에 도전층이 형성될 수 있다. 예를 들어, 실장부(6000)는 소정 두께의 판 형상으로 마련된 절연층(6100)과, 절연층(6100)의 일면 상에 형성된 도전 패드(6200)과, 절연층(6100)의 타면 상에 형성된 도전층(6300)을 포함할 수 있다. 또한, 절연층(6100) 내에 형성되어 도전 패드(6200)와 도전층(6300)을 연결하는 도전성 비아(6400)를 더 포함할 수 있다.
절연층(6100)은 소정 두께를 갖는 대략 사각형의 판 형상으로 마련될 수 있다. 절연층(6100)은 복합 보호부(2000)의 사이즈보다 크게 마련될 수 있다. 즉, X 방향의 길이가 복합 보호부(2000)의 길이보다 길고, Y 방향의 폭이 복합 보호부(2000)의 폭보다 크게 마련될 수 있다. 이러한 절연층(6100)은 예를 들어 내부 회로(20)를 구성하는 PCB 재질, 예를 들어 수지로 형성될 수 있다.
도전 패드(6200)는 절연층(6100)의 일면 상에 형성된다. 즉, 도전 패드(6200)는 복합 보호부(2000) 및 연장부(5000)와 대면하는 절연층(6100)의 일면 상에 형성된다. 이러한 도전 패드(6200)는 절연층(6100)의 일면 상에 소정 높이로 형성될 수도 있고, 절연층(6100)에 소정 깊이로 형성되어 상면이 절연층(6100) 상에 노출될 수도 있다. 도전 패드(6200)는 복합 보호부(2000)의 제 1 및 제 2 외부 전극(2510, 2520)과 연장부(5000)가 각각 접촉되어 실장될 수 있다. 즉, 도전 패드(6200)는 복합 보호부(2000)의 제 1 외부 전극(2510)이 제 1 도전성 접착부(3100)을 통해 실장되는 제 1 도전 패드(6210)와, 복합 보호부(2000)의 제 2 외부 전극(2520)과 연장부(5000)가 제 2 도전성 접착부(3200)를 통해 실장되는 제 2 도전 패드(6220)를 포함할 수 있다. 여기서, 제 2 도전 패드(6220)는 제 2 외부 전극(2520) 및 연장부(5000)가 실장되어야 하므로 제 1 도전 패드(6210)보다 넓은 면적으로 형성될 수 있다.
도전층(6300)은 도전 패드(6220)가 형성되지 않은 절연층(6100)의 타면 상에 형성될 수 있다. 여기서, 도전층(6300)은 절연층(6100)의 타면 상에 소정 높이로 형성될 수도 있고, 절연층(6100) 내에 소정 깊이로 형성되어 표면이 절연층(6100)의 타면에 노출될 수도 있다. 이러한 도전층(6300)은 내부 회로(20) 상에 접촉되며 내부 회로(20)와 감전 방지 컨택터를 연결하는 역할을 한다. 여기서, 도전층(6300)는 도전성 접착제 등을 이용하여 내부 회로(20) 상에 실장될 수 있다.
한편, 제 1 도전 패드(6210)와 적어도 일부 중첩되는 영역의 절연층(6100) 내에는 도전성 비아(6400)가 형성될 수 있다. 즉, 도전성 비아(6400)는 절연층(6100)의 소정 영역에 형성되며 도전성 물질이 매립되어 형성된다. 도전성 비아(6400)에 의해 제 1 도전 패드(6210)와 도전층(6300)이 전기적으로 연결된다.
이렇게 컨택부(1000)와 연결된 연장부(5000) 및 복합 보호부(2000)가 실장부(6000) 상에 실장된다. 또한, 연장부(5000) 및 복합 보호부(2000)가 실장된 실장부(6000)는 내부 회로(20) 상에 실장될 수 있다. 따라서, 컨택부(1000)와 복합 보호부(2000)가 실장부(6000)를 통해 내부 회로(20)와 연결될 수 있다. 이에 따라, 감전 방지 컨택터는 예를 들어 안테나로 기능할 수 있는 전자기기의 케이스 등의 도전체(10)와 내부 회로(20) 사이에 연결되어 외부로부터 공급되는 통신 신호를 내부 회로(20)로 전달하고, 외부로부터 인가될 수 있는 ESD 등의 과전압을 내부 회로(20)의 접지 단자로 바이패스할 수 있다.
한편, 본 발명의 제 5 실시 예는 클립 타입의 컨택부(1000)로 설명하였으나, 도전성 가스켓을 이용하여 컨택부를 구현할 수도 있다. 이 경우 전도성 가스켓은 복합 보호부(2000)의 측면을 감싸도록 마련되어 하측으로 연장되고 연장된 부분이 연장부(5000)로 이용될 수 있다. 물론, 전도성 가스켓 타입의 컨택부(1000)의 측면으로부터 하측으로 연장되도록 도전성 물질을 이용하여 연장부(5000)를 형성할 수도 있다. 또한, 본 발명의 제 5 실시 예의 경우에도 제 2 실시 예와 마찬가지로 도전부(4000)가 더 마련될 수도 있다. 즉, 실장부(6000)의 하측에 도전부(4000)가 더 마련되고, 도전부(4000)가 도전성 접착부(3000)를 이용하여 내부 회로(20) 또는 브라켓 등에 실장될 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 컨택터는 실장부(6000)의 제 1 도전 패드(6210) 상에 복합 보호부(2000)의 일 영역이 실장되고, 제 2 도전 패드(6220) 상에 복합 보호부(2000)의 타 영역 및 컨택부(1000)와 전기적으로 연결된 연장부(5000)가 실장된다. 따라서, 컨택부(1000)와 복합 보호부(2000)가 전기적으로 직접 연결되지 않고 연장부(5000)와 실장부(6000)를 통해 전기적으로 간접 연결될 수 있다. 또한, 실장부(6000)는 제 3 도전성 접착부(3300)를 통해 내부 회로(20) 상에 실장되고 실장부(6000)의 일부와 연결된 내부 회로(20)의 일부는 접지 단자와 연결될 수 있다. 따라서, 외부로부터 인가되는 ESD 전압은 컨택부(1000) 및 연장부(5000)를 통해 제 2 도전 패드(6220)로 전달된 후 제 2 도전 패드(6220)과 연결된 복합 보호부(2000)의 타측, 예를 들어 제 2 외부 전극(2520)으로 전달되고, 복합 보호부(2000) 내부의 ESD 과전압 보호부(2300)를 통해 복합 보호부(2000)의 일측, 예를 들어 제 1 외부 전극(2510)으로 전달되어 제 1 도전 패드(6210)과 연결된 접지 단자로 바이패스된다.
본 발명은 상기에서 서술된 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 즉, 상기의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위는 본원의 특허 청구 범위에 의해서 이해되어야 한다.
1000 : 컨택부 2000 : 복합 보호부
3000 : 도전성 접착부 3100 : 베이스
3200 : 충진재 3300 : 도전성 입자
4000 : 도전부 5000 : 연장부
6000 : 실장부

Claims (22)

  1. 컨택부;
    상기 컨택부의 일면과 접촉되어 마련된 복합 보호부; 및
    상기 복합 보호부의 적어도 일면 상에 마련된 도전성 접착부를 포함하는 컨택터.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 복합 보호부는 상기 컨택부와 전기적으로 직접 연결되는 컨택터.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 도전성 접착부는 상기 복합 보호부의 일면과 대향되는 타면 상에 마련되는 컨택터.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 컨택부와 상기 복합 보호부 사이에 마련되며, 상기 도전성 접착부와 동일 구조의 제 2 도전성 접착부를 더 포함하는 컨택터.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 복합 보호부는 상기 컨택부와 전기적으로 직접 연결되지 않고 전자기기의 내부 회로를 통해 전기적으로 간접 연결되는 컨택터.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 컨택부와 전기적으로 연결되고 상기 복합 보호부의 측면을 따라 상기 내부 회로를 향해 연장 형성되어 상기 내부 회로에 실장되는 연장부를 더 포함하는 컨택터.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 도전성 접착부는 상기 복합 보호부와 상기 내부 회로 사이 및 상기 연장부와 상기 내부 회로 사이에 마련되는 컨택터.
  8. 청구항 6에 있어서, 일면 상에 상기 복합 보호부와 상기 연장부가 실장되고, 타면이 상기 내부 회로에 실장되는 실장부를 더 포함하는 컨택터.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 도전성 접착부는 상기 복합 보호부와 상기 실장부 사이 및 상기 연장부와 상기 실장부 사이에 마련되는 컨택터.
  10. 컨택부;
    일면이 상기 컨택부와 접촉되어 마련된 복합 보호부;
    일면이 상기 복합 보호부의 타면과 접촉되어 마련된 도전부; 및
    상기 도전부의 타면 상에 마련된 도전성 접착부를 포함하는 컨택터.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 컨택부와 상기 복합 보호부 사이 및 상기 복합 보호부와 상기 도전부 사이 중 적어도 하나에 마련된 제 2 도전성 접착부를 더 포함하는 컨택터.
  12. 청구항 1 또는 청구항 10에 있어서, 상기 복합 보호부는 소정 전압 미만에서 절연 상태를 유지하고 소정 전압 이상에서 도통되며, 교류 신호는 통과시키고 직류 신호는 차단하는 컨택터.
  13. 청구항 1 또는 청구항 10에 있어서, 상기 도전성 접착부는 다공성의 베이스와, 상기 베이스의 기공을 충진하며 접착성을 갖는 충진재와, 상기 충진재에 분산 함유된 복수의 도전성 입자를 포함하는 컨택터.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 베이스는 도전성 실을 이용한 부직포 구조 또는 직포 구조를 포함하는 컨택터.
  15. 청구항 13에 있어서, 상기 도전성 입자의 적어도 일부는 상기 베이스의 기공 사이즈보다 작은 사이즈를 갖는 컨택터.
  16. 청구항 13에 있어서, 상기 도전성 입자는 적어도 일 영역에서 불균일하게 분포하거나, 상기 도전성 입자의 적어도 일부는 서로 접촉되어 분산된 컨택터.
  17. 청구항 13에 있어서, 상기 도전성 입자는 상기 충진재와 도전성 입자의 혼합물 100wt%에 대하여 5wt% 내지 40wt%로 함유되는 컨택터.
  18. 청구항 1 또는 청구항 10에 있어서, 상기 도전성 접착부의 적어도 일 영역에 형성된 기공을 더 포함하는 컨택터.
  19. 청구항 1 또는 청구항 10에 있어서, 상기 도전성 접착부는 10Ω 이하의 저항을 갖는 컨택터.
  20. 사용자가 접촉 가능한 도전체와 내부 회로를 포함하는 전자기기로서,
    상기 도전체와 상기 내부 회로 사이에 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항 기재의 컨택터가 마련된 전자기기.
  21. 청구항 20에 있어서, 상기 복합 보호부는 상기 도전체를 통해 외부로부터 인가되는 과전압을 상기 내부 회로로 통과시키고, 상기 내부 회로를 통한 누설 전류를 차단하며, 통신 신호를 통과시키는 전자기기.
  22. 청구항 20에 있어서, 상기 도전성 접착부는 다공성의 베이스와, 상기 베이스의 기공을 충진하며 접착성을 갖는 충진재와, 상기 충진재에 분산 함유된 복수의 도전성 입자를 포함하는 전자기기.
KR1020170018768A 2016-05-13 2017-02-10 컨택터 및 이를 구비하는 전자기기 KR101830330B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2017/004989 WO2017196151A1 (ko) 2016-05-13 2017-05-12 컨택터 및 이를 구비하는 전자기기

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160059014 2016-05-13
KR20160059014 2016-05-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170128069A true KR20170128069A (ko) 2017-11-22
KR101830330B1 KR101830330B1 (ko) 2018-02-21

Family

ID=60808946

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160091657A KR101842211B1 (ko) 2016-05-13 2016-07-19 감전 방지 컨택터 및 이를 구비하는 전자기기
KR1020160098568A KR101842212B1 (ko) 2016-05-13 2016-08-02 감전 방지 컨택터 및 이를 구비하는 전자기기
KR1020160183422A KR101798959B1 (ko) 2016-05-13 2016-12-30 컨택터 및 이를 구비하는 전자기기
KR1020170018768A KR101830330B1 (ko) 2016-05-13 2017-02-10 컨택터 및 이를 구비하는 전자기기

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160091657A KR101842211B1 (ko) 2016-05-13 2016-07-19 감전 방지 컨택터 및 이를 구비하는 전자기기
KR1020160098568A KR101842212B1 (ko) 2016-05-13 2016-08-02 감전 방지 컨택터 및 이를 구비하는 전자기기
KR1020160183422A KR101798959B1 (ko) 2016-05-13 2016-12-30 컨택터 및 이를 구비하는 전자기기

Country Status (1)

Country Link
KR (4) KR101842211B1 (ko)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4618361B2 (ja) * 2008-10-21 2011-01-26 Ｔｄｋ株式会社 積層コンデンサの製造方法
KR200449179Y1 (ko) * 2009-12-31 2010-06-22 주식회사 협진아이엔씨 휴대폰용 접속단자
KR101366212B1 (ko) * 2012-09-26 2014-02-24 대일티앤씨 주식회사 터미널 콘택트
KR101585604B1 (ko) * 2015-07-01 2016-01-14 주식회사 아모텍 감전보호용 컨택터 및 이를 구비한 휴대용 전자장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR101842212B1 (ko) 2018-05-14
KR20170128049A (ko) 2017-11-22
KR20170128047A (ko) 2017-11-22
KR101798959B1 (ko) 2017-11-20
KR101830330B1 (ko) 2018-02-21
KR101842211B1 (ko) 2018-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101808799B1 (ko) 적층형 소자 및 이를 구비하는 전자기기
KR102084737B1 (ko) 복합 소자의 제조 방법, 이에 의해 제조된 복합 소자 및 이를 구비하는 전자기기
TWI648752B (zh) 複合構件以及具有該構件的電子裝置
US9590417B2 (en) ESD protective device
TWI645633B (zh) 接觸器
KR101828991B1 (ko) 복합 보호 소자 및 이를 구비하는 전자기기
KR101958775B1 (ko) 복합 보호 소자 및 이를 구비하는 전자기기
KR101949442B1 (ko) 복합 소자 및 이를 구비하는 전자기기
KR102053356B1 (ko) 복합 소자의 제조 방법, 이에 의해 제조된 복합 소자 및 이를 구비하는 전자기기
KR101830330B1 (ko) 컨택터 및 이를 구비하는 전자기기
KR101789243B1 (ko) 복합 보호 소자 및 이를 구비하는 전자기기
KR20180065008A (ko) 복합 보호 소자 및 이를 구비하는 전자기기
KR101808796B1 (ko) 적층형 소자
KR101934084B1 (ko) 복합 소자 및 이를 구비하는 전자기기
WO2017196151A1 (ko) 컨택터 및 이를 구비하는 전자기기
KR101936779B1 (ko) 복합 소자 및 이를 구비하는 전자기기
US20200211781A1 (en) Stacked element and electronic device having same
KR102335084B1 (ko) 복합 소자 및 이를 구비하는 전자기기
KR20180066003A (ko) 감전 방지 컨택터
WO2018124492A1 (ko) 복합 소자 및 이를 구비하는 전자기기
KR20180062988A (ko) 복합 보호 소자 및 이를 구비하는 전자기기
KR20200117843A (ko) 복합 소자 및 이를 구비하는 전자기기
WO2020106388A1 (en) Ceramic overvoltage protection device having low capacitance and improved durability

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant