KR20050101231A - 압접 유지형 커넥터 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 압접 유지형 커넥터는 서로 대향하는 전극들 사이에 놓여서 구성되는 것으로, 두께 방향으로 배향된 관통홀을 갖는 절연성 하우징의 각 관통홀의 적어도 하나의 단부에는 도전 핀이 배치되고, 상기 도전 핀에 구비된 플랜지부는 상기 관통홀의 일단부에 구비된 소직경부와 결합되어 상기 도전 핀의 적어도 일부를 상기 관통홀 내부에 수용된 상태로 유지한다. 그리고 도전성 코일 스프링이 관통홀에 설치되어 그 도전성 코일 스프링의 일단이 상기 도전 핀에 구비된 플랜지부와 결합하고 상기 도전 핀을 관통홀의 바깥으로 탄발적으로 밀게 된다. 상기 도전 핀을 코일 스프링의 양쪽에 둘 수도 있다.

Description

압접 유지형 커넥터 {PRESSURE CONTACT HOLD TYPE CONNECTOR}

본 발명은 압접 유지형 커넥터에 관한 것으로서, 더 상세하게는 커넥터의 도전 핀이 하우징으로부터 미끄러져 이탈하지 않는 압접 유지형 커넥터에 관한 것이다.

전기 접속을 위한 커넥터 핀은, 각종의 전자 장치에서 서로 대향 배치된 한 쌍의 기판상의 전자 회로 사이를 탄성(elastic) 접촉을 통해 도전성이 있게끔 접속하여 신호 전달을 제공하는 수단으로 알려져 있다(일본 특허출원공개공보 No. H7-161401 참조). 또한, 본 발명자는 이 전기 접속을 위한 커넥터 핀을 개량 발전시킨 압접 유지형 커넥터를 제안하였다(일본 특허출원공개공보 2002-100431, 2002-158052, 2002-158053).

전기 접속용 커넥터 핀(일본 특허출원공개공보 No. H7-161401)은, 도 10 에 나타낸 바와 같이, 관상체 (41; tubular body) 내에 갇혀서 신축·슬라이딩 가능 하게 결합되고, 또한, 관상체 (41) 내에 배치된 스프링 (42) 에 의해 신장 방향으로 가압 되는 커넥터 핀 (43) 을 구비하고, 커넥터 핀 (43) 이 수축된 상태에서 커넥터 핀 (43) 의 대응부 외주면 (44) 과 관상체 (41) 의 내주면 (45) 과의 미끄럼 접촉부를 통해 커넥터 핀 (43) 과 관상체 (41) 사이에 전기적 도통을 제공하는 전기 접속용 커넥터 핀 (46) 에 있어서, 커넥터 핀 (43) 의 대응부 외주면 (44) 에는 축방향의 양 단부를 제외하고는 넓은 범위에 걸쳐서 소직경의 해제부(47: relief section) 가 있다.

도 10 에 나타낸 전기 접속용 커넥터는, 접촉 단자(contact terminal)가 기판에 삽입되어, 납땜에 의하여 그 기판 안에 고정되기 때문에, 조립성(assemblability)을 떨어뜨릴 우려가 있다. 또한, 관상체 (41) 를 사용하기 때문에, 커넥터 핀 (43) 의 직경이 증가하고, 커넥터 핀 (43) 을 미세한 피치(예컨대, 1.2 ㎜ 이하)로 배치하기도 곤란하다.

도 11 에 나타내는 바와 같은, 전기 접속용 커넥터 핀을 개량 발전시킨 압접 유지형 커넥터(일본 특허출원공개공보 No. 2002-158053)는 절연성 하우징 (48), 상기 하우징 (48) 의 두께 방향으로 구비된 복수의 관통홀 (49), 상기 하우징 (48) 의 일 표면측으로부터 각각의 관통홀 (49) 속으로 슬라이딩 가능하게 결합된 실질적으로 캡(cap) 형상의 도전성 토-핀(toe-pin) (50), 상기 하우징 (48) 의 다른 일 표면측으로부터 관통홀 (49) 속으로 슬라이딩 가능하게 결합 되고 상기 도전성 토-핀 (50) 속으로도 결합 되는 도전 핀 (51), 각각의 관통홀 (49) 속에 결합 되어 도전성 토-핀 (50) 의 개방 단부 (52) 와 접촉하고, 도전 핀 (51) 까지 관통하는 스프링 (53) 을 포함하는 압접 유지형 커넥터 (54) 로서, 상기 스프링 (53) 의 가압력에 의하여 상기 도전성 토-핀 (50) 과 도전 핀 (51) 이 하우징 (48) 으로부터 돌출되게 된다.

도 11 에 나타낸, 압접 유지형 커넥터는 전자 회로 기판에 실장이 가능하다. 예컨대, 금도금된 도전성 구리, 황동, 알루미늄, 또는 도전성 엘라스토머(elastomer)를 사용한 핀을 포함하는 상기 도전 핀의 단부는 소정의 각도로 날카롭게 다듬어진 형상 또는, 원뿔, 피라미드 등의 뾰족한 형상을 갖도록 형성되어, 접속될 전극들의 땜납 위에 존재하는 산화막을 파괴할 수 있어서 양호한 도전을 가능하게 한다. 또한, 도전성 토-핀 (50) 과 도전성 핀 (51) 은 항상 직접 접속되고, 최단 도전 경로를 형성하기 때문에, 도전 경로가 단축되고, 인덕턴스(inductance)를 크게 줄일 수 있으며, 높은 주파수 특성을 구현할 수가 있다. 또한, 상기 도전 핀 (51) 의 전체 길이를 줄일 수가 있다. 그러나 상기 도전성 토-핀 (50) 과 도전성 핀 (51) 은 그 주위 면에서 미끄럼 접촉을 하기 때문에, 전극들 사이에 도전을 제공하는데 필요한 가압력이 증가한다. 또한, 도전 핀 (51) 이 스프링 (53) 코일 내부에 갇혀진 상태로 관통하기 때문에, 상기 도전 핀의 행정(stroke)은 스프링의 전체 길이와 비교하여 상대적으로 짧아지게 되는 경향이 있다.

도면에는 나타내지 않는, 이러한 형태의 압접 유지형 커넥터의 변형된 예에 서는(일본 특허출원공개공보 2002-158053), 도전 핀에는 플랜지부가 구비되고, 이 플랜지부는 하우징의 소직경부와 결합 되어 상기 도전 핀이 하우징으로부터 미끄러져 이탈하는 것을 방지한다.

전기 접속을 위한 커넥터 핀이 개량 발전된 다른 형태의 압접 유지형 커넥터(일본 특허출원공개공보 No. 2002-100431)는 압접 유지형 커넥터 (55) 로, 이 압접 유지형 커넥터는 서로 대향하는 전극들 사이에 놓여서 고정되고, 실질적으로 원뿔 형상을 갖도록 형성된 도전성 스프링 요소 (60) 는, 두께 방향으로 배향되는 복수의 관통홀 (56) 을 가지는 절연성 하우징 (57) 의 관통홀 (56) 속에 결합 된다. 상기 스프링 요소의 적어도 일단부의 직경은 다른 단부의 직경 보다 더 크게 형성되고, 캡 (58) 은 대직경의 단부 상에 장착되고, 플러그 (59) 는 다른 일단부에 장착되며, 스프링 요소는 다른 단부 측에서 하우징 (57) 의 표면으로부터 돌출하게끔 구비된다. 전기적인 도통은 일방의 전극에 접속하는 플러그 (59) 로부터, 양호한 도전성을 갖는 스프링 요소 (60) 를 통하여 다른 전극과 접속하는 캡까지 확보된다.

이러한 형태의 압접 유지형 커넥터에서 플러그 (59) 의 길이는, 플러그 (59) 에 구비된 원환체(圓環體)의 목부분과 스프링 요소 (60) 의 단부를 결합시킴으로써 줄어듦이 가능하고, 스프링 요소 (60) 의 거의 대부분의 전체 길이가 플러그 (59) 에 대한 행정(stroke)으로서의 역할을 한다. 상기 커넥터는 표면 접촉을 하는 미끄럼 접촉부가 없기 때문에 상기 플러그 (59) 를 전후로 움직이는데 필요한 가압력을 줄일 수가 있다는 점이 또 다른 특질이다.

그러나 이러한 형태의 압접 유지형 커넥터에 있어서는, 스프링 요소 (60) 의 상당 부분이 하우징 (57) 으로부터 돌출하기 때문에, 이러한 돌출부가 장착, 운송, 또는 보관시에 예기치 않게 가해지는 외력에 의하여 신장 또는 변형될 수 있고, 또는 스프링 요소 (60) 속에 결합된 플러그 (59) 가 스프링 요소 (60) 로부터 이탈될 수가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 압접 유지형 커넥터의 일 실시형태를 도해하는 단면도이다.

도 2 는 본 발명에 따른 압접 유지형 커넥터의 실시형태의 외관을 도해하며, (a) 는 평면도(top view), (b) 는 정면도, 그리고 (c) 는 배면도이다.

도 3 은 본 발명에 따른 압접 유지형 커넥터의 다른 실시형태를 도해하는 설명도로서 (a)는 평면도(top view), (b)는 부분 단면의 정면도, 그리고 (c) 는 측면도이다.

도 4 는 도 3 에 나타낸 주요부의 확대 단면도이다.

도 5 는 본 발명에 따른 압접 유지형 커넥터의 제 3 실시형태를 도해하는 설명도이다. 도 5의(a) 및 (c)는 장착 이전의 상태를 도해하는 전면 설명도이고, (b)와 (c) 는 장착 중의 상태를 도해하는 전면 설명도이다.

도 6 은 본 발명에 따른 압접 유지형 커넥터에서 사용되는 코일 스프링의 바람직한 실시형태를 도해하는 설명도이다.

도 7 은 본 발명에 따른 압접 유지형 커넥터에서 사용되는 하우징의 바람직한 실시형태를 도해하는 설명도이다.

도 8 은 본 발명에 따른 압접 유지형 커넥터의 제 4 실시형태를 도해하는 설명도이다.

도 9 는 본 발명에 따른 압접 유지형 커넥터에 사용되는 도전 핀의 바람직한 실시형태를 도해하는 설명도이다.

도 10 은 전기 접속을 위한 종래의 커넥터 핀을 도해하는 설명도이다.

도 11 은 종래의 압접 유지형 커넥터를 도해하는 설명도이고,

도 12 는 종래의 다른 종류의 압접 유지형 커넥터를 도해하는 설명도이다.

본 발명은 도 12 에 나타낸 압접 유지형 커넥터를 더욱 개선한 것으로, 스프링 요소의 변형, 스프링 요소로부터 플러그(plug)의 이탈, 그리고 플러그의 손상을 방지할 수 있는 압접 유지형 커넥터를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

본 발명에 따른 압접 유지형 커넥터는 서로 대향하는 전극들 사이에 놓여서 고정되는 것으로, 상기의 문제점들을 해결하기 위해서, 두께 방향으로 배향된 관통홀을 갖는 절연성 하우징의 각각의 관통홀의 적어도 하나의 단부에 도전 핀이 배치되고, 상기 도전 핀에 구비된 플랜지부는 상기 관통홀의 일단부에 구비된 소직경부와 결합하여, 상기 도전 핀의 적어도 일부를 관통홀에 수용된 상태로 유지시키고, 도전성 코일 스프링이 관통홀에 설치되어 이 도전성 코일 스프링의 일단이 상기 도전 핀에 구비된 플랜지부와 결합하고 상기 도전 핀을 관통홀의 바깥으로 탄발적으로 밀게된다. 상기 도전 핀을 코일 스프링의 양쪽에 둘 수도 있다.

또한 과도한 압축을 방지하기 위한 엔드 스톱퍼(end stopper)가 하우징과 상기 압접 유지형 커넥터에 의해 전기 접속될 회로 기판 또는 전자 부품 사이에 제공되고, 코일 스프링은 이웃하는 턴(turn)이 각각 서로 다른 코일 직경의 형상을 갖도록 형성되고, 하우징의 하부측의 각 코너를 모따기 하고, 땜납이 주위를 덮는 것을 방지하기 위한 리브(rib)가, 배치된 도전 플레이트 사이의 하우징의 배면에 제공되고, 상기 도전 핀의 플랜지부의 코너부는 라운딩 되는 것이 바람직하다.

본 발명은 특히 커넥터의 코일 스프링이 손상되거나 변형될 우려를 해소하였다. 또한, 누름에 필요한 하중도 감소하고, 안정적인 접속을 얻을 수 있으며, 접속되는 전극에 대한 손상도 현저하게 줄어들며 커넥터의 소형화도 얻을 수가 있다.

본 발명은 스프링 요소를 하우징에 구비된 관통홀 내에 수용하는 것에 기초하고 있다.

첨부 도면을 참조하여 본 발명을 아래에 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 에서, 참조 부호 (1) 은 도전 핀을, (2) 는 도전 플레이트를, (3) 은 코일 스프링을, 그리고 (4) 는 절연성 하우징을 나타낸다. 도전 핀 (1) 에는 플랜지부 (5) 가 형성되고, 하우징 (4) 에는 관통홀 (6) 이 형성된다. 관통홀 (6) 의 일단은 소직경부 (7) 이다. 하우징 (4) 의 관통홀 (6) 내에 수용된 도전 핀 (1) 의 플랜지부 (5) 는 관통홀 (6) 의 소직경부 (7) 부분의 단차와 결합함으로써 도전 핀 (1) 이 하우징 (4) 으로부터 미끄러져 나와 이탈되는 것을 방지한다. 도전 핀 (1) 의 헤드부는 하우징 (4) 으로부터 돌출될 수 있다.

하우징 (4) 의 다른 일단은 도전 플레이트 (2) 로 덮혀 있다. 하우징 (4) 의 관통홀 (6) 에 대응하는 직경을 가진 원통형부 (8) 가 도전 플레이트 (2) 에 구비되어 있고, 원통형부 (8) 는 하우징 (4) 의 관통홀 (6) 안에 압입된다. 원통형부 (8) 의 외주 상에 구비된 돌출부 (9) 는 하우징 (4) 의 관통홀 (6) 의 내벽에 구비된 대응 홈 (10; mating recess) 에 결합 되어 그 안에 고정되는 것이 바람직하다.

만일 필요하다면, 직선부 (11) 가, 도 2의(c)와 같이, 도전 플레이트 (2) 에 구비될 수 있어서, 하우징 (4) 의 배면에 구비될 수 있는 위치결정 돌출부 (12) 와 결합할 수 있고, 원하는 방향으로, 하우징 (4) 내로의 삽입 방향의 정열이 가능하다.

원통형부 (8) 의 내벽은 그 바닥부에서 소직경부를 가지고, 코일 스프링 (3) 의 일단은 이 소직경부에 결합 되어 그 위에 고정 상태로 장착된다. 또한, 코일 스프링 (3) 의 다른 일단은 도전 핀 (1) 의 플랜지부 (5) 와 탄발적으로 결합 됨으로써, 도전 핀 (1) 과 도전 플레이트 (2) 를 분리하는 방향으로 가압한다.

도 2 에 나타내는 실시형태에서, 도전 플레이트 (2) 의 바닥면은 하우징 (4) 의 폭과 동일한 직경의 형상을 가지며, 양 측면은 호(arc) 형상으로 절단되어 형성되나, 이러한 형상에만 한정되는 것은 아니며, 하우징 (4) 에 들어맞고 관통홀 (6) 내로 들어가지 않는 크기 및 형상이라면 적절한 임의의 바닥면을 사용할 수 있다. 예를 들어, 바닥면은 하우징 (4) 의 폭보다 더 작은 직경의 둥근 형상을 가져도 된다.

도전 핀 (1) 과 도전 플레이트 (2) 는 전자 부품 또는 회로 기판의 전극들과 접촉되어 이들 전극들 사이에 전기 도통 가능하게 접속된다.

도전 핀 (1) 은, 예컨대, 금 도금된 구리 또는 황동 등의 구리 합금 또는 도전성 엘라스토머를 사용하여 제조된다. 또한, 도전 핀의 헤드부 는 적당한 형상, 예컨대, 평판형, 반구형 또는 원뿔형을 가질 수가 있으며, 그 단면 형상은 둥근형, 각형, 타원형 또는 달걀형 등으로 될 수 있다. 만일 복수의 작은 원뿔형 또는 작은 피라미드형이라면, 전자 회로 기판 사이가 접속되었을 경우, 특히, 전극들이 땜납으로 도금되었을 경우, 땜납의 산화막이 파괴되어 신뢰성 있는 전기 전도가 가능하게 된다.

도전 핀과 동일한 재료들로 도전 플레이트를 제조할 수가 있다. 도전 플레이트에 제공되는 원통형부는 도전 플레이트와 일체로 형성되거나 또는 별개로 형성되어 적당한 방법, 예컨대, 납땜 또는 도전성 접착재료로 결합 될 수 있다.

코일 스프링은, 예컨대 30~200㎛, 바람직하게는 50~100㎛의 직경을 갖는 가는 금속선을 일정한 피치(예컨대, 0.4 ㎜)로 감아 거의 원통 형상의 탄성 코일로 형성된다. 예컨대, 인청동(phosphor bronze), 구리, 베릴륨 구리(beryllium copper), 스프링 강, 경강(hard steel), 스테인리스 강, 또는 피아노 선재로 된 금속선, 또는 이들 금속선을 금으로 도금하여 얻어지는 금속선을 코일 스프링을 형성하기 위한 가는 금속선으로서 사용할 수 있다.

도전 저항의 견지에서 볼 때, 코일 스프링이 도전 경로를 형성하도록 작은 체적 저항율을 가지는 구리 합금을 사용하는 것이 바람직하나, 이러한 합금의 탄성 특성이 충분하지 않기 때문에, 탄성 계수(modulus of elasticity)가 큰 황동, 스프링 강, 스테인리스 강, 그리고 피아노 선재를 사용할 것이 권장된다.

그러나 이러한 모든 재료들은 구리 합금들보다 체적 저항율과 도전 저항이 높다. 그러므로 낮은 도전 저항이 요구되는 적용에 있어서는 이 선들을 구리와 같은 낮은 체적 저항율을 가지는 금속의 두꺼운 층(1~10㎛, 바람직하게는 3~5 ㎛)으로 도금하는 것이 바람직하다.

또한, 접촉 저항을 줄이기 위해서 바람직하게는 금층(gold layer)을 최외각 표면층으로서 도금한다. 이러한 경우, 확산 방지를 위한 니켈 도금층(2~3㎛)을 상기 도금된 구리층 및 금 도금층 사이에 제공할 수 있다.

저 하중의 접속 및 저 비용을 위하여, 가는 금속선의 직경을 50~100㎛의 범위 내에서 선택한다.

하우징은 직사각형, 정사각형, 다각형, 타원형 또는 달걀형 등으로 형성할 수 있다. 하우징은 하나의 관통홀, 일 열로 배열된 복수의 관통홀 또는 서로 병렬 배치된 복수열의 관통홀들을 구비할 수 있다. 각각의 관통홀은 일평면상에서 지그재그식으로 배열될 수도 있다. 도 2 는 2개의 관통홀이 일렬로 배열된 경우를 도해한다.

절연성 하우징은 내열성, 치수 안정성(dimensional stability), 성형성이 뛰어난 범용 플라스틱(예컨대, 폴리아미드 수지, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리에틸렌)을 사용하여 형성한다. 이들 재료 중에서 폴리아미드 수지가 가공성(processability) 및 비용면에서 가장 바람직하다.

본 발명의 다른 실시형태를 다음에 설명한다. 본 실시형태에서는 도전 핀들이 양쪽에 구비된다.

도 3 을 참조하면, 하우징 (13) 은 2 개의 하우징 플레이트 (14, 14) 를 포함하며, 관통홀 (15, 15) 이 하우징 플레이트 (14, 14) 에 각각 형성된다. 관통홀 (15, 15) 의 일단부는 소직경부 (16) 이다. 하우징 (13; 하우징 플레이트 (14, 14)) 의 관통홀 (15, 15) 내에 수용된 도전 핀 (17, 17) 의 플랜지부 (18) 는 관통홀 (15, 15) 의 소직경부 (16, 16) 부분의 단차와 결합함으로써 도전 핀 (17, 17) 이 하우징 (13; 하우징 플레이트 (14, 14)) 으로부터 미끄러져 나가는 것을 방지한다. 도전 핀 (17, 17) 의 헤드부는 하우징 (13; 하우징 플레이트 (14, 14)) 으로부터 돌출할 수 있다.

하우징 플레이트 (14, 14) 는 관통홀 (15) 의 소직경부 (16, 16) 의 반대편에서 관통홀 (15, 15) 을 정열시켜 조립된다. 이러한 조립은 하우징 플레이트 (14, 14) 를 함께 접착성 결합, 용착(溶着) 또는 클램핑 함으로써 수행될 수 있으며, 부품들을 분해 가능하게 하는 적절한 수단들로 고정될 수도 있다. 위치결정 핀들과 홀들과 같은 수단이 조립의 편의를 위해서 제공되는 것이 바람직하다.

두 개의 도전 핀 (17, 17) 을 탄발적으로 돌출시키기 위한 코일 스프링 (19) 이 하우징 (13) 의 관통홀 (15) 내에 삽입되어 도전 핀 (17) 의 플랜지부 (18) 와 결합해 있다. 도전 핀들의 헤드부는 하우징 (13) 의 밖으로 돌출한다.

하우징 (13) 의 형상과 재료, 하우징 (13) 에 구비된 관통홀 (15) 의 개수와 배열, 그리고 코일 스프링 (19) 의 재료와 형상은 도 1 과 도 2 에 도시된 실시형태에서와 동일하고, 그 설명을 여기서 다시 반복하지 않는다.

본 발명에 따른 압접 유지형 커넥터의 제 3 실시형태를 다음에 설명하겠다.

회로 기판 또는 전자 부품들이 압접 유지형 커넥터의 양쪽에 배치되고, 코일 스프링의 압축으로 이들 사이의 거리가 줄어들고, 전기 접속이 확보된다. 거리를 줄이는 조작이 결국에는 도전 핀, 코일 스프링, 도전 플레이트 등에 의하여 멈추어지는 경우, 이들 부품이 주로 양호한 도전체로 만들어지기 때문에 그들의 과도한 압축에 의해 변형 또는 손상이 일어나게 된다. 과도한 압축을 피하기 위해서는 본 발명에 따른 압접 유지형 커넥터에 과도한 압축이 가해지는 것을 방지하기 위한 엔드 스톱퍼를 전기 접속될 전자 부품 또는 회로 기판과 하우징 사이에 제공하는 것이 바람직하다.

엔드 스톱퍼를 제공하는 형태는, 예컨대 도 5 에 나타내는 바와 같다.

보강 등을 위한 돌출부가 흔히 회로 기판 또는 전자 부품들에 존재한다. 도 5의(a) 및 (b)는 이 돌출부들이 엔드 스톱퍼로서 사용되는 예를 도해한다. 참조 부호 (20) 는 회로 기판 또는 전자 부품 (21) 의 돌출부를 나타내고, 참조 부호 (22) 는 압접 유지형 커넥터의 하우징 (23) 에 구비된 오목부(receding section)를 나타낸다. 도 5의(b)에서 보는 바와 같이, 장착하는 동안 회로 기판 또는 전자 부품 (21) 의 돌출부 (20) 와 하우징 (23) 에 구비된 오목부 (22) 는 서로에 대해 접촉함으로써 엔드 스톱퍼를 구성한다.

또한, 도 5의(c) 및 도 6의(d) 에 나타내는 바와 같이, 상기 엔드 스톱퍼가 상기 회로 기판 또는 전자 부품 (21) 의 평평한 부분에 구성되는 경우, 압접 유지형 커넥터의 하우징에 구비된 돌출부 (24) 와 회로 기판 또는 전자 부품 (21) 은 서로에 대해 접촉함으로써 엔드 스톱퍼를 구성한다. 참조 부호 (25) 는 도전 핀을 나타낸다. 상기 도면에 나타낸 예에서, 도전 핀은 평평한 헤드부를 가진다.

오목부 (22) 와 돌출부 (24) 의 개수, 형상, 및 크기는 적절히 선택할 수 있다.

다음으로 코일 스프링의 바람직한 변형예를 설명한다.

본 발명에 따른 압접 유지형 커넥터에서 사용되는 코일 스프링은 상기 설명한 바와 같이 그 제조를 용이하게 하기 위해서 실질적으로 원통 형상을 가지도록 형성될 수 있으나, 만일 코일 스프링이 실질적으로 원통 형상을 갖는다면, 이 코일 스프링이 압축되었을때, 코일 스프링을 구성하는 와이어 부의 직경의 접촉에 의해 결정되는 정도까지만 그 크기가 줄어들 수 있다. 최근에 일고 있는 보다 더한 소형화의 요구 때문에, 이러한 커넥터 하우징의 높이에 있어서의 소형화가 비록 적으나마 필요하다. 이 요구를 충족시키기 위해서, 스프링 상수(elastic constant)를 줄이는 일이 없이 이웃하는 코일 턴(turn)이 서로 다른 직경을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

이웃하는 코일의 턴이 서로 다른 직경을 갖는 형상의 코일 스프링 (26) 의 예는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 그 중앙 부분의 직경이 더 큰 배럴(barrel) 과 같은 코일 형상과, 그 중앙 부분의 직경이 더 작은 모래시계(hourglass)형의 코일 형상을 포함한다. 결과적으로, 도 6의 우측 상의 확대도에서 보는 바와 같이, 바로 위에 놓인 와이어 턴의 위치가 그 바로 아래에 놓인 와이어 턴의 중심으로부터, 점선으로 나타낸 가상의 투영 원(circle)에서 보는 바와 같이, 변위 되어 있다. 이러한 변위의 정도는 도면에 나타낸 예에 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 그 직경의 절반 미만으로 적절히 설정될 수 있다.

본 발명에 따른 압접 유지형 커넥터에서는, 각종의 부품들이 진동 정렬(vibration-aligned)되어 특수 정렬 지그(alignment jig) 에 등간격으로 수용된다. 최종 형상은 순차적인 조립에 의해 형성된다.

정렬 중의 도전 핀, 도전 플레이트, 그리고 코일 스프링의 방향성은 개별 형상의 특색에 의하여 결정되나, 하우징의 배향을 이루기는 곤란하다.

따라서, 하우징 배면 방향으로 코너를 모따기하고 정렬 지그에 동일한 형상의 오목부를 제공하여 둠으로써 외면과 배면의 방향성을 가지게 하여 동일 방향으로의 정렬이 가능하게 하였다.

도 7 은 하우징의 하부측(도전 플레이트와 대하는 쪽)의 코너를 모따기 하는 바람직한 형태를 도시한다. 그러므로 도 7 에 도시된 경우, 챔퍼 (28) 가 압접 유지형 커넥터의 하우징 (27) 의 하부면 상의 코너부에 제공된다.

도 7에 나타낸 예에서, 상기 챔퍼는 모두 네 개의 내측 코너에 제공되지만, 하우징의 상부면 및 하부면 만을 구별하는 것으로 충분하기 때문에, 챔퍼의 크기 및 개수는 적절히 선택할 수 있다.

본 발명에 따른 압접 유지형 커넥터를 장착할 경우, 통상, 예컨대, 프린팅 기술을 사용하여 땜납 페이스트를 회로 기판의 전극 부분과 같은 미리 정해진 부분에 두며, 상기 압접 유지형 커넥터의 도전 플레이트가 페이스트와 접촉하게 되고 재유동로(reflow furnace) 등으로 납땜이 수행된다. 이러한 경우에, 도전 플레이트 사이의 큰 간격은 문제를 일으키지 않으나, 어떤 한계, 예컨대 0.2㎜(200㎛) 이하의 간격만이 제공될 수 있는 경우에는, 용융 땜납이 흐를 수가 있어 상호 접촉 및 도전(단락)을 일으킬 수 있다.

땜납이 주위를 덮는 것을 방지하기 위한 리브를 상기 하우징의 도전 플레이트 사이에 구비하여 납땜 부분들 사이의 접촉(단락)을 방지함이 바람직하다. 도 8 에서 보는 바와 같이, 땜납이 주위를 덮는 것을 방지하기 위한 리브 (35) 를 본 발명에 따른 압접 유지형 커넥터의 하우징 (29) 의 도전 플레이트 (2, 2) 사이에 구비하는 것이 바람직하다.

땜납이 주위를 덮는 것을 방지하기 위한 리브는 원리적으로 하우징의 전체 길이에 걸쳐서 제공되는 일정한 폭의 리브이지만, 여러 가지 다른 변형들도 가능하여, 예컨대, 리브는 전체 도전 플레이트를 둘러싸는 원통형상의 벽의 형태로 될 수 있다. 땜납이 주위를 덮는 것을 방지하기 위한 리브는 하우징으로부터 도전 플레이트의 돌출 높이(예컨대, 0.065~0.085㎛), 납땜 (30) 의 두께(예컨대, 0.03~0.05㎛), 및 회로 기판의 전극 (31) 의 높이(예컨대, 0.035~0.055㎛)를 모두 합한 높이, 또는 이 보다 다소 작은 높이를 갖는다.

본 발명에 따른 압접 유지형 커넥터에서, 도전 핀의 플랜지부는 하우징에 구비된 관통홀 안에서 관통홀 벽을 따라 슬라이딩한다. 이러한 이유로, 플랜지부는 때때로 관통홀 벽에 잡히게 되거나 이 둘이 서로를 긁게 된다. 실장을 위해 필요한 커넥터의 압축력은 가능한 최소가 되는 것이 바람직하다. 따라서, 미끄럼 저항을 줄이거나 긁힘을 방지하기 위해서는 도전 핀의 플랜지부의 코너부를 라운딩 처리하는 것이 바람직하다.

도 9 에 나타내는 바와 같이, 도전 핀의 플랜지부 (33) 의 코너부는 바람직하게는 라운딩 작업(34) 을 받는다. 상기 라운딩 작업은 절삭가공(cutting), 배럴링(barrling), 버핑(buffing), 그리고 전해 연마(electrolytic polishing) (가공) 와 같은 적절한 작업 수단에 의해 시행된다.

실시예

도 1 및 도 2 에 나타낸 본 발명에 따른 압접 유지형 커넥터의 제조예를 아래 설명하겠다.

폴리아미드 수지로부터 길이 2 ㎜, 폭 5 ㎜, 그리고 높이 2.1 ㎜의 하우징을 만들었다. 도전 핀은 금도금된 황동으로 제조되었다. 코일 스프링은 두께 4 ㎛의 구리층으로 도금되고나서 두께 3 ㎛의 니켈층으로 도금되고, 최외각 표면층으로서 두께 0.1 ㎛의 금층으로 도금되었으며 선 직경, 피치, 그리고 길이(조립 중의)가 각각 0.1 ㎜, 0.4 ㎜, 1.3 ㎜인 피아노 선재로 제조되었다.

행정(stroke)은 0.5 ㎜ 이었고, 누름 하중은 도전 핀당 1N 이었으며, 연결된 전극 사이의 전기 저항은 전극 한 쌍당 0.2Ω 이었다.

커넥터의 소형화를 성공적으로 달성함으로써, 이동 전화, PDA 등과 같은 IT 기기들의 경량화 및 소형화를 한층 더 얻을 수 있는 큰 잇점이 있다.

Claims (6)

1. 대향 전극 사이에서 가압 유지되는 압접 유지형 커넥터로서,

   두께 방향으로 배향된 관통홀을 가지는 절연성 하우징,

   상기 관통홀의 적어도 일단부에 장착된 도전 핀으로서, 관통홀의 일단부에 제공된 소직경부와 결합하여 도전 핀의 적어도 일부를 상기 관통홀 내에 수용된 상태로 유지시키는 플랜지를 갖는 도전 핀 및,

   상기 관통홀 내에 장착되고, 일단부에서 상기 도전 핀의 플랜지와 결합하여 상기 도전 핀을 관통홀의 외부 방향으로 탄발적으로 가압하는 도전성 코일 스프링을 포함하는 압접 유지형 커넥터.
2. 제 1 항에 있어서, 도전 핀들이 도전성 코일 스프링의 양단에 배치되는 것을 특징으로 하는 압접 유지형 커넥터.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 과도한 압축을 방지하기 위해, 압접 유지형 커넥터에 의해 전기적으로 접속될 회로 기판 또는 전자 부품과 하우징 사이에 엔드 스톱퍼(end stopper)가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 압접 유지형 커넥터.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 코일 스프링은 이웃하는 코일 턴(turn)의 직경이 서로 다른 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압 접 유지형 커넥터.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 하우징 하부 측의 각각의 코너부는 모따기 되어 있는 것을 특징으로 하는 압접 유지형 커넥터.
6. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서, 배치된 도전 플레이트 사이의 하우징 배면 상에 땜납이 주위를 덮는 것을 방지하는 리브가 구비되는 것을 특징으로 하는 압접 유지형 커넥터.