KR20100129473A - 탄성 전기접촉단자 - Google Patents

Abstract

탄성 전기접촉단자가 개시된다. 상기 전기접촉단자는, 튜브 형상의 비발포 절연 탄성고무 코어와, 탄성고무 접착제를 개재하여 상기 탄성고무 코어의 한 면의 일부를 제외하고 상기 탄성고무 코어를 감싸는 내열 폴리머 필름과 상기 내열 폴리머 필름의 이면에 형성되어 외부로 노출되는 금속 층으로 이루어진 전기전도성 부재; 및 상기 한 면의 일부를 통하여 돌출되되, 상기 탄성고무 코어와 일체로 형성되어 대향하는 대상물에 끼워져 기구적으로 결합하는 돌기를 포함하며; 상기 돌기가 상기 대상물에 끼워진 후 상기 한 면에 형성된 전기전도성 부재는 상기 대상물의 전기전도성 부분에 전기적으로 연결된다.

전기전도성, 탄성고무, 튜브, 전기접촉단자, 연성회로기판, 접착제, 경화, 돌기

Description

탄성 전기접촉단자{Electric and elastic contact terminal}

본 발명은 탄성 전기접촉단자에 관한 것으로, 특히 탄성, 탄성 복원력, 전기접촉저항 및 내 마모성이 좋은 탄성 전기접촉단자에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 대향하는 다양한 구조의 대상물에 장착하기 용이하고 또한 경제성 있게 제조가 용이한 탄성 전기접촉단자에 관한 것이다.

일반적으로 탄성 전기접촉단자는, 전기 전도도가 좋고, 탄성 및 탄성 복원력이 우수하며, 장착되는 대상물과 장착이 용이해야 하고 또한 대상물과의 접착 강도가 좋아야 한다. 더욱이 대향하는 대상물과 전기접촉저항이 작아야 한다.

종래의 기술로는 미국의 더블유. 엘. 고어 어소시에이트 사(W. L. Gore Associate Inc.)의 미국특허 6,255,581 및 7,129,421과 본 출원인이 출원하여 국내 특허 등록된 국내특허 제839,898호가 있다. 이 특허에 의하면, 탄성 전기접촉단자는 표면실장(SMT)에 의한 솔더링에 의해 대상물에 실장 되므로 길이가 긴 제품으로 제공하기 어렵고, 더욱이 실장 되는 대상물이 인쇄회로기판 같이 평면이 아닌 기구물에서는 적용하기 어렵다는 단점이 있다. 또한, 표면실장을 하기 위해 고가의 장비가 필요하다는 단점이 있다.

또 다른 종래의 기술로는 미국의 뱅가드 프로덕트 코퍼레이션(Vanguard Products corporation)의 미국특허 4,968,854가 있다. 이 특허에 의하면, 전기전도성 실리콘 고무 코팅층은 금속보다 전기저항이 크며 또한 가격이 비싸다는 단점이 있다. 더욱이 전기전도성 실리콘 고무의 전기저항을 낮추려면 금속 파우더를 많이 넣어야 하므로 이 경우, 표면이 거칠어 외부 마찰에 의해 금속 파우더가 떨어져 나오기 쉽다는 단점이 있다.

또 다른 종래의 기술로는 미국의 레어드 테크놀로지(Laird Technology)의 열 가소성 발포 탄성체, 일명 "열 가소성 스폰지" 위에 전기전도성 섬유를 감싼 개스킷(Conductive Fabric over Form )이 있다. 이 기술에 의하면, 전기전도성 섬유 개스킷의 절단 부위는 보푸라기가 발생하기 쉽고, 또한 외부의 마찰에 의해 도금 가루가 떨어지기 용이하다. 또한 통상의 열 가소성 발포 탄성체는 탄성 복원율이 떨어진다는 단점이 있다. 또한, 제조 공정 중 용융된 액상의 절연 접착제는 전기 전도성인 섬유 표면으로 빠져 나와 전기저항을 크게 할 수 있다.

따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안되는 것으로, 본 발명의 목적은 탄성, 탄성 복원력 및 전기전도도가 좋은 탄성 전기접촉단자를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전기 절연인 탄성고무 접착제가 금속 층으로 빠져나오지 않아 금속 층의 전기저항을 크게 하지 않는 탄성 전기접촉단자를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 제조가 용이하고 가격이 저렴한 탄성 전기접촉단자를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 눌리는 힘이 적으면서 우수한 탄성 및 탄성 복원력을 갖는 탄성 전기접촉단자를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 대향하는 대상물과 전기적 접촉이 용이한 탄성 전기 접촉단자를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 대향하는 대상물이 탄성 전기접촉단자의 측면을 밀면서 조립될 때 적합한 탄성 전기접촉단자를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 다양한 구조의 대상물에 장착이 용이한 탄성 전기접촉단자를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 대향하는 대상물과 접착력이 강한 탄성 전기접촉단자를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 외부의 마찰에 내 마모성이 좋은 전기전도성 부재를 갖는 탄성 전기접촉단자를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 튜브 형상의 비 발포 절연 탄성고무 코어; 탄성고무 접착제를 개재하여 상기 탄성고무 코어의 한 면의 일부를 제외하고 상기 탄성고무 코어를 감싸는 내열 폴리머 필름과 상기 내열 폴리머 필름의 이면에 형성되어 외부로 노출되는 금속 층으로 이루어진 전기전도성 부재; 및 상기 한 면의 일부를 통하여 돌출되되, 상기 탄성고무 코어와 일체로 형성되어 대향하는 대상물에 끼워져 기구적으로 결합하는 돌기를 포함하며; 상기 돌기가 상기 대상물에 끼워진 후 상기 한 면에 형성된 전기전도성 부재는 상기 대상물의 전기전도성 부분에 전기적으로 연결되는 탄성 전기접촉단자가 제공된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 튜브 형상의 비 발포 절연 탄성고무 코어; 상기 탄성고무 코어의 한 면에 설치된 플라스틱 서포터; 및 탄성고무 접착제를 개재하여 상기 탄성고무 코어의 한 면의 일부를 제외하고 상기 탄성고무 코어를 감싸는 내열 폴리머 필름과 상기 내열 폴리머 필름의 이면에 형성되어 외부로 노출되는 금속 층으로 이루어진 전기전도성 부재로 구성되고, 상기 플라스틱 서포터는 상기 한 면의 일부를 통하여 돌출되어 대향하는 대상물에 끼워져 기구적으로 결합하며, 상기 플라스틱 서포터가 상기 대상물에 끼워진 후 상기 한 면에 형성된 전기전도성 부재는 상기 대상물의 전기전도성 부분에 전기적으로 연결되는 탄성 전기접촉단자가 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 튜브 형상의 비 발포 절연 탄성고무 코어; 탄성고무 접착제를 개재하여 상기 탄성고무 코어의 한 면의 일부를 제외하고 상기 탄성고무 코어를 감싸는 내열 폴리머 필름과 상기 내열 폴리머 필름의 이면에 형성되어 외부로 노출되는 금속 층으로 이루어진 전기전도성 부재; 및 상기 전기전도성 부재의 금속 층의 상기 한 면에 점착되어 대향하는 대상물에 접착하는 양면 전기전도성 점착 테이프를 포함하며, 상기 점착 테이프가 상기 대상물에 접착한 후 상기 전기전도성 부재의 금속 층은 상기 대상물의 전기전도성 부분에 전기적으로 연결되는 탄성 전기접촉단자가 제공된다.

바람직하게, 상기 탄성고무 코어는 압출과 경화에 의해 제조된 실리콘 고무일 수 있고, 상기 탄성고무 코어의 윗면과 측면이 만나는 모서리 부분은 라운드 처리될 수 있다. 또한, 바람직하게, 상기 탄성고무 코어의 한 면은 양단에서 중앙으로 약간 들어간 형상으로 형성할 수 있으며, 상기 탄성고무 코어의 내부 구멍의 측벽의 일부 두께는 상부 벽이나 하부의 벽 두께보다 얇게 형성할 수 있다.

바람직하게, 상기 탄성고무 접착제는 액상의 절연 실리콘고무 접착제가 경화에 의해 형성될 수 있다.

또한, 상기 전기전도성 부재의 두께는 0.006㎜ 내지 0.05㎜ 이내이며 전기저항은 0.1 ohm 이하일 수 있고, 상기 내열 폴리머 필름의 두께는 0.005㎜ 내지 0.04㎜ 이내일 수 있다.

또한, 상기 금속 층의 두께는 0.001㎜ 내지 0.01㎜ 이내일 수 있다.

바람직하게, 상기 플라스틱 서포터는 전기 절연체로서 압출에 의해 연속적으 로 생산될 수 있고, 상기 탄성고무 코어의 한 면에 접착하는 지지부와 상기 지지부로부터 일체로 돌출 형성되는 돌출부로 이루어질 수 있다.

바람직하게, 상기 양면 전기전도성 점착 테이프는 열 가소성 폴리머 점착제일 수 있다.

또한, 상기 양면 전기전도성 점착 테이프는 상기 탄성고무 접착제가 경화하기 전에 그 위에 한 면이 부착되는 것이 바람직하다.

상기의 구성에 의하면, 튜브 형상의 비 발포 절연 탄성고무 코어에 의해 탄성 및 탄성 복원력이 좋다. 또한, 경화성 탄성고무이므로 신뢰성 있는 탄성 복원력을 제공한다.

또한, 윗면과 측면이 만나는 부분이 라운드 처리된 튜브 형상의 비 발포 탄성고무에 의해 대향하는 대상물이 탄성 전기접촉단자의 측면을 밀면서 조립될 때 적합하다.

또한, 탄성고무 접착제는 탄성 및 탄성 복원력이 좋으며 또한 한 번 경화하면 열에 의해 다시 용융되지 않고 신뢰성 있는 접착력을 유지한다.

또한, 튜브 형상의 탄성고무 코어의 내부 구멍의 측벽의 일부 두께를 상부 벽이나 하부 벽 두께보다 얇게 함으로써 눌리는 힘을 적게 하면서 우수한 탄성 및 탄성 복원력을 갖도록 할 수 있다.

또한, 탄성고무 코어의 하면을 양단에서 중앙으로 약간 파이게 제조하여 대양하는 대상물과 금속 층의 전기적 접촉이 용이하다.

또한, 얇은 두께의 폴리머 필름의 이면에 형성된 얇은 두께의 금속 층은 전기저항이 낮으며 유연성이 있고 또한 외부의 마찰에 내 마모성이 좋다.

또한, 얇은 두께의 전기전도성 부재에 의해 탄성 전기접촉단자는 신뢰성 있는 탄성 및 탄성 복원력을 갖는다.

또한, 탄성고무 코어와 폴리머 필름 사이에 개재되는 액상의 절연 탄성고무 접착제는 경화 도중에 폴리머 필름에 의해 금속 층으로 새어 나오지 않아 금속 층의 전기저항을 크게 하지 않는다.

또한, 전기전도성 양면 점착 테이프는 여러 구조의 대향하는 대상물에 부착이 용이하다.

또한, 압출에 의해 제조된 탄성고무 코어 및 플라스틱 서포터를 사용하므로 길이가 긴 전기접촉단자를 경제성 있게 제조하기 용이하다.

또한, 탄성고무 코어의 한 면에 일체로 형성된 돌기나 한 면에 장착된 서포트는 대향하는 대상물의 구멍에 잘 끼워지고 한 번 끼워진 후에는 기구적으로 잘 빠지지 않아 신뢰성 있는 접착강도를 제공하며 또한 실장할 대상물이 평면의 구조를 갖지 않더라도 장착이 용이하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.

1. 제 1 실시 예

도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 전기접촉단자(100)를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 탄성고무 코어(10)로 튜브 형상의 비발포 절연 실리콘 고무를 사용하며, 바람직하게 윗면과 측면이 만나는 모서리 부분은 라운드 처리된다.

또한 탄성고무 코어(10)의 내부 구멍의 측벽의 일부 두께를 상부 벽이나 하부 벽 두께보다 얇고, 탄성고무 코어의 하면은 양단에서 중앙으로 약간 파인 구조로 형성된다.

또한, 탄성고무 코어의 탄성고무 접착제(20)는 탄성고무 코어(10)와 폴리머 필름(30) 사이에 개재되어 탄성고무 코어(10)와 폴리머 필름(30)을 신뢰성 있게 접착한다.

폴리머 필름(30)의 이면에는 금속 층(40)이 일체로 형성되어 전기전도성 부재(50)를 구성하며, 전기전도성 부재(50)는 일 예로 얇은 두께의 연성 적층 금속필름(FCCL)이 사용될 수 있다.

탄성고무 코어(10)의 밑면의 일부, 이 실시 예에서는 폭 방향 중앙에는 전기전도성 부재(50)로 감싸지지 않으며, 후술하는 바와 같이, 이 부분에는 전기전도성 부재(50)의 외부로 서포터(60)가 돌출된다.

여기서, 탄성고무 코어(10)의 하면은 경도가 낮고 치수가 정밀하지 못하여 신뢰성 있게 평면을 이루지 못하므로, 탄성고무 코어(10)의 하면을 양단에서 중앙으로 약간 들어간 형상으로 제조한다. 이와 같이 중앙을 향해 약간 경사지도록 함으로써, 전기접촉단자(100)를 제조하는 도중에 전기전도성 부재(50)의 양단에서 삐져나온 액상의 실리콘 고무 접착제가 금속 층(40) 위에 덮이지 않게 하여 금속 층(40)이 전기적으로 절연으로 되는 것을 최소화시킨다.

또한, 전기전도성 부재(50)의 양단으로 일부 삐져나온 액상의 탄성고무 접착제(20)는 전기전도성 부재(50)가 형성되지 않은 부위에 위치하여 금속 층(40)의 전기전도도에 영향을 미치지 않는다.

바람직하게, 튜브 형상의 탄성고무 코어(10)의 내부 구멍의 측벽 두께를 상부 벽이나 하부 벽 두께보다 얇게 함으로써 누르는 힘을 적게 하면서 우수한 탄성 및 탄성 복원력을 갖도록 할 수 있다.

탄성고무 코어(10)는 압출 및 열 경화에 의해 연속적으로 제조될 수 있고, 실리콘 고무 또는 합성 고무 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 튜브 형상의 탄성고무 코어(10)의 단면은 도 1에 도시된 형상 이외에 다양한 형상을 가질 수 있다.

여기서, 튜브 형상의 탄성고무 코어(10)는 경화에 의해 제조되는 열 경화성 비 발포 절연 탄성고무로, 통상의 열 가소성 발포 절연 탄성체보다 탄성 복원력이 우수하며, 특히 내열 조건에서 더욱 신뢰성 있는 특성을 갖는다.

탄성고무 접착제(20)는 액상의 실리콘 고무 접착제가 경화함으로써 형성되고, 접착제의 역할과 탄성체의 역할을 동시에 한다. 바람직하게, 탄성고무 접착제(20)는 절연 실리콘 고무 접착제이다.

통상, 탄성고무 코어(10)의 치수는 정밀하지 못하므로 탄성고무 코어(10)와 전기전도성 부재(50) 사이에 개재된 액상의 탄성고무 접착제(20)는 제조하는 도중에 전기전도성 부재(50)의 단부에서 삐져나올 수 있다. 이때 삐져나온 탄성고무 접착제(20)는 금속 층(40)과 전기접촉단자(100)가 장착되는 대상물의 접지패턴(70)의 전기적 접촉을 방해할 수 있으므로 가능한 적당량의 액상의 탄성고무 접착제를 사 용해야 한다.

또한, 상기한 바와 같이, 전기전도성 부재(50)는 두께가 얇은 유연성 있는 연성 금속 적층 필름(FCCL)일 수 있으며, 전기접촉단자(100)의 외면에는 금속 층(40)이 형성되어 전기전도성이다.

여기서, 전기접촉단자(100)를 제조하는 공정 중에 탄성고무 코어(10)의 외주면과 폴리머 필름(30) 사이에 개재된 상태에서 경화되는 액상의 실리콘 고무 접착제는 폴리머 필름(30)을 뚫고 나갈 수 없기 때문에 액상의 실리콘 고무 접착제는 탄성고무 코어(10)와 폴리머 필름(30) 사이에 개재된 상태에서 열에 의해 경화되어 탄성고무 접착제(20)로 되고, 외주면의 금속 층(40)으로는 빠져나오지 않아 금속 층(40)의 전기전항을 크게 하지 않는다.

또한, 전기전도성 부재(50)의 금속 층(40)의 두께는 낮은 전기저항을 갖고 우수한 유연성을 고려하여 0.001㎜ 내지 0.01㎜ 사이이고, 폴리머 필름(30)은 폴리비닐, 폴리에스터 또는 폴리이미드(PI) 필름 중 어느 하나로 유연성과 기구적 강도를 고려하여 두께는 0.005㎜ 내지 0.04㎜ 사이이다. 그러나 폴리머 필름(30)은 이에 한정하지 않고 금속 층(40)이 한 면에 형성된 라미네이팅 된 폴리머 층일 수 있다.

이와 같이 얇은 두께의 금속 층(40)과 폴리머 필름(30)은 탄성고무 코어(10)의 탄성 및 탄성 복원력에 영향을 적게 미친다.

바람직하게, 금속 층(40)은 증착이나 도금에 의해 형성하거나, 금속 박을 적용할 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 이들을 병용할 수 있다. 금속 층(40)의 전기저항은, 바람직하게, 0.1 ohm 이하이다.

폴리머 필름(30)으로, 온도가 높은 곳에서 사용하는 경우 폴리이미드 필름을 사용하고 일반적인 온도인 경우 폴리에스터 또는 폴리비닐 필름 중 어느 하나를 사용할 수 있다.

여기서, 전기전도성 부재(50)로 전기전도성 섬유를 사용할 수도 있지만, 절단면에서 보푸라기 등이 발생하고 외부의 대상물과 마찰시 금속 가루가 떨어진다는 단점이 있다. 또한, 액상의 탄성고무 접착제(20)는 전기전도성 섬유의 표면으로 새어나와 전기전항을 크게 하는 단점이 있다.

바람직하게, 탄성고무 코어(10)의 밑면으로부터 돌출되는 돌기(60)는 압출 공정에 의해 탄성고무 코어(10)와 일체로 제조된다. 돌기(60)는 실장되는 대상물에 용이하게 삽입되지만 인출하는 것은 어려운 구조를 갖는다. 이와 함께, 대상물로부터 쉽게 빠지지 않도록 돌기(60)가 일체로 돌출되는 탄성고무 코어(10)는 일정 이상의 경도를 가져야 하므로 바람직하게 경도는 Shore A 50 이상이다.

바람직하게, 돌기(60)는 탄성고무 코어(10)의 밑면 중앙에 좌우 대칭의 형상을 갖도록 형성된다.

이와 같이 제조된 탄성 전기접촉단자(100)는 다음과 같은 이점을 갖는다.

먼저, 전기접촉단자(100)는 탄성고무 코어(10), 탄성고무 접착제(20) 및 얇은 두께의 전기전도성 부재(50)의 구조 및 재료에 의해 탄성 및 탄성 복원력이 좋고, 전기저항이 낮다.

또한, 탄성고무 코어(10)의 밑면은 양단에서 중앙으로 약간 파이게 기울어져 탄성고무 접착제(20)가 금속 층(40)에 영향을 적게 미친다.

또한, 폴리머 필름(30)에 의해 탄성고무 접착제(20)가 금속 층(40)을 투과하여 새어 나오지 않아 금속 층(40)의 전기저항에 영향을 주지 않는다.

또한, 탄성고무 코어(10)의 밑면에서 돌출되는 돌기(60)는 대상물에 쉽게 삽입될 수 있으며 한번 삽입된 후 쉽게 빠지지 않아 신뢰성 있는 접합을 이룬다. 돌기(60)를 압출에 의해 연속적으로 제조함으로써 생산성이 좋고 또한, 돌기(60)에 의해 다양한 형태의 대상물에 전기접촉단자(100)를 장착하기 용이하다.

또한, 탄성고무 접착제(20)는 열에 의해 다시 용융되지 않으므로 신뢰성 있는 점착을 유지한다.

또한, 금속 층(40)은 대향하는 대상물과 마찰 시 내 마모성이 좋고, 전기저항이 작으며 가격이 저렴하다. 또한, 탄성고무 코어(10)의 밑면에 형성된 금속 층(40)은 장착되는 대상물의 도전 부위에 탄성을 갖고 전기적으로 접촉이 용이하다.

또한, 탄성고무 코어(10)의 윗면과 측면이 만나는 모서리 부분은 라운드 처리되기 때문에 대향하는 대상물이 탄성 전기접촉단자의 측면을 밀면서 조립될 때 적합하다.

또한, 튜브 형상의 탄성고무 코어(10)의 내부 구멍의 측벽의 일부 두께를 상부 벽이나 하부 벽 두께보다 얇게 함으로써 누르는 힘을 적게 하면서 우수한 탄성 및 탄성 복원력을 갖도록 할 수 있다.

이러한 구조를 갖는 전기접촉단자(100)의 제조방법에 대해 설명한다.

이면에 금속 층(40)이 형성된 일정한 폭을 갖는 폴리머 필름(30)의 표면 위에 열에 의해 경화되는 액상 실리콘 고무 접착제를 두께 0.01㎜ 내지 0.05㎜로 코팅층을 형성한다.

이 코팅층 위에 이미 경화되어 롤(roll) 형태로 제조된 밑면에 돌기(60)가 형성된 튜브 형상의 비 발포 절연 탄성고무 코어(10)를 올려놓고 돌기가 없는 탄성고무 코어(10)와 유사한 모양의 지그를 통하면서 전기전도성 부재(50)로 감싼다. 이때, 탄성고무 코어(10) 밑면의 돌기(60)에는 전기전도성 부재(50)가 감싸지지 않도록 한다.

이때, 전기전도성 부재(50)는 폴리머 필름(30) 또는 라미네이팅 된 폴리머 층으로 구성되어 개재된 액상의 실리콘 고무 접착제는 금속 층(40)으로 빠져나가지 않는다.

바람직하게, 탄성고무 코어(10)의 윗면과 측면이 만나는 모서리 부분은 라운드 처리되며, 밑면은 양단에서 중앙으로 약간 파인 구조를 갖는다. 이때, 탄성고무 코어(10)의 치수가 정밀하지 못하기 때문에, 액상의 실리콘 고무 접착제는 폴리머 필름(30)의 단부로부터 삐져나와 폴리머 필름(30)의 이면에 형성된 금속 층(40) 위에 묻을 수 있으므로 가능한 삐져나오는 액상의 실리콘 고무 접착제의 잉여물을 적게 해야 하고, 또한 삐져나온 잉여물이 금속 층(40) 위에 묻지 않도록 별도의 보조 장치를 사용한다.

이때, 액상 실리콘 고무 접착제의 코팅층 두께가 너무 얇으면 절연 탄성고무 코어(10)와 폴리머 필름(30) 사이의 접착력이 떨어지고, 코팅층의 두께가 너무 두 꺼우면 액상의 실리콘 고무 접착제가 전기전도성 부재(50)의 양단 사이로 많이 빠져나온다는 단점이 있다.

이후, 액상의 실리콘 고무 접착제를 개재하여 절연 탄성고무 코어(10)를 감싼 폴리머 필름(30)을 절연 탄성고무 코어(10)의 치수보다 약간 큰 치수를 갖는 금형에 위치시켜 그 사이에 개재된 액상의 실리콘 고무 접착제를 열로, 예를 들어 대략 180℃에서 10초 동안 경화시키면, 액상의 실리콘 고무 접착제는 경화되면서 탄성고무 접착제(20)로 변화되어 절연 탄성고무 코어(10)와 폴리머 필름(30)을 접착시키는 접착제 역할을 하면서 탄성을 갖게 된다.

이때, 액상 실리콘 고무 접착제의 경화 속도를 빠르게 하기 위하여 금형의 온도를 높게 해주면 작업 속도를 향상시킬 수 있다.

액상 실리콘 고무 접착제는 한번 경화되면 열에 의해 다시 용융되지 않기 때문에 경화 후 신뢰성 있는 접착 성능을 유지한다.

이후, 일정한 크기로 절단하여 낱개(Bulk) 상태의 전기접촉단자(100)를 제조한다.

이 실시 예에서, 전기전도성 부재(50)의 금속 층(40)으로 구리 및 주석이 도금된 폴리에스터 필름을 사용하였고, 탄성고무 코어(10)와 탄성고무 접착제(20)는 실리콘 고무를 사용하였다.

이와 같이 제작된 전기접촉단자(100)는 윗면, 측면 및 밑면의 일부가 금속 층(40)으로 이루어져 대향하는 대상물에 삽입되면 대상물과 탄성을 가지며 전기적 및 기구적으로 연결된다.

또한, 금속 층(40)에는 탄성고무 접착제가 영향을 적게 미치어 금속 층(40)과 대향하는 대상물과 전기접촉저항이 작다.

또한, 얇은 두께의 폴리머 필름(30)과 금속 층(40)은 유연성이 있어, 탄성고무 코어(10)와 탄성고무 접착제(20)에 의한 탄성 및 복원력에 적은 영향을 미쳐 탄성 전기접촉단자(100)가 신뢰성 있는 탄성과 탄성 복원력을 갖는다.

또한, 전기전도성 부재가 형성되지 않은 탄성고무 코어(10) 밑면의 돌기(60)에 의해 여러 구조의 대향하는 대상물에 삽입이 용이하고 또한 한번 삽입 후 잘 빠지지 않는다.

또한, 윗면과 측면이 만나는 모서리 부분이 라운드 처리된 튜브 형상의 비 발포 탄성고무 코어(10)에 의해 대향하는 대상물이 탄성 전기접촉단자의 측면을 밀면서 조립될 때 적합하다.

또한, 튜브 형상의 탄성고무 코어(10)의 내부 구멍의 측벽의 일부 두께를 상부 벽이나 하부 벽 두께보다 얇게 함으로써 눌리는 힘을 적게 하면서 우수한 탄성 및 탄성 복원력을 갖도록 할 수 있다.

2. 제 2 실시 예

도 2는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 탄성 전기접촉단자(200)를 나타낸다.

상기한 제 1 실시 예와 달리, 이 실시 예에 따르면, 탄성고무 코어(10)의 밑면에 서포터(70)가 별도로 설치되어 전기전도성 부재(50)의 외부로 돌출된다.

도 2를 참조하면, 서포터(70)는 탄성고무 코어(10)의 밑면과 접촉하며, 전기 전도성 부재(50)에 의해 감싸지는 지지부(72)와, 이 지지부(72)에 일체로 형성되어 전기전도성 부재(50)의 외부로 돌출되는 돌출부(74)로 이루어진다.

여기서, 돌출부(74)는, 제 1 실시 예의 돌기(60)와 같이, 대향하는 대상물에 잘 끼워질 수 있고, 한 번 끼워진 후에는 잘 빠지지 않는 구조를 갖는다.

바람직하게, 서포터(70)는 플라스틱 재질로 구성되며 압출에 의해 연속적으로 제조된 바(Bar) 모양일 수 있다.

바람직하게, 탄성고무 코어(10)의 밑면에 부착되도록 지지부(72)의 한 면은 평면이다.

바람직하게, 서포터(70)는 탄성고무 코어(10) 밑면의 중앙에서 좌, 우 대칭되게 형성된다.

바람직하게, 서포터(70)와 탄성고무 코어(10)는 제 3의 접착제에 의해 접착될 수도 있다.

이와 같은 전기접촉단자(200)는 다음과 같은 장점을 갖는다.

플라스틱 재질의 서포터(70)의 인장 강도 및 경도는 통상 탄성고무 코어(10)보다 크고 높으므로 제 1 실시 예의 서포터(60)보다 더 정밀한 구조를 가질 수 있고, 같은 이유에서 대상물에 한 번 삽입된 돌기 부위는 더욱 빠지지 않는다.

또한, 같은 이유에서 플라스틱 서포터(70)에 의해 탄성고무 코어(10) 위에 전기전도성 부재(50)를 감싸기 용이하다.

이러한 구조를 갖는 전기접촉단자(200)의 제조방법에 대해 설명한다.

이면에 금속 층(40)이 형성된 일정한 폭을 갖는 폴리머 필름(30)의 표면 위 에 열에 의해 경화되는 액상 실리콘 고무 접착제를 두께 0.01㎜ 내지 0.05㎜로 코팅층을 형성한다.

이 코팅층 위에 이미 경화되어 롤 형태로 제조된 탄성고무 코어(10)와 플라스틱 서포터(70)를 올려놓고 탄성고무 코어(10)와 유사한 모양의 지그를 통하면서 전기전도성 부재(50)로 감싼다. 이때, 서포터(70)의 돌출부(74)는 전기전도성 부재(50)가 감싸지지 않도록 한다.

이후, 액상의 실리콘 고무 접착제를 개재하여 탄성고무 코어(10)를 감싼 폴리머 필름(30)을 절연 탄성고무 코어(10)의 치수보다 약간 큰 치수를 갖는 금형에 위치시켜 그 사이에 개재된 액상의 실리콘 고무 접착제를 열로, 예를 들어 대략 180℃에서 10초 동안 경화시키면, 액상의 실리콘 고무 접착제는 경화되면서 탄성고무 접착제(20)로 변화되어 절연 탄성고무 코어(10)와 폴리머 필름(30)을 접착시키는 접착제 역할을 하면서 탄성을 갖게 된다.

이후의 제조 공정은 제 1 실시 예와 동일하다.

도 3은 제 1 실시 예의 전기접촉단자(100)를 인쇄회로기판과 같은 대상물에 실장한 상태를 나타낸다.

전기접촉단자(100)가 대상물(80)에 완전히 삽입되면 금속 층(40)의 밑면은 대상물(80) 위의 전기전도성 부분, 예를 들면 접지 패턴(82)과 기구적 및 전기적으로 탄성 접촉한다.

이때, 전기접촉단자(100)의 밑면에 일체로 돌출 형성된 돌기(60)는 대상 물(80)에 형성된 홀(84)에 끼워지는데, 돌기(60)의 구조는 홀(84)에 삽입하기 용이하지만 인출하기는 어려운 구조를 갖는다.

이와 같은 구조에 의해, 전기접촉단자(100)는 실장하는 대상물(80)에 장착이 용이하고, 장착된 후에는 탄성을 가지며 신뢰성 있는 기구적 및 전기적 결합을 할 수 있다.

또한, 윗면과 측면이 만나는 모서리 부분이 라운드 처리된 튜브 형상의 비 발포 탄성고무 코어(10)에 의해 상부에 대향하는 대상물이 탄성 전기접촉단자의 측면을 밀면서 조립될 때 적합하다.

또한, 튜브 형상의 탄성고무 코어의 내부 구멍의 측벽의 일부 두께가 상부 벽이나 하부 벽 두께보다 얇아 눌리는 힘을 적게 하면서 우수한 탄성 및 탄성 복원력을 갖는다.

또한, 탄성고무 코어의 하면을 양단에서 중앙으로 약간 파여 대향하는 대상물과 금속 층의 전기적 접촉이 용이하다.

3. 제 3 실시 예

도 4는 제 3 실시 예에 따른 전기접촉단자(300)를 보여준다.

도시된 바와 같이, 전기전도성 부재(50)가 감싸지지 않은, 즉, 전기전도성 부재(50)가 이격된 탄성고무 코어(10)의 한 면에 양면 전기전도성 점착 테이프(90)가 부착된다.

여기서, 경화된 탄성고무 접착제(20) 위에는 양면 전기전도성 점착 테이 프(90)가 잘 점착되지 않으므로 전기접촉단자(300)를 제조하는 공정 중에, 전기전도성 부재(50)의 양단으로 삐져나온 액상의 탄성고무 접착제가 경화되기 전에 그 위에 양면 전기전도성 점착 테이프(90)의 한 면을 부착하면, 액상의 탄성고무 접착제가 경화된 후 점착 테이프(90)와 강한 접착력을 가질 수 있다.

이 경우, 점착 테이프(90)의 적어도 일정 부위는 탄성고무 접착제(20) 없이 금속 박(40)과 직접 접촉하여 금속 박(40)과 점착 테이프(90)는 반드시 전기적으로 연결되어야 한다. 결과적으로, 전기전도성 부재(50)의 금속 층(40)은 점착 테이프(90)에 의해 대향하는 대상물의 전기전도성 부분에 전기적으로 연결된다.

바람직하게, 전기전도성 양면 점착 테이프(90)의 폭은 대략 전기전도성 부재(50)의 양단 사이의 폭과 유사하고, 길이는 전기접촉단자(300)의 길이와 동일하다. 또한, 점착 테이프(90)의 이면에는 도시되지 않은 이형지(Release Tape)가 형성될 수 있다.

이 실시 예에서는 금속 층(40)의 표면이 매끄러워 금속 층(40)에 점착 테이프(90)가 잘 부착되므로 점착 테이프(90)의 점착제 양이 적어도 잘 점착되고 점착 강도가 좋다는 장점이 있다.

바람직하게, 전기전도성 양면 점착 테이프(90)는 아크릴, 에폭시 또는 우레탄 점착제에 금속 파우더가 혼합되어 제조될 수 있다.

이와 같은 구조 및 재료에 의해 전기접촉단자(300)는 다양한 구조를 갖는 대향하는 대상물과 전기적 및 기구적으로 탄성 접촉하기 용이하다.

또한, 점착 테이프(90)는 전기전도성 부재(50)가 감싸지지 않은 탄성고무 코 어(10) 밑면에 삐져나온 탄성고무 접착제(20)를 덮으며 밑면의 금속 층(40)과 전기 접촉하므로 대향하는 대상물과 신뢰성 있는 전기접촉을 할 수 있다.

한편, 전기접촉단자(300)와 대상물은 양면 전기전도성 점착 테이프(90)에 의해 전기접촉저항이 커질 수 있고, 점착 테이프(90)는 고온에서 오랜 시간 방치 후 여러 성능이 떨어지는 단점이 있다.

도 4의 전기접촉단자(300)는 대향하는 대상물과 전기적 및 기구적으로 결합하는 방법을 제외하고는 도 1과 도 2의 전기접촉단자(100, 200)의 장점 및 특징을 지닌다.

이상에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였지만, 당업자 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있으며, 따라서, 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 전기접촉단자(100)를 나타낸다.

도 2는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 탄성 전기접촉단자(200)를 나타낸다.

도 3은 제 1 실시 예의 전기접촉단자(100)를 인쇄회로기판과 같은 대상물에 실장한 상태를 나타낸다.

도 4는 제 3 실시 예에 따른 전기접촉단자(300)를 보여준다.

Claims (15)

1. 튜브 형상의 비 발포 절연 탄성고무 코어;

   탄성고무 접착제를 개재하여 상기 탄성고무 코어의 한 면의 일부를 제외하고 상기 탄성고무 코어를 감싸는 내열 폴리머 필름과 상기 내열 폴리머 필름의 이면에 형성되어 외부로 노출되는 금속 층으로 이루어진 전기전도성 부재; 및

   상기 한 면의 일부를 통하여 돌출되되, 상기 탄성고무 코어와 일체로 형성되어 대향하는 대상물에 끼워져 기구적으로 결합하는 돌기를 포함하며;

   상기 돌기가 상기 대상물에 끼워진 후 상기 한 면에 형성된 전기전도성 부재는 상기 대상물의 전기전도성 부분에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 탄성 전기접촉단자.
2. 튜브 형상의 비 발포 절연 탄성고무 코어;

   상기 탄성고무 코어의 한 면에 설치된 플라스틱 서포터; 및

   탄성고무 접착제를 개재하여 상기 탄성고무 코어의 한 면의 일부를 제외하고 상기 탄성고무 코어를 감싸는 내열 폴리머 필름과 상기 내열 폴리머 필름의 이면에 형성되어 외부로 노출되는 금속 층으로 이루어진 전기전도성 부재로 구성되고,

   상기 플라스틱 서포터는 상기 한 면의 일부를 통하여 돌출되어 대향하는 대상물에 끼워져 기구적으로 결합하며,

   상기 플라스틱 서포터가 상기 대상물에 끼워진 후 상기 한 면에 형성된 전기 전도성 부재는 상기 대상물의 전기전도성 부분에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 탄성 전기접촉단자.
3. 튜브 형상의 비 발포 절연 탄성고무 코어;

   탄성고무 접착제를 개재하여 상기 탄성고무 코어의 한 면의 일부를 제외하고 상기 탄성고무 코어를 감싸는 내열 폴리머 필름과 상기 내열 폴리머 필름의 이면에 형성되어 외부로 노출되는 금속 층으로 이루어진 전기전도성 부재; 및

   상기 전기전도성 부재의 금속 층의 상기 한 면에 점착되어 대향하는 대상물에 접착하는 양면 전기전도성 점착 테이프를 포함하며;

   상기 점착 테이프가 상기 대상물에 접착한 후 상기 전기전도성 부재의 금속 층은 상기 대상물의 전기전도성 부분에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 탄성 전기접촉단자.
4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 탄성고무 코어는 압출과 경화에 의해 제조된 실리콘 고무인 것을 특징으로 하는 탄성 전기접촉단자.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 탄성고무 코어의 윗면과 측면이 만나는 모서리 부분은 라운드 처리된 것을 특징으로 하는 탄성 전기접촉단자.
6. 청구항 4에 있어서,

   상기 탄성고무 코어의 한 면은 양단에서 중앙으로 약간 들어간 형상으로 형성한 것을 특징으로 하는 탄성 전기접촉단자.
7. 청구항 4에 있어서,

   상기 탄성고무 코어의 내부 구멍의 측벽의 일부 두께는 상부 벽이나 하부의 벽 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 탄성 전기접촉단자.
8. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 탄성고무 접착제는 액상의 절연 실리콘고무 접착제가 경화에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 탄성 전기접촉단자.
9. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 전기전도성 부재의 두께는 0.006㎜ 내지 0.05㎜ 이내이며 전기저항은 0.1 ohm 이하인 것을 특징으로 하는 탄성 전기접촉단자.
10. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 내열 폴리머 필름의 두께는 0.005㎜ 내지 0.04㎜ 이내인 것을 특징으로 하는 탄성 전기접촉단자.
11. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 금속 층의 두께는 0.001㎜ 내지 0.01㎜ 이내인 것을 특징으로 하는 탄성 전기접촉단자.
12. 청구항 2에 있어서,

    상기 플라스틱 서포터는 전기 절연체로서 압출에 의해 연속적으로 생산된 것을 특징으로 하는 탄성 전기접촉단자.
13. 청구항 2에 있어서,

    상기 플라스틱 서포터는, 상기 탄성고무 코어의 한 면에 접착하는 지지부와, 상기 지지부로부터 일체로 돌출 형성되는 돌출부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 전기접촉단자.
14. 청구항 3에 있어서,

    상기 양면 전기전도성 점착 테이프는 열 가소성 폴리머 점착제인 것을 특징으로 하는 탄성 전기접촉단자.
15. 청구항 3에 있어서,

    상기 양면 전기전도성 점착 테이프는 상기 탄성고무 접착제가 경화하기 전에 그 위에 한 면이 부착되는 것을 특징으로 하는 탄성 전기접촉단자.

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