KR100974431B1 - 표면장착용 도전 가스켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속 도금 합성 섬유로 피복된 표면장착용 도전 가스켓에 관한 것으로, 본 발명의 표면장착용 도전 가스켓은 실리콘 재질의 다각형의 튜브 형상 또는 발포성 천연고무, 합성고무, 실리콘 및 테프론에서 선택된 재질로 된 다각형의 통체 형상의 비도전성 내부 탄성체; 및 상기 내부 탄성체를 감싸는 도전시트로 구성되고, 상기 도전 시트는 폴리에스테르 합성수지 원단 또는 메쉬 원단에 도전성 금속이 도금되어 형성된 것임을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 표면장착용 도전 가스켓은 주석이 균일하게 도금된 폴리에스테르 합성수지 원단 또는 메쉬 원단을 사용하므로 안정된 도전성을 유지할 수 있고, 고온에서도 열 변형이 없는 소재로서 우수한 탄성 복원력 및 리플로우 솔더링을 가능하도록 하였으며, 또한 내부 탄성체를 감싼 도전 원단이 프린터 배선기판의 그라운드 트레이스 위에 직접 부착되므로 전위차를 더욱 최소화할 수 있고, 그 구성이 단순화되고 이에 의해 제조 비용을 현저하게 낮출 수 있다는 장점이 있다.

탄성고무, 도전시트, 합성수지 원단, 표면장착, 솔더 페이스트.

Description

표면장착용 도전 가스켓{Conductive gasket for surface mount device}

본 발명은 금속 도금 합성 섬유로 피복된 표면장착용 도전 가스켓에 관한 것으로, 보다 자세하게는 두 개의 회로를 전기적으로 연결하여 신호처리 및 접지 등의 기능을 하도록 전극부를 인쇄회로기판에 리플로우 솔더링을 하여 고정시키고 다른 하나의 회로가 반대 면에 접촉되어 두 회로 간에 전기적 신호를 전달하도록 하며 또한 전자파를 효과적으로 차단할 수 있도록 하는 표면장착용 도전 가스켓에 있어서 상기 가스켓의 외부는 금속 도금 합성 섬유로 피복되어 제조 공정과 구성이 간단하여 제조비용이 절감되면서도 우수한 복원력과 전기 저항을 갖는 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, 디지 털화로 인하여 회로가 복잡해지면서 전자파 발생 가능성이 급격히 증가하고 선진 각국은 물론 국내에서도 전자파의 규제가 강화되고 있는 실정이다.

따라서, 이러한 전자파를 차단하기 위해 통상적으로 탄성변형 가능한 탄성체; 탄성체를 둘러싸고 전자기기의 외장 부품들 사이를 도전시키는 유연한 도전체; 및 탄성체와 도전체를 고정시키는 수단을 구비하고, 전자기기 외장 부품 사이에 배치되어 전자파를 효과적으로 차단할 수 있는 도전성 가스켓이 사용되고 있는데, 예를 들어, 대한민국 특허출원 제2006-0130050호는 "내부 쿠션재를 이루는 내열성의 심재와, 표면에 내열성의 점착제 또는 접착제가 코팅되어 상기 심재의 외측면을 감싸는 금속박막을 포함하고, 상기 금속박막은 솔더링이 가능한 도전성의 박막구조로, 철, 니켈, 주석, 동 , 철과 니켈 합금, 철과 주석 합금, 철과 동 합금에서 선택되는 재질로 이루어지는 전자회로기판 표면 실장용 그라운드 폼 가스켓"을 개시하고 있으며, 대한민국 실용신안등록출원 제2005-0012242호는 "표면 실장용 전기 접촉단자"라는 명칭으로 "단면이 다각형을 이루는 전기 비전도성 탄성고무; 상기 전기 비도전성 탄성고무를 감싸는 전기 전도성 탄성고무 코팅층; 및 상기 전기 전도성 탄성고무 코팅층의 외측면 중의 어느 하나에 부착되는 금속박을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면실장용 전기적 접촉단자"를 개시하고 있다. 그러나, 상기한 구조의 가스켓은 형상과 크기에 따라 새로운 금형을 만들어야 하므로 다양한 크기의 제품이 요구되는 시장의 요구를 만족하기 위해선 많은 제조비용이 요구되고, 가스켓 전체가 금속박으로 감싸져서 절단 시 원래의 형상을 유지하기 어렵고, 고온에서 표면 실장 후에는 복원력이 어려운 구조라는 단점을 가지고 있다.

따라서, 상기와 같이 금속 박으로 된 외층을 사용함에 따른 문제점을 해결하기 위해, 다각형의 전도성 실리콘 고무에 솔더링이 가능한 동박을 부착하여 사용하는 가스켓이 제안되었으나, 상기 가스켓 또한 전도성의 향상을 위하여 실리콘 고무 파우더를 과다하게 함침할 경우에는 고무 탄성이 나빠져 복원력이 저하되고 반대로 금속 파우더를 조금 함침하는 경우에는 저기저항이 저하되는 문제점이 있어 바람직하지 않을 뿐 아니라, 더욱이 상기 금속 파우더로 사용되는 금속이 귀금속으로 제조 비용이 상승하고, 또한 동박부착 및 도전 페이스트가 추가되어 작업공정이 복잡하여 제조원가가 상승한다는 문제점이 있어 이에 대한 해결책이 요망되고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결한 표면장착용 도전 가스켓을 제공하기 위한 것으로, 자세하게는 도전성 및 탄성이 우수하게 유지됨으로, 두 개의 회로를 전기적으로 연결하여 신호처리 및 접지의 기능을 하도록 하는 리플로우 솔더링이 가능한 내열성 표면장착용 도전 가스켓을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 금속 동박이나 도전 페이스트를 매개로 하지 않고 프린트 배선기판(print circuit board)에 바로 부착할 수 있는 표면장착용 도전 가스켓 및 그 장착 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 표면장착용 도전 가스켓은;

실리콘 재질의 다각형의 튜브 형상 또는 발포성 천연고무, 합성고무, 실리콘 및 테프론에서 선택된 재질로 된 다각형의 통체 형상의 비도전성 내부 탄성체; 및

상기 내부 탄성체를 감싸는 도전시트로 구성되고,

상기 도전 시트는 폴리에스테르 합성수지 원단 또는 메쉬 원단에 도전성 금속이 도금되어 형성된 것임을 특징으로 한다.

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

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 튜브 형상의 내부 탄성체는 그의 상하면의 두께가 좌우측면의 두께에 비하여 1.5 내지 3.0배로 되는 것을 특징으로 한다.

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

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 가스켓의 주석 도금 도전시트는 액상 실리콘으로 한 면을 코팅한 후, 상기 내부 탄성체에 직접 경화 접착하는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 표면장착용 도전 가스켓의 장착 방법은;

실리콘 재질의 다각형의 튜브 형상 또는 발포성 천연고무, 합성고무, 실리콘 및 테프론에서 선택된 재질로 된 다각형의 통체 형상의 비도전성 내부 탄성체와, 상기 내부 탄성체를 감싸는 것으로, 폴리에스테르 합성수지 원단 또는 메쉬 원단에 주석(Sn)이 도금되어 형성된 도전시트로 구성된 도전 가스켓의 어느 한 단면을 프린트 배선기판(print circuit board)의 그라운드 트레이스에 솔더 페이스트를 매개로 직접 부착함을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 표면장착용 도전 가스켓은 주석이 균일하게 도금된 폴리에스테르 합성수지 원단 또는 메쉬 원단을 사용하므로 안정된 도전성을 유지할 수 있고, 고온에서도 열 변형이 없는 소재로서 우수한 탄성 복원력 및 리플로우 솔더링을 가능하도록 하였으며, 또한 내부 탄성체를 감싼 도전 원단이 프린터 배선기판의 그라운드 트레이스 위에 직접 부착되므로 전위차를 더욱 최소화할 수 있고, 종래의 금속 박으로 된 동박 전극이 배제되므로 그 구성이 단순화되고 이에 의해 제조 공정이 단순하여 제조 비용을 현저하게 낮출 수 있고 생산성 향상에 따른 원가절감효과 또한 크다는 장점이 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 도전 가스켓를 도시한 사시도로, 도 1a는 내부 탄성체가 중공 튜브형의 것을 사용한 도전 가스켓의 사시도이고, 도 1b는 내부 탄성체가 비-중공 발포형의 것을 사용한 도전 가스켓의 사시도이다.

도 2a 및 2b는 상기 도 1a 및 1b에 각각 대응하는 도전 가스켓의 단면도이다.

도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 도전 가스켓(10)은 다각형의 튜브형상 또는 발포형 비도전성 내부 탄성체(1)와 이를 둘러싸는 도전시트(2)로 구성되어 있다.

상기 비도전성 탄성체(1)의 재질은 고온에 견딜 수 있는 재질을 사용함이 바람직하며, 그 형상은 내부가 비어있는 중공의 형상 또는 충분한 탄성을 갖도록 발포형으로 제작된 통체의 형상의 어느 것이나 될 수 있으며 특별한 것에 한정되지 않는다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기한 내부 탄성체(1)의 단면 형상은 일반적으로 사각형이 될 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 예를 들어 육각, 원형 또는 타원형으로 될 수 있고, 특정한 형태에 한정되지 않는다.

또한, 상기 비도전 내부 탄성체(1)의 상·하측면의 두께는 바람직하기로는 탄성체(1)의 좌·우측면의 두께의 1.5 내지 4.0 배로 된다. 만일 상기 비도전 탄성체(1)의 상·하측면의 두께가 좌·우측면의 두께의 1.5 배 이하로 되거나 반대로 그 두께가 4.0 배를 초과하면 제품의 상하 수직 누름에 대한 복원 탄성 특성이 열 악하다는 단점이 있어 바람직하지 않다. 가장 바람직하기로는 두께비율은 1.0 : 1.5 내지 3.0이다.

본 발명에 따른 상기 도전시트(2)는 폴리에스테르(polyester) 합성수지 원단이나 메쉬 원단에 주석(Sn)을 포함한 구리, 니켈, 은, 금 중에서 선택된 1종이 도금된 도전 원단이며, 그 전기저항은 0.1Ω 이하로 조절됨이 바람직하다.

도 3은 본 발명에 따른 표면 장착용 도전 가스켓이 인쇄회로기판에 실제로 장착되는 상태를 나타내는 개략도이고, 도 4는 종래의 표면 장착용 도전 가스켓의 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도전 가스켓(10)은 도전시트(2)의 일면이 직접 인쇄회로기판(PCB; 15)의 그라운드 트레이스(14) 상에 솔더 페이스트(solder paste; 13)에 의해 직접 장착되는 이점을 가지게 된다. 따라서, 전기흐름 경로는 다른 회로연결부 - 도전시트 - 솔더 페이스트 - 인쇄회로기판으로 이루어지도록 된다.

이러한 본 발명의 특징으로 인하여, 상기 도전시트(2)를 형성하는 폴리에스테르 합성수지 원단이나 메쉬 원단에 도금되는 금속으로는 주석이 특히 바람직한데, 자세한 이유로는 본 발명의 도전 가스켓으로서의 전기 전도성을 고려한 제조 비용의 측면은 물론, 본 발명에 따라 사용되는 상기 솔더 페이스트(13)와의 친화성의 측면에서 주석으로 도금된 도전시트(2)가 가장 바람직하기 때문이다.

더욱 자세하게 설명하면, 본 발명에서는, 도 4에 도시된 바와 같이 종래의 도전 가스켓(10)에서 기판 표면에 도전 가스켓을 장착하기 위한 매개로서 필수적으 로 사용되던 금속전극(3)의 사용을 배제하고 도전시트(2)의 일면을 직접 인쇄회로기판(15)의 그라운드 트레이스(14) 상에 솔더 페이스트(13)를 바름 후 직접 장착하는 방식을 취하게 되는데, 이때 상기와 같이 예시된 금속뿐 아니라 기타 다른 여러 종류의 금속들 중에서 선택된 금속재질로의 도금된 도전 시트(2)는 직접 부착에는 적합하지 않은 것으로 나타났으며, 단지 주석 도금의 경우에만 본 발명에 따른 방식에 적합하게 적용될 수 있는 것으로 나타났다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 표면장착용 도전 가스켓(10)은 내부 탄성체(1)에 주석으로 도금된 도전시트(2)를 용이하게 부착하기 위해 상기 도전시트(2)의 일면 상에 부착성이 좋은 액상의 실리콘고무를 코팅하여 코팅면을 상기 탄성체(1)에 밀착한 후 경화시킴에 의해 매우 우수한 도전성 및 탄성을 가지는 본 발명의 도전 가스켓(10)을 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 표면장착용 도전 가스켓를 도시한 사시도로, 도 1a는 내부 탄성체가 중공 튜브형의 것을 사용한 도전 가스켓의 사시도이고, 도 1b는 내부 탄성체가 비-중공 발포형의 것을 사용한 도전 가스켓의 사시도이고,

도 2a 및 2b는 상기 도 1a 및 1b에 각각 대응하는 도전 가스켓의 단면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 표면 장착용 도전 가스켓이 인쇄회로기판에 실제로 장착되는 상태를 나타내는 개략도이고,

도 4는 종래의 표면 장착용 도전 가스켓의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 비도전 내부 탄성체 2 : 도전시트

10 : 도전 가스켓 13 : 솔더 페이스트

15 : 인쇄회로기판

Claims (4)

1. 실리콘 재질의 다각형의 튜브 형상 또는 발포성 천연고무, 합성고무, 실리콘 및 테프론에서 선택된 재질로 된 다각형의 튜브 형상의 비도전성 내부 탄성체와 상기 내부 탄성체를 감싸는 도전시트로 구성되는 도전 가스켓에 있어서,

   상기 튜브 형상의 내부 탄성체는 내부가 비어있는 사각 튜브형상으로 그의 상하면의 두께가 좌우측면의 두께에 비하여 1.5 내지 3.0배로 되고,

   상기 도전 시트는 폴리에스테르 합성수지 원단 또는 메쉬 원단에 주석(Sn)이 도금되어 형성된 것임을 특징으로 하는 표면장착용 도전 가스켓.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 가스켓의 주석이 도금되어 형성된 도전시트는 액상 실리콘으로 한 면을 코팅한 후, 상기 내부 탄성체에 직접 경화 접착하는 것을 특징으로 하는 표면장착용 도전 가스켓.
4. 청구항 1 또는 3의 어느 한 항에 따른 표면장착용 도전 가스켓의 어느 한 단면을 프린트 배선기판(print circuit board)의 그라운드 트레이스에 솔더 페이스트를 매개로 직접 부착함을 특징으로 표면장착용 도전 가스켓의 장착 방법.

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