KR100461260B1 - 특정 배열의 신호 콘택과 접지 콘택을 구비한 커넥터 - Google Patents

Abstract

커넥터는 서로 평행한 다수의 콘택 어레이를 포함한다. 콘택 어레이의 각각은 서로 인접한 2개의 신호 콘택(S)과 상기 신호 콘택과 일렬로 정렬된 접지 콘택(G)을 포함한다. 각각의 콘택 어레이에서, 접지 콘택은 이웃하는 콘택 어레이내의 2개의 신호 콘택 사이의 중간 위치에 상응하는 위치에 놓여진다.

Description

특정 배열의 신호 콘택과 접지 콘택을 구비한 커넥터 {CONNECTOR HAVING SIGNAL CONTACTS AND GROUND CONTACTS IN A SPECIFIC ARRANGEMENT}

본 발명은 다수의 콘택 어레이를 포함하는 커넥터와 관련되며, 특히 고속 차분 신호 전송에 적합한 커넥터와 관련된다.

우선, 고속 차분 신호 전송에 대해서 상술할 것이다. 고속 차분 신호 전송은 2개 형태의 전송 모드, 즉, 언밸런스(단일-단부)형과 밸런스(차분)형을 갖는다. 단일-단부(single-end)형은 디지털 신호의 하이 레벨과 로우 레벨이 접지 라인과 신호 라인 사이의 전위차에 의해 구별되는 모드이며, 그리고 일반적으로 사용된다. 반면에, 차분형은 2개의 신호 라인(+, -)이 사용되며, 그리고 하이 레벨과 로우 레벨은 2개의 신호 라인 사이의 전위차에 의해서 구별되는 모드이다. 차분형에서, 2개의 신호 라인상의 2개의 신호는 서로 전압 레벨은 동일하며, 위상차가 180°이다. 단일-단부형과 비교할 때, 차분형은 2개의 신호 라인내에서 발생된 노이즈가 수신기 입력에서 상쇄되므로 신뢰성있는 전송을 보장한다.

또한, TMDS(Transition Minimized Differential Signaling)에 따른 전송 모드가 있다. TMDS는 PC 본체와 디스플레이 모니터 사이의 이미지 데이터의 교환을 위한 표준이며, 그리고 데이터 전송이 2개의 신호 라인(+, -)과 단일 접지 라인의 사용에 의해 실행되는 모드이다.

신호 콘택과 접지 콘택을 포함하는 현재의 커넥터에서, 신호 콘택과 접지 콘택은 그리드형 패턴에서 서로 대향하는 구조 또는 접지 콘택이 부분적으로 생략(skip)되는 구조로 형성된다. 전자의 구조에서는, 콘택의 수가 증가되어 커넥터의 소형가 어렵게 된다. 후자의 구조에서는, 커넥터의 고주파수 특성은 상당히 떨어지게 된다.

현재, 고속 차분 신호의 전송은 성장하고 있는 많은 소프트웨어 애플리케이션에서 요구된다. 그러한 환경하에서, 소형 크기, 저가격 및 우수한 고주파수 특성을 구비한 커넥터에 대한 요구가 있다.WO01/06602A1은 접지 단자와 2개의 신호 단자로 이루어진 둘 이상의 세트를 개시하고 있다. 접지 단자와 신호 단자로 이루어진 각 세트는 삼각형태로 정렬된다. 하지만, 모든 접지 단자는 모든 신호 단자가 배치된 어레이와는 다른 어레이에 배치된다.US-A 5,525,067은 콘택의 배열을 개시하고 있다. 이러한 배열은 2이상의 신호 콘택 어레이와 단일 접지 콘택 어레이로 이루어진다. 각 신호 콘택 어레이는 다수의 신호 콘택을 포함한다. 마찬가지로, 접지 콘택 어레이는 다수의 접지 콘택을 포함한다. 각 접지 콘택은 신호 콘택 어레이의 신호 콘택과 공통으로 사용된다. 하지만, 삼각형태의 정렬은 개시되어 있지 않다.

본 발명의 목적은 크기가 작고, 가격이 낮으며, 그리고 고주파수 특성이 우수한 커넥터를 제공하는 것이다.이러한 목적은 청구항 제 1항에 따른 커넥터에 의해 해결될 것이다.

본 발명의 다른 목적은 이하의 상세한 설명에서 더욱 명백해 질 것이다.

도 1a는 본 발명의 제 1실시예에 따른 리셉터클 커넥터의 개략적인 평면도이다.

도 1b는 도 1a의 리셉터클 커넥터의 개략적인 정면도이다.

도 2a는 도 1a 및 1b에서 도시된 리셉터클 커넥터의 평면도이다.

도 2b는 도 2a의 리셉터클 커넥터의 부분 횡단 측면도이다.

도 2c는 도 2a의 리셉터클 커넥터의 정면도이다.

도 2d는 도 2a의 리셉터클 커넥터의 측면도이다.

도 3a는 도 2a 내지 2d에 도시된 리셉터클 커넥터에 접속되는데 적합한 플러그 커넥터의 평면도이다.

도 3b는 도 3a의 플러그 커넥터의 정면도이다.

도 3c는 도 3a의 플러그 커넥터의 측면도이다.

도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 리셉터클 커넥터의 개략적인 평면도이다.

도 5a는 도 4에 도시된 리셉터클 커넥터의 평면도이다.

도 5b는 도 5a의 리셉터클 커넥터의 부분 횡단 측면도이다.

도 5c는 도 5a의 리셉터클 커넥터의 정면도이다.

도 5d는 도 5a의 리셉터클 커넥터의 측면도이다.

도 6a는 도 5a 내지 5d에 도시된 리셉터클 커넥터에 접속되는데 적합한 플러그 커넥터의 평면도이다.

도 6b는 도 6a의 플러그 커넥터의 정면도이다.

도 6c는 도 6a의 플러그 커넥터의 측면도이다.

도 7a는 본 발명의 제 3실시예에 따른 리셉터클 커넥터의 개략적인 평면도이다.

도 7b는 도 7a의 리셉터클 커넥터의 개략적인 정면도이다.

도 8a는 도 7a 및 7b에 도시된 리셉터클 커넥터의 평면도이다.

도 8b는 도 8a의 리셉터클 커넥터의 부분 횡단 측면도이다.

도 8c는 도 8a의 리셉터클 커넥터의 정면도이다.

도 8d는 도 8a의 리셉터클 커넥터의 측면도이다.

도 9는 전송 케이블 접속 패턴을 설명하는 평면도이다.

도 10a는 전송 케이블과 각각의 리셉터클 커넥터 사이의 접속 구조의 평면도이다.

도 10b는 도 10a의 접속 구조의 저면도이다.

도 10c는 도 10a의 접속 구조의 좌측면도이다.

도 11a는 도 10a 내지 10c에서 도시된 접속 구조의 변형예의 평면도이다.

도 11b는 도 11a의 라인 A-A를 따라 절단된 횡단면도이다.

도 12a 내지 12j는 각각의 리셉터클 커넥터내에서 사용된 접지판을 각각 도시하는 다양한 도면이다.

도 13a 내지 13j는 각각의 리셉터클 커넥터내에서 사용된 실드판(shield plate)을 각각 도시하는 다양한 도면이다.

도 14a 내지 14j는 서로 결합된 접지판과 실드판의 다양한 도면이다.

도 15는 콘택을 각각 수용하기 위한 회로 보드내에 형성된 콘택과 관통홀 사이의 피치 변환(pitch conversion)을 설명하기 위한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1, 11, 21 : 리셉터클 커넥터 2, 12, 22 : 절연체

S : 신호 콘택 G : 접지 콘택

D : 보통 콘택 3, 13, 23 : 리셉터클 쉘

3A, 13A, 23A : 스프링 6, 16, 26 : 플러그 커넥터

7, 17, 27 : 절연체 8, 18, 28 : 플러그 쉘

8A, 18A, 28A : 홀 31 : 전송 케이블

31A : 중앙 도체 31B : 실드부

32 : 상부 어레이 접지판 33 : 하부 어레이 접지판

32B, 33B : 리드부 34 : 접지판

35 : 실드판 36 : 콘택

37 : 관통홀

우선, 도 1a 및 1b 내지 도 3a 내지 3c를 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 커넥터가 상술될 것이다.

도면에서 도시된 커넥터는 리셉터클 커넥터(1)이다. 도 1b 및 도 2a 내지 도 2d에서 도시된 바와 같이, 리셉터클 커넥터(1)는 다수의 신호 콘택(S), 다수의 접지 콘택(G), 다수의 보통(저속)콘택(D), 및 상기 신호 콘택(S), 상기 접지 콘택(G)과 상기 보통 콘택(D)을 지지하는 절연체(2) ,및 상기 언급된 소자 모두를 둘러싸는 리셉터클 쉘(3)을 포함한다. 서로 인접한 신호 콘택(S)의 각각의 쌍은 + 신호 콘택과 - 신호 콘택을 포함한다.

도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 언급된 3가지 형태의 콘택(S, G 및 D)은 특정 배열로 배치된다. 상부 어레이에서, 콘택은 우측에서부터 S, S, G, S, S, G, D, D, D의 순서로 정렬된다. 하부 어레이에서, 콘택은 우측에서부터 G, S, S, G, S, S, D, D의 순서로 정렬된다. 상부 어레이에서 서로 인접한 신호 콘택(S, S)과 하부 어레이에서 접지 콘택(G)은 이등변 삼각형의 3개의 꼭지점에 위치된다. 이와 유사하게, 상부 어레이의 접지 콘택(G)과 하부 어레이에서 서로 인접한 신호콘택(S, S)은 이등변 삼각형의 3개의 꼭지점에 위치된다.

리셉터클 쉘(3)은 한 쌍의 스프링(3A)을 구비한 상부 표면을 갖는다. 스프링(3A)은 도 3a 내지 3c에 도시된 플러그 커넥터(6)와 결합하는데 적합하다.

도 3a 내지 3c를 참조하면, 플러그 커넥터(6)는 다수의 신호 콘택(S), 다수의 접지 콘택(G), 다수의 보통 콘택(D), 상기 신호 콘택(S), 접지 콘택(G) 및 보통 콘택(D)을 지지하는 절연체(7), 및 상기 언급된 모든 소자를 둘러싸는 플러그 쉘(8)을 포함한다.

플러그 쉘(8)은 한 쌍의 홀(8A)이 제공된 상부 표면을 갖는다. 상기 홀(8A)은 리셉터클 커넥터(1)의 스프링(3A)과 각각 결합하는데 적합하다.

다음으로, 도 4 내지 6a-6c를 참조하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 커넥터가 상술될 것이다.

상기 도면에 도시된 커넥터는 리셉터클 커넥터(11)이다. 도 4 및 5a 내지 5d에 도시된 바와 같이, 상기 리셉터클 커넥터(11)는 다수의 신호 콘택(S), 다수의 접지 콘택(G), 다수의 보통 콘택(D), 상기 신호 콘택(S), 접지 콘택(G) 및 보통 콘택(D)을 지지하는 절연체(12) 및 상기 언급된 모든 소자를 둘러싸는 리셉터클 쉘(13)을 포함한다.

도 4를 참조하면, 상기 언급된 3가지 형태의 콘택(S, G 및 D)은 특정한 배열로 배치된다. 상부 어레이에서, 콘택은 우측에서부터 S, S, S, S, D, D의 순서로 정렬된다. 중간 어레이에서, 콘택은 우측에서부터 G, G, G, G, D, D의 순서로 정렬된다. 하부 어레이에서, 콘택은 우측에서부터 S, S, S, S, D의 순서로 정렬된다. 상부 어레이에서 서로 인접한 신호 콘택(S, S)과 중간 어레이에서 접지 콘택(G)은 이등변 삼각형의 3개 꼭지점에 위치된다. 이와 유사하게, 중간 어레이의 접지 콘택(G)과 하부 어레이에서 서로 인접한 신호 콘택(S, S)은 이등변 삼각형의 3개 꼭지점에 위치된다.

도 4, 5a 및 5b에 도시된 바와 같이, 리셉터클 쉘(13)은 한 쌍의 홀(13A)이 제공된 상부 표면을 갖는다. 홀(13A)은 도 6a 내지 6c에 도시된 플러그 커넥터와 결합하는데 적합하다.

도 6a 내지 6c를 참조하면, 플러그 커넥터(16)는 다수의 신호 콘택(S), 다수의 접지 콘택(G), 다수의 보통 콘택(D), 상기 신호 콘택(S), 접지 콘택(G), 및 보통 콘택(D)을 지지하는 절연체(17), 및 상기 언급된 모든 소자를 둘러싸는 플러그 쉘(18)을 포함한다.

플러그 쉘(18)은 한 쌍의 스프링(18A)이 제공된 상부 표면을 갖는다. 상기 스프링(18A)은 리셉터클 커넥터(11)의 홀(13A)과 각각 결합하는데 적합하다.

다음으로, 도 7a, 7b 및 8a 내지 8d를 참조하여, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 커넥터가 상술될 것이다.

도면에서 도시된 커넥터는 SMT(표면 실장; Surface Mount)형의 리셉터클 커넥터(21)이다. 도 7b 및 8a 내지 8d에서 도시된 바와 같이, 리셉터클 커넥터(21)는 다수의 신호 콘택(S), 다수의 접지 콘택(G), 다수의 보통 콘택(D), 상기 신호 콘택(S), 접지 콘택(G), 및 보통 콘택(D)을 지지하는 절연체(22), 및 상기 언급된 모든 소자를 둘러싸는 리셉터클 쉘(23)을 포함한다.

도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 언급된 3가지 형태의 콘택(S, G 및 D)은 특정한 배열로 배치된다. 상부 어레이에서, 우측으로부터 S, S, G, S, S, G, D, D, D의 순서로 정렬된다. 하부 어레이에서, 우측으로부터 G, S, S, G, S, S, D, D의 순서로 정렬된다. 상부 어레이에서 서로 인접한 신호 콘택(S, S)과 하부 어레이에서 접지 콘택(G)은 이등변 삼각형의 3개 꼭지점에 위치된다. 이와 같이, 상부 어레이에서 접지 콘택(G)과 하부 어레이에서 서로 인접한 신호 콘택(S, S)은 이등변 삼각형의 3개 꼭지점에 위치된다.

도 7a에 도시된 바와 같이, 콘택은 우측으로부터 S, G, S, S, G, S, S, G, S, S, G, S ,D, D, D, D, D의 순서로 단일 라인내에 정렬되며, 그리고 리셉터클 쉘(23)로부터 노출된다.

도 7a, 8a 및 8b에서 도시된 바와 같이, 리셉터클 쉘(23)은 한 쌍의 스프링(23A)이 제공된 상부 표면을 갖는다. 상기 스프링(23A)은 플러그 커넥터(미도시)와 결합하는데 적합하다.

도 9 내지 11a 및 11b를 참조하여, 각 실시예의 커넥터의 접속 구조와 전송 케이블이 상술될 것이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 각각의 전송 케이블(31)은 각각의 신호 콘택(S)과 접속된 중앙 도체(31A)를 갖는다. 각각의 신호 콘택(S)과 접지 콘택(G)은 인쇄 기판에 접속되는 단자부를 갖는다. 상기 단자부는 2개의 신호 콘택(S)이 서로 인접하여 정렬되며, 하나의 접지 콘택(G)이 그 다음에 정렬되는 방식으로 단일 라인내에 정렬된다. 신호 콘택(S)과 접지 콘택(G)은 소정의 피치(A)로 정렬된다. 이러한 구조에서, 각각의 접지 콘택(G)에 대향된 영역내에 공간이 남게 된다. 상기 공간을 활용함으로써, 전송 케이블(31)을 정렬하는 것이 가능하며, 각각의 전송 케이블은 A보다는 크며 1.5A보다는 작은 직경을 가지며, 상기 신호 콘택(S)에 연결된 전송 케이블(31)의 중앙 도체(31A)를 갖는다.

상기 언급된 각각의 커넥터에서, 전송 케이블과 접속된 플러그 커넥트는 인쇄 기판에 장착된 리셉터클 커넥터에 고정된다. 신호 콘택(S), 접지 콘택(G), 및 보통 콘택(D)의 각각은 표면-실장(surface-mount)형 또는 관통-홀(through-hole) 형일 수 있다.

도 10a 내지 10d를 참조하면, 전송 케이블(31)은 상부 및 하부 어레이로 분할된 실드부(31B)를 갖는다. 상부 어레이 및 하부 어레이 접지판(32, 33)은 서로 포개지며, 상기 실드부(31B)의 상부 및 하부 어레이 사이에 삽입된다. 상부 어레이 접지판(32)은 상부 어레이의 실드부(31B)와 접속되는 접속부(32A)를 갖는다. 하부 어레이 접지판(33)은 하부 어레이의 실드부(31B)에 접속되는 접속부(33A)를 갖는다.

상부 어레이 및 하부 어레이 접지판(32, 33)에는 접지 콘택(G)과 각각 접촉되거나 또는 결합되는 리드부(32B, 33B)가 제공된다. 상부 어레이 및 하부 어레이 접지판(32, 33)은 교대로 정렬된 리드부(32B, 33B)를 가지면서 서로 대향된다. 이러한 방식으로, 리드부(32B, 33B)는 엇갈리게 배열되고, 이등변 삼각형의 꼭지점에 위치된 접지 콘택(G)에 접속될 수 있다.

도 10b에 도시된 바와 같이, 하부 어레이 접지판(33)의 리드부(33B)는 상부어레이의 접지 콘택(G)에 접속되는 반면에, 상부 어레이 접지판(32)의 리드부(32B)는 하부 어레이의 접지 콘택(G)에 접속된다. 이와는 달리, 도 10d에 도시된 바와 같이, 상부 어레이 접지판(32)의 리드부(32B)는 상부 어레이의 접지 콘택(G)에 접속되는 반면에, 하부 어레이 접지판(33)의 리드부(33B)는 하부 어레이의 접지 콘택(G)에 접속된다.

도 11a 및 11b에 도시된 바와 같이, 상부 및 하부 측면상의 각각의 전송 케이블(31)의 실드부(31B)는 좌측, 우측 및 하부 측면상의 접지판(34)과 상부 측면상의 실드판(35)에 의해 둘려싸여질 수 있다. 이러한 경우에, 전송 케이블(31)의 실드부(31B)는 접지판(34)과 실드판(35)에 접속된다.

도 12a 내지 12j를 참조하면, 커넥터의 접지판(34)은 상이한 방향에서 관측되어 도시된다. 접지판(34)은 회로 기판상에 형성된 전기 회로에 접속될 수 있는 한 쌍의 리드부(34A)가 제공된 일 측면을 갖는다.

도 13a 내지 13j를 참조하면, 커넥터의 실드판(35)은 상이한 방향에서 관측되어 도시된다. 도 14a 내지 14j에서 도시된 바와 같이, 접지판과 실드판의 결합을 형성하기 위하여, 실드판(35)은 접지판(34)과 결합된다.

도 15를 참조하여, 리셉터클 커넥터(1)상에 제공된 콘택(36)의 피치에 대하여 상술될 것이다.

콘택(36)은 리셉터클 커넥터(1)상의 2개의 열(row)내에 정렬된다. 이러한 상황에서, 상기 피치는 리셉터클 커넥터(1)상에서 비교적 작거나 또는 좁다. 콘택(36)은 회로 기판내에 형성된 관통 홀(37)내에 콘택(36)을 삽입함으로써 회로기판의 전기 회로에 접속될 수 있다. 이럴 경우에, 관통 홀(37)은 3개 이상의 열내에 정렬될 수 있다. 관통 홀(37)이 3개 이상의 열내에 정렬되는 경우에, 관통 홀(37)의 피치를 회로 기판상에서 비교적 크거나 또는 넓은 피치로 만들 수 있게 된다. 이것은 콘택(36)과 관통 홀(37) 사이의 피치 변환의 결과를 가져온다.

본 발명에 따르면 크기가 작고, 가격이 낮으며, 그리고 고주파수 특성이 우수한 커넥터가 제공된다.

Claims (20)

1. 서로 평행한 다수의 콘택 어레이를 포함하는 커넥터로서,

   상기 콘택 어레이의 각각은 서로 인접한 2개의 신호 콘택(S) 및 상기 신호 콘택과 일렬로 정렬된 접지 콘택(G)을 포함하는데,

   상기 각각의 콘택 어레이내의 접지 콘택(G)은 이웃하는 콘택 어레이의 서로 인접한 2개의 신호 콘택(S) 사이의 중간 위치에 상응하는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 커넥터.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   각각의 콘택 어레이 내에서 상기 접지 콘택(G)은 상기 신호 콘택(S) 중 하나에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 커넥터.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 신호 콘택(S)은 신호 단자부를 구비하고, 상기 접지 콘택(G)은 접지 단자부를 구비하며, 상기 신호 단자부와 상기 접지 단자부는 단일의 공통 어레이내에 정렬되는 것을 특징으로 하는 커넥터.
5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 접지 단자부는 상기 신호 단자부중 인접한 신호 단자부 사이에 정렬되는 것을 특징으로 하는 커넥터.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제