KR102102434B1 - 기판 대 기판 연결을 위한 단일 rf 커넥터 및 다수의 기판 대 기판 연결을 위한 복수의 단일 커넥터를 포함하는 강화된 커넥터 - Google Patents

기판 대 기판 연결을 위한 단일 rf 커넥터 및 다수의 기판 대 기판 연결을 위한 복수의 단일 커넥터를 포함하는 강화된 커넥터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 특정한 두 개의 인쇄 회로 기판(PCB1, PCB2)을 링크하기 위한 단일 RF 커넥터(1)에 관한 것으로서,
- 강성 전기 절연체(2) 내에 유지된 전도성 소자(30, 40, 50)를 포함하는 중앙 강성 RF 라인(A); 및
- 상기 중앙 강성 라인(A)의 전도성 소자(30, 40, 50)와 링크된 전도성 소자(31, 32; 41, 42; 51, 52)를 포함하며 그리고 상보적인 연결 소자(PCB1, PCB2)의 가압력에 의해 작용될 때 임의의 더 근접한 위치를 취하는 상기 절연체의 단부면(21, 22) 중 하나를 향해 절곡될 수 있는 적어도 하나의 플렉서블 RF 라인(B1, B2)을 포함한다.

Description

기판 대 기판 연결을 위한 단일 RF 커넥터 및 다수의 기판 대 기판 연결을 위한 복수의 단일 커넥터를 포함하는 강화된 커넥터
본 발명은 단일 RF 커넥터에 관한 것이다.
이러한 단일 커넥터는 특히 두 개의 병렬 인쇄 회로 기판을 링크하는데 사용되며, 이는 기판 대 기판 연결 또는 인쇄 회로 기판(PCB)을 모듈 또는 필터와 같은 다른 구성 요소에 연결하는 것으로 종종 불린다.
본 발명은 예를 들어, 무선 통신 시장을 위한 원격 무선 유닛(remote radio unit, RRU)/원격 무선 헤드(remote radio head, RRH) 송신기 모듈 내의 기판을 링크하는데 사용되는 연결에 적용된다.
본 발명은 또한 일반적으로 의학 도메인(medical domain), 항공(aeronautical) 또는 운송 도메인(transport domain), 우주 도메인(space domain) 또는 통신 도메인(telecommunications domain)의 연결에 관한 것이다.
"RF 커넥터(RF connector)"는, 직류 전류(Direct Current, DC) 범위로부터 고주파(hyperfrequency, HF) 범위를 포함하는 무선주파수(radiofrequency, RF) 범위로 신호를 전송할 수 있는 커넥터로 이해되어야하며, 상기 신호는 고속 디지털 신호(high speed digital signals)(HSDL, High Speed Data Link)) 또는 RF 신호이다.
무선 통신 기술의 지속적인 발전에 따라 기판 대 기판 커넥터는 통신 기지국(communication base station), RRH, 중계기(repeater), GPS 장치, 및 다른 유사한 적용예(applications)와 같은 무선 시스템 모듈 상호 연결에서 점점 더 널리 사용되고 있다. 무선 장치의 세 가지 주요 경향은 소형, 저비용, 및 용이한 설치이다. 또한, 기판 대 기판 연결에서, 시장은, 더 작고, 더 저렴하며 더 모듈화된 것을 요구한다.
특히, 셀룰러 무선 전화 인프라를 위한 통신 전용인 연결 어셈블리의 시장 및 선행 기술 예가 이미 존재한다. 사실, 이러한 시장의 경향은 기지국의 증폭 소자를 줄이기 위해 RF(radiofrequency) 부분의 손실을 최소화하는 것이다. 이를 위해, 한편으로는, 기지국의 실제 무선 부분은 RRU/RRH 송신기 모듈에서 송수신 안테나에 최대한 가깝게 재배치되고 있으며, 다른 한편으로는, 무선 유닛 내부의 RF 리드는 직접 상호 연결에 의해 대체되고 있다.
이에 따라 이른바 기판 대 기판 연결은 지난 10년의 연속적인 세대에 따라 개발되었다.
이에 따라, 연결 어셈블리의 제 1 세대는, 기판들의 직접 상호 연결을 위한 것으로 알려져 있으며, 예를 들어 래디얼(Radiall)사의 SMP, SMP-Com, MMBX라는 이름으로 판매되고 있다. 이러한 연결 어셈블리는 각각 스냅-결합(snap-fitting)(또는 "스냅(snap)") 유형의 제 1 소켓, 가이딩 콘(guiding cone)("리셉터클상의 슬라이드(slide on receptacle)")을 갖는 "슬라이딩(sliding)"(또는 매끄러운 보어(smooth bore)) 유형의 제 2 소켓, 및 상기 제 1 및 제 2 소켓이 각각 그 단부에 고정된 어댑터라고 불리는 연결 커플링(connection coupling)을 포함한다. 따라서 슬라이딩 소켓의 가이딩 콘을 사용하여 연결 커플링의 재-센터링에 의해 연결은 블라인드된다. 가장 큰 단점은 이러한 연결에 허용되는 축 방향 및 원심 방향 정렬 불량에 대한 큰 제한이다. 실제로, 축방향 정렬 불량은 동축 선의 임피던스를 50 Ohm과 동일한 값으로 유지하기 위해, 0.3 mm에서 0.6 mm 차수의 수십 밀리미터로 제한된다. 원주 방향 정렬 불량은 스냅-피팅 소켓의 그루브에서 커플링의 회전에 의해 얻어지며, 이 회전은 사실상 중앙 접촉 및 연결 커플링이 제공되는 탄성 수단의 손상을 피하기 위해 상대적으로 작다.
또한, 제 2 세대의 연결 어셈블리는 예를 들어 래디얼사의 SMP-MAX라는 이름으로 판매되거나 슈너(Suhner)사에 의해 MBX라는 이름으로 판매되거나 암페놀 알에프(Amphenol RF)사에 의해 AFI라는 이름으로 판매되며, 또는 로젠버져(Rosenberger)사에 의해 Long Wipe SMP 및 P-SMP라는 이름으로 판매되는 것으로 알려져 있다.
이러한 연결은, 두 개의 인쇄 회로 기판을 링크하기 위해, 일반적으로 세 개의 소자들로 구성되며, 즉; 슬라이딩 타입의 제 1 소켓, 스냅-피팅 또는 보유 타입(retention type)의 제 2 소켓 및 제 1 및 제 2 소켓이 이것의 단부에 고정되는 연결 커플링으로 구성된다.
제 1 및 제 2 소켓은 통상적으로 황동으로 이루어지며 그리고 탄성을 갖지 않는다. 연결 커플링은 전형적으로 고가의 귀한 탄성 금속 재료, 예를 들어 CuBe2 또는 BZ4로 이루어지며, 이들의 각각의 단부에 상기 제 1 및 제 2 소켓과 협조하는 탄성 수단(예로, 페탈(petal) 및 슬롯)이 형성되어 있다.
이러한 2 세대 연결은 허용된 축방향 정렬 불량값이 증가하는 것을 가능하게 하였다. 이에 따라, 특히 특허 출원 WO 2010/010524호에 기술된 바와 같이, 이러한 증가는 커플링 단부에서의 임피던스 보상으로 인해 발생할 수 있으며, 이는 소켓에 대한 커플링의 경사에 관계없이 기계적 및 전기적 효율의 균형(trade-off)을 얻을 수 있게 한다.
그러나 모든 알려진 기판 대 기판 연결은 상당한 수의 단점을 나타낸다.
한편으로, 이러한 연결의 커플링은 일반적으로 그들의 단부에 페탈로 구성된 탄성 수단을 갖기 때문에, 이들은 부서지기 쉬울 수 있다. 이에 따라, 블라인드로 연결할 때, 커플링이 슬라이딩 소켓의 가이딩 콘과 접촉할 때 손상되는 것은 다반사이다.
다른 한편으로, 연결의 구성은 충분히 큰 원주 방향 및/또는 축방향 정렬 불량을 얻는 것을 가능하게 하지 못한다. 특히, 전형적으로 3.5°보다 큰 상당한 회전 각도는, 커플링의 탄성 수단의 원하지 않는 영구 변형을 유발함 없이는 도달할 수 없다. 이 영구 변형은 전기 성능 레벨(전기적 연속성)의 현저한 저하를 초래하고, 이는 특히 기판들 사이가 작은 거리로 연결되도록 허용된 원주 방향 정렬 불량을 사실상 제한한다.
마지막으로, 이러한 연결들을 생산하는데 드는 비용은 상대적으로 높기 때문에 이러한 유형의 시장을 위한 제동을 구성한다. 특히, 귀한 물질로부터 연결 커플링을 생산하는 것은, 특히 커플링이 상당한 길이를 가질 때, 그리고 이 커플링에서 가능한 슬롯을 생산하는 것은 적지 않은 생산 비용을 초래한다.
특허 출원 WO 2010/010524호에 따른 연결 어셈블리의 경우, 상기 연결은 실제로 커넥터 소자인 3 개의 상이한 부품(piece), 즉 PCB 상에 각각 납땜된 2 개의 리셉터클과 상기 2 개의 리셉터클을 함께 연결하기 위한 하나의 길다란 강성 커플링을 필요로 한다. 대규모의 기판 대 기판 연결에 적용될 때, 이 유형의 솔루션은 매우 큰 삽입력을 초래할 수 있으며 그리고 두 PCB 간의 연결을 어렵게 만들 수 있다.
기판 대 기판 연결을 구현하는 다른 현재 해결책은 특허 US6231352B1호에 기술되어 있다. 비록 기판 대 기판 연결을 구현하기 위해 단지 하나의 커넥터만 사용하더라도 PCB상의 커넥터의 각각의 종단을 고정하기 위해서는 여전히 납땜 과정이 필요하다. 이 해결책은 기판 높이와 다른 기판에 적용 할 때, 유지 보수에 편리하지 않다. 게다가, 일단 유지 보수가 끝나면, 커넥터는 반드시 잘 제어될 필요는 없는 임피던스를 갖도록 재설계되는 것이 필요하다. 이 해결책은 모듈화 및 표준화가 필요한 적용에는 적합하지 않다.
따라서, 기판 대 기판 연결을 더욱 개선할 필요가 있으며, 특히 연결에 필요한 최소한의 부품을 제공하며, 설치 효율을 향상시키기 위해 납땜이 더 적은 설치를 허용함으로써, 연결을 쉽게 해제할 수 있는 용이한 유지 성능, 특정한 정렬 불량 공차, 양호한 RF 성능을 갖는 제어된 임피던스 라인, 용이한 표준화 및 모듈화의 가능성, 및 저렴한 비용의 필요가 있다.
본 발명은 이러한 요구의 전부 또는 일부를 설명하는 것을 목적으로 한다.
이에 따라, 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 특히 두 개의 인쇄 회로 기판을 링크하기 위한 단일 RF 커넥터로서,
- 강성 전기 절연체 내에 유지된 전도성 소자를 포함하는 중앙 강성 RF 라인; 및
- 상기 중앙 강성 라인의 전도성 소자와 링크된 전도성 소자를 포함하며 그리고 상보적인 연결 소자의 가압력에 의해 작용될 때 임의의 더 근접한 위치를 취하는 상기 절연체의 단부면 중 하나를 향해 굽어질 수 있는 적어도 하나의 플렉서블 RF 라인을 포함한다.
즉, 본 발명은 그 중심부가 그 내부 및/또는 블록의 외벽 상에 견고하게 각각 유지되는 플렉서블 전도성 소자에 대한 강성 지지체로서 제공하는 전기 절연 블록을 갖는 일체형 커넥터를 한정하는 것으로 이루어진다.
바람직한 실시예에서, 중앙 강성 RF 라인(A)은 적어도:
- 중앙 접촉부(central contact)를 형성하는 제 1 스트립의 중앙부; 및
- 접지 접촉부(ground contact)를 형성하는 적어도 제 2 스트립의 중앙부로 구성된다.
이 실시예에 따르면, 상기 플렉서블 RF 라인은, 상기 제 1 및 제 2 스트립들의 적어도 하나의 자유단으로 구성된다.
변형예에서, 상기 플렉서블 RF 라인(B1, B2)의 접지 및 중앙 접촉부 각각의 자유단 모두는, 상기 절연체의 단부면을 향해 안으로 굽으며 그리고 각각이 스프링으로 구성된 것과 같이 플렉서블하다.
택일적으로, 상기 접지 및 중앙 접촉부 각각의 하나의 자유단만이 플렉서블한 스프링이고, 상기 접지 및 중앙 접촉부 각각의 다른 자유단는 상보적인 연결 소자의 접촉에 용접되기 위한 강성의 탭으로 구성된다.
유리한 특징에 따르면, 상기 접지 또는 중앙 접촉부 스트립 각각의 플렉서블 단부는 접촉점을 형성하는 엠보싱부를 포함한다.
본 발명에 따른 단일 RF 커넥터는,
- 상기 절연체 외부에 유지된 하나 또는 둘의 접지 접촉부, 또는
- 상기 절연체 내에 유지된 하나 또는 둘의 접지 접촉부를
포함할 수 있다.
유리한 변형에 따르면, 상기 절연체의 각각의 단부면은 그루브를 포함하고, 각각의 그루브는, 상기 상보적인 연결 소자의 높은 가압력의 경우에도 상기 소자(들)을 기계적으로 보호하기 위해, 상기 플렉서블 라인의 전도성 소자(들)의 플렉서블 단부를 수용할 수 있다.
단일 RF 커넥터는 유리하게 상기 절연체 외부에 유지되는, 전자기 실드를 포함할 수 있다.
상기 접지 접촉부(들)의 중앙부는 절연체를 둘러싸고 전자기 실드를 형성하는 쉘(shell) 형상일 수 있다.
유리한 변형에 따르면, 상기 실드는 홀더 내측으로 단일 커넥터의 부유성 장착(floating mounting)을 허용하는 플렉서블 컷 또는 탭을 포함한다.
상기 중앙 접촉부는 CuBe2와 같은 고강도 청동(bronze)으로 이루어질 수 있다.
상기 접지 접촉부(들) 및 최종적으로 상기 전자기 실드는 스테인리스강(stainless steel)으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 RF 단일 커넥터에 의해 얻어진 주요 장점은 많으며 다음과 같이 항목화될 수 있다:
- 종래 기술에 따른 연결 해결책과 비교하여, 기판 대 기판 연결을 위한 접촉을 형성하기 위한 납땜의 수가 감소되어, 이에 따라 다중 병렬 상호 연결의 경우의 납땜 문제를 방지함;
- 단일 커넥터의 제어된 임피던스 라인 덕분에 고속 디지털 신호(고속 데이터 링크용 HSDL) 또는 최고 15 GHz의 RF 신호 전송 가능함,
- 연결될 2 개의 PCB 사이의 거리가 변경될 때, 표준화에 적합한 요구 사항을 충족시키기 위해서는 단지 커넥터 길이의 변형만 필요함;
- 부유성 장착에 따라 배열되거나 또는 PCB의 일 단부에 납땜된 홀더가 있는 구성에서 단일 커넥터의 사용이 가능함;
- 모듈화에 적합한 다중 병렬 상호 접속을 위한 부유성 장착에 따라 배열된 홀더를 갖는 결합형 구성의 복수의 단일 커넥터의 사용이 가능함;
- 단일 커넥터를 상이한 높이로 적층함으로써, 기판 대 기판 연결의 상이한 높이를 달성하는 기능;
- 스트립의 자유단의 처짐으로 인해 전기 접촉 저항 및 정렬 불량 공차의 적합한 제어;
- 핀-소켓 통상적인 접촉을 갖는 보통의 상호 연결 어셈블리와 비교하여 삽입력 및 철회력(withdrawal force)이 급격하게 감소함;
- 단일 커넥터는 홀더로부터 용이하게 추출할 수 있으며, 이는 유지 보수를 매우 편리하게 함
- 단일 커넥터를 실현하기 위한 비용은 종래 기술에 따른 연결 해결책에 비해 매우 감소됨: 예를 들어.
또 다른 측면에 따르면, 본 발명은 2개의 인쇄 회로 기판(PCB1, PCB2)을 링크하기 위해 사용되는 연결 모듈(connection module)로서:
- 용접될 강성의 탭(들)이 있는 변형을 제외하고는 상기 기술된 것과 같은 적어도 하나의 단일 RF 커넥터; 및
- 부유성 장착에 따라 단일 커넥터가 수용되는 적어도 하나의 개구를 갖는 프레임을 포함하는 홀더를 포함한다.
유리하게, 상기 프레임은 부유성 장착에 따라 상기 단일 커넥터가 각각 수용되는 단일 평면 내에 배열된 복수의 개구를 포함한다.
상기 프레임은 부유성 장착에 따라 상기 단일 커넥터가 각각 수용되는 적어도 두 개의 적층면 내에 배열된 복수의 개구를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 본 발명은 RF(radiofrequency) 신호 또는 고속 데이터 링크(High Speed Data Link, HSDL) 신호를 전송하기 위해, 상기 기술된 RF 커넥터 또는 상기 기술된 연결 모듈의 사용에 관한 것이다.
마지막으로, 본 발명은 다음과 같은 단계들을 포함하는, 상기 기술된 단일 커넥터의 제조 공정에 관한 것이다:
- 접지 접촉부 스트립(들) 및 최종적으로 쉘을 형성하기 위해 금속, 바람직하게는 스테인레스강인 시트를 스탬핑(stamping)하는 단계;
- 중앙 접촉부 스트립을 형성하기 위해 금속, 바람직하게는 고강도 청동인 시트를 스탬핑하는 단계;
- 상기 접지 접촉부 스트립(들)에 대해 상기 중앙 접촉부 스트립을 위치시키고 유지시키는 단계; 및
- 상기 중앙 접촉부 스트립의 중앙부의 내부 및 상기 접지 접촉부 스트립(들)의 중앙부의 외부를 유지하는 절연체를 형성하기 위해 절연 재료를 인서트 사출 성형하는 단계.
본 발명은 그 예시적이고 비제한적인 구현에 대한 다음의 설명을 참조하고, 그리고 첨부된 도면을 통해 더 잘 이해될 수 있을 것이다:
- 도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 단일 커넥터 조립체의 사시도이다:
- 도 1A는 도 1의 단일 커넥터의 종단면도이며, 중앙 접촉부의 중앙부의 수용을 도시한다.
- 도 2는 도 1에 따른 단일 커넥터의 평면도이다,
- 도 3은 부유성 장착에 따른 공통 홀더 내에 배열된 4 개의 단일 커넥터를 포함하는 예시적인 연결 모듈의 사시도이다:
- 도 4A 및 4B는 본 발명에 따른 예시적인 접속 모듈의 측면도로서, 제 1 실시예에 따른 단일 커넥터의 접촉부 스트립의 편향에 기인하여 아래 PCB 상에 모듈을 위치시키는 단계 및 상단 PCB와 기판 대 기판 연결을 달성하는 단계를 각각 도시한다;
- 도 5는 도 4A 및 4B와 유사한 사시도이나, 본 발명에 따른 다수의 단일 커넥터를 갖고, 이에 따라 다중 병렬 기판 대 기판 연결을 달성한다;
- 도 6은 도 4A 및 4B와 유사한 사시도이나, 본 발명에 따른 다수의 단일 커넥터를 갖고 2 개의 인접한 평면 상에 적층되며, 이에 따라 다중 병렬 기판 대 기판 상호 연결뿐만 아니라 도 5보다 상이한 높이를 갖는 상호 연결을 달성한다;
- 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 단일 커넥터 어셈블리의 사시도이다;
- 도 8은 제 2 실시예에 따른 단일 커넥터의 측면도로서, 커넥터의 자유단을 기판 대 기판 연결의 아래 PCB에 위치시키고 용접하는 단계를 도시한다;
- 도 9 및 9A는 각각 본 발명에 따른 단일 커넥터의 변형예의 사시도 및 측면도이다.
- 도 10 및 10A는 각각 본 발명에 따른 단일 커넥터의 또 다른 변형예의 사시도 및 측면도이다;
- 도 11은 본 발명에 따른 단일 커넥터의 또 다른 변형예의 사시도이다;
- 도 12는 본 발명에 따른 단일 커넥터의 또 다른 변형예의 사시도이다.
도 1 및 1A는 종축(X)을 따라 연장되고 강성인 전기 절연체(2)를 우선적으로 포함하는 단일 RF 커넥터(1)의 제 1 실시예를 도시한다.
중앙 접촉부를 형성하는 스트립(3)은 절연체(2)의 내부에 유지되는 중앙부(30) 및 절연체의 외부에 배열된 2개의 자유단(31, 32)을 포함한다. 중앙 접촉부(3)의 양 자유단(31, 32)은 각각 절연체(2)의 단부면(21, 22)을 향하여 안으로 굽어진다. 양 자유단(31, 32)은 각각이 스프링으로 구성된 것과 같이 플렉서블하다. 중앙 접촉부 스트립(3) 각각의 플렉서블 단부(31, 32)는 접촉점을 형성하는 엠보싱부(33, 34);를 포함한다.
접지 접촉부를 함께 형성하는 2개의 다른 스트립(4; 5)은, 절연체(2) 외부에 전체적으로 배열되고 유지된다. 각각의 접지 접촉부(4, 5)의 2개의 자유단(41, 42; 51, 52)은 절연체의 단부면(21, 22)을 향하여 안으로 굽어졌다. 이들은 중앙 접촉부 스트립(3)의 자유단(31, 32)에 병렬로 배열된다. 양 자유단(41, 42; 51, 52)은 또한 각각이 스프링으로 구성된 것과 같이 플렉서블하다.
RF의 관점에서, 한편으로, 스트립의 플렉서블 부분의 각각의 측면(일면 31, 41, 51; 다른면 32, 42, 52)은 플렉서블 RF 라인(B1 또는 B2)를 구분한다. 이러한 2개의 플렉서블 RF 라인(B1 및 B2) 사이에서, 강성의 RF 라인(A)은 여기서의 절연체(2) 및 스트립들의 부분(30, 40, 50)으로 이루어진다. 달리 표현하면, 도 1 내지 도 8에 도시된 실시예에서, 단일 RF 커넥터(1)는 3개의 RF 라인들을 포함하며, 1 개는 그 중심에서 강성이고, 그리고 다른 2개는 그 2개의 단부에서 플렉서블하다. 물론, 이러한 라인들의 임피던스를 제어하는데 주의를 기울어야한다.
바람직한 실시예에서; 중앙 RF 라인(A)은 마이크로-스트립 라인 타입으로 기술될 수 있도록 치수화된다. 전도성 스트립(3, 4, 5)은 0.05 내지 0.25 mm의 전형적인 두께 및 0.5 내지 2.5 mm의 전형적인 폭을 갖는다.
본 발명에 따르면, 접촉 스프링(31, 32; 41, 42; 51, 52)들 각각은 상보적인 연결 소자의 가압력에 의해 작동될 때 임의의 더 근접한 위치를 취하는 절연체(2)의 단부면(21, 22) 중 하나를 향해 굽어질 수 있다.
도 1 및 1A에 상세히 도시된 바와 같이, 절연체(2)의 각각의 단부면(21, 22)은 그루브(20)를 포함한다. 각각의 그루브는, 상보적인 연결 소자의 높은 가압력의 경우에도 상기 스트립들을 기계적으로 보호하기 위해, 접지(4, 5) 또는 중앙 접촉부 스트립(3)의 플렉서블 단부(31, 32; 41, 42; 51, 52)를 수용할 수 있다. 달리 표현하면, 기판 대 기판 연결을 달성하기 위해 PCB의 변위에 의해 유도되는 최대 압축 하중의 경우에도, 스트립들은 그들의 안전을 보장하는 그루브 내에서 수용에 의해 보호된다.
유리한 방식으로, 접지 또는 중앙 접촉부 스트립의 각각의 플렉서블 단부(31, 32; 41, 42; 51, 52)는 접촉점을 형성하는 엠보싱부(33, 34; 43, 44; 53, 54)를 포함한다. 이 접촉점은 PCB의 도전성 트랙과 같은 상보적인 연결 소자의 접촉을 갖는 정확한 전기적 접촉을 정의한다.
바람직하게는, 접지 접촉부(4, 5)의 중앙부는 절연체(2)를 둘러싸고 중앙 강성 RF 라인(A)의 전자기 실드를 형성하는 쉘(shell)(6) 형상이다. 달리 표현하면, 접지 접촉부(4, 5)는 자유단(41, 42; 51, 52)이 절단될 뿐만 아니라 보호 실드인 하나의 부품으로 이루어진다.
도 3에 도시된 유리한 변형예에 따르면, 적어도 단일 커넥터가 부유성 장착에 따라 수용되는 적어도 하나의 개구(71, 72, 73, 74)를 갖는 프레임(70)을 포함하는 홀더(7)가 제공된다.
"부유성 장착(floating mounting)"이란 통상의 기술적 의미, 즉 단일 커넥터(들)를 프레임으로 변환하여 특정한 변위를 허용하는 장착으로 이해되어야 한다.
도 3의 도시된 예에서, 부유성 장착은 홀더의 프레임(70)의 개구(71, 72, 73, 74)의 벽들에 기계적으로 접촉하는 쉘(6)의 측단부에서 만들어진 플렉서블 절단(60)에 의해 보장되며, 예를 들어 홀더(7)가 유지되는 동안 자유단(31, 41, 51)에서의 가압력은, 프레임(70)의 하부를 향해 마찰을 갖는 단일 커넥터(1)의 변위를 일으킨다.
도 3의 도시된 예에서, 프레임(70)은 4 개의 동일한 개구(71, 72, 73, 74)를 갖는 실질적으로 정사각형이며, 그들 각각에 단일 커넥터(1)가 장착된다.
이 홀더(7)의 기능은 다음과 같다:
- 본 발명에 따른 복수의 유닛 커넥터(1)의 유지;
- 단일 커넥터(1)들의 그룹화;
- 상보적인 연결 소자와의 연결이 보장되기 전에 커넥터들을 가이딩.
상기 홀더(7)는 바람직하게는 플라스틱 재료이지만 이것은 또한 금속일 수 있다.
도 4A 및 4B에 도시된 바와 같이, 기판-대-기판 연결과 관련하여, 몇몇의 단일 커넥터(1)를 수용하는 홀더(7)는 PCB 2의 접촉부 트랙과 마주보는 접촉부들의 자유단과 함께, 아래의 PCB 2 상에 위치된다. 위치 설정이 되면, 상부 PCB 1은 하부 PCB 2를 향해 변위되어, 접지 접촉부(4, 5) 및 중앙 접촉부(3) 모두의 모든 자유단(31, 32; 41, 42; 51, 52)의 동시 편향을 야기시킨다. 접촉점(33, 34; 43, 44; 53, 54)은 2 개의 PCB1, PCB2 사이의 정렬 불량 공차와 상관없이, 매우 정확하게 위치된다.
요약하면, 두 개의 병렬 PCB1, PCB2는 접촉점의 압축을 통해 양호한 전기 접촉을 실현할 수 있다. PCB1 및 PCB2 사이의 동일 평면 신호 전송은 자유단(31, 32; 41, 42; 51, 52)의 폭뿐만 아니라 그 사이의 갭을 제어함으로써 실현될 수 있다. 결과적으로 우수한 RF 또는 고속 데이터 링크 신호 성능이 보장된다. 단일 커넥터의 부유성 장착은 힘의 평형을 가능하게 하고 그리고 자유단 각각에서 스프링의 압축을 균등하게 나누게 한다.
홀더(7)의 높이는 20 또는 25mm 에 이를 수 있는 반면에, 단일 커넥터(1)의 높이는 4mm, 5mm 및 7mm일 수 있다.
동일한 홀더(7)는 다수의 단일 커넥터(1)를 수용할 수 있다.
이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 동일한 홀더(7)는 몇몇의 단일 커넥터를 수용하기 위해 단일 평면 내에 배열된 다수의 개구를 가질 수 있다. 이 도시된 예에서, 행당 16 개의 커넥터(1.1 내지 1.16)를 포함하는 단일 평면 내에 2 개의 행이있다. 즉, 접속 모듈은 모듈화에 적합한 다중 병렬 상호 연결을 위한 부유성 장착에 따라 복수의 단일 커넥터가 배열된 홀더(7)와 결합된 구성으로 구성될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 동일한 홀더(7) 내에 단일 커넥터(1)를 적층하는 것 역시 가능하다. 도시된 예에서, 이들은 적층된 각각 16 개의 커넥터(1.1A 내지 1.16A 및 1.1B 내지 1.16B)를 포함하는 2 개의 열의 2 개의 평면이다. 본 발명에 따른 단일 커넥터(1)를 적층할 수 있는 가능성은 기판 대 기판 연결의 상이한 높이를 달성하는 것을 용이하게 한다. 게다가, 단일 커넥터(1)를 적층하는 것은 기판 대 기판 연결에서 축방향 공차를 얻고 모듈성을 얻을 수 있게 한다.
단일 커넥터(1)의 제 2 실시예가 도 7 및 8에 도시되어 있다. 중앙 접촉부(3) 및 접지 접촉부(4, 5) 각각의 자유단(31, 41, 51)들 중 오직 하나만 제 1 실시예의 하나로써 다시 구성되고, 즉, 절연체(2)의 단부면(21)을 향해 안으로 굽어지고 스프링으로 구성된다.
반대로, 다른 자유단(32, 42, 52)들은 각각 상보적인 연결 소자 PCB2의 접촉부에 용접(S)되도록 강성 탭으로 구성된다.
단일 커넥터의 일단(22)이 PCB 상에 용접되는 제 2 실시예에서는, 종래의 "픽 앤드 플레이스(pick and place)" 장비로 PCB2 상에 단일 커넥터를 위치시키는데 사용되는 픽킹 패드(24)가 제공된다.
도 9 및 9A에는, 절연체(2) 내부에 보유된 마이크로-스트립의 형태로 중앙 접촉부(3)의 변형이 도시되어 있고, 그리고 절연체(2) 외부에 유지되는 하나의 큰 접지 스트립(4)만이 도시되어 있다.
또 다른 변형예가 도 10 및 10A에 도시되어 있다; 2 개의 접지 스트립(4, 5)은 중앙 스트립(3)과 동일 평면에 있고 그리고 절연체(2) 내부에 유지된다. 절연체(2)의 외부에는 중앙 스트립(3)과 절연체(2)로 구성된 중심 라인(A)의 전자기 실드를 형성하는 플렉서블 부분을 갖는 큰 스트립(6)이 있다.
도 11은 동일 평면 상의 신호 라인(3, 4, 5) 및 단순한 RF 실드(6)를 갖는 또 다른 변형예로서, 이는 상기 실드(6)가 동일 평면 라인(3, 4, 5)을 형성하는 스트립(3, 4, 5)의 플렉서블 단부(31, 41, 51)의 외부에 배치된 플렉서블 부분을 갖지 않는다는 사실에 의해서 도 10 및 10A에 도시된 변형예와 상이하다.
도 12의 변형예는 최대 주파수가 커넥터(1)에 의해 약 15 GHz까지 증가되도록 한다. RF 플렉서블 라인의 접지 스트립(6)에 의해 생성된 이중 접지와 플렉서블 스트립(4, 5)의 접지와의 결합은, RF 고정 라인의 접지에서의 전류 흐름을 균질화한다.
다른 변형예 및 개선예가 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 제공될 수 있다.
"포함하는(comprising a)"이라는 표현은 달리 명시되지 않는 한 "적어도 하나를 포함하는(comprising at least one)"과 동의어로 이해되어야 한다.
(참고문헌 1) RADIALL
"A unitary RF connector for a board-to-board connection and a ganged connector including a plurality of such unitary connector, for a multiple board-to-board interconnection."

Claims (19)

  1. 두 개의 인쇄 회로 기판을 링크하기 위한 단일 RF 커넥터(1)로서,
    - 강성 전기 절연체(2) 내에 유지된 전도성 소자(30, 40, 50)를 포함하는 중앙 강성 RF 라인(A);
    - 상기 중앙 강성 RF 라인(A)의 상기 전도성 소자(30, 40, 50)와 링크된 전도성 소자(31, 32; 41, 42; 51, 52)를 포함하며 그리고 상보적인 연결 소자(PCB1, PCB2)의 가압력에 의해 작용될 때 상기 절연체의 단부면(21, 22) 중 하나를 향해 굽어질 수 있는 적어도 하나의 플렉서블 RF 라인(B1, B2); 및
    - 상기 절연체(2) 외부에 유지되는, 상기 중앙 강성 RF 라인(A)의 전자기 실드(6)를 포함하고,
    상기 전자기 실드(6)는 홀더(7) 내측으로 단일 RF 커넥터의 부유성 장착(floating mounting)을 허용하는 플렉서블 컷 또는 탭(60)을 포함하는,
    단일 RF 커넥터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙 강성 RF 라인(A)은 적어도
    - 중앙 접촉부(central contact)를 형성하는 제 1 스트립(3)의 중앙부(30); 및
    - 접지 접촉부(ground contact)를 형성하는 적어도 하나의 제 2 스트립(4; 5)의 중앙부(40; 50)로 구성되는,
    단일 RF 커넥터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 플렉서블 RF 라인(B1, B2)의 전도성 소자(31, 32, 41, 42, 51, 52)는, 상기 제 1 및 제 2 스트립(3; 4, 5)들의 적어도 하나의 자유단으로 구성되는,
    단일 RF 커넥터.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 플렉서블 RF 라인의 전도성 소자는 상기 제 1 및 제 2 스트립이 2개씩 구비하는 자유단에 의해 구성되고, 상기 각각의 제 1 및 제 2 스트립의 자유단 모두는, 상기 절연체의 단부면을 향해 안으로 굽으며 또한 상기 각각의 자유단은 스프링으로 구성되어 플렉서블한,
    단일 RF 커넥터.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 스트립 및 제 2 스트립의 각 스트립은 각각 두 개의 자유단을 구비하고, 상기 제 2 스트립(4, 5) 및 제 1 스트립(3)의 각 스트립의 하나의 자유단(31, 41, 51)만이 플렉서블한 스프링이고, 상기 제 2 스트립(4, 5) 및 제 1 스트립(3)의 각 스트립의 다른 하나의 자유단(32, 42, 52)은 상보적인 연결 소자(PCB2)의 접촉부에 용접되기 위한 강성의 탭으로 구성되는,
    단일 RF 커넥터.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 스트립 및 제 2 스트립의 각 스트립은 적어도 하나의 플렉서블한 자유단을 구비하고, 상기 제 1 스트립 또는 제 2 스트립의 각각의 플렉서블한 자유단은 하나의 상보적인 연결 소자와의 접촉점(contact point)을 형성하는 엠보싱부(embossment)(33, 34; 43, 44; 53, 54)를 포함하는,
    단일 RF 커넥터.
  7. 제 2 항에 있어서,
    하나 또는 두 개의 접지 접촉부(4, 5)를 포함하고, 상기 접지 접촉부의 중앙부는 상기 절연체(2) 외부에 유지되는,
    단일 RF 커넥터.
  8. 제 2 항에 있어서,
    하나 또는 두 개의 접지 접촉부(4, 5)를 포함하고, 상기 접지 접촉부의 중앙부는 상기 절연체(2) 내에 유지되는,
    단일 RF 커넥터.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연체(2)의 각각의 단부면(21, 22)은 그루브(20)를 포함하고,
    각각의 그루브는, 상기 상보적인 연결 소자의 높은 가압력의 경우에도 상기 전도성 소자를 기계적으로 보호하기 위해, 상기 적어도 하나의 플렉서블 RF 라인(B1, B2)의 전도성 소자의 플렉서블한 단부를 수용할 수 있는,
    단일 RF 커넥터.
  10. 제 2 항에 있어서,
    적어도 하나의 접지 접촉부의 중앙부는, 절연체(2)를 둘러싸서 상기 전자기 실드(6)를 형성하는 쉘(shell) 형상인,
    단일 RF 커넥터.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 중앙 접촉부(3)는 고강도 청동(bronze)으로 이루어진,
    단일 RF 커넥터.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 접지 접촉부(4, 5) 및 최종적으로 상기 전자기 실드(6)는 스테인리스강(stainless steel)으로 이루어진,
    단일 RF 커넥터.
  13. 2개의 인쇄 회로 기판을 링크하기 위해 사용되는 연결 모듈(connection module)로서,
    - 제 1 항에 따른 적어도 하나의 단일 RF 커넥터(1); 및
    - 부유성 장착에 따라 단일 RF 커넥터가 수용되는, 적어도 하나의 개구(71, 72, 73, 74)를 갖는 프레임(70)을 포함하는 홀더(7)를 포함하는,
    연결 모듈.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 프레임은, 부유성 장착에 따라 상기 단일 RF 커넥터가 각각 수용되는 단일 평면 내에 배열된 복수의 개구를 포함하는,
    연결 모듈.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 프레임은, 부유성 장착에 따라 상기 단일 RF 커넥터가 각각 수용되는 적어도 두 개의 적층면 내에 배열된 복수의 개구를 포함하는,
    연결 모듈.
  16. 제 1 항에 따른 단일 RF 커넥터 또는 제 13 항에 따른 연결 모듈을 사용하는 방법으로서, RF(radiofrequency) 신호 또는 고속 데이터 링크(High Speed Data Link, HSDL) 신호를 전송하는,
    방법.
  17. 제 2 항에 따른 단일 RF 커넥터의 제조 공정으로서,
    - 적어도 하나의 제 2 스트립 및 최종적으로 전자기 실드를 형성하기 위해 금속 시트를 스탬핑(stamping)하는 단계;
    - 제 1 스트립을 형성하기 위해 금속 시트를 스탬핑하는 단계;
    - 상기 적어도 하나의 제 2 스트립에 대해 상기 제 1 스트립을 위치시키고 유지시키는 단계; 및
    - 상기 제 1 스트립의 중앙부를 절연체 내에 유지하고, 상기 적어도 하나의 제 2 스트립의 중앙부를 절연체 외부에 유지하는 절연체를 형성하기 위해 절연 재료를 인서트 사출성형(insert molding)하는 단계를 포함하는,
    단일 RF 커넥터의 제조 공정.
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