ＥＭＩ 차폐를 위한 스트립 가스켓 document_id A220623068432

텔레비전, 라디오, 컴퓨터, 의학 장비, 산업용 기계, 통신 장비 등과 같은 전자 장비의 작동은 일반적으로 전자 시스템의 전자 회로 내의 무선 주파수 및/또는 전자기 복사의 발생을 수반한다. 도어 및 액세스 패널, 컴퓨터 캐비넷 및 드라이브를 차폐하기 위한 하우징, 음극선관(CRT) 및 자동차 전자 모듈과 같은 상업적인 전자 인클로저(enclosure)에서 증가되는 작동 주파수는 높은 수준의 고주파 전자기 간섭(EMI)로 이어진다. 도어 및 액세스 패널과 마주 보거나 정합하는 금속 면 사이의 간극은 전자기 방사의 통로 및 전자기 간섭(EMI)의 생성 기회를 제공할 수 있다. 이러한 간극은 또한 지면에 흡수되어 전달되는 EMI 에너지로부터 캐비넷의 표면을 따라 이동하는 전류와 간섭된다. 적절히 차폐되지 않을 경우, 이러한 복사는 관련 없는 장비와 상당한 간섭을 일으킬 수 있다. 따라서, 전자 시스템 내의 무선 주파수 및 전자기 복사의 원인을 효과적으로 차폐하고 접지시키는 것이 필요하다. 따라서, 전자기 간섭(EMI)의 통로를 차단하기 위해 이러한 표면들 사이에 도전성 차폐부 또는 가스켓을 사용하는 것이 바람직하다. EMI 효과를 저하시키기 위해, EMI 에너지를 흡수 및/또는 반사시키는 능력을 갖는 차폐 가스켓이 소스 장치 내의 EMI 에너지를 제한하고 다른 소스 장치로부터 이러한 장치 또는 다른 "표적" 장치를 절연시키기 위해 사용될 수 있다. 이러한 차폐부는 소스 장치와 다른 장치 사이에 삽입되고, 통상, 장치를 둘러싸는 전기적으로 도전성이고 접지된 하우징으로 구성되는 배리어(barrier)로서 제공된다. 장치의 회로는 대체로 서비스 등을 위해 접근 가능해야 하므로, 대부분의 하우징에는 도어, 뚜껑, 패널 또는 커버와 같은 개방 또는 제거 가능한 입구가 제공된다. 그러나, 가장 편평한 이러한 입구와 그 대응하는 정합면 또는 밀착면 사이에는, 복사 에너지가 누설되거나 또는 장치 내로 또는 장치로부터 통과될 수 있는 개구를 포함함으로써 차폐의 효과를 감소시키는 간극이 존재할 수 있다. 또한, 이러한 간극은 하우징 또는 다른 차폐부의 표면 및 지면 전도성의 불연속성을 나타내고, 홈(slot) 안테나의 형태로 기능함으로써 EMI 복사의 제2의 소스가 될 수 있다. 이와 관련하여, 하우징 내에서 유도된 벌크 또는 표면 전류는 차폐부의 임의의 계면 간극을 가로질러 전압 구배를 발생시키고, 이러한 간극은 EMI 노이즈를 발생시키는 안테나로 기능한다. 일반적으로, 노이즈의 진폭은 간극 길이에 비례하고, 간극의 폭은 상당한 효과를 갖지 않는다. 하우징 및 다른 EMI 차폐 구조의 정합면 내의 간극을 채우기 위해, 가스켓 및 다른 시일이 이러한 차폐 구조에 걸쳐 전기적 연속성을 유지하고 습기 및 먼지와 같은 오염물질을 장치 내에서 배출시키기 위해 제안된다. 이러한 시일은 정합면 중 하나에 접합 또는 기계적으로 부착되거나 또는 가압 끼움되어, 압력을 가해 표면들 사이의 불규칙한 부분이 맞춰지게 하여 임의의 계면 간극을 폐쇄하여 이를 가로지르는 연속적인 도전성 통로를 설정하는 기능을 한다. 따라서, EMI 차폐 적용을 위한 시일은 압축 중에도 전기면 전도를 제공하고 시일이 간극의 크기에 잘 맞도록 탄성을 갖는 구성으로 된다. 시일은 또한 내마모성을 갖고, 저렴한 비용으로 제작될 수 있고, 반복된 압축 및 이완 사이클에 견딜 수 있어야 한다. 충전, 차폐 또는 코팅을 위한 도전성 재료는 금속 또는 금속 도금 입자, 직물, 망사, 섬유를 포함한다. 바람직한 금속은 구리, 니켈, 은, 알루미늄, 주석 또는 모넬(Monel)과 같은 합금을 포함하고, 바람직한 섬유 및 직물은 면, 울, 실크, 셀룰로오스, 폴리에스테르, 폴리아미드, 나일론 및 폴리이미드와 같은 천연 또는 인조 섬유를 포함한다. 이와 달리, 탄소, 그래파이트와 같은 섬유 및 다른 도전성 입자, 또는 도전성 중합체 재료로 대체될 수도 있다. 이러한 차폐 장치는 연속 롤로 공급되거나 길이로 절단될 수 있으며, 넓은 범위의 크기로 이용 가능하다. 일반적으로, 이러한 차폐 장치는 리벳, 용접, 나사 등으로 하우징에 부착되고, 바람직하게는 차폐 장치가 부착되는 연속 롤로 형성된 스트립 금속 클립이 사용된다. 기따가와(Kitagawa)에게 허여된 미국 특허 제5,008,485호는 고무 등과 같은 탄성을 갖는 비도전성 재료로 형성된 내부 시일 부재와, 시일 부재 위에 코팅된 외부 도전층을 포함하는 도전성 EMI 차폐부를 개시하고 있다. 도전층의 일부는 시일 부재가 부착되는 하우징의 에지와 직접 접촉하도록 시일 부재 밖으로 연장된다. 도전층은 도전성을 주도록 탄소의 검은 금속 분말로 충전된 수지 재료를 포함하는 도전성 화합물로 형성된다. 케이서(Keyser) 등에게 허여된 미국 특허 제5,028,739호는 미세한 개방된 형태의 짜거나 꼰 와이어 메쉬 내에 싸여진 탄성 엘라스토머 코어를 포함하는 EMI 차폐 가스켓을 개시하고 있다. 가스켓이 인클로저에 직접 분리 가능하게 고정되도록 접착 스트립이 가스켓의 표면을 따라 길이방향으로 배열된다. 호게, 쥬니어(Hoge, Jr) 등에게 허여된 미국 특허 제5,105,056호는 압축성 코어 주위로 싸여진 도전성 덮개로 형성된 EMI 차폐 가스켓을 개시하고 있다. 덮개가 중첩되는 곳에는, 가스켓을 인클로저의 패널 등에 접합하도록 접착제가 도포되는 길이방향 시임이 형성된다. 바람직하게는, 접착제는 시임을 측방향으로 가로질러 연장되는 중첩되지 않는 선의 반복 패턴으로 불연속적으로 도포된다. 부오나노(Buonanno)에게 허여된 미국 특허 제5,202,536호는 부분적인 도전성 덮개로 덮여진 긴 탄성 코어를 갖는 EMI 시일을 개시하고 있다. 덮개의 도전성 부분, 바람직하게는 수지 결합제 내의 금속화된 섬유 등이 코어 주위로 부분적으로 연장되어 중첩되지 않는 단부를 형성하도록 제공된다. 다음의 비도전성 덮개부가 도전성 덮개부의 단부들 사이에서 연장되도록 코어 요소에 부착된다. 시일을 제 위치에 유지하기 위해 접촉성 접착제가 사용될 수 있다. 펭(Peng) 등에게 허여된 미국 특허 제6,121,545호는 특히 작은 전자 인클로저 패키지에서 사용하도록 구성된 낮은 폐쇄력을 제공하는 가스켓을 개시하고 있다. 개시된 가스켓은 부분적으로 최대 높이와 최소 높이가 교대로 되는 주기적인 "단차식" 패턴으로 형성된다. 이러한 형태의 가스켓은 몰딩 또는 현장 성형(form in place; FIP) 공정을 사용하여 형성될 수 있으며, 구멍을 갖는(crenelated) 즉, 홈이 난, 톱니 모양으로 형성된 사인 곡선 "파형의" 프로파일, 또는 일련의 불연속 비드를 가질 수 있다. 일반적으로, 특정의 연결 구성에서, 이러한 "단차식" 프로파일 또는 패턴을 갖는 가스켓은 연속 프로파일보다 소정의 압축 하중 하에서 더 큰 변형을 나타내는 것으로 기대된다. 스페이서(spacer) 가스켓 구성에서 낮은 폐쇄력을 얻는 다른 방법이, 공동으로 양수되고 펭 등에게 허여된 미국 특허 제6,121,545호에 개시된다. 이러한 방법은 압축 하중에 반응하여 프레임에 대해 내측 또는 외측 방향으로 경사지게 변형 가능한 모멘트 아암부를 갖는 가스켓을 구성하는 것을 포함한다. 개시된 굽힘 모드 반응의 결과로, 이러한 가스켓은 종래의 압축 모드에서 작동하는 가스켓 프로파일에 비해 힘의 변형을 나타내는 것을 알 수 있다. 일반적인 작은 인클로저 적용은 대체로 비교적 낮은 폐쇄력 하중, 예를 들어, 가스켓 길이의 인치당 약 1.0-8.0 lbs(cm당 0.2-1.5 kg) 하에서 변형 가능한 낮은 임피던스의 낮은 프로파일 연결을 필요로 한다. 변형은 가스켓이 정합 하우징 또는 보드 표면과 충분히 맞춰져서 그 사이에 도전성 통로를 갖게 한다. 그러나, 어떤 적용에서는, 일정한 종래의 프로파일을 위해 필요한 폐쇄력 또는 다른 변형력이 특정 하우징 또는 보드 조립체 구성에서 수용될 수 있는 것보다 더 클 수 있다. 상술한 그리고 다른 기존의 가스켓은 상당히 잘 기능하지만, 이러한 가스켓은 캐비넷에 조립하기에는 비교적 비싸다. 또한, 조밀하게 짜여진 와이어 메쉬는 도어 또는 패널을 밀봉하기 위해 높은 폐쇄력을 필요로 하고, 조밀하게 짜여진 메쉬와 필요한 금속 클립의 조합은 가스켓을 무겁게 하여, 항공우주 산업과 같이 무게가 중요한 인자가 되는 적용에서는 불리하다. 휴대폰과 같은 휴대용 전자 장비의 크기가 계속하여 줄어들고 있으므로, 가스켓 프로파일의 추가의 개선이 전자 산업에서 환영받고 있다. 특히, 점점 더 산업 표준이 되고 있는 더 소형의 전자 인클로저에서 사용하기 위한 낮은 폐쇄력을 갖는 가스켓 프로파일을 제공하는 것이 바람직하다. 따라서, 저렴하고 가볍고 폐쇄면과의 낮은 폐쇄력을 가능하게 하는 특별한 구조를 구비하는 탄성 코어를 갖는 차폐 가스켓이 필요하다. 또한, 차폐 가스켓은 복합 인클로저에서 매우 바람직한 우수한 압축-변형 특성을 제공해야 한다. 또한, 차폐 가스켓은 폐쇄면의 다양한 굽힘 곡선에서 사용될 수 있어야 하고, 새로운 디자인을 수용하기 위해 비대칭 또는 편평한 직사각형, C형, V형, D형, P형 등과 같은 다양한 형상 및 프로파일에서 사용할 수 있어야 한다. 따라서, 본 발명의 목적은 가벼운 구조와 폐쇄면 부착에서 유연성을 제공하는 중공 단면을 갖는 스트립 가스켓을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 폐쇄면이 낮은 폐쇄력으로 밀봉될 수 있게 하는 스트립 가스켓을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 낮은 전기 저항을 가능하게 하는 스트립 가스켓을 제공하는 것이다.