KR100319306B1 - 웨이퍼로조립된전기커넥터 - Google Patents

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레카 도날드 지.
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Abstract

모듈식 전기 커넥터는 웨이퍼로 구성되어 있다. 각각의 웨이퍼는 하나의 접점 요소 칼럼을 포함하고 있고, 분리되어 있다. 그 웨이퍼는 두 가지 유형이고, 이것은 두 행의 모듈을 형성하도록 함께 스냅한다. 그 모듈은 금속 보강재상에서 조직화될 수 있는 부착 형상부를 포함하고 있다. 차폐 부재는 그 커넥터가 차폐된 버전 또는 차폐되지 않은 버전으로 만들어지도록 각각의 웨이퍼에 최적으로 부착될 수 있다. 추가로, 각각의 웨이퍼는 선택된 접점 요소가 차폐물의 성능을 향상시키거나 저항기의 부착을 가능하게 하도록 절단될 수 있다.

Description

웨이퍼로 조립된 전기 커넥터{ELECTRICAL CONNECTOR ASSEMBLED FROM WAFERS}
전기 커넥터는 여러 유형의 전기 시스템에 사용된다. 예를 들어, 여러 전산화된 시스템에서, 인쇄 회로 기판은 커넥터를 통해 서로 연결된다. 그 커넥터의 한 부분은 각각의 기판에 부착된다. 그 커넥터 부분은 기판간의 여러 신호 경로를 완성하도록 결합되어 있다. 추가로, DC 전원 또는 접지 경로는 또한 그 커넥터를 통해 완성된다. DC 경로는 인쇄 회로 기판에 전원을 공급하고, 차폐 인접 신호 접점이 적절히 구성된다면 그 커넥터를 통과하는 신호의 보전성이 향상된다.
커넥터의 각 절반부는 절연 하우징에 내장된 도전 접점(contacts)을 포함하고 있다. 각각의 접점은 접점 영역을 가지고 있고, 이것은 그 커넥터가 결합되어 있을 때 그 커넥터의 다른 한쪽의 접점과 접속한다. 추가로, 각각의 접점은 하우징으로부터 뻗어 있는 후미부를 가지고 있으며, 인쇄 회로 기판에 부착되어 있다. 후미부는 납땜 후미부일 수 있고, 이것은 인쇄 회로 기판 또는 억지 끼워 맞춤(press-fit)후미부에 납땜되고, 인쇄 회로 기판에서 홀의 마찰력에 의해 내장된다. 접점 몸체는 접점 영역에서 후미부로 신호를 전달한다.
하나의 공통 유형의 신호 접점은 접점 영역으로서 단순히 핀을 사용한다. 핀 접점은 일반적으로 소켓식 접점과 연결한다. 소켓식 접점의 접점 영역은 한 쌍의 대향 캔틸레버 빔으로부터 형성된다. 그 핀은 그 빔사이에 삽입된다. 캔틸레버 빔은 그 핀에 대항하여 탄성력을 발생시키고, 좋은 전기 접속을 가능하게 한다.
다른 유형의 접점이 또한 사용된다. 예를 들어, 플레이트, 블레이드, 또는 포크 형태의 접점이 모두 사용되어 왔다.
커넥터 하우징은 플라스틱으로 종종 몰드(mold)된다. 초기에, 커넥터 하우징은 하나의 부품으로 몰드되었다. 그러나, 큰 커넥터에서 필요한 공차를 유지하는 것이 어렵고, 개별 모듈로부터 큰 커넥터를 만드는 것이 쉽다는 것을 알았다. 그 모듈은 금속 보강재를 사용하여 서로 지지되어 배치되었다. 긴 금속 보강재는 유사 사이즈의 하우징이 몰드될 수 있는 것보다 더 큰 정밀도로 몰드될 수 있다. 미국 특허 번호 제4,655,518호와 제5,403,206호는 보강재를 이용한 모듈 커넥터의 예이다.
미국 특허 번호 제5,066,236호는 커넥터를 제조하는 대체 방법을 설명한다. 그 특허는 각각의 칼럼 접점이 개별 서브어셈블리로 몰드되어 있는 커넥터를 도시하고 있다. 그 서브어셉블리는 하우징 모듈내에 삽입되고, 이것은 긴 커넥터를 형성하도록 정렬되어 있다.
상기 미국 특허 번호 제5,403,206호 및 제5,066,236호 각각은 커넥터의 소켓부가 각각의 열(coulmn)사이에 차폐 부품을 가지고 있는 실시예를 도시하고 있다. 신호 접점의 열간의 차폐는 또한 미국 특허 번호 제4,975,084호 및 제4,846,727호에 도시되어 있다.
상기 특허에 설명된 커넥터의 상업적인 실시예는 2mm 이상 이격된 신호 접점의 인접 열을 가지고 있다. 여러 출원에서 고 신호 밀도를 가진 커넥터를 가지고자 한다. 커넥터의 신호 밀도는 그 커넥터의 단일 길이당 신호를 전달할 수 있는 접점의 수를 표시한다.
그러나, 그 접점을 서로 밀접하게 위치시킴으로써 커넥터의 신호 밀도를 단순히 증가시키는 것은 종종 불가능하다. 그 접점은 서로 밀접하게 배치됨에 따라, 그 접점상의 신호사이에 더 큰 전기 상호작용이 있다. 이러한 상호 작용은 신호 왜곡 또는 노이즈를 유발하고, 이것은 매우 바람직하지 않다. 이러한 문제를 해소하기 위해, 접지 신호를 전달하는 신호 접점의 일부를 이용하는 것이 필요하다. 커넥터의 신호 밀도에서 그 순수 효과는 종종 증가되지 않는다. 밀접한 접점을 가진 커넥터를 제조하는 단순한 방법을 가지는 것이 매우 바람직하다.
본 발명에 따른 커넥터는 또한 다른 중요한 문제점을 해소한다. 백플레인 어셈블리상의 버스 트레이스는 필요한 전기적인 특성을 제공하기 위해 트레이스에 연결된 소형 저항기를 가지고 있다. 예를 들어, 비아 홀(via hole)은 백플레인을 형성하는 인쇄 회로 기판을 관통하고, 그 저항기는 비아 홀을 통해 상기 트레이스와 접속하고 있다. 이러한 접근법은 저항기를 수용하기 위해 더 큰 백플레인 어셈블리를 때때로 필요로 하는 단점을 갖는다. 추가로, 비아 홀은 전송시 스터브로서 작용하고, 이것은 버스 트레이스상의 신호를 왜곡한다.
저항기를 연결하는 대체 방법은 매입층 기술이라 불리우는 기술을 이용하는것이다. 이러한 방법으로, 저항기는 인쇄 회로 기판 안쪽에 매입된다. 그러나, 각각의 매입층은 어셈블리에 상당한 비용을 추가시킬 수 있고, 그러므로 바람직하지 않다. 비용을 크게 증가시키지 않고 그리고, 저항기의 추가 공간을 필요로 하지 않고 백플레인 어셈블리상에 많은 저항기를 사용할 수 있는 것이 매우 바람직하다.
발명의 개요
상기 설명을 배경으로, 전기 커넥터를 제조하는 단순한 방법을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명의 다른 목적은 접점의 인접 열이 서로 매우 밀접한 간격을 이룬 커넥터를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 핀으로 구성된 차폐 커넥터를 저 비용으로 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 차폐가 향상된 서브어셈블리로 구성된 커넥터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 인쇄 회로 기판상에 저항성 부하를 제공하는 단순한 방법을 제공하는 것이다.
기타 다른 목적은 웨이퍼 각각이 한 행(row)의 접점 요소 주위에 절연 물질을 가지고 있는 웨이퍼를 형성함으로써 달성된다. 그 웨이퍼는 금속 보강재에 연결된다.
일실시예에서, 복수개의 웨이퍼는 소형 모듈로 서로 연결되어 있고, 이것은 보강재에 부착되어 있다.
대체 실시예에서, 차폐 부품은 하나의 커넥터로 조립되기 전에 웨이퍼에 연결되어 있다. 그 차폐 부품은 웨이퍼에서 접점 요소의 후미 말단과 접점 말단에 연결되어 있다. 일실시예에서, 차폐부가 부착된 커넥터 요소의 후미 말단과 접점 말단사이에 브레이크가 있다. 이러한 구조는 전류가 차폐 부품을 통해 흐르는 것을 필요로 하고, 이것에 의해 그 효과를 증가시킨다.
바람직한 실시예에서, 웨이퍼의 안쪽에 몰드된 접점 요소부는 웨이퍼의 윈도우를 통해 노출된다. 차폐부에 연결된 접점 요소내의 브레이크는 그 윈도우를 관통한 접점 요소를 절단함으로써 형성된다.
일실시예에서, 저항기는 웨이퍼내의 윈도우에 배치되고, 접점의 노출된 말단을 연결시킨다. 저항기는 신호 경로에서 원하는 저항을 제공하고, 이것은 백플레인 응용에 유용할 수 있다.
본 발명은 일반적으로 전기 커넥터에 관한 것이고, 더 상세하게는 웨이퍼로 조립된 전기 커넥터에 관한 것이다.
본 발명은 다음의 명세서와 첨부한 도면을 참조하여 보다 더 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따라서 제조된 커넥터의 분해도,
도 2a는 도 1의 라인(2A-2A)을 따라 절단된 웨이퍼의 측면도,
도 2b는 라인(2B-2B)을 따라 절단된 도 2a의 웨이퍼의 단면도,
도 3a는 도 1의 라인(3A-3A)을 따라 절단된 웨이퍼의 측면도,
도 3b는 라인(3B-3B)을 따라 절단된 도 3a의 웨이퍼의 단면도,
도 4a는 웨이퍼를 만드는데 사용된 블랭크,
도 4b는 도 3에 설명된 웨이퍼를 형성하는데 사용된 도 4a의 블랭크 주위의 몰드를 설명하는 도면,
도 4c는 도 2에 설명된 웨이퍼를 형성하는데 사용된 도 4a의 블랭크 주위의 몰드를 설명하는 도면,
도 5는 저항성 부하를 포함한 본 발명에 따른 커넥터,
도 6a는 본 발명의 대체 실시예의 부분 단면도,
도 6b는 라인(6B-6B)을 통한 도 6a의 커넥터.
도 1은 웨이퍼(112,114)로 조립되는 커넥터(100)를 도시하고 있다. 각각의 웨이퍼(112,114)는 한 열의 접점 요소(410A...410F, 도 4a)를 포함하고 있다. 도시된 실시예에서, 커넥터 요소는 핀(150)과 억지 끼워맞춤 납땜 후미부(152)의 형태로 접점 영역을 갖는다. 바람직한 실시예에서, 핀(150)과 납땜 후미부(152)는 웨이퍼(112,114)에서 직각으로 뻗어 있다. 그러므로, 커넥터(100)는 "직각" 커넥터이다.
웨이퍼(112,114)는 모듈(122)을 형성하도록 서로 연결되어 있다. 모듈(122)은 보강재(110)에 부착된다.
보강재(110)는 종래에 일반적으로 사용된 금속 보강재이다. 이 보강재는 스테인리스 시트강과 같은 금속 부품으로부터 스탬프되고, 도 1에 도시된 바와 같이 직각으로 구부려진다. 보강재(110)는 모듈(122) 부착용 바브(도시 생략)와 홀(124)을 포함하고 있다. 보강재(110)는 미국 메사추세츠 보스톤의 TERADYNERInc.에 양도된 미국 특허 번호 제5,672,046호에 설명되어 있고, 이것은 참조로서 포함되어 있다.
웨이퍼(112)는 전면(부호 생략)상에 허브(126)를 그리고 하부면(부호 생략)으로부터 뻗어 있는 돌출부(130)에 형성된 슬롯(128)을 가지고 있다. 허브(126)는 홀(124)에 삽입되고, 슬롯(128)은 바브를 수용한다. 웨이퍼(112)는 상기 미국 특허 번호 제5,672,064호에서 설명된 바와 같이 보강재(110)에 체결된다.
웨이퍼(114)는 웨이퍼(112)에 체결되기 때문에, 모듈(122)전체가 보강재(110)에 체결된다. 보강재(110)는 홀과 바브가 반복하는 패턴을 가지고 있다. 그러므로, 원하는 다수의 접점 열을 가진 커넥터를 형성하기 위해 다수의 모듈(122)은 보강재(110)를 따라 나란히 체결될 수 있다. 사용시, 보강재(110)를 형성하는 부품은 긴 롤로 형성될 수 있고, 원하는 길이로 절단하여 커넥터를 만들 수 있다.
도 1은 차폐물(116,118)에 의해 분리된 웨이퍼(112,114)를 도시하고 있다. 차폐물(116)은 웨이퍼(112)의 옆면에 부착하고, 차폐물(118)은 웨이퍼(114)의 옆면에 부착한다. 차폐물(116,118) 각각은 하나의 모듈로 접점 요소(410)(도 4)중 하나에 부착한다. 각각의 차폐물(116,118)은 접점 요소(410)에서의 두 점에서 전기적으로 접속하고, 아래에 설명된 바와 같이, 두 점사이의 접점 요소(410)에 브레이크가 있다.
차폐물(118)은 접점 탭(132E,134E)을 가지고 있다. 접점 탭(132E)은 웨이퍼(114)내의 오목부(312)(도 3a)에 끼워지고, 후미부(136)근처의 접점 요소와 맞물린다. 접점 탭(134E)은 핀(120)근처의 동일 접점 요소와 맞물린다. 접점 탭(132E, 134E)의 각각은 접점 부재와 전기적으로 접속되도록 핀서형 부재와 일체적으로 형성되어 있다.
차폐물(118)은 4개의 홀(140)을 포함하고 있다. 홀(140)은 웨이퍼(114)상의 정렬 허브(314)와 맞물리고, 그것에 의해 차폐물을 위치 결정한다. 차폐물(118)상의 잠금 탭(138)은 웨이퍼(114)상의 슬롯(318)(도 3a)으로 끼워지고, 그것에 의해 차폐물(118)을 웨이퍼(114)에 체결한다.
차폐물(118)은 추가로 2개의 홀(146)을 포함하고 있다. 홀(146)은 웨이퍼(112)상의 래치(222)(도 2b)가 홀을 통해 돌출하도록 크기지어지고 위치결정된다.
차폐물(116)은 웨이퍼(112)상의 접점 요소와 맞물리고 웨이퍼(112)에 체결되는 유사한 형상을 가지고 있다. 차폐물(116)상의 잠금 탭(138)은 웨이퍼(112)상의 슬롯(218)(도 2a)에 끼워지고, 그것에 의해 차폐물(116)을 웨이퍼(112)에 체결한다. 차폐물(116)은 접점 탭(132E,134E)이 없는 대신 접점 탭(132B,134B)을 가지고 있다는 점에서 차폐물(118)과 다르다. 접점 탭(132B,134B)은 탭(132E,134E)과 동일 형상이다. 그러나, 접점 탭(132B,134B)은 커넥터(100)의 차폐물(118)상의 접점 탭(132E,134E)이 맞물림 하는 행과는 다른 행에서 접점 요소와 맞물리도록 위치결정되어 있다.
커넥터내의 접점의 행들은 A로 부터 시작하여 그 다음번째 영문자로 지정된다. 커넥터(100)는 6개의 접점의 행들을 가지는 것으로 도시되어 있다. 이 6개의 행은 A 내지 F의 문자로 지정되어 있다. 차폐물(116)상의 접점 탭(132B,134B)은 B 행에서의 접점과 맞물려 있다. 차폐물(118)상의 접점 탭(132E,134E)은 E 행에서의 접점과 맞물려 있다. 이러한 차폐물은 접지되어 있어야 하기 때문에, 커넥터(100)가 부착되어 있는 회로 기판(도시 생략)상에 "대체 행 접지 패턴"을 필수적으로 가지고 있다. 환언하면, 웨이퍼(112)내의 B 행의 접점 부재의 후미부(136)는 인쇄 회로 기판(도시 생략)상의 접지 트레이스에 접속되어 있다. 웨이퍼(114)내의 E 행의 접점 부재의 후미부(136)은 접지 트레이스에 접속되어 있다.
이러한 방식으로, 접점의 각 열에서의 적어도 하나의 접점은 접지되어 있다. 접지된 특정 접점은 B 행과 E 행사이의 인접 열에서 교대한다. 이것에 의해, 각 열사이는 차폐된다. 그러나, 차폐 부재(116,118)의 사용은 선택 사양이다. 커넥터(100)는 차폐된 커넥터 또는 차폐되지 않은 커넥터로서 조립될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 차폐물(116,118)은 금속 시트로부터 스탬핑된다. 스탬핑 동작에서, 접점 탭(132B,132E,134B,134E)을 포함하고 있는 차폐 블랭크가 먼저 만들어진다. 차폐물(116)을 만들기 위해, 접점 탭(132E,134E)이 절단된다. 차폐물(118)을 만들기 위해, 접점탭(132B,134B)이 절단된다. 그후, 차폐물(116)의 남은 접점 탭(132B,134B) 및 차폐물(118)의 남은 접점 탭(132E,134E)과 잠금 탭(138)은 대략 직각으로 구부려진다.
도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(112)는 측판(142)을 포함하고 있다.측판(142)은 모듈(122)내의 웨이퍼의 접점의 양 열의 폭방향으로 뻗어 있다. 다수의 모듈(122)이 보강재(110)에 부착됨에 따라, 측판(142)은 커넥터(100)의 길이 방향으로 뻗을 것이다. 측판(142)은 커넥터(100)의 측벽을 형성한다.
측판(142)은 커넥터의 측벽에서 전형적으로 발견될 수 있는 형상을 포함하고 있다. 예를 들어, 측판(142)은 돌출부(144)와 몰드되어 있다. 측판은 또한 정렬 립(rib)(220)(도 2a,2b)과 형성될 수 있다. 이러한 형상은 커넥터(100)의 측벽사이에 결합 커넥터를 삽입하는데 도움이 된다.
여기서 도 2a와 도 2b를 보면, 모듈을 형성하는 웨이퍼(112)가 추가로 상세히 도시되어 있다. 차폐물(116)을 위치 결정하는 4개의 정렬 허브(214)가 도시되어 있다. 잠금 허브(216)는 4개의 정렬 허브(214)중 두 개에서 뻗어 있다. 잠금 허브(216)는 웨이퍼(114)내의 홀(450)(도 4b)과 맞물려 있고, 웨이퍼(112,114)가 서로 압축될 때 스냅 맞춤 연결부를 형성하는 데 도움이 된다.
래치(222A,222B)는 또한 모듈을 형성하는 웨이퍼(114,112)사이에 스냅 맞춤 연결부를 형성하는데 도움이 된다. 래치(222A)는 캐치(320)(도 3a)에 끼워 맞춰진다. 래치(222B)는 모듈을 형성하는 웨이퍼(114)아래로 끼워 맞춰진다. 도시된 바와 같이, 각각의 래치(222A,222B)는 연장되어 있고, 약간 가요성이 있다. 각 래치의 말단 표면부(부호 생략)는 래치(222A, 222B)가 웨이퍼(114)상의 캐치 형상부와 만남에 따라 치켜 올라가도록 가늘어져 있다. 모듈을 형성하는 웨이퍼(112,114)가 서로 밀고 있기 때문에, 그 가늘어진 표면(부호 생략)은, 캐치 형상부를 맞물고 있는 동안 래치(222A,222B)가 변형되지 않은 위치로 되돌아 가게 하여 캐치 형상부를 제거할 것이다. 이러한 스냅 맞춤 요소는 공지되어 있다.
모듈을 형성하는 웨이퍼(112)는 모듈의 두 개의 에지주위에 벽(252)을 포함하고 있다. 웨이퍼(114)는 웨이퍼(112,114)가 서로 스냅되어 있을 때 상기 벽에 걸쳐 있다. 벽(252)은 모듈(122)(도 1)의 중심에 있는 허브(126)에 부착점을 제공한다.
도 3a와 도3b는 모듈을 형성하는 웨이퍼(114)의 개략도이다.
여기서, 도 4a를 보면, 제조 공정이 상세히 도시되어 있다. 웨이퍼(112,114)를 제조하기 위해, 접점(410A...410F) 그룹은 금속 시트로부터 스탬핑된다. 그 접점은 캐리어 스트립(412,414,416)을 지나가도록 스탬프되어 있다. 그 캐리어 스트립은 접점(410A...410F)을 지탱하는 작용을 하고, 그 접점을 쉽게 조정하게 한다.
필요하다면, 핀 부품(150)은 90°로 주조되어 회전된다. 사용상, 핀 부품(150)은 두 개의 캔틸레버 빔으로 구성된 소켓식 접점과 맞물릴 수 있다. 그 캔틸레버 빔이 그 핀 부품(150)의 주조된 표면을 따라 슬라이드하는 것이 바람직하다. 그 빔과 핀사이에서 적당히 정위되는 데 필요하다면, 그 빔은 회전될 수 있다.
절연 하우징은 접점(410A...410F)주위에서 사출성형된다. 그 사출 성형에 앞서, 캐리어 스트립(416)은 개별적인 접점들(410A...410F)을 분리하도록 절단된다.
도 4b는 그 접점주위에서 몰드된 웨이퍼(114)와 유사한 형태의 절연 하우징을 도시하고 있다. 몰드 단계는 접점(410A...410F)이 캐리어 스트립(412,414,416)에 여전히 연결되어 있는 동안에 수행된다. 몰드 단계가 완료된 후에, 그 캐리어 스트립은 필요한 형태의 웨이퍼를 남기도록 절단된다. 그 캐리어 스트립은 웨이퍼를 더 이상 조정할 필요가 없을 때 언제나 절단된다.
도 4c는 웨이퍼(112)에 대한 유사한 몰드 단계를 도시하고 있다. 동일 접점(410A...410F)은 웨이퍼(112,114)중 하나를 만드는데 사용될 수 있다. 단지 차이점은 접점 주위에서 몰드된 하우징내에 있다는 것이다. 웨이퍼(112,114)의 형상부는 일반적으로 간단한 양면 몰드를 이용하여 만들어 질 수 있다. 슬롯(128)은 이러한 몰드로 형성될 수 없고, 피스톤 또는 이와 유사한 요소를 가진 몰드가 슬롯(128)을 형성하는데 필요하다. 이러한 몰드는 공지되어 있다.
상기된 바와 같이, 차폐물(116,118)이 전기적으로 연결되어 있는 접점이 절단되면 개량된 전기 특성을 얻게 된다. 윈도우(224,324)는 이러한 목적으로 포함되어 있다. 도시된 실시예에서, 윈도우(224,324)는 접점(410B...410E)을 노출시키고, 그 중 어떠한 것도 쉽게 절단될 수 있다. 웨이퍼(112)에 있어서, 접점(410B)은 절단된다. 웨이퍼(114)에 대하여, 접점(410E)이 절단된다.
여기서, 도 5를 보면, 윈도우(224,324)의 대체 사용이 도시되어 있다. 노출된 모든 접점(410B...410F)이 노출된 말단(512,514)을 남기고 절단될 수 있다. 회로 요소는 노출된 말단(512,514)에 연결될 수 있다. 도 5는 저항기(510)가 그 노출된 말단에 연결되어 있는 것을 도시하고 있다. 저항기(510)는 1Ω과 250Ω사이의 상대적으로 적은 값을 가진 저항기이다. 더 바람직하게, 그 저항기는 5Ω-100Ω의 범위내에 있다. 이러한 저항기는 커넥터(100)가 결합되어 있는 백플레인 어셈블리(도시 생략) 또는 커넥터(100)이 부착되어 있는 회로 기판(도시 생략)내의 저항기로 대체될 수 있다.
저항기(510)는 종래의 표면 장착 제조 기술을 이용하여 노출된 접점에 부착된다.
사용시, 커넥터(100)는 인쇄 회로 기판(도시 생략)에 부착된다. 노치(250)는 인쇄 회로 기판의 에지를 수용하도록 설계되어 있다. 커넥터(100)는 에지 장착형 커넥터로서 사용될 수 있다. 이것은 인쇄 회로 기판을 백플레인 어셈블리에 결합하는데 사용될 수 있다. 커넥터(100)는 또한 중이층 카드 또는 확장 카드로 일반적으로 불리우는 애플리케이션에서 인쇄 회로 기판을 다른 인쇄 회로 기판에 결합시키는데 사용될 수 있다.
차폐된 구조에서, 차폐물은 AC 접지에 연결될 수 있다. 그러므로, 그 차폐물에 연결된 접점은 커넥터(100)가 장착되어 있는 인쇄 회로 기판상의 접지 트레이스에 연결되어 있다.
커넥터의 여러 요소의 치수는 절대적이지 않다. 그러나, 커넥터(100)의 중요한 잇점은 각 행의 접점(410A...410F)이 서로 밀접하게 위치될 수 있다는 것이다. 추가로, 인접 행은 서로 밀접하게 배치될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 웨이퍼(112)내의 핀(150)은 웨이퍼(114)내의 핀(150)보다 중심이 2mm 적다. 바람직하게, 이격 거리는 1.5mm이다. 마찬가지로, 각각의 모듈내의 인접한 핀(410A...410F)간의 간격은 2mm이하이다. 이 간격은 인접한 핀 방향에서 마찬가지로 1.5mm일 수 있다. 이러한 치수는 커넥터가 차폐된 구조로 만들어 질 수 있다는 점에서 특히 중요하다.
바람직한 실시예에서, 각 웨이퍼(112,114)의 두께는 대략 1.35mm이다. 각각의 차폐물은 대략 0.15mm이다. 접점의 인접 열사이에서 1.5mm 이격 거리를 가진 커넥터를 만들기 위해, 허브(214,314)는 대략 0.15mm의 높이를 가지고 있다. 접점의 인접 열사이에서 2mm의 이격 거리를 가진 커넥터를 만들기 위해, 허브(214,314)는 대략 0.65mm의 높이를 가지고 접점의 행사이의 이격 거리를 증가시킨다. 따라서, 이러한 부품의 치수를 변화시켜서, 열사이의 이격 거리를 편리하게 변경할 수 있다.
일실시예를 설명하면서, 여러 대체 실시예 또는 변경이 가능할 수 있다. 예를 들어, 각각의 웨이퍼(112,114)는 단일 윈도우(224,324)와 함께 각각 도시되어 있다. 개별 윈도우는 절단될 필요가 있는 것에만 또는 각각의 접점(410A...410F)위에 몰드될 수 있다. 개별 윈도우가 사용되면, 각각의 윈도우는 더 작아질 수 있다. 그 윈도우는 원형이거나 개별 저항기(510)를 수용할 수 있는 형태일 수 있다. 개별 윈도우가 사용되면, 그 윈도우는 그 웨이퍼를 대각선으로 가로질러 위치될 수 있고 그 웨이퍼의 기계적인 무결성을 향상시킨다.
다른 예로서, 절연 하우징이 접점 주위에서 몰드된 후 접점이 윈도우를 통해 절단될 필요는 없다. 접점이 몰드되기 전에 절단되면, 그 윈도우는 전체적으로 제거될 것이다. 더욱이, 접점을 모두 절단할 필요는 없다. 커넥터가 510과 같은 저항기가 없는 차폐되지 않은 것으로 사용되면, 접점을 절단할 이유는 없다. 이러한 구조에서 감소된 차폐가 야기될지라도 또한 그 접점을 절단하지 않고 그 차폐물을 이용하는 것이 가능하다.
추가로, 각각의 차폐물(116,118)이 단지 하나의 접점에 연결되어 있음이 도시되어 있다. 일부 상황에서는 각각의 차폐물을 둘이상의 접점에 연결하는 것이 바람직할 수 있다. 개량된 차폐는 이러한 구조를 야기할 수 있지만, 보다 적은 접점이 신호를 반송하는데 이용할 수 있다.
접지 접점이 인접 열에서의 B 행과 E 행사이에서 변경하는 대체 행 접지 패턴이 바람직한 실시예로서 설명되었다. 그 접지 패턴이 상이한 타입의 신호를 최적화하도록 프로그램되는 것이 가능하다. 상이한 접지 패턴은 단일 종료 신호, 차동 신호, 또는 버스 구조에 사용될 수 있다. 본 발명에 따라 제조된 커넥터는 임의의 접지 패턴으로 사용될 수 있다. 차폐물과 접접 요소사이에서 연결부의 위치와 수를 변경함으로써 상이한 접지 패턴이 이루어진다. 접점의 각 열은 별개 웨이퍼로 형성되어 있기 때문에, 상이한 접지 구조로 미리 웨이퍼를 형성하는 것이 쉽다. 그 커넥터의 조립상, 소정의 접지 구조를 가진 웨이퍼를 선택할 수 있다.
또한, 여러 형상이 웨이퍼(112,114)를 함께 스냅하는 것을 도시하였음을 알 수 있다. 여러 대체 부착 방법이 사용될 수 있다. 더욱이, 웨이퍼(112,114)가 보강재(110)상에 조립되기 전에 모듈을 형성하기 위해 함께 스냅될 필요는 없다. 맨먼저 모듈을 조립하는 한가지 잇점은 차폐물(116,118)의 올바른 교대 패턴을 얻을 수 있다는 것이다. 각각의 모듈은 하나의 차폐물(116)과 하나의 차폐물(118)을 포함하고 있다. 따라서, 모듈이 나란히 배치될 때, 올바른 패턴이 된다.
웨이퍼를 모듈로 먼저 조립하는 두 번째 잇점은 종래 기술의 제품과 호환성이 있는 보강재가 사용될 수 있다는 것이다. 그러나. 이러한 잇점이 중요하지 않은 애플리케이션에서는, 웨이퍼를 함께 모듈로 먼저 연결하는 것이 필요하지 않다. 개별 웨이퍼는 보강재(110)로 직접 조립될 수 있다. 이러한 경우에, 모든 웨이퍼는 일치할 수 있고, 각각은 허브(126)와 슬롯(128)을 포함하고 있다.
또한, 현재 바람직한 실시예는 부착 형상부로서 홀(124)과 바브를 가지고 있다는 것을 주목해야 한다. 예를 들어, 홀과 바브의 위치는 바뀔 수 있다. 대안으로, 제 2 바브는 홀 대신에 사용될 수 있다. 예를 들어, 제 2 바브는 보강재상의 탭을 구부려서 형성되고, 그 결과 제 1 바브와 평행이 된다.
또한, 도면은 한 쌍의 웨이퍼(112,114)가 서로 스냅 맞춤되어 있음을 도시하고 있다는 것을 알게 된다. 이러한 배열은 견고한 모듈이 되게 한다. 인접 모듈사이의 맞물림은 도시되어 있지 않다. 그러나, 인접 모듈사이에 맞물림 수단이 있다면, 더 강고한 커넥터를 만들 수 있다는 것을 알게 된다. 종래의 맞물림 형태가 사용될 수 있다. 모듈사이의 맞물림이 충분히 강고하고 견고하다면, 실시예는 보강재없이 구성될 수 있다.
도 6a와 도 6b는 웨이퍼(112)의 대체 구조를 도시하고 있다. 도 6a의 접점 후미부(652)는 억지 끼워 맞춤식 후미부보다는 납땜형 후미부이다. 추가로, 차폐물의 부착 방법은 차폐물(118)에 대해서와 상이하다. 도 6a에서 B 행과 E 행의 접점 각각은 한 쌍의 홀((612B,614B) 및 (612E,614E))을 가지고 있다. 차폐물은 형상부를 그 차폐물에서 홀로 삽입함으로써 이러한 접점에 연결된다. 예를 들어, 바브형 말단을 가진 형상부가 사용될 수 있다. 대안으로, 핀서형 말단을 가진 형상부는 홀에 삽입될 수 있고, 마찰력을 통해 적당히 유지될 수 있다.
도 6a의 웨이퍼의 추가 차이점은 윈도우(224,324)대신에 복수의 개별윈도우(624A...624E)를 사용하는 것이다. 그 개별 윈도우는 모든 접점이 노출되게 한다. 또한 510과 같은 저항기의 위치 결정을 용이하게 한다.
또한 하나의 추가 변화가 도 6b에서 관찰될 수 있다. 웹(650)은 측판(620A, 620B)을 연결시킨다. 웹(650)은 최대 취약점에서 그 웨이퍼를 보강하고, 이것은 측판(620B)의 근저에 있다. 도 6b에 명백히 도시되어 있지 않지만, 웹(650)은 웨이퍼(114)로부터 핀(150)을 수용하도록 그 안에 노치를 포함하고 있다.
또한 저항기(510)의 위치 결정에 추가 변화가 이루어 질 수 있다. 한가지 유용한 변화는 저항기가 변화되거나 교체될 필요가 있을 경우에 저항기가 그 조립된 커넥터에서 더 접근가능하도록 하는 것이다. 예를 들어, 웨이퍼(112 또는 114)는 두 부분으로 나누어질 수 있다. 한 부분은 핀(150)을 포함하고 있는 삽입부일 수 있다. 그 삽입부는 저항기(510)를 포함할 수 있다. 그 삽입부는 수리 또는 교체를 위해 저항기로의 접근이 가능하면서, 그 모듈로 스냅 맞춤될 수 있다. 또한, 커넥터가 인쇄 회로 기판에 장착된 후에도 저항기의 값을 변화시킬 수 있다.
또한, 바람직한 실시예는 직각 숫형 커넥터로서 설명되어 있다는 것을 알수 있다. 여기서 기재된 기술은 핀 소켓과 같은 다른 커넥터 구조물에 적용될 수 있다. 또한, 다른 조립방법으로 커넥터에 적용할 수 있다. 특히, 그 커넥터와 차폐물에 매입된 저항기의 사용은 웨이퍼를 함께 유지하도록 플라스틱 하우징을 사용하는 종래의 커넥터에 일반적으로 적용될 수 있다.
그러므로, 본 발명은 첨부된 청구 범위와 사상만으로 단지 제한될 수 있다.

Claims (12)

  1. 금속 보강재(110)와 그 금속 보강재에 부착된 복수의 모듈(122)을 포함하는 모듈식 전기 커넥터(100)에 있어서, 각각의 모듈은
    절연 하우징과 그 하우징을 통해 뻗어 있는 복수의 접점 요소(410A,410B, 410C,410D,410E,410F)를 구비하고 있으며, 적어도 하나의 부재(222A,222B)가 돌출하고 있는 측면부를 구비하고 있는 제 1 웨이퍼(112), 및
    상기 제 1 웨이퍼의 절연 하우징과 상이한 형태의 절연 하우징을 구비하고 있으며, 그 하우징을 통해 뻗어 있는 접점 요소(410A,410B,410C,410D,410E,410F)를 적어도 하나를 구비하고 있으며, 상기 제 1 웨이퍼의 상기 측면부에 병렬로 배치된 제2측면부를 구비하고, 상기 제 2 측면부는 상기 돌출 부재(222A)가 관통하여 돌출하는 개구(320)를 구비하는 제 2 웨이퍼(114)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 모듈식 전기 커넥터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 웨이퍼로부터 돌출하는 부재와 상기 제 2 웨이퍼내의 개구는 스냅 맞춤식 접속부를 형성하는 것을 특징으로 하는 모듈식 전기 커넥터.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 보강재는 복수의 홀(124)을 포함하고 있으며, 각각의 모듈은 상기 복수의 홀중 하나의 홀에 삽입된 허브(126)를 포함하고 있는 것을특징으로 하는 모듈식 전기 커넥터.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 접점 요소는 열로 정렬되어 있고, 인접한 열은 1.5mm 이하로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 모듈식 전기 커넥터.
  5. 제 4 항에 있어서, 각각의 평면 차폐 부재가 제 1 웨이퍼의 제 1 표면부에 병렬로 배치되어 있는 복수의 평면 차폐 부재(116,118)를 더 포함하고 있으며, 여기서 상기 차폐 부재 각각은 자체를 관통하는 홀(146)을 구비하고 있고, 상기 제 1 웨이퍼의 돌출 부재는 상기 홀을 관통하여 돌출하고 있는 것을 특징으로 하는 모듈식 전기 커넥터.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 금속 보강재는 제 1 부분과 그 제 1 부분에 직각으로 구부려진 제 2 부분을 구비하고 있고, 각각의 모듈의 최소한 상기 제 1 웨이퍼의 상기 절연 하우징은 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 모듈식 전기 커넥터.
  7. 결합식 전기 커넥터를 맞물기에 적합한 제 1 면과, 상기 제 1 면에 직각이고 인쇄 회로 기판을 맞물기에 적합한 제 2 면을 구비하고 있으며, 복수 열의 접점 요소(410A,410B,410C,410D,410E,410F)를 구비하고 있는 타입의 모듈식 전기 커넥터(100)에 있어서,
    a) 각각의 제 1 타입의 웨이퍼가 상기 제 2 면으로부터 열로 뻗어 있는 인쇄 회로 기판과 맞물리기에 적합한 복수의 접점 후미부(152)와 절연 하우징을 구비하고, 돌출 부재(222A,222B)가 있는 제 1면을 각각 구비한 복수의 제 1타입의 웨이퍼(112);
    b) 각각의 제 2 타입의 웨이퍼가 상기 제 2 면으로부터 뻗어 있는 인쇄 회로 기판과 맞물리기에 적합한 복수의 접점 후미부(152)와 절연 하우징을 구비하고, 개구(320)가 내장된 제 1 면을 각각 구비한 복수의 제 2 타입의 웨이퍼(114);
    c) 관통하는 복수의 홀(124)을 구비하고, 제 1 타입의 웨이퍼와 제 2 타입의 웨이퍼중 하나의 절연 하우징 부분(126)이 상기 홀을 관통하여 뻗어 있는 금속 보강재 부재(110)를 포함하고 있으며, 여기서 상기 제 1 타입의 웨이퍼와 상기 제 2 타입의 웨이퍼는 제 1 타입의 웨이퍼로부터의 돌출 부재가 제 2 타입의 웨이퍼의 개구로 뻗어 있는 상태로 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는 모듈식 전기 커넥터.
  8. 제 7 항에 있어서, 홀(146)을 구비하고 있으며, 상기 제 1 타입의 웨이퍼의 돌출 부재가 상기 평면 차폐 부재의 홀을 관통하여 뻗어 있는 복수의 평면 차폐 부재(116,118)를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 모듈식 전기 커넥터.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 타입의 웨이퍼중 하나의 절연 하우징은 복수의 평행 벽(142)을 형성하도록 몰드되고, 인접한 웨이퍼의 접점 요소는 상기 평행 벽사이에 있는 것을 특징으로 하는 모듈식 전기 커넥터.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 타입 웨이퍼의 돌출 부재와 상기 제 2 타입 웨이퍼의 개구는 상기 제 1 타입과 상기 제 2 타입의 웨이퍼사이에 스냅 맞춤 접속부를 형성하도록 상호 작용하는 것을 특징으로 하는 모듈식 전기 커넥터.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 보강재는 상기 제 1 면에 평행한 제 1 부분과 상기 제 2 면에 평행한 제 2 부분을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 모듈식 전기 커넥터.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 타입의 웨이퍼 각각은, 상기 타입의 웨이퍼중 하나가 상기 제 1 표면부의 방향으로 상기 전도성 접점 요소를 넘어서 뻗어 있는 절연 하우징을 구비하고 있고 상기 타입의 웨이퍼중 다른 것이 상기 제 1 표면부의 방향으로 그 절연 하우징을 넘어서 뻗어 있는 전도성 접점 요소를 구비한 상태로, 그 절연 하우징을 관통하여 돌출한 적어도 하나의 전도성 접점 요소(150)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 모듈식 전기 커넥터.
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