KR20090083095A - 표면장착용 도전 가스켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두 개의 회로를 전기적으로 연결하여 신호처리 및 접지 등의 기능을 하도록 전극 부를 인쇄회로기판에 리플로우 솔더링을 하여 고정시키고 다른 하나의 회로가 반대 면에 접촉되어 두 회로 간에 전기적 신호를 전달하도록 하며 또한 전자파를 효과적으로 차단할 수 있는 표면장착용 도전 가스켓에 관한 것으로, 상기 본 발명의 표면장착용 도전 가스켓은 실리콘 재질의 다각형의 튜브 형태의 비도전성 내부 탄성체; 상기 내부 탄성체를 감싸는 도전시트; 및 상기 도전시트의 일면에 부착된 금속전극으로 구성됨을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 표면장착용 도전 가스켓은 실리콘 재질의 내부 탄성체를 사용하여 고온에서도 열 변형이 없이 우수한 탄성복원력 및 전기저항을 가져 리플로우 솔더링을 가능하도록 하였으며, 또한 내부 탄성체를 일정한 형상의 내부 중공체로 하여 사용하므로 탄성율을 더욱 개선할 수 있는 효과가 있을 뿐 아니라 특히 그 내부 중공부가 육각형으로 되는 경우에는 좌우측면의 중앙부가 쉽게 접히는 특성을 갖는다.

탄성고무, 실리콘고무, 도전시트, 금속호일, 리플로우솔더링, 표면장착, 도전페이스트.

Description

표면장착용 도전 가스켓{Conductive gasket for surface mount device}

본 발명은 표면장착용 도전 가스켓에 관한 것으로, 보다 자세하게는 두 개의 회로를 전기적으로 연결하여 신호처리 및 접지 등의 기능을 하도록 전극 부를 인쇄회로기판에 리플로우 솔더링을 하여 고정시키고 다른 하나의 회로가 반대 면에 접촉되어 두 회로 간에 전기적 신호를 전달하도록 하며 또한 전자파를 효과적으로 차단할 수 있는 표면장착용 도전 가스켓에 관한 것이다.

일반적으로, 각종 전자기기의 내부 회로에서 발생되는 전자파는 공중을 통하여 외부로 방전되거나 전원선 등을 통해서 전도되고 있는데, 이러한 전자파는 주변의 부품 또는 기기에 노이즈와 오작동을 일으킬 우려가 있으며, 또한 인체에도 해로운 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 더욱이, 최근 전자기기의 경박단소화, 디지털화로 인하여 회로가 복잡해지면서 전자파 발생 가능성이 급격히 증가하고 선진 각국은 물론 국내에서도 전자파의 규제가 강화되고 있는 실정이다.

통상적으로, 전자기기는 전면의 패널부, 후면의 단자부, 및 전자기기의 나머 지 부분을 둘러싸는 금속 케이스로 구성된다. 금속 케이스는 전자파를 차폐하므로 전자파가 유출되지 않지만, 패널부, 단자부, 및 금속 케이스의 접촉부 사이의 틈새로 전자파가 상당히 유출된다. 이러한 전자파의 유출을 방지하기 위하여 종래에는 틈새에 링-와이어를 설치하고 링-와이어를 전자기기 내부 곳곳에 접지시켰지만, 이러한 방식으로 전자기기를 구성하면 내부가 복잡하게 되고 조립이 불편한 문제가 있었으며, 따라서 상기한 문제점을 해결하여 설치가 용이하고, 내부 구조를 단순화시키면서도 전자파를 효과적으로 차단할 수 있는 도전성 가스켓으로, 탄성변형 가능한 탄성체; 탄성체를 둘러싸고 전자기기의 외장 부품들 사이를 도전시키는 유연한 도전체; 및 탄성체와 도전체를 고정시키는 수단을 구비하고, 전자기기 외장 부품 사이에 배치되는 도전성 가스켓의 구성이 제안되었다.

그러나, 이러한 종래의 도전성 가스켓은 전자파의 차단율이 높지 않다는 단점이 있었으며, 따라서 이를 해결하여 전자파의 차단율을 높일 수 있는 가스켓을 제공하여 전자파로부터 인체에 해를 미치는 것을 최소화함과 동시에 전자기기에 노이즈및 오작동 방지를 최소화하는것을 목적으로, 대한민국 실용신안등록출원 제2000-0015240호는 "직사각형의 폴리우레탄재 탄성체(1)의 사면을 P,E 섬유 위에 구리와 니켈로 도금된 도전체(2)를 감싸져 형성되고 하부에는 접착 테이프(3)가 부착된 통상의 가스켓에 있어서, 상기 도전체(2) 위에 도전성이 강한 동판(4)을 접착제(5)로 상부,좌,우측부 삼면에 감싸서 형성됨을 특징으로하는 전자파 차폐용 EMI 가스켓"을 개시하고 있다. 그러나, 상기한 고안 및 보편화된 가스켓의 구성은 일반적으로 전기 전도성 섬유로 비도전성 우레탄 스펀지를 감싼 전기 전도성 가스켓이 나, 이러한 전기 전도성 섬유 가스켓의 제조방법을 살펴보면, 나일론이나 폴리에스터 섬유에 니켈, 구리, 은 또는 금으로 무전해 도금하여 전기 전도성 섬유를 제조하고 전기 전도성 섬유의 일 측면에 비도전성 폴리머 핫멜트를 코팅한 후 우레탄 스펀지를 감싸면서 열을 가하면 핫멜트가 녹아 우레탄 스펀지와 접촉되는데, 이러한 전기 전도성 개스킷에 따르면, 금속재료로 니켈, 구리, 은 또는 금을 사용하는데 이들은 가격이 비싸서 결과적으로 제조원가가 증가한다는 문제점이 있었으며, 이러한 문제점을 해결하기 위해, 대한민국 특허출원 제2004-0060202호는 "천연펄프 베이스와, 상기 천연펄프 베이스의 표면에 접착제를 개재하여 부착되는 연질 알루미늄박 및 상기 천연펄프 베이스의 이면에 형성되는 핫 멜트층으로 이루어지는 전기 전도성 시트와, 상기 전기 전도성 시트에 의해 연속적으로 그리고 중첩되도록 감싸져서 상기 핫 멜트층에 의해 접착되는 비도전성 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 개스킷"을 개시하고 있다.

그러나, 상기에서 제시된 발명뿐만 아니라 종래의 기술에 따르면, 전도성 가스켓은 일반적으로 우레탄 스폰지에 도전 원단을 감싸고 하부에 도전 점착테이프를 붙여 인쇄기판에 고정시켜 적용했으나, 이러한 방법으로는 리플로우 작업을 할 수 없어 장착 시 수작업에 의존해야하고 또한 도전점착 면의 경시변화 등으로 우수한 도전성능을 유지하기 어렵다는 단점과 장기간 사용 시 비전도성 탄성체의 탄성 복원력이 약해져 스위칭 용도로는 사용이 어렵다는 단점이 있다.

더욱이, 상기 단점을 해결하기 위한 방안으로 탄성이 좋은 금속판을 프레스 금형으로 굴곡하여 리플로우 솔더링을 가능하도록 하는 방안이 제시되어 사용되어 지고 있으나, 이러한 방법은 형상과 크기에 따라 새로운 금형을 만들어야 하므로 다양한 크기의 제품이 요구되는 시장의 요구를 만족하기 위해선 많은 제조비용이 요구된다는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결한 표면장착용 도전 가스켓을 제공하기 위한 것으로, 자세하게는 우수한 내열성을 가져 도전성 및 탄성이 지속적으로 유지됨으로, 두 개의 회로를 전기적으로 연결하여 신호처리 및 접지의 기능을 하도록 하는 리플로우 솔더링이 가능하고 전자기파 차단효과가 우수한 표면장착용 도전 가스켓을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 동일형상에서 용이하게 길이를 조정할 수 있도록 하며, 도전 원단과 전극 간에는 전위차를 최소로 할 수 있도록 도전성이 뛰어난 금속페이스트를 사용하여 우수한 도전성을 제공할 수 있는 표면장착용 도전 가스켓을 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 표면장착용 도전 가스켓은;

실리콘 재질의 다각형의 튜브 형태의 비도전성 내부 탄성체;

상기 내부 탄성체를 감싸는 도전시트; 및

상기 도전시트의 일면에 부착된 금속전극으로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 탄성체는 내부가 비어있는 사각 튜브형상으로 됨을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 탄성체는 그의 상하면의 두께가 좌 우측면의 두께에 비하여 1.5 내지 3.0배로 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 탄성체의 내측 형상은 육각형으로 됨을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 가스켓은 도전시트로 금속도금 섬유 또는 금속 호일 중 어느 하나를 사용하여 액상실리콘으로 한 면을 코팅한 후, 탄성체에 경화 접착하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 솔더용 금속전극은 도전 페이스트로 도전시트의 한 면에 붙이는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 표면장착용 도전 가스켓은 균일하게 도금된 원단 또는 금속 호일을 사용함으로 안정된 도전성을 유지할 수 있고, 실리콘 재질의 내부 탄성체를 사용하여 고온에서도 열 변형이 없이 우수한 탄성복원력 및 전기저항을 가져 리플로우 솔더링을 가능하도록 하였으며, 또한 내부 탄성체를 일정한 형상의 내부 중공체로 하여 사용하므로 탄성율을 더욱 개선할 수 있는 효과가 있을 뿐 아니라 특히 그 내부 중공부가 육각형으로 되는 경우에는 좌우측면의 중앙부가 쉽게 접히는 특성을 갖는다. 더욱이, 본 발명에 따른 표면장착용 도전 가스켓은 일련의 공정으로 연속생산이 가능하고 그 생산 공정이 단순하여 생산성 향상에 따른 원가절감효과가 크고 안전한 품질의 제품을 제공할 수 있는 장점을 가지고 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태를 첨부 도면을 참고로 보다 자세하게 설명하지만, 이 실시형태는 본 발명을 보다 자세하게 이해되도록 하기 위한 것이며 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것이 아님은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 표면장착용 도전가스켓를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 표면장착용 도전가스켓의 비도전 실리콘 튜브의 형상 및 구조를 나타내는 단면도이다.

도 1에 나타난 바와 같이, 비도전성 탄성체(1)는 다각형의 튜브형상을 이루며, 도전시트(2)는 비도전성 탄성체(1)를 감싸도록 구성되어 있다. 또한 상기 도전시트(2)의 한 면에 금속전극(3)을 부착하여 인쇄기판에 솔더링을 할 수 있도록 하였다.

상기 비도전성 탄성체(1)의 재질은 고온에 견딜 수 있는 실리콘 고무가 바람직하며, 그 형상은 내부가 비어있는 중공의 형상으로 된다. 이러한 중공 튜브형의 내부 탄성체(1)는 그 외측(101)의 형상과 그 내측(102)의 형상이 동일하거나 다를 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 비도전 탄성체(1)의 상·하측면(120)의 두께(b)는 바람직하기로는 탄성체(1)의 좌·우측면(110)의 두께(a)의 1.5 내지 4.0 배로 된다. 만일 상기 비도전 탄성체(1)의 두께(b)가 두께(a)의 1.5 배 이하로 되 거나 반대로 그 두께가 4.0 배를 초과하면 제품의 상하 수직누름에 대한 복원 탄성 특성이 열악하다는 단점이 있어 바람직하지 않다.

가장 바람직하기로는 두께(a)와 두께(b)의 두께비율은 1.0 : 1.5 내지 3.0 이고, 또한 경도는 Shore A 60 이하가 바람직하다.

상기 도전시트(2)는 폴리에스테르(polyester) 합성수지 원단에 구리, 니켈, 은, 금, 카본 중에서 선택된 1종 이상이 도금된 도전 원단일 수 있으며, 또한 상기 도전시트(2)로는 도전성이 우수한 알루미늄 호일과 같은 금속 호일을 사용할 수도 있다.

상기 도전시트(2)는 그 전기저항은 0.1Ω이하가 바람직하다.

또한, 도전시트(2)로 알루미늄 호일과 같은 금속 호일을 사용하는 경우에 호일의 두께는 20㎛ 이하가 바람직하다.

상기 금속전극(3)은 금속판으로 구리 또는 구리에 니켈, 주석, 은, 금을 도금하여 사용할 수 있으며 두께는 10~100㎛가 바람직하다.

도 3은 본 발명에 따른 표면장착용 도전 가스켓의 제조공정을 개략적으로 나타내는 전개도이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 표면장착용 도전 가스켓은 보다 자세하게는 도 3의 전개도와 같이 먼저 탄성체(1)에 도전시트(2)를 용이하게 부착하기 위해 상기 도전시트(2)의 일면 상에 부착성이 좋은 액상의 실리콘고무(11)를 코팅하여 코팅면을 상기 탄성체(1)에 밀착한 후 경화시킴에 의해 매우 우수한 도전성 및 탄성 을 가지는 본 발명의 도전 가스켓(10)을 제조할 수 있게 된다.

상기와 같이 하여 얻어진 도전 가스켓(10)에 표면장착 리플로우 솔더링을 하기 위해 금속전극(3)을 부착하는데, 도 3에 도시된 바와 같이, 전위차를 최소로 줄이기 위해 상기 금속전극(3) 상에 금속 페이스트(12)를 코팅하여 코팅면을 상기 탄성체(1) 상에 부착된 도전시트(2)의 연결부 면에 밀착시켜 부착하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 표면장착용 도전 가스켓이 실제 적용되는 상태를 나타내는 단면 상태도이다.

도 4네 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 표면장착용 도전 가스켓(10)의 전극부(3)가 인쇄회로기판(20)에 솔더링(21)되어 고정되고 그 반대 면에 또 다른 회로의 연결부(30)가 접촉되어지는 구성으로 되어진다.

따라서 전기흐름 경로는 다른 회로연결부(30) - 도전시트(2) - 도전페이스트(12) - 동박전극(3) - 솔더(21) - 인쇄회로기판(20)으로 이루어지도록 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 표면장착용 도전가스켓를 도시한 사시도이고,

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 표면장착용 도전가스켓의 비도전 실리콘 튜브의 형상 및 구조를 나타내는 단면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 표면장착용 도전 가스켓의 제조공정을 개략적으로 나타내는 전개도이고,

도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 표면장착용 도전 가스켓이 실제 적용되는 상태를 나타내는 단면 상태도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 비도전 탄성체 2 : 도전시트

3 : 금속 전극 10 : 도전 가스켓

11 : 실리콘고무 12 : 금속 페이스트

20 : 인쇄회로기판

Claims (6)

1. 실리콘 재질의 다각형의 튜브 형태의 비도전성 내부 탄성체;

   상기 내부 탄성체를 감싸는 도전시트; 및

   상기 도전시트의 일면에 부착된 금속전극으로 구성됨을 특징으로 하는 표면장착용 도전 가스켓.
2. 제 1항에 있어서, 상기 탄성체는 내부가 비어있는 사각 튜브형상으로 됨을 특징으로 하는 표면장착용 도전 가스켓.
3. 제 1항에 있어서, 상기 탄성체는 그의 상하면의 두께가 좌우측면의 두께에 비하여 1.5 내지 3.0배로 되는 것을 특징으로 하는 표면장착용 도전 가스켓.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성체의 내측 형상은 육각형으로 됨을 특징으로 하는 표면장착용 도전 가스켓.
5. 제 1항에 있어서, 상기 가스켓은 도전시트로 금속도금 섬유 또는 금속 호일 중 어느 하나를 사용하여 액상실리콘으로 한 면을 코팅한 후, 탄성체에 경화 접착하는 것을 특징으로 하는 표면장착용 도전 가스켓.
6. 제 1항에 있어서, 상기 솔더용 금속전극은 도전 페이스트로 도전시트의 한 면에 붙이는 것을 특징으로 하는 표면장착용 도전 가스켓.

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