KR100531061B1 - 증가된 정전 용량을 가지는 터미널을 구비한 커넥터 - Google Patents

증가된 정전 용량을 가지는 터미널을 구비한 커넥터 Download PDF

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Abstract

에지부 및 에지부 근방에 복수개의 접촉 패드를 가지는 회로 카드와 사용되기 위해 제공되는 에지 카드 커넥터가 제공된다. 커넥터는 슬롯에 인접한 터미널 캐버티를 따라서, 내부에 회로 카드의 에지부를 수용하기 위한 기다란 슬롯을 가지는 하우징을 포함한다. 복수개의 터미널이 터미널 캐버티 내로 삽입된다. 터미널의 적어도 일부는 각각 확대된 본체 섹션을 따라, 회로 카드 상에 접촉 패드와 결합하기 위한 슬롯 내로 연장된 접촉 섹션을 가진다. 얇은 가요성 접촉 암이 본체 섹션과 접촉 섹션 사이로 연장된다. 핑거부는 터미널의 정전 용량을 증가시켜, 터미널을 통하는 회로의 임피던스를 감소시키기 위해 얇은 가요성 접촉 암의 측면을 따라서 연장된다.

Description

증가된 정전 용량을 가지는 터미널을 구비한 커넥터{CONNECTOR WITH TERMINALS HAVING INCREASED CAPACITANCE}
본 발명은 전체적으로 전기 커넥터 기술에 관한 것이며, 특히, 커넥터 내의 임피던스를 제어하기 위해 증가된 정전 용량을 구비한 터미널을 가지는 커넥터에 관한 것이다.
오늘날의 고속 전자 설비에서, 상호 연결 경로의 모든 부품은 신호 전송 특성에 대해 최적화 되는 것이 바람직하고, 그렇지 않으면 시스템의 일체성이 손상되고 저하될 것이다. 그러한 특성은 라이즈 타임(risetime) 또는 시스템 대역폭 저하, 혼선, 임피던스 제어 및 전파 지연을 포함한다. 이상적으로, 전기 커넥터는 이러한 특성과 관련된 상호 연결 시스템 상에 거의 또는 아주 영향을 주지 않을 것이다. 이상적인 커넥터는 "투과성"을 가질 것이다. 즉, 회로가 상호 연결을 통해 진행하고 시스템 상에 영향을 주지 않는 것처럼 시스템은 기능할 것이다. 그렇지만, 그러한 이상적인 커넥터는 비현실적이며 불가능하고, 가능한 시스템 상에 적은 영향을 주는 전기 커넥터를 개발하기 위해 계속적인 노력이 이루어졌다.
임피던스 및 인덕턴스 제어는 이상적인 커넥터를 설계하는데 중요하다. 이는 특히 고속 전자 설비, 즉 고주파를 포함하는 설비를 위한 전기 커넥터에 있어서 더욱 그렇다. 그러한 커넥터의 예로서 통상적으로 "에지 카드" 커넥터라고 불리는 대중적인 형태의 전기 커넥터가 있다. 에지 카드 커넥터는 인쇄 회로 보드 또는 정합 에지 및 에지 근방에 복수의 접촉 패드를 가지는 에지 카드를 수용하기 위해 제공된다. 그러한 에지 커넥터는 기다란 소켓 또는 인쇄 회로 보드의 정합 에지를 수용하기 위한 슬롯을 한정하는 기다란 하우징을 가진다. 복수개의 터미널은 보드의 정합 에지 근방의 접촉 패드를 결합하기 위한 슬롯의 한 쪽 또는 양쪽의 측면을 따라서 이격된다. 많은 응용에서, 그러한 에지 커넥터는 제2 인쇄 회로 보드 상에 장착된다. 통상적으로 정합 "에지" 보드는 "도우터보드(daughterboard)"라고 불리며, 커넥터가 장착되는 보드는 "마더보드(motherboard)"라고 불린다.
그러한 커넥터의 다른 예는 보드 상에 장착된 플러그 커넥터가 플러그 커넥터의 삽입부를 수용하기 위한 리세스 내에 터미널을 구비하며 보드 상에 장착된 소켓 커넥터 내로의 삽입을 위해 그 위에 터미널을 구비한 삽입부를 가지는 보드 대 보드 커넥터이다. 플러그 커넥터 내의 터미널은 도체를 각각의 보드 상에 연결하기 위해 소켓 커넥터 내의 터미널과 정합한다.
본 발명은 커넥터의 터미널이 그 정전 용량을 증가시켜 커넥터의 임피던스를 제어하기 위해 구조화된 에지 카드 커넥터를 이끌어 낸다. 예컨대, 커넥터는 주어진 임피던스를 가지는 전기 회로 내로 상호 연결 될 수 있고, 터미널은 커넥터의 튜닝이 상기 임피던스와 실질적으로 정합하도록 선택될 수 있다.
도1은 본 발명이 적용 가능한 기다란 에지 카드 커넥터의 상부 사시도이다.
도2는 도1의 2-2선을 따라 전체적으로 취해진 수직 단면도이다.
도3은 도1의 3-3선을 따라 전체적으로 취해진 수직 단면도이다.
도4는 신호 및 접지 터미널을 쉐도우한 상태를 도시한 부분 단면도이다.
도5 내지 도7은 도2 내지 도4와 유사하지만, 본 발명의 대체 실시예를 도시한 도면이다.
도8 내지 도10은 도2 내지 도4와 유사한, 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도11 내지 도13은 도2 내지 도4와 유사한, 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
그러므로, 본 발명의 목적은 커넥터의 정전 용량을 증가시키기 위한 개선된 터미널 구조체를 구비한 설명된 특성의 커넥터를 제공하는 것이다.
커넥터는 에지와 에지 근방에 복수개의 접촉 패드를 가지는 카드 같은 회로 부품과 함께 사용되기 위해 제공된다. 커넥터 하우징은 내부에 회로 카드의 에지부를 수용하기 위한 기다란 슬롯과 슬롯에 인접한 터미널 캐버티를 포함한다. 복수개의 터미널은 터미널 캐버티 내로 삽입된다. 터미널의 적어도 일부는 확대된 본체 섹션을 따라, 회로 카드 상의 접촉 패드와 결합하기 위해 슬롯 내로 연장하는 접촉 섹션을 각각 포함한다. 얇은 가요성 접촉 암은 본체 섹션과 접촉 섹션 사이로 연장한다. 핑거부는 터미널 단부의 정전 용량을 증가시켜, 터미널을 통한 회로의 인덕턴스를 감소시키기 위해 얇은 가요성 접촉 암과 나란하게 연장한다.
본 발명의 일 실시예에서, 핑거부는 암과 일체인 핑거부의 기부로부터 얇은 가요성 접촉 암과 나란하게 외팔보식으로 되어 있다. 다른 실시예에서, 핑거부는 접촉 섹션과 일체인 핑거부의 기부로부터 접촉 암과 나란하게 외팔보식으로 되어 있다. 또 다른 실시예에서, 핑거부는 핑거부의 대향 단부의 중간 지점에서 접촉 암과 일체형이어서, 핑거부는 상기 지점으로부터 대향 방향으로 접촉 암과 나란하게 연장한다.
본 발명은 적어도 하나의 핑거부가 접촉 암의 2 개의 대향 측면의 각각에 배치될 수 있도록 고려되었다. 복수개의 핑거부가 접촉 암의 하나의 측면 상에 배치될 수 있다. 복수개의 핑거부가 접촉 암의 2 개의 대향 측면의 각각에 배치될 수 있다.
본 발명은 또한 보드 대 보드 커넥터에의 응용을 고려한다.
터미널의 다른 특징은 본체 섹션으로부터 하우징 내의 보유 캐버티 내로 돌출한 보유 섹션을 포함한다. 미부 섹션은 인쇄 회로 보드 상의 적절한 회로 자취로의 연결을 위해 본체 섹션으로부터 하우징의 외부로 돌출한다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 전술된 복수의 터미널은 슬롯의 길이 방향으로 신호 터미널의 핑거부를 대면하는 핑거부를 더 포함하는 복수의 접지 터미널과 함께 슬롯을 따라 교번하는 신호 터미널이다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은 참고 도면과 관련하여 이하의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.
신규한 것이라고 여겨지는 본 발명의 특징은 특히 이하의 청구범위 내에서 설명된다. 그 목적 및 이점과 함께 본 발명은 도면 내의 유사한 요소들은 유사한 도면 부호로 동일시된 참조 도면과 관련하여 이하의 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 것이다.
도면을 보다 상세하게 참조하여, 먼저 도1에서, 본 발명은 에지 카드 형태의, 전체적으로 도면 부호 20으로 지시된, 기다란 전기 커넥터에 실시되었다. 그렇지 않으면, 본 발명은 또한 보드 대 보드 커넥터에 실시될 수 있다. 그렇지만, 본 설명은 예시로서 에지 카드 커넥터에 대해 이루어질 것이다. 통상적인 에지 카드 커넥터는 플라스틱 재료이며, 에지 카드 수용면(22a) 및 보드 장착면(22b)을 한정하는 전체적으로 도면 부호 22로 지시된 일체로 성형된 유전체 하우징을 포함한다. 에지 카드 수용면은 에지 근방의 카드의 대향 측면 상에 복수개의 접촉 패드를 가지는 에지 카드의 정합 에지를 수용하기 위한 기다란 소켓 또는 카드 슬롯(24)을 포함한다. 복수개의 터미널(이후에 설명됨)은 에지 카드의 양 측면 상의 정합 에지와 인접한 접촉 패드를 결합하기 위한 슬롯(24)의 양 측면을 따라 이격된다. 카드 슬롯(24)은 슬롯의 대향 단부에서 하우징(2)의 한 쌍의 직립재(22c) 사이로 연장한다. 한 쌍의 리브(26)는 하우징의 대향 길이 방향 측벽(22d) 사이의 슬롯(24)을 가로질러 연장한다. 리브는 하우징과 일체형이며 에지 카드의 분극 수단을 제공하는 것과 함께 측벽을 지지하는 것의 2 가지 기능을 제공할 수 있다.
많은 응용에서, 커넥터(20)와 같은 에지 카드 커넥터는 예컨대, 커넥터 하우징(22)의 보드 정합면(22b)에 의해 제2 인쇄 회로 보드 상에 정합된다. 정합 회로 보드 또는 에지 카드는 종종 "도우터보드"라고 불리고, 커넥터가 장착된 회로 보드는 종종 "마더보드"라고 불린다.
"상단", "바닥", "상향으로", "하향으로"등과 같은 용어의 사용은 본 명세서에서 도면에서의 커넥터 및 터미널의 방향을 참조하여 본 발명의 명확하고 정확한 이해를 제공하기 위해 사용되었다. 그렇지만, 커넥터는 모든 종류의 전 방향 응용에서 명백하게 사용가능하기 때문에 이러한 용어는 어떠한 방식으로든지 한정되도록 의도되지 않는다.
도1과 관련해서 도2 및 도3을 참조하면, 복수개의 신호 터미널 수용 캐버티(28)(도2)는 복수개의 접지 터미널 수용 캐버티(30)(도3)와 기다란 카드 수용 슬롯(24)의 길이 방향으로 교번한다. 캐버티(28 또는 30)는 슬롯(24)을 직접 가로질러 서로 대향하는 각 쌍의 캐버티와 쌍을 이룬다는 것을 알 수 있다. 전체적으로 도면 부호 32로 지시된 한 쌍의 신호 터미널은 화살표 "A"(도2)의 방향으로 각 쌍의 캐버티(28) 내로 삽입된다. 전체적으로 도면 부호 34로 지시된 한 쌍의 접지 터미널은 화살표 "B"(도3)의 방향으로 각 쌍의 접지 터미널 수용 캐버티(30) 내로 삽입된다. 즉, 한 쌍의 접지 터미널(34)은 슬롯(24)의 길이를 따라 교번하는 인접 쌍의 신호 터미널(32) 사이에 배치된다.
구체적으로 도2를 참조하여, 신호 터미널은 그 각 쌍에서 슬롯(24)의 대향 측면 상의 서로에 대해 거울상이다. 각 신호 터미널(32)은 전도성 시트 금속 재료로 스탬핑 또는 블랭킹 가공된 평면 구조체이다. 각 터미널은 슬롯 내로 삽입된 회로 카드 상의 각각의 접촉 패드와 결합하기 위해 접촉 지점(38)까지 슬롯(24) 내로 연장하는 접촉 섹션(36)을 포함한다. 확대된 본체 섹션(40)은 그로부터 하우징 내의 보유 캐버티(44) 내로 상향으로 연장하는 보유 섹션 또는 포스트(42)를 가진다. 보유 포스트는 터미널을 하우징 내에 보유하기 위해 보유 캐버티(44) 내부에 하우징의 플라스틱 재료 내로 스카이빙(skiving)하기 위한 이(teeth, 42a)를 포함한다. 미부 섹션(46)은 인쇄 회로 보드("마더보드") 내의 적절한 홀 내로 삽입 및 납땜에 의한 보드 상의 및/또는 홀 내의 신호 회로 자취로의 연결을 위해 본체 섹션(40)으로부터 하향으로 연장한다. 본 명세서에서 도시된 바와 같이, 미부 섹션(46)은 인쇄 회로 보드 내의 홀 내로 삽입될 때 미부 섹션의 유연성을 제공하기 위해 구멍(46a) 둘레로 확장되는 유연성 미부이다. 물론, 보드 내의 홀 내로 삽입되는 것이 아니라 인쇄 회로 보드에 표면 장착되는 미부 섹션과 함께 직선형 비유연성 미부 섹션도 고려된다.
또한, 도2를 참조하여, 각 신호 터미널(32)은 본체 섹션(40)과 접촉 섹션(36) 사이로 연장하는 얇은 가요성 접촉 암(48)을 포함한다. 얇은 가요성 접촉 암은 도시된 바와 같이 터미널의 접촉 지점(38)을 향해 상향 및 내향으로 각이 진다. 적어도 하나의 핑거부(50)가 얇은 가요성 접촉 암(48)과 나란하게 연장한다. 도2 내지 도4의 실시예에서, 하나의 핑거부(50)가 얇은 가요성 접촉 암(48)의 각각의 2 개의 대향 측면 상에 배치된다. 핑거부는 접촉 암과 일체형인 핑거부의 기부(51)로부터 접촉 암과 나란하게 외팔보식으로 되어 있다.
도3을 참조하여, 각 접지 터미널(34)은 슬롯(34)의 동일 측면 상의 신호 터미널을 대면 또는 "쉐도우(shadow)"하기 위해 구성된다. 즉, 각 접지 터미널(34)은 모두 신호 터미널(32)의 것과 유사한, 슬롯(24) 내로 연장하는 접촉 지점(54)을 한정하는 접촉 섹션(52), 확대 본체 섹션(56), 보유 섹션(58), 미부 섹션(60), 얇은 가요성 접촉 암(62) 및 기부(65)로부터 연장하는 한 쌍의 핑거부를 포함한다. 그러므로, 신호 터미널 수용 캐버티(28)와 접지 터미널 수용 캐버티(30)의 쌍들 사이의 격벽은 접지 터미널(34)이 카드 수용 슬롯(24)을 따라 길이 방향으로 신호 터미널(32)을 쉐도우하는 것을 드러내기 위해서 신호 및 접지 터미널의 각각의 접촉 지점(38, 54)을 제외하고는 도면 부호 66에서와 같이 도4에서 절결되었다. 사실상, 접지 터미널이 커넥터의 길이 방향으로 신호 터미널을 차폐하는 것을 보장하기 위해서 접지 터미널은 신호 터미널보다 약간 크다는 것을 알 수 있다.
얇은 가요성 접촉 암(48, 62)과 나란한 하나 이상의 핑거부(50, 64)가 터미널의 정전 용량을 증가시켜서, 터미널을 통하는 회로의 인덕턴스를 감소하기 위한 효과적인 구조라는 것을 알았다. 신호 터미널(32)의 접촉 암(48)과 나란한 핑거부(50)는 인접한 접지 터미널(34)의 접촉 암(62)과 나란한 핑거부(64)에 용량적으로 결합된다. 구체적으로, 각 터미널(32, 34)의 구조를 보면, 터미널을 통하는 전류 경로가 접촉 암에서 가장 밀집되거나 집중된다는 것을 이해할 수 있다. 그러므로, 핑거부(50, 64)는 터미널을 통하는 가장 집중된 전류 경로와 나란하게 배치된다. 이러한 접촉 암과 나란한 핑거부의 위치는 핑거부가 터미널의 다른 위치에 형성되는 경우보다 터미널 특성에 대해 심한 변화를 가진다. 즉, 집중된 전류 경로와 나란한 핑거부(50, 64)는 만약 핑거부 또는 다른 부가물이 전류 경로로부터 이동된 다른 곳에 위치되었을 때보다 터미널의 정전 용량을 증가시킬 수 있다. 뒤집어 말하면, 집중된 전류 경로와 나란한 핑거부는 상기 경로로부터 이격된 다른 위치에 위치된 다른 부가물보다 작게 만들어 질 수 있으면서, 여전히 동일한 효과를 가질 수 있다.
도5 내지 도7은 본 발명의 다른 실시예를 도시하며, 유사한 도면 부호가 도2 내지 도4와 관련되어 상기 기술된 유사한 부품에 대응하는 도5 내지 도7에 적용되었다. 구체적으로, 주된 차이점은 신호 터미널(32)과 접지 터미널(34)이 각각 상이하게 구성된 핑거부(50A, 64A)를 가지는 것이다. 도2 및 도3의 각각의 핑거부(50, 64)가 각각의 접촉 암(48, 62)과 나란하게 핑거부의 기부로부터 외팔보식으로 된 것에 반하여, 도5 내지 도7의 핑거부(50A, 64A)는 핑거부의 대향 단부의 중앙 지점에서 각각 접촉 암(48, 62)과 일체형이다. 즉, 도5는 핑거부가 기부(70)로부터 대향 방향으로 접촉 암과 나란하게 연장하도록 기부(70)에서 접촉 암(48)과 일체형인 핑거부(50A)를 도시한다. 유사하게, 도6은 핑거부의 대향 단부의 중앙 기부(72)에서 접촉 암(62)과 일체형인 접지 터미널(34)의 핑거부(64A)를 도시한다.
도8 내지 도10은 도5 내지 도7의 실시예와 매우 유사한 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 다시, 유사한 도면 부호가 도1 내지 도7과 관련되어 상기 기술된 유사한 부품에 대응하는 도8 내지 도10에 적용되었다. 도8 내지 도10의 실시예에서, 신호 터미널 및 접지 터미널(34)의 핑거부(50B, 64B)는 각각 도5 내지 도7의 실시예에서 도시된 핑거부(50A, 64A)와 각각 매우 유사하다. 즉, 핑거부(50B, 64B)는 핑거부의 대향 단부 중앙에서 각각의 기부(70, 72)에 의해 각각의 접촉 암(48, 62)과 일체형이다. 도8 내지 도10의 실시예는 도2 내지 도4의 실시예와 유사하든지 또는 도5 내지 도10의 실시예와 유사하든지 간에 단순히 터미널의 정전 용량을 보다 증가시키기 위해 핑거부의 크기가 변화되거나 증가될 수 있어서 터미널을 통하는 회로의 인덕턴스를 보다 감소시킬 수 있다는 것을 보여준다.
마지막으로, 도11 내지 도13은 신호 터미널(32)의 핑거부(50C) 및 접지 터미널(34)의 핑거부(64C)가 다시 각각 터미널의 접촉 암(48, 62)과 나란하게 외팔보식으로 된 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한다. 도11 내지 도13의 실시예와 도2 내지 도4의 실시예 사이의 차이는 도2 내지 도4의 실시예의 핑거부는 각각 접촉 암(48, 62)의 양 대향 측방 측면 상에 배치된다는 것이다. 한편, 신호 터미널(32, 34)의 핑거부(50C, 64C)는 각각 모두 도11 내지 도13의 실시예의 각각의 접촉 암(48, 62)의 하나의 측면 상에 있다.
본 발명은 그 기술 사상 또는 중심 특성으로부터 벗어나지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 그러므로, 본 예 및 실시예는 한정이 아닌 설명의 관점에서 고려되어야 하며, 본 발명은 본 명세서에 주어진 세부 사항으로 한정되어서는 안된다.

Claims (19)

  1. 삭제
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  4. 삭제
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  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 에지부 및 상기 에지부 근방에 복수개의 접촉 패드를 가지는 회로 카드와 함께 사용하기 위한 에지 카드 커넥터이며,
    내부에 회로 카드의 상기 에지부를 수용하기 위한 기다란 슬롯과 상기 슬롯에 인접한 터미널 캐버티를 포함하는 하우징과,
    상기 터미널 캐버티 내로 삽입된 복수개의 터미널을 포함하며,
    상기 터미널의 적어도 일부는 본체 섹션, 회로 카드 상의 접촉 헤드와 결합하기 위해 본체 섹션으로부터 상기 슬롯 내로 돌출하는 접촉 지점으로 연장하는 접촉 암, 및 기부 섹션과 접촉 지점 사이의 위치에서 접촉 암으로부터 돌출하는 핑거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에지 카드 커넥터.
  11. 제10항에 있어서, 상기 본체 섹션은 접촉 암보다 큰 측방향 폭 치수를 가지는 것을 특징으로 하는 에지 카드 커넥터.
  12. 제10항에 있어서, 상기 핑거부는 암과 일체형인 핑거부의 기부로부터 접촉 암과 나란한 외팔보식으로 된 것을 특징으로 하는 에지 카드 커넥터.
  13. 제10항에 있어서, 상기 핑거부는 핑거부의 대항 단부 중앙 지점에서 접촉 암과 일체형이어서, 핑거부가 상기 지점으로부터 대향 방향으로 접촉 암과 나란하게 연장하는 것을 특징으로 하는 에지 카드 커넥터.
  14. 제10항에 있어서, 접촉 암의 2 개의 대향 측면 각각에 배치된 적어도 하나의 핑거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에지 카드 커넥터.
  15. 제10항에 있어서, 접촉 암의 하나의 측면 상에 배치된 복수의 상기 핑거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에지 카드 커넥터.
  16. 제10항에 있어서, 각 터미널은 본체 섹션으로부터 하우징 내의 보유 캐버티 내로 돌출하는 보유 섹션을 포함하는 것을 특징으로 하는 에지 카드 커넥터.
  17. 제10항에 있어서, 각 터미널은 인쇄 회로 보드 상의 적절한 회로 자취와의 연결을 위해 본체 섹션으로부터 하우징의 외부로 돌출하는 미부 섹션을 포함하는 것을 특징으로 하는 에지 카드 커넥터.
  18. 제10항에 있어서, 상기 복수개의 터미널은 슬롯의 길이 방향으로 신호 터미널의 핑거부와 대면하는 핑거부를 포함하는 복수개의 접지 터미널과 슬롯을 따라 교번하는 신호 터미널인 것을 특징으로 하는 에지 카드 커넥터.
  19. 삭제
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