WO2018043986A1 - 금속 패드가 부착된 금속 케이스를 구비한 전자기기 - Google Patents

금속 패드가 부착된 금속 케이스를 구비한 전자기기 Download PDF

Info

Publication number
WO2018043986A1
WO2018043986A1 PCT/KR2017/009225 KR2017009225W WO2018043986A1 WO 2018043986 A1 WO2018043986 A1 WO 2018043986A1 KR 2017009225 W KR2017009225 W KR 2017009225W WO 2018043986 A1 WO2018043986 A1 WO 2018043986A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
metal
coating layer
metal pad
electronic device
pad
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/009225
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
구자명
윤정근
이영철
김명화
김태형
문연관
서민구
이승엽
Original Assignee
삼성전자 주식회사
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 삼성전자 주식회사 filed Critical 삼성전자 주식회사
Priority to US16/324,322 priority Critical patent/US11374306B2/en
Publication of WO2018043986A1 publication Critical patent/WO2018043986A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/7005—Guiding, mounting, polarizing or locking means; Extractors
    • H01R12/7011—Locking or fixing a connector to a PCB
    • H01R12/707—Soldering or welding
    • 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
    • H01R13/2421—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means using coil springs
    • 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
    • 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
    • H01R13/2442—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted with a single cantilevered beam
    • 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
    • H01R13/2464—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the contact point
    • H01R13/2471—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the contact point pin shaped
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
    • H01R43/0221—Laser welding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
    • H01R43/0256—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections for soldering or welding connectors to a printed circuit board
    • 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
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/0026—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units
    • 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
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/04—Metal casings
    • 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
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/09372—Pads and lands

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device having a metal case with a metal pad. Specifically, the metal pad is laser welded to a metal terminal portion formed in the metal case, and the terminals provided on the circuit board are corroded by friction with the metal pad. It relates to an electronic device that can prevent the damage or damage.
  • Such mobile electronic devices use a metal case as part of an antenna or an electronic circuit.
  • the antenna or electronic circuit is electrically connected to the circuit board disposed inside the electronic device.
  • the circuit board includes a contact terminal such as a C-clip electrically connected to the antenna or the electronic circuit. This C-clip is in electrical contact with a metal terminal portion formed in a part of the metal case.
  • metals such as aluminum, magnesium, titanium, zinc, iron, and stainless steel, which are used as materials for metal cases, have lower hardness and lower corrosion resistance than metals such as gold, silver, platinum, and palladium, which are the main materials of C-clips. Therefore, minute scratches are formed in the portion where the metal terminal portion is in contact with the C-clip, and this portion is easily corroded. Due to this corrosion phenomenon, a conventional electronic device has a problem in that a malfunction of the electronic device occurs due to a poor contact.
  • a metal pad is bonded to the metal terminal portion of the metal case.
  • the metal pad is made of a metal material having high conductivity and corrosion resistance and at the same time high hardness.
  • the ultrasonic welding method may use a very thin metal pad, that is, a metal sheet.
  • the metal sheet to be welded to the metal terminal part is made of a metal material having no or no potential difference with the C-clip, and at the same time, galvanic corrosion or fritting corrosion occurs using a hard metal. Can be prevented.
  • the metal sheet is physically bonded to the metal terminal part by the frictional heat generated by the vibration of the ultrasonic horn, the operation is convenient and the processing time is shortened.
  • the narrow part inside the electronic device has a disadvantage that the welding operation is impossible because the head of the ultrasonic horn interferes with the injection-molded structure, making it difficult to enter the welding site.
  • An object of the present invention is to provide an electronic device including a metal pad made of a metal material having high hardness and conductivity, which is capable of being smoothly bonded to a metal terminal unit regardless of the internal structure of the metal case.
  • an object of the present invention is to provide an electronic device having a metal pad that can be smoothly bonded to the metal terminal portion irrespective of the internal structure of the metal case.
  • the present invention is a metal case formed with a metal terminal portion; A metal pad bonded to the metal terminal portion by laser welding; And a conductive first coating layer coated on one surface of the metal pad, wherein the light reflectance of the first coating layer is lower than that of the metal pad.
  • the first coating layer may be made of a material having corrosion resistance.
  • the metal pad may further include a conductive second coating layer coated on the first coating layer.
  • the second coating layer may have a greater hardness than the first coating layer.
  • the second coating layer may be made of the same material as the contact terminal electrically connected to the second coating layer.
  • the second coating layer and the contact terminal may be made of any one of gold, silver, platinum and nickel-palladium alloys.
  • the metal pad may be made of any one of copper, titanium, tin, phosphorus, and zinc.
  • the metal pad includes copper and may include at least one of titanium, tin, phosphorus, and zinc.
  • the first coating layer may include any one of nickel and cobalt.
  • the second coating layer may be partially formed on the upper surface of the first coating layer.
  • the second coating layer may be made of any one of gold, silver, platinum, nickel-palladium, and gold-cobalt alloy.
  • the laser welding may further include at least one melted portion formed along the circumference of the metal pad.
  • the melting part may be formed of a reactant formed by melting part of the metal pad, part of the first coating layer, and part of the metal terminal part.
  • the reactant may have conductivity.
  • the electronic device according to the present invention may further include a double-sided tape for attaching the metal pad to the metal terminal.
  • the double-sided tape may be attached only to the center portion of the metal pad.
  • the electronic device may further include a circuit board having the contact terminal and electrically connected to the metal case through the contact terminal.
  • the contact terminal may be formed of any one of a C-clip, a coil spring, and a pin shape.
  • an electronic device includes an antenna or an electronic circuit formed in a metal case; And an injection molding coupled to the inside of the metal case so that only a part of the metal terminal portion is exposed.
  • 1 is a plan view illustrating a metal terminal portion and a metal case to which a metal pad is not bonded.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating a metal pad formed with a first coating layer bonded to a metal terminal part according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the metal case taken along line III-III of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a state in which a metal pad on which a first coating layer is formed is in contact with a contact terminal of a circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view illustrating a metal pad formed with a second coating layer bonded to a metal terminal unit according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an enlarged plan view of part VI shown in FIG. 5.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the metal case taken along the line VII-VII of FIG. 5.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a state in which a metal pad on which a second coating layer is formed is in contact with a contact terminal of a circuit board according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • 9 and 10 are plan views illustrating sizes of the metal pad, the first and the second coating layers, on which the second coating layer is formed, according to another embodiment of the present invention.
  • 11A and 11B are cross-sectional views illustrating a state in which a metal pad having a first coating layer is attached to a metal terminal portion by a double-sided tape according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a plan view for showing the size of the double-sided tape according to another embodiment of the present invention.
  • 13A and 13B are cross-sectional views illustrating thicknesses of the metal pad, the first and second coating layers, and the double-sided tape.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a metal pad in which a second coating layer is formed on contact with a contact terminal of a circuit board, according to another exemplary embodiment.
  • 15 is a cross-sectional view illustrating a state in which a metal pad having a second coating layer is bonded to an edge portion inside an electronic device according to another embodiment of the present invention.
  • 16 is a cross-sectional view showing a state in which the PET layer is inserted into the double-sided tape according to another embodiment of the present invention.
  • 17 is a cross-sectional view illustrating a state in which a plurality of metal pads on which a second coating layer is formed is bonded to a metal terminal portion according to another embodiment of the present invention.
  • the structure of the metal pad and the structure in which the metal pad is welded to the metal terminal portion which is a part of the metal case will be described as being applied to a small mobile electronic device, for example, a cellular phone.
  • a small mobile electronic device for example, a cellular phone.
  • the present invention is not limited thereto and may be applied to various electronic devices such as a tablet computer, a notebook computer, and a wearable device.
  • 1 is a plan view illustrating a metal terminal portion and a metal case to which a metal pad is not bonded.
  • the electronic device 1 includes a metal case 10 that forms an outer portion.
  • the injection molding 12 having a predetermined shape may be coupled to the inside of the metal case 10.
  • the metal case 10 may be partially covered by the injection molding 12.
  • the metal terminal parts 11 and 11 ′ forming part of the inner surface of the metal case 10 are exposed through holes formed in the injection molding 12.
  • the metal case 1 may be electrically connected to the antenna or the electronic circuit through the metal terminal parts 11 and 11 ′ so that the whole or part of the metal case may be used as the antenna or the electronic circuit.
  • the metal frame 10 is generally made of metal such as aluminum, magnesium, titanium, zinc, iron and stainless steel, and the injection molding 12 is made of a synthetic resin such as a polymer.
  • the metal terminal parts 11 and 11 ′ are electrically connected to the circuit board 40 through the contact terminals 30 of the circuit board 40 shown in FIG. 4, respectively.
  • the number of metal terminal parts 11 and 11 ′ may be increased according to the type and number of antennas or electronic circuits configured in the electronic device.
  • the metal terminal parts 11 and 11 ′ are configured such that only a part of the metal terminal parts 11 and 11 ′ are exposed by the injection molding 12. This is to insulate the plurality of metal terminal portions 11 and 11 'with the injection molding 12 to exclude mutual interference of the antenna or electronic circuit connected to each metal terminal portion, and to ensure the normal operation of the antenna or the electronic circuit. .
  • FIG. 2 is a plan view showing a state in which a metal pad 20 having a first coating layer 100 formed thereon is bonded to a metal terminal portion 11 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a line III-III of FIG. 2.
  • 4 is a cross-sectional view of the metal case 10 shown in FIG. 4, in which a metal pad 20 having a first coating layer 100 formed thereon is in contact with a contact terminal 30 of a circuit board 40 according to an embodiment of the present invention. It is sectional drawing which shows the state.
  • the metal pad 20 is welded to the metal terminal portion 11 to prevent the metal terminal portion 11 from being worn or corroded.
  • the metal pad 20 may be preferably formed in any one of a foil, a film, and a plate shape.
  • the metal pad 20 is made of a metal having high conductivity in order to electrically connect the circuit terminal portion 41 and the metal terminal portion 11 of the circuit board 40. Therefore, the metal pad 20 may be made of any one of copper, titanium, tin, phosphorus, and zinc. In addition, the metal pad 20 may be made of an alloy including copper and at least one of titanium, tin, phosphorus, and zinc.
  • the metal pad 20 is joined to the metal terminal portion 11 by laser welding. Since the metal pad 20 is made of a material having a relatively high light reflectance, when the laser beam is directly irradiated onto the metal pad 20, light (particularly, infrared) reflection occurs to increase the possibility of bonding failure. In view of this, the first coating layer 100 having a lower light reflectance than the metal pad 20 is formed on one surface of the metal pad 20.
  • the first coating layer 100 may be made of a material having a lower light reflectance and conductivity than the metal pad 20. Therefore, the first coating layer 100 is in direct contact with the contact terminal 30 disposed on the circuit terminal portion 41 of the circuit board 40 as shown in FIG. 4 and the circuit with the metal pad 20 and the metal terminal portion 11.
  • substrate 40 is electrically connected.
  • the first coating layer 100 may be made of a pure metal of any one of nickel, cobalt, and palladium, or may be an alloy including any one of nickel, cobalt, and palladium.
  • the laser beam emitted from the laser radiator (not shown) is irradiated onto the first coating layer 100. Accordingly, the first coating layer 100 absorbs the thermal energy of the laser beam, and the portion irradiated by the thermal energy is melted. A part of the molten first coating layer 100 is in a high temperature state. In addition, a portion of the metal pad 20 and the metal terminal portion 11 corresponding to the portion of the molten first coating layer 100 is melted by receiving heat from the first coating layer 100. Accordingly, the metal pad 20 is joined to the metal terminal portion 11.
  • the melting parts 301 and 304 harden as the temperature is lowered by air at room temperature, thereby solidifying the bonding between the metal pad 20 and the metal terminal part 11.
  • the contact terminal 30 is provided on the circuit terminal portion 41 of the circuit board 40 and electrically connected to the circuit terminal portion 41.
  • the contact terminal 30 is electrically conductive so as to electrically connect the circuit terminal portion 41 and the metal terminal portion 11, and is in contact with the metal pad 20 or the first coating layer 100.
  • circuit terminal portion 41 is electrically connected to the metal pad 20 and the metal terminal portion 11 through the contact terminal 30, and consequently, to the metal case 10.
  • the contact terminal 30 may be formed in any one of a C-clip, a spring and a pin shape.
  • springs are used as coil springs, but this does not preclude the use of other types of springs that are conductive.
  • the contact terminal 30 is shown as an example of a C-clip.
  • the present invention is not limited thereto and may be applied to various contact terminals.
  • the contact terminal 30 is elastic and elastically contacts the metal pad 20 or the first coating layer 100.
  • the contact terminal 30 may vibrate by an external impact and contract and expand according to a temperature change.
  • wear may occur due to friction with other metals. Therefore, in order to prevent damage due to abrasion and corrosion, the contact terminal 30 is generally made of a metal with high corrosion resistance and hardness.
  • the contact terminal 30 is composed of any one of gold, silver, platinum, palladium, nickel-palladium, and gold-cobalt.
  • the surface 31 on which the contact terminal 30 is in contact with the metal pad 20 is included in gold, silver, platinum, palladium, nickel-palladium, and gold-cobalt. It can also be coated with either.
  • the metal pad 20 to which the contact terminal 30 contacts is made of copper, titanium, tin, phosphorus, and zinc, which are more conductive than gold, silver, platinum, palladium, nickel-palladium, and gold-cobalt, but have a potential difference. Low hardness and susceptible to corrosion and abrasion.
  • the first coating layer 100 may be formed of a metal having corrosion resistance to prevent corrosion of the worn or worn portion as the metal pad 20 directly contacts the contact terminal 30 illustrated in FIG. 4. have.
  • Nickel, cobalt, and palladium forming the first coating layer 100 are more corrosion resistant than copper, titanium, tin, phosphorus, and zinc constituting the metal pad 20.
  • the first coating layer 100 is formed on one surface of the metal pad 20. Although the first coating layer 100 may be formed on all surfaces where the metal pads 20 are exposed, the size of the metal pads 20 may be about 1 mm 2 to 50 mm 2, which is very small. Coating all of the exposed sides of these metal pads 20 is undesirable because it leads to increased manufacturing costs.
  • the first coating layer 100 is made of a metal having a lower conductivity than the metal pad 20, when the metal pad 20 is coated on all exposed surfaces, the first coating layer 100 may affect the conductivity of the metal pad 20. do. Therefore, the first coating layer 100 is preferably formed only on the surface where the metal pad 20 is in direct contact with the contact surface 31 of the contact terminal 30.
  • FIG. 5 is a plan view showing a state in which the metal pad 20 having the second coating layer 200 formed thereon is bonded to the metal terminal portion 11 according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is an enlarged plan view of VI in FIG. 5. to be.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the metal case 10 taken along the line VII-VII of FIG. 5, and FIG. 8 illustrates a metal pad 20 having a second coating layer 200 according to another embodiment of the present invention. It is sectional drawing which shows the state which contacted the contact terminal 30 of the circuit board 40.
  • FIG. 8 illustrates a metal pad 20 having a second coating layer 200 according to another embodiment of the present invention. It is sectional drawing which shows the state which contacted the contact terminal 30 of the circuit board 40.
  • the second coating layer 200 is formed on the top surface of the first coating layer 100.
  • the first coating layer 100 is made of a metal having a higher corrosion resistance than the metal pad 20, but has a lower hardness than the metal forming the contact terminal 30 shown in FIG. 8. Therefore, when the first coating layer 100 directly contacts the contact surface 31 of the contact terminal 30, abrasion may occur in the first coating layer 100 by vibration of the elastic contact terminal 30. have. This wear additionally causes corrosion and leads to damage of the metal pad 20.
  • the second coating layer 200 is conductive and is formed of a metal having a greater hardness than the first coating layer 100. A second coating layer 200 is then formed on the first coating layer 100 so that the second coating layer 200 is in direct contact with the contact surface 31 of the contact terminal 30. In this manner, wear and corrosion of the first coating layer 100 may be prevented.
  • the second coating layer 200 may be made of a metal having the same or higher hardness as the metal constituting the contact terminal 30 of the circuit board 40 or the metal coated on the contact surface 31.
  • the second coating layer 200 may be made of any one of gold, silver, platinum, nickel-palladium alloy, and gold-cobalt alloy.
  • the second coating layer 200 is made of a material having a relatively high light reflectance. Therefore, when the laser beam is directly irradiated on the second coating layer 200, light (particularly, infrared) reflection occurs to increase the possibility of bonding failure. In view of this, it is preferable that the second coating layer 200 is partially formed on the upper surface of the first coating layer 100.
  • the second coating layer 200 is more preferably formed around the central portion 21 and the central portion of the metal pad 20.
  • the second coating layer 200 is not formed around and around the portion where the plurality of melt parts 300, 301, 302, 303, 304, and 305 are formed for laser welding using the first coating layer 100. .
  • the central portion 21 of the metal pad 20 is a portion where the contact surface 31 of the contact terminal 30 provided on the circuit board 40 mainly contacts. Therefore, the second coating layer 200 is preferably formed concentrated in the central portion 21 of the metal pad.
  • the plurality of melt parts 300, 301, 302, 303, 304, and 305 are formed along the circumference of the metal pad 20. Since the contact surface 31 of the contact terminal 30 provided on the circuit board 40 is in contact with the center portion 21 of the metal pad, the molten part 300 is not generated.
  • melt parts 300 are formed, and melt parts 301 and 304 are formed on both sides of the metal pad 20. Do. However, it is not limited thereto.
  • the melting part 300 may further include a reactant (not shown) formed by melting a part of the metal pad 20, the first coating layer 100, and the metal terminal part 11 made of different metals together.
  • the reactant is conductive as the materials of the first coating layer 100, the metal pad 20, and the metal terminal portion 11 melt together. Therefore, the metal pad 20 may be electrically connected to the metal terminal portion 11 through the reactant.
  • FIG. 9 is a plan view schematically illustrating a state in which a metal pad 20 on which a second coating layer 200 is formed is bonded on a metal terminal portion 11 according to another embodiment of the present invention.
  • a plurality of melting parts ( The illustration for 300, 301, 302, 303, 304, 305 is omitted.
  • the size of the metal pad 20 on which the second coating layer is formed may be defined as follows.
  • the first coating layer 100 may have a width of W1 and a height of L1.
  • the second coating layer 200 may have a width of W2 and a height of L1.
  • the size of the metal pad 20 is preferably the same as the first coating layer 100. Therefore, the width of the metal pad 20 can be said to be W1, and the height is L1.
  • the size of the metal pad 20 and the first coating layer 100 is preferably 1 mm 2 or more and 50 mm 2 or less when calculated through W1 ⁇ L1.
  • the size of the second coating layer 200 is calculated through W2 X L1
  • the size of the second coating layer 200 is smaller than that of the first coating layer 100, and the size of the second coating layer is not formed in the portion where the melting part 300 is formed. It is preferable to have.
  • FIG. 10 is a plan view schematically illustrating a state in which a metal pad 20 on which a second coating layer 200 is formed is bonded on a metal terminal portion 11 according to another embodiment of the present invention.
  • melt parts 300, 301, 302, 303, 304, and 305 are illustrated. Omitted.
  • the size of the second coating layer 200 may be defined as follows.
  • the width of the second coating layer 200 may be W2, and the height may be L2.
  • the width W2 and the height L2 of the second coating layer 200 are smaller than the width W1 and the height L1 of the first coating layer 100.
  • the size of the second coating layer 200 is W2 ⁇ L2
  • a space in which the melting part 300 may be formed around all of the metal pads 20 is provided. Therefore, the metal pad 20 can be more firmly bonded to the metal terminal portion 11.
  • the metal pad 20 having the first coating layer 200 formed thereon is attached to the metal terminal part 11 using the double-sided tape 50 according to another embodiment of the present invention. After that, the configuration to be bonded by laser welding will be described in detail.
  • the configuration having a difference from another embodiment of the present invention as compared to the embodiment of the present invention is a double-sided tape 50, so only this will be described. Since the rest of the configuration of another embodiment of the present invention is the same as the embodiment, a description of the same configuration will be omitted.
  • 11A and 11B show that the metal pad 20 is attached to the metal terminal portion 11 by using the double-sided tape 50 before the laser welding, and the metal pad 20 is temporarily fixed and through laser welding. It is sectional drawing which showed the state which bonded the metal pad 20 to the metal terminal part 11 sequentially.
  • the metal pad 20 may be attached to the metal terminal portion 11 using the double-sided tape 50 before the laser welding is performed. Therefore, the double-sided tape 50 is located between the metal pad 20 and the metal terminal portion 11.
  • the double-sided tape 50 is made of a synthetic resin such as acrylic or epoxy, which is not conductive. However, the present invention is not limited thereto, and a double-sided tape (not shown) having conductivity may be used.
  • the conductive double sided tape consists of a conductive adhesive and a film plated with one of gold, silver, platinum and nickel.
  • the metal terminal portion 11 When the metal pad 20 is attached to the metal terminal portion 11 using a non-conductive double-sided tape 50, the metal terminal portion 11 is electrically connected to the metal pad 20 through the melting portions 301 and 304. The connection is made. In addition, the center portion 21 of the metal pad 20 is insulated by the double-sided tape 50.
  • the double-sided tape 50 should be attached only to the center portion 21 of the metal pad 20 and its surroundings.
  • the center portion 21 of the metal pad 20 is insulated and cannot be electrically conductive, and the metal pad 20 and the metal terminal portion (3) are melted through the melting portions 301 and 304.
  • FIG. Since 11) is electrically connected when the size of the double-sided tape 50 is the same as that of the metal pad 20, and the double-sided tape 50 is melted together in the melting parts 301 and 304 during laser welding, The melted portions 301 and 304 may be degraded or lost in conductivity, and may cause malfunction or inoperability.
  • FIG. 12 is a plan view showing a state where the metal pad 20 is attached to the metal terminal portion by the double-sided tape 50.
  • the illustration of the first or second coating layer is omitted.
  • the width of the double-sided tape 50 may be defined as W3, and the height may be L3.
  • the width W3 and the height L3 of the double-sided tape 50 are smaller than the width W1 and the height L1 of the metal pad 20 and the first coating layer 100.
  • the width W3 and the height L3 of the double-sided tape 50 may be equal to or smaller than the width W2 and the height L2 of the second coating layer 200 shown in FIG. 10.
  • the value calculated by W3 X L3 which is the size of the double-sided tape 50 is 2/3 or less of the value of W1 X L1 which is the size of the metal pad 20.
  • the value of W3 X L3 is 2/3 or less of the value of W1 X L1
  • the double-sided tape 50 does not melt during laser welding.
  • 11B shows that the metal pad 20 is attached to the metal terminal portion 11 using a double-sided tape 50 having a size of 2/3 of the metal pad 20, and then bonded to the metal terminal portion 11 through laser welding. It is sectional drawing which shows the state.
  • the double-sided tape 50 is formed to be 2/3 or less of the size of the metal pad 20, the double-sided tape 50 is not melted in the melting parts 301 and 304. After the laser welding, a minute gap 52 is formed between the metal pad 20, the metal terminal part 11, the melting parts 301 and 304, and the double-sided tape 50.
  • the conductive double-sided tape may be used to prevent the non-metallic material from fusing to the melted portion 300. It is preferably formed only in the central portion 21 of the metal pad 20. Also in this case, fine voids 52 are generated after laser welding.
  • the metal pad 20 is fixed to the position to be bonded in advance. You can. Therefore, since the operator does not need to fix the metal pad 20 when performing laser welding, the precision of laser welding increases and work efficiency improves with the simplification of a manufacturing process, and shortening of a manufacturing time.
  • the metal pad 20 having the second coating layer 200 according to another embodiment of the present invention is attached to the metal terminal portion 11 using the double-sided tape 50. After that, the configuration of bonding through laser welding will be described in detail.
  • 13A and 13B exaggerated thicknesses of the metal pad 20, the first coating layer 100, the second coating layer 200, and the double-sided tape 50 in order to understand another embodiment of the present invention.
  • the difference is minute enough that it is impossible to distinguish each thickness with the naked eye.
  • FIG. 13A is a view illustrating a state in which the metal pads 20 on which the first and second coating layers 100 and 200 are formed before the laser welding are attached to the metal terminal portion 11 by the double-sided tape 50. .
  • the thickness of the metal pad 20 is t1
  • the thickness of the first coating layer 100 is t2
  • the thickness of the second coating layer 200 is t3
  • the thickness of the double-sided tape 50 is defined as t4. can do.
  • the thickness t1 of the metal pad 20 is preferably 0.02 mm or more and 0.5 mm or less, and is thickest than other configurations.
  • the thickness t2 of the first coating layer 100 is preferably 0.003mm or more to 0.015mm or less. If it is less than 0.003mm, it is difficult to exhibit the function as the first coating layer described above, and if it exceeds 0.015mm, manufacturing costs increase.
  • the thickness t3 of the second coating layer 200 is preferably 0.00003 mm or more and 0.001 mm or less. If it is less than 0.00003mm, it is difficult to exhibit the function as the second coating layer described above, and if it exceeds 0.001mm, the manufacturing cost increases.
  • the thickness t 4 of the double-sided tape 50 is preferably 1/3 or less of the thickness of the metal pad 20.
  • FIG. 13B is a view showing a state in which the metal pad 20 attached to the metal terminal portion 11 by the double-sided tape 50 is joined to the metal terminal portion 11 by laser welding.
  • the double-sided tape 50 is formed to be 2/3 or less of the size of the metal pad 20, the double-sided tape 50 is not melted in the melting parts 301 and 304. In addition, since it is attached only to the center portion 21 of the metal pad, minute pores 52 are formed between the metal pad 20, the metal terminal portion 11, the melt portions 301 and 304, and the double-sided tape 50. .
  • FIG 14 is a cross-sectional view illustrating a state in which the metal pad 20 having the second coating layer 200 formed thereon is in contact with the contact terminal 30 of the circuit board.
  • a non-conductive double-sided tape 50 is attached to insulate the central portion 21 of the metal pad 20.
  • the metal pad 20 and the metal terminal portion 11 are electrically connected to each other through the melting portions 301 and 304.
  • the overall thickness of the electronic device 1 is thicker than other embodiments of the present invention, but the double-sided tape 50 bonds the metal pad 20 to the metal terminal portion 11 by the double-sided tape 50.
  • the structure of the double-sided tape 50 for attaching the metal pad 20, the first and second coating layers 100 and 200 formed on the metal pad 20, and the metal pad 20 to the metal terminal portion 11 is provided. Since the description is the same as the above-described embodiments, a description thereof will be omitted and the following description will be given to a method of bonding the metal pad to the narrow portion 13 using a laser.
  • FIG. 15 illustrates a state in which the metal pad 20 having the second coating layer 200 is bonded to the narrow portion 13 inside the electronic device 1 according to another embodiment of the present invention.
  • An ultrasonic horn a tool used for ultrasonic welding, has a constant shape of a head (not shown).
  • the head having such a constant shape cannot be inserted into the narrow part 13 inside the electronic device 1 because of the injection molding 12 and the structure formed around the narrow part 13 inside the electronic device 1.
  • the metal pad 20 in the metal terminal portion 11 located in the narrow portion 13 can be joined. Therefore, when the metal pad 20 is bonded to the metal terminal portion 11 positioned in the narrow portion 13 through laser welding, the work can be easily performed regardless of the peripheral injection molding 12 and the structure.
  • the narrow portion 13 may be provided with various antennas or electronic circuits, there is an effect that the performance of the overall electronic device is improved.
  • the double-sided tape 50 ′ may further include a layer 51 made of polyethylene terephthalate (PET).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PET The material is used as an electrical insulator and excellent in thermal insulation, and the PET layer 51 may be formed inside the double-sided tape 50 '.
  • the center portion 21 of the metal pad 20 is insulated. .
  • the metal pad 20 When the metal pad 20 is attached to the metal terminal portion 11 using the double-sided tape 50 ′ including the PET layer 51, the metal pad 20 and the metal terminal portion 11 may be formed by melting parts 301 and 301. Electrically connected only through 304).
  • the metal case 60 may include a plurality of metal terminal parts 11 and 11 ′.
  • the plurality of metal terminal parts 11 and 11 ′ may be formed on the same plane, but the metal terminal part 11 is formed on one surface of the metal case 60 and the other side of the metal case 60 is different from the other side of the metal case 60.
  • the metal terminal portion 11 ′ may be formed.
  • a plurality of metal terminal parts 11 and 11 ′ are formed on both surfaces of the metal case 60, and the metal pads 20 may be bonded to each metal terminal part.
  • the space efficiency inside the electronic device 1 can be increased, and more antennas or electronic circuits can be formed, thereby allowing the electronics. It can greatly improve the performance of the equipment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

금속 패드가 부착되는 금속 케이스를 구비한 전자기기가 개시된다. 본 발명에 따른 전자기기는 금속 단자부가 형성된 금속 케이스; 상기 금속 단자부에 레이저 용접에 의해 접합되는 금속 패드; 및 상기 금속 패드의 일면에 코팅된 도전성 제1 코팅층;을 포함하며, 상기 제1 코팅층의 광 반사율은 상기 금속 패드의 광 반사율보다 낮다.

Description

금속 패드가 부착된 금속 케이스를 구비한 전자기기
본 발명은 금속 패드가 부착된 금속 케이스를 구비한 전자기기에 관한 것으로서, 구체적으로 금속 케이스에 형성된 금속 단자부에 금속 패드를 레이저 용접하여, 회로 기판 상에 구비된 단자가 금속 패드와 서로 마찰하여 부식되거나 손상되는 것을 방지할 수 있는 전자기기에 관한 것이다.
알루미늄, 티타늄, 아연, 마그네슘 등 과 같이 상대적으로 표면 경도가 낮은 순금속 또는 합금소재를 케이스로 제작하는 모바일 전자기기가 늘어나고 있다. 이는 기존의 플라스틱 재질의 케이스를 구비한 제품에 비하여 구조적 강성을 높일 수 있으면서 가볍고 얇게 만드는 이점이 있다. 이와 같이 케이스를 금속 재질로 제작한 전자기기는 금속의 고급스러운 질감을 통하여 소비자의 구매욕구를 불러 일으킬 수 있다.
이와 같은 모바일 전자기기는 금속 케이스를 안테나 또는 전자회로의 일부로 사용하고 있다. 이 경우, 안테나 또는 전자회로는 전자기기의 내부에 배치되는 회로기판과 전기적으로 연결된다. 이를 위해 회로기판 상에는 상기 안테나 또는 전자회로와 전기적으로 접속되는 C-클립(C-clip)과 같은 접촉 단자를 구비한다. 이러한 C-클립은 금속 케이스의 일부에 형성된 금속 단자부와 전기적으로 접촉한다.
그런데 금속 케이스의 재료로 사용되는 알루미늄, 마그네슘, 티타늄, 아연, 철 및 스테인레스 스틸 등의 금속은 C-클립의 주요 재질인 금, 은, 백금, 팔라듐 같은 금속보다 경도가 낮고 내식성이 약하다. 따라서, 금속 단자부는 C-클립과 접촉하는 부분에 미세한 흠집이 형성되고, 이 부분이 쉽게 부식된다. 이러한 부식 현상으로 인해 종래의 전자기기는 접점 불량으로 전자기기의 오동작이 발생하는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 금속 케이스의 금속 단자부에 금속 패드를 접합하여 사용하고 있다. 금속 패드는 전도성과 내식성이 있고 동시에 경도가 높은 금속재로 이루어진다.
이러한 금속 패드를 금속 케이스에 부착하기 위해 종래에는 다양한 부착 방식이 제안되었으며, 일 예로 초음파 용접 방식을 들 수 있다.
초음파 용접 방식은 매우 얇은 두께의 금속 패드 즉, 금속 시트를 사용할 수 있다. 이 경우, 금속 단자부에 용접되는 금속 시트는 C-클립과 전위차가 없거나 보다 적은 금속재로 이루어지고, 동시에 경도가 높은 금속을 사용하여 갈바닉 부식(Galvanic Corrosion) 또는 프레팅 부식(Fretting Corrosion)이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 초음파 혼의 진동에 따라 발생하는 마찰열에 의해 물리적으로 금속 시트를 금속 단자부에 접합하므로 작업이 편리하고 가공 시간이 단축된다는 장점이 있다.
그러나, 전자기기 내부의 협소한 부분에는 초음파 혼의 헤드가 사출 성형된 구조물에 간섭됨에 따라 용접 부위로의 진입이 어려워 용접 작업이 불가능한 단점이 있었다.
본 발명의 목적은 금속 케이스 내부 구조에 구애 받지 않고 금속 단자부에 원활하게 접합할 수 있는 전도성과 내식성이 있고 동시에 경도가 높은 금속재로 구성되는 금속 패드를 구비하는 전자기기를 제공하는 데 있다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 금속 케이스 내부 구조에 구애 받지 않고 금속 패드를 금속 단자부에 원활하게 접합할 수 있는 금속 패드를 구비하는 전자기기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 금속 단자부가 형성된 금속 케이스; 상기 금속 단자부에 레이저 용접에 의해 접합되는 금속 패드; 및 상기 금속 패드의 일면에 코팅된 도전성 제1 코팅층;을 포함하며, 상기 제1 코팅층의 광 반사율은 상기 금속 패드의 광 반사율보다 낮은 전자기기를 제공한다.
상기 제1 코팅층은 내식성을 가지는 재질로 이루어질 수 있다.
상기 금속 패드는 제1 코팅층 위에 코팅된 도전성 제2 코팅층을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 코팅층은 상기 제1 코팅층보다 더 큰 경도를 가질 수 있다.
상기 제2 코팅층은 상기 제2 코팅층과 전기적으로 연결되는 접촉 단자와 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
상기 제2 코팅층 및 상기 접촉 단자는 금, 은, 백금 및 니켈-팔라듐 합금 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 금속 패드는 구리, 티타늄, 주석, 인 및 아연 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 금속 패드는 구리를 포함하고, 티타늄, 주석, 인 및 아연 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 코팅층은 니켈 및 코발트 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 제2 코팅층은 제1 코팅층 상면에 부분적으로 형성될 수 있다.
상기 제2 코팅층은 금, 은, 백금, 니켈-팔라듐 및 금-코발트 합금 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 레이저 용접에 의해 상기 금속 패드의 둘레를 따라 형성되는 적어도 하나 이상의 용융부를 더 포함할 수 있다.
상기 용융부는 상기 금속 패드의 일부, 상기 제1 코팅층의 일부 및 상기 금속 단자부의 일부가 용융되어 형성되는 반응물로 이루어질 수 있다.
상기 반응물은 도전성을 가질 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전자기기는 상기 금속 패드를 상기 금속 단자부에 부착하기 위한 양면테이프를 더 포함할 수 있다.
상기 양면테이프는 상기 금속 패드의 중심 부분에만 부착될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전자기기는 상기 접촉 단자를 구비하고, 상기 접촉 단자를 통해 상기 금속 케이스와 전기적으로 연결되는 회로기판;을 더 포함할 수 있다.
상기 접촉 단자는 C-클립, 코일 스프링 및 핀 형상 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전자기기는 금속 케이스에 형성되는 안테나 또는 전자회로; 및 상기 금속 단자부의 일부만 노출되도록 상기 금속 케이스의 내측에 결합되는 사출물;을 더 포함할 수 있다.
도 1은 금속 패드가 접합되지 않은 금속 단자부 및 금속 케이스를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 코팅층이 형성된 금속 패드가 금속 단자부에 접합된 상태를 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 나타낸 금속 케이스의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 코팅층이 형성된 금속 패드가 회로기판의 접촉 단자와 접촉된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제2 코팅층이 형성된 금속 패드가 금속 단자부에 접합된 상태를 나타낸 평면도이다.
도 6는 도 5에 표시된 Ⅵ 부분을 확대한 평면도이다.
도 7는 도 5의 Ⅶ-Ⅶ선을 따라 나타낸 금속 케이스의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라 제2 코팅층이 형성된 금속 패드가 회로기판의 접촉 단자와 접촉된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따라 제2 코팅층이 형성된 금속 패드, 제1 및 제2 코팅층의 크기를 나타내기 위한 평면도들이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제1 코팅층이 형성된 금속 패드가 양면테이프에 의해 금속 단자부에 부착되어 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양면 테이프의 크기를 나타내기 위한 평면도이다.
도 13a 및 도 13b는 금속 패드, 제1 및 제2 코팅층과 양면테이프의 두께를 나타내는 단면도이다.
도 14는 또 다른 실시예에 따라 제2 코팅층이 형성된 금속 패드가 회로기판의 접촉 단자와 접촉된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제2 코팅층이 형성된 금속 패드가 전자기기 내부의 모서리 부분에 접합된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 양면테이프 내에 PET층이 삽입되어 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제2 코팅층이 형성된 금속 패드가 복수로 금속 단자부에 접합된 상태를 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 대해 상세하게 설명하고자 한다.
이하에서 설명되는 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들과 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 이하에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 금속 패드의 구조와 금속 패드를 금속 케이스의 일부분인 금속 단자부에 용접하는 구성은 소형 모바일 전자기기 예를 들면 휴대전화에 적용하는 것으로 설명한다. 하지만 본 발명은 이에 국한되지 않으며 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 웨어러블 기기 등 다양한 전자기기에 적용될 수 있다.
도 1은 금속 패드가 접합되지 않은 금속 단자부 및 금속 케이스를 나타내는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 전자기기(1)는 외측 부분을 이루는 금속 케이스(10)를 포함한다. 이 경우, 금속 케이스(10)의 내측에는 소정 형상의 사출물(12)이 결합될 수 있다.
금속 케이스(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 내측면이 사출물(12)에 의해 일부가 가려질 수 있다. 또한, 금속 케이스(10)의 내측면의 일부를 이루는 금속 단자부들(11,11')은 사출물(12)에 형성된 홀을 통해 노출된다.
금속 케이스(1)는 금속 단자부들(11,11')을 통해 안테나 또는 전자회로와 전기적으로 연결되어 금속 케이스의 전체 또는 부분을 안테나 또는 전자회로로 사용할 수 있다.
금속 프레임(10)은 일반적으로 알루미늄, 마그네슘, 티타늄, 아연, 철 및 스테인레스 스틸 등의 금속으로 이루어지며, 사출물(12)은 폴리머와 같은 합성 수지를 재료로 하여 제작된다.
금속 단자부들(11, 11')은 각각 도 4에 도시된 회로기판(40)의 접촉 단자(30)를 통해 전기적으로 회로기판(40)과 연결된다. 금속 단자부들(11, 11')은 전자기기에 구성되는 안테나 또는 전자회로의 종류와 수에 따라 더 많은 개수가 형성될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 금속 단자부들(11, 11')은 사출물(12)에 의해 일 부만 노출되도록 구성된다. 이는 사출물(12)로 복수의 금속 단자부들(11, 11')을 절연하여 각 금속 단자부에 연결되어 있는 안테나 또는 전자회로의 상호 간섭을 배제하고, 안테나 또는 전자회로의 정상적인 작동을 보장하기 위함이다.
이하에서, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 코팅층(100)이 형성된 금속 패드(20)가 금속 단자부(11)에 접합되는 구성에 대하여 자세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 코팅층(100)이 형성된 금속 패드(20)가 금속 단자부(11)에 접합된 상태를 나타낸 평면도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 나타낸 금속 케이스(10)의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 코팅층(100)이 형성된 금속 패드(20)가 회로기판(40)의 접촉 단자(30)와 접촉된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 금속 패드(20)는 금속 단자부(11)가 마모되거나 부식되는 것을 방지하기 위하여 금속 단자부(11)에 용접된다.
금속 패드(20)는 금속 단자부(11)와의 접촉 면적을 늘리기 위해 바람직하게는 박편(foil), 필름(film), 판상(plate) 형태 중 어느 하나의 형태로 형성될 수 있다.
금속 패드(20)는 회로기판(40)의 회로 단자부(41)와 금속 단자부(11)를 전기적으로 연결하기 위하여 높은 도전성을 가지는 금속으로 이루어진다. 따라서, 금속 패드(20)는 구리, 티타늄, 주석, 인 및 아연 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 또한, 금속 패드(20)는 구리를 포함하고, 동시에 티타늄, 주석, 인 및 아연 중 적어도 어느 하나를 포함한 합금으로도 이루어질 수 있다.
금속 패드(20)는 레이저 용접에 의해 금속 단자부(11)에 접합된다. 금속 패드(20)는 비교적 광 반사율이 높은 재질로 이루어지기 때문에, 레이저 빔을 직접 금속 패드(20)에 조사하면 광(특히, 적외선) 반사가 일어나 접합 불량이 발생할 가능성이 높아진다. 이런 점을 감안하여, 금속 패드(20)의 일면에는 금속 패드(20)보다 광 반사율이 낮은 제1 코팅층(100)이 형성된다.
제1 코팅층(100)은 금속 패드(20)보다 광 반사율이 낮고 도전성이 있는 재질로 이루어질 수 있다. 따라서, 제1 코팅층(100)은 도 4와 같이 회로기판(40)의 회로 단자부(41)에 배치된 접촉 단자(30)와 직접적으로 접촉하고 금속 패드(20) 및 금속 단자부(11)와 회로기판(40)의 회로 단자부(41)를 전기적으로 연결한다.
제1 코팅층(100)은 니켈, 코발트 및 팔라듐 중 어느 하나의 순금속으로 이루어지거나 니켈, 코발트 및 팔라듐 중 어느 하나를 포함한 합금일 수 있다.
레이저 용접을 통해 금속 패드(20)가 금속 단자부(11)에 접합되는 과정을 자세히 살펴보면 다음과 같다.
도 3을 참조하면, 금속 패드(20)를 금속 단자부(11)의 일면에 배치한 후, 레이저 방사 장치(미도시)에서 방출된 레이저 빔을 제1 코팅층(100)에 조사한다. 이에 따라 제1 코팅층(100)은 레이저 빔의 열에너지를 흡수하게 되고, 이 열에너지에 의해 조사된 부분이 용융된다. 용융된 제1 코팅층(100)의 일부는 고온 상태가 된다. 그리고, 용융된 제1 코팅층(100)의 일부에 대응하는 금속 패드(20)와 금속 단자부(11)의 일부분은 제1 코팅층(100)으로부터 열을 전달받아 용융된다. 이에 따라, 금속 패드(20)는 금속 단자부(11)와 접합된다.
전술한 바와 같이, 제1 코팅층(100), 금속 패드(20) 및 금속 단자부(11)의 일부가 고온에서 함께 용융되어 용융부(301, 304)를 형성한다.
또한, 용융부(301, 304)는 상온에서 공기에 의해 온도가 내려가면서 단단하게 굳어져 금속 패드(20)와 금속 단자부(11) 간의 접합을 공고히 할 수 있다.
도 4를 참조하면, 접촉 단자(30)는 회로기판(40)의 회로 단자부(41) 상에 구비되며 회로 단자부(41)와 전기적으로 연결된다. 접촉 단자(30)는 회로 단자부(41)와 금속 단자부(11)를 전기적으로 연결할 수 있도록 도전성을 가지고, 금속 패드(20) 또는 제1 코팅층(100)에 접촉된다.
따라서 회로 단자부(41)는 접촉 단자(30)를 통해 금속 패드(20) 및 금속 단자부(11)와 전기적으로 연결되며, 결과적으로 금속 케이스(10)과 전기적으로 연결된다.
또한, 접촉 단자(30)는 C-클립, 스프링 및 핀 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다. 일반적으로 스프링은 코일 스프링이 사용되지만, 도전성을 가지는 다른 종류의 스프링 사용을 배제하는 것은 아니다.
도 4를 참조하면 설명의 편의를 위하여, 접촉 단자(30)는 C-클립으로 예를 들어 나타내고 있다. 하지만, 본 발명은 이에 국한되지 않으며 다양한 접촉 단자에 적용될 수 있다.
접촉 단자(30)는 탄성을 가지며, 탄성적으로 금속 패드(20) 또는 제1 코팅층(100)에 접촉된다.
그리고, 접촉 단자(30)는 외부 충격에 의해 진동할 수 있으며 온도 변화에 따라 수축, 팽창을 할 수 있다. 이렇게 접촉 단자(30)가 움직이게 되면, 다른 금속과의 마찰에 의해 마모가 발생할 수 있다. 따라서 마모 및 부식에 의한 손상을 방지하기 위해 접촉 단자(30)는 일반적으로 내식성 및 경도가 강한 금속으로 이루어진다.
접촉 단자(30)는 금, 은, 백금, 팔라듐, 니켈-팔라듐, 금-코발트 중 어느 하나로 구성된다.
또한, 접촉 단자(30)의 제조 비용을 절감하기 위해, 접촉 단자(30)가 금속 패드(20)와 접촉되는 표면(31)만을 금, 은, 백금, 팔라듐, 니켈-팔라듐, 금-코발트 중 어느 하나로 코팅할 수도 있다.
하지만, 접촉 단자(30)가 접촉되는 금속 패드(20)는 구리, 티타늄, 주석, 인 및 아연으로 이루어지는데 이들은 금, 은, 백금, 팔라듐, 니켈-팔라듐 및 금-코발트 비해 도전성이 높지만, 전위차와 경도가 낮아 부식과 마모에 취약하다.
그러므로 금속 패드(20)가 접촉 단자(30)와 직접 접촉하게 되면, 전위차에 의한 부식이 발생할 수 있다. 또한, 탄성을 가지는 접촉 단자(30)의 미세한 진동에 의해 금속 패드(20)에 마모가 발생되어 부식이 일어나게 된다.
따라서, 금속 패드(20)가 도 4에 도시된 접촉 단자(30)와 직접 접촉함에 따라 마모되거나 마모된 부분이 부식되는 것을 방지하기 위해 제1 코팅층(100)은 내식성을 가지는 금속으로 형성될 수 있다.
제1 코팅층(100)을 형성하는 니켈, 코발트 및 팔라듐은 금속 패드(20)를 구성하는 구리, 티타늄, 주석, 인 및 아연보다 내식성이 강하다.
제1 코팅층(100)은 금속 패드(20)의 일면에 형성된다. 금속 패드(20)가 노출되어 있는 모든 면에 제1 코팅층(100) 형성이 가능하지만, 금속 패드(20)의 크기는 약 1mm²내지 50mm²으로서 매우 미소하다. 이러한 금속 패드(20)의 노출된 모든 면을 코팅하는 것은 제조 비용 증가를 불러 일으키므로 바람직하지 않다.
또한, 제1 코팅층(100)은 금속 패드(20)에 비해 도전성이 낮은 금속으로 이루어지므로, 금속 패드(20)가 노출된 모든 면을 코팅하게 되면, 금속 패드(20)의 도전성에 영향을 미치게 된다. 따라서, 제1 코팅층(100)은 금속 패드(20)가 접촉 단자(30)의 접촉 표면(31)과 직접적으로 접촉하는 면에만 형성되는 것이 바람직하다.
도 5 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따라 제2 코팅층(200)이 형성된 금속 패드(20)가 금속 단자부(11)에 접합되는 구성에 대하여 자세히 설명하도록 한다.
다만, 본 발명의 일 실시예와 비교하여 본 발명의 다른 실시예가 차이점을 가지는 구성은 제2 코팅층이므로 이에 대하여만 설명하도록 한다. 본 발명의 다른 실시예의 나머지 구성은 본 발명의 일 실시예와 동일하므로, 동일한 구성에 대하여는 설명을 생략한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제2 코팅층(200)이 형성된 금속 패드(20)가 금속 단자부(11)에 접합된 상태를 나타낸 평면도이고, 도 6는 도 5의 Ⅵ를 확대한 평면도이다.
그리고, 도 7는 도 5의 Ⅶ-Ⅶ선을 따라 금속 케이스(10)를 절단한 단면도이며, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라 제2 코팅층(200)이 형성된 금속 패드(20)가 회로기판(40)의 접촉 단자(30)와 접촉된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 제2 코팅층(200)은 제1 코팅층(100)의 상면에 형성된다.
제1 코팅층(100)은 금속 패드(20)보다 내식성이 강한 금속으로 이루어지지만, 도 8에 도시된 접촉 단자(30)을 이루는 금속보다는 경도가 낮다. 따라서, 제1 코팅층(100)이 접촉 단자(30)의 접촉 표면(31)과 직접적으로 접촉할 경우, 탄성을 가지는 접촉 단자(30)의 진동에 의해 제1 코팅층(100)에 마모가 발생할 수 있다. 이러한 마모는 추가적으로 부식을 발생시키며, 금속 패드(20)의 손상으로 이어지게 된다.
그러므로, 제2 코팅층(200)은 도전성을 가지며, 제1 코팅층(100)보다 더 큰 경도를 갖는 금속으로 형성된다. 그리고 제2 코팅층(200)을 제1 코팅층(100) 위에 형성하여, 제2 코팅층(200)이 직접 접촉 단자(30)의 접촉 표면(31)과 접촉하도록 한다. 이러한 방식을 통해 제1 코팅층(100)에 마모와 부식이 일어나는 것을 방지할 수 있다.
제2 코팅층(200)은 회로기판(40)의 접촉 단자(30)를 구성하는 금속 또는 접촉 표면(31)에 코팅되는 금속과 동일하거나 더 높은 경도를 가지는 금속으로 이루어질 수 있다.
제2 코팅층(200)은 금, 은, 백금, 니켈-팔라듐 합금 및 금-코발트 합금 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
제2 코팅층(200)은 비교적 광 반사율이 높은 재질로 이루어진다. 따라서 레이저 빔을 직접 제2 코팅층(200)에 조사하면 광(특히, 적외선) 반사가 일어나 접합 불량이 발생할 가능성이 높아진다. 이런 점을 감안하여, 제2 코팅층(200)은 제1 코팅층(100)의 상면에 부분적으로 형성되는 것이 바람직하다.
도 6을 참조할 때, 제2 코팅층(200)은 금속 패드(20)의 중심 부분(21) 및 중심 부분 주위에 형성되는 것이 더 바람직하다. 이 경우, 제1 코팅층(100)을 이용하는 레이저 용접을 위해 복수의 용융부들(300, 301, 302, 303, 304, 305)이 형성되는 부분 및 그 주위에는 제2 코팅층(200)이 형성되지 않는다.
금속 패드(20)의 중심 부분(21)은 회로기판(40)에 구비되는 접촉 단자(30)의 접촉 표면(31)이 주로 접촉하는 부분이다. 따라서, 제2 코팅층(200)은 금속 패드의 중심 부분(21)에 집중적으로 형성되는 것이 바람직하다.
도 6을 참조할 때, 복수의 용융부들(300, 301, 302, 303, 304, 305)은 금속 패드(20)의 둘레를 따라 형성된다. 금속 패드의 중심 부분(21)에는 회로기판(40)에 구비되는 접촉 단자(30)의 접촉 표면(31)이 접촉되므로 용융부(300)가 생성되지 않는다.
금속 패드(20)가 금속 단자부(11)에 안정적으로 접합하기 위해서는 용융부(300)는 적어도 두 개 이상 생성되고, 금속 패드(20)의 양측면에 용융부들(301, 304)이 형성되는 것이 바람직하다. 하지만, 이에 한정되지는 않는다.
용융부(300)는 각기 다른 금속으로 이루어지는 금속 패드(20), 제1 코팅층(100) 및 금속 단자부(11)의 일부가 함께 용융되면서 형성되는 반응물(미도시)을 더 포함할 수 있다.
반응물은 제1 코팅층(100), 금속 패드(20) 및 금속 단자부(11)의 물질이 함께 용융되면서 도전성을 가진다. 따라서 금속 패드(20)는 반응물을 통해서 금속 단자부(11)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제2 코팅층(200)이 형성된 금속 패드(20)가 금속 단자부(11) 위에 접합된 상태를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 금속 패드(20), 제1 코팅층(100) 및 제2 코팅층(200)의 크기를 명확하게 나타내기 위해서 복수의 용융부들(300, 301, 302, 303, 304, 305)에 대한 도시는 생략하였다.
도 9를 참조할 때, 본 발명의 다른 실시예에 따라 제2 코팅층이 형성된 금속 패드(20)의 크기는 다음과 같이 정의가 가능하다.
제1 코팅층(100)은 폭이 W1, 높이는 L1이라고 할 수 있다. 또한, 제2 코팅층(200)은 폭이 W2, 높이는 L1이라고 할 수 있다.
금속 패드(20)는 상술한 바와 같이 제1 코팅층(100)에 의해 레이저 용접될 수 있으므로, 금속 패드(20)의 크기는 제1 코팅층(100)과 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 금속 패드(20)의 폭은 W1, 높이는 L1이라고 할 수 있다.
금속 패드(20) 및 제1 코팅층(100)의 크기는 W1 X L1을 통해 계산할 경우, 1mm²이상 내지 50mm²이하인 것이 바람직하다.
제2 코팅층(200)의 크기는 W2 X L1을 통해 계산할 경우, 제1 코팅층(100)의 크기보다 작게 형성되며, 용융부(300)가 형성되는 부분에는 제2 코팅층이 형성되지 않을 정도의 크기를 갖는 것이 바람직하다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제2 코팅층(200)이 형성된 금속 패드(20)가 금속 단자부(11) 위에 접합된 상태를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2 코팅층(200)의 크기를 명확하게 나타내기 위해서 복수의 용융부들(300, 301, 302, 303, 304, 305)에 대한 도시는 생략하였다.
도 10을 참조할 때, 제2 코팅층(200)의 크기는 다음과 같이 정의가 가능하다.
제2 코팅층(200)의 폭은 W2, 높이는 L2라고 할 수 있다. 그리고, 제2 코팅층(200)의 폭 W2와 높이 L2는 제1 코팅층(100)의 폭 W1와 높이 L1 보다 작게 형성된다.
제2 코팅층(200)의 크기가 W2 X L2인 경우에는, 금속 패드(20)의 모든 둘레에 용융부(300)가 형성될 수 있는 공간이 마련된다. 따라서 금속 패드(20)를 금속 단자부(11)에 더 견고하게 접합시킬 수 있다.
도 11a, 도 11b 및 도 12를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제1 코팅층(200)이 형성된 금속 패드(20)를 양면테이프(50)를 이용하여 금속 단자부(11)에 부착하고 그 뒤에 레이저 용접을 통해 접합하는 구성에 대하여 자세히 설명하도록 한다.
다만, 본 발명의 일 실시예와 비교하여 본 발명의 또 다른 실시예가 차이점을 가지는 구성은 양면테이프(50)이므로 이에 대하여만 설명하도록 한다. 본 발명의 또 다른 실시예의 나머지 구성은 일 실시예와 동일하므로, 동일한 구성에 대하여는 설명을 생략한다.
도 11a 및 도 11b는 레이저 용접을 실시하기 전에 양면테이프(50)를 이용하여 금속 패드(20)를 금속 단자부(11)에 부착시키고 금속 패드(20)가 일시적으로 고정된 상태 및 레이저 용접을 통해 금속 패드(20)를 금속 단자부(11)에 접합한 상태를 순차적으로 나타낸 단면도이다.
도 11a를 참조할 때, 금속 패드(20)는 레이저 용접이 이루어지기 전에 양면테이프(50)를 사용하여 금속 단자부(11)에 부착될 수 있다. 따라서 양면테이프(50)는 금속 패드(20)와 금속 단자부(11) 사이에 위치하게 된다.
양면테이프(50)는 도전성이 없는 아크릴 또는 에폭시 같은 합성 수지를 재료로 하여 제작된다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 도전성을 가지는 양면테이프(미도시)를 사용할 수도 있다. 도전성 양면테이프는 도전성 접착제와 금, 은, 백금 및 니켈 중 하나로 도금된 필름으로 구성된다.
도전성이 없는 양면테이프(50)를 사용하여 금속 패드(20)를 금속 단자부(11)에 부착할 경우, 금속 단자부(11)는 용융부(301, 304)를 통하여 금속 패드(20)와 전기적으로 연결이 된다. 그리고 금속 패드(20)의 중심 부분(21)은 양면테이프(50)에 의해 절연된다.
이 경우, 양면테이프(50)는 금속 패드(20)의 중심 부분(21)과 그 주위에만 부착되도록 해야 한다. 도전성이 없는 양면테이프(50)에 의해 금속 패드(20)의 중심 부분(21)은 절연이 되어 도전할 수 없는 상태가 되고 용융부(301, 304)를 통하여 금속 패드(20)와 금속 단자부(11)가 전기적으로 연결이 되기 때문에, 양면테이프(50)의 크기를 금속 패드(20)와 동일하게 하여 레이저 용접 시에 용융부(301, 304)에 양면테이프(50)가 함께 용융되게 되면, 용융부(301, 304)는 도전성이 저하되거나 상실될 수 있게 되고, 작동 불량 또는 작동 불능이 유발 될 수 있다.
따라서, 양면테이프(50)가 용융부(301, 304)에 용융되지 않도록 양면테이프(50)의 크기는 제한될 필요가 있다.
도 12는 금속 패드(20)가 양면테이프(50)에 의해 금속 단자부에 부착되어 있는 상태를 나타내고 있는 평면도이다. 양면테이프(50)의 크기를 정확히 나타내기 위해 제1 또는 제2 코팅층의 도시는 생략하였다.
도 12를 참조할 때, 양면테이프(50)의 폭은 W3, 높이는 L3라고 정의할 수 있다.
양면테이프(50)의 폭 W3과 높이 L3은 금속 패드(20) 및 제 1 코팅층(100)의 폭 W1과 높이 L1보다 작게 형성된다. 그리고 양면테이프(50)의 폭 W3과 높이 L3은 도 10에 도시된 제2 코팅층(200)의 폭 W2와 높이 L2와 동일하거나 작게 형성될 수 있다.
양면테이프(50)의 크기인 W3 X L3를 계산한 값은 금속 패드(20)의 크기인 W1 X L1 값의 2/3 이하인 것이 바람직하다. W3 X L3값이 W1 X L1 값의 2/3 이하인 경우 양면테이프(50)를 금속 패드 중심 부분(21)을 기준으로 붙여도, 레이저 용접 시에 양면테이프(50)가 용융되지 않게 된다.
도 11b는 크기가 금속 패드(20)의 2/3인 양면테이프(50)를 이용하여 금속 패드(20)를 금속 단자부(11)에 접착시킨 후 레이저 용접을 통해 금속 단자부(11)에 접합한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 11b를 참조할 때, 양면테이프(50)는 금속 패드(20)의 2/3이하 크기로 형성되므로, 용융부(301, 304)에 용융되지 않는다. 그리고 레이저 용접 후 금속 패드(20), 금속 단자부(11), 용융부(301, 304) 및 양면테이프(50) 사이에 미세한 공극(52)이 형성된다.
도전성이 있는 양면테이프(미도시)를 사용하여 금속 패드(20)를 금속 단자부(11)에 부착할 경우에도, 용융부(300)에 비금속 물질이 융합되는 것을 방지하기 위해서 도전성이 있는 양면테이프는 금속 패드(20)의 중심 부분(21)에만 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 이 경우에도 레이저 용접 후에 미세한 공극(52)이 생성된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라 금속 패드(20)를 금속 단자부(11)에 접합하는 공정에 있어서, 양면테이프(50)를 사용하는 경우, 금속 패드(20)를 접합하고자 하는 위치에 미리 고정시킬 수 있다. 따라서, 작업자가 레이저 용접을 행할 때 금속 패드(20)를 고정하고 있을 필요가 없으므로, 레이저 용접의 정밀도가 증가하고 제조 공정의 단순화 및 제조 시간 단축에 따라 작업 효율이 향상된다.
도 13a, 도 13b 및 도 14를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2 코팅층(200)이 형성된 금속 패드(20)를 양면테이프(50)를 사용하여 금속 단자부(11)에 부착하고 그 뒤에 레이저 용접을 통해 접합하는 구성에 대하여 자세히 설명한다.
다만, 본 발명의 다른 실시예와 비교하여 본 발명의 또 다른 실시예가 차이점을 가지는 구성은 양면테이프(50)이므로 이에 대하여만 설명하도록 한다. 본 발명의 또 다른 실시예의 나머지 구성은 다른 실시예와 동일하므로, 동일한 구성에 대하여는 설명을 생략한다.
도 13a 및 도 13b에는 본 발명의 또 다른 실시예의 이해를 위해 금속 패드(20), 제1 코팅층(100), 제2 코팅층(200), 양면테이프(50)의 두께를 과장되게 도시하였다. 하지만 실제 육안으로 각 두께를 구분하는 것 불가능한 정도로 그 차이가 미세하다.
도 13a는 레이저 용접이 이루어지기 이전에 제1 및 제2 코팅층(100, 200)이 형성된 금속 패드(20)가 양면테이프(50)에 의해 금속 단자부(11)에 부착되어 있는 상태를 나타낸 도면이다.
도 13a를 참조할 때, 금속 패드(20)의 두께를 t1, 제1 코팅층(100)의 두께를 t2, 제2 코팅층(200)의 두께를 t3, 양면테이프(50)의 두께를 t4라고 정의할 수 있다.
금속 패드(20)의 두께 t1은 0.02mm이상 내지 0.5mm이하인 것이 바람직하며 다른 구성들에 비해 제일 두껍다.
제1 코팅층(100)의 두께 t2는 0.003mm이상 내지 0.015mm이하인 것이 바람직하다. 0.003mm 미만인 경우 상술한 제1 코팅층으로써의 기능을 발휘하기 어렵고 0.015mm를 초과하게 되면 제조비용이 상승하는 문제점이 있다.
제2 코팅층(200)의 두께 t3는 0.00003mm이상 내지 0.001mm이하인 것이 바람직하다. 0.00003mm 미만인 경우 상술한 제2 코팅층으로써의 기능을 발휘하기 어렵고 0.001mm를 초과하게 되면 제조비용이 상승하는 문제점이 있다.
양면테이프(50)의 두께가 너무 굵으면 전반적으로 전자기기의 두께가 두꺼워지게 되므로 양면테이프(50)의 두께인 t4는 금속 패드(20)의 두께의 1/3이하가 되는 것이 바람직하다.
도 13b는 양면테이프(50)에 의해 금속 단자부(11)에 부착된 금속 패드(20)가 레이저 용접에 의해 금속 단자부(11)에 접합된 상태를 나타낸 도면이다.
도 13b를 참조할 때, 양면테이프(50)는 금속 패드(20)의 2/3이하 크기로 형성되므로, 용융부(301, 304)에 용융되지 않는다. 또한, 금속 패드의 중심 부분(21)에만 부착되어 있으므로, 금속 패드(20), 금속 단자부(11), 용융부(301, 304) 및 양면테이프(50) 사이에 미세한 공극(52)이 형성된다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2 코팅층(200)이 형성된 금속 패드(20)가 회로기판의 접촉 단자(30)와 접촉하고 있는 상태를 나타낸 단면도이다.
도 14를 참조할 때, 도전성이 없는 양면테이프(50)가 부착되어 금속 패드(20)의 중심 부분(21)이 절연된다. 이 경우, 금속 패드(20)와 금속 단자부(11)는 용융부(301, 304)를 통하여 서로 전기적으로 연결이 된다.
양면테이프(50)의 두께로 인하여 본 발명의 다른 실시예에 비해 전자기기(1)의 전반적인 두께가 두꺼워지지만, 양면테이프(50)에 의해 금속 패드(20)를 금속 단자부(11)에 접합하는 공정이 편리해지므로, 제조 비용과 시간을 절감할 수 있다는 효과가 있다.
도 15를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 전자기기(1) 내부의 협소한 부분(13)에 금속 패드(20)를 접합하는 과정에 대하여 상세히 설명한다.
다만, 금속패드(20), 금속 패드(20) 위에 형성되는 제1 및 제2 코팅층(100, 200) 및 금속 패드(20)를 금속 단자부(11)에 부착하기 위한 양면테이프(50)의 구성은 상술한 실시예들과 동일하므로 설명을 생략하고 이하에서는, 레이저를 이용하여 협소한 부분(13)에 금속 패드를 접합하는 방식에 대하여 설명하도록 한다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제2 코팅층(200)이 형성된 금속 패드(20)가 전자기기(1) 내부의 협소한 부분(13)에 접합된 상태를 나타내고 있다.
도 15를 참조하면, 전자기기(1) 내부의 협소한 부분(13)에는 초음파 혼을 이용하여 금속 패드(20)를 금속 단자부(11)에 접합하는 방식은 적용이 어렵다.
초음파 용접에 사용되는 공구인 초음파 혼은 헤드(미도시)가 일정한 형상을 가진다. 그러나 이러한 일정한 형상을 가지는 헤드는 전자기기(1) 내부의 협소한 부분(13) 주변으로 형성된 사출물(12) 및 구조 때문에 전자기기(1) 내부의 협소한 부분(13)에 삽입될 수 없다.
하지만, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 금속 패드(20)를 레이저로 용접을 할 경우, 레이저를 다양한 각도에서 주사하여, 협소한 부분(13)에 위치한 금속 단자부(11)에 금속 패드(20)를 접합할 수 있다. 따라서, 협소한 부분(13)에 위치한 금속 단자부(11)에 레이저 용접을 통해 금속 패드(20)를 접합할 경우, 주변 사출물(12) 및 구조와 상관 없이 용이하게 작업이 가능하다.
또한, 협소한 부분(13)에 다양한 안테나 또는 전자회로를 구비할 수 있으므로 전반적인 전자기기의 성능이 향상되는 효과가 있다.
도 16을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 절연층을 포함하는 양면테이프(50')를 이용하여 금속 패드(20)를 금속 단자부(11)에 접합하는 구성에 대하여 하여 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 다른 실시예와 비교하여 본 발명의 또 다른 실시예가 차이점을 가지는 구성은 양면테이프(50')이므로 이에 대하여만 설명하도록 한다. 본 발명의 또 다른 실시예의 나머지 구성은 다른 실시예와 동일하므로, 동일한 구성에 대하여는 설명을 생략한다.
도 16을 참조할 때, 양면테이프(50')는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PolyEthylene Terephthalate: PET)로 이루어진 층(51)을 더 포함할 수 있다.
PET는 전기 절연체로 사용되고 단열성이 뛰어난 물질이며, PET층(51)은 양면테이프(50')의 내부에 형성될 수 있다.
따라서, PET층(51)을 더 포함하는 양면테이프(50')를 사용하여 금속 패드(20)를 금속 단자부(11)에 부착한 경우, 금속 패드(20)의 중심 부분(21)은 절연된다.
PET층(51)을 포함하는 양면테이프(50')를 사용하여 금속 패드(20)를 금속 단자부(11)에 부착한 경우, 금속 패드(20)와 금속 단자부(11)는 용융부(301, 304)를 통해서만 전기적으로 연결된다.
도 17을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 복수의 금속 단자부들(11, 11')를 가지는 금속 케이스(60)에 금속 패드(20)가 접합하는 구성에 대하여 하여 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 다른 실시예와 비교하여 본 발명의 또 다른 실시예가 차이점을 가지는 구성은 금속 케이스(60)이므로 이에 대하여만 설명하도록 한다. 본 발명의 또 다른 실시예의 나머지 구성은 다른 실시예와 동일하므로, 동일한 구성에 대하여는 설명을 생략한다.
도 17을 참조할 때, 금속 케이스(60)는 복수의 금속 단자부(11, 11')를 구비할 수 있다. 이러한, 복수의 금속 단자부들(11, 11')은 동일 평면상에 형성될 수도 있지만, 금속 케이스(60)의 일 면에 금속 단자부(11)가 형성되고 금속 케이스(60)의 반대 측면에 다른 금속 단자부(11')가 형성될 수 있다.
이 경우, 금속 케이스(60)의 양면에 복수의 금속 단자부들(11, 11')이 각각 형성되며, 각 금속 단자부마다 금속 패드(20)가 접합될 수 있다. 복수의 금속 단자부들(11, 11')이 금속 케이스(60)의 양면에 형성됨에 따라 전자기기(1) 내부의 공간 효율을 높일 수 있고, 더 많은 안테나 또는 전자회로의 형성이 가능하게 되어 전자기기의 성능을 크게 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 설명된 실시예들을 조합하거나, 하기의 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 금속 단자부가 형성된 금속 케이스;
    상기 금속 단자부에 레이저 용접에 의해 접합되는 금속 패드; 및
    상기 금속 패드의 일면에 코팅된 도전성 제1 코팅층;을 포함하며,
    상기 제1 코팅층의 광 반사율은 상기 금속 패드의 광 반사율보다 낮은 전자기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코팅층은 내식성을 가지는 재질로 이루어진 전자기기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금속 패드는 제1 코팅층 위에 코팅된 도전성 제2 코팅층을 더 포함하는 전자기기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 코팅층은 상기 제1 코팅층보다 더 큰 경도를 가지는 전자기기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 코팅층은 상기 제2 코팅층과 전기적으로 연결되는 접촉 단자와 동일한 재질로 이루어지는 전자기기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 코팅층 및 상기 접촉 단자는 금, 은, 백금 및 니켈-팔라듐 합금 중 어느 하나로 이루어지는 전자기기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 금속 패드는 구리, 티타늄, 주석, 인 및 아연 중 어느 하나로 이루어지는 전자기기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코팅층은 니켈 및 코발트 중 어느 하나를 포함하는 금속인 전자기기.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 제2 코팅층은 제1 코팅층 상면에 부분적으로 형성되는 전자기기.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 제2 코팅층은 금, 은, 백금, 니켈-팔라듐 및 금-코발트 합금 중 어느 하나로 이루어진 전자기기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 용접에 의해 상기 금속 패드의 둘레를 따라 형성되는 적어도 하나 이상의 용융부를 더 포함하는 전자기기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 용융부는 상기 금속 패드의 일부, 상기 제1 코팅층의 일부 및 상기 금속 단자부의 일부가 용융되어 형성되는 반응물로 이루어진 전자기기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 금속 패드를 상기 금속 단자부에 부착하기 위한 양면테이프를 더 포함하는 전자기기.
  14. 제5항에 있어서,
    상기 접촉 단자를 구비하고, 상기 접촉 단자를 통해 상기 금속 케이스와 전기적으로 연결되는 회로기판;을 더 포함하는 전자기기.
  15. 제1항에 있어서,
    금속 케이스에 형성되는 안테나 또는 전자회로; 및
    상기 금속 단자부의 일부만 노출되도록 상기 금속 케이스의 내측에 결합되는 사출물;을 더 포함하는 전자기기.
PCT/KR2017/009225 2016-08-30 2017-08-23 금속 패드가 부착된 금속 케이스를 구비한 전자기기 WO2018043986A1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/324,322 US11374306B2 (en) 2016-08-30 2017-08-23 Electronic device comprising metal case having metal pad attached thereto

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2016-0111045 2016-08-30
KR1020160111045A KR102527317B1 (ko) 2016-08-30 2016-08-30 금속 패드가 부착된 금속 케이스를 구비한 전자기기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018043986A1 true WO2018043986A1 (ko) 2018-03-08

Family

ID=61301378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2017/009225 WO2018043986A1 (ko) 2016-08-30 2017-08-23 금속 패드가 부착된 금속 케이스를 구비한 전자기기

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11374306B2 (ko)
KR (1) KR102527317B1 (ko)
WO (1) WO2018043986A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020246841A1 (en) 2019-06-05 2020-12-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device having conductive structure of supporting member

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2569547B (en) 2017-12-19 2021-05-12 Samsung Electronics Co Ltd Reconstruction of original images from modified images
KR102148316B1 (ko) * 2018-12-11 2020-08-26 히로세코리아 주식회사 전기적 접촉 단자
KR102645286B1 (ko) * 2019-04-30 2024-03-11 삼성전자주식회사 복수의 층을 포함하는 안테나 방사체 및 그것을 포함하는 전자 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005045810A (ja) * 2003-07-23 2005-02-17 Lg Electronics Inc 内蔵型アンテナ及びその内蔵型アンテナを具備した携帯端末機
KR101099502B1 (ko) * 2007-12-27 2011-12-27 주식회사 아이에스시테크놀러지 내마모성이 우수한 도체 접촉부 및 그 도체 접촉부의 제조방법
JP2012044008A (ja) * 2010-08-20 2012-03-01 Ii P I:Kk 回路基板、その製造方法、及び、接続構造
KR101381135B1 (ko) * 2013-01-15 2014-04-04 김선기 연성회로기판 및 이를 적용한 이동통신기기용 내장형 안테나
KR101632205B1 (ko) * 2014-11-26 2016-06-22 김우중 갈바닉 내부식특성을 향상시킨 이동통신 단말기용 안테나의 제작방법, 이에 의해 제조된 이동통신 단말기용 케이스 및 이를 갖는 이동통신 단말기

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5772451A (en) * 1993-11-16 1998-06-30 Form Factor, Inc. Sockets for electronic components and methods of connecting to electronic components
JP2001191968A (ja) * 2000-01-12 2001-07-17 Nissan Motor Co Ltd ワーク接合方法
KR100394459B1 (ko) 2000-07-19 2003-08-09 김유철 복수 아이디를 활용한 온라인상의 폐쇄 소그룹과 개인공간의 결합 서비스방법
US6544047B2 (en) 2001-03-30 2003-04-08 Intel Corporation Dual-swiping interconnection clip, and hook and slot arrangement for printed circuit board (PCB) attachment
KR101151125B1 (ko) * 2007-08-27 2012-06-01 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 반도체 왜곡 센서
KR101552155B1 (ko) 2009-06-25 2015-09-10 엘지전자 주식회사 이동 단말기
US9012948B2 (en) * 2010-10-04 2015-04-21 Epistar Corporation Light-emitting element having a plurality of contact parts
KR101400846B1 (ko) 2012-12-04 2014-05-29 주식회사 에이스테크놀로지 방수용 휴대폰에 내장되는 내장형 안테나 장치
CN105052042B (zh) * 2013-07-05 2017-07-11 Lg 电子株式会社 移动终端
KR20150017179A (ko) 2013-08-06 2015-02-16 삼성전자주식회사 안테나 장치 및 그것을 갖는 전자 장치
KR20150045180A (ko) 2013-10-18 2015-04-28 엘지전자 주식회사 이동 단말기
KR102400529B1 (ko) 2015-10-26 2022-05-20 삼성전자주식회사 금속 케이스를 구비한 전자기기 및 이에 사용되는 금속 케이스

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005045810A (ja) * 2003-07-23 2005-02-17 Lg Electronics Inc 内蔵型アンテナ及びその内蔵型アンテナを具備した携帯端末機
KR101099502B1 (ko) * 2007-12-27 2011-12-27 주식회사 아이에스시테크놀러지 내마모성이 우수한 도체 접촉부 및 그 도체 접촉부의 제조방법
JP2012044008A (ja) * 2010-08-20 2012-03-01 Ii P I:Kk 回路基板、その製造方法、及び、接続構造
KR101381135B1 (ko) * 2013-01-15 2014-04-04 김선기 연성회로기판 및 이를 적용한 이동통신기기용 내장형 안테나
KR101632205B1 (ko) * 2014-11-26 2016-06-22 김우중 갈바닉 내부식특성을 향상시킨 이동통신 단말기용 안테나의 제작방법, 이에 의해 제조된 이동통신 단말기용 케이스 및 이를 갖는 이동통신 단말기

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020246841A1 (en) 2019-06-05 2020-12-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device having conductive structure of supporting member
EP3939244A4 (en) * 2019-06-05 2022-05-04 Samsung Electronics Co., Ltd. ELECTRONIC DEVICE HAVING A CONDUCTIVE STRUCTURE OF A SUPPORT ELEMENT
US11457528B2 (en) 2019-06-05 2022-09-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device having conductive structure of supporting member

Also Published As

Publication number Publication date
US11374306B2 (en) 2022-06-28
KR102527317B1 (ko) 2023-05-03
US20190221919A1 (en) 2019-07-18
KR20180024583A (ko) 2018-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018043986A1 (ko) 금속 패드가 부착된 금속 케이스를 구비한 전자기기
WO2015072775A1 (ko) 연성인쇄회로기판과 그 제조 방법
WO2017222217A1 (ko) 링형 안테나 모듈 및 이를 제조하기 위한 제조용 지그
WO2017222235A1 (ko) 세라믹 기판 및 그 제조방법
WO2017073893A1 (ko) 금속 케이스를 구비한 전자기기 및 이에 사용되는 금속 케이스
WO2018101503A1 (ko) 인쇄회로기판의 제조방법 및 그에 따라서 제조된 인쇄회로기판
WO2020036383A1 (ko) 플렉서블 접속 부재 및 그를 포함하는 전자 장치
WO2018044053A1 (ko) 연성인쇄회로기판 제조 방법 및 이에 의해 제조된 연성인쇄회로기판
WO2014196830A1 (ko) 기능성 시트, 이를 이용한 방열시트 및 nfc 안테나, 그리고 이의 제조 방법
WO2013137668A1 (en) The printed circuit board and the method for manufacturing the same
WO2012087072A2 (ko) 인쇄회로기판 및 이의 제조 방법
WO2020045851A1 (ko) 인쇄회로기판 어셈블리 및 그것을 제조하는 제조방법
WO2021025333A1 (ko) Fpcb 구조체를 포함하는 전자 장치
WO2015170877A1 (ko) 방수용 기판스위치 및 방수용 기판스위치 제조방법
WO2018117564A1 (ko) 금속 복합시트
WO2013176519A1 (en) Semiconductor package substrate, package system using the same and method for manufacturing thereof
EP3459324A1 (en) Printed circuit board assembly
WO2021221316A1 (ko) 비금속 물질을 포함하는 하우징 및 안테나를 포함하는 전자 장치
WO2021162432A1 (ko) 스위치 회로를 포함하는 전자 장치
WO2014208947A1 (ko) 터치 스크린 패널
WO2020106112A1 (en) Antenna structure and electronic device therewith
WO2018004225A1 (ko) 전기접속단자 및 이를 적용한 릴 캐리어
WO2021020716A1 (ko) 인쇄회로기판 및 인쇄회로기판을 포함하는 전자 장치
WO2019103172A1 (ko) 지문센서 어셈블리 및 이를 이용한 지문센서 모듈 및 이의 제조방법
WO2020197169A1 (ko) 연결 구조를 포함하는 회로 기판 및 이를 포함하는 전자 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17846911

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17846911

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1