
~Maker Interview~
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전자 기기에서 빼놓을 수 없는 스프링 핑거, 상품 구성의 풍부함 등이 경쟁력의 원천

Kelvin Hsieh 氏
스마트폰이나 스마트워치 등의 휴대형 전자기기부터 차량탑재기기나 산업기기까지 넓은 범위의 애플리케이션에서 사용되는 「스프링 핑거」. 아주 작은 부품이지만, 다양한 전자기기에서 중요한 역할을 하고 있다. 대표적인 사용법은 프린트 기판과 본체(케이스)를 접촉시키고 그랜딩(실딩)을 확보하거나, 소형 안테나의 급전부와 프린트 기판의 전원 라인의 접속을 확보하는 것 등이다.
이 스프링 핑거의 세계 시장에서 TE Connectivity는 유력한 지위에 있다고 한다. 원래 이 회사의 스프링 핑거는 일본 국내에서 개발/설계된 것으로, 특성의 정도나 신뢰성의 정도는 매우 뛰어난 것이라고 한다. 그래서 이번에는, 이 회사에서 스프링 핑거의 프로덕트 매니저를 맡고 있는 Kelvin Hsieh씨에게, 이 회사 제품의 채용 상황이나 상품 구색, 제품의 특징 등에 대해 물어보았다.
(질문자:Katsumi Yamashita 기술 저널리스트)
「스프링 핑거」란 별로 귀에 익숙한 말은 아니다. 그밖에 어떤 호칭이 있는가?
Hsieh 스프링 핑거는 이 기구 부품을 표현하는 가장 대중적인 명칭이다. 다만 이 외에도 호칭이 있다. 예를 들면, 그라운드 콘택트나 그라운딩 스프링, 클립 단자 등이 있다.
스프링 핑거의 구체적인 사용법을 가르쳐주면 좋겠다.

그림 1: 스프링 핑거의 채용 사례
민생기기, 산업/차량탑재기기, 의료기기에서의 채용 사례이다. 안테나의 급전, 프린트 기판(PCB)의 그라운드 접속, 마이크/스피커/바이브레이터의 접속 등으로 사용되고 있다.
Hsieh 스프링 핑거 자체는 납땜하여 사용한다. 스프링 핑거는 「스프링」의 기능이 갖추어져 있어 위에서 힘을 가해 누르면 높이가 줄어든다. 이 원리를 사용하여 확실한 전기적 접속을 형성한다는 것이다.(그림 1) 예를 들어 소형 안테나라면, 스프링 핑거에 꽉 누르는 것만으로 급전점을 간단히 접속할 수 있다. 와이어 등을 사용하여 접속하는 경우에는 납땜해야 하지만, 스프링 핑거를 사용하면 그것이 필요 없어진다. 작업의 번거로움을 줄일 수 있다. 게다가 단순히 꽉 눌러서 접속할 뿐이므로, 스페이스 세이빙의 효과도 있다.
프린트 기판의 그라운딩이나 실딩에서는 스프링 핑거를 어떻게 활용하는가?
Hsieh 최근에는 이러한 사용 예는 줄어지고 있지만, 휴대 전화에 내장하는 소형 프린트 기판의 외주에 스프링 핑거를 10개나, 20개나 늘어놓고, 그라운드의 역할을 하는 본체(케이스)를 꽉 누르면 그라운드와의 접속을 확보할 수 있다. 실딩 효과도 얻게 되어 방사전자잡음(EMI)을 줄일 수 있다.
스프링 핑거는 어떤 전자기기에 사용되고 있는가? 채용 실적을 가르쳐주면 좋겠다.
Hsieh 미국 Fitbit(핏비트)이나 미국 Garmin(가민)에서는 웨어러블 단말기에, 미국 Motorola Solutions(모토로라 솔루션)에서는 무선통신 단말기에, 중국 Huawei(화웨이)에서는 모바일 기기에, 덴마크 GN Audio(브랜드명 Jabra)에서는 헤드셋에 채용된 적이 있다. 이 이야기만 들으면, 스프링 핑거는, 웨어러블 단말에 가까운 전자기기밖에 사용할 수 없다고 생각될지도 모른다. 그러나 그런 것은 아니다. 웨어러블 단말 이외에도 채용 예는 많이 있다. 구체적으로는 미국 Square(스퀘어)는 POS 단말기에, 독일 Bosch(보쉬)는 히팅 시스템에, 캐나다 Fleet Complete는 스마트 트랜스포테이션 시스템에 채용하고 있다. 산업 분야는 가리지 않는다. 사실, 다양한 용도로 사용되고 있다. 스프링 핑거의 응용 분야는 대단히 넓다.
「4가지의 축」으로 최적인 제품 선택
스프링 핑거에는 어떤 제품이 있는가? 또한, 스프링 핑거를 선택하는 방법을 가르쳐주면 좋겠다.

그림 2: 스프링 핑거의 4가지 축
「제품 타입」「비압축 시 높이(Uncompressed Height)」「작동 범위(Working Range)」「전류 용량(Current Capacity)」이라는 4가지의 축에 따라 제품을 선택한다.
Hsieh 당사의 스프링 핑거는 「4가지의 축」으로 분류하고 있다. 그것은 「제품 타입」「비압축 시 높이(Uncompressed Height)」「작동 범위(Working Range)」「전류 용량(Current Capacity)」이다.(그림 2)
이 4가지 축에 따라 선택하면, 사용자가 설계하고 있는 전자기기에 있어서 최적인 스프링 핑거를 찾아낼 수 있을 것이다.
4가지 축이란 어떤 것인가? 각각에 대해 자세히 설명해주면 좋겠다.
Hsieh 「제품의 타입」이란, 형상이나 구조를 말한다. 당사에서는 5가지 타입을 준비하고 있다. 구체적으로는, 「C 타입」「Box 타입」「Y 타입」「Pre-loaded 타입」「Ultra-small 타입」의 5가지다.(그림 3, 그림 4)
「비압축 시 높이(Uncompressed Height)」란, 프린트 기판에 누르는 힘을 가하지 않았을 때의 오리지날 높이다. 0.8~7.0mm의 제품을 준비하고 있다. 「작동 범위(Working Range)」는, 전자기기에 실제로 적용하여, 프린트 기판에 꽉 눌러 힘을 가했을 때 축소된 거리(높이)이다. 당연히 비압축 시 높이(Uncompressed Height)보다는 작은 숫자가 된다. 마지막의 「전류 용량 (Current Capacity)」은 스프링 핑거를 통해 흐르게 할 수 있는 전류의 최대치다.
5가지 제품 타입을 자세히 가르쳐주면 좋겠다.

그림 5: Pre-loaded 타입
Pre-loaded 타입의 스프링 핑거이다. 미리 일정한 하중이 가해진 상태에 있기 때문에, 누르는 힘과 수축하는 거리(높이)의 관계가 작동 범위에서 일정하다. 약한 힘으로도 눌러져 콘택트를 형성할 수 있다.
Hsieh '「C 타입」과 「Box 타입」은 표준적이고 심플한 형상으로 다양한 용도에 간단하게 적용할 수 있다는 특징이 있다. 「Y 타입」도 심플한 형상이다. 그러나 높이가 낮다. 저배화가 요구되는 용도에 최적이다.
「Pre-loaded 타입」은 특징이 있는 타입이다.(그림 5) Pre-loaded(프리로디드)라는 말대로, 미리 일정한 하중이 걸린 상태에 있다. 따라서, 누르는 힘과 수축 거리(높이)의 관계는 작동 범위에서 일정하다. C 타입이나 Box 타입, Y 타입은 모두 강하게 누르지 않으면 수축 거리(높이)를 늘일 수 없다. Pre-loaded 타입을 사용하면, 통상 어느 높이를 유지하기 위해서는 0.5N이 필요한 곳을 0.2N으로 끝낼 수 있게 된다. 즉 0.3N의 힘이 필요 없어져 약한 힘으로 안정된 콘택트를 확보할 수 있다. Pre-loaded 타입에 대한 사용자의 평가는 높다. 사용자(전자 기기 메이커) 중에는, Pre-loaded 타입밖에 사용하지 않는다는 곳도 있다. 실제로, 가장 팔리고 있는 것은 이 타입이다.
마지막의 「Ultra-small 타입」도 프리로드가 걸려 있는 타입이다. 다만, Pre-loaded 타입에 비하면 외형치수가 비교적 작다. 이 때문에 Ultra-small 타입이라는 다른 타입으로 분류하고 있다.
프리로드로 누르는 힘을 삭감
왜 프리로드가 필요한가? 좀 더 자세히 설명해주면 좋겠다.
Hsieh 예를 들면, 얇은 프린트 기판이나 안테나의 경우, 강한 힘으로 누를 수 없다. 이 때문에, 사용자로부터는 약한 힘으로 설치할 수 있도록 해 주면 좋겠다는 요구가 많다. 그러한 요구에 대응하는 것이 Pre-loaded 타입이다.
Pre-loaded 타입을 채택하지 않으면 어떤 사태가 일어나는가?
Hsieh 스프링 핑거는, 1개만 사용하는 경우도 있으며, 10개도 20개도 동시에 사용하는 경우도 있다. 이러한 많은 스프링 핑거를 사용하는 경우에는 프린트 기판에 대해 큰 부하가 걸린다. 그 결과, 프린트 기판을 변형시키거나 휘어지게 하는 위험성이 있다. 이러한 사태를 막기 위해 Pre-loaded 타입이 사용되고 있다.
Ultra-small 타입과 Pre-loaded 타입은 어떤 차이가 있는가? 그 정의를 가르쳐주면 좋겠다.
Hsieh Ultra-small 타입은 몇 년 전부터 판매를 시작한 제품이지만, 2022년 4월에 재발매했다. 현재는 판매대리점과 함께 판촉 활동을 강화하고 있는 중이다. Ultra-small 타입은, 2가지의 조건을 만족했을 때, 그 명칭을 붙이고 있다. 2가지 조건 중 하나는, 풋 프린트의 폭이 1mm일 것. 다른 하나는, 비압축 시의 높이(Uncompressed Height)가 낮은 것. 이 2가지의 조건에 합치한 스프링 핑거가 Ultra-small 타입의 분류가 된다. 더욱 소형화를 추구한 제품이라고 이해해주면 좋겠다. 다만, 예외가 일부 있으므로 주의해주기 바란다.
Ultra-small 타입은 어떤 전자기기에 사용되고 있는가?
Hsieh 결코 용도를 한정하고 있는 것은 아니지만, 이 타입은 더 소형인 전자기기에 채용되는 경우가 많다. 예를 들면, 전자 담배나 스마트 워치, TWS(True Wireless Stereo) 이어폰 등이다.
상품 구색과 기술력이 강점
일본 국내의 경쟁사는 어딘가?
Hsieh 일본 국내에도 경쟁업체가 여러 회사 있다.
경쟁사와 비교했을 때의 강점은 무엇인가?
Hsieh 당사의 강점은 제품 포트폴리오의 넓이, 기술력의 높이, 품질의 높이에 있다. 예를 들면, 도금 두께는 사용자의 구매 수량에 따라 커스터마이즈할 수 있다. 게다가 기술력이나 신뢰성의 높이에 대해서는, 이미 전 세계에서 매우 많은 사용자에 대한 판매실적이 있다는 것이 뒷받침하고 있다고 할 수 있을 것이다.
스프링 핑거 시장에서 세계 점유율 1위의 메이커는 어디인가?
Hsieh 대상으로 하는 시장 분야에 따라 세계 점유율 1위 업체는 다르다. 이 때문에 시장 전체에서 세계 점유율 1위의 메이커를 명언하는 것은 어렵다.
단, 당사는 적어도 민생기기와 IoT 기기의 시장 분야에서는 매우 유력한 포지션에 있다고 할 수 있을 것이다. 실제로 특정 사용자에 대해 수백만개/월 단위로 출하하고 있는 실적이 있기 때문이다.
또한, 당사의 스프링 핑거는 일본의 기술자가 설계하고 있어 기술적으로 우수한 제품이라고 할 수 있다. 이 점도 세계 전체에서 팔리고 있는 이유 중 하나이다. 덧붙여 현재, 생산은 중국에 이관하고 있지만, 서포트는 계속해서 일본의 기술자가 담당하고 있다는 것도 특필해 둔다.
스프링 핑거 시장에서는 다른 업체들이 많이 참가하고 있다. 다른 메이커와 비교했을 때의 우위점은 무엇인가?
Hsieh 세계 전체의 판매 확대에 있어서는, 물류망의 충분한 정비가 키가 된다. 이 점, 당사는 물류망을 정비하고 있기 때문에 판매대리점의 힘을 빌리면서 전 세계에서 다양한 전자기기 메이커에 판매할 수 있다.
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