KR100296456B1

KR100296456B1 - 고주파 개폐 장치

Info

Publication number: KR100296456B1
Application number: KR1019990000914A
Authority: KR
Inventors: 나카하타아쓰시; 오쿠무라시게유키; 타구찌토모히로
Original assignee: 이마이 기요스케; 마츠시다 덴코 가부시키가이샤
Priority date: 1998-01-27
Filing date: 1999-01-15
Publication date: 2001-07-31
Also published as: KR19990067906A; EP0932178B1; HK1019507A1; CN1124631C; CN1224912A; EP0932178A2; DE69925873D1; DE69925873T2; US6100606A; EP0932178A3

Abstract

소형 고주파 개폐 장치는 신호 경로의 길이에 걸쳐 최적의 전체 임피던스를 제공함과 동시에 신호 경로의 특정 세그먼트에 보여지는 필연적인 임피던스 변경을 보상할 수 있다. 개폐 장치는 고정 접촉부 및 가동 접촉부를 구비하는 접점 블록을 포함한다. 고정 접촉부 및 가동 접촉부는 전류 경로를 둘러싸인 전자계와 절연하기 위해 그 자체를 통해 그라운드되는 도체 베이스 상에 지지되는 전자 차폐물로 둘러싸여 있다. 고정 접촉부는 고주파 신호에 동작하는 외부 부하 회로에 전기 접속을 위해 제공되는 단자 핀의 일단부 상에 개별적으로 형성된다. 단자 핀은 도체 베이스에 끼워진 절연 링을 통해 확장하고 있어, 상기 도체 베이스로부터 전기적으로 절연되고 고주파 전류가 흐르는 신호 경로를 형성한다. 임피던스 보상 구조는 단자 핀의 전길이에 걸쳐, 상기 제 1 및 제 2 임피던스 사이인, 타깃의 전체 임피던스를 제공하기 위하여 단자 핀을 따라 한정된 길이의 제 1 세그먼트에서의 제 1 임피던스를 단자 핀을 따라 상기 제 1 세그먼트에 바로 인접한 제 2 세그먼트에 고유한 제 2 임피던스와 구별하기 위한 접점 블록에 제공된다.

Description

고주파 개폐 장치{HIGH FREQUENCY SWITCHING DEVICE}

본 발명은 고주파 개폐 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고주파 신호를 개폐하기 위한 릴레이와 같은 소형 개폐 장치에 관한 것이다.

공지된 고주파 개폐 장치는 고정 접촉부 사이에 전류 경로를 개폐하도록 구동되는 고정 접촉부와 가동 접촉부를 구비하는 접점 블록을 구비한다. 주위 전자계로부터 전류 경로를 절연시키기 위하여, 고정 접촉부 및 가동 접촉부는 도체 베이스 상에 지지되고 상기 도체 베이스를 통해 그라운드되는 전자 차폐물로 둘러싸인다. 고정 접촉부는 고주파 신호에 동작하는 외부 부하 회로와의 전기 접속을 위해 제공되는 단자 핀의 일단부 상에 개별적으로 형성된다. 단자 핀은 도체 베이스에 끼워진 절연 링을 통해 확장하고 있어, 상기 도체 베이스로부터 전기적으로 절연된다. 고주파 사용을 위한 상기 구조를 유지하기 위하여, 상기 장치는 휴대용 셀룰러 폰과 같은 소형의 전자장치에 병합되기에 충분하게 콤팩트하게 이루어짐과 동시에, 최소의 회복 손실을 유지하는, 즉 가능한 한 거의 단일체인 VSWR를 구비하도록 요구되어 왔다. 그러나, 상기 장치의 소형화를 달성함과 동시에 고주파 전류의 신호 경로를 따라 약 50 Ω의 최적의 전체 임피던스를 유지하기 위하여, 절연 링을 통과하는 단자 핀의 짧은 세그먼트가 다음의 방정식으로 표현되는 비임피던스(Z)를 가지도록 제한되는 것을 고려해야만 한다.

여기서, ε_r은 절연 링의 유전율이다.

그러므로, 단자 핀이 그 길이를 따라 지름이 균일하다면, 단자 핀을 따라 신호 경로는 절연 링으로 둘러싸인 상기 특정의 세그먼트에서 임피던스가 변화된다. 사실상, 상기 세그먼트에서의 임피던스는 신호 경로의 다른 부분에 대해 상당히 낮추어질 것이다. 비록 유전율(ε_r), 베이스의 두께(d) 및 절연 링의 직경(D)을 적절히 선택함으로써 상기 세그먼트에서의 임피던스(Z)를 약 50 Ω의 최적 임피던스로 조정하는 것이 가능하더라도, 상기 모든 시도는 다음의 이유로 실제로 수용될 수 없음이 알려진다. 첫째로, 유전율(ε_r)은 절연 링과 같은 유전물질의 한계 유용성 때문에 실질적으로 일정하게 된다. 둘째로, 도체 베이스의 두께(d)는 기계적 강도를 유지하기 위하여 매우 작게 만들어져서는 안 된다. 셋째로, 직경(D)은 상기 장치의 소형화와 부합할 정도로 크게 만들어져서는 안 된다. 결과적으로, 릴레이의 소형화와 신호 경로의 전체 최적의 임피던스를 조합하는 효과적인 구조는 알려져 있지 않다.

상기 문제에 비추어 볼 때, 본 발명에서는 신호 경로의 길이에 걸쳐 최적의 전체 임피던스를 제공함과 동시에 신호 경로의 특정 세그먼트에 보여지는 필연적인 임피던스 변경을 보상할 수 있는 소형화된 고주파 개폐 장치를 제공하는 것이 달성되었다. 본 발명의 개폐 장치는 고정 접촉부 및 고정 접촉부 사이에 전류 경로를 개폐하도록 구동되는 가동 접촉부를 구비하는 접점 블록을 포함한다. 고정 접촉부 및 가동 접촉부는 전류 경로를 둘러싸고 있는 전자계와 절연하기 위해 그 자체를 통해 그라운드되는 도체 베이스 상에 지지되는 전자 차폐물로 둘러싸여 있다. 고정 접촉부는 고주파 신호에 동작하는 외부 부하 회로와의 전기 접속을 위해 제공되는 단자 핀의 일단부 상에 개별적으로 형성된다. 단자 핀은 도체 베이스에 끼워진 절연 링을 통해 확장하고 있어, 상기 도체 베이스로부터 전기적으로 절연되고 고주파 전류가 흐르는 신호 경로를 형성한다. 임피던스 보상 구조는 단자 핀의 전길이에 걸쳐, 상기 제 1 및 제 2 임피던스 사이인, 타깃의 전체 임피던스를 제공하기위하여 단자 핀을 따라 한정된 길이의 제 1 세그먼트에서의 제 1 임피던스를 상기 제 1 세그먼트에 바로 인접한 제 2 세그먼트에 고유한 제 2 임피던스와 구별하기 위한 접점 블록에 제공된다. 상기 보상은 특히, 2개의 세그먼트가 고주파 전류에 대해 1/100 파장(λ) 보다 전혀 크지 않은 길이로 될 때 신호 경로를 따라 한정된 길이의 제 1 세그먼트에서의 임피던스 변화는 또한 한정된 길이의 바로 인접한 제 2 세그먼트에서의 임피던스의 역변화에 의해 성공적으로 보상될 수 있다는 사실에 근거하여 최적의 전체 임피던스를 제공하기에 유효하게 된다.

바람직한 실시예에서, 임피던스 보상 구조는 타깃 최적의 전체 임피던스를 벗어나, 도려낸 부분(cut-out)에 상응하는 제 1 세그먼트에서의 제 1 임피던스를 증가시키기 위한 상기 단자 핀 주위에 위치되는 개방 윈도우를 제공하기 위하여 도체 베이스에 바로 인접한 차폐물에 형성되는 도려낸 부분에 의해 실현된다. 보다 상세하게는, 도려낸 부분은 절연 링에 둘러싸인 단자 핀의 제 2 세그먼트에 주어진 제 2 임피던스보다 더 큰 제 1 세그먼트에서의 제 1 임피던스를 제공한다.

도체 베이스에는 절연 링이 도체 베이스의 상부 및 하부 표면과 평평하게 있는 절연 링의 상부 및 하부 표면과 느슨하게 각각에 끼워지는 관통공이 형성된다. 도체 베이스는 도려낸 부분에 의해 쉽게 임피던스 보상을 할 수 있는, 제 2 세그먼트에서의 제 2 임피던스 감소를 최소로 하기 위하여 절연 링의 직경(D)보다 더 작은 두께(d)를 갖는 것이 바람직하다.

전자 차폐물은 측벽부를 구비하는데, 상기 측벽부는 가동 접촉부는 물론 고정 접촉부를 상기 측벽부 사이에 포함한다. 측벽부는 균일한 두께의 금속 시트의형상으로 만들어지고, 가동 접촉부가 개방 상태에 있을 때 가동 접촉부의 대향 단부가 놓여지는 편평한 견부를 갖는 고정 접촉부에 개별적으로 인접한 부분에 형성될 수 있다. 편평한 견부 각각은 가동 접촉부가 가동 접촉부가 상기 개방 상태에 있을 때 실질적으로 전체 길이에 걸치는 견부와 일정한 접촉을 하는 대향 단부를 구비하도록 가동 접촉부와 평행한 한정된 길이에 걸쳐 안으로 측벽부를 부분적으로 변형시킴으로써 형성된다. 따라서, 가동 접촉부의 단부는 달리 개방 상태에서 그라운드 전류를 알 수 있고, 그라운드로부터 고정 접촉부의 절연을 줄이는 안테나 효과를 발생시킬 수 있는 부동 전극 자체를 만들지 않도록 개방 상태에서 차폐물의 측벽부에 가능한 한 폐쇄 상태로 유지된다. 결과적으로, 절연은 차폐물로부터 쉽게 형성되는 편평한 견부의 제공에 의해 향상될 수 있다.

게다가, 도체 베이스는 다른 레벨의 제 1 및 제 2 하부 표면을 구비하는 것이 또한 바람직하다. 제 1 하부 표면은 프린트 기판 상부의 그라운드 도체에 전기적으로 접속하기 위하여 프린트 기판 상에 표면 장착되도록 사용하기에 적합하다. 제 2 하부 표면은 상기 제 2 하부 표면을 통해 단자 핀이 지나도록 제공되고, 제 2 하부 표면과 프린트 기판 사이에 클리어런스(clearance)를 형성하기 위하여 제 1 하부 표면보다 더 높은 레벨에 배치된다. 클리어런스는 단자 핀이 프린트 기판 상부의 도체 회로 상에 납땜되는 것을 가능하게 한다. 결과적으로, 상기 구조의 접점 블록은 그라운드 도체를 구비한 프린트 기판과 기판 상부 양쪽의 도체 회로 상에 성공적으로 표면 장착될 수 있다. 또한, 클리어런스는 단자 핀에 대해 최적의 전체 임피던스를 제공하기 위하여, 도려낸 부분과 함께 작용하는 절연 링으로 둘러싸인 단자 핀의 제 2 세그먼트에서의 상기 임피던스 감소를 보상하는데 효과적일 수 있다. 고주파 전류는 프린트 기판 위에만 위치되는 각 고정 접촉부의 상부 세그먼트를 통해 흐르고, 상기 프린트 기판 아래로 고정 접촉부 단자의 하부 세그먼트를 통해 흐를 수 없기 때문에, 고정 접촉부 단자는 도체 베이스에서 납땜 접속부까지 측정된 균일한 길이의 개개의 상부 세그먼트를 가질 수 있어서, 상부 세그먼트의 임피던스는 전체 최적의 임피던스를 디자인할 때 용이하게 임피던스에 부합하도록 균일하게 될 수 있다.

도체 베이스는 프린트 기판 상의 그라운드 도체와 접속하기 위한 다수의 그라운드 핀을 가지고 있는 것이 바람직하다. 그라운드 핀 각각은 확장된 헤드부의 상단부에 형성되고 도체 베이스의 상응하는 관통공을 통해 확장하는데, 확장된 헤드부는 관통공의 하단부에서 형성되는 내부 플랜지와 연결된다. 확장된 헤드부는 내부 플랜지에 인접한 부분에서 관통공에 충진되는 땜납에 의해 내부 플랜지에 고정된다. 따라서, 베이스에 단자 핀을 접속하는데 사용되는 납땜 부분은 도체 베이스와 프린트 기판 사이의 확실한 전기 접속을 위해 회로 기판에 단자 핀의 납땜 접속을 만들도록 프린트 기판 상에 도체를 장착할 때 용융될 수 있다.

상기 구조의 접점 블록은 여자 코일과 전기자를 갖는 전자석 블록을 포함하는 전자 릴레이에 병합될 수 있다. 전기자는 여자 코일에 통전하면 고정 접촉부로부터 및 고정 접촉부로 가동 접촉부를 개폐하도록 결합된다. 케이싱은 접점 블록은 물론 전자석 블록을 수용하기 위해 제공된다. 케이싱은 전기적으로 절연 플라스틱물질로 성형되고, 전기적으로 도전물질의 그라운드 층이 그 위에 침착된다.전자석 블록은 전기적으로 전자석 블록 상에 노출되는 도전물질의 일부를 포함하고, 그라운드 층에 전기적으로 접속되어, 이것에 의해 릴레이로 접속되는 고주파 부하 회로의 확실한 작동을 위해 전자석 블록으로부터 접점 블록의 신호 경로를 성공적으로 절연시킨다.

본 발명의 이들 목적과 더욱 다른 목적 및 유리한 특징은 첨부된 도면과 관련하여 취해질 때 다음의 실시예 기술로부터 더 자명하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 전자 릴레이의 형태의 고주파 개폐 장치를 분해 도시한 사시도.

도 2는 프린트 기판 상에 장착된 표면으로 도시된 장치의 접점 블록을 부분적 단면으로 도시한 평면도.

도 3 및 도 4는 2개의 접점 작동 위치를 개별적으로 도시하는 접점 블록을 도시한 평면도.

도 5는 접점 블록의 일부분을 확대 도시한 정면도.

도 6은 접점 블록의 일부분을 확대 도시한 평면도.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 고주파 개폐 장치에 사용되는 접점 블록을 분해 도시한 사시도.

도 8은 프린트 기판 상에 장착된 접점 블록 표면을 부분적 단면으로 도시한 정면도.

도 9는 접점 블록의 일부분을 확대 도시한 정면도.

도 10은 프린트 기판 상에 장착된 변형된 접점 블록을 부분적 단면으로 도시한 정면도.

도 11은 도 10의 변형된 접점 블록을 도시한 측면도.

도 12는 도 10의 접점 블록과 관련하여 사용되는 프린트 기판을 도시한 평면도.

도 13은 도 10의 접점 블록에 대안적으로 사용될 수 있는 단자 핀의 일부분을 도시한 개략도.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 접점 블록 21 : 단자 핀

22 : 고정 접촉부 24 : 가동 접촉부

30 : 차폐물 34 : 도려낸 부분(cut-out)

35 : 견부 40 : 도체 베이스

42 : 클리어런스(clearance) 43 : 관통공

44 : 절연 링 50 : 전자석 블록

60 : 케이싱 70 : 여자 코일

이제 도 1을 참조로 하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 하나의 전형적인 개폐 장치로서 전자 릴레이가 도시되어 있다. 상기 릴레이는 고주파 전류에 대해 작용하는 장치, 예를 들면 최대 3 ㎓의 고주파 신호를 사용하는 휴대용 셀룰러 폰 내의 프린트 기판(80) 상에 장착되는 용도로 사용되고 있다. 상기 릴레이는 접점 블록(10) 및 전자석 블록(50)으로 구성된다. 접점 블록(10)은 각각 단자 핀의 상단부의 고정 접촉부(22)를 한정하고, 수평방향으로 간격을 두는 3개의 단자 핀(21) 및 각각 2개의 인접한 고정 접촉부(22)를 수평방향으로 가로질러 확장하는 판 스프링 형태의 한 쌍의 가동 접촉부(24)를 가지는 도체 베이스(40)를 포함한다. 단자 핀(21)은 단자 핀(21) 중간부 주위에 끼워진 유전물질의 절연 링(44)에 의해 도체 베이스(40)와 전기적으로 절연된다. 하나의 중앙 고정 접촉부(22)는 공통 접점(common contact; COM)을 한정하는 반면에, 나머지 2개의 고정 접촉부(22)는 상개(normally-open; NO) 접촉부 및 상폐(normally-closed; NC) 접촉부 각각을 한정한다. 가동 접촉부(24)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 2개의 교류 접점위치를 제공하기 위해 전자석 블록(50)에 의해 구동된다. 하나의 위치에 있어서, 좌측 가동 접촉부(24)는 2개의 인접한 접촉부(22)(NO 및 COM)에서 떨어져 간격이 진 반면에, 우측 가동 접촉부(24)는 2개의 인접한 접촉부(22)(COM 및 NC)를 상호 접속한다. 나머지 위치에 있어서, 상기 관계와는 반대이다. 접촉부들과 전자석 블록(50) 사이의 전류 경로를 절연시키기 위하여, 가동 접촉부(24)는 물론 고정 접촉부(22)를 둘러싸는 전자 차폐물(30)은 도체 베이스(40) 상에 장착된다.

전자석 블록(50)은 케이싱(60) 및 케이싱(60)에 복귀 스프링(62)에 의해 이동 가능하게 지지되는 전기자(72)에 고정되는 여자 코일(70)을 포함한다. 전기자(72)는 가동 접촉부(24)를 각각 가지고 있는 전기 절연체인 한 쌍의 지주(73)를 구비한다. 코일(70)에 통전하면, 전기자(72)는 복귀 스프링(62)의 바이어스에 대항하여 이동하도록 구동되어, 도 4의 위치로 가동 스프링(24)을 이동시킨다. 코일(70)에 단전하면, 전기자(72)는 스프링(62)의 작용에 의해 도 3의 위치로 복귀된다. 코일(70)은 2개의 극성 단부를 구비하는 요오크(76)에 연결되는 코어(74) 주위에 감겨진다. 코어(74)는 전기자(72)의 일단부에 극성판(78)을 수용하기 위한 개개의 자기 간극을 형성하도록 개개의 극성 단부와 함께 작용하는 중앙 극성을 상기 코어 단부에 한정한다. 영구 자석(77)은 코일(70)이 통전되지 않을 때 하나의 위치에 전자기(72)를 유지하는 자기 회로를 제공함으로써, 릴레이에 극성 단일 안정 동작을 제공하도록 극성판(78) 사이에 고정된다. 코일(70)은 코일 블록(10)에서 멀리 떨어진 위치의 케이싱(60) 바닥을 통해 확장하는 코일 단자(79)에 연결되는 그 반대 단부를 구비한다. 코일 블록(10)은 케이싱(60)의 한 종방향단부를 따라 형성되는 코일 칸막이(63) 내에 수용되는 반면에, 전자석 블록(50)은 칸막이벽(65)에 의해 코일 칸막이(63)와 분리되는 자석 칸막이(64) 내에 수용된다. 코일 칸막이(63)는 도체 베이스(40)가 케이싱(60)의 바닥에 완전히 노출되도록 그 바닥이 개방되도록 한다.

단자 핀(21)에 더하여, 베이스(40)는 도 2에 도시된 바와 같이, 릴레이가 장착되는 프린트 기판(80) 상부에 형성되는 그라운드 도체(81)에 베이스(40)를 전기 접속하기 위한 다수의 그라운드 핀(46)을 가지고 있다. 그라운드 핀(46)을 위한 관통공(83)은 그라운드 도체(81)에 전기적 접속을 위해 땜납으로 충진된다. 릴레이에 의해 스위치되는 부하 회로를 구성하는 도체 회로(82)는 프린트 기판(80)의 바닥에 형성된다. 상응하는 관통공(85)을 통과하는 단자 핀(21)은 부하 회로에 접점 블록(10)을 전기적 접속을 위해 도체 회로(82)의 상응 랜드부에 납땜된다. 금으로 도금된 단자 핀(21)은 약 0.40 ㎜의 지름을 가지며, 약 1.35 ㎜의 직경(D)을 갖는 절연 링(44)에 의해 베이스(40)와 절연된다. 절연 링(44)은 약 3.1 내지 3.4의 유전율을 갖는 폴리브타지엔 테레프탈레이트(PolyButaziene Terephthalate; PBT)로 만들어지고, 도 5에 도시된 바와 같이, 베이스의 전깊이(d)에 걸쳐 베이스(40)의 관통공(43)에 억지 끼워맞춤된다. 베이스(40)의 깊이(d) 또는 두께는 릴레이의 부피를 최소화시키면서 요구되는 충분한 기계적 강도를 유지하기 위하여 약 1.0 ㎜로 선택된다. 또한, 이 점에 있어서, 절연 링(44)의 직경(D)은 소형화를 위해 그러나 동시에 베이스(40)로부터 핀(21)의 충분한 절연을 보장하기 위해 최소로 선택된다. 이러한 치수 요구치로, 단자 핀(21)은, 절연 링이 없는 경우 핀이 50 Ω의 최적 임피던스를 갖도록 디자인될 때 절연 링(44)에 의해 둘러싸여진 한정된 길이(d)의 제 1 세그먼트에서 최하 29 Ω 까지의 상당한 임피던스 감소를 받는다. 다시 말하면, 상기 제 1 세그먼트에서의 감소된 임피던스(Z)는 다음의 방정식으로부터 알 수 있다.

여기서, ε_r은 절연 링(44)의 유전율이다.

한정된 길이(d)의 상기 제 1 세그먼트에서의 감소된 임피던스는 제 2 세그먼트가 고주파 전류에 대해 파장(λ)의 약 1/100 즉, λ/100 내에서 길이(L)를 갖는다면 바로 인접한 제 2 세그먼트에서의 증가된 임피던스만큼 성공적으로 보상된다는 사실을 알 수 있다. 다시 말하면, 3 ㎓의 고주파 전류에 대해, 길이(L)는 약 1.0 ㎜일 것이다. 그러므로, 임피던스 감소를 보상하기 위하여, 1.0 ㎜ 이하의 한정된 길이(L)의 제 2 세그먼트는 베이스(40) 바로 위에 선택되고, 차폐물(30)의 하단부에 도려낸 부분(34)을 제공함으로써 약 70 내지 80 Ω의 증가된 임피던스를 가지게 된다. 상기 결과로, 단자 핀(21)은 그 전체 길이에 걸쳐 약 50 Ω의 최적의 전체 임피던스를 가질 수 있다. 차폐물(30)은 Be-Cu 합금판과 같은 얇은 전도성 금속판으로부터 대향된 측벽부(31), 대향된 단부 벽부(32) 및 바닥벽부(33)를 구비한 상부 개방된 직사각형 상자의 형태로 만들어진다. 바닥벽부(33)는 절연 링(44)에 상응하는 부분에서 개방되고 베이스(40)에 용접된다. 상응하는 절연 링(44)의 바로 위 도려낸 부분(34) 각각은 각 단자 핀(21)의 제 2 세그먼트 주위에 개방 주변부를제공하고, 그 결과 제 2 세그먼트에서의 임피던스를 상기 의도된 값으로 증가시킨다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 차폐물(30)의 측벽부(31)는 편평한 견부(35)를 형성하도록 안으로 부분적으로 굽어져 있으며, 가동 스프링(24)의 대향 종방향 단부는 가동 접촉부가 상응하는 고정 접촉부(22)와 단절되는 개방 위치에 있을 때 상기 견부 상에 놓인다. 편평한 견부(35)는 도 6에 잘 도시된 바와 같이, 가동 접촉부(24)의 말단부와 견부(35)간의 실질적인 간격을 전혀 남기지 않기 위하여, 개방 위치에서 가동 접촉부(24)의 단부와 폐접촉하도록 형성된다. 상기 결과로, 이와 같은 정전용량은 가동 접촉부(24)의 단부와 그라운드되는 차폐물(30)간에 형성되지 않으며, 상기 그라운드되는 차폐물은 그라운드 전류를 통하게 하고, 이와 관련된 가동 접촉부(24)가 개방 위치에 있을 때 그라운드되는 차폐물(30)로부터 인접한 고정 접촉부(22)의 절연을 깨는 바람직하지 못한 안테나 효과를 발생시킬 수 있다. 바꾸어 말하면, 가동 접촉부(24)의 단부는 고정 접촉부에 인접한 부동 전극을 만들지 못하게 하고, 그라운드 레벨로 성공적으로 유지될 수 있게 한다.

케이싱(60)은 유전성 플라스틱물질로 성형되고, 케이싱 내부 예를 들면, 자석 칸막이(64)의 그라운드 층(61)에 두어진다. 코어(74), 요오크(76) 및 복귀 스프링(62)을 포함하는 전자석 블록(50)의 금속 구성요소는 그라운드 층에 전기적으로 접속된다. 복귀 스프링(62)은 또한 케이싱(60) 단부에 있는 장착 구멍(67) 속에 삽입되는 금속 도체인 끝판(66)에 연결된다. 장착 구멍(67)은 케이싱(60) 바닥의 그라운드 층에 전기적으로 상호 연결될 수 있는 유사한 그라운드 층으로 케이싱내부에 형성된다. 따라서, 전자석 블록(50)을 형성하는 모든 금속 구성요소는 전자석 블록으로부터 접점 블록(10)의 절연을 향상시키기 위해 그라운드된다. 케이싱은 또한 다른 그라운드 층으로 케이싱 외부에 형성될 수 있다. 릴레이의 모든 요소를 상기 캡과 케이싱 사이에 포함하도록 케이싱(60)에 걸쳐 끼워지는 캡(68)은 유전성 플라스틱물질로 성형되고, 외부 전자계로부터 릴레이의 절연을 위해 유사한 그라운드 층을 갖는 내부 표면이거나 외부 표면상에 두어질 수 있다.

이제 도 7 내지 도 9를 참조로 하여, 상기 릴레이에 동등하게 사용될 수 있는 접점 블록(10A)이 도시되어 있다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 접점 블록(10A)은 도체 베이스(40A)가 단자 핀(21A) 주위에 리세스(41)를 갖는 바닥에 형성된다는 것을 제외하고는 앞선 실시예와 실질적으로 동일하다. 유사 요소는 접미사 문자 'A'를 갖는 유사한 도면번호로 지시된다. 리세스(41) 이외의 베이스(40A) 부분은 프린트 기판(80A) 위에 바로 접촉하는 베이스 바닥의 제 1 표면을 한정한다. 한편, 리세스(41)는 그 바닥 상에 프린트 기판(80A)으로부터 멀리 떨어져 간격이 두어져서, 그 결과 프린트 기판(80A) 상부의 도체(82A)와 베이스(40A)간의 개별적 클리어런스(42)를 주는 제 2 표면을 한정한다. 따라서, 단자 핀(21A)은 상응하는 관통공(85A)에 충진되는 땜납에 의해 프린트 기판(80A)의 상부 측면의 도체(82A)에 납땜되도록 허용된다. 리세스(41)의 제공 때문에, 도체 회로(82A)는 프린트 기판 상부의 도체(82A)에 핀(21A)의 전기 접속 포인트를 유지하도록 프린트 기판 상부에 형성될 수 있고, 이것은 프린트 기판(80A)에 둘러싸인 핀(21A)의 세그먼트로 전류 경로를 확장할 가능성을 제거하여, 따라서 상기 세그먼트에서 달리 바람직하지 못한 임피던스 감소를 회피한다. 게다가, 리세스(41)는 홀로 또는 차폐물(30A)의 도려낸 부분(34A)과 조합하여 절연 링(44A)에 둘러싸인 세그먼트에서 임피던스 감소를 보상하는데 사용될 수 있다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 그라운드 핀(46A) 각각은 관통공(48)의 하단부의 내부 플랜지(49)와 결합되는 확장된 헤드부(47)를 구비한다. 땜납(84)은 프린트 기판의 바닥으로부터 관통공(48)에 충진되어, 핀과 내부 플랜지 사이의 갭을 채운다. 가열을 하면, 땜납(84)은 용해되어 프린트 기판 상부의 그라운드 도체(81A)는 물론 베이스(40A)에 핀(21A)을 고정시킨다.

도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 단자 핀(21B)은 도체(82B)에 납땜하여 접속할 수 있도록 프린트 기판(80B) 상의 상응하는 도체(82B) 위에 두어진 굽어지는 다리부(foot)(23)를 수용하는 형상으로 만들어진다. 단자 핀(21C)은 도 13에 도시된 바와 같이, T-자형 다리부(23C)에 또한 형성될 수 있다.

본 발명은 첨부된 청구범위의 사상 및 범주에서 벗어남이 없이, 많은 변형과 변경이 당업자에게 분명하게 되고, 기대될 수 있다.

Claims

접점 블록(10)을 포함하는 고주파 개폐 장치로서,

상기 접점 블록(10)은

단자 핀(21)의 일단부 상에 각각 형성되는 한 쌍 이상의 고정 접촉부(22)와,

상기 고정 접촉부(22)간의 경로를 개폐하도록 구동되는 가동 접촉부(24)와,

전기적으로 도전물질인 도체 베이스(40)로서, 상기 고정 접촉부와 전기적으로 절연 관계에 있는 상기 도체 베이스의 위쪽으로 상기 고정 접촉부를 위치시키기 위하여 각각의 상기 단자 핀을 각각 통과하는 절연 링(44)을 구비하되, 상기 단자 핀 및 상기 가동 접촉부는 고주파 전류가 흐르는 신호 경로를 한정하도록 함께 작용하는, 상기 도체 베이스(40)와,

상기 고정 접촉부(22)와 상기 가동 접촉부(24)를 포함하도록 상기 도체 베이스로부터 똑바로 서 있는 전자 차폐물(30)로서, 상기 차폐물(30)은 상기 도체 베이스(40)에 전기적으로 연결되는, 상기 전자 차폐물(30)을 포함하는, 고주파 개폐 장치에 있어서,

상기 접점 블록(10)은 상기 단자 핀 각각의 전길이에 걸쳐, 상기 제 1 및 제 2 임피던스 사이인, 타깃의 전체 임피던스를 제공하기 위하여 상기 단자 핀(21)을 따라 한정된 길이의 제 1 세그먼트에서의 제 1 임피던스를 상기 단자 핀을 따라 상기 제 1 세그먼트에 바로 인접하게 정렬되는 한정된 길이의 제 2 세그먼트에 고유한 제 2 임피던스와 구별하기 위한 임피던스 보상 수단(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 개폐 장치.
제 1항에 있어서, 상기 제 1 세그먼트 및 상기 제 2 세그먼트는 상기 고주파 전류에 대해 1/100 파장(λ)(λ/100) 보다 더 크지 않은 상기 한정된 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 고주파 개폐 장치.
제 1항에 있어서, 상기 임피던스 보상 수단은 상기 제 2 임피던스보다 상기 도려낸 부분(cut-out)에 상응하는 상기 제 1 세그먼트에서의 상기 제 1 임피던스를 증가시키기 위한 상기 단자 핀(21) 주위에 위치되는 개방 윈도우를 제공하기 위하여 상기 도체 베이스(40)에 바로 인접한 상기 차폐물(30)에 형성되는 도려낸 부분(34)에 의해 한정되는 것을 특징으로 하는 고주파 개폐 장치.
제 3항에 있어서, 상기 단자 핀의 상기 제 2 세그먼트는 상기 한정된 길이에 걸쳐 상기 절연 링(44)에 의해 전체적으로 둘러싸임으로써 상기 제 2 임피던스를 부여받는 것을 특징으로 하는 고주파 개폐 장치.
제 4항에 있어서, 상기 도체 베이스(40)는 상기 절연 링(44)이 상기 도체 베이스의 상기 상부 및 하부 표면과 평평하게 있는 상기 절연 링의 상부 및 하부 표면과 느슨하게 끼워지는 각각에 관통공(43)이 형성되는데, 상기 도체 베이스는 상기 절연 링의 직경(D)보다 더 작은 두께(d)를 갖는 것을 특징으로 하는 고주파 개폐 장치.
제 1항에 있어서, 상기 전자 차폐물(30)은 상기 가동 접촉부(24)는 물론 상기 고정 접촉부(22)를 그 사이에 포함하는 측벽부(31)를 구비하는데, 상기 측벽부(31)는 균일한 두께의 금속 시트의 형상으로 만들어지고, 상기 가동 접촉부가 상기 고정 접촉부에서 멀리 있는 개방 상태에 있을 때 상기 가동 접촉부(24)의 대향 단부가 놓여지는 편평한 견부(35)로 상기 고정 접촉부(22)에 개별적으로 인접한 부분에 형성되며, 상기 편평한 견부(35) 각각은 상기 가동 접촉부(24)가 상기 가동 접촉부가 상기 개방 상태에 있을 때 실질적으로 전체 수평 길이에 걸치는 상기 견부와 일정한 접촉을 하는 대향 단부를 구비하도록 상기 가동 접촉부와 평행한 한정된 길이에 걸쳐 안으로 상기 측벽부를 부분적으로 변형시킴으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 개폐 장치.
제 1항에 있어서, 상기 도체 베이스(40A)는 다른 레벨의 제 1 및 제 2 하부 표면을 구비하는데, 상기 제 1 하부 표면은 프린트 기판(80A) 상부의 그라운드 도체(81A)에 전기적으로 접속하기 위하여 상기 프린트 기판 상에 표면 장착되도록 사용하기에 적합하고, 상기 단자 핀(21A)이 개별적으로 확장하는 상기 제 2 하부 표면은 상기 제 2 하부 표면과 상기 프린트 기판(80A) 사이에 클리어런스(clearance)(42)를 형성하기 위하여 상기 제 1 하부 표면보다 더 높은 레벨에 있고, 상기 단자 핀(21A)이 상기 프린트 기판(80A) 상부의 도체 회로 상에납땜되는 것이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 고주파 개폐 장치.
제 7항에 있어서, 상기 단자 핀(21A)은 상기 도체 회로와의 납땜 접속을 위하여 상기 단자 핀의 하단부에 상기 프린트 기판(80B)의 상기 도체 회로(82B)에 인접하게 사용하는데 적합한 편평한 다리부(foot)(23B)로 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 개폐 장치.
제 7항에 있어서, 상기 도체 베이스(40A)는 상기 프린트 기판(80A) 상의 상기 그라운드 도체(81A)와 연결하는 다수의 그라운드 핀(46)을 가지고 있는데, 상기 그라운드 핀(46) 각각은 상기 그라운드 핀의 상단부에서 확장된 헤드부(47)로 형성되고 상기 도체 베이스(40A)의 상응하는 관통공(48)을 통해 확장하면서, 상기 확장된 헤드부(47)는 상기 관통공의 하단부에서 내부 플랜지(49)와 연결되며, 상기 확장된 헤드부(47)는 상기 내부 플랜지(49)에 인접한 부분에서 상기 관통공(48)에 충진되는 땜납(84)에 의해 상기 내부 플랜지(49)에 고정되는 것을 특징으로 하는 고주파 개폐 장치.
제 1항에 있어서, 여자 코일(70) 및 상기 여자 코일에 통전하면 상기 고정 접촉부(22)로부터 및 상기 고정 접촉부로 상기 가동 접촉부를 개폐하도록 상기 가동 접촉부(24)에 결합되는 전기자(72)를 가지고 있는 전자석 블록(50)을 포함하는데, 상기 장치는 상기 접점 블록(10)은 물론 상기 전자석 블록(50)을 수용하기 위한 케이싱(60)을 더 포함하며, 상기 전자석 블록은 상기 전자석 블록에 노출되고 상기 그라운드 층에 전기적으로 접속되는 전기 도체인 요소(74,76,62,66)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 개폐 장치.