KR20030041796A - 핀-그리드-어레이 전기 커넥터 - Google Patents

핀-그리드-어레이 전기 커넥터 Download PDF

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Abstract

본 발명의 양호한 전기 커넥터는 복수의 전기 전도성 단자 핀과 사실상 평면인 제1 및 제2 표면, 및 스터드 부재를 포함한 전기 절연성 커넥터 본체를 포함한다. 스터드 부재는 사실상 평면인 제2 표면으로부터 돌출하여 회로 기판 상에 장착되도록 구성된다. 커넥터 본체는 복수의 관통 구멍이 형성된다. 관통 구멍 각각은 사실상 평면인 제1 표면으로부터 각각의 스터드 부재로 연장하고 단자 핀을 수용하도록 구성된다. 각 스터드 부재의 적어도 일부는 단자 핀과 회로 기판 상의 전기 접속점 사이의 전기 접촉을 이루도록 구성된 전기 전도성 재료로 코팅된다.

Description

핀-그리드-어레이 전기 커넥터{PIN-GRID-ARRAY ELECTRICAL CONNECTOR}
본 발명은 전기 커넥터에 관한 것으로, 특히 고밀도 핀-그리드-어레이(PGA) 커넥터에 관한 것이다.
전자 설비의 크기를 줄이고 이러한 설비에 부가적인 기능을 더하기 위한 현재의 경향은 전자 회로 밀도의 꾸준한 증가로 귀결된다. 회로 밀도와 기능성의 증가는 인쇄 배선판 및 다른 형태의 회로 기판 상에 전기 커넥터를 장착하기에 사용가능한 표면적을 감소시킨다. 이러한 개선은 최소 공간의 단자 핀을 갖는 다중핀 전기 커넥터에 대한 필요성을 발생시킨다. 고밀도 PGA 커넥터는 이러한 필요성에 대한 반응으로 개발된다.
볼-그리드 어레이(ball-grid array, BGA) 커넥터는 통상 사용되는 형태의 PGA 커넥터이다. 도13은 종래의 BGA 커넥터(100)를 묘사한다. 도13 및 본원에 구비된 다른 도면은 공통 좌표계(11)를 각각 참조한다. 커넥터(100)는 커넥터 본체(102)와 복수의 단자 핀(104)을 포함한다. 커넥터 본체(102)는 단자 핀(104)을 수용하기 위해 형성된 복수의 관통 구멍(106)을 가진다.
커넥터(100)는 복수의 땜납 볼(108)을 사용하여 형성된다. 땜납 볼(108)은 (도시되지 않은) 인쇄 배선판(PWB)과 같은 기판에 커넥터(100)를 고정시키는 땜납 조인트를 형성한다. 땜납 조인트는 단자 핀(104)과 PWB 상의 각각의 전기 접속점 사이에 전기 접촉을 또한 형성한다. 각 땜납 볼(108)은 단자 핀(104)과 각각의 전기 접속점과 정렬된 후, 단자 핀(104)과 전기 접속점을 전기 및 기계적으로 결합시키는 땜납 조인트를 형성하도록 리플로잉된다.
땜납 볼(108)의 정렬 및 리플로잉(reflowing) 작업은 커넥터(100) 생산에 대해 추가 공정 단계를 나타낸다. 출원인은 그 의도된 사용에 충분한 이들 공정 단계가 특정한 제한 및 단점을 가진다는 것을 알게 되었다. 예컨대, 땜납 볼(108)을 정렬 및 리플로잉시키는 필요성은 커넥터(100)를 제조하는 데에 필요한 비용과 시간을 부가한다. 또한, 출원인은 땜납 볼(108)을 정렬 및 리플로잉하는 것은 단자 핀(104)의 밀도가 증가됨에 따라 어려워진다는 것을 알게 되었다. 특히, 이들 공정 단계는 자동 제조 시스템에 용이하게 프로그램될 수 없다.
출원인은 땜납 볼(108)을 정렬 및 리플로잉할 필요성이 단자 핀(104)과 전기 접속점 사이에 땜납 조인트를 형성할 때 상대적으로 효율적인 응력 조장 납땜 공정의 사용을 방해한다는 것을 알게 되었다. 땜납 볼(108)의 사용은 납을 사용하지 않고 전기 커넥터(100)를 생성하는 것을 어렵게 하여, 전기 커넥터(100)를 납이 없는 환경에서 사용하기에 적합하지 않게 한다. 또한, 동력 및 접지 지대(island)는 땜납 볼(108)을 2개 이상의 단자 핀(104)을 연결하는 땜납 조인트 내에 형성하는데에 대한 어려움으로 인해 전기 커넥터(100)에 용이하게 형성될 수 없다.
출원인은 또한 단자 핀(104)과 각각의 전기 접속점 사이에 효율적인 기계 및 전기 결합을 달성하는 것이 단자 핀(104), 커넥터 본체(102), 및 PWB 사이에 상대적으로 높은 정도의 동일 평면성을 요구한다는 것으로 한정하였다. 이러한 동일 평면성은 정상적인 부품 대 부품 변경, 구성 요소가 위치 및 정렬될 수 있는 정확성에 대한 제한과 같은 요인으로 인해 제조 환경에서 달성하는 것이 어렵다.
따라서, 땜납 볼을 사용하지 않고 회로 기판에 전기 및 기계적으로 결합될 수 있는 고밀도 PGA 커넥터에 대한 필요성이 계속해서 존재한다.
본 발명의 양호한 전기 커넥터는 복수의 전기 전도성 단자 핀과 전기 절연성 커넥터 본체를 포함한다. 커넥터 본체는 사실상 평면인 제1 및 제2 표면과 사실상 평면인 제2 표면으로부터 돌출된 복수의 스터드 부재를 포함한다. 커넥터 본체는 복수의 관통 구멍이 형성된다. 관통 구멍 각각은 사실상 평면인 제1 표면으로부터 각각의 스터드 부재로 연장하고 단자 핀의 각각의 하나를 수용하도록 각각 구성된다. 각 스터드 부재의 적어도 일부는 전기 전도성 재료로 덮인다.
본 발명의 다른 양호한 실시예는 탭부와 탭부로부터 연장된 접촉부를 포함하는 전기 전도성 단자 핀을 포함한다. 전기 커넥터는 또한 적어도 탭부를 수용하기 위해 형성된 제1 관통 구멍을 갖는 사실상 평면인 주요부와, 주요부의 표면으로부터 돌출되고 외부 표면과 내부 표면을 갖는 스터드 부재를 포함하는 전기 절연성 커넥터 본체를 포함한다. 내부 표면은 제1 관통 구멍에 인접한 제2 관통 구멍과리세스 중 하나를 한정하고 접촉부를 적어도 부분적으로 수용하도록 구성된다. 외부 및 내부 표면의 적어도 일부는 전기 전도성 재료의 사실상 근접한 층으로 덮인다.
본 발명의 다른 양호한 실시예는 사실상 평면인 주요부와, 주요부의 표면으로부터 돌출되고 전기 전도성 재료로 적어도 부분적으로 덮이는 스터드 부재를 포함한다. 커넥터 본체는 통로가 형성된다. 통로는 주요부와 스터드 부재를 통해 연장한다. 전기 커넥터는 통로에 적어도 부분적으로 배치되고 전기 전도성 재료와 접촉되는 전기 전도성 단자 핀을 또한 포함한다.
본 발명의 다른 양호한 전기 커넥터는 전기 전도성 단자 핀과, 사실상 평면인 제1 및 제2 표면과 스터드 부재를 포함하는 전기 절연성 커넥터 본체를 포함한다. 스터드 부재는 사실상 평면인 제2 표면으로부터 돌출되고 회로 기판에 장착되도록 구성된다. 커넥터 본체는 관통 구멍이 형성된다. 관통 구멍은 사실상 평면인 제1 표면으로부터 스터드 부재로 연장하고 단자 핀을 수용하도록 구성된다. 스터드 부재의 적어도 일부는 단자 핀과 회로 기판 상의 전기 접속점 사이에 전기 접촉을 이루도록 구성된 전기 전도성 재료로 덮인다.
본 발명의 양호한 전기 구성 요소는 결합된 전기 회로와 전기 접속점을 갖는 회로 기판을 포함한다. 전기 구성 요소는 전기 전도성 단자 핀과 전기 절연성 커넥터 본체를 추가로 포함한다. 커넥터 본체는 사실상 평면인 제1 및 제2 표면, 및 사실상 평면인 제2 표면으로부터 돌출되고 회로 기판 상에 장착된 스터드 부재를 포함한다. 커넥터 본체는 관통 구멍이 형성된다. 관통 구멍은 사실상 평면인 제1표면으로부터 스터드 부재로 연장하고 단자 핀의 적어도 일부를 수용하도록 구성된다. 전기 구성 성분은 단자 핀과 전기 접속점 사이에 전기 접촉을 이루도록 스터드 부재의 적어도 일부에 배치된 전기 전도성 재료층을 추가로 포함한다.
도1은 본 발명의 양호한 전기 커넥터의 확대된 하부 사시도.
도2a는 도1에 도시된 전기 커넥터의 커넥터 본체와 단자 핀의 확대된 측면도.
도2b는 도2a의 선 "A-A"를 따라 취한 도2a에 도시된 커넥터 본체의 스터드 부재의 하부 단면도.
도2c는 도2a 및 도2에 도시된 단자 핀과 커넥터 본체의 부분 상부도.
도2d는 도2c의 선 "B-B"를 따라 취한 조립 상태의 도2a 내지 도2c에 도시된 단자 핀과 커넥터 본체의 측단면도.
도3은 도1에 도시된 전기 커넥터의 대안 실시예의 측면도.
도4는 도1에 도시된 전기 커넥터의 대안 실시예의 하부도.
도5a는 도2a 내지 도2d에 도시된 단자 핀과 커넥터 본체의 대안 실시예의 확대 측부도.
도5b는 도5a의 선 "C-C"를 따라 취한 도5a에 도시된 커넥터 본체의 스터드 부재의 하부 단면도.
도6은 도2a 내지 도2d에 도시된 단자 핀과 커넥터 본체의 다른 대안 실시예의 확대 측면도.
도7은 도2a 내지 도2d에 도시된 단자 핀과 커넥터 본체의 다른 대안 실시예의 확대 측면도.
도8은 도2a 내지 도2d에 도시된 단자 핀의 다른 대안 실시예의 측단면도.
도9는 도2a 내지 도2d에 도시된 커넥터 본체의 다른 대안 실시예의 측단면도.
도10a는 도2a 내지 도2d에 도시된 커넥터 본체의 다른 대안 실시예의 측단면도.
도10b는 도10a의 선 "D-D"를 따라 취한 도10a에 도시된 커넥터 본체의 스터드 부재의 하부 단면도.
도11a는 도2a 내지 도2d에 도시된 커넥터 본체의 다른 대안 실시예의 측단면도.
도11b는 도11a의 선 "E-E"를 따라 취한 도10a에 도시된 커넥터 본체의 스터드 부재의 하부 단면도.
도12a는 도2a 내지 도2d에 도시된 커넥터 본체의 다른 대안 실시예의 측단면도.
도12b는 도12a의 선 "F-F"를 따라 취한 도10a에 도시된 커넥터 본체의 스터드 부재의 하부 단면도.
도13은 종래의 BGA 커넥터의 확대된 하부 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10, 100 : 전기 커넥터
14, 102 : 커넥터 본체
16, 104 : 단자 핀
18 : 주요부
22 : 스터드 부재
44 : 코팅
본 발명을 설명할 목적으로, 도면은 본 발명의 양호한 실시예를 도시한다. 그러나, 본 발명은 도면에 개시된 특정 수단에 제한되지 않는다.
도1 내지 도2d는 본 발명의 양호한 전기 커넥터(10)를 묘사한다. 도면은 본원에서 묘사된 공통 좌표계(11)를 각각 참조한다. 전기 커넥터(10)는 고밀도 핀-그리드 어레이를 함께 형성하는 커넥터 본체(14)와 복수의 단자 핀(16)을 포함한다. 전기 커넥터(10)는 인쇄 배선판(17, PWB)과 같은 회로 기판과 전기 구성요소 또는 (도시되지 않은) 제2 회로 기판 사이에 전기 접촉을 이루도록 구성된다.
커넥터 본체(14)는 사실상 평면인 제1 표면(18a)과 사실상 평면인 제2 표면(18b)을 갖는 주요부(18)를 추가로 포함한다. 커넥터 본체(14)는 제2 표면(18b)으로부터 돌출된 복수의 스터드 부재(22)를 포함한다. 스터드 부재(22)와 주요부(18)는 플라스틱과 같은 절연 재료로 형성되고, 액정 중합체(LCP)로 형성되는 것이 가장 바람직하다. 스터드 부재(22)와 주요부(18)는 단일 기부 상에 형성되는 것이 바람직하다.
각 스터드 부재(22)는 사실상 원형의 단면을 가지는 것이 바람직하다(도2b 참조). 스터드 부재(22) 각각은 둥근 에지(22a)와 그 위에 형성된 버튼(22b)을 갖는 단부를 구비한다(도2a 및 도2d). 각 스터드 부재(22)는 리세스(40)를 한정하는내부의 함몰된 표면부(22c)를 가진다. 이들 특징의 중요성은 이후에 설명된다.
복수의 관통 구멍(32)은 커넥터 본체(14)에 형성된다(도2a 참조). 각 관통 구멍(32)은 주요부(18)의 각각의 표면부(18c)에 의해 한정된다. 관통 구멍(32) 각각은 제1 표면(18a)으로부터 각각의 스터드 부재(22)로 연장한다. 각 관통 구멍(32)은 각각의 리세스(40)에 인접한다. 각 대응 관통 구멍(32)과 리세스(40)는 주요부(18)와 각각의 스터드 부재(22)를 통해 연장하는 통로(42)를 형성한다. 통로(42)는 각각의 단자 핀(16)의 적어도 일부를 수용하도록 구성된다. 통로(42)에 대한 추가적인 세부 사항은 다음에 기술된다.
표면부(18c)와 스터드 부재(22)는 전도성 코팅(44)으로 적어도 일부가 덮인다(전도성 코팅의 두께는 정확성을 위해 도면에서 과장됨). 전도성 코팅(44)은 이후에 기술되는 바와 같이 각각의 단자 핀(16)과 PWB(17) 사이에 전기 접촉을 이루는 금속층이다. 코팅(44)은 구리(Cu), 니켈(Ni), 및 주석(Sn)으로 형성되는 것이 바람직하다. 코팅(44)은 무전해 CU로 표면부(18c)의 하단부와 주요부(18)의 제2 표면(18b)을 활성화시킴으로써 도포된다. 스터드 부재(22)의 함몰된 표면부(22c)는 무전해 CU로 또한 활성화된다. 그런 후, 20 내지 25 미크론의 CU 전해층, 4 내지 6 미크론의 Ni 전해층, 및 4 내지 6 미크론의 Sn 전해층은 활성화된 영역에 순차적으로 도포된다.
이어서, 제2 표면(18b) 상에 배치된 Sn 층의 상당 부분은 레이져 분해에 의해 제거되고, Cu 및 Ni의 기재층은 화학적 에칭에 의해 제거된다. 이 공정 후에 잔류한 코팅(44)은 각 스터드 부재(22) 위에 및 이에 밀착하게 둘러싸는 사실상 근접한 금속층을 형성한다. 특히, 각 스터드 부재(22)와 결합된 코팅(44)은 스터드 부재(22)의 함몰된 표면부(22c)와 외부 표면(22d), 외부 표면(22d)에 밀착하게 인접한 제2 표면(18b)의 일부 및 각 표면부(18c)의 하단부를 덮는다(도2a 및 도2d 참조).
코팅(44)의 도포 및 배합에 관한 특정 세부사항은 예시적인 목적으로 기술되며, 코팅(44)은 임의의 종래의 방식으로 도포된 임의의 적절한 형태의 전도성 재료로 통상 형성될 수 있다는 것을 알 것이다.
단자 핀(16)은 각각 BeCu 또는 인청동과 같은 전도성 재료로 각각 형성된다. 각 단자 핀(16)은 탭부(16a)와 탭부(16a)로부터 연장된 긴 접촉부(16b)를 포함한다. 접촉부(16b)는 사실상 사각형인 단면을 가지는 것이 바람직하다(다른 단면 형상, 예컨대 원형 또는 원뿔형이 사용될 수 있음). 접촉부(16b)의 중심선은 도2a 및 도2d에 도시된 바와 같이 탭부(16a)의 중심선으로부터 오프셋되는 것이 바람직하다.
통로(42) 각각은 전술된 바와 같이 각각의 단자 핀(16)의 적어도 일부를 수용하도록 구성된다. 보다 특별하게는, 리세스(40)와 관통 구멍(32)의 하부는 접촉부(16b)를 수용하도록 구성되고, 관통 구멍(32)의 잔여부는 탭부(16a)의 일부를 수용하도록 구성된다(도2d 참조). 탭부(16a)의 잔여부는 커넥터 본체(14)의 제1 표면(18a)으로부터 멀리 상향으로 연장하여 전기 구성 요소 또는 제2 회로 기판과 정합하여 전기적으로 접촉하도록 구성된다. 최소 공차, 예컨대 0.001 인치는 단자 핀(16)이 통로(42)에 위치될 때 접촉부(16b)와 코팅(44) 사이에 존재하는 것이 바람직하다.
PWB(17)는 각각의 전기 접속점(17a)에서 각각 종결되는 복수의 전기 트레이스를 구비한다(도2d 참조). 전기 커넥터(10)는 각 스터드 부재(22)와 대응 전기 접속점(17a) 사이에 납땜 조인트(21)를 형성하는 대규모 납땜 공정, 예컨대 웨이브 납땜(wave soldering)에 의해 PWB(17)에 기계 및 전기적으로 결합된다.
전기 커넥터(10)와 PWB(17) 사이의 기계 및 전기 접속은 전도성 코팅(44)에 의해 용이해진다. 보다 구체적으로는, 땜납 조인트(21)는 전기 접속점(17a)을 각각의 스터드 부재(22) 상의 전도성 코팅(44)에 확실하게 접합시켜서, 전기 커넥터(10)를 PWB(17)에 고정시킨다. 또한, 납땜 조인트(21)와 결합된 전도성 코팅(44)은 전기 접속점(17a)과 단자 핀(16)의 접촉부(16b) 사이에 전기 전도성 경로를 형성한다. 스터드 부재(22) 내로 이를 통해 연장하고 단자 핀(16)을 수용하는 통로(42)의 사용이 본 발명의 양호한 실시예를 전기 전류를 전도시키기 위한 금속성 돌출부 또는 돌기와 합체되는 다른 장비와 구별한다는 것을 알 것이다.
전기 커넥터(10)와 PWB(17) 사이의 기계적인 접합이 스터드 부재(22)의 형상에 의해 향상된다. 특히, 대량 납땜 공정 중에 형성된 땜납 조인트(21)는 각 스터드 부재(22)의 버튼(22b)과 둥근 에지(22a)를 둘러싼다. 둥근 에지(22a)와 버튼(22b)은 납땜 조인트(21)와 스터드 부재(22) 사이의 접촉 영역을 증가시켜서, 납땜 조인트(21)가 스터드 부재(22)에 가해질 수 있는 측방향("x" 및 "z" 방향) 제한력을 증가시킨다.
납땜 공정은 또한 커넥터 본체(14)에 각 단자 핀(16)을 고정시킨다. 보다구체적으로는, 땜납은 리세스(40)로 용융되어 납땜 공정중의 관통 구멍(32)의 하부로 용융되어, 접촉부(16b)와 전도성 코팅(44) 사이의 공차를 사실상 충진한다. 땜납은 냉각되면 접촉부(16b)와 코팅(44) 사이에 접합을 형성하여, 단자 핀(16)을 커넥터 본체(14)에 고정시킨다.
전기 커넥터(10)는 종래의 BGA 커넥터에 관한 상당한 장점을 제공한다. 예컨대, 전기 커넥터(10)는 2개의 주요 구성 요소인 커넥터 본체(14)와 단자 핀(16) 만을 포함한다. 종래의 BGA 커넥터는 대조적으로 소정 형태의 하우징 또는 본체, 단자 핀, 및 단자 핀중 하나와 각각 결합된 복수의 땜납 볼을 요구한다. 땜납 볼은 종래의 BGA 커넥터의 생산 중에 위치되어 용융되어야 한다. 이들 공정 단계는 전기 커넥터(10)와 같은 전기 커넥터의 생산에 필수적이지 않으므로, 생산 비용에 상당한 절감에 이른다.
또한, 단자 핀(16)과 PWB(17)의 효율적인 전기 및 기계 결합은 단자 핀(16), 커넥터 본체(14) 및 PWB(17) 사이의 상대적으로 고도인 동일 평면성에 대한 필요성없이 달성될 수 있다. 이 상당한 장점은 스터드 부재(22), 접촉부(16b), 및 PWB(19)의 정렬로 유발된다. 특히, 단자 핀(16)은 PWB(19)에 직접 고정되지 않는다. 단자 핀(16)은 스터드 부재(22), 전도성 코팅(44), 및 땜납 조인트(21)를 경유하여 PWB(19)에 기계 및 전기적으로 결합된다. 따라서, 접촉부(16b)와 각각의 전기 접속점(17a) 사이의 수직("y" 방향) 이격의 상당한 변화는 단자 핀(16)과 PWB(17)의 전기 또는 기계적인 결합에 사실상 영향을 주지 않고 일어날 수 있다. 즉, 커넥터 본체(14) 내에 단자 핀(16)을 수직 위치시키는 정확성은 단자 핀(16)과PWB(17) 사이의 효과적인 전기 및 기계 결합을 이루는 데에 요구되지 않는다.
전기 커넥터(10)의 생성 공정은 종래의 BGA 커넥터를 위한 생성 공정에서 보다 용이하게 자동 제조 시스템에 프로그램되어 실행될 수 있어서, 생성 비용에 추가적인 절감에 이른다.
효과적인 응력 조력 납땜 공정은 전기 커넥터(10)를 PWB(17)에 접합시키는 데에 사용될 수 있다(이 형태의 납땜 공정은 전술된 바와 같이 종래의 볼-그리드 커넥터의 땜납 볼을 리플로잉시킬 때 적합하지 않음). 예컨대, 도3은 전기 커넥터(10a) 형태의 대안 실시예를 묘사한다. 커넥터(10)의 구성 요소와 사실상 동일한 커넥터(10a)의 구성 요소는 공통의 도면 부호로 지시된다. 전기 커넥터(10a)는 이로부터 돌출된 장착 페그(mounting peg, 51)를 갖는 주요부(18d)를 포함한 커넥터 본체(14a)를 포함한다. 장착 페그(51)는 형성된 관통 구멍(53)을 경유하여 PWB(17b)에 확실하게 결합되어 커넥터 본체(14a)를 PWB(17b)에 고정시키고 응력 조력 납땜 공정을 용이하게 하도록 구성된다.
전기 커넥터(10)는 납을 사용하지 않고 생성될 수 있어서, 전기 커넥터(10)가 납이 없는 환경에 사용되기에 적합하게 한다. 또한, 동력 및 접지 지대는 전기 커넥터(10)에 용이하게 형성될 수 있다. 예컨대, 도4는 전기 커넥터(10b) 형태의 대안 실시예를 묘사한다. 커넥터(10)의 구성 요소와 사실상 동일한 커넥터(10b)의 구성 요소는 공통 도면부호로 지시된다. 전기 커넥터(10b)는 선택적인 기부 상에서 인접한 단자 핀(16)과 전기적으로 결합하는 코팅(44a)을 구비한다. 특히, 코팅(44a)은 접지 지대로 작용하는 인접 단자 핀과 전기적으로 결합하여, 접지 지대(50)를 형성한다. 코팅(44a)은 동력 핀(52)으로 작용하는 인접 단자 핀과 전기적으로 결합하여 동력 지대(52)를 형성한다.
본 발명의 다수의 특정 및 장점이 본 발명의 구성과 기능의 세부사항과 함께 상기 기술에서 설명되었지만 개시물은 단지 도시적이며 후속의 청구항이 기술되는 용어의 광범위한 일반적인 의미에 의해 지시되는 전체 범위에 대한 발명의 원리 내에서 부품의 형상, 크기 및 배열에 관해서 변경이 상세히 이루어질 수도 있다는 것을 알 것이다.
예컨대, 도5a 및 도5b는 2개의 접촉부(16b)를 갖는 단자 핀(16e)과 2개의 접촉부(16b)를 수용하도록 형성된 2개의 리세스(40)를 갖는 스터드 부재(22f)를 묘사한다(공통 도면부호는 전기 커넥터(10)와 사실상 동일한 구성 요소를 가리키도록 본원에서 사용됨).
도6은 내부에 중심으로 형성된 접촉부(16b)중 하나를 갖는 단자 핀(16f)을 묘사하며, 즉 접촉부(16b)의 중심축은 탭부(16a)의 중심축과 사실상 정렬된다. 도6은 단자 핀(16f)의 접촉부(16b)를 수용하도록 구성된 중심 위치된 관통 구멍(54)을 갖는 스터드 부재(22f)를 또한 묘사한다. 도7은 단자 핀(16f)과 관통 구멍(54a)에 인접한 리세스(56)와 중심 위치된 관통 구멍(54a)을 갖는 스터드 부재(22g)를 묘사한다.
도8은 중심 위치된 가압 끼워 맞춤식 접촉부(16h)를 갖는 단자 핀(16g)과 중심 위치된 관통 구멍(54)을 갖는 스터드 부재(22f)를 묘사한다. 도9는 중심 위치된 이중 가압 끼워 맞춤식 접촉부(16j)를 갖는 단자 핀(16i)과 스터드 부재(22f)를묘사한다.
도10a 및 도10b는 관통 구멍(60)과 인접 슬롯(62)이 형성된 스터드 부재(22h)를 묘사한다. 도11a 및 도11b는 관통 구멍(64)과 인접 개방 세그먼트(66)가 형성된 스터드 부재(22i)를 묘사한다. 도12a 및 도12b는 관통 구멍(68)이 형성된 스터드 부재(22j)를 묘사한다. 관통 구멍(68)은 사실상 원형의 단면을 가지고 유사하게 형상화된 단면을 갖는 접촉부를 수용하도록 구성된다.
본 발명의 전기 커넥터를 제공함으로써, 납이 없는 환경에 사용되기에 적합하고 동력 및 접지 지대가 전기 커넥터에 용이하게 형성될 수 있다.

Claims (27)

  1. 복수의 전기 전도성 단자 핀과,
    사실상 평면인 제1 및 제2 표면과 상기 사실상 평면인 제2 표면으로부터 돌출된 복수의 스터드 부재를 포함하는 전기 절연성 커넥터 본체를 포함하고,
    상기 커넥터 본체는 복수의 관통 구멍이 형성되고, 상기 관통 구멍 각각은 사실상 평면인 제1 표면으로부터 각각의 스터드 부재로 연장하고 상기 단자 핀의 각각의 하나를 수용하도록 각각 구성되고, 상기 각 스터드 부재의 적어도 일부는 전기 전도성 재료로 코팅되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스터드 부재 각각에는 리세스가 형성되고, 상기 리세스는 상기 관통 구멍의 각각의 하나에 인접하고, 상기 리세스는 상기 단자 핀의 각각의 하나를 적어도 부분적으로 수용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전도성 코팅은 상기 관통 구멍의 각각의 적어도 일부 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  4. 제1항에 있어서, 상기 커넥터 본체는 액정 중합체로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 단자 핀 각각은 탭부와 접촉부를 포함하고, 상기 접촉부는 상기 전기 전도성 재료와 접촉하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  6. 제5항에 있어서, 상기 관통 구멍의 각각은 상기 스터드 부재의 각각을 통해 연장하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  7. 제6항에 있어서, 상기 단자 핀 각각은 탭부와 접촉부를 포함하고, 상기 접촉부는 전기 전도성 재료와 접촉하도록 구성되고, 상기 접촉부의 중심선은 상기 탭부의 중심선과 사실상 정렬되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  8. 제7항에 있어서, 상기 복수의 스터드 부재 각각은 내부에 형성되고 상기 각각의 관통 구멍중 하나에 인접한 리세스를 가지는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  9. 제2항에 있어서, 상기 단자 핀 각각은 탭부와 접촉부를 포함하고, 상기 접촉부는 전기 전도성 재료와 접촉하도록 구성되고, 상기 접촉부의 중심선은 상기 탭부의 중심선에 대해 사실상 오프셋되고, 상기 리세스의 각각은 각각의 접촉부를 부분적으로 수용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  10. 제2항에 있어서, 각각의 스터드 부재의 리세스는 함몰된 표면부에 의해 한정되고, 상기 함몰된 표면부는 상기 전도성 코팅에 의해 적어도 부분적으로 코팅되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  11. 제1항에 있어서, 상기 스터드 부재의 외부 표면은 전기 전도성 재료로 코팅된 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  12. 제1항에 있어서, 상기 스터드 부재의 단부는 사실상 둥근 에지를 가지는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  13. 제1항에 있어서, 상기 스터드 부재는 단부에 형성된 버튼을 가지는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  14. 제5항에 있어서, 상기 단자 핀의 각각의 접촉부는 사실상 직사각형의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  15. 제5항에 있어서, 복수의 단자 핀 각각은 하나의 접촉부만을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  16. 제1항에 있어서, 상기 전도성 코팅은 구리, 니켈, 및 주석을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  17. 제16항에 있어서, 상기 전도성 코팅은 약 20 내지 25 미크론 두께의 구리층, 약 4 내지 6 미크론 두께의 니켈층 및 약 4 내지 6 미크론 두께의 주석층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  18. 제1항에 있어서, 상기 커넥터 본체는 관통 구멍을 회로 기판 상에 확실하게 결합시키도록 구성된 장착 페그를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  19. 탭부와 상기 탭부로부터 연장된 접촉부를 포함하는 전기 전도성 단자 핀과,
    적어도 상기 탭부를 수용하기 위해 형성된 제1 관통 구멍을 갖는 사실상 평면인 주요부와, 상기 주요부의 표면으로부터 돌출되고 외부 표면과 내부 표면을 갖는 스터드 부재를 포함하는 전기 절연성 커넥터 본체를 포함하고,
    상기 내부 표면은 상기 제1 관통 구멍에 인접하고 상기 접촉부를 적어도 부분적으로 수용하도록 구성된 제2 관통 구멍과 리세스 중 하나를 한정하고, 외부 및 내부 표면의 적어도 일부는 전기 전도성 재료의 사실상 근접한 층으로 코팅되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  20. 사실상 평면인 주요부와, 상기 주요부의 표면으로부터 돌출되고 전기 전도성재료로 적어도 부분적으로 코팅되는 스터드 부재를 포함하고, 상기 주요부와 상기 스터드 부재를 통해 연장하는 통로가 형성된 전기 전도성 커넥터 본체와,
    상기 통로 내에 적어도 부분적으로 배치되고 상기 전기 전도성 재료와 접촉하는 전기 전도성 단자 핀을
    포함하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  21. 제20항에 있어서, 상기 통로는 상기 주요부에 형성된 관통 구멍과 상기 스터드 부재에 형성된 인접 리세스를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  22. 전기 전도성 단자 핀과,
    사실상 평면인 제1 및 제2 표면과 스터드 부재를 포함하는 전기 절연성 커넥터 본체를 포함하고,
    상기 스터드 부재는 상기 사실상 평면인 제2 표면으로부터 돌출되고 회로 기판에 장착되도록 구성되고, 상기 커넥터 본체에는 관통 구멍이 형성되고, 상기 관통 구멍은 상기 사실상 평면인 제1 표면으로부터 상기 스터드 부재로 연장하고 상기 단자 핀을 수용하도록 구성되고, 상기 스터드 부재의 적어도 일부는 상기 단자 핀과 상기 회로 기판 상의 전기 접속점 사이에 전기 접촉을 이루도록 구성된 전기 전도성 재료로 코팅되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  23. 제22항에 있어서, 상기 스터드 부재에는 리세스가 형성되고 상기 리세스는상기 관통 구멍에 인접하고, 상기 리세스는 상기 단자 핀을 적어도 부분적으로 수용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  24. 관련된 전기 회로와 전기 접속점을 갖는 회로 기판과,
    전기 전도성 단자 핀과,
    사실상 평면인 제1 및 제2 표면과 상기 사실상 평면인 제2 표면으로부터 돌출되고 상기 회로 기판 상에 장착된 스터드 부재를 포함하고, 사실상 평면인 제1 표면으로부터 상기 스터드 부재로 연장하고 상기 단자 핀의 적어도 일부를 수용하도록 구성된 관통 구멍이 형성된 전기 절연성 커넥터 본체와,
    상기 단자 핀과 상기 전기 접속점 사이에 전기 접촉을 이루도록 상기 스터드 부재의 적어도 일부에 배치된 전기 전도성 재료층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 구성 요소.
  25. 제24항에 있어서, 상기 스터드 부재는 사실상 평면인 제2 표면에 납땜되는 것을 특징으로 하는 전기 구성 요소.
  26. 제24항에 있어서, 상기 회로 기판은 인쇄 배선판인 것을 특징으로 하는 전기 구성 요소.
  27. 제24항에 있어서, 상기 스터드 부재에는 리세스가 형성되고, 상기 리세스는상기 관통 구멍에 인접하고, 상기 리세스는 상기 단자 핀을 적어도 부분적으로 수용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 구성 요소.
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