KR100224055B1 - 작은 피치의 전기 커넥터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상대측 부품의 일부를 수납하는 리셉터클(16) 및 내부에 단자를 수납하는 다수의 단자 수납 공동을 갖는 절연 하우징(12)을 포함하는 상대측 부품을 결합하는 전기 커넥터(13)에 관한 것이다. 다수의 일반적으로 평평한 단자(1)는 소정의 두께의 금속 시트 재질로부터 스탬핑되며, 각 단자는 스탬핑되는 금속 시트 재질의 두께와 일반적으로 동일한 소정의 두께(t)를 갖는다. 각 단자는 공동들 중 하나에 장착된다. 단자(1)들은 단자의 면에서 평행한 기부 폭(B)을 갖는 일반적으로 강성 기부(3)와, 하우징 내에 단자를 고정하는 유지부(6)와, 기부로부터 연장된 L형 접점부를 포함한다. L형 접점부는 연결부(4)에서 연결된 제1 및 제2 레그부를 포함한다. 제1 레그부(2)는 단자의 면에서 평행한 제1 폭 (A)을 가지며 상기 상대측 부품의 도정성 부분을 접하는 접점부(5)를 포함한다. 제2 레그부는 상기 기부로부터 연장되며, 연결부는 단자의 면에서 평행한 연결부 폭 (C)을 갖는다. 기부 폭 및 제1폭은 단자의 두께보다 크며 연결부 폭은 단자의 두께보다 작다.

Description

작은 피치의 전기 커넥터
본 발명은 일반적으로 전기 커넥터에 관한 것이며, 특히, 금속 시트 재질로 스탬핑된 전기 커넥터용 단자에 관한 것이다.
다양한 전기 커넥터가 다양한 인쇄 회로 기판 상의 회로들 사이를 전기 접속시키도록 사용되어 왔다. 기판 대 기판 커넥터(board-to-board connector)에 있어서, 숫(male) 단자 및 암(female)단자는 두 개의 회로 기판 사이의 전기 접속부를 형성한다. 숫 커넥터 포스트(또는 핀)는 통상 제1 회로 기판에 결합되며, 제2 회로 기판에 결합된 암 커넥터 단자와 결합된다. 몇몇 커넥터에 있어서는, 단자는 자웅동체(hermaphroditic)로 숫 부분 및 암 부분을 모두 포함할 수도 있다.
이러한 커넥터용 단자는 통상 얇은 금속 시트 재질로부터 스탬핑되며, 길이 방향으로 규칙적인 간격으로 긴 절연 하우징 내에 고정된다. 각 단자는 관련 짝(mating) 커넥터 하우징 내의 상대측(complementary) 단자를 접하는 접점 비임, 아암 또는 포스트를 포함한다. 통상, 접점 아암은 이와 일체로되어 커넥터 하우징에 고정된 기부로부터 외팔보식으로 형성(cantilevered)된다. 하우징 내의 단자를 견고하게 유지하는 유지 아암이 기부로부터 연장될 수도 있다. 하우징 내의 단자를 견고하게 유지하는 유지 아암이 기부로부터 연장될 수도 있다. 단자의 접점 아암은 양호하게는 짝 커넥터의 상대측 단자와의 확실한 결합 및 분리를 용이하게 하도록 충분히 가요성 있는 강성을 가져야 하지만, 커넥터 내의 모든 단자의 가요성 접점 아암은 커넥터를 결합 및 분리할 때 과도한 힘을 필요할 정도로 강성을 가져서는 안된다. 접점 아암의 가요성은 아암의 길이를 증가시킴으로써 또는 금속 시트 재질의 면에서 측정된 아암의 폭을 감소시킴으로써 증가될 수 있다.
보다 높은 밀도의 커넥터에 대한 필요성 및 인쇄 회로 기판이 보다 가까이 위치될 수 있는 것에 대한 필요성이 지속적으로 증가되었기 때문에, 이러한 종류의 전기 커넥터 시스템은 문제점들에 직면하였다. 고밀도 커넥터는 통상 소정 커넥터의 단자들 사의 간격을 감소시키나, 단자의 두께는 소정의 한계(parameter) 이상으로는 변경될 수 없다. 인쇄 회로 기판이 평행한 면에서 보다 가까이 위치될 수 있기 위해서는, 매우 낮은 프로파일의 커넥터가 필요하며, 이는 단자의 접점의 길이를 제한한다.
커넥터 밀도를 증가시키기 위해 단자들 사이의 간격이 감소되면 당연히 문제점이 발생된다. 단자의 금속 시트 재질의 두께가 실질적인 한계를 너머서 감소될 수 없기 때문에, 임의의 소정 단자의 가요성 접점 아암이 소정 단자를 결합시키려는 올바른 상대측 단자 대신에 소정 단자의 같은 면 또는 다른 면 상에 있는 짝 커넥터의 상대측 단자를 잘못 결합할 수도 있는 가능성이 증가된다.
본 발명은 상술된 특징의 전기 커넥터의 전기 단자를 개선함으로써 이러한 여러 가지 문제점들을 해결하기 위한 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 기판 상호접속을 위해 미세 피치를 필요로하는 회로 기판 장착 전기 커넥터에 사용하기 위한 신규하고 개선된 전기 단자를 제공하는데 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에서, 전기 단자는 상대측 짝 단자의 다수의 근접이격된 단자 블레이드 중 하나를 접하도록 되어 있다. 단자는 일반적으로 U형이며, 일반적으로 강성 유지 아암 및 일반적으로 강성 기부에 의해 유지 아암에 연결된 가요성 접점 아암을 포함한다. 접접 아암은 U형 단자의 면에 일반적으로 수직한 방향으로 소정의 두께를 가지며, 접점부는 접점 아암으로부터 유지 아암을 향해 돌출되어 하나의 단자 블레이드를 결합한다. 돌출된 접점부에서 접점 아암의 면들에는 단이 형성되어 접점부의 두께는 접점 아암의 소정의 두께보다 작다.
전기 단자는 금속 시트 재질로 스탬핑되어 면들 및 엣지들을 한정한다. 일반적으로, 가요성 접점 아암은 강성 기부로부터 외팔보식으로 형성되며, 연결부는 기부에 점점 아암을 연결한다. 접점부 근처에 접점 아암의 엣지들 사이의 폭은 연결부의 폭보다 크다. 기부의 엣지들 사이의 폭은 연결부의 폭보다 크다.
특히, 단자는 면들 사이에 소정의 두께를 갖는다. 본 발명은 접점 아암의 엣지들 사이의 폭이 소정 두께보다 크도록 고안되었다. 기부의 엣지들 사이의 폭은 소정 두께보다 크다. 연결부의 엣지들 사이의 폭은 소정의 두께보다 작다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점들이 첨부된 도면을 참조한 이하의 상세한 설명으로부터 명백히 이해될 수 있을 것이다.
도1은 본 발명에 따른 전기 단자의 측면도.
도2는 도1의 선 E-E를 따른 확대 단면도.
도3은 도1의 선 F-F를 따른 확대 단면도.
도4는 도1의 선 G-G를 따른 확대 단면도.
도5는 도1의 선 H-H를 따른 확대 단면도.
도6은 도1의 선 I-I를 따른 확대 단면도.
도7은 도1의 선 J-J를 따른 확대 단면도.
도8은 제조 중 캐리어 스트립에 연결된 다수의 단자의 평면도.
도9는 도10의 선 K-K를 따른 확대 단면도.
도10은 다수의 단자가 내부에 장착된 전기 커넥터의 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 단자 2 : 접점 아암(제1 레그부)
3 : 기부 4 : 연결부(만곡부)
6 : 유지 아암(유지부) 8 : 납땜 후미부
12 : 하우징 13 : 전기 커넥터
신규한 것으로 생각되는 본 발명의 특징은 특히 첨부된 특허 청구의 범위에서 기술되어 있다. 본 발명의 목적 및 장점과 함께 본 발명은 첨부된 도면을 참조한 이하의 상세한 설명을 참조하여 가장 잘 이해될 수 있을 것이다. 도면에서, 동일한 도면 부호는 동일한 요소를 표시한다.
도1에서, 전기 단자(1)는 얇은 금속 시트 재질로부터 스탬핑 또는 블랭킹되며, 이러한 다수의 단자가 전기 커넥터(13)의 절연 하우징(12, 도9 및 도10)을 따라 일반적으로 평행한 배열로 규칙적인 간격으로 배치되어 있다. 절연 하우징은 하우징의 중심부(12a)의 각 대향 면 상에 짝 전기 커넥터의 상대측 단자들을 수납하는 긴 슬롯(16)을 갖는다. 하우징의 측벽(15)은 슬롯(16) 외부에 다수의 장착 구멍(14)을 갖는다.
도1에서 가장 잘 도시된 바와 같이, 각 단자(1)는 대체로 U형이며 접점 아암(2)에 일반적으로 평행한 유지 아암(6)과, 만곡된 연결부(4)에 의해 강성 기부에 일체로 연결된 접점 아암(2)을 한정한다. 즉, 접점 아암(2) 및 유지 아암(6)은 U형 단자의 레그부(leg)를 형성하며, 기부(3)는 U형상의 만곡부(bight)를 형성한다. 접점부(5)는 접점 아암(2)으로부터 유지 아암(6)을 향해 돌출된다. 유지 치 또는 가시부(7)는 유지 아암(6)의 외부로부터 돌출된다. 납땜 후미부(8)는 인쇄 회로 기판(도시되지 않음)상의 도전성 회로 도선에 납땜되도록 일반적으로 기부에 평행하게 기부(3)로부터 돌출된다.
금속 시트 재질로 스탬핑된 단자(1)에서, 단자는 대향 면들 및 외주 엣지에 의해 한정된다. 대향 면들은 단자가 스탬핑되는 금속 시트 재질의 대향 평면에 의해 한정되는 단자의 주요 면이다. 엣지는 단자의 정확한 외주 형상을 한정하는 스탬핑된 엣지이다.
일 예에서, 단자가 스탬핑되는, 즉, 일반적으로 단자의 면들 사이의 그속 시트의 두께는 0.2 mm 이다. 도1에서, 접점 아암(2)의 엣지들 사이의 폭 A는 0.23 mm이며, 강성 기부(3)의 엣지들 사이의 폭 B는 0.23 mm이다. 임의의 지점에서의 만곡된 연결부(4)의 대향 엣지들 사이의 폭은 0.18 mm이다. 따라서, 접점 아암(2) 및 기부(3)는 모두 연결부(4) 보다 각 엣지들 사이가 넓다. 또한, 접점 아암(2) 및 기부(3) 모두의 폭은 금속 시트 재질의 두께보다 넓으며, 연결부(4)의 폭은 금속 시트 재질의 두께보다 작다. 이러한 제한(parameter)으로, 접점 아암을 길게 하거나 또는 금속 시트 재질의 두께를 감소시키지 않으면서 접점 아암(2)에 대한 상당히 개선된 가요성이 제공된다.
접점 아암(2) 및 기부(3) 모두의 폭을 만곡부(4) 보다 넓게 치수결정함으로써 다른 장점이 얻어진다. 금속 시트 재질로부터 단자(1)의 형상을 스탬피할 때, 만고부(4)와 같은 좁은 부분은 비틀려지는 경향을 갖는다. 그러나, 접점 아암(2) 및 기부(3)가 이러한 비틀림에 저항할 정도로 충분히 넓으며 만곡부(4)의 대향 면 상에 위치되기 때문에, 만곡부(4)는 비틀려질 수 없다. 즉, 만곡부(4)의 단부들이 접점 아암(2) 및 기부(3)에 각각 고정되기 때문에, 접점 아암(2) 또는 기부(3)가 비틀리지 않으면서 만곡부(4)가 비틀리는 것은 매우 어렵다. 이는 접점부(5)의 소정 위치를 유지하는 것을 돕는다.
도2는 접점부(5)의 두께가 접점 아압(2)의 금속 시트 재질의 두께 보다 작게되는 본 발명의 특징을 도시한다. 특히, 접점 아암은 접점부의 양 측면 상에 단(예를 들어 2a)이 형성되어 접점부의 두께는 도시된 바와 같이 접점 아암의 소정의 두께 보다 작다. 이에 의해, 접점부가 짝 커넥터의 다른(wrong) 상대측 블레이드 단자를 잘못 결합할 수 있는 가능성이 감소된다.
도3 내지 도7은 커넥터 하우징(12) 내의 각 공동 내로 단자의 삽입을 용이하게 하기 위해 단자의 선단 엣지(lead-in edges)들이 각이지게 되거나 또는 모따기된 모서리를 갖는 것을 도시한다. 즉, 단자(1)는 화살표 X의 방향으로 하우징 내의 각 공동 내로 삽입된다(도1). X방향으로의 단자의 주요 선단 엣지는 도3 내지 도7에서 도시된 바와 같이 모따기된다.
도8은 단자가 각 웨브(10)에 의해 캐리어 스트립(9)에 연결되어 있는 금속 시트 재질(0.2 mm 두께)로부터 스탬핑된 일련의 단자(1)를 도시한다. 각 웨브(10)는 캐리어 스트립(9) 및 웨브로부터 단자를 분리시키기 용이하도록 각 단자의 기부(3)에 바로 인접한 스탬핑된 노치(11)를 형성한다.
도9 및 도10은 커넥터(13)의 하우징(12)에 장착된 다수의 단자(1)를 도시한다. 단자는 상술된 바와 같이 X 방향으로 하우징 내로 삽입된다. 삽입 중, 단자의 유지 아암(6)은 하우징 측벽(15)의 장착 구멍(14) 내로 압박된다. 완전히 삽입될 때, 단자의 기부(3)는 측벽(15)의 하부에 대해 지지된다. 또한, 완전히 삽입될 때, 가요성 접점아암(2)의 접점부(5)는 짝 커넥터의 적절한 상대측 블레이드 단자를 결합하도록 슬롯(16)내로 돌출된다. 단자의 연결부(4)의 단면을 감소시키면 접점부(5)가 여전히 상대측 짝 단자와 양호하고 확실한 결합을 제공하면서 접점 아암(2)에 대한 탄성이 향상된다. 단자는 일반적으로 평행한 간격(예를 들어 0.5 mm)으로 하우징내에 장착된다. 단자는 장착 구멍(14) 내에 하우징의 플라스틱 재질 내로 물리는 유지 치(7) 간섭 결합(interference fit)에 의해 하우징으로부터의 빠짐(backing)이 방지된다.
본 발명은 본 발명의 중심 또는 정신으로부터 벗어나지 않으면서 다른 특정 형태로 구체화될 수도 있다. 따라서, 본 예 또는 실시예는 모든 점에서 한정적이 아닌 예시적인 것으로서 이해되어야 하며, 본 발명은 상술된 상세한 설명에 한정되지는 않는다.

Claims (9)

  1. 상대측 부품과 결합되는 전기 커넥터에 있어서, 상기 상대측 부품의 일부를 수압하는 리셉터클 및 내부에 단자를 수납하는 다수의 단자 수납 공동을 갖는 절연 하우징과, 소정 두께의 금속 시트 재질로부터 스탬핑되어 스탬핑되는 금속 시트 재질의 두께와 일반적으로 동일한 소정의 두께를 각각 가지며 상기 공동 중 하나의 공동에 각각 장착되는 일반적으로 평평한 다수의 도전성 단자를 포함하며 ; 상기 단자는 상기 단자의 면에서 평행한 기부 폭을 갖는 일반적으로 강성 기부와, 상기 기부로부터 연장된 납땜 후미부와, 상기 하우징 내에 단자를 고정하는 유지부와, 상기 기부로부터 연자된 L형 접점부를 포함하며 ; 상기 L형 접점부는 상기 단자의 면에서 평행한 연결 폭을 갖는 연결부에서 연결된, 상기 단자의 면에서 평행한 제1 폭을 가지며 상기 상대측 부품의 도전성 부분을 접하는 접점부를 포함하는 제1 레그부 및 상기 기부로부터 연장된 제2 레그부를 포함하며 ; 상기 기부 폭 및 상기 제1 폭은 상기 단자의 상기 두께보다 크며 상기 연결부 폭은 상기 단자의 상기 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 길며, 일반적으로 하우징의 종방향 축에 평행하게 연장된 한 쌍의 부품 수납 슬롯 및 각 슬롯에 인접하여 내부에 단자를 갖는 다수의 단자 수납 공동을 포함하며, 상기 단자의 접점부가 상기 슬롯 내로 돌출되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유지부는 상기 기부로부터 연장된 일반적으로 강성 우지 아암을 포함하며 상기 접점부는 유지 아암을 향해 돌출되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  4. 제1항에 있어서, 상기 접점부에서 상기 접점 아암의 면들은 단이 형성되어 접점부의 두께는 단자의 상기 소정의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  5. 상대측 짝 단자의 다수의 근접 이격된 단자 중 하나의 단자를 접하도록 되어 미세 피치를 필요로 하는 인쇄 회로 기판 장착 전기 커넥터에 장착하기 위한 전기 단자에 있어서, 상기 단자는 일반적으로 U형이며, 일반적으로 강성 유지 아암과 일반적으로 강성 기부에 의해 유지 암에 연결된 가요성 접점 아암을 포함하며 ; 상기 접점 아암은 U형 단자의 면에 일반적으로 수직한 방향으로 소정의 두께를 가지며 상기 유지 아암을 향해 돌출되어 상기 하나의 단자를 결합하는 접점부를 구비하며 ; 상기 돌출된 접점부에서 상기 접점 아암의 면들은 단이 형성되어 접점부의 두께가 접점 아암의 상기 소정 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 전기 단자.
  6. 제5항에 있어서, 상기 접점 아암은 U형 단자의 면에서 일반적으로 평행한 방향으로 접점 아암의 상기 소정의 두께보다 큰 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 단자.
  7. 제6항에 있어서, 상기 기부는 U형 단자의 면에서 일반적으로 평행한 방향으로 상기 접점 아암의 상기 소정의 두께보다 큰 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 단자.
  8. 제7항에 있어서, 접점 아암은 U형 단자의 면에서 일반적으로 평행한 방향으로 상기 접점 아암의 상기 소정의 두께보다 작은 폭을 갖는 연결부에서 상기 기부에 연결되는 것을 특징으로 하는 전기 단자.
  9. 제8항에 있어서, 상기 단자는 금속 시트 재질로부터 스탬핑되어 면들 및 엣지들이 한정되며, 상기 접점 아암의 돌출된 접점부가 스탬핑된 금속 시트 재질의 엣지에 있는 것을 특징으로 하는 전기 단자.
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