KR101131749B1 - 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자를 제공한다.

본 발명의 도전성 탄성 접촉 단자는 단면이 C자형 구조로 이루어지는 탄성 코어 및 상기 탄성코어의 C자형 구조의 개구부를 제외한 외부를 감싸도록 구비된 금속층을 포함한다.

본 발명의 도전성 탄성 접촉 단자는 상기 금속층에 작용하는 압축응력을 최소화할 수 있어 금속층의 파단을 방지할 수 있고, 금속층에 파단이 발생한다 하더라도 전도성을 상실하지 않는다.

도전성 탄성 접촉 단자, 탄성 코어, 금속층, 개구부

Description

기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자{CONDUCTIVE CONTACTOR FOR SUBSTRATE SURFACE MOUNT}

본 발명은 기판 표면에 실장되는 도전성 탄성 접촉 단자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회로 기판 위에 전자 부품을 장착하는 공정에서 회로 기판과 전자 부품의 접촉 영역 사이, 또는 두 개 이상의 전자 부품의 접촉 영역 사이에 사용될 수 있는 도전성 탄성 접촉 단자에 관한 것이다.

전자, 통신 산업에서 공정 비용의 절감과 제품의 소형화 기술에 대한 요구가 중요하게 취급되고 있으며, 그에 따라 복잡한 전자 회로와 조밀한 집적 회로가 양산되고 있다. 표면 실장 기술(Surface Mount Technology: SMT)은 전자 부품을 인쇄회로 기판(PCB) 위에 위치시키고, 고온을 인가하여 장착시키는 자동화 기술로서, 이러한 SMT 공정을 통해 전자부품 간의 전기적 접촉 품질이 향상되고, 공정 시간이 단축되고, 제품의 초소형화가 더욱 가능하게 되었다.

일반적으로 접합부의 높이는 회로에 따라 다양하기 때문에, 도전성 탄성 접촉 단자는 접합부의 높이에 맞게 변형되어 적용되거나, 탄성을 가지도록 금속성의 접촉 소자가 사용되는 경우가 있었다. 또한 접합면 자체가 불균일하거나 접합 치수 가 맞지 않음에 따른 전기적 접속 불량의 문제를 방지하기 위하여 이러한 접합 부위에는 탄성이 있는 도전성 탄성 접촉 단자를 개입시킬 필요가 있었다.

또한, 리플로우 솔더링이 포함되는 표면 실장 공정은 180 ~ 270℃의 고온에서 진행되는데, 통상의 도전성 재료를 단순히 사용할 경우 제품이 변형되어 도전성을 상실하고 실질적으로 도전성 탄성 접촉 단자로서의 역할을 할 수 없어, 표면 실장 공정에 적합한 접촉 단자를 사용할 필요가 있다. 그래서 종래에는 접촉 단자의 열 변성을 방지하기 위하여 베릴륨-동 합금과 같은 탄성 회복력이 있는 금속 재질의 도전성 탄성 접촉 단자를 사용하였다. 그러나 베릴륨-동 합금의 경우에도 탄성에 한계가 있으므로 전기적으로 연결할 부위의 높이가 큰 경우에는 적용하기 어려운 문제가 있었다.

대한민국 등록실용신안 제390490호는 비전도성 탄성고무, 탄성고무를 감싸는 전도성 탄성고무 코팅층, 및 금속박이 구비된 표면 실장용 전기적 접촉단자가 개시되어 있는데, 이 경우 전도성 탄성고무 코팅층의 손상으로 인한 전도성 상실의 문제를 나타내었다.

대한민국 등록특허 제783588호, 및 제839893호에 개시된 전기접촉단자의 경우, 그 탄성이 탄성고무의 발포 또는 탄성고무의 구멍에 의해 제공되므로 일정 크기 이상의 전기접촉단자에 유용한 것으로 판단되나, 발포된 탄성고무나, 구멍이 형성된 튜브 형상의 탄성고무를 사용하는 경우 소형 탄성 전기접촉단자를 제조하기 어렵고, 가격이 높아진다는 단점이 있었다.

도 1을 참조하면, 대한민국 등록특허 제892720호는 절연 비발포 탄성고무와 비발포고무 코팅층으로 이루어진 탄성코어(10), 상기 탄성코어와 비전도성 접착층(30)을 통하여 결합하는 금속층(20)을 포함하는 탄성 전기접촉단자가 개시되어 있다. 상기 금속층은 내열 폴리머 필름 위에 금속을 스퍼터링 한 후, 여기에 금속을 도금하여 형성하게 된다.

그런데, 상기 전기접촉단자는 상기 탄성코어의 몸체 둘레를 전부 감싸서 금속층을 결합시키는 구성을 채택하여 상기 전기접촉단자에 압력이 작용하여 압축 및 팽창을 수회 반복하게 되면, 상기 탄성고무가 압축응력이 작용하는 수직 방향으로 팽창하는 힘을 상기 금속층이 받게 되고, 금속층(20)은 본래의 압축강도를 넘어서는 압축응력에 의하여 파단될 수 있다. 이와 같이 전기접촉소자에서 금속층이 파단되면, 금속층 내부의 폴리머 필름은 비전도성이므로, 전기접촉소자 전체의 전도성이 파괴되어, 전기접촉소자로서 목적을 달성할 수 없게 되는 문제를 나타내었다.

상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 전기 저항이 낮고, 고열의 리플로우 솔더링 공정에서도 재료의 변형이 없으며, 최외곽에 위치한 금속층에 작용하는 압축응력을 최소화하여 금속층의 파단을 방지할 수 있는 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자를 제공하고자 한다.

또한 본 발명의 다른 목적은 도전성 탄성 접촉 단자에 전도성을 부여하는 금속층에 파단이 발생하여도 전도성을 상실하지 않는 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자를 제공하고자 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자는 단면이 C자형 구조로 이루어지는 탄성 코어; 및 상기 탄성코어의 C 자형 구조의 개구부를 제외한 외부를 감싸도록 구비된 금속층;을 포함한다.

바람직하게, 상기 탄성 코어와 금속층 사이에 상기 탄성 코어와 상기 금속층을 서로 접착시키는 전도성 또는 비전도성 접착제층을 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 탄성 코어는 비전도성 또는 전도성 재질의 탄성 코어로 이루어질 수 있는데, 전도성 재질의 탄성 코어로 이루어진 경우에는 외부에서 인가되는 압력에 의한 반복된 압축과 팽창에 의해 상기 금속층에 파단이 발생하여도 도전성 탄성 접촉 단자가 전도성을 유지할 수 있다.

바람직하게, 상기 전도성 탄성 코어는 가교된 합성고무, 가교된 천연고무, 또는 실리콘 고무 중에서 선택된 하나 이상의 탄성 고무 100 중량부를 기준으로 전기전도성 금속분말 20 내지 600 중량부가 배합될 수 있다.

바람직하게, 상기 전기 전도성 금속분말은 은, 금, 동, 니켈, 니켈-철 합금, 주석, 및 은 코팅된 구리로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.

바람직하게, 상기 전도성 탄성 코어는 전기저항이 0.1Ω 내지 10kΩ일 수 있다.

바람직하게, 상기 금속층은 내열필름; 및 상기 내열필름의 양면에 각각 코팅 형성된 제1 및 제2 도금층;을 포함하고, 상기 내열필름에는 복수 개의 구멍이 형성되어 상기 제1 및 제2 도금층은 상기 복수 개의 구멍 벽면을 통해 서로 전기적으로 연결되도록 구비될 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 및 제2 도금층은 상기 내열 필름의 일면에 접촉 형성되어 있는 하부 도금층; 상기 하부 도금층 상에 형성된 상부 도금층; 및 상기 상부 도금층 상에 형성된 주석 도금층;을 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 상부 도금층은 구리, 금, 은, 및 니켈-크롬 합금으로 이루어진 군에서 선택되어 1 내지 5㎛ 두께로 형성될 수 있다.

바람직하게, 상기 주석 도금층은 0.3 내지 3.5㎛의 두께로 형성될 수 있다.

본 발명의 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자에 사용되는 상기 탄성 코어는 접촉 단자의 길이 방향에 있는 양 단면과 접촉단자의 측방으로 개방된 개구 부가 금속층과 결합하지 않고 외부로 개방되어, 압력이 작용할 때 상기 탄성 코어가 상기 개방된 삼면으로 쉽게 팽창될 수 있다. 그에 따라, 탄성코어의 몸체 둘레를 전부 감싸서 금속층을 결합시킴으로써 접촉 단자에 압력이 작용할 때 탄성 코어가 팽창하는 힘을 금속층이 받게 되는 종래 기술과는 달리, 본 발명의 도전성 접촉 단자는 외부 압력이 작용할 때 상기 탄성 코어가 상기 개방된 공간으로 쉽게 팽창할 수 있어 최외곽에 위치한 금속층에 작용하는 압축응력을 최소화할 수 있고, 이를 통해 금속층의 파단을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자는 기존의 금속 재료로만 이루어진 접촉 단자와 달리, 탄성을 갖는 재질인 탄성 코어를 내부 소재로 사용하고, 여기에 금속층을 결합시킴으로써, 탄성 코어를 통해 충분한 탄성을 갖기 때문에, 접촉 소자가 삽입되는 부위에서 요구되는 다양한 높이에 삽입시켜 사용될 수 있다.

그리고, 본 발명의 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자에 전기 전도성 접착제 및/또는 전기 전도성 탄성코어가 적용되는 경우, 반복된 압축과 팽창에 의해 금속층에 파단이 발생하여도 상기 전기 전도성 접착제 및/또는 전기 전도성 탄성코어가 도전성 탄성 접촉 단자의 전도성을 유지하게 한다. 즉, 금속층이 파단되더라도 금속층 내부의 전도성 접착제 및 전도성 탄성코어가 전기 전도성을 가지므로, 전기 전도성이 유지되는 것이다.

일반적으로 도전성 탄성 접촉 단자에 작용하는 반복적인 압력 작용 및 탄성 코어에 비해 열위한 금속층의 탄성에 기인한 금속층의 파단 발생과 이로 인한 접촉 단자의 전도성 상실이 현실적으로 빈번하게 발생하는 점을 고려할 때, 이러한 전도성 유지 기능은 도전성 탄성 접촉 단자의 안정성을 증가시키고, 수명을 연장시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자는 최외곽 주석도금층이 리플로우 솔더링 공정에서 솔더 크림에 용해된 주석 성분과 상호간의 원활하게 결합하게 되어 단자의 슬립 현상이 발생하지 않는다. 그에 따라, 도전성 탄성 접촉 단자가 정 위치에 안착할 수 있고, 본 발명의 도전성 탄성 접촉 단자를 기판에 적용하면 전류의 흐름 또는 미세신호에 악영향을 미치지 않아 전자기기의 오작동 우려가 적다.

본 발명의 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자는 C자형 탄성 코어에 솔더링이 가능한 금속층을 감싼 구조를 갖는데, 상기 C자형 탄성 코어는 C 자형 구조의 일단에 해당하는 하부부재(110), 상기 하부부재(110)의 일측에서 연장되어 C 자형 구조의 타단에 해당하는 상부부재(120), 및 상기 하부부재(110)와 상부부재(120)의 사이의 공간에 해당하는 개구부(130)를 갖는다.

상기 도전성 탄성 접촉 단자는 상기 금속층(200)으로 상기 C 자형 탄성 코어의 외부 표면을 감싸게 되는데, 외부 압력에 의해 가압되더라도 상기 탄성 코어(100)가 상기 개구부(130) 방향으로 팽창되어 최외곽에 위치한 금속층(200)에 작용하는 압축응력을 최소화할 수 있고, 신뢰성 있는 탄성 및 복원력을 제공할 수 있다.

이하, 도 2a 및 2b를 참고하여, 본 발명의 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자에 대하여 상세히 설명한다.

도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자(10)는 금속층(200)이 C 자형 탄성 코어(100)의 외부 표면을 감싸는 구조로 이루어진다.

상기 C 자형 탄성 코어(100)는 C 자형 구조로 인해 탄성을 지닌다.

한편, 본 실시예에서 C 자형 탄성 코어(100)는 탄성을 지니는 자재로 이루어져 그 탄성을 더욱 개선할 수 있다.

본 발명에서 탄성 코어(100)는 C 자형 구조의 일단에 해당하는 하부부재(110), 상기 하부부재(110)의 일측에서 연장되어 C 자형 구조의 타단에 해당하는 상부부재(120), 및 상기 하부부재(110)와 상부부재(120)의 사이의 공간에 해당하는 개구부(130)로 이루어진다.

상기 하부부재(110) 및 상부부재(120) 중 하나는 본 발명의 접촉 단자가 회로 기판에 안정적으로 고정되기 위하여 일정 부분 이상이 편평하게 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고, 그 경우 하부부재(110) 및 상부부재(120) 중 다른 하나는 상부 기판 또는 탑재되는 전자 부품에 대응하는 형상으로 결정될 수 있다.

상기 하부부재(110)와 상부부재(120)의 사이에 측방으로 개방된 공간에 해당하는 개구부(130)는 상기 C자형 탄성 코어(100)가 보다 용이하게 압축될 수 있게 하여 탄성 코어(100)의 탄성력을 개선한다.

또한, 상기 개구부(130)는 도전성 탄성 접촉 단자에 작용하는 압축 응력을 최소화하여 금속층의 파단을 방지하는 역할을 수행한다. 상기와 같이 탄성 코어(100)의 측방을 개방하여 상기 개구부(130)를 형성시키고, 형성된 개구부(130)를 제외하고 상기 금속층(200)으로 감싸게 되면, 상기 탄성 코어(100)는 외부 압력에 의해 가압되더라도 팽창되는 부분이 상기 도전성 탄성 접촉 단자의 길이 방향의 양 단면과 상기 개구부(130)의 세 방향, 즉 외부 방향으로 이루어질 수 있다.

따라서, 상기 금속층(200)이 상기 탄성 코어(100)의 외면 전체를 감싸는 구조, 또는 개구부가 없는 탄성 코어(100)의 몸체 둘레를 전부 감싸는 폐쇄형의 구조에서 탄성 코어가 압축응력이 작용하는 수직 방향으로 팽창하는 힘을 상기 금속층이 받게 되는 것과는 달리, 본 발명의 도전성 탄성 접촉 단자는 상기와 같이 금속층(200)이 상기 외부로 개방된 세 방향을 제외하고 상기 C 자형 탄성 코어(100)를 감싸는 개방형의 구조를 갖게 되어, 최외곽에 위치한 금속층(200)에 작용하는 압축응력을 최소화할 수 있고, 금속층(200)의 파단을 방지할 수 있다.

또한, 이렇게 탄성 코어(100)가 세 방향으로 개방되게 되면, 상기 도전성 탄성 접촉 단자에 압력이 작용할 때 상기 탄성 코어가 상기 개방된 외부 방향으로 쉽게 팽창할 수 있으므로 이를 통해 본 발명의 접촉 단자가 신뢰성 있는 탄성 및 복원력을 제공할 수 있다.

그리고, 상기와 같이 형성된 개구부(130)의 부피만큼 탄성 코어(100)의 부피를 절감할 수 있어 전체적인 제조단가를 낮출 수 있게 한다.

한편, 상기 개구부(130)는 목적에 따라 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 이러한 다양한 형태의 개구부(130)의 형성은 실리콘 코어 압출 시 사용되는 다양한 다이스 형상에 의해 의존하는데, 다양한 형상의 다이스를 사용하는 것으로 자유자재로 개구부(130)의 형상과 크기를 다양하게 변경할 수 있다.

상기 탄성 코어(100)는 표면 실장 공정이 180 ~ 270℃의 고온에서 진행되는 공정임을 고려할 때, 상기 탄성 코어는 열에 의해 코어가 변성되지 않도록 내열성 있는 재료를 사용함이 바람직하고, 이러한 재료로는 실리콘 고무, 가교된 천연고무, 또는 가교된 합성고무를 사용할 수 있다.

상기 탄성 코어(100)는 전도성 탄성 코어 또는 비전도성 탄성 코어를 사용할 수 있다. 본 발명에서 전도성 탄성 코어를 채택하는 경우 본 발명의 구성요소인 금속층(200)이 외부에서 인가되는 압력에 의해 파단 되더라도 탄성 코어 자체의 전도성으로 인하여 도전성 탄성 접촉 단자의 전기 전도성을 안정적으로 유지할 수 있다.

이와 같은 탄성 코어는 일정 수준의 탄성력과 전도성을 동시에 겸비하는 것이면 특별히 제한이 없으나, 실리콘 탄성 코어(100)가 바람직하게 사용된다.

실리콘 탄성코어(100)는 압출, 고무 금형, 또는 열프레스에 의한 방법으로 성형된다. 구체적으로 두께가 4mm 이상인 경우에는 압출에 의한 제조방법이 더 적합하고, 두께가 3mm 이하인 경우에는 열프레스에 의한 몰딩 방식이 더 적합하다.

상기 전도성 실리콘 탄성코어는 실리콘 탄성코어에 전기전도성을 부여하여 제조되는데, 이러한 전기전도성 부여는 전기전도성을 갖는 금속 분말을 실리콘과 함께 배합하는 것으로 이루어진다. 이러한 배합은 단시간 내에 효율적인 분산특성을 얻을 수 있는 가압혼련기에서 수행된다. 가압혼련기에서 배합된 실리콘 고무와 전기전도성 금속 분말 컴파운드는 압출 및 열프레싱 공정에 의해 전도성 실리콘 탄성코어(100)를 수득하게 한다.

이와 같은 컴파운드의 배합비는 실리콘 고무 100 중량부에 대하여 전기전도성 금속 분말 20 중량부 내지 600 중량부가 바람직하다. 이때 사용될 수 있는 전기전도성 금속 분말은 은, 금, 동, 니켈, 니켈-철 합금, 주석, 은이 코팅된 구리 등을 포함한다.

실리콘 고무 100 중량부 대비 전도성 금속 분말의 함량이 20 중량부 이하가 되면, 목적하는 전기전도성을 얻기가 힘들며, 600 중량부 이상으로 높아지면, 그 전도성 금속 분말의 함량이 지나치게 많아 배합물의 점도가 높아져 성형이 곤란해지는 문제점이 있다.

한편, 전도성 금속 분말의 크기는 10㎛ ~ 70㎛인 것이 적당하다.

상기 금속 분말의 크기가 10 ㎛ 이하로 작아지면, 실리콘 고무 내의 금속 입자들 사이의 접촉이 어려워져, 전기전도도가 떨어지는 문제점이 있으며, 70 ㎛ 이상으로 커지면, 코팅 시 입자의 크기 때문에 코팅 표면에 긁힘이 발생하고, 정확한 코팅 두께 조절이 어려우며, 외관이 거칠어지는 문제점이 있다.

탄성코어용 실리콘고무의 경도는 shore A 10°~ 70°가 적당하다. 경도가 10 이하로 낮아지면, 점도가 낮아 성형체의 형상을 유지하기 힘들어지고, 70 이상으로 높아지면, 점도가 너무 높아 성형이 어려워진다. 상기와 같은 방법으로 혼합되어 제조된 전기전도성 실리콘 탄성 코어의 전기저항은 0.1Ω ~ 10kΩ으로 제조되는데, 이러한 탄성고무의 경도 및 전기저항은 목적에 따라 실리콘 고무의 경도와 배합비 를 적절히 선택함으로써 결정될 수 있다.

상기 압출 방법으로 성형되는 실리콘 탄성코어는 약 170 ~ 350℃의 온도가 유지되고 있는 수직가류기 상에서 약 0.5 ~ 5 분 동안 체류하여 경화될 수 있는데, 수직가류기의 온도에 따라 그 체류시간을 조정할 수 있다.

이와 같이 제조된 실리콘 탄성코어(100) 상에 전도성 접착제를 도포하고, 본 발명의 또 다른 구성 요소인 도금층(220)과 내열 필름(210)을 포함하는 금속층(200)을 접착시켜 본 발명에 따른 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자를 수득할 수 있다.

이때 사용되는 전도성 접착제는 접착성을 갖는 실리콘 성분과 전기 전도성 유지를 위해 금속분말을 함유한 것이 바람직하게 사용된다. 이러한 전도성 접착제는 실리콘 재질의 접착에 매우 적합하며, 함유된 금속분말에 의해 통전이 가능하다. 상기 금속 분말은 은, 금, 동, 니켈, 니켈-철 합금, 주석, 은이 코팅된 구리 등을 포함한다. 상기 전도성 접착제는 토출기에 의해 금속층(200) 표면에 일정한 속도로 토출되고, 금속층(200)은 그 외형과 약 0.01 ~ 1mm로 큰 유격을 갖는 금형을 통과하면서 일정한 두께로 코팅된 후, 탄성 코어(100)와 결합시켜 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자를 제조할 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 구성 요소인 상기 탄성 코어(100)의 표면에 형성되는 금속층(200)에 대하여 구체적으로 설명한다. 상기 도전성 금속층은 솔더링 작업이 가능한 것이라면 그 종류에 특별한 제한이 없으나, 바람직하게는 구리, 니켈, 금, 은, 주석 등의 금속 재료로 이루어진다. 본 발명에서의 금속층은 전기의 전도가 가 능한 금속성분이 포함된 재료를 의미하는 것으로, 금속박, 금속메쉬, 금속이 코팅된 필름을 포함하는 개념으로 사용된다.

도 3을 참조하면, 상기 금속층(200)은 내열 필름(210)과 이를 기재로 하여 금속성분이 그 양면에 도금되어 형성된 도금층(220)을 포함한 형태일 수 있고, 이러한 양면의 금속 성분은 필름의 양면에 각각 코팅 형성된 제1 및 제2 금속 도금층(220)을 포함한다.

상기 필름에는 복수개의 구멍이 형성될 수 있는데, 상기 제1 및 제2 금속 도금층(220)은 상기 복수 개의 구멍 벽면을 통해 서로 전기적으로 연결되도록 구비될 수 있다. 그에 따라, 본 발명의 금속층(200)은 전기 전도성을 갖는 전도성 접착제를 통해 탄성 코어(100)와 통전될 수 있다.

상기 내열 필름(210)은 본 발명의 제품이 표면 실장 공정 중의 리플로우 솔더링 공정을 거쳐야 함을 고려할 때, 내열성을 갖는 필름을 사용하는 것이 바람직하며, 이에 적합한 내열성 필름으로는 폴리이미드 필름, 폴리아미드 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름, 및 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 필름 등이 있고, 리플로우가 가능한 온도 영역인 180 ~ 270℃에서 사용 가능한 필름이면 그 제한을 두지 않는다.

바람직하게 상기 내열 필름은 직경(Φ) 0.1 ~ 0.5mm의 크기로 간격을 가지며 복수개의 구멍을 형성할 수 있다. 이러한 구멍은 초음파 방식, 레이져 방식, 또는 타공 방식을 이용하여 일정한 간격으로 형성된다. 이렇게 가공된 구멍을 갖는 내열 필름에 금속성분을 도금하는 경우, 상기 필름의 양면에 금속성분이 코팅될 뿐 아니 라 형성된 구멍의 벽면에도 금속성분이 코팅되거나 충진될 수 있다. 이렇게 구멍에 도금된 금속성분으로 인하여 내열필름이 통전될 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 내열필름(210)은 비전도성이므로 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자에 사용하기 위해서는 상기 내열필름(210) 상에 금속성분을 형성시켜야 한다. 이러한 금속성분은 도금 방식에 의해 상기 내열필름 상에 형성될 수 있는데, 이렇게 형성된 도금층(220)은 하부 도금층(221), 상부 도금층(222), 및 주석 도금층(223)을 포함할 수 있다.

이때, 상기 하부 도금층(221)은 상기 상부 도금층(222), 및 주석 도금층(223)을 원활하게 형성시키기 위한 기초 베이스층으로서 내열 필름(210)이 비전도성이므로 무전해 도금을 실시하여 상기 내열필름의 표면에 형성된다. 여기서 상기 하부 도금층(221)은 내열필름과 결합력을 고려하여 니켈 도금층, 또는 구리 도금층이 될 수 있다.

특히, 본 발명의 필름은 잦은 반복 압축에서도 안정성을 요구하는 도전성 탄성 접촉 단자에 사용되므로 상기 무전해 도금을 실시할 때 착화제로 EDTP(에틸렌 디 니트로릴로 테트라 2-프로판올)를 포함한 화학동 도금액을 사용할 수 있다. 종래 사용되던 착화제인 EDTA(에틸렌 디 아민 테트라 아세트 산)는 EDTA-2Na⁺ 또는 EDTA-4Na⁺ 의 형태로 존재하여, 도금 용액에 사용할 때, 여분의 관능기인 Na⁺가 도금액 속에 축적되어 도금액의 미세한 pH조절 및 액 부하에 영향을 주게 된다. 따라서 상기 화학동 도금액에 종래 사용되던EDTA를 대신하여 EDTP를 사용하여 무전해 도금 공정을 연속공정으로 수행하면 도금액을 안정하게 유지할 수 있고, 무전해 도금되는 하부 구리 도금층을 안정적으로 형성시킬 수 있다. 상기 화학동 도금액은 통상 사용되는 도금액을 사용하여도 무방하며, 그 예로 구리 3~8g/L, 포름알데히드 4~12g/L, 및 가성소다 5~15g/L를 포함하는 도금액을 사용할 수 있다.

그리고, 상기 하부 도금층(221)에 일반적으로 사용되는 니켈 도금액을 사용할 수도 있다. 상기 니켈 무전해 도금액을 사용하여 하부 도금층(221)을 형성시킬 경우에는 내열 필름(210)과 도금층(220)의 결합력이 좋은 장점이 있다. 상기 니켈-인 도금은 바람직하게 니켈 3~7g/L, 차아인산나트륨 20~40g/L, 및 구연산 10~20g/L을 포함하는 니켈 도금액을 사용하여 35~50℃, 0.5~2min의 조건에서 수행할 수 있다. 이때 상기 도금액은 암모니아수로 pH를 8.5 ~ 8.7로 조절하여 Ni-P의 금속간 화합물이 석출되어서 내열필름과 금속간의 밀착을 개선시킬 수 있다. 여기서, 차아인산 나트륨과 같은 P계 환원제를 사용하여 도금 시, Ni의 석출과 더불어서 P도 동시에 석출 되며, 이때 석출된 Ni와 P가 조직구조가 치밀한 Ni-P금속간 화합물로 존재한다. 이 구조는 조직구조가 치밀하여 내식성 개선 등에 탁월하다.

이렇게 하부 도금층(221)을 형성시킨 후에 전해 또는 무전해 도금법을 이용하여 상기 하부 도금층(221)에 1내지 5㎛ 두께의 상부 도금층(222)을 형성할 수 있다.

이렇게 형성된 상부 도금층(222)은 금속층(200)에 전류가 원활하게 통하게 하여 도전성 탄성 접촉 단자의 전기 전도도를 안정적으로 유지하기 위하여 형성된 층이다. 따라서 본 발명에서는 상기 하부 도금층(221)에 사용되는 구리 또는 니켈 의 두께를 충분히 유지하는 경우, 상기 상부 도금층(222)과 같은 역할을 수행할 수도 있다.

여기서, 상기 상부 도금층(222)은 두께를 5㎛ 를 초과하여 두껍게 코팅하여 금속층(200)를 제조하는 경우에는 실제 사용환경에서 압축력이 작용된 도전성 탄성 접촉 단자가 본래의 상태로 회복되면서 표면에 심한 구김 또는 찢어짐이 발생할 수 있다. 그리고, 상기 상부 도금층(222)의 두께를 1㎛ 미만으로 코팅하면 상부 도금층(222)으로 인한 전도성 증가 목적을 충분히 달성할 수 없다. 따라서 상기 상부 도금층(222)의 두께를 1 내지 5㎛로 하는 것이 적합하다.

상기 상부 도금층(222)은 전기 전도성을 가지는 금속 또는 이들의 합금을 사용 가능한데, 실제 솔더링 작업 및 사용환경에서 압축 응력이 작용되는 점을 고려하면 연성이 좋은 구리를 사용하는 것이 좋고, 구리의 연성과 유사한 물성을 가지는 금, 은, 또는 Ni-Cr 합금 등의 소재를 사용할 수 있다. 상기 도금층(222)은 스트라이크 도금 및 전해도금을 실시하여 형성될 수 있고, 스퍼터링 방식으로 형성될 수 있다.

상기 주석 도금층(223)은 상기 금속층(200)의 표면이 산화되는 것을 방지하고, 표면 실장 시에 생기는 슬립현상이 발생하는 것을 방지하기 위해 형성되는 층으로써, 주석 전해도금용액을 이용하여 형성된다. 본 발명의 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자는 고온 리플로우 솔더링 공정에서 사용되므로, 이러한 솔더링 공정에서 발생하는 슬립현상을 최소화하기 위해 금속층(200)의 최외곽면에 주석으로 형성된 주석 도금층(223)을 갖는다.

상기 주석 도금층(223)은 0.3 내지 3.5㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 상기 주석 도금층(223)의 두께가 0.3㎛ 이하의 경우에는, 고열의 솔더링 공정 시 상기 주석 도금층(223)에서 용융되는 주석의 양이 부족하여, 솔더 크림에 포함된 주석과 충분히 결합하지 못하고, 상기 하부 도금층(221) 또는 도금층(222)에 포함된 주석 이외의 다른 금속 성분과 결합하게 되는 결과가 발생한다. 이렇게 솔더 크림에 포함된 주석이 다른 금속 성분과 결합하게 되면 이종 금속끼리는 균일하게 결합하지 못하고, 서로 불균일하게 확산되어 인쇄회로기판 상에서 슬립 현상이 발생할 수 있다.

또한, 3.5㎛ 이상으로 주석 도금층(223)을 형성시키는 경우에는 상기 주석 도금층(223)에서 용융되는 주석의 양이 많아지고, 이렇게 용융된 과량의 주석이 솔더 크림에 포함된 주석과 결합하는 과정에서 도전성 탄성 접촉 단자와 인쇄회로 기판 사이에 불균일한 주석 그래뉼(granule)이 형성된다. 이렇게 형성된 주석 그래뉼은 외부에서 압축 하중이 작용될 때, 상기 금속층(200)에 크랙이 발생하는 원인이 된다. 또한, 주석 도금층(223)의 두께가 증가할수록 가격적인 측면에서도 제조단가가 상승하는 원인이 된다. 따라서, 3.5㎛ 이하로 주석 도금층(223)을 형성시키는 것이 바람직하다.

상기 주석 도금층(223)의 형성 시 사용되는 주석 전해도금용액은 유산 제1석(SnSO₄) 및 황산을 포함할 수 있고, 상기 유산 제1석은 20 내지 40(g/L)의 농도로 상기 황산은 80 내지 200(mL/L)의 농도로 사용할 수 있다.

이와 같이 제조된 도금층(220)과 내열 필름(210)을 포함하는 금속층(200) 상에 전도성 접착제를 도포하고 탄성 코어(100)와 접착시켜 본 발명에 따른 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자를 수득할 수 있다.

이때, 상기 금속층(200)과 상기 탄성 코어(100)의 결합 부위는 제조되는 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자의 용도에 따라 다양하게 변경할 수 있으며, 필요에 따라 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같은 형상일 수 있다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, C 자형 탄성코어(100)에 형성된 개구부(130)의 일부 표면을 제외하고 상기 금속층(200)으로 감싸게 되면, 상기 탄성 코어(100)는 가압되더라도 여전히 상기 개구부(130) 방향으로 팽창할 수 있어 최외곽에 위치한 금속층(200)에 작용하는 압축응력을 최소화할 수 있다.

또한, 도 5 내지 도 7에 도시된 상기 도전성 탄성 접촉 단자를 표면 실장 공정에 적용시키면, 상기 C 자형 탄성코어(100)를 감싸는 금속층(200)들이 상기 C 자형 탄성코어(100)의 양 단부 및/또는 개구부(130)의 일부 표면에서 서로 접촉하면서 전기를 전도시킬 수 있다. 따라서, 상기 C 자형 탄성코어(100)를 감싸는 금속층(200)에 파단이 발생하여 일 방향에서 전기 전도성을 상실하더라도, 반대 방향인 상기 C 자형 탄성코어(100)의 양 단부 또는 개구부(130)의 일부 표면을 감싸는 금속층(200)들의 접촉으로 인하여 본 발명의 도전성 탄성 접촉 단자는 안정적으로 전기 전도성을 유지할 수 있다.

도 8은 본 발명의 도전성 탄성 접촉 단자의 적용예를 보여주는 단면도이다. 회로 기판(30) 위에는 본 발명의 도전성 탄성 접촉 단자(10)와 각종 전자 부품(20) 들이 솔더 크림(50)을 매개로 하여 실장 된다. 도9에서 도전성 탄성 접촉 단자(10)는 바닥의 회로 기판(30)과 상부 회로(40)를 전기적으로 연결하는데, 일반적으로 도전성 탄성 접촉 단자(10)와 접촉되는 상부 회로(40)의 일부 파트는 도전성 탄성 접촉 단자(10)를 통해 회로 기판(30)의 그라운드와 연결되도록 구성된다. 상부 회로(40)의 높이는 회로의 구조에 따라 다양할 수 있는데, 본 발명의 도전성 탄성 접촉 단자(10)는 탄성이 우수하여 다양한 높이 조건은 만족시킬 수 있다.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 도전성 탄성 접촉단자(10)는 회로 기판(30)에 평행하게 배치되어 안정적으로 회로 기판(30) 상에 탑재될 수 있으며, 상부 회로(40) 또는 탑재되는 전자 부품(20)에 대응하여 필요에 따라 회로 기판(30)과 수직하게 배치되어 회로 기판(30) 상에 탑재될 수도 있다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

제조예 1

1-1. 탄성코어

shore 경도 30°의 실리콘 고무상에 50㎛의 입자 사이즈를 갖는 은이 코팅된 구리 분말(주식회사 창성 제품)을 실리콘 고무 100 중량부 대비 구리 분말 200 중량부로 혼련(Dispersion Kneader, 화인기계)하여 2M/1min 의 속도로 압출하였다. 압출 시 사용되는 다이스는 C자형 다이스를 사용하였고, 수직가류기에서 250℃로 경화시켜 C 자형 전도성 실리콘 탄성 코어(최대높이 2mm, 최대너비 2mm, 개구부 높이 0.5mm, 개구부 너비 0.6mm)를 제조하였다. 이 경화된 전도성 실리콘 탄성 코어의 전기저항은 약 10Ω이었다.

1-2. 금속층

표면 개질: 두께 25㎛의 폴리이미드 내열필름(KANEKA 공업, APICAL 25NPI)을 탈지제(ACE CLEAN, 국제기업사)로 35℃에서 약 1분간 탈지처리를 하였다. 상기 탈지된 내열필름에 친수성을 부여하기 위하여, 100g/L농도의 가성소다(NaOH) 용액에서 65℃에서 2분간 에칭 처리하여 표면 개질 하였다.

이렇게 개질된 내열필름을 30mL/L 의 커플링제(KBM 603, Shinetsu 사)를 함유한 희석 염산용액15mL/L에 침지하여 양이온 금속 Na⁺을 탈리하는 중화 처리를 실시하였고, H⁺ 이온으로 치환시켜 극성을 부여하였다.

이 후, 염화 팔라듐과 염화 주석의 혼합물로 구성된 맥더미드사(D-34, 신성화학 수입 판매) 제조의 촉매를 사용하여 촉매처리 하였고, 약 85mL/L의 황산 수용액으로 내열필름의 표면을 활성화시켰다.

하부 도금층 형성: 이렇게 활성화 공정을 거친 내열 필름 상에 무전해 도금을 실시하였다.

무전해 도금액은 구리 5g/L, 포름알데히드 4.6g/L, 가성소다 11.5g/L를 포함하는 화학동 도금액에서 36℃, 70초 동안 도금하였다. 여기서 도금액 중의 구리의 착화제는 에틸렌 디 니트로릴로 테트라 2-프로판올 아민염(EDTP, Quadrol-75, BASF 사, 독일)을 사용하였다.　　

상부 도금층 형성: 상기 무전해 도금 이후, 황산동 5수화물 CuSO₄?5H₂O 130g/L 및 황산 105g/L을 포함하는 전해도금액을 사용하여. 전류밀도 0.2A/dm²에서 약 1분 동안 스트라이크 도금을 수행한 후, 2.5 A/dm²에서 전해 도금을 실시하여, 약 4um의 두께를 가지도록 구리 도전층을 형성시켰다.

주석 도금층 형성: 상기 하부 도금층에 주석 도금층을 형성시키기 위해서 전해도금을 실시하였다. 이때 사용되는 전해 주석도금액은 유산제1석(SnSO₄) 30g/L 및 황산 100g/L을 포함하는 도금액을 사용하였다. 상기 도금액을 사용하여 주석을 1.5A/dm²의 전류밀도로 도금하여, 두께 3.0um 의 두께로 도금하여 본 발명의 금속층을 제조하였다.

1-3. 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자

상기 제조된 C자형 탄성 코어(100)의 에 전도성 실리콘 접착제(다우코닝사의 실리콘 접착제를 금속 분말과 1:2의 배합비로 혼합하여 준비)를 균일하게 약 0.1mm의 두께로 도포한 후 상기 제조된 금속층(200)을 감싸 부착시키고 일정한 길이로 절단하여 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자를 제조하였다.

제조예 2

전도성을 나타내지 않는 shore 경도 60°의 실리콘 고무만을 원료로 한 비전도성 탄성코어를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 기판 표 면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자를 제조하였다.

제조예 3

상기 실시예 1의 주석 도금층을 형성하는 단계에서, 주석도금 대신에 내식성이 우수한 니켈도금을 전해 도금 방식으로 실시하는 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 도전성 탄성 접촉 단자를 제조하였다.

상기 니켈도금은 황산니켈수화물(NiSO₄?6H₂O) 240g/L, 염화니켈수화물(NiCl₂?6H₂O) 45g/L, 붕산(H₃BO₃) 45g/L를 포함하는 전해 도금액에서 55℃, 3A/dm², pH 4조건으로 2분 동안 수행되었다.

비교예 1

전도성을 나타내지 않는 shore 경도 65°의 실리콘 고무를 원료로 하고, 중앙 홀을 갖는 다이스를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 가로 0.6mm, 및 세로 0.6mm 크기의 중앙 홀을 갖는 실리콘 탄성 코어를 제조하였다.

상기 비전도성 실리콘 탄성 코어에 전도성 실리콘 접착제(다우코닝사의 실리콘 접착제를 금속 분말과 1:2의 배합비로 혼합하여 준비)를 균일하게 약 0.1mm의 두께로 도포한 후, Φ0.2mm로 타공되고, 전도성 구리와 주석이 도금된 폴리이미드 필름(주식회사 성우)을 감싸 부착시키고, 일정한 길이로 절단하여 기판 표면 실장용 도전성 접촉단자를 제조하였다.

비교예 2

전도성을 나타내지 않는 shore 경도 65°의 실리콘 고무를 원료로 하고, 높 이 2mm, 너비 2mm의 정사각형 단면을 갖는 다이스로 압출하는 것을 제외하고 상기 실시예 1의 탄성코어 제조 방법과 동일한 방법으로 단면이 정사각형인 탄성코어를 제조하였다.

상기 비전도성 탄성코어에 비전도성 실리콘 접착제를 균일하게 약 0.1mm의 두께로 도포한 후, Φ0.2mm로 타공되고, 전도성 구리와 주석이 도금된 폴리이미드 필름(주식회사 성우)을 감싸 부착시키고 일정한 길이로 절단하여 기판 표면 실장용 도전성 접촉단자를 제조하였다.

비교예 3

전도성을 나타내지 않는 shore 경도 65°의 실리콘 고무를 원료로 하고, 높이 2mm, 너비 2mm의 정사각형 단면을 갖는 다이스로 압출하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1의 탄성코어 제조 방법과 동일한 방법으로 단면이 정사각형인 탄성코어를 제조하였다.

상기 실시예 1의 금속층에서 주석 도금층을 형성하는 것을 생략하고, 내열필름 상에 하부 및 상부 도금층이 형성된 금속층을 제조하였다.

상기 개구부가 없는 비전도성 실리콘 탄성 코어에 비전도성 실리콘 접착제를 균일하게 약 0.1mm의 두께로 도포한 후, 상기 주석 도금층이 없는 금속층을 감싸 부착시키고 일정한 길이로 절단하여 기판 표면 실장용 도전성 접촉단자를 제조하였다.

실험예 1

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자 를 실제 사용환경에 적합하도록 반복하중(30N)을 인가하여 압축 테스트를 실시하였고, 접촉 단자의 표면에 구김이나 크랙이 발생하였는지 여부를 관찰하여 하기 표 1에 나타내었다.

[표 1]. 압축하중 30N의 반복압축테스트

그 결과, 도전성 탄성 접촉 단자의 측방이 개방되어 개구부(130)를 갖는 상기 실시예 1 내지 실시예 3의 접촉 단자들은 10 만회 이상 압축 하중을 인가하였을 때에도 도전성 탄성 접촉 단자의 금속층(200)에 구김이나 크랙이 발생하지 않고, 파단되지 않아 도전성 탄성 접촉 단자의 본래 역할인 전기 전도성을 안정적으로 유지함을 알 수 있었다.

이러한 이유는 상기 개구부(130)가 도전성 탄성 접촉 단자에 작용하는 압축 응력을 최소화하여 금속층의 파단을 방지하기 때문인데, 상기와 같이 탄성 코어(100)의 측방을 개방하여 개구부(130)를 형성시키고 형성된 개구부(130)를 제외 하고 상기 금속층(200)으로 감싸게 되면, 상기 탄성 코어(100)는 상기 도전성 탄성 접촉 단자의 길이 방향의 양 단면과 상기 개구부(130)의 세 방향으로 상기 금속층(200)과 결합하지 않고 외부로 개방되고, 상기 도전성 탄성 접촉 단자에 압력이 작용할 때 상기 탄성 코어가 상기 개방된 방향으로 쉽게 빠져나올 수 있게 된다.

따라서, 상기 금속층(200)이 상기 탄성 코어의 외면 전체를 감싸는 구조, 또는 개구부가 없는 탄성 코어의 몸체 둘레를 전부 감싸는 비교예 1 내지 3의 폐쇄형의 구조와는 달리, 상기와 같이 금속층(200)이 상기 외부로 개방된 세 방향을 제외하고 상기 탄성 코어(100)를 감싸는 개방형의 구조를 채택하게 되면, 최외곽에 위치한 금속층(200)에 작용하는 압축응력을 최소화하여 금속층(200)의 구김 또는 크랙 형성을 방지하고, 상기 금속층(200)이 파단 되지 않음을 알 수 있었다.

실험예 2

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 기판 표면 실장용 도전성 접촉단자의 전기저항을 측정하였다.

전기저항은 금속층의 파단이 발생하지 않은 경우와 금속층의 파단이 발생한 경우로 나누어 각각 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.

[표 2]

상기 표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 의한 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자는 외부 금속층이 파단되더라도 그 전기 저항 값이 낮아 실질적으로 전기 전도성이 유지됨을 알 수 있었는데, 금속층 내부의 전도성 접착제 및 전도성 탄성코어가 전기 전도성을 가지므로, 전기 전도성이 유지되는 것이다. 특히 전기 전도성 탄성코어를 사용하여 제조한 실시예 1 내지 3의 접촉단자와 전기 비전도성 탄성코어를 사용하여 제조한 비교예 1의 접촉단자를 비교하면, 비교예 1의 단자의 경우 파단 시 전기저항이 55 Ω으로 증가하였으나, 여전히 실질적으로 전기 전도성을 유지함을 알 수 있었다. 이러한 결과는 비전도성 탄성 코어를 사용한 상기 비교예 1의 단자가 상기 탄성 코어와 전도성 금속층을 접착하기 위하여 전기 전도성 접착제를 사용하기 때문이며, 금속층에 파단이 생겨도 상기 전기 전도성 접착제를 이용하여 형성된 접착제층이 단자에 전도성 기능을 여전히 부여하여 이를 통해 접촉 단자의 전기 전도성 기능이 유지됨을 알 수 있었다.

실험예 3

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 도전성 탄성 접촉 단자를 실제 공정 조건과 유사한 약 250℃에서 5분간 리플로우를 실시하고 솔더링 시의 슬립(Slip) 각도를 측정하였다(표 3).

[표 3]

상기 비교예 3과 같이 금속층의 최외곽에 주석 도금층이 형성되지 않거나 주석 도금층의 두께가 충분하지 않으면, 표면 실장 시에 용융되는 주석의 양이 없거나 부족하게 되고, 이로 인해 솔더 크림에 포함된 주석과 충분히 결합하지 못하고 주석 이외의 다른 금속 성분과 결합함으로써, 결국 이종 금속끼리 균일하게 결합하지 못하고 불균일하게 확산되어 인쇄회로기판 표면에서 슬립 현상이 발생한다.

이렇게 슬립(Slip)이 발생하면, 단자와 기판과의 결합보다는 단자를 밀어내려는 성질에 의해서 기판의 정 위치에 단자가 안착하여 위치하지 않으므로, 미세한 회로를 형성하는 부품 등 실장 단자의 위치 이탈은 미세신호 또는 전류의 흐름에 악영향을 줄 수 있고, 이로 인해 전자기기의 오작동이 발생한다.

그러므로, 본 발명과 같은 도전성 탄성 접촉 단자에서는 솔더링 시의 기판과 단자 간의 원활한 장착 및 적정한 위치의 장착을 위해서 표면의 주석도금이 필수적임을 알 수 있었다.

실험예 4

상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 도전성 탄성 접촉 단자를 초기 두께 의 80%로 압축한 후, 100℃에서 200 시간 동안 방치한 후, 초기 두께와 비교하여 복원된 두께를 측정하여 도전성 탄성 접촉 단자의 탄성력을 측정하였다(표 4).

[표 4]

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 측방으로 개방된 개구부를 갖는 본 발명의 도전성 탄성 접촉 단자는 개구부가 없는 비교예의 도전성 탄성 접촉 단자에 비해 장기간 압축응력을 작용시켰을 때에도 복원력이 우수함을 알 수 있었다.

이러한 이유는 본 발명의 도전성 탄성 접촉 단자는 외부 압력이 작용할 때 상기 탄성 코어가 상기 개방된 삼면으로 쉽게 빠져 나오고, 다시 원래 상태로 복구될 수 있는 탄력적인 구조를 채택하고 있기 때문이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 첨부된 특허 청구 범위에 속하는 것은 당연하다.

도1은 비전도성 탄성코어, 비전도성 접착층, 및 금속층을 포함하는 종래 접촉 단자의 단면도이다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자의 사시도이다.

도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자를 구성하는 금속층(200)의 단면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자를 구성하는 금속층(200)의 단면도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자의 단면도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자의 단면도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자의 단면도이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자의 적용예를 보여주는 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자

100 : 탄성 코어 200 : 금속층

110 : 하부부재 120 : 상부부재

130 : 개구부 210 : 내열필름

220 : 도금층 221 : 하부 도금층

222 : 상부 도금층 223 : 주석 도금층

20 : 전자 부품 30 : 회로 기판

40 : 상부 기판 50 : 솔더 크림

Claims (10)

1. 기판의 표면에 실장되는 도전성 탄성 접촉 단자에 있어서,

   단면이 C자형 구조로 이루어지는 탄성 코어; 및

   상기 탄성코어의 C 자형 구조의 개구부를 제외한 외부를 감싸도록 구비된 금속층;

   을 포함하고,

   상기 금속층은

   내열필름; 및

   상기 내열필름의 양면에 각각 코팅 형성된 제1 및 제2 도금층;

   을 포함하며,

   상기 내열필름에는 복수 개의 구멍이 형성되며,

   상기 제1 및 제2 도금층은 상기 복수 개의 구멍 벽면을 통해 서로 전기적으로 연결되도록 구비된 것을 특징으로 하는 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자.
2. 제1항에 있어서,

   상기 탄성 코어와 상기 금속층 사이에 상기 탄성 코어와 상기 금속층을 서로 접착시키는 접착제층;을 더 포함하되,

   상기 접착제층은 전도성 또는 비전도성인 것을 특징으로 하는 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 탄성 코어는 전도성 또는 비전도성인 것을 특징으로 하는 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자.
4. 제3항에 있어서,

   상기 전도성 탄성 코어는

   가교된 합성고무, 가교된 천연고무, 또는 실리콘 고무 중에서 선택된 하나 이상의 탄성 고무 100중량부를 기준으로 전기전도성 금속분말 20 내지 600 중량부가 배합된 것을 특징으로 하는 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자.
5. 제4항에 있어서,

   상기 전기 전도성 금속분말은 은, 금, 동, 니켈, 니켈-철 합금, 주석, 및 은 코팅된 구리로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자.
6. 제3항에 있어서,

   상기 전도성 탄성 코어는 전기저항이 0.1Ω 내지 10kΩ인 것을 특징으로 하는 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자.
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 도금층은

   상기 내열 필름의 일면에 접촉 형성되어 있는 하부 도금층;

   상기 하부 도금층 상에 형성된 상부 도금층; 및

   상기 상부 도금층 상에 형성된 주석 도금층;

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자.
9. 제8항에 있어서,

   상기 상부 도금층은 구리, 금, 은, 및 니켈-크롬 합금으로 이루어진 군에서 선택되어 1 내지 5㎛ 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자.
10. 제8항에 있어서,

    상기 주석 도금층은 0.3 내지 3.5㎛의 두께인 것을 특징으로 하는 기판 표면 실장용 도전성 탄성 접촉 단자.

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