KR20040038873A - 짧은 간격 접촉 배열을 구비한 커넥터 - Google Patents

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KR20040038873A
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니혼 고꾸 덴시 고교 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명에 따른 커넥터(100)는 접촉핀들(110), 절연체(130) 및 보조 절연체(150)를 포함한다. 각각의 상기 접촉핀들(110)은 피지지부(112)와 접촉 단부(115)를 포함한다. 상기 절연체(130)는 상기 각각의 접촉핀들(110)을 수용하는 수용부들(132)를 포함한다. 각각의 상기 수용부들(132)은 지지면(141)을 포함하고 상기 대응 접촉핀(110)의 피지지부(112)를 지지하는 지지부(140)로써 제공된다. 상기 보조 절연체(150)는 상기 절연체(130)에 의해 확고히 고정된다. 상기 접촉핀(110)의 상기 피지지부(112)의 적어도 일부분은 Z-방향에서 상기 지지면(141)과 상기 보조 절연체(150) 사이에 배치된다. 따라서, 상기 피지지부(112)는 상기 접촉 단부(115)가 미리 예정된 위치에 확실히 위치될 수 있도록 항상 T-방향에서 직선으로 연장한다.

Description

짧은 간격 접촉 배열을 구비한 커넥터{CONNECTOR WITH SHORT INTERVAL ARRANGEMENTS OF CONTACTS}
본 발명은 절연체(insulator)에 의해 고정되고 상기 절연체에서 짧은 간격으로 배열된 다수의 접촉핀(contact pin)들을 포함하는 커넥터(connector)에 관한 것이다.
각각의 접촉핀은 직선으로 연장하는 피지지부(supported portion), 접촉 단부(contact end) 및 상기 피지지부와 상기 접촉 단부를 연결하는 연결부(connecting portion)를 포함한다. 피지지부는 평편하고 좁은 플레이트 모양을 가진다. 연결부는 피지지부의 연장 방향에 비스듬한 방향으로 피지지부로부터 연장한다. 절연체는 수용부(accommodation portion)로써 형성된다. 피지지부는 대응 수용부(corresponding accommodation portion)에 의해 지지된다. 상세하게는, 각 수용부는 피지지부의 연장 방향에 직각인 평면에 T-유사(T-like) 모양 단면을 가진다. 수용부의 넓은 부분은 피지지부를 고정하고 지지한다. 상기 언급된 구조에 있어서, 접촉 단부의 위치는 피지지부의 위치에 의존한다. 다시 말하면, 피지지부가 확실히 그리고 적절히 수용부에 의해 지지되는 지에 따라, 접촉핀의 접촉 단부의 위치가 결정된다.
접촉핀의 짧은 간격 배열은 접촉 단부의 위치에 따라 한가지 문제점을 가져온다. 인접하는 접촉핀들 사이의 간격 또는 피치(pitch)가 더 짧아지더라도, 전기적 및 기계적 요건 때문에 인접하는 수용부들 사이의 벽 두께 뿐만 아니라, 접촉 단부들의 폭은 변화되지 않거나 매우 작은 변화로 변화되어야 한다. 따라서, 인접하는 접촉핀들 사이의 간격이 더 짧아짐에 따라, 수용부의 대응부 뿐만 아니라 인접하는 피지지부의 폭은 더 좁아져야 한다. 결과적으로, 피지지부가 절연체의 수용부에 의해 확실히 지지되는 것은 어렵다.
따라서, 접촉핀의 접촉 단부가 적절한 위치에 위치되도록 각각의 접촉핀의 피지지부를 확실히 지지할 수 있는 커넥터에 대한 필요가 있다.
따라서 본 발명의 목적은 접촉핀들을 확실히 지지할 수 있고 적절한 위치에 각각의 단부들을 배열할 수 있는 커넥터를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 커넥터의 전반적인 응용예를 도시하는 개략도이고;
도 2는 도 1의 커넥터를 도시하는 전면 사시도이고;
도 3은 도 2의 커넥터를 도시하는 후면 사시도이고;
도 4는 도 2의 커넥터를 도시하는 파단 투시도이고;
도 5는 도 2의 커넥터에 포함된 접촉핀을 도시하는 투시도이고;
도 6은 도 2의 커넥터에 포함된 절연체를 도시하는 하면도이고;
도 7은 선 Ⅵ-Ⅶ에 따른, 도 2의 커넥터를 도시하는 단면도이고;
도 8은 선 Ⅷ-Ⅷ에 따른, 도 7의 커넥터를 도시하는 부분 단면도이고;
도 9는 도 2의 커넥터에 포함된 보조 절연체를 도시하는 투시도이고;
도 10은 선 X-X에 따른, 도 7의 커넥터를 도시하는 부분 단면도이고;
도 11은 선 XI-XI에 따른, 도 7의 커넥터를 도시하는 부분 단면도이고;
도 12는 선 XⅡ-XⅡ에 따른, 도 7의 커넥터를 도시하는 부분 단면도이고;
도 13은 선 XⅢ-XⅢ에 따른, 도 7의 커넥터를 도시하는 부분 단면도이고;
도 14는 도 2의 커넥터와 짝을 이룬(mated) 쌍 커넥터(mating connector)를도시하는 전면도이고;
도 15는 짝을 이룬 상태인 도 14의 쌍 커넥터와 도 2의 커넥터를 도시하는 단면도이고;
도 16은 도 2의 커넥터의 제조 방법을 도시하는 투시도이고;
도 17은 도 16에서 검은색 화살표로 표시된 제조 방법의 공정을 도시하는 단면도이며;
도 18은 도 16에 속이 빈 또는 흰색 화살표로 표시된 제조 방법의 다른 공정을 도시하는 단면도이다.
본 발명에 따르면, 다수의 접촉핀들; 제 1 방향으로 배열된 상태로 접촉핀들을 지지하는 절연체를 포함하는 커넥터가 제공된다. 각각의 접촉핀은 제 1 방향에직각인 제 2 방향으로 연장하는 피지지부를 포함한다. 절연체는 각각의 접촉핀들을 수용하는 다수의 수용부를 포함한다. 각각의 수용부는 대응 접촉핀(corresponding contact pin)의 피지지부(supported portion)를 지지하는 지지부(supporting portion)로써 제공된다. 지지부는 제 1 및 제 2 방향에 직각인 제 3 방향에서 대응 접촉핀의 피지지부를 수용하는 지지면(supporting surface)을 포함한다. 커넥터는 지지면과 보조 절연체(supplementary insulator) 사이에 피지지부의 적어도 일부분을 고정시키기 위해서, 절연체에 의해 확고히 고정되고 지지면에 대해 각각의 접촉핀의 피지지부의 적어도 일부분을 푸싱(pushing)하는 보조 절연체를 추가로 포함한다.
종래 기술에 대한 본 발명의 바람직한 개선점은 첨부된 청구항과 방법 청구항에 정의되어 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 커넥터(100)는 휴대용 정보 단말기(PDA) 또는 모바일 지능형 단말기(mobile intelligent terminal)(300)용 크래들(cradle) 내에 설치되어 있다. PDA(300)는 커넥터(100)의 쌍 커넥터(mating connector)로써 커넥터(400)를 포함한다. PDA(300)가 크래들(200) 상에 놓여질 때, 커넥터(100)는 쌍 커넥터(400)과 짝을 이룬다.
도 2 내지 도 4 및 도 7을 참조하면, 커넥터(100)는 다수의 접촉핀(110), 절연체(100), 보조 절연체(150) 및 쉘(shell)(170)을 포함한다. 절연체(130)는 접촉핀(110)이 X-방향으로 배열되도록 보조 절연체(150)와 협력하는 접촉핀(110)을 고정시킨다. 쉘(170)은 접촉(110) 및 보조 절연체(150) 뿐만 아니라 절연체(130)를커버한다.
도 5를 참조하면, 각각의 접촉핀(110)은 단말 단부(terminal end)(111), 압입(press-fit) 피지지부(112)로써 형성된 피지지부(112), 연결부(114) 및 접촉 단부(115)를 포함한다. 단말 단부(11)는 L-유사(L-like) 모양을 가지고, 크래들(200)에 제공된 회로의 단일 라인(single line) 또는 접지 라인(ground line)에 연결되어야 한다. 피지지부(112)는 피지지부(112)와 단말 단부(111)가 거의 직각을 이루도록 단말 단부(111)로부터 직선으로 연장한다. 피지지부(112)는 평탄하고 좁은 플레이트같은 모양을 가진다. 도 7에 도시된 바와 같이, 피지지부(112)의 연장 방향은 커넥터(100)의 조립된 상태에서 Y-방향이다. 도 5에서 도시된 바와 같이, 각각의 압입부(press-fit portion)(113)는 바브(barb) 유사 모양을 가지고, 피지지부(112)의 연장 방향에 직각인 방향에서 피지지부(112)의 대응 측 에지로부터 돌출한다. 다시 말하면, 압입부(113)는 조립된 상태에서 X-방향에서 돌출한다. 압입부(113)의 위치는 접촉 단부(115)에서 보다 단말 단부(111)에서 가까이에 있다. 단말 단부(111)에 연결된 단부에 대향하는 피지지부(112)의 단부로부터, 연결부(114)는 지지부의 연장 방향과 압입부의 돌출 방향에 비스듬한 방향으로 연장한다. 연결부(114)는 피지지부(112)와 접촉 단부(115)를 연결한다. 접촉 단부(115)는 접촉핀(110)의 플레어링된(flared) 자유 단부(free end)이다. 접촉 단부(115)와 연결부(114)는 접촉핀(110)이 도 5의 확대된 원에서 도시된 바와 같은 숄더부(sholder portion)(112a)를 가지도록 피지지부(112)보다 더 좁은 폭을 가진다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 절연체(130)는 홀(hole)(131)과 다수의 수용부(132)를 가진다. 홀(131)은 X-방향으로 연장하여 절연체(130)의 하부면과 수용부(132) 사이에서 연통한다. 수용부(132)는 Y-방향으로 연장하고 X-방향으로 배열된다.
도 7에서 도시된 바와 같이, 절연체(130)는 Y-방향에서 전면 단부(front end)(133)와 후면 단부를 가진다. 절연체(130)의 전면 단부(133)는 전면 단부(133)가 도 15에 도시된 바와 같이 쌍 커넥터(400)과의 인터페이스(interface)로서 역할을 하도록 개방 단부(open end)이고 수신부(receiving portion)(135)와 다수의 리세스(recess)(136)로써 제공된다. 리세스(136)는 커넥터(100)와 쌍 커넥터(400)가 짝을 이룰 때 각각의 접촉 단부(115)를 받아들이는 역할을 한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 수용부(132)는 절연체(130)의 후면 단부(rear end)(134)로부터 수신부(135)와 대응 리세스(136)까지 연장한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 수용부(132)는 일반적으로, 일부분이 홀(131)에 직접 연결된 점을 제외하고는, T-유사 모양 단면을 가진다. T-유사 모양 단면의 넓은 부분은 접촉핀(110)의 피지지부(112)를 지지하는 지지부(supporting portion)(140)이다. 지지부(140)는 지지면(141)을 가지는데, 이는 Z-방향에 직각이다. 지지부(140)는 또한 측벽부(side wall)(142)를 가지는데, 여기에서 압입부(113)는 절연체(130)에 접촉핀(110)을 끼울(fitting) 때, 맞물려진다(engaged). 지지부(140)가 수용부(132)의 더 넓은 부분이기 때문에, 측벽부(142)는 지지부(140)와 수용부(132)의 타측부 사이에서 계단(step)들(143)이존재하도록 수용부(132)의 타측부(other portion) 측벽부와, X-방향에서, 별개이다. 지지면(141)과 계단들(143)은 피지지부(112)가 지지되도록 접촉핀(110)의 피지지부(112)를 수용한다.
도 13에서 도시된 바와 같이, 지지부(140)는 X-방향에서 대응 리세스(136)보다 더 넓은 반면, 수용부(132)의 타측부은 X-방향에서 리세스(136)과 크기에서 실질적으로 동일하다. 기본적으로, 구조에 있어서, 접촉핀(110)의 숄더부(shoulder portion)(112a)는 리세스(136) 쪽으로 지지부(140)와 리세스(136) 사이의 경계 이상으로 진행하는 것이 방지된다. 연결부(114)와 접촉 단부(115)는 절연체(130)의 수신부(135)에 수용된다.
전술한 바와 같이, 짧은 간격의 접촉핀 배열들은 계단들(143)의 크기가 작게 되도록 한다. 또한, 상기 배열들은 각각의 접촉핀(110)의 피지지부(112)의 폭이 작게 되도록 한다. 따라서, 단지 절연체(130)의 지지부(140)만을 사용함으로써 피지지부(112)를 확실히 지지하는 것은 어렵다. 상기 지지를 보조하기 위해서, 본 실시예에 따른 커넥터(100)는 보조 절연체(150)를 사용한다.
도 9를 참조하면, 보조 절연체(150)는 베이스부(base portion)(151), 다수의 돌출부(protrusion)(152) 및 다수의 압착부(pressing portion)(153)를 포함한다. 베이스부(151)는 일반적으로 직각 평행 6면체(rectagular parallelepiped)이고 X-방향으로 연장한다. 돌출부(152)는 본 실시예에서 은못(dowel)이고 Y-방향으로 팽창된다(bulged). 절연체(130)에 보조 절연체(150)를 끼울 때, 돌출부(152)는 절연체(130)의 홀(131) 내로 보조 절연체(150)의 베이스부(151)를 고정시키기 위해서절연체(130)의 홀(131)의 내측 벽부에서 맞물린다. 돌출부(152)는 간단히 제거될 수 있고, 다른 고정 수단이 돌출부(152) 대신에 채택될 수도 있다.
압착부(153)는 X-방향으로 배열된다. 각각의 압착부(153)는 평탄 플레이트 유사 모양을 가지고 Z-방향에서 베이스부(151)로부터 연장한다. 도 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 베이스부(151)는 절연체(130)의 홀(131) 내에 확고히 끼워지고, 압착부(153)는 각각의 지지면(141)에 대해 각각의 피지지부(112)를 압착하기 위해서 각각의 수용부(132) 내로 삽입된다. 다시 말하면, 각각의 피지지부(112)는 도 7과 도 11에서 잘 알 수 있는 바와 같이, Z-방향에서 대응 압착부(153)과 대응 지지면(141)사이에 부분적으로 배치된다.
본 실시예에서, 보조 절연체(150)는 접촉핀(110)의 압입부(113)보다 절연체(130)의 전면 단부(133)에 더 가까이 위치된다. 도 10 내지 도 12에서 알 수 있는 바와 같이, 모든 피지지부(112)는 각각의 지지부(140)에 의해 확고히 지지된다. 지지부(114)는 서로 같은 방향으로 실질적으로 연장한다. 따라서, 접촉 단부(115)는 서로 같은 레벨 상에 위치된다. 접촉 단부(115)의 배열은 접촉핀(110)과 쌍 커넥터(400)의 다른 접촉핀 사이의 신뢰성있는 전기적 연결에 기여한다. 보조 절연체(150)는 압입부(113) 둘레에 위치될 수 있다. 또한, 보조 절연체(150)는 도 7에 도시된 본 실시예 보다 수신부(135)에 더 가까이 위치될 수 있다.
쉘(170)은, 절연체(130)의 전면 및 후면 단부들(133 및 134)과 절연체(130)의 하부면의 일부를 제외하고는, 접촉핀(110)과 보조 절연체(150)를 유지하는 절연체(130)를 커버한다. 쉘(170)은 Z-방향에서 절연체(130)의 하부면 이상으로 연장하는 마운팅 포스트(mounting post)(171, 172)로써 제공된다. 마운팅 포스트(171, 172)는 크래들(200) 내에 제공된 기판(도시되지 않음)에 커넥터(100)를 고정시키는 역할을 한다. 이러한 구조를 가지고서, 쉘(170)은 노이즈(noise)로부터 커넥터(100)를 전기적으로 차폐한다.
도 14와 도 15를 참조하면, 쌍 커넥터(400)는 다른 절연체(410)와 다른 세트의 저촉 핀(420)을 가진다. 상세하게는, 절연체(410)는 평탄 플레이트 유사 모양 돌출부(412)를 가지는데, 도 15에 도시된 바와 같이, 이는 커넥터(100)에 끼움부(fitting portion)로서 역할을 하고 커넥터(100)의 수신부(135) 내에 수신된다. 접촉핀(420)은 돌출부(412)의 일면에 배열된다. 특히, 접촉핀(420)은 돌출부(412)의 표면에 형성되는 그루브(groove)에 각각 수용된다. 도 15에 도시된 바와 같이, 커넥터(100)가 쌍 커넥터(400)과 쌍을 이룰 때, 접촉 단부(115)는 대응 접촉(420)과 접촉하게 되고, 그 동안에 대응 리세스(136)가 접촉 단부(115)를 수용하도록 Z-방향에서 압착된다.
도 16 내지 도 18을 참조하면, 커넥터(100)의 제조 방법이 이제 설명될 것이다.
접촉핀(110)은 Y-방향을 따라 후면 단부(134)로부터 전면 단부(133) 쪽으로 각각의 수용부(132) 내로 임시적으로 삽입된다. 그러나, 도 17에 도시된 바와 같이, 압입부(133)는 여전히 각각의 수용부(132)내로 삽입되지 않는다.
상기 상태에서, 도 18에 도시된 바와 같이, 보조 절연체(150)가 지지부가 보조 절연체(150)와 각각의 지지면(141) 사이에 부분적으로 배치되도록 절연체(130)내에 끼워진다. 다시 말하면, 보조 절연체(150)는 보조 절연체(150)가 각각의 지지면(141)에 대해 피지지부(112)를 압착하도록 Z-방향을 따라 절연체(130) 내로 삽입된다.
그리고 나서, 도 7에 도시된 바와 같이, 접촉핀(110)이 접촉핀(110)이 각각의 수용부(132) 내로 완전히 삽입될 때까지 Y-방향을 따라 각각의 수용부(132) 내로 추가로 압착된다. 접촉핀(110)을 추가로 압착할 때, 보조 절연체(150)는 접촉핀(110)의 삽입을 적절히 안내하는 역할을 한다. 따라서, 피지지부(112)가 적절히 위치된다.
본 발명에 의해 접촉핀들을 확실히 지지할 수 있고 적절한 위치에 각각의 단부들을 배열할 수 있는 커넥터가 제공된다.

Claims (12)

  1. 다수의 접촉핀(contact pin)들(110);
    제 1 방향으로 배열된 상태로 상기 접촉핀들(110)을 지지하는 절연체(insulator)(130);
    상기 제 1 방향에 직각인 제 2 방향으로 연장하는 지지부(supported portion)(112)를 포함하는 각각의 상기 접촉핀들(110);
    상기 각각의 접촉핀들(110)을 수용하는 다수의 수용부(accommodation portion)들(132)을 포함하는 상기 절연체(130)로서, 각각의 상기 수용부들(132)은 대응 접촉핀(110)의 상기 피지지부(supported portion)(112)를 지지하는 지지부(supporting portion)(140)으로써 제공되고, 상기 지지부(140)는 상기 제 1 및 상기 제 2 방향에 직각인 제 3 방향으로 상기 대응 접촉핀(110)의 피지지부(112)를 받아들이는 지지면(supporting surface)(141)을 포함하는 절연체; 및,
    상기 지지면(141)과 상기 보조 절연체(150) 사이에서 상기 피지지부(112)의 적어도 일부분을 유지하도록 상기 절연체(130)에 의해 확고히 고정되고 각각의 상기 접촉핀들(110)의 피지지부(112)의 적어도 일부분을 상기 지지면에 푸싱(pushing)하는 보조 절연체(supplementary insulator)(150)를 포함하는 커넥터(100).
  2. 제 1항에 있어서,
    각각의 상기 접촉핀들(110)은 단말 단부(terminal end)(111), 연결부(connecting portion)(114) 및 접촉 단부(contact end)(115)를 추가로 포함하고;
    상기 피지지부(112)는 두 개의 단부들을 가지고;
    상기 단말 단부(111)는 상기 피지지부(112)의 일 단부에 연결되며;
    상기 연결부(114)는 상기 제 2 및 상기 제 3 방향에 비스듬한(oblique) 방향으로 상기 피지지부(112)의 타측 단부(other end)로부터 연장하고 상기 피지지부(112)의 타측 단부와 상기 접촉 단부(115)를 연결하는 커넥터(100).
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 수용부들(132)의 각각의 상기 지지부들(140)은 상기 제 1 방향에 측벽부(sidewall)들(142)을 가지고, 상기 접촉핀들(110)의 각각의 상기 피지지부들(112)은 상기 지지부(140) 내에 상기 접촉핀(110)의 상기 피지지부(112)를 고정시키기 위해서 상기 지지부(140)의 상기 측벽부(142)에 맞물린(engaged) 압입부(press-fit portion)(113)로써 형성되는 커넥터(100).
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 압입부(113)는 상기 접촉 단부(115)에서 보다 상기 단말 단부(111)에 더 가까이 위치되는 커넥터(100).
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 수용부들(132)은 상기 제 1 방향으로 배열되고 각각은 상기 제 2 방향으로 연장하고;
    상기 절연체(130)는 상기 제 1 방향에서 연장하고 상기 제 3 방향에서 상기 수용부들(132)과 연통하는 홀(hole)(131)로써 추가로 형성되고;
    상기 보조 절연체(150)는 상기 제 1 방향에서 연장하고;
    상기 보조 절연체(150)는 상기 접촉핀들(110)의 상기 피지지부들(112)과 접촉하면서 상기 홀(131) 내에 부분적으로 끼워지는 커넥터(100).
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 홀(131)은 상기 제 3 방향에서 상기 수용부들(132)과 상기 절연체(130)의 외측(outside)을 연통시키는 커넥터(100).
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 보조 절연체(150)는 베이스부(base portion)(151) 및 다수의 압착부(pressing portion)들(153)을 포함하고;
    상기 압착부들(153)은 상기 제 1 방향에서 배열되고;
    각각의 상기 압착부들(153)은 상기 대응 수용부(132)의 상기 지지부(140)의 상기 지지면(141)에 대해 상기 대응 접촉핀(110)의 상기 피지지부(112)의 적어도일부분을 압착하도록 상기 제 3 방향에서 상기 베이스부(151)로부터 연장하고 상기 대응 수용부(132) 내에 끼워지는 커넥터(100).
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 보조 절연체(150)는 상기 보조 절연체(150)가 상기 절연체(130) 내로 적어도 부분적으로 압입되도록 상기 절연체(130)의 상기 홀(131)의 내측 벽부에 맞물려지는 돌출부(protrusion)들(152)로써 제공되는 커넥터(100).
  9. 제 1항에 있어서,
    각각의 상기 수용부들(132)은 상기 제 2 방항에 직각인 평면에서 T-유사(T-like) 모양 단면을 가지고, 상기 지지부(140)는 상기 단면 내의 상기 제 1 방향의 상기 수용부(132)의 상기 타측부(other portion) 보다 더 넓은 커넥터(100).
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 절연체(130), 상기 접촉핀들(110) 및 상기 보조 절연체(150)을 둘러싼 쉘(shell)(170)을 추가로 포함하는 커넥터(100).
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 쉘(170)은 목표(object) 상에 상기 커넥터(100)를 고정시키기 위한 마운팅 포스트(mounting post)들(171, 172)로써 형성되는 커넥터(100).
  12. 제 1항에 따른 커넥터(100) 제작 방법으로서,
    상기 제 2 방향을 따라 상기 각각의 수용부들(132) 내로 상기 접촉핀들(110)을 임시로 삽입하는 단계;
    상기 각각의 수용부들(132)의 상기 지지면들(141)에 대해 상기 피지지부들(112)을 압착하기 위해서 상기 절연체(130)에 상기 보조 절연체(150)를 끼우는 단계; 및,
    상기 접촉핀들(110)이 상기 각각의 수용부들(132) 내로 삽입되도록 상기 제 2 방향을 따라 상기 각각의 수용부들(132) 내로 상기 접촉핀들(110)을 추가로 압착하는 단계를 포함하는 커넥터 제작 방법.
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