KR20000011843A

KR20000011843A - 고성능카드에지커넥터

Info

Publication number: KR20000011843A
Application number: KR1019990029424A
Authority: KR
Inventors: 퉁쉬-린; 랑해롤드키이쓰; 파넬라어거스토피.; 트리너어빈알.; 왈즈알랜에스.
Original assignee: 루이스 에이. 헥트; 몰렉스 인코포레이티드
Priority date: 1998-07-22
Filing date: 1999-07-21
Publication date: 2000-02-25
Also published as: TW433603U; SG79261A1; CN1242622A; JP2000067958A; JP3087734U; CN1149716C; KR100367391B1

Abstract

회로 기판 상에 장착되고 회로 카드를 제거 가능하게 수용하는 카드 에지 커넥터는 카드 수용 슬롯을 한정하는 길이가 긴 하우징을 포함한다. 다수의 단자 수용 공동은 교차하고 슬롯의 양 측면까지 연장한다. 교대로 배치되는 공동은 스탬핑된 기준(접지 또는 전력) 단자와 신호 단자를 포함하고, 모든 단자는 하방으로 연장하는 기판 접촉부와 상방으로 연장하는 스프링 아암을 가진다. 각각 한 쌍의 대향하는 신호 접촉부에 평행하고 대체로 그 위에 놓인 기준 접촉부를 포함하고 서로 마주보는 다수의 유사한 접촉부 세트가 있다.

Description

고성능 카드 에지 커넥터{HIGH PERFORMANCE CARD EDGE CONNECTOR}

본 발명은 인쇄 회로 기판용 전기 커넥터, 보다 특정하게는 회로 기판에 회로 카드를 제거 가능하게 연결하기 위한 향상된 카드 에지 커넥터(card edge connector)에 관한 것이다.

인쇄 회로 기판을 사용하는 컴퓨터와 같은 장치는 증가하는 회로 밀도를 나타내고 있고, 증가된 주파수에서 작동한다. 예를 들어, 컴퓨터 주기판(mainboard)과 관련 회로 기판 상의 고밀도의 메모리 모듈(memory module) 인쇄 회로 카드 사이에서 진행하는 고주파 디지털 신호의 속도는 점점 더 높아지고 있다. 이러한 경향은 회로 기판 상에 회로 카드를 제거 가능하게 장착하도록 사용되는 카드 에지 커넥터와 같은 전기 커넥터에 대해 문제를 발생시킨다.

회로 밀도가 증가함에 따라, 전기 커넥터와 커넥터가 포함하는 전기 단자는 더욱 작아진다. 그럼에도 불구하고, 단자는 커넥터 내부로 삽입된 회로 카드와 신뢰성 있는 접촉을 제공하도록 충분한 가요성과 강도를 가져야 한다.

게다가, 카드 에지 커넥터의 전기 단자에 의해 제공되는 회로 통로의 임피던스(impedance)는 작게 유지하는 것이 바람직하다. 한편, 인덕턴스(inductance)는 최소로 유지되어야 하고, 정전 용량(capacitance)은 신중히 제어되어야 하며, 서로 다른 신호 사이의 혼신(crosstalk)은 최소화되어야 한다. 이러한 종종 대립되는 목표는 커넥터와 단자의 설계를 위해 성공 정도가 변화하는 다양한 접근을 초래한다.

예를 들어, 미국 특허 제5,161,987호는 복수개의 납땜 미부(solder tails)를 구비한 접지 모선을 가진 전기 커넥터를 개시한다. 일 열(row)의 신호 접촉부는 접지 모선의 각각의 측면 상에 위치한다.

한편, 미국 특허 제5,162,002호는 비교적 짧고 비교적 긴 접촉 요소를 가진 공간적으로 중첩된 단자를 구비한 카드 에지 커넥터를 개시한다. 이 커넥터는 카드의 최고 삽입력을 감소시키는 것과 같은 중요한 장점을 갖지만, 고속 디지털 신호에 대해 최적화되지 못하는 전기적 특성을 갖는다.

미국 특허 제5,192,220호는 커넥터들 사이의 공간을 증가시킴으로써 혼신이 감소된 이중 판독 소켓을 개시한다. 이러한 접근은 회로 밀도의 증가라는 목표에 어긋난다.

미국 특허 제5,259,768호는 신호 단자보다 현저하게 큰 표면적을 구비한 접지 단자를 가진 전기 커넥터를 개시한다. 접지 단자와 신호 단자는 교대로 배치되고, 접지 단자의 차폐 효과(shadowing effect)는 혼신을 감소시킨다. 접지 단자는 임피던스를 감소시키도록 납땜 미부와 접지 기부(grounding feet) 모두를 가짐과 동시에, 대체로 비기능 스터브(non-functional stubs)는 특별하게 요구되는 임피던스를 제공하도록 크기가 정해진다.

미국 특허 제5,259,793호는 회로 카드 삽입 슬롯(slot)을 따라 교번하는 배열로 배열된 단자를 구비한 에지 커넥터를 개시한다. 회로 밀도는 교번하는 배열로 인해 감소된다.

미국 특허 제5,309,630호는 요구 임피던스에 대응하여 크기가 정해진 고정부를 가진 단자를 선택함으로써 요구 임피던스가 얻어지는 전기 커넥터를 개시한다. 신호 단자와 접지 단자는 교대로 배치될 수 있고, 적어도 접지 단자에는 임피던스를 감소시키도록 두 개의 기부(feet)가 제공된다.

미국 특허 제5,580,257호는 확대된 접지 단자가 혼신을 감소시키도록 신호 단자 쌍에 근접한 커넥터를 개시한다. 비록 이 배열은 장점을 갖고 있지만, 세 개의 다른 단자 형상이 요구되고, 커넥터 하우징 내부로의 단자의 조립 작업이 복잡하다.

이러한 많은 시도에도 불구하고, 합리적인 가격으로 제조될 수 있고, 강성과 신뢰성이 있고, 고밀도 회로를 갖고 고속 디지털 회로에서 적절히 작동할 수 있는 카드 에지 커넥터에 대한 오래된 요구가 남아있다.

본 발명의 목적은 향상된 카드 에지 커넥터를 제공하는 것이다. 다른 목적은 관련된 회로 조립체와의 임피던스의 부합을 달성할 수 있는 낮은 인덕턴스를 갖는 커넥터를 제공하는 것과, 신호 회로 사이에 최소 혼신을 가진 커넥터를 제공하는 것과, 고밀도 회로를 가진 커넥터를 제공하는 것과, 비록 작지만 강성인 커넥터를 제공하는 것과, 기계적 및 전기적 신뢰성을 갖고 저렴하게 제조되고 조립될 수 있는 커넥터를 제공하는 것과, 종래에 사용된 커넥터의 단점을 극복하는 향상된 카드 에지 커넥터를 제공하는 것이다.

도1은 회로 기판 상에 장착되고 회로 기판에 대해 회로 카드를 제거 가능하게 연결하는 본 발명을 실시하는 카드 에지 커넥터를 포함하는 인쇄 회로 기판 조립체의 사시도.

도2는 도1의 하나의 카드 에지 커넥터의 측면도.

도3은 하우징 내부에 단자가 장착되기 전의 단자 수용 공동을 도시하는, 도2의 선 3-3을 따라 취한 카드 에지 커넥터의 하우징의 확대 종단면도.

도4는 단자 수용 공동 내에 장착되는 기준 단자를 도시하는, 도3과 유사한 종단면도.

도5는 단자 수용 공동 내에 장착된 신호 단자를 도시하는, 도3과 유사한 종단면도.

도6은 단자를 나타내도록 커넥터 하우징을 제거한 상태로, 카드 에지 커넥터의 하우징 내에 장착된 기준 단자와 한 쌍의 근접한 신호 단자를 도시하는 사시도.

도7은 단자를 나타내도록 커넥터 하우징이 제거된 상태로, 카드 에지 커넥터의 하우징 내에 장착된 기준 단자 전방의 한 쌍의 신호 단자를 도시하는 측면도.

도8은 카드 에지 커넥터와 결합하는 인쇄 회로 카드 에지의 일부분을 도시하는 부분 측면도.

도9는 본 발명의 설명을 돕기 위해 기준선이 부가된 상태의, 에지 카드가 장착된 회로 기판의 일부분의 부분 평면도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 회로 조립체

12 : 카드 에지 커넥터

14 : 인쇄 회로 기판

16 : 인쇄 회로 카드

18 : 결합 에지

20 : 접촉 패드

26 : 하우징

34 : 카드 슬롯

44, 46 : 단자 수용 공동

60 : 기준 단자

62 : 신호 단자

72, 92 : 기판 접촉부

104 : 단자 세트

본 발명에 따라, 복수개의 접촉 패드(pad)를 가진 회로 카드의 결합 에지를 수용하기 위한 카드 에지 커넥터가 제공된다. 카드 에지 커넥터는 상부벽, 하부벽, 및 결합 에지를 수용하기 위한 상부벽 내의 길이가 긴 카드 슬롯을 가진 길이가 긴 절연 하우징을 포함한다. 하우징 내의 평행하고 근접하게 이격된 단자 수용 공동의 복수개의 쌍은 교차하고 슬롯에 대해 횡방향으로 연장한다. 각각의 단자 수용 공동 쌍의 하나의 공동은 고주파 디지털 신호를 전달하기 위한 적어도 하나의 신호 단자(signal terminal)를 보유하고, 각각의 단자 수용 공동 쌍의 다른 공동은 접지(ground) 또는 전력(power) 신호를 전달하기 위한 적어도 하나의 기준 단자(reference terminal)를 보유한다. 각각의 신호 단자는 하우징 내에 보유되는 신호 단자 본체와, 본체로부터 상방으로 연장하는 신호 단자 가요성 비임(beam) 및 슬롯 내의 신호 단자 접촉 영역을 구비하는 신호 단자 카드 접촉부를 포함한다. 각각의 기준 단자는 하우징 내에 보유되고 신호 단자 본체 위에 놓인 기준 단자 본체와, 본체로부터 상방으로 연장하는 기준 단자 가요성 비임 및 슬롯 내의 기준 단자 접촉 영역을 구비하는 기준 단자 카드 접촉부를 포함한다.

본 발명은 상기 및 다른 목적과 장점들과 함께 첨부 도면에서 설명된 이후의 본 발명의 양호한 실시예의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해될 것이다.

도면을 참조하면, 도1에서 본 발명의 원리에 따라 구성된 세 개의 카드 에지 커넥터(12)를 포함하는 회로 조립체(10)가 도시되어 있다. 회로 조립체(10)는 인쇄 회로 기판(14), 예를 들면 컴퓨터 주기판을 포함한다. 카드 에지 커넥터(12)는 회로 기판 상에 장착되고, 인쇄 회로 카드(16), 예를 들면 주기판(14)에 이용될 수 있는 임의 추출 기억 장치(random access memory)를 갖는 메모리 모듈을 제거 가능하게 수용한다. 카드 에지 커넥터는 전력, 접지 및 디지털 신호가 회로 기판(14)과 회로 카드(16) 사이에 전달될 수 있도록 회로 통로를 제공한다.

회로 카드(16)와 회로 기판(14)의 적절한 구조는 도8과 도9에 도시되어 있다. 도8에서 일부분이 도시된 카드(16)는 카드 에지 커넥터(12)와 결합하는 에지(18)를 포함한다. 일련의 전도성 접촉 패드(20)는 결합 에지(18)를 따라 카드(16)의 대향하는 양 표면 상에 제공된다. 카드(16) 상부 및/또는 내부의 전도성 트레이스(traces)는 접촉 패드(20)로부터 카드(16) 상에 장착된 구성 요소(도시 않됨)까지 이어지는 전력, 접지 및 신호 통로를 제공한다.

회로 기판(14)의 일부분은 도9에 도시되어 있다. 회로 기판의 상부면(22)은 전도성 영역(24)의 배열체를 포함한다. 도시된 실시예에서, 전도성 영역(24)은 도금된 관통 구멍(through hole)이다. 표면 장착되어 납땜 연결되는 전도성 패드와 같은 다른 배열체도 가능하다. 회로 기판(14) 상부 및/또는 내부의 회로 트레이스는 전도성 영역(24)으로부터 회로 기판 상에 장착된 다른 구성 요소(도시 않됨)까지의 전력, 접지 및 신호 통로를 제공한다. 카드 에지 커넥터(12)가 회로 기판(14) 상에 장착되고 회로 카드(16)가 카드 에지 커넥터(12) 내부로 삽입된 경우, 커넥터(12)는 접촉 패드(20)와 전도성 영역(24) 사이의 회로 통로를 제공한다.

도2와 도3에 도시된 바와 같이, 카드 에지 커넥터(12)는 액정 중합체 플라스틱(liquid crystal polymer plastic)과 같은 성형용 고온 열가소성 재료(high temperature thermoplastic) 등의 전기적 절연 재료로써 제조된 길이가 긴 하우징(26)을 포함한다. 하우징은 상부벽(28), 저부벽(30) 및 대향하는 측벽(32)들을 갖는다. 상부벽(28) 내의 길이가 긴 카드 슬롯(34)은 삽입된 카드(16)의 결합 에지(18)를 수용한다. 하우징 단부 지주(post; 36)와 래치(latch; 38)는 하우징(26)의 단부에 제공될 수 있다. 저부벽(30)은 회로 기판(14)의 상부면(22, 도1)과 저부벽(30) 사이의 공간을 유지하기 위한 이격 유지(stand off) 돌기(40)를 포함한다. 장착용 꺽쇠(hold down; 42)는 대체로 종래 기술에 의해 공지되어 있고 회로 기판(14)에 하우징(26)을 기계적으로 부착하도록 사용될 수 있다.

다수의 단자 수용 공동(44, 도3 및 도4 ; 46, 도5)들은 하우징(26) 내에 제공된다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 오십 개 이상의 공동(44)과 유사한 개수의 공동(46)이 있을 수 있다. 각각의 모든 공동(44)은 공동(46)에 바로 가까이 인접하고, 본 발명의 양호한 실시예에서, 공동(44, 46)들은 하우징(26)의 길이를 따른 위치에서 교대로 배치된다.

단자 수용 공동(44, 46)들은 내부 분리벽 또는 분할기(dividers; 48)에 의해 분리되고, 측벽(32)들 사이에서 슬롯(34)에 대해 직각으로 횡방향으로 연장한다. 공동(44, 46)들은 교차하고 슬롯(34)의 대향하는 양 측면까지 연장한다. 슬롯(34)의 저부는 분리벽(48)과, 공동(44) 내의 단자 정지(stop) 돌기(52)와 스페이서(spacer; 54), 및 공동(46) 내의 단자 보유벽(56)에 의해 부분적으로 한정되는 정지면(50)을 갖는다. 분리벽(48)은 슬롯(34)의 정지면(50)으로부터 단지 약간만 하방으로 연장하는 스페이서(54)에 의해 공동(44)을 가로질러 연결된다. 한편, 분리벽(48)은 슬롯(34)의 정지면(50)으로부터 실질적으로 하우징(26)의 저부까지 하방으로 연장하는 단자 보유벽(56)에 의해 공동(46)을 가로질러 연결된다. 슬롯(34)의 측벽은 분리벽(48)의 빗살형 상부 부분(48a)의 내부 에지에 의해 한정된다. 공동(44, 46)의 하부 부분은 대향하는 내부 측벽(58)들을 갖는다. 각각의 공동(44, 46)은 단자가 공동 내로 삽입될 수 있게 통과하는 개방형 저부를 갖는다.

기준 단자(60)는 공동(44) 내에 장착된다. "기준 단자"라는 용어는 본 명세서에서 회로 기판(14)과 회로 카드(16) 사이의 접지 또는 전력 연결을 제공하는 단자를 의미하도록 정의된다. 신호 단자(62)는 공동(46) 내에 장착된다. "신호 단자"라는 용어는 본 명세서에서 회로 기판(14)과 회로 카드(16) 사이의 교류 신호, 전형적으로는 고속 디지털 신호의 전송을 위한 회로 통로를 제공하는 단자를 의미하도록 정의된다.

양호한 실시예에서, 기준 단자(60)들은 서로 모두 동일하고, 신호 단자(62)들도 서로 모두 동일하다. 단자(60, 62)는 균일한 두께의 금속의 평평한 평면체이고, 바람직하게는 어떠한 다른 성형(forming)이나 굽힘(bending) 작업 없이 금속 박판 재료로부터 스탬핑(stamping)에 의해 제조된다. 이는 스탬핑과 성형 모두 이루어진 단자를 가진 전기 커넥터와 비교하여 보다 효율적인 제조 작업과 더욱 강성이고 신뢰성 있는 단자를 제공한다. 바람직하게는, 단자(60, 62)는 비록 다른 합금이나 전도성 재료가 사용될 수도 있지만, 인청동(phosphor bronze)으로 스탬핑되고 니켈 위에 주석과 납으로 도금되며, 전기적 접촉 영역에서 선택적으로 금도금된다.

도4에서, 하나의 기준 단자(60)가 하나의 공동(44) 내에 위치한 것을 볼 수 있다. 기준 단자(60)는 상방으로 연장하는 보유 아암(66)을 양 단부에서 가진 대체로 직사각형인 평평한 평판형 본체(64)를 포함한다. 보유 아암(66)은 단자(60)가 저부벽(30)을 통해 공동(44) 내부로 적재된 후, 단자(60)의 이동에 저항하고 내부 측벽(58)과 결합하는 바브(barbs; 68)를 갖는다. 단자 삽입은 돌기(52)에 대한 아암(66)의 결합에 의해, 또는 스페이서(54)에 대한 본체(64)의 중앙 스팬부(70)의 결합에 의해 제한될 수 있다. 기준 단자(60)는 공동(44)의 전체 폭을 가로질러 연장하고 슬롯(34)의 양 측면까지 연장한다.

한 쌍의 이격된 기판 접촉부(72)는 본체(64)로부터 하방으로 연장한다. 이들 접촉부는 회로 기판에 대해 단자(60)를 연결하도록 회로 기판(14)의 도금된 관통 전도성 영역(24) 내에 수용된다. 기준 단자(60)에 연결된 전도성 영역(24)의 전압은 접지 또는 전원(power supply) 전위의 기준 전압이다. 기준 전압에 대해 이루어진 연결부는 낮은 임피던스 상태에 있는 것이 중요하다. 단일 기준 단자(60)를 위한 두 개의 이격된 기판 접촉부의 사용은 여분의 평행한 회로 통로와 낮은 인덕턴스의 결과를 가져온다.

한 쌍의 대향하는 스프링 아암(74)은 본체(64)로부터 상방으로 연장한다. 각각의 스프링 아암(74)은 수직부(76)와 내측 경사부(78)를 가진 가요성 비임을 포함한다. 스프링 아암(74)의 단부는 도입면(82)과 접촉 영역(84)을 한정하는 확대부(80)를 포함한다. 회로 카드(16)의 결합 에지(18)가 슬롯(34) 내부로 삽입될 때, 한 쌍의 대향하는 전도성 패드(20)는 각각의 공동(44) 내부로 삽입된다. 결합 에지(18)는 대향하는 도입면(82)들과 결합하고 스프링 아암(74)은 탄성적으로 편향되거나 분리된다. 카드(16)가 완전하게 삽입됐을 때, 접촉 영역(84)은 단자(60)로부터 대향하는 패드(20)의 쌍까지 회로 통로를 달성하도록 패드(20)와 결합한다. 이와 같이, 여분의 통로가 회로 기판(14)과 회로 카드(16) 사이에 제공된다.

도5를 참조하면, 한 쌍의 이격된 신호 단자(62)는 각각의 공동(46) 내에 장착된다. 기준 단자(60)와 같은 단일 단자보다 오히려 별개의 신호 단자(62)의 쌍의 사용은 고밀도 회로를 허용한다. 각각의 신호 단자(62)는 상방으로 연장하는 보유 아암(88)을 양 단부에서 가진 대체로 직사각형인 평평한 평판형 본체(86)를 포함한다. 보유 아암(88)은 공동(46) 내에 신호 단자(62)를 보유하는 바브(90)를 갖는다. 본체(86)의 외부 단부에서, 아암(88)과 바브(90)는 내부 측벽(58)과 결합한다. 본체(86)의 내부 단부에서, 아암(88)과 바브(90)는 보유벽(56)의 대향하는 측면들과 결합한다. 단자의 삽입은 돌기(52)에 대한 아암(66)의 결합에 의해 제한된다.

기판 접촉부(92)는 공동(46) 내의 각각의 신호 단자(62)의 본체(86)로부터 하방으로 연장한다. 이들 접촉부(92)는 회로 기판(14)에 단자(62)를 연결하도록 회로 기판(14)의 도금된 관통 전도성 영역(24) 내에 수용된다. 신호 단자(62)와 연결된 전도성 영역(24)은 회로 기판(14)과 회로 카드(16) 사이의 고주파 디지털 신호와 같은 교류 신호를 전달하도록 사용된다. 기판 접촉부(92)는 엇갈린 형태로 기준 단자의 기판 접촉부(72)로부터 횡방향으로 오프셋(offset) 된다.

스프링 아암(94)은 각각의 본체(86)로부터 상방으로 연장한다. 각각의 스프링 아암(94)은 수직부(96)와 내측 경사부(98)를 구비한 가요성 비임을 포함한다. 스프링 아암(94)의 단부는 도입면(100)과 접촉 영역(102)을 포함한다. 두 개의 동일한 신호 단자(62)는 서로에 대해 반대 위치로 공동(46)의 대향 측면들 내부로 적재된다. 두 개의 신호 단자(62)는 슬롯(34)의 대향 측면들에 있고, 반대 방향으로 인해 두 개의 대향하는 스프링 아암(94)은 슬롯(34)의 대향 측면들에서 서로를 향해 경사진다.

회로 카드(16)의 결합 에지(18)가 슬롯(34) 내부로 삽입될 때, 한 쌍의 대향하는 전도성 패드(20)는 각각의 공동(46) 내부로 삽입된다. 결합 에지(18)는 대향하는 도입면(100)들과 결합하고 스프링 아암(94)은 탄성적으로 편향되거나 분리된다. 카드(16)가 완전히 삽입됐을 때, 접촉 영역(102)은 단자(62)로부터 대향하는 패드(20)의 쌍까지 회로 통로를 달성하도록 패드(20)와 결합한다. 각각의 공동(46) 내에 두 개의 별개의 단자(62)의 사용은 회로 카드(16)의 대향하는 측면들에서 대향하는 접촉 패드(20)들에 대해 독립적인 신호 연결이 이루어지는 것을 허용한다.

각각의 모든 신호 단자 공동(46)은 각각의 기준 단자 공동(44)에 바로 가까이 인접하기 때문에, 본 발명의 커넥터(12)는 각각 밀접하게 이격되어 인터페이싱하는 기준 단자(60) 및 신호 단자(62)들을 구비하는 다수의 단자 세트(104)를 포함한다. 이들 많은 단자 세트(104) 중 하나가 단자 세트의 구조를 보다 잘 나타내기 위해 하우징(26)이 생략된 상태로 도6과 도7에 도시되어 있다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 각각의 단자 세트(104)는 단일 기준 단자(60)와 한 쌍의 대향하는 신호 단자(62)를 포함하지만, 본 발명의 원리는 각각의 세트 내에 두 개의 기준 단자와 두 개의 신호 단자, 또는 한 개의 기준 단자와 한 개의 신호 단자를 포함하는 다른 배열에 대해서도 적용될 수 있다. 양호한 실시예에서, 기준 단자 공동(44)은 신호 단자 공동(46)과 교대로 배치되지만, 각각의 기준 단자 공동의 쌍 사이의 두 개의 근접한 신호 단자 공동(44)과 같은 다른 형상이 가능하다.

도6과 도7에 도시된 바와 같이, 각각의 단자 세트(104)에서 기준 단자(60)는 신호 단자(62) 쌍에 평행하고 근접한다. 기준 단자(60)는 대체로 신호 단자(62)의 전체적으로 위에 놓이거나 가로막는다. 기준 단자 본체(64)는 전체적으로 신호 단자 본체(86)의 위에 놓인다. 기준 단자 본체는 도7에 도시된 바와 같이, 중앙 스팬부(70)의 제공과 기판 접촉부(72)의 기저부에서 하방으로 연장하는 본체(64)에 의해 신호 단자 본체(86)의 크기 이상으로 확대된다. 신호 단자 내부 보유 아암(88)은 보유 아암(66)과 스팬부(70)에 의해 덮인다. 신호 단자 접촉 비임(94)은 작은 접촉 영역(102)을 제외하고 기준 단자 접촉 비임(74)에 의해 덮인다. 이 구조는 기준 단자(60)에 대한 신호 단자(62)의 결합을 최대화하고 신호 통로 사이의 혼신을 최소화한다. 기준 단자(60)의 상대적으로 큰 크기의 구조는 유도성 임피던스를 감소시킨다.

기준 단자 접촉 아암인 스프링 아암(74)의 확대부(80)는 신호 단자 접촉 아암인 스프링 아암(94)의 단부 위에 놓인 큰 표면적을 제공한다. 이 확대부들은 접촉 아암인 스프링 아암(74)의 종래의 기계적, 전기적 기능을 위해 요구되는 크기보다 크기 때문에, "오버사이즈(oversize)"로서 정의된다. 오버사이즈 확대부(80)는 몇 가지 중요한 기능을 제공한다. 이들은 단자의 기능부에 대한 현저한 질량 증가 없이 그리고 발생할 수도 있는 기계적 기능의 저해 없이 신호 단자(62)에 대한 결합을 증가시킨다. 이들은 내구성과 강성을 갖는 카드 도입 영역을 제공한다. 회로 카드(16)의 양 측면에서 모두 대칭 배열로 오버사이즈 부분을 가진 이와 같은 다수의 기준 단자(60)의 사용은 회로 카드(16)의 양 측면 상에서 회로의 정전 차폐를 증가시킨다.

오버사이즈 확대부(80)의 다른 장점은 이 확대부(80)의 크기가 단자의 작동을 방해하지 않고 단자 임피던스를 조절하도록 변화될 수 있다는 것이다. 이 확대부는 도6에서 파선(106)까지만 연장하는 부분을 가짐으로써 길이가 감소될 수 있다. 이에 따른 단자는 확대부(80)를 갖는 것으로 설명된 단자와는 다른 임피던스를 갖는다. 비록 단자의 다른 부분이 상응한 크기로 재조절되는 것이 필요하더라도, 이 특징은 단자의 기계적인 기능의 저해 없이 특정한 임피던스 요구량에 대해 맞춰지거나 조절되는 것을 허용한다.

도7에 가장 잘 도시된 바와 같이, 기준 단자 접촉 영역(102)은 신호 단자 접촉 영역(84)보다 더 높이 상승되어 있다. 회로 카드(16)의 결합 에지(18)가 슬롯(34) 내부로 삽입될 때, 결합 에지는 먼저 기준 단자 접촉 아암인 스프링 아암(74)과 접촉하고, 접촉 아암인 스프링 아암(74)을 탄성적으로 편향시키거나 분리시키도록 도입면에 대해 반응한다. 그 후, 결합 카드 에지(18)는 신호 단자 도입면(100)과 접촉하고 신호 단자 접촉 아암인 스프링 아암(94)을 편향시키거나 분리시킨다. 최고 삽입력은 이들 두 접촉부의 결합 작용을 분리시킴으로써 감소된다.

본 발명의 카드 에지 커넥터(12)는 회로 기판(14)과 단자(60, 62) 사이의 회로 통로의 유리한 배열을 제공한다. 도9는 기판 접촉부(72, 92)가 연장하는 도금된 관통 구멍인 전도성 영역(24)의 배열체를 도시하는 회로 기판(14)의 일부분을 도시한다. 기준선(108)은 배열체의 종방향 중심선을 나타내고, 슬롯(34)의 종방향 중심선 및 삽입된 회로 카드(16)의 중심과 일치한다. 회로 통로 배열체의 중요한 특징은 모든 회로가 이 중심선(108)에 대해 대칭이라는 것이다.

전도성 영역(24)과 이 영역에 삽입된 기판 접촉부(72, 92)는 모두 중심선(108)에 평행한 네 개의 선, 즉 두 개의 내부선(110, 112)과 두 개의 외부선(114, 116) 내에 위치한다. 내부선(110, 112)은 외부선(114, 116)보다 더욱 중심선(108)에 근접한다. 양호한 실시예에서, 선(110, 112, 114 및 116)은 동일하게 이격되지만, 요구된다면 내부선(110, 112)은 중심선(108) 주위로 대칭을 유지한 상태로 더욱 멀리 이격될 수 있다.

전도성 영역(24)의 내부선(110, 112)은 단일형 단자의 접촉부만을 수용하고, 외부선(114, 116)은 다른 형의 단자의 접촉부만을 수용한다. 도시된 배열에서, 관통 구멍인 전도성 영역(24)의 내부선(110, 112)은 기준 단자 기판 접촉부(72)만을 수용하고, 외부선(114, 116)은 신호 단자 기판 접촉부(92)만을 수용한다.

각각의 모든 기준 단자 기판 접촉부(72)는 다른 기준 단자 접촉부(72)와 횡방향으로 정렬되고 중심선(108)으로부터 동일한 거리로 이격된다. 횡방향 선(118)은 두 개의 접촉부(72)와 교차하고 이러한 관계를 도시한다. 각각의 모든 신호 단자 접촉부(92)도 또한 다른 신호 단자 접촉부(92)와 횡방향으로 정렬되고 중심선(108)으로부터 동일한 거리로 이격된다. 다른 횡방향 선(120)은 두 개의 접촉부(92)와 교차하고 이러한 관계를 도시한다.

본 발명으로부터 얻어진 회로 통로 배열체는 종래의 비대칭 회로 배열체와 비교하여 회로 기판(14) 상의 전도성 트레이스의 경로를 용이하게 정할 수 있다. 게다가, 대칭 배열체는 커넥터의 제조와 조립을 용이하게 하는 단자 패턴의 특징이다.

본 발명의 양호한 실시예에서, 기판 접촉부(72, 92)는 회로 기판(14)의 도금된 관통 구멍인 전도성 영역(24)에 납땜되는 납땜 미부(solder tails)이다. 본 발명의 장점이 유지되는 한, 표면 장착 기부(mount feet)와 같은 다른 형태의 기판 접촉부가 사용될 수 있다. 게다가, 몇몇의 다른 적용에 대해, 기준 단자(60)들을 위해 단지 하나의 기판 접촉부가 사용되는 것이 가능하다.

본 발명은 도면에서 도시된 본 발명의 실시예의 상세한 설명과 관련하여 설명되었지만, 이 상세한 설명은 첨부된 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.

본 발명에 따르면 관련된 회로 조립체와의 임피던스의 부합을 달성할 수 있도록 낮은 인덕턴스, 신호 회로 사이의 최소 혼신 및 고밀도 회로를 갖고, 비록 작지만 강성이고 저렴하게 제조되고 조립될 수 있는 기계적 및 전기적 신뢰성을 가진, 종래에 사용된 커넥터의 단점을 극복하는 향상된 카드 에지 커넥터가 제공된다.

Claims

복수개의 접촉 패드를 가진 회로 카드의 결합 에지를 수용하고, 복수개의 전도성 영역을 가진 회로 기판 상에 장착되기 위한 카드 에지 커넥터에 있어서,

상기 결합 에지를 수용하기 위해 길이가 긴 카드 슬롯을 가진 길이가 긴 절연 하우징과,

상기 슬롯과 교차하고 슬롯에 대해 횡방향으로 연장하며, 하우징의 측벽들 사이에서 연장하는 분리벽에 의해 한정되는, 상기 하우징 내의 근접하게 이격된 복수개의 쌍의 단자 수용 공동을 포함하며,

상기 단자 수용 공동 쌍들 중 각각의 쌍에서의 하나의 공동은 신호를 전달하기 위해 상기 카드 슬롯의 대향 측면들 상에 대체로 평면인 한 쌍의 신호 단자 - 각각의 신호 단자는 신호 단자 본체, 상기 회로 카드 상의 각각의 접촉 패드와 접촉하기 위해 슬롯 내에 배치된 신호 단자 접촉 영역을 구비하고 상기 신호 단자 본체로부터 연장하는 신호 단자 외팔보형 가요성 비임, 및 상기 회로 기판의 각각의 상기 전도성 영역과 접촉하기 위한 기판 접촉부를 포함함 - 를 보유하고,

상기 단자 수용 공동 쌍들 중 각각의 쌍에서의 다른 공동은 공통 평면 내에 놓인 상기 신호 단자의 쌍으로 접지/전력 신호를 전달하기 위한 대체로 평면의 평판형 기준 단자 - 기준 단자는 기준 단자 본체, 상기 회로 카드 상의 각각의 접촉 패드와 접촉하기 위해 슬롯 내에 배치되는 기준 단자 접촉 영역과 상기 기준 단자 본체로부터 연장하는 기준 단자 외팔보형 가요성 비임을 각각 가진 두 개의 이격된 기준 단자의 스프링 아암, 및 상기 회로 기판의 하나 이상의 전도성 영역과 접촉하기 위한 적어도 두 개의 기판 접촉부를 포함함 - 를 보유하며,

상기 공통 평면은 기준 단자의 평면에 대체로 평행하고, 상기 두 개의 기준 단자 스프링 아암은 다른 공동 내에 슬롯의 대향 측면들 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 카드 에지 커넥터.
제1항에 있어서, 상기 두 개의 기준 단자 가요성 비임은 상기 두 개의 신호 단자 가요성 비임 위에 놓이는 것을 특징으로 하는 카드 에지 커넥터.
제1항에 있어서, 각각의 단자는 단자의 각각의 단자 수용 공동 내부에 단자를 가압 끼워 맞춤하여 보유하도록 상기 단자의 대향하는 에지들에서 한 쌍의 보유 바브를 포함하는 것을 특징으로 하는 카드 에지 커넥터.
제1항에 있어서, 각각의 상기 하나의 단자 수용 공동은 대체로 상기 카드 슬롯으로부터 상기 하우징의 저부면에 대체로 근접할 때까지 연장하는 중앙벽을 갖고, 다른 단자 수용 공동은 카드 슬롯 하부에 바로 가까이에 인접한 정지벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 카드 에지 커넥터.
제1항에 있어서, 상기 하나의 단자 수용 공동 내의 상기 신호 단자의 쌍은 동일하고, 반대 방향으로 장착되는 것을 특징으로 하는 카드 에지 커넥터.
제1항에 있어서, 각각의 단자 수용 공동 쌍의 적어도 하나의 공동은 슬롯에 걸쳐 연장되고 슬롯으로부터 대향하는 양방향으로 연장하는 단일 기준 단자를 보유하는 것을 특징으로 하는 카드 에지 커넥터.
제6항에 있어서, 상기 기준 단자 본체는 상기 하나의 공동 내에서 두 개의 신호 단자 본체 위에 놓이고, 각각의 기준 단자 가요성 비임은 상기 하나의 공동 내에서 상기 신호 단자 쌍의 하나의 상기 신호 단자의 가요성 비임 위에 놓이는 것을 특징으로 하는 카드 에지 커넥터.
제1항에 있어서, 각각의 상기 전도성 영역은 전도성을 갖도록 도금된 관통 구멍이고, 각각의 상기 기판 접촉부는 전도성을 갖도록 도금된 각각의 관통 구멍 내부로 삽입되도록 치수가 정해진 납땜 미부인 것을 특징으로 하는 카드 에지 커넥터.
복수개의 접촉 패드를 가진 회로 카드의 결합 에지를 수용하고, 복수개의 전도성 영역을 가진 회로 기판 상에 장착되기 위한 카드 에지 커넥터에 있어서,

상기 결합 에지를 수용하기 위한 길이가 긴 카드 슬롯을 가진 길이가 긴 절연 하우징과,

상기 슬롯과 교차하고 슬롯에 대해 횡방향으로 연장하며, 하우징의 측벽들 사이에서 연장하는 분리벽에 의해 한정되는, 상기 하우징 내의 근접하게 이격된 복수개의 쌍의 단자 수용 공동을 포함하며,

상기 단자 수용 공동 쌍들 중 각각의 쌍에서의 하나의 공동은 신호를 전달하기 위한 한 쌍의 거울대칭형 신호 단자 - 각각의 신호 단자는 상기 슬롯의 각각의 측면 상에 위치하고 서로 대면하며, 각각의 신호 단자는 신호 단자 본체, 상기 회로 카드 상의 하나의 접촉 패드와 접촉하기 위해 슬롯 내에 배치되는 신호 단자의 접촉 영역과 상기 신호 단자 본체로부터 연장하는 신호 단자 외팔보형 가요성 비임을 가진 신호 단자 스프링 아암, 및 상기 회로 기판의 각각의 전도성 영역과 접촉하기 위한 기판 접촉부를 포함함 - 를 보유하고,

상기 단자 수용 공동 쌍들 중 각각의 쌍에서의 다른 공동은 대체로 평평한 평판형 기준 단자 - 기준 단자는 기준 단자 본체, 상기 회로 카드의 각각의 접촉 패드와 접촉하기 위해 슬롯 내에 배치되는 기준 단자 접촉 영역과 상기 기준 단자 본체로부터 연장하는 기준 단자 외팔보형 가요성 비임을 각각 가진 두 개의 이격된 기준 단자의 스프링 아암, 및 상기 회로 기판의 하나의 전도성 영역과 접촉하기 위한 기판 접촉부를 포함함 - 를 보유하며, 기준 단자는 상기 다른 공동의 대체로 전체폭을 가로질러 연장되고, 상기 기준 단자 스프링 아암은 상기 슬롯의 대향 측면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 카드 에지 커넥터.
제9항에 있어서, 상기 두 개의 기준 단자 가요성 비임은 상기 두 개의 신호 단자 가요성 비임 위에 놓이는 것을 특징으로 하는 카드 에지 커넥터.
제9항에 있어서, 각각의 단자는 단자의 각각의 단자 수용 공동 내부에 단자를 가압 끼워 맞춤하여 보유하도록 상기 단자의 대향하는 에지들에서 한 쌍의 보유 바브를 포함하는 것을 특징으로 하는 카드 에지 커넥터.
제9항에 있어서, 각각의 상기 하나의 단자 수용 공동은 대체로 상기 카드 슬롯으로부터 상기 하우징의 저부면에 대체로 근접할 때까지 연장하는 중앙벽을 갖고, 다른 단자 수용 공동은 상기 카드 슬롯 하부에 바로 가까이에 인접한 정지벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 카드 에지 커넥터.
제9항에 있어서, 각각의 상기 전도성 영역은 전도성을 갖도록 도금된 관통 구멍이고, 각각의 상기 기판 접촉부는 상기 전도성을 갖도록 도금된 각각의 관통 구멍 내에 삽입되어 보유되기에 적당한 납땜 미부인 것을 특징으로 하는 카드 에지 커넥터.
결합 에지 부근에서 대향하는 표면들 상에 복수개의 접촉 패드를 가진 회로 카드의 결합 에지를 수용하고, 전도성을 갖도록 도금된 복수개의 관통 구멍을 가진 회로 기판 상에 장착되기 위한 카드 에지 커넥터에 있어서,

상기 커넥터가 상기 회로 기판에 장착될 때 회로 기판에 대체로 맞닿는 저부벽과, 상기 회로 카드의 결합 에지를 수용하기 위한 길이가 긴 슬롯을 구비한 상부벽을 가진 길이가 긴 절연 하우징과,

상기 슬롯과 교차하고 슬롯의 양 측면에 대해 횡방향으로 연장하며, 하우징의 측벽들 사이에서 연장하는 분리벽에 의해 한정되는, 상기 하우징 내의 근접하게 이격된 복수개의 쌍의 단자 수용 공동과,

각각의 상기 단자 수용 공동 쌍의 하나의 공동 내에 신호를 전달하기 위한 한 쌍의 거울대칭형 신호 단자 쌍 - 거울대칭형 신호 단자 쌍의 각각의 신호 단자는 상기 슬롯의 각각의 측면 상에 위치하고 거울대칭형 신호 단자 쌍의 다른 신호 단자에 대면하고, 각각의 거울대칭형 신호 단자 쌍은 대체로 직사각형인 신호 단자 본체, 대응하는 단자 수용 공동 내에서 상기 신호 단자를 보유하기 위해 바브 형성된 보유 아암, 상기 본체로부터 연장하는 신호 단자 외팔보형 가요성 비임, 상기 회로 카드 상의 각각의 접촉 패드와 접촉하기 위해 슬롯 내에 배치되는 신호 단자 접촉 영역, 및 상기 회로 기판의 전도성을 갖도록 도금된 각각의 관통 구멍과 접촉하기 위해 상기 신호 단자 본체로부터 연장하는 납땜 미부를 포함함 - 과,

각각의 단자 수용 공동의 쌍의 다른 공동 내에서 접지 또는 전력 신호를 전달하기 위한 대체로 평평한 평판형 기준 단자 - 기준 단자는 상기 다른 공동의 전체 폭을 실질적으로 가로질러 연장하고 대체로 대칭이며, 기준 단자는 대체로 직사각형의 기준 단자 본체, 대응하는 단자 수용 공동 내에 상기 기준 단자를 보유하기 위해 바브 형성된 보유 아암, 상기 슬롯의 대향 측면들 상의 상기 본체로부터 연장하는 두 개의 기준 단자 외팔보형 가요성 비임, 상기 회로 카드의 대향하는 표면들 상의 접촉 패드와 접촉하기 위해 슬롯 내에 배치되는 두 개의 기준 단자 접촉 영역, 및 상기 회로 기판의 상기 전도성을 갖도록 도금된 관통 구멍과 접촉하기 위한 두 개의 납땜 미부를 포함함 -

를 포함하는 것을 특징으로 하는 카드 에지 커넥터.
제14항에 있어서, 각각의 단자는 단자의 각각의 단자 수용 공동 내부에 상기 단자를 가압 끼워 맞춤하여 보유하도록 상기 단자의 대향 에지들에서 한 쌍의 보유 바브를 포함하는 것을 특징으로 하는 카드 에지 커넥터.
제14항에 있어서, 각각의 상기 하나의 단자 수용 공동은 대체로 상기 카드 슬롯으로부터 상기 하우징의 저부면에 대체로 근접할 때까지 연장하는 중앙벽을 갖고, 상기 다른 단자 수용 공동은 상기 카드 슬롯의 하부에 바로 가까이에 인접한 정지벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 카드 에지 커넥터.