KR20110097978A - 동축 커넥터 - Google Patents

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Abstract

랜드부(151)를 갖는 회로 기판(2)에 부착된 동축 커넥터(1)는 중앙 단자(52)와 중앙 단자(52)를 둘러싸는 원통형 외부 단자(61)를 구비하는 동축 단자(51)와, 동축 단자(51)를 수용하는 하우징(11)과, 외부 단자(61)의 축방향으로 이동할 수 있으면서 랜드부(151)와 접촉하는 원통형 접촉부(81)를 포함하고, 축방향에 관해 경사지게 원통형 접촉부(81) 상에 경사 슬릿(82) 또는 경사 홈이 형성되고, 동축 단자(51) 또는 하우징(11)은 경사 슬릿(82) 또는 홈과 결합하는 돌출부(95 등)를 구비한다.

Description

동축 커넥터 {COAXIAL CONNECTOR}
본 출원은 본 명세서에 그 내용 전체가 참조로 통합되어 있는 2008년 12월 22일자로 출원된 일본 특허 출원 제2008-325714호에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명은 동축 커넥터에 관한 것이다.
일본 실용신안 공개 제60-123666호는 도 14에 도시된 바와 같이 동축 가동 접촉 프로브(851)를 개시하고 있다. 동축 가동 접촉 프로브(851)는 중앙 전도체(852)와 외부 전도체(861)를 포함하고, 외부 전도체(861)는 평탄한 원통형 형상을 가지며, 중앙 전도체(852)를 둘러싼다. 도 15에 도시된 바와 같이, 프로브(851)는 그 위에 반도체들, 전자 부품들 등이 측정의 타겟들로서 장착되어 있는 타겟 회로 기판(801)에 대해 이동할 수 있는 이동 판(802)에 의해 보유된다. 또한, 동축 커넥터들(이하, "동축 플러그들"이라 지칭됨)(961)은 각각 프로브들(851)의 일 단부들에 연결된다. 동축 플러그들(961) 각각은 그 위에, 신호 발생기 회로, 비교기 등이 장착되어 있는 측정 회로 기판(미도시)에 대해 동축 케이블(962)을 통해 연결된다. 측정시에, 가동 판(802)이 타겟 회로 기판(801)에 대해 이동됨으로써 프로브들(851)의 다른 단부들이 타겟 회로 기판(801)과 접촉하게 한다. 결과적으로, 동축 플러그들(961)은 프로브들(951)에 의해 타겟 회로 기판(801)에 전기적으로 연결됨으로써 타겟 회로 기판(801)과 측정 회로 기판을 서로 전기적으로 연결한다.
동축 프로브들(851)을 사용함으로써, 신호의 고주파수 성분은 프로브들 내에서 거의 감쇠 또는 반사되지 않는다. 따라서, 측정 회로 기판 내의 신호 발생기 회로에 의해 출력되는 입력 신호가 그 파형을 만족스럽게 유지하면서 프로브들(851)을 통해 타겟 회로 기판(801)에 전송 또는 전달된다. 또한, 타겟 회로 기판(801) 내의 측정의 타겟(측정 타겟)에 의해 출력된 출력 신호는 그 파형을 만족스럽게 유지하면서 프로브들(851)을 통해 측정 회로 기판에 전송된다.
그러나, 일본 실용신안 공개 제60-123666호는 가동 판(802) 내에 형성된 공동들(814) 내에 가압 끼워맞춤되며, 가동 판(802)은 타겟 회로 기판(801)을 향해 이동됨으로써 동축 가동 접촉 프로브들(851)을 상향 및 하향으로 이동시킴으로써 프로브들(851)이 타겟 회로 기판(801)과 접촉하게 한다. 상술한 바와 같이, 동축 가동 접촉 프로브들(851)은 단지 아래로부터 타겟 회로 기판(801)과 가압 접촉한다. 따라서, 예로서, 산화물 필름 등이 타겟 회로 기판(801)의 랜드부의 표면 상에 형성되어 있는 경우, 산화물 필름에 기인하여 연결 신뢰성이 크게 감소될 위험이 있으며, 이러한 연결 신뢰성 감소는 임의의 적절한 측정이 어려워지게 만든다.
일본 특허 출원 공개 제7-272810호는 가동 접촉 핀 장치를 개시한다. 측정 타겟은 가동 접촉 핀 장치 상에 장착된다. 장착시에, 가동 접촉 핀 장치를 구성하는 가동 접촉 핀 장치의 접촉 부재는 측정 타겟의 연결 단자와 가압 접촉되며, 그후, 접촉 부재는 가동 접촉 핀 장치를 구성하는 다른 트위스트형 부재에 의해 회전된다. 이런 방식에서, 접촉 부재가 연결 단자와 접촉한 상태로 접촉 부재가 회전됨으로써 와이핑을 수행한다. 이렇게 함으로써, 연결 단자와 접촉 부재의 표면들로부터 산화물 필름 등을 문질러 벗겨내거나 제거할 수 있게 되어 연결 신뢰성을 향상시킬 수 있게 한다.
그러나, 일본 특허 출원 공개 제7-272810호의 접촉 회전 메커니즘에서, 접촉 부재는 가동 접촉 핀 장치를 구성하는 다른 트위스트형 구성 부재를 사용함으로써 회전된다. 따라서, 접촉 부재의 회전축의 위치에 다른 트위스트형 구성 부재를 배열할 필요가 있다. 따라서, 일본 실용신안 공개 제60-123666에 개시된 동축 가동 접촉 프로브(815)의 외부 전도체를 회시키는 시도가 이루어질 때, 외부 전도체(861)의 회전축의 위치에 다른 트위스트형 구성 부재를 배열할 필요가 있다. 그러나, 동축 가동 접촉 프로브(851)에서는 외부 전도체(861)의 중앙에 중앙 전도체(852)가 배열될 필요가 있다. 따라서, 일본 실용신안 공개 제60-123666호에 개시된 동축 가동 접촉 프로브(851)에서, 중앙 전도체(861)의 회전축의 위치에 미국 특허 출원 공개 제7-272810호에 개시된 다른 트위스트형 구성 부재를 배열하기를 시도할 때에도, 중앙 전도체(852)가 이미 그 위치에 배열되어 있기 때문에, 회전축의 위치에 일본 특허 출원 공개 제7-272810호에 개시된 다른 트위스트형 구성 부재를 배열하는 것은 불가능하다. 결과적으로, 동축 가동 접촉 프로브(851)에서, 와이핑을 수행하기 위해 다른 트위스트형 구성 부재를 사용함으로써 외부 전도체(861)를 회전시킬 수 없으며, 이는 동축 가동 접촉 프로브(851)의 연결 신뢰성을 크게 저하시킨다.
본 발명의 목적은 동축 구조를 갖는 단자들에서, 회로 기판의 랜드부와 단자들을 와이핑시킬 수 있는 동축 커넥터를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라서, 랜드부(151)를 갖는 회로 기판(2)에 부착되는 동축 커넥터(1)가 제공되며, 이 동축 커넥터(1)는 중앙 단자(52)와 중앙 단자(52)를 둘러싸는 원통형 외부 단자(61)를 포함하는 동축 구조를 가지는 동축 단자와, 동축 단자(51)를 수용하는 하우징(11)과, 외부 단자(61)의 축방향으로 이동할 수 있으면서 랜드부(151)와 접촉하는 원통형 접촉부(81)를 포함하고, 원통형 접촉부(81) 상에 축방향에 관해 경사지게 경사 슬릿 또는 홈(82)이 형성되고, 동축 단자(51) 또는 하우징(11)은 경사 슬릿 또는 홈(82)과 결합하는 돌출부(95 등)를 구비한다. 본 출원에서, 용어 "랜드부"는 커넥터가 회로 기판과 접촉하는 회로 기판 상에 제공되어 있는 접촉 지점을 의미하며, 임의의 형상을 가질 수 있다. 랜드부는 예로서, 패드 등을 포함할 수 있다.
본 발명은 회로 기판(2)의 랜드부(151)와 접촉하는 원통형 접촉부(81)가 외부 단자(61)의 축방향으로 이동할 수 있기 때문에, 하우징(11)으로부터의 원통형 접촉부(81)의 돌출량이 변화될 수 있다. 또한, 원통형 접촉부(81)는 내부에 형성된 경사 슬릿 또는 홈(82)을 가지고, 동축 단자(51) 또는 하우징(11) 상에 형성된 돌출부(95 등)는 경사 슬릿 또는 홈(82)과 결합된다. 따라서, 하우징(11)이 동축 커넥터(1)를 회로 기판(2)에 부착하기 위해 회로 기판(2)을 향해(그에 대해) 가압되면, 원통형 접촉부(81)가 회로 기판(2)의 랜드부(151)와 접촉하고, 그후, 하우징(11) 내로 추진되는 동안 외부 단자(61)의 축을 중심으로 회전하게 된다. 회로 기판(2)의 랜드부(151)와 접촉한 원통형 접촉부(81)의 회전에 의해, 원통형 접촉부(81)의 접촉 부분 및 랜드부(151)의 접촉 부분이 서로에 대해 문질러지고, 그에 의해, 와이핑을 수행한다. 또한, 이 와이핑에 의해, 회로 기판(2)의 랜드부(151)의 표면 및 원통형 접촉부(81)의 표면으로부터 산화물 필름을 문질러 벗겨내거나 제거할 수 있으며, 회로 기판(2)과 원통형 접촉부(81) 사이에 포획되어 있는 먼지 또는 이물질을 제거할 수 있어서 원통형 접촉부(81)와 회로 기판(2) 사이의 접촉 저항의 증가를 억제할 수 있게 한다.
또한, 원통형 접촉부(81)를 회전시키도록 경사 슬릿 또는 홈(82)과 결합하는 돌출부(95 등)는 예로서, 하우징(11) 등에 형성될 수 있기 때문에, 외부 단자(61)와 동축으로 중앙 단자(52)를 배열할 수 있다. 따라서, 본 발명에서, 단자가 동축 구조를 가지는 경우에도 와이핑이 수행될 수 있다.
본 발명에서, 동축 커넥터(1)는 원통형 접촉부(81)가 하우징(11)으로부터 돌출하도록 원통형 접촉부(81)를 편향시키는 편향 부재(71)를 더 포함할 수 있다. 편향 부재(71)는 예로서, 코일 스프링, 판 스프링 등을 포함하는 탄성 변형가능한 임의의 부재일 수 있다. 원통형 접촉부(81)를 편향시키는 편향 부재(71)를 사용함으로써, 회로 기판(2)에 부착되기 이전에 하우징(11) 내에서 원통형 접촉부(81)가 하우징(11)으로부터 돌출되는 것이 보증되며, 그에 의해, 하우징(11)이 회로 기판(2)에 부착되기 이전에 돌출 상태로 존재하는 원통형 접촉부(81)를 회로 기판(2)의 랜드부(151)와 접촉시킬 수 있다. 또한, 편향 부재(71)에 의해 생성된 힘이 원통형 접촉부(81) 상에 일정하게 작용하기 때문에, 회로 기판(2)의 랜드부(151)와 접촉하는 원통형 접촉부(81)는 하우징(11)을 회로 기판(2)에 부착하기 위한 동작 동안 랜드부(151)와의 그 접촉 상태를 유지하면서 회전할 수 있다. 이는 확실한 방식으로 랜드부(151)의 와이핑을 수행할 수 있게 한다.
또한, 원통형 접촉부(81)와 랜드부(151) 사이의 편향력이 편향 부재(71)에 의해 증가되기 때문에, 적절한 편향력 하에서 와이핑을 수행할 수 있고, 추가로, 임의의 과도하게 높은 편향력에 의해 원통형 접촉부(81)와 랜드부(151)가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 달리, 원통형 접촉부(81)가 과도하게 높은 편향력으로 랜드부(151)를 향해 편향되는 경우에 발생하는 랜드부(151)의 손상 등 같은 불편 또는 문제의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 편향 부재(71)는 동축 커넥터(1)가 회로 기판(2)에 부착된 이후에도 랜드부(151)에 대한 원통형 접촉부(81)의 편향를 유지한다. 따라서, 원통형 접촉부(81) 및 랜드부(151)는 서로 긴밀하게 접촉하게 되며, 그에 의해, 그 사이의 접촉 저항을 감소시킬 수 있다.
본 발명에서, 원통형 접촉부(81)는 랜드부(151)와 접촉하면서 원통형 접촉부로부터 돌출하도록 원통형 접촉부의 원통형 형상의 회전 대칭적 위치들에서 원통형 접촉부(81) 상에 배열된 복수의 돌출 접촉 지점들(83)을 가질 수 있다. 복수의 돌출 접촉 지점들(83)이 원통형 접촉부(81) 상에 제공되면, 원통형 접촉부(81)는 복수의 돌출 접촉 지점들(83)에서 랜드부들(151)과 접촉하게 된다. 따라서, 돌출 접촉 지점들(83)은 확실한 방식으로 랜드부(151)와 접촉할 수 있고, 그에 의해, 돌출 접촉 지점들(83)과 랜드부(151)를 위한 와이핑을 수행할 수 있다. 또한, 회로 기판(2) 상에 형성된 랜드부(151)는 복수의 돌출 접촉 지점들(83)이 와이핑을 수행하는 범위로 형성되는 것으로 충분하며, 이에 따라서, 예로서, 원통형 접촉부(81)의 원통형 형상에 대응하는 도넛 형상의 랜드부를 형성할 필요성을 제거한다. 또한, 원통형 형상을 갖도록 형성된 원통형 접촉부(81)에서, 돌출 접촉 지점들(83) 이외의 부분들은 회로 기판(2)과 접촉하지 않는다. 따라서, 랜드부(151)를 원통형 접촉부(81)와 중첩하는 회로 기판(2)의 부분에 전체적으로 형성하지 않더라도 원통형 접촉부(81)가 랜드부들(151) 이외의 회로 기판(2)의 부분을 잘못 와이핑하게 되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에서, 경사 슬릿(82)은 원통형 접촉부(81)에 형성될 수 있고, 동축 커넥터(1)는 원통형 형상으로 형성되면서 그 내부로 원통형 접촉부(81)가 삽입되게 되는 전도성 커버 본체(92)를 포함하는 전도성 커버(91)와, 전도성 커버 본체(92)로부터 돌출하는 전도성 아암(94)을 더 포함하고, 전도성 아암(94)이 경사 슬릿(82)과 결합할 때 전도성 아암은 내향 굴곡되어 돌출부(95 등)로서 기능한다.
원통형 접촉부(81) 내에 경사 슬릿(82)을 형성하고, 돌출부(95 등)가 경사 슬릿(82)과 결합하게 함으로써, 돌출부(95 등)와 경사 슬릿(82)은 경사 홈(82)이 원통형 접촉부(81)에 형성되고 돌출부(95 등)가 경사 홈(82)과 결합하게 되는 경우보다 견고하고 강하게 서로 결합될 수 있다. 예로서, 원통형 접촉부(81)(외부 단자(61))가 약 2 mm의 직경을 가지고, 라운딩된 얇은 금속 판으로 형성되는 경우, 원통형 접촉부(81) 내에 충분히 깊게 임의의 경사 홈(82)을 형성할 수 없고, 따라서, 경사 홈(82)과 돌출부(95 등)의 조합으로 실현되는 결합시, 임의의 충분한 결합 깊이를 얻을 수 없어서 돌출부(95 등)가 경사 홈(82)으로부터 빠져나오거나 분리될 수 있는 가능성이 있다. 다른 한편, 경사 슬릿(82)과 돌출부(95 등)의 조합에 의해 실현되는 결합에서, 돌출부(95 등)가 경사 슬릿(82)을 초과하여 원통형 접촉부(81) 내측의 더 깊은 부분에 도달하도록 깊게 결합하게 될 수 있으며, 그에 의해, 충분한 결합 깊이의 결합을 달성할 수 있게 한다.
또한, 동축 커넥터(1)가 회로 기판(2)에 부착된 상태에서, 경사 슬릿(82)은 전도성 덮개(91)로 덮여진다(전도성 커버 본체(92) 및 전도성 아암(94)). 추가로, 전도성 커버(92) 및 원통형 접촉부(81)는 경사 슬릿(82)과 돌출부(95 등) 사이의 결합에 기인하여 서로 전기적으로 연결되기 때문에, 경사 슬릿(82)의 형성의 결과에 의해 형성되는 개구는 원통형 접촉부(81)와 동일한 전기 전위를 갖는 전도성 커버(91)에 의해 차폐될 수 있다. 결과적으로, 비록, 외부 단자가 물리적으로 경사 슬릿(82)의 형성에 기인한 개구를 갖지만, 외부 단자(61)는 외부 단자(61)가 경사 슬릿(82)의 형성에 기인한 어떠한 전기적 개구도 갖지 않는 상태가 될 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명에서, 외부 단자(61)의 차폐 효과를 저하시키지 않고 충분한 결합 깊이로 인해 확실한 방식으로 원통형 접촉부(81)를 회전시킬 수 있다. 와이핑을 위해 필요한 편향된 상태에서, 강한 힘으로 원통형 접촉부(81)를 회전시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 동축 커넥터에 따라서, 동축 구조를 갖는 단자에서 회로 기판의 랜드부와 단자의 와이핑을 수행할 수 있다.
도 1은 회로 기판과 본 발명의 일 실시예의 커넥터의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 커넥터의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 동축 단자의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 동축 단자의 부분들의 분해도이다.
도 5는 도 3에 도시된 동축 단자의 다른 부분들의 분해도이다.
도 6은 도 3에 도시된 상태로부터 원통형 접촉부와 샤프트형 접촉부가 추가로 추진되어 있는 상태를 도시하는 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 상태로부터 원통형 접촉부와 샤프트형 접촉부가 추가로 추진된 상태를 도시하는 사시도이다.
도 8은 도 1의 동축 단자가 회로 기판 상에 접하는 상태를 도시하는 설명도이다.
도 9는 도 8의 상태로부터 회로 기판을 향해(그에 대해) 하우징이 가압되어 있는 상태를 도시하는 설명도이다.
도 10은 회로 기판에 동축 단자가 부착되어 있는 상태를 도시하는 설명도이다.
도 11은 도 1의 커넥터에 연결되어 있는 홀더의 사시도이다.
도 12는 도 11에 도시된 홀더가 커넥터에 연결되어 있는 상태를 도시하는 단면도이다.
도 13은 변형례의 커넥터가 회로 기판에 접하는 상태를 도시하는 설명도이다.
도 14는 종래의 동축 가동 접촉 프로브를 도시하는 단면도이다.
도 15는 도 14에 도시된 동축 가동 접촉 프로브가 사용 중인 상태를 도시하는 도면이다.
이하에서, 도면들을 참조로 본 발명의 동축 커넥터의 일 실시예에 대한 설명이 제공된다. 후술된 실시예는 본 발명의 양호한 실시예의 일 예이며, 본 발명의 제한을 의도하지는 않는다는 것을 이해하여야 한다.
도 1은 상부로부터 경사지게 본 실시예의 커넥터(1)의 사시도이다. 또한, 도 1은 커넥터(1)가 부착되는 회로 기판(2)을 도시한다. 커넥터(1)는 수지 같은 절연 재료로 이루어진 일 방향으로 긴 판 형상으로 형성된 하우징(11)과, 상하 방향으로 하우징(11)을 관통하는 복수의 공동들(14)과, 각각 중앙 단자(52) 및 외부 단자(61)를 포함하는 동축 구조를 가지면서 공동들(14) 내에 각각 수용되는 복수의 동축 단자들(51)을 갖는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 랜드부들(151)이 회로 기판(2) 내에 형성된다. 관통 구멍들(미도시) 같은 전기 배선들이 랜드부들(151)에 연결된다.
도 8 내지 도 10(후술됨)에 도시된 바와 같이, 커넥터(1)는 하우징(11)의 하부 표면(12a)에서 회로 기판(2)에 부착된다. 또한, 동축 단자들(51) 각각에서, 하우징(11)으로부터 하향 돌출하는 외부 단자(61) 및 중앙 단자(52)는 랜드부들(151)의 세 개의 조각들에 접촉하여 전기적으로 연결되고, 랜드부들(151)은 랜드부 열들이 각각 세 개의 랜드부들(151)의 조각들로 형성되도록 회로 기판(2) 상에 정렬되어 있다.
도 2는 하우징(11)의 분해 사시도이다. 하우징(11)은 회로 기판(2)에 평행하게 우측에서 좌측으로 연장하는 평면에 의해 두 개의 부분들로 수직방향으로 분할되며, 그에 의해, 하부 하우징(12) 및 상부 하우징(13)을 포함한다. 하부 하우징(12)은 도 1의 상부 하우징(13) 아래에 위치되고, 회로 기판(2)에 직접적으로 부착되며, 상부 하우징(13)의 하부 표면(23)과 하부 하우징(12)의 상부 표면(22)은 서로 접촉한다. 또한, 복수의 공동들(14)이 하우징(11) 내에 형성된다. 공동들(14) 각각은 상부 하우징(13) 내에 형성된 상부 공동(25)과 하부 하우징(12) 내에 형성된 하부 공동(24)으로 구성된다.
도 3은 공동(14) 내에 수용되어 있는 동축 단자(51)의 사시도이다. 도 4 및 도 5는 각각 동축 단자(51)의 분해도이다.
동축 단자들(51) 각각은 중앙 단자(52), 외부 단자(61) 및 절연체(41)를 포함하고, 이 절연체(41)를 통해 외부 단자(61)가 절연된 상태로 중앙 단자(52)를 보유하며, 동축 단자들(51) 각각은 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(11) 내에 형성된 공동들(14) 중 하나에 수용된다. 중앙 단자(52)는 도 12에 도시된 바와 같이, 동축 플러그(161)의 축방향 단자(162)와 정합되고, 외부 단자(61)는 동축 플러그(161)의 주변 단자(163)와 정합된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 중앙 단자(52)는 중앙 전도체(53)와, 중앙 코일 스프링(미도시)과, 샤프트형 접촉부(59)를 포함하고, 이들 각각은 전도성 재료를 사용하여 형성된다. 중앙 전도체(53)는 실질적 샤프트형 형상을 가지고, 그 상부 부분 상에 동축 플러그(161)의 축방향 단자(162)를 보유 또는 개재하는 정합 부분(55)을 갖는다. 또한, 샤프트 형상을 갖는 중앙 전도체(53)의 하부 표면에 중앙 구멍(56)이 형성되고, 중앙 코일 스프링 및 샤프트형 접촉부(59)의 일 단부는 중앙 구멍(56)에 삽입된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 절연체(41)는 원통형 형상을 가지며, 동축인 대경부와 소경부를 포함한다. 중앙 구멍(42)은 원통형 절연체(41)의 중앙에 형성되고, 중앙 단자(52)는 중앙 구멍(42) 내에 삽입된다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 외부 단자(61)는 외부 전도체(62), 외부 코일 스프링(71), 원통형 접촉부(81) 및 전도성 커버(91)를 포함하며, 이들 각각은 금속 판 같은 전도성 재료를 사용하여 형성된다. 외부 전도체(62)는 전체적으로 실질적 원통형 형상을 가지며, 한 쌍의 앵커들(63)이 그 표면(외부 표면)으로부터 돌출 또는 융기되는 본체 부분(64)과, 본체 부분(64) 위에 형성된 정합 부분(66)과, 본체 부분(64) 아래에 위치되도록 형성된 얇은 원통체 부분(66)을 포함한다. 정합 부분(66)은 동축 플러그(161)의 주변 단자(163)를 보유하는 네 개의 판 스프링들(65)로 구성된다. 얇은 원통체 부분(67)은 본체 부분(64)보다 얇게 형성되며, 외부 코일 스프링(71)과 원통형 접촉부(81)에 삽입된다. 또한, 네 개의 전도성 돌출부들(69)이 외부 표면으로부터 돌출하도록 얇은 원통체 부분(67)의 외부 표면 상에 형성되고, 네 개의 전도성 돌출부들(69)은 전도성 돌출부들(69)이 원통형 접촉부(81)의 내부 표면에 관하여 마찰식으로 이동가능하도록 원통형 접촉부(81)의 내부 표면과 접촉하게 된다. 따라서, 외부 전도체(62) 및 원통형 접촉부(81)는 서로 직접적으로 접촉하여 전기적으로 서로 연결된다. 원통형 접촉부(81)가 외부 전도체(62)에 대해 경사진 경우에도, 원통형 접촉부(81)는 원통형 접촉부(81)의 상부 단부가 외부 전도체(62)에 대해 접하지 않는 상태로 매끄럽게 이동할 수 있다. 또한, 전도성 돌출부들(69)에 의해, 얇은 원통체 부분(67)(외부 전도체(62))과 원통형 접촉부(81)는 항상 서로 집적으로, 그리고, 전기적으로 연결되며, 따라서, 그 사이의 전기적 연결이 안정화될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 원통형 접촉부(81)는 얇은 원통체 부분(67)이 내부로 삽입될 수 있는 원통형 형상을 갖도록 형성되며, 외부 단자(61)의 축방향으로 이동가능하다. 또한, 두 개의 경사 슬릿들(82) 및 두 개의 돌출 접촉 지점들(83)이 원통형 접촉부(81) 내에 형성된다. 경사 슬릿들(82)은 원통체의 축 방향에 관하여 경사지도록 원통형 형상을 갖는 원통형 접촉부(81)의 원통체의 외부 표면(외부 원통형 표면) 상에 형성된다. 본 실시예에서, 두 개의 경사 슬릿들(82)이 형성되지만, 임의의 적절한 디자인 변경이 이루어질 수 있다는 것을 주의하여야 한다. 그러나, 복수의 경사 슬릿들(82)이 형성되는 경우, 경사 슬릿들(82)은 서로 회전 대칭이 되도록(즉, 서로에 관해 180도 간격으로 배열되도록) 원통형 접촉부(81)의 외부 표면 상에 배열되는 것이 바람직하다. 이는 경사 슬릿들(82)과 전도성 아암들(94)(후술됨)이 두 개의 위치들에서 결합하기 때문에, 외부 단자(61)가 축방향으로 안정적으로 이동될 수 있기 때문이다. 돌출 접촉 지점들(83)은 원통체의 하부 단부로부터 돌출하도록 형성되고, 서로에 관해 회전 대칭이되도록 원통형 접촉부(81)의 외부 표면 상에 배열된다(즉, 180도 간격으로 배열된다).
도 5에 도시된 바와 같이, 전도성 커버(91)는 원통형 전도성 커버 본체(92)와, 전도성 커버 본체(92)로부터 돌출하는 복수의 전도성 아암들(94)을 갖는다. 원통형 접촉부(81), 외부 코일 스프링(71) 및 본체 부분(64)은 원통형 전도성 커버 본체(92) 내에 삽입된다. 원통형 접촉부(81)와 본체 부분(64)은 전도성 커버 본체(92)에 의해 덮여진다. 예로서, 외부 전도체(62)가 약 2 mm의 극도로 얇은 직경을 갖기 때문에, 앵커들(63) 각각은 외부 전도체(62)를 위해 수행되는 프레스 가공 공정(기계가공 프로세스)에 의해 외부 전도체(62) 상에 형성되고, 따라서, 앵커들(63)을 형성하기 위한 기계 가공의 결과들로서, 각각 앵커들(63)에 인접한 위치들에서 외부 전도체(62)에 기계가공 구멍들(68)이 결과적으로 형성된다. 이런 경우에도, 전도성 커버 본체(92)로 기계가공 구멍들(68)을 덮음으로써, 기계가공 구멍들(68)로부터의 신호의 방사(누설)을 방지할 수 있다.
그후, 중앙 단자(52)는 절연체(41)의 중앙 구멍(42) 내에 삽입되고, 절연체(41)는 외부 전도체(62) 내에 삽입되며, 그에 의해, 도 3에 도시된 동축 단자(51)가 형성된다. 절연체(41)는 중앙 단자(52)를 외부 단자(61)와 동축으로 보유한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 경사 슬릿들(82)은 원통체의 축방향에 관하여 경사진 원통형 접촉부(81)의 외부 표면 상에 형성되고, 경사 슬릿들(82)은 각각 안내 돌출부들(95)과 정합되며, 이 안내 돌출부들은 전도성 커버 본체(92)로부터 돌출되고, 그 각각은 내향 굴곡된 자유 단부를 갖는다. 따라서, 원통형 접촉부(81)가 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 외부 단자(61)의 축방향으로 이동할 때, 원통형 접촉부(81)는 각 전도성 아암들(94)이 경사 슬릿들(82) 중 하나 내에서 이동할 수 있는 범위 내에서 회전한다(회전된다). 결과적으로, 원통형 접촉부(81)의 두 개의 돌출 접촉 지점들(83)의 회전 범위는 사전결정된 범위 이내로 제한됨으로써, 돌출 접촉 지점들(83)이 회로 기판(2) 내의 랜드부들(151)로부터 벗어나지 않는 상태로 회로 기판(2)의 랜드부들(151)과 돌출 접촉 지점들(83)을 전기적으로 접촉시킨다.
또한, 외부 코일 스프링(71)에 의한 하향 편향력이 원통형 접촉부(81) 상에 작용하지만, 경사 슬릿들(82)은 원통형 접촉부의 외부 표면의 중앙 부근의 위치까지 하부 단부로부터 연장하도록 원통형 접촉부(81)의 외부 표면 내에 형성된다. 따라서, 안내 돌출부들(95) 각각은 도 3에 도시된 바와 같이 경사 슬릿들(82) 중 하나의 상부 단부에서 원통형 접촉부(81)에 대해 접하며, 따라서, 원통형 접촉부(81)는 전도성 아암들(94)에 의해 보유되기 때문에 탈락되지 않는다.
도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 중앙 단자(52) 및 외부 단자(61)가 동축으로 배열되어 있는 동축 단자들(51)의 앵커들(63)은 각각 하부 하우징(12)의 슬릿들(19) 내에 가압 끼워맞춤된다. 이에 의해, 동축 단자들(51)은 하부 하우징(12)에 고정된다. 또한, 동축 단자들(51) 상에 위로부터 상부 하우징(13)을 배치함으로써, 동축 단자들(51)이 각각 하우징(11)의 공동들(14) 내에 수용되며, 그에 의해, 도 1에 도시된 커넥터(1)를 완성한다.
이 상태에서, 중앙 단자들(52) 각각은 공동(14)의 축 방향으로 공동들(14) 중 하나의 중앙에 위치된다. 또한, 도 8에(후술됨) 도시된 바와 같이, 각 샤프트형 접촉부들(59)의 다른 단부(하부 단부)는 하부 하우징(12)의 하부 표면(12a)으로부터 돌출한다. 하부 하우징(12)으로부터 돌출하는 샤프트형 접촉부(59)는 도 1에 도시된 회로 기판(2)의 랜드부(151)와 접촉하게 된다. 또한, 원통형 접촉부(81)의 하부 단부는 하부 하우징(12)의 하부 표면(12a)으로부터 돌출한다. 하부 하우징(12)의 하부 표면(12a)으로부터 돌출하는 원통형 접촉부(81)의 두 개의 돌출 접촉 지점들(83)은 도 1에 도시된 회로 기판(2)의 랜드부들(151)과 접촉한다.
도 8 내지 도 10은 각각 회로 기판(2)과 본 실시예의 커넥터(1)를 도시하는 설명도이다. 도 8은 커넥터(1)가 회로 기판(2)과 접촉하는 상태의 설명도이고, 도 9는 하우징이 회로 기판(2)을 향해, 또는, 그에 대해 가압되어 있는 공정을 도시하는 설명도이고, 도 10은 커넥터(1)가 회로 기판(2)에 부착되어 있는 상태의 설명도이다. 이들 도면들에서, 하우징(11)의 하부 표면(12a)은 점선으로 도시되어 있다는 것을 주의하여야 한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 회로 기판(2)에 대한 부착 이전의 커넥터(1)에서, 동축 단자(51)의 원통형 접촉부(81)는 외부 코일 스프링(71)에 의해 하향 가압되고, 하부 하우징(12)의 하부 표면(12a)(회로 기판(2)에 부착되는 부착 표면)으로부터 돌출(그보다 아래의 위치까지 돌출)한다. 또한, 샤프트형 접촉부(59)가 중앙 코일 스프링에 의해 하향 가압되고, 하부 하우징(12)의 하부 표면(12a)으로부터 돌출한다.
회로 기판(2)에 대한 커넥터(1)의 부착시, 원통형 접촉부(81)의 돌출 접촉 지점들(83)의 쌍은 먼저 도 8에 도시된 바와 같이 회로 기판(2)의 랜드부들(151)과 접촉한다. 그후, 하우징(11)은 회로 기판(2)에 대해 가압된다. 결과적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 외부 코일 스프링(71)에 의해 하향 가압된 원통형 접촉부(81)는 랜드부들(151)에 대한 편향가 유지되는 상태로 외부 코일 스프링(71)의 편향력에 대해 저항하면서 하우징(11) 내로 추진된다. 또한, 중앙 코일 스프링에 의해 하향 가압된 샤프트형 접촉부(59)는 랜드부(151)에 대한 편향가 유지되는 상태로 중앙 코일 스프링의 편향력에 대해 저항하면서 하우징(11) 내로 추진된다.
전도성 아암들(94)의 안내 돌출부들(95)이 원통형 접촉부(81)의 경사 슬릿들(82)과 결합하기 때문에, 원통형 접촉부(81)는 하우징(11) 내로 추진될 때 외부 단자(61)의 축을 중심으로 회전된다. 도 9에서, 원통형 접촉부(81)는 우측 방향으로 회전된다. 원통형 접촉부(81)가 랜드부들(151)에 대해 편향가 유지되는 상태에서 원통형 접촉부(81)를 회전시킴으로써, 돌출 접촉 지점들(83)의 쌍이 랜드부들(151)의 표면들에 대해 문질러진다. 이는 랜드부들(151)과 돌출 접촉 지점들(83)의 쌍의 표면들로부터 산화물 필름을 문질러 벗겨내거나 제거할 수 있게 하며, 돌출 접촉 지점들(83)과 랜드부들(151) 사이에 포획된 먼지 또는 이물질을 제거할 수 있게 한다.
그후, 도 10에 도시된 바와 같이, 하우징(11)의 하부 표면(도 2의 하부 표면(12a))이 회로 기판(2)에 대해 접한다. 따라서, 전도체(1)가 회로 기판(2)에 부착된다.
도 11은 본 실시예의 커넥터(1)에 부착되어 있는 플러그(3)의 사시도이다. 플러그(3)는 홀더(121)를 포함한다. 홀더(121)에서, 복수의 공동들(123)이 커넥터(1)의 동축 프로브들(51)의 것에 대응하는 배열로 형성된다. 공동들(123) 내는 동축 플러그들(161)이 각각 삽입된다. 동축 플러그들(161) 각각은 축방향 단자(162)와, 축방향 단자(162)와 동축으로 배열되면서 축방향 단자(162)를 둘러싸는 주변 단자(163)를 포함한다.
도 12는 플러그(3)가 회로 기판(2)에 부착되어 있는 커넥터(1)와 정합되어 있는 상태를 도시하는 도면이다. 이 정합된 상태에서, 플러그(3)의 동축 플러그들(161) 각각은 커넥터(1)의 동축 프로브들(51) 중 하나와 정합된다. 구체적으로, 동축 플러그들(161) 각각의 축방향 단자(162)는 중앙 전도체들(53) 중 하나의 정합 부분(55) 내로 추진된다. 이에 의해, 동축 플러그들(161) 각각의 축방향 단자(162)는 중앙 단자(52)를 통해 회로 기판(2)의 랜드부(151)에 전기적으로, 그리고, 확실하게 연결된다. 또한, 동축 플러그들(161) 각각의 주변 단자(163)는 외부 전도체들(62) 중 하나의 정합 부분(55)의 복수의 판 스프링들(65) 내로 삽입됨으로써 판 스프링들(65)을 추진한다. 이에 의해, 동축 플러그(161)의 주변 단자(163)는 외부 단자(61)를 통해 회로 기판(2)의 랜드부(151)에 전기적으로, 그리고, 확실하게 연결된다.
상술한 바와 같이, 회로 기판(2)에 대해 도 8의 접촉 상태로 하우징(11)을 가압함으로써, 원통형 접촉부들(81)은 하우징(11) 내로 추진되면서 회전되고, 본 실시예의 커넥터(1)는 도 10에 도시된 바와 같이 회로 기판(2)에 부착된다. 따라서, 도 8의 회로 기판(2)의 랜드부들(151)과 접촉하는 돌출 접촉 지점들(83)의 쌍은 원통형 접촉부(81)가 하우징(11)으로부터 돌출하는 도 8에 도시된 위치로부터 원통형 접촉부(81)가 하우징(11) 내로 추진되는 도 10에 도시된 위치로 원통형 접촉부(81)가 이동되는 동안 랜드부들(151)에 대해 문질러지도록 랜드부들(151) 상에서 회전된다. 이에 의해, 돌출 접촉 지점들(83)의 쌍과 랜드부들(151) 사이의 와이핑을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예의 커넥터(1)에서, 커넥터(1)의 단자들이 동축 단자들(51)인 경우에도 커넥터(1)를 회로 기판(2)에 부착할 때 와이핑을 수행할 수 있다. 또한, 이 와이핑에 의해, 돌출 접촉 지점들(83)의 쌍들과 랜드부들(151)의 표면으로부터 산화물 필름을 문질러 벗겨내거나 제거하는 것이 가능하며, 그 사이에 포획된 먼지를 제거할 수 있게 됨으로써, 동축 단자들(51)과 랜드부들(151) 사이의 접촉 저항의 증가를 방지할 수 있다.
추가로, 원통형 접촉부들(81) 각각이 외부 코일 스프링(71)에 의해 랜드부들(151)을 향해 편향되기 때문에, 하우징(11)이 회로 기판(2)에 부착되기 이전에 랜드부들(151)과 돌출 접촉 지점들(83)의 쌍들을 접촉시켜 와이핑 시에 필요한 편향력 만큼 랜드부들(151)에 대해 돌출 접촉 지점들(83)의 쌍들을 편향시키고, 하우징(11)이 회로 기판(2)에 부착된 상태에서 돌출 접촉 지점들(83)의 쌍들과 랜드부들(151) 사이의 접촉 저항을 감소시킬 수 있다.
또한, 돌출 접촉 지점들(83)의 쌍은 원통형 접촉부(81)의 원통형 형상의 회전 대칭 위치들에서 원통형 접촉부(81)에 배열된다. 이에 의해, 원통형 접촉부(81)와 랜드부들(151)이 서로 접촉하는, 돌출 접촉 지점들(83)에 대한 접촉 위치를 제한 또는 조절할 수 있으며, 원통형 접촉부(81)를 랜드부들(151)과 확실하게 접촉하게 할 수 있다. 또한, 랜드부들(151)이 돌출 접촉 지점들(83)의 쌍들이 와이핑을 수행하는 범위로 회로 기판(2) 상에 형성되는 것으로 충분하며, 이에 의해, 원통형 접촉부(81)의 원통형 형상에 대응하는 도넛형 등으로 랜드부(151)를 형성할 필요성을 제거한다. 또한, 원통형 접촉부들(81)이 회로 기판(2)의 랜드부들(151) 이외의 부분들을 잘못 와이핑하게 되는 것을 방지할 수 있다.
커넥터(1)의 단자들이 동축 단자들(51)이기 대문에, 복수의 프로브들(51) 사이의 누화를 방지할 수 있다. 결과적으로, 커넥터(1)에서, 신호의 고주파수 성분을 전송 또는 전달하기에 충분한 성능을 얻을 수 있다. 따라서, 커넥터(1)는 어떠한 납땜도 없이 동축 케이블들로, 신호 발생기 회로 비교기 등이 그 위에 장착되어 있는 측정 회로 기판에 대해 측정 타겟이 그 위에 장착되어 있는 타겟 회로 기판을 연결하기 위해 사용될 수 있다.
본 실시예에서, 비록, 돌출 접촉 지점들(83)의 쌍이 원통형 접촉부들(81) 각각에 형성되었지만, 돌출 접촉 지점들(83)의 수는 하나 또는 셋 이상이 될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 복수의 돌출 접촉 지점들(83)이 원통형 접촉부(81) 내에 형성되는 경우에, 복수의 돌출 접촉 지점들(83)은 회전 대칭 이외의 배열로 원통형 형상을 갖는 원통형 접촉부(81) 상에 제공될 수 있다.
본 실시예에서, 경사 슬릿들(82)이 원통형 접촉부(81) 내에 형성되고, 전도성 커버(91)(외부 단자(61))의 전도성 아암들(94)의 안내 돌출부들(95)이 경사 슬릿들(82)과 결합된다. 대안적으로, 예로서, 원통형 접촉부(81)의 축방향에 관해 경사진 경사 홈들을 형성하고, 전도성 커버(91)(외부 단자(61))의 전도성 아암(94)을 경사 홈들과 결합시키는 것이 가능하다. 대안적으로, 음영 부분으로서 도 13에 도시된 바와 같이, 하우징(11) 내에 안내 돌출부들(211)을 형성하고, 안내 돌출부들(211)을 경사 슬릿들(82) 또는 경사 홈들과 결합시키는 것이 가능하다. 도 13에서, 전도성 아암들(94)은 전도성 커버(91) 내에 제공되지 않으며, 전도성 아암들(94) 대신 안내 돌출부들(211)이 하우징(11)의 공동 (14) 내를 향해 돌출하며, 안내 돌출부들(211) 각각은 원통형 접촉부(81)의 경사 슬릿들(82) 중 하나와 결합하기에 충분히 큰 길이를 갖는다는 것을 주의하여야 한다.
또한, 본 실시예에서, 원통형 접촉부(81)가 하우징(11)으로부터 돌출되도록 원통형 접촉부(81) 상에 작용하는 힘을 생성하기 위해 외부 코일 스프링(71)이 사용된다. 대안적으로, 예로서, 편향력은 원통형 접촉부(81) 상에 작용하는 판 스프링 등을 사용하여 생성될 수 있다. 또한, 판 스프링은 하우징(11)의 일부로서의 판 스프링 구조로서 형성될 수 있다.
본 발명의 동축 커넥터는 회로 기판에 대한 동축 커넥터의 부착시, 회로 기판의 랜드부와 접촉하는 원통형 접촉부들을 회전시킴으로써 와이핑을 수행할 수 있다. 따라서, 원통형 접촉부와 회로 기판의 랜드부들을 낮은 접촉 저항으로 전기적으로 연결할 수 있다. 따라서, 본 발명의 동축 커넥터는 동축 케이블들로 신호 발생기 회로, 비교기 등이 그 위에 장착되어 있는 측정회로 기판에 대해 측정 타겟이 그 위에 장착되어 있는 타겟 회로 기판을 연결하기 위해 사용될 수 있다.

Claims (4)

  1. 랜드부를 갖는 회로 기판에 부착되는 동축 커넥터에 있어서,
    중앙 단자와 상기 중앙 단자를 둘러싸는 원통형 외부 단자를 포함하는 동축 구조를 갖는 동축 단자와,
    상기 동축 단자를 수용하는 하우징과,
    상기 외부 단자의 축방향으로 이동가능하면서 상기 랜드부와 접촉하는 원통형 접촉부를 포함하고,
    상기 원통형 접촉부 상에 상기 축방향에 관하여 경사지게 경사 슬릿 또는 홈이 형성되고,
    상기 축방향 단자 또는 하우징은 상기 경사 슬릿 또는 홈과 결합하는 돌출부를 구비하는 동축 커넥터.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 원통형 접촉부가 상기 하우징으로부터 돌출하도록 상기 원통형 접촉부를 편향시키는 편향 부재를 더 포함하는 동축 커넥터.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 원통형 접촉부는 상기 원통형 접촉부로부터 돌출하도록 상기 원통형 접촉부의 원통형 형상의 회전 대칭 위치들에서 원통형 접촉부 상에 배열되면서 상기 랜드부와 접촉하는 복수의 돌출 접촉 지점들을 가지는 동축 커넥터.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 경사 슬릿은 상기 원통형 접촉부 내에 형성되고,
    상기 동축 커넥터는
    원통형 형상으로 형성되면서 상기 원통형 접촉부가 그 내부에 삽입되는 전도성 커버 본체를 갖는 전도성 커버와,
    상기 전도성 커버 본체로부터 돌출하고 상기 전도성 아암이 상기 경사 슬릿과 결합될 때 내향 돌출하여 상기 돌출부로서 기능하는 전도성 아암을 더 포함하는 동축 커넥터.
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