KR20220077405A - 양면 접점 터미널 및 전기기기 - Google Patents

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KR20220077405A
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Abstract

본 발명은 케이스 내부에 방열을 위한 유체가 충진된 상태에서 케이스 내부로 삽입되는 기판의 일면 및 타면과 전기적 연결을 형성하되, 기판에 과도한 압력이 가해지는 것을 방지하고, 조립 용이성을 확보하기 비대칭 형상으로 이루어지는 양면 접점 터미널, 상기한 양면 접점 터미널을 포함하는 전기기기 및 전기기기 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 이루기 위해 본 발명에 따른 양면 접점 터미널은 본 발명에 따른 양면 접점 터미널은 기판과 끼움방식으로 전기적 연결을 형성하는 터미널에 있어서, 상기 기판의 일면과 접촉하는 제 1 접점부를 포함하는 제 1 결합부 및 상기 기판의 타면과 접촉하는 제 2 접점부를 포함하는 제 2 결합부를 포함하고, 상기 제 1 결합부와 상기 제 2 결합부는 상기 기판을 기준으로 서로 비대칭인 것을 특징으로 한다.

Description

양면 접점 터미널 및 전기기기{double-sided contact terminal and electrical equipment}
본 발명은 터미널 및 전기기기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 케이스 내부에 접착성을 갖는 유체가 충진된 상태에서 기판과 도전체간 끼움 방식으로 전기적 연결을 형성하는 양면 접점 터미널 및 전기기기에 관한 것이다.
전기기기는 날이 갈수록 소형화, 경량화 및 대용량화되어 가는 추세이다. 특히, 모바일 기기를 충전하는 충전기는 소형화, 경량화 및 대용량화 요구가 높다. 이하에서 전기기기의 대표로서 충전기를 기준으로 설명한다. 그러나, 본 발명의 권리는 충전기에 제한되지 않는다.
최근 모바일 기기의 대용량화 및 소모 전력 증가로 인하여 모바일 기기의 전력원인 배터리의 용량 증대 및 충전시간 단축이 요구된다. 이러한 요구를 만족시키기 위해서 충전기의 출력용량을 증가시키면 발열량이 증가한다. 일반적인 전기기기는 케이스를 히트싱크로 사용하여 내부의 열을 외부로 발산하여, 내부 부품의 온도를 낮춘다. 그러나, 충전기와 같이 사용자가 케이스를 접촉할 수 있는 전기기기의 경우, 사용자의 저온 화상을 방지하기 위하여 사용자가 접촉하는 케이스의 표면의 온도를 낮추어 일정 수준(예를 들어, 50도) 이하로 유지할 것이 요구되는 점에서 케이스를 히트싱크로 사용하는데 제한이 있을 수 있다.
종래의 충전기는 사이즈를 충분히 크게하여 내부의 자연대류 현상을 이용해 열을 분산시켰다. 그러나, 이러한 종래의 충전기는 충전기 내부 부품이 과온에 지속적으로 노출되고, 과온에 장시간 지속적으로 노출된 부품은 수명 단축, 오동작 또는 파손될 수 있는 문제가 있었다. 더욱이, 충전기 용량을 더욱 증대시키고 충전기의 사이즈를 축소하는 경우, 내부 부품의 발열량이 늘어나고, 내부 부품간 간격 및 내부 부품과 케이스간 공간이 줄어들어, 내부의 온도가 지나치게 높아지는 문제가 더욱 심각해지므로, 충전기의 용량 증대 및 소형화를 달성하기 어려운 문제가 있었다.
또한, 소형화된 충전기에 열전도성이 높은 유체를 케이스내에 충진하여 열을 분산시키는 경우, 부품 및 기판과 케이스간 이격 공간이 협소하여 상기 유체 주입 노즐 삽입이 어려워, 상기 유체를 골고루 주입하기 어렵고, 부품 및 기판과 유체 사이에 에어포켓이 발생하기 쉬워서 방열 성능을 저하시킬 수 있는 문제가 있다.
또한, 위와 같은 문제를 해소하기 위하여, 부품 및 기판을 조립하지 않은 케이스 내부에 열전도성이 높은 유체를 먼저 주입한 후, 부품 및 기판을 케이스 내부로 삽입하여 조립하는 경우, 케이스 내부에 구비된 전기적 터미널과 상기 부품 및 기판의 접촉부위가 상기 유체에 잠겨있거나, 상기 유체가 묻어 있는 상태에서 조립되므로, 상기 부품 및 기판과 상기 터미널간 접촉 부위가 유체에 의해 접촉 불량이 발생할 수 있는 문제가 있었다.
또한, 상기 열전도성이 높은 유체를 충전기 내부에 가득 채우는 경우 열을 분산시키는 점에서 유리하나, 충전기의 무게가 증가하는 문제가 있었다.
또한, 충전기 케이스가 하나의 내부 공간을 형성하는 경우, 충전기 내부에 부품 및 기판이 배치되지 않은 영역과 같이 상대적으로 상기 열전도성 유체의 충진이 필요하지 않은 영역에도 유체가 충진되어 충전기의 경량화를 저해하는 문제가 있었다.
또한, 충전기는, 소정의 높이에서 낙하되었을 때 고장이 없어야 하는 기준을 만족하기 위하여, 충전기는 가벼워야하고, 낙하 충격에도 내부 부품 및 기판을 보호받을 수 있어야 한다. 그러나, 부품 및 기판을 고정 및 보호하는 지지부재를 추가적으로 구비해야 하므로 충전기의 사이즈와 무게를 줄이기 어려운 문제가 있었다.
또한, 충전기의 사이즈가 작아짐에 따라서 내부에 구비된 부품간 전기적 절연 확보를 위한 부품간 이격거리를 확보하는 것이 어려운 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 유체가 묻어 있거나 유체에 잠긴 상태에서, 기판(PCB)과 끼움 방식으로 물리적 접촉을 통해 전기적으로 연결되되, 상기 유체를 밀어내며 기판과 연결되어 접촉 불량을 방지할 수 있는 터미널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 위와 같이 유체를 밀어낼 수 있을 만큼 큰 압력을 보유함에도 불구하고, 적은 힘으로도 기판을 터미널에 삽입하여 쉽게 조립함으로써 기판 조립을 위해 과도한 압력이 가해지는 것을 방지하여, 조립 용이성을 확보할 수 있는 터미널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판의 양면과 접촉되는 터미널의 접촉부의 위치가 어긋나 있는 경우, 시간이 지남에 따라 기판을 꺾는 힘에 의해서 기판에 구비된 인쇄회로에 미세한 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있는 터미널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 기판(PCB)을 상기 터미널에 끼워 조립할 때, 기판의 일단에 의해서 터미널의 결합부가 과도하게 변형되거나, 터미널이 파손되는 것을 방지할 수 있는 터미널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판의 일측을 부가적인 지지 및 고정 부품 없이 전기기기에 고정시킴으로써, 전기기기의 사이즈를 축소하고, 무게를 경량화할 수 있는 터미널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 케이스 내부에 열전도성이 높은 유체가 주입된 상태에서 기판과 터미널이 유체에 의한 접촉 불량 없이 조립되는 터미널을 포함함으로써, 유체 주입용 노즐 삽입을 위한 여유 공간이 필요하지 않아 케이스의 크기를 더욱 작게 만들 수 있을 뿐 아니라, 상기 열전도성이 높은 유체가 기판에 구비된 부품이 발생하는 열을 분산시킴으로써 특정 부품에 열이 집중되어 과온에 노출되는 것을 방지할 수 있는 전기기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 양면 접점 터미널은 기판과 끼움방식으로 전기적 연결을 형성하는 터미널에 있어서, 상기 기판의 일면과 접촉하는 제 1 접점부를 포함하는 제 1 결합부 및 상기 기판의 타면과 접촉하는 제 2 접점부를 포함하는 제 2 결합부를 포함하고, 상기 제 1 결합부와 상기 제 2 결합부는 상기 기판을 기준으로 서로 비대칭인 것을 특징으로 한다.
더 나아가, 본 발명에 따른 양면 접점 터미널은 상기 제 1 결합부 및 상기 제 2 결합부가 각각 상기 기판에 소정의 압력을 가하도록 상기 제 1 결합부 및 상기 제 2 결합부를 지지하며, 상기 제 1 결합부 및 상기 제 2 결합부와 일체로 형성되는 연결부를 더 포함할 수 있다.
더 나아가, 상기 제 1 결합부 및 상기 제 2 결합부는 탄성을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
더 나아가, 상기 제 1 접점부의 중심과 상기 제 2 접점부의 중심이 어긋나게 이루어질 수 있다.
이때, 상기 제 1 접점부와 상기 기판의 일면이 접촉하는 상기 기판의 제 1 영역과 상기 제 2 접점부와 상기 기판의 타면이 접촉하는 상기 기판의 제 2 영역이 겹칠 수 있다.
또한, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역이 상기 기판을 기준으로 서로 30% 내지 90% 중첩될 수 있다.
더 나아가, 상기 제 1 결합부 및 상기 제 2 결합부 중 적어도 하나 이상은 제 1 각도의 V자로 벤딩된 형상을 가지고, 상기 제 1 각도는 45도 내지 140도 일 수 있다.
더 나아가, 상기 제 1 결합부는 상기 연결부로부터 상기 제 1 접점부를 연결하는 제 1 암을 더 포함하고, 상기 제 2 결합부는 상기 연결부로부터 상기 제 2 접점부를 연결하는 제 2 암을 더 포함하며, 상기 제 2 암의 길이는 상기 제 1 암의 길이와 다르게 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제 1 결합부는 상기 연결부로부터 상기 제 1 접점부를 연결하는 제 1 암 및 상기 제 2 결합부는 상기 연결부로부터 상기 제 2 접점부를 연결하는 제 2 암을 더 포함하고, 상기 제 1 암은 상기 연결부로부터 제 2a 각도로 벤딩되어 형성되고, 상기 제 2 암은 상기 연결부로부터 제 2b 각도로 벤딩되어 형성되며, 상기 제 2a 각도와 상기 제 2b 각도는 서로 다를 수 있다.
더 나아가, 상기 제 1 결합부는 상기 제 1 접점부의 일측과 연결되는 제 1 전단부 및 상기 제 1 접점부의 타측과 연결되는 제 1 암을 더 포함하고, 상기 제 2 결합부는 상기 제 2 접점부의 일측과 연결되는 제 2 전단부 및 상기 제 2 접점부의 타측과 연결되는 제 2 암을 더 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 결합부 중 적어도 어느 하나인 제 n 결합부는, 상기 제 n 결합부의 접점부와 상기 제 n 결합부의 전단부가 제 3 각도로 벤딩되어 연결되며, 상기 제 n 결합부의 접점부와 상기 제 n 결합부의 암이 제 4 각도로 벤딩되어 연결되어 U자 형상일 수 있다.
이때, 상기 제 3 각도는 90도 내지 160도이고, 상기 제 4 각도는 110 내지 160일 수 있다.
더 나아가, 상기 제 1 접점부의 상기 일측과 상기 기판이 접촉하는 제 1 접촉점(111a)과 상기 제 2 접점부의 상기 일측과 상기 기판이 접촉하는 제 2 접촉점(121a) 사이의 제 1 간격(d1)은 상기 제 1 접점부의 상기 타측과 상기 기판이 접촉하는 제 3 접촉점(111b)과 상기 제 2 접점부의 상기 타측과 상기 기판이 접촉하는 제 4 접촉점(121b) 사이의 제 2 간격(d2)과 다를 수 있다.
이때, 상기 제 1 간격 및 상기 제 2 간격은 각각 0.2mm 내지 0.7mm로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제 2 간격은 상기 기판의 두께의 10% 내지 90%로 이루어질 수 있다.
더 나아가, 상기 전단부의 길이는 0.5 mm 내지 5mm로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 전기기기는 내부 공간을 갖는 케이스, 상기 내부 공간을 채우는 포팅 패턴, 상기 내부 공간에 구비되고, 제 1 항의 특징을 갖는 양면 접점 터미널 및 상기 양면 접점 터미널과 결합되어 전기적으로 연결되는 기판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
더 나아가, 상기 포팅 패턴은 상기 기판, 상기 기판에 실장된 부품, 및 상기 케이스와 박리되는 것을 방지하기 위하여 접착성을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
더 나아가, 상기 제 1 결합부와 접촉되는 상기 기판의 일면에 실장되는 부품들의 최대 높이는, 상기 제 2 결합부와 접촉되는 상기 기판의 타면에 실장되는 부품들의 최대 높이보다 더 낮은 것을 특징으로 할 수 있다.
더 나아가, 본 발명에 따른 전기기기는 상기 케이스의 내측에 상기 케이스와 동일 재질로 형성되어 포팅 패턴의 적정 수위를 표시하는 눈금 형태의 적정 충진량 표시부를 더 포함할 수 있다.
더 나아가, 본 발명에 따른 전기기기는 상기 케이스의 내측에 구비되고, 상기 케이스와 동일 재질이며, 일직선 형태로 형성되고, 상기 기판의 측면이 삽입되는 기판 삽입 공간을 포함하는 조립 가이드부를 더 포함하고, 상기 기판 삽입 공간의 폭은 상기 기판의 두께의 110% 내지 200%인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 상기와 같은 과제 해결 수단의 특징은 아래와 같은 효과를 나타낼 수 있다.
(1) 본 발명에 따른 양면 접점 터미널은 복수의 탄성 결합부로 각각 기판의 양면에서 상당한 압력(압착력)을 가해, 기판의 양면 및 터미널에 존재하는 유체를 밀어내며 상기 기판과 결합되어 접촉 불량을 방지할 수 있고, 따라서 유체가 사전에 주입된 케이스 내에서 기판과 터미널을 전기적 접촉 불량없이 결합할 수 있는 효과가 있다.
(2) 터미널이 기판면에 큰 압력(압착력)을 인가하는 하는 경우, 기판을 터미널에 조립하는데 큰 힘이 필요하므로 조립성이 저하될 뿐 아니라, 큰 조립력에 의해 터미널의 결합부가 과도하게 변형되거나 파손될 수 있는 문제가 있는데, 본 발명은 제 1 결합부와 제 2 결합부를 기판을 기준으로 서로 비대칭으로 형성함으로써, 유체를 밀어내기에 충분한 힘을 기판에 인가하면서도, 기판 조립시 기판 일단과 터미널의 제 1 및 제 2 결합부(110, 120)가 순차적으로 접촉되어 상대적으로 적은 힘으로도 기판을 터미널에 삽입하여 쉽게 조립할 수 있고, 즉 필요한 조립력을 감소시켜 조립성을 향상시킬 수 있고, 또한, 조립력을 낮춤으로써 조립시 결합부의 과도한 변형이나 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
(3) 기판과 접촉되는 제 1 및 제 2 결합부(110, 120) 각각의 제 1 점점부와 제 2 접점부의 상대적인 위치에 의해서 유체를 밀어내는 압력(압착력)은 증대시키고, 기판 조립을 위해 필요한 조립력은 낮출 수 있는 효과가 있다.
(4) 제 1 및 제 2 접점부의 중심이 서로 어긋나게 되면 기판 조립시 기판 일단과 터미널의 제 1 및 제 2 결합부(110, 120)가 순차적으로 접촉되어 상대적으로 적은 힘으로도 기판을 터미널에 삽입하여 상대적으로 쉽게 조립할 수 있다.
(5) 제 1 및 제 2 접점부가 완전히 어긋나는 경우 기판 표면과 결합부간 압력(압착력)이 낮아져서 유체를 제거하는 성능이 저하될 수 있는데, 본 발명은 제 1 및 제 2 접점부의 일부가 겹침으로써, 필요한 조립력은 낮추면서도, 높은 압력(압착력)을 유지할 수 있다.
(6) 또한, 제 1 및 제 2 결합부(110, 120)와 상기 기판 면이 접촉되는 접촉부위가 이격되면, 상기 제 1 및 제 2 결합부(110, 120)가 각각 상기 기판의 일면 및 타면에 인가하는 압력 인가 지점의 위치가 달라서 기판을 꺾는 형상이 되어, 오랜 시간이 지나면 피로가 누적되어 상기 기판에 포함된 인쇄 회로 도전 라인에 (미세) 크랙을 유발할 수 있고, 이로 인하여 회로 오작동 등의 품질 문제를 발생시킬 수 있는데, 본 발명은 제 1 및 제 2 접점부의 일부가 겹침으로써, 이러한 문제를 방지할 수 있다.
(7) 연결부와 제 1 및 제 2 접점부를 각각 연결하는 제 1 및 제 2 암의 길이 및 벤딩 각도 중 적어도 하나를 서로 다르게 조절함으로써 기판 조립시 기판 일단과 제 1 및 제 2 결합부(110, 120)가 순차적으로 접촉시, 순차적으로 필요한 조립력과 그 조립력이 필요한 시간을 조절하여 보다 쉽게 조립할 수 있는 효과가 있다. 또한, 기판 조립 장치가 기판을 조립하는 경우, 필요한 조립력이 급격히 큰 폭으로 변동되는 경우 제어 주파수 대역폭을 벗어나서 조립력의 변동에 의한 결합부 변형 또는 파손을 유발할 수 있는데, 본 발명은 암의 길이 및 벤딩 각도 중 적어도 하나를 서로 다르게 조절함으로써 이와 같은 문제를 방지할 수 있는 효과가 있다.
(8) 접점부가 가운데는 직선이고, 일측과 타측은 각각 소정의 각도로 벤딩된 U자 형상이면, 접점부와 기판간 접촉 면적이 증대되어 유체 제거 성능이 향상될 뿐 아니라, 접촉 불량률을 저하시킬 수 있다.
(9) 기판과 터미널 조립시 기판을 터미널 중심부로 가이드하는 제 1 및 제 2 전단부(113, 123)의 벤딩 각도가 너무 크면, 조립시 기판의 일단에 의해 전단부에 과도한 변형 등이 발생할 수 있고, 또한 벤딩 각도가 너무 작고 조립시 기판의 일단이 일측으로 편향되는 경우 기판의 일단과 전단부의 끝단이 접촉되어 전단부가 파손되거나 변형될 수 있는 문제가 있는데, 본 발명은 접점부와 전단부간 벤딩각도를 제 3 각도인 90도 내지 160도로 형성함으로써, 상기와 같은 문제를 해소할 수 있다.
(10) 또한, 본 발명은 접점부와 암 사이의 벤딩각도를 제 4 각도인 110도 내지 160도로 형성함으로써 접점부와 기판간 압력(압착력)을 충분하게 유지하여 유체를 밀어낼 수 있는 효과가 있다.
(11) 기판 방향의 제 1 및 제 2 접점부의 간격인 제 1 간격은 연결부 방향의 제 1 및 제 2 접점부의 간격인 제 2 간격보다 더 크게함으로써, 기판 조립시 서서히 압력(압착력)을 증대시킬 수 있고, 따라서 조립성 향상과 함께 유체를 효율적으로 밀어낼 수 있는 효과가 있다.
(12) 제 1 및 제 2 접점부의 간격 중 좁은 간격인 제 2 간격을 기판의 두께보다 지나치게 작게 하면 필요한 조립력이 증대되어 조립성이 나빠지고, 지나치게 크게 하면 압력(압착력)이 낮아져서 유체 제거 성능이 저하될 수 있는데, 본 발명은 제 2 간격을 기판의 두께의 10% 내지 90%로 설정함으로써, 조립성 및 유체 제거 성능 저하를 방지할 수 있다.
(13) 또한, 본 발명은 기판의 일측을 부가적인 지지 및 고정 부품 없이 전기기기에 고정시킴으로써, 전기기기의 사이즈를 축소하고, 무게를 경량화할 수 있다.
(14) 본 발명은 케이스 내부에 열전도성이 높은 유체가 주입된 상태에서 기판과 터미널이 유체에 의한 접촉 불량 없이 조립되는 터미널을 포함함으로써, 유체 주입용 노즐 삽입을 위한 여유 공간이 필요하지 않아 케이스의 크기를 더욱 작게 만들 수 있을 뿐 아니라, 상기 열전도성이 높은 유체가 기판에 구비된 부품이 발생하는 열을 분산시킴으로써 특정 부품에 열이 집중되어 과온에 노출되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기기기 단면도
도 2는 본 발명에 따른 양면 접점 터미널 제 1 측면도
도 3은 본 발명에 따른 양면 접점 터미널 제 2 측면도
도 4는 본 발명에 따른 양면 접점 터미널 제 3 측면도
도 5는 본 발명에 따른 양면 접점 터미널 모식도
도 6은 본 발명에 따른 전기기기의 기판 및 양면 접점 터미널 연결 측면도
도 7은 본 발명에 따른 전기기기의 케이스 단면도
도 8은 본 발명에 따른 전기기기의 케이스 평면 단면도
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
이후 도시된 바와 같이 기판이 양면 접점 터미널에 결합되는 방향을 z 방향으로, z 방향에 수직한 방향을 x 방향으로, z 방향과 x 방향에 수직한 방향으로 y 방향으로 정의하며, z 방향을 기판의 길이 방향, x 방향을 폭 방향, y 방향을 두께 방향으로 정의하여 설명하기로 한다. 또한, z 방향의 양의 방향을 길이 방향 상측으로 z 방향의 음의 방향을 길이 방향 하측으로 구분하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 양면 접점 터미널을 적용한 전기기기로서, 충전기에 상기 양면 접점 터미널이 구비된 실시예를 도시하였다. 이 실시예에서, 상기 양면 접촉 터미널은 AC플러그와 전기적으로 연결되어 있어서, 상기 기판은 상기 양면 접촉 터미널을 통해서 상기 AC플러그와 전기적으로 연결된다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 양면 접점 터미널(100)은 유체가 묻어있거나 유체에 잠겨있는 상태에서 기판(200)과 끼움방식으로 전기적 연결을 형성하는 터미널에 있어서, 상기 기판(200)의 일면과 접촉하는 제 1 접점부(111)를 포함하는 브라켓인 제 1 결합부(110) 및 상기 기판(200)의 타면과 접촉하는 제 2 접점부(121)를 포함하는 브라켓인 제 2 결합부(120)를 포함하고, 상기 제 1 결합부(110)와 상기 제 2 결합부(120)는 상기 기판(200)을 기준으로 서로 비대칭인 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 양면 접점 터미널(100)은 상기 제 1 결합부(110) 및 제 2 결합부(120)가 각각 상기 기판(200) 방향으로 소정의 압력을 가하도록 상기 제 1 결합부(110) 및 제 2 결합부(120)를 지지하며, 상기 제 1 결합부(110) 및 제 2 결합부와 일체로 형성되는 연결부(130)를 더 포함할 수도 있다. 상기 제 1 접점부(111)는 상기 기판(200)의 일면과 접촉하여 서로 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 접점부(121)는 상기 기판(200)의 타면과 접촉하여 서로 전기적으로 연결된다. 상기 제 1 결합부(110)와 상기 제 2 결합부(120)는 상기 연결부(130)에 의해서 서로 연결되며, 상기 제 1 결합부(110), 상기 제 2 결합부(120) 및 상기 연결부(130)는 일체형으로 이루어진다.
여기서 상기 제 1 결합부(110) 및 제 2 결합부(120)가 각각 상기 기판(200) 방향으로 인가하는 압력은 500gf이상 2000gf이하일 수 있다.
압력이 500gf이하일 경우에는 접촉이 불안정하여 제 1 결합부와 기판의 제 1 접점부와의 접촉저항에 따른 해당부위 발열 등의 문제가 있을 수 있고, 2000gf이상의 압력일 경우에는 과도한 접압력 작용으로 기판을 제 1 결합부와 제 2 결합부 사이로 삽입하여 조립하기 어려울 수 있다.
상기 제 1 결합부와 상기 제 2 결합부는 탄성체로 이루어질 수 있으며, 일정 두께를 이루는 금속체로 이루어질 수도 있다.
또한, 유체는 포팅액일 수 있다. 포팅액이 경화되어 포팅 패턴(400)을 형성하며, 제 1 충진체(400)는 방열을 위하여 열전도성이 높을 수 있고, 전기 부품간 절연을 위해 전기 절연성일 수 있고, 박리되는 것을 방지하기 위하여 접착성을 가실 수 있으며, 낮은 열팽창 계수를 가질 수 있고, 우수한 내충격성을 확보하기 위하여 약 10% 이상의 연신율(elongation)을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 양면 접점 터미널(100)은 터미널 및 기판(200)이 유체가 묻어있거나 유체에 잠겨있는 상태에서 서로 결합되기 때문에, 제 1 결합부(110)와 상기 제 2 결합부(120)가 각각 기판(200)의 일면 및 타면에 상당한 압력을 가해 기판(200)의 일면 및 타면에 존재하는 유체를 밀어내며 기판(200)과 연결되어 접촉 불량을 방지할 수 있다. 그런데, 상기 양면 접점 터미널과 기판사이의 압력이 큰 경우, 상기 기판을 슬라이딩 조립시, 기판 조립이 어려워 조립성이 저하될 뿐 아니라, 과도한 힘으로 기판을 조립하는 경우 양면 접점 터미널을 손상시키거나, 양면 접점 터미널의 제 1 및/또는 2 결합부를 지나치게 변형시켜 상기 결합부와 기판 사이의 압력 저하로 접촉 불량이 발생할 수 있는 문제가 있을 수 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여 본 발명은 제 1 결합부(110)와 제 2 결합부(120)는 기판(200)을 기준으로 서로 비대칭으로 형성하였다. 이러한 구성으로 인하여, 기판(200)이 제 1 결합부(110)와 제 2 결합부(120) 사이로 삽입되는 것이 용이하여 적은 힘으로 기판 조립을 할 수 있어서 조립성이 좋을 뿐 아니라, 기판 조립에 의해 상기 양면 접점 터미널의 제 1 및/또는 2 결합부가 과도한 변형 또는 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
보다 자세히 설명하면, 종래의 단면 접점 터미널의 경우 기판과 터미널 간에 큰 압력(압착력)을 부여하도록 터미널을 형성하면 기판에 일방향으로 힘이 가해져 기판의 인쇄회로에 (미세한) 크랙이 발생할 수 있으므로, 유체 제거 성능 및 접촉 불량 억제력에 제한을 받게 된다. 본 발명에 따른 터미널은 양면 접점을 구성함으로써 복수의 탄성 결합부로 각각 기판의 양면에서 상당한 압력(압착력)을 가해, 기판의 양면 및/또는 터미널에 존재하는 유체를 밀어내며 상기 기판과 결합되어 접촉 불량을 방지할 수 있다. 따라서 절연성을 갖는 유체가 사전에 주입된 케이스 내에서 기판과 터미널을 전기적 접촉 불량없이 결합할 수 있는 효과가 있다.
한편, 터미널이 양면에서 기판에 큰 압력(압착력)을 인가하는 경우, 기판을 터미널에 조립하는데 큰 힘이 필요하므로 조립성이 저하될 뿐 아니라, 큰 조립력에 의해 터미널의 결합부가 과도하게 변형되거나 파손될 수 있는 문제가 있는데, 본 발명은 제 1 결합부와 제 2 결합부를 기판을 기준으로 서로 비대칭으로 형성함으로써, 유체를 밀어내기에 충분한 힘을 기판에 인가하면서도, 기판 조립시 기판 일단과 터미널의 제 1 및 제 2 결합부(110, 120)가 순차적으로 접촉되어 상대적으로 적은 힘으로도 기판을 터미널에 삽입하여 쉽게 조립할 수 있고, 즉 필요한 조립력을 감소시켜 조립성을 향상시킬 수 있고, 또한, 조립력을 낮춤으로써 조립시 결합부의 과도한 변형이나 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다. 즉, 본 발명의 양면 접점 터미널은 기판의 조립 방향(Z축 방향에 해당)과 기판의 압착방향(Y축 방향에 해당)의 압력을 이원화하여 기판면에 대한 압력(압착력)을 높여서 유체를 깨끗하게 제거할 수 있는 반면 적은 힘으로도 기판과의 조립이 가능한 효과를 나타낼 수 있다.
또한, 상기한 구성을 통해 본 발명에 따른 양면 접점 터미널(100)은, 상기 기판(200)의 일측인 끝단을 기판면 방향(Y축 방향)의 강한 압력(압착력)으로 단단히 협지하고 있으므로, 부가적인 지지 및 고정 부품 없이 전기기기(도 1에서 전기기기는 충전기임)에 고정시킬 수 있다. 따라서, 전기기기의 사이즈를 축소하고, 경량화할 수 있는 효과를 나타낼 수 있다.
바람직한 실시예로서, 본 발명에 따른 양면 접점 터미널(100)은 상기 제 1 접점부(111)와 상기 제 2 접점부(121)의 중심이 어긋난 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 상기 제 1 결합부(110)와 상기 제 2 결합부(120)는 상기 기판(200)을 기준으로 서로 비대칭으로 이루어지되, 상기 제 1 접점부(111)와 상기 제 2 접점부(121)의 중심 위치가 서로 다르게 이루어져 비대칭 되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이러한 구성으로 인하여, 기판을 상기 양면 접점 터미널에 삽입시, 기판의 일단이 제 1 및 제 2 결합부(110, 120) 중 어느 한 결합부와 먼저 접촉되어 압력을 형성하고, 다른 한 결합부와는 압력이 형성되지 않음으로써 상기 기판을 보다 쉽게 상기 양면 접점 터미널에 삽입할 수 있고, 상기 기판이 더 삽입되어 기판의 일단이 다른 한 결합부와 접촉하게 되면, 기판의 일단과 먼저 접촉한 상기 어느 한 결합부는 이미 상기 기판의 일단이 아닌 기판의 일면과 미끄럼 접촉하고 있는 점에서 상기 기판의 일단에 상기 제 1 및 제 2 결합부(110, 120)가 동시에 압력을 형성하는 것을 회피하여, 상기 기판을 보다 쉽게 양면 접점 터미널에 삽입할 수 있다.
특히, 더 바람직하게는, 상기 제 1 접점부(111)의 중심과 상기 제 2 접점부(121)의 중심간의 차이는 0.3mm 내지 3mm인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제 1 결합부(110)와 상기 기판(200)이 맞닿는 면적은 상기 제 2 결합부(120)와 상기 기판(200)이 맞닿는 면적과 다르게 이루어질 수 있다.
그런데, 제 1 및 제 2 결합부(110, 120)와 상기 기판 면이 접촉되는 접촉부위가 지나치게 이격되면, 상기 제 1 및 제 2 결합부(110, 120)가 각각 상기 기판의 일면 및 타면에 인가하는 압력 인가 지점의 위치가 달라서 기판을 꺾는 형상이 되어, 오랜 시간이 지나면 피로가 누적되어 상기 기판에 포함된 인쇄 회로 도전 라인에 (미세) 크랙을 유발할 수 있고, 이로 인하여 회로 오작동 등의 품질 문제를 발생시킬 수 있다.
이러한 문제를 해소하기 위하여, 본 발명에 따른 양면 접점 터미널(100)은 상기 제 1 접점부(111)와 상기 기판(200)의 일면이 접촉하는 제 1 영역(201)과 상기 제 2 접점부(121)와 상기 기판(200)의 타면이 접촉하는 제 2 영역(202)의 일부가 겹치는 구조를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다. 도 2에 도시된 것과 같이, 상기 제 1 접점부(111)와 접촉하는 상기 기판(200)의 일면인 상기 제 1 영역(201)과 상기 제 2 접점부(121)와 접촉하는 상기 기판(200)의 타면인 상기 제 2 영역(202)은 상기 기판(200)을 기준으로 일부분이 서로 대응되어 겹쳐지게 형성될 수 있다.
상기 제 1 영역(201)과 상기 제 2 영역(202)이 전혀 겹쳐지지 않는 경우, 상기 기판(200)이 일방향 및 타방향으로 꺾임이 발생하여, 상기 기판(200)의 손상이 발생할 수 있는 문제가 있는데, 상기 제 1 영역(201)과 상기 제 2 영역(202)의 일부가 겹쳐지게 상기 제 1 접점부(111)와 상기 제 2 접점부(121)를 형성시킴으로써 이러한 문제를 방지할 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 접점부가 완전히 어긋나는 경우 기판 손상을 방지하기 위하여 기판 표면에 대한 결합부의 압력(압착력)을 높이기 어려운데, 본 발명은 제 1 및 제 2 접점부의 일부를 겹침으로써, 높은 압력(압착력)을 형성시켜 유체 제거 성능을 향상시킬 수 있다.
이때, 상기 제 1 영역(201)과 상기 제 2 영역(202)이 상기 기판(200)을 기준으로 서로 30% 내지 90% 중첩되는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 상기 제 1 영역(201)과 상기 제 2 영역(202)이 겹쳐지는 범위는 30% 내지 90%로 한정될 수 있다.보다 바람직하다, 상기 제 1 영역(201)과 상기 제 2 영역(202)이 겹쳐지는 범위가 60±15%인 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 제 1 영역(201)과 상기 제 2 영역(202)이 겹쳐지는 범위가 30% 미만인 경우에는, 접촉면이 불안정하여 제 1 결합부와 기판의 제 1 접점부와의 접촉저항에 따른 해당부위의 발열 등의 문제가 있을 수 있고, 상기 제 1 영역(201)과 상기 제 2 영역(202)이 겹쳐지는 범위가 90% 초과인 경우에는, 과도한 접압력 작용으로 기판을 제 1 결합부와 제 2 결합부 사이로 조립하기 어려울 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 양면 접점 터미널(100)은 상기 제 1 결합부(110) 및 상기 제 2 결합부(120) 중 적어도 하나 이상은 제 1 각도(a1)의 V자로 벤딩된 형상을 가지고, 상기 제 1 각도(a1)는 40도 내지 140도 인 것을 특징으로 할 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 제 1 각도(a1)는 90±15도 인 것을 특징으로 할 수 있다.
즉, 상기 제 1 결합부(110)가 상기 제 1 각도(a1)로 벤딩되어 V자 형상을 이루는 경우, 상기 제 1 결합부(110) 상에 상기 제 1 각도(a1)가 형성되는 위치의 대향된 방향에 상기 제 1 접점부(111)가 형성되어 상기 기판(200)의 일면과 접촉할 수 있다. 또한, 상기 제 2 결합부(120)가 상기 제 1 각도(a 1 )로 벤딩되어 V자 형상을 이루는 경우, 상기 제 2 결합부(120)의 V자 형상은 상기 제 1 결합부(110)에 형성되는 V자 형상과 상기 기판(200)을 기준으로 대칭되는 형상으로 이루어지고, 상기 제 2 결합부(120) 상에 상기 제 1 각도(a1)가 형성되는 위치의 대향된 방향에 상기 제 2 접점부(121)가 형성되어 상기 기판(200)의 타면과 접촉할 수 있다. 이때, 상기 제 1 각도(a1)는 45도 내지 140도인 것을 특징으로 할 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 제 1 각도(a1)는 90±15도인 것을 특징으로 할 수 있다.
기판과 터미널 조립시 기판을 터미널 중심부로 가이드하는 제 1 및 제 2 전단부(113, 123)의 벤딩 각도가 너무 크면, 조립시 기판의 끝단에 의해 전단부에 과도한 변형 등이 발생할 수 있고, 또한 벤딩 각도가 너무 작아 조립시 기판의 끝단이 일측으로 편향되는 경우 기판의 끝단과 전단부와 접촉되어 전단부가 파손되거나 변형될 수 있는 문제가 있는데, 본 발명은 상기 제 1 각도(a1)를 45도 내지 140도 로 한정함으로써 상기와 같은 문제를 해소할 수 있다.
또한, 연결부와 제 1 및 제 2 접점부를 각각 연결하는 제 1 및 제 2 암의 길이 및 벤딩 각도 중 적어도 하나를 서로 다르게 조절함으로써 기판 조립시 기판 일단과 제 1 및 제 2 결합부(110, 120)가 순차적으로 접촉 시, 순차적으로 필요한 조립력과 그 조립력이 필요한 시간을 조절하여 보다 쉽게 조립할 수 있는 효과가 있다.
또한, 기판 조립 장치가 기판을 조립하는 경우, 필요한 조립력이 급격히 큰 폭으로 변동되는 경우 제어 주파수 대역폭을 벗어나서 조립력의 변동에 의한 결합부 변형 또는 파손을 유발할 수 있는데, 이는 미숙련자가 조립하는 경우에도 마찬가지로 발생할 수 있는 문제이다. 본 발명은 암의 길이 및 벤딩 각도 중 적어도 하나를 서로 다르게 조절함으로써 이와 같은 문제를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 제 1 결합부(110)는 상기 연결부(130)로부터 상기 제 1 접점부(111)를 연결하는 제 1 암(112)을 더 포함하고, 상기 제 2 결합부(120)는 상기 연결부(130)로부터 상기 제 2 접점부(121)를 연결하는 제 2 암(122)을 더 포함하며, 상기 제 2 암(122)의 길이는 상기 제 1 암(112)의 길이와 다르게 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 제 1 암(112) 및 상기 제 2 암(122)은 직선으로 이루어지는 것이 바람직하다.
즉, 상기 제 1 결합부(110)는 상기 기판(200)의 일면과 접촉하는 상기 제 1 접점부(111) 및 상기 제 1 접점부(111)와 상기 연결부(130)를 연결하는 제 1 암(112)을 포함하여 이루어지고, 상기 제 2 결합부(120)는 상기 기판(200)의 타면과 접촉하는 상기 제 2 접점부(121) 및 상기 제 2 접점부(121)와 상기 연결부(130)를 연결하는 제 2 암(122)을 포함하여 이루어진다. 상기 제 1 암(112) 및 상기 제 2 암(122)의 길이에 따라서 상기 제 1 접점부(111)와 상기 제 2 접점부(121)의 위치는 정해질 수 있다.
터미널은, 결합되는 기판의 접촉단자 외에 기판에 실장된 부품과 간섭되는 것을 방지해야 한다. 왜냐하면, 간섭되는 경우 기판 조립시 조립력에 의해서 부품 자체가 손상되거나 상기 부품과 기판간 납땜에 손상을 줄 수 있기 때문이다. 그러나, 부품과의 간섭을 줄이기 위하여 전단부의 길이가 짧으면 기판 조립시 가이드 역할이 축소될 뿐 아니라, 조립시 터미널 전단부의 일단과 기판의 끝단이 부딛혀서 터미널의 결합부가 변형되거나 파손될 수 있다.
본 발명에 따른 양면 접점 터미널(100)은, 부품이 실장되지 않거나 높이가 낮은 부품이 실장된 기판의 일면 방향에 상기 제 1 결합부가 접촉하고, 상대적으로 높이가 높은 부품이 실장된 기판의 타면 방향에 상기 제 2 결합부가 접촉할 때, 상기 제 1 결합부의 길이는 상기 제 2 결합부의 길이보다 길거나, 상기 제 1 결합부의 암의 길이가 상기 제 2 결합부의 암의 길이보다 길거나, 상기 제 1 결합부의 전단부의 길이가 상기 제 2 결합부의 전단부의 길이보다 긴 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 기판을 제 1 결합부 방향으로 약간 기울여서 먼저 조립하고, 이후 제 2 결합부 방향으로 기울여서 조립하면 기판에 실장된 부품과 터미널 및 케이스간 간섭을 배제하여 부품의 손상을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 적은 힘으로 쉽게 조리할 수 있으므로 조립성이 향상되는 효과를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 제 2 접점부(121)가 상기 기판(200)과 접촉하는 지점은 상기 제 1 접점부(111)가 상기 기판(200)과 접촉하는 지점보다 상기 연결부(130)측으로 더 가까운 것이 바람직하고,
또한, 제 2 영역의 양면 접점 터미널 방향 일단의 끝이 상기 제 1 영역의 상기 양면 접점 터미널 방향 일단의 끝 보다 상기 양면 접점 터미널과 더 가까운 위치에 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 결합부(110)는 상기 연결부(130)로부터 상기 제 1 접점부(111)를 연결하는 제 1 암(112)을 더 포함하고, 상기 제 2 결합부(120)는 상기 연결부(130)로부터 상기 제 2 접점부(121)를 연결하는 제 2 암(122)을 더 포함하며, 상기 제 1 암(112)은 상기 연결부(130)로부터 제 2a 각도(a2a)로 벤딩되어 형성되고, 상기 제 2 암(122)은 상기 연결부(130)로부터 제 2b 각도(a2b)로 벤딩되어 형성되며, 상기 제 2a 각도(a2a)와 상기 제 2b 각도(a2b)는 서로 다른 것을 특징으로 할 수 있다. 더욱 바람직하게는 제 2b 각도(a2b)는 제 2a 각도(a2a)보다 작은 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 제 2a 각도는 15도 이상 80도 이하이고, 제 2b 각도는 15도 이상 80도 이하인 것이 바람직하다. 왜냐하면, 제 2a각도(a2a)와 제 2b의 각도(a2b)가 15이하가 되면, 결합부의 탄성이 심각히 문제되어 탄성이 회복되지 않을 수 있고, 80도 이상이면 기판과 접촉되는 부위의 결합부의 접압력에 있어 현저히 저하가 되어 해당부위로 전류가 인가될 시 접촉저항에 의한 발열현상이 심화될 가능성이 있다.
상기 제 1 암(112) 및 상기 제 2 암(122)이 각각 상기 연결부(130)와 상기 제 2a 각도(a2a) 및 상기 제 2b 각도(a2b)를 이루어, 상기 제 1 결합부(110) 및 상기 제 2 결합부(120)가 상기 기판(200)의 일면 및 타면에 가하는 압력이 상기 제 1 접점부(111) 및 상기 제 2 접점부(121)에 집중될 수 있도록 하여, 상기 제 1 접점부(111)와 상기 기판(200)의 일면간의 결합력을 높이고, 상기 제 2 접점부(121)와 상기 기판(200)의 타면간의 결합력을 높일 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 제 1 결합부(110)는 상기 제 1 접점부(111)와 연결되고 상기 기판(200)의 길이방향 상측(z축 양의 방향)에 형성되는 제 1 전단부(113)를 더 포함하고, 상기 제 2 결합부(120)는 상기 제 2 접점부(121)와 연결되고 상기 기판(200)의 길이방향 상측(z축 양의 방향)에 형성되는 제 2 전단부(123)를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
즉, 상기 제 1 결합부(110)는 상기 기판(200)의 길이방향 상측을 향해 상기 제 1 접점부(111)와 연결되는 상기 제 1 전단부(113)를 더 포함하여 이루어지고, 상기 제 2 결합부(120)는 상기 기판(200)의 길이방향 상측을 향해 상기 제 2 접점부(121)와 연결되는 상기 제 2 전단부(123)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 제 1 전단부(113)와 상기 제 2 전단부(123)는 상기 기판(200)과 접촉하지 않는 구성으로, 상기 기판(200)의 삽입 가이드 역할이 가능하다.
도 5를 참조하면, 상기 제 1 및 제 2 결합부는 접점부(111, 121)의 일측과 연결되는 전단부(113, 123) 및 접점부(111, 121)의 타측과 연결되는 암(112, 122)을 더 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 결합부 중 적어도 어느 하나는 상기 접점부(111, 121)와 상기 전단부(113, 123)가 제 3 각도(a3a, a3b)로 벤딩되어 연결되며, 상기 접점부(111, 121)와 상기 암(112, 122)이 제 4 각도(a4a, a4b)로 벤딩되어 연결되어 U자 형상인 것을 특징으로 할 수 있다.
즉, 상기 제 1 접점부(111)는 직선으로 이루어지고, 상기 제 1 전단부(113)와 제 3 각도(a3a)로 벤딩되어 연결되며, 상기 제 1 암(112)과 상기 제 4 각도(a4a)로 벤딩되어 연결될 수 있고, 상기 제 2 접점부(121)도 직선으로 이루어지고, 상기 제 2 전단부(123)와 제 3 각도(a3b)로 벤딩되어 연결되며, 상기 제 2 암(122)과 상기 제 4 각도(a4b)로 벤딩되어 연결될 수 있다. 따라서 상기 제 1 결합부(110) 및 상기 제 2 결합부(120) 중 어느 하나 이상을 U자 형상을 가지며 이루어질 수 있다.
상기 제 1 접점부(111) 또는 상기 제 2 접점부(121)가 직선으로 이루어지면, 상기 기판(200)과 접촉하는 면적이 넓어져 접촉 또는 연결 불량 문제를 최소화 할 수 있으며, 상기 기판(200)을 압박하는 면적이 넓어져 상기 기판(200)의 휘어짐 또는 파손을 방지할 수 있다.
이때, 본 발명에 따른 양면 접점 터미널(100)은 상기 제 3 각도(a3a, a3b)는 90도 내지 160도인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 양면 접점 터미널(100)은 상기 제 4 각도(a4a, a4b)는 110도 내지 160도인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제 3 각도(a3a, a3b) 또는 제 4 각도(a4a, a4b)가 160도 이상인 경우, 제 1 전단부 또는 제 2 전단부가 기판 조립 시 기판과 간섭되어 기판, 제 1 전단부 또는 제 2 전단부에 변형 또는 파손이 일어나 기판과 제 1 및 제 2 결합부(110, 120)간의 조립 및 접촉 불량이 발생할 수 있고, 상기 제 3 각도(a3a, a3b) 또는 제 4 각도(a4a, a4b)가 90도 미만인 경우, 제 1 전단부 및 제 2 전단부가 기판을 제 1 결합부와 제 2 결합부 사이로 가이드하는 기능을 상실하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 양면 접점 터미널(100)은 상기 기판(200)의 길이방향 상측(z축 양의 방향) 방향의 상기 제 1 접점부(111)와 상기 제 2 접점부(121)의 간격인 제 1 간격(d1)은 상기 기판(200)의 길이방향 하측(z축 음의 방향) 방향의 상기 제 1 접점부(111)와 상기 제 2 접점부(121)의 간격인 제 2 간격(d2)보다 더 큰 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제 1 접점부의 상기 일측과 상기 기판이 접촉하는 제 1 접촉점(111a)과 상기 제 2 접점부의 상기 일측과 상기 기판이 접촉하는 제 2 접촉점(121a) 사이의 제 1 간격(d1)은 상기 제 1 접점부의 상기 타측과 상기 기판이 접촉하는 제 3 접촉점(111b)과 상기 제 2 접점부의 상기 타측과 상기 기판이 접촉하는 제 4 접촉점(121b) 사이의 제 2 간격(d2)과 다를 수 있다.
상기 제 1 결합부(110) 또는 상기 제 2 결합부(120) 중 어느 하나 이상이 상기 제 3 각도(a3a, a3b) 및 상기 제 4 각도(a4a, a4b)로 벤딩되어 U자 형상으로 이루어지는 경우, 상기 제 1 접점부(111)와 상기 제 2 접점부(121) 사이 간격인 간격 중, 상기 기판(200)의 길이방향 상측(z축 양의 방향) 방향에 위치하는 상기 제 1 간격(d1)은, 상기 기판(200)의 길이방향 하측(z축 음의 방향) 방향에 위치하는 상기 제 2 간격(d2)보다 더 크게 이루어진다. 상기 기판(200)이 상기 제 1 간격(d1)을 지나며 본 발명에 따른 양면 접점 터미널(100)과 1차 결합되고, 상기 제 2 간격(d2)을 지나며 2차 결합될 수 있다. 이때, 상기 제 1 간격(d1)이 상기 제 2 간격(d2)보다 더 크게 이루어져, 상기 기판(200)이 삽입되는 초기 인입구가 후단 보다 넓으면, 조립에 필요한 압력을 줄일 수 있고, 기판 일단이 정위치에 안착하기 유리하므로, 상기 기판(200)과 본 발명에 따른 양면 접점 터미널(100) 간의 결합의 용이성을 높이고, 상기 기판(200)이 1차 결합부터 2차 결합이 될 때까지 상기 기판(200)의 표면에 있는 유체가 밀려 상기 기판(200)과 본 발명에 따른 양면 접점 터미널(100) 간의 전기적 연결이 불량으로 이루어지는 것을 방지할 수 있다.
이때, 본 발명에 따른 양면 접점 터미널(100)이 U자형인 경우, 상기 제 1 간격(d1) 및 상기 제 2 간격(d2)은 각각 0.2mm 내지 0.7mm인 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 양면 접점 터미널(100)은 상기 제 1 간격(d1) 및 상기 제 2 간격(d2)은 상기 기판(200)의 두께의 10% 내지 90%인 것을 특징으로 할 수 있다.
제 1 간격(d1) 및 상기 제 2 간격(d2)이 10%이하이면 기판에 가해지는 접압력이 약해지고 그에 따라 해당부위에 전류가 인가될 시 접촉저항 발생으로 인한 발열이 발생할 수 있고, 90% 이상이 되면 기판과의 조립 시에 과도한 접압력 발생으로 인해 조립이 어려울 수 있다.
이때, 본 발명에 따른 양면 접점 터미널(100)은 상기 제 1 결합부(110) 및 상기 제 2 결합부(120) 모두 U자형으로 이루어지지 않더라도, 상기 제 1 접점부(111)와 상기 제 2 접점부(121) 사이 최소 간격은 각각 0.2mm 내지 0.7mm인 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 제 1 접점부(111)와 상기 제 2 접점부(121) 사이 최소 간격은 상기 기판(200)의 두께의 10% 내지 90%인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 양면 접점 터미널(100)은 제 n 전단부의 길이(ℓ1, ℓ2)는 0.5mm 내지 5mm 인 것을 특징으로 할 수 있다. 보다 바람직하게는 1.5±0.5mm인 것을 특징으로 할 수 있다.
즉, 상기 제 1 전단부의 길이(ℓ1) 및 상기 제 2 전단부의 길이(ℓ2) 중 적어도 하나 이상은 길이가 0.5 mm 내지 5mm로 한정될 수 있다. 보다 바람직하게는 1.5±0.5mm인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제 1 전단부의 길이(ℓ1)가 상기 제 2 전단부의 길이(ℓ2)보다 길면, 조립시 기판 일단에 의해서 제 1 전단부의 일단과 부딛쳐 제 1 결합부를 파손하는 것을 방지할 수 있고, 반면 제 1 전단부에 의해 가이딩 되어 기판이 제 2 전단부와 만나는 위치는 한정되어 제 2 전단부의 길이(ℓ2)는 짧아도 파손의 위험이 적다. 또한, 제 2 전단부가 길면, 기판 모듈에 실장되는 부품과 간섭될 수 있고 따라서 부품 실장 영역이 감소되는 문제가 있을 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전기기기는 내부 공간을 갖는 케이스(300), 상기 내부 공간의 적어도 일부에 형성되는 포팅 패턴(400), 상기 내부 공간에 구비되고, 상기한 특징을 갖는 양면 접점 터미널(100) 및 상기 양면 접점 터미널(100)과 결합되어 전기적으로 연결되는 기판(200)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 기판(200)은 상기 포팅 패턴(400)이 상기 내부 공간에 채워져 있는 상태에서 상기 케이스(300) 내측 방향으로 슬라이딩 조립되고, 일면에 상기 양면 접점 터미널(100)의 제 1 접점부(111)와 접촉하는 제 1 영역(201)이 형성되고, 타면에 상기 양면 접점 터미널(100)의 제 2 접점부(121)와 접촉하는 제 2 영역(202)이 형성될 수 있다.
상기 케이스(300)는 상기 기판(200) 및 포팅 패턴(400)가 형성되는 상부와 플러그가 형성되는 하부로 나눌 수 있고, 상기 양면 접점 터미널(100)은 상기 케이스(300)의 상기 내부 공간에 구비되어 상기 기판(200)과 상기 플러그를 전기적으로 연결한다.
도시화 되지는 않았지만, 상기 케이스(300)는 내부 케이스와 외부 케이스로 이루어질 수 있고, 내부 케이스와 외부 케이스 사이에는 열차폐 수단이 구비되어, 외부 케이스의 표면 온도를 낮추어 사용자의 저온 화상을 방지할 수 있다.
케이스(300) 내부에 형성되는 상기 제 1 충진체(400)는 도 1에 도시된 것과 같이, 상기 기판(200)의 길이방향 하측(z축 음의 방향) 일부가 잠기는 높이를 이루며 형성될 수 있고, 상기 기판(200)에 형성되는 트랜스, 스위치 등의 발열소자의 일부분 또는 전부를 덮을 수 있다.
상기 기판(200)의 일면은 상기 양면 접점 터미널(100)에 형성된 상기 제 1 접점부(111)와 접촉되는 상기 제 1 영역(201)이 형성되고, 상기 기판(200)의 타면은 상기 양면 접점 터미널(100)에 형성된 상기 제 2 접점부(121)와 접촉되는 상기 제 2 영역(202)이 형성된다. 이때, 상기 제 1 접점부(111)와 상기 제 1 영역(201)이 접촉되고, 상기 제 2 접점부(121)와 상기 제 2 영역(202)이 접촉되어 상기 기판(200), 상기 양면 접점 플러그 및 상기 플러그가 전기적으로 연결된다.
상기 포팅 패턴은 세라믹 입자, 열전도성 유체 등이 상기 케이스(300)의 상기 내부 공간 적어도 일부에 충진되어 경화됨으로써 이루어지는 구성으로, 상기 기판(200)은 상기 포팅 패턴에 적어도 일부가 잠겨 상기 양면 접점 터미널(100)과 전기적으로 연결된다.
이때, 본 발명에 따른 전기기기는 상기 제 1 영역(201) 및 상기 제 2 영역(202)은 상기 포팅 패턴에 잠겨있는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 상기 제 1 영역(201)과 상기 양면 접점 터미널(100)의 상기 제 1 접점부(111)의 연결과 상기 제 2 영역(202)과 상기 양면 접점 터미널(100)의 상기 제 2 접점부(121)의 연결은 상기 포팅 패턴이 형성된 영역에서 이루어진다.
여기서, 유체는 포팅액으로서, 경화되어 포팅 패턴을 형성한다.
포팅 패턴은 방열을 위하여 열전도성이 높고, 전기 부품간 절연을 위해 전기 절연성이며, 박리되는 것을 방지하기 위하여 접착성을 갖을 수 있으며, 낮은 열팽창 계수를 가지고, 우수한 내충격성을 확보하기 위하여 높은 연신율(elongation)을 갖을 수 있다.
상기 포팅 패턴는 열전도성 수지로서, 열전도도가 약 1.5 W/mK 이상, 약 2 W/mK 이상, 2.5 W/mK 이상, 3 W/mK 이상, 3.5 W/mK 이상 또는 4 W/mK 이상일 수 있다.
또한, 상기 포팅 패턴는 열전도성이 우수한(1W/mK이상) 필러 성분을 포함하는 수지로 구성될 수 있다. 여기서 필러는 세라믹 필러, 알루미나, AlN, BN, 질화 규소, ZnO, SiC 또는 BeO일 수 있다.
상기 포팅 패턴는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 올레핀계 수지, EVA계 수지 또는 실리콘계 수지를 포함할 수 있다. 또한, 요변성 부여제, 희석제 분산제, 표면 처리제, 난연제 또는 커플링제를 포함할 수 있다.
상기 포팅 패턴는 내충격성과 내진동성을 고려하여 약 10% 이상의 연신율을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 포팅 패턴는 고온에서의 안정성을 확보하기 위하여 열중량분석(TGA)에서의 5% 중량 손실 온도가 400도씨 이상이거나, 800도씨 잔량이 70중량% 이상일 수 있다.
상기 포팅 패턴는 상기 기판 및/또는 상기 기판에 실장된 부품과 박리되는 것을 방지하기 위하여 접착력이 100gf/10mm이상인 것이 바람직하다.
도 6을 참조하면, 상기 전기기기는 상기 제 2 영역(202)은 상기 제 1 영역(201)보다 상기 양면 접점 터미널(100)과 더 가까운 위치에 구비되는 것을 특징으로 할 수 있으며, 바람직하게는 상기 기판(200)의 일면에 실장되는 부품들의 최대 높이(h1)는 상기 기판(200)의 타면에 실장되는 부품들의 최대 높이(h2)보다 더 낮은 것을 특징으로 할 수 있다.
부품이 실장되지 않거나, 실장된 부품의 높이가 낮은 상기 기판(200)의 일면 방향의 상기 제 1 결합부(110)의 길이가 더 길면 조립이 더 용이하고, 실장된 부품의 높이가 높은 상기 기판(200)의 타면의 제 2 결합부의 길이가 제 1 결합부의 길이에 비해서 짧아서, 기판에 실장된 부품과 터미널이 간섭되는 것을 방지하는 효과가 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 전기기기는 상기 케이스(300)는 내측에 상기 케이스와 동일 재질로 형성되어 상기 포팅 패턴의 적정 수위를 표시하는 눈금 형태의 충진량 표시부(310)를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 충진량 표시부(310)는 상기 케이스(300)의 내주면의 일정 영역이 내측으로 돌출 형성되어 형성될 수 있으며, 도 7과 같이, 상기 케이스(300)의 연장방향에 수직된 방향으로 이루어질 수 있고, 상기 케이스(300)의 연장방향에 수평된 방향으로도 이루어질 수도 있다.
도 8를 참조하면, 본 발명에 따른 전기기기는 상기 케이스(300)는 내측에 형성되어 상기 기판(200)의 측면이 삽입되는 조립 가이드부(320)를 더 포함하고, 상기 기판(200)의 측면과 평행한 상기 조립 가이드부(320)의 삽입 공간 간격(dg)은 상기 기판(200)의 두께(Tp)의 110% 내지 200%인 것을 특징으로 할 수 있다. 이러한 특징으로 인하여, 상기 기판(200)이 상기 조립 가이드부(320)에 삽입된 후에 상기 양면 접점 터미널(100)과 끼움 결합되는 과정에서, 상기 기판(200)을 일방향 및 타방향(Y축 양 및 음의 방향)으로 움직일 수 있는 여유 간격이 형성되어 상기 기판(200)과 상기 양면 접점 터미널(100)간의 결합이 더 용이하게 일어날 수 있다.
이때, 상기 조립 가이드부(320)의 삽입 공간 간격이 상기 기판(200)의 두께보다 더 크게 이루어짐에 따라 상기 기판(200)과 상기 케이스(300)의 결합력이 낮아지는 문제가 발생할 수 있는데, 본 발명에 따른 전기기기는 상기 케이스(300)의 상기 내부 공간에 상기 포팅 패턴이 함침되어 있어, 상기 기판(200)의 위치가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 전기기기 제조 방법은 (a) 내부 공간을 갖는 케이스(300)에, 상기한 특징을 갖는 양면 접점 터미널을 결합하는 단계, (b) 상기 케이스(300) 내부 공간에 포팅액을 주입하여 포팅 패턴을 형성하는 단계 및 (c) 상기 포팅 패턴이 형성된 상기 케이스(300)의 내부 공간에 기판(200)을 슬라이딩 조립하여 상기 기판(200)과 상기 양면 접점 터미널(100)을 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
참고로, 포팅액을 주입하기 전에 케이스 내부 공간에 기판을 조립하면, 기판과 케이스 사이의 공간이 협소하여 포팅액 주입 노즐을 상기 협소 공간에 삽입하기 어렵고, 또한, 포팅액을 골고루 주입하기 어려우며, 에어포켓이 발생하기 쉬워서 방열 성능을 저하시킬 수 있는 문제가 있을 수 있다. 그러나, 본 발명은 기판이 삽입되지 않는 케이스 내부에 포팅액을 주입함으로써 위와 같은 문제를 해소할 수 있다. 다만, 포팅액을 먼저 주입하는 경우 커넥터와 기판의 접촉면에 포팅액이 묻어 있으므로, 접촉 불량이 발생할 수 있는데, 하여 본 발명은 포팅액에 잠겨있는 또는 포팅액이 묻어 있는 상태의 기판과 커넥터를 연결하는 것을 목적으로 한다.
이때, 본 발명에 따른 전기기기 제조 방법은 상기 단계(c)에서, 상기 기판(200)을 상기 케이스(300)의 내부 공간에 슬라이딩 조립하되, (c-1) 상기 양면 접점 터미널(100)에 형성되는 제 1 결합부(110) 및 제 2 결합부(120)의 간극을 증대시키도록 상기 기판(200)을 일방향으로 소정 각도 기울여서 조립하는 단계, (c-2) 상기 기판(200)이 상기 양면 접점 터미널(100)에 일정 길이 삽입된 후 상기 기판(200)을 타방향으로 소정 각도 기울여서 조립하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 결합부(110) 및 제 2 결합부(120) 중 상기 단계(c-1)의 일방향 측에 구비된 결합부의 길이가 상기 단계(c-2))의 타방향 측에 구비된 결합부의 길이와 다른 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100 : 양면 접점 터미널
110 : 제 1 결합부 111 : 제 1 접점부
111a : 제 1 접촉점 111b : 제 3 접촉점
112 : 제 1 암 113 : 제 1 전단부
120 : 제 2 결합부 121 : 제 2 접점부
121a : 제 2 접촉점 121b : 제 4 접촉점
122 : 제 2 암 123 : 제 2 전단부
130 : 연결부
200 : 기판
201 : 제 1 영역 202 : 제 2 영역
203 : 제 1 부품 204 : 제 2 부품
300 : 케이스 310 : 충진량 표시부
320 : 조립 가이드부
401 : 기판의 일면 402 : 기판의 타면

Claims (20)

  1. 기판과 끼움방식으로 전기적 연결을 형성하는 터미널에 있어서,
    상기 기판의 일면과 접촉하는 제 1 접점부를 포함하는 제 1 결합부; 및
    상기 기판의 타면과 접촉하는 제 2 접점부를 포함하는 제 2 결합부;를 포함하고,
    상기 제 1 결합부와 상기 제 2 결합부는 상기 기판을 기준으로 서로 비대칭인 것
    을 특징으로 하는 양면 접점 터미널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 결합부 및 상기 제 2 결합부가 각각 상기 기판에 소정의 압력을 가하도록 상기 제 1 결합부 및 상기 제 2 결합부를 지지하며, 상기 제 1 결합부 및 상기 제 2 결합부와 일체로 형성되는 연결부;를 더 포함하는 것
    을 특징으로 하는 양면 접점 터미널.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 결합부 및 상기 제 2 결합부는 탄성을 갖는 것
    을 특징으로 하는 양면 접점 터미널.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 접점부의 중심과 상기 제 2 접점부의 중심이 어긋난 것
    을 특징으로 하는 양면 접점 터미널.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 접점부와 상기 기판의 일면이 접촉하는 상기 기판의 제 1 영역과 상기 제 2 접점부와 상기 기판의 타면이 접촉하는 상기 기판의 제 2 영역이 겹치는 것
    을 특징으로 하는 양면 접점 터미널.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역이 상기 기판을 기준으로 서로 30% 내지 90% 중첩되는 것
    을 특징으로 하는 양면 접점 터미널.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 결합부 및 상기 제 2 결합부 중 적어도 하나 이상은 제 1 각도의 V자로 벤딩된 형상을 가지고,
    상기 제 1 각도는 45도 내지 140도 인 것
    을 특징으로 하는 양면 접점 터미널.
  8. 제2 항에 있어서,
    상기 제 1 결합부는 상기 연결부로부터 상기 제 1 접점부를 연결하는 제 1 암;을 더 포함하고,
    상기 제 2 결합부는 상기 연결부로부터 상기 제 2 접점부를 연결하는 제 2 암;을 더 포함하며,
    상기 제 2 암의 길이는 상기 제 1 암의 길이와 다른 것
    을 특징으로 하는 양면 접점 터미널.
  9. 제2 항에 있어서,
    상기 제 1 결합부는 상기 연결부로부터 상기 제 1 접점부를 연결하는 제 1 암; 및
    상기 제 2 결합부는 상기 연결부로부터 상기 제 2 접점부를 연결하는 제 2 암;을 더 포함하고,
    상기 제 1 암은 상기 연결부로부터 제 2a 각도로 벤딩되어 형성되고,
    상기 제 2 암은 상기 연결부로부터 제 2b 각도로 벤딩되어 형성되며,
    상기 제 2a 각도와 상기 제 2b 각도는 서로 다른 것
    을 특징으로 하는 양면 접점 터미널.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 결합부는 상기 제 1 접점부의 일측과 연결되는 제 1 전단부 및 상기 제 1 접점부의 타측과 연결되는 제 1 암을 더 포함하고,
    상기 제 2 결합부는 상기 제 2 접점부의 일측과 연결되는 제 2 전단부 및 상기 제 2 접점부의 타측과 연결되는 제 2 암을 더 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 결합부 중 적어도 어느 하나인 제 n 결합부는,
    상기 제 n 결합부의 접점부와 상기 제 n 결합부의 전단부가 제 3 각도로 벤딩되어 연결되며, 상기 제 n 결합부의 접점부와 상기 제 n 결합부의 암이 제 4 각도로 벤딩되어 연결되어 U자 형상인 것
    을 특징으로 하는 양면 접점 터미널.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 3 각도는 90도 내지 160도이고,
    상기 제 4 각도는 110 내지 160인 것
    을 특징으로 하는 양면 접점 터미널.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 접점부의 상기 일측과 상기 기판이 접촉하는 제 1 접촉점(111a)과 상기 제 2 접점부의 상기 일측과 상기 기판이 접촉하는 제 2 접촉점(121a) 사이의 제 1 간격(d1)은 상기 제 1 접점부의 상기 타측과 상기 기판이 접촉하는 제 3 접촉점(111b)과 상기 제 2 접점부의 상기 타측과 상기 기판이 접촉하는 제 4 접촉점(121b) 사이의 제 2 간격(d2)과 다른 것
    을 특징으로 하는 양면 접점 터미널.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제 1 간격 및 상기 제 2 간격은 각각 0.2mm 내지 0.7mm인 것
    을 특징으로 하는 양면 접점 터미널.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 제 2 간격은 상기 기판의 두께의 10% 내지 90%인 것
    을 특징으로 하는 양면 접점 터미널.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 전단부의 길이는 0.5 mm 내지 5mm 인 것
    을 특징으로 하는 양면 접점 터미널.
  16. 내부 공간을 갖는 케이스;
    상기 내부 공간을 채우는 포팅 패턴;
    상기 내부 공간에 구비되고, 제 1 항의 특징을 갖는 양면 접점 터미널; 및
    상기 양면 접점 터미널과 결합되어 전기적으로 연결되는 기판;을 포함하는 것
    을 특징으로 하는 전기기기.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 포팅 패턴은 상기 기판, 상기 기판에 실장된 부품, 및 상기 케이스와 박리되는 것을 방지하기 위하여 접착성을 갖는 것
    을 특징으로 하는 전기기기.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 제 1 결합부와 접촉되는 상기 기판의 일면에 실장되는 부품들의 최대 높이는,
    상기 제 2 결합부와 접촉되는 상기 기판의 타면에 실장되는 부품들의 최대 높이보다 더 낮은 것
    을 특징으로 하는 전기기기.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 케이스의 내측에 상기 케이스와 동일 재질로 형성되어 포팅 패턴의 적정 수위를 표시하는 눈금 형태의 적정 충진량 표시부;를 더 포함하는 것
    을 특징으로 하는 전기기기.
  20. 제 16항에 있어서,
    상기 케이스의 내측에 구비되고, 상기 케이스와 동일 재질이며, 일직선 형태로 형성되고, 상기 기판의 측면이 삽입되는 기판 삽입 공간을 포함하는 조립 가이드부;를 더 포함하고,
    상기 기판 삽입 공간의 폭은 상기 기판의 두께의 110% 내지 200%인 것
    을 특징으로 하는 전기기기.
KR1020200166317A 2020-12-02 2020-12-02 양면 접점 터미널 및 전기기기 KR102473079B1 (ko)

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