KR20010082144A - 회로 기판 스트래들 장착식 커넥터 - Google Patents

회로 기판 스트래들 장착식 커넥터 Download PDF

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KR20010082144A
KR20010082144A KR1020010006889A KR20010006889A KR20010082144A KR 20010082144 A KR20010082144 A KR 20010082144A KR 1020010006889 A KR1020010006889 A KR 1020010006889A KR 20010006889 A KR20010006889 A KR 20010006889A KR 20010082144 A KR20010082144 A KR 20010082144A
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electrical connector
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KR1020010006889A
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슈미드갈데이비드알.
넬슨리차드에이.
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루이스 에이. 헥트
몰렉스 인코포레이티드
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Abstract

본 발명의 전기 커넥터는 회로 기판의 모서리에 스트래들 장착되도록 제공된다. 커넥터는 기판의 모서리를 수용하는 슬롯을 한정하는 유전성 하우징을 포함한다. 복수개의 단자는 하우징 상에 장착되고, 기판 상의 회로 트레이스에 연결되는 접촉부를 포함한다. 가요성 파지 아암이 슬롯 내부로의 기판의 삽입에 의해 회로 기판과 굽힘 가능하게 결합하도록 슬롯의 일 측면 상에서 하우징과 일체로 되어 있다. 접지 탭은 회로 기판 상의 접지 패드와 접촉하는 슬롯에 인접하여 하우징을 통해 커넥터의 정합면 상의 차폐판으로부터 연장한다.

Description

회로 기판 스트래들 장착식 커넥터{CIRCUIT BOARD STRADDLE MOUNTED CONNECTOR}
본 발명은 전기 커넥터 기술, 특히 기판의 적어도 일 측면 상의 모서리 부근에서 회로 트레이스를 갖는 회로 기판의 모서리에 스트래들 장착(straddle mounting)되는 커넥터에 관한 것이다.
전기 커넥터는 흔히 회로 기판의 표면 상의 회로 트레이스에 용접 등에 의해 연결된 커넥터 하우징 상에 복수개의 단자의 접촉부들이 장착되는 상태로 회로 기판에 장착된다. 더욱 흔하게는, 커넥터는 커넥터 하우징의 일부가 기판 모서리와 중첩될 수 있는 기판의 모서리 부근 또는 기판의 표면에 동일 평면으로 장착된다. 이러한 표면 장착식 커넥터에 있어서, 커넥터 하우징은 통상 기판에 대체로 수직한 방향으로 기판 내의 장착 구멍 내부로 삽입된 장착 지주에 의해 회로 기판에 장착된다. 장착 지주는 커넥터를 기판에 영구적으로 고정할 필요는 없지만, 지주는 커넥터 단자를 기판의 회로 트레이스에 영구적으로 고정하는 납땜 공정 중에 커넥터를 정확하게 위치시키고 커넥터를 일시적으로 유지시킨다. 표면 장착식 커넥터에 있어서, 커넥터는 회로 기판의 표면 상의 접지 패드에 납땜된 접지 탭을 구비한 차폐체도 포함할 수 있다.
몇몇 예에서, 회로 기판의 모서리에 "스트래들" 장착되는 전기 커넥터는 특정한 설계 사양을 요구한다. 이러한 커넥터는 흔히 기판의 대향하는 양 측면들 상의 회로 트레이스에 납땜 등에 의해 연결되어야 하는 단자들을 갖는 경우에 사용된다. 커넥터가 회로 기판에 스트래들 장착된 때, 기판의 모서리는 통상 기판에 대체로 평행한 방향으로 커넥터의 슬롯 내부로 삽입된다. 그러므로, 표면 장착식 커넥터에 사용되는 장착 지주는 스트래들 장착식 커넥터와 함께 기판의 구멍 내부로 삽입될 수 없다. 결과적으로, 기판 상의 회로 트레이스에 단자들이 납땜되는 동안 스트래들 장착식 커넥터를 기판에 장착하는 데에는 보다 정교한 장착 구성이 사용되어 왔다. 이러한 구성은 이들이 기판 상의 회로 트레이스의 경로 설정에 사용될 수 있는 기판 상의 유용한 "실공간(real estate)"을 차지하기 때문에 흔히 설계 문제를 발생시킨다. 회로 기판 전자 장치의 소형화가 증가함에 따라, 이러한 문제는고밀도 커넥터와 회로 기판의 회로 계통에서 심각해진다. 본 발명은 회로 기판에 대한 전기 커넥터의 스트래들 장착을 용이하게 하는 신규한 특징을 제공함으로써 상기 문제점을 해결하고자 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 기판의 적어도 일 측면 상의 모서리 부근에서 회로 트레이스를 갖는 회로 기판의 모서리에 스트래들 장착되는 신규하고 개선된 전기 커넥터를 제공하는 것이다.
도1은 본 발명의 개념을 실시하는 전기 커넥터의 전방 사시도.
도2는 커넥터의 후방 사시도.
도3은 하나의 파지 아암을 보다 명확히 도시하는, 커넥터의 후방에서의 커넥터의 일 단부의 확대 사시도.
도4는 내부의 슬롯과 하나의 파지 아암을 도시하는, 2갈래로 나눠진 장착 지주들 중 하나의 더욱 확대된 사시도.
도5는 커넥터 차폐체의 EMI 탭들 중 2개와 접지 탭들 중 하나를 보다 명확히 도시하는, 도1에 도시된 커넥터의 우측 단부의 확대 사시도.
도6은 도2의 선 6-6을 따라 취한 확대 종단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 커넥터
12 : 하우징
14 : 전방 정합면
16 : 후방 접속면
18 : 단자
20 : 차폐체
22 : 단자 수용 통로
30 : 장착 지주
32 : 슬롯
38 : 파지 아암
46 : 차폐판
48 : 시라우드
52 : 플랜지
54 : 노치
56 : EMI 탭
58 : 접지 탭
64 : 범프
본 발명의 예시적인 실시예에서, 커넥터는 회로 기판의 모서리를 수용하는 슬롯을 한정하는 유전성 하우징을 포함한다. 복수개의 단자는 하우징 상에 장착되고, 납땜 등에 의해 회로 기판 상의 회로 트레이스에 연결되는 접촉부를 포함한다. 가요성 파지 아암이 슬롯 내부로의 기판의 삽입에 의해 회로 기판과 굽힘 가능하게 결합하도록 슬롯의 일 측면에서 하우징과 일체로 되어 있다.
본 명세서에 개시된 바와 같이, 하우징은 플라스틱 재료로 성형되고, 가요성 파지 아암은 하우징과 일체로 성형된다. 단자의 접촉부는 회로 기판의 대향하는 양 측면들 상의 회로 트레이스에 연결된다. 하우징은 회로 기판의 위치 설정을 위하여 슬롯의 적어도 일 측면에서 고정된 기준면(datum plane)을 한정한다. 가요성 파지 아암은 기준면에 대항하여 회로 기판을 편의시키도록 슬롯의 대향 측면에 배치된다. 하우징은 단자들이 하우징의 대향 단부들로부터 이격되어 하우징 상에 장착되는 상태로 연장한다. 슬롯에는 단자의 외측의 하우징의 각각의 대향 단부 부근에 적어도 하나의 파지 아암이 제공된다.
본 발명의 다른 특징은 커넥터의 차폐체 상의 EMI 탭의 제공과 관련된다. 특히, 슬롯, 가요성 파지 아암 및 단자의 접촉부들은 하우징의 후방 접속면에 위치된다. 차폐판이 하우징의 전방 정합면에 대항하여 병렬 배치된다. 차폐판은 커넥터가 장착될 수 있는 장착 패널과 편의 가능하게 결합하도록 전방으로 돌출하는 복수개의 일체형 탄성 EMI 탭을 포함한다. 차폐판은 판금 재료로 스탬핑 가공 및 성형되고, EMI 탭은 전방으로 굴곡된다.
본 발명의 다른 특징은 회로 기판 상의 접지 패드에 연결되는 대체로 편평한 접지 탭을 포함하는, 하우징의 적어도 일부분 위의 차폐체와 관련된다. 접지 탭은 회로 기판이 슬롯 내부로 삽입될 때, 접지 패드 위로 활주되는 소형 범프(bump)를 포함한다. 범프는 접지 탭의 잔여부가 회로 기판 상의 접지 패드의 땜납 페이스트(solder paste)를 제거(wiping)하는 것을 방지한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점들은 첨부 도면과 관련하여 취해진 이하의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
신규한 본 발명의 특징은 특히 첨부된 특허청구범위에 기재되어 있다. 본 발명은 발명의 목적 및 장점들과 함께 동일한 도면 부호가 동일한 요소를 나타내는 첨부 도면과 관련하여 취해진 이하의 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있다.
도면을 상세히 참조하여, 먼저 도1과 도2를 참조하면, 본 발명은 종래 기술에서 공지된 바와 같이 기판의 적어도 일 측면 상의 모서리 부근에서 회로 트레이스를 갖는 (도시 안된) 회로 기판의 모서리에 스트래들 장착되는 전기 커넥터(10)로 구체화되어 있다. 커넥터(10)는 전방 정합면(14)과 후방 접속면(16)을 한정하는 유전성 하우징(12)을 포함한다. 복수개의 단자(18)는 하우징 내에 장착된다. 차폐체(20)는 이하에 상세히 설명되는 바와 같이 하우징 위로, 주로 하우징의 전방 위로 장착된다.
커넥터(10)의 하우징(12)은 길이가 길고, 적어도 3열로 단자(18)들을 수용하도록 하우징의 전방 정합면(14)과 후방 접속면(16) 사이에서 연장하는 중앙으로 위치된 복수개의 단자 수용 통로(22, 도2)를 포함한다. 하우징은 플라스틱 등과 같은 유전성 재료로 성형된 단일편 구조이다. 하우징은 길이가 긴 대체로 사각형인 정합부(24, 도1)와 정합부(24)를 지나 종방향으로 연장하는 대향 단부(26)들을 구비한다. 정합부(24)는 (도시 안된) 장착 패널 또는 후방면 내의 사각형 구멍을 통해 연장할 수 있고, 한 쌍의 장착 구멍(28)이 커넥터를 패널에 고정하기 위한 적절한 체결구를 수용하는 단부(26)를 통해 형성된다.
도2와 관련하여 도3과 도4를 참조하면, 하우징(12)은 회로 기판의 모서리를 수용하는 슬롯을 한정하는 일체로 성형되고 2갈래로 나눠진 한 쌍의 장착 지주(30)를 포함한다. 특히, 각각의 2갈래로 나눠진 장착 지주(30)는 화살표 "A"(도4)의 방향으로 회로 기판의 모서리를 수용하는 슬롯(32)을 갖는다. 각각의 슬롯은 제1 측면(34)과 제2 측면(36)을 갖는다. 제1 측면(34)은 회로 기판의 일 측면과 결합하여 기판을 정확히 위치시키는 고정된 또는 강성인 기준면을 한정한다. 가요성 파지 아암(38)이 슬롯(32)의 측면(36)에서 각각의 장착 지주(30)와 일체로 성형되고, 도4에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이 화살표 "A"의 삽입 방향과 대체로 평행하게 연장한다. 파지 아암은 기준면(34)과 결합하는 기판의 측면에 대향하여 회로 기판의 측면과 결합하는 돌출부(38a)를 갖는다. 가요성 파지 아암(38)은 기판의 모서리와 결합하여 파지 아암을 기판으로부터 멀리 굴곡시키는 모따기된 말단부(38b)를 갖는다. 기판이 슬롯(32) 내부로 완전히 삽입된 때, 돌출부(38a)는 기판과 결합되어 화살표 "B"(도4)의 방향으로 기준면(34)에 대항하여 기판을 편의시킨다.
도2와 도3에 도시된 바와 같이, "끼워맞춤 못(fitting nail, 40)"이 각각의 장착 지주(30)의 말단부의 슬롯(42) 내부로 가압 끼워맞춤 등에 의해 고정된다. 끼워맞춤 못은 금속 재료로 제조되고, 커넥터를 기판에 용이하게 고정하도록 회로 기판 상의 장착 패드에 납땜되는 플랜지부(40a, 도3)를 포함한다.
커넥터(10)의 차폐체(20)는 판(46)의 전방으로 돌출하도록 차폐체로부터 당겨지고 도1에 가장 잘 도시된 바와 같이 하우징의 돌출 정합부(24)를 둘러싸는 시라우드(48)와 함께, 하우징(12)의 전방 정합면(14)에 대항하여 병렬 배치된 편평한 차폐판(46)을 포함한다. 판(46)은 하우징을 통해 장착 구멍(28)과 정렬된 한 쌍의 구멍(50)을 구비한다. 한 쌍의 상부 플랜지(52)는 전방판의 후방으로 돌출하고, 도2와 도3에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이 하우징(12)의 한 쌍의 노치(54) 내에 놓인다.
차폐체(20)의 특징은 커넥터가 패널에 장착된 때 전자기 간섭(electromagnetic interference, EMI)에 대한 확실한 보호를 제공하는 것이다.차폐체는 전도성 판금 재료로 스탬핑 가공 및 성형된다. 도1과 관련하여 도5와 도6을 참조하면, 4개의 EMI 탭(56)은 차폐체(20)의 판(46)으로부터 스탬핑 가공되고 판의 전방으로 굴곡된다. 그러므로, 커넥터가 하우징의 정합부(24)와 함께 그리고 패널 내의 개구를 통해 돌출하는 차폐체의 시라우드(48)와 함께 장착된 때, EMI 탭(56)은 패널과 확실하게 결합할 것이다. 탭은 탄성을 가지며, 커넥터가 하우징 내의 장착 구멍(28)과 차폐체 내의 구멍(50)을 통해 연장하는 적절한 체결구에 의해 패널에 고정된 때 화살표 "C"(도6)의 방향으로 굽힘될 것이다.
또한, 차폐체는 파지 아암(38)에 의해 결합되는 회로 기판의 측면 상의 적절한 접지 패드에 접지된다. 특히 도2, 도3, 도5 및 도6을 참조하면, 한 쌍의 접지 탭(58)이 하우징(12)과 일체형이고, 하우징(12)의 통로(60, 도2)를 통해 차폐체(20)의 판(46)의 후방으로 돌출한다. 접지 탭은 2갈래로 나눠진 장착 지주(30)에 인접하여 하우징의 후방 접속면(16)의 후방으로 돌출한다. 차폐체(20)는 화살표 "D"(도6)의 방향으로 하우징(12)에 조립된다. 접지 탭(58)이 통로(60) 내부로 이동함에 따라, 접지 탭의 말단부는 통로의 저부의 램프(ramp, 62)와 결합하고, 화살표 "E"의 방향으로 상향으로 접지 탭을 편의시킨다. 이는 회로 기판 상의 접지 패드로부터 접지 탭을 이격시키는 어떠한 제조 오차도 수용한다.
또한, 접지 탭(68)은 접지 탭이 회로 기판 상의 접지 패드의 땜납 페이스트를 제거하는 것을 방지하는 수단을 포함한다. 특히, 각각의 접지 탭(58)은 접지 탭으로부터 상향으로 또는 회로 기판의 방향으로 돌출하는, 내부의 펀칭된 소형 범프(64)를 구비한다. 이 범프는 회로 기판 상의 땜납 피복된 접지 패드와 실제로결합하는 접지 탭의 부분이다. 범프가 매우 소형이기 때문에, 회로 기판 상의 접지 패드의 땜납 페이스트를 거의 씻어 내지 않으므로 접지 패드와 차폐체(20)의 접지 탭(58) 사이는 양호하게 납땜 연결된다.
전술된 바와 같이, 단자(18, 도2)는 하우징(12) 내의 통로(22)를 통해 장착된다. 각각의 단자는 하우징 내에 단자를 고정시키도록 통로 내부로 가압 끼워맞춤되는 확대 또는 확장된 본체부(66)를 포함한다. 도1에 도시된 바와 같이, 단자는 하우징의 정합부(24) 내의 사일로(silo, 70) 내부로 돌출하는 접촉부(68)를 갖는다. 접촉부는 상호 보완적인 정합 커넥터의 적절한 저힘(low force) 나선형 수형 단자를 수용하는 저힘 나선형 암형 접촉부로서 도시되어 있다.
단자(18)는 3열로 장착되고, 2개의 열이 기판의 일 측면 상에 있고 하나의 열이 기판의 대향 측면 상에 있는 상태로 회로 기판 상의 3열의 회로 패드에 납땜 등에 의해 연결되는, 도2에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이 하우징의 후방 접속면(16)의 후방으로 돌출하는 접속부를 갖는다. 특히, 도2에 도시된 바와 같이, 단자의 상부열은 모두 단자의 중간열의 접속부(74)보다 하우징의 후방면(16)에 근접한 열 내의 접속부(72)를 구비한다. 그러므로, 단자의 상부열 및 중간열은 회로 기판의 일 측면 상에서 회로 패드의 2개의 열과 결합(및 납땜) 된다. 단자의 하부열은 커넥터가 기판의 모서리와 스트래들 결합됨에 따라 회로 기판의 대향 측면 상의 회로 패드와 결합하는 열 내의 접속부(76)를 갖는다.
마지막으로, 비록 본 발명의 특징은 본 명세서에서 설명되고 도시된 커넥터(10)의 특정 형상으로 제한되지 않지만, 커넥터(10)는 단자(18)가 주로 신호단자인 조합["콤보(combo)"] 커넥터인 것으로 설명되어야 한다. 또한, 4개의 전원 단자(78)에는 도1에 도시된 바와 같이 하우징의 정합부(24) 내부로 전방으로 돌출하는 접촉부(80)가 제공된다. 2개의 전원 단자(78)는 회로 기판의 대향 측면들 상의 접지 패드에 납땜 등에 의해 연결되는 접속 레그(84)를 갖는 접지판(82, 도2)의 각각의 대향 측면 상에 배치된다.
본 발명은 발명의 사상 또는 중심 특징으로부터 벗어나지 않고 다른 특정한 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 그러므로, 본 발명의 예 및 실시예들은 모든 면에서 제한이 아닌 예시로서 고려되어야 하고, 본 발명은 주어진 상세 사항으로 제한되지 않는다.
본 발명에 따르면, 기판의 적어도 일 측면 상의 모서리 부근에서 회로 트레이스를 갖는 회로 기판의 모서리에 대한 스트래들 장착을 용이하게 하는 신규하고 개선된 전기 커넥터를 제공할 수 있다.

Claims (10)

  1. 기판의 적어도 일 측면 상의 모서리 부근에서 회로 트레이스를 갖는 회로 기판의 모서리에 스트래들 장착되는 전기 커넥터에 있어서,
    회로 기판의 모서리를 수용하는 슬롯을 한정하는 유전성 하우징과,
    회로 기판 상의 회로 트레이스에 연결되는 접촉부를 포함하고, 하우징 상에 장착되는 복수개의 단자와,
    슬롯 내부로의 기판의 삽입에 의해 회로 기판과 굽힘 가능하게 결합하도록 상기 슬롯의 일 측면에서 하우징과 일체형으로 된 가요성 파지 아암
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 회로 기판의 위치 설정을 위해 슬롯의 일 측면에서 고정된 기준면을 한정하고,
    상기 가요성 파지 아암은 기준면에 대항하여 회로 기판을 편의시키도록 슬롯의 대향 측면에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 플라스틱 재료로 성형되고,
    상기 가요성 파지 아암은 하우징과 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  4. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 상기 단자가 하우징의 대향 단부들로부터 이격되어 하우징 상에 장착된 상태로 연장하고,
    상기 전기 커넥터는 단자의 외측으로 하우징의 각각의 대향 단부 부근에서 상기 가요성 파지 아암들 중 적어도 하나를 구비한 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 슬롯, 가요성 파지 아암 및 단자의 접촉부들은 하우징의 후방 접속면에 위치되고,
    상기 전기 커넥터는 하우징의 전방 정합면에 대항하여 병렬 배치된 차폐판을 포함하며,
    상기 차폐판은 커넥터가 장착될 수 있는 장착 패널과 편의 가능하게 결합하도록 차폐판의 전방으로 돌출하는 복수개의 일체형 탄성 EMI 탭을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  6. 제1항에 있어서, 상기 전기 커넥터는 상기 하우징의 적어도 일부분에 걸쳐 차폐체를 포함하고,
    상기 차폐체는 회로 기판 상의 접지 패드에 연결되는 대체로 편평한 접지 탭을 포함하며,
    상기 접지 탭은 회로 기판이 상기 슬롯 내부로 삽입된 때에 접지 패드 위로 활주되는 소형 범프를 포함하고,
    상기 범프는 접지 탭의 잔여부가 회로 기판 상의 접지 패드의 땜납 페이스트를 제거하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  7. 패널 내의 개구를 통해 장착되는 차폐형 전기 커넥터에 있어서,
    전방 정합면 및 패널 내의 개구를 통해 연장하는 전방으로 돌출하는 정합부를 구비하는 유전성 하우징과,
    하우징의 정합부 내부로 연장하는 접촉부를 구비하고, 하우징 상에 장착되는 복수개의 단자와,
    하우징의 전방 정합면에 대항하여 병렬 배치된 차폐판, 하우징의 정합부 둘레에서 차폐판의 전방으로 돌출하는 시라우드, 및 내부의 개구 둘레에서 패널과 편의 가능하게 결합하도록 차폐판의 전방으로 돌출하는 복수개의 일체형 탄성 EMI 탭을 구비하는, 하우징의 적어도 일부분에 걸쳐 있는 차폐체
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차폐형 전기 커넥터.
  8. 기판의 적어도 일 측면 상의 모서리 부근에서 회로 트레이스를 갖는 회로 기판의 모서리에 스트래들 장착되는 전기 커넥터에 있어서,
    회로 기판의 모서리를 수용하는 슬롯을 한정하는 유전성 하우징과,
    회로 기판 상의 회로 트레이스에 연결되는 접촉부를 구비하고, 하우징 상에 장착되는 복수개의 단자와,
    회로 기판 상의 접지 패드에 연결되는 대체로 편평한 접지 탭을 구비하는,하우징의 적어도 일부분에 걸친 차폐체를 포함하며,
    상기 접지 탭은 회로 기판이 상기 슬롯 내부로 삽입될 때 접지 패드 위로 활주되는 소형 범프를 포함하고,
    상기 범프는 접지 탭의 잔여부가 회로 기판 상의 접지 패드의 땜납 페이스트를 제거하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 차폐형 전기 커넥터.
  9. 기판의 적어도 일 측면 상의 모서리 부근에서 회로 트레이스를 갖는 회로 기판의 모서리에 스트래들 장착되는 전기 커넥터에 있어서,
    전방 정합면과 후방 접속면을 구비하고, 회로 기판의 모서리를 수용하는 슬롯을 한정하는 유전성 하우징과,
    회로 기판 상의 회로 트레이스에 연결되는 접촉부를 구비하고, 하우징 상에 장착되는 복수개의 단자와,
    하우징의 전방 정합면에 대항하여 병렬 배치되는 차폐판을 구비하는, 하우징의 적어도 일부분에 걸친 차폐체를 포함하며,
    상기 차폐체는 회로 기판 상의 접지 패드에 연결되도록 하우징의 통로를 통해 차폐판으로부터 연장하는 대체로 편평한 접지 탭을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  10. 제9항에 있어서, 상기 접지 탭은 회로 기판이 상기 슬롯 내부로 삽입될 때 접지 패드 위로 활주되는 소형 범프를 포함하고,
    상기 범프는 접지 탭의 잔여부가 회로 기판의 접지 패드의 땜납 페이스트를 제거하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
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