KR100368528B1 - 동축 케이블의 종단장치 - Google Patents

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Abstract

동축 케이블의 종단장치는 각각의 동축 케이블의 동축 도체(16)의 정렬 ·고정된 2 지지몸체(32, 34)로 된 홀더를 포함하고, 케이블상의 자켓(45)의 짧은 길이부(48)가 노출된 부분(46)상에 형성된 각각의 말단부분(50)을 둘러싸며, 그리고 자켓(45)의 짧은 길이부(48)가 홀더상에 지지되고, 중심도체(54)의 노출된 부분이 자켓(45)의 짧은 길이부(48)로부터 연장하고 그리고 홀더를 통과하는 제 2 구멍(76)을 지나 연장하여서 중심도체(54)의 노출된 부분상에 땜납의 가열을 용이하게 되도록 한다.

Description

동축 케이블의 종단장치
본 발명은 다중 동축케이블의 종단장치에 관해, 보다 상세하게는 접속 준비된 아주 가깝게 이격된 어레이중의 소형 동축도체 쌍을 가깝게 이격된 터미널 패드들로 된 대응 어레이에 고정시키기 위한 종단 장치에 관한 것이다.
다중 도체 케이블의 몇몇 도체를 케이블이 접속되는 회로의 터미널 어레이에 대해 요구하는 순서 및 피치로 고정시키는 방법이 Wheatcraft 등 명의의 미국특허 제 5,347,711 호에 나타나 있다. 동축쌍의 중앙 도체들은 Wheatcraft 등의 특허에 기술된 트랜스퍼 프레임에 대해, 각 도체를 트랜스퍼 프레임의 일부인 각각의 컨택트에 납땜함으로써 각기 전기적으로 접속된다. 케이블에 대한 그와 같은 트랜스퍼 프레임의 부착은 제조 및 케이블의 준비에 시간소모를 요한다.
경우에 따라, 트랜스퍼 프레임을 접속시키는데 많이 시간을 요함이 없이, 다중도체 케이블의 많은 도체 또는 도체 쌍을 반복적으로 분리 및 재접속 시키는 것이 바람직하다. 아울러 터미널 패드 어레이에 대해 도체 또는 도체쌍 어레이를 대량 재유동을 위한 납땜이나 비납땜 기술에 의해 접속 또는 분리시키는 것이 바람직하다.
Wheatcraft 등 명의의 특허중 트랜스퍼 프레임의 사용에 있어, 동축 쌍의 외부도체 도체 또는 시일드 도체를 절단하는 것은 시일드 도체를 포함하는 몇 개의 작은 와이어의 단부를, 케이블이 접속되어지는 회로에 시일드 도체의 동시적인 대량 재유동 납땜 종단에 의해 시일드를 접속시키는데 어려움을 주는 유전층으로부터 넓게 퍼지게 하는 것이다. 이는 와이어가 사전에 아연도금되어 있을 지라도, 시일드 도체를 와이어로부터 분리하여 펼쳐질 수 있도록 땜납을 녹이기 때문에 어떠한 납땜도 요구될 수 없다면 더욱 심각한 문제이다.
본 발명에 따르면, 동축 케이블의 시일드 도체로 알려진 시일드는 케이블의 자켓에 짧은 길이로 유지되어서 시일드가 목적을 위해 노출되었을 때 예컨대 노출된 시일드상에 땜납을 가열하였을 때 시일드의 와이어가 외방으로 벌어지는 것을 저지한다. 본 발명의 잇점은 시일드 상의 땜납을 가열하는 것과 같이 동시에 모든 시일드의 접속 또는 분리할 수 있게끔 땜납을 가열 시킬 수 있다는 것이다.
1구현예에 따르면, 위에 다중 동축 케이블이 정렬 유지된 홀더가 각 케이블 싱에 대응하는 짧은 길이의 자켓을 지지하고, 그리고 각 케이블 상에 노출된 시일드는 홀더에 있는 구멍위로 연장되어 노출된 시일드상에 땜납의 가열을 용이하게 한다.
다른 구현예에 따르면, 홀더는 케이블의 중심도체의 노출부분을 지지하고, 또다른 구현예의 따르면, 중심도체의 노출 부분은 홀더에 있는 제 2 구멍을 가로 질러 연장하여 노출된 중심 도체상에 땜납의 가열을 용이하게 한다.
그럼 본 발명의 구현예들을 첨부도면을 참고로 하여 설명하기로 한다.
제 1 도는 3개의 모듈러 어레이, 즉 2개의 모듈러 어레이는 회로 기판상의 터미널 패드로된 각 어레이에 연결되어진 다수의 개별적인 동축 도체 쌍을 포함하는 다중 도체 전기 케이블의 일부분의 평면도이다.
제 2 도는 제 1 도에 도시한 1 모듈러 동축도체 어레이를 확대한 일부 절결 평면도이다.
제 3 도는 제 2 도에 도시한 것의 동축도체 쌍의 모듈러 어레이의 3-3선으로 지시된 방향에서의 확대 단면도이다.
제 4-7 도는 모듈러 어레이에 포함하기 위한 동축 도체쌍의 계속적인 준비단계를 보여주는 것으로서,
제 4 도는 관형 외부자켓 및 외부 시일드 도체의 짧은 터미널 부분이 절단상태의 동축 도체쌍을 보여주고,
제 5 도는 자켓 시일드의 터미널 부분이 짧은 거리로 이동된 후의 제 4 도에 도시한 동축도체 쌍을 보여주고,
제 6 도는 유전층이 관형자켓과 시일드 도체로 절단분리되고, 그리고 유전층이 중심도체를 따라 종방향으로 이동된 후의 제 5 도에 도시한 동축 도체쌍을 보여주고, 그리고
제 7 도는 시일드 도체의 일부분을 노출하도록 관형 자켓의 짧은 길이가 이동된 동축도체쌍을 보여준다.
도면을 참조하면, 제 1 도에 도시한 바와 같이, 다중 도체 케이블(10)은 다수의 동축 도체쌍들을 둘러싸는 관형커버(12)를 포함하고 상기 도체쌍들은 3개의 묶음(14)의 형태로 커버(12)의 단부로부터 연장한다. 각 묶음(14)은 몇 개의 동축도체쌍(16)을 포함하고, 이들 묶음(14)은 경우에 따라 몇 개의 도체쌍(16)이 서로 편리하게 그룹을 이루도록 얼마의 이격된 간격으로 경계지어진다.
각 묶음(14)의 도체쌍(15)은 각 도체쌍(16)의 터미널부(20)(제3도)가 특정 모듈러 어레이(18)의 각각의 다른 터미널부분(20)에 대해 소정의 위치로 정렬 고정된 각각의 모듈러 어레이(18)에 종단되어 있다. 따라서, 각 모듈러 어레이(18)에 있어 어레이중 대응하는 패드 및 회로기판(30)상에 위치하여 회로의 일부를 형성하는 터미널 어레이(28)의 시일드 도체 터미널 패드(26)에 접속하기에 적절한 위치로 고정되며, 회로에는 케이블(10)이 전기적으로 접속된다.
제 2 도 및 3 도에 대해 설명하자면, 모듈러 어레이(18)가 홀더를 포함하고 홀더는 미합중국 뉴욕주 후시크소재의 Allied Signal Corporation회사로부터 구매가능한 폴리이미드 시트재료와 같은 강력한 가요성의 절연시트재료로 된 지지몸체쌍을 포함한다는 것을 알 수 있을 것이다. 상부지지 몸체(32)는 하부 지지몸체(34)보다 더 두꺼운 시트재료 일수 있고 하부 지지 몸체는 후술하는 바와 같이 도체쌍(16)의 각 도체를 터미널 패드(24 및 26)에 용이하게 납땜시키기 위해 가급적 얇은 것이 좋다. 예컨대, 상부지지몸체(32)는 각기 0.064cm의 피치(78)로 이격되고 0.051cm의 직경(37)을 가지는 동축 도체쌍(16)의 어레이중에 5mil의 두께(33)를 가지는 폴리이미드일 수 있고, 하부지지 몸체(34)는 1.5mil의 두께(35)를 가질수 있다. 상, 하부 지지몸체(32, 34)는 유사한 형상이고 그리고 서로 취합정렬된다. 제 2 도에 도시한 바와 같이, 이들 몸체는 회로기판(30)에 한정된 정합구멍(38)과 같은 대응하는 위치저정 기구와 정렬되도록 연장하는 1쌍의 정합구멍(36)을 한정하여서 터미널 어레이(28)에 대한 모듈러 어레이(18)의 부착중 도시하지 않은 위치조정 핀을 일시적으로 수취하도록 한다.
상부지지몸체(32)의 하부측에는 점착제 층(40)이 제공되고 그리고 하부 지지몸체(34)의 상부면에도 점착제 층(42)이 마련되어서 이들 점착제 층이 상, 하부 지지몸체(32, 34)를 접착시키고 아울러 각 동축 도체쌍은 모듈러 어레이(18)의 일부가 된다. 점착제 층(40 및 42)은 납땜 및 납땜 분리중에 직면하는 초과온도에 견딜수 있는 압력감응형 실리콘 중합체가 바람직하다. 예컨대, 만족할만한 실리콘 점착체를 앞서 설명한 미합중국 뉴욕주 후시크 소재의 Allied Signal Comporation회사로부터 취득가능한 폴리이미드 시트재료에 미리 적용하여 사용할 수 있다.
모듈러 어레이(18)의 각 동축도체쌍(16)은 각각의 묶음(14)의 일부로서 어레이(18)로부터 케이블(10)의 주몸체로 인도하는 메인부분을 포함한다. 따라서, 이곳은 관형재료의 외부 절연자켓(45)의 주 자켓부분(44)이고, 그리고 각 도체쌍(16)의 터미널부분(20)은 주자켓부분(44)으로부터 멀리 연장된다. 터미널부분(20)은 자켓(45)의 주 자켓부분(44)으로부터 연장하는 외부 또는 시일드 도체(47)(제3도)의 짧은 노출길이부(46)를 포함한다. 관형 자켓재료의 짧은 길이부(48)는 시일드 도체(47)의 짧게 노출된 길이부(46)의 말단부(50)(제3도)를 둘러싼다. 유전층(52)은 자켓이 주몸체부(44)로부터 시일드도체(47)의 짧은 길이부(46)의 말단부(50)를 지나 관형자켓 재료의 짧은 길이부(48)안으로 연장한다. 중심도체(54)의 노출부분은 유전층(52)의 말단(56)보다 더 연장한다. 따라서 시일드 도체(46)의 말단부(50) 이상으로 연장하는 유전층(52)의 부분과 관형자켓재료이 짧은 길이부(48)사이에는 환형공기 틈새(58)가 남는다. 시일드 도체(46)는 따라서 중심도체(54)와 더불어 전기 컨택트로부터 이격되어 절연상태를 유지한다.
시일드 도체(47)가 유전층(52)상에 나란히 나선형으로 감싸진 몇 개의 작은 와이어 층(60)이기 때문에, 시일드(47)의 말단부(50)를 둘러싸는 자겟재료의 짧은 길이부(48)는 와이어들을 서로 밀착시키고 아울러 유전층(52)을 중심으로 긴밀하게 배열시켜 이들이 벌어지는 것을 막는다.
각각의 동축 도체쌍(16)이 터미널 패드(24)의 간격과 일치하도록 요구된 피치(78)로 서로 평행하게 정렬된 상태에서, 상,하부 지지몸체(32 및 34)는 점착제 층(40 및 42)에 의해 모든 도체 쌍(16)에 부착되어서, 모듈러 어레이(18)의 상부측(72)(제3도) 및 하부측(74)을 한정하게 된다.
상, 하부 지지몸체(32 및 34)는 각기 횡방향으로 연장하는 스트립 형태의 제 1 또는 후방 지지부재(62), 횡방향으로 연장하는 스트립 형태의 제 2 또는 전방 지지부재(64), 및 횡방향으로 연장하는 스트립형태의 제 3 또는 중앙 지지부재(66)를 포함한다. 이들 횡방향 연장 스트립(62, 63 및 66)은 모두 요구된 간격으로 서로 고정되어서 위치조정 구멍(36)을 한정하는 측부(68)의 형태로 된 1쌍의 스페이서부재에 의해 서로 상호 접속된다. 횡방향 구멍(70)은 후방 횡방향지지 스트립(62)과 중앙 횡방향 지지스트립(66) 사이에 한정되어서 모듈러 어레이(18)의 상, 하부측(72 및 74)상에 시일드 도체의 짧은 길이부(46)의 각각의 종단부(71)를 노출시킨다. 전방 횡방향 지지스트립(64)과 중앙의 횡방향 지지스트립(64)사이에 한정된 횡방향구멍(76)은 유사하게 모듈러 어레이(18)의 상, 하부측(72 및 74) 양자에 있는 중심도체(54)의 종단부(79)를 노출시킨다.
상, 하부 지지몸체(32 및 34)의 전방 횡방향 지지부재 스트립(64)상에 있는점착제층(40, 42)의 부분들은 각 중심도체(54)와 결합하여 중심도체(54)들을 요구된 피치(78)로 서로 적절히 이격된 상태로 유지시키면서 중심 도체들(54) 사이에 서로 부착된다. 유사하게, 후방 횡방향 지지부재 스트립(62)의 점착제층(40, 42)은 동일한 피치(78)로 가까이 이격된 도체쌍(16)의 절연자켓들의 주 몸체부(44)를 유지시키고, 중앙의 횡방향 지지부재 스트립(66)은 관형 카켓 재료의 짧은 길이부(48)에 부착되어 동일한 피치(78)로 그들의 위치를 유사하게 유지시킨다. 상,하부 지지몸체(32 및 34)는 모든 도체쌍(16)으 터미널 부(20)를 요구된 피치(78)로 서로 정렬 및 이격상태로 유지킨다.
케이블(10)을 회로기판(30)에 접속시키는데 있어, 각 모듈러 어레이(18)는 지지몸체(32 및 34)의 정합구멍(36) 및 각 터미널 어레이(28)의 정합구멍(38)의 사용에 의해 각 터미널 어레이와 적절히 정렬되어서 적절한 터미널 패드(24)와 각 중심도체(54)를 정렬시키고 그리고 공통 터미널 패드(26)와, 또한 개별적인 시일드 터미널 패드들을 가지는 터미널 어레이의 적당한 시일드 터미널 패드(도시하지 않았음)와 각각의 시일드 도체(47)의 짧은 길이부(46)의 노출부분을 정렬시키게 된다. 서로 접속되어질 부품들이 적절히 정렬되어지는 상태에서, 적절한 히터 바아와 납땜 예비모양이 부호 75와 같이 모든 중심 도체들의 종단부(79)를 동시에 납땜시키고 그리고 부호 77과 같이 시일드도체(47)의 노출된 모든 종단부(71)를 납땜시켜서 요구된 전기 접속부를 이루도록 하는데 사용될 수 있으며, 그리고 접속부의 작은 두께로 인해, 하부 지지몸체(34)는 모듈러 어레이(18)의 도체쌍(16)들을 접속시키는 집단 납땜 재유동 종단방법을 사용하는데 아무런 간섭을 주지 않는다.
모듈러 어레이(18)를 터미널 어레이(28)로부터 분리시킬 필요가 있다면, 모든 접속부들은 각각의 터미널 패드(24 또는 26)로부터 각각의 중심 도체(24)와 시일드 도체(47)를 해제시키는 유사한 방도로 동시에 가열될 수 있으며, 모듈러 어레이(28)의 상,하부 지지몸체(32 및 34)는 모듈러 어레이(18)의 모든 도체쌍(16)을 따라 정렬 및 피치를 지속적으로 유지할 것이다. 결함있는 회로로부터 분리될 수 있고 아울러 케이블(10)을 회로에 연결시키는 과제의 일부로서 많은 동축도체쌍(16)의 배열 및 간격을 증명하거나 재형성함 없이 대체회로에 연결될 수 잇다.
도체쌍(16)을 터미널 어레이(28)에 용이하게 납땜 접속시키기 위해, 경우에 따라 각 중심도체(54)의 그리고 모듈러 어레이(18)의 시일드도체(47)의 짧은 길이부(46)의 노출부분들을 아연도금 하는 것이 좋다. 이는 지지물체(32 및 34)를 포함하여 모듈러 어레이(18)를 적절한 조성물의 용융 땜납에 단순히 담금으로써 성취된다. 모듀러 어레이(18)의 노출된 도체부분들을 아연도금하면 시일드도체(47)의 짧은 길이부(46)의 노출부분에 접착된 땜납이 각 시일드 도체(47)의 말단부(50)을 둘러싸는 관형 자켓재료로 된 짧은 길이부(48)의 작용을 강화시키는 부가적인 잇점을 가진다. 즉, 점착된 도금용 땜납은 시일드 도체(47)의 개별 와이어들(60)사이에 임의의 작은 공간을 가교시킨다. 이것은 터미널 어레이(28)에 대한 모듈러 어레이(18)의 납땜 과정중 히터바아로부터 터미널 패드(26)에 그리고 유전층(52)으로부터 멀리 열을 가하기 위한 시일드 도체(47)의 노출부의 능력을 고양시키고 아울러 유전층(52)이 손상되는 것을 막는데 도움을 준다.
제 4 도에 도시한 바와 같이, 각 도체쌍(16)을 모듈러 어레이(18)에 포함되도록 준비하기 위해, 제 1 단계는 점선 80으로 지시된 바와 같이 도체쌍(16)의 단부에 충분히 가까운 위치에서 관형자켓(45)과 시일드 도체(47)를 절단하여서, 유전층(52)을 따라 제 5 도에 도시한 위치까지 자켓(45)과 시일드(47)의 분리된 부분들은 미끄러지게 할 수 있도록 한다.
자켓(45)과 시일드(47)가 제 5 도의 화살표(84)에 의해 지시된 방향으로 축방향으로 이동된 상태에서, 유전층(52)은 컷-백 시일드 도체(46)의 말단(50)으로부터 얼마의 거리(86)로 절단된다. 통상적으로, 유전층(52)은 자겟(45)과 시일드(47)의 이동된 부분들에 인접한, 파선(88)으로 지시된 위치에서 절단될 수 있다. 자켓(45), 시일드(47), 및 유전층(52)의 독립된 부분들은 중심도체(54)를 따라 동일방향은 얼마의 거리만큼 축방향으로 이동되어 중심도체(54)의 종단부분(79)을 노출시켜 최종적으로 지지몸제(32, 34)에 의해 한정된 구멍(76)에 걸치게 될 것이다.
그런다음, 관형자켓(45)은 제 6 도에 횡방향 파선(90)으로 지시한 위치에서 시일드도체(47)를 절단함이 없이 절단되고, 관형 자켓 재료의 짧은 길이부(48)는 화살표(91)의 방향으로 얼마의 거리(94) 만큼 축방향으로, 예컨대, 관형자켓 재료의 짧은 길이부(48)의 길이(96)보다 작게 이동하여 관형 자켓 재료의 짧은 길이부(48)의 일부가 상기한 바와 같이 시일드 도체(46)의 말단부(50)를 지속적으로 둘러싸도록 한다.
중심 도체(54)를 둘러싸고 있는 자켓(45), 시일드(47), 및 유전층(52)의 이동부분들은 필요시 각각의 요구된 위치에 각 동축 도체쌍(16)의 터미널 부(20)를고정시키기 이한 적절한 지그(도시하지 않았음)에 놓일 수 있는 한편 상부 지지몸체(32)는 동축 도체쌍에 부착되고 그런다음 하부지지몸체(34)는 모듈러 어레이(18)를 완성시키기 위해 취합된다. 마지막으로, 편리할 때 중심 도체(54)는 전방 횡방향 지지부재(64)의 외부마진(98)에 클립되어서 모듈러 어레이(18)의 준비를 완료하게 된다.
바람직하게도, 본 발명은 납땜 중 다중 동축케이블을 고정시킬 수 있게 하며, 각 케이블 상에 있는 자켓의 짧은 길이부는 전방으로 이동되어 케이블의 시일도가 풀어지는 것을 막는다.

Claims (5)

  1. 다중 동축 케이블이 정렬 ·고정되어진 홀더를 포함하고, 케이블의 중심도체의 노출부분은 케이블의 유전층으로부터 연장하고, 전도성 시일드는 케이블의 유전층을 둘러싸고, 시일드의 노출된 부분은 케이블의 자켓으로부터 연장하고, 그리고 시일드의 노출된 부분은 홀더를 관통하는 구멍 보다 더 연장하고, 그리고 시일드의 노출된 부분은 홀더를 관통하는 구멍 보다 더 연장하여서 시일드의 노출된 부분상에 있는 땜납의 가열을 수월하게 하도록 되어 있는 동축케이블용 종단장치에 있어서,
    자켓(45)의 짧은 길이부(48)가 자켓(45)의 잔여부로부터 분리되고, 시일드(47)의 노출된 부분(46) 상의 각 말단부분(50)을 둘러싸고, 그리고 홀더상에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 동축 케이블의 종단장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 중심 도체(54)의 노출된 부분이 자켓(45)의 짧은 길이부(48)로부터 연장되고 그리고 홀더를 통과하는 제 2 구멍(76)이상으로 연장하여서 중심도체(54)의 노출된 부분상에 땜납의 가열을 용이하게 하도록 한 것을 특징으로 하는 동축 케이블의 종단장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 유전층(52)의 부분들은 유전층(52)이 잔여부로부터 분리되어 있고 그리고 중심도체(54)의 노출된 부분상에 있는 각각의 말단부를 지나 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 동축 케이블의 종단장치.
  4. 제 1 항에 또는 2 또는 3 항에 있어서, 중심도체(54)의 노출된 부분이 자켓(45)의 짧은 길이부(48)로부터 연장하고 그리고 홀더에 의해 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 동축 케이블의 종단장치.
  5. 제 1 항 또는 3 항에 있어서, 홀더가 1쌍의 지지몸체(32, 34)를 포함하고, 상기 지지몸체쌍(32, 34)는 케이블과 자켓(45)의 짧은 길이부 사이에 고정되어 있는 것을 특정으로 하는 동축 케이블의 종단장치.
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