KR101901743B1

KR101901743B1 - 회로 기판에 접촉하는 디바이스

Info

Publication number: KR101901743B1
Application number: KR1020147026013A
Authority: KR
Inventors: 맨프레드 라버거; 프랑크 텟젤; 스테판 티에; 로렌드 누하우저; 토비아스 오버호우저; 하우케 슈트
Original assignee: 로젠버거 호흐프리쿠벤츠테흐닉 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 2012-02-17
Filing date: 2013-01-24
Publication date: 2018-09-28
Also published as: WO2013120580A1; CA2876631C; DE202012001645U1; JP6254537B2; CN104115336B; EP2815462A1; KR20140125442A; US20150024619A1; EP2815462B1; JP2015507341A; CA2876631A1; TWM462374U; US9240643B2; CN104115336A; HK1201993A1

Abstract

본 발명은 회로 기판(18)에 접촉하는 디바이스에 관한 것이다. 상기 디바이스는 하나 이상의 접촉 요소(14), 회로 기판(18)의 하나 이상의 섹션이 삽입될 수 있는 인테이크(intake), 접촉 요소(14)에 접촉할 때까지, 접촉 요소(14)에 대해 회로 기판(18)을 이동시키는 이동 수단, 및 접촉 요소(14)가 접촉된 위치에 회로 기판(18)을 고정하는 고정 수단을 포함한다.

Description

회로 기판에 접촉하는 디바이스{DEVICE FOR CONTACTING A CIRCUIT BOARD}

본 발명은, 예컨대 임의의 종류의 회로 또는 측정 디바이스와, 적어도 일시적으로 연결되는 회로 기판에 접촉하는 장치에 관한 것이다.

현재 하나 이상의 커넥터 헤드(connector head) 상에 플러깅(plugging)되어 접촉되는 회로 기판은 상대적으로 큰 플러깅 힘(plugging force)을 필요로 한다는 단점과 일반적으로 연관되며, 상기 플러깅 힘은 실질적으로 커넥터 요소가 스프링 요소에 의해 기계적으로 잠금이 된다는 점으로부터 유래한다. 따라서 커넥터 헤드를 이용하여 접촉하는 것은, 적어도 가요성 캐리어 플레이트(flexible carrier plate)를 구비하는 회로 기판의 경우에는 적합하지 않다. 또한, 개개의 커넥터 헤드의 플러깅으로부터 연결 오차가 발생할 수 있고, 연결 오차는 회로 기판 또는 그것에 연결된 전기 시스템에 손상을 입힐 수 있다.
[특허문헌]
US 6447305 B1 (2000.6.13.출원, 2002.09.10.등록)

이러한 사실로부터, 본 발명은 단순하고 신속하게 회로 기판을 접촉시키는 것을 가능하게 하고, 특히, 가요성 캐리어 플레이트에 기초한 회로 기판이라도 상기 회로 기판에 대한 손상을 회피할 수 있도록 높은 플러깅 또는 접촉 힘이 가해지는 것을 회피하는 디바이스를 설명하는 과제에 기초한다.

이러한 과제는 독립항 1에 따른 디바이스를 통해 해결된다. 본 발명에 따른 디바이스의 유리한 실시예들은 종속항들을 통해 기재되고, 후술되는 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서 설명된다.

본 발명은 회로 기판을 매칭하는 접촉부에 신속하고 안전하게 접촉시키고, 특히 낮은 접촉힘이 가해지는 경우, 접촉될 회로 기판 또는 상기 회로 기판의 대응하는 섹션이 인테이크(intake) 내에 고정되고, 회로 기판과 접촉 요소의 접촉은, 바람직하게는 인테이크 내에 고정된 회로 기판 또는 관련된 섹션의 가이드된 이동 또는 슬라이딩을 통해 영향을 받는다는 발상에 기초한다.

따라서, 본 발명에 따른 회로 기판에 접촉하는 디바이스는 적어도 다음 요소들을 포함한다:

- 바람직하게는 디바이스에 이동 불가능하도록 위치하고, 특히 디바이스의 하우징(의 일부) 내에 배치되는 하나 이상의 접촉 요소;

- 회로 기판의 하나 이상의 섹션이 삽입될 수 있는 (하나 이상의) 인테이크; 상기 인테이크는 바람직하게는 회로 기판 또는 가능한 넓은 면적의 회로 기판의 섹션을 수용하고, 특히 접촉될 회로 경로(의 섹션)이 배치되는 회로 기판의 섹션만을 노출된 상태로 둠;

- 접촉 요소와의 접촉이 이루어질 때까지 접촉 요소에 대해 회로 기판을 이동 또는 슬라이딩하는 수단; 회로 기판의 가이드된 이동은 회로 기판이 접촉 요소를 향해 정의된 방식으로만 이동하는 것을 보장하고, 접촉 오차를 제거하고, 이에 더하여 회로 기판이, 높은 접촉 힘이 사용되는 경우에 발생될 수 있는, 접촉 요소에 대해 틸트(tilting)되는 것을 방지함; 및

- 영속적인 접촉을 보장하도록, 접촉 요소가 접촉하는 위치에 회로 기판을 고정 또는 유지하는 수단

본 발명에 따른 디바이스의 바람직한 실시예에서, 디바이스는 또한 (적어도 하나의) 중심 요소(centring element)를 구비하고, 회로 기판은 접촉 요소에 접촉하기 전에 상기 중심 요소를 통해 중심에 위치(centred)한다. 이것은 바람직하게는 접촉 요소에 대한 회로 기판의 가이드된 이동 또는 슬라이딩을 통해서 달성된다.

예를 들어, (바람직하게는 하나 이상의 섹션에서 테이퍼되는(tapering)) (적어도 하나의) 중심 핀이 제공될 수 있고, 회로 기판의 개구는 상기 중심 핀 위로 눌러져서, 회로 기판이 중심에 위치하도록 될 수 있다. 이러한 방식으로 회로 기판의 회로 경로가 대응되는 접촉 요소에 대해 정확하게 정렬되는 것을 보장할 수 있다. 예를 들어, 중심 핀은 위치 결정 기둥(도 11의 21 참조)일 수 있고, 회로 기판의 개구는 위치 결정 개구(도 8의 22 참조)일 수 있다.

특히 바람직하게는, 형태, 배치 및/또는 치수가 서로 다른 둘 이상의 중심 핀이 제공될 수 있고, 상기 둘 이상의 중심 핀은 회로 기판에 대응적으로 배치되거나 및/또는 치수가 정해진 개구와 체결될 수 있다. 이것은 회로 기판이 올바르지 못하게 삽입되는 것을 방지하도록 하는 코딩(coding)을 형성할 수 있다.

바람직하게는, 회로 기판은 접촉 요소에 접촉하기 위해 인테이크와 함께 이동 또는 슬라이딩될 수 있다. 이것은 이동에 필요한 힘을 회로 기판이 아닌 인테이크에 가하는 것을 가능하도록 한다. 그러면 인테이크로부터 회로 기판으로의 이러한 힘의 전달은 상대적으로 넓은 표면 영역에 걸쳐, 그리고 이에 따라 적은 압력으로 일어날 수 있다.

또한 바람직하게는, 인테이크는 스프링-장착될(spring-mounted) 수 있다. 한편, 이것은 인테이크의 언로디드 상태(unloaded state), 즉, 인테이크가 슬라이딩 수단에 의해 이동을 야기하는 힘을 받지 않는 경우, 인테이크는 스프링-로디드 장착(spring-loaded mounting)에 의해 회로 기판이 접촉 요소에 접촉하지 않는 초기 위치로 바이어스됨 의미할 수 있다. 이것은, 인테이크에 플러깅 되는 동안, 회로 기판이 접촉 요소와 아직 접촉을 형성하지 않는 것을 보장하는 것을 가능하게 한다. 그러면 접촉 요소에 접촉하기 위해 인테이크를 포함하는 회로 기판을 슬라이딩하는 것은 인테이크의 스프링-로디드 장착의 반대 힘에 대해 일어날 수 있다. 스프링의 결과적인 프리-텐셔닝(pre-tensioning)은, 또한, 접촉 요소가 접촉되는 위치(접촉 위치)에서 회로 기판을 고정하기 위해 사용될 수 있다.

회로 기판의 슬라이딩은 바람직하게는 슬라이더에 의해 영향 받을 수 있고, 슬라이더의 이동 방향 및 회로 기판의 이동은 바람직하게는 비-평행(non-parallel)(및 비-동축(non-coaxial))이 아닐 수 있다. 이러한 슬라이더 및 회로 기판의 이동의 비-평행성은 단순한 방식으로 상대적으로 큰 전송률을 실현할 수 있다는 이점을 갖는다. 이에 따라 초기 위치로부터 접촉 위치로의 회로 기판의 바람직하게 상대적으로 작은 이동에 영향을 주기 위해서는 슬라이더의 현저하게 큰 슬라이딩 이동이 필요하다. 이것은 바람직하게 상호 동작하는 슬라이더의 조작을 용이하게 한다.

슬라이더 및 회로 기판의 비-평행 이동은, 슬라이더의 접촉 표면이 회로 기판 및/또는 인테이크의 접촉 표면 상에 슬라이딩되는 단순한 방식으로 달성될 수 있다. 접촉 표면은 상대적인 이동 방향에 대해, 서로 0°내지 90° 각도로 정렬된다. 이것은 슬라이더 및 회로 기판의 원하는 비-평행 이동이, "경사진 평면(inclined plane)"의 기능에 대응하여, 단순한 방식으로 실현될 수 있음을 의미한다. 또한, 2 개의 이동의 전송률은 접촉 표면 사이에 형성된 각도를 선택함으로써 간단하게 조정될 수 있다.

또한, 회로 기판이 접촉 요소를 접촉하는 위치에서 슬라이더의 힘-체결 고정(force-locking fixing)은 본 실시예를 통해 실현될 수 있다. 이것은 슬라이더의 이동으로 인한 회로 기판의 이동이 스프링 요소의 탄성력에 대해 일어나는 것으로 달성될 수 있다. 이러한 탄성력은 2 개의 접촉 표면 사이의 마찰을 증가시켜, 결과적으로 디바이스의 접촉 위치에서의 슬라이더의 힘-체결 고정을 가능하게 할 수 있다. 탄성력은 예를 들어, 만일 인테이크가 회로 기판과 함께 이동된 경우 인테이크의 스프링-로디드 장착에 의해 가해질 수 있다. 이와 다르게 또는 이에 더하여, 이것들은 스프링-장착되거나, 변형의 결과로서 스스로 탄성력을 생성하는 것과 같이, 접촉 요소에 의해 가해지는 탄성력을 갖는 이로운 가능성 역시 존재한다.

본 발명에 따른 디바이스의 바람직한 실시예에서, 이것은 인테이크를 형성하는 제1 하우징 부분 및 접촉 요소를 포함하는 제2 하우징 부분을 포함하는 하우징을 구비할 수 있고, 2 개의 하우징 부분은 서로에 대해 상대적으로 이동할 수 있다.

2 개의 하우징 부분은 특히 바람직하게는 서로에 대해 상대적으로 회전할 수 있도록 설계되고, 이러한 방식으로 서로에 대해 연결될 수 있다. 제1 회전 위치에서 인테이크에 플러깅된 회로 기판은 접촉 요소에 접촉하거나 접촉할 수 있고, 제2 회전 위치에서 인테이크에 플러깅된 회로 기판은 접촉 요소에 접촉하지 않거나 접촉하지 않을 수 있다.

또한 바람직하게는, 2 개의 하우징 부분은 스프링 요소에 의해 제1 회전 위치로 바이어스될 수 있다. 회로 기판을 플러깅하기 위해, 2 개의 하우징 부분은 (예컨대 수동적으로) 서로에 대해 상대적으로 회전하여 제2 회전 위치가 되어, 회로 기판이 접촉 요소에 접촉하지 않고 플러깅될 수 있도록 한다. 그 후 2 개의 하우징 부분의 해제는 2 개의 하우징 부분이 스프링 힘의 결과로 인해 자동적으로 제1 회전 위치로 이동하고 상기 스프링 힘을 통해 이 위치에 고정될 수 있도록 한다.

제1 회전 위치에서 회로 기판을 인테이크에 플러깅하는 것은 접촉 요소 및/또는 회로 기판을 손상시킬 수 있기 때문에, 바람직하게 회로 기판이 제1 회전 위치에서 인테이크에 플러깅되는 것을 방지하는 수단이 제공될 수 있다. 이러한 수단은 바람직하게는 중심 핀 또는, 제1 회전 위치의, 인테이크의 삽입 슬롯에 배치된 핀을 포함할 수 있고, 결과적으로 회로 기판이 인테이크에 플러깅되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 디바이스의 바람직한 다른 실시예에서, 하나 이상의 HF 접촉 요소가 고주파 신호를 전송하기 위해 제공되고, 직류의 전송을 위해 하나 이상의 DC 접촉 요소가 제공될 수 있다. 이에 따라 HF 접촉 요소는 바람직하게 2 개의 외부 접촉부 사이에 동일 평면 상에 정렬되어 배치되는 중심 접촉부를 포함할 수 있다.

동축 케이블은 바람직하게는 고주파 신호의 전송에 적합하기 때문에, 중심 접촉부는 또한 바람직하게는 내부 도전체와 전기적으로 연결될 수 있고, 외부 접촉부는 디바이스로부터 뻗어 나오는 동축 케이블의 외부 도전체와 전기적으로 연결될 수 있다. 디바이스 또는 HF 접촉 요소는, 예를 들어, 동축 케이블에 의해 특정 디바이스와 연결될 수 있다.

반대로, DC 접촉 요소는, 바람직하게는, 디바이스로부터 뻗어 나오는 가요성의 리본형 도전체(flexible ribbon conductor)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이것들은 적은 비용과 적은 공간 요건을 통해 구별될 수 있다. 하나 이상의 가닥 구리 도전체(stranded copper conductors)에 대한 직접 접촉 또한 가능하다.

회로 기판을 본 발명에 따른 디바이스의 접촉 요소에 접촉시키는 것은, 특히, 고주파 신호(HF 신호)가 전송되는 것을 허용하기 위한 것이다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고하여 이하에서 더욱 상세하게 설명된다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 회로 기판에 접촉하는 디바이스의 제1 실시예를 사용하는 여러 단계들을 도시한다.
도 4는 도 1 내지 도 3에 따른 디바이스의 단면을 등각 투영 종단면(isometric longitudinal section)으로 도시한 것이다.
도 5는 도 1 내지 도 4에 따른 디바이스의 인테이크(intake) 요소를 나타낸 등각 투영도(isometric view)이다.
도 6은 폐쇄 상태에 있는 (회로 기판을 제외한) 본 발명에 따른 디바이스의 제2 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 7은 폐쇄 상태에 있는 도 6에 따른 디바이스를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6 및 도 7에 따른 디바이스와 함께 사용하기 위한 회로 기판을 나타낸 사시도이다.
도 9는 도 6 및 도 7에 따른 디바이스와 부분적으로 삽입된 도 8에 따른 회로 기판을 나타낸 사시도이다.
도 10은 회로 기판에 완전하게 플러그인 된(plugged-in) 도 9에 따른 디바이스를 관통하는 종단면을 나타낸 사시도이다.
도 11은 도 6 및 도 7에 따른 디바이스의 하부 섹션을 나타낸 사시도이다.
도 12는 내장형 스프링 접촉 빗 형상부(integrated spring contact comb)를 구비한 도 10에 따른 하부 섹션을 나타낸 도면이다.
도 13은 도 6 및 도 7에 따른 디바이스의 상부 섹션을 나타낸 사시도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 디바이스는 하우징(1)을 포함한다. 하우징(1) 내에는, 캐리어 플레이트(carrier plate)(2)가 배치되고, 그 표면 상에는 수 개의 전기적 접촉 요소(3)가 배치된다. 이러한 접촉 요소(3) 각각은 신호 케이블(4)로 연결되고, 신호 케이블(4)은 하우징(1)의 일측에 형성된 개구를 통해 하우징으로부터 외부로 지나간다. 신호 케이블(4)은 회로 기판(5)에 수행되는 기능 테스트의 종류에 따라, 예컨대 측정 디바이스(도시되지 않음)로 이어질 수 있다. 기능 테스트를 수행하기 위해, 회로 기판(5)은 접촉 요소(3)와 정의된 방식으로 접촉하여, 접촉 요소(3)의 각각이 회로 기판(5)의 회로 경로 중 하나의 경로 상의 미리 결정된 위치에 접촉하도록 할 수 있다.

접촉 요소(3)와의 접촉을 달성하기 위해, 회로 기판(5)의 일단부는 하우징(1) 내에 배치된 인테이크 요소(intake element)(7)에 의해 형성된 인테이크(intake)(6) 내에 삽입된다. 바람직하게는 플라스틱으로 이루어진 인테이크 요소(7)는 두 개의 부분, 인테이크(6) 및 하우징(1) 내에 이동하지 않도록 고정된, 인테이크(6)와 탄성적으로 연결된 고정 플레이트(8)를 포함한다(도 5 참조). 인테이크(6)는 이와 같이 설계되어 이것이 적어도 부분적으로 회로 기판(5)의 삽입된 섹션을 5개 면(삽입된 종단면, 상면, 양 측면 및 밑면) 상에 수용하고, 특히 인테이크(6)의 밑면 상의 섹션만을 노출된 채로 두고, 접촉될 회로 경로는 그 위에 위치한다. 이에 따라 회로 기판(5)은 인테이크(6)에 의해 형성된 인테이크 슬롯에까지 삽입되어, 그것의 종단면이 인테이크 슬롯의 베이스(base)에 도달하게 된다.

디바이스는 또한 슬라이더(9) 형태의 작동 요소를 포함한다. 슬라이더(9)는 하우징(1)의 대응되는 슬롯에서 가이드되는 엘리베이션(elevation)(10)을 형성한다. 엘리베이션(10)에 의해, 슬라이더(9)는 하우징(1)의 슬롯읕 통해 규정된 방향으로 수동적으로 이동할 수 있다. 이에 따라 엘리베이션(10)의 표면의 평행한 그루브들은, 예컨대 슬라이더가 엄지 손가락으로 작동될 때 미끄러짐에 대한 적절한 저항을 보장한다.

슬라이더(9)가 이동하는 경우, 슬라이더(9)는 인테이크 플레이트(intake plate)(7)의 상면 상에서 슬라이딩한다. 도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 초기 위치로부터 시작하는 슬라이더(9)의 이동을 통해, 슬라이더(9)의 전단부는 인테이크(6)의 상면 위로 슬라이딩되며, 슬라이더(9)의 밑면은 인테이크 요소(7)의 고정 플레이트(8)의 상면과 배타적으로 접촉한다. 결과적으로, 언로드 상태의(unloaded) 초기 위치에서의 인테이크(6)의 상면은 고정 플레이트(8)의 상면과 동일 평면 상에 있지 않고, 슬라이더(9)가 이동하는 방향으로 완만하게 상승하고, 아래 방향으로 회전한다. 이러한 이동은 고정 플레이트(8)에 대한 인테이크(6)의 스프링 장착된 연결부의 변형으로부터 야기된 탄성력에 의해 저지된다. 인테이크(6)의 회전을 통해, 회로 기판(5)의 삽입 섹션과 함께 인테이크(6)는 접촉 요소(3)를 향해 이동한다.

이러한 이동 동안, 회로 기판(5)은 먼저 접촉 요소(3)에 관해 정확하게 위치하여, 수 개의 테이퍼된(tapered) 위치 결정 핀(도시되지 않음)은 회로 기판(5)의 대응되는 위치 결정 개구에 체결된다. 오직 다음의 위치 결정 핀의 위치 결정 개구에의 체결과, 회로 기판(5)의 결과적인 위치, 즉, 인테이크(6)의 회전과 그 안에 수용된 회로 기판(5)의 섹션의 회전만이, 회로 기판(5)의 밑면 상에 배치된 회로 경로의 접촉 요소(3)에 대한 접촉이 일어나도록 한다. 이것은 회로 경로 상의 의도된 위치에서 정확하게 접촉이 일어나는 것을 보장한다.

도 3에 도시된 슬라이더(9)의 위치에서, 즉, 슬라이더(9)가 인테이크(5)의 자유 단부의 방향으로 가능한 멀리 밀어진 경우, 회로 기판(5)은 슬라이더(9) 아래에 배치된 접촉 요소(3)와 접촉한다. 디바이스의 이러한 접촉 위치에서, 슬라이더(9)는 힘-체결 방식(force-locking manner)(자기-체결(self-locking))으로 고정되어, 슬라이더(9)를 수동으로 되 밀 때 능동적으로 다시 접촉이 끊어지도록 한다.

슬라이더(9)의 힘-체결 고정은, 슬라이더(9)의 접촉 표면과 하우징(1) 또는 인테이크 요소(7)의 연관된 접촉 표면 사이에서 발생되는 마찰을 통해 영향을 받는다. 인테이크(6)의 스프링 장착으로 인해 슬라이더(9)는 이것과 하우징(1) 사이에 클램핑되기 때문에, 이러한 마찰은 원하는 힘-체결 고정이 달성될 수 있을 만큼 크도록 손쉽게 선택될 수 있다. 이러한 스프링 장착은, 인테이크(6)의 고정 플레이트(8)에 대한 연결부의 변형뿐 아니라, 접촉 요소(3)가 회로 기판(5)에 전달하는 탄성력으로 인한 것이고, 회로 기판(5)은 상기 탄성력을 인테이크(6)에 전달한다. 이러한 목적으로, 접촉 요소(3)는 스프링 장착되거나, 적어도 두 부분이 (특히 망원경의(telescopic)) 스프링 요소의 텐션(tension)에 대해 서로에 대해 대체될 수 있는 스프링 접촉 핀의 형태로 설계될 수 있다.

회로 기판(5) 및 접촉 요소(3)의 접촉에 의해 HF 신호가 전송되는 한, 접촉 요소(3)는, 예컨대, 기존의 동일 평면 상 LIGA 접촉부(conventional co-planar LIGA contact)로서 설계될 수 있다. 한편, 만일 직류가 전송되는 경우, 접촉부는, 특히, 기존의 스프링 접촉 핀이 될 수 있다. 물론, 다른 접촉 요소(예컨대, LIGA 접촉부 및 스프링 접촉 핀) 또한 사용될 수 있다.

도 6 내지 도 13에 도시된 본 발명에 따른 디바이스의 실시예는 2 부분으로 이루어진 하우징을 포함한다. 하우징의 본체(11)(제2 하우징 부분)는 디바이스의 하부 섹션에 해당하는 부분이다. 커버(12)(제1 하우징 부분)는 다바이스의 상부 섹션에 해당하는 부분이다. 본체(11) 및 커버(12)는 2 개의 실린더형 정렬 핀(13)에 의한 로커 스위치(rocker switch)의 방식으로 회전 가능하게 서로 연결된다.

하우징의 본체(11)는, 2 개의 (전기적으로 도전성인) HF 접촉 요소(14)가 배치되는 수용 리세스(seating recess)를 형성한다. HF 접촉 요소(14)는 동일 평면 상의 금속 접촉부로서 설계되고, 각각의 HF 접촉 요소(14)는 중심 접촉부(15) 및 중심 접촉부(15)를 따라 동일 평면 상에 측면으로 배치된 2 개의 외부 접촉부(16)를 포함한다. 예를 들어, 소위 LIGA 방법에 의해 제조될 수 있는 중심 접촉부(15) 및 외부 접촉부(16)는 이들 사이에 전기적으로 절연성인 에어 갭을 형성한다. 다양한 경우에, 중심 접촉부(15) 및 외부 접촉부(16)의 서로에 대한 위치는, 케이블 측 단부 부근의 HF 접촉 요소(14)에 (예컨대, 접착되어) 고정된 2 개의 절연체(17)를 통해 고정된다. 다양한 경우에, HF 접촉 요소(14)는 절연체(17) 중 하나에 의해 하우징의 본체(11)와 (예컨대, 접착되어) 연결된다.

HF 접촉 요소(14)의 접촉 측 단부와, 연관된 절연체(17) 사이에 위치한 HF 접촉 요소(14)의 섹션은 공간으로 자유롭게 돌출된다. 이것은 접촉 측 단부 상에 형성된 HF 접촉 요소(14)의 중심 지점이 테스트되는 회로 기판(18)의 연관된 접촉 지점과의 접촉부 상에 탄성적으로 편향되는 것을 허용한다(도 8 참조). 이것은 정의된 접촉 압력과 허용 오차의 보상을 보장한다.

HF 접촉 요소(14)는 동축 케이블(19)로 케이블 측 단부 상에 각각 연결된다. 이러한 목적으로, 단부에서 테이퍼되는 각각의 동축 케이블(19)의 내부 도전체(20)는 연관된 HF 접촉 요소(14)의 중심 접촉부(15)와 접촉하고, 각각의 HF 접촉 요소(14)의 2 개의 외부 접촉부(16)는 연관된 동축 케이블(19)의 외부 도전체(39)와 (전기적으로 도전성인 본체(11)를 통해) 전기적으로 도전성인 방식으로 연결된다.

고주파 신호는 HF 접촉 요소(14)와 동축 케이블(19)을 통해 회로 기판(18)과 측정 디바이스(도시되지 않음) 사이에 전송된다. 고주파 신호의 양호한 실딩(shielding)을 제공하기 위해, 하우징의 본체(11)는, 예컨대, 금속 또는 금속화된(예컨대, 금속 코팅된) 플라스틱으로 제조되어, 전기적으로 도전성을 갖도록 설계된다. 동일 평면 상의 접촉 요소로서의 HF 접촉 요소(14)의 설계와, 동축 케이블(19)에 의한 전송은 고주파 신호의 양호한 실딩에 기여한다.

본체(11)는 또한, 2 개의 위치 결정 기둥(positioning post)(21)를 포함하고, 이들은 회로 기판(18)의 연관된 위치 결정 개구(positioning opening)(22)에 체결되어, 본체(11)를 디바이스에 정확하게 위치시키고, 그 안에 고정시킨다. 2 쌍의 위치 결정 기둥/위치 결정 개구의 서로 다른 지름은, 회로 기판(18)이 디바이스에 올바른 방향으로 정합되는(fitted) 것을 보장한다.

디바이스의 하부 섹션은 또한 빗 형상 스프링(spring comb)(23)의 형상을 갖는 스프링을 포함한다(도 11 참조). 이것은 빗 형상 스프링(23)을 통해 하우징의 본체(11)에 고정된 본체를 포함한다. 복수의 스프링 핑거(spring finger)(24)는 본체로부터 연장된다. 빗 형상 스프링(23)은 회로 기판(18)이 디바이스의 상부 섹션에 의해 형성되는 접촉 영역(DC 접촉 요소)과 확실하게 접촉하는 것을 보장하기 위한 것이다. 이에 따라 2 개의 측면 지지 암(25)은, 스프링 핑거(24)에 하중이 가해지는 경우 빗 형상 스프링(23)이 틸트 업(tilting up)되는 것을 방지한다. 바람직하게는, 빗 형상 스프링(23)은 플라스틱으로 제조될 수 있다.

하우징의 커버(12)는 회로 기판(18)에 대한 인테이크(26)를 형성한다. 이에 따라 2 개의 측면 가이드 슬롯(27)은 회로 기판(18)의 삽입 및 후퇴 동작을 가이드한다. 리본형 도전체(ribbon conductor)(28)의 일 단부는 인테이크(26) 내로 돌출된다. 몇몇의 회로 경로(29)가, 하부 섹션에 마주하는 리본형 도전체(28)의 측면 또는 단부 접촉 영역(DC 접촉 영역(30))을 형성하는 삽입된 회로 기판(18) 상에 배치된다. 이것들은 회로 기판(18) 상의 회로 경로(31)의 연관된 접촉 영역에 접촉하기 위한 것이다. 디바이스가 동작하는 중에, 오로지 직류만이 회로 경로(29, 31)를 통해 전송되어, 실딩을 위한 비용을 들일 필요가 없도록 하는 것이 의도된다. 따라서, 하우징의 커버(12)는 또한, 바람직하게는 플라스틱(예컨대, 열가소성수지)으로 제조될 수 있다. 커버(12)의 위치 결정 및 고정을 위해, 리본형 도전체(28)는 커버(12)의 위치 결정 기둥(32)이 그 내부로 돌출되는 위치 결정 개구를 구비한다. 또한, 리본형 도전체(28)는 커버(12)에 고정되어, 커버(12)와 스프링 요소(33) 사이에 개재 탄성체 요소(intervening elastomer element)(34)와 함께 클램핑된다. 이들 요소들의 커버(12)에 대한 연결은, 예를 들어, 스프링 요소(33)의 고정 개구를 통해 연장되는 커버(12)에 의해 형성된 리벳 핀(35)에 의해 영향 받는다. 그러면 리벳 핀(35)의 자유 단부는 열적으로 또는 가압을 통해 변형되어, 리벳 핀(35)의 지름은 단부 영역에서 확장될 수 있다. 이것은 스프링 요소(33)와의 형태-체결(form-locking) 연결을 형성한다. 바람직하게는, 리벳 핀(35)의 변형은 스프링 요소(33)에 대한 가압과 동시에 일어나고, 리벳 핀(35)의 변형에 따른 탄성체 요소(34)의 결과적인 압축은 적어도 일부분 직립한(erect) 상태로 유지된다. 이것은 리본형 도전체(28)가 커버(12)에 크게 무간극(play-free) 고정이 되도록 한다.

디바이스가 정합되면, 레그 스프링(leg spring)으로서 형성된 스프링 요소(33)는 하우징 또는 디바이스를 도 1의 실시예에 도시된 바와 같은 폐쇄 위치(제1 회전 위치)로 바이어싱(bias)한다. 이 위치에서, 위치 결정 기둥(21)이 인테이크(26) 내로 돌출되기 때문에, 회로 기판(18)은 인테이크(26)로 삽입될 수 없다.

회로 기판(18)을 인테이크(26)에 삽입하는 것은 도 7에 도시된 디바이스의 개방 위치(제2 회전 위치)에서만 가능하다. 디바이스를 개방하기 위해, 동축 케이블(19) 및 리본형 도전체(28)가 나타나는 단부에서, 디바이스는 함께 눌려져야 한다. 이것은 하우징의 본체(11) 및 커버(12)가 조금 떨어지도록 하여, 위치 결정 기둥(21)이 인테이크(26)를 개방하도록 한다. 그 후 회로 기판(18)은, 회로 기판(18)이 축방향 스톱(axial stop)을 만날 때까지 인테이크(26) 내에 삽입되고, 회로 기판(18)의 전방 에지의 2 개의 날카롭게 수렴하는 노치(acutely converging notches)(37)는 커버(12)의 위치 결정 기둥(32)과 상호 작용하여, 회로 기판(18)의 올바른 각도 정렬을 보장한다. 위치 결정 기둥(21)과 마찬가지로, 회로 기판(18)의 길이 방향 축과 관련된 노치(37)의 비대칭적 배치는 회로 기판(18)이 잘못된 방향으로 인테이크(26)에 (완전히) 삽입되는 것을 방지한다.

회로 기판(18)이 완전히 삽입된 후, 하우징에 가해지는 압력은 해제될 수 있다. 그러면 스프링 요소(33)는 하우징의 2 개의 부분을 다시 폐쇄 위치로 돌리고, 하우징을 폐쇄 위치로 유지(고정)한다. 이에 따라 하부 섹션의 위치 결정 기둥(21)은 회로 기판(18)의 위치 결정 개구(22)에 체결된다. 이것은 회로 기판(18)이 디바이스에 정확하게 위치하고 고정되도록 한다. 동시에, HF 접촉 요소(14)는 회로 기판(18)의 밑면 상의 대응되는 HF 접촉 지점(38)에 접촉하고, HF 접촉 요소(14)는 조금 탄성적으로 변형되어 충분한 접촉 압력과 허용 오차 보상을 형성한다. 이에 따라 2 개의 스톱 핀(stop pin)(36)은 회로 기판(18)에 기대게 되어 HF 접촉 요소(14)의 탄성 변형을 제한함으로써 HF 접촉 요소(14)의 손상을 방지한다. 이러한 목적으로, HF 접촉 요소(14)는 정의된 길이만큼(by a defined measure) 스톱 핀(36)을 넘어서 돌출한다. 리본형 도전체(28)의 DC 접촉 요소(30)는 또한 회로 기판(18)의 윗면 상의 연관된 회로 경로(31)(DC 접촉 쌍)에 접촉한다. 빗 형상 스프링(23)의 스프링 핑거(24)는 디바이스의 폐쇄에 따라 탄성적으로 변형되어, 충분한 접촉 압력과 허용 오차 보상을 보장한다. 예시적인 본 실시예에서, 각각의 DC 접촉 쌍에 대해 하나의 스프링 핑거(24)가 제공된다. 이것은 필요한 접촉 압력이 각각의 DC 접촉 쌍에 가해지는 것을 보장하는 것을 가능하도록 한다. 또한, 회로 기판(18)은 가요성 캐리어 플레이트(38)를 포함하고, 개별적인 허용 오차 보상은 이들 각각에 대해 달성된다.

빗 형상 스프링(23)의 대체로서, (예컨대, 레그 스프링 형태의)공통의 스프링 본체를 구비하는 스프링 요소(도시되지 않음)를 사용함으로써, 대응되는 기능이 또한 구현될 수 있고, 탄성 물질로 제조된 개별적인 접촉 탭은 (연속적인 압력-접촉 에지(continuous pressure-contact edge)로 설계된) 회로 기판(18)을 마주하는 에지에 부착된다. 이 경우 스프링 본체는 접촉 탭이 개별적인 허용 오차 보상을 보장하는 동안 접촉 압력을 실질적으로 보장할 수 있다.

1: 하우징
2: 캐리어 플레이트
3: 접촉 요소
4: 신호 케이블
5: 회로 기판
6: 인테이크
7: 인테이크 요소
8: 고정 플레이트
9: 슬라이더
10: 엘리베이션
11: 본체
12: 커버
13: 정렬 핀
14: HF 접촉 요소
15: 중심 접촉부
16: 외부 접촉부
17: 절연체
18: 회로 기판
19: 동축 케이블
20: 내부 도전체
21: 위치 결정 기둥
22: 위치 결정 개구
23: 빗 형상 스프링
24: 스프링 핑거
25: 지지 암
27: 가이드 슬롯
28: 리본형 도전체
29: 회로 경로
30: DC 접촉 요소
31: 회로 경로
32: 위치 결정 기둥
33: 스프링 요소
34: 탄성체 요소
35: 리벳 핀
36: 스톱 핀
37: 노치
38: HF 접촉 지점
39: 외부 도전체

Claims

회로 기판에 접촉하는 디바이스로서,
고주파 신호를 전송하기 위한 적어도 하나의 HF 접촉 요소;
상기 회로 기판의 적어도 하나의 섹션이 삽입될 수 있는 인테이크(intake);
상기 인테이크를 형성하는 제1 하우징부 및 적어도 하나의 상기 HF 접촉 요소를 포함하는 제2 하우징부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 하우징부는 서로에 대해 움직일 수 있는 하우징;
상기 적어도 하나의 HF 접촉 요소에 접촉할 때까지, 상기 적어도 하나의 HF 접촉 요소에 대해 상기 회로 기판과 함께 상기 인테이크를 이동시키는 액추에이터; 및
상기 적어도 하나의 HF 접촉 요소가 접촉된 위치에 상기 회로 기판을 고정하기 위한 적어도 하나의 고정 수단을 포함하고,
상기 제1 및 제2 하우징부는 서로에 대해 회전할 수 있어서, 제1 회전 위치에서 상기 회로 기판은 상기 인테이크에 플러그(plugged)되며 상기 적어도 하나의 HF 접촉 요소에 접촉하고, 제2 회전 위치에서 상기 회로 기판은 상기 인테이크에 플러그되며 상기 적어도 하나의 HF 접촉 요소에 미접촉하고, 상기 제1 및 제2 하우징부는 스프링 요소에 의해 상기 제1 회전 위치에 편향되고(biased),
고주파 신호를 전송하기 위한 상기 적어도 하나의 HF 접촉 요소는, 두 개의 외부 접촉부들 사이에 동일 평면 상에 정렬되도록 배치된 중심 접촉부를 포함하고, 상기 중심 접촉부는 내부 도전체와 전기적으로 연결되고, 상기 외부 접촉부들은 상기 디바이스로부터 뻗어 나오는 동축 케이블의 외부 도전체와 전기적으로 연결되고, 그리고,
직류를 전송하기 위한 다른 접촉 요소를 더 포함하고,
직류를 전송하기 위한 상기 접촉 요소는 상기 디바이스로부터 뻗어 나오는 리본형 도전체와 전기적으로 연결되는, 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 HF 접촉 요소에 접촉하기 전에, 상기 회로 기판이 이동하는 동안 상기 회로 기판은 상기 인테이크 내에서 중심에 위치하는(centered) 디바이스.
제2항에 있어서,
중심 핀(centering pin)을 포함하고, 상기 회로 기판의 개구는 상기 중심 핀에 삽입되는 디바이스.
제3항에 있어서,
상기 중심 핀은 형태, 치수, 또는 형태 및 치수가 상이한 둘 이상의 중심 핀들을 포함하는 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 인테이크는 스프링-장착된(spring-mounted) 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 회로 기판이 상기 제1 회전 위치에서 상기 인테이크에 플러깅되는 것을 방지하는 적어도 하나의 방지 수단(interfering member)을 더 포함하는 디바이스.
제3항에 있어서,
상기 중심 핀 또는 중심 핀들은 상기 회로 기판이 상기 제1 회전 위치에서 상기 인테이크에 플러깅 되는 것을 방지하는 디바이스.
제1항에 따른 디바이스 및 회로 기판을 포함하는 시스템.
제3항에 있어서,
상기 인테이크는 스프링-장착된 디바이스.
제4항에 있어서,
상기 중심 핀 또는 중심 핀들은 상기 회로 기판이 상기 제1 회전 위치에서 상기 인테이크에 플러깅 되는 것을 방지하는 디바이스.
제6항에 있어서,
상기 회로 기판의 개구에 삽입되는 중심 핀 또는 중심 핀들을 포함하고,
상기 중심 핀 또는 중심 핀들은 상기 회로 기판이 상기 제1 회전 위치에서 상기 인테이크에 플러깅 되는 것을 방지하는 디바이스.
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