KR20180049944A - Functional circuit protection contactor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스마트폰 등과 같은 전자장치용 컨택터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대면적 기판을 이용하여 제조가 용이하고 대량생산이 가능한 기능성 컨택터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a contactor for an electronic device such as a smart phone, and more particularly, to a contactor using a large-area substrate, which is easy to manufacture and mass-produced.
최근의 휴대용 전자장치는 심미성과 견고함을 향상시키기 위해 메탈 재질의 하우징의 채택이 증가하고 있는 추세이다. 이러한 휴대용 전자장치는 외부로부터의 충격을 완화시키는 동시에 휴대용 전자장치 내부로 침투하거나 휴대용 전자장치로부터 누설되는 전자파를 감소시키고, 외장 하우징에 배치되는 안테나와 내장회로기판의 전기적 접촉을 위해 외장 하우징과 휴대용 전자장치의 내장회로기판 사이에 도전성 개스킷 또는 도전성 클립 등과 같은 도전성 탄성부를 사용한다. In recent portable electronic devices, there is an increasing tendency to adopt a metal housing to improve esthetics and robustness. Such a portable electronic device alleviates an impact from the outside and simultaneously penetrates into the portable electronic device or reduces the electromagnetic waves leaked from the portable electronic device and provides an external housing and a portable electronic device for electrical contact between the antenna disposed in the external housing and the internal circuit board. A conductive elastic part such as a conductive gasket or a conductive clip is used between the internal circuit boards of the electronic device.
그러나, 상기 도전성 탄성부에 의해, 외장 하우징과 내장회로기판 사이에 전기적 경로가 형성될 수 있기 때문에, 외부의 메탈 하우징과 같은 전도체를 통하여 순간적으로 높은 전압을 갖는 정전기가 유입되는 경우, 도전성 탄성부를 통하여 정전기가 내장회로기판에 유입되어 IC 등의 회로를 파손시킬 수 있으며, AC 전원에 의해 발생되는 누설전류가 회로의 접지부를 따라 외장 하우징으로 전파되어 사용자에게 불쾌감을 주거나 심한 경우, 사용자에게 상해를 입힐 수 있는 감전 사고를 초래한다. However, since the conductive elastic part can form an electrical path between the external housing and the internal circuit board, when static electricity having a high voltage instantaneously flows through a conductor such as an outer metal housing, the conductive elastic part Static electricity may enter the internal circuit board and cause damage to circuits such as IC. If leakage current generated by AC power is transmitted to the external housing along the ground of the circuit, it may cause discomfort to the user. It causes an electric shock which can be applied.
이와 같은 정전기나 누설전류로부터 사용자를 보호하기 위한 보호용 소자가 메탈 하우징과 회로기판을 연결하는 도전성 탄성부와 함께 구비되며, 메탈 케이스와 같은 전도체의 사용에 따라 단순한 전기적인 접촉뿐만 아니라 사용자 또는 휴대용 전자장치 내의 회로를 보호하거나 통신 신호를 원활하게 전달하기 위한 다양한 기능을 구비한 기능성 컨택터가 요구되고 있다. A protective element for protecting the user from such static electricity or leakage current is provided together with a conductive elastic part for connecting the metal housing and the circuit board. Depending on the use of a conductor such as a metal case, There is a need for a functional contactor having various functions for protecting a circuit in a device or for smoothly transmitting a communication signal.
한편, 도전성 탄성부와 보호소자를 솔더링에 의해 결합하는 공정 중에서, 두 부품을 개별적으로 결합하기 때문에 제조가 곤란하며, 특히, 두 부품 모두 소형이기 때문에 정확한 결합에 많은 시간과 노력이 투여되어 대량생산이 곤란하므로 이에 대한 개선이 절실한 실정이다. On the other hand, in the process of bonding the conductive elastic part and the protection element by soldering, since the two parts are individually bonded, it is difficult to manufacture. Particularly, since both parts are small, It is difficult to improve it.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 대면적 기판을 이용하여 기판에 매립된 형태로 기능소자를 구현함으로써, 제조가 용이한 기능성 컨택터를 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a functional contactor which is easy to manufacture by realizing functional devices embedded in a substrate using a large area substrate.
또한, 본 발명은 적층 기판 내에 기능소자를 구현하고 대면적 기판을 이용한 솔더링 공정을 수행함으로써, 대량생산이 가능한 기능성 컨택터를 제공하는데 다른 목적이 있다. Another object of the present invention is to provide a functional contactor capable of mass production by implementing a functional device in a laminated substrate and performing a soldering process using a large area substrate.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 전자장치의 회로기판, 상기 회로기판에 결합된 브래킷, 및 인체 접촉가능한 전도체 중 어느 하나에 전기적으로 접촉되는 탄성력을 갖는 도전성 탄성부; 복수의 유전체층으로 이루어진 기판; 및 상기 도전성 탄성부에 전기적으로 직렬 연결되도록 상기 기판에 매립되는 제1전극, 및 상기 제1전극에 대향하여 상기 기판에 매립되는 제2전극을 포함하는 기능소자;를 포함하는 기능성 컨택터를 제공한다. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an electronic device comprising: a conductive elastic part having an elastic force to be in electrical contact with any one of a circuit board of an electronic device, a bracket coupled to the circuit board, and a human- A substrate made of a plurality of dielectric layers; And a functional element including a first electrode embedded in the substrate to be electrically connected in series to the conductive elastic portion, and a second electrode facing the first electrode and embedded in the substrate. do.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 복수의 유전체층은 FR4 또는 폴리이미드(PI)로 이루어질 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the plurality of dielectric layers may be made of FR4 or polyimide (PI).
또한, 상기 복수의 유전체층은 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 배치된 제1유전체층, 및 상기 제1전극의 상측 또는 상기 제2전극의 하측에 배치되는 복수의 제2유전체층을 포함할 수 있다.The plurality of dielectric layers may include a first dielectric layer disposed between the first electrode and the second electrode and a plurality of second dielectric layers disposed on the upper side of the first electrode or below the second electrode. have.
또한, 상기 제1유전체층은 복수의 제2유전체층보다 유전율이 클 수 있다. The first dielectric layer may have a dielectric constant larger than that of the plurality of second dielectric layers.
또한, 상기 기판은, 상기 복수의 시트층의 상측에 구비되는 제1외부전극; 상기 복수의 시트층의 하측에 구비되며, 상기 도전성 탄성부에 연결되는 제2외부전극; 상기 제1외부전극과 상기 제1전극을 연결하는 제1도전성비아; 및 상기 제2외부전극과 상기 제2전극을 연결하는 제2도전성비아;를 포함할 수 있다.The substrate may further include: a first external electrode provided on the upper side of the plurality of sheet layers; A second external electrode provided below the plurality of sheet layers and connected to the conductive elastic portion; A first conductive via connecting the first external electrode and the first electrode; And a second conductive via connecting the second external electrode and the second electrode.
또한, 상기 제1전극 및 상기 제2전극은 상기 제1외부전극 및 상기 제2외부전극보다 각각 클 수 있다. The first electrode and the second electrode may be larger than the first outer electrode and the second outer electrode, respectively.
또한, 상기 제1전극 및 상기 제2전극은 상기 제1외부전극 및 상기 제2외부전극보다 각각 작을 수 있다. The first electrode and the second electrode may be smaller than the first outer electrode and the second outer electrode, respectively.
또한, 상기 기능소자는 상기 제1전극 및 상기 제2전극 사이에 형성된 공극을 더 포함할 수 있다.The functional device may further include a gap formed between the first electrode and the second electrode.
또한, 상기 공극의 일부 또는 전부에 방전물질층이 형성될 수 있다.Also, a discharge material layer may be formed on part or all of the voids.
또한, 상기 기능소자는 상기 전자장치의 회로기판의 접지로부터 유입되는 외부전원의 누설전류를 차단하는 감전 방지 기능, 상기 도전성 케이스로 또는 상기 회로기판으로부터 유입되는 통신 신호를 통과시키는 통신 신호 전달 기능, 및 상기 도전성 케이스로부터 정전기 유입시 절연파괴되지 않고 상기 정전기를 통과시키는 ESD 방호 기능 중 적어도 하나의 기능을 가질 수 있다. The functional device may include an electric shock prevention function for blocking a leakage current of an external power source flowing from the ground of the circuit board of the electronic device, a communication signal transmitting function for passing a communication signal flowing into the conductive case or from the circuit board, And an ESD protection function for allowing the static electricity to pass therethrough without causing insulation breakdown upon the introduction of static electricity from the conductive case.
또한, 상기 도전성 탄성부는 도전성 개스킷, 실리콘 고무 패드, 탄성력을 갖는 클립 형상의 전도체 중 어느 하나일 수 있다. The conductive elastic part may be any one of a conductive gasket, a silicone rubber pad, and a clip-shaped conductor having elasticity.
또한, 상기 도전성 탄성부는 갈바닉 부식을 감소시키도록 선접촉 또는 점접촉될 수 있다.In addition, the conductive elastic part may be in line contact or point contact so as to reduce galvanic corrosion.
또한, 상기 기능성 컨택터는 상기 기능소자가 복수개 구비된 대면적 기판에 복수개의 상기 도전성 탄성부 각각이 상기 대면적 기판 상에 솔더링된 후 단위 크기로 절단되어 형성될 수 있다.The functional contactor may be formed by cutting a plurality of conductive elastic portions on a large-area substrate having a plurality of the functional elements, each of the plurality of conductive elastic portions being soldered on the large-area substrate, and then cutting into unit sizes.
본 발명에 의하면, 대면적 기판을 이용하여 기판에 매립된 형태로 기능소자를 구현하고 기판에 도전성 탄성부를 적층하여 결합함으로써, 제조가 용이할 뿐만 아니라 대량생산에 적합하므로 제조비용 및 공정소요 시간을 단축하여 제조공정의 효율을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, a functional device is implemented in a form embedded in a substrate using a large-area substrate, and the conductive elastic part is laminated and bonded to the substrate, which is easy to manufacture and suitable for mass production. The efficiency of the manufacturing process can be improved.
또한, 본 발명은 기능소자를 매립한 대면적 기판 상에 솔더링을 통하여 도전성 탄성부를 결합함으로써, 도전성 탄성부의 정렬이 용이하고 안정적으로 결합할 수 있으므로 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. In addition, the present invention can improve the reliability of a product because the conductive elastic part can be easily aligned and stably bonded by bonding the conductive elastic part by soldering onto a large-area substrate having the functional device embedded therein.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 컨택터의 일례의 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 컨택터의 제조 공정중 도전성 탄성부가 솔더링되는 과정을 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 컨택터의 다른 예의 단면도, 그리고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 컨택터의 또 다른 예의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of an example of a functional contactor according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a perspective view illustrating a process in which a conductive elastic part is soldered during a manufacturing process of a functional contactor according to an exemplary embodiment of the present invention;
3 is a cross-sectional view of another example of a functional contactor according to an embodiment of the present invention,
4 is a cross-sectional view of another example of a functional contactor according to an embodiment of the present invention.
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.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.
본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 컨택터(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 도전성 탄성부(110), 기판(120), 및 기능소자(130)를 포함한다. The
이러한 기능성 컨택터(100)는 휴대용 전자장치에서, 외장 메탈 케이스와 같은 도전성 케이스와 회로기판 또는 회로기판에 일측에 전기적으로 결합되는 도전성 브래킷을 전기적으로 연결하기 위한 것이다. Such a
즉, 기능성 컨택터(100)는 도전성 탄성부(110)가 회로기판 또는 도전성 브래킷에 접촉되고, 기판(120)이 도전성 케이스에 결합될 수 있지만, 이와 반대로, 도전성 탄성부(110)가 도전성 케이스에 접촉되고, 기판(120)이 회로기판에 결합될 수도 있다. That is, the
일례로, 기능성 컨택터(100)가 SMT 타입인 경우, 즉, 솔더링을 통하여 결합되는 경우, 기판(120)은 휴대용 전자장치의 회로기판에 결합되며, 접착층 타입인 경우, 즉, 도전성 접착층을 통하여 결합되는 경우, 기판(120)은 도전성 케이스에 결합될 수 있다. For example, if the
한편, 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(WiFi) 및 블루투스와 같은 근거리 네트워크 통신을 사용하는 기기일 수 있다.Meanwhile, the portable electronic device may be in the form of a portable electronic device that is portable and portable. For example, the portable electronic device may be a portable terminal such as a smart phone, a cellular phone, and the like, and may be a smart watch, a digital camera, a DMB, an electronic book, a netbook, a tablet PC, Such electronic devices may comprise any suitable electronic components including antenna structures for communication with external devices. In addition, it may be a device using local area network communication such as WiFi and Bluetooth.
여기서, 상기 도전성 케이스는 상기 휴대용 전자장치와 외부기기의 통신을 위한 안테나일 수 있다. 이러한 도전성 케이스는 예를 들면, 휴대용 전자장치의 측부를 부분적으로 둘러싸거나 전체적으로 둘러싸도록 구비될 수 있다. Here, the conductive case may be an antenna for communication between the portable electronic device and an external device. Such a conductive case may be provided, for example, to partially surround or partially surround the sides of the portable electronic device.
도전성 탄성부(110)는 전자장치의 회로기판, 회로기판에 결합된 브래킷, 및 인체 접촉가능한 전도체 중 어느 하나에 전기적으로 접촉되며 탄성력을 갖는다. The conductive
이러한 도전성 탄성부(110)는 도 1에서 탄성력을 갖는 클립 형상의 전도체인 것으로 도시되고 설명되지만, 이에 한정되지 않고 도전성 개스킷, 또는 실리콘 고무 패드일 수 있다. Such a conductive
여기서, 도전성 탄성부(110)가 회로기판, 도전성 브래킷, 및 전도체에 접촉되는 경우, 그 가압력에 의해 도전성 탄성부(110)는 기판(120) 측으로 수축될 수 있고, 도전성 케이스가 휴대용 전자장치로부터 분리되는 경우, 그 탄성력에 의해 원래의 상태로 복원될 수 있다.Here, when the conductive
한편, 도전성 탄성부(110)가 가압되는 경우, 이종금속 사이의 전위차에 의한 갈바닉 부식(galvanic corrosion)이 발생한다. 이때, 갈바닉 부식을 최소화하기 위해, 도전성 탄성부(110)는 접촉되는 면적을 작게 하는 것이 바람직하다. On the other hand, when the conductive
즉, 도전성 탄성부(110)는 면접촉되는 것뿐만 아니라, 바람직하게는, 선접촉 및/또는 점접촉되도록 구성될 수 있다. 일례로, 도전성 탄성부(110)가 도전성 개스킷 또는 실리콘 고무 패드인 경우, 면접촉되고, 클립 형상의 전도체인 경우, 선접촉 및/또는 점접촉될 수 있다. That is, the conductive
일례로, 도전성 탄성부(110)가 클립 형상의 전도체인 경우, 클립 형상의 전도체는 접촉부(111), 절곡부(112) 및 단자부(113)를 포함한다. For example, when the conductive
여기서 클립 형상의 전도체는 대략적으로 "C자" 형상으로 이루어지는 C-클립일 수 있다. 이러한 클립 형상의 전도체(110)는 선접촉 또는 점접촉되기 때문에, 갈바닉 부식성이 우수할 수 있다.Here, the clip-shaped conductor may be a C-clip having a roughly "C" shape. Since the clip-
접촉부(111)는 만곡부 형상을 가지며 회로기판 또는 도전성 브래킷, 및 도전성 케이스 중 어느 하나와 전기적으로 접촉될 수 있다. 절곡부(112)는 접촉부(111)로부터 연장형성되며, 탄성력을 가질 수 있다. 단자부(113)는 기판(120)과 전기적으로 연결되는 단자일 수 있다. The
이와 같은 접촉부(111), 절곡부(112), 및 단자부(113)는 탄성력을 갖는 도전성물질로 일체로 형성될 수 있다.The
기판(120)은 복수의 유전체층(121~123)으로 이루어진다. 일례로 기판(120)은 3개의 유전체층(121~123)으로 이루어질 수 있다. 즉, 3개의 유전체층(121~123)은 순차 적층된 것으로서, 유전체층(121)은 기판(120)의 최하부에 배치되며, 유전체층(122)은 유전체층(121)의 상측에 배치되고, 유전체층(123)은 유전체층(122)의 상측에 배치될 수 있다. 여기서, 복수의 유전체층(121~123)은 FR4 또는 폴리이미드(PI)로 이루어질 수 있다. The
대안적으로, 복수의 유전체층(121~123)은 서로 상이한 유전율을 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 복수의 유전체층(121~123)은 제2전극(127) 사이에 배치된 제1유전체층(121) 및 제1전극(126)의 상측 또는 제2전극(127)의 하측에 배치되는 복수의 제2유전체층(121,123)을 포함하며, 제1유전체층(122)은 복수의 제2유전체층(121,123)보다 유전율이 클 수 있다. Alternatively, the plurality of
일례로, 제1유전체층(122)은 FR4로 이루어지고 제2유전체층(121,123)은 폴리이미드(PI)로 이루어질 수 있다. 여기서, 제1유전체층(122)은 후술하는 바와 같은 기능소자(130)의 일부를 구성한다. For example, the
이러한 기판(120)은 기능소자(130)가 도전성 탄성부(110)에 전기적으로 직렬 연결되도록 내부 패턴이 구비될 수 있다. 일례로, 기판(120)은 제1외부전극(124), 제2외부전극(125), 제1도전성비아(128), 및 제2도전성비아(128')를 포함할 수 있다. The
제1외부전극(124)은 유전체층(123)의 상측에 구비되어 도전성 탄성부(110)에 연결된다. 여기서, 제1외부전극(124)은 솔더(미도시)를 통하여 도전성 탄성부(110)에 결합될 수 있다. 이때, 제1외부전극(124)은 유전체층(123)의 상면의 일부에 구비되는 것으로 도시되고 설명되었지만, 이에 한정되지 않고, 유전체층(123)의 상면의 전체에 구비될 수 있다. The first
제2외부전극(125)은 유전체층(121)의 하측에 구비되어 솔더링을 통하여 휴대용 전자장치의 회로기판에 결합되거나 도전성 접착층을 통하여 도전성 케이스에 결합될 수 있다. 이때, 제2외부전극(125)은 유전체층(121)의 하면의 일부에 구비되는 것으로 도시되고 설명되지만, 이에 한정되지 않고, 유전체층(121)의 하면의 전체에 구비될 수 있다.The second
제1도전성비아(128)는 제1외부전극(124)과 제1전극(126)을 연결하도록 유전체층(121)에 수직 방향으로 관통형성될 수 있다. 이러한 제1도전성비아(128)는 유전체층(121)에 비아홀을 형성하고, 형성된 비아홀에 도전성 물질을 충진함으로써 형성될 수 있다. The first
제2도전성비아(128')는 제2외부전극(125)과 제2전극(127)을 연결하도록 유전체층(123)에 수직 방향으로 관통형성될 수 있다. 이러한 제2도전성비아(128')는 유전체층(123)에 비아홀을 형성하고, 형성된 비아홀에 도전성 물질을 충진함으로써 형성될 수 있다. The second conductive via 128 'may be formed to penetrate the
한편, 상기 기판(120)은 도전성 탄성부(110) 및 기능소자(130)를 고정시키고 도전성 케이스에 결합하기 위한 매개체로서 가이드의 기능을 가질 수 있다. 즉, 기판(120)은 도전성 탄성부(110) 및 기능소자(130)의 결합시 솔더링이 곤란한 경우에도 도전성 접착층 등을 통하여 안정적인 결합을 제공할 수 있다.Meanwhile, the
기능소자(130)는 도전성 탄성부(110)에 전기적으로 직렬 연결되도록 기판(120) 내에 매립된다. 즉, 기능소자(130)는 기판(120)의 제1도전성비아(128) 및 제1외부전극(124)을 통하여 도전성 탄성부(110)에 전기적으로 직렬 연결될 수 있다.The
여기서, 기능소자(130)는 사용자 또는 내부회로를 보호하기 위한 기능을 구비할 수 있다. 일례로, 기능소자(130)는 감전보호소자, 바리스터(varistor), 써프레서(suppressor), 다이오드, 및 커패시터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Here, the
즉, 기능소자(130)는 전자장치의 회로기판의 접지로부터 유입되는 외부전원의 누설전류를 차단할 수 있다. 이때, 기능소자(130)는 그 항복전압(Vbr) 또는 내압이 전자장치의 외부전원의 정격전압보다 크게 되도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 정격전압은 국가별 표준 정격전압일 수 있으며, 예를 들면, 240V, 110V, 220V, 120V, 및 100V 중 어느 하나일 수 있다.That is, the
아울러, 도전성 케이스가 안테나 기능을 갖는 경우, 기능소자(130)는 커패시터로 기능하여, 외부전원의 누설전류를 차단함과 아울러 전도체 또는 회로기판으로부터 유입되는 통신 신호를 통과시킬 수 있다.In addition, when the conductive case has an antenna function, the
나아가, 기능소자(130)는 도전성 케이스로부터 유입되는 정전기(ESD)를 절연파괴되지 않고 통과시킬 수 있다. 이때, 기능소자(130)는 그 항복전압(Vbr)이 제1유전체층(122)의 절연파괴 전압(Vcp)보다 작게 되도록 구성될 수 있다.Further, the
따라서, 기능성 컨택터(100)는 통신 신호 및 정전기(ESD) 등에 대하여 도전성 케이스와 회로기판을 전기적으로 연결하여 통과시키지만, 회로기판으로부터의 외부전원의 누설전류는 도전성 케이스로 전달되지 않도록 차단할 수 있다. Accordingly, the
이러한 기능소자(130)는 일례로, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1전극(126), 제2전극(127) 및 제1유전체층(122)을 포함한다. The
제1전극(126)은 도전성 탄성부(110)에 전기적으로 연결되도록 기판(120)에 매립된다. 즉, 제1전극(126)은 유전체층(122) 상에 배치되어 제1도전성비아(128) 및 제1외부전극(124)을 통하여 도전성 탄성부(110)에 연결될 수 있다.The
제2전극(127)은 제1전극(126)과 대향하여 기판(120)에 매립된다. 즉, 제2전극(127)은 유전체층(121) 상에 배치되어 제2도전성비아(128')를 통하여 제2외부전극(125)에 연결될 수 있다.The
이러한 제1전극(126) 및 제2전극(127)은 커패시터를 증대시키기 위하여 제1외부전극(124) 및 제2외부전극(125)보다 각각 크게 형성될 수 있지만, 필요에 따라 제1외부전극(124) 및 제2외부전극(125)보다 각각 작게 형성될 수도 있다. The
제1유전체층(122)은 제1전극(126)과 제2전극(127) 사이에 구비된다. 즉, 제1유전체층(122)은 제2유전체층(121,123) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 제1유전체층(122)은 그 상측 및 하측에 구비된 복수의 제2유전체층(121,123)보다 유전율이 클 수 있다. 일례로, 제1유전체층(122)은 FR4로 이루어지고 제2유전체층(121,123)은 폴리이미드(PI)로 이루어질 수 있다. The
여기서, 기능소자(130)는 그 내압이 전자장치의 외부전원의 정격전압 보다 크고, 전도체로부터 유입되는 통신 신호를 통과시킬 수 있는 커패시턴스를 형성하도록 제1유전체층(122)의 유전율, 제1전극(126)과 제2전극(127) 사이의 두께, 및 각각의 면적을 설정할 수 있다. Here, the
상술한 바와 같이 구성되는 기능소자(130)는 도전성 케이스와 같은 전도체를 통한 감전 등과 같은 사용자의 손상 또는 내부회로의 파손을 방지할 수 있다. 예를 들면, 기능소자(130)는 전자장치의 회로기판의 접지로부터 유입되는 경우, 제1전극(126)과 제2전극(127) 사이의 내압이 외부전원의 정격전압 보다 크기 때문에, 외부전원의 누설전류를 통과시키지 않고 차단할 수 있다. The
아울러, 기능소자(130)는 전도체 또는 회로기판으로부터 통신 신호가 유입되는 경우, 커패시터로 작용하여, 통신 신호 전달 기능을 수행할 수 있다.In addition, when the communication signal is input from the conductor or the circuit board, the
더불어, 기능소자(130)는 정전기(ESD)가 전도체로부터 유입되는 경우, 제1전극(126)과 제2전극(127) 사이의 절연파괴 전압이 그 사이의 항복전압보다 크기 때문에, 절연 파괴 없이 정전기(ESD)를 통과시킬 수 있다. 이러한 정전기(ESD)는 회로기판의 접지부로 전달되도록 구성함으로써, 내부 회로를 보호할 수 있다. In addition, when the electrostatic discharge (ESD) flows from the conductor, the
이와 같이, 기능소자(130)가 기판(120)에 매립되어 구현됨으로써, 세라믹재료로 이루어진 기존의 기능소자에 비하여 단순한 기판 형성 공정만으로 제조가 가능하므로 제조가 용이할 뿐만 아니라, 대면적 기판을 이용하면 대량생산에 적합할 수 있다. 따라서, 제조비용 및 공정소요시간을 단축하여 제조공정의 효율을 향상시킬 수 있다. Since the
이와 같은 기능성 컨택터(100)는 대면적 기판을 이용하여 제조할 수 있다. 일례로, 기능성 컨택터(100)는 대면적 기판(120a)에 복수개의 제1전극(126) 및 제2전극(127)이 매립 형성되어 복수의 기능소자(130)가 구성되고, 복수개의 도전성 탄성부(110) 각각이 대면적 기판(120a) 상에 솔더링된 후 단위 크기로 절단되어 형성될 수 있다.Such a
이와 같은 기능성 컨택터(100)의 제조 공정을 도 2를 참조하여 더 상세하게 설명한다. The manufacturing process of the
먼저, 복수의 유전체층(121~123) 각각에 대응하는 대면적 기판(120a)을 형성할 수 있다. 여기서, 복수의 유전체층(121~123)은 순차적으로 적층될 수 있다. 즉, 제2전극(127)이 구비된 제2유전체층(121) 상에 제1전극(126)이 구비된 제1유전체층(122)을 배치되고, 제1유전체층(122) 상에 제1외부전극(124)이 구비된 제2유전체층(123)이 배치될 수 있고, 이에 의해, 기능소자(130)가 기판(120) 내부에 매립되어 구현될 수 있다. First, a large-
이와 같이, 대면적 기판(120a)을 이용하여 기능소자(130)를 기판(120)에 구현함으로써, 제조가 용이하고 대량생산이 가능할 수 있다. 더욱이, 기능소자(130)가 기판(120)의 형성과정에서 구현되기 때문에, 가이드에 결합되는 경우에 비하여 공정을 단순화할 수 있다.As described above, by implementing the
도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 유전체층(121~123)으로 이루어지고, 기능소자(130)가 매립된 대면적 기판(120a) 상에 도전성 탄성부(110)를 솔더링을 통하여 결합할 수 있다. As shown in FIG. 2, the conductive
즉, 기능소자(130)가 매립된 대면적 기판(120a)의 상면에 제1외부전극(124)이 외부로 노출된 상태에서, 제2외부전극(125) 상에 솔더를 통하여 복수의 도전성 탄성부(110)를 솔더링하여 도전성 탄성부(110), 기판(120) 및 기능소자(130)를 일체로 형성할 수 있다.That is, the first
이와 같이, 대면적 기판(120a) 상의 복수의 제1외부전극(124) 상에 솔더를 통하여 복수의 도전성 탄성부(110)를 솔더링하기 때문에, 종래의 개별 결합에 비하여 도전성 탄성부(110)의 정렬 및 솔더링이 용이하고 정확하게 이루어질 수 있으므로 제조공정의 효율은 물론 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. Since the plurality of conductive
이때, 단위 크기의 절단선(120b)을 따라 대면적 기판(120a)을 절단함으로써, 단위 기능성 컨택터(100)를 대량으로 제조할 수 있다.At this time, by cutting the large-
이와 같이, 대면적 기판(120a)을 이용하여 복수의 기능소자(130)의 매립 및 도전성 탄성부(110)의 솔더링을 대량으로 동시에 진행할 수 있기 때문에, 기능성 컨택터(100)의 대량생산이 가능할 수 있다.As described above, since the plurality of
도 3은 기능소자(330)가 써프레서(suppressor)로 구성된 예를 개략적으로 나타낸 것으로, 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 기능소자(330)는 제1전극(126)과 제2전극(127) 사이에 공극(329)이 형성될 수 있다.3, the
이때, 공극(329)의 일부 또는 전부에 방전물질층이 형성될 수 있다. 일례로, 공극(329)은 방전물질층이 충진되거나 내벽을 따라 도포 또는 코팅될 수 있다. 여기서, 상기 방전물질층을 구성하는 방전물질은 유전율이 낮고 전도도가 낮으며, 과전압 인가시 쇼트(short)가 없어야 한다. At this time, a discharge material layer may be formed on part or all of the
이를 위해, 상기 방전물질은 적어도 한 종의 금속입자를 포함하는 비전도성물질로 이루어질 수 있으며, SiC 또는 실리콘 계열의 성분을 포함하는 반도체물질로 이루어질 수 있다.To this end, the discharge material may be made of a nonconductive material including at least one kind of metal particles, and may be made of a semiconductor material containing SiC or a silicon-based component.
일례로, 제1전극(126) 및 제2전극(127)이 Ag 성분을 포함하는 경우, 상기 방전물질은 SiC-ZnO계의 성분을 포함할 수 있다. 여기서, 방전물질의 일례로서 SiC-ZnO계의 성분을 포함하는 것으로 설명하였지만 이에 한정하는 것은 아니며, 방전물질은 제1전극(126) 및 제2전극(127)을 구성하는 성분에 맞는 반도체 물질 또는 금속입자를 포함하는 비전도성 물질이 사용될 수 있다 For example, when the
도 4에 도시된 바와 같이, 제1전극 및 제2전극은 제1외부전극(124) 및 제2외부전극(125)보다 각각 작게 구비될 수 있다.4, the first electrode and the second electrode may be smaller than the first
즉, 제1전극(426) 및 제2전극(427)은 형성될 커패시턴스의 크기에 따라 서로 중첩되는 영역이 작게 되도록, 특히, 공극(329) 부근에서만 중첩되도록 제1외부전극(124) 및 제2외부전극(125)보다 각각 작게 형성될 수 있다. That is, the
상술한 바와 같이 구성되는 기능소자(330,430)는 전자장치의 회로기판의 접지로부터 유입되는 경우, 제1전극(126,426)과 제2전극(127,427) 사이의 항복전압(Vbr)이 외부전원의 정격전압 보다 크기 때문에, 외부전원의 누설전류를 통과시키지 않고 차단할 수 있다. When the
아울러, 기능소자(330,430)는 전도체 또는 회로기판으로부터 통신 신호가 유입되는 경우, 커패시터로 작용하여, 통신 신호 전달 기능을 수행할 수 있다.In addition, the
더불어, 기능소자(330,430)는 전도체로부터 유입되는 경우, 제1전극(126,426)과 제2전극(127,427) 사이의 공극(329)을 통하여 절연 파괴 없이 정전기(ESD)를 통과시킬 수 있다. 이러한 정전기(ESD)는 회로기판의 접지부로 전달되도록 구성함으로써, 내부 회로를 보호할 수 있다. In addition, when the
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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100 : 기능성 컨택터
110 : 도전성 탄성부
120,320,420 : 기판
121~123 : 유전체층
124 : 제1외부전극
125 : 제2외부전극
126,426 : 제1전극
127,427 : 제2전극
128 : 제1도전성비아
128' : 제2도전성비아
329 : 공극
130,330,430 : 기능소자
120a : 대면적 기판
120b : 절단선100: Functional Contactor 110: Conductive Elastic Portion
120, 320, 420:
124: first outer electrode 125: second outer electrode
126, 426:
128: first conductive via 128 ': second conductive via
329:
120a:
Claims (13)
복수의 유전체층으로 이루어진 기판; 및
상기 도전성 탄성부에 전기적으로 직렬 연결되도록 상기 기판에 매립되는 제1전극, 및 상기 제1전극에 대향하여 상기 기판에 매립되는 제2전극을 포함하는 기능소자;를 포함하는 기능성 컨택터.A conductive elastic part having an elastic force that is in electrical contact with any one of a circuit board of the electronic device, a bracket coupled to the circuit board, and a human-contactable conductor;
A substrate made of a plurality of dielectric layers; And
A functional element including a first electrode embedded in the substrate so as to be electrically connected in series to the conductive elastic portion, and a second electrode embedded in the substrate in opposition to the first electrode.
상기 복수의 유전체층은 FR4 또는 폴리이미드(PI)로 이루어진 기능성 컨택터.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of dielectric layers are made of FR4 or polyimide (PI).
상기 복수의 유전체층은 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 배치된 제1유전체층, 및 상기 제1전극의 상측 또는 상기 제2전극의 하측에 배치되는 복수의 제2유전체층을 포함하는 기능성 컨택터.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of dielectric layers includes a first dielectric layer disposed between the first electrode and the second electrode, and a plurality of second dielectric layers disposed on the upper side of the first electrode or below the second electrode. .
상기 제1유전체층은 복수의 제2유전체층보다 유전율이 큰 기능성 컨택터.The method of claim 3,
Wherein the first dielectric layer has a dielectric constant larger than that of the plurality of second dielectric layers.
상기 복수의 시트층의 상측에 구비되는 제1외부전극;
상기 복수의 시트층의 하측에 구비되며, 상기 도전성 탄성부에 연결되는 제2외부전극;
상기 제1외부전극과 상기 제1전극을 연결하는 제1도전성비아; 및
상기 제2외부전극과 상기 제2전극을 연결하는 제2도전성비아;를 포함하는 기능성 컨택터. The substrate processing apparatus according to claim 1,
A first external electrode provided on the plurality of sheet layers;
A second external electrode provided below the plurality of sheet layers and connected to the conductive elastic portion;
A first conductive via connecting the first external electrode and the first electrode; And
And a second conductive via connecting the second external electrode and the second electrode.
상기 제1전극 및 상기 제2전극은 상기 제1외부전극 및 상기 제2외부전극보다 각각 큰 기능성 컨택터.6. The method of claim 5,
Wherein the first electrode and the second electrode are each larger than the first and second outer electrodes.
상기 제1전극 및 상기 제2전극은 상기 제1외부전극 및 상기 제2외부전극보다 각각 작은 기능성 컨택터.6. The method of claim 5,
Wherein the first electrode and the second electrode are each smaller than the first external electrode and the second external electrode.
상기 기능소자는 상기 제1전극 및 상기 제2전극 사이에 형성된 공극을 더 포함하는 기능성 컨택터.The method according to claim 1,
Wherein the functional element further comprises a gap formed between the first electrode and the second electrode.
상기 공극의 일부 또는 전부에 방전물질층이 형성되는 기능성 컨택터.9. The method of claim 8,
And a layer of a discharge material is formed on part or all of the void.
상기 기능소자는 상기 전자장치의 회로기판의 접지로부터 유입되는 외부전원의 누설전류를 차단하는 감전 방지 기능, 상기 도전성 케이스로 또는 상기 회로기판으로부터 유입되는 통신 신호를 통과시키는 통신 신호 전달 기능, 및 상기 도전성 케이스로부터 정전기 유입시 절연파괴되지 않고 상기 정전기를 통과시키는 ESD 방호 기능 중 적어도 하나의 기능을 갖는 기능성 컨택터.The method according to claim 1,
Wherein the functional device has an electric shock prevention function for blocking a leakage current of an external power source flowing from a ground of a circuit board of the electronic device, a communication signal transmitting function for passing a communication signal flowing into the conductive case or from the circuit board, And a function of at least one of an ESD protection function for allowing the static electricity to pass therethrough without causing insulation breakdown upon introduction of static electricity from the conductive case.
상기 도전성 탄성부는 도전성 개스킷, 실리콘 고무 패드, 탄성력을 갖는 클립 형상의 전도체 중 어느 하나인 기능성 컨택터. The method according to claim 1,
Wherein the conductive elastic portion is any one of a conductive gasket, a silicone rubber pad, and a clip-shaped conductor having elasticity.
상기 도전성 탄성부는 갈바닉 부식을 감소시키도록 선접촉 또는 점접촉되는 기능성 컨택터. The method according to claim 1,
Wherein the conductive elastic portion is in line or point contact to reduce galvanic corrosion.
상기 기능성 컨택터는 상기 기능소자가 복수개 구비된 대면적 기판에 복수개의 상기 도전성 탄성부 각각이 상기 대면적 기판 상에 솔더링된 후 단위 크기로 절단되어 형성되는 기능성 컨택터.The method according to claim 1,
Wherein the functional contactor is formed by cutting a plurality of electrically conductive elastic portions on a large-area substrate having a plurality of functional elements, each of the plurality of electrically conductive elastic portions being soldered on the large-area substrate and then cut to a unit size.
Priority Applications (4)
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