KR101196979B1 - 전기 커넥터 - Google Patents

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구앗 리안 루
첸 홍 탄
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Abstract

전기 커넥터는 유전체 하우징(20)과, 유전체 하우징의 각각의 부분에 배치된 단자(28, 30)의 복수의 어레이(31, 33, 35)를 포함하며, 단자(28, 30)의 적어도 두 개의 어레이(31, 33, 35)는 다른 피치를 가지며, 유전체 하우징의 각각의 부분 중 적어도 한 부분은 부분적으로 제거되어 유전체 하우징의 상기 부분에서 단자 어레이의 단자 사이의 유전 상수 값이 제어된다.
유전체 하우징, 단자, 어레이, 피치, 유전 상수

Description

전기 커넥터 {ELECTRICAL CONNECTOR}
본 발명은 넓게는 인쇄 회로 보드(PCB)에 사용되는 커넥터 등의 커넥터 영역, 및 전기 커넥터의 전기적 특성을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.
전기 커넥터는 PCB를 다른 PCB 또는 외부 장치에 접속시키기 위한 전기 장치에 자주 사용된다. PCB 커넥터는 통상적으로 PCB 및 플러그 부재에 장착되는 수용 부재 또는 리셉터클을 포함한다. 리셉터클 및 플러그 부재 각각은 전기 단자 어레이를 포함한다. 리셉터클의 하우징과 플러그 부재는 서로 협동식으로 정합되도록 설계되어 결합 위치에서 리셉터클의 개별 전기 단자 및 플러그 부재 사이에 전기 접속이 이루어진다.
통상적인 커넥터는 특정한 사용에 따라 설계된 크기 및 피치를 갖는 복수의 전기 단자의 조립체를 포함하는 유전체 하우징을 포함한다. 전기 단자는 복수의 어레이에서 그룹화되는 경우가 많다. 각각의 어레이는 통상적으로 동일한 피치를 갖는 복수의 전기 단자를 가진다.
도1은 종래의 SAS(직렬 연결된 SCSI) 리셉터클(10)의 사시도이다. 기다란 리셉터클(10)은 전기 단자(7)를 수용하도록 모듈화된 유전체 하우징을 포함한다. 리셉터클(10)은 리셉터클의 다른 평면 상에 배치된 단자(7)의 3셋트의 어레이(1, 2, 3)를 가진다. 단자(7)는 개별 챔버(5)에 수납된다.
도1에 도시된 커넥터를 설계할 때, 신호 특성 등의 인자가 특히 피치가 미세한(예, 0.8 mm 피치) 단자에 대해 고려된다. 혼선 등의 변수는 특히 고주파수 데이터 전송 적용에서 문제가 된다. 특히, 혼선은 피치가 미세한 단자들 사이에서 중요하다.
본 발명의 제1 태양에 따르면, 유전체 하우징과, 유전체 하우징의 각각의 부분에 배치된 복수의 단자 어레이를 포함하는 전기 커넥터가 제공되며, 적어도 두 개의 단자 어레이는 각각의 다른 피치를 가지며, 유전체 하우징의 각각의 부분 중 적어도 한 부분은 부분적으로 제거되어 유전체 하우징의 상기 부분에서 단자 어레이의 단자 사이에 유전 상수 값이 제어된다.
작은 피치를 갖는 어레이가 배치되는 유전체 하우징의 부분이 부분적으로 제거될 수 있다.
단자 어레이는 하나 이상의 전력 단자 어레이와, 하나 이상의 신호 단자 어레이를 포함할 수 있다.
적어도 유전체 하우징에 있어서 하나의 신호 단자 어레이가 배치될 수 있는 부분은 부분적으로 제거된다.
유전체 하우징이 부분적으로 제거될 수 있는 각각의 부분 중 적어도 한 부분은 부분적으로 노출된다.
유전체 하우징의 각각의 부분 중 적어도 한 부분은 부분적으로 제거되어 개구가 상기 부분의 유전체 하우징의 벽에 형성되고, 단자는 개구에 걸쳐 연장된다.
부분적으로 제거되는 유전체 하우징의 각각의 부분 중 적어도 한 부분은 유전체 하우징의 돌출된 하우징 섹션을 포함한다.
커넥터는 직렬 연결된 SCSI 리셉터클을 포함한다.
단자는 관통 구멍 단자, 표면 장착 단자, 가압 끼움 단자 및 압축 끼움 단자를 포함하는 그룹 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
유전체 하우징의 상기 부분에서 단자 어레이의 단자들 사이의 유전 상수 값은 감소될 수 있다.
본 발명의 제2 태양을 따라, 유전체 하우징의 각각의 부분에 배치된 복수의 단자 어레이를 가지는 전기 커넥터의 전기 특성을 제어하는 방법이 제공되며, 단자의 어레이 중 적어도 두 개는 상이한 개별 피치를 가지며, 상기 방법은 커넥터의 유전체 하우징의 개별 부분들 중 적어도 한 부분을 부분적으로 제거하여, 유전체 하우징의 상기 부분에서 단자 어레이의 단자들 사이에 유전 상수값을 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 비제한적인 실시예가 도면을 참고로 아래에 설명될 것이다.
도1은 종래의 SAS(직렬 연결된 SCSI) 리셉터클의 사시도이다.
도2는 본 발명의 예시적인 실시예를 따른 SAS(직렬 연결된 SCSI) 리셉터클의 사시도이다.
도3a는 본 발명의 예시적인 실시예를 따른 SAS(직렬 연결된 SCSI) 리셉터클 의 사시도이다.
도3b 전기 단자의 조립이 해체된 상태인 도3a의 예시적인 도면이다.
도4a는 도2의 SAS 리셉터클에 사용하기에 적합한 예시적인 실시예를 따른 플러그의 사시도이다.
도4b는 도2의 SAS(직렬 연결된 SCSI) 리셉터클과 도4a의 플러그 조립체의 사시도이다.
도2는 예시적인 실시예를 따른 SAS(직렬 연결 SCSI) 리셉터클(20)의 사시도이다. 길이가 긴 리셉터클(20)은 전기 단자(28, 30)를 수용하도록 모듈화된 유전체 하우징을 포함한다. 리셉터클(20)은 리셉터클(20)의 다른 평면 상에 배치된 3셋트 어레이(예, 33)를 가진다 제1 어레이(31)는 피치가 1.27mm인 22개의 단자(28)로 구성되며, 그 하나의 엣지를 따라 리셉터클(20)의 일단부(22)를 향해 위치하며, 각각의 단자(28)는 개별 챔버(36)에 대해서 위치된다. 제1 어레이(31)의 단자(28)는 통상적으로 전력 라인에 접속된다. 제2 어레이(33)는 피치가 0.8mm인 8개의 단자(30)로 구성된다. 제2 어레이(33)는 제1 어레이(31)를 가지는 엣지에 대향한 엣지 상에서 리셉터클(20)의 중심(24)을 향해 위치된다. 각각의 단자(30)는 개별 슬롯(19)에 위치된다. 제2 어레이(33)의 단자(30)는 통상적으로 신호 라인 접속된다. 제3 어레이(35)는 피치가 1.27mm인 7개의 단자(28)로 구성되며, 제1 어레이(31)와 동일한 엣지 상에서 리셉터클(20)의 타단부(26)에 위치되며, 각각의 단자는 그 개별 챔버(36)에 위치된다. 제3 어레이(35)의 단자(28)는 통상적으로 신호 라인에 접속된다.
제1 어레이(31) 및 제3 어레이(35)는 리셉터클(20)의 동일한 엣지 상에 위치되며, 리셉터클(20)의 외부 표면과 동일 평면이며, 제2 어레이(33)를 수납하는 중심부(24)는 리셉터클(20)의 벽(22) 외부로 돌출된다.
리셉터클(20)의 각각의 단부(20, 26)는 수직으로 위치한 기둥(38) 및 수평으로 위치한 베이스(40)로 마무리된다. 베이스(40)의 하나의 엣지 상에서, 금속 단자(42)는 수직 방향으로 형성되어 리셉터클이 PCB 상으로 삽입되어 리셉터클(20)에 강성을 제공한다. 전기 단자(28, 30)의 미부는 리셉터클(20)에서 돌출되며 가압 끼움 형태인데, 즉, 이러한 단자들의 미부는 측방향으로 탄성적이어서 조립시에 리셉터클 커넥터가 PCB에 삽입될 때 리셉터클 커넥터와 PCB에 지지를 제공한다.
중심부(24)는 슬롯(19)에 안착된 전기 단자(30)의 어레이(33)를 포함한다. 중심부(24)가 신호 라인을 전기적으로 연결하는데 사용되기 때문에, 단자(30)의 피치는 통상적으로 전력 라인 등의 다른 라인을 수용하는 전기 단자(28)의 피치보다 낮다. 낮은 피치의 전기 단자(30)의 설계는 혼선 감소 등의 신호 특성 및 변수를 개선하는데 목적이 있다. 이러한 목적을 달성하기 위한 한가지 방식은 하우징의 유전 재료의 유전 상수를 감소시키는 것이다. 중심부(24)에서 유전 재료를 감소 또는 제거하면 단자(30) 사이의 유전 상수 값이 감소한다. 이로써 고주파수 적용에서 매우 중요한 전기 용량이 감소되는 결과를 가져온다.
유전 재료의 감소는 돌출된 중심부(24)의 유전 재료를 부분적으로 제거 또는 감소시켜 예시적인 실시예에서 달성된다. 돌출된 중심부(24)는 상부(200) 및 하 부(202)를 각각 가진다. 하부(202)의 돌출부의 폭(29)은 상부(200)의 폭(27)보다 넓다.
상부(200) 및 하부(202)는 예시적인 실시예에서 경사지게 도시된 교차부(21)에 의해 접속된다. 교차부(21)는 또한 리셉터클(20)의 엣지에 수직일 수 있다. 상부의 구성은 한 셋트의 리세스(23)이다. 전기 단자(30)는 리세스(23)에 안착된다.
전기 단자(30)의 몸체는 리셉터클(20)의 중심부(24)의 하부(202)에서 슬롯(21) 내에 부분적으로 매립된 것으로 도시되어 있다. 전기 단자(30) 각각의 미부는 리셉터클(20)에서 돌출하여 PCB와 전기적으로 접속할 수 있다. 전기 단자(30)의 미부는 가압 끼움 형식인데, 즉, 이러한 단자는 측방향으로 탄성적이어서 조립시에 리셉터클 커넥터가 PCB 내로 삽입될 때 리셉터클 커넥터와 PCB에 지지를 제공한다
리셉터클(20)은 도4a 및 도4b에 도시된 바와 같이 케이블 또는 다른 PCB의 플러그(500)를 수용하도록 설계되어, 플러그가 리셉터클(20)과 협동하도록 정합될 때, 리셉터클(20)의 개별 단자(28, 30)와 플러그 사이의 접속이 이루어진다.
도3a는 제2 실시예를 따른 SAS(직렬 연결된 SCSI) 리셉터클(30)의 사시도이다. 제1 실시예와 비교하여, 리셉터클의 구성은 중심부(24)에서 상이하다.
제2 실시예에서와 같이, 중심부(24)는 슬롯(49)에 수용되는 전기 단자(30)의 어레이(33)를 포함한다. 돌출된 중심부(24)는 상부(302) 및 하부(304)를 각각 가진다. 하부(304)의 폭(50)은 상부(302)의 폭(52)보다 넓다. 상부(302) 및 하 부(304)는 예시적인 실시예에서 경사지게 도시된 교차부(48)에 의해 접속된다. 교차부(48)는 리셉터클(300)의 엣지에 수직일 수 있다.
제2 실시예와는 달리, 상부(302)의 일부분은 전체적으로 유전 재료가 벽(22)의 개구(46)에서 부족하다. 슬롯(47)은 벽(22)에 형성된 개구에 걸쳐 연장되는 단자(30)를 수용하기 위한 바닥부(304)에 존재한다. 전기 단자(30)의 헤드는 그 개별 슬롯(49)에 위치된다. 전기 단자(30)의 미부는 리셉터클(300)에서 돌출하여 PCB와 물리적으로 접촉할 수 있다.
도3b는 도3a의 도면으로서 어레이(33)의 전기 단자(30)가 해체되어 벽(22)의 개구(46)를 완전히 노출시킨 도면이다. 슬롯(49)은 상부의 상측면 상에 도시될 수 있다. 또한, 슬롯(47)은 상부의 바닥면에도 존재한다. 각각의 전기 단자(30)는 헤드(54)와, 몸체(56)와 미부(58)를 가진다. 헤드(54)는 압축 팁을 가지므로 플러그의 전기 단자와 물리적으로 접속될 수 있다. 몸체(56)는 길이가 길고, 탄성을 달성하기 위해 적절한 위치에서 만곡된다. 미부(58)는 단자의 측방향으로 탄성을 갖는 가압 끼움 형식이다. 이것은 조립시에 PCB 상에 리셉터클을 효과적으로 삽입하기 위함이다.
상기 도시된 어레이의 갯수는 세 개 이상 또는 그 이하일 수 있다. 신호 라인 및 전력 라인을 수용하기 위한 어레이의 위치 및 명칭은 변경될 수 있다. 어레이의 전기 단자의 갯수 및 피치는 리셉터클의 길이의 변경에 따라 변할 수 있다.
어레이의 크기는 변할 수 있다. 유전 재료 제거의 크기 및 패턴도 변할 수 있다.
전기 단자(28, 38)의 미부는 가압 끼움되는 것으로 도시되었다. 압축, 관통 구멍, 및 표면 장착 등 다른 타입도 채용될 수 있다.
당업자는 폭 넓게 설명된 바와 같이 본 발명의 정신 또는 범위 내에서 특정 실시예로 도시된 본 발명에 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 알 수 있다. 본 실시예는 예시를 위함이며, 제한하기 위한 것이 아니다.

Claims (11)

  1. 유전체 하우징과,
    유전체 하우징의 각각의 부분에 배치된 복수의 단자 어레이를 포함하며,
    적어도 두 개의 단자 어레이는 각각 다른 피치를 가지며,
    유전체 하우징의 각각의 부분 중 적어도 한 부분이 부분적으로 제거되어 유전체 하우징의 상기 부분에서 단자 어레이의 단자들 사이의 유전 상수 값이 제어되고, 유전체 하우징의 상기 부분에 배치된 단자가 부분적으로 노출되고,
    개구가 상기 부분에서 유전체 하우징의 벽을 완전히 관통하게 형성되고, 상기 부분에서 단자는 개구의 하부로부터 개구의 상부로 개구에 걸쳐 연장되는
    전기 커넥터.
  2. 제1항에 있어서, 작은 피치를 가지는 어레이가 배치된 유전체 하우징의 부분이 부분적으로 제거되는 전기 커넥터.
  3. 제1항에 있어서, 단자 어레이는 일 이상의 전력 단자 어레이 및 일 이상의 신호 단자 어레이를 포함하는 전기 커넥터.
  4. 제3항에 있어서, 적어도 유전체 하우징에 있어서 하나의 신호 단자 어레이가 배치된 부분이 부분적으로 제거되는 전기 커넥터.
  5. 제1항에 있어서, 부분적으로 제거된 유전체 하우징의 각각의 부분 중 적어도 한 부분은 유전체 하우징의 돌출된 하우징 섹션을 포함하는 전기 커넥터.
  6. 제1항에 있어서, 커넥터는 직렬 연결된 SCSI 리셉터클을 포함하는 전기 커넥터.
  7. 제1항에 있어서, 단자는 관통 구멍 단자, 표면 장착 단자, 가압 끼움 단자 및 압축 끼움 단자를 포함하는 그룹 중 하나 이상을 포함하는 전기 커넥터.
  8. 제1항에 있어서, 유전체 하우징의 상기 부분에서 단자 어레이의 단자들 사이의 유전 상수 값이 감소되는 전기 커넥터.
  9. 유전체 하우징과,
    유전체 하우징의 각각의 부분에 배치된 복수의 단자 어레이를 포함하며,
    적어도 두 개의 단자 어레이는 각각 다른 피치를 가지며,
    유전체 하우징의 각각의 부분 중 적어도 한 부분이 부분적으로 제거되어 유전체 하우징의 상기 부분에서 단자 어레이의 단자들 사이의 유전 상수 값이 제어되고,
    부분적으로 제거된 유전체 하우징의 각각의 부분 중 적어도 한 부분은 유전체 하우징의 돌출된 하우징 섹션을 포함하는
    전기 커넥터.
  10. 유전체 하우징의 대향된 벽들 사이에 플러그 수용 슬롯을 갖는 유전체 하우징과,
    유전체 하우징의 제1 부분에 배치된 단자의 제1 어레이와,
    유전체 하우징의 제2 부분에 배치된 단자의 제2 어레이를 포함하고,
    제1 어레이의 단자는 제2 어레이의 단자에 대해 상이한 피치를 갖고,
    유전체 하우징은, 유전체 하우징의 벽들 중 제1 벽의 외부와 플러그 수용 슬롯 사이의 제2 부분에서 제1 벽을 완전히 관통하여 연장되는 적어도 하나의 슬롯을 포함하고, 제2 어레이의 단자는 상기 적어도 하나의 슬롯에 걸쳐 연장되고, 제2 어레이의 단자는 상기 적어도 하나의 슬롯에서 제1 벽의 양측으로 노출되는
    전기 커넥터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 슬롯은 제2 부분에서 유전체 하우징의 제1 벽을 완전히 관통하는 개구를 포함하고, 제2 어레이의 단자는 개구에 걸쳐 연장되고, 개구는 개구에서 제2 어레이의 단자들 사이에 직접 공기 간극을 제공하고, 단자는 개구에서 제1 벽에서 양측으로 노출되는
    전기 커넥터.
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