WO2018128451A1 - 탄성 접촉단자 - Google Patents

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WO2018128451A1
WO2018128451A1 PCT/KR2018/000236 KR2018000236W WO2018128451A1 WO 2018128451 A1 WO2018128451 A1 WO 2018128451A1 KR 2018000236 W KR2018000236 W KR 2018000236W WO 2018128451 A1 WO2018128451 A1 WO 2018128451A1
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base
contact terminal
contact
contact portion
thermoelectric member
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PCT/KR2018/000236
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김선기
강태만
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조인셋 주식회사
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    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
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    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields

Definitions

  • the present invention relates to an elastic contact terminal, and in particular to an elastic contact terminal having a structure that can be applied to various purposes.
  • the surface-mount type elastic electrical contact terminal of Korean Patent No. 1644119 by the present applicant includes: a plate-shaped fixing portion having a lower surface reflow solderable to the circuit board with solder cream; A plate-shaped contact portion spaced upwardly from the fixing portion and having at least a vacuum pickup on an upper surface thereof, the size of which is smaller than the fixing portion; And an elastic spring portion having one end bent upwardly from an edge of the fixing part and wound and extending along the edge, wherein one end of each bridge is positioned to face each other, The other end is connected to the contact part, the other end is located on the lower surface of the contact part, the fixing part, the contact part and the spring part are made of metal and the metal plate is integrally formed by the press mold.
  • the structure is complicated because it is supported by a pair of bridges wound at regular intervals, and the height is inevitably high because the width in the height direction of the bridge is much larger than the thickness.
  • the plate-shaped contact portion In addition, according to the elastic electrical contact terminal of Korean Patent No. 162603, the plate-shaped contact portion; Plate-shaped fixing part; A first spring part wound while decreasing in diameter in a first direction toward the bottom; A second spring portion wound while increasing in diameter in a second direction opposite to the first direction toward a downward direction; And a support part connected to one end of the first spring part and the second spring part and surrounded by the first spring part and the second spring part, and rolled in the first direction to open the other end.
  • the structure is complicated and difficult to fabricate because the first and second spring portions are wound in opposite directions, and the height is high because they are wound in opposite directions with the width in the height direction being much larger than the thickness.
  • the electrical contact terminal of the Korean Patent Publication No. 2016-72758 made of a conductive material, formed convexly on the upper side and formed on the convex surface a plurality of spiral cut grooves spirally extending from the center to the radially outer side, the center portion to the external force An elastic contact portion pressed downward by the side; And a fixing part integrally extending from one side or both sides of the elastic contact part and attached to the skin adhesion surface.
  • the electrical contact terminal is used to form an electrical passage between the upper and lower by elastically interposed between one object and the other object, for example, it can not be applied to applications such as switches and thermoelectric members There is a problem.
  • Another object of the present invention is to provide an elastic contact terminal that can be used for thermal conduction and electric conduction.
  • Another object of the present invention is to provide an elastic contact terminal having a low height and having a large working distance and reliable elastic force and restoring force.
  • Another object of the present invention is to provide an elastic contact terminal having a low pressure pressed by the object.
  • the above object is made of a single body of a metal material, the base; A plurality of bridges having one end connected to the base and extending obliquely upward while being spirally wound; And a contact portion to which the other end of each bridge is connected, wherein each of the bridges extends while maintaining a predetermined distance between the contact portion and the base, and the width in the horizontal direction of the bridge is greater than the thickness in the vertical direction. Achieved by an elastic contact terminal.
  • the edge of the base is bent upwards or downwards to form ribs, and a receiving portion is formed inside the rib by the downwardly curved ribs to accommodate a thermoelectric member in the receiving portion.
  • the portion connected to the base and the contact portion is formed with a reinforcement portion extending in the direction normal to the winding direction, by the reinforcement portion the spacing portion may have a constant width throughout the bridge have.
  • thermoelectric member may be installed on an upper surface or a lower surface of the contact portion or a lower surface of the base.
  • thermoelectric member may be composed of any one of a thermally conductive rubber, a thermally conductive metal, a thermally conductive ceramic, or a thermally conductive carbon.
  • the thermoelectric member provided on the lower surface of the contact portion is formed in such a manner that a first thermoelectric member of a large size and a second thermoelectric member of a small size are laminated, and the first thermoelectric member is formed on the base by the bridge.
  • the formed space may be covered, and the second thermoelectric member may cover the space formed by the contact portion to fill all the empty spaces formed inside the base.
  • the edge of the base is bent upward to form a rib, and the thickness of the thinnest portion of the thermoelectric member provided on the rear surface of the contact portion may be thicker than the height of the rib.
  • thermoelectric member may have elasticity and self adhesive force.
  • At least one emboss may protrude upward or downward from an upper surface of the contact portion.
  • the emboss protrudes downward from the lower surface of the contact portion, the embossing can act as an electrical contact when the contact portion is pressed downward.
  • an emboss is protruded downwardly from the lower surface of the contact portion, the base is electrically connected to the first conductive pattern and the emboss is selectively connected to the second conductive pattern by the vertical movement of the contact portion to the Switching may be performed between the first and second conductive patterns.
  • embossing or beading may protrude to correspond to each edge on the upper surface of the base.
  • the contact terminals are plated on the outermost by plating nickel and gold continuously or plating tin or silver, so that the environmental resistance is good and reflow soldering by solder cream is possible.
  • a carbon layer having good thermal conductivity may be formed on an outer surface of the contact terminal, wherein the carbon layer may be formed by adhesion, coating, or deposition of carbon fiber, graphite, or graphene.
  • the electrical resistance and inductance are reduced by coupling the electrically conductive elastic member.
  • the material itself When used as a thermally conductive terminal, the material itself is made of a metal with excellent thermal conductivity, so that heat transfer and heat diffusion are good, and can be easily installed between the objects of heat transfer. have.
  • the contact portion is supported only by the bridges extending independently from the base, the pressing force is less, and since the horizontal width of the bridge is larger than the thickness of the vertical direction, it has a low height and has a high working distance and reliable elasticity and resilience. Can be provided.
  • thermoelectric member on the lower surface of the contact portion, heat transfer and heat diffusion can be provided well, providing a reliable elastic force and restoring force, there is an advantage that the operating distance is large in the absence of the thermoelectric member.
  • the width in the horizontal direction of the bridge is larger than the thickness in the vertical direction, it can be provided with a low height while providing a high operating distance and reliable elastic force and restoring force.
  • the operating distance that the contact is pressed by the ribs, beading or embossing protruding from the upper surface of the base is limited, so that it has reliable elasticity and restoring force, and it is possible to increase the mechanical strength of the base to reduce the overall bending and thus reflow. It is easy to solder and improve the soldering strength.
  • Figure 1 shows an elastic contact terminal according to an embodiment of the present invention
  • 1 (a) is a perspective view
  • 1 (b) is a side view
  • Figure 1 (c) is a plan view.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating an elastic contact terminal according to another exemplary embodiment.
  • 3 (a) and 3 (b) are perspective views each showing an elastic contact terminal according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4 (a) and 4 (b) are perspective views showing an elastic contact terminal according to another embodiment of the present invention.
  • 5 (a) is a perspective view showing an elastic contact terminal according to another embodiment
  • 5 (b) is a side view.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating an elastic contact terminal according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating an elastic contact terminal according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • Figure 1 shows an elastic contact terminal according to an embodiment of the present invention
  • 1 (a) is a perspective view
  • 1 (b) is a side view
  • Figure 1 (c) is a plan view.
  • the elastic contact terminal 100 may be interposed between opposing objects to be used to form an electrical passage or a heat passage between the objects.
  • the object may be an electrically conductive object such as a conductive pattern of the metal case and the circuit board, or may be a thermally conductive object such as the metal case and the heating element.
  • the contact terminal 100 is composed of an electrically conductive metal or a thermally conductive metal, for example, made of a metal having a high strength such as copper, a copper alloy, or stainless steel, and formed integrally to form a single body.
  • the contact terminal 100 is a sheet-shaped high-strength metal sheet having a constant thickness is supplied to the roll (Roll) is produced continuously by punching and bending in the press mold by the press, the thickness of the high-strength metal sheet, for example, 0.05 mm To 0.3 mm.
  • the contact terminal 100 may be plated with nickel and gold in succession, or by plating tin or silver to form a plating layer on the outermost side, so that the environmental resistance is good and reflow soldering by solder cream may be possible.
  • the contact terminal 100 is a base 110, a plurality of bridges 120, each end of the bridge 120 is wound in a spiral (spiral) from the base 110 and extends upwardly and elastically in the vertical direction It consists of a contact portion 130.
  • the base 110 and the contact portion 130 are given different names for convenience of description, and both the base 110 and the contact portion 130 have a function of contacting an object.
  • the size of the contact terminal 100 is not particularly limited, but may be, for example, within a width of 1.5 mm, a width of 1.5 mm, and a height of 0.5 mm to a width of 10 mm, a width of 10 mm, and a height of 3 mm.
  • the contact terminal 100 may be supplied to the reel tape carrier and be vacuum picked up from the contact unit 130, and the bottom surface of the base 110 may be mounted by reflow soldering by solder cream on an object, but is not limited thereto. It can be combined with the adhesion or mechanically.
  • the contact terminal 100 may be directly fixed to the object by soldering or welding, or may be fixed through a metal pad interface.
  • a high-strength metal sheet having a predetermined thickness is punched by a press mold, and as shown in FIG. 1 (c), spaced apart between the bridge 120 and the contact portion 130 and the bridge 120 and the base 110.
  • the spacer 112 may be formed.
  • each of the bridges 120 extends while maintaining a predetermined distance between the base 110 and the contact portion 130 by the gap portion 112 to connect the base 110 and the contact portion 130.
  • the other end of the bridge 120 and the contact portion 130 are raised upward by a constant height by bending the boundary portion of the bridge 120 and the base 110, that is, one end of the base 120 upward.
  • the contact portion 130 is formed by punching with a press die, it is always formed inside the base 110, and as a result, the edge of the base 110 is located outward from the edge of the contact portion 130.
  • the portions of the bridge 120 and the spacer 112 having a constant width constitute the contact portion 130, the contact area with the object is greatly increased, and the contact portion 130 is formed only by the other end of the bridge 120. Because it is supported, its elasticity and resilience are good, and its pressing force is low.
  • the base 110 is rectangular and the contact portion 130 is formed in a circular shape, but is not limited thereto.
  • the edge of the base 110 may be bent upward to form the rib 140 to serve as a stopper.
  • the contact unit 140 when the contact unit 140 is pressed by the object and pressed, the contact unit 130 descends, and the object is caught by the ribs 140 so that the contact unit 130 no longer descends.
  • the mechanical strength of the base 110 is increased by the ribs 140 so that the base 110 is not easily twisted or bent, thereby making it mechanically stable, and the bottom surface of the contact terminal 100 makes a plane to facilitate surface mounting.
  • the edge of the base 110 may be bent downward to form the ribs 140.
  • the bridge 120 is integrally formed from the base 110 and spirally wound to extend upward to allow the contact portion 130 to have elasticity in the vertical direction.
  • the bridge 120 may have an elastic force such that the working distance of the contact terminal 100 is 50% or more with respect to the original height.
  • the reinforcement parts 121 and 122 may allow the gap portion 112 between the bridge 120 and the base 110 and the bridge 120 and the contact portion 130 to have a predetermined width throughout the bridge 120. .
  • the reinforcement parts 121 and 122 increase the mechanical strength of the portion where the bridge 120 is connected to the base 110 and the contact part 130, particularly when the reinforcement part 122 is completely pressed down by the contact part 130. The entire contact portion 130 is in contact with the object.
  • the bridge 120 extends helically in the clockwise direction when viewed from above, but is not limited thereto and may extend counterclockwise.
  • the height of the contact terminal 100 may be determined by determining an angle at which the bridge 120 is inclined upward. For example, the height of the contact terminal 100 may be lowered by decreasing the angle at which the bridge 120 is inclined upward.
  • the bridge 120 may have sufficient elasticity even at a low height by applying a high strength metal.
  • the number of the bridges 120 is not particularly limited, but three bridges 120 may be formed at a rotation angle of 120 degrees. If the number of bridges 120 is greater than three, the width of the bridges 120 becomes narrow, resulting in an increase in electrical resistance. If the number of bridges 120 is less than three, structurally when the contact terminals 100 are pressed, It is insecure and lacks stability in external forces.
  • the elastic contact terminal according to the embodiment of FIG. 1 may be used as a thermal conductive terminal or an electrical contact terminal, and will be described separately in the following embodiments.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating an elastic contact terminal according to another exemplary embodiment.
  • the electrically conductive elastic member 150 is attached to the rear surface of the contact portion 130.
  • the elastic member 150 comes into contact with one object.
  • the thickness of the elastic member 150 must be thicker than the height of the rib 140 to allow electrical transmission through the elastic member 150.
  • the elastic member 150 may be an electrically conductive silicone rubber or a metal spring. In the case of the electrically conductive rubber, the elastic member 150 may be attached by the self-adhesive force of the electrically conductive rubber and in the case of the metal spring, by welding or soldering.
  • 3 (a) and 3 (b) are perspective views each showing an elastic contact terminal according to another embodiment of the present invention.
  • the emboss 132 protrudes upward from the center of the upper surface of the contact portion 130, and the emboss 132 may make reliable physical contact with the object to be opposed.
  • the base 110 is mounted on the conductive pattern of the printed circuit board, for example, by soldering and the antenna 130 contacts the contact portion 130 so that an electrical signal from the antenna is applied to the circuit board. It can be used as a contact terminal to be delivered to.
  • the contact terminal 100 when the emboss 134 protrudes downward from the center of the bottom surface of the contact portion 130, the contact terminal 100 may be used as a switch.
  • the contact portion 130 corresponds to the conductive pattern 12. To be located.
  • the contact terminal 100 serves as an electric switch for switching between the conductive patterns 10 and 12.
  • the elastic member 150 having the electrical conductivity of FIG. 2 When the elastic member 150 having the electrical conductivity of FIG. 2 is applied, it has a low electrical resistance and a low inductance value, thereby serving as a good electrical switch.
  • a housing for accommodating the conductive patterns 10 and 12 and the contact terminal 100 therein is mechanically mounted to the circuit board, and a pusher for pressing the contact portion 130 is mounted on the housing.
  • Possible combinations can be used to construct dome switches, which can be used as input devices.
  • the same structure or by some modification can be made to operate as a contact terminal or switch can be applied for multi-purpose use.
  • FIGS. 4 (a) and 4 (b) are perspective views showing an elastic contact terminal according to another embodiment of the present invention.
  • the emboss 141 protrudes from the top surface of the base 110 to correspond to each corner.
  • the emboss 141 is formed at each corner of the top surface of the base 110.
  • the beading 142 is formed to protrude, and the emboss 141 and the beading 142 may each serve as the rib 140 of the embodiment of FIG. 1.
  • the size of the width and width of the base 110 is very small, especially the thickness is very thin (approximately 0.05 mm to 0.3 mm), it is not easy to form the rib 140 as shown in FIG. 141 and the bead 142 is easy to form relative to the rib 140, there is an advantage that can play the same role.
  • 5 (a) is a perspective view showing an elastic contact terminal according to another embodiment
  • 5 (b) is a side view.
  • the elastic contact terminal of FIG. 5 has the same structure as that of FIG. 1, and there is a difference in that thermoelectric members 160 and 162 are installed on the rear surface of the base 110 and the upper surface of the contact portion 130, respectively.
  • thermoelectric members 160 and 162 may be made of, for example, a thermally conductive rubber, a thermally conductive metal, a thermally conductive ceramic, or a thermally conductive carbon, and may have elasticity and self adhesive force.
  • the contact terminals 100 may be attached onto the release paper by using the self-adhesive force of the thermoelectric member 150.
  • the contact terminal 100 is made of a metal material having a good thermal conductivity so that the heat applied to the base 110 or the contact portion 130 through the bridge 120, respectively, the opposite contact portion 130 or the base It can be quickly delivered and spread to 110.
  • a carbon layer having a good thermal conductivity may be formed on the outer surface of the contact terminal 100.
  • the carbon layer may be formed by, for example, adhesion, coating, or deposition of carbon fiber, graphite, or graphene.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating an elastic contact terminal according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the edge of the base 110 is bent downward to form the rib 142 to form the receiving portion 112 to the inside of the rib 142 on the lower surface of the base 110.
  • the receiving portion 112 is accommodated and adhered to the thermoelectric member 170 having a thickness corresponding to the height of the rib 142, that is, equal to or slightly protruded from the height of the rib 142.
  • the thickness of the thinnest portion of the thermoelectric member 170 may be thicker than the height of the rib 142.
  • thermoelectric member 170 may be made of a thermally conductive rubber, a thermally conductive metal, a thermally conductive ceramic, or a thermally conductive carbon, and may have elasticity and self adhesive force.
  • thermoelectric member 170 can be performed through the thermoelectric member 170 even in the empty center portion of the base 110 while being in close contact with the object by the self-adhesive force of the thermoelectric member 170. Can be done.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating an elastic contact terminal according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the contact terminal 100 When the contact terminal 100 is used as a thermoelectric member, heat is mainly transmitted through the bridge 120. As described above, heat is transferred through the bridge 120 because the bridge 120 has a narrow width in the horizontal direction. This may not be effective.
  • thermoelectric member 150 having elasticity may be installed on the rear surface of the contact portion 130, or the thermoelectric member 180 may be installed as illustrated in FIG. 7.
  • the heat generating source pressurizes the contact portion 130 while the base 110 is fixed by soldering or welding to the object to transfer heat from the heat generating source to the object
  • the contact portion 130 is pressed by the pressure and the thermoelectric members 150 and 180 come into contact with the object.
  • thermoelectric members 150 and 180 in addition to the bridge 120, so that heat can be transmitted more quickly.
  • the thickness of the thinnest portion of the thermoelectric member 150 must be thicker than the height of the rib 140 so that heat transfer through the thermoelectric member 150 is prevented. Can be done.
  • thermoelectric member 180 is integrally formed by stacking a large thermoelectric member 181 and a small thermoelectric member 182, and the thermoelectric member 181 covers a large space formed by the bridge 120.
  • thermoelectric member 182 may cover a small space formed by the contact unit 130 to fill all the empty spaces formed inside the base 110.
  • the elastic contact terminal to which the thermoelectric member is applied is installed between a heat generating source (heat generating element) such as a semiconductor chip and a metal case, and physically elastically contacts each of them, thereby transferring heat from the heat generating source to the metal case and dissipating (diffusion )
  • a heat generating source heat generating element
  • the metal case dissipating (diffusion )
  • the more the heat conduction terminal is pressed the more the heat resistance between the heat conduction terminal and the metal case can be reduced by elasticity, thereby transferring heat generated from the heat generating source to the metal case.
  • the surface of the semiconductor chip and the surface of the metal case can be kept horizontal to reduce the thermal resistance of the thermally conductive terminal.
  • the metal case may be made of any one of magnesium, aluminum, copper, stainless steel or an alloy thereof.
  • the metal case may be a sheet-shaped metal plate, a box-shaped metal can for shielding electromagnetic waves, or a mechanical structure forming an electronic device.
  • the base or contact portion of the thermally conductive terminal may be attached and contacted by an adhesive or adhesive having thermal conductivity to the metal case or by welding or soldering.
  • thermoelectric member of the base or the thermoelectric member of the contact portion is attached to the metal case by adhesive or adhesive having thermal conductivity or by welding or soldering.
  • the heat conduction performance and heat spreading performance of the heat conduction terminal may be improved by the thermoelectric member.

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Abstract

다양한 목적에 적용할 수 있는 구조를 갖는 탄성 접촉단자가 개시된다. 상기 접촉단자는, 베이스; 일단이 상기 베이스에 연결되고 나선형(spiral)으로 권회하면서 상방으로 경사지게 연장하여 상하방향으로 탄성을 갖는 다수의 브리지; 및 각 브리지의 타단이 연결되는 접촉부로 구성되며, 상기 브리지와 상기 접촉부, 그리고 상기 브리지와 상기 베이스 사이를 이격하는 간격부가 형성되고, 상기 베이스의 가장자리는 상기 접촉부의 가장자리로부터 외측에 위치한다.

Description

탄성 접촉단자
본 발명은 탄성 접촉단자에 관한 것으로, 특히 다양한 목적에 적용할 수 있는 구조를 갖는 탄성 접촉단자에 관련한다.
본 출원인에 의한 국내등록특허 제1644119호의 표면실장형 탄성 전기접촉단자는, 하면이 회로 기판에 솔더 크림으로 리플로우 솔더링 가능한 판 형상의 고정부; 상기 고정부로부터 상방으로 이격되고 상면에 적어도 진공픽업이 가능한 부분이 형성되며, 상기 고정부보다 크기가 작은 판 형상의 접촉부; 및 일단이 상기 고정부의 가장자리로부터 상방으로 직립하여 절곡되어 상기 가장자리를 따라 권회하여 연장하는 다수의 브리지로 구성된 탄성 스프링부를 포함하며, 각 브리지의 일단은 서로 대향하여 위치하고, 상기 브리지 중 어느 하나의 타단은 상기 접촉부와 연결되고, 다른 하나의 타단은 상기 접촉부의 하면에 위치하고, 상기 고정부와 상기 접촉부 및 상기 스프링부는 금속으로 구성되고 금속판이 프레스 금형에 의해 일체로 형성된다.
이 구성에 의하면, 일정 간격으로 권회되는 한 쌍의 브리지에 의해 지지되기 때문에 구조가 복잡하고, 브리지의 높이방향의 폭이 두께보다 훨씬 크기 때문에 높이가 높아질 수밖에 없다.
또한, 국내등록특허 제162603호의 탄성 전기접촉단자에 의하면, 판 형상의 접촉부; 판 형상의 고정부; 하방을 향하여 제1방향으로 직경이 감소하면서 권회하는 제1스프링부; 하방을 향하여 상기 제1방향에 반대인 제2방향으로 직경이 증가하면서 권회하는 제2스프링부; 및 상기 제1스프링부와 상기 제2스프링부가 각각 일단에 연결되어 상기 제1스프링부와 상기 제2스프링부에 의해 둘러싸이고, 상기 제1방향으로 말려 타단이 개방된 지지부를 포함한다.
이 구성에 의하면, 제1 및 제2스프링부가 서로 반대방향으로 권회하기 때문에 구조가 복잡하고 제작이 어려우며, 높이방향의 폭이 두께보다 훨씬 큰 상태에서 서로 반대방향으로 권회하기 때문에 높이가 높다.
국내공개특허 2016-72758의 전기 접점단자에 의하면, 도전성 재질로 이루어지고, 상측으로 볼록하게 형성되며 볼록면상에는 중앙에서 반경방향 외측으로 나선형으로 연장된 다수개의 나선절개홈이 형성되어 중앙부가 외력에 의해 하측으로 눌려지는 탄성접점부; 및 상기 탄성접점부의 일측 또는 양측에서 일체로 연장되어 피부착면에 부착되는 고정부를 포함한다.
이 구성에 의하면, 탄성접점부가 고정부에 대해 분리 형성되지 않아 누르는 힘이 많이 들고, 대상물과 접촉하는 면적이 적다.
한편, 상기의 전기접촉단자를 보면, 하나의 대상물과 다른 대상물 사이에 탄성적으로 개재되어 상하 간에 전기적인 통로를 형성하는 용도로 사용되고 있으며, 가령 스위치나 열전 부재와 같은 용도로는 적용할 수 없다는 문제점이 있다.
또한, 낮은 높이를 구비하면서 작동거리가 크고 신뢰성 있는 탄성 및 복원력을 가지는 전기접촉단자를 경제성 있게 제공하기 어렵다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 다양한 용도로 사용할 수 있는 탄성 접촉단자를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 열 전도 및 전기전도의 용도로 사용할 수 있는 탄성 접촉단자를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 낮은 높이를 구비하면서 작동거리가 크고 신뢰성 있는 탄성력과 복원력을 갖는 탄성 접촉단자를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 대상물에 의해 눌리는 힘이 적은 탄성 접촉단자를 제공하는 것이다.
상기의 목적은, 금속 재질의 단일 몸체로 이루어지고, 베이스; 일단이 상기 베이스에 연결되고 나선형(spiral)으로 권회하면서 상방으로 경사지게 연장하여 상하방향으로 탄성을 갖는 다수의 브리지; 및 각 브리지의 타단이 연결되는 접촉부로 구성되며, 상기 브리지 각각은 상기 접촉부와 상기 베이스 사이에서 일정 간격을 유지하면서 연장되고, 상기 브리지의 수평방향의 폭은 상하방향의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 탄성 접촉단자에 의해 달성된다.
바람직하게, 상기 베이스의 가장자리가 상방 또는 하방으로 절곡되어 리브를 형성하고, 상기 하방으로 절곡된 리브에 의해 상기 리브의 내측으로 수용부가 형성되어 상기 수용부에 열전 부재가 수용될 수 있다.
바람직하게, 상기 브리지에서, 상기 베이스 및 상기 접촉부와 연결되는 부분은 상기 권회 방향에 대한 법선 방향으로 연장되는 보강부가 형성되고, 상기 보강부에 의해 상기 간격부가 상기 브리지 전체에 걸쳐 일정한 폭을 가질 수 있다.
바람직하게, 상기 접촉부의 상면이나 하면 또는 상기 베이스의 하면에 열전 부재가 설치될 수 있다.
바람직하게, 상기 열전 부재는 열 전도성 고무, 열 전도성 금속, 열 전도성 세라믹 또는 열 전도성 탄소 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 접촉부의 하면에 설치되는 열전 부재는, 큰 사이즈의 제1열전 부재와 작은 사이즈의 제2열전 부재가 적층된 형태로 형성되고, 상기 제1열전 부재가 상기 브리지에 의해 상기 베이스에 형성된 공간을 커버하고, 상기 제2열전 부재가 상기 접촉부에 의해 형성되는 공간을 커버하여 상기 베이스의 내측에 형성되는 빈 공간을 모두 채울 수 있다.
바람직하게, 상기 베이스의 가장자리가 상방으로 절곡되어 리브를 형성하고, 상기 접촉부의 이면에 설치된 열전 부재의 가장 얇은 부분의 두께가 상기 리브의 높이보다 두꺼울 수 있다.
바람직하게, 상기 열전 부재는 탄성과 자기 점착력을 가질 수 있다.
바람직하게, 상기 접촉부의 상면에서 상방으로 또는 하면에서 하방으로 적어도 하나 이상의 엠보스가 돌출 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 접촉부의 하면에서 하방으로 엠보스가 돌출 형성되어, 상기 접촉부가 하방으로 눌릴 때 상기 엠보스가 전기 접점으로 동작할 수 있다.
바람직하게, 상기 접촉부의 하면에서 하방으로 엠보스가 돌출 형성되며, 상기 베이스가 제1도전패턴에 전기적으로 연결되고 상기 접촉부의 상하운동에 의해 상기 엠보스가 선택적으로 제2도전패턴에 전기적으로 연결되어 상기 제1 및 제2도전패턴 간에 스위칭이 이루어지도록 할 수 있다.
바람직하게, 상기 베이스의 상면에서 각 모서리에 대응하여 엠보스 또는 비딩(beading)이 돌출 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 접촉단자는 니켈과 금을 연속하여 도금하거나 주석 또는 은을 도금하여 최외각에 도금층이 형성되어 내환경성이 좋고 솔더 크림에 의한 리플로우 솔더링이 가능하다.
바람직하게, 상기 접촉단자의 외면에는 열 전도율이 좋은 탄소층이 형성될 수 있는데, 상기 탄소층은 탄소 섬유, 그라파이트, 또는 그래핀이 접착, 코팅 또는 증착에 의해 형성될 수 있다.
상기한 구성에 의하면, 동일한 구조로 전기접촉단자, 열전도단자 그리고 전기 스위치로 사용할 수 있어 다목적용으로 적합하다.
전기접촉단자로 사용시 전기전도성 탄성부재를 결합함으로써 전기저항과 인덕턴스 값이 작아진다.
열전도단자로 사용시 구성 재질 자체가 열 전도율이 우수한 금속으로 이루어져 열 전달과 열 확산이 잘 이루어지고, 열 전달의 대상물 사이에 쉽게 설치할 수 있으며, 대상물에 각각 탄성적으로 접촉하기 때문에 열 저항을 줄일 수 있다.
또한, 베이스로부터 각각 독립되어 연장하는 브리지에 의해서만 접촉부가 지지되므로 누르는 힘이 적게 들고, 브리지의 수평방향의 폭이 상하방향의 두께보다 크기 때문에 낮은 높이를 구비하면서 작동거리가 크고 신뢰성 있는 탄성력과 복원력을 제공할 수 있다.
또한, 접촉부의 상면이나 하면에 엠보스를 돌출 형성함으로써 접촉단자나 스위치로 사용시 확실한 전기적 접촉을 이루도록 할 수 있다.
또한, 접촉부의 하면에 열전 부재를 적용함으로써 열 전달 및 열확산이 잘되고 신뢰성 있는 탄성력과 복원력을 제공할 수 있으며, 열전 부재가 없는 경우 작동거리가 크다는 이점이 있다.
또한, 브리지의 수평방향의 폭이 상하방향의 두께보다 크기 때문에 낮은 높이를 구비하면서 작동거리가 크고 신뢰성 있는 탄성력과 복원력을 제공할 수 있다.
또한, 베이스의 상면으로부터 돌출되는 리브나 비딩(beading) 또는 엠보스에 의해 접촉부가 눌리는 작동거리가 제한되어 신뢰성 있는 탄성력과 복원력을 가지며, 베이스의 기계적 강도를 증가시켜 전체적으로 휘어짐을 줄일 수 있어 리플로우 솔더링이 용이하고 솔더링 강도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 탄성 접촉단자를 나타내는데, 1(a)는 사시도이고, 1(b)는 측면도이며, 도 1(c)는 평면도이다.
도 2는 다른 실시 예에 따른 탄성 접촉단자를 나타내는 사시도이다.
도 3(a)과 3(b)는 각각 본 발명의 다른 실시 예에 따른 탄성 접촉단자를 나타내는 사시도이다.
도 4(a)와 4(b)는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 탄성 접촉단자를 나타내는 사시도이다.
도 5(a)는 다른 실시 예에 따른 탄성 접촉단자를 나타내는 사시도이고, 5(b)는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 탄성 접촉단자를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 탄성 접촉단자를 나타내는 사시도이다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 탄성 접촉단자를 나타내는데, 1(a)는 사시도이고, 1(b)는 측면도이며, 도 1(c)는 평면도이다.
탄성 접촉단자(100)는 대향하는 대상물 사이에 개재되어 대상물 사이에 전기 통로 또는 열 통로를 형성하는데 사용될 수 있다.
여기서, 대상물은 금속 케이스와 회로기판의 도전패턴과 같은 전기전도성 대상물이거나, 금속 케이스와 발열소자와 같은 열전도성 대상물일 수 있다.
따라서, 접촉단자(100)는 전기전도성 금속이나 열전도성 금속으로 구성되는데, 가령 구리나 구리 합금 또는 스테인리스 스틸과 같이 강도가 큰 금속으로 구성되며, 일체로 형성되어 단일의 몸체로 이루어진다.
접촉단자(100)는 일정한 두께를 갖는 시트 형상의 고강도 금속시트가 롤(Roll)로 공급되어 프레스에 의해 프레스 금형에서 타발 및 절곡에 의해 연속하여 제조되며, 고강도 금속 시트의 두께는, 가령 0.05㎜ 내지 0.3㎜일 수 있다.
필요한 경우, 접촉단자(100)는 니켈과 금을 연속으로 도금하거나, 주석이나 은을 도금하여 최외각에 도금층을 형성함으로써, 내환경성이 좋고 솔더 크림에 의한 리플로우 솔더링이 가능하도록 할 수 있다.
접촉단자(100)는, 베이스(110), 베이스(110)로부터 나선형(spiral)으로 권회하고 상방으로 연장하여 상하방향으로 탄성을 갖는 다수의 브리지(120), 브리지(120)의 각 단부가 연결되는 접촉부(130)로 구성된다.
여기서, 베이스(110)와 접촉부(130)는 설명의 편의를 위해 다른 명칭을 부여한 것으로, 베이스(110)와 접촉부(130) 모두 대상물에 접촉하는 기능을 구비한다.
접촉단자(100)의 크기는 특별히 한정되지 않지만, 가령 가로 1.5㎜, 폭 1.5㎜, 높이 0.5㎜부터 가로 10㎜, 폭 10㎜, 높이 3㎜ 이내일 수 있다.
접촉단자(100)는 릴 테이프 캐리어로 공급되어 접촉부(130)에서 진공 픽업되고, 베이스(110)의 하면이 대상물에 솔더 크림에 의한 리플로우 솔더링 되어 실장될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 점착테이프에 의한 점착이나 기구적으로 결합될 수 있다.
접촉단자(100)는 상기의 솔더링이나 용접에 의해 대상물에 직접 고정되거나, 금속 패드 인터페이스를 개재하여 고정될 수 있다.
상기한 것처럼, 일정한 두께를 갖는 고강도 금속시트를 프레스 금형으로 타발하여, 도 1(c)와 같이, 브리지(120)와 접촉부(130), 그리고 브리지(120)와 베이스(110) 사이를 이격하는 간격부(112)를 형성할 수 있다.
따라서, 브리지(120) 각각은 베이스(110)와 접촉부(130) 사이에서 간격부(112)에 의한 일정 간격을 유지하면서 연장되어 베이스(110)와 접촉부(130)를 연결하게 된다.
이후 브리지(120)와 베이스(110)의 경계 부분, 즉 베이스(120)의 일단을 상방으로 절곡함으로써 브리지(120)의 타단과 접촉부(130)가 일정한 높이로 위로 올라오면서 돌출된다.
접촉부(130)는 프레스 금형으로 타발에 의해 형성되므로 베이스(110)의 내측에서 항상 형성되며, 결과적으로 베이스(110)의 가장자리는 접촉부(130)의 가장자리로부터 외측에 위치하게 된다.
또한, 일정한 폭을 갖는 브리지(120)와 간격부(112)를 제외한 부분이 접촉부(130)를 구성함으로써 대상물과의 접촉 면적이 크게 증가하고, 접촉부(130)가 브리지(120)의 타단에 의해서만 지지되므로 탄성과 복원력이 좋고 누르는 힘이 적다.
이 실시 예에서, 베이스(110)는 사각형상이고, 접촉부(130)는 원형으로 형성되지만, 이에 한정되지 않는다.
선택적으로, 베이스(110)의 가장자리가 상방으로 절곡되어 리브(140)를 형성하여 스토퍼의 역할을 할 수 있다. 다시 말해, 접촉부(140)가 대상물에 의해 가압되어 눌리면 접촉부(130)가 하강하는데, 리브(140)에 의해 대상물이 걸리게 되어 접촉부(130)가 더이상 하강하지 않도록 한다.
또한, 리브(140)에 의해 베이스(110)의 기계적 강도가 증가하여 쉽게 뒤틀리거나 휘어지지 않아 기구적으로 안정되도록 하고, 접촉단자(100)의 하면이 평면을 이루게 해주어 표면 실장을 용이하게 한다.
베이스(110)의 기계적 강도만 증가하고자 하는 경우, 베이스(110)의 가장자리를 하방으로 절곡하여 리브(140)를 형성할 수 있다.
접촉부(130)의 가장자리를 하방으로 경사지게 형성함으로써 외부의 장애물이 걸려 접촉부(130)가 휘어지는 것을 방지할 수 있다.
상기한 것처럼, 브리지(120)는 베이스(110)로부터 일체로 형성되어 나선형으로 권회하여 상방으로 연장되어 접촉부(130)가 상하방향으로 탄성을 가지도록 한다.
예를 들어, 브리지(120)에 의해 접촉단자(100)의 작동거리가 원래의 높이에 대해 50% 이상이 되도록 하는 탄성력을 가질 수 있다.
접촉부(130)가 상하방향으로 이동하는 과정에서 브리지(120)가 방해되지 않도록 브리지(120)가 베이스(110) 및 접촉부(130)와 연결되는 부분에서 브리지(120)의 권회 방향에 대한 법선 방향으로 연장되는 보강부(121, 122)가 형성된다.
보강부(121, 122)에 의해 브리지(120)와 베이스(110) 및 브리지(120)와 접촉부(130) 사이의 간격부(112)가 브리지(120) 전체에 걸쳐 일정한 폭을 갖도록 할 수 있다.
또한, 보강부(121, 122)는 브리지(120)가 베이스(110) 및 접촉부(130)와 연결되는 부분의 기계적 강도를 증가시키는데, 특히 보강부(122)는 접촉부(130)가 완전히 눌리는 경우 접촉부(130) 전체가 대상물에 접촉하도록 한다.
이 실시 예에서, 브리지(120)는 위에서 볼 때 시계방향으로 나선형으로 연장되지만, 이에 한정되지 않고 반시계방향으로 연장할 수 있음은 물론이다.
브리지(120)가 상방을 향하여 기울어지는 각도를 정함으로써 접촉단자(100)의 높이를 결정할 수 있으며, 가령 상방을 향하여 기울어지는 각도를 작게 함으로써 접촉단자(100)의 높이를 낮게 할 수 있다.
특히, 브리지(120)는 수평방향의 폭이 상하방향의 두께보다 훨씬 크기 때문에 고강도의 금속을 적용함으로써 낮은 높이에서도 충분한 탄성을 갖도록 할 수 있다.
브리지(120)의 개수는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게 120도의 회전각으로 이격되어 3개의 브리지(120)가 형성될 수 있다. 브리지(120)가 3개보다 많으면 브리지(120)의 폭이 좁아지게 되어 결과적으로 전기저항이 커진다는 단점이 있고, 브리지(120)가 3개보다 적으면 접촉단자(100)가 눌릴 때 구조적으로 불안전하고 외부의 힘에 안정성이 부족하다는 단점이 있다.
도 1의 실시 예에 따른 탄성 접촉단자는 열전도단자 또는 전기접촉단자로 사용될 수 있으며, 이하의 실시 예에서 각각 분리하여 설명한다.
도 2는 다른 실시 예에 따른 탄성 접촉단자를 나타내는 사시도이다.
이 실시 예에 의하면, 접촉부(130)의 이면에 전기전도성 탄성부재(150)가 부착된다.
따라서, 베이스(110)가 하나의 대상물에 솔더링 또는 용접에 의해 고정된 상태에서 다른 대상물이 접촉부(130)를 가압하여 누르면 탄성부재(150)가 하나의 대상물에 접촉하게 된다.
그 결과, 접촉단자(100)가 상하로 눌릴 때 전기저항이 작아지고 인덕턴스 값도 작아져 결과적으로 성능이 좋은 전기접촉단자로 사용할 수 있다.
리브(140)가 있는 경우, 탄성부재(150)의 두께를 리브(140)의 높이보다 두껍게 하여야만 탄성부재(150)를 통한 전기 전달이 이루어지도록 할 수 있다.
탄성부재(150)는 전기전도성 실리콘고무이거나 금속 스프링일 수 있는데, 전기전도성 고무인 경우, 전기전도성 고무의 자기 점착력에 의해 그리고 금속 스프링인 경우 용접이나 솔더링에 의해 부착될 수 있다.
도 3(a)와 3(b)는 각각 본 발명의 다른 실시 예에 따른 탄성 접촉단자를 나타내는 사시도이다.
도 3(a)를 참조하면, 접촉부(130)의 상면 중앙에는 상방으로 엠보스(132)가 돌출되며, 엠보스(132)에 의해 대향하는 대상물에 대해 확실한 물리적 접촉을 이룰 수 있다.
따라서, 이 실시 예에 의한 접촉단자(100)는, 베이스(110)가 가령 인쇄회로기판의 도전패턴에 솔더링에 의해 실장되고 접촉부(130)에 가령 안테나가 접촉하여 안테나로부터의 전기신호가 회로기판에 전달되도록 하는 접촉단자로 사용될 수 있다.
도 3(b)를 참조하면, 접촉부(130)의 하면 중앙에 하방으로 엠보스(134)가 돌출되는 구조를 구비하면, 이러한 접촉단자(100)는 스위치로서 사용될 수 있다.
구체적으로, 서로 분리된 도전패턴(10, 12)이 형성된 회로기판에서 접촉단자(100)의 베이스(110)를 도전패턴(10) 위에 실장하면, 접촉부(130)는 도전패턴(12)에 대응하여 위치한다.
따라서, 접촉부(130)를 눌러 도전패턴(12)에 접촉하도록 하면, 도전패턴(10) - 베이스(110) - 브리지(120) - 접촉부(130) - 도전패턴(12)으로 이어지는 전기적 통로가 형성된다.
이때, 접촉부(130)의 하면 중앙에서 돌출한 엠보스(134)가 전기 접점의 역할을 하여 접촉부(130)와 도전패턴(12) 사이에 확실한 물리적 및 전기적 접촉이 이루어지도록 하기 때문에 결과적으로 접촉단자(100)는 도전패턴(10, 12) 사이를 스위칭하는 전기 스위치의 역할을 하게 된다.
도 2의 전기전도성을 갖는 탄성부재(150)가 적용되는 경우, 낮은 전기저항 및 낮은 인덕턴스 값을 가져 좋은 전기 스위치 역할을 한다.
이러한 구조에서, 가령 도전패턴(10, 12)과 접촉단자(100)를 내부에 수용하는 하우징이 회로기판에 기구적으로 장착되고, 접촉부(130)를 가압하는 푸셔(pusher)가 하우징에 상하이동 가능하게 결합하여 돔(dome)형 스위치를 구성할 수 있으며, 이를 입력장치로 이용할 수 있다.
이 실시 예에 의하면, 동일한 구조로 또는 일부 변형에 의해 접촉단자 또는 스위치로 동작하도록 할 수 있어 다목적용으로 적용될 수 있다.
도 4(a)와 4(b)는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 탄성 접촉단자를 나타내는 사시도이다.
도 4(a)를 참조하면, 베이스(110)의 상면에서 각 모서리에 대응하여 엠보스(141)가 돌출 형성되고, 도 4(b)를 참조하면, 베이스(110)의 상면에서 각 모서리에 대응하여 비딩(beading)(142)이 돌출 형성되는데, 이들 엠보스(141)와 비딩(142)은 각각 도 1의 실시 예의 리브(140)의 역할을 할 수 있다.
상기한 것처럼, 베이스(110)의 가로와 폭의 크기가 매우 작고, 특히 두께가 대략 0.05㎜ 내지 0.3㎜으로 매우 얇기 때문에, 도 1과 같은 리브(140)를 형성하는 것이 쉽지 않지만, 엠보스(141)와 비딩(142)은 리브(140)에 비해 상대적으로 형성하기 쉬우면서 같은 역할을 할 수 있다는 이점이 있다.
도 5(a)는 다른 실시 예에 따른 탄성 접촉단자를 나타내는 사시도이고, 5(b)는 측면도이다.
도 5의 탄성 접촉단자는 도 1과 동일한 구조를 구비하며, 베이스(110)의 이면과 접촉부(130)의 상면에 각각 열전 부재(160, 162)가 설치되는 점에서 차이가 있다.
열전 부재(160, 162)는, 가령 열 전도성 고무, 열 전도성 금속, 열 전도성 세라믹 또는 열 전도성 탄소로 구성될 수 있으며, 탄성과 자기 점착력을 구비할 수 있다.
특히, 베이스(110)의 이면에 열전 부재(150)가 설치되는 경우, 열전 부재(150)의 자기 점착력을 이용하여 접촉단자(100)를 이형지 위에 점착하여 배열할 수 있다.
이 실시 예에 의하면, 접촉단자(100)는 열 전도율이 좋은 금속재질로 구성되어 베이스(110)나 접촉부(130)에 인가되는 열이 각각 브리지(120)를 통하여 반대쪽의 접촉부(130)나 베이스(110)에 신속하게 전달되고 확산될 수 있다.
또한, 접촉단자(100)의 외면에는 열 전도율이 좋은 탄소층이 형성될 수 있는데, 탄소층은 가령 탄소 섬유, 그라파이트, 또는 그래핀이 접착, 코팅 또는 증착에 의해 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 탄성 접촉단자를 나타내는 사시도이다.
이 실시 예에 의하면, 베이스(110)의 가장자리가 하방으로 절곡되어 리브(142)를 형성하여 베이스(110)의 하면에서 리브(142)의 내측으로 수용부(112)를 형성한다.
수용부(112)에는 리브(142)의 높이에 대응하는, 다시 말해 리브(142)의 높이와 같거나 약간 돌출되는 두께를 갖는 열전 부재(170)가 수용되어 점착된다. 특히, 열전 부재(170)의 가장 얇은 부분의 두께가 리브(142)의 높이보다 두꺼울 수 있다.
상기한 것처럼, 열전 부재(170)는 열 전도성 고무, 열 전도성 금속, 열 전도성 세라믹 또는 열 전도성 탄소로 구성될 수 있으며, 탄성과 자기 점착력을 구비할 수 있다.
이러한 구조에 의하면, 열전 부재(170)의 자기 점착력에 의해 대상물에 밀착된 상태에서 베이스(110)의 비어 있는 중앙 부분에서도 열전 부재(170)를 통하여 열 전달을 할 수 있어 더욱 열 전달이 신속하게 이루어지도록 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 탄성 접촉단자를 나타내는 사시도이다.
접촉단자(100)가 열전 부재로 사용되는 경우, 주로 브리지(120)를 통하여 열이 전달되는데, 상기한 것처럼, 브리지(120)가 수평방향으로 좁은 폭을 갖기 때문에 브리지(120)를 통한 열 전달이 효과적이지 않을 수 있다.
따라서, 도 2와 같이, 접촉부(130)의 이면에 탄성을 갖는 열전 부재(150)가 설치되거나, 도 7과 같이 열전 부재(180)가 설치될 수 있다.
이 실시 예에 의하면, 가령 베이스(110)가 대상물에 솔더링 또는 용접에 의해 고정된 상태에서 접촉부(130)에 발열 소스가 가압 접촉하여 발열 소스로부터의 열을 대상물에 전달하는 경우, 발열 소스에 의한 가압으로 접촉부(130)가 눌리고 열전 부재(150, 180)가 대상물에 접촉하게 된다.
이 상태에서, 발열 소스로부터 접촉부(130)에 가해지는 열은 브리지(120) 이외에 열전 부재(150, 180)를 통하여 대상물에 전달되기 때문에 열을 더욱 신속하게 전달할 수 있게 된다.
베이스(110)의 가장자리에 상방으로 절곡되는 리브(140)가 있는 경우, 열전 부재(150)의 가장 얇은 부분의 두께를 리브(140)의 높이보다 두껍게 하여야만 열전 부재(150)를 통한 열 전달이 이루어질 수 있다.
열전 부재(180)는 큰 사이즈의 열전 부재(181)와 작은 사이즈의 열전 부재(182)가 적층된 형태로 일체로 형성되는데, 열전 부재(181)가 브리지(120)에 의해 형성된 큰 공간을 커버하고 열전 부재(182)가 접촉부(130)에 의해 형성되는 작은 공간을 커버하여 베이스(110)의 내측에 형성되는 빈 공간을 모두 채울 수 있다.
상기와 같이 열전 부재를 적용한 탄성 접촉단자는 반도체 칩과 같은 발열 소스(발열 소자)와 금속 케이스 사이에 설치되어 양자에 각각 물리적으로 탄성 접촉함으로써 발열 소스로부터의 열을 금속 케이스에 전달하여 방출(확산)되도록 한다.
이때, 열전도단자가 많이 눌릴수록 탄성에 의해 열전도단자와 금속 케이스 사이의 열 저항을 줄일 수 있어 발열 소스에서 발생한 열을 금속 케이스에 잘 전달해준다.
반도체 칩의 표면과 금속 케이스의 표면은 수평면을 유지함으로써 열전도단자와의 열 저항을 줄일 수 있다. 금속 케이스는 마그네슘, 알루미늄, 구리, 스테인리스 스틸 또는 이들의 합금 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 또한, 금속 케이스는 시트 형상의 금속판, 상자 형상의 전자파 차폐용 금속 캔 또는 전자 기기의 형상을 이루는 기구 구조물일 수 있다.
열전도단자의 베이스나 접촉부는 금속 케이스에 열 전도성을 갖는 점착제나 접착제에 의해 또는 용접이나 솔더링에 의해 부착되어 접촉할 수 있다.
접촉부의 상면이나 하면, 또는 베이스의 하면에 열전 부재가 설치되는 경우, 베이스의 열전 부재나 접촉부의 열전 부재는 금속 케이스에 열 전도성을 갖는 점착제나 접착제에 의해 또는 용접이나 솔더링에 의해 부착되어 접촉할 수 있으며, 열전 부재에 의해 열전도단자의 열 전도 성능과 열 확산 성능이 향상될 수 있다.
전술한 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (21)

  1. 금속 재질의 단일 몸체로 이루어지고,
    베이스;
    일단이 상기 베이스에 연결되고 나선형(spiral)으로 권회하면서 상방으로 경사지게 연장하여 상하방향으로 탄성을 갖는 다수의 브리지; 및
    각 브리지의 타단이 연결되는 접촉부로 구성되며,
    상기 브리지 각각은 상기 접촉부와 상기 베이스 사이에서 일정 간격을 유지하면서 연장되고,
    상기 브리지의 수평방향의 폭은 상하방향의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 탄성 접촉단자.
  2. 청구항 1에서,
    상기 베이스의 가장자리가 상방 또는 하방으로 절곡되어 리브를 형성하는 것을 특징으로 하는 탄성 접촉단자.
  3. 청구항 2에서,
    상기 하방으로 절곡된 리브에 의해 상기 리브의 내측으로 수용부가 형성되어 상기 수용부에 열전 부재가 수용되는 것을 특징으로 하는 탄성 접촉단자.
  4. 청구항 1에서,
    상기 브리지에서, 상기 베이스 및 상기 접촉부와 연결되는 부분은 상기 권회 방향에 대한 법선 방향으로 연장되는 보강부가 형성되고,
    상기 보강부에 의해 상기 간격부가 상기 브리지 전체에 걸쳐 일정한 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 탄성 접촉단자.
  5. 청구항 1에서,
    상기 접촉부의 상면이나 하면 또는 상기 베이스의 하면에 열전 부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 탄성 접촉단자.
  6. 청구항 5에서,
    상기 열전 부재는 열 전도성 고무, 열 전도성 금속, 열 전도성 세라믹 또는 열 전도성 탄소 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 탄성 접촉단자.
  7. 청구항 5에서,
    상기 접촉부의 하면에 설치되는 열전 부재는, 큰 사이즈의 제1열전 부재와 작은 사이즈의 제2열전 부재가 적층된 형태로 형성되고,
    상기 제1열전 부재가 상기 브리지에 의해 상기 베이스에 형성된 공간을 커버하고, 상기 제2열전 부재가 상기 접촉부에 의해 형성되는 공간을 커버하여 상기 베이스의 내측에 형성되는 빈 공간을 모두 채우는 것을 특징으로 하는 탄성 접촉단자.
  8. 청구항 5에서,
    상기 베이스의 가장자리가 상방으로 절곡되어 리브를 형성하고,
    상기 접촉부의 이면에 설치된 열전 부재의 가장 얇은 부분의 두께가 상기 리브의 높이보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 탄성 접촉단자.
  9. 청구항 5에서,
    상기 열전 부재는 탄성과 자기 점착력을 갖는 것을 특징으로 하는 탄성 접촉단자.
  10. 청구항 1에서,
    상기 접촉부의 상면에서 상방으로 또는 하면에서 하방으로 적어도 하나 이상의 엠보스가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 탄성 접촉단자.
  11. 청구항 1에서,
    상기 접촉부의 하면에서 하방으로 엠보스가 돌출 형성되어, 상기 접촉부가 하방으로 눌릴 때 상기 엠보스가 전기 접점으로 동작하는 것을 특징으로 하는 탄성 접촉단자.
  12. 청구항 1에서,
    상기 접촉부의 하면에서 하방으로 엠보스가 돌출 형성되며,
    상기 베이스가 제1도전패턴에 전기적으로 연결되고 상기 접촉부의 상하운동에 의해 상기 엠보스가 선택적으로 제2도전패턴에 전기적으로 연결되어 상기 제1 및 제2도전패턴 간에 스위칭이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 탄성 접촉단자.
  13. 청구항 1에서,
    상기 베이스의 상면에서 각 모서리에 대응하여 엠보스 또는 비딩(beading)이 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 탄성 접촉단자.
  14. 청구항 1에서,
    상기 접촉단자는 니켈과 금을 연속하여 도금하거나 주석 또는 은을 도금하여 최외각에 도금층이 형성되어 내환경성이 좋고 솔더 크림에 의한 리플로우 솔더링이 가능한 것을 특징으로 하는 탄성 접촉단자.
  15. 청구항 1에서,
    상기 접촉단자의 외면에는 열 전도율이 좋은 탄소층이 형성된 것을 특징으로 하는 탄성 접촉단자.
  16. 청구항 15에서,
    상기 탄소층은 탄소 섬유, 그라파이트, 또는 그래핀이 접착, 코팅 또는 증착에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 탄성 접촉단자.
  17. 청구항 1의 접촉단자를 구비하고,
    상기 베이스가 회로기판의 제1도전패턴에 전기적으로 연결되고 상기 접촉부가 상기 제1도전패턴과 전기적으로 분리된 제2도전패턴에 대응하여 배치되고,
    상기 접촉단자와 상기 제1 및 제2도전패턴을 내부에 수용하는 하우징과, 상기 하우징에 상하이동 가능하게 결합된 푸셔(pusher)를 구비하며,
    상기 푸셔의 상하운동에 의해 상기 접촉부가 선택적으로 상기 제2도전패턴에 전기적으로 연결되어 상기 제1 및 제2도전패턴 간에 스위칭이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 스위치 장치.
  18. 청구항 1의 접촉단자를 구비하고,
    대향하는 대상물 사이에 개재되고,
    상기 베이스 또는 상기 접촉부 중 하나가 상기 대상물 중 어느 하나에 솔더링에 의해 실장되고,
    상기 베이스 또는 상기 접촉부 중 다른 하나는 상기 대상물 중 다른 하나에 물리적으로 탄성 접촉하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  19. 청구항 1의 접촉단자를 구비하고,
    상기 베이스 또는 상기 접촉부 중 어느 하나가 회로 기판에 장착된 발열 소자 위에 위치하는 금속 케이스에 열 전도성을 갖는 점착제나 접착제에 의해 또는 용접이나 솔더링에 의해 부착되어 접촉하고, 다른 하나는 상기 발열 소자의 표면에 물리적으로 탄성 접촉하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  20. 청구항 1의 접촉단자를 구비하고,
    상기 접촉부의 상면이나 하면, 또는 상기 베이스의 하면에 열전 부재가 설치되고,
    상기 베이스의 열전 부재 또는 상기 접촉부의 열전 부재 중 어느 하나가 회로 기판에 장착된 발열 소자에 물리적으로 접촉하고, 다른 하나가 상기 발열 소자 위에 위치하는 금속 케이스에 물리적으로 탄성 접촉하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  21. 청구항 1의 접촉단자를 구비하고,
    상기 접촉부의 상면이나 하면, 또는 상기 베이스의 하면에 열전 부재가 설치되고,
    상기 베이스의 열전 부재 또는 상기 접촉부의 열전 부재 중 어느 하나가 회로 기판에 장착된 발열 소자 위에 위치하는 금속 케이스에 열 전도성을 갖는 점착제나 접착제에 의해 또는 용접이나 솔더링에 의해 부착되어 접촉하고, 다른 하나는 상기 발열 소자의 표면에 물리적으로 탄성 접촉하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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