KR100604340B1 - 전기 커넥터 어셈블리 - Google Patents

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스탠포드더블유.쥬니어 크레인
라크쉬미나라심하 크리쉬나푸라
아린둠 두타
케빈 린크
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더 판다 프로젝트
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Abstract

암커넥터는 전기적인 접속을 이루기 위해 수커넥터와 연결한다. 암커넥터 및 수커넥터는 각각 기판에 커넥터 하우징을 보호하기 위해 그 대향면에서 억제 탭들을 갖는 커넥터 하우징을 포함한다. 이 억제 탭들은 일측 억제 탭이 상기 커넥터 하우징의 인접의 제1 측면이고 타측 억제 탭이 상기 커넥터 하우징의 인접의 제2 측면이 되도록 엇갈리고 대각선으로 위치된다. 상기 엇갈리거나 대각선으로 위치된 억제 탭들은 기판상에 다른 움직임 또는 잠김에 대해 상기 커넥터 하우징을 안정화 한다. 또한 억제 탭들의 배치는 다른 유사한 디자인된 커넥터 하우징과 함께 결합 또는 병합하도록 커넥터 하우징을 허용한다. 상기 결합되거나 병합된 커넥터 하우징은 기판 공간을 보호하고 상기 공간이 가장자리이거나 상기 기판의 안쪽에 있는 기판상에 주어진 공간에 접촉하는 것에 대해 고밀도를 허용한다. 측벽들을 포함한 상기 암커넥터 및 수커넥터는 상보 편광 특성들을 갖는다. 수커넥터 하우징의 극성 특성들은 분리가능한 편광 캡상에 형성되어도 무방하다. 상기 암커넥터 하우징의 일측은 잠김을 보호하고 상기 암커넥터를 확실하게 스톱시키기 위한 스톱부재를 포함한다. 상기 스톱부재는 암나사 커넥터 하우징들의 측벽과 측벽을 수용하도록 구성된다.
전기 커넥터 어셈블리

Description

전기 커넥터 어셈블리{ELECTRICAL CONNECTOR ASSEMBLY}
"서로 엇갈려 배치된 억제 탭들을 가지는 전기 커넥터"라는 명칭으로 1997년 8월 14일에 출원된 출원이 본 명세서에 명시적으로 참고로서 통합된다.
본 발명은 전기 커넥터에 관한 것으로, 더 상세하게는 쉽게 제조되고, 기판에 안정적으로 장착되며 상기 기판상의 일정 영역에 고접촉 밀도를 제공하는 전기 커넥터에 관한 것이다.
종래의 전기 커넥터 어셈블리는, 전기 시스템 및 부품 사이의 전기적 연결을 위한 상보적인 수커넥터 및 암커넥터를 포함한다. 예를 들어, 컴퓨터 및 다른 전기 장치는 인쇄 회로 기판 연결용 전기 커넥터, 인쇄 회로 기판을 백플레인(backplane)에 연결하기 위한 전기 커넥터, 및/또는 인쇄 회로 기판을 케이블에 연결하기 위한 전기 커넥터를 포함한다. 상기 커넥터의 일예가 스탠포드 더블유 크레인 주니어(Stanford W. Crane, Jr.)의 미국 특허 번호 5,641,306에 언급되어 있다.
종래 전기 커넥터의 암콘택트(female contact), 특히 엣지 커넥터(edge connector)에 사용되는 암콘택트는 복잡한 활 모양을 하고 있다. 이와 같은 암콘택트의 일예가 도 1에 도시되어 있다. 접촉부는 수콘택트(male contact)와 접촉하여 전기적 연결을 형성한다. 상기 접촉부는, 수콘택트와 맞물리게 될 때 암콘택트를 구부릴 수 있도록 각지거나 구부러져 있다. 수콘택트에 대하여 구부러진 암콘택트의 수직력(normal force)은 전기적 연결을 발생시킨다. 안정화부는 암커넥터 하우징(female connector housing)에 암콘택트를 보유한다.
종래의 전기 커넥터는 생산하기가 어렵고 가격이 비싸다. 그 한 이유는, 암콘택트를 암커넥터 하우징 내로 삽입하기가 어렵기 때문이다. 엣지형 암커넥터에서, 암콘택트의 꼬리부는 직각으로 형성되어 있다. 결과적으로, 암콘택트는 접촉부가 먼저 삽입된 후 암커넥터 하우징의 구멍을 통하여 삽입되어야만 한다. 접촉부는 안정화부의 외면을 완전히 지나서 연재되는 굴곡 또는 각을 가지므로, 암커넥터 하우징의 구멍을 통하여 접촉부를 관통시키기 위해서는 복잡한 조작(complex maneuver)이 요구된다.
종래의 전기 커넥터가 생산이 어렵고 가격이 비싼 또다른 이유는, 콘택트가 하우징 내에서 효과적인 생산에 도움이 되는 방식으로 배열되지 않기 때문이다. 마지막으로, 몇몇 종래의 전기 커넥터는 지지물 배열을 가지는 수커넥터 하우징을 포함한다. 수콘택트는 수 지지물 각각을 중심으로 배치된다. 이러한 배열에 따른 한 가지 문제는 "바나나형 이탈(banana peeling)"이라는 것으로, 이는 수콘택트가 지지물로부터 떨어져서 구부러지거나 벗겨지는 것이다. 바나나형 이탈의 결과로 수콘택트는 잘못된 암콘택트 또는 다른 수콘택트와 접촉될 수 있다.
또한, 상기 수콘택트 및 암콘택트는 금속 재료로부터 금속을 찍어냄으로써 생산된다. 상기 콘택트들은 찍어내어질 때 유연성 및 탄성을 어느정도 손실된다. 유연성 및 탄성의 손실은 특히, 수콘택트와 전기적 연결을 위해 구부러지는 암콘택트의 기능성을 손상시킨다. 예를 들어, 암콘택트는 잘못 정렬되거나 그리고/또는 연결된 수콘택트 및 암콘택트 사이의 수직력이 감소될 수 있다.
따라서, 당해 기술분야에서는 종래의 전기 커넥터의 결함이 제거된 전기 커넥터를 제공할 필요성이 존재한다.
본 발명은 상기 상황들의 관점에서 착안되었으며, 쉽게 생산할 수 있는 전기 커넥터 및 신뢰성 있는 전기 콘택트를 제공하는 목적을 가진다.
본 발명의 또다른 목적은 쉽게 생산할 수 있고 고밀도의 신뢰성 있는 전기 콘택트를 제공하는 고밀도 전기 커넥터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 생산을 용이하게 하는 방식으로 배열된 접촉핀을 가지는 전기 커넥터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 바나나형 이탈이 없는 전기 커넥터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 쉽게 생산할 수 있고 신뢰성 있는 전기 콘택트를 제공하는 암커넥터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 전기 커넥터의 생산을 용이하게 하고 신뢰성 있는 전기 콘택트를 제공하는 암접촉핀을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 쉽게 생산할 수 있고 신뢰성 있는 전기 콘택트를 제공하는 접촉핀을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 부분적으로는 이하 설명에서 설명되고, 부분 적으로는 상기 설명으로부터 명백해질 것이며, 또는 본 발명의 실시에 의해 얻어질 수 있다. 본 발명의 목적 및 이점은 첨부된 청구항에서 특히 지적되는 요소 및 결합에 의해 구현되고 획득될 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 그리고 본 발명의 목적에 따라, 본 명세서에서 구체화되고 광범위하게 설명된 바와 같이, 본 발명은 수커넥터 하우징 및 상기 수커넥터 하우징에 고정된 복수개의 수접촉핀을 포함하는 수커넥터와, 암커넥터 하우징 및 상기 암커넥터 하우징에 형성된 구멍 내에 고정된 복수개의 암접촉핀을 포함하는 암커넥터를 가지는 전기 커넥터 어셈블리를 포함하여 이루어진다. 상기 암접촉핀 각각은 상기 암접촉핀을 상기 암커넥터 하우징에 고정하기 위해 적용되는 안정화부와, 상기 안정화부로부터 연재되는 가요성 접촉부를 포함한다. 상기 접촉부가 구부러지지 않을 때는, 상기 안정화부의 길이방향축에 직각방향으로 상기 접촉핀에 의해 연재점유(延在占有 : span)되는 거리는 해당 방향으로 안정화부에 의해 연재점유되는 거리와 대체적으로 같거나 그보다 짧다.
본 발명은 자신을 관통하여 형성되는 복수 개의 구멍 및 절연 하우징의 구멍 내에 고정된 복수개의 접촉핀을 가지는 절연 하우징을 가지는 전기 커넥터를 더 포함하여 이루어진다. 상기 접촉핀 각각은 탄성 빔부와 접촉핀을 보유하기 위하여 절연 하우징에 고정된 안정화부를 포함한다. 상기 안정화부는 외부 표면을 가진다. 상기 탄성 빔부는 휴지기에 실질적으로 상기 안정화부의 바깥둘레부(外周線部)의 투영 내에 둘러싸여 있다.
본 발명은 또한 전기 커넥터에 사용하기 위한 암접촉핀을 포함한다. 암접촉핀은 암커넥터 하우징에 고정하기 위해 구성된 안정화부와 수콘택트를 접촉하기 위한 가요성 접촉부를 갖는다. 안정화부는 길이방향축 및 길이방향축과 교차하는 제1폭을 갖는다. 가요성 접촉부가 구부러지지 않을 때, 가요성 접촉부는 안정화부로부터 제1폭 방향으로 소정의 각도로 연재하여, 제1폭 방향에서 소정 횡방향 거리를 통과하며, 상기 제1폭의 방향에서 상기 가요성 접촉부의 전체에 의해 연재점유된 횡방향 거리는 상기 제1폭과 실질적으로 같거나 그보다 작다.
본 발명은 또한 기판과 전기적 접촉을 위해 구성된 설치부와, 실질적인 전기적 접촉핀의 부분을 접촉하기 위해 구성되고 휴지 및 구부러진 위치 사이에서 이동가능한 자유부와, 설치부와 자유부 사이에 배치되고 절연 하우징에 고정되도록 구성된 안정화부를 포함하여 이루어진다. 안정화부는 자유부가 휴지위치에서 실질적으로 한정되는 투영체적을 형성하는 외부 둘레부분을 갖는다.
본 발명은 또한 꼬리부의 둘레가장자리가 와이어의 길이방향축에 수직한 방향으로 와이어 재료의 둘레가장자리로부터 변위되도록 와이어 재료로부터 꼬리부를 절단하는 단계와, 꼬리부의 반대쪽으로 접촉부를 형성하는 단계를 포함하는 전기적 접촉핀을 생산하는 방법을 포함하여 이루어진다.
상기의 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명은 예로서 설명된 것이고 청구된 바와 같이 본 발명을 한정하지 않는다는 것이 이해되어야 한다.
도면의 간단한 설명
본 명세서에 삽입되고 명세서의 일부를 구성하는 첨부된 도면은 본 발명의 실시예를 보여주고, 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명해준다.
도 1은 전기 커넥터에 사용하기 위한 종래의 암콘택트를 보여준다.
도 2 및 3은 본 발명에 따른 수커넥터 및 암커넥터를 보여준다.
도 4a는 수직방향 수커넥터(100)의 상부를 보여준다.
도 4b는 도 4a에 도시된 수직방향 수커넥터(100)의 부분을 보여준다.
도 5는 수직방향 수커넥터(100)의 하부를 보여준다.
도 6a는 수직방향 수커넥터 하우징(110)의 하부를 보여준다.
도 7a는 수직방향 수커넥터 하우징(110)의 하부의 상세도이다.
도 7b는 수직방향 수커넥터 하우징(110)의 상부의 상세도이다.
도 7c는 수커넥터 하우징의 구멍(118)에 배열될때의 수 접촉핀(105)의 두 개의 클러스터를 보여준다.
도 7d는 수커넥터 하우징(110)의 단면을 보여준다.
도 8a, 8b 및 8c는 수 접촉핀(105)의 제1실시예를 보여준다.
도 8d는 수 접촉핀(105)의 제2실시예를 보여준다.
도 9a, 9b 및 9c는 인쇄 회로 기판(50)에 설치된 연동되는 수직방향 수커넥터들을 보여준다.
도 9d는 수접촉핀(105)에 연결하기 위한 인쇄 회로 기판상의 커넥터 패드 레이아웃을 보여준다.
도 10,11,12 및 13은 본 발명에 따른 엣지에 설치된 암커넥터의 다양한 도면이다.
도 14a는 엣지에 설치된 암커넥터 하우징(510)의 정면을 보여준다.
도 14b는 암커넥터의 하우징(510)의 정면을 보여준다.
도 14c는 암커넥터 하우징(510)에 삽입될 때 배열되는 암접촉핀(505)의 두 개의 클러스터를 보여준다.
도 14d및 14e는 암커넥터 하우징(510)에 삽입될 때 배열되는 암접촉핀(505)의 제 2배열을 보여준다.
도 14f는 암커넥터 하우징(510)의 단면을 보여준다.
도 15a, 15b 및 15c는 암접촉핀(505)의 제 1배열을 보여준다.
도 15d는 암접촉핀(505)의 제 2배열을 보여준다.
도 16a 및 16b는 다수의 암접촉핀으로 이루어진 암커넥터 하우징을 제조하기 위한 모듈러 디자인을 보여준다.
도 16c는 모듈러 디자인을 갖는 암커넥터 하우징의 또다른 실시예를 보여준다.
도 17a 및 17b는 인쇄 회로 기판의 반대측에 설치된 암커넥터 열을 보여준다.
도 17c는 암접촉핀에 연결하기 위한 인쇄 회로 기판상의 커넥터 패드 레이아웃을 보여준다.
도 18, 19, 20 및 21은 수커넥터 및 암커넥터 사이의 맞물림 연결을 보여준다.
도 22 및 23은 인쇄 회로 기판의 표면상에 수직 설치를 위해 적용된 암커넥터의 또다른 실시예를 보여준다.
도 24a, 24b 및 25는 수직방향 암커넥터에 연결하기 위한 수직방향 수커넥터 을 보여준다.
도 26은 수커넥터 하우징의 또다른 실시예를 보여준다.
도 27a 및 27b는 붙이고 뗄 수 있는 극성캡(polarization cap)을 갖는 암커넥터 하우징의 또다른 실시예를 보여준다.
도 27c는 붙이고 뗄 수 있는 극성캡의 배면을 보여준다.
도 28a는 도 26에 도시된 수커넥터 하우징과 도 27c에 도시된 붙이고 뗄 수 있는 극성캡을 갖는 암커넥터 하우징 사이의 맞물림 연결을 보여준다.
도 28b는 도 26에 도시된 수커넥터 하우징과 붙이고 뗄 수 있는 극성캡을 갖는 또다른 실시예 사이의 맞물림 연결을 보여준다.
도 29a 내지 29f는 암접촉핀(505)의 제조품을 보여준다.
도 30은 장착대(bandolier)에 설치된 다수의 암접촉핀을 보여준다.
도 31은 전력선 및/또는 접지선을 포함하는 수커넥터의 또다른 실시예를 보여준다.
도 32는 전력선 및/또는 접지선을 포함하는 암커넥터의 또다른 실시예를 보여준다.
도 33, 34 및 35는 신호 또는 기타 간섭을 차단하기 위한 차폐물을 갖는 암 전기 커넥터의 실시예를 보여준다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 가능한 한, 동일하거나 유사한 부분을 언급하는 곳에서는 도면을 통하여 동일한 참 조 번호가 사용될 것이다.
도 2 및 3은 수커넥터(100) 및 암커넥터(500)의 두 도를 도시한다. 상기 수커넥터(100)는, 다른 것들 중에서 인쇄 회로 기판 또는 배면배선판 부착부재(backplane mounting) 등의 기판, 케이블, 리본 케이블, 가요성 평 케이블(flat flexible cable) 또는 독립 와이어(discrete wire)등에 고정될 수 있다. 유사하게, 암커넥터(500)는 기판(도시되지 않음)에 고정되어 있을 수 있다. 암커넥터(500)는 수커넥터(100)를 수용하여 전기적 연결을 확립한다. 커넥터(100, 500)들은 특히 정보 통신용, 전화 통신용, 자동차 및 비행기용, 그리고 예를 들어, 기판 영역 또는 기판의 가장자리를 따르는 영역과 같이 고밀도의 전기적 접촉이 요구되는 곳에서 특히 유용하다.
상기 수커넥터(100)는 도 4 내지 9와 연관하여 더 자세하게 설명될 것이다. 상기 수커넥터(100)는 수커넥터 하우징(110) 및 상기 수커넥터 하우징(110)에 고정된 다수 개의 수접촉핀(male contact pins)(105)을 포함한다. 상기 수커넥터 하우징(110)은 절연 재료, 예를 들어 폴리머(polymer) 또는 다른 적절한 전기적 절연 재료로 이루어진다. 예를 들어, 호크스트 셀라니스(Hoechst Celanese)의 벡트라(VECTRATM)와 같은 액정 폴리머가 전기 수커넥터 하우징(110)의 재료로 사용될 수 있다. 물론, 상기 수커넥터 하우징(110)은 소음 또는 다른 장애에 대항하여 금속 차폐물(metallic shielding)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 수커넥터 하우징의 측벽(120)은 금속 스트립(strip) 또는 일련의 스트립과 같은 금속 인서트(insert)를 포함할 수 있으며, 상기 인서트는 측벽 재료로 주형될 수 있다. 또는, 별도의 차폐 슬리브 또는 쉬라우드(shroud)(도시되지 않음)가 수커넥터 및/또는 암커넥터 위로 또는 맞물려있는 수커넥터 및 암커넥터 위로 덮여질 수 있다. 상기 차폐 슬리브(shielding sleeve) 또는 쉬라우드는 금속만으로 이루어지거나, 또는 절연체를 포함할 수 있다.
도 4a는 수커넥터(100)의 정면을 도시한다. 도시된 바와 같이, 수커넥터 하우징(110)은 제 1측면(111), 제 2측면(112), 제 1끝단(113), 제 2끝단(114), 상부면(116) 및 하부면(117)을 포함한다. 지지물 배열(array of butresses)(115)은 상기 상면(116)으로부터 연재한다. 상기 지지물(115)은 예를 들어, 일반적으로 직사각형의 교차부를 가진다. 4개의 수핀 클러스터(105-1)는, 예를 들어 도 4b에 도시되어 있듯이 상기 지지물(115)의 각 측면에 배열되어 있다. 상기 수핀(105) 및 수핀 클러스터(105-1)는 모두 열로 배열되어 있다. 물론, 본 발명과 일치하는 다른 배열도 가능하다. 예를 들어, 지지물(115)은 다른 모양을 가지고 있거나 완전히 없을 수도 있으며, 수핀(105)은 하나 또는 그 이상의 클러스터로 배열될 수 있다.
예로서, 상기 지지물(115)은 삽입력을 감소시키기 위해 다른 높이를 구비하고 있을 수 있다. 또한, 상기 지지물(115)은 서로 엇갈리게 배치되거나 포개어져서 일 클러스터의 수핀의 접촉면이 다른 클러스터의 수핀의 측면을 마주볼 수 있도록 한다. 이러한 관점에서, 스탠포드 더블유 크레인 주니어(Stanford W. Crane, Jr.)의 미국 특허 번호 5,641,309를 예로 들 수 있다.
측벽(120)이 지지물(115)을 연속하여 둘러싸기 위해 상기 수커넥터 하우징(110)의 상면(116)에 구비될 수 있다. 측벽의 내부면(120)은 예를 들어 1도 정도의 약한 각도로 형성되어, 제조 중에 주형으로부터의 제거를 용이하게 한다. 상기 측벽(120)의 높이는 바람직하게 지지물(115) 및 수핀(105)보다 높다. 상기 측벽(120)은 다른 것들 중에서, 맞물리는 동안 또는 맞물림 후에, 그리고 결합이 잘못 되었을 경우 수핀(105) 및 지지물(115)을 보호하는 역할을 한다. 물론, 측벽(120)이 수핀(105) 및 지지물(115)을 보호하기 위하여 지지물(115)을 계속해서 둘러쌀 필요는 없다. 상기 측벽(120)은 부분적으로 수핀(105)을 둘러싸거나 받치고 있을 수 있다.
상기 측벽(120)은 상기 수커넥터(100) 및 암커넥터(500) 사이의 잘못된 결합을 방지하기 위한 극성 특징(polarization feature)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 둥근 돌기(124) 및 화살 모양 돌기(125)가 상기 수커넥터 하우징의 상면(116)으로부터 돌출할 수 있다. 예를 들어 도 4a에 도시되어 있듯이, 둥근 돌기(124) 및 화살 모양 돌기(125)는 모두 측벽(120)의 끝단(121)으로부터 연재되거나 끝단에 결합될 수 있다. 또한 수커넥터 하우징의 상면(116)은 둥근 돌기(126) 및 화살 모양 돌기(127)를 포함할 수 있다. 상기 둥근 모양 돌기(126) 및 화살 모양 돌기(127)는 측벽(120)의 끝단(122)으로부터 연재되거나 끝단에 결합될 수 있다. 도 4a 및 다른 곳에 도시되어 있듯이, 화살 모양 돌기(125)는 일반적으로 수커넥터 하우징(110)의 측면(112) 및 끝단(113)을 향하여 대각선 방향을 가리키며, 화살 모양 돌기(127)는 일반적으로 수커넥터 하우징(110)의 측면(112) 및 끝단(114)을 향하여 대각선 방향을 가리킨다. 물론, 상기 화살 모양 돌기(125, 127)는 다른 방향, 예를 들어, 측면(112) 대신 측면(111)을 향하여 가리킬 수도 있으며, 또는 하나의 화살 모양 돌기가 일반적으로 측면(112)을 향하여 가리키고 다른 하나는 일반적으로 측면(111)을 향하여 가리킬 수도 있다. 수커넥터(100) 및 암커넥터(500) 사이의 맞물림이 단 한 방향으로만 이루어지는 것을 보장하기 위해서, 다른 비대칭 배열 또한 형성될 수 있다.
둥근 돌기(124, 126) 및 화살 모양 돌기(125, 127)는 특히, 시각적으로 뚜렷하며 빠르고 확실하게 사용자에게 인식되어 사용자가 수커넥터(100)를 암커넥터(500)에 대하여 맞물림을 위해 적절하게 조향할 수 있도록 한다. 물론, 상기 돌기들은 다른 알아보기 쉬운 기하학적 형태, 즉 다른 것들 중에서 원, 다이아몬드, 십자가, 별, 정방형, 숫자와 같은 형태를 가질 수 있으며, 기하하적 형태, 크기 및 방향의 결합을 가질 수 있다. 둥근 돌기(124, 126) 및 화살 모양 돌기(125, 127)는 또한 적절하지 못한 각, 갈라진 곳(offset) 또는 양쪽 모두에서의 맞물림을 방지하며, 또한 측벽(120)과의 결합에 있어서 암커넥터(500)가 잘못된 결합이 일어날 때 수핀(105)이 손상되는 것을 방지한다. 또는, 상기 언급된 극성 특징 중 단지 하나만이 제공될 수 있다.
상기 수커넥터 하우징(110)은 수커넥터 하우징(110)의 제 1끝단(113)에 있는 플레이트(130)와, 수커넥터 하우징(110)의 제 2 끝단(114)에 있는 플레이트(140)와, 측벽(120)의 외부 측면(123)에 배치된 멈춤판(stop plate)(150)을 더 포함한다. 플레이트(130, 140)는 억제 탭(hold-down tabs) 또는 연재부(132, 142)를 포함한다. 억제 탭은 커넥터 하우징을 기판에 고정시키기 위한 플랜지(flange), 시트(seat), 브래킷(bracket), 플레이트(plate), 고리(annulus) 또는 다른 설치물 또는 면일 수 있다. 억제 탭(132, 142)은 상기 수커넥터 하우징(110)을 기판에 설치하는 역할을 한다. 예를 들어, 통공(aperture)(134, 144)은 나사, 리벳(rivet) 또는 다른 고정기를 수용하여 수커넥터 하우징(110)을 인쇄 회로 기판 또는 다른 기판에 고정시킬 수 있다. 물론, 본 발명과 일치하도록, 상기 통공(134, 144)은 상기 수커넥터 하우징(110)을 인쇄 회로 기판 또는 다른 기판에 연결하거나 또는 연결을 용이하게 하는 스냅 커넥터(snap connector) 또는 다른 고정 장치로 대체될 수 있다.
억제 탭(132, 142)은 대각선방향으로 배치되거나, 서로 엇갈리거나 수커넥터 하우징(110)에 대하여 갈라져 있다. 이러한 점에서, 억제탭(132)은 제 1측면(111) 근처 및 제 2측면(112)에서 먼 곳에 배치되며, 억제탭(142)은 제 2측면(112) 근처 및 제 1측면(111)에서 먼 곳에 배치된다. 대각선방향으로 배치된 억제 탭(132, 142)은 수커넥터 하우징(110)이 흔들리거나 다른 움직임 없이 인쇄 회로 기판 또는 다른 기판에 안정적으로 고정될 수 있도록 한다. 나아가, 억제 탭(132, 142)은 커넥터의 수핀(105)이 커넥터 하우징이 서로 결합될 때 정렬될 수 있도록 다른 수커넥터(100)위로 포개지거나 결합되게 하는 보조물이 될 수 있다. 상기 억제 탭(132, 142)에 대한 더 자세한 설명에 있어서, 동시에 출원되어 참고로 특별히 삽입된 미국 출원 [대리인 정리번호 40879-5075]를 참고할 수 있다.
도 5는 수핀(105)이 수커넥터(100)에 삽입되었을 때의 수커넥터(100)의 하부면(117) 및 수핀의 꼬리를 도시한다. 도 6a는 수핀(105)이 제거된 수커넥터(100)의 하부면(117)을 도시한다. 수핀(105)의 꼬리 단부는 하부면의 대체적으로 편평한 표면으로부터 연재된다. 상승 스탠드-오프(131, 135, 139, 141, 145, 151, 152)는 인쇄 회로 기판 또는 다른 기판 표면에 설치하기 위한 수커넥터 하우징(110)용 설치표면을 제공한다. 상기 스탠드-오프는 기판상에서 수커넥터 하우징(110)을 평형하게 유지시키지만, 커넥터 하우징(110) 하부면(117)과 인쇄 회로 기판 또는 다른 기판 사이에 공기 흐름을 허용한다.
스탠드-오프(135, 145)는 억제탭(132,142)로부터 각각 연재된다. 스탠드-오프(135, 145)는 통공(134,144)에 안내 슬리브(136,146)를 포함할 수 있으며, 상기 안내 슬리브는 수커넥터 하우징(110)을 정확하게 위치시키기 위해 기판에 형성된 통공 내에 배치된다. 유사하게, 기둥(post)(138, 148)은 스탠드-오프(131, 141)로부터 각각 연재되어 수커넥터(110)를 위치시키고 수커넥터를 기판으로 안내할 수 있다.
도 6b는 수핀(105)의 삽입 이전 수커넥터 하우징(110)의 상부면(116)을 도시한다. 플레이트(130, 140)는 측면 가장자리(130-1, 140-1) 및 측면 가장자리(130-2, 140-2)를 포함한다. 측면 가장자리(130-2, 140-2)는 측벽(120)으로부터 떨어져 있는 측면 방향에서 동일 거리로 연재될 수 있지만, 이는 필요하지 않다. 측면 가장자리(130-1)는 일정 거리만큼 측벽(120)을 따라 연재하지만, 멈춤판(150)에 도달하기 전 종결되어 제 1 갭(gap)을 남긴다. 상기 제 1 갭은, 하기에 언급되는 이유들로 인하여 적어도 멈춤판(150)만큼의 넓이를 가진다. 측면 가장자리(130-1) 및 멈춤 부재(stop member)(150)는 수커넥터가 암커넥터와 맞물리게 될 때 인쇄 회로 기판이 상기 측면 가장자리(130-1) 및 멈춤 부재(150)와 접한다는 것을 보장하기에 충분한 거리만큼 측벽(120)으로부터 떨어져서 측면 방향으로 연재될 수 있다. 측면 가장자리(130-1) 및 멈춤 부재(150)는 측벽(120)으로부터 동일 거리로 연재될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 측면 가장자리(140-1)는 도면에 도시된 바와 같이, 대체적으로 측면 가장자리(130-1) 및 멈춤 부재(150)보다 적은 거리만큼 측벽(120)으로부터 떨어져서 측면 방향으로 연재될 수 있다. 그러나, 이는 본 발명에 목적을 위해 요구되는 바는 아니다.
멈춤판(150) 및 측면 가장자리(130-1)는 모두, 맞물리는 동안 암커넥터(500)의 확실한 멈춤을 제공하고, 맞물림 후에는 암커넥터(500)의 지지한다. 그러므로, 수커넥터(100)상으로의 암커넥터(500)의 하중은, 맞물리는 동안과 맞물림 이후 모두 수핀 또는 암핀에 의해 지지되는 것이 아니다. 오히려, 암커넥터 및 인쇄 회로 기판 또는 다른 기판으로부터의 하중은 수커넥터 하우징(110), 특히 멈춤판(150) 및 측면 가장자리(130-1)에 의해 지지된다. 더 나아가서, 확실한 멈춤은 수핀 및 암핀 그리고/또는 지지물이 다른 구조물에 대하여 바닥으로 내려가 버리는 것을 방지한다. 또한, 상기 멈춤판(150) 및 측면 가장자리(150-1)는 인쇄 회로 기판 또는 암커넥터(500)가 부착되어 있는 다른 기판을 지지하여 흔들림을 방지하고 안정성을 유지한다.
물론, 측면 가장자리(130-1) 및 멈춤판(150) 둘 다 반드시 필요한 것은 아니다, 예를 들어, 하나의 멈춤판(150)이 흔들림을 방지하고 인쇄 회로 기판 및 암커넥터를 지지하기 위해 단독으로 만들어질 수 있으며, 또는 다수의 멈춤판(150)이 제공될 수도 있다. 또는, 측면 가장자리(130-1)만이 암커넥터의 안정화 및 지지를 위해 적용될 수 있다. 더 나아가서, 수커넥터 하우징(110)의 측면(111)이 두 수커넥터 하우징의 측면(111)이 서로 결합되도록 하기 위하여 돌기(즉, 가장자리(130-1) 및/또는 멈춤판(150)) 및 결각(즉, 측면 가장자리(130-1) 및 멈춤판(150) 사이의 갭)을 바람직하게 포함할 수 있지만, 필수적인 것은 아니다. 하기 언급되는 것처럼, 두개의 수하우징의 측면이 서로 결합될 때 돌기들이 결각에 꼭 맞게 결합될 필요는 없다. 상기 돌기들은 본 발명에 일치하도록 결각에 느슨하게 끼워맞추어질 수도 있다.
도 6a, 6b, 7a 및 7b는 수핀(105)을 고정하기 위해 수커넥터 하우징(110)을 통해 형성된 구멍(118)을 도시한다. 상기 구멍(118)은 원형이며 클러스터, 예를 들어 네 개의 클러스터로 배열되어 있으나, 다른 수로 배열될 수도 있다. 물론, 상기 구멍들(118)은 수핀(105)이 상기 수커넥터 하우징(110) 내에 안전하게 고정되어 있는 한 다른 모양, 예를 들어 직사각형 또는 정사각형일 수 있다. 도 7a는 수핀(105)을 수용하기 위해 길이를 따른 축방향 노치(notches)(115-1)를 포함하는 지지물(115)을 도시한다. 상기 구멍(118)은 지그재그 형태로 배열되어, 제 1 클러스터의 남측 구멍(South hole)(118-1S)이 다른 클러스터의 북측 구멍(North hole)(118-2N)에 인접하게 위치하도록 한다.
도 7b는 수커넥터 하우징(110)을 통한 구멍(118)의 배열을 도시한다. 도시된 바와 같이, 구멍의 클러스터(118)는 열로 배열되어 열의 쌍 각각이 여섯 개의 구멍(118) 열을 포함하도록 한다. 이러한 관점에서, 제 1 클러스터의 남측 구멍(South hole)(118-1S)은 다른 클러스터의 북측 구멍(North hole)(118-2N)로부 터 떨어져 있다. 물론, 다른 배열도 가능하다. 예를 들어, 상기 구멍(118)은 제 1 클러스터의 남측 구멍(South hole)(118-1S)이 다른 클러스터의 북측 구멍(North hole)(118-2N)과 정렬되도록 배열될 수 있다. 결과적으로, 구멍(118)의 클러스터는 수커넥터 하우징(110)의 길이를 가로지른 구멍의 5개 라인 또는 열만을 한정할 것이다.
자동화 핀 삽입 기계(automated pin insertion machine)는 다섯 라인의 구멍(118)에 수핀(105)을 삽입하기 위해 단지 다섯 개의 통로(passes)들을 수커넥터 하우징(110)을 관통하여 만들면 되므로 제조가 단순화될 것이다. 게다가, 에지-타입 수커넥터들의 경우, 다섯 열의 구멍(118)과 기판사이의 거리는 여섯 줄의 구멍을 가진 정렬에 비해 줄어들 것이다. 이리하여, 꼬리부의 수직 길이는 줄어들 것이다.
이하 더욱 상세히 설명하면, 탄피(bandolier)는 구멍(118)로 자동적으로 삽입되기 위해 수핀(105)을 공급하기 위해 사용될 것이다. 수핀(105)은 다른 방향에서 적당한 구멍으로 간단한 삽입을 위해 탄피에 방향이 정해질 것이다. 예를 들어, 2,3,4 내부 라인들을 따라 삽입을 위해 수핀이 N, S, N, S,.../ 또는 W, E, W, E,...의 순서로 방향성을 가진다. 따라서, 자동화 핀 삽입 기계(automated pin insertion machinery)는 삽입전에 수핀이 방향성을 가질 필요가 없다.
대안으로써 수핀 삽입 기계(mall pin insertion machine)는 탄피에 적재된 수핀을 대각선으로 가로지를 것이다. 예를 들어, W,N,E,S,N,W,S,E의 순서로, 또한, 다수 개의 핀은 한번에 하나의 클러스터 또는 한번에 한 클러스터(예를 들어, 두 개의 접촉핀)의 일부분을 동시에 삽입될 것이다. 커넥터 하우징은 회전되거나 혹은 접촉핀의 삽입을 용이하도록 하기 위해 방향성을 가질 것이다. 물론, 자동화 핀 삽입 기계는 삽입전에 접촉핀이 방향성을 가지도록 할 것이다.
도 7c에 도시된 바와 같이, 구멍(118)에 정렬되는 수핀(105)의 두 개의 클러스터를 나타낸다. 첫 번째 클러스터는 수핀 105-1N, 105-1S, 105-1W, 105-1E를 포함하고, 두 번째 클러스터는 수핀 105-2N, 105-2S, 105-2W, 105-2E를 포함한다. 수핀을 가진 연결에서 "N"은 위로 마주보는 접촉면을 갖는 수핀(105)을 지정하는데 사용되고, "S"는 아래로 마주보는 접촉면을 갖는 수핀(105)을 지정하는데 사용되고, "W"는 왼쪽으로 마주보는 접촉면을 갖는 수핀(105)을 지정하는데 사용되고, "E"는 오른쪽으로 마주보는 접촉면을 갖는 수핀(105)을 지정하는데 사용된다.
도 7d는 수커넥터 하우징(110)의 단면을 나타낸다. 도 7d에 도시된 바와 같이, 구멍(118)은 수커넥터 하우징(110)을 통해 완전히 통과한다. 또한 측벽(120)의 높이는 지지물(115)의 높이보다 훨씬 높다.
도 8a와, 8b와, 8c는 수핀(105)의 디자인을 나타낸다. 수핀(105)은 접촉부(106)와, 안정화부(108)와, 꼬리부(109)를 포함한다. 접촉부(106)는 암핀(505)을 연결하기 위해 쐐기모양의 첨단(wedge-shaped tip)(106-1)과 접촉부(106-2)를 포함한다. 도 10을 보면 쐐기모양의 첨단(106-1)은 수핀(105)을 맞물림에 따라 암핀(505)에 점차적인 인입선을 제공한다. 나타나지는 않았지만, 상대적으로 좁은 톱니(indent)모양 부분은 접촉부(106)와 안정화부(108)사이에 제공되어질 것이다. 안정화부(108)는 간섭 피트(interference fit)에 의해 수커넥터 하우징(110) 내에 수핀(105)을 보유하도록 한다. 예를 들어, 안정화부(108)는 안정화부(108)의 모서리부분들이 수핀(105)을 보유하고 수핀(105)의 회전을 방지하기 위해 구멍(118)을 정의하는 수커넥터 하우징(110)의 물질을 파고드는 구멍(118)에 대해 크기가 정해질 것이다. 상대적으로 두꺼운 안정화부(108)는 꼬리부(109)로부터 접촉부(106)에 적용된 힘들과 압박들을 분리하고, 접촉부(106)로부터 꼬리부(109)에 적용된 힘들을 분리한다. 힘들 또는 압박들은 안정화부(108)로부터 수커넥터 하우징(110)에 전달된다. 꼬리부(109)는 기판과의 접촉을 용이하게 한다.
도 8b에 도시된 바와 같이, 수핀(105)의 종축을 따라 접촉부(106)에 존재하는 얕은 각 α는 예를 들면, 1-5°, 더 좋게는 2-3°이다. 각 α는 접촉면(106-2)으로부터 떨어진 방향이고, 나타나지는 않았지만 지지물(115)쪽으로 방향이 나 있다. 하나의 실시예로서, 각 α는 30′의 내성을 가진 2도를 들 수 있다. 수핀(105)은 수핀(105)과 지지물(115)의 분리를 방지하기 위해 때때로 바나나형 이탈(banana peeling)이라고 불리우는 지지물(115)로 각이 질 것이다. 수핀(105)에서 각 α는 반드시 필요한 것은 아니다.
도 8d는 수핀(105)의 더 상세한 실시예를 나타낸다. 도 8d에 도시된 바와 같이, 접촉부(106)의 축선은 안정화부(108)와 꼬리부(109)의 축선에 대해 오프셋(offset)되어 있다. 이 오프셋 수핀(105)은 수핀(105)이 지지물(115)에 가까이 정렬되므로 매우 고밀도의 접촉을 가진 연결기를 공급할 것이다. 오프셋 수핀(offset male pin : 105)을 수커넥터 하우징(100)에 삽입하기 위해서는 꼬리부(109)가 수커넥터 하우징(100)의 앞면으로부터 홀(118)에 삽입되어질 것이다.
도 9a는 인쇄 회로 기판(50)에 형성된 두 열의 수커넥터(100)를 나타낸 것이다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 수커넥터(100)들은 기판의 주어진 영역에 제조되도록 접촉 밀도를 높이기 위해 x와 y의 양방향으로 안착(nest)된다. 도 9b에 도시된 바와 같이, x방향에서의 안착 또는 단부-단부 안착을 나타낸다. 예를 들어, 수커넥터(100a)의 억제 탭(132)은 차례로 끼워넣거나 수핀(105)의 열과 수커넥터(100a)의 수핀 클러스터(105)의 열이 수핀(105)의 열과 수커넥터(100b)의 수핀 클러스트의 열과 정렬되어 있는 수커넥터(100b)의 억제 탭(142)과 결합한다.
게다가, 수커넥터(100a)는 또한 수커넥터(100c)와 차례로 끼워 넣는다. 도 9c에 도시된 바와 같이 더욱 상세히 보면 예로 수커넥터(100b)와 (100d)를 사용하여, 수 연결기(100b)는 수연결기(100d)와 y방향 또는 나란히 차례로 끼워 넣는다. 수커넥터(100b)의 멈춤판(stop plate)(150b)은 멈춤판(150d)와 수커넥터(100d)의 130-1d의 측면 부분사이의 갭에 설치한다. 멈춤판(150b)가 갭(gap)에서 적당하게 끼워지는데, 이것은 본 발명의 목적에 반드시 필요한 것은 아니다. 도 9c 에 도시된바와 같이 , 멈춤판(150b)는 갭에서 느슨하게 끼워질 것이다. 이와 같이, 수커넥터(100d)의 멈춤판(150d)는 멈춤판(150b)와 수커넥터(100b)의 측면 부분 130-1d사이의 갭에서 끼워질 것이다. 물론, 수커넥터(100b)의 부가적인 단일 열 혹은 이중 열은 도 9a에 도시된 바와 같이 수커넥터(100)들의 이중 열 중 어느 한 측에 위치할 것이다.
도 9d는 인쇄 회로 기판(50)의 수커넥터 패드 레이아웃(pad layout :50-1)을 나타낸다. 커넥터 패드(50-1)은 전기적으로 수핀(105)을 인쇄 회로 기판 (50)에 연결하기 위해 수핀(105)의 꼬리부(109)와 연결된다. 나타나지는 않았지만 도전성을 가지는 트레이스는 커넥터 패드(50-1)을 인쇄 회로 기판에 다양한 회로 소자들로 연결한다.
도 10 내지 도 17은 암커넥터(500)를 나타낸 것이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 암커넥터(500)는 에지나 직각(right-angle) 커넥터로써 형성되고, 암커넥터 하우징(510)과 암커넥터 하우징(510)에 단단히 잠긴 복수 개의 암커넥터(505)를 포함한다. 암커넥터 하우징(510)은 절연물질로 이루어진다. 예를 들어 폴리머(polymer) 혹은 다른 적당한 전기적으로 절연된 물질이다. 예를 들어, 호에츠스트 켈라네즈(Hoechst Celanese)의 벡트라(VECTRATM)와 같은 액정폴리머(liquid crystal polymer)는 암커넥터 하우징(510)의 재료로서 이용된다. 물론, 암커넥터 하우징(510)은 노이즈나 다른 간섭에 대해서 금속의 차폐물을 포함한다. 예를 들어, 금속 스트립(strip) 혹은 스트립들의 시리즈는 측벽(520)으로 주조되거나, 또는 차폐 슬리브(sleeve) 혹은 쉬라우드(shroud)는 암염결기 하우징(510)위로 맞춰질 것이다.
암커넥터 하우징(510)은 전면(front face:511)과, 후면(back face:512)과, 제 1 단부(513)와, 제 2 단부(514)와, 상부(516)와, 바닥(517)을 포함한다. 암핀(505)의 정렬은 수커넥터(100)에 수핀(105)의 정렬과 대응된다. 도 10과 도 11에 도시된 바와 같이, 예를 들어 암핀(505)은 복수 개의 열로 정렬된다. 암핀(505)은 복수개의 열과 전면(511)에 복수 개의 열을 갖는 클러스터(505-1)로 정렬되어 있다. 각 클러스터는 4개의 암핀(505)을 포함한다. 암핀(505)의 각 클러스터(505-1)는 암커넥터(500)와 수커넥터(100)가 결합할 때, 수핀(105)과 그것의 지지물(115)에 대응하는 클러스터(105-1)를 받아들인다. 수핀(105)(예를 들어, 클러스터 당 다른 수의 암핀 혹은 클러스트의 다른 배열)에 대해 상기에서 대응하는 암핀(505)의 다른 정렬은 본 발명과 일치가 가능하다.
도 10에 도시된 바와 같이, 측벽(520)은 결합전, 결합중, 결합후의 불일치(mismatch)의 경우에 암핀(505)을 보호하기 위해 암커넥터 하우징(510)의 전면(front face:511)에 공급된다. 예를 들어, 단부(513)와 단부(514)를 포함한 측벽(520)은 불일치(mismatch)동안 수커넥터(100)가 암핀(505)을 훼손하는 것을 방지한다. 측벽(520)은 도 10에 도시된 바와 같이 연속적으로 암핀(505)을 에워싸거나 부분적으로 암핀(505)을 동봉할 것이다. 측벽(520)의 높이는 오히려 암핀(505)의 높이보다 높을 것이다. 측벽(520)의 내부의 표면은 제조동안 몰드로부터 제거하기 위해 예를 들어, 1°등의 작은 각도로 형성된다.
측벽(520)은 수커넥터 하우징(110)에 제공된 극성 특징 혹은 키잉(keying) 특징에 상보적인 극성 특징 혹은 키잉 특징들을 포함한다. 예를 들어, 측벽(520)의 단부(521)는 둥근 스페이스나 보이드(void)(524)와 화살 모양 스페이스 혹은 보이드(void)(525)로 정의하고, 그리고 측벽(520)의 단부(522)는 둥근 스페이스나 보이드(526)과 화살 모양 스페이스 혹은 보이드(527)을 정의한다. 도 10과 다른 도면에 도시된 바와 같이, 화살 모양 스페이스(525)는 일반적으로 앞쪽(toward top)(516)과 암 커넥터 하우징(510)의 단부(513)를 비스듬하게 가리킨다. 화살 모양 스페이스(527)은 일반적으로 앞쪽(516)과 암 커넥터 하우징(510)의 단부(514)를 비스듬하게 가리킨다. 물론, 편광 형상은 밑쪽(toward bottom)(517)을 가리키거나, 수 커넥터(100)과 암 커넥터(500)사이에 결합이 단지 한 방향으로 일어나는 것을 보장하기 위해 다른 비대칭적인 정렬을 형성한다.
둥근 스페이스(524, 526) 그리고 화살 모양 스페이스(525, 527)을 포함하는 한 측벽(520)은 그것의 둥근 돌기(124, 126)과 그것의 화살 모양 돌기(125, 127)인 수커넥터 하우징(110)의 측벽(120)을 받아들인다. 이러한 형상들의 조합은 암수 커넥터들이 결합하기 위해 적절한 배열을 하도록 하고, 부적절한 각과 파생에서 결합하는 것을 방지한다. 화살 모양 스페이스(525,527)은 사용자에게 빠르고 쉽게 결합시에 암커넥터들의 적절한 방향을 구별하도록 한다. 물론, 하나 혹은 그 이상의 단부(513, 514)는 원, 다이아몬드, 십자, 별, 방형, 숫자, 기타 등등과 같은 다른 구별할 수 있는 기하학적인 모양을 정의하고, 혹은 기하학적인 모양의 조합, 다른 크기, 다른 방향(orientation)을 가질 수도 있다. 대안으로서, 단지 하나의 극성 특징만이 제공되기도 한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 다른 것들 사이에 암 커넥터 하우징(510)은 제 1 단부에 억제 탭(532)와, 제 2 단부(514)에 억제 탭(542)를 더 포함한다. 억제 탭(532, 542)는 암 커넥터 하우징(510)이 기판 위에 형성되도록 제공된다. 예를 들어, 억제 탭(532, 542)는 암 커넥터 하우징(510)을 인쇄 회로 기판 혹은 다른 기판에 잠그기 위해 나사들, 대갈 못(rivets), 혹은 다른 잠그는 기구(fastener), 동공(apertures)(534, 544) 각각을 포함할 것이다. 동공(534, 544)는 인쇄 회로 기판 혹은 다른 기판에 암커넥터 하우징(510)을 연결하거나 연결을 용이하게 하기 위해 스냅(snap) 커넥터 혹은 다른 조르는 기구들로 대체될 수 있다.
억제 탭(532)는 전면(front face: 511)에 인접하여 배치되고, 억제 탭(542)는 후면(back face: 512)에 인접하여 배치된다. 이리하여, 억제 탭(532, 542)는 비스듬하게 배치되고, 엇갈리거나, 혹은 암 커넥터 하우징(510)에 대해 오프셋(offset)되게 한다. 게다가 특히, 동공(534)의 중심과 동공(544)의 중심을 연결하는 하나의 라인은 암커넥터 하우징(510)의 가로방향 축과 교차하고, 암핀(505)의 열들과 암핀 클러스터의 열들에 비스듬하다. 비스듬하게 배치된 억제 탭(532, 542)는 안정적으로 인쇄 회로 기판이나 다른 기판에 잠금이나 다른 조치 없이 잠그기 위해 기초를 제공한다. 더욱이, 암커넥터 하우징(510)의 억제 탭(532, 542)는 다른 암커넥터 하우징(510)들과 차례로 끼워넣거나 병합하는 것을 가능하도록 보완적이다. 물론, 억제 탭은 예를 들어 암커넥터가 작다면 몇몇의 적용이 필요하지 않을 것이다.
도 12와 도 13은 암커넥터(500)의 뒷면(512)과 밑면(517)을 나타낸 것이다. 암핀(505)은 뒷표면(512-1)에 암커넥터 하우징(510)으로 뻗어 나와 있고, 그림에는 나타나있지 않지만 기판에서 예를 들면 직각으로 뻗어 나와 있다. 단부(513,514)는 뒷표면(512-1)에서 뻗어 나온 단부 지지대(end supports 513-2, 514-2)를 포함한다. 도 12에 도시한 바와 같이, 예를 들면 억제 탭(hold-down 542)은 단부 지지대(514-2)로부터 뻗어 나오고 부품에 여유 공간을 제공한다.
도 13에 도시한 바와 같이, 예를 들면 밑면(517)은 융기된 격리애자(elevated stand-off 535,545,561,562,564)가 있는 평평한 표면을 포함한다. 격리애자는 인쇄 회로 기판 혹은 다른 기판의 표면 위에 암커넥터 하우징(510)과 평형을 유지하고 밑면(517)과 인쇄 회로 기판 혹은 다른 기판 사이에 공기 흐름을 가능케 한다.
격리애자(535,545)는 억제 탭(532,542) 각각에서 뻗어 나온다. 격리애자(535,545)는 암커넥터 하우징(510)을 정확하게 위치하기 위한 기판에서 형성된 동공(apertures)내에 배치하기 위해 동공(534,544)에서 각각 가이드 슬리브(536,546)를 포함한다. 그림에는 나타나지 않았지만 암커넥터 하우징(510)은 암커넥터(510)를 좀 더 적당한 위치에 두기 위한 밑표면에서 뻗어 나오고 기판으로 가이딩하는 표시(post)를 더 포함한다.
도 14a는 암핀(505)을 주입하기 전에 암커넥터 하우징(510)을 나타낸 것이다. 도 14b는 암핀(505)을 유지하기 위한 암커넥터 하우징(510)을 통해 형성된 구멍(518)을 나타낸 것이다. 구멍(518)은 직각사각형(특히, 사각)이고, 클러스터(cluster)에서 (예를 들면 4개의 클러스터) 배열된다. 물론 구멍(518)은 다른 모양(예를 들면 ,원형)일 수 있다. 암핀(505)은 안전하게 암커넥터 하우징(510)내에 유지된다. 본 발명에 한가지 실시예에 있어서 각각의 구멍(518)의 축은 홀(518)이 형성된 암커넥터 하우징(510)의 표면에 수직이다. 도 14b는 종래의 디자인의 여섯 개의 라인과 대조적으로 다섯 개의 평행 라인 혹은 구멍(518)의 배열에 의해 정의되는 열(row)을 나타낸 것이다. 자동화된 핀 주입은 단지 다섯 개 각각의 홀을 채우기 위한 암커넥터 하우징(510)의 길이를 따라서 지나가기 때문에 제작은 단순해진다. 게다가, 리드(leads)의 다섯 개의 열이 있을 때 구멍(518)에서 기판까지 거리가 줄어들기 때문에 암접촉부(505)의 끝부분의 길이는 줄어든다.
도 14c는 구멍(518)에 배열되는 것처럼 암핀(505)의 두 개의 클러스터를 나타낸 것이다. 제 1 클러스터는 암핀(505-1N, 505-1S, 505-1W, 505-1E)을 포함하고, 제 2 클러스터는 암핀(505-2N, 505-2S, 505-2W, 505-2E)을 포함한다. 암핀과 연결에서 "N"은 내려오면서 직면하는 접촉표면을 가지는 암핀(505)을 지칭하는 것이고 "S"는 올라가면서 직면하는 접촉표면을 가지는 암핀(505)을 지칭하는 것이고, "W"는 오른쪽에 직면하는 접촉표면을 가지는 암핀(505)을 지칭하는 것이고, "E"는 왼쪽에 직면하는 접촉표면을 가지는 암핀(505)을 지칭하는 것이다. 도 14c에 도시한 바와 같이, 암핀의 제 1 클러스터는 암핀의 제 2 클러스터와 겹친다. 특히, 제 1 클러스터의 암핀(505-1W)은 암핀(505-2E)의 왼쪽에 위치한다.
도 14c는 암핀의 단부(509)는 암핀의 안정화부(stabilizer portion, 508)와 축방향으로 1열로 정렬된 것을 나타낸 것이다. 도 14d와 14e는 암핀(505)의 단부(509)가 암핀(505)의 안정화부(508)에 대해 축방향으로 오프셋(offset)되는 암핀(505)의 두 번째 실시예를 나타낸 것이다. 그 결과, 암접촉핀(502-2S)의 끝부분은 도 14d에 도시한 바와 같이, 서로 다른 것에서 측면으로 오프셋된다. 도 14c에서 배열과 대조적으로 암접촉핀들(505-2N, 505-2S)의 끝부분은 1열로 정렬된다.
도 14d는 도 14d에 보여진 암접촉핀(505)의 클러스터를 뒤에서 본 것을 나타낸 것이다. 도 14d에 도시한 바와 같이, 암접촉핀(505)의 단부(509)의 축은 암접촉핀(505)의 안정화부(508)의 중심에서가 아니라 중심에서 오프셋된다. 그 결과, 예를 들면 암접촉부(505-1N, 505-1S)의 단부(509)는 측면으로 오프셋된다. 물론 암핀의 단부(509)의 축은 안정화부의 측면이나 코너의 방향으로 오프셋된다.
도 14f는 암연결기 하우징(510)의 단면을 나타낸 것이다. 도 14f에 도시한 바와 같이, 구멍(518)은 암커넥터 하우징(510)을 통해 뻗어 있다. 암접촉핀(505)은 상부열(top row) 혹은 하부열(bottom row)로부터 시작한 암커넥터 하우징의 구멍(518)으로 열마다(row-by-row) 주입된다.
도 15a, 15b, 15c는 암핀(505)의 예를 나타낸 것이다. 암핀(505)은 접촉부(506), 안정화부(508), 단부(509)를 포함한다. 안정화부(508)는 암접촉부 하우징(508)의해 예를 들면, 안정화부(508)와 암커넥터 하우징(510)사이에 간섭에 의해 안전하게 유지된다. 예를 들면, 안정화부(508)는 안정화부(508)가 암핀(505)을 유지하기 위한 그리고 회전이나 밀림(push-out)을 방지하기 위한 구멍(518)의 측면으로 파기 위한 구멍(518)으로 크기를 맞춘다. 혹은, 안정화부(508)는 안정화부(508)의 측면이 타이트하게 고정되거나 암핀(505)을 유지하고 회전을 방지하기 위한 구멍(518)의 측면이 맞물리게 하기 위해서 구멍(518)으로 크기를 맞춘다. 접촉부분(506)은 암커넥터 하우징(510)의 앞면(511)으로 향하는 안정화부(518)에서 뻗어 나오고 단부(509)는 뒷면(512)으로 향하는 안정화부(508)에서 뻗어 나온다.
상기 접촉부(506)는 전기적 연결 그 사이를 형성하는 수핀(male pin, 105)의 접촉부(106)가 맞물리도록 알맞게 한다. 접촉부(506)는 팁(tip, 506-1)과 선형 또는 곧은 가요성 빔(flexible beam, 506-2)을 포함한다. 팁(506-1)은 주입을 쉽게 하기 위한 완만한 도입선(lead-in)을 제공하고 암핀(505)과 그에 상응하는 핀 사이에 접촉한다.
가요성 빔(506-2)은 제 1 측면(508-1)에서 안정화부(508)의 끝부분에 연결하고 안정화부(508)의 제 2 측면(508-2)을 향해 구부러지면서 나간다. 도 15a에 도시한 바와 같이, 예를 들면 비가요 접촉부(unflexed contact portion, 506)는 안정화부(508)의 바깥 주변의 돌출부에 의해 한정되는 덮개(envelope, 508-3)내에 실질적으로 있다. 예를 들면, 하나의 우선적인 실시예에 있어서, 제 1 측면(508-1)과 제 2 측면(508-2) 사이에 안정화부(508)의 길이방향축에 수직인 안정화부(508)의 폭은 0.022 인치(0.56 mm)이다. 구부러진 가요성 빔(506-2)은 같은 방향에서 0.026 인치(0.66 mm)의 폭을 가진다. 본 발명에 따른 가요성 빔(506-2)의 거리(span)는 약 0.010인치(0.254 mm)정도의 안정화부(508)의 폭과 다르고 주입을 쉽게 한다. 그러나, 폭에서 차가 0.005 인치(0.127 mm)를 초과하지 않는 것이 좋다. 가요성 빔(506-2)과 안정화부(508)는 각각 안정화부(508)의 길이방향축에 직각 방향에서 제 1 측면(508-1), 제 2 측면(508-2)을 따라서 0.022 인치(0.56 mm)의 폭을 가진다. 물론 구부러진 가요성 빔(506-2)은 안정화부(508)의 폭과 같거나 더 작은 어떤 방향에서 최대 거리를 가진다.
암핀(505)은 구멍(518)의 축과 안정화부(508)의 축을 1열로 정렬하고 구멍(518)에 곧바로 있는 접촉부(506)를 밀음으로써 암커넥터 하우징(510)의 구멍(518)으로 주입될 수 있다. 구멍(518)을 통해서 접촉부(506)를 주입하는 복잡한 움직임은 필요하지 않다.
가요성 빔(506-2)은 수핀(105)과 맞물릴 때 안정화부(508)의 측면(508-1)으로 구부러질 수 있다. 가요성 빔(506-2)의 구부러짐과 수접촉부에 힘을 가한 접촉부는 조정될 수 있다. 예를 들면 가요성 빔(506-2)을 두껍거나 얇게 만듬으로써 그리고 혹은 암핀(505)에 적당한 유연성을 가지는 재료를 선택함으로써 조정될 수 있다. 예를 들면, 가요성 빔(506-2)은 안정화부(508)의 측면(508-1)과 1열로 정렬하기 위해 구부러질 수 있다. 가요성 빔(506-2)은 반드시는 아니지만 수핀의 접촉부보다 얇게 하는 것이 좋다. 이것은 수핀보다 더 구부러질 수 있는 암핀을 야기시킬 것이다.
단부(509)는 안정화부(508), L모양 접합부(509-2), 수직 확장 부분(509-3)으로부터 확장된 수평 확장 부분(509-1)을 포함한다. 물론, 수직 설치의 암커넥터에 있어서 암핀(505)은 L모양 접합부(509-2)와 수직 확장 부분(509-3)을 필요로 하지 않는다. 도 15b와 15c도에 도시한 바와 같이, 수평 확장 부분(509-1)의 주변은 안정화부(508)의 세로축에 수직한 방향에서 안정화부(508)의 주변에 위치한다. 특히, 수평 확장 부분(509-1)은 제 1 측면(509-1a), 제 2 측면(509-1b), 제 3 측면(509-1c), 제 4 측면(509-1d)을 가진다. 도 15b에서 보듯이 제 1 측면(509-1a)과 제 2 측면(509-1b)은 안정화부(508)의 상부와 하부에 상응하여 같은 평면에 있지 않다.
수직 확장 부분(509-3)은 인쇄 회로 기판처럼 기판에 접촉하기에 알맞다. 수평의 확장 부분(509-1)은 암커넥터(500)가 설치된 기판의 표면에서 변화를 조절하기 위한 가용성이 있을 수 있다. 수평의 확장 부분(590-1)의 길이와 수직의 확장 부분(509-3)의 길이는 암커넥터 하우징(505)에서 암핀(505)의 위치와 기판의 패드 층의 디자인에 의존한다. 예를 들면, "N" 타입 암핀의 수직 확장 부분(509-3)은 "S" 타임의 암핀의 수직 확장 부분(509-3)보다 더 길다. 게다가 더 위쪽의 열에서 암핀의 수직 확장 영역(509-3)은 낮은 열에서 암핀에 상응하는 수직 확장 부분(509-3)보다 더 길어야 한다.
도 15a에서 나타낸 바와 같이 암핀(505)은 "S" 타임이다. 물론, 단부(509)의 수직 확장 부분(509-1)은 "N", "W", "E" 타입 핀을 형성하는 다른 방향에서 향한다. 도 15a에 보듯이 게다가 단부(509)는 예를 들면 직사각형 단면과 특히 사각형 단면을 가진다.
그러나 끝부분은 원형 혹은 그렇지 않으면 둥근 단면을 가진다.
단부는 안정화부(508)보다 더 좁기 때문에 접촉부(506)와 단부(509)는 가해진 힘에 대해 구부러질 것이다. 안정화부(509)는 영향을 끼치는 단부(509)로부터 접촉부(506)에 적용되는 스트레스(stresses)를 차단시키고 영향을 끼치는 접촉부(506)로부터 단부(509)에 인가되는 스트레스를 차단시킨다.
아래와 같이 좀 더 상세히 논의해 보면, 암핀(505)은 앞에서 논의된 수핀과 유사한 방법에서 구멍(518)에 자동화된 주입을 위해 암핀(505)에 공급하기 위한 장착대(bandoiler)에 설치된다.
도 15d는 좀 더 암접촉핀(505)의 실시예를 설명한다. 접촉부(506)와 안정화부(508)는 도 15a-15c에서 나타낸 바와 같이, 암접촉부(505)의 첫 번째 실시예와 동일하다. 도 15d에서 분지부(509a)는 두 개의 분지부(509a-1, 509a-2)로 갈라진다. 분지부(509a-1, 509a-2)의 안쪽은 개별의 와이어(wire)를 둘러싸는 절연체로 파고들어가는 날카로운 표면을 가진다.
도 16a, 16b는 암핀(505)의 다양한 수로 암커넥터 하우징을 제작하기 위한 모듈 디자인을 나타낸 것이다. 도 16a에서 보듯이 끝부분(571, 572)은 암핀(505)의 주어진 수를 유지하기 위한 암커넥터 하우징(510)을 형성하기 위한 중앙부분(570a)의 반대 끝에 연결된다. 또 다른 16B는 끝부분(571,572)은 암커넥터 하우징(510)을 형성하기 위한 중앙부분(570b)에 연결된다. 중앙부분(570a)은 중앙부분(570b)보다 짧고 암핀(505)보다 더 적은 수를 유지한다. 다른 중앙부분은 커넥터 길이와 암핀(505)의 밀도를 기초로 선택된다. 끝부분(571, 572)은 중앙부분(570)에 점착성 있게 연결되거나 모듈 형에서 중앙부분(570)으로 형성된다. 도 16a,16b에서 보듯이 끝부분(571, 572)은 최소 길이와 최소 접촉수를 가지는 커넥터 하우징을 형성하기 위해 같이 연결된다.
도 16A,16B에 도시한 바와 같이, 모듈의 커넥터는 한 개의 커넥터 하우징처럼 끝부분(571,572)을 형성함으로써 제작된다. 한 개의 커넥터 하우징은 끝부분(571, 572)을 형성하기 위해 반으로 자를 수 있다. 분리하여 형성된 중앙부분(570)은 끝부분(571, 572)에 연결된다. 물론, 수커넥터(510)는 앞에서 논의된 것과 유사한 모듈의 디자인으로 형성된다.
도 16c는 모듈의 디자인을 가지는 암커넥터 하우징의 두 번째 실시예를 나타낸 것이다. 도 16a, 16b에 보여준 실시예와 다르게 도 16c에서 보듯이 끝부분(571,572)은 중앙부분(570)에 접합되기 위한 구부러진 측면을 가진다. 중앙부분(570)은 끝부분(571, 572)의 구부러진 측면을 보완하는 구부러진 측면이 있다. 구부러진 측면 때문에 끝부분(571, 572)은 암 하우징을 형성하기 위해 같이 접합될 수 없다. 물론, 끝부분(571, 572)의 구부러진 측면은 접합을 보완한다.
도 17a, 17b는 인쇄 회로 기판(52)의 반대편 측면 위에 암커넥터(500)를 나타낸 것이다. 그림에 나타나 듯이 암커넥터(100)는 좀 더 커넥터가 기판 가장자리의 주어진 길이를 따라서 제공되도록 하기서 x방향으로 차례로 끼워 넣거나 합친다. 예로써 암커넥터(500b)의 억제 탭은 암핀의 열이나 양쪽 커넥터의 암핀의 클러스터의 열은 1열로 정렬하는 것처럼 암커넥터(500b)의 억제 탭(542)으로 차례로 끼워 넣거나 합친다. 암커넥터(500c)는 암핀이나 양쪽 커넥터 암핀의 클러스터가 1열로 정렬되는 것처럼 암커넥터(500a)로부터 인쇄 회로 기판(52)의 반대편 측면에 설치된다.
게다가 한 개의 패스트너(fastener)가 인쇄 회로 기판(52)혹은 다른 기판에 안전한 다중의 암커넥터가 있기 위해서 암커넥터의 구멍(534, 544)은 1열로 정렬된다. 예를 들면, 한 개의 패스트너(예를 들면 볼트와 너트)가 각각의 암커넥터(500b)의 억제 탭과 인쇄 회로 기판(52)에 암커넥터(500c)를 연결되기 위해서 암커넥터(500b)의 구멍(534)은 암커넥터(500c)와 1열로 정렬된다.
도 17c는 인쇄 회로 기판(52)의 암커넥터 패드 층(52-1)을 나타낸 것이다. 커넥터 패드(52-1)는 인쇄 회로 기판(52)에 암핀(505)을 전기적으로 연결하기 위한 암핀(505)의 단부(509)로 접촉된다. 그림에는 나타나 있지 않지만 전도성이 있는 선은 인쇄 회로 기판(52)위에 전기적 구성요소에 커넥터 패드(52-1)를 연결한다.
도 18, 19, 20, 21은 수커넥터(100a, 100c)와 암커넥터(500a, 500c)사이에 결합 연결(mating connection)을 나타낸 것이다. 수커넥터(100a, 100c)가 부착된 인쇄 회로 기판(50)은 투명성(clarity)을 위해서 생략된다. 도 19에 도시한 바와 같이, 인쇄 회로 기판(52)은 더 주입하는 것에 대해 확정 정지부(positive stop)를 제공하고, 흔들리는 것에 대해 인쇄 회로 기판(52)을 안정화하기 위해 수커넥터(100a, 100c) 각각의 멈춤부재(stop members, 150a, 150c)에 대해 인접한다.
도 22와 도 23은 인쇄 회로 기판 표면에 수직 방향으로 올려지는 암커넥터(500)의 또 다른 실시 예가 도시되어 있다. 예를 들어, 도 23은 'L' 자 모양(elbow) 부분 또는 수직 방향으로 연재된 부분을 포함하지 않는 암핀들(505)의 꼬리(509)가 도시되어 있다. 이러한 점에 있어서, 암핀들(505)의 꼬리(509)는 수핀들(105)의 꼬리(109)과 비슷하다. 예를 들어, 도 23에 도시한 바와 같이, 억제 탭들(532,542)은 가장자리에 설치된 실시 예에서 보여지는 위치로부터 90°회전된다. 격리애자와 가이드 슬리브들(guide sleeves)은 단순화 하기 위해서 생략되어 진다. 도 24a와 도 24b와 도 25에서는 수직 방향으로 설치된 암커넥터(500)와 연결하기 위한 수직으로 설치된 수커넥터(100)가 도시되어 있다.
물론, 예를 들어, 억제 탭들(532,542)과 수커넥터(100)의 수핀들(105)은 위에서 서술한 암커넥터와 암핀들과 비슷하게 가장자리에 설치할 수 있도록 수정될 수 있을 것이다. 더구나, 수직 방향으로 설치된 암커넥터 하우징(500)은 위에서 설명한 수직 방향으로 설치된 수커넥터 하우징(100)을 갖는 연결과 같이, 멈춤판(150)과/또는, 측면 가장자리(130-1)를 포함할 수 있다. 이러한 멈춤판과/또는, 측면 가장자리(130-1)는 가장자리에 고정된 수커넥터 하우징의 연결을 지지하는데 사용될 수 있다.
도 26은 본 발명에 따르는 수커넥터 하우징(110)의 추가적인 실시 예가 도시되어 있다. 일반적으로, 도 26에 도시된 수커넥터 하우징(110)은 도 4 내지 도 8에 도시된 수커넥터 하우징과 비슷하다. 예를 들면, 수커넥터 하우징(110)은 격리애자와/또는, 가이드 기둥(guide post)을 포함할 수 있다. 그러나, 수커넥터 하우징(110)은 위의 도 10-14의 연결에서 보여지는 측벽(520)과 비슷한 측벽(120)을 포함한다. 특별히, 측벽(120)의 단부(121)는 둥근 공간(space) 또는 공극(void)(124)과 화살모양의 공극(125)을 정의한다. 그리고, 또 다른 측벽(120)의 단부(122)는 둥근 공간 또는 공극(126)과 화살표 모양의 공극(127)을 정의한다. 물론, 위에서 서술한 것처럼, 극성/키잉(keying) 특징은 다른 방향을 가리킬 수 있고/또는, 수커넥터(100)와 암커넥터(500) 사이에 결합이 단지 한 방향에서 일어나는 것이 확실한 어떤 다른 비대칭 배열을 구현할 수 있다. 게다가, 측벽(120)은 폴리메릭(polymeric) 물질 안으로 끼워 넣은 금속 차폐물(metallic shielding)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 27a, 27b, 27c는 설치판(590)을 포함한 암커넥터 하우징(510)과 설치판(590)의 상부면(516)에 형성된 분리할 수 있는 극성 캡(polarization cap)(580)의 또 다른 실시 예를 도시하고 있다. 극성 캡(580)은 암지지물들(115)을 받기 위한 동공(581)을 포함한다. 도 27c에 잘 도시된 바와 같이, 극성 캡(580)은 암핀들(505)이 설치된 구멍(hollow)(582)을 포함할 수 있다. 극성 캡(580)은 한쪽 단부(end)(513)에 있는 둥근 돌기(584)와 화살모양 돌기(585)와, 반대편 쪽 단부(514)에 있는 둥근 돌기(586)와 화살모양 돌기(587)를 포함한다. 물론, 다른 극성 특징들과 배열들의 다양성은 위에서 서술한 것과 같은 도 27a와 27b에 나타난 극성 특성 대신에 제공되거나, 추가적으로 제공된다.
극성 캡(580)의 높이는 수커넥터 하우징(110)과 암커넥터 하우징(510) 사이의 확정 정지부(positive stop)를 제공하기 위해서 선택될 수 있다. 대신에, 하나 또는 그 이상의 멈춤판들은 위에서 서술한 도 3-8과 연결한 방법으로 제공될 수 있다. 극성 캡은 암커넥터 하우징과 같은 물질(예를 들어, 폴리메릭 물질)로 형성될 수 있고, 그 안에 박아 넣은 금속 차폐물을 포함할 수 있다. 극성 캡(580) 또는 그것의 부분은 전부 금속으로 형성될 수 있다.
도 27b에서는 암 접촉 핀들(505)를 유지하기 위한 구멍들(518)을 포함한 설치판(590)이 도시되어 있다. 또한, 설치판(590)은 가이드 구멍들(598a, 598b)와 수용 홈들(receiving slots)(599a, 599b, 599c)을 포함한다. 각각의 가이드 구멍들(598a, 598b)은 극성 캡(580)의 받는 가이드 기둥들(588a, 588b, 588c)에 적응된다. 설치판(590)에서 극성 캡(580)을 유지하기 위한 각각의 수용 홈(599a, 599b, 599c)은 클립(clip)(589a, 589b, 589c)을 수용한다. 가이드 구멍들과 가이드 기둥들은 선택적이고, 나사(screw), 외장(rivet), 접착제(adhesive)와/또는, 다른 커넥터들 위의 스냅(snap)과 같은 다른 방법들은 설치판(590)에서 극성 캡(580)을 유지하도록 사용되어 질 수 있다.
도 28a는 도 26에 도시된 수커넥터 하우징(110)과 도 27c에 도시된 붙이고 뗄 수 있는 극성 캡(580)을 가진 암커넥터 하우징(510) 사이에 결합하는 연결을 설명한다. 둥근 공간(124, 126)과 화살모양 공간(125, 127)을 포함한 수커넥터 하우징(110)의 측벽(120)은 둥근 돌기(584, 586)와 화살모양 돌기(585, 587)를 포함한 암커넥터 하우징(510)의 극성 캡(580)을 수용한다. 이러한 특징들의 조합은 수커넥터와 암커넥터의 결합을 위한 적당한 정렬을 안내하고, 잘못된 각도이거나, 중심에서 벗어나거나, 또는 그 둘 다일 때의 결합을 막는다.
도 28b는 추가적인 실시 예로, 도 26에 도시된 수커넥터 하우징(110)과 분리할 수 있는 극성 캡(580a)을 갖는 암커넥터 하우징 사이의 결합 연결이 도시되어 있다. 이 경우에, 극성 캡(580a)는 둥근 돌기(584, 586)만을 포함한다. 도 28b는 두 가지의 중요한 개념을 설명한다. 첫째로, 예를 들어, 도 28b는 다른 극성 캡이 커넥터로 이루어진 사용에 의지한 설치판이 교체될 수 있는 것을 설명한다. 둘째로, 도 28b에 도시된 극성 캡(580a)은 도 26에 도시된 것과 같이, 둥근 공간(124, 126)과 화살모양 공간(125, 127) 둘 다로 정의되는 측벽(120)을 갖는 수커넥터 하우징(110)과 결합될 수 있다. 대신에, 극성 캡(580a)은 둥근 공간(124, 126)만으로 정의되는 수커넥터와 결합될 수 있다. 예를 들어, 도 28a에 도시된 바와 같이, 극성 캡(580)은 도 26에 도시한 바와 같은, 둥근 공간과 화살모양 공간 둘 다의 측벽(120)을 갖는 수커넥터 하우징(110)으로만 결합될 수 있다. 그러므로, 다른 극성 배열에 의한 정의와 결합할 수 있는 커넥터 조합들의 계층들(hierarchies)의 다양한 부분집합들은 정의될 수 있다. 예를 들어, 다양한 부분집합들은 다른 기능 특징들로 정의 될 수 있다. 물론, 도 28b에 도시한 바와 같이, 극성 캡(580a)의 극성 특징은 극성 캡(580a)이 암커넥터 하우징의 단일 극성형으로 짝이 될 수 있는 것처럼, 독특한 것도 있다.
본 분야의 숙련자는 다양한 수정과 변화로 본 발명의 범위와 사상으로부터 벗어나지 않은 본 발명의 암커넥터와 수커넥터를 만들 수 있다. 예를 들어, 수커넥터 하우징과 암커넥터 하우징(110, 510)들은 선택적이거나, 부가적인 극성 특성과 같은 전원과/또는 접지를 포함할 수 있다. 이와 관련해서, 결합할 수 있는 커넥터의 계층들은 5V 전원 연결이 하나의 극성 특징(예를 들어, 커넥터 하우징의 제 1측면에서의 화살모양 빈 공극)을 통해서 정해지는 것처럼 정의될 수 있다. 그리고, 3.3V 전원 연결은 또 다른 극성 특징(예를 들어, 연결 하우징의 제 2측면에서의 화살모양 빈 공극)을 통해서 정해지는 것처럼 정의될 수 있다. 따라서, 커넥터 하우징은 5V 전원 조건, 3.3V 전원 조건, 5V와 3.3V 전원 둘 다의 조건을 갖는 응용을 지지할 것이다. 더구나, 도 3내지 도 8과 도 26에 도시된 극성 특징을 포함한 수커넥터 하우징(110)의 측벽(120)은 위에서 암커넥터 하우징(510)의 극성 캡(580)을 갖는 연결을 서술한 것처럼 같은 방법으로 분리될 수 있다.
도 29a-29f는 암핀들(505)을 제조하는 한 방법을 설명한다. 도 29a에 도시된 바와 같이, 제조 과정은 와이어(wire)(800)의 분할로 시작된다. 와이어의 분할은 와이어의 길이로 나뉘어 지거나, 암핀들이 간격(interval)에서 형성되는 것과 함께 와이어의 연속적인 길이의 더 긴 부분을 형성할 수 있다. 와이어(800)은 0.022인치(0.5588mm)의 끝을 갖는 정방형 단면을 가질 수 있다. 물론, 제조는 다른 두께의 와이어과/또는, 단면을 사용함으로서 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 29b는 와이어(800)이 꼬리(509)의 제 1측면(509-1a)과 제 2측면(509-1b)을 형성하기 위해서 잘라져 있는 모습이 도시되어 있다. 와이어은 이 분야에 알려진 표준 절단 기구(standard cutting tool)를 사용하여 잘라질 수 있다. 도 29c에서는 와이어(800)이 꼬리(509)의 제 3측면(509-1c)과 제 4측면(509-1d)을 형성하기 위해서 수직 방향으로 다시 잘라지는 것을 보여준다. 다음으로, 도 29d에 도시한 바와 같이, 와이어(800)은 접촉 부분(506)의 중간 장소를 형성하기 위해서 세 번째로 자른다. 도 29e에 도시한 바와 같이, 팁(tip)(506-1)과 가요성 빔(506-2)이 형성된다. 팁(506-1)과 가요성 빔(506-2)는 다이(die), 앤빌(anvil) 또는 다른 형성 기구에 의해 형성될 수 있다. 최종적으로, 도 29f에 도시한 바와 같이, 꼬리(509)는 완전한 암핀(505)을 형성하기 위해 굽어지고 길이로 잘라질 수 있다. 구부러지는 방향은 접촉 부분과 연관이 있다. 구부러지는 위치와 꼬리부의 길이는 암커넥터 하우징 안의 암핀의 위치를 결정한다. 물론, 에지 설치를 위한 수핀 어뎁터는 위에서 서술한 것과 같은 방법으로 제조될 수 있다. 접촉핀들은 구부리는 과정 전 또는 후에 도금(plating)될 수 있다.
위에서 서술한 것에서, 확실히 나타나질 수 있는 것과 같이, 암 핀은 스탬핑(stamping)없이 형성된다. 더구나, 암핀의 축은 암핀이 형성된 것으로부터의 와이어의 축과 대응한다. 따라서, 암핀은 유연성과 탄성을 유지할 것이다.
암접촉핀들과 수접촉핀들을 형성한 후, 그 접촉핀들은 장착대(bandolier)(1000)에 설치될 수 있다. 도 30에 도시한 바와 같이, 암접촉핀들(505)은 장착대(1000)에 설치되어 진다. 장착대(1000)는 그것의 측면 위에 그립(grip)(1010)을 형성하기 위해 잘라지고 구부러진 놋쇠(brass)와 같은 금속 스트립(metal strip)에 의해 형성된다. 접촉핀들(505)은 그립들 안으로 붙잡힌다. 장착대(1000)는 자동화 핀 삽입 기계로 공급된다. 위에서 서술한 것과 같은, 도 30에 도시된 것처럼, 접촉핀들은 커넥터 하우징 안으로 삽입을 촉진하는 여러 방향의 그립들(1010) 안으로 붙잡힐 수 있다. 장착대는 접촉핀들의 도금을 더욱 촉진한다. 결과적으로, 접촉핀들은 삽입 이전에 자동화 핀 삽입 기계에 의해 회전되지 않아야 한다.
도 31에서는 수커넥터 하우징(110)을 붙잡은 많은 수의 전원/접지 리드(lead)(605)를 포함한 수커넥터(100)의 또 다른 실시 예가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 리드(605)는 측벽(120)의 바깥쪽 표면에 배열된다. 리드(605)는 인쇄 회로 기판 또는 다른 기판과의 접속을 위한 수커넥터 하우징(110)의 뒤를 통해 연재할 수 있다. 이러한 면에서, 각각의 리드(605)는 인쇄 회로 기판 또는 다른 기판 위의 접지선 또는 전원선에 표면 설치(surface mounting) 또는 스루 홀(through hole)으로 접속될 수 있다. 어떤 리드(605)는 접지선과 다른 전원선, 또는 둘 중 하나에 접속될 수 있고, 모든 리드는 접지선이나 전원선에 연결될 수 있다. 리드(605)는 도시된 바와 같이, 큰 허용전류(current carrying capacity)를 지지하기 위한 수접촉핀처럼 커질 수 있다.
도 32에는 암커넥터 하우징(510)에 붙잡힌 많은 수의 전원/접지 리드(705)를 포함한 암커넥터(500)의 또 다른 실시 예가 도시되어 있다. 리드(705)는 수커넥터 하우징(110)에 보유된 전원/접지 리드(605)와 대응하는 결합을 촉진하기 위한 측벽(520)의 안쪽 표면에 배열된다. 리드(705)는 인쇄 회로 기판 또는 다른 기판에 연결할 수 있는 암커넥터 하우징(510)의 뒤 또는 바닥을 통해 연재될 수 있다. 전원/접지 리드(605)와 비슷하게, 각각의 리드(705)는 인쇄 회로 기판 또는 다른 기판 위의 접지선 또는 전원선에 표면 설치 또는 스루 홀을 통하여 접속할 수 있다. 도시된 바와 같이, 리드(705)는 큰 허용전류를 지지하기 위해서 암접촉핀(505)보다 커질 수 있다. 수커넥터 하우징과 암커넥터 하우징(110, 510)의 길이에 따라 전원 및(and/or) 접지선용 접속을 분포시키는 것은 접속을 결합함에 있어서 개선된 전원 및 /또는 접지분포와 용장성(redundancy)의 결과이다.
도 33, 34, 35는 잡음을 대비한 차페물(shielding against noise) 또는 다른 영향에 대한 차폐물(800)을 가진 암 전기 커넥터(500)의 일 실시 예는 전기 신호는 암접촉핀(505)에 의해 이동되어질 수 있다. 도시된 바와 같이, 금속 차폐물(800)은 측벽(520)의 안쪽과 바깥쪽 표면을 덮고, 커넥터 하우징(510)의 윗 부분(510)으로 연재되며, 암접촉핀(505)의 꼬리부를 덮는다. 차폐물(800)의 끝단(810)은 인쇄 회로 기판 또는 다른 기판의 표면과 전기적으로 연결될 수 있다. 물론, 차폐물(800)은 차폐물의 부가적인 방법을 제공하기 위한 암접촉핀(505)을 연속적으로 둘러쌀 수 있다.
상기 내용에 포함되어 있음.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (39)

  1. 수커넥터 하우징(hosing)과 상기 수커넥터 하우징 내에 고정된 복수개의 수접촉 핀들을 포함하는 수커넥터과,
    암커넥터 하우징과 상기 암커넥터 하우징 내에 형성된 홀들 내에 고정된 복수의 암접촉 핀들을 포함하고,
    상기 각 암접촉 핀들은 상기 암커넥터 하우징에 상기 암접촉 핀을 고정하기 위한 안정화부와 상기 안정화부로부터 소정 각도로 연재(延在)되어 있는 가요성(flexible) 접촉부를 가지며, 상기 접촉부가 휘어지지 않을 때 상기 안정화부의 길이방향축에 수직한 방향에 있어서의 상기 접촉부에 의해 연재점유(延在占有)되는 거리는 대응되는 방향에 있어서의 상기 안정화부에 의해 연재점유되는 거리와 같거나 작은 암커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 각 암접촉 핀의 안정화부는 제 1 측면과 상기 제 1 측면에 마주보는 제 2 측면을 가지고, 상기 가요성 접촉부는 상기 제 1 측면에 인접하고 상기 제 2 측면에 떨어진 상기 안정화부로부터 연재되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서, 각각의 암접촉 핀에서, 상기 가요성 접촉부는 휘어지지 않을 때 상기 안정화부의 길이방향축으로부터 떨어져서 구부러지는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  4. 제 3 에 있어서, 각각의 암접촉 핀에서, 상기 가요성 접촉부는 휘어지지 않을 때 상기 안정화부에 대하여 예각을 형성하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 암접촉 핀의 가요성 접촉부는 상기 안정화부의 길이방향축에 평행하게 휘어지는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 각 암접촉 핀의 가요성 접촉부는 실질적으로 직선형상인 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 암접촉 핀들의 가요성 접촉부들은 클러스터들 내에 배치되고, 상기 가요성 접촉부들은 행과 열로 배치되고, 상기 가요성 접촉부들도 행과 열로 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 각 클러스터는 4개의 암접촉 핀들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  9. 제 7 항에 있어서, 제 1 클러스터의 적어도 하나의 가요성 접촉부는 제 2 클러스터의 가요성 접촉부와 동일한 가요성 접촉부들의 열내에 배치되고, 상기 제 1 및 제 2 클러스터들은 다른 열의 클러스터인 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 암접촉 핀들의 클러스터들의 배열은 적어도 두 개의 열들을 포함하고, 상기 접촉 핀들의 배열은 클러스터들의 두 개의 열들에 대해 각각 5개의 열들을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 수커넥터는 기판에 수직방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 암커넥터는 기판의 가장자리에 설치되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  13. 다수개의 홀들이 형성된 절연 하우징과,
    상기 절연 하우징의 상기 각 홀 내에 고정된 다수개의 접촉 핀을 구비하고, 상기 각 접촉 핀들은 탄성 빔부를 가짐과 동시에 상기 절연 하우징에 고정되어서 상기 접촉 핀을 보유하기 위한 안정화부를 가지고, 상기 안정화부는 외측 둘레를 가지며, 상기 탄성 빔부는 휴지되어 있을 때, 상기 안정화부의 상기 외측 둘레의 투영내에 실질적으로 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 각 탄성 빔은 대응하는 안정화부로부터 외팔보지지(cantilever)되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 각 탄성 빔의 길이방향축이 휴지되어 있을 때 대응하는 안정화부의 측부와 소정 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 탄성 빔들 중 적어도 어느 하나는 대응하는 안정화부의 상기 측부와 정렬되도록 휘어지는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  17. 제 13 항에 있어서, 상기 각 탄성 빔은 대응하는 안정화부의 단부에 부착되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  18. 제 13 항에 있어서, 상기 각 탄성 빔은 실질적으로 직선형상인 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  19. 제 13 항에 있어서, 상기 각 접촉 핀들은 상기 탄성 빔으로부터 상기 안정화부의 마주보는 면 위에 있는 가요성 꼬리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  20. 제 13 항에 있어서, 상기 접촉 핀들의 탄성 빔들은 클러스터들 내에 배치되고, 상기 탄성 빔들은 행과 열로 배치되고, 상기 탄성 빔들의 클러스터들도 행과 열로 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 제 1 클러스터의 적어도 어느 하나의 탄성 빔은 제 2 클러스터의 탄성 빔과 동일의 탄성 빔들의 열내에 배치되고, 제 1 및 제 2 클러스터들은 다른 열의 클러스터들인 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 탄성 빔들의 클러스터들 배열 내에 각 열들의 쌍에 대하여, 상기 탄성 빔들의 배열 내에는 5개열의 탄성 빔들이 있는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  23. 제 13 항에 있어서, 상기 커넥터 하우징은 기판에 대하여 수직 방향으로 설치하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  24. 제 13 항에 있어서, 상기 커넥터 하우징은 기판의 가장자리에 설치되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 어셈블리.
  25. 암커넥터 하우징에 고정하기 위한 형상으로 됨과 동시에, 길이방향축과 상기 길이방향축을 교차하는 제 1 폭을 갖는 안정화부 및 수접촉부에 접촉하기 위한 가요성 접촉부를 구비하고,
    상기 가요성 접촉부가 휘어지지 않을 때 상기 가요성 접촉부는 상기 안정화부로부터 소정 각도로 연재하여서 상기 제 1 폭의 방향에서 소정 횡방향 거리를 통과하고, 또 상기 제 1 폭의 방향에서 상기 가요성 접촉부의 전체에 의해 연재점유된 횡방향 거리는 상기 제 1 폭과 같거나 작게 됨을 특징으로 하는 전기 커넥터에 이용하기 위한 암접촉 핀.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 가요성 접촉부는 상기 접촉부와 상기 안정화부가 정렬되도록 휘어지는 것을 특징으로 하는 암접촉 핀.
  27. 제 25 항에 있어서, 상기 가요성 접촉부는 직선형상인 것을 특징으로 하는 암접촉 핀.
  28. 제 25 항에 있어서, 상기 접촉부에 마주보는 상기 안정화부로부터 연재되는 가요성 꼬리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 암접촉 핀.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 가요성 꼬리는 상기 안정화부로부터 연재된 수평 연재부와 수직 연재부를 포함하고, 상기 수평 연재부들은 상기 안정화부에 대하여 추축으로 선회하는 것(pivot)을 특징으로 하는 암접촉 핀.
  30. 기판에 전기 접촉을 확립하기 위해 구성되는 설치부;
    상보적 전기 접촉핀의 부분과 접촉하기 위해 구성되고, 휴지 위치와 구부러진 위치 사이에서 움직일 수 있는 자유부; 그리고,
    상기 설치부와 자유부 사이에 배치되고, 절연 하우징에 고정되는 형상으로 되는 안정화부를 구비하고,
    상기 안정화부는 상기 휴지 위치에서 상기 자유부가 실질적으로 국한되는 투영체적을 형성하는 바깥둘레부분을 갖는 전기 접촉핀.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 자유부는 상기 안정화부로부터 외팔보지지(cantilever)되는 것을 특징으로 하는 전기 접촉핀.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 자유부는 상기 안정화부의 일 면에 대해 기울어져 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 접촉핀.
  33. 제 30 항에 있어서, 상기 자유부는 탄성 빔으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 접촉핀.
  34. 제 33 항에 있어서, 상기 탄성 빔은 실질적으로 직선형상인 것을 특징으로 하는 전기 접촉핀.
  35. 전기 접촉핀의 좁은 꼬리부를 형성하기 위해 와이어 재료를 절단하는 단계와,
    상기 꼬리부에 마주보는 접촉부를 형성하는 단계를 구비하고, 상기 꼬리부의 둘레는 상기 와이어 재료의 길이방향축에 대해 수직한 방향에 있는 상기 전기 접촉핀의 잔여부의 둘레로부터 변위되는 것을 특징으로 하는 전기 접촉핀 제조방법.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 접촉부는 가요성 빔을 구비하고, 상기 접촉부를 형성하는 단계는, 상기 와이어 재료를 절단함으로써 상기 가요성 빔을 형성함과 동시에 상기 가요성 빔과 꼬리부 사이에 안정화부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 접촉핀 제조방법.
  37. 제 36 항에 있어서, 상기 접촉부를 형성하는 단계는 상기 가요성 빔이 휴지할 때 상기 안정화부 둘레의 투영 내에 실질적으로 국한되도록 상기 가요성 빔을 구부러지게 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 접촉핀 제조방법.
  38. 제 35 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서, 수평 연재부와 수직연재부를 형성하기 위해 꼬리부를 구부리는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 접촉핀 제조방법.
  39. 제 36 항에 있어서, 상기 절단하는 단계는 상기 꼬리부 중 적어도 한 부분에 제 1 측부와 제 2 측부를 형성하기 위해 상기 와이어 재료를 절단하는 단계와, 상기 꼬리부 중 상기 부분의 제 3 측부와 제 4 측부를 형성하기 위해 상기 와이어 재료를 절단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 접촉핀 제조방법.
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