KR20080112148A

KR20080112148A - 유연 핀

Info

Publication number: KR20080112148A
Application number: KR1020080057855A
Authority: KR
Inventors: 필립 엠. 댄시슨
Original assignee: 델피 테크놀로지스 인코포레이티드
Priority date: 2007-06-20
Filing date: 2008-06-19
Publication date: 2008-12-24
Also published as: CN101330171A; JP2009021238A; US20080318453A1

Abstract

본 발명은 직경을 가지며 도금된 구멍에 삽입하기 위한 핀에 관한 것이다. 핀은 종장형 개구를 사이에 갖는 한 쌍의 외향 편의된 빔 부재를 포함하는 유연부를 포함한다. 각각의 빔은 두께를 가진다. 빔의 두께와 종장형 개구는 구멍의 직경에 대해 최적화되고, 이에 따라 핀이 구멍으로 삽입될 때, 유연부는 미리 정해진 수준으로 소성 변형하도록 제한되고, 구멍 도금에 미리 정해진 수준의 손상을 주도록 제한된다.

핀, 종장형 개구, 빔 부재, 유연부, 소성 변형, 구멍 도금

Description

유연 핀 {COMPLIANT PIN}

본 발명은 전기 접촉부에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 도금 관통 구멍(plated through hole)에 사용되는 가압 끼움식 전기 접촉부에 관한 것이다.

가압 끼움식 핀은 인쇄 회로 기판의 도금 관통 구멍(plated-through-hole; PTH)과 단자 접촉부 사이에 기밀식 끼움이 요구되는 전자 제품에 납땜을 배제한 영구적인 연결구로서 사용된다. 종래에, 이들 가압 끼움부는 중실의 비유연 핀을 이용한 연결에 의해 달성되었다. 이런 방법은 PTH에 대한 과도한 손상을 야기하여 신뢰성의 저하를 야기함을 알았다. 힘이 단자 접촉부에 의해서는 흡수되지만 PTH에 의해서는 흡수되지 않는 스프링형 인터페이스를 제공하도록 유연한 단자 인터페이스(Compliant terminal interface)가 개발되었다.

유연 핀은 인쇄 회로 기판에 납땜을 배제한 연결을 위해 리드 프레임(lead frame)에 부착되는 가압 끼움부를 통상적으로 포함한다. 가압 끼움부는 인쇄 회로 기판의 PTH와 가압식으로 전기적 접속한다. 관통 구멍이 도금되는 동안, PTH는 구리로 채워진 다음 니켈 등으로 도금되고, 인쇄 회로 기판의 표면 트레이스에 연결되어 추가의 전기적 접속을 제공한다. 또한, 가압 끼움부는 중실로 설계되거나 가 압 끼움부의 압축을 가능하게 하는 눈(eye)을 포함할 수 있다.

일반적으로, PTH의 치수는 "납땜을 배제한 연결, 5부: 가압식 연결 - 일반적인 요구사항, 시험 방법 및 실시 안내"라는 표제의 국제 전기기술 위원회(IEC) 표준 번호 제60352-5호에 의해 관리된다. 그러나, IEC 제60352-5호는, 예를 들면 0.5, 0.55, 0.6, 0.7, 0.75, 0.8, 0.85, 0.9, 1.0, 1.45 및 1.6 mm의 직경을 포함한 제한된 수의 PTH의 크기만을 제공한다. 또한, 현재의 유연 핀은 IEC 제60352-5호에 정의된 제한된 수의 PTH의 크기에 대해서만 사용되도록 설계된다.

본 명세서에 설명된 실시예들은 상기한 내용과, 도금 관통 구멍을 통한 가압 끼움과 관련한 다른 단점들을 고려하여 개발되었다.

본 발명의 일 실시예에서, 핀은 직경을 가지며 도금된 구멍에 삽입된다. 핀은 종장형 개구를 사이에 갖는 한 쌍의 외향 편의된 빔 부재를 포함하는 유연부를 포함한다. 각각의 빔은 두께를 가진다. 빔의 두께와 종장형 개구는 구멍의 직경에 대해 최적화되고, 이에 따라 핀이 구멍으로 삽입될 때, 유연부가 미리 정해진 수준으로 소성 변형하도록 제한되고, 구멍 도금에 미리 정해진 수준의 손상을 주도록 제한된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 구멍으로 삽입되는 유연 핀이 제공된다. 구멍은 약 1.2 mm의 치수를 가진다. 유연 핀은 적어도 두 개의 빔을 포함한다. 빔은 외부 곡선과, 내부 곡선과, 이들 사이의 종장형 개구에 의해 형성된다. 외부 곡선은 약 5.45 mm의 부분 반경에 의해 형성된다. 내부 곡선은 약 6.15 mm의 부분 반경에 의해 형성된다. 종장형 개구는 3 mm의 종방향 길이를 가진다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 구멍으로 삽입되는 핀을 형성하기 위한 방법이 제공된다. 본 방법은 핀의 재료를 선택하는 단계와, 구멍의 반경을 결정하는 단계와, 핀의 치수를 결정하는 단계와, 핀이 구멍으로 삽입될 때 핀의 상호 작용을 분석하는 단계와, 상호 작용에 대해 미리 정해진 적어도 하나의 한계를 시험하는 단계를 포함한다.

본원 발명에 따르면, 빔의 두께와 종장형 개구가 구멍의 직경에 대해 최적화되고, 이에 따라 핀이 구멍으로 삽입될 때, 유연부가 미리 정해진 수준으로 소성 변형하도록 제한되고, 구멍 도금에 미리 정해진 수준의 손상을 주도록 제한되어, PTH에 대한 과도한 손상을 방지하고 전기적 접속의 신뢰성을 향상시키는 효과를 제공한다.

도1a는 인입부(102)와, 유연부(104)와, 리드 프레임(106)를 갖는 예시적인 유연 핀(100)의 측면 사시도이다. 인입부(102)는 인쇄 회로 기판의 PTH로 제일 먼저 삽입되도록 구성된다. 유연부(104)는 접촉 에지(108)를 포함하며, 상기 접촉 에지는 PTH의 벽과 접촉하여 유연부(104)와 PTH 사이에 전류의 흐름이 가능하도록 구성된다. 리드 프레임(106)은 유연부(104)로부터 예를 들면 커넥터, 와이어 또는 회로 기판으로 전류를 전송하도록 구성된다.

인입부(102)는 팁(tip: 110)을 포함하고, 일반적으로 PTH로 유연 핀(100)을 안내하는 역할을 한다. 유연부(104)는 종장형 개구(126)에 의해 분리되는 제1 가요성 빔(120)과 제2 가요성 빔(122)을 포함한다. 제1 가요성 빔(120)과 제2 가요성 빔(122)은 인입부(102)와 리드 프레임(106)을 연결하여 유연 핀(100)과 PTH의 전기적 접속을 제공한다. 리드 프레임(106)은 직선의 박스 형상부를 포함할 수 있고, 상기 박스 형상부는 유연부(104)로부터 멀어지는 방향으로 연장되지만 커넥터, 와이어 또는 다른 인쇄 회로 기판과의 임의 연결이 가능하도록 구성될 수 있다. 또한, 리드 프레임(106)은 예를 들면 크림프(crimp) 단자, 암형 단자로 구성될 수 있고, 또는 다른 유연 핀(100)에 연결되도록 구성될 수 있다.

각각의 빔(120, 122)은 외부 곡선(150)과 내부 곡선(152)으로 형성된다. 외부 곡선(150)은 전체적으로 유연부(104)의 외부 프로파일이고, 도1a에 도시된 바와 같이, 직선 또는 곡선일 수 있는 섹션들을 갖는 불연속 곡선 또는 단일 곡선일 수 있다. 종장형 개구(126)는 내부 곡선(152)으로 형성된다. 또한, 내부 곡선(152) 또는 외부 곡선(150)은 삽입력과, 보유력과, 빔(120, 122)의 허용 가능한 가요성에 따라 빔(120, 122)의 얇은 부분 또는 두꺼운 부분을 제공하도록 형상화되어, PTH 도금에 대한 손상의 가능성을 조절한다. 따라서, 내부 곡선(152)의 형상 또는 굴곡은 구현 요구 사항에 따른 설계 가이드라인에 의해 결정될 수 있다. 도3과 관련하여 이하 설명되는 바와 같이, PTH 및 빔(120, 122)의 적절한 힘과, 변형 등을 결정하기 위해 통상적으로 FEA가 사용된다.

도1a의 예에서, 가요성 빔(122)은 외부 곡선(150)과 내부 곡선(152)에 의해 형성된 3개의 두께를 포함한다. 제1 두께(130)는 인입부(102) 근처에서의 두께로서, 유연 핀(100)의 양 측면에서 PTH와 접촉되는 유연부(104)의 제1 부분에서의 두께이다. 제2 두께(132)는 유연부(104)의 종방향 중앙부 근처에서의 두께이다. 제3 두께(134)는 유연부(104)의 종방향 단부 근처에서의 두께로서, 가요성 빔(120)이 리드 프레임(106)에 연결되는 부분에서의 두께이다. 도시된 예에서, 두께(130, 132, 134)는 동일하며 가요성 빔(122)에 대해 거울 대칭을 이룬다. 그러나, 각각 의 가요성 빔(120, 122)은 상이하거나 주문 제작된 두께(130, 132, 134)를 가질 수 있다.

유연 핀(100)이 PTH내로 가압되면, 가요성 빔(120, 122)은 PTH에 의해 인가된 압력으로 인해 내향으로 이동한다. 가요성 빔(120, 122)이 내향으로 가압되면, 재료의 소성 변형이 제1 가요점(flex point; 170) 근처에서 발생한다. 유연 핀(100)이 PTH로 더욱 내향으로 가압되면, 재료의 소성 변형이 제2 가요점(172) 근처에서 발생한 다음, 제3 가요점(174) 근처에서 발생한다. 유연 핀(100)의 두께(130, 132, 134), 형상 및 재료는 변형량을 결정하고, 또한 PTH의 도금과의 상호 작용을 결정한다. 두께(130, 132, 134)를 조절함으로써, 유연 핀이 공지의 직경을 갖는 PTH로 삽입될 때, 미리 정해진 변형량, 또는 임계치 이하의 제한된 변형량이 유연 핀(100)에 제공된다.

도1b는 도1a의 유연 핀(100)의 단부도이다. 인입부(102)는 인입 에지(128)를 포함하고, 도시된 실시예에서 상기 인입 에지는 편평한 각면형 에지(flat facet-like edge)이다. 인입 에지(128)는 팁(110)으로부터 유연부(104)의 시작부까지 연장한다(도1a 참조). 유연부(104)는 빔(120, 122)의 각각의 외부 에지에 가요성 빔 에지(142)를 더 포함한다. 이하 상세히 설명되는 바와 같이, 가요성 빔 에지(142)는 PTH의 내부벽의 손상을 방지하기 위한 형상으로 최적화될 수 있다. 일반적으로, 빔(120, 122)은 PTH의 내부벽에 대한 손상을 억제하기 위한 형상, 두께 및 재료로 구성된다 (도3을 참조하여 이하 상세히 설명됨).

도시된 바와 같이, 가요성 빔 에지(142)는 편평한 표면이고, 제1 에지(144) 와 제2 에지(146)를 더 포함한다. 유연 핀(100)이 PTH 내로 가압되면, 제1 및 제2 에지(144, 146)는 전기적 접촉을 위해 PTH 도금과 접촉될 것이다. 또한, 기계적 간섭이 기밀식 연결을 제공하여 PTH 내에서 유연 핀(100)이 유지되도록 보유력을 생성할 것이다. 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 에지(144, 146)는 뾰족하다. 그러나, 다른 실시예에서는 PTH 도금에 대한 손상을 방지하도록 둥근 표면 또는 매끄러운 표면이 고려된다.

종장형 개구(126)는 유연부(104)의 압축이 가능하도록 구성된다. 빔(120, 122)의 내향 가요성은 삽입되는 동안 인가되는 힘을 흡수함으로써 PTH 도금에 대한 손상을 방지한다. 유연 핀(100)이 PTH로 완전히 삽입되면, 빔(120, 122)은 내향으로 휘어있지만 서로 접촉하지는 않는다. 다시 말해서, 유연 핀(100)이 PTH로 삽입되면, 빔(120, 122)은 어떠한 지점에서도 서로 접촉하도록 되지 않는다. 또한, 종장형 개구(126)는 유연부(104)의 시작부에서 시작되어, 유연 핀(100)이 PTH로 삽입되는 동안, 빔(120, 122)이 안쪽으로 휠 수 있는 공간을 항상 가지도록 하여 PTH의 도금에 대한 손상을 방지하도록 한다. 다른 실시예에서는, 유연 핀(100)의 모든 비유연부는 PTH의 내경보다 작은 치수로 설계되어 어떠한 비유연부도 PTH와의 접촉으로 인해 변형되지 않는다.

도2a는 이완된 상태의 다른 유연 핀(100')의 측단면도이다. 이완된 외부 치수(D₁)는 빔(120)의 외부 곡선(150)으로부터 빔(122)의 외부 곡선(150)까지로 측정된다. 유연 핀(100')이 이완된 상태[즉, 빔(120, 122)이 압축되지 않은 상태]에 있으면, 이완된 외부 치수(D₁)는 PTH의 직경보다 크다. PTH 직경이 1.2 mm인 실시예에서, 외부 치수(D₁)는 1.4 mm이다. 가요성 빔 에지(142)는 PTH, 또는 보다 구체적으로 PTH 도금에 대한 손상을 방지하도록 편평하거나 둥근 형상일 수 있다. 이완된 외부 치수(D₁)가 PTH의 직경보다 크기 때문에, 유연 핀(100')이 PTH 내로 가압될 때, 유연부(104)와 PTH의 간섭이 반드시 일어난다. 종장형 개구(126)가 이완 상태에 있을 때, 종장형 개구(126)는 상호 이격된 빔(120, 122)의 내부 곡선(152)들 사이의 공간에 의해 형성된다. 물론, 유연 핀(100')이 PTH내로 삽입될 때, 내부 곡선(152)은 유연부(104)의 압축에 의해 변형되고 종장형 개구(126)는 폭이 감소될 것이다.

도2a의 예에 도시된 바와 같이, 유연 핀(100')의 형상은 도1a와 관련하여 설명된 유연 핀(100)의 형상에 비해 선형도가 낮다. 외부 곡선(150)은 선형 섹션을 갖는 곡선이라기보다는 연속 곡선, 즉 매끄러운 곡선이다. 또한, 가요성 빔 에지(142)는 삽입되는 동안 야기될 수 있는 PTH 도금에 대한 손상을 감소시키도록 편평하기보다는 둥근 형상으로 이루어진다.

도2b는 도2a의 유연 핀(100')의 단부에서 본 단면도로서, 유연 핀이 도금 관통 구멍 내에 완전히 배치된 삽입 상태와, 이완 상태를 도시한다. PTH의 내부 도금 직경은 PTH 개구(210)에 상응한다. PTH 개구(210)는 회로 기판을 드릴 가공하여 형성된다. 통상의 회로 기판은 예를 들면, FR-4, FR-2, 또는 CEM-1으로 제조될 수 있다. 그러나, 회로 기판은 구멍을 구비한 임의의 구조물 또는 기판을 포함할 수도 있고, 상기 구멍은 전기적 접속을 위해 구성된 내주연부를 포함한다.

유연 핀(100')의 이완 상태가 가상선으로 도시되어 있고, 유연부(104; 도1a 참조)의 치수가 PTH 개구(210)보다 큰 치수임을 명확하게 알 수 있다. 따라서, 유연 핀(100')이 PTH로 삽입되면, 간섭에 의한 끼움이 일어난다. 유연 핀(100')이 삽입될 때, 빔(120, 122)은 서로를 향해 가압되어 종장형 개구(126')가 작아진다. 또한, 외부 곡선(150')이 빔(120, 122)의 굽힘에 의해 변형되어 PTH 개구(210)로 끼워진다. 빔(120, 122)에 의해 작용하는 외향하는 압력은 유연 핀(100')을 PTH 개구(210) 내에 유지한다. 기밀식 전기적 접속은 PTH 개구(210; 또는 PTH 도금)와, 유연 핀(100')의 각각의 가요성 빔 에지(142) [즉, 빔(120, 122)의 외부 모서리] 사이에 형성된다.

도2a 및 도2b를 참조하여, 유연 핀(100')에 대한 최적 파라미터가 추가로 설명된다. 도시된 예에서, PTH 개구(210)는 약 1.2 mm이다. 핀의 폭(230)은 약 0.64 mm이다. 외부 곡선(150)은 약 5.45 mm의 부분 반경에 의해 형성된다. 내부 곡선(152)은 약 6.15 mm의 부분 반경에 의해 형성된다. 종장형 개구(126)는 약 3 mm의 종방향 길이를 갖는다. 제1 두께(130)와 제3 두께는 약 0.36 mm이다. 제2 두께(132)는 약 0.4 mm이다. 제1 단부 반경(232)과 제2 단부 반경(234)은 약 0.15 mm이다. 이완된 유연 핀(100')의 전폭(240)은 약 1.4 mm이다. 이완된 종장형 개구의 폭(242)은 약 0.6 mm이다. 가요성 빔 에지(142)는 약 0.08 mm의 반경을 포함하는 모따기부(chamfer)이다.

도3은 유연 핀[즉, 유연 핀(100, 100')]을 최적화하는 공정(300)을 도시하는 순서도이다. 상기 공정은 핀이 삽입될 때 유연 핀(100)과 PTH 도금에 대한 치명적인 변형 또는 야기될 수 있는 손상을 일반적으로 검사한다. 또한, 상기 공정은 핀이 PTH에 안착된 상태에서 핀의 보유력을 최적화한다. 상기 공정은 유연 핀(100)으로 사용될 재료를 선택하는 단계(310)에서 시작된다. 이 예에서, 선택된 재료는 인 청동 구리 합금(phosphor bronze copper alloy)이다. 이런 재료는 이의 탄성과 전도성 때문에 선택된다. 탄성은 가요성 빔(120, 122; 도2a 참조)이 PTH 개구(210; 도2b 참조)로 끼워지도록 가압될 때 중요하며, 가요성 빔(120, 122)이 PTH 도금과 기밀하게 전기적 접속을 유지하기 위한 외향하는 보유력을 제공하는데 필요하다. 인 청동 합금의 일 예는 인 청동 합금과 비교될 만큼 우수한 전류 전송 능력을 갖는 구리 개발 협회(Copper Development Association) 합금 번호 425("CDA 425")이다. CDA 425는 통상적으로 대략 84%의 구리와, 대략 2%의 주석과, 대략 14%의 아연을 포함하는 "앰브론즈(ambronze)"이다. 또한, CDA 425는 기재로 사용되는 경우 자동적인 높은 전류량 요구 사항을 보장한다. 그러나, 유연 핀(100)의 전류 전송 요구 사항에 따라 인 청동 합금을 포함한 다른 재료도 사용될 수 있다. 높은 전류가 요구되는 곳에서, CDA 425는 인 청동 합금보다 증가된 전류 전송 능력을 제공한다.

전류 전송 능력의 증가는 삽입 및 유지되는 동안 유연 핀(100)과 PTH 도금에 대한 손상이 감소됨에 따라 제공되기도 한다. 인입부(102)가 대체로 직선이기 때문에, PTH 개구(210)로의 유연 핀(100)의 삽입은 PTH 도금 또는 유연 핀(100)에 대해 상당한 변형, 절단, 또는 다른 손상을 야기하지 않는다. 따라서, 유연 핀(100) 의 가요성 빔 에지(142)와 PTH 도금의 전류 전송 능력은 고압의 연속적 연결을 보장한다. 따라서, 높은 전류가 PTH 도금과 유연 핀(100)에 대한 손상이 감소됨에 따라 구현된다. 또한, 인입부(102)의 대체로 선형인 프로파일은 유연 핀(100)의 삽입력을 감소시킨다. 상기 공정은 단계(314)로 이어진다.

단계(314)에서, PTH 개구(210)의 크기와 PTH 도금의 재료가 선택된다. 니켈 또는 니켈 합금이 인쇄 회로 기판의 관통 구멍을 위한 통상의 도금 재료이다. 그러나, 구리 및 은, 그리고 다른 합금도 일반적인 도금 재료이다. 공정은 단계(316)로 이어진다.

단계(320)에서, 유연 핀(100)의 치수가 결정된다. 예를 들면, 각각의 빔(120, 122)은 외부 곡선(150)과 내부 곡선(152)에 의해 형성된다. 또한, 종장형 개구(126)의 폭은 두께(130, 132, 134; 도1a 참조)로서 결정된다. 공정은 단계(324)로 이어진다.

단계(324)에서, FEA는 PTH 개구(210)로 유연 핀(100)의 가압 영향을 판단하기 위해 이용된다. 즉, FEA는 유연 핀이 PTH로 삽입될 때 유연 핀(100)의 반응을 산술적으로 판단한다. 또한, PTH 도금에 대한 임의의 손상이 판단된다. FEA는 경험적인 실험과 시험 실패의 필요성을 회피하면서 핀의 삽입을 모형화하도록 재료의 특성 및 실질적 반응을 확인하기 위해 컴퓨터 지원 시뮬레이션을 이용한다. 또한, FEA는 빔(120, 122) 전체에 걸쳐 소성 변형의 정도(magnitude)를 확인하고 최대 변형이 어디서 발생하는 지를 정밀하게 제공한다. 또한, FEA 결과의 시각화는 사용자가 그들의 목적을 달성하기 위해 설계 변경을 위한 안내를 도울 수 있다. 예를 들어, PTH 도금에 대한 손상이 나타나면, 사용자는 빔(120, 122)이 보다 용이하게 변형되도록 두께(130 및/또는 134)를 감소시킬 수 있다. 그러나, 또한 사용자는 허용 가능한 조합을 찾기 위해 PTH 도금에 대한 손상과 보유력의 평형을 잡을 수도 있다. 이런 식으로, 유연 핀(100)의 파라미터는 최적화된다.

실제로, PTH 내에서의 유연 핀(100)의 보유력은 초과되는 한계일 수 있지만, 이와 동시에 유연 핀(100) 및/또는 PTH에 대한 임의의 변형 또는 손상이 최소화되어야 한다. 가요성 빔 에지(142)가 상이한 에지 프로파일, 예를 들면 평탄형 또는 곡선형 프로파일의 영향과, 곡선형 프로파일에서의 상이한 반경의 영향을 위해 시험될 수 있다.

본질적으로, 유연 핀(100)의 각각의 파라미터와 모든 파라미터는 재료의 선택을 포함하여 사용자의 조정을 위해 이용 가능하다. 사용자는 소정의 결과를 달성하기 위해 두께, 곡선 프로파일 또는 임의의 다른 치수 또는 형상을 변경할 수 있다. 또한, 예를 들면 가요점(170, 172, 174)에서의 소성 변형에 대한 한계를 설정하는 것이 가능하고, 임계값이 초과하지 않을 때까지 설계 형상을 반복적으로 변경하도록 컴퓨터가 FEA 분석을 사용토록 하는 것이 가능하다. 그 다음, 공정은 단계(330)로 이어진다.

단계(330)에서, 최적화된 설계는 유연 핀(100)의 생산을 위한 표준 오차와 PTH의 생산을 위한 표준 오차에 대해 시험된다. 공정은 단계(340)로 이어진다.

단계(340)에서, 최종 시험 설계는 유연 핀(100)의 변형의 임계값과, PTH 도금에 대한 손상의 임계값과, PTH 내에서의 유연 핀(100)의 보유력에 대한 임계값을 소정의 기준값과 비교한다. 재료의 비용 등과 같은 다른 기준값이 추가될 수도 있다. 각각의 임계값이 통과하면, 공정은 적어도 하나의 허용 가능한 설계를 제공하면서 종료된다. 임의의 임계값이 실패하면, 공정은 이어서 설계를 수정하도록 단계(310)로 되돌아 간다.

본 발명은 특히 전술된 예들을 참조하여 도시되고 설명되었지만, 전술된 예들은 본 발명을 수행하기 위한 양호한 모드의 단지 예시일 뿐이다. 본 명세서에 설명된 본 발명의 예들에 대한 다양한 변형예가 이하의 특허청구범위에 한정된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남 없이 본 발명을 실시하기 위해 채용될 수 있음을 본 기술 분야의 당업자는 알 것이다. 예들은 본 명세서에 설명된 구성요소들의 모든 신규성 및 진보성이 조합을 포함하는 것으로 이해되고, 특허청구범위는 이들 구성요소들의 임의의 신규성 및 진보성이 본 출원 또는 차후의 출원에 포함될 수 있다. 또한, 전술된 실시예들은 예시이며, 본 출원 또는 차후의 출원에서 청구될 수 있는 단일 특징부 또는 구성요소가 가능한 모든 조합에 필요한 것은 아니다.

전술한 내용은 예시적이고 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 설명된 예들 외에도 대부분은 다른 접근 및 적용이 전술된 내용을 통해 본 기술 분야의 당업자에게 자명한다. 본 발명의 범주는 전술된 내용을 참조로 결정되는 것이 아니라, 본원의 특허청구범위의 사상과 함께 첨부된 특허청구범위를 참조로 결정되어야 한다. 본 명세서에 설명된 분야는 향후 지속적으로 개선될 것이며, 개시된 시스템 및 방법은 이런 향후의 예들을 통합할 것이다. 요약하면, 본 발명은 변형 및 변경 이 가능하고 이하의 첨부된 특허청구범위에 의해서만 제한된다.

본 명세서에 도시되고 설명된 실시예들은 단지 예시적인 양호한 모드일 뿐이다. 본 명세서에 설명된 실시예들의 다양한 다른 예가 이하의 특허청구범위에 정의된 사상 및 범주로부터 벗어남 없이 청구범위를 수행하기 위해 채용될 수 있음을 본 기술 분야의 당업자는 알 것이다. 이하의 특허청구범위는 본 발명의 범주를 한정하고, 이들 특허청구범위 및 이들의 등가물의 범주 내의 방법 및 장치는 이에 의해 보호된다. 이는 본 명세서에 설명된 구성요소의 모든 신규성 및 진보성을 포함하는 것으로 이해되고, 특허청구범위는 이들 구성요소의 임의의 신규성 및 진보성의 조합에 대해 본 출원 또는 차후 출원에 포함될 수 있다. 또한, 전술된 실시예들은 예시이며, 본 출원 또는 차후의 출원에서 청구될 수 있는 단일 특징부 또는 구성요소가 가능한 모든 조합에 필요한 것은 아니다.

본원의 특허청구범위에 사용된 용어들은 상반된 의미로서 명확하게 나타나 있지 않는 한 보편적으로 적당한 구성 및 일반적인 의미로 해석되어야 한다. 특히, 단수의 "관사(a, the, said)"의 사용은 본원의 특허청구범위가 상반된 의미로 명확하게 제한되어 인용되지 않는 한, 지시된 구성요소를 하나 이상 인용하는 것으로 이해되어야 한다.

도1a는 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 유연 핀의 측면 사시도.

도1b는 본 발명의 실시예에 따른 도1의 유연 핀의 단부도.

도2a는 본 발명의 실시예에 따라, 이완 상태에 있는 다른 유연 핀의 측단면도.

도2b는 본 발명의 실시예에 따라, 유연 핀이 도금 관통 구멍에 완전히 배치된 삽입 상태와, 이완 상태를 도시하는 도2a의 유연 핀의 단면도.

도3은 본 발명의 실시예에 따라, 유연 핀을 최적화하기 위한 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 유연 핀

102: 인입부

104: 유연부

106: 리드 프레임

108: 접촉 에지

110: 팁

120: 제1 가요성 빔

122: 제2 가요성 빔

126: 종장형 개구

130: 제1 두께

132: 제2 두께

134: 제3 두께

144: 제1 에지

146: 제2 에지

150: 외부 곡선

152: 내부 곡선

170: 제1 가요점

172: 제2 가요점

174: 제3 가요점

Claims

직경을 가지며 도금된 구멍에 삽입하기 위한 핀이며,

두께를 각각 가지며 종장형 개구를 사이에 갖는 한 쌍의 외향 편의된 빔 부재를 포함하는 유연부를 포함하며,

상기 빔의 두께와 상기 종장형 개구는 구멍의 직경에 대해 최적화되는 핀.
제1항에 있어서, 상기 핀이 구멍으로 삽입될 때 상기 유연부는 미리 정해진 수준으로 소성 변형하도록 제한되는 핀.
제1항에 있어서, 상기 핀이 구멍으로 삽입될 때 상기 유연부는 구멍 도금에 미리 정해진 수준의 손상을 주도록 제한되는 핀.
제1항에 있어서, 상기 빔의 두께는 종방향 중앙부에서의 제1 두께와, 적어도 일 단부 근처에서의 제2 두께를 더 포함하는 핀.
제4항에 있어서, 직경은 약 1.2 mm이고,

상기 제1 두께는 약 0.4 mm이고,

상기 제2 두께는 약 0.36 mm이고,

상기 종장형 개구는 약 0.6 mm의 폭을 갖는 핀.
제1항에 있어서, 직경은 약 1.2 mm이고,

상기 빔의 두께는 약 0.4 mm이고,

상기 종장형 개구는 약 0.6 mm의 폭을 갖는 핀.
제1항에 있어서, 직경은 약 1.2 mm이고,

상기 폭은 약 0.4 mm인 핀.
제1항에 있어서, 상기 유연부의 길이는 핀이 구멍으로 삽입될 때 결합력과 소성 변형을 감소시키도록 최적화되는 핀.
제1항에 있어서, 상기 최적화는 유한 요소 분석(FEA)을 이용하는 핀.
제1항에 있어서, 상기 유연부에 연결된 인입부를 더 포함하며,

상기 인입부는 인입 프로파일을 가지고, 상기 인입 프로파일의 폭은 상기 유연부로부터 팁으로 연속하여 좁아지며, 상기 인입 프로파일은 상기 빔 프로파일과는 상이한 핀.
제1항에 있어서, 상기 빔 프로파일은 곡선인 핀.
제1항에 있어서, 상기 한 쌍의 외향 편의된 빔 부재는 빔 프로파일을 더 포함하는 핀.
약 1.2 mm의 치수를 갖는 구멍에 삽입하기 위한 유연 핀이며,

적어도 두 개의 빔을 포함하고,

상기 빔은 외부 곡선과, 내부 곡선과, 상기 외부 곡선과 내부 곡선 사이의 종장형 개구에 의해 형성되고,

상기 외부 곡선은 약 5.45 mm의 부분 반경에 의해 형성되고,

상기 내부 곡선은 약 6.15 mm의 부분 반경에 의해 형성되며,

상기 종장형 개구는 3 mm의 종방향 길이를 가지는 유연 핀.
제13항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 빔 각각은 상기 빔의 단부 근처에서의 제1 두께와, 상기 빔의 중앙부 근처에서의 제2 두께를 포함하며,

상기 제1 두께는 약 0.36 mm이고,

상기 제2 두께는 약 0.4 mm인 유연 핀.
제13항에 있어서, 상기 종장형 개구는 약 0.15 mm의 반경에 의해 형성된 적어도 하나의 단부를 포함하는 유연 핀.
제13항에 있어서, 이완된 상태의 상기 유연 핀의 전폭은 약 1.4 mm인 유연 핀.
제13항에 있어서, 이완된 상태의 상기 종장형 개구의 폭은 약 0.6 mm인 유연 핀.
구멍에 삽입하기 위한 핀을 형성하는 방법이며,

상기 핀의 재료를 선택하는 단계와,

상기 구멍의 반경을 결정하는 단계와,

상기 핀의 치수를 결정하는 단계와,

상기 핀이 구멍으로 삽입될 때 핀의 상호 작용을 분석하는 단계와,

상기 상호 작용에 대해 미리 정해진 적어도 하나의 한계를 시험하는 단계를 포함하는 핀 형성 방법.
제18항에 있어서, 상호 작용을 분석하는 단계는 유한 요소 분석(FEA)을 이용하여 수행되는 핀 형성 방법.
제18항에 있어서, 상기 핀의 치수를 결정하는 단계는 바글귀 구성을 포함하는 유연 핀의 치수를 결정하는 단계를 더 포함하는 핀 형성 방법.
제20항에 있어서, 유연 핀의 치수를 결정하는 단계는,

제1 빔의 두께를 결정하는 단계와,

제2 빔의 두께를 결정하는 단계와,

제3 빔의 두께를 결정하는 단계와,

종장형 개구의 길이를 결정하는 단계와,

종장형 개구의 폭을 결정하는 단계를 더 포함하는 핀 형성 방법.
제18항에 있어서, 미리 정해진 적어도 하나의 한계를 시험하는 단계는 유연 핀의 빔의 소성 변형에 대해 미리 정해진 한계를 시험하는 단계를 더 포함하는 핀 형성 방법.
제18항에 있어서, 미리 정해진 적어도 하나의 한계를 시험하는 단계는 상기 핀이 삽입될 때 상기 구멍의 구멍 도금에 대한 손상을 시험하는 단계를 더 포함하는 핀 형성 방법.