KR20040038479A - 커넥터 및 이를 이용한 보드 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 PCB 등과 같은 보드와 일체형을 이루어 기기의 안정성 및 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 커넥터 및 이를 이용한 보드 어셈블리에 관한 것으로서, 본 발명의 커넥터는 소정의 회로 패턴을 구비하는 임의의 보드와 연결되는 커넥터에 있어서, 임의의 접속 소켓 내에 구비되어 있는 접속 홈에 결합되는 몸체부와, 상기 몸체부의 양측면에 빗살 형태로 일정 간격을 두고 형성되어 있고, 상기 몸체부보다 소정 길이만큼 길게 형성되어 있으며, 상기 몸체부 상단으로 소정 부분 돌출되어 상기 임의의 보드 측면부를 감싸는 리드를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

커넥터 및 이를 이용한 보드 어셈블리{Connector and board assembly using it}
본 발명은 전자기기의 PCB(Printed Circuit Board) 등에 설치되어 다른 접속단자와의 접속을 위해 사용되는 커넥터(connector)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 PCB 등과 같은 보드와 일체형을 이루어 기기의 안정성 및 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 커넥터 및 이를 이용한 보드 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로, 전자기기 등에 내장되는 임의의 보드(board)들은 커넥터와 같은 매개물을 통해 서로 전기적으로 연결되어 소정의 보드 어셈블리(Board assembly)를 구성함으로써 전기적 신호를 전달하게 된다.
커넥터는 보드와의 결착 형태에 따라 크게 커넥터 자체에 구비되어 있는 리드(lead)가 보드 내부를 관통하여 보드와 결착하는 관통(Through hole)형 커넥터와, 리드(lead)가 보드 표면의 콘택 패드 상에 안착되어 보드와 결착하는 표면 실장형 커넥터(Surface Mounting Device, SMD)로 구분된다.
이와 같은 커넥터의 종류 중 표면 실장형 커넥터의 일 예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 표면 실장형 커넥터가 결착된 보드 어셈블리의 사시도 및 단면도를 나타낸 것이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 일반적인 보드 어셈블리는 임의의 제 1, 제 2 및 제 3 보드(101, 102, 103)와 상기 제 1 및 제 2 보드(101, 102)를 전기적, 물리적으로 연결하는 커넥터와 상기 커넥터를 통해 전달되는 전기적 신호를 전달하는 동축 케이블과 같은 소정의 케이블로 구성된다. 여기서, 상기 커넥터는 요(凹)형의 커넥터(104)와 철(凸)형의 커넥터(105)로 이루어지는데 각각의 커넥터는 몸체부(105a)와 상기 몸체부(105a)의 일측에 구비되는 복수개의 리드(lead)(105b)로 구성된다. 이하에서는 상기 철(凸)형의 커넥터(105)를 중심으로 설명하기로 한다.
상기 커넥터(105)의 복수개의 리드(105b)는 제 2 보드 표면(102a)에 구비되어 있는 콘택 패드(도시하지 않음) 상에 L자형(105c)으로 안착, 고정되어 커넥터(105)에 인가되는 전기적 신호를 보드로 전달하는 역할을 한다.
한편, 상기 콘택 패드와 리드(105c)의 결착에 의해 고정되어 있는 커넥터(105)와 제 2 보드(102)의 결합 관계의 안정성을 보완하기 위해 상기 커넥터(105)와 제 2 보드(102)에는 소정의 체결구(108)가 형성되어 있어 액션 핀(action pin)(109)으로 부가적으로 체결된다.
이와 같은 종래 기술에 따른 커넥터는 다음과 같은 문제점이 있다.
먼저, 표면 실장형 커넥터와 보드간의 결착 구조의 안정성을 기하기 위해 다수의 액션 핀이 사용되며 또한 보드의 후형(厚型)화가 요구되는데, 다수의 액션 핀을 사용함으로써 조립이 용이하지 않고 조립시간이 길어져 생산 수율이 저하되는 단점이 있으며, 보드가 두꺼워짐에 따라 그만큼 전기적 신호가 보드를 통과하는 신호 통과 길이(Current Path Length)가 길어져 신호전달 특성이 악화되게 된다.
또한, 보드의 콘택 패드 상에 L자형으로 안착되는 표면 실장형 커넥터의 구조적인 특성에 따라 커넥터 일측에 구비되는 리드가 일정 길이 이상 요구되어 해당 리드의 길이만큼의 신호 통과 길이의 증가와 이로인한 전기적 특성 악화의 단점이 있다.
그리고, 제 2 보드를 관통하는 소정의 전기 신호 통로 즉, 비아 홀(viahole)은 동(銅) 도금에 의해 형성되는데, 이러한 동 도금 상태에 따라 전기적 특성이 상이하게 나타나며 또한, 비아 홀의 크기를 균일하게 제작하기 어려운 점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, PCB 등과 같은 보드와 일체형을 이루어 기기의 안정성 및 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 커넥터 및 이를 이용한 보드 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 표면 실장형 커넥터가 적용된 보드 어셈블리를 나타낸 사시도.
도 2는 종래 기술에 따른 표면 실장형 커넥터가 적용된 보드 어셈블리를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 커넥터가 적용된 보드 어셈블리를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 커넥터가 적용된 보드 어셈블리를 나타낸 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>
301 : 제 1 보드 302 : 제 2 보드
303 : 제 3 보드 304 : 요(凹)형 커넥터
305 : 철(凸)형 커넥터 305a : 커넥터 몸체부
305b, 305c : 리드 307a : 하부 콘택 패드
307b : 상부 콘택 패드 308 : 케이블
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 커넥터는 소정의 회로 패턴을 구비하는 임의의 보드와 연결되는 커넥터에 있어서, 임의의 접속 소케 내에 구비되어 있는 접속 홈에 결합되는 몸체부와, 상기 몸체부의 양측면에 빗살 형태로 일정 간격을 두고 형성되어 있고, 상기 몸체부보다 소정 길이만큼 길게 형성되어 있으며, 상기 몸체부 상단으로 소정 부분 돌출되어 상기 임의의 보드 측면부를 감싸는 리드를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 커넥터를 이용한 보드 어셈블리는 임의의 보드들과 커넥터로 구성되는 보드 어셈블리에 있어서, 소정의 회로패턴을 구비하는 임의의 보드와, 임의의 접속 소켓 내에 구비되어 있는 접속 홈에 결합되는 몸체부 및 상기 몸체부의 양측면에 빗살 형태로 일정 간격을 두고 형성되어 있고, 상기 몸체부보다 소정 길이만큼 길게 형성되어 있으며, 상기 몸체부 상단으로 소정 부분 돌출되어 상기 임의의 보드 측면부를 감싸는 리드를 포함하여 이루어지는 커넥터와, 상기 임의의 보드의측면부에 일정 간격을 두고 형성되며, 상기 임의의 보드 상에 구비되어 있는 소정의 회로 패턴과 전기적으로 연결되며, 상기 커넥터의 돌출된 리드가 안착되어 상기 소정의 회로 패턴에 전기적 신호를 전달하는 콘택 패드를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 커넥터 및 이를 이용한 보드 어셈블리를 상세히 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 커넥터가 적용된 보드 어셈블리를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 커넥터가 적용된 보드 어셈블리는 임의의 제 1, 제 2 및 제 3 보드(301, 302, 303)와 상기 제 1 및 제 2 보드(301, 302)를 전기적, 물리적으로 연결하는 커넥터와 상기 커넥터를 통해 전달되는 전기적 신호를 전달하는 동축 케이블과 같은 소정의 케이블(308)로 구성된다. 상기 제 2 보드(302)는 평판형의 제 1 및 제 3 보드(301, 303)와는 달리 평판형 보드에 비해 단면적이 비교적 작은 수직형 보드로서, 복수개의 수직형 보드(302)가 복수개의 커넥터와 일대일 접촉하는 형태를 취한다.
여기서, 상기 커넥터는 요(凹)형의 커넥터(304)와 철(凸)형의 커넥터(305)로 이루어지는데 본 발명의 커넥터는 정확히는 상기 철(凸)형의 커넥터이다. 이하, 상기 철(凸)형의 커넥터를 중심으로 본 발명의 특징을 설명하기로 한다.
본 발명의 커넥터(305)는 상기 요(凹)형의 커넥터(304)에 삽입, 결착되는 몸체부(305a)와 상기 몸체부(305a)의 양측면에 빗살 형태로 일정 간격을 두고 형성되어 있는 리드(lead)(305b, 305c)로 구성된다.
상기 리드(305b, 305c)는 커넥터의 몸체부(305a)보다 소정의 길이만큼 길게 형성되어 있으며, 상기 몸체부 상단으로 돌출된 리드 부분(305c)이 상기 수직형 제 2 보드(302)를 감싸게 된다. 이 때, 상기 커넥터 몸체부(305a) 양측면에 구비되는 리드(305a) 사이의 거리는 상기 수직형 제 2 보드(302)의 너비에 상응하거나 약간 작게 설계된다. 따라서, 수직형 제 2 보드(302)와 상기 커넥터의 리드(305b)의 결착은 별다른 장치적 요소 없이 상기 수직형 제 2 보드(302)가 상기 커넥터의 상단으로 돌출된 리드(305c)에 끼이는 형태로 고정된다.
즉, 본 발명의 커넥터는 보드와의 결착에 있어서 종래 관통형 커넥터와 같은 보드 내의 관통구가 요구되지 않음은 물론 종래 표면 실장형 커넥터에 보조적으로 구비되어야 하는 액션 핀이 필요하지 않게 된다.
한편, 상기 수직형 제 2 보드의 측면, 정확히는 상기 커넥터의 몸체부 밖으로 돌출된 리드(305c)가 접촉하는 부위에는 복수개의 리드(305c)가 개별적으로 안착되는 복수개의 하부 콘택 패드(307a)가 수직형 제 2 보드(302)의 길이방향으로 일정 간격을 두고 형성되어 있다. 또한, 상기 하부 콘택 패드의 마주보는 방향에는 상부 콘택 패드가 형성되어 있어 상기 제 3 보드로 전기적 신호를 전달하는 소정의 케이블과 연결되어 있다.
여기서, 상기 상부 및 하부 콘택 패드(307a, 307b)는 전기적 신호의 전달의 목적으로 전도성 물질로 형성되며 도면에 도시하지 않았지만 상기 상부 및 하부 콘택 패드(307a, 307b)는 상기 수직형 제 2 보드 상(302a)의 내부 혹은 외부에 형성되어 있는 회로 패턴을 통해 상호 연결되어 있다. 따라서, 상기 수직형 제 2 보드 상(302a)의 회로 패턴의 폭이나 길이를 조절하여 임피던스를 제어할 수 있으며, 보드 상에 가변 캐패시터(capacitor)등을 설치하여 개별적으로 전기적 특성을 제어할 수 있게 된다.
상기 커넥터의 리드(305c)가 상기 수직형 제 2 보드의 하부 콘택 패드(307a)에 접촉된 상태에서 상기 리드(305c)와 콘택 패드(307)의 전기적 접촉을 양호하게 하기 위한 목적으로 부가적인 솔더링(soldering) 작업이 이루어진다.
상기 하부 콘택 패드(307a)와 내부 혹은 외부로 연결된 제 2 보드의 상부 콘택 패드(307b)에는 상술한 동축 케이블과 같은 소정의 케이블(308)이 접촉하게 되어 제 1 보드(301)로부터 커넥터를 통해 전달된 전기적 신호를 제 2 보드(302)를 거쳐 제 3 보드(303)로 전달할 수 있게 된다. 따라서, 종래 표면 실장형 커넥터에 있어서 제 2 보드를 관통하는 전기적 신호의 전달 통로인 비아 홀(via hole)이 본 발명에서는 요구되지 않는다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 커넥터 및 이를 이용한 보드 어셈블리는 전기적 신호전달의 매개라는 커넥터의 기본 목적에 비추어 볼 때, 커넥터의 몸체부 상단으로 돌출된 리드 부분이 수직형 보드 자체를 감싸는 방식을 취하고, 상기 리드가 접촉하는 수직형 보드 측면에 구비되어 있는 콘택 패드가, 제 3 보드로 전기적 신호를 전달하는 소정의 케이블과 전기적으로 연결되는 구조임에 따라 보드간의 전기적 신호의 흐름에 있어서 최소한의 신호 통과 길이와 양호한 전기적 특성을 얻을 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 커넥터는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명의 커넥터는 보드와 커넥터 사이의 결착 구조가 부가적인 장치적 요소의 필요 없이 커넥터의 리드(lead)만으로 보드와 결착하는 간단한 구조임에도 불구하고 기기의 안정성을 담보할 수 있으며, 종래의 관통형 또는 표면 실장형 커넥터에서 구조상의 안정성을 기하기 위해 설치하였던 부가적 장치요소로부터 야기되었던 전기적 특성의 저하 및 생산 수율의 저하 등의 문제점을 해소할 수 있다.
둘째, 본 발명의 커넥터의 구조는 커넥터의 리드가 보드를 감싸는 형태를 취하고 보드에 접하는 리드 부위가 콘택 패드를 매개로 다른 보드로 전기적 신호를 전달하는 방식임에 따라 커넥터 내의 전류 흐름 길이를 최소화하여 전기적 특성을 향상시킬 수 있다.
더불어, 이와 같은 전기적 특성의 향상에 있어 커넥터와 연결되어 있는 보드의 회로 패턴의 폭이나 길이를 조정함으로써 임피던스를 개별적으로 조절할 수 있는 장점이 있다. 그리고, 보드 상에 가변 캐패시터 등을 설치하여 각각의 전기적 특성을 개별적으로 제어할 수 있게 된다.
셋째, 종래의 표면 실장형 커넥터에 있어서, 제 2 보드를 관통하여 설치되는 비아 홀(via hole)이 요구되지 않으므로 보다 일정한 전기적 특성을 얻을 수 있다.

Claims (3)

  1. 소정의 회로 패턴을 구비하는 임의의 보드와 연결되는 커넥터에 있어서,
    임의의 접속 소켓 내에 구비되어 있는 접속 홈에 결합되는 몸체부;
    상기 몸체부의 양측면에 빗살 형태로 일정 간격을 두고 형성되어 있고, 상기 몸체부보다 소정 길이만큼 길게 형성되어 있으며, 상기 몸체부 상단으로 소정 부분 돌출되어 상기 임의의 보드 측면부를 감싸는 리드를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  2. 임의의 보드들과 커넥터로 구성되는 보드 어셈블리에 있어서,
    소정의 회로패턴을 구비하는 임의의 보드;
    임의의 접속 소켓 내에 구비되어 있는 접속 홈에 결합되는 몸체부 및 상기 몸체부의 양측면에 빗살 형태로 일정 간격을 두고 형성되어 있고, 상기 몸체부보다 소정 길이만큼 길게 형성되어 있으며, 상기 몸체부 상단으로 소정 부분 돌출되어 상기 임의의 보드 측면부를 감싸는 리드를 포함하여 이루어지는 커넥터;
    상기 임의의 보드의 측면부에 일정 간격을 두고 형성되며, 상기 임의의 보드 상에 구비되어 있는 소정의 회로 패턴과 전기적으로 연결되며, 상기 커넥터의 돌출된 리드가 안착되어 상기 소정의 회로 패턴에 전기적 신호를 전달하는 콘택 패드를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 보드 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 콘택 패드에 또 다른 임의의 보드로 전기적 신호를 전달하기 위한 케이블등이 구비되는 것을 특징으로 하는 보드 어셈블리.
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