KR102185628B1 - 고주파 신호전송을 위한 커넥터 및 커넥터 모듈 - Google Patents

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Abstract

커넥터 모듈을 기재한다. 이 커넥터 모듈은 절연체, 복수의 신호 접촉 소자 및 복수의 차폐 접촉 소자를 포함하며, 신호 접촉 소자와 차폐 접촉 소자는 커넥터 모듈의 상대와 전기 접촉을 구축하도록 구성되는 커넥터 면을 형성한다. 신호 접촉 소자 각각의 경우, 복수의 신호 접촉 소자 중 임의의 신호 접촉 소자보다 이 각각의 신호 접촉 소자에 더 가까운 2개 또는 최대 3개의 차폐 접촉 소자가 있다. 신호 접촉 소자는 커넥터 모듈의 커넥터 면에서 연장하는 제1 곡선을 따라 배치되고, 차폐 접촉 소자는 커넥터 모듈의 커넥터 면에서 연장하는 제2 곡선을 따라 배치되며, 제1 곡선과 제2 곡선은 미리 한정된 정상 거리를 갖는 평행 곡선이다. 평행 곡선의 코스를 따라 볼 때, 신호 접촉 소자와 차폐 접촉 소자는 교대로 배치된다.

Description

고주파신호전송을 위한 커넥터 및 커넥터 모듈{Connector Module and Connector for Transmitting HF signals}
본 발명은 절연체, 복수의 신호 접촉 소자 및 복수의 차폐 접촉 소자를 포함하는 커넥터 모듈에 관한 것이다. 본 발명은 또한 적어도 2개의 커넥터 모듈을 포함하는 커넥터 모듈의 어레이에 관한 것이다. 게다가, 본 발명은 커넥터 모듈을 포함하는 전기 커넥터에 관한 것이다.
미국 특허 제 US 3,399,372A호로부터, 인쇄 회로 카드와 이 카드를 수용하기 위한 소켓의 배치가 알려져 있다. 인쇄 회로 카드는 좁고 가깝게 이격되며 교대되는 접지 및 신호 접촉 탭들을 갖는 반면, 소켓은 와이어로 형성되는 신호 접촉부와 시트 금속으로 형성된 접지 접촉부를 갖는다. 소켓의 플라스틱 하우징은 접지 접촉부를 위치 지정하기 위해 그 상부 및 바닥 벽에 슬롯을 갖는다.
유사한 배치가 미국 특허 제 US 3,587,029A호로부터 알려져 있으며, 여기서 소켓-타입 커넥터는, 커넥터 본체의 리세스에 배열되며 플러그-인 기판이 리세스에 삽입될 때 이 기판의 단자와 접촉하도록 되어 있는 일렬로 늘어선 탄성 신호 및 접지 접촉 부재를 포함한다. 커넥터의 본체의 외측 상에는 금속 전도성 차폐부가 구비되며, 이러한 차폐부는 차폐부와 신호 접촉부 사이에 절연을 제공하는 절연 탭과, 접지 접촉 부재와 전기 접촉을 허용하는 비절연 탭을 갖는다.
미국 특허 출원 제 US 2010/0136849A1호는, 미리 결정된 배치 방향을 따라 커넥터의 하우징에 배열되는 접지 접촉부 쌍과 신호 접촉부 쌍을 포함하는 커넥터를 개시한다. 접촉부는, 카드-타입 전자 장치의 전극에 대해 접촉부의 접촉 부분을 가압할 수 있는 S자형 스프링 섹션을 갖는다.
유사하게, 유럽 특허 제EP 1,531,527B1호는 접촉부 그룹과 접촉부 그룹을 홀딩하기 위한 절연체를 갖는 커넥터를 개시하고 있다. 접촉부 그룹은 신호 접촉부 쌍과 접지 접촉부 쌍을 포함하며, 각각의 신호 접촉부 쌍은 접지 접촉부 쌍의 접지 접촉부들 사이에 인접하게 배치된다.
본 발명의 목적은 절연체, 복수의 신호 접촉 소자 및 복수의 차폐 접촉 소자를 포함하는 개선된 커넥터 모듈을 제공하는 것이다. 구체적으로, 커넥터 모듈은 저가의 고품질 HF 신호 송신에 적절해야 한다. 본 발명은 또한 적어도 2개의 커넥터 모듈을 포함하는 개선된 커넥터 모듈 어레이를 제공하는 것을 목적으로 한다. 게다가, 본 발명은 커넥터 모듈을 포함하는 개선된 전기 커넥터를 제공하고자 한다.
청구범위에서의 참조번호는 제한하고자 하기보다는 단지 청구범위의 가독성을 개선하는 역할을 한다.
본 발명에 따르면, 이러한 과제는 청구항 1의 특성을 갖는 커넥터 모듈에 의해 해결된다.
이 커넥터 모듈은 절연체, 복수의 신호 접촉 소자 및 복수의 차폐 접촉 소자를 포함하며, 신호 접촉 소자와 차폐 접촉 소자는 커넥터 모듈의 상대와 전기 접촉을 구축하도록 구성되는 커넥터 면을 형성한다.
신호 접촉 소자 각각의 경우, 복수의 신호 접촉 소자 중 임의의 신호 접촉 소자보다 이 각각의 신호 접촉 소자에 더 가까운 2개 또는 최대 3개의 차폐 접촉 소자가 있다.
신호 접촉 소자는 커넥터 모듈의 커넥터 면에서 연장하는 제1 곡선을 따라 배치되고, 차폐 접촉 소자는 커넥터 모듈의 커넥터 면에서 연장하는 제2 곡선을 따라 배치되며, 제1 곡선과 제2 곡선은 미리 규정된 정상 거리를 갖는 평행 곡선들이다.
제1 및 제2 곡선(이하에서는 간결히 하기 위해 또한 "평행 곡선"으로도 지칭함)의 코스를 따라 볼 때, 신호 접촉 소자와 차폐 접촉 소자는 교대로 배치된다.
커넥터 모듈의 커넥터 면이 전기 접촉을 구축할 수 있는 상대는 예컨대 회로 기판일 수 있다.
바람직하게도, 신호 접촉 소자들과 차폐 접촉 소자들은, 신호 접촉 소자들과 차폐 접촉 소자들 사이의 전기 접촉이, 연결 면이 상대에 대해 가압될 때, 구축되도록 배치된다.
본 발명의 환경에서, 소정의 곡선에 평행한 곡선은, 소정의 곡선으로부터 미리 결정된 정상 거리에 있는 지점을 갖는 곡선으로서 한정된다.
제1 곡선 및 제2 곡선은, 정상 거리가 0(제로)보다 크다는 점에서 구별되는 곡선이다.
유리하게도, 제1 곡선을 따라 배치되는 신호 접촉 소자들이, 제2 곡선을 따라 배치되는 차폐 접촉 소자들과 교대되는 배치는 신호 접촉 소자들과 차폐 접촉 소자들의 지그재그를 야기하며, 여기서 신호 접촉 소자들은 인접한 차폐 접촉 소자에 의해 차폐된다.
본 발명의 환경에서, 곡선을 "따라 배치되는" 것이 의미하는 점은, 접촉 소자의 중심이 제1 곡선에 충분히 가깝게 배열되어 접촉 소자의 중심과 이 곡선 사이의 최단 거리가 제1 곡선과 제2 곡선 사이의 미리 한정된 거리와 비교하여 작다는 점이다.
이러한 점에서, "작은"이 의미하는 점은, 신호 접촉 소자의 중심과 제1 곡선 사이의 최단 거리가 제1 곡선과 제2 곡선 사이의 정상 거리의 20% 미만, 더 바람직하게는 미리 한정된 정상 거리의 15% 미만, 더 바람직하게는 미리 한정된 정상 거리의 10% 미만 및 더 바람직하게는 곡선들 사이의 미리 한정된 정상 거리의 5% 미만이라는 점이다.
이러한 점에서, 신호 접촉 소자의 중심은 접촉 소자의 질량 중심이 커넥터 표면에 직교하여 투영되는 지점이다.
본 발명이, 차폐 접촉 소자가 임의의 다른 신호 접촉 소자보다 특정 신호 접촉 소자에 더 가깝게 됨을 필요로 하는 한, "더 가까운"은 관련된 접촉 소자 사이의 최단 거리에 의해 정의되는 근접성을 지칭하는 것이다. 간결히 하기 위해, 다음에서, 이 환경에서 최단 거리는 간단히 "거리"로서 지칭된다. 간결히 하기 위해, 다음에서 임의의 다른 신호 접촉 소자보다 어떤 신호 접촉 소자에 더 가까운 차폐 접촉 소자는 이 신호 접촉 소자의 "관련된" 차폐 접촉 소자로 지칭될 수 도 있다. 이들 관련된 차폐 접촉 소자는 신호 접촉 소자에 의해 송신되는 신호의 효율적인 차폐를 제공할 수 있다. 이웃한 신호 접촉 소자 사이의 혼선(crosstalk)이 감소한다는 점이 이러한 차폐의 실현 가능한 장점이다. 바람직한 커넥터 모듈은 고주파수(HF) 신호를 송신할 수 있다.
신호 접촉 소자의 관련된 차폐 접촉 소자들은 신호 접촉 소자의 효율적인 차폐를 제공할 수 있다. 유리하게도, 두 타입의 소자가 평행 곡선 상에 배치됨으로 인한, 신호 접촉에 대한 차폐 접촉 소자들의 변위는 이웃한 신호 접촉 소자 사이의 거리를 증가시킬 필요 없이 신호 접촉 소자와 그 관련된 차폐 접촉 소자 사이의 최단 거리를 증가시킬 수 있다.
더욱이, 신호 접촉 소자들과 그 관련된 차폐 접촉 소자들 사이의 거리가 배치 임피던스를 결정하는 인자 중 하나이므로, 본 발명은, 가깝게 이격된 접촉 소자로도 매칭된 임피던스를 달성하게 한다.
그에 따라, 본 발명에 의해, 특히 컴팩트한 커넥터 모듈을 제공할 수 있다. 게다가, 절연체의 형상과 유전 특성(dielectric properties)이 임피던스에 영향을 미칠 수 있다. 그에 따라, 예컨대 공기 포켓들을 제공하며 벽 두께를 변경함으로써와 같이, 절연체의 형상을 조정함으로써 그리고 절연체의 적절한 소재를 선택함으로써, 임피던스는 커넥터 모듈의 의도한 응용의 특정 요건에 매칭될 수 있다.
신호 접촉 소자들과 차폐 접촉 소자들이 저가로 제조될 수 있어서, 더 고가의 동축 커넥터들에 대한 비용의 효율적인 대안을 많은 응용으로 제공할 수 있다는 점이 본 발명의 달성 가능한 장점이다.
본 발명에 따른 과제는 또한 청구항 13에 따른 커넥터 모듈에 의해 해결된다. 이 커넥터 모듈은 절연체, 복수의 신호 접촉 소자, 및 복수의 차폐 접촉 소자를 포함하며, 신호 접촉 소자와 차폐 접촉 소자는 커넥터 모듈의 상대와 전기 접촉을 구축하도록 구성되는 커넥터 면을 형성한다. 신호 접촉 소자 각각의 경우, 복수의 신호 접촉 소자 중 임의의 신호 접촉 소자보다 이 각각의 신호 접촉 소자에 더 가까운 2개 또는 최대 3개의 차폐 접촉 소자가 있다. 차폐 접촉 소자들은 S-접촉자들로서 구현된다. 바람직하게는, 신호 접촉 소자들은 또한 S-접촉자로서 구현된다.
본 발명의 환경에서, "S-접촉"은 적어도, 제1곡률 방향을 갖는 제1 턴(turn)을 갖는 제1부분과,
제2 곡률 방향을 갖는 제2 턴을 갖는 제2 부분을 포함하는 접촉이며, 제2 곡률 방향은 제1 곡률 방향에 반대이다.
S-접촉은 임의의 방향의 곡률을 갖는 임의의 수의 추가 턴을 포함할 수도 있다. 턴은 급격하거나 점진적일 수 있다.
유리하게도, 차폐 접촉 소자의 S자형은 만곡된 부분에 의해 연결되는 3개 이상의 인접한 횡단부를 제공한다. 이들 횡단부는 결합하여, 예컨대 판상의 커패시터의 판과 같이 완전 판 차폐의 전기 효과와 유사한 전기 효과를 적절한 주파수에서 가질 수 있다.
본 발명자들은 또한 이러한 효과를 "의사 차폐(pseudo shield)"로 지칭한다. 결국, S자형 차폐 접촉들은 유리하게도 매우 효율적인 차폐 모양을 제공할 수 있다.
S자형 접촉 소자가 예컨대 박막 금속 또는 와이어로부터 저가로 제조될 수 있다는 점이 이러한 접촉 소자의 추가 달성 가능한 장점이다. 이러한 종류의 커넥터 모듈은 예컨대 고주파 전송에 특히 적절할 수 있다.
본 발명에 따른 과제는 청구항 14에 따른 커넥터 모듈의 어레이에 의해 또한 해결된다. 커넥터 모듈의 어레이는 앞서 기재한 바와 같이 적어도 2개의 커넥터 모듈을 포함하며, 이 적어도 2개의 커넥터 모듈은 결합하여 어레이를 형성한다. 유리하게도, 2개 이상의 커넥터 모듈을 커넥터 모듈의 어레이로 조립함으로써, 막대한 수의 신호 접촉 소자들을 제공할 수 있다. 이로 인해, 막대한 수의 신호를 병렬로 송신할 수 있다.
게다가, 본 발명에 따른 과제는 청구항 15에 따른 전기 커넥터에 의해 해결된다.
전기 커넥터(electrical connector)는 앞서 기재한 바와 같은 적어도 하나의 커넥터 모듈과 상대를 수용하도록 구성되는 리셉터클을 포함한다.
커넥터 모듈은, 커넥터 모듈의 신호 접촉 소자들과 차폐 접촉 소자들이, 이 상대가 리셉터클에 도입될 때 이 상대의 접촉 패드 및/또는 전도 경로(contact
pads and/or conducting paths)와 전기적 접촉(electrical contacts)을 구축하도록, 구성되고 배치된다. 이 상대는 예컨대 전기 회로 기판일 수도 있다.
발명의 바람직한 실시예로는 단독으로 또는 결합하여 적용될 수 있는 본 발명의 바람직한 특성은 이하에서 및 종속항들에서 논의될 것이다.
바람직하게도, 각각의 신호 접촉 소자들의 경우, 최근접한 2개 또는 최대 3개의 관련된 차폐 접촉 소자들과의 거리는 이웃한 신호 접촉 소자로의 거리보다 작은 반면, 다른 차폐 접촉 소자들과의 거리는 신호 접촉 소자와 이웃한 신호 접촉 소자 사이의 거리와 동일하거나 또한 그 보다 크다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 각각의 신호 접촉 소자들의 경우, 복수의 신호 접촉 소자들 중 임의의 신호 접촉 소자보다 이 각각의 신호 접촉 소자에 더 가까운 정확히 2개의 차폐 접촉 소자들이 존재한다.
본 발명의 이 실시예는, 고려 중인 신호 접촉 소자에 대해 2개의 관련된 차폐 접촉 소자들을 제공하는 것이 이웃한 신호 접촉 소자들에 대해 신호 접촉 소자들을 통해 송신된 신호를 효율적으로 차폐하는데 충분할 수 있다는 본 발명자의 발견을 이용한다.
바람직하게도, 신호 접촉 소자와, 이 신호 접촉 소자의 관련된 차폐 접촉 소자들 중 임의의 하나 사이의 거리는 서로 동일하다.
유리하게도, 본 발명의 이 실시예에서, 관련된 차폐 접촉 소자들 각각은 신호 접촉 소자의 임피던스에 동일한 기여를 제공할 수 있다. 결국, 임피던스의 조정은 단순화될 수 있다. 신호 접촉 소자와 관련된 차폐 접촉 소자 사이의 거리는 예컨대 제1 곡선과 제2 곡선 사이의 거리를 변경함으로써 조정될 수 있다.
바람직한 차폐 접촉 소자는, 최근접한 1개 또는 2개의 신호 접촉 소자로의 거리가 이웃한 차폐 접촉 소자로의 거리보다 작은 위치에서 제2 곡선상에 배치된다.
바람직하게도, 차폐 접촉 소자가, 2개의 최근접한 신호 접촉 소자로의 거리가 이웃한 차폐 접촉 소자로의 거리보다 작은 위치에서 제2 곡선 상에 배치되는 경우에, 차폐 접촉 소자는 2개의 최근접한 신호 접촉 소자를 전기적으로 차폐하도록 구성된다.
차폐 접촉 소자가 2개의 최근접한 신호 접촉 소자 사이에 공유되며 2개의 신호 접촉 소자의 차폐에 기여하는 것이 본 발명의 이 실시예의 달성 가능한 장점이다.
유리하게도, 공유된 차폐 소자를 제공함으로써, 차폐 소자의 수는 감소한다. 바람직하게도, 차폐 접촉 소자의 수가 신호 접촉 소자의 수를 1개만큼 초과한다.
바람직한 제2 곡선은 제1 곡선 측방향에 위치한다.
신호 접촉 소자들은 바람직하게는 규칙적인 이격 간격으로 제1 곡선을 따라 배치된다.
유사하게, 차폐 접촉 소자는 바람직하게는 규칙적인 이격 간격으로 제2 곡선을 따라 배치된다.
바람직하게도, 커넥터 모듈의 신호 접촉 소자 모두는 제1 곡선을 따라 배치된다.
바람직하게도, 커넥터 모듈의 차폐 접촉 소자 모두는 제2 곡선을 따라 배치된다.
평행 곡선들의 코스를 따라, 신호 접촉 소자들은 바람직하게는 각각 이웃하는 차폐 접촉 소자들 사이의 중간 위치에 배열된다.
바람직하게도, 이웃하는 차폐 접촉 소자들의 각 쌍의 경우, 하나의 신호 접촉 소자가 상기 쌍의 이웃하는 차폐 접촉 소자 사이의 중간 위치에 각각 배열된다. 그에 따라, 신호 접촉 소자는 2개의 관련된 차폐 접촉 소자들에 의해 차폐된다.
바람직하게도, 평행 곡선들의 코스를 따라, 신호 접촉 소자들은 각각 이웃하는 차폐 접촉 소자들 사이의 중간 위치에 배열되며, 이웃하는 차폐 접촉 소자들의 각 쌍의 경우에, 하나의 신호 접촉 소자가 상기 쌍의 이웃하는 차폐 접촉 소자들 사이의 중간 위치에 배열되며, 이 배치는 결국 신호 접촉 소자들과 차폐 접촉 소자들과의 지그재그 패턴을 야기한다. 지그재그 패턴으로 인해, 커넥터 모듈의 길이는 감소할 수 있다. 컴팩트한 커넥터 모듈을 얻는다.
평행 곡선은 임의의 형상을 가질 수 있다. 바람직하게도, 평행 곡선들의 코스를 따른 임의의 개소에서, 이들 곡선의 곡률반경은 곡선 사이의 최단 거리보다 더 바람직하게는 2배 이상, 더 바람직하게는 5배 이상, 더 바람직하게는 10배 이상 크다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 평행 곡선들은 평행한 직선들이다. 다시 말해, 신호 접촉 소자들은 커넥터 모듈의 커넥터 면에서 제1 직선을 따라 배치되며, 차폐 접촉 소자들은 커넥터 모듈의 커넥터 면에서 제2 직선을 따라 배치되며, 제2 직선은 제1 직선과 평행하다.
제2 직선은 바람직하게는 제1 직선 측방향에 위치한다. 바람직한 제2 직선은 제1 직선으로부터 미리 결정된 거리에 배치된다. 바람직하게도, 신호 접촉 소자들은 규칙적인 이격 간격으로 제1 직선을 따라 배치된다.
바람직하게도, 차폐 접촉 소자들은 규칙적인 이격 간격으로 제2 직선을 따라 배치된다.
접촉 소자들의 규칙적인 배치가 바람직할 수 있으며, 이는, 특히 고주파전송 분야에서, 이러한 배치가 임피던스의 조정을 간략화할 수 도 있으며 신호 반사들을 감소시킬 수 있기 때문이다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 커넥터 모듈의 신호 접촉 소자 모두는 제1 직선을 따라 배치된다. 바람직하게도, 커넥터 모듈의 차폐 접촉 소자 모두는 제2 직선을 따라 배치된다.
제1 직선을 따른 방향에서 볼 때, 제1 직선 상의 신호 접촉 소자들과 제2 직선 상의 차폐 접촉 소자들은 바람직하게는 교대로 배치된다.
제2 직선을 따른 방향에서 볼 때, 신호 접촉 소자들은 바람직하게는 각각 이웃하는 차폐 접촉 소자들 사이의 중간 위치에 배열된다.
바람직하게도, 이웃하는 차폐 접촉 소자의 각 쌍의 경우에, 하나의 신호 접촉 소자가 각각 상기 쌍의 이웃하는 차폐 접촉 소자들 사이의 중간 위치에 배열된다.
제1 직선을 따른 이웃하는 신호 접촉 소자들 사이의 거리는 바람직하게도 제2 직선을 따라 이웃하는 차폐 접촉 소자들 사이의 거리와 동일하다. 2개의 직선을 따라, 접촉 소자들은 바람직하게도 균일하게 이격된다.
바람직하게도, 제2 직선을 따른 차폐 접촉 소자들의 위치는 제1 직선을 따른 신호 접촉 소자들의 위치에 대해 이웃하는 신호 접촉 소자 사이의 이격 거리의 절반만큼 제2 직선 방향으로 시프트된다.
이것이 암시하는 점은, 본 발명의 이 실시예에서, 신호 접촉 소자들과 관련된 차폐 접촉 소자들 사이의 거리는 항상 일정하게 유지된다는 점이다. 바람직하게도, 제1 직선의 방향에서 볼 때 신호 접촉 소자들의 위치는 각각 차폐 접촉 소자들의 위치 사이의 중간에 위치한다.
신호 접촉 소자들과 차폐 접촉 소자들은 예컨대 굴곡부로서 실현될 수 있다. 바람직하게도, 신호 접촉 소자들과 차폐 접촉 소자들은 스프링 접촉들로서 실현된다.
유리하게도, 스프링 접촉의 탄성 속성으로 인해, 예컨대 회로 기판과 같은 상대의 접촉 패드나 도전 경로와의 전기 접촉(electrical contact)이 개선될 수 있다.
신호 접촉 소자들과 차폐 접촉 소자들은 스탬프된(stamped) 시트 금속부로서 실현된다. 시트 금속부는 스프링 접촉 소자로서 사용되는데 적절하며, 유리하게도 저가로 제조할 수 있다.
바람직하게도, 신호 접촉 소자들과 차폐 접촉 소자들은 동일한 형상을 갖는다. 이것은 본 발명의 제조를 간략화할 수 있다. 게다가, 개선된 차폐는 본 발명의 이 실시예로 달성할 수 있다.
신호 접촉 소자들과 차폐 접촉 소자들은 바람직하게는 임의의 절연 층이나 절연 코팅을 포함하지 않는다.
또한 바람직하게도, 신호 접촉 소자들과 차폐 접촉 소자들 각각은 금속 스트립이나 와이어를 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 신호 접촉 소자들과 차폐 접촉 소자들 각각은 커넥터 모듈의 커넥터 면으로부터 돌출하는 접촉 선단(tip)을 포함하며, 접촉 선단은 제2 회로 기판의 접촉 패드나 전도 경로(conducting path)와 전기적으로 접촉하도록 구성된다.
바람직하게도, 신호 접촉 소자들과 차폐 접촉 소자들 각각은 납땜 탭을 포함하며, 이 남땜 탭은 제1 회로 기판의 접촉 패드나 전도 경로(conducting path)에 납땜하도록 구성된다.
바람직하게도, 신호 접촉 소자들 및/또는 차폐 접촉 소자들은 S-접촉들로서 실현된다.
바람직하게도, S-접촉은 적어도, 제1 곡률 방향을 갖는 제1 턴을 갖는 제1 부분과 제2 곡률 방향을 갖는 제2 턴을 갖는 제2 부분을 포함하며, 제2 곡률 방향은 제1 곡률 방향에 반대이다.
바람직하게도, 신호 접촉 소자들 및/또는 차폐 접촉 소자들은, 바람직하게는 시트 금속으로부터 절단되는 금속 스트립이나 와이어를 각각 포함하는 S-접촉들로서 구현되며, 이때 금속 스트립이나 와이어의 코스는 일련의 적어도 2개의 턴이나 각도나 코스의 변경이다. 바람직하게도, S-접촉은 금속 스트립이나 와이어를 포함하며, 이때 급속 스트립이나 와이어의 코스는 지그재그 코스이다.
바람직하게도, 제1 턴과 제2 턴은 C-턴이나 V-턴으로서 구현된다.
바람직한 S-접촉은 제1 부분과 제2 부분을 연결하는 횡단부를 더 포함한다. 횡단부는 S-접촉을 2개 이상의 구획으로 나눈다. 바람직하게도, 이것은 차폐를 개선하며, 이는 전계(electric field)가 S-접촉을 통해 연장하는 것이 방지되기 때문이다.
바람직하게도, 각각의 S-접촉은 횡단부를 갖는 금속 스트립이나 와이어를 포함하며, 횡단부는 제1 부분과 제2 부분을 상호 연결한다.
바람직하게도, 횡단부는 각각의 S-접촉의 폭의 70%를 초과하여, 더 바람직하게는 각각의 접촉 소자의 폭의 80%를 초과하여, 더 바람직하게는 각각의 접촉 소자의 폭의 90%를 초과하여 연장한다.
바람직한 S-접촉들은 커넥터 면에 본질적으로 수직으로 배향된다. 그러나, 본 발명의 일부 실시예에서, 이들 접촉은, 바람직한 S-접촉의 배향과 이들 사이의 커넥터 모듈의 커넥터 면이 90°미만의 각도를 에워싸도록 경사질 수 있으며, 바람직하게도, S-접촉과 이들 사이의 커넥터 면은 적어도 60°, 더 바람직하게는 70°, 더 바람직하게는 적어도 80°의 각도를 에워싼다는 점에서 이러한 경사도는 상대적으로 작다.
바람직하게도, S-접촉은 본질적으로 서로 평행하게 배향된다. 이러한 점에서, 본질적으로 서로 평행하게 배향된다는 것이 의미하는 점은, 2개의 이웃하는 접촉 소자의 각각의 배향이 최대 5°, 더 바람직하게는 최대 3° 만큼 차이가 난다는 점이다.
바람직한 커넥터 모듈은 제1 회로 기판 상에 장착되도록 구성되며, 신호 접촉 소자들과 차폐 접촉 소자들은 제1 회로 기판의 전도 경로 및/또는 접촉 패드(conducting paths and/or contact pads)와 전기적으로 연결되도록 구성된다.
바람직하게도, 신호 접촉 소자들과 차폐 접촉 소자들은 제1 회로 기판의 전도 경로 및/또는 접촉 패드에 납땜되도록 구성된다.
바람직하게도, 신호 접촉 소자들과 차폐 접촉 소자들 각각은 접촉을 제1 회로 기판에 납땜하도록 구성되는 납땜 탭을 포함한다.
바람직하게도, 커넥터 모듈은 제2 회로 기판의 전도 경로 및/또는 접촉 패드에 대해 가압되도록 구성되는 버팅(butting) 커넥터로서 구현된다.
커넥터 모듈은 고주파 송신에 적절한 전기 연결을 구축하기 위한 간단하고 편리한 방식을 제공한다. 바람직하게도, 신호 접촉 소자와 차폐 접촉 소자는 제2 회로 기판의 전도 경로 및/또는 접촉 패드에 대해 가압되도록 구성되는 가압 접촉으로서 구현된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 커넥터 모듈은, 커넥터 모듈의 커넥터 면이 제2 회로 기판에 대해 가압될 때, 제2 회로 기판의 전도 경로 및/또는 접촉 패드와 전기 연결(electrical connections)을 구축하도록 구성된다.
바람직하게도, 커넥터 모듈의 신호 접촉 소자들과 차폐 접촉 소자들은, 커넥터 모듈의 커넥터 면이 제2 회로 기판에 대해 가압될 때, 제2 회로 기판의 전도 경로 및/또는 접촉 패드와 전기적으로 접촉하도록 구성된다.
바람직하게도, 커넥터 모듈의 신호 접촉 소자들은 고주팍 신호를 송신하도록 구성된다.
바람직하게도, 커넥터 모듈의 신호 접촉 소자들은 20MHz 초과, 더 바람직하게는 50MHz 초과, 더 바람직하게는 100MHz 초과의 주파수를 갖는 고주파신호를 송신하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 커넥터 모듈은 최대 500MHz의 주파수를 갖는 고주파신호를 송신하는데 적합하다. 본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 커넥터 모듈의 신호 접촉 소자들은 자기 공명 이미징 장치의 코일에 관련된 고주파신호를 송신하도록 구성된다.
이미징 신호의 송신은 고품질 고주파송신을 필요로 한다.
본 발명에 따른 커넥터 모듈은 이들 수요를 충족할 수 있다.
바람직한 절연체는 플라스틱 소재로 만든다. 바람직하게도, 절연체는 사출성형에 의해 제조된다. 바람직하게도, 절연체의 소재, 절연체내에 공기로 채워진 공동의 크기(a size of air-filled cavities) 및 제1 곡선과 제2 곡선 사이의 거리 중 적어도 하나는 임피던스-제어된 영역의 임피던스를 미리 한정된 임피던스 값이 되게 하도록 선택되거나 조정된다.
바람직하게도, 커넥터 모듈의 어레이는 제1 커넥터 모듈과 제2 커넥터 모듈을 포함하며, 제1 커넥터 모듈의 제2 곡선은 제2 커넥터 모듈의 제1 곡선의 측방향으로 위치하며, 이때 제1 커넥터 모듈의 차폐 접촉 소자들은 제2 커넥터 모듈의 신호 접촉 소자들을 차폐하는데 기여하도록 구성된다.
바람직하게도, 이 어레이는 제1 회로 기판을 더 포함하며, 이때 적어도 2개의 커넥터 모듈은 제1 회로 기판에 전기적으로 연결된다. 바람직하게도, 이 어레이는 제1 회로 기판을 더 포함하며, 이때 적어도 2개의 커넥터 모듈은 제1 회로 기판에 전기적으로 연결된다.
다음에서, 본 발명의 바람직한 실시예는 예를 들어 예시된다. 그러나, 본 발명은 이들 예로 제한되지 않는다. 도면은 개략적으로 도시되며:
도 1a는 커넥터 모듈의 사시도를 도시한다.
도 1b는 커넥터 모듈의 측면도를 도시한다.
도 1c는 커넥터 모듈의 평면도를 도시한다.
도 2a는, 관통 구멍 구성요소(THC)인 커넥터 모듈의 밑면의 사시도를 도시한다.
도 2b는, 표면-장착 장치(SMD)인 커넥터 모듈의 밑면의 사시도를 도시한다.
도 3a는, 제1 회로 기판 및 제2 회로 기판과 함께 커넥터 모듈의 측면도를 도시한다.
도 3b는, 제1 회로 기판 및 제2 회로 기판과 함께 커넥터 모듈의 단면도를 도시한다.
도 3c는, 제1 회로 기판 및 제2 회로 기판과 함께 커넥터 모듈의 측방향 도면을 도시한다.
도 4는, 차폐 접촉 소자로서 및 신호 접촉 소자로서 모두 사용되는 S자형 접촉을 도시한다.
도 5a는, 커넥터 모듈 상의 신호 접촉 소자들과 차폐 접촉 소자들의 배치의 제1 예를 도시한다.
도 5b는 신호 접촉 소자를 둘러싸는 임피던스-제어된 영역을 도시한다.
도 6은, 커넥터 모듈상의 신호 접촉 소자들과 차폐 접촉 소자들의 배치의 제2 예를 도시한다.
도 7은 4개의 커넥터 모듈을 포함하는 어레이를 도시한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대한 다음의 기재에서, 동일한 참조 번호는 동일하거나 필적할만한 구성요소를 나타낸다.
이하 설명하는 명세서 및 청구범위에서 사용하는 곡선은 직선을 포함하는 의미이다.
곡선에서 곡률이 0일 수 있고 0이 아닐수 있는 것이다.
따라서 직선은 곡선의 특정한 예에 해당하는 것이다.
전통적으로 수학에서 곡선은 항상 직선을 포함하는 의미로 사용한다.
도 1a 내지 도 1c는 전기 커넥터용 커넥터 모듈(1)의 상이한 도면을 도시한다. 커넥터 모듈(1)은 예컨대 플라스틱과 같은 절연 소재로 만든 절연체(2)를 포함한다. 게다가, 커넥터 모듈은 복수의 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)와 복수의 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)를 포함한다. 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)와 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)는 스프링 접촉 소자로서 구현되며, 이때 스프링 접촉 소자의 접촉 선단은 커넥터 모듈(1)의 커넥터 면(5)으로부터 돌출한다.
스프링 접촉 소자를 갖는 커넥터 모듈(1)은 버팅 커넥터의 일부분이다. 커넥터 모듈(1)이 예컨대 회로 기판의 표면에 대해서와 같이 상대에 대해 가압될 때, 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)와 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)는, 커넥터 모듈(1)과 회로 기판 사이의 전기 연결을 구축하기 위해, 회로 기판의 대응하는 접촉 패드 들 또는 트랙들에 대해 가압된다.
도 1a에 도시한 예에서, 커넥터 모듈(1)은 직선(6)을 따라 배치되는 4개의 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)를 포함한다. 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)는 직선(6)을 따라 규칙적인 이격 간격으로 배치되며, 이때 직선(6)은 커넥터 모듈(1)의 종방향으로 연장한다.
제2 직선(7)이 제1 직선(6)과 평행하게 배치되며, 이때 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)는 규칙적인 거리로 제2 직선(7)을 따라 배치된다.
차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)의 위치는 4개의 직선 접촉 소자(3-1 내지 3-4)의 위치에 대해 이웃하는 신호 접촉 소자 사이의 이격 거리의 절반만큼 종방향으로 시프트되어, 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)와 신호 접촉 소자(3-4 내지 3-4)의 교대되는 배치를 얻는다.
커넥터 모듈(1)은 특히 20MHz 초과, 더욱 바람직하게는 50MHz 초과, 더욱 바람직하게는 100MHz 초과의 주파수를 갖는, 고주파 신호로서도 지칭되는 고주파수 신호를 송신하는데 적합하다.
고주파 신호는 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)를 통해 송신된다. 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)는 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)를 통해 송신되는 고주파신호를 차폐하도록 구성된다.
차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)의 존재로 인해, 이웃하는 신호 접촉 소자 사이의 누화(crosstalk)가 방지된다.
커넥터 모듈(1)은 예컨대 자기 공명 이미징(MRI)용 장치의 코일 신호를 송신하는데 사용될 수도 있으며, 이 코일 신호는 통상적으로 50MHz와 200MHz 사이의 주파수를 갖는다.
물론, 커넥터 모듈(1)은 모든 종류의 신호를 송신하는데 사용될 수 있으며, 고주파신호의 송신으로나 자기 공명 이미징 분야로 제한되지 않는다.
도 1a 내지 도 1c에 도시한 예에서, 커넥터 모듈은 4개의 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)와 5개의 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)를 포함한다.
커넥터 모듈(1)은 또한 상이한 수의 신호 접촉 소자를 포함할 수도 있으며, 이때 대응하는 차폐 접촉 소자의 수는 그에 따라 변할 수도 있다.
막대한 수의 신호를 송신하는 경우, 여러 커넥터 모듈이 조립되어 커넥터 모듈의 어레이를 형성할 수도 있다.
이를 위해, 커넥터 모듈(1)의 측면에는 돌출 소자(8)와 직사각형 리세스(9)가 구비되며, 제1 커넥터 모듈의 돌출 소자(8)는 커넥터 모듈 사이의 잘 규정된 정렬을 강제하도록 이웃하는 커넥터 모듈의 직사각형 리세스(9)에 삽입될 수 있다.
도 1b는 커넥터 모듈(1)의 측면도를 도시한다. 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)와 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)의 접촉 선단은 커넥터 면(5)으로부터 돌출함을 볼 수 있다.
신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)와 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5) 모두는 스프링 접촉 소자로서 구현되며, 이 스프링 접촉 소자는, 커넥터 모듈(1)이 상대(counterpart)에 대해 가압될 때 휜다.
예컨대 2mm에 이를 수 있는 스프링 휨(10)을 도 1b에 도시한다. 스프링 접촉 소자를 전기적으로 연결할 경우, 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)와 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5) 각 각에는 납땜 탭이 구비된다. 예컨대, 신호 접촉 소자(3-1)의 납땜 탭(11-1)과 차폐 접촉 소자(4-1)의 납땜 탭(12-1)이 커넥터 모듈(1)의 밑면으로부터 돌출한다.
커넥터 모듈(1)은 회로 기판 상에서 장착될 수도 있으며, 스프링 접촉 소자의 납땜 탭은 회로 기판의 전도 경로(conduction paths)에 납땜될 수도 있다.
도 1c에, 커넥터 모듈(1)의 평면도가 도시된다. 4개의 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)가 제1 직선(6)을 따라 배치되는 반면, 5개의 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)가 평행한 제2 직선(7)을 따라 배치됨을 볼 수 있다. 효율적인 차폐를 달성하기 위해, 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)는 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5) 사이의 중간 위치에 배열된다.
도 2a 및 도 2b에, 커넥터 모듈의 2개의 상이한 예를 도시한다.
도 2a는 커넥터 모듈(1)의 밑면의 사시도를 제공하며, 커넥터 모듈(1)은 관통 구멍 구성요소(THC)로서 실현된다. 그에 따라, 신호접촉소자용 납땜 탭(11-1 내지 11-4)과 차폐접속납땜 탭(12-1 내지 12-5)은 커넥터 모듈의 밑면으로부터 돌출하여 회로 기판의 관통 구멍 내로 삽입되도록 구성된다.
납땜 탭(11-1 내지 11-4)은 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)의 일부분이며, 납땜 탭(12-1 내지 12-5)은 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)의 일부분이다. 더 나아가, 위치지정 핀(13)이 커넥터 모듈의 밑면에 배열된다. 위치지정 핀(13)은 회로 기판의 대응하는 구멍 내에 삽입되도록 구성된다.
도 2b는 SMD(표면 장착 디바이스)로서 실현되는 커넥터 모듈(14)의 밑면을 도시한다. 도 2b에 도시한 바와 같이, 납땜 탭(15-1 내지 15-4 및 16-1 내지 16-5)은, 장치를 회로 기판에 납땜하기 위한 평면 표면을 얻도록 구부려 진다. 2개의 위치지정 핀(17)이 커넥터 모듈(14)의 바닥에 배열되어 회로 기판 상에서 커넥터 모듈(14)의 위치지정을 용이하게 한다.
도 3a는 제1 회로 기판(18) 상에 장착되는 커넥터 모듈(1)을 도시하며, 이때 납땜 탭(11-1 내지 11-4 및 12-1 내지 12-5)은 제1 회로 기판(18)의 대응하는 관통 구멍을 통해 연장한다. 납땜 탭(11-1 내지 11-4 및 12-1 내지 12-5)은 회로 기판(18)의 전도 경로에 납땜된다.
납땜 탭(11-1 내지 11-4)은 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)의 일부분이며, 납땜 탭(12-1 내지 12-5)은 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)의 일부분이다.
신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)와 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)의 접촉 선단은 커넥터 면(5)으로부터 돌출하며 제2 회로 기판(19)의 표면에 대해 가압되도록 구성된다. 제1 회로 기판(18)과 커넥터 모듈(1)이 제2 회로 기판(19)에 대해 가압될 때, 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)와 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)의 접촉 선단은 제2 회로 기판(19)의 대응하는 접촉 패드(20, 21)에 대해 가압된다. 그에 따라, 각각의 전기 연결이 커넥터 모듈(1)과 제2 회로 기판(19) 사이에서, 예컨대 신호 접촉 소자(3-1)와 대응하는 접촉 패드(20) 사이에서 및 차폐 접촉 소자(4-1)와 대응하는 접촉 탭(21) 사이에서 구축된다. 접촉 선단과 접촉 패드 사이의 마찰로 인해, 접촉 표면의 자체 클리닝(self-cleaning)을 달성한다.
도 3b는 횡단 평면에서의 커넥터 모듈(1)의 횡단면을 도시한다. 신호 접촉 소자(3-1)와 차폐 접촉 소자(4-1)는 절연체(2)에 배열된다. 신호 접촉 소자(3-1)와 차폐 접촉 소자(4-1)는 금속 스트립이나 와이어로 만든 S자형 접촉 소자로서 실현된다.
예컨대, S자형 접촉 소자는 스탬프된 시트 금속 부품으로서 제조될 수 도 있다. 신호 접촉 소자(3-1)는 납땜 탭(11-1)을 포함하고, 차폐 접촉 소자(4-1)는 납땜 탭(12-1)을 포함하며, 납땜 탭(11-1 및 12-1)은 제1 회로 기판(18)에 납땜된다. 신호 접촉 소자(3-1)와 차폐 접촉 소자(4-1)의 접촉 선단은 제2 회로 기판(19)의 접촉 패드(20, 21)에 대해 가압된다.
신호 접촉 소자(3-1)와 차폐 접촉 소자(4-1)는 압력을 받는다.
도 3c는 제1 회로 기판(18)과 제2 회로 기판(19)과 함께 커넥터 모듈(1)의 측면도를 도시한다. 절연체(2)에서, 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)와 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)는 커넥터 모듈(1)의 종방향을 따라 교대로 배치된다.
납땜 탭(12-1 내지 12-5 및 11-1 내지 11-4)은 제1 회로 기판(18)의 대응하는 관통 구멍을 통해 연장하여 제1 회로 기판(18)의 트랙에 납땜된다.
차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)와 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)의 접촉 선단은, 이들 회로 패드 또는 트랙과의 전기 접촉을 구축하기 위해 제2 회로 기판(19)의 표면에 배열되는 접촉 패드나 트랙에 대해 가압된다.
차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)의 존재로 인해, 고품질의 고주파송신을 달성할 수 있다.
도 3b에 도시한 바와 같이, 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)와 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5) 모두는 스프링 접촉 소자로서, 특히 S자형 접촉 소자로서 실현된다.
S자형 접촉 소자는 예컨대 금속 스트립 또는 굴곡진 와이어로 만들 수도 있다. 예컨대, S자형 접촉 소자는, 저가로 제조될 수 있는 스탬프된 시트 금속 부품으로서 실현될 수 있다.
바람직하게도, 신호 접촉 소자와 차폐 접촉 소자 모두는 동일한 부품으로서 형성되며, 개선된 차폐를 제공한다.
도 4는 신호 접촉 소자(3-1)의 형상을 도시한다. 바람직하게도, 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)와 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)는 동일한 형상으로 되어 있다. 신호 접촉 소자와 차폐 접촉 소자 모두를 동일한 접촉 소자로서 구현함으로써, 고주파 신호 송신의 차폐를 개선한다. 커넥터 모듈(1)의 신호 접촉 소자(3-1) 및 기타 접촉 소자는 전도성 소재, 바람직하게는 금속으로 만들며, 어떠한 절연 층을 포함하지 않는다.
도 4에 도시한 바와 같이, 신호 접촉 소자(3-1)는, 일련의 턴, 각도 또는 코스 중의 변경을 갖는 특징적인 지그재그 패턴을 갖는 S자형 접촉 소자이다. 신호 접촉 소자(3-1)는 엔드 피스(22)와 접촉 선단(23)을 포함하며, 이 접촉 선단(23)은 커넥터 모듈(1)의 커넥터 면(5)으로부터 돌출한다. 신호 접촉 소자(3-1)는, 금속 스트립이 화살표(25)로 도시한 바와 같이 반시계 방향으로 제1 턴을 표시하는 굴곡부(24)를 더 포함한다.
횡단부(26)가 제1 굴곡부(24)를 제2 굴곡부(27)와 연결하며, 횡단부(26)는 신호 접촉 소자(3-1)의 폭 대부분에 걸쳐서, 예컨대 이 폭의 적어도 70%에 걸쳐서 연장한다.
제2 굴곡부(27)에서, 금속 스트립은 화살표(28)로 도시한 바와 같이 시계 방향으로 제2 턴을 한다. 그에 따라, 제2 굴곡부(27)는 접촉 소자의 제1 굴곡부와는 반대 곡률 방향으로 제2 곡률을 갖는다.
다른 턴(29) 이후, 금속 스트립은 신호 접촉 소자(3-1)의 납땜 탭(11-1) 내로 연장한다.
도 4에서, 제1 굴곡부(24)와 제2 굴곡부(27)는 C자형 부분으로서 구현되지만, 이들은 또한 급격한 각도(sharp angle)를 형성할 수도 있다. 이 경우에, 제1 굴곡부(24)와 제2 굴곡부(27) 중 적어도 하나는 V자형 턴으로서 구현될 수도 있다.
신호 접촉 소자(3-1)는 종방향으로 압축될 수 있으며, 이것은 제1 굴곡부(24)와 제2 굴곡부(27)의 대응하는 변형을 초래할 것이다. 그에 따라, 예컨대 2mm의 범위에서의 신호 접촉 소자(3-1)의 스프링 휨을 얻는다.
신호 접촉 소자(3-1)의 배향을 설명하기 위해, 중심 평면(30)을 도 4에 도시하며, 이 중심 평면은 금속 스트립의 코스에 의해 규정된다. 특히, 중심 평면(30)은 금속 스트립의 중심선(31)을 통해 연장한다. 더 나아가, 신호 접촉 소자(3-1)의 종방향 축(32)을 도시한다. 종방향 축(32)은 신호 접촉 소자(3-1)의 질량 중심을 통해 연장한다.
도 5a는 커넥터 모듈(1)의 평면도를 도시한다. 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)는 등간격 거리로 직선(6)을 따라 배치되며, 이때 d1은 이웃하는 신호 접촉 소자 사이의 거리를 나타낸다.
차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)는 등 간격 거리로 직선(7)을 따라 배치된다. 직선(7)은 직선(6)에 평행하며, 이때 2개의 직선(6 및 7) 사이의 거리는 d2로 나타낸다.
제2 직선(7)의 방향에서 볼 때, 차폐 소자(4-1 내지 4-5)의 위치는 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)의 위치에 대해 이웃하는 신호 접촉 소자의 이격 거리의 절반만큼 시프트된다.
그에 따라, 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)는 이웃하는 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5) 사이의 중간 위치에 위치한다. 이로 인해, 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)와 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)의 특징적인 지그재그 배치를 야기한다.
직선(6 및 7)의 방향에서 볼 때, 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)와 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)는 교차 순서로 배치된다.
그에 따라, 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4) 각각은 2개의 관련된 차폐 접촉 소자에 의해 차폐된다.
도 5a에 도시한 접촉 소자의 배치에서, 각각의 신호 접촉 소자의 경우, 2개의 관련된 차폐 접촉 소자가, 이웃하는 신호 접촉 소자 사이의 거리(d1)보다 작은 신호 접촉 소자로부터의 거리에 위치한다. 예를 들어, 신호 접촉 소자(3-3)의 주위에는, 2개의 차폐 접촉 소자(4-3, 4-4)가 신호 접촉 소자(3-3)로부터 거리(d3)에 위치하며, 이때 d3는 d1보다 작다.
그에 따라, 2개의 관련된 차폐 접촉 소자(4-3 및 4-4)는 신호 접촉 소자(3-3)를 통해 송신되는 고주파신호의 차폐에 주로 기여할 것이다. 차폐 접촉 소자(4-2, 4-3 및 4-4)는 2개의 신호 접촉 소자 사이의 중간 위치에 위치하며, 이런 이유로, 이들 차폐 접촉 소자는 2개의 상이한 신호 접촉 소자의 차폐에 기여한다.
2개의 후속한 신호 접촉 소자 사이의 차폐 접촉 소자를 공유함으로써, 총 차폐 접촉 소자의 수는 감소한다.
도 5a에 도시한 바와 같이, 차폐 접촉 소자의 수는 신호 접촉 소자의 수를 1만큼 초과한다.
효과적인 차폐를 달성하기 위해, 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)와 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)는 평행하게 또는 적어도 본질적으로 평행하게 배향되며, 이것이 의미하는 점은, 접촉 소자의 중심 평면의 배향이 서로로부터 최대 5°만큼 벗어날 수 도 있다는 점이다.
바람직하게도, 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)와 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)는 커넥터 면(5)에 수직인 방향으로 배향된다. 선택적으로, 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)와 차폐 접촉 소자(4-1 내지 4-5)는 커넥터 면(5)에 대해 미리 한정된 경사각만큼 경사져 있을 수도 있으며, 이때 접촉 소자와, 이들 사이의 커넥터 면은 60°이상의 각도로 에워싼다.
접촉 소자의 평행 배향으로 인해, 신호 접촉 소자와 관련 차폐 접촉 소자는 커패시터로서 동작하며, 이것이 암시하는 점은, 신호 접촉 소자(3-1 내지 3-4)로부터 방출되는 고주파 필드(HF fields)가 효과적으로 차폐된다는 점이다.
이러한 점에서, S자형 접촉 소자가 횡단부(26)를 포함하는 것이 특히 중요하다. 횡단부(26)는 접촉 소자의 폭의 대부분에 걸쳐서 연장하며, 접촉 소자를 상이한 구획으로 세분한다.
이러한 구획화는 고주파 필드가 S자형 차폐 접촉 소자를 통해 확장하는 것을 방지한다. 이러한 점에서, 신호 접촉 소자와 차폐 접촉 소자의 평행 배치는 판 커패시터와 유사하다.
고품질의 고주파 신호 송신을 달성하기 위해, 신호 접촉 소자와 관련 차폐 접촉 소자 사이의 임피던스는 전기 커넥터와 케이블의 임피던스와 매칭되어야 한다. 임피던스가 적절히 예컨대 50Ω으로 설정된다면, 고주파 신호의 품질을 손상시키게 되는 신호 반사를 회피할 수 있다.
이러한 점에서, 도 5b는 커넥터 모듈(1)에 부과되는 요건을 예시한다. 도 5b는, 신호 접촉 소자(3-1)를 둘러싸는 임피던스 제어된 영역(33)과 함께 신호 접촉 소자(3-1) 및 그 관련 차폐 접촉 소자(4-1 및 4-2)의 평면도를 도시한다.
임피던스가 원하는 값을 갖게 하기 위해, 절연체(2)의 절연 소재는 적절한 방식으로 선택될 수 있다.
둘째로, 도 2a 및 도 2b에 도시한 공기로 충전된 공동의 크기는, 임피던스를 조정하기 위해, 변경될 수 있다.
셋째, 제1 직선(6)과 제2 직선(7) 사이의 거리(d2)는 변경될 수 있으며, 이것은 이제 신호 접촉 소자(3-1)와 관련 차폐 접촉 소자(4-1 및 4-2)의 거리(d3)에 영향을 미칠 것이다. 이들 조치의 결과로서, 임피던스 제어된 영역(33)은, 원하는 임피던스를 얻도록 제조될 수 있다. 그에 따라, 고주파신호의 신호 반사는 최소화된다.
도 6은 커넥터 모듈(34)의 또 다른 예를 도시한다. 도 5a와 대조적으로, 신호 접촉 소자(35-1 내지 35-4)는 제1 곡선(36)을 따라 등 간격 거리로 배치되고, 차폐 접촉 소자(37-1 내지 37-5)는 제2 곡선(38)을 따라 등 간격 거리로 배치되며, 이때 곡선(36 및 38)은 평행 곡선이다.
평행 곡선은 소정의 곡선으로부터 고정된 거리에 있는 지점을 갖는 곡선이다. 이것이 암시하는 점은, 2개의 곡선에 수직인 방향으로 결정된 이들 2개의 곡선 사이의 거리(d4)가 일정하다는 점이다. 곡선(36, 38)은 예컨대 호형 곡선일 수도 있다.
도 6에서, 차폐 접촉 소자(37-2, 37-3 및 37-4)는 신호 접촉 소자(35-1 내지 35-4) 사이의 중간 위치에 위치한다. 이들 중간 위치를 결정하기 위해, 제1 횡단 평면(39)이 신호 접촉 소자(35-1)의 위치를 통해 연장하며, 제2 횡단 평면(40)이 제2 신호 접촉 소자(35-2)의 위치를 통해 연장한다고 가정한다.
이 경우에, 제1 횡단 평면(39)은 제1 교차점(41)에서 제2 곡선(38)과 교차하며, 제2 횡단 평면(40)은 제2 교차점(42)에서 제2 곡선(38)과 교차한다. 이제, 차폐 접촉 소자(37-2)는 제1 교차점(41)과 제2 교차점(42) 사이의 중간에서 제2 곡선(38) 상에 위치한다.
도 6에 도시한 신호 접촉 소자(35-1 내지 35-4) 각각의 경우에, 2개의 관련된 차폐 접촉 소자는, 이웃하는 신호 접촉 소자 사이의 거리(d5) 미만인 신호 접촉 소자로부터의 거리에 위치한다.
예를 들어, 도 6에서, 신호 접촉 소자(35-3)의 경우에, 신호 접촉 소자(35-3)와 2개의 관련 차폐 접촉 소자(37-3 및 37-4) 사이의 거리(d6, d7)는 이웃하는 신호 접촉 소자 사이의 거리(d5) 미만임을 알 수 있다. 그에 따라, 2개의 차폐 접촉 소자(37-3 및 37-4)는 신호 접촉 소자(35-3)로부터 방출되는 고주파 필드를 차폐하는 책임을 진다.
도 7은, 복수의 커넥터 모듈(43-1 내지 43-4)이 조립되어 커넥터 모듈의 어레이(44)를 형성할 수 있음을 예시한다. 커넥터 모듈의 어레이(44)는 그 후 전기 커넥터의 구성요소로서 사용될 수도 있다. 이러한 어레이(44)에서, 커넥터 모듈(43-2)의 차폐 접촉 소자의 행(45)이 이웃하는 커넥터 모듈(43-1) 상에 배열되는 신호 접촉 소자의 행(46)의 차폐에 기여할 수도 있다.
앞선 상세한 설명, 청구범위 및 도면에서 기재한 특성은 본 발명의 여러 실시예를 실현하는데 개별적으로 또는 임의의 결합으로 관련될 수 있다.
1: 커넥터 모듈 2: 절연체 3-1 내지 3-4: 신호 접촉 소자 4-1 내지 4-5: 차폐 접촉 소자 5: 커넥터 면 6: 제1 직선
7: 제2 직선 8: 돌출 소자 9: 직사각형 리세스 10: 스프링 휨
11-1 내지 11-4: 신호 접촉 소자용 납땜 탭
12-1 내지 12-5: 차폐 접촉 소자용 납땜 탭
13: 위치지정 핀 14: 커넥터 모듈
15-1 내지 15-4: 신호 접촉 소자용 납땜 탭
16-1 내지 16-5: 차폐 접촉 소자용 납땜 탭
17: 위치지정 핀 18: 제1 회로 기판 19: 제2 회로 기판 20: 접촉 패드
21: 접촉 패드 22: 엔드 피스 , 23: 접촉 선단 24: 제1 굴곡부
25: 화살표 26: 횡단부 27: 제2 굴곡부 28: 화살표
29: 턴 30: 중심 평면 31: 중심선 32: 종축
33: 임피던스 제어된 영역 34: 커넥터 모듈
35-1 내지 35-4: 신호 접촉 소자 36: 제1 곡선
37-1 내지 37-5: 차폐 접촉 소자 38: 제2 곡선
39: 제1 횡단 평면 40: 제2 횡단 평면 41: 제1 교차점
42: 제2 교차점
43-1 내지 43-4: 커넥터 모듈 44: 커넥터 모듈의 어레이
45: 차폐 접촉 소자의 행 46: 신호 접촉 소자의 행

Claims (15)

  1. 커넥터 모듈로서, 절연체, 복수의 신호 접촉 소자들 및 복수의 차폐 접촉 소자들을 포함하며,
    상기 신호 접촉 소자들과 상기 차폐 접촉 소자들은 상기 커넥터 모듈의 상대와 전기 접속을 구축하도록 구성되는 커넥터 면을 형성하며,
    상기 신호 접촉 소자들 각각의 경우, 상기 신호 접촉 소자들 중 임의의 신호 접촉 소자보다 상기 신호 접촉 소자들 각각에 더 가까운 2개 또는 최대 3개의 차폐 접촉 소자들이 구성되되,
    상기 신호 접촉 소자들은 상기 커넥터 모듈의 상기 커넥터 면에서 연장하는 제1 곡선을 따라 배치되고,
    상기 차폐 접촉 소자들은 상기 커넥터 모듈의 상기 커넥터 면에서 연장하는 제2 곡선을 따라 배치되며,
    상기 제1 곡선과 상기 제2 곡선은 정상 거리를 갖는 평행 곡선이며, 상기 평행 곡선의 코스를 따라 볼 때, 상기 신호 접촉 소자들과 상기 차폐 접촉 소자들은 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 커넥터 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 신호 접촉 소자들 중의 하나의 신호 접촉 소자와, 상기 신호 접촉 소자들과 관련 차폐 접촉 소자들 중 임의의 하나 차폐접촉소자 사이의 최근접 거리가 서로 동일한 것을 특징으로 하는 커넥터 모듈.
  3. 제1항에 있어서, 상기 신호 접촉 소자들은 규칙적인 이격 간격으로 상기 제1 곡선을 따라 배치되며,
    상기 차폐 접촉 소자들은 규칙적인 이격 간격으로 상기 제2 곡선을 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 커넥터 모듈.
  4. 제1항에 있어서, 상기 평행 곡선의 코스를 따라, 상기 신호 접촉 소자들 각각이 이웃하는 차폐 접촉 소자들 사이의 중간 위치에 배열되는 것을 특징으로 하는 커넥터 모듈.
  5. 제1항에 있어서, 상기 이웃하는 차폐 접촉 소자들의 각 쌍의 경우, 상기 신호접촉소자들중에 하나의 신호 접촉 소자가 상기 이웃하는 차폐 접촉 소자들 사이의 중간 위치에 각각 배열되는 것을 특징으로 하는 커넥터 모듈.
  6. 제1항에 있어서 상기 신호 접촉 소자들은 상기 커넥터 모듈의 상기 커넥터 면에서 상기 제1곡선은 곡률이 0인 제1 직선을 따라 배치되며,
    상기 차폐 접촉 소자들은 상기 커넥터 모듈의 상기 커넥터 면에서 상기 제2곡선은 곡률이 0인 제2 직선을 따라 배치되고,
    상기 제2 직선은 상기 제1 직선과 평행직선인 것을 특징으로 하는 커넥터 모듈.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 직선을 따른 상기 차폐 접촉 소자들의 위치는 상기 제1 직선을 따른 상기 신호 접촉 소자들의 위치에 대해 이웃하는 신호 접촉 소자들 사이의 이격 거리의 절반만큼 상기 제2 직선 방향으로 시프트되는 것을 특징으로 하는 커넥터 모듈.
  8. 제1항에 있어서, 상기 신호 접촉 소자들과 상기 차폐 접촉 소자들은 동일한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 커넥터 모듈.
  9. 제1항에 있어서,상기 신호 접촉 소자들과 상기 차폐 접촉 소자들은 S-접촉으로서 실현되며, 상기 S-접촉은 적어도, 제1 곡률 방향을 갖는 제1 턴(turn)을 갖는 제1 부분과 제2 곡률 방향을 갖는 제2 턴을 갖는 제2 부분을 포함하며, 상기 제2 곡률 방향은 상기 제1 곡률 방향에 반대인 것을 특징으로 하는 커넥터 모듈.
  10. 제1항에 있어서, 상기 신호 접촉 소자들과 상기 차폐 접촉 소자들은 본질적으로 서로 평행하게 배향되는 것을 특징으로 하는 커넥터 모듈.
  11. 제1항에 있어서, 상기 커넥터 모듈은, 상기 커넥터 모듈의 상기 커넥터 면이 제2 회로 기판에 대해 가압될 때, 상기 제2 회로 기판의 전도 경로 및/또는 접촉 패드와 전기 연결을 구축하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 커넥터 모듈.
  12. 제1항에 있어서, 상기 커넥터 모듈의 상기 신호 접촉 소자들이 20MHz 초과의 주파수를 갖는 고주파 신호를 송신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 커넥터 모듈.
  13. 커넥터 모듈로서, 절연체, 복수의 신호 접촉 소자들 및 복수의 차폐 접촉 소자들을 포함하며, 상기 신호 접촉 소자들과 상기 차폐 접촉 소자들은 상기 커넥터 모듈의 상대와 전기 접촉을 구축하도록 구성되는 커넥터 면을 형성하며되,
    상기 신호 접촉 소자들 각각의 경우, 상기 신호 접촉 소자들 중 임의의 신호 접촉 소자보다 상기 신호 접촉 소자들 각각에 더 가까운 2개 또는 최대 3개의 차폐 접촉 소자들로 구성되고,
    적어도 제1곡률 방향을 갖는 제1턴(turn)을 갖는 제1부분과, 제2곡률 방향을 갖는 제2턴을 갖는 제2부분을 포함하며,
    상기 제2 곡률 방향은 상기 제1 곡률 방향에 반대인 상기 차폐 접촉 소자들은 S-접촉으로서 형성되며,
    여기서, 상기 차폐 접촉 소자의 S자형은 만곡된 부분에 의해 연결되는 3개 이상의 인접한 횡단부를 제공하는 것을 특징으로 하는 커넥터 모듈.
  14. 청구항 1 내지 13항 중 어느 한 항에 기재된 적어도 2개의 상기 커넥터 모듈들을 포함하되,
    적어도 2개의 상기 커넥터 모듈들은 결합되어 어레이를 형성하는 것을 특징으로 하는 커넥터 모듈의 어레이.
  15. 청구항 1 내지 13 항 중 어느 한 항에 기재된 적어도 하나의 상기 커넥터 모듈과, 상대를 수용하도록 구성되는 리셉터클을 포함하는 전기 커넥터로서,
    상기 커넥터 모듈은, 상기 커넥터 모듈의 상기 신호 접촉 소자들과 상기 차폐 접촉 소자들이, 상기 상대가 상기 리셉터클 내에 진입될 때 상기 상대의 접촉 패드 또는 전도 경로와 전기 접촉을 이루도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
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