KR100431765B1 - 일체식 전송 라인을 갖는 가요성 커넥터 - Google Patents

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니혼 고꾸 덴시 고교 가부시끼가이샤
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Abstract

상대 커넥터와 연결되도록 피팅 부분을 갖는 가요성 커넥터에 있어서, 복수의 가요성 도전 와이어(31)는 서로 평행하게 평면상에 배열되고 단부 부분을 갖도록 연장된다. 가요성 도전 와이어는 가요성 도전 와이어의 단부 부분과 결합하는 피팅 부분을 형성하는 절연체(8)에 의해 유지된다. 가요성 보강 부재(6)는 가요성 도전 와이어를 보강하도록 평면의 한 측부에 위치되고 절연체와 기계적으로 연결된다.

Description

일체식 전송 라인을 갖는 가요성 커넥터{FLEXIBLE CONNECTOR INTEGRALLY HAVING TRANSMISSION LINE}
본 발명은 인쇄 회로 기판과 같은 두 연결 물체를 서로 연결하기 위한 가요성 커넥터에 관한 것으로, 더 세부적으로는 연결 물체 사이에 가요성 부분 또는 부품을 갖는 가요성 커넥터에 관한 것이다.
일본 실용신안 등록(JP-Y2) 제 2511926호 및 일본 무심사 실용신안 공보(JP-U) 제 H05-65066호에 여러 가요성 연결부가 개시되어 있다.
먼저, 도 1a를 참조하면, 이들 가요성 연결부의 일예가 도시되어 있다. 제 1 인쇄 회로 기판(21)과 제 2 인쇄 회로 기판(22) 사이에 가요성 연결을 제공하기 위해, 이들 인쇄 회로 기판(21, 22) 사이에 가요성 인쇄 회로(flexible printed circuit; 이하, "FPC"라고 한다) 부재(23)가 삽입된다. 이러한 삽입 지점에는, 인쇄 회로 기판(21, 22) 상에 FPC 커넥터(24, 25)가 각각 장착되어 있다. FPC 부재(23)의 일 단부(one end)는 FPC 커넥터(24)에 연결되고 FPC 부재(23)의 다른 단부는 FPC 커넥터(25)에 연결된다.
이러한 가요성 커넥터에 있어서, FPC 커넥터(24, 25)가 제로-삽입-포스 타입(zero-insertion-force type, 이하, "ZIF 형태"라고 한다)인 경우, 가요성 커넥터의 피팅/탈거(fitting/removing) 작동을 위해 슬라이더와 같은 부재가 필요하며, 이러한 슬라이더와 같은 부재의 작동은 복잡하다. FPC 커넥터(24, 25)가 비-ZIF(non-ZIF) 타입인 경우, 슬라이더와 같은 부재와 그 작동은 필요하지 않지만, FPC 부재(23)와 FPC 커넥터(24, 25)의 피팅 부분(fitting portion)은 피팅/탈거 작동 동안 파손되기 쉽다. 또한, FPC 부재(23)는 별개의 부품으로 제작되므로 비용이 증가된다. 더우기, FPC 부재(23) 및 FPC 커넥터(24, 25)가 통상적으로 상이한 제조사에 의해 제작되기 때문에, 전기적 성능(예컨대, 임피던스 매칭)을 보장하기가 어렵다.
도 1b를 참조하여 이러한 가요성 커넥터의 다른 실례를 설명한다. 제 1 인쇄 회로 기판(21)과 제 2 인쇄 회로 기판(22) 사이에 가요성 연결을 제공하기 위해, 이들 인쇄 회로 기판(21, 22) 사이에는 FPC 부재(23) 및 2개의 FPC 중계 커넥터(26, 27)가 개재된다. 이러한 지점에는, 인쇄 회로 기판(21, 22) 상에 플러그 또는 수용가능 커넥터(28, 29)가 각각 장착되어 있다. FPC 부재(23)의 일 단부는 FPC 중계 커넥터(26)를 통해 플러그 커넥터 또는 수용가능 커넥터(28)에 연결되고 FPC 부재(23)의 다른 단부는 FPC 중계 커넥터(27)를 통해 플러그 또는 수용가능 커넥터(29)에 연결된다.
이러한 가요성 커넥터에 있어서, 접촉 점의 수가 많기 때문에, 기능불량 및 전송 특성의 악화 가능성이 높다. 부품들의 개수가 많아서 비용이 증가된다. FPC 부재(23)가 개별의 부품으로 제조되어야 하므로 비용이 보다 증가된다. 더우기, FPC(23), FPC 중계 커넥터(26, 27), 및 플러그 또는 수용가능 커넥터(28, 29)는 통상적으로 상이한 제조사에 의해 제조되기 때문에, 전기적 성능을 보장하기 어렵다.
그러므로 본 발명의 목적은 부품의 수가 감소되고, 복잡한 작동을 필요로 하지 않으며, 비용이 감소되고, 전기적 성능을 용이하게 보장하는 일체식 전송 라인을 갖는 가요성 커넥터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 설명이 진행되면서 명료해질 것이다.
도 1a는 인쇄 회로 기판과 함께 종래의 가요성 커넥터의 실시예를 도시한 사시도이다.
도 1b는 인쇄 회로 기판과 함께 종래의 가요성 커넥터의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 가요성 커넥터의 전면의 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 가요성 커넥터의 후면의 사시도이다.
도 3a는 도 2a 및 도 2b에 도시된 가요성 커넥터의 조립 전의 상태를 도시한 사시도이다.
도 3b는 도 3a에서 도시된 금속판과 절연체 사이의 맞물림 구조를 도시한 확대 사시도이다.
도 4a는 도 2a 및 도 2b의 가요성 커넥터의 제 1 제조 공정에 있어서 부착되기 전의 도전체와 제 1 및 제 2 절연 시트를 도시한 사시도이다.
도 4b는 부착한 후의 도전체와 제 1 및 제 2 절연 시트의 사시도이다.
도 4c는 가요성 커넥터에 대해 상이한 설계 패턴을 가지는 도전체의 사시도이다.
도 5a는 도 2a 및 도 2b의 가요성 커넥터의 제 2 제조 공정에 있어서 도전체 및 제 1 및 제 2 절연 시트의 적층물에 절연체가 부착되기 전의 상태를 도시한 사시도이다.
도 5b는 절연체가 서브-조립체에 부착된 후의 상태를 도시한 사시도이다.
도 6a는 도 2a 및 도 2b의 가요성 커넥터의 제 3 제조 공정에 있어서, 금속판이 제 2 절연 시트에 부착되고 제 3 절연 시트가 금속판에 부착되기 전의 상태를 도시한 사시도이다.
도 6b는 완성된 상태의 도 2a 및 도 2b의 가요성 커넥터의 일부분을 도시한사시도이다.
도 7a는 도 2a 및 도 2b의 가요성 커넥터의 주요 부품을 도시한 단면도이다.
도 7b는 상대 커넥터와 끼워맞춤 상태에서의 도 2a 및 도 2b의 가요성 커넥터의 주요 부품을 도시한 단면도이다.
도 8a, 8b, 8c는 도 2a 및 도 2b의 가요성 커넥터의 이용의 실예를 각각 도시한 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 가요성 커넥터 2 : 고속 전송 라인
3 : 도전체 4 : 상부 절연 시트(제 1 절연 시트)
5 : 중간 절연 시트(제 2 절연 시트) 6 : 가요성 보강 부재(금속판)
7 : 하부 절연 시트(제 3 절연 시트) 8: 절연체12 : (상대 커넥터의) 절연체 13 : 신호 접점14 : 접지 접점
31, 32, 33, 34 : 가요성 도전 와이어(또는 패턴)31a : (가요성 도전 와이어의) 단부 부분35 : 캐리어 41 : 슬릿
61 : 접촉 부분 62 : 제 1 맞물림 부분
63 : L-형 구멍 64 : 구멍
81 : 몸체 82 : 피팅 부분
83 : 제 2 맞물림 부분(클로 또는 폴)
본 발명에 따른 가요성 커넥터는 상대 커넥터에 연결시키기 위한 피팅 부분을 가진다. 이러한 가요성 커넥터는, 서로에 대해 평행하게 동일 평면 상에 배열되며 단부 부분을 갖도록 소정의 방향으로 연장되는 복수의 가요성 도전 와이어(flexible conductive wires)와, 이러한 가요성 도전 와이어를 보강하기 위해 평면의 일측면에 위치된 가요성 보강 부재와, 이 가요성 도전 와이어의 단부 부분과 협력하여 피팅 부분을 형성하도록 가요성 도전 와이어를 유지하는 절연체와, 그리고 이러한 절연체를 가요성 보강 부재에 기계적으로 연결하기 위해 절연체 및 가요성 보강 부재에 연결된 연결 수단을 포함한다. 이러한 연결 수단은, 가요성 보강 부재에 연결된 제 1 맞물림 부분, 및 가요성 보강 부재와 절연체를 일체화시키도록 상기 제 1 맞물림 부분과 맞물리는, 절연체에 연결된 제 2 맞물림 부분을 포함하며, 가요성 보강 부재는 상대 커넥터의 접지 접점과 접촉하기 위한 접촉 부분을 갖춘 금속판이며, 단부 부분은 피팅 부분이 상대 커넥터와 연결되면 상대 커넥터의 신호 접점과 접촉하게 된다.
도 2a 내지 도 8c을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 가요성 커넥터의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2a 및 2b에서, 도면 부호 "1"로 지시되는 가요성 커넥터는 가요성 고속 전송 라인(2) 및 절연체(8)를 포함하는데, 이러한 절연체(8)는 일체식 몰딩 또는 삽입에 의해 고속 전송 라인(2)의 길이의 양 단부에 부착된다.
도 3a에서, 고속 전송 라인(2)은 프레싱 또는 에칭에 의해 제조된 도전체(3), 이 도전체(3)의 전면에 부착되는 상부 절연 시트(4), 도전체(3)의 후면에 부착되는 중간 절연 시트(5), 이 중간 절연 시트(5)의 후면에 가요성 보강 부재로서 부착되는 얇은 금속판(6), 및 금속판(6)의 후면에 부착되는 하부 절연 시트(7)를 포함한다. 금속판(6)에는 소정의 방향 또는 길이 방향의 양 단부에 접촉 부분(61)이 형성되어 있다. 이 접촉 부분(61)의 각각은 폭 방향 또는 횡단 방향의 양 단부를 굴곡시킴으로써 형성된 제 1 맞물림 부분(62)을 포함한다. 중간 절연 시트(5)는 제 2 절연 시트로서 지칭될 것이다. 상부 절연 시트(4)는 제 1 절연 시트로서 지칭될 것이다. 하부 절연 시트(7)는 제 3 절연 시트로서 지칭될 것이다.
각각의 절연체(8)에는 폭의 양 단부 상에 제 2 맞물림 부분으로서 기능하는 한 쌍의 클로(claws) 또는 폴(pawls)(83)이 형성되어 있다. 고속 전송 라인(2) 및 절연체(8)가 조립될 때, 제 1 맞물림 부분(62)의 L-형 구멍(63)은 도 3b에 도시된 바와 같이 절연체(8)의 클로(83)와 맞물린다. 여기서, 맞물림 부분(62)이 제 1 맞물림 부분으로 작용한다. 클로(83)와 제 1 맞물림 부분(62)의 조합체를 연결 수단이라고 한다.
도 4a를 참조하면, 도전체(3)에는 동일한 간격으로 이격된 동일한 폭을 갖는 복수의 가요성 도전 와이어 또는 패턴(patterns; 31)이 미리 형성되어 있다. 이후, 도 4b에 도시된 바와 같이 제 1 절연 시트(4) 및 제 2 절연 시트(5)가 도전체(3)의 전면 및 후면에 각각 부착된다. 도전체(3)의 양 단부에 일체식으로 캐리어(35)가 횡방향으로 연결된다는 것에 주목해야 한다. 전원에 대한 전류 용량, 임피던스 등에 대해, 도전 와이어들(31) 중 하나는 핀 할당에 따라 선택된 상이한 폭을 가질 수 있다.
도 4c에 도시된 바와 같이, 도전체(3)에는 작은 폭의 복수의 가요성 도전 와이어(32)를 포함하는 제 1 와이어 그룹과, 중간 폭의 복수의 가요성 도전 와이어(33)를 포함하는 제 2 와이어 그룹과, 그리고 큰 폭의 복수의 가요성 도전 와이어(34)를 포함하는 제 3 와이어 그룹이 미리 형성될 수도 있다. 즉, 가요성 도전 와이어는 복수의 와이어 그룹으로 분류되는데, 이러한 그룹 사이에서 복수의 가요성 도전 와이어가 상이한 폭을 가진다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 각각의 절연체(8)가 패턴(31)에 부착된다. 이러한 부착 상태는 도 5b에 도시된다.
도 6a를 참조하면, 금속판(6)의 길이를 따라서 연장되는 2개의 긴 구멍(64)이 금속판(6) 내에 미리 형성되어 있다. 각각의 긴 구멍(64)의 폭은 아래에 기술되는 바와 같이 상부, 중간 및 하부 절연 시트(4, 5, 7)에 형성된 각각의 슬릿(slit; 41)의 폭보다 약간 크다. 도 6a에서 도시된 바와 같이, 금속판(6)의 전면은 중간 절연 시트(5)의 후면과 부착되고 금속판(6)의 한 쌍의 L-형 구멍(63)은 각각의 절연체(8)의 한 쌍의 폴(83)과 맞물린다. 또한, 하부 절연 시트(7)는 금속판(6)의 후면에 부착된다. 캐리어(35) 및 도전체(3)의 캐리어(35) 부근의 복수의 가요성 도전 와이어(31)의 일부분이 절단되고 제거된다. 그 후, 상부 절연 시트(4), 도전체(3), 중간 절연 시트(5), 금속판(6), 및 하부 절연 시트(7)의 적층 구조물에 두개의 슬릿(41)이 절단기(cutter)에 의해 절단되거나 형성된다. 이 시점에서, 절단기의 엣지(edge)는 패턴(31)의 하나의 와이어와 패턴(31)의 인접 와이어 사이의 일부분에 금속판(6)의 각각의 긴 구멍(64)에 위치된다. 이 결과, 가요성 커넥터(1)를 제조하는 과정이 완성된다. 가요성 커넥터(1)의 완성된 상태는 도 6b에 도시에 도시되어 있다. 슬릿(41)은 상부, 중간, 및 하부 절연 시트(4, 5, 7)에 형성되고 고속 전송 라인(2)의 가요성을 개선시킨다.
도 7a를 참조하여 계속하여 설명한다. 도전체(3), 상부 절연 시트(4) 및 중간 절연 시트(5)는 각각의 절연체(8)의 몸체(81)에 유지되고 고정된다. 또한, 도전체(3)의 복수의 가요성 도전 와이어(31)의 단부 부분(31a)은 각각의 절연체(8)에 유지되고 고정된다. 따라서, 각각의 절연체(8)가 패턴(31)의 단부 부분(31a) 및 금속판(6)의 접촉 부분(61)과 협력하여, 도 7b에 도시된 바와 같이 상대 커넥터 또는 반대편 커넥터(11)와 연결되는 피팅 부분(82)을 형성한다. 금속판(6)의 각각의 제 1 맞물림 부분(62)이 각각의 절연체(8)와 맞물려서, 금속판(6)과 절연체(8)가 일체화된다. 금속판(6)의 단부에는 접촉 부분(contact portions; 61)(도 3a 참조)이 제공되는데, 이러한 접촉 부분(61)은 접지 부분으로서 작용하고 상대 커넥터의 복수의 접지 접점(ground contacts)과 접촉한다.
도 7b에서 도시된 바와 같이, 상대 커넥터(11)는 절연체(12)와, 가압 맞물림을 위해 이 절연체(12)상에 정렬된 복수의 신호 접점(13) 및 접지 접점(14)과, 그리고 절연체(12)를 커버하고 절연체(12)에 의해 유지되는 셸(shell; 15)을 포함한다. 도 7b에 도시된 상태에서, 가요성 커넥터(1)의 도전체(3)의 단부에서 가요성 도전 와이어(31)가 상대 커넥터(11)의 각각의 신호 접점(13)과 접촉하고, 금속판(6)의 접촉 부분(61)이 상대 커넥터(11)의 각각의 접지 접점(14)과 접촉한다.
도 8a는 제 1 인쇄 회로 기판(21) 및 제 2 인쇄 회로 기판(22)이 동일한 높이에 있는 경우를 도시한다. 도 8b는 두 회로 기판(21, 22)이 상이한 높이에 있고 회로 기판(21, 22)의 각각의 후방 표면이 서로 마주보도록 배치된 경우를 도시한다. 도 8c는 두 회로 기판(21, 22)이 상이한 높이에서 제 1 인쇄 회로 기판(21)의 후방 표면이 제 2 인쇄 회로 기판(22)의 전방 표면과 마주보도록 배치된 경우를 도시한다.
상술한 바로부터 가요성 커넥터(1)는 명백하게 다음의 효과를 나타낸다.
1. 피팅 부분을 갖춘 절연체와 전송 라인이 일체화됨으로써, 프로세스 생산을 가능하게 하여 전기적 성능(예컨대, 임피던스 매칭)을 용이하게 보장한다.
2. 커넥터와 전송 라인 사이의 탈거가 방지됨으로써, 탈거에 기인한 작동 불능의 가능성을 제거한다. 스터빙 효과(stubbing effect)가 발생하지 않아, 임피던스 매칭을 용이하게 한다. 접지 부분은 개선된 밀폐 및 개선된 기능을 가질 수 있다. 가요성 커넥터는 렌치 등에 의해 발생되는 부하에 대하여 개선된 저항성을 가질 수 있다.
3. 부품의 수가 감소하고 제조 과정의 단계 수도 감소되어 비용을 감소시킨다.
4. 가요성 커넥터가 피팅 부분이 동일하고 패턴이 상이한 도전체를 갖도록 구성되면, 가요성 커넥터가 동일한 상대 커넥터를 이용하더라도 상이한 모드의 연결을 제공할 수 있다.

Claims (12)

  1. 서로에 대해 평행하게 평면 상에 배열되며, 단부 부분(31a)을 갖도록 소정의 방향으로 연장되는 복수의 가요성 도전 와이어(31)와,
    상기 가요성 도전 와이어를 보강하도록 상기 평면의 한쪽에 위치되어, 상기 가요성 도전 와이어와 함께 고속 전송 라인(2)을 형성하는 가요성 보강 부재(6)와,
    상기 가요성 도전 와이어 및 상기 가요성 보강 부재(6)를 유지하는 절연체(8)를 포함하여, 상기 가요성 보강 부재(6)의 접촉 부분(61)과 상기 단부 부분(31a)이 협력하여 피팅 부분(82)을 형성하며, 상기 피팅 부분(82)이 상대 커넥터(11)에 연결되는 가요성 커넥터에 있어서,
    상기 가요성 보강 부재와 상기 절연체를 기계적으로 연결하기 위해 상기 절연체 및 상기 가요성 보강 부재에 연결되는 연결 수단을 포함하며,
    상기 연결 수단은,
    상기 가요성 보강 부재(6)에 연결된 제 1 맞물림 부분(62), 및
    상기 가요성 보강 부재(6)와 상기 절연체(8)를 일체화시키도록 상기 제 1 맞물림 부분(62)과 맞물리는, 상기 절연체(8)에 연결된 제 2 맞물림 부분(83)을 포함하고,
    상기 가요성 보강 부재는 상기 상대 커넥터(11)의 접지 접점(14)과 접촉하게 되는 상기 접촉 부분(61)을 갖춘 금속판이며,
    상기 단부 부분(31a)은 상기 피팅 부분이 상기 상대 커넥터(11)와 연결되면 상기 상대 커넥터(11)의 신호 접점(13)과 접촉하게 되는 것을 특징으로 하는 가요성 커넥터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가요성 보강 부재(31)로부터 상기 가요성 도전 와이어를 절연하도록 상기 각각의 가요성 도전 와이어(31)와 상기 가요성 보강 부재(6) 사이에 위치된 제 2 절연 시트(5)를 더 포함하는 가요성 커넥터.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 절연 시트는 상기 소정의 방향으로 연장되는 하나 이상의 긴 슬릿을 갖는 가요성 커넥터.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가요성 보강 부재(6)는 상기 소정의 방향으로 연장되는 하나 이상의 긴 구멍(64)을 갖는 가요성 커넥터.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가요성 도전 와이어를 덮도록 상기 평면의 다른 한쪽에 위치되는 제 1 절연 시트(4)를 더 포함하는 가요성 커넥터.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 절연 시트(4)는 상기 소정의 방향으로 연장되는 하나 이상의 긴 슬릿(41)을 갖는 가요성 커넥터.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가요성 보강 부재(6)를 덮도록 상기 가요성 보강 부재(6) 상에 위치된 제 3 절연 시트(7)를 더 포함하는 가요성 커넥터.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 3 절연 시트(7)는 상기 소정의 방향으로 연장되는 하나 이상의 긴 슬릿을 갖는 가요성 커넥터.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가요성 도전 와이어는 복수의 와이어 그룹(32, 33, 34)으로 그룹화되며, 상기 그룹(32, 33, 34) 사이에서 상기 가요성 도전 와이어(31)가 상이한 폭을 가지는 가요성 커넥터.
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