KR20220107172A - 도전성 기체(基體) 및 다층 도전성 기체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플렉시블한 도전성 기체 및 다층 도전성 기체에 관한 것으로, 그물코형 섬유체의 표면에, 귀금속이 피복되어 있는 피복 영역과, 귀금속이 피복되어 있지 않은 비피복 영역을 가지고, 상기 그물코형 섬유체의 섬유의 교점은, 상기 피복 영역이 형성되어 전기적으로 단락 상태로 되고, 상기 그물코형 섬유체의 섬유의 교점 사이는, 상기 비피복 영역이 형성되어 전기적으로 개방 상태로 된다.

Description

도전성 기체(基體) 및 다층 도전성 기체

도전성 기체 및 다층 도전성 기체에 관한 것이며, 특히 플렉시블한 도전성 기체 및 다층 도전성 기체에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 종래 도전 접속재가 평면형이라는 점에 기인하여, 금 도금 시에 금의 사용량이 많아지는 것을 피할 것을 목적으로 하여, 섬유로 이루어지는 직포 상에 금속 회로를 형성하고, 직포에 형성된 그 금속 회로에 있어서의 격자형 질감인 교점 볼록부의 양쪽의 면 또는 한쪽의 면에 접점용의 귀금속 도금을 한 것을 특징으로 하는 도전 다접점 커넥터로서의 도전 접속재가 개시되어 있다.

특허문헌 2에는, 기재로부터 회로가 벗겨지는 것을 없애고, 넓은 범위 각도로 자유자재로 접혀 구부러지는 플렉시블 회로 기판을 제공하기 위해서, 직포나 부직포로 이루어지는 개구부를 갖는 섬유형 기재, 또는 다수의 양면 관통 미세 구멍을 갖는 다공 시트의 표면 위에, 도금의 성장에 의해서, 도전 회로를 섬유형 기재의 간극 또는 다공 시트의 관통 미세 구멍에 휘감아 일체적으로 형성함으로써, 상기 도금이 성장하여 도전 회로 상에 형성되는 도전 회로 자체에 개구부를 가진 것을 특징으로 하는 개구부가 있는 도전 회로 기판에 관해서 개시되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 제5512245호 공보

특허문헌 2: 일본 특허 제5377588호 공보

그러나, 특허문헌 1에 개시된 도전 접속재는, 사용 시에, 교점 볼록부의 귀금속 도금에 걸리는 부하가 커 박리되어 버려서 접점으로서 기능하지 않게 된다고 하는 문제가 있었다.

또한, 특허문헌 2에 개시된 도전 회로 기판은, 도금의 성장 상태를 제어하기 어렵고, 그 결과, 도금이 균질하게 되지 않고, 도금 두께의 불안정성이 영향을 미쳐, 접점 높이가 변동되어 전류량에 차가 발생한다고 하는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명은, 특허문헌 1, 2에 개시된 기술과는 다른 접근 방식으로 플렉시블한 도전성 기체 및 이것을 구비한 다층 도전성 기체를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 도전성 기체는,

그물코형 섬유체의 표면에, 귀금속이 피복되어 있는 피복 영역과, 귀금속이 피복되어 있지 않은 비피복 영역을 가지고,

상기 그물코형 섬유체의 섬유의 교점은, 상기 피복 영역이 형성되어 전기적으로 단락 상태로 되고,

상기 그물코형 섬유체의 섬유의 교점 사이는, 상기 비피복 영역이 형성되어 전기적으로 개방 상태로 된다.

또한, 상기 비피복 영역은 화학적 처리 또는 기계적 처리에 의해서 형성할 수 있다.

상기 그물코형 섬유체는, 귀금속이 피복되어 있는 귀금속 섬유에 대하여 비피복 영역이 형성된 섬유체로 할 수 있다.

또한, 상기 그물코형 섬유체는, 귀금속이 피복된 귀금속 섬유와, 귀금속이 피복되어 있지 않은 비귀금속 섬유가 혼재되어 있는 것에 대하여, 상기 귀금속 섬유의 교점 사이에 비피복 영역이 형성된 섬유체로 할 수 있다.

더욱이, 상기 그물코형 섬유체는, 귀금속이 피복되지 않은 비귀금속 섬유의 섬유체가 귀금속으로 피복된 것에 대하여, 상기 귀금속으로 피복된 섬유체의 교점 사이에 비피복 영역이 형성된 섬유체로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 다층 도전성 기체는 상기 도전성 기체가 적층되어 이루어지는 것이다.

본 발명은 접점으로서 기능하지 않게 되는 문제, 접점 사이에서의 높이 불균일이 발생하는 문제가 없는, 플렉시블한 도전성 기체 및 이것을 구비한 다층 도전성 기체를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 도전성 기체(100)의 일부를 발췌한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1의 도전성 기체(100)의 설명도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 2의 도전성 기체(100)의 설명도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 3의 도전성 기체(100)의 설명도이다.
도 5는 도 2를 이용하여 설명한 도전성 기체(100)를 복수 구비하는 다층 도전성 기체(200)의 측면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 관해서 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 도전성 기체(100)의 일부를 발췌한 사시도이다. 도 1에 도시하는 것과 같이, 본 실시형태의 도전성 기체(100)는 그물코형 섬유체(50)를 갖는다. 그물코형 섬유체(50)는 직포, 부직포 혹은 이들과 유사한 것, 예컨대 절연 소재로 할 수 있다.

그물코형 섬유체(50)는 격자형으로 배열된 복수의 섬유(5)에 의해서 구성된다. 섬유(5) 자체는 가요성을 갖는 절연 소재(비도전 섬유)이면 되며, 예컨대 유리 섬유, 화학 섬유, 탄소 섬유 등에서 적절하게 선택한 것을 이용할 수 있다.

각 섬유(5)의 표면은, 귀금속이 피복되어 있는 피복 영역(5(10))(이하, 본 명세서에서 이 영역에 부여되는 부호는 단순히 「10」으로 한다.)과, 귀금속이 적어도 원주형으로 피복되어 있지 않은 비피복 영역(20)(이하, 본 명세서에서 이 영역에 부여되는 부호는 단순히 「20」으로 한다.)으로 크게 나뉜다. 여기서 말하는 귀금속에는, 금, 은, 백금 등 도전성을 갖는 것을 이용할 수 있다.

섬유(5)의 직경·강도 등의 스펙은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 5 ㎛∼100 ㎛ 정도, 경도는 1 이상인 것을 적절하게 선택할 수 있다.

도 1에 도시하는 것과 같이, 섬유(5)의 표면에는, 피복 영역(10)과 비피복 영역(20)의 어느 하나가 형성된다. 구체적으로는, 서로 직교하는 섬유(5)의 교점(7)에는 피복 영역(10)이 형성되어 전기적으로 단락 상태가 된다. 한편, 교점(7)과 이것에 인접하는 교점(7)의 사이에는 비피복 영역(20)이 형성되어 전기적으로 개방 상태가 된다.

그렇지만, 반드시 교점(7) 모두에 피복 영역(10)이 형성되어 있지 않아도 좋고, 교점(7) 사이 모두에 비피복 영역(20)이 형성되어 있지 않아도 좋다. 예컨대 임의의 인접하는 2 이상의 교점(7)과 이들의 사이에 걸쳐 피복 영역(10)을 형성함으로써, 패드와 같이 상대적으로 넓은 접촉 영역으로 할 수도 있다. 반대로, 이들을 비피복 영역(20)으로 함으로써 상대적으로 넓은 비접촉 영역으로 할 수도 있다.

피복 영역(10)이 위치하게 되는 섬유(5)의 교점(7)은, 적어도 도전성 기체(100)의 사용 시에는, 섬유(5)가 서로 접촉하게 된다. 섬유(5)에 피복 영역(10)을 형성하는 공정은, 후술하는 실시예에서 설명하는 것과 같이, 그물코형 섬유체(50)의 구성 전후를 불문한다.

또한, 피복 영역(10)을 형성하는 수법도 불문이며, 예컨대 피복 영역(10)에 대응하는 귀금속 도금액 또는 귀금속 가스에, 섬유(5) 자체 또는 그물코형 섬유체(50)를 접촉시킴으로써 형성하면 된다.

피복 영역(10)이 형성된 각 교점(7)은 도시하지 않는 전자 부품의 전극 등과 접촉하게 된다. 비피복 영역(20)이 형성된 교점(7) 사이가 절연되게 된다.

이와 같이, 각 섬유(5)의 표면은, 각 교점(7)에서는 귀금속에 의해 피복되어 있어, 전기적으로 단락 상태가 된다. 한편, 교점(7)과 이것에 인접하는 교점(7)의 사이에서는 귀금속에 의해서 피복되어 있지 않아, 전기적으로 개방 상태가 된다.

본 실시형태에서는, 비피복 영역(20)은, 당초에는 피복 영역(10)이었던 부위를, 그 귀금속에 따른 에칭액을 이용하여 에칭하거나 함으로써 형성하고 있다. 그렇지만, 이 경우에는 섬유(5) 자체가 용해되지 않는 조건의 에칭액으로 할 필요가 있다.

또한, 비피복 영역(20)은 에칭에 의해서 형성하는 것이 필수는 아니며, 에칭 이외의 화학적 처리라도 좋고, 예컨대 샌드 블라스트, 이온 조사 등 기계적 처리에 의해서 형성하여도 좋다.

이하, 본 발명의 도전성 기체(100) 및 이것을 구비한 다층 도전성 기체에 관해서 실시예를 이용하여 설명한다.

실시예

본 발명의 실시예의 도전성 기체(100)는, 각 실시예에서 설명하는 것과 같이, 몇 가지 양태에 의해서 그물코형 섬유체(50)를 제조할 수 있다. 이하, 각 실시예의 도전성 기체(100)의 제조 공정에 관해서 설명한다.

(실시예 1)

도 2는 본 발명의 실시예 1의 도전성 기체(100)의 설명도이다. 본 실시예에서는, 우선, 섬유(5)의 전구체로서 귀금속이 피복된 귀금속 섬유(1)를 준비한다(도 2(a)).

그리고, 귀금속 섬유(1)를 적절하게 격자 모양을 넣어 짬으로써, 섬유(5)에 의해서 구성되는 그물코형 섬유체(50A)를 제조한다(도 2(b)).

따라서, 그물코형 섬유체(50A)는, 이것을 구성하는 섬유(5)의 표면 전체가 귀금속으로 피복되어 있고, 피복 영역(10)만이 형성되어 있게 된다.

이어서, 예컨대 섬유(5)의 각 교점(7)을 레지스트로 마스크 등을 하고 나서 에칭액에 도핑시켜 섬유(5)의 각 교점(7) 사이를 에칭하거나 함으로써, 그 부분의 귀금속을 용해시켜 비피복 영역(20)을 형성한다(도 2(c)).

이 결과, 그물코형 섬유체(50A)에는, 도 1을 이용하여 설명한 것과 같이, 피복 영역(10)과 비피복 영역(20)이 형성되게 된다.

본 실시예의 경우에는, 후술하는 실시예 2의 것과 비교하여, 섬유(5)의 교점(7)과 이것에 인접하는 교점(7)의 사이가 짧은 피치로 되기 때문에, 단위면적 당 섬유(5)의 교점(7)의 수를 벌 수 있다고 하는 이점이 있다.

(실시예 2)

도 3은 본 발명의 실시예 2의 도전성 기체(100)의 설명도이다. 본 실시예에서는, 섬유(5)의 전구체로서, 귀금속이 피복된 귀금속 섬유(1)와, 귀금속이 피복되어 있지 않은 절연 섬유 혹은 구리 등의 금속 섬유를 포함하는 비귀금속 섬유(3)를 준비한다(도 3(a)).

그리고, 귀금속 섬유(1)와 비귀금속 섬유(3)를 적절하게 격자 모양을 넣어 짬으로써 그물코형 섬유체(50B)를 제조한다(도 3(b)).

따라서, 그물코형 섬유체(50B)는, 이것을 구성하는 섬유(5)의 표면의 약 반이 부분적으로 귀금속으로 피복되어 있고, 피복 영역(10)과 비피복 영역(20)이 혼재하여 형성되어 있게 된다.

또한, 일례로서는, 홀수 행 및 홀수 열에 있어서의 섬유(5)에 귀금속 섬유(1)를 할당하고, 짝수 행 및 짝수 열에 있어서의 섬유(5)에 비귀금속 섬유(3)를 할당할 수 있다. 또 다른 예로서는, 3의 배수 행 및 3의 배수 열에 있어서의 섬유(5)를 귀금속 섬유(1)로 하고, 다른 행 및 다른 열에 있어서의 섬유(5)를 비귀금속 섬유(3)로 할 수 있다.

본 실시예의 경우에는, 귀금속 섬유(1)의 각 교점(7)을 레지스트로 마스크 등을 하고 나서 에칭액에 도핑시켜 귀금속 섬유(1)의 각 교점(7) 사이를 에칭하거나 함으로써, 그 부분의 귀금속을 용해시켜 비피복 영역(20)을 형성한다(도 3(c)).

만약을 위해 부언하면, 본 실시예에서의 에칭 대상은, 귀금속 섬유(1)의 각 교점(7)을 서로 절연만 할 수 있으면 되므로, 서로 직교하는 비귀금속 섬유(3)의 각 교점만으로 할 수도 있다.

본 실시예의 도전성 기체(100)는, 실시예 1의 것과 비교하여, 귀금속 섬유(1)의 교점(7)과 이것에 인접하는 교점(7)의 사이에는 비귀금속 섬유(3)가 위치하기 때문에, 에칭해야 할 영역이 충분히 확보되어 있다. 이 때문에, 마스킹 처리를 포함하는 에칭 처리를 행하기 쉽다고 하는 이점이 있다.

(실시예 3)

도 4는 본 발명의 실시예 3의 도전성 기체(100)의 설명도이다. 본 실시예에서는, 섬유(5) 자체를 준비하는 것이 아니라, 비귀금속 섬유(3)를 이미 넣어 짜서 이루어진 그물코형 섬유체(50C)를 준비한다(도 4(a)).

즉, 그물코형 섬유체(50C)로서는, 전형적으로는 범용적인 천을 준비하면 되는 것으로 된다. 따라서, 그물코형 섬유체(50C)는, 이것을 구성하는 섬유(5)의 표면 전체가 귀금속으로 피복되어 있지 않고, 비피복 영역(20)만이 형성되어 있는 것과 동의이다.

그렇지만, 그물코형 섬유체(50C)는, 비귀금속 섬유(3)를 형성할 때에 저해되지 않는 소재의 섬유에 의해서 형성된 천 등일 필요가 있다. 구체적으로는, 비귀금속 섬유(3)를 에칭에 의해서 형성하는 경우에는, 에칭액에 용해되지 않는 소재의 섬유에 의해서 형성된 천 등일 필요가 있다.

그리고, 그물코형 섬유체(50C)를 귀금속 도금액에 대하여 소정 시간 도핑하거나 하여, 그 전체를 귀금속으로 피복한다. 이 때문에, 그물코형 섬유체(50C)는, 이것을 구성하는 섬유(5)의 표면 전체가 귀금속으로 피복되어 있고, 피복 영역(10)만이 형성되게 된다(도 4(b)).

따라서, 귀금속 섬유(1)의 각 교점(7)을 레지스트로 마스크 등을 하고 나서 에칭액에 도핑시켜 각 교점(7) 사이를 에칭하거나 함으로써, 그 부분의 귀금속을 용해시켜 비피복 영역(20)을 형성한다(도 4(c)).

이 결과, 그물코형 섬유체(50C)에는, 도 1을 이용하여 설명한 것과 같이, 피복 영역(10)과 비피복 영역(20)이 형성되게 된다.

본 실시예의 도전성 기체(100)는, 실시예 1의 것과 비교하여, 기존의 범용적인 그물코형 섬유체(50C)를 원하는 귀금속으로 피복하는 것이 가능하게 되기 때문에, 귀금속의 선정 자유도가 커진다고 하는 이점이 있다.

(실시예 4)

도 5는 도 2를 이용하여 설명한 도전성 기체(100)를 복수 구비하는 다층 도전성 기체(200)의 측면도이다. 여기서, 다층 도전성 기체(200)는, 도 3 또는 도 4를 이용하여 설명한 도전성 기체(100)만을 복수 구비하는 것으로 하여도 좋고, 도 2∼도 4를 이용하여 설명한 도전성 기체(100)를 적절하게 조합한 것을 복수 구비하는 것으로 하여도 좋다.

다층 도전성 기체(200)는, 복수의 도전성 기체(100)의 위치를 맞춘 상태에서 이들을 서로 연결한 것이다. 도전성 기체(100)의 상호 연결은, 예컨대 각 도전성 기체(100)의 대응하는 위치의 귀금속 섬유(1)의 교점(7)을 서로 접착제(9), 땜납 등을 이용하여 실현하면 된다.

이상 설명한 것과 같이, 본 발명에 의하면, 접점으로서 기능하지 않게 되는 문제, 접점 사이에서의 높이 불균일이 발생하는 문제가 없는, 플렉시블한 도전성 기체 및 이것을 구비한 다층 도전성 기체를 제공할 수 있다.

1: 귀금속 섬유
3: 비귀금속 섬유
5: 섬유
7: 교점
9: 접착제
10: 피복 영역
20; 비피복 영역
50, 50A, 50B, 50C: 그물코형 섬유체
100: 도전성 기체
200: 다층 도전성 기체

Claims (6)

1. 그물코형 섬유체의 표면에, 귀금속이 피복되어 있는 피복 영역과, 귀금속이 피복되어 있지 않은 비피복 영역을 가지고,
   상기 그물코형 섬유체의 섬유의 교점은, 상기 피복 영역이 형성되어 전기적으로 단락 상태로 되고,
   상기 그물코형 섬유체의 섬유의 교점 사이는, 상기 비피복 영역이 형성되어 전기적으로 개방 상태로 되는 도전성 기체.
2. 제1항에 있어서, 상기 비피복 영역은 화학적 처리 또는 기계적 처리에 의해서 형성되어 있는 도전성 기체.
3. 제1항에 있어서, 상기 그물코형 섬유체는, 귀금속이 피복되어 있는 귀금속 섬유에 대하여 비피복 영역이 형성된 섬유체인 도전성 기체.
4. 제1항에 있어서, 상기 그물코형 섬유체는, 귀금속이 피복된 귀금속 섬유와, 귀금속이 피복되어 있지 않은 비귀금속 섬유가 혼재되어 있는 것에 대하여, 상기 귀금속 섬유의 교점 사이에 비피복 영역이 형성된 섬유체인 도전성 기체.
5. 제1항에 있어서, 상기 그물코형 섬유체는, 귀금속이 피복되어 있지 않은 비귀금속 섬유의 섬유체가 귀금속으로 피복된 것에 대하여, 상기 귀금속으로 피복된 섬유체의 교점 사이에 비피복 영역이 형성된 섬유체인 도전성 기체.
6. 제1항에 기재한 도전성 기체가 적층되어 이루어지는 다층 도전성 기체.
   

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